(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、ステージ２８Ａ，２８Ｂと、このステージ２８Ａ，２８Ｂに載置された導光板７の入光端面７ａに凹凸部９を付与するための転写面２３ａを有する転写ロール２３と、この転写ロール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、ステージ２８Ａ，２８Ｂを転写ロール２３に対して凹凸部９の形成方向に移動させる手段と、転写ロール２３を昇降させる手段とを備えている。成形工程の実施後に、転写ロール２３の転写面２３ａに異物が付着している場合は、転写ロール２３を昇降させて、転写ロール２３の転写面２３ａにおける導光板７の入光端面７ａとの接触箇所をずらす。【選択図】図９
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【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第１移動手段と、
前記転写ロールを前記ステージに対して前記転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させる第２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】
前記光学シートの主面には、マスキングフィルムが貼合されてい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】
前記加熱手段は、前記転写ロールに設けられた誘導コイルと、前記誘導コイルに電流を供給する電源部とを有す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】
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１〜３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、
前記成形工程を実施した後、前記転写面に異物が付着している場合に、前記転写面における前記異物の付着箇所に前記入光端面が接触することが回避されるように、前記転写ロールを前記ステージに対して前記転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させる回避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、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第１移動手段と、転写ロールをステージに対して転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させる第２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、例えば転写ロールの転写面を光学シートの入光端面に熱転写すると、光学シートの材料である熱可塑性樹脂の熱分解が起こり、熱可塑性樹脂に含まれる添加剤が析出するため、添加剤が汚れとして転写ロールの転写面に付着することがある。このように転写ロールの転写面に汚れが発生したときは、転写ロールの転写面における汚れの発生箇所に光学シートの入光端面が接触することを回避するように、転写ロールをステージに対して転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させる。これにより、転写ロールの転写面に汚れが発生しても、転写面を洗浄すること無く、転写ロールの綺麗な転写面において光学シートの入光端面への凹凸部の形成を継続して行うことができる。
【００１０】
好ましくは、光学シートの主面には、マスキングフィルムが貼合されている。この場合には、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ときに、マスキングフィルムの貼合に用いられている糊成分が汚れとして転写ロールに付着することがある。従って、そのようなマスキングフィルム付きの光学シートの加工に本発明を適用することが特に効果的である。
【００１１】
また、好ましくは、加熱手段は、転写ロールに設けられた誘導コイルと、誘導コイルに電流を供給する電源部とを有する。このように誘導コイル付きの転写ロールを使用し、誘導コイルに電流を流して転写ロールを加熱することにより、オイルにより転写ロールを加熱する場合に比べて、転写ロールのロール軸方向の温度分布が均一化される。従って、転写ロールをステージに対して転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させることで、転写ロールの転写面と光学シートの入光端面との接触箇所を変えても、安定した転写精度を得ることができる。
【００１２】
また、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、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、成形工程を実施した後、転写面に異物が付着している場合に、転写面における異物の付着箇所に入光端面が接触することが回避されるように、転写ロールをステージに対して転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させる回避工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
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。
【００１４】
また、光学シートの入光端面に凹凸部を形成した後、転写ロールの転写面に異物が付着している場合には、転写面における異物の付着箇所に入光端面が接触することが回避されるように、転写ロールをステージに対して転写ロールのロール軸方向に相対的に移動させる。これにより、転写ロールの転写面に汚れが発生しても、転写面を洗浄すること無く、転写ロールの綺麗な転写面において光学シートの入光端面への凹凸部の形成を継続して行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
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、転写ロールの転写面に汚染が発生しても、転写ロールの綺麗な転写面において光学シートの入光端面への凹凸部の形成を継続して行うことができる。以上により、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】
【００１６】
【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６に示した光学シート加工装置において転写ロールが上昇した状態を示す断面図である。
【図１１】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１２】図９に示した光学シート加工装置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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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）等が挙げられる。導光板７の片側または両側の主面には、特に図示はしないが、保護用のマスキングフィルムが貼合されていることが好ましい。
【００２２】
マスキングフィルムは、導光板７の主面の傷付き防止のために貼られている。マスキングフィルムは、基材と、この基材上に形成された糊成分である粘着層とを有している。粘着層は、基材と導光板７との間に配置されている。基材は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂等のポリオレフィン（ＰＯ）樹脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等から形成される。粘着層は、例えばポリオレフィン（ＰＯ）エラストマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等から形成される。マスキングフィルムの厚みは、例えば４０μｍ〜９０μｍである。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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のロール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。
【００２８】
