(57)【要約】【課題】穴の周囲のバリの発生を抑制して真円形に近い穴を作成でき、さらに穴周囲のフィルムの隆起を抑制して厚みを維持することができるプラスチックフィルムの穴あけ方法を提供する。【解決手段】透明作業台１１上に第１のプラスチックシート１８、穴をあけるプラスチックフィルム１９および第２のプラスチックシート２０をこの順に積層すると共に、第２のプラスチックシート２０の上面に、前記穴よりも径の大きな貫通孔２１を有する押さえ板１７を、前記貫通孔２１がプラスチックフィルム１９の前記穴形成位置を囲むように載置し、ついで押さえ板１７の貫通孔２１に粉砕したドライアイス２２を充填した後、押さえ板１７の貫通孔２１を通ってドリル１６を下降させてプラスチックフィルム１９に穴をあけるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルムにドリルで穴をあける方法であって、
支持台上に、第１のシート、前記プラスチックフィルムおよび第２のシートをこの順で積層すると共に、第２のシートの上面に、前記穴よりも径の大きな貫通孔を有する押さえ板を載置し、
プラスチックフィルムおよびドリルを冷却しながら、前記ドリルを前記押さえ板の貫通孔を通って下降させ前記プラスチックフィルムに穴をあけることを特徴とするプラスチックフィルムの穴あけ方法。
【請求項２】
前記押さえ板の貫通孔に冷却材を充填し、この冷却材で前記ドリルおよびプラスチックフィルムを冷却する、請求項１記載の穴あけ方法。
【請求項３】
厚さ３０μｍ以下のプラスチックフィルムにドリルで直径１ｍｍ以下の穴をあける、請求項１または２記載の穴あけ方法。
【請求項４】
前記冷却材がドライアイスである、請求項１〜３のいずれかに記載の穴あけ方法。
【請求項５】
前記第１のシートの厚さが３〜１０ｍｍであり、前記第２のシートの厚さが０．０５〜０．５ｍｍである、請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチックフィルムの穴あけ方法。
【請求項６】
前記プラスチックフィルムに穴をあけた後、この穴をプラスチックフィルムの表面側および裏面側からそれぞれ撮影し、穴あけの精度を確認する、請求項１〜５のいずれかに記載の穴あけ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄いプラスチックフィルムに真円形に近い微小な穴をあけることができるプラスチックフィルムの穴あけ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックフィルムの性能評価などの目的で、厚さ３０μｍ以下の薄いプラスチックフィルムに直径１ｍｍ以下の小さい穴をあけることが必要な場合がある。この穴をドリルによってあけたとき、穴の周囲にバリが発生するために真円形の穴を得ることが困難である。それによりプラスチックフィルムの性能評価に支障が生じる。そのため、例えば、特許文献１に開示の熱可塑性樹脂を材料とする加工用シートをプラスチックフィルムの上に設置し、その上からドリルによって穴をあける方法、または特許文献２に開示のようにドリルに代えてレーザー照射によって穴をあける方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８０４９８号公報
【特許文献２】特開平１１−３４２４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された加工用シートを用いてプラスチックフィルムに穴をあけた場合、加工用シートによる穴の周囲のバリの発生抑制効果が小さく、また真円形の穴を得ることが困難であった。特許文献２に開示されたレーザー照射によりプラスチックフィルムに穴をあける場合、バリが発生せず真円形の穴が得られるものの、プラスチックフィルムの熱可塑性からレーザーの熱によって穴の周囲のプラスチックフィルムが隆起してしまい、プラスチックフィルムの厚みを維持することが困難である。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、穴の周囲のバリの発生を抑制して真円形に近い穴を作成でき、さらに穴周囲のフィルムの隆起を抑制して厚みを維持することができるプラスチックフィルムの穴あけ方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るプラスチックフィルムの穴あけ方法は、プラスチックフィルムにドリルで穴をあける方法であって、支持台上に、第１のシート、前記プラスチックフィルムおよび第２のシートをこの順で積層すると共に、第２のシートの上面に、前記穴よりも径の大きな貫通孔を有する押さえ板を載置し、プラスチックフィルムおよびドリルを冷却しながら、前記ドリルを前記押さえ板の貫通孔を通って下降させ前記プラスチックフィルムに穴をあけることを特徴とする。
【０００７】
特に前記押さえ板の貫通孔に冷却材を充填し、この冷却材で前記ドリルおよびプラスチックフィルムを冷却するのがよい。
【０００８】
前記第１のシートの厚さが３〜１０ｍｍであり、前記第２のシートの厚さが０．０５〜０．５ｍｍであるのがよい。
【０００９】
