JP2006334619A - レーザ加工装置、及び液滴吐出ヘッドのノズル、並びに液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 任意の形状の孔をより容易に高品質で形成出来るレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】 第一反射ミラー２１０は、反射面２１０Ａの反対面２１０Ｂに圧電体２１２の一端が接合し、圧電体２１２の他端は固定部２１４に固定されており圧電体２１２を振動させることで、第一反射ミラー２１０がＹ軸方向に振動する。第二反射ミラー２２０は、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に変位可能とされており反射面２２０Ａの反対面２２０Ｂには、圧電体２２２の一端が接合し、圧電体２２２の他端は固定部２２４に固定されている。第一反射ミラー２１０はＹ軸方向にＹ＝ＡＳｉｎ（ωｔ）で振動し、第二反射ミラー２２０はＸ軸方向にＸ＝ＡＣｏｓ（ωｔ）で振動する。同期したＹ軸方向とＸ軸方向との振動が合成されると、各レーザ光Ｌは、半径Ａ（振幅Ａ）の円軌道を描き、半径Ａの孔が複数同時に形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ加工装置、及びこのレーザ加工装置を用いて形成した液滴吐出ヘッドのノズル、並びにこのレーザ加工装置を用いる液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法に関する。

図１７（Ａ）に示すように、レーザ光源８００から射出したレーザ光を、所定の形状に整形するマスク８０２と結像レンズ系８０４とを介して、インクジェット記録ヘッドのノズルプレート８０５に同時に複数のノズル８０６をあけている。

さて、インクジェット記録ヘッドのインク滴が吐出するノズル８０６は、ノズル径のバラツキが少なく、かつ、図１７（Ｂ）に示すように、断面形状がインク吐出側に向かって径が小さくなる略テーパー形状にすることが要求されている。

このような、略テーパー形状（図１７（Ｂ）では、４段階の階段状）のノズル８０６を形成する方法としては、次のような方法がある。すなわち、所定のノズル径の孔を所定の深さまで形成した後、スポット径の異なるマスクに変え、ノズル径が若干小さい孔を更に所定深さまで形成する作業を繰り返すことで、略テーパー形状のノズル８０６が形成される。

しかし、マスクの交換には時間がかかる。また、マスクの交換の際、その都度マスクを精密に位置決めする必要がある。したがって、略テーパー形状のノズルの形成は、高コストである。しかも、図１７（Ｂ）に示すよりも、例えば、図１５に示すように、なだらかな略テーパー形状、すなわち階段数を多くするためには、何度もマスクを交換する必要がある。よって、ノズルの断面形状を、なだらかな略テーパー形状とするほど（階段数を多くするほど）、コストが高くなる。

このため、図１８（Ａ）に示すように、楕円形状のパターン９０４、９１４が形成された２枚のマスク９０２，９１２を、図１８（Ｂ）に示すように重ね、マスク９０２とマスク９１２とをずらし、重なり部分９１０の面積を変えることで、照射されるレーザ光のスポット径を変化させ、マスクを交換することなく、略テーパー形状のノズルを形成する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、重なり部分９１０は、必ずしも真円にならない、つまり、このように２枚のマスク９１２，９１４の重畳によってスポット形状を変化させる場合、加工形状を常に真円とすることができない。このため、インク滴の吐出方向性に異方性が生じ、インク滴の吐出が不安定になる。また、図１８（Ｃ）に示すように、マスク９０２，９１２には厚みがあるため、結像光化学レンズ系を通した加工面上のベストフォーカス位置が、マスク９０２とマスク９１２とで異なってしまう。このため、ノズルの加工品質の劣化を招くといった問題も生じる。

更に、ノズルをテーパー形状とする方法として、以下のような方法も提案されている。

（１） ハーフミラーの角度を変えることによって、レーザ光のエネルギー密度を変化させ、テーパーを形成する方法（例えば、特許文献２参照）。

（２） 光学系に、径が可変な開口絞りを設ける方法（例えば、特許文献３参照）。

（３） 光軸に対して同じ角度で対向する方向に傾いた２枚の平行平板を、逆方向に回転させることで、スポット位置を変える方法（例えば、特許文献４参照）。

（４） マスクを移動させることによって、結像レンズに対する物体位置を制御する方法（例えば、特許文献５参照）。

しかし、より容易で低コストで任意の形状の孔を、高品質で形成することが求められている。
特開平０８−０９９１８５号公報 特開平０６−２６９９６９号公報 特開平１０−３１４９６５号公報 特開２００３−２３７０８７号公報 特開２００３−３３４６７４号公報

