JP2009125968A - Manufacturing method for nozzle substrate, and liquid jetting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that, in a resist striping process in a method for manufacturing a nozzle substrate by electrocasting, a striping liquid cannot remove a resist in a nozzle hole completely because a nozzle hole diameter is small, to have possibility of remaining of resist on the internal wall of the nozzle hole, and in the case that the resist remains in the nozzle hole, the nozzle hole diameter becomes smaller than a required one, and an amount of jet ink droplet decreases, and therefore an image cannot be formed accurately. <P>SOLUTION: A residue of a strip of a resist, present in a small nozzle opening hole 5A is removed by ashing processing. Accordingly, since the nozzle 5 keeps a required hole-diameter, an amount of jetted ink droplet 9 is made appropriate, so that an accurate image can be formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体を噴射するノズルが形成されたノズル基板の製造方法、および液体噴射装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a nozzle substrate on which nozzles for ejecting liquid are formed, and a liquid ejecting apparatus.

従来から、例えば機能液やインクなどといった液体を紙やガラス基板などといった対象物に噴射し、所定の図柄や文字や画像(以降、これらを総称して「画像」と呼ぶ)を形成する液体噴射装置が存在する。このような装置では、例えば液体としてのインクが流れる流路の途中に圧力室を設け、圧力室のインクを所定の加圧手段(例えば圧電素子の電歪性を利用した手段)にて圧力を加えることによって、流路の最後端に位置するノズルからインクをインク滴として噴射することが行われる。   Conventionally, a liquid jet that ejects a liquid such as functional liquid or ink onto an object such as paper or a glass substrate to form a predetermined pattern, character, or image (hereinafter collectively referred to as “image”). The device exists. In such an apparatus, for example, a pressure chamber is provided in the middle of a flow path through which ink as a liquid flows, and the pressure of the ink in the pressure chamber is controlled by a predetermined pressurizing means (for example, means utilizing electrostrictive properties of a piezoelectric element). In addition, ink is ejected as ink droplets from the nozzle located at the end of the flow path.

ノズルは、通常、インクの流路断面が円形の形状を呈する孔を金属製の平板に穿設して形成されることから、ノズルが形成された金属板を一般的にノズル基板と称する。そして、近年、形成する画像が高精細になるに伴って、このノズル基板に形成されるノズルの孔径を小さくして、より微量なインク滴を噴射する必要が生じている。このために、ノズルの孔径が小さいノズル基板の製造方法の一つとして、例えば特許文献1に開示されているような電鋳によって形成する方法が知られている。   The nozzle is usually formed by drilling a hole in a metal flat plate with a circular cross section of the ink flow path. Therefore, the metal plate on which the nozzle is formed is generally referred to as a nozzle substrate. In recent years, as the image to be formed becomes high definition, it is necessary to reduce the diameter of the nozzle formed on the nozzle substrate and eject a smaller amount of ink droplets. For this reason, as one of the methods for manufacturing a nozzle substrate having a small nozzle hole diameter, for example, a method of forming by electroforming as disclosed in Patent Document 1 is known.

電鋳によるノズル基板の製造方法は、特許文献1に開示されている如く、レジストによって析出される金属領域を制御し、その後、レジストを剥離してノズル孔を形成するものである。従って、電鋳によるノズル基板の製造方法によれば、レジストの形状を工夫することによってノズルの孔径が小さいノズル基板を製造することが可能である。   As disclosed in Patent Document 1, a method for manufacturing a nozzle substrate by electroforming controls a metal region deposited by a resist, and then peels the resist to form nozzle holes. Therefore, according to the method for manufacturing a nozzle substrate by electroforming, it is possible to manufacture a nozzle substrate having a small nozzle hole diameter by devising the shape of the resist.

特開2002−1966号公報JP 2002-1966 A

しかしながら、電鋳によるノズル基板の製造方法においては、レジストの剥離工程において、ノズル孔径が小さいために、剥離液がノズル孔の内部のレジストを完全に除去できず、ノズル孔の内部壁面にレジストが残ってしまうことが起こり得る。そして、ノズル孔にレジストが残ってしまった場合は、ノズル孔径が所望する孔径よりも小さくなってしまい、噴射されるインク滴の量が少なくなって正しく画像を形成することが出来なくなるという課題が生ずる。   However, in the method of manufacturing a nozzle substrate by electroforming, since the nozzle hole diameter is small in the resist peeling process, the stripping solution cannot completely remove the resist inside the nozzle hole, and the resist is not formed on the inner wall surface of the nozzle hole. It can happen that it remains. If the resist remains in the nozzle hole, the nozzle hole diameter becomes smaller than the desired hole diameter, and the amount of ejected ink droplets decreases, making it impossible to form an image correctly. Arise.

