JP2003231012A - プリント基板加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １枚または複数枚のフレキシブル基板を精度
良く加工することができるプリント基板加工機を提供す
ること。 【解決手段】 プリント基板加工装置を、プリント基板
加工機Ａと、フレキシブル基板を支持する供給ユニット
Ｂと、加工されたフレキシブル基板５０を巻き取る巻き
取りユニットＣとで構成する。プリント基板加工機Ａは
Ｘ方向に移動自在で、工具をＹ方向およびＺ方向移動自
在に支持している。テーブル２０はＸ方向に移動自在
で、フレキシブル基板５０をクランプする手段を備えて
いる。そして、テーブル２０をＸ方向に移動させること
によりフレキシブル基板５０を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロール状に巻かれ
たフレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロール状に巻かれたフレキシブル基板に
穴を加工する装置として、例えば、特開２０００−２４
６４７９公報に開示されたレーザ加工装置がある。この
装置では、ロール状に巻かれた未加工のフレキシブル基
板を供給する供給手段と、穴明けされたフレキシブル基
板を巻き取る巻き取り手段と、を所定の間隔で配置し、
前記供給手段と巻き取り手段の間に配置した穴明け機に
より、フレキシブル基板に穴を加工している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フレキシブ
ル基板に貫通穴を加工する場合、フレキシブル基板を重
ねて、複数枚を同時加工すると、加工能率を向上させる
ことができる。

【０００４】しかし、上記の装置の場合、供給手段と穴
明け機との間および巻き取り手段と穴明け機との間で、
フレキシブル基板に自由ループを設けるため、フレキシ
ブル基板を複数枚にすると、装置が大型になってしま
う。また、重ねたフレキシブル基板の上下間で搬送方向
にずれが生じて、加工精度が低下するおそれがある。

【０００５】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、１枚または複数枚のフレキシブル基板を精
度良く加工することができるプリント基板加工機を提供
するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ロール状に巻かれたフレキシブル基板を
支持する支持手段と、穴明けされたフレキシブル基板を
巻き取る巻き取り手段と、を所定の間隔で配置し、前記
支持手段と巻き取り手段の間に配置した加工手段によ
り、フレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工
装置において、前記加工手段に、工具を、フレキシブル
基板の搬送方向およびこれと直角な２軸方向に移動自在
に支持させると共に、前記フレキシブル基板を保持する
保持手段を備え、フレキシブル基板の搬送方向に往復移
動可能なテーブルと、このテーブルの移動範囲の外側に
配置され、前記フレキシブル基板を保持するクランプ装
置と、を設け、前記テーブルを移動させることにより前
記フレキシブル基板を搬送させる、ことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【０００８】図１は本発明に係るプリント基板加工装置
の全体図、図２は本発明に係るプリント基板加工機の斜
視図である。

【０００９】図１に示すように、このプリント基板加工
装置は、プリント基板加工機Ａと、フレキシブル基板を
支持する供給ユニットＢと、加工されたフレキシブル基
板を巻き取る巻き取りユニットＣと、から構成されてい
る。

【００１０】図１に示すように、供給ユニットＢには、
６本の支持バー５１が配置されている。支持バー５１
は、それぞれ図示を省略するモータに接続され、回転自
在である。支持バー５１には、それぞれ図示を省略する
芯管にコイル状に巻かれたフレキシブル基板５０が支持
されている。供給ユニットＢのプリント基板加工機Ａ側
には、ローラ５２、５３が配置されている。ローラ５２
は、図示を省略するブレーキ軸に接続された軸に支持さ
れている。そして、ブレーキ軸は、図示を省略する昇降
手段に保持されている。ローラ５３は、円周方向の上端
がテーブル２０の表面２０ａと同一面になるように位置
決めされている。

【００１１】巻き取りユニットＣには、６本の支持バー
５４が配置されている。支持バー５４は、それぞれ図示
を省略するモータに接続され、回転自在である。支持バ
ー５４には、それぞれ、図示を省略する芯管が支持さ
れ、フレキシブル基板５０を巻き取ることができる。巻
き取りユニットＣのプリント基板加工機Ａ側には、供給
ユニットＢと同様に、ローラ５２、５３が配置されてい
る。ローラ５２は、図示を省略するブレーキ軸に接続さ
れた軸に支持されている。そして、ブレーキ軸は図示を
省略する昇降手段に保持されている。ローラ５３は、円
周方向の上端がテーブル２０の表面２０ａと同一面にな
るように位置決めされている。

