JP2006231366A

JP2006231366A - Apparatus and method of laser beam machining

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Publication number: JP2006231366A
Application number: JP2005048698A
Authority: JP
Inventors: Hideki Fukunaga; 秀樹福永
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-09-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus which can branch a laser beam and irradiate it on a workpiece at a low cost with a simple configuration, and further to provide a method of laser beam machining. <P>SOLUTION: In a multi-mirror 16 arranged on the downstream side in the advancing direction of the laser beam LB-1 radiated from a laser transmitter 14, a plurality of mirrors 18 are arranged along the short side direction of reflecting surfaces 18R at a definite interval such that the elongated lines of reflecting surfaces 18R do not intersect or coincide with each other. The laser beam LB-1, which is one beam before the incidence into the multi-mirror 16, branches to a plurality of laser beams LB-2, which have the same number as the number of the mirrors 18 and are in parallel with each other, after the reflection at the multi-mirror 16. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。 The present invention relates to a laser processing apparatus and a laser processing method.

インクジェット記録ヘッド等の液滴吐出ヘッドでは、１つの液滴吐出ヘッドに多数のノズルを形成することで、液滴吐出の高速化を図ることができる。このように液滴吐出ヘッドに多数のノズルを効率よく形成する方法としては、たとえば、複数の開口を有するマスクを使用し、レーザ光源から射出されたレーザ光を複数に分岐して被加工面に照射することで、複数のノズルに対応するレーザ光を同時に照射することが可能となる。 In a droplet discharge head such as an ink jet recording head, it is possible to increase the droplet discharge speed by forming a large number of nozzles in one droplet discharge head. As a method for efficiently forming a large number of nozzles in the droplet discharge head in this way, for example, a mask having a plurality of openings is used, and the laser light emitted from the laser light source is branched into a plurality of surfaces to be processed. By irradiating, it becomes possible to simultaneously irradiate laser beams corresponding to a plurality of nozzles.

しかし、一般にレーザ光の照射領域（面積）には制限があるため、上記の広い範囲にレーザ光を照射することができず、また、分岐されたレーザ光の間隔の調整も難しい。 However, since there is generally a limitation on the laser light irradiation region (area), it is impossible to irradiate the laser light over the above-mentioned wide range, and it is difficult to adjust the interval of the branched laser light.

これに対し、特許文献１には、光源から射出された光束を、所定間隔をあけて配置した２つのプリズムに導き、プリズム間を通る１本の光束と、プリズムによって光路を変更された２本の光束との合計３つの光束に分割した後、結像光学素子群によって結像させる投影装置が開示されている。この構成では、レーザ光の照射領域を広げることができ、高効率で被加工物に照射することができる。 On the other hand, in Patent Document 1, a light beam emitted from a light source is guided to two prisms arranged at a predetermined interval, and one light beam passing between the prisms and two light beams whose optical paths are changed by the prisms. A projection device is disclosed in which an image is formed by an imaging optical element group after being divided into a total of three luminous fluxes. In this configuration, the irradiation area of the laser beam can be expanded, and the workpiece can be irradiated with high efficiency.

しかしながら、一般にプリズムは高価であるため、特許文献１の構成では高コストとなる。また、レーザ光の分岐数を増やすためにはさらに多くのプリズムが必要になったり、構成が複雑になったりする等で、さらなるコスト高を招くおそれがある。
特開平４−９２９３号公報 However, since the prism is generally expensive, the configuration of Patent Document 1 is expensive. In addition, in order to increase the number of branches of the laser light, more prisms are required or the configuration becomes complicated, which may increase the cost.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-9293

本発明は上記事実を考慮し、低コスト且つ簡単な構成で、レーザ光を分岐して被加工物に照射できるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を得ることを課題とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a laser processing apparatus and a laser processing method that can divide a laser beam and irradiate a workpiece with a low-cost and simple configuration.

