JP2001232487A - レーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記録ヘッド - Google Patents
レーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記録ヘッドInfo
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- JP2001232487A JP2001232487A JP2000360507A JP2000360507A JP2001232487A JP 2001232487 A JP2001232487 A JP 2001232487A JP 2000360507 A JP2000360507 A JP 2000360507A JP 2000360507 A JP2000360507 A JP 2000360507A JP 2001232487 A JP2001232487 A JP 2001232487A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】レーザ発振部分全体の温度コントロールに影響
を与えることなく、レーザ発振器から連続放射される照
射光を制御して、所望の光アブレーション加工を行うこ
とができるレーザ加工装置とレーザ加工方法、およびそ
れらによるインクジェット記録ヘッドの製造方法とイン
クジェット記録ヘッドを提供する。 【解決手段】１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的
時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射す
る極短パルスレーザ発振器１０１からのレーザ光束１０
２、１０６を被加工物１０８に照射し、光アブレーショ
ン加工を行うレーザ加工装置または方法であって、前記
極短パルスレーザ発振部分の温度コントロールに影響を
与えることのない個所に配された制御手段によって、前
記レーザ光束１０２、１０６の照射光を制御して、前記
被加工物１０８に光アブレーション加工を行うように構
成する。
を与えることなく、レーザ発振器から連続放射される照
射光を制御して、所望の光アブレーション加工を行うこ
とができるレーザ加工装置とレーザ加工方法、およびそ
れらによるインクジェット記録ヘッドの製造方法とイン
クジェット記録ヘッドを提供する。 【解決手段】１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的
時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射す
る極短パルスレーザ発振器１０１からのレーザ光束１０
２、１０６を被加工物１０８に照射し、光アブレーショ
ン加工を行うレーザ加工装置または方法であって、前記
極短パルスレーザ発振部分の温度コントロールに影響を
与えることのない個所に配された制御手段によって、前
記レーザ光束１０２、１０６の照射光を制御して、前記
被加工物１０８に光アブレーション加工を行うように構
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工装置と
レーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法に
よって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と
該製造方法によるインクジェット記録ヘッドに関し、特
に、被加工物を昇華加工することができ、さらにはマイ
クロマシン、またはＩＣおよびハイブリッドＩＣデバイ
ス等の複雑材料および複雑形状の微細加工することがで
きるレーザ加工装置またはレーザ加工方法の実現を目指
すものである。
レーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法に
よって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と
該製造方法によるインクジェット記録ヘッドに関し、特
に、被加工物を昇華加工することができ、さらにはマイ
クロマシン、またはＩＣおよびハイブリッドＩＣデバイ
ス等の複雑材料および複雑形状の微細加工することがで
きるレーザ加工装置またはレーザ加工方法の実現を目指
すものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、被加工物に構造体を直接微細加工
形成する場合、レーザ加工では、エキシマレーザまたは
ＹＡＧレーザの高調波を用いるが、レーザ光のエネルギ
ー密度は発振パルスにおいて最大でも１００メガワット
のレベルでしかないため、熱伝導率の高い金属、セラミ
ック、鉱物（シリコン等）、光吸収率の低い石英および
ガラスにおいては加工が困難であって、主に有機樹脂材
料の昇華アブレーション加工しか出来なかった。この不
都合上、前記金属、セラミック、鉱物、さらにガラスを
含む、またはこれら材料から構成される複合材に微細加
工を施す場合には、リソグラフィープロセスを用いて、
各個々の異材質材料に対してそれぞれ、レジストコー
ト、レジストパターニング露光、レジスト現像、レジス
トパターンを利用したエッチング、レジストアッシン
グ、の一連のプロセスを踏んでようやく構造体を加工形
成している。
形成する場合、レーザ加工では、エキシマレーザまたは
ＹＡＧレーザの高調波を用いるが、レーザ光のエネルギ
ー密度は発振パルスにおいて最大でも１００メガワット
のレベルでしかないため、熱伝導率の高い金属、セラミ
ック、鉱物（シリコン等）、光吸収率の低い石英および
ガラスにおいては加工が困難であって、主に有機樹脂材
料の昇華アブレーション加工しか出来なかった。この不
都合上、前記金属、セラミック、鉱物、さらにガラスを
含む、またはこれら材料から構成される複合材に微細加
工を施す場合には、リソグラフィープロセスを用いて、
各個々の異材質材料に対してそれぞれ、レジストコー
ト、レジストパターニング露光、レジスト現像、レジス
トパターンを利用したエッチング、レジストアッシン
グ、の一連のプロセスを踏んでようやく構造体を加工形
成している。
【０００３】また、インクジェット記録ヘッドの製造に
おいても、インク吐出機構部分には、一般に、インクを
吐出するためのインク吐出口と、前記吐出口に供給する
ためのインクを貯える液室と、前記吐出口と前記液室と
を連通するインク流路と、前記インク流路の一部に設け
られたインクを吐出するためのエネルギーを発生するエ
ネルギー発生素子と、前記液室に外部からインクを供給
するためのインク供給口が設けられているが、インクが
吐出するインク吐出口オリフィスを形成するプレート
（以後オリフィスプレートと呼ぶ）に樹脂だけでは得ら
れない機能を持たせる為に、金属薄膜をラミネートした
複合材質材にインク吐出口を形成するといった試みも行
われている。この場合プレス加工または、リソグラフィ
ーパターンエッチングが用いられるが、第一のプレス加
工では形状精度的な点で問題があるため、微細加工とし
ては不向きであり、第二のエッチングにおいては加工工
程が複雑となり、コスト的な点で問題がある上、工程タ
クトタイムに対して生産設備投資が膨大になるといった
問題がある。以上のように、被加工物に微細な構造を形
成する為には、一般にはリソグラフィープロセスのよう
な複雑な加工プロセスが必要となるのが現状である。
おいても、インク吐出機構部分には、一般に、インクを
吐出するためのインク吐出口と、前記吐出口に供給する
ためのインクを貯える液室と、前記吐出口と前記液室と
を連通するインク流路と、前記インク流路の一部に設け
られたインクを吐出するためのエネルギーを発生するエ
ネルギー発生素子と、前記液室に外部からインクを供給
するためのインク供給口が設けられているが、インクが
吐出するインク吐出口オリフィスを形成するプレート
（以後オリフィスプレートと呼ぶ）に樹脂だけでは得ら
れない機能を持たせる為に、金属薄膜をラミネートした
複合材質材にインク吐出口を形成するといった試みも行
われている。この場合プレス加工または、リソグラフィ
ーパターンエッチングが用いられるが、第一のプレス加
工では形状精度的な点で問題があるため、微細加工とし
ては不向きであり、第二のエッチングにおいては加工工
程が複雑となり、コスト的な点で問題がある上、工程タ
クトタイムに対して生産設備投資が膨大になるといった
問題がある。以上のように、被加工物に微細な構造を形
成する為には、一般にはリソグラフィープロセスのよう
な複雑な加工プロセスが必要となるのが現状である。
【０００４】このようなことから、本出願人は、特願平
２０００−１８７４６４号、特願平２０００−１８８３
３３号、特願平２０００−１８７１４６号等において、
「次世代光テクノロジー集成」（平成４年（株）オプト
ロニクス社発行、第１部要素技術；超短光パルスの発生
と圧縮、２４頁〜３１頁）等に記載されているいわゆる
フェムト秒レーザーを用い、１ピコ秒以下のパルス放射
時間にて発振するレーザ発振器から放射される空間的時
間的なエネルギー密度の大きい複数パルスのレーザ光
を、所定エネルギー密度で集光照射し、レーザ光が熱エ
ネルギーとして被加工物内を拡散する前に昇華アブレー
ション加工する手段を提案している。これによれば、時
間的エネルギー密度が飛躍的に増加するため（汎用的に
市販されているフェムト秒レーザの中には、パルス放射
時間が１５０フェムト秒以下、パルス当りの光エネルギ
ーが５００マイクロジュール以上のものが存在する。即
ち放射レーザ光のエネルギー密度は発振パルスにおいて
約３ギガワットのレベルとなる）、また、レーザの照射
時間が非常に短いため、レーザ光が熱エネルギーとして
被加工物内を拡散する前に昇華アブレーション加工プロ
セスを終了させることが可能となる。この現象を科学的
に解析すると、光子であるフォトンが電子に吸収され熱
量子であるフォノンに変換される時間が１ピコ秒オーダ
とされているため、光エネルギーは熱には変換されずに
格子分解エネルギーとして作用するとも言われている。
２０００−１８７４６４号、特願平２０００−１８８３
３３号、特願平２０００−１８７１４６号等において、
「次世代光テクノロジー集成」（平成４年（株）オプト
ロニクス社発行、第１部要素技術；超短光パルスの発生
と圧縮、２４頁〜３１頁）等に記載されているいわゆる
フェムト秒レーザーを用い、１ピコ秒以下のパルス放射
時間にて発振するレーザ発振器から放射される空間的時
間的なエネルギー密度の大きい複数パルスのレーザ光
を、所定エネルギー密度で集光照射し、レーザ光が熱エ
ネルギーとして被加工物内を拡散する前に昇華アブレー
ション加工する手段を提案している。これによれば、時
間的エネルギー密度が飛躍的に増加するため（汎用的に
市販されているフェムト秒レーザの中には、パルス放射
時間が１５０フェムト秒以下、パルス当りの光エネルギ
ーが５００マイクロジュール以上のものが存在する。即
ち放射レーザ光のエネルギー密度は発振パルスにおいて
約３ギガワットのレベルとなる）、また、レーザの照射
時間が非常に短いため、レーザ光が熱エネルギーとして
被加工物内を拡散する前に昇華アブレーション加工プロ
セスを終了させることが可能となる。この現象を科学的
に解析すると、光子であるフォトンが電子に吸収され熱
量子であるフォノンに変換される時間が１ピコ秒オーダ
とされているため、光エネルギーは熱には変換されずに
