JP2011189570A - フィルムカット装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム一体化成形品を製造において、ロール状フィルムのロスを少なくするとともに、あらゆる幅のロール状フィルムに対応する。
【解決手段】ロール状フィルム６０からシート状フィルム１４を作製するフィルムカット装置であって、ロール状フィルムの先端部を吸引して吸着保持した状態で移動することにより該先端部を引き出すフィルムチャックユニット６４と、引き出されたフィルムの部分を幅方向に切断してシート状フィルムを作製するカッタユニット６６と、シート状フィルムを吸引して吸着する吸着面７０ａを備える吸着テーブル７０とを有する。フィルムチャックユニットは、ロール状フィルムの先端部を吸着保持して設定量移動し、切断時には吸着保持状態を維持し、切断によって作製されたシート状フィルムを吸着保持した状態で吸着テーブルに移動し、シート状フィルムがシート吸着テーブルに移動した後、吸引を停止する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ロール状のフィルムからシート状のフィルムを作製するフィルムカット装置に関する。

従来より、図柄を有する樹脂フィルム、例えば図柄を印刷したアクリルフィルムを樹脂成形品の表面に一体的に貼り付け、樹脂成形品のデザイン性を高めることが行われている。このような樹脂成形品（フィルム一体化成形品）は、例えば、自動車のコンソールやドアトリム、スイッチベース等の内装部品、携帯電話、ノート型コンピュータに使用されている。

また、特許文献１に記載するように、埋め込み体を少なくとも部分的に埋め込んだフィルムが表面に貼り付けられたフィルム一体化成形品が知られている。このようなフィルム一体化成形品は、あたかも象嵌品のように見える。埋め込み体は、例えば金属、紙、布、ガラス、突き板、皮革などの材料で作製され、例えば、メーカーのロゴやワンポイント意匠形状など種々の形状にデザインされている。

このようなフィルムを表面に備えるフィルム一体化成形品は、例えば、以下の順序にしたがって製造される。

まず、フィルム（または埋め込み体が貼り付けられたフィルム）の周縁部を、外側表面（フィルム一体化成形品が完成したときに外側に位置する表面）を射出成形金型の可動型の成形面に向けた状態で、クランプ装置によって可動型のパーティング面（合わせ面）に固定する。

次に、ヒータの加熱によってフィルムを軟化させるとともに、可動型の成形面を囲むように合わせ面に形成された吸引溝や成形面内に形成された吸引孔を介して軟化したフィルムを吸引する。それにより、フィルムが可動型の成形面に密着する。また、フィルムに埋め込み体が貼り付けられている場合、埋め込み体はフィルムでその周囲を押さえ込まれる。

続いて、可動型を固定型に移動させて金型を閉じ、成形機のノズルから溶融樹脂を金型内に射出する。

そして、射出樹脂の冷却後、金型を開け、成形品を取り出し、成形品周縁部の余白フィルムをトリミングすることにより、フィルム（または埋め込み体を埋め込んだフィルム）を表面に備えるフィルム一体化成形品が得られる。

特許第４１２８９３０号公報

しかしながら、上述のフィルム一体化成形品の製造において、以下の問題がある。

具体的に説明すると、フィルム一体化成形品に使用されるフィルムは、製造上且つ搬送上の理由から、芯に巻かれてロール状にされている。ロール状のフィルムを用いてフィルム一体化成形品を製造する場合、まず、ロール状フィルムを送るフィルム送り装置によって該フィルムの先端部を射出成形装置の金型近傍位置に送り、その位置でフィルムの先端部をフィルムホールドユニットが保持する。フィルムホールドユニットは、射出成形金型の合わせ面に沿って移動し、保持するフィルムがキャビティ側の合わせ面（そのキャビティを含めて）を覆うように該フィルムを搬送する。また、フィルムホールドユニットは、このとき、フィルムが、該フィルムをパーティング面のキャビティの全周囲に押さえつけるメインクランプ装置と該パーティング面との間を通過するように搬送する。

次に、フィルムホールドユニットの移動によってメインクランプ装置とキャビティ側の合わせ面との間を通過して越えたロール状フィルムの先端部を、サブクランプ装置によって該合わせ面に押さえつけて固定する。サブクランプ装置によってフィルムの先端部の固定が完了すると、フィルムホールドユニットはフィルムのホールドを解除して退避し、続いてメインクランプ装置によってフィルムを合わせ面に固定する。その後、ヒートカッタ装置の刃をロール状フィルム本体とメインクランプ装置との間に位置するフィルムの部分に接触させ、その刃を加熱することによってフィルム幅方向に溶融切断する。

このような製造方法にしたがい、フィルムの搬送方向に、フィルム送り装置、ヒートカッタ装置、メインクランプ装置、サブクランプ装置の順に、これらの装置が射出成形装置に一体的に略直線上に設置される。

しかし、この場合、ヒートカッタ装置とメインクランプ装置の間に位置するフィルムの部分が無駄になる。また、製造するフィルム一体化成形品の形状が変わる場合、金型を新規に製作することになるが、このヒートカッタ装置は金型に組み込まれる装置なので、その都度に使用するロールフィルム幅に合せたヒートカッタ装置を製作されるのが通例である。

