JP5885573B2 - 樹脂シートの成型加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂シートを湾曲させる、樹脂シートの成型加工方法に関する。

光源からの照明光を小型表示デバイスにより光画像信号に変調し、その光画像を投写レンズによって透過型スクリーン上に背面から拡大投写することにより、大画面の映像を得る背面投写型表示装置が存在している。

背面投射型表示装置に利用され透過型スクリーンは、樹脂製のフレネルレンズシートおよび樹脂製のレンチキュラーレンズシートを重ね合わせて構成されるのが一般的である。以下においては、樹脂製のフレネルレンズシートおよび樹脂製のレンチキュラーレンズシートの各々を、単に、樹脂シートまたはレンズシートとも表記する。

しかし、樹脂シートは温湿度変化の影響を受け変形や歪み等が生じる。そのため、重ね合わせた複数の樹脂シート間に隙間が発生して、映像が歪む、解像度が変わる等の問題が生じることがある。この対策として一般的な方法としては、複数枚の樹脂シートの少なくとも一枚の樹脂シートにあらかじめ反り付けを行う方法がある。

押出成型で作成される樹脂シートは、溶融状態の樹脂シートが、複数箇所の円筒ロール間を通りながら徐冷される。そして、最終的に樹脂シートが固化する直前に、最終段の２本の円筒ロール間で、樹脂シートに温度差をつけ押出方向に反り付けが行われる。

しかし、この方法では最終段の２本の円筒ロールの温度差の設定も制限があり、樹脂シートに大きな反り付けができないという問題がある。また、樹脂シートの中央部と樹脂シートの端部とでは、冷却環境条件が異なる。そのため、樹脂シートの幅方向において高い平面度が得にくいという問題点がある。

樹脂シートに反り付けを行う技術には、以下の技術がある。

例えば、特許文献１には、湾曲した形状になるようにシート状部材（樹脂シート）を押出し成形した後、当該シート状部材を、湾曲形状の型の上に載置して加熱する技術（以下、従来技術Ａともいう）が開示されている。

特許文献２には、凹状湾曲型の台にシート状部材（樹脂シート）を載置して、熱変形温度より５〜２０℃低い温度にて特定の時間、シート状部材を熱処理する技術（以下、従来技術Ｂともいう）が開示されている。

特許文献３には、赤外線により塑性変形温度以上に加熱したレンズシート（樹脂シート）を、一対の凹状反り型と凸状反り型の間に載置し、プレスしながら冷却する技術（以下、従来技術Ｃともいう）が開示されている。

特許第３６６５１９９号公報 特許第３８６３３９３号公報 特許第４１４７９７３号公報

しかしながら、上記の従来技術では、以下の問題点がある。

具体的には、湾曲形状をつけるために、凹状の反り型に樹脂シートを置いて加熱する上記の従来技術では、樹脂シートに、当該樹脂シートの成型段階での残留応力が残っている。そのため、樹脂シートにおいて任意の均一な反りが得られにくく、また時間経過による変形で部分的に反り形状が変化してしまうことがある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、時間経過による部分的な反りの変形が起こりにくい樹脂シートの成型加工方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る樹脂シートの成型加工方法は、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂シートの成型加工方法である。前記樹脂シートの成型加工方法は、平面に載置された金属製の第１の平板上に、積み重ねられた複数の樹脂シートを載置する工程と、前記複数の樹脂シートを所定の温度になるまで加熱し、前記複数の樹脂シートの温度が該所定の温度である状態を所定時間維持させる加熱処理を行う工程と、前記加熱処理を行う工程の後、前記複数の樹脂シートを徐冷する徐冷処理を行う工程と、前記徐冷処理を行う工程の後、前記第１の平板の両端部を押し上げることにより、前記複数の樹脂シートを湾曲させる湾曲工程と、前記複数の樹脂シートを湾曲させた状態で、前記加熱処理および前記徐冷処理を順に行う工程と、を含み、前記所定の温度は、前記樹脂シートのガラス転移点より２℃から５℃低い温度である。