本発明は、このような課題の少なくとも一部を解決するために行われたもので、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]液体を噴射するノズルが形成されたノズル基板を電鋳によって形成するノズル基板の製造方法であって、前記ノズルの孔形状を表すレジストを、前記電鋳用の基材上に形成するレジスト形成工程と、前記レジストが形成された前記基材上に電鋳によって金属を析出形成する析出工程と、前記レジストを剥離液によって除去するレジスト剥離工程と、前記析出工程によって析出形成した前記金属に対してアッシング処理を行うアッシング工程と、を有することを特徴とする。   Application Example 1 A method of manufacturing a nozzle substrate in which a nozzle substrate on which a nozzle for ejecting a liquid is formed is formed by electroforming, wherein a resist representing a hole shape of the nozzle is placed on the base material for electroforming A resist forming step to form, a deposition step of depositing and forming a metal by electroforming on the substrate on which the resist is formed, a resist stripping step of removing the resist with a stripping solution, and depositing by the deposition step And an ashing process for performing an ashing process on the metal.

この方法によれば、小さいノズル孔部分に存在するレジストの剥離残りを、アッシング処理によって除去することができる。従って、ノズル孔径が所望する径となることから、噴射されるインク滴の量が適切になり正しく画像を形成することが出来る。   According to this method, the resist peeling residue existing in the small nozzle hole portion can be removed by the ashing process. Therefore, since the nozzle hole diameter becomes a desired diameter, the amount of ink droplets to be ejected is appropriate, and an image can be formed correctly.

[適用例2]上記ノズル基板の製造方法であって、前記アッシング処理は、リアクティブ・イオン・エッチャー方式によるアッシング処理であることを特徴とする。   Application Example 2 In the method of manufacturing the nozzle substrate, the ashing process is an ashing process by a reactive ion etcher method.

この方法によれば、リアクティブ・イオン・エッチャーは、酸素プラズマイオンが高速なので、物理的に無機物も除去することができることから、レジストの剥離残りを完全に除去する確率が高くなる。   According to this method, since the reactive ion etcher is capable of removing inorganic substances physically because oxygen plasma ions are high speed, the probability of completely removing the resist peeling residue is increased.

[適用例3]上記ノズル基板の製造方法であって、前記金属は、ニッケルであることを特徴とする。   Application Example 3 In the method for manufacturing the nozzle substrate, the metal is nickel.

ニッケルは電鋳材料として好適であるとともに、適度な硬度を有することからアッシング処理に対する変形がなく、ノズル孔径に対する影響が抑制される。   Nickel is suitable as an electroforming material and has an appropriate hardness, so there is no deformation with respect to the ashing treatment, and the influence on the nozzle hole diameter is suppressed.

[適用例4]上記ノズル基板の製造方法であって、前記レジストは、前記基材と面する側が、前記液体の噴射方向と反対側となるように形成されていることを特徴とする。   Application Example 4 In the method for manufacturing the nozzle substrate, the resist is formed such that a side facing the base is opposite to a liquid ejecting direction.

こうすれば、アッシング処理面がノズル基板について液体噴射側の面になるので、液体が噴射する側のノズル孔開口部近辺を適切にアッシング処理できる。従って、小さいノズル孔径であっても、ノズル孔壁面についてレジストの剥離残りを除去することができる。   By doing so, the ashing surface becomes the surface on the liquid ejection side of the nozzle substrate, so that the vicinity of the nozzle hole opening on the side where the liquid is ejected can be appropriately ashed. Therefore, even if the nozzle hole diameter is small, the resist residue remaining on the nozzle hole wall surface can be removed.

[適用例5]上記ノズル基板の製造方法によって製造されたノズル基板を備え、当該ノズル基板に形成されたノズルから前記液体を噴射する液体噴射装置。   Application Example 5 A liquid ejecting apparatus that includes the nozzle substrate manufactured by the nozzle substrate manufacturing method and that ejects the liquid from the nozzle formed on the nozzle substrate.

レジストの剥離残りが除去されたノズルからは、液体を正しく噴射することができる。従って、上記製造方法によってノズルが形成されたノズル基板を備えた液体噴射装置は、高精細な画像を正しく形成することができる。   The liquid can be correctly ejected from the nozzle from which the resist peeling residue has been removed. Accordingly, the liquid ejecting apparatus including the nozzle substrate on which the nozzles are formed by the manufacturing method can correctly form a high-definition image.

本発明を具体化した一実施形態について説明する。図1は本発明の製造方法によって形成されたノズル基板に設けられたノズルから液体を噴射する液体噴射装置の一例となるインクジェットプリンタ10について、その概略構造を示したものである。   An embodiment embodying the present invention will be described. FIG. 1 shows the schematic structure of an ink jet printer 10 as an example of a liquid ejecting apparatus that ejects liquid from nozzles provided on a nozzle substrate formed by the manufacturing method of the present invention.

