JP4135769B2 - 間欠式フィルム成形装置および成形方法 - Google Patents
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Description
(1)微細凹凸形状が表面に形成された金型と、該金型の表面にフィルムを押圧するプレス装置と、該フィルムを搬送するための搬送装置と、該金型の表面からフィルムを離型するための離型装置とを、少なくとも含む間欠式フィルム成形装置において、前記離型装置がフィルムを剥離するため回転自在に保持された剥離ロールと、フィルムパスラインを挟んで該剥離ロールと略平行に配された補助ロールと、フィルムを剥離ロールに抱きつかせるように該剥離ロール周辺で補助ロールを移動させる補助ロール移動手段と、前記剥離ロールを前記金型表面近傍で、該表面と平行に移動させるための駆動手段と、前記剥離ロールと前記補助ロールがフィルムを剥離ロールに抱きつかせる相対位置関係を保持したまま金型表面近傍を該表面に平行に移動させる案内ガイドと、前記剥離ロールよりもフィルム搬送方向下流側にフィルムに張力を付加する張力付加機構とを、少なくとも備えたことを特徴とする間欠式フィルム成形装置。
(10)微細凹凸が表面に形成された金型表面の近傍に間欠的にフィルムを供給した後、該金型に該フィルムを押圧することによりフィルム表面に微細凹凸を成形する間欠式フィルム成形方法において、フィルムを成形完了した後に、従動によって回転をする剥離ロールと、該剥離ロールに略平行に配された補助ロールの両ロールを、フィルムを該両ロールに抱きつかせた状態で金型表面近傍を該表面と略平行に、フィルム搬送下流側から上流側に移動させることにより金型表面から該フィルムを離型することを特徴とする間欠式フィルム成形方法。
(13)前記微細凹凸が表面に形成された金型表面の近傍に間欠的にフィルムを供給するに際して、温調がされた該金型に供給することを特徴とする上記(10)〜(12)のいずれかに記載の間欠式フィルム成形方法。
(1)金型:
以下のとおりの金型を製作し使用した。
金型サイズ:500mm(フィルム幅方向)×800mm(フィルム走行方向)×20mm(厚み)。
金型材質:銅。
微細形状:ピッチ50μm、凸部幅25μm、凸部高さ50μmで、フィルム走行方向から見たときの断面が矩形形状のもの。
最大3000kNまで加圧できるもので、加圧は油圧ポンプによってされる。プレス装置内にはアルミ合金製でサイズが700mm(フィルム幅方向)×1000mm(フィルム走行方向)の温調プレートが上下に2枚取り付けられ、それぞれ、加熱装置、冷却装置に連結されている。なお、金型は下側の温調プレートに取り付けられている。加熱装置は熱媒循環装置で、熱媒はバーレルサーム#400(松村石油株式会社製)を使用し、150℃に加熱したものを100L/minの流量で流す。また、冷却装置は冷却水循環装置であり、20℃に冷却された水を150L/minの流量で流すものである。
図示したものと同じ構成で剥離ロールと補助ロールを組み合わせたものを使用した。剥離ロールは外径が150mmで表面がゴム硬度が60(JIS K6253)、表面の中心線平均粗さが5μm(JIS B0601)のシリコーンゴムで覆われており、回転自在に取り付けられている。補助ロールは外径が50mmで表面がゴム硬度が60(JIS K6253)、表面の中心線平均粗さが5μm(JIS B0601)のシリコーンゴムで覆われて、回転自在に取り付けられている。また、剥離ロールと金型表面との距離(クリアランス)は15mmであった。剥離ロールはフィルム走行方向に速度制御されながら往復移動できるようにサーボモータからなる剥離ロール直動移動ユニットが接続されている。
ポリエチレンテレフタレートからなり、厚みが100μm(厚みむら:±10μm)、幅は520mmである。該フィルムはプレス装置を挟んで対向に設置した巻出、巻取装置によって、送り出され巻き取られる。
フィルム離型ユニットと巻取ユニットとの間にニップ搬送ロールを配置して、フィルムに張力を付与するものを使用した。具体的には、張力付加機構の一部である搬送駆動ロール64と剥離ロール21との間に張力検知手段を設け、該張力検知手段は張力検知用ガイドロール72と張力計73からなる。フィルムの離型中は、張力計73で検知される張力値が一定になるように搬送駆動ロール64の駆動用モータを制御するものであり、この張力計は、張力検知用ガイドロール72の両端の軸受の支持部に設けたロードセルにより検知するものである。このとき、張力検知用ガイドロールは回転自在に保持して、軸受部でのメカニカルロスを極力小さくすることが好ましい。
