JP2003001829A - 孔構造体とその製造方法並びにインクジェットヘッド用ノズル板とその製造方法 - Google Patents
孔構造体とその製造方法並びにインクジェットヘッド用ノズル板とその製造方法Info
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- JP2003001829A JP2003001829A JP2001194435A JP2001194435A JP2003001829A JP 2003001829 A JP2003001829 A JP 2003001829A JP 2001194435 A JP2001194435 A JP 2001194435A JP 2001194435 A JP2001194435 A JP 2001194435A JP 2003001829 A JP2003001829 A JP 2003001829A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好
で、かつインク吐出の直進性が良好なインクジェットヘ
ッド用ノズル板を提供する。 【解決手段】 ノズル孔がベルマウス形状の孔部Ａと、
該孔部Ａに連続して穿孔されたストレート形状の孔部Ｂ
とからなり、かつ該ストレート形状の孔部Ｂ側の開口部
の大きさが５０μｍ以下の大きさである。
で、かつインク吐出の直進性が良好なインクジェットヘ
ッド用ノズル板を提供する。 【解決手段】 ノズル孔がベルマウス形状の孔部Ａと、
該孔部Ａに連続して穿孔されたストレート形状の孔部Ｂ
とからなり、かつ該ストレート形状の孔部Ｂ側の開口部
の大きさが５０μｍ以下の大きさである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は孔構造体に関し、特
にはインクジェットヘッド用のノズル板に関する。
にはインクジェットヘッド用のノズル板に関する。
【０００２】
【従来の技術】電鋳法は微細な形状を有する部品を製造
するのに適した加工方法として、広く利用されている。
以下に、電鋳法により微小な貫通孔が穿孔された孔構造
体を製造する二通りの方法を示す。図７は従来の第１の
電鋳法による孔構造体の製造方法である。図８は従来の
第２の電鋳法による孔構造体の製造方法である。
するのに適した加工方法として、広く利用されている。
以下に、電鋳法により微小な貫通孔が穿孔された孔構造
体を製造する二通りの方法を示す。図７は従来の第１の
電鋳法による孔構造体の製造方法である。図８は従来の
第２の電鋳法による孔構造体の製造方法である。
【０００３】まず従来の第１の電鋳法により孔構造体の
製造方法について説明する。はじめに図７（ａ）に示す
ように導電性基板２００上に非導電性（絶縁性）膜３１
０を所望の形状でパターン化して形成する。一般的には
感光性材料（レジストと称する。）を非導電性膜３１０
として利用し、フォトリソグラフィー法を用いてパター
ン化する方法が用いられる。
製造方法について説明する。はじめに図７（ａ）に示す
ように導電性基板２００上に非導電性（絶縁性）膜３１
０を所望の形状でパターン化して形成する。一般的には
感光性材料（レジストと称する。）を非導電性膜３１０
として利用し、フォトリソグラフィー法を用いてパター
ン化する方法が用いられる。
【０００４】次に、図７（ｂ）に示すように導電性基板
２００を電極として電鋳を行い、電鋳構造体１１０を形
成し、最後に導電性基板２００および非導電性膜３１０
を電鋳構造体１１０から分離して完成に至る。このよう
にして完成した電鋳構造体１１０には、曲面形状の断面
を有する孔が形成される。このような一定の曲率で形成
される壁面を有し、孔が深くなるに従って孔の大きさが
徐々に異なっていく形状の孔をベルマウス形状の孔と称
する。
２００を電極として電鋳を行い、電鋳構造体１１０を形
成し、最後に導電性基板２００および非導電性膜３１０
を電鋳構造体１１０から分離して完成に至る。このよう
にして完成した電鋳構造体１１０には、曲面形状の断面
を有する孔が形成される。このような一定の曲率で形成
される壁面を有し、孔が深くなるに従って孔の大きさが
徐々に異なっていく形状の孔をベルマウス形状の孔と称
する。
【０００５】次に従来の第２の電鋳部品の製造方法につ
いて説明する。はじめに図８（ａ）に示すように導電性
基板２００上に非導電性パターン３２０を所望の形状で
パターン化して形成する。非導電性パターン３２０は感
光性材料（レジスト）を導電性基板２００上に厚く塗布
し、フォトリソグラフィー法によってパターン化するす
ることによって形成することができる。
いて説明する。はじめに図８（ａ）に示すように導電性
基板２００上に非導電性パターン３２０を所望の形状で
パターン化して形成する。非導電性パターン３２０は感
光性材料（レジスト）を導電性基板２００上に厚く塗布
し、フォトリソグラフィー法によってパターン化するす
ることによって形成することができる。
【０００６】次に、図８（ｂ）に示すように導電性基板
２００を電極として電鋳を行い、電鋳構造体１２０を形
成し、最後に導電性基板２００および非導電性パターン
３２０を電鋳構造体１２０から分離して完成に至る。こ
のようにして完成した電鋳構造体１２０には、ストレー
ト形状の断面を有する孔が形成される。
２００を電極として電鋳を行い、電鋳構造体１２０を形
