JP2002096299A - 導光板用樹脂板の切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 切断面が鏡面となり面光源等の導光板として
充分使える樹脂板の切断方法を提供する。 【解決手段】 面光源等に使われる導光板用樹脂板１を
切断する場合、樹脂板のカットラインに沿って、一方の
側は固定手段により固定し、他方の側は曲げ手段により
曲げ可能に配置し、樹脂板の表裏両側からカットライン
に沿って、ライン状切断刃２ａ，２ｂを配置し、これら
切断刃に応力Ｆ１を加えることで、両切断刃を樹脂板の
所定深さＡまで進入させるとともに、前記曲げ手段によ
り樹脂板に刃先を支点として曲げ応力Ｆ２を加えること
により樹脂板を切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導光板の切断方法に
関し、詳しくは面光源等の導光板として使われる樹脂板
の切断方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来からアクリル板等の樹脂板を切断する
作業は日常的に行われている。例えば街中に設置されて
いる自動販売機の表示部、この表示部には表示用樹脂板
が使われているが、この樹脂板も次のような方法で切断
され使われている。

【０００３】例えば円板状の切断刃（円板刃）を回転さ
せながらカットラインに沿って切断してゆく方法、或い
は、バンドソーと呼ばれる帯状の切断刃がループ状にな
っていて、その切断刃を回転させながらカットラインに
沿って切断してゆく方法等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、円板刃
を使った切断およびバンドソーを使った切断方法では刃
先がカットラインに沿って樹脂板を削りながら切断して
ゆく方法であり、このようにして切断された樹脂板の切
断面は粗面になることである。

【０００５】ところで、面光源に使われる導光板の役目
は導光板の端面近傍に設けられた光源から出射する出射
光を端面から導光板内部に入射させ、その光を導光板内
部で効率よく反射させながら導光板全体に光を導くこと
である。この場合、導光板の内面を構成している端面で
の光の反射も重要な要素であり、鏡面であることが要求
される。端面が粗面であると光が乱反射して光を効率よ
く導くことができず、導光板としては使えないからであ
る。

【０００６】尚、導光板は大型サイズの樹脂板を製品毎
に合わせたサイズに切断して使われるため、切断面が上
記説明の端面にあたり、上記方法で切断した切断面は粗
面となるため導光板としては使えない。導光板に使うと
すれば切断面を研磨する必要があり、そのための工数、
費用がかかることになる。本発明の目的とするところは
切断面が鏡面となり面光源等の導光板として充分使える
樹脂板の切断方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するために次のように構成したものである。

【０００８】（１）面光源に使われる導光板用樹脂板の
切断方法であって、前記樹脂板の表面側および裏面側に
切断刃をカットラインに沿って配置し、前記切断刃に応
力を加えることにより、切断刃を前記樹脂板内部の所定
深さまで進入させるとともに前記カットラインに沿って
樹脂板に曲げ応力を加えることで樹脂板を切断するよう
にする。

【０００９】（２）１項記載の導光板用樹脂板の切断方
法で、樹脂板に曲げ応力を加える方法として、弾性率の
異なる複数の弾性体、これら弾性体を樹脂板の表裏両側
に配置し、前記複数の弾性体に樹脂板の表裏面に垂直方
向に同時に応力を加えることで樹脂板に曲げ応力を加え
るようにする。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は樹脂板を点線で示すよう
に、中央で切断する時の樹脂板と切断刃の位置関係を説
明するための斜視図である。１は樹脂板、２ａが上側切
断刃、２ｂが下側切断刃である。これら切断刃は帯状の
形状をしていて、カットラインに沿って設けられるもの
である。

【００１１】図２は樹脂板の切断方法を示すための断面
図で図１のＸＸ断面図である。１は板厚Ｈの樹脂板、２
ａはカットラインに沿って設けられる上側切断刃、２ｂ
は同じくカットラインに沿って設けられる下側切断刃を
示している。

【００１２】樹脂板はカットラインを境にして、１ａ右
側部分と１ｂ左側部分とで図示していないが、固定方法
が異なる。即ち、１ａ右側部分は固定手段により固定さ
れ、１ｂ左側部分は固定されていない。１ｂ左側部分に
上から下方向に応力Ｆ２が加えられると、下方向に曲げ
可能としている。即ち、応力Ｆ２が加えられると点線で
示しているように下方向に曲げられる。

【００１３】次に、樹脂板を切断する過程を説明する。
最初、両方の切断刃２ａ，２ｂは樹脂板から離れた状態
に配置されている。切断作業がスタートすると、上側切
断刃２ａには下方向に応力Ｆ１が加えられ、下側切断刃
２ｂには上方向に応力Ｆ１が加えられる。そうすると、
両方の切断刃は樹脂板に近づき、接触する。さらに、応
力を両切断刃に加えてゆくと切断刃は樹脂板の内部に進
入してゆく。そして、進入の深さが所定値Ａとなったと
ころで切断刃を停止させる。

