(57)【要約】  切断型（Ｍ）による切断加工範囲（Ｍｃ）よりもその面積が小さく形成された押圧面（３５ａ）が設けられたホーン（３５）を、シート状部材（Ｓ）の切断に必要なホーン（３５）の押圧距離（シート状部材（Ｓ）の厚み）よりも大きい振幅で押圧方向（Ｚ）に振動させながらシート状部材（Ｓ）を連続的に加圧すると共に、切断型（Ｍ）およびシート状部材（Ｓ）それぞれの押圧面（３５ａ）との対向位置を移動方向（Ｙ）に一定速度で押圧面（３５ａ）に対して相対的に移動させることで、ホーン（３５）の押圧面（３５ａ）によるシート状部材（Ｓ）の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型のホーン（３５）により切断型（Ｍ）の切断加工範囲（Ｍｃ）の全範囲に渡ってシート状部材（Ｓ）を効率よくバックアップ面（２１）に対して加圧して切断加工することができる。
2014065401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置において、
前記切断型が配置されるバックアップ面を有するバックアップ部材と、
前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成されて前記シート状部材を前記切断型が配置された前記バックアップ面に対して押圧方向に押圧する押圧面が設けられた押圧体と、
前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させる移動手段と、
前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させる振動生成手段と
を備えることを特徴とする切断加工装置。
【請求項２】
前記振動生成手段は、
前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、
前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、
前記加圧手段は、
前記振動子により超音波振動する前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧する
ことを特徴とする請求項１に記載の切断加工装置。
【請求項３】
前記振動生成手段は、
前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、
前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、
前記振動子は、
前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の切断加工装置。
【請求項４】
前記加圧手段は、前記シート状部材への加圧力が所定値で一定となるように前記押圧体を駆動することを特徴とする請求項２または３に記載の切断加工装置。
【請求項５】
前記押圧面は、
前記切断型による前記切断加工範囲に対して、
前記押圧方向および前記移動方向に直交する幅方向において幅広に、前記移動方向における長さが短く形成されていることを特徴としている請求項１ないし４のいずれかに記載の切断加工装置。
【請求項６】
前記バックアップ部材として、前記切断型を覆うように前記シート状部材が前記バックアップ面に固定配置されるステージを備え、
前記移動手段は、前記ステージを前記移動方向に前記一定速度で移動させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の切断加工装置。
【請求項７】
前記バックアップ部材として、その外周面により前記バックアップ面が形成された回転ドラムを備え、
前記移動手段は、前記回転ドラムの外周面の前記押圧面との間に前記シート状部材を挟持する位置が前記移動方向に前記一定速度で移動するように前記回転ドラムを回転させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の切断加工装置。
【請求項８】
前記切断型に、前記シート状部材を切断加工する切断刃と、前記押圧体の前記押圧面に対するアンビルとして機能する土台とが一緒に設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の切断加工装置。
【請求項９】
振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工方法において、
前記切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧体の押圧面により前記シート状部材を押圧方向に押圧して加圧するときに、
前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧しつつ、
前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させる
ことを特徴とする切断加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゲルシート等のシート状部材の一面側に設けられた切断用刃（切断型）と、他面側に設けられたホーン（押圧体）の押圧面との間にシート状部材が挟持され加圧された状態で、ホーンが超音波振動して超音波振動が印加されることにより、シート状部材が所定形状に切断加工される装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このように構成された装置では、シート状部材が切断型により切断される際に超音波振動が印加されることによって、超音波振動が印加されない場合と比較すると低い加圧力でシート状部材が所定形状に高精度に切断加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５０６００号公報（段落００１０〜００４５、図１〜３、要約書など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した装置では、押圧体の押圧面と切断型との間に挟持されて加圧されることによりシート状部材が一気に所定形状に切断加工されるが、大型の切断型によりシート状部材が広範囲に渡って切断加工される場合には、次のような問題があった。すなわち、シート状部材を広範囲に渡って切断加工できるように大型の切断型が用いられる場合には、シート状部材を切断型による切断加工範囲の全範囲に渡って一気に押圧できるように押圧面の面積が大きく構成された大型の押圧体を準備する必要がある。ところが、この場合、押圧体が超音波振動することによる押圧面の振幅は、押圧面上の離れた位置どうしではその振幅の大きさが大きく異なると共に位相差が大きくなるので、切断型による切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材に振幅が同じ大きさの超音波振動を均一に印加するのが困難である。また、大型の押圧体が準備されるのに伴い、当該押圧体を支持する支持手段も大掛かりな構成にする必要があるため、装置が大掛かりになるという問題も生じる。【０００５】
そこで、押圧面の面積が切断型による切断加工範囲よりも小さく、すなわち、切断型によるシート状部材の被加工範囲よりもその面積が小さく構成された小型の押圧体の押圧面により、シート状部材を切断型に対して押圧位置を順次移動させながら局所的に押圧することで、シート状部材を切断型による切断加工範囲の全範囲に渡って加圧する構成も考えられる。ところが、この場合、押圧体をシート状部材から離間させて押圧を停止した状態で押圧面とシート状部材との相対位置を移動させた後、再度押圧体によりシート状部材を押圧する処理を繰り返し実行しなければならず、効率が悪いという問題があった。【０００６】
