特許 7514740 加工装置及び加工品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-03

(45)【発行日】2024-07-11

(54)【発明の名称】加工装置及び加工品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/08 20140101AFI20240704BHJP

   B23K 26/10 20060101ALI20240704BHJP

   B23K 26/382 20140101ALI20240704BHJP

   B65H 16/00 20060101ALI20240704BHJP

   B65H 18/00 20060101ALI20240704BHJP

   B65H 20/16 20060101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

B23K26/10

B23K26/382

B65H16/00

B65H18/00

B65H20/16

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020190654

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022079834

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2022-12-05

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390002473

【氏名又は名称】ＴＯＷＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(72)【発明者】

【氏名】木村 光

(72)【発明者】

【氏名】水間 敬太

【審査官】岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０９０２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３０８８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１６９３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１５６１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０２１０２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１１－０５８０６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００－２６／７０

Ｂ６５Ｈ １６／００

Ｂ６５Ｈ １８／００

Ｂ６５Ｈ ２０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの下側に配置される第一保持部と、
前記ワークの上側に配置される第二保持部と、
前記第一保持部及び前記第二保持部によって前記ワークを挟むように、前記第一保持部及び前記第二保持部を移動させる共通のアクチュエータと、
前記第一保持部の下側への移動を規制する第一規制部と、
前記第二保持部の下側への移動を規制する第二規制部と、
を具備し、
前記アクチュエータは、前記第一保持部の下側に固定され、
前記第一保持部及び前記第二保持部によって前記ワークを挟んでいる場合、前記第一規制部は、前記第一保持部の下側への移動は規制しておらず、かつ、前記第二規制部は、前記第二保持部の下側への移動を規制しており、
前記アクチュエータは、前記ワークの保持を解除する場合、前記第一保持部から前記第二保持部を離し、
前記第一保持部及び前記第二保持部によって前記ワークを挟んでいる場合にて、前記アクチュエータが前記第一保持部から前記第二保持部を離したとき、前記第一規制部が前記第一保持部の下側への移動を規制するまで前記第一保持部が下降し、その後、前記第二保持部は上昇し、前記第二規制部の規制が解除される、
ワーク保持機構と、
前記ワーク保持機構により保持された前記ワークを加工する加工機構と、
ロール状に巻かれた前記ワークを引き出して前記ワーク保持機構へと搬送すると共に、前記加工機構によって加工された前記ワークをロール状に巻き取る搬送機構と、
を具備する加工装置。

【請求項2】

前記アクチュエータは、前記第一保持部に前記第二保持部を近づける、
請求項１に記載の加工装置。

【請求項3】

前記第一保持部及び前記第二保持部は、前記第一保持部及び前記第二保持部の移動方向から見て矩形状に形成され、
前記第一規制部及び前記第二規制部は、少なくとも前記第一保持部及び前記第二保持部の各角部に配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の加工装置。

【請求項4】

前記第一保持部及び前記第二保持部は、前記第一保持部及び前記第二保持部の移動方向から見て矩形状に形成され、
前記アクチュエータは、少なくとも前記第一保持部及び前記第二保持部の１組の対角部に配置されている、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の加工装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の加工装置を用いて、前記ワークを加工する、
加工品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工装置及び加工品の製造方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、基板を支持するベースと、基板をベースに対して押さえつけるクランパーと、クランパーを昇降させるエアシリンダと、を備えた基板保持装置が開示されている。この基板保持装置では、エアシリンダを作動させることで、クランパーをベースに対して昇降させ、クランパーとベースとの間で基板を保持することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平７－３３９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されているような基板保持装置において、クランパーだけでなくベースも昇降させようとした場合、ベースを昇降させるためのアクチュエータ（エアシリンダ）を別途設ける必要がある。そのため、部品点数が増加し、装置の構造が複雑化するおそれや、コストが増加するおそれがある。

【0005】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ワークを保持するための２つの保持部を移動可能としながらも、構造の複雑化を抑制することが可能な加工装置及び加工品の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するため、本発明に係る加工装置は、ワークの下側に配置される第一保持部と、前記ワークの上側に配置される第二保持部と、前記第一保持部及び前記第二保持部によって前記ワークを挟むように、前記第一保持部及び前記第二保持部を移動させる共通のアクチュエータと、前記第一保持部の下側への移動を規制する第一規制部と、前記第二保持部の下側への移動を規制する第二規制部と、を具備し、前記アクチュエータは、前記第一保持部の下側に固定され、前記第一保持部及び前記第二保持部によって前記ワークを挟んでいる場合、前記第一規制部は、前記第一保持部の下側への移動は規制しておらず、かつ、前記第二規制部は、前記第二保持部の下側への移動を規制しており、前記アクチュエータは、前記ワークの保持を解除する場合、前記第一保持部から前記第二保持部を離し、前記第一保持部及び前記第二保持部によって前記ワークを挟んでいる場合にて、前記アクチュエータが前記第一保持部から前記第二保持部を離したとき、前記第一規制部が前記第一保持部の下側への移動を規制するまで前記第一保持部が下降し、その後、前記第二保持部は上昇し、前記第二規制部の規制が解除される、ワーク保持機構と、前記ワーク保持機構により保持された前記ワークを加工する加工機構と、ロール状に巻かれた前記ワークを引き出して前記ワーク保持機構へと搬送すると共に、前記加工機構によって加工された前記ワークをロール状に巻き取る搬送機構と、を具備するものである。

