JP2672203B2

JP2672203B2 - 孔開け加工機

Info

Publication number: JP2672203B2
Application number: JP3135324A
Authority: JP
Inventors: 文雄市川; 正行西脇; 隆渡辺; 顕後藤; 和明益田; 剛折笠
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-05-13
Filing date: 1991-05-13
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH04339585A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を用いて孔開け
を行なう孔開け加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザ光を用いてワークに対して所定形
状、寸法の孔開けを行なうのは主としてその加工精度が
高い点に注目してのことである。特に、コンピューター
やワードプロセッサに附帯する、インクを吐出させるこ
とで記録を行なうプリンタのインク吐出部（以下、「イ
ンクジェットヘッド」という。）のインク吐出口の孔
は、その加工精度がそのまま、インク吐出量、吐出方向
などに影響するので、この加工には細心の注意が必要で
ある。

【０００３】なお、上記インクジェットヘッドはインク
ジェット記録方式の中でも、とくに熱エネルギーを利用
してインクを吐出する方式の記録ヘッドに採用されてい
る。そして、上述のような熱エネルギーを利用してイン
クを吐出する記録装置の代表的な構成および原理は、例
えば米国特許第４７２３１２９号、同第４７４０７９６
号明細書などに開示されており、所謂、オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である。
この方式は例えばオンデマンド型をあげて説明すると、
液体（インク）が保持されているシートや液路に対応し
て電気熱変換体を配設し、該電気熱変換体に駆動信号に
応じて熱エネルギーを発生させ、記録ヘッドの熱作用面
に膜沸騰を起し、上記駆動信号に一対一で対応した気泡
を液体（インク）内に形成し、この気泡の成長、収縮で
吐出口より液体（インク）を液滴の形で吐出させるので
ある。ここで与える駆動信号は米国特許第４４６３３５
９号、同第４３４５２６２号明細書に開示されているよ
うなパルス信号が望ましいものである。また、上記熱作
用面の温度上昇率については米国特許第４３１３１２４
号明細書に開示された条件が採用されるとよい。

【０００４】上記インクジェットヘッドの構成は、上述
した各明細書に開示されているような吐出口、液路（直
線状液流路又は直角液流路）、電気熱変換体の組合わせ
で成るが、このほかにも、熱作用部が屈曲する領域に配
置されている、例えば米国特許第４５５８３３３号、同
第４４５９６００号明細書に開示されている構成であっ
てもよい。更には、上記インクジェットヘッドの構成は
複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気
熱変換体の吐出部とする構成、例えば特開昭５９−１２
３６７０号公報所載の構成、あるいは熱エネルギーの出
力波を吸収する開孔を吐出部に対応した構成、例えば特
開昭５９−１３８４６１号公報所載の構成であってもよ
い。なお、上述した明細書に所載の記録ヘッドは、複数
記録ヘッドを組合わせて所定幅に対応できる長さを確保
しているが、１つの記録ヘッドで所定幅（記録装置が記
録できる最大記録媒体の幅）に対応した長さに構成して
もよい。

【０００５】また、上記インクジェットヘッドの構成
は、装置本体に装着されることで電気的（電気熱変換体
のため）な接続ができ、さらにインクの供給をうける交
換可能なチップタイプあるいは記録ヘッド自体に設けら
れるカートリッジタイプとしてもよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェットヘッドなどのワークに対してレーザによる孔開
けを行なう場合、下記のような問題点がある。

【０００７】（１）レーザ光を一点に絞って一個ずつ孔
を開けるのでは時間がかかり、作業能率がわるい。

【０００８】（２）孔の大きさはレーザ光の強さに大き
く影響するが、エキシマレーザが発するレーザ光はエネ
ルギー分布が均一でないため、前記レーザ光を一点に絞
って開けを行なう場合、孔の大きさが均一にならず希望
する形状の孔が開けられない。

【０００９】（３）マスクやワークの材質、形状を変え
ることなく、孔面積の大きな孔を開けるには、ワークに
照射するレーザのエネルギー密度を大きくしなければな
らない。

【００１０】本発明は、上記従来の技術が有する問題点
に鑑みてなされたもので、ワークに対し一時に所望数の
均一な孔を開けることができる孔開け加工機を提供する
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、エキシマレー
ザからの照射によってワークに所定形状の孔を開ける孔
開け加工機において、ワークに開ける孔に対応して所定
の微細孔が形成され、該微細孔を介して前記エキシマレ
ーザからのレーザ光を前記ワーク側へ透過するマスク
と、該マスクの微細孔を介して前記ワークに所定形状の
光像を投影する投影光学系と、ワーク位置を測定して該
ワークを移動させる、光学的手段による測定系および移
動系とを具備したものである。

【００１２】そして、エキシマレーザとマスクとの間の
レーザ光路上に、フライアイレンズおよびフィールドレ
ンズを、エキシマレーザ側から順に配置するとともに、
前記エキシマレーザとフライアイレンズとの間のレーザ
光路上に、前記エキシマレーザが発するレーザ光を、前
記フライアイレンズに合ったビームに整形するビーム整
形光学系を配置し、このビーム整形光学系が、レーザ光
を、そのレーザ光軸とマスクの微細孔の並び方向とでつ
くる平面に対して垂直な方向に、フライアイレンズの列
数にあった数のビームに分離する分離光学系を有するこ
とを特徴とする。ビーム整形光学系の分離光学系はプリ
ズムで構成される場合もある。

【００１３】

【作用】本発明の孔開け加工機は、エキシマレーザが発
したレーザ光をマスクに照射し、該マスクに形成されて
いる微細孔を通過したレーザ光像を、投影光学系を介し
てワークの所定の加工位置に結像させることによって孔
開けを行なうものであり、前記マスクに所望数の微細孔
を形成することにより、同時に複数の孔開けが可能とな
る。また、前記ワークの加工位置とレーザ光像とは、光
学的手段の測定系によって前記ワークを観測しながら、
移動系を駆動して、前記加工位置とレーザ光像とが一致
するように前記ワークを移動させることで位置合わせさ
れる。そして、レーザ光はフライアイレンズおよびフィ
ールドレンズを介してマスクに照射され、しかもフライ
アイレンズの列数に合った数のビームに分離されている
ので、レーザ光のエネルギー密度が高く、エネルギー分
布が均一である。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１５】図１および図２は、それぞれ、本発明の孔
開け加工機の一実施例を示す平面図および側面図であ
る。

【００１６】本実施例の孔開け加工機は、エキシマレー
ザを用いたレーザ光源１０が発する紫外光のレーザ光Ｐ
を、開けようとする孔に対応して所望の形状にするマス
ク３０を通し、該マスク３０を通過したマスク像を、前
記レーザ光Ｐに直交するように位置合わせして装着され
たインクジェットヘッド等のワークＷに照射して該ワー
クＷにインク吐出口等の孔を開けるものである。

【００１７】本実施例の孔開け加工機は、レーザ光源１
０が発するレーザ光Ｐを前記マスク３０に一様に照射さ
せるための照明光学系２０と、前記マスク３０の位置調
整を行なうための位置調整機構３２と、前記ワークＷが
装着される位置決め治具４０を備えた移動系である移動
ステージ１２０と、前記マスク３０を通って出射したマ
スク像を前記ワークＷに投影する投影光学系５０と、前
記ワークＷの位置合わせの際、該ワークＷに、前記レー
ザ光源１０側から照明光を照射する透過照明系６０と、
該透過照明系６０とは逆方向（反レーザ光源側）から照
明光を照射する反射光学系７４，８４（図１２の（ａ）
参照）と、前記透過照明系６０および反射光学系７４，
８４によってワークＷに照明光を照射することで形成さ
れる光像を２つのインダストリアルテレビ（以下、「Ｉ
ＴＶ」と称す。）７１，８１にそれぞれ結像させる測定
光学系７０，８０とが装置フレーム９０上に載置されて
いる。さらに、前記ＩＴＶ７１，８１に結像した像の画
像信号をそれぞれ取込んで前記ワークＷの位置合わせに
関する信号処理を行なう２つの画像処理系２０８，２０
９と、レーザ光源１０の発光およびワークＷの位置合わ
せをコントロールする、表示器２０１を有する制御系２
００とを備えている。

【００１８】ここで、ワークＷについて、図３の
（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。

【００１９】図３の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞ
れ、孔開けが行なわれたワークＷを示す斜視図、断面図
および正面図である。

【００２０】本実施例のワークＷは、インクジェットヘ
ッドを形成するためのものであり、６４個あるいは１２
８個の、インク流路となる溝孔Ｇ（図３の（ａ），
（ｂ），（ｃ）においてはＧ₁ ，Ｇ₂ ，Ｇ₃ ，Ｇ₄ の４
個のみ示している。）が長手方向に並列配置された天部
材Ｗ₂ に対して、オリフィスプレートとなる板状部材Ｗ
₃（加工面Ｗ₁ ）を一体的に形成したものである。

【００２１】該ワークＷに形成すべき、吐出口となる孔
Ｈ（図３の（ａ），（ｂ），（ｃ）においてはＨ₁ ，Ｈ
₂ ，Ｈ₃ ，Ｈ₄ の４個のみ示している。）は前記溝孔Ｇ
（Ｇ₁ ，Ｇ₂ ，Ｇ₃ ，Ｇ₄ ）に一致するようにして、前
記マクス３０を通過したレーザ光によって１回もしくは
複数回に分けて前記板状部材Ｗ₃ に開けられる。このワ
ークＷは位置決め治具４０に前記板状部材Ｗ₃ の加工面
Ｗ₁ を前記レーザ光源１０側に向けて２個装着され、そ
の後、レーザ光に対する位置合わせが行なわれる。

