JP2002115089A - マンドレルおよびそれを用いて電鋳するオリフィス板 - Google Patents
マンドレルおよびそれを用いて電鋳するオリフィス板Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】厚さが均一でないオリフィス板をエレクトロフ
ォーミング（電鋳）するための新規なマンドレルおよび
方法を提供する。 【解決手段】オリフィス板は厚さの薄いオリフィス領域
３４を取り囲む、厚い境界３２を有する。マンドレルは
基板６の上に金属層４を有する。金属層４は第２の鋳造
表面１９からは電気的に絶縁された第１の鋳造表面１８
をもつ。第１と第２の鋳造表面１８、１９には実質的に
前記境界３２とオリフィス領域３４がそれぞれ電鋳され
る。マンドレル２はオリフィス領域３４にオリフィス３
０を電鋳するため金属層４の上にパターニングされた絶
縁体層８を有する。電鋳プロセスにおいて、まず先に第
１鋳造表面１８が境界３２を電鋳するために用いられ、
このときオリフィス領域３４の電鋳は行われない。境界
３２に金属が付着生成されていくと、やがて第１鋳造表
面１８と第２鋳造表面１９とが電気的に接続し、引き続
いて第２鋳造表面１９でオリフィス領域３４の電鋳が行
われる。
ォーミング（電鋳）するための新規なマンドレルおよび
方法を提供する。 【解決手段】オリフィス板は厚さの薄いオリフィス領域
３４を取り囲む、厚い境界３２を有する。マンドレルは
基板６の上に金属層４を有する。金属層４は第２の鋳造
表面１９からは電気的に絶縁された第１の鋳造表面１８
をもつ。第１と第２の鋳造表面１８、１９には実質的に
前記境界３２とオリフィス領域３４がそれぞれ電鋳され
る。マンドレル２はオリフィス領域３４にオリフィス３
０を電鋳するため金属層４の上にパターニングされた絶
縁体層８を有する。電鋳プロセスにおいて、まず先に第
１鋳造表面１８が境界３２を電鋳するために用いられ、
このときオリフィス領域３４の電鋳は行われない。境界
３２に金属が付着生成されていくと、やがて第１鋳造表
面１８と第２鋳造表面１９とが電気的に接続し、引き続
いて第２鋳造表面１９でオリフィス領域３４の電鋳が行
われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マンドレル、その
マンドレルの形成方法、およびそのマンドレルを用いて
エレクトロフォーミング（以下電鋳という）するオリフ
ィス板に関する。形成されるオリフィス板は厚さの薄い
オリフィス領域を有し、そのオリフィス領域をより厚い
境界が取り囲んでいる。オリフィス領域が薄いほど、所
与の領域により多くのオリフィスを密集させられ、境界
が厚いほどオリフィス板が製造の過酷さに耐えることが
できる。
マンドレルの形成方法、およびそのマンドレルを用いて
エレクトロフォーミング（以下電鋳という）するオリフ
ィス板に関する。形成されるオリフィス板は厚さの薄い
オリフィス領域を有し、そのオリフィス領域をより厚い
境界が取り囲んでいる。オリフィス領域が薄いほど、所
与の領域により多くのオリフィスを密集させられ、境界
が厚いほどオリフィス板が製造の過酷さに耐えることが
できる。
【０００２】
【従来の技術】オリフィス板を電鋳するための従来技術
のマンドレルは、ガラス、プラスチック、または研磨さ
れたシリコンウエハーでできた基板を有する。この基板
の上に導電材料でできた薄膜層をデポジット（付着生
成）する。導電材料は通常、クロムおよびステンレス鋼
でできている。この導電層の上に絶縁体の層をデポジッ
トする。この絶縁体層は炭化ケイ素などの非導電材料で
できている。この絶縁体層上のパターンは、従来技術の
マスキング、紫外線露光、およびエッチング技術を用い
て、リソグラフィーで形成され、オリフィス板内にオリ
フィスを鋳造する(molding)ための鋳造表面の寸法が規
定される。米国特許番号第４，７７３，９７１号は、こ
のようなマンドレルを形成する方法を開示している。
のマンドレルは、ガラス、プラスチック、または研磨さ
れたシリコンウエハーでできた基板を有する。この基板
の上に導電材料でできた薄膜層をデポジット（付着生
成）する。導電材料は通常、クロムおよびステンレス鋼
でできている。この導電層の上に絶縁体の層をデポジッ
トする。この絶縁体層は炭化ケイ素などの非導電材料で
できている。この絶縁体層上のパターンは、従来技術の
マスキング、紫外線露光、およびエッチング技術を用い
て、リソグラフィーで形成され、オリフィス板内にオリ
フィスを鋳造する(molding)ための鋳造表面の寸法が規
定される。米国特許番号第４，７７３，９７１号は、こ
のようなマンドレルを形成する方法を開示している。
【０００３】オリフィス板は、電鋳プロセスでマンドレ
ル上に形成される。このように形成されるオリフィス板
は、すべて単一のシート（薄板）上にある。これもまた
シート上に電鋳された分割タブ(Breaking tabs)によっ
て、それぞれのオリフィス板の境界線が規定される。プ
リントヘッドの製造において、オリフィス板のシートは
搭載（マウンティング）テープ、例えば東京の日東電工
から入手可能な日東電工エレップホルダーＶ８Ｔに取り
付けられる。次に、分割タブに沿ってシートを分割する
ことによって、オリフィス板は個々のオリフィス板に単
独化される(singulated)。搭載テープは、更なる処理の
ために、単独化されたオリフィス板を保持する。次に機
械がそれぞれのオリフィス板をつまみ上げて、対応する
プリントヘッドのダイの上方に配置する。ダイはウエハ
ー上にあり、ウエハーはそのようなダイを多数含んでい
る。ウエハーおよび取り付けられたオリフィス板は、
「かしめおよび焼成(stake and bake)」プロセスによっ
て、オリフィス板をダイに接着させる。「かしめおよび
焼成」プロセスの後、ダイとオリフィス板とから成るそ
れぞれのプリントヘッドは、ダイシングソー(dice sawi
ng)を用いて単独化される。すると、オリフィス板とプ
リントヘッドのダイとの完全なペアはそれぞれ、ペン本
体に取り付けてインクジェットペンの製造を完了する準
備ができる。このペン本体は通常、プリントヘッドにイ
ンクを供給するインクリザーバを含む。このような製造
プロセスにおいて、オリフィス板は単独化、およびプリ
ントヘッドのダイへの取り付け工程において、かなり過
酷な取り扱いを受ける。
ル上に形成される。このように形成されるオリフィス板
は、すべて単一のシート（薄板）上にある。これもまた
シート上に電鋳された分割タブ(Breaking tabs)によっ
て、それぞれのオリフィス板の境界線が規定される。プ
リントヘッドの製造において、オリフィス板のシートは
搭載（マウンティング）テープ、例えば東京の日東電工
から入手可能な日東電工エレップホルダーＶ８Ｔに取り
付けられる。次に、分割タブに沿ってシートを分割する
ことによって、オリフィス板は個々のオリフィス板に単
独化される(singulated)。搭載テープは、更なる処理の
ために、単独化されたオリフィス板を保持する。次に機
械がそれぞれのオリフィス板をつまみ上げて、対応する
プリントヘッドのダイの上方に配置する。ダイはウエハ
ー上にあり、ウエハーはそのようなダイを多数含んでい
る。ウエハーおよび取り付けられたオリフィス板は、
「かしめおよび焼成(stake and bake)」プロセスによっ
て、オリフィス板をダイに接着させる。「かしめおよび
焼成」プロセスの後、ダイとオリフィス板とから成るそ
