WO1994025259A1 - Thin mesh, manufacturing method thereof and manufacturing device therefor - Google Patents

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Jirou Takeda
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Description

明 細 書 薄材メ ッシュ、 その製造方法および製造装置 技術分野

本発明は薄材メッシュ、 その製造方法及びその製造装置に関する。 具体的にい うと、 本発明は、 高密度微細メ ッシュ加工を施された薄材メッシュ、 紫外線を用 いた当該薄材メ ッシュの製造方法、 および薄材メ ッシュ製造装置に関する。 背景技術

図 2 6は超音波振動式の噴霧式の吸入器 (霧化装置) 1 0 1の一般的な構造を 示す概略断面図である。 この吸入器 1 0 1 にあっては、 複数の微細なメッシュ孔 1 0 3を有する図 2 7に示すようなメ ッシュ 1 0 2がケーシング 1 0 4の上部に 固定されており、 メッシュ 1 0 2の下面ねはキノコ形をした振動子 1 0 5の上面 が押し当てられており、 振動子 1 0 5の下端部はタンク 1 0 6内に保持された薬 液 1 0 7に浸漬されている。 また、 振動子 1 0 5の中心には上面から下端面にわ たって薬液吸い上げ用孔 1 0 8が貫通している。

しかして、 振動子 1 0 5を上下に振動させると、 振動子 1 0 5に適切な力で押 しつけられたメ ッシュ 1 0 2は振動子 1 0 5の微小振動によって共振する。 メッ シュ 1 0 2が共振すると、 メッシュ 1 0 2と振動子 1 0 5の間に負荷が生じるの で、 タンク 1 0 6内の薬液 1 0 7は薬液吸上げ用孔 1 0 8から振動子 1 0 5の上 面へ吸上げられる。 こうしてメッシュ 1 0 2と振動子 1 0 5の間へ吸い上げられ た薬液 1 0 7はメッシュ 1 0 2の振動によつて微細なメ ッシュ孔 1 0 3を通過し、 霧化された薬液 1 0 7が外気中へ噴出される。

上記のような吸入器 1 0 1 に用いられるメッシュ 1 0 2は、 薬液 1 0 7を微粒 化 (霧化) する必要があるため、 図 2 7に示すように十分微細な多数のメッシュ 差替え用紙 (規則: 26) 孔 1 0 3で構成される必要があり、 靭性と耐食性に優れた材料が必要とされる。 さらに、 吸入器 1 0 1 のような医療用機器では、 その用途より、 材質の耐薬品性 や人体への安全性が要求される。

ところで、 微細なメ ッシュ孔 1 0 3を有するメ ッシュ 1 0 2を一度に加工する 方法としては、 電铸法やエッチング法、 放電加工法が知られている。 しかしなが ら、 電铸法により製造されたメッシュ 1 0 2では、 メ ッシュ材としてニッケルな ど特定の金属 (A uなども用いられることがあるが、 高価である) しか用いるこ とができないため耐食性が悪く、 また、 重金属使用による対人安全性の面から医 療用機器などにはニッゲル製メ ッシュ 1 0 2を用いることができず、 用途が限ら れていた。 対人安全性を得るため、 二ッケル製メ ッシュ 1 0 2の表面に金メ ッキ 等の表面処理を施す方法もあるが、 金メッキ等のピンホールを完全になくすこと ができず、 ニッゲルの溶出が完全に防止できるとはいえない。

また、 上記のような吸入器 1 0 1では噴霧粒子径により患部への到達効果が変 化するが、 噴霧粒子径はメ ッシュ効 1 0 3の孔形状や断面形状に大きく左右され る。 しかも、 上記のような吸入器 1 0 1ではメッシュ 1 0 2を振動子 1 0 5 と共 振させる必要があるため、 振動子 1 0 5の振動数に対してメッシュ 1 0 2の厚み がー意的に決定される。

しかしながら、 電铸によるメッシュ製造法では、 メ ッシュ材の厚みとメッシュ 孔 1 0 3の断面形状に相関があり、 メ ッシュ材の厚みに対してメ ッシュ孔 1 0 3 の形状が制約を受けるため、 図 2 8に示すような半球状断面のメ ッシュ孔 1 0 3 しか得ることができなかった。 また、 メッシュ孔 1 0 3の深さ方向への任意加工 は困難であって、 任意断面形状のメッシュ孔 1 0 3を形成することができなかつ た。

さらに、 電铸法では、 構造状の制約により図 2 7に示すような規則正しい配置 及び形状のメッシュ孔 1 0 3の設計を必要とし、 不規則な配置のメッシュ孔 1 0 3を形成することができなかった。 差-替え用紙(規則 26) また、 エッチング法や放電加工法では、 深さ方向でメッシュ孔 1 0 3の孔径を 変化させることが困難であるため、 図 2 9に示すように真っ直ぐなメ ッシュ孔 1 0 3となり、 メ ッシュ 1 0 2に任意の断面形状のメ ッシュ孔 1 0 3を形成するこ とができず、 例えばメ ッシュ孔 1 0 3に十分なテーパを持たせることができなか つた。

本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、 その目的とすると ころは、 薄材であればメッシュ材の種類を特に限定されず、 特に耐食性や対薬品 性、 人体への安全性などに優れたメッシュ材を用いることができ、 メ ッシュ孔の 孔形状や断面形状も任意なメッシュとその製造技術を提供することにある。 発明の開示

本発明の薄材メッシュは、 紫外線ビームの照射によつて薄材に複数個の高ァス ぺク ト比の微細な貫通孔を形成したことを特徴としている。 この薄材としては、 例えば高分子薄材、 セラミ ック薄材、 金属薄材などを用いることができる。 また、 本発明の薄材メッシュの製造方法は、 紫外線ビームを照射することによ り薄材に複数個の微細な貫通孔を加工することを特徴としている。

上記製造方法においては、 貫通孔の加工形状に比べて十分小さな紫外線ビーム を複数同時に照射し、 加工対象となる薄材と前記紫外線ビームとを相対的に動か すことによって任意断面形状の貫通孔を複数同時に形成してもよい。

また、 本発明の薄材メッシュ製造装置は、 貫通孔の加工形状に比べて十分小さ 'な紫外線ビームを照射する手段と、 加工対象となる薄材と前記紫外線ビームとを 相対的に移動させる手段とを備えたことを特徴としている。

上記薄材メ ッシュ製造装置においては、 貫通孔の加工形状に比べて十分小さな 紫外線ビームを照射する手段と、 前記貫通孔の加工形状を記憶する手段と、 当該 紫外線ビームと加工対象となる薄材とを相対的に移動させる手段と、 前記移動手 段に設けた加工位置検出手段と、 前記加工位置検出手段から出力された位置検出 差替ぇ用弒(規則 26) 信号と前記記憶手段に記憶されている加工形状とを比較判断する手段と、 前記比 較判断手段による判断に基づき、 加工形状に応じて前記移動手段を制御すると共 に前記照射手段へ紫外線ビ一ム発振信号及びビーム強度制御信号を出力する手段 とを備えていてもよい。

