JP2000328266A - エッチング方法、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
エッチング方法、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置Info
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- JP2000328266A JP2000328266A JP14146799A JP14146799A JP2000328266A JP 2000328266 A JP2000328266 A JP 2000328266A JP 14146799 A JP14146799 A JP 14146799A JP 14146799 A JP14146799 A JP 14146799A JP 2000328266 A JP2000328266 A JP 2000328266A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステンレスなどの金属に対して従来のスプレ
ーエッチングを行うことによって、微細パターンを形成
する場合、サイドエッチングを効果的に防止できず、加
工量が増加すると寸法ばらつきが増加し、断面形状の垂
直性が低下するという課題があった。 【解決手段】 レジストパターンが形成された被加工物
2に対し、高圧ガスと塩化第二鉄水溶液を混合して噴霧
しながらエッチングする。この時(1)噴霧の距離が3
5mm以下、(2)高圧ガス噴霧時の圧力が0.3MP
a以上、(3)塩化第二鉄水溶液噴霧時の被加工物2表
面の温度が30℃以上、(4)塩化第二鉄水溶液の濃度
が40°ボーメ以上という条件でエッチングすることに
より、寸法精度、断面形状の垂直性が優れたエッチング
加工が可能となる。
ーエッチングを行うことによって、微細パターンを形成
する場合、サイドエッチングを効果的に防止できず、加
工量が増加すると寸法ばらつきが増加し、断面形状の垂
直性が低下するという課題があった。 【解決手段】 レジストパターンが形成された被加工物
2に対し、高圧ガスと塩化第二鉄水溶液を混合して噴霧
しながらエッチングする。この時(1)噴霧の距離が3
5mm以下、(2)高圧ガス噴霧時の圧力が0.3MP
a以上、(3)塩化第二鉄水溶液噴霧時の被加工物2表
面の温度が30℃以上、(4)塩化第二鉄水溶液の濃度
が40°ボーメ以上という条件でエッチングすることに
より、寸法精度、断面形状の垂直性が優れたエッチング
加工が可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェットエッチン
グ方法、インクジェットヘッドの振動板の製造方法、イ
ンクジェットヘッド、並びにインクジェット記録装置に
関する。
グ方法、インクジェットヘッドの振動板の製造方法、イ
ンクジェットヘッド、並びにインクジェット記録装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造やマイクロマシニング技術を
応用した製造の分野では、薄膜エッチング時に高い寸法
精度が要求されるため、ドライエッチングが多く用いら
れている。しかし、ドライエッチングは、装置コストや
装置の運転・維持コストが高く、製品のスループットが
低いため、量産性で有利なウェットエッチングが注目さ
れている。
応用した製造の分野では、薄膜エッチング時に高い寸法
精度が要求されるため、ドライエッチングが多く用いら
れている。しかし、ドライエッチングは、装置コストや
装置の運転・維持コストが高く、製品のスループットが
低いため、量産性で有利なウェットエッチングが注目さ
れている。
【0003】ウェットエッチングは、エッチング液を満
たしたエッチング槽に、被加工物を浸漬して行われる。
しかし、このようなウェットエッチングによれば通常等
方性エッチングが進行する。そのため、高い寸法精度が
要求される場合などには、エッチングマスクが形成され
た被加工物に対してエッチング液をスプレーによって噴
霧する方法が行われる。このウェットエッチング方法に
よれば、エッチング液の液滴あるいはミストが、加工面
に対して垂直方向に大ききな物理エネルギーを持って衝
突するため、加工面に対する垂直方向のエッチング速度
が、水平方向のエッチング速度に比べ速くなる。その結
果、エッチングマスクの下がエッチングされるアンダー
カットが小さくなり、高い寸法精度を得られている。
たしたエッチング槽に、被加工物を浸漬して行われる。
しかし、このようなウェットエッチングによれば通常等
方性エッチングが進行する。そのため、高い寸法精度が
要求される場合などには、エッチングマスクが形成され
た被加工物に対してエッチング液をスプレーによって噴
霧する方法が行われる。このウェットエッチング方法に
よれば、エッチング液の液滴あるいはミストが、加工面
に対して垂直方向に大ききな物理エネルギーを持って衝
突するため、加工面に対する垂直方向のエッチング速度
が、水平方向のエッチング速度に比べ速くなる。その結
果、エッチングマスクの下がエッチングされるアンダー
カットが小さくなり、高い寸法精度を得られている。
【0004】また、特開平4−66680号公報には、
60℃を超える温度で47°ボーメを超える濃度の塩化
第二鉄水溶液を単独で、2kg/cm2を超える圧力で
15cmより短い距離から噴霧する技術が公開されてい
