JP3151015B2 - レーザー孔開け装置 - Google Patents
レーザー孔開け装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主としてインクジェット
ヘッドにおけるオリフィスプレート付の天板の孔を加工
することを目的として開発されたレーザによる孔明け装
置に関するものである。
ヘッドにおけるオリフィスプレート付の天板の孔を加工
することを目的として開発されたレーザによる孔明け装
置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、寸法の孔明けを行うのは主としてその加工精度が高
い点に着目してのことである。とくにコンピュータやワ
ードプロセッサに附帯するプリンタで用いられるインク
ジェットヘッドのインク吐出口の孔は、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。
状、寸法の孔明けを行うのは主としてその加工精度が高
い点に着目してのことである。とくにコンピュータやワ
ードプロセッサに附帯するプリンタで用いられるインク
ジェットヘッドのインク吐出口の孔は、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、とくにバブルジェット方式
の記録ヘッドに採用されている。そして、上記バルブジ
ェット方式の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
た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、結果的に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４４６３
３５９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４３１３１
２４号明細書に開示された条件が採用されるとよい。
ジェット記録方式の中でも、とくにバブルジェット方式
の記録ヘッドに採用されている。そして、上記バルブジ
ェット方式の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
た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、結果的に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４４６３
３５９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４３１３１
２４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
線状液流路または直角液流路）、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。さらには、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−
１２３６７０号公報所載の構成、あるいは熱エネルギー
の圧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。
した各明細書に開示されているような吐出口、液路（直
線状液流路または直角液流路）、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。さらには、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−
１２３６７０号公報所載の構成、あるいは熱エネルギー
の圧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、また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。
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、また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】このような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明けを行う場合、レーザ光
を一点に絞って、１個づつ明けるのでは、多数の孔明け
を必要とする場合、非常に時間がかかる。とくに、ワー
クに対する正確な孔明け位置の設定には非常に多くの時
間を費やすことになり、作業率を著しく低下する。そこ
で、ワークに対し一時に所望数の孔明けを行い、またワ
ーク位置を測定し該測定結果に基づきワーク位置を修正
するように工夫したレーザによる孔明け装置が考えられ
る。このような装置では、孔明け加工をする場合、あら
かじめオリフィスプレートの膜厚に応じてレーザーパワ
ーや照射時間等の条件を設定しておくことによって目的
とする孔径（面積）を持つ孔をあけることになる。ま
た、孔明け精度を確保するには、あらかじめ、天板の溝
の間隔と、マスクを通して照射されるレーザー光の間隔
あるいは実際に明けた孔の間隔を測定し、その間隔同士
がずれている場合は、人手でマスク位置をレーザー光軸
方向に調整して、合わせておき、これにより溝の中への
正確な孔明けをすることになる。
ークに対してレーザによる孔明けを行う場合、レーザ光
を一点に絞って、１個づつ明けるのでは、多数の孔明け