れぞれのプリントヘッドは、ダイシングソー(dice sawi
ng)を用いて単独化される。すると、オリフィス板とプ
リントヘッドのダイとの完全なペアはそれぞれ、ペン本
体に取り付けてインクジェットペンの製造を完了する準
備ができる。このペン本体は通常、プリントヘッドにイ
ンクを供給するインクリザーバを含む。このような製造
プロセスにおいて、オリフィス板は単独化、およびプリ
ントヘッドのダイへの取り付け工程において、かなり過
酷な取り扱いを受ける。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、製造工程にお
けるこのような過酷さに耐えるために、オリフィス板は
ある最小限の厚さを有さなければならない。電鋳プロセ
スに起因して、オリフィスの大きさはオリフィス板の厚
さに正比例するので、オリフィス板の厚さが厚いほどオ
リフィスは大きくなる。このように、オリフィスがより
大きいということは、所与の領域内に密集させられるオ
リフィスの数が少なくなり、オリフィスの総数およびオ
リフィス板の解像度が制限されてしまう、ということを
意味する。従って、オリフィス板はできるだけ薄く保
ち、オリフィスを比較的小さくすることで、所与の領域
内により多くのオリフィスを配列できるようにすること
が望ましい。しかしながらこの所望事項は、上述の耐久
強度的な理由によりオリフィス板を十分厚く保つ必要が
あるという要求と相反している。
けるこのような過酷さに耐えるために、オリフィス板は
ある最小限の厚さを有さなければならない。電鋳プロセ
スに起因して、オリフィスの大きさはオリフィス板の厚
さに正比例するので、オリフィス板の厚さが厚いほどオ
リフィスは大きくなる。このように、オリフィスがより
大きいということは、所与の領域内に密集させられるオ
リフィスの数が少なくなり、オリフィスの総数およびオ
リフィス板の解像度が制限されてしまう、ということを
意味する。従って、オリフィス板はできるだけ薄く保
ち、オリフィスを比較的小さくすることで、所与の領域
内により多くのオリフィスを配列できるようにすること
が望ましい。しかしながらこの所望事項は、上述の耐久
強度的な理由によりオリフィス板を十分厚く保つ必要が
あるという要求と相反している。
【０００５】従来技術のマンドレルでは、厚さが実質的
に均一のオリフィス板しか形成することができない。従
って、厚さが不均一のオリフィス板を電鋳するための、
新規なマンドレルおよび方法が必要とされている。本発
明はこのような問題を解決することを目的とする。
に均一のオリフィス板しか形成することができない。従
って、厚さが不均一のオリフィス板を電鋳するための、
新規なマンドレルおよび方法が必要とされている。本発
明はこのような問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、マンドレルは基板上に金属層を有する。金属層は第
１の鋳造表面をもち、この第１の鋳造表面は第２の鋳造
表面から電気的に絶縁されている。第２の鋳造表面はオ
リフィス板のオリフィス領域を実質的に電鋳するための
ものである。第１の鋳造表面は、オリフィス板上におい
て、オリフィス領域よりも厚さの厚い部分を実質的に電
鋳するためのものである。こういった厚い部分はオリフ
ィス領域を囲う境界を形成する部分であることが好まし
い。マンドレルはまた、オリフィス領域においてオリフ
ィスを電鋳する手段を有する。第１の鋳造表面は第２の
鋳造表面がオリフィス領域を電鋳することなく、前記厚
い部分を主として先に電鋳できる。この厚い部分は成長
するにつれて、やがて第１の鋳造表面と第２の鋳造表面
との間を電気的に接続し、これによって第２の鋳造表面
にオリフィス領域が電鋳できるようにする。このように
して形成されたオリフィス板はその厚さが不均一とな
る。
て、マンドレルは基板上に金属層を有する。金属層は第
１の鋳造表面をもち、この第１の鋳造表面は第２の鋳造
表面から電気的に絶縁されている。第２の鋳造表面はオ
リフィス板のオリフィス領域を実質的に電鋳するための
ものである。第１の鋳造表面は、オリフィス板上におい
て、オリフィス領域よりも厚さの厚い部分を実質的に電
鋳するためのものである。こういった厚い部分はオリフ
ィス領域を囲う境界を形成する部分であることが好まし
い。マンドレルはまた、オリフィス領域においてオリフ
ィスを電鋳する手段を有する。第１の鋳造表面は第２の
鋳造表面がオリフィス領域を電鋳することなく、前記厚
い部分を主として先に電鋳できる。この厚い部分は成長
するにつれて、やがて第１の鋳造表面と第２の鋳造表面
との間を電気的に接続し、これによって第２の鋳造表面
にオリフィス領域が電鋳できるようにする。このように
して形成されたオリフィス板はその厚さが不均一とな
る。
【０００７】本発明の他の態様において、上述のマンド
レルを形成する好適な方法は、基板上に金属層をデポジ
ットする工程と、それに続いて金属層上に第１のフォト
レジスト層をデポジットする工程とを含む。次に、第１
のフォトレジスト層上に、第１のパターンを有する第１
のフォトマスクが配置される。第１のフォトマスクおよ
び第１のフォトレジスト層は、所定期間の間、紫外光に
露光される。露光後に第１のフォトレジスト層を現像し
て、金属層上に第１のパターンを作成する。金属層のう
ちの第１のフォトマスクの第１のパターンによって露出
した部分は、次にエッチングされ、第１鋳造表面および
第２の鋳造表面を規定する。上記方法はまた、オリフィ
ス領域においてオリフィスを電鋳するための手段を導入
する工程も含む。エッチングした金属層から残りのフォ
トレジスト層が取り除かれる。好ましくは、オリフィス
領域においてオリフィスを電鋳するための手段を導入す
る工程は、残りの第１のフォトレジスト層を取り除く工
程と、エッチングした金属層上に絶縁体層をデポジット
する工程と、それに続いて絶縁体層上に第２のフォトレ
ジスト層をデポジットする工程とを含む。第２のフォト
レジスト層上に第２のパターンを有する第２のフォトマ
スクが配置される。同様にして、第２のフォトマスクお
よび第２のフォトレジスト層が紫外光に露光される。こ
こでもまた露光後、第２のフォトレジスト層は現像さ
れ、絶縁体層上に第２のパターンが作成される。絶縁体
層のうちの第２のパターンによって露出された部分はエ
ッチングされ、絶縁体領域を規定する。
レルを形成する好適な方法は、基板上に金属層をデポジ
ットする工程と、それに続いて金属層上に第１のフォト
レジスト層をデポジットする工程とを含む。次に、第１
のフォトレジスト層上に、第１のパターンを有する第１
のフォトマスクが配置される。第１のフォトマスクおよ
び第１のフォトレジスト層は、所定期間の間、紫外光に
露光される。露光後に第１のフォトレジスト層を現像し
て、金属層上に第１のパターンを作成する。金属層のう
ちの第１のフォトマスクの第１のパターンによって露出
した部分は、次にエッチングされ、第１鋳造表面および
第２の鋳造表面を規定する。上記方法はまた、オリフィ
ス領域においてオリフィスを電鋳するための手段を導入
する工程も含む。エッチングした金属層から残りのフォ
トレジスト層が取り除かれる。好ましくは、オリフィス
領域においてオリフィスを電鋳するための手段を導入す
る工程は、残りの第１のフォトレジスト層を取り除く工
程と、エッチングした金属層上に絶縁体層をデポジット
する工程と、それに続いて絶縁体層上に第２のフォトレ