格子分解エネルギーとして作用するとも言われている。
【０００５】このような特性を利用すると、熱伝導率の
高い金属、セラミック、鉱物（シリコン等）であっても
エネルギーの集中が可能となるため多光子吸収過程が発
生し加工が容易に可能で、光吸収率の低い石英およびガ
ラスにおいても、光エネルギー密度がギガワットの域に
達しエキシマレーザと比べても１００倍以上のエネルギ
ー密度となるため、ガラスまたは石英および光学結晶で
あっても０．１〜１％程度の吸収率があれば加工が可能
となる。
高い金属、セラミック、鉱物（シリコン等）であっても
エネルギーの集中が可能となるため多光子吸収過程が発
生し加工が容易に可能で、光吸収率の低い石英およびガ
ラスにおいても、光エネルギー密度がギガワットの域に
達しエキシマレーザと比べても１００倍以上のエネルギ
ー密度となるため、ガラスまたは石英および光学結晶で
あっても０．１〜１％程度の吸収率があれば加工が可能
となる。
【０００６】このように高出力の１ピコ秒以下のパルス
放射時間でレーザ光を放射するレーザ発振システムであ
る高出力型フェムト秒レーザによる光アブレーション加
工が材料の限定を受けない微細加工方法として非常に有
効であり、近年盛んに研究開発が行われてきている。
放射時間でレーザ光を放射するレーザ発振システムであ
る高出力型フェムト秒レーザによる光アブレーション加
工が材料の限定を受けない微細加工方法として非常に有
効であり、近年盛んに研究開発が行われてきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た１ピコ秒以下のパルス放射時間でレーザ光を放射する
レーザ発振システムは、一般に縦モード同期法を用いて
発振させるものであるため、その特徴の一つとして、レ
ーザシステムに組み込まれている光学部材をミクロンメ
ートルオーダーで配置調整することによって縦モード同
期を行ってレーザ光の時間パルス圧縮しているものであ
るため、システムを構成する部材の温度変化による膨張
収縮に対しては非常に敏感であって、レーザの繰り返し
発振状態を変化させてしまうと、つまりバースト発振を
行ったり、繰り返し発振周波数を変調したりするとレー
ザ発振器内の熱的な平衡状態が乱されてしまいレーザ発
振器内の温度が不安定となり、このことによって光学部
材を保持している台が熱膨張収縮を起こし、ミクロンメ
ートルオーダーで調整されていた光学的調整がずれてし
まい、レーザ光の発振パルス時間および出力エネルギー
が変動を起こしてしまう。このような不具合を解消する
ために、このレーザ発振システムはレーザ発振および再
生増幅部分全体を０．１度のオーダーで精度良く温度コ
ントロールを行っているのであるがこのことだけでは不
充分で、かつ、定常状態で連続パルス発振させて使用す
ることが好ましいものである。
た１ピコ秒以下のパルス放射時間でレーザ光を放射する
レーザ発振システムは、一般に縦モード同期法を用いて
発振させるものであるため、その特徴の一つとして、レ
ーザシステムに組み込まれている光学部材をミクロンメ
ートルオーダーで配置調整することによって縦モード同
期を行ってレーザ光の時間パルス圧縮しているものであ
るため、システムを構成する部材の温度変化による膨張
収縮に対しては非常に敏感であって、レーザの繰り返し
発振状態を変化させてしまうと、つまりバースト発振を
行ったり、繰り返し発振周波数を変調したりするとレー
ザ発振器内の熱的な平衡状態が乱されてしまいレーザ発
振器内の温度が不安定となり、このことによって光学部
材を保持している台が熱膨張収縮を起こし、ミクロンメ
ートルオーダーで調整されていた光学的調整がずれてし
まい、レーザ光の発振パルス時間および出力エネルギー
が変動を起こしてしまう。このような不具合を解消する
ために、このレーザ発振システムはレーザ発振および再
生増幅部分全体を０．１度のオーダーで精度良く温度コ
ントロールを行っているのであるがこのことだけでは不
充分で、かつ、定常状態で連続パルス発振させて使用す
ることが好ましいものである。
【０００８】一方、このように連続発振状態で使用する
場合には、放射しつづけるレーザ光に対して、光遮断装
置あるいは光強度減衰手段を光路中に設けなければ、実
際の加工には使用できないという問題が生じることとな
るが、そのために、単純にレーザ発振装置内に光遮断装
置あるいは光強度減衰手段を設けると、つぎのような別
の問題を生じることとなる。すなわち、上記したように
この縦モード同期法によって極短パルス時間のレーザ放
射を行っているものであることから、再述するとレーザ
システムの光学部材の配置にはミクロンレベルの配置精
度が必要であり、これを安定にレーザ発振させるため
に、レーザ発振部分全体を０．１度のオーダーで精度良
く温度コントロールされている。したがって、このよう
なレーザ発振器本体内に単純に光遮断装置あるいは光強
度減衰手段を設けると、これによりレーザエネルギーを
放出または吸収されることとなり、レーザ発振器内が光
エネルギー吸収によって加熱されて温度上昇してしまう
ことによって、レーザ発振自体がきわめて不安定になっ
てしまうという問題を生じる。
場合には、放射しつづけるレーザ光に対して、光遮断装
置あるいは光強度減衰手段を光路中に設けなければ、実
際の加工には使用できないという問題が生じることとな
るが、そのために、単純にレーザ発振装置内に光遮断装
置あるいは光強度減衰手段を設けると、つぎのような別
の問題を生じることとなる。すなわち、上記したように
この縦モード同期法によって極短パルス時間のレーザ放
射を行っているものであることから、再述するとレーザ
システムの光学部材の配置にはミクロンレベルの配置精
度が必要であり、これを安定にレーザ発振させるため
に、レーザ発振部分全体を０．１度のオーダーで精度良
く温度コントロールされている。したがって、このよう
なレーザ発振器本体内に単純に光遮断装置あるいは光強
度減衰手段を設けると、これによりレーザエネルギーを
放出または吸収されることとなり、レーザ発振器内が光
エネルギー吸収によって加熱されて温度上昇してしまう
ことによって、レーザ発振自体がきわめて不安定になっ
てしまうという問題を生じる。
【０００９】さらに、より高精度で最適な微細加工を行
うためには、上記した光遮断装置等を設けるに際して、
単に、レーザ発振部分全体の温度コントロールへの影響
を考慮するだけでは、十分とは言えない。すなわち、光
アブレーション加工において、より高精度で最適な微細
加工を行うために、レーザ光の連続一定周期パルスをバ
ースト照射するだけでは不充分で、被加工物の物性特性
および加工形状または加工進行状態に応じてレーザ光パ
ルスの繰り返し周期を可変することや、レーザ照射状態
とレーザ非照射状態の時間比率を可変することが必要と
なってくる。例えば、光アブレーションによって生成さ
れたプラズマおよび気体状の原子または分子の飛散状態
に対して、レーザ照射間隔の最適化や、プラズマ雲によ
る光遮蔽および吸収によるアブレーション特性変化を回
避すること、等が必要となるが、そのために、光源であ
るレーザ発振システムのレーザ光パルスの発振周波数を
直接変調してしまうと、上記したように熱的な平衡状態
の乱れによるレーザ光の特性変化といった問題が発生し
てしまうこととなる。
うためには、上記した光遮断装置等を設けるに際して、
単に、レーザ発振部分全体の温度コントロールへの影響
を考慮するだけでは、十分とは言えない。すなわち、光
アブレーション加工において、より高精度で最適な微細
加工を行うために、レーザ光の連続一定周期パルスをバ
ースト照射するだけでは不充分で、被加工物の物性特性
および加工形状または加工進行状態に応じてレーザ光パ
ルスの繰り返し周期を可変することや、レーザ照射状態
とレーザ非照射状態の時間比率を可変することが必要と
なってくる。例えば、光アブレーションによって生成さ
れたプラズマおよび気体状の原子または分子の飛散状態
に対して、レーザ照射間隔の最適化や、プラズマ雲によ
る光遮蔽および吸収によるアブレーション特性変化を回
避すること、等が必要となるが、そのために、光源であ
るレーザ発振システムのレーザ光パルスの発振周波数を
直接変調してしまうと、上記したように熱的な平衡状態
の乱れによるレーザ光の特性変化といった問題が発生し
てしまうこととなる。
【００１０】そこで、本発明は、上記課題を解決し、レ
ーザ発振部分全体の温度コントロールに影響を与えるこ
となく、レーザ発振器から連続放射されるレーザ光の照
射を制御して、所望の光アブレーション加工を行うこと
ができるレーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レ
ーザ加工装置または方法によって加工するインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェ
ット記録ヘッドを提供することを目的とするものであ
る。
ーザ発振部分全体の温度コントロールに影響を与えるこ
となく、レーザ発振器から連続放射されるレーザ光の照
射を制御して、所望の光アブレーション加工を行うこと
ができるレーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レ
ーザ加工装置または方法によって加工するインクジェッ
ト記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェ
ット記録ヘッドを提供することを目的とするものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、つぎの（１）〜（３０）のように構成し
たレーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加
工装置または方法によって加工するインクジェット記録
ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記
録ヘッドを提供するものである。 （１）１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的時間的
なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレー
ザ発振器からのレーザ光を被加工物に照射し、光アブレ
ーション加工を行うレーザ加工装置であって、前記レー
ザ光の照射を制御する制御手段が、前記レーザ発振部分
の温度コントロールに影響を与えることのない個所に配
され、該制御手段によって前記レーザ発振器から連続放
射されるレーザ光の照射を制御して、前記被加工物に光
アブレーション加工を行う構成を備えていることを特徴
とするレーザ加工装置。 （２）前記制御手段が、レーザ発振器外部、またはレー
ザ発振器内におけるレーザ発振室とは別に形成された部
屋に配されていることを特徴とする上記（１）に記載の
レーザ加工装置。 （３）前記制御手段が、前記レーザ光の光通過と光遮断
の制御可能な光遮蔽装置であり、該光遮蔽装置により前
記被加工物に所定パルス数だけ照射して光アブレーショ
ン加工を行う構成を有することを特徴とする上記（１）
または上記（２）に記載のレーザ加工装置。 （４）前記光遮蔽装置が、機械的電磁チョッパーによる
ものであることを特徴とする上記（３）に記載のレーザ
加工装置。 （５）前記光遮蔽装置が、電気的液晶シャッターによる
ものであることを特徴とする上記（３）に記載のレーザ
加工装置。 （６）前記光遮蔽装置が、音響光学変調器（ＡＯＭ）で
の回折効果を用いて光遮断を行うものであることを特徴
