JP6207579B2 - 多段ロール式のシート成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、溶融樹脂押出し機からＴダイを介して押し出される溶融樹脂を成形ロールで加圧して長尺の樹脂フィルムやシートを成形するシート成形装置に関し、特に、４本以上の成形ロールを用いて所定厚みのシートを成形する多段ロール式のシート成形装置に関するものである。

フィルムやシートの成形方法としては、例えば、Ｔダイから押し出される溶融樹脂を、剛性が高い一対の成形ロールで挟み込み加圧（以下、「挟圧」という。）してシート状に成形すると同時に冷却する加圧成形法がある。

上記の加圧成形法を具現化する装置の代表例として、図１１（ａ）に示されるような、３本の成形ロール１０１，１０２，１０３を水平方向に平行配置した構成のシート成形装置１００が挙げられる（例えば、特許文献１，２参照。）。
シート成形装置１００は、水平方向の前段側から後段側に向かって順に平行配置されるタッチ成形ロール１０１、主成形ロール１０２及び仕上げ成形ロール１０３を備え、タッチ成形ロール１０１と主成形ロール１０２との間のニップ部１０４に対し溶融状のシート１０５を上方のＴダイ１０６から下向きに供給してタッチ成形ロール１０１と主成形ロール１０２とで挟圧し、挟圧したシート１０５を主成形ロール１０２から仕上げ成形ロール１０３へと巻き掛けて送ることによって所定厚みのシート１０５を成形するように構成されている。
なお、ニップ部１０４とは、隣り合う２本の成形ロール１０１，１０２におけるシート１０５を挟み込んで圧縮するために設けられるロール間隙間のことである。

シート成形装置１００においては、タッチ成形ロール１０１と主成形ロール１０２との間で、これら成形ロール１０１，１０２の外周面がシート１０５の両面に同時に接触するようにされているが、タッチ成形ロール１０１との接触では瞬間的な冷却に留まり、シート１０５の冷却は大部分が主成形ロール１０２によってなされる。
仕上げ成形ロール１０３のシート巻き角度は通常９０°で、仕上げ成形ロール１０３からシート１０５が離れる位置でシート１０５の冷却は終わる。
厚膜シートは冷却時間を長く要することから一般的に低速度で成形され、薄膜シートは冷却時間が短くて済むことから必然的に高速度で運転することになる。
３本の成形ロール１０１〜１０３によるシート１０５の表面（上面）及び裏面（下面）に対する冷却回数は、シート１０５の裏面側が２回、表面側が１回である。
３本の成形ロール１０１〜１０３の直径はすべて同じか、又は２本目の主成形ロール１０２や３本目の仕上げ成形ロール１０３の直径が大きく、１本目のタッチ成形ロール１０１の直径は通常小さく構成される。
これは、シート接触長さにほぼ比例した冷却熱が必要なため、シート巻き角度が大きい成形ロール１０２，１０３の直径を大きく構成している。

一方、４本以上の成形ロールを用いた従来のシート成形装置として、例えば、特許文献３，４にて開示されているものが挙げられる。

図１１（ｂ）に示されるように、特許文献３に係るシート成形装置１１０は、水平方向の前段側と後段側とに平行配置される第１ロール１１１及び第２ロール１１２と、第２ロール１１２の下方に順に平行配置される第３ロール１１３、第４ロール１１４及び第５ロール１１５とを備え、第１ロール１１１と第２ロール１１２との間に投入された塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等の熱可塑性樹脂やゴムの塊などの成形材料１１６を高線圧で第１ロール１１１及び第２ロール１１２で混練・溶融し、溶融した成形材料１１６を第２ロール１１２以降の第３ロール１１３から第５ロール１１５で圧延してシート１１７を成形するように構成されている。
なお、線圧とは、一対のロールを互いに押し当てたときのロール長さ方向１ｃｍあたりに作用する力（例えば、９８Ｎ／ｃｍ（１０ｋｇ／ｃｍ））のことであり、線圧はニップ圧ともいう。

図１１（ｃ）に示されるように、特許文献４に係るシート成形装置１２０は、上下に平行配置される第１ロール１２１及び第２ロール１２２と、上段側の第１ロール１２１に対し水平方向に平行で上下に高さを交互に異ならせて配置される多数の小径ロール１２３とを備え、第１ロール１２１と第２ロール１２２との間のニップ部１２４に対し横方向からシート状の成形材料１２５をシート状に供給して第１ロール１２１と第２ロール１２２とで挟圧し、挟圧したシート状の成形材料１２５を多数の小径ロール１２３で順次に巻き掛けて送ることによってシート成形するように構成されている。

特開２０１１−１１６０２７号公報 特許第３１９４９０４号公報 特開平１０−２６４１９４号公報 米国特許第８２６２９６６号明細書

しかしながら、図１１（ａ）に示される従来のシート成形装置１００では、以下のような問題点がある。
すなわち、シート１０５の成形に用いられる成形ロール１０１，１０２，１０３が３本であり、隣り合う２本の成形ロール１０１，１０２；１０２，１０３でシート１０５を挟み込んで加圧するためのニップ部１０４，１０７が２つであるため、成形ロール１０１，１０２，１０３とシート１０５との間に空気層を介在させないで両者を密着させた状態で冷却する密着冷却距離を十分に確保することができない。

また、３本の成形ロール１０１，１０２，１０３によるシート１０５の表面（上面）及び裏面（下面）に対する冷却回数は、シート１０５の表面側が１回、裏面側が２回で、シート１０５に対する表裏両面の冷却繰り返し回数が少なく、しかも主成形ロール１０２とシート１０５とのロール接触時間と比べて、タッチ成形ロール１０１とシート１０５とのロール接触時間が極端に短く、仕上げ成形ロール１０３とシート１０５とのロール接触時間は主成形ロール１０２とシート１０５とのロール接触時間の半分程度であり、主成形ロール１０２とシート１０５とのトータルのロール接触時間は、シート表面側の方がシート裏面側よりも長くなり、シート１０５の高温部が、主成形ロール１０２との接触面から離れたシート裏面側表面に偏在してしまい、冷却効率が悪くなる。

したがって、従来のシート成形装置１００では、トータルの冷却能力が不足することになり、冷却が遅い厚膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ=０．６ｍｍ以上のシート）を高速・高品質で成形することができない。
また、薄膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ＝０．１〜０．６ｍｍ以下）は冷却が速いため、必然的に高速度で成形することになるが、ニップ部１０４，１０７が２つしかないため、ニップ部１０４，１０７での挟圧動作が合計２回しか行われないことになり、シート面の艶や透明度等の品質の低下を招き、冷却が速い薄膜シートを高速・高品質で成形することができない

ところで、図１１（ｂ）に示される従来のシート成形装置１１０は、第１ロール１１１と第２ロール１１２とで成形材料１１６を高線圧で混練・溶融し、溶融した成形材料１１６を第２ロール１１２以降の第３ロール１１３から第５ロール１１５で圧延する構成である。
このため、予め混練・溶融した溶融状のシート１０５を上方から下向きに供給してタッチ成形ロール１０１と主成形ロール１０２とで溶融状のシート１０５の表裏両面と同時接触後に挟圧し、挟圧したシート１０５を主成形ロール１０２から後段の仕上げ成形ロール１０３へと巻き掛けて送ることによって所定厚みのシートを成形するという本願発明の前提技術に係る図１１（ａ）に示されるような従来のシート成形装置１００とは基本構成が異なる。

また、図１１（ｃ）に示される従来のシート成形装置１２０は、第１ロール１２１と第２ロール１２２との間のニップ部１２４に対し横方向からシート状の成形材料１２５を供給するようにされている。
このため、第１ロール１２１と第２ロール１２２との間のニップ部１２４にシート状の成形材料１２５を送り込む際の取り扱いが難しく、また薄膜シートを成形する場合、シート状の成形材料１２５が重力作用で下方に垂れ下がり、先に第２ロール１２２と接触する片面から冷却が始まり、両面均等の冷却ができないので、第１ロール１２１及び第２ロール１２２に対してシート状の成形材料１２５の両面同時接触が必要な薄膜シートの成形を行うことができないという問題点がある。

本発明は、上記従来のシート成形装置の有する問題点に鑑み、薄膜シートから厚膜シートまで高速・高品質で成形することができる多段ロール式のシート成形装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の多段ロール式のシート成形装置は、水平方向の前段側から後段側に向かって順に平行配置されるタッチ成形ロール、主成形ロール及び複数の仕上げ成形ロールを含む４本以上の冷却用の成形ロールを備え、タッチ成形ロールと主成形ロールとの間のニップ部に対し溶融状のシートをＴダイから下向きに供給してタッチ成形ロールと主成形ロールとで挟圧し、挟圧したシートを主成形ロールから複数の仕上げ成形ロールに順次巻き掛けて送ることによって所定厚みのシートを成形するようにした多段ロール式のシート成形装置であって、複数の仕上げ成形ロールのそれぞれを前段側に配される成形ロールに対し水平移動可能に案内する案内手段を設けるとともに、複数の仕上げ成形ロールのそれぞれを前段側に配される成形ロールに対しシートを加圧可能に水平移動させるスライド駆動手段を設けることを特徴とする。
この場合において、水平移動可能な仕上げ成形ロールのロール軸受とその前段側に配される成形ロールのロール軸受との間に、ロール間隙間を調整するコッター装置を設けるとともに、仕上げ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段を直動アクチュエータで構成し、該直動アクチュエータをコッター装置から離れた位置に偏心させて設けることができる。

また、主成形ロールのロール直径を、複数の仕上げ成形ロールのうち主成形ロールと隣り合う第１仕上げ成形ロールのロール直径よりも小さくすることができる。

また、主成形ロールのロール直径と、複数の仕上げ成形ロールのうち主成形ロールと隣り合う第１仕上げ成形ロールのロール直径とを、複数の仕上げ成形ロールのうち第１仕上げ成形ロールと隣り合う第２仕上げ成形ロールのロール直径よりも小さくすることができる。

