JP2018127684A - Electroforming filter and production method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電鋳製フィルタ及び電鋳製フィルタを製造する方法に関する。 The present invention relates to an electroformed filter and a method for producing an electroformed filter.
インクジェット記録装置においては、加圧オンデマンド方式や荷電制御方式によって微液滴化されたインクが、画像情報等に応じて紙や布等の記録媒体に向けてノズルから吐出され、当該記録媒体に付着する。これにより、当該記録媒体に画像等が記録される。かかるインクジェット記録装置において、さらなる画像の高精細化を実現するためには、インクの液滴をさらに微小化する必要があり、1滴が数pL程度の微小液滴を吐出するためには、ノズル孔自体をさらに微細化する必要がある。 In an ink jet recording apparatus, ink that has been made into fine droplets by a pressure on-demand method or a charge control method is ejected from a nozzle toward a recording medium such as paper or cloth according to image information and the like. Adhere to. Thereby, an image or the like is recorded on the recording medium. In such an ink jet recording apparatus, it is necessary to further reduce the size of ink droplets in order to realize further high-definition images, and in order to eject micro droplets of about several pL per droplet, It is necessary to further refine the holes themselves.
微細なノズル孔からインクを安定的に吐出させるためには、インクジェットヘッドにおけるインクの流れを滞らせる異物等がインク中に存在しないこと、又はノズル孔付近に付着して吐出精度を悪化させたり、吐出不能とさせたりする異物等が存在しないことが重要となる。このような観点から、従来、異物除去を目的とする金属フィルタがインクジェットヘッドのインク流路に設けられている(特許文献1参照)。 In order to stably eject ink from fine nozzle holes, there is no foreign matter in the ink that stagnates the ink flow in the ink jet head, or it adheres to the vicinity of the nozzle holes and deteriorates ejection accuracy. It is important that there is no foreign matter or the like that makes ejection impossible. From this point of view, conventionally, a metal filter for the purpose of removing foreign matters has been provided in the ink flow path of the inkjet head (see Patent Document 1).
血液には、赤血球、白血球、血小板等の血球成分が多く含まれる。これに対し、原発腫瘍又は転移腫瘍から血管中へ浸潤した腫瘍細胞である血中循環がん細胞は、非常にわずかな数しか存在しない。血中循環がん細胞は、人間の抹消血流を循環するため、血中循環がん細胞を血流中と同様の状態で捕捉することができれば、がんの早期発見や有効な医薬の早期開発等が可能となる。そのため、従来、血球成分の中から所定の細胞を効率的に捕捉することを目的として金属フィルタが用いられている(特許文献2参照)。 Blood contains many blood cell components such as red blood cells, white blood cells, and platelets. On the other hand, there are only a very small number of circulating cancer cells in the blood, which are tumor cells infiltrated into blood vessels from primary tumors or metastatic tumors. Circulating cancer cells in the blood circulate in the peripheral bloodstream of humans. Therefore, if circulating cancer cells in the blood can be captured in the same state as in the bloodstream, early detection of cancer and early detection of effective drugs are possible. Development is possible. Therefore, conventionally, a metal filter has been used for the purpose of efficiently capturing predetermined cells from blood cell components (see Patent Document 2).
上述したような金属フィルタとしては、銅基板等の導電性支持体上に所定のレジストパターンを形成し、当該レジストパターンが形成された導電性支持体を母型としてニッケル等の電鋳層を形成し、その後レジストパターン及び導電性支持体を除去することで製造される電鋳製フィルタが例示される。この導電性支持体上のレジストパターンにより、電鋳製フィルタに多数の孔部が形成される。導電性支持体上のレジストパターンをテーパー状に形成することで、特許文献1に開示されている電鋳製フィルタのように、孔部をテーパー状に形成することができる。
As a metal filter as described above, a predetermined resist pattern is formed on a conductive support such as a copper substrate, and an electroformed layer such as nickel is formed using the conductive support on which the resist pattern is formed as a matrix. Then, an electroformed filter manufactured by removing the resist pattern and the conductive support is exemplified. A large number of holes are formed in the electroformed filter by the resist pattern on the conductive support. By forming the resist pattern on the conductive support in a tapered shape, the hole can be formed in a tapered shape as in the electroformed filter disclosed in
テーパー状に形成された孔部を有する電鋳製フィルタは、一方面(例えば孔径の相対的に小さい方)を流体流路の上流側に、他方面(例えば孔径の相対的に大きい方)を流体流路の下流側に位置させるように、流体流路に設置される。流体流路の上流側に位置させるべき面と、下流側に位置させるべき面とを逆にして電鋳製フィルタが設置されてしまうと、当該電鋳製フィルタに求められる機能が効果的に発現され得ないおそれがある。例えば、流体流路の上流側に位置させるべき面と下流側に位置させるべき面との表面粗さが異なることで、流体に対する濡れ性を異ならせ、それにより流体が電鋳製フィルタを通過するときに発泡するのを抑制する機能が発現される。そのため、電鋳製フィルタにおいて、流体流路の上流側に位置させるべき面と、下流側に位置させるべき面とが容易に識別可能であることが求められている。 An electroformed filter having a hole formed in a taper shape has one surface (for example, one having a relatively small hole diameter) on the upstream side of the fluid flow path and the other surface (for example, one having a relatively large hole diameter). It is installed in the fluid channel so as to be positioned downstream of the fluid channel. If an electroformed filter is installed with the surface to be positioned upstream of the fluid flow path and the surface to be positioned downstream, the function required for the electroformed filter is effectively expressed. There is a risk that it cannot be done. For example, the surface roughness of the surface to be positioned on the upstream side of the fluid flow path is different from the surface roughness to be positioned on the downstream side, thereby making the wettability with respect to the fluid different, and thereby the fluid passes through the electroformed filter. Occasionally a function to suppress foaming is developed. Therefore, in the electroformed filter, it is required that the surface to be positioned on the upstream side of the fluid flow path and the surface to be positioned on the downstream side can be easily identified.
