JP2014076601A - Nozzle plate manufacturing method, nozzle plate, droplet discharge head, and image formation device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately calculate a deviation amount of a nozzle hole position in a nozzle plate before and after a grinding process.SOLUTION: Protrusion parts are formed on the another surface of a plate material by applying plastic deformation by plastic processing means to one surface in the plate material of a raw material of becoming the nozzle plate for forming nozzle holes for discharging a droplet. At least two monitor holes are provided in advance in the vicinity of an aiming nozzle hole for starting grinding along a line up direction of the nozzle holes and the vicinity of an aiming nozzle hole for finishing the grinding, when trying to form the aiming nozzle holes on a surface of the plate material for forming its protrusion parts. Its respective monitor holes are imaged before and after the grinding process, and positional deviation between the monitor holes in the plate material, is detected before and after the grinding process based on respective images of the imaged monitor holes. Positions for forming the protrusion parts in a plastic process are corrected based on the detected deviation amount.

Description

本発明は、液滴を吐出するノズル孔が形成されたノズルプレートを製造するノズルプレート製造方法、そのノズルプレート製造方法で製造されたノズルプレート、並びに、そのノズルプレートを有する液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a nozzle plate manufacturing method for manufacturing a nozzle plate in which nozzle holes for discharging droplets are formed, a nozzle plate manufactured by the nozzle plate manufacturing method, a droplet discharge head having the nozzle plate, and an image The present invention relates to a forming apparatus.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、次のような方式が知られている。例えば媒体を搬送しながらインク液滴を媒体に吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。さらに、画像とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。   The following systems are known as image forming apparatuses such as printers, facsimiles, copiers, plotters, and complex machines of these. For example, an ink jet recording apparatus or the like is known as an image forming apparatus of a liquid discharge recording method using a recording head including a droplet discharge head that discharges ink droplets onto a medium while conveying the medium. The medium here is also referred to as “paper”, but the material is not limited, and a recording medium, a recording medium, a transfer material, a recording paper, and the like are also used synonymously. The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics. The image formation is not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to the medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply ejecting a droplet). Also means. The ink is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it becomes liquid when ejected. For example, the ink is a generic term for liquids including DNA samples, resists, pattern materials, and the like. Use. Furthermore, the image is not limited to a flat image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

上記画像形成装置において、高速化及び高画質化が望まれている。この要望に応えるため、記録ヘッドのノズル数を増やすことが考えられる。ノズル孔は、エッチングやプレスにより形成されることが多い。ノズル孔をエッチングで形成する場合は形成工程に長時間を要するために、特にライン型ヘッドなどの長尺なノズルプレートの製造には不向きである。一方、ポンチを用いたプレス工程は短時間で可能であり、有効である。   In the image forming apparatus, high speed and high image quality are desired. In order to meet this demand, it is conceivable to increase the number of nozzles of the recording head. The nozzle holes are often formed by etching or pressing. In the case where the nozzle holes are formed by etching, a long time is required for the forming process, so that it is not suitable for manufacturing a long nozzle plate such as a line type head. On the other hand, the pressing process using a punch is possible and effective in a short time.

金属材等のプレートにプレス工程でノズル孔を高密度で形成する方法として、特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１のインクジェットヘッドのノズルプレート製造方法は、塑性工程と研削工程とを有する。塑性工程では、ノズルプレートの素材となる金属材の基板を貫通しないストロークでポンチを用いて基板の一方の面からプレスする。これにより、基板の一方の面に凹部が形成されるとともに、基板の他方の面に凸部が形成される。この凹部の底部は厚み方向で他方の面の位置より出ている。そして、研削工程では、形成された凸部を基板の他方の面に沿って研削し、凹部の底部を開口してノズル孔を形成する。   As a method for forming nozzle holes at a high density in a pressing process in a plate made of a metal material or the like, a method described in Patent Document 1 is known. The method for manufacturing a nozzle plate for an inkjet head of Patent Document 1 includes a plastic process and a grinding process. In the plastic process, pressing is performed from one surface of the substrate using a punch with a stroke not penetrating the metal substrate serving as the material of the nozzle plate. Thereby, a concave portion is formed on one surface of the substrate and a convex portion is formed on the other surface of the substrate. The bottom of the recess protrudes from the position of the other surface in the thickness direction. In the grinding step, the formed convex portion is ground along the other surface of the substrate, and the bottom portion of the concave portion is opened to form a nozzle hole.

しかしながら、上記特許文献１のノズルプレート製造方法では、研削されている基板の面にせん断歪みが生じ、研削後のノズルプレートにおけるノズル孔の位置が狙いの位置からずれてしまう。そこで、そのずれ量を検出して当該ずれ量に基づいて塑性加工でのプレス位置を補正するにより、研削後のノズルプレートにおけるノズル孔の位置を狙いの位置にする。上記ずれ量は、研削工程の前後におけるノズル孔の位置を検出することで算出できる。そのノズル孔の位置を検出する方法として、特許文献２のノズル孔位置検出方法が知られている。この特許文献２のノズル孔位置検出方法では、ノズルプレートのノズル面を上方から撮像手段によって撮像し、撮像画像を画像処理してノズルプレートのノズル孔の位置を検出するものである。   However, in the nozzle plate manufacturing method of Patent Document 1, shear strain is generated on the surface of the substrate being ground, and the position of the nozzle hole in the nozzle plate after grinding is shifted from the target position. Therefore, the position of the nozzle hole in the nozzle plate after grinding is set to the target position by detecting the amount of deviation and correcting the press position in plastic working based on the amount of deviation. The deviation amount can be calculated by detecting the position of the nozzle hole before and after the grinding process. As a method for detecting the position of the nozzle hole, a nozzle hole position detection method disclosed in Patent Document 2 is known. In the nozzle hole position detection method disclosed in Patent Document 2, the nozzle surface of the nozzle plate is picked up by an image pickup unit from above, and the picked-up image is processed to detect the position of the nozzle hole in the nozzle plate.