また、タッチ成形ロール及び主成形ロールの軸心の高さ位置と、複数の仕上げ成形ロールの軸心の高さ位置とに段差を設けることができる。

また、複数の仕上げ成形ロールを上下方向に移動させる昇降駆動手段を設けて、複数の仕上げ成形ロールの高さ位置を調整可能とすることができる。

また、成形ロールのうち、少なくともタッチ成形ロールに弾性ロールを用いることができる。

また、成形ロールのうち、タッチ成形ロール及びタッチ成形ロール以外の成形ロールの少なくとも１本に弾性ロールを用いることができる。

本発明の多段ロール式のシート成形装置においては、シートの成形に用いられる冷却用の成形ロールが、従来のシート成形装置が３本であるのに対し４本以上とされる。
これにより、成形ロールによるシートの冷却距離を増加させることができる。
また、隣り合う２本の成形ロールでシートを挟み込んで加圧するためのニップ部が、従来のシート成形装置が２つであるのに対し３つ以上とされ、従来のシート成形装置よりも多い３つ以上のニップ部でシートに対する挟圧動作（以下、「ニップ動作」と称する。）が連続的に行われる。
これにより、成形ロールとシートとの間に空気層を介在させないで両者を密着させた状態とすることができるので、シートの熱が成形ロールに伝わり易くなって冷却効率を向上させることができる。
この場合において、水平移動可能な仕上げ成形ロールとその前段側に配される成形ロールとの間に、ロール間隙間を調整するコッター装置を、ロール軸受の軸心を結ぶ直線に沿って設けるとともに、仕上げ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段を直動アクチュエータで構成し、該直動アクチュエータをロール軸受の軸心を結ぶ直線から離れた位置に偏心させて設けることにより、コッター装置によって、それぞれのロール外周面が互いに接触しないように、また、シートを過度に押し付けて過大なバンクを造らないようにすることができるとともに、コッター装置とスライド駆動手段を構成する直動アクチュエータとの干渉を確実に避けることができる。

また、成形ロールによるシートの表面及び裏面に対する冷却回数が、従来のシート成形装置１００ではシートの表面側が１回、裏面側が２回であるのに対し、シートの表面側及び裏面側がいずれも２回以上となり、シートに対する表裏両面の冷却繰り返し回数を増加させることができて、成形ロールとシートとのトータルでのロール接触時間をシート表面側と裏面側とで同程度とすることができる。
これにより、シートの高温部が厚み方向の中央にあることになり、実質的なシート厚さが、片面冷却の場合の１／２程度の厚さの薄膜シートに換算される。

したがって、本発明の多段ロール式のシート成形装置によれば、成形ロールとシートとの密着冷却距離を従来のシート成形装置１００よりも増加させることができるとともに、シートの表裏両面を均等に冷却することができるので、トータルの冷却能力を格段に向上させることができるとともに、従来のシート成形装置１００よりも多い３回以上のニップ動作によってシート面の艶や透明度を上げることができるので、冷却が遅い厚膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ=０．６ｍｍ以上のシート）でも高速・高品質で成形することができる。

また、本発明の多段ロール式のシート成形装置においては、タッチ成形ロールと主成形ロールとの間のニップ部に対し溶融状のシートを上方から下向きに供給してタッチ成形ロールと主成形ロールとで挟圧する構成とされる。
薄膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ＝０．１〜０．６ｍｍ以下）は冷却が速いため、シート両面をタッチ成形ロール及び主成形ロールに同時に接触させることが冷却を均一に行う上で重要であるが、上記の溶融状シートの供給方式の採用により、タッチ成形ロール及び主成形ロールにシート両面を同時に安定的に接触させることができる。
また、従来のシート成形装置１００と比べてより高速化しても、従来のシート成形装置よりも多い３回以上のニップ動作によってシート面の艶や透明度を上げることができる。
したがって、冷却が速い薄膜シートでも高速・高品質で成形することができる。

ここで、主成形ロールのロール直径を、複数の仕上げ成形ロールのうち主成形ロールと隣り合う第１仕上げ成形ロールのロール直径よりも小さくすることにより、主成形ロールによる冷却距離・時間が部分的に短くなって樹脂温度が高い状態に保たれるので、冷却が速い薄膜シート及び冷却が遅いシートの成形時において複数のニップ部で発生するバンク数を増加させることができ、多段ロール方式による連続ニップ動作によってシート表面の艶や透明度を向上させることができる。

また、主成形ロールのロール直径と、複数の仕上げ成形ロールのうち主成形ロールと隣り合う第１仕上げ成形ロールのロール直径とを、複数の仕上げ成形ロールのうち第１仕上げ成形ロールと隣り合う第２仕上げ成形ロールのロール直径よりも小さくすることにより、主成形ロール及び第１仕上げ成形ロールによる冷却距離・時間が部分的により短くなって樹脂温度がより高い状態に保たれるので、冷却が速い薄膜シート及び冷却が遅いシートの成形時において複数のニップ部で発生するバンク数をより増加させることができ、多段ロール方式による連続ニップ動作によってシート表面の艶や透明度をより向上させることができる。

また、タッチ成形ロール及び主成形ロールの軸心の高さ位置と、複数の仕上げ成形ロールの軸心の高さ位置とに段差を設けることにより、該段差がない場合における主成形ロール側から仕上げ成形ロール側へのシート巻き角度を基準に、該シート巻き角度を大きく又は小さくすることができる。

また、複数の仕上げ成形ロールを上下方向に移動させる昇降駆動手段を設けて、複数の仕上げ成形ロールの高さ位置を調整可能とすることにより、主成形ロール側から仕上げ成形ロール側へのシート巻き角度が調整されて成形ロールによる密着冷却距離を調整することができる。

また、成形ロールのうち、少なくともタッチ成形ロールに弾性ロールを用いるようにしたり、タッチ成形ロール及びタッチ成形ロール以外の成形ロールの少なくとも１本に弾性ロールを用いるようにすることにより、シートとロール面との密着性を高めて幅方向に均等なシート密着性能や均等なシート冷却性能を得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置の構成を模式的に示す側面図である。 図１のＡ−Ａ線断面で示すタッチ成形ロールの内部構造説明図である。 図２のＢ−Ｂ線断面図である。 シート両面冷却と片面冷却との比較説明図である。 シート片面冷却時のシート冷却温度差とシート厚さとの関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の第３の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の第４の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の第５の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の第６の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置の構成を模式的に示す側面図である。 従来のシート成形装置の説明図である。

次に、本発明の多段ロール式のシート成形装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

〔第１の実施形態〕
＜シート成形装置の概略説明＞
図１に示される多段ロール式のシート成形装置１Ａは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの樹脂材料で加圧成形法により、例えば、０．１ｍｍから３ｍｍ程度までの透明クリアシートなどを成形する用途に用いられるものであり、薄膜シートから厚膜シートまでを高速・高品質で生産することができるようになっている。

シート成形装置１Ａは、水平方向の前段側（図１の右側）から後段側（図１の左側）に向かって順に平行配置されるタッチ成形ロール１１、主成形ロール１２、第１仕上げ成形ロール１３、第２仕上げ成形ロール１４及び第３仕上げ成形ロール１５の合計５本の成形ロール１１〜１５と、第３仕上げ成形ロール１５の後段側に平行配置される剥がしロール１６と、これら成形ロール１１〜１５及び剥がしロール１６を支える架台２とを備えている。
ここで、５本の成形ロール１１〜１５及び剥がしロール１６は、軸方向に同じ幅に設定されるとともに、各ロール１１〜１６の軸中心線が同一水平面上にあるように高さ位置が設定されている。
タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３は、ロール外径がいずれもφ３００ｍｍであり、第２仕上げ成形ロール１４及び第３仕上げ成形ロール１５は、ロール外径がいずれもφ２５０ｍｍであり、いずれの成形ロール１１〜１５も面長は１４００ｍｍである。

＜溶融状シートの供給についての説明＞
タッチ成形ロール１１と主成形ロール１２との間の上方には、図示されない溶融樹脂押出し機からの溶融樹脂をシート状に下向きに押し出すＴダイ３が配設され、Ｔダイ３から下向きに押し出された溶融状のシート４がタッチ成形ロール１１と主成形ロール１２との間の後述する第１ニップ部２１に供給されるようになっている。

＜ニップ部の説明＞
タッチ成形ロール１１と主成形ロール１２との間には、これら成形ロール１１，１２でＴダイ３からの溶融状のシート４を挟み込んで圧縮するための隙間である第１ニップ部２１が設けられている。
主成形ロール１２と第１仕上げ成形ロール１３との間には、これら成形ロール１２，１３でシート４を挟み込んで圧縮するための隙間である第２ニップ部２２が設けられている。
以下同様に、第１仕上げ成形ロール１３と第２仕上げ成形ロール１４との間、第２仕上げ成形ロール１４と第３仕上げ成形ロール１５との間、及び第３仕上げ成形ロール１５と剥がしロール１６との間には、それぞれ順に第３ニップ部２３、第４ニップ部２４及び第５ニップ部２５が設けられている。
成形ロール１１〜１５及び剥がしロール１６は、通常、同じ周速となるように回転され、主として、第１〜第４ニップ部２１〜２４において、隣り合う成形ロール１１，１２；１２，１３；１３，１４；１４，１５の軸方向の幅全域に均一な圧力（線圧）をシート４に作用させることによってシート４を一定の厚さに成形する加圧成形法によるシート成形が行われる。