る。ただしこの技術は、エッチングスプレーからエッチ
ング液のみを噴霧する。
60℃を超える温度で47°ボーメを超える濃度の塩化
第二鉄水溶液を単独で、2kg/cm2を超える圧力で
15cmより短い距離から噴霧する技術が公開されてい
る。ただしこの技術は、エッチングスプレーからエッチ
ング液のみを噴霧する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来技術
には、以下に述べるような課題があった。
には、以下に述べるような課題があった。
【0006】被加工物の加工面に対して、単純にスプレ
ーによってエッチング液を噴霧する技術では、加工面に
対して垂直方向のエッチングと同時に、水平方向のエッ
チングが十分に防止できないため、エッチングの狭ピッ
チ化が困難であるという課題があった。
ーによってエッチング液を噴霧する技術では、加工面に
対して垂直方向のエッチングと同時に、水平方向のエッ
チングが十分に防止できないため、エッチングの狭ピッ
チ化が困難であるという課題があった。
【0007】また特開平4−66680号公報では噴霧
される液滴の粒径が大きいため、厚いレジストによって
挟まれたパターンにエッチング液が滞留し、水平方向に
エッチングが進行するという課題があった。
される液滴の粒径が大きいため、厚いレジストによって
挟まれたパターンにエッチング液が滞留し、水平方向に
エッチングが進行するという課題があった。
【0008】本発明は以上述べてきた課題を解決するも
ので、その第一の目的は、微細寸法パターンを高い垂直
性で高精度に形成可能とするエッチング方法を提供する
こと、第二の目的は前記エッチング方法を応用したイン
クジェットヘッドの振動板の製造方法を提供すること、
第三の目的は前記製造方法によって製造された振動板を
備えたインクジェットヘッドを提供すること、第四の目
的は前記インクジェットヘッドを備えたインクジェット
記録装置を提供することである。
ので、その第一の目的は、微細寸法パターンを高い垂直
性で高精度に形成可能とするエッチング方法を提供する
こと、第二の目的は前記エッチング方法を応用したイン
クジェットヘッドの振動板の製造方法を提供すること、
第三の目的は前記製造方法によって製造された振動板を
備えたインクジェットヘッドを提供すること、第四の目
的は前記インクジェットヘッドを備えたインクジェット
記録装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のウェットエッチ
ング方法は、鉄含有基材の表面にレジストパターンが形
成された被加工物の加工面に、塩化第二鉄水溶液を高圧
ガスと混合するノズルによって噴霧するウェットエッチ
ング方法であって、ノズルと被加工物間の距離が35m
m以下であることを特徴とする(請求項1)。
ング方法は、鉄含有基材の表面にレジストパターンが形
成された被加工物の加工面に、塩化第二鉄水溶液を高圧
ガスと混合するノズルによって噴霧するウェットエッチ
ング方法であって、ノズルと被加工物間の距離が35m
m以下であることを特徴とする(請求項1)。
【0010】上記構成によれば、塩化第二鉄水溶液を高
圧ガスと混合して噴霧するので、噴霧される塩化第二鉄
水溶液滴の径が小さくなり、レジストパターンが微細な
部分に塩化第二鉄水溶液滴が飛び込みやすくなる。ま
た、同時に噴霧される高圧ガスの圧力によって、レジス
トパターンが微細な部分に滞留する塩化第二鉄水溶液が
除去される。また、従来法に比べて近距離から塩化第二
鉄水溶液を噴霧することにより、深さ方向のエッチング
速度が増し、サイドエッチングを抑制しながら微細構造
をエッチングすることができる。その結果、寸法ばらつ
きが小さいウェットエッチングが可能となる。
圧ガスと混合して噴霧するので、噴霧される塩化第二鉄
水溶液滴の径が小さくなり、レジストパターンが微細な
部分に塩化第二鉄水溶液滴が飛び込みやすくなる。ま
た、同時に噴霧される高圧ガスの圧力によって、レジス
トパターンが微細な部分に滞留する塩化第二鉄水溶液が
除去される。また、従来法に比べて近距離から塩化第二
鉄水溶液を噴霧することにより、深さ方向のエッチング
速度が増し、サイドエッチングを抑制しながら微細構造
をエッチングすることができる。その結果、寸法ばらつ
きが小さいウェットエッチングが可能となる。
【0011】請求項1記載のウェットエッチング方法に
おいては、前記鉄含有基材がステンレスであることを特
徴とする(請求項2)。
おいては、前記鉄含有基材がステンレスであることを特
徴とする(請求項2)。
【0012】上記構成によれば、ステンレス材料が寸法
精度良くウェットエッチング可能となる。
精度良くウェットエッチング可能となる。
【0013】請求項1または2記載のウェットエッチン
グ方法においては、前記塩化第二鉄水溶液の濃度が、4
0°ボーメ以上であることを特徴とする(請求項3)。
グ方法においては、前記塩化第二鉄水溶液の濃度が、4
0°ボーメ以上であることを特徴とする(請求項3)。
【0014】高濃度の塩化第二鉄水溶液を用いてウェッ
トエッチングすることにより、被加工物表面の酸化膜な
どの影響を抑制して、均一なエッチングが可能となる。
トエッチングすることにより、被加工物表面の酸化膜な
どの影響を抑制して、均一なエッチングが可能となる。
【0015】請求項1から3のいずれかに記載のウェッ
トエッチング方法においては、前記塩化第二鉄水溶液の
濃度が45°ボーメであり、噴霧後の動粘度が5.5セ
