JPH03123301A - レンズシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、太陽光の集光、各種光源装置あるいは透過型
スクリーン等に用いられるフレネルレンズ、または透過
型、反射型スクリーン等に使用されるレンチキエラーシ
ート等、基材の表面に微細なレンズ部を形成するレンズ
シートの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 上記分野に使用されるレンズシートは、アクリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂あるいはスチレ
ン樹脂等の透明樹脂材料を用い、これをレンズシート形
状を備えた金型な用いて射出成型する方法や、これより
サイズが大きい場合には板材料をレンズ型と共に加熱、
加圧して熱転写する方法、さらには板材料に直接切削工
具によってレンズを切削する方法が知られている。

ところが上記の方法は、概して製造装置が大規模なもの
となり、加熱や加圧操作を伴うことから製造サイクルが
長くなり、製造コストが嵩むという問題点があった。

このため最近では、既存の樹脂材料を用い、この表面に
紫外線硬化型樹脂によってレンズ部だけを一体的に形成
する方法が提案されている（特開昭５４−１５６６５１
号公報、特開昭６１−１７７２１５号公報、特開昭６２
−２３８５０２号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記紫外線硬化型樹脂を用いてレンズシ
ートを製造する場合に問題となる点は、レンズ型と透明
基材との間に紫外線硬化型樹脂液を注入する際に発生す
る気泡を除去することが難しいことである。このため、
上記先行例のうち特開昭６１−１８２６０８号公開で、
は、紫外線硬化型樹脂液を減圧下で注入することが提案
されているが、大きなサイズのレンズシートを製造する
場合には減圧設備が大規模のものとなってしまい製造コ
ストの低減に寄与しにくくなる。しかも、硬化させる樹
脂層の厚さが相当厚い場合には、減圧下で脱泡する効果
が認められるものの、樹脂層がレンズ部のみの如く薄い
場合には、気泡の移動がレンズ型の凹凸に阻害されるた
め、脱泡の効率が著しく低下してしまうという難点があ
るので、本来レンズ部のみを紫外線硬化型樹脂で形成し
て生産性を向上し、材料コストを低減させるという目的
に適合しないこととなる。

本発明はこのような状況に鑑み、レンズ型に紫外線硬化
樹脂液を展延し、透明基材を重ねる際に、レンズ型面お
よびレンズ型と透明基材との間に気泡を巻き込まないよ
うにし、しかも生産効率を低下させることのない方法を
提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本来、レンズ型面およびレンズ型と透明基材との間に気
泡が発生する原因としては、レンズ型または透明基材の
表面に撥水性の物が付着している場合を除（と、レンズ
型に樹脂液を展開する際に気泡を巻き込むことと、透明
基材と樹脂液の注入が終わったレンズ型を重ね合わせる
際の樹脂液の表面の凹凸の凹部に起因して気泡が発生す
ることが挙げられる。このためには、レンズ型への樹脂
液の注入速度を適正にコントロールすることと、透明基
材に樹脂液が接触する位置を線状に固定することが有効
であると考えられる。

すなわち本発明はこのような着想のもとになされたもの
で、その要旨とするところは、レンズ型と透明基材との
間に紫外線硬化型樹脂液を介在させると共に、紫外線を
照射させて透明基材の少な（とも片面にレンズ部を形成
するレンズシートの製造方法において、上記レンズ型を
傾斜させた状態で上方から紫外線硬化型樹脂液を流下さ
せ、次に透明基材を重ねて下方に液溜りを作ると共にこ
の液溜りに細丸棒をはさみ、透明基材を下方から上方に
かけて接近させ、上記細丸棒を転勤させながら透明基材
を密着させることを特徴とするレンズシートの製造方法
にある。

以下、本発明を図面に従って説明する。

第１図ないし第７図は、本発明の工程の概略を示すもの
である。

まずレンズシート形状を形成するための型面を備えたレ
ンズ型（１）を用意する。このレンズ型（１）としては
、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等を形成する
レンズ面を備えたもので、アルミニウム、黄銅、鋼等の
金属板やシリコン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、
フッソ樹脂あるいはポリメチルペンテン樹脂等の合成樹
脂から製作したものを用いることができる。

次に、上記レンズ型（１）と略同サイズの透明基材（２
）を用意する。この透明基材（２）の材質は紫外線を通
過する硝子板でもよいが、−数的にはアクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等の透明合成樹脂
板あるいはポリエステルを始めとする各種フィルムが用
いられる。

本発明ではまず第１図のようにレンズ型（１）を水平面
に対し５〜３０°傾けて設置し、さらに第２図のように
レンズ型（１）に対し、下方はほぼ接するようにまた上
方は開くように前記透明基材（２）を傾けて下方に堰が
できるように対置する。

