JP2005178054A - Liquid developer of alkali development type dry film resist, inkjet head manufactured with use of the liquid developer, manufacturing method for the inkjet head, and inkjet type recording apparatus with the inkjet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドやμ−TAS(Micro Total Analysis System(マイクロト−タルアナリシスシステム))等のように、微小量の液体を吐出したり搬送したりする装置において、そのインク室や、反応室、液体流路等を構成するためのパターン化された微細なめっき構造部を形成する際に使用するアルカリ現像型ドライフイルムレジストの現像液、その現像液を用いて製造されたインクジェットヘッド、及びそのインクジェットヘッドの製造方法、並びにそのインクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置に関する技術分野に属する。 The present invention relates to an apparatus for ejecting or transporting a small amount of liquid, such as an inkjet head of an inkjet recording apparatus or μ-TAS (Micro Total Analysis System). Produced using a developer of an alkaline development type dry film resist used for forming a patterned fine plating structure part for constituting an ink chamber, a reaction chamber, a liquid flow path, and the like. The present invention belongs to a technical field related to an inkjet head, a method of manufacturing the inkjet head, and an inkjet recording apparatus including the inkjet head.
一般に、インクジェットヘッドのインク室やμ−TASの反応室、液体流路等を構成するための構造部は、高い形状精度でパターン化された微小構造となっている(例えば、特許文献1参照)。 In general, a structure part for configuring an ink chamber of an inkjet head, a reaction chamber of μ-TAS, a liquid flow path, or the like has a micro structure patterned with high shape accuracy (see, for example, Patent Document 1). .
上記のような微小構造部を形成する方法の1つにパターンめっき法がある。この方法は、例えば図7及び図8に示すように、基板100上にドライフイルムレジスト(以下、DFRと略す)101をラミネートし、マスクパターンを介してそのDFR101を露光した後に該露光したDFR101を現像液で現像することで、DFR101をパターン化し(図7及び図8は、DFR101をパターン化した状態を示す)、上記基板100上においてそのパターン化したDFR101を型として該DFRが存在しない部分(基板100とDFR101とで構成される溝部102内)にめっきを行った後、型として用いた上記パターン化されたDFR101を溶解又は分解により除去することで、パターン化された微小めっき構造部を形成するものである。このようなめっき法に用いるDFR101としては、基板100との密着力に優れかつ高い耐熱性及び耐薬品性が必要とされるために、現像液としてのアルカリ溶液(例えば炭酸ソーダ(Na2CO3)水溶液)で分解し分散して現像を行うアルカリ現像型DFRを使用することが多い(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記アルカリ現像型DFR101を従来のアルカリ溶液の現像液で現像した場合には、図7及び図8に示すように、溝部102の底面(めっき形成面)にDFR101の残渣103が付着し、洗浄してもこの残渣103を完全に除去することができないという問題がある。特にインクジェットヘッドのインク室を構成するための構造部(インク室部材)を形成する場合のように、溝部102の深さが数十μmと比較的深くなると、残渣103を除去することがより一層困難となる。このような残渣103がめっき形成面に付着したままめっきを行うと、めっきの成長が阻害されてめっき構造部内に空洞(ピット)が発生したり、めっきが異常成長してめっき表面に凸部が発生したりする。
However, when the alkali development type DFR 101 is developed with a conventional alkaline developer, the
上記のようなピットが発生すると、そのピットから液体が漏れるという問題がある。例えばインク室部材において、相隣接するインク室間にピットが発生すると、そのピットにより該両インク室同士が連通することで、該両インク室のインク同士が混ざり合ったり、クロストーク(隣接するインク室における振動板層やインクの振動の影響を受けて吐出特性が変化すること)が生じたりする等といった重大な欠陥を招くことになる。 When such a pit occurs, there is a problem that liquid leaks from the pit. For example, when a pit is generated between adjacent ink chambers in an ink chamber member, the ink chambers communicate with each other through the pits, so that the inks in the two ink chambers are mixed or crosstalk (adjacent inks). This may cause a serious defect such as occurrence of a change in ejection characteristics due to the vibration of the diaphragm layer or ink in the chamber.
また、めっき表面に凸部が発生すると、その表面に他の部材を接合する場合に、密着させることができずに隙間が生じてしまうという問題がある。特に無電解めっきでは、めっき表面を研削しなくても平坦にすることができ、このことで、例えば基板上に無電解めっきにより流路パターンを形成し、その流路上(めっき表面上)に別の基板を接着することで、密閉した流路を低コストで容易に作製することができるという利点を有するが、上記のような凸部の発生により、めっき表面を研削をしないと液体が隣の流路に漏れる可能性があり、無電解めっきの特徴を十分に活かすことができなくなる。 Moreover, when a convex part generate | occur | produces on the plating surface, when joining another member to the surface, there exists a problem that it will not be made to contact | adhere and a clearance gap will arise. In particular, in electroless plating, the plating surface can be flattened without grinding. For this reason, for example, a flow path pattern is formed on the substrate by electroless plating, and is separated from the flow path (on the plating surface). By adhering the substrate, there is an advantage that a closed flow path can be easily produced at low cost. There is a possibility of leakage into the flow path, and the characteristics of electroless plating cannot be fully utilized.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アルカリ現像型DFRを現像液で現像してパターン化する場合に、その現像液の含有成分に工夫を凝らすことによって、上記DFRが存在しない部分に残るDFRの残渣量を出来る限り低減しようとすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to devise the components contained in the developer when the alkaline developing DFR is developed and patterned with the developer. Accordingly, an attempt is made to reduce as much as possible the amount of DFR residue remaining in the portion where the DFR does not exist.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明では、アルカリ現像型DFRの現像液として、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と、少なくとも1種の界面活性剤とを含有させるようにした。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, at least one metal compound selected from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds, and at least 1 A seed surfactant was contained.
このことにより、DFRの残渣となる小片に現像液中の界面活性剤が付着し、この界面活性剤により、その小片が、DFRが存在しない部分(めっき形成面)に付着し難くなり、DFRの残渣量を低減することができる。この結果、DFRが存在しない部分にめっき構造部を形成しても、その内部にピットが発生したり、めっき表面に凸部が発生したりするのを抑制することができる。 As a result, the surfactant in the developer adheres to the small pieces that become the residue of DFR, and this surfactant makes it difficult for the small pieces to adhere to the portion where the DFR does not exist (plating formation surface). The amount of residue can be reduced. As a result, even if the plating structure portion is formed in a portion where no DFR is present, it is possible to suppress the occurrence of pits in the interior or the occurrence of protrusions on the plating surface.
