JP2000246473A

JP2000246473A - レーザースリット装置及び方法及びレーザースリット用シート

Info

Publication number: JP2000246473A
Application number: JP11044207A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Watanabe; 信義渡辺; Kazunori Tani; 和憲谷
Original assignee: Nihon Micro Coating Co Ltd
Current assignee: Nihon Micro Coating Co Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】可撓性ベースシート表面に膜層を形成したシー
トをスリットするためのレーザースリット装置。【解決手段】レーザースリット装置は、シート４０を走
行Ｔさせるための手段、レーザー発振器１０、レーザー
ビームＢを所定の断面矩形形状に整形するためのビーム
整形手段２０、レーザービームＤをシートに照射させる
ための光学系３０から構成される。ビーム整形手段は、
矩形開口を設けた少なくとも一つのマスクを有し、この
マスクを通過したレーザービームが所定の断面矩形形状
に整形され、走行シートに照射させてシートをスリット
する。マスクの代りにシリンドリカルレンズを通過させ
てレーザービームを所定の断面矩形形状に整形してもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、金属、ガラス、等の固
体表面の研磨加工に使用する研磨テープ、磁気記録装置
の磁気ヘッドをクリーニングするクリーニングテープ、
映像、音声、等の記録再生用テープ、等、各種テープの
用途別に研磨層や磁性層を可撓性のあるベースシートの
表面に形成したシートを所定の幅のテープ状にスリット
するためのレーザースリット装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】金属、
ガラス、等の固体表面の研磨加工に使用する研磨テープ
（例えば、特開昭６１−２９７０８３号を参照）、磁気
記録装置の磁気ヘッドをクリーニングするクリーニング
テープ（例えば、特開昭５３−１０２０１７号を参
照）、映像、音声、等の記録再生用テープ（例えば、特
開昭５７−１６９９２６号を参照）、等は、各種テープ
の用途別に研磨層や磁性層（以下、このような層を総称
して“膜層”という）を可撓性のベースシートの表面に
形成したシート又はフィルム（以下、これらを総称して
“シート”という）をメカニカルスリット法にて所定の
幅のテープ状にスリットして製造される。メカニカルス
リット法は、一方向に走行するシートの表面に、テープ
幅に相当する所定の幅間隔に並置した複数の刃の鋭利な
刃先を押し付け、シートを所定の幅のテープ状にスリッ
トする、という広く一般的に行われているスリット法で
ある。

【０００３】スリットされるシートは、上述のような各
種テープの用途別に従来既知の塗布法、真空成膜法、等
により可撓性のベースシート表面に膜層を形成したもの
であり、この膜層には、各種テープの用途別に、数オン
グストローム〜数十μｍ程度の粒径の酸化アルミニウ
ム、ダイヤモンド、γ−Ｆｅ_２Ｏ_３、等の硬質の研磨粒
子や磁性粒子（以下、これらを総称して“硬質粒子”と
いう）が固定される。

【０００４】代表的に、上記したような硬質粒子を固定
した膜層を表面に形成したラッピングテープ用のシート
のスリットについて説明する。

【０００５】一般に、このシート表面に形成される膜層
は、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、等からなる樹脂
接着剤液に硬質粒子を分散、混合した塗料を可撓性のベ
ースシートの表面に塗布した後、この塗料を乾燥させて
硬質粒子を膜層に固定したものであり、ベースシートに
は、十数μｍ〜数十μｍ程度のポリエステル、ポリエチ
レンテレフタレート、等の耐熱性、耐薬品性に優れた高
強度のプラスチック製のベースシートが使用されてい
る。

【０００６】シートには硬質粒子を固定した膜層が形成
されているので、上述したメカニカルスリット法による
と、並置した各刃がシート表面の膜層中に固定されてい
る硬質粒子により削られて磨耗し、刃の切れ味が低下し
てシートのスリットを困難とさせるだけでなく、スリッ
ト中に刃先が破損し、スリット中のシート全部を無駄に
してしまう、という不都合が生じ得る。このため、この
ような不都合の発生を防止するため、作業者が、各刃の
磨耗の程度を観察し、刃の交換時期を管理し、スリット
装置を停止して複数並置した刃を交換しているのが現状
であり、このような刃の交換時期の管理や交換に手間と
時間がかかる、という問題がある。

【０００７】また、メカニカルスリット法によると、シ
ートに刃を押し付けてスリットしているので、スリット
エッジ付近の膜層が変形し、スリットエッジ付近が盛り
上がり、ラッピングテープの使用中に、スリットエッジ
付近に盛り上がった硬質粒子により被研磨加工物や被ク
リーニング物、等の固体表面に不要のスクラッチを形成
してしまう、という問題が生じる。