本発明によれば、平面に載置された金属製の第１の平板上に載置された複数の樹脂シートの温度が該所定の温度である状態を所定時間維持させる加熱処理を行う。その後、複数の樹脂シートを徐冷する徐冷処理を行う。これにより、樹脂シートの残留応力が除去される（緩和される）。

また、本発明によれば、徐冷処理の後、前記複数の樹脂シートを湾曲させた状態で、前記加熱処理および前記徐冷処理を順に行う。すなわち、本発明によれば、残留応力を除去した後、樹脂シートの反り付けを実施する。そのため、本発明により成型された樹脂シートは、時間経過による部分的な反りの変形が起こりにくい。すなわち、時間経過による部分的な反りの変形が起こりにくい樹脂シートの成型加工方法を提供することができる。

透過型スクリーンに使用されるフレネルレンズシートの断面図である。 透過型スクリーンに使用されるレンチキュラーレンズシートの断面図である。 本実施の形態に係る透過型スクリーンを上面あるいは側面から視た図である。 樹脂シートを成型するための成型装置の断面図である。 成型加工処理のフローチャートである。 実施の形態１に係る湾曲工程の動作を説明するための図である。 樹脂シートを成型するための、実施の形態２に係る成型装置の断面図である。 実施の形態２に係る湾曲工程の動作を説明するための図である。 樹脂シートを成型するための、実施の形態３に係る成型装置の断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。

なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。

＜実施の形態１＞
本実施の形態において、反りを付与する樹脂シートは、例えば、背面投射型表示装置が映像を投射する透過型スクリーンである。透過型スクリーンは、フレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートの２枚の樹脂シートで構成される。なお、透過型スクリーンは、ガラススクリーンシートの両面にフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートの各樹脂シートを沿わせて３枚の樹脂シートで構成されるものもある。

背面投射型表示装置は、当該背面投射型表示装置の内部に光源を有する。背面投射型表示装置は、光源からの照明光を小型表示デバイスに応じて光画像に変換する。そして、背面投射型表示装置は、透過型スクリーンの背面から光画像を、当該透過型スクリーンに拡大投射して画像を表示する。透過型スクリーンは、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの２枚の樹脂シートを重ね合わせて構成される。なお、透過型スクリーンは、ガラススクリーンシートの両面にフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートの各樹脂シートを沿わせて３枚の樹脂シートで構成されてもよい。

図１は、透過型スクリーンに使用されるフレネルレンズシート１１の断面図である。フレネルレンズシート１１は、全反射型のレンズシートである。

図１に示すように、フレネルレンズシート１１は、斜め方向から投射された画像光（入射光）を、入射面１１１において透過させる。また、フレネルレンズシート１１は、入射面１１１を透過した画像光を全反射面１１２により、ほぼ平行な光に変換し、変換された光を、出射光として出射する構成を有する。

図２は、透過型スクリーンに使用されるレンチキュラーレンズシート１２の断面図である。

図２に示すように、レンチキュラーレンズシート１２は、当該レンチキュラーレンズシート１２の内部にブラックストライプ層１２１を有する。ブラックストライプ層１２１の形状は、楔状である。

レンチキュラーレンズシート１２は、入射した平行光（入射光）がブラックストライプ層１２１により水平方向に全反射して出射光の視野角を得る構成を有する。

上記の構成を有するフレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２（２枚の樹脂シート）を組み合わせた透過型スクリーン、あるいは、後述のガラススクリーンシート１２ａの両面にフレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２を沿わせて構成した透過型スクリーンは、以下の機能を有する。当該機能は、斜め方向からの入射光を、透過型スクリーンの垂直方向を中心に主に左右方向に視野角のある画像に変換する機能である。

