シート状部材の打抜き方法および打抜き装置
【課題】 複数枚重ね合せられたシート状部材を打抜く場合においても、打抜く際に発生するダストを低減できる、シート状部材の打抜き方法および打抜き装置を提供する。
【解決手段】 支持台１０上に弾性変形可能なシート状部材である２次中間積層原反２０を設置し、２次中間積層原反２０の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域を、固定手段１６、１８によって固定し、前記切断予定面全体に該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、外力付与手段１４によって２次中間積層原反２０に付与し、前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、打抜き手段１２によって、２次中間積層原反２０を前記切断予定面で切断して打抜きを行うことで、打抜き手段１２と２次中間積層原反２０の切断面との摩擦を抑える。
【解決手段】 支持台１０上に弾性変形可能なシート状部材である２次中間積層原反２０を設置し、２次中間積層原反２０の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域を、固定手段１６、１８によって固定し、前記切断予定面全体に該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、外力付与手段１４によって２次中間積層原反２０に付与し、前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、打抜き手段１２によって、２次中間積層原反２０を前記切断予定面で切断して打抜きを行うことで、打抜き手段１２と２次中間積層原反２０の切断面との摩擦を抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状部材の打抜き方法および打抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状部材は様々な分野において利用されている。たとえば、液晶ディスプレイに用いるバックライトユニットは、明るさを均一にするために光を拡散させる拡散シートおよび光路が一定方向に進むように制御するためのプリズムシートなど、数種類のシート状部材を要素部品として構成されている。
【０００３】
通常これらのシート状部材は、支持台上に載置され、プレス機構によってトムソン刃またはピナクル刃などの打抜き刃を当接させて切断することで所定の形状に打抜かれる。打抜かれたシート状部材は１枚ずつ順次手作業にて重ね合わせられ、バックライトユニットのフレームに組み込まれている。
【０００４】
このようなシート状部材の打抜きを行うと、打抜き刃をシート状部材から離間させる際に、打抜き刃とシート状部材との摩擦によってシート状部材がめくれ上がってしまうという問題が生じる。この問題を解決することができる打抜き装置は特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３２８７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、打抜かれたシート状部材から打抜き刃を離間させる際に、打抜き刃との摩擦によってシート状部材がめくれ上がることを防止するために、複数のストリッパ部材を帯状部材で連結させて型ベース部に取り付けた打抜き装置が記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるようなストリッパ部材を用いる装置では、シート状部材がめくれ上がることは防いでいるものの、シート状部材の切断面と打抜き刃とは、依然として接触しており、そのような接触状態で、シート状部材から打抜き刃を離間させると摩擦によってダストが発生してしまう。
【０００７】
特にバックライトユニットに用いられる拡散シートおよびプリズムシートなどの光学シートは、ベースとなる基材の上に光を拡散させるためのビーズが貼り付けられていたり、光路を制御するプリズムが形成されていたりするため、打抜き刃の離間の際の摩擦によって、これらのビーズおよびプリズムが剥がれたり削れたりしやすく、ダストが発生しやすい。
【０００８】
このようなダストは、以前は問題視されていなかったが、液晶ディスプレイの高画質・高解像度化が進んだ現在においては表示品位の低下をもたらす要因であり、発生するダストを低減することは大きな課題となっている。
【０００９】
また、昨今においては、液晶ディスプレイの価格低下への対応としてのコストダウン要求が厳しくなってきており、液晶ディスプレイに用いるバックライトユニットの製造においても同様に、コストダウンが要求されている。
【００１０】
この要求に応えるための手段として、これまで１種類ずつ所定の形状に打抜きを行った後に重ね合せていた拡散シートおよびプリズムシートなどの光学シートを、必要とされる積層状態にした後に打抜く方法、または手作業にて行っていたバックライトユニットのフレームへの組み込みを自動化する方法などがある。
【００１１】
上記のような、積層状態のシート状部材の打抜きを行うことで、コストダウンは可能であるものの、積層状態のシート状部材の打抜きを、特許文献１の装置によって行うと、より多くのダストが発生してしまい、表示品位を低下させてしまう。
【００１２】
本発明の目的は、複数枚重ね合せられたシート状部材を打抜く場合においても、打抜く際に発生するダストを低減できる、シート状部材の打抜き方法および打抜き装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く方法であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定工程と、
前記固定工程開始後に、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与工程と、
前記固定と、前記外力の付与とがされている状態の前記シート状部材を、打抜き手段によって前記切断予定面で切断して打抜きを行う切断工程とを含むことを特徴とするシート状部材の打抜き方法である。
【００１４】
また本発明は、前記シート状部材は積層状態のシート状部材であることを特徴とする。
また本発明は、前記外力付与工程は、押込み手段によって、前記シート状部材を支持するための支持台に設置されている該シート状部材の押込み領域の押込みを行うことで前記外力を付与することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記固定領域は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部と、
該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点とを含む領域であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記押込みは、前記固定の開始後に行うことを特徴とする。
また本発明は、前記押込み領域は、前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記押込みは、前記押込み手段の先端が前記切断予定面全体よりも打抜き方向において低くなる位置まで前記押込み手段を移動させることによって行うことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記固定および前記押込みは、前記打抜きの終了まで継続することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記切断は、前記打抜き手段として、超音波によって加振されることで打抜き方向に振動する打抜き刃を用いて行うことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く打抜き装置であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定手段と、
前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与手段と、
前記シート状部材を前記切断予定面で切断して打抜きを行う打抜き手段とを含み、
前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、前記切断を行うことが可能であるように構成されることを特徴とするシート状部材の打抜き装置である。
【００２１】
また本発明は、前記シート状部材を設置するための支持台を含み、
該支持台は所定空間を有し、
前記外力付与手段は、前記支持台に設置されている前記シート状部材の押込み領域を、前記所定空間の方向へ押込むように移動可能な押込み手段であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記内部固定手段を備える内部固定型と、該内部固定型より外側に設けられる、前記打抜き手段を備える打抜き型と、該打抜き型より外側に設けられる、前記押込み手段を備える押込み型と、該押込み型より外側に設けられる、前記外部固定手段を備える外部固定型とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記打抜き手段、前記押込み手段、前記内部固定手段および前記外部固定手段を備える一体的打抜き型を含み、
前記打抜き手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記内部固定手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記押込み手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記打抜き手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記外部固定手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記押込み手段が設けられる位置よりも外側に設けられることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記外部固定手段は、先端が尖鋭な部材であることを特徴とする。
また本発明は、前記打抜き手段は、打抜き方向に振動するように超音波によって加振することが可能な打抜き刃であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く方法であって、前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定工程と、前記固定工程開始後に、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与工程と、前記固定と、前記外力の付与とがされている状態の前記シート状部材を、打抜き手段によって前記切断予定面で切断して打抜きを行う切断工程とを含むシート状部材の打抜き方法が提供される。
【００２６】
該方法によれば、前記切断開始前の前記切断予定面全体には、前記外力の付与によって該切断予定面に対する張力が発生している。ゆえに、該シート状部材を前記切断予定面で切断すると、該シート状部材は弾性力によって元の形に戻ろうとし、前記切断終了後、前記切断予定面で囲まれる領域である打抜き領域は、内側方向へ縮み、打抜かれて残った前記シート状部材は、前記固定領域方向へ縮む。よって、前記打抜き手段を前記シート状部材から離間させる際の、該打抜き手段と前記シート状部材との接触を少なくすることができ、該打抜き手段と前記シート状部材との摩擦を少なくすることができる。したがって、該摩擦によって生じるダストを低減することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記シート状部材は積層状態のシート状部材である。積層状態のシート状部材の打抜きを行うことにより、一度の打抜きによって複数枚のシート状部材を所定の形状に打抜くことができる。また、目的とする積層状態を形成した後に、打抜きを行った場合は、打抜き終了後に複数のシート状部材を重ね合わせる工程を省略することができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記外力付与工程は、押込み手段によって、前記シート状部材を支持するための支持台に設置されている該シート状部材の押込み領域の押込みを行うことで前記外力を付与する。該押込みによって前記張力を発生させることで、複雑な機構および動作を必要とせずに、前記押込み手段の移動機構によって前記張力を発生させることができる。
【００２９】
また本発明によれば、前記固定領域は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点とを含む領域である。前記打抜き領域の一部を固定することで、前記支持台の傾きおよび前記打抜き手段の打抜き方向における高さの少なくとも一方のばらつきによって、前記打抜き手段の部分ごとの前記支持台へ到達する時期がずれ、前記打抜き領域と打抜かれて残った前記シート状部材とが離間を始める時期が、該打抜き領域の部分ごとに異なったとしても、前記打抜き手段と前記打抜き領域との接触を少なくすることができる。また、前記押込み領域より外側の領域であって２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域を固定することで、前記シート状部材の切断が終了して該シート状部材が外側へ縮む際に、前記打抜き手段と打抜かれて残った前記シート状部材との接触を少なくすることができる。
【００３０】
また本発明によれば、前記押込みは、前記固定の開始後に行う。前記固定の開始後に前記押込みを開始することによって、前記シート状部材の前記支持台上のずれを少なくすることができ、前記シート状部材を精密に打抜くことができる。
【００３１】
また本発明によれば、前記押込み領域は、前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域である。前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域を押込むことで、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を容易に発生させることができる。
【００３２】
また本発明によれば、前記押込みは、前記押込み手段の先端が前記切断予定面全体よりも打抜き方向において低くなる位置まで前記押込み手段を移動させることによって行う。該押込みを行うことで、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を容易に発生させることができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記固定および前記押込みは、前記打抜きの終了まで継続する。前記切断終了後から前記打抜き手段の離間の終了までの間も、前記固定および前記押込みを継続することで、前記打抜き手段の離間の時期および速度に依らずに、前記打抜き手段と前記シート状部材との接触を少なくすることができる。
【００３４】
また本発明によれば、前記切断は、前記打抜き手段として、超音波によって加振されることで打抜き方向に振動する打抜き刃を用いて行う。該打抜き刃によって前記切断を行うことで、該シート状部材が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合においても、該シート状部材の切断の際に生じる割れおよび欠けの発生を少なくすることができる。
【００３５】
また本発明によれば、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く装置であって、前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定手段と、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与手段と、前記シート状部材を前記切断予定面で切断して打抜きを行う打抜き手段とを含み、前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、前記切断を行うことが可能であるように構成されるシート状部材の打抜き装置が提供される。該装置によれば、前記切断開始前の前記切断予定面全体には、前記外力の付与によって該切断予定面に対する張力が発生している。ゆえに、該シート状部材を前記切断予定面で切断すると、該シート状部材は弾性力によって元の形に戻ろうとし、前記切断終了後、前記切断予定面で囲まれる領域である打抜き領域は、内側方向へ縮み、打抜かれて残った前記シート状部材は、前記固定領域方向へ縮む。よって、前記打抜き手段を前記シート状部材から離間させる際の、該打抜き手段と前記シート状部材との接触を少なくすることができ、該打抜き手段と前記シート状部材との摩擦を少なくすることができる。
【００３６】
また本発明によれば、前記シート状部材を設置するための支持台を含み、該支持台は所定空間を有し、前記外力付与手段は、前記支持台に設置されている前記シート状部材の押込み領域を、前記所定空間の方向へ押込むように移動可能な押込み手段である。該押込み手段によって前記張力を発生させることで、複雑な機構および動作を必要とせずに、前記押込み手段の移動機構によって前記張力を発生させることができる。
【００３７】
