(57)【要約】【課題】  生産の速度が速く、ボードに応力が残留しない表面にパターンを有するボードを製作する装置及びその方法を提供する。【解決手段】  基材供給装置１０は、溶融状態を呈し、幅が一定した基材２２を提供する。冷却器２０は、基材２２を固体に冷却させる。表面層供給装置２４は、基材２２に溶融状態の表面層２６を提供する。複数個のローラー３０及びローラー３２は、表面層供給装置２４の後方に装着され、基材２２と表面層２６を押し、そのうちの一つのローラー３０は表面に表面層２６の表面にパターンを形成するための模様を有する。裁断装置３６は、ローラー３０及びローラー３２の後方に装着され、基材２２と表面層２６を裁断し、複数個の表面にパターンを有するボードを製作する。【選択図】    図１
2006248125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融状態を呈し、幅が一定した基材を提供する基材供給装置と、
基材を固体に冷却させる冷却器と、
基材に溶融状態の表面層を提供する表面層供給装置と、
表面層供給装置の後方に装着され、基材と表面層を押す複数個のローラーであって、そのうちの一つのローラーの表面に表面層の表面にパターンを形成するための模様を有する複数個のローラーと、
ローラー装置の後方に装着され、基材と表面層を裁断し、複数個の表面にパターンを有するボードを製作する裁断装置と、
を備えることを特徴とする表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項２】
基材供給装置は、溶融状態の基材を提供する押出し器と若干のローラーとを有することで、基材を押すことを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項３】
冷却器は、基材を輸送するローラー装置から構成される輸送装置を有することを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項４】
基材と表面層を押すローラーの温度は、冷却器の温度より高いことを特徴とする請求項２に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項５】
基材と表面層を押すローラーの温度は、冷却器の温度より高いことを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項６】
基材の厚さは、表面層の厚さより厚いことを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項７】
溶融状態の基材を提供するステップと、
基材を成形するステップと、
基材を冷却させるステップと、
冷却した基材に溶融状態の表面層を提供するステップと、
ローラーにより表面層と基材を押し、表面層の表面にパターンを形成するステップと、
ローラーにより押された表面層と基材を裁断するステップと、
を含むことを特徴とする表面にパターンを有するボードを製作する方法。
【請求項８】
基材は、ローラーにより押す方法で成形されることを特徴とする請求項７に記載の表面にパターンを有するボードを製作する方法。
【請求項９】
表面層は、押出し（extrusion）、コーティング（coating）またはプリント（printing）などの方法により基材の上に設けられることを特徴とする請求項７に記載の表面にパターンを有するボードを製作する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具機関に関し、詳しく言えば、表面にパターンを有するボードを製作する装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の複合材料による成形方法は、押出し（extrusion）、射出成形（injection  molding）及び圧縮成形（compression  molding）などの方法を含む。
一般的によく使われている成形法は射出成形法であり、その主なステップは、粉末または顆粒状のプラスチック原料を噴射器（injector）に送入し、噴射器の中でプラスチック原料を加熱、溶融してから、ノズル（nozzle）により型の穴に注入し、冷却させた後、型を開けると、所定の形状のユニットが完成することである。射出成形法の特徴は、構造が複雑または微細であるユニットを成形できることである。しかし、大型のユニットを成形する場合、型にかかるコストを増加させ、ユニットの中に応力が残留する問題がある。
【０００３】
表面にパターンを有するプラスチック板（例えば、バックライトの光誘導板）を製作する場合、まず押出し法によりボードを成形し、続いて、ローラーによりボードの表面にパターンを成形する。このような方法は、射出成形法と比べてみると、生産の速度が比較的速く、ボードに応力が残留することがない長所がある。図３に示すように、プラスチック材料７０が二つのローラー７２とローラー７４との間を経て押される時、ローラー７２における模様７２１により材料７０の表面にパターン７０１が形成される。材料７０の中心の温度が表面より高いため、温度差により生じる応力Ｔはパターン７０１の斜度を緩める。したがって、構造がかなり細かいパターンを成形する場合、ローラーによる方法は所定の表面輪郭を成形することができない。
