JPH0899185A - Laser processing equipment - Google Patents

Laser processing equipment

Info

Publication number
JPH0899185A
JPH0899185A JP6237013A JP23701394A JPH0899185A JP H0899185 A JPH0899185 A JP H0899185A JP 6237013 A JP6237013 A JP 6237013A JP 23701394 A JP23701394 A JP 23701394A JP H0899185 A JPH0899185 A JP H0899185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser beam
laser
masks
transmitting portion
processing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6237013A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2985682B2 (en
Inventor
Kentaro Obara
建太郎 小原
Akira Goto
後藤  晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP6237013A priority Critical patent/JP2985682B2/en
Publication of JPH0899185A publication Critical patent/JPH0899185A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2985682B2 publication Critical patent/JP2985682B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的大きく、滑らかなテーパ角度の加工が
正確に、且つ短時間で行え、大量生産性に優れたレーザ
加工装置を提供すること。 【構成】 レーザ発振器101より発振されたレーザビ
ーム102は、マスクおよびレーザビーム透過部変形機
構180によって絞られ、加工点において所望の任意の
形状のレーザビーム108にされる。このマスクおよび
レーザビーム透過部変形機構180は、2枚のマスク1
81,182を重ねて1つのレーザビーム透過部200
を形成しており、一方、もしくは両方のマスク181,
182を移動することにより、その形状を連続的に変化
させてレーザビーム108の形状を制御し、テーパ状の
穴加工を行う。また、移動スピードを変えることによ
り、テーパ角度を自由に設定できる。
(57) [Summary] [Purpose] To provide a laser processing apparatus which can perform processing of a relatively large and smooth taper angle accurately in a short time and has excellent mass productivity. A laser beam 102 oscillated by a laser oscillator 101 is focused by a mask and laser beam transmitting portion deforming mechanism 180 to be a laser beam 108 having a desired arbitrary shape at a processing point. This mask and the laser beam transmitting portion deforming mechanism 180 is composed of two masks 1.
81, 182 are overlapped to form one laser beam transmitting portion 200.
And one or both masks 181,
By moving 182, the shape is continuously changed to control the shape of the laser beam 108, and a tapered hole is formed. Further, the taper angle can be freely set by changing the moving speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームによって
被加工物を加工するレーザ加工装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser processing apparatus for processing a workpiece with a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レーザビームによって被加工物に
微細穴加工する際には、所望の形状と相似形の開口部を
有するマスクを用い、レーザ発振器から発振されるレー
ザビームをそのマスクの開口部を介して被加工物に照射
することにより加工を行っていた。従って、1つのレー
ザ加工装置によって複数の形状を加工する場合は、複数
の形状の異なる開口部が必要であり、複数のマスクが必
要であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a fine hole is drilled in a workpiece with a laser beam, a mask having an opening similar to a desired shape is used, and a laser beam oscillated from a laser oscillator is used to open the opening of the mask. The workpiece is processed by irradiating the workpiece through the section. Therefore, when a plurality of shapes are processed by one laser processing apparatus, a plurality of openings having different shapes are required and a plurality of masks are required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなレーザ加工装置によって、比較的大きなテーパ角度
を有する加工を行おうとすると、加工時において、マス
クを複数回交換させなければならなかった。前記マスク
交換においては、各々のマスクの開口部の中心とレーザ
ビームの位置を合わせなければならないので、非常に手
間と時間がかかっていた。また、このマスク交換時に、
マスクの開口部の中心がずれると、加工形状がテーパ状
にならないといった問題があった。また、元々この手法
は階段状に加工することでテーパを形成させているた
め、連続的でなめらかなテーパを形成させることはでき
なかった。
However, in order to carry out processing with a relatively large taper angle by such a laser processing apparatus, the mask had to be replaced a plurality of times during the processing. In the mask replacement, the center of the opening of each mask has to be aligned with the position of the laser beam, which is very time-consuming and time-consuming. Also, when replacing this mask,
If the center of the opening of the mask deviates, there is a problem that the processed shape does not become a tapered shape. In addition, since this method originally forms the taper by processing it in a stepwise manner, it was not possible to form a continuous and smooth taper.

【0004】上記の問題を解決するために、特開平1−
108056号公報には、インクを噴射するインク噴射
装置のノズルの形成方法が記載されている。それには、
ノズルが形成されるプレートとレーザビームとの間に相
対的な揺れ運動を行ってテーパ状のノズルを形成する方
法が開示されている。これにより比較的大きなテーパ角
度を有するノズルを形成することができる。
In order to solve the above problems, Japanese Patent Laid-Open No. 1-
Japanese Patent No. 108056 describes a method of forming nozzles of an ink ejecting apparatus that ejects ink. It has
A method of forming a tapered nozzle by performing a relative wobbling motion between a plate on which the nozzle is formed and a laser beam is disclosed. This makes it possible to form a nozzle having a relatively large taper angle.

【0005】ところが、特開平1−108056号公報
に記載されているノズルの形成方法では、前述のマスク
を複数回交換する方法よりは速く加工が行えるが、プレ
ートとレーザビームとの間に相対的な揺れ運動を行って
いるので、ビームのエネルギーが効率よくプレートに伝
達され難く、加工に時間がかかる、という問題点があっ
た。一般的にレーザ加工装置はランニングコストが高
く、生産コストを下げるためには、よりスピードアップ
をはかる必要がある。上記の方法では、いずれも大量生
産性が欠けていた。
However, in the nozzle forming method described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-108056, processing can be performed faster than the method of exchanging the mask a plurality of times, but it is possible to perform relative processing between the plate and the laser beam. Since such a wobbling motion is performed, it is difficult to efficiently transfer the energy of the beam to the plate, and it takes a long time to process the plate. Generally, the laser processing apparatus has a high running cost, and it is necessary to increase the speed in order to reduce the production cost. All of the above methods lack mass productivity.

