レーザ加工機
【課題】加工ノズルを所定のピッチ送り方向に移動可能に支持させてなるノズル支持ユニットと、このノズル支持ユニット及び加工ノズルを前記ピッチ送り方向とは交差した所定の走行方向に走行可能に支持する走行駆動機構と、前記加工ノズルの前記ピッチ送り方向位置を検出するためのリニアスケールとを有するレーザ加工機において、走行駆動機構が発熱しノズル支持ユニットが熱膨張することに伴い、リニアスケールの検出値と加工ノズルの実際の位置とがずれてしまう不具合の発生を抑制する。
【解決手段】ノズル支持ユニット（Ｘ軸ユニット３２２）における走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段７と、この温度差検知手段７が検出した温度差に基づきリニアスケール６が検出した値に補正を加えながら加工ノズル３のピッチ送り方向位置を制御する制御装置Ｓとをレーザ加工機１に具備させる。
【解決手段】ノズル支持ユニット（Ｘ軸ユニット３２２）における走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段７と、この温度差検知手段７が検出した温度差に基づきリニアスケール６が検出した値に補正を加えながら加工ノズル３のピッチ送り方向位置を制御する制御装置Ｓとをレーザ加工機１に具備させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば太陽電池パネル、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイの製造工程における薄膜のレーザスクライブ、パターニング等を実施するレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のレーザ加工機は、基板の被加工面に成膜した薄膜にレーザ光を照射して除去加工することを主務とする。出願人が既に提案しているレーザ加工機（下記特許文献１を参照）では、エアを吹出させる浮上装置を用いて基板を浮かせつつ台車で搬送し、所定の加工用領域に設置した加工ノズルから出射するレーザ光により薄膜をパターニングする。
【０００３】
上掲のレーザ加工機は優れて有用なものである。しかしながら、レーザ加工時に基板を加工用領域の前後に往復動させるために、基板寸法の倍以上の面積を占有してしまうきらいがある。
【０００４】
そこで、占有面積を削減するための構成として、基板を動かないよう保定する保定機構と、所定の走行方向に走行して前記基板の被加工面にレーザ光を照射しかつその走行方向とは交差したピッチ送り方向にも移動可能な加工ノズルと、前記所定の走行方向に走行可能であるとともに前記ピッチ送り方向に前記加工ノズルを移動可能に支持するノズル支持ユニットと、このノズル支持ユニットを前記所定の走行方向に走行させるための走行駆動機構とを具備する構成のレーザ加工機が考えられている。
【０００５】
このような構成を採用すれば、基板でなく加工ノズルを走行させるため、レーザ加工機の設置に必要な面積は、基板を往復動させる従来の構成と比較して約半分となる。
【０００６】
しかして、このようなレーザ加工機においては、加工ノズルを前記走行方向に基板の一端部から他端部まで走行させるごとに、加工ノズルを前記ピッチ送り方向に所定ピッチだけ移動させる必要がある。この移動に際して、加工ノズルのピッチ送り方向の現在位置を検出するために、前記ノズル支持ユニットと前記加工ノズルとの間にリニアスケールを設ける構成が考えられる。ところが、走行駆動機構によりノズル支持ユニットを前記所定の走行方向に走行させると、走行駆動機構が発熱し、走行駆動機構からの熱がノズル支持ユニットに伝達されてノズル支持ユニットが熱膨張することがある。この熱膨張により、ノズル支持ユニット上に設けたリニアスケールの光透過孔間の距離が延び、リニアスケールによる計測値と加工ノズルの実際の位置とがずれてしまう不具合が発生しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２３１５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記に着目してなされた本発明は、走行駆動機構が発熱しノズル支持ユニットが熱膨張することに伴う上述した不具合の発生を抑制することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係るレーザ加工機は、加工対象物を支持する本体と、前記加工対象物の被加工面にレーザ光を照射して加工する加工ノズルと、所定のピッチ送り方向に前記加工ノズルを移動可能に支持するノズル支持ユニットと、このノズル支持ユニット及び前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向とは交差した所定の走行方向に走行可能に支持する走行駆動機構と、前記ノズル支持ユニットと前記加工ノズルとの間に設けられ前記加工ノズルの前記ピッチ送り方向位置を検出するためのリニアスケールと、前記ノズル支持ユニットにおける前記走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段と、この温度差検知手段が検出した温度差に基づき前記リニアスケールが検出した値に補正を加えながら前記加工ノズルのピッチ送り方向位置を制御する制御装置とを具備することを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、ノズル支持ユニットの走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知し、この温度差に基づき補正手段により前記リニアスケールの検出した値に補正を加えることにより、ノズル支持ユニットの熱膨張による生じるリニアスケールの測定誤差を補正できる。
【００１１】
前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向に沿って複数配列しているレーザ加工機においては、各加工ノズルのピッチ送り方向位置を検知可能であるとともに、前記制御装置が、各加工ノズルごとに前記リニアスケールにより検出された値を前記温度差検知手段が検出した温度差に基づき補正を加えるものが望ましい。このようなものであれば、各加工ノズルそれぞれについて、ノズル支持ユニットの熱膨張により生じるリニアスケールの測定誤差を補正できるからである。
【００１２】
特に、各加工ノズルごとに、温度差に対する補正量を異ならせているものであれば、ノズル支持ユニットの熱膨張による変位がノズル支持ユニット上の位置により異なることを反映してより正確に加工ノズルの位置を知ることができる。
【００１３】
