(57)【要約】【課題】硬質薄膜の割れや硬質薄膜の下層の変形・変質を発生させることなく、フィルムを裁断することのできる裁断方法及び装置を提供する。【解決手段】裁断装置２０は、基材Ｂと、基材Ｂよりも硬質で薄い表層の無機膜１６とを含む積層フィルム１０を裁断する裁断部４０と、裁断する前の積層フィルム１０を、無機膜１４側から回転刃３２によって厚み方向に部分的に切断する部分切断部３０と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と該支持体よりも硬質で薄い表層の硬質薄膜とを含む積層体を裁断する裁断工程と、
前記裁断する前の積層体を、前記硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断する部分切断工程と、
を備えたことを特徴とする裁断方法。
【請求項２】
前記部分切断工程は、前記裁断工程で裁断する位置で切断を行うことを特徴とする請求項１に記載の裁断方法。
【請求項３】
前記部分切断工程は、前記裁断工程で裁断する位置よりも前記積層体の幅方向の中央側を切断することを特徴とする請求項１に記載の裁断方法。
【請求項４】
前記部分切断工程は、前記裁断工程で裁断する位置を挟むように二カ所で切断することを特徴とする請求項１に記載の裁断方法。
【請求項５】
前記部分切断工程は、前記硬質薄膜の厚み以上、前記積層体の厚みの１／２以下で、前記積層体を切断することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の裁断方法。
【請求項６】
前記部分切断工程は、走行する前記積層体の硬質薄膜に、該走行方向と同方向に、且つ、該走行速度の３倍以上５倍以下で回転する回転刃を押し当てて切断することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の裁断方法。
【請求項７】
前記積層体は、前記硬質薄膜と前記支持体との間に、前記硬質薄膜よりも軟らかい緩衝層を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の裁断方法。
【請求項８】
前記硬質薄膜は、硬度がＨＲＣ７０以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載の裁断方法。
【請求項９】
支持体と該支持体よりも硬質で薄い表層の硬質薄膜とを含む積層体を走行させる走行手段と、
前記走行手段によって走行する積層体を走行方向に沿って裁断する裁断手段と、
前記積層体の走行方向に対して前記裁断部の上流側に設けられ、前記積層体を前記硬質薄膜側から厚み方向に部分的に切断する機械的切断手段と、
を備えることを特徴とする裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は裁断方法及び装置に係り、特に機能性フィルム（機能性シート）の製造工程において長尺状のフィルムを長手方向に裁断する裁断方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池などの各種装置では、機能性フィルム（機能性シート）として、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタ、反射防止フィルム等の光学フィルムが利用されている。このような機能性フィルムの一例としては、プラスチックフィルム等の基材上に、ポリマーを主成分とする有機膜が成膜され、その上に無機物からなる無機膜が真空製膜法により硬質薄膜として成膜された機能性フィルム（積層フィルム）が知られている。
【０００３】
ところで、機能性フィルム等を製造するフィルム製造装置では、長尺状のフィルムを、製品幅に合わせて長手方向に裁断する裁断工程が行われる。裁断工程は一般に、回転下刃と回転上刃との間に長尺状のフィルムを通過させることによって行われる。
【０００４】
このような裁断工程において、上述の無機膜のような硬質薄膜を有するフィルムを裁断した場合、硬質薄膜が割れてしまうことがある。硬質薄膜が割れた場合には、製品の品質が低下したり、割れた破片がフィルム表面に再付着したりするという不具合が生じる。
【０００５】
そこで、裁断工程時における硬質薄膜の割れを防止する様々な方法が提案されている。たとえば特許文献１には、基材上の硬質の磁性層のみをレーザーで切断した後、基材をカッターで裁断する方法が記載されている。この方法によれば、磁性層をレーザーで蒸発させた後に裁断するので、磁性層にクラックが発生することを防止できる。
【０００６】