また本発明によれば、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、前記装置は、前記内部固定手段を備える内部固定型と、該内部固定型より外側に設けられる、前記打抜き手段を備える打抜き型と、該打抜き型より外側に設けられる、前記押込み手段を備える押込み型と、該押込み型より外側に設けられる、前記外部固定手段を備える外部固定型とを含む。前記内部固定手段によって前記打抜き領域の一部を固定することで、前記支持台の傾きおよび前記打抜き手段の打抜き方向における高さの少なくとも一方のばらつきによって、前記打抜き手段の部分ごとの前記支持台へ到達する時期がずれ、前記打抜き領域と打抜かれて残った前記シート状部材とが離間を始める時期が、該打抜き領域の部分ごとに異なったとしても、前記打抜き手段と前記打抜き領域との接触を少なくすることができる。また、前記打抜き型と、前記押込み型と、前記内部固定型と、前記外部固定型とが独立して移動可能であるので、前記固定、前記押込みおよび前記切断に最適な制御をそれぞれに対して行うことができる。
【００３８】
また本発明によれば、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、前記装置は、前記打抜き手段、前記押込み手段、前記内部固定手段および前記外部固定手段を備える一体的打抜き型を含み、前記打抜き手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記内部固定手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、前記押込み手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記打抜き手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、前記外部固定手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記押込み手段が設けられる位置よりも外側に設けられる。前記内部固定手段によって前記打抜き領域の一部を固定することで、前記支持台の傾きおよび前記打抜き手段の打抜き方向における高さの少なくとも一方のばらつきによって、前記打抜き手段の部分ごとの前記支持台へ到達する時期がずれ、前記打抜き領域と打抜かれて残った前記シート状部材とが離間を始める時期が、該打抜き領域の部分ごとに異なったとしても、前記打抜き手段と前記打抜き領域との接触を少なくすることができる。また、前記一体的打抜き型上に前記打抜き手段と、前記押込み手段と、前記内部固定手段と、前記外部固定手段とが備えられているので、複雑な機構および動作を必要とせずに、前記一体的打抜き型の移動機構によって前記打抜きを行うことができる。
【００３９】
また本発明によれば、前記外部固定手段は、先端が尖鋭な部材である。前記外部固定手段は先端が尖鋭な部材であるので、前記シート状部材をより強固に固定することができ、前記切断が終了して該シート状部材が外側へ縮む際に、前記打抜き手段と打抜かれて残った前記シート状部材との接触を少なくすることができる。
【００４０】
また本発明によれば前記打抜き手段は、打抜き方向に振動するように超音波によって加振することが可能な打抜き刃である。該打抜き刃によって前記切断を行うことで、該シート状部材が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合においても、前記シート状部材の切断の際に生じる割れおよび欠けの発生を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
積層状態のシート状部材として光学フィルム積層体２０ｃを例に挙げて、本発明の実施形態を説明する。光学フィルム積層体２０ｃは、第１光学フィルム、第２光学フィルム、および第１、第２光学フィルムの間に挟まれる２枚の被挟持光学フィルムを含み、光学フィルム積層体２０ｃの外周の４カ所に配置され、被挟持光学フィルムと同じ厚さで、且つその被挟持光学フィルムとは結合していない接続部材を介して、第１および第２光学フィルムが接合されている。このように光学フィルム積層体２０ｃを構成することで、光学フィルム間が容易に開かないようにでき、光学フィルム間にごみが入ったり、光学フィルム表面が露出して光学フィルム表面に傷がついたりする可能性を減少させることができる。また、光学フィルム積層体２０ｃの外周の４カ所が接合しているので、吸着パッドでの吸着の際、最上層の光学フィルムのみの吸着にならず、吸着パッドを使用することができる。さらに、被挟持光学フィルムとは結合していない接続部材を介して第１および第２光学フィルムが接合されるので、積層する光学フィルムに熱および湿度による膨張量に差があっても、被挟持光学フィルムが第１、第２光学フィルムと接合されてはいないので、光学フィルム積層体２０ｃにしわが発生するなどの光学特性上の問題が生じない。接合部材は、被挟持光学フィルムと同じ厚さであるので、光学フィルム積層体２０ｃにはひずみが生じず光学的品質も良好となる。
【００４２】
この光学フィルム積層体２０ｃの製造工程について説明する。図１は、光学フィルム積層体２０ｃを製造するための工程を説明するための図である。製造工程は図中の矢符方向に進む。
【００４３】
まず、図１（ａ）に示す工程では、被挟持第１フィルム原反である第２フィルム原反７０ｂと被挟持第２フィルム原反である第３フィルム原反７０ｃとを重ね合わす。図示していないが、重ね合わされたフィルム原反は互いの位置がずれないように超音波溶着しておくのが好ましい。ここで、図１では製造工程を示すため便宜上フィルム原反を矩形のシートで描いているが、通常ロールに巻かれた長尺の帯状の材料をロールから引き出して用いる。
【００４４】
次に図１（ｂ）に示す工程で、重ね合わせたフィルム原反である１次中間積層原反７１の所定の位置に切込みを入れる。切込み部７２は打抜き装置等で切込みを入れることができ、好ましくはトムソン型、ピナクル型および彫刻刃の中から選ばれる打抜き刃を備えるプレス機等で形成する。
【００４５】
次に図１（ｃ）に示す工程で、切込みを入れたフィルム原反に対して上方から第１フィルム原反７０ａを、下方から第４フィルム原反７０ｄを重ね合わせる。
【００４６】
そして図１（ｄ）に示す工程で、重ね合わせたフィルム原反を超音波溶着して２次中間積層原反２０を形成する。超音波溶着位置７３は、切込み部７２より外側で、次の工程で打抜いた時製品のタブ部となる位置である。超音波溶着は、重ね合わせたフィルム原反７０ａ〜７０ｄがすべて溶着するよう設定する。
【００４７】
そして図１（ｅ）に示す工程で、超音波溶着位置７３にあわせた切断位置７４で、トムソン型、ピナクル型および彫刻刃の中から選ばれる打抜き刃を備えるプレス機等で打抜き、２次中間積層原反２０を打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとに分断する。最後に、図１（ｆ）に示す工程で、残余フィルム２０ｂを取り去ることで、光学フィルム積層体２０ｃを得る。
【００４８】
上記の工程を経ることで、最上層の第１フィルムと最下層の第２フィルムが接合し、且つそれらのフィルムの間に被挟持第１フィルムと被挟持第２フィルムを挟み込み、被挟持第１フィルムと被挟持第２フィルムの外周位置を規制する構造が実現できる。
【００４９】
図２は、光学フィルム積層体２０ｃの製造装置１００の側面を概略的に示す図である。製造装置１００は、図１で説明した工程を実現する装置である。
【００５０】
製造装置１００は、製造すべき光学フィルム積層体２０ｃを構成する光学フィルムの枚数と同数のフィルム原反７０ａ〜７０ｄを備えている。以下では、不特定のいずれかのフィルム原反について説明するときは、添え字ａ〜ｄを省略してフィルム原反７０と呼ぶ。フィルム原反７０は、帯状の原反であり、それぞれロール状に巻回されて原反ロール７として準備される。
【００５１】
製造装置１００は、原反ロール７からフィルム原反７０を供給する供給手段と、供給手段によって供給されるフィルム原反７０を仮固定する第１の超音波溶着ユニット４と、フィルム原反７０を本固定する第２の超音波溶着ユニット６と、フィルム原反７０に切込みを入れる第１の切断手段５と、最終的に光学フィルム積層体２０ｃを打抜く第２の切断手段９とを備える。
【００５２】
供給手段は、フィルム原反７０を図示しない搬送ローラ対で挟持し、その搬送ローラ対が回転することで原反ロール７からフィルム原反７０を繰出し、その長手方向に移動させるように搬送する。第２フィルム原反７０ｂは他のフィルム原反７０ａ、７０ｃ、７０ｄの搬送幅分の長さに切断され、他のフィルム原反７０ａ、７０ｃ、７０ｄと直角方向に供給される。また、図示していないが、フィルム原反７０の供給手段の下流および各工程を行う手段の下流において、粘着性を有する粘着ローラでフィルム原反７０を挟持することで、フィルム原反７０に付着しているごみおよび各工程を経ることによって付着するごみを除去することができる。
【００５３】
超音波溶着ユニット４、６はその先端に超音波ホーンが取り付けられ、フィルム原反７０を押圧した状態で超音波を印可することで、フィルム原反７０の押圧された部分が超音波接合される。
【００５４】
切断手段５、９は、フィルム原反７０を切断する切断機である。フィルム原反７０に対し、たとえばトムソン型、ピナクル型および彫刻刃の中から選ばれる打抜き刃を備える打抜き型を押付けることでフィルム原反７０に所望の加工が実現される。
【００５５】
図示していないがフィルム原反７０の最下層にキャリアテープを介在させることによって、切断手段５、９の切断刃の摩耗を防止することができ、また、光学フィルム積層体２０ｃの搬出手段としても機能させることができる。たとえばフィルム原反７０と同様にロール状に巻回しておき、同様の構成の供給手段で供給することができ、ロールに巻取ることによって回収することができる。キャリアテープの材料などの構成は、特に限定されることはなく、従来公知のものを含め、種々様々なものを採用することができる。
【００５６】
残余フィルム２０ｂは、残余フィルム巻き取りロール８に巻取られて光学フィルム積層体２０ｃとは別に回収される。
【００５７】
製造装置１００は、第３フィルム原反７０ｃ上に第２フィルム原反７０ｂを供給し、第１の超音波溶着ユニット４によって、第３フィルム原反７０ｃと第２フィルム原反７０ｂとの間を超音波溶着し、第２フィルム原反７０ｂが第３フィルム原反７０ｃ上に固定された１次中間積層原反７１を形成する。
【００５８】
次に１次中間積層原反７１を、第１の切断手段５へ搬送し、所定の位置に切込みを設ける。切込み加工後の１次中間積層原反７１に対して上方から第１フィルム原反７０ａ、下方から第４フィルム原反７０ｄを重ね合わせる。
【００５９】
そして、４枚のフィルム原反を重ね合せた状態で第２の超音波溶着ユニット６へ搬送し、所定位置７３を超音波溶着する。これによって、第１フィルム原反７０ａと第４フィルム原反７０ｄとが接合された２次中間積層原反２０が形成される。
【００６０】
最後に２次中間積層原反２０を第２の切断手段９へ搬送し、所定の形状に打抜き、光学フィルム積層体２０ｃを得る。
【００６１】
本発明は上記の切断手段９に用いることができる打抜き方法および打抜き装置である。
本発明の効果をより明確にするために、先に従来の打抜き方法および打抜き装置について説明し、従来の打抜き方法および打抜き装置にどのような問題があるかを示す。
【００６２】
図３は、従来の打抜き方法を用いた打抜き工程の各工程を説明するための図である。各工程は図中の矢符方向に進む。また、図３の各図は、各工程における従来の打抜き装置３の断面を概略的に示している。
【００６３】
従来の打抜き装置３は、シート状部材である２次中間積層原反２０が設置される支持台６０と、２次中間積層原反２０を所定の形状に打抜くための打抜き刃６１と、２次中間積層原反２０が所定の形状に打抜かれた後に、打抜かれた後の２次中間積層原反２０が打抜き刃６１に付着した状態で持ち上がったり、めくれ上がったりしてしまう事を防止するために、２次中間積層原反２０を押さえるためのストリッパ６２と、打抜き刃６１とストリッパ６２とが設けられる打抜き型６３とによって構成される。
【００６４】
図３（ａ）中の矢符２１は打抜き方向を示しており、支持台６０と設置された２次中間積層原反２０とでは、打抜き方向において、中間積層原反２０がより上方にある。以下では、高低および上下等の語句は、打抜き方向においての意味として用いる。
【００６５】
ストリッパ６２は、上下方向に駆動する機構を設けてもよいが、スポンジおよびゴムなどの弾性変形可能な材料を打抜き型６３に貼付ける方法が広く用いられており、ストリッパ６２の先端６２ａは、打抜き刃６１の先端６１ａよりも低い位置になるように設置される。
【００６６】
上記の従来の打抜き装置３を用いた打抜き工程を具体的に説明する。最初に、２次中間積層原反２０が支持台６０上に設置される。２次中間積層原反２０の設置以前は、打抜き型６３は支持台６０より上方の位置で待機している（図３（ａ））。２次中間積層原反２０の設置後、打抜き型６３が下降して、ストリッパ６２によって２次中間積層原反２０の所定位置６４を上方から固定する（図３（ｂ））。さらに打抜き型６３を下降させて、打抜き刃６１によって２次中間積層原反２０を打抜く（図３（ｃ））。打抜きの際には、ストリッパ６２が弾性変形して、所定位置６４をより強固に固定している。よって、打抜き刃６１によって２次中間積層原反２０の切断が終了すると、打抜き刃６１の厚みの分だけ２次中間積層原反２０は打抜き刃６１の両外側へ押出され、所定位置６４と打抜き刃６１とに挟まれる領域の２次中間積層原反２０は圧縮される。圧縮された２次中間積層原反２０は弾性力によって、打抜き領域２０ａは矢符６５ａの方向へ、残余フィルム２０ｂは矢符６５ｂの方向に戻ろうとするので、打抜き刃６１と２次中間積層原反２０の切断面とは常に接触することになる。
【００６７】
上記の接触状態のまま打抜き型６３を上昇させて、２次中間積層原反２０から打抜き刃６１を離間させる（図３（ｄ））。打抜き刃６１と２次中間積層原反２０の切断面とが接触した状態で打抜き刃６１が上昇すると、打抜き刃６１と２次中間積層原反２０の切断面との間に摩擦が生じる。所定位置６４が固定されているので、２次中間積層原反２０のめくれ上がりを防止することはできるが、上記の摩擦によってダストが発生してしまうという問題が生じる。
【００６８】
本発明は、上記ダストを低減することが可能な打抜き方法および打抜き装置である。図４は、本発明の第１実施形態の打抜き装置１の端面を概略的に示す模式図である。また、図５（ａ）は、図５（ｂ）に示す打抜き装置１のそれぞれの型の底面図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す２次中間積層原反２０の平面図である。
【００６９】
打抜き装置１は、シート状部材である２次中間積層原反２０が設置される支持台１０と、２次中間積層原反２０を所定の形状に打抜くための打抜き手段である打抜き刃１２および打抜き刃１２が設けられる打抜き型１３と、外力付与手段として、２次中間積層原反２０の押込みを行う押込み手段である押込み部１４および押込み部１４が設けられる押込み型１５と、２次中間積層原反２０の内側を固定するための内部固定手段である内部固定部１６および内部固定部１６が設けられる内部固定型１７と、２次中間積層原反２０の外側を固定するための外部固定手段である外部固定部１８および外部固定部１８が設けられる外部固定型１９とによって構成される。
【００７０】
図４および図５中の矢符２１は打抜き方向を示しており、支持台１０と設置された２次中間積層原反２０とでは、打抜き方向において、中間積層原反２０がより上方にある。以下では、高低および上下等の語句は、打抜き方向においての意味として用いる。
【００７１】
支持台１０には、所定空間である押込み空間１１が設けられる。押込み空間１１は、押込み部１４に比べて充分大きいことが好ましい。また押込み空間１１は、充分な高さを有することが好ましい。支持台１０には従来の支持台に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【００７２】
打抜き刃１２は、打抜き型１３に埋め込むようにして作製される直線状に形成された刃型であるトムソン刃、鋼材をエッチングして作製されるピナクル刃、および鋼材を切削加工して作製される彫刻刃等の中から選択できる。本発明においては、打抜き刃１２の種類によらず同等の効果を得ることができるので、打抜き刃１２は２次中間積層原反２０の材質および要求される品質などに応じて選択すれば良い。また、打抜き刃１２が打抜き方向に振動して２次中間積層原反２０の切断を行えるように、超音波によって加振できるよう構成されることが好ましい。打抜き刃１２は閉じた形状を成しており、２次中間積層原反２０を切断予定面２２で切断するように設けられている。切断予定面２２は、打抜き方向に平行な面であり、後に切断面となる仮想的な面である。切断予定面２２で囲まれる領域が打抜き領域２０ａである。
【００７３】
押込み部１４の配置は、点状であっても、図５（ｃ）に示すように線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。押込み部１４の数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。また、押込み部１４の先端１４ａは、尖鋭でない形状であることが好ましい。押込み部１４に用いる材料としては、押込みの際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（ polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。押込み部１４が押し込む、２次中間積層原反２０の領域が押込み領域２４である。
【００７４】
