(57)【要約】【課題】噴射孔の孔径のばらつきを低減できる噴射孔プレートの製造方法を提供する。【解決手段】ノズルプレートの製造方法は、インクを噴射するノズル孔が形成されたノズルプレートの製造方法であって、ノズルプレートの母材７１に対してノズル孔となる複数の孔７２をあける孔開け工程と、複数の孔７２のうち、インクの流通方向における下流開口となる部分の孔径が所望の孔径ｄ１よりも小さく形成された不良孔７２Ａを補修する補修工程と、を有する。補修工程は、不良孔７２Ａに対し、下流開口となる部分の孔径が所望の孔径ｄ１よりも小さく、不良孔７２Ａの孔径よりも大きい補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行う。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する噴射孔が形成された噴射孔プレートの製造方法であって、
前記噴射孔プレートの母材に対して前記噴射孔となる複数の孔をあける孔開け工程と、
前記複数の孔のうち、前記液体の流通方向における下流開口となる部分の孔径が所望の孔径よりも小さく形成された不良孔を補修する補修工程と、を有し、
前記補修工程は、前記不良孔に対し、前記下流開口となる部分の孔径が前記所望の孔径よりも小さく、前記不良孔の孔径よりも大きい補修用孔径の孔開け加工を行う、
ことを特徴とする噴射孔プレートの製造方法。
【請求項２】
前記孔開け工程および前記補修工程は、レーザ加工により行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の噴射孔プレートの製造方法。
【請求項３】
前記補修工程は、平行ビームであるレーザ光を前記母材に向けて照射する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の噴射孔プレートの製造方法。
【請求項４】
前記補修工程では、ビーム径が出射方向の下流側に向かうに従い漸次拡径するレーザ光を前記流通方向の下流側から前記母材に向けて照射する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の噴射孔プレートの製造方法。
【請求項５】
前記孔開け工程と前記補修工程との間に、前記不良孔を検出する検査工程を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の噴射孔プレートの製造方法。
【請求項６】
前記補修工程は、
前記母材のうち前記不良孔に対応する部分に前記補修用孔径のマスク開口が形成された補修用エッチングマスクを形成する補修用エッチングマスク形成工程と、
前記補修用エッチングマスクを介してエッチングを行う補修用エッチング工程と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の噴射孔プレートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射孔プレートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録紙等の被記録媒体に液滴状のインクを吐出して、被記録媒体に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタがある。インクジェットヘッドは、インクが充填されるチャネルが形成されたアクチュエータプレートと、チャネル内に連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有している。インクジェットヘッドでは、吐出チャネル内の容積が拡縮するようにアクチュエータプレートが変形することで、吐出チャネル内に充填されたインクがノズル孔を通して吐出される。
【０００３】
ノズルプレートにノズル孔を形成する方法としては、例えば特許文献１に記載のようにワークに対して所定方向からレーザ光を照射してノズル孔を形成する方法や、エッチング加工によりノズル孔を形成する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば特許文献１に開示された技術のように、ノズル孔をレーザ加工により形成すると、母材に異物が含まれていた場合、レーザ光が異物に遮光され、ノズル孔を所望の形状に形成できないおそれがある。また、エッチング加工によりノズル孔を形成する場合、フォトレジスト材料によりエッチングマスクを形成する際にフォトマスク上の異物が存在すると、その異物がエッチングマスクに転写されて、ノズル孔を所望の形状に形成できないおそれがある。このようにノズル孔が所望の形状に形成されず、特にノズル孔の下流開口の孔径が所望の孔径よりも小さく形成されると、インクの吐出方向が所望の方向から変化（偏向）する可能性がある。その結果、インクジェットヘッドによる描画品質が低下する。したがって、従来技術にあっては、インクの吐出方向を安定化させるために、ノズル孔の孔径のばらつきを低減するという課題がある。
【０００６】
