JP2002001563A - レーザ加工装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 加工面の平面度に関係なく、加工精度を高
く、また隣接する加工単位間の加工精度のばらつきを小
さくする。 【解決手段】 オリフィスプレート上の各加工単位にお
いて、距離センサで距離を測定する（ステップＳ１〜Ｓ
５）。次に、測定した各距離データに基づき、この各距
離データの測定誤差を補正する（ステップＳ６）。補正
手段としては、各距離データの近似曲線を求めたり、移
動平均値を求めたりすることで行う。ステップＳ６で求
めた各距離データの補正値を用いてｚステージを制御す
ることで、各加工単位でフォーカシングを行ってレーザ
光のフォーカス位置を最適なものに制御しながら（ステ
ップＳ８）、レーザ加工を行う（ステップＳ９〜Ｓ１
２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークにレーザ
を照射することでレーザ加工するレーザ加工装置および
その方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタヘッドに
おけるインク吐出孔であるオリフィスは、電鋳と呼ばれ
るメッキ法により、オリフィスプレートに形成されてい
た。そして、インクジェットプリントヘッドの製造プロ
セスにおいては、オリフィス形成後のオリフィスプレー
トを、インクジェットプリンタヘッド筐体における端部
の所定の部位に接着していた。

【０００３】しかし、通常のインクジェットプリントヘ
ッドは、300dpi以上の印字の解像度が要請されることか
ら、オリフィスの配列ピッチ（隣接するオリフィス同士
の孔間隔）も約80μm以下であり、非常に微細な構造に
なっている。そのため、オリフィスプレートをインクジ
ェット筐体に接着する工程において、接着材が既に形成
されているオリフィス内に流れ込んで、孔詰まりを起こ
してインクの飛翔の障害となる不具合がある。また、こ
の障害を防ぐために前記の配列ピッチを狭められず、ド
ット間隔がまばらになり、印字の鮮明さが損なわれる等
の不具合もあった。

【０００４】これらの不具合を解決するために、インク
ジェットプリンタヘッドを製造する際に、高分子樹脂か
らなるオリフィスプレートをインクジェットプリンタヘ
ッド筐体の端部における所定の部位に接着した後に、レ
ーザ加工によってオリフィスを形成する技術も行われて
いる。

【０００５】例えば、特開平5-330064号公報には、オリ
フィスプレートに対してインク吐出側からレーザ光を照
射して、オリフィスに逆テーパ部分のみを形成する技術
が開示されている。

【０００６】また、特開平10-291318号公報には、レー
ザを照射して、一括で多数のノズルを形成する技術が開
示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
加工によってオリフィスを形成する前記従来の技術で
は、オリフィスの品質を十分に安定させることができな
い。すなわち、オリフィスの実際の製造工程では、加工
点までの距離を充分に把握してレーザの照射を行わない
と、レーザのフォーカス位置が一定せずに、形成された
各オリフィスにばらつきが生じるため、インクジェット
ヘッド内で各オリフィスの吐出性能にばらつきが生じて
しまう不具合がある。

【０００８】すなわち、多数個のオリフィス孔を複数の
加工単位に分けて、加工単位ごとにレーザを照射して加
工する場合、加工単位ごとに加工点までの距離を把握す
る必要があるが、隣接する加工単位間での距離の差が大
きい場合や、距離測定でイレギュラー値を示した場合、
その加工単位のオリフィスでのインク滴の吐出性能が他
の加工単位のオリフィスと異なるという現象が生じる。

【０００９】そして、近年では、フルカラー画像を形成
するためにインクジェットプリンタの普及が急速に拡大
しており、その印字品質においてもますます高い性能が
要求されているので、各オリフィスの孔ピッチを狭めつ
つ、インク滴を高い直進性で飛翔させことができような
オリフィスの形成がますます要請されている。

【００１０】この発明の目的は、加工精度が従来に比べ
て高いレーザ加工技術を提供することである。

【００１１】この発明の目的は、加工精度の向上がさら
に容易になるレーザ加工技術を提供することである。

【００１２】この発明の目的は、特に加工面の平面度が
高い場合において、加工精度を向上させることができ、
加工面が傾いている場合でも有効なレーザ加工技術を提
供することである。