【0006】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、比較的大きなテーパ角度の加工
が正確、容易に行え、かつ加工時間を短縮できるレーザ
加工装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a laser processing apparatus capable of accurately and easily processing a relatively large taper angle and shortening the processing time. To aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のレーザ加工装置は、被加工物に対してレーザ
ビームを発振するレーザ発振器と、前記レーザ発振器か
ら発振される前記レーザビームを透過する所定のパター
ンを備えたマスクとを有するものであり、更に、2枚の
前記マスクを重合配置させて、互いのパターンの重なり
により形状を可変可能な1つのレーザビーム透過部を形
成し、前記レーザ発振器から発振される前記レーザビー
ムを前記レーザビーム透過部を通して所望の大きさに絞
る絞り手段を備える。
In order to achieve this object, a laser processing apparatus of the present invention provides a laser oscillator that oscillates a laser beam with respect to a workpiece and a laser beam that is oscillated from the laser oscillator. And a mask having a predetermined pattern to be transmitted, wherein the two masks are arranged in an overlapping manner to form one laser beam transmitting portion whose shape can be changed by overlapping of the patterns with each other, A diaphragm means for narrowing the laser beam oscillated from the laser oscillator to a desired size through the laser beam transmitting portion is provided.

【0008】尚、前記2枚のマスクを所定方向に相対移
動させることにより、前記レーザビーム透過部の形状を
連続的に変化させてもよい。
The shape of the laser beam transmitting portion may be continuously changed by relatively moving the two masks in a predetermined direction.

【0009】尚、前記レーザビーム透過部の形状を、前
記レーザ発振器のレーザビーム照射中に変化させてもよ
い。
The shape of the laser beam transmitting portion may be changed during the laser beam irradiation of the laser oscillator.

【0010】尚、前記2枚のマスクにより形成されるレ
ーザビーム透過部は、その形状が左右対称的に可変であ
ってもよい。
The shape of the laser beam transmitting portion formed by the two masks may be symmetrically variable.

【0011】尚、前記2枚のマスクには各々小判穴形状
のビーム透過パターンが設けられていてもよい。
The two masks may each be provided with an oval-shaped beam transmission pattern.

【0012】[0012]

【作用】上記の構成を有する本発明の請求項1に記載の
レーザ加工装置は、2枚のマスクを重合配置し、レーザ
ビームが透過可能な所定のパターンを重ねた状態で使用
することで、レーザビーム透過部が形成される。そし
て、前記パターンによって形成されるレーザビーム透過
部の変化に応じて、被加工物に対して照射されるレーザ
ビームの大きさが任意に変化される。
In the laser processing apparatus having the above-mentioned structure according to claim 1 of the present invention, two masks are superposed and arranged, and a predetermined pattern through which a laser beam can pass is used in a superposed state. A laser beam transmitting portion is formed. Then, the size of the laser beam with which the workpiece is irradiated is arbitrarily changed according to the change of the laser beam transmitting portion formed by the pattern.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明をインクジェットヘッドのノズ
ル列加工用のレーザ加工装置に具体化した一実施例を図
面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in a laser processing apparatus for processing a nozzle array of an inkjet head will be described with reference to the drawings.

【0014】図1に本実施例のレーザ加工装置100の
構成の概略図を示す。
FIG. 1 shows a schematic diagram of the configuration of a laser processing apparatus 100 of this embodiment.

【0015】レーザ発振器101より発振されたエキシ
マレーザビーム102は、アテニュエータ120によっ
て所望のエネルギー密度に減衰される。エネルギー密度
が減衰されたレーザビーム103は、ベンドミラー11
0で反射され、ビームエキスパンダ140によりビーム
の大きさが拡大される。拡大されたレーザビーム104
は、アパーチャ155により適した大きさにカットさ
れ、そのレーザビーム105は、ビームホモジナイザ1
60によってエネルギー密度が均質なレーザビーム10
6となる。均質なレーザビーム106は、再度ベンドミ
ラー110により反射され、マスクおよびレーザービー
ム透過部変形機構180により所望の形状と相似形に絞
られる。形状を絞られたレーザビーム107は、フィー
ルドレンズ111により一時的に集光され、再度ベンド
ミラー110で反射され、結合光学系112により加工
テーブル113上に設置された加工用シート114の加
工点に結像される。この結像されたレーザビーム108
によって、加工シート114が加工される。
The excimer laser beam 102 oscillated by the laser oscillator 101 is attenuated to a desired energy density by the attenuator 120. The laser beam 103 whose energy density is attenuated is transmitted to the bend mirror 11
It is reflected at 0, and the beam expander 140 expands the beam size. Expanded laser beam 104
Is cut into a suitable size by the aperture 155, and the laser beam 105 is emitted from the beam homogenizer 1
Laser beam 10 having a uniform energy density by 60
It becomes 6. The uniform laser beam 106 is reflected again by the bend mirror 110, and is focused by the mask and laser beam transmitting portion deforming mechanism 180 into a shape similar to a desired shape. The laser beam 107 whose shape has been narrowed down is temporarily condensed by the field lens 111, reflected again by the bend mirror 110, and applied to the processing point of the processing sheet 114 installed on the processing table 113 by the coupling optical system 112. It is imaged. This imaged laser beam 108
Thus, the processed sheet 114 is processed.

