JP4283195B2 - 遮光部材供給シートおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、遮光部材供給シートおよびその製造方法に関し、詳しくは、デジタルカメラのような小型の光学製品の内部で光が通過する経路において、光の反射を防止するために用いられる遮光部材と、このような遮光部材を製造する方法を対象にしている。
光学製品、例えば、デジタルカメラは、従来のフィルム式カメラに比べて小型化や量産化が容易であることなどの利点を有し、広く普及してきている。
デジタルカメラは、感光フィルムの代わりにCCD撮像素子などを用いて電子的な画像情報を取得する構造を備えている。CCD撮像素子に画像情報を送り込む光学系には、通常のフィルム式カメラと同様のレンズあるいは組み合わせレンズ系が使用されている。
デジタルカメラに限らず、フィルム式カメラその他の光学製品においても、レンズ系が収容された光の通過経路では、通過経路の内壁面で光の反射を起こすと、取得される画像情報にゴーストやハレーションなどと呼ばれる欠陥や画像情報を劣化が生じる。
そこで、光学製品における光の通過経路では、内壁面を黒色に塗装したり、黒色材料で作製したり、黒色のフィルムやシートを貼り付けたりして、光の反射を起こさないようにしている。このような光反射防止に利用する技術として、光反射防止フィルムあるいは遮光フィルムと呼ばれる技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、樹脂微粒子とカーボンブラック微粒子とを樹脂マトリックスに分散させた材料からなる反射防止層を基材フィルムに支持させた反射防止用フィルムが示されている。反射防止用フィルムの裏面側に粘着層および離型シートを設けておき、離型シートを剥がした反射防止用フィルムの粘着層を、カメラなどの光学機器の内面壁に貼り付ける技術も示されている。
このような反射防止用フィルムは、矩形状やテープ状の形態で供給される反射防止用フィルムを、光反射を防止する内壁面などの形状に合わせて切り抜いたり打ち抜いたりした小片状の光反射防止部材の形態で使用することが一般的である。粘着層および剥離シートを有する反射防止用フィルムの場合、粘着層を含めた反射防止用フィルムに、個別の光反射防止部材の形状に対応する切り込み線を形成しておき、剥離シートから光反射防止部材を剥がして、所定の個所に貼り付けることが行われる。
特開平10−274701号公報
前記した従来の反射防止用フィルムは、剥離シートから小片状の光反射防止部材を取り外して、光学製品の所定の場所に貼り付ける作業が行い難いことや、光学製品に取り付けて使用するときの性能にも問題があった。
具体的には、反射防止用フィルムは、光反射防止部材となる個所を含めて全面に粘着層を形成したあと、光反射防止部材の輪郭に沿って切り込み線を加工する。したがって、反射防止用フィルムから取り外した個々の光反射防止部材には、全面に粘着層が存在している。光反射防止部材を所定の場所に取り付けるまでの取り扱い作業を、粘着層に接触しないように行うことは、極めて難しい。取り扱い工具などが粘着層に接触していると、所定位置に取り付けた光反射防止部材から取り扱い工具を離すことが難しく、力を加えて粘着層から引き離すと、光反射防止部材の位置がずれたり変形したりし易い。
光反射防止部材を光学製品の所定位置に取り付けた状態で、光反射防止部材の端面には、光反射防止用フィルムとともに粘着層が露出している。光反射防止部材の端面に埃や微粉状の異物などが接触すると、粘着層の端面に粘着してしまう。光学製品を使用しているうちに、光反射防止部材の端面では、埃などが粘着層に付着して溜まった状態になる。光反射防止部材が、光の通過経路に接近して配置されている場合、光反射防止部材の端面に付着した埃などの異物が、光の一部を遮ったり、光の通過に干渉を起こしたりして、光学的性能を低下させる問題が生じる。
さらに、光反射防止部材の端面は、光反射防止用フィルムと粘着層との厚みを足し合わせた厚みを有する。この端面において光の反射が生じ易く、光反射防止性能が低下することがある。
本発明の課題は、光反射防止部材あるいは遮光部材を供給するための遮光部材供給シートの構造を改良することで、前記した従来における光反射防止技術の問題点を解消し、遮光部材の取り扱いが行い易く、光学製品に取り付けて使用したときの性能にも優れた遮光部材供給シートとその製造方法を提供することである。
本発明にかかる遮光部材供給シートは、光学製品の内壁面に貼着される遮光部材を供給するシートであって、シート状をなす基材と、前記シート基材の表面に複数個が互いに間隔をあけて配置された遮光部材と、前記遮光部材に配置され、表面が遮光性を有する遮光片と、前記遮光部材に配置され、前記遮光片の中央を貫通する光通過孔と、前記遮光部材における遮光片と前記シート基材との間に配置され、前記シート基材に対して剥離可能な粘着層とを備え、前記粘着層は、その内周縁と前記遮光片の光通過孔の内周縁との間、および、その外周縁と遮光片の外周縁との間にそれぞれ間隔をあけて配置されている、ことを特徴とする。
前記粘着層が、前記光通過孔を囲む概略周環状をなすとともに周方向の一部に粘着層が存在しない隙間部を有し、前記遮光片が、周方向において前記粘着層の隙間部に対応する外周縁に切欠部を有し、該切欠部には粘着層が設けられていないものが好ましい。
〔光学製品〕
光の反射防止あるいは遮光を図る必要のある内部構造を有する光学製品であれば、目的や用途、構造などは特に限定されない。
なお、通常、光反射防止は、表面における光の反射を防止することを意味し、遮光は、光の通過を遮ることを意味するが、本明細書においては、表面における光の反射を防止する機能と光の通過を遮る機能との両方の含めて、遮光と記載することがある。