さらに、フィルム送り装置が射出成形装置に一体的に設置されているので、新しいロール状フィルムをフィルム送り装置にセットする場合、射出成形装置の運転を停止させる必要がある。その結果、射出成形装置の稼働率が低下し、フィルム一体化成形品の生産効率が低下する。さらにまた、重いロール状フィルムを金型（フィルム送り装置）にセットすることは、作業者に大きな負担を強いるものであった。

そこで、本発明はロール状フィルムを使用してフィルム一体化成形品を製造するにあたり、ロール状フィルムのロスを少なくするとともに、金型内にヒートカッタ装置の組み込みを必要とせず、装置側に組み込まれたヒートカッタ装置によりあらゆる幅のロール状フィルムを切断することを課題とする。また、本発明は、フィルム一体化成形品を作製する射出成形装置の稼働率の低下を抑制し、且つフィルム交換時のセットの労力を低減することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本願の請求項１に係る発明によれば、
ロール状フィルムをその幅方向に切断してシート状フィルムを作製するフィルムカット装置であって、
ロール状フィルムを回転可能に且つ交換可能に支持するフィルムロール支持機構と、
ロール支持機構に支持されているロール状フィルムの先端部を吸引して吸着保持した状態で移動することにより該先端部を引き出すフィルムチャックユニットと、
フィルムチャックユニットが引き出したロール状フィルムの部分をフィルム幅方向に切断してシート状フィルムを作製する刃を備えるカッタユニットと、
シート状フィルムを吸引により吸着する吸着面を備えるシート吸着テーブルとを有し、
フィルムチャックユニットが、ロール状フィルムの先端部を吸着保持して設定量移動し、カッタユニットによるフィルムの切断時には吸着保持状態を維持し、カッタユニットによる切断によって作製された上記設定量に対応する長さのシート状フィルムを吸着保持した状態でシート吸着テーブルに移動し、且つシート状フィルムがシート吸着テーブル上に位置したときに吸引を停止するように構成されているフィルムカット装置が提供される。

また、請求項２に係る発明によれば、
フィルムチャックユニットが、
フィルムの反シート吸着テーブル側の表面を吸引して吸着保持する吸着パッドと、
吸着パッドを支持し、吸着パッドを介してシート状フィルムをシート吸着テーブルの吸着面に押し付けるエアシリンダとを有し、
シート吸着テーブルが、
フィルムチャックユニットがシート状フィルムを吸着面に押し付けた後から該シート状フィルムの吸引を開始し、
フィルムチャックユニットが、
シート吸着テーブルがシート状フィルムの吸引を開始した後から吸着パッドの吸引を停止し、エアシリンダを介して吸着パッドをシート状フィルムから離間させるフィルムカット装置が提供される。

さらに、請求項３に係る発明によれば、
シート吸着テーブルに吸着されているシート状フィルムの表面上を転動するローラを有するフィルムカット装置が提供される。

さらにまた、請求項４に係る発明によれば、
ローラがフィルムチャックユニットに設けられ、
フィルムチャックユニットが移動することにより、ローラがシート吸着テーブルに吸着されているシート状フィルムの表面上を転動するフィルムカット装置が提供される。

加えて、請求項５に係る発明によれば、
フィルム吸着テーブルは、他の装置がフィルム吸着テーブル上のシート状フィルムをハンドリングするとき、吸引を停止するように構成されているフィルムカット装置が提供される。

本発明によれば、ロール状フィルムからシート状フィルムが作製される。また、ロール状フィルムの先端部を吸着保持した状態のフィルムチャックユニットの移動量を変更することにより、所望の長さのシート状フィルムを作製することができる。例えば、フィルム一体化成形品の作製に必要な長さと、フィルムを射出成形装置の金型に固定するために必要な固定代（しろ）（例えばクランプしろ）とをたした長さのシート状フィルムを作製することが可能になる。このようなシート状フィルムを射出成形装置の金型に固定してフィルム一体化成形品を作製すれば、フィルムのロスを少なくすることができる。

また、カッタユニットは、フィルム一体化成形品を製造するにあたって使用する可能性がある最大幅のロール状フィルムをその幅方向に切断できる刃を設置しておくことにより、幅が異なるロール状フィルムに変更されても、それに合わせてカッタユニットを作製する必要がなく、あらゆる幅のロール状フィルムに適用することができる。

さらに、ロール状フィルムを、射出成形装置の金型に一体的に設けられたフィルム送り装置にセットする必要がないので、そのセットのために射出成形装置の運転を停止させる必要がなくなり、射出成形装置の稼働率を一定に維持することが可能になる。

さらにまた、フィルムカット装置によって作製されたシート状フィルムは、ロール状フィルムに比べて金型へのセットが容易である。また、セットの自動化も容易である。

一例のフィルム一体化成形品の断面図である。 図１に示すフィルム一体化成形品の製造の流れを示す図である。 本発明の一実施形態に係るフィルム一体化成形品製造システムの上面図である。 フィルムカット装置の上面図である。 フィルムカット装置の側面図である。 シート搬送装置の側面図である。 シート搬送装置のハンドツールの断面図である。 埋め込み体貼り付け装置の側面図である。 射出成形装置の金型の断面図である。 フィルムカット装置によるフィルムシートの作製方法を示す図である。 図１０に続く、フィルムカット装置によるフィルムシートの作製方法を示す図である。 フィルムカット装置からシート搬送装置にフィルムシートを受け渡す方法を説明するための図である。 埋め込み体貼り付け装置によるフィルムシートへの埋め込み体の貼り付け方法を説明するための図である。 シート搬送装置によるフィルムシートの金型への位置合わせを説明するための図である。

