JP2011093086A - フィルムの端面加工用カッターおよびこれを備える加工機、並びに、フィルムの端面加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムの端面に欠けや損傷を発生させることがなく切削可能であり、多量のフィルムの端面加工が可能な端面加工用カッターおよび端面加工方法を提供する。
【解決手段】本発明のカッター１００は、回転体１０と、回転体１０の回転軸Ａに対して垂直な垂直面に設けられた複数の切削部１ａ〜１ｆとを備え、切削部１ａ〜１ｆは上記垂直面内に切削刃を有し、上記垂直面内において、上記切削刃の回転軸Ａ側の端部と回転軸Ａとを通る直線を基準線とするとき、上記切削刃が回転軸Ａの回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルムの端面を切削する端面加工用カッターおよびこれを備える加工機、並びに、フィルムの端面加工方法に関し、特に、導光板、拡散板、光学フィルムなどを多数枚重ね合わせて構成した偏光板の端面を鏡面加工するための端面加工用カッターに関する。

従来、様々なＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、赤外線センサ、その他の種々の用途に偏光板が広く用いられている。偏光板は、ポリビニルアルコールフィルムおよびＴＡＣ（Tri Acetyl Cellulose）フィルムなどの樹脂フィルムが積層されることによって、構成される。

上記偏光板などのシート状部材（フィルム）を各種用途に用いる場合、例えば、ＬＣＤに実装するにあたり、所定の形状および寸法に加工する必要があり、特に、シート状部材の端面を加工する必要がある。上記加工のため、円盤状の回転板の円周部分に切削刃が設けられた端面切削装置が通常用いられる。上記切削装置では、加工効率が考慮されており、複数枚重ねられたシート状部材を同時に端面加工することが可能である。

また、偏光板などのシート状部材に関して、その端面に切削跡が形成された場合、シート状部材の外観が損なわれ、寸法精度が低下することとなる。したがって、シート状部材の端面を精度良く切削することは非常に重要である。

上記の点を考慮した切削加工方法が特許文献１に開示されている。特許文献１の切削加工方法にて用いられる端面切削装置（特許文献１の図３を参照）には、円板状本体６に６つの切削刃７が配置されている。一般的な端面切削装置と同様に、切削刃７は、円板状本体６の法線に対して垂直に設置されており、切削刃７の刃先は、円板状本体６の回転中心軸の方向へ設置されている。

特許文献１の切削加工方法では、切削刃によって形成される切削領域の部分が、切削対象であるシート状部材の端面に接触する際、上記切削刃が端面に侵入する角度が、その端面の長手方向に対して７５度以下である（特許文献１の請求項２および図１を参照）。すなわち、具体的には、円板状本体６の下部を通る水平領域に移動させて切削が行われる。

これにより、シート状部材の長手方向に対して７５度以下にて切削刃を端面に侵入させることができる。その結果、シート状部材に対して、切削刃による押し上げ（または押し下げ）作用が緩和され、端面割れや、偏光板を構成する積層フィルムの剥離によって生じる隙間の発生を防止することができ、シート状部材の端面を精度良く切削することができる。

特開２００７‐２２３０２１号公報（２００７年９月６日公開）

しかしながら、特許文献１の切削加工方法では、端面を精度良く加工することができるものの、加工効率を向上させることができないという問題がある。

詳細には、特許文献１の切削加工方法では、円板状本体６の下部を通る水平領域にシート状部材を移動させて切削する必要がある。このため、シート状部材を設置できる領域は限定されてしまい、加工効率を向上させるために、より多くのシート状部材を積層して加工することができない。

特に、偏光板のように多層から構成されているシート状部材の場合、一枚の厚さが大きいため、多くの枚数を加工するためには、必然的にシート部材を加工できる領域が広いことを要するため、上記問題点は顕著となる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、フィルムの端面に欠けや損傷を発生させることがなく切削可能であり、多量のフィルムの端面加工が可能なフィルムの端面加工用カッターおよびこれを備える加工機、並びに、フィルムの端面加工方法を提供することにある。

本発明のフィルムの端面加工用カッターは、上記課題を解決するために、回転体と、回転体の回転軸に対して垂直な設置面に設けられた複数の切削部とを備えるフィルムの端面加工用カッターであって、上記切削部は設置面から突出しており、切削部の頂面に切削刃が形成されており、設置面に対して垂直方向から切削刃を見た場合、上記切削刃の回転軸側の端部と回転軸とを通る直線を基準線とするとき、上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられていることを特徴としている。