【００１２】図２に示すように、プリント基板加工機Ａ
のベース１上には２対の直線案内装置２、３が固定され
ている。門型のコラム４は、直線案内装置２に支持さ
れ、図示を省略する手段により、Ｘ方向に移動自在であ
る。

【００１３】コラム４の側面には、１対の直線案内装置
５が固定されている。２個のスライダ６は直線案内装置
５に支持され、それぞれ、ボールねじ７およびモータ８
により、Ｙ方向に移動自在である。

【００１４】ホルダ９はスライダ６に固定され、主軸１
０を上下方向（Ｚ方向）移動自在に支持している。リニ
アモータ１１は主軸１０をＺ方向に位置決めする。主軸
１０の先端には、ドリル１２が回転自在に支持されてい
る。

【００１５】テーブル２０は、直線案内装置３に支持さ
れ、図示を省略する手段により、Ｘ方向に移動自在であ
る。テーブル２０上には、複数の爪２１が配置されてい
る。テーブル２０のＸ方向の両側面には、クランパ２２
が配置されている。

【００１６】図３は本発明に係るテーブル部の正面断面
図である。なお、（ａ）は加工時およびフレキシブル基
板の搬送時を、（ｂ）はテーブル２０を加工位置に位置
決めするときの状態を示している。

【００１７】クランパ２２はロの字形の箱型に形成さ
れ、開口部２３の上部はテーブル２０の表面２０ａに対
向している。クランパ２２は、テーブル２０の側面に配
置されたシリンダ２４に支持され、Ｚ方向に移動自在で
ある。シリンダ２５は、ステー２６およびプレート２７
を介してテーブル２０の側面に固定されている。シリン
ダ２５のピストンロッドの先端には、受け部材２８が固
定されている。

【００１８】図４はテーブル２０の要部側面断面図であ
り、（ａ）はフレキシブル基板の固定前を、（ｂ）はテ
ーブル２０のフレキシブル基板の固定後を示している。

【００１９】同図に示すように、テーブル２０には、１
または複数対のサイドガイド３４、３５がＸ方向に配置
されている。サイドガイド３４は、Ｌ形に形成され、図
示を省略する手段により、Ｚ方向に移動自在であるサイ
ドガイド３５は、Ｌ形に形成され、図示を省略する手段
により、Ｚ方向およびＹ方向に移動自在である。サイド
ガイド３５のサイドガイド３４に対向する面には、弾性
部材（例えば、スポンジ）３６が配置されている。

【００２０】加圧ユニット４０は、図示を省略するエア
供給源に接続され、底面には多数の穴が形成されてい
る。なお、加圧ユニット４０は、図１に示すように、プ
リント基板加工機Ａのテーブル２０と対向する位置に配
置されている。

【００２１】次に、この実施の形態の動作を説明する。

【００２２】コラム４とテーブル２０を移動の左端に位
置決めし、テーブル２０と加圧ユニット４０とを対向さ
せる。また、ローラ５２を上昇させ、ローラ５３との間
に隙間を設けておくと共に、爪２１、クランパ２２、サ
イドガイド３４、３５を上昇させておく。

【００２３】この状態で、巻き取りユニットＢの支持バ
ー５１にフレキシブル基板５０を載置した後、供給ユニ
ットＢのローラ５２、５３間、２個の開口部２３、巻き
取りユニットＣのローラ５２、５３間を通して、巻き取
りユニットＣの支持バー５４に支持された芯管に固定す
る。このとき、図１におけるイ〜ヘの順でフレキシブル
基板５０を配置するのが能率的である。

【００２４】次に、２個のローラ５２を下降させ、ロー
ラ５２、５３の間隔を６枚のフレキシブル基板５１の厚
さよりも僅かに広い位置にして、フレキシブル基板５０
のＸ方向の位置を合わせる。

【００２５】次に、サイドガイド３５を動作させ、フレ
キシブル基板５０の一方の端部をサイドガイド３４に当
接させる。この状態で、加工ユニット４０からエアを吹
き出させながら、サイドガイド３５、３６を下降させ、
フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定した後、さ
らに爪２１およびクランパ２２を下降させ、フレキシブ
ル基板５０をテーブル２０に固定する。

