(57)【要約】 【課題】  溶剤が使用できない被加工物でも効率良く異物を除去すること。【解決手段】  被加工物２の表面に被覆するレーザーを吸収しにくく、かつ、レーザーによって剥離しない皮膜材料１と、この皮膜材料１を被加工物２の表面に被覆する被覆機構４と、レーザー加工後、皮膜材料１を被加工物２の表面から剥離して回収する皮膜剥離回収機構５と、この皮膜剥離回収機構５によって回収された皮膜材料１に付着した異物７を皮膜材料１から分離除去する装置６と、この分離除去装置６によって皮膜材料１から分離除去された異物７を吸引する吸引装置を備える。【効果】  レーザー加工で問題となる異物の飛散もなく、再利用できる状態で確実に回収できる。また、皮膜材料を繰返し使用できるうえ、溶剤を使用しないので、被加工物を選ばずに適用できる。【選択図】  図１
2005313196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物表面にレーザーを照射することにより前記被加工物表面の薄膜を除去するレーザー加工において、
レーザー加工に先立ち、レーザーを吸収しにくく、かつ、レーザーによって剥離しない皮膜材料を前記被加工物表面に被覆し、
その後、この皮膜材料を介して被加工物表面にレーザーを照射し、
レーザー加工後、前記皮膜材料とこの皮膜材料に付着した異物を回収することを特徴とするレーザー加工における集塵方法。
【請求項２】
前記皮膜材料として、粘着性を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工における集塵方法。
【請求項３】
前記皮膜材料として、帯電性を有するものを使用することを特徴とする請求項１に記載のレーザー加工における集塵方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のレーザー加工における集塵方法を実施する装置であって、
被加工物表面に被覆するレーザーを吸収しにくく、かつ、レーザーによって剥離しない皮膜材料と、
この皮膜材料を被加工物表面に被覆する被覆機構と、
レーザー加工後、前記皮膜材料を被加工物表面から剥離して回収する皮膜剥離回収機構と、
この皮膜剥離回収機構によって回収された皮膜材料に付着した異物を皮膜材料から分離除去する装置と、
この分離除去装置によって皮膜材料から分離除去された異物を吸引する吸引装置を備えたことを特徴とするレーザー加工における集塵装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーザー加工における集塵装置において、
前記被覆機構が、前記皮膜材料を巻き付け、被加工物との相対移動に伴う回転によって前記皮膜材料を被加工物表面に被覆する回転自在なローラであり、
前記皮膜剥離回収機構が、前記被加工物との相対移動に伴って回転する皮膜剥離回収ローラであることを特徴とするレーザー加工における集塵装置。
【請求項６】
前記皮膜材料が粘着性を有するものであり、前記分離除去装置が前記皮膜剥離回収ローラに当接する回転ブラシであることを特徴とする請求項２に記載の方法を実施する請求項５に記載のレーザー加工における集塵装置。
【請求項７】
前記皮膜材料が帯電性を有するものであり、前記分離除去装置が除電装置であることを特徴とする請求項３に記載の方法を実施する請求項４又は５に記載のレーザー加工における集塵装置。
【請求項８】
前記皮膜材料の被加工物への被覆と、前記皮膜材料の被加工物表面からの剥離回収と、回収された皮膜材料に付着した異物の皮膜材料からの分離除去及び分離除去した異物の吸引の一連の作業を、レーザー加工と並行して行えるように構成したことを特徴とする請求項４〜７の何れかに記載のレーザー加工における集塵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー加工によって基板などの被加工物表面から除去された異物を効率良く回収する方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からレーザー加工装置におけるパーティクル等の塵状及び埃状の異物の除去は、主として集塵ノズル（集塵ダクト）により吸引する方法が一般的である。また、その他の方法としては、被加工物の表面にレジスト等を塗布し、レーザー加工後に溶剤にて除去する方法が用いられている。
【特許文献１】特開平９−２７１９８０号公報
【特許文献２】特開平７−１８５８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前者の集塵ノズル（集塵ダクト）によって吸引する方法では、前記異物がレーザー照射によって瞬間的に飛散するため、レーザー照射部において、確実に異物を除去することは難しい。
【０００４】
また、後者のレジスト等を塗布する方法は、前者の集塵ノズル（集塵ダクト）による方法に比べて異物の除去効果は大きいが、異物の除去に溶剤を使用するため、当然ながら溶剤が使用できない被加工物には適用することができない。
【０００５】
本発明が解決しようとする問題点は、溶剤が使用できない被加工物では効率良く異物を除去することができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るレーザー加工における集塵方法は、
