(57)【要約】【課題】比較的厚肉の樹脂シートの場合であっても、成形後の板反りが小さく、所望の断面形状を得ることができ、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法を提供する。【解決手段】ダイ１２押し出したシート状の樹脂材料１４を型ローラ１６と型ローラに対向配置されるニップローラ１８とで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写し、転写後の樹脂材料を型ローラに対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラより剥離し、剥離ローラの下流において、樹脂材料を挟んで設けられる上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８により上下面の表面温度をそれぞれ制御し、更に下流に設けられる切断手段により樹脂材料を搬送方向の所定長さに切断し、切断後の樹脂材料の反り量を測定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイより押し出したシート状の樹脂材料を型ローラと該型ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧し、
前記型ローラ表面の凹凸形状を前記樹脂材料に転写し、
転写後の前記樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより前記型ローラより剥離し、
前記剥離ローラの下流において、前記樹脂材料を挟んで設けられる上面側加熱手段及び下面側加熱手段により前記樹脂材料の上下面の表面温度をそれぞれ制御し、
更に下流に設けられる切断手段により前記樹脂材料を搬送方向の所定長さに切断し、
切断後の前記樹脂材料の反り量を測定することを特徴とする樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記樹脂材料の反り量の測定結果を前記上面側加熱手段及び下面側加熱手段にフィードバックし、該反り量が減少するように前記上面側加熱手段及び下面側加熱手段の設定温度をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂材料の反り量測定の結果、前記樹脂材料が上側に凹形状となった場合に前記上面側加熱手段の設定温度が前記下面側加熱手段の設定温度より低くなるように制御し、前記樹脂材料が上側に凸形状となった場合に前記上面側加熱手段の設定温度が前記下面側加熱手段の設定温度よりも高くなるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記切断手段の下流にコンベア手段を設け、該コンベア手段上の前記樹脂材料の反り量を複数個の非接触式位置センサにより測定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂材料に転写される凹凸形状により、該樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂材料の最薄肉部の厚さを５ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項７】
周面に凹凸形状が形成された型ローラと、該型ローラの一方側に対向配置されるニップローラと、該型ローラの他方側に対向配置される剥離ローラとよりなるローラ列と、
シート状の樹脂材料を吐出口より押し出すダイと、
前記剥離ローラの下流に配され、前記樹脂材料を挟むように設けられる上面側加熱手段及び下面側加熱手段と、
更に下流に設けられ、前記樹脂材料を搬送方向の所定長さに切断する切断手段と、
切断後の前記樹脂材料の反り量を測定する反り量測定手段と、を備え、
前記ダイより押し出された樹脂材料が前記型ローラと前記ニップローラとで挟圧され、
該型ローラ表面の凹凸形状が前記樹脂材料に転写され、
転写後の前記樹脂材料が前記剥離ローラに巻き掛けられて前記型ローラより剥離され、
剥離後の前記樹脂材料が上面側加熱手段及び下面側加熱手段により熱処理され、
熱処理後の前記樹脂材料が切断され、
切断後の前記樹脂材料の反り量が測定され、該反り量が減少するように前記上面側加熱手段及び下面側加熱手段の設定温度がそれぞれ制御されることを特徴とする樹脂シートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂シートの製造方法及び装置に係り、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種光学素子に使用される樹脂シートとして、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等が様々な分野で使用されている。このような樹脂シートの表面には、規則的な凹凸形状が形成されており、この凹凸形状により、フレネルレンズやレンチキュラーレンズとしての光学的性能を発揮している。
【０００３】
このような樹脂シートを製造する方法として、これまでに各種の提案がなされている（特許文献１等参照）。これらの提案においては、いずれも、生産性向上の観点よりローラ成形方式が採用されている。
【０００４】
これら従来技術の代表的なローラ成形方式は、図６に示される構成のようになっている。この装置構成は、押出し機（図示略）によって溶融された樹脂材料１をシート状に賦形するためのシート用のダイ２と、表面に凹凸形状が形成されたスタンパーローラ３と、スタンパーローラ３に対向配置される鏡面ローラ４と、スタンパーローラ３に対向するとともに、鏡面ローラ４の反対側に配置される剥離用鏡面ローラ５よりなる。