具体的には、デジタルカメラ、カメラ付携帯電話、フィルムカメラ、ムービーカメラ、などの静止画あるいは動画の撮影装置、これらの撮影装置で取得された静止画あるいは動画を、光学系を介して表示する投影機やプロジェクターなどの表示装置、レーザ光などの光信号を読み取ったり伝送したり変換処理したりする光学情報装置、顕微鏡、望遠鏡、拡大スコープ、測量器その他の光学測定装置などが挙げられる。その他にも、各種の製造処理装置、産業装置であって、光を利用する装置に適用できる。
光学製品において、遮光部材が貼着される内壁面は、光の通過経路と隣接する構造部分の内壁面である。内壁面を構成する材料は、金属、樹脂、セラミック、ガラスなど、通常の光学製品と同様の材料が使用される。遮光部材の粘着層による粘着貼り付けが容易な材料および形状を有する内壁面が好ましい。光反射性を有する材料からなる内壁面に、光反射性部材を取り付けることで、内壁面の光反射を防止できる。内壁面の材料が、黒色などの光を反射し難い材料であれば、遮光部材と協働して、より確実に遮光を図ることができる。
遮光部材が取り付けられる内壁面の具体例として、レンズや光学素子が収容され軸方向に光が通過する通路構造が挙げられる。このような通路構造が、通過光と平行で平滑な円筒面のみであれば、光の反射はそれほど問題にならない。しかし、通路構造の途中には、内周側に張り出してレンズなどを保持したり位置決めしたりする周枠状の突起や段差が存在することが多い。このような、内周側に張り出す部材は、光の方向と直交あるいは交差する面を有し、このような面で反射した光は雑音成分として有害な影響を与え易い。したがって、遮光部材の取り付けが有効な内壁面として、光が通過する通路構造の内周側に張り出す部材が挙げられる。
さらに、レンズや光学素子など、光が通過する部材そのものの一部の表面に、遮光部材を取り付けておくこともできる。例えば、カメラ付き携帯電話において採用することができる取付構造である。
〔遮光部材〕
表面が光反射防止性を有する遮光片と、遮光片の中央を貫通する光通過孔とを有する。
<遮光片>
遮光片の材料は、通常の光反射防止用フィルムあるいは遮光フィルムと同様の材料が用いられる。光反射防止用フィルムあるいは遮光フィルム、シートなどとして市場から入手可能である。一般的な遮光用フィルムの構造は、基材となる合成樹脂フィルムの表面に黒色で光反射性が極めて少ない遮光層を積層している。基材フィルム自体が黒色などに着色されている場合もある。遮光片の材料は、少なくとも片面が光反射防止機能を有していればよい。両面が光反射防止機能を有していれば、遮光片の粘着層側における光の反射も防止できる。遮光片の材料全体あるいは端面も光反射防止性を有していれば、より確実に光反射防止機能を発揮できる。
遮光片は、一般的な光反射防止用フィルムや遮光フィルムのように柔軟で変形容易なフィルムあるいはシートであってもよいし、剛性のある板状であってもよい。遮光片の厚みは、通常、25〜125μmの範囲に設定される。薄いほうが端面における光の反射などの問題が起こり難く、取り付け面に沿わせることも容易であるという利点がある。厚いほうが、強度的に強く損傷し難いという利点がある。
遮光片の形状は、前記した取り付け場所の形状構造によって変わる。但し、光の通過経路に配置される遮光部材には、遮光片の中央を貫通する光通過孔を有している。
<光通過孔>
遮光片の内周形状である光通過孔の形状は、通常は円形であるが、円形以外の楕円形、長円形、多角形、これらの図形の一部に凹凸を加えた形状などもある。一つの遮光部材には、通常、一つの光通過孔を有するが、複数の光通過孔が設けられる場合もある。
<遮光片の外周形状>
遮光片の外周形状は、取り付ける光学製品の内壁面の形状構造に合わせて自由に設計できる。光通過孔と同心の相似形であってもよいし、光通過孔とは全く異なる形状の場合もある。外周に突起や腕などの凹凸形状を備えておく場合もある。
<粘着層>
遮光片のうち光学製品の内壁面への取り付け側になる面には、粘着層が設けられる。粘着層は、遮光片に接合された状態で、取り付け面に粘着固定できる機能が必要とされる。また、遮光部材供給シートのシート基材に対して剥離可能であることも必要である。
基本的には、通常の光反射防止用フィルムや遮光フィルムにおける粘着層と同様の材料や構造が採用できる。粘着剤のみからなる層であってもよいし、粘着剤が塗工されたフィルムであってもよい。両面に粘着剤が塗工されたり粘着剤が含浸されたりしている両面粘着フィルムを用いることもできる。
粘着層の厚みは、粘着層の構造や要求性能によっても異なるが、通常、10〜200μmの範囲に設定される。粘着層が薄過ぎると、遮光部材の取付固定が十分に行い難くなり易い。粘着層が厚過ぎると、端面に埃や異物が付着し易くなったり、遮光片が浮き上がった状態で取り付けられたりすることになり易い。
粘着層は、遮光片の全面には設けない。粘着層の内周形状は、通常、遮光片の内周形状すなわち光通過孔の内周縁の形状と相似形に設定されるが、少なくとも光通過孔の内周縁との間に所定の幅の間隔をあけて外側の領域に粘着層が設けられる。この間隔は、通常、0.2mm以上に設定される。好ましくは、0.5〜2.0mmである。粘着層の周方向において、前記間隔は一定であってもよいし、部分的に違っている場合もある。粘着層の周方向に隙間部を設ける場合、隙間部では前記間隔条件は適用されない。
粘着層の外周形状は、通常は、遮光片の外周形状に対して相似形であるか、相似形の一部を変形した形状である。粘着層の外周形状と遮光片の外周縁との間にも、内周側と同様に、所定の幅の間隔をあけておくことが好ましい。この幅は前記した内周縁側と同じ程度の範囲に設定できる。遮光片の外周側については、光反射防止機能を必要としなかったり、外周端面に粘着層が露出していても問題にならなかったりする場合は、外周側には前記間隔を設けなくてもよい。
〔遮光部材供給シート〕
遮光部材を供給するシートである。遮光部材供給シートには、シート状をなす基材と、シート基材の表面に複数個が互いに間隔をあけて配置された前記遮光部材とを有する。
このような遮光部材供給シートを用いることで、保管、輸送、流通販売などの際に、複数の遮光部材をまとめて取り扱うことができる。薄くて小さな遮光部材を紛失したり破損したりすることが防止される。遮光部材の粘着層を露出させずに取り扱える。遮光部材の使用時は、シート基材から遮光部材を取り剥がして、光学製品の取り付け位置に貼り付ける。