上記課題に鑑みて、本発明は、流体流路の上流側に位置させるべき面と下流側に位置させるべき面とを容易に識別可能な電鋳製フィルタ及び当該電鋳製フィルタの製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides an electroformed filter capable of easily identifying a surface to be positioned on the upstream side and a surface to be positioned on the downstream side of the fluid flow path, and a method for manufacturing the electroformed filter. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、本発明は、流体の流路内に配置される電鋳製フィルタであって、A面及び当該A面に対向するB面を有するフィルタ基材を備え、前記フィルタ基材には、当該フィルタ基材の厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成されており、前記A面と前記B面とを識別可能な程度に、前記A面と前記B面とのそれぞれの表面粗さが相互に異なる電鋳製フィルタを提供する(発明1)。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is an electroformed filter disposed in a fluid flow path, comprising a filter base material having an A surface and a B surface facing the A surface, and the filter In the base material, a plurality of through holes penetrating in the thickness direction of the filter base material are formed, and the A surface and the B surface are separated to the extent that the A surface and the B surface can be distinguished. Provided are electroformed filters having different surface roughnesses (Invention 1).
上記発明(発明1)によれば、電鋳製フィルタのA面の表面粗さとB面の表面粗さとが相互に異なるため、電鋳製フィルタのA面及びB面、すなわち流体流路の上流側に位置させるべき面と下流側に位置させるべき面とを容易に識別することができる。 According to the above invention (Invention 1), since the surface roughness of the A surface of the electroformed filter and the surface roughness of the B surface are different from each other, the A surface and the B surface of the electroformed filter, that is, upstream of the fluid flow path. The surface to be positioned on the side and the surface to be positioned on the downstream side can be easily identified.
上記発明(発明1)において、前記第A面の算術平均高さSaと前記B面の算術平均高さSaとの差分が0.01μm以上であればよく(発明2)、前記A面の算術平均高さSaが0.005μm〜0.1μmであって、前記B面の算術平均高さSaが0.02μm〜0.05μmであればよい(発明3)。前記A面側における前記貫通孔の孔径と、前記B面側における前記貫通孔の孔径とを異ならせることができ(発明4)、前記A面側における前記貫通孔の孔径と前記B面側における前記貫通孔の孔径とのうち、いずれか大きい方の孔径を、1μm〜20μmとすることができる(発明5)。前記フィルタ基材が、Au、Pd、Pt、Ag、Ni、Co、Fe、Sn、In、Cr、W、Ta及びIrのうちの少なくとも1種の金属を含んでいればよく(発明6)、前記電鋳製フィルタは、インクジェットヘッド用フィルタとして用いられ得る(発明7)。 In the above invention (Invention 1), the difference between the arithmetic average height Sa of the A surface and the arithmetic average height Sa of the B surface may be 0.01 μm or more (Invention 2). The average height Sa may be 0.005 μm to 0.1 μm, and the arithmetic average height Sa of the B surface may be 0.02 μm to 0.05 μm (Invention 3). The hole diameter of the through hole on the A surface side can be different from the hole diameter of the through hole on the B surface side (Invention 4), and the hole diameter of the through hole on the A surface side and the B surface side can be different. Of the diameters of the through holes, the larger one can be set to 1 μm to 20 μm (Invention 5). The filter substrate only needs to contain at least one metal selected from Au, Pd, Pt, Ag, Ni, Co, Fe, Sn, In, Cr, W, Ta, and Ir (invention 6). The electroformed filter can be used as a filter for an inkjet head (Invention 7).
また、本発明は、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する電鋳層形成用支持体を準備する工程と、前記電鋳層形成用支持体の前記第1面上に、複数の凸部を含む凹凸構造体を形成する工程と、前記凹凸構造体が形成された前記電鋳層形成用支持体の前記第1面上に電鋳層を形成する工程と、前記電鋳層を前記電鋳層形成用支持体から剥離する工程とを有し、前記電鋳層形成用支持体の前記第1面の表面粗さは、前記電鋳層の電着成長面の表面粗さと異なる電鋳製フィルタの製造方法を提供する(発明8)。 In addition, the present invention provides a process for preparing an electroformed layer forming support having a first surface and a second surface facing the first surface; and on the first surface of the electroformed layer forming support. A step of forming a concavo-convex structure including a plurality of convex portions, a step of forming an electroformed layer on the first surface of the electroformed layer forming support on which the concavo-convex structure is formed, and the electric Peeling the cast layer from the electroformed layer forming support, and the surface roughness of the first surface of the electroformed layer forming support is the surface of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer Provided is a method for producing an electroformed filter having a different roughness (Invention 8).