このインクジェットプリンタ10は、液体としての各色インク(例えば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック))がそれぞれ収納されたインクカートリッジ11,12,13,14が装着されたキャリッジ20を備えている。キャリッジ20は、その下方向(図面裏側方向)であって印刷用紙25と対向する面に液体噴射ヘッド30が設けられ、キャリッジ20内に設けられた図示しない流路を経由してインクカートリッジ11〜14から供給されるインクを、この液体噴射ヘッド30からインク滴として噴射して、印刷用紙25に所定の画像等を印刷するものである。   The ink jet printer 10 is equipped with ink cartridges 11, 12, 13, and 14 each containing ink of each color as a liquid (for example, Y (yellow), M (magenta), C (cyan), K (black)). The carriage 20 is provided. The carriage 20 is provided with a liquid ejecting head 30 on the surface facing the printing paper 25 in the downward direction (the back side of the drawing), and the ink cartridges 11 to 11 pass through a flow path (not shown) provided in the carriage 20. The ink supplied from 14 is ejected as ink droplets from the liquid ejecting head 30 to print a predetermined image or the like on the printing paper 25.

具体的には、キャリッジ20は、キャリッジベルト41に固定され、キャリッジベルト41がキャリッジモータ40によって駆動されるのに伴って、フレーム17に固定されたガイド21に沿って図面左右方向(主走査方向)に移動する。このとき、液体噴射ヘッド30に形成され、主走査方向に対して直交する方向に略直線状に穿設された複数のノズルから、ノズル毎に形成された圧力発生機構によって加圧されたインクを、所定量インク滴として印刷用紙25に噴射する。また印刷用紙25は、プラテン28によって裏面から支持されつつ、フレーム17に固定された駆動モータ26により駆動される図示しない紙送りローラーなどによって、主走査方向と直交する図面上下方向に所定量ずつ移動する。こうして高画質の画像が、印刷用紙25の全面に印刷される。なお、この一連の動作についての主な制御は、フレーム17に取り付けられたメイン基板50と、フレキシブル基板45によってメイン基板50と接続されキャリッジ20に取り付けられたサブ基板60と、によって行われる。   Specifically, the carriage 20 is fixed to the carriage belt 41, and as the carriage belt 41 is driven by the carriage motor 40, the left and right direction of the drawing (main scanning direction) along the guide 21 fixed to the frame 17. ) At this time, ink pressurized by a pressure generating mechanism formed for each nozzle from a plurality of nozzles formed in the liquid ejecting head 30 and formed substantially linearly in a direction orthogonal to the main scanning direction. The ink is ejected onto the printing paper 25 as a predetermined amount of ink droplets. The printing paper 25 is supported by the platen 28 from the back side, and is moved by a predetermined amount in the vertical direction of the drawing perpendicular to the main scanning direction by a paper feed roller (not shown) driven by a driving motor 26 fixed to the frame 17. To do. In this way, a high-quality image is printed on the entire surface of the printing paper 25. The main control for this series of operations is performed by the main board 50 attached to the frame 17 and the sub board 60 connected to the main board 50 by the flexible board 45 and attached to the carriage 20.

次に、圧力発生機構について、図2を用いて説明する。もとより、圧力発生機構は、総てのノズルに対して同様な構造を有している。   Next, the pressure generation mechanism will be described with reference to FIG. Of course, the pressure generating mechanism has the same structure for all nozzles.

図2は、図1においてキャリッジ20を白抜き矢印Sの方向から見た模式図である。図示するように、キャリッジ20の下方向に設けられた液体噴射ヘッド30内には、図中吹き出し部に示したように、圧力発生機構が形成されている。圧力発生機構は、圧電素子2を駆動体(アクチュエータ)とするものである。圧電素子2は、その両端のCOM電極とGNDとの間に、所定の電圧が印加されると、電歪性によって収縮あるいは伸長変形し、振動板3を図中矢印の方向に撓ませて、インク流路途中に形成された加圧室4に存在するインクを加圧する。この結果、加圧されたインクは、液体噴射ヘッド30の底面部材8に設けられたノズル5から、インク滴9として噴射されるのである。   FIG. 2 is a schematic view of the carriage 20 as viewed from the direction of the white arrow S in FIG. As shown in the drawing, a pressure generating mechanism is formed in the liquid jet head 30 provided in the downward direction of the carriage 20 as shown in the blowing portion in the drawing. The pressure generating mechanism uses the piezoelectric element 2 as a driving body (actuator). When a predetermined voltage is applied between the COM electrodes and GND at both ends of the piezoelectric element 2, the piezoelectric element 2 contracts or expands due to electrostriction and deflects the diaphragm 3 in the direction of the arrow in the figure. The ink present in the pressurizing chamber 4 formed in the middle of the ink flow path is pressurized. As a result, the pressurized ink is ejected as ink droplets 9 from the nozzles 5 provided on the bottom surface member 8 of the liquid ejecting head 30.

本実施形態における底面部材8は、前述するように、主走査方向と直交する方向について略直線状に並んだノズル列を、主走査方向に複数形成するように穿設されたノズル5を有する金属製の平板である。底面部材8を、図3を用いて詳しく説明する。なお、底面部材8は、請求項に記載のノズル基板に相当するものであり、以降、底面部材8をノズル基板8と呼ぶこととする。   As described above, the bottom surface member 8 in the present embodiment is a metal having nozzles 5 that are perforated so as to form a plurality of nozzle rows arranged substantially linearly in the main scanning direction in a direction orthogonal to the main scanning direction. Made of flat plate. The bottom member 8 will be described in detail with reference to FIG. The bottom surface member 8 corresponds to the nozzle substrate described in the claims, and the bottom surface member 8 is hereinafter referred to as a nozzle substrate 8.