上記特許文献２のノズル孔位置検出方法を用いて研削工程の前後におけるノズル孔の位置を検出した場合、研削工程後のノズル孔の画像部と基板の面の画像部との境界線があらわれる。これにより、ノズル孔の画像部を画像処理して研削工程後のノズル孔の位置を正確に検出することができる。しかし、研削工程前のノズル面の撮像画像では、凸部に相当する画像部と基板の面の画像部との濃淡などが略同じで各画像部の境界線があらわれず、凸部の頂上部を特定できず、研削工程前のノズル孔の位置を正確に検出することが難しい。このため、研削工程の前後でノズルプレートにおけるノズル孔位置のずれ量を正確に算出することが難しい。   When the position of the nozzle hole before and after the grinding process is detected using the nozzle hole position detection method of Patent Document 2, a boundary line between the image part of the nozzle hole after the grinding process and the image part of the surface of the substrate appears. Thereby, the image part of a nozzle hole can be image-processed, and the position of the nozzle hole after a grinding process can be detected correctly. However, in the captured image of the nozzle surface before the grinding process, the density of the image portion corresponding to the convex portion and the image portion of the substrate surface are substantially the same, and the boundary line of each image portion does not appear, and the top of the convex portion Cannot be specified, and it is difficult to accurately detect the position of the nozzle hole before the grinding process. For this reason, it is difficult to accurately calculate the deviation amount of the nozzle hole position in the nozzle plate before and after the grinding process.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、研削工程の前後でノズルプレートにおけるノズル孔位置のずれ量を正確に算出することができる、ノズルプレート製造方法、ノズルプレート、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to accurately calculate the amount of displacement of the nozzle hole position in the nozzle plate before and after the grinding step. A droplet discharge head and an image forming apparatus are provided.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されるノズルプレートとなる基板における一方の面に塑性を加えて前記基板の他方の面に凸部を形成する塑性工程と、前記凸部を研削してノズル孔を形成する研削工程とを有するノズルプレート製造方法において、基板の他方の面に、狙いのノズル孔を形成しようとする場合のノズル孔の並び方向に沿って研削を開始する狙いのノズル孔の近傍と、研削が終了する狙いのノズル孔の近傍とに、それぞれ少なくとも１つずつ設けた、ノズル孔の位置を観察するためのノズル孔位置観察部を前記研削工程の前後で撮像し、撮像した前記ノズル孔位置観察部の各画像部に基づいて前記研削工程の前後で基板における前記ノズル孔位置観察部間の位置ずれのずれ量を検出するずれ量検出工程と、検出したずれ量に基づいて前記塑性工程における前記凸部を形成する位置を補正する補正工程とを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that one surface of a substrate serving as a nozzle plate in which a plurality of nozzle holes for discharging droplets is formed is plasticized and convex to the other surface of the substrate. Nozzle for forming a target nozzle hole on the other surface of a substrate in a nozzle plate manufacturing method having a plastic step for forming a portion and a grinding step for forming a nozzle hole by grinding the convex portion Nozzle for observing the position of the nozzle hole provided in the vicinity of the target nozzle hole for starting grinding along the alignment direction of the holes and in the vicinity of the target nozzle hole for finishing grinding The hole position observation part is imaged before and after the grinding process, and the amount of displacement between the nozzle hole position observation parts on the substrate before and after the grinding process based on the image portions of the imaged nozzle hole position observation part A shift amount detection step of detecting, and is characterized in that on the basis of the detected shift amount and a correction step of correcting a position of forming the protrusion in the plasticity process.

本発明では、ノズル孔位置観察部を、狙いのノズル孔の並び方向に沿って研削を開始する狙いのノズル孔の近傍と、研削が終了する狙いのノズル孔の近傍とに、それぞれ少なくとも１つずつ設けた。各ノズル孔の予め研削工程時に基板の面で生じるせん断歪によって、研削工程後のノズル孔及び各ノズル孔位置観察部の位置は、研削工程前のノズル孔及び各ノズル孔位置観察部の位置から互いに同じように動く。このため、研削工程の前後での基板におけるノズル孔位置観察部間の位置のずれ量は、研削工程の前後での基板におけるノズル孔列における位置ずれ量に相当する。そして、研削工程の前後に、各ノズル孔位置観察部をそれぞれ撮像する。撮像した各ノズル孔位置観察部の画像部は基板の面と異なる部分の画像部であるので、研削工程の前後にそれぞれ撮像した画像部に基づいて各ノズル孔位置観察部の各位置を正確に検出できる。研削工程の前後での基板におけるノズル孔位置観察部間の位置のずれ量は正確に検出できる。これにより、研削工程の前後でノズルプレートにおけるノズル孔位置のずれ量を正確に算出することができる、という特有な効果が得られる。   In the present invention, at least one nozzle hole position observation section is provided in each of the vicinity of the target nozzle hole for starting grinding along the alignment direction of the target nozzle holes and the vicinity of the target nozzle hole for finishing the grinding. One by one. The position of the nozzle hole and each nozzle hole position observing part after the grinding process is determined from the position of the nozzle hole and each nozzle hole position observing part before the grinding process due to shear strain generated on the surface of the substrate during the grinding process in advance of each nozzle hole. Move in the same way. For this reason, the amount of positional deviation between the nozzle hole position observation portions in the substrate before and after the grinding step corresponds to the amount of positional deviation in the nozzle hole row in the substrate before and after the grinding step. And before and after a grinding process, each nozzle hole position observation part is imaged, respectively. Since the captured image portion of each nozzle hole position observation portion is an image portion that is different from the surface of the substrate, each position of each nozzle hole position observation portion is accurately determined based on the respective image portions that were picked up before and after the grinding process. It can be detected. The positional deviation amount between the nozzle hole position observation portions in the substrate before and after the grinding process can be accurately detected. Thereby, the specific effect that the deviation | shift amount of the nozzle hole position in a nozzle plate can be calculated correctly before and after a grinding process is acquired.

本実施形態に係る画像形成装置の一例である液滴吐出装置を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a droplet discharge device that is an example of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 液滴吐出装置の機構部の側面図である。It is a side view of the mechanism part of a droplet discharge device. 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを適用したインクカートリッジを示す図である。It is a figure which shows the ink cartridge to which the droplet discharge head which concerns on this embodiment is applied. 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの概略図である。It is a schematic diagram of a droplet discharge head concerning this embodiment. 本実施形態の液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the droplet discharge head of this embodiment. 図４のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図４のＢ−Ｂ断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレートの実施例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the Example of the nozzle plate in the droplet discharge head which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドのノズルプレートの製造工程を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing process of the nozzle plate of the droplet discharge head which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレートの変形例１を示す概略平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view showing a first modification of the nozzle plate in the droplet discharge head according to the present embodiment. 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレートの変形例２を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification 2 of the nozzle plate in the droplet discharge head which concerns on this embodiment.

