JPH06501432A - 光パネルを製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光パネルを製造する方法及び装置 本発明は、請求項１に記載の光パネルを製造する方法及び該パネルを製造するた めの装置に関する。

発光表示を形成するために光伝導ファイバを光パネル中に設けるには、特にプラ スチックで製造された板状のパネル内にかかるファイバの両端部を所望のパター ンで固定する必要がある。このための公知の方法はやっかいなものであり、経済 的に容認し得る方法でかかるパネルを大量に製造することはできない。

本発明の目的は、かかるパネルを迅速に且つ経済的に連続して製造し得る方法を 提供することである０本発明の方法は、このために、請求項１に記載の特徴を有 しており、その好ましい実施例は従属請求項２〜１５に規定されている。

請求項１６〜２２においては、上記方法を実施するための装置をより詳細に規定 する。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

図１〜図３は、本発明の方法の実施例における連続ステップの簡易概略図であり 、 図４Ａ及び４Ｂは、得られたパネルの簡易図であり、図５は、本発明の方法に使 用される成形型の底部の別の実施例の部分断面拡大図であり、 図６は、本発明の方法の別の実施例における連続ステップの簡易概略図であり、 ［Ｊ７Ａ〜Ｌは、図１〜図６に従う方法に使用される成形型を製造する方法の連 続ステップの概略図である。

図１〜図３には、本発明の方法の好ましい実施例の連続ステップを概略的に示し である。

これに必要な装置は、オープンスルー形の成形型１を備えており、成形型１の底 部の光伝導ファイバ２を配置すべき箇所に孔３が設けられている。型１の上方に は、速硬性プラスチックを型１内に流し込むための注型漏斗４を配置することが できる。

孔３の下方には、ファイバ２をこれらの孔に向かって案内するように作用するフ ァイバ案内部品５がある。案内部品５は、前記ファイバを幾分かの緊張下に維持 するのに十分に制動するようにされている。ファイバは、図１には１つだけ示し であるスプール６によって供給される。数本のファイバ２が１つのスプール６に 巻かれているが、これは、多数のファイバを供給するケースではスペースが節約 できるので好ましい、各ファイバに１つずつスプール６を使用することも勿論可 能であり、これにはファイバを緊張下に維持するための制動力を与えることがで き、そうすると案内部品５は必要によっては除外することができる。

成形型内に流し込まれたプラスチックが硬化すると、ファイバ２の端部がその中 に固定された第１パネル７．１が形成される。

パネル７．１を型から取り外すためには、まず、図２Ａに番号って示したように １つ以上の底部連結部８を通して圧縮空気を導入する。それによって硬化パネル ７．１は成形型１からはずされ、図２Ｂに番号１０で示したグリッパによって抜 き取ることができる。次いで、パネル７．１下方のファイバ２が所望の長さに達 するまで、ファイバ２がスプール６から更に繰出される１次いで、次のパネル７ ゜２を形成するためにプラスチックを漏斗４によって型１内に再び流し込むこと ができる。

このときファイバ２は、型内に流れ込むプラスチック材料によって側方に流され ないように緊張下に維持される。

図３は、こうして硬化したパネル７．２を型１から取り外した次のステップを示 している。パネル７．１及び７．２は、型１を貫いて引張られるファイバ２が再 度所望の長さに達するまで、グリッパ１０によって一緒に上向きに引張られる。

次いで、次のパネル７．３を形成するために７ラツチツクが型１内に流し込まれ る。

一方でファイバは、下方にあるファイバから切り離される光取込みヘッド１２を 形成するために、番号１１で示したようにパネル７．２の上面の近傍でまとめ、 合わせて接着することができる。パネル７．１の上側では、延伸するファイバ端 部を番号１３で示したように切断またはのこ引きすることできる。

グリッパ１０から取り外した後の裁断パネルは［］４Ａに示した形状を有する。

次のステップは、図３に従う先行ステップに等しい。作業は連続的であるが、パ ネル７．１及び７．２のようなパネルは、型１内で７．３のような次のパネルの ためのプラスチックが十分に硬化するのに必要な時間だけ静止する。

