JP2022050428A - 積層体を加工する方法、加工フィルムの製造方法、および、積層体加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンドミルなどの回転する工具の刃に対する屑の付着を抑制できる、積層体の加工方法、加工フィルムの製造方法、及び、積層体加工装置を提供する。【解決手段】この方法は、複数の光学フィルム１２を有する積層体１０を工具４４で加工する方法であって、刃４４ｃを有し回転する工具４４を、積層体１０に接触させつつ、積層体１０に対して相対的に移動させて積層体１０を切削または研磨加工する、Ａ工程と、Ａ工程中に、工具４４に対してドライアイス粒子を衝突させる、Ｂ工程と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、積層体を加工する方法、加工フィルムの製造方法、および、積層体加工装置に関する。

従来より、偏光板などの光学フィルムの積層体を、エンドミルなどの、刃を有して回転する工具で切削して、寸法精度を確保することが知られている。

特開２０１９－０１８３０８号公報

しかしながら、エンドミルなどの工具の刃に光学フィルムの屑などが付着する場合があった。特に、光学フィルムに粘着剤層が含まれている場合にはその傾向が顕著となる。

工具の刃に屑が付着すると、工作精度が低下して好ましくない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、エンドミルなどの回転する工具の刃に対する屑の付着を抑制できる、積層体の加工方法、加工フィルムの製造方法、及び、積層体加工装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる複数の光学フィルムを有する積層体を工具で加工する方法は、刃を有し回転する工具を、前記積層体に接触させつつ、前記積層体に対して相対的に移動させて前記積層体を切削または研磨加工する、Ａ工程と、前記Ａ工程中に、前記工具に対してドライアイス粒子を衝突させる、Ｂ工程と、を備える。

ここで、前記工具は、刃部及び柄部を有して前記回転の軸方向に伸びる柱状部と、前記刃部の外周面に設けられた前記刃と、を備えることができる。

また、前記工具の加工屑排出方向は、前記刃部の先端から前記柄部に向かう方向または前記柄部から前記刃部の先端に向かう方向であり、
前記衝突させる工程では、前記ドライアイス粒子を、前記刃部に対して、前記加工屑排出方向と反対向きに、かつ、前記柱状部の軸に対して斜めの方向に衝突させることができる。

また、前記工具の加工屑排出方向は前記刃部の先端から前記柄部に向かう方向であり、前記衝突させる工程では、前記ドライアイス粒子を、前記刃部に対して、前記柄部から前記刃部の先端に向かう向きに、かつ、前記柱状部の軸に対して斜めの方向に衝突させることができる。

また、前記刃は右刃右ねじれであり前記柄部からみて時計回りに回転される、または、前記刃は左刃左ねじれであり前記柄部からみて反時計回りに回転されることができる。

また、前記Ａ工程において、前記軸を前記積層体の厚み方向に平行に配置した上で、前記刃部の外周面を前記積層体の端面に接触させることができる。

また、前記Ａ工程において、前記柱状部を、前記積層体の端面に沿って、かつ、前記積層体の厚み方向と直交する方向に、前記積層体に対して相対的に移動させることができる。

また、前記Ａ工程において、前記柱状部の前記移動の方向は、前記工具の前記回転の方向に対してアップカットの方向であることができる。

また、前記Ｂ工程において、前記工具の回転の軸方向から見て、前記工具の回転の軸Ｑ及び前記工具の刃が前記端面から離れる点Ａを結ぶ線Ｂと、前記ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪと、がなす角θが、前記線Ｂを始点として前記工具の回転方向に測定して０～１８０°であることができる。

また、前記Ａ工程において、前記端面における、前記積層体を厚み方向から見た凸部、凹部、又は非直線部に前記工具を接触させることができる。

また、前記Ｂ工程では、長穴形状の開口部を有するノズルからドライアイス粒子を噴射させ、前記開口部を前記刃部に面する位置に配置することができる。

また、前記Ａ工程において、前記軸を前記積層体の厚み方向に平行に配置した上で、
前記柱状部が前記積層体を貫通するように前記柱状部を前記積層体に対して相対的に移動させることができる。

ここで、少なくとも一つの前記光学フィルムは、１又は複数の粘着剤層を有することができる。

また、前記粘着剤層の厚みは５０μｍ以上であることができる。

また、前記積層体の厚みに占める、前記粘着剤層の合計厚みの割合は、３０％以上であることができる。

本発明にかかる加工フィルムの製造方法は、複数の光学フィルムが積層された積層体を、上記のいずれかの積層体を工具で加工する方法で加工する工程を備える。

本発明にかかる積層体加工装置は、
複数の光学フィルムが積層された積層体を積層方向の両側から挟んで固定する固定機構と、
刃を有する工具と、
前記工具を回転させる回転部と、
回転する前記工具を前記積層体に接触させつつ、前記積層体に対して相対的に移動させ移動部と、
前記刃に対してドライアイス粒子を噴射するように構成されたノズルと、を備える。