ンチストークス以下であることを特徴とする(請求項
4)。
トエッチング方法においては、前記塩化第二鉄水溶液の
濃度が45°ボーメであり、噴霧後の動粘度が5.5セ
ンチストークス以下であることを特徴とする(請求項
4)。
【0016】上記構成によれば、エッチング深さが増し
てサイドエッチングが起きた場合、レジストのオーバー
ハングの下に保持される塩化第二鉄水溶液を減らし、エ
ッチングの垂直性を向上させる効果がある。
てサイドエッチングが起きた場合、レジストのオーバー
ハングの下に保持される塩化第二鉄水溶液を減らし、エ
ッチングの垂直性を向上させる効果がある。
【0017】請求項1から4のいずれかに記載のウェッ
トエッチング方法においては、塩化第二鉄水溶液噴霧時
の加工面の温度が30℃以上であることを特徴とする
(請求項5)。
トエッチング方法においては、塩化第二鉄水溶液噴霧時
の加工面の温度が30℃以上であることを特徴とする
(請求項5)。
【0018】通常塩化第二鉄水溶液と高圧ガスを混合し
て噴霧した場合、ガスの膨張や塩化第二鉄水溶液からの
水分蒸発によって被加工物表面の温度が低下してしま
う。上記構成によれば被加工物表面の温度低下を防止し
ているため、深さ方向のエッチング速度が速く、サイド
エッチングを抑制することができるという効果がある。
て噴霧した場合、ガスの膨張や塩化第二鉄水溶液からの
水分蒸発によって被加工物表面の温度が低下してしま
う。上記構成によれば被加工物表面の温度低下を防止し
ているため、深さ方向のエッチング速度が速く、サイド
エッチングを抑制することができるという効果がある。
【0019】請求項1から5のいずれかに記載のウェッ
トエッチング方法においては、前記高圧ガスの噴霧圧力
が0.3MPa以上であることを特徴とする(請求項
6)。
トエッチング方法においては、前記高圧ガスの噴霧圧力
が0.3MPa以上であることを特徴とする(請求項
6)。
【0020】上記構成によれば高圧ガスの流量が増加
し、同時に噴霧される塩化第二鉄水溶液の運動エネルギ
ーが増加するので、深さ方向のエッチング速度が速くな
り、サイドエッチングを抑制することができるという効
果がある。
し、同時に噴霧される塩化第二鉄水溶液の運動エネルギ
ーが増加するので、深さ方向のエッチング速度が速くな
り、サイドエッチングを抑制することができるという効
果がある。
【0021】請求項7のインクジェットヘッドの振動板
の製造方法は、(1)ノズルとなる貫通穴が開口された
ノズル基板、圧力発生室、共通のインク室及びインク供
給口を構成するための溝及び貫通穴が形成されたスペー
サー、及び前記圧力発生室となる溝又はノズルとなる貫
通穴に対向して配置されるアイランド部を備えた振動
板、から構成された流路ユニット、並びに(2)前記ア
イランド部に当接しインク滴に与える吐出エネルギーを
発生し縦振動モードで動作する圧電振動子、を備えたイ
ンクジェットヘッドの振動板を製造するための方法であ
って、金属薄板と高分子延伸フィルムを接着剤により接
合したラミネート材の前記金属薄板の表面に、感光性樹
脂を露光現像することによってアイランド部等の所要の
エッチングパターンを形成する工程と、請求項1から6
のいずれかに記載のウェットエッチング方法を用いて前
記金属薄板を貫通するまでエッチングする工程と、を含
むことを特徴とする。
の製造方法は、(1)ノズルとなる貫通穴が開口された
ノズル基板、圧力発生室、共通のインク室及びインク供
給口を構成するための溝及び貫通穴が形成されたスペー
サー、及び前記圧力発生室となる溝又はノズルとなる貫
通穴に対向して配置されるアイランド部を備えた振動
板、から構成された流路ユニット、並びに(2)前記ア
イランド部に当接しインク滴に与える吐出エネルギーを
発生し縦振動モードで動作する圧電振動子、を備えたイ
ンクジェットヘッドの振動板を製造するための方法であ
って、金属薄板と高分子延伸フィルムを接着剤により接
合したラミネート材の前記金属薄板の表面に、感光性樹
脂を露光現像することによってアイランド部等の所要の
エッチングパターンを形成する工程と、請求項1から6
のいずれかに記載のウェットエッチング方法を用いて前
記金属薄板を貫通するまでエッチングする工程と、を含
むことを特徴とする。
【0022】このため、従来のウェットエッチング方法
によって製造する場合と比較して、製造される振動板の
寸法精度、特にアイランド部の寸法精度を向上させるこ
とができる。
によって製造する場合と比較して、製造される振動板の
寸法精度、特にアイランド部の寸法精度を向上させるこ
とができる。
【0023】本発明のインクジェットヘッドは、請求項
7に記載のインクジェットヘッドの振動板の製造方法に
よって製造された振動板を備えたことを特徴とする(請
求項8)。
7に記載のインクジェットヘッドの振動板の製造方法に
よって製造された振動板を備えたことを特徴とする(請
求項8)。
【0024】このため、アイランド部の寸法精度が高
く、圧電振動子の変位を伝達する領域の寸法精度が向上
し、同一インクジェットヘッド内におけるノズルごとの
インク吐出特性ばらつきを抑制することができる。さら
に、異なるヘッド間のインク吐出特性ばらつきも抑制す
ることができる。
く、圧電振動子の変位を伝達する領域の寸法精度が向上
し、同一インクジェットヘッド内におけるノズルごとの
インク吐出特性ばらつきを抑制することができる。さら
に、異なるヘッド間のインク吐出特性ばらつきも抑制す
