(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルムの打抜き加工時に形成される打抜き屑を打抜き刃から適正に除去することが可能なフィルムの加工方法およびフィルムの加工装置を提供する。【解決手段】打抜き加工時に形成される打抜き屑１０５に接着部１０２を接着させ、該接着部と打抜き刃７とを相対移動させることにより、打抜き屑を除去する。接着工程は、前記打抜き屑と対応する位置において前記接着部に接着性を発現させて前記打抜き屑を前記接着部に接着させる。接着部は熱可塑性樹脂であり、前記接着部の中の前記打抜き屑と対応する領域に加熱手段５によって熱を付与して前記領域に接着性を発現させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工フィルムに対し打抜き刃を押し付けて前記被加工フィルムを打ち抜く打抜き工程と、
前記打抜き工程によって形成された打抜き屑に接着部を接着させる接着工程と、
前記接着部と前記打抜き刃との相対移動により前記打抜き屑を除去する除去工程と、を備えることを特徴とするフィルム加工方法。
【請求項２】
前記接着部は、前記被加工フィルムの一面に接触させる第１の接着層であり、
前記接着工程は、前記打抜き屑と対応する位置において前記第１の接着層に接着性を発現させて前記打抜き屑を前記第１の接着層に接着させる請求項１に記載のフィルム加工方法。
【請求項３】
前記第１の接着層は、熱可塑性樹脂であり、
前記接着工程は、前記第１の接着層の中の前記打抜き屑と対応する領域に加熱手段によって熱を付与して前記領域に接着性を発現させる請求項２に記載のフィルム加工方法。
【請求項４】
前記第１の接着層を加熱した後に、前記第１の接着層を冷却する請求項３に記載のフィルムの加工方法。
【請求項５】
前記第１の接着層の融点より、前記第２の接着層の融点の方が高い請求項１ないし４のいずれか一項に記載のフィルム加工方法。
【請求項６】
前記第１の接着層は、紫外線硬化型の粘着性樹脂であり、
前記接着工程は、前記第１の接着層の中の前記打抜き屑と対応する領域以外の領域に紫外線を照射し、前記打抜き屑と対応する領域には紫外線を照射する請求項１に記載のフィルム加工方法。
【請求項７】
前記接着工程は、前記第１の接着層の中の少なくとも前記打抜き屑と対応する領域を前記打抜き屑に圧接させるように押圧する工程を含む請求項１ないし６のいずれか一項に記載のフィルム加工方法。
【請求項８】
前記被加工フィルムは、第２の支持体と、該第２の支持体の一面に設けられた第２の接着層とからなる請求項１ないし６のいずれか一項に記載のフィルム加工方法。
【請求項９】
前記接着工程は、前記打抜き工程によって前記打抜き刃の内側に残存する打抜き屑に前記接着部を接着させる請求項１ないし８のいずれか一項に記載のフィルムの加工方法。
【請求項１０】
被加工フィルムに対し打抜き刃を押し付けて前記被加工フィルムを打ち抜く打抜き手段と、
前記打抜き手段によって形成された打抜き屑に接着部を接着させる接着手段と、
前記接着部と前記打抜き刃との相対移動により前記打抜き屑を除去する除去手段と、を備えることを特徴とするフィルム加工装置。
【請求項１１】
前記接着手段は、帯状をなす第１の支持体と、該支持体の一面に形成された接着層と、を備える第１のフィルムを有し、
前記被加工フィルムは、前記第２の支持体と、該第２の支持体の一面に設けられた接着層と、を備える第２のフィルムとを有し、