成し、最後に導電性基板２００および非導電性パターン
３２０を電鋳構造体１２０から分離して完成に至る。こ
のようにして完成した電鋳構造体１２０には、ストレー
ト形状の断面を有する孔が形成される。
【０００７】ベルマウス形状とストレート形状の両方の
断面形状を有する孔構造体を製造する方法としては、鋳
造法が挙げられる。図９は従来の鋳造法による孔構造体
の製造方法を示した図である。従来の鋳造法による孔構
造体の製造方法では、まず機械加工法によって図９
（ａ）に示すような形状の元型４００を形成する。次
に、図９（ｂ）に示すように、鋳造法により孔構造体１
３０を成形し、最後に孔構造体１３０を元型からはずし
て完成に至る（図９（ｃ））。
断面形状を有する孔構造体を製造する方法としては、鋳
造法が挙げられる。図９は従来の鋳造法による孔構造体
の製造方法を示した図である。従来の鋳造法による孔構
造体の製造方法では、まず機械加工法によって図９
（ａ）に示すような形状の元型４００を形成する。次
に、図９（ｂ）に示すように、鋳造法により孔構造体１
３０を成形し、最後に孔構造体１３０を元型からはずし
て完成に至る（図９（ｃ））。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の第１の電鋳法に
よって製造された孔構造体（電鋳構造体１１０）におい
て、穿孔された孔は図７（ｃ）に示すように電鋳構造体
１１０の一方の面（図７における下面）に向かって絞り
込まれたベルマウス形状に形成される。このようなベル
マウス形状の孔を備えた電鋳構造体１１０をインクジェ
ットヘッド用ノズル板に使用する場合、図７における上
側をインクの導入側、下側をインクの吐出側にして使用
する。この場合、インクの誘い込み作用に関しては非常
に優れた性能を達成することができる。しかしながらイ
ンクの出口部分（図７の電鋳構造体１１０における貫通
孔の下側）においてストレート部分がほとんど形成され
ないので、インクの吐出方向が不安定になってしまうと
いう欠点を有している。
よって製造された孔構造体（電鋳構造体１１０）におい
て、穿孔された孔は図７（ｃ）に示すように電鋳構造体
１１０の一方の面（図７における下面）に向かって絞り
込まれたベルマウス形状に形成される。このようなベル
マウス形状の孔を備えた電鋳構造体１１０をインクジェ
ットヘッド用ノズル板に使用する場合、図７における上
側をインクの導入側、下側をインクの吐出側にして使用
する。この場合、インクの誘い込み作用に関しては非常
に優れた性能を達成することができる。しかしながらイ
ンクの出口部分（図７の電鋳構造体１１０における貫通
孔の下側）においてストレート部分がほとんど形成され
ないので、インクの吐出方向が不安定になってしまうと
いう欠点を有している。
【０００９】一方、従来の第２の電鋳法によって製造さ
れた孔構造体（電鋳構造体１２０）において、穿孔され
た孔は図８（ｃ）に示すようにほぼストレート形状に形
成される。このようなストレート形状の孔を備えた電鋳
構造体１２０をインクジェットヘッド用ノズル板として
使用する場合、インクの吐出性能は安定し、直進性が良
好である。しかしながらインク導入側において、インク
の誘い込み作用が得難く、その結果としてインクの途切
れや量不足を生じやすくなってしまうという欠点を有し
ていた。
れた孔構造体（電鋳構造体１２０）において、穿孔され
た孔は図８（ｃ）に示すようにほぼストレート形状に形
成される。このようなストレート形状の孔を備えた電鋳
構造体１２０をインクジェットヘッド用ノズル板として
使用する場合、インクの吐出性能は安定し、直進性が良
好である。しかしながらインク導入側において、インク
の誘い込み作用が得難く、その結果としてインクの途切
れや量不足を生じやすくなってしまうという欠点を有し
ていた。
【００１０】鋳造による孔構造体１３０の製造方法で
は、元型４００を精度良く形成する必要がある。しかし
ながら、元型４００は機械加工法により製造されるた
め、非常に微細な形状には適していなかった。特に図９
（ａ）に示す元型４００の柱形状部の太さが５０μｍ以
下になると、柱自体の折れや曲がりが発生してしまうた
め、５０μｍより大きい太さで形成されていた。その結
果、孔構造体１３０の開口部の大きさは５０μｍより大
きくなってしまっていた。
は、元型４００を精度良く形成する必要がある。しかし
ながら、元型４００は機械加工法により製造されるた
め、非常に微細な形状には適していなかった。特に図９
（ａ）に示す元型４００の柱形状部の太さが５０μｍ以
下になると、柱自体の折れや曲がりが発生してしまうた
め、５０μｍより大きい太さで形成されていた。その結
果、孔構造体１３０の開口部の大きさは５０μｍより大
きくなってしまっていた。
【００１１】本発明の目的は、従来には達成できなかっ
たベルマウス形状とストレート形状が連通して穿孔され
た微小な貫通孔を備えた孔構造体を提供することにあ
り、さらにはノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好
で、かつインク吐出の直進性が良好なインクジェットヘ
ッド用ノズル板を提供することにある。
たベルマウス形状とストレート形状が連通して穿孔され
た微小な貫通孔を備えた孔構造体を提供することにあ
り、さらにはノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好
