JP2002307494A - 導光板製造用金型の鏡面曲面製造方法とその金型 - Google Patents

導光板製造用金型の鏡面曲面製造方法とその金型

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JP2002307494A
JP2002307494A JP2001118754A JP2001118754A JP2002307494A JP 2002307494 A JP2002307494 A JP 2002307494A JP 2001118754 A JP2001118754 A JP 2001118754A JP 2001118754 A JP2001118754 A JP 2001118754A JP 2002307494 A JP2002307494 A JP 2002307494A
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mold
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mirror
metal
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Hiroshi Fujita
廣 藤多
Masaru Seki
勝 関
Takuzo Shudo
卓三 首藤
Sumio Nakabashi
純男 中橋
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Nissen Chemitec Corp
Nippon Chemitec Corp
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Nissen Chemitec Corp
Nippon Chemitec Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、脱着容易な金型入れ子を
用いた金型として使用でき、しかも凸曲面状キャビティ
面と金属薄板との密着性がよい曲面を有する導光板製造
用金型の鏡面曲面の製造方法を開発することにある。 【解決手段】 凸曲面を有する金型キャビティ面
(1)に、その表面が鏡面仕上げされた金属薄板(2)を金属
薄板(2)の張設方向(T)に張力を加えて脱着可能に張設
し、然る後、前記金属薄板各クラスタの鏡面仕上げされ
た表面にブラスト処理を行って微細凹凸グラデーション
パターンを形成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、曲面を有する導光板製
造用金型の鏡面曲面の製造方法とその金型に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】出光面又は/及び反射面に凹曲面を有す
る導光板の製造方法は、雄型の凸曲面状キャビティ面を
鏡面状にし、その凸曲面鏡面状キャビティ面にサンドブ
ラストやショットブラストを行って微細凹凸グラデーシ
ョンを形成し、その金型にアクリル樹脂のような導光板
材料を射出成形して導光板を形成し、その試作品の評価
をするという方法を採用し、仕様に合致するまで条件を
少しずつ変えつつ繰り返して行うという手法を採用して
いる。
【0003】そのような製造方法にあっては、仕様を満
足する微細凹凸グラデーションを1度で得ることは不可
能に近いほど非常に難しく、試行錯誤の末に最終的に決
定されるものである。その間、仕様を満足するまで何回
もキャビティ面を手磨きして使用不満足な微細凹凸グラ
デーションを削り落とし、鏡面に仕上げてから別の条件
サンドブラストやショットブラストを行っていた。それ
故、非常に手間がかかり開発に時間が掛かるだけでな
く、多大のコストも掛かっていた。そこでこの問題の解
決方法として鏡面仕上げされた金属薄板に微細凹凸グラ
デーションを作成することを行ったが、金属薄板と金型
面との間にごく薄い空気層が存在するため金属薄板から
金型への熱伝導が悪く、高温の樹脂が接触して金属薄板
が加熱されると金型に比べて金属薄板が大きく伸び、成
形品の離型時に金属薄板が成形品に引っ張られてブカブ
カし、金属薄板の破損や成形不良の原因を生むという問
題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
このような試作段階での手間を省き極めてスピーディー
