JP2009190054A - Energy beam boring method, liquid droplet discharging head manufacturing method using the same, and energy beam boring device - Google Patents

Energy beam boring method, liquid droplet discharging head manufacturing method using the same, and energy beam boring device Download PDF

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JP2009190054A JP2008032541A JP2008032541A JP2009190054A JP 2009190054 A JP2009190054 A JP 2009190054A JP 2008032541 A JP2008032541 A JP 2008032541A JP 2008032541 A JP2008032541 A JP 2008032541A JP 2009190054 A JP2009190054 A JP 2009190054A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy beam boring method which prevents a recess from being formed through irradiation of energy beam while suppressing the increase of cost and processing time and is capable of forming a plurality of minute holes on a member to be processed at high density. <P>SOLUTION: An irradiation area 47 at the member 11 to be processed is moved in an alignment direction in a through-hole pattern to allow the energy beam L to make the irradiation areas 47 formed on the member 11 partially overlap with each other using a shielding mechanism 43 for enabling a shielding member 44 to be inserted into/removed from a light path. A plurality of through-holes 15 are formed by sequentially increasing depth dimension through sequential irradiation of the energy beam L onto the member 11. The shielding mechanism 43 inserts the shielding member 44 into the light path corresponding to the movement of the irradiation area 47 at the member 11 to prevent the energy beam L which does not contribute to the formation of a through-hole 15 at the irradiation area 47 from being irradiated to the member 11. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エネルギービームを用いて被加工部材に孔を形成するエネルギービーム穿孔加工方法に関し、特に、画像の記録のために液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドの形成に好適なエネルギービーム穿孔加工方法に関する。   The present invention relates to an energy beam drilling method for forming holes in a workpiece using an energy beam, and more particularly, an energy beam suitable for forming a droplet discharge head for discharging droplets for image recording. The present invention relates to a drilling method.

近年、用紙上に向けてインク滴(液滴)を吐出することにより用紙上に印字するインクジェット方式の液滴吐出ヘッドを用いて画像を記録する記録装置(液滴吐出装置)、例えば、プリンタ、ファクシミリ、コピー機等が増えてきている。この液滴吐出ヘッドには、種々の構造のものが知られているが、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が設けられたノズル板と、各ノズルに対応する液室を形成するための流路板と、液室のインクに吐出エネルギーを付与すべく各ノズルに対応して設けられたアクチュエータとを備え、各アクチュエータが選択的に駆動されることにより記録信号に応じたインク滴をノズル孔より吐出して、当該インク滴で画像を形成するものがある。このアクチュエータとしては、電気的なエネルギーを機械的な変位に変換する電気機械変換素子や、発熱抵抗体等が用いられる。   In recent years, a recording apparatus (droplet discharge apparatus) that records an image using an ink jet type droplet discharge head that prints on a sheet of paper by discharging ink droplets (droplets) toward the sheet, such as a printer, The number of facsimiles and copiers is increasing. Various droplet discharge heads are known. In order to form a nozzle plate having a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets and a liquid chamber corresponding to each nozzle. And an actuator provided corresponding to each nozzle to give ejection energy to the ink in the liquid chamber, and each actuator is selectively driven to generate ink droplets corresponding to the recording signal. Some ejected from a nozzle hole to form an image with the ink droplet. As the actuator, an electromechanical conversion element that converts electrical energy into mechanical displacement, a heating resistor, or the like is used.

近年、このような液滴吐出ヘッドを有するインクジェット記録装置では記録画像の高画質化が進んでおり、現在では1200dpi相当の高精彩な画像が実用化されつつある。このような高精彩な画像を形成するためには、各ノズル孔から吐出されるインク液滴の微小化すなわち当該ノズル孔の微小化することや、この複数のノズル孔の設定位置をノズル板において高密度化することが要求されるとともに、このように設定された各ノズル孔からのインク液滴が設定された着弾位置に対して高い精度で着弾することが要求される。この設定着弾位置に対する着弾位置の精度を高めるためには、各ノズル孔の孔形状の精度を高める必要がある。   In recent years, an ink jet recording apparatus having such a droplet discharge head has been improved in quality of a recorded image, and a high-definition image equivalent to 1200 dpi is now being put into practical use. In order to form such a high-definition image, the ink droplets ejected from each nozzle hole are miniaturized, that is, the nozzle holes are miniaturized, and the set positions of the plurality of nozzle holes are set on the nozzle plate. It is required to increase the density, and ink droplets from the nozzle holes set in this way are required to land at a set landing position with high accuracy. In order to increase the accuracy of the landing position with respect to the set landing position, it is necessary to increase the accuracy of the hole shape of each nozzle hole.

このような微小で高精度な複数のノズル孔をノズル板に高密度に形成する方法として、エキシマレーザ光を用いることが知られている(例えば、特許文献1参照)。このものでは、所定のノズル孔パターンが形成されたマスクにエキシマレーザ光を照射し、マスクを透過したノズル孔パターンの透過レーザ光で被加工部材(ノズル板)を照射して当該被加工部材を貫通させることにより、ノズル孔パターンと一致する位置関係とされた複数のノズル孔を被加工部材に一度に形成することができる。この方法では、マスクを経たエキシマレーザ光(透過レーザ光)と被加工部材との間に縮小光学系を設けることで、ノズル板における各ノズル孔の設定位置を高密度化することができる。   Excimer laser light is known to be used as a method for forming a plurality of such minute and highly accurate nozzle holes at a high density in the nozzle plate (see, for example, Patent Document 1). In this device, a mask on which a predetermined nozzle hole pattern is formed is irradiated with an excimer laser beam, and a member to be processed (nozzle plate) is irradiated with a transmitted laser beam of the nozzle hole pattern that has passed through the mask. By penetrating, it is possible to form a plurality of nozzle holes in the member to be processed at a time in a positional relationship that matches the nozzle hole pattern. In this method, by providing a reduction optical system between the excimer laser beam (transmitted laser beam) that has passed through the mask and the workpiece, the setting positions of the nozzle holes in the nozzle plate can be increased in density.

ところが、上記した方法では、照射されるエキシマレーザ光が所定の幅寸法を有しており、ホモジェナイザー等を用いてエキシマレーザ光をその領域において全体に均一化する必要があるが、完全に均一化することは困難であり、領域の端部ではビーム強度あるいは直進性が劣化してしまう。このため、上記した方法で微小な複数のノズル孔をノズル板に高密度に形成する場合、マスクを透過した透過レーザ光におけるビーム強度あるいは直進性の差異により、一度に形成される複数のノズル孔の孔形状にばらつきが生じる。このばらつきは大変微小なものであるが、高精彩な画像を形成する際には問題となってしまう。   However, in the above-described method, the excimer laser light to be irradiated has a predetermined width dimension, and it is necessary to make the excimer laser light uniform throughout the region using a homogenizer or the like. It is difficult to make uniform, and the beam intensity or straightness deteriorates at the end of the region. For this reason, when a plurality of minute nozzle holes are formed in the nozzle plate at a high density by the above-described method, a plurality of nozzle holes formed at one time due to a difference in beam intensity or straightness in the transmitted laser light transmitted through the mask. Variation occurs in the hole shape. Although this variation is very small, it becomes a problem when a high-definition image is formed.

このため、本出願人は、透過レーザ光におけるビーム強度あるいは直進性の差異に起因して、形成される複数のノズル孔の孔形状に生じ得るばらつきを抑制する方法を、既に出願した発明で提案した(特願2007-207326)。   For this reason, the applicant of the present invention has proposed a method for suppressing variations that may occur in the shape of a plurality of nozzle holes formed due to differences in beam intensity or straightness in transmitted laser light. (Japanese Patent Application No. 2007-207326).

この方法は、マスクを透過した透過レーザ光が被加工部材上に形成する照射領域が部分的に重複するように、この照射範囲をノズル孔パターンの整列方向に移動しつつ透過レーザ光で被加工部材を照射するもので、整列方向で見て透過レーザ光における異なる複数の部分で順次均等な時間だけ被加工部材を照射し深さ寸法を順次増加させることにより当該被加工部材を貫通させてノズル孔を形成するものである。この方法では、各ノズル孔の孔形状には、照射された透過レーザ光での異なる複数の部分におけるそれぞれのビーム強度あるいは直進性の影響が均等に反映されることとなるので、複数のノズル孔間に生じ得る孔形状のばらつきを抑制することができる。
特開2007−118585号公報
This method uses the transmitted laser light while moving the irradiation range in the alignment direction of the nozzle hole pattern so that the irradiated areas formed on the workpiece by the transmitted laser light that has passed through the mask partially overlap. Irradiating a member, a plurality of different portions in the transmitted laser light viewed in the alignment direction sequentially irradiate the workpiece for a uniform time and sequentially increase the depth dimension, thereby penetrating the workpiece and passing through the nozzle. A hole is formed. In this method, the hole shape of each nozzle hole reflects the influence of each beam intensity or straightness in a plurality of different portions of the irradiated transmitted laser beam evenly. Variations in the hole shape that may occur between them can be suppressed.
JP 2007-118585 A

しかしながら、上記した方法では、マスクを透過した透過レーザ光が被加工部材上に形成する照射領域が部分的に重複するように、この照射範囲をノズル孔パターンの整列方向にずらしつつ透過レーザ光で被加工部材を照射するものであることから、被加工部材には、照射し始めるときと照射し終えるときとで、透過レーザ光のうちノズル孔(貫通孔)の形成に寄与しない部分により被加工部材が照射されてしまうので、被加工部材上の各ノズル孔の整列方向で見た両端に透過レーザ光の照射による凹所(被加工部材を貫通してはいない中途のノズル孔)が形成されてしまう。この凹所は、ノズル板を他の部材(上記した例では流路板)に接合することの阻害要因となったり、接合された他の部材(上記した例では流路板)との間のシール性の阻害要因となったりする虞がある。このため、上記した方法では、穿孔加工を実施する毎に、各被加工部材における透過レーザ光のうちノズル孔の形成に寄与しない部分により照射されてしまう箇所にビーム遮蔽部材を貼り付けるとともに、穿孔加工を終えた後に各被加工部材からビーム遮蔽部材を剥がすことが考えられるが、穿孔加工に要するコストの増加の要因となるとともに穿孔加工に要する時間の増加を招いてしまう。   However, in the above-described method, the irradiated laser beam is transmitted with the transmitted laser beam while shifting the irradiation range in the alignment direction of the nozzle hole pattern so that the irradiated region formed on the workpiece by the transmitted laser beam transmitted through the mask partially overlaps. Since the workpiece is irradiated, the workpiece is processed by the portion of the transmitted laser beam that does not contribute to the formation of the nozzle hole (through hole) when the irradiation starts and when the irradiation ends. Since the member is irradiated, recesses (intermediate nozzle holes not penetrating the workpiece) are formed at both ends of the nozzle holes on the workpiece as viewed in the alignment direction. End up. This recess becomes an obstructive factor for joining the nozzle plate to another member (channel plate in the above example), or between the other member (channel plate in the above example) joined. There is a possibility that the sealing performance may be hindered. For this reason, in the above-described method, each time drilling is performed, a beam shielding member is attached to a portion of the transmitted laser light in each processed member that is irradiated by a portion that does not contribute to the formation of the nozzle hole, and drilling is performed. Although it is conceivable that the beam shielding member is peeled off from each workpiece after finishing the processing, it causes an increase in the cost required for drilling and increases the time required for the drilling.

本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、コストの増加および穿孔加工時間の増加を抑制しつつエネルギービームの照射により凹所が形成されることを防止するとともに、微小な複数の孔を被加工部材に高密度に形成することができるエネルギービーム穿孔加工方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and while preventing an increase in cost and an increase in drilling time while preventing the formation of a recess due to irradiation of an energy beam, a plurality of minute It is an object of the present invention to provide an energy beam drilling method capable of forming holes in a workpiece at high density.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、所定の整列された貫通孔パターンが設けられたマスクを介してエネルギービームで被加工部材を照射することにより該被加工部材に前記貫通孔パターンと一致する位置関係とされた複数の貫通孔を形成するエネルギービーム穿孔加工方法であって、前記エネルギービームの透過を阻止可能な遮蔽部材を前記エネルギービームが前記被加工部材に至る光路に挿脱させる遮蔽機構を用い、前記エネルギービームが前記被加工部材上に形成する照射領域を部分的に重複させるように、前記被加工部材における前記照射領域を前記貫通孔パターンにおける整列方向に移動させつつ前記被加工部材を前記エネルギービームで順次照射することにより深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を形成することにともなって、前記遮蔽機構が、前記照射領域において前記貫通孔の形成に寄与しない前記エネルギービームの前記被加工部材への照射を防止するように、該被加工部材における前記照射領域の移動に応じて前記遮蔽部材を前記光路に挿入することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is directed to irradiating the member to be processed with an energy beam through a mask provided with a predetermined aligned through-hole pattern. An energy beam drilling method for forming a plurality of through-holes having a positional relationship that coincides with a pattern, wherein a shielding member capable of blocking the transmission of the energy beam is inserted in an optical path where the energy beam reaches the workpiece. Using a shielding mechanism for removing, the irradiation region on the workpiece is moved in the alignment direction in the through-hole pattern so that the irradiation region formed on the workpiece by the energy beam partially overlaps. By sequentially irradiating the workpiece with the energy beam, the depth dimension is sequentially increased to form a plurality of the through holes. Accordingly, the shielding mechanism moves the irradiation region on the workpiece so as to prevent the irradiation of the energy beam that does not contribute to the formation of the through hole in the irradiation region. Accordingly, the shielding member is inserted into the optical path.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のエネルギービーム穿孔加工方法であって、前記被加工部材を前記貫通孔として貫通させることのない前記エネルギービームの照射パルス数であって一定のパルス数のエネルギービームを照射する照射工程と、前記被加工部材における前記照射領域を前記整列方向に移動させる移動工程とを、交互に複数回繰り返すことにより、深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を前記被加工部材に形成し、前記遮蔽機構は、前記移動工程において前記遮蔽部材を前記光路に挿脱させることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the energy beam drilling method according to claim 1, wherein the number of pulses of the energy beam that do not penetrate the workpiece as the through-hole and is a constant pulse An irradiation step of irradiating a plurality of energy beams and a moving step of moving the irradiation region in the workpiece in the alignment direction are alternately repeated a plurality of times, thereby sequentially increasing the depth dimension to a plurality of the plurality of the energy beams. A through hole is formed in the workpiece, and the shielding mechanism inserts and removes the shielding member in the optical path in the moving step.

請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載のエネルギービーム穿孔加工方法であって、前記照射領域は、前記整列方向に等分割されて複数の照射分割領域が形成され、前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止可能な大きさ寸法とされ、前記各貫通孔は、全ての前記照射分割領域での前記エネルギービームの照射により形成されることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the energy beam drilling method according to claim 1 or 2, wherein the irradiation region is equally divided in the alignment direction to form a plurality of irradiation division regions, The shielding member has a size that can prevent irradiation of the energy beam to the irradiation divided region, which is one less than the division number among the plurality of irradiation divided regions. It is formed by the irradiation of the energy beam in the irradiation division region.

請求項4に係る発明は、請求項3に記載のエネルギービーム穿孔加工方法であって、前記マスクは、前記エネルギービームの透過を阻止する部材に前記エネルギービームの透過を許す透過孔が2つ以上整列するように設けられて構成され、前記各照射分割領域には、前記エネルギービームで前記マスクを照射することにより前記各透過孔を透過した複数の透過孔形ビームが均等に存在され、前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域に存在する複数の透過孔形ビームのための前記透過孔を遮蔽可能な大きさ寸法とされていることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the energy beam drilling method according to claim 3, wherein the mask has two or more transmission holes that allow the energy beam to pass through a member that blocks the transmission of the energy beam. A plurality of transmission hole-shaped beams that have been transmitted through the transmission holes by irradiating the mask with the energy beam are uniformly present in the irradiation divided regions. The member is sized so as to be able to shield the transmission holes for a plurality of transmission hole-shaped beams existing in the irradiation division region, which is one less than the division number among the plurality of irradiation division regions. It is characterized by that.