ここで、前記ノズルは、前記工具と共に前記積層体に対して相対的に移動しながら、前記刃に対して前記ドライアイス粒子を噴射するように構成されることができる。

また、前記工具は、刃部及び柄部を有し前記回転の軸方向に伸びる柱状部と、前記刃部の外周面に設けられた前記刃と、を有することができる。

また、前記工具の加工屑排出方向は、前記刃部の先端から前記柄部に向かう方向または前記柄部から前記刃部の先端に向かう方向であり、
前記ノズルは、前記ドライアイス粒子を、前記刃部に対して、前記加工屑排出方向と反対向きに、かつ、前記柱状部の軸に対して斜めの方向に衝突させるように構成されていることができる。

また、前記移動部は、回転する前記工具を、前記回転の軸を前記積層体の厚み方向に平行に配置した上で、前記柱状部の外周面を前記積層体の端面に接触させるように構成されることができる。

また、前記移動部は、回転する前記工具を、前記積層体の端面に沿って、かつ、前記回転の軸に直交する方向に、前記積層体に対して相対的に移動するように構成されることができる。

また、前記移動部は、前記工具の前記回転の方向に対してアップカットの方向に、回転する前記工具を移動させるように構成されることができる。

また、前記ノズルは、前記工具の回転の軸方向から見て、前記工具の回転の軸Ｑ及び前記工具の刃が前記端面から離れる点Ａを結ぶ線Ｂと、前記ノズルの軸と、がなす角θが、前記線Ｂを始点として前記工具の回転方向に測定して０～１８０°となるように構成されることができる。

また、前記ノズルの開口は長穴形状を有し、前記開口が前記刃部に面するように構成されることができる。

また、前記ノズルには、ドライアイス粒子供給部が接続されていることができる。

本発明によれば、エンドミルなどの回転する工具の刃に対する屑の付着を抑制できる、積層体の加工方法、加工フィルムの製造方法、及び、積層体加工装置が提供される。

図１は、一実施形態にかかる積層体の端面図である。 図２の（ａ）～（ｅ）は、それぞれ一実施形態にかかる積層体の上面図である。 図３は、１実施形態にかかる積層体加工装置の模式図である。 図４の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、エンドミルの移動方向がエンドミルの回転方向に対してアップカットである場合及びダウンカットである場合を示す、エンドミル近傍の軸に垂直な断面図である。 図５の（ａ）～（ｄ）は、それぞれ、エンドミルの刃部が右刃右ねじれ、右刃左ねじれ、左刃右ねじれ、左刃左ねじれである場合のドライアイス粒子の噴射方向ＥＪを示す模式図である。 図６は、一実施形態にかかるドライアイス粒子供給部の構成を示すフロー図である。 図７の（ａ）及び（ｂ）は、エンドミルによる加工の一態様をそれぞれ示す模式図である。 図８は、エンドミルによる加工の一態様をそれぞれ示す模式図である。 図９は、別の実施形態にかかるノズル及びエンドミル４４を示す模式図である。 図１０は、別の実施形態にかかるノズル及びエンドミル４４を示す模式図である。

図面を参照して本発明の一つの実施形態について説明する。まず、図１を参照して、加工の対象となる積層体１０について説明する。図１において、Ｚ方向が厚み方向であり、Ｘ方向及びＹ方向がＺ方向に垂直な方向である。

積層体１０は、複数の光学フィルム１２を有する。各光学フィルム１２は、単層フィルムであっても、積層フィルムであっても良い。

単層フィルムの例は、樹脂フィルムである。樹脂の例は、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン系樹脂等）、環状オレフィン系樹脂（ノルボルネン系樹脂等）、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレート系樹脂等）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート系樹脂等）、及び、ポリイミド系樹脂（ポリイミド、ポリアミドイミド）等である。これらの単層フィルムは、保護フィルム、基材フィルム、位相差フィルム、ウィンドウフィルム等の光学フィルムであることができる。

積層フィルムは、複数の層を有するフィルムである。積層フィルムの例は、偏光フィルム、円偏光板、及び、タッチセンサである。

例えば、偏光フィルムは、基材と、偏光子とを少なくとも備える。

円偏光板は、例えば、偏光子と、位相差（１／４λ）フィルムとを有する。

タッチセンサは、透明基板と、感知パターン層と、センシングラインとを含むことができる。

積層フィルムは、更に、粘着剤層、接着剤層、剥離フィルム、プロテクトフィルムなどの層を備えることができる。

少なくとも一つの積層フィルムは、典型的には、１又は複数の粘着剤層を有する。粘着剤とは、粘着性を有してそのまま室温で他の部材と貼合可能な層である。粘着剤の例は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤である。積層体加工装置において加工する時点において、積層体１０中の粘着剤層は粘着性を有する。

本発明における粘着剤層として、熱や光などにより架橋硬化可能なものも挙げられる。
当該粘着剤層は、硬化前に粘着性を有して室温で他の部材と貼合可能であり、さらに、熱や光などの方法により架橋して硬化すると接着強度が向上する粘着剤層である。かかる粘着剤の例は、アクリル系粘接着剤である。なお、積層体加工装置において加工する時点において、積層体１０中の粘着剤は硬化前であって粘着性を有する。

