JP2000301727A - インクジェットノズル用のノズル基板の製造方法 - Google Patents

インクジェットノズル用のノズル基板の製造方法

Info

Publication number
JP2000301727A
JP2000301727A JP2000080938A JP2000080938A JP2000301727A JP 2000301727 A JP2000301727 A JP 2000301727A JP 2000080938 A JP2000080938 A JP 2000080938A JP 2000080938 A JP2000080938 A JP 2000080938A JP 2000301727 A JP2000301727 A JP 2000301727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle substrate
original plate
opening
nozzle
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000080938A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shimazu
博士 嶋津
Hiroshi Nakagawa
宏史 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyushu Hitachi Maxell Ltd, Hitachi Maxell Ltd filed Critical Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Publication of JP2000301727A publication Critical patent/JP2000301727A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1625Manufacturing processes electroforming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/162Manufacturing of the nozzle plates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットノズルのノズル基板におい
て、インクを吐出する開口部が高精度に仕上がるノズル
基板本体を電鋳法で製造する。 【解決手段】 ノズル基板本体2にインク吐出口となる
開口部1を有するノズル基板を製造するに際し、ガラス
原板4の表面に、前記開口部1まわりを除いて微細な網
目状の溝6を微小ピッチで連続状に形成する。ガラス原
板4の溝6内のみに導電性のメッキ用下地8を形成す
る。次いで、ガラス原板4の溝6内のメッキ用下地8を
電極にして電鋳し、電鋳後にガラス原板4からノズル基
板本体2を剥離することにより、上記構成のノズル基板
をつくる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電鋳製薄状金属板
からなるインクジェット用ノズルのノズル基板を製造す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のノズル基板の電鋳製造に際して
は、図3(A)ないし(C)に示すように、まず母型2
0の表面に所望パターンのフォトレジスト21をパター
ンニング形成し、次いで母型20のフォトレジスト21
で覆われていない表面に電鋳法で電着層22を形成し、
次いで母型20から電着層22を剥離してフォトレジス
ト21を除去することにより、所望パターンの開口部1
を有するノズル基板本体23を得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来例の製造方
法では、フォトレジスト21でノズル基板本体23の開
口部1・1間の大きさや形状を規制するので、比較的再
現性に優れる精密な微細パターンが得られるが、一枚毎
に母型20を要して高価となる。また微細な開口パター
ンの精度が、電鋳工程の前段階におけるフォトレジスト
21の現像状態や特性に左右され、現像されたフォトレ
ジスト21の一部が露光不足により母型20との密着力
不足で欠けが発生したり、ピットの発生等による不良発
生が起きていた。フォトレジストによるパターンニング
時に、室温や露光時間、現像時の条件等によっても、フ
ォトレジストの定着性等に影響を与えるため、これらを
厳密に管理する必要があった。
【0004】更に従来の製造方法では、開口部1がイン