請求項5に係る発明は、請求項3または請求項4に記載のエネルギービーム穿孔加工方法であって、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの一方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とされるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの他方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とされるように設定され、前記遮蔽機構は、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記一方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、2回目以降の前記照射工程では、前記一方の端から当該照射工程の回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記他方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、最後から2回目以前の前記照射工程では、前記他方の端から当該照射工程の最後から数えた回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させることを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the energy beam drilling method according to claim 3 or claim 4, wherein in the first irradiation step, only one end of one of the plurality of irradiation divided regions is provided. Is the irradiation of the energy beam to the workpiece that contributes to the formation of the through-hole, and in the last irradiation step, only one of the other ends of the plurality of irradiation division regions is the The shielding member is set to be irradiated with the energy beam to the workpiece that contributes to the formation of a through hole, and the shielding mechanism is configured such that, in the first irradiation step, the one of the plurality of irradiation divided regions. The shielding member is positioned so as to prevent the irradiation of the energy beam to all the irradiation divided regions other than the end, and in the second and subsequent irradiation steps, the number of times of the irradiation step from the one end The shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided regions other than the number of the irradiation divided regions, and in the last irradiation step, among the plurality of irradiation divided regions The shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided regions other than the other end, and in the irradiation step before the second time from the last, the irradiation step starts from the other end. The shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided areas other than the irradiation divided areas of the same number as the number counted from the end of the first.

請求項6に係る発明は、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のエネルギービーム穿孔加工方法であって、前記光路には、前記マスクと前記被加工部材との間に縮小レンズが設けられ、前記遮蔽部材は、前記光路における前記マスクの近傍位置に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the energy beam drilling method according to any one of claims 1 to 5, wherein a reduction lens is provided between the mask and the workpiece in the optical path. And the shielding member is provided in the vicinity of the mask in the optical path.

請求項7に係る発明は、液滴吐出ヘッドの製造方法であって、液滴を吐出するための複数のノズル孔と、該各ノズル孔に個別に対応して設けられた複数の液室と、該各液室に対応して設けられた吐出エネルギー発生体とを有し、該吐出エネルギー発生体により前記各液室の液体を前記各ノズル孔から液滴として吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記各ノズル孔が、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のエネルギービーム穿孔加工方法により形成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a method of manufacturing a droplet discharge head, wherein a plurality of nozzle holes for discharging droplets, and a plurality of liquid chambers provided individually corresponding to the nozzle holes, And a discharge energy generating body provided corresponding to each liquid chamber, and a liquid discharge head for discharging the liquid in each liquid chamber as a liquid droplet from each nozzle hole by the discharge energy generating body It is a method, Comprising: Each said nozzle hole is formed by the energy beam drilling method of any one of Claim 1 thru | or 6.

請求項8に係る発明は、請求項7に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記各ノズル孔は、樹脂材料からなるノズル板に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 7, wherein each of the nozzle holes is provided in a nozzle plate made of a resin material.

請求項9に係る発明は、請求項7または請求項8に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記液室は、前記各ノズル孔からの液滴の吐出方向に直交する方向に位置される側壁が金属材料で構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 7 or claim 8, wherein the liquid chamber is in a direction perpendicular to the discharge direction of the droplet from each nozzle hole. The located side wall is made of a metal material.

請求項10に係る発明は、請求項7または請求項8に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記液室は、前記各ノズル孔からの液滴の吐出方向に直交する方向に位置される側壁が樹脂材料で構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 7 or claim 8, wherein the liquid chamber is in a direction perpendicular to the discharge direction of the droplet from each nozzle hole. The positioned side wall is made of a resin material.

請求項11に係る発明は、液滴吐出装置であって、請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドが搭載されていることを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a liquid droplet ejection apparatus including the liquid droplet ejection head according to any one of the seventh to tenth aspects.

請求項12に係る発明は、記録装置であって、請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドが搭載されていることを特徴とする。   A twelfth aspect of the present invention is a recording apparatus, wherein the droplet discharge head according to any one of the seventh to tenth aspects is mounted.

請求項13に係る発明は、エネルギービーム穿孔加工装置であって、所定の整列された貫通孔パターンが設けられたマスクを介してエネルギービームで被加工部材を照射することにより該被加工部材に前記貫通孔パターンと一致する位置関係とされた複数の貫通孔を形成するエネルギービーム穿孔加工装置であって、前記エネルギービームを出射する出射機構と、前記被加工部材を移動可能に保持する加工ステージと、前記エネルギービームの透過を阻止可能な遮蔽部材を前記エネルギービームが前記被加工部材に至る光路に挿脱させる遮蔽機構と、前記出射機構と前記加工ステージと前記遮蔽機構とを駆動制御する制御機構とを備え、前記制御機構は、前記エネルギービームが前記被加工部材上に形成する照射領域を部分的に重複させるように、前記被加工部材における前記照射領域を前記貫通孔パターンにおける整列方向に移動させるべく前記加工ステージを制御しつつ前記被加工部材を前記エネルギービームで順次照射すべく前記出射機構を制御することにより深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を形成することにともなって、前記照射領域において前記貫通孔の形成に寄与しない前記エネルギービームの前記被加工部材への照射を防止するように、該被加工部材における前記照射領域の移動に応じて前記遮蔽部材を前記光路に挿入すべく前記遮蔽機構を制御することを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an energy beam drilling apparatus, wherein the workpiece is irradiated onto the workpiece by irradiating the workpiece with an energy beam through a mask provided with a predetermined aligned through-hole pattern. An energy beam drilling apparatus for forming a plurality of through-holes having a positional relationship that coincides with a through-hole pattern, an emission mechanism that emits the energy beam, and a processing stage that holds the workpiece to be movable. A shielding mechanism for inserting / removing a shielding member capable of blocking transmission of the energy beam into / from an optical path where the energy beam reaches the workpiece, and a control mechanism for driving and controlling the emission mechanism, the processing stage, and the shielding mechanism The control mechanism partially overlaps the irradiation area formed on the workpiece by the energy beam. In addition, by controlling the processing stage to move the irradiation area in the workpiece in the alignment direction in the through-hole pattern, the emission mechanism is controlled to sequentially irradiate the workpiece with the energy beam. In order to prevent the irradiation of the energy beam that does not contribute to the formation of the through-hole in the irradiation region with the formation of the plurality of through-holes by sequentially increasing the depth dimension, The shielding mechanism is controlled to insert the shielding member into the optical path in accordance with the movement of the irradiation region in the workpiece.

請求項14に係る発明は、請求項13に記載のエネルギービーム穿孔加工装置であって、前記制御機構は、前記出射機構に前記被加工部材を前記貫通孔として貫通させることのない前記エネルギービームの照射パルス数であって一定のパルス数のエネルギービームを照射させる照射工程と、前記加工ステージに前記被加工部材における前記照射領域を前記整列方向に移動させる移動工程とを、交互に複数回繰り返すことにより、深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を前記被加工部材に形成し、前記遮蔽機構は、前記移動工程において前記遮蔽部材を前記光路に挿脱させるように前記制御機構により制御されることを特徴とする。   The invention according to a fourteenth aspect is the energy beam drilling apparatus according to the thirteenth aspect, in which the control mechanism is configured to prevent the energy beam from passing through the workpiece as the through hole in the emission mechanism. An irradiation step of irradiating an energy beam having a fixed number of irradiation pulses and a moving step of moving the irradiation region of the workpiece in the alignment direction to the processing stage are alternately repeated a plurality of times. The depth dimension is sequentially increased to form a plurality of the through holes in the workpiece, and the shielding mechanism is controlled by the control mechanism so that the shielding member is inserted into and removed from the optical path in the moving step. It is characterized by being.

請求項15に係る発明は、請求項13または請求項14に記載のエネルギービーム穿孔加工装置であって、前記照射領域は、前記整列方向に等分割されて複数の照射分割領域が形成され、前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止可能な大きさ寸法とされ、前記各貫通孔は、全ての前記照射分割領域での前記エネルギービームの照射により形成されることを特徴とする。   The invention according to claim 15 is the energy beam drilling apparatus according to claim 13 or claim 14, wherein the irradiation region is equally divided in the alignment direction to form a plurality of irradiation division regions, The shielding member has a size that can prevent irradiation of the energy beam to the irradiation divided region, which is one less than the division number among the plurality of irradiation divided regions. It is formed by the irradiation of the energy beam in the irradiation division region.

請求項16に係る発明は、請求項15に記載のエネルギービーム穿孔加工装置であって、前記マスクは、前記エネルギービームの透過を阻止する部材に前記エネルギービームの透過を許す透過孔が2つ以上整列するように設けられて構成され、前記各照射分割領域には、前記エネルギービームで前記マスクを照射することにより前記各透過孔を透過した複数の透過孔形ビームが均等に存在され、前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域に存在する複数の透過孔形ビームのための前記透過孔を遮蔽可能な大きさ寸法とされていることを特徴とする。   The invention according to claim 16 is the energy beam drilling apparatus according to claim 15, wherein the mask has two or more transmission holes that allow the energy beam to pass through a member that blocks the transmission of the energy beam. A plurality of transmission hole-shaped beams that have been transmitted through the transmission holes by irradiating the mask with the energy beam are uniformly present in the irradiation divided regions. The member is sized so as to be able to shield the transmission holes for a plurality of transmission hole-shaped beams existing in the irradiation division region, which is one less than the division number among the plurality of irradiation division regions. It is characterized by that.

請求項17に係る発明は、請求項15または請求項16に記載のエネルギービーム穿孔加工装置であって、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの一方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とすべく前記加工ステージが制御されるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの他方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とすべく前記加工ステージが制御され、前記遮蔽機構は、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記一方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、2回目以降の前記照射工程では、前記一方の端から当該照射工程の回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記他方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、最後から2回目以前の前記照射工程では、前記他方の端から当該照射工程の最後から数えた回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるべく制御されることを特徴とする。   The invention according to claim 17 is the energy beam drilling apparatus according to claim 15 or claim 16, wherein, in the first irradiation step, only one of one end of the plurality of irradiation divided regions is provided. The processing stage is controlled to irradiate the member to be processed that contributes to the formation of the through hole, and in the last irradiation step, the other of the plurality of irradiation division regions is controlled. The processing stage is controlled so that only one of the ends is irradiated with the energy beam to the member to be processed that contributes to the formation of the through-hole, and the shielding mechanism includes a plurality of the irradiation steps in the first irradiation step. The shielding member is positioned so as to prevent the irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided regions other than the one end of the irradiation divided regions, and the irradiation after the second time. In the process, the shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided regions other than the irradiation divided regions equal to the number of the irradiation steps from the one end, and the last In the irradiation step, the shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided regions other than the other end of the plurality of irradiation divided regions, and the last two times before the last. In the irradiation step, the shielding member is configured to prevent irradiation of the energy beam to all of the irradiation divided regions other than the irradiation divided regions as many times as counted from the end of the irradiation step from the other end. It is controlled to be positioned.

請求項18に係る発明は、請求項13ないし請求項17のいずれか1項に記載のエネルギービーム穿孔加工装置であって、前記光路には、前記マスクと前記被加工部材との間に縮小レンズが設けられ、前記遮蔽部材は、前記光路における前記マスクの近傍位置に設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 18 is the energy beam drilling apparatus according to any one of claims 13 to 17, wherein a reduction lens is provided between the mask and the workpiece in the optical path. And the shielding member is provided in the vicinity of the mask in the optical path.

本発明に係る液滴吐出ヘッドでは、貫通孔とは関係のない凹所がエネルギービームの照射により形成されてしまうことを防止しつつ、各ノズル孔の孔形状に、照射された透過レーザ光での異なる複数の部分におけるそれぞれのビーム強度あるいは直進性の影響を均等に反映させることができるので、複数のノズル孔間に生じ得る孔形状のばらつきを抑制することができる。このため、被加工部材が、例えば、液滴吐出ヘッドのノズル板であって、貫通孔がノズル孔である場合、ノズル板と他の部材(上記した例では流路板)とを適切に接合することができるとともに、接合された他の部材(上記した例では流路板)との間のシール性を適切なものとすることができる。   In the liquid droplet ejection head according to the present invention, a concave portion unrelated to the through hole is prevented from being formed by the irradiation of the energy beam, and the transmitted laser light irradiated to the hole shape of each nozzle hole is used. Since the influence of each beam intensity or straightness in a plurality of different portions can be reflected evenly, it is possible to suppress variations in hole shape that may occur between the plurality of nozzle holes. For this reason, when the member to be processed is, for example, a nozzle plate of a droplet discharge head and the through hole is a nozzle hole, the nozzle plate and another member (channel plate in the above example) are appropriately joined. In addition, it is possible to make appropriate the sealing performance with other members joined (in the above-described example, the flow path plate).

また、穿孔加工を実施する毎に、各被加工部材における透過レーザ光のうちノズル孔の形成に寄与しない部分により照射されてしまう箇所にビーム遮蔽部材を貼り付けるとともに、穿孔加工を終えた後に各被加工部材からビーム遮蔽部材を剥がす作業を行うことなく、貫通孔とは関係のない凹所がエネルギービームの照射により形成されてしまうことを防止することができるので、コストの増加および穿孔加工時間の増加を抑制することができる。   In addition, each time drilling is performed, a beam shielding member is attached to a portion of the transmitted laser beam in each workpiece to be irradiated by a portion that does not contribute to the formation of the nozzle hole, and after the drilling is finished, Since it is possible to prevent the formation of a recess that is not related to the through-hole due to the irradiation of the energy beam without performing the work of peeling the beam shielding member from the workpiece, the cost is increased and the drilling time is increased. Can be suppressed.

上記した構成に加えて、前記被加工部材を前記貫通孔として貫通させることのない前記エネルギービームの照射パルス数であって一定のパルス数のエネルギービームを照射する照射工程と、前記被加工部材における前記照射領域を前記整列方向に移動させる移動工程とを、交互に複数回繰り返すことにより、深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を前記被加工部材に形成し、前記遮蔽機構は、前記移動工程において前記遮蔽部材を前記光路に挿脱させることとすると、複数のノズル孔の孔形状の均一化と意図しない凹所の形成の防止とを確実に行うことができる。   In addition to the above-described configuration, an irradiation step of irradiating an energy beam having a constant pulse number that is the number of irradiation pulses of the energy beam that does not penetrate the workpiece as the through-hole, and in the workpiece The movement step of moving the irradiation region in the alignment direction is alternately repeated a plurality of times to sequentially increase the depth dimension to form the plurality of through holes in the workpiece, and the shielding mechanism includes: If the shielding member is inserted into and removed from the optical path in the moving step, it is possible to surely make the hole shapes of the plurality of nozzle holes uniform and prevent the formation of unintended recesses.

上記した構成に加えて、前記照射領域は、前記整列方向に等分割されて複数の照射分割領域が形成され、前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止可能な大きさ寸法とされ、前記各貫通孔は、全ての前記照射分割領域での前記エネルギービームの照射により形成されることとすると、意図しない凹所が形成されることを容易にかつ確実に防止することができる。   In addition to the above-described configuration, the irradiation region is equally divided in the alignment direction to form a plurality of irradiation division regions, and the shielding member is one less than the division number among the plurality of irradiation division regions. The size of the irradiation split region is prevented from being irradiated with the energy beam, and each through hole is formed by irradiation of the energy beam in all the irradiation split regions. It is possible to easily and surely prevent the formation of a recess that does not occur.

