(57)【要約】【課題】光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる光学シート加工装置を提供する。【解決手段】光学シート加工装置２０は、導光板７が載置されるステージ２８Ａと、導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を付与するための転写面２３ａを有する金属製の転写ロール２３と、ステージ２８Ａに対して転写ロール２３に対応する側に配置され、転写ロール２３に対する導光板７の基準位置を設定するための円柱状の位置決め用ローラ５１と、導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付けるための押付バー５２と、転写ロール２３を加熱する手段と、導光板７の入光端面７ａ及び転写ロール２３の転写面２３ａ同士を押し付けるように圧力を印加する手段と、転写ロール２３を回転させる手段と、ステージ２８Ａを転写ロール２３に対して凹凸部９の形成方向に移動させる手段とを備えている。【選択図】図１２
2014116083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工装置であって、
前記光学シートを支持するステージと、
前記ステージに支持された前記光学シートの入光端面に前記凹凸部を付与するための転写面を有する金属製の転写ロールと、
前記ステージに対して前記転写ロールに対応する側に配置され、前記転写ロールに対する前記光学シートの基準位置を設定するための位置決め部材と、
前記光学シートを前記位置決め部材に押し付けるための押付部材と、
前記転写ロールを加熱する加熱手段と、
前記転写面及び前記入光端面同士を押し付けるように圧力を印加する圧力印加手段と、
前記転写ロールを回転させる回転手段と、
前記ステージを前記転写ロールに対して前記凹凸部の形成方向に相対的に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする光学シート加工装置。
【請求項２】
前記位置決め部材は、自由回転自在なローラであることを特徴とする請求項１記載の光学シート加工装置。
【請求項３】
前記押付部材は、前記ステージの移動方向に延びるバーと前記ステージの移動方向に並んで配置された複数のピンとの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１または２記載の光学シート加工装置。
【請求項４】
前記バーには、前記複数のピンが前記ステージ側に突出しており、
前記ステージの上面には、前記光学シートの押し付け方向に延在し、前記各ピンをスライドさせるための複数のガイド溝が設けられていることを特徴とする請求項３記載の光学シート加工装置。
【請求項５】
前記転写面の凹凸の深さが０．０１ｍｍ〜０．３０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光学シート加工装置。
【請求項６】
熱可塑性樹脂からなる光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工方法であって、
請求項１〜５のいずれか一項記載の光学シート加工装置を用意する準備工程と、
前記ステージに前記光学シートを支持した状態で、前記押付部材により前記光学シートを前記位置決め部材に押し付けて、前記転写ロールに対する前記光学シートの基準位置を設定する位置決め工程と、
前記転写ロールを加熱すると共に、前記転写面及び前記入光端面同士を押し付けるように圧力を印加した状態で、前記転写ロールを回転させながら、前記ステージを前記転写ロールに対して前記凹凸部の形成方向に相対的に移動させることにより、前記入光端面に前記凹凸部を形成する成形工程とを含むことを特徴とする光学シート加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学シートの一つとして、例えば液晶表示装置のバックライトユニットに用いられる導光板が挙げられる。エッジライト型のバックライトユニットでは、導光板の入光端面に対向して複数の光源をアレイ状に配置し、導光板の入光端面から入射した光を光出射面から出射することで、液晶表示パネルを照明する。しかし、エッジライト型のバックライトユニットでは、導光板の光出射面のうち入光端面付近から出射される照明光に輝度ムラが発生する。
【０００３】
そこで、そのような不具合を解決すべく、例えば特許文献１に記載されているように、導光板の入光端面に切削研磨面を形成してなる技術が知られている。特許文献１に記載の切削研磨面は、導光板の光出射面に垂直な方向に延在する縦スジ状の微細な凹凸を多数有する粗面となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８２４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術においては、フライス盤、ＮＣルータ、プレーナ等の工作機械を用いた機械加工によって導光板の入光端面に切削研磨面を形成しているため、切削による切り粉が発生してしまう。このため、導光板へ切り粉が混入・付着し、結果的に品質不良となることがある。
【０００６】
