发明名称 雷射产生方法,使用此产生方法的喷墨记录头的制造方法及使用该制造方法所制成的喷墨记录头
摘要 一种雷射处理方法,藉由将雷射照射于工件上来实施熔蚀处理,包括步骤:利用多脉波雷射,同时形成多个以预定间隔排列之处理形状,雷射由雷射震荡器所发出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且雷射震荡器的脉波时间小于等于1pico秒。利用此种构造的雷射处理方法,可在无副产物的情况下实施高精度处理,并防止将转换的热能累积于如树脂的工件上,而避免工件在雷射处理的操作过程中发生膨胀。
申请公布号 TW513348 申请公布日期 2002.12.11
申请号 TW089112898 申请日期 2000.06.29
申请人 佳能股份有限公司 发明人 小出纯
分类号 B41J2/135 主分类号 B41J2/135
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种雷射处理方法,藉由将雷射照射至工件上来实施雷射的熔融处理,包括步骤:利用具有多个脉波的雷射光束,同时在预定的间隔上形成多个处理形状,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及能量密度,且脉波的放射时间小于1微微秒。2.如申请专利范围第1项之雷射处理方法,使用的材料为树脂,Si,或Si合成材料。3.一种雷射处理方法,包括步骤:以预定的能量密度,将多脉波雷光束射转换并照射至由两种以上不同材料所形的工件上,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及能量密度,且脉波的放射时间小于1微微秒;及几乎同时在同一的步骤中,实施两种或多种不同材料的昇华处理。4.如申请专利范围第3项之雷射处理方法,使用的工件是由两种或多种不同材料以结合的方式所形成,且在不产生扭曲的情形下,几乎同时在同一的步骤中昇华处理。5.如申请专利范围第3项之雷射处理方法,利用有机树脂材料,金属材料,无机复合材料,玻璃材料及矿物材料等随意的结合来形成两种或多种不同的材料。6.一种雷射处理方法,藉由将雷射照射至工件上来实施雷射的熔融处理,包括步骤:利用具有多个脉波的雷射光束,将光束以高于预定的能量密度收聚在透明工件的内侧,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且脉波的放射时间小于1微微秒;及对工件进行昇华处理。7.一种雷射处理方法,藉由将雷射照射至工件上来实施雷射的熔融处理,包括步骤:利用具有多个脉波的雷射光束,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒,以其波长可穿透几乎透明,并具低吸收率的材料(A),且将雷射照射至工件内部的材料(B),其在雷射波长下具有高于材料(A)的吸收率;及利用昇华法处理材料(B)。8.如申请专利范围第6项之雷射处理方法,当利用昇华内部工件来对结构件进行处理时,事先形成排放埠以将昇华及蒸发所产生的副产物排至外侧。9.如申请专利范围第8项之雷射处理方法,当处利结构件时,此结构件在近于排放埠的位置进行处理。10.如申请专利范围第1项之雷射处理方法,当时施处理时,藉由在其内部混入染料,以吸收对应至雷射光束的震荡波长。11.如申请专利范围第1项之雷射处理方法,雷射光述的波长落于350至1000nm的范围。12.如申请专利范围第1项之雷射处理方法,雷射光述的脉波照射时间设成500femto秒或更小。13.如申请专利范围第1项之雷射处理方法,雷射震荡器具有传播光述的空间压缩装置。14.如申请专利范围第13项之雷射处理方法,传播光束的空间压缩装置包括脉波产生机构,及利用光束波长散布性的纵向模式同步机构。15.如申请专利范围第13项之雷射处理方法,传播光束的空间压缩装置由脉波产生机构以及利用光束波长散布性的纵向模式同步法所构成。16.一种喷墨记录头的制造方法,利用雷射处理来形成墨水通道的至少部份构件,具有用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,制造方法包括步骤:利用多脉波雷射光束,形成作为墨水通道部件的凹槽部位或通孔,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒。17.如申请专利范围第16项之喷墨记录头制造方法,使雷射光束通过预定间隔上具有多个开口的光罩而照射,以同时形成多个作为墨水通道一部份的凹槽部位及通孔。18.如申请专利范围第16项之喷墨记录头制造方法,形成墨水通道一部份的构件是由树脂所构成。19.