に試作を完了させる方策として、鏡面仕上げした金属薄
板を使用する上において、凸曲面状キャビティ面と金属
薄板との緊着性(緊密に密着させること)を高め、高温樹
脂との接触による熱膨張に起因する成形品の離型時の金
属薄板の凸曲面状キャビティ面からの浮きやブカツキを
防止できる導光板製造用金型の鏡面曲面の製造方法とそ
の金型を開発することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】「請求項1、2」は本発
明にかかる導光板製造用金型(A)の鏡面曲面製造方法で
あって、「請求項1」は「凸曲面を有する金型キャビテ
ィ面(1)に、その表面が鏡面仕上げされた金属薄板(2)を
金属薄板(2)の張設方向(T)に張力を加えて脱着可能に張
設し、然る後、前記金属薄板(2)の鏡面仕上げされた表
面にブラスト処理を行って微細凹凸グラデーションパタ
ーンを形成する」ことを特徴とし、「請求項2」は「そ
の表面が鏡面仕上げされた金属薄板(2)にブラスト処理
を行って微細凹凸グラデーションパターンを形成し、然
る後、凸曲面を有する金型キャビティ面(1)に前記微細
凹凸グラデーションパターンが形成された金属薄板(2)
を金属薄板(2)の張設方向に張力を加えて脱着可能に張
設する」ことを特徴とする。
【0006】このように微細凹凸グラデーションパター
ンを形成する凸曲面にその表面が鏡面仕上げされた金属
薄板(2)を使用するので、微細凹凸グラデーションパタ
ーンに失敗したとしても金属薄板(2)を張り代えるだけ
で微細凹凸グラデーションパターン形成用の鏡面仕上げ
表面を簡単に得ることができ、従来行っていた、手磨き
による凸曲面の鏡面仕上げを省略することができ、試作
段階での手間を省き極めてスピーディーに試作(これを
そのまま成形用に使用する事も出来る。)を完了させる
ことができる。なお、金属薄板(2)は、あらかじめ微細
凹凸グラデーションパターンを形成しておいたものを使
用してもよい。
【0007】「請求項3」は「請求項1、2」に記載の
本発明方法を実行するための導光板製造用金型(A)に関
し「金型キャビティ面(1)が凸曲面に形成されている導
光板製造用金型(A)と、凸曲面状金型キャビティ面(1)に
張設される鏡面仕上げされた金属薄板(2)或いは既にブ
ラスト処理によって微細凹凸グラデーションパターンが
形成されている金属薄板(2)と、金型キャビティ面(1)の
少なくとも一方のサイドに設置され、前記凸曲面の母線
(X)に平行にて前記金属薄板(2)に張設方向の張力を付与
する張設機構(3)とで構成されている」ことを特徴とす
る。
【0008】「請求項4」は「請求項3」の「張設機構
(3)」の一具体例に関し「張設機構(3)が、凸曲面状金型
キャビティ面(1)の端部傾斜面(4)に沿って移動する可動
締付板(5)と、前記可動締付板(5)に金属薄板(2)の端部
(2b)を固定する締付固定板(6)と、前記可動締付板(5)を
金属薄板(2)の張設方向(T)に移動させる締結具(7)とで
構成されている」ことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の態様】以下、本発明を図示実施例に従っ
て詳述する。導光板(図示せず)を射出成形する金型は、
通常、雄型と雌型とで構成され、型締された金型キャビ
ティ(図示せず)内に例えばアクリル樹脂のような導光板
成形材料を射出するものであるが、図の実施例は、導光
板の出光面または反射面に凹面形状を付与する雄型(A)
で、コア部(1a)が凸曲面状、即ち、かまぼこ型に形成さ
れ、その表面が金型キャビティ面(1)としての鏡面状に
仕上げられている。勿論、金型キャビティ面(1)の形状
は、かまぼこ型に限られず製造される導光板の用途に合
わせて適宜の形状とられるもので、本実施例では前述の
ようにかまぼこ型に仕上げられている。
【0010】図1〜3の実施例では、金属薄板(2)の一
端(2a)は金型(A)の一方の側端(1b)に固定され、その他
端(2b)に「張設機構(3)」を取り付けた例を示すが、勿
論、これに限られず、図6に示すように両側に「張設機
構(3)」を取り付けてもよい。まず、図1〜3の実施例
を説明する。前記コア部(1a)の一方のサイドから金属薄
板取付部(1b)が延びており、反対側のサイドから張設機
構取付部(1c)が延びている。金属薄板取付部(1b)には金
属薄板(2)の一方の端部をねじ止めするネジ孔(10)が複