次に紫外線硬化型樹脂液（３）を、第３図に示すように
、傾斜上部に設置したノズル（４）より吐出させレンズ
型（１）面を流下させる。

このときに用いる紫外線硬化型樹脂としては、ポリエス
テルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリウ
レタンアクリレート系等が用いられるが、流下時の粘度
が１０〜４００　ｃｐｓの範囲にあり、かつ硬化後の透
明性が高いものが望ましい。

このとき使用する紫外線硬化型樹脂液（３）は、予め十
分に脱泡してお（とともに、液中のごみをフィルターで
濾過しておくことが望ましい。

第３図の状態で樹脂液が流下する最初の瞬間に型の溝の
内部に、気泡が生じることがあるが、次の工程で細丸棒
を転勤することによる液流で浮上させ除去することがで
きる。

紫外線硬化型樹脂液（３）の流下が安定化し、かつ透明
基材（２）による堰のため液溜り（ｌＯ）が形成された
ら、そこへ第４図のように細丸棒（９）を挿入する。

本発明において使用する細丸棒（９）は、全長がレンズ
型（１）の幅より長（、転勤に十分な剛性を発揮するも
のが好ましく、またレンズ型や透明基材に傷をつけるよ
うなことがなく、しかも紫外線硬化型樹脂液によって膨
潤、溶解あるいは変色したり、逆に紫外線硬化型樹脂液
を汚染したり、変質させることのないものが良い、この
ような細丸棒（９）例としては、直径が３＋ｏ＋＊以上
のアルミニウムや黄銅等の金属棒、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボ
ーネート、ＰＢＴ、フッソ系、シリコン、エポキシ、ポ
リイミド、ポリサルフォン等の合成樹脂からなる棒が使
用でき、もちろん炭素繊維を用いた強化材料や金属に合
成樹脂を被覆した棒材も使用できる。

このような細丸棒（９）を挿入し、樹脂液に十分なじん
だら、第５図のようにロール（５）により下方から上方
にかけて押圧して、細丸棒（９）を時計回りに回転させ
ながら上方へ転勤させ、透明基材（２）を接近させる。

この際ロール（５）にょる押圧は、まず細丸棒（９）だ
けを転動させてこれがレンズ型（１）の上端へ達してか
ら行なっても同様の効果が得られる。使用するロール（
５）は、金属製でも合成樹脂製でも使用しつるが、曲率
の付いたスキージを用いても良い。このように透明基材
の上からロールやスキージを用いるときには、透明基材
の上面には後で剥離できるフィルムを貼着することが好
ましい、なお、細丸棒（９）を転勤させるときにロール
（５）を真上位置に載せて押圧することは避けなければ
ならない。

この状態において、ノズル（４）から連続して吐出され
る樹脂液は、塗布予定量に対し余剰になるように調製す
ると良い、このように余剰の樹脂液を用いたときは、周
辺部等からオーバーフローさせ、余剰の樹脂液を樹脂受
け（７）から回収し再度脱泡、濾過してリサイクル使用
する。

細丸棒（９）が透明基材（２）の上端付近まで上昇した
ら、第６図に示すように樹脂液の吐出を止め、静かにノ
ズル（４）をレンズ型（１）から抜き去る。その後、レ
ンズ型（１）の傾斜を水平に戻し、再度ロール（５）で
押圧し、レンズ型（１）と透明基材（２）の間の余分な
樹脂液（３）を流し出す。

以上の工程を経ることにより、レンズ型（１）への紫外
線硬化型樹脂液（３）の展開速度をコントロールでき、
しかも透明基材（２）に対する樹脂液の接触点を線状に
揃えることができるため、レンズ型（１）面および紫外
線硬化型樹脂液（３）　と透明基材（２）との間に気泡
を巻き込むことなく透明基材（２）を重ねることができ
る。

このあと第７図のように、透明基材（２）を通して紫外
線を照射（８）シ硬化させ、硬化後に脱型してレンズシ
ートを取り出すが、この方法によって得られたレンズシ
ートは、透明基板（２）にレンズ部が一体的に形成され
ていて、しかもレンズ部に泡のない優れたものとなる。

（実施例） 以下、本発明の具体的な実施例を第８図ないし第１２図
に基いて説明する。

まず第８図に示すように、板厚３ｍｍでｌ１ｌ１００ｘ
８００の大きさの黄銅板表面にフレネルレンズ型面を切
削したレンズ型（１）と、このレンズ型（１）を収納し
うる浅皿状で上下２辺の枠（６Ａ）が着脱できると共に
、白下面に傾斜固定を可能とする脚（６Ｂ）のついた架
台（６）を用意し、ここにレン型（１）をセットした。

次に、架台（６）が１５°の傾斜を保つよう脚（６Ｂ）
を立てた状態で、枠（６Ａ）を外した辺が上下方向にな
り、かつ下端が樹脂受け（７）に接するように枠（６）
と樹脂受け（７）をセツティングした。