上記した構成に加えて、前記マスクは、前記エネルギービームの透過を阻止する部材に前記エネルギービームの透過を許す透過孔が2つ以上整列するように設けられて構成され、前記各照射分割領域には、前記エネルギービームで前記マスクを照射することにより前記各透過孔を透過した複数の透過孔形ビームが均等に存在され、前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域に存在する複数の透過孔形ビームのための前記透過孔を遮蔽可能な大きさ寸法とされていることとすると、遮蔽部材でマスクの各透過孔を適宜遮蔽すればよいことから、意図しない凹所が形成されることをより容易にかつより確実に防止することができる。換言すると、遮蔽機構による遮蔽部材の位置設定をより容易なものとすることができる。   In addition to the above-described configuration, the mask is configured such that two or more transmission holes that allow the transmission of the energy beam are arranged on the member that blocks the transmission of the energy beam, Irradiates the mask with the energy beam so that a plurality of transmission hole-shaped beams that have passed through the transmission holes are evenly present, and the shielding member is one of the plurality of the irradiation divided regions by the number of divisions. Assuming that the transmission holes for the plurality of transmission hole beams existing in a small number of the irradiation divided regions are sized so as to be shielded, the transmission holes of the mask are appropriately shielded by the shielding member. Therefore, it is possible to more easily and more reliably prevent an unintended recess from being formed. In other words, the position setting of the shielding member by the shielding mechanism can be made easier.

上記した構成に加えて、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの一方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とされるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの他方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とされるように設定され、前記遮蔽機構は、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記一方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、2回目以降の前記照射工程では、前記一方の端から当該照射工程の回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記他方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、最後から2回目以前の前記照射工程では、前記他方の端から当該照射工程の最後から数えた回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させることとすると、遮蔽機構による遮蔽部材の移動量が少ないものとしながら、意図しない凹所が形成されることをより容易にかつより確実に防止することができる。   In addition to the configuration described above, in the first irradiation step, irradiation of the energy beam to the workpiece to be processed in which only one end of one of the plurality of irradiation divided regions contributes to the formation of the through hole is performed. In the last irradiation step, only one of the other ends of the plurality of irradiation divided regions is irradiated with the energy beam to the workpiece to be contributed to the formation of the through hole. In the first irradiation step, the shielding mechanism prevents irradiation of the energy beam to all the irradiation divided regions other than the one end of the plurality of irradiation divided regions. In the second and subsequent irradiation steps, the energy from the one end to all the irradiation divided regions other than the number of the irradiation divided regions is the same as the number of the irradiation steps. The shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the beam, and in the last irradiation step, the energy beam to all the irradiation divided regions other than the other end of the plurality of irradiation divided regions. The shielding member is positioned so as to prevent the irradiation, and in the irradiation process before the second time from the last, all of the irradiation division regions other than the number of the irradiation divided regions equal to the number of times counted from the last of the irradiation process from the other end. If the shielding member is positioned so as to prevent irradiation of the energy beam to the irradiation divided region, an unintended recess is formed while the amount of movement of the shielding member by the shielding mechanism is small. This can be prevented more easily and more reliably.

上記した構成に加えて、前記光路には、前記マスクと前記被加工部材との間に縮小レンズが設けられ、前記遮蔽部材は、前記光路における前記マスクの近傍位置に設けられていることとすると、マスクの貫通孔パターンに合わせて遮蔽部材を移動させればよいので、意図しない凹所が形成されることをより容易にかつより確実に防止することができる。   In addition to the above-described configuration, it is assumed that a reduction lens is provided in the optical path between the mask and the workpiece, and the shielding member is provided in the vicinity of the mask in the optical path. Since it is only necessary to move the shielding member in accordance with the through-hole pattern of the mask, it is possible to more easily and more reliably prevent the formation of an unintended recess.

以下に、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法の実施例を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of an energy beam drilling method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法を用いて製造される液滴吐出ヘッド10の要部の構造を概略的に示す説明図であり、図2は、液滴吐出ヘッド10の説明のための概略的な分解斜視図である。また、図3は、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工装置30の構成を模式的に示す説明図であり、図4は、エネルギービーム穿孔加工装置30の要部の様子を模式的に示す説明図である。なお、図4では、マスク40および縮小レンズ41を経て被加工部材(ノズル板11)に至る様子を説明するものであるが、理解容易のため反射ミラー35および反射ミラー36を省略して示している。図5は、エネルギービーム穿孔加工装置30における穿孔加工の様子を説明するための説明図であり、(a)は1回目の照射工程を示し、(b)は2回目の照射工程を示し、(c)は3回目の照射工程を示し、(d)は最後から数えて3回目の照射工程を示し、(e)は最後から数えて2回目の照射工程を示し、(f)は最後の照射工程を示している。なお、図5では、理解容易のため縮小レンズ41、反射ミラー35および反射ミラー36を省略して示している。   FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the structure of the main part of a droplet discharge head 10 manufactured by using the energy beam drilling method according to the present invention, and FIG. FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the energy beam drilling apparatus 30 according to the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the main part of the energy beam drilling apparatus 30. It is. In FIG. 4, the state of reaching the member to be processed (nozzle plate 11) through the mask 40 and the reduction lens 41 will be described, but the reflection mirror 35 and the reflection mirror 36 are omitted for easy understanding. Yes. FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams for explaining the state of drilling in the energy beam drilling apparatus 30, wherein FIG. 5A shows the first irradiation process, FIG. 5B shows the second irradiation process, c) shows the third irradiation step, (d) shows the third irradiation step counting from the end, (e) shows the second irradiation step counting from the end, and (f) shows the last irradiation step. The process is shown. In FIG. 5, the reduction lens 41, the reflection mirror 35, and the reflection mirror 36 are omitted for easy understanding.

本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法を用いて製造される液滴吐出ヘッド10は、本実施例では、PZT方式印字ヘッドであり、ノズル板11と流路板12と振動基板13とアクチュエータ基板14(図2参照)とが積層されて構成されている。   The droplet discharge head 10 manufactured by using the energy beam drilling method according to the present invention is a PZT type print head in this embodiment, and includes a nozzle plate 11, a flow path plate 12, a vibration substrate 13, and an actuator substrate 14. (See FIG. 2).

ノズル板11は、図2に示すように、ポリイミドシートより形成されて長尺の板状を呈しており、複数のノズル孔15が長尺方向に沿って整列されて設けられている。本実施例では、ノズル板11は、厚さ25μmのポリイミドシートで形成されており、上層にフッ素系のコーティング膜で形成された厚さ0.01μmの撥水層20(図1参照)が形成されている。ノズル孔15は、本実施例では、ノズル板11の長尺方向に沿って1列に整列されている。また、ノズル孔15は、吐出面(図1を正面視して上側)より流路側(流路板12側)に向けてテーパー状に広がる形状とされており、開口径(吐出面側の口径)が21μmとされている。このノズル板11に流路板12が接合されている。   As shown in FIG. 2, the nozzle plate 11 is formed of a polyimide sheet and has a long plate shape, and a plurality of nozzle holes 15 are arranged in the longitudinal direction. In this embodiment, the nozzle plate 11 is formed of a polyimide sheet having a thickness of 25 μm, and a water-repellent layer 20 having a thickness of 0.01 μm (see FIG. 1) formed of a fluorine-based coating film is formed on the upper layer. Has been. In this embodiment, the nozzle holes 15 are aligned in a line along the longitudinal direction of the nozzle plate 11. The nozzle hole 15 has a shape that tapers from the discharge surface (upper side in FIG. 1 when viewed from the front) toward the flow channel side (flow channel plate 12 side), and has an opening diameter (a diameter on the discharge surface side). ) Is 21 μm. A flow path plate 12 is joined to the nozzle plate 11.

流路板12は、シリコン基板より形成されて長尺の板状を呈しており、複数の連通孔16と複数のインク液室17とが形成されている。各連通孔16は、それぞれが対応するノズル孔15とインク液室17とを連通している。この各インク液室17は、共通液室21(図1参照)に連通されており、この共通液室21からインクが供給されて貯留される。この流路板12に振動基板13が接合されている。なお、流路板12は、樹脂材料から形成されていてもよく、金属材料から形成されていてもよい。   The flow path plate 12 is formed of a silicon substrate and has a long plate shape, and a plurality of communication holes 16 and a plurality of ink liquid chambers 17 are formed. Each communication hole 16 communicates the corresponding nozzle hole 15 with the ink liquid chamber 17. Each ink liquid chamber 17 communicates with a common liquid chamber 21 (see FIG. 1), and ink is supplied from the common liquid chamber 21 and stored. A vibration substrate 13 is joined to the flow path plate 12. In addition, the flow path plate 12 may be formed from the resin material and may be formed from the metal material.

振動基板13は、Ni材より形成されて長尺の板状を呈しており、複数の振動板18が形成されている。複数の振動板18は、ダイヤフラム状とされており、各インク液室17の一面を形成するようにインク液室17に個別に対応して設けられている。この振動基板13にアクチュエータ基板14が接合されている。   The vibration substrate 13 is formed of a Ni material and has a long plate shape, and a plurality of vibration plates 18 are formed. The plurality of diaphragms 18 have a diaphragm shape, and are provided individually corresponding to the ink liquid chambers 17 so as to form one surface of each ink liquid chamber 17. An actuator substrate 14 is bonded to the vibration substrate 13.

アクチュエータ基板14は、長尺の板状を呈し、図示は略すが振動板18に個別に対応して電極が設けられ、この電極に対応してアクチュエータ(吐出エネルギー発生体)としての圧電素子19が設けられている。   The actuator substrate 14 has a long plate shape, and although not shown, electrodes are individually provided corresponding to the diaphragm 18, and a piezoelectric element 19 as an actuator (discharge energy generator) is provided corresponding to this electrode. Is provided.

このように構成された液滴吐出ヘッド10では、アクチュエータ基板14に設けられた図示を略す電極を介して外部の電気回路(図示しない)から供給される駆動信号により、各圧電素子19が電気機械変換作用によって選択的に適宜収縮され、この圧電素子19に対応した振動板18が適宜変位される。これにより、液滴吐出ヘッド10では、各振動板18に対応されたインク液室17に貯留されたインクに圧力が作用し、連通孔16を介してインク液室17に連通されたノズル孔15からインク液滴が吐出される。なお、本実施例では、PZT方式印字ヘッドである液滴吐出ヘッド10のため、アクチュエータとして圧電素子14が用いられているが、液滴吐出ヘッドのアクチュエータとしては他の電気機械変換素子や、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いることもできる。   In the droplet discharge head 10 configured as described above, each piezoelectric element 19 is moved to an electric machine by a drive signal supplied from an external electric circuit (not shown) via an electrode (not shown) provided on the actuator substrate 14. The diaphragm 18 is selectively contracted appropriately by the converting action, and the diaphragm 18 corresponding to the piezoelectric element 19 is appropriately displaced. Thereby, in the droplet discharge head 10, pressure acts on the ink stored in the ink liquid chamber 17 corresponding to each vibration plate 18, and the nozzle hole 15 communicated with the ink liquid chamber 17 through the communication hole 16. From which ink droplets are ejected. In this embodiment, the piezoelectric element 14 is used as an actuator for the droplet discharge head 10 which is a PZT type print head. However, as the actuator of the droplet discharge head, other electromechanical conversion elements or heat generation are used. An electrothermal conversion element such as a resistor can also be used.

この液滴吐出ヘッド10では、高精彩な画像を形成すべくインク滴を適切に吐出させるために、ノズル板11の各ノズル孔15が微小で高精度に、かつノズル板11上で高密度に形成されている。次に、このノズル板11に各ノズル孔15を形成する方法について説明する。   In this droplet discharge head 10, each nozzle hole 15 of the nozzle plate 11 is minute and highly accurate and has a high density on the nozzle plate 11 in order to appropriately discharge ink droplets so as to form a high-definition image. Is formed. Next, a method for forming each nozzle hole 15 in the nozzle plate 11 will be described.

本実施例では、ノズル板11に各ノズル孔15を形成するために、図3に示すエネルギービーム穿孔加工装置30を用いる。このエネルギービーム穿孔加工装置30は、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法を実行可能な装置であり、基本的には、マスクに設けられたパターンの像を被加工部材に結像して加工するマスクイメージ法と呼ばれる加工方法を実行するものである。   In this embodiment, in order to form each nozzle hole 15 in the nozzle plate 11, an energy beam drilling apparatus 30 shown in FIG. 3 is used. This energy beam drilling apparatus 30 is an apparatus capable of executing the energy beam drilling method according to the present invention, and basically forms and processes an image of a pattern provided on a mask on a workpiece. A processing method called a mask image method is executed.

エネルギービーム穿孔加工装置30では、エネルギービームとしてエキシマレーザが用いられており、このエキシマレーザの生成のためにレーザ発振機31が設けられている。レーザ発振機31は、本実施例では、波長248nmのKrFエキシマレーザを発振して出射可能とされている。   In the energy beam drilling apparatus 30, an excimer laser is used as the energy beam, and a laser oscillator 31 is provided to generate the excimer laser. In this embodiment, the laser oscillator 31 can oscillate and emit a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm.

エネルギービーム穿孔加工装置30では、レーザ発振機31から出射されたエキシマレーザ光Lが、反射ミラー32、反射ミラー33、反射ミラー34、反射ミラー35および反射ミラー36により反射されて加工ステージ37上に導かれる光路が構成されている。この光路上には、ホモジェナイザー38と、フィールドレンズ39と、マスク40(選択透過部材)と、縮小レンズ41とが設けられている。   In the energy beam drilling processing apparatus 30, the excimer laser light L emitted from the laser oscillator 31 is reflected by the reflection mirror 32, the reflection mirror 33, the reflection mirror 34, the reflection mirror 35, and the reflection mirror 36, and then on the processing stage 37. A guided light path is constructed. On this optical path, a homogenizer 38, a field lens 39, a mask 40 (selective transmission member), and a reduction lens 41 are provided.

ホモジェナイザー38は、光路上における反射ミラー33と反射ミラー34との間に設けられている。このホモジェナイザー38は、入射されたエキシマレーザ光Lを全領域においてエネルギーを均一化させて出射する。   The homogenizer 38 is provided between the reflection mirror 33 and the reflection mirror 34 on the optical path. The homogenizer 38 emits the incident excimer laser light L with uniform energy in the entire region.

フィールドレンズ39およびマスク40は、光路上における反射ミラー34と反射ミラー35との間に設けられている。フィールドレンズ39は、ホモジェナイザー38および縮小レンズ41と協働して、レーザ発振機31からのエキシマレーザ光Lを加工ステージ37上に適切に到達させる。マスク40は、フィールドレンズ39を経たエキシマレーザ光Lの透過を阻む部材から形成されており、所望のノズル孔パターンが設けられている。この所望のノズル孔パターンは、エキシマレーザ光Lの透過を許す複数の透過孔42(図4参照)で構成されている。各透過孔42は、図4に示すように、ノズル孔15を形成するための所望の大きさ寸法とされ、所望の間隔で整列されている。本実施例では、マスク40には、12個の透過孔42が一直線上に等間隔で整列されている。   The field lens 39 and the mask 40 are provided between the reflection mirror 34 and the reflection mirror 35 on the optical path. The field lens 39 cooperates with the homogenizer 38 and the reduction lens 41 to appropriately cause the excimer laser light L from the laser oscillator 31 to reach the processing stage 37. The mask 40 is formed of a member that blocks transmission of the excimer laser light L that has passed through the field lens 39, and is provided with a desired nozzle hole pattern. This desired nozzle hole pattern is composed of a plurality of transmission holes 42 (see FIG. 4) that allow the excimer laser beam L to pass therethrough. As shown in FIG. 4, each of the transmission holes 42 has a desired size and dimension for forming the nozzle holes 15 and is aligned at a desired interval. In the present embodiment, twelve transmission holes 42 are aligned on the mask 40 at equal intervals on a straight line.

縮小レンズ41は、光路上における反射ミラー36と加工ステージ37との間に設けられている(図3参照)。縮小レンズ41は、マスク40(そこに設けられたノズル孔パターン)の像を加工ステージ37上に載置された被加工部材(本実施例ではノズル板11)の加工面上に縮小して結像する。   The reduction lens 41 is provided between the reflection mirror 36 and the processing stage 37 on the optical path (see FIG. 3). The reduction lens 41 reduces the image of the mask 40 (nozzle hole pattern provided therein) on the processing surface of the member to be processed (nozzle plate 11 in the present embodiment) placed on the processing stage 37 and connects the reduced image. Image.