請求項2の発明では、請求項1の発明において、金属化合物のトータル含有量が0.1重量%以上5重量%以下であり、界面活性剤のトータル含有量が0.1重量%以上20重量%以下であるものとする。
In the invention of
すなわち、界面活性剤のトータル含有量は、0.1重量%よりも少ないと、DFRの小片に付着する界面活性剤の量が少なくなって残渣量の低減効果が十分に得られなくなる一方、20重量%よりも多いと、現像液によるDFRの現像特性が低下するので、0.1重量%以上20重量%以下としている。また、金属化合物のトータル含有量は、0.1重量%以上5重量%以下であれば、上記界面活性剤のトータル含有量と相俟って、現像液によるDFRの現像特性の低下を抑制しつつ、残渣量の低減効果が最大限に得られる。 That is, if the total content of the surfactant is less than 0.1% by weight, the amount of the surfactant adhering to the DFR pieces is reduced and the effect of reducing the residual amount cannot be sufficiently obtained. If the amount is more than% by weight, the development characteristics of the DFR by the developer are deteriorated. In addition, if the total content of the metal compound is 0.1 wt% or more and 5 wt% or less, combined with the total content of the surfactant, the deterioration of the DFR development characteristics by the developer is suppressed. However, the effect of reducing the amount of residue can be maximized.
請求項3の発明は、インクを収容するインク室と、該インク室に連通するインク吐出口と、第1の電極層、圧電体層及び第2の電極層を含む複数の層が積層されてなり、上記インク室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該インク室内のインクを上記インク吐出口より吐出させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドの発明である。 According to a third aspect of the present invention, an ink chamber that contains ink, an ink discharge port that communicates with the ink chamber, and a plurality of layers including a first electrode layer, a piezoelectric layer, and a second electrode layer are laminated. Thus, the invention is an ink jet head comprising a piezoelectric element that is deformed in the stacking direction so as to reduce the volume of the ink chamber and discharges ink in the ink chamber from the ink discharge port.
そして、この発明では、上記圧電素子の積層方向一方の側の面に、上記インク室を構成するためのインク室用孔が該圧電素子側及び圧電素子とは反対側の面に開口したインク室部材が設けられ、上記インク室部材における圧電素子とは反対側の面に、上記インク吐出口を有するノズル板が接合されており、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、上記圧電素子における該インク室部材側の面上において該インク室部材のインク室用孔位置に対応するようにパターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを型としてめっきにより形成されたものであり、上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストは、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成前において、上記圧電素子における上記インク室部材側の面上全体にラミネートされかつマスクパターンを介して露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と少なくとも1種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで形成されたものであって、上記側壁部の形成後に除去されたものであるとする。 According to the present invention, an ink chamber in which an ink chamber hole for forming the ink chamber is opened on a surface on one side in the stacking direction of the piezoelectric element on a surface opposite to the piezoelectric element side and the piezoelectric element. A nozzle plate having the ink discharge port is joined to a surface of the ink chamber member opposite to the piezoelectric element, and a side wall portion of the ink chamber hole in the ink chamber member is The pattern is formed by plating using an alkali developing type dry film resist patterned so as to correspond to the ink chamber hole position of the ink chamber member on the surface of the element on the ink chamber member side. The alkali-developable dry film resist thus formed is formed on the piezoelectric element before the side wall of the ink chamber hole is formed on the ink chamber member. An alkali development type dry film resist laminated on the entire surface of the chamber member and exposed through a mask pattern, at least one metal compound selected from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds and at least It is formed by developing with the developing solution containing 1 type of surfactant, Comprising: It shall be removed after formation of the said side wall part.
この発明により、アルカリ現像型DFRを現像する際に、請求項1の発明と同じ現像液を用いるので、圧電素子におけるインク室部材側の面上には、DFRの残渣が殆ど存在せず、この結果、該面上にインク室部材におけるインク室用孔の側壁部をめっきにより形成しても、該側壁部内にピットが発生したり、圧電素子とは反対側の面に凸部が発生したりするのを抑制することができる。したがって、相隣接するインク室同士が連通してインク室のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりする等といった問題が生じ難くなる。また、インク室部材における圧電素子とは反対側の面に凸部が生じ難くなり、この結果、その面とノズル板との間の隙間からインクが漏れるといった問題も生じ難くなる。よって、品質の良好なインクジェットヘッドが得られる。
According to this invention, when developing the alkali development type DFR, the same developer as that of the invention of
請求項4の発明では、請求項3の発明において、現像液中の金属化合物のトータル含有量が0.1重量%以上5重量%以下であり、界面活性剤のトータル含有量が0.1重量%以上20重量%以下であるものとする。
In the invention of
こうすることで、請求項2の発明と同様の作用効果が得られ、インクジェットヘッドの品質を確実に向上させることができる。
Thus, the same effect as that of the invention of
請求項5の発明では、請求項3又は4の発明において、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、無電解めっきにより形成されたものであるとする。
In the invention of
すなわち、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部を無電解めっきにより形成すれば、電解めっきに比べてインク室部材における圧電素子とは反対側の面を平坦にすることができるので、その面の研削を不要にすることができるが、圧電素子におけるインク室部材側の面上にDFRの残渣が付着していたのでは、インク室部材における圧電素子とは反対側の面に凸部が生じるために、その面の研削を行わないと、ノズル板との間に隙間が生じてその隙間からインクが漏れてしまう。しかし、この発明では、DFRの残渣量を低減することができるので、インク室部材における圧電素子とは反対側の面に凸部が生じ難くなり、平面性が極めて良好な面が得られ、研削を不要にすることができる。よって、インクジェットヘッドの製造コストを低減しつつ、インク室部材における圧電素子とは反対側の面とノズル板とを確実に隙間なく接合することができるとともに、複数のインク室間でインクの吐出ばらつきが生じるのを防止することができる。 That is, if the side wall portion of the ink chamber hole in the ink chamber member is formed by electroless plating, the surface opposite to the piezoelectric element in the ink chamber member can be made flat compared to the electrolytic plating. However, if DFR residue adheres to the surface of the piezoelectric element on the ink chamber member side, a convex portion is formed on the surface of the ink chamber member opposite to the piezoelectric element. Therefore, if the surface is not ground, a gap is formed between the nozzle plate and ink leaks from the gap. However, according to the present invention, since the amount of DFR residue can be reduced, it is difficult for a convex portion to be formed on the surface of the ink chamber member opposite to the piezoelectric element, and a surface with extremely good flatness can be obtained. Can be made unnecessary. Therefore, while reducing the manufacturing cost of the ink jet head, the surface of the ink chamber member opposite to the piezoelectric element and the nozzle plate can be reliably bonded without gaps, and ink ejection variation among the plurality of ink chambers. Can be prevented from occurring.