ク吐出口になるところ、この開口部1の開口周縁にフォ
トレジスト21が介在した段付面1aが残るため、この
段付面1aがインク吐出時に悪影響を与える点に問題が
あった。
【0005】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
消するために提案されたものであり、薄状でありながら
強度を確保できる電鋳製薄状金属板からなるインクジェ
ット用のノズル基板が、簡単にかつ高精度に、しかも原
板の繰り返し使用を可能にすることにより低コストで製
造できる製造方法を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1に示すご
とくノズル基板本体2にインクを吐出する開口部1を有
するインクジェット用のノズル基板を電鋳で製造するに
際し、図2に示すごとく非導電性の原板4の表面に、前
記開口部1に相当するまわりを除いて微細な溝6を微小
ピッチで形成する工程と、原板4の溝6内にのみ導電性
薄膜7を残して導電性メッキ用下地8を形成する工程
と、溝6内のメッキ用下地8上に、溝6の深さを越える
高さにまで電鋳金属を電鋳することにより、前記開口部
1を有するノズル基板本体2を電着形成する工程と、原
板4からノズル基板本体2を剥離する工程とからなるこ
とを特徴とする。
【0007】更に具体的には、ガラス製の原板4の表面
に、クロム薄膜を形成する工程と、原板4のクロム薄膜
の表面に、図2(A)に示すごとく前記開口部1に相当
するまわりを除いて線状のパターンをもつクロムマスク
5を作成する工程と、図2(B)に示すごとく原板4の
表面のクロムマスク5で覆われていない部分をエッチン
グしたのちクロム薄膜を除去することにより、図2
(C)に示すごとく前記開口部1に相当するまわりを除
いて、微細な溝6を微小ピッチで形成する工程と、原板
4の表面および溝6内に、図2(D)に示すごとく銀鏡
反応等の化学鍍金で銀薄膜7を形成する工程と、原板4
の表面の銀薄膜7を除去することにより、図2(E)に
示すごとく溝6内にのみ銀薄膜7からなる導電性のメッ
キ用下地8を形成する工程と、溝6内のメッキ用下地8
を電極として、図2(F)に示すごとく溝6の深さを越
える高さにまでニッケルを電鋳することにより、前記開
口部1を有するノズル基板本体2を電着形成する工程
と、図2(G)に示すごとく原板4からノズル基板本体
2を剥離する工程とを経てインクジェット用ノズル基板
を製造する。
【0008】
【作用】本発明では、ノズル基板本体2に開口部1を有
するノズル基板を電鋳形成するに際し、原板4の表面に
該開口部1まわりを除いて微細な溝6を微小ピッチで形
成し、溝6内にのみメッキ用下地8を形成したのち、こ
のメッキ用下地8上に電鋳金属(ニッケル)を電鋳す
る。従って、メッキ用下地8から電鋳金属が成長して行
くが、溝6の深さを越えるまで電鋳すると、所定の形状
および大きさの開口部1を備えたノズル基板本体2が形
成される。このとき、ノズル基板本体2には、溝6の部
分にこれの形状に合致するリブ3が一体に形成される。
開口部1の形成箇所には、前記溝6の形成領域が無く、
図1に示すごとくノズル基板本体2の中に所望の開口幅
Wを有する先すぼまりの開口部1が形成される。
【0009】導電性薄膜7が、銀鏡反応等の化学鍍金で
形成される銀薄膜である場合は、原板4の表面および溝
6内に銀薄膜7を形成したのち、原板4の表面の銀薄膜
はスポンジ類で簡単に除去でき、これにて溝6内のみに
銀薄膜7を残した状態にできる。同時に、かかる銀薄膜
7は、原板4との付着力が弱いため、ノズル基板本体2
側に付着したまま原板4から剥離でき、このことは原板
4の再使用を可能とする。更に、ノズル基板本体2のリ
ブ3側に付着の銀薄膜7は、例えばシアン化ナトリウム
で陽極電解することでリブ3から容易に除去できる。
【0010】
【発明の実施の形態】(第1実施例)図1および図2は
本発明に係るインクジェットノズルのノズル基板を製造
する場合の第1実施例を示す。図1はノズル基板の一部
を示し、これは所望パターンの開口部1を有する薄状金
属板本体、即ちノズル基板本体2の外面2a側に、微小
ピッチで連続状のリブ3が形成されている。このリブ3
は、ノズル基板本体2の電鋳時に連続状に形成されたも
のである。例えば、ノズル基板本体2の厚みtは50μ
mである。開口部1の開口幅Wは、パターンの形状、大
きさによって種々異なるが、例えば、30〜70μmで
ある。リブ3は網目状のごとく微細な線状に形成されて
おり、この各リブ3のノズル基板本体2の外面2aから
の突出高さhは0.5〜2μm、各リブ3の幅qは5〜1
0μm、隣接するリブ3・3間の間隔pは5〜10μm
である。
【0011】図2(A)ないし(G)はかかるノズル基