また、前記プラスチックフィルムに穴をあけた後、この穴をプラスチックフィルムの表面側および裏面側からそれぞれ撮影し、穴あけの精度を確認するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るプラスチックフィルムの穴あけ方法では、プラスチックフィルムを第１および第２のシートで挟着しかつこれらを上から押さえ板によって押さえた状態でドリルにて穴をあけるので、穴の周囲のバリの発生が抑制され、真円形に近い穴を得ることができると共に、プラスチックフィルムおよびドリルを冷却しながら穴あけを行うので、穴あけ時の熱の発生が抑制され、プラスチックフィルムの隆起を抑制して厚みが変化するのを抑制することができる。
従って、本発明の穴あけ方法は、厚さ３０μｍ以下の薄いプラスチックフィルムにドリルで直径１ｍｍ以下の穴をあけるのに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るプラスチックフィルムの穴あけ方法を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係るプラスチックフィルムの穴あけ方法を示す概略説明図であり、図２は当該穴あけ方法を実施するための装置構成の一例を示す概略説明図である。
【００１２】
図１に示すように、この穴あけ方法は、透明作業台１１（支持台）上に第１のプラスチックシート１８（第１のシート）、穴をあけるプラスチックフィルム１９および第２のプラスチックシート２０をこの順に積層すると共に、第２のプラスチックシート２０（第２のシート）の上面に、前記穴よりも径の大きな貫通孔２１を有する押さえ板１７を、前記貫通孔２１がプラスチックフィルム１９の前記穴形成位置を囲むように載置し、ついで押さえ板１７の貫通孔２１に粉砕したドライアイス２２（冷却材）を充填した後、押さえ板１７の貫通孔２１を通ってドリル１６を下降させてプラスチックフィルム１９に穴をあけるものである。
【００１３】
穴をあけるプラスチックフィルム１９の材質としては、特に限定されるものではなく、例えばポリエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）、エチレン酢酸ビニル樹脂（ＥＶＡ）、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ）、ナイロン樹脂（ＰＡ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）、テフロン（登録商標）樹脂（ＰＴＦＦ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリアクリロニトリル樹脂（ＰＡＮ）、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）などの各種熱可塑性樹脂が挙げられる。使用するプラスチックフィルム１９の厚さは、例えば３０μｍ以下、特に１０〜３０μｍであるが、特に限定されない。
【００１４】
第１および第２のプラスチックシート１８，２０は、上記プラスチックフィルム１９と同様の材質のものが採用可能である。第１のプラスチックシート１８は、ドリル１６を受けるものであり、厚さは特に限定されないが、３〜１０ｍｍ程度であればよく、また硬質シートであるのがよい。第２のプラスチックシート２０は、硬質シートで構成され、厚さが０．０５〜０．５ｍｍであるのが好ましく、厚さが０．０５ｍｍより薄いとバリの発生を抑制することが困難になる。なお、プラスチックシート１８，２０に代えて、ゴムシート、木質シートなどを使用してもよい。
【００１５】
押さえ板１７はプラスチックフィルム１９の両面にプラスチックシート１８，２０を密着させるための重りの役目を果たすためのものである。このため、押さえ板としては、比較的重量のある金属板、ガラス板、ゴム板、プラスチック板などを使用するのが好ましい。また押さえ板１７に設けられる貫通穴２１は、直径が２〜１０ｍｍであることが好ましい。押さえ板１７の厚みは貫通穴の中に冷却材を充填できるよう２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
この実施形態に係る穴あけ方法を実施するための装置は、図２に示すように、穴をあけるプラスチックフィルム１９の送り出し用ロール１０と、プラスチックフィルム１９の巻き取り用ロール１４と、これらの間に設けられた透明作業台１１と、この透明作業台１１の上方に設置されドリル１６を取り付けた工作装置１２と、この工作装置１２よりもプラスチックフィルム１９の搬送方向下流側に位置し前記透明作業台１１の上方および下方にそれぞれ設置された顕微鏡１３，１３′とを備える。
【００１７】
透明作業台１１は、例えば透明ガラス板、透明プラスチック板などである。工作装置１２に取り付けるドリル１６は特に限定されないが、例えば約０．１〜３ｍｍの小径の穴あけを行う場合は、ルーマ形ドリルを使用するのが好ましい。
【００１８】
顕微鏡１３、１３′は、ドリル１６であけたプラスチックフィルム１９の穴を観察し、穴の形状、穴周囲の損傷度合いを確認するために設置される。すなわち、顕微鏡１３、１３′には、図示しないCCDカメラが取り付けられており、このCCDカメラはモニター１５，１５′に接続されて、撮影した穴の拡大画像２３，２３′をモニター１５，１５′に表示するように構成されている。これによって、プラスチックフィルム１９の両面から穴あけ精度を容易に確認することができる。
【００１９】
プラスチックフィルム１９の所定位置に穴あけを行うには、透明作業台１１上に第１のプラスチックシート１８を載置し、次に送り出し用ロール１０および巻き取り用ロール１４を駆動させて、この第１のプラスチックシート１８の上面まで、プラスチックフィルム１９の穴あけ部位を搬送し、両ロール１０，１４を停止させる。ついで、第１のプラスチックシート１８上のプラスチックフィルム１９の上面に第２のプラスチックシート２０を載置し、さらに押さえ板１７を、前記貫通孔２１がプラスチックフィルム１９の前記穴形成位置を囲むように載置する。