上記の装置を用い、以下のように間欠的に成型を行った。あらかじめ、フィルムを巻出装置から巻取装置までプレス装置を経由して通しておく。次に、温調プレートが上下ともに110℃となるまで加熱した後、上側プレートを下降させて、フィルムのプレスを開始する。プレスは金型表面で5MPaで30秒実施した。その後、プレスを継続したまま、温調プレートを上下ともに冷却する。各温調プレートが60℃になったときに冷却を停止する。上下ともに冷却が完了すれば、プレスを開放する。上側プレートを上限まで上昇させ、離型装置を駆動する。
フィルムを金型から離型するときの剥離ロールの巻出し側への移動速度を20m/分とした以外は、上記の実施例1とまったく同じ装置及び条件でフィルムの成型を10枚実施した。成形面を目視で評価した結果、概ね良好な外観であったが、わずかにTD方向に線状の剥離跡が見られた。また、フィルムの離型動作を開始して、新しいフィルムの供給を完了するまでの時間は15秒であった。条件および結果を表1に示す。
剥離ロールと金型表面とのクリアランスを2mmと狭める以外は、上記の実施例2とまったく同じ装置および条件でフィルムの成型を10枚実施した。成型面を目視で評価した結果、剥離跡がまったく見られず、全面均一な成形フィルムを得ることができた。また、フィルムの離型動作を開始して、新しいフィルムの供給を完了するまでの時間は15秒であった。条件および結果を表1に示す。
実施例1のようなフィルムの離型装置がなく、巻取り側で付加する張力でのみ、フィルムを離型し、さらに新しく成型するフィルムを供給する動作を行うこと以外は、実施例1と同じ装置、条件でフィルムの成形を10枚実施した。成形面を目視で評価した結果、2枚が金型から離型するときにフィルム破れが発生し、残りの8枚もTD方向に線状の多数の剥離跡が見られた。また、フィルムの離型動作を開始して、新しいフィルムの供給を完了するまでの時間は35秒であった。なお、35秒以下で離型動作を実施しようとフィルムの張力を上げた場合、離型時のフィルム破れが多発した。条件および結果を表1に示す。
2:フィルム
3:金型
10:プレスユニット
11:支柱
12:プレスシリンダー
13:昇降ガイド
14a、b:加圧プレート(上)、(下)
15a、b:温調プレート(上)、(下)
16:フレーム
17:弾性板
20:離型ユニット
21:剥離ロール
22:補助ロール
22p:待機位置
23:剥離ロール直動用モータ
24:補助ロール回転手段
25:剥離ロール直動ガイド
26:ブラケット
27:剥離点
28:ボールねじ
29:ナット
30:加熱ユニット
40:冷却ユニット
50:巻出ユニット
51:巻出ロール回転手段
52a〜d:ガイドロール
53:引出バッファ部
54:フィルム固定部
55:ボックス
56:吸引排気手段
57a、b:センサー
60:巻取ユニット
61:巻取ロール回転手段
62a〜d:ガイドロール
63:巻取バッファ部
64:搬送駆動ロール
65:フィルム固定部
66:ボックス
67:吸引排気手段
68a、b:センサー
71:ガイドロール
72:張力検知用ロール
73:張力検知手段
H:クリアランス
Claims (13)
- 微細凹凸形状が表面に形成された金型と、該金型の表面にフィルムを押圧するプレス装置と、該フィルムを搬送するための搬送装置と、該金型の表面からフィルムを離型するための離型装置とを、少なくとも含む間欠式フィルム成形装置において、前記離型装置がフィルムを剥離するため回転自在に保持された剥離ロールと、フィルムパスラインを挟んで該剥離ロールと略平行に配された補助ロールと、フィルムを剥離ロールに抱きつかせるように該剥離ロール周辺で補助ロールを移動させる補助ロール移動手段と、前記剥離ロールを前記金型表面近傍で、該表面と平行に移動させるための駆動手段と、前記剥離ロールと前記補助ロールがフィルムを剥離ロールに抱きつかせる相対位置関係を保持したまま金型表面近傍を該表面に平行に移動させる案内ガイドと、前記剥離ロールよりもフィルム搬送方向下流側にフィルムに張力を付加する張力付加機構とを、少なくとも備えたことを特徴とする間欠式フィルム成形装置。