数個螺設されており、張設機構取付部(1c)にも張設機構
(3)の締結具(7)を取り付けるためのネジ孔(11)が螺設さ
れている。
【0011】(20)は、金属薄板(2)の一方の端部(2a)を
金属薄板取付部(1b)に取り付ける取付プレートで前記ネ
ジ孔(10)に合わせて通孔(14)が穿設されている。
【0012】雄型(A)に張設される鏡面仕上げされた金
属薄板(2)は、鏡面ステンレス板、磨き鋼板、鏡面真鍮
あるいは銅板などが用いられる。そして前記金属薄板
(2)の両端には取り付け用の通孔(12)(13)が穿設されて
いる。
【0013】張設機構取付部(1c)には張設機構(3)が取
り付けられるようになっており、図2〜3は張設機構
(3)の第1実施例である。前記張設機構(3)は、コア部(1
a)の凸曲面の母線(X)に平行にて凸曲面状金型キャビテ
ィ面(1)の端部傾斜面(4)に沿って移動する可動締付板
(5)と、前記可動締付板(5)に金属薄板(2)の他方のこの
端部(2b)を固定する締付固定板(6)と、前記可動締付板
(5)を金属薄板(2)の張設方向(T)に移動させる締結具(7)
とで構成されており、可動締付板(5)にはネジ孔(11)に
合わせて長孔(15)が形成されている。
【0014】可動締付板(5)は細長い板状の部材で、そ
の一方の側面が凸曲面状金型キャビティ面(1)の端部傾
斜面(4)に合わせて斜めに形成されており、凸曲面状金
型キャビティ面(1)の端部傾斜面(4)に接して移動するよ
うに形成されている。他方の側辺の下面には張設機構取
付部(1c)に当接する当接部(5a)が突設されている。可動
締付板(5)は前述のように端部傾斜面(4)に合わせて斜め
に移動するため、締結具(7)の挿入孔は長孔(15)であ
る。更に、金属薄板(2)の他方の端部(2b)を次に述べる
締付固定板(6)にて可動締付板(5)に固定するためのネジ
孔(16)が螺設されている。
【0015】(6)は、可動締付板(5)に金属薄板(2)の他
方の端部(2b)を固定するための細長い板状の締付固定板
で、前記ネジ孔(16)に合わせて通孔(18)が螺設され、更
に、締結具(7)のボルト頭が入り込む通孔(19)が穿設さ
れている。
【0016】しかして、表面が鏡面状態に仕上げられた
金属薄板(2)の一方の端部を金属薄板取付部(1b)に沿わ
せ、その上から取付プレート(20)をあてがい、ボルト(2
1)にて固着する。そして金属薄板(2)を凸曲面状金型キ
ャビティ面(1)に沿わせた後、金属薄板(2)の他端(2b)を
可動締付板(5)と締付固定板(6)とで挟み、ボルト(22)で
固定する。然る後、締結具(7)を可動締付板(5)の長孔(1
5)に挿入し、ネジ孔(11)に螺装する。締結具(7)を締め
付けで行くと、凸曲面状金型キャビティ面(1)の端部傾
斜面(4)に接している可動締付板(5)の傾斜面が前記端部
傾斜面(4)を滑ると共に当接部(5a)を支点として次第に
締め込まれてゆき、金属薄板(2)が凸曲面状金型キャビ
ティ面(1)上に適切な張力(本実施例では0.03〜0.5
%程度の伸びを与えることができる張力)を以て張設さ
れるまで締め込んでいく。
【0017】このように、凸曲面状金型キャビティ面
(1)上に金属薄板(2)を張設すると、次に金属薄板(2)の
鏡面状表面にサンドブラストまたはショットブラストを
行い、微細凹凸によるグラデーションを形成する。この
雄型(A)を用いて前述のように導光板を射出成形しその
性能チェックを行う。性能チェックの結果が不満足であ
れば、金属薄板(2)を新しいものに代え、前述の作業を
満足な結果が得られるまで繰り返す。なお、前記金属薄
板(2)には張力が加えられた状態で射出成形を行うので
密着性がよく、ある程度凸曲面状金型キャビティ面(1)
への熱伝導がある程度スムーズに行われ、且つ前記張力
により熱い樹脂に接触して金属薄板(2)が熱膨張したと
しても凸曲面状金型キャビティ面(1)から金属薄板(2)が
浮き上がってブカブカするようなことがない。
【0018】また、金属薄板(2)の鏡面状表面にサンド
ブラストまたはショットブラストを行い、微細凹凸によ
るグラデーションを予め形成しておき、これを用いるよ
うにしてもよい。
【0019】図4は本発明の第2実施例で、L型の可動
締付板(5)にて金属薄板(2)の張設方向に張力をかける場
合である。
【0020】図5は、金属薄板(2)をバネ(30)の弾発力
を使用して張設する場合である。図からわかるように、