以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の液滴吐出装置を詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例である液滴吐出装置を示す斜視図である。図２は、同液滴吐出装置の機構部の側面図である。両図において、液滴吐出装置は、装置本体８１の内部に、印字機構部８２等を収納している。印字機構部８２は、主走査方向に移動可能なキャリッジ９３、キャリッジ９３に搭載した本実施形態の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成されている。そして、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）８４を着脱自在に装着することができるようになっている。また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込みできる。印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。 Hereinafter, a droplet discharge device of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a perspective view showing a droplet discharge device which is an example of an image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a side view of a mechanism portion of the droplet discharge device. In both figures, the droplet discharge device houses a printing mechanism portion 82 and the like inside the device main body 81. The printing mechanism unit 82 includes a carriage 93 that can move in the main scanning direction, a recording head that includes the droplet discharge head of this embodiment mounted on the carriage 93, an ink cartridge that supplies ink to the recording head, and the like. A paper feed cassette (or a paper feed tray) 84 capable of stacking a large number of sheets 83 from the front side can be detachably attached to the lower portion of the apparatus main body 81. Further, the manual feed tray 85 for manually feeding the paper 83 can be opened, and the paper 83 fed from the paper feed cassette 84 or the manual feed tray 85 can be taken in. After a required image is recorded by the printing mechanism unit 82, the image is discharged onto a paper discharge tray 86 mounted on the rear side.

印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向（図１１で紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。このキャリッジ９３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本実施形態の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド９４がインク滴吐出方向を下方に向けて装着している。そして、記録ヘッド９４には複数のインク吐出口（ノズル）が主走査方向と交差する方向に配列されている。またキャリッジ９３には記録ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。   The printing mechanism 82 holds the carriage 93 slidably in the main scanning direction (the direction perpendicular to the paper in FIG. 11) with a main guide rod 91 and a sub guide rod 92 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). doing. A recording head 94 including the droplet discharge head of the present embodiment that discharges ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is ejected onto the carriage 93. Wearing the direction downward. In the recording head 94, a plurality of ink discharge ports (nozzles) are arranged in a direction crossing the main scanning direction. Further, each ink cartridge 95 for supplying ink of each color to the recording head 94 is replaceably mounted on the carriage 93.

インクカートリッジ６５は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド６４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。   The ink cartridge 65 has an air port that communicates with the atmosphere above, a supply port that supplies ink to the droplet discharge head below, and a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the droplet discharge head is maintained at a slight negative pressure by capillary force. Further, although the heads 64 of the respective colors are used here as the recording heads, a single head having nozzles for ejecting ink droplets of the respective colors may be used.

ここで、キャリッジ６３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド６１に摺動自在に嵌め込み、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド６２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ６３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ６７で回転駆動される駆動プーリ６８と従動プーリ６９との間にタイミングベルト７０を張装している。このタイミングベルト７０をキャリッジ６３に固定しており、主走査モータ６７の正逆回転によりキャリッジ６３が往復駆動される。   Here, the carriage 63 is slidably fitted to the main guide rod 61 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the sub guide rod 62 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). Yes. In order to move and scan the carriage 63 in the main scanning direction, a timing belt 70 is stretched between a driving pulley 68 and a driven pulley 69 that are rotationally driven by a main scanning motor 67. The timing belt 70 is fixed to the carriage 63, and the carriage 63 is reciprocated by forward and reverse rotation of the main scanning motor 67.

一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３を記録ヘッド９４の下方側に搬送するために、次の部材を設けている。給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２、用紙８３を案内するガイド部材１０３、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４を設けている。そして、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６を設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。   On the other hand, the following members are provided to convey the paper 83 set in the paper feed cassette 84 to the lower side of the recording head 94. A paper feed roller 101 and a friction pad 102 for separating and feeding the paper 83 from the paper feed cassette 84, a guide member 103 for guiding the paper 83, and a conveyance roller 104 for inverting and feeding the fed paper 83 are provided. A conveying roller 105 pressed against the peripheral surface of the conveying roller 104 and a leading end roller 106 for defining a feeding angle of the paper 83 from the conveying roller 104 are provided. The transport roller 104 is rotationally driven by a sub-scanning motor 107 through a gear train.

そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設けられている。さらに、用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを配設している。   A printing receiving member 109 is provided as a paper guide member that guides the paper 83 sent from the transport roller 104 below the recording head 94 in accordance with the movement range of the carriage 93 in the main scanning direction. On the downstream side of the printing receiving member 109 in the sheet conveyance direction, a conveyance roller 111 and a spur 112 that are rotationally driven to send the sheet 83 in the sheet discharge direction are provided. Further, a discharge roller 113 and a spur 114 for sending the paper 83 to the discharge tray 86, and guide members 115 and 116 for forming a discharge path are provided.

記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。   At the time of recording, the recording head 94 is driven according to the image signal while moving the carriage 93, thereby ejecting ink onto the stopped sheet 83 to record one line. Record the line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 83 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the paper 83 is discharged.

また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド９４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   Further, a recovery device 117 for recovering the ejection failure of the recording head 94 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 93. The recovery device 117 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. The carriage 93 is moved to the recovery device 117 side during printing standby, and the recording head 94 is capped by the capping unit, and the ejection port portion is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド９４の吐出口（ノズル孔）を密封する。そして、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   When a discharge failure occurs, the discharge port (nozzle hole) of the recording head 94 is sealed with a capping unit. Then, bubbles and the like are sucked out together with ink from the discharge port by the suction means through the tube, and the ink and dust adhering to the surface of the discharge port are removed by the cleaning means to recover the discharge failure. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを適用することで、接合剥れの少ない安価な液滴吐出記録装置を実絵できる。液滴吐出記録装置としてインクジェットプリンタを例として説明したが、インクジェットコピー、インクジェットファックス、あるいはそれらの複合型記録装置にも適用できる。また、インクジェット記録装置以外にも、インクジェット技術を用いたカラーフィルタ製造装置、金属配線製造装置、捺染装置、ＤＮＡチップ製造装置などの工業用製造装置にも適用できる。   By applying the liquid droplet ejection head according to this embodiment, an inexpensive liquid droplet ejection recording apparatus with little joint peeling can be realized. Although an ink jet printer has been described as an example of the droplet discharge recording apparatus, the present invention can also be applied to an ink jet copy, an ink jet fax, or a composite recording apparatus thereof. In addition to inkjet recording apparatuses, the present invention can also be applied to industrial manufacturing apparatuses such as color filter manufacturing apparatuses, metal wiring manufacturing apparatuses, textile printing apparatuses, and DNA chip manufacturing apparatuses using inkjet technology.