板本体2の電鋳製品を得るまでの工程図を示す。先ず、
図2(A)のように、ガラス製の原板4の一表面側に、
スパッタリング等の方法で均一にクロム薄膜を形成する
とともに、この原板4のクロム薄膜の表面に、EB描画
やパターンジェネレータ描画等により、開口部1のパタ
ーンに対応する部分を除く箇所に前記リブ3のパターン
に対応してクロム薄膜を除去したパターンをもつクロム
マスク5を作成する。
【0012】次いで、図2(B)のように原板4の表面
のクロムマスク5で覆われていない部分をフッ化水素酸
を含むガラス腐食液で腐食した後クロム膜を除去するこ
とによって、図2(C)に示すように、開口部1に相当
するまわりを除いて、リブ3のパターンに対応する網目
状の微細な溝6を微小ピッチで連続状に形成する。例え
ば、溝6の開口幅aは10μm、溝6と溝6との間隔b
は10μm、溝6の深さdは0.7μmである。開口部1
に相当する所は、パターンの形状、大きさに応じて、溝
6の存在しない平坦部となっている。
【0013】次いで、図2(D)のように、原板4の表
面および溝6内に銀鏡反応等の化学鍍金で銀薄膜7を形
成する。次いで、水を含ませたスポンジで原板4の表面
の銀薄膜7のみを除去することにより、図2(E)のよ
うに溝6内のみに銀薄膜からなる導電性のメッキ用下地
8を形成する。
【0014】次いで、通常のスルファミン酸ニッケル浴
中で、連続する溝6内のメッキ用下地8を電極として、
このメッキ用下地8からニッケルを成長させて図2
(F)のように原板4の溝6内のメッキ用下地8に溝6
の深さを越える高さにまで電鋳し、更に電鋳ニッケルが
溝6の深さを越えた後も成長し続けさせることで、隣接
する溝6・6を越えた電鋳ニッケルどうしがそれぞれ連
続的につながって、溝6内にリブ3を形成するととも
に、原板4の表面上にリブ3どうしをつなぐノズル基板
本体2、および開口部1を形成する。
【0015】このように微細な溝6を有する非導電性の
原板4を使用し、その溝6にメッキ用下地8を形成した
後に、ノズル基板本体2を電着形成するので、従来のフ
ォトレジストを使用する電鋳法に比べて、開口部1の寸
法精度がきわめて高い精密なノズル基板本体2を得るこ
とができる。特に、開口部1の周縁部分については、フ
ォトレジストをパターンニングして電鋳形成するものに
比べて、レジストの密着状態や現像性能に影響されるこ
となく、ピットや欠けがなく、かつ従来のごとき段付面
1aも無い高精度なものに形成することができた。
【0016】スルファミン酸ニッケル浴の組成とメッキ
条件の一例を示す。 スルファミン酸ニッケル 450g/l 塩化ニッケル 40g/l ホウ酸 30g/l 浴温 50℃ pH 4.0〜4.5 電流密度 5A/dm2
【0017】次いで、原板4からノズル基板本体2をリ
ブ3と共に剥離する(図2(G))。その際、化学鍍金
銀の網目状のメッキ用下地8は、原板4との付着力が弱
いため、リブ3側に付着したまま、原板4から剥離され
る。剥離後、リブ3に付着したメッキ用下地8はシアン
化ナトリウムで陽極電解することにより、リブ3から除
去する。このメッキ用下地8の除去により、図1に示す
ごとくメッキ用下地8の厚み分だけ低い突出高さを持つ
リブ3を得られる。しかし、必ずしもメッキ用下地8を
除去する必要はなく、リブ3に付着させたままでも使用
することができる。
【0018】(他の実施態様)上記した各実施例ではメ
ッキ用下地8を形成するに際し、原板4の表面に銀鏡反
応等の化学鍍金で銀薄膜7を形成するが、これに代えて
原板4の表面にスパッタリングでパラジウム、金、銀な
どの導電性薄膜を形成するもよい。この場合は原板4を
表面研磨することで溝6内を除く原板4の表面の導電性
薄膜のみを除去し、溝6内にのみ導電性薄膜を残してメ
ッキ用下地8を形成することになる。メッキ用下地8か
ら成長させる電鋳金属としてはニッケル以外に、ニッケ
ル−コバルト合金等のニッケル合金や銅等種々考えられ
る。原板4はガラス以外に、セラミックや合成樹脂など
の非導電性材料で形成することもできる。かくして、リ
ブ3の突出高さh(0.5〜1μm)を含む金属板総厚
が、3μm程度の超薄状のノズル基板本体2をも実現で
きるに至った。
【0019】上記した各実施例では原板4に溝6が縦線
と横線をクロスさせた網目状に形成されるが、これ以外
に、縦線のみ、または横線のみであってもよい。但し、
これら縦線のみ又は横線のみの溝6である場合、電鋳時
の電気的導通を図るために、原板4に形成した溝6・6
どうしを横断する導通用溝を形成する必要がある。
【0020】本発明のノズル基板の製造方法によれば、
開口部1まわりを除く箇所に微細な溝6を有する原板4
をつくり、この原板4を使用し、その溝6内にのみメッ