上記の２枚の樹脂シートで構成される透過型スクリーンの構成では、フレネルレンズシート１１とレンチキュラーレンズシート１２との当接面に隙間があると、画像にフォーカスボケや歪みが発生してしまう。また、上記の３枚の樹脂シートで構成される透過型スクリーンの構成では、ガラススクリーンシート１２ａとフレネルレンズシート１１との当接面、あるいは、ガラススクリーンシート１２ａとレンチキュラーレンズシート１２との当接面に隙間があると、画像にフォーカスボケや歪みが発生してしまう。そのため、２枚の樹脂シートで構成される透過型スクリーンでは、フレネルレンズシート１１とレンチキュラーレンズシート１２との当接面に隙間が生じないように、密着させる。また、３枚の樹脂シートで構成される透過型スクリーンでは、ガラススクリーンシート１２ａとフレネルレンズシート１１との当接面、あるいは、ガラススクリーンシート１２ａとレンチキュラーレンズシート１２との当接面に隙間が生じないように密着させる。

そこで、本実施の形態では、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の各々の形状を、シリンドリカル形状とする。

図３は、本実施の形態に係る透過型スクリーンを上面あるいは側面から視た図である。図３（ａ）は、本実施の形態に係る２枚構成の透過型スクリーン１３全面に渡って当接する前の状態を上面あるいは側面から視た図である。図３（ｂ）は、本実施の形態に係る３枚構成の透過型スクリーン１３ａを上面あるいは側面から視た図である。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）により、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の反りの向きが示される。

図３（ａ）に示すように、２枚構成の透過型スクリーン１３は、全面に渡って当接させる前の状態において、シリンドリカル形状のフレネルレンズシート１１の凸部と、シリンドリカル形状のレンチキュラーレンズシート１２の凸部とを当接させた構成である。また、図３（ｂ）に示すように、３枚構成の透過型スクリーン１３ａは、ガラススクリーンシート１２ａの両面に、全面に渡って当接させる前の状態において、シリンドリカル形状のフレネルレンズシート１１の凸部と、シリンドリカル形状のレンチキュラーレンズシート１２の凸部とを、ガラススクリーンシート１２ａ側に向かって当接させた構成である。すなわち、透過型スクリーン１３は、互いに逆方向の反りを有するフレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の各々の凸部同士を密着させた構成を有する。また、透過型スクリーン１３ａは、互いに逆方向の反りを有するフレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の間にガラススクリーンシート１２ａが挿入された構成を有する。

なお、図３（ａ）の構成において、以下の状況では、フレネルレンズシート１１とレンチキュラーレンズシート１２の４辺を当接させた際にフレネルレンズシート１１とレンチキュラーレンズシート１２とが当接する面の全域の内、部分的に隙間が生じてしまう可能性がある。また、図３（ｂ）の構成において、以下の状況では、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の各々の４辺をガラススクリーンシート１２ａに当接させた際にガラススクリーンシート１２ａとフレネルレンズシート１１との当接面全域、あるいは、ガラススクリーンシート１２ａとレンチキュラーレンズシート１２との当接面全域の内、部分的に隙間が生じてしまう可能性がある。当該状況は、例えば、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の反り量や反り形状が適切でないという状況である。また、当該状況は、例えば、時間経過により、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の反りが変化したという状況である。

したがって、図３（ａ）および図３（ｂ）の構成を実現するためには、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の各々に所定の反り量や反り形状の反り付けを行う必要がある。また、さらに、時間経過による変形により、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の反りの形状が変化しない必要がある。

フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の各々は、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂シートである。熱可塑性樹脂の材料は、ＭＳ（メタクリル・スチレン共重合）材、あるいは、ＭＢＳ（メタクリル・ブタジエン・スチレン共重合）材である。すなわち、フレネルレンズシート１１およびレンチキュラーレンズシート１２の各々は、ＭＳ材あるいはＭＢＳ材からなる樹脂シートである。なお、熱可塑性樹脂の材料は、ＭＳ材あるいはＭＢＳ材に限定されず、アクリル材、ポリカーボネート材等であってもよい。