また、特許文献２には、支持体上の装飾層をレーザー放射線によって除去した後、除去跡に沿って支持体を刃で分離する方法が記載されている。この方法によれば、刃で支持体を分離する際に装飾層が既に除去されているので、装飾層による多量の埃または粉末が形成されることを防止できる。
【特許文献１】特開昭６１−１８０９３２号公報
【特許文献２】特表２００２−５１２１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２は、レーザーを硬質薄膜に照射した際、硬質薄膜の下層が加熱されて変形・変質してしまうという問題があった。特に、硬質薄膜の下層として有機層を有する場合には、有機層にレーザーが照射されてしまい、有機層が変形・変質してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、硬質薄膜の割れや硬質薄膜の下層の変形・変質を発生させることなく、フィルムを裁断することのできる裁断方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は前記目的を達成するために、支持体と該支持体よりも硬質で薄い表層の硬質薄膜とを含む積層体を裁断する裁断工程と、前記裁断する前の積層体を、前記硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断する部分切断工程と、を備えたことを特徴とする裁断方法を提供する。
【００１０】
本発明の発明者は、裁断工程における硬質薄膜の割れの発生要因として、裁断時に支持体が大きく変形し、この支持体の変形に硬質薄膜が追いつけないためであるという知見を得た。さらに本発明の発明者は、支持体の変形に伴う硬質薄膜の割れを抑制するためには、裁断前の積層体を硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断しておけばよいという知見を得た。
【００１１】
本発明はこのような知見に基づいて成されたものであり、裁断前の積層体を硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断したので、裁断工程時における硬質薄膜の割れを抑制することができる。また、本発明によれば、積層体を機械的切断手段によって切断したので、切断時に積層体の各層が変形・変質することを防止することができる。
【００１２】
なお、本発明において、「硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断する」とは、硬質薄膜に直接接触する切断用器具等によって硬質薄膜側を部分的に切断し、硬質薄膜の反対側の一部は切断しないことを意味する。
【００１３】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記部分切断工程は、前記裁断工程で裁断する位置で切断を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、裁断工程時、積層体の裁断位置では、硬質薄膜側から部分的に切断されている。このように部分的に切断された位置で裁断を行うことによって、支持体の変形に伴う硬質薄膜の割れを抑制することができる。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記部分切断工程は、前記裁断工程で裁断する位置よりも前記積層体の幅方向の中央側を切断することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、裁断工程時、積層体の裁断位置よりも中央側には、部分切断によって溝が形成されている。したがって、裁断工程時に裁断位置で硬質薄膜の割れが発生しても、溝（部分切断位置）によって硬質薄膜の割れの成長が停止し、溝よりも中央側に硬質薄膜の割れが伝わることを防止できる。これにより、部分切断位置よりも中央側に硬質薄膜の割れが発生することを防止できる。
【００１７】
請求項４の発明は請求項１の発明において、前記部分切断工程は、前記裁断工程で裁断する位置を挟むように二カ所で切断することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、裁断工程時、積層体の裁断位置の両側には、部分切断工程によって二本の溝が形成されており、この二本の溝の間を裁断することになる。したがって、裁断工程時に裁断位置で硬質薄膜の割れが発生しても、二本の溝（部分切断位置）によって硬質薄膜の割れの成長が停止し、二本の溝の外側には硬質薄膜の割れが伝わらない。これにより、二カ所の部分切断位置の外側では、硬質薄膜の割れが発生することを防止できる。