【０００５】
そして、ダイ２より押し出したシート状の樹脂材料１を、スタンパーローラ３と鏡面ローラ４とで挟圧し、スタンパーローラ３表面の凹凸形状を樹脂材料１に転写し、樹脂材料１を剥離用鏡面ローラ５に巻き掛けることによりスタンパーローラ３より剥離する。
【０００６】
このような樹脂材料成形方式において深刻な問題点の１つは、比較的厚肉の樹脂シートの場合、特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートの場合には成形後の板反りが大きくなるということである。この対策として、特許文献２、３では、以下のような内容の対策が採られている。しかしながら、完全な解決策が得られた訳ではない。
たとえば、特許文献２では、成形後のアニーリング時に加熱固定（矯正）して板反り対策としており、特許文献３では、シート切断時に加熱軟化させて板反り対策としている。
【特許文献１】特開平９−１１３２８号公報
【特許文献２】特開２００５−４７１２６号公報
【特許文献３】実開平５−１６２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２、３のような板反り対策では、型付けしたシートの場合、加熱により型が崩れ、各種光学素子用途の樹脂シートとして所望の機能を発揮できない。
【０００８】
また、既述の図６に示される構成の装置における板反り対策では、成形条件（樹脂材料１の搬送速度、ダイ２よりの樹脂材料１の吐出温度、各ローラの温度等）を最適化する必要があったが、転写するパターン等の制約があり、成形条件を振れる範囲が狭く、最適化が困難であった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、比較的厚肉の樹脂シートの場合であっても、特に、成形時の幅方向の厚さ分布が大きい樹脂シートの場合であっても、成形後の板反りが小さく、所望の断面形状を得ることができ、特に、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に使用するのに好適な樹脂シートの製造方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するために、ダイより押し出したシート状の樹脂材料を型ローラと該型ローラに対向配置されるニップローラとで挟圧し、前記型ローラ表面の凹凸形状を前記樹脂材料に転写し、転写後の前記樹脂材料を前記型ローラに対向配置される剥離ローラに巻き掛けることにより前記型ローラより剥離し、前記剥離ローラの下流において、前記樹脂材料を挟んで設けられる上面側加熱手段及び下面側加熱手段により前記樹脂材料の上下面の表面温度をそれぞれ制御し、更に下流に設けられる切断手段により前記樹脂材料を搬送方向の所定長さに切断し、切断後の前記樹脂材料の反り量を測定することを特徴とする樹脂シートの製造方法を提供する。
【００１１】
このために、本発明は、周面に凹凸形状が形成された型ローラと、該型ローラの一方側に対向配置されるニップローラと、該型ローラの他方側に対向配置される剥離ローラとよりなるローラ列と、シート状の樹脂材料を吐出口より押し出すダイと、前記剥離ローラの下流に配され、前記樹脂材料を挟むように設けられる上面側加熱手段及び下面側加熱手段と、更に下流に設けられ、前記樹脂材料を搬送方向の所定長さに切断する切断手段と、切断後の前記樹脂材料の反り量を測定する反り量測定手段と、を備え、前記ダイより押し出された樹脂材料が前記型ローラと前記ニップローラとで挟圧され、該型ローラ表面の凹凸形状が前記樹脂材料に転写され、転写後の前記樹脂材料が前記剥離ローラに巻き掛けられて前記型ローラより剥離され、剥離後の前記樹脂材料が上面側加熱手段及び下面側加熱手段により熱処理され、熱処理後の前記樹脂材料が切断され、切断後の前記樹脂材料の反り量が測定され、該反り量が減少するように前記上面側加熱手段及び下面側加熱手段の設定温度がそれぞれ制御されることを特徴とする樹脂シートの製造装置を提供する。
【００１２】
本発明によれば、樹脂材料を型ローラとニップローラとで挟圧し、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写し、転写後の樹脂材料を上面側加熱手段及び下面側加熱手段により熱処理し、この樹脂材料を切断手段により搬送方向の所定長さに切断し、切断後の樹脂材料の反り量を測定する。
【００１３】
したがって、上面側加熱手段及び下面側加熱手段により熱処理が適正になされれば、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。特に、樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートの製造に好適である。
【００１４】
本発明において、前記樹脂材料の反り量の測定結果を前記上面側加熱手段及び下面側加熱手段にフィードバックし、該反り量が減少するように前記上面側加熱手段及び下面側加熱手段の設定温度をそれぞれ制御することが好ましい。また、本発明において、前記樹脂材料の反り量測定の結果、前記樹脂材料が上側に凹形状となった場合に前記上面側加熱手段の設定温度が前記下面側加熱手段の設定温度より低くなるように制御し、前記樹脂材料が上側に凸形状となった場合に前記上面側加熱手段の設定温度が前記下面側加熱手段の設定温度よりも高くなるように制御することが好ましい。