遮光部材供給シートは、矩形などの一定寸法のシート状であってもよいし、帯状に長く延びたテープ状であってもよい。テープ状の遮光部材供給シートをロール状に巻回した状態の場合もある。一定寸法のシートが多数連設されている形態もある。
<シート基材>
シート基材は、遮光部材を支持して取り扱える機械的強度や耐久性などを備えていて、粘着層に対して剥離性を有していれば、通常の、粘着製品用のシート基材が使用できる。シート基材の材料は、PET、PP、PEなどの合成樹脂シートあるいは紙、金属箔、これらのシート材料の積層シート、表面に粘着層に対する剥離性を付与するコーティングを行ったものなどが使用できる。遮光部材供給シートの製造工程で、使用される各部材を支持したり、加工性を良好にしたり、走行搬送を可能にしたりできる強度や耐変形性などの物理的特性を有するものが好ましい。
シート基材の厚みは、材料や要求性能によっても異なるが、通常、38〜188μmの範囲に設定される。
<遮光部材の配置>
遮光部材供給シートには、幅方向および長さ方向に任意の数の列で、遮光部材を配置することができる。
遮光部材同士は、一定の間隔をあけて配置される。この間隔は、遮光部材供給シートにおける遮光部材の作製工程が行い易く、使用時に遮光部材が個別に取り外し易い程度に設定できる。通常、遮光部材の隣接間隔を2.0〜5.0mmの範囲に設定できる。
遮光部材供給シートの外形寸法と、遮光部材の外径および隣接間隔が決まれば、1枚あるいは1本の遮光部材供給シートに配置できる遮光部材の数が決まる。
遮光部材供給シートには、遮光部材のほかに、遮光部材の製造に必要な構造や遮光部材供給シートの取り扱いに必要な構造を備えることができる。
具体的には、長尺状あるいは大判状で製造される遮光部材供給シートを、必要に応じて、取り扱いなどに適した大きさに切り離すミシン目や弱め線がある。長尺テープ状の遮光部材供給シートを連続走行させたり巻回したりするのに利用される送り孔や送り溝がある。
<孔塞ぎ片>
遮光部材の遮光片と分離可能に一体形成され光通過孔を埋めてシート基材に固定される。孔塞ぎ片は、遮光部材の使用時には不用であるが、製造工程において、遮光片に付随して残った部材である。また、孔塞ぎ片が存在することで、遮光部材供給シートの取り扱い中などに、遮光部材の光通過孔の内周縁に、埃や異物が付着したり、内周縁が損傷したり変形したりすることを防止するという機能も発揮できる。
孔塞ぎ片が、シート基材に固定されていれば、遮光部材をシート基材から取り外したときには、遮光片と確実に分離されて、シート基材に残しておける。
<隙間部>
遮光片の裏面に、一定の幅あるいは大きさで粘着層が存在しない隙間部を有することができる。この隙間部は、前記した光通過孔の内周縁と粘着層の内周形状との間隔、および、粘着層の外周形状と遮光片の外周形状との間に設定される間隔とは別に設けられ、より大きな領域である。
隙間部では、遮光片の裏側に粘着層が存在しないので、遮光片を表裏両面から挟んで摘み上げたりして取り扱うことができる。遮光部材供給シートから遮光部材を取り剥がす作業、遮光部材を取り付け位置に貼り付ける作業が行い易くなる。
隙間部の大きさは、上記したような遮光部材を取り扱う作業が行い易くなる程度に設定される。但し、隙間部では、遮光部材を取り付け位置に粘着固定することができないので、隙間部が広過ぎると、遮光部材の粘着固定機能が損なわれる。通常、粘着層の周方向において1.0〜2.0mmの幅の隙間部が存在すれば有効である。
隙間部の形状は、遮光部材の取り扱い作業が行い易く、粘着固定機能を損なうことが少ない形状が採用できる。例えば、粘着層を、光通過孔を囲む概略周環状をなす形状にするとともに周方向の一部に粘着層が途切れて存在しない隙間部を設けることができる。
隙間部は、一つの遮光部材の粘着層に1個所だけ設けておいてもよいし、必要に応じて、直径方向の対向個所など複数個所に設けておくこともできる。
<切欠部>
遮光片のうち、周方向において粘着層の隙間部に対応する外周縁に切欠部を有することができる。遮光部材あるいは遮光部材供給シートの表側からは、粘着層の隙間部は見えないが、切欠部は表側から良く見えるので、切欠部の位置から粘着層の隙間部の位置が容易に確認できる。隙間部に取り扱い工具を差し込む作業などの目印となる。
切欠部の形状や配置は、上記した機能を果たすことができれば、特に制限されない。切欠部の形状は、作業者が通常の目視で認識し易い形状が好ましい。遮光部材を自動化機械で取り扱う場合は、機械的あるいは電気的なセンサで検知し易い形状が好ましい。切欠部の存在によって、光反射防止機能が損なわれない程度に小さいほうが好ましい。切欠部の端面は、隙間部における粘着層の端面よりも外側に存在することが望ましい。
<裏打ちフィルム>
遮光部材供給シートの製造過程でシート基材に形成される貫通孔を塞ぎ、孔塞ぎ片を固定しておくために設けておくことができる。シート基材の裏面側から貫通孔を通って、埃などの異物が遮光部材の光通過孔などに付着しないように保護する機能も果たせる。
前記貫通孔は、遮光片の内外周縁形状、特に光通過孔をテーパー面に加工する際に必要とされる。通常は、光通過孔、すわなち、孔塞ぎ片に対応する個所のシート基材に貫通孔が設けられる。孔塞ぎ片の裏側に貫通孔があると、孔塞ぎ片をシート基材に固定し難い。貫通孔に埃が溜まって、孔塞ぎ片と光通過孔の隙間に入り込むことも起こり得る。
そこで、シート基材のうち遮光部材が存在しない側の表面に裏打ちフィルムを貼着しておくことが有効となる。
裏打ちフィルムは、シート基材と同様のシート材料で構成できる。シート基材ほどの機械的強度や耐変形性などは要求されない。裏打ちフィルムは、接着、粘着あるいは熱接着などの手段で、シート基材に貼着することができる。遮光部材供給シート全体の機械的強度はシート基材が負担するので、裏打ちフィルムの厚みは、目的とする機能を果たすことができれば良く、比較的に薄いもので十分である。具体的には、20〜100μmの範囲に設定できる。