を必要とする場合、非常に時間がかかる。とくに、ワー
クに対する正確な孔明け位置の設定には非常に多くの時
間を費やすことになり、作業率を著しく低下する。そこ
で、ワークに対し一時に所望数の孔明けを行い、またワ
ーク位置を測定し該測定結果に基づきワーク位置を修正
するように工夫したレーザによる孔明け装置が考えられ
る。このような装置では、孔明け加工をする場合、あら
かじめオリフィスプレートの膜厚に応じてレーザーパワ
ーや照射時間等の条件を設定しておくことによって目的
とする孔径（面積）を持つ孔をあけることになる。ま
た、孔明け精度を確保するには、あらかじめ、天板の溝
の間隔と、マスクを通して照射されるレーザー光の間隔
あるいは実際に明けた孔の間隔を測定し、その間隔同士
がずれている場合は、人手でマスク位置をレーザー光軸
方向に調整して、合わせておき、これにより溝の中への
正確な孔明けをすることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】まず、上記孔明け装置
では、ロットの違いによるオリフィスプレート膜厚のバ
ラツキや、レーザー発振器の経時変化によるパワーの変
化等により、長時間同じ条件で同じ孔径（孔面積）の孔
をあけることは困難と考えられ、定期的に抜取り検査を
して、レーザーパワーや照射時間を再設定してやる必要
が生じるため、装置の稼動率が落ちてしまう心配があ
る。また、例えば天板のロットがかわり溝間隔が変わる
ことに、人手で再設定してやらなければならず、特に天
板多数個取りの場合、そのキャビティーごとに分別する
作業工程が必要となるばかりでなく、装置の段取りの手
間がかかり稼動率が低下するという欠点が生じると思わ
れる。
では、ロットの違いによるオリフィスプレート膜厚のバ
ラツキや、レーザー発振器の経時変化によるパワーの変
化等により、長時間同じ条件で同じ孔径（孔面積）の孔
をあけることは困難と考えられ、定期的に抜取り検査を
して、レーザーパワーや照射時間を再設定してやる必要
が生じるため、装置の稼動率が落ちてしまう心配があ
る。また、例えば天板のロットがかわり溝間隔が変わる
ことに、人手で再設定してやらなければならず、特に天
板多数個取りの場合、そのキャビティーごとに分別する
作業工程が必要となるばかりでなく、装置の段取りの手
間がかかり稼動率が低下するという欠点が生じると思わ
れる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明の請求項１のレーザー孔開け装置は、樹脂
モールドからなる被加工物に対してマスクを介してレー
ザー加工を行うことで前記被加工物に複数の孔を一時に
形成するレーザー孔開け装置であって、前記樹脂モール
ドを加工するための樹脂モールド加工用レーザーと、孔
加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、前記
被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する照明
系と、前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観
測する複数の観察系と、前記複数の観察系によって得ら
れる前記被加工物のそれぞれの画像をＩＴＶカメラにて
取り込み、画像認識にて被加工物の位置、穿孔径もしく
は穿孔面積を計測する画像処理装置と、前記画像処理装
置により計測された被加工物の位置に基づき、被加工物
の位置合わせを行う調整機構と、前記画像処理装置にお
ける前記穿孔径もしくは穿孔面積の計測値が所定の規格
に合致しているかどうかを判定し、該計測値が規格から
外れている場合に前記計測値に基づき前記レーザーのパ
ワーもしくは照射時間を自動的に再設定する制御装置
と、を有することを特徴とする。本発明の請求項２のレ
ーザー孔開け装置は、前記請求項１のレーザー孔開け装
置において、前記複数の観察系が前記被加工物の両端を
観察するものであることを特徴とする。また、本発明の
請求項３のレーザー孔開け装置は、所定の間隔を持って
形成された複数の溝を有する樹脂モールドからなる被加
工物に対してマスクを介してレーザー加工を行うこと
で、前記被加工物に前記複数の溝に対応した複数の孔を
一時に形成するレーザー孔開け装置であって、前記樹脂
モールドを加工するための樹脂モールド加工用レーザー
と、孔加工のための前記マスクを含むレーザー光学系
と、前記被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明
する照明系と、前記被加工物を前記レーザー光の出射方
向から観測する複数の観察系と、前記マスクをレーザー
光軸方向に動かすためのマスク調整機構と、前記複数の
観察系によって得られる前記被加工物のそれぞれの画像
をＩＴＶカメラにて取り込み、画像認識して被加工物の
穿孔間隔を計測する画像処理装置と、前記画像処理装置
における前記穿孔間隔の計測値が所定の規格に合致して
いるかどうかを判定し、該計測値が規格から外れている
場合に前記計測値に基づき前記マスクを前記マスク調整
機構によりレーザー光軸方向に動かすことで、加工され
る孔の間隔を被加工物の溝間隔に合わせる制御装置と、
を有することを特徴とする。本発明の請求項４のレーザ
ー孔開け装置は、前記請求項３のレーザー孔開け装置に
おいて、前記複数の観察系が前記被加工物の両端を観察
するものであることを特徴とする。また、本発明の請求
