JP2004082437A - Light guide plate forming apparatus and light guide plate forming method - Google Patents

Light guide plate forming apparatus and light guide plate forming method Download PDF

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Abstract

【課題】射出成形機によって成形された被成形用導光板の側面に残るゲート痕や、押出成形装置により押出成形され切断された被成形用導光板の切断面に対して、簡単でランニングコストのかからない機構により、平滑化やパターン成形等の仕上成形を可能にする。
【解決手段】被成形用導光板Bの表面B2および裏面B3のいずれか一方または双方に当接して被成形用導光板Bを保持するための保持手段8cと、被成形用導光板Bの少なくとも一側面B1を成形するための側面成形手段8aとから構成され、側面成形手段8aは、被成形用導光板Bの側面B1に対して直接に面当接する加圧部であるスタンパ26と、そのスタンパ26を加熱する加熱機構である抵抗加熱される基板部24と、被成形用導光板Bの側面B1に対して略直角方向に加圧する加圧機構である加圧用シリンダ15とを有し、被成形用導光板Bの側面B1に対して仕上成形を行う。
【選択図】        図3
An object of the present invention is to reduce a gate mark remaining on a side surface of a light guide plate to be molded formed by an injection molding machine and a cut surface of a light guide plate to be molded extruded and cut by an extrusion molding device, at a low running cost. A finishing mechanism such as smoothing and pattern molding is made possible by a mechanism that does not work.
A holding means (8c) for holding one or both of a front surface (B2) and a back surface (B3) of a light guide plate (B) to hold the light guide plate (B), and at least one of the light guide plates (B). A side surface forming means 8a for forming one side surface B1; the side surface forming means 8a is a stamper 26 which is a pressurizing portion which comes into direct contact with the side surface B1 of the light guide plate B to be formed; It has a substrate portion 24 that is resistance-heated as a heating mechanism for heating the stamper 26, and a pressing cylinder 15 that is a pressing mechanism that presses in a direction substantially perpendicular to the side surface B1 of the light guide plate B for molding. Finish molding is performed on the side surface B1 of the light guide plate B to be molded.
[Selection diagram] Fig. 3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一次成形された被成形用導光板の側面に対し、加圧部を直接当接させ、加圧・加熱して導光板の側面の仕上成形を行う導光板成形装置および導光板成形方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来導光板の成形は、スタンパが取付けられた金型を有する射出成形機を用いた射出成形や、押出成形装置を用いて押出成形され切断された樹脂板にプリズムシートを貼付する方法によって行われている。
しかしながら前者の射出成形機による射出成形方法は、スタンパによる転写を良好にするためには金型の設定温度を高くする必要があり、その結果キャビテイ内における成形品の冷却が完了し、成形品を取出可能となるまでに時間がかかるという問題があった。また射出成形機により導光板を射出成形する場合、一般にゲート位置は成形される導光板の側面側に設けらることになるので、成形完了後にゲート痕を磨き装置により精度よく磨いてゲート痕をなくす必要があった。また、押出成形装置により押出成形された樹脂板にプリズムシートを貼付する方法は、プリズムシートが高価であるという問題があるとともに、プリズムシートを貼付ける装置を別途設ける必要があった。
【0003】
そこで、前記した両者の問題点を解決するものとして、特開2001−133772号公報、特開2001−300954号公報に記載されるように、一次成形された樹脂板を用いてプレス成形装置により二次成形を行い、導光板を得るものが知られている。
ところが、特開2001−133772号に記載されたプレス成形装置は、一次成形された樹脂板に対して表面および裏面方向からのみ加圧を行うものであった。よって前記公報のプレス成形装置は、導光板の入光面になる側面方向からの加圧を行うことはできず、更に上型と下型の接合面にバリが発生する等の問題が起きる可能性もあった。また特開2001−300954号に記載されたプレス成形装置は、一次成形された導光板であるフープ材に対して表面および裏面方向から加圧を行うものであり、成形品の側面には依然としてつなぎ部が残っており、つなぎ部を切断工程により切断した際に切断痕が残るという問題があった。
【0004】
また一次成形された樹脂板を加工して導光板を得る成形方法において、一次成形された被成形用導光板の側面の加工を行うものとしては、特開2001−296429号公報に記載されたものが知られている。
前記公報によれば、一次成形された被成形用導光板の側面に転写パッドを押圧してプリズムシート等の転写材を転写することが記載されている。しかしながら前記公報は、高価なプリズムシートを貼り付けるものであり、常に係員がシートの残量をチェックし、シートの補充をする必要があった。また前記公報は、導光板の側面に側面反射層を設けるものに限られ、ゲート痕の仕上成形や、入光面の平滑仕上成形を行うことを目的としたものではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、射出成形機によって成形された被成形用導光板の側面に残るゲート痕や、押出成形装置により押出成形され切断された被成形用導光板の切断面に対して、簡単でランニングコストのかからない機構により、平滑化やパターン成形等の仕上成形を可能にすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の導光板成形装置は、被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に当接して被成形用導光板を保持するための保持手段と、被成形用導光板の少なくとも一側面を成形するための側面成形手段とから構成されており、側面成形手段としては、被成形用導光板の側面に対して直接に面当接する加圧部と、その加圧部を加熱する加熱機構と、その加圧部により被成形用導光板の側面に対して略直角方向に加圧する加圧機構とを有し、被成形用導光板の側面に対して仕上成形することを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の導光板成形装置は、請求項1において、側面成形手段の加圧部として被成形用導光板の少なくとも一側面にパターンを転写可能または平滑面を形成可能なスタンパが取付けられ、前記スタンパにより被成形用導光板の側面に仕上成形をすることを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の導光板成形装置は、請求項1または請求項2において、側面成形手段として、所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤と、その冷却盤に平行に設けられ加圧部を有する加熱板と、加熱板を1回の成形サイクル中に冷却盤に対して当接と離隔させることのできる加熱板移動機構とが設けられ、加熱板の温度を急速に低下させつつ被成形用導光板の側面仕上をすることができることを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の導光板成形装置は、請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、被成形用導光板を保持する保持手段として同じ位置か、または保持手段とは別の位置に、被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に当接して、被成形用導光板を成形可能な表裏面成形手段が設けられており、その表裏面成形手段には、パターンを転写可能または平滑面を形成可能なスタンパによって形成される加圧部と、その加圧部を加圧する加圧機構と、その加圧部により被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に対して略直角方向に加圧可能な加圧機構とを有し、前記スタンパにより被成形用導光板の表面および/裏面にも仕上成形を行うことができることを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の導光板成形装置は、搬送される被成形用導光板の表面および/裏面に当接し前記被成形用導光板を保持する保持手段と、該保持手段に保持された被成形用導光板の少なくとも一側面を直接加圧可能な側面加圧用ローラとから構成されており、側面加圧用ローラは、被成形用導光板の側面の長手方向に対して略直角方向に設けられた回転軸の周囲に設けられ前記被成形用導光板の前記一側面に当接および加圧可能な加圧外周面を有する回転ローラと、回転ローラの加圧外周面を加熱可能な加熱機構を有し、回転ローラにより被成形用導光板の側面に仕上成形をすることができることを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の導光板成形方法は、前記請求項2の導光板成形装置を用いて、被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方を保持するとともに、被成形用導光板の少なくとも一側面に対してパターンを転写可能および平滑面を形成可能なスタンパを当接させて加熱、加圧して、被成形用導光板の側面に仕成形することができることを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の導光板成形方法は、前記請求項3の導光板成形装置を用いて、被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に対してパターンまたは平滑面を形成可能なスタンパを当接させて加熱、加圧する同時にか、または前記スタンパによる加熱、加圧開始前か開始後のいずれかのタイミングで被成形用導光板の少なくとも一側面を加熱、加圧して、被成形用導光板を成形し、被成形用導光板の側面と表面および裏面のいずれか一方または双方にほぼ並行して成形をすることができることを特徴とする。
【0013】
請求項8に記載の導光板成形方法は、内部に連続回転可能なスクリュが設けられ前方にダイスを有する押出成形装置に樹脂原料を供給し、ダイスから連続して同一断面を有する樹脂板を押出成形して、その樹脂板を切断して被成形用導光板を得て、その被成形用導光板の側面の切断面を請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の導光板成形装置によって仕上成形することができることを特徴とする。
【0014】
請求項9に記載の導光板成形方法は、射出成形機の射出装置に樹脂原料を供給して可塑化計量し、射出装置からキャビティの一側面に形成されたゲートを介して溶融樹脂をキャビティ内に射出充填し、溶融樹脂をキャビティ内で冷却して、ゲート部付近で分離して被成形用導光板を得て、その被成形用導光板の一側面のゲート痕を請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の導光板成形装置により仕上成形することができることを特徴とする。
【0015】
請求項10に記載の導光板成形方法は、請求項6ないし請求項9のいずれか1項において、被成形用導光板の仕上成形される側面が導光板の入光面であり、入光面の仕上成形を行うことができることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図1ないし図4を参照して説明する。図1は、本発明の導光板成形装置の全体図である。図2は、本発明の導光板成形装置の表裏面成形装置の断面図である。図3は、本発明の導光板成形装置の側面成形装置の断面図である。図4は、本発明の導光板成形装置の側面成形装置の一部断面平面図である。
【0017】
図1により本発明の実施の形態における導光板成形装置1の成形ラインの概要について説明する。この実施の形態の導光板成形装置1は、押出成形装置3により押出成形された帯状の樹脂板Aを切断装置5により切断して、一次成形された被成形用導光板Bを得、前記被成形用導光板Bの少なくとも一側面B1に仕上成形を行う。本発明において被成形用導光板Bとは、導光板Cを成形するための一次成形された樹脂板を指す。そして被成形用導光板Bの側面B1とは、導光板Cの入光面等となる長手方向を有する小面積の矩形面を指し、表面(おもて面)B2とは、導光板の出光面となる大面積の矩形面を指し、裏面とはその反対側の矩形面を指す(図2を参照)。
【0018】
図1において、右側に位置する樹脂原料供給装置2は、樹脂原料を乾燥し、押出成形装置3のホッパ3aに自動供給する機構を有する。押出成形装置3は、前記樹脂原料供給装置2から供給された樹脂原料をバレル3b内部の連続回転可能なスクリュ(図示せず)によって溶融して、前方に設けられたダイス3cから帯状の樹脂板Aとして引取装置4の上に押出す。引取装置4は、押出された帯状の樹脂板Aの移動速度と同期して移動可能であり、帯状の樹脂板Aを切断装置5に供給する。
【0019】