本発明の目的は、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる光学シート加工装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工装置であって、光学シートを支持するステージと、ステージに支持された光学シートの入光端面に凹凸部を付与するための転写面を有する金属製の転写ロールと、ステージに対して転写ロールに対応する側に配置され、転写ロールに対する光学シートの基準位置を設定するための位置決め部材と、光学シートを位置決め部材に押し付けるための押付部材と、転写ロールを加熱する加熱手段と、転写面及び入光端面同士を押し付けるように圧力を印加する圧力印加手段と、転写ロールを回転させる回転手段と、ステージを転写ロールに対して凹凸部の形成方向に相対的に移動させる移動手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このような本発明の光学シート加工装置を用いて、熱可塑性樹脂からなる光学シートの入光端面に凹凸部を形成するときは、金属製の転写ロールを加熱すると共に、転写ロールの転写面及び光学シートの入光端面同士を押し付けるように圧力を印加した状態で、転写ロールを回転させながら、ステージを転写ロールに対して凹凸部の形成方向に相対的に移動させることで、光学シートの入光端面に凹凸部を付与する。これにより、切削加工によって凹凸部を形成する場合と異なり、切り粉が発生することは無いため、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる。
【０００９】
また、ステージに対して転写ロールに対応する側に位置決め部材を配置し、押付部材により光学シートを位置決め部材に押し付けて、転写ロールに対する光学シートの基準位置を設定することにより、光学シートのカット時の公差により光学シートのサイズが一枚一枚異なったとしても、転写ロールに対する光学シートの基準位置が常に一定になる。従って、転写ロールの転写面及び光学シートの入光端面同士を押し付けるように圧力を印加するときに、光学シートと転写ロールとの接触距離が常に一定に保たれるようになる。これにより、光学シートのサイズが異なっても、安定した転写精度を得ることができる。
【００１０】
好ましくは、位置決め部材は、自由回転自在なローラである。この場合には、光学シートが位置決め部材（ローラ）に接触して、転写ロールに対する光学シートの基準位置が設定された状態で、ステージが転写ロールに対して凹凸部の形成方向に相対的に移動するときに、ローラが回転しながら光学シートが転写ロールに対して相対的に移動するようになるため、光学シートに傷が付くことが防止される。
【００１１】
また、好ましくは、押付部材は、ステージの移動方向に延びるバーとステージの移動方向に並んで配置された複数のピンとの少なくとも一方である。この場合には、押付部材を簡単な構造で実現することができる。
【００１２】
このとき、好ましくは、バーには、複数のピンがステージ側に突出しており、ステージの上面には、光学シートの押し付け方向に延在し、各ピンをスライドさせるための複数のガイド溝が設けられている。この場合には、バーを位置決め部材側に移動させて、光学シートを位置決め部材に押し付ける際に、バーの下面とステージの上面とが擦れて傷付け合うことが防止される。また、光学シートが薄い場合でも、複数のピンにより光学シートを位置決め部材に確実に押し付けることができる。
【００１３】
さらに、好ましくは、転写面の凹凸の深さが０．０１ｍｍ〜０．３０ｍｍである。多数枚（例えば５０枚程度）の光学シートを一度にまとめてカットすると、最大で０．１ｍｍ程度の公差が生じることが実験等で明らかにされている。このため、転写ロールの転写面の凹凸の深さを上記範囲とすると、光学シートと転写ロールとの接触距離が転写精度に与える影響が大きくなる。従って、そのような転写面を有する転写ロールに本発明を適用することが特に効果的である。
【００１４】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる光学シートの入光端面に凹凸部を形成する光学シート加工方法であって、上記の光学シート加工装置を用意する準備工程と、ステージに光学シートを支持した状態で、押付部材により光学シートを位置決め部材に押し付けて、転写ロールに対する光学シートの基準位置を設定する位置決め工程と、転写ロールを加熱すると共に、転写面及び入光端面同士を押し付けるように圧力を印加した状態で、転写ロールを回転させながら、ステージを転写ロールに対して凹凸部の形成方向に相対的に移動させることにより、入光端面に凹凸部を形成する成形工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１５】
このような本発明の光学シート加工方法においては、転写ロールを加熱すると共に、転写ロールの転写面及び光学シートの入光端面同士を押し付けるように圧力を印加した状態で、転写ロールを回転させながら、ステージを転写ロールに対して凹凸部の形成方向に相対的に移動させることで、光学シートの入光端面に凹凸部を付与する。これにより、切削加工によって凹凸部を形成する場合と異なり、切り粉が発生することは無いため、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる。
【００１６】
