JP2002233994A - フィルム加工装置およびフィルム加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度加工、高速運転が可能で、サイズ変更
に対応し得るフィルム加工装置及び加工方法を提供す
る。 【解決手段】 フィルム６の走行経路途上に、レーザー
光照射手段１５と、ロータリーダイカッタ８を有するフ
ィルムの製造装置において、フィルム６の走行経路のフ
ィルム供給側に張力制御装置（クラッチ３及びモーター
４等）が設けられているフィルム加工装置；並びに、こ
の装置を用い、張力制御装置３,４によって走行するフ
ィルム６の張力を制御しながら加工を行うフィルム加工
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子写真
法を利用したレーザービームプリンター等の画像形成装
置のカートリッジにおける現像容器用蓋材フィルム等を
得る為に、開封時の引き裂きガイドとなるハーフカット
をフィルムに形成し、そのフィルムを所定の形状に打ち
抜く加工を行うフィルム加工装置およびフィルム加工方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フィルム、シート材、紙、金
属箔などのフィルム状の材料（以下単にフィルムとい
う）に対して、所定の形状にフィルムを打ち抜く加工方
式として、シリンダ上に刃ものを植え込んで回転させて
打ち抜くロータリーダイカット方式と、ナイフを平板の
ダイに植え込んで上下運動させて打ち抜くプラテンダイ
カット方式の２種類がある。前者は高速運転が可能で、
後者は良好な打ち抜き精度が得られる方式である。

【０００３】また、特公平２−６０５７５号公報には、
レーザー光を利用してフィルムにハーフカットを入れる
技術が記載されている。この技術は、所定形状に打ち抜
いた枚葉の蓋素材に対してレーザー光照射を行って、所
望形状のハーフカットを入れるものである。したがっ
て、打ち抜いた形状（位置）に対するハーフカットの相
対的な位置精度が悪く、連続的且つ高精度な加工が困難
である。

【０００４】そこで、この枚葉処理の問題を解決する技
術が、特開平９−２７７１９６公報に提案されている。
この技術は、フィルムの走行経路途上に設置したレーザ
ー光照射手段によりハーフカット加工を行い、且つ同経
路途上に設置したロータリーダイカッタでフィルムに打
ち抜き加工を施すものである。この方法においては、両
手段の位置が近接しているので、打ち抜き位置とレーザ
ー光加工位置との位置精度を高精度に保ちつつ、生産性
よく加工を行うことができるとされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、フィルムの打ち抜き加工方式の特徴からも解る
ように、雄胴の回転によって打ち抜き形成された形状は
寸法精度が悪く、例えば加工による原反ロールのサイズ
変化に伴い、フィルムを引き出す力が変化し、これによ
り打ち抜き寸法がバラツキ、必要とする製品規格を満足
出来ないことがある。また、フィルムを搬送するための
グリップ力が加工しようとするフィルムの幅によっても
変化するため、高速運転を行うとフィルムの搬送にスベ
リが生じ、形状部の寸法精度が更に悪化してしまい、同
一加工装置でのサイズ変更に対応することは極めて困難
である。

【０００６】本発明は、上述の従来技術の課題に鑑みな
されたものである。すなわち、本発明の目的は、フィル
ムの加工精度を高精度に保ちながら、且つ高速運転を可
能とし、更に同一加工装置でのサイズ変更に容易に対応
し得る、現像容器用蓋材フィルムの加工に有用な加工装
置及び加工方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意検討した結果、フィルム走行経路途上に
レーザー照射によるハーフカット加工手段とロータリー
ダイカッタによるフィルム打ち抜き加工手段を有するフ
ィルム加工装置のフィルム供給側に張力制御装置を設
け、適度な一定の張力を与えてフィルムを供給し、張力
を制御しながらハーフカット加工と打ち抜き加工を行う
ことにより、優れた結果が得られることを見出して本発
明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、フィルム走行経路途上
に、レーザー光照射によるハーフカット加工手段と、ロ
ータリーダイカッタによるフィルム打ち抜き加工手段を
有するフィルムの製造装置において、前記フィルム走行
経路のフィルム供給側に張力制御装置が設けられている
事を特徴とするフィルム加工装置である。

【０００９】さらに本発明は、上記装置を用い、張力制
御装置によって走行するフィルムの張力を制御しながら
ハーフカット加工と打ち抜き加工を行うことを特徴とす
るフィルム加工方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態として
のフィルム加工装置を示す概略側面図、図２はそのフィ
ルム加工装置の概略斜視図、図３はそのフィルム加工装
置によって製造した製品１（現像容器用蓋材フィルム）
の概略斜視図である。