積層体１０が粘着剤層を含むと、粘着剤層の屑などが刃に付着しやすくなるので、本発明の効果が高い。

各光学フィルム１２の厚みに特に限定はないが、例えば、２０μｍ～５００ｍｍ、好ましくは５０μｍ～５００μｍ、より好ましくは５０μｍ～２００μｍとすることができる。

積層フィルムが粘着剤層を含む場合、各粘着剤層の厚みは５０μｍ以上であることができ、１００μｍ以上であることもできる。各粘着剤層の厚みは２５０μｍ以下であることもできる。

上述のように積層体１０は、このような光学フィルム１２を複数備えるが、積層体１０における光学フィルム１２の数は２以上であれば特に限定されないが、通常、５以上であり、１０以上であっても良く、５０以上であっても良い。積層体１０の各光学フィルム１２は、通常、互いに同一の積層構造を有する光学フィルム１２であるが、互いに異なる積層構造を有する光学フィルム１２を積層することも可能である。

また、積層体１０の厚みは、例えば１０ｍｍ～６０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ～５０ｍｍとすることができる。

積層体１０の厚みに占める、粘着剤層の合計厚みの割合は、３０％以上であることができ、４０％以上であることもできる。粘着剤層の合計厚みが厚くなると、より刃に付着しやすくなるので効果が高い。

積層体１０は、積層体１０を積層体加工装置１００の一対の接触部材２２間（詳しくは後述）に固定する際に光学フィルム１２が傷つくのを防ぐべく、複数の光学フィルム１２以外に、積層方向の両端の一方又は両方に、保護フィルム１４を有することができる。

保護フィルム１４の例は、樹脂フィルムである。樹脂の例は、上記した樹脂フィルムで例示した樹脂に加え、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート等である。

保護フィルム１４の厚みは、例えば、０．２ｍｍ～１．０ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ～０．８ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ～０．６ｍｍとすることができる。

光学フィルム１２の外形形状（厚み方向から見た形状）は特に限定されない。図２は積層体１０の種々の例を厚み方向（Ｚ方向）から見た図である。積層体１０の外形形状は、図２の（ａ）～（ｅ）にそれぞれ示すように、矩形、角の丸い矩形、凹部ＰＤを有する形態、凸部ＰＰを有する形態、穴部ＴＨを有する形態であってもよい。ここで、非直線部の例は丸みを帯びた部分Ｒである。

一つの積層体１０における各光学フィルム１２の外形形状は通常実質的に同一である。
例えば、フィルム原反からトムソン刃などで各光学フィルム１２を切り出すことにより、実質的に同一の外形形状を有する多数の光学フィルム１２を得ることができる。積層体１０において、各光学フィルム１２は、図２に示すように、外形形状が同じ向きとなるように積層され、図１に示すように、各光学フィルム１２の外側の端面により、積層体１０の外側の端面ＥＦが形成されている。なお、図２の（ｅ）に示すように各光学フィルム１２が穴部ＴＨを有する場合には、図１に点線で示すように、外側の端面ＥＦに加えて、穴部ＴＨ内に内側の端面ＥＦも形成される。

各光学フィルム１２の大きさに特に限定はなく、例えば、フィルムの一辺の長さは、例えば、１００ｍｍ以上であることができる。

続いて、この積層体１０を加工する積層体加工装置１００の一例について説明する。図３は、本実施形態にかかる積層体加工装置１００の側面図である。

本実施形態に係る積層体加工装置１００は、積層体１０を固定する固定機構２０及び加工部４０を有する。

固定機構２０は、積層体１０を積層方向の両側から挟んで固定するように構成されている。具体的には、固定機構２０は、一対の接触部材２２、固定部６１、押圧部６０、を主として備える。

一対の接触部材２２は、それぞれ板状部材であり、その厚み方向がＺ方向（押圧する方向及び積層体の厚み方向）に配置され、フィルムの積層体１０を厚み方向の両側から挟むように上下方向に離間して配置されている。図３において、Ｘ，Ｙ方向が水平方向で、Ｚ方向が鉛直方向である。

接触部材２２をＺ方向から見た大きさは、固定されるフィルムの積層体１０の表面（厚み方向と垂直な面）の外形形状より小さい範囲で適宜設定できる。

図３に示すように、加工前に積層体１０を一対の接触部材２２で挟んだ際に、積層体１０の外側の端面ＥＦが接触部材２２における端面ＡＰから突出する突出量Ｔは、０．８ｍｍ～１．５ｍｍであることが好適である。例えば、加工前の突出量Ｔは１ｍｍとすることができる。加工後の積層体の突出量Ｔは、０．３～０．８ｍｍとすることができ、０．５ｍｍとすることができる。

接触部材２２は、それぞれ金属部材であることが好適である。金属の例は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、合金工具鋼（例えばＳＫＤ１１）等である。

下方の接触部材２２は連結部２４を介して固定部６１に固定され、上方の接触部材２２は連結部２４を介して押圧部６０に固定されている。

押圧部６０は、固定部６１よりも上に配置されていて、押圧部６０は固定部６１に対して、上方の接触部材２２を上下方向に移動可能に構成されている。したがって、押圧部６０は、上方の接触部材２２を下方の接触部材２２に向かって押圧することができる。すなわち、一対の接触部材２２の間に積層体１０を厚み方向の両側から押圧して固定することができる。