この加工ステージ37(図3参照)は、光路の軸線方向(エキシマレーザ光Lの光軸方向)に対して直交する面に沿って平行移動可能に被加工部材を保持することができる。   The processing stage 37 (see FIG. 3) can hold the workpiece so as to be movable along a plane orthogonal to the axial direction of the optical path (the optical axis direction of the excimer laser light L).

このエネルギービーム穿孔加工装置30では、マスク40を経たエキシマレーザ光Lは、各透過孔42を透過した複数の透過孔形レーザ光Ldのみが縮小レンズ41に到達することとなるので、縮小レンズ41によりマスク40の像が縮小されて結像される被加工部材としてのノズル板11を、大きさ寸法および間隔寸法が縮小された複数の透過孔形レーザ光Ldで穿孔加工することができる。このときのノズル板11上においてエキシマレーザ光Lにより照射される領域すなわち全ての透過孔形レーザ光Ldにより照射される領域を照射領域47(図5参照)という。   In the energy beam drilling apparatus 30, the excimer laser light L that has passed through the mask 40 reaches only the plurality of transmission hole laser beams Ld that have passed through the transmission holes 42, and therefore the reduction lens 41. As a result, the nozzle plate 11 as a member to be processed on which the image of the mask 40 is reduced can be punched with a plurality of transmission hole laser beams Ld whose size and interval are reduced. A region irradiated with the excimer laser light L on the nozzle plate 11 at this time, that is, a region irradiated with all the transmission hole laser light Ld is referred to as an irradiation region 47 (see FIG. 5).

本発明に係るエネルギービーム穿孔加工装置30では、さらに、遮蔽機構43が設けられている。遮蔽機構43は、エキシマレーザ光Lの透過を阻む遮蔽部材44と、この遮蔽部材44を移動させるための駆動部45とを有する。遮蔽部材44は、本実施例では、前端遮蔽部分44aと後端遮蔽部分44bとが連結された構成とされており、両遮蔽部分44a、44bは、照射領域47が等分割されて形成される複数の照射分割領域48(図5の符号48a、48b、48c参照)のうち、分割数から1を引いた数の照射分割領域48を形成する複数の透過孔形レーザ光Ldに対応する複数の透過孔42を遮蔽可能な大きさ寸法とされている。具体的には、本実施例では、上述したように、マスク40には直線上に整列された12個の透過孔42が設けられており、また、本実施例では、後述するように照射領域47が3分割されて3つの照射分割領域48が形成されるので(図5参照)、両遮蔽部分44a、44bは、8個の透過孔42を遮蔽可能な大きさ寸法とされている。また、遮蔽部材44は、本実施例では、両遮蔽部分44a、44bの間隔がマスク40に設けられた全て(12個)の透過孔42を介在させることが可能な大きさ寸法とされている(図5参照)。   In the energy beam drilling apparatus 30 according to the present invention, a shielding mechanism 43 is further provided. The shielding mechanism 43 includes a shielding member 44 that blocks transmission of the excimer laser light L, and a drive unit 45 that moves the shielding member 44. In this embodiment, the shielding member 44 has a configuration in which a front end shielding portion 44a and a rear end shielding portion 44b are connected to each other, and the shielding portions 44a and 44b are formed by dividing an irradiation region 47 into equal parts. Among a plurality of irradiation division regions 48 (see reference numerals 48a, 48b, and 48c in FIG. 5), a plurality of transmission hole laser beams Ld corresponding to a plurality of transmission hole type laser beams Ld forming the number of irradiation division regions 48 obtained by subtracting 1 from the division number The size is such that the transmission hole 42 can be shielded. Specifically, in this embodiment, as described above, the mask 40 is provided with twelve transmission holes 42 aligned on a straight line, and in this embodiment, as described later, an irradiation region is provided. 47 is divided into three and three irradiation division regions 48 are formed (see FIG. 5), the two shielding portions 44a and 44b are sized to shield the eight transmission holes 42. Further, in this embodiment, the shielding member 44 is sized so that all (12) transmission holes 42 provided in the mask 40 can be interposed between the shielding portions 44a and 44b. (See FIG. 5).

駆動部45は、図3に示すように、マスク40の近傍位置で当該マスク40の延在方向に沿うように遮蔽部材44を移動可能に保持しており、光路上において両遮蔽部分44a、44bで任意の透過孔42を遮蔽すべく適宜遮蔽部材44を移動する。本実施例のエネルギービーム穿孔加工装置30では、加工ステージ37およびレーザ発振機31に接続された制御機構46が設けられており、制御機構46に駆動部45も接続されている。制御機構46は、加工ステージ37、レーザ発振機31および駆動部45を統括的に駆動制御する。   As shown in FIG. 3, the drive unit 45 holds the shielding member 44 so as to be movable along the extending direction of the mask 40 in the vicinity of the mask 40, and both shielding portions 44 a and 44 b on the optical path. Then, the shielding member 44 is appropriately moved to shield any transmission hole 42. In the energy beam drilling apparatus 30 of the present embodiment, a control mechanism 46 connected to the processing stage 37 and the laser oscillator 31 is provided, and a drive unit 45 is also connected to the control mechanism 46. The control mechanism 46 comprehensively drives and controls the processing stage 37, the laser oscillator 31, and the drive unit 45.

次に、このエネルギービーム穿孔加工装置30によるノズル板11に各ノズル孔15を形成する方法、すなわち本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法について説明する。なお、図5では正面視した左右方向がノズル孔15の整列方向となるが、以下では、この整列方向の左側、右側を用いて説明する。   Next, a method for forming each nozzle hole 15 in the nozzle plate 11 by the energy beam drilling apparatus 30, that is, an energy beam drilling process method according to the present invention will be described. In FIG. 5, the left-right direction viewed from the front is the alignment direction of the nozzle holes 15. In the following, description will be made using the left and right sides of the alignment direction.

ノズル板11の穿孔加工に先立って、照射領域47を等分割する。この等分割とは、照射領域47をノズル配列方向すなわち複数の透過孔形レーザ光Ld(透過孔42)の整列方向で見て、互いに等しい数の透過孔形レーザ光Ld(透過孔42)が存在するように分割することをいう。本実施例では、整列方向で見て照射領域47を3分割して3つの照射分割領域48を形成しており、各照射分割領域48には、4つの透過孔形レーザ光Ld(透過孔42)が存在することとなる。これを、整列方向の右側から、第1照射分割領域48a、第2照射分割領域48b、第3照射分割領域48cとする。   Prior to drilling the nozzle plate 11, the irradiation area 47 is equally divided. This equal division means that the irradiation area 47 is viewed in the nozzle arrangement direction, that is, the alignment direction of the plurality of transmission hole laser beams Ld (transmission holes 42), and the same number of transmission hole laser beams Ld (transmission holes 42) are obtained. It means dividing so that it exists. In this embodiment, the irradiation region 47 is divided into three portions as viewed in the alignment direction to form three irradiation division regions 48, and each of the irradiation division regions 48 includes four transmission hole laser beams Ld (transmission holes 42). ) Will exist. These are defined as a first irradiation divided region 48a, a second irradiation divided region 48b, and a third irradiation divided region 48c from the right side in the alignment direction.

加工ステージ37(図3参照)にノズル板11を載置する。このとき、ノズル板11は、第1照射分割領域48aのみがノズル孔15を整列させて形成したい所望の位置に合致するように、加工ステージ37を介して位置設定する(図5(a)参照)。   The nozzle plate 11 is placed on the processing stage 37 (see FIG. 3). At this time, the position of the nozzle plate 11 is set via the processing stage 37 so that only the first irradiation division region 48a matches the desired position to be formed by aligning the nozzle holes 15 (see FIG. 5A). ).

すると、エネルギービーム穿孔加工装置30では、図5(a)に示すように、第2照射分割領域48bおよび第3照射分割領域48cに相当する8つの透過孔42を前端遮蔽部分44aで遮蔽するように遮蔽部材44が駆動部45により位置される。   Then, in the energy beam drilling apparatus 30, as shown in FIG. 5A, the eight transmission holes 42 corresponding to the second irradiation divided region 48b and the third irradiation divided region 48c are shielded by the front end shielding portion 44a. The shielding member 44 is positioned by the driving unit 45.

この後、1回目のエキシマレーザ光Lの照射が行われる。このとき、第2照射分割領域48bおよび第3照射分割領域48cに相当する8つの透過孔42が前端遮蔽部分44aにより遮蔽されているので、第2照射分割領域48bおよび第3照射分割領域48cでは二点鎖線で示す8つの透過孔形レーザ光Ldがノズル板11を照射することが防止されている。これが1回目の照射工程となる。この1回目の照射工程では、エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)が60パルス照射される。これは、当該エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)は、ノズル板11の同一箇所を180パルス照射すると、当該ノズル板11を貫通する強度に設定されており、かつ照射領域47が3分割されていることから、180パルスの1/3の60パルスとしたものである。この1回目の照射工程では、ノズル板11に、その厚さ寸法の略1/3に相当する深さ寸法の凹所49aが4つ形成される。   Thereafter, the first excimer laser beam L is irradiated. At this time, since the eight transmission holes 42 corresponding to the second irradiation divided region 48b and the third irradiation divided region 48c are shielded by the front end shielding portion 44a, in the second irradiation divided region 48b and the third irradiation divided region 48c, The eight transmission hole laser beams Ld indicated by two-dot chain lines are prevented from irradiating the nozzle plate 11. This is the first irradiation step. In this first irradiation step, 60 pulses of excimer laser light L (each through-hole laser light Ld) are irradiated. This is because the excimer laser beam L (each transmission hole type laser beam Ld) is set to an intensity penetrating the nozzle plate 11 when the same portion of the nozzle plate 11 is irradiated with 180 pulses, and the irradiation region 47 is Since it is divided into three, 60 pulses, which is 1/3 of 180 pulses, are used. In the first irradiation step, four recesses 49a having a depth corresponding to approximately 1/3 of the thickness of the nozzle plate 11 are formed.

1回目の照射工程が終わると、図5(b)に示すように、加工ステージ37によりノズル板11が、各照射分割領域48の長さ寸法に等しい量だけ整列方向の左側に移動される(矢印A1参照)。これにより、ノズル板11は、4つの凹所49aが、第2照射分割領域48bの4つの透過孔形レーザ光Ldの照射位置に合致される。これが1回目の移動工程となる。この1回目の移動工程では、第3照射分割領域48cに相当する4つの透過孔42を前端遮蔽部分44aで遮蔽するように遮蔽部材44が駆動部45により位置される(矢印A2参照)。   When the first irradiation process is completed, the nozzle plate 11 is moved to the left in the alignment direction by an amount equal to the length dimension of each irradiation division region 48 by the processing stage 37 as shown in FIG. (See arrow A1). As a result, the four recesses 49a of the nozzle plate 11 are matched with the irradiation positions of the four transmission hole laser beams Ld in the second irradiation divided region 48b. This is the first movement process. In the first moving step, the shielding member 44 is positioned by the driving unit 45 so as to shield the four transmission holes 42 corresponding to the third irradiation division region 48c with the front end shielding portion 44a (see arrow A2).

この後、2回目のエキシマレーザ光Lの照射が行われる。このとき、第3照射分割領域48cに相当する4つの透過孔42が前端遮蔽部分44aにより遮蔽されているので、第3照射分割領域48cでは二点鎖線で示す4つの透過孔形レーザ光Ldがノズル板11を照射することが防止されている。これが2回目の照射工程となる。この2回目の照射工程でも、エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)が60パルス照射される。この2回目の照射工程では、ノズル板11に、既に形成されていた4つの凹所49aがノズル板11の厚さ寸法の略2/3に相当する深さ寸法とされるとともに、厚さ寸法の略1/3に相当する深さ寸法の凹所49bが新たに4つ形成される。   Thereafter, the second excimer laser beam L is irradiated. At this time, since the four transmission holes 42 corresponding to the third irradiation division region 48c are shielded by the front end shielding portion 44a, the four transmission hole laser beams Ld indicated by the two-dot chain line are generated in the third irradiation division region 48c. Irradiation of the nozzle plate 11 is prevented. This is the second irradiation step. Also in this second irradiation step, 60 pulses of excimer laser light L (each through-hole laser light Ld) are irradiated. In the second irradiation step, the four recesses 49a that have already been formed in the nozzle plate 11 have a depth dimension corresponding to approximately 2/3 of the thickness dimension of the nozzle plate 11, and the thickness dimension. Four recesses 49b having a depth corresponding to approximately 1/3 of the above are newly formed.

2回目の照射工程が終わると、図5(c)に示すように、加工ステージ37によりノズル板11が、各照射分割領域48の長さ寸法に等しい量だけ整列方向の左側に移動される(矢印A3参照)。これにより、ノズル板11は、4つの凹所49aが、第3照射分割領域48cの4つの透過孔形レーザ光Ldの照射位置に合致されるとともに、4つの凹所49bが、第2照射分割領域48bの4つの透過孔形レーザ光Ldの照射位置に合致される。これが2回目の移動工程となる。この2回目の移動工程では、遮蔽部材44(前端遮蔽部分44a)が、駆動部45によりいずれの透過孔42も遮蔽しない位置とされる(矢印A4参照)。換言すると、全ての透過孔42が、前端遮蔽部分44aと後端遮蔽部分44bとの間に位置されることとなる。   When the second irradiation step is completed, as shown in FIG. 5C, the nozzle plate 11 is moved to the left in the alignment direction by an amount equal to the length dimension of each irradiation division region 48 by the processing stage 37 ( (See arrow A3). Accordingly, the nozzle plate 11 has the four recesses 49a aligned with the irradiation positions of the four transmission hole laser beams Ld in the third irradiation divided region 48c, and the four recesses 49b formed in the second irradiation divided region. It matches the irradiation position of the four transmission hole laser beams Ld in the region 48b. This is the second movement process. In the second moving step, the shielding member 44 (front end shielding portion 44a) is set to a position where none of the transmission holes 42 is shielded by the drive unit 45 (see arrow A4). In other words, all the transmission holes 42 are positioned between the front end shielding portion 44a and the rear end shielding portion 44b.

この後、3回目のエキシマレーザ光Lの照射が行われる。このとき、いずれの透過孔42も遮蔽部材44により遮蔽されていないので、12の透過孔形レーザ光Ldがノズル板11を照射することとなる。これが3回目の照射工程となる。この3回目の照射工程でも、エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)が60パルス照射される。この3回目の照射工程では、ノズル板11に、既に形成されていた4つの凹所49aがノズル板11を貫通されるとともに、既に形成されていた4つの凹所49bがノズル板11の厚さ寸法の略2/3に相当する深さ寸法とされ、かつ厚さ寸法の略1/3に相当する深さ寸法の凹所49cが新たに4つ形成される。このノズル板11を貫通する4つの凹所49aがノズル孔15となる。   Thereafter, the third excimer laser beam L is irradiated. At this time, since none of the transmission holes 42 is shielded by the shielding member 44, twelve transmission hole type laser beams Ld irradiate the nozzle plate 11. This is the third irradiation step. Also in this third irradiation step, 60 pulses of excimer laser light L (each through-hole laser light Ld) are irradiated. In the third irradiation step, the four recesses 49a that have already been formed in the nozzle plate 11 are penetrated through the nozzle plate 11, and the four recesses 49b that have already been formed are the thickness of the nozzle plate 11. Four new recesses 49c having a depth corresponding to approximately 2/3 of the dimension and having a depth corresponding to approximately 1/3 of the thickness are formed. Four recesses 49 a penetrating the nozzle plate 11 serve as nozzle holes 15.

この後のn回目の移動工程(直後は3回目)とn回目の照射工程では、遮蔽部材44がいずれの透過孔42も遮蔽する位置とされることはなく、上記した動作が繰り返されるので説明は省略する。これにより、順次、4つの凹所49bが貫通されてノズル孔15となり、4つの凹所49cが貫通されてノズル孔15となることとなる。   In the subsequent n-th moving process (immediately after the third time) and the n-th irradiation process, the shielding member 44 is not positioned to shield any transmission hole 42, and the above operation is repeated. Is omitted. As a result, the four recesses 49 b are sequentially penetrated to become the nozzle holes 15, and the four recesses 49 c are penetrated to become the nozzle holes 15.

