JP4159659B2 - Manufacturing method of inkjet head component - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインク滴を吐出させ記録紙等の媒体上にインク像を形成するプリンタ等の装置に用いられるインクジェットヘッド部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の基本的なインクジェットヘッドの構成を図7に示す。従来のインクジェットヘッドは、インクが吐出するためにあけられた吐出口210を備えたノズル板200と、インク加圧室の役目をする液室110bを構成する液室側壁120bが形成されている液室部品100bと、薄板形状をしたダイアフラム300と、圧電素子400が配設された基台500とで構成される。このような圧電素子400を有するインクジェットヘッドを圧電式インクジェットヘッドと呼ぶ。なおインクジェットヘッドのインク吐出方式として発熱式(バブルジェット方式とも称する。)が別方式としてあるが、発熱式の場合、ダイアフラム300、圧電素子400は存在せず、基台500上に発熱素子が形成される。どちらの方式にしてもノズル板200と液室部品100bは必要不可欠なインクジェットヘッドの構成部品である。
【0003】
以下に図7に示した各部品の構造について説明する。液室部品100bに構成されている液室側壁120bによって設けられた複数の液室110bはインク流路とインク加圧室をかねている。多数の液室110bは一方の端部で一つにつながっており、その箇所を一般にマニホールドと呼んでいる(図示せず)。マニホールドは液室110b内にインクを供給する役目を負っている。
【0004】
ノズル板200には複数の吐出口210が穴あけされており、一つの吐出口210が一つの液室110bに対応するように連通して配置される。液室110b内で加圧させられたインクは吐出口210より吐出する。
【0005】
ダイアフラム300は通常3〜5μm程度の薄板状の部品である。このダイアフラム300は圧電素子400が電歪効果により伸縮したときにその歪みを液室110bに伝えるためのものであり、剛性は低くなくてはならない。
【0006】
駆動体である圧電素子400はそれ自身の電歪効果により歪みを発生させ、その歪みによって液室110b内のインクを加圧し、それに対応した吐出口210からインクを吐出させる。そのため、各圧電素子400は各液室110bとそれぞれが対応しており、一つの液室110bが加圧されている場合に他の液室110bに影響を与えないように分離された状態になっている。これら分離された圧電素子400は基台500上で固定されている。
【0007】
近年、インクジェットプリンタには高い印字品質が求められており、そのために高密度印字化が急速に進められている。インクジェットヘッドにおいて高密度印字化は、そのまま各部品の高密度化を意味する。上記に挙げたインクジェットヘッド部品の中でも特に液室110bを構成する液室側壁120bは可能な限り微細に且つ高密度に形成される必要がある。
【0008】
そこで、その液室側壁120bを形成する方法として、フォトリソグラフィー法と電鋳法とを組み合わせた方法が提案された。図5は従来のフォトリソグラフィー法と電鋳法による液室部品の製造方法を示した図である。
【0009】
図5(a)では光が透過する透明基板10に所望の形状で光を遮光する不透明導電性膜20が形成されており、その不透明導電性膜20を覆うようにして透明基板10上に感光不溶性材料層30が塗被されている。その状態で図5(a)に示すように光を透明基板10を介して照射し感光不溶性材料層30を露光する。一般にこのような露光方法をバック露光法と呼んでいる。
【0010】
次に現像を行うことによって図5(b)に示すように感光不溶性材料層30bを形成する。感光不溶性材料をバック露光法によって露光し現像した場合、感光不溶性材料は図5(b)のように透明基板10側が幅広く、表面側が幅狭くパターン化される。この現象は塗被された感光不溶性材料の厚みが厚ければ厚いほど顕著にあらわれる。これは感光不溶性材料の厚み方向の露光量の不均一から生じたものである。
【0011】
次に、不透明導電性膜20を電極として電鋳メッキ処理を行い、電鋳材料からなる液室部品100bを形成する(図5(d))。
【0012】
最後に、透明基板10、不透明導電性膜20、感光不溶性材料層30bを液室部品100bから除去することによって完成に至る。この製造方法は微細形状の形成が可能なフォトリソグラフィー法を用いることによって、高密度化に対応している。
【0013】