切断装置5は、前記引取装置4によって供給された帯状の樹脂板Aを切断して被成形用導光板Bを得るために設けられ、上下方向に移動可能であり加熱された切断刃5aを有している。切断装置5は、被成形用導光板Bの所定長さに合せて帯状の樹脂板Aを切断するためにストッパ板5bを有する。また切断装置5は、送られてくる帯状の樹脂板Aの移動速度と切断装置5が同期して移動しながら切断できるように同期駆動装置5cを有している。なお切断装置5については、切削用バイト、加熱されたピアノ線、ウォータージェット等によって帯状の樹脂板Aの切断を行うものでもよく、更には後述する表裏面成形装置7における成形と同時に帯状の樹脂板Aを切断するものでもよい。
【0020】
切断された被成形用導光板Bは、コンベア上を移載装置6の下方に搬送される。移載装置6は、その搬入側移載機6aによって被成形用導光板Bを表裏面成形装置7の成形位置7bに搬入する。または移載装置6の搬出側移載機6bによって前記成形位置7bから次の側面成形装置8に被成形用導光板Bを搬出する。この実施の形態では移載装置6の搬出側移載機6bには、被成形用導光板Bを90℃水平方向に回転する回転機構が設けられている。
【0021】
表裏面成形装置7には、表裏面成形手段7aが配設され、被成形用導光板Bの表面B2および裏面B3に対して略直角方向に加圧成形可能に設けられている。この実施の形態では表裏面成形装置7は、表面B2および裏面B3の双方に成形を行うが、表面B2または裏面B3のいずれか一方のみに成形を行うものでもよい。またこの実施の形態では表裏面成形装置7は、後述する側面成形装置8の前に側面成形装置8の保持手段8cとは別に配設されているが、側面成形装置8と同じ位置に設けられたものでもよい。その場合表裏面成形装置7は、側面成形装置8の保持手段8cの役割も有する。また表裏面成形装置7は、側面成形装置8の後工程に配設されたものでもよい。更には本発明においては、表裏面成形装置7は必須の装置ではない。なおこの表裏面成形装置7の構成については後で詳述する。
【0022】
側面成形装置8には、側面成形手段8aが配設され、被成形用導光板Bの側面B1に対して略直角方向に加圧可能に設けられている。この実施の形態において側面成形装置8は、コンベア上に被成形用導光板Bの成形位置8bが設けられ、保持手段8cによって被成形用導光板Bを保持した上で、成形位置8bの両側に設けられた側面成形手段8aによって被成形用導光板Bの側面B1に対して加熱および冷却して加圧成形を行う。この側面成形装置8についても後で詳述する。前記側面成形装置8の後工程には、CCDカメラ等から構成される検査装置9が配設され、検査装置9により良品とされた導光板Cは、積込装置10によって箱詰される。
【0023】
なおこの実施の形態の導光板成形装置1の成形ラインにおいては、ライン上を送られる被成形用導光板Bの姿勢は、表面B2およびその裏面B3が垂直方向に向けられ、側面B1が水平方向に向けられており、その状態で側面成形装置8等により成形がなされるが、側面B1を垂直方向に向けた姿勢で各成形を行うものであってもよく、途中で被成形用導光板Bの姿勢を変更するものであってもよい。またこの実施の形態では配設されていないが、表裏面成形装置7、および側面成形装置8の前工程には、被成形用導光板Bを赤外線等によりプレヒートする予熱装置を配設してもよい。
【0024】
次に本発明の表裏面成形装置7について図2により詳しく説明する。表裏面成形装置7は、被成形用導光板Bの出光面である表面B2および出光面の裏面である裏面B3いずれか一方または双方の仕上成形するための装置である。なおこの実施の形態において表裏面成形装置7は、表面B2および裏面B3の両方に対して成形を行う。
表裏面成形装置7は、ベッド11の上に下型12が配設されている。またベッド11上に立設されたタイバー13を介して上盤14がベッド11と対向して配設されている。上盤14には加圧機構である加圧用シリンダ15が固定され、加圧用シリンダ15に内挿されたラム16には上型17が前記下型12と対向して固定されている。よって表裏面成形装置7は、前記加圧用シリンダ15の駆動により下型12と上型17との間で被成形用導光板Bの表面B2および裏面B3に対して略直角方向から加圧可能に設けられている。
【0025】
表裏面成形装置7の下型12と上型17は、ほぼ同一構造をしているので、下型12について説明すると、下型12には、冷却媒体が流通可能な通孔18を有する平板状の冷却盤19が設けられている。冷却盤19の通孔18には、図示しない冷却媒体供給手段から、温度調整された冷却媒体が供給され、冷却盤19は所定の温度に温度制御可能に設けられている。そして冷却盤19の表面には、耐熱ゴムからなるクッション材20が貼付けられている。更に冷却盤19には、加熱板移動機構である加熱板移動用シリンダ21,21がそのロッド22,22を上型17に向けた方向に固定され、前記加熱板移動用シリンダ21,21のロッド22,22には前記冷却盤19と平行に加熱板23の基板部24が固定されている。よって下型12は、加熱板移動用シリンダ21,21のロッド22,22を伸長させると、加熱板23と冷却盤19は所定の間隔に離隔され、ロッド22,22を退縮させると加熱板23と冷却盤19は当接されるよう設けられている。
【0026】
加熱板23は、基板部24と、基板部24の表面側(冷却盤19とは反対側)に耐熱ゴムからなるクッション材25と、クッション材25の表面側に貼付けられた被成形用導光板Bの裏面B3に対する加圧部であるスタンパ26とからなっている。この実施の形態ではスタンパ26には、被成形用導光板Bの裏面B3に対してパターンが転写可能な細かい凹凸パターンが形成されているが、平滑面が形成可能に鏡面が形成されたスタンパ26でもよい。また上型17についても、前記のどちらのスタンパ26を取付けてもよい。そして加熱板23の加熱機構としては、この実施の形態では基板部24が抵抗加熱板からなっており、基板部24の両側には電極24a,24bが取付けられ、前記電極24a,24bを介して基板部24に通電されることにより基板部24が加熱されるよう構成されている。なお加熱板23の加熱機構は、スタンパ26を抵抗加熱板としてもよく、別途ゴムヒータやカートリッジヒータを設けたものでもよい。よって加熱板23は、前記した構成により一成形サイクル中の冷却盤19との離隔時に、加熱板23の基板部24が抵抗加熱されることにより急速に加熱される。また加熱板23は、冷却盤19との当接時に、基板部24に対する通電を停止して急速に冷却可能に設けられている。
【0027】
次に側面成形装置8について、図1、図3、図4により詳しく説明する。この実施の形態では側面成形装置8は、被成形用導光板Bを搬送するベルトコンベア31の搬送経路上に設けられている。ベルトコンベア31は公知なものであり、前方側(前工程側)と後方側(後工程側)に配設されたプーリ32a,32aと、プーリ32b,32bとの間に2本の搬送用ベルト33,33が平行に張設されている。そして搬送用ベルト33,33には被成形用導光板Bが載置可能であり、電動機34の間欠駆動によって搬送ベルト用33,33上に載置された被成形用導光板Bを間欠移動可能に設けられている。
【0028】
そして搬送用ベルト33,33の搬送経路上の被成形用導光板Bの成形位置8bの下方には、側面成形装置8のベース板35がフレーム36によって水平に固定されている。そして前記ベース板35における搬送用ベルト33,33の間には、ゴム板からなるクッション材37が貼付けられた保持板38が、ベース板35に固定されたシリンダ39によって昇降可能に取付けられている。そして保持板38は、前記シリンダ39を伸長させた際にその上面が搬送用ベルト33,33の上面とほぼ同じ高さとなり、被成形用導光板Bの裏面B3に当接可能に設けられている。そして保持板38には、搬送用ベルト33,33と平行に2列に吸引孔40が貫通形成されている。また保持板38の裏面側の吸引孔40には可撓性の管路41aが接続され、前記複数の可撓性の管路41aは1本のメイン管路41bに集約され一側に設けられたバキューム装置55に接続されている。また搬送用ベルト33,33の間の保持板38の前方側には前記搬送用ベルト33,33上を搬送されてくる被成形用導光板Bを所定位置に停止させるためのストッパ板42がフレーム36に固定されたシリンダ43により昇降可能に設けられている。そしてそれら保持板38、ストッパ板42、およびバキューム装置55等から被成形用導光板Bを成形位置8bに保持する保持手段8cが構成されている。なお保持手段8cについては、バキューム装置55がなく保持板38のみからなるものであってもよい。更に搬送用ベルト33,33が保持手段8cであり、側面成形手段8aが搬送用ベルト33,33と同期して移動しながら、被成形用導光板Bの側面B1の成形を行うものでもよい。
【0029】
そして前記被成形用導光板Bの搬送方向とは略直角方向であって前記保持板38の両側には、被成形用導光板Bの少なくとも一側面B1を加圧可能な側面成形手段8aがそれぞれ配設されている。一側の側面成形手段8aについて説明すると、前記ベース板35上の保持板38が設けられた位置の一側には、加圧機構である加圧用シリンダ44,44が被成形用導光板Bの成形位置8bに向けてロッド45,45を進退可能に固定されている。そして加圧用シリンダ44,44のロッド45,45には冷却盤46が固定されている。そして冷却盤46の側面は前記ベース板35に前記ロッド45の進退方向と平行に設けられたガイド部材47,47によってガイドされており、前記冷却盤46は被成形用導光板Bの搬送方向と略直角方向に移動可能に設けられている。また冷却盤46の前面は平板状に形成され、その内部には冷却媒体が流通可能な通孔48が形成されている。冷却盤46の通孔48には、図示しない冷却媒体供給装置から冷却媒体が供給され、冷却盤46は、所定の温度に温度制御されるよう設けられている。
【0030】
また図4に示されるように冷却盤46の両端側には加熱板移動機構である加熱板移動用シリンダ49,49が前記加圧用シリンダ44,44と同方向にロッド50,50が移動可能に固定されている。そして加熱板移動用シリンダ49,49のロッド50,50には加熱板51の基板部52が前記冷却盤46と平行に固定されている。よって加熱板移動用シリンダ49のロッド50を伸長させると、加熱板51と冷却盤46は所定の間隔に離隔され、ロッド50を退縮させると加熱板51と冷却盤46は当接されるよう設けられている。また加熱板移動用シリンダ49のストロークは、前記した加圧用シリンダ44のストロークより所定分だけ短く設けられている。
【0031】
また加熱板51は、被成形用導光板Bの側面B1に直接に面当接可能な加圧部を有している。この実施の形態では加圧部は、被成形用導光板Bの側面B1にパターンを転写可能なスタンパ53から形成されており、スタンパ53はゴム板からなるクッション材54を介して前記基板部52に取付けられている。ただし加圧部を形成するスタンパ53は、この実施の形態のようにパターンを形成するためのものでなく、被成形用導光板Bの側面B1の入光面を平滑に形成するための鏡面からなるスタンパ53であってもよい。また加熱板51には、スタンパ53を取付けずに基板部52の前面が加圧部となるようにしてもよい。
【0032】
そして加熱板51の加熱手段は、この実施の形態では前記した表裏面成形装置7と同様に、基板部52が抵抗加熱板からなっており、基板部52の両側に電極が取付けられ、通電されることにより加熱されるよう構成されている。なお加熱板51の加熱手段は、スタンパ53を抵抗加熱板としてもよく、別途ゴムヒータやカートリッジヒータを設けたものでもよい。よって加熱板51は、前記した構成により一成形サイクル中に冷却盤46に対して当接および離隔可能に設けられている。そして加熱板51は、冷却盤46と離隔され、加熱板51の基板部52が抵抗加熱されることにより急速に加熱される。また加熱板51は、基板部52に対する通電を停止するとともに冷却盤46と当接されることにより急速に冷却可能に設けられている。また側面成形装置8の他側の側面成形手段8aについては、一側の側面成形手段8aとベルトコンベア31の中心線を境に対称的に配置されている。そして側面成形手段8aは、一側と他側の加熱板移動用シリンダ49を前進駆動した際に被成形用導光板Bの一側と他側の側面B1,B1に対してほぼ同時に加熱板51,51の加圧部であるスタンパ53,53が当接するよう設けられている。
【0033】
なおこの側面成形装置8、または上記の表裏面成形装置7については真空室を形成して、真空室内で前記成形を行うようにしてもよい。更にこの側面成形装置8、または上記の表裏面成形装置7に用いられるシリンダは油圧シリンダでもエアシリンダでもよく、またシリンダの代わりに電動機によって冷却盤や加熱板等を移動させるようにしてもよい。
【0034】
次のこの導光板成形装置1による導光板成形方法について記載する。この実施の形態で導光板Cの成形に用いられる樹脂は、アクリルであるが、本発明にはその他ポリカーボネートやシクロオレフィンポリマー等が用いられる。押出成形装置3のダイス3cから導光板Cの断面形状にほぼ一致した形状に押出された帯状の樹脂板Aは、切断装置5によって導光板Cの長さと略一致した長さに切断される。切断装置5によって切断されコンベア上を搬送されてきた被成形用導光板Bは、移載装置6の搬入側移載機6aによって吸着され、表裏面成形装置7の成形位置7bに搬入される。この際表裏面成形装置7の下型12と上型17の加熱板23および加熱板23に取付けられたスタンパ26は、それぞれ加熱板移動用シリンダ21,21のロッド22,22が伸長されることにより冷却盤19から離隔されており、基板部24が抵抗加熱されることによって160℃に加熱されている。
【0035】
被成形用導光板Bが成形位置7bに搬入され、下型12のスタンパ26に被成形用導光板Bの裏面B3が載置されると、下型12と上型17の加熱板移動用シリンダ21,21が退縮され加熱板23と冷却盤19が当接される。同時に基板部24に対する通電を停止することにより加熱板23は、冷却が開始される。またそれとほぼ同時に加圧用シリンダ15のラムが下降して、被成形用導光板Bの表面(おもて面)B2と上型17のスタンパ26についても直接に面当接がなされる。そして被成形用導光板Bは、下型12のスタンパ26と上型17のスタンパ26との間で、3MPaで120秒間を加圧がなされる。この加圧成形の間に加熱板23のスタンパ26の温度は、冷却盤19と加熱板23との当接により前記の160℃から50℃に冷却が進行する。よって被成形用導光板Bの表層部は、成形当初に加熱板23の温度が、アクリル樹脂の熱変形温度(ASTM  D638(1.82MPa))である90℃ないし100℃より高温であることにより変形が進行し、成形終了時に加熱板23の温度が前記熱変形温度より下降していることにより、形状が安定した状態で成形が完了する。
【0036】
なお本発明の導光板成形方法において、被成形用導光板Bに加えられる圧力は0.5MPaないし5MPa程度が好適な範囲であり、加圧時間は60秒ないし150秒程度が好適な範囲である。そして加熱板23の温度は、成形当初120℃ないし160℃が望ましい。これは成形される樹脂の熱変形温度(ASTM  D638(1.82MPa))よりも、10℃ないし70℃高い温度である。よって例えば使用される樹脂がポリカーボネートの場合、その熱変形温度(ASTM  D638(1.82MPa))は、135℃程度であるから、その場合成形当初のスタンパの温度は、145℃ないし205℃程度が適切な温度となる。また平滑面を形成可能なスタンパの場合は上記温度から20℃ないし40℃低い成形開始温度での成形が可能である。