【００２２】本実施例の孔開け加工機では、ワークＷの
位置合わせは、所定の２つの溝孔の中心位置を、以前に
ワークＷに開けた孔のうち、前記２つの溝孔に対応する
２つの孔の中心位置に一致させることにより行なう。こ
の孔の中心位置および溝孔の中心位置は前記測定光学系
７０，８０のＩＴＶ７１，８１で観測した、孔の像およ
び溝孔の像の画像信号を、画像処理系２０８，２０９に
て信号処理することで求められ、求めた孔の中心位置は
基準値として記憶手段であるＲＡＭ２０２（図２参照）
に、制御系２００を介して格納される。また、制御系２
００では、前記画像処理系２０８，２０９で求めた溝孔
の中心位置を前記基準値と比較してワークＷのずれ量を
算出し、算出したずれ量を移動量として移動系コントロ
ーラ２０６へ伝え、該移動系コントローラ２０６を介し
て移動ステージ１２０を駆動することによってワークＷ
の孔の中心と溝孔の中心とが一致される。

【００２３】前記孔開け加工機において、レーザ光源１
０から出射したレーザ光束Ｐ（２００Hz，５０Ｗ，２８
mm×６mm）は、まず、照明光学系２０に入射し、その
後、マスク３０を照射する。

【００２４】この照明光学系２０では、最初に、図４の
（ａ）に示すように、楕円マスク２１、凹シリンドリカ
ルレンズ２２および凸シリンドリカルレンズ２３の組み
合わせにより円形に変換される。これは、２８mm×６mm
の長方形で出射したレーザ光Ｐの光束の中央に、図４の
（ｂ）に示すようなマスク穴２１１を備えた楕円マスク
２１を配して前記レーザ光Ｐを楕円に切り出し、はじめ
の凹シリンドリカルレンズ２２を、光束の幅の狭い方向
（楕円の短軸方向）に広げるように配置して、凸シリン
ドリカルレンズ２３により光束が２８mmの円形でかつ平
行光Ｐ₂ となるように戻す。これは、２枚の凹，凸のシ
リンドリカルレンズ２２，２３を、前記楕円マスク２１
からのそれぞれの距離ｆ₁ ，ｆ₂ の比ｆ₁ ：ｆ₂ が、図
４の（ｃ）に示すようにｆ₁ ：ｆ₂ ＝６：２８となるよ
うにレーザ光Ｐの光軸上に配置して、凹，凸のシリンド
リカルレンズ２２，２３のパワーの比を６：２８（凹：
凸）とすることで可能となる。

【００２５】さらに、前記平行光Ｐ₂ の光路上に、凸レ
ンズ２４と凹レンズ２５を、それらの配置間隔の距離ｆ
₃ ，ｆ₄ の比ｆ₃ ：ｆ₄ を２８：２０とし、焦点の位置
が同一となるように配置して構成したビームコンプレッ
サにより、前記２８mmの円形の平行光Ｐ₂ を２０mmの円
形の平行光Ｐ₃ に変換する。この平行光Ｐ₃ の形状は、
該平行光Ｐ₃ がつづいて、後述するフライアイレンズ２
６に入射するため、該フライアイレンズ２６の形状に合
ったものとなっており、上述のレンズ群２１〜２５はビ
ーム整形光学系を構成している。

【００２６】つぎに、６mmの直径をした７個の凸レンズ
２６１を図５の（ａ），（ｂ）のように配置したケラー
照明用のフライアイレンズ２６とフィールドレンズ２７
とを、図６に示すように、順に前記平行光Ｐ₃ の光軸上
に配置して該平行光Ｐ₃ を７つに分割する。そして、分
割した光束を、図７に示すように、マスク３０に形成さ
れている１９mm直線上にならんだ開ける孔の形状をした
マスク穴３１に一定の角度で照明する。このとき照明光
はケラー照明となり、マスク３０には、均一な強度のレ
ーザ光が照射されることになる。

【００２７】マスク３０は、２５μｍ厚のＮｉを使用し
て、開けようとする孔の形状の４倍の大きさのマスク穴
３１をエッチングにより加工したものである。

【００２８】このマスク３０は、マスク位置調整機構３
２上の不図示のマスクホルダに固定されており、制御系
２００からインターフェース２０５を介して伝えられる
指示によって位置調整される。

【００２９】前述のように、照明光学系２０で分割され
てマスク３０に照射された光束のうちマスク３０を出
た、孔開けに必要な形状をした光束は、投影光学系５０
を形成するテレセントリックな４分の１の縮小投影レン
ズ５１によりワークＷに結像され、必要な形状の孔を開
ける。このように投影光学系５０にテレセントリックな
投影レンズを用いることにより、被加工物のレーザ光軸
方向への位置ずれによるレーザ光像の倍率の変化を防止
することができる。

【００３０】ワークＷは、図８の（ａ）に示すように、
前記位置決め治具４０上に、加工面Ｗ₁ を、レーザ光源
１０側に傾斜させた状態で装着されている。

【００３１】位置決め治具４０は、２個のワークＷを保
持するため、図８の（ｂ）に示すような、２つのバキュ
ーム穴４０１を２組備えているとともに、該バキューム
穴４０１で吸着保持したワークＷを固定するための突き
当て機構（図９参照）を備えている。この位置決め治具
４０は、図８の（ｃ）に示すように、制御系２００から
インターフェース２０４を介して伝えられる駆動信号に
よってバキュームソレノイド４０２を駆動することで不
図示の吸引源による吸引動作が行なわれて、２個のワー
クＷを、それぞれ２つずつのバキューム穴４０１で吸着
保持する。さらに、前記バキューム穴４０１における吸
引圧力はバキュームセンサ４０３によって常に検出され
ており、その検出圧力に基づいて、制御系２００が前記
ワークＷの保持状態を監視している。また、位置決め治
具４０は、図８の（ｂ）および図９に示すように、吸引
保持面側の２点とワークＷの側面の３点との計５点の位
置決め基準４０４を備えている。

【００３２】この位置決め治具４０上には、オートハン
ド１００によって２個のワークＷが搬送供給され、ワー
クＷの供給後、バキューム吸着し、図９に示すように、
レーザ光Ｐの光軸方向から２つの突き当て機構４０５，
４０６によりレーザ光Ｐの光軸方向（矢印Ｙ方向）に突
き当て、その後、孔の並び方向からの突き当て機構４０
７により孔の並び方向（矢印Ｘ方向）に突き当てて、２
個のワークＷを固定する。

【００３３】２つの突き当て機構４０５，４０６は、位
置決め治具４０上で保持した２つのワークＷそれぞれに
対応するものである。この突き当て機構４０５，４０６
と孔の並び方向からの突き当て機構４０７は、それぞ
れ、制御系２００からの指示によって、ソレノイドバル
ブ４１１，４１２，４１３を開閉させて、エアシリンダ
４０８，４０９，４１０を駆動することで動作する。

【００３４】また、上述の位置決め治具４０が載置され
ている移動ステージ１２０は、レーザ光軸方向（Ｙ方
向）、レーザ光軸と孔の並び方向に垂直な軸方向（Ｚ方
向）、該軸方向を回転軸とする回転方向（θ_Z 方向）、
孔の並び方向（Ｘ方向）、レーザ光軸を回転軸とする回
転方向（θ_Y 方向）の計５軸について移動が可能であ
り、制御系２００から移動系コントローラ２０６を通し
て伝えられる指示によって動作し、ワークＷの位置決め
を行なう。

【００３５】上述の突き当て機構４０５，４０６，４０
７によってワークＷを固定した後、ワークＷの溝位置の
測定を行なう。

【００３６】溝位置の測定は、レーザ光源１０側の透過
照明系６０からの透過照明光Ｑ₁ をワークＷに照射し、
それによって生じる溝の光像を、板状部材Ｗ₃ を透過さ
せてレーザ光源１０と反対側の測定光学系７０，８０に
て観測することで行なう。

【００３７】前記透過照明系６０では、透過照明光Ｑ₁
をワークＷに照射するため、図１０に示すように、該透
過照明光Ｑ₁ をワークＷへ導く光ファイバ６１と４５°
ミラー６２とが設けられている。

【００３８】光ファイバ６１は、その出射光がレーザ光
Ｐの光軸と直交するように配置され、また、４５°ミラ
ー６２は、光ファイバ６１によって得られた透過照明光
Ｑ₁がレーザ光Ｐと同一方向に反射されるように配置さ
れている。さらに、４５°ミラー６２は、回転方向に規
制されたエアシリンダ６３に取り付けられて、レーザ発
光時には、該レーザ光を遮断しない位置へ移動可能な構
成となっている。

【００３９】透過照明系６０は、制御系２００からイン
ターフェース２０４を介して伝えられる指示によって、
出射光を遮断しているシャッター６５を移動させること
で該出射光が出射され、また、４５°ミラー６２は、同
様に制御系２００からの指示によってバキュームソレノ
イド６４を介してエアシリンダ６３を駆動することで移
動される。