前記第１のフィルムの第１の接着層と第２のフィルムの第２の支持体を、互いに接触させながら移動させる移動手段を備える請求項１０に記載のフィルム加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打抜き刃を用いてフィルムに打抜き加工を施すフィルム加工方法およびフィルム加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂からなるフィルムに孔を形成する方法として、加熱された孔成形ピンによりフィルムを打抜き、孔を形成した際に打抜き刃の内側に発生した打抜き屑を、真空吸引手段で除去する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０３９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した打抜き屑の除去方法においては、フィルムを支持する基台に打抜き屑を吸引排出するための排出孔（細孔）を設ける必要があり、排出効率をあげるためには、排出孔を打抜き形状より大きく設計しなければならない。この排出孔の設計寸法の増大は、微細形状の打抜き孔を狭ピッチで多数レイアウトしようとする際の弊害となっている。
【０００５】
本発明は、打抜き屑の除去性能に優れ、狭ピッチでレイアウトされた微細形状の孔の打抜き加工を施した場合にも、打抜き屑を適正に除去することが可能なフィルムの加工方法およびフィルムの加工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。  
すなわち、本発明の第１の形態は、被加工フィルムに対し打抜き刃を押し付けて前記被加工フィルムを打ち抜く打抜き工程と、前記打抜き工程によって形成された打抜き屑に接着部を接着させる接着工程と、前記接着部と前記打抜き刃との相対移動により前記打抜き屑を除去する除去工程と、を備えることを特徴とする打抜き加工方法である。
【０００７】
また、本発明の第２の形態は、被加工フィルムに対し打抜き刃を押し付けて前記被加工フィルムを打ち抜く打抜き手段と、前記打抜き手段によって形成された打抜き屑に接着部を接着させる接着手段と、前記接着部と前記打抜き刃との相対移動により前記打抜き屑を除去する除去手段と、を備えることを特徴とするフィルム加工装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、打抜き加工で発生した打抜き屑に対して高い除去性能を得ることができ、狭ピッチで多数レイアウトされた微細形状の孔の打抜き加工を施した場合にも打抜き屑を適正に除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のフィルムの打抜き加工装置を示す断面摸式図である。
【図２】第１の実施形態によるフィルムの打抜き加工工程を示す断面摸式図である。
【図３】第２の実施形態によるフィルムの打抜き加工工程を示す断面摸式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるフィルム加工装置１を示す断面摸式図である。ここに示すフィルム加工装置１は、フィルムに打抜き加工を施す打抜き加工装置であって、上部フィルム１１０を送るための上部フィルム送り機構１０と、下部フィルム１２０を送るための下部フィルム送り機構２０と、を備える。上部フィルム１１０は、第１の支持体１０１と、この第１の支持体１０１の一面（下面）に接合された第１の接着層（接着部）１０２と、を有する。また、下部フィルム１２０は、第２の支持体１０３と、この第２の支持体１０３の一面（下面）に接合された第２の接着層１０４と、を有する。この下部フィルム１２０は後述の打抜き加工が施される被加工フィルムである。
【００１２】
下部フィルム送り機構（以下、下送り機構という）２０は、被加工フィルムとしての下部フィルム１２０を下部送り経路１９に沿って送るための機構である。この下送り機構２０は、帯状の下部フィルム１２０を捲装したロール形態の下部フィルム送り部１７（以下、下送り部という）と、下部フィルム１２０を巻き取る下部フィルム巻取部１８（以下、下巻取部という）とを備える。下送り部１７および下巻取部１８は、図外のモータの駆動力によって回転する。下送り部１７は下部フィルム１２０を平坦な下送り経路１９に沿ってＹ２方向（送り方向）へと送り出し、下巻取部１８は下送り部１７から送り出された下部フィルム１２０の巻き取りを行う。
【００１３】