また、ステージに対して転写ロールに対応する側に配置された位置決め部材に光学シートを押し付けて、転写ロールに対する光学シートの基準位置を設定することにより、光学シートのカット時の公差により光学シートのサイズが一枚一枚異なったとしても、転写ロールに対する光学シートの基準位置が常に一定になる。従って、転写ロールの転写面及び光学シートの入光端面同士を押し付けるように圧力を印加するときに、光学シートと転写ロールとの接触距離が常に一定に保たれるようになる。これにより、光学シートのサイズが異なっても、安定した転写精度を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学シートへの切り粉の混入・付着を防止することができる。また、光学シートのサイズが異なっても、安定した転写精度を得ることができる。これにより、光学シートの品質を安定化させ、歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係わる光学シート加工装置の一実施形態によって得られる光学シートである導光板を含む液晶表示装置を示す概略断面図である。
【図２】図１に示した導光板の斜視図である。
【図３】図１に示した導光板を製造する工程を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係わる光学シート加工装置の一実施形態を示す平面図である。
【図５】図４に示した光学シート加工装置の正面図である。
【図６】図５のVI−VI線要部断面図である。
【図７】図５の要部拡大図である。
【図８】図５のVIII−VIII線要部拡大断面図である。
【図９】図４等に示した光学シート加工装置を概略的に示す斜視図である。
【図１０】図４等に示した転写ロールの転写面に形成された転写用凹凸部を示す概念図である。
【図１１】図９に示したクランプ板からの導光板の突出部分に曲げ応力をかける様子を示す概念図である。
【図１２】図９に示した転写ロールに対する導光板の基準位置を設定する構造を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した導光板を位置決め用ローラに押し付け、その状態で導光板を転写ロールに向けて移動させる様子を示す平面図である。
【図１４】図４等に示した光学シート加工装置を用いて導光板を成形する工程の一例を示す概念図である。
【図１５】図９に示した転写ロールに対する導光板の基準位置を設定する構造の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係わる光学シート加工装置及び方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
図１は、本発明に係わる光学シート加工装置の一実施形態によって得られる光学シートである導光板を含む液晶表示装置を示す概略断面図である。同図において、本実施形態に係わる液晶表示装置１は、例えば液晶テレビに使用されるものである。液晶表示装置１は、液晶パネル２と、この液晶パネル２の背面側に配置されたエッジ型のバックライトユニット３とを備えている。液晶パネル２の厚みは、例えば１．８ｍｍ程度である。
【００２１】
バックライトユニット３は、箱型の金属製のバックライト筐体４を有している。バックライト筐体４の裏面（背面）には、複数の電子部品類５が基板（図示せず）を介して設けられている。バックライト筐体４の対向する内壁面には、光を照射するＬＥＤ６が複数ずつ取り付けられている。
【００２２】
バックライト筐体４には、ＬＥＤ６から照射された光を液晶パネル２へ導くための断面矩形状の導光板７が反射シート８を介して収容されている。導光板７の入光端面７ａには、図２に示すように、断面略波形状の凹凸部９が設けられている。導光板７の厚みは、例えば３ｍｍである。
【００２３】
導光板７は、熱可塑性樹脂で形成されている。具体的には、導光板７は、寸法精度や衝撃強度、透明性が高い非晶性樹脂からなっている。非晶性樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂（ＭＳ）等が挙げられる。
【００２４】
ＬＥＤ６から照射された光は、導光板７の入光端面７ａに入射される。導光板７の背面は、ＬＥＤ６から照射された光を反射させる反射面となっており、導光板７の前面は、ＬＥＤ６から照射された光や反射面で反射された光を出射させる出光面となっている。導光板７の背面（反射面）には、インクによるドットパターン印刷等、光を反射・散乱させやすい構造が施されている。
【００２５】
導光板７の前面側には、複数枚（ここでは３枚）の光学フィルムを積層してなる光学フィルム群１０が配置されている。光学フィルム群１０の厚みは、例えば０．２ｍｍ程度である。導光板７及び光学フィルム群１０の縁部は、樹脂（例えばＰＣ）製のフレーム体１１によりバックライト筐体４に対して固定されている。上記の液晶パネル２は、金属製のフレーム体１２によりバックライトユニット３に対して固定されている。
【００２６】
図３は、上記の導光板７を製造する工程を示すフローチャートである。同図において、まず溶融押出シート成形工程等により導光板原板を作製する（ステップＳ１０１）。続いて、パネルソーやランニングソー等により導光板原板を粗切りカットして、導光板７を得る（ステップＳ１０２）。続いて、鏡面加工機を用いて、導光板７の入光端面７ａに鏡面加工を施す（ステップＳ１０３）。続いて、導光板７の入光端面７ａに熱転写加工を施すことにより、入光端面７ａに凹凸部９を形成する（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０３については、必ずしも実施しなくても良い。
【００２７】
図４は、本発明に係わる光学シート加工装置の一実施形態を示す平面図である。図５は、図４に示した光学シート加工装置の正面図であり、図６は、図５のVI−VI線要部断面図であり、図７は、図５の要部拡大図であり、図８は、図５のVIII−VIII線要部拡大断面図である。また、図９は、図４等に示した光学シート加工装置を概略的に示す斜視図である。各図において、本実施形態の光学シート加工装置２０は、図３に示すステップＳ１０４を実施する際に使用される。