【0016】図2にマスクおよびレーザビーム透過部変
形機構180の構成の概略図を示す。ガラスマスク18
1,182は、図3に示すように、それぞれガラス平板
上に光(レーザビーム)を透過させない顔料等を用いて
遮光部の印刷がなされたものであり、その表面に縦0.
3mm横2mmで両端が半円状であるいわゆる小判穴形
状のビーム透過パターン181a,182aが形成され
ている。そして、前記ガラスマスク181,182は、
その両パターン181a,182aが流入するレーザビ
ーム106の中心に位置するように直動ガイド183,
184にそれぞれ固定されており、且つ、パターンが印
刷されている面がお互いに向き合うようになっている。
そして、前記2つのパターン181a,182aの組合
わさった部位が、レーザービーム106が通行可能な1
つのレーザビーム透過部200(図4)を形成する。
FIG. 2 is a schematic view of the structure of the mask and laser beam transmitting portion deforming mechanism 180. Glass mask 18
As shown in FIG. 3, reference numerals 1 and 182 denote glass plates on which a light-shielding portion is printed by using a pigment or the like that does not transmit light (laser beam).
So-called oval-shaped beam transmission patterns 181a and 182a having a width of 3 mm and a width of 2 mm and semicircular ends are formed. And, the glass masks 181 and 182 are
The linear motion guides 183 and 183 are positioned so that the patterns 181a and 182a are located at the center of the inflowing laser beam 106.
They are respectively fixed to 184, and the surfaces on which the patterns are printed face each other.
Then, a portion where the two patterns 181a and 182a are combined is one where the laser beam 106 can pass.
One laser beam transmitting portion 200 (FIG. 4) is formed.

【0017】直動ガイド183,184は互いに並行
で、且つ、レーザビーム106に対して垂直となるよう
にベース185に固定されている。モータ186とプー
リ187は、ベース185に固定されていて、両者の間
はベルト188が張ってある。ベルト188はレーザ入
射側方向では直動ガイド183と固定されており、反対
側で直動ガイド184と固定されている。モータ186
を右回りに回転させると、ベルト188が右回りに動
き、直動ガイド183はY軸の+の方向に移動し、直動
ガイド184はY軸の−の方向に移動する。つまり、マ
スク181はY軸の+方向に、マスク182はY軸の−
方向に移動する(各マスクが重なる向き)。この時、1
本のベルト188で両方のマスク181,182を動か
しているので、互いのマスクの移動量は等しくなる。モ
ータ186が左回りに回転すれば、両マスク181,1
82の動きも逆になる(両マスクが開く向き)。また、
モータ186は図示しない制御装置に接続されており、
両マスクの動きの制御が可能である。
The linear guides 183 and 184 are fixed to the base 185 so as to be parallel to each other and perpendicular to the laser beam 106. The motor 186 and the pulley 187 are fixed to the base 185, and a belt 188 is stretched between them. The belt 188 is fixed to the linear guide 183 in the laser incident side direction and is fixed to the linear guide 184 on the opposite side. Motor 186
When is rotated clockwise, the belt 188 moves clockwise, the linear guide 183 moves in the + direction of the Y axis, and the linear guide 184 moves in the-direction of the Y axis. That is, the mask 181 is in the + direction of the Y axis, and the mask 182 is in the − direction of the Y axis.
Move in the direction (the direction in which the masks overlap). At this time, 1
Since both masks 181 and 182 are moved by the belt 188 of the book, the movement amounts of the masks are equal to each other. If the motor 186 rotates counterclockwise, both masks 181, 1
The movement of 82 is also reversed (both masks are opened). Also,
The motor 186 is connected to a control device (not shown),
It is possible to control the movement of both masks.

【0018】図4にレーザビーム透過部200の変形の
様子を表す説明図を示す。図4(a)の状態からモータ
186を回転させ、マスクを前述した開く方向に移動さ
せると、2枚のマスク181,182の移動によりレー
ザビーム透過部200の形状が連続的に変化し、図4
(b)のような状態を経て、最終的にレーザビーム透過
部200は完全に無くなる。尚、上述した機構から分か
るように、本実施例では、2枚のマスク181,182
により形成されるレーザビーム透過部200の中心は常
に定位置をとる。
FIG. 4 is an explanatory view showing how the laser beam transmitting portion 200 is deformed. When the motor 186 is rotated from the state of FIG. 4A to move the mask in the opening direction described above, the shape of the laser beam transmitting portion 200 is continuously changed by the movement of the two masks 181 and 182. Four
After the state as shown in (b), the laser beam transmitting portion 200 finally disappears completely. As can be seen from the mechanism described above, in this embodiment, two masks 181 and 182 are used.
The center of the laser beam transmitting portion 200 formed by is always fixed.

【0019】上記の機構によりレーザービーム透過部2
00を変形させながらレーザ発振器101よりレーザビ
ーム102を照射すれば、連続的にレーザビーム107
の形状を変化させることができ、更にレーザビーム10
8の形状も変化させるため、滑らかな面を有し且つ比較
的大きなテーパ角度を呈する加工を加工用シート114
上に行うことを可能とする。
The laser beam transmitting section 2 is constructed by the above mechanism.
When laser beam 102 is emitted from laser oscillator 101 while deforming 00, laser beam 107 is continuously emitted.
The shape of the laser beam 10
Since the shape of No. 8 is also changed, the processing sheet 114 is processed to have a smooth surface and a relatively large taper angle.
Allows you to do above.