【0008】

また本発明に係る加工品の製造方法は、前記加工装置を用いて、前記ワークを加工するものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、構造の複雑化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】レーザ加工装置の全体的な構成を示す側面模式図。

【図2】保持機構を示す正面断面図（左側はフィルムを保持していない状態、右側はフィルムを保持している状態）。

【図3】保持機構（特に下側保持部）を示す平面図。

【図4】保持機構を示す側面図。

【図5】ストッパ機構及びアクチュエータの構成を示す側面断面図。

【図6】（ａ）フィルムを保持していない状態の保持機構を示す側面図。（ｂ）上側保持部が下降した状態の保持機構を示す側面図。

【図7】フィルムを保持している状態の保持機構を示す側面図。

【図8】（ａ）複数の孔が形成されたフィルムを示す平面模式図。（ｂ）レーザ光の軌跡を示す模式図。（ｃ）フィルムに形成された孔の形状を示す模式図。

【図9】（ａ）フィルムを挟む部分を示した平面模式図。（ｂ）フィルムを挟む部分の変形例を示した平面模式図。（ｃ）フィルムを挟む部分の変形例を示した平面模式図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下で説明する本実施形態に係るレーザ加工装置１は、ワーク（加工対象物）であるフィルムＦを加工するためのものである。まず、加工対象となるフィルムＦについて説明する。

【0012】

本実施形態では、レーザ加工装置１による加工対象となるフィルムＦとして、樹脂成形装置で用いられるリリースフィルムを想定している。このリリースフィルムとしては、例えばポリスチレン系フィルム、ＰＥＴ系フィルム、ポリメチルペンテン系フィルム等を用いることができる。リリースフィルムは、樹脂成形装置において樹脂が成形型に付着しないように、成形型の表面に吸着されて保持される。

【0013】

ここで、リリースフィルムを吸着保持した成形型に、さらに樹脂成形の対象となるウェーハ等を吸着保持するためには、リリースフィルムに空気が通過できる程度の孔を形成する必要がある。本実施形態に係るレーザ加工装置１は、このようなリリースフィルムを得るために、フィルムＦに複数の孔Ｆ１（図８参照）を形成する（孔開け加工を行う）ものである。

【0014】

＜レーザ加工装置１の全体構成＞
次に、図１を用いて、本実施形態に係るレーザ加工装置１の構成について説明する。なお以下では、図中に示した矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｌ、矢印Ｒ、矢印Ｆ及び矢印Ｂで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及び後方向と定義して説明を行う。

【0015】

レーザ加工装置１は、主として巻出し機構１０、巻取り機構２０、保持機構１００、上側集塵機構３０、下側集塵機構４０及びレーザ機構５０を具備する。

【0016】

＜巻出し機構１０＞
巻出し機構１０は、ロール状に巻かれたフィルムＦを後述する保持機構１００へと供給するものである。巻出し機構１０は、主として巻出しローラ１１、ガイドローラ１２及びイオナイザ１３を具備する。

【0017】

巻出しローラ１１は、ロール状に巻かれたフィルムＦを支持するものである。巻出しローラ１１は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。巻出しローラ１１には、加工される前のフィルムＦが巻き付けられる。巻出しローラ１１には図示せぬ駆動源（モータ等）が設けられる。前記駆動源によって巻出しローラ１１に適宜の回転力を付与することで、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦに対して適宜の張力（テンション）を付与することができる。

【0018】

ガイドローラ１２は、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦを保持機構１００へと案内するものである。ガイドローラ１２は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。ガイドローラ１２は、３つ設けられる。巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦは、３つのガイドローラ１２に順次巻き掛けられる。フィルムＦは、３つのガイドローラ１２によって適宜の張力を付与されると共に、適宜の方向へと向きを変えながら案内される。

【0019】

イオナイザ１３は、フィルムＦの静電気を除去するものである。イオナイザ１３は、フィルムＦの静電気をイオンで中和することができる。イオナイザ１３は、ガイドローラ１２によって案内されるフィルムＦの通過経路の中途部に配置される。

【0020】

＜巻取り機構２０＞
巻取り機構２０は、レーザ機構５０による加工が終了したフィルムＦを巻取るものである。巻取り機構２０は、主として巻取りローラ２１、ガイドローラ２２、送りローラ２３、粘着ローラ２４及びイオナイザ２５を具備する。