項５のレーザー孔開け装置は、所定の間隔を持って形成
された複数の溝を有する樹脂モールドからなる被加工物
に対してマスクを介してレーザー加工を行うことで、前
記被加工物に前記複数の溝に対応した複数の孔を一時に
形成するレーザー孔開け装置であって、前記樹脂モール
ドを加工するための樹脂モールド加工用レーザーと、孔
加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、前記
被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する照明
系と、前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観
測する複数の観察系と、前記複数の観察系によって得ら
れる前記被加工物の画像をＩＴＶカメラにて取り込み、
画像認識にて被加工物の位置および穿孔径もしくは穿孔
面積および穿孔間隔を計測する画像処理装置と、前記画
像処理装置により計測された被加工物の位置に基づき、
被加工物の位置合わせを行う調整機構と、前記各装置を
制御するとともに前記穿孔径もしくは穿孔面積および穿
孔間隔の計測値に基づきレーザーのパワーもしくは照射
時間およびマスク位置を再設定する機構と、前記穿孔径
もしくは穿孔面積および穿孔間隔の計測値に基づき加工
された被加工物が所定の規格に合致しているかどうかを
判定し、規格内のワークと規格外の被加工物とを分別し
て収納する機構と、を有することを特徴とする。本発明
の請求項６のレーザー孔開け装置は、前記請求項１ない
し５のいずれかのレーザー孔開け装置において、前記被
加工物がインクジェットプリンタ用ヘッドのノズルを形
成するための天板であることを特徴とする。本発明の請
求項７のレーザー孔開け装置は、前記請求項１に記載の
レーザー孔開け装置において、前記穿孔径もしくは穿孔
面積の測定が被加工物を複数個レーザー加工する毎に行
われることを特徴とする。
めに、本発明の請求項１のレーザー孔開け装置は、樹脂
モールドからなる被加工物に対してマスクを介してレー
ザー加工を行うことで前記被加工物に複数の孔を一時に
形成するレーザー孔開け装置であって、前記樹脂モール
ドを加工するための樹脂モールド加工用レーザーと、孔
加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、前記
被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する照明
系と、前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観
測する複数の観察系と、前記複数の観察系によって得ら
れる前記被加工物のそれぞれの画像をＩＴＶカメラにて
取り込み、画像認識にて被加工物の位置、穿孔径もしく
は穿孔面積を計測する画像処理装置と、前記画像処理装
置により計測された被加工物の位置に基づき、被加工物
の位置合わせを行う調整機構と、前記画像処理装置にお
ける前記穿孔径もしくは穿孔面積の計測値が所定の規格
に合致しているかどうかを判定し、該計測値が規格から
外れている場合に前記計測値に基づき前記レーザーのパ
ワーもしくは照射時間を自動的に再設定する制御装置
と、を有することを特徴とする。本発明の請求項２のレ
ーザー孔開け装置は、前記請求項１のレーザー孔開け装
置において、前記複数の観察系が前記被加工物の両端を
観察するものであることを特徴とする。また、本発明の
請求項３のレーザー孔開け装置は、所定の間隔を持って
形成された複数の溝を有する樹脂モールドからなる被加
工物に対してマスクを介してレーザー加工を行うこと
で、前記被加工物に前記複数の溝に対応した複数の孔を
一時に形成するレーザー孔開け装置であって、前記樹脂
モールドを加工するための樹脂モールド加工用レーザー
と、孔加工のための前記マスクを含むレーザー光学系
と、前記被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明
する照明系と、前記被加工物を前記レーザー光の出射方
向から観測する複数の観察系と、前記マスクをレーザー
光軸方向に動かすためのマスク調整機構と、前記複数の
観察系によって得られる前記被加工物のそれぞれの画像
をＩＴＶカメラにて取り込み、画像認識して被加工物の
穿孔間隔を計測する画像処理装置と、前記画像処理装置
における前記穿孔間隔の計測値が所定の規格に合致して
いるかどうかを判定し、該計測値が規格から外れている
場合に前記計測値に基づき前記マスクを前記マスク調整
機構によりレーザー光軸方向に動かすことで、加工され
る孔の間隔を被加工物の溝間隔に合わせる制御装置と、
を有することを特徴とする。本発明の請求項４のレーザ
ー孔開け装置は、前記請求項３のレーザー孔開け装置に
おいて、前記複数の観察系が前記被加工物の両端を観察
するものであることを特徴とする。また、本発明の請求
項５のレーザー孔開け装置は、所定の間隔を持って形成
された複数の溝を有する樹脂モールドからなる被加工物
に対してマスクを介してレーザー加工を行うことで、前
記被加工物に前記複数の溝に対応した複数の孔を一時に
形成するレーザー孔開け装置であって、前記樹脂モール
ドを加工するための樹脂モールド加工用レーザーと、孔
加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、前記