上記の発明によれば、上記切削刃が、基準線に対して２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられているため、端面加工対象であるフィルムを、回転体の中心点（回転中心）を通る水平面を含む領域に設置した場合、フィルムに対して切削刃を緩やかな角度にて接触させることができる。その結果、フィルムの端面に対して、欠け、または、損傷を抑制しつつ、端面加工が可能となる。すなわち、フィルムの端面に対して、クラックの発生を抑制しつつ端面加工が可能である。また、回転体の中心点を通る領域を端面加工において活用でき、端面加工が可能な範囲を広く確保することができる。

また、本発明のフィルムの端面加工用カッターでは、上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２５度以上、３０度以下の範囲で傾斜して設けられていることが好ましい。

これにより、フィルムに対して、切削刃をさらに緩やかな角度にて接触させることができる。したがって、フィルムの端面に対して、欠け、または、損傷をさらに抑制することが可能となる。

また、本発明に係る端面加工機は、上記フィルムの端面加工用カッターと、フィルムの積層体を支持する支持装置とを備えるフィルムの端面加工機であって、上記設置面に対して支持装置を水平に移動させる移動装置を備えるものである。

上記端面加工機は、上記端面加工用カッターを備えており、支持装置に支持したフィルムの積層体に対して、切削刃が備えられている垂直面に対して支持装置を水平に移動させることによって、フィルムの積層体の端面加工を行うことができる。上記フィルムの端面加工用カッターを備える端面加工機によれば、フィルムの端面に対して、欠け、または、損傷を抑制しつつ、端面加工が可能である。

本発明に係るフィルムの端面加工方法は、上記課題を解決するために、回転体と、回転体の回転軸に対して垂直な設置面に設けられた複数の切削部とを備え、上記切削部は設置面から突出しており、切削部の頂面に切削刃が形成されており、設置面に対して垂直方向から切削刃を見た場合、上記切削刃の回転軸側の端部と回転軸とを通る直線を基準線とするとき、上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられている端面加工用カッターを用いるフィルムの積層体の端面加工方法であって、上記回転軸を通る水平面を含むシート領域において、回転する上記複数の切削刃にフィルムの積層体を接触させることによってフィルムの端面を切削し、フィルムの積層体の下面に対して切削刃が接触する出口角と、フィルムの積層体の上面に対して切削刃が接触する侵入角との差が、４５度以下であることを特徴としている。

上記の発明によれば、シート領域が上記水平面を含むため、回転体の中心点を通る水平面付近、すなわち、端面加工用カッターの中心部付近にて、上記積層体の端面加工を行うことができる。これにより、回転体の中心点を通る領域を端面加工において活用でき、端面加工が可能な範囲を広く確保することができる。さらに、切削刃には傾斜が設けられているため、緩やかな角度にて積層体に接触して切削が行なわれる。従って、端面加工を行うシート領域を広く確保すると共に、積層体に欠け、損傷などの発生を抑制しつつ端面の加工を行うことが可能である。

また、本発明に係るフィルムの端面加工方法では、上記侵入角が、９度以上、１４度以下であることが好ましい。

これにより、切削刃を緩やかな角度にて、積層体の上面に接触させることができる。その結果、フィルムの端面に対して、欠け、または、損傷を抑制しつつ、端面加工が可能となる。すなわち、フィルムの端面に対して、クラックの発生を抑制しつつ端面加工が可能である。

本発明のフィルムの端面加工用カッターは、以上のように、回転体と、回転体の回転軸に対して垂直な設置面に設けられた複数の切削部とを備えるフィルムの端面加工用カッターであって、上記切削部は設置面から突出しており、切削部の頂面に切削刃が形成されており、設置面に対して垂直方向から切削刃を見た場合、上記切削刃の回転軸側の端部と回転軸とを通る直線を基準線とするとき、上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられているものである。

それゆえ、端面加工対象であるフィルムを、回転体の中心点を通る水平面を含む領域に設置した場合、フィルムに対して切削刃を緩やかな角度にて接触させることができる。その結果、フィルムの端面に対して、欠け、または、損傷を抑制しつつ、端面加工が可能となる。すなわち、フィルムの端面に対して、クラックの発生を抑制しつつ端面加工が可能であるという効果を奏する。また、回転体の中心点を通る領域を端面加工において活用でき、端面加工が可能な範囲を広く確保することができるという効果も奏する。