で、かつインク吐出の直進性が良好なインクジェットヘ
ッド用ノズル板を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の孔構造体は、貫通孔があけられた孔構造体
であって、電鋳法によって製造され、且つ該貫通孔がベ
ルマウス形状の孔部Ａと、該孔部Ａに連続して穿孔され
たストレート形状の孔部Ｂとからなることを特徴として
いる。
に、本発明の孔構造体は、貫通孔があけられた孔構造体
であって、電鋳法によって製造され、且つ該貫通孔がベ
ルマウス形状の孔部Ａと、該孔部Ａに連続して穿孔され
たストレート形状の孔部Ｂとからなることを特徴として
いる。
【００１３】また、本発明の孔構造体は、貫通孔があけ
られた孔構造体であって、該貫通孔がベルマウス形状の
孔部Ａと、該孔部Ａに連続して穿孔されたストレート形
状の孔部Ｂとからなり、かつ該ストレート形状の孔部Ｂ
側の開口部の大きさが５０μｍ以下の大きさであること
を特徴としている。
られた孔構造体であって、該貫通孔がベルマウス形状の
孔部Ａと、該孔部Ａに連続して穿孔されたストレート形
状の孔部Ｂとからなり、かつ該ストレート形状の孔部Ｂ
側の開口部の大きさが５０μｍ以下の大きさであること
を特徴としている。
【００１４】さらに、本発明の孔構造体の製造方法は、
非導電性透明基板の一方の面上に導電性膜を所望の形状
に形成する工程と、該導電性膜を電極として電鋳を行
い、導電性膜上に第１の電鋳層を形成する工程と、非導
電性透明基板の第１の電鋳層が形成された一方の面に感
光不溶性材料を塗被した後、非導電性透明基板の第１の
電鋳層が形成されていない他方の面側から、非導電性透
明基板を介して前記感光不溶性材料を露光する工程と、
該感光不溶性材料を現像することによって、所定の形状
にパターン化されたレジストパターンを形成する工程
と、第１の電鋳層を電極として電鋳を行い、第１の電鋳
層上に第２の電鋳層を形成する工程と、該第２の電鋳層
から第１の電鋳層、レジストパターン、導電性膜および
非導電性透明基板を分離する工程とを有していることを
特徴としている。
非導電性透明基板の一方の面上に導電性膜を所望の形状
に形成する工程と、該導電性膜を電極として電鋳を行
い、導電性膜上に第１の電鋳層を形成する工程と、非導
電性透明基板の第１の電鋳層が形成された一方の面に感
光不溶性材料を塗被した後、非導電性透明基板の第１の
電鋳層が形成されていない他方の面側から、非導電性透
明基板を介して前記感光不溶性材料を露光する工程と、
該感光不溶性材料を現像することによって、所定の形状
にパターン化されたレジストパターンを形成する工程
と、第１の電鋳層を電極として電鋳を行い、第１の電鋳
層上に第２の電鋳層を形成する工程と、該第２の電鋳層
から第１の電鋳層、レジストパターン、導電性膜および
非導電性透明基板を分離する工程とを有していることを
特徴としている。
【００１５】また、本発明のインクジェットヘッド用ノ
ズル板は、電鋳法によって製造され、且つノズル孔がベ
ルマウス形状の孔部Ａと、該孔部Ａに連続して穿孔され
たストレート形状の孔部Ｂとからなることを特徴として
いる。
ズル板は、電鋳法によって製造され、且つノズル孔がベ
ルマウス形状の孔部Ａと、該孔部Ａに連続して穿孔され
たストレート形状の孔部Ｂとからなることを特徴として
いる。
【００１６】また、本発明のインクジェットヘッド用ノ
ズル板は、ノズル孔がベルマウス形状の孔部Ａと、該孔
部Ａに連続して穿孔されたストレート形状の孔部Ｂとか
らなり、かつ該ストレート形状の孔部Ｂ側の開口部の大
きさが５０μｍ以下の大きさであることを特徴としてい
る。
ズル板は、ノズル孔がベルマウス形状の孔部Ａと、該孔
部Ａに連続して穿孔されたストレート形状の孔部Ｂとか
らなり、かつ該ストレート形状の孔部Ｂ側の開口部の大
きさが５０μｍ以下の大きさであることを特徴としてい
る。
【００１７】さらに、本発明のインクジェットヘッド用
ノズル板の製造方法は、非導電性透明基板の一方の面上
に導電性膜を所望の形状に形成する工程と、該導電性膜
を電極として電鋳を行い、導電性膜上に第１の電鋳層を
形成する工程と、非導電性透明基板の第１の電鋳層が形
成された一方の面に感光不溶性材料を塗被した後、非導
電性透明基板の第１の電鋳層が形成されていない他方の
面側から、非導電性透明基板を介して前記感光不溶性材
料を露光する工程と、該感光不溶性材料を現像すること
によって、所定の形状にパターン化されたレジストパタ
ーンを形成する工程と、第１の電鋳層を電極として電鋳
を行い、第１の電鋳層上に第２の電鋳層を形成する工程
と、該第２の電鋳層から第１の電鋳層、レジストパター
ン、導電性膜および非導電性透明基板を分離する工程と
を有していることを特徴としている。
ノズル板の製造方法は、非導電性透明基板の一方の面上
に導電性膜を所望の形状に形成する工程と、該導電性膜
を電極として電鋳を行い、導電性膜上に第１の電鋳層を
形成する工程と、非導電性透明基板の第１の電鋳層が形
成された一方の面に感光不溶性材料を塗被した後、非導
電性透明基板の第１の電鋳層が形成されていない他方の
面側から、非導電性透明基板を介して前記感光不溶性材
料を露光する工程と、該感光不溶性材料を現像すること
によって、所定の形状にパターン化されたレジストパタ
ーンを形成する工程と、第１の電鋳層を電極として電鋳