そこで本発明は、噴射孔の孔径のばらつきを低減できる噴射孔プレートの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の噴射孔プレートの製造方法は、液体を噴射する噴射孔が形成された噴射孔プレートの製造方法であって、前記噴射孔プレートの母材に対して前記噴射孔となる複数の孔をあける孔開け工程と、前記複数の孔のうち、前記液体の流通方向における下流開口となる部分の孔径が所望の孔径よりも小さく形成された不良孔を補修する補修工程と、を有し、前記補修工程は、前記不良孔に対し、前記下流開口となる部分の孔径が前記所望の孔径よりも小さく、前記不良孔の孔径よりも大きい補修用孔径の孔開け加工を行う、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、補修工程において、不良孔に対して不良孔の孔径よりも大きい補修用孔径の孔開け加工を行うので、不良孔の下流開口となる部分の孔径を所望の孔径に近づけるように不良孔を補修することができる。しかも、補修工程において、不良孔に対して所望の孔径よりも小さい補修用孔径の孔開け加工を行うので、孔開け位置が所望の位置からずれた場合であっても、不良孔の下流開口となる部分が所望の孔径よりも大きく形成されることを抑制できる。したがって、噴射孔の孔径のばらつきを低減できる。
【０００９】
上記の噴射孔プレートの製造方法において、前記孔開け工程および前記補修工程は、レーザ加工により行う、ことが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、エッチングにより孔開け加工を行う方法と比較して、エッチングマスクを形成する必要がないので、孔開け工程および補修工程を容易に行うことができる。したがって、噴射孔プレートの製造コストを削減できる。
【００１１】
上記の噴射孔プレートの製造方法において、前記補修工程は、平行ビームであるレーザ光を前記母材に向けて照射する、ことが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、発散または収束したレーザ光を照射する場合に必要となる、母材に対するレーザ光の焦点位置の調整等が必要ないので、補修工程を容易に行うことができる。したがって、噴射孔プレートの製造コストを削減できる。
【００１３】
上記の噴射孔プレートの製造方法において、前記補修工程では、ビーム径が出射方向の下流側に向かうに従い漸次拡径するレーザ光を前記流通方向の下流側から前記母材に向けて照射する、ことが望ましい。
【００１４】
本発明によれば、液体の流通方向下流側に向かうに従い縮径したテーパ状の孔を形成する場合に、レーザ光を不良孔の内面に沿うように照射することができる。このため、不良孔を所望の形状により近づけるように補修することができる。したがって、噴射孔の孔径のばらつきをより低減できる。
【００１５】
上記の噴射孔プレートの製造方法において、前記孔開け工程と前記補修工程との間に、前記不良孔を検出する検査工程を有することが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、検査工程において検出された不良孔のみ、補修工程で補修することが可能となる。したがって、補修工程を効率よく行うことが可能となり、噴射孔プレートの製造コストを削減できる。
【００１７】
上記の噴射孔プレートの製造方法において、前記補修工程は、前記母材のうち前記不良孔に対応する部分に前記補修用孔径のマスク開口が形成された補修用エッチングマスクを形成する補修用エッチングマスク形成工程と、前記補修用エッチングマスクを介してエッチングを行う補修用エッチング工程と、を有する、ことが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、補修用孔径のマスク開口が形成された補修用エッチングマスクを介してエッチングするので、不良孔の下流開口となる部分の孔径を所望の孔径に近づけるように不良孔を補修することができる。したがって、噴射孔の孔径のばらつきを低減できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、補修工程において、不良孔に対して不良孔の孔径よりも大きい補修用孔径の孔開け加工を行うので、不良孔の下流開口となる部分の孔径を所望の孔径に近づけるように不良孔を補修することができる。しかも、補修工程において、不良孔に対して所望の孔径よりも小さい補修用孔径の孔開け加工を行うので、孔開け位置が所望の位置からずれた場合であっても、不良孔の下流開口となる部分が所望の孔径よりも大きく形成されることを抑制できる。したがって、噴射孔の孔径のばらつきを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態のプリンタの概略構成図である。
【図２】第１実施形態のインクジェットヘッドの斜視図である。
【図３】第１実施形態のヘッドチップの斜視図である。
【図４】第１実施形態のヘッドチップの分解斜視図である。
