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JP2017047436A - 光加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】加工対象物を移動させて加工を行う光加工装置において、加工対象物の平面度を保つことを課題とする。【解決手段】加工台部材53の台面上に載置された状態の加工対象物35を移動させる移動手段と、前記加工台部材の台面上に載置されている加工対象物部分へ加工光Lを照射する光照射手段1,2とを有する光加工装置において、前記加工台部材の台面に形成されている吸引孔からの吸引力により、前記加工対象物を該台面に吸着させる吸着手段57,58と、前記移動手段による加工対象物の移動中における所定の吸引期間に該加工対象物を前記台面に吸着させるように前記吸着手段を制御する吸着制御手段40とを有する。【選択図】図4

Description

本発明は、光加工装置に関するものである。
従来、加工対象物を搬送して、光加工装置の加工領域に対して加工対象物の被加工部分を相対移動させ、当該加工対象物に対する加工処理を行う光加工装置が知られている。
例えば、特許文献1には、光源からのレーザビーム(加工光)をワークに照射し、ワーク上のITO薄膜をパターニング加工したり、金属薄板からなるワーク自体を切削加工したりするレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置において、ワークはロール状に巻かれた状態でワーク供給部に保持されており、そのワーク供給部からワークを引き出してワークの被加工部分をレーザ加工装置の加工領域へ移動させる。そして、光源からのレーザビームをガルバノミラー(光走査手段)により2次元方向へ走査して、加工領域内におけるワークの被加工部分を加工処理する。加工処理後、ワークを更に引き出して次の被加工部分をレーザ加工装置の加工領域へ移動させ、当該次の被加工部分を加工処理する。
一般に、加工光を用いて加工対象物を加工する光加工装置では、加工対象物に照射される加工光の光軸方向に加工対象物が変位してしまうと、加工対象物に対する加工光の焦点位置が変動して、安定した加工精度を得ることができなくなる。そのため、当該光軸方向における加工対象物の位置決めを行うためのプラテン等の加工台部材上において加工対象物の平面度を確保する必要がある。
ところが、加工対象物を移動させて随時加工を行う光加工装置においては、加工対象物の平面度を保つことが困難であった。
上述した課題を解決するために、本発明は、加工台部材の台面上に載置された状態の加工対象物を移動させる移動手段と、前記加工台部材の台面上に載置されている加工対象物部分へ加工光を照射する光照射手段とを有する光加工装置において、前記加工台部材の台面に形成されている吸引孔からの吸引力により、前記加工対象物を該台面に吸着させる吸着手段と、前記移動手段による加工対象物の移動中における所定の吸引期間に該加工対象物を前記台面に吸着させるように前記吸着手段を制御する吸着制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、加工対象物を移動させて加工を行う光加工装置において、加工対象物の平面度を保つことができる。
実施形態におけるレーザパターニング装置の主要部の構成を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるレーザ発振器の一構成例を示す模式図である。 同レーザパターニング装置における光走査手段の一変形例を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるワーク搬送部の一構成例を示す模式図である。 同ワーク搬送部の平面図である。 同レーザパターニング装置におけるワーク搬送部の他の構成を示す模式図である。 同レーザパターニング装置におけるキャリッジが主走査方向の異なる位置にそれぞれ位置するときのレーザ光の光路を示す説明図である。 実施形態のレーザパターニング装置によるパターニング加工処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態におけるワーク送り処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ワーク上の被加工領域を12個のピースに分割して順次加工処理を行う場合の加工順序を示す説明図である。 ピース(被加工部分)間で連続すべき配線パターンの一例を示す説明図である。
以下、本発明に係る光加工装置をレーザパターニング装置に適用した一実施形態について説明する。
本実施形態のレーザパターニング装置における加工対象物は、基材上にITO薄膜が形成されたワークであり、このワーク上のITO薄膜にレーザ光(加工光)を照射して部分的にITO薄膜を除去することにより、ITO薄膜をパターニング加工するものである。ただし、本発明に係る光加工装置は、本実施形態に係るレーザパターニング装置に限定されるものではなく、他のパターニング加工を行う装置、切削加工などの他の加工処理を行う装置、非レーザ光を加工光として用いて加工する装置などにも、適用可能である。
図1は、本実施形態におけるレーザパターニング装置の主要部の構成を示す模式図である。
本実施形態のレーザパターニング装置は、レーザ出力部1と、レーザ走査部2と、ワーク搬送部3と、制御部4とを備えている。
レーザ出力部1は、光源としてのレーザ発振器11と、レーザ発振器11から出力される加工光としてのレーザ光Lのビーム径を拡大するビームエキスパンダ12とを有する。
レーザ走査部2は、レーザ光Lを反射するX軸方向走査用とY軸方向走査用の2つのガルバノミラー21aをステッピングモータ21bで回動させてX軸方向及びY軸方向にレーザ光Lを走査させる光走査手段としてのガルバノスキャナ21と、ガルバノスキャナ21で走査されたレーザ光Lをワーク35の表面(被加工面)又は基材とITO膜との界面等のワーク内部(ワーク表面から所定深さだけオフセットした箇所)に集光させる集光手段としてのfθレンズ22とを有する。
レーザ出力部1のレーザ発振器11は、レーザドライバ部10によって制御される。具体的には、レーザドライバ部10は、レーザ走査部2のガルバノスキャナ21の走査動作に連動してレーザ発振器11の発光を制御する。レーザ発振器11には、例えば、基材への熱影響によるダメージが少ない100[ns]以下のパルス発振によるパルスファイバレーザを用いることができるが、他の光源を用いてもよい。
図2は、本実施形態のレーザ発振器11の一構成例を示す模式図である。
本実施形態のレーザ発振器11は、MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)と呼ばれるパルスファイバレーザである。このレーザ発振器11は、シードLD74をパルスジェネレータ73でパルス発振させてシード光を生成し、光ファイバアンプで複数段階に増幅するパルスエンジン部70と、パルスエンジン部70から出力されるレーザ光Lを導光する出力ファイバ71と、平行光束化手段としてのコリメート光学系83により略平行光束としてレーザ光Lを出射する出力ヘッド部72とから構成されている。本実施形態では、出力ヘッド部72のみがレーザ出力部1に設けられる。