裏打ちフィルムを、シート基材の貫通孔に露出する孔塞ぎ片に貼着すれば、孔塞ぎ片は、裏打ちフィルムを介してシート基材に固定されることになる。
<粘着固定部>
シート基材の厚み分だけ、孔塞ぎ片と裏打ちフィルムとの間には間隔があいている。そのため、孔塞ぎ片を直接に裏打ちフィルムに貼着することは難しい場合がある。このとき、記裏打ちフィルムのうち遮光部材の孔塞ぎ片に対応する位置に、孔塞ぎ片を固定する粘着固定部を備えていれば、粘着固定部を介して、孔塞ぎ片を裏打ちフィルムに固定し易くなる。
粘着固定部は、裏打ちフィルムの表面にシート基材の厚みに相当する高さに盛り上がっていて上端が粘着性を有する構造を設けることができる。具体的には、粘着剤を厚目に塗工しておくことで形成できる。裏打ちフィルムに比較的に多めの粘着剤を滴下して盛り上がった形状で半固化させたものでもよい。粘着固定部は、孔塞ぎ片の外形およびシート基材の貫通孔よりも内側の領域に設けておく。粘着固定部が、孔塞ぎ片の外側の遮光片に接触しないようにしておく。
〔遮光部材供給シートの製造〕
基本的には、通常の遮光用フィルムや遮光部材供給シートの製造技術、シート材料の積層技術、打ち抜き加工技術、パンチング加工技術、プレス加工技術などを適宜に利用すればよい。
以下に説明する各工程を組み合わせる方法が有効である。
<工程(a)>
シート基材の表面に粘着層材を配置する。
通常、シート基材として、長尺帯状のシート基材を用い、シート基材を連続的に走行させながら、各工程の作業を順次加えておくのが、生産性がよく、工業的製造に適した方法である。シート基材の走行を行い易くするために、シート基材の両側辺または片側辺に沿って一定間隔で送り孔を設けておくことが望ましい。送り孔は、各工程作業における位置決めの基準としても利用できる。
粘着層材は、広い範囲に一様に粘着層が形成された材料である。通常の粘着シートや粘着フィルムが使用できる。このような粘着シートをシート基材に貼り合わせればよい。粘着シートのシート基材への貼り合わせには、接着剤や粘着剤を塗工して貼り合わせたり、熱接着で貼り合わせたりすることができる。粘着層材として、両面粘着フィルムを使用することができる。両面粘着フィルムの片面をシート基材に貼り合わせるだけで、反対面は粘着性を有する面になる。両面粘着フィルムは、片面に剥離フィルムが存在する状態でシート基材に貼り合わしたあと、剥離フィルムを剥がせば、貼り合わせ作業が容易である。
シート基材に送り孔が存在する場合、送り孔の存在位置よりも内側に粘着層材を配置することが望ましい。
第1の剥離シートに支持された粘着層材を、シート基材の表面に配置することができる。第1剥離シートは、粘着層材の表面を覆って、後続の加工工程において、粘着層材が打ち抜き加工などの加工刃その他の加工工具や押さえ具、ガイド部材などに固着しないように保護する。打ち抜き加工などの加工精度を高める機能もある。
第1剥離シートの材料は、シート基材と同様の合成樹脂シートなどが使用される。粘着層材に対して覆っておくだけで、剥がしたりずらせたりする外力はそれほど加わらないので、弱い力で粘着層材と粘着する材料でよい。最終的には粘着層材から剥がされるので、粘着層材に対して剥離性の良い材料が好ましい。粘着層材は、第1剥離シートよりもシート基材に強力に接合される必要がある。
<工程(b)>
粘着層材に遮光部材の粘着層の形状に対応する切り込み線を加工する。
基本的には、シート材料に線状の切り込みが加工できる加工技術であれば適用でき、通常のパンチ加工技術あるいは切り込み加工技術が採用される。
粘着層材が第1剥離シートに支持されている場合は、第1剥離シートの側から粘着層材を貫通させて切り込み線を加工する。
粘着層の形状によって、加工刃の形状を変える。複数の加工刃を組み合わせて、粘着層の全体形状に切り込み線を入れることもできる。2段階以上の複数工程を組み合わせることもできる。
切り込み線の形状が、1本の閉曲線で囲まれた領域になっていれば、粘着層材は、切り込み線で囲まれた粘着層の領域とその外側の領域とに分割される。
切り込み線は、第1剥離シートと粘着層材は貫通させるが、シート基材には切り込む必要はない。
<工程(c)>
粘着層材のうち切り込み線よりも外側部分をシート基材から取り除き、シート基材の表面に粘着層を残す。
前記したように、粘着層になる内側の領域とその外側の領域とが切り込み線で分離されていれば、粘着層の外側部分の粘着層材だけを剥がし取ることができる。
粘着層材が第1剥離シートに支持されていれば、第1剥離シートの外側部分に力を加えてシート基材から剥がすと、第1剥離シートと粘着層の外側部分の粘着層材が剥がれる。第1剥離シートのうち、粘着層の表面を覆っている部分も剥がす。
その結果、シート基材の表面に、所定の外形状に切り取られた粘着層が貼り付いた状態で残る。
<工程(d)>
粘着層の表面に遮光層材を貼着する。後述するように、粘着層が第2剥離シートで覆われている場合は、第2剥離シートを取り除いたあとで遮光層材を貼着する。
遮光層材だけを貼着することもできるが、通常は、第3の剥離シートに支持された遮光層材を貼着することで、作業が容易になり、遮光層材を保護でき、その後の加工も行い易くなる。
<工程(e)>
遮光層材に、遮光部材の遮光片の形状に対応する切り込み線を加工する。
前記した粘着層の形成加工と同様のパンチ加工や切り込み加工技術が適用できる。
遮光層材が第3剥離シートに支持されている場合、第3剥離シートとともに遮光層材に切り込み線を加工することができる。第3剥離シートとは反対側から遮光層材に切り込み線を加工すると、第3剥離シートには切り込み線が形成されない場合もある。第3剥離シートを剥がしたあとで、遮光層材に切り込み線を加工することもできる。
この工程の結果、遮光片が外側の遮光層材と分離され、遮光片の中央に光通過孔と光通過孔を塞ぐ孔塞ぎ片とが形成される。
<工程(f)>
遮光層材のうち遮光片よりも外側部分を取り除く。シート基材の表面には個別に分離された遮光部材が断続的に配置された状態になる。
