JP4866748B2 - Sheet forming device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、シート成形装置に関し、特に、タッチロール方式で、プリズムシート等、シート表面に微細凹凸形状を有する光学用樹脂シート等を転写成形するシート成形装置に関するものである。 The present invention relates to a sheet forming apparatus, and more particularly to a sheet forming apparatus for transferring and molding an optical resin sheet having a fine uneven shape on a sheet surface, such as a prism sheet, by a touch roll method.
シート表面に微細凹凸形状を有する光学用樹脂シート等を成形するシート成形装置として、互いに平行に配置された第1のロールと第2のロールとを用い、第1のロールと第2のロールとの間にTダイより熱可塑性の溶融樹脂シートが供給され、第2のロールの外周面に形成されている微細凹凸形状を溶融樹脂シートの表面に転写するタッチロール方式のシート成形装置が知られている。 As a sheet forming apparatus for forming an optical resin sheet or the like having a fine concavo-convex shape on a sheet surface, a first roll and a second roll are used using a first roll and a second roll arranged in parallel to each other. There is known a touch roll type sheet molding apparatus in which a thermoplastic molten resin sheet is supplied from a T-die during this period and the fine irregularities formed on the outer peripheral surface of the second roll are transferred to the surface of the molten resin sheet. ing.
上述のようなシート成形装置において、エンボスパターン等の微細凹凸形状の樹脂シートに対する転写性を向上させるために、溶融樹脂と接触する直前部位の微細凹凸形状のロール外周面を、加熱手段によって加熱するように構成されたものがある(例えば、特許文献1)。
シート成形装置のロールは、本来、Tダイより熱可塑性の溶融樹脂の温度をガラス転移点温度以下にまで下げて溶融樹脂をシート状に成形し、成形された樹脂シートがロール表面より良好に剥離するよう冷却する冷却系のロールであるから、本来の冷却性能を阻害することなく、溶融樹脂と接触する直前部位のロール外周面を、周方向に見て局部的に、転写性向上に有効な温度にまで昇温させるためには、指向性があって相当な加熱力を有する加熱手段を用いなくてはならない。 The roll of the sheet forming device is originally made by lowering the temperature of the thermoplastic molten resin below the glass transition temperature below the T-die to form the molten resin into a sheet shape, and the molded resin sheet peels better than the roll surface Since it is a roll of a cooling system that cools, the roll outer surface immediately before contacting with the molten resin is effective in improving transferability locally, as seen in the circumferential direction, without impairing the original cooling performance. In order to raise the temperature to a temperature, a heating means having directivity and a considerable heating power must be used.
また、ロール外周面をロール軸線方向(ロール幅方向)に同一加熱すると、ロール中央部の温度が高く、ロール端部側の温度が低くなり、転写率がロール軸線方向で見て不均一になり、転写均一性に優れた樹脂シートを生産することができない。 In addition, if the roll outer peripheral surface is heated in the same direction in the roll axis direction (roll width direction), the temperature at the center of the roll is high, the temperature at the end of the roll is low, and the transfer rate becomes uneven when viewed in the roll axis direction. Therefore, it is impossible to produce a resin sheet excellent in transfer uniformity.
この発明は、従来のシート成形装置に於ける上述の如き問題点を解消するためになされたもので、転写性がよく、転写均一性に優れた樹脂シートを生産することができるシート成形装置を提供することを目的としている。 The present invention was made in order to solve the above-mentioned problems in the conventional sheet forming apparatus, and provides a sheet forming apparatus capable of producing a resin sheet having good transferability and excellent transfer uniformity. It is intended to provide.
この発明によるシート成形装置は、互いに平行に配置された第1のロールと第2のロールとを有し、前記第1のロールと前記第2のロールとの間にTダイより熱可塑性の溶融樹脂シートが供給され、前記第1のロールと前記第2のロールの少なくとも一方の外周面に形成されている微細凹凸形状を前記溶融樹脂シートの表面に転写するシート成形装置において、外周面に微細凹凸形状が形成されている前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置された棒状の赤外線ヒータと、前記赤外線ヒータと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射を遮蔽するTダイ側遮蔽板と、前記Tダイよりロール間に向かう前記溶融樹脂シートの溶融樹脂流れ方向に沿って配置され、前記Tダイより流出した直後の前記溶融樹脂シートの表面に対する前記赤外線の照射を遮蔽する樹脂側遮蔽板とを有し、前記Tダイ側遮蔽板および前記樹脂側遮蔽板による赤外線遮蔽作用により、前記赤外線ヒータが放射する赤外線が前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと接触する直前の前記溶融樹脂シートの微細凹凸形状転写側の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射される。 A sheet forming apparatus according to the present invention has a first roll and a second roll arranged in parallel to each other, and is more thermoplastically melted than a T die between the first roll and the second roll. In a sheet forming apparatus that is supplied with a resin sheet and transfers fine irregularities formed on the outer peripheral surface of at least one of the first roll and the second roll to the surface of the molten resin sheet. A rod-shaped infrared heater disposed along the roll axis direction between the first roll and / or the second roll and the T die in which an uneven shape is formed, the infrared heater, and the T die The T-die side shielding plate that is disposed along the roll axis direction and shields the irradiation of the infrared rays emitted from the infrared heater to the T-die, and the melting from the T-die between the rolls. A resin-side shielding plate that is disposed along the molten resin flow direction of the fat sheet and shields the infrared irradiation on the surface of the molten resin sheet immediately after flowing out of the T-die, and the T-die side shielding plate And the surface on the fine uneven shape transfer side of the molten resin sheet immediately before the infrared rays radiated from the infrared heater come into contact with the first roll and / or the second roll by the infrared shielding action by the resin side shielding plate In addition, it is radiated locally in a strip shape long in the roll axis direction.