さらに、 本発明の別な薄材メッシュの製造方法は、 開口形状もしく は開口径の 異なる複数個の開口パターンをマスクに設け、 薄材の同一領域に異なる各開口パ ターンを透過した紫外線ビームを順次照射して加工を施すことにより、 薄材に任 意断面形状の貫通孔をあけることを特徴と している。

また、 本発明の別な薄材メッシュ製造装置は、 開口形状もしく は開口径の異な る複数個の開口パターンを一定ピツチ毎に設けたマスクと、 前記マスクの各開口 パターンを透過した紫外線ビームを同時に薄材に結像照射させる手段と、 薄材を —定ピツチ毎に順送りする手段とを備えたことを特徴としている。

この薄材メッシュ製造装置においては、 貫通孔を形成された前記薄材を切断す る手段をさらに備えていてもよい。

さらに、 本発明のさらに別な薄材メ ッシュの製造方法は、 薄材に紫外線ビーム によるマスクの開口パターンの像を投影し、 薄材と前記像の結像面とを紫外線ビ ームの光軸と平行な方向に相対的に変化させることにより、 深さ方向に沿って開 口径の変化した貫通孔を薄材に加工することを特徴としている。

また、 本発明のさらに別な薄材メッシュ製造装置は、 紫外線ビームを発生する 手段と、 開口パターンを開口したマスクと、 前記開口パターンの像を加工対象と なる薄材に向けて投影すると共に投影倍率を可変にできる投影光学系と、 前記薄 材を紫外線ビームの光軸を平行な方向に移動させる手段とを備えたことを特徴と している。

さらに、 本発明のさらに別な薄材メ ッシュの製造方法は、 開口を有する少なく とも 2枚のサブマスクを重ね、 前記開口を重ね合せることによって開口パターン を形成し、 前記開口の重なりを変化させることによって前記開口パターンの開口 差替え用弒 (規則 26) 寸法を変えられるようにし、 当該開口パターンを透過させた紫外線ビームによつ て薄材に開通光を加工するようにしたことを特徴としている。

また、 本発明のさらに別な薄材メ ッシュ製造装置は、 紫外線ビームを発生する 手段と、 開口を有する少なく とも 2枚のサブマスクを重ね、 前記サブマスクの重 なりを変化させることによって前記開口の重なりによって形成された開口パター ンの開口寸法を変えられるようになったマスクと、 前記サブマスクの重なり量を 変化させる手段と、 前記開口パターンを通過した紫外線ビームを加工対象となる 薄材に照射する投影光学系とを備えたことを特徴としている。

本発明に係る薄材メ ッシュにあっては、 薄材であればメ ッシュ材の種類を特に 限定されないので、 例えば高分子薄材ゃセラミ ック薄材、 耐食性及び耐薬品性の ある金属薄材等を使用することができ、 耐食性、 耐薬品性に優れた柔軟なメ ッシ ュを得ることができる。 しかも、 多様な素材からなる薄材を用いることができる ので、 用途に応じて最適なメッシュ材を選択することができる。 例えば、 医療用 機器に用いる場合には、 ポリサルフォ ンやポリエステル等の人体に安全で、 耐食 性、 耐薬品性に優れた材料によってメ ッシュを製造することができる。 また、 理 化学機器等には、 例えばポリイミ ド等のメ ッシュ材を用いることができる。 また、 本発明による薄材メッシュの製造方法にあっては、 薄材に紫外線ビーム を照射することにより微細な貫通孔を加工しているので、 任意の薄材を素材とし て微細なメ ッシュ加工を施すことができる。 しかも、 薄材の移動パターンや紫外 線ビームの走査パターン等をコン トロールすることによつて任意孔形状もしくは 任意断面形状の貫通孔を形成することができる。 特に、 貫通孔に階段状のテーパ 加工や滑らかなテ一パ加工を施すことができる。

また、 貫通孔の加工形状に比べで十分小さな紫外線ビームを照射し、 当該紫外 線ビームと薄材とを相対的に動かすことによって貫通孔を加工すれば、 ビーム整 形用のマスクに関係なく、 紫外線ビームの走査方法によって任意の形状をした貫 通孔を形成することができ、 マスク変更の段取り時間が不要になる。 しかも、 複

差替え用弒(規則 26) 数本の紫外線ビームを用いれば、 一度に複数個の貫通孔を形成することができ、 加工時間を短縮することができる。

特に、 薄材を移動させる手段に設けた加工位置検出手段から出力された位置検 出信号と、 貫通孔の形状を記憶する手段に登録されている加工形状とを比較判断 し、 それに応じて薄材の移動手段を制御すると共に紫外線ビームの照射手段へ紫 外線ビーム発振信号を加工形状や材料に応じたビーム強度設定信号とを出力させ るようにすれば、 所望のメ ッシュ孔を有する薄材メッシュの製造を自動化するこ とができる。

さらに、 開口形状もしく は開口径の異なる複数個の開口パターンを設けたマス クを用い、 異なる各開口パターンによってビーム整形された紫外線ビームを順次 薄材に照射させれば、 加工深さによって貫通孔の加工形状を変化させることがで きる。 従って、 薄材に高精度に制御された多段微細メ ッシュ加工を施すことがで き、 任意断面形状の貫通孔を設けることができる。 特に、 開口形状もしくは開口 径の異なる複数個の開口パターンをマスクに一定ピッチ毎に設けてあると、 複数 の貫通孔を同時に加工することができ、 加工時間を短縮できると共にメッシュの 量産性が向上する。 さらに、 フープ状などの長尺物の薄材を用い、 メ ッシュ加工 後に薄材を切断するようにすれば、 より量産性が向上する。

また、 紫外線ビームの結像面を薄材とを紫外線ビームの光軸と平行な方向に相 対的に変化させるようにすれば、 紫外線ビームのデフォーカス量を変化させて薄 材上における紫外線ビームの投影面積を変化させることができる。 従って、 時間 的に結像面と薄材との距離を連続的に変化させれば、 加工深さによって孔径を連 続的に、 かつ滑らかに変化させることができ、 内周面が滑らかに変化するテ一パ 状などの貫通孔を用意に製作することができる。 また、 加工時間も短くすること ができる。

また、 開口を有する少なく とも 2枚のサブマスクを重ねてマスクを形成し、 開 口を重ね合せすことによって開ロパタ一ンを形成し、 前記開口の重なりを変化さ 差替え用紙 (規則 26) せることによって開口パターンの開口寸法を変えられるようにすれば、 サブマス クの重なり量を変化させることで開口パターンの大きさを変化させることができ る。 従って、 マスクを交換したり、 光学系を調整したりすることなく、 1種のマ スクにより開口パターンの大きさを変化させて種々の寸法の貫通孔を形成するこ とができる。 しかも、 貫通孔を加工しながら、 開口パターンの大きさを変化させ ることにより、 孔径の大きさを変化させることができ、 加工深さによって孔径が 連続的、 もしく は不連続に変化した任意断面形状の貫通孔を短時間で形成するこ とができる。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の一実施例によるメッシュの製造方法を示す原理図である。