【００１５】
このように反り量の測定結果を上面側加熱手段及び下面側加熱手段にフィードバックし、この反り量が減少するように制御すれば、一層樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。
【００１６】
また、本発明において、前記切断手段の下流にコンベア手段を設け、該コンベア手段上の前記樹脂材料の反り量を複数個の非接触式位置センサにより測定することが好ましい。このようなコンベア手段と複数個の非接触式位置センサを使用すれば、樹脂材料の反り量がオンラインで測定でき、フィードバックが迅速に行える。
【００１７】
また、本発明において、前記樹脂材料に転写される凹凸形状により、該樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上となることが好ましい。また、本発明において、前記樹脂材料の最薄肉部の厚さを５ｍｍ以下とすることが好ましい。このように、従来、成形が困難であった、断面形状の樹脂材料の成形において、本発明の効果が発揮できる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、型ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に精度よく転写でき、かつ、樹脂シートの成形後の板反りを小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って、本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置が適用される、樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図である。
【００２０】
この樹脂シートの製造ライン１０は、押出し機（図示略）によって溶融された樹脂材料１４をシート状に賦形するためのシート用のダイ１２と、表面に凹凸形状が形成された型ローラ１６と、型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８と、型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４と、樹脂材料１４を挟むように設けられる上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８と、第１ドローローラ３２と第２ドローローラ３４よりなるドロー手段と、樹脂材料１４を搬送方向の所定長さに切断する切断手段３６と、コンベア手段３８と、切断後の樹脂材料１４の反り量を測定する反り量測定手段４０と、反り量測定手段４０の測定結果を上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８にフィードバックする制御手段４２等より構成される。
【００２１】
ダイ１２のスリットサイズは、成形された溶融樹脂材料１４の幅が型ローラ１６の幅よりも広くなるように形成され、また、このダイ１２から押し出される溶融樹脂材料１４が型ローラ１６と第１ニップローラ１８との間に押し出されるように配置されている。
【００２２】
型ローラ１６の表面には、規則的な凹凸形状が形成されている。この規則的な凹凸形状は、たとえば、図２に示される成形後の樹脂材料１４表面（上面）の反転形状とすることができる。なお、この図２は、成形後の樹脂材料１４の断面図である。
【００２３】
すなわち、成形後の樹脂材料１４の裏面（下面）は平面であり、樹脂材料１４の表面には、図の矢印方向の直線状の凹凸パターンが形成されている。この矢印方向は、樹脂材料１４の走行方向を示す。したがって、型ローラ１６の表面には、樹脂材料１４表面の反転形状のエンドレス溝を形成すればよい。なお、樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細については後述する。
【００２４】
型ローラ１６の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。
【００２５】
型ローラ１６表面の凹凸パターン形成方法としては、凹凸パターン（ピッチ、深さ、等）や型ローラ１６表面の材質にもよるが、一般的にはＮＣ旋盤による切削加工と仕上げバフ加工との組み合わせが好ましく採用できる。また、他の公知の加工方法（研削加工、超音波加工、放電加工、等）も採用できる。
【００２６】
型ローラ１６表面の表面粗さは、Ｒａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。
【００２７】
型ローラ１６は、図示しない駆動手段により図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。また、型ローラ１６には、温度調節手段が施されている。このような温度調節手段が設けられることにより、高温状態の樹脂材料１４による型ローラ１６の温度上昇や急激な温度低下を抑制すべく制御できる。
【００２８】
このような温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。
【００２９】
ニップローラは、型ローラ１６に対向配置され、型ローラ１６とにより樹脂材料１４とを挟圧するためのローラで、型ローラ１６と同一高さで、型ローラ１６と平行に配置されている。
【００３０】