【００４０】観測する溝は、ワークＷに開けようとする
孔を６４個とすると、図１１に示すように、両端の溝
（第１番目の溝孔Ｇ₁ と第６４番目の溝孔Ｇ₆₄）の１つ
内側の溝である第２番目の溝孔Ｇ₂ と第６３番目の溝孔
Ｇ₆₃の２つである。前記透過照明光Ｑ₁ によって照射さ
れて生じる前記第２番目の溝孔Ｇ₂ と第６３番目の溝孔
Ｇ₆₃の光像は、図１０に示すように、それらの光路上に
配置した、２つの反射面を有するミラー６６によって、
それぞれ、反射されて干渉することなく測定光学系７
０，８０へ入射する。このように、レーザ光源側からの
照明光によって像を観測することにより、溝孔の像が浮
出して安定した像を得ることができる。

【００４１】前記測定光学系７０，８０の構成について
説明すると、図１２の（ａ）に示すように、ミラー６６
による光像の反射先に、それぞれ、対物レンズ７２，８
２が配置され、さらに、該対物レンズ７２，８２を通過
した光像の光軸上に、該光像が結像する、５００×４８
０画素の分解能を持った２／３インチのＩＴＶ７１，８
１が配置されている。また、前記対物レンズ７２，８２
とＩＴＶ７１，８１の間の、前記光像の光軸上には、そ
れぞれ、ハーフミラー７３，８３が配置されており、該
ハーフミラー７３，８３によって、それらの反射光路上
に設けられた反射光学系７４，８４が発生する光を、そ
れぞれ、前記ミラー６６側へ反射させる。

【００４２】ＩＴＶ７１，８１には、ワークＷの溝位置
の測定の際、透過照明系６０によってワークＷを照明す
ることで生じる透過光像が、ミラー６６で反射された
後、前記ハーフミラー７３，８３を透過して結像する。
また、後述する、加工孔の位置および加工孔の面積の測
定の際、前記反射光学系７４，８４から発せられる光
が、それぞれハーフミラー７３，８３で反射された後さ
らにミラー６６によって反射されて、前記ワークＷを反
レーザ光源側から照射し、それによってワークＷから反
射する、前記加工孔の反射光像がミラー６６で反射され
た後、それぞれハーフミラー７３，８３を透過して結像
する。

【００４３】反射光学系７４，８４は、それぞれ、光の
出射部にシャッター７５，８５が設けられており、該シ
ャッター７５，８５を、制御系２００からインターフェ
ース２０４（図２参照）を通して伝えられる指示によっ
て移動させることで、出射光がハーフミラー７３，８３
方向へ発せられる。

【００４４】上述した測定光学系７０，８０は、それぞ
れ、手動による位置調整用の調整手段７６，８６上に載
置されている。

【００４５】この調整手段７６，８６は、図１２の
（ｂ）に示すように、それぞれ、測定光学系７０，８０
の光軸方向への調整用である移動ステージ７６２，８６
２と、レーザ光軸と孔の並び方向とで形成される平面に
対して垂直な方向への調整用である移動ステージ７６
３，８６３と、前記移動ステージ７６２，８６２の移動
方向と移動ステージ７６３，８６３の移動方向とで形成
される平面に対して垂直な方向への調整用である移動ス
テージ７６１，８６１とを備えたものである。

【００４６】また、前記測定光学系７０，８０は、図１
２の（ｃ）に示すように、それぞれ溝位置測定後の位置
合わせの際の精度を向上させるため、溝のレーザ光軸方
向の位置情報を制御系２００へ送出するオートフォーカ
スユニット７７，８７を備えている。

【００４７】この測定光学系７０，８０において、ミラ
ー６６にて反射した、ワークＷの、第２番目の溝孔Ｇ₂
と第６３番目の溝孔Ｇ₆₃の溝の光像は、それぞれ、対物
レンズ７２，８２とハーフミラー７３，８３を通過して
ＩＴＶ７１，８１に４０倍の倍率で０．３３μｍ／画素
の分解能で結像される。

【００４８】そして、ＩＴＶ７１，８１の２つの出力信
号Ｓ１は、図２において、それぞれ画像処理系２０８，
２０９に入力されて該画像処理系２０８，２０９にて出
力信号Ｓ₁に基づいて前記２つの溝位置を求める。

【００４９】ここで、画像処理系２０８，２０９の溝位
置測定について、図１３に示すフローチャートに沿って
説明する。なお、画像処理系２０８，２０９は、同時に
同一の方法で、それぞれ、第２番目の溝孔Ｇ₂ 、第６３
番目の溝孔Ｇ₆₃の溝位置を測定するため、一方の画像処
理系２０８についてのみ説明する。

【００５０】まず、測定光学系７０のＩＴＶ７１に映さ
れた第２番目の溝孔Ｇ₂ の像の画像信号をＲＡＭ２０２
へ取込む（Ｓ５０１）。ＲＡＭ２０２に取込まれた画像
情報は、横方向が５００画素、縦方向が４８０画素の取
込エリアにおいて、横方向ｉ（０≦ｉ≦４９９）番目、
縦方向ｊ（０≦ｊ≦４７９）番目の画素を（ｉ，ｊ）で
表わし、その画素のデータをＶ（ｉ，ｊ）で表わす。こ
のＶ（ｉ，ｊ）は明るさを示すもので、０〜２５５の８
ビットのデータで表わされる（０：黒，２５５：白）。

【００５１】図１４の（ａ）にＩＴＶ７１に映された溝
孔Ｇ₂ の像を示す。この像は、溝孔Ｇ₂ を示すラインが
黒色で表わされる。この溝孔Ｇ₂ の像には、ワークＷの
成形時に付いたと思われるキズも映されており、取込ん
だ画像信号についてもキズを示すものが含まれているこ
とになる。そこで、溝孔Ｇ₂ の画像信号に対してフィル
タリング処理を施して前記キズの部分を取り除く（Ｓ５
０２）。

【００５２】このフィルタリング処理について図１５の
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を参照して説明する。

【００５３】ここでは、図１５の（ａ）に示すように、
原画像に対してキズを取り除く場合について説明する。

【００５４】始めに、各画素の明るさの２値化の処理を
行なう。画素（ｉ，ｊ）の明るさＶ（ｉ，ｊ）の値が一
定値（スライスレベル）以上のものをＶ（ｉ，ｊ）＝１
（白）とし、スライスレベル以下のものをＶ（ｉ，ｊ）
＝０（黒）とし、これを全ての画素について行なう。ス
ライスレベルは２値化の処理の前に全ての画素のデータ
Ｖ（ｉ，ｊ）の中での最大値と最小値をさがし、この最
大値と最小値の平均の値とする。

【００５５】次に、フィルタリング処理を行なう。１個
の画素（ｉ，ｊ）の処理を行なうのに、この画素（ｉ，
ｊ）を中心にｉ−２からｉ＋２，ｊ−２からｊ＋２の範
囲の画素の中で、前記２値化処理における明るさが１と
なった画素が１つでもあれば画素（ｉ，ｊ）の明るさＶ
（ｉ，ｊ）＝１とし、範囲内の画素全ての明るさが０の
ときにのみＶ（ｉ，ｊ）＝０とする。

【００５６】ここで、図１５の（ｃ），（ｄ）は共に、
画素（ｉ，ｊ）について、ｉ−２からｉ＋２，ｊ−２か
らｊ＋２の範囲の画素を示すものであり、図１５の
（ｃ）については画素（ｉ＋２，ｊ−２）の明るさが１
となっており、図１５の（ｄ）については範囲内全ての
画素の明るさが０となっている。したがって、この場合
図１５の（ｃ）については画素（ｉ，ｊ）の明るさＶ
（ｉ，ｊ）は１となり、図１５の（ｄ）についてはＶ
（ｉ，ｊ）は０となる。

【００５７】上述の処理を、ｉが２〜４９７、Ｊが２〜
４７７の範囲の画素それぞれについて行なう。これ以外
の画素は１とする。前述のようなキズ等は、通常、ｉが
５画素、ｊが５画素の範囲で全てが黒（０）とならない
ので、前記フィルタリング処理の結果、図１５の（ｂ）
に示すような、キズが取り除かれた画像を得ることがで
きる。

【００５８】上述のように、本実施例では、５画素分の
フィルタリングをしているので、５画素以下の画像を取
り除いてしまいことになるが、通常、前記溝孔を示すラ
インは１０画素分程度となるので、溝孔を示す画像が取
除かれることはない。フィルタリング処理後の溝孔Ｇ₂
の画像を、図１４の（ｂ）に示す。

【００５９】次に、溝孔Ｇ₂ のアゴ乗せ部、すなわち、
前述した図３の（ａ）において、天部材Ｗ₂ と板状部材
Ｗ₃ とで形成される角部のラインのＹ座標を求める（Ｓ
５０３）。この場合、フィルタリング処理後の溝孔Ｇ₂
の像を映したＩＴＶ７１の全画素（５００×４８０画
素）について、行毎の明るさの和Ｖ_j を求める。

【００６０】

【数１】この行毎の明るさの和Ｖ_j を行対応で表わしたものが図
１４の（ｄ）のグラフである。このグラフにおいて、明
るさの最低の部分は、図１４の（ｂ）に示すアゴ乗せ部
のライン上となる。