また、前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置にそれぞれ設けた温度センサを利用して前記温度差検知手段を形成しているものであれば、本体の走行駆動機構から離間した位置に設けた温度センサが検出した温度を室温と見なすことにより、レーザ加工機内に温度差検知手段を収納しつつ、室温の測定値に対する走行駆動機構の発熱の影響を抑制できる。なお、「前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置にそれぞれ設けた温度センサ」とは、前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置の温度、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置の温度をそれぞれ検知可能なものだけでなく、この両位置の温度差を検知するための熱電対の両電極等をも含む概念である。
【００１４】
さらに、上述したような走行駆動機構を少ない設置スペースで設置できるようにするための構成として、前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットに設けたリニアモータ可動子と、前記本体に設けたリニアモータ固定子とを利用して形成しているものが挙げられる。
【００１５】
そして、リニアスケールの測定誤差を小さくするために好適な態様として、前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットのピッチ送り方向中央部に設けているものが挙げられる。このようなものであれば、ノズル支持ユニットがピッチ送り方向中央部から離間する方向に熱膨張することになるので、一端部に走行駆動機構を設ける場合と比較して、発熱源である走行駆動機構からの最大距離を小さくできるからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ノズル支持ユニットの走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知し、この温度差に基づき補正手段により前記リニアスケールの検出した値に補正を加えることにより、ノズル支持ユニットの熱膨張に伴いリニアスケールによる計測値と加工ノズルの実際の位置とがずれてしまう不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態のレーザ加工機を示す全体斜視図。
【図２】同レーザ加工機の集塵ノズルをオミットした分解斜視図。
【図３】同レーザ加工機の加工ノズル及び支持機構を示す部分分解斜視図。
【図４】同レーザ加工機の集塵ノズルをオミットした正面図。
【図５】同レーザ加工機の制御装置の機能ブロック図。
【図６】同レーザ加工機の補正マップを概略的に示す図。
【図７】同レーザ加工機の加工ノズルのＸ軸方向位置の検出値と実測値との間の変位の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について述べる。
【００１９】
図１ないし図４に示すレーザ加工機１は、加工ノズル３の上方に架設した支持機構４と、支持機構４の傍らに設置した保定用押付板２と、支持機構を下方から支持する架台８とを具備し、加工対象物である基板０を支持する本体Ｂと、架台８上に配置してなり前記基板０の被加工面にレーザ光を照射して加工する加工ノズル３と、この加工ノズルを所定のピッチ送り方向たるＸ軸方向に走行可能に支持するノズル支持ユニットたるＸ軸ユニット３２２と、このＸ軸ユニット３２２及び前記加工ノズル３を前記Ｘ軸方向とは交差した所定の走行方向たるＹ軸方向に走行可能に支持する走行駆動機構Ｒと、前記本体Ｂの支持機構４の上方に吊設した集塵ノズル５と、加工ノズル３のＸ軸方向位置を検出するためのリニアスケール６と、前記ノズル支持ユニットＳにおける前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段７と、この温度差検知手段７が検出した温度差に基づき前記リニアスケール６が検出した値に補正を加えながら前記加工ノズル３のＸ軸方向位置を制御する制御装置Ｃとを主要な構成要素とする。
【００２０】
前記本体Ｂは、上述したように、加工ノズル３の上方に架設した支持機構４と、支持機構４の傍らに設置した保定用押付板２と、支持機構を下方から支持する架台８とを具備する。
【００２１】
前記支持機構４は、架台８に固定するフレーム９により加工ノズル３やノズル支持ユニットＳ等と衝突しない高さに持ち上げた台枠を主体とする。台枠４は、前後方向に拡張し上下に貫通した複数の開口４７を左右方向に配列した形状をなす。加工ノズル３から出射するレーザ光は、この開口４７を通過する。台枠４の開口４７の周縁部には、多数の転動体４５を散開させて設けている。この台枠４は、左右方向に移動可能であるようにフレーム９に支持されている。台枠４とフレーム９との間には、台枠４の左右方向の移動を惹起するピッチ送り用モータ４６を介設している。
【００２２】
前記保定用押付板２は、図２に示すように、レーザ加工時に基板０を動かないよう保定する保定機構である。この保定用押付板２は、左右に対をなし、フレーム９上の台枠４よりも外側方に所在している。これら保定用押付板２は、エアシリンダで駆動されて左右方向に接近または離間し、基板０の側端面に当接して左右から基板０を挟持する。
【００２３】
前記加工ノズル３は、ＸＹステージ３２に支持させてなる。このＸＹステージ３２は、前後方向に延伸するＹ軸レール３２１と、このＹ軸レール３２１に案内されて前後方向に走行するとともに左右方向に拡張してその上部にＸ軸レール３２３を設けている前記Ｘ軸ユニット３２２と、Ｘ軸レール３２３に案内されて左右方向に移動する台車３２４とを備えてなる。台車３２４は、リニアサーボ可動子を駆動源とする。本実施形態では、Ｘ軸ユニット３２２に複数基の台車３２４を配し、各台車３２４にそれぞれ加工ノズル３を搭載している。加工ノズル３には、レーザ発振器から供給されるレーザ光を導く光ファイバ３１を接続している。
【００２４】
前記走行駆動機構Ｒは、前記ノズル支持ユニットＳの下面のＸ軸方向中央部に設けたリニアサーボ可動子すなわちリニアモータ可動子Ｒ１と、前記架台８のＸ軸方向中央部に前後方向に延伸させて設けたリニアモータ固定子Ｒ２とを利用して構成しているリニアモータ式走行駆動機構である。そして、この走行駆動機構Ｒが作動することにより、前記Ｘ軸ユニット３２２がＹ軸方向に走行する。
【００２５】
集塵ノズル５は、薄膜をパターニングすることで発生する粉塵を吸引するために存在する。集塵ノズル５は、加工ノズル３の上方に設けてなり、下向きに開口した吸引口を有する。本実施形態では、この集塵ノズル５が加工ノズル３に略同期してＹ軸方向に移動するようにしている。集塵ノズル５には、ダクトホース５１を接続している。集塵ノズル５を介して吸引した粉塵は、ダクトホース５１を経由して図示しない集塵機に集められる。