＜バンクの説明＞
タッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２を回転させながら溶融樹脂を挟圧する場合、図示による詳細説明は省略するが、第１ニップ部２１の上流側で片面又は両面に樹脂が盛り上がる部分が生じる（以下、この盛り上がり部分をバンクという。）。
バンクが大きすぎると、バンクマーク（不規則な横筋）が生じ、シート不良になるが、適度な大きさであれば、混練作用があり、シート均質化に役立つ。
薄膜シートを成形する場合では、バンク発生場所は、通常、第１ニップ部２１のみで、バンク発生回数は１回であるが、厚膜シートを成形する場合では、厚膜シートは冷却が遅いので、第１ニップ部２１のみならず、第２ニップ部２２や第３ニップ部２３など、複数箇所でバンクが発生する。
また、薄膜シートでは、樹脂の種類にもよるが、厚さが０．４ｍｍ以下では冷却が速く、通常、バンク発生回数は１回であるが、高速成形すると、バンク発生回数は増加する。

＜架台の説明＞
架台２は、前後方向（図１の左右方向）に長く延びるベースフレーム５と、左右方向（図１の紙面を垂直に貫く方向）に所定間隔を設けて平行に配される一対の前段側レール支持フレーム６と、左右方向に所定間隔を設けて平行に配される一対の後段側レール支持フレーム７とを備えてなり、前段側レール支持フレーム６が前側に、後段側レール支持フレーム７が後側に位置するように、これらレール支持フレーム６，７がベースフレーム５上に固定状態で設置されている。
架台２の下面側には、走行車輪８が付設されたジャッキ９が架台２の四隅に取り付けられ、シート成形装置１Ａを容易に移動させることができるとともに、シート成形装置１Ａの全体を昇降させて、例えば、Ｔダイ３等に対する上下高さ位置を容易に調整することができる。

＜ロール支持構造及び案内手段の説明＞
一対の前段側レール支持フレーム６上には、前後方向に延びる案内手段としての一対の前段側レール３１が左右方向に所定間隔を設けて固定状態で設置されるとともに、一対の後段側レール支持フレーム７上には、前後方向に延びる案内手段としての一対の後段側レール３２が左右方向に所定間隔を設けて固定状態で設置されている。

タッチ成形ロール１１の両側部には、ロール軸受３３が装着され、ロール軸受３３を保持する第１軸受箱４１が前段側レール３１上に摺動自在に設置され、タッチ成形ロール１１は、第１軸受箱４１を介して前段側レール３１によって前後方向に水平移動可能に案内される。

主成形ロール１２の両側部には、ロール軸受３４が装着され、ロール軸受３４を保持する第２軸受箱４２が前段側レール支持フレーム６上に固定状態で設置され、主成形ロール１２は第２軸受箱４２を介して前段側レール支持フレーム６に固定されている。

第１仕上げ成形ロール１３の両側部には、ロール軸受３５が装着され、ロール軸受３５を保持する第３軸受箱４３が後段側レール３２上に摺動自在に設置され、第１仕上げ成形ロール１３は、第３軸受箱４３を介して後段側レール３２によって前後方向に水平移動可能に案内される。

第２仕上げ成形ロール１４の両側部には、ロール軸受３６が装着され、ロール軸受３６を保持する第４軸受箱４４が後段側レール３２上に摺動自在に設置され、第２仕上げ成形ロール１４は、第４軸受箱４４を介して後段側レール３２によって前後方向に水平移動可能に案内される。

第３仕上げ成形ロール１５の両側部には、ロール軸受３７が装着され、ロール軸受３７を保持する第５軸受箱４５が後段側レール３２上に摺動自在に設置され、第３仕上げ成形ロール１５は、第５軸受箱４５を介して後段側レール３２によって前後方向に水平移動可能に案内される。

剥がしロール１６の両側部には、ロール軸受３８が装着され、ロール軸受３８を保持する第６軸受箱４６が後段側レール３２上に摺動自在に設置され、剥がしロール１６は、第６軸受箱４６を介して後段側レール３２によって前後方向に水平移動可能に案内される。

＜タッチ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段の説明＞
前段側レール支持フレーム６の前端部には第１サポート部材５１が立設され、第１サポート部材５１と第１軸受箱４１との間には、タッチ成形ロール１１を水平移動させるスライド駆動手段としての第１油圧シリンダ６１が設けられている。
第１油圧シリンダ６１のボトム側は、第１サポート部材５１に固定される一方、第１油圧シリンダ６１のロッド側は、第１軸受箱４１に連結されている。
第１油圧シリンダ６１を収縮作動させると、主成形ロール１２に対しタッチ成形ロール１１が遠ざかる方向に水平移動されて、第１ニップ部２１の隙間が広げられ、これとは逆に、第１油圧シリンダ６１を伸長作動させると、主成形ロール１２に対しタッチ成形ロール１１が近づく方向に水平移動されて、第１ニップ部２１の隙間が狭められる。
こうして、第１油圧シリンダ６１の収縮又は伸長作動により、第１ニップ部２１を開く又は閉じる第１ニップ部開閉動作が行われる。

＜第１仕上げ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段の説明＞
前段側レール支持フレーム６の外側面には第２サポート部材５２が左右方向外側に張り出すように設けられ、第３軸受箱４３には左右方向外側に張り出すとともに下方に延びる第３サポート部材５３が設けられ、第２サポート部材５２と第３サポート部材５３との間には、第１仕上げ成形ロール１３を水平移動させるスライド駆動手段としての第２油圧シリンダ６２が設けられている。
第２油圧シリンダ６２のボトム側は、第３サポート部材５３に固定される一方、第２油圧シリンダ６２のロッド側は第２サポート部材５２に連結されている。
第２油圧シリンダ６２を伸長作動させると、主成形ロール１２に対し第１仕上げ成形ロール１３が遠ざかる方向に水平移動されて、第２ニップ部２２の隙間が広げられ、これとは逆に、第２油圧シリンダ６２を収縮作動させると、主成形ロール１２に対し第１仕上げ成形ロール１３が近づく方向に水平移動されて、第２ニップ部２２の隙間が狭められる。
こうして、第２油圧シリンダ６２の伸長又は収縮作動により、第２ニップ部２２を開く又は閉じる第２ニップ部開閉動作が行われる。

＜第２仕上げ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段の説明＞
第４軸受箱４４には左右方向外側に張り出すとともに下方に延びる第４サポート部材５４が設けられ、第３サポート部材５３と第４サポート部材５４との間には、第２仕上げ成形ロール１４を水平移動させるスライド駆動手段としての第３油圧シリンダ６３が設けられている。
第３油圧シリンダ６３のボトム側は、第４サポート部材５４に固定される一方、第３油圧シリンダ６３のロッド側は、第３サポート部材５３に連結されている。
第３油圧シリンダ６３を伸長作動させると、第１仕上げ成形ロール１３に対し第２仕上げ成形ロール１４が遠ざかる方向に水平移動されて、第３ニップ部２３の隙間が広げられ、これとは逆に、第３油圧シリンダ６３を収縮作動させると、第１仕上げ成形ロール１３に対し第２仕上げ成形ロール１４が近づく方向に水平移動されて、第３ニップ部２３の隙間が狭められる。
こうして、第３油圧シリンダ６３の伸長又は収縮作動により、第３ニップ部２３を開く又は閉じる第３ニップ部開閉動作が行われる。

＜第３仕上げ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段の説明＞
第５軸受箱４５には左右方向外側に張り出すとともに下方に延びる第５サポート部材５５が設けられ、第４サポート部材５４と第５サポート部材５５との間には、第３仕上げ成形ロール１５を水平移動させるスライド駆動手段としての第４油圧シリンダ６４が設けられている。
第４油圧シリンダ６４のボトム側は、第５サポート部材５５に固定される一方、第４油圧シリンダ６４のロッド側は、第４サポート部材５４に連結されている。
第４油圧シリンダ６４を伸長作動させると、第２仕上げ成形ロール１４に対し第３仕上げ成形ロール１５が遠ざかる方向に水平移動されて、第４ニップ部２４の隙間が広げられ、これとは逆に、第４油圧シリンダ６４を収縮作動させると、第２仕上げ成形ロール１４に対し第３仕上げ成形ロール１５が近づく方向に水平移動されて、第４ニップ部２４の隙間が狭められる。
こうして、第４油圧シリンダ６４の伸長又は収縮作動により、第４ニップ部２４を開く又は閉じる第４ニップ部開閉動作が行われる。

＜剥がしロールを水平移動させるスライド駆動手段の説明＞
第６軸受箱４６には左右方向外側に張り出すとともに下方に延びる第６サポート部材５６が設けられ、第５サポート部材５５と第６サポート部材５６との間には、剥がしロール１６を水平移動させるスライド駆動手段としての第５油圧シリンダ６５が設けられている。
第５油圧シリンダ６５のボトム側は、第６サポート部材５６に固定される一方、第５油圧シリンダ６５のロッド側は、第５サポート部材５５に連結されている。
第５油圧シリンダ６５を伸長作動させると、第３仕上げ成形ロール１５に対し剥がしロール１６が遠ざかる方向に水平移動されて、第５ニップ部２５の隙間が広げられ、これとは逆に、第５油圧シリンダ６５を収縮作動させると、第３仕上げ成形ロール１５に対し剥がしロール１６が近づく方向に水平移動されて、第５ニップ部２５の隙間が狭められる。
こうして、第５油圧シリンダ６５の伸長又は収縮作動により、第５ニップ部２５を開く又は閉じる第５ニップ部開閉動作が行われる。
なお、剥がしロール１６は、第３仕上げ成形ロール１５のシート巻き角度を１８０°に確保してシート冷却能力を増すとともに、第３仕上げ成形ロール１５からシート４を確実に剥ぎ取る役割があり、粘着性のある樹脂シートはこの剥がしロール１６がないと、シート剥がれ位置が変動したり、シート４にばたつきが出てシート表面に剥がれマークが付いたりするので設置するのが好ましく、通常、ニップ線圧は成形ロールよりも低く設定して自身の粘着を防止するようにしている。