【0021】

巻取りローラ２１は、フィルムＦをロール状に巻き取るものである。巻取りローラ２１は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。巻取りローラ２１には、加工が終了したフィルムＦが巻き付けられる。巻取りローラ２１には図示せぬ駆動源（モータ等）が設けられる。前記駆動源によって巻取りローラ２１に適宜の回転力を付与することで、巻取りローラ２１に巻き取られるフィルムＦに対して適宜の張力を付与することができる。

【0022】

ガイドローラ２２は、レーザ機構５０による加工が終了した（保持機構１００を通過した）フィルムＦを巻取りローラ２１へと案内するものである。ガイドローラ２２は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。ガイドローラ２２は、３つ設けられる。レーザ機構５０による加工が終了したフィルムＦは、３つのガイドローラ２２及び後述する送りローラ２３に順次巻き掛けられる。フィルムＦは、３つのガイドローラ２２及び後述する送りローラ２３によって適宜の張力を付与されると共に、適宜の方向へと向きを変えながら、巻取りローラ２１へと案内される。

【0023】

送りローラ２３は、フィルムＦを巻出しローラ１１から巻取りローラ２１に向かうように送るものである。送りローラ２３は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。送りローラ２３には、巻き掛けられたフィルムＦが送りローラ２３に対して滑らないように、送りローラ２３との間でフィルムＦを挟みこむ滑り防止ローラ２３ａが設けられる。滑り防止ローラ２３ａは、例えばゴム等の弾性を有する素材により形成される。送りローラ２３には図示せぬ駆動源（モータ等）が設けられる。前記駆動源によって送りローラ２３を回転させることで、フィルムＦを巻出しローラ１１から巻取りローラ２１に向かって送ることができる。

【0024】

粘着ローラ２４は、加工が終了したフィルムＦに付着したゴミや加工屑（コンタミ）を除去するものである。粘着ローラ２４は円柱状に形成され、軸線を水平（図１の紙面奥行き方向）に向けて配置される。粘着ローラ２４は、２つ設けられる。粘着ローラ２４は、ガイドローラ２２及び送りローラ２３との間でフィルムＦを挟みこむようにそれぞれ配置される。

【0025】

イオナイザ２５は、フィルムＦの静電気を除去するものである。イオナイザ２５は、フィルムＦの静電気をイオンで中和することができる。イオナイザ２５は、ガイドローラ２２及び送りローラ２３によって案内されるフィルムＦの通過経路の中途部に配置される。

【0026】

なお、フィルムＦの静電気を除去するための機器は、上述のイオナイザ１３及びイオナイザ２５に限るものではない。例えば、フィルムＦの表面に接触させることで静電気を除去することが可能な除電ブラシ等を用いることも可能である。

【0027】

＜保持機構１００＞
保持機構１００は、フィルムＦの加工を行う際に、フィルムＦを挟んで保持するものである。保持機構１００は、下側保持部１２０と上側保持部１３０によってフィルムＦを上下から挟むことで、フィルムＦを保持することができる。なお、保持機構１００の具体的な構成については後述する。

【0028】

＜上側集塵機構３０＞
上側集塵機構３０は、フィルムＦを加工する際に発生するヒュームや粒子状物質等を回収するものである。上側集塵機構３０は、主として上側筐体３１及び上側ダクト３２を具備する。

【0029】

上側筐体３１は、保持機構１００（より具体的には、後述する上側保持部１３０の上面）を上方から覆うものである。上側筐体３１は、中空の箱状に形成される。上側筐体３１は、保持機構１００のすぐ上方に配置される。上側筐体３１の下面（上側保持部１３０と対向する部分）は開口されている。

【0030】

上側ダクト３２は、上側筐体３１の内部と外部とを連通するものである。上側ダクト３２は、筒状に形成される。上側ダクト３２は、上側筐体３１の上部に設けられる。上側ダクト３２は、図示せぬファンに接続される。前記ファンを駆動させることで、上側ダクト３２を介して上側筐体３１内の空気を排出することができる。

【0031】

＜下側集塵機構４０＞
下側集塵機構４０は、フィルムＦを加工する際に発生するヒュームや粒子状物質等を回収するものである。下側集塵機構４０は、主として下側筐体４１及び下側ダクト４２を具備する。

【0032】

下側筐体４１は、保持機構１００（より具体的には、後述する下側保持部１２０の下面）を下方から覆うものである。下側筐体４１は、中空の箱状に形成される。下側筐体４１は、保持機構１００のすぐ下方に配置される。下側筐体４１の上面（下側保持部１２０と対向する部分）は開口されている。下側筐体４１は、下側保持部１２０に固定される。

【0033】

下側ダクト４２は、下側筐体４１の内部と外部とを連通するものである。下側ダクト４２は、筒状に形成される。下側ダクト４２は、下側筐体４１の底部に設けられる。下側ダクト４２は、図示せぬファンに接続される。前記ファンを駆動させることで、下側ダクト４２を介して下側筐体４１内の空気を排出することができる。

