JP2006082278A - 回転ロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学用プラスチックシートに凹凸模様を賦形するためのロール装置に於いて、２個の対峙して配設されている回転ロール間のオフセットに起因するこじり現象の発生、剛性不足による弾性変形を回避し、高精度な賦形成形を行うことができる回転ロール装置を得る。
【解決手段】 本発明はレンティキュラ板のような表裏両面に凹凸模様を賦形するための回転ロール装置に於いて、一方の回転ロール軸のロール駆動軸は軸方向位相調整手段に接続されており、他方のロール駆動軸３ｂはラジアルころがり軸受２７とスラストころがり軸受２８によって軸方向には変位不能に軸支され、且つ、該スラストころがり軸受２８はカラー部３４ａとスペーサ部３４ｂとが一体成形された介装部材３４を介して前記ロール駆動軸３ｂを軸支するように構成されて成る回転ロール装置を提供するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は回転ロール装置に関するものであり、特に、レンティキュラ板のような表裏両面に凹凸模様を賦形させるために用いられる回転ロール装置、並びに該回転ロール装置を用いて前記凹凸模様を賊形する方法に関するものである。

従来、レンティキュラ板のように表裏両面に凹凸模様が賦形される光学用プラスチックシートの賦形成形手段として、所定間隙を有して平行に対峙して配設される２個の回転ロールを採択し、そして、一方の回転ロール表面には前記レンティキュラ板に賦形される凹模様に対応して凸模様が彫刻されており、他方の回転ロール表面には前記レンティキュラ板に賦形される凸模様に対応して凹模様が彫刻されて成り、之等２個の回転ロール間に押出成形されたシートを通し、各回転ロールによって該シートに前記凹凸模様が賦形できるようにした回転ロール装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）

而して、前記シートの表裏両面に凹凸模様を賦形する場合には、表裏両面に賦形される凹凸模様の相互の位相合せを行わねばならないが、上記従来例に於いては、この位相合せを実行するために前記回転ロール装置の一方の回転ロールを基準として固定し、そして、他方の回転ロールを軸方向に移動させて前記固定された一方の回転ロールに対する軸方向における位相調整を行っている。

又、他の従来例として、回転ロール軸に対して同軸上にロール回転駆動手段が設けられ、更に、軸方向位相調整手段として、ロール軸の軸受箱を支持しているベースプレートが該ロール軸の軸方向に移動可能に設けられており、そして、該ベースプレートをテーパブロック等によってロール軸の軸方向に変位させるように構成されたものも知られている。（例えば、特許文献２参照）

又、従来の回転ロール装置として、相互に対峙する２個の回転ロールのうち一方の回転ロールを絶対基準回転ロールとし、そして、之を支持する軸受箱をフレームに固定し、他方の回転ロールの軸受箱が、回転ロール間の間隙調整のために前記基準回転ロールに対して径方向にも移動可能に構成されており、前記他方の回転ロールによって軸方向位相調整と２個の回転ロール間の径方向位相調整機能を集中負担させている。（例えば、特許文献２参照）

即ち、前記対峙して配設されている２個の回転ロールは、一方の回転ロールを固定し、他方の回転ロールを前記固定側の回転ロールに対して平行に径方向に移動させて相互の径方向位相調整を為し、之によって光学用プラスチックシートの成形を行っている。
特開昭５９ー９６９２０号公報 特開平１０ー３４７４８号公報

一般に、回転ロールを軸方向に位相調整を実行する場合には、この調整に必要な軸力が負荷されるのであるが、レンティキュラ板のようなシート表裏両面に凹凸模様を賦形するための該回転ロールに対する軸力は概して３０ＫＮを基準とした値である。而して、上記従来例の軸方向位相調整手段に於いては、回転ロールの軸心に対するベースプレートの回転ロールの径方向の偏寄（オフセット）が存在する。斯くして、該回転ロールに軸方向の軸力を負荷して該回転ロールの位相調整を行う際には曲げモーメントが発生し、依って、
軸方向位相調整動作がステックスリップ状になり、微細且つ、高精度な位置決め精度が得られないと云う不都合が生じるのである。

而して、最近、レンティキュラ板等の光学用プラスチックシートの前記凹凸模様の賦形は極めて高精度が要求されている。即ち、光学用プラスチックシートの前記表裏両面に賦形される凹凸模様の位相誤差の許容値は過去の４分の１以下が要求されることになり、従って、従来例の回転ロール装置によってはかゝる要求を充足させることは困難となっている。