内部固定部１６および外部固定部１８の配置は、点状であっても、線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。内部固定部１６および外部固定部１８の、数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。内部固定部１６の先端部１６ａを除く部分および外部固定部１８に用いる材料としては、固定の際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。また、外部固定部１８の先端１８ａは、尖鋭な形状であることが好ましいが、シート状部材との摩擦が小さく滑りが生じやすい場合には、平坦であっても摩擦係数の高いニトリルゴム等を用いることができる。内部固定部１６の先端部１６ａには、ゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いることが好ましい。
【００７５】
内部固定部１６によって固定される領域のことを内部固定領域２７ａと呼び、外部固定部１８によって固定される領域のことを外部固定領域２７ｂと呼ぶ。固定領域は、内部固定領域２７ａおよび外部固定領域２７ｂからなる。図５（ｃ）に示すように、内部固定領域２７ａは打抜き領域２０ａ内の領域であり、図５（ｃ）に示すように、外部固定領域２７ｂは切断予定面２２より外側の領域である。
【００７６】
打抜き型１３、押込み型１５、内部固定型１７および外部固定型１９は、図示しない制御手段によって、それぞれ独立して上下方向に移動することができる。図示しない制御手段は、それぞれの型を移動させる時期および速度を制御することができる。また、図５に示すように、内部固定型１７の外側に打抜き型１３、打抜き型１３の外側に押込み型１５、押込み型１５の外側に外部固定型１９が配置される。それぞれの型の間隔は、打抜き領域２０ａの大きさ、形状および２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。また、それぞれの型には従来の打抜き型に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【００７７】
図６は、第１実施形態の打抜き工程を説明するための図である。図６（ａ）は固定工程を、図６（ｂ）は外力付与工程を、図６（ｃ）は切断工程をそれぞれ説明するための図であり、打抜き工程は図中の矢符方向に進む。また、図６の各図は、各工程における本発明の打抜き装置１の端面を概略的に示している。
【００７８】
固定工程の開始以前に、２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置される。このとき、打抜き型１３、押込み型１５、内部固定型１７および外部固定型１９は、支持台１０の上方で待機している。
【００７９】
２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置された後、固定工程を行う（図６（ａ））。固定工程は、固定領域を固定する工程である。第１実施形態の固定工程では、内部固定型１７および外部固定型１９をそれぞれ下降させることで、内部固定領域２７ａおよび外部固定領域２７ｂの固定をそれぞれ開始し、固定の開始後は内部固定型１７および外部固定型１９の下降を止め、それぞれの高さを維持することで固定領域の固定を維持する。固定の開始とは、固定領域が一定距離以上変位不可能になった時点であり、固定の終了とは再び固定領域が一定距離以上変位可能になった時点である。すなわち、第１実施形態においては、支持台１０上の２次中間積層原反２０の固定領域が左右にずれることができなくなる時点が固定の開始であり、再びずれることができるようになる時点が固定の終了である。内部固定部１６および外部固定部１８がそれぞれ２次中間積層原反２０に接触後、内部固定型１７および外部固定型１９がそれぞれ一定距離下降したときに固定を開始するように内部固定部１６および外部固定部１８の高さを調節することができる。
【００８０】
固定工程の開始後に外力付与工程を行う（図６（ｂ））。外力付与工程は、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力を発生させるような外力を、２次中間積層原反２０に付与する工程である。
【００８１】
弾性変形可能な２次中間積層原反２０は、外力を加えると破壊されずに変形し、外力を取除くと弾性力によって元の形に戻る。２次中間積層原反２０に外力が加えられている状態では、２次中間積層原反２０内部には外力と釣り合うように弾性力によって応力が発生している。切断予定面２２上のある点を考えるとき、その点での応力は、切断予定面２２に対して垂直成分と平行成分とに分解することができ、面から離れる向きの垂直成分の力が張力である。切断予定面２２上のある点に発生している応力が切断予定面２２に対して張力である場合は、切断予定面２２の両側の方向からその点が引っ張られていることを意味する。また、切断予定面２２全体とは切断予定面上の点全てという意味である。すなわち、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生しているとは、２次中間積層原反２０が切断予定面２２において両側から引っ張られ、伸びるように変形しているということである。
【００８２】
第１実施形態の外力付与工程では、押込み型１５を下降させることで、押込み部１４を押込み空間１１方向に移動させて、押込み領域２３の押込みを開始し、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生した時点で押込み型１５の下降を止めて、押込み型１５の高さを維持することで、その張力を維持する。押込みの開始とは押込み部１４が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、押込みの終了とは押込み部１４が２次中間積層原反２０から再び離間した時点である。
【００８３】
第１実施形態では、図５（ｃ）に示すように、打抜き領域２０ａより外側の領域であって、２点２６ａを結ぶ線分２５ａと２点２６ｂを結ぶ線分２５ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点２６ａ、２６ｂを全て含む領域を押込み領域２４として押込みを行なっているので、切断予定面２２全体に、切断予定面２２に対する張力が充分に発生している。
【００８４】
前記固定と前記外力の付与とを行なっている状態で、切断工程を開始し、２次中間積層原反２０の切断を行う（図６（ｃ））。第１実施形態の切断工程では、打抜き型１３を下降させて切断予定面２２上での２次中間積層原反２０の切断を開始し、打抜き刃１２が支持台に到達するまで打抜き型１３をさらに下降させることで切断を終了し、所定の形状に打抜く。切断の開始とは、打抜き刃１２が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、切断の終了とは、打抜き刃１２によって打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが分断された時点である。また第１実施形態においては、前記切断開始から、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとの間にある打抜き刃１２を２次中間積層原反２０から一定距離離間させるまでを打抜きと呼ぶ。
【００８５】
上記のように、切断予定面２２全体には切断予定面２２に対する張力が発生しているので、切断予定面２２で２次中間積層原反２０を切断すると、打抜き領域２０ａは切断面によって囲まれる領域となって、内側方向へ縮む。第１実施形態では内部固定領域２７ａを固定しているので、支持台１０の傾きおよび打抜き刃１２の高さの少なくとも一方にばらつきがあって、打抜き刃１２の部分ごとの支持台１０へ到達する時期がずれ、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが離間を始める時期が打抜き領域２０ａの部分ごとに異なったとしても、打抜き領域２０ａが打抜き刃１２に接触するように移動することはない。
【００８６】
また前記切断終了後、残余フィルム２０ｂは外部固定領域２７ｂ方向へ縮む。第１実施形態では、図５（ｃ）に示すように、押込み領域２４より外側の領域であって、２点２８ａを結ぶ線分２５ａと２点２８ｂを結ぶ線分２５ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点２８ａ、２８ｂを全て含む領域を外部固定領域２７ｂとして固定しているので、前記切断終了後、残余フィルム２０ｂが縮もうとする際に、打抜き刃１２と残余フィルム２０ｂとが接触することがない。
【００８７】
図７は２次中間積層原反２０の切断終了後から打抜き終了までの打抜き装置１の一部を示す図である。打抜きは図７中の矢符方向へ進む。
【００８８】
図７（ａ）に示すように、打抜き刃１２が支持台１０に到達し、２次中間積層原反２０の切断が終了すると、２次中間積層原反２０は弾性力によって縮もうとする。打抜き領域２０ａは、内側方向である矢符２９ａの方向へ縮む。残余フィルム２０ｂは外側方向である矢符２９ｂの方向へ縮む。よって、図７（ｂ）に示すように、切断面３０と打抜き刃１２とが接触していない状態となる。この状態で打抜き刃１２が上昇するので、図７（ｃ）に示すように、打抜き刃１２と切断面３０とが接触せずに、打抜きを終了することができる。
【００８９】
したがって第１実施形態によれば、打抜き刃１２と切断面３０との間に摩擦が生じないので、ダストが発生することがなく、光学フィルムの表示品位を保つことができる。
【００９０】
前記固定工程において、内部固定部１６の先端部１６ａにゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いた打抜き装置１を用いることで、打抜き領域２０ａに圧痕や傷をつけずに内部固定領域２７ａの固定を行うことができる。また、外部固定部１８の先端１８ａを尖鋭な形状とした打抜き装置１を用いることで、外部固定領域２７ｂをより強固に固定することができる。
【００９１】
前記外力付与工程では、好ましくは前記固定の開始後に前記押込みを開始する。前記固定開始後に前記押込みを行うことで、打抜き領域２０ａの支持台１０上のずれを少なくし、より精密に打抜きを行うことができる。
【００９２】
さらに、前記外力付与工程では、前記張力を充分に発生させるために、押込み部１４の先端１４ａが切断予定面２２全体よりも低い位置となるように押込み型１５を下降させて押込みを行うことが好ましい。そのような押込みを行うために、押込み型１５が充分に下方へ移動可能であり、支持台１０の押込み空間１１は押込み部１４に比べて充分大きく、充分な高さを有することが必要である。また、そのような押込みを行う際に、押込み部１４が２次中間積層原反２０を貫通しないように、押込み部１４の先端１４ａは尖鋭でない形状にするのが好ましい。
【００９３】
前記外力付与工程は、前記押込みによって前記張力を発生させているが、前記押込みを行わずに、２次中間積層原反２０を、２次中間積層原反２０の面に平行な方向に直接引っ張ることで前記張力を発生させてもよい。
【００９４】
前記切断工程では、打抜き刃１２と切断面３０との摩擦をより生じにくくするために、前記切断終了後から前記打抜きの終了まで前記固定および前記押込みを継続することが好ましい。また、２次中間積層原反２０が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合には、打抜き刃１２を超音波によって上下に振動させて切断を行うことが好ましい。
【００９５】
次に、本発明の第２実施形態の打抜き装置２について説明する。図８は、打抜き装置２の端面を概略的に示す模式図である。また、図９（ａ）は、図９（ｂ）に示す打抜き装置２の一体的打抜き型の底面図、図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示す２次中間積層原反２０の平面図である。
【００９６】
打抜き装置２は、シート状部材である２次中間積層原反２０が設置される支持台１０と、２次中間積層原反２０を所定の形状に打抜くための打抜き手段である打抜き刃４０と、外力付与手段として、２次中間積層原反２０の押込みを行う押込み手段である押込み部４１と、２次中間積層原反２０の内側を固定するための内部固定手段である内部固定部４２と、２次中間積層原反２０の外側を固定するための外部固定手段である外部固定部４３と、打抜き刃４０、押込み部４１、内部固定部４２および外部固定部４３が設けられる一体的打抜き型４４とによって構成される。
【００９７】
図８および図９中の矢符２１は打抜き方向を示しており、支持台１０と設置された２次中間積層原反２０とでは、打抜き方向において、中間積層原反２０がより上方にある。以下では、高低および上下等の語句は、打抜き方向においての意味として用いる。
【００９８】
支持台１０には、所定空間である押込み空間１１が設けられる。押込み空間１１は、押込み部４１に比べて充分大きいことが好ましい。また押込み空間１１は、充分な高さを有することが好ましい。支持台１０には従来の支持台に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【００９９】
打抜き刃４０は、一体的打抜き型４４に埋め込むようにして作製される直線状に形成された刃型であるトムソン刃、鋼材をエッチングして作製されるピナクル刃、および鋼材を切削加工して作製される彫刻刃等の中から選択できる。本発明においては、打抜き刃４０の種類によらず同等の効果を得ることができるので、打抜き刃４０は２次中間積層原反２０の材質および要求される品質などに応じて選択すれば良い。また、打抜き刃４０が打抜き方向に振動して２次中間積層原反２０の切断を行えるように、超音波によって加振できるよう構成されることが好ましい。超音波によって加振する場合には、一体的打抜き型４４と打抜き刃４０、押込み部４１、内部固定部４２および外部固定部４３との間にそれぞれ緩衝材を設けておくことで、一体的打抜き型４４に設けられる打抜き刃４０以外の部材への加振による影響を少なくすることができる。また、内部固定部４２にゴムおよびスポンジ等の材質を用いることでより影響を少なくすることができる。打抜き刃４０は閉じた形状を成しており、２次中間積層原反２０を切断予定面２２で切断するように設けられている。切断予定面２２は、打抜き方向に平行な面であり、後に切断面となる仮想的な面である。切断予定面２２で囲まれる領域が打抜き領域２０ａである。
【０１００】
押込み部４１の配置は、点状であっても、図９（ｃ）に示すように線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。押込み部４１の数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。また、押込み部４１の先端４１ａは、尖鋭でない形状であることが好ましい。押込み部４１に用いる材料としては、押込みの際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（
polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。押込み部４１が押し込む、２次中間積層原反２０の領域が押込み領域４５である。
【０１０１】
内部固定部４２および外部固定部４３の一部は、それぞればね部４２ａ、４３ａとなっており、内部固定部４２および外部固定部４３は打抜き方向に変位可能に構成される。ばね部４２ａ、４３ａに用いる材料は打抜き領域２０ａの大きさ、形状および２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すればよい。
【０１０２】
内部固定部４２および外部固定部４３の配置は、点状であっても、線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。内部固定部４２および外部固定部４３の、数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。内部固定部４２のばね部４２ａおよび先端部４２ｂを除く部分ならびに外部固定部４３のばね部４３ａを除く部分に用いる材料としては、固定の際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。また、外部固定部１８の先端１８ａは、尖鋭な形状であることが好ましいが、シート状部材との摩擦が小さく滑りが生じやすい場合には、平坦であっても摩擦係数の高いニトリルゴム等を用いることができる。内部固定部１６の先端部１６ａには、ゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いることが好ましい。
【０１０３】
内部固定部４２によって固定される領域のことを内部固定領域４８ａと呼び、外部固定部４３によって固定される領域のことを外部固定領域４８ｂと呼ぶ。固定領域は、内部固定領域４８ａおよび外部固定領域４８ｂからなる。図９（ｃ）に示すように、内部固定領域４８ａは打抜き領域２０ａ内の領域であり、図９（ｃ）に示すように、外部固定領域４８ｂは切断予定面２２より外側の領域である。
【０１０４】
一体的打抜き型４４は、図示しない制御手段によって、上下方向に移動することができる。図示しない制御手段は、一体的打抜き型４４を移動させる時期および速度を制御することができる。また、図９に示すように、一体的打抜き型４４上の位置において、内部固定部４２の外側に打抜き刃４０、打抜き刃４０の外側に押込み部４１、押込み部４１の外側に外部固定部４３が配置される。また、図９に示すように、それぞれの部材の先端に何も接触していないときは、打抜き刃４０の先端４０ａが最も高い位置にあり、次に高い位置にあるのは押込み部４１の先端４１ａである。それぞれの部材の間隔および高さは、打抜き領域２０ａの大きさ、形状および２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。また、一体的打抜き型４４には従来の打抜き型に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【０１０５】