図 2 ( a ) 及び図 2 ( b ) は本発明の別な実施例によるメッシュの製造方法を 示す斜視図である。

図 3は本発明のさらに別な実施例によるメッシュ製造装置を示す概略構成図で ある。

図 4は同上のメッシュ製造装置によりメ ッシュを製造する方法を示す斜視図で ある。

図 5は同上のメ ッシュ製造装置によって製作されたメッシュの平面図である。 図 6は同上のメッシュ製造装置によって製作された別なメッシュの平面図であ る。

図 7 ( a ) は同上のメ ッシュ製造装置によるメ ッシュ孔の形成方法を示す図で あって、 目的とするメ ッシュ孔の断面形状を示す図、 図 7 ( b ) は階段状断面に よって近似されたメ ッシュ孔の断面形状を示す図、 図 7 ( c ) は加工イメージを 示す図である。

図 8は本発明のさらに別な実施例によるメッシュの製造方法を示す図である。 図 9は本発明のさらに別な実施例によるメッシュ製造装置を示す構成図である t 差替え用紙(規則 26) 図 1 0 ( a) 及び図 1 0 (b ) はいずれも同上のメ ッシュ製造装置に用いられ るマスクを示す正面図である。

図 1 1は同上のメッシュ製造装置によりエキシマレーザ光を薄材に照射する様 子を示す概略斜視図である。

図 1 2 (a) 、 図 1 2 (b ) 、 図 1 2 ( c ) は同上の実施例によるメッシュ孔 の加工方法を示す断面図、 図 1 2 (d) は仕上がったメ ッシュ孔を示す断面図で ある。

図 1 3は本発明のさらに別な実施例によるメッシュ製造装置を示す構成図であ る。

図 1 4は同上の投影光学系の一例を示す構成図である。

図 1 5 (a) 、 図 1 5 (b) はいずれも同上のメッシュ製造装置における像を 加工位置 (デフォーカス量) を加工寸法との関係を示す図である。

図 1 6 (a) はデフオーカス量の変化を示す図、 図 1 6 (b ) は図 16 (a) のようにデフォーカス量を変化させた場合に加工されるメ ッシュ孔の形状を示す 断面図である。

図 1 7 (a) はデフオーカス量の変化を示す図、 図 1 7 (b) は図 1 7 ( a) のようにデフォ一カス量を変化させた場合に加工されるメ ッシュ孔の形状を示す 断面図である。

図 1 8 (a) はデフオーカス量の変化を示す図、 図 18 (b ) は図 18 (a) のようにデフォーカス量を変化させた場合に加工させるメ ッシュ孔の形状を示す 断面図である。

図 1 9は本発明のさらに別な実施例によるメッシュ製造装置を示す構成図であ る。

図 20は同上のマスクを構成するサブマスクの形状を示す正面図である。 図 2 1 (a) 、 図 2 1 (b) 、 図 2 1 ( c ) は同上のマスクの開口パターンの 変化を示す図である。 差替え用紙 ( 則 26) 図 2 2は同上のメッシュ製造装置に、 用いられるマスク駆動装置の構造を示す 正面図である。

図 2 3 ( a ) 、 図 2 3 ( b ) 、 図 2 3 ( c ) 及び図 2 3 ( d ) は同上のメ ッシ ュ製造装置によるメッシュ孔の加工手順を示す断面図である。

図 2 4 ( a ) 、 図 2 4 ( b ) 、 図 2 4 ( c ) 及び図 2 4 ( d ) は同上のメ ッシ ュ製造装置によるメッシュ孔の別な加工手順を示す断面図である。

図 2 5は図 1 9のメ ッシュ製造装置に用いられる別な構造のマスク駆動装置の 構造を示す正面図である。

図 2 6は吸入器の構造を示す断面図である。

図 2 7は上記吸入器に用いられているメ ッシュの一部を拡大して示す平面図で ある。

図 2 8は電铸法によって作製されたメッシュの断面図である。 発明を実施するための最良の形態

図 1は本発明の一実施例による薄材からなるメ ッシュの製造方法を示す基本原 理図である。 エキシマレーザ発振器から出射されたエキシマレーザ光 Lは、 マス ク 1 に開口された複数の微細な開口パターン 2を透過することによって所定のビ ーム形状にビーム整形された後、 対物レンズ 3によって集光され, X Yテーブル 装置等の加工ステージ 4上に固定された例えばポリサルフォンゃポリエステル、 ポリイ ミ ド等の高分子からなる薄材 (メッシュ材) 5に照射される。 しかして、 マスク 1の開口パターン 2の縮小像を薄材 5に結像させ、 薄材 5にマスク 1の開 口パターン 2と相似ね形状のメ ッシュ孔 6をメッシュ加工してメ ッシュ 7を得る ことができる。 ここで、 対物レンズ 3の焦点距離を f 、 対物レンズ 3からマスク 1 までの距離を u、 対物レンズ 3から加工ステージ 4上の薄材 5までの距離を V とすると、 マスク 1の像が薄材 5の上に結像されるための条件と して、 これら u . v、 f は、 よく知られたレンズ公式より、 差替え用紙 (規則 26) ( 1ノ u ) + ( 1 / v ) = 1 / f

の関係を満たす必要がある。 また、 薄材 5上に結像される開口パターン 2の像の 縮小率 (= 1ノ倍率) を Mとすると、 上記 u、 v、 f は、

M = u / v = ( u / f ) 一 1

で表わされる。 従って、 縮小率 Mが決まると、 対物レンズ 3の焦点距離 f からマ スク 1及び対物レンズ 3の位置 u、 Vが決まるので、 マスク 1の開口パターン 2 と相似なメ ッシュ孔 6を任意の縮小率 Mで形成することができる。

図 1 に示すように複数の開口パターン 2を有するマスク 1を用いれば、 複数の メッシュ孔 6を一度に形成することができるが、 1個の開口パターン 2を有する マスク 1を用い、 薄材 5を加工ステージ 4によって移動させ、 順次メ ッシュ孔 6 を 1個づっ開口させることにより、 複数のメッシュ孔 6を有するメッシュ 7を形 成してもよい。