押圧部６０の具体的構成に特に限定はなく、例えば、スクリュージャッキ、油圧ジャッキ等の公知の移動機構を使用できる。一軸式でも、多軸式でも良い。

加工部４０は、エンドミル（刃を有する工具）４４、エンドミルを回転させる回転部４２、回転するエンドミル４４を積層体に対して相対的に移動させる移動部４６、及び、ドライアイス粒子を噴射するノズル４２０を有する。

エンドミル４４の形態に特に限定はないが、通常、図３に示すように、刃部４４ｂ及び柄（シャンク）部４４ａを有し回転の軸方向に伸びる柱状部４４ｚと、刃部４４ｂの外面に設けられた刃４４ｃと、を備える。エンドミル４４として、例えば、ルーター型のエンドミル等を好適に使用できる。エンドミル４４の刃部４４ｂの長さ（Ｚ軸方向）は、積層体１０の厚みよりも長いことが好適である。エンドミルの刃部４４ｂは、外周面に刃４４ｃを有するが、先端４４ｔにも刃を有することができる。

回転部４２は、エンドミル４４をその軸周りに回転させる。本実施形態では、回転部４２は、エンドミル４４を、積層体１０の厚み方向（Ｚ方向）と平行な軸周りに回転させる。

移動部４６は、回転するエンドミル４４を、エンドミル４４の刃部４４ｂの外周面が積層体１０の端面ＥＦに接触する状態で、端面ＥＦに沿って、積層体１０の厚み方向と垂直な方向に移動させる。移動部４６の例は３軸（ＸＹＺ）駆動装置やロボットアームである。

ここで、移動部４６は、エンドミル４４を、エンドミルの回転に対してアップカットの方向に移動してもよいし、ダウンカットの方向に移動してもよい。

図４の（ａ）及び（ｂ）は、回転するエンドミル４４を積層体１０に接触させつつ移動させる状態を示す図であり、図３の積層体１０及び刃部４４ｂの水平断面を柄部４４ａ側から（上から下に向かって）見た図である。刃部４４ｂは矢印Ｄ１の方向に回転し、刃部４４ｂは端面ＥＦにそって、積層体１０に対して相対的に矢印Ｄ２の方向に移動する。

図４の（ａ）はアップカット方向にエンドミル４４が移動している状況を示す水平断面図である。刃４４ｃが点Ｐで積層体１０に接触した時の刃４４ｃが進む方向とエンドミル４４の移動方向Ｄ２とが同じ方向である場合、エンドミル４４がアップカットの方向に移動すると呼ぶ。これに対して、図４の（ｂ）はダウンカット方向にエンドミル４４が移動している状況を示す水平断面図である。刃４４ｃが点Ｐで積層体１０から離れる時に刃４４ｃが進む方向とエンドミル４４の移動方向Ｄ２とが逆方向である場合、エンドミル４４がダウンカットの方向に移動すると呼ぶ。

移動部４６は、加工後の積層体１０の端面における屑の付着を抑制する観点から、エンドミル４４を、エンドミル４４の回転に対してアップカットの方向に移動することが好ましい。

図３に示すように、ノズル４２０には後述するドライアイス粒子供給部３００が接続されており、ドライアイス粒子を噴射することができる。

ノズル４２０は、連結部４２４により移動部４６に固定されている。また、ノズル４２０の軸線すなわちドライアイス粒子の噴射方向ＥＪは、エンドミル４４の刃部４４ｂを向いている。したがって、エンドミル４４の移動時においても、ノズル４２０の噴射方向ＥＪはエンドミル４４の刃部４４ｂを向き、切削時における刃部４４ｂに付着した屑の連続除去が可能となっている。ノズル４２０の開口は円形である。ノズル４２０の開口の径は、１～１０ｍｍとすることができる。

続いて、図５を参照して、ノズル４２０の軸方向すなわち、ノズル４２０からのドライアイス粒子の噴射方向ＥＪについて詳しく説明する。

具体的には、噴射方向ＥＪは、エンドミル４４の加工屑の排出方向と反対向きに、且つ、エンドミルの柱状部４４ｚの軸と斜めに配置されることが好ましい。

例えば、図５の（ａ）に示すように、エンドミルが右刃右ねじれ、すなわち、柄部４４ａ側から見て刃４４ｃが時計回りで柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かうようにらせん状に形成され、かつ、逃げ面４４ｄが刃４４ｃより刃部４４ｂの先端側に設けられている場合には、エンドミル４４は柄部４４ａから見て時計回りに回転され、加工屑排出方向は、刃部４４ｂの先端から柄部４４ａに向かう方向である。

図５の（ｂ）に示すように、エンドミル４４が右刃左ねじれ、すなわち、柄部４４ａ側から見て刃４４ｃが反時計回りで柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かうようにらせん状に形成され、かつ、逃げ面４４ｄが刃４４ｃより柄部４４ａ側に設けられている場合には、エンドミル４４は柄部４４ａから見て時計回りに回転され、加工屑排出方向は、柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かう方向である。

図５の（ｃ）に示すように、エンドミルが左刃右ねじれ、すなわち、柄部４４ａ側から見て刃４４ｃが時計回りで柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かうようにらせん状に形成され、かつ、逃げ面４４ｄが刃４４ｃより柄部４４ａ側に設けられている場合には、エンドミル４４は柄部４４ａから見て反時計回りに回転され、加工屑排出方向は柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かう方向である。