ることができる。
【0025】本発明のインクジェット記録装置は、請求
項8記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴と
する(請求項9)。
項8記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴と
する(請求項9)。
【0026】このため、インクジェットヘッド記録装置
ごとのインク吐出特性ばらつきが抑制されるので、均一
な印刷性能を有するインクジェットヘッド記録装置を提
供できる。
ごとのインク吐出特性ばらつきが抑制されるので、均一
な印刷性能を有するインクジェットヘッド記録装置を提
供できる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下に実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
【0028】(実施例1)図1は、実験に用いたエッチ
ング装置の概略図である。複数のエッチングノズル1の
下を被加工物2が搬送される。エッチングノズル1から
噴霧される高圧ガスの圧力設定は、圧力調整器4を調整
して行う。エッチングノズル1からは高圧ガスと塩化第
二鉄水溶液の混合物3が噴霧される。
ング装置の概略図である。複数のエッチングノズル1の
下を被加工物2が搬送される。エッチングノズル1から
噴霧される高圧ガスの圧力設定は、圧力調整器4を調整
して行う。エッチングノズル1からは高圧ガスと塩化第
二鉄水溶液の混合物3が噴霧される。
【0029】図2は本実施例で用いたサンプルの一部の
平面図、図3はA−A’で切断した断面の一部の図、図
4はB−B’で切断した断面の一部の図である。また、
図3および図4の上段の図(a)はエッチング前のサン
プル形状、下段の図(b)はエッチング後にドライフィ
ルム8を除去したサンプル形状を表している。
平面図、図3はA−A’で切断した断面の一部の図、図
4はB−B’で切断した断面の一部の図である。また、
図3および図4の上段の図(a)はエッチング前のサン
プル形状、下段の図(b)はエッチング後にドライフィ
ルム8を除去したサンプル形状を表している。
【0030】プラスチック基板6に厚さ60μmのステ
ンレス箔7を接着し、ステンレス箔7の表面にドライフ
ィルムレジスト8のパターンを多数形成する。ドライフ
ィルム8の幅aは100μm、長さbは1mm、ドライ
フィルム8のピッチcは140μmである。エッチング
を行うとドライフィルムレジスト8の下もエッチングさ
れ、細長いステンレスパターン9が形成される。
ンレス箔7を接着し、ステンレス箔7の表面にドライフ
ィルムレジスト8のパターンを多数形成する。ドライフ
ィルム8の幅aは100μm、長さbは1mm、ドライ
フィルム8のピッチcは140μmである。エッチング
を行うとドライフィルムレジスト8の下もエッチングさ
れ、細長いステンレスパターン9が形成される。
【0031】このサンプルをいろいろな条件で、図3
(b)のWbが30μmになるまでエッチングし、Wb
−Wtおよび図4(b)のWsを測定して垂直性を比較
した。Wb−Wtは0に近いほどステンレスパターン9
の断面形状が長方形に近づき、Wb−Wtが5μm以下
となるのが加工精度の点から好ましい。表1は、各エッ
チング条件とWb−Wtを比較した結果である。
(b)のWbが30μmになるまでエッチングし、Wb
−Wtおよび図4(b)のWsを測定して垂直性を比較
した。Wb−Wtは0に近いほどステンレスパターン9
の断面形状が長方形に近づき、Wb−Wtが5μm以下
となるのが加工精度の点から好ましい。表1は、各エッ
チング条件とWb−Wtを比較した結果である。
【0032】
【表1】
【0033】表1から、スプレーからの距離が35mm
以下、塩化第二鉄水溶液の濃度が40°ボーメ以上、噴
霧時の高圧ガス圧力が0.30MPa以上、スプレー部
の温度が30℃以上の条件では、Wb−Wtが5μm以
下であることがわかった。またスプレー距離が近く、噴
霧停止時の圧力が高く、スプレー部の温度が高い条件下
では、WtよりもWbが細くなる場合もある。
以下、塩化第二鉄水溶液の濃度が40°ボーメ以上、噴
霧時の高圧ガス圧力が0.30MPa以上、スプレー部
の温度が30℃以上の条件では、Wb−Wtが5μm以
下であることがわかった。またスプレー距離が近く、噴
霧停止時の圧力が高く、スプレー部の温度が高い条件下
では、WtよりもWbが細くなる場合もある。
【0034】表2は表1の実験について、Wsを測定し
た結果と、ステンレスパターン9の長さを測定し寸法ば
らつき(標準偏差×3)を求めた結果である。
た結果と、ステンレスパターン9の長さを測定し寸法ば
らつき(標準偏差×3)を求めた結果である。
【0035】
【表2】
【0036】このように、すべての実験でWsが10μ
m以下、寸法ばらつきが5μm以下となり、エッチング
の垂直性および寸法精度が良好であった。
m以下、寸法ばらつきが5μm以下となり、エッチング
の垂直性および寸法精度が良好であった。
【0037】なお、スプレー距離が35mm以下、塩化
第二鉄水溶液の濃度が40°ボーメ以上、加工面の温度
が30℃以上、高圧ガスの噴霧時の圧力が0.3MPa
以上であれば、表1のエッチング条件に限定されずに寸
法精度、断面の垂直性が良好なステンレスパターン9を
加工可能である。
第二鉄水溶液の濃度が40°ボーメ以上、加工面の温度