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、任意の形状の孔をより容易に高品質で形成することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載のレーザ加工装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源と前記レーザ光によって加工される加工面との間に配置され、該レーザ光が透過する所定のパターンが形成されたマスクと、を有し、前記マスクと前記加工面との前記レーザ光との間の光路上に、両側テレセントリック結像光学系と、前記レーザ光を反射し、該レーザ光が前記加工面上を走査するように変位手段によって個別に変位する複数の反射ミラーと、を配設したことを特徴としている。

請求項１に記載のレーザ加工装置は、変位手段によって個別に変位する複数の反射ミラーによって、所定のパターンが形成されたマスクを透過したレーザ光が、加工面上を走査することで、任意の形状の孔を形成する。

なお、レーザ光の光路上に両側テレセントリック結像光学系が配置されているので、反射ミラーが変位し、レーザ光の光路長が変化しても、焦点が常に合っている。（ベストフォーカス位置を保つ）。よって、高品質の孔を形成できる。

また、例えば、孔の形状を変えるのにマスク交換が必要ないので、短時間で異なる形状の孔（例えば、断面が略ターパー形状の孔）を、容易に低コストで形成できる。

請求項２に記載のレーザ加工装置は、請求項１に記載の構成において、前記複数の反射ミラーは、第一反射ミラーと、第二反射ミラーと、を備え、前記変位手段は、前記レーザ光が前記加工面上をＹ方向に走査するように前記第一反射ミラーを変位させる第一変位手段と、前記レーザ光が前記加工面上を前記Ｙ方向と直交するＸ方向に走査するように前記第二反射ミラーを変位させる第二変位手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載のレーザ加工装置は、レーザ光が加工面上をＹ方向に走査するように第一変移手段が第一反射ミラーを変位させ、Ｙ方向と直交するＸ方向に走査するように第一変移手段が第二反射ミラーを変位させる。つまり、加工面上をレーザ光が、Ｘ方向、Ｙ方向に任意に走査する。よって、任意の形状の孔が容易に高品質で形成できる。

請求項３に記載のレーザ加工装置は、請求項２に記載のレーザ加工装置の構成において、前記第一変位手段は、前記レーザ光が前記加工面上を、Ｙ方向に、ＡＳｉｎ（ωｔ）で振動するように前記第一反射ミラーを振動させ、前記第二変位手段は、前記レーザ光が前記加工面上を、Ｘ方向に、ＢＣｏｓ（ωｔ）で振動するように前記第二反射ミラーを振動させることを特徴としている。

請求項３に記載レーザ加工装置は、レーザ光が加工面上を、Ｙ方向に、ＡＳｉｎ（ωｔ）、Ｘ方向に、ＢＣｏｓ（ωｔ）、で同期して振動する。Ｙ方向の振動とＸ方向の振動とが合成すると楕円軌道となる。よって、楕円形状の孔が容易に高品質で形成できる。

請求項４に記載のレーザ加工装置は、請求項３に記載の構成において、前記レーザ光が前記加工面上を、Ｙ方向の振幅とＸ方向の振幅とが同じになるように、前記第一変位手段は、前記第一反射ミラーを振動させ、前記第二変位手段は、前記第二反射ミラーを振動させることを特徴としている。

請求項４に記載のレーザ加工装置は、Ｙ方向の振幅とＸ方向の振幅とが同じになるように、第一変位手段は第一反射ミラーを振動させ、第二変位手段は第二反射ミラーを振動させている。このようにＹ方向の振幅とＸ方向の振幅とを同一にすると、真円軌道となる。よって、任意の大きさの真円を容易に高品質で形成できる。

請求項５に記載のレーザ加工装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の構成において、前記変位手段は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電体を用いていることを特徴としている。

請求項５に記載のレーザ加工装置は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電体を用いて反射ミラーを変位させている。圧電体は、高精度に高速で、しかも微小に変位する。また、圧電体は入力する駆動電圧によって、容易に変位を制御できる。したがって、任意の形状の微小な孔を、容易に高精度に高速で形成できる。

請求項６に記載のレーザ加工装置は、請求項1から請求項５のいずれ1項に記載の構成において、前記マスクには、同じ大きさの複数の円形からなるパターンが形成されていることを特徴としている。

