(57)【要約】  本発明のシート製造装置は、加熱された樹脂シート１１０を押し出すノズル１０１と、微細構造が形成された表面部を有する主ロール１３０と、主ロール１３０から離間して配置される従ロール１４０と、給電機構１５０とを備える。給電機構１５０は、主ロール１３０の両端から主ロール１３０の導電部１３１ａに給電することにより、導電部１３１ａ加熱する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された樹脂製のシートを押し出すノズルと、微細構造が形成された表面部を有する主ロールと、前記主ロールから離間して配置される従ロールとを備え、前記主ロールと前記従ロールとの間で前記シートを押圧して前記微細構造を前記シートに転写する、シート製造装置であって、
前記表面部の導電部と、前記導電部を発熱させるために前記主ロールの両端から前記導電部に給電する給電機構と、を備えることを特徴とする、シート製造装置。
【請求項２】
前記給電機構は、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の端子部と、前記一対の端子部を介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、請求項１に記載のシート製造装置。
【請求項３】
前記端子部が、前記導電部に接触する環状の導電性ベルトと、前記導電性ベルトを前記導電部に押しつけるロール側プーリと、前記導電性ベルトのテンションを維持するテンションプーリとから構成されることを特徴とする、請求項２に記載のシート製造装置。
【請求項４】
前記導電性ベルトがＳＵＳベルトであることを特徴とする、請求項３に記載のシート製造装置。
【請求項５】
前記端子部が、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の導電性ブラシ又は導電性プーリと、前記一対の導電性ブラシ又は導電性プーリを介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、請求項２に記載のシート製造装置。
【請求項６】
前記導電部が、導電性スリーブであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項７】
前記導電部が、メッキ層であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項８】
前記給電機構を用いて、前記主ロールの回転軸線方向に平行な前記導電部の部分を発熱させることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項９】
前記シートが前記主ロール及び前記従ロールの間に導かれる側で、前記主ロールの前記導電部を発熱させることを特徴とする、請求項１〜８いずれか一項に記載のシート製造装置。
【請求項１０】
微細構造が形成された表面部を有する主ロールと、前記主ロールから離間して配置される従ロールとを用いて、樹脂製のシートを成形する方法であって、
ノズルから加熱された前記シートを押し出すステップと、
給電機構により前記主ロールの両端から前記表面部の導電部に給電するステップと、
前記給電機構が供給した電力により、前記導電部を発熱させるステップと、
前記導電部が発熱した状態で、前記主ロールと前記従ロールとの間で前記樹脂シートを押圧して、前記微細構造を前記樹脂シートに転写するステップとを備えることを特徴とする、シート製造方法。
【請求項１１】
前記給電機構は、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の端子部と、前記一対の端子部を介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、請求項１０に記載のシート製造方法。
【請求項１２】
前記端子部が、前記導電部に接触する環状の導電性ベルトと、前記導電性ベルトを前記導電部に押しつけるロール側プーリと、前記導電性ベルトのテンションを維持するテンションプーリとから構成されることを特徴とする、請求項１１に記載のシート製造方法。
【請求項１３】
前記導電性ベルトが、ＳＵＳベルトであることを特徴とする、請求項１２に記載のシート製造方法。
【請求項１４】
前記端子部が、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の導電性ブラシ又は導電性プーリと、前記一対の導電性ブラシ又は導電性プーリを介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、請求項１１に記載のシート製造装置。
【請求項１５】
前記導電部が、導電性スリーブであることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のシート製造方法。
【請求項１６】
前記導電部が、メッキ層であることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のシート製造方法。
【請求項１７】
前記導電部を発熱させるステップは、前記主ロールの回転軸線方向に平行な前記導電部の部分を発熱させることを特徴とする、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のシート製造方法。
【請求項１８】
