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WO2008072603A1 - シート・フィルム成形ロール、シート・フィルムキャスティング装置および微細パターン転写装置 - Google Patents

シート・フィルム成形ロール、シート・フィルムキャスティング装置および微細パターン転写装置 Download PDF

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Publication number
WO2008072603A1
WO2008072603A1 PCT/JP2007/073797 JP2007073797W WO2008072603A1 WO 2008072603 A1 WO2008072603 A1 WO 2008072603A1 JP 2007073797 W JP2007073797 W JP 2007073797W WO 2008072603 A1 WO2008072603 A1 WO 2008072603A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat medium
roll
sheet
outer cylinder
film forming
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/073797
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takayoshi Sano
Daichi Yukawa
Original Assignee
Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha filed Critical Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha
Priority to KR1020097012036A priority Critical patent/KR101108406B1/ko
Priority to US12/518,511 priority patent/US8182256B2/en
Priority to CN2007800458183A priority patent/CN101557918B/zh
Priority to DE112007003022.4T priority patent/DE112007003022B4/de
Publication of WO2008072603A1 publication Critical patent/WO2008072603A1/ja

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    • B29C48/90—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article
    • B29C48/906—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling with calibration or sizing, i.e. combined with fixing or setting of the final dimensions of the extruded article using roller calibration
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    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2007/00—Flat articles, e.g. films or sheets

Definitions

  • Sheet 'film forming roll, sheet' film casting device and fine pattern transfer device Sheet 'film forming roll, sheet' film casting device and fine pattern transfer device
  • the present invention relates to a sheet 'film forming roll, a sheet' film casting apparatus and a fine pattern transfer apparatus, and more particularly to a temperature-controlled sheet'film forming roll having a roll surface temperature difference in the roll circumferential direction. .
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-256159 discloses a non-rotatably arranged inner cylinder as a temperature-controlled sheet 'film forming roll having a roll surface temperature difference in the roll circumferential direction, and the inner cylinder A rotatable outer cylinder disposed concentrically, an annular medium flow passage formed by a gap between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the outer cylinder, and each of the inner cylinders A plurality of partition members extending in the axial direction to block the annular medium flow passage in the circumferential direction and dividing the medium flow passage into a plurality of small medium flow passages, A plurality of slit-shaped medium inlets that are drilled in the flesh of the inner cylinder along the axis of the inner cylinder at different positions in the circumferential direction of the inner cylinder so as to be connected to the flow path. Different in the circumferential direction of the inner cylinder so as to be connected to each small medium flow passage. And a plurality of s
  • the outer cylinder (outer cylinder) has a heat capacity in order to make the roll surface temperature clearly different for each temperature control zone divided in the roll circumferential direction.
  • the outer cylinder of the above-mentioned sheet 'film forming roll has a thin structure with a small heat capacity, it can be used for sheet' film casting or the like by a molding method in which a large pressing force does not act on the outer cylinder, such as peeling molding and air chamber molding. It can be used when the resin is pressed against the roll surface with a touch roll, such as the touch roll type. In this case, the outer cylinder is deformed, and sufficient pressing force cannot be obtained, so that correct casting cannot be performed.
  • the heat medium leaks between the medium flow paths (heat medium chambers) to which a temperature difference is to be given, and the individual temperature setting of each medium flow path is appropriately performed. It is difficult.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof can be applied to touch roll type casting and fine pattern transfer, and to appropriately set individual temperature of each heat medium chamber. It is to provide a temperature-controlled sheet film forming roll having a roll surface temperature difference in the circumferential direction of the roll.
  • the sheet 'film forming roll according to the present invention includes a central rotary shaft rotatably supported by a bearing member, a fixed end plate arranged concentrically at each end of the central rotary shaft, and both ends of the fixed end plate.
  • a plurality of rolling rubber rolls slidably contactable with the inner peripheral surface of the outer cylinder, an outer peripheral surface of the rolling rubber roll, an inner peripheral surface of the outer cylinder, and an outer peripheral surface of the central rotating shaft.
  • a plurality of defined heat medium chambers are provided, and each of the plurality of heat medium chambers is configured to individually distribute the heat medium.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a sheet ′ film forming roll according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan sectional view showing one embodiment of a sheet 'film forming roll according to the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of an outer tube mounting portion of a sheet ′ film forming roll according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a view showing one embodiment of a touch roll type sheet casting apparatus in which a sheet roll forming roll according to the present embodiment is applied as a main roll.
  • FIG. 6 A touch using the sheet roll according to the present embodiment as a main roll.
  • FIG. 6 is a view showing another embodiment of a roll-type sheet ′ film casting apparatus.
  • FIG. 7 is a view showing another embodiment of a touch roll type film casting apparatus to which a sheet roll forming roll according to the present embodiment is applied as a main roll.
  • FIG. 8 is a view showing one embodiment of a fine pattern transfer apparatus to which a sheet ′ film forming roll according to this embodiment is applied as a main roll.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of a fine pattern transfer device to which the sheet ′ film forming roll according to the present embodiment is applied as a main roll.
  • FIG. 10 is a view showing another embodiment of a fine pattern transfer apparatus to which a sheet ′ film forming roll according to this embodiment is applied as a main roll.
  • FIG. 11 is a view showing another embodiment of a fine pattern transfer apparatus to which a sheet ′ film forming roll according to this embodiment is applied as a main roll.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of a sheet ′ film forming roll according to the present invention.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of a rotational drive system for a sheet 'film forming roll according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a sectional view showing another embodiment of a sheet 'film forming roll according to the present invention.
  • the sheet 'film forming roll 10 includes a central rotating shaft 20, an outer cylinder (thin sleeve) 40, four rolling rubber rolls 70, 4 And a single heat medium supply / discharge mechanism 100.
  • the central rotating shaft 20 is rotatably supported at its end portions 21 and 22 from the operation side bearing portion 23 and the drive side bearing portion 24 of the film forming machine via bearing members 25 and 26, respectively.
  • a timing pulley 27 for rotationally driving the central rotary shaft 20 is attached to the end 22 side of the central rotary shaft 20.
  • the timing pulley 27 is drivingly connected to an electric motor (not shown) by a timing belt (not shown) or the like, and is rotationally driven by the electric motor.
  • the central rotary shaft 20 has a disk-like operation side end plate 28 and a drive side end plate 29 at two positions apart in the axial direction (left and right direction as viewed in FIGS. 1 and 2). It is supported via ball bearings 30 and 31.
  • the operation-side end plate 28 and the drive-side end plate 29 are fixed end plates that do not rotate.
  • the operation-side end plate 28 and the drive-side end plate 29 are fixedly connected to the operation-side bearing portion 23 and the drive-side bearing portion 24 by a connecting member or the like not shown in the figure. 20 is concentrically arranged in a non-rotatable state.
  • the same worries means that the outer peripheral surfaces of the operation side bearing portion 23 and the drive side bearing portion 24 are concentric with the central rotating shaft 20.
  • the outer cylinder 40 is a cylindrical body made of a metal thin film such as stainless steel, and is elastically deformable and has a thin-walled structure having flexibility.
  • annular end rigid members 43, 44 are fixedly attached by annular flange members 41, 42, respectively.
  • End rigid members 43 and 44 are connected to the operation side end plate 28 and drive side by ball bearings 47 and 48 attached to the outer periphery of the operation side end plate 28 and drive side end plate 29 via bearing fixing rings 45 and 46, respectively.
  • the end plate 29 is rotatably supported.
  • the outer cylinder 40 is concentrically arranged with the central rotary shaft 20 and can rotate around the central axis of the central rotary shaft 20.
  • connection structure between the outer cylinder 40 and the end rigid members 43 and 44 using the heel members 41 and 42 will be described with reference to FIG.
  • the connection structure between the left end rigid member 43 and the outer cylinder 40 and the connection structure between the right end rigid member 44 and the outer cylinder 40 are symmetrical and the same structure.
  • the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the illustration is omitted.
  • the end rigid members 43 and 44 are fitted and fitted inside the outer cylinder 40 at both shaft end portions of the outer cylinder 40, respectively.
  • Wide concave grooves (circumferential grooves) 49 and 50 are formed in the outer peripheral portion where the end rigid members 43 and 44 are fitted to the inner peripheral surface of the outer cylinder 40.
  • O-rings 51 and 52 made of rubber-like elastic material are fitted in the concave grooves 49 and 50, respectively.
  • the concave grooves 49 and 50 have a depth equal to or larger than the wire diameter of the O-rings 51 and 52 in a free dimension state (about 0.05 to 0.3 mm deeper than the general specified value). It is configured as a wide O-ring groove whose width dimension is sufficiently wider than the wire diameter of O-rings 51 and 52 (about 2 to 2.5 times the wire diameter).
  • the free dimension state means a state where the O-rings 51 and 52 are not elastically deformed.
  • metal collar members 53, 5 adjacent to the O-rings 51, 52 in the width direction are provided. 4 is arranged.
  • the collar members 53 and 54 are divided into at least two parts so as to be fitted into the concave grooves 49 and 50.
  • the outer side of the end rigid members 43 and 44 from the O-rings 51 and 52 (right end rigid member) 44 is located adjacent to the right side of the O-ring 52 in the groove 50, and is movable in the axial direction (left-right direction) in the grooves 49, 50.
  • the outer diameters of the collar members 53, 54 mounted in the concave grooves 49, 50 are set to be equal to or smaller than the outer diameters of the end rigid members 43, 44.
  • the end rigid members 43, 44 are formed with threaded holes 55, 56 that open from the outer end surfaces of the end rigid members 43, 44 to the groove side walls of the concave grooves 49, 50.
  • a plurality of screw holes 55 and 56 are provided around the circumference of the end rigid members 43 and 44, and screw members 57 and 58 are screw-engaged with each of the screw holes 55 and 56, respectively.
  • the screw members 57 and 58 are in contact with the side surfaces of the collar members 53 and 54 at the tip, and press the collar members 53 and 54 against the O-rings 51 and 52 according to the screwing amount.
  • the O-rings 51 and 52 are in a free dimension state, and the depth of the concave grooves 49 and 50 is equal to or larger than the wire diameter of the O-rings 51 and 52 in the free dimension state.