請求項１に記載の発明では、レーザ光を射出するレーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を反射する複数のミラーを備えたミラー体と、前記ミラー体で反射されたレーザ光を所定形状に整形するマスクと、前記マスクで整形されたレーザ光を被加工物上に結像させる結像レンズ系と、を有し、前記ミラー体を構成する複数のミラーが、それぞれのミラーの反射面を延長した面が互いに交差又は一致せず、且つ反射面からの反射レーザ光の光路を互いに遮断しないように配置されていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a laser light source that emits laser light, a mirror body that includes a plurality of mirrors that reflect the laser light from the laser light source, and the laser light reflected by the mirror body has a predetermined shape And a plurality of mirrors constituting the mirror body are reflective surfaces of the respective mirrors, and a mask that shapes the laser beam shaped on the workpiece. The surfaces extended from each other do not intersect or coincide with each other and are arranged so as not to block the optical paths of the reflected laser beams from the reflecting surfaces.

したがって、レーザ光源から射出されたレーザ光が、ミラー体を構成しているミラーによって反射さレーザらにマスクによって所定形状に整形された後、結像レンズ系によって被加工物上に結像される。 Therefore, the laser light emitted from the laser light source is shaped into a predetermined shape by the mask reflected by the mirrors constituting the mirror body and then imaged on the workpiece by the imaging lens system. .

ミラー体を構成している複数のミラーは、それぞれの反射面が互いに交差又は一致しないように配置されている。すなわち、これら複数のミラーは、互いに同一平面上にはなく、且つ平行に配置されている。したがって、ミラー体のそれぞれのミラーによって反射された反射レーザ光は、ミラーの数と同数で、且つ互いに平行なレーザ光に分岐されることになる。しかも、それぞれのミラーは、反射面からの反射レーザ光の光路を互いに遮断しないように配置されているため、反射レーザ光を不用意に遮ることなく、マスクによって整形できる。 The plurality of mirrors constituting the mirror body are arranged such that their reflecting surfaces do not intersect or coincide with each other. That is, the plurality of mirrors are not on the same plane and are arranged in parallel. Therefore, the reflected laser beams reflected by the respective mirrors of the mirror body are branched into laser beams having the same number as the number of mirrors and parallel to each other. In addition, since the mirrors are arranged so as not to block the optical paths of the reflected laser beams from the reflecting surfaces, they can be shaped by the mask without inadvertently blocking the reflected laser beams.

このように、複数のミラーを備えたミラー体を使用することでレーザ光を分岐でき、従来にようなプリズム等を使用しないので、低コスト且つ簡単な構成となる。 In this way, the laser beam can be branched by using a mirror body provided with a plurality of mirrors, and since a conventional prism or the like is not used, a low-cost and simple configuration is obtained.

レーザ光の分岐数も、ミラー体を構成するミラーの数を増減することで、容易に調整できる。 The number of branches of the laser beam can also be easily adjusted by increasing or decreasing the number of mirrors constituting the mirror body.

なお、ミラー体の数は、たとえば１つであってもよいが、請求項２に記載のように、レーザ光の光軸方向に沿って、且つそれぞれのミラー体でのレーザ光の分岐方向が直交するように２つ配置すれば、レーザ光を光軸と直交する２方向に分岐することができる。 The number of mirror bodies may be, for example, one. However, as described in claim 2, the branching direction of the laser light at each mirror body is along the optical axis direction of the laser light. If two are arranged so as to be orthogonal to each other, the laser light can be branched in two directions orthogonal to the optical axis.

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記マスクに入射するレーザ光の大きさが、マスクに形成された開口よりも大きくなるように前記ミラー体の反射面の大きさが決められていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the size of the laser beam incident on the mask is larger than that of the opening formed in the mask. The size of the reflection surface is determined.

したがって、マスクによるレーザ光の整形を適切に行うことができる。 Therefore, the laser beam can be appropriately shaped using the mask.