図３は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを適用したインクカートリッジを示す図である。図３に示すインクカートリッジは、ノズル孔４１等を有する上記各実施形態のいずれかの液滴吐出ヘッド１と、この液滴吐出ヘッド１に対してインクを供給するインクタンク５０とを一体化したものである。このようにインクタンク一体型のヘッドの場合、ヘッドの歩留まり不良は直ちにインクカートリッジ全体の不良につながる。上述したように、液滴吐出特性の向上は、ヘッド一体型インクカートリッジの信頼性向上化を図れる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an ink cartridge to which the droplet discharge head according to the present embodiment is applied. The ink cartridge shown in FIG. 3 integrates the droplet discharge head 1 according to any of the above embodiments having the nozzle holes 41 and the like, and the ink tank 50 that supplies ink to the droplet discharge head 1. Is. Thus, in the case of an ink tank integrated head, a defective head yield immediately leads to a defective ink cartridge as a whole. As described above, the improvement of the droplet discharge characteristics can improve the reliability of the head-integrated ink cartridge.

図４は本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの概略図、図５は本実施形態の液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図６は図４のＡ−Ａ断面図、図７は図４のＢ−Ｂ断面図である。
図５乃至図７に示すように、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドは、フレーム部材１０上に、振動板２０、流路板３０、ノズルプレート４０を順次積層、あるいは接合して構成されている。フレーム部材１０は、金属あるいはセラミックスなどの高剛性材料で形成したベース基板１３と、ベース基板１３に接合されている。流路板３０に備えた加圧液室３１内の液体（例えばインク）を加圧するための圧力発生手段である電気機械変換素子としての積層型圧電素子１４とを備えている。そして、上述の加圧液室３１と連通した共通液室１１となる凹部、この共通液室１１に外部からインクを供給するためのインク供給穴１２を形成している。 4 is a schematic diagram of a droplet discharge head according to the present embodiment, FIG. 5 is an exploded perspective view of the droplet discharge head of the present embodiment, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4, and FIG. It is BB sectional drawing.
As shown in FIGS. 5 to 7, the liquid droplet ejection head according to the present embodiment is configured by sequentially laminating or joining a diaphragm 20, a flow path plate 30, and a nozzle plate 40 on a frame member 10. Yes. The frame member 10 is joined to a base substrate 13 formed of a highly rigid material such as metal or ceramics, and the base substrate 13. And a laminated piezoelectric element 14 as an electromechanical conversion element which is a pressure generating means for pressurizing a liquid (for example, ink) in a pressurized liquid chamber 31 provided in the flow path plate 30. And the recessed part used as the common liquid chamber 11 connected with the above-mentioned pressurized liquid chamber 31, and the ink supply hole 12 for supplying ink to this common liquid chamber 11 from the outside are formed.

このフレーム部材１０は、例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。積層型圧電素子１４は、厚さ１０〜５０［μｍ／１層］のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の圧電層と、厚さ数［μｍ／１層］の銀・パラジューム（ＡｇＰｄ）からなる内部電極層とを交互に積層したものである。そして、内部電極を交互に端面の端面電極（外部電極）である個別電極、共通電極に電気的に接続し、これらの電極に図６に示すＦＰＣケーブル１７を介して駆動信号を供給するようにしている。   The frame member 10 is formed of, for example, an epoxy resin or polyphenylene sulfite by injection molding. The multilayer piezoelectric element 14 is composed of a lead zirconate titanate (PZT) piezoelectric layer having a thickness of 10 to 50 [μm / layer] and silver / palladium (AgPd) having a thickness of [μm / layer]. The internal electrode layers are alternately laminated. The internal electrodes are alternately electrically connected to the individual electrode and the common electrode which are the end face electrodes (external electrodes) of the end face, and a drive signal is supplied to these electrodes via the FPC cable 17 shown in FIG. ing.

また、積層型圧電素子１４は、一方の面をベース基板１３に接合されている。そして、他方の面は、振動板２０に接合されている。この圧電常数がｄ２３である積層型圧電素子１４の変位により、振動板２０が撓むことにより、対応する加圧液室３１の内圧状態を加圧、負圧させるようになっている。積層型圧電素子１４に駆動信号が印加され充電が行われると加圧液室３１を加圧し、また積層型圧電素子１４に充電された電荷が放電すると加圧液室３１を負圧する。   The multilayer piezoelectric element 14 is bonded to the base substrate 13 on one surface. The other surface is joined to the diaphragm 20. Due to the displacement of the laminated piezoelectric element 14 whose piezoelectric constant is d23, the vibration plate 20 is bent, so that the internal pressure state of the corresponding pressurized liquid chamber 31 is increased or decreased. When the drive signal is applied to the multilayer piezoelectric element 14 and charging is performed, the pressurized liquid chamber 31 is pressurized, and when the charge charged in the multilayer piezoelectric element 14 is discharged, the pressurized liquid chamber 31 is negatively pressurized.

また、図７に示すように、各積層型圧電素子１４の間には加圧液室３１、３１間の隔壁部３１ａに対応して支柱部１５を設けている。ここでは、圧電素子部材にハーフカットのダイシングによるスリット加工を施すことで櫛歯状に分割して、１つ毎に積層型圧電素子１４と支柱部１５として形成している。支柱部１５の構成は積層型圧電素子１４と同じであるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱してのみ機能する。振動板２０は、電鋳法により形成されており、その外周部２０Ａをフレーム部材１０に接着剤にて接合されている。また、振動板２０は、加圧液室３１と連通してフレーム部材１０の共通液室１１から加圧液室３１にインクを供給するためのインク供給口２１を備えている。振動板２０は、３層構造のニッケルの金属プレート状に形成したもので、例えば電鋳法で作製しているが、この他の金属板や樹脂板或いは金属と樹脂板との積層部材や金属と金属の積層部材（複層構造部材）などを用いることもできる。   Further, as shown in FIG. 7, between the stacked piezoelectric elements 14, support columns 15 are provided corresponding to the partition walls 31 a between the pressurized liquid chambers 31 and 31. Here, the piezoelectric element member is divided into comb teeth by performing slit processing by half-cut dicing, and each is formed as a laminated piezoelectric element 14 and a column 15. Although the structure of the support | pillar part 15 is the same as the laminated piezoelectric element 14, since a drive voltage is not applied, it functions only as a mere support | pillar. The diaphragm 20 is formed by electroforming, and the outer peripheral portion 20A is joined to the frame member 10 with an adhesive. The diaphragm 20 includes an ink supply port 21 that communicates with the pressurized liquid chamber 31 and supplies ink from the common liquid chamber 11 of the frame member 10 to the pressurized liquid chamber 31. The vibration plate 20 is formed in the shape of a nickel metal plate having a three-layer structure. For example, the vibration plate 20 is manufactured by electroforming, but other metal plates, resin plates, laminated members of metal and resin plates, or metal A laminated member (multi-layer structure member) of metal and metal can also be used.