図3は、本実施形態のノズル基板8を示す模式図で、ノズル5の孔部分を断面にして示した斜視図である。ノズル基板8は、ニッケルを電気メッキによって母型に析出形成するニッケル電鋳加工によって製造され、本実施形態では、図示するように1列5個のノズル5が主走査方向に4列形成された配列状態となるように、複数のノズル5が形成されている場合を示した。もとより、ノズル5の配列方法および個数は図示するものに限定されるものでないことは勿論である。例えば、1列に形成されるノズル数は数百個程度が形成される場合がある。またノズル列も、各色インクあたり2列などというように、多くのノズル列数が形成される場合もある。   FIG. 3 is a schematic view showing the nozzle substrate 8 of the present embodiment, and is a perspective view showing a hole portion of the nozzle 5 in cross section. The nozzle substrate 8 is manufactured by nickel electroforming, in which nickel is deposited on the mother die by electroplating. In the present embodiment, four rows of nozzles 5 are formed in the main scanning direction as shown in the figure. The case where a plurality of nozzles 5 are formed so as to be arranged is shown. Of course, the arrangement method and the number of the nozzles 5 are not limited to those illustrated. For example, about several hundred nozzles may be formed in one row. There are also cases where a large number of nozzle rows are formed, such as two rows for each color ink.

ぞれぞれのノズル5は、インク滴9の噴射側となるノズル開口孔5Aと、この開口孔の孔径よりも大きな孔径を有し加圧室4からインクが流入するノズル流入孔となるノズル開口孔5Bとが形成されている。本実施形態のノズル基板8は、このノズル開口孔5Aの孔径が所望する孔径となるように製造され、噴射するインク滴9のインク量を正しくするものである。   Each nozzle 5 includes a nozzle opening hole 5 </ b> A on the ejection side of the ink droplet 9, and a nozzle having a hole diameter larger than that of the opening hole and serving as a nozzle inflow hole through which ink flows from the pressurizing chamber 4. An opening hole 5B is formed. The nozzle substrate 8 of this embodiment is manufactured so that the hole diameter of the nozzle opening hole 5A becomes a desired hole diameter, and corrects the ink amount of the ejected ink droplets 9.

それでは、本実施形態におけるノズル基板8の製造方法について、図4及び図5を用いて説明する。また、図4及び図5は、1つのノズル5についての形成方法を示すものであるが、もとより、以降説明するノズル5の形成方法によって総てのノズル5が形成され、ノズル基板8が製造されるものであることは勿論である。   Then, the manufacturing method of the nozzle board | substrate 8 in this embodiment is demonstrated using FIG.4 and FIG.5. 4 and 5 show a forming method for one nozzle 5, all nozzles 5 are formed by the forming method for nozzles 5 described below, and the nozzle substrate 8 is manufactured. Of course.

まず、図4(a)に示したように、ステンレス板やアルミニウム板などの導電性材料からなる基材81に、レジスト82を所定の膜厚で一面に塗布して形成する。本実施形態では、レジストはポジ型とする。もとよりネガ型のレジストを用いてもよい。そして、フォトリソグラフィの手法を用い、マスク100によってレジストを露光する。   First, as shown in FIG. 4A, a resist 82 is applied to a base 81 made of a conductive material such as a stainless steel plate or an aluminum plate by applying a resist film with a predetermined film thickness. In this embodiment, the resist is a positive type. Of course, a negative resist may be used. Then, the resist is exposed by the mask 100 using a photolithography technique.

マスク100は、マスク領域101とマスク領域102とマスク領域103とに区分してその露光光の透過率が異なるように形成されている。すなわち、マスク領域103は、ノズル開口孔5Aの位置に相当する場所にノズル開口孔5Aの孔径に相当する形状を呈するように形成され、露光光が透過しない遮光状態となっている。また、マスク領域102は、マスク領域103の周辺に形成され、露光光の光量を減じる半透過状態となっている。マスク領域102は、ノズル開口孔5Bの孔径に相当する外形形状を有し、図4(a)の上部に示したように、マスク領域103に対して同心円状に配置されている。また、マスク領域103とマスク領域102以外のマスク領域101は露光光を遮蔽しない透過状態に形成されている。従って、露光光はマスク領域103では遮光され(図中、実線矢印R)、マスク領域102では半透過領域の透過率に応じて光量が所定の割合に減じられ(図中、破線矢印H)、マスク領域101では透過する(図中、実線矢印P)。レジスト82は、このように露光処理される。   The mask 100 is divided into a mask region 101, a mask region 102, and a mask region 103 so as to have different exposure light transmittances. That is, the mask region 103 is formed in a place corresponding to the position of the nozzle opening hole 5A so as to exhibit a shape corresponding to the hole diameter of the nozzle opening hole 5A, and is in a light-shielding state where exposure light is not transmitted. The mask region 102 is formed around the mask region 103 and is in a semi-transmissive state that reduces the amount of exposure light. The mask area 102 has an outer shape corresponding to the diameter of the nozzle opening hole 5B, and is arranged concentrically with the mask area 103 as shown in the upper part of FIG. The mask region 101 other than the mask region 103 and the mask region 102 is formed in a transmissive state that does not block exposure light. Therefore, the exposure light is shielded in the mask area 103 (solid arrow R in the figure), and in the mask area 102, the amount of light is reduced to a predetermined ratio according to the transmittance of the semi-transmissive area (broken arrow H in the figure). It passes through the mask region 101 (solid arrow P in the figure). The resist 82 is exposed in this way.