ファイバは、パネル７内に均一に真っすぐ導入されることが保証されるのに十分 な緊張下に維持することができる。

図３に番号１３で示したように、ファイバ端部をパネルの上面に対して平坦に切 り取る代わりに、ファイバをパネル表面から少し離れたところで切断し、延伸部 分をパネル７上に与えられるカバ一層内に埋め込むこともできる。特にこのカバ 一層は、ファイバが延伸している長さより厚いならば透明である。これは図３の 番号１４で概略的に示されており、図４Ｂはこのように得られたパネルを示して いる。

特にこのようなカバ一層１４はパネルを保護するためには好ましく、個々のパネ ル７上に例えば吹付けによって後で付与することもでき、図１〜図３に示した作 業順序がこれによって遅延することはない、ファイバ端部上に小レンズ等を形成 するためにこのようなカバ一層１４を使用することもでき、この場合にはカバ一 層はこの目的に適した材料で構成することができ、一方、パネル７内体は所望の 強度を与える。着色カバ一層１４を使用する場合には、所望の色彩効果を得るこ とができる。パネル７内体は不透明材料で構成することもできる。

更にパネル７は、形成された表示が入射日光によっても目視し得るように、特に ファイバ端部に対応して所望の態様で着色されているかまたは対応圧痕が与えら れた、透明部分を有するスクリーンの背後に配置することもできる。

ファイバ２を、型１の孔３を通してはではなく、型１に垂直に下方から案内され る対応クランプによって挿入することもできる。プラスチックが硬化したら、挿 入クランプをはずし、後退させ、次いでファイバを、所望の長さで切断するため に孔を通して引張る０次いでファイバをクランプによって孔３内に再び挿入する 。

図１〜図３において、型１の底部にある孔３は概略的に示されており、これらは 、液体プラスチックが流出するのを防止するのに十分に小さい、しかしながら、 図５に示したように、型１の底部により大きな孔３′を形成して、ファイバ２が 適合する腔部３が設けられた嵌合プラグ１５をその中に挿入することも望ましい 、かかるプラグ１５は、汚損した場合には単純に交換することができる。プラグ １５は、まずプラグに種々のファイバ端部を通し、次いでそれらを、固定式に取 り付けられた型１の孔３内に挿入することは容易であるので、ファイバを図１の 型１内に最初に導入することを簡単にするためにも使用し得る。既に硬化したパ ネル７は型１から図２Ａのように押し出し得るが、このときプラグ１５のカラー １６がその行程に制限を与え得るようにプラグ１５を変位可能にすることもでき る。

このようなプラグを使用することは更に、ファイバ２が一定角度で導入される場 合に好ましい。図３に示したように、少なくともプレート７．２を引き出すこと は対応する方向に行われるべきであることは明らかである。

上記方法を実施するための装置は多くの方法で製造することができる。適当な型 １とファイバスプール６を支持する手段とは別にして、所望の方法で案内される 引張り手段１０は、形成されたパネル７を図３に示したように段階的に移動させ るために存在する必要がある。勿論、これは多くの方法で実現され得る。シーケ ンス制御手段を使用することができる。

またパネル１の用途に従って、ファイバ２を１種類だけではなくて種々につなぎ 合わせることもできる。

第１パネル７．１を型１から取り出す別の方法を図６に示す。

型１に導入したプラスチックが十分に硬化したら、必要に応じて図２Ａを参照し て説明したように空気を導入することによってパネル７．１を幾分上向きに動か してパネル７．１の自由表面が型１の上縁より上に広がるようにしてから（図５ Ａ）、第１パネル７．１の自由表面の上方に延伸するファイバ端部を適当な手段 によって該表面上方で切断する。

特にファイバに熱を発生させる切断手段、例えば鼻舜レーザビームが回転鏡のよ うな適当な可動エレメント１９によって個々のファイバ２に導かれるレーザ装置 １７または加熱超音波振動ナイフ（図示なし〉が使用される。

ファイバと切断するためにレーザを使用すると、パネル７．１の自由表面近傍に 位置する切断ファイバ端部にレンズとして作用する溶頭部が形成されるという更 なる利点がある。

切断されたファイバ端部を取り除いた後、吸引プレート１８をパネル７．１上に 下降させる。吸引プレートは、負圧を与えるとパネル７．１に作用する１次いで 吸引プレート１８を上向きに動かし、パネル７．１と、パネル７．１のプラスチ ック接着しているファイバ２とを一緒に捕らえる（図５Ｂ）。