【0037】
またこの表裏面成形装置7を用いた別の成形方法としては、下型12の加熱板23のスタンパ26の上に被成形用導光板Bを載置した後、加熱板移動用シリンダ21をすぐに退縮させずに、加圧用シリンダ15のみを所定位置まで下降させ、冷却盤19と加熱板23が離隔した状態で所定時間、スタンパ26と被成形用導光板Bの表面B2および裏面B3を当接させるようにしてもよい。そして所定時間経過後、加熱板移動用シリンダ21を退縮させ、加熱板23と冷却盤19を当接させ、基板部24に対する通電を停止して加熱板23のスタンパ26の温度を低下させつつスタンパ26により加圧を行う。
そして表裏面成形装置7は、上記のいずれかの方法により被成形用導光板Bに対する転写成形が完了すると、加圧用シリンダ15のラム16の上昇とともに上型17が上昇され、上型17のスタンパ26と被成形用導光板Bの表面B2とが離隔される。そして次に表面B2および裏面B3に転写成形の完了した被成形用導光板Bは、移載装置6の搬出側移載機6bにより成形位置7bから搬出され、側面成形装置8に向けて移載される。この際に被成形用導光板Bの向きは、水平方向に90°回転され、被成形用導光板Bの切断装置5によって切断された側面B1が搬送方向に対して直角方向に向けられるよう姿勢変更がなされる。
【0038】
そして姿勢変更された被成形用導光板Bは、側面成形装置8のベルトコンベア31の搬送用ベルト33,33上に載置され、成形位置8bである保持板38の上に運ばれる。搬送用ベルト33,33により被成形用導光板Bが移動される際、側面成形装置8のストッパ板42は上昇位置にあり、搬送された被成形用導光板Bはその前端がストッパ板42に当接して成形位置8bに停止する。被成形用導光板Bが成形位置8bに搬入完了し停止したことが図示しない光電管等の検出装置によって検出されると、シリンダ39が伸長し、保持板38の上面を被成形用導光板Bの裏面B3に当接させ、バキューム装置55によって吸引を行う。これらにより被成形用導光板Bは、側面成形装置8の保持手段8cによって保持される。
側面成形装置8の側面成形手段8aは、成形位置8bに被成形用導光板Bが搬入されるまで、加熱板移動用シリンダ49,49のロッド50,50が伸長して加熱板51と冷却盤46が離隔されるとともに加熱板51の基板部52に通電され、スタンパ53が加熱された状態で待機している。そして成形位置8bに被成形用導光板Bが搬入完了されると、加圧用シリンダ44,44のロッド45,45が伸長され被成形用導光板Bの側面B1に対して加熱板51,51のスタンパ53,53をそれぞれ直接に面当接させる。この際ほぼ同時に加熱板移動用シリンダ49,49は退縮され、加熱板51の基板部52と冷却盤46は当接され、基板部52への通電は停止され、加熱板51の冷却が開始される。この際の側面成形装置8の側面成形手段8aの成形条件等は、上記に記載した表裏面成形装置7の表裏面成形手段7aと同様である。
【0039】
そして上記により被成形用導光板Bの側面B1,B1には、良好に転写成形が行われる。側面成形装置8は、上記の転写成形が完了すると、加圧用シリンダ44のロッド45の退縮とともに加熱板51,51のスタンパ53,53が側面B1,B1から離隔される。
そして側面成形装置8は、保持手段8cであるバキューム装置55を解除するとともに保持板38とストッパ板42を下降させ、ベルトコンベア31の搬送用ベルト33,33を駆動させて次工程に側面B1、表面B2、および裏面B3の仕上成形の完了した導光板Cを送る。その後導光板Cは、検査装置9で検査され、良品は積込装置10によってコンテナに箱詰される。
【0040】
なお本発明において導光板成形装置1は、被成形用導光板Bを保持しつつ被成形用導光板Bの少なくとも一側面B1を加圧することがその目的であり、他のバリエーションのものであってもよい。例えば図示は省略するが、射出成形機の射出装置に樹脂原料を供給して可塑化計量し、射出装置からキャビティの一側面に形成されたゲートを介して溶融樹脂をキャビティ内に射出充填して、溶融樹脂をキャビティ内で冷却し、ゲート部付近で分離して被成形用導光板Bを得たものを側面成形装置8において仕上成形してもよい。その場合射出成形機によって成形された被成形用導光板Bの一側面B1には、ゲート痕が残っているから、側面成形装置8の加圧部を平滑なものを用いることにより、ゲート痕を解消することができる。よって例えば楔型導光板の射出成形の場合、現在はキャビティ内への溶融樹脂の射出充填を良好にできる肉厚側の入光面にゲートを設けることは回避されているが、肉厚側の入光面にゲートを設けても、ゲート痕の処理を簡単に行うことができる。
【0041】
また導光板成形装置1は、上記のような成形ラインを形成するものでなく、他の場所で製造した被成形用導光板Bを、本発明の側面成形装置8に搬入し、被成形用導光板Bの側面仕上を行うのみのであってもよい。更に成形される被成形用導光板Bの側面仕上のみを行う場合は、被成形用導光板Bを複数枚数を重ね、同時に複数枚数の被成形用導光板Bの側面B1の仕上成形を行うようにしてもよい。そして楔型の被成形用導光板Bを重ねる場合は、肉厚部と肉薄部を交互に重ねるようにしてもよい。更に本発明によって成形される被成形用導光板Bは、研磨による側面仕上の時間短縮の点から比較的肉厚で大型のものが想定されているが、成形される被成形用導光板Bは前記に限定されず、小型で薄肉のものであってもよく、その場合は水平方向に複数枚数の被成形用導光板Bを並べて側面B1の仕上と、表面B2および裏面B3の仕上を同時に行ってもよい。更にまた本発明によって成形される被成形用導光板Bは、側面B1に爪部等の凹凸が形成されたものであり、凹凸を有する爪部等を前記した表裏面成形装置7や、側面成形装置8によって仕上成形するものでもよい。
【0042】
次に第二の実施の形態について図5により説明する。
第二の実施の形態の導光板成形装置61は、被成形用導光板Bの表裏面成形装置7と側面成形装置8を同じ位置で成形可能にひとつの装置に組み込んだ例である。ベッド62の上に下型63が配設され、下型63に対向して上型64が配設されている点は、前記図1ないし図4に示される実施の形態の導光板成形装置1と同じである。第二の実施の形態の導光板成形装置61は、下型63に設けられた冷却盤65の上にゴム板からなるクッション材66を介してゴムヒータ67が貼付けられており、前記ゴムヒータ67の上面にスタンパ68が貼付けられている。また上型64も同様の構成に設けられている。また上型64には加圧用シリンダ70に内挿されたラム71が固定されている。そしてこれらの下型63、上型64、および加圧用シリンダ70等から表裏面成形手段69が構成されている。表裏面成形手段69は、加圧用シリンダ70に内挿されたラム71を下降させることにより、被成形用導光板Bの表面B2および裏面B3のいずれか一方または双方にスタンパ68によって加圧成形を行うことができる。そして表裏面成形手段69のスタンパ68は、加圧成形の途中で前記ゴムヒータ67への通電を停止することにより冷却可能に設けられている。
【0043】
またベッド62上における下型63の側方には、加圧用シリンダ73が配設されている。そして加圧用シリンダ73のロッド74には、冷却盤75,75が固定されている。そして冷却盤75,75は、ベッド62に固定されたガイド部材76,76にガイドされて被成形用導光板Bの側面B1に対して略直角方向に進退移動可能に設けられている。冷却盤75,75についても下型63の冷却盤65と同様に、ゴム板からなるクッション材77,77を介してゴムヒータ78,78が貼付けられており、前記ゴムヒータ78,78の上面にスタンパ79,79が貼付けられている。そしてこれらの加圧用シリンダ73,73、冷却盤75,75、およびスタンパ79,79等から側面成形手段72が構成されている。そして側面成形手段72は、加圧用シリンダ73,73を駆動させて、被成形用導光板Bの側面B1にスタンパ79,79によって、加圧成形を行うことができる。そして側面成形手段72のスタンパ79は、加圧成形の途中で前記ゴムヒータ78への通電を停止することにより冷却可能に設けられている。
よって上記の構成により導光板成形装置61は、表裏面成形手段69による被成形用導光板Bの表面B2と裏面B3への成形と、側面成形手段72による被成形用導光板Bの側面B1への成形をほぼ同時に行うことができる。
【0044】
なおこの第二の実施の形態における導光板成形装置61についても、図1ないし図4に示される実施の形態の導光板成形装置1のように、加熱板と冷却盤を離隔可能に別個に配設することも可能である。その場合は、一方の成形装置が被成形用導光板Bに対して加圧保持状態(加熱板と冷却盤が当接され、加圧手段である加圧シリンダによって被成形用導光板Bに加圧がなされる状態)となってから、他方の加熱板を被成形用導光板Bの面に当接させた方が良好な成形が行われる。また第二の実施例は、加圧部を構成するスタンパ68について、パターンを転写可能なスタンパと平滑面を形成可能なスタンパのどちらの種類のスタンパ68でも取付可能である点や、或いはスタンパ68を設けなくても良い点、また加熱手段の種類等についても図1ないし図4に示される実施の形態の導光板成形装置1と同様である。更にこの第二の実施の形態の導光板成形装置61については、冷却手段を設けずに加熱手段のみを設けるようにしてもよい。その場合、加圧部の温度は、成形される樹脂の熱変形温度(ASTM  D638(1.82MPa))より、10℃ないし20℃程度高い温度とすることが望ましい。
【0045】
次に第三の実施の形態について図6により説明する。第三の実施の形態の導光板成形装置81は、被成形用導光板Bの側面B1に側面加圧用ローラである回転ローラ82によって加圧を行い、仕上成形を行うものである。第三の実施の形態の場合は、被成形用導光板Bが移動されている途中に回転ローラ82によって側面B1等への加圧が行われる。よって成形される被成形用導光板Bは、押出成形装置3から押出しされた帯状の樹脂板Aの状態で成形を行ってもよく、以下の説明では帯状の樹脂板Aを成形する例について説明する。
【0046】
帯状の樹脂板Aがその側面A1を上下にして押出されてくる経路上には、第三の実施の形態の導光板成形装置81が設けられている。導光板成形装置81は、帯状の樹脂板Aの搬送経路を取囲むようにフレーム83が構成され、前記左右側のフレーム83a,83bからは内側に向けて保持用ローラ84の保持用フレーム85a,85bがそれぞれ水平方向に形成されている。そして前記フレーム85a,85bの間には保持用ローラ84の支軸86が回転可能に軸支され、前記支軸86には保持用ローラ84が固着されている。保持用ローラ84の外周面87はゴムからなっており、ゴムの弾性力により帯状の樹脂板Aの表面A2と裏面A3に当接され、帯状の樹脂板Aを保持する。なお切断された被成形用導光板Bを第三の実施の形態の導光板成形装置81で成形する場合は、被成形用導光板Bを移動させるために保持用ローラ84を回転駆動させる電動機を設けることが望ましい。
【0047】
前記フレーム83の上側のフレーム83cと下側のフレーム83dには、帯状の樹脂板Aの側面A1に加圧を行う側面加圧用ローラである回転ローラ82の取付部88が弾性体であるバネ89を介して取付けられている。取付部88は、断面コ字状の形状をしており、押出成形装置3から押出しされた帯状の樹脂板Aの側面A1の移動方向に対して平面視略直角方向には回転ローラ82の支軸90が回転可能に軸支されている。そして前記支軸90には、回転ローラ82が固着され、回転ローラ82の外周は、帯状の樹脂板Aの側面A1に当接し、前記バネ89の作用により帯状の樹脂板Aの側面A1を加圧可能な加圧外周面91となっている。そして回転ローラ82の加圧外周面91は、図示しないヒータ等の加熱機構により加熱可能に設けられている。なお、前記支軸90については取付部88に対して回転不能とし、回転ローラ82を支軸90に対して回転可能に設けてもよい。
【0048】
この実施の形態では回転ローラ82の加圧外周面91は、帯状の樹脂板Aの側面A1を平滑にするために、平坦な形状となっている。しかし加圧外周面91は、帯状の樹脂板Aの側面A1にグルーブを形成するために凹凸が形成されたものでもよい。また回転ローラ82については、搬送方向に複数の対の回転ローラ82を配設するようにしてもよい。その場合搬送方向前方に配設される回転ローラ82は、熱伝導を良くするために加圧外周面91を平坦形状にし、搬送方向後方に配設される回転ローラ82には、凹凸を設けるようにしてもよい。更に搬送方向前方に配設される回転ローラ82の加熱温度を高くし、搬送方向後方に配設される回転ローラ82の加熱温度を前方の回転ローラ82の加熱温度よりも相対的に低くし、帯状の樹脂板Aを冷却するようにしてもよい。なおこの第三の実施の形態の導光板成形装置81についても、帯状の樹脂板Aや被成形用導光板Bの姿勢は側面A1が水平方向に設けられたものでもよい。
【0049】
【発明の効果】
本発明の導光板成形装置は、被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に当接して被成形用導光板を保持するための保持手段と、被成形用導光板の少なくとも一側面を成形するための側面成形手段とから構成されており、側面成形手段としては、被成形用導光板の側面に対して直接に面当接する加圧部と、その加圧部を加熱する加熱機構と、その加圧部により被成形用導光板の側面に対して略直角方向に加圧する加圧機構とを有しているので、被成形用導光板の側面に対して前記側面成形手段を当接させて加圧成形することができる。よって従来の装置のように、プリズムシートを購入し別途設けた貼付け装置にその都度セットする必要がなく、被成形用導光板の側面に簡単かつ廉価にパターン成形等の仕上成形が可能となった。
【0050】
また特に肉厚で側面の面積が大きい導光板においては、従来機械的な手段により磨き成形を行っていたので、時間がかかるとともに、粉塵等により作業場の環境に問題があったが、本発明により精度よく簡単かつ粉塵等を発生させずに仕上成形が可能となった。更に射出成形機によって成形された被成形用導光板の側面に残るゲート痕を簡単に解消することができるようになったことにより、被成形用導光板の入光面にゲートを設けることが可能となった。
【0051】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導光板成形装置の全体図である。
【図2】本発明の導光板成形装置の表裏面成形装置の断面図である。
【図3】本発明の導光板成形装置の側面成形装置の断面図である。
【図4】本発明の導光板成形装置の側面成形装置の一部断面平面図である。
【図5】本発明の第二の実施の形態の導光板成形装置の断面図である。
【図6】本発明の第三の実施の形態の導光板成形装置の断面図である。
【符号の説明】
1 ……… 導光板成形装置
2 ……… 樹脂原料供給装置
3 ……… 押出成形装置
3a …… ホッパ
3b …… バレル
3c …… ダイス
4 ……… 引取装置
5 ……… 切断装置
5a …… 切断刃
5b,42 …… ストッパ板
5c …… 同期駆動装置
6 ……… 移載装置
6a …… 搬入側移載機
6b …… 搬出側移載機