キ用下地8を形成した後、このメッキ用下地8を電極と
してメッキ用下地8から電鋳金属を成長させてノズル基
板本体2を電着形成するので、従来のフォトレジストを
使用する電鋳法に比べて、寸法精度のきわめて高い精密
微細パターンを有するノズル基板を得ることができる。
特に、開口部1の周縁部分については、フォトレジスト
をパターンニングして電鋳形成するものに比べて、レジ
ストの密着状態や現像性能に影響されることなく、ピッ
トや欠けの無い高精度のものに形成することができる。
【0021】しかも、パターン化された原板4は繰り返
し使用できて製造コストを削減できる。同じ原板4を再
使用することにより、電鋳浴の管理さえ厳密に行えば、
常に安定したばらつきの少ないノズル基板を得ることが
できる。
【0022】
【発明の効果】本発明方法によって得られるノズル基板
によれば、インクの吐出口となる開口部1が先すぼまり
状でインクの誘い込みに有利な突曲面状に形成され、か
つ開口先の形状も段付面のない端正で高精度なものに仕
上がる。そして、ノズル基板本体2の外面2aには、前
記溝6のパターンに相当する微小ピッチで連続状のリブ
3が一体に形成されたものとなるので、適度な曲げ強度
等の機械的強度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ノズル基板の要部の縦断面図である。
【図2】ノズル基板の製造工程図である。
【図3】従来例のノズル基板の製造工程図である。
【符号の説明】
1 開口部 2 ノズル基板本体 3 リブ 4 原板 6 溝 7 導電性薄膜(銀薄膜) 8 メッキ用下地 9 微小凹部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズル基板本体2にインクを吐出する開
    口部1を有するインクジェットノズル用のノズル基板の
    製造方法であって、 非導電性の原板4の表面に、前記開口部1に相当するま
    わりを除いて微細な溝6を微小ピッチで形成する工程
    と、 原板4の溝6内にのみ導電性のメッキ用下地8を形成す
    る工程と、 溝6内のメッキ用下地8上に、溝6の深さを越える高さ
    にまで電鋳金属を電鋳することにより、前記開口部1を
    有するノズル基板本体2を電着形成する工程と、 原板4からノズル基板本体2を剥離する工程とからなる
    インクジェット用のノズル基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 ノズル基板本体2にインクを吐出する開
    口部1を有するインクジェットノズル用のノズル基板の
    製造方法であって、 ガラス製の原板4の表面に、クロム薄膜を形成する工程
    と、 原板4のクロム薄膜の表面に、前記開口部1に相当する
    まわりを除いて線状のパターンをもつクロムマスク5を
    作成する工程と、 原板4の表面のクロムマスク5で覆われていない部分を
    エッチングしたのちクロム薄膜を除去することにより、
    前記開口部1に相当するまわりを除いて、微細な溝6を
    微小ピッチで形成する工程と、 原板4の表面および溝6内に、銀鏡反応等の化学鍍金で
    銀薄膜7を形成する工程と、 原板4の表面の銀薄膜7を除去することにより、溝6内
    にのみ銀薄膜7からなる導電性のメッキ用下地8を形成
    する工程と、 溝6内のメッキ用下地8を電極として、溝6の深さを越
    える高さにまでニッケルを電鋳することにより、前記開
    口部1を有するノズル基板本体2を電着形成する工程
    と、 原板4からノズル基板本体2を剥離する工程とからなる
    インクジェット用のノズル基板の製造方法。
JP2000080938A 1996-03-14 2000-03-22 インクジェットノズル用のノズル基板の製造方法 Pending JP2000301727A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-87334 1996-03-14
JP8733496 1996-03-14

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18410796A Division JP3939785B2 (ja) 1996-03-14 1996-06-24 電鋳製薄状金属板およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000301727A true JP2000301727A (ja) 2000-10-31

Family