また、本発明に係るフィルムの端面加工方法は、以上のように、回転体と、回転体の回転軸に対して垂直な設置面に設けられた複数の切削部とを備え、上記切削部は設置面から突出しており、切削部の頂面に切削刃が形成されており、設置面に対して垂直方向から切削刃を見た場合、上記切削刃の回転軸側の端部と回転軸とを通る直線を基準線とするとき、上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられている端面加工用カッターを用いるフィルムの積層体の端面加工方法であって、上記回転軸を通る水平面を含むシート領域において、回転する上記複数の切削刃にフィルムの積層体を接触させることによってフィルムの端面を切削し、フィルムの積層体の下面に対して切削刃が接触する出口角と、フィルムの積層体の上面に対して切削刃が接触する侵入角との差が、４５度以下である方法である。

それゆえ、シート領域が上記水平面を含むため、（１）中心点を通る水平面付近、すなわち、端面加工用カッターの中心部付近にて、積層体の端面加工を行うことができる。これにより、回転体の中心点を通る領域を端面加工において活用でき、シート領域を広く確保することができる；（２）さらに、切削刃には傾斜が設けられているため、切削刃は緩やかな角度にて上記積層体に接触して切削が行なわれる。従って、シート領域を広く確保すると共に、積層体に欠け、損傷などの発生を抑制しつつ端面の加工を行うことが可能であるという効果を奏する。

図１（ａ）は、本実施の形態に係るフィルムの端面加工用カッターを示す側面図であり、図１（ｂ）は本実施の形態に係るフィルムの端面加工用カッターを示す正面図である。 図１のフィルムの端面加工用カッターにおける切削部の取り付け部分を示す斜視図である。 本実施の形態に係る端面加工機を示す斜視図である。 本実施の形態に係るフィルムの端面加工用カッターについて、切削刃および積層体の位置関係を示す図である。 実施例または比較例に係る切削刃の傾斜を示す図である。 本実施例１にて端面処理をした加工サンプルに係る端面を示す図である。

＜フィルムの端面加工用カッター＞
本発明の一実施形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。まず、本発明の端面加工用カッターの構成について説明する。図１（ａ）は端面加工用カッターを示す側面図であり、図１（ｂ）は、端面加工用カッターを示す正面図である。回転体１０は支持台１０ａに固定されており、回転軸Ａを軸として一方向に回転する。回転体１０は回転軸Ａに対して垂直な設置面Ｓを有している。なお、回転体１０は円盤形状となっているが、当該形状に限定されるものではない。

切削部１ａは切削刃Ｂを有しており、設置面Ｓに設置されている（切削部１ｂ〜１ｆについても同様である）。切削部１ａは設置面Ｓから突出しており、切削部１ａは頂面を有している。設置面Ｓに対して垂直方向から切削部１ａを見たとき、切削部１ａは矩形形状を有している。切削部１ａでは、切削刃Ｂは短辺の位置に形成されている。しかし、切削部１ａの頂面は上記の形状に限定されない。例えば、頂面が矩形形状であり、切削刃Ｂが長辺の位置に形成されていてもよい。また、頂面が、正方形形状、その他の多角形形状（例えば、三角形形状）、円弧形状であってもよい。

切削刃Ｂは切削部１ａの頂面に少なくとも１辺形成されていればよく、例えば、上記頂面の２つの短辺に形成されていてもよい。切削刃Ｂは切削部１ａの刃の部分であり、この部分でフィルム端面の切削が行われる。切削刃Ｂはフィルムと接触する必要があるため、設置面Ｓから離間した位置に設けられている。切削刃Ｂと設置面Ｓとの距離は、フィルムのサイズ等により適宜変更される。

ここで頂面における短辺とは、切削部１ａ〜１ｆが矩形形状である場合における長辺と接する短辺（幅）のいずれかを意味する。また、切削刃Ｂの端部とは切削部１ａが矩形形状の場合には、切削刃Ｂのうち長辺と接する部分を意味する。

切削部１ａ〜１ｆは、互いに等間隔に設けられており、連続する３枚（１ａ〜１ｃおよび１ｄ〜１ｆ）をそれぞれ一組として、回転軸Ａからの距離が順次短くなるように配置されている。すなわち、切削部１ａに対して、回転体１０の回転方向の逆側に位置する切削部１ｂは、回転軸Ａからの距離が切削部１ａより短い。また、切削部１ｂに対して、回転体１０の回転方向の逆側に位置する切削部１ｃは、回転軸Ａからの距離が切削部１ｂより短い。このように３枚の切削部１ａ〜１ｃが配置され、さらに切削部１ａ〜１ｃの回転軸Ａの位置を中心点とした１８０度回転対称位置に、もう一組の切削部１ｄ〜１ｆが配置されている。また、切削部１ａ〜１ｃはその順に設置面Ｓからの突出量が大きくなっている。この形状により、切削部１ａは、回転軸Ａからの距離が最も長くかつ設置面Ｓからの突出量が最も小さく、切削部１ｃは、回転軸Ａからの距離が最も短くかつ設置面Ｓからの突出量が最も大きくなる。