次に、最後の照射工程をnf回目として、nf−2回目の照射工程について説明する。これは、本実施例では、照射領域47が3分割されていることから、整列方向で見て両端部(1つ照射分割領域48に相当する領域)に位置されるノズル孔15を形成するには、2つ分の照射分割領域48で不必要な照射が行われることによる。   Next, the nf-2th irradiation process is demonstrated by making the last irradiation process nfth. In this embodiment, since the irradiation region 47 is divided into three parts, the nozzle holes 15 positioned at both ends (regions corresponding to one irradiation division region 48) when viewed in the alignment direction are formed. This is because unnecessary irradiation is performed in two irradiation divided regions 48.

nf−2回目の照射工程では、図5(d)に示すように、遮蔽部材44(前端遮蔽部分44a)が、駆動部45によりいずれの透過孔42も遮蔽しない位置とされている。このとき、いずれの透過孔42も遮蔽部材44により遮蔽されていないので、12の透過孔形レーザ光Ldがノズル板11を照射することとなる。このnf−2回目の照射工程でも、エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)が60パルス照射される。このnf−2回目の照射工程では、ノズル板11に、既に形成されていた4つの凹所49dがノズル板11を貫通されてノズル孔15となるとともに、既に形成されていた4つの凹所49eがノズル板11の厚さ寸法の略2/3に相当する深さ寸法とされ、かつ厚さ寸法の略1/3に相当する深さ寸法の凹所49fが新たに4つ形成される。   In the nf-2th irradiation step, as shown in FIG. 5D, the shielding member 44 (front end shielding portion 44 a) is positioned so as not to shield any transmission hole 42 by the drive unit 45. At this time, since none of the transmission holes 42 is shielded by the shielding member 44, twelve transmission hole type laser beams Ld irradiate the nozzle plate 11. Also in this nf-2th irradiation process, 60 pulses of excimer laser light L (each through-hole laser light Ld) are irradiated. In the nf-2th irradiation step, the four recesses 49d that have already been formed in the nozzle plate 11 penetrate the nozzle plate 11 to become the nozzle holes 15 and the four recesses 49e that have already been formed. Is a depth dimension corresponding to approximately 2/3 of the thickness dimension of the nozzle plate 11, and four new recesses 49f having a depth dimension corresponding to approximately 1/3 of the thickness dimension are formed.

nf−2回目の照射工程が終わると、図5(e)に示すように、加工ステージ37によりノズル板11が、各照射分割領域48の長さ寸法に等しい量だけ整列方向の左側に移動される(矢印A5参照)。これにより、ノズル板11は、4つの凹所49eが、第3照射分割領域48cの4つの透過孔形レーザ光Ldの照射位置に合致されるとともに、4つの凹所49fが、第2照射分割領域48bの4つの透過孔形レーザ光Ldの照射位置に合致される。これがnf−2回目の移動工程となる。このnf−2回目の移動工程では、後端遮蔽部分44bが第1照射分割領域48aに相当する4つの透過孔42を後端遮蔽部分44bで遮蔽するように遮蔽部材44が駆動部45により位置される(矢印A6参照)。   When the nf-2th irradiation process is completed, the nozzle plate 11 is moved to the left in the alignment direction by an amount equal to the length dimension of each irradiation division region 48 by the processing stage 37 as shown in FIG. (See arrow A5). Accordingly, the nozzle plate 11 has the four recesses 49e aligned with the irradiation positions of the four transmission hole laser beams Ld in the third irradiation divided region 48c, and the four recesses 49f formed in the second irradiation divided region. It matches the irradiation position of the four transmission hole laser beams Ld in the region 48b. This is the nf-2th moving step. In the nf-2th moving step, the shielding member 44 is positioned by the drive unit 45 so that the rear end shielding portion 44b shields the four transmission holes 42 corresponding to the first irradiation divided region 48a with the rear end shielding portion 44b. (See arrow A6).

この後、nf−1回目のエキシマレーザ光Lの照射が行われる。このとき、第1照射分割領域48aに相当する4つの透過孔42が後端遮蔽部分44bにより遮蔽されているので、第1照射分割領域48aでは二点鎖線で示す4つの透過孔形レーザ光Ldがノズル板11を照射することが防止されている。これがnf−1回目の照射工程となる。このnf−1回目の照射工程でも、エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)が60パルス照射される。このnf−1回目の照射工程では、ノズル板11に、既に形成されていた4つの凹所49eがノズル板11を貫通されてノズル孔15となるとともに、既に形成されていた4つの凹所49fがノズル板11の厚さ寸法の略2/3に相当する深さ寸法とされる。   Thereafter, nf-1th excimer laser light L irradiation is performed. At this time, since the four transmission holes 42 corresponding to the first irradiation division region 48a are shielded by the rear end shielding portion 44b, the four transmission hole laser beams Ld indicated by the two-dot chain line in the first irradiation division region 48a. Is prevented from irradiating the nozzle plate 11. This is the nf-1th irradiation step. In this nf-1th irradiation step, 60 pulses of excimer laser light L (each transmission hole type laser light Ld) are irradiated. In the nf-1th irradiation step, the four recesses 49e that have already been formed in the nozzle plate 11 penetrate the nozzle plate 11 to become the nozzle holes 15, and the four recesses 49f that have already been formed. Is a depth dimension corresponding to approximately 2/3 of the thickness dimension of the nozzle plate 11.

nf−1回目の照射工程が終わると、図5(f)に示すように、加工ステージ37によりノズル板11が、各照射分割領域48の長さ寸法に等しい量だけ整列方向の左側に移動される(矢印A7参照)。これにより、ノズル板11は、4つの凹所49fが、第3照射分割領域48cの4つの透過孔形レーザ光Ldの照射位置に合致される。これがnf−1回目の移動工程となる。このnf−1回目の移動工程では、後端遮蔽部分44bが第1照射分割領域48aおよび第2照射分割領域48bに相当する8つの透過孔42を後端遮蔽部分44bで遮蔽するように遮蔽部材44が駆動部45により位置される(矢印A8参照)。   When the nf-1th irradiation process is completed, the nozzle plate 11 is moved to the left in the alignment direction by an amount equal to the length dimension of each irradiation division region 48 by the processing stage 37 as shown in FIG. (See arrow A7). As a result, in the nozzle plate 11, the four recesses 49f are matched with the irradiation positions of the four transmission hole laser beams Ld in the third irradiation divided region 48c. This is the nf-1th moving step. In the nf-1th moving step, the rear end shielding portion 44b shields the eight transmission holes 42 corresponding to the first irradiation divided region 48a and the second irradiation divided region 48b with the rear end shielding portion 44b. 44 is positioned by the drive unit 45 (see arrow A8).

この後、nf回目(最後)のエキシマレーザ光Lの照射が行われる。このとき、第1照射分割領域48aおよび第2照射分割領域48bに相当する8つの透過孔42が後端遮蔽部分44bにより遮蔽されているので、第1照射分割領域48aおよび第2照射分割領域48bでは二点鎖線で示す8つの透過孔形レーザ光Ldがノズル板11を照射することが防止されている。これがnf回目の照射工程となる。このnf回目の照射工程でも、エキシマレーザ光L(各透過孔形レーザ光Ld)が60パルス照射される。このnf回目の照射工程では、ノズル板11に、既に形成されていた4つの凹所49fがノズル板11を貫通されてノズル孔15となる。   Thereafter, the nf-th (last) excimer laser light L is irradiated. At this time, since the eight transmission holes 42 corresponding to the first irradiation divided region 48a and the second irradiation divided region 48b are shielded by the rear end shielding portion 44b, the first irradiation divided region 48a and the second irradiation divided region 48b. Then, it is prevented that the eight through-hole laser beams Ld indicated by the two-dot chain line irradiate the nozzle plate 11. This is the nf-th irradiation step. Also in the nf-th irradiation process, 60 pulses of excimer laser light L (each through-hole laser light Ld) are irradiated. In the nf-th irradiation process, the four recesses 49 f that have already been formed in the nozzle plate 11 penetrate the nozzle plate 11 to form nozzle holes 15.

このように、エネルギービーム穿孔加工装置30では、ノズル板11に等間隔で整列された複数のノズル孔15を形成することができる。   As described above, the energy beam drilling apparatus 30 can form a plurality of nozzle holes 15 aligned at equal intervals on the nozzle plate 11.

このエネルギービーム穿孔加工装置30では、マスク40に複数の透過孔42が1列に形成されてノズル孔パターンが形成されている場合、整列された透過孔42の数をXとし、被加工部材(ノズル板11)の1つの列に形成したい貫通孔(ノズル孔15)の数をKとし、照射領域47の分割数をmとすると、照射工程の回数nは次式(1)で求めることができる。   In the energy beam drilling apparatus 30, when a plurality of transmission holes 42 are formed in a row in the mask 40 and a nozzle hole pattern is formed, the number of the aligned transmission holes 42 is X, and a workpiece ( Assuming that the number of through holes (nozzle holes 15) to be formed in one row of the nozzle plate 11) is K and the number of divisions of the irradiation region 47 is m, the number n of irradiation steps can be obtained by the following equation (1). it can.

n=K/X+(m−1) (1)
このことから、例えば、ノズル板11に、2列で192個の孔のノズル孔15を形成する場合、1列につき10回(合計20回)の照射工程を行えばよいこととなる。
n = K / X + (m−1) (1)
From this, for example, when 192 nozzle holes 15 are formed in two rows on the nozzle plate 11, the irradiation process may be performed 10 times per row (20 times in total).

以上のように、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法では、照射領域47を等分割して複数の照射分割領域48を形成し、各照射分割領域48で順次照射することにより貫通孔(ノズル孔15)を形成するものにおいて、貫通孔の形成に寄与しない照射分割領域48では、エネルギービーム(エキシマレーザ光L)が被加工部材(ノズル板11)に到達することを遮蔽部材44が防止するので、貫通孔の形成に寄与しないエネルギービーム(エキシマレーザ光L)により被加工部材(ノズル板11)に凹所が形成されることを防止することができる。このため、例えば、このエネルギービーム穿孔加工方法により形成されたノズル板11が用いられた液滴吐出ヘッド10では、上記凹所に起因するノズル板11と流路板12との接合不良や、上記凹所に起因するノズル板11と流路板12との間でのシール性の低下が防止されている。   As described above, in the energy beam drilling method according to the present invention, the irradiation region 47 is equally divided to form a plurality of irradiation division regions 48, and each irradiation division region 48 is sequentially irradiated to form through holes (nozzle holes). 15), the shielding member 44 prevents the energy beam (excimer laser beam L) from reaching the workpiece (nozzle plate 11) in the irradiation divided region 48 that does not contribute to the formation of the through hole. It is possible to prevent a recess from being formed in the workpiece (nozzle plate 11) by the energy beam (excimer laser beam L) that does not contribute to the formation of the through hole. For this reason, for example, in the droplet discharge head 10 using the nozzle plate 11 formed by this energy beam drilling method, the bonding failure between the nozzle plate 11 and the flow path plate 12 due to the recess, A decrease in sealing performance between the nozzle plate 11 and the flow path plate 12 due to the recess is prevented.

また、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法では、貫通孔の形成に寄与しないエネルギービーム(エキシマレーザ光L)は、マスク40の近傍に位置される遮蔽部材44により被加工部材(ノズル板11)を照射することを防止するものであることから、従来のように被加工部材ごとにビーム遮蔽部材を貼り付けたり剥がしたりする手間が不要である。このため、従来に比較して、穿孔加工に要するコストを低減することができる。特に、上記したエネルギービーム穿孔加工装置30では、遮蔽部材44が、加工ステージ37やレーザ発振機31とともに制御機構46により統括的に駆動制御される駆動部45により自動的に位置設定されることから、遮蔽部材44の位置設定を行う必要がなく、穿孔加工に要するコストをより低減することができる。   Further, in the energy beam drilling method according to the present invention, the energy beam (excimer laser beam L) that does not contribute to the formation of the through hole is processed by the shielding member 44 positioned near the mask 40 (nozzle plate 11). Therefore, there is no need to stick or peel off the beam shielding member for each member to be processed as in the prior art. For this reason, compared with the past, the cost which a drilling process requires can be reduced. In particular, in the energy beam drilling apparatus 30 described above, the shielding member 44 is automatically positioned by the drive unit 45 that is driven and controlled by the control mechanism 46 together with the processing stage 37 and the laser oscillator 31. It is not necessary to set the position of the shielding member 44, and the cost required for drilling can be further reduced.

さらに、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法では、各ノズル孔15が、互いに異なる複数の照射分割領域での照射により形成されている(上記した実施例では、各ノズル孔15が第1照射分割領域48aの透過孔形レーザ光Ldと、第2照射分割領域48bの透過孔形レーザ光Ldと、第3照射分割領域48cの透過孔形レーザ光Ldとが順次照射されて形成されている)ことから、各ノズル孔15の孔形状には、各照射分割領域48の3種類の透過孔形レーザ光Ldにおける互いのビーム強度あるいは互いの直進性の差異の影響が均等に反映されているので、複数のノズル孔15間に生じ得る孔形状のばらつきを抑制することができる。   Furthermore, in the energy beam drilling method according to the present invention, each nozzle hole 15 is formed by irradiation in a plurality of different irradiation division regions (in the above-described embodiment, each nozzle hole 15 is formed in the first irradiation division). (Transmission hole type laser beam Ld in the region 48a, transmission hole type laser beam Ld in the second irradiation divided region 48b, and transmission hole type laser beam Ld in the third irradiation divided region 48c are sequentially irradiated). Therefore, the shape of each nozzle hole 15 reflects the influence of the difference in the beam intensity or the straightness of each other in the three types of transmission hole laser light Ld in each irradiation divided region 48 evenly. The variation in hole shape that can occur between the plurality of nozzle holes 15 can be suppressed.

上記したエネルギービーム穿孔加工装置30では、遮蔽部材44がマスク40の近傍位置でそこに設けられた複数の透過孔42を遮蔽する構成であることから、遮蔽部材44の移動制御が容易である。これは、縮小レンズ41と加工ステージ37との間では、縮小された度合いに応じて微小な移動量とする必要があるとともに、マスク40の近傍位置では単に透過孔42に重ねればよいことによる。このことから、遮蔽部材44は、マスク40と反射ミラー34(図3参照)との間で当該マスク40の近傍位置であっても同様の効果を得ることができる。   In the energy beam drilling apparatus 30 described above, since the shielding member 44 shields the plurality of transmission holes 42 provided in the vicinity of the mask 40, movement control of the shielding member 44 is easy. This is because it is necessary to make a small amount of movement between the reduction lens 41 and the processing stage 37 according to the degree of reduction, and it is only necessary to overlap the transmission hole 42 in the vicinity of the mask 40. . From this, the shielding member 44 can obtain the same effect even if it is in the vicinity of the mask 40 between the mask 40 and the reflection mirror 34 (see FIG. 3).

上記したエネルギービーム穿孔加工装置30により各ノズル孔15が形成されたノズル板1を有する液滴吐出ヘッド10では、微細化された場合であっても高密度に高品質な液滴を、設定着弾位置に対して高精度に着弾させることができる。   In the droplet discharge head 10 having the nozzle plate 1 in which the nozzle holes 15 are formed by the energy beam drilling apparatus 30 described above, high-quality droplets are set and landed at high density even when the nozzle plate 1 is miniaturized. It is possible to land on the position with high accuracy.

したがって、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法によれば、コストの増加および穿孔加工時間の増加を抑制しつつエネルギービームの照射により凹所が形成されることを防止するとともに、微小な複数の孔を被加工部材に高密度に形成することができる。   Therefore, according to the energy beam drilling method according to the present invention, it is possible to prevent a recess from being formed by irradiation of the energy beam while suppressing an increase in cost and an increase in drilling time, and a plurality of minute holes. Can be formed with high density on the workpiece.