請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記ミラー体を構成する複数のミラーのそれぞれが、レーザ光の光軸と直交する方向が長手方向とされた長方形状の反射面を有し、これら複数のミラーが、前記反射面の長手方向と直交する短手方向に沿って配置されているていることを特徴とする。 In the invention according to claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, each of the plurality of mirrors constituting the mirror body has a direction orthogonal to the optical axis of the laser beam. It has a rectangular reflective surface in the longitudinal direction, and the plurality of mirrors are arranged along a short direction perpendicular to the longitudinal direction of the reflective surface.

このように、長方形状の反射面を有するミラーを短手方向に沿って配置する簡単な構造でミラー体を構成できる。 Thus, the mirror body can be configured with a simple structure in which mirrors having a rectangular reflecting surface are arranged along the short direction.

請求項１〜請求項４の発明において、その用途は特に限定されないが、たとえば、請求項５に記載のように、ノズル形成前のノズルプレートを前記被加工物とし、このノズルプレートに対し請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置によってノズルに対応したレーザ光を照射するレーザ加工装置とすることができる。同様に、レーザ加工装置を使用したレーザ加工方向としても、請求項６に記載のように、被加工物としてノズル形成前のノズルプレートを用意し、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置によってこのノズルプレートに対しノズルに対応したレーザ光を照射するレーザ加工方法とすることができる。特に、たとえばインクジェット記録ヘッド等の液滴吐出ヘッドの製造に適用すれば、複数のノズルを同時に形成することにより、液滴吐出ヘッドの製造に要する時間の短縮やコストの低下を図ることができ、好ましい。 In the inventions of claims 1 to 4, the use thereof is not particularly limited. For example, as described in claim 5, a nozzle plate before nozzle formation is used as the workpiece, and the nozzle plate is claimed. It can be set as the laser processing apparatus which irradiates the laser beam corresponding to a nozzle with the laser processing apparatus of any one of Claims 1-4. Similarly, as a laser processing direction using a laser processing apparatus, a nozzle plate before nozzle formation is prepared as a workpiece as described in claim 6, and any one of claims 1 to 4. A laser processing method for irradiating the nozzle plate with laser light corresponding to the nozzle can be achieved by the laser processing apparatus described in (1). In particular, when applied to the manufacture of a droplet discharge head such as an ink jet recording head, for example, by simultaneously forming a plurality of nozzles, the time required for manufacturing the droplet discharge head can be reduced and the cost can be reduced. preferable.

本発明は上記構成としたので、低コスト且つ簡単な構成で、レーザ光を分岐して被加工物に照射できる。 Since the present invention has the above-described configuration, the laser beam can be branched and irradiated onto the workpiece with a low-cost and simple configuration.

図１及び図２には、本発明の第１実施形態のレーザ加工装置１２が示されている。このレーザ加工装置１２は、インクジェット記録ヘッド等の液滴吐出ヘッドのノズルプレートを形成するために使用される。すなわち、レーザ加工装置１２により、ノズル形成前のノズルプレート２４に対しノズル形成位置にレーザービームが照射される。その後、ノズルプレートに所定の処理を行って所望の位置にノズルが形成される。 1 and 2 show a laser processing apparatus 12 according to a first embodiment of the present invention. The laser processing apparatus 12 is used for forming a nozzle plate of a droplet discharge head such as an ink jet recording head. In other words, the laser beam is irradiated to the nozzle forming position by the laser processing device 12 with respect to the nozzle plate 24 before nozzle formation. Thereafter, a predetermined process is performed on the nozzle plate to form a nozzle at a desired position.

レーザ加工装置１２は、図２に示すようにレーザ発信器１４を有している。レーザ発信器１４としては、たとえば、一般的な加工に用いられるエキシマレーザを使用することができるが、これに限定されない。 The laser processing apparatus 12 has a laser transmitter 14 as shown in FIG. As the laser transmitter 14, for example, an excimer laser used for general processing can be used, but the laser transmitter 14 is not limited thereto.

レーザ発信器１４から射出されたレーザビームＬＢ−１の進行方向下流側には、マルチミラー１６が配置されている。 A multi-mirror 16 is disposed on the downstream side in the traveling direction of the laser beam LB-1 emitted from the laser transmitter 14.