ニップローラ１８の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる。そして、ニップローラ１８表面の表面粗さは、Ｒａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。
【００３１】
ニップローラ１８の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。
【００３２】
ニップローラ１８は、図示しない駆動手段により図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、ニップローラ１８に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。
【００３３】
ニップローラ１８には、図示しない加圧手段が設けられており、型ローラ１６との間の樹脂材料１４を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、ニップローラ１８と型ローラ１６との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。
【００３４】
ニップローラ１８には、挟圧力の反力による撓みが生じにくくなるような構成を採用することもできる。このような構成としては、ニップローラ１８の背面側（型ローラ１６の反対側）にバックアップローラを設ける構成、クラウン形状（中高形状とする）を採用する構成、ローラの軸方向中央部の剛性が大きくなるような強度分布を付けたローラの構成、及びこれらを組み合わせた構成等が採用できる。
【００３５】
ニップローラ１８には、温度調節手段が施されている。ニップローラ１８のローラ設定温度は、樹脂材料１４の材質、樹脂材料１４の溶融時（たとえば、ダイ１２のスリット出口）の温度、樹脂材料１４の搬送速度、型ローラ１６の外径、型ローラ１６の凹凸パターン形状等によって最適な値を選択すべきである。
【００３６】
ニップローラ１８のローラ温度調節手段としては、ローラ内部に温度調節したオイルを循環させる構成が好ましく採用できる。このオイルの供給と排出は、ローラの端部にロータリージョイントを設ける構成により実現できる。図１の樹脂シートの製造ライン１０においては、この温度調節手段が採用されている。
【００３７】
他の温度調節手段としては、たとえば、ローラの内部にシースヒータを埋め込む構成、ローラの近傍に誘電加熱手段を配する構成等、公知の各種手段が採用できる。
【００３８】
剥離ローラ２４は、型ローラ１６に対向配置され、樹脂材料１４を巻き掛けることにより樹脂材料１４を型ローラ１６より剥離するためのローラで、型ローラ１６を挟んでニップローラ１８の１８０度下流側に配置されている。すなわち、剥離ローラ２４は、型ローラ１６と同一高さで、型ローラ１６と平行に配置されている。
【００３９】
剥離ローラ２４の表面は鏡面状に加工されていることが好ましい。このような表面とすることにより、成形後の樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる。そして、剥離ローラ２４表面の表面粗さは、Ｒａで０．５μｍ以下とするのが好ましく、０．２μｍ以下とするのがより好ましい。
【００４０】
剥離ローラ２４の材質としては、各種鉄鋼部材、ステンレス鋼、銅、亜鉛、真鍮、これらの金属材料を芯金として、表面にゴムライニングしたもの、これらの金属材料にＨＣｒメッキ、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ等のメッキを施したもの、セラミックス、及び各種の複合材料が採用できる。
【００４１】
剥離ローラ２４は、図示しない駆動手段により図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。なお、剥離ローラ２４に駆動手段を設けない構成も可能であるが、樹脂材料１４の裏面を良好な状態にできる点より、駆動手段を設けることが好ましい。
【００４２】
剥離ローラ２４には、温度調節手段が施されている。そして、適正な設定温度にすることにより、樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状を良好にできる。
【００４３】
剥離ローラ２４の下流には、樹脂材料１４の下面を支持するガイドローラＧ、Ｇが設けられ、次いで、上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８が設けられている。この上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８は、樹脂材料１４の上下面の表面温度をそれぞれ制御するためのものである。
【００４４】
すなわち、後で詳述するが、本発明者らは、樹脂材料１４の搬送方向の反りは、樹脂材料１４の上下面の温度差に大きく依存することを見出した。そして、この搬送方向の反りを矯正するよう、樹脂材料１４の上下面の温度差をキャンセルすべく上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８が設けられている。
【００４５】
この上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８としては、公知の各種加熱手段（たとえば、プレート状のヒータ）が採用できる。本構成においては、上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８として、同一仕様の赤外線ヒータが採用されている。
【００４６】
