JP3506354B2 - インクジェットプリンタヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェットプリンタヘッドの製造方法

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JP3506354B2 JP05008997A JP5008997A JP3506354B2 JP 3506354 B2 JP3506354 B2 JP 3506354B2 JP 05008997 A JP05008997 A JP 05008997A JP 5008997 A JP5008997 A JP 5008997A JP 3506354 B2 JP3506354 B2 JP 3506354B2
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敦基 増尾
伊左雄 鈴木
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電部材を用いた
オンデマンド方式のインクジェットプリンタヘッドの製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のインクジェットプリンタヘッド1
は、図1に示すように、少なくとも一方が圧電部材より
なる下層基板2及び上層基板3とからなる積層された基
板4と天板5を接着又は接合により一体化してヘッド本
体6を形成した後、このヘッド本体6にノズル板7を接
着した構造になっている。さらに、詳しく説明すると、
基板4には、上層基板3の上面から下層基板2の内部ま
で到達するとともに前面が開口し後部が閉鎖した多数の
溝8が形成されており、さらに、これらの溝8の後部か
ら基板4の上面後端まで延長して前記溝8内に形成され
た電極9aに接続された配線パターン9bが形成されて
いる。この時、基板4に形成された溝8は、それらの溝
8の両側に形成された側壁10と天板5とで一つ一つが
遮断されてインク流路を兼ねたインク室11とされ、さ
らに、これらのインク室11のすべてに連通する共通イ
ンク供給路12が前記天板5の下面に形成されている。
また、前記ノズル板7には、前記インク室11毎に開口
するインク吐出口13が形成されている。このようなノ
ズル板7をヘッド本体6に接着するには、予めヘッド本
体6の前面部にスクリーン印刷等の技術により接着剤を
塗布しておく。そして、ヘッド本体6に対するノズル板
7の位置合わせは、図2に示すように、ヘッド本体6の
前面の両側に形成された位置合わせ溝14に位置合わせ
ピン15を立て、この位置合わせピン15にノズル板7
のピン挿入孔16を挿入することにより、ヘッド本体6
に形成されたインク室11とノズル板7に形成されたイ
ンク吐出口13が各々自動的に位置合わせされることに
なる。
【0003】そこで、実際のOA機器に用いられるイン
クジェットプリンタヘッドの場合に、例えば、150d
piの印字密度であるとすれば、印字素子のピッチは1
70μmになる。従って、溝8のピッチは、170μm
で、溝幅は80μmで、深さが300μm程度になる。
このようなサイズのインクジェットプリンタヘッド1に
電極9a及び配線パターン9bを形成する必要が有る
が、その形成のためには無電解メッキ法が利用される。
その場合に、メッキすべき部分とメッキしてはならない
部分とを区別するために光学的手段によりパターンを形
成している。そのためには、レジスト層を形成し、か
つ、露光マスクを用いることが行なわれている。そし
て、レジスト層を形成するには、ドライフィルムを接着
することが行なわれている。しかしながら、溝8を形成
した後にメッキ処理をする場合には、溝8が存する面に
レジスト層を接着しなければならず、その接着時の圧力
により溝8を形成している側壁部分が破損するおそれが
ある。また、レジスト層の除去等を行なう手段として露
光マスクを用いるが、既に溝8が形成されている場合に
は、露光マスクの位置決めを溝8との関係で高精度で行
なわなければならず、加工が難しいと云う問題がある。
【0004】このようなことから、溝部分の破損のおそ
れがなく、露光マスクの位置決めの精度も要求されない
製造方法の技術が特開平6−64177号公報に開示さ
れている。この従来技術を図3に基づいて説明する。ま
ず、図3(a)に示すように、圧電体17を矢印方向に分
極する。ついで、図3(b)に示すように、圧電体17の
一面に数μm程度の厚さのレジスト膜18をコーティン
グにより形成する。このようにレジスト膜18を形成し
た後に、図3(c)に示すように、ダイシングソー等で機
械的に微細な溝19の加工を行なう。この段階では、圧
電体17の溝19部分以外の面には、レジスト膜18が
残っている。次に、図3(d)に示すように、圧電体17
の溝19が形成された面側に、スパッタリングにより電
極膜20を付着させる。この電極膜20の形成時に、レ
ジスト膜18上の電極膜20の被覆状態は不完全であ
り、レジスト膜18の周辺の部分での被覆状態が悪く、
レジスト膜18上面と溝19の側面との境界部分では割
れ目ができる。そのため、電極膜20の形成後にレジス
ト剥離液に浸漬することで電極膜20の割れ目からレジ
スト剥離液が浸入し、レジスト膜18を膨潤、溶解する
ことから、レジスト膜18上の電極膜20はレジスト膜
18と一緒に除去され、図3(e)に示すように溝19内
のみに電極膜20が形成されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の特開平6−64