一方、上送り機構１０は、帯状の上部フィルム１１０を捲装したロール形態の上部フィルム送り部（以下、上送り部という）１４と、上部フィルム１１０を巻き取る上部フィルム巻取部（以下、上巻取部という）１５と、を備える。上送り部１４および上巻取部１５は、図外のモータによって回転する。上送り部１４は、上部フィルム１１０を上送り経路１６に沿って上部フィルム送り方向（上送り方向）Ｙ１へと送り出し、上巻取部１５は上送り部１４から送り出された上部フィルム１１０の巻き取りを行う。
【００１４】
上送り経路１６は、上部フィルム１１０の上面に接触するピンチローラ２１，２２によって２箇所で屈曲した経路となっている。ピンチローラ２１によって上部フィルム１１０が屈曲する位置は、上部フィルム１１０の第１の接着層１０２が下部フィルム１２０の第２の支持体１０３の上面と接触し始める位置（接触開始位置）となっている。また、ピンチローラ２２によって上部フィルム１１０が屈曲する位置は、第１の接着層１０２が第２の支持面から剥離し始める位置（剥離開始位置）となっている。なお、剥離開始位置には、第１の接着層１０２が第２の支持体１０３から剥離するのを補助するための剥離治具３が設けられている。
【００１５】
また、本実施形態におけるフィルムの打抜き加工装置１には、上部フィルム送り部１４と上部フィルム巻取り部１５との間に図外のヒータ昇降機構によって昇降可能にヒータユニット（加熱手段）５が設置されている。このヒータユニット５の直下には、上部フィルム１１０と下部フィルム１２０とを挟んだ状態で、打抜き刃７が設置されている。本実施形態では、打抜き刃７として株式会社塚谷刃物製作所製のフレキシブルピナクルダイ（登録商標）を使用している。このフレキシブルピナクルダイは、エッチング刃の刃先を先鋭に形成した打抜き枠６を有し、磁石で構成されるステージ８にセットされる。ステージ８は、図外のステージ昇降機構によって昇降可能となっており、打抜き刃７はステージ８と共に昇降する。
【００１６】
ヒータユニット５の近傍には、フィルムの打抜き加工時にヒータユニット５の中心軸と打抜き枠６の中心軸とが一致するような位置合せを行うために用いられるアライメントカメラ２が設置されている。なお、ヒータユニット５、打抜き枠６、打抜き刃７の形状は、打抜くパターンの形状により任意に変更可能である。
【００１７】
図２（ａ）〜（ｄ）は本実施形態によるフィルムの打抜き加工工程を示す断面摸式図である。図２（ａ）に示すように、ヒータユニット５と打抜き刃７との間には、上部フィルム１１０の下に下部フィルム１２０が配置されている。すなわち、ヒータユニット５と打抜き刃７との間には、第１の支持体１０１、第１の接着層１０２、第２の支持体１０３、第２の接着層１０４が、上側から（ヒータユニット５側から）順次配置されている。
【００１８】
第１の接着層１０２を支持している第１の支持体１０１は、合成樹脂から成る薄膜フィルムを用いるが、１４０℃以上の耐熱性を有するものが好ましく、ここではポリエチレンテレフタレートで形成したものを使用している。また、第１の接着層１０２にはポリエチレンを主体とした熱可塑性樹脂を使用するが、１１０℃以下で接着性を発現する熱可塑性樹脂フィルムを用いることが望ましい。
【００１９】
第２の支持体１０３は、第１の支持体１０１と同一材料でもよいが、より好ましくは、打抜き加工時にヒータユニット５から伝わる熱を第２の接着層１０４に伝えないようにするために、断熱性を有する材料を用いることが望ましい。第２の接着層１０４は、本実施形態においては、ポリプロピレンを主体とした１４０℃の融点を持つ熱可塑性樹脂を使用するが、これに限定されるものではなく、第１の接着層１０２が持つ融点より高い融点を持つ熱可塑性樹脂からなるフィルムを用いればよい。
【００２０】
上記構成を有する打抜き加工装置によって行われるフィルムの打抜き加工動作を図２（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ説明する。  