上記発明(発明8)において、前記電鋳層形成用支持体の前記第1面の表面粗さが前記電鋳層の電着成長面の表面粗さと異なるように、前記電鋳層形成用支持体の前記第1面に表面処理を施す工程をさらに有するのが好ましく(発明9)、前記凸部の底部の寸法と、前記凸部の頂部の寸法とは、互いに異なっていてもよい(発明10)。前記電鋳層形成用支持体の前記第1面の算術平均高さSaと前記電鋳層の前記電着成長面の算術平均高さSaの差分を0.01μm以上とすることができる(発明11)。前記電鋳層形成用支持体の前記第1面の算術平均高さSaを0.02μm〜0.05μm、前記電鋳層の前記電着成長面の算術平均高さSaを0.005μm〜0.1μmとしてもよいし(発明12)、前記電鋳層形成用支持体の前記第1面の算術平均高さSaを0.005μm〜0.1μm、前記電鋳層の前記電着成長面の算術平均高さSaを0.02μm〜0.05μmとしてもよい(発明13)。前記電鋳層は、Au、Pd、Pt、Ag、Ni、Co、Fe、Sn、In、Cr、W、Ta及びIrのうちの少なくとも1種の金属を含んでいればよい(発明14)。 In the above invention (invention 8), the electroformed layer forming support is so arranged that the surface roughness of the first surface of the electroformed layer forming support is different from the surface roughness of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer. Preferably, the method further includes a step of performing a surface treatment on the first surface of the body (invention 9), and the size of the bottom of the convex portion and the size of the top of the convex portion may be different from each other (invention). 10). The difference between the arithmetic average height Sa of the first surface of the electroformed layer forming support and the arithmetic average height Sa of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer can be 0.01 μm or more (invention). 11). The arithmetic average height Sa of the first surface of the electroformed layer forming support is 0.02 μm to 0.05 μm, and the arithmetic average height Sa of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer is 0.005 μm to 0. 1 μm (Invention 12), the arithmetic average height Sa of the first surface of the electroformed layer forming support may be 0.005 μm to 0.1 μm, and the electrodeposited growth surface of the electroformed layer The arithmetic average height Sa may be set to 0.02 μm to 0.05 μm (Invention 13). The electroformed layer may contain at least one metal selected from Au, Pd, Pt, Ag, Ni, Co, Fe, Sn, In, Cr, W, Ta, and Ir (Invention 14).
さらに、本発明は、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する電鋳層形成用支持体を準備する工程と、前記電鋳層形成用支持体の前記第1面上に、複数の凸部を含む凹凸構造体を形成する工程と、前記凹凸構造体が形成された前記基材の前記第1面上に電鋳層を形成する工程と、前記電鋳層を前記電鋳層形成用支持体から剥離する工程とを有し、前記電鋳層の電着成長面の表面粗さと、当該電着成長面に対向する離型面の表面粗さとを異ならせるように、前記電鋳層を形成する電鋳製フィルタの製造方法を提供する(発明15)。 Furthermore, the present invention provides a process for preparing an electroformed layer forming support body having a first surface and a second surface facing the first surface, and on the first surface of the electroformed layer forming support body. A step of forming a concavo-convex structure including a plurality of convex portions, a step of forming an electroformed layer on the first surface of the substrate on which the concavo-convex structure is formed, and the electroformed layer as the electroformed layer. A step of peeling from the casting layer forming support, so that the surface roughness of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer is different from the surface roughness of the release surface facing the electrodeposition growing surface, Provided is a method for producing an electroformed filter for forming the electroformed layer (Invention 15).
本発明によれば、流体流路の上流側に位置させるべき面と下流側に位置させるべき面とを容易に識別可能な電鋳製フィルタ及び当該電鋳製フィルタの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrocast filter which can identify easily the surface which should be located in the upstream of a fluid flow path, and the surface which should be located in a downstream, and the manufacturing method of the said electrocast filter are provided. it can.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書に添付した図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりしている場合がある。本明細書等において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to this specification, in order to facilitate understanding, the shape, scale, vertical / horizontal dimensional ratio, etc. of each part may be changed from the actual one or may be exaggerated. In the present specification and the like, a numerical range expressed using “to” means a range including each of the numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. In this specification and the like, terms such as “film”, “sheet”, and “plate” are not distinguished from each other on the basis of the difference in names. For example, the “plate” is a concept including members that can be generally called “sheet” and “film”.
図1は、本実施形態に係る電鋳製フィルタの概略構成を示す部分拡大斜視図であり、図2は、本実施形態に係る電鋳製フィルタの概略構成を示す、図1におけるI−I線切断端面図であり、図3は、本実施形態に係る電鋳製フィルタの概略構成を示す部分拡大切断端面図である。 FIG. 1 is a partially enlarged perspective view showing a schematic configuration of an electroformed filter according to this embodiment, and FIG. 2 shows a schematic configuration of the electroformed filter according to this embodiment. FIG. 3 is a partially cut end view showing a schematic configuration of the electroformed filter according to the present embodiment.