パネル７．１下方に存在するファイバ２が正しい長さに達するまでパネルを吸引 プレートによって上向きに移動させてから、第２パネル７．２を形成するために 、型１に再び充填材料を充填することができる。一方では第１パネル７．１をグ リッパ１０によって把持し、次いで吸引プレート１８による吸引を解放すること ができる。

第２パネル７．２の自由表面近傍でファイバ２を切断した後、このパネル７．２ を捕らえるために吸引プレート１８と再び下降させることができる。

このために吸引プレート１８は、吸引解放後、更に垂直方向に移動される把持さ れたパネル７．１の進路の外側に位置する軌道に沿って移動させることができる 。まずパネル７．１を把持したグリッパ１０を横方向に移動させ、次いで吸引プ レート１８を、第２パネル７．２上に下降させるために垂直方向下向きに動かし てもよい。

パネル７を型１から取り出すとき、このパネルの型の縁部への接着を徐々に破壊 するために、パネルを型１から最初は斜めに動かすことが好ましい、これは例え ば、引き続き型の縁部から空気を導入し得る幾つかの底部連結部８によって行な うことができる。吸引プレート１８を使用する場合、パネル７をその側部で解放 するために、吸引プレート１８を最初は１つの縁部で上向きに引張ることもでき る。

これは例えば、引き続き作動される空気圧または油圧シリンダによって行ない得 る。型に離型剤を適用することはできない、何故ならば、離型剤はファイバ２に も付着して、ファイバ２の注型プラスチックへの付着を損なうからである。

上記パネル７はポリウレタン樹脂からなるのが好ましい。

勿論、液体ポリウレタン注型材料が付着しない成形型１を使用すべきである。離 型剤または分離層は、引張り通されるファイバ２を被覆し、ファイバ２が硬化す る注型材料と全く結合しないかまたはうまく結合しなくなるので、やはり使用す ることはできない。

ポリウレタンを注型するためには、通常はテフロンの型または枠が使用されるが 、これは高価である。更に、連続的に加熱され冷却されると、型表面に構造的変 化が現れ、時間がたつにつれである種の注型材料の付着が生じるようである。

別の欠点は、ファイバ２を引張るときに注型材料が漏出しないように、孔３を極 めて注意深くドリル穿孔する必要があることである。

図７に、上記のような用途に用いる安価な成形型を製造する方法の連続する諸段 階を概略的に示す。

第１段階では図７八に示した、木材のように容易がっ平滑に加工可能な材料から 成る対型２０を用いる０図７Ｂに示したように対型２０の、型１の形状に適合さ せた成形面２１にシリコーンミスト２２を吹き付けて、ポリウレタンに付着しな い分離層２３を形成する。

次に、図７０に示したようにポリウレタン注型材料２４を型２０に注ぎ入れ、該 材料を図７Ｄに示したように型２０内で硬化させる６図７Ｅに示したように、上 記のようにして得られた型本体１′を型２０かち取り出す。

図７Ｆ及び図７Ｇにそれぞれ示したように、成形型本体１′に接着剤２５を注ぎ 入れ、その過剰分は再び取り出す、接着剤２５の薄層２６が成形面上に残るので 、これを乾燥する０図７Ｈを参照されたい。

次に、図７Ｊ及び図７Ｋにそれぞれ示したように、シリコーン材ｆ１２７を型本 体１′に注ぎ入れ、その過剰分を再び取り出す、その結果シリコーン波腹２８が 残り、この被膜は接着剤層２６を介して成形型本体１′に付着する。

図７Ｌに示した成形型１は今や実質的に使用可能である。

上述のように製造した成形型を図２に示したパネルの形成に用いる前に、該成形 型に孔３を設けるべきである。これは、成形型の底部に孔を穿つことによって実 現できる。

また、図７への対型ＺＯ内に、本体１′形成の間に必要な地点に孔３を明けるベ グを配置することも可能である。シリコーン１ｆ２８は孔３を覆い、ファイバ２ 挿入時に貫通される。このことは、孔３が弾性シリコーン層２８によって閉じら れ、それによって注型材料の孔からの漏出が防止され、また孔３がファイバ２の 周囲に密接する必要が無いという点で有利である。当然ながら、このような利点 は穿孔を層２８形成前に、もしくは底部のみに限定して行なうことによっても達 成することができる。