第２〜第５油圧シリンダ６２〜６５は、それぞれのシリンダ軸中心線が同一直線上に位置するように、それぞれのシリンダ軸心を一致させて直列接続されている。
第２〜第５油圧シリンダ６２〜６５のシリンダ軸中心線とロール軸受３５〜３８の軸心を結ぶ直線とは、左右方向外側に離れた位置にあるとともに、上下方向に離れた位置（図１中記号ＥＥで示される偏心量）にあるため、第３〜第６軸受箱４３〜４６と後段側レール３２とには、第２〜第５ニップ部開閉動作時に曲げモーメントが生じるので、第３〜第６軸受箱４３〜４６と後段側レール３２とのスライド構造は強固なものにする必要がある。
例えば、図示による詳細説明を省略するが、ボールが循環するスライドリニアガイドを、個々の軸受箱４３〜４６に対し左右側に複列で前後側に２箇所、合計４個配置する構成のスライド構造を採用するのが好適である。

第１〜第５ニップ部開閉動作時において、第１〜第５油圧シリンダ６１〜６５の作動油圧は個々の油圧シリンダ毎に調整可能となっており、第１〜第５ニップ部２１〜２５でのシート４に対する挟圧力（ロール押し力（線圧））を個々のニップ部毎に調整することができる。

＜ニップ部開閉動作時の連動とニップ部に与える影響についての説明＞
第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６は、第３〜第６軸受箱４３〜４６、第３〜第６サポート部材５３〜５６及び第３〜第５油圧シリンダ６３〜６５によって相互に力学的に連結されている。
このため、第２油圧シリンダ６２を伸縮作動させて主成形ロール１２に対し第１仕上げ成形ロール１３を前後方向に水平往復移動させると、つまり第２ニップ部開閉動作を行うと、第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６が一体となって前後方向に水平往復移動される。

また、第３油圧シリンダ６３を伸縮作動させて第１仕上げ成形ロール１３に対し第２仕上げ成形ロール１４を前後方向に水平往復移動させると、つまり第３ニップ部開閉動作を行うと、第２〜第３仕上げ成形ロール１４，１５及び剥がしロール１６が一体となって前後方向に水平往復移動される。
このとき、主成形ロール１２と第１仕上げ成形ロール１３とは第２油圧シリンダ６２によって前後方向の水平相対位置が保持されているので、第２ニップ部２２は、第３ニップ部開閉動作の影響を受けることはない。

また、第４油圧シリンダ６４を伸縮作動させて第２仕上げ成形ロール１４に対し第３仕上げ成形ロール１５を前後方向に水平往復移動させると、つまり第４ニップ部開閉動作を行うと、第３仕上げ成形ロール１５及び剥がしロール１６がと一体となって前後方向に水平往復移動される。
このとき、第１仕上げ成形ロール１３と第２仕上げ成形ロール１４とは第３油圧シリンダ６３によって前後方向の水平相対位置が保持されているので、第３ニップ部２３は、第４ニップ部開閉動作の影響を受けることはない。

また、第５油圧シリンダ６５を伸縮作動させて第３仕上げ成形ロール１５に対し剥がしロール１６を前後方向に水平往復移動させると、つまり第５ニップ部開閉動作を行うと、剥がしロール１６のみ前後方向に水平往復移動される。
このとき、第２仕上げ成形ロール１４と第３仕上げ成形ロール１５とは第４油圧シリンダ６４によって前後方向の水平相対位置が保持されているので、第４ニップ部２４は、第５ニップ部開閉動作の影響を受けることはない。

＜コッター装置の説明＞
第１軸受箱４１と第２軸受箱４２との間、第２軸受箱４２と第３軸受箱４３との間、第３軸受箱４３と第４軸受箱４４との間、第４軸受箱４４と第５軸受箱４５との間及び第５軸受箱４５と第６軸受箱４６との間には、それぞれロール外周面が互いに接触しないように、また、厚膜シートを過度に押し付けて過大なバンクを造らないようにロール間隙間を調整するコッター装置３９が設けられている。
コッター装置３９としては、図示による詳細説明は省略するが、例えば、楔状の板をねじ操作で出し入れすることによってロール間隙間を調整できる構成のものが採用される。
ロール軸受３４〜３８の軸心を結ぶ直線に対し、第２〜第５油圧シリンダ６２〜６５のシリンダ軸中心線が、左右方向外側に離れた位置にあるとともに、上下方向に離れた位置（偏心量ＥＥ）にあるように、第２〜第５油圧シリンダ６２〜６５を配置する構成としたので、コッター装置３９との干渉を確実に避けることができる。

次に、タッチ成形ロール１１の構造について説明する。
図２には、タッチ成形ロール１１を、その中心軸を通る面で切断したときの断面図（図１に示すＡ−Ａ線断面図）が示されている。

＜弾性ロールの説明＞
図２に示されるように、タッチ成形ロール１１は、弾性を有する薄肉金属体で内周面に雌ねじ状の溝（図示省略）が形成された円筒状の外筒セル７１と、外筒セル７１の内径よりも小さい外径を有する内筒セル７２とを備えてなり、全体の剛性を保つために内筒セル７２が外筒セル７１よりも厚くされた二重管ロール構造のものである。

タッチ成形ロール１１は、内周面に雌ねじ状の溝が形成された薄肉の外筒セル７１の採用によって幅方向の柔軟性が高められており、シート４を成形するときの荷重で外筒セル７１が撓む性質を有し、シート４の端部で厚みが増したシート耳部のような厚さムラに対しても柔軟に変形する所謂「弾性ロール」と称されるものである。
タッチ成形ロール１１において、シート流れ方向とその直角方向（シート幅方向）とでは柔軟性が異なり、シート幅方向の柔軟性が特に大きくなっており、シート４とロール面との密着性を高めて幅方向に均等なシート密着性能や均等なシート冷却性能が得られるようにされている。

薄膜シートの成形では、シート両端のシート耳部がネックインにより厚くなり、厚さが０．５ｍｍ以下のシート４の成形の場合では、シート耳部が２倍程度の厚さになることがある。
この場合、シート４を成形するときの荷重で殆ど撓むことのない性質の剛体ロールでは、シート耳部のみを挟圧することになり、シート中央部分は挟圧不足となる。
これに対し、タッチ成形ロール１１に代表されるような弾性ロールでは、シート４を成形するときの荷重で外筒セル７１が撓むので、シート４の厚みムラに柔軟に対応して、シート耳部のみならず、シート中央部分を含む全体を均等に挟圧することができる。

なお、外筒セル７１の内周面に形成された溝の効果で、外筒セル厚さ（ｔ）がロール半径（Ｒ）の０．０６倍でも十分な弾性を得ることができる。
このため、弾性ロールの定義としては、内周面に溝を有する外筒セル７１と溝を有しない外筒セルとを含めて、外筒セル厚さ（ｔ）がロール半径（Ｒ）の０．０６倍以下（ｔ／Ｒ≦０．０６（６％））のロールと定めることとする。

タッチ成形ロール１１においては、ロール本体部１１ａから両側に突出されたロール軸部７３，７３´の基端部にフランジ７４，７４´が一体形成され、フランジ７４，７４´に外筒セル７１及び内筒セル７２がそれぞれ溶接結合され、ロール軸部７３，７３´に装着されたロール軸受３３，３３´によって回転可能に支承されている。
タッチ成形ロール１１の両側に設けられた２つのロール軸部７３，７３´のうち、一方のロール軸部７３´には、モータ７５が動力伝達可能に連結されており、タッチ成形ロール１１はモータ７５の作動によって所定の速度で回転駆動される（当該回転駆動構造は、他の成形ロール１２〜１５や剥がしロール１６についても同様である。）。
なお、タッチ成形ロール１１において、モータ７５が連結されている側を駆動側とし、該駆動側の反対に位置する側を操作側とする。

タッチ成形ロール１１には、外筒セル７１と内筒セル７２との間の空間によって温調液７７が流れる流路７６ｃが形成される。
外筒セル７１の内周面には、雌ねじ状の溝が形成されているので、例えば、温調液７７が冷却媒体である冷却水である場合、冷却水との接触面積が大きくなり、冷却能力が高められる。
なお、図示による詳細説明は省略するが、外筒セル７１と内筒セル７２との間の空間には、内筒セル７２に多重ねじ状に巻き付けるようにスパイラル板が配設されており、温調液７７が高速で流れる構造になっている。

操作側のロール軸部７３には、温調液７７を流すための流路７６ａと、流路７６ａの周りに流路７６ｅとが形成されている。
流路７６ａは、操作側のロール軸部７３からタッチ成形ロール１１の中心を通って駆動側のロール軸部７３´に亘って設けられている。
また、駆動側のフランジ７４´には、流路７６ａと流路７６ｃとを連通する流路７６ｂが形成される一方、操作側のフランジ７４には、流路７６ｃと流路７６ｅとを連通する流路７６ｄが形成されている。

図３は、操作側のフランジ７４に平行かつ流路７６ｄの中心を通る面で切断したときのタッチ成形ロール１１の断面図（図２に示すＢ−Ｂ線断面図）である。
図３に示されるように、操作側のフランジ７４及び内筒セル７２には、６本の流路７６ｄが、フランジ７４の中心から外周に向かって形成され、かつ周方向に等角度間隔で設けられており、流路７６ｃと流路７６ｅとが流路７６ｄで連通されている。
なお、駆動側のフランジ７４´及び内筒セル７２についても、図３のような詳細図示による説明は省略するが、上記構造と同様の構造で、流路７６ｃと流路７６ａとが６本の流路７６ｂで連通されている。