まず、フィルム一体化成形品の一例として、埋め込み体を埋め込んだフィルムを表面に一体的に備えるフィルム一体化成形品を説明する。その後に、フィルム一体化成形品の製造システムを説明する。

図１は、埋め込み体を埋め込んだフィルムを表面に一体的に備えるフィルム一体化成形品の断面を示している。また、図２は、そのフィルム一体化成形品の製造手順を簡略的に示している。

図１に示すように、本発明に係るフィルム一体化成形品１０は、樹脂成形品（例えば、形帯電話の筐体）１２と、その表面に一体的に貼り付けられたフィルムシート１４とから構成される。そのフィルムシート１４には、埋め込み体１６が埋め込まれている。また、このフィルム一体化成形品１０は、射出成形装置によって作製される。

フィルムシート１４は、透明、半透明、または部分的に透明なベースフィルム１４ａ（例えばアクリルフィルムシート）の一方の表面に印刷層１４ｂ（図柄パターンの層）を形成し、さらに印刷層１４ｂの表面に接着層１４ｃ（接着剤の層）を形成して構成されたものである。接着層１４ｃにより、フィルムシート１４と樹脂成形品１２とが接着する。この接着層１４ｃを形成する接着剤は、射出樹脂の熱によって溶融し、常温では固化する接着剤である。なお、フィルムシート１４は、印刷層がない、絵柄を有するベースフィルムの表面に接着層のみを形成したものであってもよい。

埋め込み体１６は、例えば文字やキャラクターなどの図柄やパターン形状の薄体であって、例えば、金属、紙、皮革、ゴム、布、突き板、ガラスなど、天然或いは人口素材による意匠性、触感として特徴のある材料で製作されている。

次に、このようなフィルム一体化成形品１０の製造の流れについて説明する。なお、ここでは、埋め込み体１６の製造の流れについても説明する。

まず、図２（Ａ）に示すように、離型シート２０上に感圧接着剤（ＰＳＡ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ）やホットメルト接着剤の層２２を形成する。次に、埋め込み体１６の材料（例えば金属）の層２４を形成する。

続いて、図２（Ｂ）に示すように、トムソン型やピナクル型により、ＰＳＡ層２２と材料層２４とを、所望する埋め込み体１６の形状に型抜きする。そして、図２（Ｃ）に示すように、材料層２４（すなわち埋め込み体１６）を保護する保護シート２６を貼り付ける。これにより、埋め込み体シール２８が完成する。

次に、図２（Ｄ）に示すように、埋め込み体シール２８の埋め込み体１６を、ＰＳＡ層２２を介してフィルムシート１４に貼り付ける。埋め込み体１６は、印刷層１４ｂおよび接着層１４ｃが形成されていない側のベースフィルム１４ａの表面Ｓ１に貼り付けされる。

そして、図２（Ｅ）に示すように、埋め込み体１６が貼り付けられたフィルムシート１４の周縁部を、射出成形装置の金型３０の一方の型（可動型）３０ａの合わせ面３０ｃに固定する。ヒータ（図示せず）によってフィルムシート１４を軟化するとともに、可動型３０ａの吸引孔３０ａ１によって軟化したフィルムシート１４を成形面３０ａ２に向かって吸引する。そして、フィルムシート１４を成形面３０ａに密着させる。このとき、埋め込み体１６がフィルムシート１４に埋まり込む。

次に、金型３０を閉じ、樹脂１２が固定型３０ｂのスプル３０ｂ１の経路を通って金型３０内に射出される。金型３０内の樹脂が冷却した後、金型３０を開け、フィルムシート１４が表面に密着一体化した成形品を取り出し、その成形品周縁部の余白フィルムをトリミングすると、完成品として図１に示すフィルム一体化成形品１０が得られる。

ここからは、上述のフィルム一体化成形品１０の製造方法に基づく製造システムについて説明する。

図３の上面図（レイアウト図）に示すフィルム一体化成形品１０を製造するシステムは、概略４つの装置から構成される。

フィルム一体化成形品１０の製造システム５０は、ロール状のフィルム（ロールフィルム）を切断してシート状のフィルム（フィルムシート１４）を作製するフィルムカット装置５２と、フィルムシート１４を搬送するシート搬送装置５４と、フィルムシート１４に埋め込み体１６を貼り付ける埋め込み体貼り付け装置５６と、フィルム一体化成形品１０を成形する射出成形装置５８とを有する。

フィルムカット装置５２は、図３の部分拡大図である図４および側面図である図５に示すように、ロールフィルム６０から、フィルム一体化成形品１０に使用するフィルムシート１４を作製する装置である。フィルムカット装置５２は、ロールフィルム６０を支持するロール支持台６２と、ロールフィルム６０の先端部を引き出すフィルムチャックユニット６４と、引き出されたロールフィルム６０の部分６０ａをその幅方向に切断してフィルムシート１４を作製するカッタユニット６６と、フィルムシート１４を吸着する吸着テーブル７０とから構成されている。