この上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８は、この下流の反り量測定手段４０の測定結果がフィードバック制御できるように、それぞれ制御手段４２に接続されている。
【００４７】
上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８の下流には、第１ドローローラ３２と第２ドローローラ３４よりなるドロー手段が設けられている。このドロー手段は、樹脂材料１４の下側に設けられ、型ローラ１６の周速度の１００〜１０７％の周速度で回転駆動される第１ドローローラ３２と、樹脂材料１４の上側に設けられ、第１ドローローラ３２に対向配置される第２ドローローラ３４とよりなる。
【００４８】
この構成において、第１ドローローラ３２は、図示しない駆動手段により、上記の周速度で図１の矢印方向に回転駆動されるようになっている。駆動手段は、第１ドローローラ３２を上記の周速度で回転駆動できるように、速度可変のタイプのものであることが好ましい。この第１ドローローラ３２は、図示しない架台（装置本体）に軸受け手段を介して支持されている。
【００４９】
また、第２ドローローラ３４は、第１ドローローラ３２の駆動力により、樹脂材料１４を介してほぼ同じ周速度で図１の矢印方向につれ回り（従動）するようになっている。なお、第２ドローローラ３４に駆動手段を設け、第１ドローローラ３２と同期させる（シンクロさせる）構成も可能である。
【００５０】
第２ドローローラ３４には、図示しない加圧手段が設けられており、第１ドローローラ３２との間の樹脂材料１４を所定の圧力で挟圧できるようになっている。この加圧手段は、第２ドローローラ３４と第１ドローローラ３２との接触点における法線方向に圧力を印加する構成のもので、モータ駆動手段、エアシリンダ、油圧シリンダ等の公知の各種手段が採用できる。
【００５１】
第１ドローローラ３２及び第２ドローローラ３４の表面は所定厚さ（たとえば、１５ｍｍ）でＪＩＳ  Ｋ６３０１で規定するゴム硬度で６０〜７０度の材料で形成されている。第１ドローローラ３２及び第２ドローローラ３４のローラ表面がこのようなゴム硬度の材質であるので、樹脂材料１４の凹凸形状を損なうことがなく、また、ローラのスリップも生じにくい。
【００５２】
以上に説明した各ローラ、及び、樹脂材料１４の各箇所の表面温度がモニターできるように、表面温度測定手段（図示略）を設けることが好ましい。このような表面温度測定手段としては、赤外線温度計、放射式温度計等の公知の各種測定手段が採用できる。
【００５３】
このような表面温度測定手段による測定箇所としては、たとえば、ダイ１２とニップローラ１８との間の樹脂材料１４の幅方向の複数点、型ローラ１６に巻き掛けられている樹脂材料１４（たとえば、時計方向で６時の位置）の幅方向の複数点、剥離ローラ２４より剥離される際（時計方向で１２時の位置）の樹脂材料１４の幅方向の複数点、剥離ローラ２４より剥離後の樹脂材料１４の幅方向の複数点、等が考えられる。
【００５４】
また、このような表面温度測定手段のモニター結果を各ローラの温度調節手段やダイ１２等にフィードバックして、樹脂材料１４や各ローラ等の温度制御に反映させることもできる。なお、表面温度測定手段を設けずに、フィードフォワード制御により運転することも可能である。
【００５５】
また、図１の樹脂シートの製造ライン１０において、剥離ローラ２４の下流又はドロー手段の上流に樹脂材料１４の張力を検出するテンション検出手段を設けたり、樹脂材料１４の板厚を検出する板厚検出手段（厚さセンサ）を設けたりすることも、好ましく採用できる。また、このような検出手段による検出結果を設定値と比較し、型ローラ１６等の駆動手段等にフィードバックすることもできる。
【００５６】
更に、図１の樹脂シートの製造ライン１０において、剥離ローラ２４の下流又はドロー手段の上流に  徐冷ゾーン（又はアニーリングゾーン）を設け、剥離ローラ２４の下流における樹脂材料１４の急激な温度変化を防止させることもできる。樹脂材料１４に急激な温度変化を生じた場合、たとえば、樹脂材料１４の表面近傍が塑性状態になっているのに、樹脂材料１４の内部が弾性状態であり、この部分の硬化による収縮で樹脂材料１４の表面形状が悪化する。また、樹脂材料１４の表裏面に温度差を生じ、樹脂材料１４に反りを生じる不具合もある。
【００５７】
徐冷ゾーンとしては、水平方向のトンネル形状とし、トンネル内部に温度調節手段を設け、樹脂材料１４の冷却温度プロファイルを制御できる構成が採用できる。温度調節手段としては、複数のノズルより温度制御されたエア（温風又は冷風）を樹脂材料１４に向けて噴出させる構成、加熱手段（ニクロム線ヒータ、赤外線ヒータ、誘電加熱手段等）により、樹脂材料１４の表裏面をそれぞれ加熱する構成等、公知の各種手段が採用できる。
【００５８】
ドロー手段の下流には、切断手段３６が設けられている。この切断手段３６（クロスカッター）は、樹脂材料１４を搬送方向の所定長さに切断する装置である。なお、図示は省略したが、切断手段３６の上流側又は下流側に樹脂材料１４の幅方向両端部分（捨て部分）を切除するサイドカッターを設けることもできる。
【００５９】
切断手段３６の下流には、コンベア手段３８が設けられている。このコンベア手段３８は、両端部に設けられる回転軸３８Ａ、３８Ｂと、この回転軸３８Ａ、３８Ｂに張設されるコンベアベルト（エンドレスベルト）３８Ｃとより構成される。この回転軸３８Ａ、３８Ｂのいずれか一方又は双方は回転駆動される。
【００６０】