とする上記（３）に記載のレーザ加工装置。 （７）前記光遮蔽装置が、電気光学変調器（ＥＯＭ）で
の回折効果を用いて光遮断を行うものであることを特徴
とする上記（３）に記載のレーザ加工装置。 （８）前記制御手段が、前記レーザ光における光強度の
減衰の制御可能な光強度減衰手段であり、該光強度減衰
手段により前記被加工物に所定エネルギー密度だけ照射
して光アブレーション加工を行う構成を有することを特
徴とする上記（１）または上記（２）に記載のレーザ加
工装置。 （９）光強度減衰手段が、光の入射角を可変して通過光
強度を制御するバリアブル光アッテネータによるもので
あることを特徴とする上記（８）に記載のレーザ加工装
置。 （１０）光強度減衰手段が、光吸収フィルターによるも
のであることを特徴とする上記（８）に記載のレーザ加
工装置。 （１１）前記制御手段が、前記レーザ発振器から放射さ
れる連続光パルスの周波数より小さい周波数（または長
い周期）で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光遮蔽制
御装置であり、該光遮蔽制御装置により被加工物に所定
間隔周期で連続光パルスを照射して光アブレーション加
工を行う構成を有することを特徴とする上記（１）また
は上記（２）に記載のレーザ加工装置。 （１２）前記光遮蔽制御装置が、機械的回転チョッパー
によるものであることを特徴とする上記（１１）に記載
のレーザ加工装置。 （１３）前記機械的回転チョッパーによる光通過と光遮
断の時間比率が、前記機械的回転チョッパーの遮蔽板形
状によって設定されていることを特徴とする上記（１
２）に記載のレーザ加工装置。 （１４）前記光遮蔽制御装置が、機械的電磁開閉シャッ
ターによるものであることを特徴とする上記（１１）に
記載のレーザ加工装置。 （１５）前記光遮蔽制御装置が、電気的液晶シャッター
によるものであることを特徴とする上記（１１）に記載
のレーザ加工装置。 （１６）前記光遮蔽制御装置が、音響光学変調器（ＡＯ
Ｍ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであること
を特徴とする上記（１１）に記載のレーザ加工装置。 （１７）前記光遮蔽制御装置が、電気光学変調器（ＥＯ
Ｍ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであること
を特徴とする上記（１１）に記載のレーザ加工装置。 （１８）前記光遮蔽制御装置のレーザ光の吸収による温
度上昇は、エアーブロー等の空冷手段または循環液体熱
交換等の液冷手段によって防止されるように構成されて
いることを特徴とする上記（１１）〜（１７）のいずれ
かに記載のレーザ加工装置。 （１９）前記光遮蔽制御装置によって反射されるレーザ
光は、カーボンブロック等の光吸収材によって吸収され
るように構成されていることを特徴とする上記（１１）
〜（１８）のいずれかに記載のレーザ加工装置。 （２０）前記光遮蔽制御装置の光通過遮断の繰り返し周
期は、コントローラ手段によって光遮蔽制御装置を機械
的または電気的に制御するように構成されていることを
特徴とする上記（１１）〜（１９）のいずれかに記載の
レーザ加工装置。 （２１）前記コントローラ手段は、被加工物の物性特性
および加工形状または加工進行状態に応じて光遮蔽制御
装置の光通過と光遮断の繰り返し周期を可変制御するよ
うに構成されていることを特徴とする上記（２０）に記
載のレーザ加工装置。 （２２）前記コントローラ手段は、被加工物の物性特性
および加工形状または加工進行状態に応じて光遮蔽制御
装置の光通過と光遮断の時間比率を可変制御するように
構成されていることを特徴とする上記（２０）に記載の
レーザ加工装置。 （２３）前記レーザ発振器が、光伝播の空間圧縮装置を
有しているレーザ発振器であることを特徴とする上記
（１）〜（２２）のいずれかに記載のレーザ加工装置。 （２４）前記光伝播の空間圧縮装置が、チャーピングパ
ルス生成手段と、光波長分散特性を利用した縦モード同
期手段によって構成されていることを特徴とする上記
（２３）に記載のレーザ加工装置。 （２５）１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的時間
的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレ
ーザ発振器からのレーザ光を被加工物に照射し、光アブ
レーション加工を行うレーザ加工方法であって、前記レ
ーザ発振器を含む領域を温度コントロールするととも
に、該温度コントロール領域外のレーザ光の光軸上に配
された制御手段によって、前記レーザ発振器から連続放
射されるレーザ光の照射を制御しながら、前記被加工物
に光アブレーション加工を行うことを特徴とするレーザ
加工方法。 （２６）前記制御手段を、前記レーザ光の光通過と光遮
断の制御可能な遮蔽装置で構成し、該光遮蔽装置により
前記被加工物に所定パルス数だけ照射して光アブレーシ
ョン加工を行うことを特徴とする上記（２５）に記載の
レーザ加工方法。 （２７）前記制御手段を、前記レーザ光における光強度
の減衰の制御可能な光強度減衰手段で構成し、該光強度
減衰手段により前記被加工物に所定エネルギー密度だけ
照射して光アブレーション加工を行うことを特徴とする
上記（２５）に記載のレーザ加工方法。 （２８）前記制御手段を、前記レーザ発振器から放射さ
れる連続光パルスの周波数より小さい周波数（または長
い周期）で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光遮蔽制
御装置で構成し、該光遮蔽制御装置により被加工物に所
定間隔周期で連続光パルスを照射して光アブレーション
加工を行う構成を有することを特徴とする上記（２５）
に記載のレーザ加工方法。 （２９）記録媒体に付着させるインク液滴を吐出するた
めのインク吐出口、前記吐出口に供給するためのインク
を貯える液室、前記吐出口と前記液室とを連通するイン
ク流路、前記インク流路の一部に設けられインクを吐出
するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、
前記液室に外部からインクを供給するためのインク供給
口、等を含むインクジェット記録ヘッドのインク通路の
少なくとも一部を構成する部材を、レーザ加工装置によ
って加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記レーザ加工装置として上記（１）〜（２４）
のいずれかに記載のレーザ加工装置を用い、または前記
レーザ加工方法として上記（２５）〜（２８）のいずれ
かに記載のレーザ加工方法を用いて、前記インクジェッ
ト記録ヘッドのインク通路の少なくとも一部を構成する
部材を、昇華加工することを特徴とするインクジェット
記録ヘッドの製造方法。 （３０）記録媒体に付着させるインク液滴を吐出するた
めのインク吐出口、前記吐出口に供給するためのインク
を貯える液室、前記吐出口と前記液室とを連通するイン
ク流路、前記インク流路の一部に設けられインクを吐出
するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、
前記液室に外部からインクを供給するためのインク供給
口、等を含むインクジェット記録ヘッドのインク通路の
少なくとも一部を構成する部材を、レーザ加工装置によ
って加工されてなるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記インクジェット記録ヘッドが、上記（２９）に
記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法により製造
されたものであることを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。
成するために、つぎの（１）〜（３０）のように構成し
たレーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加
工装置または方法によって加工するインクジェット記録
ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記
録ヘッドを提供するものである。 （１）１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的時間的
なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレー
ザ発振器からのレーザ光を被加工物に照射し、光アブレ
ーション加工を行うレーザ加工装置であって、前記レー
ザ光の照射を制御する制御手段が、前記レーザ発振部分
の温度コントロールに影響を与えることのない個所に配
され、該制御手段によって前記レーザ発振器から連続放
射されるレーザ光の照射を制御して、前記被加工物に光
アブレーション加工を行う構成を備えていることを特徴
とするレーザ加工装置。 （２）前記制御手段が、レーザ発振器外部、またはレー
ザ発振器内におけるレーザ発振室とは別に形成された部
屋に配されていることを特徴とする上記（１）に記載の
レーザ加工装置。 （３）前記制御手段が、前記レーザ光の光通過と光遮断
の制御可能な光遮蔽装置であり、該光遮蔽装置により前
記被加工物に所定パルス数だけ照射して光アブレーショ
ン加工を行う構成を有することを特徴とする上記（１）
または上記（２）に記載のレーザ加工装置。 （４）前記光遮蔽装置が、機械的電磁チョッパーによる
ものであることを特徴とする上記（３）に記載のレーザ
加工装置。 （５）前記光遮蔽装置が、電気的液晶シャッターによる
ものであることを特徴とする上記（３）に記載のレーザ
加工装置。 （６）前記光遮蔽装置が、音響光学変調器（ＡＯＭ）で
の回折効果を用いて光遮断を行うものであることを特徴
とする上記（３）に記載のレーザ加工装置。 （７）前記光遮蔽装置が、電気光学変調器（ＥＯＭ）で
の回折効果を用いて光遮断を行うものであることを特徴
とする上記（３）に記載のレーザ加工装置。 （８）前記制御手段が、前記レーザ光における光強度の
減衰の制御可能な光強度減衰手段であり、該光強度減衰
手段により前記被加工物に所定エネルギー密度だけ照射
して光アブレーション加工を行う構成を有することを特
徴とする上記（１）または上記（２）に記載のレーザ加
工装置。 （９）光強度減衰手段が、光の入射角を可変して通過光
強度を制御するバリアブル光アッテネータによるもので
あることを特徴とする上記（８）に記載のレーザ加工装
置。 （１０）光強度減衰手段が、光吸収フィルターによるも
のであることを特徴とする上記（８）に記載のレーザ加
工装置。 （１１）前記制御手段が、前記レーザ発振器から放射さ
れる連続光パルスの周波数より小さい周波数（または長
い周期）で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光遮蔽制
御装置であり、該光遮蔽制御装置により被加工物に所定
間隔周期で連続光パルスを照射して光アブレーション加
工を行う構成を有することを特徴とする上記（１）また
は上記（２）に記載のレーザ加工装置。 （１２）前記光遮蔽制御装置が、機械的回転チョッパー
によるものであることを特徴とする上記（１１）に記載
のレーザ加工装置。 （１３）前記機械的回転チョッパーによる光通過と光遮
断の時間比率が、前記機械的回転チョッパーの遮蔽板形
状によって設定されていることを特徴とする上記（１