7 ……… 表裏面成形装置
7a ……… 表裏面成形手段
7b,8b …… 成形位置
8 ……… 側面成形装置
8a,72 …… 側面成形手段
8c …… 保持手段
9 ……… 検査装置
10 …… 積込装置
11,62 …… ベッド
12,63 …… 下型
13 …… タイバー
14 …… 上盤
15,44,70,73 …… 加圧用シリンダ
16,71 …… ラム
17,64 …… 上型
18,48 …… 通孔
19,46,65,75 …… 冷却盤
20,25,37,54,66,77 …… クッション材
21,49 …… 加熱板移動用シリンダ
22,45,50,74 …… ロッド
23,51 …… 加熱板
24,52 …… 基板部
26,53,68,79 …… スタンパ
31 …… ベルトコンベア
32a,32b …… プーリ
33 …… 搬送用ベルト
34 …… 電動機
35 …… ベース板
36,83 …… フレーム
38 …… 保持板
39,43 …… シリンダ
40 …… 吸引孔
41a,41b…… 管路
47,76 …… ガイド部材
55 …… バキューム装置
61,81 …… 導光板成形装置
67,78 …… ゴムヒータ
82 …… 回転ローラ
84 …… 保持用ローラ
85a,85b …… 保持用フレーム
86,90 …… 支軸
87 …… 外周面
88 …… 取付部
89 …… バネ
91 …… 加圧外周面
A ……… 帯状の樹脂板
A1,B1 …… 側面
A2,B2 …… 表面(おもて面)
A3,B3 …… 裏面
B ……… 被成形用導光板
C ……… 導光板
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light guide plate forming apparatus and a light guide plate forming method in which a pressurizing portion is directly brought into contact with a side surface of a light guide plate to be molded which is primarily formed, and pressurizing and heating are performed to finish-mold the side surface of the light guide plate. It is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a light guide plate is formed by injection molding using an injection molding machine having a mold with a stamper attached thereto, or by sticking a prism sheet to a resin plate that has been extruded and cut using an extrusion molding apparatus. ing.
However, in the former injection molding method using an injection molding machine, it is necessary to raise the set temperature of the mold in order to improve the transfer by the stamper. As a result, the cooling of the molded product in the cavity is completed, and the molded product is cooled. There is a problem that it takes time to be able to take out. In addition, when the light guide plate is injection-molded by an injection molding machine, the gate position is generally provided on the side surface of the light guide plate to be molded. I needed to get rid of it. In addition, the method of attaching a prism sheet to a resin plate extruded by an extrusion molding apparatus has a problem that the prism sheet is expensive, and requires a separate device for attaching the prism sheet.
[0003]
In order to solve the above two problems, as described in JP-A-2001-133772 and JP-A-2001-300954, a press molding apparatus is used by using a primary molded resin plate. It is known that a light guide plate is obtained by performing subsequent molding.
However, the press molding apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-133772 presses the primary molded resin plate only from the front and back directions. Therefore, the press forming apparatus disclosed in the above publication cannot perform pressure from the side surface direction which becomes the light incident surface of the light guide plate, and furthermore, problems such as generation of burrs on the joint surface between the upper mold and the lower mold may occur. There was also nature. The press molding apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-300954 presses a hoop material, which is a primary molded light guide plate, from the front and back directions, and still connects the hoop material to the side surface of the molded product. There is a problem in that a portion remains and a cut mark remains when the connecting portion is cut in the cutting step.
[0004]
Further, in a molding method of processing a primary molded resin plate to obtain a light guide plate, as a method of processing a side surface of a primary molded light guide plate to be molded, a method described in JP-A-2001-296429 is used. It has been known.
The publication describes that a transfer pad such as a prism sheet is transferred by pressing a transfer pad against a side surface of a light guide plate to be molded which is primarily formed. However, in the above publication, an expensive prism sheet is attached, and it is necessary for an attendant to always check the remaining amount of the sheet and replenish the sheet. Further, the above publication is limited to the one in which a side reflection layer is provided on the side surface of the light guide plate, and is not intended to perform finish forming of a gate mark or smooth finish forming of a light incident surface.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a gate mark remaining on a side surface of a light guide plate to be molded formed by an injection molding machine, a guide for molding formed and cut by an extrusion molding device. An object of the present invention is to enable finish forming such as smoothing and pattern forming to be performed on a cut surface of a light plate by a simple and low-cost mechanism.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The light guide plate forming apparatus according to claim 1, wherein the holding unit is configured to hold the light guide plate to be formed in contact with one or both of the front surface and the back surface of the light guide plate to be formed, and the light guide plate to be formed. Side molding means for molding at least one side surface of the light guide plate, as the side surface molding means, a pressurizing portion directly in contact with the side surface of the light guide plate to be molded, and the pressurizing portion It has a heating mechanism for heating, and a pressing mechanism for pressing the side surface of the light guide plate for molding in a direction substantially perpendicular to the side surface of the light guide plate for molding, and performs finish molding on the side surface of the light guide plate for molding. Features.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the light guide plate forming apparatus according to the first aspect, a stamper capable of transferring a pattern or forming a smooth surface is attached to at least one side surface of the light guide plate to be molded as a pressing portion of the side surface forming means. The finish molding is performed on the side surface of the light guide plate to be molded by the stamper.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a light guide plate forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the side surface forming means is a flat cooling plate whose temperature is controlled to a predetermined temperature, and an additional member provided in parallel with the cooling plate. A heating plate having a pressure portion, and a heating plate moving mechanism capable of bringing the heating plate into contact with and separating from the cooling plate during one molding cycle, while rapidly lowering the temperature of the heating plate. It is characterized in that the light guide plate for molding can be finished on the side surface.