第3剥離シートが存在している場合は、第3剥離シートを取り除く。
以上の工程を経て、遮光部材供給シートが製造できる。
上記製造方法を基本にして、以下に説明する製造方法も採用できる。
〔シート基材に貫通孔を設ける製造方法〕
シート基材に貫通孔を設け、さらに裏打ちフィルムおよび粘着固定部を設ける。
前記した基本の製造方法における各工程(a)〜(f)の変更部分と、新たに加える工程(m)〜(o)について順次説明する。
<工程(a)〜(c)>
前記製造方法において、第1剥離シートを用いる方法を採用する。
<工程(m)、工程(n)>
工程(c)と工程(d)の間に、新たな工程(m)(n)を行う。
工程(m)では、シート基材に、粘着層を覆って第2の剥離シートを配置する。
工程(n)では、第2剥離シートの側から粘着層の中央空間を経てシート基材までに貫通孔を打ち抜き加工する。
<工程(d)>
粘着層の表面から第2剥離シートを取り除いたあと、第3の剥離シートに支持された遮光層材を貼着する。
<工程(e)>
シート基材の側から前記遮光層材までに、前記遮光部材の前記遮光片の外周形状および内周形状に対応する切り込み線を加工する。遮光片の中央に前記光通過孔と光通過孔を塞ぐ孔塞ぎ片とが形成される。
<工程(o)>
工程(e)と工程(f)との間に、新たな工程(o)を行う。
シート基材のうち遮光部材が存在しない側の表面に、遮光部材の孔塞ぎ片に対応する個所に粘着固定部を有する裏打ちフィルムを貼着する。
<工程(f)>
遮光層材のうち遮光部材よりも外側部分を第3剥離シートとともに取り除く。
<テーパー面加工>
工程(e)において、遮光層材に対する光通過孔に対応する切り込み線を、斜め方向に切り込むことで光通過孔の内周縁をテーパー面に加工することができる。
切り込み線をテーパー加工するには、通常のテーパー加工用の切り込み装置や加工刃を使用することができる。
一般的な切り込み線の加工では、シート材料に対して垂直方向に加工刃を切り込んでいく。切り込み線の両側端面は垂直面になる。これに対し、斜め切り込み用の加工刃あるいは加工装置を使用することで、傾斜面状の切り込み線が形成できる。この場合、切り込み線の両側端面はテーパー面になる。テーパー面のテーパー角度は、加工刃の角度によって決まり、通常、15〜30度の範囲に設定できる。但し、加工刃の設定角度と、実際に加工されるテーパー面の角度とは少しずれる可能性がある。このような斜め切り込み用の加工刃として、彫刻型からなるものが有効に使用できる。
光通過孔の内周縁がテーパー面であれば、光通過孔の端面厚みが実質的に無くなるか薄くなり、光の通過性を良好にできる。有害な反射が起こる可能性を少なくできる。光通過孔の端面に埃などが付着する可能性が少なくなる。テーパー面に埃などが付着しても、テーパー面の先端の内周縁からはみ出さなければ、光の通過を阻害することは少なくなる。
本発明で得られる遮光部材供給シートは、シート基材に粘着層で貼り付けられた遮光部材を、シート基材から取り剥がして、所望の取付個所に粘着層で貼り付け固定するだけで、取付個所に高性能な光反射防止機能を与えることができる。遮光片に有する光通過孔を、取付個所の光が通過するところに配置すれば、光通過孔の外側における光の漏れや反射を確実に阻止することができる。
特に、粘着層が、光通過孔の内周縁との間に間隔をあけて外側に配置されているので、光通過孔の端面に粘着層が露出しない。粘着層の端面に埃や異物が付着し難い。粘着層の端面に埃や異物が付着しても、光通過孔よりも外側の領域なので、光の通過に大きな支障を及ぼすことが少ない。
その結果、遮光部材の供給および取り付けが容易であると同時に、光反射防止の機能についても格段に優れたものとなる。
以下に示す実施形態の遮光部材供給シートは、図1〜3に示す遮光部材を供給するものである。
〔遮光部材〕
図1〜3に示すように、遮光部材10は、全体が概略円環シート状をなしており、遮光片12と光通過孔14と粘着層20と隙間部22と切欠部16とを備えている。なお、図2では、各部材の構造を判り易くするために、実際よりも厚みを大幅に拡大して、模式的に示している。
遮光片12は、市販の光反射防止用フィルムや遮光フィルムなどからなり、遮光部材10の外形を構成し、概略円環状をなしている。全体が黒色で、表面における光の反射が極めて少なくなっている。遮光片12の円周状をなす外周形状は、一部に概略三角形状に切り欠かれた切欠部16を有している。遮光片12の内周形状において、中央にあいた円形空間が光通過孔14である。光通過孔14の内周端面は、表側から裏側へと傾斜して拡がるテーパー面になっている。
粘着層20は、通常の両面粘着テープからなり、片面が遮光片12に接合されている。粘着層20の形状は、全体が円環状をなすとともに、円環の一部が切り落とされた概略C字の輪郭形状をなしている。周方向で粘着層20の存在しない個所が、隙間部22である。隙間部22の外側になる位置に、遮光片12の切欠部16が配置されている。図1に示す平面形状では、遮光片12の裏側にある隙間部22の位置は見えないが、切欠部16の位置を見れば、その内側に隙間部22が存在することが判る。
粘着層20の内周径は、光通過孔14の内径よりも少し大きく設定されている。粘着層20の外周径は、遮光片12の外径よりも少し小さく設定されている。したがって、図2に示す断面形状では、遮光部材10の内周および外周何れについても、粘着層20の端面が遮光片12の端面よりも内側に凹んだ位置に配置されている。
〔遮光部材の使用形態〕
図13に示す使用形態で、遮光部材10を使用することができる。
図13は、デジタルカメラにおける光学系の一部を示す。合成樹脂や金属からなる筐体構造60に設けられた筒状の空間62に、CCD撮像素子72やレンズ70が取り付けられている。白矢印で示すように、レンズ70側からCCD撮像素子72へと光が通過する。レンズ70とCCD撮像素子72の間に、筐体構造60から筒状空間62に張り出した周枠64が存在する。このような周枠64は、部品の取付や位置決め、構造補強などの目的で設けられる。