【００１９】
請求項５の発明は請求項１〜４において、前記部分切断工程は、前記硬質薄膜の厚み以上、前記積層体の厚みの１／２以下で、前記積層体を切断することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、硬質薄膜が完全に切断された状態で裁断を行うので、裁断時には硬質薄膜の割れが発生しない。また、本発明は、切断工程時に、積層体を半分以上残すように切断を行うので、部分切断時に支持体が大きく変形することがなく、硬質薄膜の割れの発生を防止できる。
【００２１】
請求項６の発明は請求項１〜５において、前記部分切断工程は、走行する前記積層体の硬質薄膜に、該走行方向と同方向に、且つ、該走行速度の３倍以上５倍以下で回転する回転刃を押し当てて切断することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、回転刃の回転速度を積層体の走行速度の３倍以上にしたので、硬質薄膜を確実に切断することができる。また、回転刃の回転速度を積層体の走行速度の５倍以下としたので、回転刃のブレによって切断精度が低下することを防止できる。
【００２３】
請求項７の発明は請求項１〜６において、前記積層体は、前記硬質薄膜と前記支持体との間に、前記硬質薄膜よりも軟らかい緩衝層を有することを特徴とする。
【００２４】
支持体、緩衝層、硬質薄膜を有する積層体は、部分切断工程としてレーザーを用いると、緩衝層が変形・変質するが、本発明では機械的切断手段によって切断を行うので、緩衝層の変形・変質を防止でき、特に効果的である。
【００２５】
請求項８の発明は請求項１〜７において、前記硬質薄膜は、硬度がＨＲＣ７０以上であることを特徴とする。硬度がＨＲＣ７０以上の硬質薄膜は、割れが非常に発生しやすいという問題があるが、本発明を適用することによって硬質薄膜の割れを防止でき、特に効果的である。
【００２６】
請求項９の発明は前記目的を達成するために、支持体と該支持体よりも硬質で薄い表層の硬質薄膜とを含む積層体を走行させる走行手段と、前記走行手段によって走行する積層体を走行方向に沿って裁断する裁断手段と、前記積層体の走行方向に対して前記裁断部の上流側に設けられ、前記積層体を前記硬質薄膜側から厚み方向に部分的に切断する機械的切断手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明は請求項１の方法クレームに対応する装置クレームであり、裁断前の積層体を硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断するので、裁断工程時における硬質薄膜の割れを抑制することができる。また、本発明によれば、積層体を機械的切断手段によって切断したので、切断時に積層体の各層が変形・変質することを防止することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、裁断前の積層体を硬質薄膜側から機械的切断手段によって厚み方向に部分的に切断したので、裁断工程時における硬質薄膜の割れを抑制することができるとともに、積層体の各層が変形・変質することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下添付図面に従って本発明に係る裁断方法及び装置の好ましい実施形態について説明する。まず、本発明に係る裁断方法及び装置で裁断するのに適した積層体（積層フィルム）について説明する。
【００３０】
図１は積層フィルムの概念図である。同図に示す積層フィルム１０は、基材Ｂ（フィルム原反）の表面に、所定のポリマーを主成分とする有機膜１２が成膜（形成）され、さらにこの有機膜１２の上に真空成膜法によって無機膜１４が成膜される。
【００３１】
基材Ｂの種類は特に限定するものではなく、ＰＥＴフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、有機膜１２及び真空成膜による無機膜１４の成膜が可能なものであれば、ガスバリアフィルム、光学フィルム、保護フィルムなどの各種の機能性フィルムに利用されている各種の基材（ベースフィルム）が、全て利用可能である。また、基材Ｂは、表面に、保護膜や接着膜など、各種の膜が形成されているものであってもよい。
【００３２】