この発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さい押圧面が設けられた小型の押圧体によりシート状部材を効率よく加圧して切断加工する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明にかかる切断加工装置は、振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置において、前記切断型が配置されるバックアップ面を有するバックアップ部材と、前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成されて前記シート状部材を前記切断型が配置された前記バックアップ面に対して押圧方向に押圧する押圧面が設けられた押圧体と、前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させる移動手段と、前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させる振動生成手段と
を備えることを特徴としている（請求項１）。【０００８】
また、前記振動生成手段は、前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、前記加圧手段は、前記振動子により超音波振動する前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧するとよい（請求項２）。【０００９】
また、前記振動生成手段は、前記押圧体を超音波振動させて前記押圧面から前記シート状部材に超音波振動を印加する振動子と、前記振動子により超音波振動する前記押圧体を押圧方向に駆動して前記押圧面により前記シート状部材を前記バックアップ面に対して加圧する加圧手段とを備え、前記振動子は、前記押圧体を前記押圧方向において前記シート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させるとよい（請求項３）。【００１０】
また、前記加圧手段は、前記シート状部材への加圧力が所定値で一定となるように前記押圧体を駆動するとよい（請求項４）。【００１１】
また、前記押圧面は、前記切断型による前記切断加工範囲に対して、前記押圧方向および前記移動方向に直交する幅方向において幅広に、前記移動方向における長さが短く形成されているのが望ましい（請求項５）。【００１２】
また、前記バックアップ部材として、前記切断型を覆うように前記シート状部材が前記バックアップ面に固定配置されるステージを備え、前記移動手段は、前記ステージを前記移動方向に前記一定速度で移動させてもよい（請求項６）。【００１３】
また、前記バックアップ部材として、その外周面により前記バックアップ面が形成された回転ドラムを備え、前記移動手段は、前記回転ドラムの外周面の前記押圧面との間に前記シート状部材を挟持する位置が前記移動方向に前記一定速度で移動するように前記回転ドラムを回転させてもよい（請求項７）。【００１４】
また、前記切断型に、前記シート状部材を切断加工する切断刃と、前記押圧体の前記押圧面に対するアンビルとして機能する土台とが一緒に設けられていてもよい（請求項８）。【００１５】
また、本発明にかかる切断加工方法は、振動を印加しながらシート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工方法において、前記切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、前記切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧体の押圧面により前記シート状部材を押圧方向に押圧して加圧するときに、前記押圧体を、前記シート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の前記押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させながら前記シート状部材を連続的に加圧しつつ、前記切断型および前記シート状部材それぞれの前記押圧面との対向位置を、前記押圧方向に直交する移動方向に一定速度で前記押圧面に対して相対的に移動させることを特徴としている（請求項９）。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１，９に記載の発明によれば、振動を印加しながらシート状部材が切断型を用いて所定形状に切断加工される際に、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧体の押圧面により、切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対してシート状部材が押圧方向に押圧された状態で、シート状部材に振動が印加される。このとき、振動生成手段が、押圧体を所定の振動周期でシート状部材を切断するのに必要な当該押圧体の押圧方向における押圧距離よりも大きい振幅で振動させる。したがって、振動生成手段による押圧体の振動周期において、押圧体がシート状部材から離間して押圧面によるバックアップ面に対するシート状部材への押圧力が弱くなるタイミングで、移動手段により、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に同時に移動させることができる。【００１７】
そのため、切断型およびシート状部材と押圧面との移動手段による相対的な移動速度と、振動生成手段による押圧体の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体によりシート状部材に振動を印加しつつ、押圧体を押圧方向に振動させながらシート状部材を連続的に押圧して加圧すると共に、切断型およびシート状部材それぞれの押圧面との対向位置を、移動手段により、押圧方向に直交する移動方向に一定速度で押圧面に対して相対的に移動させることができる。したがって、押圧体の押圧面によるシート状部材の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型の押圧体により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材を効率よくバックアップ面に対して加圧して切断加工することができる。【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、シート状部材が切断型を用いて所定形状に切断加工される際に、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体が振動生成手段が備える加圧手段により押圧方向に駆動される。そして、切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、加圧手段により駆動された押圧体の押圧面によりシート状部材が押圧方向に押圧されて加圧された状態で、振動生成手段が備える振動子が超音波振動させた押圧体の押圧面からシート状部材に超音波振動が印加される。このとき、加圧手段により、振動子により超音波振動する押圧体を押圧方向において所定の振動周期でシート状部材の厚みよりも大きい振幅で振動させながらシート状部材が連続的に加圧される。したがって、加圧手段による押圧体の振動周期において、押圧体がシート状部材から離間して押圧面によるバックアップ面に対するシート状部材への加圧力が弱くなるタイミングで、移動手段により、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に同時に移動させることができる。【００１９】