樹脂シートは、従来、以下の方法により成型されていた。まず、溶融状態の樹脂シートが複数箇所の円筒ロール間を通りながら徐冷される。そして、最終的に、樹脂シートが固化する直前に、温度差をつけた最終段の２本の円筒ロール間の隙間から樹脂シートを押し出す。これにより、押出方向に反りがつけられて樹脂シートが成型される。

しかしながら、上記従来の方法では、円筒ロールの温度差の制限のために、樹脂シートに大きな反りをつけることはできなかった。また、樹脂シートの中央部と、樹脂シートの端部とでは、冷却環境条件が異なる。そのため、樹脂シートの幅方向において高い平面度が得にくいという問題点がある。

樹脂シートに所定の均一な反りを付与するには、まず、樹脂シートの成型過程で生じた反りを除去（解消）して残留応力を除去する必要がある。

そのためには、樹脂シートを、一旦、均一な平面上に載置して熱処理を行うことにより、樹脂シートの部分的な内部歪を解消して、樹脂シートのそりを解消する。

図４は、樹脂シート１０を成型するための成型装置１００の断面図である。なお、図４では、成型装置１００に含まれない樹脂シート１０を示す。

なお、図４では、構成を見やすくするために、互いに接触している各構成要素の間に空間を示しているものもある。成型装置１００は、詳細は後述するが、均一な平面上において樹脂シート１０の加熱を行う。

図４において、樹脂シート１０は、透過型スクリーン１３または透過型スクリーン１３ａを構成するフレネルレンズシート１１またはレンチキュラーレンズシート１２である。ここで、上面から視た樹脂シート１０の形状は、長方形である。

成型装置１００は、平板２０と、平台３０と、２台の昇降装置４０とを備える。

なお、成型装置１００に含まれる昇降装置４０の数は２に限定されず、例えば、４以上であってもよい。

平板２０は、金属からなる。上面から視た平板２０の形状は、長方形である。なお、上面から視た平板２０の面積は、上面から視た樹脂シート１０の面積より大きい。具体的には、上面から視た平板２０の長辺および短辺は、それぞれ、上面から視た樹脂シート１０の長辺および短辺より長い。

平板２０上には、複数の樹脂シート１０が載置される。平板２０上において、当該複数の樹脂シート１０は積み重ねられる。

平台３０は、高い平面性を有する平面３１を有する。上面から視た平台３０の面積は、上面から視た平板２０の面積よりも十分に大きい。そのため、平台３０には、平板２０が平台３０の水平方向の端部からはみ出さないように、平板２０を載置可能である。本実施の形態においては、平板２０は、平台３０の平面３１上に載置される。

平台３０は、２つの貫通孔３２を有する。各貫通孔３２は、平台３０の水平方向の端部に設けられる。

各昇降装置４０は、上下方向に移動する昇降部４０ａを有する。昇降部４０ａは、平面３１より下方の位置から、平面３１より上方の位置の範囲で、任意の高さとなるよう移動可能である。

各昇降装置４０は、各貫通孔３２に対応づけて平台３０の下方に設置される。すなわち、各昇降装置４０は、平台３０の水平方向の端部の下部に設置されている。

各昇降装置４０は、貫通孔３２内において、昇降部４０ａを上下方向に移動させる。昇降装置４０は、タイマーにより制御可能である。例えば、昇降装置４０は、指定した時間の経過後に自動で、昇降部４０ａを上昇または下降させる。

成型装置１００は、図示しないアニール炉内に設置される。当該アニール炉は、加熱処理を行う。当該加熱処理は、炉内の温度を一定温度まで一定の時間をかけて昇温する処理と、昇温する処理の後一定温度の維持を行う処理と、降温する処理と、降温する処理の後一定温度の維持を行う処理とを含む。