が30℃以上、高圧ガスの噴霧時の圧力が0.3MPa
以上であれば、表1のエッチング条件に限定されずに寸
法精度、断面の垂直性が良好なステンレスパターン9を
加工可能である。
【0038】また高圧ガスとしては、塩化第二鉄水溶液
に対して反応性がない気体ならば、種類に関係なく使用
可能である。
に対して反応性がない気体ならば、種類に関係なく使用
可能である。
【0039】(比較例1)ここでは実施例と同じサンプ
ルを、エッチング液と高圧ガスを混合して噴霧するスプ
レーを用い、表3の条件でエッチングしてステンレスパ
ターン9の垂直性を評価した。表3は、比較例1のエッ
チング条件とWb−Wtの測定結果をまとめたものであ
る。
ルを、エッチング液と高圧ガスを混合して噴霧するスプ
レーを用い、表3の条件でエッチングしてステンレスパ
ターン9の垂直性を評価した。表3は、比較例1のエッ
チング条件とWb−Wtの測定結果をまとめたものであ
る。
【0040】
【表3】
【0041】このように、スプレー距離、エッチング液
噴霧時の高圧ガス圧力、スプレー部温度、エッチング液
濃度の一つでも条件から外れるとWb−Wtが大きくな
り、ステンレスパターン9の垂直性が悪い。
噴霧時の高圧ガス圧力、スプレー部温度、エッチング液
濃度の一つでも条件から外れるとWb−Wtが大きくな
り、ステンレスパターン9の垂直性が悪い。
【0042】(比較例2)実施例と同じサンプルを、エ
ッチング液のみを噴霧するエッチング方式でエッチング
した場合のエッチング条件と、Wbが30μmになった
ときのWb−Wtの値を表4に、ステンレスパターン9
の長さ寸法のばらつき(標準偏差×3)とその時のWs
の値を表5に示す。なお、エッチング液は45°Beの
塩化第二鉄水溶液を使用し、粘度は3センチストークス
以下であることを確認した。
ッチング液のみを噴霧するエッチング方式でエッチング
した場合のエッチング条件と、Wbが30μmになった
ときのWb−Wtの値を表4に、ステンレスパターン9
の長さ寸法のばらつき(標準偏差×3)とその時のWs
の値を表5に示す。なお、エッチング液は45°Beの
塩化第二鉄水溶液を使用し、粘度は3センチストークス
以下であることを確認した。
【0043】
【表4】
【0044】
【表5】
【0045】このようにWb−Wtが10μm以上、W
sが20μm以上あり、実施例1の場合よりも垂直性が
劣ることがわかった。また寸法ばらつきも10μmを超
えており、寸法精度が悪い。
sが20μm以上あり、実施例1の場合よりも垂直性が
劣ることがわかった。また寸法ばらつきも10μmを超
えており、寸法精度が悪い。
【0046】(実施例2)次に、実施例1のウェットエ
ッチング方法によってインクジェットヘッドの振動板を
製造する方法を説明する。図5は本発明のインクジェッ
トヘッドの振動板の製造工程を示した断面図、図6はヘ
ッド一つ分の振動板、図7は振動板を多数作り込んだラ
ミネート材である。
ッチング方法によってインクジェットヘッドの振動板を
製造する方法を説明する。図5は本発明のインクジェッ
トヘッドの振動板の製造工程を示した断面図、図6はヘ
ッド一つ分の振動板、図7は振動板を多数作り込んだラ
ミネート材である。
【0047】インクに対して耐久性を備えた厚さ60ミ
クロンの金属薄板11、例えばステンレス鋼の一方の面
に接着剤12を塗布し、接着剤をプレ乾燥させた後に厚
さ4ミクロン程度の高分子延伸フィルム13、例えばポ
リフェニレンサルフアイド(PPS)樹脂の延伸フィル
ムを接着してラミネート材を作製する(図5(a))。
クロンの金属薄板11、例えばステンレス鋼の一方の面
に接着剤12を塗布し、接着剤をプレ乾燥させた後に厚
さ4ミクロン程度の高分子延伸フィルム13、例えばポ
リフェニレンサルフアイド(PPS)樹脂の延伸フィル
ムを接着してラミネート材を作製する(図5(a))。
【0048】このラミネート材を約10センチ角の大判
のサイズに切り出し、エッチングパターン露光時の基準
となる孔14、14と、プレスにセットする時の位置決
め用の基準孔15、16、17、18と、大判から切断
された単独の振動板19としての位置決め用の基準孔2
0、21と、インク供給口となる孔22等の通孔23を
予めプレス加工により形成しておく(図5(b))。
のサイズに切り出し、エッチングパターン露光時の基準
となる孔14、14と、プレスにセットする時の位置決
め用の基準孔15、16、17、18と、大判から切断
された単独の振動板19としての位置決め用の基準孔2
0、21と、インク供給口となる孔22等の通孔23を
予めプレス加工により形成しておく(図5(b))。
【0049】ついでラミネート材の金属薄板11が表面
となるようにガラス基板Bにセットし、端部がガラス基
板Bの表面に及ぶように金属薄板11の表面に感光性樹
脂フィルムFを貼り付け、ラミネート材全体をフィルム
Fによってガラス基板Bに固定する。
となるようにガラス基板Bにセットし、端部がガラス基
板Bの表面に及ぶように金属薄板11の表面に感光性樹
脂フィルムFを貼り付け、ラミネート材全体をフィルム
Fによってガラス基板Bに固定する。
【0050】このような工程を採ることにより、感光性
樹脂フィルムFの密着工程と大判のラミネート材のガラ
ス基板Bへの固定とを1つの工程で済ませることが可能
となる。またプレス加工により予めラミネート材に通孔
23が形成されており、その端面をエッチング液から保