ジスト層をデポジットする工程とを含む。第２のフォト
レジスト層上に第２のパターンを有する第２のフォトマ
スクが配置される。同様にして、第２のフォトマスクお
よび第２のフォトレジスト層が紫外光に露光される。こ
こでもまた露光後、第２のフォトレジスト層は現像さ
れ、絶縁体層上に第２のパターンが作成される。絶縁体
層のうちの第２のパターンによって露出された部分はエ
ッチングされ、絶縁体領域を規定する。
【０００８】さらに他の態様において、上述のマンドレ
ルを用いて電鋳するオリフィス板はオリフィス領域と、
オリフィス領域よりも厚さの厚い部分とを有する。オリ
フィス領域の上にはオリフィスが電鋳されている。厚い
部分はオリフィス板のうちのオリフィス領域を取り囲む
境界を形成する部分であることが好ましい。
ルを用いて電鋳するオリフィス板はオリフィス領域と、
オリフィス領域よりも厚さの厚い部分とを有する。オリ
フィス領域の上にはオリフィスが電鋳されている。厚い
部分はオリフィス板のうちのオリフィス領域を取り囲む
境界を形成する部分であることが好ましい。
【０００９】本発明は以下の図面を参照すればよりよく
理解されるであろう。
理解されるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１Ａおよび図１Ｂは、オリフィ
ス板を電鋳（エレクトロフォーミング）する例示的で再
利用可能なマンドレル２を示される。このマンドレル２
は、オリフィス板を１つのみ形成することができるもの
として示す。ただし、当業者にとっては、オリフィス板
およびマンドレル２の基板の表面領域の大きさが与えら
れれば、単一のマンドレルを用いて多くのオリフィス板
を同時に形成することができるということが周知であ
る。図１Ａはマンドレル２の拡大断面図である。マンド
レル２は、基板６上にデポジットされた導電性薄膜４を
有する。基板６の例としては、ガラス基板、プラスチッ
ク基板、研磨したシリコンウエハーがある。この導電性
薄膜４は厚さが１００オングストロームから２００ミク
ロンの範囲であることが好ましいが、他の厚さ範囲も可
能である。この導電性薄膜４は、クロムでできた層４−
１およびその上にあるステンレス鋼でできた層４−２で
構成されていることが好ましい。クロム層４−１は基板
６にしっかりと接合されて、ステンレス鋼層４−２が接
着することのできる表面を提供する。導電性薄膜４の上
に、絶縁体層８をデポジットする。この絶縁体層８は、
オリフィス板においてオリフィスを電鋳する鋳造表面を
形成するようにパターニングおよびエッチングされるも
のとして示されている。
ス板を電鋳（エレクトロフォーミング）する例示的で再
利用可能なマンドレル２を示される。このマンドレル２
は、オリフィス板を１つのみ形成することができるもの
として示す。ただし、当業者にとっては、オリフィス板
およびマンドレル２の基板の表面領域の大きさが与えら
れれば、単一のマンドレルを用いて多くのオリフィス板
を同時に形成することができるということが周知であ
る。図１Ａはマンドレル２の拡大断面図である。マンド
レル２は、基板６上にデポジットされた導電性薄膜４を
有する。基板６の例としては、ガラス基板、プラスチッ
ク基板、研磨したシリコンウエハーがある。この導電性
薄膜４は厚さが１００オングストロームから２００ミク
ロンの範囲であることが好ましいが、他の厚さ範囲も可
能である。この導電性薄膜４は、クロムでできた層４−
１およびその上にあるステンレス鋼でできた層４−２で
構成されていることが好ましい。クロム層４−１は基板
６にしっかりと接合されて、ステンレス鋼層４−２が接
着することのできる表面を提供する。導電性薄膜４の上
に、絶縁体層８をデポジットする。この絶縁体層８は、
オリフィス板においてオリフィスを電鋳する鋳造表面を
形成するようにパターニングおよびエッチングされるも
のとして示されている。
【００１１】図２Ａないし図２Ｈは、マンドレル２を形
成するプロセスの異なる各工程を示す。このプロセス
は、米国特許番号第４，７７３，９７１号において開示
されているものと同様である。しかし、マンドレルの形
成において使用されるフォトマスク上のイメージすなわ
ちパターンは、完成したマンドレルの構造を実質的に変
化させ、従来技術である前記特許において開示されてい
るマンドレルよりもかなりの優位性をもつ。
成するプロセスの異なる各工程を示す。このプロセス
は、米国特許番号第４，７７３，９７１号において開示
されているものと同様である。しかし、マンドレルの形
成において使用されるフォトマスク上のイメージすなわ
ちパターンは、完成したマンドレルの構造を実質的に変
化させ、従来技術である前記特許において開示されてい
るマンドレルよりもかなりの優位性をもつ。
【００１２】上記プロセスは、プレーナマグネトロンプ
ロセス(planar magnetron process)などの真空蒸着プロ
セスを用いて、金属層または導電性薄膜４を任意の滑ら
かで非導電性の表面を有する基板６上にデポジット（付
着生成）することから始まる。この導電性薄膜４はクロ
ムおよびステンレス鋼でできていることが好ましい。図
２Ａは基板６上の導電性薄膜４を示す。
ロセス(planar magnetron process)などの真空蒸着プロ
セスを用いて、金属層または導電性薄膜４を任意の滑ら
かで非導電性の表面を有する基板６上にデポジット（付
着生成）することから始まる。この導電性薄膜４はクロ
ムおよびステンレス鋼でできていることが好ましい。図
２Ａは基板６上の導電性薄膜４を示す。
【００１３】次に、図２Ｂに示すように、スピニングプ
ロセス(spinning process)を用いて、導電性薄膜４の上
にフォトレジスト層１０をデポジットする。このフォト
レジスト層１０は、フォトマスク１２（図２Ｃ）上のイ
メージすなわちパターン１１によって決まるポジまたは
ネガのいずれかである。次に、フォトマスク１２をフォ
トレジスト層１０上に配置する。そして図２Ｃに示すよ
うに、このフォトマスク１２とフォトレジスト層１０と
を組み合わせたものを、紫外（ＵＶ）光に露光する。Ｕ
Ｖ光への露光後、フォトマスク１２を除去し、パターン
１１を有するようにするように、フォトレジスト層１０
を現像する。パターン１１は、図２Ｄに示すように、導
電性薄膜４のマスキングした領域１４およびマスキング
していない領域１６を規定する。次に、スパッタエッチ
ングや化学エッチングなどのエッチングプロセスを用い
て、マスキングしていない薄膜領域１６を完全にエッチ
ングする。図２Ｅはエッチングの結果得られる導電性薄
膜４を示す。このエッチングによって、第１の鋳造表面
１８、第２の鋳造表面１９、および両者の間の間隙２０
が規定される。第１および第２の鋳造表面１８、１９は
それぞれオリフィス板のより厚い部分と、オリフィス領
域とを形成するためのものである。例えば、このより厚
い部分は、オリフィス板上においてオリフィス領域を囲
む境界を形成する部分であってもよい。このような構成
においては、第１の鋳造表面１８は第２の鋳造表面１９
を完全に取り囲んでいることが好ましい。２つの鋳造表
面１８、１９は電気的に絶縁されている。ただし、導電
性薄膜４でできた細長片（図示せず）が第１の鋳造表面
１８とリンクし、これによって（電極と）電気的に接続
されるようになっている。
ロセス(spinning process)を用いて、導電性薄膜４の上
にフォトレジスト層１０をデポジットする。このフォト
レジスト層１０は、フォトマスク１２（図２Ｃ）上のイ