有機膜１２は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを主成分とする膜である。具体的には、使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【００３３】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートを挙げることができる。
【００３４】
これらの中で、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
【００３５】
使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
【００３６】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００３７】
有機膜１２の成膜方法としては、通常の溶液塗布法、あるいは真空成膜法等を挙げることができる。溶液塗布法としては、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。塗布後は、ヒータや温風等で塗布液を乾燥させた後、ＵＶ（紫外線）照射し、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを重合させることが好ましい。
【００３８】
なお、アクリレートやメタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受ける。従って、本発明において、有機膜１２としてこれらを利用する場合には、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。
【００３９】
本発明において、モノマーの重合率は８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（例えばアクリレートやメタクリレートであれば、アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。
【００４０】
また、有機膜１２は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。有機膜１２の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４１】
さらに有機膜１２の膜硬度は、ある程度以上の硬さを有することが好ましい。好ましい硬さとしては、ナノインデンテーション法で測定したときの押し込み硬度として１００Ｎ／ｍｍ2 以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ2以上がより好ましい。また、鉛筆硬度としてはＨＢ以上の硬さを有することが好ましく、Ｈ以上の硬さを有することがより好ましい。
【００４２】
無機膜１４の種類は、特に限定されるものではなく、各種の無機物が利用可能である。また、無機膜１４の製造方法は特に限定するものではないが、真空成膜法によって成膜することが好ましく、たとえば、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等が用いられる。
【００４３】
無機膜１４の硬度は、ＨＲＣ７０以上であることが好ましい。このような硬度の無機膜１４は、裁断時に割れが発生しやすいため、本発明の効果が顕著になる。また、無機膜１４の厚みは、１００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下が特に好ましい。このように薄い無機膜１４は、裁断時に割れが発生しやすいため、本発明の効果が顕著になる。
【００４４】
なお、有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示装置など各種のデバイスや装置の保護フィルムを製造する場合、無機膜１４として酸化ケイ素膜等が成膜される。
【００４５】
また、光反射防止フィルム、光反射フィルム、各種のフィルタ等の光学フィルムを製造する場合、無機膜１４として、目的とする光学特性を有する、あるいは発現する材料からなる膜が成膜される。
【００４６】
なお、本発明の積層体は積層フィルム１０に限定されず、積層体の基材がシート状であってもよい。また、積層体の構成は、基材Ｂ、有機膜１２、無機膜１４の三層に限定されるものではなく、基材Ｂと無機膜１４の二層であってもよい。さらに、基材Ｂと無機膜１４との間に複数層の有機膜１２を設けた構成であってもよい。
【００４７】