【００１３】この発明の目的は、隣接する加工単位間の
加工精度のばらつきを小さくすることができ、距離デー
タのイレギュラー的な値の影響度を変えることができ、
さらに、特に加工面の平面精度が低いときにより有効な
レーザ加工技術を提供することである。

【００１４】この発明の目的は、隣接する加工単位間の
加工精度のばらつきを小さくすることができ、また、加
工面の平面精度が高いときに特に有効なレーザ加工技術
を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ワークに照射してレーザ加工するためのレーザを発
生させるレーザ発生装置と、このレーザを前記ワークの
加工点に結像させる光学系と、前記ワーク上の前記レー
ザ加工を行う位置を移動する位置移動装置と、前記位置
移動装置および前記レーザ発生装置を制御することによ
り、前記位置を変えた複数の加工単位でそれぞれ前記加
工を行う加工制御手段と、前記加工単位ごとに距離セン
サで前記加工点までの距離を測定する測定手段と、前記
レーザの前記加工点に対するフォーカス位置を変えるフ
ォーカス位置可変装置と、このフォーカス位置可変装置
を制御して、前記測定後の各距離データに基づき前記加
工単位ごとに前記フォーカス位置を調節するフォーカス
位置調整手段と、前記複数の距離データに基づき当該各
距離データの測定誤差を補正する補正手段と、を備えて
いるレーザ加工装置である。

【００１６】したがって、加工単位ごとに測定した複数
の距離データに基づき測定誤差を補正した各距離データ
を用いて、レーザの加工点に対するフォーカス位置を変
えてレーザ加工を行うことができるので、加工精度が従
来に比べて高いレーザ加工を行うことができる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のレーザ加工装置において、前記フォーカス位置可変装
置は、前記ワークの位置を当該ワークに照射される前記
レーザ光の光軸方向に移動することにより前記フォーカ
ス位置を変えるものである。

【００１８】したがって、光学系を制御しることでフォ
ーカス位置を変える場合などに比べて容易にフォーカス
位置を変えることができ、加工精度の向上がさらに容易
になる。

【００１９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のレーザ加工装置において、前記補正手段は、
前記測定後の各距離データの近似曲線を求めて当該近似
曲線の値を前記各距離データとすることで前記補正を行
うものである。

【００２０】したがって、とくに加工面の平面度が高い
場合において、距離データのイレギュラー値の影響を低
減させ、加工精度を向上させることができる。また、加
工面が傾いている場合でも有効である。

【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載のレーザ加工装置において、前記補正手段は、
前記測定後の各距離データの移動平均値を求めて当該各
移動平均値を前記各距離データとすることで前記補正を
行うものである。

【００２２】したがって、距離データのイレギュラー的
な値の影響を低減し、隣接する加工単位間の加工精度の
ばらつきを小さくすることができる。また、移動平均を
とるｎ数を変化させることにより、距離データのイレギ
ュラー的な値の影響度を変えることができる。さらに、
実測値に近い値を示すため、特に加工面の平面精度が低
いときにより有効である。

【００２３】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載のレーザ加工装置において、前記補
正手段は、前記測定後の各距離データのうち予め設定さ
れている数値範囲から外れたものを除外し、その除外後
の距離データを用いて前記補正を行うものである。

【００２４】したがって、距離データのイレギュラー的
な値に影響されることがなくなるため、隣接する加工単
位間の加工精度のばらつきを小さくすることができる。
また、加工面の平面精度が高いときに特に有効である。

【００２５】請求項６に記載の発明は、ワーク上でレー
ザ加工を行う位置を移動することで当該位置を変えた複
数の加工単位で、それぞれレーザをワークの加工点に結
像して加工を行う加工工程と、この加工工程の前に前記
加工単位ごとに距離センサで前記加工点までの距離を測
定する測定工程と、前記加工工程でそれぞれ前記加工単
位ごとに前記レーザ加工を行うごとに、前記測定後の各
距離データに基づき前記レーザの前記加工点に対するフ
ォーカス位置を調節するフォーカス位置調整工程と、こ
のフォーカス位置調整工程の前に前記複数の距離データ
に基づき当該各距離データの測定誤差を補正する補正工
程と、を備えているレーザ加工方法である。