マルチミラー１６は、反射面１８Ｒが長方形状とされた複数のミラー１８を備えている。そして、この反射面１８Ｒを延長した線が、互いに交差又は一致しないようにして、複数のミラー１８は、反射面１８Ｒの短手方向に沿って一定間隔をあけて位置している。したがって、反射面１８Ｒは互いに平行で、且つ同一平面上に位置しないようになっている。 The multi-mirror 16 includes a plurality of mirrors 18 whose reflection surfaces 18R are rectangular. The plurality of mirrors 18 are positioned at a constant interval along the short direction of the reflecting surface 18R so that the lines extending from the reflecting surface 18R do not intersect or coincide with each other. Accordingly, the reflecting surfaces 18R are parallel to each other and are not located on the same plane.

そして、マルチミラー１６のミラー１８の個々の反射面が、入射するレーザビームＬＢ−１に対して一定の角度（図２に示す例では４５°）となるように、マルチミラー１６が配置されている。したがって、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、マルチミラー１６への入射前には１本であったレーザビームＬＢ−１が、マルチミラー１６による反射後は、ミラー１８の数と同数で、互いに平行な複数のレーザビームＬＢ−２に分岐されている。これら複数のレーザビームＬＢ−２は、図２に示すように、レーザ発信器１４から射出直後には幅Ｗ１であったが、マルチミラー１６による反射後は、幅Ｗ２に広がっている。このため、ノズルプレート２４上においても、マルチミラー１６がない構成では幅Ｗ１’で結像されるのに対し、本実施形態では、所望のノズル配置に対応した幅Ｗ２’（Ｗ２’＞Ｗ１’）に広がって結像される。 The multi-mirror 16 is arranged so that each reflecting surface of the mirror 18 of the multi-mirror 16 is at a certain angle (45 ° in the example shown in FIG. 2) with respect to the incident laser beam LB-1. Yes. Therefore, as shown in FIGS. 3A and 3B, the number of the mirrors 18 after the laser beam LB-1 that was one before the incident on the multi-mirror 16 is reflected by the multi-mirror 16 is as follows. The same number is branched into a plurality of parallel laser beams LB-2. As shown in FIG. 2, the plurality of laser beams LB-2 have a width W1 immediately after being emitted from the laser transmitter 14, but after being reflected by the multi-mirror 16, the laser beams LB-2 are spread to a width W2. Therefore, on the nozzle plate 24, an image is formed with the width W1 ′ in the configuration without the multi-mirror 16, whereas in this embodiment, the width W2 ′ (W2 ′> W1 ′) corresponding to the desired nozzle arrangement. ) To form an image.

なお、レーザ発信器１４として上記のエキシマレーザを使用した場合等では、レーザビームＬＢ−１の進行方向に対する垂直な断面は、長方形に近い楕円形状となる。この場合、レーザビームＬＢ−１の長軸方向がミラー１８の反射面１８Ｒの長手方向と一致するように配置することが、レーザビームＬＢ−１の効率的な利用の点から好ましい。 In the case where the above-described excimer laser is used as the laser transmitter 14, the cross section perpendicular to the traveling direction of the laser beam LB-1 has an elliptical shape close to a rectangle. In this case, it is preferable from the viewpoint of efficient use of the laser beam LB-1 that the major axis direction of the laser beam LB-1 is aligned with the longitudinal direction of the reflecting surface 18R of the mirror 18.

また、それぞれのミラー１８は、レーザ発信器１４から射出されたレーザビームＬＢ−１の進行方向に沿ってみたとき、ミラー１８の間にレーザビームＬＢ−１が通過してしまう隙間が生じないように配置されている。したがって、レーザビームＬＢ−１を効率よく反射して利用可能とすることができる。 Further, each mirror 18 does not have a gap through which the laser beam LB-1 passes between the mirrors 18 when viewed along the traveling direction of the laser beam LB-1 emitted from the laser transmitter 14. Are arranged. Therefore, the laser beam LB-1 can be efficiently reflected and used.