護する必要があるが、液体フォトレジストに比較してエ
ッチング液に対する保護能力が高い樹脂フィルムの使用
により、エッチング時の通孔23の変形を確実に防止で
きる。
樹脂フィルムFの密着工程と大判のラミネート材のガラ
ス基板Bへの固定とを1つの工程で済ませることが可能
となる。またプレス加工により予めラミネート材に通孔
23が形成されており、その端面をエッチング液から保
護する必要があるが、液体フォトレジストに比較してエ
ッチング液に対する保護能力が高い樹脂フィルムの使用
により、エッチング時の通孔23の変形を確実に防止で
きる。
【0051】この状態で、エッチングすべきパターンを
形成したフォトマスクを、基準孔14、14を用いて位
置決めして感光性樹脂フィルムFを露光後、現像する。
これにより、プレス加工により正確に形成された基準孔
14、14に対して可及的に小さな相対誤差でエッチン
グ用の窓W、W、Wが形成されることになる(図5
(c))。
形成したフォトマスクを、基準孔14、14を用いて位
置決めして感光性樹脂フィルムFを露光後、現像する。
これにより、プレス加工により正確に形成された基準孔
14、14に対して可及的に小さな相対誤差でエッチン
グ用の窓W、W、Wが形成されることになる(図5
(c))。
【0052】ついで表1に示したうちの任意のエッチン
グ条件によって、窓W、W、Wを用いて金属薄板11を
エッチングすることにより、金属薄板11が除去されて
接着剤12が露出し、ダイヤフラム部となる領域D、
D、Dに囲まれたアイランド部24が形成されることに
なる(図5(d))。今回は、実施例1の実験No.1
6の条件でエッチングした。
グ条件によって、窓W、W、Wを用いて金属薄板11を
エッチングすることにより、金属薄板11が除去されて
接着剤12が露出し、ダイヤフラム部となる領域D、
D、Dに囲まれたアイランド部24が形成されることに
なる(図5(d))。今回は、実施例1の実験No.1
6の条件でエッチングした。
【0053】エッチングが終了した段階で、感光性樹脂
フィルムFを除去してラミネート材をガラス基板Bから
取り外し、大判としての位置決め用の基準孔15、1
6、17、18をプレスの位置決めピンに挿入し、各振
動板19を溝25で切断して、個々の振動板19に切分
ける。このように切断領域の金属薄板がエッチングによ
り除去されているため、高分子延伸フィルム13を切断
するだけでよく、プレスのダイの寿命が延長されること
になる。
フィルムFを除去してラミネート材をガラス基板Bから
取り外し、大判としての位置決め用の基準孔15、1
6、17、18をプレスの位置決めピンに挿入し、各振
動板19を溝25で切断して、個々の振動板19に切分
ける。このように切断領域の金属薄板がエッチングによ
り除去されているため、高分子延伸フィルム13を切断
するだけでよく、プレスのダイの寿命が延長されること
になる。
【0054】このようにして製造された振動板19の各
部寸法を測定し、標準偏差×3を計算すると5μm以下
だった。
部寸法を測定し、標準偏差×3を計算すると5μm以下
だった。
【0055】なお、上述の実施例においては、金属薄板
としてステンレス鋼を用いているが、エッチングが可能
で、しかも接着性の高い他の金属、例えば銅、ニッケ
ル、鉄、シリコンなどの薄板を用いても良い。
としてステンレス鋼を用いているが、エッチングが可能
で、しかも接着性の高い他の金属、例えば銅、ニッケ
ル、鉄、シリコンなどの薄板を用いても良い。
【0056】また、高分子延伸フィルムとしてポリフェ
ニレンサルフアイド(PPS)樹脂を用いているが、延
伸可能な他の高分子材料、例えば、ポリイミド(PI)
樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、ボリアミド
イミド(PAI)樹脂、ポリバラバン酸(PPA)樹
脂、ボリサルホン(PSF)樹脂、ポリエーテルサルホ
ン(PES)樹脂樹脂、ポリエーテルケトン(PEK)
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、
ポリオレフィン(APO)樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート(PEN)樹脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーネート樹脂等を用い
ても良い。
ニレンサルフアイド(PPS)樹脂を用いているが、延
伸可能な他の高分子材料、例えば、ポリイミド(PI)
樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、ボリアミド
イミド(PAI)樹脂、ポリバラバン酸(PPA)樹
脂、ボリサルホン(PSF)樹脂、ポリエーテルサルホ
ン(PES)樹脂樹脂、ポリエーテルケトン(PEK)
樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、
ポリオレフィン(APO)樹脂、ポリエチレンナフタレ
ート(PEN)樹脂、アラミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーネート樹脂等を用い
ても良い。
【0057】また今回は表1の実験No.16の条件に
よってエッチングしたが、スプレー距離が35mm以
下、塩化第二鉄水溶液の濃度が40°ボーメ以上、加工
面の温度が30℃以上、高圧ガスの噴霧時の圧力が0.