【００２６】したがって、加工単位ごとに測定した複数
の距離データに基づき測定誤差を補正した各距離データ
を用いて、レーザの加工点に対するフォーカス位置を変
えてレーザ加工を行うことができるので、加工精度が従
来に比べて高いレーザ加工を行うことができる。

【００２７】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のレーザ加工方法において、前記フォーカス位置調整工
程は、前記ワークの位置を当該ワークに照射される前記
レーザ光の光軸方向に移動することにより前記フォーカ
ス位置を変えるものである。

【００２８】したがって、光学系を制御しることでフォ
ーカス位置を変える場合などに比べて容易にフォーカス
位置を変えることができ、加工精度の向上がさらに容易
になる。

【００２９】請求項８に記載の発明は、請求項６または
７に記載のレーザ加工方法において、前記フォーカス位
置調整工程は、前記測定後の各距離データの近似曲線を
求めて当該近似曲線の値を前記各距離データとすること
で前記補正を行うものである。

【００３０】したがって、とくに加工面の平面度が高い
場合において、距離データのイレギュラー値の影響を低
減させ、加工精度を向上させることができる。また、加
工面が傾いている場合でも有効である。

【００３１】請求項９に記載の発明は、請求項６または
７に記載のレーザ加工方法において、前記フォーカス位
置調整工程は、前記測定後の各距離データの移動平均値
を求めて当該各移動平均値を前記各距離データとするこ
とで前記補正を行うものである。

【００３２】したがって、距離データのイレギュラー的
な値の影響を低減し、隣接する加工単位間の加工精度の
ばらつきを小さくすることができる。また、移動平均を
とるｎ数を変化させることにより、距離データのイレギ
ュラー的な値の影響度を変えることができる。さらに、
実測値に近い値を示すため、特に加工面の平面精度が低
いときにより有効である。

【００３３】請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９
のいずれかの一に記載のレーザ加工方法において、前記
補正工程は、前記測定後の各距離データのうち予め設定
されている数値範囲から外れたものを除外し、その除外
後の距離データを用いて前記補正を行うものである。

【００３４】したがって、距離データのイレギュラー的
な値に影響されることがなくなるため、隣接する加工単
位間の加工精度のばらつきを小さくすることができる。
また、加工面の平面精度が高いときに特に有効である。

【００３５】

【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態について
説明する。

【００３６】この発明の実施の形態は、レーザ加工技術
に関するものであり、まず、その加工の対象となるワー
クの一例であるインクジェットプリンタヘッドユニット
１の構成例を図１に示す。図１に示すように、ベースプ
レート２上にはインクジェットプリンタヘッド３及び駆
動回路基板４が取り付けられている。インクジェットプ
リンタヘッド３の先端側端面にはオリフィスプレート５
が取り付けられるとともに、このオリフィスプレート５
にはインクを吐出させるための複数個のオリフィス６が
圧力発生室を形成するインク室７（図２参照）に対応し
て、所定のピッチで形成されている。

【００３７】また、インクジェットプリンタヘッド３の
インク室７にインクを供給するインク供給管８が蓋体９
の所定の位置に取り付けられている。駆動回路基板４
は、インク室７に設けられているアクチュエータ（本実
施の形態ではインクジェットの方式を問わないため、特
に図示せず）を動作させることによりオリフィス６から
インクを吐出させるための駆動ＩＣ１０等を搭載してい
る。１１は、外部のコントローラ（図示せず）と接続す
るための接続ケーブルである。