パルスエンジン部70は、光ファイバ78、励起LD76及びカプラ77を有するプリアンプ部と、光ファイバ82、励起LD80及びカプラ81を有するメインアンプ部とから構成される。光ファイバには、コアに希土類元素をドープしたダブルクラッド構造のものが用いられ、励起LD76からの励起光の吸収によりファイバの出力端、入射端に設置されるミラー間で反射を繰り返しレーザ発振に至る。図2中符号75は、逆方向の光を遮断するアイソレータであり、図2中符号79は、ASE光を除去するバンドパスフィルタである。
本実施形態では、シードLD74の波長を近赤外の1064[nm]としているが、第2高調波である532[nm]、第3高調波である355[nm]をはじめとして、ワーク材質に応じて好適な波長を選択できる。なお、レーザ発振器11には、イットリウム・バナデート結晶からなるレーザ媒質に励起光を照射することでレーザ発振を生じさせるYVOレーザ等の固体レーザを用いてもよい。
レーザ走査部2のガルバノスキャナ21は、X軸方向走査用とY軸方向走査用の各ガルバノミラー21aをそれぞれ回動させる各ステッピングモータ21bがガルバノスキャナ制御部20によって制御される。ガルバノスキャナ制御部20は、加工パターンを構成する線分要素データ(線分始点座標と線分終点座標)に応じて、ガルバノミラー21aの反射面に対する傾斜角度(反射面に入射してくるレーザ光の光軸に対する反射面の傾斜角度)がX軸方向に対応する方向あるいはY軸方向に対応する方向へ変化するように、各ステッピングモータ21bを制御する。これにより、線分要素の始点及び終点のX−Y座標に対応して、各ガルバノミラー21aを走査開始傾斜角度から走査終了傾斜角度まで回動させることができる。
なお、本実施形態では、光走査手段として、X軸方向走査とY軸方向走査のいずれもガルバノスキャナによって構成しているが、これに限らず、広く公知の光走査手段を用いることができる。また、X軸方向走査用の光走査手段とY軸方向走査用の光走査手段は、異なる構成の光走査手段であってもよい。例えば、図3に示すように、Y軸方向走査用の走査手段にはガルバノスキャナ21を用い、X軸方向走査用の走査手段にはポリゴンミラー91aをモータ91bで回転させるポリゴンスキャナ91を用いてもよい。X軸方向の光走査制御は、図3に示すように、ポリゴンミラー91aで反射したレーザ光Lをレンズ92を介して光学センサ93で受光する受光タイミングに基づいて行うことができる。
レーザ走査部2は、主走査方向(X軸方向)に移動可能なキャリッジ25上に搭載されている。キャリッジ25は、駆動プーリ27a及び従動プーリ27bに掛け渡されているタイミングベルト27上に取り付けられている。駆動プーリ27aに接続されているステッピングモータ26を駆動させることで、タイミングベルト27が移動し、主走査方向に延びるリニアガイド29(図4参照)に沿ってタイミングベルト27上のキャリッジ25が主走査方向(X軸方向)へ移動する。キャリッジ25の主走査方向位置は、リニアエンコーダ28からの出力信号(アドレス信号)に基づいて検出することができる。ステッピングモータ26は、主走査制御部24によって制御される。
なお、本実施形態では、レーザ走査部2を搭載するキャリッジ25の移動手段として、タイミングベルトを利用した移動手段を採用しているが、これに限られず、リニアステージ等の直線移動可能な手段でも代用できるし、2次元方向へ移動させる移動手段を利用してもよい。
ワーク搬送部3は、駆動ローラ32aと従動ローラ32bとからなるレジストローラ対32を備え、駆動ローラ32aは、タイミングベルト31aを介してステッピングモータからなるレジストモータ31によって駆動される。レジストモータ31は、副走査制御部30によって制御され、レジストローラ対32で挟持したワーク35を副走査方向(Y軸方向)における目標送り位置へ移動させることができる。これにより、レーザ走査部2から照射されるレーザ光Lの走査範囲である加工領域36へワーク上の被加工部分を順次送り込む。
具体的には、ワーク搬送部3は、ワーク35の主走査方向両端付近におけるワーク表面に形成されているアライメントマーク37(基準位置)を撮像するモニタカメラ33,34を備えている。副走査制御部30は、レジストモータ31によってワーク35を微小量ずつワーク送り方向B(副走査方向)へステップ送りしながら、モニタカメラ33,34から出力される画像データを順次取り込む。そして、パターンマッチング処理等によりアライメントマーク37を検出して、目標送り位置までのワーク移動量を演算し、その演算結果に基づいてレジストモータ31を制御して、ワーク35の副走査方向位置を目標送り位置まで移動させる。
図4は、ワーク搬送部3の一構成例を示す模式図であり、図5は、その平面図である。
本実施形態におけるワーク35は、供給スプール軸51上にロール状に巻かれた状態で巻出保持部としてのロール供給部50に保持されており、そこから巻き出されたワーク部分が入口ガイド板52に沿ってレジストローラ対32のニップに挟持され、レジストローラ対32の駆動によって、加工台部材としての加工テーブル53上にセットされる。供給スプール軸51は、伝達トルク変更手段としての巻出用パウダークラッチ59を介してDCモータからなる巻出モータ56に接続され、巻出モータ56の駆動力でワーク35を巻き出す方向へ回転駆動可能に構成されている。
加工テーブル53は、レーザ光Lを透過する光透過部材で形成されている。これにより、レーザ光Lによる加工テーブル53へのダメージを抑制でき、加工テーブル53の寿命を延ばすことができる。
また、加工テーブル53の表面(台面)には無数の細孔(吸引孔)が形成されており、加工テーブル53の裏面に形成された空洞部57の空気を吸引ポンプ58が吸い出すことにより、ワーク35を加工テーブル53の表面に吸着させ、加工領域36におけるワーク35の平面性を確保している。本実施形態では、加工テーブル53の表面上に吸着された状態のワーク35に対して加工処理を行う際、レジストローラ対32によりワーク35が動くことがないように、ブレーキ手段としての電磁ブレーキからなるレジストブレーキ38によってレジストローラ対32が回転不能とする。これにより、加工処理中にワーク35がレジストローラ対32によって動くのを禁止でき、安定した加工処理を実現できる。
加工後のワークは、巻取スプール軸67上にロール状に巻き取られ、巻取保持部としてのロール排出部60に保持される。巻取スプール軸67は、伝達トルク変更手段としての巻取用パウダークラッチ63を介してDCモータからなる巻取モータ62に接続され、巻取モータ62の駆動力でワーク35を巻き取る方向へ回転駆動可能に構成されている。