請求項６に記載のレーザ加工装置は、マスクに形成された複数の同じ大きさの円形のパターンと同様の配置（相似形）の孔が、同時に高精度で容易に形成できる。

請求項７に記載の液滴吐出ヘッドのノズルは、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置で形成されたことを特徴としている。

請求項７に記載の液滴吐出ヘッドのノズルは、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置で形成されているので、低コストで高精度に形成されている。すなわち、低コストで吐出特性の良いノズルとなっている。

請求項８に記載の液滴吐出ヘッドのノズルは、請求項７に記載の構成において、前記ノズルは、液滴を吐出する側に向かってノズル径が小さくなっていることを特徴としている。

請求項８に記載の液滴吐出ヘッドのノズルは、液滴を吐出する側に向かってノズル径が小さくなっているので、液滴の吐出特性が良い。しかも、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置は、例えば、マスクの交換など煩雑な作業を必要とせずに、ノズル径を容易に変えることができる。つまり、低コストで高精度に、液滴を吐出する側に向かってノズル径を小さく形成されたノズルとなっている。

請求項９に記載の液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置を用いて形成することを特徴としている。

請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの形成方法は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置を用いて形成するので、低コストで高精度のノズルが形成できる。

請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法は、請求項９に記載の形成方法において、前記ノズルは、液滴を吐出する側に向かってノズル径を小さく形成することを特徴としている。

請求項１０に記載の液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法は、液滴を吐出する側に向かってノズル径を小さく形成している。請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置は、例えば、マスクの交換など煩雑な作業が必要とせずに、ノズル径を容易に変えることができる。つまり、低コストで高精度に、液滴を吐出する側に向かってノズル径を小さく形成できる。

以上説明したように本発明によれば、任意の形状の孔をより容易に高品質で形成することができる。

まず、本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置についての概要を説明する。

図１１に示すように、インクジェット記録装置１１０には、キャリッジ１１４が設けられており、キャリッジ１１４には、インクジェット記録ヘッド１１２が、ノズル１０（図１４参照）が記録用紙Ｐと対向するようにして搭載されている。キャリッジ１１４は、走査位置信号に基づき主走査機構１１８によって主走査方向（矢印Ｘで示す）に移動される。これにより、インクジェット記録ヘッド１１２は、副走査機構１２０によって副走査方向（矢印Ｙで示す）へ搬送される記録用紙Ｐへ、画像情報に応じてインク滴を吐出することにより、記録用紙Ｐの全面に画像の記録を行う。

図１４に示すようにインクジェット記録ヘッド１１２は、マトリックス状に配置されたインク滴を吐出するノズル１０を備えている。

また、図１２と図１３とに示すように、各ノズル１０に対応し、菱形形状をした圧力室１２を備えている。なお、ノズル１０と圧力室１２とはノズル連通路１６で連通されている。更に、図示しないインク供給部から導入されたインクが充填される共通インク流路１４を備えている。そして、共通インク流路１４の開口部２０と圧力室１２とが、インク供給路１８で連通されている。

圧力室１２の上面には振動板３４が接着され、振動板３４の上面には、略長方形の圧電素子３６が接着されている。また、更に圧電素子３６の上面にはボール半田４０を介して配線基板３８が接合されている。

なお、図１３（Ａ）に示すように、ノズル１０は圧力室１２の菱形形状の角部に位置し、インク供給路１８はノズル１０の位置と対角線上に反対の角部と連通している。

また、圧電素子３６は駆動部３６Ａと電極パット部３６Ｂとで構成されている。電極パット部３６Ｂは圧力室１２の領域外に延出した部分で、ボール半田４０を介して配線基板３８と接続されている。駆動部３６Ａは圧力室１２に相当する領域の上面に配設された部分で、その大きさは圧力室１２より若干小さく、圧力室１２と略同形状となる。

インクジェット記録ヘッド１１２は、このような構成により、駆動電圧が圧電素子３６の電極パット部３６Ｂに印加されると、圧電素子３６の駆動部３６Ａが撓み変形して、圧力室１２のインクを加圧し、ノズル１０からインク滴が吐出する。