【００２８】
光学シート加工装置２０は、装置枠体２１を備えている。装置枠体２１の中央部にはラック２２が配置され、このラック２２には、金属製の転写ロール２３が回転可能に支持されている（図６参照）。転写ロール２３の外周面２３ａには、図９に示すように、転写ロール２３の周方向に沿って転写用凹凸部１９が形成されている。転写ロール２３の外周面２３ａは、導光板７の入光端面７ａに凹凸部を付与するための転写面となっている。転写用凹凸部１９は、例えば転写ロール２３の軸方向に対してプリズム状またはレンチキュラー状に形成されている。転写用凹凸部１９の凹凸の深さＦ（図１０参照）は、０．０１ｍｍ〜０．３０ｍｍとなっている。
【００２９】
転写ロール２３は、図６に示すように、誘導コイル４１（ヒータ部）が内蔵された電気ヒータロールである。転写ロール２３の上側には、誘導コイル４１に高周波の電流を供給する電源部４２が配置されている。これらの誘導コイル４１及び電源部４２は、転写ロール２３を加熱する加熱手段を構成している。なお、転写ロール２３としては、オイルにより加熱されるオイルヒータロールを用いても良い。
【００３０】
図５に示すように、装置枠体２１の下部には、台座２５Ａ，２５Ｂが装置左右方向（Ｘ方向）に転写ロール２３を挟むように配置されている。台座２５Ａ，２５Ｂの上部には、ステージベース２６Ａ，２６Ｂがガイドレール２７Ａ，２７Ｂを介して装置前後方向（Ｙ方向）に移動可能にそれぞれ取り付けられている。ステージベース２６Ａ，２６Ｂの上部には、ステージ２８Ａ，２８Ｂがガイドレール２９Ａ，２９Ｂを介して装置左右方向（Ｘ方向）に移動可能にそれぞれ取り付けられている。
【００３１】
ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面には、導光板７が載置（支持）される。ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面には、多種多様なサイズの導光板７を縦置き又は横置きの状態で置くことができる（図４参照）。縦置きは、導光板７の長手方向をＹ方向に一致させるような置き方である。横置きは、導光板７の長手方向をＸ方向に一致させるような置き方である。
【００３２】
図９に示すように、ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面に載置された導光板７は、クランプ板１８Ａ，１８Ｂによってステージ２８Ａ，２８Ｂに対して押さえ付けられる。導光板７は、クランプ板１８Ａ，１８Ｂから転写ロール２３に対応する側に所定量だけはみ出るようにステージ２８Ａ，２８Ｂの上面に載置される。
【００３３】
このとき、図１１に示すように、クランプ板１８Ａ，１８Ｂ（図１１ではクランプ板１８Ａのみ図示）からの導光板７の突出部分に曲げ応力をかけたときに、例えば導光板７の厚みが１．５ｍｍ以上の場合は、導光板７の突出量が１０ｍｍとしても、導光板７の曲げ量は１．０ｍｍ以下であり、導光板７の厚みが０．７ｍｍや０．８ｍｍと薄い場合は、導光板７の突出量が３ｍｍであれば、導光板７の曲げ量は１．０ｍｍ以下となる。導光板７の曲げ量が１．０ｍｍ以下であれば、導光板７が破砕しないことが実験で確認されている。
【００３４】
ステージベース２６Ａ，２６Ｂの上部には、ステージ２８Ａ，２８ＢをＸ方向に移動させる押圧シリンダ３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ取り付けられている（図５参照）。押圧シリンダ３０Ａ，３０Ｂは、ステージ２８Ａ，２８Ｂ上に載置された導光板７の入光端面７ａを転写ロール２３の転写面２３ａに押し付けるように、ステージ２８Ａ，２８Ｂに圧力を印加する圧力印加手段を構成している。
【００３５】
また、光学シート加工装置２０は、図５〜図８に示すように、ステージ２８Ａ，２８Ｂに対応して、Ｘ方向及びＹ方向に対して斜めの方向に転写ロール２３を挟むように配置された成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂを備えている。成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂの各出力軸３１ａには、ピニオンギア３２Ａ，３２Ｂがそれぞれ取り付けられている。ステージベース２６Ａ，２６Ｂの下部の内側面には、Ｙ方向に延在し、ピニオンギア３２Ａ，３２Ｂと噛み合うラックギア３３Ａ，３３Ｂがそれぞれ設けられている。これにより、成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂを回転駆動させると、成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂの回転がピニオンギア３２Ａ，３２Ｂ及びラックギア３３Ａ，３３Ｂを介してステージベース２６Ａ，２６Ｂに伝わり、ステージベース２６Ａ，２６ＢがＹ方向に移動し、これに伴ってステージ２８Ａ，２８ＢがＹ方向に移動する。
【００３６】
ラック２２の下部には、装置上下方向（Ｚ方向）に延びるシャフト３４Ａ，３４Ｂが回転可能に支持されている。これらのシャフト３４Ａ，３４Ｂは、Ｙ方向に転写ロール２３を挟むように配置されている。シャフト３４Ａ，３４Ｂの途中部分には、上記のピニオンギア３２Ａ，３２Ｂと噛み合う平歯車３５Ａ，３５Ｂがそれぞれ設けられている。また、シャフト３４Ａ，３４Ｂの上端部には、電磁クラッチ３６Ａ，３６Ｂがそれぞれ取り付けられている。
【００３７】