更に、流路板３０は、例えばステンレス鋼材をプレート状に成形したもので、例えばプレス加工法にて加圧液室３１、インク供給路３３（図３）を形成する。ダンパ室３２をウエットエッチング加工法にて加圧液室３１よりも浅くハーフエッチングにより形成したものや、例えば、結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングする。加圧液室などの流路パターンを形成したもの（単結晶シリコンに限らない）などを用いることもできる。ダンパ室３２は、ノズルプレート４０と振動板２０により、矩形の空間となるが大気連通管２２を通して大気と連通することにより、エアダンパ効果を持たせる構造としている。   Further, the flow path plate 30 is formed, for example, by forming a stainless steel material into a plate shape, and forms a pressurized liquid chamber 31 and an ink supply path 33 (FIG. 3) by, for example, a press working method. The damper chamber 32 is shallower than the pressurized liquid chamber 31 by a wet etching method and formed by half-etching, for example, a single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (110) is alkaline such as aqueous potassium hydroxide (KOH). Anisotropic etching is performed using an etching solution. A material in which a flow path pattern such as a pressurized liquid chamber is formed (not limited to single crystal silicon) can also be used. The damper chamber 32 is formed into a rectangular space by the nozzle plate 40 and the vibration plate 20, but has a structure that provides an air damper effect by communicating with the atmosphere through the atmosphere communication pipe 22.

ノズルプレート４０は各加圧液室３１に対応してノズル孔４１を形成している。このノズルプレート４０としては、例えばステンレス鋼材をプレート状に形成したもので、後述するように、例えばパンチを用いた打ち抜き加工もしくは塑性加工と研磨工程を組み合わせた加工によりノズル孔４１を形成している。ノズルプレート４０をＳＵＳ（ステンレス）系の金属部材で構成することで、安価で長尺対応なノズルプレートを形成することが可能である。また、ノズル孔４１の内部形状（内側形状）は、ストレート形状、もしくはテーパー形状、または、二つを組み合わせたストレート−テーパー形状に形成し、このノズル孔４１の穴径はインク滴出口側の直径で約１０〜３５［μｍ］としている。さらに、各列のノズルピッチは１５０［ｄｐｉ］とした。   The nozzle plate 40 has nozzle holes 41 corresponding to the pressurized liquid chambers 31. As the nozzle plate 40, for example, a stainless steel material is formed in a plate shape. As will be described later, the nozzle hole 41 is formed by, for example, punching using a punch or processing combining plastic processing and a polishing process. . By configuring the nozzle plate 40 with a SUS (stainless) metal member, it is possible to form an inexpensive and long-compatible nozzle plate. Further, the inner shape (inner shape) of the nozzle hole 41 is formed into a straight shape, a tapered shape, or a straight-tapered shape in which two are combined, and the diameter of the nozzle hole 41 is the diameter on the ink droplet outlet side. About 10 to 35 [μm]. Further, the nozzle pitch of each row was 150 [dpi].

また、ノズルプレート４０のノズル面（吐出方向の表面（外面）：液滴吐出面）４０Ａには、図示しない撥水性の表面処理を施した撥水処理層を設けている。撥水処理層としては、例えばＰＴＦＥ−Ｎｉ共析メッキやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性のあるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コートしたものがある。そして、シリコン系樹脂やフッ素系樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしている。   Further, a water-repellent treatment layer (not shown) subjected to a water-repellent surface treatment is provided on the nozzle surface (surface in the ejection direction (outer surface): droplet ejection surface) 40A of the nozzle plate 40. Examples of the water repellent layer include PTFE-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, and vapor-deposited fluororesin (for example, fluoride pitch). In addition, a water-repellent film selected according to the ink properties, such as baking after solvent application of silicon-based resin or fluorine-based resin, is provided to stabilize the ink droplet shape and flight characteristics, and to obtain high-quality image quality. I am trying to do it.

図８は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレートの実施例を示す概略平面図である。図８に示すように、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレート４０となる基板には、複数のノズル孔４１の外周部に少なくとも２つ以上（図８では４個）のモニター孔（モニター部）４３を予め設ける。そして、プレス工程の後工程である研削工程の前後で、各モニター孔４３の位置をモニタリングする。これにより、プレス工程の後工程である研削工程によるノズル孔位置のずれを検出できる。また、同時にノズル孔形成後にノズル位置を検出することで、相対的にプレス工程のノズル孔位置を測定することができる。この結果から、プレス工程での定量的なプレス位置調整が可能となる。本実施形態では、ノズルプレート４０として金属材料を用いているが、好ましくはステンレス鋼を用いることで、様々な液に対応することが可能で、さらに材料コストを抑えることが可能となる。ただし、ステンレス鋼に限らず、様々な金属材料でも部品形成は可能である。   FIG. 8 is a schematic plan view showing an example of a nozzle plate in the droplet discharge head according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, at least two (four in FIG. 8) monitor holes (4 in FIG. 8) are provided on the outer peripheral portion of the plurality of nozzle holes 41 in the substrate that becomes the nozzle plate 40 in the droplet discharge head according to the present embodiment. Monitor unit) 43 is provided in advance. And the position of each monitor hole 43 is monitored before and after the grinding process which is a post process of a press process. Thereby, the shift | offset | difference of the nozzle hole position by the grinding process which is a post process of a press process is detectable. Moreover, the nozzle hole position of a press process can be measured relatively by detecting a nozzle position after nozzle hole formation simultaneously. From this result, quantitative press position adjustment in the press process is possible. In the present embodiment, a metal material is used as the nozzle plate 40. However, it is possible to cope with various liquids by using stainless steel, and it is possible to further reduce the material cost. However, not only stainless steel but also various metal materials can be used to form parts.

図９は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドのノズルプレートの製造工程を示す工程断面図である。図９に示すノズルプレート４０において、ノズル孔形状(図ではテーパー形状)はプレス加工と研削工程により形成されている。図９（ａ）に示すように、プレス加工法によって、ステンレス鋼材などの板材を塑性変形によりノズル孔４１の形状に変形させる。このとき液滴吐出面にはプレスの押し込みにより発生した凸部（突起部）４２が発生する。さらに、研削工程の前に、ノズル形成のプレス加工とは別工法で、ノズル列の外周にモニター孔４３を形成する。モニター孔４３はプレスもしくはエッチングにより形成する。図９（ｂ）に示すように、モニター孔４３と凸部４２を形成後に、凸部４２を除去する研削工程を行う。研削はラッピングもしくはポリッシング研磨で行い、凸部４２を除去することでノズル孔が開孔する。   FIG. 9 is a process cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the nozzle plate of the droplet discharge head according to the present embodiment. In the nozzle plate 40 shown in FIG. 9, the nozzle hole shape (taper shape in the figure) is formed by pressing and grinding processes. As shown in FIG. 9A, a plate material such as a stainless steel material is deformed into the shape of the nozzle hole 41 by plastic deformation by a press working method. At this time, convex portions (protrusions) 42 generated by pressing the press are generated on the droplet discharge surface. Further, before the grinding process, the monitor holes 43 are formed on the outer periphery of the nozzle row by a method different from the press forming for nozzle formation. The monitor hole 43 is formed by pressing or etching. As shown in FIG. 9B, after forming the monitor hole 43 and the convex portion 42, a grinding process for removing the convex portion 42 is performed. Grinding is performed by lapping or polishing, and the nozzle holes are opened by removing the convex portions 42.