前記導電部を発熱させるステップは、前記シートが前記主ロール及び前記従ロールの間に導かれる側で、前記主ロールの前記導電部を発熱させることを特徴とする、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載のシート製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に微細構造を有するシートを製造するためのシート製造装置及び方法に関し、より詳細には、液晶表示装置の背面照明装置に用いるプリズムシートを製造するためのシート製造装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な液晶表示装置の背面照明装置は、主として、光源と、光源からの光を導く導光板（導光フィルム）と、導光板を通過する光を反射する反射シートと、導光板の発光面から出る光を均一化するための拡散シートと、発光面の垂直方向における光の輝度を高めるプリズムシートとを備える。【０００３】
このようなプリズムシートの製造方法を説明する。図５に示す従来の製造装置１０は、加熱した樹脂を収容して押出すダイ１と、ダイ１に形成される長方形状の押出口２と、主ロール３と、従ロール４とを備える。主ロール３及び従ロール４は、押出口２の下方に配置され、押出口２から押し出される成型前の樹脂シート１１を挟み込むように配置される。主ロール３の表面には、樹脂シート１１にプリズム形状を転写するための微細構造が形成されている。【０００４】
製造装置１０は、主ロール３と従ロール４の間に、加熱された樹脂シート１１を通すことにより、樹脂シート１１をプリズムシート１２に成形する。この成形の際に、主ロール３と樹脂シートが接触することにより、図５に示す主ロール３の領域Ａにおいて、樹脂シート１１表面の温度が低下して硬くなり、ロール３の表面の微細構造を樹脂シート１１に正確に転写ができないという問題が生じる。【０００５】
そこで、このような問題を解決するために、主ロール３の領域Ａ近傍を加熱する機構を備えた装置が提案されている。例えば、特許第５１１１８００号公報のシート成形装置には、その図５に示すように、複数本の伝熱ヒータからなる加熱部を主ロール１１の最外層に埋め込み、伝熱ヒータを独立して制御することにより、樹脂シートの温度低下を防止するものが記載されている。さらに、特許第５１１１８００号のシート形成装置には、その図６に示すように、レーザやハロゲンランプといった輻射加熱装置を主ロールの外部に設けて、主ロール１１の最外層を加熱するものも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１１１８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許第５１１１８００号公報のシート形成装置は、主ロール１１の最外層に加熱部を埋め込むため、主ロールの最外層構造が複雑化し、最外層の加熱を繰り返すことにより、最外層が劣化して破損しやすくなるという問題が生じる。また、特許第５１１１８００号公報に記載される輻射加熱装置は、主ロールの最外層が樹脂シートに接触している領域を直接加熱することができない。そのため加熱効率が悪く、また加熱条件を適切に設定することも困難である。【０００８】
そこで、本発明は、主ロールの最外層構造を複雑化することなく、主ロールで樹脂シートを適切な温度に加熱することができるシート製造装置及び方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、主ロールの最外層導体に通電し発熱させるものである。即ち、本発明の各態様は次の通りである。態様１は、加熱された樹脂製のシートを押し出すノズルと、微細構造が形成された表面部を有する主ロールと、前記主ロールから離間して配置される従ロールとを備え、前記主ロールと前記従ロールとの間で前記シートを押圧して前記微細構造を前記シートに転写する、シート製造装置であって、前記表面部の導電部と、前記導電部を発熱させるために前記主ロールの両端から前記導電部に給電する給電機構と、を備えることを特徴とする、シート製造装置である。【００１０】
態様２では、前記給電機構は、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の端子部と、前記一対の端子部を介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、態様１に記載のシート製造装置である。態様３は、前記端子部が、前記導電部に接触する環状の導電性ベルトと、前記導電性ベルトを前記導電部に押しつけるロール側プーリと、前記導電性ベルトのテンションを維持するテンションプーリとから構成されることを特徴とする、態様２に記載のシート製造装置である。態様４は、前記導電性ベルトがＳＵＳベルトであることを特徴とする、態様３に記載のシート製造装置である。態様５は、前記端子部が、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の導電性ブラシ又は導電性プーリと、前記一対の導電性ブラシ又は導電性プーリを介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、態様２に記載のシート製造装置である。【００１１】