そして、コンベアベルト３８Ｃの矢印方向の搬送速度をドロー手段の周速度より若干大きく設定することが好ましい。このような速度で切断後の樹脂材料１４を搬送することにより、樹脂材料１４同士の衝突を効果的に避けることができる。
【００６１】
コンベアベルト３８Ｃの左端部の上方には反り量測定手段４０が設けられている。この反り量測定手段４０は、切断後の樹脂材料１４の反り量を測定する装置である。この切断後の樹脂材料１４は、複数個（図１では３個）の非接触式位置センサより構成される。
【００６２】
この位置センサ４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃは、同一仕様のもので、水平方向で等間隔に、かつ、コンベアベルト３８Ｃの上方に等距離で支持されている。位置センサ４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃとしては、たとえば、レーザ光方式のセンサ装置が採用できる。位置センサ４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃは、それぞれ制御手段４２に接続されている。
【００６３】
なお、反り量測定手段４０として、複数個の接触式位置センサより構成することもできる。この場合、接触式位置センサとして触針圧の小さいものを採用することが、樹脂材料１４を変形させないことより好ましく、非測定時には上方に退避できるように支持（駆動）されることが、樹脂材料１４と干渉しないことより好ましい。
【００６４】
切断後の樹脂材料１４の反り量の測定は、図４に示されるように行われる。図４（Ａ）は、所定幅及び所定長さ（この場合は、２７４×４８７ｍｍ）に切り揃えた状態の樹脂シートを示す斜視図である。図４（Ｂ）は、樹脂シートの反り評価方法を示す正面図である。このように、位置センサ４０Ａ、４０Ｂ及び４０Ｃにより両端部の浮き上がり量を測定し、制御手段４２において図示の式により算出する。
【００６５】
なお、図４（Ｂ）に示されるような場合、樹脂シートは成形時に下方に凸状態であったので、図示の式による反りの値は負（マイナス）となっている。これに対して、樹脂シートが成形時に上方に凸状態であった場合は、反りの値は正（プラス）となる。
【００６６】
制御手段４２は、反り量測定手段４０の測定結果を算出し、これを補正量に変換して、上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８にフィードバックする制御手段である。制御手段４２としては、パソコン等の各種コンピュータ手段が採用できる。
【００６７】
図１において、図示を省略するが、コンベア手段３８の下流には、洗浄装置（洗浄ゾーン）、欠陥検査装置（検査ゾーン）、ラミネート装置、集積部が順に設けられる。
【００６８】
このうち、ラミネート装置は、樹脂材料１４の表裏面に保護フィルム（ポリエチレン等のフィルム）を貼り付ける装置である。上記装置のうち、用途に応じて、いくつかを省略することもできる。
【００６９】
次に、図１に示される樹脂シートの製造ライン１０による樹脂シートの製造方法について説明する。
【００７０】
本発明に適用される樹脂材料１４としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、たとえば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。
【００７１】
ダイ１２より押し出したシート状の樹脂材料１４を型ローラ１６と型ローラ１６に対向配置されるニップローラ１８とで挟圧し、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に転写し、樹脂材料１４を型ローラ１６に対向配置される剥離ローラ２４に巻き掛けることにより型ローラ１６より剥離する。そして、剥離ローラ２４に巻き掛けられた樹脂材料１４を時計方向の１２時に位置において、剥離ローラ２４より剥離する。
【００７２】
この際、型ローラ１６に巻き掛ける直前の樹脂材料１４の温度を適正値（たとえば、（Ｔｇ＋８０）〜（Ｔｇ＋１４０）°Ｃの）に制御することが好ましい。また、型ローラ１６の温度も適正値（たとえば、（Ｔｇ−４０）〜（Ｔｇ＋３０）°Ｃの）に制御することが好ましい。これにより、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に精度よく転写でき、また、樹脂材料が型ローラ１６から剥れない剥離不良も生じない。
【００７３】
なお、ガラス転移温度Ｔｇとは下記のように説明される。高分子物質を加熱した場合に、ガラス状の硬い状態からゴム状に変わる現象をガラス転移といい、ガラス転移が起こる温度をガラス転移点（温度）という。この温度は、樹脂材料の材質や組成により異なり、たとえばポリメチルメタクリレート樹脂では９０〜１１０°Ｃの範囲である。
【００７４】
また、樹脂材料１４を適正値（たとえば、樹脂材料１４のガラス転移温度（Ｔｇ−３０）〜（Ｔｇ＋４０）°Ｃの温度）に制御した状態で剥離ローラ２４より剥離することが好ましい。これにより、樹脂材料１４の反りを低減することができる。
【００７５】
この樹脂シートの製造において、ダイ１２よりの樹脂材料１４の押し出し速度は、０．１〜５０ｍ／分、好ましくは０．３〜３０ｍ／分の値が採用できる。したがって、型ローラ１６の周速も略これに一致させる。なお、各ローラ（型ローラ１６、ニップローラ１８、剥離ローラ２４）の速度ムラは、設定値に対して１％以内になるように制御することが好ましい。
【００７６】