さらに、それぞれのミラー１８は、互いに反射面１８Ｒで反射されたレーザビームＬＢ−２の光路を遮ることがないように配置されている。したがって、反射されたレーザビームＬＢ−２を無駄なく被加工物に照射することができる。 Further, the respective mirrors 18 are arranged so as not to block the optical path of the laser beam LB-2 reflected by the reflecting surface 18R. Therefore, the workpiece can be irradiated with the reflected laser beam LB-2 without waste.

マルチミラー１６によって反射されたレーザビームＬＢ−１の進行方向下流側には、マスク２０及び結像レンズ系２２が配置されている。マスク２０には、ノズルの形状に対応した複数の開口２０Ｈが形成されており、分岐されたレーザビームＬＢ−２のそれぞれが、開口２０Ｈによって所定の形状に整形される。なお、レーザビームＬＢ−２の断面の大きさは、対応する開口２０Ｈよりも大きくなるように、マルチミラー１６のミラー１８の反射面１８Ｒの大きさが決められている。 A mask 20 and an imaging lens system 22 are arranged on the downstream side in the traveling direction of the laser beam LB-1 reflected by the multi-mirror 16. A plurality of openings 20H corresponding to the shape of the nozzle are formed in the mask 20, and each of the branched laser beams LB-2 is shaped into a predetermined shape by the openings 20H. The size of the reflecting surface 18R of the mirror 18 of the multi-mirror 16 is determined so that the size of the cross section of the laser beam LB-2 is larger than the corresponding opening 20H.

そして、整形されたレーザビームＬＢ−２が、結像レンズ系２２によって、被加工物であるノズル形成前のノズルプレート２４に、マスク２０の開口２０Ｈの形状に対応した形状のレーザビームＬＢ−１が結像され照射される。 Then, the shaped laser beam LB-2 is applied by the imaging lens system 22 to the nozzle plate 24 before forming the nozzle, which is a workpiece, in a shape corresponding to the shape of the opening 20H of the mask 20. Is imaged and irradiated.

以上の説明から分かるように、本実施形態のレーザ加工装置１２では、レーザ発信器１４で射出された１本のレーザビームＬＢ−１をマルチミラー１６によって反射することで、互いに平行な複数本のレーザビームＬＢ−２に分岐しているので、分岐後のレーザビームＬＢ−２照射領域を、分岐前のレーザビームＬＢ−１の照射領域よりも広げることができる。たとえば、図２からも分かるように、分岐前のレーザビームＬＢ−１が、短軸方向（短手方向）に所定のレーザ照射領域Ｗ１を有する場合に、マルチミラー１６による反射後は、照射領域Ｗ２に広がる。そして、ノズルプレート１１６上での実効的な加工領域（照射領域）も、マルチミラー１６がない構成では幅Ｗ１’であるのに対し、本実施形態では、所望のノズル配置に対応した幅Ｗ２’（Ｗ２’＞Ｗ１’）に広がって結像されている。 As can be seen from the above description, in the laser processing apparatus 12 of the present embodiment, a plurality of laser beams 14 parallel to each other are reflected by reflecting the single laser beam LB-1 emitted from the laser transmitter 14 by the multi-mirror 16. Since the beam is branched to the laser beam LB-2, the irradiation region of the laser beam LB-2 after branching can be made wider than the irradiation region of the laser beam LB-1 before branching. For example, as can be seen from FIG. 2, when the laser beam LB-1 before branching has a predetermined laser irradiation area W1 in the minor axis direction (short direction), after the reflection by the multimirror 16, the irradiation area Spread to W2. The effective processing area (irradiation area) on the nozzle plate 116 is also the width W1 ′ in the configuration without the multi-mirror 16, whereas in this embodiment, the width W2 ′ corresponding to the desired nozzle arrangement. The image is spread and spreads over (W2 ′> W1 ′).

