(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ字状切刃（１０）は、シャンク（９）の湾曲した下端に支持され、前記シャンク（９）は前後方向に延びるシャンク支持ア−ム（８）の前ブロック（８ａ）前面の左側か右側のいずれか一方の側に設けられ、前ブロック（８ａ）の前記シャンク（９）が設けられていない側の側面には遮蔽板（１２）が設けられ、前ブロック（８ａ）の中央部にはワ−ク（２）とＶ字状切刃（１０）とが接触する加工点に向けて冷却ミストを吹き付けるノズル（１１）が設けられており、前記Ｖ字状切刃を固定するシャンク支持ア−ム（８）は、前後方向に移動可能なサドルに立架されたコラムに昇降可能に設けられ、該サドルは油圧シリンダにより前後に移動された切削装置（１）を用い、
左右方向に移動可能なテ−ブル（４）上にワ−ク（２）を載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けた前記Ｖ字状切刃（１０）を用いて、Ｖ字状切刃をワ−クに対して後方向から前方向へ前進直線移動する際はＶ字状切刃を下降させて指定量だけワ−クへの切り込んで切削を行い、Ｖ字状切刃をワ−クに対して前方向から後方向へ後退直線移動する際はＶ字状切刃をワ−クに接触しない高さに上昇させてワ−クの切削を行わないようにしてワ−ク表面に一方向Ｖ字状溝を切削加工する方法において、前記湾曲したシャンク（９）の下端に支持されたＶ字状切刃（１０）とワ−ク（２）とが接触する加工点に向けて前記ノズル（１０）より吹き付けた冷却ミストがシャンク支持ア−ム（８）に設けた遮蔽板（１２）によりワ−クの未切削部分に移動しないように遮られることを特徴とする、ワ−クの一方向溝切方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示板のバックライトに用いる溝切導光板の製造に用いる金型への溝切り方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示板のバックライトに用いる溝切導光板は知られており（特開平９−２９２５３２号、同１０−２０１２４号、同１０−３１１９１０号、特開２０００−３４７１８５号）、ノ−トパソコン、携帯電話、カ−ナビゲ−ション等の液晶表示装置の光拡散板として実用化されている。図３に溝切導光板を用いたバックライト構造の一例を示す。
図中、ＡはＬＥＤまたはランプ、Ｂは反射シ−ト、Ｃは導光板、Ｄは拡散反射処理面、Ｅは拡散シ−ト、Ｆはレンズシ−トである。
【０００３】
一般的なＬＥＤバックライトの構造では、サイドまたは下に置かれたＬＥＤ光が導光板に入射し、その導光板下面に作りこまれた溝状の拡散体により拡散されて液晶へ入射する。
この光拡散板は、ダイヤモンド刃先や超硬合金（タングステン炭素）刃先を有するＶ字状切刃を用いてマスタ−の金型ブロック材にＶ字状溝をバイト（切削）加工し、この溝切り加工された金型ブロック材を一部として組み立てた射出成形金型のキャビティ内に溶融したポリメチルメタクリレ−ト樹脂（所謂、ＰＭＭＡ）を射出成形することにより得られる。
【０００４】
一般に、導光板の溝深さは、３〜１２μｍで、ピッチ幅は、０．２〜０．５ｍｍであり、ピッチ幅は同一であっても、等差級数的に暫時減少させてもよい。例えば、Ｐｎ＋１＝Ｐｎ−０．０１３（Ｐ０＝０．４ｍｍ）である。
【０００５】