177号公報に記載された技術においては、溝19が破
損するおそれがなく、また、露光プロセスを用いていな
いため、露光マスクの位置決め等を行なう必要がないと
云う利点を有している。しかしながら、レジスト膜18
上に電極膜20を形成することが必須の要件になってい
るため、そのレジスト膜18の上の電極膜20と溝19
の側面に形成された電極膜20とが分離されることにな
り、その結果、図4に示すように、溝19の上縁部分の
電極膜20の端部に突出部21が発生する。この突出部
21の存在は、その後に電極膜20の保護層を形成した
りする場合にピンホール等が発生し易く、また、その面
に天板を接着する場合に精度上の障害になり、安定した
品質のインクジェットプリンタヘッドを形成することが
できないものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
板厚方向に分極した少なくとも1枚以上の圧電部材を積
層した基板を形成し、この基板に互いに平行な複数の溝
とこれらの溝を隔てる少なくとも一部が前記圧電部材か
らなる側壁とを等間隔に形成し、前記側壁を形成する圧
電部材に電圧を印加する電極とこれらの電極に接続され
た配線パターンとを前記基板に形成し、前記溝の上部を
覆う天板と前記溝の正面部を覆うノズル板とを取り付け
て複数のインク室を形成したインクジェットプリンタヘ
ッドにおいて、前記溝を形成する前の前記基板の一面に
レジスト層を形成し、このレジスト層を形成した面側か
ら前記基板を前記レジスト層とともに機械加工して前記
溝を形成し、前記基板の表面の前記レジスト層と前記溝
の内面とに触媒核を付与し、この触媒核を付与した後に
前記レジスト層を剥離し、このレジスト層を剥離した後
に前記触媒核が付与された面に無電解メッキ法により電
極及び配線パターンのための無電解メッキ層を形成する
ようにしたものである。従って、電極形成は、レジスト
層の存在しない状態で触媒核が存する部分にのみ行なわ
れるため、溝内に形成された電極の縁部にエッジ部等の
突出部分が発生することがなく、安定した品質のインク
ジェットプリンタヘッドを製造することができる。
【0007】請求項2記載の発明は、基板にドライフィ
ルムを接着することによりレジスト層を形成するように
したものである。従って、ドライフィルムの接着は、溝
が形成される前の基板の面に対して行なわれるため、接
着時に圧力をかけても問題はなく、レジスト層の形成が
容易なものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図5乃至図
8に基づいて説明する。まず、図5(a)に示すように、
少なくとも一方が圧電部材よりなる下層基板22及び上
層基板23とからなる積層された基板24が設けられ
る。この基板24の電極形成面側の一面に図5(b)に示
すように、感光性のドライフィルム25を接着してレジ
スト層26を形成する。このように一面全体にレジスト
層26が形成された基板24に対して、図5(c)に示す
ようにそのレジスト層26側から機械加工により溝27
を形成する。これらの溝27を形成することにより、レ
ジスト層26は、側壁28の上面のみに存在する状態に
なる。しかも、図6に示すように、前記溝27は、前記
基板24の前面29から一定の長さを有する形状であ
り、その溝27の奥側は、平坦な配線パターン形成部3
0となっている。そして、配線パターン形成部30にお
いても前記レジスト層26が切断されていなければなら
ないため、図7に示すように一定深さをもって基板24
部分を切断する。この切断部31の深さは、レジスト層
26が辛うじて切断される程度が良く、面粗さや切断精
度等を考慮して表面から2〜5μm程度とする。
【0009】つぎに、無電解メッキの前処理として、セ
ンシタイジング・アクチベーション処理を行なう。セン
シタイジング処理は、レジスト層26を形成した基板2
4をセンシタイジング液に浸漬させることにより行なう
もので、この処理により、レジスト層26から露出して
いる部分、即ち、溝内面27aと配線パターン形成部3
0とにSnを吸着させる。つぎに行なうアクチベーショ
ン処理は二段階に分けて行なう処理であり、一段目のア
クチベーション処理においては、Snを吸着させた基板
24を硝酸銀を含む液に浸漬させることによりSnをA
gで置換し、二段目のアクチベーション処理において
は、塩化パラジウムを含む液に浸漬させることによりA
gをPdで置換する。即ち、二段階に分けたアクチベー
ション処理を行なうことにより、溝内面27aと配線パ
ターン形成部30とに無電解メッキの触媒核32として
のPdを、図5(d)に示すように吸着させる。ついで、
剥離液中に浸漬させることにより、その剥離液によりレ
ジスト層26を溶解させて除去する。これにより、図5
(e)に示すように、レジスト層26の上面に付着してい
た触媒核32も除去される。このように触媒核32が形
成された基板24に対して、無電解メッキ法によりメッ
キ処理を行なう。これにより、図5(f)に示すように、
溝27の内面と配線パターン形成部30とに、無電解メ
ッキ層としてのNi無電解メッキ層33が形成され、溝
27内のNi無電解メッキ層33は、電極34とされ、
配線パターン形成部30のNi無電解メッキ層33は、
外部接続部への電気的接続をするための配線パターン3
5とされる。従って、Ni無電解メッキ層33が形成さ
れる部分は、触媒核32の形成部分に限られるため、溝