転写ロール２３は、図６に示すように、誘導コイル４１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。誘導コイル４１に高周波の電流が流れると、誘導コイル４１に発生した磁界により転写ロール２３に渦電流が生じ、転写ロール２３が発熱する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。なお、ステージ２８Ａ，２８Ｂの上面に載置された導光板７は、詳述しない位置決め手段により位置決めされる。また、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（図９参照）。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ラック２２の下部には、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。シャフト３４Ａ，３４Ｂ及び平歯車３５Ａ，３５Ｂは、ロータリーボールスプライン構造となっている。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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
光学シート加工装置２０の後側には、装置上下方向（Ｚ方向）に延びるボールネジ４３が配置されている。ボールネジ４３は、ネジ軸４３ａと、このネジ軸４３ａと噛み合うナット４３ｂとからなっている。ナット４３ｂには、主昇降体４４が取り付けられている。主昇降体４４は、ラック２２の一側面に固定されている。ネジ軸４３ａは、昇降用サーボモータ４５によって回転する。ラック２２を挟んだ前後両側には、Ｚ方向に延びるリニアガイド４６がそれぞれ配置されている。ラック２２の両側の側面には、リニアガイド４６に沿って摺動可能な補助昇降体４７がそれぞれ複数ずつ固定されている。昇降用サーボモータ４５によりボールネジ４３のネジ軸４３ａを回転させると、主昇降体４４及び各補助昇降体４７がＺ方向に移動し、これに伴ってラック２２が昇降し、ラック２２に支持された転写ロール２３が昇降する。
【００３８】
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第１移動手段を構成している。
【００３９】
また、ラック２２、ボールネジ４３、主昇降体４４、昇降用サーボモータ４５、リニアガイド４６及び各補助昇降体４７は、転写ロール２３をステージ２８Ａ，２８Ｂに対して転写ロール２３のロール軸方向に相対的に移動させる第２移動手段を構成している。
【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】
ここで、シャフト３４Ａ，３４Ｂ及び平歯車３５Ａ，３５Ｂは、上述したようにロータリーボールスプライン構造となっている。つまり、シャフト３４Ａ，３４Ｂは、平歯車３５Ａ，３５Ｂに対して相対的に上下移動可能である。このため、昇降用サーボモータ４５によりボールネジ４３のネジ軸４３ａを回転させることで、図１０に示すように、転写ロール２３が上昇するときには、平歯車３５Ａ，３５Ｂは上昇せずに常に同じ高さ位置に保たれ、シャフト３４Ａ，３４Ｂ、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がラック２２と一緒に上昇する。
【００４２】
次に、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を形成する成形工程の一例について、図１１により説明する。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。
【００４３】
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。
【００４４】
すると、図１１（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。
【００４５】
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１１（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。
【００４６】
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１１（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。
【００４７】
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。
【００４８】
すると、図１１（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。
【００４９】
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１１（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。
【００５０】
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。
【００５１】
すると、図１１（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
ところで、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に熱転写させると、導光板７で樹脂の熱分解が起こり、導光板７に含まれる添加剤の分解によって添加剤が析出して転写ロール２３の転写面２３ａに付着することがある。また、導光板７の主面にマスキングフィルムが貼合されている場合には、マスキングフィルムの貼合に用いられている糊成分が成形時の圧力印加によって転写ロール２３の転写面２３ａに付着することもある。
【００５５】
そこで、成形工程の実施後に、転写ロール２３の転写面２３ａに添加剤や糊成分等の異物が付着している場合には、昇降用サーボモータ４５によって転写ロール２３を昇降させて、転写ロール２３の転写面２３ａにおける導光板７の入光端面７ａと接触する箇所をずらし、異物が付着していない綺麗な転写面２３ａを用いて次の成形工程を実施する。
【００５６】
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。
【００５７】
また、本実施形態では、転写ロール２３をステージ２８Ａ，２８Ｂに対して昇降させる手段を設け、転写ロール２３の転写面２３ａに汚れが発生したときは、転写面２３ａの汚れ箇所が導光板７の入光端面７ａに接触することを回避するように転写ロール２３を昇降させるようにしたので、綺麗な転写面２３ａを用いて成形工程を速やかに継続することができる。これにより、製品の品質を更に安定化させることができる。また、例えば転写ロール２３を取り外して転写ロール２３の超音波洗浄を行う必要が無いため、作業員の手間を省くことができる。
【００５８】
このとき、転写ロール２３に誘導コイル４１を内蔵し、この誘導コイル４１に電流を流すことで転写ロール２３を加熱するようにしたので、オイルにより温度調整を行って転写ロール２３を加熱する場合に比べて、転写ロール２３のロール軸方向の温度分布を均一化することができる。例えば、直径が２００ｍｍ、長さが３００ｍｍのオイルヒータロールを用いる場合には、ロール軸方向に対して３℃〜５℃の温度ムラが生じるが、同じサイズの電気ヒータロールを用いる場合には、ロール軸方向に対する温度ムラが±０．５℃程度に収まる。これにより、転写ロール２３を昇降させることで、転写ロール２３の転写面２３ａにおける導光板７の入光端面７ａとの接触箇所を変更しても、導光板７の入光端面７ａに対する転写ロール２３の転写用凹凸部１９の転写精度を安定化させることができる。
【００５９】
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をステージ２８Ａ，２８Ｂに対して昇降させるようにしたが、特にそれには限られず、ステージ２８Ａ，２８Ｂを転写ロール２３に対して昇降させる構成とすることで、転写ロール２３と導光板７との接触高さ位置を変えても良い。
【００６０】
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。
【００６１】
さらに、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
さらに、上記実施形態では、転写ロール２３のロール軸２３ｂが装置上下方向（Ｚ方向）に延びているが、本発明の光学シート加工装置は、転写ロール２３のロール軸２３ｂが水平方向（Ｘ方向またはＹ方向）に延びているものにも適用可能である。
【００６５】
また、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】
【００６６】
７…導光板（光学シート）、７ａ…入光端面、９…凹凸部、２０…光学シート加工装置、２２…ラック（第２移動手段）、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（第１移動手段）、２７Ａ，２７Ｂ…ガイドレール（第１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、第１移動手段）、３２Ａ，３２Ｂ…ピニオンギア（回転手段、第１移動手段）、３３Ａ，３３Ｂ…ラックギア（第１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）、４３…ボールネジ（第２移動手段）、４４…主昇降体（第２移動手段）、４５…昇降用サーボモータ（第２移動手段）、４６…リニアガイド（第２移動手段）、４７…補助昇降体（第２移動手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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