図２（ａ）はヒータユニット５が上昇位置に保持され、かつ打抜き刃７をセットしたステージ８が下降位置に保持された状態を示している。打抜き加工を行う際には、まず、下送り機構２０の下送り部１７および下巻取部１８を回転させて下部フィルム１２０を送り方向（Ｙ２方向）に沿って送り、打抜き加工を施すべき箇所を打抜き刃７の打抜き枠６上に位置させる。これと同時に、上送り機構１０の上送り部１４および上巻取り部１５の回転も行い、送り経路１６に沿って上部フィルム１１０を送り方向（Ｙ１方向）へと送り、所定の打抜き加工を施すべき箇所を打抜き刃７上の打抜き加工位置に位置させる。
【００２１】
上部フィルム１１０および下部フィルム１２０が、所定の打抜き加工位置に送られると、制御手段は図外のモータを制御し、上送り部１４、上巻取り部１５、下送り部１７、および下巻取り部１８を同時に停止させる。
【００２２】
続いて制御手段はステージ昇降機構を駆動してステージを上昇させ、図２（ｂ）に示すように、下部フィルム１２０の第２の接着層１０４に対して打抜き刃７を上方へと相対移動（上昇）させ、所定の位置で停止させる。打抜き刃７の上昇停止位置は、予め第２の接着層１０４の裏面高さ位置１０４ａを変位センサで検出しておき、第２の接着層１０４に対する打抜き刃７のギャップが所定の設定になるように設定する。なお、ギャップは、打抜き刃７の先端部が、裏面高さ位置１０４ａの位置を超えないように予め設定されている。
【００２３】
また、制御手段はヒータ昇降機構を制御し、打抜き刃７の上昇停止に合わせてヒータユニット５を下降させ、第１の支持体１０１に圧接させる。ヒータユニット５の温度は、第１の接着層１０２の融点を超え、かつ第２の接着層１０４の融点を超えない範囲内に設定する必要がある。本実施形態では、ヒータユニット５の温度を１２０℃に設定した。
【００２４】
ヒータユニット５の下降停止位置は、接着層１０４の裏面高さ位置１０４ａに、第１の接着層１０２の厚みの１０％〜５０％の厚み、第２の支持体１０３の厚み、および第２の接着層１０４の厚みを足した位置でヒータユニット５が停止するように設定している。本実施形態では、第１の接着層１０２、第２の支持体１０３、第２の接着層１０４のそれぞれの厚みを、０．０５ｍｍとしているため、接着層１０４の裏面高さ位置１０４ａに０．１０５〜０．１２５ｍｍを足した位置でヒータユニット５を停止させる。すなわち、打抜き枠６の刃先が、第２の接着層１０４および第２の支持体１０３を貫通し、かつ第１の支持体１０１と第１の接着層１０２との界面を越えないように各部の寸法を設定する。
【００２５】
ヒータユニット５を下降停止位置で停止させた後、その状態を所定時間（本実施形態では４ｓｅｃ以上）保持し、ヒータユニット５の熱を付与することにより、打抜き枠６の内側に位置する第１の接着層１０２と、第２の支持体１０３とを熱圧着させる。なお、この加熱工程における前記の保持時間は第１の接着層１０２の厚みや融点、ヒータユニット５の設定温度の条件などによって適宜変更すればよい。
【００２６】
前記保持時間が経過した後、制御手段はヒータ昇降機構を駆動して図２（ｃ）に示すようにヒータユニット５を上昇させると共に、ステージ昇降機構を駆動して打抜き刃７を下降させる。この際、従来の打抜き加工装置であれば、打抜き枠６によって打ち抜かれた第２の支持体１０３および第２の接着層１０４の多くが抜き屑１０５として打抜き枠６の内側に残存した。しかしながら、本実施形態では、打抜き枠６上の第１の接着層１０２と第２の支持体１０３とが、打抜き枠６の内側の領域、つまり打抜き屑１０５が形成される領域に対応する部分で熱圧着されるようになっている。このため、打抜き枠６を打抜き刃７と共に下降させたとき、打抜き枠６に形成された打抜き屑１０５の殆どは第１の接着層１０２に接着する。従って、本実施形態においては、打抜き加工後に打抜き枠６の内側に打抜き屑１０５が残存する量は大幅に減少し、打抜き刃７から打抜き屑１０５を除去するためのメンテナンス作業なども軽減されるため、生産性の向上を期待することができる。
【００２７】