【００６１】図１４の（ｄ）のグラフにおいて明るさの
最低部分の拡大図を図１４の（ｅ）に示す。

【００６２】ここで、行毎の明るさの和Ｖ_j の中の最低
値Ｖ_min を求め、その最低値Ｖ_minに所定の値Ｆ（例え
ば１０）を加え、これをスライスレベルとし前記グラフ
と交わる２点の中央に相当するＹ座標をアゴ乗せ部の位
置ｙｌとする。

【００６３】そして、前記アゴ乗せ部の位置ｙｌに所定
の値ａを加えた結果を前記溝孔Ｇ₂のＹ位置（Ｙ＝ｙｌ
＋ａ）とする。ａの値は、例えば溝孔の深さを４０μｍ
とすると、２０μｍ程度が良い。

【００６４】前記アゴ乗せ部の位置としたＹ座標ｙｌ
は、該アゴ乗せ部のラインの中央を示すものとなってい
る。このアゴ乗せ部は、拡大すると、実際には凹凸があ
るため、前記Ｙ座標ｙｌに所定の値ｂ（本実施例では、
２０画素分６．６μｍ）を加えて、図１４の（ｃ）に示
すような、アゴ乗せ部に相当する安定したライン（Ｙ＝
ｙｌ＋ｂ）を考える（Ｓ５０５）。

【００６５】このｙｌ＋ｂのラインの明るさＶ（ｉ，ｙ
ｌ＋ｂ）を表わしたものが、図１４の（ｆ）であり、２
つの暗部（明るさの低い点）が表われる。この２つの暗
部は、図１４の（ｃ）において、Ｙ＝ｙｌ＋ｂのライン
が溝を示すラインと交わる点Ａ，Ｂの部分に相当するも
ので、その暗部の拡大図を図１４の（ｇ）に示す。

【００６６】この図１４の（ｇ）において、２つの暗部
について、それぞれ明部から暗部に変化する点に、暗部
から明部に変化する点との２点の中央に相当するＸ座標
Ｘ₁，Ｘ₂ を算出する（Ｓ５０６）。そして、算出した
Ｘ₁ ，Ｘ₂ の中央（Ｘ＝Ｘ₁＋Ｘ₂ ）／２）に相当する
座標を溝孔Ｇ₂ のＸ位置とする（Ｓ５０７）。

【００６７】求めた溝位置において、Ｘ位置は孔の並び
方向（Ｘ方向）に対応し、Ｙ位置はレーザ光軸と孔の並
び方向とに垂直な方向（Ｚ方向）に対応するものであ
り、Ｇ₂ 、Ｇ₆₃について、それぞれ、画像処理系２０
８，２０９によって同時に求められる。

【００６８】上述のようにして画像処理系２０８，２０
９で求めた溝孔Ｇ₂ ，Ｇ₆₃それぞれの溝位置の結果はケ
ーブルＳ２（ＲＳ２３２）およびインターフェース２０
７を通して制御系２００に伝えられ、該制御系２００に
て、伝えられた溝位置のデータとあらかじめＲＡＭ２０
２に記憶された基準値とのずれ量を算出する。

【００６９】算出内容は、孔の並び方向（Ｘ方向）と、
レーザ光軸と孔の並び方向とに垂直な方向（Ｚ方向）
と、レーザ光の光軸を回転軸とする移動方向（θ_Y 方
向）の３軸について算出する。

【００７０】この３軸についての移動量は下記の式によ
って算出される。

【００７１】ここで、第２番目の溝孔Ｇ₂ の、Ｘ方向お
よびＺ方向の位置を（Ｘ₂ ，Ｚ₂ ）、第６３番目の溝孔
Ｇ₆₃のＸ方向およびＺ方向の位置を（Ｘ₆₃，Ｚ₆₃）と
し、溝孔Ｇ₂ に対応する基準値を、同様に（ｘ₂ ，ｚ
₂ ）、溝孔Ｇ₆₃に対応する基準値を（ｘ₆₃，ｚ₆₃）とす
ると、Ｚ方向のずれ量ｄＺは、ｄＺ＝（ｚ₆₃−ｚ₂ ）／２−（Ｚ₆₃−Ｚ₂ ）／２Ｘ方向のずれ量ｄＸは、ｄＸ＝｛（ｘ₆₃−Ｘ₆₃）／２＋（ｘ₂ −Ｘ₂ ）｝／２となる。

【００７２】また、前記測定光学系７０，８０の位置検
出機構の光軸間距離をＤとすると、前記基準値が示す２
つの基準点の間の距離は、Ｄ＋ｘ₂ ＋ｘ₆₃で表わされ
る。ここでｘ₂ ≫Ｄ，ｘ₆₃≫Ｄとすると、２つの基準点
間の距離はＤとなる。

【００７３】したがって、θ_Y 方向のずれ量ｄθ_Y は、

【００７４】

【数２】となる。

【００７５】上記各式に基づいて算出した３軸について
のずれ量を、ワークＷの移動量として制御系２００から
移動系コントローラ２０６に入力する。移動系コントロ
ーラ２０６は、前記移動量に基づいて前記３軸に対応す
る３つのドライバを介して移動ステージ１２０を駆動す
る。この位置決めにおいて、前記３軸以外のレーザ光軸
方向（Ｙ方向）、レーザ光軸と孔の並び方向と垂直な軸
を回転軸とする回転方向（θ_Z 方向）の２軸について
は、一定の精度のなかに入るので調整は行なわないが、
より精度を上げるために、前記測定光学系７０，８０に
取り付けられたオートフォーカスユニット７７，８７の
信号の値とＲＡＭ２０２に格納されている基準値との差
から、前記２軸についての移動量を算出して調整するこ
とも考えられる。この場合、算出した移動量を制御系２
００から移動系コントローラ２０６に入力し、該移動系
コントローラ２０６に入力された移動量に基づいて、前
記２軸に対応する２つのドライバを介して移動ステージ
１２０を移動させる。

【００７６】ワークＷの位置調整後、制御系２００から
レーザ光源１０を、ケーブルＳ３（ＲＳ２３２）および
インターフェース２０３を介して一定時間（２秒間）発
光させる。これにより、ワークＷには所定の孔が開き、
その後、後述するような孔位置と孔径の校正を行なって
２個目のワークＷの位置に位置決め治具４０を移動さ
せ、１個目と同様にして孔開けを行なう。

【００７７】２個目のワークＷの加工後、位置決め治具
４０を１個目のワークＷの加工の位置に移動させて、制
御系２００によって、バキュームソレノイド４０２を駆
動することでワークＷの吸着状態を断つとともに、オー
トハンドコントローラ（以下、「ＡＨコントローラ」と
称す。）１０３にケーブルＳ４を介して完了信号を送
る。

【００７８】オートハンド１００は供給側と排出側のフ
ィンガーを持っていて、完了信号を受信後、加工済ワー
クを排出側フィンガーで排出し、その後、供給側フィン
ガーによって未加工のワークを孔開け加工機の位置決め
治具４０に供給する。

【００７９】本実施例のオートハンド１００のフィンガ
ーは、供給側、排出側ともに図１６に示すように、２つ
の吸引口１０１，１０２を備えており、同時に２個の供
給、排出を行なう。

【００８０】孔開け加工において、インクの吐出口とな
る孔の位置精度と印字性能（特に吐出方向のバラツキ）
は大きく関係し、該印字性能を一定値に抑えるため孔開
け位置精度を一定範囲（例えば±２μｍ）に入れなけれ
ばならない。

【００８１】この位置精度としては、例えば、図１７に
示すように、孔の並び方向とレーザ光軸とで形成する平
面に対して垂直な方向（矢示Ａ方向）、孔の並び方向
（矢示Ｂ方向）および孔径のバラツキが考えられる。図
１７は、孔開け加工後のワークＷを用いて作製したイン
クジェットヘッドからインクを吐出した印字ドットを示
している。

【００８２】ここで、孔開け加工が終了したワークＷを
用いて作製した製品（インクジェットヘッド）につい
て、図１８の（ａ），（ｂ）および図１９の（ａ），
（ｂ）を参照して説明する。

【００８３】図１８の（ａ），（ｂ）は、それぞれ、前
記インクジェットヘッドを示す斜視図と縦断面図であ
り、図１９の（ａ），（ｂ）は、それぞれ、インクジェ
ットヘッドの吐出口近辺を示す縦断面図と横断面図であ
る。

【００８４】このインクジェットヘッドは、図１８の
（ａ），（ｂ）に示すように、孔開け加工が施されたワ
ークＷを、ヒータボード１４３上に載置して形成したも
のである。ヒータボード１４３は、図１９の（ａ），
（ｂ）に示すように、ワークＷの溝孔Ｇ_n （Ｇ₁ ，Ｇ₂
のみ図示している。）に対応してヒータ１４３_n （１４
３₁ ，１４３₂ のみ図示している。）を並列配置したも
のであり、前記ワークＷは、前記溝孔Ｇ_n とヒータ１４
３_n をそれぞれ一致するようにして、前記ヒータボード
１４３上に載置される。また、図１８の（ａ），（ｂ）
に示すように、ワークＷに開けられた孔Ｈ_n が吐出口１
４１_n、該吐出口１４１_n に通ずる溝孔Ｇ_nがインク流
路、板状部材Ｗ₃ がオリフィスプレート１４２となり、
天部材Ｗ₂ の内部にインクＩが蓄えられる。前記ヒータ
１４３_n は、インクジェットヘッドが印字装置に組み込
まれた際、図１９の（ｂ）に示すように、それぞれ、配
線材１４４_n を介して、不図示の印字駆動部に接続され
る。