図１０は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレートの変形例１を示す概略平面図である。図１０に示す変形例において、モニター孔４３を結ぶ線の方向がノズル列方向に対して平行とならないように、モニター孔４３を形成する。これにより、ノズル位置の補正がノズル列の平行方向と直交方向の二軸で行える。   FIG. 10 is a schematic plan view showing Modification Example 1 of the nozzle plate in the droplet discharge head according to the present embodiment. In the modification shown in FIG. 10, the monitor holes 43 are formed so that the direction of the line connecting the monitor holes 43 is not parallel to the nozzle row direction. Thereby, the correction of the nozzle position can be performed in two axes in the direction perpendicular to the parallel direction of the nozzle row.

図１１は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズルプレートの変形例２を示す断面図である。同図はモニター孔が貫通孔である場合のノズルプレートの断面である。図１１に示すように、モニター孔４３を貫通孔にすることで、画像処理測定の際に背面光がモニター孔４３を通過することでモニター孔４３のエッジ検出が正確に行える。以上説明したようなノズルプレート４０の形状とすることで、安価な方法でプレス工程でのプレス位置が測定し、補正が行えるノズルプレートを提供することで、液滴吐出ヘッドの低コスト化を図ることができる。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing Modification Example 2 of the nozzle plate in the droplet discharge head according to the present embodiment. This figure is a cross section of the nozzle plate when the monitor hole is a through hole. As shown in FIG. 11, by making the monitor hole 43 a through-hole, the edge of the monitor hole 43 can be accurately detected when the back light passes through the monitor hole 43 during image processing measurement. By adopting the shape of the nozzle plate 40 as described above, the cost of the droplet discharge head can be reduced by providing a nozzle plate that can measure and correct the pressing position in the pressing process by an inexpensive method. be able to.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されるノズルプレートとなる基板における一方の面に塑性を加えて基板の他方の面に凸部を形成する塑性工程と、凸部を研削してノズル孔を形成する研削工程とを有するノズルプレート製造方法において、基板の他方の面に、狙いのノズル孔を形成しようとする場合のノズル孔の並び方向に沿って研削を開始する狙いのノズル孔の近傍と、研削が終了する狙いのノズル孔の近傍とに、それぞれ少なくとも１つずつ設けた、ノズル孔の位置を観察するためのノズル孔位置観察部を研削工程の前後で撮像し、撮像したノズル孔位置観察部の各画像部に基づいて研削工程の前後で基板におけるノズル孔位置観察部間の位置ずれのずれ量を検出するずれ量検出工程と、検出したずれ量に基づいて塑性工程における凸部を形成する位置を補正する補正工程とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ノズル孔位置観察部を、狙いのノズル孔の並び方向に沿って研削を開始する狙いのノズル孔の近傍と、研削が終了する狙いのノズル孔の近傍とに、それぞれ少なくとも１つずつ設けた。各ノズル孔の予め研削工程時に基板の面で生じるせん断歪によって、研削工程後のノズル孔及び各ノズル孔位置観察部の位置は、研削工程前のノズル孔及び各ノズル孔位置観察部の位置から互いに同じように動く。このため、研削工程の前後での基板におけるノズル孔位置観察部間の位置のずれ量は、研削工程の前後での基板におけるノズル孔列における位置ずれ量に相当する。そして、研削工程の前後に、各ノズル孔位置観察部をそれぞれ撮像する。撮像した各ノズル孔位置観察部の画像部は基板の面と異なる部分の画像部であるので、研削工程の前後にそれぞれ撮像した画像部に基づいて各ノズル孔位置観察部の各位置を正確に検出できる。研削工程の前後での基板におけるノズル孔位置観察部間の位置のずれ量は正確に検出できる。これにより、研削工程の前後でノズルプレートにおけるノズル孔位置のずれ量を正確に算出することができる
（態様２）
（態様１）において、ノズル孔位置観察部は、少なくとも研削工程前に形成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、研削工程の前後にそれぞれ撮像した画像部に基づいて、モニター孔の各位置を正確に検出できる。これにより、研削工程前後におけるノズル孔の位置ずれのずれ量を正確に算出することができる。
（態様３）
（態様１）又は（態様２）において、各ノズル孔位置観察部を結ぶ線の少なくとも一つの線方向がノズル孔の列方向と平行でない。これによれば、上記実施形態の変形例について説明したように、ノズル孔列の平行方向と直交する方向の二軸補正が可能となり、ノズル孔位置の補正精度の高いノズルプレートを製造できる。
（態様４）
（態様１）〜（態様３）のいずれかにおいて、全てのノズル孔位置観察部は、同時に形成される。これによれば、上記実施形態について説明したように、ノズルプレート間でのモニター孔の位置関係がなくなり、モニター孔を測定する回数が減る。このため、安価に部品の作製が可能となる。
（態様５）
（態様１）〜（態様４）のいずれかにおいて、ノズル孔位置観察部は貫通孔である。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像処理の際に背面光が貫通孔のモニター孔を通過することでモニター孔のエッジ検出が正確に行うことができる。
（態様６）
（態様５）において、貫通孔の断面形状が円形をなす。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像処理による測定精度が向上するに伴い、プレス位置の補正精度が向上する。この結果、ノズル孔の位置精度が向上することができる。
（態様７）
（態様５）又は（態様６）において、貫通孔はポンチによるせん断加工により形成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、モニター孔として、低コストで貫通孔を形成することができる。
（態様８）
（態様１）〜（態様７）のいずれかに記載のノズルプレート製造方法により製造されたノズルプレートである。これによれば、上記実施形態について説明したように、安価に塑性工程でのプレス位置における位置補正が高精度に行うことができる。
（態様９）
（態様８）のノズルプレートと、ノズルプレートに接合され、ノズル孔と連通する複数の加圧液室及び該加圧液室に液体を供給する液体供給路を形成した流路板と、液滴吐出のための圧力を加圧液室に加えることにより、加圧液室に供給された液体をノズル孔から吐出させる圧力発生手段とを備えたこと液滴吐出ヘッドである。これによれば、上記実施形態について説明したように、安価に塑性工程でのプレス位置における位置補正が高精度に行うことができる。これにより、高速化及び高品質化が図れる液滴吐出ヘッドを実現できる。
（態様１０）
（態様９）の液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、高速化及び高画質化が図れる画像形成装置を実現できる。 What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect 1)
A plastic process for forming a convex portion on the other surface of the substrate by applying plasticity to one surface of the substrate to be a nozzle plate in which a plurality of nozzle holes for discharging droplets are formed, and nozzle holes by grinding the convex portion In the nozzle plate manufacturing method having a grinding step to form a nozzle, in the vicinity of the target nozzle hole for starting grinding along the nozzle hole alignment direction when the target nozzle hole is to be formed on the other surface of the substrate In addition, at least one nozzle hole observation unit for observing the position of the nozzle hole, which is provided in the vicinity of the target nozzle hole for which grinding is finished, is imaged before and after the grinding process, and the imaged nozzle hole A deviation amount detecting step for detecting a deviation amount of a positional deviation between nozzle hole position observation portions in the substrate before and after the grinding step based on each image portion of the position observation portion, and a plasticity step based on the detected deviation amount And a correction step of correcting a position to form a part. According to this, as described in the above embodiment, the nozzle hole position observing