【００３８】図２に、インクジェットプリンタヘッド３
におけるオリフィスプレート５部分の断面構造を示す。
オリフィスプレート５には、壁１２により仕切られた各
インク室７の端面に位置する部位にオリフィス６が形成
されている。このオリフィス６は、インク吐出側（外面
側）からみて奥側（インク室７側）が径の大きくなるテ
ーパ形状（立体的には、台形円錐状）をしている。イン
ク吐出側の径が小さくなるようなテーパ形状としている
のは、インク室７のインクを吐出するために、インク室
７に設けられているアクチュエータを駆動し、インク室
７内部の圧力が高められたときに、効率よくインク吐出
を行わせるためである。

【００３９】なお、オリフィスプレート５にあっては、
そのインク吐出側（外面側）なる片面にはフッ素含有膜
１３が形成され、撥インク特性を有するように構成され
ている。

【００４０】次に、この発明の実施の形態であるレーザ
加工装置２１の構成について、図３に基づいて説明す
る。このレーザ加工装置２１はエキシマレーザ光を利用
して加工するもので、まず、レーザ発生装置であるＫｒ
Ｆエキシマレーザ光発振器２２が設けられている。この
ＫｒＦエキシマレーザ光発振器２２は、波長４００ｎｍ
以下の紫外域でパルス状のレーザ光（エキシマレーザ
光）を出力する。このＫｒＦエキシマレーザ光発振器２
２から出力されるレーザ光の光路上には、バリアブルア
ッテネータ２３、アップコリメータ２４、イメージロー
テータ２５、ミラー２６の光学系などが配置され、さら
にこのミラー２６の反射光路上には、アレイレンズ照明
系２７、リレーレンズ２８、マスク２９及び投影レンズ
３０の光学系などが配置されている。一方、投影レンズ
３０の光軸方向には、ｘステージ３１ｘ、ｙステージ３
１ｙおよびｚステージ３１ｚが設けられ、このｚステー
ジ３１ｚ上にワークであるオリフィスプレート５が、イ
ンクジェットプリンタヘッド筐体に接着固定された状態
で載置されるようになっている。ｘステージ３１ｘ、ｙ
ステージ３１ｙは、位置移動装置を実現し、ｚステージ
３１ｚはフォーカス位置可変装置を実現する。

【００４１】ここで、アレイレンズ照明系２７からリレ
ーレンズ２８、マスク２９、投影レンズ３０にかけたこ
の光学系の具体的構成について、図４を参照して説明す
る。図４に示すように、エキシマレーザ光の光路上に
は、アレイレンズ照明系２７、リレーレンズ２８、マス
ク２９及び投影レンズ３０が配置されている。アレイレ
ンズ照明系２７は、図４および図５に示すように、２つ
のシリンドリカルレンズアレイ２７ａ，２７ｂを互いに
垂直に交わる方向に間隔Ｌ０を置いて配置したものであ
る。

【００４２】なお、これらのシリンドリカルレンズアレ
イ２７ａ，２７ｂの各集光面３２（集光点を含む面）
は、シリンドリカルアレイレンズ２７ｂから距離Ｌ１の
ところの同一面に一致するようになっている。

【００４３】また、これらのシリンドリカルレンズアレ
イ２７ａ，２７ｂの集光面３２をリレーレンズ２８によ
り投影レンズ３０の入射瞳（絞り）３３の面に結像し、
これにより投影レンズ３０に対して、テレセントリック
な条件が成立するようにアレイレンズ照明系２７、リレ
ーレンズ２８、入射瞳３３、投影レンズ３０に対してマ
スク２９が配置されている。

【００４４】なお、図３において、このレーザ加工装置
２１はコンピュータである微細加工コントローラ４１に
より制御される。即ち、ＫｒＦエキシマレーザ光発振器
２２がレーザ制御に基づくトリガ信号により制御され、
バリアブルアッテネータ２３がフルエンス制御信号によ
り制御され、イメージローテータ２５が回転速度制御信
号により制御され、ｘステージ３１ｘ及びｙステージ３
１ｙはｘｙドライバ４２を利用して位置制御信号により
制御される。また、投影レンズ３０とｘ方向（ｘステー
ジ３１ｘの移動方向）に並列して光学式の距離センサ４
３が設けられており、オリフィスプレート５の加工点ま
での距離を計測する。この距離センサ４３により検出さ
れた距離データの信号はオートフォーカスユニット４４
を介して微細加工コントローラ４１に取り込まれる。微
細加工コントローラ４１はフォーカス制御信号をオート
フォーカスユニット４４に出力して、オートフォーカス
ユニット４４でｚドライバ４５を介してｚステージ３１
ｚを制御し、オリフィスプレート５の加工点に照射する
レーザ光のフォーカス位置を、ｚステージ３１ｚの上下
動で調節する。