図1〜3に示すように、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10は、A面11A及び当該A面11Aに対向するB面11Bを有するフィルタ基材11を備え、フィルタ基材11には、当該フィルタ基材11の厚さ方向に貫通する複数の貫通孔12が形成されている。本実施形態に係る電鋳製フィルタ10は、流体中の異物等を捕捉するために、流体の流路に配置されるものであって、例えば、インクジェットヘッド50におけるインク流路60(図7参照)、血球成分を捕捉する血球成分分離システムにおける血液流路、空気中の粉塵濾過装置等に配置される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本実施形態において、フィルタ基材11のA面11A側における貫通孔12の孔径は、B面11B側における貫通孔12の孔径よりも小さく構成される。すなわち、貫通孔12は、A面11A側からB面11B側に向かって孔径が漸増するテーパー状に形成されている。本実施形態に係る電鋳製フィルタ10が、後述するようにインクジェットヘッド50におけるインク流路60に配置されるものである場合(図7参照)、A面11A側における貫通孔12の孔径は、ノズル孔541の孔径よりも小さいのが好ましい。貫通孔12の孔径がノズル孔541の孔径よりも小さいことで、ノズル孔541に詰まったり付着したりし得る異物等を電鋳製フィルタ10にて確実に捕捉することができる。
In the present embodiment, the hole diameter of the through
なお、上記態様に限定されるものではなく、A面11A側における貫通孔12の孔径が、B面11B側における貫通孔12の孔径よりも大きく、A面11A側からB面11B側に向かって孔径が漸減する逆テーパー状に形成されていてもよい。
In addition, it is not limited to the said aspect, The hole diameter of the through-
フィルタ基材11のA面11A側における貫通孔12の孔径(A面11A側における貫通孔12の孔径とB面11B側における貫通孔12の孔径とのうち、いずれか大きい方の孔径)は、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10の用途に応じて適宜設定され得る。例えば、当該電鋳製フィルタ10がインクジェットヘッド50におけるインク流路60に配置されるものである場合、当該孔径は、1μm〜20μm程度に設定され得る。貫通孔12のピッチ(隣接する貫通孔12の中心間の長さ)も、特に限定されるものではなく、例えば、1μm〜20μm程度に設定され得る。
The hole diameter of the through
フィルタ基材11を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えば、Au、Pd、Pt、Ag、Ni、Co、Fe、Sn、In、Cr、W、Ta、Ir等の金属や、これらのうちの少なくとも1種の金属を含む合金等により構成されていればよいが、Au、Pd−Ni合金、Pd−Co合金等の耐薬品性に優れた金属により構成されているのが好ましい。フィルタ基材11を構成する材料がパラジウム(Pd)−ニッケル(Ni)合金である場合、当該フィルタ基材11中のPd含有率は、50wt%〜80wt%程度に設定され得る。本実施形態に係る電鋳製フィルタ10が、インクジェットヘッド50におけるインク流路60に配置されるものであって、当該インクが布に印刷するためのインクである場合、当該インクには、酸や溶剤等が比較的に多く含まれるため、フィルタ基材11が耐薬品性に優れた金属により構成されていることで、フィルタ基材11がインクに含まれる酸や溶剤等により腐食するのを抑制することができる。
The material constituting the
フィルタ基材11のA面11Aの表面粗さと、B面11Bの表面粗さとは、A面11AとB面11Bとを識別可能な程度に、相互に異なっている。A面11AとB面11Bとを識別可能とは、A面11AとB面11Bとを光学的な手段により識別することができることを意味し、例えば、光学顕微鏡を用いて両者を識別可能であってもよいが、肉眼により両者を識別可能であるのが好ましい。
The surface roughness of the
例えば、A面11Aの算術平均高さSaは0.005μm〜0.1μmであるのが好ましく、B面11Bの算術平均高さSaは0.02μm〜0.05μmであるのが好ましい。A面11Aの算術平均高さSaとB面11Bの算術平均高さSaとの差分は、0.01μm以上であるのが好ましく、0.02μm〜0.1μmであるのがより好ましい。A面11Aの算術平均高さSaとB面11Bの算術平均高さSaと、それらの差分が上記範囲内であることで、肉眼によりA面11AとB面11Bとを容易に識別することができる。
For example, the arithmetic average height Sa of the
なお、上記態様に限定されるものではなく、A面11Aの算術平均高さSaが0.02μm〜0.05μmであって、B面11Bの算術平均高さSaが0.005μm〜0.1μmであってもよい。
In addition, it is not limited to the said aspect, The arithmetic mean height Sa of A
フィルタ基材11のA面11A及びB面11Bの展開面積比Sdrは、0.01〜0.02であるのが好ましい。A面11A及びB面11Bがともに所定の表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を有することで、それらの展開面積比Sdrを上記範囲内に設定することができ、これにより、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10を例えばインクジェットヘッド50におけるインク流路60に、接着剤等を介して強固に組み込むことができるという効果も奏し得る。
The development area ratio Sdr between the
本実施形態に係る電鋳製フィルタ10が、インクジェットヘッド50におけるインク流路60に配置されるものである場合、フィルタ基材11における貫通孔12の孔径が相対的に小さい方の面であるA面11Aがインク流路60の上流側に位置し、貫通孔12の孔径が相対的に大きい方の面であるB面11Bがインク流路60の下流側に位置するように、電鋳製フィルタ10がインク流路60に配置される。このように配置されることで、電鋳製フィルタ10により捕捉された異物80が、貫通孔12に詰まるのを抑制することができる。フィルタ基材11のB面11Bが上流側に位置すると、図4に示すように、上流から下流に向かって順テーパー状の貫通孔12に異物80が嵌り込み、目詰まりを起こしてしまうおそれがあったり、異物80が柔らかいものであれば捕捉することができないおそれがあったりする。一方で、フィルタ基材11のA面11Aが上流側に位置すると、図5(A)及び(B)に示すように、フィルタ基材11のA面11A側における貫通孔12を塞いでしまったとしても、貫通孔12の外縁と異物80との境界付近のインクの流れ(図5(A)及び(B)に示す矢印)により異物80が容易に移動され得るため、貫通孔12の目詰まりが起こるのを防止することができる。なお、図4、図5(A)及び(B)において、図中の上方が流体流路の上流側であって、下方が流体流路の下流側である。