なお、このようにレーザービームを分岐すると、分岐されたレーザービームの間には、被加工面上において、レーザービームの非照射領域が生じるが、ノズルプレート２４に形成するノズルの間隔とレーザービームの間隔とを整合させれば、レーザービームの有効利用を図ることができる。 When the laser beam is branched in this way, a laser beam non-irradiation region is generated on the surface to be processed between the branched laser beams. The interval between the nozzles formed on the nozzle plate 24 and the laser beam If the distance is matched, the laser beam can be effectively used.

このように、本実施形態では、複数のミラー１８を備えたマルチミラー１６を使用することでレーザ光を分岐でき、従来のようなプリズム等を使用しないので、低コスト且つ簡単な構成となる。 As described above, in the present embodiment, the laser light can be branched by using the multi-mirror 16 including the plurality of mirrors 18 and the conventional prism or the like is not used, so that the configuration is low-cost and simple.

また、レーザビームＬＢ−１の分岐数も、マルチミラー１６を構成するミラー１８の数を増減することで、容易に調整できる。 Further, the number of branches of the laser beam LB-1 can be easily adjusted by increasing or decreasing the number of mirrors 18 constituting the multi-mirror 16.

図４及び図５には、本発明の第２実施形態のレーザ加工装置４２が示されている。第２実施形態では、第１実施形態と比較して、マルチミラーが２つ配置されている点が異なっている。以下、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成要素、部材等は同一符号を付して詳細な説明を省略する。 4 and 5 show a laser processing apparatus 42 according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that two multimirrors are arranged. Hereinafter, in the second embodiment, the same components and members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第２実施形態のレーザ加工装置４２では、レーザ発信器１４から射出されたレーザビームＬＢ−１が、第１マルチミラー４４Ａ及び第２マルチミラー４４Ｂによって順に反射される。第１マルチミラー４４Ａは、第１実施形態のマルチミラー１６と同一構成とされており、第１マルチミラー４４Ａへの入射前には１本であったレーザビームＬＢ−１を、第１マルチミラー４４Ａを構成するミラー１８の数と同数で、互いに平行な複数のレーザビームＬＢ−２に分岐する。 In the laser processing apparatus 42 of the second embodiment, the laser beam LB-1 emitted from the laser transmitter 14 is sequentially reflected by the first multi-mirror 44A and the second multi-mirror 44B. The first multi-mirror 44A has the same configuration as that of the multi-mirror 16 of the first embodiment. The first multi-mirror 44A receives a single laser beam LB-1 before being incident on the first multi-mirror 44A. The number of mirrors 18 constituting 44A is the same as that of the laser beams LB-2.

第２マルチミラー４４Ｂは、ミラー１８が、レーザビームＬＢ−１の進行方向に見て、第１マルチミラー４４Ａのミラーと直交する方向が長手方向となるようにして、且つ短手方向には一定の間隔をあけて配置されている。 The second multi-mirror 44B is constant in the short direction so that the mirror 18 is viewed in the traveling direction of the laser beam LB-1 and the direction perpendicular to the mirror of the first multi-mirror 44A is the longitudinal direction. It is arranged with an interval of.

したがって、第２実施形態のレーザ加工装置４２では、図６に示すように、第１マルチミラー４４Ａによっていったん線状のレーザビームＬＢ−１に分岐した後、さらに、第２マルチミラー４４Ｂによって、レーザビームＬＢ−１のそれぞれを複数本のレーザビームＬＢ−２に分岐する。すなわち、第１実施形態と比較して、より広い範囲にレーザビームＬＢ−１を照射することができる。 Therefore, in the laser processing apparatus 42 according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, after being branched into the linear laser beam LB-1 by the first multi-mirror 44A, the laser beam is further emitted by the second multi-mirror 44B. Each of the beams LB-1 is branched into a plurality of laser beams LB-2. That is, as compared with the first embodiment, the laser beam LB-1 can be irradiated over a wider range.