【0020】モータ186の駆動速度は、任意に設定が
可能であり、その設定に応じて様々なテーパ角度の加工
が可能である。また、レーザビームの照射中にモータ1
86の駆動速度を連続的もしくは段階的に加減すれば、
連続的または段階的にテーパ角度を異ならせた加工を施
すことも可能である。
The drive speed of the motor 186 can be arbitrarily set, and various taper angles can be processed according to the setting. In addition, the motor 1
If the driving speed of 86 is adjusted continuously or stepwise,
It is also possible to carry out processing in which the taper angle is changed continuously or stepwise.

【0021】尚、本実施例においてマスク181,18
2は、ガラス平板上に印刷を行うことで所定のビーム透
過パターン181a,182aが形成されたものである
が、上記実施例に限定されるものではなく、レーザビー
ムを透過させない素材からなる平板(もしくはレーザビ
ームを透過させない表面処理がなされた平板)に所望の
形状の開口穴を開けることでビーム透過パターンが形成
されていてもよい。
In the present embodiment, the masks 181, 18
Reference numeral 2 denotes a plate in which predetermined beam transmission patterns 181a and 182a are formed by printing on a glass plate, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and a plate made of a material that does not transmit a laser beam ( Alternatively, a beam transmission pattern may be formed by forming an opening hole of a desired shape in a flat plate that has been surface-treated so as not to transmit the laser beam.

【0022】また、マスク181,182に設けられた
ビーム透過パターン181a,182aの形状は、上記
の例に限らず、例えば、互いに長方形のパターンを有す
るマスクを用いて、長方形の形状で加工を行うことも可
能である。また、移動方向に伸びた円弧状のパターンを
有するマスクを2枚重ねて、レーザビーム透過部が楕円
状になるように配して使用すれば、本実施例と同等のビ
ーム形状でもって加工を行うことが出来る。
Further, the shapes of the beam transmission patterns 181a and 182a provided on the masks 181 and 182 are not limited to the above examples, and, for example, masks having mutually rectangular patterns are used to perform processing in a rectangular shape. It is also possible. Further, if two masks having an arcuate pattern extending in the moving direction are overlapped and used so that the laser beam transmitting portion has an elliptical shape, the mask can be processed with a beam shape equivalent to that of this embodiment. You can do it.

【0023】更に、本実施例では前記2枚のマスク18
1,182のパターン181a,182aは同一であっ
たが、必ずしも同一である必要はない。
Further, in this embodiment, the two masks 18 are used.
Although the patterns 181a and 182a of 1 and 182 are the same, they do not necessarily have to be the same.

【0024】また、2枚のマスク181,182の移動
については、実施例では両方同時に移動させたが、各々
独立した駆動系にて移動させても良いし、一方のみの移
動にしても良い。
Regarding the movement of the two masks 181, 182, both of them are moved at the same time in the embodiment, but they may be moved by independent driving systems or only one of them may be moved.

【0025】次に、上述のレーザ加工装置100を用い
たインクジェットヘッド1(図6)の製造方法を説明す
る。
Next, a method of manufacturing the ink jet head 1 (FIG. 6) using the above laser processing apparatus 100 will be described.

【0026】図6に示すように、インクジェットヘッド
1は、圧電セラミックスプレート2とカバープレート3
とノズルプレート31と基板41とから構成されてい
る。
As shown in FIG. 6, the ink jet head 1 includes a piezoelectric ceramic plate 2 and a cover plate 3.
And a nozzle plate 31 and a substrate 41.

【0027】製法としては、まず、圧電セラミックス粉
末を用いてシート成形法、押し出し成形法などにより圧
電セラミックスのシートが成形され、所定の大きさに切
断加工されて圧電セラミックス板が形成される。そし
て、圧電セラミックス板が所定の温度で焼結され、圧電
セラミックス焼結体が得られる。ここで、圧電セラミッ
クス板の表面の平面度を一定にするために圧電セラミッ
クス板の表面の研削加工が行われる。次に、その圧電セ
ラミックス焼結体に、分極処理が施され、圧電セラミッ
クス素子が形成される。そして、その圧電セラミックス
素子が薄い円盤状のダイヤモンドブレード等により、複
数の溝8が加工され、圧電セラミックスプレート2が形
成される。
As a manufacturing method, first, a piezoelectric ceramic sheet is molded by using a piezoelectric ceramic powder by a sheet molding method, an extrusion molding method, or the like, and cut into a predetermined size to form a piezoelectric ceramic plate. Then, the piezoelectric ceramic plate is sintered at a predetermined temperature to obtain a piezoelectric ceramic sintered body. Here, in order to make the flatness of the surface of the piezoelectric ceramic plate constant, the surface of the piezoelectric ceramic plate is ground. Next, the piezoelectric ceramic sintered body is subjected to polarization treatment to form a piezoelectric ceramic element. Then, the piezoelectric ceramics element is processed into a plurality of grooves 8 by a thin disk-shaped diamond blade or the like to form the piezoelectric ceramics plate 2.