図 2 ( a ) ( b ) に示すものは本発明の別な実施例による薄材のメ ッシュの製 造方法を示す断面図である。 この実施例にあっては、 まず図 2 ( a ) に示すよう に、 加工ステージ 4の上に金属箔 8を固定し、 エッチング等によって 1つの開口 パターン 9を形成された親マスク 1 0によりエキシマレ一ザ光 Lをビーム整形し、 加工ステージ 4によって金属箔 8を移動させながらエキシマレ一ザ光 Lを用いて マスク 1のメッシュ孔 6と相似な位置となるように金属箔 8に開口パターン 2を 孔あけ加工し、 前記開口パターン 9を縮小した複数の開口パターン 2を有する金 属箔 8からなるマスク 1を形成する。 つぎに、 こうして作成されたマスク 1 をマ スクステージにセッ ト し、 図 2 ( b ) に示すように、 加工ステージ 4に例えばポ リ ミィ ド等の薄材 5を固定し、 マスク 1を透過してビーム整形された複数本のェ キシマレーザ光 Lによって薄材 5に複数のメッシュ孔 6を一度に形成し、 目的と するメ ッシュ 7を得る。 このような方法によれば、 比較的ラフな開口パターン 9 を 1個だけ設けた親マスク 1から出発して複数個のメ ッシュ孔 6を有する薄材メ ッシュ 7を作成することができる。 差替え用-紙(規則 26) 図 3は本発明によるメッシュ製造装置 1 1を示す構成図である。 図 3において、 1 2はェキシマレ一ザ発振器、 1 3はマスク 1を保持してマスク 1の位置調整を 行なわせるためのマスクステージ、 1 4は投影光学系、 1 5は全反射鏡、 1 6は 開口パターン 2の像を薄材 5の表面に欠像させるための対物レンズである。 1 7 は薄材 5を載置してエキシマレーザ光 Lに対して相対的に移動させる X— Yステ ージゃ r一 0ステージのような 2次元移動用の加工ステージ、 1 8は加エステ一 ジ 1 7の移動速度や位置等を制御するための数値制御形のドライバ回路であって、 加工ステージ 1 7は加工位置を検出するためのエンコーダ等の加工位置検出手段 (図示せず) を備えている。 また、 1 9は駆動制御装置 (コンピュータ) であつ て、 加工しょうとするメッシュ孔 6の加工形状を記憶するためのプロッピーティ スク装置ゃハ一ドディ スク装置等の記憶手段 2 0を備えており、 加工位置検出手 段から出力された位置検出信号と記憶手段 2 0に記憶している加工形状とを比較 判断し、 その判断に基づいてドライバ回路 1 8へ加工ステージ 1 7の目標位置信 号を出力すると共に、 エネルギーの強さを設定するためのビーム強度設定信号と、 エキシマレ一ザ光発振信号とをエキシマレーザ発振器 1 2へ出力する。 2 1 はデ イスプレイである。

しかして、 マキシマレ一ザ発振器 1 2から出射されたエキシマレ一ザ光 Lは、 マスク 1 によって所定のビームパターンにビーム整形された後、 投影光学系 1 4 を通過し、 全反射鏡 1 5で反射した後、 対物レンズ 1 6を通過し、 加工ステージ 1 7上の薄材 5に照射される。 ここで、 予めマスクステージ 1 3によってマスク 1の位置を調整すると共に投影光学系 1 4の焦点距離を調整することにより、 マ スク 1の開口パターン 2が所定の縮小率 Mで薄材 5の表面に欠蔵されるように調 整されている。 駆動制御装置 1 9は、 記憶手段 2 0に記憶しているメ ッシュ孔 6 の形状に基づき、 予めプログラムされた順序に従ってドライバ回路 1 8によつて 加工ステージ 1 7を移動させ、 同時にエキシマレーザ発振器 1 2の発振を同期制 御し、 目的とするメッシュ孔 6を薄材 5にメッシュ加工する。 差替え用紙(規則 26) このメ ッシュ製造装置 1 1を用いると、 例えば図 4 に示すようにしてメッシュ 7が製造される。 この方法にあっては、 図 2 ( a ) と同様にして親マスク 1 0か ら得たマスク 1 をマスクステージ 1 3にセッ トし、 薄材 5を加工ステージ 1 7に セッ ト した後、 エキシマレーザ光 Lをマスク 1 に透過させることによってメ ッシ ュ孔 6のサイズよりも細く絞り、 駆動制御装置 1 9により記憶手段 2 0に登録さ れているメ ッシュ孔 6の形状に従って加工ステージ 1 7を環状に連続的に移動さ せ、 メ ッシュ孔 6より細いエキシマレ一ザ光 Lで任意パターンのメ ッシュ孔 6を 複数個 1度に開口している。 したがって、 この方法によれば、 メ ッシュ孔 6の形 状が変化するたびにマスク 1 を交換する必要がなく、 メッシュ孔 6のパターンも しくは加工ステージ 1 7の移動パターンを記憶手段 2 0に登録しておく ことによ り、 任意形状のメッシュ孔 6を形成することができる。

このようにすれば、 図 2 6に示すような規則的な配置の円形のメッシュ孔に限 らず、 図 5に示すように不規則な配置でメ ッシュ孔 6を形成することもできる。 このためには、 マスク 1 に不規則な配置で開口パターン 2を形成しておいても良 く、 あるいは、 不規則な配置でメ ッシュ孔 6を 1個ずつ開口させていく こともで きる。 さらに、 マスク 1の開口パターン 2によっては、 図 5のメ ッシュ 7のよう に大きさの異なるメッシュ孔 6を混在させることもできる。 また、 図 6に示すよ うな任意の形状のメ ッシュ孔 6を開口することもできる。 例えば、 マスク 1 の開 ロパターン 2を図 6のメッシュ孔 6と相似な形状にしても良く、 あるいは図 6の メッシュ孔 6の縁の形状に沿ってエキシマレ一ザ光 Lを走査させても良い。 また、 図 7 ( a ) ( b ) ( c ) は図 3のメッシュ製造装置 1 1 によるメッシュ 孔 6の加工方法の別な例を説明するための断面図である。 図 7 ( a ) は設計目標 をなる理想的なメッシュ孔 2 2の断面形状を示す図であって、 メ ッシュ孔 2 2は 軸 Pを中心とする回転対称な形状を有しており、 その縁は滑らかな曲面によつて 構成されている。 このような回転対称なメ ッシュ孔 2 2を形成する場合には、 加 ェステージ 1 Ίを同心円状の軌跡に沿って移動させながら薄材 5にエキシマレー 差替え用紙 (規則 26) ザ光 Lを照射し、 各半径 r毎に加工深さを変えることによって任意の断面のメ ッ シュ孔 6を形成することができる。 すなわち、 図 7 ( c ) はこの加工イメージを 示す図であって、 1つの静止したメ ッシュ孔 6の回りに同心円を描きながらェキ シマレーザ光 Lを移動させることによって薄材 5を環状に加工し、 加工位置 (軸 Pからの半径 r ) によって加工深さを変えることにより任意の階段状断面を得る ようにしている。 また、 加工深さはエキシマレ一ザ光 Lを照射している間の加工 ステージ 1 7の回転数 N (エキシマレーザ光 Lの照射時間はエキシマレーザ光 L の円周方向における線速度を Vとするとき、 N Z vに比例するが、 X— Υステ一 ジのような加工ステージ 1 7による移動では、 円周方向の線速度 Vは加工半径 r に関係なく ほぼ一定となるので、 回転数 Nはエキシマレ一ザ光 Lの照射時間に対 応する。 ) によって決めるものとする。 しかして、 図 7 ( a ) に示したようなメ ッシュ孔 2 2の断面形状を図 7 ( b ) のような階段状断面で置き換え、 格段の加 ェ条件を軸 Pからの半径 rを加工ステージ 1 7の回転数 Nによって、 最上段では 照射位置 r 5、回転数 N 5、上から 2段目までは照射位置 r 4、回転数 N 4、上から 3 段目では照射位置 r 3、回転数 N 3、 ···' ( r 5、 r 4、 '·"はエキシマレ一ザ光 Lのビ一 ム直径分づづ異なる) というようにプログラムし、 駆動制御装置 1 9によって図 7 ( b ) のようなメッシュ孔 6を複数個 1度に開口させることができる。 このと き、 図 7 ( b ) における加工段数を増加させ、 半径 r w o少しずつ変化させるよ うにすれば、 メッシュ孔 6の段差を小さくすることができ、 十分に滑らかな内周 面を有するメッシュ孔 6を形成することも可能になり、 図 7 ( a ) のようなメ ッ シュ孔 2 2を加工することも可能になる。 また、 エキシマレーザ光 Lの照射回数 は、 照射されるビームの強度によって重み付けられ、 トータルのドーズ量として 設定するようにしても差し支えない。 これは、 エキシマレーザ光 Lによるアブレ ーシヨ ン加工 (すなわち、 光励起分解による加工) においては、 エネルギー密度 によって加工速度 ( 1パルスあたりの加工深さ) をある程度まで可変できること による。 なお、 このメ ッシュ 7は、 図 7 ( b ) とは上下を逆にし、 メ ッシュ孔 6 差替え用教 <規則 26) の狭い側を外にして図 2 6のような吸入器 1 0 1 に用いられる。