如申请专利范围第16项之喷墨记录头制造方法,形成墨水通道一部份的构件是由Si或Si复合材料所构成。20.如申请专利范围第17至第19项任一项之喷墨记录头制造方法,凹槽部位是形成墨水流道的沟槽。21.如申请专利范围第17至第19项任一项之喷墨记录头制造方法,通孔成为排放埠。22.一种喷墨记录头的制造方法,利用雷射处理来形成墨水通道的至少部份构件,且构件是由两种或多种不同材料所构成,包括用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,制造方法包括步骤:利用多脉波雷射光束,在几乎单一步骤中,同时对两种或多种不同的构件材料进行昇华处理,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒。23.如申请专利范围第22项之喷墨记录头制造方法,以两种或多种材料所形成的构件,以接合状态构成至少部分之喷墨头的喷墨通道,且几乎是在单一步骤中同时进行昇华处理而不产生任何扭曲。24.如申请专利范围第22或23项之喷墨记录头制造方法,两种或多种不同的材料是由有机树脂材料,金属材料,无机复合材料,玻璃材料或矿物质材料等随意地组合而形成。25.一种喷墨记录头的制造方法,利用雷射处理,使此喷墨记录头具有形成部分墨水通道的构件,且构件形成于一透明墨流通道成形构件中,构件包括用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,制造方法包括步骤:利用多脉波雷射光束,将高于预定能量密度的光束收聚在相对于光束波长呈透明之墨流道成形构件的内部,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒;以及对墨流通道进行昇华处理。26.一种喷墨记录头的制造方法,此喷墨记录头具有一构件以形成至少部分的墨流通道,位于工件内侧的此构件由低雷射吸收率之透明材料(A)及较高雷射吸收率之材料(B)所制成,且利用雷射处理方法加以处理,构件包括用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,制造方法包括步骤:利用具有多个脉波的雷射光束,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒,以其波长可穿透几乎透明,并具低吸收率的材料(A),且将雷射照射至工件内部的材料(B),其在雷射波长下具有高于材料(A)的吸收率;及利用昇华法处理材料(B)。27.如申请专利范围第25或第26项之喷墨记录头制造方法,当处理墨流通道及其他部件时,先形成排放埠以将昇华及蒸发所产生的副产物排至外侧,接着再处理墨流通道。28.如申请专利范围第27项之喷墨记录头制造方法,当处理墨流通道及其他部件时,墨流通道及其他部件在近于排放埠的位置进行处理。29.如申请专利范围第16,17,22,23,25及26项之任一项喷墨记录头制造方法,当时施处理时,藉由在其内部混入染料,以吸收对应至雷射光束的震荡波长。30.如申请专利范围第16,17,22,23,25及26项之任一项喷墨记录头制造方法,雷射光述的波长落于350至1000nm的范围。31.如申请专利范围第16,17,22,23,25及26项之任一项喷墨记录头制造方法,雷射光述的脉波照射时间设成500femto秒或更小。32.如申请专利范围第16,17,22,23,25及26项之任一项喷墨记录头制造方法,雷射震荡器具有传播光述的空间压缩装置。33.如申请专利范围第32项之喷墨记录头制造方法,传播光束的空间压缩装置包括脉波产生机构,及利用光束波长散布性的纵向模式同步机构。34.如申请专利范围第32项之喷墨记录头制造方法,传播光束的空间压缩装置由脉波产生机构以及利用光束波长散布性的纵向模式同步法所构成。35.一种喷墨记录头,具有利用雷射处理来形成墨水通道的至少部份构件,此构件具有用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,喷墨头包括作为墨水通道部件的凹槽部位或通孔,其由雷射震荡器所放出之雷射所形成,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒。36.如申请专利范围第35项之喷墨记录头,使雷射光束通过预定间隔上具有多个开口的光罩而照射,以同时形成多个作为墨水通道一部份的凹槽部位及通孔。37.如申请专利范围第35项之喷墨记录头,形成墨水通道一部份的构件是由树脂所构成。38.如申请专利范围第35项之喷墨记录头,形成墨水通道一部份的构件是由Si或Si复合材料所构成。39.如申请专利范围第36项之喷墨记录头,凹槽部位是形成墨水流道的沟槽。