【図５】第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図６】第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図７】第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図８】第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図９】第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１０】第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１１】第１実施形態の変形例のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１２】第１実施形態の変形例のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１４】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１５】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１６】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１７】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１８】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【図１９】第２実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、インク（液体）を利用して被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２２】
［第１実施形態］
（プリンタ）
図１は、第１実施形態のプリンタの概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態のプリンタ１は、一対の搬送機構２，３と、インク供給機構４と、インクジェットヘッド５と、走査機構６と、を備えている。なお、以下の説明では、必要に応じてＸ，Ｙ，Ｚの直交座標系を用いて説明する。この場合、Ｘ方向は被記録媒体Ｐ（例えば、紙等）の搬送方向に一致している。Ｙ方向は走査機構６の走査方向に一致している。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する高さ方向を示している。
【００２３】
搬送機構２，３は、被記録媒体ＰをＸ方向に搬送する。具体的に、搬送機構２は、Ｙ方向に延設されたグリットローラ１１と、グリットローラ１１に平行に延設されたピンチローラ１２と、グリットローラ１１を軸回転させるモータ等の駆動機構（不図示）と、を備えている。同様に、搬送機構３は、Ｙ方向に延設されたグリットローラ１３と、グリットローラ１３に平行に延設されたピンチローラ１４と、グリットローラ１３を軸回転させる駆動機構（不図示）と、を備えている。
【００２４】
インク供給機構４は、インクが収容されたインクタンク１５と、インクタンク１５とインクジェットヘッド５とを接続するインク配管１６と、を備えている。
インクタンク１５は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクをそれぞれ収容するインクタンク１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋである。本実施形態において、インクタンク１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋは、Ｘ方向に並んで設けられている。
インク配管１６は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースである。インク配管１６は、各インクタンク１５と各インクジェットヘッド５との間を各別に接続している。
【００２５】
走査機構６は、インクジェットヘッド５をＹ方向に往復走査させる。具体的に、走査機構６は、Ｙ方向に延設された一対のガイドレール２１，２２と、一対のガイドレール２１，２２に移動可能に支持されたキャリッジ２３と、キャリッジ２３をＹ方向に移動させる駆動機構２４と、を備えている。
【００２６】
駆動機構２４は、Ｘ方向におけるガイドレール２１，２２の間に配設されている。駆動機構２４は、Ｙ方向に間隔をあけて配設された一対のプーリ２５，２６と、一対のプーリ２５，２６間に巻回された無端ベルト２７と、一方のプーリ２５を回転駆動させる駆動モータ２８と、を備えている。
【００２７】
キャリッジ２３は、無端ベルト２７に連結されている。キャリッジ２３には、複数のインクジェットヘッド５がＹ方向に並んだ状態で搭載されている。本実施形態において、インクジェットヘッド５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色のインクをそれぞれ吐出可能なインクジェットヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋである。
【００２８】
（インクジェットヘッド）