図 8に示すものは本発明のさらに別な実施例による加工方法を説明する説明図 である。 薄材 5に対して相対的にエキシマレーザ光 Lを円周状に走査させる場合、 エキシマレーザ光 Lが走査する軌跡の内周側と外周側とではエキシマレーザ光 L の重なり具合が異なり、 その結果、 内周側におけるエキシマレーザ光 Lの実効的 なエネルギー強度が外周側よりも大きくなる。 しかも、 このエキシマレーザ光 L の重なり具合は加工半径 rによって異なるので、 エキシマレーザ発振器 1 2から 出射されるエキシマレ一ザ光 Lの強度が同じであっても、 円周状に走査されるェ キシマレーザ光 Lを内周側から外周側にかけて平均した実効的なエネルギー強度 についても加工半径 rによ て変化する。 そこで、 この実施例では、 加工半径 r によって決まるビーム強度係数 k (平均的な実効エネルギー強度 Z出射光のエネ ルギ一強度) を用いて、 加工半径 r、 回転数 Nと加工深さ dとの関係として

d = A ( N x k )

を用いている (Aは比例定数) 。 すなわち、 軸 Pからの半径 rと加工ステージ 1 7の回転数 Nとを、 中心部では照射位置 r し回転数 N i = d i / ( A k 1 ) 、 中心 部から 2段目では照射位置 r 2、回転数 N 2 = d 2Z A k 2 、中心部から 3段目では 照射位置 r 3、 回転数 N 3 = d 3 ( A d 3) 、 '…といったようにプログラムし (但 し、 k iは加工半径 r i に対するビーム強度係数) 、 駆動制御装置 1 9によつて 図 8のようなメ ッシュ孔 6を複数個 1度に開口させることができる。 このように ビーム強度係数 kを用いることにより、 加工深さ dを精度よく コントロールする ことができ、 精密な断面形状のメ ッシュ孔 6を加工できるようになる。

図 9は本発明のさらに別な実施例によるメッシュ製造装置 3 1 を示す構成図で ある。 このメ ッシュ製造装置 3 1 において、 1 2はエキシマレーザ発振器、 1 3 はマスク 3 2を保持して位置調整を行なわせるためのマスクステージ、 1 4は投 影光学系、 1 5は全反射鏡、 1 6は対物レンズであって、 いずれも図 3のメ ッシ ュ製造装置 1 1 と同様な構造及び機能を有している。 上記マスクステージ 1 3に 差替え用弒 (規則 26) セッ トされるマスク 3 2には、 複数個の開口パターン 2 a , 2 , …'がー定ピッ チ毎に開口されている。 例えば、 図 1 0 ( a ) に示すように、 マスク 3 2には、 中心間ピッチが P Mとなるように開口径の異なる開口パターン 2 a、 2 b、 2 c、 を順次一列に開口してある。 図 1 0 ( a ) では、 X及び Y方向にそれぞれ X of f、 Y of f のオフセッ トで 2組の開口パターン 2 a、 2 b、 2 cを設けている力 1 組だけでもよく、 あるいは任意のオフセッ ト量で 3組以上の開口パターン 2 a、 2 b、 2 cを設けてもよい。 あるいは、 図 1 0 ( b ) に示すように、 丸、 四角、 三角など開口形状の異なる開口パターン 2 a、 2 b、 2 cを順次一定ピッチ P M 毎に一列に開口したものでもよい。 また、 3 4はフープ状をした長尺物の薄材 3 3を順次一定ピ チずつ送るための順送り装置、 3 5はメ ッシュ孔 6を開口され た薄材 3 3を一定長さもしくは一定形状にカツ トするレーザ切断機等の切断装置 である。 さらに、 1 8は順送り装置 3 4による薄材 3 3の送り量やタイミングを 制御するためのドライバ回路、 1 9は薄材 3 3を送るタイ ミングと同期してェキ シマレーザ光 Lを出射させるようにドライバ回路 1 8とエキシマレーザ発振器 1 2を制御する駆動制御回路である。

しかして、 エキシマレーザ発振器 1 2から出射されたエキシマレ一ザ光 Lは、 マスクステージ 1 3に設置されているマスク 3 2の寸法もしくは形状の異なる複 数個の開口パターン 2 a、 2 b、 2 cを通過し、 マスク形状の情報を持つエキシ マレーザ光 Lとなり、 投影光学系 1 4に入射する。 投影光学系 1 4、 全反射鏡 1 5及び対物レンズ 1 6を経て、 エキシマレーザ光 Lは所定の縮小率 Mに縮小され、 その縮小投影像は順送り装置 3 4上に配置されたフープ状の薄材 3 3に結像照射 され、 薄材 3 3を加工する。 いま、 図 1 1の概略図に示すように、 大きさの異な る 3つの開口パターン 2 a、 2 b、 2 cを有するマスク 3 2を用いた場合、 薄材 3 3上における各像間のピツチが pであるとすると、 このメッシュ製造装置 3 1 は、 1回のエキシマレーザ光照射によって薄材 3 3をその厚みの略 1 Z 3以上の 深さまで加工する工程と、 順送り装置 3 4によって薄材 3 3をピツチ pずつ順送 差替え用紙 (規則 りする工程とを繰り返す。 例えば、 薄材 3 3が図 1 1及び図 1 2の矢印方向に送 られているとすると、 1つのメッシュ孔 6は、 まず大径の開口パターン 2 aに対 応するエキシマレ一ザ光 L荷よつて略 1 / 3の深さまで大径孔 3 6 aを加工され (図 1 2 ( a ) ) 、 薄材 3 3が pだけ送られた後、 中径の開口パターン 2 bに対 応するェキシマレーザ光 Lによつて大径孔 3 6 a内に略 2 / 3の深さまで中径孔 3 6 bを加工され (図 1 2 ( b ) ) 、 さ.らに薄材 3 3が pだけ送られた後、 小径 の開口パターン 2 cに対応するエキシマレーザ光 Lによって中径孔 3 6 b内に貫 通するまで小径孔 3 6 cを加工される (図 1 2 ( c ) ) 。 このような工程を繰り 返すことにより、 薄材 3 3には、 図 1 2 ( d ) に示すようにメッシュ孔 6が一定 のピツチ pで加工されていく。 こうして加工された薄材 3 3は切断装置 3 5へ送 られ、 予め設定された形状 (例えば、 吸入器に合わせた形状) もしくは長さに切 断されてメ ッシュ 7が製作され、 切断されたメッシュ 7はストッカーなどに収納 される。 あるいは、 切断装置 3 5によって切断することなく、 長尺のままの薄材 3 3を巻取り機でドラムなどに巻取るようにしてもよい。 また、 上記実施例では、 大径孔 3 6 aから順次加工したが、 これとは逆方向に薄材 3 3を送り、 小径孔 3 6 cから順次加工するようにもできる。