２）に記載のレーザ加工装置。 （１４）前記光遮蔽制御装置が、機械的電磁開閉シャッ
ターによるものであることを特徴とする上記（１１）に
記載のレーザ加工装置。 （１５）前記光遮蔽制御装置が、電気的液晶シャッター
によるものであることを特徴とする上記（１１）に記載
のレーザ加工装置。 （１６）前記光遮蔽制御装置が、音響光学変調器（ＡＯ
Ｍ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであること
を特徴とする上記（１１）に記載のレーザ加工装置。 （１７）前記光遮蔽制御装置が、電気光学変調器（ＥＯ
Ｍ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであること
を特徴とする上記（１１）に記載のレーザ加工装置。 （１８）前記光遮蔽制御装置のレーザ光の吸収による温
度上昇は、エアーブロー等の空冷手段または循環液体熱
交換等の液冷手段によって防止されるように構成されて
いることを特徴とする上記（１１）〜（１７）のいずれ
かに記載のレーザ加工装置。 （１９）前記光遮蔽制御装置によって反射されるレーザ
光は、カーボンブロック等の光吸収材によって吸収され
るように構成されていることを特徴とする上記（１１）
〜（１８）のいずれかに記載のレーザ加工装置。 （２０）前記光遮蔽制御装置の光通過遮断の繰り返し周
期は、コントローラ手段によって光遮蔽制御装置を機械
的または電気的に制御するように構成されていることを
特徴とする上記（１１）〜（１９）のいずれかに記載の
レーザ加工装置。 （２１）前記コントローラ手段は、被加工物の物性特性
および加工形状または加工進行状態に応じて光遮蔽制御
装置の光通過と光遮断の繰り返し周期を可変制御するよ
うに構成されていることを特徴とする上記（２０）に記
載のレーザ加工装置。 （２２）前記コントローラ手段は、被加工物の物性特性
および加工形状または加工進行状態に応じて光遮蔽制御
装置の光通過と光遮断の時間比率を可変制御するように
構成されていることを特徴とする上記（２０）に記載の
レーザ加工装置。 （２３）前記レーザ発振器が、光伝播の空間圧縮装置を
有しているレーザ発振器であることを特徴とする上記
（１）〜（２２）のいずれかに記載のレーザ加工装置。 （２４）前記光伝播の空間圧縮装置が、チャーピングパ
ルス生成手段と、光波長分散特性を利用した縦モード同
期手段によって構成されていることを特徴とする上記
（２３）に記載のレーザ加工装置。 （２５）１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的時間
的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射するレ
ーザ発振器からのレーザ光を被加工物に照射し、光アブ
レーション加工を行うレーザ加工方法であって、前記レ
ーザ発振器を含む領域を温度コントロールするととも
に、該温度コントロール領域外のレーザ光の光軸上に配
された制御手段によって、前記レーザ発振器から連続放
射されるレーザ光の照射を制御しながら、前記被加工物
に光アブレーション加工を行うことを特徴とするレーザ
加工方法。 （２６）前記制御手段を、前記レーザ光の光通過と光遮
断の制御可能な遮蔽装置で構成し、該光遮蔽装置により
前記被加工物に所定パルス数だけ照射して光アブレーシ
ョン加工を行うことを特徴とする上記（２５）に記載の
レーザ加工方法。 （２７）前記制御手段を、前記レーザ光における光強度
の減衰の制御可能な光強度減衰手段で構成し、該光強度
減衰手段により前記被加工物に所定エネルギー密度だけ
照射して光アブレーション加工を行うことを特徴とする
上記（２５）に記載のレーザ加工方法。 （２８）前記制御手段を、前記レーザ発振器から放射さ
れる連続光パルスの周波数より小さい周波数（または長
い周期）で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光遮蔽制
御装置で構成し、該光遮蔽制御装置により被加工物に所
定間隔周期で連続光パルスを照射して光アブレーション
加工を行う構成を有することを特徴とする上記（２５）
に記載のレーザ加工方法。 （２９）記録媒体に付着させるインク液滴を吐出するた
めのインク吐出口、前記吐出口に供給するためのインク
を貯える液室、前記吐出口と前記液室とを連通するイン
ク流路、前記インク流路の一部に設けられインクを吐出
するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、
前記液室に外部からインクを供給するためのインク供給
口、等を含むインクジェット記録ヘッドのインク通路の
少なくとも一部を構成する部材を、レーザ加工装置によ
って加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法にお
いて、前記レーザ加工装置として上記（１）〜（２４）
のいずれかに記載のレーザ加工装置を用い、または前記
レーザ加工方法として上記（２５）〜（２８）のいずれ
かに記載のレーザ加工方法を用いて、前記インクジェッ
ト記録ヘッドのインク通路の少なくとも一部を構成する
部材を、昇華加工することを特徴とするインクジェット
記録ヘッドの製造方法。 （３０）記録媒体に付着させるインク液滴を吐出するた
めのインク吐出口、前記吐出口に供給するためのインク
を貯える液室、前記吐出口と前記液室とを連通するイン
ク流路、前記インク流路の一部に設けられインクを吐出
するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、
前記液室に外部からインクを供給するためのインク供給
口、等を含むインクジェット記録ヘッドのインク通路の
少なくとも一部を構成する部材を、レーザ加工装置によ
って加工されてなるインクジェット記録ヘッドにおい
て、前記インクジェット記録ヘッドが、上記（２９）に
記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法により製造
されたものであることを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態において
は、レーザ光の照射を制御する制御手段として光遮蔽装
置を構成し、これを前記したレーザ発振部分の温度コン
トロールに影響を与えることのない個所に配置すること
で、レーザ発振部分に光エネルギーによる熱を発生させ
ることなく、前記レーザ発振器から連続放射されるレー
ザ光の光通過と光遮断を制御することが可能となる。し
たがって、これにより、レーザ発振部分全体の温度コン
トロールに影響を与えることがなく、安定したレーザ発
振のもとで、光通過と光遮断を制御することができ、被
加工物に所定パルス数だけ照射し、所定深さの精度の良
いレーザ加工を行うことが可能となる。
は、レーザ光の照射を制御する制御手段として光遮蔽装
置を構成し、これを前記したレーザ発振部分の温度コン
トロールに影響を与えることのない個所に配置すること
で、レーザ発振部分に光エネルギーによる熱を発生させ
ることなく、前記レーザ発振器から連続放射されるレー
ザ光の光通過と光遮断を制御することが可能となる。し
たがって、これにより、レーザ発振部分全体の温度コン
トロールに影響を与えることがなく、安定したレーザ発
振のもとで、光通過と光遮断を制御することができ、被
加工物に所定パルス数だけ照射し、所定深さの精度の良
いレーザ加工を行うことが可能となる。
【００１３】本発明の第２の実施形態においては、レー
ザ光の照射を制御する制御手段として光強度減衰手段を
構成し、これを前記したレーザ発振部分の温度コントロ
ールに影響を与えることのない個所に配置することで、
レーザ発振部分に光エネルギーによる熱を発生させるこ
となく、前記レーザ発振器から連続放射されるレーザ光
の光強度を減衰するように制御することが可能となる。
したがって、これにより、レーザ発振部分全体の温度コ
ントロールに影響を与えることがなく、安定したレーザ
発振のもとで、光強度を減衰するようにして、被加工物
に所定エネルギー密度だけ照射し、加工表面等の滑らか
で精度の良い光アブレーション加工を行うことが可能と
なる。
ザ光の照射を制御する制御手段として光強度減衰手段を
構成し、これを前記したレーザ発振部分の温度コントロ
ールに影響を与えることのない個所に配置することで、
レーザ発振部分に光エネルギーによる熱を発生させるこ
となく、前記レーザ発振器から連続放射されるレーザ光
の光強度を減衰するように制御することが可能となる。
したがって、これにより、レーザ発振部分全体の温度コ
ントロールに影響を与えることがなく、安定したレーザ
発振のもとで、光強度を減衰するようにして、被加工物
に所定エネルギー密度だけ照射し、加工表面等の滑らか
で精度の良い光アブレーション加工を行うことが可能と
なる。
【００１４】本発明の第３の実施形態においては、レー
ザ発振器から放射される連続光パルスの周波数より小さ
い周期で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光遮蔽制御
装置をレーザ発振部分の温度コントロールに影響を与え
ることのない個所に配置することにより、レーザ発振部
分全体の温度コントロールに影響を与えることなく、被
加工物の物性特性および加工形状または加工進行状態に
応じてレーザ光パルスの繰り返し周期を制御することが
でき、またレーザ照射状態とレーザ非照射状態の時間比
率を制御して、高精度で最適な光アブレーション微細加
工を行うことができる。すなわち、光源であるレーザ発
振システムのレーザ光パルスの発振周波数を直接変調し
てしまうと、熱的な平衡状態の乱れによるレーザ光の特
性変化といった問題が発生してしまうことから、擬似的
にほぼ同様な効果を得るために、上記したように光遮蔽
制御装置の光通過遮断の繰り返し周期を可変すること
と、光遮蔽制御装置の光通過と光遮断の時間比率を可変
することによって対応することができる。
ザ発振器から放射される連続光パルスの周波数より小さ
い周期で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光遮蔽制御
装置をレーザ発振部分の温度コントロールに影響を与え
ることのない個所に配置することにより、レーザ発振部
分全体の温度コントロールに影響を与えることなく、被
加工物の物性特性および加工形状または加工進行状態に
応じてレーザ光パルスの繰り返し周期を制御することが
でき、またレーザ照射状態とレーザ非照射状態の時間比
率を制御して、高精度で最適な光アブレーション微細加
工を行うことができる。すなわち、光源であるレーザ発
振システムのレーザ光パルスの発振周波数を直接変調し
てしまうと、熱的な平衡状態の乱れによるレーザ光の特
性変化といった問題が発生してしまうことから、擬似的
にほぼ同様な効果を得るために、上記したように光遮蔽
制御装置の光通過遮断の繰り返し周期を可変すること
と、光遮蔽制御装置の光通過と光遮断の時間比率を可変
することによって対応することができる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。なお、実施例１は上記した第１の実施形態に、
また実施例２は上記した第２の実施形態に、また実施例
３は上記した第３の実施形態に、それぞれ係るものであ
る。 ［実施例１］図１は、本発明の実施例１におけるレーザ
加工装置の光学系の概略光路図である。１０１は短パル
スレーザ発振器、１０４はフィールドレンズ、コンデン