本実施形態では、加工後のワークは、その表面に付着した加工塵を一対のクリーンローラ64によって取り除いた後、巻取スプール軸67に巻き取られるように構成されている。クリーンローラ64に吸着した加工塵は、粘着ローラ65に転写されて回収される。また、加工後のワーク表面を擦れ等の傷から保護するために、加工後のワーク35の表裏にラミネートフィルムを貼り合せてから巻取スプール軸67に巻き取る。ラミネートフィルムは、ラミネートロール66から巻き出され、加工後のワークと一緒に巻取スプール軸67に巻き込まれる。
なお、本実施形態では、加工後のワークをロール状に巻き取るロールtoロール方式であるが、図6に示すように、加工後のワークをカットシートとして排出するロールtoシート方式を採用してもよい。図6に例示する構成においては、加工後のワークは、カッター54を主走査方向へ移動させることにより所定サイズごとに裁断され、トレイ55に排出される。
制御部4は、本レーザパターニング装置の全体を統括して管理、制御する制御PC40を備えている。制御PC40は、レーザドライバ部10、ガルバノスキャナ制御部20、主走査制御部24、副走査制御部30等に接続されており、各々のステータスを管理したり、加工シーケンスを制御したりする。
レーザ出力部1のビームエキスパンダ12は、複数枚からなるレンズで構成され、レーザ光路上においてレーザ走査部2のfθレンズ22に最も近いレンズ39の位置がレーザ光の光軸方向へ移動可能に構成されている。レンズ39の位置を移動させることにより、レーザ走査部2を搭載したキャリッジが後述するように主走査方向の各停止目標位置に停止したときの集光距離が揃うように微調整することができる。すなわち、ビームエキスパンダ12は、ガルバノスキャナ21に入射するレーザ光Lが平行光束となるように微調整するフォーカシング機能を備える。
本実施形態において、ワーク35に対するレーザ光Lの走査範囲である加工領域36のX軸方向及びY軸方向における各最大長Lは、fθレンズ22の焦点距離をfとすると、それぞれのガルバノミラー21aの最大傾斜角度θ(例えば±20°)を用いて、下記の式(1)より得られる。
L = f × θ ・・・(1)
この式(1)に示すように、加工領域36の広さは、ガルバノスキャナ21の走査範囲(ガルバノミラー21aの最大傾斜角度)によって制限されることになる。ここで、ガルバノスキャナ21の走査範囲が広がるほど、ワーク35上での適切な集光が困難となるため、加工領域36内における加工の均一性を維持することが難しくなる。そのため、ガルバノスキャナ21の走査範囲すなわちガルバノミラー21aの最大傾斜角度θを広げるにも限界がある。したがって、ガルバノスキャナ21の走査範囲(ガルバノミラー21aの最大傾斜角度θ)を広げて加工領域36の広さを拡げることには限界がある。
一方、前記式(1)によれば、fθレンズ22の焦点距離fを長くすれば、加工領域36の広さを拡げることができる。しかしながら、この焦点距離fを長くするほど、ワーク35からfθレンズ22を遠ざけて配置する必要があり、本レーザパターニング装置が大型化してしまうという問題が生じる。
加えて、X軸方向及びY軸方向における各加工分解能σは、ステッピングモータ21bのパルス数をPとすると、下記の式(2)より得られる。
σ = f × (2π/P) ・・・(2)
この式(2)に示すように、fθレンズ22の焦点距離fを長くするほど、加工分解能σが低くなる。よって、高い加工分解能σによる高精細な加工の実現と、より広い加工領域の実現とは、トレードオフの関係にある。したがって、加工分解能σを考慮すると、焦点距離fを長くして加工領域36の広さを拡げることにも限界がある。
他方、ワーク35を、ワーク搬送部3により副走査方向(Y軸方向)へ移動させるだけでなく、主走査方向(X軸方向)にも移動させる移動機構を設ける方法も考えられる。この方法であれば、加工領域36に対してワーク35の被加工部分を主走査方向に順次入れ替えながら、各被加工部分に対して加工処理を行うことができるので、加工領域36を超える主走査方向長さをもったワークに対しても加工処理が行うことが可能である。
しかしながら、ワークを副走査方向(Y軸方向)だけでなく主走査方向(X軸方向)にも移動させる移動機構を設けることは、本レーザパターニング装置の大型化を招く。特に、本実施形態では、副走査方向におけるワーク長さが加工領域36を超えるほどの長さをもった大きなワーク35であるため、このような大きなワーク35を更に主走査方向(X軸方向)にも移動させるためには大型の移動機構を必要とする。しかも、このような大きなワーク35は重量も大きいため、慣性力が大きく、高速な移動が実現困難であり、生産性が低いという問題も生じる。
そこで、本実施形態においては、主走査方向(X軸方向)について、ワーク35を移動させるのではなく、レーザ光Lの走査範囲を主走査方向へ移動させる構成を採用している。詳しくは、キャリッジ25上にレーザ走査部2を搭載し、レーザ走査部2を主走査方向へ移動可能に構成している。これにより、主走査方向(X軸方向)へワーク35を移動させることなく、ガルバノスキャナ21によって走査されたレーザ光Lがワーク表面を走査する範囲すなわち加工領域36をワーク35に対して主走査方向へ相対移動させることができる。これにより、ワーク35の被加工部分を加工領域36へ順次移動させて加工処理を行うことができ、主走査方向(X軸方向)における加工領域36の幅が狭くても、その幅を超える大きなワーク35に対して加工処理を行うことができる。
その結果、加工領域36を無理に拡げることなく、加工領域36を超える大きなワーク35に対して加工処理を行うことができることで、高い加工分解能σを維持できるので、大きなワーク35に対して高精細な加工を実現することができる。しかも、主走査方向(X軸方向)へ移動する移動手段としてのキャリッジ25に搭載される搭載物は、本実施形態では、実質的には、レーザ走査部2のみ、すなわち、ガルバノスキャナ21とfθレンズ22のみである。この搭載物の重量は、ワーク35に比べて遙かに軽量であることから、キャリッジ25の主走査方向への高速移動が実現でき、高い生産性を得ることができる。
なお、キャリッジ25に搭載される搭載物は、少なくとも集光手段としてのfθレンズ22が搭載されていればよい。したがって、最軽量の構成は、fθレンズ22のみをキャリッジ25に搭載した構成である。一方、ワーク35に対して軽量な部品であれば、fθレンズ22とともに他の部品も一緒にキャリッジ25に搭載してもよい。例えば、本実施形態のようにガルバノスキャナ21等の光走査手段をキャリッジに搭載してもよいし、レーザ出力部1の一部又は全部をキャリッジに搭載してもよい。
また、本実施形態において、主走査方向へ移動するキャリッジ25に入射するレーザ光Lの光路、すなわち、レーザ出力部1から出力されたレーザ光Lの光路は、X軸方向に平行である。そのため、図7に示すように、キャリッジ25が主走査方向(X軸方向)のどの位置に移動しても、レーザ出力部1から出力されたレーザ光Lはキャリッジ25の同じ箇所から入射する。よって、キャリッジ25が主走査方向(X軸方向)に移動しても、キャリッジ25に入射後のレーザ光Lの光路は同じであり、主走査方向の互いに異なる加工領域36−1,36−2で加工処理を行う場合でも同じ加工処理を実現できる。