次に、レジスト82を現像液(例えば有機アルカリ水溶液)によって現像処理する。処理後の状態を図4(b)に示す。レジスト82は現像によって図示するようなレジスト形状を呈するレジスト83として基材81上に残る。すなわち、マスク領域103に対応する直径を有する略円柱状のレジスト形状83aと、マスク領域102に対応する直径を有する略円柱状のレジスト形状83bとが、前述した露光処理に応じて形成される。   Next, the resist 82 is developed with a developer (for example, an organic alkali aqueous solution). The state after the processing is shown in FIG. The resist 82 remains on the substrate 81 as a resist 83 having a resist shape as illustrated by development. That is, a substantially cylindrical resist shape 83a having a diameter corresponding to the mask region 103 and a substantially cylindrical resist shape 83b having a diameter corresponding to the mask region 102 are formed in accordance with the exposure process described above.

次に、レジスト83が形成された基材81の面に対してニッケル電鋳加工処理を行い、ニッケルを析出させる。ニッケルが析出された状態を図4(c)に示す。本実施形態では、その表面がレジスト83よりも低く、ほぼ同じ高さになるまでニッケルの析出を継続する。従って、析出後のニッケルは、図示するように、基材81とレジスト83とを母型とし、レジスト83の高さと略等しい厚さを有するニッケル基板84として形成される。   Next, nickel electroforming is performed on the surface of the base material 81 on which the resist 83 is formed to deposit nickel. The state in which nickel is deposited is shown in FIG. In this embodiment, the deposition of nickel is continued until the surface is lower than the resist 83 and almost the same height. Therefore, as shown in the figure, the deposited nickel is formed as a nickel substrate 84 having a base material 81 and a resist 83 as a matrix and a thickness substantially equal to the height of the resist 83.

次に、レジスト83をレジスト剥離液(例えば有機アミンと極性溶剤との混合物溶液)によって剥離処理する。本実施形態では、剥離液中に浸漬するディップ方式によって剥離処理を行う。もとより、剥離液をスピンと静止を繰り返しながらコーティング処理するパドル方式によって剥離処理を行ってもよい。   Next, the resist 83 is stripped with a resist stripping solution (for example, a mixed solution of an organic amine and a polar solvent). In the present embodiment, the peeling process is performed by a dip method in which the film is immersed in a peeling solution. Of course, the peeling treatment may be performed by a paddle method in which the peeling solution is coated while being repeatedly spun and stopped.

剥離処理後の状態を図5(a)に示す。レジスト83が剥離されて形成される空間のうち、レジスト形状83aに相当する空間部分はノズル開口孔5Aとなり、レジスト形状83bに相当する空間部分はノズル開口孔5Bとなる。   The state after the peeling treatment is shown in FIG. Of the space formed by peeling off the resist 83, the space corresponding to the resist shape 83a becomes the nozzle opening 5A, and the space corresponding to the resist shape 83b becomes the nozzle opening 5B.

さて、ここで剥離処理後に形成される空間領域、特にノズル開口孔5Aに相当する空間領域は、前述したように非常に小さい孔径(例えば直径10〜20ミクロン程度)を呈する。従って、このような小さい直径の孔においては、レジスト剥離液の剥離作用が不十分となり、レジストを完全に除去することが出来ず、図示するように壁面にレジスト残り83cが発生し易くなる。すると、前述したように、ノズル開口孔5Aにレジストが残っていると、ノズル孔径が所望する孔径よりも小さくなって、インク滴をノズルから正しく噴射することができなくなってしまう。   Now, the spatial region formed after the peeling process, particularly the spatial region corresponding to the nozzle opening 5A, exhibits a very small hole diameter (for example, about 10 to 20 microns in diameter) as described above. Therefore, in such a small diameter hole, the resist stripping action is insufficient, and the resist cannot be completely removed, and a resist residue 83c tends to occur on the wall surface as shown in the figure. Then, as described above, if the resist remains in the nozzle opening hole 5A, the nozzle hole diameter becomes smaller than the desired hole diameter, and ink droplets cannot be correctly ejected from the nozzle.