図１０は、第２実施形態の打抜き工程を説明するための図である。図１０（ａ）は固定工程を、図１０（ｂ）は外力付与工程を、図１０（ｃ）は切断工程をそれぞれ説明するための図であり、打抜き工程は図中の矢符方向に進む。また、図１０の各図は、各工程における本発明の打抜き装置２の端面を概略的に示している。
【０１０６】
固定工程の開始以前に、２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置される。このとき、一体的打抜き型４４は、支持台１０の上方で待機している。
【０１０７】
２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置された後、固定工程を行う（図１０（ａ））。固定工程は、固定領域を固定する工程である。第２実施形態の固定工程では、一体的打抜き型４４を下降させることで、内部固定領域４８ａおよび外部固定領域４８ｂの固定をそれぞれ開始し、固定の開始後も一体的打抜き型４４の下降を続け、固定領域の固定を維持する。固定の開始とは、固定領域が一定距離以上変位不可能になった時点であり、固定の終了とは再び固定領域が一定距離以上変位可能になった時点である。すなわち、第２実施形態においては、支持台１０上の２次中間積層原反２０の固定領域が左右にずれることができなくなる時点が固定の開始であり、再びずれることができるようになる時点が固定の終了である。内部固定部４２および外部固定部４３がそれぞれ２次中間積層原反２０に接触後、一体的打抜き型４４が一定距離下降したときに固定を開始するように内部固定部４２および外部固定部４３の高さを調節することができる。
【０１０８】
打抜き装置２は、内部固定部４２の先端部４２ｂおよび外部固定部４３の先端４３ｂが押込み部４１の先端４１ａおよび打抜き刃４０の先端４０ａよりも低い位置にあるので、一体的打抜き型４４を下降させると固定工程が最初に開始される。
【０１０９】
固定工程の開始後に外力付与工程を行う（図１０（ｂ））。外力付与工程は、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力を発生させるような外力を、２次中間積層原反２０に付与する工程である。
【０１１０】
弾性変形可能な２次中間積層原反２０は、外力を加えると破壊されずに変形し、外力を取除くと弾性力によって元の形に戻る。２次中間積層原反２０に外力が加えられている状態では、２次中間積層原反２０内部には外力と釣り合うように弾性力によって応力が発生している。切断予定面２２上のある点を考えるとき、その点での応力は、切断予定面２２に対して垂直成分と平行成分とに分解することができ、面から離れる向きの垂直成分の力が張力である。切断予定面２２上のある点に発生している応力が切断予定面２２に対して張力である場合は、切断予定面２２の両側の方向からその点が引っ張られていることを意味する。また、切断予定面２２全体とは切断予定面２２上の点全てという意味である。すなわち、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生しているとは、２次中間積層原反２０が切断予定面２２において両側から引っ張られ、伸びるように変形しているということである。
【０１１１】
第２実施形態の外力付与工程では、固定工程によって下降している一体的打抜き型４４をさらに下降させて押込み部４１を押込み空間１１方向へ移動させ、押込み領域４５の押込みを開始する。内部固定部４２および外部固定部４３はそれぞればね部４２ａ、４３ａを有しているので、前記固定開始後も、ばね部４２ａ、４３ａがそれぞれ打抜き方向に縮むことで、さらに一体的打抜き型４４を下降させることができ、このような押込みを行うことができる。切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生した後も一体的打抜き型４４の下降を続け、前記張力を発生させ続ける。押込みの開始とは押込み部４１が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、押込みの終了とは押込み部４１が２次中間積層原反２０から再び離間した時点である。
【０１１２】
打抜き装置２は、押込み部４１の先端４１ａが、内部固定部４２の先端部４２ｂおよび外部固定部４３の先端４３ｂより高く、打抜き刃４０の先端４０ａより低い位置にあるので、一体的打抜き型４４を下降させると固定工程の開始後に外力付与工程が開始される。
【０１１３】
第２実施形態では、図９（ｃ）に示すように、打抜き領域２０ａより外側の領域であって、２点４７ａを結ぶ線分４６ａと２点４７ｂを結ぶ線分４６ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点４７ａ、４７ｂを全て含む領域を押込み領域４５として押込みを行なっているので、切断予定面２２全体に、切断予定面２２に対する張力が充分に発生している。
【０１１４】
前記固定と前記外力の付与とを行なっている状態で、切断工程を開始し、２次中間積層原反２０の切断を行う（図１０（ｃ））。第２実施形態の切断工程では、外力付与工程によって下降している一体的打抜き型４４をさらに下降させて切断予定面２２上での２次中間積層原反２０の切断を開始する。内部固定部４２および外部固定部４３はそれぞればね部４２ａ、４３ａを有しているので、前記張力の発生後も、ばね部４２ａ、４３ａがそれぞれ打抜き方向に縮むことで、さらに一体的打抜き型４４を下降させることができ、このような切断を行うことができる。打抜き刃４０が支持台に到達するまで一体的打抜き型４４をさらに下降させることで切断を終了し、所定の形状に打抜く。切断の開始とは、打抜き刃１２が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、切断の終了とは、打抜き刃１２によって打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが分断された時点である。また第２実施形態においては、前記切断開始から、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとの間にある打抜き刃４０を２次中間積層原反２０から一定距離離間させるまでを打抜きと呼ぶ。
【０１１５】
打抜き装置２は、打抜き刃４０の先端４０ａが、内部固定部４２の先端部４２ｂ、外部固定部４３の先端４３ｂおよび押込み部４１の先端４１ａよりも高い位置にあるので、一体的打抜き型４４を下降させると固定工程および外力付与工程の開始後に切断工程が開始される。前記固定と前記外力の付与が行われている状態で切断を開始するように、打抜き刃４０の先端４０ａの高さを調節する必要がある。
【０１１６】
上記のように、切断予定面２２全体には切断予定面２２に対する張力が発生しているので、切断予定面２２で２次中間積層原反２０を切断すると、打抜き領域２０ａは切断面によって囲まれる領域となって、内側方向へ縮む。第２実施形態では内部固定領域４８ａを固定しているので、支持台１０の傾きおよび打抜き刃４０の高さの少なくとも一方にばらつきがあって、打抜き刃１２の部分ごとの支持台１０へ到達する時期がずれ、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが離間を始める時期が打抜き領域２０ａの部分ごとに異なったとしても、打抜き領域２０ａが打抜き刃４０に接触するように移動することはない。
【０１１７】
また前記切断終了後、残余フィルム２０ｂは外部固定領域４８ｂ方向へ縮む。第２実施形態では、図９（ｃ）に示すように、押込み領域４５より外側の領域であって、２点４９ａを結ぶ線分４６ａと２点４９ｂを結ぶ線分４６ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点４９ａ、４９ｂを全て含む領域を外部固定領域４８ｂとして固定しているので、前記切断終了後、残余フィルム２０ｂが縮もうとする際に、打抜き刃４０と残余フィルム２０ｂとが接触することがない。
【０１１８】
第２実施形態においても、図７を用いて説明した第１実施形態と同様に、打抜きが進む。
【０１１９】
図７（ａ）と同様に、打抜き刃４０が支持台１０に到達し、２次中間積層原反２０の切断が終了すると、２次中間積層原反２０は弾性力によって縮もうとする。打抜き領域２０ａは、内側方向へ縮む。残余フィルム２０ｂは外側方向へ縮む。よって、図７（ｂ）と同様に、切断面と打抜き刃４０とが接触していない状態となる。この状態で打抜き刃４０が上昇するので、図７（ｃ）と同様に、打抜き刃４０と切断面とが接触せずに、打抜きを終了することができる。
【０１２０】
したがって第２実施形態によれば、打抜き刃４０と切断面との間に摩擦が生じないので、ダストが発生することがなく、光学フィルムの表示品位を保つことができる。
【０１２１】
前記固定工程において、内部固定部４２の先端部４２ｂにゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いた打抜き装置２を用いることで、打抜き領域２０ａに圧痕や傷をつけずに内部固定領域４８ａの固定を行うことができる。また、外部固定部４３の先端４３ｂを尖鋭な形状とした打抜き装置２を用いることで、外部固定領域４８ｂをより強固に固定することができる。
【０１２２】
前記外力付与工程では、好ましくは前記固定の開始後に前記押込みを開始する。そのように押込みを行うために、押込み部４１の先端４１ａの高さを調節する必要がある。前記固定開始後に前記押込みを行うことで、打抜き領域２０ａの支持台１０上のずれを少なくし、より精密に打抜きを行うことができる。
【０１２３】
さらに、前記外力付与工程では、前記張力を充分に発生させるために、押込み部１４の先端１４ａが切断予定面２２全体よりも低い位置となるように押込み型１５を下降させて押込みを行うことが好ましい。そのような押込みを行うために、押込み部４１の先端４１ａの高さおよび打抜き刃４０の先端４０ａの高さを調節する必要がある。また、一体的打抜き型４４が充分に下方へ移動可能であり、支持台１０の押込み空間１１は押込み部４１に比べて充分大きく、充分な高さを有する必要がある。また、そのような押込みを行う際に、押込み部４１が２次中間積層原反２０を貫通しないように、押込み部４１の先端４１ａは尖鋭でない形状にするのが好ましい。
【０１２４】
前記外力付与工程は、前記押込みによって前記張力を発生させているが、前記押込みを行わずに、２次中間積層原反２０を、２次中間積層原反２０の面に平行な方向に直接引っ張ることで前記張力を発生させてもよい。
【０１２５】
前記切断工程では、打抜き刃１２と切断面３０との摩擦をより生じにくくするために、前記切断終了後から前記打抜きの終了まで前記固定および前記押込みを継続することが好ましい。そのためには、打抜き刃４０の先端４０ａの高さを調節する必要がある。また、２次中間積層原反２０が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合には、打抜き刃１２を超音波によって上下に振動させて切断を行うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】光学フィルム積層体２０ｃを製造するための工程を説明するための図である。
【図２】光学フィルム積層体２０ｃの製造装置１００の側面を概略的に示す図である。
【図３】従来の打抜き方法を用いた打抜き工程の各工程を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態の打抜き装置１の端面を概略的に示す模式図である。
【図５】打抜き装置１の模式図、打抜き装置１のそれぞれの型の底面図および２次中間積層原反２０の平面図を並べて示す図である。
【図６】第１実施形態の打抜き工程を説明するための図である。
【図７】２次中間積層原反２０の切断終了後から打抜き終了までの打抜き装置１の一部を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態の打抜き装置２の端面を概略的に示す模式図である。
【図９】打抜き装置２の模式図、一体的打抜き型４４の底面図および２次中間積層原反２０の平面図を並べて示す図である。
【図１０】第２実施形態の打抜き工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１，２ 打抜き装置
１０ 支持台
１１ 押込み空間
１２ 打抜き刃
１３ 打抜き型
１４ 押込み部
１５ 押込み型
１６ 内部固定部
１６ａ 内部固定部１６の先端部
１７ 内部固定型
１８ 外部固定部
１９ 外部固定型
２０ ２次中間積層原反
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状部材の打抜き方法および打抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状部材は様々な分野において利用されている。たとえば、液晶ディスプレイに用いるバックライトユニットは、明るさを均一にするために光を拡散させる拡散シートおよび光路が一定方向に進むように制御するためのプリズムシートなど、数種類のシート状部材を要素部品として構成されている。
【０００３】
通常これらのシート状部材は、支持台上に載置され、プレス機構によってトムソン刃またはピナクル刃などの打抜き刃を当接させて切断することで所定の形状に打抜かれる。打抜かれたシート状部材は１枚ずつ順次手作業にて重ね合わせられ、バックライトユニットのフレームに組み込まれている。
【０００４】
このようなシート状部材の打抜きを行うと、打抜き刃をシート状部材から離間させる際に、打抜き刃とシート状部材との摩擦によってシート状部材がめくれ上がってしまうという問題が生じる。この問題を解決することができる打抜き装置は特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３２８７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、打抜かれたシート状部材から打抜き刃を離間させる際に、打抜き刃との摩擦によってシート状部材がめくれ上がることを防止するために、複数のストリッパ部材を帯状部材で連結させて型ベース部に取り付けた打抜き装置が記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるようなストリッパ部材を用いる装置では、シート状部材がめくれ上がることは防いでいるものの、シート状部材の切断面と打抜き刃とは、依然として接触しており、そのような接触状態で、シート状部材から打抜き刃を離間させると摩擦によってダストが発生してしまう。
【０００７】
特にバックライトユニットに用いられる拡散シートおよびプリズムシートなどの光学シートは、ベースとなる基材の上に光を拡散させるためのビーズが貼り付けられていたり、光路を制御するプリズムが形成されていたりするため、打抜き刃の離間の際の摩擦によって、これらのビーズおよびプリズムが剥がれたり削れたりしやすく、ダストが発生しやすい。
【０００８】
このようなダストは、以前は問題視されていなかったが、液晶ディスプレイの高画質・高解像度化が進んだ現在においては表示品位の低下をもたらす要因であり、発生するダストを低減することは大きな課題となっている。
【０００９】
また、昨今においては、液晶ディスプレイの価格低下への対応としてのコストダウン要求が厳しくなってきており、液晶ディスプレイに用いるバックライトユニットの製造においても同様に、コストダウンが要求されている。
【００１０】
この要求に応えるための手段として、これまで１種類ずつ所定の形状に打抜きを行った後に重ね合せていた拡散シートおよびプリズムシートなどの光学シートを、必要とされる積層状態にした後に打抜く方法、または手作業にて行っていたバックライトユニットのフレームへの組み込みを自動化する方法などがある。
【００１１】
上記のような、積層状態のシート状部材の打抜きを行うことで、コストダウンは可能であるものの、積層状態のシート状部材の打抜きを、特許文献１の装置によって行うと、より多くのダストが発生してしまい、表示品位を低下させてしまう。
【００１２】
本発明の目的は、複数枚重ね合せられたシート状部材を打抜く場合においても、打抜く際に発生するダストを低減できる、シート状部材の打抜き方法および打抜き装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く方法であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定工程と、
前記固定工程開始後に、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与工程と、
前記固定と、前記外力の付与とがされている状態の前記シート状部材を、打抜き手段によって前記切断予定面で切断して打抜きを行う切断工程とを含むことを特徴とするシート状部材の打抜き方法である。
【００１４】
また本発明は、前記シート状部材は積層状態のシート状部材であることを特徴とする。
また本発明は、前記外力付与工程は、押込み手段によって、前記シート状部材を支持するための支持台に設置されている該シート状部材の押込み領域の押込みを行うことで前記外力を付与することを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記固定領域は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部と、
該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点とを含む領域であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記押込みは、前記固定の開始後に行うことを特徴とする。