以後は、第１実施形態と同様にして、レーザービームＬＢ−２はマスク２０で整形さレーザらに結像レンズ系２２によってノズルプレート２４上に結像される（図１及び図２参照）。 Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, the laser beam LB-2 is imaged on the nozzle plate 24 by the imaging lens system 22 as a laser shaped by the mask 20 (see FIGS. 1 and 2).

このように、第２実施形態では、２つのマルチミラーによって２回光ビームを分岐することで、光ビームを照射面の所定の領域に２次元的に拡大することができるので、レーザービームのエネルギー利用効率をさらに向上させることができる。これに対し、第１実施形態の構成では、マルチミラーが１つで済むので、第２実施形態と比較して簡単な構造となる。 As described above, in the second embodiment, the light beam can be two-dimensionally expanded to a predetermined region of the irradiation surface by splitting the light beam twice by the two multi-mirrors. Utilization efficiency can be further improved. On the other hand, in the configuration of the first embodiment, only one multi-mirror is required, so that the structure is simpler than that of the second embodiment.

なお、上記各実施形態において使用されるマルチミラー１６、第１マルチミラー４４Ａ及び第２マルチミラー４４Ｂの構成は、上記したように光ビームを分岐できれば特に限定されないが、たとえば、以下の図７〜図９に示す構成とすることができる。 The configurations of the multi-mirror 16, the first multi-mirror 44A, and the second multi-mirror 44B used in each of the above embodiments are not particularly limited as long as the light beam can be branched as described above. For example, FIG. The configuration shown in FIG. 9 can be adopted.

図７に示すマルチミラー５２では、階段状に形成された複数のミラー取付面５４Ｆを有する基体５４を用意し、このミラー取付面５４Ｆのそれぞれに、長方形状のミラー５６を取り付けている。 In the multi-mirror 52 shown in FIG. 7, a base 54 having a plurality of mirror mounting surfaces 54F formed in a step shape is prepared, and a rectangular mirror 56 is mounted on each of the mirror mounting surfaces 54F.

図８に示すマルチミラー６２では、幅の異なる複数種の基板６４を用意し、その一面に反射膜６６を形成したものを、反射膜が長方形状に露出するように積層して貼り合わせている。 In the multi-mirror 62 shown in FIG. 8, a plurality of types of substrates 64 having different widths are prepared, and a reflection film 66 formed on one surface thereof is laminated and bonded so that the reflection film is exposed in a rectangular shape. .

図９に示すマルチミラー７２では、レーザ光を透過する同一形状の透明基板７４を積層し、各層の所定の位置に長方形状の反射膜７６を形成している。 In the multi-mirror 72 shown in FIG. 9, a transparent substrate 74 having the same shape that transmits laser light is laminated, and a rectangular reflective film 76 is formed at a predetermined position of each layer.

また、本発明のレーザ加工装置及びレーザ加工装置による加工対象である被加工物も、ノズル形成前のノズルボードに限定されない。すなわち、レーザ光が所定の形状及び強度で所定位置に照射されて加工が行われるあらゆる被加工物に本発明を適用できる。 Further, the laser processing apparatus of the present invention and the workpiece to be processed by the laser processing apparatus are not limited to the nozzle board before nozzle formation. That is, the present invention can be applied to any workpiece that is processed by being irradiated with laser light at a predetermined position with a predetermined shape and intensity.