【００１１】各図において、５は原反ロール、６はその
原反ロール５より供給されたフィルムである。３はクラ
ッチ、４はモーターであり、これらがフィルム６に一定
の張力を与えるための張力制御装置を構成する。

【００１２】８はフィルム６を製品１の形状に打ち抜く
ためのロータリーダイカッタであり、これがフィルム打
ち抜き加工手段を構成する。ロータリーダイカッタ８
は、フィルム６を所定形状に打ち抜くための刃１１と、
フィルム６をグリップして搬送するためのゴム部材１２
とを備えた雄胴１０、および、その雄胴１０と協働する
雌胴９を備えている。ここで雄胴１０と雌胴９は、それ
ぞれ別体のユニットで構成されており、フレームの形状
を利用して、雄胴１０と雌胴９の回転中心が平行に保た
れるよう高精度な位置決め手段を有している。１３は打
ち抜き加工されたフィルムのガイド板、１４は雌胴９の
外周面にフィルム６を巻き付けるように案内するガイド
ローラである。

【００１３】１５は雌胴９に巻き付けられたフィルム６
にレーザー光を照射するように配置されたレーザー光照
射手段である。このレーザー光照射手段１５としては、
レーザー光の照射によりフィルム６にハーフカットを形
成できるものであれば、どのような装置でも使用可能で
ある。レーザーとしては、通常、炭酸ガスレーザーが使
用される。

【００１４】１８は雌胴９の回転時間を検出するセンサ
である。このセンサ１８で検出した回転時間をフィルム
６の走行速度に変換して、レーザー光照射手段１５のレ
ーザー光照射出力の制御を行うことで、変速運転にも対
応が可能で且つ一定深さのハーフカット２を形成するこ
とができる。

【００１５】１６はロータリーダイカッタ８により打ち
抜き加工された製品１を集積するためのトレイ、１７は
フィルム６から製品１を抜き取ったあとの残材７を巻き
取る残材巻き取り手段である。残材の処理は、ハサミ等
でカットして排出するようにしてもよい。

【００１６】次に、この装置を用いたフィルム加工方法
について説明する。まず、製品１の原反となる、予め一
定な幅にスリットされたフィルム６を巻き込んだ原反ロ
ール５を装置にセットする。この原反ロール５から引き
出したフィルム６に、張力制御装置３、４によって適度
な一定の張力を与え、ロータリーダイカッタ８の雌胴９
の外周面に巻きつけた状態でレーザー光照射手段１５の
下を通過させ、雌胴９上でフィルム９にレーザー光を照
射しハーフカット２を形成する。その後連続して、フィ
ルム６を雌胴９の外周面に保持した状態で雄胴１０との
接触点に送り、雄胴１０の回転によって所定形状に打ち
抜き、得られた製品１をトレイ１６に排出する。また、
残材７は残材巻き取り手段１７によって巻き取る。

【００１７】以上のようにして、図３に示すようなハー
フカット２が形成された製品１が得られる。この製品１
は、例えば、レーザービームプリンター等の画像形成装
置のカートリッジにおける現像容器用蓋材フィルムとし
て使用される。現像容器用蓋材フィルムは、現像容器の
開口部に蓋材として熱融着する方法で固定され、その容
器内に現像材を密封する為に用いられる蓋材である。そ
の容器から現像材を流出させる際には、ハーフカット２
をフィルムの引き裂きガイドとしてフィルムの一部を剥
離することによって開口部より小さな補給口を開口させ
る。

【００１８】この加工装置及び加工方法においては、フ
ィルム６は張力制御装置３、４によって適度な一定の張
力を与えつつ加工手段に供給することができるので、ロ
ータリーダイカッタ８の雌胴９の外周面にフィルム６を
積極的に巻き付けることが可能となり、レーザー光照射
から打ち抜き加工に至るまで安定したフィルム搬送が行
える。すなわち、フィルム６がレーザー光照射点から打
ち抜き点に移動する間に、フィルム６が横方向にずれる
ことは無く、フィルム６の走行方向のハーフカット形成
位置と打ち抜き位置とを極めて高精度に位置決めするこ
とができる。

【００１９】また、張力制御装置３、４によってフィル
ム６の張力を制御できるので、原反のサイズ幅等を変更
した場合であっても搬送部のグリップ力を一定に保つこ
とができ、高精度な加工が可能である。この場合、原反
サイズの変化を検出する手段を設けることが好ましい。
検出方式としては、例えば、接触式、非接触式、数値入
力（ロール径、厚み等）による減算方式等あるが、変化
量を正確に検出可能な手段ならば、いずれの方式でも良
い。