【0034】

＜レーザ機構５０＞
レーザ機構５０は、レーザ光を用いてフィルムＦを加工するものである。レーザ機構５０は、主として加工ヘッド５１を具備する。

【0035】

加工ヘッド５１は、レーザ光を照射するものである。加工ヘッド５１は、上側筐体３１の上部に設けられる。加工ヘッド５１は、図示せぬ発振装置により発振されたレーザ光を下方に向かって照射することができる。加工ヘッド５１は、レーザ光の照射方向を任意に変更することができる。加工ヘッド５１から照射されたレーザ光は、上側筐体３１の内部を介して保持機構１００により保持されたフィルムＦへと照射される。このようにレーザ光をフィルムＦに照射することで、フィルムＦを加工することができる。

【0036】

レーザ機構５０で用いるレーザとしては、例えばＵＶレーザ、ＣＯ_２レーザ等、種々のレーザを用いることが可能である。

【0037】

なお、上述のレーザ加工装置１の各部の動作は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部等を具備する制御部（不図示）によって制御される。

【0038】

＜レーザ加工装置１による加工方法＞
次に、上述の如く構成されたレーザ加工装置１を用いてフィルムＦを加工する方法（孔Ｆ１の開いたフィルムＦの製造方法）について説明する。

【0039】

送りローラ２３が側面視（図１参照）時計回りに回転すると、ガイドローラ１２等により案内されながら、巻出しローラ１１から巻取りローラ２１に向かってフィルムＦが移動する。具体的には、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦは、保持機構１００の下側保持部１２０及び上側保持部１３０の間を右方に向かって通過し、巻取りローラ２１に巻き取られる。

【0040】

この際、巻出しローラ１１から引き出されたフィルムＦは、保持機構１００に到達する前に、イオナイザ１３によって静電気が除去される。フィルムＦの加工すべき部位（後述する加工対象範囲Ｐ（図３参照））が保持機構１００に到達すると、送りローラ２３が停止され、フィルムＦの移動が停止される。その後、保持機構１００（下側保持部１２０と上側保持部１３０）によってフィルムＦが上下から挟まれて保持される。このようにフィルムＦを保持することで、振動や空気の影響によってフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。

【0041】

保持機構１００によってフィルムＦが保持された状態で、上側集塵機構３０及び下側集塵機構４０が作動され、レーザ機構５０によるフィルムＦの孔開け加工が行われる。これによって、ヒューム等を回収しながらフィルムＦに複数の孔Ｆ１を形成することができる。

【0042】

保持機構１００によって保持された部位の加工が終了すると、下側保持部１２０と上側保持部１３０がフィルムＦから離れるように上下に移動し、フィルムＦの保持が解除される。この状態で再度送りローラ２３が回転し、フィルムＦが巻取りローラ２１に向かって移動する。

【0043】

レーザ機構５０により加工されたフィルムＦは、巻取りローラ２１に到達する前に、イオナイザ２５によって静電気が除去されると共に、粘着ローラ２４によってコンタミが除去される。その後、フィルムＦは巻取りローラ２１に巻き取られる。

【0044】

このようなフィルムＦの一定距離の移動と、レーザ機構５０による加工を繰り返し行うことで、複数の孔Ｆ１が形成されたロール状のフィルムＦを製造することができる。

【0045】

＜保持機構１００の具体的構成＞
次に、図２から図５を用いて、保持機構１００の構成について説明する。

【0046】

上述の如く、保持機構１００は、フィルムＦの加工を行う際に、フィルムＦを挟んで保持するものである。保持機構１００は、主としてベース部１１０、下側保持部１２０、上側保持部１３０、上側ストッパ機構１４０、下側ストッパ機構１５０及びアクチュエータ１６０を具備する。

【0047】

図２に示すベース部１１０は、保持機構１００を構成する各部材（後述する上側保持部１３０等）を支持するものである。ベース部１１０は直方体状に形成され、床面に載置される。

【0048】

図２から図４に示す下側保持部１２０は、フィルムＦの下面に接触可能な部材である。下側保持部１２０は、平面視矩形の枠状に形成される。具体的には、下側保持部１２０は、平面視矩形板状の部材の中央部分に、矩形状の開口部１２１を設けることにより形成される。開口部１２１の前後幅は、フィルムＦの前後幅より若干小さく形成される。

【0049】

下側保持部１２０の上面には、スポンジ１２２が設けられる。スポンジ１２２は、弾性を有する部材である。スポンジ１２２は、開口部１２１を全周に亘って囲むように配置される。これによってスポンジ１２２は、平面視において矩形枠状に配置される。

【0050】

図２及び図４に示す上側保持部１３０は、フィルムＦの上面に接触可能な部材である。上側保持部１３０は、概ね下側保持部１２０と同様の形状（平面視矩形の枠状）に形成される。すなわち、上側保持部１３０は、平面視矩形板状の部材の中央部分に、矩形状の開口部１３１を設けることにより形成される。開口部１３１は、下側保持部１２０の開口部１２１よりも一回り小さく形成される。具体的には、開口部１３１の前後幅及び左右幅は、それぞれ開口部１２１の前後幅及び左右幅よりも若干小さく形成される（図２の拡大部分参照）。