更に又、上記従来例の回転ロール装置では、固定側の回転ロールを絶対基準として回転ロール相互の位置及びロール回転の双方とも系の基準ロールとして採択しており、そして、該基準回転ロールにはロール回転駆動のための機構だけが付設されており、他方の回転ロールが軸方向位相調整及び回転ロール間、即ち、径方向の位相調整の双方の機能を集中負担させているため、構造が極めて複雑となり、且つ、機構の剛性に制約を受ける。

然るときは、位相調整時に発生する応力に対し、剛性に見合った弾性変形が発生する。この弾性変形は、従来例の機構が複雑であるため複雑な挙動の変位となり、運転状態によって変動する。実際には、剛性不足による弾性変形と前記オフセットに起因するこじり現象とが複合して発生するため変動要因の特定が難しく、ユーザニーズを満足する高精度の賦形成形を行うことが困難である。

そこで、上記問題点を解消し、２個の回転ロール間のオフセットに起因するこじり現象の発生、剛性不足による弾性変形を回避し、高精度な賦形成形を行うことができる回転ロール装置及び光学用プラスチックシートの高精度な凹凸模様の賦形法を提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明はレンティキュラ板のような表裏両面に凹凸模様を賦形するための凹凸模様が彫刻されて成る２個の回転ロールを所定間隙を有して配設し、且つ、該回転ロールの回転駆動手段及び該回転ロール間の間隙調整手段並びに軸方向位相調整手段を備え、前記２個の回転ロール間に樹脂を通してシートを形成し、該シートの表裏両面に凹凸模様を形成するように構成されて成る回転ロール装置に於いて、前記回転ロールの一方のロール駆動軸は軸方向位置調整手段と接続されており、他方のロール駆動軸はラジアルころがり軸受と、スラストころがり軸受によって軸方向には変位不能に軸支され、且つ、該スラストころがり軸受は該スラストころがり軸受の側面に当接するカラー部と、該スラストころがり軸受の内周面に挿入されるスペーサ部とを介して前記ロール駆動軸を軸支し、且つ、前記カラー部とスペーサ部とは一体成形されて介装部材が形成されている回転ロール装置を提供するものである。

この構成によれば、押出成形されたプラスチックシートの表裏面には回転ロールを通過させることによって所定の凹凸模様が賦形される。又、２個の回転ロールのうち、一方の回転ロールは軸方向位相調整手段に接続され、他方の回転ロールはラジアルころがり軸受とスラストころがり軸受によって軸方向には変位不能に軸支されているので、回転ロール相互間の位相調整は一方の回転ロールによって実行される。

更に又、前記スラストころがり軸受は、カラー部とスペーサ部とが一体成形されて成る介装部材によって軸支されているので、該介装部材の固定にてスラストころがり軸受の位置が決定されると共に、カラー部間に異物等の侵入がなくなる。

又、請求項２記載の発明は、上記介装部材は上記ロール駆動軸に螺着される固定部材によって固定されることを特徴とする請求項１記載の回転ロール装置を提供するものである。

この構成によれば、ロール駆動軸とスラストころがり軸受との間に介装される介装部材は、例えばロール駆動軸先端部に設けた螺子部にナット部材を螺入することにより所定位置に固定される。之により、スラストころがり軸受の所定位置が決定され、ロール駆動軸のスラスト方向への移動が禁止される。

更に又、請求項３記載の発明は、上記介装部材は該介装部材の奥端部に配設される該介装部材の調整部材を介して配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の回転ロール装置を提供するものである。

この構成によれば、上記介装部材の奥端部に配設される調整部材は介装部材のカラー部と同一の働きをする。

又、請求項４記載の発明は、請求項１記載の回転ロール装置を用いてレンティキュラ板等の光学用プラスチックシートの表裏両面に凹凸模様が賦形されることを特徴とする光学用プラスチックシートの凹凸模様賦形方法を提供するものである。

この構成によれば、請求項１記載の回転ロール装置を用いてレンティキュラ板のような表裏両面に凹凸模様が賦形されるのであるが、２つの回転ロールは軸方向と径方向の夫々の位相調整が前記回転ロールが夫々分担して実行されるので、各調整が円滑に行われ、従って、光学用プラスチックシート等の賦形が高精度に行われる。