図２は、第１実施形態のインクジェットヘッドの斜視図である。なお、インクジェットヘッド５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明ではまとめてインクジェットヘッド５として説明する。
図２に示すように、インクジェットヘッド５は、キャリッジ２３に固定される固定プレート３１と、固定プレート３１上に固定されたヘッドチップ３２と、インク供給機構４から供給されるインクをヘッドチップ３２に供給するインク供給部３３と、ヘッドチップ３２に駆動電圧を印加する制御部３４と、を備えている。
【００２９】
固定プレート３１には、ベースプレート３５がＺ方向に起立した状態で固定されている。
インク供給部３３は、固定プレート３１に固定された流路部材３６と、ベースプレート３５に固定された圧力緩衝器３７と、流路部材３６および圧力緩衝器３７間を接続するインク連結管３８と、を主に備えている。
圧力緩衝器３７には、上述したインク配管１６が接続されている。圧力緩衝器３７は、インク配管１６を介してインクが供給されると、インクを内部に一旦貯留する。また、圧力緩衝器３７は、貯留したインクをインク連結管３８および流路部材３６を介してヘッドチップ３２に供給する。
【００３０】
制御部３４は、ベースプレート３５に固定されたＩＣ基板４１と、ＩＣ基板４１に搭載された制御回路４２と、を主に有している。
制御回路４２は、ヘッドチップ３２を駆動するための集積回路等を有している。制御回路４２は、図示しない配線パターンがプリントされたフレキシブルプリント基板４４を介してヘッドチップ３２に電気的に接続されている。
【００３１】
（ヘッドチップ）
図３は、第１実施形態のヘッドチップの斜視図である。図４は、第１実施形態のヘッドチップの分解斜視図である。
図３および図４に示すヘッドチップ３２は、後述する吐出チャネル５５における延在方向（Ｚ方向）の端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのものである。具体的に、ヘッドチップ３２は、アクチュエータプレート５１と、カバープレート５２と、支持プレート５３と、ノズルプレート（噴射孔プレート）５４と、を備えている。以下の説明では、Ｙ方向のうち、カバープレート５２側を表側とし、アクチュエータプレート５１側を裏側とする。また、Ｚ方向のうち、ノズルプレート５４側を下方とし、ノズルプレート５４とは反対側を上方として説明する。
【００３２】
アクチュエータプレート５１は、分極方向が厚さ方向（Ｙ方向）に沿って一方向に設定された、いわゆるモノポール基板である。なお、アクチュエータプレート５１は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等からなるセラミックス基板が好適に用いられている。
また、アクチュエータプレート５１は、分極方向がＺ方向で異なる２枚の圧電基板を積層して形成しても構わない（いわゆる、シェブロンタイプ）。
【００３３】
アクチュエータプレート５１の表面には、複数のチャネル５５，５６がＸ方向に間隔をあけて並設されている。各チャネル５５，５６は、それぞれＺ方向に沿って直線状に形成されている。したがって、各チャネル５５，５６は、アクチュエータプレート５１からなる駆動壁５７によってそれぞれＸ方向に仕切られている。
【００３４】
上述した複数のチャネル５５，５６は、インクが充填される吐出チャネル５５、およびインクが充填されない非吐出チャネル５６（図４参照）である。吐出チャネル５５および非吐出チャネル５６は、Ｘ方向に交互に並んで配置されている。なお、チャネル５５内面（駆動壁５７）には、蒸着等により図示しない駆動電極が形成されている。駆動電極は、上述したフレキシブルプリント基板４４（図２参照）を介して駆動電圧が印加されることで、圧電滑り効果により駆動壁５７を変形させる。
【００３５】
カバープレート５２は、Ｙ方向から見た平面視で矩形状に形成されている。カバープレート５２は、アクチュエータプレート５１の上端部を露出させた状態で、アクチュエータプレート５１の表面に接合されている。
【００３６】
カバープレート５２は、表面に形成された共通インク室６１と、裏面に形成された複数のスリット６２と、を有している。
共通インク室６１は、Ｚ方向において、吐出チャネル５５の上端部と同等の位置に形成されている。共通インク室６１は、カバープレート５２の裏面側に向けて窪むとともに、Ｘ方向に延設されている。共通インク室６１には、上述した流路部材３６を通してインクが流入する。
スリット６２は、共通インク室６１のうち、吐出チャネル５５とＹ方向で対向する位置に形成されている。スリット６２は、共通インク室６１内と各吐出チャネル５５内とを各別に連通している。一方、非吐出チャネル５６は、共通インク室６１内には連通していない。
【００３７】
支持プレート５３は、アクチュエータプレート５１およびカバープレート５２を支持するともに、ノズルプレート５４を同時に支持している。支持プレート５３には、Ｚ方向に貫通するとともにＸ方向に沿って延びる嵌合孔５３ａが形成されている。アクチュエータプレート５１およびカバープレート５２は、嵌合孔５３ａ内に嵌め込まれた状態で支持プレート５３に支持されている。