portion is arranged in the vicinity of the target nozzle hole for starting grinding along the target nozzle hole alignment direction, and the target nozzle for finishing grinding. At least one each was provided in the vicinity of the hole. The position of the nozzle hole and each nozzle hole position observing part after the grinding process is determined from the position of the nozzle hole and each nozzle hole position observing part before the grinding process due to the shear strain generated on the surface of the substrate during the grinding process in advance of each nozzle hole. Move in the same way. For this reason, the amount of positional deviation between the nozzle hole position observation portions in the substrate before and after the grinding step corresponds to the amount of positional deviation in the nozzle hole row in the substrate before and after the grinding step. And before and after a grinding process, each nozzle hole position observation part is imaged, respectively. Since the captured image portion of each nozzle hole position observation portion is an image portion that is different from the surface of the substrate, each position of each nozzle hole position observation portion is accurately determined based on the respective image portions that were picked up before and after the grinding process. It can be detected. The positional deviation amount between the nozzle hole position observation portions in the substrate before and after the grinding process can be accurately detected. Thereby, the deviation | shift amount of the nozzle hole position in a nozzle plate can be calculated correctly before and after a grinding process (mode 2).
In (Aspect 1), the nozzle hole position observation part is formed at least before the grinding step. According to this, as described in the above embodiment, each position of the monitor hole can be accurately detected based on the image portions captured before and after the grinding step. Thereby, the deviation | shift amount of the positional deviation of the nozzle hole before and behind a grinding process can be calculated correctly.
(Aspect 3)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), at least one line direction of lines connecting the nozzle hole position observation portions is not parallel to the row direction of the nozzle holes. According to this, as described in the modification of the above embodiment, biaxial correction in a direction orthogonal to the parallel direction of the nozzle hole row is possible, and a nozzle plate with high correction accuracy of the nozzle hole position can be manufactured.
(Aspect 4)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 3), all the nozzle hole position observation parts are formed simultaneously. According to this, as described in the above embodiment, the positional relationship of the monitor holes between the nozzle plates is eliminated, and the number of times of measuring the monitor holes is reduced. For this reason, it is possible to manufacture parts at low cost.
(Aspect 5)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 4), the nozzle hole position observation unit is a through hole. According to this, as described in the above embodiment, the edge of the monitor hole can be accurately detected when the back light passes through the monitor hole of the through hole during image processing.
(Aspect 6)
In (Aspect 5), the through hole has a circular cross-sectional shape. According to this, as described in the above embodiment, the correction accuracy of the press position is improved as the measurement accuracy by the image processing is improved. As a result, the positional accuracy of the nozzle holes can be improved.
(Aspect 7)
In (Aspect 5) or (Aspect 6), the through hole is formed by shearing with a punch. According to this, as described in the above embodiment, the through hole can be formed at a low cost as the monitor hole.
(Aspect 8)
It is a nozzle plate manufactured by the nozzle plate manufacturing method in any one of (Aspect 1)-(Aspect 7). According to this, as described in the above embodiment, the position correction at the press position in the plastic process can be performed with high accuracy at a low cost.
(Aspect 9)
(Aspect 8) Nozzle plate, a plurality of pressurized liquid chambers joined to the nozzle plate and in communication with the nozzle holes, a flow path plate forming a liquid supply path for supplying liquid to the pressurized liquid chamber, and a droplet The liquid droplet ejection head includes pressure generating means for ejecting the liquid supplied to the pressurized liquid chamber from the nozzle hole by applying a pressure for ejection to the pressurized liquid chamber. According to this, as described in the above embodiment, the position correction at the press position in the plastic process can be performed with high accuracy at a low cost. As a result, it is possible to realize a liquid droplet ejection head capable of achieving high speed and high quality.
(Aspect 10)
An image forming apparatus including the droplet discharge head according to (Aspect 9). According to this, as described in the above embodiment, it is possible to realize an image forming apparatus capable of achieving high speed and high image quality.

