説明

積層シート体の切断方法

【課題】切断時に解放される残留応力に起因する歪みや変形の影響を受けることなく、積層シート体を高精度に切り分けられるようにする。
【解決手段】積層シート体2を単位部分に切り分けるための切断ラインとは別に、隣り合う単位部分の境界の間にそれぞれマージン部14を設定し、各マージン部14上の任意のラインにそって高速回転する薄刃砥石16でそれぞれマージン部14を事前に切断し、マージン部14を切断した後で、積層シート体2上に本来の切断ライン18の位置を単位部分毎に設定し、切断ライン18に沿って高速回転する薄刃砥石16で積層シート体2を切断し、各単位部分を切り分ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層シート体の切断方法に係り、例えば、光導波路素子や光メモリ素子などのオプトエレクトロニクス部品を積層シート体から切り分けるための切断方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、樹脂フィルムを積層したシート体は様々な技術分野で発展している。例えば、樹脂フィルムの積層構造をもつ光導波路や光メモリ素子などのオプトエレクトロニクス部品が開発されている。積層型の光導波路素子では、導波路の形成されたコア層を挟むようにその上下にクラッド層が積層された構造をもっている。クラッド層、コア層はともに樹脂フィルムからなる。このような光導波路のシート体は、クラッド層、コア層の材料となる樹脂フィルムをロールによって押圧しながら積層される。
【0003】
光導波路の積層シート体は多数本の導波路が形成されている中間品であり、最終製品に使う光導波路素子にするには、この積層シート体を所定の1単位の大きさのものに切り分ける必要がある。
【0004】
従来、この種の積層シート体を切断する方法としては、刃型で打ち抜く方法(例えば、特許文献1)や、高速回転するダイヤモンドブレードで切断する方法(例えば、特許文献2)などが知られている。
【0005】
このうち、刃型で打ち抜く方法は、一般に高速な切断が可能であり、生産効率が良い反面、切断面の面精度が悪いという欠点がある。他方、ダイヤモンドブレードで切断する方法は、一般に切断面の面精度が良い反面、生産性が悪いといわれている。
【0006】
図4は、内部に導波路を形成した積層シート体2の一例を示す図である。この積層シート体2では、下層のクラッド層3と、コア層4と、上層のクラッド層5が順に積層されている。コア層4には、多数の導波路6が形成されている。この積層シート体2では、例えば、3本の導波路6をひとまとまりにして、図6に示されるような1単位の光導波路素子10となる。
【0007】
1単位の光導波路素子10に関しては、左右両端からの導波路6の距離aなどの寸法に高い精度が要求される。光導波路素子を組み込まれる相手側部品に突き当てて導波路6の光軸合わせを行うからである。
【0008】
図4において、参照番号8で示す破線は、積層シート体2を切り分けるときの切断ラインである。図5に示すように、この切断ライン8にそってダイヤモンドブレード9で積層シート体2を切断することにより、1単位の光導波路素子10に切り分けられる。この時、余ったシートの端材11は、不要材として廃棄される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2009−210806号公報
【特許文献2】特開2006−276481号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ところが、積層シート体2から1単位の光導波路素子10を切り分ける場合、切断ライン8にそってダイヤモンドブレード9で切断しても、実際には、精度良く切断することができない。これは、次のような原因によるものと考えられる。
【0011】
光導波路6の形成された積層シート体2は、材料の樹脂フィルムを積層するときにロールなどで押圧されるために、積層後もシート体内部に応力が残留している。図7(a)において、ダイヤモンドブレード9を積層シート体2の切断ライン8上に正確に位置決めして切り込んでいくと、残留していた応力が切断によって解放され、図7(b)に示すように、積層シート体2に変形や歪みをもたらす。そして、積層シート体2は変形した状態のまま切断される結果、図7(c)に示すように、一単位の光導波路素子10は、予定された寸法通りに切り分けられない。
【0012】
従来は、積層シート体2の変形や歪みの原因をはっきりと掴めていなかったため、光導波路素子10を一本切断する毎に、その切断した光導波路素子10の寸法を測定し、切断ライン8からのずれ量を補正して次の光導波路素子10を切断する位置を決めていた。しかし、このような切断ライン8の位置を補正することによっても、切断の際には変形や歪みが生じるので、一単位の光導波路素子10を予定の寸法通りに高精度に切断することは極めて困難であった。
【0013】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、切断時に解放される残留応力に起因する歪みや変形の影響を受けることなく、積層シート体を高精度に切り分けることをできるようにした積層シート体の切断方法を提供することにある。