溶剤を使用することなく、効率良く異物を除去するために、
被加工物表面にレーザーを照射することにより前記被加工物表面の薄膜を除去するレーザー加工において、
レーザー加工に先立ち、レーザーを吸収しにくく、かつ、レーザーによって剥離しない皮膜材料を前記被加工物表面に被覆し、
その後、この皮膜材料を介して被加工物表面にレーザーを照射し、
レーザー加工後、前記皮膜材料とこの皮膜材料に付着した異物を回収することを最も主要な特徴としている。
【０００７】
この本発明に係るレーザー加工における集塵方法では、皮膜材料として、粘着性を有するもの、或いは、帯電性を有するものを使用することが望ましい。
【０００８】
また、前記本発明方法を実施する本発明に係るレーザー加工における集塵装置は、
被加工物表面に被覆するレーザーを吸収しにくく、かつ、レーザーによって剥離しない皮膜材料と、
この皮膜材料を被加工物表面に被覆する被覆機構と、
レーザー加工後、前記皮膜材料を被加工物表面から剥離して回収する皮膜剥離回収機構と、
この皮膜剥離回収機構によって回収された皮膜材料に付着した異物を皮膜材料から分離除去する装置と、
この分離除去装置によって皮膜材料から分離除去された異物を吸引する吸引装置を備えたことを最も主要な特徴としている。
【０００９】
この本発明に係るレーザー加工における集塵装置において、
前記被覆機構を、前記皮膜材料を巻き付け、被加工物との相対移動に伴う回転によって前記皮膜材料を被加工物表面に被覆する回転自在なローラと、
また、前記皮膜剥離回収機構を、前記被加工物との相対移動に伴って回転する皮膜剥離回収ローラとなした場合には、簡易な構成で必要な作用効果を得ることができる。
【００１０】
また、本発明に係るレーザー加工における集塵装置では、前記皮膜材料が粘着性を有するものとした場合は、前記分離除去装置は前記皮膜剥離回収ローラに当接する回転ブラシと、また、前記皮膜材料が帯電性を有するものとした場合は、前記分離除去装置は除電装置とすればよい。
【００１１】
また、前記の本発明に係るレーザー加工における集塵装置においては、前記皮膜材料の被加工物への被覆と、前記皮膜材料の被加工物表面からの剥離回収と、回収された皮膜材料に付着した異物の皮膜材料からの分離除去及び分離除去した異物の吸引の一連の作業を、レーザー加工と並行して行えるように構成することが作業能率の点からは望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、皮膜材料を被加工物表面に被覆してレーザー加工し、レーザー加工後に皮膜材料とこの皮膜材料に付着した異物を回収するので、レーザー加工で問題となる異物の飛散もなく、再利用できる状態で確実に回収することができる。発明者の実験結果では、異物の回収率は７０％以上であった。また、皮膜材料を繰返し使用できるうえ、溶剤を使用しないので、被加工物を選ばずに適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の第１の例を説明する図面であり、１はレーザー加工前に被加工物２の表面に被覆する皮膜材料である。この皮膜材料１はレーザー３を吸収しにくく、かつ、レーザーによって剥離しないことが必須の要件である。
【００１４】
前記の要件を備えた皮膜材料１としては、例えばセルロイド、セルロース、アセテート、アセチシート、アセチレジン、プチシート、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ナイロン、ポリエチレングリコール、ポリビニルブラチラール、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリミド、ポリマー等がある。
【００１５】
４は被加工物２との当接面に例えばアクリル系の粘着材を塗布した前記皮膜材料１を、被加工物２の表面に被覆する被覆機構であり、図１に示した例では、被加工物２の移動に伴う回転によって、外周面に巻き付けた前記皮膜材料１を被加工物２の表面に被覆する回転自在なローラ（以下、被覆機構４のことを「ローラ４」とも言う。）を用いた例を示している。
【００１６】
なお、皮膜材料１に粘着性をもたせるための粘着剤は、レーザー３に対する透明度を有するものであれば、前記アクリル系の粘着剤に限るものではない。また、使用する粘着剤レーザー照射によって粘着性が増加するもの（例えば熱硬化性の粘着剤）が望ましいが、剥離する場合を考慮すると、水や熱によって剥がすことができる接着剤等を巧みに使い分けることが肝要である。
【００１７】
５はレーザー加工後、被加工物２の表面から除去され、前記皮膜材料１に付着した異物７を前記皮膜材料１から剥離して回収する皮膜剥離回収機構であり、図１及び図２に示した例では、前記ローラ４と同調して回転する皮膜剥離回収ローラ（以下、皮膜剥離回収機構５のことを「皮膜剥離回収ローラ５」とも言う。）を用いたものを示している。
【００１８】
６は前記皮膜剥離回収ローラ５によって回収された皮膜材料１に付着した塵状及び埃状の異物７を皮膜材料１から分離除去する装置であり、図２に示した例では、前記皮膜剥離回収ローラ５に当接する回転ブラシを示している。この図２では、皮膜材料１に付着した異物７の分離除去を効率良く行うために、皮膜剥離回収ローラ５に当接して同調回転する第１の回転ブラシ６ａと、この第１の回転ブラシ６ａと当接しつつ同方向に回転して前記第１の回転ブラシ６ａに回収した異物７を掻き落す第２の回転ブラシ６ｂとで構成したものを示している。