ニップローラ１８の型ローラ１６への押し付け圧は、線圧換算（各ニップローラの弾性変形による面接触を線接触と仮定して換算した値）で、０〜２００ｋＮ／ｍ（０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのが好ましく、０〜１００ｋＮ／ｍ（０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ）とするのがより好ましい。
【００７７】
型ローラ１６より剥離した樹脂材料１４を、転写時の周速度の１００〜１０７％（好ましくは、１０３〜１０５％）の周速度で回転するドロー手段により水平方向に搬送し、上面側加熱手段２６と下面側加熱手段２８との間を通過することにより熱処理し、切断手段３６において所定長さに切断し、反り量測定手段４０によりコンベア手段３８上で切断後の樹脂材料１４の反り量を測定し、コンベア手段３８の下流において樹脂シートの製品として収容する。
【００７８】
この際、制御手段４２により樹脂材料１４の反り量測定結果を算出し、これを補正量に変換して、上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８に反り量が減少するようにフィードバックする。
【００７９】
具体的には、反り量測定の結果、樹脂材料１４が上側に凹形状となった場合に上面側加熱手段２６の設定温度が下面側加熱手段２８の設定温度より低くなるように制御し、樹脂材料１４が上側に凸形状となった場合に上面側加熱手段２６の設定温度が下面側加熱手段２８の設定温度よりも高くなるように制御する。
【００８０】
これにより、型ローラ１６表面の凹凸形状を樹脂材料１４に精度よく転写でき、かつ、樹脂材料１４の成形後の板反りを小さくできる。特に、樹脂材料１４の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートの製造に好適である。
【００８１】
次に、樹脂材料１４表面の凹凸パターン形状の詳細について説明する。図２は、既述したように、成形後の樹脂材料１４の端面１４Ａを直線状に切り取った状態の斜視図である。樹脂材料１４の裏面は平面である。
【００８２】
樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。このパターンは、樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂに形成されるＶ溝５０と、このＶ溝５０の両縁より樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５２、５２が繰り返される形状である。すなわち、Ｖ溝５０の中心線に対して線対象となる、Ｖ溝５０及び両側のテーパ部５２、５２を１単位（１ピッチ）とした連続形状である。
【００８３】
図２において、樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃの厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に使用できる。
【００８４】
成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の内部に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、Ｖ溝５０の表面より樹脂材料１４の内部に入射し、テーパ部５２、５２で反射し、樹脂材料１４の裏面より面状に照射されることとなる。
【００８５】
このように成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、Ｖ溝５０の幅Ｐを２ｍｍ以上にすることが好ましく、Ｖ溝５０の頂角θ１を４０〜８０度にするのが好ましい。また、Ｖ溝５０の深さΔｔは１ｍｍ以上にすることが好ましく、２．５ｍｍ以上にするのがより好ましい。テーパ部５２、５２の傾斜角度θ２は３〜２０度にするのが好ましい。また、テーパ部５２、５２の幅Ｐ２は５ｍｍ以上にすることが好ましく、１０ｍｍ以上にするのがより好ましい。
【００８６】
次に、樹脂材料１４表面の他の凹凸パターン形状について説明する。図３は、成形後の樹脂材料１４の端面１４Ａを直線状に切り取った状態の斜視図である。樹脂材料１４の裏面は平面である。
【００８７】
樹脂材料１４の表面の凹凸パターン形状は、長手方向（図の矢印方向）の直線状の凹凸パターンである。この断面が鋸刃状パターンは、樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとを繋ぐ鉛直壁５４と、この鉛直壁５４の上縁（最厚肉部１４Ｂ）より樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃに向かって直線状に板厚が減少していくテーパ部５６が繰り返される形状である。
【００８８】
図３において、樹脂材料１４の最薄肉部１４Ｃの厚さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましい。樹脂材料１４の最厚肉部１４Ｂと最薄肉部１４Ｃとの厚さの差は、１ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましい。このような寸法とすることにより、各種表示装置の背面に配される導光板や各種光学素子に好適に使用できる。
【００８９】
成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、鉛直壁５４の側面に円柱状の冷陰極管が配され、この冷陰極管より照射される光線が、鉛直壁５４の表面（側面）より樹脂材料１４の内部に入射し、テーパ部５６で反射し、樹脂材料１４の裏面より面状に照射されることとなる。