【０００４】
最も有効な解決法は、材料に作用するローラーの圧力を増加させ、使用する際に二つのローラーの間の距離を縮小することである。しかし、基材が一定の厚さに設定される（大部分の基材にこのような制限がある）場合、この方法は上述の問題を解決できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、生産の速度が速く、ボードに応力が残留することがない表面にパターンを有するボードを製作する装置及び方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、ボードのパターンに所定の表面輪郭を形成可能である表面にパターンを有するボードを製作する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明による表面にパターンを有するボードを製作する装置は、基材供給装置、冷却器、表面層供給装置、ローラー装置及び裁断装置を備える。基材供給装置は溶融状態の基材を提供し、冷却器は基材を固体に冷却させる。表面層供給装置は基材に溶融状態の表面層を提供し、ローラー装置は基材と表面層を押すと同時に表面層の表面にパターンを形成する。裁断装置は基材と表面層を裁断し、複数個のボードを製作する。
【０００７】
また、本発明による表面にパターンを有するボードを製作する方法は、下記のステップを含む。
ａ）溶融状態の基材を提供する。
ｂ）基材を成形する。
【０００８】
ｃ）基材を冷却させる。
ｄ）冷却した基材に溶融状態の表面層を提供する。
ｅ）ローラーにより表面層と基材を押し、表面層の表面にパターンを形成する。
ｆ）ローラーにより押された表面層と基材を裁断する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の構造と特徴を実施例と図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の一実施例による表面にパターンを有するボードを製作する装置は、基材供給装置１０、冷却器２０、表面層供給装置２４、ローラー装置及び裁断装置３６を備える。
【００１０】
基材供給装置１０は、固化した長い形状の基材２２を提供し、周知の押出し器（extruder）１２と三つのローラー１４、ローラー１６及びローラー１８を有する。押出し器１２は、ポリカーボネート（Polycarbonate、ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（Polymethyl  Methacrylate、ＰＭＭＡ）、環状オレフィン重合物（Cyclic  Olefins  Polymer、ＣＯＰ）または環状オレフィン共重合物（Cyclic  Olefins  Copolymer、ＣＯＣ）などの溶融状態のプラスチック材料を提供する。ローラー１４、ローラー１６及びローラー１８は、押出し器１２の出口に装着され、押出し器１２からのプラスチック材料を押す。プラスチック材料は、ローラーにより押された後、一定の形を保ち、一定の幅を有する連続基材２２を形成する。
【００１１】
冷却器２０は、本実施例では、輸送装置としてローラー１４、ローラー１６及びローラー１８により押された基材２２を受ける。輸送装置２０の温度（約６０℃から９０℃の間）はローラー１４、ローラー１６及びローラー１８の温度（約８０℃から１５０℃の間）より低いため、ローラー１４、ローラー１６及びローラー１８により押された基材２２を固体（或いは固体に近い状態）に冷却させることが可能である。
【００１２】
表面層供給装置２４は、輸送装置２０の末端に装着され、基材２２に溶融状態の表面層２６を提供する。本実施例では、表面層供給装置２４は、周知の押出し器（extruder）である。表面層２６の厚さは、基材２２の厚さより薄い。表面層２６は、コーティング（coating）またはプリント（printing）などの方法により基材２２の上に設けられる。
【００１３】
ローラー装置は、二つのローラー３０とローラー３２とを有し、輸送装置２０の後方に装着され、基材２２と表面層２６を押す。表面層２６に対応するローラー３０は、表面に模様３４を有することで、表面層２６の表面を押すと同時にパターン２８を形成する。二つのローラー３０とローラー３２の温度は、輸送装置２０の温度より高く、約８０℃から１５０℃の間である。
【００１４】