態様６は、前記導電部が、導電性スリーブであることを特徴とする、態様１〜５のいずれか一項に記載のシート製造装置である。態様７は、前記導電部が、メッキ層であることを特徴とする、態様１〜５のいずれか一項に記載のシート製造装置である。態様８は、前記給電機構を用いて、前記主ロールの回転軸線方向に平行な前記導電部の部分を発熱させることを特徴とする、態様１〜７のいずれか一項に記載のシート製造装置である。態様９は、前記シートが前記主ロール及び前記従ロールの間に導かれる側で、前記主ロールの前記導電部を発熱させることを特徴とする、態様１〜８いずれか一項に記載のシート製造装置である。【００１２】
態様１０は、微細構造が形成された表面部を有する主ロールと、前記主ロールから離間して配置される従ロールとを用いて、樹脂製のシートを成形する方法であって、ノズルから加熱された前記シートを押し出すステップと、給電機構により前記主ロールの両端から前記表面部の導電部に給電するステップと、前記給電機構が供給した電力により、前記導電部を発熱させるステップと、前記導電部が発熱した状態で、前記主ロールと前記従ロールとの間で前記樹脂シートを押圧して、前記微細構造を前記樹脂シートに転写するステップとを備えることを特徴とする、シート製造方法である。【００１３】
態様１１は、前記給電機構は、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の端子部と、前記一対の端子部を介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、態様１０に記載のシート製造方法である。態様１２は、前記端子部が、前記導電部に接触する環状の導電性ベルトと、前記導電性ベルトを前記導電部に押しつけるロール側プーリと、前記導電性ベルトのテンションを維持するテンションプーリとから構成されることを特徴とする、態様１１に記載のシート製造方法である。態様１３は、前記導電性ベルトが、ＳＵＳベルトであることを特徴とする、態様１２に記載のシート製造方法である。態様１４は、前記端子部が、前記主ロールの両端で前記導電部にそれぞれ接触する一対の導電性ブラシ又は導電性プーリと、前記一対の導電性ブラシ又は導電性プーリを介して前記導電部に給電する電源とを備えることを特徴とする、態様１１に記載のシート製造装置である。【００１４】
態様１５は、前記導電部が、導電性スリーブであることを特徴とする、態様１０〜１４のいずれか一項に記載のシート製造方法である。態様１６は、前記導電部が、メッキ層であることを特徴とする、態様１０〜１４のいずれか一項に記載のシート製造方法である。態様１７は、前記導電部を発熱させるステップが、前記主ロールの回転軸線方向に平行な前記導電部の部分を発熱させることを特徴とする、態様１０〜１６のいずれか一項に記載のシート製造方法である。態様１８は、前記導電部を発熱させるステップが、前記シートが前記主ロール及び前記従ロールの間に導かれる側で、前記主ロールの前記導電部を発熱させることを特徴とする、態様１０〜１７のいずれか一項に記載のシート製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、主ロールの最外層構造を複雑化することなく、主ロールの微細構造をシートに転写するために主ロールの表面部を適切な温度に維持することができるため、微細構造を有するシートを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシート製造装置の概略構成図である。
【図２】図１のシート製造装置の主ロール及び給電機構を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る給電機構の要部拡大図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る給電機構の要部拡大図である。
【図５】従来のシート製造装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のシート製造装置及びシート製造方法に係る各実施形態を図面を用いて説明する。各実施形態の図面において同一部分に同一符号を付し説明は省略する。
【００１８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態のシート製造装置を図１及び図２を用いて説明する。図１に示すようにシート製造装置１００は、加熱したポリカーボネート等の樹脂を収容して押出すダイ１０１と、ダイ１０１に形成される長方形状の押出口１０２と、転写用のプリズム等の微細構造を表面に有する主ロール１３０と、従ロール１４０と、主ロール１３０に電力を供給する給電機構１５０とを備える。主ロール１３０及び従ロール１４０は、押出口１０２の下方に配置され、押出口１０２から押し出される成型前の樹脂シート１１０を挟み込むように配置される。主ロール１３０の表面部１３１には、その全周にわたって、樹脂シート１１０にプリズム形状を転写するための微細構造と、後述のメッキ又はスリーブ等で形成される導電部１３１ａとが形成されている。
【００１９】
図２に示すように、給電機構１５０は、主ロール１３０の左端側で導電部１３１ａに接触する第１端子部１５３と、主ロール１３０の右端側で導電部１３１ａに接触する第２端子部１５４と、第１端子部１５３及び第２端子部１５４と配線１５６を介して電気的に接続された電源１５５とを備える。第１端子部１５３は、主ロール１３０の左端側の曲面に露出する導電部１３１ａに接触する導電性ベルト１５３ｃと、導電性ベルト１５３ｃを導電部１３１ａに押圧するロール側プーリ１５３ａ及び１５３ｂと、主ロール１３０から離れた位置に設けられるテンションプーリ１５３ｄとから構成される。テンションプーリ１５３ｄにより、導電性ベルト１５３ｃのテンションが適切に維持されて、ロール側プーリ１５３ａ及び１５３ｂの間に位置する導電性ベルト１５３ｃの外面が、主ロール１３０の左端側で導電部１３１ａに面接触する。