メージすなわちパターン１１によって決まるポジまたは
ネガのいずれかである。次に、フォトマスク１２をフォ
トレジスト層１０上に配置する。そして図２Ｃに示すよ
うに、このフォトマスク１２とフォトレジスト層１０と
を組み合わせたものを、紫外（ＵＶ）光に露光する。Ｕ
Ｖ光への露光後、フォトマスク１２を除去し、パターン
１１を有するようにするように、フォトレジスト層１０
を現像する。パターン１１は、図２Ｄに示すように、導
電性薄膜４のマスキングした領域１４およびマスキング
していない領域１６を規定する。次に、スパッタエッチ
ングや化学エッチングなどのエッチングプロセスを用い
て、マスキングしていない薄膜領域１６を完全にエッチ
ングする。図２Ｅはエッチングの結果得られる導電性薄
膜４を示す。このエッチングによって、第１の鋳造表面
１８、第２の鋳造表面１９、および両者の間の間隙２０
が規定される。第１および第２の鋳造表面１８、１９は
それぞれオリフィス板のより厚い部分と、オリフィス領
域とを形成するためのものである。例えば、このより厚
い部分は、オリフィス板上においてオリフィス領域を囲
む境界を形成する部分であってもよい。このような構成
においては、第１の鋳造表面１８は第２の鋳造表面１９
を完全に取り囲んでいることが好ましい。２つの鋳造表
面１８、１９は電気的に絶縁されている。ただし、導電
性薄膜４でできた細長片（図示せず）が第１の鋳造表面
１８とリンクし、これによって（電極と）電気的に接続
されるようになっている。
【００１４】次に、図２Ｆに示すように、プラズマＣＶ
Ｄプロセスを用いて、エッチングした導電性薄膜４およ
び基板６の上に、窒化ケイ素でできた絶縁体層８をデポ
ジットする。図２Ｆにおいては、鋳造表面１８、１９は
絶縁体層８に覆われているため見えない。この絶縁体層
８には他の非導電材料もまた用いてもよい。次に、絶縁
体層８上に第２のフォトレジスト層２２が施される。こ
こでもまた、フォトマスクのイメージによって決まるポ
ジまたはネガのフォトレジストが用いられる。フォトレ
ジスト層２２を施した後、フォトレジスト層２２の上方
に、ボタン状のパターン２６を有する第２のフォトマス
ク２４が配置される。図２Ｇに示すように、第２のフォ
トマスク２４とフォトレジスト層２２とを組み合わせた
ものをＵＶ光に露光する。適切な露光期間の後にフォト
マスク２４を除去し、フォトレジスト層を現像して、そ
の下にある絶縁体層８上のマスキングした領域およびマ
スキングしていない領域（図示せず）を残す。それから
プラズマエッチングなどのエッチングプロセスを用い
て、絶縁体層８のマスキングしていない領域を除去す
る。エッチングプロセスの後、残りのフォトレジスト層
を除去して、図２Ｈに示すようにボタン状の絶縁体層８
（以下絶縁体のボタン８ともいう）を導電性薄膜４上に
残す。こういった絶縁体のボタン８は、オリフィス板の
オリフィス領域においてオリフィスを電鋳する鋳造表面
を形成する。こういった絶縁体のボタン８は、いかなる
適当な方法で配置してもよいが、通常は２列に配置され
る。このように配置する場合、第１の鋳造表面は、この
絶縁体のボタン８の２つの列の間にわたる表面（図示せ
ず）を含んでもよい。このようにして、オリフィス板を
電鋳するために用いられるマンドレルの準備が完了す
る。
Ｄプロセスを用いて、エッチングした導電性薄膜４およ
び基板６の上に、窒化ケイ素でできた絶縁体層８をデポ
ジットする。図２Ｆにおいては、鋳造表面１８、１９は
絶縁体層８に覆われているため見えない。この絶縁体層
８には他の非導電材料もまた用いてもよい。次に、絶縁
体層８上に第２のフォトレジスト層２２が施される。こ
こでもまた、フォトマスクのイメージによって決まるポ
ジまたはネガのフォトレジストが用いられる。フォトレ
ジスト層２２を施した後、フォトレジスト層２２の上方
に、ボタン状のパターン２６を有する第２のフォトマス
ク２４が配置される。図２Ｇに示すように、第２のフォ
トマスク２４とフォトレジスト層２２とを組み合わせた
ものをＵＶ光に露光する。適切な露光期間の後にフォト
マスク２４を除去し、フォトレジスト層を現像して、そ
の下にある絶縁体層８上のマスキングした領域およびマ
スキングしていない領域（図示せず）を残す。それから
プラズマエッチングなどのエッチングプロセスを用い
て、絶縁体層８のマスキングしていない領域を除去す
る。エッチングプロセスの後、残りのフォトレジスト層
を除去して、図２Ｈに示すようにボタン状の絶縁体層８
（以下絶縁体のボタン８ともいう）を導電性薄膜４上に
残す。こういった絶縁体のボタン８は、オリフィス板の
オリフィス領域においてオリフィスを電鋳する鋳造表面
を形成する。こういった絶縁体のボタン８は、いかなる
適当な方法で配置してもよいが、通常は２列に配置され
る。このように配置する場合、第１の鋳造表面は、この
絶縁体のボタン８の２つの列の間にわたる表面（図示せ
ず）を含んでもよい。このようにして、オリフィス板を
電鋳するために用いられるマンドレルの準備が完了す
る。
【００１５】オリフィス板を電鋳するのに用いる場合、
マンドレル２は陰極の電鋳浴に挿入される。電鋳材料を
供給する金属材料源２８は陽極になる。この電鋳材料プ
レートは、ニッケル合金などのインクに腐食されない金
属でできていることが好ましい。電鋳プロセスの間、電
流は最初、マンドレルの前記した細長片と接続している
第１の鋳造表面１８を規定する導電薄膜領域を流れる。
第２の鋳造表面１９を規定している導電薄膜領域は、第
１の鋳造表面領域１８から電気的に絶縁されているの
で、導電性薄膜４の第２の鋳造表面領域１９には、ほと
んどまたは全く電流が流れない。図３Ａに示すように、
金属材料源２８、すなわち陽極の金属プレートから金属
分子が第１の鋳造表面１８上へと移動する。電鋳浴もま
た導体であるので、導電性薄膜４の第２の鋳造表面領域
１９を流れる漏れ電流が発生する。このような漏れ電流
によってまた、第２の鋳造表面１９上にも金属がデポジ
ットされる。しかし、この表面１９上への金属の付着生
成（図３Ａには示さず）は、第１の鋳造表面１８上への
堆積と比べて実質的には緩やかである。
マンドレル２は陰極の電鋳浴に挿入される。電鋳材料を
供給する金属材料源２８は陽極になる。この電鋳材料プ
レートは、ニッケル合金などのインクに腐食されない金
属でできていることが好ましい。電鋳プロセスの間、電
流は最初、マンドレルの前記した細長片と接続している
第１の鋳造表面１８を規定する導電薄膜領域を流れる。
第２の鋳造表面１９を規定している導電薄膜領域は、第
１の鋳造表面領域１８から電気的に絶縁されているの
で、導電性薄膜４の第２の鋳造表面領域１９には、ほと
んどまたは全く電流が流れない。図３Ａに示すように、
金属材料源２８、すなわち陽極の金属プレートから金属
分子が第１の鋳造表面１８上へと移動する。電鋳浴もま
た導体であるので、導電性薄膜４の第２の鋳造表面領域
１９を流れる漏れ電流が発生する。このような漏れ電流
によってまた、第２の鋳造表面１９上にも金属がデポジ
ットされる。しかし、この表面１９上への金属の付着生
成（図３Ａには示さず）は、第１の鋳造表面１８上への
堆積と比べて実質的には緩やかである。
【００１６】第１の鋳造表面１８の周りへの金属材料源
２８からの金属の経時的な積み重なりによって、図３Ｂ
に示すように、やがては２つの鋳造表面１８、１９の間
の間隙２０が埋まる。これによって２つの鋳造表面１
８、１９は電気的に接続される。この時点から、金属材