また、液室部品の高密度化を目的とした別の製造方法として、珪素(Si)基板をエッチングすることによって形状化する製造方法が挙げられる。図6はSi基板をエッチングして製造した液室部品を示した図である。液室部品100cには断面が矩形形状をした液室側壁120cにより液室110cが構成されており、液室110cの後方にはインクを蓄えておくマニホールド130c、さらにその後方にはインク供給口140cが、同様にエッチングによって形成されている。
【0014】
Si基板は異方性のエッチングが成されることが一般によく知られている。液室部品100cは高密度化にこの異方性エッチングを有効に利用している。異方性エッチングを利用することによって液室側壁120cを垂直な壁に形成でき、その結果傾斜のある液室側壁よりも液室間隔を狭めることができ、高密度化が達成できるのである。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインクジェットヘッドにおいて高密度化を考えた場合、上記に挙げた2種類の液室部品が主流であった。しかしながら、そのどちらの液室部品にもそれぞれ特有の課題をもっていた。
【0016】
フォトリソグラフィー法と電鋳法による液室部品の場合、確かに液室側壁を微細に形成できるという利点をもっているが、その形状には必ずある程度の傾斜を有しておりこれが一つの欠点となっていた。その欠点とは液室側壁の幅を非常に狭く形成しようとした場合、この傾斜形状のために液室側壁が三角形の断面形状になってしまうという欠点である。このような三角形の断面形状をした液室側壁では、もはや液室側壁としての機能、すなわち個々の液室を構成し且つ液室間を仕切るという機能をなさなくなってしまう。以上のような理由から傾斜を有する液室側壁は、各々の液室側壁の間隔(すなわち液室間隔)を狭めようとした場合において不適当であるといえる。
【0017】
一方、Siエッチング法による液室部品の場合、液室側壁および液室の断面を矩形形状にでき高密度化には適した形状を形成できるが、しかしながら、エッチングに異方性を有するが為に平面方向は特定の方向にしかエッチングされず、図6に示すように平面形状は、曲線形状を全く有さない、直線のみで形成されるいびつな形状になってしまう。このような滑らかな曲線形状を全く有さないマニホールドやインク供給口のいびつな形状は、インクの流れを不安定にし気泡混入を引き起こす要因となる。気泡混入はインク吐出の性能を悪化させ、最悪の場合インクを吐出不能にさせてしまう。
【0018】
本発明は、高密度化に適し、且つ気泡混入のおそれのない安定なインク吐出を可能にするインクジェットヘッド部品の製造方法を提供することを目的としている。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のインクジェットヘッド部品は、インクを溜め加圧室の役目をする多数の液室を構成する液室側壁と、該液室上を覆うように形成される液室上板とで構成され、該液室側壁がフォトリソグラフィー法によって形状化された液室型を元型とし電鋳法により転写成形されているインクジェットヘッド部品であって、前記液室側壁が前記液室上板の平面に対して垂直に形成されていることを特徴としている。
【0020】
さらに、本発明のインクジェットヘッド部品の製造方法は、インクを溜め加圧室の役目をする多数の液室を構成する液室側壁と、該液室上を覆うように形成される液室上板とで構成され、該液室側壁がフォトリソグラフィー法によって形状化された液室型を元型とし電鋳法により転写成形されているインクジェットヘッド部品の製造方法であって、前記液室型が、所望の形状にパターン化された不透明導電性膜が形成されている透明基板上に感光不溶性材料層を塗被する工程と、前記透明基板を介し、且つ前記透明基板に垂直な面に対して5度から10度の角度で光を照射することによって前記感光不溶性材料層を露光する工程と、前記透明基板を介し、且つ前記透明基板に垂直な面に対して−5度から−10度の角度で光を照射することによって前記感光不溶性材料層を露光する工程と前記感光不溶性材料層を現像し前記透明基板の平面に対して垂直な壁形状をした感光不溶性材料層を形成する工程と、によって形成されることを特徴としている。
【0021】
さらに、本発明のインクジェットヘッド部品の製造方法は、インクを溜め加圧室の役目をする多数の液室を構成する液室側壁と、該液室上を覆うように形成される液室上板とで構成され、該液室側壁がフォトリソグラフィー法によって形状化された液室型を元型とし電鋳法により転写成形されているインクジェットヘッド部品の製造方法であって、前記液室型が、所望の形状にパターン化された不透明導電性膜が形成されている透明基板上に感光不溶性材料層を塗被する工程と、前記透明基板を回転させながら、前記透明基板を介し且つ前記透明基板に垂直な面に対して5度から10度または−5度から−10度の角度で光を照射することによって前記感光不溶性材料層を露光する工程と、前記感光不溶性材料層を現像し前記透明基板の平面に対して垂直な壁形状をした感光不溶性材料層を形成する工程と、によって形成されることを特徴としている。