  • the O-rings 51 and 52 are all housed in the concave grooves 49 and 50, and the O-rings 51 and 52 do not protrude beyond the outer peripheral surface of the end rigid members 43 and 44. Without being pressed against the inner peripheral surface of the cylinder 40, the end rigid members 43 and 44 can be smoothly and easily inserted into the thin outer cylinder 40 with low frictional resistance. This also prevents the O-rings 51 and 52 from being damaged during the insertion operation.
  • the insertion end side of the end rigid members 43, 44 with respect to the outer tube 40 is tapered outer peripheral surfaces 43A, 44A, There are also grooves 49, 50
  • the connecting portions 43C and 44C between the formed straight outer peripheral surfaces 43B and 44B and the tapered outer peripheral surfaces 43A and 44A are R surfaces.
  • the flange members 41 and 42 are fitted and attached to the outer periphery of both shaft end portions of the outer cylinder 40. Thereafter, the screw members 57 and 58 are screwed in, the collar members 53 and 54 are pressed against the O-rings 51 and 52, and the O-rings 51 and 52 are deformed in a single bow.
  • the O-rings 51 and 52 are elastically deformed in a compressed state between the end rigid members 43 and 44 and the outer cylinder 40 in accordance with the screwing amounts of the screw weights 57 and 58. It is suppressed by the flange members 41 and 42 that the outer cylinder 40 swells and deforms due to the repulsive force due to the elastic deformation of the O-rings 51 and 52.
  • the end rigid members 43, 44, the outer cylinder 40, and the force O-rings 51, 52 are coupled in a liquid-tight manner so that they cannot be displaced relative to each other due to the frictional resistance generated by the repulsive force caused by elastic deformation of the O-rings 51, 52.
  • the outer cylinder 40 and the flange members 41 and 42 are connected and connected so that they cannot be displaced relative to each other by the frictional resistance generated between the two by the repulsive force due to the elastic deformation of the O-rings 51 and 52.
  • the O-rings 51, 52 are elastically deformed. Therefore, the strength of the liquid-tight connection with 44 can be stabilized, and the amount of elastic deformation of the O-rings 51 and 52 can be increased to increase the pressure resistance.
  • the elastic deformation amount of the O-rings 51 and 52 can be freely set to an arbitrary value by adjusting the screwing amounts of the screw members 57 and 58.
  • the four rolling rubber rolls 70 have the same structure, and left and right shaft end members 71 and 72, and left and right shaft end members 71,
  • a hollow cylindrical body is constituted by a metallic cylindrical body 73 spanned between 72 and integral with these, and a cylindrical rubber 74 made of a rubber-like elastic body attached to the outer periphery of the metallic cylindrical body 73.
  • the rolling rubber roll 70 has support shaft portions 75, 76 formed on shaft end members 71, 72, respectively, and the operation side end plate 28, the drive side end plate end portion via the ball bearings 77, 78. From 29, it is supported so that it can rotate around its own central axis.
  • the four rolling rubber rolls 70 are 90 degrees at equal intervals around the central axis of the central rotating shaft 20. , And is slidably contacted (pressed) against the outer peripheral surface of the central rotating shaft 20 with the cylindrical rubber 74, and slidably contacted (pressed) against the inner peripheral surface of the outer cylinder 40! /,
  • the four rolling rubber rolls 70 are 90 degrees at equal intervals around the central axis of the central rotating shaft 20. , And is slidably contacted (pressed) against the outer peripheral surface of the central rotating shaft 20 with the cylindrical rubber 74, and slidably contacted (pressed) against the inner peripheral surface of the outer cylinder 40! /,
  • the four rolling rubber rolls 70 are 90 degrees at equal intervals around the central axis of the central rotating shaft 20. , And is slidably contacted (pressed) against the outer peripheral surface of the central rotating shaft 20 with the cylindrical rubber 74, and slidably contacted (pressed) against the inner peripheral surface of the outer cylinder 40! /,
  • each rolling rubber roll 70 rotates around its own central axis.
  • the rotation of each rolling rubber roll 70 is transmitted to the outer cylinder 40 by the frictional force, and the outer cylinder 40 rotates around the central axis of the central rotating shaft 20.
  • the rolling rubber roll 70 has a central rotating shaft 20 or an outer cylinder. 40 and small! /, Contact with a gap! / ,!
  • each rolling rubber roll 70 rolls in the counterclockwise direction, and the outer cylinder 40 rotates counterclockwise. Rotates around.
  • a hydraulic pressure supply hole 83 is formed in the shaft end member 72 of each rolling rubber roll 70.
  • a hydraulic pressure supply means 84 outside the roll is connected to the hydraulic pressure supply hole 83 by a rotary joint 82, and the hydraulic pressure supply hole 83 introduces hydraulic pressure from the hydraulic pressure supply means 84 into the inner space 85 of the roll.
  • the rolling rubber roll 70 is a hollow roll, and hydraulic pressure is supplied to the inner space of the roll by the single joint 82, so that the pressure in the inner space of the roll can be variably set.
  • the internal pressure of the roll inner space 85 is variably set by the hydraulic pressure, and the rolling rubber roll 70 is made of metal by the internal pressure of the roll inner space 85.
  • the cylindrical body 73 and the cylindrical rubber 74 swell in a drum shape.
  • the outer cylinder 40 also swells like a drum, and the outer cylinder 40 is variably given a crown.
  • the liquid-tight annular space between the outer cylinder 40 and the central rotating shaft 20 is divided into four by the four rolling rubber rolls 70 in the circumferential direction of the central rotating shaft 20 and the outer cylinder 40.
  • a first heat medium chamber 91, a second heat medium chamber 92, a third heat medium chamber 93, and a fourth heat medium chamber 94 are defined between the rolling rubber rolls 70 (see FIG. 3).
  • the four heat medium supply / discharge mechanisms 100 have the same structure, and are fixedly arranged one by one in each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94.
  • Each of the heat medium supply / discharge mechanisms 100 includes a groove-shaped member 101 having a cross-shaped cross section, and an arc-shaped plate member 102 that is welded to the groove-shaped member 101 and is close to the inner peripheral surface of the outer cylinder 40.
  • the groove-shaped member 101 and the arc-shaped plate member 102 are provided to the full width in the axial direction of the outer cylinder 40, and the arc-shaped plate member 102 is provided with a large number of heat medium ejection holes 106 in almost the entire region. . In other words, a large number of the heat medium ejection holes 106 are provided almost all over the axial width of the outer cylinder 40.
  • Both ends of the coupling body of the groove-shaped member 101 and the arc-shaped plate member 102 of each heat medium supply / discharge mechanism 100 are fixed to the end plates 103 and 104.
  • the end plates 103 and 104 close both ends of the connection body of the groove-shaped member 101 and the arc-shaped plate member 102 and define a heat medium supply chamber 105 for each heat medium supply / discharge mechanism 100 inside the connection body. Yes.
  • Each heat medium supply / discharge mechanism 100 is provided with a heat medium supply / discharge pipe 107.
  • the heat medium supply / discharge pipe 107 is fixedly disposed in the heat medium supply chamber 105, and both ends of the heat medium supply / discharge pipe penetrate the end plates 108 and 109, the operation side end plate 28, and the drive side end plate end 29 and protrude outside the roll. .
  • the heat medium supply / discharge pipe 107 is partitioned by the partition plate 110 at the center in the axial direction, the drive side end plate end 29 side is the heat medium supply passage 111, and the operation side end plate 28 side is the heat medium discharge.
  • An end of the heat medium supply / discharge pipe 107 on the drive side end plate end 29 side is a heat medium inlet 113, and an end on the operation side end plate 28 side is a heat medium outlet 114.
  • a number of heat medium supply holes 115 opened toward the heat medium supply chamber 105 are provided in the heat medium supply passage 111 of the heat medium supply / discharge pipe 107.
  • the heat medium discharge passage 112 of the heat medium supply / discharge pipe 107 is opened to the outside of the heat medium supply chamber 105 (first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94) together with the groove-shaped member 101.
  • a large number of heat medium exhaust holes 116 are provided.
  • the heat medium enters the heat medium supply passage 1 1 1 from the heat medium inlet 1 13, and from this, the heat medium Enters the heat medium supply chamber 105 through the supply hole 1 15, jets from the heat medium ejection hole 106 toward the inner peripheral surface of the outer cylinder 40, flows to the outside of the heat medium supply chamber 105, and passes through the heat medium discharge hole 1.
  • 16 enters the heat medium discharge passage 1 12 and is discharged from the heat medium outlet 1 14 to the outside. That is, the heat medium flows individually and independently for each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply / discharge pipe 107 of each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94 is individually set, so that The surface temperature can be set individually for each belt-like zone corresponding to each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94.
  • the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94 are separated by the rolling rubber roll 70 that contacts the central rotating shaft 20 and the outer cylinder 40 with the cylindrical rubber 74, so that a sealing effect is obtained.
  • the heat medium does not short-circuit and leak between the heat medium chambers of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94, or is avoided as much as possible.
  • the temperature of the temperature control zone obtained for each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94, and the surface temperature of the outer cylinder 40 for each temperature control zone are highly accurate. It is possible to set accurately.
  • the compressive force is also applied to almost the entire area of the arc-shaped plate member 102 provided in the axial spring direction full width of the outer cylinder 40.
  • a large number of provided heat mediums The heat medium whose temperature is controlled from the ejection holes 106 is ejected toward the inner peripheral surface of the outer cylinder 40, whereby the surface temperature of the outer cylinder 40 is changed to the first to fourth heat medium chambers 91. 92, 93, 94 can be set almost uniformly for each temperature control zone.
  • the outer cylinder 40 may have a thin-wall structure with a small heat capacity. Since it is backed up to the backing metal type by the rolling rubber roll 70, In roll-type sheet film casting and fine pattern transfer, the deformation position of the outer cylinder 40 can be suppressed and sufficient pressing force can be secured by making the position of the touch roll correspond to the position of the rolling rubber roll 70. Can do.
  • each temperature control zone divided in the roll circumferential direction into the surface temperature of the outer cylinder 40 of the rotating sheet' film forming roll 10 Can have a difference.