請求項１記載の発明は、軸方向位相調整がオフセットに起因するこじり現象の発生を回避すると共に剛性不足による弾性変形を防止し、高精度の光学用プラスチックシートへの凹凸模様の賦形が可能となる。

又、片方のロール駆動軸はラジアルころがり軸受とスラストころがり軸受によって軸支されているのであるが、特にスラストころがり軸受はカラー部とスペーサ部とを一体成形されて成る介装部材にて軸支されているので、カラー部間に異物等が侵入するようなことがなくなり、更に機械的剛性が大となり、前記位相調整の精度も向上する。

請求項２記載の発明は、ロール駆動軸を軸支しているスラストころがり軸受が介装部材を介して該ロール駆動軸を軸支しており、且つ、該介装部材はロール駆動軸に螺着される固定部材によって該ロール駆動軸の軸方向所定位置に固定される。従って、請求項１記載の発明の効果に加え、前記スラストころがり軸受が該ロール駆動軸の所定位置に嵌合され、該ロール駆動軸の軸方向の移動が禁止され、従って、回転ロールも軸方向の所定位置にて回転駆動されることになる。

そこで、ロール駆動軸が該スラストころがり軸受にて軸支され、そして、このロール駆動軸と同軸方向に設けられている回転ロールは他の回転ロールとの間の間隙調整を実行しようとする際は、任意の調整手段によって他の回転ロール方向へ平行移動させて回転ロール相互間の間隙調整が容易且つ、円滑に行われる。

斯くして、軸方向位相調整は他の回転ロールによって実行されるので、軸方向位相調整時の推力によってロール駆動軸の軸支部に曲げモーメントが発生するようなことはなく、
更に軸方向位相調整機構にこじり現象が生じるようなこともなくなり、微細で高精度の位相調整を実施することが可能となる。

又、請求項３記載の発明は、上記介装部材は奥端部に配設されている調整部材を介してロール駆動軸の所定位置に調整されて固定され、而も、該調整部材自体もカラー部としての働きを為す。

更に又、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の回転ロール装置を用いてレンティキュラ板のような表裏両面に凹凸模様が賦形されるのであるから、請求項１記載の発明の奏する作用効果と同様の作用効果を奏することができる。

本発明はレンティキュラ板のような光学用プラスチックシートの表裏両面に凹凸模様を賦形するための回転ロール装置であって、該回転ロール装置に配設されている２個の回転ロール間のオフセットに起因するこじり現象の発生及び剛性不足による弾性変形を回避して高精度の賦形を可能にする目的を、一方のロール駆動軸を軸方向位相調整手段と接続し、他方のロール駆動軸はラジアルころがり軸受と、スラストころがり軸受によって軸方向には変位不能に軸支され、且つ、該スラストころがり軸受は該スラストころがり軸受の側面に当接するカラー部と、該スラストころがり軸受の内周面に挿入されるスペーサ部とを介して前記ロール駆動軸を軸支し、且つ、前記カラー部とスペーサ部とは一体成形されて介装部材が形成されることによって実現した。

以下、本発明の一実施例を図１乃至図５に従って詳述する。図１は回転ロール装置１の平面図であるが、同図に於いて、上方右側の駆動部は説明の都合上立面図で示し、該駆動部の回転駆動手段５は土台(図示せず)に固定される。図１中、一方の回転ロール２と他方の回転ロール３は夫々賦形成形用のロールとして夫々の外周面に複数個の凹凸模様が周方向に彫刻され、そして、相互に対峙して配設されている。而して、前記一方の回転ロール２の左端に突設されているロール軸２ａ及び右端にて突設されているロール駆動軸２ｂは夫々円筒ころがり軸受４，４によって軸支されている。従って、一方の回転ロール２は軸方向位相調整が可能となる。

そこで、一方の回転ロール２側の上記駆動部の回転駆動手段５について説明する。前記ロール駆動軸２ｂはカップリング６を介して一方の回転ロール２側の回転軸７に連結されており、更に、該回転軸７はラジアル軸受８によって軸支されている中空歯車軸９に滑りキー或いはスプライン１０等によって軸方向には変位可能に連結されている。而して、該中空歯車軸９はモータ１１から歯車群１２を介して回転力が減速伝達され、そして、前記一方の回転ロール２が回転するように構成されている。