そのため、切断型およびシート状部材と押圧面との移動手段による相対的な移動速度と、加圧手段による押圧体の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体によりシート状部材に超音波振動を印加しつつ、超音波振動する押圧体を押圧方向に振動させながらシート状部材を連続的に加圧すると共に、切断型およびシート状部材それぞれの押圧面との対向位置を、移動手段により、押圧方向に直交する移動方向に一定速度で押圧面に対して相対的に移動させることができる。したがって、押圧体の押圧面によるシート状部材の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型の押圧体により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材を効率よくバックアップ面に対して加圧して切断加工することができる。【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、シート状部材が切断型を用いて所定形状に切断加工される際に、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体が振動生成手段が備える加圧手段により押圧方向に駆動される。そして、切断型が配置されたバックアップ部材のバックアップ面に対して、加圧手段により駆動された押圧体の押圧面によりシート状部材が押圧方向に押圧されて加圧された状態で、振動生成手段が備える振動子が超音波振動させた押圧体の押圧面からシート状部材に超音波振動が印加される。このとき、振動子が押圧体を押圧方向において所定の振動周期でシート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させながら、超音波振動する押圧体が加圧手段によって押圧方向に駆動されることによりシート状部材連続的に加圧される。したがって、振動子による押圧体の振動周期において、押圧体がシート状部材から離間して押圧面によるバックアップ面に対するシート状部材への加圧力が弱くなるタイミングで、移動手段により、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に同時に移動させることができる。【００２１】
そのため、切断型およびシート状部材と押圧面との移動手段による相対的な移動速度と、振動子による押圧体の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型による切断加工範囲よりもその面積が小さく形成された押圧面が設けられた押圧体によりシート状部材に超音波振動を印加しつつ、押圧体を押圧方向にシート状部材の厚みよりも大きい振幅で超音波振動させながらシート状部材を連続的に加圧すると共に、切断型およびシート状部材それぞれの押圧面との対向位置を、移動手段により、押圧方向に直交する移動方向に一定速度で押圧面に対して相対的に移動させることができる。したがって、押圧体の押圧面によるシート状部材の押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型の押圧体により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材を効率よくバックアップ面に対して加圧して切断加工することができる。【００２２】
請求項４の発明によれば、押圧体が押圧方向において振動するため、押圧体によりシート状部材がバックアップ面（切断型）に対して加圧される際に、加圧手段により押圧体が押圧方向に駆動されるときの押圧体の押圧面とバックアップ面（切断型）との間隔（ギャップ）を精度よく制御するのは困難である。したがって、加圧手段により、シート状部材への加圧力が所定値で一定となるように押圧体が駆動するように制御されることで、押圧体によってバックアップ面に載置された切断型が過剰に押圧され加圧されるのを防止することができるので、切断型が押圧体により押圧されて破損するのを防止することができる。【００２３】
請求項５の発明によれば、押圧体の押圧面が、切断型による切断加工範囲に対して、押圧方向および移動方向に直交する幅方向において幅広に、移動方向における長さが短く形成されているので、移動手段により、バックアップ面に載置された切断型およびシート状部材を、前記移動方向における切断加工範囲の長さだけ押圧体の押圧面に対して相対的に移動させるだけで、押圧体の押圧面により切断型の切断加工範囲の全範囲に渡ってシート状部材をバックアップ面に対して効率よく加圧して切断加工することができる。【００２４】
請求項６の発明によれば、バックアップ部材として、切断型を覆うようにシート状部材がバックアップ面に固定配置されるステージを、移動手段により前記移動方向に一定速度で移動させることにより、切断型およびシート状部材を押圧面に対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置を提供することができる。【００２５】
請求項７の発明によれば、バックアップ部材として、その外周面によりバックアップ面が形成された回転ドラムを、移動手段により回転ドラムの外周面の押圧面との間にシート状部材が挟持される位置が前記移動方向に一定速度で移動するように回転させることにより、回転ドラムの外周面に載置される切断型を押圧面に対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置を提供することができる。【００２６】
請求項８の発明によれば、切断型に、シート状部材を切断加工する切断刃と、押圧体の押圧面に対するアンビルとして機能する土台とが一緒に設けられているので、シート状部材が複数の部材が重ね合わされて形成されている場合に、押圧体の押圧面と切断刃との間に挟持された位置においてシート状部材を切断加工すると同時に、押圧体の押圧面と土台との間に挟持された位置において、シート状部材を形成する複数の部材を加圧接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる切断加工装置を示す側面図である。
【図２】図１の切断加工装置を正面から見た要部拡大図である。
【図３】押圧体の振動態様を説明するための図である。
【図４】切断型の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる切断加工装置を示す側面図である。
【図６】本発明の第３実施形態にかかる切断加工装置のヘッド部および加圧手段を示す側面図である。
【図７】本発明の第４実施形態にかかる切断加工装置が備えるホーンを示す縦断面図である。
【図８】本発明の第５実施形態にかかる切断加工装置における離型フィルムの供給方法を示す図である。
【図９】本発明の第６実施形態にかかる切断加工装置が備える切断型を示す斜視図である。
【図１０】図９の切断加工装置における切断加工処理を示す図であり、（ａ）は切断加工処理を開始する前の状態を示し、（ｂ）は切断加工処理が終了した後の状態を示す。
【図１１】本発明の第７実施形態にかかる切断加工装置の加圧期間におけるステージの移動状態を説明するための図である。
【図１２】本発明の第８実施形態にかかる切断加工装置の加圧期間におけるステージの移動状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
この発明の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態にかかる切断加工装置を示す側面図であり、図２は図１の切断加工装置を正面から見た要部拡大図である。また、図３は押圧体の振動態様を説明するための図であり、図４は切断型の平面図である。
【００２９】
（切断加工装置）
図１および図２に示す切断加工装置１は、セラミックグリーンシート、半導体ウエハ、回路基板、合成樹脂による積層基板、金属板、シリコン、フェライト、石英、ガラス、セラミック、樹脂板、単層の金属薄膜、金属箔、不織布、紙、樹脂シートや、これらの積層体などのシート状部材Ｓを切断型Ｍを用いて所定形状に切断加工するものであり、切断型Ｍが載置されるステージ２と、シート状部材Ｓに超音波振動を印加する共振器３１を備えるヘッド部３と、支持手段３３に支持された共振器３１を駆動して押圧方向である矢印Ｚ方向に往復移動させる加圧手段４と、ステージ２を駆動して移動方向である矢印Ｙ方向に往復移動させる移動手段５と、切断加工装置１の各部の制御を行う制御装置（図示省略）とを備えている。