  • FIG. 5 shows one embodiment of a touch roll type sheet / film casting apparatus to which the sheet 'film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • each of the two rolling rubber rolls 70 in the horizontal arrangement and the outer cylinder are different in rotational phase position around the rotation center axis of the sheet' film forming roll 10 by 180 degrees.
  • Touch rolls 211 and 212 forces S are provided at positions where they can come into contact with each other via 40.
  • the molten thermoplastic resin from the T-die 201 is supplied downward between the sheet 'film forming roll 10 and the touch roll 211.
  • the arrangement position of the touch roll 211 is a contact start position with respect to the thermoplastic resin sheet 'film forming tool 10, and the contact start positions are the first heat medium chamber 91 and the second heat medium chamber 92. It exists in the boundary part.
  • the arrangement position of the touch roll 212 is the position where the bow from the thermoplastic resin sheet film forming roll 10 is separated, and this separation position exists at the boundary between the third heat medium chamber 93 and the fourth heat medium chamber 94. .
  • thermoplastic resin moves from the contact start position toward the separation position in contact with the roll surface of the sheet 'film forming roll 10 as the sheet' film forming roll 10 rotates, 2
  • thermoplastic resin moves from the contact start position toward the separation position in contact with the roll surface of the sheet 'film forming roll 10 as the sheet' film forming roll 10 rotates, 2
  • the temperature control of the sheet / film forming roll 10 is performed by controlling the second heat medium chamber 92, the second heat medium chamber 92, the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 is the highest.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 decreases toward the heat medium chamber 93, and the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the fourth heat medium chamber 94 decreases to the third heat medium chamber 93.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 is set slightly higher.
  • the surface temperature of the outer cylinder 40 is the temperature of each of the first to fourth heat medium chambers 9;! To 94 in each temperature control zone obtained for each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94. It becomes substantially equal to the temperature of the heat medium supplied to each heat medium supply chamber 105.
  • the surface temperature of the touch roll 211 is approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 in the temperature control zone of the second heat medium chamber 92.
  • the surface temperature of the touch roll 212 is the temperature control zone of the third heat medium chamber 93. The temperature is adjusted so as to be approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 at.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 is 160 ° C
  • the second heat medium The temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 in the chamber 92 is 130 ° C
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 in the third heat medium chamber 93 is 80 ° C
  • the fourth heat medium chamber The temperature of the heat medium supplied to 94 heat medium supply chamber 105 is set to about 100 ° C.
  • the roll surface temperature at the contact start position with respect to the film forming roll 10 of the molten resin sheet flowing out from the T-die 201 is compared with the case where the main roll having no temperature difference in the roll circumferential direction is used. By setting it higher, it is possible to ensure sufficient adhesion between the resin and the roll surface (the surface of the outer cylinder 40).
  • the roll surface temperature near the separation position where the cast resin (sheet 'film W) is separated from the sheet' film forming roll 10 is compared with the case of using a main roll having no temperature difference in the roll circumferential direction. And set it lower. As a result, while ensuring the surface properties of the resin, the resin can be rapidly passed through the roll surface near the crystallization temperature, and the resin can be smoothly pulled away from the tool surface. Because of these, high quality sheets'
  • FIG. 6 shows another embodiment of a touch roll type sheet 'film casting apparatus to which the sheet' film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • the second heat Another contact roller 213 is provided at a position where the rolling rubber roll 70 existing at the boundary between the medium chamber 92 and the third heat medium chamber 93 can come into contact with the outer cylinder 40.
  • the roll surface temperature of the sheet 'film forming roll 10 and the contact start position The roll surface temperature of Chirol 211 is the same as that of the embodiment shown in FIG. 5, and the roll surface temperature of Touch Roll 213 is changed to the surface temperature of outer cylinder 40 in the temperature control zone of third heat medium chamber 93.
  • the roll surface temperature of the touch roll 212 at the separation position is set to be approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 in the temperature control zone of the third heat medium chamber 93. For example, if the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the third heat medium chamber 93 is 80 ° C, the roll surface temperature of the touch roll 212 is set to about 40 ° C.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the touch roll type sheet “film casting apparatus” in which the sheet “film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • Tactile rolls 211 and 213 are provided corresponding to each of the two rolling rubber rolls 70 in a horizontal and vertical arrangement whose rotational phase positions around the rotation center axis are 90 degrees different from each other.
  • the contact start position is the same as in the above-described embodiment, but the arrangement position of the touch roll 213 is the separation position from the thermoplastic resin sheet 'film forming roll 10, and this separation position is the first separation position. It exists at the boundary between the second heat medium chamber 92 and the third heat medium chamber 93.
  • the temperature control of the sheet / film forming roll 10 is performed by controlling the second heat medium chamber 92, the second heat medium chamber 92, the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 is the highest.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 is lowered toward the third heat medium chamber 93, and the fourth heat medium chamber 94 is not particularly temperature-controlled.
  • the temperature of the molten resin flowing out from the T die 201 is 270 ° C
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 is 130 ° C
  • the second heat medium The heating medium temperature supplied to the heating medium supply chamber 105 in the chamber 92 is 90 ° C
  • the temperature of the heating medium supplied to the heating medium supply chamber 1 05 in the third heating medium chamber 93 is 40 ° C
  • the roll of Tachi-Roll 211 The surface temperature is set to 90 ° C
  • the surface temperature of Tachi Roll 213 is set to about 40 ° C.
  • thermoplastic resin sheet 'film suitable for cooling.
  • FIG. 8 shows one embodiment of a fine pattern transfer apparatus to which the sheet ′ film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • the fine pattern transfer device reheats the sheet 'film W of thermoplastic resin to transfer and shape a fine pattern such as emboss on the surface of the sheet' film W. For this reason, the sheet 'film forming roll 10 used in the fine pattern transfer device is formed on the surface of the outer cylinder 40 with a fine pattern that complements the fine pattern to be transferred to the sheet' film W.
  • the fine pattern transfer device of the present embodiment is configured so that the rotational phase position around the rotation center axis of the sheet 'film forming roll 10 is 180 degrees apart from each other and the two rolling rubber holes 70 in a horizontal arrangement At a position where the cylinder 40 can come into contact with the cylinder 40, there are Tatsuchironole 221 and 222 forces S.
  • the sheet 'film W is guided by the guide roll 232, sent to the roll surface of the sheet' film forming roll 10, and sent so as to wind the roll surface of the sheet 'film forming roll 10;
  • the arrangement position of the touch roll 221 is the transfer start position, and this contact start position exists at the boundary between the first heat medium chamber 91 and the second heat medium chamber 92.
  • the arrangement position of the Tachiro Nore 222 is a separation position from the thermoplastic resin sheet 'film forming roll 10, and this separation position exists at the boundary between the third heat medium chamber 93 and the fourth heat medium chamber 94.
  • the temperature control of the sheet / film forming roll 10 is performed by controlling the second heat medium chamber 92, the second heat medium chamber 92, the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 is the highest. 3
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 decreases toward the heat medium chamber 93, and the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the fourth heat medium chamber 94 decreases to the third heat medium chamber 93.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 is made slightly higher.
  • the surface temperature of the outer cylinder 40 is the temperature of each of the first to fourth heat medium chambers 9;! To 94 in each temperature control zone obtained for each of the first to fourth heat medium chambers 91, 92, 93, 94. Supply to each heat medium supply chamber 105 Approximately equal to the temperature of the heating medium.
  • the surface temperature of the touch roll 222 is approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 in the temperature control zone of the second heat medium chamber 92.
  • the surface temperature of the touch roll 222 is the temperature control zone of the third heat medium chamber 93. The temperature is adjusted so as to be approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 at.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 is 160 ° C
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the second heat medium chamber 92 is 130.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the third heat medium chamber 93 is 80 ° C
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the fourth heat medium chamber 94 is 100 ° C. Set to degree.
  • the sheet 'film W guided by the guide roll 232 and fed to the roll surface of the sheet' film forming roll 10 ' is moved from the contact start position to the roll surface of the sheet' film forming roll 10 '. While reaching the transfer start position, it is preheated by a high temperature control zone by the first heat medium chamber 91. Due to this preheating, the temperature of the sheet film W becomes equal to or higher than the glass transition temperature at the transfer start position. The sheet 'film W is pressed against the roll surface of the sheet' film forming roll 10 by the touch roll 221 at the transfer start position, and the fine pattern on the roll surface is transferred.
  • the sheet 'film W is wound around the roll surface of the sheet' film forming roll 10 and moves toward the separating position according to the rotation of the sheet 'film forming roll 10, and in the meantime, the second heat medium chamber 92 By passing through the temperature control zone by, and the temperature control zone by the third heat medium chamber 93 in order, it is cooled to the glass transition temperature or lower.
  • the roll surface temperature before the transfer start position that is, the temperature of the high temperature control zone by the first heat medium chamber 91 that performs preheating
  • the main roll having no temperature difference in the roll circumferential direction is used.
  • the temperature of the sheet 'film W can be sufficiently raised above the glass transition temperature, and the subsequent transfer of the fine pattern can be performed sufficiently accurately.
  • FIG. 9 shows another embodiment of the fine pattern transfer apparatus to which the sheet ′ film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • the sheet ′ film W is guided by the guide roll 232 and fed to the transfer start position by the touch roller No. 221.
  • This embodiment does not require substantial preheating! /, And is suitable for fine pattern transfer in the process, low glass transition temperature! /, And fine pattern transfer of thermoplastic resin! /.
  • FIG. 10 shows another embodiment of the fine pattern transfer apparatus to which the sheet ′ film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • the rotational phase position around the rotation center axis of the sheet 'film forming roll 10 is in a position where it can abut with each of two rolling rubber rolls 70 different from each other by 90 degrees via the outer cylinder 40.
  • Tachichiro Nore 221 and 222 are provided.
  • the sheet ′ film W is guided by the guide roll 234 and sent to the transfer start position by the touch roll 221, and is separated from the sheet ′ film forming roll 10 at the separation position by the touch roll 222.
  • the transfer start position is present at the boundary between the second heat medium chamber 91 and the second heat medium chamber 92, and the separation position is present at the boundary between the second heat medium chamber 92 and the third heat medium chamber 93.