タッチ成形ロール１１の外周の温度制御は、流路７６ｃを流れる温調液７７を回流することによって行われる。
温調液７７は、例えば、冷水や温水等が用いられ、タッチ成形ロール１１の外周を所望の温度にするために流量が調整される。

図２に示されるように、温調液７７の回流は、まず操作側のロール軸部７３に装着されたロータリジョイント７８で外部から取り込まれる。
取り込まれた温調液７７は、タッチ成形ロール１１の中心に設けられた流路７６ａによって駆動側のロール軸部７３´へと流れ、その後、流路７６ｂを介して流路７６ｃへと流入し、外筒セル７１の内周面に沿って駆動側から操作側に向かって流れる。
そして、操作側に向かって流れる温調液７７は、流路７６ｄから流路７６ｅを介して外部へと排出される。
外部へと排出された温調液７７は、温調液７７の温度を一定に保つ機能を有する図示されない温調装置に導入される。

なお、タッチ成形ロール１１で採用される弾性ロール以外に、外筒セルは薄肉でその厚さＴとロール外形の半径Ｒとの比率が０．０３≦Ｔ／Ｒで外周面に金属製鏡面クロームメッキを施してなる弾性ロールや、更に厚さの薄い外筒スリーブロール内部に軸心を偏心させたバックアップのゴムロールを内蔵してなる弾性ロールを用いることも可能である。

第１の実施形態において、タッチ成形ロール１１が上述した弾性ロールであるばかりでなく、第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５も弾性ロールを採用することで（主成形ロール１２は剛体ロールを使用）、溶融状態から常温に近い温度で硬くなるまで形態が変化するシート４に対して各ニップ部２１〜２５でシート接触面積が増してシート押し不足がなくなり、シート４を均一な厚さに成形するのにより適した構成とすることができる。
シート４が薄くなると、樹脂種類にもよるが、例えば、ＰＰで厚さ０．６ｍｍ以下では、シート耳部の厚さが増して耳厚となる。
ちなみに、流動性のあるＰＥＴでは０．４ｍｍ以下でシート耳部の厚さが増して耳厚になる。
各ニップ部２１〜２５において、成形ロール１１〜１５の柔軟性がないと、シート４とロール面との密着性が阻害され、幅方向の冷却に不均一な部分が生じてくる。
このために、厚さ０．６ｍｍ以下のシート成形の際には、柔軟性のある弾性ロールが有用で有効である。
このことは、厚さ０．６ｍｍ以上のシート成形では、製作が容易な剛体ロールで十分有効である。
また、樹脂種類によっては、厚さ０．４ｍｍのシート成形でも、製作が容易な剛体ロールで十分有効である。

ニップ部２１〜２５において、剛体ロールと弾性ロールとを組み合わせる場合と、両方とも弾性ロールを組み合わせる場合がある。
前者の組み合わせの場合の柔軟性を１とすると、後者の組み合わせの場合（両方とも弾性ロール）では、ニップ部２１〜２５でのシート４に与えるロールの柔軟性はシート両面に作用するので２倍となる。
このことは、後者の組み合わせの場合は、外筒セル７１を若干厚くして造ってもよいことになる。

タッチ成形ロール１１に代表される弾性ロールは、外筒セル７１と内筒セル７２との間に温調液７７を流通させることができるとともに、各セル７１，７２が金属製であるので、冷却・加熱能力が高いロールである。
また、外筒セル７１の内周面に雌ねじ状の溝が形成されているので、ロール内部の温調液７７との接触面積が大きく、ロール冷却・加熱能力が高い。
また、外筒セル７１の溝により、幅方向の柔軟性が増し、特にシート耳部周辺の厚み変化に柔軟に対応して変形することができ、これによってシート４とロール面との密着性が増し、幅方向の冷却性能が均等になり、ロール冷却能力がよくなるという特徴がある。
なお、外筒セル７１において、シート耳部と接触するロール本体部１１ａの両端部位の内周面のみに溝を設けて、また溝形状をより柔軟性を得るように部分的に変化させて機能強化したロール構造であってもよい。

＜シート成形装置の成形動作説明＞
以上に述べたように構成されるシート成形装置１Ａにおいて、シート４の成形は以下のようにして行われる。
図１に示されるように、まず、タッチ成形ロール１１と主成形ロール１２との間に向けて、図示されない溶融樹脂押出し機からの溶融樹脂をＴダイ３で上方向から下向きにシート状に押し出し、第１ニップ部２１に導く。
次いで、第１ニップ部２１に導かれた溶融状のシート４を、タッチ成形ロール１１と主成形ロール１２とで挟圧し、挟圧したシート４を主成形ロール１２からそれ以降の第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６に順次巻き掛けて送り、第２〜第５ニップ部２２〜２５において連続的にニップ動作を行い、通常同じ周速で回る成形ロール１２〜１５及び剥がしロール１６からシート４に対しロール幅に均一な圧力を作用させてシート４を一定厚さに成形する。
成形ロール１１〜１５によって冷却されたシート４は、剥がしロール１６で第３仕上げ成形ロール１５から剥がされた後、空気中をパスして、いずれも図示省略される補助ロール等で冷却してワインダで巻き取り又はシート切断して、製品シートになる。

＜成形ロールが大径であることの効果の説明＞
タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３は、φ３００ｍｍの通常径から比較的大径のロール直径である。
一般の剛体両面タッチ成形ロールは、ロール外形の直径は、φ２００ｍｍ〜φ６００ｍｍ（ロール面長１２００ｍｍ〜５０００ｍｍ長さ範囲）であり、φ３００ｍｍ×１４００ｍｍＬは通常範囲といえる。
図１に示されるシート成形装置１Ａにおけるロール配置例は、厚膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ=０．６〜数ｍｍ厚さシート）を成形する場合に好適である。
一般に、シート成形する場合、表裏のシート表面を均等に等しく繰り返してニップ動作・冷却する方が、シート品質が上がり、また、成形速度が上がるという効果がある。

＜ロール直径の大径と小径の表現についての説明＞
（大径キャスト成形）
成形ロールについて、「大径」なる表現は、例えば、キャストロールφ１５００ｍｍは大径で一般にキャストといい、シートに対し一回の巻き付けで、片面から冷却して、片側は水槽の水に漬けて冷やす場合が多い。
また、大径キャストでは、タッチ成形ロールと組み合わせた両面タッチはほぼない。
数ミリ厚さのシートは、この大径キャストと外周面水冷とを２セット直列に組み合わせて、高速（例えば、８０ｍ／ｍｉｎ）で成形する場合がある。
多くの場合、その後工程で縦横方向にシート延伸してシートを薄くして、延伸フィルムにする。
（無延伸両面タッチ成形（キャストより小径））
成形ロールについて、「小径」なる表現は、例えば、ロール直径φ６００ｍｍ以下（φ２００ｍｍ〜φ６００ｍｍ）のことであり、シートの表裏両面をタッチ加圧成形して、両面艶のあるクリアシートや梨地シートを成形し、通常、使用される成形ロールは２本から３本である。
多くの場合、その後工程で、空気中をパスして、補助ロールで冷却してワインダで巻き取り、そのまま製品シートになる（延伸は不実施）。

第１の実施形態のシート成形装置１Ａでは、厚膜シートの成形に際してバンクが大きくなりすぎないように、比較的大径の成形ロール１１〜１３を組み合わせている。
厚膜シートは冷却が遅いので長い冷却面が必要であり、また、厚膜シートは第１ニップ部２１等でのバンクが大きくなり易い。
このため、厚膜シートは比較的大径の成形ロール１１〜１３を組み合わせるのがよい。
厚膜シートは、多段に設けられた成形ロール１１〜１５で両面冷却されると、冷却速度が顕著に速くなるが、このことについて、以下に詳述することとする。

＜シート両面冷却と片面冷却の比較の説明＞
第１の実施形態のシート成形装置１Ａは、多段に設けられた成形ロール１１〜１５で高速成形するので、バンクを多くのニップ部で生じさせることができ、シート４と成形ロール１１〜１５との密着冷却距離が長く、しかも成形ロール１１〜１５によってシート両面が交互に繰り返し冷却される（図４（ａ）に示される両面冷却に相当する。）。

図４（ｂ）に示されるように、従来の大径の成形ロール１０１，１０２，１０３（図１１（ａ）参照）によるシート１０５の冷却では、シート高温部が空気層側のシート表面に偏在してしまうことになる。
これは、空気層からの冷却が少ないのに対し、大径成形ロールによる冷却では、ロール接触面積が長く、しかもロール表面接触熱伝導率が高いため、シート厚さ方向の中央の高温部はシート両面側にゆっくり移動しロール側は冷却されるが空気側は高温を保持することになり、大径成形ロールによる冷却は片面冷却に相当することになる。

ちなみに、ロール材料の鉄と、空気との熱伝達係数を比較すると、表１に示されるように、２３００倍にもなる。

また、シート表面とロール面との接触熱伝達は、薄い空気層の介在や、境界層の流速変化の影響を受けるので、実際の熱伝達量、冷却能力の両面（ロールと空気）の比率は、それを考慮しても空気側とロール側とでは約５０倍にもなる。
このことは、冷却の大部分は、ロール側から行われることを意味する。
また、樹脂シート内部の熱移動は、樹脂の熱伝達係数が低いので、厚膜シートは冷却が遅くなる。

タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５による冷却（以下、「多段ロール冷却」と称する。）では、シート両面を繰り返し冷却するので、シート４の高温部はシート４の厚み方向中央に存在することになる。
これに対し、従来の大径成形ロール冷却では、前述したように、ロール接触面積が長く、しかもロール表面接触熱伝導率が高いため、実質的に片面から冷却することになるので、シートの高温部はシートにおける空気層と接する表面近くに偏在することになる。

このため、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、シート高温部からロール冷却面までの距離ｈは、無限冷却長さでの両面冷却と片面冷却とでは２倍にもなり、両面冷却ではシート厚さが１／２倍厚さになった場合と同じ冷却能力になるという効果がある。