ID=13911981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000080938A Pending JP2000301727A (ja) 1996-03-14 2000-03-22 インクジェットノズル用のノズル基板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000301727A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003305845A (ja) * 2002-04-16 2003-10-28 Seiko Epson Corp インクジェットヘッド
JP2007050634A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Seiko Epson Corp ノズルプレート及びその製造方法並びに液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003305845A (ja) * 2002-04-16 2003-10-28 Seiko Epson Corp インクジェットヘッド
JP2007050634A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Seiko Epson Corp ノズルプレート及びその製造方法並びに液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP4665660B2 (ja) * 2005-08-19 2011-04-06 セイコーエプソン株式会社 ノズルプレート及びその製造方法並びに液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4773971A (en) Thin film mandrel
US4971665A (en) Method of fabricating orifice plates with reusable mandrel
US3878061A (en) Master matrix for making multiple copies
KR100857613B1 (ko) 극미세패턴을 원하는 형상과 크기로 형성할 수 있는전주마스터 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 전자파차폐메쉬 및 스트라이프 전극이 부가된 필름 및 그의 제조 방법
JPH08183151A (ja) メッシュ一体型メタルマスクの製造方法
US5462648A (en) Method for fabricating a metal member having a plurality of fine holes
JP3939785B2 (ja) 電鋳製薄状金属板およびその製造方法
JP3865085B2 (ja) 電鋳製品の製造方法
JP2000301727A (ja) インクジェットノズル用のノズル基板の製造方法
JPH09279366A (ja) 微細構造部品の製造方法
JPH0692053A (ja) 印刷用メタルマスク版の製造方法
JPH05220920A (ja) 印刷用メタルマスク版の製造方法
US2225733A (en) Process for the electrolytic production of metal screens
JP3771229B2 (ja) インクジェットノズル用のノズル基板の製造方法
JPH08142334A (ja) インクジェット用ノズルプレートの製造方法
WO2006112696A2 (en) Method for electroforming a studded plate and a copy die, electroforming die for this method, and copy die
EP0713929B1 (en) Thin film pegless permanent orifice plate mandrel
JP3427332B2 (ja) 精密微細パターンを有する電鋳製品の製造方法
JP2002004079A (ja) 電鋳原版,その製造方法,及び該方法を用いた部品製造方法
JPH06346271A (ja) ニッケル積層体並びにその製造方法
JP2002025573A (ja) 燃料電池用電極の製造方法
JP2002180282A (ja) 電鋳メタルとその製造方法
JP2987389B2 (ja) スクリーン印刷用製版スクリーンの製造方法
JPH10323962A (ja) メッシュ一体型のメタルマスクの製造方法
JP2962663B2 (ja) 微小穴を有する電鋳体の製造方法