被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する照明
系と、前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観
測する複数の観察系と、前記複数の観察系によって得ら
れる前記被加工物の画像をＩＴＶカメラにて取り込み、
画像認識にて被加工物の位置および穿孔径もしくは穿孔
面積および穿孔間隔を計測する画像処理装置と、前記画
像処理装置により計測された被加工物の位置に基づき、
被加工物の位置合わせを行う調整機構と、前記各装置を
制御するとともに前記穿孔径もしくは穿孔面積および穿
孔間隔の計測値に基づきレーザーのパワーもしくは照射
時間およびマスク位置を再設定する機構と、前記穿孔径
もしくは穿孔面積および穿孔間隔の計測値に基づき加工
された被加工物が所定の規格に合致しているかどうかを
判定し、規格内のワークと規格外の被加工物とを分別し
て収納する機構と、を有することを特徴とする。本発明
の請求項６のレーザー孔開け装置は、前記請求項１ない
し５のいずれかのレーザー孔開け装置において、前記被
加工物がインクジェットプリンタ用ヘッドのノズルを形
成するための天板であることを特徴とする。本発明の請
求項７のレーザー孔開け装置は、前記請求項１に記載の
レーザー孔開け装置において、前記穿孔径もしくは穿孔
面積の測定が被加工物を複数個レーザー加工する毎に行
われることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明に係る装置によれば、稼動率をおとすこ
となく孔加工ができ、ロットごとに変動する溝間隔の調
整を自動的かつ短時間に行うことができる。
となく孔加工ができ、ロットごとに変動する溝間隔の調
整を自動的かつ短時間に行うことができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１１】図１に本発明の実施例を示す。
【００１２】同図において、１はレーザー発振器、２１
〜２５は孔加工のためのレーザー光学系、３１は被加工
物を観察するための照明装置、３２は該照明装置からの
光を被加工物へ当てるための反射ミラーで、レーザーを
発射する際には下に下がってレーザー光を通す。３３，
３３′は被加工物を見るための対物レンズと鏡筒、３
４，３４′はＩＴＶカメラ、３５は被加工物を左右２つ
の観察系で見るための３角ミラー、４１〜４５は被加工
物を位置合わせするための調整用ステージ、５はＩＴＶ
カメラによりとりこんだ映像を処理するための装置、６
は装置全体を制御するコントロールボックス、７１はレ
ーザーのＯＮ／ＯＦＦを制御するための配線、７２はレ
ーザーのパワー等を制御するための（ＲＳ−２３２Ｃ等
の）通信回線、７３は画像処理装置を制御あるいはデー
タを送受するための（ＲＳ−２３２Ｃ等の）通信回線、
８１，８２は被加工物、９は被加工物を別容器から調整
用テーブルに供給，排出するオートハンド及びフィン
ガ、１０は不良ワークを入れる箱である。また、１１は
マスク２４をレーザー光軸方向へ移動させる調整用ステ
ージである。被加工物の両はじをＩＴＶカメラ３４，３
４′で見た画像を図２（ａ）（ｂ）に示す。この画像は
図３で示される被加工物の２−１面にピントを合わして
見たときに得られるもので、この溝位置を調整ステージ
４１〜４５を使って、レーザーの照射位置に合わせる。
位置が合ったら照明用のミラー３２を下げて、レーザー
を発射し、溝の前面のオリフィスプレート部に孔をあけ
る。図４（ａ）（ｂ）に被加工物に孔があいた状態を示
す。この時２−２面に観察系のピントを合わせると、図
５のように孔のみが観察できる画像が得られる。これに
よって、例えば孔の中の画素を数えることにより孔径ま
たは孔面積を容易に求めることができる。
〜２５は孔加工のためのレーザー光学系、３１は被加工
物を観察するための照明装置、３２は該照明装置からの
光を被加工物へ当てるための反射ミラーで、レーザーを
発射する際には下に下がってレーザー光を通す。３３，
３３′は被加工物を見るための対物レンズと鏡筒、３
４，３４′はＩＴＶカメラ、３５は被加工物を左右２つ
の観察系で見るための３角ミラー、４１〜４５は被加工
物を位置合わせするための調整用ステージ、５はＩＴＶ
カメラによりとりこんだ映像を処理するための装置、６
は装置全体を制御するコントロールボックス、７１はレ
ーザーのＯＮ／ＯＦＦを制御するための配線、７２はレ
ーザーのパワー等を制御するための（ＲＳ−２３２Ｃ等
の）通信回線、７３は画像処理装置を制御あるいはデー
タを送受するための（ＲＳ−２３２Ｃ等の）通信回線、
８１，８２は被加工物、９は被加工物を別容器から調整
用テーブルに供給，排出するオートハンド及びフィン
ガ、１０は不良ワークを入れる箱である。また、１１は
マスク２４をレーザー光軸方向へ移動させる調整用ステ
ージである。被加工物の両はじをＩＴＶカメラ３４，３
４′で見た画像を図２（ａ）（ｂ）に示す。この画像は
図３で示される被加工物の２−１面にピントを合わして
見たときに得られるもので、この溝位置を調整ステージ
４１〜４５を使って、レーザーの照射位置に合わせる。
位置が合ったら照明用のミラー３２を下げて、レーザー
を発射し、溝の前面のオリフィスプレート部に孔をあけ
る。図４（ａ）（ｂ）に被加工物に孔があいた状態を示
す。この時２−２面に観察系のピントを合わせると、図
５のように孔のみが観察できる画像が得られる。これに