【００３０】
ステージ２（本発明の「バックアップ部材」に相当）は、切断型Ｍが配置されるバックアップ面２１を有し、バックアップ面２１には真空吸着機構や静電吸着機構、機械式のチャック機構等の一般的な保持機構（図示省略）が設けられており、切断型Ｍは保持機構によって保持されることによりバックアップ面２１に固定配置される。また、バックアップ面２１に固定配置された切断型Ｍを覆うように配置されたシート状部材Ｓの矢印Ｙ方向における両端部が、それぞれ、長尺の板状のクランプ部材２２とステージ２の矢印Ｙ方向における両側部に形成されたフランジ部２３との間に矢印Ｘ方向に沿って挟持されて図示省略されたねじやボルトにより締め付けられることにより、シート状部材Ｓがバックアップ面２１に固定配置される。
【００３１】
また、図４に示すように、切断型Ｍは、平面視において略矩形状の基板Ｍａの一主面に切断刃Ｍｂが所定の平面視形状に設けられたトムソン刃型やエッチング刃型、彫刻刃型、ピナクル型等の一般的な切断型により構成することでき、基板Ｍａの一主面への切断刃Ｍｂの設置範囲に基づいてその範囲が決定される所定の切断加工範囲Ｍｃを有している。なお、基板Ｍａおよび切断刃Ｍｂの平面視形状は、シート状部材Ｓを切断型Ｍにより所定形状に切断加工することができればどのような形状であってもよく、図４に示すように、例えばシート状部材Ｓを平面視において所定形状に打ち抜くように切断刃Ｍｂを設置してもよいし、例えばシート状部材Ｓを所定間隔ごとに切離するように切断刃Ｍｂを設置してもよい。
【００３２】
なお、シート状部材Ｓは、この実施形態では、ＣｕやＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属箔Ｓａの一方の主面に厚みが約５０μｍ〜約１００μｍの一般的な樹脂製の離型フィルムＳｂが設けられることにより形成されている。
【００３３】
ヘッド部３は、振動子３２（振動生成手段）がその一方端に接続された共振器３１と、共振器３１を支持する支持手段３３とを備え、振動子３２が共振器３１（ホーン３５）を超音波振動させることにより押圧面３５ａからシート状部材Ｓに超音波振動を印加する。
【００３４】
具体的には、共振器３１は、制御装置に制御されて振動子３２が生成する超音波振動に共振してその中心軸の方向に超音波振動するものであって、ブースタ３４とホーン３５とを備え、ブースタ３４の他方端とホーン３５の一方端とが、互いの中心軸が同軸になるように無頭ねじにより連結されている。
【００３５】
ブースタ３４は、この実施形態では、例えば図１中の矢印Ｚ方向におけるそのほぼ中央の位置と、その両端位置とが最大振幅点となるように、共振周波数の一波長の長さに形成されている。このとき、矢印Ｚ方向において各最大振幅点から１／４波長離れた２つの位置が、それぞれブースタ３４の第１および第２最小振幅点に相当する。また、ブースタ３４は、その断面形状が円形状である円柱状に形成されている。そして、ブースタ３４の一方端に、ブースタ３４の中心軸と同軸になるように振動子３２が無頭ねじにより接続されている。
【００３６】
また、ブースタ３４の第１および第２最小振幅点に相当する位置の外周面には、それぞれの周方向に沿って凹状の溝が形成されることによりブースタ３４（共振器３１）が支持手段３３に把持されるための被把持部が形成されている。なお、この実施形態では、ブースタ３４の中心軸にほぼ直交する断面形状が八角形状となるように被把持部が形成されているが、その断面形状が円形状やその他の多角形状となるように被把持部を形成してもよい。
【００３７】
ホーン３５（本発明の「押圧体」に相当）は、切断型Ｍによる切断加工範囲Ｍｃよりもその面積が小さく形成されてシート状部材Ｓを切断型Ｍが配置されたステージ２のバックアップ面２１に対して押圧する押圧面３５ａを有し、超音波振動することにより押圧面３５ａからシート状部材Ｓに超音波振動を印加するものである。ホーン３５は、例えば図１中の矢印Ｚ方向におけるその両端位置が最大振幅点となるように、共振周波数の半波長の長さに形成されている。このとき、矢印Ｚ方向におけるホーン３５のほぼ中央の位置が第３最小振幅点に相当する。また、図１および図２に示すように、ホーン３５は、直方体状に形成されている。そして、ホーン３５の押圧面３５ａは、切断型Ｍの切断可能範囲Ｍｃに対して、押圧方向Ｚおよび移動方向Ｙにほぼ直交する幅方向Ｘにおいて幅広に（ホーン３５の幅Ｗｈ≧切断可能範囲Ｍｃの幅Ｗｍ）、移動方向Ｙにおける長さＬｈが短く形成されている（ホーン３５の長さＬｈ＜切断可能範囲Ｍｃの長さＬｍ）。
【００３８】
なお、この実施形態では、共振器３１は、その共振周波数が約１５ｋＨｚ〜約６０ｋＨｚ、その振動振幅が約２μｍ〜約３００μｍとなるように構成されており、振動子３２により生成される超音波振動に共振して共振器３１が超音波振動することにより、ホーン３５の押圧面３５ａからシート状部材Ｓに対して超音波振動が印加される。
【００３９】
支持手段３３は、基部３６とクランプ手段３７とを備え、クランプ手段３７でブースタ３４の被把持部を把持することにより共振器３１を支持するものであり、基部３６には、加圧手段４のボールねじ４２に螺合するねじ穴が矢印Ｚ方向に形成されている。
【００４０】
また、クランプ手段３７は、ブースタ３４に形成された２つの被把持部を把持できるように、基部３６の２ヶ所に設けられており、それぞれ、ブースタ３４の被把持部を挟持する第１および第２部材を備えている。具体的には、クランプ手段３７の第１および第２の部材には、被把持部の断面形状に合わせた凹部がそれぞれ設けられている。そして、第１および第２部材の凹部でブースタ３４の被把持部を狭持するように、被把持部を形成する凹状の溝に、基部３６に支持されたクランプ手段３７の第１および第２部材が嵌挿され、ボルトで第１および第２部材が固定されることにより、ブースタ３４の被把持部がクランプ手段３７により把持される。
【００４１】
なお、共振器３１を支持する支持手段３３の構成は、上記したように、ブースタ３４に形成された被把持部を把持（クランプ）した状態でボルトにより固定されるクランプ手段３７に限られず、例えば、電気制御可能に構成された機械的なクランプ機構や、ワンタッチで取り付け可能なクランプ機構など、ブースタ３４の被把持部を支持することができる構成あればどのようなものであってもよい。
【００４２】
また、共振器３１に形成される被把持部の位置は、最小振幅点に限らず、共振器３１の任意の位置に被把持部を形成すればよい。また、被把持部の構成は、共振器３１の外周面に周方向に沿って凹状の溝が形成された構成に限られず、例えば、共振器３１の外周面に周方向に沿って凸状のフランジが形成された構成など、支持手段３３により把持することができれば、被把持部がどのような形状に構成されてもよい。また、被把持部が支持手段３３により、Ｏリングやダイアフラム等の弾性部材を介して支持されていてもよい。
【００４３】
加圧手段４（振動勢手段）は、ホーン３５の押圧面３５ａがステージ２のバックアップ面２１と対向するように支持手段３３に支持された共振器３１を、押圧方向Ｚに駆動してステージ２に近接またはステージ２から離間させるものであって、駆動モータ４１とボールねじ４２とを備えている。また、架台（図示省略）に立設された支柱（図示省略）にガイド４３が結合されており、加圧手段４は、フレーム４４を介して支柱およびガイド４３に連結されている。
【００４４】
そして、制御装置に制御されて駆動モータ４１が回転することにより、ガイド４３に矢印Ｚ方向に設けられた凸状のレール４３ａと支持手段３３に設けられたガイド（図示省略）とが摺接しつつ、ボールねじ４２に螺合された支持手段３３が移動方向Ｚにおいて上下動し、これにより、支持手段３３に支持された共振器３１がステージ２に近接またはステージ２から離間する。
【００４５】