また、本実施形態では、前述の加熱工程の後に打抜き枠６の内側に位置する第１の接着層１０２と第２の支持体１０３の熱圧着部とを冷却する時間を設けている。これによれば、接着性を発現した第１の接着層１０２が下部フィルム１２０の不要な部分に付着するのを抑制することができる。
【００２８】
また、前述の打抜き工程および加熱工程が終了した後、上部フィルム１１０が下部フィルム１２０から剥離されると、第１の接着層１０２に接着した打抜き屑１０５も上部フィルム１１０と共に移動し、下部フィルム１２０の製品部分から除去される。その後、上部フィルム１１０は上巻取部１５に巻き取られていき、下部フィルム１２０は下部巻取り部１８に巻き取られていく。なお、上部フィルム１１０を使い捨て部材として用いる場合には、打抜き屑を保持した状態のまま上巻取部１５に巻き取っていくようにすればよい。また、上部フィルム１１０に付着した打抜き屑をブレードなどで除去した後に上巻取部１５に巻き取るようにすれば、上部フィルム１１０を再利用することも可能になる。
【００２９】
以上のように本実施形態では、打抜き枠６の内側に形成された打抜き屑を、上部フィルム１１０の第１の接着層１０２に接着させるため、狭ピッチでレイアウトされた微細形状の孔の打抜き加工を施した場合にも、打抜き屑を適正に除去することが可能になる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態を説明する。この第２の実施形態においては、図３（ａ）〜（ｄ）に示した工程に従って打抜き屑１０５が除去される。なお、この第２の実施形態における打抜き加工装置においても、第１の実施形態と同様に図１に示す構成を備えるものとする。すなわち、図３（ａ）に示す第１の支持体１０１、第２の支持体１０３、第２の接着層１０４の構成、および各フィルムの送り機構１０，２０の構成は、上記第１の実施形態と同様であるので詳細説明は省略する。
【００３１】
この第２の実施形態では、上部フィルム２１０の第１の支持体１０１に支持される第１の接着層として、紫外線硬化型の粘着性樹脂を塗布した粘着フィルムを用いており、まず、この点が第１の実施形態と異なる。なお、本実施形態では第１の接着層２０２の厚みを０．０５ｍｍとしたが、この厚みは適宜変更可能である。また、この第２の実施形態では、第１の実施形態のヒータユニット５に代えて、円柱状の押付けローラ（押圧手段）９と、押付けローラ９の昇降および送り経路１６に沿った移動を行う不図示のローラ移動機構と、を有する押付けローラユニットを用いている。
【００３２】
また、図３（ｂ）に示すように、この第２の実施形態では、制御手段がステージ昇降機構を駆動して打抜き刃７を上昇させる一方、打抜き刃７の上昇に合わせて、押付けローラ９を下降させるようになっている。さらに、制御手段は、下部フィルム１２０の打抜き対象範囲を押付けローラ９によって加圧しながら第１の支持体１０１上を経路１６に沿って移動（転動）するよう制御する。なお、打抜き刃７の上昇停止位置については第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３３】
押付けローラ９の下降停止位置は、第１の実施形態のヒータユニット５と同様に、第２の接着層１０４の裏面高さ位置１０４ａに対し、０．１０５〜０．１２５ｍｍを足した位置に押付けローラ９の外周部における最下部が位置するよう設定されている。押付けローラ９の上部フィルム２１０への押付け圧力は、第１の接着層２０２と第２の支持体１０３とが圧着される圧力であればよい。この第２の実施形態では０．５ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力による加圧を実施するようになっている。
【００３４】
また、この第２の実施形態では、図３（ｃ）に示すように、上部フィルムの上方に、紫外線ランプ３０と、紫外線ランプから発せられた光を部分的に遮断するマスク３２と、が配置されている。このマスク３２は、紫外線を遮断する遮光部３２ａと紫外線を通過させる透光部３２ｂとが形成されており、遮光部３２ａは打抜き枠６の内側に対応する位置に形成されている。このため、第１の接着層２０２のうち、打抜き枠６の内側の領域に対応する部分には紫外線が照射されず、接着性が保たれる。