【００８５】このインクジェットヘッドにおいて、吐出
口１４１₁ からインクを吐出させる場合、前記印字駆動
部からの駆動信号によってヒータ１４３_n を駆動して、
溝孔Ｇ₁ 内のインクＩを加熱することで、図１９の
（ｂ）のように、該溝孔Ｇ₁ 内に泡を発生させて、該泡
から吐出口１４１₁ 側のインクを液滴として飛翔させ
る。他の吐出口１４１_n のついても同様である。

【００８６】このようなインクジェットヘッドの印字性
能を一定値に抑えるために、マスク３０を通った後のレ
ーザ光の位置（マスク像）と測定光学系７０，８０の相
対位置関係のずれ量を抑える必要がある。そのため、開
けた孔位置を測定し、この位置を、次に孔開けを行なう
ワークＷの溝位置の基準位置とする校正方法をとる。こ
れには前記測定光学系７０，８０と、その測定光学系７
０，８０にとりつけられた反射光学系７４，８４と、Ｉ
ＴＶ７１，８１からの信号Ｓ１の画像処理を行なう画像
処理系２０８，２０９と、制御系２００とを用いる。

【００８７】孔開け加工後、反射光学系７４，８４の出
射光を遮断しているシャッター７５，８５を開けて、該
出射光を、それぞれハーフミラー７３，８３で反射させ
て対物レンズ７２，８２を通した後、ミラー６６にて反
射させてワークＷに照射させる。そして、ワークＷから
反射した、開けた孔の形状を示す光像を、測定光学系７
０，８０のＩＴＶ７１，８１に結像させ、該ＩＴＶ７
１，８１の信号Ｓ１を画像処理系２０８，２０９にて画
像処理して、前記開けた孔の位置を算出し、算出した値
をケーブルＳ２およびインターフェース２０７を介して
制御系２００へ転送する。

【００８８】ここで、画像処理系２０８，２０９の孔位
置測定について、図２０に示すフローチャートに沿って
説明する。なお、画像処理系２０８，２０９は、同時に
同一の方法で、それぞれ第２番目の孔Ｈ₂ ，第６３番目
の孔Ｈ₆₃の孔位置を測定するため、一方の画像処理系２
０８についてのみ説明する。

【００８９】まず、測定光学系７０のＩＴＶ７１に映さ
れた第２番目の孔Ｈ₂ の像の画像信号を取込む（Ｓ５１
０）。図２１に、ＩＴＶ７１に映された孔Ｈ₂ の像を示
す。このＩＴＶ７１の全画素の明るさを、前述の溝位置
の測定の場合と同様に８ビットのバイナリコード（０〜
２５５）で表わし、明るさの頻度、すなわち、同じ明る
さの画素の個数を全画素の範囲で調べる（Ｓ５１１）。
この明るさの頻度を図２２に示す。図２２においては、
孔Ｈ₂の暗い部分とそれ以外の明るい部分とを示す２つ
のピーク値が現れ、小さい値（Ｖ_min ）の部分が孔Ｈ₂
の暗い部分を示しており、このグラフからピーク値が存
在する明るさの最大値Ｖ_max と最小値Ｖ_min を求める
（Ｓ５１２）。求めたＶ_max とＶ_min とから、画像信号
を２値化（暗部と明部とに区別）するためのスライスレ
ベルを下記の式によって求める（Ｓ５１３）。

【００９０】スライスレベル＝Ｖ_min ＋（Ｖ_max ーＶ_min ）×Ｇ（Ｇ：０．５）求めたスライスレベルと各画素の明るさとを比較して大
小関係を調べて画像信号を２値化する（Ｓ５１４）。こ
れによって、孔Ｈ₂ の部分とそれ以外の部分とが区別さ
れ、図２３に示すような、画像信号の２値化による孔Ｈ
₂ の像が形成される。

【００９１】この２値化像において、Ｘ重芯とＹ重芯と
を下記の式によって求める（Ｓ５１５）。

【００９２】

【数３】そして、求めたＸ重芯、Ｙ重芯を、それぞれ、孔Ｈ₂ の
孔位置Ｘ、孔位置Ｙとする（Ｓ５１７）。

【００９３】この孔位置についても、前記溝孔の場合と
同様に、２つの孔Ｈ₂ ，孔Ｈ₆₃が同時に求められ、求め
た孔位置において、孔位置Ｘは孔の並び方向に対応し、
孔位置Ｙは、レーザ光軸と孔の並び方向とに垂直な方向
に対応する。

【００９４】このようにして求めた孔Ｈ₂ ，孔Ｈ₆₃の位
置データは制御系２００へ転送される。

【００９５】制御系２００では、この孔の位置を示す値
を基準の位置として、以前にＲＡＭ２０２上に記憶して
いる、孔の並び方向（Ｘ方向）と、レーザ光軸と孔の並
び方向とに垂直な方向（Ｚ方向）と、の２つの値を書き
換え、前述したワークＷの３軸についての位置決めの
際、この２つの値を基準値（Ｘ，Ｚ）として、画像処理
の溝位置の値（Ｘ，Ｚ）との差を移動量として移動させ
る。

【００９６】また、孔の面積は印字性能（特に濃度）に
大きく影響し、この大きさのバラツキと大きさの平均値
を一定にすることは性能上重要である。

【００９７】ワークＷに開けられた孔は、図２４に示す
ように、レーザ光の入射側の径（入射径１６２）が大き
く出射側の径（出射径１６１）が小さいテーパが形成さ
れる。このテーパは、レーザ光のパワーを上げると小さ
くなり入射径１６２は一定で出射径１６１が大きくなっ
て、図２５の特性図に示すように、孔面積が大きくな
る。また、レーザ光による、孔開け部分への照射パルス
数を変化させても同様である。

【００９８】このように孔の径とレーザパワー密度、照
射パルス数と大きな関係があるが、ここでレーザ光源１
０として使用しているエキシマレーザは、パルス放電に
よるもので、１回毎の光量にバラツキがあり、またレー
ザ内のガス濃度、不純物濃度、印加電圧や光学系の寿
命、汚れ等にも大きく影響をうけるため、パワーが安定
しない。

【００９９】そこで、図２６の（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、レーザ光Ｐの出口に、一定の面積のマスク穴１１
３を有するアルミマスク１１２を持つパワーメータ１１
１で構成するパワーセンサ１１０を配置し、前記アルミ
マスク１１２にレーザ光が当たるように、途中に数％の
反射率を持つビームスプリッタ１１４をおく。そして、
レーザ照射時に、ビームスプリッタ１１４による反射光
をアルミマスク１１２のマスク穴１１３を介してパワー
メータ１１１で受け、該パワーメータ１１１からの、レ
ーザ光のパワー密度を示す出力信号Ｓ５が一定値となる
ように、制御系２００によってインターフェース２０３
およびケーブルＳ３を介してレーザ光源１０への印加電
圧を変化させる。パワーメータ１１１からの出力信号Ｓ
５は、Ａ／Ｄ変換器１１５を通して制御系２００へ送ら
れる。

【０１００】図２６の（ｃ）に、レーザ光源１０への印
加電圧とレーザーパワーとの関係の一例を示す。

【０１０１】このように、孔開けの際のレーザ発光中に
レーザパワーを測定して、レーザ光源１０への印加電圧
を変化させることで、レーザ光Ｐのパワー密度を一定に
保つことができ、孔の大きさのバラツキを一定値内に抑
えることが可能になる。前述のパワーメータ１１１とし
ては光量測定方式のものと熱測定方式のものがある。さ
らに、孔の面積については、開けた孔の面積を測定し、
この面積によりレーザ光源１０への印加電圧をコントロ
ールして一定の孔面積にすることも考えられる。

【０１０２】この場合、前記測定光学系７０，８０と、
その測定光学系７０，８０に取り付けられた反射光学系
７４，８４と、２つの測定光学系７０，８０のＩＴＶ７
１，８１からの信号を画像処理する画像処理系２０８，
２０９と、制御系２００とを用いる。

【０１０３】孔開け加工後、反射光学系７４，８４の出
射光を遮断しているシャッター７５，８５を開けること
により対物レンズ７２，８２を通して反レーザ光源側か
らワークＷに照射する。そして、ワークＷから反射す
る、開けた孔の形状を示す光像が前記２つの測定光学系
７０，８０に取り付けられたＩＴＶ７１，８１に結像
し、該ＩＴＶ７１，８１からの信号Ｓ１を、それぞれ、
画像処理系２０８，２０９にて画像処理する。このと
き、前記開けた孔の面積を算出してその値をケーブルＳ
２およびインターフェース２０７を介して制御系２００
に転送する。

【０１０４】ここで、画像処理系２０８，２０９の孔面
積測定について、図２７に示すフローチャートに沿って
説明する。なお、この場合も、画像処理系２０８，２０
９は、同時に、同一の方法で、それぞれ、孔Ｈ₂ ．孔Ｈ
₆₃の孔面積を測定するため、一方の画像処理系２０８に
ついてのみ説明する。