【０００８】さらに、メカニカルスリット法によると、
上述のように、スリット中のシートへの刃の押し付けに
よりスリットエッジ付近の膜層が変形するので、スリッ
トエッジ付近の膜層に位置する硬質粒子が脱粒し易くな
っており、ラッピング装置等へのラッピングテープの装
着中や使用中、等にスリットエッジ付近の膜層から硬質
粒子が脱粒し、脱粒した硬質粒子が、ラッピングテープ
の使用中に被研磨加工物や被クリーニング物、等の固体
表面に作用し、不要のスクラッチを形成してしまう、と
いう問題が生じる。

【０００９】したがって、本発明の課題は、シートやフ
ィルムをスリットするための刃の交換を要せず、スリッ
トエッジ付近に盛り上がりがなく、テープの使用中等に
おいてスリットエッジからの脱粒がない、各種フィルム
又はシートをテープ状にスリットするためのレーザース
リット装置及び方法、及びこれら装置、方法に使用する
レーザースリット用のシートを提供することである。ま
た、本発明の他の課題は、高品質のテープを低コストで
量産できる上記の装置及び方法、及びこれら装置、方法
に使用するレーザースリット用のシートを提供すること
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、可撓性のベー
スシートの表面に既知の塗布法、真空成膜法、等により
膜層を形成したシートをスリットするためのレーザース
リット装置及び方法、及び本発明のレーザースリット装
置、方法に使用するレーザースリット用のシートであ
る。上記課題を解決するため、本発明のレーザースリッ
ト装置及び方法は、走行するシートにレーザービームを
照射してスリットを行うものである。また、本発明のレ
ーザースリット用のシートは、レーザービームを照射す
るシートの部分の厚さを小さくしたものである。

【００１１】本発明のレーザースリット装置は、シート
を走行させるための手段、レーザービームを発生させる
ためのレーザー発振器、レーザービームを所定の断面矩
形形状に整形するためのビーム整形手段、及びレーザー
ビームをシートに向けるための光学系、から構成され
る。本発明のレーザースリット装置は、好適に、レーザ
ー発振器で発生させたレーザービームの光束内のエネル
ギー分布を均一化するためのホモジナイザーを含み得
る。

【００１２】ビーム整形手段は、所定の矩形開口を設け
たマスクを有し、このマスクの矩形開口を通過したレー
ザービームを所定の断面矩形形状に整形し得る。また、
ビーム整形手段は、レーザービームを細長くしてそのエ
ネルギーを高密度化できるシリンドリカルレンズを有
し、このシリンドリカルレンズを通過したレーザービー
ムを細長く且つ所定の断面矩形形状に整形し、高エネル
ギー密度のレーザービームをシートに照射し得る。ここ
で、ビーム整形手段は、上記のマスク又はシリンドリカ
ルレンズのいずれかを有してもよいし、マスク及びシリ
ンドリカルレンズの両方を有してもよい。

【００１３】シートのスリットは、走行するシートにレ
ーザービームを１ショットずつ所定の時間間隔をあけて
照射して行える（以下、このような照射をパルス照射と
いう）。パルス照射は、前回と今回のショットによって
形成されるレーザービームの所定の断面矩形形状に略相
似の前回と今回の切込みが、シートの走行方向に沿って
一部重複するようになされる。ここで、前回と今回のシ
ョットによって形成される前回と今回の切込みの重複部
分の大きさ及び重複回数は、マスクに設けた矩形開口の
形状又はシリンドリカルレンズの形状、シート走行速
度、及びパルス照射の時間間隔を調節することによって
適宜に調節できる。また、１ショットのレーザービーム
の照射によりシートに形成される切込みの深さは、シー
トに照射されるレーザービームのエネルギー密度すなわ
ち強度を調節することによって適宜に調節できる。レー
ザービームのエネルギー密度は、シートの上方に配列し
た集光レンズと、シート表面との間の距離を調節し、投
影縮小率（集光レンズに入射する像の大きさ／シートに
照射される像の大きさ）を調節することによって行われ
得る。ここで、シートに照射されるレーザーエネルギー
密度は、投影縮小率の二乗に比例する。

【００１４】レーザー発振器は、スリットするシートの
構成物質、すなわちベースシートや膜層の材質、物質に
吸収され易い波長のレーザービームを発生する。

【００１５】レーザービームは、好適に、熱溶融効果の
大きい炭酸ガスレーザービーム（波長が９．２μｍのＴ
ＥＡ−ＣＯ_２レーザービーム（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌ
ｙＥｘｃｉｔｅｄＡｔｏｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｒｅ
ｓｓｕｒｅＬａｓｅｒ））、又はレーザーアブレーシ
ョン効果の大きい波長が２４８ｎｍのエキシマレーザー
ビームである。