  • the temperature control of the sheet 'film forming roll 10 is performed by the second heat medium chamber 92, the second heat medium chamber 92, the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 being the highest.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 decreases toward the heat medium chamber 93, and the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the fourth heat medium chamber 94 decreases to the third heat medium chamber 93
  • Heat medium supply chamber 105 The temperature of the heat medium supplied to 105 should be slightly higher.
  • the surface temperature of the touch roll 221 is approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 in the temperature control zone by the second heat medium chamber 92, and the surface temperature of the touch roll 222 in the temperature control zone by the third heat medium chamber 93 is Adjust the temperature so that it is approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40.
  • This embodiment is suitable for high-speed fine pattern transfer in a process that does not require substantial preheating. Is suitable.
  • FIG. 11 shows another embodiment of a fine pattern transfer apparatus to which the sheet ′ film forming roll 10 according to the above-described embodiment is applied as a main roll.
  • the sheet 'film forming roll 10 rotates in the clockwise direction unlike the above-described embodiment.
  • the touch rolls 221 and 222 are positioned so as to be in contact with each of two rolling rubber rolls 70 having different rotational phase positions around the rotation center axis of the sheet 'film forming roll 10 by 90 degrees through the outer cylinder 40. Is provided.
  • the sheet 'film W is guided by the guide roll 235, sent to the roll surface of the sheet' film forming roll 10, and sent so as to wind the roll surface of the sheet 'film forming roll 10.
  • the arrangement position of the touch roll 221 is the transfer start position, and this contact start position exists at the boundary between the first heat medium chamber 91 and the fourth heat medium chamber 94.
  • the arrangement position of the touch roller No. 222 is a separation position from the thermoplastic resin sheet 'film forming roll 10, and this separation position exists at the boundary between the fourth heat medium chamber 94 and the third heat medium chamber 93.
  • the temperature control of the sheet / film forming roll 10 is performed by controlling the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the first heat medium chamber 91 to the fourth heat medium chamber 94, which is the highest. 3
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 decreases toward the heat medium chamber 93, and the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 of the second heat medium chamber 94 decreases to the third heat medium chamber 93.
  • the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply chamber 105 is made slightly higher.
  • the surface temperature of the touch roll 221 is substantially equal to the surface temperature of the outer cylinder 40 in the temperature control zone by the fourth heat medium chamber 94, and the surface temperature of the touch roll 222 is in the temperature control zone by the third heat medium chamber 93. Adjust the temperature so that it is approximately equal to the surface temperature of the outer cylinder 40.
  • FIGS. 12 and 13 parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3, and description thereof is omitted.
  • the outer cylinder 40 is forcibly rotated in addition to the central rotating shaft 20.
  • External gears 121 and 122 are formed as members.
  • a gear shaft 123 is rotatably provided on the outer side of the outer cylinder 40 in parallel with the central rotation shaft 20.
  • Drive gears 124 and 125 meshing with the external gears 121 and 122 are fixedly attached to the gear shaft 123.
  • a timing pulley 126 is attached to the gear shaft 123.
  • An endless timing belt 131 is stretched around the timing pulley 129 attached to the output shaft 1 28 of the electric motor 127 and the timing pulleys 126, 27, and 130! /.
  • the outer cylinder 40 is rotationally driven in synchronization with the rotation of the central rotating shaft 20.
  • the rotation of the outer cylinder 40 is more stable than that of the above-described embodiment.
  • the rotation of the outer cylinder 40 is performed by the external gears 121 and 122 (that is, at both the left and right ends of the outer cylinder 40) on the flange members 41 and 42 at both the left and right ends of the outer cylinder 40. Even if the shaft length is long, the outer cylinder 40 will not be twisted.
  • the inner cylinder 40 is divided into four parts, and the number of temperature control zones provided with four temperature control zones Is not limited to 4 and may be the minimum necessary number. In other words, the number of temperature control zones may be 2, 3, 5, or more! /.
  • FIG. 14 shows an embodiment in which two rolling rubber rolls 70 are arranged in the outer cylinder 40, the inner cylinder 40 is divided into two, and two temperature control zones are provided.
  • parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3, and description thereof is omitted.
  • a first heat medium chamber 141 and a second heat medium chamber 142 are formed by dividing the inside of the outer cylinder 40 by two rolling rubber rolls 70.
  • a heat medium supply / discharge mechanism 150 is arranged!
  • the heat medium supply / discharge mechanism 150 includes a flat plate member 151 and an arc-shaped plate member 152 that is welded to the flat plate member 151 and is close to the inner peripheral surface of the outer cylinder 40.
  • the flat plate member 151 and the arc-shaped plate member 152 are provided to the full width in the axial direction of the outer cylinder 40, and the arc-shaped plate member 102 has a large number of heat medium ejection holes 153 formed in almost the entire region. .
  • the heat medium supply / discharge mechanism 150 is provided with a heat medium supply whose both ends are closed by end plates (not shown) inside the connecting body of the flat plate member 151 and the arc-shaped plate member 152, as in the above-described embodiment. Room 1 56 is defined.
  • a heat medium is supplied to the heat medium supply chamber 156 through a heat medium supply pipe 159.
  • a heat medium discharge chamber 158 is defined by a flat plate member 151 and partition plates 154 and 157.
  • the heat medium discharge chamber 158 communicates with the first heat medium chamber 141 or the second heat medium chamber 142 through a communication hole 161 provided in the flat plate member 151.
  • the heat medium discharge chamber 158 is provided with a heat medium discharge pipe 160.
  • the partition plate 154 is provided with a communication hole 155.
  • the heat medium in each of the first heat medium chamber 141 and the second heat medium chamber 142, the heat medium is supplied from the heat medium supply pipe 159 to the heat medium supply chamber 156 and from the heat medium ejection hole 153. It is ejected toward the inner peripheral surface of the outer cylinder 40, flows to the outside of the heat medium supply chamber 156, enters the heat medium discharge chamber 158 through the communication hole 161, and is discharged to the outside through the heat medium discharge pipe 160. That is, the heat medium flows separately and independently in the first heat medium chamber 141 and the second heat medium chamber 142.
  • the surface temperature of the outer cylinder 40 is set by individually setting the temperature of the heat medium supplied to the heat medium supply pipe 159 of each of the first heat medium chamber 141 and the second heat medium chamber 142.
  • the belt-shaped zone corresponding to the first heat medium chamber 141 and the belt-shaped zone corresponding to the second heat medium chamber 142 can be set individually.
  • the surface temperature of the outer cylinder 40 is determined by the force S that is set individually as temperature control zones that are divided in the roll rotation direction by the first heat medium chamber 141 and the second heat medium chamber 142.
  • the sheet 'film forming roll 10 shown in Figs. 12 and 13 is also shown in Fig. 14 and the sheet' film forming roll 10 shown in Fig. 14 is also shown in Figs. 1 to 4! /
  • the sheet can be used as a main roll of a touch roll type sheet casting apparatus or a fine pattern transfer apparatus in the same manner as the sheet film forming roll 10 of this embodiment.
  • the rolling rubber roll divides an annular space between the outer cylinder and the central rotating shaft into a plurality of heat medium chambers in the circumferential direction, and the rolling rubber roll Since the nozzle acts with the outer cylinder backup roller, the outer cylinder has a thin wall structure with a small heat capacity in order to make the roll surface temperature clearly different for each temperature control zone divided in the roll circumferential direction. In this case, sufficient pressing force can be obtained so that the outer cylinder is not deformed in touch roll casting, etc., and touch roll casting can be performed properly. And force S.