【0022】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は本発明のインクジェットヘッド部品の要部斜視図である。以下に本発明の実施の形態について図1を用いて説明する。液室側壁120aはその基台となる液室上板150a(図中では液室側壁120bの下に位置する。)上に所定の間隔で並んで形成されている。その液室上板150aと液室側壁120aとで囲まれた空間が液室110aであり、インク加圧室となる。液室110aの後方にはインクを溜めておくマニホールド130aが構成され、さらにその後方にはインク供給口140aが構成されている。以上の構成によって液室部品100aが成り立っている。
【0023】
本実施の形態では、液室側壁120aは高さ100μm、幅50μmの矩形の断面形状をしており、その各々の液室側壁120aは100μmの間隔で並んで形成されている。そのため、そこに構成される液室110aの断面形状は高さ100μm、幅50μmの矩形形状になる。
【0024】
一方、液室側壁120aの平面形状は、そのマニホールド130a側の端部が滑らかな曲線で形成されており、インクがスムーズに液室110aに供給されるように設計されている。
【0025】
さらに、インク供給口140aからマニホールド130aへの接続部の平面形状も、やはり滑らかな曲線で形成されており、気泡の混入を防ぐような設計になっている。
【0026】
以上の形状をした液室部品100aは電鋳法によって形成されており、本実施の形態においてその材質はニッケル(Ni)を使用している。Niは電鋳によく用いられる材料であるが、耐腐食性に非常に優れた材料であり、インクに絶えずさらされる液室部品の構成部材としては非常に適している。
【0027】
次に本実施の形態のインクジェットヘッド部品の製造方法を説明する。図2は本実施の形態のインクジェットヘッド部品の製造方法を示した図である。透明基板10上には液室側壁や、マニホールド、インク供給口を構成する側壁の平面形状がパターン化された不透明導電性膜20が形成されている。その透明基板10の不透明導電性膜20が形成されている一方の面には感光不溶性材料層30が全面に塗被されている。本実施の形態では透明基板10に0.4mm厚のガラス基板を使用し、不透明導電性膜20にはスパッタリング法で0.2μmの厚みで成膜した銅(Cu)膜を、感光不溶性材料層30には100μmの厚みでスピンコート法で塗布したJSR社製厚膜ネガ型レジスト(商品名THB−130N)を用いた。不透明導電性膜20のパターン化は一般によく使われているフォトリソグラフィー法とエッチング法を用いて行った。また100μm厚の感光不溶性材料層30は1000rpmの回転数で10秒間のスピンコート処理を2回行うことによって形成できた。
【0028】
本実施の形態では、透明基板10の感光不溶性材料30の塗被されていない他方の面側から光を照射し、透明基板を介して感光不溶性材料層30を露光するバック露光法を用いている。この時、不透明導電性膜20は露光マスクの役目をし感光不溶性材料層30には露光部分と未露光部分が生じる。
【0029】
本実施の形態では、透明基板10に垂直な基準面に対して所定の角度だけ傾いた方向から光を照射させている(図2(a))。これ以降、この角度を正露光角度+θと定義して説明を行うことにする。なお本実施の形態では正露光角度+θを6度に設定し、600mJ/cm2の露光量で露光した。
【0030】
さらに、図2(b)に示すように、図2(a)で光を照射した方向と基準面に対して対称をなす方向から所定の角度だけ傾けて光を照射する。以降、図2(b)でのこの角度を図2(a)における正露光角度+θに対して、負露光角度−θと定義し説明を進めていく。本実施の形態では負露光角度−θを−6度の設定し、600mJ/cm2の露光量で露光した。図2(a)と図2(b)における2度の露光の結果、感光不溶性材料層30は部分的に1200mJ/cm2の露光量で露光されたことになる。本実施の形態で使用した感光不溶性材料層30であるTHB−130Nにとって、この露光量は感光するのに十分な量である。
【0031】
次に、露光によって部分的に感光された感光不溶性材料層30を専用現像液を用いて現像した。その結果図2(c)に示されるような透明基板10の平面に対して垂直な壁形状をした感光不溶性材料層30aを形成することができた。この状態のものが後に行う電鋳処理のための電鋳型となる。なお本実施の形態では、40℃のTHB−130N専用現像液で5分間、現像を行った。