よって、例えば孔の中の画素を数えることにより孔径ま
たは孔面積を容易に求めることができる。
【００１３】このようにして得られた孔面積が、規定の
範囲に入っていない場合は、例えば図６に示すようなレ
ーザーパワーと孔面積との相関関係や、図７に示すよう
なレーザー照射時間との相関関係に基づいてレーザーパ
ワーあるいは照射時間を制御することによって、目的と
する孔径もしくは孔面積になるように加工することがで
きる。
範囲に入っていない場合は、例えば図６に示すようなレ
ーザーパワーと孔面積との相関関係や、図７に示すよう
なレーザー照射時間との相関関係に基づいてレーザーパ
ワーあるいは照射時間を制御することによって、目的と
する孔径もしくは孔面積になるように加工することがで
きる。
【００１４】上記構成は、レーザーで加工した孔の検査
にも応用できる。すなわち、孔明け後、孔径もしくは孔
面積を測定し、その孔が規格に入っていなければ、オー
トハンド及びフィンガ９で被加工物を排出／収納する際
に、途中に設けられた不良排出用箱１０の中に落として
いくことにより、不良ワークを排除することができる。
にも応用できる。すなわち、孔明け後、孔径もしくは孔
面積を測定し、その孔が規格に入っていなければ、オー
トハンド及びフィンガ９で被加工物を排出／収納する際
に、途中に設けられた不良排出用箱１０の中に落として
いくことにより、不良ワークを排除することができる。
【００１５】また、レーザーのパワーや、オリフィスプ
レート膜厚のバラツキが比較的安定している時は、孔径
の確認を複数回ごとにして、装置のタクト向上を図るこ
とも可能である。
レート膜厚のバラツキが比較的安定している時は、孔径
の確認を複数回ごとにして、装置のタクト向上を図るこ
とも可能である。
【００１６】次の本発明装置において、ワークの溝間隔
の変動に対処し、稼動率を低下させることなく、正確な
孔加工を可能にする構成を説明する。
の変動に対処し、稼動率を低下させることなく、正確な
孔加工を可能にする構成を説明する。
【００１７】図４（ａ）（ｂ）において、Ｐｍが溝間
隔、Ｐａが孔間隔をあらわす。ＰｍとＰａは画像処理装
置５によって計測される。ここでもしＰｍとＰａが規定
値よりズレている場合は、マスク調整用ステージ１１を
光軸方向に移動させ、ズレ量を補正する。マスク位置と
ピッチズレの相関図を図８に示す。この補正をワークの
バラツキ程度により、毎回あるいはロット毎（キャビテ
ィーがかわるごと）あるいは規定回数毎に行うことによ
り、装置の稼動率を低下させることなく、また、ワーク
のキャビティーによる分別をすることなく正確な孔加工
が可能になる。
隔、Ｐａが孔間隔をあらわす。ＰｍとＰａは画像処理装
置５によって計測される。ここでもしＰｍとＰａが規定
値よりズレている場合は、マスク調整用ステージ１１を
光軸方向に移動させ、ズレ量を補正する。マスク位置と
ピッチズレの相関図を図８に示す。この補正をワークの
バラツキ程度により、毎回あるいはロット毎（キャビテ
ィーがかわるごと）あるいは規定回数毎に行うことによ
り、装置の稼動率を低下させることなく、また、ワーク
のキャビティーによる分別をすることなく正確な孔加工
が可能になる。
【００１８】上記構成は、レーザー加工した孔の溝との
ズレの検査にも応用できる。すなわち、孔明け後、図４
（ａ）（ｂ）における溝間隔Ｐｍ，孔間隔Ｐａを画像処
理装置５により求めることにより、そのズレ量が規格に
入っていなければ、オートハンドおよびフィンガ９で被
加工物を排出／収納する際に、途中に設けられた不良排
出用箱１０の中に落としていくことにより、不良ワーク
を排除することができる。
ズレの検査にも応用できる。すなわち、孔明け後、図４
（ａ）（ｂ）における溝間隔Ｐｍ，孔間隔Ｐａを画像処
理装置５により求めることにより、そのズレ量が規格に
入っていなければ、オートハンドおよびフィンガ９で被
加工物を排出／収納する際に、途中に設けられた不良排
出用箱１０の中に落としていくことにより、不良ワーク
を排除することができる。
【００１９】またもう一つの実施例としてのワークの溝
間隔のバラツキが大きい時は、レーザー光がワークにけ
られるため溝の中にあけた各孔の中心はレーザー光の各
孔の中心と必ずしも一致しない。そのため、検査用のワ
ークは図９（ａ）（ｂ）のように、溝の中ではなく、溝
の上部に孔を明けることにより、正確な孔間隔を得るこ
とができる。もちろん、この測定はある規定回数毎に行
い、そのワークは不良ワークとして不良排出するように
しておく。
間隔のバラツキが大きい時は、レーザー光がワークにけ
られるため溝の中にあけた各孔の中心はレーザー光の各
孔の中心と必ずしも一致しない。そのため、検査用のワ
ークは図９（ａ）（ｂ）のように、溝の中ではなく、溝
の上部に孔を明けることにより、正確な孔間隔を得るこ
とができる。もちろん、この測定はある規定回数毎に行
い、そのワークは不良ワークとして不良排出するように
しておく。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被加工物の孔明け加工において、定期的に被加工物を抜
き取ってその孔径を調べ、レーザーの条件を再設定する
必要がなく、その結果、稼動率の低下を招くことがな
い。また、被加工物のバラツキが大きい時あるいは、レ
ーザーパワーの経時変化が大きい時でも安定した加工が
可能となる。さらに、本発明によれば、被加工物のロッ
トがかわっても孔間隔と溝間隔を合わせる作業を装置で