【００１６】炭酸ガスレーザービームが、走行するシー
トに上述のようにパルス照射されると、上述のような切
込みが熱溶融によりシートの走行方向に沿って形成され
シートがスリットされる。炭酸ガスレーザービームを使
用すると、レーザービームを照射した部分だけが熱溶
融、蒸発されるので、スリットエッジ付近が盛り上がる
ことなくシートがスリットされる。また、レーザービー
ムを照射した部分の切込みに沿って位置する硬質粒子
は、硬質粒子を取り巻く樹脂接着剤の溶融及び冷却によ
り、膜層に再固定され脱落し得ない状態になる。

【００１７】また、エキシマレーザービームが、走行す
るシートに上述のようにパルス照射されると、上述のよ
うな切込みがアブレーションによりシートの走行方向に
沿って形成されシートがスリットされる。エキシマレー
ザービームを使用すると、レーザービームを照射した部
分が高エネルギーのレーザービームにより破壊され、ベ
ースシートと、硬質粒子を保持している樹脂接着剤とが
分解、消滅し、硬質粒子も瞬時に飛ばされ、スリットエ
ッジ付近が盛り上がることなくシートがスリットされ
る。また、スリットエッジ付近の膜層に残された硬質粒
子はレーザービームが照射されなかった元の樹脂接着剤
に強固に固定されたままの状態で残る。

【００１８】レーザー発振器には、所定の時間間隔をお
いてレーザービームを発生させるパルス照射型のレーザ
ー発振器、又は連続的にレーザービームを発生させる連
続照射型のレーザー発振器が使用される。

【００１９】パルス照射型のレーザー発振器を使用する
ときは、光学系は、レーザー発振器で発生させたレーザ
ービームを所定の間隔すなわちテープ幅に相当する間隔
をあけてシートに照射させることができるように配列し
た、少なくとも一つのミラー、及び少なくとも一つのハ
ーフミラー、を有し得る。ここで、ミラーは入射光を全
反射し、ハーフミラーは入射光の一部を透過し、その残
部を反射する。また、連続照射型のレーザー発振器を使
用するときは、光学系は、シートを所定の幅にスリット
するために、ガルバノミラーを使用してレーザービーム
をシートに所定の幅間隔をあけて走査させるビーム走査
手段を有し得る。

【００２０】本発明のレーザースリット装置は、スリッ
ト中に発生したガス、ミスト、ダスト、等の浮遊汚染物
を除去するための除去手段、をさらに含み得る。この除
去手段は、スリット中に発生した浮遊汚染物を、例え
ば、吸引ポンプを使用して吸引する手段であってもよい
し、又は浮遊汚染物を帯電させ電気的に除去する手段で
あってもよい。電気的に浮遊汚染物を除去するときは、
ベースシートの裏面には、帯電防止処理膜が形成されて
いることが望ましい。

【００２１】また、レーザービームの照射による、膜層
中の樹脂接着剤やベースシートの燃焼、分解による炭化
等を防止し、レーザービームを照射するシートのスリッ
ト部分の変質を防止するために、窒素、アルゴン、ヘリ
ウム、等の不活性ガスをスリット部分に供給する手段、
をさらに含み得る。

【００２２】本発明のレーザースリット方法は、シート
を走行させる工程、レーザー発振器でレーザービームを
発生させる工程、レーザービームを所定の断面矩形形状
に整形するビーム整形工程、及びレーザービームをシー
トに向ける工程、から構成される。レーザービームは、
シートにテープ幅に相当する所定の幅間隔をあけて照射
される。これは、レーザービームを所定の幅間隔をあけ
てシートに照射させることができるように少なくとも一
つのミラー及び少なくとも一つのハーフミラーを配列し
たり、また、ガルバノミラーを使用してレーザービーム
をシートに所定の幅間隔をあけて走査して行える。シー
トのスリットは、上述したように、前回と今回のショッ
トとによって形成されるレーザービームの所定の断面矩
形形状に略相似の前回と今回の切込みが一部重複するよ
うに、走行するシートにレーザービームをパルス照射し
て行われる。

【００２３】上記課題を解決する本発明のレーザースリ
ット用シートは、上記した本発明のレーザースリット装
置又は方法に使用され、レーザービームを照射する箇所
に対応するシートの表面、裏面、又は表裏両面の部分に
溝を形成したシートである。この溝は、シートの表面、
裏面、又は表裏両面に形成され、その断面形状は、略Ｕ
字形状、略Ｖ字形状、略コ字形状、等である。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明のレー
ザースリット装置は、レーザービームＢを発生させるた
めのレーザー発振器１０、矢印Ｔの方向にシート４０を
走行させるためのシート走行手段、レーザービームＢを
所定の断面矩形形状に整形するためのビーム整形手段２
０、及びレーザービームＢをシート４０へ向けるための
光学系３０、から構成される。