フィルムカット装置５２のロール支持台６２は、ロールフィルム６０を回転可能に且つ交換可能に、さらに所定のテンションで引き出し可能に支持するように構成されている。また、ロール支持台６２は、ロールフィルム６０から引き出した部分６０ａの接着層（フィルムシート１４の接着層１４ｃに対応）が形成されている表面Ｓ２が上側（反吸着テーブル７０側）に向くように、ロールフィルム６０を支持している。なお、このロールフィルム６０は、接着層を外側に向けて芯７２に巻かれている。さらに、フィルム一体化成形品を製造するにあたって使用する可能性がある最大幅のロールフィルム６０を支持できるように構成されている。例えば、ロールフィルム６０の芯７２の各端を支持する支持台６２の２つの支持部分が、接近方向または離間方向にロールフィルム６０の幅方向（Ｙ軸方向）に移動可能に構成されている。

フィルムチャックユニット６４は、ロールフィルム６０の先端部を保持してロールフィルム６０の引き出し方向（Ｘ軸方向）に移動可能に構成されており、ボールねじ７４とサーボモータ７６とからなる駆動装置によって駆動され、ロールフィルム６０本体からその先端部を任意の設定量引き出す。

そのために、フィルムチャックユニット６４は、ロールフィルム６０の先端部を引き出すときに該先端部の接着層側の表面Ｓ２を吸引して吸着保持する複数の吸着パッド７８を有する。これらの吸着パッド７８は、ロールフィルム６０の幅方向（Ｙ軸方向）に並んでフィルムチャックユニット６４に設けられている。複数の吸着パッド７８は、真空ポンプ（図示せず）またはコンプレッサに接続された真空エジェクタ（図示せず）に接続されており、エアーバルブによってフィルムの着脱を制御できるようにしている。

複数の吸着パッド７８はまた、エアシリンダ７９によって支持されており、このエアシリンダ７９によってＺ軸方向に移動する。このエアシリンダ７９による吸着パッド７８のＺ軸方向の移動についての詳細は後述する。

さらに、フィルムチャックユニット６４は、Ｙ軸方向に延びる回転中心線を中心として自由回転するローラ８０を有する。このローラ８０は、詳細は後述するが、吸着テーブル７０がフィルムシート１４を吸着しているとき、フィルムシート１４の接着層側の表面Ｓ２上を転がり、フィルムシート１４を吸着テーブル７０に密着させる役割をする。また、ローラ８０は、その両端それぞれが、チャックユニット６４に設けられた２つのエアシリンダ８２それぞれのＺ軸方向に進退するピストンロッドの先端に支持されている。これらのエアシリンダ８２により、ローラ８０は、吸着パッド７８の吸着保持中、後退した位置（フィルムシート１４から離れた位置）で待機する。

カッタユニット６６は、フィルムチャックユニット６４によって引き出されたロールフィルム６０の部分６０ａを幅方向（Ｙ軸方向）に、フィルムチャックユニット６４の吸着パッド７８が吸着保持する部分と支持台６２との間で切断する刃を備えるヒートカッタ８４と、ヒートカッタ８４をＺ軸方向に進退させる直動機構８６とを有する。直動機構８６により、ヒートカッタ８４は、Ｘ軸方向に移動するチャックユニット６４と干渉しない位置まで後退（上昇）して待機し、切断時に降下してチャックユニット６４によって引き出されたロールフィルム６０の部分６０ａをその刃によって溶融切断する。チャックユニット６４がカッタユニット６６の切断位置ＣｐからＸ軸方向に所定の長さだけロールフィルム６０の先端を引き出し、その後カッタユニット６６が引き出されたロールフィルム６０の部分６０ａを切断することにより、所定の長さのフィルムシート１４が得られる。

なお、ヒートカッタ８４の刃のＹ軸方向の長さは、フィルム一体化成形品を製造するにあたって使用する可能性がある最大幅のロールフィルム６０に対応できる長さにされている。これにより、あらゆる幅のロールフィルム６０をその幅方向に切断することができる。

吸着テーブル７０は、フィルムシート１４を吸引して吸着することにより平坦状態にするテーブルであって、フィルムシート１４全体を吸着できる大きさの平坦な吸着面７０ａを備えている。具体的には、吸着テーブル７０の吸着面７０ａは、フィルム一体化成形品を製造するにあたって使用する可能性がある最大幅のロールフィルム６０から作製されたフィルムシート１４全体を吸着できる大きさにされている。吸着面７０ａには複数の吸引孔７０ｂが形成され、フィルムシート１４は、この吸引孔７０ｂを介して、真空ポンプ（図示せず）またはコンプレッサに接続された真空エジェクタ（図示せず）によって吸引される。その結果、フィルムシート１４は、その全体が吸着テーブル７０に平坦状態で密着する。なお、フィルムチャックユニット６４の吸着パッド７８による吸着と、吸着テーブル７０による吸着は、例えば電磁弁によって別々に制御される。