そこで、このレジスト残り83cを除去するため、ひき続いてアッシング処理を行う。本実施形態では、図5(b)に示したように、基材81と反対側の面にノズル開口孔5Aが位置するようにニッケル基板84を電鋳加工によって形成したので、アッシング処理されるニッケル基板84の面は、液体噴射側の面となる。この結果、アッシング処理によって、ノズル開口孔5Aの空間部分に残ったレジスト残り83cを確実に除去することができる。なお、本実施形態では、アッシング処理はリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)方式で行うこととする。こうすることで、レジスト残り83cに含まれる無機物も、有機物とともに除去することが可能となる。もとより、RIE方式ではなく、ダイレクトプラズマ(DP)方式でアッシング処理することとしても差し支えない。   Therefore, in order to remove the remaining resist 83c, an ashing process is subsequently performed. In the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the nickel substrate 84 is formed by electroforming so that the nozzle opening hole 5A is located on the surface opposite to the base material 81, so that the ashing process is performed. The surface of the nickel substrate 84 is a surface on the liquid ejection side. As a result, the resist remaining 83c remaining in the space portion of the nozzle opening hole 5A can be reliably removed by the ashing process. In this embodiment, the ashing process is performed by a reactive ion etching (RIE) method. By doing so, the inorganic substance contained in the resist residue 83c can be removed together with the organic substance. Of course, the ashing process may be performed not by the RIE method but by the direct plasma (DP) method.

そして、アッシング処理後、形成されたニッケル基板84から基材81を剥がし処理することによって、図5(c)に示したように、ニッケル基板84はノズル基板8として出来上がる。基材81の剥がし方法は、基材81の材料に応じて通常の剥がし処理を行えばよい。例えば、ステンレス板であれば力によって力学的に剥がしたり、アルミニウム板であれば溶解して剥がしたりすればよい。   Then, after the ashing process, the base material 81 is peeled off from the formed nickel substrate 84, whereby the nickel substrate 84 is completed as the nozzle substrate 8 as shown in FIG. As a peeling method of the base material 81, a normal peeling process may be performed according to the material of the base material 81. For example, a stainless steel plate may be mechanically peeled off by force, and an aluminum plate may be dissolved and peeled off.

こうして出来上がったノズル基板8は、ノズル5のノズル開口が所望の孔径になっていることから、ノズルからインク滴を正しく噴射することができるのである。   In the nozzle substrate 8 thus completed, the nozzle opening of the nozzle 5 has a desired hole diameter, so that ink droplets can be correctly ejected from the nozzle.

以上説明したように、本実施形態のノズル基板によれば、上述した製造方法によってノズル開口孔の孔径が正しく形成され、所望する孔径となることから、噴射されるインク滴の量が適切になる。従って、本実施形態のノズル基板を備えた液体噴射装置は、高精細な画像を正しく形成することが可能となる。   As described above, according to the nozzle substrate of the present embodiment, the hole diameter of the nozzle opening hole is correctly formed by the manufacturing method described above, and the desired hole diameter is obtained, so that the amount of ejected ink droplets is appropriate. . Therefore, the liquid ejecting apparatus including the nozzle substrate according to the present embodiment can correctly form a high-definition image.

以上、本発明について、一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using one embodiment, this invention is not limited to such embodiment at all, and can be implemented with various forms within the range which does not deviate from the meaning of this invention. Of course. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例)
上記実施形態では、ノズル5の形状を直径が異なる略円柱状のレジスト形状83aとレジスト形状83bとによって形成したが、特にこれに限るものでないことは勿論である。他の一例を図6を用いて説明する。
(Modification)
In the above embodiment, the shape of the nozzle 5 is formed by the substantially cylindrical resist shape 83a and the resist shape 83b having different diameters, but it is needless to say that the present invention is not limited to this. Another example will be described with reference to FIG.

図6は、マスク領域102の部分を一定の半透過状態ではなく、マスク領域103からマスク領域101に向かって、透過率が次第に大きくなる所謂グラディエーション状態で変化するマスク100aを用いて、ノズル基板8を形成する様子を示した説明図である。   FIG. 6 shows a nozzle substrate using a mask 100a that changes in a so-called gradient state in which the transmittance gradually increases from the mask region 103 toward the mask region 101, rather than in a certain semi-transmissive state. FIG.

図6(a)に示すように、マスク100aは、マスク領域102が上記実施形態と異なり、マスク領域103と隣接する部分の周辺領域における透過率が、遮光状態若しくは低い透過率の状態から透過状態になるまで、マスク領域101に向かって連続的に異なる所謂グラディエーション状態に変化するように形成されている。従って、図6(a)の上部に示したように、マスク領域103に近づくほど露光光がより多く遮蔽される状態になる。従って、図中矢印で示した露光光は、マスク領域103では上記実施形態と同様に遮光されて光量がゼロであるが、マスク領域102ではマスク領域103からマスク領域101方向に向かって次第に光量が増加する。   As shown in FIG. 6A, in the mask 100a, the mask region 102 is different from the above embodiment, and the transmittance in the peripheral region of the portion adjacent to the mask region 103 is in a light-shielded state or a low transmittance state. Until it becomes, it changes so that it may change to what is called a gradient state continuously toward the mask area | region 101. FIG. Therefore, as shown in the upper part of FIG. 6A, the closer to the mask region 103, the more exposure light is shielded. Accordingly, the exposure light indicated by the arrows in the drawing is shielded in the mask area 103 in the same manner as in the above embodiment and the light quantity is zero, but in the mask area 102, the light quantity gradually increases from the mask area 103 toward the mask area 101. To increase.