この発明によるシート成形装置は、好ましくは、前記樹脂側遮蔽板の溶融樹脂流れ方向の長さがロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の長さがロール中央部の長さより短い。 In the sheet molding apparatus according to the present invention, preferably, the length of the resin-side shielding plate in the molten resin flow direction differs depending on the portion in the roll axis direction, and the length on the roll end side is the length of the roll center portion. Shorter than that.
この発明によるシート成形装置は、好ましくは、前記赤外線ヒータは、前記Tダイよりロール間に向かう前記溶融樹脂シートの溶融樹脂流れ位置との間隔がロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の間隔がロール中央部の間隔より短い。 In the sheet forming apparatus according to the present invention, preferably, the infrared heater has an interval between the molten resin flow position of the molten resin sheet facing the roll from the T-die depending on a position in the roll axis direction, The distance on the end side is shorter than the distance on the roll center.
この発明によるシート成形装置は、好ましくは、前記赤外線ヒータは、波長が2〜3μmの中波長の赤外線ヒータである。 In the sheet forming apparatus according to the present invention, preferably, the infrared heater is a medium wavelength infrared heater having a wavelength of 2 to 3 μm.
この発明によるシート成形装置は、好ましくは、更に、前記赤外線ヒータと前記第1のロール又は/及び前記第2のロールとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記第1のロール又は/及び前記第2のロールの表面に対する照射を遮蔽するロール側遮蔽板を有する。 Preferably, the sheet forming apparatus according to the present invention is further arranged along the roll axis direction between the infrared heater and the first roll or / and the second roll, and the infrared radiation emitted by the infrared heater. A roll side shielding plate that shields irradiation of the surface of the first roll or / and the second roll.
この発明によるシート成形装置は、互いに平行に配置された第1のロールと第2のロールとを有し、前記第1のロールと前記第2のロールとの間にTダイより熱可塑性の溶融樹脂シートが供給され、前記第1のロールと前記第2のロールの少なくとも一方の外周面に形成されている微細凹凸形状を前記溶融樹脂シートの表面に転写するシート成形装置において、外周面に微細凹凸形状が形成されている前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置された棒状の赤外線ヒータと、前記赤外線ヒータと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射を遮蔽するTダイ側遮蔽板と、前記Tダイよりロール間に向かう溶融樹脂流れ方向に沿って配置され、前記Tダイより流出した前記溶融樹脂シートに対する前記赤外線の照射を遮蔽する樹脂側遮蔽板とを有し、前記Tダイ側遮蔽板および前記樹脂側遮蔽板による赤外線遮蔽作用により、前記赤外線ヒータが放射する赤外線が、前記第1のロール又は/及び前記第2のロールの前記溶融樹脂シートとの接触直前部位の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射されるよう構成され、更に、前記赤外線ヒータによるロール表面に対する赤外線の照射量をロール軸線方向の部位に応じて制限するロール側遮蔽板を有し、前記ロール側遮蔽板のロール周方向に沿った長さがロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の長さがロール中央部の長さより短く、ロール表面に対する赤外線の照射量が、ロール中央部に比してロール端部側の方が多い。 A sheet forming apparatus according to the present invention has a first roll and a second roll arranged in parallel to each other, and is more thermoplastically melted than a T die between the first roll and the second roll. In a sheet forming apparatus that is supplied with a resin sheet and transfers fine irregularities formed on the outer peripheral surface of at least one of the first roll and the second roll to the surface of the molten resin sheet. A rod-shaped infrared heater disposed along the roll axis direction between the first roll and / or the second roll and the T die in which an uneven shape is formed, the infrared heater, and the T die And a T-die side shielding plate that shields irradiation of the infrared rays emitted from the infrared heater to the T-die, and a molten resin that is directed between the T-die and the roll. And a resin side shielding plate that shields irradiation of the infrared rays to the molten resin sheet that has flowed out from the T die and is shielded by the T die side shielding plate and the resin side shielding plate. Due to the action, the infrared rays radiated from the infrared heater are radiated locally in a strip shape long in the roll axis direction on the surface of the first roll or / and the second roll immediately before contact with the molten resin sheet. And a roll-side shielding plate that restricts the amount of infrared radiation applied to the roll surface by the infrared heater according to the position in the roll axis direction, and is along the roll circumferential direction of the roll-side shielding plate. The length differs depending on the site in the roll axis direction, the length on the roll end side is shorter than the length of the roll center, and the amount of infrared irradiation on the roll surface is There are more roll end side than the Le central portion.