図 1 3に示すものは本発明のさらに別な実施例によるメ ッシュ製造装置 4 1 を 示す構成図である。 図 1 3において、 1 2はエキシマレーザ発振器、 1 5は全反 射鏡、 1は複数の開口パターン 2を有するマスク、 4 2は投影光学系、 4 3は∑ ステージのような加工ステージである。 しかして、 エキシマレーザ発振器 1 2か ら出射されたエキシマレ一ザ光 Lは、 マスク 1の開口パターン 2を通過すること により、 開口パターン形状の情報をもつエキシマレーザ光 Lにビーム整形され、 全反射鏡 1 5で方向を変えられた後、 投影光学系 4 2に入射させられる。 投影光 学系 4 2により任意縮小された投影像は、 加工ステージ 4 3上に配置された薄材 5に欠像照射され、 薄材 5にメッシュ孔 6を加工する。

上記投影光学系 4 2は、 薄材 5の加工面上に開口パターン 2の像を垂直に投影 差替え用紙(規則 26) させることができ、 また像の縮小率を変化させることができるものであり、 例え ばテレセン トリ ック光学系を使用すれば良い。 図 1 4は上記投影光学系 4 2の構 成の一例を示す図であって、 エキシマレーザ光 Lの光路上においてマスク 1 の直 後に第 1 レンズ (凸レンズ) 4 4を配置し、 第 1 レンズ 4 4と加工ステージ 4 3 との間においてエキシマレーザ光 Lの光軸上に第 2レンズ (結像レンズ) 4 5を 配置し、 いわゆるテレセン トリ ッ ク光学系を形成している。 この光学系では、 投 影像の中心部と周辺部とでデフォ一カス時の像歪量が同じになるという特性があ るため、 加工面全面において均質なデフォーカス制御ができるという特徴がある。 なお、 図 1 3のメッシュ製造装置 4 1では、 全反射鏡 1 5はマスク 1の上方に配 置しているが、 投影光学系 4 2の第 1 レンズ 4 4 とマスク 1 を水平な光路上に配 置し、 第 1 レンズ 4 4 と第 2レンズ 4 5の中間に全反射鏡 1 5を配置してもよい。 また、 図 1 3に示すようにエキシマレ一ザ光 Lは加工ステージ 4 3に向けて垂 直に照射されており、 加工ステージ 4 3は上下方向に昇降可能、 すなわちエキシ マレーザ光 Lの光路と平行な方向に移動可能となっており、 この加工ステージ 4 3は駆動制御装置 1 9及びドライバ回路 1 8によって駆動制御されている。 駆動 制御装置 1 9は駆動パターンを記憶する手段 2 0も有しており、 予めプログラム されたパターンに従って加工ステージ 4 3を上下に昇降させて投影像のデフォー カス量を制御すると同時にエキシマレーザ発振器 1 2の発振を同期制御する。 従って、 個のようなメッシュ製造装置 4 1 において、 結像面 (デフオーカス量 が 0 ) でメ ッシュ孔 6の開口径が dとなるように設定されていると、 図 1 5 ( a ) に示すように、 加工ステージ 4 3を駆動して薄材 5の位置を移動させた場合、 投 影像の結像面から土 z 1だけ離れたデフオーカス面で加工を行なうと像が広がつ て加工寸法が大きくなり、 結像面から土 z 2 (但し、 Z 2 > Z 1 ) だけ離れたデ フ ォーカス面で加工を行なうと像がさらに広がって加工寸法が一層大きくなる 。 この対応を数量的に細かく調べることによって、 .任意のデフオーカス量の位置 における加工寸法の大きさを知ることができ、 例えば図 1 5 ( b ) に示すように 差替え.用紙 (規則 26) 加工位置 (もしくはデフォーカス量) を加工寸法 (もしく は加工歪量) との関係 を得ることができる。

上記のようなメ ッシュ製造装置 4 1 によれば、 加工ステージ 4 3を制御して例 えば図 1 6 ( a ) に示すように投影像のデフォーカス量を時間的に変化させれば、 図 1 6 ( b ) に示すような直線テーパ状のメ ッシュ孔 6を加工することができる また、 加工ステージ 4 3を制御して例えば図 1 7 ( a ) に示すように投影像のデ フォーカス量を変化させれば、 図 1 7 ( b ) に示すようなコマ型テーパ状のメッ シュ孔 6を加工することができる。 また、 加工ステージ 4 3を制御して例えば図 1 8 ( a ) に示すように投影像のデフォーカス量を変化させれば、 図 1 8 ( b ) に示すような樽型テーパ状のメッシュ孔 6を加工することができる。

図 1 9は本発明のさらに別な実施例による薄材メッシュ製造装置 5 1を示す構 成図である。 図 1 9において、 1 2はエキシマレーザ発振器、 5 2はマスク 5 3 を保持してマスク 5 3の位置調整を共にマスク駆動を行なうマスク駆動装置、 1 4は投影光学系、 1 5は全反射鏡、 1 6は開口パターン 5 8の像を薄材 5の表面 に結像させるための対物レンズ、 1 7は薄材 5を載置してエキシマレーザ光 Lに 対して相対的に移動させる加工ステージ、 1 8は加工ステージ 1 7の移動位置や マスク駆動装置 5 2によるマスク 5 3の駆動量を制御するためのドライバ回路、 1 9は駆動制御装置である。 また、 駆動制御装置 1 9は、 駆動パターンを記録す る手段 2 0を有しており、 予めプログラムされたパターンにしたがって、 加エス テージ 1 7及びマスク駆動装置 5 2を制御し、 同時にエキシマレーザ発振器 1 2 の発振を同期制御する。

図 2 0は上記マスク 5 3の構造を示す正面図である。 マスク 5 3は一対のサブ マスク 5 4、 5 5を密着させるように重ねて構成されており、 両サブマスク 5 4、 5 5には複数の同形状の開□ 5 6、 5 7、 が同じ配列で設けられ、 両サブマスク 5 4、 5 5の開ロ 5 6、 5 7が重なりあって貫通した領域によって開口パターン 5 8が形成されている。 従って、 2つのサブマスク 5 4、 5 5は互いに全ての開 差替え用紙 (規則 26) □ 5 6、 5 7を完全に重ね合せることができるようになつており、 このとき開口 パターン 5 8の開口率は 1 0 0 %となる。 また、 両サブマスク 5 4、 5 5の位置 関係を互いに移動させてオフセッ ト量を持たせることにより、 図 2 1 ( a ) に示 すように全ての開口 5 6、 5 7を閉じて開口パターン 5 8の開口率を 0 %と した り、 図 2 1 ( b ) に示すように開口 5 6、 5 7同士を少し重ねて開口パターン 5 8を小さな開口率で開いたり、 図 2 1 ( c ) に示すように開口 5 6、 5 7同士を 少し大きく重ねて開口パターン 5 8を比較的大きな開口率で開いたりといったよ うに、 開口パターン 5 8の開口率を任意に調整することができる。 なお、 図 2 0 及び図 2 1では開□ 5 6、 5 7は四角形ないし菱形をしているが、 菱形である必 要はなく、 三角形や六角形など他の形状であっても良い。 もっとも、 図示のよう に四角形ないし菱形とすれば、 開口パターン 5 8の寸法を変化させても相似形の ままで変化させることができる。