ラック２２には、支持板２２ａが連結されている。支持板２２ａにおけるシャフト３４Ａ，３４Ｂに対応する部位には、下方に延びるシャフト３７Ａ，３７Ｂがそれぞれ回転可能に支持されている。シャフト３７Ａ，３７Ｂの途中部分には、平歯車３８Ａ，３８Ｂがそれぞれ設けられている。また、シャフト３７Ａ，３７Ｂの下端部は、上記の電磁クラッチ３６Ａ，３６Ｂにそれぞれ取り付けられている。
【００３８】
電磁クラッチ３６Ａは、シャフト３４Ａ，３７Ａ同士の連結を断続することで、平歯車３５Ａから平歯車３８Ａへの動力の伝達を断続する。具体的には、電磁クラッチ３６ＡがＯＮのときは、シャフト３４Ａ，３７Ａ同士が連結され、電磁クラッチ３６ＡがＯＦＦのときは、シャフト３４Ａ，３７Ａ同士の連結が解除される。電磁クラッチ３６Ｂは、シャフト３４Ｂ，３７Ｂ同士の連結を断続することで、平歯車３５Ｂから平歯車３８Ｂへの動力の伝達を断続する。具体的には、電磁クラッチ３６ＢがＯＮのときは、シャフト３４Ｂ，３７Ｂ同士が連結され、電磁クラッチ３６ＢがＯＦＦのときは、シャフト３４Ｂ，３７Ｂ同士の連結が解除される。
【００３９】
転写ロール２３のロール軸２３ｂは、ラック２２の下方に延びている。ロール軸２３ｂの下端部には、平歯車３８Ａ，３８Ｂとそれぞれ噛み合う平歯車３９が取り付けられている。
【００４０】
電磁クラッチ３６ＡをＯＮにした状態で、成形用サーボモータ３１Ａを回転駆動させると、ピニオンギア３２Ａ、平歯車３５Ａ、シャフト３４Ａ、電磁クラッチ３６Ａ、シャフト３７Ａ、平歯車３８Ａ及び平歯車３９を介して転写ロール２３が回転する。また、電磁クラッチ３６ＢをＯＮにした状態で、成形用サーボモータ３１Ｂを回転駆動させると、ピニオンギア３２Ｂ、平歯車３５Ｂ、シャフト３４Ｂ、電磁クラッチ３６Ｂ、シャフト３７Ｂ、平歯車３８Ｂ及び平歯車３９を介して転写ロール２３が回転する。従って、成形用サーボモータ３１Ａによってステージ２８Ａを移動させると共に転写ロール２３を回転させることができ、成形用サーボモータ３１Ｂによってステージ２８Ｂを移動させると共に転写ロール２３を回転させることができる。
【００４１】
以上において、成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂ、ピニオンギア３２Ａ，３２Ｂ、シャフト３４Ａ，３４Ｂ、平歯車３５Ａ，３５Ｂ、電磁クラッチ３６Ａ，３６Ｂ、シャフト３７Ａ，３７Ｂ、平歯車３８Ａ，３８Ｂ及び平歯車３９は、転写ロール２３を回転させる回転手段を構成している。成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂ、ピニオンギア３２Ａ，３２Ｂ、ラックギア３３Ａ，３３Ｂ、ステージベース２６Ａ，２６Ｂ及びガイドレール２７Ａ，２７Ｂは、ステージ２８Ａ，２８Ｂを転写ロール２３に対して凹凸部９の形成方向に相対的に移動させる移動手段を構成している。
【００４２】
また、図４及び図１２に示すように、ステージ２８Ａ，２８Ｂに対して転写ロール２３に対応する側には、転写ロール２３に対する導光板７のＸ方向（凹凸部９の形成方向に垂直な方向）の基準位置を設定するための円柱状の位置決め用ローラ５１がそれぞれ配置されている。つまり、ステージ２８Ａ，２８Ｂ間には、２つの位置決め用ローラ５１が配置されている。位置決め用ローラ５１は、Ｚ方向（転写ロール２３のロール軸方向）に平行な軸回りに自由回転自在となっている。
【００４３】
ステージ２８Ａ，２８Ｂにおける位置決め用ローラ５１の反対側には、ステージ２８Ａ，２８Ｂ上に載置された導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付けるための押付バー５２がそれぞれ配置されている。押付バー５２は、Ｙ方向（ステージ２８Ａ，２８Ｂの移動方向）に延在している。押付バー５２は、位置決めアクチュエータ５３によってステージ２８Ａ，２８Ｂの上面をＸ方向にスライドする。位置決めアクチュエータ５３は、詳しく図示されていないが、エアーシリンダやソレノイド等で構成されている。
【００４４】
以上のように構成された光学シート加工装置２０を用いて、導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成するときは、図１３に示すように、まずステージ２８Ａ，２８Ｂ（図１３では不図示）の上面に導光板７を載せ、導光板７の入光端面７ａを位置決め用ローラ５１に当てる。そして、位置決めアクチュエータ５３（図１３では不図示）によって押付バー５２をＸ方向に移動させて、押付バー５２により導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付ける。これにより、導光板７が転写ロール２３に対してＸ方向に位置決めされるようになる。従って、導光板７の入光端面７ａと転写ロール２３の転写面２３ａとの距離が一定量となる。
【００４５】
続いて、上記の移動手段によってステージ２８Ａ，２８Ｂを転写ロール２３に向けてＹ方向に移動させることで、導光板７を転写ロール２３に向けてＹ方向に移動させる。そして、導光板７が転写ロール２３に達する直前に、押圧シリンダ３０Ａ，３０Ｂ（図１３では不図示）によってステージ２８Ａ，２８ＢをＸ方向に所定量だけ移動させることで、導光板７の入光端面７ａを転写ロール２３の転写面２３ａに押し付ける（図１３中の２点鎖線参照）。
【００４６】
その後、上記の回転手段によって転写ロール２３を回転させた状態で、引き続き上記の移動手段によって導光板７を転写ロール２３に向けてＹ方向に移動させる。これにより、導光板７の入光端面７ａに転写ロール２３の転写用凹凸部１９が転写され、入光端面７ａに凹凸部９が付与されるようになる。