料源２８からの金属は、第１の鋳造表面１８上に加え
て、第２の鋳造表面１９上にも実質的に積もり始める。
このような金属のデポジットを図３Ｃに示す。第２の鋳
造表面１９に対する金属のデポジットは後から行われる
ため、この鋳造表面１９上にデポジットされる金属はよ
り少ない。電鋳プロセスが持続するにつれて、金属が絶
縁体のボタン８の周りにデポジットされ、金属の付着が
無い部分が穴となり、オリフィス３０を形成する。電鋳
プロセスは、所望の厚さの金属が鋳造表面１８、１９お
よび絶縁体のボタン８の周りにデポジットされるまで続
く。そして、図３Ｄに示すように、オリフィス板の電鋳
が完了する。
２８からの金属の経時的な積み重なりによって、図３Ｂ
に示すように、やがては２つの鋳造表面１８、１９の間
の間隙２０が埋まる。これによって２つの鋳造表面１
８、１９は電気的に接続される。この時点から、金属材
料源２８からの金属は、第１の鋳造表面１８上に加え
て、第２の鋳造表面１９上にも実質的に積もり始める。
このような金属のデポジットを図３Ｃに示す。第２の鋳
造表面１９に対する金属のデポジットは後から行われる
ため、この鋳造表面１９上にデポジットされる金属はよ
り少ない。電鋳プロセスが持続するにつれて、金属が絶
縁体のボタン８の周りにデポジットされ、金属の付着が
無い部分が穴となり、オリフィス３０を形成する。電鋳
プロセスは、所望の厚さの金属が鋳造表面１８、１９お
よび絶縁体のボタン８の周りにデポジットされるまで続
く。そして、図３Ｄに示すように、オリフィス板の電鋳
が完了する。
【００１７】このようにしてエレクトロフォーミングが
完了したオリフィス板は、マンドレル２から取り除か
れ、好ましくは金メッキされ、これによって初めて、プ
リントヘッドのダイに取り付ける準備ができる。オリフ
ィス板の境界３２はより厚く、オリフィス領域３４はよ
り薄い。オリフィス領域３４の電鋳に際しては遅延の程
度を制御することができるので、オリフィス領域３４の
厚さを境界３２の厚さとの関係に対応して自由に変えら
れる。間隙２０の幅を適切に選択すれば、オリフィス板
は、製造の過酷さを耐えるに十分な強度の境界３２と、
所与の領域により多くのオリフィスを配列することが可
能なオリフィス領域３４をもつことができる。なお、今
説明した電鋳プロセスの一般的な各工程は、当業者とっ
ては周知であり、またマンドレル２上に形成される金属
蓄積の断面もまた周知である。
完了したオリフィス板は、マンドレル２から取り除か
れ、好ましくは金メッキされ、これによって初めて、プ
リントヘッドのダイに取り付ける準備ができる。オリフ
ィス板の境界３２はより厚く、オリフィス領域３４はよ
り薄い。オリフィス領域３４の電鋳に際しては遅延の程
度を制御することができるので、オリフィス領域３４の
厚さを境界３２の厚さとの関係に対応して自由に変えら
れる。間隙２０の幅を適切に選択すれば、オリフィス板
は、製造の過酷さを耐えるに十分な強度の境界３２と、
所与の領域により多くのオリフィスを配列することが可
能なオリフィス領域３４をもつことができる。なお、今
説明した電鋳プロセスの一般的な各工程は、当業者とっ
ては周知であり、またマンドレル２上に形成される金属
蓄積の断面もまた周知である。
【００１８】間隙２０の幅と、境界３２およびオリフィ
ス領域３４の相対的厚さとの間には所定の関係がある。
間隙２０が広くなればなるほど、境界３２の厚さとオリ
フィス領域３４の厚さとの差は大きくなる。下の表は異
なる幅の間隙２０に対して得られる結果をいくつか示し
たものである。
ス領域３４の相対的厚さとの間には所定の関係がある。
間隙２０が広くなればなるほど、境界３２の厚さとオリ
フィス領域３４の厚さとの差は大きくなる。下の表は異
なる幅の間隙２０に対して得られる結果をいくつか示し
たものである。
【００１９】
【表１】 間隙幅がゼロに等しい行（表の第１行）は、鋳造表面１
８と１９との間に間隙２０がないことを示す。このよう
なマンドレルを用いてオリフィス板を電鋳すると、電気
メッキ時間がＴ１およびＴ２で、それぞれ厚さが５１．
０７および２９．３５ミクロンの、厚さがほぼ均一のオ
リフィス板になる。このようにして形成されたオリフィ
ス板は、境界とオリフィス領域との間に差異がない。
８と１９との間に間隙２０がないことを示す。このよう
なマンドレルを用いてオリフィス板を電鋳すると、電気
メッキ時間がＴ１およびＴ２で、それぞれ厚さが５１．
０７および２９．３５ミクロンの、厚さがほぼ均一のオ
リフィス板になる。このようにして形成されたオリフィ
ス板は、境界とオリフィス領域との間に差異がない。
【００２０】時間Ｔ１の間に行われる電鋳プロセスで
は、間隙幅３０ミクロンのマンドレル（表の第３行）に
ついては、電鋳されたオリフィス板の境界３２は厚さ５
１．０７ミクロンとなり、オリフィス領域３４の厚さは
４１．２５ミクロンになる。得られた結果から、間隙２
０の幅が広くなるにつれて、境界３２の厚さとオリフィ
ス領域３４の厚さとの差が大きくなることがわかる。オ
リフィス板が製造工程での過酷な取り扱いに耐えるに
は、境界の厚さが３０から５０ミクロンの範囲であるの
が適当である。このときオリフィス領域３４の厚さは１
０〜２０ミクロンの範囲であることが好ましい。境界３
２およびオリフィス領域３４については、他の範囲の厚
さも可能である。
は、間隙幅３０ミクロンのマンドレル（表の第３行）に
ついては、電鋳されたオリフィス板の境界３２は厚さ５
１．０７ミクロンとなり、オリフィス領域３４の厚さは
４１．２５ミクロンになる。得られた結果から、間隙２
０の幅が広くなるにつれて、境界３２の厚さとオリフィ
ス領域３４の厚さとの差が大きくなることがわかる。オ
リフィス板が製造工程での過酷な取り扱いに耐えるに
は、境界の厚さが３０から５０ミクロンの範囲であるの
が適当である。このときオリフィス領域３４の厚さは１
０〜２０ミクロンの範囲であることが好ましい。境界３
２およびオリフィス領域３４については、他の範囲の厚
さも可能である。
【００２１】本発明は、上記した実施形態に限定される
と解釈するべきではない。当業者であれば電気的に絶縁
した鋳造表面を有するマンドレルを用いて、他の構成の
オリフィス板を電鋳することができることが容易に理解
されるであろう。例えば、金属層４をリソグラフィーで
適切にパターニングして、図４に示すようにオリフィス
板にインクチャネル３６およびインクチャンバ３８を規
定するための壁を電鋳加工してもよい。
と解釈するべきではない。当業者であれば電気的に絶縁
した鋳造表面を有するマンドレルを用いて、他の構成の
オリフィス板を電鋳することができることが容易に理解
されるであろう。例えば、金属層４をリソグラフィーで
適切にパターニングして、図４に示すようにオリフィス
板にインクチャネル３６およびインクチャンバ３８を規
定するための壁を電鋳加工してもよい。
【００２２】当業者であれば、他のプロセスを用いて異
なる構成のマンドレルを作成することが可能であること
が理解されるであろう。図５は厚さが不均一のオリフィ
ス板を形成する他の実施形態によるマンドレルを示す。
間隙２０をエッチングする代わりに、基板６上に段差４
０を導入して、境界３２を形成するためのマンドレル領
域とオリフィス領域３４を形成するマンドレル領域とを
電気的に絶縁する。この段差４０は、研磨したシリコン
ウエハー基板にエッチングしてもよく、また、厚いフォ
トレジストの層を付加することによってガラス基板上に