【０１０５】まず、前述のようにして求めた孔位置Ｘ，
Ｙから、面積測定の開始点を設定するため、所定の値ｅ
_1,ｅ₂ （本実施例では、共に１００画素分）を減算す
る。（Ｓ５２０，Ｓ５２１，Ｓ５２２）。つづいて、測
定範囲を設定するため、Ｘ開始点とＹ開始点に、それぞ
れ、所定の値ｆ（本実施例では２００画素分）を加算
し、その範囲内で、前記孔位置測定の際の２値化像につ
いての暗部を示す画素数をカウントする（Ｓ５２３）。
これによって、孔部分の画素数が求められたことにな
り、その画素数に１画素の面積を示す値ｈ（本実施例で
は０．３３μｍ×０．３３μｍ）を乗ずることで、孔面
積とする（Ｓ５２４）。

【０１０６】このようにして求めた２つの孔Ｈ₂ ，孔Ｈ
₆₃の面積のデータは制御系２００へ転送される。

【０１０７】制御系２００では、転送された孔面積デー
タにより一定計算式に基き、レーザ光源１０への印加電
圧を決めてケーブルＳ３およびインターフェース２０３
を介してレーザ光源１０へ転送する。これにより、次の
ワークＷを加工する際のレーザ光源１０への印加電圧が
決定する。この方法でも、孔面積を一定にすることが可
能である。

【０１０８】また、孔の面積については、孔開け加工の
際のマスク３０の照明光のエネルギー分布が重要で、そ
の分布にバラツキがあると孔径がバラツキ、印字にムラ
を生じる。

【０１０９】そこで、図２８に示すように、フィールド
レンズ２７とマスク３０の間にビームスプリッタ１９１
をおき、光軸に対し垂直に、光量の数％を反射させる。
そして、この反射光の光軸上でマスク３０の位置と等価
の位置に、ラインセンサ１９２の受光面をおき、さら
に、該ラインセンサ１９２とハーフミラー１９１との間
の前記反射光の光軸上に減光および可視光をカットする
フィルタ１９３を入れたパワー測定器１９０を配置す
る。このパワー測定器１９０から、マスク３０に当って
いる照明光量に相当する前記ラインセンサ１９２の出力
を、増幅器１９４およびＡ／Ｄ変換器１９５を介して制
御系２００に伝え、マスク３０の第１番目の孔から第６
４番目の孔に当っている光の分布を測定し、図２９に示
すようなＭＡＸ値とＭＩＮ値の差が一定値に入っている
ことを確認する。もし一定値に入っていないときは制御
系２００が異常の発生を表示器２０１に表示して、孔開
け加工機を停止させる。これにより、マスク３０に照射
されるレーザ光のエネルギー分布を許容範囲内に抑える
ことができる。

【０１１０】次に、本実施例のレーザ孔開け加工機によ
る一連の孔開け動作について、図３０および図３１に示
すフローチャートに沿って説明する。

【０１１１】まず、位置決め治具４０上に孔開け加工済
のワークＷがあればオートハンド１００によって排出し
（Ｓ５３０）、新たに未加工の第１，第２の２つのワー
クＷをオートハンド１００によって前記位置決め治具４
０上に供給する（Ｓ５３１）。第１，第２の２つのワー
クＷが位置決め治具４０上に装着されると、バキューム
穴４０１によってそれぞれバキューム吸引した後、突き
当て機構４０５，４０６，４０７によって突き当て固定
する（Ｓ５３２）。

【０１１２】ここで、上述のステップＳ５３０〜Ｓ５３
２におけるワークＷの排出、供給と該ワークＷの位置決
め治具４０上での突き当て固定までの操作を、図３２に
示すフローチャートに沿って詳細に説明する。

【０１１３】オートハンド１００は、前述したように、
供給側と排出側の２つのフィンガーを備えているため、
加工済の２つのワークＷの排出と未加工の２つのワーク
Ｗの供給を同時に行なう。

【０１１４】まず、以前に、位置決め治具４０上に供給
した２つの未加工ワークＷについての孔開けが行なわれ
ている間、前記オートハンド１００は、次に孔開けを行
なおうとする未加工の第１，第２の２つのワークＷを供
給側フィンガーでバキューム吸着により保持して、前記
位置決め治具４０の上方で待機している。

【０１１５】そして、位置決め治具４０上の２つのワー
クＷに対する孔開けが終了して、ＡＨコントローラ１０
３を介して完了信号が入力されると（Ｓ５８０）、前記
オートハンド１００は位置決め治具４０のワークＷの位
置まで下降する（Ｓ５８１）。このとき、位置決め治具
４０においては、突き当て機構４０５，４０６，４０７
による加工済ワークＷの突き当て固定を解除するととも
に（Ｓ５８２）、バキューム穴４０１を介したバキュー
ム吸引を解除する（５８３）。その後、オートハンド１
００の排出側フィンガーのバキューム吸引によって２つ
の加工済ワークＷをバキューム吸着する（Ｓ５８４）。
つづいて、オートハンド１００の供給側フィンガーを位
置決め治具４０のワーク供給位置へ移動させて該オート
ハンド１００を下降させる（Ｓ５８５，Ｓ５８６）。そ
して、オートハンド１００による未加工の第１，第２の
ワークＷのバキューム吸引を解除して（Ｓ５８７）、該
第１，第２のワークＷを位置決め治具４０へ渡す。位置
決め治具４０では、バキューム穴４０１を介して第１，
第２のワークＷをそれぞれバキューム吸着し（Ｓ５８
８）、さらに、突き当て機構４０５，４０６を駆動して
レーザ光軸方向からの第１，第２の２つのワークＷの突
き当てを行ない（Ｓ５８９）、その後、突き当て機構４
０７を駆動して孔の並び方向から第１，第２のワークＷ
の突き当てを行なって（Ｓ５９０）、位置決め治具４０
上に供給された第１，第２のワークＷを固定する。

【０１１６】上述のようにして固定された第１，第２の
２つのワークＷに対し、まず、第１のワークＷについ
て、前述の図１３に示した方法で画像処理系２０８，２
０９による溝孔Ｇ₂ ，Ｇ₆₃の測定が終了すると、制御系
２００によって、測定した２つの溝位置とそれらに対応
する孔位置を示す基準値との比較が行なわれて、溝位置
のずれ量が所定の規格内か否かを判断する（Ｓ５３４，
Ｓ５３５）。規格内に入っていなければ、前記ずれ量に
基づき移動系コントローラ２０６を介して移動ステージ
１２０を駆動して溝位置が前記基準値の規格内に入るよ
うに移動させる（Ｓ５３６）。前記ステップＳ５３４，
Ｓ５３５での判断において、溝位置が規格から外れてい
た場合、その回数をカウントしておき、その回数が所定
の回数（本実施例では１０回とする）に達するまでは、
ステップＳ５３３以降の操作を繰返す（Ｓ５３７）。所
定回数（１０回）を越えた場合は、表示器２０１にて異
常の発生を表示して（Ｓ５５８）孔開け加工機を停止さ
せ、リスタートの指示を待つ（Ｓ５５９）。

【０１１７】前記ステップＳ５３５の判断にて溝位置が
規格内にあると判定された場合、透過照明系６０のシャ
ッター６５を駆動して透過照明光Ｑ₁ を遮断するととも
に、エアシリンダ６３を駆動して４５°ミラー６２をレ
ーザ光軸上から退避させ（Ｓ５３６，Ｓ５３９）、さら
に反射光学系７４，８４のシャッター７５，８５を、駆
動して該反射光学系７４，８４の出射光路上から除去す
る（Ｓ５４０）。その後、レーザ光源１０を発光させ
（Ｓ５４１）、２秒後、発光を停止させる（Ｓ５４２，
Ｓ５４３）。このとき、第１のワークＷについての孔開
けは終了したことになる。

【０１１８】そして、第１のワークＷに開けた孔の中心
位置および面積を測定するため、移動ステージ１２０を
レーザ光軸方向（Ｙ方向）へ板状部材Ｗ₃の厚さ分レー
ザ光軸側へ移動させる（Ｓ５４４）。

【０１１９】この移動は、孔位置および孔面積の測定
を、前述したように、反レーザ光源側の反射光学系７
４，８４からの照明光によって第１のワークＷを照明す
ることで行なうため、該照明光によって生ずる孔の像の
ＩＴＶ７１，８１に対する焦点が、前記溝孔位置の測定
の際の、透過照明系６０によって第１のワークＷを照明
することで生じる溝孔の像の焦点と、板状部材Ｗ₃ の厚
さ分ずれるからである。

【０１２０】この移動ステージ１２０によるレーザ光源
側への移動が完了した後、前述の図２０および図２７に
示した方法によって加工孔の中心位置および面積を測定
する（Ｓ５４５）。この両者の測定が終了すると、ＲＡ
Ｍ２０２に格納されている孔位置の基準値を、今回測定
した加工孔の中心位置を示す値に書換えるとともに、測
定した加工孔面積の大小に応じて、レーザ光源１０の駆
動用の印加電圧を設定する（Ｓ５４６，Ｓ５４７）。