【００２６】
前記リニアスケール６は、前記Ｘ軸ユニット３２２と前記加工ノズル３との間に設けられ前記加工ノズル３のＸ軸方向位置を検出する。具体的には、例えば、図示はしないが、前記加工ノズル３側、具体的には台車３２４に設けた光源と、前記Ｘ軸ユニット３２２に所定ピッチで設けた光透過孔と、前記光透過孔それぞれの下方に設けた受光素子とを利用して構成している。そして、前記受光素子により、各加工ノズル３を搭載した台車３２４にそれぞれ設けた前記光源からの光を前記受光素子がそれぞれ検知することにより、各加工ノズル３それぞれの位置を検知して制御装置Ｃに出力することができる。
【００２７】
前記温度差検知手段７は、本実施形態では、前記Ｘ軸ユニット３２２の走行駆動機構Ｒ近傍の位置、より具体的にはリニアモータ可動子Ｒ１近傍の位置であるＸ軸方向中央部と、前記架台８のＸ軸方向端部とにそれぞれ第１、第２の電極７１、７２を設けた温度センサたる熱電対を利用して構成している。ここで、本実施形態では、前記架台８のＸ軸方向端部の温度を室温と見なし、前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との差を制御装置Ｓに出力する。
【００２８】
前記制御装置Ｃは、図５に概略的に示すように、中央演算処理装置Ｃ１と、記憶装置Ｃ２と、入力インタフェースＣ３と、出力インタフェースＣ４とを具備する一般的なマイクロコンピュータシステムを利用して構成しているものであり、前記温度差検知手段７が検出した温度差に基づき前記リニアスケール６が検出した値に補正を加えながら前記加工ノズル３のピッチ送り方向位置すなわちＸ軸方向位置を制御する。
【００２９】
より具体的には、入力インタフェースＣ３は、前記リニアスケール６から出力された各加工ノズル３それぞれの位置を示す信号、及び前記温度差検知手段７から出力された前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置と室温との差を示す信号を受け付ける。
【００３０】
出力インタフェースＣ４は、各加工ノズル３をＸ軸方向に移動させるための命令、及びレーザ出力をＯＮ／ＯＦＦする命令を少なくとも出力する。
【００３１】
記憶装置Ｃ２には、予め実験により求めた前記温度差と、リニアスケール６が示す加工ノズル３の位置と実際の加工ノズル３の位置との間の変位の対応を記憶している図６に示すような補正マップと、前記リニアスケール６から出力された各加工ノズル３それぞれの位置、及び前記温度差をパラメータとしてこの補正テーブルを参照することにより実際の加工ノズル３それぞれの位置を決定するためのプログラムと、各加工ノズル３を所定ピッチだけＸ軸方向に移動させる制御を行うためのプログラムと、レーザ出力をＯＮ／ＯＦＦさせる制御を行うためのプログラムとを少なくとも記憶している。なお、前記温度差と、前記リニアスケール６が示す加工ノズル３の位置と実際の加工ノズル３の位置との間の変位は、図６に示すように略比例している。そこで、実際には、各加工ノズル３ごとに前記温度差をパラメータとした場合の前記変位を示す比例定数を記憶している。なお、前記図６においては、８個の加工ノズル３それぞれについて、一端側から数えて第１〜８番目に位置する加工ノズル３それぞれの前記変位に、符号３1〜３8をそれぞれ付している。
【００３２】
そして、中央演算処理装置Ｃ１が前記記憶装置Ｃ２に記憶したプログラムを実行する。
【００３３】
以下、レーザ加工を実行する際の各部の作用について述べる。
【００３４】
レーザ加工を実行するにあたっては、まず、薄膜を成膜した被加工面を上にした基板０を前方から搬入する。即ち、図示しない搬送ユニットを駆動して、基板０を台枠４上に送り込み、台枠４上に載置する。
【００３５】
次いで、保定用押付板２を基板０の両側端面に押し付けて基板０を両側から挟持し、架台８に対して基板０を保定する。
【００３６】
しかる後、加工ノズル３を所要の加工部位に移動させてレーザ光を上向きに発射し、基板０を透過させて被加工面にある薄膜に照射する。具体的には、Ｘ軸ユニット３２２を前後方向に走行させながらパルスレーザを連続的に照射して、前後方向に延伸した溝を薄膜に形成する。また、加工ノズル３を搭載した台車３２４をＸ軸方向にピッチ送り移動させ、溝の形成位置を遷移させる。同時に、レーザ光軸が台枠４に干渉しないよう、台車３２４に連動して台枠４をも左右方向に移動させる。このとき、基板０を支える台枠４が基板０に対して相対的に変位することになるが、基板０の下面と台枠４の上面との間に転動体４５が介在しておりこれが回転するため、台枠４の移動は妨げられない。因みに、台車Ｓ２及び台枠４をともに左右方向に移動させながらパルスレーザを連続的に照射して、左右方向に延伸した溝を薄膜に形成することも可能である。
【００３７】
ここで、加工ノズル３及び台車３２４を左右方向にピッチ送り移動させる際には、制御装置Ｃは、上述したように前記リニアスケール６から出力された各加工ノズル３それぞれの位置の検出値ｐj（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）を示す信号を受け取る。その一方で、これも上述したように、前記温度差検知手段７から出力された前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置と室温との温度差δＴを示す信号も受け取る。それから、前記温度差δＴをパラメータとし、前記補正マップを参照しつつ以下の式（１）により補正量δｐj（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）を計算する。
【００３８】
δｐj＝Ｃj×δＴ （１）
ここで、（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）Ｃjは、予め実験に基づき各加工ノズル３ごとに求めた比例定数であり、制御装置Ｃの内部メモリに記憶している。
【００３９】
その後、各加工ノズル３ごとに、補正後の位置ｐad＿jを以下の式（２）により決定する。
【００４０】
ｐad＿j＝ｐj−δｐj （２）
ここで、各加工ノズル３それぞれの位置の検出値ｐj（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）の実測値からの変位の時間に対する変化を図７の（ａ）、各加工ノズル３の補正後の位置ｐad＿jの実測値からの変位の時間に対する変化を同図の（ｂ）に示す。なお、前記図７の（ａ）および（ｂ）の時間及び前記変位のスケールは共通である。また、前記図７においても、一端側から数えて第１〜８番目に位置する加工ノズル３それぞれの前記変位に、符号３1〜３8をそれぞれ付している。