作り出してもよい。図５はまたこのようなマンドレル上
に電鋳された厚さが不均一のオリフィス板４２を示す。
形成されたオリフィス板４２は、略平らな表面４４を有
し、より簡単にプリントヘッドのダイのバリアー層（図
示せず）に取り付けることができるようになっている。
なる構成のマンドレルを作成することが可能であること
が理解されるであろう。図５は厚さが不均一のオリフィ
ス板を形成する他の実施形態によるマンドレルを示す。
間隙２０をエッチングする代わりに、基板６上に段差４
０を導入して、境界３２を形成するためのマンドレル領
域とオリフィス領域３４を形成するマンドレル領域とを
電気的に絶縁する。この段差４０は、研磨したシリコン
ウエハー基板にエッチングしてもよく、また、厚いフォ
トレジストの層を付加することによってガラス基板上に
作り出してもよい。図５はまたこのようなマンドレル上
に電鋳された厚さが不均一のオリフィス板４２を示す。
形成されたオリフィス板４２は、略平らな表面４４を有
し、より簡単にプリントヘッドのダイのバリアー層（図
示せず）に取り付けることができるようになっている。
【００２３】図６は本発明のさらに他の実施形態によ
る、マンドレルの拡大断面図である。このマンドレル
は、好ましくはクロムのみからなる金属層４を有する。
このクロム金属層４は、上述のものと同様に、第２の鋳
造表面１９から電気的に絶縁された第１の鋳造表面１８
を有する。このマンドレルには、絶縁体層は含まれな
い。オリフィスは第２の鋳造表面１９を貫いてエッチン
グされる穴の周囲に電鋳により形成される。
る、マンドレルの拡大断面図である。このマンドレル
は、好ましくはクロムのみからなる金属層４を有する。
このクロム金属層４は、上述のものと同様に、第２の鋳
造表面１９から電気的に絶縁された第１の鋳造表面１８
を有する。このマンドレルには、絶縁体層は含まれな
い。オリフィスは第２の鋳造表面１９を貫いてエッチン
グされる穴の周囲に電鋳により形成される。
【００２４】図７Ａないし図７Ｅは、図６のマンドレル
を形成する様々な各工程を示す。こういった工程は、図
２Ａないし図２Ｅに示すものと同様である。唯一の相違
は、フォトマスク１２上のパターン１１にある。ここで
用いられるパターン１１はさらに、金属層４上のマスキ
ングしていない円５０を規定する。マスキングしていな
い円５０の下にあるこういった金属層４はエッチングに
よって除去されて、第２の鋳造表面１９に穴を規定す
る。
を形成する様々な各工程を示す。こういった工程は、図
２Ａないし図２Ｅに示すものと同様である。唯一の相違
は、フォトマスク１２上のパターン１１にある。ここで
用いられるパターン１１はさらに、金属層４上のマスキ
ングしていない円５０を規定する。マスキングしていな
い円５０の下にあるこういった金属層４はエッチングに
よって除去されて、第２の鋳造表面１９に穴を規定す
る。
【００２５】厚さが不均一のオリフィス板を電鋳するこ
とができるので、マルチカラーのインクを収容するペン
用のオリフィス板を電鋳することも可能である。マンド
レルの鋳造表面のいくつかのオリフィス領域を、互いの
間隙を調整することによって、オリフィス板には厚さの
異なる部分が電鋳され、オリフィスの大きさ、従って解
像度を異なるようにすることができる。
とができるので、マルチカラーのインクを収容するペン
用のオリフィス板を電鋳することも可能である。マンド
レルの鋳造表面のいくつかのオリフィス領域を、互いの
間隙を調整することによって、オリフィス板には厚さの
異なる部分が電鋳され、オリフィスの大きさ、従って解
像度を異なるようにすることができる。
【００２６】ここで、上記した本発明を要約すると、次
のようになる。
のようになる。
【００２７】１．オリフィス板を電鋳するためのマンド
レルであって、前記オリフィス板は、オリフィスを含む
オリフィス領域と、オリフィス板のうちの前記オリフィ
ス領域よりもその厚さが実質的に厚い部分とを含む、マ
ンドレルにおいて、基板と、前記基板上の金属層であっ
て、前記厚い部分を実質的に電鋳するための第１の鋳造
表面と、前記オリフィス領域を実質的に電鋳するための
第２の鋳造表面とを有し、前記第１の鋳造表面と前記第
２の鋳造表面とが電気的に絶縁されている前記金属層
と、前記金属層上にあって前記オリフィス領域にオリフ
ィスを電鋳するための手段と、を含み、前記マンドレル
上でオリフィス板を電鋳するにあたり、まず前記オリフ
ィス板の前記第１の鋳造表面に前記厚い部分を電鋳し、
この電鋳された厚い部分が、前記第１の鋳造表面と前記
第２の鋳造表面とを電気的に接続することで、引き続い
て前記オリフィス領域の電鋳が行われるようにしたマン
ドレル。
レルであって、前記オリフィス板は、オリフィスを含む
オリフィス領域と、オリフィス板のうちの前記オリフィ
ス領域よりもその厚さが実質的に厚い部分とを含む、マ
ンドレルにおいて、基板と、前記基板上の金属層であっ
て、前記厚い部分を実質的に電鋳するための第１の鋳造
表面と、前記オリフィス領域を実質的に電鋳するための
第２の鋳造表面とを有し、前記第１の鋳造表面と前記第
２の鋳造表面とが電気的に絶縁されている前記金属層
と、前記金属層上にあって前記オリフィス領域にオリフ
ィスを電鋳するための手段と、を含み、前記マンドレル
上でオリフィス板を電鋳するにあたり、まず前記オリフ
ィス板の前記第１の鋳造表面に前記厚い部分を電鋳し、
この電鋳された厚い部分が、前記第１の鋳造表面と前記
第２の鋳造表面とを電気的に接続することで、引き続い
て前記オリフィス領域の電鋳が行われるようにしたマン
ドレル。
【００２８】２．前記オリフィス領域にオリフィスを電
鋳するための前記手段は、前記金属層上にパターン形成
された絶縁体領域である第１項に記載のマンドレル。
鋳するための前記手段は、前記金属層上にパターン形成
された絶縁体領域である第１項に記載のマンドレル。
【００２９】３．前記オリフィス領域にオリフィスを電
鋳するための前記手段は、前記金属層を通してあけた穴
である第１項に記載のマンドレル。
鋳するための前記手段は、前記金属層を通してあけた穴
である第１項に記載のマンドレル。
【００３０】４．前記厚い部分は、前記オリフィス板上
の前記オリフィス領域を取り囲む境界を形成する部分で
ある第１項に記載のマンドレル。
の前記オリフィス領域を取り囲む境界を形成する部分で
ある第１項に記載のマンドレル。
【００３１】５．前記第１の鋳造表面には、さらにイン
クチャンバおよびインクチャネルを規定する領域がオリ
フィス板上に電鋳されるようにパターン形成される第４
項に記載のマンドレル。
クチャンバおよびインクチャネルを規定する領域がオリ
フィス板上に電鋳されるようにパターン形成される第４
項に記載のマンドレル。
【００３２】６．前記基板上に、前記金属層の前記第１
の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とを分離する段差が形
成される第１項に記載のマンドレル。
の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とを分離する段差が形
成される第１項に記載のマンドレル。
【００３３】７．前記基板は研磨されたシリコンウエハ
ーであり、前記段差は前記研磨されたシリコンウエハー
を適切にエッチングすることによって形成される第６項
に記載のマンドレル。
ーであり、前記段差は前記研磨されたシリコンウエハー
を適切にエッチングすることによって形成される第６項