サレンズ等を含むマスク照明光学系（ケーラー照明系、
クリティカル照明系等の照明方法を含む）、１０５はフ
ォトマスク、１０７は投影結像レンズ、１０８は被加工
物である。
明する。なお、実施例１は上記した第１の実施形態に、
また実施例２は上記した第２の実施形態に、また実施例
３は上記した第３の実施形態に、それぞれ係るものであ
る。 ［実施例１］図１は、本発明の実施例１におけるレーザ
加工装置の光学系の概略光路図である。１０１は短パル
スレーザ発振器、１０４はフィールドレンズ、コンデン
サレンズ等を含むマスク照明光学系（ケーラー照明系、
クリティカル照明系等の照明方法を含む）、１０５はフ
ォトマスク、１０７は投影結像レンズ、１０８は被加工
物である。
【００１６】上記光学系において、短パルスレーザー発
振器１０１から図中矢印方向に放射されたレーザ光束１
０２をフィールドレンズ、コンデンサレンズ等を含むマ
スク照明光学系１０４（ケーラー照明系、クリティカル
照明系等の照明方法を含む）によって、フォトマスク１
０５を照明し、フォトマスク１０５上に形成されたマス
クパターンを通過したレーザ光束１０６は投影結像レン
ズ１０７によって被加工物１０８にフォーカス投影さ
れ、レーザ発振によって被加工物が加工される。このよ
うな構成のレーザ加工装置に用いられる１ピコ秒以下の
パルス発振時間幅でレーザを放出するレーザ発振器は、
縦モード同期法を用いたレーザ発振器である。したがっ
て、このようなレーザ発振器からのレーザパルスは、一
般的に連続的に放射されることとなる。このため、所定
パルス数だけの照射に制御する手段として、本実施例に
おいては、レーザ発振器１０１から放射されたレーザ光
束１０２に対して、レーザ発振器外部、またはレーザ発
振器内におけるレーザ発振室とは別の部屋等のレーザ発
振部分全体の温度コントロールに影響を与えることのな
い光路中に、光通過遮断が制御可能な光遮蔽装置１０３
を配し、光透過状態をＯＮ、光遮断状態をＯＦＦとする
と、ＯＮ／ＯＦＦの制御によって、被加工物１０８を所
定量だけ加工するように構成している。その際、上記レ
ーザ発振部分全体の温度コントロールに影響を与えるこ
とのない個所としては、前記光学系の光路中におけるレ
ーザ発振器１０１と光学系の間が好ましく、さらには、
レーザ発振器１０１のレーザ出射口近傍がより好まし
い。また、これらによるシャッタータイミングは、パル
スカウントあるいは時間カウントによって制御するよう
に構成することが可能である。本実施例においては、上
記光遮蔽装置として、チョッパー型の機械的電磁シャッ
ターを用いている。しかし、このような機械的な動作時
間では、追いつけない時間をＯＮ／ＯＦＦするために
は、電気制御可能な液晶シャッター、音響光学素子（Ａ
ＯＭ）、あるいは電気光学素子による光偏向で光直進状
態をＯＮ、光回折効果による光偏向状態をＯＦＦとし
て、光の進行方向を変える素子等を用いて、ＯＮ／ＯＦ
Ｆの光遮蔽を制御するようにしても良い。ただし、１ピ
コ秒以下のレーザパルスは、一般的には縦モードがマル
チで発振するため、レーザ波長バンドの広がりを持って
いる。このためバルク型の光学素子を通過すると、光学
素子の波長分散特性によって、レーザパルス幅が若干長
くなってしまうといった欠点を抱えることとなる。ま
た、特に加工を行う対象が多い場合、すなわち量産加工
に用いる場合には、同一で安定均一な加工をおこなうた
めに、レーザの発振特性であるパルス時間、出力エネル
ギーの安定性は非常に重要であり、本実施例のレーザ発
振部分の温度コントロールに影響を与えない光路中に光
遮蔽装置を配して、レーザ照射をＯＮ／ＯＦＦすること
が必須となる。
振器１０１から図中矢印方向に放射されたレーザ光束１
０２をフィールドレンズ、コンデンサレンズ等を含むマ
スク照明光学系１０４（ケーラー照明系、クリティカル
照明系等の照明方法を含む）によって、フォトマスク１
０５を照明し、フォトマスク１０５上に形成されたマス
クパターンを通過したレーザ光束１０６は投影結像レン
ズ１０７によって被加工物１０８にフォーカス投影さ
れ、レーザ発振によって被加工物が加工される。このよ
うな構成のレーザ加工装置に用いられる１ピコ秒以下の
パルス発振時間幅でレーザを放出するレーザ発振器は、
縦モード同期法を用いたレーザ発振器である。したがっ
て、このようなレーザ発振器からのレーザパルスは、一
般的に連続的に放射されることとなる。このため、所定
パルス数だけの照射に制御する手段として、本実施例に
おいては、レーザ発振器１０１から放射されたレーザ光
束１０２に対して、レーザ発振器外部、またはレーザ発
振器内におけるレーザ発振室とは別の部屋等のレーザ発
振部分全体の温度コントロールに影響を与えることのな
い光路中に、光通過遮断が制御可能な光遮蔽装置１０３
を配し、光透過状態をＯＮ、光遮断状態をＯＦＦとする
と、ＯＮ／ＯＦＦの制御によって、被加工物１０８を所
定量だけ加工するように構成している。その際、上記レ
ーザ発振部分全体の温度コントロールに影響を与えるこ
とのない個所としては、前記光学系の光路中におけるレ
ーザ発振器１０１と光学系の間が好ましく、さらには、
レーザ発振器１０１のレーザ出射口近傍がより好まし
い。また、これらによるシャッタータイミングは、パル
スカウントあるいは時間カウントによって制御するよう
に構成することが可能である。本実施例においては、上
記光遮蔽装置として、チョッパー型の機械的電磁シャッ
ターを用いている。しかし、このような機械的な動作時
間では、追いつけない時間をＯＮ／ＯＦＦするために
は、電気制御可能な液晶シャッター、音響光学素子（Ａ
ＯＭ）、あるいは電気光学素子による光偏向で光直進状
態をＯＮ、光回折効果による光偏向状態をＯＦＦとし
て、光の進行方向を変える素子等を用いて、ＯＮ／ＯＦ
Ｆの光遮蔽を制御するようにしても良い。ただし、１ピ
コ秒以下のレーザパルスは、一般的には縦モードがマル
チで発振するため、レーザ波長バンドの広がりを持って
いる。このためバルク型の光学素子を通過すると、光学
素子の波長分散特性によって、レーザパルス幅が若干長
くなってしまうといった欠点を抱えることとなる。ま
た、特に加工を行う対象が多い場合、すなわち量産加工
に用いる場合には、同一で安定均一な加工をおこなうた
めに、レーザの発振特性であるパルス時間、出力エネル
ギーの安定性は非常に重要であり、本実施例のレーザ発
振部分の温度コントロールに影響を与えない光路中に光
遮蔽装置を配して、レーザ照射をＯＮ／ＯＦＦすること
が必須となる。
【００１７】［実施例２］図２は、本発明の本実施例２
におけるレーザ加工装置の光学系の概略光路図である。
２０１は短パルスレーザ発振器、２０４はフィールドレ
ンズ、コンデンサレンズ等を含むマスク照明光学系（ケ
ーラー照明系、クリティカル照明系等の照明方法を含
む）、２０５はフォトマスク、２０７は投影結像レン
ズ、２０８は被加工物である。
におけるレーザ加工装置の光学系の概略光路図である。
２０１は短パルスレーザ発振器、２０４はフィールドレ
ンズ、コンデンサレンズ等を含むマスク照明光学系（ケ
ーラー照明系、クリティカル照明系等の照明方法を含
む）、２０５はフォトマスク、２０７は投影結像レン
ズ、２０８は被加工物である。
【００１８】上記光学系において、短パルスレーザ発振
器２０１から図中矢印方向に放射されたレーザ光束２０
２をフィールドレンズ、コンデンサレンズ等を含むマス
ク照明光学系２０４（ケーラー照明系、クリティカル照
明系等の照明方法を含む）によって、フォトマスク２０
５を照明し、フォトマスク２０５上に形成されたマスク
パターンを通過したレーザ光束２０６は投影結像レンズ
２０７によって被加工物２０８にフォーカス投影され、
レーザ発振によって被加工物が加工される。
器２０１から図中矢印方向に放射されたレーザ光束２０
２をフィールドレンズ、コンデンサレンズ等を含むマス
ク照明光学系２０４（ケーラー照明系、クリティカル照
明系等の照明方法を含む）によって、フォトマスク２０
５を照明し、フォトマスク２０５上に形成されたマスク
パターンを通過したレーザ光束２０６は投影結像レンズ
２０７によって被加工物２０８にフォーカス投影され、
レーザ発振によって被加工物が加工される。
【００１９】このような構成のレーザ加工装置に用いら
れる１ピコ秒以下のパルス発振時間幅でレーザを放出す
るレーザ発振器は、縦モード同期法を用いたレーザ発振
器である。したがって、このようなレーザ発振器からの
レーザパルスエネルギーは、一般的に定常的に放射され
ることとなる。このため、所定光強度の照射に制御する
手段として、本実施例においては、レーザ発振器２０１
から放射されたレーザ光束２０２に対して、レーザ発振
器外部、またはレーザ発振器内におけるレーザ発振室と
は別の部屋等のレーザ発振部分全体の温度コントロール
に影響を与えることのない光路中に、光強度減衰手段２
０３を配し、被加工物２０８に最適な光強度を照射制御
することによって、被加工物２０８を最適に加工するよ
うに構成している。その際、上記レーザ発振部分全体の
温度コントロールに影響を与えることのない個所として
は、前記光学系の光路中におけるレーザ発振器２０１と
光学系の間が好ましく、さらには、レーザ発振器２０１
のレーザ出射口近傍がより好ましい。
れる１ピコ秒以下のパルス発振時間幅でレーザを放出す
るレーザ発振器は、縦モード同期法を用いたレーザ発振
器である。したがって、このようなレーザ発振器からの
レーザパルスエネルギーは、一般的に定常的に放射され
ることとなる。このため、所定光強度の照射に制御する
手段として、本実施例においては、レーザ発振器２０１
から放射されたレーザ光束２０２に対して、レーザ発振
器外部、またはレーザ発振器内におけるレーザ発振室と
は別の部屋等のレーザ発振部分全体の温度コントロール
に影響を与えることのない光路中に、光強度減衰手段２
０３を配し、被加工物２０８に最適な光強度を照射制御
することによって、被加工物２０８を最適に加工するよ
うに構成している。その際、上記レーザ発振部分全体の
温度コントロールに影響を与えることのない個所として
は、前記光学系の光路中におけるレーザ発振器２０１と
光学系の間が好ましく、さらには、レーザ発振器２０１
のレーザ出射口近傍がより好ましい。
【００２０】本実施例においては、光強度減衰手段とし
て、バリアブルアッテネータを用いている。勿論、これ
を光吸収フィルター、あるいは単純な光アッテネーター
を用いて構成しても良い。ただし、１ピコ秒以下のレー
ザパルスは、一般的には縦モードがマルチで発振するた
め、レーザ波長バンドの広がりを持っている。このため
バルク型の光学素子を通過すると、光学素子の波長分散
特性によって、レーザパルス幅が若干長くなってしまう
といった欠点を抱えることは否めない。また、特に加工
を行う対象が多い場合、すなわち量産加工に用いる場合
には、同一で安定均一な加工をおこなうために、レーザ
の発振特性であるパルス時間、出力エネルギーの安定性
は非常に重要であり、本実施例のレーザ発振部分の温度
コントロールに影響を与えない光路中に光強度減衰手段
を配して、レーザ照射の光強度を制御することが必須と
なる。
て、バリアブルアッテネータを用いている。勿論、これ
を光吸収フィルター、あるいは単純な光アッテネーター
を用いて構成しても良い。ただし、１ピコ秒以下のレー
ザパルスは、一般的には縦モードがマルチで発振するた
め、レーザ波長バンドの広がりを持っている。このため
バルク型の光学素子を通過すると、光学素子の波長分散
特性によって、レーザパルス幅が若干長くなってしまう