請求項6の発明は、インクを収容するインク室と、該インク室に連通するインク吐出口と、第1の電極層、圧電体層及び第2の電極層を含む複数の層が積層されてなり、上記インク室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該インク室内のインクを上記インク吐出口より吐出させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドの製造方法の発明である。 According to the sixth aspect of the present invention, an ink chamber containing ink, an ink discharge port communicating with the ink chamber, and a plurality of layers including a first electrode layer, a piezoelectric layer, and a second electrode layer are laminated. Thus, the invention is an invention of a method of manufacturing an ink jet head including a piezoelectric element that is deformed in the stacking direction so as to reduce the volume of the ink chamber and discharges ink in the ink chamber from the ink discharge port.
そして、この発明では、基板上に、少なくとも第1の電極層、圧電体層及び第2の電極層を積層して積層体を形成する工程と、上記積層体の基板と反対側の面上に、アルカリ現像型ドライフィルムレジストをラミネートする工程と、上記アルカリ現像型ドライフィルムレジストをマスクパターンを介して所定のパターンに露光する工程と、上記露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と少なくとも1種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで、パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを形成する工程と、上記積層体の基板と反対側の面上において上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストが存在しない部分に、インク室を構成するためのインク室用孔が該積層体側及び積層体とは反対側の面に開口したインク室部材における上記インク室用孔の側壁部をめっきにより形成する工程と、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成後に、上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを除去することで、上記インク室部材のインク室用孔を形成する工程と、上記インク室部材のインク室用孔の形成後に、該インク室部材における積層体とは反対側の面に、インク吐出口を有するノズル板を接合するとともに、上記基板を除去する工程とを含むものとする。 In the present invention, at least a first electrode layer, a piezoelectric layer, and a second electrode layer are stacked on the substrate to form a stacked body, and on the surface of the stacked body opposite to the substrate. A step of laminating an alkali-developable dry film resist, a step of exposing the alkali-developable dry film resist to a predetermined pattern through a mask pattern, and an alkali metal compound And developing with a developer containing at least one metal compound selected from the group of alkaline earth metal compounds and at least one surfactant to form a patterned alkaline development type dry film resist And patterning the alkali-developable dry film layer patterned on the surface of the laminate opposite to the substrate. The side wall of the ink chamber hole is formed by plating in the ink chamber member in which the ink chamber hole for forming the ink chamber is opened on the layered body side and the surface opposite to the layered body in the portion where the strike does not exist And the step of forming the ink chamber hole of the ink chamber member by removing the patterned alkaline developing dry film resist after the formation of the side wall portion of the ink chamber hole in the ink chamber member. And, after forming the ink chamber hole of the ink chamber member, joining a nozzle plate having an ink discharge port to the surface of the ink chamber member opposite to the laminate, and removing the substrate. Shall be included.
この発明により、請求項3の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
According to the present invention, an ink jet head having the same effect as that of the invention of
請求項7の発明では、請求項6の発明において、現像液中の金属化合物のトータル含有量が0.1重量%以上5重量%以下であり、界面活性剤のトータル含有量が0.1重量%以上20重量%以下であるものとする。
In the invention of
このことで、請求項4の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
Thus, an ink jet head having the same effect as that of the invention of
請求項8の発明では、請求項6又は7の発明において、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成は、無電解めっきにより行うものとする。
In the invention of
このことにより、請求項5の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
Thus, an ink jet head having the same effect as that of the invention of
請求項9の発明は、インクジェット式記録装置の発明であり、この発明では、請求項3〜5のいずれか1つに記載のインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段と、上記インクジェットヘッドに記録信号を供給する信号供給手段とを備え、上記相対移動手段によりインクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、上記信号供給手段から供給される記録信号に応じて、該インクジェットヘッドのインク吐出口からインク室内のインクを記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されているものとする。
The invention of
この発明により、高精細な画像を印刷可能な高品質の記録装置を容易に実現することができる。 According to the present invention, a high-quality recording apparatus capable of printing a high-definition image can be easily realized.
以上説明したように、本発明のアルカリ現像型DFRの現像液によると、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と、少なくとも1種の界面活性剤とを含有するようにしたことにより、めっき形成面に付着するDFRの残渣量を可及的に低減することができる。 As described above, according to the developer of the alkali development type DFR of the present invention, at least one metal compound selected from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds, and at least one surfactant, As a result, the amount of DFR residue adhering to the plating formation surface can be reduced as much as possible.
また、本発明のインクジェットヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置によると、インク室部材を形成する際における型形成時に上記現像液を用いてDFRをパターン化するようにしたことにより、相隣接するインク室同士が連通してインク室のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりするといった問題や、インク室部材における圧電素子とは反対側の面とノズル板との間の隙間からインクが漏れるといった問題が生じ難くなり、インクジェットヘッドの品質、延いては記録装置の品質を良好なものにすることができる。 Further, according to the ink jet head, the manufacturing method thereof, and the ink jet recording apparatus of the present invention, the DFR is patterned using the developer at the time of forming the mold when forming the ink chamber member, so that they are adjacent to each other. Ink leaks from the gap between the surface of the ink chamber member opposite to the piezoelectric element and the nozzle plate, such as ink chambers communicating with each other and ink in the ink chambers mixing or crosstalk. Thus, the quality of the ink jet head, and hence the quality of the recording apparatus, can be improved.
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
(実施形態1)
本発明の実施形態に係るアルカリ現像型DFRの現像液は、該DFRを現像したときにおける該DFRの残渣量を低減可能にするものであって、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と、少なくとも1種の界面活性剤とを含有するものである。この現像液は、通常、上記金属化合物及び界面活性剤に加えて、水を含有する。したがって、上記金属化合物は、例えばNa2CO3のような水溶性の金属化合物が好ましく、上記金属化合物を含有する水溶液を作製し、これに上記界面活性剤を添加することで、上記現像液を容易に作製することができる。
(Embodiment 1)
The developer of the alkaline development type DFR according to the embodiment of the present invention is capable of reducing the residual amount of the DFR when the DFR is developed, and is from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds. It contains at least one selected metal compound and at least one surfactant. This developer usually contains water in addition to the metal compound and the surfactant. Accordingly, the metal compound is preferably a water-soluble metal compound such as Na 2 CO 3 , and an aqueous solution containing the metal compound is prepared, and the surfactant is added to the aqueous solution to thereby prepare the developer. It can be easily manufactured.