【００１９】
なお、図１及び図２において、８は前記分離除去装置６によって皮膜材料１から分離除去された異物７を吸引装置（図示省略）まで吸引する吸引ノズルを示す。
【００２０】
かかる構成の図１及び図２に示したレーザー加工における集塵装置の第１の例では、皮膜材料１を巻き取ったローラ４を被加工物２に当接させた状態で、例えば集塵装置に対して被加工物２を移動させれば、被加工物２の移動に伴ってローラ４が回転し、前記皮膜材料１がローラ４から巻き戻されて被加工物２の表面を被覆することになる。
【００２１】
そして、皮膜材料１を被覆した上方から被加工物２の表面にレーザー３を照射し、前記被加工物２の表面の異物７を除去する。除去された異物７は皮膜材料１に付着し、皮膜材料１は被加工物２の移動に伴って皮膜剥離回収ローラ５に巻き取られ、この巻き取られる際に、分離除去装置６によって異物７が皮膜材料１から掻き取られ、吸引装置に吸引されて回収される。
【００２２】
以上の作業は被加工物２の移動に伴って連続して行われる。これが第１の本発明に係るレーザー加工における集塵方法である。
【００２３】
図３は本発明の第２の例を示したものである。この図３に示した第２の例は、回収しようとする異物７が電荷を帯びる場合に適したものであり、この場合、皮膜材料１は、前記第１の例と異なり、帯電性を有するものを使用している。
【００２４】
この第２の例では、電荷によって異物７を皮膜材料１に付着させるものであるため、前記分離除去装置６は、第１の例のような回転ブラシに代えて、除電装置６ｃを皮膜剥離回収ローラ５の外周近傍に配置することで、皮膜材料１を巻き取る際に、除電装置６ｃにより皮膜材料１に付着している異物７を分離させる。
【００２５】
なお、この第２の例では、異物７の帯電性によっては、レーザー加工を行う上流側に帯電装置９を配置する必要があるが、必須の構成要件ではない。また、この帯電装置９は、図３では、ローラ４から巻き戻されて、被加工物２に被覆した後の皮膜材料１を帯電するようにしたものを示しているが、図３に想像線で示したように、ローラ４に巻き取られた状態の皮膜材料１を巻き戻す直前に帯電するような位置に配置しても良い。
【００２６】
本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範囲内において、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。例えば、以上の例では被加工物２を移動させ、本発明に係る集塵装置やレーザー加工装置は固定したものについて説明したが、図４に示した例のように、被加工物２は固定で、本発明に係る集塵装置とレーザー加工するレーザーヘッド１０を移動させるようにしたものでも良い。
【００２７】
この図４の場合、先ず被加工物２に対して被覆機構４を紙面右から左方向に移動させて被加工物２の表面に皮膜材料１を被覆した後（（ａ）図）、レーザーヘッド１０を同じく紙面右から左方向に移動させてレーザー加工を行う。そして、その後、皮膜剥離回収装置５、分離除去装置６を紙面右から左方向に移動させて皮膜材料１に付着している異物７を分離、回収するものである。この図４の例においても、以上の動作を並行して連続的に行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、単に集塵装置としてではなく、例えば基板表面のＩＴＯ膜をパターニングする際に、図５に示したように、加工部分のＩＴＯ膜７ａのみを皮膜材料１に付着させて回収し、リサイクルするものにも適用可能である。また、加工部以外への異物の付着がないため、電極等を形成させる微細加工にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のレーザー加工における集塵装置の概略構成を説明する図である。
【図２】図１に示した本発明のレーザー加工における集塵装置を構成する皮膜剥離回収ローラ、分離除去装置の概略構成図である。
【図３】（ａ）は本発明のレーザー加工における他の集塵装置の概略構成を説明する図、（ｂ）は（ａ）の集塵装置を構成する皮膜剥離回収ローラ、分離除去装置の概略構成図である。
【図４】本発明の集塵装置をレーザー加工機に組み込んだ場合の図面で、（ａ）は皮膜材料の被覆時、（ｂ）はレーザー加工時、（ｃ）は皮膜材料の剥離回収時を夫々示す図である。
【図５】本発明方法による皮膜材料の剥離回収時、皮膜材料に加工部分のＩＴＯ膜が付着する状況を説明する図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    皮膜材料
２    被加工物
３    レーザー
４    皮膜機構（ローラ）
５    皮膜剥離回収機構（皮膜剥離回収ローラ）
６    分離除去装置
６ａ    第１の回転ブラシ
６ｂ    第２の回転ブラシ
６ｃ    除電装置
７    異物
８    吸引ノズル
【図１】
2005313196.tif 000003
【図２】
2005313196.tif 000004
【図３】
2005313196.tif 000005
【図４】
2005313196.tif 000006
【図５】
2005313196.tif 000007