といった欠点を抱えることは否めない。また、特に加工
を行う対象が多い場合、すなわち量産加工に用いる場合
には、同一で安定均一な加工をおこなうために、レーザ
の発振特性であるパルス時間、出力エネルギーの安定性
は非常に重要であり、本実施例のレーザ発振部分の温度
コントロールに影響を与えない光路中に光強度減衰手段
を配して、レーザ照射の光強度を制御することが必須と
なる。
【００２１】［実施例３］図３は、本発明の実施例３に
おけるレーザ加工装置の光学系の概略光路図である。同
図において、短パルスレーザー発振器３０１から図中矢
印方向に放射されたレーザ光束３０２をフィールドレン
ズ、コンデンサレンズ等を含むマスク照明光学系３０４
（ケーラー照明系、クリティカル照明系等の照明方法を
含む）によって、フォトマスク３０５を照明し、フォト
マスク３０５上に形成されたマスクパターンを通過した
レーザ光束３０６は投影結像レンズ３０７によって被加
工物３０８にフォーカス投影され、レーザ発振によって
被加工物が加工される。
おけるレーザ加工装置の光学系の概略光路図である。同
図において、短パルスレーザー発振器３０１から図中矢
印方向に放射されたレーザ光束３０２をフィールドレン
ズ、コンデンサレンズ等を含むマスク照明光学系３０４
（ケーラー照明系、クリティカル照明系等の照明方法を
含む）によって、フォトマスク３０５を照明し、フォト
マスク３０５上に形成されたマスクパターンを通過した
レーザ光束３０６は投影結像レンズ３０７によって被加
工物３０８にフォーカス投影され、レーザ発振によって
被加工物が加工される。
【００２２】このような構成のレーザ加工装置に用いら
れる、高出力型の１ピコ秒以下のパルス発振時間幅でレ
ーザを放出するレーザ発振器は縦モード同期法を用いて
光パルス時間圧縮するため、前述したように固定周期に
て連続放射され、一般的に汎用市販されているもので発
振周波数は１キロヘルツ前後である。このため、本実施
例においては、レーザ発振器３０１から放射されたレー
ザ光束３０２に対して光路中に光遮蔽制御装置である回
転チョッパー３０３を配し、図４に示すように羽根車形
状の回転板を図中矢印方法に回転させ不図示のモータお
よびコントローラによる回転スピードの制御によってレ
ーザ光の透過遮蔽周期を数ヘルツからレーザ発振器の発
振周波数未満までコントロールされる。また、光透過と
光遮蔽の時間比率はチョッパーの羽根車の形状によって
決定されている。
れる、高出力型の１ピコ秒以下のパルス発振時間幅でレ
ーザを放出するレーザ発振器は縦モード同期法を用いて
光パルス時間圧縮するため、前述したように固定周期に
て連続放射され、一般的に汎用市販されているもので発
振周波数は１キロヘルツ前後である。このため、本実施
例においては、レーザ発振器３０１から放射されたレー
ザ光束３０２に対して光路中に光遮蔽制御装置である回
転チョッパー３０３を配し、図４に示すように羽根車形
状の回転板を図中矢印方法に回転させ不図示のモータお
よびコントローラによる回転スピードの制御によってレ
ーザ光の透過遮蔽周期を数ヘルツからレーザ発振器の発
振周波数未満までコントロールされる。また、光透過と
光遮蔽の時間比率はチョッパーの羽根車の形状によって
決定されている。
【００２３】一方、光遮蔽制御装置である回転チョッパ
ー３０３のレーザが照射される部分は、レーザ波長に対
して吸収率の高い色の塗装が施されていて、光遮断時に
はレーザ光はチョッパー部材に吸収され熱エネルギーに
変換される。この場合レーザ光の照射エネルギー密度は
レーザビームが空間的に広がりを持っているため、アブ
レーション閾値までのエネルギー密度には達しなく、加
工が発生することは無く、単なる光エネルギーの熱エネ
ルギーへの変換過程となり、チョッパーが破壊されるこ
とはない。また、加熱した回転チョッパー３０３は、ガ
スブロワー３０９によって空気または窒素ガスを吹き付
けられることによって冷却が行われている。
ー３０３のレーザが照射される部分は、レーザ波長に対
して吸収率の高い色の塗装が施されていて、光遮断時に
はレーザ光はチョッパー部材に吸収され熱エネルギーに
変換される。この場合レーザ光の照射エネルギー密度は
レーザビームが空間的に広がりを持っているため、アブ
レーション閾値までのエネルギー密度には達しなく、加
工が発生することは無く、単なる光エネルギーの熱エネ
ルギーへの変換過程となり、チョッパーが破壊されるこ
とはない。また、加熱した回転チョッパー３０３は、ガ
スブロワー３０９によって空気または窒素ガスを吹き付
けられることによって冷却が行われている。
【００２４】また、図示はしていないが、光遮蔽時にレ
ーザ光が一部反射される場合、反射された光の処理に対
しても注意が必要で、最終的な光の処理はカーボン等の
略光吸収材料によって吸収処理している。さらに、光遮
蔽状態を光反射によって偏向させる場合には、反射光が
レーザ発振器内に戻らないように、偏向反射板はレーザ
光の光軸に対して垂直から傾けた角度で配し、反射レー
ザ光は上記と同様に、最終的にはカーボン等の略光吸収
材料によって吸収処理しなくてはならない。一方、光ア
ブレーション加工工程を終了する場合においては、光遮
蔽制御装置である回転チョッパー３０３を光遮断状態で
停止させれば良い。
ーザ光が一部反射される場合、反射された光の処理に対
しても注意が必要で、最終的な光の処理はカーボン等の
略光吸収材料によって吸収処理している。さらに、光遮
蔽状態を光反射によって偏向させる場合には、反射光が
レーザ発振器内に戻らないように、偏向反射板はレーザ
光の光軸に対して垂直から傾けた角度で配し、反射レー
ザ光は上記と同様に、最終的にはカーボン等の略光吸収
材料によって吸収処理しなくてはならない。一方、光ア
ブレーション加工工程を終了する場合においては、光遮
蔽制御装置である回転チョッパー３０３を光遮断状態で
停止させれば良い。
【００２５】光遮蔽制御装置は、本実施例においては、
回転チョッパー型の機械的繰り返しシャッターを用いて
いるが、機械的電磁開閉シャッターを用いてもかまわな
く、また機械的な動作では、追いつけない時間をＯＮ／
ＯＦＦするためには、電気制御可能な液晶シャッター
や、音響光学素子（ＡＯＭ）や電気光学素子による光偏
向による光直進状態をＯＮ、光回折効果による光偏向状
態をＯＦＦとして、光の進行方向を変える素子を用い
て、ＯＮ／ＯＦＦの光遮蔽を制御することを行っても良
いものである。またこの場合、レーザ光の透過遮蔽周期
と光透過と光遮蔽の時間比率はシャッターをコントロー
ルするコントローラ手段によって制御すれば良い。
回転チョッパー型の機械的繰り返しシャッターを用いて
いるが、機械的電磁開閉シャッターを用いてもかまわな
く、また機械的な動作では、追いつけない時間をＯＮ／
ＯＦＦするためには、電気制御可能な液晶シャッター
や、音響光学素子（ＡＯＭ）や電気光学素子による光偏
向による光直進状態をＯＮ、光回折効果による光偏向状
態をＯＦＦとして、光の進行方向を変える素子を用い
て、ＯＮ／ＯＦＦの光遮蔽を制御することを行っても良
いものである。またこの場合、レーザ光の透過遮蔽周期
と光透過と光遮蔽の時間比率はシャッターをコントロー
ルするコントローラ手段によって制御すれば良い。
【００２６】ただし、１ピコ秒以下のレーザパルスは、
一般的には縦モードなマルチ発振を用いるため、レーザ
波長バンドの広がりを持っている。このためバルク型の
光学素子を通過すると、光学素子の波長分散特性によっ
て、レーザパルス幅が若干長くなってしまうといった欠
点を抱えることになるため、異常波長分散特性素子など
を利用した光学系としての補正手段を組み込む必要があ
る。
一般的には縦モードなマルチ発振を用いるため、レーザ
波長バンドの広がりを持っている。このためバルク型の
光学素子を通過すると、光学素子の波長分散特性によっ
て、レーザパルス幅が若干長くなってしまうといった欠
点を抱えることになるため、異常波長分散特性素子など
を利用した光学系としての補正手段を組み込む必要があ
る。
【００２７】また、特に加工を行う対象が多い場合、す
なわち量産加工に用いる場合には、同一で安定均一な加
工を行うために、レーザの発振特性であるパルス時間、
出力エネルギーの安定性は非常に重要であり、本実施例
のレーザ発振および再生増幅部分の温度コントロールに
影響を与えない光路中に光遮蔽制御装置を配して、レー
ザ光の透過遮蔽周期と光透過と光遮蔽の時間比率を制御
することが必須となる。光遮蔽制御装置の配置個所とし
ては、前記光学系の光路中であればどこでも機能を果た
せるが、図３に示しているような、レーザ発振器３０１
と前記光学系との間のレーザ光が平行ビームとなってい
る場所がより好ましい。
なわち量産加工に用いる場合には、同一で安定均一な加
工を行うために、レーザの発振特性であるパルス時間、
出力エネルギーの安定性は非常に重要であり、本実施例
のレーザ発振および再生増幅部分の温度コントロールに
影響を与えない光路中に光遮蔽制御装置を配して、レー
ザ光の透過遮蔽周期と光透過と光遮蔽の時間比率を制御
することが必須となる。光遮蔽制御装置の配置個所とし
ては、前記光学系の光路中であればどこでも機能を果た
せるが、図３に示しているような、レーザ発振器３０１
と前記光学系との間のレーザ光が平行ビームとなってい
る場所がより好ましい。
【００２８】次に、レーザ加工過程としては基本的には
図５に示すようなシーケンスとなり、レーザパルス列の
照射状態とレーザ非照射状態の繰り返しとなる。ただ
し、被加工物の物性特性および加工形状または加工進行
状態に応じてコントローラ手段によって、レーザ光パル
スの繰り返し周期を変調制御したり、またレーザパルス
列の照射状態とレーザ非照射状態の時間比率を変調制御
することによって、より高精度で最適な光アブレーショ
ン加工を行うこともできるように構成している。
図５に示すようなシーケンスとなり、レーザパルス列の
照射状態とレーザ非照射状態の繰り返しとなる。ただ
し、被加工物の物性特性および加工形状または加工進行
状態に応じてコントローラ手段によって、レーザ光パル
スの繰り返し周期を変調制御したり、またレーザパルス
列の照射状態とレーザ非照射状態の時間比率を変調制御
することによって、より高精度で最適な光アブレーショ
ン加工を行うこともできるように構成している。
【００２９】次に、図６に上述の実施例１〜実施例３の
レーザ加工装置を用いて加工されるインクジェット記録
ヘッドを示す。図６において、３３は基板であり、この
基板上にはインクを吐出するための電気熱変換素子や電
気機械変換素子等のインク吐出圧発生素子３４が設けら
れている。このインク吐出圧発生素子３４は吐出口２１
に連通するインク流路３１内に配されており、個々のイ
ンク流路３１は共通液室３２に連通している。この共通
液室３２にはインク供給管（不図示）が接続され、イン
クタンクよりインク供給管を介してインクが供給され
る。また、３５はインク流路３１および共通液室３２を
形成するための凹部を有する天板であり、基板３３と接
合されることでインク流路３１、共通液室３２を形成し
ている。さらに、基板３３と天板３５との接合体のイン
ク流路端部側には吐出口２１を備えるオリフィスプレー
ト２が設けられている。
レーザ加工装置を用いて加工されるインクジェット記録
ヘッドを示す。図６において、３３は基板であり、この
基板上にはインクを吐出するための電気熱変換素子や電
気機械変換素子等のインク吐出圧発生素子３４が設けら
れている。このインク吐出圧発生素子３４は吐出口２１