上記界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤及び非イオン界面活性剤を用いることができる。 As the surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant and a nonionic surfactant can be used.
上記アニオン界面活性剤としては、具体的には、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、N−アシルアミノ酸塩、N−アシルメチルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ナトリウム、アルキルスルホカルボン酸塩、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンエーテルリン酸塩等を挙げることができる。 Specific examples of the anionic surfactant include alkyl sulfonate, polyoxyethylene alkyl ether sulfonate, N-acyl amino acid salt, N-acyl methyl taurate, polyoxyethylene alkyl ether sodium acetate, alkyl sulfo Examples thereof include carboxylates, alkyl sulfonates, polyoxyethylene ether phosphates, and the like.
上記カチオン界面活性剤としては、ハロゲン化アルキル第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等を挙げることができる。 Examples of the cationic surfactant include halogenated alkyl quaternary ammonium salts and alkylpyridinium salts.
上記両性界面活性剤としては、アルキルベタイン型、アルキルイミダゾール型、アルキルアミノ酸型のもの等を挙げることができる。 Examples of the amphoteric surfactant include alkylbetaine type, alkylimidazole type, and alkylamino acid type.
上記非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル型、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル型、ソルビタン脂肪酸エステル型、ポリグリセリン脂肪酸エステル型のもの等を挙げることができる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether type, polyoxyethylene alkyl phenyl ether type, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether type, polyoxyethylene glycol fatty acid ester type, sorbitan fatty acid ester type, polyglycerin fatty acid An ester type thing etc. can be mentioned.
上記金属化合物のトータル含有量は、0.1%以上5重量%以下であることが好ましく、上記界面活性剤のトータル含有量は、0.1%以上20重量%以下であることが好ましい。この界面活性剤の含有量は、0.1重量%よりも少ないと、DFRの残渣となる小片に付着する界面活性剤の量が少なくなって残渣量の低減効果が十分に得られなくなる一方、20重量%よりも多いと、現像液によるDFRの現像特性が低下するので、0.1%以上20重量%以下とするのがよい。また、金属化合物のトータル含有量は、上記界面活性剤のトータル含有量と相俟って、現像液によるDFRの現像特性の低下を抑制しつつ、残渣量の低減効果が最大限に得られるようにするために、0.1%以上5重量%以下とするのがよい。 The total content of the metal compound is preferably from 0.1% to 5% by weight, and the total content of the surfactant is preferably from 0.1% to 20% by weight. When the content of this surfactant is less than 0.1% by weight, the amount of the surfactant adhering to the small piece that becomes the residue of the DFR is reduced, and the effect of reducing the amount of residue cannot be sufficiently obtained. If the amount is more than 20% by weight, the development characteristics of the DFR by the developer are deteriorated. In addition, the total content of the metal compound, combined with the total content of the above surfactant, suppresses the decrease in DFR development characteristics due to the developer, and the maximum effect of reducing the residual amount is obtained. Therefore, the content is preferably 0.1% or more and 5% by weight or less.
ここで、具体的に実施した実施例について説明する。 Here, a specific example will be described.
先ず、上記金属化合物としてNa2CO3を含有したNa2CO3水溶液に各種の界面活性剤を添加して、20種類の現像液を作製した(実施例1〜20)。この実施例1〜20の各現像液における界面活性剤の種類と含有量とを表1に示す。つまり、界面活性剤を、実施例1〜5では、アニオン界面活性剤のうちのアルキルスルホン酸塩とし、実施例6〜10では、カチオン界面活性剤のうちのハロゲン化(クロル化)アルキル第四級アンモニウム塩とし、実施例11〜15では、両性界面活性剤のうちのアルキルベタイン型のものとし、実施例16〜20では、非イオン界面活性剤のうちポリオキシエチレンアルキルエ−テル型のものとした。また、Na2CO3の含有量は、実施例1〜20全てにおいて1重量%とした。 First, various types of surfactants were added to an aqueous Na 2 CO 3 solution containing Na 2 CO 3 as the metal compound to prepare 20 types of developers (Examples 1 to 20). Table 1 shows the types and contents of the surfactants in the developers of Examples 1 to 20. That is, in Examples 1 to 5, the surfactant is an alkyl sulfonate of the anionic surfactant, and in Examples 6 to 10, the halogenated (chlorinated) alkyl quaternary of the cationic surfactant is used. In Examples 11 to 15, the alkylbetaine type of the amphoteric surfactant is used, and in Examples 16 to 20, the polyoxyethylene alkyl ether type of the nonionic surfactant is used. It was. The content of Na 2 CO 3 was set to 1 wt% in Examples 1 to 20 all.
また、比較のために、界面活性剤を何も添加しないNa2CO3水溶液(1重量%のNa2CO3を含有)を比較例1として用意した。 For comparison, an aqueous Na 2 CO 3 solution containing no surfactant (containing 1 wt% Na 2 CO 3 ) was prepared as Comparative Example 1.
次いで、上記実施例1〜20及び比較例1の現像液を用いてアルカリ現像型DFRを現像したときの該DFRの残渣量を調べた。 Next, the amount of residual DFR when the alkali development DFR was developed using the developers of Examples 1 to 20 and Comparative Example 1 was examined.
具体的には、図1及び図2に示すような評価用試料を作製してDFRの残渣量を調べた。すなわち、シリコン基板1上に、厚さ0.5μmのNiからなるめっき開始層2をスパッタリング法で形成し、このめっき開始層2上面全体に、厚み40μmのアルカリ現像型DFR3(商品名 AR−340、東京応化社製)をラミネートし、このDFR3をパターン化した。すなわち、めっき開始層2上面全体に形成されたDFR3を、マスクパターンを介して露光し、その後、上記実施例1〜20及び比較例1の各現像液中で90秒間揺動して非露光部を現像除去することで、図1に示すように、一辺500μmの正方形の中央に直径200μmの円形孔4を有する形状となるようにパターン化した。
Specifically, samples for evaluation as shown in FIGS. 1 and 2 were prepared and the amount of DFR residue was examined. That is, a
そして、DFR3の現像後に、評価用試料を乾燥させないようにして純水によって洗浄を行い、その後、評価用試料を乾燥させて、円形孔4内のめっき開始層2上面に付着している青色のDFR3の残渣5(小片)の数を光学顕微鏡により数えた。この結果を表1に示す。
Then, after development of the
表1より明らかなように、Na2CO3水溶液に界面活性剤を添加することで、めっき開始層2上面に付着するDFR3の残渣5の数を著しく減少させ得ることが判る。これは、DFR3の残渣となる小片に現像液中の界面活性剤が付着し、この界面活性剤により、その小片がめっき開始層2上面に付着し難くなるからである。
As is apparent from Table 1, it can be seen that the number of
尚、上記実施例では、Na2CO3の含有量を1重量%としたが、0.1〜5重量%の範囲で変化させて上記実施例と同様の試験を行ったところ、現像時間は変化するものの、界面活性剤の添加によりDFR3の残渣の数を上記実施例と同様のレベルに減少させることができた。 In the above examples, the content of Na 2 CO 3 was set to 1% by weight. However, when the same test as in the above examples was performed while changing the content in the range of 0.1 to 5% by weight, the development time was Although changed, the number of DFR3 residues could be reduced to the same level as in the above example by adding a surfactant.