上記シリコーン層２８は、型１使用時に該型にポリウレタン材料が付着するのを 防止する。

上述のような注型用型が本発明方法で得られるパネル以外のポリウレタン製成形 品の注型にも用いられ得ること、及び上述のような方法が吹き込み成形、真空成 形または射出成形等用の型またはダイの製造にも用いられ得ることは明らかであ ろう。

このように、型で成形されるべき材料と同じ材料から成る型は通常、上記材料か ら成る型本体１′に接着剤層２６を介して付着する非付着性被膜２８を設けるこ とによって得ることができる。

補正音の写しく翻訳力提出書（特許法第１８４条の８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．所与のパターンに従って固定された光伝導ファイバを有するプレート状また はシート状支持体から成る光パネルを製造する方法であって、 −ファイバ供給器（６）から取り出したファイバ（２）の端部を型（１）の底部 の開口（３）から挿入すること、−支持体（７）形成用の注型可能な、または流 し込み可能な急速硬化材料の層で型（１）を満たすこと、−プラスチック支持体 （７）がファイバ（２）を保持するように硬化した後に該支持体を型（１）から 外し、その後取り出すこと、及び −取り出しの前または後にファイバ（２）を必要な長さのところで切断し、供給 器（６）から伸長するファイバ（２）を支持体（７）取り出しの間に開口（３） から引張ることを特徴とする前記光パネルを製造する方法。 ２．支持体（７）を型（１）から取り出した後にファイバを型（１）の上方で切 断し、ファイバ（２）の切断点後方の部分を次の作業のために型（１）内に残す ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．ファイバ（２）を切断前にまとめて細い束（１２）を形成することを特徴と する請求項１または２に記載の方法。 ４．層（７′）の適用及び硬化の間ファイバ（２）を緊張状態に維持することを 特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。 ５．硬化した層（７）の型（１）からの取り外しが前記型内に加圧ガスを導入す ることによって行なわれることを特徴とする請求項１かち４のいずれか一項に記 載の方法。 ６．ファイバ（２）を型（１）内に導入し、その後プラスチックを型（１）内に 導入する第１段階と、硬化した層（７）を型から外して必要な距離だけ上方へ引 き、その際ファイバを緊張状態に維持する第２段階と、場合によっては束ねたフ ァイバ（２）を前記層（７）の下側で切断する第３段階との３段階で実施し、第 ２段階を、同じ型を用いる次の作業の第１段階に一致させ、ファイバ（２）を緊 張状態に維持するために該ファイバ（２）を型（１）のファイバ供給器側で停止 させることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。 ７．ファイバ（２）を硬化した支持体（７）の上方で短く切断すること、及びそ の後支持体（７）上に前記ファイバの突出端部を覆うカバー層（１４）を設ける ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。 ８．ファイバ端部の周囲のカバー層（１４）に小型レンズを形成することを特徴 とする請求項７に記載の方法。 ９．型（１）内に導入されるべきファイバ（２）の周囲に、ファイバの太さに適 合する孔（３）を備えたプラグ（１５）を配置し、このプラグを型（１）の適合 する孔（３′）に挿入することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記 載の方法。 １０．硬化した支持体（７）を外す前にプラグ（１５）を押し込むことを特徴と する請求項９に記載の方法。 １１．プラグ（１５）を所望の角度で型（１）に挿入するように構成すること、 及び硬化した支持体（７）を型（１）から引き離す手段（１０）を、対応する角 度で型の方を引き離すように構成することを特徴とする請求項９または１０に記 載の方法。 １２．ファイバ（２）の切断を加熱下に行なうことを特徴とする請求項１から１ １のいずれか一項に記載の方法。 １３．