を行い、第１の電鋳層上に第２の電鋳層を形成する工程
と、該第２の電鋳層から第１の電鋳層、レジストパター
ン、導電性膜および非導電性透明基板を分離する工程と
を有していることを特徴としている。
【００１８】（作用）本発明の上記手段では、第１の電
鋳層は本発明の孔構造体となる第２の電鋳層を形成する
ための電鋳型の役目をしている。第１の電鋳層には、ベ
ルマウス形状と一般に呼ばれる曲面形状が形成されてお
り、そのベルマウス形状を第２の電鋳層に正確に転写す
ることによって第２の電鋳層にも同様のベルマウス形状
が形成されるのである。
鋳層は本発明の孔構造体となる第２の電鋳層を形成する
ための電鋳型の役目をしている。第１の電鋳層には、ベ
ルマウス形状と一般に呼ばれる曲面形状が形成されてお
り、そのベルマウス形状を第２の電鋳層に正確に転写す
ることによって第２の電鋳層にも同様のベルマウス形状
が形成されるのである。
【００１９】さらに本発明の孔構造体（第２の電鋳層）
には、柱状のレジストパターンを転写させることで、ス
トレート形状も同時に形成することができた。この柱状
のレジストパターンはバック露光法を利用したフォトリ
ソグラフィー法によって容易に形成でき、かつ所定の位
置に正確に位置あわせすることができる。このような正
確な位置あわせによって、ベルマウス形状の孔部Ａとス
トレート形状の孔部Ｂとを連通して穿孔することを可能
にした。また、フォトリソグラフィー法は一般にＬＳＩ
製造の分野で使われている加工方法であることからもわ
かるように、非常に微細なパターンを形成できる方法で
ある。そのため、機械加工法では達成できなかった直径
が５０μｍ以下の大きさの円柱形状も容易に形成するこ
とができた。その結果、円柱形状を転写して形成される
孔の開口部も５０μｍ以下の大きさにすることができ
た。
には、柱状のレジストパターンを転写させることで、ス
トレート形状も同時に形成することができた。この柱状
のレジストパターンはバック露光法を利用したフォトリ
ソグラフィー法によって容易に形成でき、かつ所定の位
置に正確に位置あわせすることができる。このような正
確な位置あわせによって、ベルマウス形状の孔部Ａとス
トレート形状の孔部Ｂとを連通して穿孔することを可能
にした。また、フォトリソグラフィー法は一般にＬＳＩ
製造の分野で使われている加工方法であることからもわ
かるように、非常に微細なパターンを形成できる方法で
ある。そのため、機械加工法では達成できなかった直径
が５０μｍ以下の大きさの円柱形状も容易に形成するこ
とができた。その結果、円柱形状を転写して形成される
孔の開口部も５０μｍ以下の大きさにすることができ
た。
【００２０】このようにして製造したベルマウス形状の
孔部Ａとストレート形状の孔部Ｂとが連通して穿孔され
た孔構造体をインクジェットヘッド用ノズル板に使用す
ることで、ノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好
で、かつインク吐出の直進性が良好なインクジェットヘ
ッド用ノズル板を提供することが可能になる。
孔部Ａとストレート形状の孔部Ｂとが連通して穿孔され
た孔構造体をインクジェットヘッド用ノズル板に使用す
ることで、ノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好
で、かつインク吐出の直進性が良好なインクジェットヘ
ッド用ノズル板を提供することが可能になる。
【００２１】なぜならベルマウス形状の孔部Ａ側をイン
ク導入側にすることで、インクがノズルに抵抗無く導入
されインクの誘い込み作用が良好になり、ストレート形
状の孔部Ｂ側を吐出側にすることでストレート形状に沿
った方向にスムーズに吐出されるからである。
ク導入側にすることで、インクがノズルに抵抗無く導入
されインクの誘い込み作用が良好になり、ストレート形
状の孔部Ｂ側を吐出側にすることでストレート形状に沿
った方向にスムーズに吐出されるからである。
【００２２】以上のように、本発明の孔構造体は、ベル
マウス形状とストレート形状が連通して穿孔されている
従来にない孔構造体を達成することが目的である。さら
にはノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好で、かつ
インク吐出の直進性が良好なインクジェットヘッド用ノ
ズル板を提供することが目的である。
マウス形状とストレート形状が連通して穿孔されている
従来にない孔構造体を達成することが目的である。さら
にはノズル孔へのインクの誘い込み作用が良好で、かつ
インク吐出の直進性が良好なインクジェットヘッド用ノ
ズル板を提供することが目的である。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の孔構造体の斜視図
である。図２は本発明の孔構造体の要部断面図である。
本発明の孔構造体１０は図１に示すように孔があけられ
た部品である。図１の孔構造体１０では、特に孔周辺が
盛り上がった形状をしており、本発明の形状的な特徴の
一つにあげることができる。
である。図２は本発明の孔構造体の要部断面図である。
本発明の孔構造体１０は図１に示すように孔があけられ
た部品である。図１の孔構造体１０では、特に孔周辺が
盛り上がった形状をしており、本発明の形状的な特徴の
一つにあげることができる。
【００２４】ただし本発明の最も特徴的な点は孔の断面