【００４７】
導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成する成形工程の一例について、図１４を用いて具体的に説明する。ここでは、押付バー５２により導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付けることで、転写ロール２３に対する導光板７の基準位置を設定する工程の説明については省略する。本成形工程では、光学シート加工装置２０の前側に２人の作業員Ｗが配される（図４参照）。このとき、転写ロール２３は、誘導コイル４１及び電源部４２によって一定の温度（例えば１００℃〜２００℃）に加熱される。
【００４８】
まず、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ａ及び成形前の導光板７が載っているステージ２８Ｂが何れも光学シート加工装置２０の前側に位置している状態で、成形用サーボモータ３１Ｂを所定方向に回転駆動させ、電磁クラッチ３６ＢをＯＮにする。なお、成形用サーボモータ３１Ａの駆動は停止しており、電磁クラッチ３６ＡはＯＦＦとなっている。
【００４９】
すると、図１４（ａ）に示すように、転写ロール２３が反時計方向に回転しながら、ステージ２８Ｂが後側に移動する。このとき、押圧シリンダ３０Ｂによって、ステージ２８Ｂ上に置かれた導光板７の入光端面７ａを転写ロール２３の転写面２３ａに押し付けるように、ステージ２８Ｂに一定の圧力（例えば０．０５ＭＰａ〜５０ＭＰａ）を印加する。これにより、ステージ２８Ｂ上に置かれた導光板７の入光端面７ａに、転写ロール２３の転写用凹凸部１９が転写されるようになる。このようにステージ２８Ｂ上に置かれた導光板７の成形を行っている間に、ステージ２８Ａ上から成形済みの導光板７が取り出される。
【００５０】
次いで、成形用サーボモータ３１Ｂの駆動を停止させ、電磁クラッチ３６ＢをＯＦＦにする。すると、図１４（ｂ）に示すように、転写ロール２３の回転が停止すると共に、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ｂが光学シート加工装置２０の後側で停止する。その間に、ステージ２８Ａ上に新たな導光板７が投入・載置される。
【００５１】
次いで、新たな導光板７が載っているステージ２８Ａが光学シート加工装置２０の前側に位置し、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ｂが光学シート加工装置２０の後側に位置している状態で、電磁クラッチ３６ＢをＯＦＦにしたまま、成形用サーボモータ３１Ｂを反対方向に回転駆動させる。すると、図１４（ｃ）に示すように、転写ロール２３の回転が停止したまま、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ｂが前側に移動する。このとき、押圧シリンダ３０Ｂによるステージ２８Ｂへの圧力の印加が行われることは無い。そして、当該ステージ２８Ｂが元の位置に戻ると、成形用サーボモータ３１Ｂの駆動を停止させる。その間、新たな導光板７が載置されたステージ２８Ａは、同じ位置で待機している。
【００５２】
次いで、新たな導光板７が載っているステージ２８Ａ及び成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ｂが何れも光学シート加工装置２０の前側に位置している状態で、成形用サーボモータ３１Ａを所定方向に回転駆動させ、電磁クラッチ３６ＡをＯＮにする。
【００５３】
すると、図１４（ｄ）に示すように、転写ロール２３が時計方向に回転しながら、ステージ２８Ａが後側に移動する。このとき、押圧シリンダ３０Ａによって、ステージ２８Ａ上に置かれた導光板７の入光端面７ａを転写ロール２３の転写面２３ａに押し付けるように、ステージ２８Ａに一定の圧力を印加する。これにより、ステージ２８Ａ上に置かれた導光板７の入光端面７ａに、転写ロール２３の転写用凹凸部１９が転写されるようになる。このようにステージ２８Ａ上に置かれた導光板７の成形を行っている間に、ステージ２８Ｂ上から成形済みの導光板７が取り出される。
【００５４】
次いで、成形用サーボモータ３１Ａの駆動を停止させ、電磁クラッチ３６ＡをＯＦＦにする。すると、図１４（ｅ）に示すように、転写ロール２３の回転が停止すると共に、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ａが光学シート加工装置２０の後側で停止する。その間に、ステージ２８Ｂ上に新たな導光板７が投入・載置される。
【００５５】
次いで、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ａが光学シート加工装置２０の後側に位置し、新たな導光板７が載っているステージ２８Ｂが光学シート加工装置２０の前側に位置している状態で、電磁クラッチ３６ＡをＯＦＦにしたまま、成形用サーボモータ３１Ａを反対方向に回転駆動させる。
【００５６】
すると、図１４（ｆ）に示すように、転写ロール２３の回転が停止したまま、成形済みの導光板７が載っているステージ２８Ａが前側に移動する。このとき、押圧シリンダ３０Ａによるステージ２８Ａへの圧力の印加が行われることは無い。そして、当該ステージ２８Ａが元の位置に戻ると、成形用サーボモータ３１Ａの駆動を停止させる。その間、新たな導光板７が載置されたステージ２８Ｂは、同じ位置で待機している。
【００５７】