【００２５】シート走行手段は、定速駆動モーター等の
既知の駆動手段を含み、シート４０をシート供給部５０
から送り出し、シート４０のスリット後、テープ４０′
をテープ巻取り部５１に巻き取らせる。シート４０の走
行は、符号５２にて示す既知の定速駆動モーターやピン
チローラー、及びシート供給部５０の送出しローラーの
バック張力、等により制御され、シート４０を矢印Ｔの
方向に一定トルクでタイミングよく定速走行させたり前
進と停止とを繰り返すように間欠的に走行させることが
できる。

【００２６】レーザービームＤを照射してシート４０を
スリットするところには、レーザービームＤが通過でき
るような貫通溝５４を設けたステージ５３が配列され、
スリット中、シート４０は、ステージ５４の表面上を走
行する。

【００２７】図示のレーザースリット装置は、スリット
中に発生し、シート４０に付着する可能性のあるガス、
ミスト、ダスト、等の浮遊汚染物を除去するための除去
手段６０を含む。除去手段６０は、スリット中に発生し
た浮遊汚染物を、吸引ポンプに連通する吸気ダクトにて
外部へ吸引、排出する手段であってもよく、また、浮遊
汚染物を帯電させて電気的に除去する手段であってもよ
い。浮遊汚染物を電気的に除去するときは、シート４０
のベースシートの裏面には、厚さ１μｍ以下（数百Å程
度）の帯電防止膜を予め形成しておくことが望ましい。

【００２８】また、図示のレーザースリット装置は、レ
ーザービームＤの照射による、膜層中の樹脂接着剤やベ
ースシートの燃焼、分解による炭化等を防止するため、
レーザービームＤを照射するシート４０のスリット部分
に窒素、アルゴン、ヘリウム、等の不活性ガスを供給す
る手段（このスリット部分の近傍にガスを供給するガス
供給部７０）を含む。

【００２９】ビーム整形手段２０は、図２（ａ）に示す
ように、所定の形状の矩形開口２３、２４を設けたマス
ク２１、２２、を有し、これら矩形開口２３、２４を通
過したレーザービームＣは所定の断面矩形形状に整形さ
れる。変形的に、ビーム整形手段２０は、図２（ｂ）に
示すように、シリンドリカルレンズ２５を有し、このシ
リンドリカルレンズ２５を通過させてレーザービームＢ
を所定の断面矩形形状に整形してもよい。

【００３０】レーザー発振器１０で発生させたレーザー
ビームＢ、Ｃ、Ｄをシート４０上の所定の箇所に照射さ
せるために、光学系３０は、図２（ａ）及び（ｂ）に示
すように、ハーフミラー３１及びミラー３２を配列し得
る。図２（ａ）及び（ｂ）では、レーザービームＢ、
Ｃ、Ｄをシート４０上の二箇所に照射して一本のテープ
が製造されるようにハーフミラー３１及びミラー３２を
配列しているが、より多数のレンズ（及びマスク）と複
数のハーフミラー及びミラーを配列してレーザービーム
Ｂ、Ｃ、Ｄをシート４０上の三つ以上の箇所に照射して
複数本のテープを同時に製造できる。また、スリットの
幅についても各レンズ（及びマスク）と各ハーフミラー
及びミラーの配列位置を変更することによって適宜に調
節し得る。図２（ａ）及び（ｂ）に示す光学系では、レ
ーザー発振器１０で発生させたレーザービームＢ、Ｃ
は、その５０％がハーフミラー３１を透過し、残りの５
０％がミラー３２に向けて反射される。集光レンズ３３
は、シート４０から所定の距離だけあけて配列され、所
定の投影縮小率で縮小されたレーザービームＤがシート
４０に照射される。

【００３１】図２（ａ）に示す光学系では、ハーフミラ
ー３１を透過したレーザービームＢは、マスク２１の矩
形開口２３を通過して所定の断面矩形形状に整形され、
このレーザービームＣが集光レンズ３３を通過して所定
の投影縮小率で縮小されて高密度化され、高エネルギー
密度のレーザービームＤがシート４０に照射され、レー
ザービームＣの断面矩形形状に略相似の切込みがシート
４０に形成される。一方、ハーフミラー３１で反射した
レーザービームＢは、ミラー３２で全反射した後、マス
ク２２の矩形開口２４を通過して所定の断面矩形形状に
整形され、このレーザービームＣが集光レンズ３４を通
過して所定の投影縮小率で縮小されて高密度化され、高
エネルギー密度のレーザービームＤがシート４０に照射
され、レーザービームＣの断面矩形形状に略相似の切込
みがシート４０に形成される。