形状にある。図２は図１のＺ−Ｚ’断面を示した図であ
り、図２を用いて、本発明の孔断面の特徴を詳しく説明
する。本発明の孔構造体１０の孔には、曲面形状（本発
明ではこの形状をベルマウス形状と称する。）をした孔
部Ａとストレート形状をした孔部Ｂとが形成されてい
る。さらに、ベルマウス形状の孔部Ａとストレート形状
の孔部Ｂとが連通して直結されている。以上の形状が本
発明のもっとも特徴的な点であり、このような形状を一
つの部品に造り込むことは従来の電鋳法では達成できて
いなかった。また本実施形態では、貫通孔のストレート
形状側（孔部Ｂ側）の開口部を４０μｍの大きさで形成
することができた。この微小な開口部の大きさは鋳造法
では決して達成できない大きさである。
形状にある。図２は図１のＺ−Ｚ’断面を示した図であ
り、図２を用いて、本発明の孔断面の特徴を詳しく説明
する。本発明の孔構造体１０の孔には、曲面形状（本発
明ではこの形状をベルマウス形状と称する。）をした孔
部Ａとストレート形状をした孔部Ｂとが形成されてい
る。さらに、ベルマウス形状の孔部Ａとストレート形状
の孔部Ｂとが連通して直結されている。以上の形状が本
発明のもっとも特徴的な点であり、このような形状を一
つの部品に造り込むことは従来の電鋳法では達成できて
いなかった。また本実施形態では、貫通孔のストレート
形状側（孔部Ｂ側）の開口部を４０μｍの大きさで形成
することができた。この微小な開口部の大きさは鋳造法
では決して達成できない大きさである。
【００２５】図３は本発明の孔構造体の製造方法を示し
た図である。本発明の孔構造体の製造方法を図３を用い
以下に説明する。まずはじめに非導電性透明基板２０上
に導電性膜３０を所望の形状で形成する（図３
（ａ））。導電性膜３０はフォトリソグラフィー法とエ
ッチング法によって、精密に且つ精度良く形成すること
ができる。本実施形態では非導電性透明基板２０として
０．４ｍｍ厚の硼珪酸ガラスを使用し、導電性膜３０と
して蒸着法で成膜した０．１μｍ厚の銅（Ｃｕ）膜を使
用した。
た図である。本発明の孔構造体の製造方法を図３を用い
以下に説明する。まずはじめに非導電性透明基板２０上
に導電性膜３０を所望の形状で形成する（図３
（ａ））。導電性膜３０はフォトリソグラフィー法とエ
ッチング法によって、精密に且つ精度良く形成すること
ができる。本実施形態では非導電性透明基板２０として
０．４ｍｍ厚の硼珪酸ガラスを使用し、導電性膜３０と
して蒸着法で成膜した０．１μｍ厚の銅（Ｃｕ）膜を使
用した。
【００２６】次に、導電性膜３０を電極にして電鋳を行
い、電鋳パターン４０を形成する（図３（ｂ））。電鋳
法は等方的にメッキ成長するため、導電性膜３０からは
み出した電鋳パターン４０は図３（ｂ）に示すようなベ
ルマウス形状で形成されていく。本実施形態ではニッケ
ル（Ｎｉ）電鋳法を用いて、Ｎｉからなる電鋳パターン
４０を５０μｍの厚さで形成させた。
い、電鋳パターン４０を形成する（図３（ｂ））。電鋳
法は等方的にメッキ成長するため、導電性膜３０からは
み出した電鋳パターン４０は図３（ｂ）に示すようなベ
ルマウス形状で形成されていく。本実施形態ではニッケ
ル（Ｎｉ）電鋳法を用いて、Ｎｉからなる電鋳パターン
４０を５０μｍの厚さで形成させた。
【００２７】その後、図３（ｃ）に示すように電鋳パタ
ーン４０が形成された一方の面全面に感光不溶性材料か
らなるレジスト層５０を塗被し、さらに続けて、電鋳パ
ターン４０が形成されていない他方の面側から非導電性
透明基板２０を介して露光を行う。このような露光法を
一般にバック露光法と呼ぶ。バック露光法で露光された
レジスト層５０は電鋳パターン４０によって遮光されて
いない部分のみが感光される。なお、本実施形態ではレ
ジスト層５０として、ＪＳＲ社製ネガレジスト（商品
名：ＴＨＢ−１３０Ｎ）を１１０μｍの厚さで塗被し
た。また露光は紫外線を用い５００ｍＪ／ｃｍ2 の強度
で行った。
ーン４０が形成された一方の面全面に感光不溶性材料か
らなるレジスト層５０を塗被し、さらに続けて、電鋳パ
ターン４０が形成されていない他方の面側から非導電性
透明基板２０を介して露光を行う。このような露光法を
一般にバック露光法と呼ぶ。バック露光法で露光された
レジスト層５０は電鋳パターン４０によって遮光されて
いない部分のみが感光される。なお、本実施形態ではレ
ジスト層５０として、ＪＳＲ社製ネガレジスト（商品
名：ＴＨＢ−１３０Ｎ）を１１０μｍの厚さで塗被し
た。また露光は紫外線を用い５００ｍＪ／ｃｍ2 の強度
で行った。
【００２８】さらに部分的に感光されたレジスト層５０
を現像し、直径４０μｍ、高さ１１０μｍの円柱形状の
レジストパターン５５を形成させた（図３（ｄ））。本
実施形態では、ＴＨＢ−１３０Ｎ専用の現像液（ＪＳＲ
社製ＴＨＢ−Ｄ１（商品名））を用いて現像を行った。
を現像し、直径４０μｍ、高さ１１０μｍの円柱形状の
レジストパターン５５を形成させた（図３（ｄ））。本
実施形態では、ＴＨＢ−１３０Ｎ専用の現像液（ＪＳＲ
社製ＴＨＢ−Ｄ１（商品名））を用いて現像を行った。
【００２９】次に、今度は電鋳パターン４０を電極とし
て電鋳を行うことによって、本発明である孔構造体１０
を形成させる（図３（ｅ））。孔構造体１０は、ベルマ
ウス形状をした電鋳パターン４０と、円柱形状をしたレ
ジストパターン５５を転写しながらメッキ成長してい