When the
フィルタ基材11の厚さは、特に限定されるものではなく、例えば、1μm〜10μm程度に設定され得る。フィルタ基材11の形状や大きさは、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10の用途に応じて適宜設定され得る。
The thickness of the
なお、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10におけるフィルタ基材11のA面11Aは、当該電鋳製フィルタ10の製造工程における電着成長面に相当する(図6参照)。この場合、A面11Aは、隣接する貫通孔12間においてわずかに凸曲面状に構成され、貫通孔12の外縁は、丸みを帯びるように構成される(図3参照)。なお、フィルタ基材11のB面11Bが電着成長面に相当する場合、当然に、B面11Bが、隣接する貫通孔12間においてわずかに凸曲面状に構成され、貫通孔12の外縁は、丸みを帯びるように構成される。
In addition, A
上述した構成を有する本実施形態に係る電鋳製フィルタ10によれば、フィルタ基材11のA面11Aの表面粗さ(例えば算術平均高さSa)とB面11Bの表面粗さ(例えば算術平均高さSa)とが、それらを識別可能な程度に相互に異なることで、A面11AとB面11Bとを容易に識別することができる。そのため、電鋳製フィルタ10が例えばインクジェットヘッド50のインク流路60に配置されるものである場合、インク流路60の上流側に位置させるべきA面11Aと下流側に位置させるべきB面11Bとを誤認することなく、当該インク流路60に電鋳製フィルタ10を確実に組み込むことができる。
According to the
本実施形態に係る電鋳製フィルタ10は、以下に説明するようにして製造することができる。図6は、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10の製造方法の各工程を切断端面にて示す工程フロー図である。
The
まず、電鋳層10’が形成される第1面201及び第1面201に対向する第2面202を有する電鋳層形成用支持体20を準備する(図6(A)参照)。電鋳層形成用支持体20としては、少なくとも第1面20Aが導電性を有する支持体を用いることができ、例えば、銅基板、ステンレス基板、アルミ基板、鉄基板等の導電性を有する金属基板;シリコンウェハ、シリコンカーバイトウェハ等の半導体基板や当該半導体基板の第1面201に導電層が設けられたもの;ガラス、セラミックス等の絶縁性基板の第1面201に導電層が設けられたもの等が挙げられる。
First, an electroformed
電鋳層形成用支持体20の少なくとも第1面201(第1面201に導電層が設けられている場合には当該導電層)に表面処理を施して、当該第1面201の表面粗さを所定の範囲に調整する。第1面201に施される表面処理としては、例えば、電鋳層形成用支持体20の化学研磨液への浸漬、電鋳層形成用基材20の第1面201への化学研磨液の噴霧等による化学研磨処理等が挙げられる。化学研磨液としては、電鋳層形成用支持体20の第1面201の表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を所定の範囲に調整可能である限りにおいて特に制限はなく、例えば、ギ酸系化学研磨液、過水硫酸系化学研磨液等を用いることができる。このように、電鋳層形成用支持体20の少なくとも第1面201に表面処理を施すことで、当該第1面201の算術平均高さSaを0.02μm〜0.05μm程度に調整することができる。この電鋳層形成用基材20の第1面201の算術平均高さSaが、後工程で形成される電鋳層10’の基材接触面、すなわち電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のB面に転写される。なお、電鋳層形成用支持体20の第1面201への表面処理に先立って、アルカリ脱脂処理等が行われてもよい。
The surface roughness of the
上記態様に限定されず、電鋳層形成用支持体20の少なくとも第1面201に表面処理を施し、第1面201の算術平均高さSaを0.005〜0.1μm程度に調整してもよい。
It is not limited to the said aspect, surface treatment is performed to at least the
次に、電鋳層形成用支持体20の第1面201上にレジスト層30を形成する(図6(B)参照)。レジスト層30の形成方法は、ドライフィルムレジストを第1面201にラミネートする方法であってもよいし、液状レジストを第1面201に塗布する方法であってもよい。レジスト層30を構成するレジスト材料としては、公知の活性エネルギー線(紫外線、電子線等)感応性レジスト材料等を用いることができる。
Next, a resist
そして、当該レジスト層30に対して露光・現像処理を施し、複数の凸部を含むレジストパターン31を形成する(図6(C)参照)。このレジストパターン31を有する電鋳層形成用支持体20が、電鋳製フィルタ10の貫通孔12を形成するための電鋳母型となる。そのため、レジストパターン31の凸部の寸法、高さ等は、電鋳製フィルタ10の厚さ、貫通孔12の孔径、ピッチ等に応じて適宜設定される。なお、凸部の寸法とは、例えば、凸部の形状が平面視略円形状であれば直径を意味し、平面視略矩形状であれば対角線の長さを意味するものとする。また、露光条件を適宜調整することで、レジストパターン31を、凸部の底部の寸法が頂部の寸法よりも大きい順テーパー形状又は凸部の底部の寸法が頂部の寸法よりも小さい逆テーパー形状に形成することができる。
Then, the resist
続いて、電鋳槽内の電鋳液に電鋳層形成用支持体20を浸漬し、電鋳層形成用支持体20の第1面201上に電鋳層10’を形成する(図6(D)参照)。電鋳液に含まれる金属材料としては、例えば、Au、Pd、Pt、Ag、Ni、Co、Fe、Sn、In、Cr、W、Ta、Ir等の金属や、それらのうちの少なくとも1種を含む合金等が挙げられ、Au、Pd−Ni合金、Pd−Co合金等の耐薬品性に優れた金属材料であるのが好ましい。電鋳液に含まれる金属材料がPd−Ni合金である場合、当該合金中におけるPd含有比は、50wt%〜80wt%程度に設定され得る。電鋳層10’を形成するときの電鋳条件(例えば電流密度、電鋳液のpHや温度等)は、特に限定されるものではないが、当該電鋳条件(例えば電流密度等)を適宜調整することで、電鋳層形成用支持体20の第1面201上に形成される電鋳層10’の電着成長面の表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を所定の範囲(0.005μm〜0.1μm)に設定することができる。
Subsequently, the electroformed
なお、上記態様に限定されるものではなく、電鋳条件の調整により、電鋳層形成用支持体20の第1面201上に形成される電鋳層10’の電着成長面の表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を所定の範囲(0.02μm〜0.05μm)に設定してもよい。