【００３２】また、図２（ｂ）に示す光学系では、レー
ザー発振器１０で発生させたレーザービームＢがシリン
ドリカルレンズ２５を通過してそのエネルギーを高密度
化させるとともに所定の断面矩形形状に整形され、この
レーザービームＣがハーフミラー３１を透過し、集光レ
ンズ３３を通過して所定の投影縮小率で縮小されてさら
に高密度化され、高エネルギー密度のレーザービームＤ
がシート４０に照射され、レーザービームＣの断面矩形
形状に略相似の切込みがシート４０に形成される。一
方、ハーフミラー３１で反射したレーザービームＣは、
ミラー３２で反射した後、集光レンズ３４を通過して所
定の投影縮小率で縮小されてさらに高密度化され、高エ
ネルギー密度のレーザービームＤがシート４０に照射さ
れ、レーザービームＣの断面矩形形状に略相似の切込み
がシート４０に形成される。ここで、図２（ａ）に示す
ようにマスク２１、２２に設けた矩形開口２３、２４を
通過させてレーザービームＢを所定の断面矩形形状に整
形する場合、これら矩形開口２３、２４を通過しないで
マスク２１、２２に遮断された光量だけレーザービーム
Ｂの損失となるが、図２（ｂ）に示すように、シリンド
リカルレンズ２５を使用すると、レーザービームＢを所
定の断面矩形形状に整形するだけでなく同時に細長く整
形するので、レーザー発振器１０で発生させたレーザー
ビームＢを損失なくシート４０に照射できる、という利
点がある。このことから、図２（ｂ）に示すような光学
系３１、３２、３３、３４との組み合わせはレーザービ
ームＢのエネルギーを効率よく使用するのに有効であ
る。

【００３３】図２（ａ）及び（ｂ）に示す光学系では、
シート４０に照射される各レーザービームＤのエネルギ
ーは、レーザー発振器１０で発生させたレーザービーム
Ｂのエネルギーの５０％である（すなわち、シート４０
上の各箇所に照射されるレーザービームのエネルギーは
同一である）。

【００３４】図２（ａ）及び（ｂ）において、シート４
０は、図面に対して略垂直な方向に走行しており、集光
レンズ３３、３４を通過した各レーザービームＤによっ
てテープ状にスリットされる。

【００３５】変形的に、レーザービームをシートに向け
るための光学系は、ガルバノミラー（図示せず）を使用
してレーザービームＣを走査して、シート４０にレーザ
ービームＤを所定の幅間隔をあけて照射し、シート４０
をテープ状にスリットしてもよい。

【００３６】次に、シート４０のスリットについて、代
表的にレンズ３３を通過するレーザービームＢ、Ｃを用
いて説明する。図３（ａ）に示すように、所定の断面矩
形形状に整形された後に集光レンズ３３を通過したレー
ザービームＤは、集光レンズ３３を通過してシート４０
上に縮小投影される。シート４０上に照射されるレーザ
ービームＤのエネルギー密度は、集光レンズ３３を通過
する前のレーザービームＣよりも、投影縮小率の２乗倍
にエネルギー密度が増加する。この高エネルギー密度の
レーザービームＤが、図面に対して略垂直な方向に走行
するシート４０に照射される。レーザービームＤがシー
ト４０に照射されると、シート４０にレーザービーム
Ｃ、Ｄの断面形状に略相似の切込み（図３（ｂ）に符号
４１、４２で示す）が形成される。この切込みの深さ
は、シート４０に照射されるレーザービームＤのエネル
ギー密度すなわち強度を調節することによって調節でき
る。

【００３７】１ショットのレーザービームＤの照射でシ
ート４０を貫通し得る程度の切込みが形成されない場合
は、図２（ｂ）に示すように、走行するシート４０に前
回のショットにより形成された切込み４１（実線にて示
す）と、今回のショットにより形成される切込み４２
（点線にて示す）とが一部重複（符号４３で示す部分）
するようにパルス照射する。

【００３８】レーザービームＤの各ショットの重複部分
４３の大きさ及び重複回数は、マスクの矩形開口（図２
（ａ）に符号２２、２４で示す）の形状やシリンドリカ
ルレンズ（図２（ｂ）に符号２５で示す）の形状、シー
ト４０の走行速度、及びパルス照射の時間間隔を調節す
ることによって適宜に調節できる（ここで、各ショット
の重複回数は、等価ショット数と呼ばれる）。このよう
に、シート４０のスリットは、１ショットずつの切込み
４１、４２を一部重複４３させ、等価ショット数を管理
することによって行われる。

【００３９】スリットされるシート４０は、図４（ａ）
に示すように、可撓性のベースシート４４の表面に、既
知の塗布法や真空成膜法、等により膜層４５を形成した
ものであるが、レーザービームを照射する箇所に対応す
るシート４０の部分に、既知のエンボス加工法、等によ
り、ベースシート４４の表面（図４（ｃ））、裏面（図
４（ｂ））、又は表裏両面（図４（ｄ））に溝４６、４
７を形成し、レーザービームを照射する箇所に対応する
シート４０の部分の厚さを小さくする。このような溝４
６、４７をシート４０に形成しておくことで、等価ショ
ット数を低減し、スリットにかかる時間及びコストを低
減させることができる。図示の例では、断面Ｖ字状の溝
４６、４７が形成されているが、断面Ｕ字状、断面矩形
状、等の溝を形成してもよい。