この発明によるシート成形装置は、互いに平行に配置された第1のロールと第2のロールとを有し、前記第1のロールと前記第2のロールとの間にTダイより熱可塑性の溶融樹脂シートが供給され、前記第1のロールと前記第2のロールの少なくとも一方の外周面に形成されている微細凹凸形状を前記溶融樹脂シートの表面に転写するシート成形装置において、外周面に微細凹凸形状が形成されている前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置された棒状の赤外線ヒータと、前記赤外線ヒータと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射を遮蔽するTダイ側遮蔽板と、前記Tダイよりロール間に向かう溶融樹脂流れ方向に沿って配置され、前記Tダイより流出した前記溶融樹脂シートに対する前記赤外線の照射を遮蔽する樹脂側遮蔽板とを有し、前記Tダイ側遮蔽板および前記樹脂側遮蔽板による赤外線遮蔽作用により、前記赤外線ヒータが放射する赤外線が、前記第1のロール又は/及び前記第2のロールの前記溶融樹脂シートとの接触直前部位の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射されるよう構成され、更に、前記赤外線ヒータは、赤外線照射のロール表面との間隔がロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の間隔がロール中央部の間隔より短い。 A sheet forming apparatus according to the present invention has a first roll and a second roll arranged in parallel to each other, and is more thermoplastically melted than a T die between the first roll and the second roll. In a sheet forming apparatus that is supplied with a resin sheet and transfers fine irregularities formed on the outer peripheral surface of at least one of the first roll and the second roll to the surface of the molten resin sheet. A rod-shaped infrared heater disposed along the roll axis direction between the first roll and / or the second roll and the T die in which an uneven shape is formed, the infrared heater, and the T die And a T-die side shielding plate that shields irradiation of the infrared rays emitted from the infrared heater to the T-die, and a molten resin that is directed between the T-die and the roll. And a resin side shielding plate that shields irradiation of the infrared rays to the molten resin sheet that has flowed out from the T die and is shielded by the T die side shielding plate and the resin side shielding plate. Due to the action, the infrared rays radiated from the infrared heater are radiated locally in a strip shape long in the roll axis direction on the surface of the first roll or / and the second roll immediately before contact with the molten resin sheet. Further, in the infrared heater, the distance from the surface of the roll irradiated with infrared rays varies depending on the position in the roll axis direction, and the distance on the roll end side is shorter than the distance on the roll center.
この発明によるシート成形装置は、好ましくは、前記赤外線ヒータは、金属パイプ被覆による金属シース型のものである。 In the sheet forming apparatus according to the present invention, preferably, the infrared heater is of a metal sheath type with a metal pipe coating.
なお、上述の「前記第1のロール又は/及び前記第2のロール」は、第1のロールと第2のロールの何れか一方である場合と、第1のロールと第2のロールの両方である場合を意味する。 The above-mentioned “the first roll or / and the second roll” is either the first roll or the second roll, and both the first roll and the second roll. Means the case.
この発明によるシート成形装置によれば、赤外線ヒータが放射する赤外線を第1のロール又は/及び第2のロールと接触する直前の溶融樹脂シートの微細凹凸形状転写側の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射し、ロールと接触する直前の溶融樹脂シートの微細凹凸形状転写側の表面を直接加熱し、溶融樹脂シートの流動性を直接的に高めるから、転写性が効率よく向上する。 According to the sheet forming apparatus of the present invention, the infrared rays radiated from the infrared heater are applied to the surface of the fine uneven shape transfer side of the molten resin sheet immediately before coming into contact with the first roll or / and the second roll in the roll axis direction. Directly improves the fluidity of the molten resin sheet by directly radiating it into a long strip and directly heating the surface of the molten resin sheet on the transfer side just before coming into contact with the roll. To do.
赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射が遮蔽板によって遮蔽されるので、Tダイ加熱によるダイリップ部付着の樹脂の炭化、ダイ幅方向の不均一加熱が防止される。また、Tダイより流出した直後の溶融樹脂シートの表面に対する照射が遮蔽板によって遮蔽されるので、Tダイより流出した直後の溶融樹脂が加熱されることがなく、溶融樹脂温度上昇に起因するドローレゾナンスと呼ばれる樹脂伸張による振動現象が生じることも回避される。 Irradiation of infrared rays emitted from the infrared heater to the T-die is shielded by the shielding plate, so that carbonization of the resin attached to the die lip portion due to T-die heating and non-uniform heating in the die width direction are prevented. In addition, since the irradiation to the surface of the molten resin sheet immediately after flowing out of the T die is shielded by the shielding plate, the molten resin immediately after flowing out of the T die is not heated, and the draw caused by the molten resin temperature rise It is also possible to avoid a vibration phenomenon caused by resin stretching called resonance.
この発明によるシート成形装置の実施形態1を、図1、2を参照して説明する。 A sheet forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のシート成形装置は、微小間隔をおいて互いに平行に配置された第1のロール(タッチロール)11と第2のロール(パターンロール)12と第3のロール13とを有する。第1のロール11は反時計廻り方向に、第2のロール12は時計廻り方向に、第3のロール13は反時計廻り方向に、同一周速度で、各々回転駆動される。
The sheet forming apparatus of the present embodiment includes a first roll (touch roll) 11, a second roll (pattern roll) 12, and a
第2のロール12の外周面には転写用の微細凹凸形状14(図2参照)を形成されている。微細凹凸形状14は、凹凸ピッチが0.1mm以下の転写パターンであり、例えば、プリズムシート成形のために、ロール軸線方向に稜線をもつ高さ50〜100μm程度の尖った三角山形をロール周方向に50〜100μm程度のピッチをもって形成されている。
A fine concavo-convex shape 14 (see FIG. 2) for transfer is formed on the outer peripheral surface of the
第1のロール11と第2のロール12との対峙部の上方部にはTダイ15が設けられている。Tダイ15は、ロール軸線方向(第1のロール11、第2のロール12の軸線方向)に細長い下向きのリップ開口16を有し、リップ開口16より熱可塑性の溶融樹脂をシート状にして第1のロール11と第2のロール12との間に供給する。このシート状の溶融樹脂を溶融樹脂シート100と呼ぶ。
A T die 15 is provided in the upper part of the facing part of the
溶融樹脂シート100は、一方の面100Aが第2のロール12の外周面に、他方の面100Bが第1のロール11の外周面に接触し、ロール回転によってシート成形されると共に、一方の面(微細凹凸形状転写側の表面)100Aに第2のロール12の微細凹凸形状14を転写される。これにより、一方の面100Aが微細凹凸形状になっているプリズムシートのような樹脂シートが成形される。
The
第2のロール11とTダイ15との間には、ロール軸線方向に沿って棒状の赤外線ヒータ21が配置されている。赤外線ヒータ21は、直線棒状のものであり、ロール軸線方向の全長に亘ってロール軸線と平行に配置されている。赤外線ヒータ21は、金属パイプ22によって被覆された金属シース型のものであり、全周面より波長が2〜3μmの中波長の赤外線を放射する。
Between the
赤外線ヒータ21は遮蔽ボックス31内に設けられている。遮蔽ボックス31は、全体をステンレス鋼板等により構成され、赤外線ヒータ21とTダイ15との間にロール軸線方向に沿って配置されたTダイ側遮蔽板32と、Tダイ側遮蔽板32の前縁に接続され、Tダイよりロール間に向かう溶融樹脂シート100の溶融樹脂流れ方向に沿って配置された樹脂側遮蔽板33と、赤外線ヒータ21と第2のロール12との間にロール軸線方向に沿って配置されたロール側遮蔽板34とを有し、内面が赤外線反射面になっている。
The
Tダイ側遮蔽板32は、赤外線ヒータ21が放射する赤外線のTダイ15の表面、特にリップ部に対する照射を遮蔽する。
The T-die
樹脂側遮蔽板33は、Tダイ15より流出した直後の溶融樹脂シート100の表面に対する赤外線ヒータ21よりの赤外線の照射を遮蔽する。樹脂側遮蔽板33の溶融樹脂流れ方向の長さLがロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の長さLbがロール中央部の長さLaより短い。
The resin
ロール側遮蔽板34は、赤外線ヒータ21が放射する赤外線の第2のロール12の表面に対する照射を遮蔽する。
The roll-