図５の（ｄ）に示すように、エンドミル４４が左刃左ねじれ、すなわち、柄部４４ａ側から見て刃４４ｃが反時計回りで柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かうようにらせん状に形成され、かつ、逃げ面４４ｄが刃４４ｃより刃部４４ｂの先端側に設けられている場合には、エンドミル４４は柄部４４ａから見て反時計回りに回転され、加工屑排出方向は、刃部４４ｂの先端から柄部４４ａに向かう方向である。

したがって、ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪが、エンドミル４４の加工屑の排出方向と反対向きに、且つ、エンドミルの柱状部４４ｚの軸と斜めに配置される、とは以下のようになる。すなわち、図５の（ａ）及び（ｄ）のように、加工屑排出方向が刃部４４ｂの先端から柄部４４ａに向かう方向である場合には、噴射方向ＥＪは、柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かう向き、かつ、柱状部４４ｚの軸に対して斜めの方向となる。一方、図５の（ｂ）及び（ｃ）のように、加工屑排出方向が柄部４４ａから刃部４４ｂの先端に向かう方向である場合には、噴射方向ＥＪは、刃部４４ｂの先端から柄部４４ａに向かう向き、かつ、柱状部４４ｚの軸に対して斜めの方向となる。

加工時における屑排出のしやすさから、図５の（ａ）又は（ｄ）のように、加工屑の排出方向が、刃部４４ｂの先端から柄部４４ａに向かう方向であることが好適である。

図５において、柱状部４４ｚの軸と噴射方向ＥＪとがなす角（鋭角）αは５～８５°とすることができ、１０～６５°とすることが好適である。

次に、エンドミル４４の柱状部４４ｚの軸方向から見たときの、噴射方向ＥＪについて図４を参照して説明する。

前記工具の回転の軸方向から見て、ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪ、すなわち、ノズル４２０の軸の方向は、刃部４４ｂに向いていればよく、噴射方向ＥＪは回転軸Ｑを通ることが好ましい。

ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪは、エンドミル４４の回転軸Ｑ及びエンドミル４４の刃４４ｃが端面ＥＦから離れる点Ａを結ぶ線Ｂと、ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪと、がなす角θが、線Ｂを始点としてエンドミル４４の回転方向に測定して０～１８０°であることが好適である。これは、アップカットでも、ダウンカットでも同様である。

図４の（ａ）のアップカットの場合に角θは、積層体の端面に加工屑が付着することを防止する観点から４５～１３５°が好ましく、図４の（ｂ）のダウンカットの場合にも同様の観点から角θは９０～１８０°が好ましい。加工屑としてはフィルムの屑や粘着剤の屑等が挙げられる。

続いて、ドライアイス粒子供給部３００について説明する。図６に示すように、ドライアイス粒子供給部３００は、液体二酸化炭素源３１０、搬送ガス源３３０、液体二酸化炭素源３１０及びノズル４２０を接続するラインＬ１、及び、搬送ガス源３３０及びノズル４２０を接続するラインＬ２を備える。

ラインＬ１には、バルブ３４０及びオリフィス３５０が、ラインＬ２には、バルブ３６０が設けられている。

バルブ３４０を開けて液体二酸化炭素源３１０の液体をオリフィス３５０で断熱膨張させてドライアイス粒子（ドライアイススノー）を生成し、ノズル４２０に送る。バルブ３６０を開けて、搬送ガス源３３０からガスをノズル４２０に供給して、ノズル４２０からドライアイス粒子をガスで吹き出させて、エンドミル４４の刃部４４ｂに向かって噴射させ、刃部４４ｂに衝突させることができる。

衝突させるドライアイス粒子の平均粒径は特に限定されないが、加工屑なかでも粘着剤の屑を効率よく除去する観点から１００μｍ以上であることが好ましい。また、粘着剤層がドライアイスの衝突により欠けることを抑制する観点から、１０００μｍ以下であることが好ましい。ドライアイス粒子の平均粒径は、レーザドップラ流速計により測定できる。

衝突させるドライアイス粒子の速度は、５ｍ／ｓｅｃ～１００ｍ／ｓｅｃとすることができる。

ドライアイスの搬送ガスは特に限定されず、例えば、窒素、空気、炭酸ガスとすることができる。

ドライアイス粒子の粒径は、オリフィス３５０で断熱膨張させてからノズル４２０で吹き出すまでの距離（断熱膨張距離）や、ノズル４２０とドライアイス粒子の供給対象との距離（噴射距離）により調節できる。

ノズル４２０と刃部４４ｂとの距離（噴射距離）は、２０ｍｍ未満とすることが好適である。また、断熱膨張距離は、例えば、１０～５００ｍｍとすることができる。

（端面加工方法及び端面加工フィルムの製造方法）
続いて、本発明の実施形態に係る端面加工方法及び端面加工フィルムの製造方法について説明する。

まず、上述の積層体１０を用意する。積層体の端面ＥＦが本実施形態における加工対象となる。

つづいて、この積層体１０を、図３に示すように、一対の接触部材２２の間に挟み、押圧部６０で、一方の接触部材２２を他方の接触部材２２に向かって押圧し、積層体１０を固定する。