金属薄板(2)の張接方向(T)に配設された締結具(7)を金
型(A)の取付部(1d)に設けた取付孔(31)に挿通し、締結
具(7)に螺着したナット(32)と取付部(1d)との間にバネ
(30)を配設し、バネ(30)の弾発力によって金属薄板(2)
に張力を加える。こうすることで金属薄板(2)の高温樹
脂との接触による熱膨張によって金属薄板(2)が伸びた
としも常に一定の力が張設力として金属薄板(2)に加わ
ることになるので張設力に過不足なく好ましい。
【0021】図6は、金属薄板(2)を両側から張設機構
(3)にて引張する場合である。従って、金属薄板(2)は一
方の側を固定し、他方の側を張設機構(3)にて引張する
場合と両側から引張する場合とがある。
【0022】
【発明の効果】本発明は、微細凹凸グラデーションパタ
ーンを形成する凸曲面にその表面が鏡面仕上げされた金
属薄板を使用するので、金属薄板を張り代えるだけで微
細凹凸グラデーションパターン形成用の鏡面仕上げ表面
を簡単に得ることができ、試作段階での手間を省ききわ
めてスピーディーに試作を完了させることができる。ま
た、前記金属薄板に必要な張力を加えているので、射出
成形時の熱い樹脂が接触して熱膨張を生じても常に凸曲
面に密着して成形品の離型時に金属薄板がブカブカせ
ず、金属薄板を使用しても成形性を損なうようなことは
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雄型に金属薄板を張設したときの斜視
【図2】図1のX−X線断面図
【図3】図1のY−Y線断面図
【図4】図1の第2実施例のX−X線断面図
【図5】本発明の右半分だけを記載した他の実施例の一
部切欠正面図
【図6】本発明の更に他の実施例の一部切欠正面図
【符号の説明】
(1) 金型キャビティ面 (2) 金属薄板 (T) 張設方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 勝 愛媛県新居浜市西原町2丁目4番34号 日 泉化学株式会社 (72)発明者 首藤 卓三 愛媛県新居浜市西原町2丁目4番34号 日 泉化学株式会社 (72)発明者 中橋 純男 愛媛県新居浜市新田町3丁目7番17号 日 本ケミテック株式会社内 Fターム(参考) 4F202 AA21 AF01 AG05 AH73 AJ02 CA11 CD23 CD30 CK11 CK43 CR03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凸曲面を有する金型キャビティ
    面に、その表面が鏡面仕上げされた金属薄板を金属薄板
    の張設方向に張力を加えて脱着可能に張設し、然る後、
    前記金属薄板の鏡面仕上げされた表面にブラスト処理を
    行って微細凹凸グラデーションパターンを形成すること
    を特徴とする導光板製造用金型の鏡面曲面製造方法。
  2. 【請求項2】 その表面が鏡面仕上げされた金
    属薄板にブラスト処理を行って微細凹凸グラデーション
    パターンを形成し、然る後、凸曲面を有する金型キャビ
    ティ面に前記微細凹凸グラデーションパターンが形成さ
    れた金属薄板を金属薄板の張設方向に張力を加えて脱着
    可能に張設することを特徴とする導光板製造用金型の鏡
    面曲面製造方法。
  3. 【請求項3】 金型キャビティ面が凸曲面に形
    成されている導光板製造用金型と、凸曲面状金型キャビ
    ティ面に張設される鏡面仕上げされ、次工程でブラスト
    処理によって微細凹凸グラデーションパターンが形成さ
    れる金属薄板或いは既にブラスト処理によって微細凹凸
    グラデーションパターンが形成されている金属薄板と、
    金型キャビティ面の少なくとも一方のサイドに設置さ
    れ、前記凸曲面の母線に平行にて前記金属薄板に張設方
    向の張力を付与する張設機構とで構成されていることを
    特徴とする導光板製造用金型。
  4. 【請求項4】 張設機構が、凸曲面状金型キャ
    ビティ面の端部傾斜面に沿って移動する可動締付板と、
    前記可動締付板に金属薄板の端部を固定する締付固定板
    と、前記可動締付板を金属薄板の張設方向に移動させる
    締結具とで構成されていることを特徴とする請求項3に
    記載の導光板製造用金型。
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