赤外線ヒータ21が放射する赤外線は、Tダイ側遮蔽板32、樹脂側遮蔽板33、ロール側遮蔽板34による赤外線遮蔽作用のもとに、遮蔽ボックス31の樹脂側遮蔽板33とロール側遮蔽板34との間の樹脂側開口35より、第2のロール12と接触する直前の溶融樹脂シート100の微細凹凸形状転写側の表面100Aに、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射される。
The infrared rays radiated from the
これにより、第2のロール12と接触する直前の溶融樹脂シート100の微細凹凸形状転写側の表面100Aが、ロール軸線方向に長い帯状に、直接、効率よく加熱される。この加熱による温度上昇により、溶融樹脂シート100の表面100Aの樹脂流動性がよくなって表面100Aの微細凹凸形状14の転写性が改善され、パターン成形の転写率が向上する。特に、プリズムシートのように、三角形の鋭角な断面をもつパターン成形において、溶融樹脂がパターン溝部(谷部)の奥部まで良好に入り込み、転写率が向上する。
Thereby, the
赤外線ヒータ21は、樹脂の2〜3μmの中波長の赤外線を放射するものであり、樹脂の吸収波長近傍の波長を選定されていることにより、溶融樹脂シート100が赤外線を吸収しやすく、溶融樹脂シート100の表面100Aだけが効果的に加熱される。
The
赤外線の波長が短い近赤外線や、赤外線の波長が長い遠赤外線によって溶融樹脂シート100を加熱すると、溶融樹脂シート100における赤外線の吸収が少ないため、表面100Aでけでなく、シート厚さ方向全体が加熱されてしまう。シート厚さ方向全体が加熱されると、第2のロール12によるシート冷却において、シート厚さ方向の中央部側の冷却が不十分になり、成形された樹脂シートが第2のロール12より離れる際のシート表面温度を適正値より高い温度に上げてしまい、転写パターンが変形してしまう。
When the
このことに対して、本実施形態では、樹脂の吸収波長近傍の波長を選定され、溶融樹脂シート100の表面100Aだけが効果的に加熱されるから、成形された樹脂シートが第2のロール12より離れる際に、転写パターンが変形してしまうような不具合を生じることがない。
On the other hand, in this embodiment, since the wavelength near the absorption wavelength of the resin is selected and only the
Tダイ側遮蔽板32によって赤外線ヒータ21が放射する赤外線のTダイ15の表面、特にリップ部に対する照射が遮蔽されているから、Tダイ15のリップ部に溶融樹脂(モノマー)が付着しても、これが加熱炭化されることがない。これにより、Tダイ15のリップ部に付着したモノマーの炭化物がTダイ15のリップ部より流出する溶融樹脂に触れて、その部分にダイラインと呼ばれる縦すじが付く表面欠陥が発生することが未然に回避される。
Irradiation on the surface of the infrared T die 15 radiated from the
また、Tダイ側遮蔽板32によって赤外線ヒータ21が放射する赤外線のTダイ15の表面に対する照射が遮蔽されることにより、Tダイリップ部が不均一に加熱されることが防止され、不均一加熱による樹脂流動性の変動によってダイ幅方向(ロール軸線方向)の樹脂押出質量が不均一になることが回避され、シート厚さのばらつきが生じることがない。
Further, the T-die
樹脂側遮蔽板33によってTダイ15より流出した直後の溶融樹脂シート100の表面に対する赤外線ヒータ21よりの赤外線の照射が遮蔽されているから、Tダイ15より流出した直後の溶融樹脂が赤外線加熱されることがなく、溶融樹脂温度上昇に起因するドローレゾナンスと呼ばれる樹脂伸張による振動現象が生じることが回避される。ドローレゾナンス回避のために、ダイ15より流出した溶融樹脂を赤外線加熱しないほうがよい領域は、Tダイ15とロール間とのエアギャップ全長のTダイ15側の1/2程度の領域である。
Since the irradiation of infrared rays from the
また、樹脂側遮蔽板33の溶融樹脂流れ方向の長さLがロール軸線方向の部位に応じて異なっていて、ロール端部側の長さLbがロール中央部の長さLaより短いことにより、溶融樹脂シート100の中央部より温度上昇し難い両端部側のほうが強く赤外線加熱され、溶融樹脂シート100のロール軸線方向の温度均一性がよくなる。ことにより、転写率がロール軸線方向で見て不均一になることがなく、転写均一性に優れた樹脂シートを生産することができる。
Further, the length L in the molten resin flow direction of the resin
ロール側遮蔽板34によって赤外線ヒータ21が放射する赤外線の第2のロール12の表面に対する照射が遮蔽されているから、第2のロール12の表面が赤外線によって過剰加熱されることがない。このことは、パターン加工し易いように、銅めっきロールを使用した場合に、ロールの過剰加熱によって表面酸化、変形することを防止できる。
Since the irradiation of the infrared rays radiated from the
また、赤外線ヒータ21によって遮蔽ボックス31も加熱されて温度上昇するから、遮蔽ボックス31に飛散したモノマが遮蔽ボックス31に付着凝固することを防止できる。これにより、遮蔽ボックス31に付着凝固して大きくなった樹脂異物が、ある時にロール上に剥がれ落ちてシート成形に悪影響を及ぼすようなことがない。なお、必要であれば、遮蔽ボックス31を加熱する補助ヒータが追加されてもよい。
Further, since the
図3は、この発明によるシート成形装置の実施形態2を示している。なお、図3において、図2に対応する部分は、図2に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。 FIG. 3 shows Embodiment 2 of the sheet forming apparatus according to the present invention. 3, parts corresponding to those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2, and description thereof is omitted.