続いて、積層体１０を固定した状態で、積層体１０の端面ＥＦに対して、積層体１０の厚み方向と平行な軸周りに回転するエンドミル４４の刃部４４ｂの外周面を接触させると共に、エンドミル４４を端面ＥＦに沿って、厚み方向と直交する方向、例えば、長辺又は短辺方向に移動させ、各端面ＥＦの加工を行う（Ａ工程）。加工の具体例として、切削が挙げられる。これにより、積層体１０を構成する各光学フィルム１２の平面形状（寸法、直角度等）を精度良く所定の形にすることができる。

ここでは、積層体１０の全端面ＥＦのうちの７５％以上を加工することができ、該全端面ＥＦのうちの９０％以上、９５％以上、９９％以上、１００％を加工してもよい。

この切削加工と同時に、ノズル４２０からドライアイス粒子を噴射して、刃部４４ｂに衝突させる（Ｂ工程）。ここでは、エンドミル４４が、積層体１０の端面ＥＦに沿って相対的に移動して研削をしている間、ドライアイス粒子をエンドミル４４の刃部４４ｂに噴射し続けることが好適である。

切削の終了後、押圧部６０による押圧を解除して、一対の接触部材２２間から積層体１０を取り出すことで、精度良く端面加工された積層体１０が得られる。必要に応じて、積層体１０から各光学フィルム１２を分離することにより、分離された光学フィルム１２が得られる。

本実施形態によれば、切削加工中に、エンドミル４４の刃部４４ｂにドライアイス粒子を衝突させているので、研削加工中に生じる加工屑をエンドミル４４の刃部４４ｂから都度除去することができる。これにより、刃部に付着した屑により、加工精度が低下することが抑制される。

特に、積層体１０が粘着剤層を有する場合には、粘着剤の屑が刃部に付着しやすいが、本実施形態によれば、切削中に刃部から粘着剤の屑を除去できるので、効果が高い。

本発明は上記実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。

例えば、フィルム及び積層体１０の形状は図２の形状に限られず任意の形状を取ることができる。例えば、外形形状は楕円（長円を含む）や円形でもよい。なお、Ａ工程の切削工程は、積層体１０の端面の内、積層体を厚み方向から見た凸部、凹部、又は非直線部にエンドミルを接触させて行うことが好適である。

なお、上記実施形態では、Ａ工程での加工対象は積層体１０の外側の端面ＥＦであるが、端面ＥＦでなくてもよいし、穴の内部のような内側の端面でもよい。

例えば、図７の（ａ）のように、Ａ工程において、エンドミル４４の軸を積層体１０の厚み方向に平行に配置した上で、柱状部４４ｚが積層体１０の厚み方向の上面１０Ｓに凹み部を形成するように柱状部４４ｚを積層体１０に対して相対的に移動させ、積層体１０に穴を開けてもよい。このとき、Ａ工程において、柱状部４４ｚが積層体１０の厚み方向に貫通するように柱状部４４ｚを積層体１０に対して相対的に移動させてもよい。これにより、積層体１０に貫通した穴部を設けることができ、各光学フィルム１２に貫通穴を開けることができる。

また、図７の（ｂ）に示すように、Ａ工程において、貫通後に、エンドミル４４を渦巻き状（スパイラル状）に回転させ、穴部ＴＨの径を広げてもよい。

さらに、図８に示すように、Ａ工程において、エンドミル４４の軸を積層体１０の厚み方向に平行に配置した上で、エンドミル４４を積層体１０の上面１０Ｓから下面１０Ｂに向けて、ヘリカル状（らせん状）に移動させることもできる。これにより、柱状部４４ｚが積層体１０の厚み方向の上面１０Ｓから凹み部の径を広げなから深さも広げ、大きな貫通穴を形成することができる。

そして、上述の各Ａ工程を行う場合にも、上述のＢ工程を行うことにより、エンドミルの刃部４４ｂにおける屑の付着を抑制することができる。

さらに、ノズル４２０の開口部の形状も円形に限られない。例えば、図９に示すように、ノズル４２０の開口部４２ａの形状を長穴形状としてもよい。この場合、長穴の軸方向を、柱状部４４ｚの軸と平行とする、すなわち、開口部４２ａが刃部４４ｂに面するように構成されていることが好適である。長穴の軸方向長さは、刃部４４ｂの長さに応じて適宜設定できる。

上記実施形態では、切削時に移動する工具に対してドライアイス粒子を吹き付けるべく、ノズル４２０が移動部４６に固定されているが、回転部４２に固定されていてもよい。

図１０に示すように、エンドミル４４の移動部４６とは別のノズル４２０用の移動部４６’を有していても実施は可能である。この場合、エンドミル４４の柱状部４４ｚの軸に垂直な方向から見て、ノズル４２０の噴射方向ＥＪをエンドミルの柱状部４４ｚと直交する方向とし、かつ、ノズル４２０をエンドミル４４の柱状部の軸方向に沿って往復走査運動するようにしてもよい。