以下の（１）〜（５）の計算条件で計算シミュレーションを行った片面冷却のシート冷却温度差とシート厚さとの関係を図５のグラフに示す。
＜計算条件＞
（１）冷却前樹脂シート：ＰＥＴ２５０℃
（２）冷却時間：２ｓｅｃ
（３）ロール冷却面：鉄メッキ鏡面２０℃
（４）速度：２０ｍ／ｍｉｎ以下
（５）外気温度：２０℃

上記の計算シミュレーションにおいては、シートをロール面に抱かせて２ｓｅｃ後のシート中心冷却温度差を計算したもので、シート厚さは０．５ｍｍ、１ｍｍ及び２ｍｍの３種類、樹脂温度は２５０℃、樹脂種類はＰＥＴである。
また、片面は空気面２０℃で、シート速度は薄い順で２０、１０及び５ｍ／ｍｉｎである。

図５のグラフに示される結果から明らかなように、薄膜シートほど早く冷却して冷却温度差は、ほぼシート厚さに反比例しており、厚さが２ｍｍ程度の厚膜シートでは特に冷却が遅くなる。
図４（ｂ）に示されるように、片面冷却では空気層と接する側の面が最も高温になり、図４（ａ）に示されるように、両面冷却ではシート中心が最も高温になり、例として、厚さ２ｍｍの厚膜シートの場合、前述したように、実際には厚さが２ｍｍで厚膜シートであっても、薄膜シートの冷却速度相当の冷却速度となり、冷却が速くなる。
この結果、厚さが１〜２ｍｍ以上の厚膜シートでは、両面冷却時においてシート厚さが１／２相当のシートの冷却速度となるので、冷却速度改善が顕著になることが分かり、このことは多段ロール冷却の冷却速度改善が厚膜シートで特に有効であることが分かる。

第１の実施形態のシート成形装置１Ａにおいて、タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３の直径は、前述したように、いずれもφ３００ｍｍである。
このシート成形装置１Ａは厚膜シートの成形に用いられて好適なものであるが、例えば、０．６ｍｍ以下の薄膜シートでも成形送り速度にもよるがニップ部２１〜２５でバンクが生じる数は２以上になる。
第２ニップ部２２でも樹脂温度が１５０℃はあり、ＰＥＴやＰＰでも樹脂が溶融状態（結晶化温度以上）であり、バンクが生じ、更に厚さが増すとバンク発生箇所は増えて、マルチバンクになる。
特に、空気層と接する側である反ロール側の面での樹脂はより高温を保っており、ロール周速度（シート速度）とシート厚さにもよるが、厚みが０．６ｍｍのＰＰで、速度２０ｍ／ｍｉｎ程度において、第２ニップ部２２でもバンク形成が確認されている。
ロール周速度（シート速度）が高速になればなるほど温度冷却は緩やかになり、バンク数は増える。
多段ロール冷却では両面冷却に相当し、冷却速度がアップするので、必然的に高速度で運転することになる。
また、成形シートの品質も従来と比べて、例えば、ＰＰシートの透明度がよく、表面の艶もよいという結果が得られている。

＜多段ロールニップでの空気遮断効果の説明＞
図１に示される第１の実施形態のシート成形装置１Ａは、タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５の４本以上の成形ロール１１〜１５によってシート４に対し連続的にニップ動作することが特徴であり、このように多くの成形ロール１１〜１５を用いて多段で連続的にニップ動作することで、ロール表面とシート４との間に空気層ができないので、ロール冷却能率が上がる。
従来の３本の成形ロール１０１，１０２，１０３を用いたシート成形装置１００（図１１（ａ）参照）と比べて、ロール表面とシート４との間の空気層の介在を格段に少なくすることができる。
空気層の熱伝達係数は、前述したように、鉄の２３００倍もあるので、たとえ厚さ１０μｍの空気層でさえも、厚さ２３ｍｍの鉄材の熱抵抗に相当し、大きな熱遮断層になり、多くの成形ロール１１〜１５を用いた多段連続ニップ動作によってそのような空気層の巻き込みを遮断することにより、高冷却性能を得ることができる。

＜水平多段ロール配置での薄膜シート成形の説明＞
厚さが０．６ｍｍ以下の薄膜シートは、タッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２による冷却が速く、これらの成形ロール１１，１２にシート両面を同時に接触させることが必要である。
図１に示されるように、第１の実施形態のシート成形装置１Ａでは、Ｔダイ３が下向きに溶融状のシート４を押し出し、Ｔダイ３の下方で水平に平行配置されているタッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２が、Ｔダイ３から流下される溶融状のシート４を挟むように受け止める構成とされているので、薄膜シートでも両成形ロール１１，１２が同時に接触するようにニップ動作してシート成形することができる。
また、バンク形成の監視や、第１ニップ部２１に対する溶融状のシート４の落とし込みに際して角度を付すことが容易になり、バンク発生面を調整することができる。
特許文献４に係るシート成形装置１２０（図１１（ｃ）参照）のような溶融状のシートを横方向から供給する構成のものでは、溶融状のシートが重力で垂れ下がり、先に第２ロール１２２と接触する片面から冷却が始まり、両面均等の冷却ができないので、薄膜シートの成形が困難であるとともに、バンク形成の監視などがやりにくい。

＜効果の説明＞
図１に示される第１の実施形態のシート成形装置１Ａにおいては、シート４の成形に用いられる成形ロール１１〜１５が、従来のシート成形装置１００（図１１（ａ）参照）が３本であるのに対し４本以上の５本とされる。
これにより、成形ロール１１〜１５によるシート４の冷却距離を増加させることができる。

また、従来のシート成形装置１００よりも多い第１〜第５ニップ部２１〜２５でニップ動作が連続的に行われる。
これにより、成形ロール１１〜１５とシート４との間に空気層を介在させないで両者を密着させた状態とすることができるので、シート４の熱が成形ロール１１〜１５に伝わり易くなって冷却効率を向上させることができる。

また、成形ロール１１〜１５によるシート４の表面及び裏面に対する冷却回数が、シート４の表面側が２回、裏面側が３回であり、従来のシート成形装置１００ではシート１０５の表面側が１回、裏面側が２回であるのと比べて、シート４に対する表裏両面の冷却繰り返し回数を増加させることができて、成形ロール１１〜１５とシート４とのトータルでのロール接触時間をシート表面側と裏面側とで同程度とすることができる。
これにより、シート４の高温部が厚み方向の中央にあることになり、実質的なシート厚さが、片面冷却の場合の１／２程度の厚さの薄膜シートに換算される。

したがって、第１の実施形態のシート成形装置１Ａによれば、成形ロール１１〜１５とシート４との密着冷却距離を従来のシート成形装置１００（図１１（ａ）参照）よりも増加させることができるとともに、シート４の表裏両面を均等に冷却することができるので、トータルの冷却能力を格段に向上させることができるとともに、従来のシート成形装置１００よりも多い３回以上のニップ動作によってシート面の艶や透明度を上げることができるので、冷却が遅い厚膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ=０．６ｍｍ以上のシート）でも高速・高品質で成形することができる。

また、第１の実施形態のシート成形装置１Ａにおいては、タッチ成形ロール１１と主成形ロール１２との間の第１ニップ部２１に対し溶融状のシート４を上方から下向きに供給してタッチ成形ロール１１と主成形ロール１２とで挟圧する構成とされる。
薄膜シート（例えば、厚さ寸法ｔ＝０．１〜０．６ｍｍ以下）は冷却が速いため、シート両面をタッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２に同時に接触させることが冷却を均一に行う上で重要であるが、上記の溶融状シートの供給方式の採用により、タッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２にシート両面を同時に安定的に接触させることができる。
また、従来のシート成形装置１００（図１１（ａ）参照）と比べてより高速化しても、従来のシート成形装置１００よりも多い３回以上のニップ動作によってシート面の艶や透明度を上げることができる。
したがって、冷却が速い薄膜シートでも高速・高品質で成形することができる。

また、樹脂材料が高温で柔らかい状態で第１〜第５ニップ部２１〜２５を通過することで、両面均等な熱履歴が得られ、シート両面の結晶性、残留応力などが均等になり、冷却後のカールや変形などが少なく、またシート物性が両面均等になる。

上記のような溶融状シートの供給方式によれば、架台２に取り付けられたジャッキ９の昇降動作によってＴダイ３に対する第１ニップ部２１との高さ方向の相対距離を調整し、タッチ成形ロール１１と主成形ロール１２との間を開き、第１ニップ部２１を開放した状態で、第１ニップ部２１に対しＴダイ３から溶融状のシート４を供給し、ニップ動作、シート成形開始までの作業時間が短くて済むという利点がある。
また、シート成形中のシート成形の挙動、バンクの大きさや、バンクの有無などの監視、エアギャップ（Ｔダイ３から第１ニップ部２１までの距離）の調整などの運転条件の操作や管理などがやり易い。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置について、該シート成形装置の構成を模式的に示す図６の側面図を用いて説明する。
なお、第２の実施形態において、先に述べた第１の実施形態と同一又は同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第２の実施形態に特有の部分を中心に説明することとする。
また、説明の都合上、コッター装置３９は図示省略する（後述する第３〜第６の実施形態においても同様）。

第２の実施形態のシート成形装置１Ｂにおいては、タッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２の軸心の高さ位置と、第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６の軸心の高さ位置とに段差（以下、この段差量を「偏心量ｅ」と称する。）を持たせて、図６で例示されている態様では、タッチ成形ロール１１及び主成形ロール１２の軸心の高さ位置に対し、第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６の軸心の高さ位置が低くなるように成形ロール１１〜１５及び剥がしロール１６が配設されている。
なお、符号１７にて示されるものは、剥がしロール１６からの送られてくるシート４を下流側へと案内するためのガイドローラである。