【0014】
また、本発明の他の目的は、切断時に解放される残留応力に起因する歪みや変形の影響を受けることなく、光導波路の形成された積層シート体から光電子部品の一単位を高精度に切断できるようにした積層シート体の切断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
前記の目的を達成するために、本発明は、樹脂フィルムの積層構造をもつ積層シート体を所定の寸法の単位部分に切り分けるための切断方法であって、前記積層シート体を前記単位部分に切り分けるための切断ラインとは別に、隣り合う単位部分の境界の間にそれぞれマージン部を設定し、前記各マージン部上の任意のラインにそって高速回転する薄刃砥石でそれぞれマージン部を事前に切断する工程と、前記マージン部を切断した後で、前記積層シート体上に本来の切断ラインの位置を単位部分毎に設定し、前記切断ラインに沿って高速回転する薄刃の砥石で前記積層シート体を切断し、各単位部分を切り分ける工程と、からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、隣り合う単位部分の境界の間にマージン部を設定して、このマージン部を事前に切断して残留応力を解放しているので、その後に設定した切断位置に薄刃砥石を位置決めして切断すれば、残留応力に起因する歪みや変形の影響を受けることなく単位部分を高精度に効率良く切り分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の積層シート体の切断方法が適用される積層シート体の一例を示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態による切断方法において、積層シート体のマージン部を切断する工程を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態による積層シート体の切断方法の工程を順を追って示す説明図である。
【図4】従来の積層シート体の切断箇所を示す斜視図である。
【図5】従来の積層シート体の切断方法を示す斜視図である。
【図6】積層シート体から切り分けられた1単位の光導波路素子を示す斜視図である。
【図7】従来の積層シート体の切断方法の工程を順次示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明による積層シート体の切断方法の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の切断方法を適用して切断する積層シート体の一例を示す図である。図1において、参照番号2は、切断する対象の積層シート体である。この積層シート体2は、下層のクラッド層3と、中間層のコア層4と、上層のクラッド層5からなる3層の樹脂フィルムからなる積層シートである。これらクラッド層3、コア層4、クラッド層5は下層から順に積層して公知の成形方法により一枚のシートに成形されている。コア層4と上下のクラッド層3、5とでは屈折率が異なり、コア層4には、多数の導波路6が形成されている。積層シート体2では、例えば、3本の導波路6をひとまとまりにして1単位の光導波路素子が構成される。
【0019】
図1において、網掛けされて示される部分が、1単位の光導波路素子に相当する部分(以下、単位部分12という)である。この単位部分12は、1枚の積層シート体2において、一定の間隔をあけて積層シート体の長手方向に配列されている。1つの単位部分12では、導波路6は積層シート体2の長手方向と直角の方向に延びている。
【0020】
1枚の積層シート体2では、隣合う単位部分12の境界の間には、マージン部14が設定されている。単位部分12とは異なり、マージン部14のコア層4には導波路6は形成されておらず、切断後は不要な端材として廃棄される部分である。
【0021】
次に、図1乃至図3を参照しながら、積層シート体2を切断し、1単位の光導波路素子に切り分ける工程について順を追って説明する。
まず、図1において、最初の段階では、1枚の積層シート体2には、単位部分12に切り分ける切断ラインはまだ設定されていない。本来の切断ラインの替わりに、マージン部14の方に切断位置を表すライン15が設定される。このライン15は、マージン部14において積層シート体2の長手方向の直角に延びるラインであるが、位置はマージン部14において任意の適当なところに設定される。
【0022】
次に、積層シート体2の各マージン部14のライン15にそって高速回転する薄刃砥石16でそれぞれマージン部14を切断する。ここで使用する薄刃砥石16としては、ダイヤモンド砥粒を円板状に形成してなるダイヤモンドブレードが好ましい。
【0023】
図2に示されるように、積層シート体2には、複数のマージン部14があるので、例えば、左側にあるマージン部14から高速回転する薄刃砥石16にシートの厚さ方向への切り込みとライン15にそった送りを与えながら順次切断していく。
【0024】
ここで、図3は、切断工程が進行する順に、積層シート体2の断面形状の変化を示す図である。なお、この図3では、理解しやすくするために変形量を誇張して模式的に描いている。
【0025】