そして、設置面Ｓに対して垂直方向から切削刃Ｂを見た場合、切削刃Ｂの回転軸Ａ側の端部と回転軸Ａとを通る直線を基準線とするとき、切削部１ａ〜１ｃおよび切削部１ｄ〜１ｆの各切削刃Ｂの向きは、回転体１０の回転方向（図１（ｂ）中の矢印方向）に３０度傾斜している（図１（ｂ）中の傾斜角θ１＝３０度）。換言すると、切削部１ａ〜１ｃおよび切削部１ｄ〜１ｆの各長辺の向きは、回転方向から内側に３０度傾いている。上記傾斜角θ１は３０度に限定されず、２０度以上、３５度以下の範囲であればよい。なお、切削部１ａ，１ｂ，１ｄおよび１ｅは、荒削り用の切削刃であり、多結晶ダイヤモンドからなる。一方、切削部１ｃおよび切削部１ｆは仕上げ用の切削刃であり、単結晶ダイヤモンドからなる。上記材質は好ましい形態として選定され、当該材質に限定されるものではない。

図２は、切削部１ａを回転体１０へ取り付ける部分の構造を示す。切削部１ａは、台座２０を介して回転体１０へ取り付けられる。台座２０は、円柱形状の胴部２１の側面に、切削部１ａが収まる幅の溝部２２を有し、上端には鍔部２３を備える。また、回転体１０の設置面Ｓには、胴部２１の断面形状と同形の取付孔１１が設けられ、さらに取付孔１１を二分するように取付溝１２が設けられる。切削部１ａの取り付けに際しては、切削部１ａを台座２０の溝部２２に嵌め込み、取付ボルト２４により固定する。

そして、切削部１ａを取り付けた台座２０の胴部２１を回転体１０の取付孔１１に嵌め込むと、鍔部２３により取付孔１１の周縁部に係止される。胴部２１を取付孔１１に嵌め込んだ状態であっても、台座２０は回転可能であるので、切削部１ａの方向を任意に調整できる。切削部１ａの方向を決定した後、締付ボルト１３により、取付溝１２が閉じる方向に締め付けを行うことによって、台座２０が回転体１０に固定され、切削部１ａの取り付けが完了する。

なお、当該端面加工用カッターの直径は、２５０ｍｍであるが、上記距離は特に限定されるものではない。回転体１０を構成する材料にもよるが、一例としては、１５０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下とすることができる。

また、切削部１ａおよび１ｄ，１ｂおよび１ｅ，１ｃおよび１ｆがそれぞれ同じ形状であり、垂直面における回転軸Ａの位置を中心点として、線対称となっている。これにより、端面加工用カッターのバランスが保持されることとなる。このように、端面加工用カッターのバランスが保持されていれば、切削刃の枚数は特に限定されるものではなく、４枚、６枚、８枚、９枚、１０枚または１２枚などに変更してもよい。本実施の形態に係る端面加工用カッターは、以下に示す端面加工方法に用いることができる。

＜フィルムの端面加工方法＞
次に、本発明の端面加工用カッターを備える加工機（端面加工機）を用いて、光学フィルムを多数枚重ね合わせて構成した偏光板を積層した積層体の端面を加工する実際の端面加工方法を、図３に基づき説明する。図３は、本発明に係る加工機（端面加工機）を示す斜視図である。

積層体Ｗは、長方形のフィルムを重ね合わせた直方体形であり、支持装置３０により支持される。上記フィルムとしては、特に限定されるものではなく、ポリビニルアルコール系フィルム、トリアセチルセルロースフィルムに代表されるセルロース系フィルム、エチレン‐酢酸ビニル系のフィルムなどが挙げられ、特に限定されるものではない、また、複数層の光学フィルムから構成される偏光板は、一枚の厚さが厚いため、多量のフィルムの端面加工が可能な本発明の加工機の加工対象として特に好ましい。

支持装置３０は、平板形の基盤（移動装置）３１上に、門形のフレーム３２が設けられている。そして、基盤３１上には旋回するテーブル３３が、フレーム３２の対向する位置には上下動するシリンダ３４が設けられ、積層体Ｗはテーブル３３とシリンダ３４に、ジグ３５を介して挟まれ固定される。