【００２０】
しかるのち、押さえ板１７の貫通穴２１に、細かく粉砕したドライアイス２２を充填する。なお、プラスチックフィルム１９が吸水しても問題ない場合には、冷却材として、ドライアイス２２に代えて氷などを用いてもよい。
【００２１】
ドライアイス２２などの冷却材を使用するのは、プラスチックフィルム１９が穴あけ時に過度に発熱して焦げや穴周辺部が隆起して変形するのを防止するためである。従って、ドライアイス２２などの冷却材によってプラスチックフィルム１９を冷却すると共に、ドリル１６も冷却する。好ましくは、前記ドリル１６をゆっくりと下降させるか、あるいはドリル１６の先端部をドライアイス２２に接触させた状態で数秒（１〜１０秒程度）一時停止させるなどして、ドリル１６を冷却した後、プラスチックフィルム１９の穴あけを行う。
【００２２】
プラスチックフィルム１９に穴をあけた後、押さえ板１７、第２のプラスチックシート２０を取り外し、ロール１０、１４を駆動させてプラスチックフィルム１９の穴があいた部分を顕微鏡１３、１３′と相対する位置まで移動させ、２台の顕微鏡１３、１３′によってプラスチックフィルム１９にあけた穴を表面および裏面から観察し、図示しないCCDカメラでモニター１５、１５′に穴の拡大画像２３，２３′を表示させてプラスチックフィルム１９の穴あけの精度を確認する。
【００２３】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
ボール盤に刃の直径０．６ｍｍのルーマ形ドリル（金森ドリル製作所製）を取り付けた。そして透明作業台上に、第１のプラスチックシート（厚さ５ｍｍのメタクリル樹脂シート）、プラスチックフィルム（厚さ２０μｍのポリエチレン樹脂（ＰＥ）フィルム）、第２のプラスチックシート（厚さ１００μｍのポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）フィルム）を積層し、さらにその上に直径１ｃｍの貫通穴を有するドーナツ状の押さえ板（厚さ２ｍｍ、重さ２０ｇ）を載置した。
次に押さえ板の貫通穴に、微粉砕したドライアイスを充填し、貫通穴内のドライアイスにドリル先端部を１０秒間接触させて、プラスチックフィルムおよびドリルを冷却した。冷却後、ドリルを駆動させて押さえ板の貫通穴内をゆっくりと降下させ、プラスチックフィルムに直径０．６ｍｍの穴をあけた。
【００２５】
（比較例１）
押さえ板、第１のプラスチックシートおよび第２のプラスチックシートを用いず、さらにプラスチックフィルムおよびドリルの冷却をしなかった以外は実施例１と同様にしてプラスチックフィルムに穴をあけた。
【００２６】
（比較例２）
プラスチックフィルムおよびドリルの冷却しなかった以外は実施例１と同様にしてプラスチックフィルムに穴をあけた。
【００２７】
（比較例３）
押さえ板、第２のプラスチックシートおよび第１のプラスチックシートを用いず、さらにプラスチックフィルムの冷却をせずに、ドリルに代えてエキシマレーザー照射装置を用いて、レーザーをプラスチックフィルムに照射した以外は実施例１と同様にしてプラスチックフィルムに直径０．６ｍｍの穴をあけた。
【００２８】
（評価方法）
プラスチックフィルムを透明作業台の上に載せて、２台の顕微鏡によって実施例１および比較例１〜３のプラスチックフィルムにあけた穴を表面側および裏面側から撮影し、顕微鏡に接続したモニターに穴の拡大映像を表示させて穴あけの精度についての評価を行った。これらの結果を表１に示す。
【表１】
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【００２９】
表１から明らかなように、第１、第２のプラスチックシートおよび押さえ板を用いずかつ冷却もせずにドリルで穴をあけた比較例１は、穴にバリが発生し、穴の形状は変形し非真円形であった。そしてプラスチックフィルムおよびドリル刃の冷却をせずにドリルで穴をあけた比較例１、２は、穴の周囲のプラスチックフィルムの厚みに変化が生じていた。
【００３０】
一方、レーザーで穴をあけた比較例３は、穴にバリが発生せず、穴の形状は真円形であったものの、穴の周囲のプラスチックフィルムの厚みに変化が生じていた。
これに対して、実施例１は、穴にバリが発生せず、穴の形状は真円形であり、さらに穴の周囲のプラスチックフィルムの厚み変化はレーザー顕微鏡では殆ど確認できなかったので、変化なしと判定した。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る穴あけ方法の一実施形態を示す概略説明図である。
【図２】図１の穴あけ方法を実施するための装置構成の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：送り出し用ロール
１１：透明作業台
１２：工作機械
１３：顕微鏡
１４：巻き取り用ロール
１５：モニター
１６：ドリル
１７：押さえ板
１８：第1のプラスチックシート
１９：プラスチックフィルム
２０：第2のプラスチックシート
２１：貫通穴
２２：冷却剤
【図１】
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【図２】
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