また、加圧手段４は、制御装置による制御に基づいて駆動モータ４１の駆動トルクを調整することにより、所定の加圧力で支持手段３３に支持された共振器３１をステージ２に近接させることができるように構成されている。また、加圧手段４は、制御装置による制御に基づいて駆動モータ４１を所定の振動周期で正逆方向に回転方向を切り換えることにより、支持手段３３に支持された共振器３１を押圧方向Ｚにおいて所定の振動周期および振幅で振動させることができるように構成されている。
【００４６】
また、支柱にはリニアエンコーダ（図示省略）が設けられており、これによりヘッド部３の高さが検出されて、リニアエンコーダの検出信号に基づいて制御装置により駆動モータ４１を制御することにより、ヘッド部３の高さを調整することができる。
【００４７】
そして、共振器３１の中心軸の方向が基部３６に形成されたねじ穴とほぼ同じ方向、すなわち、共振器３１の中心軸の方向と加圧手段４による共振器３１の移動方向（押圧方向Ｚ）とがほぼ同方向となり、ホーン３５の押圧面３５ａがステージ２と対向するように、支持手段３３により共振器３１が支持されている。したがって、加圧手段４により基部３６が下動されることで共振器３１（ホーン３５）が押圧方向Ｚに駆動されて一体的にステージ２に近接し、これにより、加圧手段４による加圧力が押圧面３５ａからステージ２のバックアップ面２１に載置されたシート状部材Ｓに加えられて、押圧面３５ａによりシート状部材Ｓがステージ２のバックアップ面２１に対して加圧される。
【００４８】
また、図１に示すように、加圧手段４は、超音波振動する共振器３１を押圧方向Ｚにおいて所定の振動周期（約５Ｈｚ〜約１００Ｈｚ）でシート状部材Ｓの厚み（切断型Ｍによりシート状部材Ｓを切断加工するのに必要なホーン３５の押圧方向Ｚにおける押圧距離）よりも大きい振幅Ａｈ（約０．１ｍｍ〜約２．０ｍｍ）で振動させながらシート状部材Ｓを連続的に加圧する。また、この実施形態では、図３中の実線で示すように、共振器３１の振動周期におけるシート状部材Ｓに押圧方向Ｚへの加圧力が加わる期間において、シート状部材Ｓへの加圧力が所定値で一定となるように共振器３１を振動させるべく、加圧手段４が制御装置により制御される。
【００４９】
移動手段５は、ステージ２を移動方向Ｙに一定速度で移動させることで、切断型Ｍおよびシート状部材Ｓそれぞれの押圧面３５ａとの対向位置を、押圧方向Ｚに直交する移動方向Ｙに一定速度で押圧面３５ａに対して相対的に移動させものであって、駆動モータ５１と、ボールねじ５２と、ボールねじ５２に螺合するねじ穴が設けられた移動部材５３と、ガイド５４とを備えている。
【００５０】
ステージ２は、図２に示すように、基台５５の矢印Ｘ方向における両側それぞれに矢印Ｙ方向に沿って設けられたガイド５４に、矢印Ｙ方向（移動方向Ｙ）において往復移動自在にガイドされた状態でその下面側から支持されている。また、ボールねじ５２は、基台５５の矢印Ｘ方向におけるほぼ中央の位置においてその長軸方向が矢印Ｙ方向に沿うように配置されており、ボールねじ５２は、基台５５の矢印Ｙ方向における両側に設けられたフレーム５６にその中心軸を回転中心として回転自在に支持されている。また、移動部材５３は、ボールねじ５２と螺合した状態でステージ２の下面に結合されている。
【００５１】
そして、制御装置に制御されてボールねじ５２の一端に連結された駆動モータ５１が回転することにより、ボールねじ５２と螺合した移動部材５３が移動方向Ｙにおいて往復移動し、これにより、結合部材５３に結合されたステージ２がガイド５４にガイドされつつ移動方向Ｙにおいて往復移動する。
【００５２】
（切断加工処理）
次に、切断加工装置１において実行される切断加工処理の一例について説明する。
【００５３】
まず、シート状部材Ｓがステージ２のバックアップ面２１上の所定位置に固定配置された後、移動手段５によりステージ２が駆動されることにより、切断型Ｍ（切断加工範囲Ｍｃ）の移動方向Ｙにおける先端部分（図１の紙面に向かって左側）がホーン３５の押圧面３５ａに対向する位置に位置決めされる。次に、加圧手段４によりヘッド部３が押圧方向Ｚに駆動されることにより、切断型Ｍが配置されたステージ２のバックアップ面２１に対して、ホーン３５の押圧面３５ａによりシート状部材Ｓが押圧方向Ｚに押圧されて加圧される。
【００５４】
続いて、振動子３２が駆動されて共振器３１が超音波振動することにより押圧面３５ａからシート状部材Ｓへの超音波振動の印加が開始されると共に、加圧手段４により、超音波振動する共振器３１の押圧方向Ｚにおけるシート状部材Ｓの厚みよりも大きい振幅での振動が開始される。そして、移動手段５によりステージ２が駆動されることにより、押圧面３５ａに対して移動方向Ｙ（図１の紙面に向かって左方向）への切断型Ｍおよびシート状部材Ｓの一定速度での移動が開始される。
【００５５】
次に、ステージ２が移動手段５により移動方向Ｙに駆動されることにより、切断型Ｍ（切断加工範囲Ｍｃ）の移動方向Ｙにおける後端部分（図１の紙面に向かって右側）がホーン３５の押圧面３５ａに対向する位置まで移動すると、振動子３２が駆動されることによる共振器３１の超音波振動および加圧手段４による共振器３１の振動が停止され、共振器３１が加圧手段４によりステージ２から離間する方向に駆動されて所定の待機位置まで移動することにより切断加工処理が終了する。
【００５６】
以上のように、この実施形態では、シート状部材Ｓが切断型Ｍを用いて所定形状に切断加工される際に、切断型Ｍによる切断加工範囲Ｍｃよりもその面積が小さく形成された押圧面３５ａが設けられたホーン３５が加圧手段４により押圧方向Ｚに駆動される。そして、切断型Ｍが配置されたステージ２のバックアップ面２１に対して、加圧手段４により駆動されたホーン３５（共振器３１）の押圧面３５ａによりシート状部材Ｓが押圧方向Ｚに押圧されて加圧された状態で、超音波振動するホーン３５の押圧面３５ａからシート状部材Ｓに超音波振動が印加される。このとき、加圧手段４により、超音波振動するホーン３５を押圧方向Ｚにおいて所定の振動周期でシート状部材Ｓの厚みよりも大きい振幅で振動させながらシート状部材Ｓが連続的に加圧される。したがって、加圧手段４によるホーン３５の振動周期において、ホーン３５がシート状部材Ｓから離間して押圧面３５ａによるバックアップ面２１に対するシート状部材Ｓへの加圧力が弱くなるタイミングで、移動手段５により、切断型Ｍおよびシート状部材Ｓを押圧面３５ａに対して相対的に同時に移動させることができる。
【００５７】
そのため、切断型Ｍおよびシート状部材Ｓと押圧面３５ａとの移動手段５による相対的な移動速度と、加圧手段４によるホーン３５（共振器３１）の振動周期とが適切に設定されることで、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断型Ｍによる切断加工範囲Ｍｃよりもその面積が小さく形成された押圧面３５ａが設けられたホーン３５によりシート状部材Ｓに超音波振動を印加しつつ、超音波振動するホーン３５を押圧方向Ｚに振動させながらシート状部材Ｓを連続的に加圧すると共に、切断型Ｍおよびシート状部材Ｓそれぞれの押圧面３５ａとの対向位置を、移動手段５により、押圧方向Ｚに直交する移動方向Ｙに一定速度で押圧面３５ａに対して相対的に移動させることができる。したがって、ホーン３５の押圧面３５ａによるシート状部材Ｓの押圧位置を一定速度で連続的に移動させることができるので、小型のホーン３５により切断型Ｍの切断加工範囲Ｍｃの全範囲に渡ってシート状部材Ｓを効率よくバックアップ面２１に対して加圧して切断加工することができる。
【００５８】
また、加圧手段４は、超音波振動するホーン３５（共振器３１）を押圧方向Ｚにおいて振動させるため、ホーン３５によりシート状部材Ｓがバックアップ面２１（切断型Ｍ）に対して加圧される際に、加圧手段４によりホーン３５が押圧方向Ｚに駆動されるときのホーン３５の押圧面３５ａとバックアップ面２１（切断型Ｍ）との間隔（ギャップ）を精度よく制御するのは困難である。したがって、加圧手段４により、シート状部材Ｓへの加圧力が所定値で一定となるようにホーン３５が振動すべく制御されることで、ホーン３５によってバックアップ面２１に載置された切断型Ｍが過剰に押圧され加圧されるのを防止することができるので、切断型Ｍがホーン３５により押圧されて破損するのを防止することができる。