自動的に行うことができ、それにより装置の稼動率が向
上し、被加工物のキャビティーによる分別作業工程も必
要とせず、生産性の向上が図れる。
被加工物の孔明け加工において、定期的に被加工物を抜
き取ってその孔径を調べ、レーザーの条件を再設定する
必要がなく、その結果、稼動率の低下を招くことがな
い。また、被加工物のバラツキが大きい時あるいは、レ
ーザーパワーの経時変化が大きい時でも安定した加工が
可能となる。さらに、本発明によれば、被加工物のロッ
トがかわっても孔間隔と溝間隔を合わせる作業を装置で
自動的に行うことができ、それにより装置の稼動率が向
上し、被加工物のキャビティーによる分別作業工程も必
要とせず、生産性の向上が図れる。
【図１】本発明装置の一実施例を示す装置の概略構成斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明装置において２つのＩＴＶカメラにて被
加工物を観察した時の画像を示すものであり、（ａ）は
一方のカメラの画像であり、（ｂ）は他方のカメラの画
像である。
加工物を観察した時の画像を示すものであり、（ａ）は
一方のカメラの画像であり、（ｂ）は他方のカメラの画
像である。
【図３】被加工物の概略斜視図である。
【図４】本発明装置において２つのＩＴＶカメラにて孔
明け後の被加工物を観察した時の画像を示すものであ
り、（ａ）は一方のカメラの画像であり、（ｂ）は他方
のカメラの画像である。
明け後の被加工物を観察した時の画像を示すものであ
り、（ａ）は一方のカメラの画像であり、（ｂ）は他方
のカメラの画像である。
【図５】本発明装置においてＩＴＶカメラにより孔明け
後の被加工物をその孔のみが見えるようにピントを合わ
せて得た画像である。
後の被加工物をその孔のみが見えるようにピントを合わ
せて得た画像である。
【図６】孔明け加工におけるレーザーパワーと孔面積と
の相関関係を示すグラフである。
の相関関係を示すグラフである。
【図７】孔明け加工におけるレーザー照射時間と孔面積
との相関関係を示すグラフである。
との相関関係を示すグラフである。
【図８】孔明け加工におけるマスク位置と、溝〜孔間の
ピッチずれとの相関関係を示すグラフである。
ピッチずれとの相関関係を示すグラフである。
【図９】被加工物の溝の上部に孔を明けた時のＩＴＶカ
メラによる被加工物の画像である。
メラによる被加工物の画像である。
１ レーザー発振器 ５ 画像処理装置 ６ 制御装置 ９ オートハンド／フィンガ １０ 不良ワーク排出用箱 １１ マスク移動用ステージ ２１〜２５ レーザー光学系 ３１ 照明装置 ３２ ミラー ３３，３３′ 対物レンズ及び鏡筒 ３４，３４′ ＩＴＶカメラ ３５ ミラー ４１〜４５ 調整用ステージ ７１ レーザーＯＮ／ＯＦＦ用ケーブル ７２ レーザーパワー設定用通信ケーブル ７３ 画像処理制御用通信ケーブル ８１，８２ 被加工物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 文雄 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 (56)参考文献 特開 平５−67431（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−41790（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−6505（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/00 - 26/42
Claims (7)
- 【請求項１】 樹脂モールドからなる被加工物に対して
マスクを介してレーザー加工を行うことで前記被加工物
に複数の孔を一時に形成するレーザー孔開け装置であっ
て、 前記樹脂モールドを加工するための樹脂モールド加工用
レーザーと、 孔加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、 前記被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する
照明系と、 前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観測する
複数の観察系と、 前記複数の観察系によって得られる前記被加工物のそれ
ぞれの画像をＩＴＶカメラにて取り込み、画像認識にて
被加工物の位置、穿孔径もしくは穿孔面積を計測する画
像処理装置と、 前記画像処理装置により計測された被加工物の位置に基
づき、被加工物の位置合わせを行う調整機構と、 前記画像処理装置における前記穿孔径もしくは穿孔面積
の計測値が所定の規格に合致しているかどうかを判定
し、該計測値が規格から外れている場合に前記計測値に
基づき前記レーザーのパワーもしくは照射時間を自動的
に再設定する制御装置と、 を有することを特徴とするレーザー孔開け装置。 - 【請求項２】 前記複数の観察系が前記被加工物の両端
を観察するものであることを特徴とする請求項１に記載
のレーザー孔開け装置。 - 【請求項３】 所定の間隔を持って形成された複数の溝
を有する樹脂モールドからなる被加工物に対してマスク
を介してレーザー加工を行うことで、前記被加工物に前
記複数の溝に対応した複数の孔を一時に形成するレーザ
ー孔開け装置であって、 前記樹脂モールドを加工するための樹脂モールド加工用