【0051】

上側保持部１３０は、下側保持部１２０の上方に配置される。上側保持部１３０は、外形が、平面視において下側保持部１２０の外形と一致するように配置される。このように、上側保持部１３０は下側保持部１２０と上下に対向するように配置される。

【0052】

図２から図５に示す上側ストッパ機構１４０は、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を上下に案内すると共に、上側保持部１３０の下方への移動を所定の位置で規制するものである。図５に示すように、上側ストッパ機構１４０は、主として下側ブシュ１４１、上側ブシュ１４２、可動軸１４３及びストッパ１４４を具備する。

【0053】

下側ブシュ１４１は、ベース部１１０に固定されて、後述する可動軸１４３を案内するものである。下側ブシュ１４１は円筒状に形成され、軸線を垂直方法に向けて配置される。下側ブシュ１４１の下部は、ベース部１１０を上下に貫通するように形成された孔部１１１に挿入された状態で固定される。

【0054】

上側ブシュ１４２は、下側保持部１２０に固定されて、後述する可動軸１４３を案内するものである。上側ブシュ１４２は円筒状に形成され、軸線を垂直方法に向けて配置される。上側ブシュ１４２は、下側ブシュ１４１と同軸上に配置される。上側ブシュ１４２は、下側保持部１２０を上下に貫通するように形成された孔部１２３に挿入された状態で固定される。

【0055】

可動軸１４３は、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を上下に案内するものである。可動軸１４３は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。可動軸１４３は、下側ブシュ１４１及び上側ブシュ１４２に挿入される。可動軸１４３は、下側ブシュ１４１及び上側ブシュ１４２の軸線方向に沿って移動することができる。可動軸１４３の上端部は、上側保持部１３０に固定される。

【0056】

ストッパ１４４は、可動軸１４３の下方への移動を所定の位置で規制するものである。ストッパ１４４は、上下方向において下側ブシュ１４１と上側ブシュ１４２の間に配置される。ストッパ１４４は、可動軸１４３に外側から嵌め合わされることで、可動軸１４３に固定される。これによってストッパ１４４は、可動軸１４３の外周面から可動軸１４３の径方向外側に突出するように配置される。

【0057】

このように構成された上側ストッパ機構１４０は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された下側保持部１２０の４つの角部（四隅）にそれぞれ設けられる。

【0058】

図２から図５に示す下側ストッパ機構１５０は、下側保持部１２０の下方への移動を所定の位置で規制するものである。図５に示すように、下側ストッパ機構１５０は、主として固定軸１５１及びストッパ１５２を具備する。

【0059】

固定軸１５１は、後述するストッパ１５２と接触するものである。固定軸１５１は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。固定軸１５１の下端部は、ベース部１１０の上面に固定される。固定軸１５１は、ベース部１１０から上方に向かって突出するように配置される。

【0060】

ストッパ１５２は、下側保持部１２０の下方への移動を所定の位置で規制するものである。ストッパ１５２は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。ストッパ１５２は、固定軸１５１と同軸上に配置される。ストッパ１５２は、下側保持部１２０の下面に固定される。ストッパ１５２は、下側保持部１２０から下方に向かって突出するように配置される。

【0061】

このように構成された下側ストッパ機構１５０は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された下側保持部１２０の４つの角部（四隅）にそれぞれ設けられる。

【0062】

図２から図５に示すアクチュエータ１６０は、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を上下に移動させるものである。アクチュエータ１６０は、エアシリンダにより構成される。図５に示すように、アクチュエータ１６０は、主としてシリンダ本体１６１及びロッド１６２を具備する。

【0063】

シリンダ本体１６１は、後述するロッド１６２を伸縮可能に支持するものである。シリンダ本体１６１は、下側保持部１２０の下面に固定される。

【0064】

ロッド１６２は、シリンダ本体１６１に対して摺動（伸縮）可能なものである。ロッド１６２は円柱状に形成され、軸線を垂直方向に向けて配置される。ロッド１６２は、シリンダ本体１６１から上方に突出するように配置される。ロッド１６２は、下側保持部１２０を上下に貫通するように形成された孔部１２４に挿入され、下側保持部１２０よりも上方に突出するように配置される。ロッド１６２の上端部は、上側保持部１３０に固定される。シリンダ本体１６１にエアを適宜供給することによって、ロッド１６２をシリンダ本体１６１に対して上下に摺動させることができる。なお、ロッド１６２は必ずしも上側保持部１３０に固定する必要はなく、例えばロッド１６２の上端を上側保持部１３０に固定することなく、下方から接触させた状態とすることも可能である。

【0065】

このように下側保持部１２０に固定されて一方向に伸縮するロッド１６２を有するアクチュエータ１６０を用いて、上側保持部１３０を下側保持部１２０に対して近づく方向又は離れる方向に相対的に移動させることができる。またこのアクチュエータ１６０の動作によって、下側保持部１２０及び上側保持部１３０をそれぞれ上下に移動させることができる。なお、アクチュエータ１６０を用いた動作の詳細については後述する。