[0009]
In the light guide plate forming apparatus according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the light guide plate forming apparatus is located at the same position as the holding means for holding the light guide plate to be molded or at a different position from the holding means. Surface or back surface forming means capable of forming a light guide plate to be formed is provided in contact with one or both of the front surface and the back surface of the light guide plate to be formed. A pressing portion formed by a stamper capable of forming a transferable or smooth surface, a pressing mechanism for pressing the pressing portion, and either one of the front surface and the back surface of the light guide plate for molding by the pressing portion or It has a pressure mechanism capable of pressing both at substantially right angles, and the stamper can also perform finish molding on the front and / or back surfaces of the light guide plate to be molded.
[0010]
The light guide plate forming apparatus according to claim 5, wherein the holding means holds the light guide plate to be formed in contact with the front and / or back surface of the light guide plate to be transferred, and the work held by the holding means. And a side surface pressing roller capable of directly pressing at least one side surface of the light guide plate, and the side surface pressure roller is provided in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the side surface of the light guide plate to be molded. A rotating roller provided around a rotating shaft and having a pressurized outer peripheral surface capable of contacting and pressing the one side surface of the light guide plate to be molded, and a heating mechanism capable of heating the pressurized outer peripheral surface of the rotary roller. Further, it is characterized in that finish molding can be performed on the side surface of the light guide plate to be molded by the rotating roller.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for forming a light guide plate, wherein the light guide plate forming apparatus according to the second aspect is used to hold one or both of the front surface and the rear surface of the light guide plate to be molded, and to form the light guide plate for molding. A stamper capable of transferring a pattern and forming a smooth surface can be brought into contact with at least one side surface of the light guide plate, and heated and pressed to form a side surface of the light guide plate to be molded.
[0012]
According to the light guide plate forming method of the present invention, a pattern or a smooth surface can be formed on one or both of the front surface and the back surface of the light guide plate to be molded by using the light guide plate forming device of the third embodiment. Heating and pressurizing at least one side surface of the light guide plate to be molded at the same time as before or after the start of the heating and pressurizing by the stamper. The light guide plate for molding is formed, and the light guide plate for molding can be formed substantially parallel to one or both of the side surface, the front surface, and the rear surface.
[0013]
In the light guide plate molding method according to the eighth aspect, a resin material is supplied to an extrusion molding apparatus having a continuously rotatable screw provided therein and having a die in front thereof, and a resin plate having the same cross section is continuously extruded from the die. The light guide plate according to any one of claims 1 to 4, wherein the light guide plate for molding is obtained by molding and cutting the resin plate to obtain a light guide plate for molding. It is characterized in that it can be finish-formed by an apparatus.
[0014]
In the light guide plate molding method according to the ninth aspect, a resin raw material is supplied to an injection device of an injection molding machine, plasticization measurement is performed, and the molten resin is supplied from the injection device into the cavity through a gate formed on one side surface of the cavity. Injection molding, cooling the molten resin in the cavity, separating the molten resin in the vicinity of the gate to obtain a light guide plate for molding, and forming a gate mark on one side of the light guide plate for molding. 4. The finish molding can be performed by the light guide plate molding apparatus according to any one of 4.
[0015]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the light guide plate forming method according to any one of the sixth to ninth aspects, wherein the side surface of the light guide plate to be molded is a light entrance surface of the light guide plate, and the light entrance surface is provided. Is characterized in that the finish molding can be performed.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall view of a light guide plate forming apparatus of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the front and back surface forming device of the light guide plate forming device of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a side molding device of the light guide plate molding device of the present invention. FIG. 4 is a partial sectional plan view of a side molding device of the light guide plate molding device of the present invention.
[0017]
An outline of a molding line of the light guide plate molding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the light guide plate forming apparatus 1 of this embodiment, a strip-shaped resin plate A extruded by the extrusion forming apparatus 3 is cut by a cutting device 5 to obtain a light guide plate B for molding which is primarily formed. Finish molding is performed on at least one side surface B1 of the molding light guide plate B. In the present invention, the light guide plate B to be molded refers to a primary molded resin plate for molding the light guide plate C. The side surface B1 of the light guide plate B to be molded refers to a rectangular surface of a small area having a longitudinal direction which is a light incident surface or the like of the light guide plate C, and the front surface (front surface) B2 is light emission of the light guide plate. It refers to a large-area rectangular surface serving as a surface, and the back surface refers to the opposite rectangular surface (see FIG. 2).
[0018]
In FIG. 1, the resin material supply device 2 located on the right side has a mechanism for drying the resin material and automatically supplying the resin material to the hopper 3 a of the extrusion molding device 3. The extrusion molding device 3 melts the resin raw material supplied from the resin raw material supply device 2 by a continuously rotatable screw (not shown) inside the barrel 3b, and forms a strip-shaped resin plate from a die 3c provided in front. A is extruded on the take-up device 4 as A. The take-off device 4 is movable in synchronization with the moving speed of the extruded strip-shaped resin plate A, and supplies the strip-shaped resin plate A to the cutting device 5.
[0019]
The cutting device 5 is provided to cut the strip-shaped resin plate A supplied by the take-off device 4 to obtain a light guide plate B for molding, and has a cutting blade 5a that is movable in the vertical direction and is heated. are doing. The cutting device 5 has a stopper plate 5b for cutting the strip-shaped resin plate A in accordance with a predetermined length of the light guide plate B to be molded. Further, the cutting device 5 has a synchronous driving device 5c so that the moving speed of the belt-shaped resin plate A to be sent and the cutting device 5 can be cut while moving in synchronization. The cutting device 5 may be one that cuts the band-shaped resin plate A with a cutting tool, a heated piano wire, a water jet, or the like. The plate A may be cut.
[0020]
The cut light guide plate B to be molded is conveyed below the transfer device 6 on the conveyor. The transfer device 6 carries the light guide plate B to be molded into the molding position 7b of the front and back molding device 7 by the loading-side transfer device 6a. Alternatively, the light guide plate B to be molded is carried out from the molding position 7b to the next side molding device 8 by the carry-out side transfer machine 6b of the transfer device 6. In this embodiment, the unloading-side transfer device 6b of the transfer device 6 is provided with a rotation mechanism that rotates the light guide plate B to be formed in the horizontal direction at 90 ° C.
[0021]
The front and back forming device 7 is provided with front and back forming means 7a, and is provided so as to be capable of being press-formed in a direction substantially perpendicular to the front surface B2 and the back surface B3 of the light guide plate B to be formed. In this embodiment, the front and back molding device 7 performs molding on both the front surface B2 and the back surface B3, but may perform molding on only one of the front surface B2 and the back surface B3. Further, in this embodiment, the front and back molding device 7 is provided separately from the holding means 8c of the side molding device 8 before the side molding device 8 described later, but is provided at the same position as the side molding device 8. May be used. In that case, the front and back molding device 7 also has a role of the holding means 8c of the side molding device 8. Further, the front and back molding device 7 may be provided in a subsequent step of the side molding device 8. Furthermore, in the present invention, the front and back molding device 7 is not an essential device. The configuration of the front and back molding device 7 will be described later in detail.
[0022]
The side surface forming device 8 is provided with side surface forming means 8a, which is provided so as to be pressurizable in a direction substantially perpendicular to the side surface B1 of the light guide plate B to be formed. In this embodiment, the side molding device 8 is provided with a molding position 8b of the light guide plate B for molding on a conveyor, and holds the light guide plate B for molding by holding means 8c. Pressure molding is performed by heating and cooling the side surface B1 of the light guide plate B to be molded by the provided side molding means 8a. The side forming device 8 will be described later in detail. In the post-process of the side molding device 8, an inspection device 9 including a CCD camera or the like is provided, and the light guide plate C, which is determined as a good product by the inspection device 9, is packed in a box by the loading device 10.
[0023]
In the molding line of the light guide plate molding apparatus 1 of this embodiment, the posture of the light guide plate B to be molded sent on the line is such that the front surface B2 and the back surface B3 are vertically oriented, and the side surface B1 is horizontally oriented. In this state, the molding is performed by the side molding device 8 or the like. However, each molding may be performed with the side surface B1 oriented vertically, and the light guide plate B for molding may be formed in the middle. May be changed. Although not provided in this embodiment, a preheating device for preheating the light guide plate B to be molded by infrared rays or the like may be provided in a process preceding the front and back molding device 7 and the side molding device 8. Good.
[0024]
Next, the front and back forming apparatus 7 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The front and back surface forming device 7 is a device for finish-forming one or both of the front surface B2, which is the light emitting surface of the light guide plate B to be molded, and the back surface B3, which is the back surface of the light emitting surface. In this embodiment, the front and back molding device 7 performs molding on both the front surface B2 and the back surface B3.
The front and back molding device 7 has a lower mold 12 disposed on a bed 11. Further, an upper panel 14 is arranged to face the bed 11 via a tie bar 13 erected on the bed 11. A pressing cylinder 15 as a pressing mechanism is fixed to the upper plate 14, and an upper die 17 is fixed to a ram 16 inserted in the pressing cylinder 15 so as to face the lower die 12. Therefore, the front and back molding device 7 can press the front surface B2 and the back surface B3 of the light guide plate B to be molded between the lower mold 12 and the upper mold 17 in a direction substantially perpendicular to the lower mold 12 and the upper mold 17 by driving the pressurizing cylinder 15. Is provided.
[0025]
Since the lower die 12 and the upper die 17 of the front and back molding device 7 have substantially the same structure, the lower die 12 will be described. The lower die 12 has a flat plate shape having a through hole 18 through which a cooling medium can flow. Is provided. A cooling medium whose temperature has been adjusted is supplied from a cooling medium supply means (not shown) to the through hole 18 of the cooling board 19, and the cooling board 19 is provided to be able to control the temperature to a predetermined temperature. On the surface of the cooling board 19, a cushion material 20 made of heat-resistant rubber is stuck. Further, the heating plate moving cylinders 21 and 21 as the heating plate moving mechanism are fixed to the cooling plate 19 in a direction in which the rods 22 and 22 are directed toward the upper mold 17, and the rods of the heating plate moving cylinders 21 and 21 are fixed. A substrate portion 24 of a heating plate 23 is fixed to the cooling plates 19 and 22 in parallel with the cooling plate 19. Therefore, in the lower die 12, when the rods 22, 22 of the heating plate moving cylinders 21, 21 are extended, the heating plate 23 and the cooling plate 19 are separated at a predetermined interval, and when the rods 22, 22 are retracted, the heating plate 23 is retracted. And the cooling board 19 are provided so as to be in contact with each other.
[0026]
The heating plate 23 includes a substrate portion 24, a cushion material 25 made of heat-resistant rubber on the surface side of the substrate portion 24 (the side opposite to the cooling board 19), and a light guide plate to be molded attached to the surface side of the cushion material 25. B includes a stamper 26 which is a pressurizing portion for the back surface B3. In this embodiment, the stamper 26 has a fine concavo-convex pattern on which a pattern can be transferred to the back surface B3 of the light guide plate B to be molded. However, the stamper 26 having a mirror surface so that a smooth surface can be formed. May be. Either of the above stampers 26 may be attached to the upper die 17. As a heating mechanism of the heating plate 23, in this embodiment, the substrate portion 24 is formed of a resistance heating plate, and electrodes 24a and 24b are attached to both sides of the substrate portion 24, and are provided via the electrodes 24a and 24b. The substrate unit 24 is configured to be heated by being energized to the substrate unit 24. The heating mechanism of the heating plate 23 may be such that the stamper 26 is a resistance heating plate or a rubber heater or a cartridge heater is separately provided. Accordingly, the heating plate 23 is rapidly heated by the resistance heating of the substrate portion 24 of the heating plate 23 when the heating plate 23 is separated from the cooling plate 19 during one molding cycle. The heating plate 23 is provided so as to be able to rapidly cool by stopping the power supply to the substrate portion 24 when the heating plate 23 is in contact with the cooling board 19.
