JP2020114621A - 打抜き用具、及び、偏光板の打抜き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光板に貫通孔を形成する際に、比較的簡易な構成で打抜き屑を確実に回収することができる打抜き用具を提供する。また、その打抜き用具を用いた偏光板の打抜き方法を提供する。【解決手段】打抜き用具１は、偏光板１０に貫通孔１０ｂを形成するためのものであり、一端側に刃部を有する筒状体３と、内部が筒状体３の内部空間と通じるようにして筒状体３の他端側に接続された収容体４とを備え、刃部は、一端側から他端側へ向かって筒状体３の内径が徐々に小さくなるように肉厚が変化している。刃部によって偏光板１０を打ちぬいて貫通孔１０ｂを形成したとき、打抜き屑１０ａは反った状態で刃部の内壁に対して突っ張る格好となり、そのまま刃部の内部空間に保持される。【選択図】図４

Description

本発明は、偏光板に貫通孔を形成するための打抜き用具、及び、偏光板の打抜き方法に関する。

スマートフォンやタブレット等の端末の画像表示部分に用いられる偏光板は、端末形状や物理ボタン、カメラホール等の配置の多様化に伴い、異形形状のものが増えてきている。なかでも、カメラホール等として用いられる小径の孔は偏光板の外縁から離れて存在するものであるため、加工品位や加工精度が特に要求される。

小径の孔を開ける方法としては、例えば、ドリルで開ける方法や、孔と同形状の刃型で打ち抜く方法が知られている。しかしながら、ドリルで開ける方法では加工品位や寸法精度が高いものの、加工工数や加工時間が長くかかる。他方、刃型で打ち抜く方法では、加工工数や加工時間は短いものの、打ち抜いたときに生じる偏光板の屑の処理が問題となる。この打抜き屑は、静電気や偏光板に積層されている粘着剤層のべたつきによって偏光板の表面に付着し品質低下を招きやすいため、確実に除去する必要がある。

フィルムを刃型で打ち抜いたときに生じる打抜き屑を確実に除去する方法として、従来、刃型を接近させる側とは反対側から打抜き屑を吸引することで回収する方法が知られている（例えば特許文献１，２）。

特開平４−３３６９９８号公報 特開平１０−２２５８９９号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された方法は、装置構成が大きくなるという問題がある。それに加えて、当該方法を偏光板の打抜き加工に適用すると、偏光板の打抜き屑を吸引して回収しようとしても、静電気や粘着剤層のべたつき度合いによっては必ずしも十分に回収することができないという問題もある。そこで本発明は、偏光板に貫通孔を形成する際に、比較的簡易な構成で打抜き屑を確実に回収することができる打抜き用具を提供することを目的とする。また、その打抜き用具を用いた偏光板の打抜き方法を提供することを目的とする。

本発明は、偏光板に貫通孔を形成するための打抜き用具であって、一端側に刃部を有する筒状体と、内部が筒状体の内部空間と通じるようにして筒状体の他端側に接続された収容体と、を備え、刃部は、一端側から他端側へ向かって筒状体の内径が徐々に小さくなるように肉厚が変化している、打抜き用具を提供する。

この打抜き用具では、刃部の内径が徐々に小さくなるように肉厚が変化しているため、偏光板に貫通孔を形成しその打抜き屑が刃部の内部空間に入り込んだときに、打抜き屑が反った状態で内壁に対して突っ張る格好となり、そのまま刃部の内部空間に保持される。すなわち、この打抜き用具によって偏光板を打ち抜いた場合、生じる打抜き屑は貫通孔の周辺に散乱するのではなく、刃部の内部空間に留まる。そして、連続的に打抜きを続けると打抜き屑が次の打抜き屑に押されるようにして筒状体の内部空間を他端側へ移動してゆき、最終的には他端側に接続された収容体に収容されることになる。これらの作用により、打抜き屑を回収することができ、偏光板に付着することを防止することができる。従って、本発明の打抜き用具によれば、比較的簡易な構成で偏光板に貫通孔を形成することができ、かつ、打抜き屑を確実に回収することができる。

この打抜き用具において、筒状体の外径は、筒状体の軸線方向全体に亘って一定であってもよい。これにより、偏光板を打ち抜く際に筒状体の外表面の変位によって貫通孔の外縁に掛かる圧力が変化することが防止され、貫通孔の加工品位を保つことができる。