従来、金型ブロック材にＶ字状溝を加工する切削方法としては、▲１▼左右方向に移動可能なテ−ブル上にワ−クを載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けた砥石頭を用いて、外周面がＶ字テ−パ−状の砥石を回転させ、テ−ブルを左右方向に往復移動させ、回転する砥石により溝をワ−クに形成する方法と、▲２▼左右方向に移動可能なテ−ブル上にワ−クを載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けたＶ字状切刃を用いて、Ｖ字状切刃をワ−クに対して後方向から前方向へ前進直線移動する際はＶ字状切刃を下降させて指定量だけワ−クへの切り込んで切削を行い、Ｖ字状切刃をワ−クに対して前方向から後方向へ後退直線移動する際はＶ字状切刃をワ−クに接触しない高さに上昇させてワ−クの研削を行わないようにしてワ−ク表面に一方向Ｖ字状溝を切削加工する方法が行われている。
【０００６】
前者の砥石車を用いる溝切り方法は、テ−ブルの往復移動により往きのアッパ−カット、帰りのアンダ−カットにより溝がワ−クに形成される。よって、切削された溝が毛羽立ちし易く、表面均一性に欠け、光の乱反射が起こり易い。よって、導光板に入射した光の一部が必要でない方向に乱反射し、液晶表示板の輝度が低下する。よって、同じ輝度を得るにはバックライトのＬＥＤ個数を増やし電流値を上げる必要があるが、すでに回路部において消費電力が増加傾向にある高機能携帯電話やポ−タブルパソコンのバッテリ−駆動時間の短縮につながるので好ましくない。
【０００７】
後者の一方向バイト加工方法は、切削される方向が一方向のため、表面の均一性、高い光沢に優れ、乱反射が小さい導光板を与えるが、角棒状または丸棒状のシャンクに固定したＶ字状切刃を前後移動させる手段が、ボ−ルネジの回転によりサドルを前後移動し、このサドルに立架したコラムに固定したシャンクを前後移動させるものであり前進時に切刃にビビリを生じ易く、直線状に規則正しく溝を形成させることが困難で、輝度を低下させる欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、後者のバイト加工方法を改良し、切削時間を短縮し、かつ、溝が規則正しく直線状に加工することができるワ−クの一方向溝切方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、Ｖ字状切刃（１０）は、シャンク（９）の湾曲した下端に支持され、前記シャンク（９）は前後方向に延びるシャンク支持ア−ム（８）の前ブロック（８ａ）前面の左側か右側のいずれか一方の側に設けられ、前ブロック（８ａ）の前記シャンク（９）が設けられていない側の側面には遮蔽板（１２）が設けられ、前ブロック（８ａ）の中央部にはワ−ク（２）とＶ字状切刃（１０）とが接触する加工点に向けて冷却ミストを吹き付けるノズル（１１）が設けられており、前記Ｖ字状切刃を固定するシャンク支持ア−ム（８）は、前後方向に移動可能なサドルに立架されたコラムに昇降可能に設けられ、該サドルは油圧シリンダにより前後に移動された切削装置（１）を用い、
左右方向に移動可能なテ−ブル（４）上にワ−ク（２）を載置し、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けた前記Ｖ字状切刃（１０）を用いて、Ｖ字状切刃をワ−クに対して後方向から前方向へ前進直線移動する際はＶ字状切刃を下降させて指定量だけワ−クへの切り込んで切削を行い、Ｖ字状切刃をワ−クに対して前方向から後方向へ後退直線移動する際はＶ字状切刃をワ−クに接触しない高さに上昇させてワ−クの切削を行わないようにしてワ−ク表面に一方向Ｖ字状溝を切削加工する方法において、前記湾曲したシャンク（９）の下端に支持されたＶ字状切刃（１０）とワ−ク（２）とが接触する加工点に向けて前記ノズル（１０）より吹き付けた冷却ミストがシャンク支持ア−ム（８）に設けた遮蔽板（１２）によりワ−クの未切削部分に移動しないように遮られることを特徴とする、ワ−クの一方向溝切方法を提供するものである。
【００１０】
ワ−クに溝が一方向に揃って切削されるので、毛羽立ちがなく、表面の均一性に優れ、高い光沢の加工ワ−クが得られる。