In addition, it is not limited to the said aspect, Surface roughness of the electrodeposition growth surface of the electroformed layer 10 'formed on the
電鋳層10’が形成された電鋳層形成用支持体20からレジストパターン31を除去するとともに(図6(E)参照)、電鋳層10’から電鋳層形成用支持体20を除去する(図6(F)参照)。これにより、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10が製造される。
The resist
本実施形態における電鋳製フィルタの製造方法において、電鋳層形成用支持体20の第1面201に表面処理を施すことで、当該第1面201の表面粗さ(例えば算術平均高さSa)が所定の範囲に調整される。その第1面201上に電鋳層10’を形成することで、電鋳層10’の基材接触面に第1面201の表面粗さが転写され、電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のB面11Bの表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を所定の範囲に設定することができる。一方で、電鋳層10’の電着成長面、すなわち電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のA面11Aの表面粗さ(例えば算術平均高さSa)は、電鋳層形成条件(例えば電流密度)の調整により、所定の範囲に設定され得る。よって、本実施形態における電鋳製フィルタの製造方法によれば、フィルタ基材11のA面11A及びB面11Bのそれぞれの表面粗さが、それらを識別可能な程度に相互に異なる電鋳製フィルタ10を容易に製造することができる。
In the method for producing an electroformed filter in the present embodiment, the surface roughness (for example, arithmetic average height Sa) of the
続いて、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10を用いたインクジェットヘッドについて説明する。図7は、本実施形態におけるインクジェットヘッドの概略構成を示す断面図である。
Next, an ink jet head using the
インクジェットヘッド50は、キャビティプレート51、ベースプレート52、マニホールドプレート53及びノズルプレート54を備え、これらのプレート51〜54が積層されて接合されている。
The
キャビティプレート51には、平面視略長円形状の圧力室63が形成されている。ベースプレート52には、圧力室63の長手方向の両端部に位置する第1連通孔62及び第2連通孔64が形成されている。マニホールドプレート53には、マニホールド流路61が形成されている。マニホールド流路61は、インクタンクに連通しており、当該インクタンクからマニホールド流路61にインクが供給される。マニホールドプレート53の長手方向におけるマニホールド流路61の反対側の端部には、第3連通孔65が形成されている。
The
ノズルプレート54には、直径5μm〜50μm程度のノズル孔541を有するノズル542が形成されている。マニホールド流路61は、第1連通孔62を介して圧力室63に連通し、圧力室63は、第2連通孔64及び第3連通孔65を介してノズル542に連通している。マニホールド流路61、第1連通孔62、圧力室63、第2連通孔64、第3連通孔65及びノズル542により、インク流路60が形成されている。このインク流路60のうちの第1連通孔62に本実施形態に係る電鋳製フィルタ10が設置されている。なお、電鋳製フィルタ10は、インク流路60のうちの少なくとも1箇所に設置されていればよく、第2連通孔64に設置されていてもよいし、第3連通孔65に設置されていてもよい。
In the
キャビティプレート51の上面には、振動板71、圧電層72及び電極73がこの順に積層形成されている。電極73に駆動信号である駆動パルスが印加されると、圧電層72が振動して変形し、その変形が振動板71に伝わる。そして、振動板71の変形によって圧力室63は圧縮され、その結果、圧力室63内のインクに圧力が加わり、ノズル542のノズル孔541からインクが液滴となって吐出される。
On the upper surface of the
かかるインクジェットヘッド50において、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10が第1連通孔62に配置されていることで、マニホールド流路61内のインクに異物等が含まれていても、当該電鋳製フィルタ10により捕捉されるため、ノズル孔541に目詰まりするのを防止することができる。そして、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10は、フィルタ基材11のA面11AとB面11Bとの識別が可能な程度に、A面11AとB面11Bの表面粗さが互いに異なるため、電鋳製フィルタ10をインクジェットヘッド50に組み込む際に、上流側(マニホールド流路61側)に位置させるべき面と下流側(圧力室63側)に位置させるべき面とを誤認してしまうのを防止することができる。
In the
また、本実施形態に係る電鋳製フィルタ10のA面11Aの表面粗さがB面11Bの表面粗さよりも大きい場合には、A面11Aのインクに対する濡れ性がB面11Bのインクに対する濡れ性よりも低くなる。このような態様であれば、本実施形態におけるインクジェットヘッド50において、インクの充填時等に気泡が混入してしまっても、当該気泡をノズル孔541に向けて透過させることが容易となるため、インクに混入した気泡を除去することができるという効果も奏し得る。
Further, when the surface roughness of the
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
上記実施形態において、電鋳層形成用支持体20の第1面201に化学研磨処理を施すことで、当該第1面201の表面粗さを調製しているが、この態様に限定されるものではない。例えば、第1面201に表面処理が施されていない電鋳層形成用支持体20を用いて電鋳層10’を形成し、得られた電鋳層10’における基材接触面に対して表面処理を施すことで、電鋳層10’の基材接触面と電着成長面とのそれぞれの表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を、それらを識別可能な程度に異ならせてもよい。また、電鋳層10’を形成する際の電鋳条件(例えば電流密度等)を制御することで、電鋳層10’の電着成長面の表面粗さ(例えば算術平均高さSa)を制御し、フィルタ基材11のA面11AとB面11Bとのそれぞれの表面粗さを、それらを識別可能な程度に異ならせてもよい。
In the said embodiment, although the surface roughness of the said
以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例等に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to the following Example etc. at all.