に記載のマンドレル。
【００３４】８．前記段差は、前記基板上に厚いフォト
レジストの層を付け加えることによって形成される第６
項に記載のマンドレル。
レジストの層を付け加えることによって形成される第６
項に記載のマンドレル。
【００３５】９．オリフィス板を電鋳するためのマンド
レルを形成する方法であって、前記オリフィス板は、オ
リフィスを含むオリフィス領域と、オリフィス板のうち
の前記オリフィス領域よりも厚さが実質的に厚い部分と
を含む方法において、基板上に金属層をデポジットする
工程と、前記金属層上に第１のフォトレジスト層をデポ
ジットする工程と、前記第１のフォトレジスト層上に、
第１のパターンを有する第１のフォトマスクを配置する
工程と、前記第１のフォトマスクおよび前記第１のフォ
トレジスト層を、紫外光に露光する工程と、前記第１の
フォトレジスト層を現像して、前記金属層上に前記第１
のパターンを作成する工程と、前記金属層のうち、前記
第１のフォトマスクの前記第１のパターンによって露出
した部分をエッチングして、前記厚い部分を実質的に電
鋳する第１の鋳造表面と、前記オリフィス領域を実質的
に電鋳する第２の鋳造表面とを規定する工程であって、
前記第１の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とが電気的に
絶縁されている工程と、前記オリフィス領域において前
記オリフィスを電鋳するための手段を導入する工程と、
前記フォトレジスト層のあらゆる残りの層を実質的に取
り除いて前記マンドレルの形成を完了する工程とを含む
方法。
レルを形成する方法であって、前記オリフィス板は、オ
リフィスを含むオリフィス領域と、オリフィス板のうち
の前記オリフィス領域よりも厚さが実質的に厚い部分と
を含む方法において、基板上に金属層をデポジットする
工程と、前記金属層上に第１のフォトレジスト層をデポ
ジットする工程と、前記第１のフォトレジスト層上に、
第１のパターンを有する第１のフォトマスクを配置する
工程と、前記第１のフォトマスクおよび前記第１のフォ
トレジスト層を、紫外光に露光する工程と、前記第１の
フォトレジスト層を現像して、前記金属層上に前記第１
のパターンを作成する工程と、前記金属層のうち、前記
第１のフォトマスクの前記第１のパターンによって露出
した部分をエッチングして、前記厚い部分を実質的に電
鋳する第１の鋳造表面と、前記オリフィス領域を実質的
に電鋳する第２の鋳造表面とを規定する工程であって、
前記第１の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とが電気的に
絶縁されている工程と、前記オリフィス領域において前
記オリフィスを電鋳するための手段を導入する工程と、
前記フォトレジスト層のあらゆる残りの層を実質的に取
り除いて前記マンドレルの形成を完了する工程とを含む
方法。
【００３６】１０．前記オリフィス領域においてオリフ
ィスを電鋳するための手段を導入する前記工程は、前記
金属層をエッチングして、前記オリフィス領域において
オリフィスを実質的に電鋳するための穴を前記第２の鋳
造表面内に規定する工程を含む第９項に記載の方法。
ィスを電鋳するための手段を導入する前記工程は、前記
金属層をエッチングして、前記オリフィス領域において
オリフィスを実質的に電鋳するための穴を前記第２の鋳
造表面内に規定する工程を含む第９項に記載の方法。
【００３７】１１．前記オリフィス領域においてオリフ
ィスを電鋳する手段を導入する前記工程は、前記フォト
レジスト層のあらゆる残りの層を実質的に取り除く工程
と、前記エッチングした金属層上に絶縁体層をデポジッ
トする工程と、前記絶縁体層上に第２のフォトレジスト
層をデポジットする工程と、前記第２のフォトレジスト
層上に、第２のパターンを有する第２のフォトマスクを
配置する工程と、前記第２のフォトマスクおよび前記第
２のフォトレジスト層を紫外光に露光する工程と、前記
第２のフォトレジスト層を現像して、前記絶縁体層上に
前記第２のパターンを作成する工程と、前記絶縁体層の
うちの、前記第２のフォトマスクの前記第２のパターン
によって露出した部分をエッチングし、前記オリフィス
領域においてオリフィスを電鋳するための絶縁体領域を
規定する工程とを含む第９項に記載の方法。
ィスを電鋳する手段を導入する前記工程は、前記フォト
レジスト層のあらゆる残りの層を実質的に取り除く工程
と、前記エッチングした金属層上に絶縁体層をデポジッ
トする工程と、前記絶縁体層上に第２のフォトレジスト
層をデポジットする工程と、前記第２のフォトレジスト
層上に、第２のパターンを有する第２のフォトマスクを
配置する工程と、前記第２のフォトマスクおよび前記第
２のフォトレジスト層を紫外光に露光する工程と、前記
第２のフォトレジスト層を現像して、前記絶縁体層上に
前記第２のパターンを作成する工程と、前記絶縁体層の
うちの、前記第２のフォトマスクの前記第２のパターン
によって露出した部分をエッチングし、前記オリフィス
領域においてオリフィスを電鋳するための絶縁体領域を
規定する工程とを含む第９項に記載の方法。
【００３８】１２．前記厚い部分は、前記オリフィス板
上の前記オリフィス領域を取り囲む境界を形成する部分
である第９項に記載の方法。
上の前記オリフィス領域を取り囲む境界を形成する部分
である第９項に記載の方法。
【００３９】１３．前記基板上に、前記金属層の前記第
１の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とを電気的に絶縁す
る段差を導入する工程をさらに含む第９項に記載の方
法。
１の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とを電気的に絶縁す
る段差を導入する工程をさらに含む第９項に記載の方
法。
【００４０】１４．前記基板は研磨されたシリコンウエ
ハーであり、前記基板上に段差を導入する前記工程は、
前記研磨されたシリコンウエハー上にフォトリソグラフ
ィーでパターンを作成する工程と、前記研磨されたシリ
コンウエハーをエッチングして前記段差を作成する工程
とを含む第１３項に記載の方法。
ハーであり、前記基板上に段差を導入する前記工程は、
前記研磨されたシリコンウエハー上にフォトリソグラフ
ィーでパターンを作成する工程と、前記研磨されたシリ
コンウエハーをエッチングして前記段差を作成する工程
とを含む第１３項に記載の方法。
【００４１】１５．前記基板上に段差を導入する前記工
程は、前記基板上に厚いフォトレジスト層をデポジット
する工程と、前記厚いフォトレジスト層上にフォトリソ
グラフィーでパターンを作成する工程と、前記厚いフォ
トレジスト層をエッチングして、前記基板上に前記段差
を作成する工程とを含む第１３項に記載の方法。
程は、前記基板上に厚いフォトレジスト層をデポジット
する工程と、前記厚いフォトレジスト層上にフォトリソ
グラフィーでパターンを作成する工程と、前記厚いフォ
トレジスト層をエッチングして、前記基板上に前記段差
を作成する工程とを含む第１３項に記載の方法。
【００４２】１６．前記第１の鋳造表面上の前記オリフ
ィス板の前記厚い部分のみを実質的に電鋳する工程と、
前記電鋳された厚い部分が、積み重なって前記第２の鋳
造表面と電気接続して、前記第２の鋳造表面が前記オリ
フィス板の前記オリフィス領域を実質的に電鋳し始めら
れるようにする工程と、前記厚い部分と前記オリフィス
領域の両方を所定の厚さまで電鋳し続けて、完成したオ