く。本実施形態ではＮｉ電鋳法によりＮｉからなる孔構
造体１０を形成した。
て電鋳を行うことによって、本発明である孔構造体１０
を形成させる（図３（ｅ））。孔構造体１０は、ベルマ
ウス形状をした電鋳パターン４０と、円柱形状をしたレ
ジストパターン５５を転写しながらメッキ成長してい
く。本実施形態ではＮｉ電鋳法によりＮｉからなる孔構
造体１０を形成した。
【００３０】最後に、孔構造体１０を電鋳パターン４
０、レジストパターン５５、導電性膜３０、非導電性透
明基板２０から分離して、孔構造体１０が完成する（図
３（ｆ））。我々の実験によると、Ｎｉ電鋳法で形成さ
れた第１のＮｉ電鋳部材上に、Ｎｉ電鋳法によって第２
のＮｉ部材を形成した場合、第１のＮｉ部材と第２のＮ
ｉ部材の間の密着力が非常に弱くなることが確認されて
いる。本実施形態では電鋳パターン４０と孔構造体１０
の両方ともＮｉ電鋳法で形成したため、非常に容易に孔
構造体１０を電鋳パターン４０から分離することができ
た。またレジストパターン５５はＴＨＢ−１３０Ｎ専用
の剥離液（ＪＳＲ社製ＴＨＢ−Ｓ２（商品名））によっ
て容易に分離することができた。
０、レジストパターン５５、導電性膜３０、非導電性透
明基板２０から分離して、孔構造体１０が完成する（図
３（ｆ））。我々の実験によると、Ｎｉ電鋳法で形成さ
れた第１のＮｉ電鋳部材上に、Ｎｉ電鋳法によって第２
のＮｉ部材を形成した場合、第１のＮｉ部材と第２のＮ
ｉ部材の間の密着力が非常に弱くなることが確認されて
いる。本実施形態では電鋳パターン４０と孔構造体１０
の両方ともＮｉ電鋳法で形成したため、非常に容易に孔
構造体１０を電鋳パターン４０から分離することができ
た。またレジストパターン５５はＴＨＢ−１３０Ｎ専用
の剥離液（ＪＳＲ社製ＴＨＢ−Ｓ２（商品名））によっ
て容易に分離することができた。
【００３１】このように本発明では電鋳法とフォトリソ
グラフィー法の一手法であるバック露光法を組み合わせ
ることによって、ベルマウス形状の孔とストレート形状
の孔とが連通して穿孔されている孔構造体１０を完成さ
せることができた。また非常に微細な孔を穿孔させるこ
とができた。
グラフィー法の一手法であるバック露光法を組み合わせ
ることによって、ベルマウス形状の孔とストレート形状
の孔とが連通して穿孔されている孔構造体１０を完成さ
せることができた。また非常に微細な孔を穿孔させるこ
とができた。
【００３２】本実施形態では、Ｎｉ電鋳法によってＮｉ
からなる孔構造体１０を完成させたが、本発明の特徴的
な点は形状に有り、特にＮｉに限られるわけではない。
この他の電気メッキ成長可能な材料、例えば、金（Ａ
ｕ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、コバ
ルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）
及びそれらを含む合金などが挙げられる。
からなる孔構造体１０を完成させたが、本発明の特徴的
な点は形状に有り、特にＮｉに限られるわけではない。
この他の電気メッキ成長可能な材料、例えば、金（Ａ
ｕ）、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、コバ
ルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）
及びそれらを含む合金などが挙げられる。
【００３３】また、ベルマウス形状の孔とストレート形
状の孔とが連通して穿孔されているという特徴を有して
いる限りにおいて、孔構造体１０にさらに加工を加えて
もかまわない。図４は本発明の別の孔構造体の断面図で
ある。図４に示す孔構造体１１は図２に示す孔構造体１
０のストレート孔部Ｂ側の面を後加工によって研削した
例である。孔構造体１１においてもベルマウス形状をし
た孔部Ａとストレート形状をした孔部Ｂが存在してお
り、本発明の形状的な特徴を有している。
状の孔とが連通して穿孔されているという特徴を有して
いる限りにおいて、孔構造体１０にさらに加工を加えて
もかまわない。図４は本発明の別の孔構造体の断面図で
ある。図４に示す孔構造体１１は図２に示す孔構造体１
０のストレート孔部Ｂ側の面を後加工によって研削した
例である。孔構造体１１においてもベルマウス形状をし
た孔部Ａとストレート形状をした孔部Ｂが存在してお
り、本発明の形状的な特徴を有している。
【００３４】本発明の孔構造体１０はインクジェットヘ
ッド用ノズル板に用いると非常に有効である。図５は本
発明の孔構造体のインクジェットヘッド用ノズル板への
応用例を示した図である。図６は従来の孔構造体のイン
クジェットヘッド用ノズル板への応用例を示した図であ
る。
ッド用ノズル板に用いると非常に有効である。図５は本
発明の孔構造体のインクジェットヘッド用ノズル板への
応用例を示した図である。図６は従来の孔構造体のイン
クジェットヘッド用ノズル板への応用例を示した図であ
る。
【００３５】従来のベルマウス形状のみからなる電鋳構
造体１１０をインクジェットヘッド用ノズル板に用いた
場合（図６（ａ））、破線で示されるように、インクチ
ャンバー５００内のインクは抵抗無くノズル孔に導入さ
れるが、インクの吐出時に吐出方向が安定せず、その結
果、印字品質を悪化させていた。
造体１１０をインクジェットヘッド用ノズル板に用いた
場合（図６（ａ））、破線で示されるように、インクチ