なお、上記した実施例では、加工ステージ37上に被加工部材としてノズル板11が載置されていたが、ノズル板11に流路板12が接合されたものであってもよく、複数のノズル板11として切り出し可能な1枚の板部材であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。換言すると、被加工部材は、穿孔加工を施したいものであればよい。   In the above-described embodiment, the nozzle plate 11 is placed on the processing stage 37 as a member to be processed. However, the nozzle plate 11 may be a member in which the flow path plate 12 is joined, and a plurality of nozzles One plate member that can be cut out as the plate 11 may be used, and is not limited to the above-described embodiment. In other words, the workpiece is only required to be drilled.

また、上記した実施例では、遮蔽部材44が、前端遮蔽部分44aと後端遮蔽部分44bとが連結されて構成されていたが、照射領域47が等分割されて形成された複数の照射分割領域48のうちの(分割数−1)個分の照射分割領域48に相当する複数の透過孔42を遮蔽することができるものであれば、例えば、前端遮蔽部分44aと後端遮蔽部分44bとが別体であってもよく、いずれか一方のみであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the shielding member 44 is configured by connecting the front end shielding portion 44a and the rear end shielding portion 44b. However, the irradiation region 47 is formed by equally dividing the irradiation region 47. For example, the front end shielding portion 44a and the rear end shielding portion 44b may be provided as long as the plurality of transmission holes 42 corresponding to the (divided number-1) irradiation division regions 48 out of 48 can be shielded. It may be a separate body or only one of them, and is not limited to the above-described embodiments.

さらに、上記した実施例では、照射領域47が3つに等分割されて3つの照射分割領域48が形成されていたが、照射領域47の区分数はいくつであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。ここで、照射領域47の区分数を増やすほど形成される貫通孔(ノズル孔15)の精度及び形状の均一化を図ることが可能であるが、スループット(単位時間辺りの生産数)の低下を招くことから、照射領域47の区分数は、これらを勘案して適宜設定すればよい。   Further, in the above-described embodiment, the irradiation region 47 is equally divided into three to form three irradiation division regions 48. However, the irradiation region 47 may have any number of sections. It is not limited to. Here, as the number of sections of the irradiation region 47 is increased, the accuracy and shape of the through holes (nozzle holes 15) formed can be made uniform, but the throughput (the number of production per unit time) is reduced. Therefore, the number of sections of the irradiation region 47 may be set as appropriate in consideration of these.

上記した実施例では、マスク40には1列に整列された12個の透過孔42が形成されていたが、少なくとも配列方向に照射領域47の区分数以上であり当該区分数で割り切れる数の透過孔42が設けられていればよく、上記した実施例に限定されるものではない。いずれの場合であっても、マスクおよび被加工部材に形成する貫通孔の位置および数に合わせて、制御機構46により加工ステージ37および遮蔽部材44の位置と、レーザ発振機31から出射されるエキシマレーザ光Lのパルス数を駆動制御すればよい。   In the above embodiment, the mask 40 is formed with twelve transmission holes 42 aligned in one row. However, the mask 40 has a number of transmissions that is at least equal to or greater than the number of sections of the irradiation region 47 in the arrangement direction. The hole 42 only needs to be provided, and is not limited to the above-described embodiment. In any case, the position of the processing stage 37 and the shielding member 44 and the excimer emitted from the laser oscillator 31 are controlled by the control mechanism 46 according to the position and the number of through holes formed in the mask and the workpiece. The number of pulses of the laser beam L may be driven and controlled.

上記した実施例では、エキシマレーザを用いていたが、被加工部材(上記した実施例ではノズル板11)に貫通孔を形成することができるものであれば、例えば、YAGレーザやCOレーザであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、エキシマレーザであれば、高分子有機材料の分子間化学結合を切断する現象を利用するアブレーション加工となることから、高精度の加工が可能であるため、エキシマレーザであることが望ましい。 In the above-described embodiment, an excimer laser is used. However, if a through-hole can be formed in a member to be processed (the nozzle plate 11 in the above-described embodiment), for example, a YAG laser or a CO 2 laser can be used. It may be present and is not limited to the above-described embodiments. However, an excimer laser is preferably an excimer laser because it can be processed with high precision because it is an ablation process that utilizes the phenomenon of breaking an intermolecular chemical bond of a polymer organic material.

次に、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法を用いて製造される液滴吐出ヘッド10を搭載した画像記録装置の一例について、図6ないし図8を用いて説明する。図6は、液滴吐出ヘッド10を搭載した画像記録装置としてのインクジェット記録装置60を示す模式的な斜視図であり、図7は、インクジェット記録装置60の内部構成を説明するために当該内部を後述する主走査方向で見た概略的な説明図であり、図8は、図7に示す矢印A9に沿って見た概略的な説明図である。   Next, an example of an image recording apparatus equipped with the droplet discharge head 10 manufactured using the energy beam drilling method according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic perspective view showing an ink jet recording apparatus 60 as an image recording apparatus on which the droplet discharge head 10 is mounted, and FIG. 7 shows the inside of the ink jet recording apparatus 60 in order to explain the internal configuration thereof. FIG. 8 is a schematic explanatory view seen in the main scanning direction to be described later, and FIG. 8 is a schematic explanatory view seen along an arrow A9 shown in FIG.

インクジェット記録装置60は、装置本体61に給紙トレイ62が装着され、かつ排紙トレイ63が着脱自在に装着されて構成されている。給紙トレイ62は、装置本体61に記録媒体としての記録紙S(図7および図8参照)を装填するものであり、排紙トレイ63は、画像が記録(形成)された記録紙Sが積載される(ストックする)ものである。   The ink jet recording apparatus 60 is configured by attaching a paper feed tray 62 to an apparatus main body 61 and detachably attaching a paper discharge tray 63. The paper feed tray 62 is for loading a recording paper S (see FIGS. 7 and 8) as a recording medium into the apparatus main body 61, and the paper discharge tray 63 is a recording paper S on which an image is recorded (formed). It is to be loaded (stocked).

この装置本体61は、図6を正面視した前面の一端部側(給紙トレイ62および排紙トレイ63の側方)が前方側に突き出された箇所にカートリッジ装填部64を有する。このカートリッジ装填部64の上面(65)は、装置本体61の上面よりも低く設定されており、操作ボタンや表示器などが設けられて操作/表示部65とされている。   The apparatus main body 61 has a cartridge loading portion 64 at a position where one end portion side (the side of the paper feed tray 62 and the paper discharge tray 63) of the front surface in FIG. The upper surface (65) of the cartridge loading unit 64 is set lower than the upper surface of the apparatus main body 61, and an operation button, a display, and the like are provided as the operation / display unit 65.

この操作/表示部65には、後述する各色のインクカートリッジ66k、66c、66m、66yの装着位置(配置位置)に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ66k、66c、66m、66yの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部65k、65c、65m、65yが配置されている。更に、この操作/表示部65には、電源ボタン65a、用紙送り/印刷再開ボタン65b、キャンセルボタン65cも配置されている。   In the operation / display unit 65, the remaining amounts of the ink cartridges 66k, 66c, 66m, and 66y of each color are arranged at positions corresponding to the mounting positions (arrangement positions) of the ink cartridges 66k, 66c, 66m, and 66y described later. The remaining amount display portions 65k, 65c, 65m, and 65y of the respective colors for displaying that the near end and the end are displayed. Further, the operation / display unit 65 is also provided with a power button 65a, a paper feed / print resume button 65b, and a cancel button 65c.

カートリッジ装填部64は、インクカートリッジ66が装填される箇所であり、装置本体61の前面側の開口から後方側に向って挿入して装填可能とされている。カートリッジ装填部64には、そのインクカートリッジ66の装填のための前面側の開口を開閉すべく前カバー(カートリッジカバー)67が設けられている。カートリッジ装填部64は、色の異なる液体(インク)を収容した複数のインクカートリッジ66が、それぞれ装置本体61の前面側から後方側に向って挿入して装填される。本実施例では、黒(K)インクを収容したインクカートリッジ66k、シアン(C)インクを収容したインクカートリッジ66c、マゼンタ(M)インクを収容したインクカートリッジ66m、インクカートリッジ66として、イエロー(Y)インクを収容したインクカートリッジ66y(以下、色を区別しないときはインクカートリッジ66という。)が用いられている。このインクカートリッジ66k、66c、66m、66yは縦置き状態で横方向(主走査方向)に並べて装填する構成となっている。   The cartridge loading unit 64 is a place where the ink cartridge 66 is loaded, and can be loaded by being inserted from the front side opening of the apparatus main body 61 toward the rear side. The cartridge loading section 64 is provided with a front cover (cartridge cover) 67 for opening and closing an opening on the front side for loading the ink cartridge 66. The cartridge loading unit 64 is loaded with a plurality of ink cartridges 66 containing liquids (inks) of different colors from the front side of the apparatus main body 61 toward the rear side. In this embodiment, yellow (Y) ink cartridge 66k containing black (K) ink, ink cartridge 66c containing cyan (C) ink, ink cartridge 66m containing magenta (M) ink, and ink cartridge 66 are used. An ink cartridge 66y containing ink (hereinafter referred to as an ink cartridge 66 when the colors are not distinguished) is used. The ink cartridges 66k, 66c, 66m, and 66y are configured to be loaded side by side in the horizontal direction (main scanning direction) in a vertically placed state.

このインクジェット記録装置60(装置本体61)は、図7および図8に示すように、上述してきた各液滴吐出ヘッド10が搭載されたキャリッジ68と、それを支持する主ガイドロッド69とを有する。この主ガイドロッド69は、装置本体61の外形形状を形成するフレーム71のうちのメイン側板71a、71b(図8参照)を架け渡して設けられている。この主ガイドロッド69の延在方向に沿って摺動可能にキャリッジ68が支持されている。   As shown in FIGS. 7 and 8, the ink jet recording apparatus 60 (apparatus main body 61) includes a carriage 68 on which each of the droplet discharge heads 10 described above is mounted, and a main guide rod 69 that supports the carriage 68. . The main guide rod 69 is provided across the main side plates 71 a and 71 b (see FIG. 8) of the frame 71 that forms the outer shape of the apparatus main body 61. A carriage 68 is slidably supported along the extending direction of the main guide rod 69.

キャリッジ68は、図示は略すがタイミングベルトを介して受ける主走査モータからの駆動力により、主ガイドロッド69上をその延在方向(図8の矢印A10参照)に沿って移動可能とされている。この移動方向が、インクジェット記録装置60における主走査方向となる。   The carriage 68 is movable along the extending direction (see arrow A10 in FIG. 8) on the main guide rod 69 by a driving force from a main scanning motor received via a timing belt (not shown). . This moving direction is the main scanning direction in the inkjet recording apparatus 60.

このキャリッジ68には、色の異なる液体(インク)を収容した複数の液滴吐出ヘッド10が、下向き姿勢となる(各ノズル孔15が後述する搬送ベルト83と対向する)ように、主走査方向に並列されて搭載されている。本実施例では、液滴吐出ヘッド10として、ブラック(K)の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド10K、シアン(C)の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド10C、マゼンタ(M)の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド10M、イエロー(Y)の液滴を吐出するための液滴吐出ヘッド10Y(以下では、色を区別しないときは液滴吐出ヘッド10という。)が用いられている。この液滴吐出ヘッド10には、図示は略すがドライバICが搭載されており、インクジェット記録装置60の制御部(図示せず)との間でハーネス(フレキシブルプリントケーブル)70を介して接続されている。   In the carriage 68, a plurality of droplet discharge heads 10 containing liquids (inks) of different colors are in a downward posture (each nozzle hole 15 faces a conveyance belt 83 described later). It is mounted in parallel. In this embodiment, as the droplet discharge head 10, a droplet discharge head 10K for discharging a black (K) droplet, a droplet discharge head 10C for discharging a cyan (C) droplet, magenta ( The droplet discharge head 10M for discharging the M droplets and the droplet discharge head 10Y for discharging the yellow (Y) droplets (hereinafter referred to as the droplet discharge head 10 when the colors are not distinguished). ) Is used. The droplet discharge head 10 is mounted with a driver IC (not shown), and is connected to a control unit (not shown) of the inkjet recording apparatus 60 via a harness (flexible print cable) 70. Yes.

本実施例では、キャリッジ68には、各液体吐出ヘッド10に個別に対応して、それらの共通液室21(図1参照)に通じる4つの液体タンク72が設けられている。この各液体タンク72は、可撓性を有する供給チューブ73を介してカートリッジ装填部64に装着された対応するインクカートリッジ66に接続されており、当該各インクカートリッジ66から各色のインクが補充供給可能とされている。このインクの補充供給のために、カートリッジ装填部64には、インクカートリッジ66内の液体を送液するための送液手段である供給ポンプユニット74が設けられている。なお、供給チューブ73は、図示の例では各色に対応する4つの管が1つに束ねられて構成されており(図8参照)、その中間箇所が保持部材73aを介してフレーム71を構成する後板71cに固定されている。この液体吐出ヘッド10から吐出された液滴は、記録紙S上に画像として記録(形成)される。この記録紙Sは、給紙トレイ62に設けられた用紙積載部(圧板)76上に積載されており、この記録紙Sを給紙トレイ62から給紙するために、装置本体61には給紙部が設けられている。   In the present embodiment, the carriage 68 is provided with four liquid tanks 72 that individually correspond to the liquid ejection heads 10 and communicate with the common liquid chamber 21 (see FIG. 1). Each of the liquid tanks 72 is connected to a corresponding ink cartridge 66 mounted on the cartridge loading unit 64 via a flexible supply tube 73, so that each color ink can be replenished and supplied from each ink cartridge 66. It is said that. In order to replenish and supply the ink, the cartridge loading unit 64 is provided with a supply pump unit 74 that is a liquid feeding means for feeding the liquid in the ink cartridge 66. In the example shown in the figure, the supply tube 73 is configured by bundling four tubes corresponding to each color (see FIG. 8), and an intermediate portion thereof constitutes the frame 71 via the holding member 73a. It is fixed to the rear plate 71c. The liquid droplets ejected from the liquid ejection head 10 are recorded (formed) on the recording paper S as an image. The recording paper S is stacked on a paper stacking unit (pressure plate) 76 provided in the paper feeding tray 62, and the recording paper S is fed to the apparatus main body 61 in order to feed the recording paper S from the paper feeding tray 62. A paper section is provided.

この給紙部は、給紙コロ(半月コロ)77と分離パッド78とを有する。給紙コロ77は、半月状とされた円柱部材であり、この給紙コロ77に対向して分離パッド78が設けられている。分離パッド78は、摩擦係数の大きな材質からなり給紙コロ77側に付勢されている。この給紙部では、給紙コロ77と分離パッド78とにより、用紙積載部76から記録紙Sを1枚ずつ分離給送することが可能とされている。この給紙部から給紙された記録紙Sを液体吐出ヘッド10の下方側に送り込むために、装置本体61には、給送部が設けられている。   The paper feed unit includes a paper feed roller (half moon roller) 77 and a separation pad 78. The sheet feeding roller 77 is a half-moon-shaped cylindrical member, and a separation pad 78 is provided to face the sheet feeding roller 77. The separation pad 78 is made of a material having a large friction coefficient and is urged toward the paper feed roller 77 side. In this paper feeding unit, the recording paper S can be separated and fed one by one from the paper stacking unit 76 by the paper feeding roller 77 and the separation pad 78. In order to feed the recording paper S fed from the paper feeding unit to the lower side of the liquid ejection head 10, the apparatus main body 61 is provided with a feeding unit.

この給送部は、記録紙Sを案内する案内部材79と、カウンタローラ80と、搬送ガイド部材81と、先端加圧コロ82aを有する押さえ部材82とを有し、記録紙Sを搬送手段である搬送ベルト83に給送する。   The feeding unit includes a guide member 79 that guides the recording paper S, a counter roller 80, a transport guide member 81, and a pressing member 82 having a leading end pressure roller 82a, and the recording paper S is transported by the transport unit. It is fed to a certain conveyor belt 83.