リフィス板を作成する工程と、前記完成したオリフィス
板を前記マンドレルから取り外す工程とをさらに含む第
９項に記載の方法。
ィス板の前記厚い部分のみを実質的に電鋳する工程と、
前記電鋳された厚い部分が、積み重なって前記第２の鋳
造表面と電気接続して、前記第２の鋳造表面が前記オリ
フィス板の前記オリフィス領域を実質的に電鋳し始めら
れるようにする工程と、前記厚い部分と前記オリフィス
領域の両方を所定の厚さまで電鋳し続けて、完成したオ
リフィス板を作成する工程と、前記完成したオリフィス
板を前記マンドレルから取り外す工程とをさらに含む第
９項に記載の方法。
【００４３】１７．オリフィス板において、そこを貫く
オリフィスを有するオリフィス領域と、前記オリフィス
板上にあって、前記オリフィス領域よりも実質的に厚
く、前記オリフィス板を製造の過酷さに耐えるように十
分強固に補う部分とを含むオリフィス板。
オリフィスを有するオリフィス領域と、前記オリフィス
板上にあって、前記オリフィス領域よりも実質的に厚
く、前記オリフィス板を製造の過酷さに耐えるように十
分強固に補う部分とを含むオリフィス板。
【００４４】１８．前記オリフィス板上の前記厚い部分
は、前記オリフィス領域を取り囲む境界を形成する部分
である第１７項に記載のオリフィス板。
は、前記オリフィス領域を取り囲む境界を形成する部分
である第１７項に記載のオリフィス板。
【００４５】１９．前記境界は前記オリフィス領域を完
全に取り囲む第１８項に記載のオリフィス板。
全に取り囲む第１８項に記載のオリフィス板。
【００４６】２０．前記オリフィスは、前記オリフィス
領域において２列に配置され、前記オリフィス板はさら
に、前記オリフィス領域の前記オリフィスの前記２列の
間においてより厚い部分を含む第１８項に記載のオリフ
ィス板。
領域において２列に配置され、前記オリフィス板はさら
に、前記オリフィス領域の前記オリフィスの前記２列の
間においてより厚い部分を含む第１８項に記載のオリフ
ィス板。
【００４７】２１．前記厚い部分の厚さは３０〜５０ミ
クロンの範囲であり、前記オリフィス領域の厚さは１０
〜２０ミクロンの範囲である第１７項に記載のオリフィ
ス板。
クロンの範囲であり、前記オリフィス領域の厚さは１０
〜２０ミクロンの範囲である第１７項に記載のオリフィ
ス板。
【００４８】なお、本発明は上記した実施の態様に限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の
技術的思想に基づいて当業者がなしうるさまざまな変更
が含まれる。
されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の
技術的思想に基づいて当業者がなしうるさまざまな変更
が含まれる。
【図１】本発明の実施形態によるマンドレルを示し、
（Ａ）は（Ｂ）のマンドレルのＸ−Ｘ線断面図、（Ｂ）
はマンドレルの平面図である。
（Ａ）は（Ｂ）のマンドレルのＸ−Ｘ線断面図、（Ｂ）
はマンドレルの平面図である。
【図２】（Ａ）ないし（Ｈ）はマンドレルを形成するた
めのプロセスの各工程を示す説明図である。
めのプロセスの各工程を示す説明図である。
【図３】（Ａ）ないし（Ｄ）はマンドレルを用いてオリ
フィス板を電鋳する各工程を示す説明図である。
フィス板を電鋳する各工程を示す説明図である。
【図４】他の実施形態によるマンドレルを用いて電鋳す
るオリフィス板の一部の説明図である。
るオリフィス板の一部の説明図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態によるマンドレル
の断面図である。
の断面図である。
【図６】絶縁体層を必要としない実施形態によるマンド
レルの断面図である。
レルの断面図である。
【図７】（Ａ）ないし（Ｅ）はマンドレルを形成するた
めのプロセスの各工程を示す説明図である。
めのプロセスの各工程を示す説明図である。
２ マンドレル ４ 導電性薄膜（金属層） ６ 基板 ８ 絶縁体層 １０ フォトレジスト層 １１ パターン １２ フォトマスク １８ 第１鋳造表面 １９ 第２鋳造表面 ２２ 第２フォトレジスト層 ２４ フォトマスク ２８ 金属材料源 ３０ オリフィス ３２ 境界 ３４ オリフィス領域
Claims (1)
- 【請求項１】 オリフィス板を電鋳するためのマンドレ
ルであって、前記オリフィス板は、オリフィスを含むオ
リフィス領域と、オリフィス板のうちの前記オリフィス
領域よりもその厚さが実質的に厚い部分とを含む、マン
ドレルにおいて、 基板と、 前記基板上の金属層であって、前記厚い部分を実質的に
電鋳するための第１の鋳造表面と、前記オリフィス領域
を実質的に電鋳するための第２の鋳造表面とを有し、前
記第１の鋳造表面と前記第２の鋳造表面とが電気的に絶
縁されている前記金属層と、 前記金属層上にあって前記オリフィス領域にオリフィス
を電鋳するための手段と、を含み、 前記マンドレル上でオリフィス板を電鋳するにあたり、
まず前記オリフィス板の前記第１の鋳造表面に前記厚い
部分を電鋳し、この電鋳された厚い部分が、前記第１の
鋳造表面と前記第２の鋳造表面とを電気的に接続するこ
とで、引き続いて前記オリフィス領域の電鋳が行われる
ようにしたマンドレル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/629402 | 2000-08-01 | ||
| US09/629,402 US6586112B1 (en) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | Mandrel and orifice plates electroformed using the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002115089A true JP2002115089A (ja) | 2002-04-19 |
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Family
ID=24522854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001231402A Expired - Fee Related JP3851789B2 (ja) | 2000-08-01 | 2001-07-31 | マンドレルおよびそれを用いて電鋳するオリフィス板 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6586112B1 (ja) |
| EP (1) | EP1179614A3 (ja) |
| JP (1) | JP3851789B2 (ja) |
| CN (1) | CN1265027C (ja) |
| TW (1) | TW593777B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008062395A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Fujifilm Corp | ノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び画像形成装置 |
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