3MPa以上であれば、表1のエッチング条件に限定さ
れない。
よってエッチングしたが、スプレー距離が35mm以
下、塩化第二鉄水溶液の濃度が40°ボーメ以上、加工
面の温度が30℃以上、高圧ガスの噴霧時の圧力が0.
3MPa以上であれば、表1のエッチング条件に限定さ
れない。
【0058】また、今回はステンレス鋼をエッチングす
るため塩化第二鉄水溶液を用いているが、金属薄板の材
質を精度良くエッチング可能なものならば、どのような
成分、組成でも使用することができる。
るため塩化第二鉄水溶液を用いているが、金属薄板の材
質を精度良くエッチング可能なものならば、どのような
成分、組成でも使用することができる。
【0059】このようにして製造された振動板は、図
8、図9に示すインクジェットヘッド50に組み込まれ
る。図8はインクジェットヘッド50の組み立て斜視
図、図9は断面図である。
8、図9に示すインクジェットヘッド50に組み込まれ
る。図8はインクジェットヘッド50の組み立て斜視
図、図9は断面図である。
【0060】ノズル26−1が多数並んでいるノズル列
26が形成されたノズルプレート27と、圧力発生室2
8及びインク供給路29及び共通のインク室であるリザ
ーバー30となる溝あるいは貫通穴が形成されたスペー
サー31と、アイランド部24が形成された振動板19
の3部品から流路ユニットが構成されている。
26が形成されたノズルプレート27と、圧力発生室2
8及びインク供給路29及び共通のインク室であるリザ
ーバー30となる溝あるいは貫通穴が形成されたスペー
サー31と、アイランド部24が形成された振動板19
の3部品から流路ユニットが構成されている。
【0061】高分子延伸フィルム13の表面に形成され
たアイランド部24は、圧力発生室28の幅方向の中心
領域に、圧力発生室28の長手方向に長く形成されてお
り、高分子延伸フィルム13はこのアイランド部24を
介して、後述する圧電振動子32による変位を受けるよ
うになっている。
たアイランド部24は、圧力発生室28の幅方向の中心
領域に、圧力発生室28の長手方向に長く形成されてお
り、高分子延伸フィルム13はこのアイランド部24を
介して、後述する圧電振動子32による変位を受けるよ
うになっている。
【0062】縦振動モードを有する複数の圧電振動子3
2を固定板33に固定して構成された振動子ユニット3
4は、基台35に形成された振動子ユニット収容孔36
に収容され、先端をアイランド部24に当接するように
位置決めされて、固定板33を介して基台35に固定さ
れている。
2を固定板33に固定して構成された振動子ユニット3
4は、基台35に形成された振動子ユニット収容孔36
に収容され、先端をアイランド部24に当接するように
位置決めされて、固定板33を介して基台35に固定さ
れている。
【0063】基台35には、インクタンクに接続するイ
ンク供給管37が設けられており、その先端を振動板1
9に開口されたインク供給口38を介してスペーサ31
により構成されたリザーバー30に連通されている。な
おノズルプレート27、スペーサ31及び振動板19に
より構成される流路ユニットは、枠体39によって基台
35に固定され、ヘッド全体は基板40を介してキャリ
ッジ41に固定される。
ンク供給管37が設けられており、その先端を振動板1
9に開口されたインク供給口38を介してスペーサ31
により構成されたリザーバー30に連通されている。な
おノズルプレート27、スペーサ31及び振動板19に
より構成される流路ユニットは、枠体39によって基台
35に固定され、ヘッド全体は基板40を介してキャリ
ッジ41に固定される。
【0064】図10はキャリッジ機構の概略図である
が、図8のインクジェットヘッド50は図10に示され
るようにキャリッジ41に取り付けられ、そして、この
キャリッジ41はガイドレール42に移動自在に取り付
けられており、ローラー43により送り出される用紙4
4の幅方向にその位置が制御される。この図10の機構
は図11に示されるインクジェット記録装置60に装備
される。
が、図8のインクジェットヘッド50は図10に示され
るようにキャリッジ41に取り付けられ、そして、この
キャリッジ41はガイドレール42に移動自在に取り付
けられており、ローラー43により送り出される用紙4
4の幅方向にその位置が制御される。この図10の機構
は図11に示されるインクジェット記録装置60に装備
される。
【0065】図8に示したインクジェットヘッドの印刷
試験を行った結果、良好な印刷性能を示した。
試験を行った結果、良好な印刷性能を示した。
【図1】エッチング装置の概略図。
【図2】実験に用いたサンプルパターンの平面図。
【図3】サンプルの断面図。
【図4】サンプルの断面図。
【図5】インクジェットヘッドの振動板の製造工程断面
図。
図。
【図6】ヘッド1つ分の振動板。
【図7】大判のラミネート材。
【図8】インクジェットヘッドの組み立て斜視図。
【図9】インクジェットヘッドの断面図。
【図10】キャリッジ機構概略図。
【図11】インクジェット記録装置。
1 エッチングノズル 2 被加工物 3 高圧ガスと塩化第二鉄水溶液の混合物 4 圧力調整器 5 高圧ガスバルブ 6 プラスチック基板 7 ステンレス箔 8 ドライフィルム 9 ステンレスパターン 11 金属薄板 12 接着剤 13 高分子延伸フィルム 14 露光時の基準穴 15、16、17、18 プレス時の基準穴 19 単独の振動板 20、21 位置決め用の基準穴 22 インク供給口となる孔 23 通孔 24 アイランド部 25 溝 26 ノズル列 26−1 ノズル 27 ノズルプレート 28 圧力発生室 29 インク供給路 30 リザーバー 31 スペーサー 32 圧電振動子 33 固定板 34 振動子ユニット 35 基台 36 振動子ユニット収容孔 37 インク供給管 38 インク供給口 39 枠体 40 基板 41 キャリッジ 42 ガイドレール 43 ローラー 44 用紙 50 インクジェットヘッド 60 インクジェット記録装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF24 AF93 AP02 AP13 AP33 AQ06 BA04 BA14 4K057 WA11 WA12 WB02 WE08 WG03 WG10 WM06
Claims (11)
- 【請求項1】 加工用水溶液を高圧ガスと混合しノズル
から噴霧することにより被加工物を加工するエッチング
方法であって、前記ノズルと前記被加工物間の距離が3
5mm以下であることを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項2】 前記被加工物は鉄含有基材からなること