【００４１】
なお、前記温度差δＴは、例えば１０分ないしそれ以内の予め設定した所定時間ごとに検出してそのつど更新するようにしている。
【００４２】
そして、前記式（２）により求めた各加工ノズル３の補正後の位置ｐad＿jがピッチ送り開始前から所定ピッチだけ変化しているか否かを判定し、この判定の結果が「真」となった時点で各加工ノズル３の移動を停止する。
【００４３】
なお、レーザ加工の最中には、集塵ノズル５をレーザ照射点の直上に位置づけ、発生する粉塵を適宜吸引、集塵することが好ましい。
【００４４】
レーザ加工が完了したら、基板０を搬出する。
【００４５】
以上に述べたように、本実施形態に係るレーザ加工機１の構成によれば、温度差検知手段７によりＸ軸ユニット３２２の走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との温度差を検知し、この温度差に基づき制御装置Ｃが加工ノズル３の位置の検出値の補正量δｐjを計算し、補正を行った結果である補正後の位置ｐad＿jに基づき加工ノズル３の位置を制御するので、走行駆動機構Ｒが発熱し、この熱の伝達を受けてＸ軸ユニット３２２の温度が時間経過に伴い上昇することに伴う熱膨張による生じるリニアスケール６の測定誤差を補正できる。従って、走行駆動機構Ｒの発熱に影響されずに基板０に所定ピッチで溝を形成できる。
【００４６】
また、リニアスケール６が、前記Ｘ軸方向に沿って複数配列した各加工ノズル３のＸ軸方向位置を検知可能であるとともに、前記制御装置Ｃが、各加工ノズル３ごとに前記リニアスケール６により検出された値を前記温度差検知手段７が検出した温度差に基づき補正を加えるので、各加工ノズル３それぞれについて、Ｘ軸ユニット３２２の熱膨張により生じるリニアスケール６の測定誤差を補正できる。
【００４７】
さらに、各加工ノズル３ごとに、温度差に対する補正量を異ならせているので、ノズル支持ユニットＳの熱膨張による各部位の変位がＸ軸ユニット３２２上の位置により異なることを反映してより正確に加工ノズル３の位置を知ることができる。
【００４８】
加えて、前記Ｘ軸ユニット３２２の前記走行駆動機構Ｒ近傍すなわちＸ軸方向中央部、及び前記本体Ｂの走行駆動機構Ｒから離間した位置すなわちＸ軸方向一端部にそれぞれ第１、第２の電極７１、７２を設けた熱電対を利用して前記温度差検知手段７を形成し、本体ＢのＸ軸方向一端部に設けた第２の熱電対７２が検出した温度を室温と見なすことにより、レーザ加工機１内に温度差検知手段７を収納しつつ、室温の測定値に対する走行駆動機構Ｒの発熱の影響を抑制できる。
【００４９】
さらに、前記走行駆動機構Ｒを、前記ノズル支持ユニットＳに設けたリニアモータ可動子Ｒ１と、前記本体Ｂの架台８に設けたリニアモータ固定子Ｒ２とを利用して形成しているので、このような走行駆動機構Ｒを少ない設置スペースで設置できる。
【００５０】
そして、前記走行駆動機構Ｒを、前記Ｘ軸ユニット３２２のＸ軸方向中央部に設けているので、前記図６に示すように、Ｘ軸ユニット３２２はＸ軸方向中央部から離間する方向に熱膨張する。従って、Ｘ軸ユニット３２２の一端部に走行駆動機構Ｒを設ける場合と比較して、発熱源である走行駆動機構Ｒからの最大距離を小さくでき、リニアスケール６の測定誤差を小さくすることができる。
【００５１】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。
【００５２】
例えば、走行駆動機構の位置は任意に設定してよい。また、リニアモータ可動子とリニアモータ固定子との組み合わせに替えて、例えば、通常の回転式モータと、この回転式モータの出力軸に接続した転動子と、この転動子を添接させてなるレールとを利用して走行装置を構成してもよい。
【００５３】
さらに、室温を検知する温度センサは、レーザ加工装置の本体に限らず、例えばレーザ加工装置の外部に設けてもよい。また、通信回線その他の方法で室温を示す信号を別途受け付けるようにしてもよい。
【００５４】
また、リニアスケールは、光源と光透過孔と受光素子を利用したものに限らず、ノズル支持ユニット側に設けた永久磁石と加工ノズル側に設けた電磁石とを利用して形成した磁気式のものを採用してもよい。
【００５５】
加えて、加工ノズルの数は任意であり、１個だけ設けるようにしてもよい。
【００５６】
そして、各ノズルごとに補正量テーブルを用意する態様に替えて、リニアスケールが検出したノズル支持ユニット上の加工ノズルの位置の測定値と前記温度差から直接補正量を決定する態様を採用してもよい。
【００５７】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｂ…本体
３…加工ノズル
３２２…Ｘ軸ユニット（ノズル支持ユニット）
６…リニアスケール
７…温度差検知手段
Ｒ…走行駆動機構
Ｃ…制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば太陽電池パネル、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイの製造工程における薄膜のレーザスクライブ、パターニング等を実施するレーザ加工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のレーザ加工機は、基板の被加工面に成膜した薄膜にレーザ光を照射して除去加工することを主務とする。出願人が既に提案しているレーザ加工機（下記特許文献１を参照）では、エアを吹出させる浮上装置を用いて基板を浮かせつつ台車で搬送し、所定の加工用領域に設置した加工ノズルから出射するレーザ光により薄膜をパターニングする。
【０００３】
上掲のレーザ加工機は優れて有用なものである。しかしながら、レーザ加工時に基板を加工用領域の前後に往復動させるために、基板寸法の倍以上の面積を占有してしまうきらいがある。
【０００４】
そこで、占有面積を削減するための構成として、基板を動かないよう保定する保定機構と、所定の走行方向に走行して前記基板の被加工面にレーザ光を照射しかつその走行方向とは交差したピッチ送り方向にも移動可能な加工ノズルと、前記所定の走行方向に走行可能であるとともに前記ピッチ送り方向に前記加工ノズルを移動可能に支持するノズル支持ユニットと、このノズル支持ユニットを前記所定の走行方向に走行させるための走行駆動機構とを具備する構成のレーザ加工機が考えられている。
【０００５】
このような構成を採用すれば、基板でなく加工ノズルを走行させるため、レーザ加工機の設置に必要な面積は、基板を往復動させる従来の構成と比較して約半分となる。
【０００６】