〔実施例1〕
ポリイミド樹脂基板の第1面に導電層としての銅−ニッケル−クロム合金スパッタ層をスパッタリング法により形成し、当該銅−ニッケル−クロム合金スパッタ層上に、電気めっき法により銅めっき層を形成することで電鋳層形成用支持体を準備した。当該電鋳層形成用支持体の銅めっき層の算術平均高さSaを、レーザー顕微鏡VK−X260(キーエンス社製)を用いて求めたところ、0.025μmであった。
[Example 1]
A copper-nickel-chromium alloy sputter layer as a conductive layer is formed on the first surface of the polyimide resin substrate by a sputtering method, and a copper plating layer is formed on the copper-nickel-chromium alloy sputter layer by an electroplating method. A support for forming an electroformed layer was prepared. The arithmetic average height Sa of the copper plating layer of the electroformed layer forming support was determined to be 0.025 μm using a laser microscope VK-X260 (manufactured by Keyence Corporation).
電鋳層形成用支持体の銅めっき層上に、レジストパターン(直径寸法:10μm、高さ:10μm)を形成した。レジストパターンを形成した電鋳層形成用支持体をPd−Ni電鋳液(Pd含有比:60wt%)に浸漬し、銅めっき層上に電鋳層を形成した。電鋳層が形成された電鋳層形成用支持体からレジストパターンを除去し、最後に電鋳層形成用支持体を除去することで、電鋳製フィルタ10を製造した。
A resist pattern (diameter size: 10 μm, height: 10 μm) was formed on the copper plating layer of the electroformed layer forming support. The electroformed layer forming support on which the resist pattern was formed was immersed in a Pd—Ni electroforming solution (Pd content ratio: 60 wt%) to form an electroformed layer on the copper plating layer. The resist pattern was removed from the electroformed layer forming support on which the electroformed layer was formed, and finally the electroformed layer forming support was removed, whereby the
このようにして得られた電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のA面11A(電鋳層における電着成長面)及びB面11B(電鋳層における基材接触面)の算術平均高さSaを、レーザー顕微鏡VK−X260(キーエンス社製)を用いて求めた。
Arithmetic mean heights of the
A面11Aの算術平均高さSaは0.038μmであり、B面11Bの算術平均高さSaは0.024μmであった。当該電鋳製フィルタ10のA面11AとB面11Bとを肉眼で観察したところ、それらを識別可能であることが確認された。
The arithmetic average height Sa of the
〔実施例2〕
光沢剤を含むPd−Ni電鋳液(Pd含有比:60at%)を用いた以外は、実施例1と同様にして電鋳製フィルタ10を製造し、当該電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のA面11A(電鋳層における電着成長面)及びB面11B(電鋳層における基材接触面)の算術平均高さSaを求めた。
[Example 2]
An
A面11Aの算術平均高さSaは0.012μmであり、B面11Bの算術平均高さSaは0.024μmであった。当該電鋳製フィルタ10のA面11AとB面11Bとを肉眼で観察したところ、それらを識別可能であることが確認された。
The arithmetic average height Sa of the
〔実施例3〕
電鋳層形成用支持体の銅めっき層に銅表面処理剤(CZ−8100,メック社製)を噴霧し(噴霧時間:20sec)、銅めっき層に粗化処理を施した。粗化処理後の銅めっき層の算術平均高さSaを求めたところ、0.041μmであった。
Example 3
A copper surface treatment agent (CZ-8100, manufactured by MEC) was sprayed on the copper plating layer of the electroformed layer forming support (spraying time: 20 sec), and the copper plating layer was subjected to a roughening treatment. The arithmetic average height Sa of the copper plating layer after the roughening treatment was determined to be 0.041 μm.
粗化処理後の電鋳層形成用支持体を用いた以外は、実施例1と同様にして電鋳製フィルタ10を製造し、当該電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のA面11A(電鋳層における電着成長面)及びB面11B(電鋳層における基材接触面)の算術平均高さSaを求めた。
An
A面11Aの算術平均高さSaは0.084μmであり、B面11Bの算術平均高さSaは0.035μmであった。当該電鋳製フィルタ10のA面11AとB面11Bとを肉眼で観察したところ、それらを識別可能であることが確認された。
The arithmetic average height Sa of the
〔実施例4〕
銅表面処理剤の噴霧時間を15秒間に変更した以外は、実施例3と同様にして粗化処理後の電鋳層形成用支持体を用い、電鋳製フィルタ10を製造し、当該電鋳製フィルタ10のフィルタ基材11のA面11A(電鋳層における電着成長面)及びB面11B(電鋳層における基材接触面)の算術平均高さSaを求めた。
Example 4
Except that the spraying time of the copper surface treatment agent was changed to 15 seconds, an
A面11Aの算術平均高さSaは0.059μmであり、B面11Bの算術平均高さSaは0.031μmであった。当該電鋳製フィルタ10のA面11AとB面11Bとを肉眼で観察したところ、それらを識別可能であることが確認された。
The arithmetic average height Sa of the
〔比較例1〕
ガラス基板の第1面に導電層としての銅スパッタ層をスパッタリング法により形成することで電鋳層形成用支持体を準備した。当該電鋳層形成用支持体の銅スパッタ層の算術平均高さSaを実施例1と同様にして求めたところ、0.004μmであった。
[Comparative Example 1]
A support for forming an electroformed layer was prepared by forming a copper sputter layer as a conductive layer on the first surface of the glass substrate by a sputtering method. When the arithmetic average height Sa of the copper sputter layer of the electroformed layer forming support was determined in the same manner as in Example 1, it was 0.004 μm.