【0066】

このように構成されたアクチュエータ１６０は、図３に示すように、平面視矩形状に形成された下側保持部１２０の１組の対角部（右前及び左後の角部）にそれぞれ設けられる。

【0067】

このようにして、下側保持部１２０の１組の対角部（右前及び左後の角部）には、それぞれ上側ストッパ機構１４０、下側ストッパ機構１５０及びアクチュエータ１６０が配置される。この対角部に配置された上側ストッパ機構１４０、下側ストッパ機構１５０及びアクチュエータ１６０は、互いに近づくように前後に並んで配置される。また下側保持部１２０の他方の１組の対角部（左前及び右後の角部）には、それぞれ上側ストッパ機構１４０及び下側ストッパ機構１５０が配置される。この対角部に配置された上側ストッパ機構１４０及び下側ストッパ機構１５０は、互いに近づくように前後に並んで配置される。

【0068】

＜保持機構１００の動作＞
このように構成された保持機構１００は、前述のように下側保持部１２０と上側保持部１３０によってフィルムＦを上下から挟んで保持することができる。以下では図２、図３、図６及び図７を用いて保持機構１００の動作について説明する。

【0069】

まず、保持機構１００によってフィルムＦを挟んで保持する場合の動作について説明する。なお、図６及び図７では、フィルムＦを挟む場合に各部が動く様子を二点鎖線で示している。

【0070】

図６（ａ）には、保持機構１００がフィルムＦを保持していない状態を示している。この状態では、アクチュエータ１６０のロッド１６２が伸長し、下側保持部１２０及び上側保持部１３０はフィルムＦから上下にそれぞれ離れている。

【0071】

図６（ａ）に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２を収縮させると、図６（ｂ）に示すように、ロッド１６２と共に上側保持部１３０が下方へと移動する。これによって上側保持部１３０がフィルムＦに上方から近づく。

【0072】

また、上側保持部１３０と共に可動軸１４３も下方へと移動する。可動軸１４３が所定の位置まで下方へと移動すると、可動軸１４３に固定されたストッパ１４４が下側ブシュ１４１と接触する。これによって、上側保持部１３０の下方への移動が規制される。

【0073】

図６（ｂ）に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２をさらに収縮させると、上側保持部１３０の移動が規制されているため、図７に示すように、上側保持部１３０ではなく、シリンダ本体１６１が固定されている下側保持部１２０が上方へと移動する。これによって下側保持部１２０がフィルムＦに下方から近づく。

【0074】

下側保持部１２０が上方へと移動することによって、下側保持部１２０（より詳細には、下側保持部１２０に設けられたスポンジ１２２）と上側保持部１３０との間にフィルムＦが挟まれる。この際、スポンジ１２２が適宜変形することで、フィルムＦをより確実に保持することができる。

【0075】

このように、共通のアクチュエータ１６０を動作させる（ロッド１６２を収縮させる）ことで、上側保持部１３０及び下側保持部１２０を順次移動させ、フィルムＦを保持することができる。この状態では、フィルムＦのうち、スポンジ１２２に沿う矩形状の部分Ｓ（図３のハッチング部分）が、下側保持部１２０（スポンジ１２２）と上側保持部１３０とによって挟み込まれて保持される。このようにしてフィルムＦが挟み込まれた部分の内側の範囲（矩形状の範囲）が、レーザ機構５０による加工対象となる（以下、この範囲を加工対象範囲Ｐと称する）。保持機構１００によって加工対象範囲Ｐの周囲に亘る部分Ｓを挟んで保持することで、振動や空気の影響によって加工対象範囲ＰのフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。

【0076】

なお、図２に示すように、上側保持部１３０の開口部１３１が下側保持部１２０の開口部１２１よりも小さく形成されているため、下側保持部１２０に設けられたスポンジ１２２が、上側保持部１３０によって上方から覆われるように配置されることになる。これによって、フィルムＦが加工される際に、上方から照射されるレーザ光がスポンジ１２２に照射されるのを防止することができ、スポンジ１２２の損傷を防止することができる。

【0077】

次に、保持機構１００によるフィルムＦの保持を解除する場合の動作について説明する。

【0078】

図７に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２を伸長させると、シリンダ本体１６１が下方へと移動する。これによって、シリンダ本体１６１が固定されている下側保持部１２０もフィルムＦから離れて下方へと移動する。

【0079】

下側保持部１２０が所定の位置まで下方へと移動すると、図６（ｂ）に示すように、下側保持部１２０に固定されたストッパ１５２が固定軸１５１と接触する。これによって、下側保持部１２０の下方への移動が規制される。

【0080】

図６（ｂ）に示す状態からアクチュエータ１６０のロッド１６２をさらに伸長させると、下側保持部１２０の移動が規制されているため、図６（ａ）に示すように、下側保持部１２０ではなく、ロッド１６２が固定されている上側保持部１３０が上方へと移動する。これによって上側保持部１３０がフィルムＦから離れて上方へと移動する。