しかして、このようなレーザ加工機においては、加工ノズルを前記走行方向に基板の一端部から他端部まで走行させるごとに、加工ノズルを前記ピッチ送り方向に所定ピッチだけ移動させる必要がある。この移動に際して、加工ノズルのピッチ送り方向の現在位置を検出するために、前記ノズル支持ユニットと前記加工ノズルとの間にリニアスケールを設ける構成が考えられる。ところが、走行駆動機構によりノズル支持ユニットを前記所定の走行方向に走行させると、走行駆動機構が発熱し、走行駆動機構からの熱がノズル支持ユニットに伝達されてノズル支持ユニットが熱膨張することがある。この熱膨張により、ノズル支持ユニット上に設けたリニアスケールの光透過孔間の距離が延び、リニアスケールによる計測値と加工ノズルの実際の位置とがずれてしまう不具合が発生しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２３１５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記に着目してなされた本発明は、走行駆動機構が発熱しノズル支持ユニットが熱膨張することに伴う上述した不具合の発生を抑制することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち本発明に係るレーザ加工機は、加工対象物を支持する本体と、前記加工対象物の被加工面にレーザ光を照射して加工する加工ノズルと、所定のピッチ送り方向に前記加工ノズルを移動可能に支持するノズル支持ユニットと、このノズル支持ユニット及び前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向とは交差した所定の走行方向に走行可能に支持する走行駆動機構と、前記ノズル支持ユニットと前記加工ノズルとの間に設けられ前記加工ノズルの前記ピッチ送り方向位置を検出するためのリニアスケールと、前記ノズル支持ユニットにおける前記走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段と、この温度差検知手段が検出した温度差に基づき前記リニアスケールが検出した値に補正を加えながら前記加工ノズルのピッチ送り方向位置を制御する制御装置とを具備することを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、ノズル支持ユニットの走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知し、この温度差に基づき補正手段により前記リニアスケールの検出した値に補正を加えることにより、ノズル支持ユニットの熱膨張による生じるリニアスケールの測定誤差を補正できる。
【００１１】
前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向に沿って複数配列しているレーザ加工機においては、各加工ノズルのピッチ送り方向位置を検知可能であるとともに、前記制御装置が、各加工ノズルごとに前記リニアスケールにより検出された値を前記温度差検知手段が検出した温度差に基づき補正を加えるものが望ましい。このようなものであれば、各加工ノズルそれぞれについて、ノズル支持ユニットの熱膨張により生じるリニアスケールの測定誤差を補正できるからである。
【００１２】
特に、各加工ノズルごとに、温度差に対する補正量を異ならせているものであれば、ノズル支持ユニットの熱膨張による変位がノズル支持ユニット上の位置により異なることを反映してより正確に加工ノズルの位置を知ることができる。
【００１３】
また、前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置にそれぞれ設けた温度センサを利用して前記温度差検知手段を形成しているものであれば、本体の走行駆動機構から離間した位置に設けた温度センサが検出した温度を室温と見なすことにより、レーザ加工機内に温度差検知手段を収納しつつ、室温の測定値に対する走行駆動機構の発熱の影響を抑制できる。なお、「前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置にそれぞれ設けた温度センサ」とは、前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置の温度、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置の温度をそれぞれ検知可能なものだけでなく、この両位置の温度差を検知するための熱電対の両電極等をも含む概念である。
【００１４】
さらに、上述したような走行駆動機構を少ない設置スペースで設置できるようにするための構成として、前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットに設けたリニアモータ可動子と、前記本体に設けたリニアモータ固定子とを利用して形成しているものが挙げられる。
【００１５】
そして、リニアスケールの測定誤差を小さくするために好適な態様として、前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットのピッチ送り方向中央部に設けているものが挙げられる。このようなものであれば、ノズル支持ユニットがピッチ送り方向中央部から離間する方向に熱膨張することになるので、一端部に走行駆動機構を設ける場合と比較して、発熱源である走行駆動機構からの最大距離を小さくできるからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ノズル支持ユニットの走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知し、この温度差に基づき補正手段により前記リニアスケールの検出した値に補正を加えることにより、ノズル支持ユニットの熱膨張に伴いリニアスケールによる計測値と加工ノズルの実際の位置とがずれてしまう不具合の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態のレーザ加工機を示す全体斜視図。
【図２】同レーザ加工機の集塵ノズルをオミットした分解斜視図。
【図３】同レーザ加工機の加工ノズル及び支持機構を示す部分分解斜視図。
【図４】同レーザ加工機の集塵ノズルをオミットした正面図。
【図５】同レーザ加工機の制御装置の機能ブロック図。
【図６】同レーザ加工機の補正マップを概略的に示す図。
【図７】同レーザ加工機の加工ノズルのＸ軸方向位置の検出値と実測値との間の変位の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について述べる。
【００１９】