上記の如く構成された積層フィルム１０は、無機膜１４が最も硬くて薄い硬質薄膜として形成され、有機膜１２が無機膜１４よりも軟らかい緩衝層として形成される。このような積層フィルム１０をスリッタで裁断した際に、無機膜１４が割れやすいという問題がある。この問題を解消するため、積層フィルム１０の無機膜１４のみをレーザーで照射して除去することが考えられるが、その場合には、有機膜１２が変形・変質してしまうという問題が発生する。本発明はこれらの問題を解消するための裁断方法及び装置である。以下、本発明に係る裁断方法及び装置の好ましい実施形態について説明する。
【００４８】
図２は、第１の実施形態の裁断装置２０の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示す裁断装置２０は、長尺状の積層フィルム１０を製品幅で裁断する装置であり、主として部分切断部３０と裁断部４０で構成される。積層フィルム１０は、フィードローラ等の走行手段（不図示）によって図２の矢印方向に走行するようになっており、積層フィルム１０の走行方向に上流側から順に、部分切断部３０、裁断部４０が配置される。
【００４９】
図３に示すように、部分切断部３０は主として、回転刃３２とバックアップローラ３４で構成される。バックアップローラ３４は、円筒状に形成されており、装置本体（不図示）に回動自在に支持される。このバックアップローラ３４には、積層フィルム１０が所定のラップ角度で、且つ、無機膜１４が外側になるように巻きかけられる。なお、バックアップローラ３４は、積層フィルム１０の走行方向に、且つ、積層フィルム１０の走行速度と同じ速度で回転させることが好ましい。
【００５０】
回転刃３２は、薄い円板状に形成されており、シャフト３６を介して装置本体（不図示）に回動自在に支持される。また、回転刃３２は、先端（すなわち外周部分）の角度αが２０〜３０°の鋭角に形成されており、この先端がバックアップローラに対して所定の隙間ｓを持って配置されている。隙間ｓは、積層フィルム１０の厚みｔよりも小さく設定されている。したがって、回転刃３２とバックアップローラ３４との間に積層フィルム１０を通過させることによって、積層フィルム１０が無機膜１４側から部分的に切断され、積層フィルム１０の無機膜１４側に溝が形成される。なお、回転刃３２による切断位置は、積層フィルム１０の幅方向において、後段の裁断部４０における裁断位置と同じ位置になるように設定されている。
【００５１】
前述した隙間ｓは、積層フィルム１０の厚みｔや無機膜１４の厚みｔ１に応じて調節することが好ましく、回転刃３２による切断深さｈ（＝ｔ−ｓ）が、ｔ１以上、ｔ／２以下になるように設定することが特に好ましい。切断深さｈをｔ／２以下に設定することによって、積層フィルム１０を切断した際に、基材Ｂが大きく変形することを防止でき、無機膜１４の割れの発生を防止できる。また、切断深さｈをｔ１以上に設定したことによって、回転刃３２で無機膜１４を完全に切断することができ、裁断部４０で無機膜１４の割れが発生することを防止できる。
【００５２】
回転刃３２は、不図示の回転駆動源に接続されており、積層フィルム１０の走行方向に回転駆動される。その際、回転刃３２の回転速度は、積層フィルム１０の走行速度に対して３倍以上５倍以下が好ましい。回転刃３２の回転速度を３倍以上とすることによって、硬質薄膜である無機膜１４を確実に切断することができる。また、回転刃３２の回転速度を積層フィルム１０の走行速度の５倍以下とすることによって、回転刃３２のブレによって切断精度が低下することを防止できる。
【００５３】
図４は、裁断部４０を示す正面図である。同図に示すように、裁断部４０は、上下対になった複数対の回転上刃４２と回転下刃４４を備える。回転上刃４２と回転下刃４４の材質は、ＳＫ材、ＳＵＳ材等が使われ、タングステンカーバイト等も好適に用いられる。
【００５４】
回転下刃４４は円筒状に形成されており、シャフト４８を介して装置本体（不図示）に回動自在に支持される。また、回転下刃４４は、シャフト４８を介してモータ（不図示）に接続され、このモータによって回転駆動される。回転下刃４４の回転方向と周速は特に限定するものではないが、たとえば積層フィルム１０の走行方向と同じ方向に、且つ、積層フィルム１０の走行速度に等しい周速で回転するように制御される。
【００５５】
回転下刃４４は、三つに分割されており、回転下刃４４同士の間にはスペーサ４９が配設されている。三つの回転下刃４４のうち、中央の回転下刃４４の幅は、製品幅と同じ寸法になっており、その両側面４４ａが円形の裁断面として作用するようになっている。
【００５６】