【００２６】そして、定トルク制御により、支持バー５
１と支持バー５４を図１に矢印で示す方向に回転させて
フレキシブル基板５０に張力を付加し、フレキシブル基
板５０の弛みを取った後、テーブル２０を図１の右方に
移動させ、図２に２点鎖線で示す加工領域を加工位置に
位置決めする。このとき、支持バー５１はそれぞれフレ
キシブル基板５０に張力を付加しているので、テーブル
２０を移動させてもフレキシブル基板５０が弛むことは
ない。

【００２７】以下、テーブル２０を停止させた状態でコ
ラム４をＸ方向に、スライダ６をＹ方向に移動させ、ド
リル１２を加工位置に位置決めし、主軸１０を下降させ
てフレキシブル基板５０に穴を明ける。

【００２８】次に、加工領域内の穴加工が終了したとき
の動作を説明する。

【００２９】テーブル２０を、加工領域の長さだけ巻き
取りユニットＣ側に移動させた後、巻き取りユニットＣ
のローラ５２はそのままとして、供給ユニットＢ側のロ
ーラ５２にブレーキ力を付加した状態（すなわち回転し
ないようにした状態）で、ローラ５２を下降させ、ロー
ラ５２とローラ５３によりフレキシブル基板５０がＸ方
向に移動しないようにクランプする。次に、爪２１、サ
イドガイド３５、３６およびクランパ２２を上昇させ
る。その後、シリンダ２５を動作させ、受け部材２８に
よりフレキシブル基板５０をテーブル２０の表面２０ａ
から上昇させる。このとき図３（ｂ）に示す距離ｇは僅
かな距離（例えば０．１ｍｍ）でよい。

【００３０】この状態で、テーブル２０を供給ユニット
Ｂ側に移動させ、加工位置に位置決めする。そして、シ
リンダ２５を動作させ、受け部材２８を下降させた後、
爪２１、サイドガイド３５、３６およびクランパ２２
を、フレキシブル基板５０をテーブル２０に固定する。
このとき、フレキシブル基板５０は、支持バー５４によ
り張力を付加されているので、フレキシブル基板５０間
の各層間に隙間ができることはない。なお、フレキシブ
ル基板５０をテーブル２０に固定する際に、加圧ユニッ
ト４０からエアを吹き出させるようにしてもよい。そし
て、最後に、供給ユニットＢ側のローラ５２を上昇さ
せ、新しい加工領域の加工を行う。

【００３１】以下、支持バー５１によりフレキシブル基
板５０に張力を付加できる間は、すなわち、未加工のフ
レキシブル基板５０がある間、上記の動作を繰り返す。

【００３２】この実施形態では、フレキシブル基板５０
の最初の加工領域から最後の加工領域までの間、クラン
パ２２または供給ユニットＢ側のローラ５２、５３によ
り、常に重ねたフレキシブル基板５０を保持すると共
に、テーブル２０により重ねたフレキシブル基板５０を
同時に移動させるので、フレキシブル基板５０がＸ方向
に互いにずれることはなく、精度のよい加工を行うこと
ができる。

【００３３】また、テーブル２０を加工位置に位置決め
する際、受け部材２８によりフレキシブル基板５０を表
面２０ａから浮かせるようにしたので、最下層のフレキ
シブル基板５０を傷つけることがない。

【００３４】なお、フレキシブル基板５０をテーブル２
０に固定するのに、爪２１と、サイドガイド３５、３６
およびクランパ２２を用いたが、例えばクランパ２２だ
けにしてもよい。

【００３５】また、サイドガイド３５、３６の上部をＬ
型にしてフレキシブル基板５０を押さえるようにした
が、Ｉ型にしてフレキシブル基板５０をＹ方向に整列さ
せるだけにしてもよい。

【００３６】また、加圧ユニット４０によりエアでフレ
キシブル基板５０を押さえることに代えて、平板等で加
圧するようにしてもよい。

【００３７】図５は、巻き取りユニットＣの変形例を示
す図である。

【００３８】この変形例では、支持バー５４を高さ方向
にずらすと共に、分離・集塵ユニット６０を配置するよ
うにしたものである。分離・集塵ユニット６０のフレキ
シブル基板５０に当接する位置には、真空源に接続され
た溝が配置されており、フレキシブル基板５０に付着し
た加工屑を回収できるように構成されている。また、こ
のようにすると、静電気等によりフレキシブル基板５０
が互いに吸着することによるしわの発生を予防すること
ができる。