【００１４】次に、樹脂板の１ｂ左側部分に上から下方
向に応力Ｆ２を加えてゆくと、樹脂板の左側部分が点線
で示すように下方向に曲がる。この場合、２ｂ切断刃の
先端が曲げの支点となっていて、中央部即ちカットライ
ンで割れるような応力が加わる。さらに、この割れを促
進するように、上側切断刃２ａは中央部下方向に応力を
加えている。その結果、応力Ｆ２が所定値以上になると
樹脂板がカットラインに沿って割れる。このような過程
で樹脂板は切断される。

【００１５】尚、ここまでの説明では切断刃を樹脂板に
接触させた後で、樹脂板に切断刃を進入させ、次に曲げ
応力を加えるように説明したが、逆に切断刃を樹脂板に
接触させ、その切断刃を支点として曲げ応力を加え、そ
の後で、切断刃を進入させても樹脂板は同じように切断
できる。

【００１６】また、切断刃の進入深さである所定値Ａは
樹脂板の材質、厚さ等により決められる値で、試作した
アクリル板では厚みの略１０％であった。そして、割れ
る時の曲げ応力Ｆ２の値も樹脂板の材質、厚さ等により
決められるものである。

【００１７】図３は樹脂板の切断面で、図２の方法で切
断した樹脂板の切断面（正面図）を示している。図３で
上下両側のＡ部分は切断刃に応力を加えて、樹脂板に切
断刃を進入させた部分で、この部分は切断刃が樹脂板を
擦りながら進入した部分であり、ある程度粗面となって
いる。しかし、従来例で説明した円板刃やバンドソーを
使って切断した場合に生じる切断面の粗面度とＡ部分に
見られる粗面度を比べると後者の方が格段に小さく、鏡
面に近い粗面となっている。

【００１８】そして、Ｂ部分は樹脂板の曲げにより割っ
た部分であり、この面は鏡面であり、導光板として最適
な面である。Ａ部分は鏡面に近い粗面と説明したが、人
が切断面を目視した場合にＡ部分、Ｂ部分の境が分かる
ことはなく、拡大鏡で詳細に観察することにより分かる
程度である。従って、この部分もある程度は導光板の導
光面としての効果がある。

【００１９】このように、本発明の方法で切断した切断
面は導光面に最適な大部分を占めるＢ部分とある程度導
光面として役立つＡ部分とにより構成されることが分か
る。発明者らが試作した導光板を評価したところ、導光
板として充分使うことができることが実証された。

【００２０】図２の説明では樹脂板を固定する方法及び
樹脂板を曲げる方法については述べていないが、この方
法の一例を断面図である図４を用いて説明する。図４の
方法は弾性体を用いて樹脂板に曲げ応力を加える方法に
特色がある。

【００２１】切断方法を概説すると、一組の取付板を用
意し、その各々の取付板に弾性体及び切断刃を配置し、
それら取付板を切断する樹脂板の両面に挟んで、両取付
板を近づけることにより樹脂板を切断するものである。

【００２２】図４は両取付板が接近し、樹脂板が切断さ
れようとしている状態を示している。本図において、図
２と同じ部材は同じ符号で示す。１は樹脂板、３は下取
付板、４は上取付板、５ａ〜５ｄは同じ寸法からなる弾
性体で５ａ，５ｂ，５ｃ弾性体は弾性率がＰ１を持ち、
５ｄ弾性体は弾性率がＰ１より小さな値Ｐ２を持つ。

【００２３】そして、５ａ弾性体および５ｄ弾性体は下
取付板３に固着されていて、５ｂ，５ｃ弾性体は上取付
板４に固着されている。２ａ，２ｂは切断刃で２ａ切断
刃は上取付板４に固着され、２ｂ切断刃は下取付板３に
固着されている。そして、上取付板４には下方向に応力
Ｆ３が全体に加えられる。

【００２４】次に、切断過程を説明する。スタート時は
応力Ｆ３は加えられていない。この状態では取付板３の
上側には５ａ弾性体及び５ｄ弾性体が固着されていて、
これら弾性体の間に図示のように切断刃２ｂが固着され
ている。そして、切断刃２ｂの刃高は５ａ，５ｄ弾性体
の上面より低く設定されている。

【００２５】この取付板３に固着されている５ａ，５ｄ
弾性体の上側に切断する対象の樹脂板１が置かれる。そ
して、樹脂板は樹脂板下側のカットラインが切断刃２ｂ
に一致するように置かれる。

【００２６】さらに、その上側には５ｂ弾性体，５ｃ弾
性体および切断刃２ａが取付板４に取付板３と同じよう
に固着され、この取付板４が切断刃２ａを下方向にし
て、樹脂板上側のカットラインに一致させるようにして
置かれている。切断刃２ａの刃先は５ｂ弾性体、５ｃ弾
性体の下面とは一致せず、下面より少し上側になってい
る。そのため、応力Ｆ３を加えない状態では刃先は樹脂
板に接触していない。