また、ベースフレーム５に対し後段側レール支持フレーム７が固定状態で設置されておらず、ベースフレーム５の上方に後段側レール支持フレーム７が配設されており、ベースフレーム５と後段側レール支持フレーム７との間には、前後方向に所定間隔を設けて所要（本例では１つの後段側レール支持フレーム７に対し前後に１個ずつ合計２個、シート成形装置１Ｂの１基あたりの総数が４個）のジャッキ８０が配設されており、これらジャッキ８０は図示されないモータ減速機等で動力伝達可能に連結されて同期駆動されるようになっている。
なお、ジャッキ８０は、第２ニップ部２２でのニップ動作時の反力を受けて耐えることができるように十分な強度を持たせている。

ジャッキ８０は、第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６を上下方向に移動させる昇降駆動手段として機能し、ジャッキ８０の作動で後段側レール支持フレーム７を昇降させて第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６を同時に上下方向に移動させることにより、偏心量ｅを調整することができるようになっている。
このような構成にすることで、主成形ロール１２と第１仕上げ成形ロール１３との間に設けられる第２ニップ部２２の位置を上下に移動させることができ、主成形ロール１２の軸心と第１仕上げ成形ロール１３の軸心とを結ぶ傾斜ラインＬ_１と、主成形ロール１２の軸心を通る水平ラインＬ_２とがなす角度α（以下、「シート受渡し角度α」と称する。）を、水平ラインＬ_２から上方域を負（−）、下方域を正（＋）と定義した場合、本例では、例えば、−３０°〜５０°の範囲で調整することができる。
これにより、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３に対するシート巻き角度（１８０°−α）も１８０°前後に小さく、又は大きくなり、成形ロール１２，１３による密着冷却距離を調整することができる。

シート受渡し角度α＞５０°とすると、第１仕上げ成形ロール１３の水平押し力に比べて、ニップ圧（ロール中心方向の分力）の力が極端に大きくなり、ニップ圧が不安定になるとともに、第１仕上げ成形ロール１３の水平位置が、シート厚さの変動に応じて水平方向に追従しなくなる。
したがって、シート受渡し角度α≦５０°に設定している。
シート受渡し角度αを水平ラインＬ_２から上方域（負領域）に向けて角度の絶対値を大きくすればそれに比例してシート巻き角度（１８０°−α）が大きくなる。
多段ロール方式の採用でロール冷却面積が元々大きいことから主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３のシート抱き角度をあまり大きくする必要はないことと、シート巻き角度が大きければ冷却能力が増して、例えば、１ｍｍ以上の厚膜シートではシート巻き角度が大きい方が有効であることとのバランスを図って、シート受渡し角度α≧−３０°に設定されている。

＜作用効果の説明＞
第２の実施形態のシート成形装置１Ｂによれば、第１の実施形態のシート成形装置１Ａと同様の作用効果を得ることができるのはいうまでもない。
さらに、第２の実施形態のシート成形装置１Ｂによれば、ジャッキ８０の作動で第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６を上下方向に移動させてシート受渡し角度αを−３０°〜５０°の範囲で調整することによって、シート巻き角度（１８０°−α）が調整されて成形ロール１２，１３による密着冷却距離を調整することができる。
特に薄膜シートは冷却が速いので、成形ロール１２，１３による密着冷却距離は短くてもよく、薄膜シートでも高速度にしてマルチバンクを形成することができる。
また、シート４の種類や厚さ等に応じて成形条件の幅が広がり、例えば、ＰＰ、ＰＥ等の結晶性樹脂は特に透明性、表面艶、屈折率などシート品質に敏感なので、上記のシート巻き角度調整機能が、成形条件の変化に対応する上で重要な調整機能になる。

シート成形装置１Ｂにおいても、多段ロール方式が採用されているので、ロール冷却面積が元々大きいことから、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３のシート巻き角度をあまり大きくする必要はないが、厚膜シートは冷却しにくので、厚膜シートを成形する場合、シート巻き角度を大きくして冷却能力を高めることによって、厚膜シートでも効果的に冷却することができ、例えば、１ｍｍ以上の厚膜シートではシート受渡し角度αを−３０°程度として、シート巻き角度を２１０°程度にすれば冷却能力が有効に働く。

光学用シートは、透明性、表面艶、屈折率などシート品質を厳格に調整する必要があるので、上記のシート巻き角度調整機能が有用になる。
一般に結晶性樹脂（ＰＰ、ＰＥ等）は１４０℃前後で結晶化が始まり、その前後のロール冷却温度やシート冷却速度が屈折率、透明性など光学的性質に大きく影響を与える。
この結晶化の温度と幅は各樹脂材料メーカで異なるため、これ対応する上で上記のシート巻き角度調整機能が有効であるといえる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置について、該シート成形装置の構成を模式的に示す図７の側面図を用いて説明する。
なお、第３の実施形態において、先に述べた各実施形態と同一又は同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第３の実施形態に特有の部分を中心に説明することとする（後述する第４〜第６の実施形態についても同様）。

第３の実施形態のシート成形装置１Ｃにおいては、第１の実施形態のシート成形装置１Ａ（図１参照）における第３仕上げ成形ロール１５及び剥がしロール１６が省略されている。
また、主成形ロール１２のロール直径が第１仕上げ成形ロール１３のロール直径よりも小さく（好ましくは寸法比０．５〜０．８）され、タッチ成形ロール１１、第１仕上げ成形ロール１３及び第２仕上げ成形ロール１４のロール直径は同じとされている。
具体的には、タッチ成形ロール１１、第１仕上げ成形ロール１３及び第２仕上げ成形ロール１４のロール直径がいずれもφ３００ｍｍであるのに対し、主成形ロール１２のロール直径はφ２００ｍｍとされている。
これは、多段ロール方式で高速かつ連続的にニップ動作する場合において、主成形ロール１２のロール直径をあえて小さく設定することで、意図的に冷却距離・時間を部分的に短くして、複数のニップ部２１〜２３でのバンク発生数を増やすためである。
なお、タッチ成形ロール１１が大径なのは、第１ニップ部２１の長さを増やして、タッチ成形ロール１１側の冷却長さを伸ばすためである。
また、バンクは、ロール直径が増すと生じにくいが、主成形ロール１２が小径なので、タッチ成形ロール１１を大径にしている。

＜作用効果の説明＞
第３の実施形態のシート成形装置１Ｃによれば、主成形ロール１２のロール直径を小さく設定することによって、冷却距離・時間が部分的に短くなって樹脂温度が高い状態に保たれるので、冷却が速い薄膜シート及び冷却が遅い厚膜シートの成形時において複数のニップ部２１〜２３で発生するバンク数を増加させることができ、多段ロール方式による連続ニップ動作によってシート表面の艶や透明度をより向上させることができる。

第３の実施形態のシート成形装置１Ｃでは、主成形ロール１２のロール直径は小径でφ２００ｍｍであり、タッチ成形ロール１１、第１仕上げ成形ロール１３及び第２仕上げ成形ロール１４のロール直径はいずれもφ３００ｍｍである。
これに対し、従来のシート成形装置１００では、タッチ成形ロール１０１、主成形ロール１０２及び仕上げ成形ロール１０３のロール直径はいずれもφ３００ｍｍである。
このためシート成形装置１Ｃにおいて、主成形ロール１２と第１仕上げ成形ロール１３との間の冷却長さは従来のシート成形装置１００の２／３程度となり、冷却長さが短い分、第２ニップ部２２では、樹脂温度が従来よりも高く、第１ニップ部２１及び第２ニップ部２２の少なくとも２箇所でバンクを確実に形成することができる。

特に、シート４における成形ロール接触面との反対側の空気層接触面側では、より高温に保たれているため、ロール周速度（シート送り速度）とシート厚さとにもよるが、例えば、厚さ０．４ｍｍのＰＰシートで、速度が２０ｍ／ｍｉｎ程度の場合、第３の実施形態のシート成形装置１Ｃでは、第２ニップ部２２でもバンク形成が確認されているが、従来のシート成形装置１００では、バンク形成が確認されていない。
また、第３の実施形態のシート成形装置１Ｃで成形したシート４は、従来のシート成形装置１００で成形したシート１０５と比べて、透明度がよく、表面の艶もよいという結果が得られた。

なお、上記のような効果は、第１仕上げ成形ロール１３のロール直径に対し主成形ロール１２のロール直径を０．５〜０．８の比率にするのが好適である。
比率が０．５より小さい場合では、ロール強度が不足し、また厚膜シートでのバンクが大きくなりすぎて、バンクマークなどのシート面不良が発生し易く、実用的ではない。
一方、比率が０．８を超えると、ロール小径化の効果を十分に得ることができない。

〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置について、該シート成形装置の構成を模式的に示す図８の側面図を用いて説明する。

第１の実施形態のシート成形装置１Ａ（図１参照）においては、タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３のロール直径が同径で比較的大きく設定されているのに対し、第４の実施形態のシート成形装置１Ｄにおいては、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３のロール直径が同径で比較的小さく設定され、タッチ成形ロール１１、第２仕上げ成形ロール１４及び第３仕上げ成形ロール１５の直径が同径で比較的大きく設定されている。
具体的には、タッチ成形ロール１１、第２仕上げ成形１４ロール及び第３仕上げ成形ロール１５のロール直径はいずれもφ３００ｍｍであるのに対し、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３のロール直径はφ２００ｍｍとされている。