基盤３１の両側には、上記回転体１０を有するカッター（フィルムの端面加工用カッター）１００が互いに向かい合って設けられる。カッター１００は、積層体Ｗの大きさに合わせて回転軸方向に移動可能であり、基盤３１は、カッター１００同士の間を通過するように移動可能である。切削に当たっては、積層体Ｗを支持装置３０に固定し、基盤３１によって、カッター１００を積層体Ｗの大きさに合わせた位置に移動する。そして回転体１０を回転させ、向かい合うカッター１００同士の間を通過するように基盤３１を移動させる。

この際、まず、回転体１０の最も外側に位置する切削部１ａおよび１ｄが積層体Ｗに接し、その端面を切削する。基盤３１が進行すると、続いて切削部１ａおよび１ｄよりも内側に設けられた切削部１ｂおよび１ｅが積層体Ｗに接する。切削部１ｂおよび１ｅは切削部１ａおよび１ｃよりも突出量が大きいので、切削部１ａおよび１ｃにより切削された端面を、さらに深く切削する。このようにして、切削部１ａ，１ｂ，１ｄおよび１ｅが積層体Ｗの端面を徐々に深く切削していく。最後に、単結晶ダイヤモンドの刃を有する仕上げ用の切削部１ｃおよび１ｆが積層体Ｗの端面を切削し、鏡面仕上げをする。このように一組の向かい合う端面の処理が完了した後、テーブル３３を回転させ、他の端面を処理する。実際にはこれらの装置に駆動装置や制御部等が付属するが、ここでは省略する。

なお、本発明の端面加工用カッターは、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、切削刃の突出量や、回転軸からの距離は、各切削刃について同一であってもよい。また、切削刃の傾斜角は各切削刃にて異なっていてもよい。

次に、当該端面加工方法の特徴的な事項について説明する。本説明では、図３に示す３０度傾斜した切削刃を備える加工機を用いて説明するが、切削刃の傾斜角が異なる他の加工機を用いて当該端面加工方法を実施することも可能である。

図４を用いて、積層体Ｗとカッター１００（切削刃Ｂ）との位置関係について説明する。図４は、カッター１００の正面方向から見て、カッター１００および積層体Ｗの位置関係を概略的に示す図である。同図では、説明の便宜のため、切削部１ａのみを図示し、時計周りに、切削部１ａが移動した状態を示している。図４に示すように、設置面Ｓに対して垂直方向から切削刃Ｂを見た場合、切削刃Ｂの回転軸Ａ側の端部Ｅと回転軸Ａとを通る直線を基準線Ｒとするとき、切削刃Ｂは、上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられている。すなわち、傾斜角θ１は２０度以上、３５度以下の範囲である。

この切削刃Ｂの配置により、端面加工対象である積層体Ｗを、回転軸Ａの中心点Ｏを通る水平面を含む領域に設置した場合、積層体Ｗに対して、切削刃Ｂを緩やかな角度にて接触させることができる。その結果、積層体Ｗの端面に対して、欠け、または、損傷を抑制しつつ、端面加工が可能となる。すなわち、積層体Ｗの端面加工の際、クラックの発生を抑制しつつ端面加工が可能である。また、回転体の中心点Ｏを通る領域を端面加工において活用でき、端面加工が可能な範囲を広く確保することができる。

上記傾斜角θ１は、２５度以上、３０度以下であることがより好ましい。上記の範囲内であれば、積層体Ｗに対して、切削刃Ｂをさらに緩やかな角度にて接触させることができる。したがって、積層体Ｗの端面加工の際、端面の欠け、または、損傷をさらに抑制することが可能となる。

図３を用いて説明したように、支持装置３０に固定された積層体Ｗは、カッター１００付近の所定領域に移動される。当該所定領域をシート領域４０と称する。シート領域４０は、中心点Ｏ（回転軸Ａが位置している）を通る水平面を含む領域である。シート領域４０は、中心点Ｏ（回転軸Ａが位置している）を通る水平面を含む領域であり、加工に供されるフィルム積層体の端面（積層体Ｗの厚み）である。シート領域４０は積層体Ｗが配置される場であり、積層体Ｗの少なくとも一部は、シート領域４０に配置されて、積層体Ｗの端面が切削刃Ｂによって切削される。

上記シート領域４０の位置は、切削刃Ｂの侵入角θ２および出口角θ３によって規定される。侵入角θ２は、積層体Ｗの上面に対して切削刃Ｂが接触する角度であり、出口角θ３は、積層体Ｗの下面に対して切削刃Ｂが接触する角度である。