【0081】

このように、共通のアクチュエータ１６０を動作させる（ロッド１６２を伸長させる）ことで、上側保持部１３０及び下側保持部１２０を順次移動させ、フィルムＦの保持を解除することができる。この状態では、送りローラ２３（図１参照）を回転させることで、フィルムＦを巻取りローラ２１に向かって移動させることができる。特に上側保持部１３０及び下側保持部１２０をそれぞれ上下に（フィルムＦから離れるように）移動させることで、フィルムＦが移動する際に上側保持部１３０及び下側保持部１２０に擦れるのを防止することができる。

【0082】

＜孔Ｆ１の形状＞
次に、レーザ機構５０によってフィルムＦに形成される孔Ｆ１の形状について説明する。

【0083】

図８（ａ）に示すように、本実施形態では、フィルムＦの加工対象範囲Ｐに複数の孔Ｆ１を形成する。図８（ａ）は、フィルムＦが円形のウェーハに用いられることを想定して、円形の範囲内に複数の孔Ｆ１を形成した例を示している。

【0084】

孔Ｆ１を形成する場合、レーザ機構５０は、図８（ｂ）に示すように、一直線状の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射する。これによって、図８（ｃ）に示すように、概ね一定の幅を有する長孔状の孔Ｆ１をフィルムＦに形成することができる。本実施形態では、幅Ａが０．２～１．０ｍｍ、長さＢが１．０～２．５ｍｍとなるように、孔Ｆ１を形成している。

【0085】

このように本実施形態では、孔Ｆ１をくり抜くように環状（例えば円形状）にレーザ光を照射するのではなく、一直線状にレーザ光を照射することによって、加工したフィルムＦの残りかすがフィルムＦに付着するのを抑制することができる。

【0086】

なお、孔Ｆ１の形状は上述のものに限らず、任意の形状とすることが可能である。例えば、上記孔Ｆ１の寸法は一例であり、任意に変更することが可能である。また、一直線状ではなく、例えば円形のような屈曲した線状（曲線状）の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射して孔Ｆ１を形成することも可能である。なお、上述のようにフィルムＦの残りかすの付着を抑制する観点から、端部同士が接続されていない線状の軌跡Ｔに沿ってレーザ光を照射することが望ましい。

【0087】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の範囲内で適宜の変更が可能である。

【0088】

例えば本実施形態では、図２に示すように、フィルムＦを確実に挟むために下側保持部１２０にスポンジ１２２を設けた例を示したが、下側保持部１２０に設けるのはスポンジ１２２に限らず、弾性を有する部材（例えばゴム等）であればよい。

【0089】

また本実施形態では、下側保持部１２０にスポンジ１２２を設けた例を示したが、下側保持部１２０ではなく上側保持部１３０に設けることや、下側保持部１２０及び上側保持部１３０の両方に設けることも可能である。また必ずしもスポンジ１２２を設ける必要はなく、下側保持部１２０及び上側保持部１３０で直接フィルムＦを挟むように構成することも可能である。

【0090】

また本実施形態では、図３及び図９（ａ）に示すように、保持機構１００によって、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの周囲に亘る部分Ｓを挟んで保持する例を示したが、フィルムＦを挟む部分はこれに限るものではない。例えば図９（ｂ）に示すように、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの側方の部分Ｓを挟んで保持することも可能である。特に図９（ｂ）には、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの両側（フィルムＦの搬送方向に対する幅方向（前後方向）の両端部）を挟んで保持する例を示している。なお、図９（ｂ）の例に限らず、フィルムＦの加工対象範囲Ｐの片側（一側方）だけを挟んで保持するように構成することも可能である。

【0091】

また図９（ｃ）に示すように、フィルムＦの複数の部分Ｓを挟んで保持することも可能である。このように、少なくともフィルムＦの搬送方向（搬送機構によって張力が加わる方向）に対する幅方向の両端部を挟んで保持することで、振動や空気の影響によって加工対象範囲ＰのフィルムＦが揺れたり皺が生じたりするのを防止することができる。

【0092】

また本実施形態では、図５に示すように、アクチュエータ１６０（シリンダ本体１６１）は下側保持部１２０に固定されるものとしたが、アクチュエータ１６０の配置はこれに限るものではなく、例えば上側保持部１３０にシリンダ本体１６１を固定すると共に、ロッド１６２を下側保持部１２０に連結することも可能である。

【0093】

また本実施形態では、アクチュエータ１６０としてエアシリンダを用いる例を示したが、アクチュエータ１６０としてはその他種々の方式（例えば、電動シリンダ、油圧シリンダ等）を用いることが可能である。