このように本成形工程においては、ステージ２８Ａ上に載置された成形済みの導光板７の取り出し及び当該ステージ２８Ａ上への新たな導光板７の投入を行っている間に、ステージ２８Ｂ上に載置された導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成し、ステージ２８Ｂ上に載置された成形済みの導光板７の取り出し及び当該ステージ２８Ｂ上への新たな導光板７の投入を行っている間に、ステージ２８Ａ上に載置された導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成する。
【００５８】
このとき、ステージ２８Ａ，２８Ｂの移動スピードは、必ずしも一定とは限らない。例えば、導光板７の入光端面７ａに対向して複数のＬＥＤ６を配置する場合は、ＬＥＤ６周辺の入光端面７ａにのみ凹凸部９を形成すれば良い。そのため、転写ロール２３の転写面２３ａ及び導光板７の入光端面７ａ同士を押し付ける際に、ＬＥＤ６と対向する位置の入光端面７ａと転写面２３ａとが接するときは、所望の凹凸部９が得られる転写（成形）スピードでステージ２８Ａ，２８Ｂを移動させ、それ以外の入光端面７ａと転写面２３ａとが接するときは、より高速でステージ２８Ａ，２８Ｂを移動させても良い。これにより、導光板７の加工タクトを向上させることができる。なお、ＬＥＤ６周辺の入光端面７ａとは、導光板７の厚み方向に直交する方向におけるＬＥＤ６の幅サイズから、＋１ｍｍを指す。
【００５９】
以上のように本実施形態にあっては、転写ロール２３を加熱すると共に転写ロール２３の転写面２３ａ及び導光板７の入光端面７ａ同士を押し付けて、転写ロール２３の転写面２３ａに設けられた転写用凹凸部１９を導光板７の入光端面７ａに熱転写させることにより、導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成するようにしたので、バイト等による機械的な切削加工によって導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成する場合のように切り粉が発生することは無い。従って、導光板７に切り粉が付着したり混入することも無いため、製品の品質を安定化させることができる。
【００６０】
ところで、図３に示す導光板７の製造工程における粗切りカット処理（ステップＳ１０２）及び鏡面加工処理（ステップＳ１０３）を、複数枚のシートを積層した状態で行う場合には、各導光板７はある程度の公差を持って仕上がるようになる。例えば、５４枚の５５０ｍｍ×３２０ｍｍ×３ｍｍのシートを一度にまとめて加工した場合には、導光板７の外形寸法は最大で０．１２ｍｍずれることが実験により分かっている。上述したように、転写用凹凸部１９の凹凸の深さＦ（図１０参照）は０．０１ｍｍ〜０．３０ｍｍであるため、導光板７の外形寸法の０．１２ｍｍのずれは、許容することはできない。具体的には、導光板７の外形寸法のずれが０．１２ｍｍもあると、導光板７の入光端面７ａと転写ロール２３の転写面２３ａとの接触距離Ｄ（図１３参照）が大きく変わるため、転写ロール２３の転写用凹凸部１９の転写率も大きく変わってしまい、安定した転写精度が得られなくなる。
【００６１】
これに対し本実施形態では、ステージ２８Ａ，２８Ｂに対して転写ロール２３に対応する側に、転写ロール２３に対する導光板７のＸ方向の基準位置を設定するための位置決め用ローラ５１を配置し、押付バー５２により導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付けるようにしたので、導光板７の入光端面７ａと転写ロール２３の転写面２３ａとの距離が常に一定量となる。このため、押圧シリンダ３０Ａ，３０Ｂによりステージ２８Ａ，２８ＢをＸ方向に所定量だけ移動させたときに、導光板７の入光端面７ａと転写ロール２３の転写面２３ａとの接触距離Ｄが常に一定量となる。これにより、導光板７の外形加工時の公差により導光板７の外形寸法が一枚一枚異なっても、転写ロール２３の転写用凹凸部１９の転写率はほぼ一定となるため、安定した転写精度を得ることができる。その結果、製品の品質を更に安定化させることができる。
【００６２】
また、位置決め用ローラ５１はＺ方向に平行な軸回りに自由回転自在な円柱状のローラであるため、導光板７が位置決め用ローラ５１に接触した状態で転写ロール２３に向って移動するときは、位置決め用ローラ５１が回転するようになる。従って、導光板７に傷が付くことが防止される。
【００６３】
なお、本実施形態では、押付バー５２がステージ２８Ａ，２８Ｂの上面をスライドして導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付ける構成となっているが、特にその構成には限られず、例えば押付バー５２とステージ２８Ａ，２８Ｂの上面との間に隙間を形成すると共に、ステージ２８Ａ，２８Ｂの両側に壁部を設け、押付バー５２が各壁部の内側面に沿ってスライドするような構成としても良い。また、押付バー５２の代わりに、Ｘ方向に並んで配置された複数の押付ピンを設け、これらの押付ピンがステージ２８Ａ，２８Ｂの上面をスライドして導光板７を押し付ける構成としても良い。
【００６４】
図１５は、転写ロール２３に対する導光板７の基準位置を設定する構造の変形例を示す斜視図である。同図において、ステージ２８Ａ，２８Ｂにおける位置決め用ローラ５１の反対側には、導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付けるための押付部材５５が配置されている。押付部材５５は、Ｙ方向に延在するバー５６を有し、このバー５６の下面には、ステージ２８Ａ，２８Ｂ側に突出する複数（ここでは２つ）の押付ピン５７が取り付けられている。ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面には、Ｘ方向に延在し、各押付ピン５７をスライドさせるための複数（ここでは２つ）のガイド溝５８が形成されている。