図 2 2に示すものは上記マスク 5 3を駆動して開口パターン 5 8の開口率を変 化させるためのマスク駆動装置 5 2の具体的構成を示す正面図である。 サブマス ク 5 4、 5 5はそれぞれ左右に配置させた別々のホルダ一 5 9、 6 0に固定され ており、 各ホルダー 5 9、 6 0はリニアべァリ ング等の支持機構 6 1 によってス ムーズに平行移動できるよう支持されている。 また、 ホルダ一 5 9、 6 0に設け た雄ネジ孔 6 2、 6 3には精密送りネジ 6 4、 6 4が螺合されており、 精密送り ネジ 6 4、 6 4はカップリ ング 6 5、 6 5を介してパルススッテプモ一夕 6 6、 6 6に連結されている。 しかして、 このマスク駆動装置 5 2においては、 左右の パルスステップモータ 6 6、 6 6は同位相だけ制御され、 両サブマスク 5 4、 5 5は同じ距離だけ互いに反対側へ移動させられるようになつている。 従って、 両 サブマスク 5 4、 5 5の開口 5 6、 5 7は互いに対称に移動させられるので、 開 口パターン 5 8の中心が移動せず、 各開口パターン 5 8を通過したエキシマレー ザ光 Lの光軸が一定に保たれる。

しかして、 上記のようなメッシュ製造装置 5 1 を用いれば、 図 2 3に示すよう 差替え用紙(規則 26) にして深さ方向に開口径の異なるメ ッシュ孔 6をメ ッシュ加工することができる t すなわち、 開口パターン 5 8の開口率を 1 0 0 %にした状態で図 2 3 ( a ) に示 すように、 大きな面積で薄材 5に適当な深さで加工し、 ついで、 マスク駆動装置 5 2を駆動してマスク 5 3の開口パターン 5 8を少し閉じた状態で図 2 3 ( b ) に示すように少し小さな面積で薄材 5を適当な深さに掘り下げ、 同様にマスク 5 3の開口パターン 5 8をさらに閉じた状態で図 2 3 ( c ) に示すようにより小さ な面積で薄材 5を掘り下げ、 最後にマスク 5 3の開口パターン 5 8をさらに閉じ た状態で図 2 3 ( d ) に示すようにさらに小さな面積で薄材 5を貫通させ、 複数 個のメ ッシュ孔 6を形成することができる。

また、 メ ッシュ孔 6を加工する順序は図 2 3をは逆にしても良い。 すなわち、 マスク 5 3の開口パターン 5 8のサイズを次第に大きく していき、 図 2 4 ( a ) ( b ) ( c ) ( d ) に示すようにメッシュ孔 6の大きさを次第に広げていき、 目 的とする形状のメッシュ孔 6を形成してもよい。 この場合には、 図 2 4にも図示 しているように、 先に加工されている小さな孔の段部に自然にテーパが形成され 留ので、 メ ッシュ孔 6全体の開口径の変化が滑らかになるという効果がある。 な お、 図 2 3、 図 2 4では 4段階に開口パターン 5 8のサイズを変化させているが、 マスク 5 3の開口パターン 5 8のサイズをエキシマレーザ光 Lの例えば 1 ショ ッ ト毎に変化させれば、 より細かな制御を行うことができ、 より滑らかな内周面を 有するメッシュ孔 6を形成することが可能である。 また、 マスク 5 3は時間的に 不連続的に駆動する必要はなく、 連続的にマスク 5 3を駆動すれば、 滑らかな断 面形状を有するメッシュ孔 6を形成することもできる。 さらに、 マスク駆動装置 5 2を用いることなく、 手動で明日句 5 3を調整しても差し支えない。

図 2 5に示すものは図 1 9のメ ッシュ製造装置 5 1 に用いることができる別な 構造のマスク駆動装置 7 1 を示す正面図である。 このマスク駆動装置 7 1 にあつ ては、 左右のいずれか一方において上下に位置された一対のホルダー 7 2、 7 3 に両サブマスク 5 4、 5 5の側端部が固定されており、 各ホルダー 7 2、 7 3は 差替え用紙 (規則 26) リニアべァリング等の支持機構 7 4によってスムーズに水平移動できるよう支持 されている。 また、 上のホルダ一 7 2の下面と下のホルダー 7 3の上面にはそれ ぞれ同一ピッチのラック 7 5、 7 6が形成され、 当該ラック 7 5、 7 6は上下に 対向しており、 上下のラック 7 5、 7 6には駆動モータ (図示せず) によって回 転駆動させる駆動ギア 7 7が同時に嚙み合っている。 従って、 駆動ギア 7 7を回 転させると、 両サブマスク 5 4、 5 5は同じ距離だけ反対方向に向けて水平に移 動し、 両サブマスク 5 4、 5 5の開ロ 5 6、 5 7間に形成された開口パターン 5 8の大きさを変えることができる。

本発明に係るメッシュは、 例えばポリサルフォンゃポリエステルのような人体 に安全な素材によって作製することにより、 図 2 6に示すような吸入器等の医療 用機器に用いることができる。 特に、 吸入器の場合、 噴霧粒子径によって患部へ の到着距離が変化するために患部への効果が変わり、 噴霧粒子径はメ ッシュ孔の 形状に大きく左右されるが、 本発明においては噴霧に最適な断面形状のメ ッシュ 孔を得ることができる。 さらに、 振動子の周波数が同じでも患部用途に応じてメ. ッシュ孔の形状を変化させることができ、 同一吸入器でもメッシュを交換するだ けで複数箇所の患部に使用することが可能になる。 また、 例えばポリイミ ドのよ うな素材によって形成したメッシュは理化学機器等に用いることができる。

なお、 上記実施例では、 光源としてエキシマレ一ザ発振器を用いたが、 これ以 外にも Y A Gレーザ第 4高調波やパラメ ト リ ック発振、 紫外線び一む (U V光) などを用いてもよい。

また、 上記方法及び装置を用いれば、 高分子薄材に限らず、 ニッケル以外の金 属薄板、 例えば人体に安全なチタンやステンレス等の薄板を用いて金属薄板から なるメ ッシュを製造し、 これを薄材メ ッシュとして用いることもできる。 また、 セラミ ック薄材を用いてメ ッシュを製造し、 これを薄材メ ッシュとして使用する ことも可能である。

産業上の利用可能性 差替え用紙(規則 26) 本発明にあっては、 薄材めっしゆ用の薄材をして任意の素材を用いることがで きるので、 例えば高分子薄材ゃセラミ ック薄材等からなる耐食性、 耐薬品性に優 れた柔軟なメッシュを得ることができ、 しかも、 用途に応じて最適なメ ッシュ材 を選択することができる。 例えばポリサルフォンゃポリエステル等の人体に安全 で、 耐食性に優れた材料によってメッシュを製造することができるので、 吸引器 等の医療用機器や食品製造用機器等に好適なメッシュを提供することができる。 また、 例えばポリィ ミ ド等によって製造されたメ ッシュなども理化学機器等に用 いることができ、 メ ッシュの用途を拡大することができる。