また本発明は、前記押込み領域は、前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記押込みは、前記押込み手段の先端が前記切断予定面全体よりも打抜き方向において低くなる位置まで前記押込み手段を移動させることによって行うことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記固定および前記押込みは、前記打抜きの終了まで継続することを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記切断は、前記打抜き手段として、超音波によって加振されることで打抜き方向に振動する打抜き刃を用いて行うことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く打抜き装置であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定手段と、
前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与手段と、
前記シート状部材を前記切断予定面で切断して打抜きを行う打抜き手段とを含み、
前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、前記切断を行うことが可能であるように構成されることを特徴とするシート状部材の打抜き装置である。
【００２１】
また本発明は、前記シート状部材を設置するための支持台を含み、
該支持台は所定空間を有し、
前記外力付与手段は、前記支持台に設置されている前記シート状部材の押込み領域を、前記所定空間の方向へ押込むように移動可能な押込み手段であることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記内部固定手段を備える内部固定型と、該内部固定型より外側に設けられる、前記打抜き手段を備える打抜き型と、該打抜き型より外側に設けられる、前記押込み手段を備える押込み型と、該押込み型より外側に設けられる、前記外部固定手段を備える外部固定型とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記打抜き手段、前記押込み手段、前記内部固定手段および前記外部固定手段を備える一体的打抜き型を含み、
前記打抜き手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記内部固定手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記押込み手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記打抜き手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記外部固定手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記押込み手段が設けられる位置よりも外側に設けられることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記外部固定手段は、先端が尖鋭な部材であることを特徴とする。
また本発明は、前記打抜き手段は、打抜き方向に振動するように超音波によって加振することが可能な打抜き刃であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く方法であって、前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定工程と、前記固定工程開始後に、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与工程と、前記固定と、前記外力の付与とがされている状態の前記シート状部材を、打抜き手段によって前記切断予定面で切断して打抜きを行う切断工程とを含むシート状部材の打抜き方法が提供される。
【００２６】
該方法によれば、前記切断開始前の前記切断予定面全体には、前記外力の付与によって該切断予定面に対する張力が発生している。ゆえに、該シート状部材を前記切断予定面で切断すると、該シート状部材は弾性力によって元の形に戻ろうとし、前記切断終了後、前記切断予定面で囲まれる領域である打抜き領域は、内側方向へ縮み、打抜かれて残った前記シート状部材は、前記固定領域方向へ縮む。よって、前記打抜き手段を前記シート状部材から離間させる際の、該打抜き手段と前記シート状部材との接触を少なくすることができ、該打抜き手段と前記シート状部材との摩擦を少なくすることができる。したがって、該摩擦によって生じるダストを低減することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記シート状部材は積層状態のシート状部材である。積層状態のシート状部材の打抜きを行うことにより、一度の打抜きによって複数枚のシート状部材を所定の形状に打抜くことができる。また、目的とする積層状態を形成した後に、打抜きを行った場合は、打抜き終了後に複数のシート状部材を重ね合わせる工程を省略することができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記外力付与工程は、押込み手段によって、前記シート状部材を支持するための支持台に設置されている該シート状部材の押込み領域の押込みを行うことで前記外力を付与する。該押込みによって前記張力を発生させることで、複雑な機構および動作を必要とせずに、前記押込み手段の移動機構によって前記張力を発生させることができる。
【００２９】
また本発明によれば、前記固定領域は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点とを含む領域である。前記打抜き領域の一部を固定することで、前記支持台の傾きおよび前記打抜き手段の打抜き方向における高さの少なくとも一方のばらつきによって、前記打抜き手段の部分ごとの前記支持台へ到達する時期がずれ、前記打抜き領域と打抜かれて残った前記シート状部材とが離間を始める時期が、該打抜き領域の部分ごとに異なったとしても、前記打抜き手段と前記打抜き領域との接触を少なくすることができる。また、前記押込み領域より外側の領域であって２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域を固定することで、前記シート状部材の切断が終了して該シート状部材が外側へ縮む際に、前記打抜き手段と打抜かれて残った前記シート状部材との接触を少なくすることができる。
【００３０】
また本発明によれば、前記押込みは、前記固定の開始後に行う。前記固定の開始後に前記押込みを開始することによって、前記シート状部材の前記支持台上のずれを少なくすることができ、前記シート状部材を精密に打抜くことができる。
【００３１】
また本発明によれば、前記押込み領域は、前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域である。前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域を押込むことで、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を容易に発生させることができる。
【００３２】
また本発明によれば、前記押込みは、前記押込み手段の先端が前記切断予定面全体よりも打抜き方向において低くなる位置まで前記押込み手段を移動させることによって行う。該押込みを行うことで、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を容易に発生させることができる。
【００３３】
また本発明によれば、前記固定および前記押込みは、前記打抜きの終了まで継続する。前記切断終了後から前記打抜き手段の離間の終了までの間も、前記固定および前記押込みを継続することで、前記打抜き手段の離間の時期および速度に依らずに、前記打抜き手段と前記シート状部材との接触を少なくすることができる。
【００３４】
また本発明によれば、前記切断は、前記打抜き手段として、超音波によって加振されることで打抜き方向に振動する打抜き刃を用いて行う。該打抜き刃によって前記切断を行うことで、該シート状部材が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合においても、該シート状部材の切断の際に生じる割れおよび欠けの発生を少なくすることができる。
【００３５】
また本発明によれば、弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く装置であって、前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定手段と、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与手段と、前記シート状部材を前記切断予定面で切断して打抜きを行う打抜き手段とを含み、前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、前記切断を行うことが可能であるように構成されるシート状部材の打抜き装置が提供される。該装置によれば、前記切断開始前の前記切断予定面全体には、前記外力の付与によって該切断予定面に対する張力が発生している。ゆえに、該シート状部材を前記切断予定面で切断すると、該シート状部材は弾性力によって元の形に戻ろうとし、前記切断終了後、前記切断予定面で囲まれる領域である打抜き領域は、内側方向へ縮み、打抜かれて残った前記シート状部材は、前記固定領域方向へ縮む。よって、前記打抜き手段を前記シート状部材から離間させる際の、該打抜き手段と前記シート状部材との接触を少なくすることができ、該打抜き手段と前記シート状部材との摩擦を少なくすることができる。
【００３６】
また本発明によれば、前記シート状部材を設置するための支持台を含み、該支持台は所定空間を有し、前記外力付与手段は、前記支持台に設置されている前記シート状部材の押込み領域を、前記所定空間の方向へ押込むように移動可能な押込み手段である。該押込み手段によって前記張力を発生させることで、複雑な機構および動作を必要とせずに、前記押込み手段の移動機構によって前記張力を発生させることができる。
【００３７】
また本発明によれば、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、前記装置は、前記内部固定手段を備える内部固定型と、該内部固定型より外側に設けられる、前記打抜き手段を備える打抜き型と、該打抜き型より外側に設けられる、前記押込み手段を備える押込み型と、該押込み型より外側に設けられる、前記外部固定手段を備える外部固定型とを含む。前記内部固定手段によって前記打抜き領域の一部を固定することで、前記支持台の傾きおよび前記打抜き手段の打抜き方向における高さの少なくとも一方のばらつきによって、前記打抜き手段の部分ごとの前記支持台へ到達する時期がずれ、前記打抜き領域と打抜かれて残った前記シート状部材とが離間を始める時期が、該打抜き領域の部分ごとに異なったとしても、前記打抜き手段と前記打抜き領域との接触を少なくすることができる。また、前記打抜き型と、前記押込み型と、前記内部固定型と、前記外部固定型とが独立して移動可能であるので、前記固定、前記押込みおよび前記切断に最適な制御をそれぞれに対して行うことができる。
【００３８】
また本発明によれば、前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、前記装置は、前記打抜き手段、前記押込み手段、前記内部固定手段および前記外部固定手段を備える一体的打抜き型を含み、前記打抜き手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記内部固定手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、前記押込み手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記打抜き手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、前記外部固定手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記押込み手段が設けられる位置よりも外側に設けられる。前記内部固定手段によって前記打抜き領域の一部を固定することで、前記支持台の傾きおよび前記打抜き手段の打抜き方向における高さの少なくとも一方のばらつきによって、前記打抜き手段の部分ごとの前記支持台へ到達する時期がずれ、前記打抜き領域と打抜かれて残った前記シート状部材とが離間を始める時期が、該打抜き領域の部分ごとに異なったとしても、前記打抜き手段と前記打抜き領域との接触を少なくすることができる。また、前記一体的打抜き型上に前記打抜き手段と、前記押込み手段と、前記内部固定手段と、前記外部固定手段とが備えられているので、複雑な機構および動作を必要とせずに、前記一体的打抜き型の移動機構によって前記打抜きを行うことができる。
【００３９】
また本発明によれば、前記外部固定手段は、先端が尖鋭な部材である。前記外部固定手段は先端が尖鋭な部材であるので、前記シート状部材をより強固に固定することができ、前記切断が終了して該シート状部材が外側へ縮む際に、前記打抜き手段と打抜かれて残った前記シート状部材との接触を少なくすることができる。
【００４０】
また本発明によれば前記打抜き手段は、打抜き方向に振動するように超音波によって加振することが可能な打抜き刃である。該打抜き刃によって前記切断を行うことで、該シート状部材が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合においても、前記シート状部材の切断の際に生じる割れおよび欠けの発生を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
積層状態のシート状部材として光学フィルム積層体２０ｃを例に挙げて、本発明の実施形態を説明する。光学フィルム積層体２０ｃは、第１光学フィルム、第２光学フィルム、および第１、第２光学フィルムの間に挟まれる２枚の被挟持光学フィルムを含み、光学フィルム積層体２０ｃの外周の４カ所に配置され、被挟持光学フィルムと同じ厚さで、且つその被挟持光学フィルムとは結合していない接続部材を介して、第１および第２光学フィルムが接合されている。このように光学フィルム積層体２０ｃを構成することで、光学フィルム間が容易に開かないようにでき、光学フィルム間にごみが入ったり、光学フィルム表面が露出して光学フィルム表面に傷がついたりする可能性を減少させることができる。また、光学フィルム積層体２０ｃの外周の４カ所が接合しているので、吸着パッドでの吸着の際、最上層の光学フィルムのみの吸着にならず、吸着パッドを使用することができる。さらに、被挟持光学フィルムとは結合していない接続部材を介して第１および第２光学フィルムが接合されるので、積層する光学フィルムに熱および湿度による膨張量に差があっても、被挟持光学フィルムが第１、第２光学フィルムと接合されてはいないので、光学フィルム積層体２０ｃにしわが発生するなどの光学特性上の問題が生じない。接合部材は、被挟持光学フィルムと同じ厚さであるので、光学フィルム積層体２０ｃにはひずみが生じず光学的品質も良好となる。
【００４２】
この光学フィルム積層体２０ｃの製造工程について説明する。図１は、光学フィルム積層体２０ｃを製造するための工程を説明するための図である。製造工程は図中の矢符方向に進む。
【００４３】
まず、図１（ａ）に示す工程では、被挟持第１フィルム原反である第２フィルム原反７０ｂと被挟持第２フィルム原反である第３フィルム原反７０ｃとを重ね合わす。図示していないが、重ね合わされたフィルム原反は互いの位置がずれないように超音波溶着しておくのが好ましい。ここで、図１では製造工程を示すため便宜上フィルム原反を矩形のシートで描いているが、通常ロールに巻かれた長尺の帯状の材料をロールから引き出して用いる。
【００４４】
次に図１（ｂ）に示す工程で、重ね合わせたフィルム原反である１次中間積層原反７１の所定の位置に切込みを入れる。切込み部７２は打抜き装置等で切込みを入れることができ、好ましくはトムソン型、ピナクル型および彫刻刃の中から選ばれる打抜き刃を備えるプレス機等で形成する。
【００４５】
次に図１（ｃ）に示す工程で、切込みを入れたフィルム原反に対して上方から第１フィルム原反７０ａを、下方から第４フィルム原反７０ｄを重ね合わせる。
【００４６】
そして図１（ｄ）に示す工程で、重ね合わせたフィルム原反を超音波溶着して２次中間積層原反２０を形成する。超音波溶着位置７３は、切込み部７２より外側で、次の工程で打抜いた時製品のタブ部となる位置である。超音波溶着は、重ね合わせたフィルム原反７０ａ〜７０ｄがすべて溶着するよう設定する。
【００４７】
そして図１（ｅ）に示す工程で、超音波溶着位置７３にあわせた切断位置７４で、トムソン型、ピナクル型および彫刻刃の中から選ばれる打抜き刃を備えるプレス機等で打抜き、２次中間積層原反２０を打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとに分断する。最後に、図１（ｆ）に示す工程で、残余フィルム２０ｂを取り去ることで、光学フィルム積層体２０ｃを得る。
【００４８】
上記の工程を経ることで、最上層の第１フィルムと最下層の第２フィルムが接合し、且つそれらのフィルムの間に被挟持第１フィルムと被挟持第２フィルムを挟み込み、被挟持第１フィルムと被挟持第２フィルムの外周位置を規制する構造が実現できる。