当該電鋳層形成用支持体を用いた以外は、実施例1と同様にして電鋳製フィルタを製造し、当該電鋳製フィルタのA面(電鋳層における電着成長面)及びB面(電鋳層における基材接触面)の算術平均高さSaを求めた。A面の算術平均高さSaは0.012μmであり、B面の算術平均高さSaは0.004μmであった。当該電鋳製フィルタのA面とB面とを肉眼で観察したところ、それらを識別することができなかった。 An electroformed filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the electroformed layer forming support was used, and the A side (electrodeposited growth surface in the electroformed layer) and B side of the electroformed filter. The arithmetic average height Sa of (the substrate contact surface in the electroformed layer) was determined. The arithmetic average height Sa of the A surface was 0.012 μm, and the arithmetic average height Sa of the B surface was 0.004 μm. When the A and B surfaces of the electroformed filter were observed with the naked eye, they could not be identified.
〔比較例2〕
シリコンウェハの第1面に導電層としての銅スパッタ層をスパッタリング法により形成することで電鋳層形成用支持体を準備した。当該電鋳層形成用支持体の銅スパッタ層の算術平均高さSaを実施例1と同様にして求めたところ、0.007μmであった。
[Comparative Example 2]
An electroformed layer forming support was prepared by forming a copper sputter layer as a conductive layer on the first surface of a silicon wafer by sputtering. When the arithmetic average height Sa of the copper sputter layer of the electroformed layer forming support was determined in the same manner as in Example 1, it was 0.007 μm.
当該電鋳層形成用支持体を用いた以外は、実施例1と同様にして電鋳製フィルタを製造し、当該電鋳製フィルタのA面(電鋳層における電着成長面)及びB面(電鋳層における基材接触面)の算術平均高さSaを求めた。A面の算術平均高さSaは0.012μmであり、B面11Bの算術平均高さSaは0.007μmであった。当該電鋳製フィルタのA面とB面とを肉眼で観察したところ、それらを識別することができなかった。
An electroformed filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the electroformed layer forming support was used, and the A side (electrodeposited growth surface in the electroformed layer) and B side of the electroformed filter. The arithmetic average height Sa of (the substrate contact surface in the electroformed layer) was determined. The arithmetic average height Sa of the A surface was 0.012 μm, and the arithmetic average height Sa of the
上記実施例1〜4及び比較例1〜2の結果から明らかなように、電鋳製フィルタのフィルタ基材のA面及びB面のそれぞれの表面粗さを、それらを識別可能な程度に相互に異ならせ、それらの表面粗さ(算術平均粗さSa)の差分を0.01μm以上とし、かつA面の算術平均粗さSaを0.005μm〜0.1μm程度、B面の算術平均粗さSaを0.02μm〜0.05μm程度にすることで、肉眼によりA面及びB面を識別可能であることが確認された。 As is clear from the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the surface roughnesses of the surface A and the surface B of the filter base of the electroformed filter are mutually reciprocally identifiable. The difference in surface roughness (arithmetic mean roughness Sa) is 0.01 μm or more, the arithmetic mean roughness Sa of the A side is about 0.005 μm to 0.1 μm, and the arithmetic mean roughness of the B side It was confirmed that the surface A and the surface B can be identified with the naked eye by setting the thickness Sa to about 0.02 μm to 0.05 μm.
10…電鋳製フィルタ
11…フィルタ基材
11A…A面
11B…B面
12…貫通孔
50…インクジェットヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (15)
A面及び当該A面に対向するB面を有するフィルタ基材を備え、
前記フィルタ基材には、当該フィルタ基材の厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が形成されており、
前記A面と前記B面とを識別可能な程度に、前記A面と前記B面とのそれぞれの表面粗さが相互に異なる、電鋳製フィルタ。 An electroformed filter disposed in a fluid flow path,
A filter substrate having an A surface and a B surface facing the A surface,
A plurality of through holes penetrating in the thickness direction of the filter base material are formed in the filter base material,
An electroformed filter in which the surface roughnesses of the A surface and the B surface are different from each other to such an extent that the A surface and the B surface can be distinguished.
前記電鋳層形成用支持体の前記第1面上に、複数の凸部を含む凹凸構造体を形成する工程と、
前記凹凸構造体が形成された前記電鋳層形成用支持体の前記第1面上に電鋳層を形成する工程と、
前記電鋳層を前記電鋳層形成用支持体から剥離する工程と
を有し、
前記電鋳層形成用支持体の前記第1面の表面粗さは、前記電鋳層の電着成長面の表面粗さと異なる、電鋳製フィルタの製造方法。 Preparing an electroformed layer forming support having a first surface and a second surface facing the first surface;
Forming a concavo-convex structure including a plurality of convex portions on the first surface of the electroformed layer forming support;
Forming an electroformed layer on the first surface of the electroformed layer forming support on which the uneven structure is formed;
Separating the electroformed layer from the electroformed layer forming support,
The method for producing an electroformed filter, wherein the surface roughness of the first surface of the electroformed layer forming support is different from the surface roughness of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer.
前記電鋳層形成用支持体の前記第1面上に、複数の凸部を含む凹凸構造体を形成する工程と、
前記凹凸構造体が形成された前記基材の前記第1面上に電鋳層を形成する工程と、
前記電鋳層を前記電鋳層形成用支持体から剥離する工程と
を有し、
前記電鋳層の電着成長面の表面粗さと、当該電着成長面に対向する離型面の表面粗さとを異ならせるように、前記電鋳層を形成する、電鋳製フィルタの製造方法。 Preparing an electroformed layer forming support having a first surface and a second surface facing the first surface;
Forming a concavo-convex structure including a plurality of convex portions on the first surface of the electroformed layer forming support;
Forming an electroformed layer on the first surface of the base material on which the uneven structure is formed;
Separating the electroformed layer from the electroformed layer forming support,
A method for producing an electroformed filter, wherein the electroformed layer is formed such that the surface roughness of the electrodeposited growth surface of the electroformed layer is different from the surface roughness of the release surface facing the electrodeposition grown surface. .
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