本発明の第１実施形態のレーザ加工装置を示す平面図である。It is a top view which shows the laser processing apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態のレーザ加工装置を示す側面図である。It is a side view which shows the laser processing apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態のレーザ加工装置によるレーザービームの照射パターンを示し、（Ａ）はマルチミラーによる分岐前、（Ｂ）はマルチミラーによる分岐後、（Ｃ）はマスクによる整形後をそれそれ示す。The irradiation pattern of the laser beam by the laser processing apparatus of 1st Embodiment of this invention is shown, (A) is before branching by a multimirror, (B) is after branching by a multimirror, (C) is after shaping by a mask. Show it. 本発明の第２実施形態のレーザ加工装置を示す平面図である。It is a top view which shows the laser processing apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態のレーザ加工装置を示す側面図である。It is a side view which shows the laser processing apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態のレーザ加工装置によるレーザービームの照射パターンを示し、（Ａ）は第１マルチミラーによる分岐前、（Ｂ）は第１マルチミラーによる分岐後、（Ｃ）は第２マルチミラーによる分岐後をそれそれ示す。The irradiation pattern of the laser beam by the laser processing apparatus of 1st Embodiment of this invention is shown, (A) is before branching by a 1st multimirror, (B) is after branching by a 1st multimirror, (C) is 2nd. Shown after each branch by multi-mirror. 本発明に適用可能なマルチミラーの具体例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific example of the multimirror applicable to this invention. 本発明に適用可能なマルチミラーの具体例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the specific example of the multimirror applicable to this invention. 本発明に適用可能なマルチミラーの具体例を示す斜視図である。。It is a perspective view which shows the specific example of the multimirror applicable to this invention. .

Explanation of symbols

１２レーザ加工装置
１４レーザ発信器
１６マルチミラー（ミラー体）
１８ミラー
１８Ｒ反射面
２０マスク
２０Ｈ開口
２２結像レンズ系
２４ノズルプレート
４２レーザ加工装置
４４Ａ第１マルチミラー（ミラー体）
４４Ｂ第２マルチミラー（ミラー体）
５２マルチミラー（ミラー体）
５４基体
５４Ｆミラー取付面
５６ミラー
６２マルチミラー
６４基板
６６反射膜
７２マルチミラー
７４透明基板
７６反射膜
ＬＢ−１レーザビーム
ＬＢ−２レーザビーム
ＬＢ−３レーザビーム 12 Laser processing device 14 Laser transmitter 16 Multi mirror (mirror body)
18 Mirror 18R Reflecting surface 20 Mask 20H Aperture 22 Imaging lens system 24 Nozzle plate 42 Laser processing device 44A First multi-mirror (mirror body)
44B Second multi-mirror (mirror body)
52 Multi mirror (mirror body)
54 Base 54F Mirror Mounting Surface 56 Mirror 62 Multimirror 64 Substrate 66 Reflective Film 72 Multimirror 74 Transparent Substrate 76 Reflective Film LB-1 Laser Beam LB-2 Laser Beam LB-3 Laser Beam

Claims

A laser light source for emitting laser light;
A mirror body comprising a plurality of mirrors for reflecting laser light from the laser light source;
A mask for shaping the laser beam reflected by the mirror body into a predetermined shape;
An imaging lens system that forms an image of the laser beam shaped by the mask on the workpiece;
Have
A plurality of mirrors constituting the mirror body,
A laser processing apparatus characterized in that the surfaces obtained by extending the reflecting surfaces of the mirrors do not intersect or coincide with each other, and are arranged so as not to block the optical paths of the reflected laser beams from the reflecting surfaces.

2. The laser processing according to claim 1, wherein two mirror bodies are arranged along the optical axis direction of the laser light so that the branching directions of the laser light at the respective mirror bodies are orthogonal to each other. apparatus.

The size of the reflecting surface of the mirror body is determined so that the size of the laser light incident on the mask is larger than the opening formed in the mask. The laser processing apparatus as described in.

Each of the plurality of mirrors constituting the mirror body has a rectangular reflecting surface whose longitudinal direction is perpendicular to the optical axis of the laser beam, and the plurality of mirrors are in the longitudinal direction of the reflecting surface. The laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the laser processing apparatus is disposed along a transverse direction orthogonal to each other.

The nozzle plate before nozzle formation is the workpiece, and the laser beam corresponding to the nozzle is irradiated to the nozzle plate by the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 4. Laser processing equipment.

A nozzle plate before nozzle formation is prepared as a workpiece, and laser light corresponding to the nozzle is irradiated to the nozzle plate by the laser processing apparatus according to any one of claims 1 to 4. A laser processing method.