【００２０】
第２端子部１５４は、主ロール１３０の右端側の曲面に露出する導電部１３１ａに接触する導電性ベルト１５４ｃと、導電性ベルト１５４ｃを導電部１３１ａに押圧するロール側プーリ１５４ａ及び１５４ｂと、主ロール１３０から離れた位置に設けられるテンションプーリ１５４ｄとから構成される。テンションプーリ１５４ｄにより、導電性ベルト１５４ｃのテンションが適切に維持されて、ロール側プーリ１５４ａ及び１５４ｂの間に位置する導電性ベルト１５４ｃの表面が、主ロール１３０の左端側で導電部１３１ａに面接触する。第１端子部１５３及び第２端子部１５４から導電部１３１ａに給電されることにより、第１端子部１５３及び第２端子部１５４の間に挟まれる発熱領域１３１ｂが発熱する。なお、回転する導電性ベルト１５３ｃ及び１５４ｃと配線１５６とを電気的に接続するために、配線１５６の端子部側末端に導電性ブラシを設けることができる。図２には、従ロール１４０を図示していないが、従ロール１４０が第１端子部１５３及び第２端子部１５４の邪魔にならないように、従ロール１４０の回転軸線方向の長さは、主ロール１３０の回転軸線方向の長さより短かくされる。
【００２１】
各プーリは、不図示のフレーム等の保持部材によって回転可能に保持されている。導電性ベルト１５３ｃは、ステンレス鋼（ＳＵＳ）から形成することが好ましいが、導電性ゴムといった他の導電性材料から形成してもよい。電源１５５は、例示的には、１０Ｖ、２００Ａ程度とすることができる。
【００２２】
【表１】
2015133170.tif 000003
【００２３】
第１の実施形態では、発熱領域１３１ｂ自体の発熱により樹脂シートの温度を微細構造の転写に好ましい温度に加熱することができるため、ロールの回転速度及び樹脂シートの供給速度を大きくしても、適切に微細構造を樹脂シートに転写することができ転写効率が向上する。
【００２４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のシート製造装置及び方法を図３を用いて説明する。第２の実施形態のシート製造装置は、基本的には図１及び図２に示したシート製造装置１００と同様の構造を有する。したがって、シート製造装置１００と相違する部分のみを説明する。
【００２５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態のシート製造装置を図４を用いて説明する。第３の実施形態のシート製造装置は、基本的には図１及び図２に示したシート製造装置１００と同様の構造を有するが、給電機構の第１及び第２端子部の構造が相違する。
【００２６】
図４は、主ロール１３０を回転軸線方向から見た要部拡大図である。図４に示すように、第３の実施形態の第１端子部１７３は、導電性ブラシ１７３ａと、導電性ブラシ１７３ａを保持するブラシホルダとから構成される。図示していないが、第３の実施形態の第２端子部は、第１端子部１７３と同様な構造で主ロール１３０の他端側に設けられる。主ロールの両端に設けられる導電性ブラシは、図示しない電源に接続される。なお、主ロール１３０の両端に導電性ブラシを設けて、当該導電性ブラシに対向する位置に固定した電極部を設けてもよい。電極部は、導電性ブラシに接触する円弧形状曲面を有し、電源に接続される。
【符号の説明】
【００２７】
１００    シート製造装置
１０１    ダイ
１０２    押出口
１１０    樹脂シート
１２０    プリズムシート
１３０    主ロール
１３１ａ  導電部
１３１ｂ  発熱領域
１４０    従ロール
１５０    給電機構
１５３    第１端子部
１５３ａ  ロール側プーリ
１５３ｂ  ロール側プーリ
１５３ｃ  導電性ベルト
１５４ｄ  テンションプーリ
１５４    第２端子部
１５４ａ  ロール側プーリ
１５４ｂ  ロール側プーリ
１５４ｃ  導電性ベルト
１５４ｄ  テンションプーリ
１５５    電源
【図１】
2015133170.tif 000004
【図２】
2015133170.tif 000005
【図３】
2015133170.tif 000006
【図４】
2015133170.tif 000007
【図５】
2015133170.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月14日(2016.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のシート製造装置及び方法を図３を用いて説明する。第２の実施形態のシート製造装置は、基本的には図１及び図２に示したシート製造装置１００と同様の構造を有する。したがって、シート製造装置１００と相違する部分のみを説明する。図３に示されるように、第２の実施形態のシート製造装置は、ロール側プーリ１５３ａ及び１５３ｂの間で導電性ベルト１５３ｃに接触する追加のプーリ１６３ａを備える。
【国際調査報告】
2015133170.tif 000009
2015133170.tif 000010
2015133170.tif 000011
2015133170.tif 000012