【００３８】
ノズルプレート５４は、アクチュエータプレート５１およびカバープレート５２の下端面に、例えば接着等により固定されている。ノズルプレート５４は、Ｚ方向に貫通するノズル孔（噴射孔）６３が形成されている。ノズル孔６３は、インクを上方から下方に向かってＺ方向に流通させ、インクを下流開口から噴射する。ノズル孔６３は、上方から下方に向かうに従い漸次縮径するテーパ状に形成されている。ノズル孔６３は、ノズルプレート５４のうち上述した吐出チャネル５５にＺ方向で対向する位置に各別に形成されている。すなわち、各ノズル孔６３は、Ｘ方向に間隔をあけて複数形成されている。これにより、上述した吐出チャネル５５は、ノズル孔６３を通して外部に連通している。一方、非吐出チャネル５６は、ノズルプレート５４により閉塞されている。なお、ノズルプレート５４は、樹脂材料（ポリイミド等）や金属材料（ＳＵＳ等）、シリコン、ガラス等による単層構造、又は積層構造とされている。また、ノズルプレート５４の厚さは、例えば５０μｍ程度とされている。
【００３９】
（プリンタの動作方法）
次に、上述したプリンタ１を利用して、被記録媒体Ｐに情報を記録する方法について説明する。
図１に示すように、プリンタ１を作動させると、搬送機構２，３のグリットローラ１１，１３が回転することで、これらグリットローラ１１，１３およびピンチローラ１２，１４間を被記録媒体ＰがＸ方向に搬送される。また、これと同時に駆動モータ２８がプーリ２６を回転させて無端ベルト２７を走行させる。これにより、キャリッジ２３がガイドレール２１，２２にガイドされながらＹ方向に往復移動する。
この間に、各インクジェットヘッド５において、ヘッドチップ３２の駆動電極に駆動電圧を印加する。これにより、駆動壁５７に厚みすべり変形を生じさせ、吐出チャネル５５内に充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、吐出チャネル５５の内圧が高まり、インクがノズル孔６３を通して吐出される。そして、インクが被記録媒体Ｐ上に着弾することで、各種情報が被記録媒体Ｐ上に記録される。
【００４０】
（ノズルプレートの製造方法）
次に、第１実施形態のノズルプレート５４の製造方法について説明する。
図５から図１０は、第１実施形態のノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。なお、図５、図６、図８、図９、図１１および図１２では断面図を示し、図７および図１０では下方から見た平面図を示している。
図５から図１０に示すように、本実施形態のノズルプレート５４の製造方法は、ノズルプレート５４の母材７１に対してノズル孔６３となる複数の孔７２をあける孔開け工程と、複数の孔７２のうち、インクの流通方向（Ｚ方向）における下流開口となる部分の孔径（母材７１の下面７１ａにおける孔径）が所望の孔径ｄ１よりも小さく形成された不良孔７２Ａを検出する検査工程と、不良孔７２Ａを補修する補修工程と、を有する。なお、本実施形態では、ノズルプレート５４の母材７１として、ポリイミド基板を適用した場合を例に挙げて説明する。また、以下の説明における母材７１に対する上下方向は、母材７１から形成されるノズルプレート５４における上下方向と一致している。
【００４１】
最初に、孔開け工程を行う。
図５および図６に示すように、孔開け工程は、レーザ加工により、母材７１の下面７１ａにおける孔径が所望の孔径ｄ１となる孔７２をあける。図５に示すように、孔開け加工では、母材７１に対して、上方からレーザ光Ｌ１を照射する。レーザ光Ｌ１のビーム径は、母材７１の上方から下方に向かうに従い漸次縮径する。すなわち、レーザ光Ｌ１は、焦点Ｆ１が母材７１よりも下方に位置するように収束した状態で、母材７１に上方から照射される。レーザ光Ｌ１は、例えばマイクロレンズアレイ等を用いて集光される。
【００４２】
このように母材７１に対してレーザ光Ｌ１を照射することにより、図６に示すように、母材７１におけるレーザ光Ｌ１が照射された部分が溶融して孔７２が開く。そして、照射されたレーザ光Ｌ１が上方から下方に向かうに従い漸次縮径するように収束しているので、孔７２は上方から下方に向かって漸次縮径するテーパ状に形成される。なお、レーザ光Ｌ１は、母材７１をレーザ光Ｌ１の光軸周りに公転させた状態で母材７１に照射されてもよい。
【００４３】
ここで、母材７１にはシリカ等の異物７４が含まれる場合がある。母材７１のうち孔７２が形成される部分に異物７４が存在すると、レーザ光Ｌ１が異物７４により遮光される。その結果、母材７１のうち異物７４よりもレーザ光Ｌ１の出射方向の下流側に位置する部分は、溶融せずに残存した残存部７３となる。すると、図７に示すように、孔７２における下流開口となる部分の孔径が所望の孔径ｄ１よりも小さく形成された不良孔７２Ａとなる。なお、不良孔７２Ａの孔径は、母材７１の下面７１ａにおける孔７２の所望の開口形状である円の中心から残存部７３までの距離を半径とする円（図７中の２点鎖線で示す円）の直径である。
【００４４】
次に、検査工程を行う。