更に、前記一方の回転ロール２側の回転軸７は回転滑りカップリング１３を介して軸方向位相調整手段１４の変位部材１４ａと接続されている。而して、前記回転滑りカップリング１３は前記回転軸７の軸端を固定接続した回転ケース１５と、前記回転軸７と同一軸線上に配置されたカップリング軸１６とを包含している。更に、該カップリング軸１６は前記回転ケース１５内に配置されているラジアルころがり軸受１７とスラストころがり軸受１８によって該回転ケース１５に対して軸方向には変位不能で相対回転可能に軸支されている。又、該回転滑りカップリング１３はロール駆動軸２ｂの回転が前記変位部材１４ａ側には伝達されないように構成され、該変位部材１４ａの軸力を前記ロール駆動軸２ｂの中心軸線位置に伝達できるように形成されている。尚、前記スラストころがり軸受１８は予荷重が付与され、軸方向のがたつきが生じないようにして回転ケース１５とカップリング軸１６を軸支している。

又、前記軸方向位相調整手段１４の変位部材１４ａはスライドベース１９上に回転止め部材２０によって回転が禁止され、そして、リニアガイド２１等を介して軸方向にスライド自在に搭載されている。更に又、該軸方向位相調整手段１４の前記変位部材１４ａは、ボールネジ棒２２ａとボールナット部材２２ｂにて形成されたボールネジユニット２２から成り、そして、前記一方の回転ロール２の中心軸線と同一軸線上に配置されている。又、前記ボールネジ棒２２ａは軸受箱２３に設けられたラジアルころがり軸受２３ａとスラストころがり軸受２３ｂによって回転可能に支持されて軸方向位相調整用モータ２４に連結されている。そして、該軸方向位相調整用モータ２４により前記ボールネジ棒２２ａが回転駆動され、該ボールネジ棒２２ａに螺合しているボールナット部材２２ｂが軸方向にスライドすることにより前記変位部材１４ａが一方の回転ロール２の軸方向と同一方向に変位する。この変位は前記回転滑りカップリング１３から回転軸７を介して前記ロール駆動軸２ｂに伝達され、一方の回転ロール２が軸線方向に移動する。この移動によって該一方の回転ロール２は軸方向の位相調整が行われる。

斯くの如く、前記変位部材１４ａからの軸力が一方の回転ロール２の中心軸線位置に付与されることになり、オフセットなしで一方の回転ロール２が軸方向に移動し、該回転ロール２の軸方向位相調整が従来例のようにオフセットによる曲げモーメントを伴うことなく極めて高精度に行われることが可能となった。

次に他方の回転ロール３側の回転駆動手段２５について説明する。図１に於いて、該回転ロール３の左端に突設されているロール軸３ａは円筒ころがり軸受２６によって軸支され、右端はラジアルころがり軸受２７とスラストころがり軸受２８とによって軸支され、更に、該ロール駆動軸３ｂはカップリング２９を介してヘルカルベベル減速機３０を介してモータ３１に連結されており、該モータ３１の回転を前記ヘルカルベベル減速機３０を介して該ロール駆動軸３ｂに伝達し、前記一方の回転ロール３が回転駆動される。

而して、該ロール駆動軸３ｂは図２に示すようにラジアルころがり軸受２７とスラストころがり軸受２８とによって軸支されており、そして、該ラジアルころがり軸受２７とスラストころがり軸受２８は軸受ハウジング３２内で該軸受ハウジング３２及び前記ロール駆動軸３ｂ間に嵌合されて該ロール駆動軸３ｂの軸方向の移動を禁止して回転自在に軸支している。

又、該軸受ハウジング３２はベース３３上にボルト等の手段を用いて固定されており、更に、前記スラストころがり軸受２８は前記軸受ハウジング３２の内側面と前記ロール駆動軸３ｂとの間に介装部材３４を介して嵌合されている。該介装部材３４は図３及び図４に示すように、鍔状を為すカラー部３４ａと該カラー部３４ａの左右に延びるスペーサ部３４ｂとが一体成形されて成る。