この結果、露光処理によって基材81上に形成されるレジスト83は、現像処理後、図6(b)に示す形状を呈することになる。すなわち、マスク領域102に対応するレジスト形状83bは、上記実施形態と異なり、略円錐状のレジスト形状83bとなる。   As a result, the resist 83 formed on the substrate 81 by the exposure process has a shape shown in FIG. 6B after the development process. That is, the resist shape 83b corresponding to the mask region 102 is a substantially conical resist shape 83b, unlike the above embodiment.

従って、最終的に出来上がるノズル基板8は図6(c)に示す形状となる。すなわち、ノズル開口孔5Bは、上記実施形態と異なり断面形状がテーパ形成となるので、ニッケルの析出工程において、ノズル開口孔5Bの形成からノズル開口孔5Aの形成に移るときに、上記実施形態と異なり、ニッケルの析出量が急に変化する部分が生じない。従って、電鋳加工によって析出したニッケルは、ノズル開口孔5Bおよびノズル開口孔5Aの形状を正しく形成する確率が高くなる。この結果、ノズルからインク滴を正しく噴射することが可能となる。   Accordingly, the nozzle substrate 8 finally obtained has a shape shown in FIG. That is, the nozzle opening hole 5B has a tapered cross-sectional shape unlike the above-described embodiment. Therefore, in the nickel deposition process, when the nozzle opening hole 5B is shifted from the nozzle opening hole 5B formation to the nozzle opening hole 5A formation, In contrast, there is no portion where the amount of nickel deposited changes suddenly. Therefore, the nickel deposited by electroforming increases the probability of correctly forming the shape of the nozzle opening hole 5B and the nozzle opening hole 5A. As a result, it is possible to correctly eject ink droplets from the nozzles.

(その他の変形例)
上記実施形態では、アッシング処理後に基材81をニッケル基板84から剥離することとした。これは、レジスト剥離処理工程およびアッシング処理工程において基材81をニッケル基板84から剥がさない状態に保つことによって、処理対象物のハンドリングを容易にするためである。従って、ハンドリングが可能であれば、特にこれに限らず、アッシング処理工程前、あるいはレジスト剥離処理工程前に、基材81をニッケル基板84から剥がすこととしてもよい。
(Other variations)
In the above embodiment, the base material 81 is peeled from the nickel substrate 84 after the ashing process. This is for facilitating handling of the processing object by keeping the base material 81 from being peeled from the nickel substrate 84 in the resist stripping process and the ashing process. Accordingly, the present invention is not limited to this as long as handling is possible, and the base material 81 may be peeled off from the nickel substrate 84 before the ashing process or the resist stripping process.

また、上記実施形態では、インクを噴射する液体噴射ヘッド30が設けられたキャリッジ20を、印刷用紙25の搬送方向と直交する主走査方向に往復移動して、印刷用紙25に所定の画像を印刷する方式のインクジェットプリンタ10として説明したが、本発明はこれに限るものではないことは勿論である。例えば、印刷用紙25の幅方向全体にノズルが形成されたラインヘッドを備えたインクジェットプリンタによって印刷用紙にインク滴を噴射する装置を、本発明の液体噴射装置の一つの実施形態として採用することが可能である。   In the above embodiment, the carriage 20 provided with the liquid ejecting head 30 that ejects ink is reciprocated in the main scanning direction orthogonal to the transport direction of the printing paper 25 to print a predetermined image on the printing paper 25. In the above description, the inkjet printer 10 is described. However, the present invention is not limited to this. For example, a device that ejects ink droplets onto printing paper by an ink jet printer having a line head in which nozzles are formed in the entire width direction of the printing paper 25 may be employed as one embodiment of the liquid ejecting apparatus of the present invention. Is possible.

また、上記実施形態では、液体噴射ヘッド30を搭載した液体噴射装置として、液体としてのインクを噴射するインクジェットプリンタ10として説明したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、ガラス基板や樹脂基板に機能液を噴射して、配線パターンの形成を行う製造装置やカラーフィルタの製造装置など、液体を噴射できる方式を用いて機能液を噴射することによって、画像や図形、文字などを被噴射対象物に記録する装置でも同様に実施できるものである。   In the above embodiment, the liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head 30 has been described as the ink jet printer 10 that ejects ink as liquid. However, the present invention is not limited to this. For example, by ejecting functional liquid onto a glass substrate or resin substrate and ejecting the functional liquid using a method capable of ejecting liquid, such as a manufacturing apparatus for forming a wiring pattern and a manufacturing apparatus for a color filter, an image or a figure The present invention can also be implemented in an apparatus that records characters or the like on the object to be ejected.

また、上記実施形態では、インク滴を噴射させる方法として圧電素子2を用いる方式として説明したが、これ以外に発熱体を用いてインク滴を噴射させる所謂サーマル方式としてもよい。   In the above-described embodiment, the method using the piezoelectric element 2 is described as a method for ejecting ink droplets. However, a so-called thermal method in which ink droplets are ejected using a heating element may be used.