シャンクの下部に形成した湾曲部が、切刃がワ−クを削る際の抵抗の振動を吸収するのでビビリが少なく、規則正しい直線状の溝を形成する。また、切削屑はノズルより加工点に吹き付けられた冷却ミストによりワ−クの未切削部分とは遠い方向に流し出され、かつ、遮蔽板により冷却ミスト流がワ−クの未切削部分とは反対方向に反転されるので、切削屑が未切削部分に付着することがなく、均一な深さの溝を形成することができる。
【００１２】
ボ−ルネジ駆動に較べ、油圧駆動の方がサドルを直線状に移動させる大きい駆動力を与え、より規則正しい直線状の溝列を与える。
【００１４】
シャンクの下部に形成した湾曲部が、切刃がワ−クを削る際の抵抗の振動を吸収するのでビビリが少なく、規則正しい直線状の溝を形成する。また、切削屑はノズルより加工点に吹き付けられた冷却ミストによりワ−クの未切削部分とは遠い方向に流し出され、かつ、遮蔽板により冷却ミスト流がワ−クの未切削部分とは反対方向に反転されるので、切削屑が未切削部分に付着することがなく、均一な深さの溝を形成することができる。
【００１６】
油圧駆動により切刃のふらつきがなく、真直な溝を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は、本発明の切削装置に用いられる湾曲したシャンクの下端に支持されたＶ字状切刃をシャンク支持ア−ムの前方側より見た斜視図、図２は、本発明の切削装置の斜視図、図３は液晶表示板のバックライト構造の斜視図である。
【００１８】
図２に示す本発明の切削装置において、１は切削装置、２はワ−ク、３はチャック、４は左右の水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５は作業台ユニット、６は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、７はコラム、８はシャンク支持ア−ム、８ａは支持ア−ムの前ブロック部、９はシャンク、９ａはシャンクの湾曲部、９ｂはシャンクの下端部、１０はＶ字状切刃、１０ａは刃先、１０ｂ，１０ｃは刃先の逃げ部、１１はミスト供給ノズル、１２は遮蔽板、１３はシャンク支持ア−ムの固定具、１４は該固定具１３を上下方向に移動させる昇降機構、１５は操作場ｂｂ、１６はベッド、１７はタンク、１８はフィルタ、１９はポンプである。
である。
【００１９】
昇降機構１４は、ボ−ルネジ１４ａ、ガイドレ−ル１４ｂ、スライダ−（螺合体）１４ｃ、アクチエ−タ１４ｄ、前記コラム７に取り付けられた取付板１４ｅよりなり、アクチエ−タ１４ｄの回転駆動をボ−ルネジ１４ａが受けて固定具１３が備え付けられたスライダ−（螺合体）１４ｃが鉛直方向に延びる一対のガイドレ−ル１４ｂ上を滑走することにより、固定具１３に水平方向に設けられたシャンク支持ア−ム８にシャンク９を介して垂下された切刃１０は昇降する。
【００２０】
ベッド１６は前記サドル６を載せ、図示されていない油圧機構で前後方向に移動可能である。サドル６の後部にはコラム７が立架され、前述したようにコラム７前面に取付板１４ｅが固定されている。サドル６がテ−ブル４に対し前後移動することによりコラム７に取り付けられたＶ字状切刃がワ−クに対し、前後方向に移動することとなる。
【００２１】
図１２に示すように、Ｖ字状切刃１０は、刃先１０ａ、刃先の逃げ部１０ｂ，１０ｃを備える。刃先の逃げ角度は目的とする導光板のサイズ、用途により異なるが刃先がワ−クの前後方向と平行な面１０ｂにおいては３〜２５度で、刃先がワ−クの水平方向と向く面１０ｃにおいては１〜２０度である。逃げ角度は直線かまたは円弧状に形成される。両逃げ角度により切刃１０は略Ｖ字状を呈する。刃先の高さは２〜５ｍｍが一般である。
【００２２】