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Abstract

　中心回転軸２０の外周面に摺接すると共に外筒４０の内周面に摺接する複数個の転動ラバーロール７０を設け、転動ラバーロール７０によって外筒４０と中心回転軸２０との間の円環状の空間を円周方向に複数個の熱媒体室９１、９２、９３、９４に区分し、その複数個の熱媒体室の各々に熱媒体が個別に流通するよう構成する。

Description

明 細 書
シート'フィルム成形ロール、シート'フィルムキャスティング装置および微 細パターン転写装置
技術分野
[0001] 本発明は、シート'フィルム成形ロール、シート'フィルムキャスティング装置および 微細パターン転写装置に関し、特に、ロール円周方向にロール表面温度差を有する 温調のシート'フィルム成形ロールに関するものである。
背景技術
[0002] 特開 2006— 256159号公報には、ロール円周方向にロール表面温度差を有する 温調のシート'フィルム成形ロールとして、非回転的に配設された内円筒と、前記内 円筒と同心的に配設された回転可能な外円筒と、前記内円筒の外周面と前記外円 筒の内周面との間隙によって形成された環状の媒体流通路と、それぞれが前記内円 筒の軸方向に延びて前記環状の媒体流通路を周方向に遮断し、前記媒体流通路を 複数の小媒体流通路に分割して!/、る複数の仕切り部材と、それぞれが前記各小媒 体流通路につながるように、前記内円筒の円周方向において異なる位置で前記内 円筒の軸に沿って前記内円筒の肉部に穿設された複数のスリット状の媒体流入口と 、それぞれが前記各小媒体流通路につながるように、前記内円筒の円周方向におい て異なる位置で前記内円筒の軸に沿って前記内円筒の肉部に穿設された複数のス リット状の媒体流出口とを有するものが開示されている。
発明の開示
[0003] このようなシート'フィルム成形ロールにおいては、ロール表面温度をロール円周方 向に分割された温調ゾーン毎に明確に異なるものにするために、外円筒（外筒）を熱 容量が小さ!/、薄肉構造とする必要がある。
[0004] しかしながら、上述したシート'フィルム成形ロールにおいて外筒を熱容量が小さい 薄肉構造にすると、ピーユング成形、エアチャンバ成形等、外筒に大きい押圧力が 作用しない成形法によるシート'フィルムキャスティング等に用いることはできるカ タ ツチロール式のように、タツチロールによって樹脂をロール表面に押し付ける場合に は、外筒が変形し、充分な押し付け力が得られず、正しいキャスティングを行うことが できない。
[0005] また、上述したシート'フィルム成形ロールでは、温度差を与えるべき媒体流通路（ 熱媒体室）間で熱媒体が短絡漏洩し、各媒体流通路の個別の温度設定を適正に行 うことが難しい。
[0006] 本発明は、上記課題を鑑みて為されたものであり、その目的は、タツチロール式の キャスティングや微細パターン転写に適用でき、各熱媒体室の個別の温度設定を適 正に行うことができるロール円周方向にロール表面温度差を有する温調のシート'フ イルム成形ロールを提供することである。
[0007] 本発明によるシート'フィルム成形ロールは、軸受部材により回転可能に支持された 中心回転軸と、前記中心回転軸の端部において各々同心配置された固定端板と、 両端を前記固定端板により前記中心回転軸と同心に回転可能に支持された金属薄 膜製の外筒と、両端を前記固定端板より回転可能に支持され、前記中心回転軸の外 周面に摺接可能とすると共に、前記外筒の内周面に摺接可能する複数個の転動ラ バーロールと、前記転動ラバーロールの外周面と前記外筒の内周面と前記中心回転 軸の外周面により画成された複数の熱媒体室を備え、前記複数の熱媒体室の各々 は個別に熱媒体を流通せしめるように構成されている。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明によるシート'フィルム成形ロールの一つの実施形態を示す縦断面図で ある。
[図 2]本発明によるシート'フィルム成形ロールの一つの実施形態を示す平断面図で ある。
[図 3]図 1の III III断面図である。
[図 4]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールの外筒取付部の拡大断面図であ
[図 5]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用したタツチロ ール式のシート'フィルムキャスティング装置の一つの実施形態を示す図である。
[図 6]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用したタツチロ ール式のシート'フィルムキャスティング装置の他の実施形態を示す図である。
[図 7]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用したタツチロ ール式のシート'フィルムキャスティング装置の他の実施形態を示す図である。
[図 8]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用した微細パ ターン転写装置の一つの実施形態を示す図である。
[図 9]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用した微細パ ターン転写装置の他の実施形態を示す図である。
[図 10]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用した微細パ ターン転写装置の他の実施形態を示す図である。
[図 11]本実施形態によるシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用した微細パ ターン転写装置の他の実施形態を示す図である。
[図 12]この発明によるシート'フィルム成形ロールの他の実施形態を示す縦断面図で ある。
[図 13]他の実施形態によるシート'フィルム成形ロールを回転駆動系の説明図である
〇
[図 14]この発明によるシート'フィルム成形ロールの他の実施形態を示す断面図であ 発明を実施するための最良の形態
[0009] 本発明によるシート'フィルム成形ロールの一つの実施形態を、図 1〜図 4を参照し て説明する。
[0010] シート'フィルム成形ロール 10は、図 1〜図 3に示されているように、中心回転軸 20 と、外筒（薄肉スリーブ) 40と、 4個の転動ラバーロール 70と、 4個の熱媒体給排機構 100とを有する。
[0011] 中心回転軸 20は、端部 21、 22を、フィルム成形機の操作側軸受部 23、駆動側軸 受部 24より各々軸受部材 25、 26を介して回転可能に支持されている。中心回転軸 20の端部 22の側には、中心回転軸 20を回転駆動するためのタイミングプーリ 27が 取り付けられている。タイミングプーリ 27は、図示されていないタイミングベルト等によ つて電動機（図示省略）と駆動連結され、電動機によって回転駆動される。 [0012] 中心回転軸 20は、軸線方向（図 1、図 2で見て左右方向）に離れた二つの位置に おいて、円盤状の操作側端板 28と駆動側端板 29を、各々ボール軸受 30、 31を介し て支持している。操作側端板 28、駆動側端板 29は、回転しない固定端板であり、図 示されていない連結部材等によって操作側軸受部 23、駆動側軸受部 24に固定連 結され、中心回転軸 20上に回転不能状態で同心配置されている。ここで云う同心配 置とは、操作側軸受部 23、駆動側軸受部 24の外周面が中心回転軸 20と同心である ことを意味する。
[0013] 外筒 40は、ステンレス鋼等の金属薄膜製の円筒体であり、弾性変形可能で、可撓 性を有する薄肉構造になっている。外筒 40の左右両端部には円環状の箍 (たが）部 材 41、 42によって円環状の端部剛性部材 43、 44が固定装着されている。端部剛性 部材 43、 44は、操作側端板 28、駆動側端板 29の外周部に軸受固定リング 45、 46 を介して取り付けられたボール軸受 47、 48によって操作側端板 28、駆動側端板 29 より回転可能に支持されている。これにより、外筒 40は、中心回転軸 20と同心配置で 、中心回転軸 20の中心軸線周りに回転可能である。
[0014] 箍 (たが）部材 41、 42を用いた外筒 40と端部剛性部材 43、 44との接続構造の詳 細を、図 4を参照して説明する。左側の端部剛性部材 43と外筒 40との接続構造と、 右側の端部剛性部材 44と外筒 40との接続構造は、左右対称で同一構造であるから 、図 4では右側の接続構造について図示し、左側の接続構造については、対応部分 を同一の符号を付して図示を省略する。
[0015] 端部剛性部材 43、 44は、各々、外筒 40の両軸端部において外筒 40の内側に揷 入嵌合されている。端部剛性部材 43、 44が外筒 40の内周面に嵌合する外周部分 には幅広の凹溝 (周溝) 49、 50が形成されている。凹溝 49、 50にはゴム状弾性体製 の Oリング 51、 52が嵌め込み装着されている。
[0016] 凹溝 49、 50は、深さが自由寸法状態での Oリング 51、 52の線径に等しいか、それ より大きく（一般的な規定値より 0. 05-0. 3mm程度深い）、幅寸法が Oリング 51、 5 2の線径より十分に広い (線径の 2〜2. 5倍程度）幅広の Oリング溝として構成されて いる。 自由寸法状態とは Oリング 51、 52が弾性変形していない状態を云う。
[0017] 凹溝 49、 50には Oリング 51、 52の横幅方向に隣接して金属製のカラー部材 53、 5 4が配置されている。カラー部材 53、 54は、凹溝 49、 50に嵌め込むために、少なくと も 2分割されており、 Oリング 51、 52より端部剛性部材 43、 44の外側（右側の端部剛 性部材 44の凹溝 50では Oリング 52より右側）に隣接配置され、凹溝 49、 50内にお いて軸線方向（左右方向）に移動可能になっている。凹溝 49、 50に装着されたカラ 一部材 53、 54の外径は、端部剛性部材 43、 44の外径に等しいか、それより小さい 寸法に設定されている。
[0018] 端部剛性部材 43、 44には、端部剛性部材 43、 44の外側端面より凹溝 49、 50の 溝側壁面に開口したねじ孔 55、 56が貫通形成されている。ねじ孔 55、 56は、端部 剛性部材 43、 44の円周廻りに複数個設けられており、その各々にねじ部材 57、 58 がねじ係合している。ねじ部材 57、 58は、先端にてカラー部材 53、 54の側面に当接 し、ねじ込み量に応じてカラー部材 53、 54を Oリング 51、 52に押し付ける。
[0019] 外筒 40の両軸端部（凹溝 49、 50に対応する部位）の外周に、各々、金属製の剛体 構造の箍 (たカ 部材 41、 42が嵌合装着されている。箍部材 41、 42は、外筒 40の外 周に嵌め込まれて、外筒 40が拡径方向に膨らみ変形することを抑制する。
[0020] 端部剛性部材 43、 44の取り付けに際しては、凹溝 49、 50に Oリング 51、 52とカラ 一部材 53、 54を嵌め込み装着し、ねじ部材 57、 58を緩めた状態（つまり、カラー部 材 53、 54を Oリング 51、 52に押し付けず、 Oリング 51、 52が自由寸法状態にある状 態）で、かつ箍部材 41、 42を取り付けない状態で、端部剛性部材 43、 44を外筒 40 の左右軸端の開口より外筒 40内に揷入する。
[0021] この揷入時には、 Oリング 51、 52は自由寸法状態にあり、凹溝 49、 50の深さが自 由寸法状態での Oリング 51、 52の線径に等しいか、それより大きぐ Oリング 51、 52 の全てが凹溝 49、 50内に収められ、 Oリング 51、 52が端部剛性部材 43、 44の外周 面より外側にはみ出していないから、 Oリング 51、 52が外筒 40の内周面に押し付け られることなく、低摩擦抵抗のもとに、端部剛性部材 43、 44を薄肉の外筒 40内に、 円滑に楽に揷入することができる。また、このことにより、揷入作業時に、 Oリング 51、 52に傷が付くことも回避される。
[0022] この揷入作業がさらに行い易くなるように、端部剛性部材 43、 44の外筒 40に対す る揷入端側は先細りのテーパ外周面 43A、 44Aになっており、し力、も凹溝 49、 50が 形成されているストレート外周面 43B、 44Bとテーパ外周面 43A、 44Aとの接続部 4 3C、 44Cは R面になっている。