搬送ベルト83は、無端状ベルトであり、搬送ローラ84とテンションローラ85との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向(図8に示す矢印A11参照))に周回可能とされている。この搬送ベルト83は、給送された記録紙Sを静電吸着して液体吐出ヘッド10の各ノズル孔15(図1および図2等参照)に対向する位置へと搬送する。この搬送ベルト83の表面を帯電させるために、装置本体61には、帯電手段である帯電ローラ86が設けられている。帯電ローラ86は、搬送ベルト83の表面に接触するように配置され、搬送ベルト83の回動に従動して回転する。また、装置本体61には、搬送ベルト83の裏側にガイド板87が設けられている。ガイド板87は、記録紙Sの平面性を保持するものである。このガイド板87は、搬送ベルト83を介在させて、各液体吐出ヘッド10による印写領域に対応するように各液体吐出ヘッド10の各ノズル孔15(図1および図2等参照)に対向する位置に設けられている。   The conveyance belt 83 is an endless belt, and is looped between the conveyance roller 84 and the tension roller 85 so as to be able to circulate in the belt conveyance direction (refer to the arrow A11 shown in FIG. 8). Yes. The transport belt 83 electrostatically attracts the fed recording paper S and transports the recording paper S to a position facing each nozzle hole 15 (see FIGS. 1 and 2) of the liquid ejection head 10. In order to charge the surface of the conveying belt 83, the apparatus main body 61 is provided with a charging roller 86 as charging means. The charging roller 86 is disposed so as to be in contact with the surface of the conveyance belt 83 and rotates following the rotation of the conveyance belt 83. The apparatus main body 61 is provided with a guide plate 87 on the back side of the conveyor belt 83. The guide plate 87 holds the flatness of the recording paper S. This guide plate 87 is opposed to each nozzle hole 15 (see FIG. 1 and FIG. 2 etc.) of each liquid discharge head 10 so as to correspond to the printing area by each liquid discharge head 10 with the conveyance belt 83 interposed. In the position.

搬送ベルト83は、図示は略すがタイミングベルトを介して副走査モータからの駆動力を受けた搬送ローラ84が回転駆動されることにより、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回移動すなわち循環される。この装置本体61には、循環方向で見て、液体吐出ヘッド10による印写領域の下流側に排紙部が設けられている。   Although not shown, the conveyance belt 83 rotates or is circulated in the belt conveyance direction (sub-scanning direction) when the conveyance roller 84 that receives the driving force from the sub-scanning motor via the timing belt is rotationally driven. . The apparatus main body 61 is provided with a paper discharge unit on the downstream side of the printing area of the liquid discharge head 10 when viewed in the circulation direction.

この排紙部は、分離爪88、排紙ローラ89および排紙コロ90を有する。分離爪88は、搬送ベルト83から記録紙Sを分離するものである。この排紙部により排紙された記録紙Sが積載される排紙トレイ63は、排紙ローラ89の下方に位置されている。   The paper discharge unit includes a separation claw 88, a paper discharge roller 89, and a paper discharge roller 90. The separation claw 88 separates the recording paper S from the conveyance belt 83. The paper discharge tray 63 on which the recording paper S discharged by the paper discharge unit is stacked is positioned below the paper discharge roller 89.

このインクジェット記録装置60では、装置本体61の背面側に両面ユニット91が着脱自在に装着されている。両面ユニット91は、排紙部において搬送ベルト83から分離させずに搬送ベルト83の循環により戻された記録紙Sを取り込み、当該記録紙Sを反転させて再度カウンタローラ80と搬送ベルト83との間に給紙するものである。この両面ユニット91の上面には、手差しトレイ92が設けられている。   In the ink jet recording apparatus 60, a duplex unit 91 is detachably mounted on the back side of the apparatus main body 61. The duplex unit 91 takes in the recording sheet S returned by the circulation of the conveying belt 83 without being separated from the conveying belt 83 in the paper discharge unit, reverses the recording sheet S, and again connects the counter roller 80 and the conveying belt 83. Paper is fed in between. A manual feed tray 92 is provided on the upper surface of the duplex unit 91.

インクジェット記録装置60では、図8に示すように、キャリッジ68の移動方向である主走査方向(主ガイドロッド69の延在方向)で見て、中間部分が上記した液体吐出ヘッド10による印写領域とされ、その両端が非印写領域とされている。この両非印写領域では、一方に維持回復機構93が設けられ、他方に空吐出受け94が設けられている。   In the ink jet recording apparatus 60, as shown in FIG. 8, when viewed in the main scanning direction (the extending direction of the main guide rod 69), which is the moving direction of the carriage 68, the intermediate area is the printing area by the liquid ejection head 10 described above. The two ends are non-printing areas. In both the non-printing areas, a maintenance / recovery mechanism 93 is provided on one side, and an idle discharge receiver 94 is provided on the other side.

この維持回復機構93には、液体吐出ヘッド10の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)96a〜96d(区別しないときはキャップ96という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード97と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け98などを備えている。ここでは、キャップ96aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ96b〜96dは保湿用キャップとしている。   The maintenance / recovery mechanism 93 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 96a to 96d (hereinafter referred to as caps 96) for capping the nozzle surfaces of the liquid ejection head 10 and nozzle surfaces. A wiper blade 97, which is a blade member for wiping, and a blank discharge receiver 98 for receiving droplets when performing blank discharge for discharging droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid. Yes. Here, the cap 96a is a suction and moisture retention cap, and the other caps 96b to 96d are moisture retention caps.

空吐出受け94は、記録中などに増粘した液体を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受けるものであり、液体吐出ヘッド10のノズル列方向に沿った開口部94aが設けられている。この開口部94aは、図示は略すが廃液タンクに通じる構成とされている。   The idle ejection receiver 94 receives droplets when performing idle ejection for ejecting droplets that do not contribute to recording in order to eject liquid that has been thickened during recording or the like, and in the nozzle row direction of the liquid ejection head 10. The opening part 94a along is provided. Although not shown, the opening 94a communicates with the waste liquid tank.

そして、この維持回復機構93による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ96に排出されたインク、あるいはワイパーブレード97に付着して図示を略すワイパークリーナで除去されたインク、空吐出受け94に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。   Then, the waste liquid of the recording liquid generated by the maintenance and recovery operation by the maintenance and recovery mechanism 93, the ink discharged to the cap 96, the ink attached to the wiper blade 97 and removed by the wiper cleaner (not shown), and the idle ejection receiver 94 The ink ejected idle is discharged and stored in a waste liquid tank (not shown).

インクジェット記録装置60では、上記した給紙部により記録紙Sが1枚ずつ給紙トレイ62から給送部へと分離給紙される。この記録紙Sは、案内部材79の案内により略鉛直上方に給紙され、搬送ベルト83とカウンタローラ80との間に挟まれて搬送され、先端を搬送ガイド部材81で案内され、先端加圧コロ82aで搬送ベルト83に押し付けられる。   In the ink jet recording apparatus 60, the recording sheets S are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 62 to the feeding section by the sheet feeding section. The recording sheet S is fed substantially vertically upward by the guide of the guide member 79, sandwiched between the transport belt 83 and the counter roller 80, transported, guided at the leading end by the transport guide member 81, and pressurized at the leading end. The roller 82a is pressed against the conveyance belt 83.

このとき、帯電ローラ86には、図示を略す制御部のACバイアス供給部から、プラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すような所謂交番する電圧が印加され、搬送ベルト83は、交番する帯電電圧パターンに帯電、すなわち循環(周回)方向である副走査方向にプラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されている。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト83上に記録紙Sが給送されると、記録紙Sは、搬送ベルト83に吸着される。このため、記録紙Sは、上記した各部材による案内および押し付けと帯電による吸着力とにより適切な状態で搬送ベルト83に吸着され、搬送ベルト83の循環(周回移動)により搬送ベルト83の循環方向に沿って略90°搬送方向を転換され、副走査方向に搬送されて、記録領域に送られる。   At this time, a so-called alternating voltage that alternately repeats a positive output and a negative output is applied to the charging roller 86 from an AC bias supply unit of a control unit (not shown), and the conveying belt 83 has an alternating charging voltage. The pattern is charged, that is, plus and minus are alternately charged in a strip shape with a predetermined width in the sub-scanning direction which is the circulation (circulation) direction. When the recording paper S is fed onto the conveyance belt 83 charged alternately with plus and minus, the recording paper S is adsorbed to the conveyance belt 83. For this reason, the recording sheet S is adsorbed to the conveyance belt 83 in an appropriate state by the above-described guidance and pressing by each member and the adsorption force due to charging, and the circulation direction of the conveyance belt 83 by circulation (circulation movement) of the conveyance belt 83. The direction of conveyance is changed by approximately 90 ° along the direction, and is conveyed in the sub-scanning direction and sent to the recording area.

この記録領域では、図示を略す制御部が、リニアエンコーダ99による主走査位置情報に基づいてキャリッジ68を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて各液体吐出ヘッド10を駆動させることにより、停止している記録紙Sに液滴が吐出されて1行分の画像が記録される。この後、図示を略す制御部は、記録紙Sを副走査方向に所定量搬送し、次の行の記録を行う。図示を略す制御部は、この記録動作を繰り返し行い、記録終了信号又は当該記録紙Sの後端が記録領域に到達した信号を受けると記録動作を終了して、当該記録紙Sを搬送ベルト83の循環(周回)移動により排紙トレイ63に排紙する。これにより、所望の画像を、所望の記録媒体(給紙された記録紙S)に記録することができる。   In this recording area, a control unit (not shown) is stopped by driving each liquid ejection head 10 according to an image signal while moving the carriage 68 in the main scanning direction based on main scanning position information by the linear encoder 99. The droplets are ejected onto the recording sheet S, and an image for one line is recorded. Thereafter, a control unit (not shown) transports the recording paper S by a predetermined amount in the sub-scanning direction, and records the next line. A control unit (not shown) repeats this recording operation. When a recording end signal or a signal that the trailing edge of the recording paper S reaches the recording area is received, the recording operation is ended, and the recording paper S is transferred to the transport belt 83. The paper is discharged to the paper discharge tray 63 by the circulation (circulation) of the paper. Thereby, a desired image can be recorded on a desired recording medium (the recording sheet S fed).

このインクジェット記録装置60では、記録開始前、記録途中等に、キャリッジ68が空吐出受け94の上方または維持回復機構93の空吐出受け部98の上方へと適宜待避され、記録とは関係なく各液体吐出ヘッド10が駆動されてインクを吐出する空吐出動作が行われる。これにより、各液体吐出ヘッド10の安定した吐出性能が維持される。   In the ink jet recording apparatus 60, before the start of recording, in the middle of recording, etc., the carriage 68 is appropriately retracted above the idle discharge receiver 94 or above the idle discharge receiving portion 98 of the maintenance / recovery mechanism 93. The liquid ejection head 10 is driven to perform an idle ejection operation for ejecting ink. Thereby, the stable discharge performance of each liquid discharge head 10 is maintained.

また、インクジェット記録装置60では、印字(記録)待機中には、キャリッジ68を維持回復機構93の上方に移動させ、その各キャップ19で各液体吐出ヘッド10のノズル面16aをキャッピングし、その各ノズル孔15(図1および図2等参照)を湿潤状態に保つことにより、その各ノズル孔15に液体乾燥による吐出不良が生じることを防止している。   Further, in the ink jet recording apparatus 60, during printing (recording) standby, the carriage 68 is moved above the maintenance / recovery mechanism 93, and the cap surface 19 caps the nozzle surface 16 a of each liquid ejection head 10. By keeping the nozzle holes 15 (see FIG. 1 and FIG. 2 and the like) in a wet state, it is possible to prevent ejection failure due to liquid drying in each nozzle hole 15.

さらに、インクジェット記録装置60では、キャップ96で液体吐出ヘッド10をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。これにより、液体吐出ヘッド10の安定した吐出性能が維持される。   Further, in the ink jet recording apparatus 60, the recording liquid is sucked from the nozzle by a suction pump (not shown) with the liquid ejection head 10 capped by the cap 96 (referred to as "nozzle suction" or "head suction") to increase the viscosity. A recovery operation is performed to discharge the recording liquid and bubbles. Thereby, the stable discharge performance of the liquid discharge head 10 is maintained.

なお、本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法を用いて製造される液滴吐出ヘッドは、画像記録装置としての、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも搭載することができ、インク以外の液体、例えばDNA試料やレジスト、パターン材料などを吐出するための液滴吐出ヘッド、それを搭載した液滴吐出装置、あるいはこれらを備える画像形成装置にも適用することができる。   The droplet discharge head manufactured by using the energy beam drilling method according to the present invention can be mounted on a printer, a facsimile machine, a copying machine, a multi-function machine, etc. as an image recording apparatus, The present invention can also be applied to a liquid droplet ejection head for ejecting a liquid other than ink, such as a DNA sample, a resist, or a pattern material, a liquid droplet ejection apparatus equipped with the liquid ejection head, or an image forming apparatus including these.

以上、本発明を実施例に基づき詳述してきたが、この具体的な構成に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the present invention is not limited to this specific configuration, and design changes that do not depart from the spirit of the present invention are included in the technical scope of the present invention.

本発明に係るエネルギービーム穿孔加工方法を用いて製造される液滴吐出ヘッドの要部の構造を概略的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematically the structure of the principal part of the droplet discharge head manufactured using the energy beam drilling method which concerns on this invention. 液滴吐出ヘッドの説明のための概略的な分解斜視図である。It is a schematic exploded perspective view for description of a droplet discharge head. 本発明に係るエネルギービーム穿孔加工装置の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the energy beam drilling processing apparatus which concerns on this invention. エネルギービーム穿孔加工装置の要部の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the mode of the principal part of an energy beam drilling processing apparatus. エネルギービーム穿孔加工装置における穿孔加工の様子を説明するための説明図であり、(a)は1回目の照射工程を示し、(b)は2回目の照射工程を示し、(c)は3回目の照射工程を示し、(d)は最後から数えて3回目の照射工程を示し、(e)は最後から数えて2回目の照射工程を示し、(f)は最後の照射工程を示している。It is explanatory drawing for demonstrating the mode of the punching in an energy beam punching processing apparatus, (a) shows the 1st irradiation process, (b) shows the 2nd irradiation process, (c) is the 3rd time. (D) shows the third irradiation process counted from the last, (e) shows the second irradiation process counted from the last, and (f) shows the last irradiation process. . エネルギービーム穿孔加工方法を用いて製造される液滴吐出ヘッドが搭載された液滴吐出記録装置を示す模式的な斜視図である。1 is a schematic perspective view showing a droplet discharge recording apparatus equipped with a droplet discharge head manufactured using an energy beam drilling method. FIG. 本発明に係る液滴吐出記録装置の内部構成を説明するために当該内部を主走査方向で見た概略的な説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view of the inside of the droplet discharge recording apparatus according to the present invention as viewed in the main scanning direction in order to explain the internal configuration. 図7に示す矢印A9に沿って見た概略的な説明図である。FIG. 8 is a schematic explanatory diagram viewed along an arrow A9 shown in FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

10 液滴吐出ヘッド
11 (被加工部材としての)ノズル板
15 (貫通孔としての)ノズル孔
17 インク液室
19 (吐出エネルギー発生体としての)圧電素子
30 エネルギービーム穿孔加工装置
40 マスク
41 縮小レンズ
42 (貫通孔パターンとしての)透過孔
43 遮蔽機構
44 遮蔽部材
47 照射領域
48 照射分割領域
60 (記録装置としての)インクジェット記録装置
L (エネルギービームとしての)エキシマレーザ光
Ld (透過孔形ビーム)透過孔形レーザ光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Droplet discharge head 11 Nozzle plate (as a member to be processed) 15 Nozzle hole (as a through hole) 17 Ink liquid chamber 19 Piezoelectric element (as a discharge energy generator) 30 Energy beam punching device 40 Mask 41 Reduction lens 42 (through-hole pattern) transmission hole 43 shielding mechanism 44 shielding member 47 irradiation region 48 irradiation divided region 60 inkjet recording device (as recording device) excimer laser beam Ld (as energy beam) Ld (transmission hole beam) Through-hole laser beam