又、図３に於いては、該介装部材３４の奥部には該スペーサ部３４ｂと略同径に形成された調整部材３５が前記ロール駆動軸３ａと軸受ハウジング３２との間に嵌挿されており、そして、該調整部材３５はカラー部３４ａと略同一の働きを為すと共に、介装部材３４の位置調整に用いられる。従って、該調整部材３５の軸方向及び径方向の長さは適切な寸法のものが選択される。

更に又、該介装部材３４は前記ロール駆動軸３ｂの先端部に形成されている螺子部３６に螺合するネジ部材３７の締付けによって、前記調整部材３５と相俟って該ロール駆動軸３ｂの所定位置に固定される。又、前記スラストころがり軸受２８は軸受ハウジング３２の側面に当接され、ボルト３８によって固定される断面形略鍵型の固定部材３９によって所定位置に固定される。尚、図３に於いては、前記介装部材３４は断面形状略Ｔ字形に形
成され、そして、前記カラー部３４ａがスペーサ部３４ｂの略中心位置から径方向へ突設しており、そして、該カラー部３４ａの左右両側に前記スラストころがり軸受２８，２８が嵌合されている。

図示例では、該スラストころがり軸受は球形状のコロを示しているが、実際には円筒形状のものが用いられている。更に、該スラストころがり軸受２８は図示例では２個採択されているが１個でもよい。但し、大負荷であって高精度が要求されるものについては図示例のように２個一組を用いるを可とする。

斯くの如く構成された他方の回転ロール３は軸方向の調整は行われず、径方向の調整、即ち、前記一方の回転ロール２との間の間隙調整が行われる。該間隙調整は例えば、図１の鎖線個所に於いてロール間の間隙調整用モータ（図示せず）を設け、該モータの駆動により他方の回転ロール３側を前記一方の回転ロール２側にスライドさせて回転ロール２，３間の間隙調整を実行することができる。

本発明の前記介装部材３４はカラー部３４ａとスペーサ部３４ｂを一体成形して成るので寸法精度が向上し、カラー部３４ａとスペーサ部３４ｂ等に異物等の侵入がなく、機械的剛性が上がって位相調整が高精度に実行されることができる。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施例を示し、回転ロール装置の平面図、但し、一方（図に於いて上方）の回転ロールの駆動側は立面図で示す。 他方（図１における下方）の回転ロールのロール駆動軸の軸受部の縦断側面図。 図２のロール駆動軸の軸受部を示す解説図。 介装部材の縦断斜視図。

符号の説明

１ 回転ロール装置
２ 一方の回転ロール
３ 他方の回転ロール
２ｂ，３ｂ ロール駆動軸
４ 円筒ころがり軸受
５，２５ 回転駆動手段
１４ 軸方向位相調整手段
２７ ラジアルころがり軸受
２８ スラストころがり軸受
３４ 介装部材
３４ａ カラー部
３４ｂ スペーサ部
３５ 調整部材
３６ 螺子部
３７ ネジ部材

Claims (4)

1. レンティキュラ板のような表裏両面に凹凸模様を賦形するための凹凸模様が彫刻されて成る２個の回転ロールを所定間隙を有して配設し、且つ、該回転ロールの回転駆動手段及び該回転ロール間の間隙調整手段並びに軸方向位相調整手段を備え、前記２個の回転ロール間に樹脂を通してシートを形成し、該シートの表裏両面に凹凸模様を形成するように構成されて成る回転ロール装置に於いて、前記回転ロールの一方のロール駆動軸は軸方向位相調整手段と接続されており、他方のロール駆動軸はラジアルころがり軸受と、スラストころがり軸受によって軸方向には変位不能に軸支され、且つ、該スラストころがり軸受は該スラストころがり軸受の側面に当接するカラー部と、該スラストころがり軸受の内周面に挿入されるスペーサ部とを介して前記ロール駆動軸を軸支し、且つ、前記カラー部とスペーサ部とは一体成形されて介装部材が形成されていることを特徴とする回転ロール装置。
2. 上記介装部材は上記ロール駆動軸に螺着される固定部材によって固定されることを特徴とする請求項１記載の回転ロール装置。
3. 上記介装部材は該介装部材の奥端部に配設される該介装部材の調整部材を介して配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の回転ロール装置。
4. 請求項１記載の回転ロール装置を用いてレンティキュラ板等の光学用プラスチックシートの表裏両面に凹凸模様が賦形されることを特徴とする光学用プラスチックシートの凹凸模様賦形方法。

Images