【0032】
次に、図2(d)に示すように、不透明導電性膜20を電極として図2(c)で得られた電鋳型上に電鋳処理を行い、液室部品100aを形成する。そして最後に液室部品100aから電鋳型である透明基板10、不透明導電性膜20、感光不溶性材料層30aを除去して完成に至る。
【0033】
本実施の形態では、Ni電鋳により液室部品100aを形成したが、そのときの電鋳条件は、電流密度1A/dcm2、浴液温度50℃、電鋳時間10時間であった。また使用した浴液の組成は以下に示す組成である。
純水 5L
スルファミン酸ニッケル 1650g
塩化ニッケル 150g
硼酸 225g
ラウリル硫酸ナトリウム 5g
【0034】
一方、本実施の形態において電鋳型の除去は、まずCuからなる不透明導電性膜20を硝酸で溶解させた後、感光不溶性材料層30aを水酸化カリウム水溶液で溶解させることによって成された。
【0035】
本発明の特徴である垂直な壁は上記の正露光角度+θ、負露光角度−θをある所定の範囲内に設定することで達成されることを、我々は実験によって明らかにした。図4は露光角度θとそのとき形成される感光不溶性材料層の形状を示した図である。なおここで言う露光角度θは絶対値で示された値であり、正負の区別はされていない。
【0036】
図4に示されるように、露光角度θが5度より小さい場合、感光不溶性材料層30bは透明基板10付近が幅広く表面付近が幅狭い形状にパターン化される。この形状は従来のバック露光法で形成される形状とほとんど変わらない。
【0037】
一方露光角度θが10度を越えると、逆に感光不溶性材料層30cは透明基板10付近が幅狭く表面付近が幅広い形状にパターン化されてしまう。最悪の場合、隣合った壁同士がくっついてしまう状態も生じてしまう。
【0038】
以上のように露光角度θの値を変えて実験を試みたところ、露光角度θが5度以上10度以下の時に垂直な壁として感光不溶性材料層30aが形成されることがわかった。
【0039】
また、さらに別の実験を進め、正露光角度+θ=10度、負露光角度−θ=−5度の設定で実験を行ってみたところ、この場合においても垂直な壁が形成されることが確認できた。すなわち、正露光角度+θが5度以上10度以下、負露光角度−θが−10度以上−5度以下の角度の範囲であれば、露光方向が非対称であってもかまわないということがこの結果より明らかになった。
【0040】
(第2の実施の形態)
本発明のインクジェットヘッド部品の別の製造方法を以下に説明する。図3は本発明の第2の実施の形態の製造方法の一部を示した図である。第1の実施の形態と同様に、透明基板10上には所望の形状にパターン化された不透明導電性膜20が形成されており、その上層には全面に感光不溶性材料層30が塗被されている。それぞれの材質及び形状は第1の実施の形態と全く変わらない。
【0041】
これを図3に示すように透明基板10側から所定の露光角度θだけ傾けた方向より光を照射し、感光不溶性材料層30を露光する。露光角度θは透明基板10に垂直な基準面に対する傾斜角であり、前述にもあるように絶対値で示された角度をいう。この露光の時に透明基板10を回転させる点が本実施の形態の特徴とするところである。この露光工程の後、第1の実施の形態における図2(c)以後の工程を行うことで本発明のインクジェットヘッド部品が製造できた。
【0042】
本実施の形態では、露光角度θを6度、基板回転速度を10rpmに設定し、1200mJ/cm2の露光量で露光した。その他の工程は第1の実施の形態の条件と全く変わらない。
【0043】
なお露光角度θ(絶対値)は5度以上10度以下の範囲内で設定されなくてはならないことは本実施の形態においても確認されている。
【0044】
【発明の効果】
本発明によると、微細な矩形形状をした液室断面を有する液室部品を形成することができ、その結果インクジェットヘッドの高密度化が可能である。
【0045】
さらには、液室側壁やマニホールド、インク供給口を構成する側壁の平面形状を滑らかな曲線で自由に設計できるため、気泡混入のおそれのない液室部品が得られる。これは安定なインク吐出性能を達成し、インクジェットヘッドの信頼性を向上させる。
【0046】
以上のように、本発明によれば高密度で信頼性の高いインクジェットヘッドが達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるインクジェットヘッド部品の要部斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるインクジェットヘッド部品の製造方法を示した図である。
【図3】本発明の第2の実施形態におけるインクジェットヘッド部品の製造方法の一部を示した図である。