筒状体の外径は５ｍｍ以下であってもよい。

また、打抜き対象である偏光板は、粘着剤層及び剥離シートを備えるものであってもよい。打抜き屑が偏光板上に散乱した場合、粘着剤層のべたつきが打抜き屑を除去する際の障害となり、剥離シートが剥離されることで打抜き屑の数が増えてしまう。本発明の打抜き用具によれば偏光板が粘着剤層及び剥離シートを備えるものである場合であっても打抜き屑の回収を確実に行うことができるので、当該偏光板に貫通孔を形成する用具として好適に用いることができる。

また、本発明は、上記の打抜き用具を用いて偏光板に貫通孔を形成する偏光板の打抜き方法であって、筒状体の軸線方向において、軸線方向と直交するように配置された偏光板と刃部とを対向させる配置工程と、軸線方向において偏光板と刃部とを相対的に接近及び接触させ、刃部によって偏光板が押し切られて偏光板に貫通孔を形成する打抜き工程と、を有する、偏光板の打抜き方法を提供する。これによって、上述した作用によって偏光板に貫通孔を形成することができ、かつ、打抜き屑を確実に回収することができる。

ここで、配置工程では、偏光板の面のうち刃部に対向させる側とは反対側の面に当て板を配置し、打抜き工程では、偏光板を貫通した刃部の先端を当て板に接触させてもよい。このような当て板を用いることで、刃部を偏光板に確実に貫通させやすい。

配置工程では、鉛直方向上方側に打抜き用具を、鉛直方向下方側に偏光板をそれぞれ配置してもよい。このように配置すると、例えば偏光板を連続して供給する場合に、偏光板を搬送しながら連続的な打抜きを行う製造ラインを組みやすいという利点がある。

本発明によれば、偏光板に貫通孔を形成する際に、比較的簡易な構成で打抜き屑を確実に回収することができる打抜き用具を提供することができる。また、その打抜き用具を用いた偏光板の打抜き方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る打抜き用具の断面図である。 図１の打抜き用具を用いた打抜き方法を示す図である。 図１の打抜き用具を用いた打抜き方法を示す図である。 図１の打抜き用具を用いた打抜き方法を示す図である。 （Ａ）は、複数の打抜き屑が筒状体の内部空間に保持されている様子を示す図である。（Ｂ）は、打抜き屑が収容箱内部に入り込んだ様子を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、各構成の寸法比については発明を理解しやすいよう誇張して描いてある。

＜打抜き用具＞
本実施形態の打抜き用具は、偏光板に貫通孔を形成するためのものである。図１に示されているとおり、打抜き用具１は、貫通孔２ａを有する平板体２と、一端側に刃部３ａを有し他端側が平板体２の貫通孔２ａを覆うように取付けられた筒状体３と、平板体２の面のうち筒状体３が取り付けられた側とは反対側に取付けられた収容箱４とを備えている。収容箱４は略直方体を成す箱であり、その一面に孔４ａを有し、その孔４ａが平板体２の貫通孔２ａと位置が合わされていることで、筒状体３の内部空間と通じている。

平板体２、筒状体３及び収容箱４は例えば、いずれも金属からなっており、これらの相互の取り付けは、例えば接着剤や溶接によってなされている。また、図示してはいないが、収容箱４には内部に溜まったものを取り出すための取り出し口が孔４ａとは別に設けられている。

筒状体３は円筒形状をなしており、その外径は筒状体３の軸線方向（図示上下方向）全体に亘って一定である。筒状体３の外径は、偏光板に形成したい貫通孔が略円形であるとき、その径を考慮したものとすればよく、０．５ｍｍ〜５ｍｍであってもよく、１ｍｍ〜４ｍｍであってもよく、２ｍｍ〜３ｍｍであってもよい。

筒状体３は、一端側に刃部３ａを有している。刃部３ａは、偏光板に貫通孔を形成する際に偏光板に接触する刃先部分を含んで構成されている。刃部３ａは、一端側から他端側へ向かって筒状体３の内径が徐々に小さくなるように肉厚が変化している。また、この刃先はいわゆる片刃であると好ましい。すなわち、筒状体３の一端側の先端部が最も内径が大きく、他端側へ向かうにしたがって縮径し、内径が小さくなっている。筒状体３の他端側では内径は一定しており、その他端側の内径は、平板体２の貫通孔２ａの径及び収容箱４の孔４ａの径と一致している。

刃部３ａが、上記の変化する肉厚を有していることにより、筒状体３は縦断面（図１に示された様子）において、内壁が軸線方向に対して傾斜した部分を有している。当該傾斜は、軸線を基準として２０°〜５０であってもよく、２５°〜４５°であってもよく、３０°〜４０°であってもよい。この傾斜角度は、対象とする偏光板の弾性や厚さ等の性状によって適切な角度とする。