ただし、本実施形態では、キャリッジ25が移動すると、キャリッジ25に入射するまでのレーザ光Lの光路長が変化することになる。そのため、キャリッジ25に入射するレーザ光Lが非平行収束であると、キャリッジ25の主走査方向位置によって、ワーク35に照射されるレーザ光Lの焦点が変化し、ワーク35上におけるレーザ光Lのスポット径が変化するなど、加工精度に影響が出てしまう。
本実施形態では、レーザ発振器11から出力されるレーザ光Lは略平行光束であり、2つの反射ミラー14,15を介してビームエキスパンダ12から射出されて、反射ミラー16によって反射されてレーザ出力部1から出力されるレーザ光Lも略平行光束である。したがって、キャリッジ25に入射するレーザ光Lが略平行収束であれば、キャリッジ25が移動して主走査方向位置が変わっても、ワーク35に照射されるレーザ光Lの焦点が実質的に変化せず、ワーク35上におけるレーザ光Lのスポット径が変化するなどの影響が出ない。よって、主走査方向の互いに異なる加工領域36−1,36−2で加工処理を行う場合でも、焦点調整などの作業を行うことなく、同じ加工精度で加工処理を行うことができ、より高い生産性を実現できる。
ただし、レーザ走査部2のほかにレーザ出力部1の全部もキャリッジ25上に搭載する構成とすれば、すなわち、レーザ発振器11等の光源自体をキャリッジ25上に搭載する構成とすれば、キャリッジ25を移動しても、ワーク35に照射されるレーザ光Lの焦点が変化するようなことはない。しかしながら、キャリッジ25上の搭載物の重量が大きくなることから、キャリッジ25の高速移動の実現が難しくなる点を考慮する必要がある。
図8は、本実施形態のレーザパターニング装置によるパターニング加工処理の一例を示すフローチャートである。
制御PC40は、まず、ワーク35を副走査方向に沿ってワーク搬送方向Bへ移動させて、目標送り位置で停止させるワーク送り処理を実行するが(S2)、そのワーク送り処理の前に吸引ポンプ58の駆動を開始して(S1)、加工テーブル53上にワーク35を吸着させた状態にする。したがって、本実施形態では、吸引ポンプ58の吸引力によって加工テーブル53上に吸着した状態のワーク35に対して、ワーク送り処理を実行する。ワーク送り処理によりワーク35が目標送り位置で停止したとき、吸引ポンプ58の吸引力により加工テーブル53上にワーク35が吸着された状態にあるので、ワーク35の位置は容易に動かないようにホールドされる。ワーク送り処理の具体的な説明は後述する。
その後、制御PC40は、ワーク35上の被加工部分を特定するための被加工部分番号Nをゼロにセットした後(S3)、主走査制御部24によりステッピングモータ26を制御して、待機ポジションに待機しているキャリッジ25を主走査方向に沿ってキャリッジ送り方向A(レーザ出力部1から離れる向き)へ移動させ、所定のホームポジションで停止させるキャリッジ位置のイニシャライズ処理を行う(S4)。
このイニシャライズ処理において、制御PC40は、ホームポジションで停止したキャリッジ25の主走査方向位置をリニアエンコーダ28からのアドレス信号に基づいて取得する。具体的には、リニアエンコーダ28からのアドレス信号に基づき、制御PC40が管理しているホームポジションと実際に停止したキャリッジ25の位置との差分を検出し、これをオフセット値として、その後のキャリッジ25の主走査方向位置制御に用いる。
次に、制御PC40は、ワーク35の被加工部分番号Nを1にセットする(S5)。その後、制御PC40は、主走査制御部24によりステッピングモータ26を制御して、ホームポジションに位置しているキャリッジ25をキャリッジ送り方向Aへ移動させ、最初に加工処理が行われるワーク35上の第一被加工部分N=1を加工処理するための第一加工位置で停止させる(S6)。
ここで、本実施形態では、位置精度5μm以下の高い加工分解能を実現するために、ガルバノスキャナ21によって走査されるワーク上のレーザ光走査範囲すなわち加工領域36のサイズを150[mm]×150[mm]に設定してある。そのため、被加工領域が例えば450[mm](主走査方向)×600[mm](副走査方向)であるワーク35に対して加工処理を行う場合、当該被加工領域を、主走査方向へ3ピースに分割し、副走査方向へ4ピースに分割する。そして、これらの12個のピース(被加工部分N=1〜12)を順次加工処理することで、被加工領域全体の加工処理を行う。
つまり、キャリッジ25を、ホームポジションから、第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置に順次移動させ、各加工位置においてワーク35上の対応する被加工部分の加工処理を行い、第三加工位置での加工処理が終了したら、ホームポジションに戻るという動作を繰り返す(S5〜S8)。一方、副走査方向については、キャリッジ25が第三加工位置へ移動して加工処理を終了した後(S8のYes)、次に第一加工位置での加工処理を開始するまでに、制御PC40は、処理ステップS2と同様に、ワーク35をワーク搬送方向Bへ150[mm]だけ移動させてホールドするワーク送り処理を実行する(S10)。そして、再び、キャリッジ25を第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置に順次移動させて加工処理を行う(S4〜S8)。このような動作を4回繰り返したら(S9のYes)、450[mm]×600[mm]の被加工領域全体の加工処理が完了する。
本実施形態のようにロール状のワーク35を部分的に巻き出して加工する場合には、キャリッジ25を第一加工位置、第二加工位置、第三加工位置に順次移動させて加工処理を行った後にワーク35をワーク搬送方向Bへ150[mm]だけ移動させるという動作をロールエンドまで繰り返し行う(S2〜S11)。そして、ロールエンドになったら(S11のYes)、吸引ポンプ58の駆動を停止して(S12)、処理を終了する。
次に、副走査方向へワーク35を移動させるワーク送り処理について説明する。
図9は、本実施形態におけるワーク送り処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本実施形態のワーク送り処理において、制御PC40は、まず、ステッピングモータからなるレジストモータ31に通電して励磁状態にした後(S21)、巻取モータ62の駆動を開始する(S22)。このとき、巻取用パウダークラッチ63を所定の電流値で通電状態とし、目標の伝達トルクが得られるように制御されているので、巻取モータ62の駆動トルクにより巻取スプール軸67が回転駆動し、巻取スプール軸67上にワーク35が巻き取られる。このワーク巻き取り動作によって、ワーク35をロール状に保持しているロール供給部50からワーク35が引き出され、加工テーブル53上のワーク35が副走査方向へ搬送される。