【図4】露光角度θとそれによって形成される電鋳型の形状を示した図である。
【図5】従来のフォトリソグラフィー法と電鋳法を用いたインクジェットヘッド部品の製造方法を示した図である。
【図6】従来のSi基板をエッチングすることによって製造したインクジェットヘッド部品の要部斜視図である。
【図7】従来の基本的なインクジェットヘッドの構成図である。
【符号の説明】
10 透明基板
20 不透明導電性膜
30、30a、30b、30c 感光不溶性材料層
100a、100b 液室部品
110a、110b 液室
120a、120b、120c 液室側壁
130a、130c マニホールド
140a、140c インク供給口
150a 液室上板
200 ノズル板
210 吐出口
300 ダイアフラム
400 圧電素子
500 基台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for producing an inkjet head unit products for use in apparatus such as a printer for forming an ink image on a medium such as recording paper by ejecting ink droplets.
[0002]
[Prior art]
The configuration of a conventional basic ink jet head is shown in FIG. A conventional inkjet head is a liquid in which a
[0003]
The structure of each part shown in FIG. 7 will be described below. The plurality of
[0004]
In the
[0005]
[0006]
The
[0007]
In recent years, ink jet printers are required to have high printing quality, and for this reason, high-density printing has been rapidly advanced. In the ink jet head, high density printing means high density of each component as it is. Among the above-described inkjet head components, the liquid
[0008]
Therefore, a method of combining the photolithography method and the electroforming method has been proposed as a method for forming the liquid
[0009]
In FIG. 5A, an opaque
[0010]
Next, development is performed to form a photosensitive
[0011]
Next, an electroforming plating process is performed using the opaque
[0012]
Finally, the
[0013]
Another manufacturing method for increasing the density of liquid chamber parts is a manufacturing method in which a silicon (Si) substrate is shaped by etching. FIG. 6 is a view showing a liquid chamber part manufactured by etching a Si substrate. A
[0014]
It is generally well known that anisotropic etching is performed on a Si substrate. The
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
When considering high density in a conventional ink jet head, the two types of liquid chamber components listed above were mainstream. However, each of the liquid chamber parts has its own problems.