この実施形態では、クランク状に湾曲した形状の赤外線ヒータ21が用いられ、赤外線ヒータ21が、Tダイ15よりロール間に向かう溶融樹脂シート100の溶融樹脂流れ位置との間隔がロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端Nbがロール中央部の間隔Naより短い。
In this embodiment, a crank-shaped
これにより、溶融樹脂シート100の中央部より温度上昇し難い両端部側のほうが強く赤外線加熱され、溶融樹脂シート100のロール軸線方向の温度均一性がよくなるので、転写率がロール軸線方向で見て不均一になることがなく、転写均一性に優れた樹脂シートを生産することができる。
As a result, both ends of the
この発明によるシート成形装置の実施形態3を、図4、5を参照して説明する。なお、図4、図5において、図1、図2に対応する部分は、図1、図2に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。 Embodiment 3 of the sheet forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5, portions corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2, and description thereof is omitted.
この実施形態では、赤外線ヒータ21は遮蔽ボックス41内に設けられている。遮蔽ボックス41は、全体をステンレス鋼板等により構成され、赤外線ヒータ21とTダイ15との間にロール軸線方向に沿って配置されたTダイ側遮蔽板42と、Tダイ側遮蔽板32の前縁に接続され、Tダイよりロール間に向かう溶融樹脂シート100の溶融樹脂流れ方向に沿って配置された樹脂側遮蔽板43と、赤外線ヒータ21と第2のロール12との間にロール軸線方向に沿って配置されたロール側遮蔽板44とを有し、内面が赤外線反射面になっている。
In this embodiment, the
Tダイ側遮蔽板42は、赤外線ヒータ21が放射する赤外線のTダイ15の表面、特にリップ部に対する照射を遮蔽する。
The T-die
樹脂側遮蔽板33は、Tダイ15より流出した溶融樹脂シート100の表面に対する赤外線ヒータ21よりの赤外線の照射を遮蔽する。
The resin
ロール側遮蔽板44は、赤外線ヒータ21による第2のロール12のロール表面に対する赤外線の照射量をロール軸線方向の部位に応じて制限するものであり、ロール側遮蔽板のロール周方向に沿った長さMがロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の長さMbがロール中央部の長さMaより短い。
The roll-
赤外線ヒータ21が放射する赤外線は、Tダイ側遮蔽板42、樹脂側遮蔽板43、ロール側遮蔽板44による赤外線遮蔽作用のもとに、遮蔽ボックス41の樹脂側遮蔽板43とロール側遮蔽板44との間のロール側開口45より、第2のロール12の溶融樹脂シート110との接触直前部位の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射されるよう構成される。
The infrared rays radiated from the
これにより、第2のロール12の溶融樹脂シート110との接触直前部位の表面が、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に加熱され、第2のロール12と接触する溶融樹脂シート100の微細凹凸形状転写側の表面100Aの温度が上昇し、溶融樹脂シート100の表面100Aの樹脂流動性がよくなって表面100Aの微細凹凸形状14の転写性が改善され、パターン成形の転写率が向上する。
Thereby, the surface of the site | part immediately before the contact with the molten resin sheet 110 of the
ロール側遮蔽板44のロール周方向に沿った長さMがロール軸線方向の部位に応じて異なっていて、ロール端部側の長さMbがロール中央部の長さMaより短いことにより、ロール中央部より温度上昇し難いロール両端部側のほうが強く赤外線加熱され、第2のロール12のロール軸線方向の温度均一性がよくなる。このことにより、転写率がロール軸線方向で見て不均一になることがなく、転写均一性に優れた樹脂シートを生産することができる。
The length M along the roll circumferential direction of the roll-
このロール加熱による溶融樹脂シート100の樹脂流動性向上は、樹脂粘性の温度依存性が大きく、溶融樹脂を加熱することによる樹脂粘性の変化が大きく、溶融樹脂シート100を直接加熱すると、厚さむらを生じ易い場合のシート成形に向いている。
The improvement in the resin fluidity of the
図6は、この発明によるシート成形装置の実施形態4を示している。なお、図6において、図5に対応する部分は、図5に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。 FIG. 6 shows Embodiment 4 of the sheet forming apparatus according to the present invention. In FIG. 6, portions corresponding to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5, and description thereof is omitted.