を特徴とする請求項1記載のエッチング方法。 - 【請求項3】 前記加工用水溶液が塩化第二鉄水溶液で
あることを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載
のエッチング方法。 - 【請求項4】 前記鉄含有基材がステンレスであること
を特徴とする請求項2記載のエッチング方法。 - 【請求項5】 前記塩化第二鉄水溶液の濃度が、40°
ボーメ以上であることを特徴とする請求項3記載のエッ
チング方法。 - 【請求項6】 前記塩化第二鉄水溶液の濃度が、45°
ボーメであり、噴霧後の動粘度が5.5センチストーク
ス以下であることを特徴とする請求項5に記載のエッチ
ング方法。 - 【請求項7】 前記被加工物の加工面の温度を30℃以
上に設定しエッチングすることを特徴とする請求項1か
ら6のいずれかに記載のエッチング方法。 - 【請求項8】 前記高圧ガスの噴霧圧力が0.3MPa
以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか
に記載のエッチング方法。 - 【請求項9】 ノズルとなる貫通穴が開口されたノズル
基板、圧力発生室、共通のインク室及びインク供給口を
構成するための溝及び貫通穴が形成されたスペーサー、
及び前記圧力発生室となる溝又はノズルとなる貫通穴に
対向して配置されるアイランド部を備えた振動板、から
構成された流路ユニット、並びに前記アイランド部に接
着しインク滴に与える吐出エネルギーを発生させる圧電
振動子、を少なくとも備えたインクジェットヘッドを製
造するための方法であって、高分子延伸フィルムが接合
された金属薄板の表面に感光性樹脂を露光現像すること
によってエッチングパターンを形成する工程と、請求項
1から8のいずれかに記載のエッチング方法を用いて前
記金属薄板をエッチングする工程と、を含むことを特徴
とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項10】 請求項9に記載のインクジェットヘッ
ドの振動板の製造方法によって製造された振動板を備え
たことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項11】 請求項10記載のインクジェットヘッ
ドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14146799A JP2000328266A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | エッチング方法、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14146799A JP2000328266A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | エッチング方法、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000328266A true JP2000328266A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15292571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14146799A Pending JP2000328266A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | エッチング方法、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000328266A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006077299A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | スプレーエッチングによる金属微細加工製品及びその製造方法 |
WO2007004431A1 (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-11 | Elfo-Tec Co., Ltd. | 高精細パターンの形成方法及び装置 |
JP2007190720A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド |
JP2010012489A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Nippon Steel Corp | 熱間プレス成形用金型の製造方法及び製造装置 |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP14146799A patent/JP2000328266A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006077299A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | スプレーエッチングによる金属微細加工製品及びその製造方法 |
WO2007004431A1 (ja) * | 2005-07-04 | 2007-01-11 | Elfo-Tec Co., Ltd. | 高精細パターンの形成方法及び装置 |
JP5153332B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2013-02-27 | 株式会社 エルフォテック | 高精細パターンの形成方法及び装置 |
JP2007190720A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド |
JP2010012489A (ja) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Nippon Steel Corp | 熱間プレス成形用金型の製造方法及び製造装置 |
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---|---|---|---|
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A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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