[0016]
Liquid chamber parts by photolithography and electroforming have the advantage that the liquid chamber side wall can be finely formed, but the shape always has a certain inclination, which is one drawback. It was. The disadvantage is that when the width of the liquid chamber side wall is formed to be very narrow, the inclined side shape causes the liquid chamber side wall to have a triangular cross-sectional shape. The side wall of the liquid chamber having such a triangular cross-sectional shape no longer functions as the side wall of the liquid chamber, that is, the function of constituting individual liquid chambers and partitioning the liquid chambers. For the reasons described above, it can be said that the liquid chamber side wall having an inclination is inappropriate when the interval between the liquid chamber side walls (that is, the liquid chamber interval) is to be narrowed.
[0017]
On the other hand, in the case of a liquid chamber part by the Si etching method, the side wall of the liquid chamber and the cross section of the liquid chamber can be made into a rectangular shape, and a shape suitable for high density can be formed, however, because etching has anisotropy. The planar direction is etched only in a specific direction, and as shown in FIG. 6, the planar shape has an irregular shape formed by only a straight line having no curved shape. Such an irregular shape of the manifold or ink supply port that does not have a smooth curved shape at all causes unstable ink flow and causes bubbles to be mixed. Bubble mixing deteriorates the ink ejection performance, and in the worst case, makes it impossible to eject ink.
[0018]
The present invention aims at providing a method of manufacturing an ink-jet head unit products to enable suitable for high density, and no possibility of stable ink discharge bubbly.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an ink jet head component according to the present invention includes a liquid chamber side wall that forms a number of liquid chambers that store ink and serve as a pressure chamber, and a liquid chamber that is formed so as to cover the liquid chamber. An ink jet head component formed by electroforming using a liquid chamber mold in which the liquid chamber side wall is shaped by a photolithography method, and the liquid chamber side wall is the liquid plate. It is characterized by being formed perpendicular to the plane of the room top plate.
[0020]
Furthermore, the method of manufacturing an ink jet head component according to the present invention includes a liquid chamber side wall constituting a large number of liquid chambers for storing ink and serving as a pressure chamber, and a liquid chamber upper plate formed so as to cover the liquid chamber. The liquid chamber side wall is shaped by a photolithographic method, and a liquid chamber mold that is formed by transfer molding by electroforming using a liquid chamber mold as a master mold, the liquid chamber mold being A step of applying a photosensitive insoluble material layer on a transparent substrate on which an opaque conductive film patterned in a desired shape is formed; and 5 with respect to a surface through the transparent substrate and perpendicular to the transparent substrate. Exposing the photosensitive insoluble material layer by irradiating light at an angle of 10 degrees to 10 degrees, and an angle of -5 degrees to -10 degrees with respect to a plane through the transparent substrate and perpendicular to the transparent substrate To irradiate with light Forming a photosensitive insoluble material layer in which the vertical wall shape with respect to the photosensitive insoluble material layer is developed and exposing the photosensitive insoluble material layer plane of the transparent substrate I, to be formed by It is a feature.