筒状空間62に張り出す周枠64は、光の通過経路と直交している。光の一部が、周枠64の側面で反射し、レンズ70側に戻ったりすると、撮影された光に干渉したり雑音として悪影響を及ぼしたりする問題が起こる。周枠64の内周端面でも、光の反射による問題が生じることがある。
周枠64の側面に、遮光部材10a、10bが取り付けられる。粘着層20を周枠64の側面に押し当てることで固定される。遮光部材10a、10bの内外周の形状は、周枠64の側面形状にほぼ対応している。これによって、周枠64の側面における有害な光の反射が防止できる。遮光片12の光通過孔14よりも外側を通過しようとする光は全て遮られる。遮光片12すなわち光通過孔14の内周縁は、周枠64の内周端面よりも少し中心側に配置されているので、周枠64の内周端面で光が反射することも少なくなる。
粘着層20の内外周の端面が、遮光片12の内外周の端面よりも内側にあるので、粘着層20の端面に埃などの異物が付着し難い。異物が付着しても、遮光片12よりも内側に存在していれば、光の通過を邪魔することは少ない。
さらに、光通過孔14の内周端面がテーパー面であり、実質的にテーパー面の内周縁が尖った実質的に幅のない線状になっているので、光通過孔14の内周端面で光が反射して有害な影響を与えることも防止できる。光通過孔14のテーパー面は、光の通過方向に対して狭まるように設定されている。遮光片12は、表面だけでなく端面についても光反射防止機能を有するので、光通過孔14のテーパー面でも光の反射は防止される。
周枠64の両側面のうち、光の通過方向(白矢印)に対して表側になる側面と裏側になる側面とで、取り付けられた遮光部材10a、10bの形状が少し異なる。具体的には、遮光部材10bは前記図1〜3に図示された遮光部材10であり、遮光部材10aは、光通過孔14のテーパー面の向きが遮光部材10とは逆に加工されている。
〔遮光部材供給シート〕
図4〜5は、遮光部材10を供給するための遮光部材供給シートTを示している。図5では、各部材の厚みを実際よりも拡大して模式的に示している。
供給シートTは、全体が一定の幅を有するテープ状をなす。長さ方向にも一定の長さで切断されている場合と、長さ方向に連続して続く長尺帯状の場合がある。
供給シートTには、PET樹脂などの合成樹脂シートからなるシート基材30と、シート基材30の表面に配置された遮光部材10とを備える。
シート基材30には、両側辺に沿って一定間隔で配置された送り孔32を有する。
遮光部材10は、シート基材30の表面に、互いの間に間隔をあけて横3列で並んでいる。
遮光部材10は、前記した遮光片12、光通過孔14、粘着層20、隙間部22、切欠部16の各構造を備えているとともに、光通過孔14の中央空間が孔塞ぎ片13で埋められている。孔塞ぎ片13は、遮光片12と同じ材料からなるが、遮光片12とは分離可能である。
図5(a)に示すように、遮光部材10は、粘着層20によってシート基材30に粘着固定されている。シート基材30のうち、光通過孔14および孔塞ぎ片13に対応する個所に貫通孔33があいている。シート基材30の裏面で送り孔32よりも内側の領域には、シート基材30と同様の合成樹脂材料からなる裏打ちフィルム34が貼着されている。裏打ちフィルム34の表面でシート基材30の貫通孔33の中央になる位置に、粘着固定部35が配置されている。粘着固定部35は、粘着剤を少し厚目に塗工することで形成されている。粘着固定部35によって、孔塞ぎ片13が裏打ちフィルム34に固定されている。
図5(b)に示すように、遮光部材10をシート基材30から取り外して、所望の取付場所に持ち運ぶ。このとき、図4に示す上面から見た状態で、切欠部16によって指示されている粘着層20の隙間部22に、取り扱い工具の先端や作業者の指を差し込むようにすれば、遮光部材10を傷付けたり変形させたりすることなく、スムーズかつ確実に取り外すことができる。
遮光部材10の粘着層20は、シート基材30に対する粘着力よりも遮光片12との接合力のほうが大きいので、遮光片12とともに粘着層20がシート基材30から離れる。また、孔塞ぎ片13は、粘着固定部35および裏打ちフィルム34を介してシート基材30に固定されているので、光通過孔14から抜け出してシート基材30側に残る。光通過孔14と孔塞ぎ片13との境界面が、シート基材30側に拡がるテーパー面になっていることも、孔塞ぎ片13と遮光片12との分離を容易にする。
上記実施形態の遮光部材供給シートTでは、遮光部材10の光透過孔14が孔塞ぎ片13で塞がれていることで、光透過孔14の端面が保護される。前記した使用形態において、光の通過経路に面する光透過孔14の端面は、少しでも損傷したり変形したり埃などの異物が付いたりすると、目的の性能が損なわれる心配がある。しかし、孔塞ぎ片13が存在していれば、上記のような問題が起こり難くなる。
〔遮光部材供給シートの製造〕
図6〜図12は、遮光部材供給シートTの製造工程を段階的に示している。
これらの工程は、長尺帯状をなすシート基材30を連続的に走行させながら、各段階における加工装置に順次供給することによって、連続的に製造することができる。
<粘着層材の貼り合わせ>
図6に示すように、シート基材30の表面で、送り孔32よりも内側の一定幅の全体に、粘着層20の素材であるシート状の粘着層材23と、粘着層材23の表面を覆う剥離シート24とを貼り付ける。
粘着層材23は、両面粘着シートを用いる。剥離シート24は、シート基材30と同様に合成樹脂材料からなり、粘着層材23に対して比較的に弱い力で付着しており、容易に剥離することができる。予め、剥離シート24と粘着層材23が積層された積層シートをシート基材30に貼り付けることができる。また、シート基材30の表面に、粘着層材23および剥離シート24を順番に貼り付けることもできる。例えば、粘着層材23となる両面粘着シートの場合、製造時に片面あるいは両面に貼着されている元の剥離シートを剥がしてからシート基材30に貼り付けることができる。粘着層材23を元の剥離シートが付いたままでシート基材30に貼り付け、元の剥離シートを剥がしてから、前記剥離シート24を貼り付けることもできる。