つぎに、インクジェット記録ヘッド１１２を製造する製造工程の概要を説明する。

図１６（Ａ）（及び、図１２、図１３も参照）に示すように、ノズル１０が形成されるノズルプレート２２と、ノズル連通路１６と共通インク流路１４となる孔が形成されたインクプールプレート２４、２６と、ノズル連通路１６と共通インク流路１４の開口部２０となる孔が形成されたスループレート２８と、インク供給路１８となる孔が形成されたインク供給路プレート３０と、圧力室１２となる孔が形成された圧力室プレート３２とを順番に積層し接合する。

ノズルプレート２２の材質はポリイミドであり、インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、圧力室プレート３２の材質はＳＵＳである。また、圧力室１２等になる各孔は、エッチング加工等によって形成されている。

つぎに、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように、ノズルプレート２２の表面に撥水コート膜（図示せず）を被覆すると共に、本発明の第一の実施形態のレーザ加工装置２００（図１参照）によって、レーザ光Ｌでノズルプレート２２にノズル１０をあける。

このとき、図１５に示すように、断面形状が吐出方向に向かってノズル径が徐々に小さくなった略テーパー形状（正確には階段状）に加工する。（図１５では、ノズル径（半径）がＡ₁からＡ₈へと徐々に小さくなっている）。なお、レーザ加工装置２００（図１参照）についての詳細、及びノズル１０の略テーパー形状の加工方法についての詳細は後述する。

図４（Ｄ）に示すように、ノズル１０を形成後に圧力室プレート３２に、圧電素子３６が接合された振動板３４を接着する。

そして、図４（Ｅ）、図４（Ｆ）に示すように、圧電素子３６毎にボール半田４０を形成した配線基板３８を圧電素子３６と接合する。なお、圧電素子３６の一方の面には、共通電極が形成されており、圧電素子３６と振動板３４とは導電性材（熱硬化性エポキシ系接着剤）にて接着接合されることで、圧電素子３６と振動板３４とが電気的に接続される。また、圧電素子３６の他方の面には、個別電極が形成されており、圧電素子３６と配線基板３８とが電気的に接続される。

つぎに、本発明の第一の実施形態のレーザ加工装置２００について説明する。なお、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは直交し、加工面となるＸ−Ｙ平面と直交する方向がＺ軸方向である。

図１に示すように、レーザ加工装置２００は、レーザ光ＬをＹ軸方向に出射するレーザ光源２０２を備えている。レーザ光源２０２からＹ軸方向に出射したレーザ光Ｌは、レーザ光Ｌが透過する所定のパターンが形成されたマスク２０４を透過する。本実施形態では、ノズル１０の配置（図１５参照）に応じ、複数の円２０６からなるパターンが形成されている。なお、図１では判りやすくため、パターンを簡略して図示しているが、実際は、図１５に示すノズル１０の配置に対応している。また、実際より大きく、模式的に図示している。

図１に示すように、このマスク２０４を透過した複数本のレーザ光Ｌは、両側テレセントリックレンズ系２０８を透過する。なお、判り易くするため、図ではレーザ光Ｌは一本のみ図示している。

なお、両側テレセントリックレンズ系２０８とは、図６に示すように、画角が限りなく０°に近いことが特徴であり、物体側と像側の双方で主光線が光軸Ｇと略平行になるレンズ系である。したがって、光路長が若干変化しても加工面上でベストフォーカス位置を保つ（被写体位置の変化による倍率の変動が小さい）。なお、本実施形態の両側テレセントリックレンズ系２０８の倍率はＭとする。

図１に示すように、この両側テレセントリックレンズ系２０８を透過したレーザ光Ｌは、第一反射ミラー２１０でＸ軸方向に反射したのち、第二反射ミラー２２０でＺ軸方向に反射する。そして、加工面となるＸ−Ｙ平面上のノズルプレート２２に照射される。

さて、図２に示すように、第一反射ミラー２１０は、Ｙ軸方向に変位可能とされている。また、反射面２１０Ａの反対面２１０Ｂには、圧電体２１２の一端が接合し、圧電体２１２の他端は固定部２１４に固定されている。そして、圧電体２１２をＹ軸方向に振動させることで、第一反射ミラー２１０もＹ軸方向に振動する。

第二反射ミラー２２０は、Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に変位可能とされている。また、反射面２２０Ａの反対面２２０Ｂには、圧電体２２２の一端が接合し、圧電体２２２の他端は固定部２２４に固定されている。そして、圧電体２２２をＸ軸方向に振動させることで、第二反射ミラー２２０もＸ軸方向に振動する。