次に、樹脂シートを成型するための方法（以下、成型加工処理ともいう）について説明する。

図５は、成型加工処理のフローチャートである。

まず、載置工程が行われる（Ｓ１１０）。載置工程では、図４のように、平台３０の平面３１に載置された金属製の平板２０上に、積み重ねられた複数の樹脂シート１０が載置される。

次に、加熱処理工程が行われる（Ｓ１２０）。加熱処理工程は、前述のアニール炉により行われる。加熱処理工程では、複数の樹脂シート１０を所定の温度になるまで所定時間Ｔ１をかけて加熱し、複数の樹脂シート１０の温度が該所定の温度である状態を所定時間Ｔ２維持させる加熱処理Ａが行われる。当該所定の温度は、ガラス転移点未満の温度であって、かつ、ガラス転移点付近の温度である。

加熱処理工程における所定の温度および所定時間は、樹脂シート１０の材質によって決まる数値である。

ここで、樹脂シート１０の材料がＭＳ材であるとする。この場合、ガラス転移点は、約８５℃である。なお、所定の温度は、ガラス転移点より２〜５℃低い温度とする。ガラス転移点が８５℃である場合、所定の温度は、８０℃〜８３℃である。また、所定時間Ｔ１は、１〜２時間である。所定時間Ｔ２は、約３６時間である。

上記条件の場合、加熱処理工程では、例えば、１〜２時間かけて室温２５℃から８３℃までアニール炉内を昇温する。すなわち、複数の樹脂シート１０を８３℃になるまで１〜２時間かけて加熱し、複数の樹脂シート１０の温度が８３℃である状態を、昇温時間を含めた約３６時間、維持させる加熱処理Ａが行われる。

前述の温度および時間で加熱処理が行われることにより、各樹脂シート１０の残留応力が除去される（抜かれる）。これにより、各樹脂シート１０の反りが解消される。

次に、徐冷工程が行われる（Ｓ１３０）。徐冷工程では、複数の樹脂シート１０を徐冷する徐冷処理Ｂが行われる。徐冷処理Ｂは、加熱処理工程の加熱処理により加熱された各樹脂シート１０の温度が、該各樹脂シート１０が一般的に使用される環境の温度になるまで、加熱の期間より長い期間にわたって行われる。以下においては、樹脂シート１０が一般的に使用される環境の温度を、使用環境温度ともいう。

具体的には、徐冷工程では、アニール炉内において、各樹脂シート１０の使用環境温度になるまでの加熱時間よりも長い時間をかけて、各樹脂シート１０の徐冷が施される。

なお、背面投射型表示装置（樹脂シート１０）の使用環境温度は室温である。ここで、樹脂シート１０の材料がＭＳ材であるとする。この場合、徐冷処理は、９〜１２時間かけて行われる。

以上のように、徐冷工程では、樹脂シート１０を加熱する時間よりも長い時間をかけて、樹脂シート１０を徐冷する。これにより、樹脂シート１０の部分的な反りやうねりが発生しないように処理を施すことができる。

なお、加熱時間および徐冷時間は上記よりも長い時間を設定してもよい。この場合、徐冷時間は、加熱時間よりも十分に長い時間に設定することが望ましい。

次に、湾曲工程が行われる（Ｓ１４０）。湾曲工程では、図６のように、各昇降装置４０が、昇降部４０ａを上昇させる。これにより、平板２０の中央部が、当該平板２０の自重により変形し、湾曲する。各樹脂シート１０は、平板２０の変形と同様に変形する。すなわち、湾曲工程では、平板２０の両端部を押し上げることにより、複数の樹脂シート１０を湾曲させる。なお、湾曲した各樹脂シート１０の形状は、平板２０および複数の樹脂シート１０の総自重により形成されたシリンドリカル形状である。