１ 液滴吐出ヘッド
１０ フレーム部材
１１ 共通液室
１２ インク供給穴
１３ ベース基板
１４ 積層型圧電素子
１５ 支柱部
１７ ＦＰＣケーブル
２０ 振動板
２１ インク供給口
２２ 大気連通管
３０ 流路板
３１ 加圧液室
３１ａ 隔壁部
３２ ダンパ室
３３ インク供給路
４０ ノズルプレート
４１ ノズル孔
４２ 凸部
４３ モニター孔
６０ インクタンク
６１ 主ガイドロッド
６２ 従ガイドロッド
６３ キャリッジ
６４ ヘッド
６５ インクカートリッジ
６７ 主走査モータ
６８ 駆動プーリ
６９ 従動プーリ
７０ タイミングベルト
８１ 記録装置本体
８２ 印字機構部
８３ 用紙
８４ 給紙カセット
８５ トレイ
８６ 排紙トレイ
９１ 主ガイドロッド
９２ 従ガイドロッド
９３ キャリッジ
９４ 記録ヘッド
９５ 各インクカートリッジ
１０１ 給紙ローラ
１０２ フリクションパッド
１０３ ガイド部材
１０４ 搬送ローラ
１０５ 搬送コロ
１０６ 先端コロ
１０７ 副走査モータ
１０９ 部材
１１１ 搬送コロ
１１２ 拍車
１１３ 排紙ローラ
１１４ 拍車
１１５ ガイド部材
１１６ ガイド部材
１１７ 回復装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Droplet discharge head 10 Frame member 11 Common liquid chamber 12 Ink supply hole 13 Base substrate 14 Laminated piezoelectric element 15 Strut part 17 FPC cable 20 Vibration plate 21 Ink supply port 22 Atmospheric communication pipe 30 Channel plate 31 Pressurized liquid chamber 31a Partition part 32 Damper chamber 33 Ink supply path 40 Nozzle plate 41 Nozzle hole 42 Convex part 43 Monitor hole 60 Ink tank 61 Main guide rod 62 Subordinate guide rod 63 Carriage 64 Head 65 Ink cartridge 67 Main scanning motor 68 Drive pulley 69 Driven pulley 70 Timing belt 81 Recording device main body 82 Printing mechanism 83 Paper 84 Paper feed cassette 85 Tray 86 Paper discharge tray 91 Main guide rod 92 Subordinate guide rod 93 Carriage 94 Recording head 95 Each ink cartridge 101 Paper feed roller 102 Friction path 103 Guide member 104 Conveying roller 105 Conveying roller 106 End roller 107 Sub-scanning motor 109 Member 111 Conveying roller 112 Spur 113 Discharge roller 114 Spur 115 Guide member 116 Guide member 117 Recovery device

特開２００５−１０３９８４号公報JP 2005-103984 A 特開平１１−２４５４２１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-245421

Claims (10)

液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されるノズルプレートとなる基板における一方の面に塑性を加えて前記基板の他方の面に凸部を形成する塑性工程と、前記凸部を研削してノズル孔を形成する研削工程とを有するノズルプレート製造方法において、
基板の他方の面に、狙いのノズル孔を形成しようとする場合のノズル孔の並び方向に沿って研削を開始する狙いのノズル孔の近傍と、研削が終了する狙いのノズル孔の近傍とに、それぞれ少なくとも１つずつ設けた、ノズル孔の位置を観察するためのノズル孔位置観察部を前記研削工程の前後で撮像し、撮像した前記ノズル孔位置観察部の各画像部に基づいて前記研削工程の前後で基板における前記ノズル孔位置観察部間の位置ずれのずれ量を検出するずれ量検出工程と、
検出したずれ量に基づいて前記塑性工程における前記凸部を形成する位置を補正する補正工程と
を有することを特徴とするノズルプレート製造方法。 A plastic process for forming a convex portion on the other surface of the substrate by applying plasticity to one surface of the substrate to be a nozzle plate in which a plurality of nozzle holes for discharging droplets are formed; and grinding the convex portion In a nozzle plate manufacturing method having a grinding step of forming a nozzle hole,
When the target nozzle hole is to be formed on the other surface of the substrate, the vicinity of the target nozzle hole to start grinding along the nozzle hole alignment direction and the vicinity of the target nozzle hole to finish grinding The nozzle hole position observation unit for observing the position of the nozzle hole, which is provided at least one each, is imaged before and after the grinding step, and the grinding is performed based on each image portion of the imaged nozzle hole position observation unit. A deviation amount detecting step for detecting a deviation amount of a positional deviation between the nozzle hole position observation portions on the substrate before and after the step;
And a correction step of correcting a position at which the convex portion is formed in the plasticity step based on the detected deviation amount. 請求項１記載のノズルプレート製造方法において、
前記ノズル孔位置観察部は、少なくとも前記研削工程前に形成されていることを特徴とするノズルプレート製造方法。 In the nozzle plate manufacturing method of Claim 1,
The nozzle plate position observation part is formed at least before the grinding step. 請求項１又は２に記載のノズルプレート製造方法において、
前記各ノズル孔位置観察部を結ぶ線の少なくとも一つの線方向がノズル孔の列方向と平行でないことを特徴とするノズルプレート製造方法。 In the nozzle plate manufacturing method according to claim 1 or 2,
A nozzle plate manufacturing method, wherein at least one line direction of the lines connecting the nozzle hole position observation portions is not parallel to the row direction of the nozzle holes. 請求項１〜３のいずれかに記載のノズルプレート製造方法において、
全ての前記ノズル孔位置観察部は、同時に形成されることを特徴とするノズルプレート製造方法。 In the nozzle plate manufacturing method in any one of Claims 1-3,
All the nozzle hole position observation parts are formed simultaneously, The nozzle plate manufacturing method characterized by the above-mentioned. 請求項１〜４のいずれかに記載のノズルプレート製造方法において、
前記ノズル孔位置観察部は貫通孔であることを特徴とするノズルプレート製造方法。 In the nozzle plate manufacturing method in any one of Claims 1-4,
The nozzle plate manufacturing method, wherein the nozzle hole position observation part is a through hole. 請求項５記載のノズルプレート製造方法において、
前記貫通孔の断面形状が円形をなすことを特徴とするノズルプレート製造方法。 In the nozzle plate manufacturing method of Claim 5,
The nozzle plate manufacturing method, wherein the through hole has a circular cross-sectional shape. 請求項５又は６に記載のノズルプレート製造方法において、
前記貫通孔はポンチによるせん断加工により形成されていることを特徴とするノズルプレート製造方法。 In the nozzle plate manufacturing method according to claim 5 or 6,
The nozzle plate manufacturing method, wherein the through hole is formed by a shearing process using a punch. 請求項１〜７のいずれかに記載のノズルプレート製造方法により製造されたことを特徴とするノズルプレート。   A nozzle plate manufactured by the nozzle plate manufacturing method according to claim 1. 請求項８記載のノズルプレートと、前記ノズルプレートに接合され、ノズル孔と連通する複数の加圧液室及び該加圧液室に液体を供給する液体供給路を形成した流路板と、液滴吐出のための圧力を加圧液室に加えることにより、前記加圧液室に供給された液体をノズル孔から吐出させる圧力発生手段とを備えたことを特徴する液滴吐出ヘッド。   9. A nozzle plate according to claim 8, a plurality of pressurized liquid chambers joined to the nozzle plate and communicating with the nozzle holes, a flow path plate forming a liquid supply path for supplying liquid to the pressurized liquid chamber, and a liquid A droplet discharge head comprising pressure generating means for discharging a liquid supplied to the pressurizing liquid chamber from a nozzle hole by applying a pressure for discharging the droplet to the pressurizing liquid chamber. 請求項９記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the droplet discharge head according to claim 9.

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