また、図４および図５に示すように、吸着テーブル７０の吸着面７０ａには、部分的に吸着面７０ａを覆う吸引孔シールテープ９２が貼り付けられている。これは、フィルムシート１４の大きさに対応した大きさのテープであって、フィルムシート１４の大きさが吸着テーブル７０に比べて小さい場合に、フィルムシート１４に対向しない吸引孔７０ｂを塞ぐために使用される。これは、吸引孔シールテープ９２がない状態で真空ポンプまたは真空エジェクタに接続されたコンプレッサを作動させると、フィルムシート１４に対向しない吸引孔７０ｂが外気を吸引し、吸着テーブル７０が所定の吸着力でフィルムシート１４を吸着できなくなるからである。

なお、フィルムカット装置５２によるフィルムシート１４の作製の詳細については後述する。

図３に戻り、シート搬送装置５４は、フィルムカット装置５２が作製したフィルムシート１４を、フィルムカット装置５２から埋め込み体貼り付け装置５６に、また埋め込み体貼り付け装置５６から射出成形装置５８に搬送するように構成されている。

シート搬送装置５４は、図６に示すように、フィルムシート１４を平坦状態で保持するハンドツール９４と、ハンドツール９４を先端に備えて該ツール９４の位置や姿勢を変更するロボット９６と、ロボット９６をＸ軸方向に移動させる直動機構９８とを有する。

ハンドツール９４は、図７に示すように、フィルムシート１４を吸引して吸着保持する吸着プレート１００と、吸着プレート１００を保持するプレートベース１０２と、プレートベースを保持してロボット９６の先端に固定されたメインベース１０４とを有する。

吸着プレート１００は、平坦な吸着面１００ａを備え、その吸着面１００ａには複数の吸引孔１００ｂが形成されている。複数の吸引孔１００ｂは、真空ポンプ（図示せず）またはコンプレッサに接続された真空エジェクタ（図示せず）に接続されている。なお、フィルムカット装置５２の吸着テーブル７０による吸着と、シート搬送装置５４の吸着プレート１００による吸着は、例えば電磁弁（図示せず）によって別々に制御される。

プレートベース１０２は、吸着プレート１００の吸着面１００ａと直交する方向に移動可能にメインベース１０４に支持されている。具体的には、メインベース１０４には、プレートベース１０２に取付けられた吸着面１００ａの直交方向に延びる複数のガイドロッド１０６それぞれを該直交方向に摺動可能に支持する複数のガイドブシュ１０８が設けられている。また、メインベース１０４とプレートベース１０２との間には、両者を離間するように付勢するスプリング１１０が配置されている。

図６に戻り、ロボット９６は、例えば、６軸のロボットであって、ロボット９６をＸ軸方向に移動させる直動機構９８と協働し、フィルムカット装置５２の吸着テーブル７０から埋め込み体貼り付け装置５６に、また埋め込み体貼り付け装置５６から射出成形装置５８の金型３０にフィルムシート１４を搬送する（ハンドツール９４を移動させる）。

図３に戻り、埋め込み体貼り付け装置５６は、シート搬送装置５４のハンドツール９４が保持するフィルムシート１４に埋め込み体１６を貼り付けするように構成されている。

具体的には、埋め込み体貼り付け装置５６は、図８に示すように、シート搬送装置５４のハンドツール９４に保持された状態のフィルムシート１４が載置される載置面１１２ａを備えるステージ１１２と、ステージ１１２に形成された貫通孔１１２ｂを介して埋め込み体１６をフィルムシート１４に押し付けるエアシリンダ１１４と、ロール状の埋め込み体シール２８（ロールシール１１６）を支持する支持軸１１８と、保護シート２６を回収する保護シート回収リール１２０と、埋め込み体シール２８の離型シート２０を回収する離型シート回収リール１２２とを有する。なお、埋め込み体シール２８は、離型シート２０を外側に向けて芯１２４に巻かれている。

また、埋め込み体貼り付け装置５６は、埋め込み体シール２８を支持軸１１８から、ステージ１１２の貫通孔１１２ｂとエアシリンダ１１４との間を介して、保護シート回収リール１２２に案内するガイドローラ１２６，１２８と離型シート２０を離型シート回収リール１２０に案内するガイドローラ１３０とを有する。

ステージ１１２は、板形状であって、フィルムシート１４がシート搬送装置５４によって載置される平坦な載置面１１２ａを備えるとともに、貫通孔１１２ｂが形成されている。この貫通孔１１２ｂは、載置面１１２ａ上のフィルムシート１４に、載置面１１２ａの反対側から埋め込み体１６を貼り付けるために形成されている。なお、載置面１１２ａの反対側の表面は、理由は後述するが、埋め込み体シール２８のＰＳＡ層２２が付着しないように不粘着処理されている。

エアシリンダ１１４は、ステージ１１２の貫通孔１１２ｂに進退する押圧部材１１４ａを、そのピストンロッドの先端に備える。エアシリンダ１１４は、二点鎖線に示すように押圧部材１１４が後退しているときにステージ１１２の貫通孔１１２ｂと押圧部材１１４ａとの間に配置された、離型シート２０が離型シート回収リール１２０によって剥がされた埋め込み体シール２８の埋め込み体１６を、押圧部材１１４ａによって保護シート２６を介して貫通孔１１２ｂ内に向かって押し進める。これにより、埋め込み体１６をフィルムシート１４に貼り付ける。なお、このとき、押圧部材１１４ａによって貫通孔１１２ｂに向かって押し進められていない他の埋め込み体１６がステージ１１２に接触するが、不粘着処理によって埋め込み体１６のＰＳＡ層２２がステージ１１２に付着することはない。