加工部４０、押圧部６０の態様も上記の態様に限定されないことは言うまでも無い。例えば、上記実施形態では工具としてエンドミル４４を用いているが、エンドミル以外の工具、例えば、カンナ刃を用いることも可能である。また、回転円板の一方面上に切削刃が設けられた平面研削工具を用いてもよい。また、刃として砥粒を有する工具を用いてもよく、この場合は、切削工程でなく、研磨工程を行うことができる。このような場合でも、切削や研磨中に、工具の刃にドライアイス粒子を衝突させることにより、加工屑の付着に伴う、切削精度の低下や、研磨効率の低下が抑制される。

上記実施形態では、固定部６１が下に、押圧部６０が上にあるが、反対に配置されていてもよく、固定部を有さずに、一対の押圧部６０が上下にそれぞれ配置されていてもよい。

上記実施形態では、積層体１０に対して、移動部４６によりエンドミル４４を移動させているが、エンドミルと積層体１０とが相対移動すればよく、例えば、エンドミル４４を固定し、積層体１０を移動部でエンドミルに対して移動させても実施可能である。

積層体加工装置１００は、加工部４０を１つ有すればよいが、迅速に加工を行う観点から、加工部４０を２つ以上有してもよい。この場合、それぞれの加工部にノズル４２０を設けることができる。

（フィルム及び積層体の準備）
セパレータフィルム（ＰＥＴ）／粘着剤層／保護フィルム（ＴＡＣ）／偏光子（ＰＶＡ）／保護フィルム（ＴＡＣ）／光学機能性フィルム層（粘着剤層を含む積層体）／粘着剤層／セパレータフィルム（ＰＥＴ）という層構成を有する原反フィルムを用意した。
保護フィルムと偏光子とは水系接着剤により接着した。原反フィルムの厚みは３６７μｍとなった。

原反フィルムを、トムソン刃により、１５５．６×７５．６ｍｍのサイズの矩形の形状に打ち抜いて光学フィルム１２を得た。次に、光学フィルム１２を５０枚重ねて積層体１０を得た。

積層体１０の厚みに占める、粘着剤層の合計厚みの割合は、４７％であった。

（実施例１）
図１に示す積層体加工装置１００を用意した。エンドミル４４は図５の（ａ）に示すように右刃右ねじれであり、加工屑排出方向は刃部の先端から柄部に向かう方向であり、エンドミルを時計回りに回転させた。

エンドミル４４の刃部４４ｂを、柱状部４４ｚの軸を積層体１０の厚み方向に平行に配置した上で、柱状部４４ｚの外周面を積層体１０の端面に接触させつつ、柱状部４４ｚを、積層体１０の端面ＥＦに沿って、かつ、積層体１０の厚み方向と直交する方向に、積層体１０に対して相対的に移動させて、端面の切削（切削深さ０．４ｍｍ）を行った。切削した長さは長辺の長さすなわち１５５．６ｍｍとした。ここでは、エンドミルの移動方向を、図４の（ａ）に示すように、エンドミルの回転方向に対してアップカットの方向とした。

エンドミルで積層体１０を切削している間、ノズル４２０から、空気搬送したドライアイス粒子を噴出させてエンドミルの刃部４４ｂに衝突させた。ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪは、図５の（ａ）に示すように、刃部４４ｂに対して、加工屑排出方向と反対向きに、かつ、柱状部４４ｚの軸に対して斜めの方向に衝突させた。角度αは６０°とした。
また、図４におけるθは約７０°とした。

切削後に、エンドミルの刃部における粘着剤屑の付着状況、及び、積層体の端面における粘着剤屑の付着状況を目視で確認した。

（実施例２）
エンドミルの移動方向を、図４の（ｂ）に示すように、エンドミルの回転方向に対してダウンカットの方向とした以外は、実施例１と同様とした。

（実施例３）
ノズル４２０から、ドライアイス粒子を含まない空気を噴出させる以外は実施例１と同様とした。

（比較例２）
ノズル４２０からガス及び粒子を一切噴出させないいがいは、実施例１と同様とした。

結果を表１に示す。なお、◎は粘着剤の付着がないこと、◎は粘着剤の付着が少量あること、×は粘着剤の付着が大量にあることを意味する。

１０…積層体、１２…光学フィルム、２０…固定機構、４２…回転部、４２ａ…開口部、４４ａ…柄部（シャンク）、４４ｂ…刃部、４４ｃ…刃、４４ｔ…先端、４４ｚ…柱状部、４４…エンドミル（工具）、４６，４６’…移動部、１００…積層体加工装置、３００…ドライアイス粒子供給部、４２０…ノズル、ＡＰ…端面、ＥＦ…端面、ＰＤ…凹部、ＰＰ…凸部、Ｒ…非直線部、Ｑ…軸。

Claims (26)