[0027]
Next, the side forming device 8 will be described in more detail with reference to FIGS. In this embodiment, the side molding device 8 is provided on a transport path of a belt conveyor 31 that transports the light guide plate B to be molded. The belt conveyor 31 is a publicly known one, and has two conveyor belts between pulleys 32a, 32a disposed on a front side (pre-process side) and a rear side (post-process side), and pulleys 32b, 32b. 33, 33 are stretched in parallel. The light guide plate B for molding can be placed on the conveyor belts 33, 33, and the light guide plate B for molding placed on the conveyor belts 33, 33 can be intermittently moved by intermittent driving of the electric motor 34. It is provided in.
[0028]
The base plate 35 of the side molding device 8 is horizontally fixed by a frame 36 below the molding position 8b of the light guide plate B to be molded on the transportation path of the transportation belts 33, 33. A holding plate 38 to which a cushion material 37 made of a rubber plate is attached is mounted between the transport belts 33 on the base plate 35 so as to be able to move up and down by a cylinder 39 fixed to the base plate 35. . When the cylinder 39 is extended, the upper surface of the holding plate 38 becomes substantially the same height as the upper surfaces of the transport belts 33, 33, and is provided so as to be able to abut on the rear surface B3 of the light guide plate B for molding. I have. The holding plate 38 has two rows of suction holes 40 formed in parallel with the transport belts 33, 33. A flexible conduit 41a is connected to the suction hole 40 on the back side of the holding plate 38, and the plurality of flexible conduits 41a are integrated into one main conduit 41b and provided on one side. Connected to the vacuum device 55. In front of the holding plate 38 between the transport belts 33, 33, a stopper plate 42 for stopping the light guide plate B to be molded conveyed on the transport belts 33, 33 at a predetermined position is provided with a frame. It is provided so as to be able to move up and down by a cylinder 43 fixed to 36. The holding plate 38, the stopper plate 42, the vacuum device 55 and the like constitute a holding means 8c for holding the light guide plate B to be formed at the forming position 8b. Note that the holding means 8c may be constituted by only the holding plate 38 without the vacuum device 55. Further, the conveying belts 33, 33 may be holding means 8c, and the side surface forming means 8a may form the side surface B1 of the light guide plate B for molding while moving in synchronization with the conveying belts 33, 33.
[0029]
A side surface forming means 8a which can press at least one side surface B1 of the light guide plate B for molding is provided on both sides of the holding plate 38 in a direction substantially perpendicular to the conveying direction of the light guide plate B for molding. It is arranged. The side forming means 8a on one side will be described. On one side of the position where the holding plate 38 is provided on the base plate 35, pressing cylinders 44, 44 serving as a pressing mechanism are provided on the light guide plate B for forming. The rods 45, 45 are fixed so as to be able to advance and retreat toward the molding position 8b. A cooling board 46 is fixed to the rods 45 of the pressurizing cylinders 44. The side surface of the cooling plate 46 is guided by guide members 47, 47 provided on the base plate 35 in parallel with the advancing and retreating direction of the rod 45. The cooling plate 46 is moved in the conveying direction of the light guide plate B to be molded. It is provided so as to be movable in a substantially right angle direction. The front surface of the cooling board 46 is formed in a flat plate shape, and a through hole 48 through which a cooling medium can flow is formed therein. A cooling medium is supplied to a through hole 48 of the cooling board 46 from a cooling medium supply device (not shown), and the cooling board 46 is provided so as to be controlled at a predetermined temperature.
[0030]
Further, as shown in FIG. 4, on both ends of the cooling board 46, heating plate moving cylinders 49, 49 serving as a heating plate moving mechanism can move rods 50, 50 in the same direction as the pressing cylinders 44, 44. Fixed. A substrate portion 52 of a heating plate 51 is fixed to the rods 50, 50 of the heating plate moving cylinders 49, 49 in parallel with the cooling plate 46. Therefore, when the rod 50 of the heating plate moving cylinder 49 is extended, the heating plate 51 and the cooling plate 46 are separated at a predetermined interval, and when the rod 50 is retracted, the heating plate 51 and the cooling plate 46 are provided to be in contact with each other. Has been. The stroke of the heating plate moving cylinder 49 is shorter than the stroke of the pressurizing cylinder 44 by a predetermined amount.
[0031]
In addition, the heating plate 51 has a pressing portion that can directly contact the side surface B1 of the light guide plate B for molding. In this embodiment, the pressing portion is formed of a stamper 53 capable of transferring a pattern to the side surface B1 of the light guide plate B to be molded, and the stamper 53 is connected to the substrate portion 52 via a cushion member 54 made of a rubber plate. Mounted on. However, the stamper 53 forming the pressurizing portion is not for forming a pattern as in this embodiment, but is formed from a mirror surface for forming a light incident surface of the side surface B1 of the light guide plate B for molding smoothly. Stamper 53 may be used. Further, the heating plate 51 may be configured such that the front surface of the substrate portion 52 serves as a pressing portion without attaching the stamper 53.
[0032]
In this embodiment, the heating means of the heating plate 51 has a configuration in which the substrate 52 is formed of a resistance heating plate, and the electrodes are attached to both sides of the substrate 52, as in the case of the front and back molding device 7 described above. It is configured to be heated by heating. As a heating means of the heating plate 51, the stamper 53 may be a resistance heating plate, or a rubber heater or a cartridge heater may be separately provided. Therefore, the heating plate 51 is provided so as to be able to contact and separate from the cooling board 46 during one molding cycle by the above-described configuration. The heating plate 51 is separated from the cooling board 46, and is rapidly heated by resistance heating of the substrate portion 52 of the heating plate 51. Further, the heating plate 51 is provided so as to be able to rapidly cool by stopping power supply to the substrate portion 52 and being brought into contact with the cooling plate 46. Further, the side forming means 8a on the other side of the side forming device 8 is arranged symmetrically with respect to the center line of the side forming means 8a on one side and the belt conveyor 31. When the cylinder 49 for moving the heating plate on one side and the other side is driven forward, the side surface forming means 8a substantially simultaneously applies the heating plate 51 to the side surface B1, B1 on one side and the other side of the light guide plate B for molding. , 51 are provided so as to be in contact with stampers 53, 53 which are pressurizing portions.
[0033]
A vacuum chamber may be formed for the side molding device 8 or the front and back molding device 7, and the molding may be performed in the vacuum chamber. Further, the cylinder used in the side molding device 8 or the front and back molding device 7 may be a hydraulic cylinder or an air cylinder, and the cooling plate and the heating plate may be moved by an electric motor instead of the cylinder.
[0034]
Next, a light guide plate forming method using the light guide plate forming apparatus 1 will be described. The resin used for molding the light guide plate C in this embodiment is acrylic, but other polycarbonates, cycloolefin polymers, and the like are used in the present invention. The strip-shaped resin plate A extruded from the die 3c of the extrusion molding device 3 into a shape substantially matching the cross-sectional shape of the light guide plate C is cut by the cutting device 5 into a length substantially matching the length of the light guide plate C. The light guide plate B to be molded cut by the cutting device 5 and conveyed on the conveyor is sucked by the carry-in transfer machine 6a of the transfer device 6 and carried into the molding position 7b of the front and back molding device 7. At this time, the heating plates 23 of the lower mold 12 and the upper mold 17 of the front and back molding device 7 and the stampers 26 attached to the heating plates 23 are such that the rods 22, 22 of the heating plate moving cylinders 21, 21 are extended. The substrate portion 24 is heated to 160 ° C. by resistance heating.
[0035]
When the light guide plate B for molding is carried into the molding position 7b and the back surface B3 of the light guide plate B for molding is placed on the stamper 26 of the lower mold 12, the heating plate moving cylinder of the lower mold 12 and the upper mold 17 is moved. The heating plate 23 and the cooling plate 19 are brought into contact with each other. At the same time, the heating of the heating plate 23 is started by stopping the power supply to the substrate 24. At about the same time, the ram of the pressurizing cylinder 15 is lowered, and the surface (front surface) B2 of the light guide plate B to be formed and the stamper 26 of the upper die 17 are directly brought into surface contact. Then, the light guide plate B to be molded is pressed at 3 MPa for 120 seconds between the stamper 26 of the lower mold 12 and the stamper 26 of the upper mold 17. During the pressing, the temperature of the stamper 26 of the heating plate 23 is reduced from 160 ° C. to 50 ° C. by the contact between the cooling plate 19 and the heating plate 23. Therefore, the surface layer portion of the light guide plate B to be molded has a temperature higher than 90 ° C. to 100 ° C. which is the heat deformation temperature (ASTM D638 (1.82 MPa)) of the acrylic resin at the beginning of molding. The deformation proceeds, and the temperature of the heating plate 23 falls below the thermal deformation temperature at the end of the molding, so that the molding is completed in a state where the shape is stable.
[0036]
In the light guide plate molding method of the present invention, the pressure applied to the light guide plate B to be molded is preferably in the range of about 0.5 MPa to 5 MPa, and the pressurization time is preferably in the range of about 60 seconds to 150 seconds. . The temperature of the heating plate 23 is desirably 120 ° C. to 160 ° C. at the beginning of molding. This is a temperature 10 ° C. to 70 ° C. higher than the heat distortion temperature (ASTM D638 (1.82 MPa)) of the resin to be molded. Therefore, for example, when the resin used is polycarbonate, its heat distortion temperature (ASTM D638 (1.82 MPa)) is about 135 ° C., and in this case, the temperature of the stamper at the beginning of molding is about 145 ° C. to 205 ° C. Appropriate temperature. In the case of a stamper capable of forming a smooth surface, molding can be performed at a molding start temperature 20 ° C. to 40 ° C. lower than the above temperature.
[0037]
Another molding method using the front and back molding device 7 is as follows. After the light guide plate B to be molded is placed on the stamper 26 of the heating plate 23 of the lower die 12, the heating plate moving cylinder 21 is immediately moved. Only the pressurizing cylinder 15 is lowered to a predetermined position without retracting, and the stamper 26 and the front surface B2 and the rear surface B3 of the light guide plate B for molding are pressed for a predetermined time while the cooling plate 19 and the heating plate 23 are separated. You may make it contact. After a lapse of a predetermined time, the heating plate moving cylinder 21 is retracted, the heating plate 23 is brought into contact with the cooling plate 19, the power supply to the substrate section 24 is stopped, and the temperature of the Pressurization is performed by 26.
When the transfer molding to the molding light guide plate B is completed by any of the above methods, the front and back molding device 7 raises the ram 16 of the pressing cylinder 15 and raises the upper die 17, and the stamper of the upper die 17 26 and the surface B2 of the light guide plate B to be formed are separated from each other. Then, the light guide plate B to be molded, which has been transfer-molded to the front surface B2 and the back surface B3, is unloaded from the molding position 7b by the unloading side transfer machine 6b of the transfer device 6, and transferred to the side surface forming device 8. Is done. At this time, the direction of the light guide plate B to be formed is rotated by 90 ° in the horizontal direction, and the side surface B1 of the light guide plate B to be cut by the cutting device 5 is oriented in a direction perpendicular to the transport direction. Changes are made.