筒状体３の軸線方向の長さは１ｍｍ〜７ｍｍであることが好ましく、１．３ｍｍ〜５ｍｍであることがより好ましい。刃部３ａ（上記のように肉厚が変化することで傾斜した部分）の軸線方向の長さは、０．０４ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましく、０．２ｍｍ〜１ｍｍであることがより好ましい。また、筒状体３の他端側の内径は、刃部３ａの刃先の内径の７０％〜９５％であることが好ましく、７５％〜９０％であることがより好ましい。

貫通孔２ａや筒状体３の内側面は、離型処理されていてもよい。これによって、当該部分に打抜き屑が張り付いて移動しにくくなることを防止することができる。

＜打抜き方法＞
以下、打抜き用具１を用いて偏光板に貫通孔を形成する打抜き方法について説明する。プレス機の台上に、図２に示されているとおり、水平面を有する当て板２０を載置し、その上に偏光板１０を載置する。ここで偏光板１０は、偏光フィルムに対して保護フィルムが片面又は両面に積層され、その最外層に更に粘着剤層と剥離シートが積層されたものである。偏光板１０を表示装置等に貼着する際は、剥離シートを剥がして粘着剤層の粘着力によって貼着する。偏光板１０の大きさとしては、面積が１００ｃｍ^２〜１０，０００ｃｍ^２であることが好ましく、１，０００ｃｍ^２〜５，０００ｃｍ^２であることがより好ましい。偏光板１０の全体の厚さは、１００μｍ〜５００μｍであることが好ましく、１５０μｍ〜３００μｍであることがより好ましい。

当て板２０は、刃部３ａの刃先が接触したときに刃先が埋没する程度の弾性力をする材料から構成されていることが好ましい。当て板２０の材料としてはポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料が挙げられる。当て板２０の厚さは、偏光板１０の厚さよりも厚いことが好ましく、０．５ｍｍ〜４ｍｍであることが好ましい。

そして、図２に示されているとおり、当て板２０及び偏光板１０に対して鉛直方向上方側に打抜き用具１を配置する（配置工程）。このとき、刃部３ａが、偏光板１０のほうを向くように、且つ、筒状体３の軸線方向（図示上下方向）において、その軸線方向と偏光板１０の面とが直交するように打抜き用具１を配置する。

次に、図３に示されているとおり、プレス圧によって打抜き用具１を偏光板１０に向かって下降させて接近させ、刃部３ａの刃先を偏光板１０に接触させ、更には貫通させ、刃先を当て板２０まで到達させる（打抜き工程）。このとき、当て板２０は刃部３ａによって切断溝が形成されてもよく、切断されずに刃先によって凹んだ状態となっていてもよい。これにより、偏光板１０が刃部３ａによって押し切られて刃部３ａの筒状形状内に位置していた偏光板１０の部分が偏光板１０から分離して打抜き屑１０ａになるとともに、偏光板１０に貫通孔１０ｂが形成される。生じた打抜き屑１０ａは、筒状形状を成す刃部３ａの内部空間に保持される。プレス圧は、貫通孔１０ｂを形成しようとする偏光板の性状により、更に、当て板２０を著しく損なわない範囲で適宜、調整できる。

その後、図４に示されているとおり、打抜き用具１を上昇させる。この状況においても、打抜き屑１０ａは刃部３ａの内部空間に保持されている。そして、貫通孔１０ｂが形成された偏光板１０を当て板２０上から取り除いて、次に貫通孔を形成すべき偏光板１０を載置する。これを繰り返すことで、偏光板１０の打抜きを連続して行うことができる。

以上のように構成された打抜き用具１、及び、これを用いた打抜き方法によれば、刃部３ａの内径が徐々に小さくなるように肉厚が変化しているため、偏光板１０に貫通孔１０ｂを形成しその打抜き屑１０ａが刃部３ａの内部空間に入り込んだときに、打抜き屑１０ａが反った状態で刃部３ａの内壁に対して突っ張る格好となり、そのまま刃部３ａの内部空間に保持される。すなわち、この打抜き用具１によって偏光板１０を打ち抜いた場合、生じる打抜き屑１０ａは、偏光板１０に形成した貫通孔１０ｂの周辺に散乱するのではなく、刃部３ａの内部空間に留まることとなる。