図１ないし図４に示すレーザ加工機１は、加工ノズル３の上方に架設した支持機構４と、支持機構４の傍らに設置した保定用押付板２と、支持機構を下方から支持する架台８とを具備し、加工対象物である基板０を支持する本体Ｂと、架台８上に配置してなり前記基板０の被加工面にレーザ光を照射して加工する加工ノズル３と、この加工ノズルを所定のピッチ送り方向たるＸ軸方向に走行可能に支持するノズル支持ユニットたるＸ軸ユニット３２２と、このＸ軸ユニット３２２及び前記加工ノズル３を前記Ｘ軸方向とは交差した所定の走行方向たるＹ軸方向に走行可能に支持する走行駆動機構Ｒと、前記本体Ｂの支持機構４の上方に吊設した集塵ノズル５と、加工ノズル３のＸ軸方向位置を検出するためのリニアスケール６と、前記ノズル支持ユニットＳにおける前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段７と、この温度差検知手段７が検出した温度差に基づき前記リニアスケール６が検出した値に補正を加えながら前記加工ノズル３のＸ軸方向位置を制御する制御装置Ｃとを主要な構成要素とする。
【００２０】
前記本体Ｂは、上述したように、加工ノズル３の上方に架設した支持機構４と、支持機構４の傍らに設置した保定用押付板２と、支持機構を下方から支持する架台８とを具備する。
【００２１】
前記支持機構４は、架台８に固定するフレーム９により加工ノズル３やノズル支持ユニットＳ等と衝突しない高さに持ち上げた台枠を主体とする。台枠４は、前後方向に拡張し上下に貫通した複数の開口４７を左右方向に配列した形状をなす。加工ノズル３から出射するレーザ光は、この開口４７を通過する。台枠４の開口４７の周縁部には、多数の転動体４５を散開させて設けている。この台枠４は、左右方向に移動可能であるようにフレーム９に支持されている。台枠４とフレーム９との間には、台枠４の左右方向の移動を惹起するピッチ送り用モータ４６を介設している。
【００２２】
前記保定用押付板２は、図２に示すように、レーザ加工時に基板０を動かないよう保定する保定機構である。この保定用押付板２は、左右に対をなし、フレーム９上の台枠４よりも外側方に所在している。これら保定用押付板２は、エアシリンダで駆動されて左右方向に接近または離間し、基板０の側端面に当接して左右から基板０を挟持する。
【００２３】
前記加工ノズル３は、ＸＹステージ３２に支持させてなる。このＸＹステージ３２は、前後方向に延伸するＹ軸レール３２１と、このＹ軸レール３２１に案内されて前後方向に走行するとともに左右方向に拡張してその上部にＸ軸レール３２３を設けている前記Ｘ軸ユニット３２２と、Ｘ軸レール３２３に案内されて左右方向に移動する台車３２４とを備えてなる。台車３２４は、リニアサーボ可動子を駆動源とする。本実施形態では、Ｘ軸ユニット３２２に複数基の台車３２４を配し、各台車３２４にそれぞれ加工ノズル３を搭載している。加工ノズル３には、レーザ発振器から供給されるレーザ光を導く光ファイバ３１を接続している。
【００２４】
前記走行駆動機構Ｒは、前記ノズル支持ユニットＳの下面のＸ軸方向中央部に設けたリニアサーボ可動子すなわちリニアモータ可動子Ｒ１と、前記架台８のＸ軸方向中央部に前後方向に延伸させて設けたリニアモータ固定子Ｒ２とを利用して構成しているリニアモータ式走行駆動機構である。そして、この走行駆動機構Ｒが作動することにより、前記Ｘ軸ユニット３２２がＹ軸方向に走行する。
【００２５】
集塵ノズル５は、薄膜をパターニングすることで発生する粉塵を吸引するために存在する。集塵ノズル５は、加工ノズル３の上方に設けてなり、下向きに開口した吸引口を有する。本実施形態では、この集塵ノズル５が加工ノズル３に略同期してＹ軸方向に移動するようにしている。集塵ノズル５には、ダクトホース５１を接続している。集塵ノズル５を介して吸引した粉塵は、ダクトホース５１を経由して図示しない集塵機に集められる。
【００２６】
前記リニアスケール６は、前記Ｘ軸ユニット３２２と前記加工ノズル３との間に設けられ前記加工ノズル３のＸ軸方向位置を検出する。具体的には、例えば、図示はしないが、前記加工ノズル３側、具体的には台車３２４に設けた光源と、前記Ｘ軸ユニット３２２に所定ピッチで設けた光透過孔と、前記光透過孔それぞれの下方に設けた受光素子とを利用して構成している。そして、前記受光素子により、各加工ノズル３を搭載した台車３２４にそれぞれ設けた前記光源からの光を前記受光素子がそれぞれ検知することにより、各加工ノズル３それぞれの位置を検知して制御装置Ｃに出力することができる。
【００２７】
前記温度差検知手段７は、本実施形態では、前記Ｘ軸ユニット３２２の走行駆動機構Ｒ近傍の位置、より具体的にはリニアモータ可動子Ｒ１近傍の位置であるＸ軸方向中央部と、前記架台８のＸ軸方向端部とにそれぞれ第１、第２の電極７１、７２を設けた温度センサたる熱電対を利用して構成している。ここで、本実施形態では、前記架台８のＸ軸方向端部の温度を室温と見なし、前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との差を制御装置Ｓに出力する。
【００２８】
前記制御装置Ｃは、図５に概略的に示すように、中央演算処理装置Ｃ１と、記憶装置Ｃ２と、入力インタフェースＣ３と、出力インタフェースＣ４とを具備する一般的なマイクロコンピュータシステムを利用して構成しているものであり、前記温度差検知手段７が検出した温度差に基づき前記リニアスケール６が検出した値に補正を加えながら前記加工ノズル３のピッチ送り方向位置すなわちＸ軸方向位置を制御する。
【００２９】
より具体的には、入力インタフェースＣ３は、前記リニアスケール６から出力された各加工ノズル３それぞれの位置を示す信号、及び前記温度差検知手段７から出力された前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置と室温との差を示す信号を受け付ける。
【００３０】
出力インタフェースＣ４は、各加工ノズル３をＸ軸方向に移動させるための命令、及びレーザ出力をＯＮ／ＯＦＦする命令を少なくとも出力する。
【００３１】
記憶装置Ｃ２には、予め実験により求めた前記温度差と、リニアスケール６が示す加工ノズル３の位置と実際の加工ノズル３の位置との間の変位の対応を記憶している図６に示すような補正マップと、前記リニアスケール６から出力された各加工ノズル３それぞれの位置、及び前記温度差をパラメータとしてこの補正テーブルを参照することにより実際の加工ノズル３それぞれの位置を決定するためのプログラムと、各加工ノズル３を所定ピッチだけＸ軸方向に移動させる制御を行うためのプログラムと、レーザ出力をＯＮ／ＯＦＦさせる制御を行うためのプログラムとを少なくとも記憶している。なお、前記温度差と、前記リニアスケール６が示す加工ノズル３の位置と実際の加工ノズル３の位置との間の変位は、図６に示すように略比例している。そこで、実際には、各加工ノズル３ごとに前記温度差をパラメータとした場合の前記変位を示す比例定数を記憶している。なお、前記図６においては、８個の加工ノズル３それぞれについて、一端側から数えて第１〜８番目に位置する加工ノズル３それぞれの前記変位に、符号３1〜３8をそれぞれ付している。