に連通するインク流路３１内に配されており、個々のイ
ンク流路３１は共通液室３２に連通している。この共通
液室３２にはインク供給管（不図示）が接続され、イン
クタンクよりインク供給管を介してインクが供給され
る。また、３５はインク流路３１および共通液室３２を
形成するための凹部を有する天板であり、基板３３と接
合されることでインク流路３１、共通液室３２を形成し
ている。さらに、基板３３と天板３５との接合体のイン
ク流路端部側には吐出口２１を備えるオリフィスプレー
ト２が設けられている。
【００３０】このようなインクジェット記録ヘッドは、
以下のように作成することができる。まず、インク吐出
圧発生用の発熱抵抗素子であるヒータ３４と不図示のシ
フトレジスタ等の集積回路、電気配線と、をシリコン基
板にパターニングして基板３３を作成するとともに、イ
ンク流路３１、およびインク液室３２となる凹部と不図
示のインク供給口を上記してきたレーザ加工装置を用い
て所定光パルス数をパターン投影照射し加工形成して天
板３５を作成する。その後、インク吐出側端面およびイ
ンク流路３１とヒータ３４の配列が一致するように基板
３３と天板３５とをアライメント接合した後、ノズルが
未形成状態のオリフィスプレート２を、接合された天板
とベースプレートのインク吐出側端面に接着し、この状
態でさらに上記述べてきたレーザ加工装置を用いて所定
光パルス数をパターン投影照射しノズル２１を形成し、
以後、不図示のヒータ駆動用の端子をパターニングした
電気基板を結合するとともに、アルミ製のベースプレー
トを基板３３に接合し、次いで、各部材を保持するホル
ダおよびインク供給のためのインクタンクを結合するこ
とでインクジェット記録ヘッドを組み立てる。
以下のように作成することができる。まず、インク吐出
圧発生用の発熱抵抗素子であるヒータ３４と不図示のシ
フトレジスタ等の集積回路、電気配線と、をシリコン基
板にパターニングして基板３３を作成するとともに、イ
ンク流路３１、およびインク液室３２となる凹部と不図
示のインク供給口を上記してきたレーザ加工装置を用い
て所定光パルス数をパターン投影照射し加工形成して天
板３５を作成する。その後、インク吐出側端面およびイ
ンク流路３１とヒータ３４の配列が一致するように基板
３３と天板３５とをアライメント接合した後、ノズルが
未形成状態のオリフィスプレート２を、接合された天板
とベースプレートのインク吐出側端面に接着し、この状
態でさらに上記述べてきたレーザ加工装置を用いて所定
光パルス数をパターン投影照射しノズル２１を形成し、
以後、不図示のヒータ駆動用の端子をパターニングした
電気基板を結合するとともに、アルミ製のベースプレー
トを基板３３に接合し、次いで、各部材を保持するホル
ダおよびインク供給のためのインクタンクを結合するこ
とでインクジェット記録ヘッドを組み立てる。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、レーザ発振部分全体の温度コントロールに影響を与
えることなく、レーザ発振器から連続放射されるレーザ
光の照射を制御して、所望の光アブレーション加工を行
うことができるレーザ加工装置とレーザ加工方法、およ
び該レーザ加工装置または方法によって加工するインク
ジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるイン
クジェット記録ヘッドを実現することができる。また、
本発明によれば、レーザ発振部分全体の温度コントロー
ルに影響を与えることがなく、安定したレーザ発振のも
とで、光通過の遮断を制御するようにして、被加工物に
所定パルス数だけ照射し、所定深さ、所定形状の精度の
良いレーザ加工を行うことが可能となるレーザ加工装置
とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法
によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法
と該製造方法によるインクジェット記録ヘッドを実現す
ることができる。また、本発明によれば、レーザ発振部
分全体の温度コントロールに影響を与えることがなく、
安定したレーザ発振のもとで、光強度を減衰するように
して、被加工物に所定エネルギー密度だけ照射し、加工
表面等の滑らかで精度の良い光アブレーション加工を行
うことが可能となるレーザ加工装置とレーザ加工方法、
および該レーザ加工装置または方法によって加工するイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法による
インクジェット記録ヘッドを実現することができる。ま
た、本発明によれば、レーザ発振器内の温度コントロー
ルに影響を与えることなく、被加工物の物性特性および
加工形状または加工進行状態に応じてレーザ光パルスの
繰り返し周期を制御し、またレーザ照射状態とレーザ非
照射状態の時間比率を制御することによって、例えば、
光アブレーションによって生成されたプラズマおよび気
体状の原子または分子の飛散状態に対してレーザ照射間
隔の最適化や、プラズマ雲による光遮蔽および吸収によ
るアブレーション特性変化の回避などができ、高精度で
最適な光アブレーション微細加工を行うことが可能とな
るレーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加
工装置または方法によって加工するインクジェット記録
ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記
録ヘッドを実現することができる。
ば、レーザ発振部分全体の温度コントロールに影響を与
えることなく、レーザ発振器から連続放射されるレーザ
光の照射を制御して、所望の光アブレーション加工を行
うことができるレーザ加工装置とレーザ加工方法、およ
び該レーザ加工装置または方法によって加工するインク
ジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるイン
クジェット記録ヘッドを実現することができる。また、
本発明によれば、レーザ発振部分全体の温度コントロー
ルに影響を与えることがなく、安定したレーザ発振のも
とで、光通過の遮断を制御するようにして、被加工物に
所定パルス数だけ照射し、所定深さ、所定形状の精度の
良いレーザ加工を行うことが可能となるレーザ加工装置
とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法
によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法
と該製造方法によるインクジェット記録ヘッドを実現す
ることができる。また、本発明によれば、レーザ発振部
分全体の温度コントロールに影響を与えることがなく、
安定したレーザ発振のもとで、光強度を減衰するように
して、被加工物に所定エネルギー密度だけ照射し、加工
表面等の滑らかで精度の良い光アブレーション加工を行
うことが可能となるレーザ加工装置とレーザ加工方法、
および該レーザ加工装置または方法によって加工するイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法による
インクジェット記録ヘッドを実現することができる。ま
た、本発明によれば、レーザ発振器内の温度コントロー
ルに影響を与えることなく、被加工物の物性特性および
加工形状または加工進行状態に応じてレーザ光パルスの
繰り返し周期を制御し、またレーザ照射状態とレーザ非
照射状態の時間比率を制御することによって、例えば、
光アブレーションによって生成されたプラズマおよび気
体状の原子または分子の飛散状態に対してレーザ照射間
隔の最適化や、プラズマ雲による光遮蔽および吸収によ
るアブレーション特性変化の回避などができ、高精度で
最適な光アブレーション微細加工を行うことが可能とな
るレーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加
工装置または方法によって加工するインクジェット記録
ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記
録ヘッドを実現することができる。
【図１】本発明の実施例１に係るレーザ加工装置の光学
的概略図。
的概略図。
【図２】本発明の実施例２に係るレーザ加工装置の光学
的概略図。
的概略図。
【図３】本発明の実施例３に係るレーザ加工装置の光学
的概略図。
的概略図。
【図４】本発明の実施例３に係る回転チョッパーの概略
図。
図。
【図５】本発明の実施例３に係るレーザ照射方法のシー
ケンスを示す図。
ケンスを示す図。
【図６】本発明の実施例に係るインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法によって製造されたインクジェット記録ヘ
ッドを示す概略図。
ドの製造方法によって製造されたインクジェット記録ヘ
ッドを示す概略図。
２：オリフィスプレート ３： インクジェット記録ヘッド本体 ２１：インク吐出口ノズル ３１：インク流路 ３２：インク液室 ３３：基板 ３４：インク吐出圧発生素子 ３５：天板 １０１：極短パルスレーザ発振器 １０２：レーザ光束 １０３：光遮蔽装置 １０４：フォトマスク照明光学系 １０５：フォトマスク １０６：レーザ光束 １０７：フォトマスクパターン投影レンズ １０８：被加工物 ２０１：リング型極短パルスレーザ発振器 ２０２：レーザ光束 ２０３：光強度減衰手段 ２０４：フォトマスク照明光学系 ２０５：フォトマスク ２０６：レーザ光束 ２０７：フォトマスクパターン投影レンズ ２０８：被加工物 ３０１：極短パルスレーザ発振器 ３０２：レーザ光束 ３０３：回転チョッパー ３０４：フォトマスク照明光学系 ３０５：フォトマスク ３０６：レーザ光束 ３０７：フォトマスクパターン投影レンズ ３０８：被加工物 ３０９：ガスブロワー
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） Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｈ
Claims (30)
- 【請求項１】１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間的
時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射す
るレーザ発振器からのレーザ光を被加工物に照射し、光
アブレーション加工を行うレーザ加工装置であって、 前記レーザ光の照射を制御する制御手段が、前記レーザ
発振部分の温度コントロールに影響を与えることのない
個所に配され、該制御手段によって前記レーザ発振器か
ら連続放射されるレーザ光の照射を制御して、前記被加
工物に光アブレーション加工を行う構成を備えているこ
とを特徴とするレーザ加工装置。 - 【請求項２】前記制御手段が、レーザ発振器外部、また
はレーザ発振器内におけるレーザ発振室とは別に形成さ
れた部屋に配されていることを特徴とする請求項１に記
載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】前記制御手段が、前記レーザ光の光通過と
光遮断の制御可能な光遮蔽装置であり、該光遮蔽装置に
より前記被加工物に所定パルス数だけ照射して光アブレ
ーション加工を行う構成を有することを特徴とする請求