ここで、本実施形態では、上述したとおり、ワーク送り処理の前にすでに吸引ポンプ58が駆動しており、加工テーブル53上にワーク35が吸着された状態になっている。そのため、巻取用パウダークラッチ63に流す電流値は、その吸着による搬送負荷に抗してワーク35を副走査方向へ搬送できる搬送力が確保できる伝達トルクが得られるように、設定されている。
また、巻取モータ62によるワーク巻き取り動作中は、レジストブレーキ38はOFFになっており、励磁状態のレジストモータ31の負荷が搬送負荷になる。よって、巻取用パウダークラッチ63に流す電流値は、レジストモータ31の搬送負荷があっても、ワーク35を搬送できる搬送力が確保できる伝達トルクが得られるように設定されている。
また、巻取モータ62によるワーク巻き取り動作中は、巻出用パウダークラッチ59も所定の電流値で通電状態とし、目標の伝達トルクが得られるように制御され、かつ、巻出モータ56も駆動している。巻取モータ62によるワーク巻き取り動作だけでロール供給部50からワーク35を巻き出す場合、ロール供給部50で生じる搬送負荷によって、ロール供給部50とロール排出部60との間のワーク35に作用する張力が過大になり得るためである。ただし、ロール供給部50で生じる搬送負荷があっても、ワーク35に作用する張力が過大にならないようであれば、巻出モータ56によるワーク巻き出し動作は必ずしも行う必要はない。
巻取モータ62によるワーク巻き取り動作だけでなく、巻出モータ56によるワーク巻き出し動作も行いながら、ロール供給部50からワーク35を巻き出す場合、巻出モータ56と巻取モータ62の回転数は、巻出モータ56によるワーク巻き出し動作によってロール供給部50からワーク35が巻き出される速度よりも、巻取モータ62によるワーク巻き取り動作によってロール排出部60へワーク35が巻き取られる速度の方が僅かに早くなるように設定する。これにより、ロール供給部50とロール排出部60との間のワーク35が副走査方向に緩んだ状態になることが防止される。このとき、ロール供給部50とロール排出部60との間のワーク35に副走査方向への過大な張力が発生しないように、巻出用パウダークラッチ59及び巻取用パウダークラッチ63に流す電流値が適宜設定される。本実施形態によれば、ワーク35に作用する張力を適切な張力に維持できる結果、ワークの緩みや伸びに起因した加工精度の悪化を抑制することができる。
このようにして、ロール供給部50からワーク35を巻き出し、加工テーブル53上のワーク35を副走査方向へ規定量だけ搬送したら、レジストブレーキ38をONにして(S23)、レジストローラ対32を回転不能にする。これにより、レジストローラ対32に挟持されているワーク35は、副走査方向への移動が禁止され、ワーク35の表面に形成されているアライメントマーク37がモニタカメラ33,34の撮像領域内に位置する。このとき、レジストブレーキ38を制御してワーク35の搬送を停止させることにより、ワーク35の搬送を即座にかつ確実に停止でき、ワーク35の搬送停止位置を精度良く制御できる。
制御PC40は、ワーク35が停止したら、加工テーブル53上のワーク35を撮像するモニタカメラ33,34の画像データから、ワーク35上のアライメントマーク37を検出する(S24)。そして、アライメントマーク37の検出結果から目標送り位置までのワーク移動量を演算し(S25)、その演算結果に基づいて副走査制御部30にレジストモータ31を制御させる(S26)。このとき、レジストブレーキ38はOFFにする。これにより、ワーク35は、レジストローラ対32によって目標送り位置まで搬送され、演算したワーク移動量分だけワーク35を搬送したら(S27)、レジストブレーキ38はONにして(S28)、ワーク35の搬送を停止させる。その結果、ワーク35は、目標送り位置へ高精度に位置決めされる。ワーク35の搬送を停止させた後は、レジストモータ31も、巻取モータ62も停止させる(S29,S30)。また、必要に応じて、巻出モータ56も停止させる。
ここで、本実施形態では、モニタカメラ33,34の画像データからワーク35上のアライメントマーク37を検出して、ワーク35の位置検出を行う。このような位置検出では、ワーク35のZ軸方向位置、すなわち、加工テーブル53の表面の法線方向におけるワーク35の位置が変化すると、ワーク35の位置検出誤差が生じ、ワーク35の正確な位置を検出できない。この場合、目標送り位置までのワーク移動量の演算結果に誤差が生じ、ワーク35を目標送り位置へ高精度に位置決めすることができなくなる。特に、本実施形態のように、ロール状に巻かれた状態のワークから巻き出す構成であるため、加工テーブル53上のワーク35にはロール状に巻かれていた時の曲がり又は撓みが残り、ワーク35のZ軸方向位置が変化しやすい。
本実施形態では、ワーク送り処理の前にすでに吸引ポンプ58が駆動していて加工テーブル53上にワーク35が吸着された状態になっている。そのため、モニタカメラ33,34によりワーク35上のアライメントマーク37を撮像するときも、加工テーブル53上にワーク35が吸着された状態になっており、その撮像領域内のワーク35は常に平面性が確保される。これにより、撮像領域内におけるワーク35のZ軸方向位置が変化しないので、モニタカメラ33,34の画像データに基づいてワーク35の正確な位置を検出でき、ワーク35を目標送り位置へ高精度に位置決めすることができる。
なお、本実施形態では、ワーク35の位置検出をモニタカメラ33,34の画像データから検出する例であるが、他の手段によりワーク35の位置検出を行ってもよい。例えば、ワーク上のマークを、電気的、磁気的あるいは光学的なセンサで検出する手段を利用してもよい。他の手段を用いてワーク35の位置検出を行う場合でも、ワーク35のZ軸方向位置が変化することで位置検出誤差が生じ得るので、ワーク移動中に加工テーブル上にワークを吸着させて平面性を確保することは有効である。
図10は、ワーク上の被加工領域を12個のピースに分割して順次加工処理を行う場合の加工順序を示す説明図である。
図10において、各被加工部分36−1〜36−24に図示されている数字が加工順序を示している。
ワーク上における被加工部分がそれぞれ独立したものであれば、キャリッジ25の各加工位置は、それぞれの加工領域36が離間するような位置であってもよい。しかしながら、被加工部分が独立したものではなく、複数の被加工部分によって1つの加工対象となる場合には、キャリッジ25の各加工位置を、それぞれの加工領域36が隣接又は部分的に重複するような位置とする必要がある。特に、本実施形態のように被加工部分間で配線パターンを連続させるようなパターニング加工を行う場合には、被加工部分間で連続すべき配線パターンがズレて不連続になることを避けることが必要になる。
本実施形態において、キャリッジ25は往復移動に伴って移動方向(主走査方向)に直交する軸回りの姿勢誤差、いわゆるピッチング誤差によって、主走査方向の加工位置がキャリッジ25の停止のたびにずれることがある。また、ワーク35の副走査方向位置も誤差が生じるおそれがある。このような誤差が生じたまま加工処理を行うと、被加工部分間で連続すべき配線パターンがズレて不連続になるおそれがある。