【００６５】
このような構成では、押付部材５５により導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付ける際に、押付ピン５７がガイド溝５８の底面をスライドするため、ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面とバー５６の下面とが擦れて傷付け合うことが無い。また、バー５６の下面から突出する複数の押付ピン５７により導光板７を位置決め用ローラ５１に押し付けるので、ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面とバー５６の下面との隙間が大きい場合でも、例えば厚みが１ｍｍ以下の薄い導光板７を位置決め用ローラ５１に確実に押し付けることができる。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、転写ロール２３に対する導光板７の基準位置を設定するための位置決め部材を、自由回転自在な円柱状の位置決め用ローラ５１としたが、特にそれに限られず、例えば四角柱状の部材等であっても良い。
【００６７】
また、上記実施形態では、平歯車同士の噛み合わせによって転写ロール２３を回転させるようにしたが、転写ロール２３を回転させる機構としては、特にそれには限られず、例えばベルト及びプーリ等を用いても良い。
【００６８】
また、上記実施形態では、成形用サーボモータ３１Ａ，３１Ｂによって転写ロール２３を回転させると共にステージ２８Ａ，２８ＢをＹ方向に移動させる構成としたが、特にそれには限られず、転写ロール２３を回転させる手段及びステージ２８Ａ，２８Ｂを移動させる手段として、それぞれ別のモータを使用し、各モータを同期駆動させても良い。
【００６９】
ここで、導光板７と転写ロール２３とが接触する際、転写ロール２３の回転速度とステージ２８Ａ，２８Ｂの移動速度とに大きなズレがあると、導光板７の外観が悪くなるという不具合が発生する。そのため、転写ロール２３を回転させるロール専用のモータを設置しない場合には、転写ロール２３の直径管理が重要となる。一方、転写ロール２３を回転させるロール専用のモータを設置する場合には、転写ロール２３の直径に合わせてモータの回転速度を調整することが可能になるので、導光板７の外観不良の発生を防止することができる。
【００７０】
また、上記実施形態では、転写ロール２３を挟むようにステージ２８Ａ，２８Ｂを配置したが、図１２及び図１５に示すように、導光板７を支持するステージの数が１つでも良いことは言うまでもない。このとき、上記のように導光板７の入光端面７ａを転写ロール２３の転写面２３ａに押し付けても良いが、転写ロール２３の転写面２３ａを導光板７の入光端面７ａに押し付けるようにしても良い。また、ステージに支持する導光板７の数としては、１枚に限られず、複数枚であっても良い。
【００７１】
さらに、上記実施形態は、液晶テレビに使用される液晶表示装置１のバックライトユニット３に具備される導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を形成するものであるが、本発明の光学シート加工装置及び方法は、例えば照明用や装飾用の導光板としての光学シートの成形加工にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
７…導光板（光学シート）、７ａ…入光端面、９…凹凸部、１９…転写用凹凸部、２０…光学シート加工装置、２３…転写ロール、２３ａ…外周面（転写面）、２３ｂ…ロール軸、２６Ａ，２６Ｂ…ステージベース（移動手段）、２７Ａ，２７Ｂ…ガイドレール（移動手段）、２８Ａ，２８Ｂ…ステージ、３０Ａ，３０Ｂ…押圧シリンダ（圧力印加手段）、３１Ａ，３１Ｂ…成形用サーボモータ（回転手段、移動手段）、３２Ａ，３２Ｂ…ピニオンギア（回転手段、移動手段）、３３Ａ，３３Ｂ…ラックギア（移動手段）、３４Ａ，３４Ｂ…シャフト（回転手段）、３５Ａ，３５Ｂ…平歯車（回転手段）、３６Ａ，３６Ｂ…電磁クラッチ（回転手段）、３７Ａ，３７Ｂ…シャフト（回転手段）、３８Ａ，３８Ｂ…平歯車（回転手段）、３９…平歯車（回転手段）、４１…誘導コイル（加熱手段）、４２…電源部（加熱手段）、５１…位置決め用ローラ（位置決め部材）、５２…押付バー（押付部材）、５５…押付部材、５６…バー、５７…押付ピン、５８…ガイド溝。
【図１】
2014116083.tif 000003
【図２】
2014116083.tif 000004
【図３】
2014116083.tif 000005
【図４】
2014116083.tif 000006
【図５】
2014116083.tif 000007
【図６】
2014116083.tif 000008
【図７】
2014116083.tif 000009
【図８】
2014116083.tif 000010
【図９】
2014116083.tif 000011
【図１０】
2014116083.tif 000012
【図１１】
2014116083.tif 000013
【図１２】
2014116083.tif 000014
【図１３】
2014116083.tif 000015
【図１４】
2014116083.tif 000016
【図１５】
2014116083.tif 000017