【００３９】図６は、プリント基板加工機Ａの変形例を
示す図であり、図７はこの場合における供給装置Ｂの要
部斜視図である。

【００４０】この変形例は、フレキシブル基板５０を２
列に配置して加工できるように構成したものである。

【００４１】このように構成すると、さらに加工能率を
向上させることができる。なお、フレキシブル基板５０
は図７（ｂ）に示すように、必要に応じて任意の位置に
配置することができる。

【００４２】なお、動作は、フレキシブル基板５０を１
列に配置する場合と実質的に同じであるので、重複する
説明を省略する。

【００４３】図８、９はプリント基板加工機Ａのさらに
他の変形例を示す図であり、フレキシブル基板５０をＹ
方向に移動させるようにしたものである。

【００４４】なお、動作は、フレキシブル基板５０を１
列に配置する場合と実質的に同じであるので、重複する
説明を省略する。

【００４５】なお、図示を省略するが、供給装置Ｂの支
持バー５１と平行に監視カメラを配置しておき、加工時
にフレキシブル基板５０のパターンを読み取り、フレキ
シブル基板５０にずれが発生していないことを確認する
ようにしてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロール状に巻かれたフレキシブル基板を支持する支持手
段と、穴明けされたフレキシブル基板を巻き取る巻き取
り手段と、を所定の間隔で配置し、前記支持手段と巻き
取り手段の間に配置した加工手段により、フレキシブル
基板に穴を加工するプリント基板加工装置において、前
記加工手段に、工具を、フレキシブル基板の搬送方向お
よびこれと直角な２軸方向に移動自在に支持させると共
に、前記フレキシブル基板を保持する保持手段を備え、
フレキシブル基板の搬送方向に往復移動可能なテーブル
と、このテーブルの移動範囲の外側に配置され、前記フ
レキシブル基板を保持するクランプ装置と、を設け、前
記テーブルを移動させることにより前記フレキシブル基
板を搬送させるので、１枚または複数枚のフレキシブル
基板を精度良く加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリント基板加工装置の全体図で
ある。

【図２】本発明に係るプリント基板加工機の斜視図であ
る。

【図３】本発明に係るテーブル部の正面断面図である。

【図４】テーブル２０の要部側面断面図である。

【図５】巻き取りユニットＣの変形例を示す図である。

【図６】プリント基板加工機Ａの変形例を示す図であ
る。

【図７】供給装置Ｂの要部斜視図である。

【図８】プリント基板加工機Ａのさらに他の変形例を示
す図である。

【図９】プリント基板加工機Ａのさらに他の変形例を示
す図である。

【符号の説明】

Ａ プリント基板加工機 Ｂ 供給ユニット Ｃ 巻き取りユニット ２０ テーブル ５０ フレキシブル基板５０

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長沢 勝浩 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立ビ アメカニクス株式会社内 (72)発明者 大谷 民雄 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立ビ アメカニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 3C036 AA01 3C060 AA20 AB01 BA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール状に巻かれたフレキシブル基板を
   支持する支持手段と、穴明けされたフレキシブル基板を
   巻き取る巻き取り手段と、を所定の間隔で配置し、前記
   支持手段と巻き取り手段の間に配置した加工手段によ
   り、フレキシブル基板に穴を加工するプリント基板加工
   装置において、 前記加工手段に、工具を、フレキシブル基板の搬送方向
   およびこれと直角な２軸方向に移動自在に支持させると
   共に、 前記フレキシブル基板を保持する保持手段を備え、フレ
   キシブル基板の搬送方向に往復移動可能なテーブルと、 このテーブルの移動範囲の外側に配置され、前記フレキ
   シブル基板を保持するクランプ装置と、を設け、 前記テーブルを移動させることにより前記フレキシブル
   基板を搬送させることを特徴とするプリント基板加工装
   置。
2. 【請求項２】 前記支持手段と前記保持手段とを、複数
   設け、前記フレキシブル基板を複数枚重ねて加工するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のプリント基板加工装
   置。
3. 【請求項３】 前記フレキシブル基板の前記搬送方向と
   直角な一方の端面を基準として複数のフレキシブル基板
   を位置決めする手段を備えることを特徴とする請求項１
   または２に記載のプリント基板加工装置。
4. 【請求項４】 複数枚重ねた前記フレキシブル基板を、
   前記保持手段または前記クランプ装置により、前記フレ
   キシブル基板の板厚方向に常に保持することを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプリント基
   板加工装置。