【００２７】このように各部材が配置された状態で、取
付板３を固定して、取付板４を下方向に応力Ｆ３を加え
てゆくことにより、樹脂板１が切断される。切断過程を
順を追って説明する。

【００２８】スタート時は弾性体５ａ、５ｂ、５ｃ及び
５ｄは樹脂板１に接触している。そして、この状態では
樹脂板は水平に保たれている。即ち、各弾性体はひずみ
が生じていない。また、両方の切断刃は樹脂板に接触し
ていない。この状態で取付板４に応力Ｆ３を加えてゆく
と、弾性体にひずみが生じて、上下方向寸法が小となっ
てゆく。ある時点で両方の切断刃が樹脂板１に接触し、
さらに、大きな応力Ｆ３を加えてゆくと、切断刃２ａ，
２ｂは樹脂板の内部に進入してゆく。

【００２９】ここで弾性体のひずみについて検討する。
弾性体５ａ，５ｂは弾性率が同じＰ１なので、応力Ｆ３
を加えても樹脂板１は両取付板から等距離状態で固定さ
れる。加える応力３を大きくすることにより樹脂板はさ
らに強く固定されるようになる。ところが、左側に置か
れる弾性体５ｃおよび弾性体５ｄは弾性率が異なり、弾
性体５ｃに比べて弾性体５ｄの弾性率が小さくなってい
る。

【００３０】そのため、応力Ｆ３を段々と大きくしてゆ
くと、弾性体５ｄのひずみが大きく、弾性体５ｃのひず
みが小さいので、結果として図示のように樹脂板１は下
側に曲げられる。樹脂板の中央部に近い程曲げが小さ
く、端にゆくほど曲げが大きくなる。それは樹脂板１の
右側部分が弾性体５ａ，５ｂにより固定されているから
である。

【００３１】切断刃および弾性体が取付板３、および取
付板４に固着されていて、取付板３を固定して、取付板
４全体に下向きに応力３を加えるようにしているので、
切断刃の樹脂板への進入と左側樹脂板の曲げが同時に進
行することになる。

【００３２】切断刃の樹脂板への進入の深さが所定値と
なり、その状態で切断刃２ｂの刃先を支点として、樹脂
板に加わる曲げ応力が所定値に達することで樹脂板が切
断される。このような簡単な方法により樹脂板が切断さ
れる。

【００３３】尚、ここまでの説明で、切断刃は樹脂板の
両側に配置していたが、上側の切断刃のみ配置して、下
側の切断刃を配置しないようにしても樹脂板は切断でき
るが、下側のカットラインが一定しないことによる導光
板の外形寸法精度が両側に切断刃を配置した場合に比べ
て劣る。しかし、このような仕様で満足できる用途には
使用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、樹脂板を従来の方
法で切断したのでは、切断面が粗面となり、面光源用導
光板には不適当であったが、本発明のように樹脂板の両
側にカットラインに沿って切断刃の刃先を樹脂板側に向
けて配置し、その両切断刃に応力を加えて、刃先を樹脂
板の所定深さまで進入させるとともに、刃先を支点とし
て樹脂板に曲げ応力を加えることで樹脂板を割って切断
するようにしたので、切断面が刃先進入部である略鏡面
部と大部分を占める応力で割った鏡面部とで構成される
ので面光源の導光板として充分使える切断方法を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂板と切断刃の位置関係を示す斜視
図

【図２】本発明の樹脂板切断方法を示す断面図

【図３】本発明の樹脂板切断面の正面図

【図４】本発明の弾性体を用いた樹脂板切断方法を示す
断面図

【符号の説明】

１ 樹脂板（アクリル板） ２ａ，２ｂ 切断刃 ３ 下取付板 ４ 上取付板 ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 弾性体 Ｆ１，Ｆ２、Ｆ３ 応力 Ａ 刃先で樹脂板を擦った部分 Ｂ 樹脂板を応力で割った部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光板用樹脂板の切断方法であって、前
   記樹脂板の表面側および裏面側に切断刃をカットライン
   に沿って配置し、前記切断刃に応力を加えることによ
   り、切断刃を前記樹脂板内部の所定深さまで進入させる
   ことおよび前記カットラインに沿って樹脂板に曲げ応力
   を加えることの両方により樹脂板を切断するようにした
   ことを特徴とする導光板用樹脂板の切断方法
2. 【請求項２】 樹脂板に曲げ応力を加える方法として、
   弾性率の異なる複数の弾性体、これら弾性体を樹脂板の
   表裏両側に配置し、前記複数の弾性体に樹脂板の表裏面
   に垂直方向に同時に応力を加えることで樹脂板に曲げ応
   力を加えるようにした１項記載の導光板用樹脂板の切断
   方法