ャンバー５００内のインクは抵抗無くノズル孔に導入さ
れるが、インクの吐出時に吐出方向が安定せず、その結
果、印字品質を悪化させていた。
【００３６】さらに別の、従来のストレート形状のみか
らなる電鋳構造体１２０をインクジェットヘッド用ノズ
ル板に用いた場合（図６（ｂ））、破線で示されるよう
に、インクの吐出方向は安定しているが、インクチャン
バー５００内のインクはスムーズにノズル孔に導入され
難くなり、インクの供給が間に合わなくなる現象が多々
あった。
らなる電鋳構造体１２０をインクジェットヘッド用ノズ
ル板に用いた場合（図６（ｂ））、破線で示されるよう
に、インクの吐出方向は安定しているが、インクチャン
バー５００内のインクはスムーズにノズル孔に導入され
難くなり、インクの供給が間に合わなくなる現象が多々
あった。
【００３７】本発明の孔構造体１０をインクジェットヘ
ッド用ノズル板に用いた場合、図５の破線に示されるよ
うに、インクチャンバー５００内のインクは抵抗無くノ
ズル孔に導入され、且つインクの吐出方向も安定させる
ことができるようになった。その結果、印字品質が良好
で信頼性の高いインクジェットヘッドを提供できるよう
になった。
ッド用ノズル板に用いた場合、図５の破線に示されるよ
うに、インクチャンバー５００内のインクは抵抗無くノ
ズル孔に導入され、且つインクの吐出方向も安定させる
ことができるようになった。その結果、印字品質が良好
で信頼性の高いインクジェットヘッドを提供できるよう
になった。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、従来には製造すること
ができなかったベルマウス形状の孔とストレート形状の
孔とが連通して穿孔された孔構造体を提供することがで
きた。さらに、本発明の孔構造体をインクジェットヘッ
ド用ノズル板に使用することで、ノズル孔へのインクの
誘い込み作用が良好で、かつインク吐出の直進性が良好
なインクジェットヘッド用ノズル板を達成することがで
きた。
ができなかったベルマウス形状の孔とストレート形状の
孔とが連通して穿孔された孔構造体を提供することがで
きた。さらに、本発明の孔構造体をインクジェットヘッ
ド用ノズル板に使用することで、ノズル孔へのインクの
誘い込み作用が良好で、かつインク吐出の直進性が良好
なインクジェットヘッド用ノズル板を達成することがで
きた。
【図１】本発明の孔構造体の斜視図である。
【図２】本発明の孔構造体の要部断面図である。
【図３】本発明の孔構造体の製造方法を示した図であ
る。
る。
【図４】本発明の孔構造体の要部断面図である。
【図５】本発明の孔構造体のインクジェットヘッド用ノ
ズル板への応用例を示した図である。
ズル板への応用例を示した図である。
【図６】従来の孔構造体のインクジェットヘッド用ノズ
ル板への応用例を示した図である。
ル板への応用例を示した図である。
【図７】従来の電鋳法による孔構造体の製造方法を示し
た図である。
た図である。
【図８】従来の電鋳法による孔構造体の製造方法を示し
た図である。
た図である。
【図９】従来の鋳造法による孔構造体の製造方法を示し
た図である。
た図である。
１０ 孔構造体
２０ 非導電性透明基板
３０ 導電性膜
４０ 電鋳パターン
５０ レジスト層
５５ レジストパターン
１１０、１２０ 電鋳構造体
１３０ 孔構造体
２００ 導電性基板
３１０ 非導電性膜
３２０ 非導電性パターン
４００ 元型
５００ インクチャンバー
Claims (6)
- 【請求項１】 電鋳法によって製造され、孔がベルマウ
ス形状の孔部Ａと、前記孔部Ａに連続して穿孔されたス
トレート形状の孔部Ｂとを有する孔構造体。 - 【請求項２】 孔がベルマウス形状の孔部Ａと、前記孔
部Ａに連続して穿孔されたストレート形状の孔部Ｂとを
有し、前記孔部Ｂ側の開口部の大きさが５０μｍ以下で
ある孔構造体。 - 【請求項３】 非導電性透明基板の一方の面上に導電性
膜を所望の形状に形成する工程と、 前記導電性膜を電極として電鋳を行い、前記導電性膜上
に第１の電鋳層を形成する工程と、 前記非導電性透明基板の第１の電鋳層が形成された一方
の面に感光不溶性材料を塗被した後、前記非導電性透明
基板の第１の電鋳層が形成されていない他方の面側か
ら、前記非導電性透明基板を介して前記感光不溶性材料
を露光する工程と、 前記感光不溶性材料を現像することによって、所定の形
状にパターン化されたレジストパターンを形成する工程
と、 前記第１の電鋳層を電極として電鋳を行い、前記第１の
電鋳層上に第２の電鋳層を形成する工程と、 前記第２の電鋳層から前記第１の電鋳層、レジストパタ
ーン、導電性膜および非導電性透明基板を分離する工程
とを有する孔構造体の製造方法。 - 【請求項４】 インクを吐出するためのノズル孔があけ
られたインクジェットヘッド用ノズル板であって、電鋳
法によって製造され、前記ノズル孔がベルマウス形状の
孔部Ａと、前記孔部Ａに連続して穿孔されたストレート
形状の孔部Ｂとを有するインクジェットヘッド用ノズル
板。 - 【請求項５】 インクを吐出するためのノズル孔があけ
られたインクジェットヘッド用ノズル板であって、前記
ノズル孔がベルマウス形状の孔部Ａと、前記孔部Ａに連
続して穿孔されたストレート形状の孔部Ｂとを有し、前
記孔部Ｂ側の開口部の大きさが５０μｍ以下であるイン
クジェットヘッド用ノズル板。 - 【請求項６】 インクを吐出するためのノズル孔があけ