【０１２１】この時点で第１のワークＷについての操作
は終了したことになる。

【０１２２】つづいて、第２のワークＷについて孔を開
けるため、移動ステージ１２０を孔の並び方向（Ｘ方
向）に移動させて前記第２のワークＷをレーザ光軸上に
配置させる（Ｓ５４８）。その後、第２のワークＷの溝
孔位置を測定するために、透過照明系６０のシャッター
６５を、駆動して透過照明光路上から除去するととも
に、エアシリンダ６３を駆動して透過照明系６０の４５
°ミラー６２をレーザ光軸上に移動させ（Ｓ５４９，Ｓ
５５０）、さらに、前記反射光学系７４のシャッター７
５を駆動して該反射光学系７４の出射光を遮断させる
（Ｓ５５１）。そして、移動ステージ１２０を、レーザ
光軸方向（Ｙ方向）に板状部材Ｗ₃ の厚さ分レーザ光源
側へ移動させた後（Ｓ５５２）、同様にして溝孔Ｇ₁ ，
Ｇ₆₃の位置を測定する（Ｓ５５３）。

【０１２３】測定した溝位置については、前記第１のワ
ークＷの場合と同様にＲＡＭ２０２に格納されている基
準値と比較してそれらのずれ量が所定の規格内に入って
いるか否かを判断する（Ｓ５５４，Ｓ５５）。測定した
溝位置が規格内に入っていなければ、同様に該溝位置が
基準値の示す孔の中心位置に一致するように移動ステー
ジ１２０を移動させる（Ｓ５５６）。この操作（Ｓ５５
３〜Ｓ５５６）は、測定した溝位置が前記規格内に入ら
なけらば所定回数（１０回）まで繰返されるが（Ｓ５５
７）、その回数（１０回）を越えると、表示器２０１に
異常の発生を表示し（Ｓ５５８）、孔開け加工機を停止
してリスタートの指示を待つ（Ｓ５５９）。

【０１２４】測定した溝位置が基準値の規格内であれ
ば、前記第１のワークＷの場合の操作（Ｓ５３８〜Ｓ５
４７）と同一の操作（Ｓ５６０〜Ｓ５６９）を行なっ
て、第２のワークＷへ孔を開け、その孔の位置および面
積を測定して、孔位置を示す、ＲＡＭ２０２内の基準値
を書換えるとともに、レーザ光源１０に対する印加電圧
を前記孔の面積に応じて設定する。

【０１２５】この時点で、第２のワークＷに対する操作
は終了したことになる。

【０１２６】その後、移動ステージ１２０の孔の並び方
向（Ｘ方向）へ移動させて第１のワークＷを最初の位置
へ戻す（Ｓ５７０）。そして、透過照明系６０のシャッ
ター６５を透過照明光路上から除去するとともに、エア
シリンダ６３を駆動して４５°ミラー６２をレーザ光軸
上に移動させ（Ｓ５７１，Ｓ５７２）、さらに、反射光
学系７４，８４のシャッター７５，８５を駆動して該反
射光学系７４，８４の出射光を遮断させる（Ｓ５７
３）。つづいて、移動ステージ１２０をレーザ光軸方向
（Ｙ方向）に板状部材Ｗ₃ の厚さ分レーザ光源側へ移動
させた後（Ｓ５７４）、未加工のワークＷがあれば、前
述したステップＳ５３０以降の操作を繰返して孔開け加
工を行なう。

【０１２７】上述の孔開け動作中に、前記パワー測定器
１９０（図２８参照）を用いて、マスク３０のマスク穴
３１に対して照射されているレーザ光の分布を測定して
もよい。

【０１２８】また、孔位置を示す基準値については、ワ
ークＷと同一形状のダミー部材に、予め孔を開け、その
孔の中心位置を測定してその測定値を前記基準値として
ＲＡＭ２０２内に予め格納してもよい。

【０１２９】前述した実施例でレーザ光源１０として用
いたエキシマレーザは、紫外光を発振できるレーザであ
り、高強度のエネルギーを出力でき、単色性に優れ、指
向性がよく、短パルス発振ができるだけでなく、レンズ
で集光することによりエネルギー密度を大きくできる利
点がある。すなわち、エキシマレーザ発振器は希ガスと
ハロゲンの混合気体を放電励起することで、短パルス
（１５〜３５ns）の紫外光を発振でき、Ｋｒ−Ｆ，Ｘｅ
−Ｃｌ，Ａｒ−Ｆレーザなどがよく用いられる。これら
の発振エネルギーは数１００mj／パルス、パルスの繰返
し周波数３０〜１０００Hzである。このような、高輝度
の短パルス紫外光をポリマー樹脂の表面に照射すると、
照射部分が瞬間的にプラズマ発光と衝撃音を伴って分
解、飛散する、所謂“ABLATIVE PHOTODE COMPOSITION(A
PD) ”過程を生じ、これによってポリマー樹脂の孔開け
加工ができるのである。これは、他のレーザ、例えば赤
外線であるＣＯ₂ レーザによる孔開けの場合と、明らか
な差を生じる。例えば、ポリイミド（ＰＩ）フィルムに
エキシマレーザ（ＫｒＦレーザ）を用いたレーザ光を照
射するとＰＩフィルムの光吸収波長がＵＶ領域にあるた
め、きれいな孔を開けることができるが、ＵＶ領域にな
い従来のＹＡＧレーザでは孔のエッジが荒れ、ＣＯ₂ レ
ーザでは孔の周囲にクレータができるのである。

【０１３０】なお、ＳＵＳなどの金属、不透明なセラミ
ックス、Ｓｉなどは大気の雰囲気において、エキシマレ
ーザのレーザ光を照射されても影響をうけないことか
ら、上述のマスク３０の材料として適用できる。

【０１３１】次に実際に、このようなエキシマレーザを
用いた孔開け加工機における実績を例示する。（実例１）ここで使用したワークＷは、天部材Ｗ₂ に幅
４３μｍ、高さ４５μｍの溝孔Ｇが７０．５μｍピッチ
で形成されており、板状部材Ｗ₃ に径３１μｍφの吐出
口（オリフィス）を形成するに当り、エキシマレーザに
ＩＮＤＥＸ２００Ｋ（ルモニクス社製）を用いて、レー
ザ出力２５０mJ／パルス、繰返し周波数２００Hz、発振
時間２秒で加工した時、下記の表１のような成績を得て
いる。なお、この時の板状部材Ｗ₃ の厚さは４０〜４５
μｍ、材質はポリサルフォンである。また、比較のた
め、従来例との加工精度の差を明らかにした（表１参
照）。

【０１３２】

【表１】表１から明らかなように、本例の孔開け加工機を用いて
孔開けを実施した場合、オリフィス面積のバラツキ、形
状の形態は、従来に比べて相当向上している。これは当
然、本例の孔開け加工機によって作られたインクジェッ
トヘッドの性能をも向上させることになる。すなわち、
液滴の吐出量および吐出方向が均一となり、文字、図形
などが鮮明で、形崩れしないのである。

【０１３３】前述した実施例における照明光学系２０の
ビーム整形光学系を形成するレンズ群２１〜２５（図４
の（ａ）参照）は、レーザ光源を、フライアイレンズ２
６の形状に合わせて該フライアイレンズ２６全体に均一
に照射するためのものであるが、フライアイレンズ２６
全体に照射する必要はなく、必要な場所に直線状に照射
すれば良い。

【０１３４】その場合のビーム整形光学系の一例を図３
３に示す。

【０１３５】図３３に示すビーム整形光学系は、レーザ
光源１０から出射するレーザ光Ｐを、そのレーザ光軸と
孔の並び方向とでつくる平面に対し垂直な方向に３本の
ビームに分ける分離光学系として、プリズム３１１，３
１２を、前記レーザ光軸部（レーザ光Ｐの中央部）に空
隙を設けてフライアイレンズ２６の前段に配置したもの
である。このような配置にすることによりプリズム３１
１，３１２をそれぞれ透過する２つのビームと前記空隙
を通過するビームとの３本に分けられる。

【０１３６】この３本のビームはフライアイレンズ２６
の光軸にあるように、前記平面に対して垂直な方向に所
定の間隔で分けられなければならない。

【０１３７】フライアイレンズ２６は、前述のように６
φのレンズを組合わせているので、その光軸の間隔は前
記平面に対して垂直な方向に５．２mm離れている。光束
の幅はその方向に６mmなので、２mmずつ３本に分ける。
もともとビーム間は２mm離れているので、プリズム３１
１，３１２により３．２mmビームを離さなければならな
い。

【０１３８】上述のプリズム３１１，３１２は、レーザ
光の入射面と出射面が平行なものであり、該入射面およ
び出射面はマスク穴３１の並び方向に回転軸をもつ回転
方向に回転されて、前記３本のビーム間隔が５．２mmと
なるように、前記レーザ光軸に対して所定の傾きを有し
ている。また、プリズム３１１，３１２の互いに対向す
る側面（前記空隙に対する面）はレーザ光軸に平行であ
る。