本端面加工方法で用いるカッター１００は切削刃Ｂが回転体１０の回転方向に傾斜して設けられており、シート領域４０の出口角θ３と侵入角θ２との差が４５度以下である。表１に出口角θ３と侵入角θ２との差が４５度である場合の各角度を示す。

出口角θ３と侵入角θ２との差の下限はシート領域４０の高さを小さくすることによって０度に近付くが、多くのフィルムを加工する観点から、下限は、傾斜角の角度以上であることが好ましい。すなわち、傾斜角θ１が２５度の場合、出口角θ３と侵入角θ２との差は、２５度以上であることが好ましく、傾斜角θ２が３０度の場合、出口角θ３と侵入角θ２との差は、３０度以上であることが好ましい。上記下限であれば、後述するように切削刃Ｂのピッチの差異をより小さくでき、フィルムの端面の品質をより均一にすることができる。

シート領域４０が上記のように規定されていることによって、（１）中心点Ｏを通る水平面付近、すなわち、カッター１００の中心部付近にて、積層体Ｗの端面加工を行うことができる。つまり、特許文献１の切削加工方法のように、シート領域４０はカッター１００の下側に限定されていない。これにより、中心点Ｏを通る領域を端面加工において活用でき、シート領域４０を広く確保することができる。さらに、（２）切削刃Ｂには傾斜が設けられているため、切削刃Ｂは緩やかな角度にて積層体Ｗに接触して切削が行なわれる。従って、シート領域４０を広く確保すると共に、積層体Ｗの端面加工の際、端面の欠け、損傷などの発生を抑制しつつ端面の加工を行うことが可能である。

また、侵入角θ２は、９度以上、１４度以下に設定されていることが好ましい。これにより、切削刃Ｂを緩やかな角度にて、積層体Ｗの上面に接触させることができる。その結果、フィルムの端面に対して、欠け、または、損傷を抑制しつつ、端面加工が可能となる。すなわち、積層体Ｗの端面加工の際、クラックの発生を抑制しつつ端面加工が可能である。

なお、カッター１００によって積層体Ｗが端面加工される際の積層体Ｗに対する切削刃Ｂの各ピッチは、中心点Ｏを通る水平面を通過するため、ピッチの一部が上下対称のピッチとなる。これに対して、特許文献１の図２に示されるように、積層体Ｗをカッター１００の下部に沿って配置した場合、切削刃Ｂのピッチは、中心点Ｏを通る水平面を通過することがなく、下方へ接近するほど狭いピッチとなる。

すなわち、本発明に係る端面加工方法では、シート領域４０が中心点Ｏを通る水平面を含むため、ピッチ同士のサイズの相違が小さくなり、各ピッチのサイズはより均一である。このため、端面加工後の端面の各部分において品質の差が生じ難いというメリットがある。

次に、シート領域４０の距離Ｘ１、Ｘ２およびＹについて説明する。距離Ｘ１は、シート領域４０のうち、中心点Ｏを通る水平面から上部の領域の高さを示す。一方、距離Ｘ２は、シート領域４０のうち、中心点Ｏを通る水平面から下部の領域の高さを示すが、距離Ｘ１と同じ距離である。また、距離Ｙは、シート領域４０のうち、中心点Ｏを通る水平面から下部の領域の高さを示すものである。切削刃Ｂには、基準線Ｒを基準として、回転体１０の回転方向に３０度の傾斜が設けられている。

図４には、（１）距離Ｘ１、Ｘ２の両方を２８ｍｍに設定した場合の出口角θ３、および、（２）距離Ｘ１を２８ｍｍに、距離Ｙを６２ｍｍに設定した場合の出口角θ３が示されている。

まず、（１）の場合、侵入角θ２を１４度、出口角θ３を４６度とすることができる。すなわち、傾斜角θ１が３０度であり、出口角θ３と侵入角θ２との差は、約３２度であるため、切削刃Ｂのピッチの差異をより小さくでき、フィルムの端面の品質をより均一にすることができる。一方、（２）の場合、侵入角θ２を１４度、出口角θ３を５９度とすることができ、出口角θ３と侵入角θ２との差は、４５度である。このように、出口角θ３を大きく設定した場合には、シート領域４０の幅を大きくすることができ、多量の積層体Ｗの端面を処理することができる。なお、この場合、距離Ｚは６３ｍｍである。上記距離Ｘ１、Ｘ２およびＹはもちろん上記の値に限定されるものではなく、侵入角θ２および出口角θ３が上述した範囲内であれば変更可能である。