保護シート回収リール１２０は、埋め込み体シール２８の保護シート２６を巻き取って回収するリールであって、サーボモータ（図示せず）によって断続的に回転駆動される。この保護シート回収リール１２０が断続的に回転することにより、支持軸１１８から、ステージ１１２の貫通孔１１２ｂとエアシリンダ１１４との間に埋め込み体シール２８の埋め込み体１６が断続的に配置される。

離型シート回収リール１２２は、埋め込み体シール２８の離型シート２０を巻き取って回収するリールであって、サーボモータ（図示せず）によって断続的に回転駆動される。離型シート回収リール１２２は、断続的に回転し、ステージ１１２の貫通孔１１２ｂとエアシリンダ１１４との間より上流側（埋め込み体シール２８の移動方向に関して）で、埋め込み体シール２８から離型シート２０を剥がして回収する。

図３に戻り、射出成形装置５８は、ホッパ１３２に収容されている固形の樹脂材料を溶融し、溶融した樹脂を所定の射出圧力で金型３０内に射出する。金型３０は、Ｘ軸方向に移動する可動型３０ａと溶融した樹脂の経路になるランナーとスプルが形成された固定型３０ｂから構成されている。また、金型３０は、フィルムシート１４が固定される平坦な合わせ面３０ｃを備えている。この合わせ面３０ｃに、シート搬送装置５４の吸着プレート１００に吸着保持された状態のフィルムシート１４を固定できるように、射出成形装置５８は構成されている。

具体的には、射出成形装置５８の金型３０の可動型３０ａは、図９に示すように、フィルムシート１４の周縁部を可動型３０ａの平坦な合わせ面３０ｃに固定するクランプ装置１３４を有する。クランプ装置１３４がフィルムシート１４の周縁部を合わせ面３０ｃにおいてキャビティの全周囲に固定できるように、シート搬送装置５４のハンドツール９４の吸着プレート１００は、周縁部を残してフィルムシート１４を吸着保持する大きさに設計されている。なお、図では２つのクランプ装置１３４のみ示されているが、クランプ装置１３４は、フィルムシート１４の周縁部を可動型３０ａの合わせ面３０ｃ全体に固定できるように複数基該可動型３０ａに設けられている。

クランプ装置１３４は、フィルムシート１４の周縁部と一端が接触するクランププレート１３６と、クランププレート１３６の他端を支持するロッド１３８を回転させるロータリアクチュエータ（図示せず）とを有する。ロータリアクチュエータがロッド１３８を回転させることにより、クランププレート１３６がフィルムシート１４を可動型３０ａの合わせ面３０ｃに固定する（クランプする）、またはリリースする（アンクランプする）。また、クランプ装置１３４、アンクランプ状態のときに、クランププレート１３６が合わせ面３０ｃより可動型３０ａ側に完全に退避するように構成されている（クランププレート１３６が完全に退避できるスペース１４０が可動型３０ａに形成されている）。これにより、クランプ装置１３４のクランクプレート１３６と接触することなく、シート搬送装置５４のロボット９６は、フィルムシート１４を可動型３０ａの合わせ面３０ｃに位置合わせすることができる。

ここからは、フィルム一体化成形品１０の製造の流れ、特に、ロールフィルム６０からフィルムシート１４が作製され、射出成形装置５８の金型３０の可動型３０ａに埋め込み体１６が貼り付けられたフィルムシート１４が固定されるまでの流れについて説明する。

まず、ロールフィルム６０からフィルムシート１４が作製される流れについて、図１０〜１２を参照しながら説明する。

図１０（Ａ）に示すように、フィルムチャックユニット６４が、先端がカッーユニット６６の切断位置Ｃｐに位置するロールフィルム６０の先端部の上方に位置し、そのエアシリンダ７９が、吸着パッド７８をＺ軸方向に移動させ、吸着パッド７８をロールフィルム６０の先端部に接触させる。吸着パッド７８は、ロールフィルム６０の先端部に接触した状態で吸引を開始し、ロールフィルム６０の先端部を吸着保持する。これにより、吸着パッド７８は、ロールフィルム６０の先端部を容易に且つ確実に吸着保持することができる。

次に、フィルムチャックユニット６４が、吸着テーブル７０に向かって移動し、図１０（Ｂ）に示すように、引き出したロールフィルム６０の先端がカッタユニット６６の切断位置Ｃｐから所定の距離Ｌ離れた位置に到達したときに停止する。そして、カッタユニット６６のヒートカッタ８４が降下し、ロールフィルム６０の部分６０ａを切断する。これにより、長さＬのフィルムシート１４が作製される。

ヒートカッタ８４による切断の完了後、フィルムチャックユニット６４が、その吸着パッド７８がフィルムシート１４を吸着保持した状態で、吸着テーブル７０の上方に向かって移動する。図１１（Ａ）に示すように、フィルムシート１４が吸着テーブル１４上の所定の位置（吸引孔シールテープ９２が貼り付けされていない部分上の位置）に到達すると、フィルムチャックユニット６４は停止する。