項１または請求項２に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項４】前記光遮蔽装置が、機械的電磁チョッパー
によるものであることを特徴とする請求項３に記載のレ
ーザ加工装置。 - 【請求項５】前記光遮蔽装置が、電気的液晶シャッター
によるものであることを特徴とする請求項３に記載のレ
ーザ加工装置。 - 【請求項６】前記光遮蔽装置が、音響光学変調器（ＡＯ
Ｍ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであること
を特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項７】前記光遮蔽装置が、電気光学変調器（ＥＯ
Ｍ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであること
を特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項８】前記制御手段が、前記レーザ光における光
強度の減衰の制御可能な光強度減衰手段であり、該光強
度減衰手段により前記被加工物に所定エネルギー密度だ
け照射して光アブレーション加工を行う構成を有するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ
加工装置。 - 【請求項９】前記光強度減衰手段が、光の入射角を可変
して通過光強度を制御するバリアブル光アッテネータに
よるものであることを特徴とする請求項８に記載のレー
ザ加工装置。 - 【請求項１０】前記光強度減衰手段が、光吸収フィルタ
ーによるものであることを特徴とする請求項８に記載の
レーザ加工装置。 - 【請求項１１】前記制御手段が、前記レーザ発振器から
放射される連続光パルスの周波数より小さい周波数（ま
たは長い周期）で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光
遮蔽制御装置であり、該光遮蔽制御装置により被加工物
に所定間隔周期で連続光パルスを照射して光アブレーシ
ョン加工を行う構成を有することを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項１２】前記光遮蔽制御装置が、機械的回転チョ
ッパーによるものであることを特徴とする請求項１１に
記載のレーザ加工装置。 - 【請求項１３】前記機械的回転チョッパーによる光通過
と光遮断の時間比率が、前記機械的回転チョッパーの遮
蔽板形状によって設定されていることを特徴とする請求
項１２に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項１４】前記光遮蔽制御装置が、機械的電磁開閉
シャッターによるものであることを特徴とする請求項１
１に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項１５】前記光遮蔽制御装置が、電気的液晶シャ
ッターによるものであることを特徴とする請求項１１に
記載のレーザ加工装置。 - 【請求項１６】前記光遮蔽制御装置が、音響光学変調器
（ＡＯＭ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであ
ることを特徴とする請求項１１に記載のレーザ加工装
置。 - 【請求項１７】前記光遮蔽制御装置が、電気光学変調器
（ＥＯＭ）での回折効果を用いて光遮断を行うものであ
ることを特徴とする請求項１１に記載のレーザ加工装
置。 - 【請求項１８】前記光遮蔽制御装置のレーザ光の吸収に
よる温度上昇は、エアーブロー等の空冷手段または循環
液体熱交換等の液冷手段によって防止されるように構成
されていることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれ
か１項に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項１９】前記光遮蔽制御装置によって反射される
レーザ光は、カーボンブロック等の光吸収材によって吸
収されるように構成されていることを特徴とする請求項
１１〜１８のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項２０】前記光遮蔽制御装置の光通過遮断の繰り
返し周期は、コントローラ手段によって光遮蔽制御装置
を機械的または電気的に制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記
載のレーザ加工装置。 - 【請求項２１】前記コントローラ手段は、被加工物の物
性特性および加工形状または加工進行状態に応じて光遮
蔽制御装置の光通過と光遮断の繰り返し周期を可変制御
するように構成されていることを特徴とする請求項２０
に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項２２】前記コントローラ手段は、被加工物の物
性特性および加工形状または加工進行状態に応じて光遮
蔽制御装置の光通過と光遮断の時間比率を可変制御する
ように構成されていることを特徴とする請求項２０に記
載のレーザ加工装置。 - 【請求項２３】前記レーザ発振器が、光伝播の空間圧縮
装置を有しているレーザ発振器であることを特徴とする
請求項１〜２２のいずれか１項に記載のレーザ加工装
置。 - 【請求項２４】前記光伝播の空間圧縮装置が、チャーピ
ングパルス生成手段と、光波長分散特性を利用した縦モ
ード同期手段によって構成されていることを特徴とする
請求項２３に記載のレーザ加工装置。 - 【請求項２５】１ピコ秒以下のパルス放射時間にて空間
的時間的なエネルギー密度の大きい光パルスを連続放射
するレーザ発振器からのレーザ光を被加工物に照射し、
光アブレーション加工を行うレーザ加工方法であって、
前記レーザ発振器を含む領域を温度コントロールすると
ともに、該温度コントロール領域外のレーザ光の光軸上
に配された制御手段によって、前記レーザ発振器から連
続放射されるレーザ光の照射を制御しながら、前記被加
工物に光アブレーション加工を行うことを特徴とするレ
ーザ加工方法。 - 【請求項２６】前記制御手段を、前記レーザ光の光通過
と光遮断の制御可能な遮蔽装置で構成し、該光遮蔽装置
により前記被加工物に所定パルス数だけ照射して光アブ
レーション加工を行うことを特徴とする請求項２５に記
載のレーザ加工方法。 - 【請求項２７】前記制御手段を、前記レーザ光における
光強度の減衰の制御可能な光強度減衰手段で構成し、該
光強度減衰手段により前記被加工物に所定エネルギー密
度だけ照射して光アブレーション加工を行うことを特徴
とする請求項２５に記載のレーザ加工方法。 - 【請求項２８】前記制御手段を、前記レーザ発振器から
放射される連続光パルスの周波数より小さい周波数（ま
たは長い周期）で光通過遮断の繰り返しが制御可能な光
遮蔽制御装置で構成し、該光遮蔽制御装置により被加工
物に所定間隔周期で連続光パルスを照射して光アブレー
ション加工を行う構成を有することを特徴とする請求項
２５に記載のレーザ加工方法。 - 【請求項２９】記録媒体に付着させるインク液滴を吐出
するためのインク吐出口、前記吐出口に供給するための
インクを貯える液室、前記吐出口と前記液室とを連通す
るインク流路、前記インク流路の一部に設けられインク
を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生
素子、前記液室に外部からインクを供給するためのイン
ク供給口、 等を含むインクジェット記録ヘッドのインク通路の少な
くとも一部を構成する部材を、レーザ加工装置によって
加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法におい
て、 前記レーザ加工装置として請求項１〜２４のいずれか１
項に記載のレーザ加工装置を用い、または前記レーザ加
工方法として請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の
レーザ加工方法を用いて、前記インクジェット記録ヘッ
ドのインク通路の少なくとも一部を構成する部材を、昇
華加工することを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の製造方法。 - 【請求項３０】記録媒体に付着させるインク液滴を吐出
するためのインク吐出口、前記吐出口に供給するための
インクを貯える液室、前記吐出口と前記液室とを連通す
るインク流路、前記インク流路の一部に設けられインク
を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生
素子、前記液室に外部からインクを供給するためのイン
ク供給口、 等を含むインクジェット記録ヘッドのインク通路の少な
くとも一部を構成する部材を、レーザ加工装置によって
加工されてなるインクジェット記録ヘッドにおいて、 前記インクジェット記録ヘッドが、請求項２９に記載の
インクジェット記録ヘッドの製造方法により製造された
ものであることを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000360507A JP2001232487A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-28 | レーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記録ヘッド |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-339342 | 1999-11-30 | ||
| JP11-339344 | 1999-11-30 | ||
| JP33934299 | 1999-11-30 | ||
| JP33934499 | 1999-11-30 | ||
| JP2000360507A JP2001232487A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-28 | レーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記録ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=27340922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000360507A Pending JP2001232487A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-28 | レーザ加工装置とレーザ加工方法、および該レーザ加工装置または方法によって加工するインクジェット記録ヘッドの製造方法と該製造方法によるインクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
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|---|---|
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2000
- 2000-11-28 JP JP2000360507A patent/JP2001232487A/ja active Pending
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