【００４９】
図２は、光学フィルム積層体２０ｃの製造装置１００の側面を概略的に示す図である。製造装置１００は、図１で説明した工程を実現する装置である。
【００５０】
製造装置１００は、製造すべき光学フィルム積層体２０ｃを構成する光学フィルムの枚数と同数のフィルム原反７０ａ〜７０ｄを備えている。以下では、不特定のいずれかのフィルム原反について説明するときは、添え字ａ〜ｄを省略してフィルム原反７０と呼ぶ。フィルム原反７０は、帯状の原反であり、それぞれロール状に巻回されて原反ロール７として準備される。
【００５１】
製造装置１００は、原反ロール７からフィルム原反７０を供給する供給手段と、供給手段によって供給されるフィルム原反７０を仮固定する第１の超音波溶着ユニット４と、フィルム原反７０を本固定する第２の超音波溶着ユニット６と、フィルム原反７０に切込みを入れる第１の切断手段５と、最終的に光学フィルム積層体２０ｃを打抜く第２の切断手段９とを備える。
【００５２】
供給手段は、フィルム原反７０を図示しない搬送ローラ対で挟持し、その搬送ローラ対が回転することで原反ロール７からフィルム原反７０を繰出し、その長手方向に移動させるように搬送する。第２フィルム原反７０ｂは他のフィルム原反７０ａ、７０ｃ、７０ｄの搬送幅分の長さに切断され、他のフィルム原反７０ａ、７０ｃ、７０ｄと直角方向に供給される。また、図示していないが、フィルム原反７０の供給手段の下流および各工程を行う手段の下流において、粘着性を有する粘着ローラでフィルム原反７０を挟持することで、フィルム原反７０に付着しているごみおよび各工程を経ることによって付着するごみを除去することができる。
【００５３】
超音波溶着ユニット４、６はその先端に超音波ホーンが取り付けられ、フィルム原反７０を押圧した状態で超音波を印可することで、フィルム原反７０の押圧された部分が超音波接合される。
【００５４】
切断手段５、９は、フィルム原反７０を切断する切断機である。フィルム原反７０に対し、たとえばトムソン型、ピナクル型および彫刻刃の中から選ばれる打抜き刃を備える打抜き型を押付けることでフィルム原反７０に所望の加工が実現される。
【００５５】
図示していないがフィルム原反７０の最下層にキャリアテープを介在させることによって、切断手段５、９の切断刃の摩耗を防止することができ、また、光学フィルム積層体２０ｃの搬出手段としても機能させることができる。たとえばフィルム原反７０と同様にロール状に巻回しておき、同様の構成の供給手段で供給することができ、ロールに巻取ることによって回収することができる。キャリアテープの材料などの構成は、特に限定されることはなく、従来公知のものを含め、種々様々なものを採用することができる。
【００５６】
残余フィルム２０ｂは、残余フィルム巻き取りロール８に巻取られて光学フィルム積層体２０ｃとは別に回収される。
【００５７】
製造装置１００は、第３フィルム原反７０ｃ上に第２フィルム原反７０ｂを供給し、第１の超音波溶着ユニット４によって、第３フィルム原反７０ｃと第２フィルム原反７０ｂとの間を超音波溶着し、第２フィルム原反７０ｂが第３フィルム原反７０ｃ上に固定された１次中間積層原反７１を形成する。
【００５８】
次に１次中間積層原反７１を、第１の切断手段５へ搬送し、所定の位置に切込みを設ける。切込み加工後の１次中間積層原反７１に対して上方から第１フィルム原反７０ａ、下方から第４フィルム原反７０ｄを重ね合わせる。
【００５９】
そして、４枚のフィルム原反を重ね合せた状態で第２の超音波溶着ユニット６へ搬送し、所定位置７３を超音波溶着する。これによって、第１フィルム原反７０ａと第４フィルム原反７０ｄとが接合された２次中間積層原反２０が形成される。
【００６０】
最後に２次中間積層原反２０を第２の切断手段９へ搬送し、所定の形状に打抜き、光学フィルム積層体２０ｃを得る。
【００６１】
本発明は上記の切断手段９に用いることができる打抜き方法および打抜き装置である。
本発明の効果をより明確にするために、先に従来の打抜き方法および打抜き装置について説明し、従来の打抜き方法および打抜き装置にどのような問題があるかを示す。
【００６２】
図３は、従来の打抜き方法を用いた打抜き工程の各工程を説明するための図である。各工程は図中の矢符方向に進む。また、図３の各図は、各工程における従来の打抜き装置３の断面を概略的に示している。
【００６３】
従来の打抜き装置３は、シート状部材である２次中間積層原反２０が設置される支持台６０と、２次中間積層原反２０を所定の形状に打抜くための打抜き刃６１と、２次中間積層原反２０が所定の形状に打抜かれた後に、打抜かれた後の２次中間積層原反２０が打抜き刃６１に付着した状態で持ち上がったり、めくれ上がったりしてしまう事を防止するために、２次中間積層原反２０を押さえるためのストリッパ６２と、打抜き刃６１とストリッパ６２とが設けられる打抜き型６３とによって構成される。
【００６４】
図３（ａ）中の矢符２１は打抜き方向を示しており、支持台６０と設置された２次中間積層原反２０とでは、打抜き方向において、中間積層原反２０がより上方にある。以下では、高低および上下等の語句は、打抜き方向においての意味として用いる。
【００６５】
ストリッパ６２は、上下方向に駆動する機構を設けてもよいが、スポンジおよびゴムなどの弾性変形可能な材料を打抜き型６３に貼付ける方法が広く用いられており、ストリッパ６２の先端６２ａは、打抜き刃６１の先端６１ａよりも低い位置になるように設置される。
【００６６】
上記の従来の打抜き装置３を用いた打抜き工程を具体的に説明する。最初に、２次中間積層原反２０が支持台６０上に設置される。２次中間積層原反２０の設置以前は、打抜き型６３は支持台６０より上方の位置で待機している（図３（ａ））。２次中間積層原反２０の設置後、打抜き型６３が下降して、ストリッパ６２によって２次中間積層原反２０の所定位置６４を上方から固定する（図３（ｂ））。さらに打抜き型６３を下降させて、打抜き刃６１によって２次中間積層原反２０を打抜く（図３（ｃ））。打抜きの際には、ストリッパ６２が弾性変形して、所定位置６４をより強固に固定している。よって、打抜き刃６１によって２次中間積層原反２０の切断が終了すると、打抜き刃６１の厚みの分だけ２次中間積層原反２０は打抜き刃６１の両外側へ押出され、所定位置６４と打抜き刃６１とに挟まれる領域の２次中間積層原反２０は圧縮される。圧縮された２次中間積層原反２０は弾性力によって、打抜き領域２０ａは矢符６５ａの方向へ、残余フィルム２０ｂは矢符６５ｂの方向に戻ろうとするので、打抜き刃６１と２次中間積層原反２０の切断面とは常に接触することになる。
【００６７】
上記の接触状態のまま打抜き型６３を上昇させて、２次中間積層原反２０から打抜き刃６１を離間させる（図３（ｄ））。打抜き刃６１と２次中間積層原反２０の切断面とが接触した状態で打抜き刃６１が上昇すると、打抜き刃６１と２次中間積層原反２０の切断面との間に摩擦が生じる。所定位置６４が固定されているので、２次中間積層原反２０のめくれ上がりを防止することはできるが、上記の摩擦によってダストが発生してしまうという問題が生じる。
【００６８】
本発明は、上記ダストを低減することが可能な打抜き方法および打抜き装置である。図４は、本発明の第１実施形態の打抜き装置１の端面を概略的に示す模式図である。また、図５（ａ）は、図５（ｂ）に示す打抜き装置１のそれぞれの型の底面図、図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す２次中間積層原反２０の平面図である。
【００６９】
打抜き装置１は、シート状部材である２次中間積層原反２０が設置される支持台１０と、２次中間積層原反２０を所定の形状に打抜くための打抜き手段である打抜き刃１２および打抜き刃１２が設けられる打抜き型１３と、外力付与手段として、２次中間積層原反２０の押込みを行う押込み手段である押込み部１４および押込み部１４が設けられる押込み型１５と、２次中間積層原反２０の内側を固定するための内部固定手段である内部固定部１６および内部固定部１６が設けられる内部固定型１７と、２次中間積層原反２０の外側を固定するための外部固定手段である外部固定部１８および外部固定部１８が設けられる外部固定型１９とによって構成される。
【００７０】
図４および図５中の矢符２１は打抜き方向を示しており、支持台１０と設置された２次中間積層原反２０とでは、打抜き方向において、中間積層原反２０がより上方にある。以下では、高低および上下等の語句は、打抜き方向においての意味として用いる。
【００７１】
支持台１０には、所定空間である押込み空間１１が設けられる。押込み空間１１は、押込み部１４に比べて充分大きいことが好ましい。また押込み空間１１は、充分な高さを有することが好ましい。支持台１０には従来の支持台に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【００７２】
打抜き刃１２は、打抜き型１３に埋め込むようにして作製される直線状に形成された刃型であるトムソン刃、鋼材をエッチングして作製されるピナクル刃、および鋼材を切削加工して作製される彫刻刃等の中から選択できる。本発明においては、打抜き刃１２の種類によらず同等の効果を得ることができるので、打抜き刃１２は２次中間積層原反２０の材質および要求される品質などに応じて選択すれば良い。また、打抜き刃１２が打抜き方向に振動して２次中間積層原反２０の切断を行えるように、超音波によって加振できるよう構成されることが好ましい。打抜き刃１２は閉じた形状を成しており、２次中間積層原反２０を切断予定面２２で切断するように設けられている。切断予定面２２は、打抜き方向に平行な面であり、後に切断面となる仮想的な面である。切断予定面２２で囲まれる領域が打抜き領域２０ａである。
【００７３】
押込み部１４の配置は、点状であっても、図５（ｃ）に示すように線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。押込み部１４の数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。また、押込み部１４の先端１４ａは、尖鋭でない形状であることが好ましい。押込み部１４に用いる材料としては、押込みの際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（ polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。押込み部１４が押し込む、２次中間積層原反２０の領域が押込み領域２４である。
【００７４】
内部固定部１６および外部固定部１８の配置は、点状であっても、線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。内部固定部１６および外部固定部１８の、数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。内部固定部１６の先端部１６ａを除く部分および外部固定部１８に用いる材料としては、固定の際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。また、外部固定部１８の先端１８ａは、尖鋭な形状であることが好ましいが、シート状部材との摩擦が小さく滑りが生じやすい場合には、平坦であっても摩擦係数の高いニトリルゴム等を用いることができる。内部固定部１６の先端部１６ａには、ゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いることが好ましい。
【００７５】
内部固定部１６によって固定される領域のことを内部固定領域２７ａと呼び、外部固定部１８によって固定される領域のことを外部固定領域２７ｂと呼ぶ。固定領域は、内部固定領域２７ａおよび外部固定領域２７ｂからなる。図５（ｃ）に示すように、内部固定領域２７ａは打抜き領域２０ａ内の領域であり、図５（ｃ）に示すように、外部固定領域２７ｂは切断予定面２２より外側の領域である。
【００７６】
打抜き型１３、押込み型１５、内部固定型１７および外部固定型１９は、図示しない制御手段によって、それぞれ独立して上下方向に移動することができる。図示しない制御手段は、それぞれの型を移動させる時期および速度を制御することができる。また、図５に示すように、内部固定型１７の外側に打抜き型１３、打抜き型１３の外側に押込み型１５、押込み型１５の外側に外部固定型１９が配置される。それぞれの型の間隔は、打抜き領域２０ａの大きさ、形状および２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。また、それぞれの型には従来の打抜き型に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【００７７】
図６は、第１実施形態の打抜き工程を説明するための図である。図６（ａ）は固定工程を、図６（ｂ）は外力付与工程を、図６（ｃ）は切断工程をそれぞれ説明するための図であり、打抜き工程は図中の矢符方向に進む。また、図６の各図は、各工程における本発明の打抜き装置１の端面を概略的に示している。
【００７８】
固定工程の開始以前に、２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置される。このとき、打抜き型１３、押込み型１５、内部固定型１７および外部固定型１９は、支持台１０の上方で待機している。
【００７９】
２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置された後、固定工程を行う（図６（ａ））。固定工程は、固定領域を固定する工程である。第１実施形態の固定工程では、内部固定型１７および外部固定型１９をそれぞれ下降させることで、内部固定領域２７ａおよび外部固定領域２７ｂの固定をそれぞれ開始し、固定の開始後は内部固定型１７および外部固定型１９の下降を止め、それぞれの高さを維持することで固定領域の固定を維持する。固定の開始とは、固定領域が一定距離以上変位不可能になった時点であり、固定の終了とは再び固定領域が一定距離以上変位可能になった時点である。すなわち、第１実施形態においては、支持台１０上の２次中間積層原反２０の固定領域が左右にずれることができなくなる時点が固定の開始であり、再びずれることができるようになる時点が固定の終了である。内部固定部１６および外部固定部１８がそれぞれ２次中間積層原反２０に接触後、内部固定型１７および外部固定型１９がそれぞれ一定距離下降したときに固定を開始するように内部固定部１６および外部固定部１８の高さを調節することができる。
【００８０】
固定工程の開始後に外力付与工程を行う（図６（ｂ））。外力付与工程は、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力を発生させるような外力を、２次中間積層原反２０に付与する工程である。
【００８１】
弾性変形可能な２次中間積層原反２０は、外力を加えると破壊されずに変形し、外力を取除くと弾性力によって元の形に戻る。２次中間積層原反２０に外力が加えられている状態では、２次中間積層原反２０内部には外力と釣り合うように弾性力によって応力が発生している。切断予定面２２上のある点を考えるとき、その点での応力は、切断予定面２２に対して垂直成分と平行成分とに分解することができ、面から離れる向きの垂直成分の力が張力である。切断予定面２２上のある点に発生している応力が切断予定面２２に対して張力である場合は、切断予定面２２の両側の方向からその点が引っ張られていることを意味する。また、切断予定面２２全体とは切断予定面上の点全てという意味である。すなわち、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生しているとは、２次中間積層原反２０が切断予定面２２において両側から引っ張られ、伸びるように変形しているということである。
【００８２】
第１実施形態の外力付与工程では、押込み型１５を下降させることで、押込み部１４を押込み空間１１方向に移動させて、押込み領域２３の押込みを開始し、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生した時点で押込み型１５の下降を止めて、押込み型１５の高さを維持することで、その張力を維持する。押込みの開始とは押込み部１４が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、押込みの終了とは押込み部１４が２次中間積層原反２０から再び離間した時点である。
【００８３】
第１実施形態では、図５（ｃ）に示すように、打抜き領域２０ａより外側の領域であって、２点２６ａを結ぶ線分２５ａと２点２６ｂを結ぶ線分２５ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点２６ａ、２６ｂを全て含む領域を押込み領域２４として押込みを行なっているので、切断予定面２２全体に、切断予定面２２に対する張力が充分に発生している。
【００８４】
前記固定と前記外力の付与とを行なっている状態で、切断工程を開始し、２次中間積層原反２０の切断を行う（図６（ｃ））。第１実施形態の切断工程では、打抜き型１３を下降させて切断予定面２２上での２次中間積層原反２０の切断を開始し、打抜き刃１２が支持台に到達するまで打抜き型１３をさらに下降させることで切断を終了し、所定の形状に打抜く。切断の開始とは、打抜き刃１２が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、切断の終了とは、打抜き刃１２によって打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが分断された時点である。また第１実施形態においては、前記切断開始から、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとの間にある打抜き刃１２を２次中間積層原反２０から一定距離離間させるまでを打抜きと呼ぶ。