フィルムチャックユニット６４が停止すると、そのエアシリンダ７９が、フィルムシート１４を吸着保持した状態の吸着パッド７８を吸着テーブル７０に向かって移動させる。これにより、フィルムシート１４が吸着テーブル７０に押し付けられて固定される。なお、フィルムチャックユニット６４の停止位置を調整すれば、フィルムシート１４を吸着テーブル７０の任意の位置に押し付けて固定することができる。

フィルムシート１４が吸着テーブル７０に押し付け固定されると、吸着テーブル７０がフィルムシート１４を吸引し始める。それと同時に、フィルムチャックユニット６４の吸着パッド７８が吸引を停止し、エアシリンダ７９によってフィルムシート１４から離れる。さらに同時にまたはその後に、図１１（Ｂ）に示すように、エアシリンダ８２によってローラ８０が降下し、フィルムシート１４に接触する。そして、フィルムチャックユニット６４が、カッタユニット６６に向かって移動し、ローラ８０がフィルムシート１４の表面上を転動する。これらにより、フィルムシート１４が吸着テーブル７０に密着する。

なお、フィルムチャックユニット６４がフィルムシート１４の上方を往復動することにより、ローラ８０がフィルムシート１４の表面上を複数回転動するようにしてもよい。これにより、フィルムシート１４が吸着テーブル７０により密着する。

フィルムチャックユニット６４が移動してカッタユニット６６の近傍位置に到達すると、シート搬送装置５４のハンドツール９４が移動し、吸着テーブル７０に吸着されているフィルムシート１４の上方に、吸着プレート１００の吸着面１００ａとフィルムシート１とが平行になる姿勢で停止する。続いて、ハンドツール９４は降下し、図１２（Ａ）に示すように、フィルムシート１４の表面にハンドツール９４の吸着プレート１００を押し当てる。これにより、フィルムシート１４は、吸着テーブル７０と吸着プレート１００との間に平坦状態で挟持される。

フィルムシート１４が吸着テーブル７０と吸着プレート１００との間に挟持されると、吸着テーブル７０がフィルムシート１４の吸引を停止する。その直後に、吸着プレート１００がフィルムシート１４の吸引を開始する。これにより、フィルムシート１４が、吸着テーブル７０から吸着プレート１００に平坦状態で受け渡される。そして、図１２（Ｂ）に示すように、シート搬送装置５４は、ハンドツール９４を上昇させ、フィルムシート１４を埋め込み体貼り付け装置５６に向かって搬送する。

フィルムカット装置５２からフィルムシート１４を受け取ると、シート搬送装置５４は、ハンドツール９４が保持するフィルムシート１４を、図１３（Ａ）に示すように、埋め込み体貼り付け装置５６のステージ１１２上に配置する。具体的には、シート搬送装置５４は、吸着プレート１００によるフィルムシート１４の吸着保持を継続しつつ、埋め込み体１６が貼り付けられるフィルムシート１４の部分をステージ１１２の貫通孔１１２ｂに位置合わせした状態で、フィルムシート１４をステージ１１２に押し当てる。これにより、フィルムシート１４は、吸着プレート１００とステージ１１２との間に平坦状態で挟持される。

フィルムシート１４がステージ１１２上に載置されると、図１３（Ｂ）に示すように、埋め込み体貼り付け装置５６のエアシリンダ１１４の押し子１１４ａが上昇し、保護シート２６を介して埋め込み体１６をフィルムシート１４に貼り付ける。このとき、シート搬送装置５４のハンドツール９４の吸着プレート１００がフィルムシート１４を支持する役割をする。これにより、埋め込み体１６が平坦状態のフィルムシート１４に強く密着することができる。

フィルムシート１４への埋め込み体１６の貼り付けが完了すると、シート搬送装置５４は、埋め込み体貼り付け装置５６から射出成形装置５８の金型３０に向かって、埋め込み体１６が貼り付けられたフィルムシート１４を搬送する。

図１４（Ａ）に示すように、シート搬送装置５４は、フィルムシート１４が可動型３０ａの合わせ面３０ｃと平行する状態で、ハンドツール９４を可動型３０ａと固定型３０ｂとの間に移動させる。そして、ハンドツール９４を可動型３０ａに向かって移動させることにより、図１４（Ｂ）に示すように、フィルムシート１４を可動型３０ａの合わせ面３０ｃに位置合わせする。この位置合わせの完了後、図９に示すように、クランプ装置１３４によってフィルムシート１４を可動型３０ａの合わせ面３０ｃに固定する。これにより、埋め込み体１６が貼り付けられたフィルムシート１４は、平坦状態で可動型３０ａの合わせ面３０ｃに固定される。

フィルムシート１４が可動型３０ａの合わせ面３０ｃに固定されると、シート搬送装置５４のハンドツール９４の吸着プレート１００によるフィルムシート１４の吸引が停止し、ハンドツール９４が、可動型３０ａと固定型３０ｂとの間から退避する。そして、射出成形装置５８は、金型３０を閉じて、埋め込み体１６が少なくとも部分的に埋め込まれたフィルムシート１４を表面に備えるフィルム一体化成形品１０を作製する。