ファイバ（２）を特にレーザビームによる融解によって、レンズとして機 能する融解瘤の形成下に切断することを特徴とする請求項８または１２に記載の 方法。 １４．ファイバ（２）を、形成した支持体（７）の上面近傍で切断し、前記支持 体（７）を吸引プレート（１８）によって引き上げることを特徴とする請求項１ から１３のいずれか一項に記載の方法。 １５．ファイバ（２）を型（１）内に導入し、プラスチックを型（１）内に導入 する第１段階と、ファイバ（２）を層（７）上側で切断する第２段階と、十分に 硬化した層（７）を吸引プレート（１８）によって必要な距離だけ、ファイバ（ ２）を緊張状態に維持しつつ引き上げる段階で、同じ型（１）を用いる次の作業 の第１段階と一致させ、ファイバ（２）を緊張状態に維持するために該ファイバ （２）を型（１）のファイバ供給器側で停止させる第３段階と、場合によっては 実施する、支持体（７）引き上げ後にファイバ（２）を束ねる第４段階との４段 階のうちの３段階で実施することを特徴とする請求項１４に記載の方法。 １６．請求項１から１５のいずれか一項に記載の光パネル製造方法を実施するた めの装置であって、底部開口（３）を備えた型（１）と、この型内に液状プラス チックを導入する手段（４）と、光伝導ファイバ（２）を型（１）に供給する１ つ以上の供給コンテナ（６）と、型（１）内に導入されるファイバを案内し、か つ停止させる手段（５）と、一緒に引かれるファイバを緊張状態に維持しながら 支持体（７）を該支持体がその中で形成された型（１）から引き離す手段（１０ ）と、ファイバ切断手段とを特徴とする光パネル製造装置。 １７．成形型（１）の底部には、形成された層（７）の下側に加圧ガス（９）を 導入する手段（８）が設けられていることを特徴とする請求項１６に記載の装置 。 １８．型（１）が底部開口（３′）を備えており、ファイバ案内孔（３）を備え た、場合によっては変位可能なプラグ（１５）が前記開口に嵌入されていること を特徴とする請求項１６または１７に記載の装置。 １９．ファイバ（２）を切断する手段がファイバを軟化または融解させるように 構成されていることを特徴とする請求項１６から１８のいずれか一項に記載の装 置。 ２０．切断手段がレーザ（１７）と、レーザビームを異なるファイバ（２）に向 けて連続的に方向づける可動要素（１９）とを含むことを特徴とする請求項１９ に記載の装置。 ２１．プラスチック層から形成された支持体（７）を型（１）から引き離す手段 が、少なくとも垂直方向に変位可能な吸引プレート（１８）を含むことを特徴と する請求項１６から２０のいずれか一項に記載の装置。 ２２．支持体引き離し手段が、支持体を型（１）から取り出す時にまず支持体の 一方の側部を引き上げるように構成されていることを特徴とする請求項１６から ２１のいずれか一項に記載の装置。 ２３．特に請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法で用いるべく企図され た、注型材料、特にポリウレタン樹脂から成る物体を形成するための成形型を製 造する方法であって、 −適当な材料、特に木材から対型（２０）を製造する段階と、−前記対型の成形 面（２１）上に分離層（２３）を形成するべく分離剤（２２）、特にシリコーン 液を適用する段階と、−対型（２０）に、製造するべき型（１）で形成される物 体の材料と同じである液状注型材料（２４）を注ぎ入れ、この材料（２４）を硬 化させて型本体（１′）を形成する段階と、−前記型本体（１′）に接着剤（２ ５）を注ぎ入れ、過剰分を除去してから成形面上に残存する接着剤の薄層（２６ ）を乾燥する段階と、 −前記のように予め被覆した型本体（１′）に、型本体（１′）の材料に付着せ ず、接着剤層（２６）には付着する分離材料（２７）、特にシリコーン材料を注 ぎ入れて、型本体（１′）に付着するが、型（１）に型本体（１′）と同じ注型 材料を注ぎ入れた時に該注型材料に付着しない被膜（２８）を得る段階と を特徴とする前記成形型を製造する方法。 ２４．注型用型底部に孔（３）を形成することを特徴とする請求項２３に記載の 方法。 ２５．注型材料、特にポリウレタン樹脂から成る本体（１′）と、当該本体の表 面には分離被膜（２８）が接着剤層（２６）を介して付着していることと特徴と する、請求項２３または２４に記載の方法によって得られる注型用型。