この実施形態では、クランク状に湾曲した形状の赤外線ヒータ21が用いられ、赤外線照射のロール表面との間隔がロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の間隔Rbがロール中央部の間隔Raより短い。
In this embodiment, an
ロール中央部より温度上昇し難いロール両端部側のほうが強く赤外線加熱され、第2のロール12のロール軸線方向の温度均一性がよくなる。このことにより、転写率がロール軸線方向で見て不均一になることがなく、転写均一性に優れた樹脂シートを生産することができる。
The both ends of the roll that are less likely to rise in temperature than the center of the roll are heated more intensely by infrared rays, and the temperature uniformity in the roll axis direction of the
なお、上述の実施形態では、微細凹凸形状の転写を行うロールが第2のロール12であることにより、赤外線ヒータ21、遮蔽ボックス31、41は、第2のロール12の側に設けられているが、微細凹凸形状の転写を行うロールが第1のロール11である場合には、赤外線ヒータ21、遮蔽ボックス31、41は、第1のロール11の側に、同様に設けられればよく、また、微細凹凸形状の転写を行うロールが第1のロール11と第2のロール12の両方で、表裏両面転写の場合には、赤外線ヒータ21、遮蔽ボックス31、41は、第1のロール11の側と第2のロール12の側の両方に設けられればよい。
In the above-described embodiment, since the roll for transferring the fine uneven shape is the
11 第1のロール
12 第2のロール
13 第3のロール
14 微細凹凸形状
15 Tダイ
16 リップ開口
21 赤外線ヒータ
22 金属パイプ
31 遮蔽ボックス
32 Tダイ側遮蔽板
33 樹脂側遮蔽板
34 ロール側遮蔽板
35 樹脂側開口
41 遮蔽ボックス
42 Tダイ側遮蔽板
43 樹脂側遮蔽板
44 ロール側遮蔽板
45 ロール側開口
100 溶融樹脂シート
DESCRIPTION OF
Claims (8)
外周面に微細凹凸形状が形成されている前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置された棒状の赤外線ヒータと、
前記赤外線ヒータと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射を遮蔽するTダイ側遮蔽板と、
前記Tダイよりロール間に向かう前記溶融樹脂シートの溶融樹脂流れ方向に沿って配置され、前記Tダイより流出した直後の前記溶融樹脂シートの表面に対する前記赤外線の照射を遮蔽する樹脂側遮蔽板とを有し、
前記Tダイ側遮蔽板および前記樹脂側遮蔽板による赤外線遮蔽作用により、前記赤外線ヒータが放射する赤外線が前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと接触する直前の前記溶融樹脂シートの微細凹凸形状転写側の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射されることを特徴とするシート成形装置。 A first roll and a second roll arranged in parallel with each other, and a thermoplastic molten resin sheet is supplied from a T-die between the first roll and the second roll; In the sheet molding apparatus for transferring the fine unevenness formed on the outer peripheral surface of at least one of the first roll and the second roll to the surface of the molten resin sheet,
A rod-shaped infrared heater disposed along the roll axis direction between the first roll or / and the second roll and the T-die in which fine irregularities are formed on the outer peripheral surface;
A T-die side shielding plate that is disposed along the roll axis direction between the infrared heater and the T die, and shields irradiation of the infrared rays emitted from the infrared heater to the T die;
A resin-side shielding plate that is disposed along the molten resin flow direction of the molten resin sheet from the T die to between the rolls and shields irradiation of the infrared rays on the surface of the molten resin sheet immediately after flowing out of the T die; Have
By the infrared shielding action by the T-die side shielding plate and the resin side shielding plate, the fineness of the molten resin sheet immediately before the infrared rays emitted from the infrared heater come into contact with the first roll or / and the second roll. A sheet forming apparatus characterized by being locally radiated in a strip shape long in the roll axis direction on the surface of the concavo-convex shape transfer side.