【００４０】

【実施例】＜実施例１＞本発明に従って炭酸ガスレー
ザー（ＴＥＡ−ＣＯ_２レーザー（波長９２００ｎｍ））
を使用して研磨シートをスリットし、そのスリットエッ
ジの状態を観察した。

【００４１】スリットされる研磨シートは、幅５００ｍ
ｍ、厚さ２０μｍのポリエステルベースシートに、ポリ
ウレタン樹脂を含有した樹脂接着剤液に平均粒径１．０
μｍの酸化アルミニウム粒子を分散、混合した塗料を一
様に塗布し、乾燥させて厚さ５μｍの研磨層を形成した
ものであり、この研磨シートを、図２（ａ）に示すよう
にミラーとハーフミラーを配列させたレーザースリット
装置を使用して幅１２．７ｍｍのテープ状にスリットし
た。

【００４２】レーザー発振器（２００Ｗ）で炭酸ガスレ
ーザーを発生させ、マスクに設けた０．８ｍｍ×１５．
０ｍｍの長方形状の矩形開口を通過させた後、集光レン
ズを通過させてレーザービームを縮小（投影縮小率８．
０）してシートにパルス照射した。シートには、１ショ
ットで、０．１ｍｍ×１．８ｍｍの切込みが形成され
た。パルス照射は、１４５Ｈｚの周期で行った。研磨シ
ートの走行速度は、切込みの重複回数（等価ショット
数）が３となるように調節された。研磨シートに照射さ
れる１ショット当たりのレーザーエネルギー密度は５．
０Ｊ／ｃｍ^２であった。

【００４３】炭酸ガスレーザービームにてスリットした
テープのスリットエッジの電子顕微鏡写真を図５に示
す。図示のように、スリットエッジ付近には盛り上がり
がみられない。

【００４４】＜実施例２＞本発明に従ってＫｒＦエキ
シマレーザー（波長２４８ｎｍ）を使用して研磨シート
をスリットし、そのスリットエッジの状態を観察した。
スリットされる研磨シートは、幅５００ｍｍ、厚さ５０
μｍのポリエステルベースシートに、ポリウレタン樹脂
を含有した樹脂接着剤液に平均粒径１．０μｍの酸化ア
ルミニウム粒子を分散、混合した塗料を一様に塗布し、
乾燥させて厚さ５μｍの研磨層を形成したものである。
ここで、レーザービームを照射する部分に対応するベー
スシートの裏面に、図４（ｂ）に示すような深さ２５μ
ｍの断面Ｖ字状の溝をエンボス加工法にて予め形成し、
レーザービームによりスリットされるシートの厚さは実
質的に３３μｍとなるようにした。この研磨シートは、
上記の実施例１で使用したレーザースリット装置と同一
のレーザースリット装置にて幅１２．７ｍｍのテープ状
にスリットした。

【００４５】レーザー発振器（８０Ｗ）でエキシマレー
ザーを発生させ、マスクに設けた０．４３ｍｍ×１０．
０ｍｍの長方形状の矩形開口を通過させた後、集光レン
ズを通過させてレーザービームを縮小（投影縮小率４．
３）してシートにパルス照射した。シートには、１ショ
ットで、０．１ｍｍ×２．３ｍｍの切込みが形成され
た。パルス照射は、２００Ｈｚの周期で行った。研磨シ
ートの走行速度は、ショット重複回数（等価ショット
数）が５０となるように調節された。研磨シートに照射
される１ショット当たりのレーザーエネルギー密度は
１．３４Ｊ／ｃｍ^２であった。

【００４６】エキシマレーザービームにてスリットした
テープのスリットエッジの電子顕微鏡写真を図６に示
す。図示のように、スリットエッジ付近には盛り上がり
がみられない。

【００４７】また、本発明に従ってＫｒＦエキシマレー
ザー（波長２４８ｎｍ）を使用して研磨シートをスリッ
トし、スリットに要した１ショット当たりのレーザーエ
ネルギー密度及び等価ショット数について上記の実施例
２と比較した。

【００４８】スリットされる研磨シートは、上記の実施
例２の研磨シートと同様の構成であるが、ベースシート
の裏面には実施例２で使用したシートのような溝は形成
されていない（すなわち、レーザービームによりスリッ
トされるシートの厚さは実質的に５８μｍである）。こ
の研磨シートは、上記の実施例２で使用したレーザース
リット装置を使用してテープ状にスリットした。

【００４９】レーザー発振器（８０Ｗ）でエキシマレー
ザーを発生させ、マスクに設けた０．４３ｍｍ×１０．
０ｍｍの長方形状の矩形開口を通過させた後、集光レン
ズを通過させてレーザービームを縮小（投影縮小率４．
３）して、シートに、１ショットで、０．１ｍｍ×２．
３ｍｍの切込みが形成されるようにパルス照射した。パ
ルス照射は、２００Ｈｚの周期で行った。