[0038]
The light guide plate B to be molded whose posture has been changed is placed on the transport belts 33 of the belt conveyor 31 of the side surface molding device 8 and carried on the holding plate 38 at the molding position 8b. When the light guide plate B for molding is moved by the conveyor belts 33, 33, the stopper plate 42 of the side molding device 8 is in the raised position, and the front end of the light guide plate B for conveyance that has been conveyed becomes the stopper plate 42. It abuts and stops at the molding position 8b. When it is detected by a detection device such as a photoelectric tube (not shown) that the light guide plate B for molding is completely carried into the molding position 8b and stopped, the cylinder 39 is extended, and the upper surface of the holding plate 38 is moved to the position of the light guide plate B for molding. The suction device is brought into contact with the back surface B3 and suction is performed by the vacuum device 55. Thus, the light guide plate B to be molded is held by the holding means 8c of the side surface forming device 8.
The side forming means 8a of the side forming device 8 is configured such that the rods 50, 50 of the heating plate moving cylinders 49, 49 extend to extend the heating plate 51 and the cooling plate until the light guide plate B to be formed is carried into the forming position 8b. When the stamper 53 is heated, the substrate portion 52 of the heating plate 51 is energized, and the stamper 53 is on standby. When the light guide plate B for molding is completely loaded into the molding position 8b, the rods 45, 45 of the pressure cylinders 44, 44 are extended, and the heating plates 51, 51 are moved with respect to the side surfaces B1 of the light guide plate B for molding. The stampers 53 are directly brought into surface contact with each other. At this time, the heating plate moving cylinders 49 and 49 are retracted almost at the same time, the substrate portion 52 of the heating plate 51 is brought into contact with the cooling board 46, the power supply to the substrate portion 52 is stopped, and the cooling of the heating plate 51 is started. You. The molding conditions of the side molding means 8a of the side molding device 8 at this time are the same as those of the front and back molding means 7a of the front and back molding device 7 described above.
[0039]
As described above, the transfer molding is favorably performed on the side surfaces B1 and B1 of the light guide plate B to be molded. When the transfer molding is completed, the side forming device 8 separates the stampers 53, 53 of the heating plates 51, 51 from the side surfaces B1, B1 with the retraction of the rod 45 of the pressing cylinder 44.
Then, the side forming device 8 releases the vacuum device 55 which is the holding means 8c, lowers the holding plate 38 and the stopper plate 42, drives the transport belts 33, 33 of the belt conveyor 31, and moves the side surface B1, The light guide plate C in which the finish molding of the front surface B2 and the back surface B3 is completed is sent. Thereafter, the light guide plate C is inspected by the inspection device 9, and the non-defective product is packed in a container by the loading device 10.
[0040]
In the present invention, the light guide plate forming apparatus 1 has a purpose of pressing at least one side surface B1 of the light guide plate B for molding while holding the light guide plate B for molding, and is another variation. Is also good. For example, although not shown, a resin material is supplied to an injection device of an injection molding machine, plasticization is measured, and molten resin is injected and filled into the cavity from the injection device through a gate formed on one side surface of the cavity. Alternatively, the molten resin may be cooled in the cavity and separated near the gate portion to obtain the light guide plate B to be molded, and then subjected to finish molding in the side molding device 8. In this case, since a gate mark remains on one side surface B1 of the light guide plate B to be molded formed by the injection molding machine, the gate mark can be reduced by using a smooth pressing part of the side molding device 8. Can be eliminated. Therefore, for example, in the case of injection molding of a wedge-shaped light guide plate, it is currently avoided to provide a gate on the light-incident surface on the thick side, which makes it possible to satisfactorily inject and fill the molten resin into the cavity. Even if a gate is provided on the light incident surface, it is possible to easily process the gate mark.
[0041]
Further, the light guide plate forming apparatus 1 does not form the above-described forming line, but carries the light guide plate B to be molded manufactured in another place into the side molding apparatus 8 according to the present invention, and guides the light guide plate to be molded. Only the side surface finishing of the light plate B may be performed. Further, when performing only the side surface finishing of the light guide plate B to be molded, a plurality of light guide plates B to be molded are stacked, and the finish molding of the side surfaces B1 of the plurality of light guide plates B to be molded is performed at the same time. It may be. When the wedge-shaped light guide plates B to be molded are overlapped, the thick portions and the thin portions may be alternately overlapped. Further, the light guide plate B to be molded according to the present invention is assumed to be relatively thick and large in terms of shortening the time required for finishing the side surface by polishing. The present invention is not limited to the above, and may be small and thin. In this case, the finishing of the side surface B1 and the finishing of the front surface B2 and the back surface B3 are performed simultaneously by arranging a plurality of light guide plates B for molding in the horizontal direction. May be. Furthermore, the light guide plate B to be molded formed according to the present invention has a surface B1 on which irregularities such as a claw portion are formed. The finish molding may be performed by the device 8.
[0042]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The light guide plate forming device 61 of the second embodiment is an example in which the front and back surface forming device 7 and the side surface forming device 8 of the light guide plate B to be formed are incorporated in one device so that they can be formed at the same position. The lower die 63 is disposed on the bed 62, and the upper die 64 is disposed opposite the lower die 63. The light guide plate forming apparatus 1 of the embodiment shown in FIGS. Is the same as In the light guide plate forming apparatus 61 of the second embodiment, a rubber heater 67 is attached via a cushion member 66 made of a rubber plate on a cooling board 65 provided in a lower mold 63. Is attached to the stamper 68. The upper die 64 is also provided with the same configuration. A ram 71 inserted into the pressurizing cylinder 70 is fixed to the upper die 64. The lower and upper dies 63, the upper dies 64, the pressurizing cylinder 70, and the like constitute a front and back molding means 69. The front and back forming means 69 press-forms the stamping member 68 on one or both of the front surface B2 and the back surface B3 of the light guide plate B to be formed by lowering the ram 71 inserted in the pressing cylinder 70. It can be carried out. The stamper 68 of the front and back molding means 69 is provided so as to be cooled by stopping the power supply to the rubber heater 67 during the pressure molding.
[0043]
A pressurizing cylinder 73 is arranged on the side of the lower die 63 on the bed 62. Cooling boards 75, 75 are fixed to the rod 74 of the pressurizing cylinder 73. The cooling boards 75, 75 are provided so as to be able to advance and retreat in a direction substantially perpendicular to the side surface B1 of the light guide plate B to be molded while being guided by guide members 76, 76 fixed to the bed 62. As with the cooling plate 65 of the lower mold 63, rubber heaters 78, 78 are attached to the cooling plates 75, 75 through cushion members 77, 77 made of rubber plates, and stampers 79 are provided on the upper surfaces of the rubber heaters 78, 78. , 79 are affixed. The pressurizing cylinders 73, 73, cooling boards 75, 75, stampers 79, 79, and the like constitute a side forming means 72. Then, the side surface forming means 72 can drive the pressing cylinders 73 and 73 to perform pressure forming on the side surface B1 of the light guide plate B to be formed by the stampers 79 and 79. The stamper 79 of the side molding means 72 is provided so as to be cooled by stopping the power supply to the rubber heater 78 during the pressure molding.
Accordingly, the light guide plate forming apparatus 61 having the above-described configuration allows the front and back surface forming means 69 to form the light guide plate B for molding into the front surface B2 and the back surface B3, and the side surface forming means 72 to form the light guide plate B onto the side surface B1. Can be performed almost simultaneously.
[0044]
In the light guide plate forming apparatus 61 of the second embodiment, as in the light guide plate forming apparatus 1 of the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the heating plate and the cooling plate are separately disposed so as to be separated from each other. It is also possible to set up. In this case, one of the molding devices is pressed against the light guide plate B for molding (the heating plate and the cooling plate are in contact with each other, and the pressure is applied to the light guide plate B by a pressure cylinder serving as a pressing means. After the pressure is reached), better molding is performed when the other heating plate is brought into contact with the surface of the light guide plate B to be molded. The second embodiment is different from the first embodiment in that the stamper 68 constituting the pressurizing unit can be attached to either a stamper capable of transferring a pattern or a stamper capable of forming a smooth surface. And the type of heating means are the same as in the light guide plate forming apparatus 1 of the embodiment shown in FIGS. Further, in the light guide plate forming apparatus 61 of the second embodiment, only the heating means may be provided without providing the cooling means. In this case, it is desirable that the temperature of the pressurized portion is about 10 ° C. to 20 ° C. higher than the thermal deformation temperature (ASTM D638 (1.82 MPa)) of the resin to be molded.
[0045]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. The light guide plate forming apparatus 81 according to the third embodiment presses a side surface B1 of a light guide plate B to be formed by a rotating roller 82 as a side surface pressing roller to perform finish forming. In the case of the third embodiment, pressure is applied to the side surface B1 and the like by the rotating roller 82 while the light guide plate B for molding is being moved. Accordingly, the light guide plate B to be molded may be molded in a state of the band-shaped resin plate A extruded from the extrusion molding device 3. In the following description, an example in which the band-shaped resin plate A is molded will be described. I do.
[0046]
A light guide plate forming device 81 according to the third embodiment is provided on a path through which the band-shaped resin plate A is extruded with its side surface A1 up and down. In the light guide plate forming apparatus 81, a frame 83 is formed so as to surround a transport path of the band-shaped resin plate A, and holding frames 85a, 85a of holding rollers 84 are directed inward from the left and right frames 83a, 83b. 85b are formed in the horizontal direction, respectively. A support shaft 86 of a holding roller 84 is rotatably supported between the frames 85a and 85b, and the holding roller 84 is fixed to the support shaft 86. The outer peripheral surface 87 of the holding roller 84 is made of rubber, and is brought into contact with the front surface A2 and the back surface A3 of the band-shaped resin plate A by the elastic force of the rubber to hold the band-shaped resin plate A. When the cut light guide plate B to be molded is molded by the light guide plate molding device 81 of the third embodiment, an electric motor that rotationally drives the holding roller 84 to move the light guide plate B for molding is provided. It is desirable to provide.
[0047]
On the upper frame 83c and the lower frame 83d of the frame 83, a mounting portion 88 of a rotating roller 82 as a side surface pressing roller for pressing the side surface A1 of the belt-shaped resin plate A is provided with a spring 89 as an elastic body. Mounted through. The mounting portion 88 has a U-shaped cross section, and supports the rotating roller 82 in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the side surface A1 of the strip-shaped resin plate A extruded from the extrusion molding device 3. A shaft 90 is rotatably supported. A rotary roller 82 is fixed to the support shaft 90, and the outer periphery of the rotary roller 82 contacts the side surface A 1 of the band-shaped resin plate A, and the side surface A 1 of the band-shaped resin plate A is applied by the action of the spring 89. The pressurized outer peripheral surface 91 is pressurizable. The pressing outer peripheral surface 91 of the rotating roller 82 is provided so as to be heated by a heating mechanism such as a heater (not shown). Note that the support shaft 90 may not be rotatable with respect to the mounting portion 88, and the rotation roller 82 may be provided so as to be rotatable with respect to the support shaft 90.
[0048]
In this embodiment, the pressing outer peripheral surface 91 of the rotating roller 82 has a flat shape in order to smooth the side surface A1 of the belt-shaped resin plate A. However, the pressurized outer peripheral surface 91 may be formed by forming irregularities on the side surface A1 of the strip-shaped resin plate A in order to form a groove. As for the rotating roller 82, a plurality of pairs of rotating rollers 82 may be provided in the transport direction. In this case, the rotary roller 82 disposed in the front in the transport direction has a flat outer peripheral surface 91 for improving heat conduction, and the rotary roller 82 disposed in the rear in the transport direction has irregularities. It may be. Further, the heating temperature of the rotating roller 82 disposed in the front in the conveying direction is increased, and the heating temperature of the rotating roller 82 disposed in the rear in the conveying direction is relatively lower than the heating temperature of the front rotating roller 82, The belt-shaped resin plate A may be cooled. In the light guide plate forming apparatus 81 according to the third embodiment, the belt-like resin plate A and the light guide plate B for molding may have a posture in which the side surface A1 is provided in the horizontal direction.