そのため、本実施形態では、12個のピース(被加工部分)間に数十[μm]程度のオーバーラップ領域を設け、隣り合う被加工部分が互いに部分的に重複するように、各ピース(被加工部分)を設定している。このようなオーバーラップ領域を設けることで、多少の誤差が生じても、配線パターンが不連続になることを抑制できる。
更に、本実施形態では、図1に示すように、キャリッジ25上にモニタカメラ23を配備し、ピース(被加工部分)間のオーバーラップ領域における加工後のパターンを観察できるようになっている。本実施形態では、モニタカメラ23によりオーバーラップ領域における加工後のパターンを撮像し、その撮像画像データと目標加工データとを比較して目標加工位置に対する加工後パターンのズレを検出する。この検出結果を利用し、その加工後のパターンに連続させるパターンを含む被加工部分を加工するときのX−Y座標オフセット値を微調整する。このような微調整により、キャリッジ25の停止目標位置ズレに加え、キャリッジ25の姿勢誤差に伴う加工位置ズレも補正され、高い加工精度を実現することができる。
図11は、ピース(被加工部分)間で連続すべき配線パターンの一例を示す説明図である。
図11には、被加工部分番号N=1,N=2,N=4の各ピースに跨る配線パターンが例示されている。図10中の斜線で示す領域はオーバーラップ領域であり、図11中の破線は目標加工データに基づく理想の加工位置を示し、図11中の実線は被加工部分番号N=1のピース(被加工部分)を加工処理した後の実際の配線パターンである。
図11に示すように、ピースN=1に対して主走査方向(X軸方向)に隣り合うピースN=2及びこれに対して主走査方向(X軸方向)に隣り合うピースN=3については、Y軸座標のオフセットを設定し、ワーク35の副走査方向位置を補正する。一方、ピースN=1に対して副走査方向(Y軸方向)に隣り合うピースN=4及びこれに並ぶピースN=7,10については、X軸座標のオフセットを設定し、キャリッジ25の主走査方向位置を補正する。これらのオフセット値は予め制御PC40のメモリに書き込んでおき、各ピースの加工処理時に読み出して、加工データの座標原点をオフセットさせる。
なお、主走査方向に配列されるピース、言い換えれば、同一キャリッジ送りによって加工されるピースは、リニアガイド29の真直度により直進性が担保されるため、Y軸座標のオフセットは一律となる。一方、副走査方向に配列されるピースについては、上述したようにキャリッジ25の姿勢によってズレが発生するため、副走査方向に隣接するピース加工後のパターンをモニタカメラ23により撮像し、その撮像画像に基づいて新たに得たオフセット値で、メモリに書き込まれているX軸座標のオフセットを最新値に更新するのが好ましい。
このように、本実施形態では、キャリッジ25上のモニタカメラ23により、ピース(被加工部分)間のオーバーラップ領域における加工後のパターン(基準位置)を撮像し、目標加工位置に対する加工後パターンのズレを検出する。そのため、モニタカメラ23の撮像領域内におけるワーク35のZ軸方向位置、すなわち、加工テーブル53の表面の法線方向におけるワーク35の位置が変化すると、加工後パターンの位置を正確に検出できない。この場合、ワーク35の副走査方向位置や主走査方向位置を補正するための適切なオフセット値が設定できず、高い加工精度を実現困難となる。特に、本実施形態のように、加工テーブル53上のワーク35にはロール状に巻かれていた時の曲がり又は撓みが残る場合には、ワーク35のZ軸方向位置が変化しやすく、高い加工精度を実現することはより困難となる。
本実施形態では、モニタカメラ23によりオーバーラップ領域における加工後のパターンを撮像するときも、加工テーブル53上にワーク35が吸着された状態になっており、その撮像領域内のワーク35は常に平面性が確保される。これにより、撮像領域内におけるワーク35のZ軸方向位置が変化しないので、モニタカメラ23の画像データに基づいて加工後パターンの正確な位置を検出でき、高い加工精度を実現することができる。
本実施形態の説明では、ワーク35上の各被加工部分をレーザ光Lの走査によってパターニング加工する際、ワーク35及びキャリッジ25は停止した状態で加工処理が行われる例である。ただし、副走査方向へ移動中のワーク35に対して加工処理を行うことも可能であり、また、キャリッジ25を主走査方向へ移動しながらワーク35に対して加工処理を行うことも可能である。
副走査方向へ移動中のワーク35に対して加工処理を行う場合、その加工領域内におけるワーク35のZ軸方向位置が変化すると、加工対象物に対する加工光の焦点位置が変動して、安定した加工精度を得ることができなくなる。本実施形態で説明したワーク搬送部3は、吸引ポンプによりワーク35を加工テーブル53上に吸着させた状態でも、副走査方向へのワーク35の移動を実現できる。よって、副走査方向へ移動中のワーク35に対して加工処理を行う場合でも、加工領域内におけるワーク35のZ軸方向位置を変化させずに加工処理を行うことができ、安定した加工精度を得ることができなくなる。
また、本実施形態において、ワーク35を加工テーブル53上に安定して吸着させるためには、ワーク35の種類(厚さ、材質、コシの強さなど)の違いに応じて吸引ポンプ58の吸引力を制御するのが好ましい。例えば、ワーク35の厚さが厚いものやコシの強いものほど、加工テーブル53上に安定して吸着させるためには大きな吸引力が必要になる。ただし、吸引力が過大になると、かえって薄いワーク35などの平面性が確保できないおそれがある。よって、ワーク35の種類に応じて適切な吸引力となるように吸引ポンプ58を制御するのが好ましい。
一方、吸引ポンプ58の吸引力が変化すると、ワーク35を搬送するときの搬送負荷も変化するため、ワーク35を安定搬送でき、かつ、ワーク35の張力を適切な範囲に維持するのに必要なトルクが変わってくる。したがって、吸引ポンプ58の吸引力を制御する場合には、これに応じて巻出用パウダークラッチ59や巻取用パウダークラッチ63の電流値も制御するのが好ましい。
また、ワーク35を搬送するほど、ロール供給部50に保持されるワーク35のロール径が小さくなるとともに、ロール排出部60に保持されるワーク35のロール径が大きくなる。ロール径が変化すると、ワーク35の搬送中における負荷が変化するため、ワーク35の張力を適切な範囲に維持するのに必要なトルクが変わってくる。したがって、ロール供給部50に保持されるワーク35のロール径や、ロール排出部60に保持されるワーク35のロール径の変化に応じて、巻出用パウダークラッチ59や巻取用パウダークラッチ63の電流値を制御するのが好ましい。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