【００５０】研磨シートに照射される１ショット当たり
のレーザーエネルギー密度を２．６９Ｊ／ｃｍ２に設定
し、研磨シートの走行速度を調節してショット重複回数
（等価ショット数）を９５としたとき、研磨シートはス
リットできた。

【００５１】このことから、レーザービームを照射する
箇所に対応するシートの部分に予め溝を形成し、実質的
にスリットされる部分の厚さを小さくしておくことによ
り、レーザービームのエネルギー密度及び等価ショット
数が“顕著に”低減できることが実証された。

【００５２】

【発明の効果】本発明のレーザースリット装置及び方法
が、以上説明したように、レーザービームを照射してシ
ートをスリットするように構成されるので、シートをス
リットするための刃の交換が不要となり、また、スリッ
トエッジ付近の膜層を変形させることなく、スリットエ
ッジにも何らのバリを残さずにシートをスリットでき、
また、スリットエッジ付近に盛り上がりがなく、スリッ
トエッジに位置する粒子が膜層に固定されたままの状態
にあることから、テープの使用中に、固体表面に不要の
スクラッチを形成したり、脱粒しない、という効果を奏
する。

【００５３】本発明のレーザースリット装置又は方法に
使用するシートが、以上説明したように、レーザービー
ムを照射する箇所に対応するシートの部分の厚さが小さ
いので、比較的小さいレーザーエネルギー密度のレーザ
ービームを使用して比較的少ない等価ショット数で比較
的速くシートのスリットができ、シートのスリットを効
率的に行ってテープの生産性を高めることができる、と
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に従ったレーザースリット装置
全体の略図である。

【図２】図２（ａ）は、図１（ａ）のレーザースリット
装置のビーム整形手段及び光学系の一例を示し、図２
（ｂ）は、図１（ａ）のレーザースリット装置のビーム
整形手段及び光学系の他の例を示す。

【図３】図３は、図２（ａ）及び（ｂ）のシート付近の
部分拡大図であり、レーザービームの前回（実線）及び
今回（点線）の二つのショットによりシートに形成され
る切込みを示す。

【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明のレ
ーザースリット装置又は方法に使用するシートの断面図
である。

【図５】図５は、本発明に従って炭酸ガスレーザービー
ムにてスリットしたテープのスリットエッジの電子顕微
鏡写真である。

【図６】図６は、本発明に従ってエキシマレーザービー
ムにてスリットしたテープのスリットエッジの電子顕微
鏡写真である。

【符号の説明】

１０・・・レーザー発振器１１・・・ホモジナイザー２０・・・ビーム整形手段２１、２２・・・マスク２３、２４・・・矩形開口２５・・・シリンドリカルレンズ３０・・・光学系３１・・・ハーフミラー３２・・・ミラー３３、３４・・・レンズ４０・・・シート４１、４２・・・切込み４３・・・重複部分５０・・・シート供給部５１・・・テープ巻取り部５２・・・定速駆動モーター及びピンチローラー５３・・・ステージ５４・・・貫通溝６０・・・浮遊汚染物除去手段７０・・・不活性ガス供給手段Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・レーザービームＴ・・・テープ走行方向