紫外線硬化型樹脂液（３）のノズル（４）として５ＵＳ
３０４ＴＰ１５Ａのステンレス配管に１ｍｍの溝を切削
したものを準備し、同装置に紫外線硬化型樹脂液（３）
の送液用に大同メタル社製ｒＷＰ２０４０型」ギアポン
プを、ラインフィルターとして東洋濾厭製ｒＴｃＷＩＯ
Ｒｓｓフィルター」を接続し、レンズ型上部に接するよ
う配置し、毎分２０　！ｌ？）ルで紫外線硬化型樹脂液
（３）を流下させた。

このとき用いた紫外線硬化型樹脂液（３）の組成は次の
通りである。

本日本合成化学社製ウレタンアクリレートｒＵＶ−３０
００ＢＪ　　　　　　　３０　重量％＊三三菱１コ３２ ＊三菱レしヨン社製モノマー 「ダイヤビーム２１０６Ｊ　　　　６０　　重量％＊メ
ルク社製（光硬化触媒） ｒ　Ｄａｒｏｃｕｒ　５　１　１　７　Ｊ　　　　　　
１．５　　重量％（上記２つのモノマーの和に対して） 次に、第９図のように、レンズ型（１）　とほぼ等しい
大きさの透明基材（２）　としての三菱イヨン社製アク
リル樹脂板「アクリライト＃０ＯＯＪ　　（厚さ３ｍｍ
）（紫外線吸収剤を含まないもので、レンズ部を設けな
い面に保護フィルムを貼着したもの）を、その下端がレ
ンズ型（１）の下端に接するようにし、かつ上端が開き
加減となるように対置させた。

細丸棒（９）は日本ボリベンコ社製ポリアセタール樹脂
棒（直径８ｍｍ、長さ９００　ｍｍ）を使用し、第１０
図、より具体的には第１１図のように、片端にタイミン
グベルト用プーリーを取り付け、タイミングベルトとオ
リエンタルモーター社製ｒＦＢＬ５５０」速度調整装置
の減速モーター（１１）で、ロール（５）とフレーム（
１４）ごと毎分１ｍで、第１１図に示すように巻き上げ
糸（１３）を使用する機構を用いて架台（６）の裏面に
設置したリニアガイド（１２）に沿って、細丸棒（９）
を転動しつつ傾斜を上昇させた．　細丸棒（９）が透明
基材（２）の上端に達した時点で、ノズル（４）からの
樹脂液（３）の吐出な停止し、レンズ型と透明基材の間
から細丸棒（９）を抜き去った．その後、ロール（５）
で余剰樹脂液を押し出して回収し、架台（６）の傾斜を
元に戻した。

この後、透明基材（２）の上方より、８０ｗ／ｃｍの照
射強度のウェスタンクオーツ社製紫外線ランプ（８）で
照射して硬化させた．後に脱型して取り出したところ泡
のない第１２図のようなフレネルレンズを得ることがで
きた。

（発明の効果） 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるから
、気泡の発生のない紫外線硬化型樹脂によるレンズ部が
透明基材の面に形成でき、性能のよいレンズシートを比
較的小規模な設備で効率良く製作することができるとい
う利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明方法の工程の概略を示す断
面図、第８図ないし第１２図は本発明の実施例の工程を
示すもので、第８図ないし第１０図は架台、型、樹脂受
けおよび転動する状態の斜視図、第１１図は転動機構の
断面図、第１２図は得られたレンズシートの断面図であ
る。 （１）・・・レンズ型 （２）・・・透明基材 （３）・・・紫外線硬化型樹脂液 （４）・・・ノズル （５）・・・ロール （６）・・・架台 （６Ａ）・・・架台の枠 （６Ｂ）・・・架台の脚 （７）・・・樹脂受け （幻　・・・紫外線ランプ （９）・・・細丸棒 （ｌＯ）　　・・液溜り ９：細死佛 弄、８ 図 平、９ 図 ＃７ 図 尾ＩＩ 図 Ｉ１ 尾／２　Ｉ２１ 庇甜彩隘僅判宇縛臼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レンズ型と透明基材との間に紫外線硬化型樹脂液を介在
   させると共に、紫外線を照射させて透明基材の少なくと
   も片面にレンズ部を形成するレンズシートの製造方法に
   おいて、上記レンズ型を傾斜させた状態で上方から紫外
   線硬化型樹脂液を流下させ、次に透明基材を重ねて下方
   に液溜りを作ると共にこの液溜りに細丸棒をはさみ、透
   明基材を下方から上方にかけて接近させ、上記細丸棒を
   転動させながら、透明基材を密着させることを特徴とす
   るレンズシートの製造方法。