当該シリンドリカル形状は、樹脂シート１０が放物線状または円筒状に湾曲した形状である。すなわち、樹脂シート１０の形状を、放物線状あるいは円筒状の湾曲形状とすることができる。

次に、湾曲状態工程が行われる（Ｓ１５０）。湾曲状態工程では、複数の樹脂シート１０を湾曲させた状態で、前述の加熱処理Ａおよび徐冷処理Ｂが順に行われる。

以上の処理により、各樹脂シート１０には、該樹脂シート１０の中央部が、下方に凸部を有する反りが付与される。当該反りの形状は、シリンドリカル形状である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、平面３１に載置された金属製の平板２０上に載置された複数の樹脂シート１０の温度が所定の温度である状態を所定時間維持させる加熱処理Ａを行う。その後、複数の樹脂シート１０を徐冷する徐冷処理Ｂを行う。これにより、樹脂シート１０の残留応力が除去される。

また、徐冷処理Ｂの後、複数の樹脂シート１０を湾曲させた状態で、加熱処理Ａおよび徐冷処理Ｂを順に行う。すなわち、本実施の形態によれば、残留応力を除去した後、樹脂シート１０の反り付けを実施する。そのため、本実施の形態により成型された樹脂シート１０は、時間経過による部分的な反りの変形が起こりにくい。すなわち、本実施の形態によれば、時間経過による部分的な反りの変形が起こりにくい樹脂シートの成型加工方法を提供することができる。

なお、アニール炉および昇降装置４０は共に、タイマーにより自動制御することが可能である。そのため、各樹脂シート１０を成型装置１００に設置する際、アニール炉に対し温度と温度変化時間を設定し、昇降装置４０に昇降実行時間を設定してもよい。これにより、前述の各処理が自動的に実行されるよう設定することが可能である。

また、昇降装置４０の昇降部４０ａの上昇する高さを変えることにより、各樹脂シート１０に任意の反り量を付与することができる。すなわち、複数の樹脂シート１０に対し、任意量の反り付けを、付与することができる。言い換えれば、任意の湾曲形状が得られる。

また、湾曲形状は、昇降装置４０の昇降部４０ａの高さで調節できる。そのため、目標とする湾曲形状ごとに型を用意する必要がない。また、樹脂シート１０の載置、撤去等に大型の装置や複数の人力を必要としない。したがって、樹脂シート１０の生産性を向上させることができる。

また、成型装置１００を利用した上記の成型加工処理では、樹脂シート１０の成型の過程において、樹脂シート１０を移動させる必要が生じない。そのため、樹脂シート１０を移動させる装置や人間が不要となる。

＜実施の形態２＞
図７は、樹脂シート１０を成型するための、実施の形態２に係る成型装置１００Ａの断面図である。なお、図７は、成型装置１００Ａに含まれない樹脂シート１０を示す。

図７に示すように、成型装置１００Ａは、図４の成型装置１００と比較して、さらに、平板２１を備える点が異なる。成型装置１００Ａのそれ以外の構成は、成型装置１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

平板２１の形状は、平板２０の形状と同じである。平板２１は、金属からなる。平板２１は、積み重ねられた複数の樹脂シート１０上に載置される。これにより、複数の樹脂シート１０は、平板２１と平板２０とにより挟持される。

実施の形態１では、樹脂シート１０の反りの解消（除去）は、樹脂シート１０の自重によって行われていた。そのため、特に、上部に置かれた樹脂シート１０の反りの除去が十分ではなく、熱処理後も反りが残ってしまう可能性があった。

次に、成型装置１００Ａを用いて行われる成型加工処理について説明する。

載置工程（Ｓ１１０）は、実施の形態１の処理と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

加熱処理工程（Ｓ１２０）では、成型装置１００Ａを用いて、実施の形態１の処理と同様に、加熱処理Ａが行われる。

実施の形態２に係る成型装置１００Ａでは、平板２１の重量が各樹脂シート１０にさらに加わる。そのため、成型装置１００Ａにより、実施の形態１と同様に、加熱処理工程を行うことにより、各樹脂シート１０の反りの除去を、より効果的に行うことができる。