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月２９日（２０００．３．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２３Ｋ 26/08 Ｂ２３Ｋ 26/08 Ｄ // Ｂ２４Ｄ 11/00 Ｂ２４Ｄ 11/00 ＱＦターム(参考） 3C063 AA03 AB07 BB01 BB02 BB03 BC03 BG01 BG08 4E068 AE00 CA01 CA03 CD04 CD05 CD10 CD11 CD14 CE03 DA00 DA12 DA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性のベースシートの表面に膜層を形成
したシートをスリットするためのレーザースリット装置
であって、（１）前記シートを走行させるための手段、
（２）レーザービームを発生させるためのレーザー発振
器、（３）前記レーザービームを所定の断面矩形形状に
整形するためのビーム整形手段、及び（４）前記レーザ
ービームを前記シートへ向けるための光学系、から成る
レーザースリット装置。
【請求項２】前記ビーム整形手段が、所定の矩形開口を
設けたマスクを有し、この矩形開口を通過したレーザー
ビームが、前記所定の断面矩形形状に整形される、請求
項１のレーザースリット装置。
【請求項３】前記ビーム整形手段が、シリンドリカルレ
ンズを有し、このシリンドリカルレンズを通過したレー
ザービームが、前記所定の断面矩形形状に整形される、
請求項１のレーザースリット装置。
【請求項４】前記光学系が、前記レーザービームを前記
シートに所定の幅間隔をあけて照射させるように配列し
た、少なくとも一つのミラー、及び少なくとも一つのハ
ーフミラー、を有する、請求項１〜３のいずれか１のレ
ーザースリット装置。
【請求項５】前記光学系が、前記レーザービームを前記
シートに所定の幅間隔をあけて走査して前記シートを所
定の幅にスリットするためのビーム走査手段を有する、
請求項１〜４のいずれか１のレーザースリット装置。
【請求項６】前記レーザービームが、走行する前記シー
トに１ショットずつ、前回と今回のショットで形成され
る前記所定の断面矩形形状に略相似の前回と今回の切込
みが一部重複するように、パルス照射される、請求項１
〜５のいずれか１のレーザースリット装置。
【請求項７】前記レーザー発振器が、出力１Ｗ以上、波
長が１２μｍ以下のパルス照射型又は連続照射型のレー
ザー発振器である、請求項１〜６のいずれか１のレーザ
ースリット装置。
【請求項８】前記レーザービームが、波長が９．２μｍ
のＴＥＡ−ＣＯ_２レーザービーム、又は波長が２４８ｎ
ｍのエキシマレーザービームである、請求項１〜７のい
ずれか１のレーザースリット装置。
【請求項９】前記シートが、前記レーザービームを照射
する箇所に対応する前記シートの表面、裏面、又は表裏
両面の部分に形成した溝をさらに含む、請求項１〜８の
いずれか１のレーザースリット装置。
【請求項１０】前記溝の断面形状が、略Ｕ字形状、略Ｖ
字形状、又は略コ字形状である、請求項９のレーザース
リット装置。
【請求項１１】可撓性のベースシートの表面に膜層を形
成したシートをスリットするためのレーザースリット方
法であって、（１）前記シートを走行させる工程、
（２）レーザー発振器でレーザービームを発生させる工
程、（３）前記レーザービームを所定の断面矩形形状に
整形するビーム整形工程、及び（４）前記レーザービー
ムを前記シートに向ける工程、から成るレーザースリッ
ト方法。
【請求項１２】前記ビーム整形工程が、前記レーザービ
ームを、マスクに設けた矩形開口を通過させる工程を含
み、前記矩形開口を通過したレーザービームが、前記所
定の断面矩形形状に整形される、請求項１１のレーザー
スリット方法。
【請求項１３】前記ビーム整形工程が、前記レーザービ
ームをシリンドリカルレンズを通過させる工程を含み、
前記シリンドリカルレンズを通過したレーザービーム
が、前記所定の断面矩形形状に整形される、請求項１１
又は１２のレーザースリット方法。
【請求項１４】レーザービームをシートに向ける前記工
程が、前記シートに所定の幅間隔をあけて前記レーザー
ビームを照射させるように配列した、少なくとも一つの
ミラー、及び少なくとも一つのハーフミラーを介して前
記レーザービームを前記シートに向ける工程を含む、請
求項１１〜１３のいずれか１のレーザースリット方法。
【請求項１５】レーザービームをシートに向ける前記工
程が、前記レーザービームを前記シートに所定の幅間隔
をあけて走査して前記シートを所定の幅にスリットする
ためのビーム走査工程を含む、請求項１１〜１４のいず
れか１のレーザースリット方法。
【請求項１６】前記レーザービームが、走行する前記シ
ートに１ショットずつ、前回と今回のショットで形成さ
れる前記所定の断面矩形形状に略相似の前回と今回の切
込みが一部重複するように、前記レーザービームをパル
ス照射する工程をさらに含む、請求項１１〜１５のいず
れか１のレーザースリット方法。
【請求項１７】前記レーザー発振器が、出力１Ｗ以上、
波長が１２μｍ以下のパルス照射型又は連続照射型のレ
ーザー発振器である、請求項１１〜１６のいずれか１の
レーザースリット方法。
【請求項１８】前記レーザービームが、波長が９．２μ
ｍのＴＥＡ−ＣＯ_２レーザービーム、又は波長が２４８
ｎｍのエキシマレーザービームである、請求項１１〜１
７のいずれか１のレーザースリット方法。
【請求項１９】前記シートが、前記レーザービームを照
射する箇所に対応する前記シートの表面、裏面、又は表
裏両面の部分に形成した溝を含む、請求項１１〜１８の
いずれか１のレーザースリット方法。
【請求項２０】前記溝の断面形状が、略Ｕ字形状、略Ｖ
字形状、又は略コ字形状である、請求項１９のレーザー
スリット方法。
【請求項２１】請求項１〜８のいずれか１のレーザース
リット装置、又は請求項１１〜１８のいずれか１のレー
ザースリット方法、を使用してスリットされるレーザー
スリット用のシートであって、（１）可撓性のベースシ
ート、（２）前記ベースシートの表面に形成した膜層、
及び（３）レーザービームを照射する箇所に対応する当
該シートの表面、裏面、又は表裏両面の部分に形成した
溝、から成るシート。
【請求項２２】前記溝の断面形状が、略Ｕ字形状、略Ｖ
字形状、又は略コ字形状である、請求項２１のシート。