そして、偏光板１０を入れ替えて連続的に打抜きを続けると、図５に示されているとおり、先に刃部３ａ内に保持されていた打抜き屑１０ａが次の打抜き屑１０ａに押されるようにして筒状体３の内部空間を他端側へ移動してゆき（図５（Ａ））、最終的には筒状体３の内部空間と通じるように接続されている収容箱４内に飛び出して、収容箱４に収容されることになる（図５（Ｂ））。これらの作用により、本実施形態の打抜き用具１では打抜き屑１０ａを容易に回収することができ、打抜き屑１０ａが偏光板１０に付着することを防止することができる。従って、本実施形態の打抜き用具１によれば、比較的簡易な構成で偏光板１０に貫通孔１０ｂを形成することができ、かつ、打抜き屑１０ａを確実に回収することができる。

従来、打抜き屑が偏光板上に散乱した場合、静電気が打抜き屑を除去する障害となり、更に、本実施形態のように偏光板が粘着剤層及び剥離シートを備えるものである場合は粘着剤層のべたつきが打抜き屑を除去する障害となるうえ、剥離シートが剥離することで打抜き屑の数が増えてしまう問題があった。本実施形態の打抜き用具１によれば、上記物理的な打抜き屑の保持及び押出しの作用が静電気の影響を受けにくいうえ、偏光板が粘着剤層及び剥離シートを備えるものである場合であっても打抜き屑の回収を確実に行うことができるので、打抜き用具１は偏光板に貫通孔を形成する用具として好適である。

また、打抜き用具１は、筒状体３の外径が筒状体３の軸線方向全体に亘って一定であるので、偏光板１０を打ち抜く際に筒状体３の外表面の変位によって貫通孔１０ｂの外縁に掛かる圧力が変化することが防止され、貫通孔１０ｂの加工品位を保つことができる。

また、上記の打抜き方法では偏光板１０を貫通した刃部３ａの先端を当て板２０に接触させているので、偏光板１０に確実に貫通孔１０ｂを形成させることができる。

また、上記の打抜き方法では鉛直方向上方側に打抜き用具を、鉛直方向下方側に偏光板１０をそれぞれ配置しているので、例えば偏光板１０を連続して供給する場合に、偏光板１０を水平方向に搬送しながら当て板２０上に載置及び当て板２０上から取り除きやすいので、連続的な打抜きを行う製造ラインを組みやすいという利点がある。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、筒状体３が円筒形状を成している態様を示したが、筒状体は横断面が多角形状をなすものであってもよい。この場合、筒状体の外径とは、多角形上の最大径を指すものとする。

また、上記実施形態では打抜き屑１０ａを収容する収容体として収容箱４を用いる態様を示したが、箱体ではなく形状が可変な袋体を用いる態様としてもよい。

また、打抜き用具１は、筒状体３の周辺を取り囲むように、更に弾性体を備えていてもよい。弾性体の高さは、平板体２の面を基準として、筒状体３の高さよりも（つまり刃先の位置よりも）０ｍｍを超え２ｍｍ以下で短いことが好ましく、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ短いことがより好ましい。この弾性体は、筒状体３の軸線方向の圧力が加わったときに縮み、打抜き屑１０ａの周辺の偏光板１０を押さえておく役割を果たす。例えば図３でいえば、平板体２と偏光板１０との間の空間に、縮んだ弾性体が存在することになる。これにより、打抜き時に偏光板１０の位置を安定させることができ、且つ、偏光板１０が元々載置された位置に確実に留まることになる。

弾性体はゴム材料であることが好ましく、この場合、弾性体の硬度は、いずれも２５〜５０であることが好ましく、３０〜４５であることが更に好ましい。この硬度であると、圧力が加わったときに縮みやすく、且つ、圧力が解除されたときに元の形状に復帰しやすい。また、弾性体に圧力が加わったときに偏光板１０が元々載置された位置に確実に留まりやすい。ゴム材料の硬度は、日本ゴム協会標準規格のＳＲＩＳ０１０１の膨張ゴムの物理試験方法に準拠したゴム硬度計（高分子計器株式会社製）によって測定することができる。

また、上記実施形態では偏光板１０が偏光フィルム、保護フィルム、粘着剤層及び剥離シートが積層されたものである態様を示したが、偏光板１０は保護フィルム、粘着剤層及び剥離シートの少なくとも一つが省略された積層構成としてもよく、また反対に、偏光板１０は他の光学機能フィルムが積層されたものとしてもよい。他の積層要素において粘着剤層のようなべたつきを有する構成を有していたとしても、本発明の打抜き用具によれば、偏光板に打抜き屑を残すことなく、当該打抜き屑を十分に回収することができる。

また、上記実施形態では鉛直方向上方側に打抜き用具１を、鉛直方向下方側に偏光板１０をそれぞれ配置する態様を示したが、両者を図２に示した対向関係で配置することができればよく、例えば鉛直方向上方側に偏光板１０を、鉛直方向下方側に打抜き用具１をそれぞれ配置する態様としてもよい。