徐冷工程（Ｓ１３０）は、実施の形態１の処理と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

湾曲工程（Ｓ１４０）では、実施の形態１と同様、図８のように、各昇降装置４０が、昇降部４０ａを上昇させる。すなわち、本実施の形態における湾曲工程は、平板２０上に載置された複数の樹脂シート１０上に金属製の平板２１がさらに載置された状態で行われる。

これにより、図８のように、湾曲工程では、平板２０の両端部を押し上げることにより、複数の樹脂シート１０および平板２１を湾曲させる。

そして、図８の状態において、実施の形態１と同様に湾曲状態工程（Ｓ１５０）が行われる。すなわち、複数の樹脂シート１０を湾曲させた状態で、前述の加熱処理Ａおよび徐冷処理Ｂが順に行われる。

なお、実施の形態１では、各樹脂シート１０の自重のみにより、当該樹脂シート１０を変形させていた。一方、本実施の形態では、各樹脂シート１０の総重量に、平板２１の重量を加算した重量により、各樹脂シート１０を変形させる（反りを付与する）。そのため、より効果的に、各樹脂シート１０に、任意の反り量を与えることができる。したがって、本実施の形態によれば、より正確な反り付けを実施することが可能である。

＜実施の形態３＞
図９は、樹脂シート１０を成型するための、実施の形態３に係る成型装置１００Ｂの断面図である。なお、図９は、成型装置１００Ｂに含まれない樹脂シート１０を示す。

図９に示すように、成型装置１００Ｂは、図７の成型装置１００Ａと比較して、平板２１の代わりに平板２１ａを備える点と、平台３０の代わりに平台３０ａを備える点と、２台の昇降装置４１をさらに備える点とが異なる。成型装置１００Ｂのそれ以外の構成は、成型装置１００Ａと同様なので詳細な説明は繰り返さない。

平板２１ａは、金属からなる。なお、上面から視た平板２１ａの面積は、上面から視た平板２０の面積より大きい。平板２１ａは、実施の形態２の平板２１と同様に、積み重ねられた複数の樹脂シート１０上に載置される。これにより、複数の樹脂シート１０は、平板２１ａと平板２０とにより挟持される。

平台３０ａは、図７の平台３０と比較して、２つの貫通孔３３をさらに有する点が異なる。平台３０ａのそれ以外の構成は、平台３０と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

各貫通孔３３は、平台３０ａの水平方向の端部に設けられる。各昇降装置４１は、昇降部４０ａと同様に、上下方向に移動する昇降部４１ａを有する。各昇降装置４１は、各貫通孔３３に対応づけて平台３０ａの下方に設置される。

各昇降装置４１は、貫通孔３３内において、昇降部４１ａを上下方向に移動させる。

成型装置１００Ｂは、各昇降装置４１の上方に平板２０が存在しない構成を有する。そのため、成型装置１００Ｂは、昇降部４１ａを上昇させることにより、昇降部４１ａが平板２０と接触せずに、平板２１ａのみを変形させる構成を有する。この構成により、平板２１ａの曲率半径と、平板２０の曲率半径とを個々に制御できる。

次に、成型装置１００Ｂを用いて行われる成型加工処理について説明する。

載置工程（Ｓ１１０）は、実施の形態１の処理と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

加熱処理工程（Ｓ１２０）では、成型装置１００Ｂを用いて、実施の形態１の処理と同様に、加熱処理Ａが行われる。

徐冷工程（Ｓ１３０）は、実施の形態１の処理と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

湾曲工程（Ｓ１４０）では、図９のように、各昇降装置４０が、昇降部４０ａを上昇させる。また、各昇降装置４１が、昇降部４１ａを上昇させる。これにより、湾曲工程では、平板２０の両端部を押し上げる第１湾曲処理と、平板２１ａの両端部を押し上げる第２湾曲処理とが互いに独立して行われる。