本発明の製造方法によって形成されたノズル基板を備えた液体噴射装置の一実施形態となるインクジェットプリンタの概略構造図。1 is a schematic structural diagram of an ink jet printer that is an embodiment of a liquid ejecting apparatus including a nozzle substrate formed by the manufacturing method of the present invention. 本実施形態のインクジェットプリンタが有するキャリッジを示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a carriage included in the ink jet printer according to the embodiment. 本実施形態のノズル基板を示す模式図。The schematic diagram which shows the nozzle substrate of this embodiment. (a)〜(c)は、本実施形態のノズル基板の製造方法の工程を説明するための説明図。(A)-(c) is explanatory drawing for demonstrating the process of the manufacturing method of the nozzle substrate of this embodiment. (a)〜(c)は、本実施形態のノズル基板の製造方法の工程を説明するための説明図。(A)-(c) is explanatory drawing for demonstrating the process of the manufacturing method of the nozzle substrate of this embodiment. 変形例の形状を有するノズルの形成方法を説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the formation method of the nozzle which has a shape of a modification.

符号の説明Explanation of symbols

2…圧電素子、3…振動板、4…加圧室、5…ノズル、5A…ノズル開口孔、5B…ノズル開口孔、8…ノズル基板(底面部材)、9…インク滴、10…インクジェットプリンタ、11,12,13,14…インクカートリッジ、17…フレーム、20…キャリッジ、21…ガイド、25…印刷用紙、26…駆動モータ、28…プラテン、30…液体噴射ヘッド、40…キャリッジモータ、41…キャリッジベルト、45…フレキシブル基板、50…メイン基板、60…サブ基板、81…基材、82…レジスト、83…レジスト、83a…レジスト形状、83b…レジスト形状、84…ニッケル基板、100…マスク、100a…マスク、101…マスク領域、102…マスク領域、103…マスク領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Piezoelectric element, 3 ... Diaphragm, 4 ... Pressure chamber, 5 ... Nozzle, 5A ... Nozzle opening hole, 5B ... Nozzle opening hole, 8 ... Nozzle substrate (bottom member), 9 ... Ink droplet, 10 ... Inkjet printer 11, 12, 13, 14 ... ink cartridge, 17 ... frame, 20 ... carriage, 21 ... guide, 25 ... printing paper, 26 ... drive motor, 28 ... platen, 30 ... liquid ejecting head, 40 ... carriage motor, 41 ... carriage belt, 45 ... flexible substrate, 50 ... main substrate, 60 ... sub-substrate, 81 ... base material, 82 ... resist, 83 ... resist, 83a ... resist shape, 83b ... resist shape, 84 ... nickel substrate, 100 ... mask , 100a ... mask, 101 ... mask region, 102 ... mask region, 103 ... mask region.

Claims (5)

液体を噴射するノズルが形成されたノズル基板を電鋳によって形成するノズル基板の製造方法であって、
前記ノズルの孔形状を表すレジストを、前記電鋳用の基材上に形成するレジスト形成工程と、
前記レジストが形成された前記基材上に電鋳によって金属を析出形成する析出工程と、
前記レジストを剥離液によって除去するレジスト剥離工程と、
前記析出工程によって析出形成した前記金属に対してアッシング処理を行うアッシング工程と、
を有することを特徴とするノズル基板の製造方法。
A nozzle substrate manufacturing method for forming a nozzle substrate on which a nozzle for ejecting liquid is formed by electroforming,
A resist forming step of forming a resist representing the hole shape of the nozzle on the base material for electroforming;
A deposition step of depositing metal by electroforming on the substrate on which the resist is formed;
A resist stripping step for removing the resist with a stripping solution;
An ashing process for performing an ashing process on the metal deposited by the deposition process;
A method for manufacturing a nozzle substrate, comprising:
請求項1に記載のノズル基板の製造方法であって、
前記アッシング処理は、リアクティブ・イオン・エッチャー方式によるアッシング処理であることを特徴とするノズル基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the nozzle substrate according to claim 1,
The method of manufacturing a nozzle substrate, wherein the ashing process is an ashing process using a reactive ion etcher method.
請求項1または2に記載のノズル基板の製造方法であって、
前記金属は、ニッケルであることを特徴とするノズル基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the nozzle substrate according to claim 1 or 2,
The method for manufacturing a nozzle substrate, wherein the metal is nickel.
請求項1ないし3のいずれか一項に記載のノズル基板の製造方法であって、
前記レジストは、前記基材と面する側が、前記液体の噴射方向と反対側となるように形成されていることを特徴とするノズル基板の製造方法。
A method of manufacturing a nozzle substrate according to any one of claims 1 to 3,
The method of manufacturing a nozzle substrate, wherein the resist is formed such that a side facing the base material is opposite to a liquid ejecting direction.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されたノズル基板を備え、当該ノズル基板に形成されたノズルから前記液体を噴射する液体噴射装置。   A liquid ejecting apparatus comprising the nozzle substrate manufactured by the manufacturing method according to claim 1, wherein the liquid is ejected from a nozzle formed on the nozzle substrate.
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