Claims (18)

所定の整列された貫通孔パターンが設けられたマスクを介してエネルギービームで被加工部材を照射することにより該被加工部材に前記貫通孔パターンと一致する位置関係とされた複数の貫通孔を形成するエネルギービーム穿孔加工方法であって、
前記エネルギービームの透過を阻止可能な遮蔽部材を前記エネルギービームが前記被加工部材に至る光路に挿脱させる遮蔽機構を用い、
前記エネルギービームが前記被加工部材上に形成する照射領域を部分的に重複させるように、前記被加工部材における前記照射領域を前記貫通孔パターンにおける整列方向に移動させつつ前記被加工部材を前記エネルギービームで順次照射することにより深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を形成することにともなって、
前記遮蔽機構が、前記照射領域において前記貫通孔の形成に寄与しない前記エネルギービームの前記被加工部材への照射を防止するように、該被加工部材における前記照射領域の移動に応じて前記遮蔽部材を前記光路に挿入することを特徴とするエネルギービーム穿孔加工方法。
By irradiating the workpiece with an energy beam through a mask provided with a predetermined aligned through-hole pattern, a plurality of through-holes having a positional relationship matching the through-hole pattern is formed on the workpiece. An energy beam drilling method for
Using a shielding mechanism that inserts and removes a shielding member capable of blocking the transmission of the energy beam to and from an optical path where the energy beam reaches the workpiece,
While moving the irradiation region in the workpiece in the alignment direction in the through-hole pattern so that the irradiation region formed on the workpiece by the energy beam partially overlaps, the member to be processed is moved to the energy direction. Along with forming the plurality of through holes by sequentially increasing the depth dimension by sequentially irradiating with a beam,
The shielding member according to the movement of the irradiation region in the workpiece so that the shielding mechanism prevents irradiation of the energy beam that does not contribute to the formation of the through hole in the irradiation region. Is inserted into the optical path.
前記被加工部材を前記貫通孔として貫通させることのない前記エネルギービームの照射パルス数であって一定のパルス数のエネルギービームを照射する照射工程と、前記被加工部材における前記照射領域を前記整列方向に移動させる移動工程とを、交互に複数回繰り返すことにより、深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を前記被加工部材に形成し、
前記遮蔽機構は、前記移動工程において前記遮蔽部材を前記光路に挿脱させることを特徴とする請求項1に記載のエネルギービーム穿孔加工方法。
An irradiation step of irradiating the workpiece with the energy beam having a constant pulse number that does not penetrate the workpiece as the through-hole, and the irradiation region of the workpiece with the alignment direction And by repeatedly repeating the moving step to move to a plurality of times, the depth dimension is sequentially increased to form the plurality of through holes in the workpiece,
2. The energy beam drilling method according to claim 1, wherein the shielding mechanism causes the shielding member to be inserted into and removed from the optical path in the moving step.
前記照射領域は、前記整列方向に等分割されて複数の照射分割領域が形成され、
前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止可能な大きさ寸法とされ、
前記各貫通孔は、全ての前記照射分割領域での前記エネルギービームの照射により形成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のエネルギービーム穿孔加工方法。
The irradiation region is equally divided in the alignment direction to form a plurality of irradiation division regions,
The shielding member has a size that can prevent irradiation of the energy beam to a number of the irradiation division regions that is one less than the number of divisions among the plurality of irradiation division regions,
3. The energy beam drilling method according to claim 1, wherein each of the through holes is formed by irradiation of the energy beam in all of the irradiation divided regions.
前記マスクは、前記エネルギービームの透過を阻止する部材に前記エネルギービームの透過を許す透過孔が2つ以上整列するように設けられて構成され、
前記各照射分割領域には、前記エネルギービームで前記マスクを照射することにより前記各透過孔を透過した複数の透過孔形ビームが均等に存在され、
前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域に存在する複数の透過孔形ビームのための前記透過孔を遮蔽可能な大きさ寸法とされていることを特徴とする請求項3に記載のエネルギービーム穿孔加工方法。
The mask is configured such that a member that blocks transmission of the energy beam is provided so that two or more transmission holes that allow transmission of the energy beam are aligned.
In each of the irradiation divided regions, a plurality of transmission hole-shaped beams that are transmitted through the transmission holes by irradiating the mask with the energy beam are uniformly present,
The shielding member has a size that can shield the transmission holes for a plurality of transmission hole-shaped beams that are present in the irradiation division region that is one less than the division number among the plurality of irradiation division regions. The energy beam drilling method according to claim 3, wherein:
最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの一方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とされるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの他方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とされるように設定され、
前記遮蔽機構は、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記一方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、2回目以降の前記照射工程では、前記一方の端から当該照射工程の回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記他方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、最後から2回目以前の前記照射工程では、前記他方の端から当該照射工程の最後から数えた回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のエネルギービーム穿孔加工方法。
In the first irradiation step, only one of the ends of the plurality of irradiation divided regions is irradiated with the energy beam to the workpiece that contributes to the formation of the through-hole, and the last In the irradiation step, only one of the other ends of the plurality of irradiation division regions is set to be irradiated with the energy beam to the workpiece to be contributed to the formation of the through hole,
In the first irradiation step, the shielding mechanism positions the shielding member so as to prevent irradiation of the energy beam to all the irradiation divided regions other than the one end of the plurality of irradiation divided regions. In the second and subsequent irradiation steps, the shielding is performed so as to prevent irradiation of the energy beam from the one end to all the irradiation divided regions other than the irradiation divided regions equal to the number of the irradiation steps. In the last irradiation step, the shielding member is disposed so as to prevent irradiation of the energy beam to all the irradiation divided regions other than the other end of the plurality of irradiation divided regions. In the irradiation process before the second time from the last, all the above-mentioned irradiation division regions other than the same number as the number counted from the last of the irradiation process from the other end Energy beam drilling method according to claim 3 or claim 4, wherein said positioning the shielding member to prevent irradiation of said energy beam to the morphism divided region.
前記光路には、前記マスクと前記被加工部材との間に縮小レンズが設けられ、
前記遮蔽部材は、前記光路における前記マスクの近傍位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のエネルギービーム穿孔加工方法。
In the optical path, a reduction lens is provided between the mask and the workpiece,
6. The energy beam drilling method according to claim 1, wherein the shielding member is provided in the vicinity of the mask in the optical path.
液滴を吐出するための複数のノズル孔と、該各ノズル孔に個別に対応して設けられた複数の液室と、該各液室に対応して設けられた吐出エネルギー発生体とを有し、該吐出エネルギー発生体により前記各液室の液体を前記各ノズル孔から液滴として吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記各ノズル孔が、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のエネルギービーム穿孔加工方法により形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
A plurality of nozzle holes for discharging droplets, a plurality of liquid chambers provided individually corresponding to the nozzle holes, and a discharge energy generator provided corresponding to the liquid chambers. And a method of manufacturing a droplet discharge head in which the liquid in each liquid chamber is discharged as a droplet from each nozzle hole by the discharge energy generator,
A method for manufacturing a droplet discharge head, wherein each nozzle hole is formed by the energy beam drilling method according to any one of claims 1 to 6.
前記各ノズル孔は、樹脂材料からなるノズル板に設けられ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製造方法。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 7, wherein each nozzle hole is provided in a nozzle plate made of a resin material. 前記液室は、前記各ノズル孔からの液滴の吐出方向に直交する方向に位置される側壁が金属材料で構成されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   9. The droplet according to claim 7, wherein the liquid chamber has a side wall located in a direction orthogonal to a direction in which the droplet is ejected from each nozzle hole made of a metal material. Manufacturing method of the discharge head. 前記液室は、前記各ノズル孔からの液滴の吐出方向に直交する方向に位置される側壁が樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   9. The droplet according to claim 7, wherein the liquid chamber has a sidewall made of a resin material positioned in a direction orthogonal to a direction in which the droplet is discharged from each nozzle hole. Manufacturing method of the discharge head. 請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドが搭載されていることを特徴とする液滴吐出装置。   A liquid droplet ejection apparatus, comprising the liquid droplet ejection head according to any one of claims 7 to 10. 請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドが搭載されていることを特徴とする記録装置。   A recording apparatus comprising the droplet discharge head according to any one of claims 7 to 10. 所定の整列された貫通孔パターンが設けられたマスクを介してエネルギービームで被加工部材を照射することにより該被加工部材に前記貫通孔パターンと一致する位置関係とされた複数の貫通孔を形成するエネルギービーム穿孔加工装置であって、
前記エネルギービームを出射する出射機構と、前記被加工部材を移動可能に保持する加工ステージと、前記エネルギービームの透過を阻止可能な遮蔽部材を前記エネルギービームが前記被加工部材に至る光路に挿脱させる遮蔽機構と、前記出射機構と前記加工ステージと前記遮蔽機構とを駆動制御する制御機構とを備え、
前記制御機構は、前記エネルギービームが前記被加工部材上に形成する照射領域を部分的に重複させるように、前記被加工部材における前記照射領域を前記貫通孔パターンにおける整列方向に移動させるべく前記加工ステージを制御しつつ前記被加工部材を前記エネルギービームで順次照射すべく前記出射機構を制御することにより深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を形成することにともなって、
前記照射領域において前記貫通孔の形成に寄与しない前記エネルギービームの前記被加工部材への照射を防止するように、該被加工部材における前記照射領域の移動に応じて前記遮蔽部材を前記光路に挿入すべく前記遮蔽機構を制御することを特徴とするエネルギービーム穿孔加工装置。
By irradiating the workpiece with an energy beam through a mask provided with a predetermined aligned through-hole pattern, a plurality of through-holes having a positional relationship matching the through-hole pattern is formed on the workpiece. An energy beam drilling device that performs
An emission mechanism that emits the energy beam, a processing stage that holds the workpiece to be movable, and a shielding member that can block transmission of the energy beam are inserted into and removed from an optical path that leads the energy beam to the workpiece. And a control mechanism that drives and controls the output mechanism, the processing stage, and the shield mechanism,
The control mechanism is configured to move the irradiation region on the workpiece in the alignment direction of the through-hole pattern so that the irradiation region formed on the workpiece by the energy beam partially overlaps. Along with forming the plurality of through holes by sequentially increasing the depth dimension by controlling the emission mechanism to sequentially irradiate the workpiece with the energy beam while controlling the stage,
The shielding member is inserted into the optical path in accordance with the movement of the irradiation region in the workpiece so as to prevent the irradiation of the energy beam that does not contribute to the formation of the through hole in the irradiation region. An energy beam drilling apparatus characterized by controlling the shielding mechanism.
前記制御機構は、前記出射機構に前記被加工部材を前記貫通孔として貫通させることのない前記エネルギービームの照射パルス数であって一定のパルス数のエネルギービームを照射させる照射工程と、前記加工ステージに前記被加工部材における前記照射領域を前記整列方向に移動させる移動工程とを、交互に複数回繰り返すことにより、深さ寸法を順次増加させて複数の前記貫通孔を前記被加工部材に形成し、
前記遮蔽機構は、前記移動工程において前記遮蔽部材を前記光路に挿脱させるように前記制御機構により制御されることを特徴とする請求項13に記載のエネルギービーム穿孔加工装置。
The control mechanism includes: an irradiation step of irradiating the output mechanism with an energy beam having a constant pulse number that does not pass through the workpiece as the through hole; and the processing stage A plurality of through holes are formed in the workpiece by sequentially increasing a depth dimension by alternately repeating a moving step of moving the irradiation area in the workpiece in the alignment direction. ,
14. The energy beam drilling apparatus according to claim 13, wherein the shielding mechanism is controlled by the control mechanism so that the shielding member is inserted into and removed from the optical path in the moving step.
前記照射領域は、前記整列方向に等分割されて複数の照射分割領域が形成され、
前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止可能な大きさ寸法とされ、
前記各貫通孔は、全ての前記照射分割領域での前記エネルギービームの照射により形成されることを特徴とする請求項13または請求項14に記載のエネルギービーム穿孔加工装置。
The irradiation region is equally divided in the alignment direction to form a plurality of irradiation division regions,
The shielding member has a size that can prevent irradiation of the energy beam to a number of the irradiation division regions that is one less than the number of divisions among the plurality of irradiation division regions,
15. The energy beam drilling apparatus according to claim 13, wherein each of the through holes is formed by irradiation of the energy beam in all of the irradiation divided regions.
前記マスクは、前記エネルギービームの透過を阻止する部材に前記エネルギービームの透過を許す透過孔が2つ以上整列するように設けられて構成され、
前記各照射分割領域には、前記エネルギービームで前記マスクを照射することにより前記各透過孔を透過した複数の透過孔形ビームが均等に存在され、
前記遮蔽部材は、複数の前記照射分割領域のうち、分割数より1つ少ない数の前記照射分割領域に存在する複数の透過孔形ビームのための前記透過孔を遮蔽可能な大きさ寸法とされていることを特徴とする請求項15に記載のエネルギービーム穿孔加工装置。
The mask is configured such that a member that blocks transmission of the energy beam is provided so that two or more transmission holes that allow transmission of the energy beam are aligned.
In each of the irradiation divided regions, a plurality of transmission hole-shaped beams that are transmitted through the transmission holes by irradiating the mask with the energy beam are uniformly present,
The shielding member has a size that can shield the transmission holes for a plurality of transmission hole-shaped beams that are present in the irradiation division region that is one less than the division number among the plurality of irradiation division regions. The energy beam drilling apparatus according to claim 15, wherein
最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの一方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とすべく前記加工ステージが制御されるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの他方の端の1つだけが前記貫通孔の形成に寄与する前記被加工部材への前記エネルギービームの照射とすべく前記加工ステージが制御され、
前記遮蔽機構は、最初の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記一方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、2回目以降の前記照射工程では、前記一方の端から当該照射工程の回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるとともに、最後の前記照射工程では、複数の前記照射分割領域のうちの前記他方の端以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させ、最後から2回目以前の前記照射工程では、前記他方の端から当該照射工程の最後から数えた回数と同数の前記照射分割領域以外の全ての前記照射分割領域への前記エネルギービームの照射を防止するように前記遮蔽部材を位置させるべく制御されることを特徴とする請求項15または請求項16に記載のエネルギービーム穿孔加工装置。
In the first irradiation step, the processing stage is configured so that only one end of the plurality of irradiation division regions is irradiated with the energy beam to the processing member that contributes to the formation of the through hole. In the final irradiation step, only one of the other ends of the plurality of irradiation division regions is irradiated with the energy beam on the workpiece to be contributed to the formation of the through hole. Therefore, the machining stage is controlled,
In the first irradiation step, the shielding mechanism positions the shielding member so as to prevent irradiation of the energy beam to all the irradiation divided regions other than the one end of the plurality of irradiation divided regions. In the second and subsequent irradiation steps, the shielding is performed so as to prevent irradiation of the energy beam from the one end to all the irradiation divided regions other than the irradiation divided regions equal to the number of the irradiation steps. In the last irradiation step, the shielding member is disposed so as to prevent irradiation of the energy beam to all the irradiation divided regions other than the other end of the plurality of irradiation divided regions. In the irradiation process before the second time from the last, all the above-mentioned irradiation division regions other than the same number as the number counted from the last of the irradiation process from the other end Energy beam drilling apparatus according to claim 15 or claim 16, wherein the controlled so as to position the shielding member to prevent irradiation of said energy beam to the morphism divided region.
前記光路には、前記マスクと前記被加工部材との間に縮小レンズが設けられ、
前記遮蔽部材は、前記光路における前記マスクの近傍位置に設けられていることを特徴とする請求項13ないし請求項17のいずれか1項に記載のエネルギービーム穿孔加工装置。
In the optical path, a reduction lens is provided between the mask and the workpiece,
18. The energy beam drilling apparatus according to claim 13, wherein the shielding member is provided in the vicinity of the mask in the optical path.
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