<粘着層の加工>
図7(a)に示すように、剥離シート24の上から切り込み加工を行う。
矢印で示す位置に切り込み用の加工刃で切り込み、剥離シート24と粘着層材23に切り込み線を入れる。シート基材20には切り込まない。シート基材30の一部まで切り込まれても構わない。剥離シート24が存在することで、切り抜き加工刃やシート押さえ冶具などが、粘着層20に粘着して加工に支障が出ることが防げる。シート基材30の送り孔32を加工位置の位置決め基準として利用することができる。以後の加工工程でも、送り孔32を基準にすることで、精度の高い加工が行える。
図7(b)に示すように、剥離シート24および粘着層材23に、概略C字の輪郭形状に切り込み線が入り、切り込み線の内側領域に粘着層20が形成される。残った粘着層20は、シート基材30の表面に一定間隔ごとに分離された状態である。
このような概略C字の輪郭形状をなす連続した1本の閉曲線に切り込みを加工するには、一つの加工刃で全ての切り込み線を加工するよりも、前記閉曲線を分割した複数の加工刃を順次切り込んで加工するほうが、容易かつ正確に加工することができる。例えば、粘着層20の内周形状と外周形状とを別の加工刃で切り込んで加工することができる。
その後、図8に示すように、粘着層20だけを残して、そのほかの粘着層材23および剥離シート24は取り除く。具体的には、図7の状態から、剥離シート24および粘着層材23を端部から引き剥がせば、切り込み線の外側部分は一体となって引き剥がされる。粘着層20の上に残った剥離シート24の一部も取り除く。剥離シート24は、粘着層20に対して弱く付着しているだけなので、容易に取り除くことができる。
図8に示すように、粘着層20の表面に剥離シート25を貼り付ける。この剥離シート25も前記剥離シート24と同様の材料からなり、粘着層20に対して弱く付着する。
<貫通孔の形成>
図9に示すように、シート基材20に貫通孔32を打ち抜き加工する。
図9(a)に示すように、剥離シート25の上側から打ち抜き加工用の加工刃を打ち付ける。加工刃で打ち抜かれた残骸25a、30aは廃棄される。図9(b)に示すように、貫通孔32の内径は、粘着層20の内径よりも少し小さく設定されている。
剥離シート25が存在することで、打ち抜き加工刃やシート押さえ冶具などが、粘着層20に粘着して加工に支障が出ることが防げる。
<遮光層材の貼り合わせ>
図10に示すように、粘着層20の上に、剥離シート17で支持された遮光層材18を配置する。
遮光層材18は、一般的な光反射防止用フィルムや遮光フィルムが使用できる。例えば、ソマブラック(ソマール社製)、カーボンフェーザー(きもと社製)、ルミマット(東レ社製)などが使用できる。剥離シート17は、前記剥離シート24、25と同様の材料からなり、遮光層材18に弱く付着しており、容易に剥がすことができる。帯状をなす剥離シート17と遮光層材18との積層シートは、シート基材30の送り孔32よりも内側領域に配置される。
<遮光片の加工>
図11に示すようにして、遮光片32の形状を加工する。
図11(a)に示すように、図10まででは下側に存在していたシート基材30が上側に配置されるようにする。シート基材30の下面側に粘着層20、遮光層材18および剥離シート17が存在することになる。長尺帯状のシート基材30を連続走行させながら、左右に捻るように案内して姿勢を変えさせれば、前記した裏返し状態が得られる。
シート基材30の上側から、遮光片32の内外周の形状に沿って切り込み線を入れる加工を行う。この加工を行うには、前記した裏返し状態にしておくことが好ましい。
遮光片32の内周形状については、下方の先端側に向かって内側に傾斜したテーパー状の加工刃を用いて、上側から下側にいくにつれて内側に傾斜して狭くなるテーパー状をなす斜めの切り込み線を加工する。例えば、加工刃の刃角度を30°に設定する。加工刃は、シート基材30の貫通孔32を通過して、遮光層材18に切り込む。剥離シート17が遮光層材18を支持しているので、切り込み加工が良好に行え、遮光層材18が変形したり損傷したりすることが防止できる。加工刃は、剥離シート17までは切り込まないでよい。
遮光片32の外周形状については、通常の垂直方向の切り込み線を加工する。シート基材30から遮光層材18までに切り込み線が加工される。
<裏打ちフィルムの貼り付け>
図12(a)に示すように、再びシート基材30が下側になるように姿勢を変える。前工程とは逆の方向にシート基材30を捻るようにすればよい。
シート基材30の上から、遮光層材18および剥離シート17を除去する。遮光片12は、シート基材30側に残る。光通過孔14の内側の孔塞ぎ片13は遮光片12とともに残る。
また、シート基材30の裏面側に、裏打ちフィルム34を貼り付ける。帯状をなす裏打ちフィルム34が、送り孔32よりも内側の領域全体に貼り付けられる。
裏打ちフィルム34の上面で、シート基材30の貫通孔33の中心になる位置には粘着固定部35が設けられている。粘着固定部35の上端は、孔塞ぎ片13に当接して粘着固定される。
なお、裏打ちフィルム34の貼り付けは、遮光層材18および剥離シート17を除去する前に行うことができる。
このような工程を経て、前記した図4、5に示す遮光部材供給シートTが製造できる。
製造された遮光部材供給シートTは、ロール状に巻き取っておくことができる。また、長さ方向で一定の距離毎に切断して、短冊状の遮光部材供給シートTを得ることもできる。必要に応じて切り離せるミシン目や弱め線を加工しておくこともできる。遮光部材供給シートTの表面に、遮光部材10の上を、剥離容易なカバーフィルムで覆っておくこともできる。
〔遮光部材供給シートの具体的仕様〕
<材 料>
遮光層材18:ソマブラック(ソマール社製、厚み約50μm)。
粘着層材20:両面粘着テープ(一般市販品、厚み約30μm)。
シート基材10:PETセパレーター(一般市販品、厚み約75μm、幅60mm)。