図3(a)は、マージン部14を切断する前の積層シート体2の断面形状を示し、点線で示すのがマージン部14を切断するために薄刃砥石16が切り込んでいくライン15である。切断前の積層シート体2では、外見的には変形はしていないが、内部にはクラッド層3、5とコア層4を積層したときに受けた応力が残留している。
【0026】
次に、図3(b)は、積層シート体2のマージン部14を薄刃砥石16で切断したときの断面形状を示す。マージン部14では、切断されたことによって内部に残留していた応力が解放される結果、切り口が歪んで図3(b)に示されるように変形することになる。もっとも、このような歪みは、最終的には不要になるマージン部14に生じているので、導波路6をもつ単位部分12の方には問題とならない。むしろ、マージン部14の方を事前に切断しておくことで、単位部分12の内部に存在していた残留応力も解放されるという点に利点がある。
【0027】
そこで、図3(c)に示されるように、単位部分12ごとに本来の切断位置を設定することになる。この図3(c)において、点線で示すのが切断位置に設定された切断ライン18である。このとき切断位置は、1単位の光導波路素子10の規定の幅に正確に対応させている。
【0028】
次に、薄刃砥石16を切断ライン18上に正確に位置決めして切り込んでいくと、残留していた応力はマージン部14の切断によってすでに解放されているため、図3(d)に示されるように、単位部分12に変形や歪みが発生することなく、正確に切断ライン18にそってダイヤモンドブレードの性能を発揮させて切り口を高精度に切断することができる。
【0029】
以後、同様にして隣にある単位部分12の切断ライン18を順次切断していくことで、積層シート体から1単位の光導波路素子10を連続して精密に切り分けることができる。
【0030】
以上のようにして、本実施形態の切断方法によれば、隣り合う単位部分12の境界の間にマージン部14を設定して、このマージン部14を事前に切断して残留応力を解放しているので、その後に設定した切断位置に薄刃砥石16を位置決めして切断すれば、1単位の光導波路素子10を高精度にしかも効率よく切り分けることができ、切断工程のスピードアップが可能になり、1シートあたり切断時間の短縮化が可能である。また、薄刃砥石16の位置を設定するだけなので、切断工程の自動化も容易である。
【0031】
以上、本発明による積層シート体の切断方法について、光導波路の形成された電子部品を一枚の積層シート体から切り分ける実施形態を挙げて説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。実施形態では、マージン部を完全に断ち切る例を示したが、マージン部に切り込みを入れて、残留応力を開放するようにしてもよい。また、切断の対象となる積層シート体は、光メモリその他のオプトエレクトロニクス部品を製造する様々な積層シート体の切断にも適用可能である。
【符号の説明】
【0032】
2…積層シート体、3…クラッド層、4…コア層、5…クラッド層、6…導波路、10…光導波路素子、12…単位部分、14…マージン部、15…ライン、16…薄刃砥石、18…切断ライン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂フィルムの積層構造をもつ積層シート体を所定の寸法の単位部分に切り分けるための切断方法であって、
前記積層シート体を前記単位部分に切り分けるための切断ラインとは別に、隣り合う単位部分の境界の間にそれぞれマージン部を設定し、前記各マージン部上の任意のラインにそって高速回転する薄刃砥石でそれぞれマージン部を事前に切断する工程と、
前記マージン部を切断した後で、前記積層シート体上に本来の切断ラインの位置を単位部分毎に設定し、前記切断ラインに沿って高速回転する薄刃砥石で前記積層シート体を切断し、各単位部分を切り分ける工程と、
からなることを特徴とする積層シート体の切断方法。
【請求項2】
前記積層シート体は、多数本の光導波路が内部に形成された積層シートであることを特徴とする請求項1に記載の積層シート体の切断方法。
【請求項3】
前記単位部分のマージン部上の前記ラインは、前記光導波路の延びる方向と平行なラインであることを特徴とする請求項2に記載の積層シート体の切断方法。
【請求項4】
前記単位部分は、複数本の光導波路が配列された光電子部品の一単位であることを特徴とする請求項2または3に記載の積層シート体の切断方法。
【請求項5】
前記薄刃砥石は、ダイヤモンドブレードであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項に記載の積層シート体の切断方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−161890(P2012−161890A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−24861(P2011−24861)
【出願日】平成23年2月8日(2011.2.8)
【出願人】(000003458)東芝機械株式会社 (843)
【出願人】(000002141)住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Fターム(参考)】