【0028】また、その溝8の側面となる側壁11は、
矢印5の方向に分極されている。それら溝8は同じ深さ
であり、かつ並行である。それら溝8の深さは圧電セラ
ミックスプレート2の一端面15に近づくにつれて徐々
に浅くなっており、一端面15付近には浅溝16が形成
されている。そして、溝8の内面には、その両側面の上
半分に金属電極13がスパッタリングなどによって形成
されている。また、浅溝16の内面には、その側面およ
び底面に金属電極9がスパッタリング等により形成され
ている。これにより、溝8の両側面に形成された金属電
極13は浅溝16に形成された金属電極9によって電気
的に接続されている。
The side wall 11 which is the side surface of the groove 8 is
It is polarized in the direction of arrow 5. The grooves 8 have the same depth and are parallel to each other. The depths of the grooves 8 gradually become shallower as they approach the one end face 15 of the piezoelectric ceramic plate 2, and a shallow groove 16 is formed near the one end face 15. Then, on the inner surface of the groove 8, metal electrodes 13 are formed on the upper halves of both side surfaces by sputtering or the like. The metal electrode 9 is formed on the inner surface of the shallow groove 16 on the side surface and the bottom surface by sputtering or the like. As a result, the metal electrodes 13 formed on both sides of the groove 8 are electrically connected by the metal electrodes 9 formed in the shallow groove 16.

【0029】次に、カバープレート3は、アルミナセラ
ミックス、ジルコニアセラミックス、圧電セラミックス
等のセラミックス材料、ガラス材料、樹脂材料等によっ
て、インク導入口21およびマニホールド22が形成さ
れている。そして、圧電セラミックスプレート2の溝8
加工側の面とカバープレート3のマニホールド22加工
側の面とがエポキシ系接着剤等によって接着される。従
って、インクジェットヘッド1には、溝8の上面が覆わ
れて横方向に互いに間隔を有する複数のインク流路12
(図8)が構成される。そのインク流路12は長方形の
断面の細長い形状であり、インク流路12内には、イン
クが充填される。
Next, the cover plate 3 has an ink inlet 21 and a manifold 22 made of a ceramic material such as alumina ceramics, zirconia ceramics, piezoelectric ceramics, a glass material, a resin material or the like. Then, the groove 8 of the piezoelectric ceramic plate 2
The surface on the processing side and the surface on the processing side of the manifold 22 of the cover plate 3 are adhered by an epoxy adhesive or the like. Therefore, the ink jet head 1 has a plurality of ink flow paths 12 which are covered with the upper surfaces of the grooves 8 and are spaced from each other in the lateral direction.
(FIG. 8) is configured. The ink flow path 12 has an elongated shape with a rectangular cross section, and the ink flow path 12 is filled with ink.

【0030】次に、本実施例のレーザ加工装置100
(図1)を用いて、厚さ100μmのポリイミド製のフ
ィルムにノズル32を形成する方法を説明する。
Next, the laser processing apparatus 100 of the present embodiment.
A method of forming the nozzles 32 on a polyimide film having a thickness of 100 μm will be described with reference to FIG.

【0031】まず、レーザ発振器101を加工点でのエ
キシマレーザエネルギー密度が850mj/cm2、そ
して繰り返し周波数が200Hzになるように設定す
る。そして、初期のレーザビーム透過部200の形状を
図4(a)のに示すような縦0.3mm,横2mmのい
わゆる小判穴形状に設定する。そして、エキシマレーザ
照射と同時にモータ186を回転させて両マスク18
1,182が一定速度で動くようにし、1秒間でお互い
のマスクが0.85mm動き、レーザビーム透過部20
0の形状が直径0.3mmの円になるように設定し、そ
の後、マスクの移動を停止させて口径をφ0.3mmの
まま1秒間保持するような制御を前記制御装置に設定す
る。
First, the laser oscillator 101 is set so that the excimer laser energy density at the processing point is 850 mj / cm 2 and the repetition frequency is 200 Hz. Then, the initial shape of the laser beam transmitting portion 200 is set to a so-called oval hole shape having a length of 0.3 mm and a width of 2 mm as shown in FIG. Then, the motor 186 is rotated at the same time as the excimer laser irradiation to rotate both masks 18
1, 182 are moved at a constant speed, and the masks move by 0.85 mm in 1 second.
The shape of 0 is set to be a circle with a diameter of 0.3 mm, and then the control of the control device is set such that the movement of the mask is stopped and the aperture is kept at φ0.3 mm for 1 second.

【0032】レーザビーム102を発振し、上記設定通
りマスク181,182を制御すると、ノズルプレート
31に、図5に示すような滑らかなテーパ面を有し且つ
比較的大きなテーパ角度のノズル32が極めて短時間で
作製される。ここで、加工点でのレーザビーム108の
サイズは、マスク181およびマスク182の位置にお
けるビームサイズの1/5になるようにフィールドレン
ズ111および結像光学形112によって設定されてい
るので、ノズル32のレーザビーム108入射側は縦6
0μm横400μmの小判穴となる。また、エキシマレ
ーザによるポリイミド穴明けでは、自然に8度程度のテ
ーパがつくので、出射側は、縦32μm横46μmの楕
円となる。
When the laser beam 102 is oscillated and the masks 181 and 182 are controlled as set forth above, the nozzle 32 having a smooth tapered surface and a relatively large taper angle as shown in FIG. Made in a short time. Here, since the size of the laser beam 108 at the processing point is set by the field lens 111 and the imaging optical form 112 so as to be ⅕ of the beam size at the positions of the mask 181 and the mask 182, the nozzle 32. The laser beam 108 incidence side is 6
The oval hole is 0 μm wide and 400 μm wide. Further, in the polyimide drilling by the excimer laser, a taper of about 8 degrees is naturally attached, so that the emitting side becomes an ellipse of 32 μm in length and 46 μm in width.