【００２０】また、ロータリーダイカッタ８は、フィル
ム６に打ち抜き加工を施すための刃１１を備えた雄胴１
０と、この雄胴１０と協働する雌胴９から成り、これら
雄胴１０と雄胴９はそれぞれ別体のユニットで構成され
ているので、同一加工装置によるサイズ変更が容易であ
る。例えば、フィルム６のサイズ変更を行う場合は、別
体のユニットで構成された雄胴１０を交換することによ
り、同一加工装置で対応できる。

【００２１】また、レーザー光照射手段１５によりハー
フカット２を形成する条件は、加工に使用するレーザー
の種類、出力、焦点距離、フィルムの構成、厚み、及び
フィルム６の走行速度等によって決定される。フィルム
６として内部に金属層を含む積層フィルムを用いれば、
この金属層がレーザー光により加工されない層となり、
一定の熱量を供給することで容易にハーフカット２を形
成することができる。このことから、ハーフカット２の
形成に必要なレーザー光照射出力をフィルム６の走行速
度の変化に応じ順次減少または増加させ、ハーフカット
２を一定に保つように自動制御すれば、さらに、高速運
転による高精度加工が可能となり、生産性を向上させコ
ストを低減できる。例えば、フィルムの走行速度を切り
替えて運転する際はセンサ１８で回転時間を検出し、こ
れをフィルムの走行速度に変換し、レーザー光照射手段
によるハーフカットの形成に必要なレーザー光照射出力
を好適な数値に制御すればよい。

【００２２】このレーザー光照射手段１５は、加工時に
おいてハーフカット２を形成すればよく、フィルム６の
走行中、常時レーザー光照射を行う必要はない。すなわ
ち、少なくとも、図３に示すＡ点〜Ｂ点間が通過する間
にレーザー照射を行っていればよい。

【００２３】以上の図１〜３に示した装置および方法
は、本発明の好適な実施形態の一つである。したがっ
て、本発明はこの実施形態に制限されるものではない。

【００２４】例えば、図示した張力制御装置は、クラッ
チ３とモーター４の組合せによる例であるが、フィルム
６の張力を制御できる手段であれば、他の構成の装置も
使用できる。すなわち、フィルムをたるみ無く、かつ原
反のサイズ変化に影響なく適度な一定の張力を与えてス
ムースに供給することが可能な手段であればよい。例え
ば、クラッチ、ブレーキ、モーター、段差ロール等を単
体で、若しくはこれらを組合せて構成した張力制御装置
を用いることもできる。また、フィルムを２つのニップ
ロールで挟み込み、そのどちらか一方のロールで張力を
与える方法を用いてもよい。

【００２５】図示した張力制御装置３、４の位置は、原
反ロール５の取付け軸の回転中心延長線上に直列に配置
しているので、加工装置全体としてのコンパクト化の点
等において有利である。ただし本発明はこれに制限され
ず、張力制御装置の位置は、フィルム６を引き出す位置
（原反ロール５の取付け軸の位置も含む）から、加工手
段に至る位置（図示の例ではロータリーダイカッタ８の
雌胴９に巻き付けられる位置）の間であれば良い。

【００２６】図示した張力制御装置３、４では、ロータ
リーダイカッタ８の雌胴９にフィルム６を積極的に巻き
付けるべく逆転駆動方式を採用し、これにより安定した
張力を得ることでフィルム６の走行方向（雄胴１０の回
転方向）の打ち抜き精度の更なる高精度化を実現してい
る。ただし本発明はこれに制限されず、フィルム供給の
同期手段は、正転（巻き出し方向）、逆転（巻き取り方
向）どちらでも可能である。

【００２７】図示した実施形態では、雌胴９の回転軸近
傍に設けたセンサ１８で回転時間を検出し、フィルム６
の走行速度に変換してレーザー光照射出力の制御を行う
例を挙げたが、本発明はこれに制限されず、フィルム６
の走行速度を正確に検出できる手段であれば他の構成の
手段も使用できる。例えば、ロータリーダイカッタ８の
駆動系に直接または間接的に速度計を取り付けて速度検
出を行う方法を用いても良いし、フィルム６に速度検出
用のマーカーを設けこれを速度センサで直接読み取る方
法を用いても良い。