【００８５】
上記のように、切断予定面２２全体には切断予定面２２に対する張力が発生しているので、切断予定面２２で２次中間積層原反２０を切断すると、打抜き領域２０ａは切断面によって囲まれる領域となって、内側方向へ縮む。第１実施形態では内部固定領域２７ａを固定しているので、支持台１０の傾きおよび打抜き刃１２の高さの少なくとも一方にばらつきがあって、打抜き刃１２の部分ごとの支持台１０へ到達する時期がずれ、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが離間を始める時期が打抜き領域２０ａの部分ごとに異なったとしても、打抜き領域２０ａが打抜き刃１２に接触するように移動することはない。
【００８６】
また前記切断終了後、残余フィルム２０ｂは外部固定領域２７ｂ方向へ縮む。第１実施形態では、図５（ｃ）に示すように、押込み領域２４より外側の領域であって、２点２８ａを結ぶ線分２５ａと２点２８ｂを結ぶ線分２５ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点２８ａ、２８ｂを全て含む領域を外部固定領域２７ｂとして固定しているので、前記切断終了後、残余フィルム２０ｂが縮もうとする際に、打抜き刃１２と残余フィルム２０ｂとが接触することがない。
【００８７】
図７は２次中間積層原反２０の切断終了後から打抜き終了までの打抜き装置１の一部を示す図である。打抜きは図７中の矢符方向へ進む。
【００８８】
図７（ａ）に示すように、打抜き刃１２が支持台１０に到達し、２次中間積層原反２０の切断が終了すると、２次中間積層原反２０は弾性力によって縮もうとする。打抜き領域２０ａは、内側方向である矢符２９ａの方向へ縮む。残余フィルム２０ｂは外側方向である矢符２９ｂの方向へ縮む。よって、図７（ｂ）に示すように、切断面３０と打抜き刃１２とが接触していない状態となる。この状態で打抜き刃１２が上昇するので、図７（ｃ）に示すように、打抜き刃１２と切断面３０とが接触せずに、打抜きを終了することができる。
【００８９】
したがって第１実施形態によれば、打抜き刃１２と切断面３０との間に摩擦が生じないので、ダストが発生することがなく、光学フィルムの表示品位を保つことができる。
【００９０】
前記固定工程において、内部固定部１６の先端部１６ａにゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いた打抜き装置１を用いることで、打抜き領域２０ａに圧痕や傷をつけずに内部固定領域２７ａの固定を行うことができる。また、外部固定部１８の先端１８ａを尖鋭な形状とした打抜き装置１を用いることで、外部固定領域２７ｂをより強固に固定することができる。
【００９１】
前記外力付与工程では、好ましくは前記固定の開始後に前記押込みを開始する。前記固定開始後に前記押込みを行うことで、打抜き領域２０ａの支持台１０上のずれを少なくし、より精密に打抜きを行うことができる。
【００９２】
さらに、前記外力付与工程では、前記張力を充分に発生させるために、押込み部１４の先端１４ａが切断予定面２２全体よりも低い位置となるように押込み型１５を下降させて押込みを行うことが好ましい。そのような押込みを行うために、押込み型１５が充分に下方へ移動可能であり、支持台１０の押込み空間１１は押込み部１４に比べて充分大きく、充分な高さを有することが必要である。また、そのような押込みを行う際に、押込み部１４が２次中間積層原反２０を貫通しないように、押込み部１４の先端１４ａは尖鋭でない形状にするのが好ましい。
【００９３】
前記外力付与工程は、前記押込みによって前記張力を発生させているが、前記押込みを行わずに、２次中間積層原反２０を、２次中間積層原反２０の面に平行な方向に直接引っ張ることで前記張力を発生させてもよい。
【００９４】
前記切断工程では、打抜き刃１２と切断面３０との摩擦をより生じにくくするために、前記切断終了後から前記打抜きの終了まで前記固定および前記押込みを継続することが好ましい。また、２次中間積層原反２０が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合には、打抜き刃１２を超音波によって上下に振動させて切断を行うことが好ましい。
【００９５】
次に、本発明の第２実施形態の打抜き装置２について説明する。図８は、打抜き装置２の端面を概略的に示す模式図である。また、図９（ａ）は、図９（ｂ）に示す打抜き装置２の一体的打抜き型の底面図、図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示す２次中間積層原反２０の平面図である。
【００９６】
打抜き装置２は、シート状部材である２次中間積層原反２０が設置される支持台１０と、２次中間積層原反２０を所定の形状に打抜くための打抜き手段である打抜き刃４０と、外力付与手段として、２次中間積層原反２０の押込みを行う押込み手段である押込み部４１と、２次中間積層原反２０の内側を固定するための内部固定手段である内部固定部４２と、２次中間積層原反２０の外側を固定するための外部固定手段である外部固定部４３と、打抜き刃４０、押込み部４１、内部固定部４２および外部固定部４３が設けられる一体的打抜き型４４とによって構成される。
【００９７】
図８および図９中の矢符２１は打抜き方向を示しており、支持台１０と設置された２次中間積層原反２０とでは、打抜き方向において、中間積層原反２０がより上方にある。以下では、高低および上下等の語句は、打抜き方向においての意味として用いる。
【００９８】
支持台１０には、所定空間である押込み空間１１が設けられる。押込み空間１１は、押込み部４１に比べて充分大きいことが好ましい。また押込み空間１１は、充分な高さを有することが好ましい。支持台１０には従来の支持台に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【００９９】
打抜き刃４０は、一体的打抜き型４４に埋め込むようにして作製される直線状に形成された刃型であるトムソン刃、鋼材をエッチングして作製されるピナクル刃、および鋼材を切削加工して作製される彫刻刃等の中から選択できる。本発明においては、打抜き刃４０の種類によらず同等の効果を得ることができるので、打抜き刃４０は２次中間積層原反２０の材質および要求される品質などに応じて選択すれば良い。また、打抜き刃４０が打抜き方向に振動して２次中間積層原反２０の切断を行えるように、超音波によって加振できるよう構成されることが好ましい。超音波によって加振する場合には、一体的打抜き型４４と打抜き刃４０、押込み部４１、内部固定部４２および外部固定部４３との間にそれぞれ緩衝材を設けておくことで、一体的打抜き型４４に設けられる打抜き刃４０以外の部材への加振による影響を少なくすることができる。また、内部固定部４２にゴムおよびスポンジ等の材質を用いることでより影響を少なくすることができる。打抜き刃４０は閉じた形状を成しており、２次中間積層原反２０を切断予定面２２で切断するように設けられている。切断予定面２２は、打抜き方向に平行な面であり、後に切断面となる仮想的な面である。切断予定面２２で囲まれる領域が打抜き領域２０ａである。
【０１００】
押込み部４１の配置は、点状であっても、図９（ｃ）に示すように線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。押込み部４１の数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。また、押込み部４１の先端４１ａは、尖鋭でない形状であることが好ましい。押込み部４１に用いる材料としては、押込みの際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（
polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。押込み部４１が押し込む、２次中間積層原反２０の領域が押込み領域４５である。
【０１０１】
内部固定部４２および外部固定部４３の一部は、それぞればね部４２ａ、４３ａとなっており、内部固定部４２および外部固定部４３は打抜き方向に変位可能に構成される。ばね部４２ａ、４３ａに用いる材料は打抜き領域２０ａの大きさ、形状および２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すればよい。
【０１０２】
内部固定部４２および外部固定部４３の配置は、点状であっても、線状であっても、打抜き領域２０ａの形状に合わせて連続状であっても良い。内部固定部４２および外部固定部４３の、数および配置は打抜き領域２０ａの形状および大きさに応じて最適なものを選択すれば良い。内部固定部４２のばね部４２ａおよび先端部４２ｂを除く部分ならびに外部固定部４３のばね部４３ａを除く部分に用いる材料としては、固定の際に変形しない程度の剛性を持つものであれば良く、２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。たとえば、ＰＥＥＫ（polyether-etherketon）材およびＮＣナイロン等を用いることができ、シート状部材が硬い材質である場合には、セラミックおよびステンレス等を用いることもできる。また、外部固定部１８の先端１８ａは、尖鋭な形状であることが好ましいが、シート状部材との摩擦が小さく滑りが生じやすい場合には、平坦であっても摩擦係数の高いニトリルゴム等を用いることができる。内部固定部１６の先端部１６ａには、ゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いることが好ましい。
【０１０３】
内部固定部４２によって固定される領域のことを内部固定領域４８ａと呼び、外部固定部４３によって固定される領域のことを外部固定領域４８ｂと呼ぶ。固定領域は、内部固定領域４８ａおよび外部固定領域４８ｂからなる。図９（ｃ）に示すように、内部固定領域４８ａは打抜き領域２０ａ内の領域であり、図９（ｃ）に示すように、外部固定領域４８ｂは切断予定面２２より外側の領域である。
【０１０４】
一体的打抜き型４４は、図示しない制御手段によって、上下方向に移動することができる。図示しない制御手段は、一体的打抜き型４４を移動させる時期および速度を制御することができる。また、図９に示すように、一体的打抜き型４４上の位置において、内部固定部４２の外側に打抜き刃４０、打抜き刃４０の外側に押込み部４１、押込み部４１の外側に外部固定部４３が配置される。また、図９に示すように、それぞれの部材の先端に何も接触していないときは、打抜き刃４０の先端４０ａが最も高い位置にあり、次に高い位置にあるのは押込み部４１の先端４１ａである。それぞれの部材の間隔および高さは、打抜き領域２０ａの大きさ、形状および２次中間積層原反２０の材質に応じて最適なものを選択すれば良い。また、一体的打抜き型４４には従来の打抜き型に用いるものと同じ材料を用いることができる。
【０１０５】
図１０は、第２実施形態の打抜き工程を説明するための図である。図１０（ａ）は固定工程を、図１０（ｂ）は外力付与工程を、図１０（ｃ）は切断工程をそれぞれ説明するための図であり、打抜き工程は図中の矢符方向に進む。また、図１０の各図は、各工程における本発明の打抜き装置２の端面を概略的に示している。
【０１０６】
固定工程の開始以前に、２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置される。このとき、一体的打抜き型４４は、支持台１０の上方で待機している。
【０１０７】
２次中間積層原反２０が支持台１０上に設置された後、固定工程を行う（図１０（ａ））。固定工程は、固定領域を固定する工程である。第２実施形態の固定工程では、一体的打抜き型４４を下降させることで、内部固定領域４８ａおよび外部固定領域４８ｂの固定をそれぞれ開始し、固定の開始後も一体的打抜き型４４の下降を続け、固定領域の固定を維持する。固定の開始とは、固定領域が一定距離以上変位不可能になった時点であり、固定の終了とは再び固定領域が一定距離以上変位可能になった時点である。すなわち、第２実施形態においては、支持台１０上の２次中間積層原反２０の固定領域が左右にずれることができなくなる時点が固定の開始であり、再びずれることができるようになる時点が固定の終了である。内部固定部４２および外部固定部４３がそれぞれ２次中間積層原反２０に接触後、一体的打抜き型４４が一定距離下降したときに固定を開始するように内部固定部４２および外部固定部４３の高さを調節することができる。
【０１０８】
打抜き装置２は、内部固定部４２の先端部４２ｂおよび外部固定部４３の先端４３ｂが押込み部４１の先端４１ａおよび打抜き刃４０の先端４０ａよりも低い位置にあるので、一体的打抜き型４４を下降させると固定工程が最初に開始される。
【０１０９】
固定工程の開始後に外力付与工程を行う（図１０（ｂ））。外力付与工程は、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力を発生させるような外力を、２次中間積層原反２０に付与する工程である。
【０１１０】
弾性変形可能な２次中間積層原反２０は、外力を加えると破壊されずに変形し、外力を取除くと弾性力によって元の形に戻る。２次中間積層原反２０に外力が加えられている状態では、２次中間積層原反２０内部には外力と釣り合うように弾性力によって応力が発生している。切断予定面２２上のある点を考えるとき、その点での応力は、切断予定面２２に対して垂直成分と平行成分とに分解することができ、面から離れる向きの垂直成分の力が張力である。切断予定面２２上のある点に発生している応力が切断予定面２２に対して張力である場合は、切断予定面２２の両側の方向からその点が引っ張られていることを意味する。また、切断予定面２２全体とは切断予定面２２上の点全てという意味である。すなわち、切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生しているとは、２次中間積層原反２０が切断予定面２２において両側から引っ張られ、伸びるように変形しているということである。
【０１１１】
第２実施形態の外力付与工程では、固定工程によって下降している一体的打抜き型４４をさらに下降させて押込み部４１を押込み空間１１方向へ移動させ、押込み領域４５の押込みを開始する。内部固定部４２および外部固定部４３はそれぞればね部４２ａ、４３ａを有しているので、前記固定開始後も、ばね部４２ａ、４３ａがそれぞれ打抜き方向に縮むことで、さらに一体的打抜き型４４を下降させることができ、このような押込みを行うことができる。切断予定面２２全体に切断予定面２２に対する張力が発生した後も一体的打抜き型４４の下降を続け、前記張力を発生させ続ける。押込みの開始とは押込み部４１が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、押込みの終了とは押込み部４１が２次中間積層原反２０から再び離間した時点である。
【０１１２】
打抜き装置２は、押込み部４１の先端４１ａが、内部固定部４２の先端部４２ｂおよび外部固定部４３の先端４３ｂより高く、打抜き刃４０の先端４０ａより低い位置にあるので、一体的打抜き型４４を下降させると固定工程の開始後に外力付与工程が開始される。
【０１１３】
第２実施形態では、図９（ｃ）に示すように、打抜き領域２０ａより外側の領域であって、２点４７ａを結ぶ線分４６ａと２点４７ｂを結ぶ線分４６ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点４７ａ、４７ｂを全て含む領域を押込み領域４５として押込みを行なっているので、切断予定面２２全体に、切断予定面２２に対する張力が充分に発生している。
【０１１４】
前記固定と前記外力の付与とを行なっている状態で、切断工程を開始し、２次中間積層原反２０の切断を行う（図１０（ｃ））。第２実施形態の切断工程では、外力付与工程によって下降している一体的打抜き型４４をさらに下降させて切断予定面２２上での２次中間積層原反２０の切断を開始する。内部固定部４２および外部固定部４３はそれぞればね部４２ａ、４３ａを有しているので、前記張力の発生後も、ばね部４２ａ、４３ａがそれぞれ打抜き方向に縮むことで、さらに一体的打抜き型４４を下降させることができ、このような切断を行うことができる。打抜き刃４０が支持台に到達するまで一体的打抜き型４４をさらに下降させることで切断を終了し、所定の形状に打抜く。切断の開始とは、打抜き刃１２が２次中間積層原反２０に接触した時点であり、切断の終了とは、打抜き刃１２によって打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが分断された時点である。また第２実施形態においては、前記切断開始から、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとの間にある打抜き刃４０を２次中間積層原反２０から一定距離離間させるまでを打抜きと呼ぶ。
【０１１５】
打抜き装置２は、打抜き刃４０の先端４０ａが、内部固定部４２の先端部４２ｂ、外部固定部４３の先端４３ｂおよび押込み部４１の先端４１ａよりも高い位置にあるので、一体的打抜き型４４を下降させると固定工程および外力付与工程の開始後に切断工程が開始される。前記固定と前記外力の付与が行われている状態で切断を開始するように、打抜き刃４０の先端４０ａの高さを調節する必要がある。
【０１１６】