加工テーブル53等の加工台部材の台面上に載置された状態のワーク35等の加工対象物を移動させるワーク搬送部3等の移動手段と、前記加工台部材の台面上に載置されている加工対象物部分へレーザ光L等の加工光を照射するレーザ出力部1及びレーザ走査部2等の光照射手段とを有するレーザパターニング装置等の光加工装置において、前記加工台部材の台面に形成されている細孔等の吸引孔からの吸引力により、前記加工対象物を該台面に吸着させる空洞部57及び吸引ポンプ58等の吸着手段と、前記移動手段による加工対象物の移動中における所定の吸引期間に該加工対象物を前記台面に吸着させるように前記吸着手段を制御する制御PC40等の吸着制御手段とを有することを特徴とする。
本態様によれば、移動手段による加工対象物の移動中における所定の吸引期間に、加工対象物を加工台部材の台面上に吸着させることができる。よって、加工対象物を移動させて加工を行う光加工装置において、加工対象物の平面度を保つことができる。
また、加工対象物の移動中に加工対象物を加工台部材上に吸着させておかないことに起因した種々の問題を解決することも可能である。
なお、種々の問題としては、例えば、次のような問題が挙げられる。
加工対象物に照射される加工光の光軸方向に対して直交する方向(本実施形態中のX軸方向、Y軸方向)において、加工対象物を加工領域に対して高い精度で位置決めするために、加工対象物の位置を検出した結果に基づいて加工対象物を移動させ、加工対象物を目標位置に位置決めする場合がある。この場合、加工対象物の位置を検出する箇所は加工領域にできるだけ近い箇所が望ましい。なぜなら、加工対象物の位置検出を行う箇所が加工領域から離れるほど、当該箇所と加工領域との間で生じる加工対象物の伸縮、撓み等に起因した位置決め誤差が大きくなるからである。そのため、加工領域に近い加工台部材上で加工対象物の位置検出を行うのが好ましい。しかしながら、この場合でも、加工対象物に照射される加工光の光軸方向に加工対象物が変位してしまうと、位置検出に誤差が生じ、加工対象物の位置決め精度が悪化してしまう。よって、加工領域に近い加工台部材上で加工対象物の位置検出を行って加工対象物を移動させ、加工対象物を目標位置に位置決めする場合、その移動中も加工対象物を加工台部材上に吸着させておかないと、加工対象物の位置決め精度が悪化するという問題が生じる。
また、加工対象物を移動させながら加工処理を行う光加工装置においては、その移動中も加工対象物を加工台部材上に吸着させておかないと、安定した加工精度を得ることができなくなるという問題が生じる。
また、ロール状に巻かれた加工対象物のロールから加工対象物を送り出して加工領域へ搬送する光加工装置においては、図6に示したロールtoシート方式のように、加工対象物の搬送方向先端側には実質的に搬送力を付与せず、加工対象物を送り出す力で加工対象物を搬送する場合がある。この場合、ロールから送り出された加工対象物部分には、ロール状に巻かれていた時の曲がり又は撓みが残っており、これが原因で加工対象物の搬送異常が生じやすい。そのため、加工対象物の搬送中も加工対象物を加工台部材上に吸着させておかないと、加工対象物の曲がり又は撓みが原因で加工対象物の搬送異常が生じやすいという問題が生じる。
本態様は、このような種々の問題を解決することも可能である。
(態様B)
前記態様Aにおいて、前記加工台部材の台面に平行な方向について該台面上に載置されている加工対象物部分の位置を検出するモニタカメラ23,33,34等の位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記移動手段を制御する副走査制御部30及び制御PC40等の移動制御手段とを有することを特徴とする。
これによれば、加工対象物の移動中も加工対象物を加工台部材上に吸着させておかないことに起因して生じる問題のうち、加工対象物の移動制御の精度が悪化するという問題を解決することができる。
(態様C)
前記態様Bにおいて、前記位置検出手段は、前記台面上に載置されている加工対象物部分のアライメントマーク37や加工後パターン等の基準位置をモニタカメラ23,33,34等の撮像手段により撮像し、得られる撮像画像データから前記加工対象物部分の位置を検出することを特徴とする。
これによれば、高精度に加工対象物の位置を検出することができる。
(態様D)
前記態様A〜Cのいずれかの態様において、前記吸着制御手段は、前記吸着手段による吸引力の大きさを変更する制御を行うことを特徴とする。
加工対象物の種類(厚さ、材質、コシの強さなど)が変われば、その加工対象物を加工台部材上に安定して吸着させるために必要となる吸引力が変わってくる。本態様によれば、加工対象物の種類(厚さ、材質、コシの強さなど)が変わっても、加工対象物を加工台部材上に安定して吸着させることが可能となる。
(態様E)
前記態様A〜Dのいずれかの態様において、前記移動手段は、前記加工台部材の台面上に前記加工対象物の被加工部分が順次移動するように、前記加工対象物を搬送する巻出モータ56や巻取モータ62等の搬送手段を含むことを特徴とする。
これによれば、加工台部材の台面上に加工対象物の被加工部分が順次移動するように加工対象物を搬送している時に、加工対象物を加工台部材上に吸着させておかないことに起因した問題を解決することができる。
(態様F)
前記態様Eにおいて、前記搬送手段は、前記加工対象物をローラ状に巻いた状態で保持するロール供給部50等の巻出保持部と、該巻出保持部に保持されるロール状の加工対象物を巻き出し方向へ回転駆動させる巻出モータ56、巻出用パウダークラッチ59等の第一駆動手段と、該巻出保持部から巻き出されて前記加工台部材の台面上を通過した加工対象物部分をロール状に巻いた状態で保持するロール排出部60等の巻取保持部と、前記巻取保持部に巻き取られる加工対象物を巻き取り方向へ回転駆動させる巻取モータ62、巻取用パウダークラッチ63等の第二駆動手段と、該第一駆動手段及び該第二駆動手段を制御する副走査制御部30等の駆動制御手段とを備えていることを特徴とする。
これによれば、加工前後の加工対象物をロール状に保持できるので、加工前後の加工対象物を含む光加工装置の設置スペースの省スペース化を図ることができる。
(態様G)
前記態様Fにおいて、前記第一駆動手段及び前記第二駆動手段のうちの少なくとも一方の駆動手段は、伝達トルクを変更可能な巻出用パウダークラッチ59や巻取用パウダークラッチ63等の伝達トルク変更手段を備えており、前記駆動制御手段は、前記巻出保持部と前記巻取保持部との間の加工対象物の張力が目標範囲に維持されるように、前記伝達トルク変更手段を制御することを特徴とする。
これによれば、巻出保持部と巻取保持部との間の加工対象物の張力を目標範囲に安定して維持することができ、加工対象物の撓みや伸びを抑制して、安定した加工精度を実現することができる。
(態様H)
前記態様Gにおいて、前記駆動制御手段は、前記少なくとも一方の駆動手段によって回動駆動するロール状の加工対象物のロール径に応じて、前記伝達トルク変更手段を制御することを特徴とする。
巻出保持部や巻取保持部に保持される加工対象物のロール径は、加工対象物の搬送に伴って変化していく。このロール径が変化すると、加工対象物の搬送中における負荷が変化するため、加工対象物の張力を適切な範囲に維持するのに必要なトルクが変わってくる。本態様によれば、出保持部や巻取保持部に保持される加工対象物のロール径に応じて伝達トルク変更手段を制御することで、ロール径が変化しても加工対象物の張力を適切な範囲に維持することが可能である。よって、加工対象物の撓みや伸びを抑制して、安定した加工精度を実現することができる。