[0021]
Furthermore, the method of manufacturing an ink jet head component according to the present invention includes a liquid chamber side wall constituting a large number of liquid chambers for storing ink and serving as a pressure chamber, and a liquid chamber upper plate formed so as to cover the liquid chamber. The liquid chamber side wall is shaped by a photolithographic method, and a liquid chamber mold that is formed by transfer molding by electroforming using a liquid chamber mold as a master mold, the liquid chamber mold being a step photosensitive insoluble material layer to patterned opaque conductive film on a transparent substrate which is formed to coated to a desired shape, while rotating the transparent substrate, one 且and through the transparent substrate of the transparent a step of exposing the photosensitive insoluble material layer by irradiating light at an angle of -10 degrees to 10 degrees or -5 degrees 5 degrees with respect to a plane perpendicular to the substrate, developing the said photosensitive insoluble material layer Plane of transparent substrate Forming a photosensitive insoluble material layer in which the vertical wall shape for, and characterized in that it is formed by.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of an essential part of an inkjet head component according to the present invention. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid
[0023]
In the present embodiment, the liquid
[0024]
On the other hand, the planar shape of the liquid
[0025]
Furthermore, the planar shape of the connecting portion from the
[0026]
The
[0027]
Next, a method for manufacturing the inkjet head component according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a view showing a method of manufacturing the inkjet head component according to the present embodiment. On the
[0028]
In the present embodiment, a back exposure method is used in which light is irradiated from the other surface of the
[0029]
In the present embodiment, light is irradiated from a direction inclined by a predetermined angle with respect to a reference plane perpendicular to the transparent substrate 10 (FIG. 2A). Hereinafter, this angle is defined as a positive exposure angle + θ. In this embodiment, the positive exposure angle + θ is set to 6 degrees, and exposure is performed with an exposure amount of 600 mJ / cm 2.
[0030]
Further, as shown in FIG. 2B, the light is irradiated at an angle of a predetermined angle from the direction of light irradiation in FIG. Hereinafter, this angle in FIG. 2B is defined as a negative exposure angle −θ with respect to the positive exposure angle + θ in FIG. In this embodiment, the negative exposure angle −θ is set to −6 degrees, and exposure is performed with an exposure amount of 600 mJ / cm 2. As a result of the exposure twice in FIGS. 2A and 2B, the photosensitive
[0031]
Next, the photosensitive
[0032]
Next, as shown in FIG. 2D, an electroforming process is performed on the electroforming mold obtained in FIG. 2C using the opaque
[0033]
In the present embodiment, the
5L of pure water
Nickel sulfamate 1650g
150g nickel chloride
225g of boric acid
Sodium lauryl sulfate 5g
[0034]
On the other hand, in the present embodiment, the electroforming was removed by first dissolving the opaque
[0035]
We have experimentally demonstrated that the vertical wall, which is a feature of the present invention, is achieved by setting the positive exposure angle + θ and the negative exposure angle −θ within a predetermined range. FIG. 4 is a view showing the exposure angle θ and the shape of the photosensitive insoluble material layer formed at that time. Note that the exposure angle θ referred to here is a value represented by an absolute value, and positive / negative is not distinguished.
[0036]
As shown in FIG. 4, when the exposure angle θ is smaller than 5 degrees, the photosensitive
[0037]
On the other hand, if the exposure angle θ exceeds 10 degrees, the photosensitive
[0038]
As described above, when the experiment was performed by changing the value of the exposure angle θ, it was found that the photosensitive
[0039]
Furthermore, when another experiment was advanced and the experiment was performed with the positive exposure angle + θ = 10 degrees and the negative exposure angle −θ = −5 degrees, it was confirmed that a vertical wall was formed even in this case. did it. That is, if the positive exposure angle + θ is in the range of 5 ° to 10 ° and the negative exposure angle −θ is in the range of −10 ° to −5 °, the exposure direction may be asymmetric. It became clear from the result.
[0040]
(Second Embodiment)
Another method for producing the inkjet head component of the present invention will be described below. FIG. 3 shows a part of the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention. Similar to the first embodiment, an opaque
[0041]
As shown in FIG. 3, light is irradiated from a direction inclined by a predetermined exposure angle θ from the
[0042]
In this embodiment, the exposure angle θ is set to 6 degrees, the substrate rotation speed is set to 10 rpm, and exposure is performed at an exposure amount of 1200 mJ / cm 2. Other steps are not different from those of the first embodiment.
[0043]
It has also been confirmed in the present embodiment that the exposure angle θ (absolute value) must be set within a range of 5 degrees to 10 degrees.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to form a liquid chamber part having a liquid chamber cross section having a fine rectangular shape, and as a result, it is possible to increase the density of the inkjet head.