【００４５】このようなテレセントリックな光学系を通
してレーザ光をインク吐出側から照射することにより、
オリフィスプレート５の板面に対して垂直な軸線を持
ち、かつ、奥側の径が大きくなる逆テーパ形状のオリフ
ィス６の加工が可能となる。

【００４６】次に、レーザ加工装置２１がオリフィスプ
レート５の板面にオリフィス６を形成する作業を行うと
きの一連の動作について図６〜図８を参照して説明す
る。まず、例えばオリフィスプレート５のオリフィス６
の形成数が２００個で、レーザ加工装置２１による一回
の加工単位（一回のレーザ照射）で一度に２０個のオリ
フィス６が形成できる場合には、オリフィスプレート５
上における加工を行う位置を移動して、１０回のレーザ
照射が必要ということになる。そこで、ひとつのオリフ
ィスプレート５にすべてのオリフィス６を形成するのに
必要な加工単位をｎとして、図６に示すように、オリフ
ィス６の加工面上において各加工単位でレーザ加工され
るｎ個の領域をエリア１〜エリアｎとする。

【００４７】図７は、微細加工コントローラ４１が行う
レーザ加工装置２１に制御のフローチャートである。図
７に示すように、微細加工コントローラ４１はｘステー
ジ３１ｘを駆動して距離センサ４３の下にオリフィスプ
レート５の加工面を移動する（ステップＳ１）。このと
き、距離センサ４３でエリア１の加工面の距離を測定し
うる位置にオリフィスプレート５を移動する。そして、
エリア１の加工点までの距離を距離センサ４３で測定
し、その距離データを微細加工コントローラ４１のＲＡ
Ｍに格納する（ステップＳ２）。そして、所定のカウン
タのカウント値Ｃを（最初は初期値０にリセットされて
いる）、＋１だけインクリメントする（Ｎ＝Ｎ＋１）
（ステップＳ３）。そして、このカウント値Ｃがｎに達
していないときは（ステップＳ４のＮ）、ｘステージ３
１ｘを駆動して次のエリアの加工面の距離を測定しうる
位置にオリフィスプレート５を移動して（ステップＳ
５）、ステップＳ２に戻る。

【００４８】このような処理を繰り返し、エリア１〜エ
リアｎのすべての加工面に対して距離センサ４３で距離
を測定して、カウント値Ｃがｎに達したときは（ステッ
プＳ４のＹ）、ステップＳ６に移行する。ステップＳ１
〜Ｓ５により、測定手段および測定工程を実現してい
る。

【００４９】ステップＳ６では、エリア１〜エリアｎに
おいてそれぞれ測定したｎ個の距離データに基づき、こ
の各距離データの測定誤差を補正する。これにより補正
手段、補正工程を実現する。すなわち、ごみ、汚れなど
の影響や、表面反射率の違いにより、ｎ個の距離データ
の中でイレギュラーな値を示すものが発生する場合があ
る。そして、距離データに誤差が含まれることにより、
そのエリアでのレーザ加工は最適なフォーカス距離で行
われず、エリアによって、オリフィス６にばらつきが発
生してしまう。そこで、具体的には、次の列挙するよう
な補正手段により、測定した距離データを補正する。

【００５０】補正手段１：全ての距離データを測定後、
その平均値を求め、その平均値を全エリア１〜ｎの距離
データとする。この手段によれば、隣接するエリア間で
オリフィス６のばらつきが発生しにくくなる。

【００５１】補正手段２：全ての距離データを測定後、
その近似直線を求め、その近似直線の値を各エリア１〜
ｎの距離データとする。この場合、オリフィスプレート
５の加工面自体が傾いて設置されていた場合などにも対
応でき、各エリア間でオリフィス６のばらつきが発生し
にくくなる。これは面精度が高い場合に特に有効な補正
手段である。