内面27aの縁部において、Ni無電解メッキ層33の
エッジ部等が発生することがない。そのため、電極34
及び配線パターン35が必要部分のみに形成される。
【0010】このように電極34及び配線パターン35
が形成された基板24を用いてインクジェットプリンタ
ヘッドを完成させるためには、前述の図1及び図2に示
すように天板及びノズル板を接着するものである。
【0011】
【発明の効果】請求項1記載の発明は、板厚方向に分極
した少なくとも1枚以上の圧電部材を積層した基板を形
成し、この基板に互いに平行な複数の溝とこれらの溝を
隔てる少なくとも一部が前記圧電部材からなる側壁とを
等間隔に形成し、前記側壁を形成する圧電部材に電圧を
印加する電極とこれらの電極に接続された配線パターン
とを前記基板に形成し、前記溝の上部を覆う天板と前記
溝の正面部を覆うノズル板とを取り付けて複数のインク
室を形成したインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記溝を形成する前の前記基板の一面にレジスト層を形
成し、このレジスト層を形成した面側から前記基板を前
記レジスト層とともに機械加工して前記溝を形成し、前
記基板の表面の前記レジスト層と前記溝の内面とに触媒
核を付与し、この触媒核を付与した後に前記レジスト層
を剥離し、このレジスト層を剥離した後に前記触媒核が
付与された面に無電解メッキ法により電極及び配線パタ
ーンのための無電解メッキ層を形成するようにしたの
で、電極形成は、レジスト層の存在しない状態で触媒核
が存する部分にのみ行なわれるため、溝内に形成された
電極の縁部にエッジ部等の突出部分が発生することがな
く、安定した品質のインクジェットプリンタヘッドを製
造することができると云う効果を有する。
【0012】請求項2記載の発明は、基板にドライフィ
ルムを接着することによりレジスト層を形成するように
したので、ドライフィルムの接着は、溝が形成される前
の基板の面に対して行なわれるため、接着時に圧力をか
けても問題はなく、レジスト層の形成が容易であると云
う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】圧電部材を用いたインクジェットプリンタヘッ
ドの一部を切り欠いた斜視図である。
【図2】ノズル板を接着する場合の斜視図である。
【図3】従来の電極形成工程の一例を示すもので、(a)
は圧電体の断面図、(b)はレジスト膜を形成した状態の
断面図、(c)は溝を形成した状態の断面図、(d)は電極
膜を形成した状態の断面図、(e)はレジスト膜とともに
電極膜の一部を除去した状態の断面図である。
【図4】溝部に形成された電極膜の一部を拡大して示し
た断面図である。
【図5】本発明の実施の形態を示すもので、(a)は基板
の断面図、(b)はレジスト膜を接着した状態の断面図、
(c)は溝を形成した状態の断面図、(d)は触媒核を形成
した状態の断面図、(e)はレジスト膜とともに触媒核の
一部を除去した状態の断面図、(f)は無電解メッキ処理
により電極を形成した状態の断面図である。
【図6】レジスト膜を形成した後に機械加工により溝を
形成した状態の一部の斜視図である。
【図7】その溝部分の縦断側面図である。
【図8】電極を形成した状態の一部の斜視図である。
【符号の説明】
24 基板 26 レジスト層 27 溝 28 側壁 32 触媒核 33 無電解メッキ層 34 電極 35 配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−64177(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/16 H01L 41/09

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板厚方向に分極した少なくとも1枚以上
    の圧電部材を積層した基板を形成し、この基板に互いに
    平行な複数の溝とこれらの溝を隔てる少なくとも一部が
    前記圧電部材からなる側壁とを等間隔に形成し、前記側
    壁を形成する圧電部材に電圧を印加する電極とこれらの
    電極に接続された配線パターンとを前記基板に形成し、
    前記溝の上部を覆う天板と前記溝の正面部を覆うノズル
    板とを取り付けて複数のインク室を形成したインクジェ
    ットプリンタヘッドにおいて、前記溝を形成する前の前
    記基板の一面にレジスト層を形成し、このレジスト層を
    形成した面側から前記基板を前記レジスト層とともに機
    械加工して前記溝を形成し、前記基板の表面の前記レジ
    スト層と前記溝の内面とに触媒核を付与し、この触媒核
    を付与した後に前記レジスト層を剥離し、このレジスト
    層を剥離した後に前記触媒核が付与された面に無電解メ
    ッキ法により電極及び配線パターンのための無電解メッ
    キ層を形成するようにしたことを特徴とするインクジェ
    ットプリンタヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 基板にドライフィルムを接着することに
    よりレジスト層を形成するようにしたことを特徴とする
    請求項1記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方
    法。
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