なお、平板２１ａに付与される反り量は、平板２０に付与される反り量と同等以上とされる。

この構成により、各樹脂シート１０に対し、より正確な反り付けを実施することが可能である。

そして、図９の状態において、実施の形態１と同様に湾曲状態工程（Ｓ１５０）が行われる。すなわち、複数の樹脂シート１０を湾曲させた状態で、前述の加熱処理Ａおよび徐冷処理Ｂが順に行われる。

なお、実施の形態２の処理では、平板２１は、平板２１の下部の樹脂シート１０の変形に合わせて、平板２１の自重で変形しただけである。そのため、平板２１を、平板２０と同じ形状に変形することは補償されていない。その結果、平板２１は、平板２０よりも変形が小さくなってしまう可能性がある。そのため、各樹脂シート１０のうち上部の樹脂シート１０は、下部の樹脂シート１０よりも反り付け量が小さいものとなる可能性がある。

そこで、本実施の形態では、平板２１ａの変形量は、平板２０の変形量と同等以上とする。これにより、各樹脂シート１０のうち上部の樹脂シート１０にも、下部の樹脂シート１０と同程度の反り付けを付与することが可能となる。

なお、樹脂シート１０は、フレネルレンズシートまたはレンチキュラーレンズシートに限定されない。樹脂シート１０は、例えば、映像を投射するスクリーンに使用される他のレンズシートであってもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

本発明は、時間経過による部分的な反りの変形が起こりにくい樹脂シートの成型加工方法として、利用することができる。

１０ 樹脂シート、１１ フレネルレンズシート、１２ レンチキュラーレンズシート、１２ａ ガラススクリーンシート、２０，２１，２１ａ 平板、３０，３０ａ 平台、４０，４１ 昇降装置、４０ａ，４１ａ 昇降部、１００，１００Ａ，１００Ｂ 成型装置。

Claims (6)

1. 熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂シートの成型加工方法であって、
   平面に載置された金属製の第１の平板上に、積み重ねられた複数の樹脂シートを載置する工程と、
   前記複数の樹脂シートを所定の温度になるまで加熱し、前記複数の樹脂シートの温度が該所定の温度である状態を所定時間維持させる加熱処理を行う工程と、
   前記加熱処理を行う工程の後、前記複数の樹脂シートを徐冷する徐冷処理を行う工程と、
   前記徐冷処理を行う工程の後、前記第１の平板の両端部を押し上げることにより、前記複数の樹脂シートを湾曲させる湾曲工程と、
   前記複数の樹脂シートを湾曲させた状態で、前記加熱処理および前記徐冷処理を順に行う工程と、を含み、
   前記所定の温度は、前記樹脂シートのガラス転移点より２℃から５℃低い温度である
   樹脂シートの成型加工方法。
2. 前記徐冷処理は、前記加熱処理により加熱された各前記樹脂シートの温度が、該各樹脂シートが使用される環境の温度になるまで、加熱の期間より長い期間にわたって行われる
   請求項１に記載の樹脂シートの成型加工方法。
3. 湾曲した各樹脂シートの形状は、前記第１の平板および前記複数の樹脂シートの総自重により形成されたシリンドリカル形状である
   請求項１または２に記載の樹脂シートの成型加工方法。
4. 各前記樹脂シートは、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートまたはレンチキュラーレンズシートである
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの成型加工方法。
5. 前記湾曲工程は、前記第１の平板上に載置された前記複数の樹脂シート上に金属製の第２の平板がさらに載置された状態で行われる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シートの成型加工方法。
6. 前記湾曲工程では、前記第１の平板の両端部を押し上げる第１湾曲処理と、前記第２の平板の両端部を押し上げる第２湾曲処理とが互いに独立して行われる
   請求項５に記載の樹脂シートの成型加工方法。

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