一方、回転上刃４２は薄い円盤状に形成されている。この回転上刃４２は、シャフト４６を介して装置本体（不図示）に回動自在に支持されており、シャフト４６は、前述のシャフト４８と平行に配置される。なお、シャフト４６は、連れ回りでも、不図示のモータによって回転駆動されるようにしてもよい。回転上刃４２の回転方向と周速は特に限定するものではないが、たとえば積層フィルム１０の走行方向と同じ方向に、且つ、積層フィルム１０の走行速度と等しい周速で回転するように設定される。
【００５７】
回転上刃４２は、その下端部が回転下刃４４同士の間に入り込むように（すなわち、側方から見てオーバーラップするように）配置されている。オーバーラップ量は、たとえば、回転下刃４４がφ１０〜１２インチのときに０．５ｍｍ程度になるように設定される。なお、回転上刃４２は、回転下刃４４の側面４４ａに対向する側面４２ａが裁断面として作用するようになっている。
【００５８】
次に本実施の形態の裁断装置２０の作用について説明する。
【００５９】
積層フィルム１０は、まず、部分切断部３０によって厚み方向に部分的に切断される。すなわち、積層フィルム１０の無機膜１４に部分切断部３０の回転刃３２が押し当てられ、積層フィルム１０は無機膜１４側から部分的に切断され、無機膜１４側に溝１６（図２参照）が形成される。
【００６０】
次に積層フィルム１０は、裁断部４０で裁断処理される。その際、積層フィルム１０は、溝１６の位置（すなわち部分切断した位置）に回転上刃４２と回転下刃４４が押し当てられて裁断される。このように部分的に切断された位置で裁断を行うことによって、基材Ｂの変形に伴う無機膜１４の割れを抑制することができる。すなわち、部分切断部３０で積層フィルム１０を部分的に切断せずに裁断部４０で裁断を行った場合には、基材Ｂが大きく変形し、この変形に伴って無機膜１４に割れが発生するという問題があるが、部分切断部３０で裁断前に予め無機膜１４側に溝１６を形成することによって、基材Ｂが変形しても無機膜１４に割れが発生しなくなる。
【００６１】
このように本実施の形態によれば、裁断前の積層フィルム１０を無機膜１４側から回転上刃４２によって厚み方向に部分的に切断したので、裁断部４０における無機膜１４の割れを抑制することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、機械的切断手段である回転刃３２によって積層フィルム１０を部分的に切断したので、レーザーで切断した場合のような変形・変質を防止できる。
【００６３】
図５は第２の実施形態の裁断装置６０の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示す第２の実施形態の裁断装置６０は、図２に示した第１の実施形態の裁断装置２０と比較して、部分切断部３０の切断位置が異なっている。具体的には、部分切断部３０での切断位置が、裁断部４０での裁断位置に対して、積層フィルム１０の幅方向の中央側になっている。したがって、裁断部４０では、部分切断部３０によって形成された溝１６の外側が裁断される。
【００６４】
このように裁断した場合、裁断時に裁断位置から無機膜１４の割れ１８が発生しても、無機膜１４の割れ１８の成長は、溝１６によって停止し、溝１６よりも中央側には伝達しない。したがって、溝１６よりも中央側での無機膜１４の割れ１８を防止することができる。
【００６５】
図６は第３の実施形態の裁断装置の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示す第３の実施形態の裁断装置７０は、一つの積層フィルム１０から裁断して二つの製品を取り出す装置であり、図５に示した第２の実施形態の裁断装置６０と比較して、幅方向の中央部で部分切断及び裁断を行う点で異なっている。すなわち、第３の実施形態では、部分切断部３０に中央切断用の回転刃７２、７２が設けられ、裁断部４０に中央裁断用の回転上刃７４が設けられている。中央切断用の回転刃７２、７２は、所定の間隔で平行に設けられており、この回転刃７２、７２を積層フィルム１０の無機膜１４に押し当てることによって、二重の溝７６、７６が形成される。なお、回転刃７２は、回転刃３２と同様に、積層フィルム１０の走行方向に、且つ、走行速度の３倍以上５倍以下となるように回転させることが好ましい。
【００６６】
一方、中央裁断用の回転上刃７４は、二重の溝７６、７６の間を裁断するように配置されている。この回転上刃７４は、回転上刃４２と同様に、積層フィルム１０の走行方向に、且つ、走行速度と同じ速度で回転させることが好ましい。なお、回転下刃４４は、回転上刃７４が接触しないように、回転上刃７４の位置にスペーサが配置されている。
【００６７】