られたインクジェットヘッド用ノズル板の製造方法であ
って、 非導電性透明基板の一方の面上に導電性膜を所望の形状
に形成する工程と、 前記導電性膜を電極として電鋳を行い、前記導電性膜上
に前記第１の電鋳層を形成する工程と、 前記非導電性透明基板の第１の電鋳層が形成された一方
の面に感光不溶性材料を塗被した後、前記非導電性透明
基板の第１の電鋳層が形成されていない他方の面側か
ら、前記非導電性透明基板を介して前記感光不溶性材料
を露光する工程と、 前記感光不溶性材料を現像することによって、所定の形
状にパターン化されたレジストパターンを形成する工程
と、 前記第１の電鋳層を電極として電鋳を行い、前記第１の
電鋳層上に第２の電鋳層を形成する工程と、 前記第２の電鋳層から前記第１の電鋳層、レジストパタ
ーン、導電性膜および非導電性透明基板を分離する工程
とを有するインクジェットヘッド用ノズル板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194435A JP2003001829A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 孔構造体とその製造方法並びにインクジェットヘッド用ノズル板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194435A JP2003001829A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 孔構造体とその製造方法並びにインクジェットヘッド用ノズル板とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001829A true JP2003001829A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19032575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194435A Pending JP2003001829A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 孔構造体とその製造方法並びにインクジェットヘッド用ノズル板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003001829A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007231309A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | 電鋳用型の製造方法及びこれにより製造される液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| WO2014115771A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 田中貴金属工業株式会社 | 噴霧器用メッシュおよびその製造方法 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194435A patent/JP2003001829A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007231309A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Fujifilm Corp | 電鋳用型の製造方法及びこれにより製造される液体吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| WO2014115771A1 (ja) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 田中貴金属工業株式会社 | 噴霧器用メッシュおよびその製造方法 |
| JP2014140524A (ja) * | 2013-01-24 | 2014-08-07 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 噴霧機用メッシュおよびその製造方法 |
| KR101728975B1 (ko) * | 2013-01-24 | 2017-04-20 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 분무기용 메쉬 및 그 제조 방법 |
| US9700685B2 (en) | 2013-01-24 | 2017-07-11 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Nebulizer mesh and production method thereof |
| US9889261B2 (en) | 2013-01-24 | 2018-02-13 | Tanaka Kikinzoku Kogyo K.K. | Nebulizer mesh and production method thereof |
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