【００９０】
このように成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合には、テーパ部５６傾斜角度θ３を３〜２０度とするのが好ましい。
【００９１】
なお、成形後の樹脂材料１４を導光板に使用する場合、これら以外の形状を採用することもできる。たとえば、図２の樹脂材料１４のＶ溝５０の断面形状はＶ字状となっているが、これ以外の形状、たとえば、矩形状、台形状、円弧状、放物線状等の断面形状も、光学的特性、成形性等を満足できれば採用できる。
【００９２】
また、型ローラ１６表面の凹凸形状も、図２又は図３の樹脂材料１４表面の反転形状である必要はなく、樹脂材料１４の収縮代等を考慮して、樹脂材料１４の製品形状が図２又は図３の形状となるように、この形状よりオフセットした形状とすることもできる。
【００９３】
以上に説明した本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置によれば、樹脂材料の幅方向における最厚肉部と最薄肉部との厚さの差が大きい、たとえば厚さの差が１ｍｍ以上（特に、厚さの差が２．５ｍｍ以上）の樹脂シートであっても、反りが非常に小さく、かつ、所望の断面形状を得ることができる。
【００９４】
以上、本発明に係る樹脂シートの製造方法及び装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００９５】
たとえば、本実施形態において、上面側加熱手段２６及び下面側加熱手段２８として、同一仕様の赤外線ヒータが採用されているが、これに代えて他の加熱手段、たとえば熱風吹き付け手段を採用することもできる。このような手段によって、熱風温度及びエア流量を変化させ樹脂材料１４の上下面の温度の制御が可能であり、本実施形態と同様の効果が得られる。
【００９６】
また、本実施形態において、ドロー手段として、図１の第１ドローローラ３２と第２ドローローラ３４よりなる構成が採用されているが、これ以外の構成、たとえば、樹脂材料１４の上下にエンドレスベルト等のベルト状体を配し、この一対のベルト状体で樹脂材料１４を挟圧しながら搬送する態様も採用できる。このようなベルト状体であっても、円柱状のローラと同様に作用し、同様の効果が得られるからである。
【００９７】
更に、本実施形態において、ニップローラ１８の表面が鏡面状であり、転写後の樹脂材料１４の裏面が平坦面となっているが、ニップローラ１８の表面を凹凸状に形成し、転写後の樹脂材料１４の裏面をこの反転形状とすることもできる。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００９９】
図１に示される樹脂シートの製造ライン１０を使用して実施例の樹脂シートを製造した。樹脂シートの断面形状は、図２に示される形状とした。Ｐは、２．６ｍｍ、Ｐ２は、１３．７ｍｍ、Δｔは４ｍｍ、θ１は５５度、θ２は１５度とした。樹脂シートの幅は、サイドカッターにより幅方向両端部分（捨て部分）を切除した状態で２７４ｍｍとした。樹脂シートの長さ（長手方向）は、クロスカッターにより所定長さに切り揃えた状態で４８７ｍｍとした。
【０１００】
実施例に共通する製造条件は、以下のようにした。
【０１０１】
型ローラ１６の周速度：１１８．８ｍｍ／分
樹脂材料１４の組成：  ＰＭＭＡ（アクリペットＶＨ００１、三菱レイヨン（株）製）
ダイ１２の吐出口における樹脂材料１４の温度：２４７°Ｃ
下面側加熱手段２８の設定温度を２００〜３００°Ｃまで変化させて樹脂シートを製造するとともに、各条件における樹脂シートの反りを測定した。
【０１０２】
そして、それぞれの設定温度の樹脂材料１４の反りを図４の方法で測定した。以上の結果を図５のグラフにプロットした。この図５のグラフ（ＸＹグラフ）は、横軸が設定温度であり、縦軸が樹脂材料１４の反りである。
【０１０３】
図５のグラフによれば、設定温度が２００°Ｃのもので反りが１．０ｍｍであったのに対し、設定温度が２５０°Ｃのもので反りが１．５ｍｍであり、設定温度が３００°Ｃのもので反りが２．５ｍｍであった。すなわち、設定温度を適正にすることにより、反りが改善されることが確認できた。
【０１０４】
また、反り（Ｙ）と設定温度（Ｘ）との関係も図５中の数式により１次の関係で直線近似できることが解った。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明が適用される樹脂シートの製造ラインの例を示す構成図
【図２】成形後の樹脂材料の端面を直線状に切り取った状態の斜視図
【図３】成形後の樹脂材料の端面を直線状に切り取った状態の斜視図
【図４】樹脂材料の反りを説明する図
【図５】実施例において、加熱手段の設定温度と反りとの関係を説明するグラフ
【図６】従来例の樹脂シートの製造ラインを示す構成図
【符号の説明】
【０１０６】
１０…樹脂シートの製造ライン、１２…ダイ、１４…樹脂材料、１６…型ローラ、１８…ニップローラ、２４…剥離ローラ、２６…上面側加熱手段、２８…下面側加熱手段、３２…第１ドローローラ、３４…第２ドローローラ、３６…切断手段、３８…コンベア手段、４０…反り量測定手段、４２…制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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