【0033】このように形成されたノズルプレート31
を、圧電セラミックスプレート2およびカバープレート
3の端面4に、各インク流路12の位置に対応した位置
にノズル32が配置されるように接着する。
Nozzle plate 31 thus formed
Are bonded to the end faces 4 of the piezoelectric ceramic plate 2 and the cover plate 3 so that the nozzles 32 are arranged at the positions corresponding to the positions of the ink flow paths 12.

【0034】そして、圧電セラミックスプレート2の溝
8の加工側に対して反対側の面には、基板41が、エポ
キシ系接着剤などによって接着されている。その基板4
1には各インク流路12の位置に対応した位置に導電層
のパターン42が形成されている。その導電層のパター
ン42と浅溝16の底面の金属電極9とは、周知のワイ
ヤボンディングによって導線43で接続されている。
A substrate 41 is adhered to the surface of the piezoelectric ceramic plate 2 opposite to the processed side of the groove 8 with an epoxy adhesive or the like. The board 4
1, a conductive layer pattern 42 is formed at a position corresponding to the position of each ink flow path 12. The pattern 42 of the conductive layer and the metal electrode 9 on the bottom surface of the shallow groove 16 are connected by a conductive wire 43 by known wire bonding.

【0035】次に、インクジェットヘッド1の制御部の
説明図を示す図7によって、制御部の構成を説明する。
基板41に形成された導電層のパターン42は各々個々
にLSIチップ51に接続されている。また、クロック
ライン52、データライン53、電圧ライン54及びア
ースライン55もLSIチップ51に接続されている。
LSIチップ51は、クロックライン52から供給され
た連続するクロックパルスに基づいて、データライン5
3上に現れるデータに応じて、どのノズル32からイン
ク液滴の噴射を行うべきか否かを判断する。そして、L
SIチップ51は、駆動するインク流路12内の金属電
極13に導通する導電層のパターン42に、電圧ライン
54の電圧Vを印加する。また、LSIチップ51は、
前記インク流路12以外の金属電極13に導通する導電
層のパターン42にアースライン55の電圧0を印加す
る。
Next, the structure of the control unit will be described with reference to FIG. 7, which is an explanatory view of the control unit of the ink jet head 1.
The conductive layer patterns 42 formed on the substrate 41 are individually connected to the LSI chip 51. The clock line 52, the data line 53, the voltage line 54, and the ground line 55 are also connected to the LSI chip 51.
The LSI chip 51 uses the data line 5 based on the continuous clock pulses supplied from the clock line 52.
3. Which nozzle 32 should eject the ink droplet is determined according to the data appearing above. And L
The SI chip 51 applies the voltage V of the voltage line 54 to the pattern 42 of the conductive layer that is electrically connected to the metal electrode 13 in the driven ink flow path 12. In addition, the LSI chip 51 is
The voltage 0 of the ground line 55 is applied to the pattern 42 of the conductive layer which is electrically connected to the metal electrode 13 other than the ink flow path 12.

【0036】次に、図8、図9によって、インクジェッ
トヘッド1の動作を説明する。LSIチップ51が、所
望の印字データに従って、インクジェットヘッド1のイ
ンク流路12bからインクの噴射を行なうと判断する。
すると、金属電極13eと13fに正の駆動電圧Vが印
加され、金属電極13dと13gは接地される。する
と、図9に示すように、側壁11bには矢印14bの方
向の駆動電界が発生し、側壁11cには矢印14cの方
向の駆動電界が発生する。駆動電界方向14b及び14
cは分極方向5と直交しているため、側壁11b及び1
1cは、圧電厚みすべり効果によってインク流路12b
の内部方向に急速に変形する。この変形によってインク
流路12bの容積が減少してインク流路12bのインク
圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、インク流路1
2bに連通するノズル32(図6)からインク滴が噴射
される。
Next, the operation of the ink jet head 1 will be described with reference to FIGS. It is determined that the LSI chip 51 ejects ink from the ink flow path 12b of the inkjet head 1 according to desired print data.
Then, the positive drive voltage V is applied to the metal electrodes 13e and 13f, and the metal electrodes 13d and 13g are grounded. Then, as shown in FIG. 9, a driving electric field in the direction of arrow 14b is generated on the side wall 11b, and a driving electric field in the direction of arrow 14c is generated on the side wall 11c. Driving electric field directions 14b and 14
Since c is orthogonal to the polarization direction 5, side walls 11b and 1
1c is the ink flow path 12b due to the piezoelectric thickness sliding effect.
It deforms rapidly inward. Due to this deformation, the volume of the ink flow path 12b is reduced, the ink pressure in the ink flow path 12b is rapidly increased, and a pressure wave is generated, so that the ink flow path 1 is generated.
Ink droplets are ejected from the nozzle 32 (FIG. 6) communicating with 2b.

【0037】また、駆動電圧の印加が停止されると、側
壁11b及び11cが変形前の位置(図8参照)に戻る
ためインク流路12b内のインク圧力が低下する。する
と、インク供給口21(図6参照)からマニホールド2
2(図6)を通してインク流路12b内にインクが供給
される。
When the application of the drive voltage is stopped, the side walls 11b and 11c return to the positions before the deformation (see FIG. 8), and the ink pressure in the ink flow path 12b decreases. Then, from the ink supply port 21 (see FIG. 6) to the manifold 2
Ink is supplied into the ink flow path 12b through 2 (FIG. 6).