第一反射ミラー２１０に接合している圧電体２１２には、ＡＳｉｎ（ωｔ）の駆動電圧波形が入力される（図３（Ａ）参照）。よって、圧電体２１２は、Ｙ軸方向に、ＡＳｉｎ（ωｔ）で振動する。すなわち、第一反射ミラー２１０がＹ軸方向に、ＡＳｉｎ（ωｔ）で振動する。

第二反射ミラー２２０に接合している圧電体２２２には、ＡＣｏｓ（ωｔ）の駆動電圧波形が入力される（図３（Ａ）参照）。よって、圧電体２２２は、Ｘ軸方向に、ＡＣｏｓ（ωｔ）で振動する。すなわち、第二反射ミラー２２０がＸ軸方向に、ＡＣｏｓ（ωｔ）で振動する。

したがって、Ｙ軸方向とＸ軸方向との同期した振動が合成されると、図３（Ｂ）、図４に示すように、加工面となるＸ−Ｙ平面上のノズルプレート２２状を、各レーザ光Ｌは、半径Ａ（振幅Ａ）の円軌道を描く。よって、半径Ａの孔が複数同時に形成される。なお、図４では判りやすくするため、孔とレーザ光Ｌは、一つのみ図示している。

なお、レーザ光Ｌがこのように円軌道を描いても、ノズルプレート２２への入射角度（本実施形態の場合は、直交方向（Ｚ軸方向））は常に一定である。また、両側テレセントリックレンズ系２０８を透過させているので、第一反射ミラー２１０、第二反射ミラー２２０が変位することでレーザ光Ｌの光路長が若干変化しても、ベストフォーカス位置を保っている。よって、高精度にノズル１０が形成できる。

また、振幅Ａ（半径Ａ）、及び周期（ωｔ）の同期は、入力する駆動電圧波形（図３（Ａ）参照）によって、容易に制御できる。

なお、図５に示すように、レーザＬは所定の照射面積Ｒを持っている。そして、レーザＬの中心位置Ｋを中心に半径Ａの円軌道を描く。よって、実際のノズル１０の半径は、Ａより大きなＣとなる。しかし、便宜上、振幅Ａをノズル１０の半径として説明する。

さて、前述したように、ノズル１０は、図１５に示すように、断面形状がインク滴の吐出方向に向かって徐々にノズル径が小さくなった略テーパー形状をしている。よって、つぎに、このように、断面形状が略テーパー形状のノズル１０の形成方法について説明する。

まず、圧電体２１２，２２２に振幅Ａ₁の駆動電圧波形を入力する。すなわち、圧電体２１２，２２２を振幅Ａ₁で振動させて、所定の深さまで半径Ａ₁の孔を形成する。続いて、圧電体２１２，２２２の振幅を振幅Ａ₁より若干短い振幅Ａ₂で振動させて、更に深くまで半径Ａ₂の孔を形成する。このように、徐々に半径（振幅）を小さく（本実施形態では、Ａ₁からＡ₈）して、徐々に小さな孔を形成していくことで、図１５に示すような、なめらかな略テーパー形状（正確には階段状）のノズル１０が形成できる。なお、本実施形態では、半径がＡ₁からＡ₈であったが、更に多くの半径の孔を形成すれば、換言すると階段数を非常に多くすれば、更になめらかなテーパー形状をとなる。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

今まで説明したように、レーザ加工装置２００を用いると、圧電体２１２，２２２の駆動電圧波形を制御することで、容易に真円を描くことができる。更に、図１５に示すような、なめらかな略テーパー形状のノズル１０も、圧電体２１２，２２２の振幅を変えることで（圧電体２１２，２２２に入力する駆動電圧を制御することで）、容易に形成できる。

また、レーザ光Ｌがノズルプレート２２上を走査しても、ノズルプレート２２への入射角度（本実施形態の場合は直交方向（Ｚ軸方向））は常に一定であると共に、焦点が常に合っている（光路長が変化しても、ベストフォーカス位置を保つ）。よって、高品質なノズル１０が形成できる。

このため、図１７に示すような、マスクを交換してテーパー形状を形成する方法と比較し、飛躍的に効率が向上する。あるいは、図１８に示すような、複数のマスク９０２，９１２を重ね合わせる方法ではできなかった、大きさの異なる真円も、容易に形成可能である。更に、加工面上のベストフォーカス位置も保たれるので、高精度に形成できる。