検査工程では、画像処理により不良孔７２Ａを検出する。具体的に、検査工程では、例えばＣＣＤカメラ等により各孔７２を下方から撮影し、撮影された孔７２の形状が所望の形状であるか否かを判定する。
【００４５】
次に、補修工程を行う。
図８に示すように、補修工程は、検査工程で検出された不良孔７２Ａに対し、下流開口となる部分の孔径が所望の孔径ｄ１よりも小さく、不良孔７２Ａの孔径よりも大きい補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行う。具体的に、補修工程では、母材７１に向けて下方からレーザ光Ｌ２を照射する。レーザ光Ｌ２は、ビーム径が補修用孔径ｄ２の平行ビームである。レーザ光Ｌ２は、不良孔７２Ａに対して、不良孔７２Ａと同軸になるように照射される。
これにより、図９および図１０に示すように、不良孔７２Ａにおける残存部７３以外の部分を加工することなく、残存部７３のうち下方から見て不良孔７２Ａ内に見える部分を除去することができる。
【００４６】
このように、本実施形態のノズルプレート５４の製造方法によれば、補修工程において、不良孔７２Ａに対して不良孔７２Ａの孔径よりも大きい補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行うので、不良孔７２Ａの下流開口となる部分の孔径を所望の孔径ｄ１に近づけることができる。しかも、補修工程において、不良孔７２Ａに対して所望の孔径ｄ１よりも小さい補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行うので、孔開け位置が所望の位置からずれた場合であっても、不良孔７２Ａの下流開口となる部分が所望の孔径ｄ１よりも大きく形成されることを抑制できる。したがって、下面７１ａにおけるノズル孔６３の下流開口の孔径のばらつきを低減できる。そして、インクの吐出方向を安定化させることができ、インクジェットヘッド５の描画品質の低下を抑制できる。
【００４７】
また、本実施形態では、孔開け工程および補修工程は、レーザ加工により行っている。この方法によれば、エッチングにより孔開け加工を行う方法と比較して、エッチングマスクを形成する必要がないので、孔開け工程および補修工程を容易に行うことができる。したがって、ノズルプレート５４の製造コストを削減できる。
【００４８】
また、本実施形態では、補修工程は、平行ビームであるレーザ光Ｌ２を母材７１に向けて照射している。この方法によれば、発散または収束したレーザ光を照射する場合に必要となる、母材７１に対するレーザ光の焦点位置の調整等が必要ないので、補修工程を容易に行うことができる。したがって、ノズルプレート５４の製造コストを削減できる。
【００４９】
また、本実施形態では、孔開け工程と補修工程との間に、不良孔７２Ａを検出する検査工程を有するので、検査工程において検出された不良孔のみ、補修工程で補修することが可能となる。したがって、補修工程を効率よく行うことが可能となり、ノズルプレート５４の製造コストを低減できる。
【００５０】
なお、本実施形態では、補修工程において平行ビームであるレーザ光Ｌ２を下方から母材７１に向けて照射しているが、上方から母材７１に向けて照射してもよい。
また、本実施形態では、残存部７３が母材７１に含まれるシリカ等の異物７４により形成される場合を例に挙げて説明したが、例えば母材７１上に付着した異物等によりレーザ光Ｌ１が遮光されて残存部が形成された場合であっても同様である。
【００５１】
また、本実施形態では、孔開け工程と補修工程との間に検査工程を行っているが、これに限定されず、検査工程を行わなくてもよい。この場合には、補修工程において全ての孔７２に対して補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行うことで、不良孔７２Ａを補修することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、補修工程において、不良孔７２Ａに対してのみ補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行っているが、これに限定されない。補修工程において、不良孔７２Ａ、および所望の孔径ｄ１に形成された孔７２の両方に対して同時に補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行ってもよい。この場合、補修用孔径ｄ２は、所望の孔径ｄ１よりも小さいので、所望の孔径ｄ１に形成された孔７２が補修工程において加工されることはない。
【００５３】
［第１実施形態の変形例］
（ノズルプレートの製造方法）
次に、第１実施形態の変形例に係るノズルプレート５４の製造方法について説明する。なお、第１実施形態の変形例に係るノズルプレート５４の製造方法における孔開け工程および検査工程は、第１実施形態のノズルプレート５４の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
図１１および図１２は、第１実施形態の変形例に係るノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。