【００３５】
一方、第１の接着層２０２のうち、打抜き枠６の外側の領域に対応する領域、つまり打抜き屑１０５が形成される領域以外の領域には、紫外線ランプ３０から発せられた紫外線がマスク３２の透光部３２ｂおよび第１の支持体１０１を経て照射される。このように、第１の接着層２０２の中で紫外線が照射された部分は、紫外線硬化作用により、第１の接着層２０２と第２の支持体１０３との界面部の接着性が減衰する。本実施形態では、第１の接着層２０２への紫外線照射量を６００ｍｊ／ｃｍ２に設定したが、紫外線照射量はこれに限定されるものではなく、第１の接着層２０２の厚みによって適宜変更することが可能である。
【００３６】
紫外線照射処理の後、打抜き刃７は下降し下部フィルム１２０から離脱する。この際、打抜き刃７の打抜き枠６の内側に形成された打抜き屑１０５は、第１の接着層２０２に接着して保持され、打抜き枠６の内部には残存しない。打抜き刃７が下降すると、上部フィルム２１０および下部フィルム１２０が送り方向Ｙ１，Ｙ２へと送られていき、図３（ｄ）のように剥離開始位置において上部フィルム２１０は下部フィルム１２０から剥離される。上部フィルム２１０が下部フィルム１２０から剥離されると、第１の接着層２０２に接着した打抜き屑１０５も上部フィルム１１０と共に移動し、下部フィルム１２０の製品部分から除去される。
【００３７】
以上のように、この第２の実施形態によれば、打抜き枠６内に生じた打抜き屑１０５を、上部フィルム２１０の第１の接着層２０２に接着させるようにしたため、第１の実施形態と同様に、打抜き屑１０５を適正に除去することが可能になる。
【００３８】
さらに、第２の実施形態では、第１の接着層２０２のうち第２の支持体１０３に接着させるべき部分をマスク３２によって正確に特定することができる。従って、打抜き屑１０５が形成される部分に第１の接着層２０２ａを正確に接着させることが可能になると共に、製品部分に第１の接着層２０２が接着してしまうのを回避することができ、高品質な加工製品を得ることができる。
【００３９】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、被加工フィルムである下部フィルムの中で、打抜き刃の内側の領域が打抜き屑となる場合を示したが、打抜き刃の形状によっては、打抜き刃の外側の領域に打抜き屑が形成される場合もあり、この場合にも本願発明は適用可能である。すなわち、打抜き屑が形成される領域が打抜き刃の外側である場合にはこれに接着部を接着させ、接着部と打抜き刃とを相対移動させれば、抜き刃から打抜き屑を適正に除去することが可能である。
【００４０】
また、上記実施形態では、打抜き刃としてピナクルダイ（登録商標）を用いたが、他のトムソン型などを打抜き刃として用いることも可能であり、本発明は打抜き刃を用いた種々の打抜き加工に適用可能である。
【００４１】
さらに、上記実施形態では、打抜き屑に接着させる接着部として、帯状の上部フィルムにおける第１の接着層を用いる例を示した。しかし本発明の接着部は、打抜き屑に接着でき、打抜き刃との相対移動において打抜き屑を接着・保持できるものであればよく、形状は特に限定されない。
【符号の説明】
【００４２】
１  フィルム加工装置
５  ヒータユニット
７  打抜き刃
９  押付けローラ
１０  上部送り機構
２０  下部送り機構
３０  紫外線ランプ
３１  紫外線
３２  マスク
１０１  第１の支持体
１０２  第１の接着層
１０３  第２の支持体
１０４  第２の接着層
１０５  打抜き屑
１１０  上部フィルム
１２０  下部フィルム（被加工フィルム）
【図１】
2016030318.tif 000003
【図２】
2016030318.tif 000004
【図３】
2016030318.tif 000005