また、例えば、切削刃Ｂを、基準線Ｒを基準として、回転体１０の回転方向に３０度傾斜させた場合、侵入角θ２を１４度、出口角θ３を５９度に設定するため、距離Ｘ１およびＸ２を２８ｍｍ、距離Ｙを６２ｍｍに設定することができる（回転体１０の直径Ｒ１は２５０ｍｍ）。なお、距離Ｒ１を変更した場合、「距離Ｘ１（ｍｍ）＝０．１３×Ｒ１（ｍｍ）−４．５（ｍｍ）」、「距離Ｘ２（ｍｍ）＝０．１３×Ｒ１（ｍｍ）−４．５（ｍｍ）」、「距離Ｙ（ｍｍ）＝０．２４×Ｒ１（ｍｍ）＋２（ｍｍ）」の両式から距離Ｘ１、Ｘ２および距離Ｙを算出することができ、侵入角θ２を１４度、出口角θ３を５９度に維持したまま、距離Ｒ１を変更することができる。

このようにして積層体Ｗを切削した場合、従来の傾斜角０度（回転体の垂直面における円の直径方向と同一方向）の切削刃を有するカッターを用いる場合と比べて、脆弱層に与える損傷を低減させることができる。さらに、本発明のカッター１００によれば、従来のカッターと比較して、厚い積層体を切削する場合であっても安定的に良品（ひび割れが充分許容できる領域内にあるもの）を生産することができる。

具体的には、直径２５０ｍｍの回転体を有するカッターにより切削する場合において、従来は厚さ４０ｍｍ程度の積層体の切削が限界であったところ、切削刃の傾斜角を３０度とした場合には、厚さ１００ｍｍ程度の積層体の切削が可能となった。すなわち、生産効率が２．５倍に高められたことになる。また、アクリル樹脂などの硬い材料も上記と同じ方法で切削することができ、従来のカッターを用いた場合と比較して、欠けの発生を低減できる。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本実施例では、カッター１００を用いてフィルムの端面加工を行った。図５に示すように、実施例ごとにカッター１００の切削刃Ｂを前傾、比較例では前傾または後傾に変更した。前傾とは、回転体１０の回転方向に切削刃Ｂが傾斜した状態であり、後傾とは、回転体１０の回転方向とは逆方向に切削刃Ｂが傾斜した状態である。説明の便宜上、図５には、カッター１００の切削部１ａのみを示し、台座等を省略している。

図３に示した加工機において、基準線Ｒを基準として、切削刃Ｂを回転体１０の回転方向に３０度傾斜させた（図５に示す前傾の状態）。また、回転体１０の直径は２５０ｍｍ、積層体Ｗの「距離Ｘ１＋距離Ｙ」が９０ｍｍであり、距離Ｘ１が２８ｍｍ、距離Ｙが６２ｍｍである。その他の条件として、積層体Ｗを、カッター１００に対して水平方向に移動させる送り速度は、０．５ｍ／ｍｉｎ．であり、カッター１００の回転数を４８００ｒｐｍ、積層体Ｗに対するクランプ圧を０．１５ＭＰａに設定した。

積層体Ｗは、３００枚の偏光板が積層されたものである。それぞれの偏光板は、厚さ０．１ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下の光学フィルムおよび保護フィルム（プロテクトフィルム）から構成されている。

上記積層体Ｗの寸法は、５２インチサイズとして、流れ方向が約１５００ｍｍであり、幅方向が約８３０ｍｍである。流れ方向の長さが端面の長さに該当する。なお、本実施例では上記寸法の積層体Ｗを用いたが、積層体Ｗの寸法は、その用途、例えば、携帯電話機器、テレビ機器、車載機器などに応じて適宜変更される。

積層体Ｗの端面を数ｍｍ切削し、端面加工後の積層体Ｗから光学フィルムおよび保護フィルムの加工サンプルを取分けて、クラック試験を行った。

＜クラック試験＞
クラック試験では、端面加工後の加工サンプルに関して、蛍光灯を照射し、ルーペを用いて目視にてクラックの状態を観察した。上記クラック試験の結果を表２に示した。

基準線Ｒを基準として、切削刃Ｂを回転体１０の回転方向に３０度傾斜させた以外は、実施例１と同様に端面加工を行った。得られたサンプルに対して、実施例１と同様にクラック試験を行い、結果を表２に示した。

基準線Ｒを基準として、切削刃Ｂを回転体１０の回転方向に２５度傾斜させた以外は、実施例１と同様に端面加工を行った。得られたサンプルに対して、実施例１と同様にクラック試験を行い、結果を表２に示した。