【００５９】
また、ホーン３５の押圧面３５ａが、切断型Ｍによる切断加工範囲Ｍｃに対して、押圧方向Ｚおよび移動方向Ｙに直交する幅方向Ｘにおいて幅広に、移動方向Ｙにおける長さＬｈが短く形成されているので、移動手段５により、バックアップ面２１に載置された切断型Ｍおよびシート状部材Ｓを、移動方向Ｙにおける切断加工範囲Ｍｃの長さＬｍだけホーン３５の押圧面３５ａに対して相対的に移動させるだけで、ホーン３５の押圧面３５ａにより切断型Ｍの切断加工範囲Ｍｃの全範囲に渡ってシート状部材Ｓをバックアップ面２１に対して効率よく加圧して切断加工することができる。
【００６０】
また、バックアップ部材として、切断型Ｍを覆うようにシート状部材Ｓがバックアップ面２１に固定配置されるステージ２を、移動手段５により移動方向Ｙに一定速度で移動させることにより、切断型Ｍおよびシート状部材Ｓを押圧面３５ａに対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置１を提供することができる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
この発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は本発明の第２実施形態にかかる切断加工装置を示す側面図である。
【００６２】
この実施形態が上記した第１実施形態と異なるのは、図５に示すように、切断加工装置１００が、本発明のバックアップ部材として、ホーン３５の押圧面３５ａに対向する位置に配置され、その外周面１２１により本発明のバックアップ面が形成される回転ドラム１０２を備えている点である。以下では上記した第１実施形態と異なる点を中心に説明し、その他の構成および動作は上記した第１実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００６３】
この実施形態では、図５に示すように、複数の切断型Ｍが回転ドラム１０２の外周面１２１の所定位置にその周面に沿って固定配置される。また、回転ドラム１０２は、図示省略された駆動モータやプーリー等が組み合わされることにより構成された移動手段によって駆動されることによりその中心軸を回転中心として矢印α方向に回転する。具体的には、移動手段により駆動された回転ドラム１０２は、回転ドラム１０２の外周面１２１のホーン３５の押圧面３５ａとの間にシート状部材Ｓを挟持する位置が移動方向Ｙに一定速度で移動するように回転する。また、シート状部材Ｓは、図示省略された巻回ローラや駆動モータ等により構成された移動手段により駆動されて回転ドラム１０２の周速と同じ速度で移動方向Ｙに移動する。
【００６４】
以上のように、この実施形態では、上記した第１実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、バックアップ部材として、複数の切断型Ｍが所定位置に配置されるバックアップ面がその外周面１２１により形成された回転ドラム１０２を、図示省略された移動手段により回転ドラム１０２の外周面１２１の押圧面３５ａとの間にシート状部材Ｓが挟持される位置が移動方向Ｙに一定速度で移動するように回転させることにより、回転ドラム１０２の外周面１２１に載置される切断型Ｍを押圧面３５ａに対して相対的に一定速度で移動させることができる実用的な構成の切断加工装置１００を提供することができる。
【００６５】
また、回転ドラム１０２を回転させながら外周面１２１に設けられた複数の切断型Ｍによりシート状部材Ｓを連続的に切断加工することができるので、非常に効率よくシート状部材Ｓを所定形状に切断加工することができる。
【００６６】
＜第３実施形態＞
この発明の第３実施形態について図６を参照して説明する。図６は本発明の第３実施形態にかかる切断加工装置のヘッド部および加圧手段を示す側面図である。
【００６７】
この実施形態が上記した第１および第２実施形態と異なるのは、図６に示すように、加圧手段４がシリンダ４５を備え、そのねじ穴が加圧手段４のボールねじ４２に螺合する支持手段３３の基部３６ａと、クランプ手段３７が設けられた支持手段３３の基部３６ｂとが、シリンダ４５を介して連結されている点である。そして、この実施形態では、シリンダ４５は、基部３６ａに対して基部３６ｂを押圧方向Ｚ（同図に向かって下方向）に所定の一定加圧力で加圧するように空気等の流体の流入量が設定されている。その他の構成および動作は上記した第１および第２実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００６８】
以上のように、この実施形態では、上記した第１および第２実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、この実施形態では、図６に示すように、加圧手段４により共振器３１が押圧方向Ｚに駆動されてホーン３５の押圧面３５ａによりシート状部材Ｓが加圧される際に、シート状部材Ｓは、シリンダ４５が基部３６ｂを加圧する所定の一定加圧力と同じ加圧力でホーン３５の押圧面３５ａにより加圧される。したがって、シート状部材Ｓを、ホーン３５の押圧面３５ａにより所定の一定加圧力でより高精度に加圧することができる。
【００６９】
＜第４実施形態＞
この発明の第４実施形態について図７を参照して説明する。図７は本発明の第４実施形態にかかる切断加工装置が備えるホーンを示す縦断面図である。
【００７０】
この実施形態が上記した第１および第２実施形態と異なるのは、図７に示すように、押圧面３５ａの端縁に沿った角部が面取りされることにより、ホーン３５の押圧面３５ａの端縁に沿って曲面部３５ｂが設けられている点である。その他の構成および動作は上記した第１〜第３実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００７１】
ホーン３５の押圧面３５ａの端縁に沿って角部が設けられていると、この角部と切断刃Ｍｂの刃先とによりエッジが形成される。そのため、シート状部材Ｓの当該エッジにより切断される部分は、シート状部材Ｓのホーン３５の押圧面３５ａにより切断刃Ｍｂに対して押し切りされる部分と比較すると、押圧面３５ａ端縁の角部の頂点に沿って該端縁方向にシート状部材Ｓが若干押し広げられるのでその塑性変形の度合いが大きく、切離されたシート状部材Ｓどうしの間隔が広くなる。したがって、シート状部材Ｓが移動方向Ｙに移動しながら押圧体３５の押圧面３５ａにより連続的に押圧されて切断加工される際に、シート状部材Ｓの前記エッジにより切断される部分がシート状部材Ｓの移動方向Ｙへの移動に伴い連続的に移動するので、切離されたシート状部材Ｓどうしの間隔が広くなるおそれがある。
【００７２】
しかしながら、上記したように、ホーン３５の押圧面３５ａの端縁に沿って曲面部３５ｂが設けられることにより、前記エッジによりシート状部材Ｓが端縁方向に押し広げられるおそれがない。したがって、切離されたシート状部材Ｓどうしの間隔を狭くすることができると共に、切断型Ｍの切断刃Ｍｂによりシート状部材Ｓを切断ラインに沿って高精度に切断することができる。
【００７３】
＜第５実施形態＞
この発明の第５実施形態について図８を参照して説明する。図８は本発明の第５実施形態にかかる切断加工装置における離型フィルムの供給方法を示す図である。
【００７４】