(態様I)
前記態様G又はHにおいて、前記吸着制御手段は、前記吸着手段による吸引力の大きさを変更する制御を行うものであり、前記駆動制御手段は、前記吸着手段による吸引力の大きさに応じて、前記伝達トルク変更手段を制御することを特徴とする。
吸着手段による吸引力の大きさが変化すると、加工対象物を搬送するときの搬送負荷も変化するため、加工対象物の安定搬送を実現しつつ、かつ、加工対象物の張力を適切な範囲に維持することを実現するのに必要なトルクが変わってくる。本態様によれば、吸着手段による吸引力の大きさに応じて伝達トルク変更手段を制御することで、吸着手段による吸引力の大きさが変化しても加工対象物の張力を適切な範囲に維持することが可能である。よって、加工対象物の撓みや伸びを抑制して、安定した加工精度を実現することができる。
(態様J)
前記態様F〜Iのいずれかの態様において、前記吸着制御手段は、前記光照射手段により加工対象物へ加工光を照射している光照射期間には、該加工対象物を前記台面に吸着させるように前記吸着手段を制御し、前記駆動制御手段は、前記光照射期間には、前記第一駆動手段及び前記第二駆動手段による加工対象物の回転駆動を停止させることを特徴とする。
これによれば、加工対象物へ加工光を照射している光照射期間(加工処理中)に、第一駆動手段や第二駆動手段によって加工対象物が動かされるのを防止することができ、安定した加工精度を実現することができる。
(態様K)
前記態様A〜Jのいずれかの態様において、前記加工台部材は、前記加工光を透過する光透過部材で形成されていることを特徴とする。
これによれば、加工光による加工台部材へのダメージを抑制でき、加工台部材の寿命を延ばすことができる。
1 レーザ出力部
2 レーザ走査部
3 ワーク搬送部
4 制御部
10 レーザドライバ部
20 ガルバノスキャナ制御部
21 ガルバノスキャナ
22 fθレンズ
23 モニタカメラ
24 主走査制御部
25 キャリッジ
26 ステッピングモータ
28 リニアエンコーダ
29 リニアガイド
30 副走査制御部
31 レジストモータ
32 レジストローラ対
33,34 モニタカメラ
35 ワーク
36 加工領域
37 アライメントマーク
38 レジストブレーキ
50 ロール供給部
51 供給スプール軸
53 加工テーブル
56 巻出モータ
57 空洞部
58 吸引ポンプ
59 巻出用パウダークラッチ
60 ロール排出部
62 巻取モータ
63 巻取用パウダークラッチ
67 巻取スプール軸
特開2003−205384号公報

Claims (11)

  1. 加工台部材の台面上に載置された状態の加工対象物を移動させる移動手段と、
    前記加工台部材の台面上に載置されている加工対象物部分へ加工光を照射する光照射手段とを有する光加工装置において、
    前記加工台部材の台面に形成されている吸引孔からの吸引力により、前記加工対象物を該台面に吸着させる吸着手段と、
    前記移動手段による加工対象物の移動中における所定の吸引期間に該加工対象物を前記台面に吸着させるように前記吸着手段を制御する吸着制御手段とを有することを特徴とする光加工装置。
  2. 請求項1に記載の光加工装置において、
    前記加工台部材の台面に平行な方向について該台面上に載置されている加工対象物部分の位置を検出する位置検出手段と、
    前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記移動手段を制御する移動制御手段とを有することを特徴とする光加工装置。
  3. 請求項2に記載の光加工装置において、
    前記位置検出手段は、前記台面上に載置されている加工対象物部分の基準位置を撮像手段により撮像し、得られる撮像画像データから前記加工対象物部分の位置を検出することを特徴とする光加工装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光加工装置において、
    前記吸着制御手段は、前記吸着手段による吸引力の大きさを変更する制御を行うことを特徴とする光加工装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光加工装置において、
    前記移動手段は、前記加工台部材の台面上に前記加工対象物の被加工部分が順次移動するように、前記加工対象物を搬送する搬送手段を含むことを特徴とする光加工装置。
  6. 請求項5に記載の光加工装置において、
    前記搬送手段は、前記加工対象物をローラ状に巻いた状態で保持する巻出保持部と、該巻出保持部に保持されるロール状の加工対象物を巻き出し方向へ回転駆動させる第一駆動手段と、該巻出保持部から巻き出されて前記加工台部材の台面上を通過した加工対象物部分をロール状に巻いた状態で保持する巻取保持部と、前記巻取保持部に巻き取られる加工対象物を巻き取り方向へ回転駆動させる第二駆動手段と、該第一駆動手段及び該第二駆動手段を制御する駆動制御手段とを備えていることを特徴とする光加工装置。
  7. 請求項6に記載の光加工装置において、
    前記第一駆動手段及び前記第二駆動手段のうちの少なくとも一方の駆動手段は、伝達トルクを変更可能な伝達トルク変更手段を備えており、
    前記駆動制御手段は、前記巻出保持部と前記巻取保持部との間の加工対象物の張力が目標範囲に維持されるように、前記伝達トルク変更手段を制御することを特徴とする光加工装置。
  8. 請求項7に記載の光加工装置において、
    前記駆動制御手段は、前記少なくとも一方の駆動手段によって回動駆動するロール状の加工対象物のロール径に応じて、前記伝達トルク変更手段を制御することを特徴とする光加工装置。
  9. 請求項7又は8に記載の光加工装置において、
    前記吸着制御手段は、前記吸着手段による吸引力の大きさを変更する制御を行うものであり、
    前記駆動制御手段は、前記吸着手段による吸引力の大きさに応じて、前記伝達トルク変更手段を制御することを特徴とする光加工装置。
  10. 請求項6乃至9のいずれか1項に記載の光加工装置において、
    前記吸着制御手段は、前記光照射手段により加工対象物へ加工光を照射している光照射期間には、該加工対象物を前記台面に吸着させるように前記吸着手段を制御し、
    前記駆動制御手段は、前記光照射期間には、前記第一駆動手段及び前記第二駆動手段による加工対象物の回転駆動を停止させることを特徴とする光加工装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光加工装置において、
    前記加工台部材は、前記加工光を透過する光透過部材で形成されていることを特徴とする光加工装置。
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