また、上記実施形態では打抜き用具１と偏光板１０とを配置させた後に打抜き用具１を偏光板１０に向かって下降させる態様を示したが、両工程は実施する時間の一部が重複していてもよい。例えば、配置と下降を同時に開始し、刃部３ａが偏光板１０に接触する直前に配置が完了する態様としてもよい。

また、上記実施形態では偏光板１０及び当て板２０の位置を固定して打抜き用具１を移動させる態様を示したが、偏光板１０及び当て板２０と打抜き用具１とが相対的に接近するように移動させることができれば他の態様としてもよく、例えば打抜き用具１の配置を固定して、偏光板１０及び当て板２０を移動させる態様としてもよい。

また、上記実施形態では、平板体２、筒状体３及び収容箱４が互いに接着剤や溶接によって相互に取付けられた態様を示したが、これらは一体成形された態様としてもよい。一体成形されていると、筒状体３と収容箱４との間に隙間がなくなり、打抜き屑をより確実に収容箱４に回収することができる。

また、上記実施形態では、平板体２、筒状体３及び収容箱４がいずれも金属からなる態様を示したが、これらのうち一つ以上の部材が金属からなるものでなくてもよい。ただし、筒状体３は偏光板に貫通孔を形成できる材質である必要があることから、金属以外では例えば、セラミックからなるものを挙げることができる。

また、上記実施形態では、平板体２、筒状体３及び収容箱４が互いに接着剤や溶接によって相互に取り付けられた態様を示したが、平板体２と筒状体３とが互いに取り外し可能な態様としてもよい。これによれば、筒状体３が有する刃先が使用するに従って破損してきたとしても、筒状体３を新しい筒状体に交換して、本発明の打抜き方法に使用することができる。

また、上記実施形態では、加工しようとする偏光板１０を一つの当て板２０上に次々と載置して打抜き加工を行う態様を示したが、これに代えて、加工しようとする複数枚の偏光板１０のそれぞれを複数枚の当て板２０に載置したものを準備し、偏光板１０及び当て板２０を一つのセットとして、筒状体３のところに移動させ、当て板２０上に載置された偏光板１０を次々に加工するという態様とすることもできる。

本発明の打抜き用具を用いた偏光板の打抜き方法によれば、上記いずれの実施態様によっても、比較的簡易な構成で打抜き屑を十分に回収することができる。

本発明は、偏光板に貫通孔を形成する打抜き加工に利用することができる。

１…打抜き用具、２…平板体、２ａ…平板体の貫通孔、３…筒状体、３ａ…刃部、４…収容箱（収容体）、４ａ…収容箱の孔、１０…偏光板、１０ａ…打抜き屑、１０ｂ…偏光板に形成された貫通孔、２０…当て板。

Claims (7)

1. 偏光板に貫通孔を形成するための打抜き用具であって、
   一端側に刃部を有する筒状体と、
   内部が前記筒状体の内部空間と通じるようにして前記筒状体の他端側に接続された収容体と、を備え、
   前記刃部は、前記一端側から前記他端側へ向かって前記筒状体の内径が徐々に小さくなるように肉厚が変化している、打抜き用具。
2. 前記筒状体の外径は、前記筒状体の軸線方向全体に亘って一定である、請求項１記載の打抜き用具。
3. 前記筒状体の外径が５ｍｍ以下である、請求項１又は２記載の打抜き用具。
4. 前記偏光板は、粘着剤層及び剥離シートを備えるものである、請求項１〜３のいずれか一項記載の打抜き用具。
5. 請求項１〜４のいずれか一項記載の打抜き用具を用いて偏光板に貫通孔を形成する偏光板の打抜き方法であって、
   前記筒状体の軸線方向において、前記軸線方向と直交するように配置された偏光板と前記刃部とを対向させる配置工程と、
   前記軸線方向において前記偏光板と前記刃部とを相対的に接近及び接触させ、前記刃部によって前記偏光板が押し切られて前記偏光板に貫通孔を形成する打抜き工程と、を有する、偏光板の打抜き方法。
6. 前記配置工程では、前記偏光板の面のうち前記刃部に対向させる側とは反対側の面に当て板を配置し、
   前記打抜き工程では、前記偏光板を貫通した前記刃部の先端を前記当て板に接触させる、請求項５記載の偏光板の打抜き方法。
7. 前記配置工程では、鉛直方向上方側に前記打抜き用具を、鉛直方向下方側に前記偏光板をそれぞれ配置する、請求項５又は６記載の偏光板の打抜き方法。
   
   

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