【０１３９】さらに、ここでは、前記プリズム３１１，
３１２の間を空隙にしたが、ガラス板等を用いて、プリ
ズム３１１，３１２を貼り合わせた構成としてもよい。

【０１４０】上述のようにプリズム３１１，３１２を設
けた場合のフライアイレンズ２６に入射するビームを図
３４に示す。

【０１４１】このような構成にすることにより、レーザ
出力を２５０mJ／パルス、レーザ光束を２８mm×６mmの
長方形とし、そのレーザ光束を２８mm×２mmの３本に分
割したとき、分割した各レーザ光束のエネルギー密度は
２５０mJ／（２．８×０．６cm）＝１４９mJ／cm²とな
る。これに対し、上述のプリズム３１１，３１２を使用
しない場合、フライアイレンズ２６に対し２０mm×２０
mmに拡大したレーザ光束を照射したことと同等になり、
この時のエネルギー密度は、２５０mJ／（２×２cm）＝
６３mJ／cm²である。したがって、上述のようにプリズ
ム３１１，３１２を用いた分離光学系を設けることによ
り、約２．４倍のエネルギー密度の向上となる。このよ
うな構成は、開ける孔がほぼ直線上に並んでいる等マス
クに照射する光束の縦横比が大きく異なっている場合に
有効である。このように、レーザ光をフライアイレンズ
２６の必要な場所のみに照射することで、照射するレー
ザ光のエネルギー密度を増すことが可能となる。

【０１４２】また、前記プリズム３１１，３１２とレー
ザ光源１０との間の光軸上に、図３５に示すような、凸
レンズ３３１および凹レンズ３３２からなる、ビーム形
状を圧縮するための圧縮光学系３３０を配置してもかま
わない。なお、詳述しないが、図３３、３４、３５に示
す構成はいずれも、第１の実施例と同様に、フライアイ
レンズとマスクとの間にフィールドレンズが介在してお
り、またビーム整形光学系の分離光学系によりレーザ光
をフライアイレンズの列数に合った数のビームに分離し
てフライアイレンズに入射させる構成となっている。

【０１４３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記のような効果を奏する。

【０１４４】（１）マスクを介して形成したレーザ光像
によって孔開けを行なうので、同時に多数の孔を開ける
ことができ、加工時間が短縮される。また、マスクを取
換えることによって、形状の異なる孔開けが可能となり
作業の単純化がなされる。

【０１４５】（２）測定系により被加工物の加工位置を
観測しながら、移動系によって前記被加工物を移動させ
ることができるので、高精度な位置合わせが可能とな
り、孔開け位置のバラツキがなくなる。

【０１４６】（３）投影光学系にテレセントリック光学
系を用いることにより、被加工物のレーザ光軸方向への
位置ずれに対するレーザ光像の倍率変化が防止されるの
で、常に均一な孔を開けることが可能となる。

【０１４７】（４）レーザ光を、フライアイレンズおよ
びフィールドレンズを通してマスクに照射することによ
り、マスクへの照明光はエネルギー分布が均一で高密度
なレーザ光となるので、加工時間の短縮化および孔形状
の均一化がより向上する。

【０１４８】（５）ビーム整形光学系に、光束を、フラ
イアイレンズの列数に合った数のビームに分離する分離
光学系を設けることにより、マスクに照射されるレーザ
光のエネルギー密度が向上し、同じマスクを使用した場
合でも孔面積を大きくすることが可能となる。

【０１４９】（６）本発明の孔開け装置は、インクを吐
出して記録を行なう記録装置の吐出部のインク吐出用の
孔を開ける加工に特に有利であり、インク吐出量および
吐出方向が均一で、文字、図形等が鮮明で形崩れせず高
精度な記録が可能な吐出部が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の孔開け加工機の一実施例を示す平面図
である。

【図２】図１に示す孔開け加工機の側面図である。

【図３】孔開け加工後のワークＷの一例を示す図であ
り、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、斜視図、断面
図および正面図である。

【図４】照明光学系の一例を示す図であり、（ａ）はそ
の光路を示す図、（ｂ）は楕円マスクを示す図、（ｃ）
は凹，凸シリンドリカルレンズの配置を示す図である。

【図５】照明光学系のフライアイレンズの一例を示す図
であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】照明光学系によるマスクへの照明光路の一例を
示す図である。

【図７】マスクの一例を示す斜視図である。

【図８】位置決め治具の一例を示す図であり、（ａ）は
側面図、（ｂ）はバキューム穴を示す平面図、（ｃ）は
ワーク吸着機構を示すブロック図である。

【図９】位置決め治具の突き当て機構の一例を示す図で
ある。

【図１０】透過照明系の一例を示す図である。

【図１１】ワークＷの一例を示す斜視図である。

【図１２】測定光学系の一例を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）は調整手段を示す側面図、（ｃ）はＡＦ
回路を示す図である。

【図１３】画像処理系の溝位置測定の動作の一例を示す
フローチャートである。

【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ）はインダストリアル
テレビに映した溝孔の像の一例を示す図であり、
（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ）は溝孔の像の明るさを
示す特性図である。

【図１５】画像処理系におけるフィルタリング処理を説
明するための図である。

【図１６】オートハンドの一例を示す断面図である。

【図１７】インクジェットヘッドからインクを吐出して
形成した印字ドットの一例を示す図である。

【図１８】インクジェットヘッドの一例を示す図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。

【図１９】インクジェットヘッドのインク吐出部の一例
を示す図であり、（ａ）は吐出口を示す正面図、（ｂ）
は吐出口に通ずる溝孔を示す断面図である。

【図２０】画像処理系の孔位置測定の動作の一例を示す
フローチャートである。

【図２１】インダストリアルテレビに映した孔の像の一
例を示す図である。

【図２２】インダストリアルテレビに映した孔の像の明
るさの頻度を示す特性図である。

【図２３】画像信号の２値化によって形成された孔の像
を示す図である。

【図２４】レーザ光によって開けた孔の一例を示す断面
図である。

【図２５】レーザパワーと孔面積との関係を示す特性図
である。

【図２６】レーザ光のパワーを測定するためのパワーセ
ンサーの一例を示す図であり、（ａ）はブロック図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）はレーザ光源への印加電圧とレ
ーザパワーとの関係を示す特性図である。

【図２７】画像処理系の孔面積測定の動作の一例を示す
フローチャートである。

【図２８】レーザ光のパワーを測定するためのパワー測
定器の他の例を示すブロック図である。

【図２９】マスクに対するレーザ光の照明分布を示す特
性図である。

【図３０】本発明の孔開け加工機の動作（前半）の一例
を示すフローチャートである。

【図３１】本発明の孔開け加工機の動作（後半）の一例
を示すフローチャートである。

【図３２】オートハンドによるワークの供給、排出およ
び位置決め治具による突き当て動作の一例を示すフロー
チャートである。

【図３３】照明光学系の第２実施例を示す図である。

【図３４】照明光学系のフライアイレンズに入射するレ
ーザ光の一例を示す正面図である。

【図３５】照明光学系の第３実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０レーザ光源２０照明光学系２１楕円マスク２２凹シリンドリカルレンズ２３凸シリンドリカルレンズ２４，２６１凸レンズ２５凹レンズ２６フライアイレンズ２７フィールドレンズ３０マスク３１，１１３，２１１マスク穴３２マスク位置調整機構４０位置決め治具５０投影光学系５１縮小投影レンズ６０透過照明系６１光ファイバ６２４５°ミラー６３，６４，４０８，４０９，４１０エアーシリン
ダ６５，７５，８５シャッター６６ミラー７０，８０測定光学系７１，８１インダストリアルテレビ７２，８２対物レンズ７３，８３ハーフミラー７４，８４反射光学系７６，８６調整手段７７，８７オートフォーカスユニット９０装置フレーム１００オートハンド１０１，１０２吸引口１０３オートハンドコントローラ１１０パワーセンサ１１１パワーメータ１１２アルミマスク１１４，１９１ビームスプリッタ１１５，１９５Ａ／Ｄ変換器１２０，７６１，７６２，７６３，８６１，８６２，８
６３移動ステージ１４１吐出口１４２オリフィスプレート１４３ヒータボード１４４配線材１６１出射径１６２入射径１９０パワー測定器１９２ラインセンサ１９３フィルタ１９４増幅器２００制御系２０１表示器２０２ＲＡＭ２０３，２０４，２０５，２０７インターフェース２０６移動系コントローラ２０８，２０９画像処理系３１１，３１２プリズム４０１バキューム穴４０２バキュームソレノイド４０３バキュームセンサ４０４位置決め基準４０５，４０６，４０７突き当て機構４１１，４１２，４１３ソレノイドバルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/135 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｎ (72)発明者後藤顕東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者益田和明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者折笠剛東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平１−321088（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−39190（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−144889（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エキシマレーザからの照射によってワー
クに所定形状の孔を開ける孔開け加工機において、ワークに開ける孔に対応して所定の微細孔が形成され、
該微細孔を介して前記エキシマレーザからのレーザ光を
前記ワーク側へ透過するマスクと、該マスクの微細孔を介して前記ワークに所定形状の光像
を投影する投影光学系と、ワーク位置を測定して該ワークを移動させる、光学的手
段による測定系および移動系と、前記エキシマレーザと前記マスクとの間のレーザ光路上
にエキシマレーザ側から順に配置されているフライアイ
レンズおよびフィールドレンズと、前記エキシマレーザと前記フライアイレンズとの間のレ
ーザ光路上に配置され、前記エキシマレーザが発するレ
ーザ光を、前記フライアイレンズに合ったビームに整形
するビーム整形光学系とを備えており、前記ビーム整形光学系が、レーザ光を、そのレーザ光軸
とマスクの微細孔の並び方向とでつくる平面に対して垂
直な方向に、前記フライアイレンズの列数に合った数の
ビームに分離する分離光学系を有することを特徴とする
孔開け加工機。
【請求項２】前記分離光学系がプリズムで構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の孔開け加工機。