上記のように、切断予定面２２全体には切断予定面２２に対する張力が発生しているので、切断予定面２２で２次中間積層原反２０を切断すると、打抜き領域２０ａは切断面によって囲まれる領域となって、内側方向へ縮む。第２実施形態では内部固定領域４８ａを固定しているので、支持台１０の傾きおよび打抜き刃４０の高さの少なくとも一方にばらつきがあって、打抜き刃１２の部分ごとの支持台１０へ到達する時期がずれ、打抜き領域２０ａと残余フィルム２０ｂとが離間を始める時期が打抜き領域２０ａの部分ごとに異なったとしても、打抜き領域２０ａが打抜き刃４０に接触するように移動することはない。
【０１１７】
また前記切断終了後、残余フィルム２０ｂは外部固定領域４８ｂ方向へ縮む。第２実施形態では、図９（ｃ）に示すように、押込み領域４５より外側の領域であって、２点４９ａを結ぶ線分４６ａと２点４９ｂを結ぶ線分４６ｂとが打抜き領域２０ａの重心２４で直交するような４点４９ａ、４９ｂを全て含む領域を外部固定領域４８ｂとして固定しているので、前記切断終了後、残余フィルム２０ｂが縮もうとする際に、打抜き刃４０と残余フィルム２０ｂとが接触することがない。
【０１１８】
第２実施形態においても、図７を用いて説明した第１実施形態と同様に、打抜きが進む。
【０１１９】
図７（ａ）と同様に、打抜き刃４０が支持台１０に到達し、２次中間積層原反２０の切断が終了すると、２次中間積層原反２０は弾性力によって縮もうとする。打抜き領域２０ａは、内側方向へ縮む。残余フィルム２０ｂは外側方向へ縮む。よって、図７（ｂ）と同様に、切断面と打抜き刃４０とが接触していない状態となる。この状態で打抜き刃４０が上昇するので、図７（ｃ）と同様に、打抜き刃４０と切断面とが接触せずに、打抜きを終了することができる。
【０１２０】
したがって第２実施形態によれば、打抜き刃４０と切断面との間に摩擦が生じないので、ダストが発生することがなく、光学フィルムの表示品位を保つことができる。
【０１２１】
前記固定工程において、内部固定部４２の先端部４２ｂにゴムなどの弾性変形する摩擦係数の高い材料を用いた打抜き装置２を用いることで、打抜き領域２０ａに圧痕や傷をつけずに内部固定領域４８ａの固定を行うことができる。また、外部固定部４３の先端４３ｂを尖鋭な形状とした打抜き装置２を用いることで、外部固定領域４８ｂをより強固に固定することができる。
【０１２２】
前記外力付与工程では、好ましくは前記固定の開始後に前記押込みを開始する。そのように押込みを行うために、押込み部４１の先端４１ａの高さを調節する必要がある。前記固定開始後に前記押込みを行うことで、打抜き領域２０ａの支持台１０上のずれを少なくし、より精密に打抜きを行うことができる。
【０１２３】
さらに、前記外力付与工程では、前記張力を充分に発生させるために、押込み部１４の先端１４ａが切断予定面２２全体よりも低い位置となるように押込み型１５を下降させて押込みを行うことが好ましい。そのような押込みを行うために、押込み部４１の先端４１ａの高さおよび打抜き刃４０の先端４０ａの高さを調節する必要がある。また、一体的打抜き型４４が充分に下方へ移動可能であり、支持台１０の押込み空間１１は押込み部４１に比べて充分大きく、充分な高さを有する必要がある。また、そのような押込みを行う際に、押込み部４１が２次中間積層原反２０を貫通しないように、押込み部４１の先端４１ａは尖鋭でない形状にするのが好ましい。
【０１２４】
前記外力付与工程は、前記押込みによって前記張力を発生させているが、前記押込みを行わずに、２次中間積層原反２０を、２次中間積層原反２０の面に平行な方向に直接引っ張ることで前記張力を発生させてもよい。
【０１２５】
前記切断工程では、打抜き刃１２と切断面３０との摩擦をより生じにくくするために、前記切断終了後から前記打抜きの終了まで前記固定および前記押込みを継続することが好ましい。そのためには、打抜き刃４０の先端４０ａの高さを調節する必要がある。また、２次中間積層原反２０が、高速で衝撃を与えると割れてしまったり欠けが生じてしまったりするような材料で構成されている場合には、打抜き刃１２を超音波によって上下に振動させて切断を行うことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】光学フィルム積層体２０ｃを製造するための工程を説明するための図である。
【図２】光学フィルム積層体２０ｃの製造装置１００の側面を概略的に示す図である。
【図３】従来の打抜き方法を用いた打抜き工程の各工程を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態の打抜き装置１の端面を概略的に示す模式図である。
【図５】打抜き装置１の模式図、打抜き装置１のそれぞれの型の底面図および２次中間積層原反２０の平面図を並べて示す図である。
【図６】第１実施形態の打抜き工程を説明するための図である。
【図７】２次中間積層原反２０の切断終了後から打抜き終了までの打抜き装置１の一部を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態の打抜き装置２の端面を概略的に示す模式図である。
【図９】打抜き装置２の模式図、一体的打抜き型４４の底面図および２次中間積層原反２０の平面図を並べて示す図である。
【図１０】第２実施形態の打抜き工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１，２ 打抜き装置
１０ 支持台
１１ 押込み空間
１２ 打抜き刃
１３ 打抜き型
１４ 押込み部
１５ 押込み型
１６ 内部固定部
１６ａ 内部固定部１６の先端部
１７ 内部固定型
１８ 外部固定部
１９ 外部固定型
２０ ２次中間積層原反
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く方法であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定工程と、
前記固定工程開始後に、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与工程と、
前記固定と、前記外力の付与とがされている状態の前記シート状部材を、打抜き手段によって前記切断予定面で切断して打抜きを行う切断工程とを含むことを特徴とするシート状部材の打抜き方法。
【請求項２】
前記シート状部材は積層状態のシート状部材であることを特徴とする請求項１に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項３】
前記外力付与工程は、押込み手段によって、前記シート状部材を支持するための支持台に設置されている該シート状部材の押込み領域の押込みを行うことで前記外力を付与することを特徴とする請求項１または２に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項４】
前記固定領域は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部と、
該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点とを含む領域であることを特徴とする請求項３に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項５】
前記押込みは、前記固定の開始後に行うことを特徴とする請求項３または４に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項６】
前記押込み領域は、前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項７】
前記押込みは、前記押込み手段の先端が前記切断予定面全体よりも打抜き方向において低くなる位置まで前記押込み手段を移動させることによって行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項８】
前記固定および前記押込みは、前記打抜きの終了まで継続することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項９】
前記切断は、前記打抜き手段として、超音波によって加振されることで打抜き方向に振動する打抜き刃を用いて行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項１０】
弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く打抜き装置であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定手段と、
前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与手段と、
前記シート状部材を前記切断予定面で切断して打抜きを行う打抜き手段とを含み、
前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、前記切断を行うことが可能であるように構成されることを特徴とするシート状部材の打抜き装置。
【請求項１１】
前記シート状部材を設置するための支持台を含み、
該支持台は所定空間を有し、
前記外力付与手段は、前記支持台に設置されている前記シート状部材の押込み領域を、前記所定空間の方向へ押込むように移動可能な押込み手段であることを特徴とする請求項１０に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１２】
前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記内部固定手段を備える内部固定型と、該内部固定型より外側に設けられる、前記打抜き手段を備える打抜き型と、該打抜き型より外側に設けられる、前記押込み手段を備える押込み型と、該押込み型より外側に設けられる、前記外部固定手段を備える外部固定型とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１３】
前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記打抜き手段、前記押込み手段、前記内部固定手段および前記外部固定手段を備える一体的打抜き型を含み、
前記打抜き手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記内部固定手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記押込み手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記打抜き手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記外部固定手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記押込み手段が設けられる位置よりも外側に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１４】
前記外部固定手段は、先端が尖鋭な部材であることを特徴とする請求項１２または１３に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１５】
前記打抜き手段は、打抜き方向に振動するように超音波によって加振することが可能な打抜き刃であることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１】
弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く方法であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定工程と、
前記固定工程開始後に、前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与工程と、
前記固定と、前記外力の付与とがされている状態の前記シート状部材を、打抜き手段によって前記切断予定面で切断して打抜きを行う切断工程とを含むことを特徴とするシート状部材の打抜き方法。
【請求項２】
前記シート状部材は積層状態のシート状部材であることを特徴とする請求項１に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項３】
前記外力付与工程は、押込み手段によって、前記シート状部材を支持するための支持台に設置されている該シート状部材の押込み領域の押込みを行うことで前記外力を付与することを特徴とする請求項１または２に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項４】
前記固定領域は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部と、
該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が前記打抜き領域の重心で直交するような４点とを含む領域であることを特徴とする請求項３に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項５】
前記押込みは、前記固定の開始後に行うことを特徴とする請求項３または４に記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項６】
前記押込み領域は、前記シート状部材の、前記打抜き領域より外側の領域であって、２点を結ぶ線分同士が該打抜き領域の重心で直交するような４点を含む領域であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項７】
前記押込みは、前記押込み手段の先端が前記切断予定面全体よりも打抜き方向において低くなる位置まで前記押込み手段を移動させることによって行うことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項８】
前記固定および前記押込みは、前記打抜きの終了まで継続することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項９】
前記切断は、前記打抜き手段として、超音波によって加振されることで打抜き方向に振動する打抜き刃を用いて行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き方法。
【請求項１０】
弾性変形可能なシート状部材を所定の形状に打抜く打抜き装置であって、
前記シート状部材の、少なくとも切断予定面より外側の領域を含む固定領域の固定を行う固定手段と、
前記切断予定面全体に、該切断予定面に対する張力を発生させるような外力を、該シート状部材に付与する外力付与手段と、
前記シート状部材を前記切断予定面で切断して打抜きを行う打抜き手段とを含み、
前記固定および前記外力の付与を行なっている状態で、前記切断を行うことが可能であるように構成されることを特徴とするシート状部材の打抜き装置。
【請求項１１】
前記シート状部材を設置するための支持台を含み、
該支持台は所定空間を有し、
前記外力付与手段は、前記支持台に設置されている前記シート状部材の押込み領域を、前記所定空間の方向へ押込むように移動可能な押込み手段であることを特徴とする請求項１０に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１２】
前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記内部固定手段を備える内部固定型と、該内部固定型より外側に設けられる、前記打抜き手段を備える打抜き型と、該打抜き型より外側に設けられる、前記押込み手段を備える押込み型と、該押込み型より外側に設けられる、前記外部固定手段を備える外部固定型とを含むことを特徴とする請求項１１に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１３】
前記固定手段は、前記シート状部材の、前記切断予定面によって囲まれる領域である打抜き領域の一部を固定する内部固定手段と、該シート状部材の、前記押込み領域より外側の領域の一部を固定する外部固定手段とからなり、
前記装置は、前記打抜き手段、前記押込み手段、前記内部固定手段および前記外部固定手段を備える一体的打抜き型を含み、
前記打抜き手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記内部固定手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記押込み手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記打抜き手段が設けられる位置よりも外側に設けられ、
前記外部固定手段は、該一体的打抜き型上の位置において、前記押込み手段が設けられる位置よりも外側に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１４】
前記外部固定手段は、先端が尖鋭な部材であることを特徴とする請求項１２または１３に記載のシート状部材の打抜き装置。
【請求項１５】
前記打抜き手段は、打抜き方向に振動するように超音波によって加振することが可能な打抜き刃であることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載のシート状部材の打抜き装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−７６０１９（Ｐ２０１０−７６０１９Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４５０１６（Ｐ２００８−２４５０１６）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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