また、Na2CO3を、他の水溶性のアルカリ金属化合物や、水溶性のアルカリ土類金属化合物(いずれか1種類の金属化合物)に代えても、上記実施例と同様の効果が得られ、2種類以上の金属化合物を含有させても、そのトータル含有量を0.1〜5重量%とすることで、上記実施例と同様の効果が得られた。 Further, even if Na 2 CO 3 is replaced with another water-soluble alkali metal compound or a water-soluble alkaline earth metal compound (any one kind of metal compound), the same effect as in the above embodiment can be obtained. Even when two or more kinds of metal compounds were contained, the same effects as those in the above examples were obtained by setting the total content to 0.1 to 5% by weight.
さらに、2種類以上の界面活性剤を含有させても、そのトータル含有量を0.1〜20重量%の範囲とすることで、1種類の界面活性剤を添加させた場合の上記実施例と同様の効果が得られた。 Further, even when two or more kinds of surfactants are contained, the total content is in the range of 0.1 to 20% by weight, and the above examples in the case where one kind of surfactant is added Similar effects were obtained.
また、金属化合物及び界面活性剤の含有量をそれぞれ上記の範囲外にしても、DFR3の残渣量の低減効果は劣るものの、比較例に比べると良好であることが確認できた。 Further, even when the contents of the metal compound and the surfactant were out of the above ranges, respectively, it was confirmed that although the effect of reducing the amount of DFR3 residue was inferior, it was better than the comparative example.
したがって、アルカリ現像型DFRの現像液として、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と、少なくとも1種の界面活性剤とを含有させることで、DFRが存在しない部分に残るDFRの残渣量を低減することができる。この結果、DFRが存在しない部分にめっき構造部を形成しても、その内部にピットが発生したり、めっき表面に凸部が発生したりするのを抑制することができる。 Therefore, as a developer for an alkali development type DFR, by containing at least one metal compound selected from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds and at least one surfactant, It is possible to reduce the amount of DFR residue remaining in the non-existing portion. As a result, even if the plating structure portion is formed in a portion where no DFR is present, it is possible to suppress the occurrence of pits in the interior or the occurrence of protrusions on the plating surface.
(実施形態2)
図3は、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す(尚、図3は、インクジェットヘッドを図4のIII-III線に相当する部分で切断した断面図である)。このインクジェットヘッドは、Niからなる厚さ35μmのインク室部材8と、第1の電極層10と圧電体層11と第2の電極層12とが順に積層されてなる圧電素子9と、ステンレス鋼からなるノズル板13とを備えている。上記インク室部材8は、上記圧電素子9の積層方向(厚み方向)一方の側の面に設けられていて、図4に示すように、該インク室部材8の厚み方向両面(圧電素子9側の面(上面)及び圧電素子9とは反対側の面(下面))にそれぞれ略矩形状(本実施形態では、長さ2mm×幅35μm)に開口する複数(この実施形態では、400個)のインク室用孔8aを有している。この各インク室用孔8aは、本実施形態では、4列(それぞれブラック、シアン、イエロー及びマゼンタの4色のインクに対応)×100行に並んで配設されており、各列において相隣接するインク室用孔8a間のピッチは70μmとされている。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows an ink jet head according to an embodiment of the present invention (note that FIG. 3 is a cross-sectional view of the ink jet head taken along the line III-III in FIG. 4). This ink jet head includes an
上記インク室部材8においてインク室用孔8a以外の部分は、該各インク室用孔8aの側壁部8bを構成する。そして、このインク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bは、後述の製造方法で説明するように、圧電素子9におけるインク室部材8側の面(第2の電極層12のインク室部材8側の面)上において該インク室部材8のインク室用孔8a位置に対応するようにパターン化されたアルカリ現像型DFR16(図5参照)を型として電解めっきにより形成されたものである。このパターン化されたアルカリ現像型DFR16は、上記インク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bの形成前において、圧電素子9におけるインク室部材8側の面上全体にラミネートされかつマスクパターンを介して露光されたアルカリ現像型DFR16を、上記実施形態1で説明した現像液で現像することで形成されたものであって、上記側壁部8bの形成後に除去されたものである。
Portions of the
上記インク室部材8の厚み方向一方の面(上面)には、上記圧電素子9が設けられている一方、他方の面(下面)には、該他方の面にエポキシ樹脂により接合された上記ノズル板13が設けられており、インク室部材8の各インク室用孔8aは、その上下両開口が圧電素子9及びノズル板13により覆われることでインク室14とされて、該各インク室14にインクが充填される。
The
上記ノズル板13は、上記各インク室14にそれぞれ連通する複数のインク吐出口13a(ノズル孔)を有し、この各インク吐出口13aよりインク室14内のインクが外部(記録媒体)に吐出されるようになっている。尚、図示は省略するが、上記ノズル板13には、上記各インク室14にインクを供給するための複数のインク供給路が設けられており、図外のインクタンクからそのインク供給路を介して各インク室14にインクが供給されるようになっている。
The
上記圧電素子9の第1の電極層10は、厚さ0.1μmのPtからなっていて、上記インク室部材8のインク室用孔8a位置に対応するようにパターン化されて個別電極とされている。一方、第2の電極層12は、厚さ5μmのCuからなっていて、共通電極とされているとともに、上記インク室部材8のインク室用孔8aの側壁部8bを電解めっきにより形成する際のめっき開始層と、振動板層とを兼用するものであり、最もインク室部材8側に位置する。尚、第2の電極層12は、Cuに限らず、導電性金属であれば、電極層、めっき開始層及び振動板層の全ての機能を有するものとなる。また、第2の電極層12とインク室部材8との間に、めっき開始層を別途に設けてもよく(振動板層は、第2の電極層又はめっき開始層と兼用させる)、振動板層及びめっき開始層(めっき開始層を最もインク室部材8側に位置させる)をそれぞれ別々に設けるようにしてもよい。
The
上記圧電体層11は、厚さ2μmのPZT(ZrとTiとの組成比Zr/Ti=53/47)からなっている。尚、この実施形態では、圧電体層11はパターン化されていないが、上記第1の電極層10と同様の形状にパターン化してもよい。
The
上記圧電素子9は、第1の電極層10と第2の電極層12とを介して圧電体層11に電圧を印加することにより該圧電素子9を積層方向に変形させることで、インク室14内のインクをインク吐出口13aから吐出させるようになっている。すなわち、第1及び第2の電極層10,12間にパルス状の電圧を印加すると、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電体層11がその厚み方向と垂直な方向に収縮するのに対し、第1及び第2の電極層10,12は収縮しないので、いわゆるバイメタル効果により圧電素子9におけるインク室14に対応する部分がその積層方向におけるインク室14側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形によりインク室14内に圧力が生じ、この圧力でインク室14内のインクがインク吐出口13aより外部へ吐出される。そして、上記パルス電圧の立ち下がりにより圧電体層11が伸長して圧電素子9が元の状態に復帰し、このとき、インク室14内にはインク供給路を介してインクが充填される。
The
次に、上記インクジェットヘッドの製造方法の概略手順について図5により説明する。 Next, a schematic procedure of the inkjet head manufacturing method will be described with reference to FIG.