切刃の素材としては、超硬合金、具体的にはＷＣ（タングステン炭素合金）、ＷＣ−Ｃｏ（タングステン炭素−コバルト合金）、ＷＣ−ＴｉＣ（タングステン炭素−炭化チタン合金）、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ（タングステン炭素−炭化チタン−炭化タンタル合金）、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮ（タングステン炭素−炭化チタン−窒化チタン合金）等が使用される。また、ＴｉＣ、ＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３等を基金属に蒸着した被覆超硬合金であってもよい。
【００２３】
シャンク９は、幅５〜２０ｍｍの角棒または長尺棒の下部を湾曲させたもので、この湾曲部９ａの折り返し部の下端９ｂに、超硬合金製Ｖ字状切刃１０を接着剤で貼付するか、シャンク下端９ｂをＶ字状切刃に加工し、このＶ字状切刃にＴｉＣ、ＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３等の被覆金属を物理または化学蒸着させる。
湾曲部９ａの高さ９ｃは２〜１０ｍｍ、シャンク下端部の高さ９ｄは５〜２０ｍｍである。
シャンク９素材としては、炭素鋼３〜炭素鋼５が用いられる。
【００２４】
シャンク９は、シャンク支持ア−ム８の前部で垂下される。シャンク９が垂下されるシャンク支持ア−ム８は、テ−ブル４に対し平行に前後方向に延び、前ブロックの左右いずれか一方の端にシャンク９は設けられ（図１では右端）、前ブロックの他端（図１では左端）には遮蔽板１２が設けられ、前ブロックの略中央部もしくは他端側にはワ−クとＶ字状切刃１０とが接触する加工点ｏに向けて冷却ミストを吹き付けるノズル１１が設けられる。Ｖ字状切刃１０の前後方向と噴出されるミストがなす角度θは１５〜９０度が好ましい。
【００２５】
冷却ミストは潤滑油と冷却空気の混合物であるが、ノズルを２本独立して支持ア−ム８に設け、それぞれのノズルより潤滑油、冷却空気を噴出させてノズルより噴出され、両者が交わったところでミストを形成するようにしてもよい。
【００２６】
かかる図２で示す切削装置１を用い、金型ブロック材２に直線状に平行に並んだ複数のＶ字状溝を切削加工するには、先ず、左右（Ｘ軸）方向に移動可能なテ−ブル４上にワ−ク２を載置し、操作盤１５より加工プログラムとして溝切削加工プログラムを選択し、ついで、表示板に表示された指令に基づいて基準点、工具切り込み開始位置、工具反転位置、１回の切り込み深さα、エア−カット量β、取り代量γ、テ−ブル移動速度、移動ピッチ幅等の加工条件を入力する。
１本の溝をワ−クに切削するのに、切刃１０がワ−クにγ／α回切り込みを掛けることが制御装置の計算部より算出される。
【００２７】
ついで、操作盤１５の始動ボタンを押し、サドル６を前進（＋Ｚ軸方向）させることによりワ−ク後端に切刃１０を位置させ、ついで、切削切り込み開始点にＶ字状切刃１０を下降（−Ｙ軸方向）させ、サドル６を油圧シリンダにより前方向に移動させることによりＶ字状切刃を前方向に移動させて金型材のワ−ク２に対して後方向（−Ｚ軸方向）から前方向（＋Ｚ軸方向）へ深さα量切り込み・溝切削を行う。Ｖ字状切刃がワ−ク２の前方を越え、サドル反転位置に来たらＶ字状切刃がワ−クに接触しない高さ（α＋β）に上昇（＋Ｙ軸方向）させ、てワ−クの研削を行わないようにしてサドルを反転させ、切刃１０をワ−クに対して前方向から後方向（−Ｚ軸方向）へと直線的に後退させ、ワ−ク後端の開始点位置まで戻す。
【００２８】
このワ−ク表面に一方向Ｖ字状溝を切削加工する際、湾曲したシャンク９の下端に支持されたＶ字状切刃１０とワ−ク２とが接触する加工点ｏに向けてノズル１１より冷却ミストを吹き付ける。加工点ｏに向けて吹き付けられた冷却ミストはシャンク支持ア−ム８に設けた遮蔽板１２により遮られ、ワ−クの未切削部分に移動しない。言い換えれば、切削屑を溝加工された方のワ−クへ流し、ワ−クの未切削部分に移動させない。