図８に示す第１実施形態の補修工程では、平行ビームであるレーザ光Ｌ２を母材に向けて照射している。これに対して図１１に示す第１実施形態の変形例の補修工程では、発散ビームであるレーザ光Ｌ３を母材７１に向けて照射している点で、第１実施形態と異なっている。
【００５５】
図１１に示すように、補修工程では、母材７１に向けて下方からレーザ光Ｌ３を照射する。レーザ光Ｌ３は、母材７１の下面７１ａにおけるビーム径が補修用孔径ｄ２の発散ビームである。具体的に、レーザ光Ｌ３は、母材７１へ照射される部分において、ビーム径が出射方向上流側から下流側に向かうに従い漸次拡径する。レーザ光Ｌ３は、母材７１の下方から、母材７１よりも下方に位置する焦点Ｆ２において収束された状態で照射される。レーザ光Ｌ３は、不良孔７２Ａに対して、不良孔７２Ａと同軸になるように照射される。これにより、図１２に示すように、不良孔７２Ａにおける残存部７３以外の部分を加工することなく、残存部７３のうち下方から見て不良孔７２Ａ内に見える部分を除去することができる。なお、レーザ光Ｌ３の発散角は、孔７２の内周面のうち所望の形状に形成された部分にレーザ光Ｌ３が照射されない角度であれば任意に設定可能である。
【００５６】
このように、本変形例のノズルプレート５４の製造方法では、補修工程において、ビーム径が出射方向の下流側に向かうに従い漸次拡径するレーザ光Ｌ３を下方から母材７１に向けて照射する。この方法によれば、インクの流通方向下流側に向かうに従い縮径したテーパ状の孔７２を形成する場合に、レーザ光Ｌ３を不良孔７２Ａの内面に沿うように照射することができる。このため、不良孔７２Ａを所望の形状により近づけるように補修することができる。したがって、ノズル孔６３の孔径のばらつきをより低減できる。
【００５７】
［第２実施形態］
（ノズルプレートの製造方法）
次に、第２実施形態に係るノズルプレート５４の製造方法について説明する。
図１３から図１９は、第２実施形態に係るノズルプレートの製造方法を説明するための工程図である。なお、図１３から図１９では断面図を示すとともに、図１６から図１９に示す断面図では、図１３から図１５に示す断面図に対して上下を反転した状態で図示している。
図５から図１０に示す第１実施形態では、孔開け工程および補修工程がレーザ加工により行っている。これに対して図１３から図１９に示す第２実施形態では、孔開け工程および補修工程がエッチングにより行っている点で、第１実施形態と異なっている。
【００５８】
図１３から図２０に示すように、本実施形態のノズルプレート５４の製造方法は、ノズルプレート５４の母材８１に対してノズル孔６３となる複数の孔８２をあける孔開け工程と、不良孔８２Ａを補修する補修工程と、を有する。なお、本実施形態では、ノズルプレート５４の母材８１として、単結晶シリコン基板を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００５９】
最初に、孔開け工程を行う。図１３から図１６に示すように、孔開け工程は、ノズルプレート５４の母材８１の表面にノズル孔形成用のエッチングマスク８４を形成するエッチングマスク形成工程と、エッチングマスク８４を介して母材８１のエッチングを行うエッチング工程と、エッチングマスク８４を除去するマスク除去工程と、を有する。
【００６０】
まず、エッチングマスク形成工程を行う。
図１３に示すように、エッチングマスク形成工程では、母材８１の両面にフォトレジスト膜８５を形成する。次いで、母材８１の上面８１ｂ側のフォトレジスト膜８５に対して、ノズル孔６３に対応する円形の遮光パターンを有するノズル孔形成用のフォトマスク９１を用いて露光する。その後、フォトレジスト膜８５を現像することで、図１４に示すように、フォトレジスト膜８５は、ノズル孔６３に対応する開口部８５ａが形成された、ノズル孔形成用のエッチングマスク８４となる。
【００６１】
次に、エッチング工程を行う。
図１５に示すように、エッチング工程では、エッチングマスク８４をマスクとして、母材８１をエッチングする。このエッチング工程では、ウェットエッチング方式を用いて異方性エッチングを行う。この際のエッチング量は、母材８１がエッチングにより完全に貫通する程度とする。これにより、母材８１には、上方から下方に向かって漸次縮径するテーパ状の孔８２が形成される。
【００６２】
次に、マスク除去工程を行う。
マスク除去工程では、エッチングマスク８４を構成するフォトレジスト膜８５を除去する。
以上により、孔開け工程が完了する。
【００６３】
ここで、図１３に示すように、上述したエッチングマスク形成工程においてノズル孔形成用のフォトマスク９１に異物９２が付着していると、フォトレジスト膜８５が正常に露光されず、図１４に示すように、現像されたフォトレジスト膜８５の開口部８５ａに異形部８５ｂが形成される。その結果、図１５に示すように、異形部８５ｂが形成された開口部８５ａを通じてエッチングされて形成された孔８２は、所望の形状に形成されず、内側に残存部８３が発生する。すると、孔８２の下流開口となる部分の孔径が所望の孔径ｄ１よりも小さく形成された不良孔８２Ａとなる。
【００６４】