先ず、図5(a)に示すように、直径4インチ(上記インクジェットヘッドを10個同時に形成可能な大きさ)のシリコン基板15上に、第1の電極層10、圧電体層11及び第2の電極層12をこの順に積層して積層体18を形成する。すなわち、最初に第1の電極層10(Pt膜)をスパッタ法により形成する。このとき、基板15との密着性を高めるために、基板15を400℃に加熱し、プロセス圧力を0.5Paとし、印加する高周波電力を100Wとする。
First, as shown in FIG. 5A, a
続いて、上記第1の電極層10上に、圧電体層11(PZT膜)をスパッタ法により形成する。この圧電体層11の形成時には、基板15を600℃に加熱し、プロセス圧力を0.4Paとし、印加する高周波電力を300Wとする。
Subsequently, a piezoelectric layer 11 (PZT film) is formed on the
次いで、上記圧電体層11上に、第2の電極層12(Cu膜)をスパッタ法により形成する。この第2の電極層12の形成時には、基板15を100℃に加熱し、プロセス圧力を1Paとし、印加する高周波電力を400Wとする。こうして、基板15上に、第1の電極層10、圧電体層11及び第2の電極層12を積層してなる積層体18を得る。
Next, a second electrode layer 12 (Cu film) is formed on the
次に、上記積層体18の基板15と反対側の面上(第2の電極層12上)に、厚さ40μmのアルカリ現像型DFR16を、温度105℃、圧力0.29MPaでラミネートし、このDFR16と16W/cm2露光機との間に所定のパタ−ンマスク(図示せず)を設置して、DFR16におけるインク室部材8のインク室用孔8a位置に対応する部分を10秒間露光する。
Next, the 40 μm-thick
続いて、上記実施形態1で説明した現像液中で1分間揺動しながら上記露光したDFR16の現像を行って非露光部を除去し、この現像終了後に、全体を乾燥させないようにして、純水によって洗浄を行い、図5(b)に示すように、高さ(厚さ)40μm、長さ2mm、幅35μmのパターン化されたDFR16を形成する。
Subsequently, the exposed
次いで、第2の電極層12上においてDFR16が存在しない部分に形成されている自然酸化層をHClで除去し、その後、50℃のNiめっき槽に投入して、第2の電極層12とめっき用電極との間に10Vの直流電圧を45分間印加することで、図5(c)に示すように、第2の電極層12上においてDFR16が存在しない部分に、該DFR16を型としてインク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bを形成する。
Next, the natural oxide layer formed on the portion where the
そして、一般に、電解めっきでは電界強度のばらつきにより厚みのばらつきやバリが発生するので,めっき表面(上記側壁部8bの積層体18とは反対側の面)を研削して高さ合わせを行い、その後、1重量%のKOHを含有する水溶液を用いてDFR16を除去することで、インク室部材8のインク室用孔8aを形成する。これにより、図5(d)に示すように、電解めっきにより形成されたインク室部材8が得られる。
In general, since electroplating causes variations in thickness and burrs due to variations in electric field strength, the plating surface (surface opposite to the
続いて、図5(e)に示すように、基板15を、温度80℃、10重量%のKOHを含有する水溶液で5時間エッチングを行うことで除去する。
次いで、図5(f)に示すように、上記インク室部材8における積層体18とは反対側の面に、エポキシ樹脂により、予めインク吐出口13a等を形成しておいたノズル板13を接合する。尚、このノズル板13の接合は、インク室部材8のインク室用孔8aの形成の後でかつ基板15の除去前に行うようにしてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 5E, the
Next, as shown in FIG. 5 (f), the
上記基板15の除去後に、積層体18の各層を所定形状に仕上げることで圧電素子9を形成する。この実施形態では、第1の電極層10を、インク室部材8のインク室用孔8a位置に対応するようにパターン化する。こうして、10個分のインクジェットヘッドが繋がった状態で得られ、これらを切断して分割することで10個のインクジェットヘッドが同時に完成する。
After the
ここで、実施例21として、上記実施形態2と同様のインクジェットヘッドを上記製造方法と同様の方法で合計100個作製した。このとき、アルカリ現像型DFR16は、上記実施例1〜20及び比較例1の現像液で現像したときの残渣量を調べるときに用いたものと同じものとし、このDFR16の現像液は、実施例9と同じものとした。また、めっき漕のめっき液は、商品名N−100ES(日本高純度化学社製)を用いた。
Here, as Example 21, a total of 100 inkjet heads similar to those in the second embodiment were produced by the same method as in the manufacturing method. At this time, the alkali
一方、比較のために、DFR16の現像液を上記実施形態1における比較例1と同じものとして、その他は上記実施例21と同じインクジェットヘッドを100個作製した(比較例2)。
On the other hand, for comparison, the same DFR16 developer as in Comparative Example 1 in
そして、上記実施例21及び比較例2の各インクジェットヘッドのインク室14にインクを充填し、第1及び第2の電極層10,12間に電圧を印加することでインク吐出口13aからインクを吐出させたところ、比較例2では、60個のインクジェットヘッドに、電解めっき時にインク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8b内に生じたピットにより相隣接するインク室14同士が連通するという不良があることが分かった。これに対して、実施例21では、そのようなピットによる不良が発生したインクジェットヘッドの数は3個であった。
Then, ink is filled in the
したがって、アルカリ現像型DFR16を、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と、少なくとも1種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することでパターン化し、このパターン化されたアルカリ現像型DFR16を型としてインク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bを電解めっきにより形成することで、その側壁部8b内においてピットの発生が抑制され、相隣接するインク室14同士が連通してインク室14のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりする等といった問題が生じ難くなる。
Therefore, the pattern is obtained by developing the
(実施形態3)
本実施形態に係るインクジェットヘッドの構成は、基本的に上記実施形態2と同様であるが、インク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bを、電解めっきではなくて、Niの無電解めっきにより形成する点と、第2の電極層12を、NiとPdとの合金で構成する点とが上記実施形態2とは異なる。尚、第2の電極層12(めっき開始層)は、めっき液に対して自己触媒作用を持つ金属の単体又はこの金属を含む合金であればよく、Niの無電解めっきの場合、Niめっき液に対して自己触媒作用を持つ金属は、Pd、Ni及びFeである。
(Embodiment 3)
The configuration of the ink jet head according to the present embodiment is basically the same as that of the second embodiment, but the