【００５２】補正手段３：全ての距離データを取得後、
各距離データの移動平均を求め、その値を各エリア１〜
ｎの距離データとする。この場合、オリフィスプレート
５の加工面自体が傾いて設置されていた場合などにも対
応でき、また面精度が低く、面自体に歪みが生じている
オリフィスプレート５などでも、その形状に追従して加
工することができる。移動平均の求め方としては、例え
ば、近傍３点の距離データをもとに計算する。これによ
り、各エリア間でオリフィス６のばらつきが発生しにく
くなる。オリフィスプレート５の面精度が低い場合に特
に有効な補正手段である。

【００５３】図９、図１０は、距離データの実測値と、
その実測値を補正手段１〜３により補正した値とを示
す。横軸にはエリア１〜１０の各測定ポイント１〜１０
を示し、縦軸には補正前、補正後の距離データが示す距
離を示している。図９は、オリフィスプレート５の加工
面が傾いたもので、面精度が高い例を示している。図１
０は、オリフィスプレート５の面精度が低く、歪みが生
じている例を示している。

【００５４】補正手段４：全ての距離データを取得後、
予め設定された所定数値範囲外の距離データを除外し、
この除外後の各距離データを用いて、前記手段１〜３の
何れか、例えば隣接３個の距離データで移動平均を算出
することを実行する。図１１の例では、２３〜２６μｍ
の範囲を正常値と定めたとき、ポイント５の距離データ
（丸で囲んで示している）がイレギュラー値と判断され
る。この値を除外しないまま移動平均を求めると、図１
２に示すような結果となる。そこで、この値を除外し、
隣接３個の距離データで移動平均を求めると、図１２に
示すような結果となり、エリア間のオリフィス６のばら
つきを抑制することができる。

【００５５】以上のようにして、ステップＳ６で求めた
各距離データの補正値をフォーカス制御信号として、微
細加工コントローラ４１がオートフォーカスユニット４
４に出力すると、ｘステージ３１ｘを駆動して、投影レ
ンズ３０の下にオリフィスプレート５を移動する（ステ
ップＳ７）。このとき、投影レンズ３０が放射されて結
像するレーザ光でエリア１の加工面の所定位置にオリフ
ィス６を形成しうる位置にオリフィスプレート５を移動
する（図８参照）。そして、エリア１における距離デー
タの補正値に基づいてオートフォーカスユニット４４に
よりＺステージ３１ｚを駆動し、レーザ光のフォーカス
位置を最適なものに調整し（ステップＳ８）、ＫｒＦエ
キシマレーザ２２を制御してレーザ光を出力し、エリア
１のオリフィス６を形成する（ステップＳ９）。そし
て、所定のカウンタのカウント値Ｃを（最初は初期値０
にリセットされている）、＋１だけインクリメントする
（Ｎ＝Ｎ＋１）（ステップＳ１０）。このカウント値Ｃ
がｎに達していないときは（ステップＳ１１のＮ）、ｘ
ステージ３１ｘを駆動して次のエリアのオリフィス６を
形成しうる位置にオリフィスプレート５を移動して（ス
テップＳ１２）、ステップＳ８に戻る。カウント値Ｃが
ｎに達したときは（ステップＳ１１のＹ）、すべてのオ
リフィス６の形成が終了したので、処理を終了する。ス
テップＳ８によりフォーカス位置調整手段、フォーカス
位置調整工程を実現し、ステップＳ７，Ｓ９〜Ｓ１２に
より加工制御手段、加工工程を実現している。

【００５６】なお、オリフィスプレート５に照射される
レーザ光のフォーカス位置を調節する手段としては、ｚ
ステージ３１ｚを駆動する以外にも、レーザ光が通過す
る光学系を制御することで行ってもよい。しかし、ｚス
テージ３１ｚを駆動する手段の方が、容易にフォーカス
位置を変えることができ、オリフィス６の加工精度の向
上がさらに容易になる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、加工単位ごと
に測定した複数の距離データに基づき測定誤差を補正し
た各距離データを用いて、レーザの加工点に対するフォ
ーカス位置を変えてレーザ加工を行うことができるの
で、加工精度が従来に比べて高いレーザ加工を行うこと
ができる。