この実施形態が上記した第１〜第４実施形態と異なるのは、上記した実施形態では、切断対象である金属箔Ｓａの一方の主面に離型フィルムＳｂが設けられることによりシート状部材Ｓが構成されているが、図８に示すように、切断対象である金属箔Ｓａ等の部材のみによりシート状部材Ｓが構成されている点である。そして、図８の離型フィルムＳｂの供給方法の一例に示すように、供給ローラ５７ａおよび収納ローラ５７ｂに巻回保持された離型フィルムＳｂが、ステージ２上のシート状部材Ｓとホーン３５の押圧面３５ａとの間に配置される。その他の構成および動作は上記した第１〜第４実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００７５】
供給ローラ５７ａおよび収納ローラ５７ｂに巻回保持された離型フィルムＳｂは、例えば収納ローラ５７ｂを図示省略された駆動モータ等の駆動手段によって同図中の矢印方向に回転させることによりステージ２の移動速度と同じ速度で移動方向Ｙに移動させることができる。このように構成すると、シート状部材Ｓが切断加工される際に使用されて切断型Ｍの跡が付いた使用済みの離型フィルムＳｂを収容ローラ５７ｂに収容しつつ、供給ローラ５７ａから新しい離型フィルムＳｂをホーン３５の押圧面３５ａとシート状部材Ｓとの間に供給することができる。
【００７６】
＜第６実施形態＞
この発明の第６実施形態について図９および図１０を参照して説明する。図９は本発明の第６実施形態にかかる切断加工装置が備える切断型を示す斜視図である。また、図１０は図９の切断加工装置における切断加工処理を示す図であり、（ａ）は切断加工処理を開始する前の状態を示し、（ｂ）は切断加工処理が終了した後の状態を示す。なお、図１０の（ａ）および（ｂ）それぞれが示す切断型Ｍは、それぞれ、図９のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００７７】
この実施形態が上記した第１〜第５実施形態と異なるのは、図９に示すように、切断型Ｍの基板Ｍａの一主面に設けられた切断加工範囲Ｍｃに、切断刃Ｍｂと一緒に土台Ｍｄが設けられている点である。土台Ｍｄは、その上面がホーン３５の押圧面３５ａに対するアンビルとして機能する。
【００７８】
また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、２枚以上の複数の金属箔Ｓａが重ね合わされてシート状部材Ｓが形成されている。したがって、複数の金属箔Ｓａが重ね合わされて形成されたシート状部材Ｓは、ホーン３５の押圧面３５ａと切断刃Ｍｂとの間に挟持された位置において切断加工される。また、シート状部材Ｓを形成する複数の金属箔Ｓａは、ホーン３５の押圧面３５ａと土台Ｍｄの上面との間に挟持された位置において超音波振動により互いに接合される。その他の構成および動作は上記した第１〜第５実施形態と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００７９】
以上のように、この実施形態では、切断加工処理において、図１０（ａ）に示す位置から、図１０（ｂ）に示す位置に切断型Ｍおよびシート状部材Ｓが移動方向Ｙに移動することにより、シート状部材Ｓは、切断刃Ｍｂの位置で切断加工されると共に、複数の金属箔Ｓａは、土台Ｍｄの位置で互いに接合される。
【００８０】
なお、上記した図１に示すように、シート状部材Ｓを形成する複数の金属箔Ｓａのうち、ホーン３５の押圧面３５ａに対向する位置に配置される金属箔Ｓａの主面に離型フィルムＳｂが設けられていてもよい。また、上記した図８に示すように、ホーン３５の押圧面３５ａとシート状部材Ｓとの間に離型フィルムＳｂが供給されるようにしてもよい。また、上記した第１実施形態で説明したのと同様に、基板Ｍａの平面視形状と、切断刃Ｍｂおよび土台Ｍｂの平面視形状とは、シート状部材Ｓを切断型Ｍにより所定形状に切断加工したり、複数の金属箔Ｓａを所定位置で互いに接合したりすることができればどのような形状であってもよい。また、複数の金属箔Ｓａどうしの接合性の向上を図るために、土台Ｍｄの上面に凹凸パターンが形成されていてもよい。
【００８１】
以上のように、この実施形態では、上記した第１〜第５実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、切断加工処理において、シート状部材Ｓを所定形状に切断加工すると同時に、シート状部材Ｓを形成する複数の金属箔Ｓａを所定位置において接合することができる。
【００８２】
＜第７実施形態＞
この発明の第７実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は本発明の第７実施形態にかかる切断加工装置の加圧期間におけるステージの移動状態を説明するための図である。
【００８３】
この実施形態が上記した第１〜第６実施形態と異なるのは、図１１中に実線で示すように、加圧期間Ｐにおける移動手段５によるステージ２の移動がオフされて、加圧期間Ｐの間、ステージ２が移動停止する点である。その他の構成および動作は、上記した第１〜第６実施形態の構成および動作と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００８４】
この実施形態によれば、上記した第１〜第６実施形態と同様の効果を奏することができると共に、次のような効果を奏することができる。すなわち、シート状部材Ｓがバックアップ面２１（切断型Ｍ）に対してホーン３５の押圧面３５ａにより押圧されて大きな摩擦力が発生する加圧期間Ｐにおいて、シート状部材Ｓおよび切断型Ｍがそのバックアップ面２１に固定配置されたステージ２の移動手段５による移動が停止するので、加圧期間Ｐにおいて発生する摩擦力によって、押圧面３５とバックアップ面２１（切断型Ｍ）との間に挟持されたシート状部材Ｓに位置ずれが生じたり、シート状部材Ｓが破損したりするのを防止することができる。
【００８５】
なお、この実施形態では、加圧期間Ｐにおけるステージ２の移動を停止させることにより、加圧期間Ｐにおけるステージ２の移動速度が、低周波振動周期の１周期における加圧期間Ｐを除く期間におけるステージ２の移動速度よりも低下するように構成されているが、加圧期間Ｐにおけるステージ２の移動速度を、加圧期間Ｐを除く期間におけるステージ２の移動速度よりも遅くしてステージ２を移動手段５により移動方向Ｙに移動させるだけでもよい。このようにしても、シート状部材Ｓがバックアップ面２１（切断型Ｍ）に対してホーン３５の押圧面３５ａにより押圧されて大きな摩擦力が発生する加圧期間Ｐにおいて、ステージ２の移動手段５による移動速度が低下するので、加圧期間Ｐにおいて発生する摩擦力によって、ホーン３５とバックアップ面２１（切断型Ｍ）との間に挟持されたシート状部材Ｓに位置ずれが生じたり、シート状部材Ｓが破損したりするのを防止することができる。
【００８６】
なお、ステージ２やヘッド部３にロードセル等により構成される加圧センサを設け、押圧面３５ａによるシート状部材Ｓに対する加圧力を加圧センサにより検出できるようにしてもよい。この場合、加圧センサにより押圧面３５ａによるシート状部材Ｓに対する加圧力を検出することによって、加圧センサによる検出加圧力に基づいて加圧期間Ｐを検出し、加圧期間Ｐにおけるシート状部材Ｓ（ステージ２、切断型Ｍ）の移動速度が、低周波振動周期の１周期における加圧期間Ｐを除く期間におけるシート状部材Ｓの移動速度よりも低下するように構成してもよい。すなわち、加圧センサによる検出加圧力に基づいて、シート状部材Ｓ（ステージ２、切断型Ｍ）の移動速度が調整されるようにしてもよい。
【００８７】
また、シート状部材Ｓがステージ２に固定されておらず、図５に示す方法と同様にしてシート状部材Ｓが切断加工位置に供給される場合には、図示省略された巻回ローラや駆動モータ等により構成された移動手段により駆動されることによって、シート状部材Ｓの移動速度がステージ２と同期して変化するようにすればよい。
【００８８】
＜第８実施形態＞
この発明の第８実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は本発明の第８実施形態にかかる切断加工装置の加圧期間におけるステージの移動状態を説明するための図である。
【００８９】