本実施形態によれば、ロールフィルム６０からフィルムシート１４が作製される。また、ロールフィルム６０の先端部を吸着保持した状態のフィルムチャックユニット６４の移動量を変更することにより、所望の長さのシートフィルム１４を作製することができる。例えば、フィルム一体化成形品１０の作製に必要な長さと、フィルムを射出成形装置５８の金型３０に固定するために必要なクランプ代（しろ）（クランプ装置１３４がクランプする部分）とをたした長さのフィルムシート１４を作製することが可能になる。このようなフィルムシート１４を射出成形装置５８の金型３０に固定してフィルム一体化成形品１０を作製すれば、フィルムのロスを少なくすることができる。

また、カッタユニットは、フィルム一体化成形品１０を製造するにあたって使用する可能性がある最大幅のロールフィルム６０をその幅方向に切断できる刃を設置しておくことにより、幅が異なるロール状フィルムに変更されても、それに合わせてカッタユニットを作製する必要がなく、あらゆる幅のロールフィルム６０に適用することができる。

さらに、ロールフィルムを、射出成形装置の金型に一体的に設けられたフィルム送り装置にセットする必要がないので、そのセットのために射出成形装置の運転を停止させる必要がなくなり、射出成形装置の稼働率を一定に維持し、生産効率を上げることが可能になる。

さらにまた、フィルムカット装置５２によって作製されたフィルムシートは、ロールフィルム６０に比べて金型３０へのセットが容易である。また、セットの自動化も容易である。したがって、上述するように、ロボット９６がフィルムシート１４を金型に位置合わせすることが可能になる。

加えて、ロールフィルム６０の先端部を吸着保持して移動することにより該先端部を引き出すフィルムチャックユニット６４が、引き出されたロールフィルム６０の部分６０ａをカッタユニット６６が切断するときに該先端部を固定する手段として機能する。また、カッタユニット６６の切断によって作製されたフィルムシート１４を吸着テーブル７０に搬送する手段として機能する。これにより、別途切断時のフィルム固定手段やフィルム搬送手段を設ける必要がなく、ロールフィルム６０からフィルムシート１４を作製するフィルムカット装置５２の構成がシンプルになる。

加えてまた、ロールフィルム６０から作製されたフィルムシート１４が吸着テーブル７０に吸着固定されるので、このフィルムシート１４を、フィルム一体化成形品を製造する射出成形装置５８にフィルムシート１４を搬送する装置５４が容易にハンドリングすることができる。

さらに加えて、従来の方法に比べ、金型内に送り込まれたロール状フィルムの先端を固定するクランプ装置やフィルムを切断するヒートカッタを設置する必要がなくなるので金型のコストも安くなり、メンテナンスも容易になる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。

例えば、上述の実施形態では、フィルム一体化成形品は、埋め込み体がフィルムに埋まり込んだフィルム一体化成形品であったが、本発明はこれに限らない。単にフィルムを表面に一体的に備えるフィルム一体化成形品であってもよい。

１４ シート状フィルム（フィルムシート）
６０ ロール状フィルム（ロールフィルム）
６４ フィルムチャックユニット
６６ カッタユニット
７０ シート吸着テーブル（吸着テーブル）
７０ａ 吸着面

Claims (5)

1. ロール状フィルムをその幅方向に切断してシート状フィルムを作製するフィルムカット装置であって、
   ロール状フィルムを回転可能に且つ交換可能に支持するフィルムロール支持機構と、
   ロール支持機構に支持されているロール状フィルムの先端部を吸引して吸着保持した状態で移動することにより該先端部を引き出すフィルムチャックユニットと、
   フィルムチャックユニットが引き出したロール状フィルムの部分をフィルム幅方向に切断してシート状フィルムを作製する刃を備えるカッタユニットと、
   シート状フィルムを吸引により吸着する吸着面を備えるシート吸着テーブルとを有し、
   フィルムチャックユニットが、ロール状フィルムの先端部を吸着保持して設定量移動し、カッタユニットによるフィルムの切断時には吸着保持状態を維持し、カッタユニットによる切断によって作製された上記設定量に対応する長さのシート状フィルムを吸着保持した状態でシート吸着テーブルに移動し、且つシート状フィルムがシート吸着テーブル上に位置したときに吸引を停止するように構成されているフィルムカット装置。
2. フィルムチャックユニットが、
   フィルムの反シート吸着テーブル側の表面を吸引して吸着保持する吸着パッドと、
   吸着パッドを支持し、吸着パッドを介してシート状フィルムをシート吸着テーブルの吸着面に押し付けるエアシリンダとを有し、
   シート吸着テーブルが、
   フィルムチャックユニットがシート状フィルムを吸着面に押し付けた後から該シート状フィルムの吸引を開始し、
   フィルムチャックユニットが、
   シート吸着テーブルがシート状フィルムの吸引を開始した後から吸着パッドの吸引を停止し、エアシリンダを介して吸着パッドをシート状フィルムから離間させる請求項１に記載のフィルムカット装置。
3. シート吸着テーブルに吸着されているシート状フィルムの表面上を転動するローラを有する請求項１または２に記載のフィルムカット装置。
4. ローラがフィルムチャックユニットに設けられ、
   フィルムチャックユニットが移動することにより、ローラがシート吸着テーブルに吸着されているシート状フィルムの表面上を転動する請求項３に記載のフィルムカット装置。
5. フィルム吸着テーブルは、他の装置がフィルム吸着テーブル上のシート状フィルムをハンドリングするとき、吸引を停止するように構成されている請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルムカット装置。

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