【００５８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のレーザ加工装置において、光学系を制御することでフ
ォーカス位置を変える場合などに比べて容易にフォーカ
ス位置を変えることができ、加工精度の向上がさらに容
易になる。

【００５９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のレーザ加工装置において、とくに加工面の平
面度が高い場合において、距離データのイレギュラー値
の影響を低減させ、加工精度を向上させることができ
る。また、加工面が傾いている場合でも有効である。

【００６０】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載のレーザ加工装置において、距離データのイレ
ギュラー的な値の影響を低減し、隣接する加工単位間の
加工精度のばらつきを小さくすることができる。また、
移動平均をとるｎ数を変化させることにより、距離デー
タのイレギュラー的な値の影響度を変えることができ
る。さらに、実測値に近い値を示すため、特に加工面の
平面精度が低いときにより有効である。

【００６１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかの一に記載のレーザ加工装置において、距離デ
ータのイレギュラー的な値に影響されることがなくなる
ため、隣接する加工単位間の加工精度のばらつきを小さ
くすることができる。また、加工面の平面精度が高いと
きに特に有効である。

【００６２】請求項６に記載の発明は、加工単位ごとに
測定した複数の距離データに基づき測定誤差を補正した
各距離データを用いて、レーザの加工点に対するフォー
カス位置を変えてレーザ加工を行うことができるので、
加工精度が従来に比べて高いレーザ加工を行うことがで
きる。

【００６３】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のレーザ加工方法において、光学系を制御することでフ
ォーカス位置を変える場合などに比べて容易にフォーカ
ス位置を変えることができ、加工精度の向上がさらに容
易になる。

【００６４】請求項８に記載の発明は、請求項６または
７に記載のレーザ加工方法において、とくに加工面の平
面度が高い場合において、距離データのイレギュラー値
の影響を低減させ、加工精度を向上させることができ
る。また、加工面が傾いている場合でも有効である。

【００６５】請求項９に記載の発明は、請求項６または
７に記載のレーザ加工方法において、距離データのイレ
ギュラー的な値の影響を低減し、隣接する加工単位間の
加工精度のばらつきを小さくすることができる。また、
移動平均をとるｎ数を変化させることにより、距離デー
タのイレギュラー的な値の影響度を変えることができ
る。さらに、実測値に近い値を示すため、特に加工面の
平面精度が低いときにより有効である。

【００６６】請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９
のいずれかの一に記載のレーザ加工方法において、距離
データのイレギュラー的な値に影響されることがなくな
るため、隣接する加工単位間の加工精度のばらつきを小
さくすることができる。また、加工面の平面精度が高い
ときに特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のインクジェットプリンタヘッドユニット
の構成例を示す斜視図である。