【0038】このようなインクジェットヘッド1では、
隣接する2つのインク流路12に連通する2つのノズル
32から同時にインク滴を噴射することができないた
め、例えば、左端から奇数番目のインク流路12に連通
するノズル32からインク滴を噴射した後、偶数番目の
インク流路12に連通するノズル32からインク滴を噴
射し、次に、再び奇数番目からインク液滴を噴射すると
いうように、インク流路12及びノズル32を複数のグ
ループに分割してインク液滴の噴射を行う。
In such an ink jet head 1,
Since it is not possible to eject ink droplets simultaneously from the two nozzles 32 communicating with two adjacent ink channels 12, for example, after ejecting ink droplets from the nozzles 32 communicating with the odd-numbered ink channels 12 from the left end. , Ink droplets are ejected from the nozzles 32 communicating with the even-numbered ink passages 12, and then ink droplets are ejected again from the odd-numbered ink passages 12, so that the ink passages 12 and the nozzles 32 are divided into a plurality of groups. Then, ink droplets are ejected.

【0039】但し、上記の動作は基本動作に過ぎず、製
品として具体化される場合には、まず、駆動電圧を容積
が増加する方向に印加し、先にインク流路12bにイン
クを供給させた後に、駆動電圧の印加を停止して元の状
態(図8参照)にしてインクを噴射させることもある。
However, the above operation is only a basic operation, and when it is embodied as a product, first, a drive voltage is applied in a direction in which the volume increases, and ink is first supplied to the ink flow path 12b. After that, the application of the drive voltage may be stopped and the ink may be ejected in the original state (see FIG. 8).

【0040】そして、上述した構成のインクジェットヘ
ッド1で、インク噴射試験を行ったところ、ノズル32
は比較的大きなテーパ角度を有しているので、ノズル3
2からのエアーの侵入の頻度が少なく、一旦侵入したエ
アーも容易に排出され、良好なインク噴射が行われた。
When an ink jet test was conducted with the ink jet head 1 having the above-mentioned structure, the nozzle 32
Has a relatively large taper angle, the nozzle 3
The frequency of intrusion of air from No. 2 was low, and even once intruded air was easily discharged, and good ink ejection was performed.

【0041】上述したように、本実施例のレーザ加工装
置100では、2枚のマスク181,182の重なりの
程度を調整することで、レーザビーム透過部200の形
状を連続的に変化させられる。故に、簡単な機構、容易
な制御により、比較的大きなテーパ角度を有するノズル
32を短時間に、正確に、簡単に加工することができ、
大量生産性に優れている。
As described above, in the laser processing apparatus 100 of this embodiment, the shape of the laser beam transmitting portion 200 can be continuously changed by adjusting the overlapping degree of the two masks 181 and 182. Therefore, with a simple mechanism and easy control, the nozzle 32 having a relatively large taper angle can be processed accurately, easily in a short time.
It excels in mass productivity.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のレーザ加工装置では、前記マスクのレーザビーム
透過部を任意に変化させられるので、比較的大きなテー
パ角度の加工が正確に、容易に、短時間で行われ、大量
生産性に優れた効果を奏する。また、2枚のマスクの重
ね合わせを調整することによりレーザビーム透過部の形
状の変更を行えるため、構成が簡単で、制御が容易なレ
ーザ加工装置を提供できる。
As is apparent from the above description, in the laser processing apparatus of the present invention, the laser beam transmitting portion of the mask can be arbitrarily changed, so that processing of a relatively large taper angle is accurate and easy. In addition, it is performed in a short time and has an excellent effect on mass productivity. Further, since the shape of the laser beam transmitting portion can be changed by adjusting the superposition of the two masks, it is possible to provide a laser processing apparatus having a simple configuration and easy control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のレーザ加工装置を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記実施例のレーザ加工装置のマスクおよびレ
ーザビーム透過部変形機構を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a mask and a laser beam transmitting portion deforming mechanism of the laser processing apparatus according to the embodiment.

【図3】前記実施例のレーザ加工装置のマスクを示す平
面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a mask of the laser processing apparatus according to the embodiment.

【図4】(a)、(b)ともに、レーザビーム透過部の
変形の説明図である。
FIG. 4A and FIG. 4B are explanatory views of deformation of the laser beam transmitting portion.

【図5】前記実施例のレーザ加工装置を用いてノズルを
形成したインクジェットヘッドを示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an inkjet head in which nozzles are formed by using the laser processing apparatus according to the embodiment.

【図6】前記のインクジェットヘッドを示す斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view showing the inkjet head.

【図7】前記のインクジェットヘッドの制御部を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a control unit of the inkjet head.

【図8】前記のインクジェットヘッドを示す断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the inkjet head.

【図9】前記のインクジェットヘッドの動作を示す説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operation of the inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 レーザ加工装置 101 レーザ発振器 102 レーザビーム 180 マスクおよびレーザビーム透過部変形機構 114 加工用シート 181 マスク 181a ビーム透過パターン 182 マスク 182a ビーム透過パターン 200 レーザビーム透過部 100 Laser Processing Device 101 Laser Oscillator 102 Laser Beam 180 Mask and Laser Beam Transmission Part Deformation Mechanism 114 Processing Sheet 181 Mask 181a Beam Transmission Pattern 182 Mask 182a Beam Transmission Pattern 200 Laser Beam Transmission Portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/44 2/16 G02B 27/09 G02B 27/00 E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B41J 2/44 2/16 G02B 27/09 G02B 27/00 E