【００２８】図示した実施形態では、雄胴１０と雌胴９
を別ユニットにしたロータリーダイカッタ８の例を挙げ
たが、本発明はこれに制限されず、フィルム６に打ち抜
き加工を施す手段であれば他の構成の手段も使用でき
る。例えば、雄胴と雌胴を一体のユニットで構成したも
のをフィルムの走行方向に並列に複数台並べて、スライ
ドさせてサイズ変更する方法を用いた場合も、効率良く
容易な操作が可能な手段である。また、この実施形態で
は、雄胴１０と雌胴９の配置を水平方向にしているが、
本発明はこれに制限されず、必要に応じて、上、下、斜
め等、どの方向に配置しても良い。

【００２９】図示した実施形態では、ハーフカット加工
位置と打ち抜き加工位置を高精度に加工するため、レー
ザー光照射手段１５と雄胴１０による打ち抜き位置を９
０°の位置関係で近傍に配置し、ユニット交換の作業性
を考慮して水平方向に引き出せるように配置した例を挙
げたが、本発明はこれに制限されず、必要に応じて各加
工位置を決めることができる。

【００３０】図示した実施形態では、ロータリーダイカ
ッタ８のユニットの位置決め手段についてフレーム形状
を利用した例を挙げたが、本発明はこれに制限されず、
ロータリーダイカッタ８を構成する雄胴１０と雌胴９の
回転中心軸を平行に保つことができる手段であれば良
い。例えば、ピンと穴による位置決め手段等を用いても
良い。

【００３１】図示した実施形態では、雄胴１０の刃１１
の周囲には、刃１１の保護と安全対策とフィルム６を搬
送する手段としてシート状の発泡ゴム部材１２を貼り付
けているが、この部材１２の材質、厚み、幅、硬度は必
要に応じて決めれば良く、張力制御されたフィルム６を
滑りなく搬送できるものを用いれば良い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
張力制御装置によりフィルムの走行に対する原反のサイ
ズ変化による負荷変動を抑制することで、フィルムの走
行方向（雄胴の回転方向等）の加工精度を高精度にする
ことができ、かつ同一加工装置でのサイズ変更に容易に
対応し得る。また、張力制御装置により適度な一定の張
力を与えることで、フィルムの横方向のずれを防止で
き、高速運転で極めて高精度に加工することができる。

【００３３】また、レーザー光照射出力をフィルム走行
速度に応じて制御すれば、さらに高速運転が可能とな
り、生産性をより高めることができる。また、ロータリ
ーダイカッタの雄胴と雌胴を別体のユニットで構成すれ
ば、同一加工装置でのサイズ変更に対して容易に対応で
きる。

【００３４】これら優れた効果を奏する本発明は、例え
ば、電子写真法を利用したレーザービームプリンター等
の画像形成装置のカートリッジにおける現像容器用蓋材
フィルムを製造する場合などにおいて非常に有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのフィルム加工装置
を示す概略側面図である。

【図２】図１に示すフィルム加工装置の概略斜視図であ
る。

【図３】図１及び２に示すフィルム加工装置によって製
造した製品（現像容器用蓋材フィルム）の概略斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 製品（現像容器用蓋材フィルム） ２ ハーフカット ３ クラッチ ４ モーター ５ 原反ロール ６ フィルム ７ 残材 ８ ロータリーダイカッタ ９ 雌胴 １０ 雄胴 １１ 刃 １２ フィルム搬送ゴム部材 １３ フィルムガイド １４ ガイドローラ １５ レーザー光照射手段 １６ トレイ １７ 残材巻き取り手段 １８ 回転時間検出センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム走行経路途上に、レーザー光照
   射によるハーフカット加工手段と、ロータリーダイカッ
   タによるフィルム打ち抜き加工手段を有するフィルムの
   製造装置において、前記フィルム走行経路のフィルム供
   給側に張力制御装置が設けられている事を特徴とするフ
   ィルム加工装置。
2. 【請求項２】 レーザー光照射手段には、ハーフカット
   の形成に必要なレーザー光照射出力をフィルム走行速度
   の変化に応じて順次減少または増加させ、ハーフカット
   を一定に保つように自動制御する機能が設けられている
   請求項１記載のフィルム加工装置。
3. 【請求項３】 ロータリーダイカッタは、フィルムに打
   ち抜き加工を施すための刃を備えた雄胴と、該雄胴と協
   働する雌胴から成り、該雄胴と該雄胴はそれぞれ別体の
   ユニットで構成されている請求項１又は２記載のフィル
   ム加工装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置を用い、張力制御装
   置によって走行するフィルムの張力を制御しながらハー
   フカット加工と打ち抜き加工を行うことを特徴とするフ
   ィルム加工方法。