図２に示すように、基材２２と表面層２６が二つのローラー３０とローラー３２との間を経る場合、基材２２は固体の状態（固体に近い状態）を呈するため、剛体（rigid  body）と考えられる。実際にローラー３０とローラー３２により押される部位は、ローラー３０と基材２２との間に位置する表面層２６である。剛性の基材２２はローラー３２の延伸部と考えられるため、表面層２６はローラー３０と基材２２により押されると考えられる。言い換えれば、二つのローラー３０とローラー３２との間の距離ｄをローラー３０と基材２２との間の距離ｄ１に縮小すれば、表面層２６に比較的大きい圧力を提供できるだけでなく、表面層２６におけるパターン２８が所定の輪郭に近い形になる。
【００１５】
二つのローラー３０とローラー３２により押された基材２２と表面層２６は、裁断装置３６により裁断され、長さが一定して表面にパターンを有する複数個のボード（図中未表示）を形成する。
【００１６】
基材２２と表面層２６は、同材質または不同材質から構成されるため、ボードに所定の光学特性または機械特性を持たせることが可能である。また、溶融状態の表面層を基材の両側（図中未表示）に設け、且つ二つのローラーに模様（図中未表示）を有することで、二つの表面層にパターン（図中未表示）を形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例による表面にパターンを有するボードを製作する装置を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例による表面にパターンを有するボードを製作する装置のローラー装置が基材と表面層を押す状態を示す模式図である。
【図３】周知のローラー装置がプラスチック材料を押す状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  基材供給装置、１２  押出し器、１４  ローラー、１６  ローラー、１８  ローラー、２０  冷却器（輸送装置）、２２  基材、２４  表面層供給装置、２６  表面層、２８  パターン、３０  ローラー、３２  ローラー、３４  模様、３６  裁断装置
【図１】
2006248125.tif 000003
【図２】
2006248125.tif 000004
【図３】
2006248125.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月23日(2005.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融状態を呈し、幅が一定した基材を提供する基材供給装置と、
基材を固体に冷却させる冷却器と、
基材に溶融状態の表面層を提供する表面層供給装置と、
表面層供給装置の後方に装着され、基材と表面層を押す複数個のローラーであって、そのうちの一つのローラーの表面に表面層の表面にパターンを形成するための模様を有する複数個のローラーと、
ローラー装置の後方に装着され、基材と表面層を裁断し、複数個の表面にパターンを有するボードを製作する裁断装置と、
を備えることを特徴とする表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項２】
基材供給装置は、溶融状態の基材を提供する押出し器と若干のローラーとを有することで、基材を押すことを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項３】
冷却器は、基材を輸送するローラー装置から構成される輸送装置を有することを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項４】
基材と表面層を押すローラーの温度は、冷却器の温度より高いことを特徴とする請求項２に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項５】
基材と表面層を押すローラーの温度は、冷却器の温度より高いことを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項６】
基材の厚さは、表面層の厚さより厚いことを特徴とする請求項１に記載の表面にパターンを有するボードを製作する装置。
【請求項７】
溶融状態の基材を提供するステップと、
基材を成形するステップと、
基材を冷却させるステップと、
冷却した基材に溶融状態の表面層を提供するステップと、
ローラーにより表面層と基材を押し、表面層の表面にパターンを形成するステップと、
ローラーにより押された表面層と基材を裁断するステップと、
を含むことを特徴とする表面にパターンを有するボードを製作する方法。
【請求項８】
基材は、ローラーにより押す方法で成形されることを特徴とする請求項７に記載の表面にパターンを有するボードを製作する方法。
【請求項９】
溶融状態の表面層は、基材の反対の両側に設けられることを特徴とする請求項７に記載の表面にパターンを有するボードを製作する方法。
【請求項１０】
表面層は、押出し（extrusion）、コーティング（coating）またはプリント（printing）などの方法により基材の上に設けられることを特徴とする請求項７に記載の表面にパターンを有するボードを製作する方法。