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法も、基本的には、上記実施形態2と同様であるが、インク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bの形成工程が異なる。すなわち、この側壁部8bの形成工程では、80℃のNiめっき槽に投入して、その漕のめっき液の濃度を調整しながら2時間無電解めっきを行うことで、側壁部8bを形成する。このように無電解めっきにより側壁部8bを形成すると、インク室部材8の厚みが全体に亘って均一となるので、上記実施形態2のようにめっき表面の高さ合わせを研削により行う必要はない。
The ink jet head manufacturing method of this embodiment is also basically the same as that of the second embodiment, but the formation process of the
ここで、実施例22として、上記実施形態3と同様のインクジェットヘッドを上記製造方法と同様の方法で合計100個作製した。このとき、アルカリ現像型DFR16は、上記実施例1〜20及び比較例1の現像液で現像したときの残渣量を調べるときに用いたものと同じものとし、このDFR16の現像液は、実施例9と同じものとした。また、めっき漕のめっき液は、商品名N−1000(日本高純度化学社製)を用いた。さらに、めっき表面の研削は行っていない。
Here, as Example 22, a total of 100 inkjet heads similar to those in the third embodiment were manufactured by the same method as the above manufacturing method. At this time, the alkali
一方、比較のために、DFR16の現像液を上記実施形態1における比較例1と同じものとして、その他は上記実施例22と同じインクジェットヘッドを100個作製した(比較例3)。
On the other hand, for comparison, the same DFR16 developer as in Comparative Example 1 in
そして、上記実施例22及び比較例3の各インクジェットヘッドのインク室14にインクを充填し、第1及び第2の電極層10,12間に電圧を印加することでインク吐出口13aからインクを吐出させたところ、比較例3では、20個のインクジェットヘッドに、無電解めっき時にインク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8b内に生じたピットにより相隣接するインク室14同士が連通するという不良があり、40個のインクジェットヘッドに、無電解めっき時の異常成長によりめっき表面(インク室部材8における圧電素子9とは反対側の面)に生じた凸部が原因でインク室部材8とノズル板13との間に隙間が生じてその隙間からインクが漏れるという不良があることが分かった。これに対して、実施例22では、2個のインクジェットヘッドに、めっき表面の凸部が原因でインクが漏れるという不良があったが、ピットにより不良となるインクジェットヘッドは全くなかった。
Then, ink is filled into the
したがって、アルカリ現像型DFR16を、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と、少なくとも1種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することでパターン化し、このパターン化されたアルカリ現像型DFR16を型としてインク室部材8におけるインク室用孔8aの側壁部8bを無電解めっきにより形成することで、その側壁部8b内においてピットの発生が抑制されるとともに、めっき表面において凸部の発生が抑制される。この結果、相隣接するインク室14同士が連通してインク室14のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりする等といった問題が生じ難くなるとともに、インク室部材8における圧電素子9とは反対側の面を研削しなくても、その面とノズル板13との間の隙間からインクが漏れるといった問題も生じ難くなる。
Therefore, the pattern is obtained by developing the
(実施形態4)
図6は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置を示し、このインクジェット式記録装置は、上記実施形態2又は3で説明したものと同様のインクジェットヘッド22を備えている。このインクジェットヘッド22においてインク室(上記実施形態2又は3におけるインク室14)に連通するように設けたインク吐出口(上記実施形態2又は3におけるインク吐出口13a)から該インク室内のインクを記録媒体26(記録紙等)に吐出させて記録を行うように構成されている。
(Embodiment 4)
FIG. 6 shows an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention, and this ink jet recording apparatus includes an
上記インクジェットヘッド22は、主走査方向Xに延びるキャリッジ軸23に設けられたキャリッジ24に搭載されていて、このキャリッジ24がキャリッジ軸23に沿って往復動するのに応じて主走査方向Xに往復動するように構成されている。このことで、キャリッジ24は、インクジェットヘッド22と記録媒体26とを主走査方向Xに相対移動させる相対移動手段を構成することになる。
The
また、このインクジェット式記録装置は、上記記録媒体26を主走査方向Xと略垂直方向の副走査方向Yに移動させる複数のローラ25を備えている。このことで、複数のローラ25は、インクジェットヘッド22と記録媒体26とを副走査方向Yに相対移動させる相対移動手段を構成することになる。尚、図6中、Zは上下方向である。
In addition, the ink jet recording apparatus includes a plurality of
上記インクジェットヘッド22には、該インクジェットヘッド22に記録信号を供給する信号供給手段27(コントローラ等)が接続されており、インクジェットヘッド22がキャリッジ24により主走査方向Xに移動しているときに、上記信号供給手段27から供給される記録信号に応じて、インクジェットヘッド22のインク吐出口からインクを記録媒体26に吐出させて記録を行う。そして、この一走査の記録が終了すると、上記ローラ25により記録媒体26を所定量移動させて次の一走査の記録を行う。
The
したがって、このインクジェット式記録装置は、上記実施形態2又は3と同様のインクジェットヘッド22を備えているので、高精細な画像を印刷することが可能であるとともに、品質が良好なものとなる。
Therefore, since the ink jet recording apparatus includes the
尚、上記実施形態4では、インクジェットヘッド22を記録媒体26の移動方向(Y方向)と垂直な方向(X方向)に移動させるようにしたが、複数のインクジェットヘッド22を記録媒体26の移動方向と垂直な方向全体に亘って並べることで、その並ぶ方向(X方向)の走査が不要となる。このように構成した場合、記録媒体26がローラ25(インクジェットヘッド22と記録媒体26とを相対移動させる相対移動手段を構成する)により移動しているときに、信号供給手段27から供給される記録信号に応じて、インクジェットヘッド22のインク吐出口からインクを記録媒体26に吐出させて記録を行えばよく、こうすることで、高速で印刷が可能となる。
In the fourth embodiment, the
本発明のアルカリ現像型ドライフィルムの現像液は、インクジェットヘッドのインク室や、μ−TASの反応室、液体流路、マイクロミラー、マイクロスイッチ等を構成するためのパターン化されためっき構造部を作製する場合に有用である。 The developer of the alkali development type dry film of the present invention has a patterned plating structure for constituting an ink chamber of an inkjet head, a reaction chamber of μ-TAS, a liquid flow path, a micromirror, a microswitch, and the like. Useful when making.