つまり、このように、高品質の真円の、しかも、断面形状が略テーパー形状のノズル１０を、容易に短時間で高精度に低コストで形成できる。

なお、本実施形態では、第一反射ミラー２１０と第二反射ミラー２２０とは、入射するレーザ光Ｌと同方向に振動していたが、これに限定されない。レーザ光Ｌが加工面上をＸ軸方向とＹ軸方向と振動するように、第一反射ミラー２１０と第二反射ミラー２２０とが振動するように構成すれば、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向以外に変位しても良い。また、入射方向と反射方向もＸ軸、Ｙ軸に沿っている必要はない。

例えば、図１９に示すように、反射ミラー５００に対して入射角度αで入射し、更に反射ミラー５００が任意の方向に振動しても、加工面上をレーザ光ＬがＹ軸方向に、ＡＳｉｎ（ωｔ）（及び、Ｘ軸方向に、ＡＣｏｓ（ωｔ））で、振動するように構成すれば良い。

また、本実施形態では、断面が略テーパー形状の真円のノズル１０を形成する例を説明したが、これに限定されない。

例えば、第一反射ミラー２１０に接合している圧電体２１２には、ＡＳｉｎ（ωｔ）の駆動波形を入力し、第二反射ミラー２２０に接合している圧電体２２２には、ＢＣｏｓ（ωｔ）の駆動波形を入力すると、楕円形状のノズルが形成できる。（なお、Ａ≠Ｂである）。

更に、Ｓｉｎ波やＣｏｓ波以外の駆動電圧を圧電体２１２，２２２に入力し、その駆動電圧を制御することで、円形や楕円形に限らず任意の形状のノズルも容易に形成できる。

つぎに、本発明の第二の実施形態のレーザ加工装置３００について説明する。

図７と図８とに示すように、第二の実施形態のレーザ加工装置３００は、第一反射ミラー２１０と第二反射ミラー２２０との間に両側テレセントリックレンズ系２０８が配設された構成となっている。

このような構成とした場合は、第一反射ミラー２１０に接合している圧電体２１２には、ＡＳｉｎ（ωｔ）の駆動波形を入力し、第二反射ミラー２２０に接合している圧電体２２２には、（Ａ／Ｍ）Ｃｏｓ（ωｔ）の駆動波形を入力することで、ノズルプレート２２上に円軌道を描くことができる。（なお、Ｍは、前述したように両側テレセントリックレンズ系２０８の倍率である）。

つぎに、本発明の第三の実施形態のレーザ加工装置４００について説明する。

図９と図１０とに示すように、第二の実施形態のレーザ加工装置４００は、第二反射ミラー２２０とノズルプレート２２との間に両側テレセントリックレンズ系２０８が配設された構成となっている。

このような構成とした場合は、第一反射ミラー２１０に接合している圧電体２１２には、（Ａ／Ｍ）Ｓｉｎ（ωｔ）の駆動波形を入力し、第二反射ミラー２２０に接合している圧電体２２２には、（Ａ／Ｍ）Ｃｏｓ（ωｔ）の駆動波形を入力することで、第一の実施形態と同じ半径の円軌道を描くことができる。

なお、第二、第三の実施形態共に、第一の実施形態の作用と同じであるが、第二、第三の実施形態の方が、圧電体２１２，２２２の振幅をより小さくできる。つまり、より小さな径のノズルを精度良く形成できる。

尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、第一反射ミラー２１０，第二反射ミラー２２０の二枚を備えていたが、反射ミラーを三枚以上備える構成であっても良い。

また、反射ミラーを変位させる変位手段も圧電体２１２，２１２に限定されない。その他の変位手段であっても良い。

また、全ての反射ミラーが変位する必要は無い。最低二枚以上の反射ミラーが変位すれば良い。例えば、第一反射ミラー２１０と第二反射ミラー２２０との間に、固定反射ミラーが配設された構成であっても良い。

また、インクジェット記録は、記録用紙Ｐ上への文字や画像の記録に限定されるものではない。すなわち、記録媒体は記録用紙Ｐに限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、液滴吐出ヘッド全般、及び液滴吐出装置全般に対して、本発明を適用することができる。

更に、加工の対象も、液滴吐出ヘッドのノズル以外であっても良い。例えば、各種プレート（インクプールプレート２４、２６、スループレート２８、圧力室プレート３２等）に対して行う圧力室１２等となる各孔の形成に利用しても良い。