この実施形態が上記した第７実施形態と異なるのは、図１２中に示すように、加圧手段４が、共振器３１を矩形波状に低周波振動させている点である。その他の構成および動作は、上記した第１〜第７実施形態の構成および動作と同様であるため同一符号を付すことによりその構成および動作の説明を省略する。
【００９０】
加圧手段４は、図１２中に点線で示すように、矩形波状に低周波振動するように制御装置から出力された制御信号に基づいて駆動される。なお、加圧手段４をステップ状に駆動する制御信号に対して多少の制御遅れが加圧手段４に生じることがある。この場合には、共振器３１は、例えば、図１２中の実線に示すように矩形波状の制御信号（図１２中の点線）に対して少し制御遅れが生じた状態で低周波振動する。そして、上記した第７実施形態と同様に、図１２中に太い実線で示す加圧期間Ｐにおいて、移動手段５によるステージ２の移動がオフされてステージ２が移動停止する。
【００９１】
なお、上記したように加圧手段４に制御遅れが生じる場合には、押圧面３５ａによるシート状部材Ｓに対する加圧力を検出する加圧センサによる検出加圧力に基づいて、シート状部材Ｓ（ステージ２）の移動速度が調整されるようにするとよい。このようにすると、確実に加圧期間Ｐにおけるシート状部材Ｓ（ステージ２）の移動速度を調整することができる。また、上記した第１〜第６実施形態において、共振器３１を矩形波状に低周波振動させてもよい。また、共振器３１を矩形波状に低周波振動させるデューティ比は、切断加工の対象物であるシート状部材Ｓの材質等に応じて適宜設定すればよい。
【００９２】
この実施形態によれば、上記した第７実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００９３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、上記した各実施形態における各構成をどのように組み合わせてもよい。
【００９４】
例えば、上記した第１実施形態において、第２実施形態と同様に、図示省略された巻回ローラや駆動モータ等により構成された移動手段により、シート状部材Ｓをステージ２の移動速度と同じ速度で移動方向Ｙに移動させることにより、切断加工される前のシート状部材Ｓがホーン３５の押圧面３５ａとステージ２との間に供給されるようにしてもよい。
【００９５】
また、本発明の移動方向は上記した矢印Ｙの方向に限定されるものではなく、移動方向は、押圧方向Ｚに直交する方向であればどの方向であってもよい。
【００９６】
また、押圧体および押圧面の形状等の構成は上記したホーン３５の構成に限定されるものではなく、押圧面を有し、シート状部材Ｓをバックアップ面に対して押圧面により押圧できる構成であれば、押圧体をどのような形状に構成してもよい。また、押圧体によるシート状部材Ｓに対する加圧力は、シート状部材Ｓの材質や厚み、切断型Ｍの材質等の構成に応じて、適宜、最適な加圧力を設定すればよい。
【００９７】
また、本発明の加圧手段および移動手段は上記した構成に限られるものではなく、ステージ２や回転ドラム１０２、共振器３１を移動させることができれば、リニアモータやシリンダ等の周知のアクチュエータを用いるなど、どのように加圧手段および移動手段を構成してもよい。また、ヘッド部２がシート状部材Ｓおよび切断型Ｍに対して相対的に移動するように移動手段を構成してもよいし、ヘッド部２と、シート状部材および切断型Ｍとの両方が互いに相対的に移動するように移動手段を構成してもよい。
【００９８】
また、押圧体およびバックアップ部材それぞれの配置位置は、図１の紙面に向かって上下方向に並べて配置された上記した例に限定されるものではなく、押圧体およびバックアップ部材の上下方向の位置を入れ換えて配置してもよいし、押圧体およびバックアップ部材を図１の紙面に向かって左右方向に並べて配置してもよい。
【００９９】
また、上記した実施形態では、振動子３２が超音波振動させたホーン３５を加圧手段４が押圧方向Ｚおいてシート状部材Ｓの厚みよりも大きい振幅で振動させているが、振動子３２によりホーン３５を押圧方向Ｚにおいてシート状部材Ｓの厚みよりも大きい振幅で超音波振動させてもよい。このように構成しても上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１００】
また、上記した実施形態では、金属箔Ｓａの一方の主面に離型フィルムＳｂが設けられたものをシート状部材Ｓとして構成し、このシート状部材Ｓの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン３５を押圧方向Ｚにおいて振動させるように構成されている。ところが、金属箔Ｓａが切断加工される一方で離型フィルムＳｂが切断加工される必要がない場合もある。この場合には、離型フィルムＳｂに設けられた金属箔Ｓａをシート状部材Ｓとして、金属箔Ｓａの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン３５を押圧方向Ｚにおいて振動させればよい。すなわち、切断型Ｍにより切断加工される部分の厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン３５を押圧方向Ｚにおいて振動させればよい。なお、金属箔Ｓａの他に、上記したように、セラミックグリーンシート、半導体ウエハ、回路基板、合成樹脂による積層基板、金属板、シリコン、フェライト、石英、ガラス、セラミック、樹脂板、単層の金属薄膜、不織布、紙、樹脂シートや、これらの積層体などをシート状部材Ｓとして構成することができる。
【０１０１】
また、上記した実施形態では、切断型Ｍにより切断加工されるシート状部材Ｓの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン３５を振動させるように振動生成手段が構成されているが、振動生成手段は、シート状部材Ｓを切断するのに必要なホーン３５の押圧方向Ｚにおける押圧距離よりも大きい振幅でホーン３５を振動させればよい。例えば、シート状部材Ｓが樹脂シートである場合には、樹脂は金属よりも展延性が小さいため、切断型Ｍの切断刃Ｍｂの刃先をシート状部材Ｓの厚み方向における途中まで食い込ませれば、該シート状部材Ｓを切断型Ｍにより切離することができる。したがって、シート状部材Ｓを切断型Ｍにより切断加工するのに、必ずしも、シート状部材Ｓの厚みよりもその振幅が大きくなるようにホーン３５を振動させる必要はなく、該シート状部材Ｓを切断するのに必要なホーン３５の押圧方向Ｚにおける押圧距離よりも大きい振幅でホーン３５を振動生成手段により振動させればよい。
【０１０２】
また、シート状部材Ｓが切断型Ｍを用いて切断加工される際に、シート状部材Ｓの材質や厚みなどに応じて該シート状部材Ｓを切断加工するのに必要である場合に、超音波振動がホーン３５からシート状部材Ｓおよび切断型Ｍに印加されるようにすればよい。すなわち、ホーン３５の振動態様は、シート状部材Ｓの材質や厚みなどに応じて、適宜、最適な振動態様に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
シート状部材を切断型を用いて所定形状に切断加工する切断加工装置に本発明を広く適用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１，１００…切断加工装置
２…ステージ（バックアップ部材）
２１…バックアップ面
３２…振動子（振動生成手段）
３５…ホーン（押圧体）
３５ａ…押圧面
４…加圧手段（振動生成手段）
５…移動手段
１０２…回転ドラム（バックアップ部材）
１２１…外周面（バックアップ面）
Ａｈ…振幅
Ｌｈ…長さ
Ｍ…切断型
Ｍｂ…切断刃
Ｍｃ…切断加工範囲
Ｍｄ…土台
Ｓ…シート状部材
Ｘ…幅方向
Ｙ…移動方向
Ｚ…押圧方向
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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