8 インク室部材
8a インク室用孔
8b インク室用孔の側壁部
9 圧電素子
10 第1の電極層
11 圧電体層
12 第2の電極層
13 ノズル板
13a インク吐出口
14 インク室
15 基板
16 アルカリ現像型ドライフィルムレジスト
18 積層体
22 インクジェットヘッド
24 キャリッジ(相対移動手段)
25 ローラ(相対移動手段)
26 記録媒体
27 信号供給手段
8
25 Roller (relative movement means)
26
Claims (9)
上記圧電素子の積層方向一方の側の面に、上記インク室を構成するためのインク室用孔が該圧電素子側及び圧電素子とは反対側の面に開口したインク室部材が設けられ、
上記インク室部材における圧電素子とは反対側の面に、上記インク吐出口を有するノズル板が接合されており、
上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、上記圧電素子における該インク室部材側の面上において該インク室部材のインク室用孔位置に対応するようにパターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを型としてめっきにより形成されたものであり、
上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストは、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成前において、上記圧電素子における上記インク室部材側の面上全体にラミネートされかつマスクパターンを介して露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と少なくとも1種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで形成されたものであって、上記側壁部の形成後に除去されたものであることを特徴とするインクジェットヘッド。 An ink chamber containing ink, an ink discharge port communicating with the ink chamber, and a plurality of layers including a first electrode layer, a piezoelectric layer, and a second electrode layer are laminated, and the volume of the ink chamber An inkjet head including a piezoelectric element that is deformed in the laminating direction so as to decrease, and discharges ink in the ink chamber from the ink discharge port,
An ink chamber member having an ink chamber hole for constituting the ink chamber opened on the piezoelectric element side and a surface opposite to the piezoelectric element is provided on a surface on one side in the stacking direction of the piezoelectric elements,
A nozzle plate having the ink discharge port is bonded to the surface of the ink chamber member opposite to the piezoelectric element,
The side wall portion of the ink chamber hole in the ink chamber member is formed on the surface of the piezoelectric element on the ink chamber member side so as to correspond to the ink chamber hole position of the ink chamber member. It is formed by plating using a film resist as a mold,
The patterned alkali development type dry film resist is laminated on the entire surface of the piezoelectric element on the ink chamber member side and formed with a mask pattern before forming the side wall portion of the ink chamber hole in the ink chamber member. The alkali-developable dry film resist exposed through the film is developed with a developer containing at least one metal compound selected from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds and at least one surfactant. An ink jet head formed by performing the steps described above and removed after the side wall portion is formed.
基板上に、少なくとも第1の電極層、圧電体層及び第2の電極層を積層して積層体を形成する工程と、
上記積層体の基板と反対側の面上に、アルカリ現像型ドライフィルムレジストをラミネートする工程と、
上記アルカリ現像型ドライフィルムレジストをマスクパターンを介して所定のパターンに露光する工程と、
上記露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも1種の金属化合物と少なくとも1種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで、パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを形成する工程と、
上記積層体の基板と反対側の面上において上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストが存在しない部分に、インク室を構成するためのインク室用孔が該積層体側及び積層体とは反対側の面に開口したインク室部材における上記インク室用孔の側壁部をめっきにより形成する工程と、
上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成後に、上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを除去することで、上記インク室部材のインク室用孔を形成する工程と、
上記インク室部材のインク室用孔の形成後に、該インク室部材における積層体とは反対側の面に、インク吐出口を有するノズル板を接合するとともに、上記基板を除去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。 An ink chamber containing ink, an ink discharge port communicating with the ink chamber, and a plurality of layers including a first electrode layer, a piezoelectric layer, and a second electrode layer are laminated, and the volume of the ink chamber A method of manufacturing an ink-jet head comprising: a piezoelectric element that is deformed in the laminating direction so as to decrease and discharges ink in the ink chamber from the ink discharge port,
Forming a laminate by laminating at least a first electrode layer, a piezoelectric layer, and a second electrode layer on a substrate;
Laminating an alkali development type dry film resist on the surface opposite to the substrate of the laminate,
Exposing the alkali-developable dry film resist to a predetermined pattern through a mask pattern;
The exposed alkali development type dry film resist is developed with a developer containing at least one metal compound selected from the group of alkali metal compounds and alkaline earth metal compounds and at least one surfactant. A step of forming a patterned alkali development type dry film resist,
On the surface of the laminate opposite to the substrate, the ink chamber hole for forming the ink chamber is opposite to the laminate and the laminate on the portion where the patterned alkali development type dry film resist is not present. Forming a side wall portion of the ink chamber hole in the ink chamber member opened on the side surface by plating;
Forming the ink chamber hole of the ink chamber member by removing the patterned alkaline developing dry film resist after the formation of the side wall of the ink chamber hole in the ink chamber member;
After forming the ink chamber hole of the ink chamber member, joining a nozzle plate having an ink discharge port to the surface of the ink chamber member opposite to the laminated body and removing the substrate. A method of manufacturing an ink-jet head.
上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段と、
上記インクジェットヘッドに記録信号を供給する信号供給手段とを備え、
上記相対移動手段によりインクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、上記信号供給手段から供給される記録信号に応じて、該インクジェットヘッドのインク吐出口からインク室内のインクを記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。 An inkjet head according to any one of claims 3 to 5;
Relative movement means for relatively moving the inkjet head and the recording medium;
Signal supply means for supplying a recording signal to the inkjet head,
When the ink jet head is moved relative to the recording medium by the relative moving means, the ink in the ink chamber is discharged from the ink discharge port of the ink jet head according to the recording signal supplied from the signal supplying means. An ink jet recording apparatus configured to perform recording by ejecting the ink jet recording apparatus.
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