- 前記張力付加機構が、回転駆動手段によって回転する補助ロールの表面とフィルム表面との間の摩擦力を利用したものであることを特徴とする請求項1記載の間欠式フィルム成形装置。
- 前記補助ロールが、回転自在に保持されたものであり、前記張力付加機構が、該補助ロールよりフィルム搬送方向下流側に設置されたものであることを特徴とする請求項1記載の間欠式フィルム成形装置。
- 前記剥離ロールと前記張力付加機構との間にフィルム張力検知手段を設け、該フィルム張力検知手段で検知された値をもとに前記張力付加機構の張力付加レベルを制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の間欠式フィルム成形装置。
- フィルム離型時における前記剥離ロールと前記金型表面との距離が、0.1mm〜10mmの範囲であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の間欠式フィルム成形装置。
- 前記剥離ロールに振動を与えるための振動付加手段を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の間欠式フィルム成形装置。
- 前記金型を加熱、冷却する温調手段を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の間欠式フィルム成形装置。
- 前記剥離ロールが、該剥離ロールの温調手段を備えたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の間欠式フィルム成形装置。
- 前記補助ロールが、該補助ロールの温調手段を備えたものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の間欠式フィルム成形装置。
- 微細凹凸が表面に形成された金型表面の近傍に間欠的にフィルムを供給した後、該金型に該フィルムを押圧することによりフィルム表面に微細凹凸を成形する間欠式フィルム成形方法において、フィルムを成形完了した後に、従動によって回転をする剥離ロールと、該剥離ロールに略平行に配された補助ロールの両ロールを、フィルムを該両ロールに抱きつかせた状態で金型表面近傍を該表面と略平行に、フィルム搬送下流側から上流側に移動させることにより金型表面から該フィルムを離型することを特徴とする間欠式フィルム成形方法。
- 微細凹凸が表面に形成された金型表面の近傍に間欠的にフィルムを供給した後、該金型に該フィルムを押圧することによりフィルム表面に微細凹凸を成形する間欠式フィルム成形方法において、フィルム成形後、さらに、金型表面からフィルムを離型した後に、金型表面に略平行に配された従動によって回転をする剥離ロールと、補助ロールを、該両ロールの相対位置関係を保持するとともに、フィルムを該両ロールに抱きつかせた状態で前記金型表面近傍を該表面に略平行に、フィルム搬送上流側から下流側へ移動させることにより、金型表面近傍に次の被成形フィルム部分を供給し、しかる後、次のフィルム成形をすることを特徴とする間欠式フィルム成形方法。
- 微細凹凸が表面に形成された金型表面の近傍に間欠的にフィルムを供給した後、該金型に該フィルムを押圧することによりフィルム表面に微細凹凸を成形する間欠式フィルム成形方法において、フィルムを成形完了した後に、従動によって回転をする剥離ロールと、剥離ロールと略平行に配された補助ロールの両ロールを、フィルムを該両ロールに抱きつかせた状態で金型表面近傍を該表面と略平行に、フィルム搬送下流側から上流側に移動させることにより金型表面から該フィルムを離型した後に、前記両ロールが相対位置関係を保持するとともに、フィルムを該両ロールに抱きつかせた状態で前記金型表面近傍を該表面に略平行に、フィルム搬送上流側から下流側へ移動させることにより、金型表面近傍に次の被成形フィルム部分を供給し、しかる後、次のフィルム成形をすることを特徴とする間欠式フィルム成形方法。
- 前記微細凹凸が表面に形成された金型表面の近傍に間欠的にフィルムを供給するに際して、温調がされた該金型に供給することを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の間欠式フィルム成形方法。
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