[0023] 上述の揷入作業完了後に、箍部材 41、 42を外筒 40の両軸端部の外周に嵌合装 着する。その後、ねじ部材 57、 58をねじ込み、カラー部材 53、 54を Oリング 51、 52 に押し付け、 Oリング 51、 52を弓単十生変形させる。 Oリング 51、 52は、ねじ咅 才 57、 58 のねじ込み量に応じて端部剛性部材 43、 44と外筒 40との間で圧縮状態で弾性変 形する。 Oリング 51、 52の弾性変形による反発力によって外筒 40が膨らみ変形する ことは箍部材 41、 42によって抑制される。
[0024] これにより、端部剛性部材 43、 44と外筒 40と力 Oリング 51、 52の弾性変形による 反発力によって当該両者間に生じる摩擦抵抗によって、相対変位不能に、液密に連 結接続される。これと同時に、外筒 40と箍部材 41、 42も、 Oリング 51、 52の弾性変 形による反発力によって当該両者間に生じる摩擦抵抗によって、相対変位不能に、 連結接続される。
[0025] このように箍部材 41、 42によって外筒 40が膨らみ変形することが抑制された状態 で、 Oリング 51、 52が弾性変形していることにより、外筒 40と端部剛性部材 43、 44と の液密接続の強度が安定し、 Oリング 51、 52の弾性変形量を大きくして耐圧強度を 高くすることもできる。この Oリング 51、 52の弾性変形量は、ねじ部材 57、 58のねじ 込み量調整により、任意値に自由に設定することができる。
[0026] この接続構造では、上述した揷入作業と逆の作業を行うことにより、外筒 40と端部 剛性部材 43、 44とを容易に分解することができ、保守性に優れたものになる。
[0027] 図 1〜図 3に示されているように、 4個の転動ラバーロール 70は、同一構造であり、 各々、左右の軸端部材 71、 72と、左右の軸端部材 71、 72間に掛け渡されてこれらと 一体の金属製円筒体 73と、金属製円筒体 73の外周に貼り付けられたゴム状弾性体 製の円筒ラバー 74とにより中空円筒体として構成されている。
[0028] 転動ラバーロール 70は、各々、軸端部材 71、 72に形成された支持軸部 75、 76を もってボール軸受 77、 78を介して操作側端板 28、駆動側端板端部 29より、自身の 中心軸線周りに回転可能に支持されている。
[0029] 4個の転動ラバーロール 70は、中心回転軸 20の中心軸線周りに等間隔に、 90度 の回転角間隔をもって配置され、円筒ラバー 74をもって中心回転軸 20の外周面に 摺接 (圧接）してレ、る共に、外筒 40の内周面に摺接 (圧接）して!/、る。
[0030] これにより、中心回転軸 20の回転が摩擦力によって各転動ラバーロール 70に伝達 されて各転動ラバーロール 70が自身の中心軸線周りに回転に回転する。そして、各 転動ラバーロール 70の回転が摩擦力によって外筒 40に伝達され、外筒 40が中心回 転軸 20の中心軸線周りに回転する。
[0031] なお、無負荷状態（シート'フィルム成形ロール 10の外筒 40にタツチロール等により 外部より外力を与えられていない状態）では、転動ラバーロール 70は、中心回転軸 2 0や外筒 40と小さ!/、隙間をもって接触して!/、な!/、設定もあり得る。
[0032] 図 3に示されているように、中心回転軸 20が時計廻り方向にモータ駆動される場合 、各転動ラバーロール 70は反時計廻り方向に転動し、外筒 40が反時計廻り方向に 回転する。
[0033] 各転動ラバーロール 70の軸端部材 72には油圧供給孔 83が形成されている。油圧 供給孔 83にはロール外部の油圧供給手段 84がロータリジョイント 82によって接続さ れ、油圧供給孔 83は油圧供給手段 84よりの油圧をロール内空間 85に導入するよう になっている。つまり、転動ラバーロール 70は、中空ロールで、ロール内空間に、口 一タリジョイント 82によって油圧が供給され、ロール内空間の圧力を可変設定できる
〇
[0034] これにより、転動ラバーロール 70が回転（転動）していても、ロール内空間 85の内 圧が油圧によって可変設定され、ロール内空間 85の内圧によって転動ラバーロール 70金属製円筒体 73、円筒ラバー 74が太鼓状に膨らむ。これに応じて外筒 40も太鼓 状に膨らみ、外筒 40にクラウユングが可変付与される。
[0035] 中心回転軸 20と操作側端板 28、駆動側端板端部 29との間には、各々メカ二力ノレ シール部材 59、 60が装着されており、操作側端板 28、駆動側端板端部 29と端部剛 性部材 43、 44との間は、各々メカニカルシール部材 61、 62が装着されている。また 、操作側端板 28、駆動側端板端部 29と支持軸部 75、 76との間は、各々メカ二力ノレ シール部材が装着されている。これにより、操作側端板 28、駆動側端板端部 29、端 部剛性部材 43、 44、外筒 40によって囲まれた外筒内空間は、その中心部を中心回 転軸 20が貫通する形態で、液密構造になっている。外筒 40と中心回転軸 20との間 の液密構造の円環状空間は、 4個の転動ラバーロール 70によって中心回転軸 20な らびに外筒 40の円周方向に四分割され、隣接する転動ラバーロール 70間に、第 1 熱媒体室 91、第 2熱媒体室 92、第 3熱媒体室 93、第 4熱媒体室 94が画定されてい る（図 3参照)。
[0036] 4個の熱媒体給排機構 100は、互いに同一構造のものであり、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94の各々に一つずつ固定配置されている。熱媒体給排機構 100は、 各々、くの字形横断面の溝形部材 101と、溝形部材 101に溶接されて外筒 40の内 周面に近接する円弧状板部材 102とを有する。溝形部材 101と円弧状板部材 102 は、外筒 40の軸線方向幅一杯に設けられており、円弧状板部材 102には、ほぼ全 域に多数の熱媒体噴出孔 106が設けられている。換言すると、熱媒体噴出孔 106は 、外筒 40の軸線方向幅のほぼ全域に多数設けられて!/、る。
[0037] 各熱媒体給排機構 100の溝形部材 101と円弧状板部材 102の連結体の両端は端 板 103、 104に固定されている。端板 103、 104は、溝形部材 101と円弧状板部材 1 02の連結体の両端を閉じて連結体の内側に各熱媒体給排機構 100毎の熱媒体供 給室 105を画定している。
[0038] 各熱媒体給排機構 100には熱媒体給排管 107が設けられている。熱媒体給排管 1 07は熱媒体供給室 105内に固定配置され、両端が端板 108、 109および操作側端 板 28、駆動側端板端部 29を貫通してロール外に突出している。熱媒体給排管 107 は軸線方向の中央部を仕切板 110により仕切られ、駆動側端板端部 29の側が熱媒 体供給通路 111になっており、操作側端板 28の側が熱媒体排出通路 112になって いる。そして熱媒体給排管 107の駆動側端板端部 29の側の端部が熱媒体入口 113 、操作側端板 28の側の端部が熱媒体出口 114になっている。
[0039] 熱媒体給排管 107の熱媒体供給通路 111部分には熱媒体供給室 105に向けて開 口した多数の熱媒体供給孔 115が設けられている。熱媒体給排管 107の熱媒体排 出通路 112部分には溝形部材 101と共に熱媒体供給室 105の外側（第 1〜第 4熱媒 体室 91、 92、 93、 94)に向けて開口した多数の熱媒体排出孔 116が設けられてい [0040] この構造により、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94の各々において、熱媒体が、 熱媒体入口 1 13より熱媒体供給通路 1 1 1に入り、これより熱媒体供給孔 1 15を通つ て熱媒体供給室 105に入り、熱媒体噴出孔 106より外筒 40の内周面に向けて噴出 し、熱媒体供給室 105の外側に流れ、熱媒体排出孔 1 16より熱媒体排出通路 1 12に 入り、熱媒体出口 1 14より外部へ排出される。つまり、熱媒体が、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94の各熱媒体室毎に個別に独立して流通する。
[0041] これにより、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94の各々の熱媒体給排管 107に供 給する熱媒体の温度を個別に設定することにより、外筒 40の表面温度を、第 1〜第 4 熱媒体室 91、 92、 93、 94の各々に対応する帯状ゾーン毎に個別に設定することが できる。換言すると、外筒 40の表面温度を、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94毎 に、ロール回転方向の区分された温調ゾーンとして、個別に設定すること力 Sできる。
[0042] 第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94は、円筒ラバー 74をもって中心回転軸 20と外 筒 40に接触する転動ラバーロール 70により区切られるから、シール効果が得られ、 第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94の熱媒体室間を熱媒体が短絡漏洩することが ない、あるいは極力避けられる。
[0043] このことにより、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94毎に得られる温調ゾーンの温 度、さらには、外筒 40の表面温度を温調ゾーン毎に高精度に的確に設定することが 可能になる。
[0044] し力、も、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94の各々において、外筒 40の軸泉方向 幅一杯に設けられている円弧状板部材 102のほぼ全域に設けられた多数の熱媒体 噴出孔 106より温調された熱媒体が外筒 40の内周面に向けて噴出することにより、 外筒 40の表面温度を、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94による各温調ゾーン毎 に、ほぼ均一に設定することができる。
[0045] このことにより、各温調ゾーンの外筒 40の表面温度力 S、ロール軸線方向に勾配を持 つことがなぐ均一になる。
[0046] 回転するシート'フィルム成形ロール 10において、各温調ゾーンの外筒 40の表面 温度を明確に異なるものにするために、外筒 40を熱容量が小さい薄肉構造としても 、外筒 40は転動ラバーロール 70により裏当て金式にバックアップされるから、タツチ ロール式のシート'フィルムキャスティングや微細パターン転写において、タツチロー ルの配置位置を転動ラバーロール 70の配置位置に対応させることにより、外筒 40の 変形が抑えられて充分な押圧力を確保することができる。
[0047] これにより、タツチロール式のシート'フィルムキャスティングや微細パターン転写に おいて、回転するシート'フィルム成形ロール 10の外筒 40の表面温度に、ロール円 周方向に区分された各温調ゾーンに差を持たせることができる。
[0048] 図 5は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとして適用 したタツチロール式のシート ·フィルムキャスティング装置の一つの実施形態を示して いる。
[0049] 本実施形態のシート'フィルムキャスティング装置には、シート'フィルム成形ロール 10の回転中心軸線周りの回転位相位置が互いに 180度異なる水平配列の二つの 転動ラバーロール 70の各々と外筒 40を介して当接可能な位置に、タツチロール 211 、 212力 S設けられている。
[0050] Tダイ 201よりの溶融した熱可塑性樹脂はシート'フィルム成形ロール 10とタツチ口 ール 21 1との間に下向きに供給される。
[0051] この場合、タツチロール 211の配置位置が熱可塑性樹脂のシート'フィルム成形口 ール 10に対する接触開始位置になり、この接触開始位置は第 1熱媒体室 91と第 2 熱媒体室 92との境界部に存在する。タツチロール 212の配置位置が熱可塑性樹脂 のシート'フィルム成形ロール 10よりの弓 Iき離し位置になり、この引き離し位置は第 3 熱媒体室 93と第 4熱媒体室 94との境界部に存在する。