1. 複数の光学フィルムを有する積層体を工具で加工する方法であって、
   刃を有し回転する工具を、前記積層体に接触させつつ、前記積層体に対して相対的に移動させて前記積層体を切削または研磨加工する、Ａ工程と、
   前記Ａ工程中に、前記工具に対してドライアイス粒子を衝突させる、Ｂ工程と、を備える、方法。
2. 前記工具は、刃部及び柄部を有して前記回転の軸方向に伸びる柱状部と、前記刃部の外周面に設けられた前記刃と、を備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記工具の加工屑排出方向は、前記刃部の先端から前記柄部に向かう方向または前記柄部から前記刃部の先端に向かう方向であり、
   前記衝突させる工程では、前記ドライアイス粒子を、前記刃部に対して、前記加工屑排出方向と反対向きに、かつ、前記柱状部の軸に対して斜めの方向に衝突させる、請求項２に記載の方法。
4. 前記工具の加工屑排出方向は前記刃部の先端から前記柄部に向かう方向であり、
   前記衝突させる工程では、前記ドライアイス粒子を、前記刃部に対して、前記柄部から前記刃部の先端に向かう向きに、かつ、前記柱状部の軸に対して斜めの方向に衝突させる、請求項２に記載の方法。
5. 前記刃は右刃右ねじれであり前記柄部からみて時計回りに回転される、または、前記刃は左刃左ねじれであり前記柄部からみて反時計回りに回転される、請求項２～４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記Ａ工程において、前記軸を前記積層体の厚み方向に平行に配置した上で、前記刃部の外周面を前記積層体の端面に接触させる、請求項２～５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記Ａ工程において、前記柱状部を、前記積層体の端面に沿って、かつ、前記積層体の厚み方向と直交する方向に、前記積層体に対して相対的に移動させる、請求項６に記載の方法。
8. 前記Ａ工程において、前記柱状部の前記移動の方向は、前記工具の前記回転の方向に対してアップカットの方向である、請求項７に記載の方法。
9. 前記Ｂ工程において、前記工具の回転の軸方向から見て、前記工具の回転の軸Ｑ及び前記工具の刃が前記端面から離れる点Ａを結ぶ線Ｂと、前記ドライアイス粒子の噴射方向ＥＪと、がなす角θが、前記線Ｂを始点として前記工具の回転方向に測定して０～１８０°である、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記Ａ工程において、前記端面における、前記積層体を厚み方向から見た凸部、凹部、又は非直線部に前記工具を接触させる、請求項７～９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記Ｂ工程では、長穴形状の開口部を有するノズルからドライアイス粒子を噴射させ、前記開口部を前記刃部に面する位置に配置する、請求項２～１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記Ａ工程において、前記軸を前記積層体の厚み方向に平行に配置した上で、前記柱状部が前記積層体を貫通するように前記柱状部を前記積層体に対して相対的に移動させる、請求項２～５のいずれか１項に記載の方法。
13. 少なくとも一つの前記光学フィルムは、１又は複数の粘着剤層を有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記粘着剤層の厚みは５０μｍ以上である、請求項１３に記載の方法。
15. 前記積層体の厚みに占める、前記粘着剤層の合計厚みの割合は、３０％以上である、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 複数の光学フィルムが積層された積層体を、請求項１～１４のいずれか１項に記載の方法で加工する工程を備える、加工フィルムの製造方法。
17. 複数の光学フィルムが積層された積層体を積層方向の両側から挟んで固定する固定機構と、
    刃を有する工具と、
    前記工具を回転させる回転部と、
    回転する前記工具を前記積層体に接触させつつ、前記積層体に対して相対的に移動させ移動部と、
    前記刃に対してドライアイス粒子を噴射するように構成されたノズルと、を備える、積層体加工装置。
18. 前記ノズルは、前記工具と共に前記積層体に対して相対的に移動しながら、前記刃に対して前記ドライアイス粒子を噴射するように構成された、請求項１７記載の装置。
19. 前記工具は、刃部及び柄部を有し前記回転の軸方向に伸びる柱状部と、前記刃部の外周面に設けられた前記刃と、を有する、請求項１７又は１８に記載の装置。
20. 前記工具の加工屑排出方向は、前記刃部の先端から前記柄部に向かう方向または前記柄部から前記刃部の先端に向かう方向であり、
    前記ノズルは、前記ドライアイス粒子を、前記刃部に対して、前記加工屑排出方向と反対向きに、かつ、前記柱状部の軸に対して斜めの方向に衝突させるように構成されている、請求項１９に記載の装置。
21. 前記移動部は、回転する前記工具を、前記回転の軸を前記積層体の厚み方向に平行に配置した上で、前記柱状部の外周面を前記積層体の端面に接触させるように構成された、請求項１９又は２０に記載の装置。
22. 前記移動部は、回転する前記工具を、前記積層体の端面に沿って、かつ、前記回転の軸に直交する方向に、前記積層体に対して相対的に移動するように構成された、請求項２１に記載の装置。
23. 前記移動部は、前記工具の前記回転の方向に対してアップカットの方向に、回転する前記工具を移動させるように構成された、請求項２２に記載の装置。
24. 前記ノズルは、前記工具の回転の軸方向から見て、前記工具の回転の軸Ｑ及び前記工具の刃が前記端面から離れる点Ａを結ぶ線Ｂと、前記ノズルの軸と、がなす角θが、前記線Ｂを始点として前記工具の回転方向に測定して０～１８０°となるように構成された、請求項２２又は２３に記載の装置。
25. 前記ノズルの開口は長穴形状を有し、前記開口が前記刃部に面するように構成された請求項１９～２４のいずれか１項に記載の装置。
26. 前記ノズルには、ドライアイス粒子供給部が接続されている、請求項１７～２５のいずれか１項に記載の装置。

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