[0049]
【The invention's effect】
The light guide plate forming apparatus according to the present invention includes: holding means for holding the light guide plate to be formed in contact with one or both of the front and back surfaces of the light guide plate to be formed; and at least one of the light guide plates to be formed. And a side-surface forming means for forming the side surface. The side-surface forming means includes a pressurizing portion directly in contact with the side surface of the light guide plate to be molded, and a heating device for heating the pressurizing portion. Mechanism and a pressurizing mechanism that presses the side surface of the light guide plate for molding in a direction substantially perpendicular to the side surface of the light guide plate for molding. It can be pressed and formed by contact. Therefore, unlike the conventional apparatus, it is not necessary to purchase a prism sheet and set it in a separately provided bonding apparatus each time, and finish molding such as pattern molding can be easily and inexpensively formed on the side surface of the light guide plate to be molded. .
[0050]
In particular, in the case of a light guide plate having a large thickness and a large side surface area, polishing and shaping is conventionally performed by mechanical means, so that it takes time, and there is a problem in the workplace environment due to dust and the like. Finish molding can be performed accurately and easily without generating dust and the like. Furthermore, gate marks remaining on the side surface of the light guide plate to be molded formed by the injection molding machine can be easily eliminated, so that a gate can be provided on the light incident surface of the light guide plate to be molded. It became.
[0051]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view of a light guide plate forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the front and back surface forming device of the light guide plate forming device of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a side molding device of the light guide plate molding device of the present invention.
FIG. 4 is a partial sectional plan view of a side molding device of the light guide plate molding device of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a light guide plate forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of a light guide plate forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Light guide plate forming device
2 ...... Resin raw material supply device
3 Extruder
3a ...... Hopper
3b ... barrel
3c ...... dice
4 ...... Taking-off device
5 ……… Cutting device
5a Cutting blade
5b, 42 ... Stopper plate
5c Synchronous drive device
6 ...... Transfer device
6a ...... Loading side transfer machine
6b …… Transportation side transfer machine
7 Front and back molding equipment
7a ... front and back molding means
7b, 8b ... molding position
8 …… side molding device
8a, 72 ... Side molding means
8c holding means
9 Inspection device
10 Loading device
11,62 ...... Bed
12,63 …… Lower mold
13 ...... Tie bar
14 ...... Upper stage
15, 44, 70, 73 ... Pressurizing cylinder
16,71… Ram
17, 64 ...... Upper mold
18,48… Through hole
19, 46, 65, 75 ... Cooling board
20, 25, 37, 54, 66, 77 Cushion material
21, 49 ...... Cylinder for moving heating plate
22, 45, 50, 74 ... rod
23, 51 ...... Heating plate
24, 52 ... board part
26, 53, 68, 79 ... Stamper
31 ...... Belt conveyor
32a, 32b ... pulley
33 …… Conveyor belt
34 …… Electric motor
35 ...... Base plate
36,83 …… Frame
38 ...... Holding plate
39, 43 ... Cylinder
40 ...... Suction hole
41a, 41b ... Pipe line
47, 76 ...... Guide member
55 Vacuum device
61, 81 ...... Light guide plate forming device
67, 78 ... Rubber heater
82 ...... Rotary roller
84 ...... Holding roller
85a, 85b ... Holding frame
86, 90… spindle
87 ...... Outer peripheral surface
88 ...... Mounting part
89 …… Spring
91 ...... Pressing outer peripheral surface
A: Band-shaped resin plate
A1, B1 ... side view
A2, B2 ... surface (front side)
A3, B3 ... back side
B ……… Light guide plate for molding
C ...... Light guide plate

Claims (10)

  1. 被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に当接し前記被成形用導光板を保持する保持手段と、
    該保持手段に保持された被成形用導光板の少なくとも一側面を成形可能な側面成形手段とからなり、
    該側面成形手段は、
    前記被成形用導光板の前記一側面に対して直接に面当接可能な加圧部と、
    該加圧部を加熱可能な加熱機構と、
    前記加圧部により前記被成形用導光板の前記一側面に対して略直角方向に加圧可能な加圧機構とを有することを特徴とする導光板成形装置。
    Holding means for holding the light guide plate for molding in contact with one or both of the front surface and the back surface of the light guide plate for molding,
    Side surface forming means capable of forming at least one side surface of the light guide plate to be formed held by the holding means,
    The side forming means,
    A pressurizing portion capable of directly abutting against the one side surface of the light guide plate for molding,
    A heating mechanism capable of heating the pressurizing unit,
    A light guide plate forming apparatus, comprising: a pressing mechanism capable of pressing the light guide plate to be molded in a direction substantially perpendicular to the one side surface of the light guide plate.
  2. 前記側面成形手段の加圧部は、
    被成形用導光板の前記一側面にパターンを転写可能または平滑面を形成可能なスタンパによって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の導光板成形装置。
    The pressurizing section of the side forming means,
    The light guide plate forming apparatus according to claim 1, wherein the light guide plate is formed by a stamper capable of transferring a pattern or forming a smooth surface on the one side surface of the light guide plate to be formed.
  3. 前記側面成形手段は、
    所定の温度に温度制御される平板状の冷却盤と、
    該冷却盤に平行に設けられ加圧部を有する加熱板と、
    前記加熱板を一成形サイクル中に前記冷却盤に対して当接および離隔可能な加熱板移動機構とが設けられたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の導光板成形装置。
    The side forming means,
    A plate-shaped cooling plate that is temperature-controlled to a predetermined temperature;
    A heating plate provided in parallel with the cooling plate and having a pressing portion,
    3. The light guide plate forming apparatus according to claim 1, further comprising: a heating plate moving mechanism capable of contacting and separating the heating plate from the cooling plate during one molding cycle.
  4. 前記被成形用導光板を保持する保持手段として、または前記保持手段とは別に、
    被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に当接し前記被成形用導光板を成形可能な表裏面成形手段が設けられ、
    該表裏面成形手段は、
    前記被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方にパターンを転写可能または平滑面を形成可能なスタンパによって形成される加圧部と、
    該加圧部を加熱可能な加熱機構と、
    前記加圧部により前記被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に対して略直角方向に加圧可能な加圧機構とを有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の導光板成形装置。
    As holding means for holding the light guide plate for molding, or separately from the holding means,
    Front and back surface forming means capable of forming the light guide plate for molding by contacting one or both of the front surface and the rear surface of the light guide plate for molding is provided,
    The front and back molding means,
    A pressing unit formed by a stamper capable of forming a smooth surface or a pattern transferable to one or both of the front surface and the back surface of the light guide plate for molding,
    A heating mechanism capable of heating the pressurizing unit,
    4. A pressure mechanism capable of pressing the light guide plate for molding in a direction substantially perpendicular to one or both of the front surface and the rear surface of the light guide plate for molding. The light guide plate molding apparatus according to any one of the above items.
  5. 搬送される被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に当接し前記被成形用導光板を保持する保持手段と、
    該保持手段に保持された被成形用導光板の少なくとも一側面を直接加圧可能な側面加圧用ローラとからなり、
    該側面加圧用ローラは、
    前記被成形用導光板の側面の長手方向に対して略直角方向に設けられた支軸と、該支軸の周囲に設けられ前記被成形用導光板の前記一側面に当接および加圧可能な加圧外周面を有する回転ローラと、
    該回転ローラの加圧外周面を加熱可能な加熱機構を有することを特徴とする導光板成形装置。
    Holding means for holding the light guide plate for molding by contacting one or both of the front and back surfaces of the light guide plate for molding to be conveyed,
    A side surface pressing roller capable of directly pressing at least one side surface of the light guide plate to be molded held by the holding means,
    The side pressure roller is
    A support shaft provided in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the side surface of the light guide plate for molding, and abutment and pressurization on the one side surface of the light guide plate for molding provided around the support shaft A rotating roller having a pressurized outer peripheral surface,
    A light guide plate forming device, comprising a heating mechanism capable of heating a pressurized outer peripheral surface of the rotating roller.
  6. 前記請求項2の導光板成形装置を用い、
    前記被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方を保持するとともに、
    前記被成形用導光板の少なくとも一側面に対してパターンを転写可能または平滑面を形成可能なスタンパを当接させて加熱、加圧し、
    前記被成形用導光板を成形することを特徴とする導光板成形方法。
    Using the light guide plate forming apparatus of claim 2,
    While holding either or both of the front and back surfaces of the light guide plate for molding,
    Heating and pressing a stamper capable of forming a smooth surface or transferring a pattern to at least one side surface of the light guide plate for molding,
    A method for forming a light guide plate, comprising forming the light guide plate for molding.
  7. 前記請求項3の導光板成形装置を用い、
    被成形用導光板の表面および裏面のいずれか一方または双方に対してパターンを転写可能または平滑面を形成可能なスタンパを当接させて加熱、加圧すると同時に、または前記スタンパによる加熱、加圧開始前か開始後に前記被成形用導光板の少なくとも一側面を加熱、加圧し、
    前記被成形用導光板を成形することを特徴とする導光板成形方法。
    Using the light guide plate forming apparatus of claim 3,
    Heating and pressing at the same time as applying a stamper capable of transferring a pattern or forming a smooth surface to one or both of the front surface and the back surface of the light guide plate for molding, and simultaneously heating or pressing by the stamper Heat or pressurize at least one side of the light guide plate for molding before or after the start,
    A method for forming a light guide plate, comprising forming the light guide plate for molding.
  8. 内部に連続回転可能なスクリュが設けられ前方にダイスを有する押出成形装置に樹脂原料を供給し、前記ダイスから連続して同一断面を有する樹脂板を押出成形し、
    該樹脂板を切断して被成形用導光板を得、
    前記被成形用導光板の少なくとも一側面の切断面を請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の導光板成形装置により仕上成形することを特徴とする導光板成形方法。
    A continuously rotatable screw is provided inside and a resin material is supplied to an extrusion molding apparatus having a die in front, and a resin plate having the same cross section is continuously extruded from the die,
    Cutting the resin plate to obtain a light guide plate for molding,
    A method of forming a light guide plate, wherein at least one cut surface of the light guide plate to be formed is finish-formed by the light guide plate forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
  9. 射出成形機の射出装置に樹脂原料を供給して可塑化計量し、
    前記射出装置からキャビティの一側面に形成されたゲートを介して溶融樹脂をキャビティ内に射出充填し、
    前記溶融樹脂を前記キャビティ内で冷却し、前記ゲート部付近で分離して被成形用導光板を得、
    該被成形用導光板の一側面のゲート痕を請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の導光板成形装置により仕上成形することを特徴とする導光板成形方法。
    Supply the resin material to the injection device of the injection molding machine, measure plasticization,
    Injecting and filling molten resin into the cavity from the injection device through a gate formed on one side of the cavity,
    Cooling the molten resin in the cavity, separating near the gate portion to obtain a light guide plate for molding,
    A light guide plate forming method, wherein a gate mark on one side surface of the light guide plate to be formed is finish-formed by the light guide plate forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.
  10. 前記被成形用導光板の前記一側面は導光板の入光面であることを特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記載の導光板成形方法。The light guide plate forming method according to any one of claims 6 to 9, wherein the one side surface of the light guide plate to be formed is a light incident surface of the light guide plate.
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