レーザーと、 孔加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、 前記被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する
照明系と、 前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観測する
複数の観察系と、 前記マスクをレーザー光軸方向に動かすためのマスク調
整機構と、 前記複数の観察系によって得られる前記被加工物のそれ
ぞれの画像をＩＴＶカメラにて取り込み、画像認識して
被加工物の穿孔間隔を計測する画像処理装置と、 前記画像処理装置における前記穿孔間隔の計測値が所定
の規格に合致しているかどうかを判定し、該計測値が規
格から外れている場合に前記計測値に基づき前記マスク
を前記マスク調整機構によりレーザー光軸方向に動かす
ことで、加工される孔の間隔を被加工物の溝間隔に合わ
せる制御装置と、 を有することを特徴とするレーザー孔開け装置。 - 【請求項４】 前記複数の観察系が前記被加工物の両端
を観察するものであることを特徴とする請求項３に記載
のレーザー孔開け装置。 - 【請求項５】 所定の間隔を持って形成された複数の溝
を有する樹脂モールドからなる被加工物に対してマスク
を介してレーザー加工を行うことで、前記被加工物に前
記複数の溝に対応した複数の孔を一時に形成するレーザ
ー孔開け装置であって、 前記樹脂モールドを加工するための樹脂モールド加工用
レーザーと、 孔加工のための前記マスクを含むレーザー光学系と、 前記被加工物を前記レーザー光の入射方向から照明する
照明系と、 前記被加工物を前記レーザー光の出射方向から観測する
複数の観察系と、 前記複数の観察系によって得られる前記被加工物の画像
をＩＴＶカメラにて取り込み、画像認識にて被加工物の
位置および穿孔径もしくは穿孔面積および穿孔間隔を計
測する画像処理装置と、 前記画像処理装置により計測された被加工物の位置に基
づき、被加工物の位置合わせを行う調整機構と、 前記各装置を制御するとともに前記穿孔径もしくは穿孔
面積および穿孔間隔の計測値に基づきレーザーのパワー
もしくは照射時間およびマスク位置を再設定する機構
と、 前記穿孔径もしくは穿孔面積および穿孔間隔の計測値に
基づき加工された被加工物が所定の規格に合致している
かどうかを判定し、規格内のワークと規格外の被加工物
とを分別して収納する機構と、 を有することを特徴とするレーザー孔開け装置。 - 【請求項６】 前記被加工物がインクジェットプリンタ
用ヘッドのノズルを形成するための天板であることを特
徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレーザー
孔開け装置。 - 【請求項７】 前記穿孔径もしくは穿孔面積の測定が被
加工物を複数個レーザー加工する毎に行われることを特
徴とする請求項１に記載のレーザー孔開け装置。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27388491A JP3151015B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | レーザー孔開け装置 |
| EP96112301A EP0739739B1 (en) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Process for producing an ink jet recording head |
| AT97105941T ATE220006T1 (de) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Verfahren zur herstellung eines tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
| DE69232671T DE69232671T2 (de) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
| EP97105941A EP0786348B1 (en) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Process for producing an ink jet recording head |
| AT92118029T ATE163158T1 (de) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Verfahren zur herstellung eines tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
| AT96112301T ATE200251T1 (de) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Verfahren zum herstellen eines tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