次に、補修工程を行う。図１６から図１９に示すように、補修工程は、不良孔８２Ａを含む全ての孔８２に対し、母材８１の下面８１ａにおける孔径が所望の孔径ｄ１よりも小さく、不良孔８２Ａの孔径よりも大きい補修用孔径ｄ２の孔開け加工を行う。具体的に、補修工程は、母材８１の全ての孔８２に対応する部分に補修用孔径ｄ２のマスク開口８７ａが形成された補修用エッチングマスク８６を形成する補修用エッチングマスク形成工程と、補修用エッチングマスク８６を介して母材８１のエッチングを行う補修用エッチング工程と、補修用エッチングマスク８６を除去する補修用マスク除去工程と、を有する。
【００６５】
まず、補修用エッチングマスク形成工程を行う。
図１６に示すように、補修用エッチングマスク形成工程では、母材８１の下面８１ａにフォトレジスト膜８７を形成する。次いで、フォトレジスト膜８７に対して、孔８２に対応する部分に補修用孔径ｄ２の円形の遮光パターンを有する補修用のフォトマスク９３を用いて下方から露光する。その後、フォトレジスト膜８７を現像することで、図１７に示すように、フォトレジスト膜８７は、ノズル孔６３に対応する補修用孔径ｄ２の円形のマスク開口８７ａが形成された、補修用エッチングマスク８６となる。マスク開口８７ａの内側には、残存部８３が突出している。
【００６６】
次に、補修用エッチング工程を行う。
図１８に示すように、補修用エッチング工程では、補修用エッチングマスク８６をマスクとして、母材８１をエッチングする。この補修用エッチング工程では、ドライエッチング方式を用いて異方性エッチングを行う。これにより、不良孔８２Ａにおける残存部８３以外の部分を加工することなく、残存部８３のうち下方から見てノズル孔６３内に見える部分を除去することができる。
【００６７】
次に、補修用マスク除去工程を行う。
図１９に示すように、補修用マスク除去工程では、補修用エッチングマスク８６を構成するフォトレジスト膜８７を除去する。
以上により、補修工程が完了する。
【００６８】
このように、本実施形態のノズルプレート５４の製造方法では、補修工程は、母材８１の全ての孔８２に対応する部分に補修用孔径ｄ２のマスク開口８７ａが形成された補修用エッチングマスク８６を形成する補修用エッチングマスク形成工程と、補修用エッチングマスク８６を介してエッチングを行う補修用エッチング工程と、を有する。この方法によれば、補修用孔径ｄ２のマスク開口８７ａが形成された補修用エッチングマスク８６を介してエッチングするので、不良孔８２Ａの下流開口となる部分の孔径を所望の孔径ｄ１の形状に近づけるように不良孔８２Ａを補修することができる。したがって、ノズル孔６３の孔径のばらつきを低減できる。
【００６９】
なお、本実施形態に係るノズルプレート５４の製造方法において、第１実施形態に係るノズルプレート５４の製造方法で行った検査工程を行ってもよい。この場合、検査工程により不良孔８２Ａが検出された場合のみ補修工程を行うことが可能となり、不良孔８２Ａの有無に関わらず補修工程を行う方法と比較して、製造効率を向上させることができる。
また、本実施形態では、補修用エッチング工程をドライエッチング方式により行ったが、これに限定されず、ウェットエッチング方式で行ってもよい。
【００７０】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、孔開け工程および補修工程をレーザ加工により行う方法と、孔開け工程および補修工程をエッチング加工により行う方法と、を説明したが、これに限定されない。すなわち、孔開け工程をレーザ加工により行い、補修工程をエッチング加工により行ってもよいし、孔開け加工をエッチング加工により行い、補修工程をレーザ加工により行ってもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、ピエゾ方式のインクジェットヘッドのうち、いわゆるウォールベンド型のインクジェットヘッドについて説明したが、この構成のみに限られない。例えば、ピエゾ方式のうち、いわゆるルーフシュート型（インクに加わる圧力の方向と、インク滴の吐出方向と、が同一方向）のインクジェットヘッドや、その他のピエゾ方式のインクジェットヘッドに本発明を適用しても構わない。
また、ピエゾ方式に限らず、サーマル方式のインクジェットヘッド等にも本発明を適用することができる。
【００７３】
また、上記実施形態では、エッジシュートのインクジェットヘッドについて説明したが、これに限られない。例えば、吐出チャネルにおける延在方向の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのインクジェットヘッドに本発明を適用しても構わない。
【００７４】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００７５】
５４…ノズルプレート（噴射孔プレート）  ６３…ノズル孔（噴射孔）  ７１，８１…母材  ７２，８２…孔  ７２Ａ，８２Ａ…不良孔  ８６…補修用エッチングマスク  ８７ａ…マスク開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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