【0094】

また本実施形態では、図３に示すように、上側ストッパ機構１４０及び下側ストッパ機構１５０は下側保持部１２０の角部にそれぞれ設けられ、アクチュエータ１６０は下側保持部１２０の１組の対角部にそれぞれ設けられるものとしたが、上側ストッパ機構１４０等の配置はこれに限るものではなく、保持機構１００の各部の大きさ、形状等に応じて、任意の位置に配置することが可能である。

【0095】

また本実施形態では、保持機構１００によって保持したフィルムＦをレーザ機構５０によって加工する例を示したが、加工方法はこれに限るものではなく、種々の加工方法を採用することが可能である。例えば、保持機構１００によって保持したフィルムＦを、切削工具を用いて加工したり、水圧（ウォータージェット）により加工したり、プラズマを用いて加工したりする（すなわち、大気圧／真空プラズマ処理装置に適用する）ことも可能である。

【0096】

また本実施形態では、レーザ加工装置１の加工対象物（ワーク）としてフィルムＦを例示したが、フィルムＦに限らずその他種々の加工対象物を用いることが可能である。例えば、金属、ゴム、紙、布地等、種々の加工対象物に対して加工を行うことが可能である。

【0097】

またレーザ加工装置１に、本実施形態に例示した機構以外の他の機構を設けることも可能である。例えば加工に伴って有毒ガスが発生する場合（フッ素系のフィルムＦを加工する場合等）には、排ガス処理装置を別途設けることも可能である。

【0098】

以上の如く、本実施形態に係る保持機構１００（ワーク保持機構）は、
フィルムＦ（ワーク）の一方側に配置される下側保持部１２０（第一保持部）と、
前記フィルムＦの他方側に配置される上側保持部１３０（第二保持部）と、
前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０によって前記フィルムＦを挟むように、前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０を移動させる共通のアクチュエータ１６０と、
を具備するものである。
このように構成することにより、構造の複雑化を抑制することができる。すなわち、共通のアクチュエータ１６０で２つの保持部を移動させることができるため、構造の複雑化を抑制し、ひいては部品点数やコストの増加を抑制することができる。

【0099】

また、前記アクチュエータ１６０は、前記下側保持部１２０又は前記上側保持部１３０のいずれか一方に固定されるものである。
このように構成することにより、構造の簡素化を図ることができる。すなわち、下側保持部１２０を用いてアクチュエータ１６０を支持することができるため、アクチュエータ１６０を支持するための構造の簡素化を図ることができる。

【0100】

また、前記アクチュエータ１６０は、前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０を互いに近づく方向及び離れる方向に移動させることが可能であり、
前記下側保持部１２０が前記上側保持部１３０に対して離れる方向に移動するのを所定の位置で規制する下側ストッパ機構１５０（第一規制部）と、
前記上側保持部１３０が前記下側保持部１２０に対して近づく方向に移動するのを所定の位置で規制する上側ストッパ機構１４０（第二規制部）と、
をさらに具備するものである。
このように構成することにより、構造の簡素化を図ることができる。すなわち、２つの規制部によって２つの保持部の移動を適宜規制することで、共通のアクチュエータ１６０で２つの保持部の移動を行うことができ、ひいては構造の簡素化を図ることができる。

【0101】

また、前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０は、前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０の移動方向から見て矩形状に形成され、
前記下側ストッパ機構１５０及び前記上側ストッパ機構１４０は、少なくとも前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０の各角部に配置されているものである。
このように構成することにより、下側保持部１２０及び上側保持部１３０の移動を安定して規制することができる。

【0102】

また、前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０は、前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０の移動方向から見て矩形状に形成され、
前記アクチュエータ１６０は、少なくとも前記下側保持部１２０及び前記上側保持部１３０の１組の対角部に配置されているものである。
このように構成することにより、下側保持部１２０及び上側保持部１３０を安定して移動させることができる。

【0103】

また、本実施形態に係るレーザ加工装置１（加工装置）は、
前記保持機構１００と、
前記保持機構１００により保持された前記フィルムＦを加工するレーザ機構５０（加工機構）と、
を具備するものである。
このように構成することにより、構造の複雑化を抑制することができる。

【0104】

また、本実施形態に係るレーザ加工装置１は、
ロール状に巻かれた前記フィルムＦを引き出して前記保持機構１００へと搬送すると共に、前記レーザ機構５０によって加工された前記フィルムＦをロール状に巻き取る搬送機構（巻出し機構１０及び巻取り機構２０）をさらに具備するものである。
このように構成することにより、ロール状のフィルムＦを安定して加工することができる。

【0105】

また、本実施形態に係る加工品の製造方法は、
前記レーザ加工装置１を用いて、前記フィルムＦを加工するものである。
このように構成することにより、構造の複雑化を抑制することができる。

【符号の説明】

【0106】

１ レーザ加工装置
１０ 巻出し機構
２０ 巻取り機構
３０ 上側集塵機構
４０ 下側集塵機構
５０ レーザ機構
１００ 保持機構
１２０ 下側保持部
１３０ 上側保持部
１４０ 上側ストッパ機構
１５０ 下側ストッパ機構
１６０ アクチュエータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】