| DE69231773T DE69231773T2 (de) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Verfahren zum Herstellen eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
| DE69224421T DE69224421T2 (de) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
| EP92118029A EP0538842B1 (en) | 1991-10-22 | 1992-10-21 | Process for producing an ink jet recording head |
| US08/310,806 US5657539A (en) | 1991-10-22 | 1994-09-22 | Process for producing an ink jet recording head |
| US08/821,645 US5930895A (en) | 1991-10-22 | 1997-03-20 | Process for producing an ink jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27388491A JP3151015B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | レーザー孔開け装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111782A JPH05111782A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3151015B2 true JP3151015B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17533919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27388491A Expired - Fee Related JP3151015B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | レーザー孔開け装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3151015B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101872167B1 (ko) * | 2016-12-07 | 2018-06-27 | 박재호 | 가로 화단의 수목 보호용 펜스 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10193618A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-07-28 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法 |
| JP3517082B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2004-04-05 | 日本たばこ産業株式会社 | 帯状材の開孔装置 |
| US6977356B2 (en) * | 2003-09-30 | 2005-12-20 | United Technologies Corporation | Stereovision guided laser drilling system |
| KR100817820B1 (ko) * | 2006-07-20 | 2008-03-31 | 주식회사 이오테크닉스 | 레이저 빔을 이용한 이미지 천공장치 및 그 사용방법 |
| JP6032182B2 (ja) * | 2013-11-18 | 2016-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | レーザー加工方法及びレーザー加工装置 |
| JP6218770B2 (ja) * | 2014-06-23 | 2017-10-25 | 三菱電機株式会社 | レーザ加工装置 |
| JP6569196B2 (ja) * | 2014-08-22 | 2019-09-04 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置の製造方法 |
| WO2018154678A1 (ja) | 2017-02-23 | 2018-08-30 | ヤマザキマザック株式会社 | 板材加工システム及び板材加工システムの動作方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27388491A patent/JP3151015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101872167B1 (ko) * | 2016-12-07 | 2018-06-27 | 박재호 | 가로 화단의 수목 보호용 펜스 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05111782A (ja) | 1993-05-07 |
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