本発明の第一の実施形態のレーザ加工装置を模式的に示す図ある。 本発明の第一の実施形態のレーザ加工装置を模式的に示す、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。 （Ａ）は同期をとって振動する波形を示すグラフであり、（Ｂ）はＹ軸方向とＸ軸方向との振動が合成されて円運動を示す図である。 レーザ光が半径Ａの円軌道を動く様子を模式的に示す図である。 レーザ光が孔を形成する様子を模式的に示す図である。 両側テレセントリックレンズ系を示す図である。 本発明の第二の実施形態のレーザ加工装置を模式的に示す図ある。 本発明の第二の実施形態のレーザ加工装置を模式的に示す、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。 本発明の第三の実施形態のレーザ加工装置を模式的に示す図ある。 本発明の第三の実施形態のレーザ加工装置を模式的に示す、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。 インクジェット記録装置を模式的に示す部分断面斜視図である。 （Ａ）は、本発明のインクジェット記録ヘッドの内部を示す部分断面斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ部分の拡大図である。 （Ａ）はインクジェット記録ヘッドの内部を平面視した図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ断面の断面図である。 本発明のインクジェット記録ヘッドのノズルプレートを示す図である。 本発明のインクジェット記録ヘッドのノズルの断面形状を示す図である。 インクジェット記録ヘッドの製造方法の製造工程を、（Ａ）から（Ｆ）へと順番に示す説明図である。 （Ａ）は従来のレーザ加工装置を模式的に示す図であり、（Ｂ）は従来のレーザ加工装置で形成されたノズルの断面形状を模式的に示す図である。 従来のレーザ加工装置の、（Ａ）はマスクを示し、（Ｂ）はマスクの重ね合わせによってノズル径を変える方法を説明する説明図であり、（Ｃ）はマスクを重ね合わせた状態の断面図である。 本発明の第一の実施形態のレーザ加工装置の変形例の要部を、模式的に示す図である。

符号の説明

１０ ノズル
２２ ノズルプレート（加工面）
１１２ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２００ レーザ加工装置
２０２ レーザ光源
２０４ マスク
２０８ 両側テレセントリック結像レンズ系（両側テレセントリック結像光学系）
２１０ 第一反射ミラー
２１２ 圧電体
２２０ 第二反射ミラー
２２２ 圧電体
３００ レーザ加工装置
４００ レーザ加工装置
Ｌ レーザ光

Claims (10)

1. レーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光源と前記レーザ光によって加工される加工面との間に配置され、該記レーザ光が透過する所定のパターンが形成されたマスクと、
   を有し、
   前記マスクと前記加工面との間の前記レーザ光の光路上に、
   両側テレセントリック結像光学系と、
   前記レーザ光を反射し、該レーザ光が前記加工面上を走査するように変位手段によって個別に変位する複数の反射ミラーと、
   を配設したことを特徴とするレーザ加工装置。
2. 前記複数の反射ミラーは、
   第一反射ミラーと、第二反射ミラーと、
   を備え、
   前記変位手段は、
   前記レーザ光が前記加工面上をＹ方向に走査するように前記第一反射ミラーを変位させる第一変位手段と、
   前記レーザ光が前記加工面上を前記Ｙ方向と直交するＸ方向に走査するように前記第二反射ミラーを変位させる第二変位手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記第一変位手段は、前記レーザ光が前記加工面上を、
   Ｙ方向へ、ＡＳｉｎ（ωｔ）で振動するように前記第一反射ミラーを振動させ、
   前記第二変位手段は、前記レーザ光が前記加工面上を、
   Ｘ方向へ、ＢＣｏｓ（ωｔ）で振動するように前記第二反射ミラーを振動させ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. 前記レーザ光が前記加工面上を、Ｙ方向の振幅とＸ方向の振幅とが同じになるように、
   前記第一変位手段は、前記第一反射ミラーを振動させ、
   前記第二変位手段は、前記第二反射ミラーを振動させることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工装置。
5. 前記変位手段は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電体を用いていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
6. 前記マスクには、同じ大きさの複数の円形からなるパターンが形成されていることを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置で形成されたことを特徴とする液滴吐出ヘッドのノズル。
8. 前記ノズルは、液滴を吐出する側に向かってノズル径が小さくなっていることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッドのノズル。
9. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のレーザ加工装置を用いて形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法。
10. 前記ノズルは、液滴を吐出する側に向かってノズル径を小さく形成することを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出ヘッドのノズルの形成方法。

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