【００２９】
切刃１０がワ−ク後端の開始点位置まで戻されると、２回目の切削が開始される。すなわち、Ｖ字状切刃１０を（２α＋β）量下降させ、サドル６を油圧シリンダにより前方向に移動させることによりＶ字状切刃を前方向に移動させて金型材のワ−ク２に対して後方向から前方向へ深さα量切り込み・溝切削を行う。
Ｖ字状切刃がワ−ク２の前方を越え、サドル反転位置に来たらＶ字状切刃がワ−クに接触しない高さ（α＋β）に上昇させ、てワ−クの研削を行わないようにしてサドルを反転させ、切刃１０をワ−クに対して前方向から後方向へと直線的に後退させ、ワ−ク後端の開始点位置まで戻す。
【００３０】
以下、切削回数がγ／α回となるまで、Ｖ字状切刃１０を（２α＋β）量下降させ、サドル６を油圧シリンダにより前方向に移動させる深さα量切り込み・溝切削と、Ｖ字状切刃がワ−クに接触しない高さ（α＋β）に上昇させ、てワ−クの研削を行わないようにしてサドルを反転させ、切刃１０をワ−クに対して前方向から後方向へと直線的に後退させ、ワ−ク後端の開始点位置まで戻す工程を繰り返し。１本の溝の切削を完成させる。
【００３１】
Ｖ字状切刃の前後移動速度は、０．１〜３０ｍ／分であることが好ましい。
【００３２】
サドル一往復時の１回の切削量αは、０．００１〜０．０１ｍｍ、エヤ−カット高さβは、０．０１〜０．０５ｍｍが一般である。
【００３３】
ワ−クへの１本の溝切りが完成したら、アクチエ−タの駆動によりボ−ルネジを駆動させてテ−ブル４を右方向へ、溝のピッチ量だけ移動させる。ついで、ワ−クへの２本目の溝加工を上記と同様にして行う。
【００３４】
以下、所望の本数ｎ本の溝がワ−ク２に切削加工されるまで、アクチエ−タの駆動によりボ−ルネジを駆動させてテ−ブル４を右方向へ、溝のピッチ量だけ移動させ、ついで、ワ−クへのｎｉ本目の溝加工を前記と同様にして行う。
【００３５】
ｎ本の溝の切削加工が終了したら、ワ−クを洗浄液で洗浄し、乾燥させる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明のワ−クの一方向切削方法は、鉋で木材を一方向にのみ削る方法に類似して、加工されたワ−クに毛羽立ちがなく、光沢が高い、表面の均一性が良好な加工ワ−クが得られる。
また、従来の一方向切削加工では、切削屑が未切削のワ−ク部分に付着し、この切削屑が付着している部分を切削して溝の深さが不均一となり、これを転写して得られた導光板の反射が均一とならないということが生じたが、本発明の切削方法では遮蔽板により切削加工中、切削屑はワ−クの未切削部分方向には流れないようにして溝を加工するので、溝の深さも均一となり、これを転写して得られた導光板の反射も均一となり、高い輝度の液晶表示板を与える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の切削装置に用いられる湾曲したシャンクの下端に支持されたＶ字状切刃をシャンク支持ア−ムの前方側より見た斜視図である。
【図２】  本発明の切削装置の斜視図である。
【図３】  液晶表示板のバックライト構造の斜視図である。（公知）
【符号の説明】
１        切削
２        ワ−ク
４        テ−ブル
６        サドル
７        コラム
８        シャンク支持ア−ム
９        シャンク
１０        切刃
１１        ミスト供給ノズル
１２        遮蔽板
【図１】
0004833439.tif 000002
【図２】
0004833439.tif 000003
【図３】
0004833439.tif 000004