【００３２】
そして、中央演算処理装置Ｃ１が前記記憶装置Ｃ２に記憶したプログラムを実行する。
【００３３】
以下、レーザ加工を実行する際の各部の作用について述べる。
【００３４】
レーザ加工を実行するにあたっては、まず、薄膜を成膜した被加工面を上にした基板０を前方から搬入する。即ち、図示しない搬送ユニットを駆動して、基板０を台枠４上に送り込み、台枠４上に載置する。
【００３５】
次いで、保定用押付板２を基板０の両側端面に押し付けて基板０を両側から挟持し、架台８に対して基板０を保定する。
【００３６】
しかる後、加工ノズル３を所要の加工部位に移動させてレーザ光を上向きに発射し、基板０を透過させて被加工面にある薄膜に照射する。具体的には、Ｘ軸ユニット３２２を前後方向に走行させながらパルスレーザを連続的に照射して、前後方向に延伸した溝を薄膜に形成する。また、加工ノズル３を搭載した台車３２４をＸ軸方向にピッチ送り移動させ、溝の形成位置を遷移させる。同時に、レーザ光軸が台枠４に干渉しないよう、台車３２４に連動して台枠４をも左右方向に移動させる。このとき、基板０を支える台枠４が基板０に対して相対的に変位することになるが、基板０の下面と台枠４の上面との間に転動体４５が介在しておりこれが回転するため、台枠４の移動は妨げられない。因みに、台車Ｓ２及び台枠４をともに左右方向に移動させながらパルスレーザを連続的に照射して、左右方向に延伸した溝を薄膜に形成することも可能である。
【００３７】
ここで、加工ノズル３及び台車３２４を左右方向にピッチ送り移動させる際には、制御装置Ｃは、上述したように前記リニアスケール６から出力された各加工ノズル３それぞれの位置の検出値ｐj（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）を示す信号を受け取る。その一方で、これも上述したように、前記温度差検知手段７から出力された前記走行駆動機構Ｒ近傍の位置と室温との温度差δＴを示す信号も受け取る。それから、前記温度差δＴをパラメータとし、前記補正マップを参照しつつ以下の式（１）により補正量δｐj（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）を計算する。
【００３８】
δｐj＝Ｃj×δＴ （１）
ここで、（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）Ｃjは、予め実験に基づき各加工ノズル３ごとに求めた比例定数であり、制御装置Ｃの内部メモリに記憶している。
【００３９】
その後、各加工ノズル３ごとに、補正後の位置ｐad＿jを以下の式（２）により決定する。
【００４０】
ｐad＿j＝ｐj−δｐj （２）
ここで、各加工ノズル３それぞれの位置の検出値ｐj（ｊは第ｊ番目の加工ノズル３を示す添字、ｊ＝１〜８の整数）の実測値からの変位の時間に対する変化を図７の（ａ）、各加工ノズル３の補正後の位置ｐad＿jの実測値からの変位の時間に対する変化を同図の（ｂ）に示す。なお、前記図７の（ａ）および（ｂ）の時間及び前記変位のスケールは共通である。また、前記図７においても、一端側から数えて第１〜８番目に位置する加工ノズル３それぞれの前記変位に、符号３1〜３8をそれぞれ付している。
【００４１】
なお、前記温度差δＴは、例えば１０分ないしそれ以内の予め設定した所定時間ごとに検出してそのつど更新するようにしている。
【００４２】
そして、前記式（２）により求めた各加工ノズル３の補正後の位置ｐad＿jがピッチ送り開始前から所定ピッチだけ変化しているか否かを判定し、この判定の結果が「真」となった時点で各加工ノズル３の移動を停止する。
【００４３】
なお、レーザ加工の最中には、集塵ノズル５をレーザ照射点の直上に位置づけ、発生する粉塵を適宜吸引、集塵することが好ましい。
【００４４】
レーザ加工が完了したら、基板０を搬出する。
【００４５】
以上に述べたように、本実施形態に係るレーザ加工機１の構成によれば、温度差検知手段７によりＸ軸ユニット３２２の走行駆動機構Ｒ近傍の位置の温度と室温との温度差を検知し、この温度差に基づき制御装置Ｃが加工ノズル３の位置の検出値の補正量δｐjを計算し、補正を行った結果である補正後の位置ｐad＿jに基づき加工ノズル３の位置を制御するので、走行駆動機構Ｒが発熱し、この熱の伝達を受けてＸ軸ユニット３２２の温度が時間経過に伴い上昇することに伴う熱膨張による生じるリニアスケール６の測定誤差を補正できる。従って、走行駆動機構Ｒの発熱に影響されずに基板０に所定ピッチで溝を形成できる。
【００４６】
また、リニアスケール６が、前記Ｘ軸方向に沿って複数配列した各加工ノズル３のＸ軸方向位置を検知可能であるとともに、前記制御装置Ｃが、各加工ノズル３ごとに前記リニアスケール６により検出された値を前記温度差検知手段７が検出した温度差に基づき補正を加えるので、各加工ノズル３それぞれについて、Ｘ軸ユニット３２２の熱膨張により生じるリニアスケール６の測定誤差を補正できる。
【００４７】
さらに、各加工ノズル３ごとに、温度差に対する補正量を異ならせているので、ノズル支持ユニットＳの熱膨張による各部位の変位がＸ軸ユニット３２２上の位置により異なることを反映してより正確に加工ノズル３の位置を知ることができる。
【００４８】
加えて、前記Ｘ軸ユニット３２２の前記走行駆動機構Ｒ近傍すなわちＸ軸方向中央部、及び前記本体Ｂの走行駆動機構Ｒから離間した位置すなわちＸ軸方向一端部にそれぞれ第１、第２の電極７１、７２を設けた熱電対を利用して前記温度差検知手段７を形成し、本体ＢのＸ軸方向一端部に設けた第２の熱電対７２が検出した温度を室温と見なすことにより、レーザ加工機１内に温度差検知手段７を収納しつつ、室温の測定値に対する走行駆動機構Ｒの発熱の影響を抑制できる。
【００４９】
さらに、前記走行駆動機構Ｒを、前記ノズル支持ユニットＳに設けたリニアモータ可動子Ｒ１と、前記本体Ｂの架台８に設けたリニアモータ固定子Ｒ２とを利用して形成しているので、このような走行駆動機構Ｒを少ない設置スペースで設置できる。
【００５０】
そして、前記走行駆動機構Ｒを、前記Ｘ軸ユニット３２２のＸ軸方向中央部に設けているので、前記図６に示すように、Ｘ軸ユニット３２２はＸ軸方向中央部から離間する方向に熱膨張する。従って、Ｘ軸ユニット３２２の一端部に走行駆動機構Ｒを設ける場合と比較して、発熱源である走行駆動機構Ｒからの最大距離を小さくでき、リニアスケール６の測定誤差を小さくすることができる。