[0045]
Furthermore, since the planar shape of the side walls constituting the liquid chamber side wall, the manifold, and the ink supply port can be freely designed with a smooth curve, a liquid chamber part free from the risk of air bubbles being mixed can be obtained. This achieves stable ink ejection performance and improves the reliability of the inkjet head.
[0046]
As described above, according to the present invention, an ink jet head having high density and high reliability is achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an essential part of an inkjet head component according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a method for manufacturing an ink jet head component according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a part of a method for manufacturing an inkjet head component according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an exposure angle θ and the shape of an electroforming mold formed thereby.
FIG. 5 is a view showing a method of manufacturing an inkjet head component using a conventional photolithography method and an electroforming method.
FIG. 6 is a perspective view of an essential part of an ink jet head component manufactured by etching a conventional Si substrate.
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional basic inkjet head.
[Explanation of symbols]
10
Claims (2)
前記液室型が、所望の形状にパターン化された不透明導電性膜が形成されている透明基板上に感光不溶性材料層を塗被する工程と、
前記透明基板を介し、且つ前記透明基板に垂直な面に対して5度から10度の角度で光を照射することによって前記感光不溶性材料層を露光する工程と、
前記透明基板を介し、且つ前記透明基板に垂直な面に対して−5度から−10度の角度で光を照射することによって前記感光不溶性材料層を露光する工程と、
前記感光不溶性材料層を現像し前記透明基板の平面に対して垂直な壁形状をした感光不溶性材料層を形成する工程と、
によって形成されることを特徴とするインクジェットヘッド部品の製造方法。A liquid chamber side wall constituting a large number of liquid chambers for storing ink and serving as a pressure chamber, and a liquid chamber upper plate formed so as to cover the liquid chamber, the liquid chamber side wall being formed by a photolithography method. A method for manufacturing an inkjet head component that is transferred and molded by electroforming using a liquid chamber mold shaped by
A step of applying a photosensitive insoluble material layer on a transparent substrate on which an opaque conductive film patterned in a desired shape is formed,
Exposing the photosensitive insoluble material layer by irradiating light through the transparent substrate and at an angle of 5 to 10 degrees with respect to a plane perpendicular to the transparent substrate;
Exposing the photosensitive insoluble material layer by irradiating light through the transparent substrate and at an angle of -5 degrees to -10 degrees with respect to a plane perpendicular to the transparent substrate ;
Developing the photosensitive insoluble material layer to form a photosensitive insoluble material layer having a wall shape perpendicular to the plane of the transparent substrate ;
A method for manufacturing an ink jet head component, characterized in that the method is formed by :
前記液室型が、所望の形状にパターン化された不透明導電性膜が形成されている透明基板上に感光不溶性材料層を塗被する工程と、
前記透明基板を回転させながら、前記透明基板を介し且つ前記透明基板に垂直な面に対して5度から10度または−5度から−10度の角度で光を照射することによって前記感光不溶性材料層を露光する工程と、
前記感光不溶性材料層を現像し前記透明基板の平面に対して垂直な壁形状をした感光不溶性材料層を形成する工程と、
によって形成されることを特徴とするインクジェットヘッド部品の製造方法。A liquid chamber side wall constituting a large number of liquid chambers for storing ink and serving as a pressure chamber, and a liquid chamber upper plate formed so as to cover the liquid chamber, the liquid chamber side wall being formed by a photolithography method. A method for manufacturing an inkjet head component that is transferred and molded by electroforming using a liquid chamber mold shaped by
A step of applying a photosensitive insoluble material layer on a transparent substrate on which an opaque conductive film patterned in a desired shape is formed,
The photosensitive insoluble material is irradiated with light at an angle of 5 degrees to 10 degrees or -5 degrees to -10 degrees with respect to a plane perpendicular to the transparent substrate through the transparent substrate while rotating the transparent substrate. Exposing the layer;
Developing the photosensitive insoluble material layer to form a photosensitive insoluble material layer having a wall shape perpendicular to the plane of the transparent substrate ;
A method for manufacturing an ink jet head component, characterized in that the method is formed by :
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