＜作用効果の説明＞
第４の実施形態のシート成形装置によれば、第１〜第３ニップ部２１〜２３までの冷却長さが部分的により短くされるので、第１ニップ部２１、第２ニップ部２２及び第３ニップ部２３の少なくとも３箇所でバンクを確実に形成することができ、第３の実施形態のシート成形装置１Ｃよりもバンク発生数を増やすことができる。
このため、シート厚さが薄く（例えば、厚さが０．６ｍｍ以下）、バンクが形成されにくいシート厚さでも、バンク数を増やして、シート品質向上と高速化を達成することができ、また、厚さが０．６ｍｍ以上の厚膜シートでもバンク数を増やして、シート品質を向上させることができる。

〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置について、該シート成形装置の構成を模式的に示す図９の側面図を用いて説明する。

第５の実施形態のシート成形装置１Ｅは、第２の実施形態のシート成形装置１Ｂ（図６参照）における主成形ロール１２を第１の仕上げ成形ロール１３よりも小さなロール直径に設定するとともに、第２の実施形態のシート成形装置１Ｂにおける第２仕上げ成形ロール１４及び第３仕上げ成形ロール１５を第１の仕上げ成形ロール１３と同じロール直径に設定した態様例である。
第５の実施形態のシート成形装置１Ｅにおいては、ジャッキ８０の作動による第１〜第３の仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６の上下方向の移動により、シート受渡し角度αを０°〜５０°の範囲で調整可能とされている。

＜作用効果の説明＞
第５の実施形態のシート成形装置１Ｅによれば、第２の実施形態のシート成形装置１Ｂと同様に、ジャッキ８０の作動で第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６を上下方向に移動させてシート受渡し角度αを本例では０°〜５０°の範囲で調整することによって、シート巻き角度（１８０°−α）が調整されて主成形ロール１２と第１仕上げ成形ロール１３とによる密着冷却距離を調整することができるとともに、第３の実施形態のシート成形装置１Ｃ（図７参照）と同様に、第１ニップ部２１から第２ニップ部２２までの冷却長さが部分的により短くされるので、第１ニップ部２１及び第２ニップ部２２の少なくとも２箇所でバンクを確実に形成することができてバンク発生数を増やすことができ、第２の実施形態と第３の実施形態との両方の効果を得ることができる。

〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態に係る多段ロール式のシート成形装置について、該シート成形装置の構成を模式的に示す図１０の側面図を用いて説明する。

第６の実施形態のシート成形装置１Ｆは、第５の実施形態のシート成形装置１Ｅ（図９参照）における第１仕上げ成形ロール１３のロール直径を主成形ロール１２のロール直径と同径で第２仕上げ成形ロール１４のロール直径よりも小さく設定した態様例である。

第６の実施形態のシート成形装置１Ｆによれば、第５の実施形態のシート成形装置１Ｅと同様の作用効果が得られるのは勿論のこと、第１ニップ部２１〜第３ニップ部２３までの冷却距離を部分的により短くすることができるので、第５の実施形態のシート成形装置１Ｅよりもバンク数確保の範囲を広げることができる。

以上、本発明の多段ロール式のシート成形装置について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

上記各実施形態において、すべての成形ロール１１〜１５を剛体ロール又は弾性ロールとしてもよい。
シート厚さ０．４ｍｍ以上ではシート樹脂材料にもよるが、すべての成形ロール１１〜１５を剛体ロールとしても良好にシート成形することができる。
一方、すべての成形ロール１１〜１５を弾性ロールにすることで、シート４と成形ロール１１〜１５との密着性がより向上して、シート冷却が幅方向で均一になり、冷却性能も上がり、成形速度向上に繋がり、生産性の向上を達成することができる。

上記各実施形態において、隣り合う２本の成形ロール１１，１２；１２，１３；１３，１４；１４，１５のうち一方を弾性ロール、他方を剛体ロールとして交互に配置するようにしてもよい。

弾性ロールとして、二重管ロール構造で、薄肉外筒厚さをロール半径の０．０３倍以下にした構成のものを採用してもよい。

第１及び第２の実施形態、並びに第４〜第６の実施形態においては、仕上げ成形ロール１３〜１５を３本設ける例を示したが、２本でもよく、勿論４本以上設けてもよい。

第１及び第２の実施形態において、タッチ成形ロール１１、主成形ロール１２及び第１仕上げ成形ロール１３のロール外径がφ３００ｍｍ、第２及び第３仕上げ成形ロール１４，１５のロール外径がφ２５０ｍｍ、ロール面長がいずれの成形ロールも１４００ｍｍである例を示したが、その他の実施形態も含め、ロール外径は適宜に設定すればよく、例えば、ロール外径を大きくすることで厚膜シートをより高速度で成形でき、ロール面長も必要なシート幅に応じて適宜に設定すればよい。

成形ロール１１〜１５や剥がしロール１６を水平移動させるスライド駆動手段として、油圧シリンダ６１〜６５を用いる例を示したが、他の方式として、エアシリンダや、ボールねじを用いた電動式の直動アクチュエータなどを採用してもよい。

第２〜第５油圧シリンダ６２〜６５のシリンダ軸心の高さ位置は、第１〜第３仕上げ成形ロール１３〜１５及び剥がしロール１６の軸心の高さ位置から下方に偏心量ＥＥを隔てた位置ですべて一致させた例を示したが、上下方向や左右方向にずらして各油圧シリンダ６２〜６５を配置してもよい。

成形ロール１１〜１５のいずれかは彫刻ロール、梨地ロールであってもよい。

本発明の多段ロール式のシート成形装置は、薄膜シートから厚膜シートまで高速・高品質で成形することができるという特性を有していることから、例えば、溶融樹脂を成形ロールで加圧して長尺の樹脂フィルムやシートを成形する用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。

１Ａ〜１Ｆ シート成形装置
２ 架台
３ Ｔダイ
４ シート
５ ベースフレーム
６ 前段側レール支持フレーム
７ 後段側レール支持フレーム
８ 走行車輪
９ ジャッキ
１１ タッチ成形ロール
１２ 主成形ロール
１３ 第１仕上げ成形ロール
１４ 第２仕上げ成形ロール
１５ 第３仕上げ成形ロール
１６ 剥がしロール
１７ ガイドローラ
２１ 第１ニップ部
２２ 第２ニップ部
２３ 第３ニップ部
２４ 第４ニップ部
２５ 第５ニップ部
３１ 前段側レール
３２ 後段側レール（案内手段）
３３〜３８ ロール軸受
４１ 第１軸受箱
４２ 第２軸受箱
４３ 第３軸受箱
４４ 第４軸受箱
４５ 第５軸受箱
４６ 第６軸受箱
５１ 第１サポート部材
５２ 第２サポート部材
５３ 第３サポート部材
５４ 第４サポート部材
５５ 第５サポート部材
５６ 第６サポート部材
６１ 第１油圧シリンダ
６２ 第２油圧シリンダ（スライド駆動手段）
６３ 第３油圧シリンダ（スライド駆動手段）
６４ 第４油圧シリンダ（スライド駆動手段）
６５ 第５油圧シリンダ（スライド駆動手段）
７１ 外筒セル
７２ 内筒セル
７３，７３´ ロール軸部
７４，７４´ フランジ
７５ モータ
７６ａ〜７６ｅ 流路
７７ 温調液
７８ ロータリジョイント
８０ ジャッキ（昇降駆動手段）
ｅ 偏心量（段差）
ＥＥ 偏心量
Ｌ_１ 傾斜ライン
Ｌ_２ 水平ライン
α シート受渡し角度

Claims (8)

1. 水平方向の前段側から後段側に向かって順に平行配置されるタッチ成形ロール、主成形ロール及び複数の仕上げ成形ロールを含む４本以上の冷却用の成形ロールを備え、タッチ成形ロールと主成形ロールとの間のニップ部に対し溶融状のシートをＴダイから下向きに供給してタッチ成形ロールと主成形ロールとで挟圧し、挟圧したシートを主成形ロールから複数の仕上げ成形ロールに順次巻き掛けて送ることによって所定厚みのシートを成形するようにした多段ロール式のシート成形装置であって、複数の仕上げ成形ロールのそれぞれを前段側に配される成形ロールに対し水平移動可能に案内する案内手段を設けるとともに、複数の仕上げ成形ロールのそれぞれを前段側に配される成形ロールに対しシートを加圧可能に水平移動させるスライド駆動手段を設けることを特徴とする多段ロール式のシート成形装置。
2. 水平移動可能な仕上げ成形ロールのロール軸受とその前段側に配される成形ロールのロール軸受との間に、ロール間隙間を調整するコッター装置を設けるとともに、仕上げ成形ロールを水平移動させるスライド駆動手段を直動アクチュエータで構成し、該直動アクチュエータをコッター装置から離れた位置に偏心させて設けることを特徴とする請求項１記載の多段ロール式のシート成形装置。
3. 主成形ロールのロール直径を、複数の仕上げ成形ロールのうち主成形ロールと隣り合う第１仕上げ成形ロールのロール直径よりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の多段ロール式のシート成形装置。
4. 主成形ロールのロール直径と、複数の仕上げ成形ロールのうち主成形ロールと隣り合う第１仕上げ成形ロールのロール直径とを、複数の仕上げ成形ロールのうち第１仕上げ成形ロールと隣り合う第２仕上げ成形ロールのロール直径よりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の多段ロール式のシート成形装置。
5. タッチ成形ロール及び主成形ロールの軸心の高さ位置と、複数の仕上げ成形ロールの軸心の高さ位置とに段差を設けることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の多段ロール式のシート成形装置。
6. 複数の仕上げ成形ロールを上下方向に移動させる昇降駆動手段を設けて、複数の仕上げ成形ロールの高さ位置を調整可能とすることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の多段ロール式のシート成形装置。
7. 成形ロールのうち、少なくともタッチ成形ロールに弾性ロールを用いることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載の多段ロール式のシート成形装置。
8. 成形ロールのうち、タッチ成形ロール及びタッチ成形ロール以外の成形ロールの少なくとも１本に弾性ロールを用いることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の多段ロール式のシート成形装置。

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