[0052] 熱可塑性樹脂は、シート'フィルム成形ロール 10の回転に従って、シート'フィルム 成形ロール 10のロール表面に接触した状態で、接触開始位置より引き離し位置へ向 けて移動し、その間に、第 2熱媒体室 92による温調ゾーン、第 3熱媒体室 93による温 調ゾーンを順に通過することにより、冷却され、固化する。
[0053] 本実施形態では、シート ·フィルム成形ロール 10の温度管理は、第 1熱媒体室 91 の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が最も高ぐ第 2熱媒体室 92、第 3熱 媒体室 93に向かうに従って、熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が低ぐ第 4熱媒体室 94の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が第 3熱媒体室 93の 熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度より少し高めになるようにする。
[0054] 外筒 40の表面温度は、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94毎に得られる各温調 ゾーンにおいて、第 1〜第 4熱媒体室 9；!〜 94の各々の熱媒体供給室 105に供給す る熱媒体の温度にほぼ等しくものになる。
[0055] タツチロール 211の表面温度は、第 2熱媒体室 92による温調ゾーンにおける外筒 4 0の表面温度にほぼ等しぐタツチロール 212の表面温度は、第 3熱媒体室 93による 温調ゾーンにおける外筒 40の表面温度にほぼ等しくなるように、温調する。
[0056] たとえば、 Tダイ 201より流出する溶融樹脂の温度を 270°Cとすると、第 1熱媒体室 91の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 160°C、第 2熱媒体室 92の熱媒 体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 130°C、第 3熱媒体室 93の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 80°C、第 4熱媒体室 94の熱媒体供給室 105に供給 する熱媒体の温度を 100°C程度に設定する。
[0057] これにより、 Tダイ 201より流出する溶融樹脂のシート'フィルム成形ロール 10に対 する接触開始位置のロール表面温度を、ロール周方向に温度差がない主ロールを 用いる場合に比して、高めに設定し、樹脂とロール表面（外筒 40の表面）との密着性 を充分に確保することができる。
[0058] そして、キャスティングされた樹脂（シート'フィルム W)がシート'フィルム成形ロール 10より引き離される引き離し位置近くのロール表面温度を、ロール周方向に温度差 がない主ロールを用いる場合に比して、低めに設定する。これにより、樹脂の表面性 を確保しつつ、樹脂を、結晶化温度付近のロール表面を急速に通過させ、樹脂を口 ール表面よりスムーズに引き離すことができる。これらのことにより、高品質のシート'
[0059] 図 6は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとして適用 したタツチロール式のシート'フィルムキャスティング装置の他の実施形態として、タツ チロール 211、 212に加え、第 2熱媒体室 92と第 3熱媒体室 93との境界部に存在す る転動ラバーロール 70と外筒 40を介して当接可能な位置に、もう一つのタツチロー ノレ 213カ設けられている。
[0060] この場合、シート'フィルム成形ロール 10のロール表面温度と接触開始位置のタツ チロール 211のロール表面温度は、図 5に示されている実施形態のものと同じあって よぐタツチロール 213のロール表面温度を第 3熱媒体室 93の温調ゾーンにおける外 筒 40の表面温度にほぼ等しくし、引き離し位置のタツチロール 212のロール表面温 度を第 3熱媒体室 93の温調ゾーンにおける外筒 40の表面温度より低く設定する。た とえば、第 3熱媒体室 93の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が 80°Cであ れば、タツチロール 212のロール表面温度を 40°C程度に設定する。
[0061] これにより、シート'フィルム成形ロール 10より引き離される樹脂の温度が低くなり、 キャスティング過程での樹脂冷却が充分に行われ、樹脂をロール表面より、より一層 スムーズに引き離すことができるようになる。
[0062] また、図 7は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとし て適用したタツチロール式のシート'フィルムキャスティング装置の他の実施形態とし て、シート'フィルム成形ロール 10の回転中心軸線周りの回転位相位置が互いに 90 度異なる水平鉛直配列の二つの転動ラバーロール 70の各々に対応して、タツチロー ノレ 211、 213カ設けられている。
[0063] この場合、接触開始位置は、上述の実施形態と同じであるが、タツチロール 213の 配置位置が熱可塑性樹脂のシート'フィルム成形ロール 10よりの引き離し位置になり 、この引き離し位置は、第 2熱媒体室 92と第 3熱媒体室 93との境界部に存在すること になる。
[0064] 本実施形態では、シート ·フィルム成形ロール 10の温度管理は、第 1熱媒体室 91 の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が最も高ぐ第 2熱媒体室 92、第 3熱 媒体室 93に向かうに従って、熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が低くな るようにし、第 4熱媒体室 94に関しては、特に、温度管理を行わない。
[0065] たとえば、 Tダイ 201より流出する溶融樹脂の温度を 270°Cとすると、第 1熱媒体室 91の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 130°C、第 2熱媒体室 92の熱媒 体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 90°C、第 3熱媒体室 93の熱媒体供給室 1 05に供給する熱媒体の温度を 40°C、タツチロール 211のロール表面温度を 90°C、 タツチロール 213のロール表面温度を 40°C程度に設定する。
[0066] 本実施形態では、前述の実施形態より、樹脂冷却が急激に行われる。従って、急 冷に適した熱可塑性樹脂のシート'フィルムのキャスティングに適している。
[0067] シート'フィルム成形ロール 10より引き離れたシート'フィルム Wは、案内ローラ 213 に案内されて次工程へ移動する。
[0068] 図 8は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとして適用 した微細パターン転写装置の一つの実施形態を示している。
[0069] 微細パターン転写装置は、熱可塑性樹脂によるシート'フィルム Wを再加熱してシ ート 'フィルム Wの表面にエンボス等の微細パターンを転写賦形するものである。この ため、微細パターン転写装置に用いられるシート'フィルム成形ロール 10は、外筒 40 の表面に、シート'フィルム Wに転写すべき微細パターンと補形をなす微細パターン を形成されている。
[0070] 本実施形態の微細パターン転写装置は、シート'フィルム成形ロール 10の回転中 心軸線周りの回転位相位置が互いに 180度異なる水平配列の二つの転動ラバー口 ール 70の各々と外筒 40を介して当接可能な位置に、タツチローノレ 221、 222力 S設け られている。
[0071] シート'フィルム Wは、案内ロール 232に案内されてシート'フィルム成形ロール 10 のロール表面に対して送り込まれ、シート'フィルム成形ロール 10のロール表面を巻 き付くようにして送られ、タツチロール 221の配置位置が転写開始位置になり、この接 触開始位置は第 1熱媒体室 91と第 2熱媒体室 92との境界部に存在する。タツチロー ノレ 222の配置位置が熱可塑性樹脂のシート'フィルム成形ロール 10よりの引き離し 位置になり、この引き離し位置は第 3熱媒体室 93と第 4熱媒体室 94との境界部に存 在する。
[0072] 本実施形態では、シート ·フィルム成形ロール 10の温度管理は、第 1熱媒体室 91 の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が最も高ぐ第 2熱媒体室 92、第 3熱 媒体室 93に向かうに従って、熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が低ぐ第 4熱媒体室 94の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が第 3熱媒体室 93の 熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度より少し高めになるようにする。
[0073] 外筒 40の表面温度は、第 1〜第 4熱媒体室 91、 92、 93、 94毎に得られる各温調 ゾーンにおいて、第 1〜第 4熱媒体室 9；!〜 94の各々の熱媒体供給室 105に供給す る熱媒体の温度にほぼ等しくものになる。
[0074] タツチロール 221の表面温度は、第 2熱媒体室 92による温調ゾーンにおける外筒 4 0の表面温度にほぼ等しぐタツチロール 222の表面温度は、第 3熱媒体室 93による 温調ゾーンにおける外筒 40の表面温度にほぼ等しくなるように、温調する。
[0075] たとえば、第 1熱媒体室 91の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 160°C 、第 2熱媒体室 92の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 130°C、第 3熱 媒体室 93の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 80°C、第 4熱媒体室 94 の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度を 100°C程度に設定する。
[0076] これにより、案内ロール 232に案内されてシート'フィルム成形ロール 10のロール表 面に対して送り込まれたシート'フィルム Wは、シート'フィルム成形ロール 10のロー ル表面に対する接触開始位置から転写開始位置に至る間に、第 1熱媒体室 91によ る高温の温調ゾーンによって予熱される。この予熱により転写開始位置ではシート' フィルム Wの温度はガラス転移点温度以上になる。シート'フィルム Wは転写開始位 置にてタツチロール 221によってシート'フィルム成形ロール 10のロール表面に押し 付けられ、ロール表面の微細パターンを転写される。その後、シート'フィルム Wはシ ート 'フィルム成形ロール 10のロール表面に巻き付いた状態で、シート'フィルム成形 ロール 10の回転に従って引き離し位置へ向けて移動し、その間に、第 2熱媒体室 92 による温調ゾーン、第 3熱媒体室 93による温調ゾーンを順に通過することにより、ガラ ス転移点温度以下に冷却される。
[0077] これにより、転写開始位置手前のロール表面温度、つまり、予熱を行う第 1熱媒体 室 91による高温の温調ゾーンの温度を、ロール周方向に温度差がない主ロールを 用いる場合に比して、高めに設定し、シート'フィルム Wの温度をガラス転移点温度 以上に充分に高めることができ、その後の微細パターンの転写が充分に正確に行わ れるようになる。
[0078] 微細パターンの転写されたシート'フィルム Wをシート'フィルム成形ロール 10より弓 I き離す引き離し位置近くのロール表面温度を、ロール周方向に温度差がない主ロー ルを用いる場合に比して、低めに設定することにより、シート'フィルム Wの冷却を充 分に行い、シート'フィルム Wに転写した微細パターンを充分に硬化固定してシート' フィルム wをロール表面より引き離すことができる。これらのことにより、微細パターン の転写が確実に高精度に行われるようになり、高品質の微細パターン転写のシート' フイノレム wを得ることができるようになる。