裏打ちフィルム34:PET片面粘着テープ(一般市販品、厚み約40μm)。
剥離シート24、25、17:PETセパレーター(一般市販品、厚み約75μm)。
<遮光部材の諸元>
遮光片12:内径4.7mm、外径9.8mm。
切欠部16:開き角度90°の概略三角形、遮光片12の外周円からの凹み約0.5mm)。
光通過孔14:内径4.7mm。
粘着層20:外径9.2mm、遮光片12の外周との間隔0.3mm、内径6.4mm、遮光片12の内周との間隔8.5mm。
隙間部22:幅2.2mm。
本発明にかかる光学製品用遮光部材の製造方法および遮光部材供給シートは、例えば、デジタルカメラあるいはカメラ付携帯電話の内部構造で光が通過する経路において、通過経路の内壁面およびレンズに配置される遮光部材の製造および供給に利用したときに、目的とする光反射防止機能が高く、しかも、取り付けなどの取り扱いが行い易い遮光部材を、生産性良く経済的に製造し供給することが可能になる。
本発明の遮光部材供給シートから得られる遮光部材の平面図 前図の遮光部材の半断面側面図 前図の遮光部材の裏面図 遮光部材供給シートの平面図 遮光部材供給シートの断面図(a)および使用状態の断面図(b) 遮光部材供給シートの製造方法を示す最初の工程の断面図 次の工程の断面図(a)および要部切欠平面図(b) 次の工程の断面図(a)および要部平面図(b) 次の工程の断面図(a)および要部平面図(b) 次の工程の断面図(a)および要部平面図(b) 次の工程の断面図(a)および要部平面図(b) 次の工程の断面図(a)および要部平面図(b) 遮光部材の使用形態を示す断面図
符号の説明
10 遮光部材
12 遮光片
13 孔塞ぎ片
14 光通過孔
16 切欠部
20 粘着層
22 隙間部
30 シート基材
32 送り孔
T 遮光部材供給シート

Claims (5)

  1. 光学製品の内壁面に貼着される遮光部材を供給するシートであって、
    シート状をなす基材と、
    前記シート基材の表面に複数個が互いに間隔をあけて配置された遮光部材と、
    前記遮光部材に配置され、表面が遮光性を有する遮光片と、
    前記遮光部材に配置され、前記遮光片の中央を貫通する光通過孔と、
    前記遮光部材における遮光片と前記シート基材との間に配置され、前記シート基材に対して剥離可能な粘着層とを備え
    前記粘着層は、その内周縁と前記遮光片の光通過孔の内周縁との間、および、その外周縁と遮光片の外周縁との間にそれぞれ間隔をあけて配置されている、
    ことを特徴とする、遮光部材供給シート。
  2. 前記粘着層が、前記光通過孔を囲む概略周環状をなすとともに周方向の一部に粘着層が存在しない隙間部を有し、
    前記遮光片が、周方向において前記粘着層の隙間部に対応する外周縁に切欠部を有し、該切欠部には粘着層が設けられていない、
    請求項1に記載の遮光部材供給シート。
  3. 前記遮光片の前記光通過孔を埋めて前記遮光片と分離可能に一体形成された孔塞ぎ片と、
    前記シート基材のうち前記遮光部材の前記孔塞ぎ片に対応する個所に貫通する貫通孔と、
    前記シート基材のうち前記遮光部材が存在しない側の表面に貼着される裏打ちフィルムと、
    前記裏打ちフィルムのうち前記遮光部材の前記孔塞ぎ片に対応する位置に配置され、前記シート基材の前記貫通孔を通して孔塞ぎ片を固定する粘着固定部と
    をさらに備える
    請求項1または2に記載の遮光部材供給シート。
  4. 請求項1からまでいずれかに記載の遮光部材供給シートを製造する方法であって、
    前記シート基材の表面に粘着層材を配置する工程(a)と、
    前記粘着層材に前記遮光部材の前記粘着層の形状に対応する切り込み線を加工する工程(b)と、
    前記粘着層材のうち前記切り込み線よりも外側部分を前記シート基材から取り除き、シート基材の表面に前記粘着層を残す工程(c)と、
    前記粘着層の表面に遮光層材を貼着する工程(d)と、
    前記遮光層材に、前記遮光部材の前記遮光片の形状に対応する切り込み線を加工する工程(e)と、
    前記遮光層材のうち前記遮光片よりも外側部分を取り除く工程(f)と
    を含む遮光部材供給シートの製造方法。
  5. 請求項4に記載の製造方法で請求項3に記載の遮光部材供給シートを製造する方法であって、
    前記工程(a)が、前記シート基材の表面に、第1の剥離シートに支持された粘着層材を配置し、
    前記工程(b)が、前記第1剥離シートの側から第1剥離シートおよび前記粘着層材に前記切り込み線を加工し、
    前記工程(c)が、前記第1剥離シートとともに前記粘着層材のうち前記切り込み線よりも外側部分を前記シート基材から取り除くとともに、残った粘着層を覆う第1剥離シートを取り除き、
    前記工程(c)と前記工程(d)の間に、前記シート基材に前記粘着層を覆って第2の剥離シートを配置する工程(m)、および、前記第2剥離シートの側から前記粘着層の中央空間を経て前記シート基材までに貫通孔を打ち抜き加工する工程(n)を含み、
    前記工程(d)が、前記粘着層の表面から前記第2剥離シートを取り除いたあと、第3の剥離シートに支持された遮光層材を貼着し、
    前記工程(e)が、前記シート基材の側から前記遮光層材までに、前記遮光部材の前記遮光片の外周形状および内周形状に対応する切り込み線を加工し、遮光片の中央に前記光通過孔と光通過孔を塞ぐ孔塞ぎ片とが形成され、
    前記工程(e)と前記工程(f)との間に、前記シート基材のうち前記遮光部材が存在しない側の表面に、前記遮光部材の前記孔塞ぎ片に対応する個所に前記粘着固定部を有する裏打ちフィルムを貼着する工程(o)を含み、
    前記工程(f)が、前記遮光層材のうち前記遮光片よりも外側部分を前記第3剥離シートとともに取り除く
    遮光部材供給シートの製造方法。
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