40.如申请专利范围第36项之喷墨记录头,通孔成为排放埠。41.一种喷墨记录头,利用雷射处理来形成墨水通道的至少部份构件,且构件是由两种或多种不同材料所构成,包括用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,包括:两种或多种不同的构件材料是利用多脉波雷射光束,在几乎单一步骤中同时进行昇华处理而形成,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒。42.如申请专利范围第41项之喷墨记录头,由两种或多种材料所形成的构件,以接合状态构成至少部分之喷墨头的喷墨通道,且几乎是在单一步骤中同时进行昇华处理而不产生任何扭曲。43.如申请专利范围第41或第42项之喷墨记录头,两种或多种不同的材料是由有机树脂材料,金属材料,无机复合材料,玻璃材料或矿物质材料等随意地组合而形成。44.一种喷墨记录头,利用雷射处理,使此喷墨记录头具有形成部分墨水通道的构件,且构件形成于一透明墨流通道成形构件中,构件包括用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,包括:该构件是利用多脉波雷射光束,将高于预定能量密度的光束收聚在相对于光束波长呈透明之墨流道成形构件的内部而形成,雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒。45.一种喷墨记录头,其具有一构件以形成至少部分的墨流通道,位于工件内侧的此构件由低雷射吸收率之透明材料(A)及较高雷射吸收率之材料(B)所制成,且利用雷射处理方法加以处理,构件包括用以将墨滴排出至记录媒体的排放埠;维持供应至排放埠之墨水的液体室;连通排放埠与液体室的墨流通道;及墨流通道内的能量产生元件,用以产生排墨的能量;及用以将墨水自外侧供应至液体室内的供墨埠,包括:该构件是利用具有多个脉波的雷射光束来形成,此雷射光束由雷射震荡器所放出,并具有极大的空间及瞬间能量密度,且派波的放射时间小于1微微秒,以此雷射的波长可穿透几乎透明,并具低吸收率的材料(A),并将雷射照射至工件内部的材料(B),其在雷射波长下具有高于材料(A)的吸收率。46.如申请专利范围第44或第45项之喷墨记录头,当处理墨流通道及其他部件时,先形成排放埠以将昇华及蒸发所产生的副产物排至外侧,接着再处理墨流通道。47.如申请专利范围第46项之喷墨记录头,当处理墨流通道及其他部件时,墨流通道及其他部件在近于排放埠的位置进行处理。48.如申请专利范围第35,36,41,42,44或45项之喷墨记录头,进一步包括其内部混有染料的构件,以吸收对应至雷射光束的震荡波长。图式简单说明:图1A,1B,1C,1D及1E显示依据本发明实施例,用以处理喷墨头之排放埠的方法。图2A,2B,2C,2D及2E显示依据习知例,相较于第一实施例,用以处理喷墨头之排放埠的方法。图3显示依据本发明第一实施例,雷射处理装置的光学系统。图4A,4B,4C,4D显示依据本发明第二实施例,以雷射制程制造悬臂梁的步骤。图5E,5F及5G显示依据本发明第二实施例,处理图4A,4B,4C,4D之悬臂梁的步骤。图6A,6B及6C显示依据本发明第三实施例,利用雷射制造喷墨头之排放埠的步骤。图7A,7B及7C显示依据本发明第四实施例,利用雷射制造墨流通道及墨水室的步骤。图8D及8E显示本发明第四实施例,接续于图7A,7B及7C之处理步骤的处理步骤。图9显示依据本发明第五实施例之雷射内部处理法。图10A及10B显示平面型喷墨记录头之排墨埠的主要部位,其由依据本发明第五实施例的雷射处理法所形成;图10A是从墨水排放表面所观察的视图;图10B为沿着图10A之剖面线10B-10B的剖面图。图11A及11B显示YMC彩色循环喷嘴型喷墨记录头之排墨埠的主要部位,其具有依据本发明第六实施例之雷射处理法所形成的墨流通道;图10A是排放型喷墨记录头之边缘表面的视图;图10B为沿着图11A之剖面线11B-11B的剖面图。图12C及12D分别为沿着图11A之线段12C-12C及12D-12D所取得的剖面图。图13显示依据本发明第七实施例的雷射处理法。图14A及14B显示平面排放型喷墨记录头之排墨埠的主要部位,其具有依据本发明第七实施例之雷射处理法所形成的墨流通道。图15显示依据本发明第八实施例,雷射处理装置之光罩图案投影光学系统。图16显示雷射震荡频率及工件吸收频谱间的相关性,用以说明依据本发明第九实施例的处理方法。图17A,17B及17C显示依据本发明第十实施例,由雷射处理法所制造的喷墨记录头。
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