【００５１】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。
【００５２】
例えば、走行駆動機構の位置は任意に設定してよい。また、リニアモータ可動子とリニアモータ固定子との組み合わせに替えて、例えば、通常の回転式モータと、この回転式モータの出力軸に接続した転動子と、この転動子を添接させてなるレールとを利用して走行装置を構成してもよい。
【００５３】
さらに、室温を検知する温度センサは、レーザ加工装置の本体に限らず、例えばレーザ加工装置の外部に設けてもよい。また、通信回線その他の方法で室温を示す信号を別途受け付けるようにしてもよい。
【００５４】
また、リニアスケールは、光源と光透過孔と受光素子を利用したものに限らず、ノズル支持ユニット側に設けた永久磁石と加工ノズル側に設けた電磁石とを利用して形成した磁気式のものを採用してもよい。
【００５５】
加えて、加工ノズルの数は任意であり、１個だけ設けるようにしてもよい。
【００５６】
そして、各ノズルごとに補正量テーブルを用意する態様に替えて、リニアスケールが検出したノズル支持ユニット上の加工ノズルの位置の測定値と前記温度差から直接補正量を決定する態様を採用してもよい。
【００５７】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００５８】
Ｂ…本体
３…加工ノズル
３２２…Ｘ軸ユニット（ノズル支持ユニット）
６…リニアスケール
７…温度差検知手段
Ｒ…走行駆動機構
Ｃ…制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物を支持する本体と、
前記加工対象物の被加工面にレーザ光を照射して加工する加工ノズルと、
所定のピッチ送り方向に前記加工ノズルを移動可能に支持するノズル支持ユニットと、
このノズル支持ユニット及び前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向とは交差した所定の走行方向に走行可能に支持する走行駆動機構と、
前記ノズル支持ユニットと前記加工ノズルとの間に設けられ前記加工ノズルの前記ピッチ送り方向位置を検出するためのリニアスケールと、
前記ノズル支持ユニットにおける前記走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段と、
この温度差検知手段が検出した温度差に基づき前記リニアスケールが検出した値に補正を加えながら前記加工ノズルのピッチ送り方向位置を制御する制御装置とを具備することを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向に沿って複数配列し、各加工ノズルのピッチ送り方向位置を検知可能であるとともに、前記制御装置が、各加工ノズルごとに前記リニアスケールにより検出された値を前記温度差検知手段が検出した温度差に基づき補正を加える請求項１記載のレーザ加工機。
【請求項３】
各加工ノズルごとに、温度差に対する補正量を異ならせている請求項２記載のレーザ加工機。
【請求項４】
前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置にそれぞれ設けた温度センサを利用して前記温度差検知手段を形成している請求項１、２又は３記載のレーザ加工機。
【請求項５】
前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットに設けたリニアモータ可動子と、前記本体に設けたリニアモータ固定子とを利用して形成している請求項１、２、３又は４記載のレーザ加工機。
【請求項６】
前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットのピッチ送り方向中央部に設けている請求項１、２、３、４又は５記載のレーザ加工機。
【請求項１】
加工対象物を支持する本体と、
前記加工対象物の被加工面にレーザ光を照射して加工する加工ノズルと、
所定のピッチ送り方向に前記加工ノズルを移動可能に支持するノズル支持ユニットと、
このノズル支持ユニット及び前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向とは交差した所定の走行方向に走行可能に支持する走行駆動機構と、
前記ノズル支持ユニットと前記加工ノズルとの間に設けられ前記加工ノズルの前記ピッチ送り方向位置を検出するためのリニアスケールと、
前記ノズル支持ユニットにおける前記走行駆動機構近傍の位置の温度と室温との温度差を検知するための温度差検知手段と、
この温度差検知手段が検出した温度差に基づき前記リニアスケールが検出した値に補正を加えながら前記加工ノズルのピッチ送り方向位置を制御する制御装置とを具備することを特徴とするレーザ加工機。
【請求項２】
前記加工ノズルを前記ピッチ送り方向に沿って複数配列し、各加工ノズルのピッチ送り方向位置を検知可能であるとともに、前記制御装置が、各加工ノズルごとに前記リニアスケールにより検出された値を前記温度差検知手段が検出した温度差に基づき補正を加える請求項１記載のレーザ加工機。
【請求項３】
各加工ノズルごとに、温度差に対する補正量を異ならせている請求項２記載のレーザ加工機。
【請求項４】
前記ノズル支持ユニットの前記走行駆動機構近傍の位置、及び前記本体の走行駆動機構から離間した位置にそれぞれ設けた温度センサを利用して前記温度差検知手段を形成している請求項１、２又は３記載のレーザ加工機。
【請求項５】
前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットに設けたリニアモータ可動子と、前記本体に設けたリニアモータ固定子とを利用して形成している請求項１、２、３又は４記載のレーザ加工機。
【請求項６】
前記走行駆動機構を、前記ノズル支持ユニットのピッチ送り方向中央部に設けている請求項１、２、３、４又は５記載のレーザ加工機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１２２９（Ｐ２０１１−１１２２９Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５７１２９（Ｐ２００９−１５７１２９）
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（５９８０７２１７９）株式会社片岡製作所 (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（５９８０７２１７９）株式会社片岡製作所 (24)
【Ｆターム（参考）】
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