また、 本発明にあっては、 紫外線ビームにより微細な貫通孔を加工しているの で、 任意の薄材を素材として微細なメ ッシュ加工を施すことができる。 しかも、 任意孔形状もしくは任意断面形状の貫通孔を形成することができ、 貫通孔に階段 状のテーパ加工や滑らかなテーパ加工を施すことができる。

また、 紫外線ビームを薄材とを相対的に動かすことによって貫通孔を加工する 方法によれば、 マスク形状に関係なく任意の形状をした貫通孔を形成することが でき、 マスク変更の段取り時間が不要になる。 しかも、 複数本の紫外線ビームを 用いれば、 一度に複数個の貫通孔を形成することができ、 加工時間を短縮するこ とができる。 さらに、 メッシュ加工の自動化も容易に行なえる。

さらに、 形状ゃ径の異なる複数個の開口パターンを設けたマスクを用い、 加工 深さによつて貫通孔の加工形状を変化させる方法によれば、 薄材に構成度に制御 された多段微細メッシュ加工を施すことができ、 任意断面形状の貫通孔を設ける ことができる。 特に、 開口形状もしくは開口径の異なる複数個の開口パターンを マスクに一定ピツチ毎に設けてあると、 複数の貫通孔を同時に加工することがで き、 加工時間を短縮できると共にメ ッシュの量産性が向上する。 さらに、 フープ 状などの長尺物の薄材を用い、 メ ッシュ加工後に薄材を切断するようにすれば、 より生産性が向上する。

また、 紫外線ビームの結像面と薄材とを紫外線ビームの光軸と平行な方向に相 差替え用紙(規則 26) 対的に変化させてメッシュ加工する方法によれば、 時間的に結像面と薄材との距 離を連続的に変化させることにより、 加工深さによって孔径を連続的に、 かつ滑 らかに変化させることができ、 内周面が滑らかに変化するテーパ状などの貫通孔 を容易に製作することができる。 また、 加工時間も短くすることができる。

また、 マスクを駆動して開口パターンの大きさを変化させられるようにすれば, マスクを交換したり、 光学系を調整したりすることなく、 一種のマスクにより開 口パターンの大きさを変化させて種々の寸法の貫通孔を形成することができる。 しかも、 貫通孔を加工しながら、 開口パターンの大きさを変化させることにより , 孔径の大きさを変化させることができ、 加工深さによって口径が連続的、 もしく は不連続に変化した任意断面形状の貫通孔を短時間で形成することができる。

差替え用紙 (規則 26)

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 紫外線ビームの照射によって薄材に複数個の高ァスぺク ト比の微細な貫通孔 を形成したことを特徴とする薄材メッシュ。
2 . 前記薄材は、 高分子薄材であることを特徴とする請求項 1 に記載の薄材メ ッ シュ。
3 . 前記薄材は、 セラミ ック薄材であることを特徴とする請求項 1 に記載の薄材 メ ッシュ。
4 . 前記薄材は、 金属薄材であることを特徴とする請求項 1 に記載のメッシュ。
5 . 紫外線ビームを照射することにより薄材に複数個の微細な貫通孔を加工する ことを特徴とする薄材メッシュの製造方法。
6 . 貫通孔の加工形状に比べて十分小さな紫外線ビームを複数同時に照射し、 加 ェ対象となる薄材を前記紫外線ビームとを相対的に動かすことによつて任意断面 形状の貫通孔を複数同時に形成することを特徴とする薄材メッシュの製造方法。
7 . 貫通孔の加工形状に比べて十分小さな紫外線ビームを照射する手段と、 加工対象となる薄材と前記紫外線ビームを相対的に移動させる手段とを備えたこ とを特徴とする薄材メ ッシュ製造装置。
8 . 貫通孔の加工形状にく らベて十分小さな紫外線ビームを照射する手段と、 前記貫通孔の加工形状を記憶する手段と、
当該紫外線ビームと加工対象となる薄材とを相対的に移動させる手段と、 前記移動手段に設けた加工位置検出手段と、
前記加工位置検出手段から出力された位置検出信号と前記記憶手段に記憶されて いる加工形状とを比較判断する手段と、
前記比較判断手段による判断に基づき、 加工形状に応じて前記移動手段を制御す ると共に前記照射手段へ紫外線ビーム発振信号及びビーム強度制御信号を出力す る手段とを備えたことを特徴とする薄材メ ッシュ製造装置。 差替え用紙 (規則 26)
9 . 開口形状もしくは開口径の異なる複数個の開口パターンをマスクに設け、 薄 材の同一領域に異なる各開口パターンを透過した紫外線ビームを順次照射して加 ェを施すことにより、 薄材に任意断面形状の貫通孔をあけることを特徴とする薄 材メッシュの製造方法。
1 0 . 開口形状もしく は開口径の異なる複数個の開口パターンを一定ピッチ毎に 設けたマスクと、
前記マスクの各開口パターンを透過した紫外線ビームを同時に薄材に結像照射さ せる手段と、
薄材を一定ピッチ毎に順送りする手段とを備えたことを特徴とする薄材メッシュ 製造装置。
1 1 . 貫通孔を形成された前記薄材を切断する手段を備えたことを特徴とする請 求孔 1 0に記載の薄材メッシュ製造装置。
1 2 . 薄材に紫外線ビームによるマスクの開口パターンの像を投影し、 薄材と前 記像の結像面とを紫外線ビームの光軸と平行な方向に相対的に変化させることに より、 深さ方向に沿って開口径の変化した貫通孔を薄材に加工することを特徴と する薄材メ ッシュの製造方法。
1 3 . 紫外線ビームを発生する手段と、
開口パターンを開口したマスクと、
前記開口パターンの像を加工対象となる薄材に向けて投影すると共に投影倍率を 可変にできる投影光学系と、
前記薄材を紫外線ビームの光軸と平行な方向に移動させる手段とを備えたことを 特徴とする薄材メッシュ製造装置。
1 4 . 開口を有する少なく とも 2枚のサブマスクを重ね、 前記開口を重ねること によって開口パターンを形成し、 前記開口の重なりを変化させることによって前 記開口パターンの開口寸法を変えられるようにし、 当該開口パターンを透過させ た紫外線ビームによって薄材に開通孔を加工するようにしたことを特徴とする薄
差替え用紙 (規則 26) 材メ ッ シュの製造方法。
1 5 . 紫外線ビームを発生する手段と、
開口を有する少なく とも 2枚のサブマスクを重ね、 前記サブマスクの重なりを変 化させることによって前記開口の重なりによって形成された開口パターンの開口 寸法を変えられるようになったマスクと、
前記サブマスクの重なり量を変化させる手段と、
前記開口パターンを通過した紫外線ビームを加工対象となる薄材に照射する投影 光学系とを備えたことを特徴とする薄材メ ッシュ製造
差替え用紙 (規則 26)
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