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物に対してレーザビームを発振す
るレーザ発振器と、前記レーザ発振器から発振される前
記レーザビームを透過する所定のパターンを備えたマス
クとを有するレーザ加工装置において、 2枚の前記マスクを重合配置させて、互いのパターンの
重なりにより形状を可変可能な1つのレーザビーム透過
部を形成し、前記レーザ発振器から発振される前記レー
ザビームを前記レーザビーム透過部を通して所望の大き
さに絞る絞り手段を備えたことを特徴とするレーザ加工
装置。
1. A laser processing apparatus comprising: a laser oscillator that oscillates a laser beam toward a workpiece; and a mask having a predetermined pattern that transmits the laser beam oscillated from the laser oscillator. The masks are overlapped with each other to form one laser beam transmitting portion whose shape can be changed by overlapping the patterns with each other, and the laser beam emitted from the laser oscillator is transmitted through the laser beam transmitting portion to a desired size. A laser processing apparatus comprising a diaphragm means for narrowing down the height.
【請求項2】 前記2枚のマスクを所定方向に相対移動
させることにより、前記レーザビーム透過部の形状を連
続的に変化させることを特徴とする請求項1記載のレー
ザ加工装置。
2. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the shape of the laser beam transmitting portion is continuously changed by relatively moving the two masks in a predetermined direction.
【請求項3】 前記レーザビーム透過部の形状を、前記
レーザ発振器のレーザビーム照射中に変化させることを
特徴とする請求項2記載のレーザ加工装置。
3. The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the shape of the laser beam transmitting portion is changed during the laser beam irradiation of the laser oscillator.
【請求項4】 前記2枚のマスクにより形成されるレー
ザビーム透過部は、その形状が左右対称的に可変である
ことを特徴とする請求項2に記載のレーザ加工装置。
4. The laser processing apparatus according to claim 2, wherein the shape of the laser beam transmitting portion formed by the two masks is symmetrically variable.
【請求項5】 前記2枚のマスクには各々小判穴形状の
ビーム透過パターンが設けられていることを特徴とする
請求項1記載のレーザ加工装置。
5. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein each of the two masks is provided with an oval-shaped beam transmission pattern.
【請求項6】 インクジェット記録装置のノズル形成を
行うことを特徴とする請求項1記載のレーザ加工装置。
6. The laser processing apparatus according to claim 1, wherein the nozzle of the ink jet recording apparatus is formed.
JP6237013A 1994-09-30 1994-09-30 Laser processing method and apparatus Expired - Lifetime JP2985682B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6237013A JP2985682B2 (en) 1994-09-30 1994-09-30 Laser processing method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6237013A JP2985682B2 (en) 1994-09-30 1994-09-30 Laser processing method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0899185A true JPH0899185A (en) 1996-04-16
JP2985682B2 JP2985682B2 (en) 1999-12-06

Family

ID=17009101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6237013A Expired - Lifetime JP2985682B2 (en) 1994-09-30 1994-09-30 Laser processing method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2985682B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064032A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Hauni Maschinenbau Ag Apparatus in a filter tipping machine for manipulating a web
US6313435B1 (en) * 1998-11-20 2001-11-06 3M Innovative Properties Company Mask orbiting for laser ablated feature formation
JP2020131300A (en) * 2019-02-13 2020-08-31 新東工業株式会社 Shot treatment device, masking jig, shot treatment method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064032A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Hauni Maschinenbau Ag Apparatus in a filter tipping machine for manipulating a web
US6229115B1 (en) 1997-05-30 2001-05-08 Hauni Maschinenbau Ag Method of and apparatus in a filter tipping machine for manipulating in a web
US6313435B1 (en) * 1998-11-20 2001-11-06 3M Innovative Properties Company Mask orbiting for laser ablated feature formation
JP2020131300A (en) * 2019-02-13 2020-08-31 新東工業株式会社 Shot treatment device, masking jig, shot treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2985682B2 (en) 1999-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6313435B1 (en) Mask orbiting for laser ablated feature formation
CA1267563A (en) Impulse ink jet print head and method of making same
KR0144654B1 (en) Ink jet head
JP4296893B2 (en) Nozzle plate manufacturing method
US20030058310A1 (en) Liquid-jet head, fabricating method of the same, and liquid-jet apparatus
JP3254650B2 (en) Laser processing apparatus and its processing method
JP2985682B2 (en) Laser processing method and apparatus
JP3127570B2 (en) Method of manufacturing inkjet head
JP2633943B2 (en) Ink jet recording head and method of manufacturing the head
JPH0278559A (en) Method for manufacturing an orifice plate and inkjet recording head, and an inkjet recording device using the orifice plate
JP3229521B2 (en) Laser processing apparatus and laser processing method
JPH07178909A (en) Inkjet recording head
US6592206B1 (en) Print head and manufacturing method thereof
JP2000289212A (en) Printer head manufacturing method and apparatus, and hole processing apparatus
US7829818B2 (en) Ink jet head nozzle plate manufacturing method, ink jet head nozzle plate manufacturing apparatus, ink jet head nozzle plate, ink jet head, and ink jet recording apparatus
JP2000246894A (en) Ink jet recording apparatus and nozzle hole processing method
JP3530744B2 (en) Method of manufacturing ink jet recording head
JPH06246916A (en) Ink jet device
JP2004167951A (en) Droplet discharge head, method of manufacturing the same, ink cartridge, and inkjet recording apparatus
JP2001187451A (en) Print head, method of manufacturing the same, orifice plate used for the head, and method of manufacturing the same
JP3285041B2 (en) Method of manufacturing inkjet head
JP4736174B2 (en) Method for forming nozzle hole of inkjet head
JPH02194961A (en) Ink jet recording head
JP3661223B2 (en) Inkjet head manufacturing method
JPH05138882A (en) Ink jet head

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071001

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091001

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091001

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101001

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101001

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121001

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term