上記の如く構成された第３の実施形態によれば、二重の溝７６、７６の間を裁断するので、裁断時に裁断位置から無機膜１４の割れ１８が発生しても、無機膜１４の割れ１８の成長は、溝７６、７６によって停止し、溝７６、７６の外側には伝達しない。したがって、溝７６、７６よりも外側で無機膜１４の割れ１８が発生することを防止できる。
【００６８】
なお、第３の実施形態では、一つの積層フィルム１０から二つの製品を取り出すようにしたが、中央切断用の回転刃７２、７２と中央裁断用の回転上刃７４を複数組設け、三つ以上の製品を取り出すようにしてもよい。
【００６９】
また、上述した第１〜第３の実施形態では、積層フィルム１０を機械的に切断する手段として、回転刃３２、７２を使用したが、機械的切断手段はこれに限定するものではなく、たとえば、先端が鋭角に尖ったピンで積層フィルム１０の無機膜１４を擦って溝１６、７６を形成するようにしてもよい。
【００７０】
さらに、上述した第１〜第３の実施形態では、基材Ｂ、有機膜１２、無機膜１４から成る積層フィルム１０を裁断したが、本発明では、表面に無機膜１４のような硬質薄膜を有する積層体の裁断に適している。
【実施例】
【００７１】
支持体（基材）、緩衝層（有機膜）、硬質薄膜（無機膜）の材質や厚みなどの条件を変えた積層フィルムに対して、図２の裁断装置で裁断を行った。そして、裁断した積層フィルムについて硬質薄膜の割れの有無を下記の基準で評価した。
×：肉眼で硬質膜の割れが認められる。
△：肉眼では確認できないが、光学顕微鏡（×５００）で割れと部分的な離脱が認められる。
○：肉眼では確認できないが、光学顕微鏡（×５００）で割れが認められるが、離脱は認められない。
◎：光学顕微鏡（×５００）でも割れや離脱が認められない。
【００７２】
表１に積層フィルムの条件と評価の結果を示す。なお、表１の比較例は、部分切断を行わずに裁断したときの条件及び結果である。また、表１以外の条件として、支持体の厚みを７０μｍ、緩衝層の材質をＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）、緩衝層の硬度をＨｃ８３、硬質薄膜の硬度を８８Ｈｃとした。また、表１において、ＰＣはポリカーボネート、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートを意味する。さらに、表１において、無機膜１４の厚みと有機膜１２の厚み、及びその硬さの関係を示す係数として、以下のように厚み係数を求めた。
厚み係数＝｛（無機膜１４の厚み）／（無機膜１４の硬さ［Ｈｃ］）｝×｛（有機膜１２の硬さ［Ｈｃ］）／（有機膜１２の厚み）
この厚み係数が大きくなるほど、無機膜１４が硬くて薄く、または有機膜１２が厚く軟らかいことを意味し、２以上であると本発明の効果が顕著になる。
【００７３】
【表１】
2009291844.tif 000003
【００７４】
表１から分かるように、部分切断しない比較例１では、硬質薄膜の割れが発生した。これに対して、部分切断を行った実施例１〜７では、硬質薄膜の割れが抑制された。また、実施例１〜７のうち、切断深さが全体の厚みの１／２超である実施例７では評価が△だったのに対し、切断深さが全体の厚みの１／２以下である実施例２では評価が○と改善がみられた。同様に、切断が押し痕のみで切断深さが硬質薄膜の厚み未満である実施例５では評価が△だったのに対し、切断深さが硬質薄膜の厚み以上である実施例１では評価が◎と改善された。さらに、厚み係数が小さい実施例６よりも厚み係数が１０以上と大きい実施例１、３の方が好ましいという結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明での裁断に適した積層フィルムの概念図
【図２】第１の実施形態の裁断装置の構成を模式的に示す斜視図
【図３】部分切断部の構成を示す正面図
【図４】裁断部の構成を示す正面図
【図５】第２の実施形態の裁断装置の構成を模式的に示す斜視図
【図６】第３の実施形態の裁断装置の構成を模式的に示す斜視図
【符号の説明】
【００７６】
１０…積層フィルム、１２…有機膜、１４…無機膜、１６…溝、１８…割れ、２０…第１の実施形態の裁断装置、３０…部分切断部、３２…回転刃、３４…バックアップローラ、３６…シャフト、４０…裁断部、４２…回転上刃、４４…回転下刃、４６…シャフト、４８…シャフト、４９…スペーサ、６０…第２の実施形態の裁断装置、７０…第３の実施形態の裁断装置、７２…回転刃、７４…回転上刃、７６…溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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