基準線Ｒを基準として、切削刃Ｂを回転体１０の回転方向に２０度傾斜させた以外は、実施例１と同様に端面加工を行った。得られたサンプルに対して、実施例１と同様にクラック試験を行い、結果を表２に示した。

〔比較例１〕
図３に示した加工機を用いて、基準線Ｒを基準として、切削刃Ｂを回転体１０の回転方向に対して逆方向に４５度傾斜させた（図５に示す後傾の状態）以外は、実施例１と同様に端面加工を行った。得られたサンプルに対して、実施例１と同様にクラック試験を行い、結果を表２に示した。

〔比較例２〕
基準線Ｒを基準として、切削刃Ｂを回転体１０の回転方向に４５度傾斜させた以外は、実施例１と同様に端面加工を行った。得られたサンプルに対して、実施例１と同様にクラック試験を行い、結果を表２に示した。

表２の結果から、クラック試験に関して、実施例１〜４での、斜角角が３５度、３０度、２５度、２０度の場合、クラックはほとんど観測されないか、全く観測されず、積層体Ｗの高さが９０ｍｍという多量の処理対象について、端面に損傷をほとんど生じさせることなく端面加工を行うことができた。特に、実施例２，３に示すように、傾斜角を前傾２５度および前傾３０度とした場合には、クラックは全く観察されず、非常に良好な端面加工を行うことができた。さらに、実施例１にて端面処理をした加工サンプルに係る端面を、図６に示す。同図は、顕微鏡写真であり、クラックがほとんど生じておらず、端面割れも生じていないことが分かる。

これに対して、比較例１，２のように傾斜角を４５度とした場合には、サンプルに１００本以上の多数のクラック、または、それ以上の無数のクラックが観察された。このように、多数のクラックが生じると、端面割れなどの原因となるため好ましくない。本実施例にて示したように本発明の端面加工方法によれば、クラックの発生を抑えつつ、厚さが９０ｍｍである多量の積層体Ｗの端面加工を行うことができ、本方法は非常に有用である。

本発明は、特に偏光板などのフィルムの端面加工を多量に行うことができるため、偏光板の加工分野および偏光板を部品として用いる分野において広く応用することができる。

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 切削部
１０ 回転体
３０ 支持装置
３１ 基板（移動装置）
４０ シート領域
１００ カッター（フィルムの端面加工用カッター）
Ａ 回転軸
Ｂ 切削刃
Ｅ 端部
Ｏ 中心点
Ｓ 設置面
Ｒ 基準線
Ｗ 積層体（フィルムの積層体）
θ１ 傾斜角
θ２ 侵入角
θ３ 出口角

Claims (5)

1. 回転体と、回転体の回転軸に対して垂直な設置面に設けられた複数の切削部とを備えるフィルムの端面加工用カッターであって、
   上記切削部は設置面から突出しており、切削部の頂面に切削刃が形成されており、
   設置面に対して垂直方向から切削刃を見た場合、上記切削刃の回転軸側の端部と回転軸とを通る直線を基準線とするとき、
   上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられていることを特徴とするフィルムの端面加工用カッター。
2. 上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２５度以上、３０度以下の範囲で傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフィルムの端面加工用カッター。
3. 請求項１または２に記載のフィルムの端面加工用カッターと、
   フィルムの積層体を支持する支持装置とを備えるフィルムの端面加工機であって、
   上記設置面に対して支持装置を水平に移動させる移動装置を備えることを特徴とするフィルムの端面加工機。
4. 回転体と、回転体の回転軸に対して垂直な設置面に設けられた複数の切削部とを備え、
   上記切削部は設置面から突出しており、切削部の頂面に切削刃が形成されており、
   設置面に対して垂直方向から切削刃を見た場合、上記切削刃の回転軸側の端部と回転軸とを通る直線を基準線とするとき、
   上記切削刃が上記回転軸の回転方向に２０度以上、３５度以下の範囲で傾斜して設けられている端面加工用カッターを用いるフィルムの積層体の端面加工方法であって、
   上記回転軸を通る水平面を含むシート領域において、回転する上記複数の切削刃にフィルムの積層体を接触させることによってフィルムの端面を切削し、
   フィルムの積層体の下面に対して切削刃が接触する出口角と、フィルムの積層体の上面に対して切削刃が接触する侵入角との差が、４５度以下であることを特徴とするフィルムの端面加工方法。
5. 上記侵入角が、９度以上、１４度以下であることを特徴とする請求項４に記載のフィルムの端面加工方法。

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