【図２】前記インクジェットプリンタヘッドのオリフィ
スプレート部分の断面図である。

【図３】この発明の実施の形態であるレーザ加工装置の
構成を示すブロック図である。

【図４】前記レーザ加工装置の光学系を展開して示す説
明図である。

【図５】前記光学系のアレイレンズの構成を示す分解斜
視図である。

【図６】前記オリフィスプレートのレーザ加工前の平面
図である。

【図７】前記レーザ加工装置でレーザ加工を行う際の制
御のフローチャートである。

【図８】前記レーザ加工装置でレーザ加工を行う際のｘ
テーブルの移動を説明する正面図である。

【図９】前記レーザ加工装置における距離データの実測
値と、その実測値を補正手段１〜３により補正した値と
を示すグラフである。

【図１０】前記レーザ加工装置における距離データの実
測値と、その実測値を補正手段１〜３により補正した値
とを示すグラフである。

【図１１】前記レーザ加工装置における距離データの実
測値と、その実測値を補正手段４を用いずに移動平均を
求めたときの値とを示すグラフである。

【図１２】前記レーザ加工装置における距離データの実
測値と、その実測値を補正手段４を用いて移動平均を求
めたときの値とを示すグラフである。

【符号の説明】

５ ワーク ２１ レーザ加工装置 ２２ レーザ発生装置 ２６ 光学系 ２７ 光学系 ２８ 光学系 ２９ 光学系 ３０ 光学系 ３１ｘ 位置移動装置 ３１ｙ 位置移動装置 ３１ｚ フォーカス位置可変装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに照射してレーザ加工するための
   レーザを発生させるレーザ発生装置と、 このレーザを前記ワークの加工点に結像させる光学系
   と、 前記ワーク上の前記レーザ加工を行う位置を移動する位
   置移動装置と、 前記位置移動装置および前記レーザ発生装置を制御する
   ことにより、前記位置を変えた複数の加工単位でそれぞ
   れ前記レーザ加工を行う加工制御手段と、 前記加工単位ごとに距離センサで前記加工点までの距離
   を測定する測定手段と、 前記レーザの前記加工点に対するフォーカス位置を変え
   るフォーカス位置可変装置と、 このフォーカス位置可変装置を制御して、前記測定後の
   各距離データに基づき前記加工単位ごとに前記フォーカ
   ス位置を調節するフォーカス位置調整手段と、前記複数
   の距離データに基づき当該各距離データの測定誤差を補
   正する補正手段と、を備えているレーザ加工装置。
2. 【請求項２】 前記フォーカス位置可変装置は、前記ワ
   ークの位置を当該ワークに照射される前記レーザ光の光
   軸方向に移動することにより前記フォーカス位置を変え
   るものである請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記測定後の各距離デ
   ータの近似曲線を求めて当該近似曲線の値を前記各距離
   データとすることで前記補正を行うものである請求項１
   または２に記載のレーザ加工装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、前記測定後の各距離デ
   ータの移動平均値を求めて当該各移動平均値を前記各距
   離データとすることで前記補正を行うものである請求項
   １または２に記載のレーザ加工装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、前記測定後の各距離デ
   ータのうち予め設定されている数値範囲から外れたもの
   を除外し、その除外後の距離データを用いて前記補正を
   行うものである請求項１〜４のいずれかの一に記載のレ
   ーザ加工装置。
6. 【請求項６】 ワーク上で加工を行う位置を移動するこ
   とで当該位置を変えた複数の加工単位で、それぞれレー
   ザをワークの加工点に結像してレーザ加工を行う加工工
   程と、この加工工程の前に前記加工単位ごとに距離セン
   サで前記加工点までの距離を測定する測定工程と、 前記加工工程でそれぞれ前記加工単位ごとに前記レーザ
   加工を行うごとに、前記測定後の各距離データに基づき
   前記レーザの前記加工点に対するフォーカス位置を調節
   するフォーカス位置調整工程と、 このフォーカス位置調整工程の前に前記複数の距離デー
   タに基づき当該各距離データの測定誤差を補正する補正
   工程と、を備えているレーザ加工方法。
7. 【請求項７】 前記フォーカス位置調整工程は、前記ワ
   ークの位置を当該ワークに照射される前記レーザ光の光
   軸方向に移動することにより前記フォーカス位置を変え
   るものである請求項６に記載のレーザ加工方法。
8. 【請求項８】 前記フォーカス位置調整工程は、前記測
   定後の各距離データの近似曲線を求めて当該近似曲線の
   値を前記各距離データとすることで前記補正を行うもの
   である請求項６または７に記載のレーザ加工方法。
9. 【請求項９】 前記フォーカス位置調整工程は、前記測
   定後の各距離データの移動平均値を求めて当該各移動平
   均値を前記各距離データとすることで前記補正を行うも
   のである請求項６または７に記載のレーザ加工方法。
10. 【請求項１０】 前記補正工程は、前記測定後の各距離
    データのうち予め設定されている数値範囲から外れたも
    のを除外し、その除外後の距離データを用いて前記補正
    を行うものである請求項６〜９のいずれかの一に記載の
    レーザ加工方法。