[0079] 図 9は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとして適用 した微細パターン転写装置の他の実施形態を示している。
[0080] この実施形態では、シート'フィルム Wは、案内ロール 232に案内されてタツチロー ノレ 221による転写開始位置に送り込まれる。この実施形態は、実質的な予熱を必要 としな!/、工程での微細パターン転写や、ガラス転移点温度が低!/、熱可塑性樹脂の微 細パターン転写に適して!/、る。
[0081] 図 10は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとして適 用した微細パターン転写装置の他の実施形態を示している。
[0082] 本実施形態では、シート'フィルム成形ロール 10の回転中心軸線周りの回転位相 位置が互いに 90度異なる二つの転動ラバーロール 70の各々と外筒 40を介して当接 可能な位置に、タツチローノレ 221、 222が設けられている。
[0083] シート'フィルム Wは、案内ロール 234に案内されてタツチロール 221による転写開 始位置に送り込まれ、タツチロール 222による引き離し位置にてシート'フィルム成形 ロール 10よりの引き離される。転写開始位置は第 2熱媒体室 91と第 2熱媒体室 92と の境界部に存在し、引き離し位置は第 2熱媒体室 92と第 3熱媒体室 93との境界部に 存在する。
[0084] 本実施形態でも、シート'フィルム成形ロール 10の温度管理は、第 1熱媒体室 91の 熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が最も高ぐ第 2熱媒体室 92、第 3熱媒 体室 93に向かうに従って、熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が低ぐ第 4 熱媒体室 94の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が第 3熱媒体室 93の熱 媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度より少し高めになるようにする。また、タツ チロール 221の表面温度は、第 2熱媒体室 92による温調ゾーンにおける外筒 40の 表面温度にほぼ等しぐタツチロール 222の表面温度は、第 3熱媒体室 93による温 調ゾーンにおける外筒 40の表面温度にほぼ等しくなるように、温調する。
[0085] 本実施形態は、実質的な予熱を必要としない工程での高速の微細パターン転写に 適している。
[0086] 図 11は、上述の実施形態によるシート'フィルム成形ロール 10を主ロールとして適 用した微細パターン転写装置の他の実施形態を示している。
[0087] 本実施形態では、シート'フィルム成形ロール 10が前述の実施形態とは異なって時 計廻り方向に回転する。タツチロール 221、 222は、シート'フィルム成形ロール 10の 回転中心軸線周りの回転位相位置が互いに 90度異なる二つの転動ラバーロール 7 0の各々と外筒 40を介して当接可能な位置に、設けられている。
[0088] シート'フィルム Wは、案内ロール 235に案内されてシート'フィルム成形ロール 10 のロール表面に対して送り込まれ、シート'フィルム成形ロール 10のロール表面を巻 き付くようにして送られ、タツチロール 221の配置位置が転写開始位置になり、この接 触開始位置は第 1熱媒体室 91と第 4熱媒体室 94との境界部に存在する。タツチロー ノレ 222の配置位置が熱可塑性樹脂のシート'フィルム成形ロール 10よりの引き離し 位置になり、この引き離し位置は、第 4熱媒体室 94と第 3熱媒体室 93との境界部に 存在する。
[0089] 本実施形態では、シート ·フィルム成形ロール 10の温度管理は、第 1熱媒体室 91 の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が最も高ぐ第 4熱媒体室 94、第 3熱 媒体室 93に向かうに従って、熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が低ぐ第 2熱媒体室 94の熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度が第 3熱媒体室 93の 熱媒体供給室 105に供給する熱媒体の温度より少し高めになるようにする。また、タ ツチロール 221の表面温度は、第 4熱媒体室 94による温調ゾーンにおける外筒 40の 表面温度にほぼ等しぐタツチロール 222の表面温度は、第 3熱媒体室 93による温 調ゾーンにおける外筒 40の表面温度にほぼ等しくなるように、温調する。
[0090] 本実施形態でも、図 8に示されている実施形態と同等の作用、効果が得られる。
[0091] 本発明によるシート'フィルム成形ロールの他の実施形態を、図 12、図 13を参照し て説明する。なお、図 12、図 13において、図 1〜図 3に対応する部分は、図 1〜図 3 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。
[0092] 本実施形態は、中心回転軸 20に加えて外筒 40を強制回転駆動するものである。
外筒 40の左右両端（軸線方向の両端部）の箍部材 41、 42の各々に、外筒回転駆動 部材として、外歯車 121、 122が形成されている。外筒 40の外側に、中心回転軸 20 と平行に歯車軸 123が回転可能に設けられている。歯車軸 123には外歯車 121、 12 2に嚙合する駆動歯車 124、 125が固定装着されている。
[0093] 歯車軸 123にはタイミングプーリ 126が取り付けられている。電動機 127の出力軸 1 28に取り付けられたタイミングプーリ 129と、タイミングプーリ 126、 27、 130とに無端 のタイミングベルト 131が掛け渡されて!/、る。
[0094] これにより、中心回転軸 20の回転に同期して外筒 40が回転駆動される。このように 外筒 40が回転駆動されることにより、外筒 40の回転が前述の実施形態のものより安 定する。また、外筒 40の回転駆動は、外筒 40の左右両端の箍部材 41、 42の各々に 、外歯車 121、 122により（つまり、外筒 40の左右両端で)行うから、外筒 40の軸直が 長くても、外筒 40に捩じれが生じることがない。
[0095] 上述の実施形態では、外筒 40内に 4個の転動ラバーロール 70を配置して外筒 40 内を 4分割し、 4個の温調ゾーンを設けた力 温調ゾーンの個数は 4個に限られること なぐ必要最小限の個数であればよい。つまり、温調ゾーンの個数は、 2個、 3個、 5 個或いはそれ以上の複数個であってもよ!/、。
[0096] 図 14は、外筒 40内に 2個の転動ラバーロール 70を配置して外筒 40内を 2分割し、 2個の温調ゾーンを設けた実施形態を示している。なお、図 14においても、図 1〜図 3に対応する部分は、図 1〜図 3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。
[0097] 本実施形態では、 2個の転動ラバーロール 70により外筒 40内を 2分割した第 1熱媒 体室 141と第 2熱媒体室 142とが形成されている。第 1熱媒体室 141と第 2熱媒体室 142には各々熱媒体給排機構 150が配置されて!/、る。
[0098] 熱媒体給排機構 150は、平板部材 151と、平板部材 151に溶接されて外筒 40の 内周面に近接する円弧状板部材 152とを有する。平板部材 151と円弧状板部材 15 2は、外筒 40の軸線方向幅一杯に設けられており、円弧状板部材 102には、ほぼ全 域に多数の熱媒体噴出孔 153が明けられている。
[0099] 熱媒体給排機構 150は、平板部材 151と円弧状板部材 152の連結体の内側に、 両端を前述の実施形態と同様に、端板（図示省略）により閉じられた熱媒体供給室 1 56を画定している。熱媒体供給室 156には熱媒体供給管 159によって熱媒体が供 給される。また、熱媒体給排機構 150には、平板部材 151、仕切板 154、 157により 熱媒体排出室 158が画定されている。熱媒体排出室 158は平板部材 151に明けら れた連通孔 161によって第 1熱媒体室 141あるいは第 2熱媒体室 142に連通してい る。熱媒体排出室 158には熱媒体排出管 160が設けられている。また、仕切り板 154 には連通孔 155が設けられている。
[0100] この実施形態では、第 1熱媒体室 141、第 2熱媒体室 142の各々において、熱媒 体供給管 159より熱媒体が熱媒体供給室 156に供給され、熱媒体噴出孔 153より外 筒 40の内周面に向けて噴出し、熱媒体供給室 156の外側に流れ、連通孔 161より 熱媒体排出室 158に入り、熱媒体排出管 160によって外部へ排出される。つまり、熱 媒体が、第 1熱媒体室 141と第 2熱媒体室 142とで個別に独立して流通する。
[0101] これにより、第 1熱媒体室 141と第 2熱媒体室 142の各々の熱媒体供給管 159に供 給する熱媒体の温度を個別に設定することにより、外筒 40の表面温度を、第 1熱媒 体室 141に対応する帯状ゾーンと第 2熱媒体室 142に対応する帯状ゾーンとで、個 別に設定すること力できる。換言すると、外筒 40の表面温度を、第 1熱媒体室 141と 第 2熱媒体室 142とでロール回転方向の区分された温調ゾーンとして、個別に設定 すること力 Sでさる。
[0102] なお、図 12、 13に示されているシート'フィルム成形ロール 10も、図 14に示されて V、るシート'フィルム成形ロール 10も、図 1〜図 4に示されて!/、る実施形態のシート'フ イルム成形ロール 10と同様に、タツチロール式のシート'フィルムキャスティング装置 や微細パターン転写装置の主ロールとして用いることができる。
産業上の利用可能性
[0103] 本発明によるシート'フィルム成形ロールは、転動ラバーロールが外筒と中心回転 軸との間の円環状の空間を円周方向に複数個の熱媒体室に区分し、転動ラバー口 一ルが外筒のバックアップローラと作用するから、ロール表面温度をロール円周方向 に分割された温調ゾーン毎に明確に異なるものにするために外筒を熱容量が小さい 薄肉構造にしても、タツチロール式のキャスティング等において外筒が変形すること がなぐ充分な押付力が得られ、タツチロール式のキャスティング等を、適切に行うこ と力 Sでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 軸受部材により回転可能に支持された中心回転軸と、
前記中心回転軸の端部付近にお!/、て各々同心配置された固定端板と、 両端を前記固定端板により前記中心回転軸と同心に回転可能に支持された金属 薄膜製の外筒と、
両端を前記固定端板により回転可能に支持され、前記中心回転軸の外周面に摺 接可能とすると共に、前記外筒の内周面に摺接可能とする複数個の転動ラバーロー ノレと、
前記転動ラバーロールの外周面と前記外筒の内周面と前記中心回転軸の外周面 により画成された複数の熱媒体室と、
を備え、
前記複数の熱媒体室の各々は、個別に熱媒体を流通せしめることを特徴とするシ ート 'フィルム成形ロール。
[2] 前記複数の熱媒体室の各々は、前記外筒の軸線方向幅のほぼ全域に多数の熱媒 体噴出孔を有する熱媒体給排機構を備えたことを特徴とする請求項 1記載のシート' フィルム成形ロール。
[3] 前記転動ラバーロールは、内部空間の圧力を可変設定可能とする中空ロールであ ることを特徴とする請求項 1記載のシート'フィルム成形ロール。
[4] 前記外筒の軸線方向の両端部に各々外筒回転駆動部材を備えたことを特徴とす る請求項 1記載のシート'フィルム成形ロール。
[5] 請求項 1記載のシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用したタツチロール 式のシート'フィルムキャスティング装置。
[6] 請求項 1記載のシート'フィルム成形ロールを主ロールとして適用した微細パターン 転写装置。
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