外周面に微細凹凸形状が形成されている前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置された棒状の赤外線ヒータと、
前記赤外線ヒータと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射を遮蔽するTダイ側遮蔽板と、
前記Tダイよりロール間に向かう溶融樹脂流れ方向に沿って配置され、前記Tダイより流出した前記溶融樹脂シートに対する前記赤外線の照射を遮蔽する樹脂側遮蔽板とを有し、
前記Tダイ側遮蔽板および前記樹脂側遮蔽板による赤外線遮蔽作用により、前記赤外線ヒータが放射する赤外線が、前記第1のロール又は/及び前記第2のロールの前記溶融樹脂シートとの接触直前部位の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射されるよう構成され、
更に、前記赤外線ヒータによるロール表面に対する赤外線の照射量をロール軸線方向の部位に応じて制限するロール側遮蔽板を有し、前記ロール側遮蔽板のロール周方向に沿った長さがロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の長さがロール中央部の長さより短く、ロール表面に対する赤外線の照射量が、ロール中央部に比してロール端部側の方が多いことを特徴とするシート成形装置。 A first roll and a second roll arranged in parallel with each other, and a thermoplastic molten resin sheet is supplied from a T-die between the first roll and the second roll; In the sheet molding apparatus for transferring the fine unevenness formed on the outer peripheral surface of at least one of the first roll and the second roll to the surface of the molten resin sheet,
A rod-shaped infrared heater disposed along the roll axis direction between the first roll or / and the second roll and the T-die in which fine irregularities are formed on the outer peripheral surface;
A T-die side shielding plate that is disposed along the roll axis direction between the infrared heater and the T die, and shields irradiation of the infrared rays emitted from the infrared heater to the T die;
A resin-side shielding plate that is disposed along the molten resin flow direction from the T die to between the rolls and shields the irradiation of the infrared rays with respect to the molten resin sheet that has flowed out of the T die;
The portion of the infrared ray radiated by the infrared heater due to the infrared shielding action by the T-die side shielding plate and the resin side shielding plate is a portion immediately before the contact of the first roll or / and the second roll with the molten resin sheet. Is configured to be locally radiated in a strip shape long in the roll axis direction,
Furthermore, it has a roll side shielding plate which restricts the amount of infrared rays irradiated to the roll surface by the infrared heater according to a site in the roll axis direction, and the length along the roll circumferential direction of the roll side shielding plate is the roll axis direction. The length of the roll end side is shorter than the length of the roll center, and the amount of infrared irradiation on the roll surface is greater on the roll end than on the roll center. A sheet forming apparatus characterized by the above.
外周面に微細凹凸形状が形成されている前記第1のロール又は/及び前記第2のロールと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置された棒状の赤外線ヒータと、
前記赤外線ヒータと前記Tダイとの間にロール軸線方向に沿って配置され、前記赤外線ヒータが放射する赤外線の前記Tダイに対する照射を遮蔽するTダイ側遮蔽板と、
前記Tダイよりロール間に向かう溶融樹脂流れ方向に沿って配置され、前記Tダイより流出した前記溶融樹脂シートに対する前記赤外線の照射を遮蔽する樹脂側遮蔽板とを有し、
前記Tダイ側遮蔽板および前記樹脂側遮蔽板による赤外線遮蔽作用により、前記赤外線ヒータが放射する赤外線が、前記第1のロール又は/及び前記第2のロールの前記溶融樹脂シートとの接触直前部位の表面に、ロール軸線方向に長い帯状に局部的に放射されるよう構成され、
更に、前記赤外線ヒータは、赤外線照射のロール表面との間隔がロール軸線方向の部位に応じて異なっており、ロール端部側の間隔がロール中央部の間隔より短いことを特徴とするシート成形装置。 A first roll and a second roll arranged in parallel with each other, and a thermoplastic molten resin sheet is supplied from a T-die between the first roll and the second roll; In the sheet molding apparatus for transferring the fine unevenness formed on the outer peripheral surface of at least one of the first roll and the second roll to the surface of the molten resin sheet,
A rod-shaped infrared heater disposed along the roll axis direction between the first roll or / and the second roll and the T-die in which fine irregularities are formed on the outer peripheral surface;
A T-die side shielding plate that is disposed along the roll axis direction between the infrared heater and the T die, and shields irradiation of the infrared rays emitted from the infrared heater to the T die;
A resin-side shielding plate that is disposed along the molten resin flow direction from the T die to between the rolls and shields the irradiation of the infrared rays with respect to the molten resin sheet that has flowed out of the T die;
The portion of the infrared ray radiated by the infrared heater due to the infrared shielding action by the T-die side shielding plate and the resin side shielding plate is a portion immediately before the contact of the first roll or / and the second roll with the molten resin sheet. Is configured to be locally radiated in a strip shape long in the roll axis direction,
Further, the infrared heater has a sheet forming apparatus characterized in that the distance from the roll surface of the infrared irradiation differs depending on the position in the roll axis direction, and the distance on the roll end side is shorter than the distance on the roll center. .
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