JPH08142333A

JPH08142333A - ノズルプレートの母型及びノズルプレートの製造方法

Info

Publication number: JPH08142333A
Application number: JP28017094A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kato; 忠加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度の穴径や穴位置を得るための電鋳や鍍
金層の厚み管理を容易に行うことができるとともに、工
程を煩雑化することなく、高印字品質や高画質に対応で
きる高精度なノズルプレートを効率良く、安価に製造す
ることができる。【構成】導体基板若しくは表面が導体化処理された不
導体基板面にノズル穴径より適度に大きく、その中央部
にノズル穴径に対応する凸部を有する不導体パターン
を、所定の配列位置で、かつ所定の個数形成してなるノ
ズルプレートの製造方法に用いられる母型であって、該
母型の構成材表面が電鋳及び鍍金の少なくともどちらか
一方に対して剥離性を有するか、若しくは該母型の構成
材表面に電鋳及び鍍金の少なくともどちらか一方に対し
て剥離性を有するように剥離効果処理を施してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノズルプレートの母型
及びノズルプレートの製造方法に係り、詳しくは、事務
機器等の外部出力、即ち印字や画像をジェット小滴イン
クにより形成するプリンターのインク吐出用ノズル穴部
の製造技術に適用することができる他、マイクロマシン
等微小で高精度の機構部品の製造技術に応用することが
でき、特に、高精度の穴径や穴位置を得るための電鋳や
鍍金層の厚み管理を容易に行うことができるとともに、
工程を煩雑化することなく、高印字品質や高画質に対応
できる高精度なノズルプレートを効率良く、安価に製造
することができるノズルプレートの母型及びノズルプレ
ートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の１段レジスト法によるイン
クジェット用ノズルプレートの製造方法を示す図であ
る。従来では、まず、導体基板１００１上に剥離用皮膜
１００２を形成し、剥離用皮膜１００２上に必要なノズ
ル穴径とノズルプレート厚みに対応するレジストパター
ン１００３を形成する（図６（ａ））。

【０００３】そして、レジストパターン１００３の開口
部内の剥離用皮膜１００２上にＮｉ等の電鋳金属層１０
０４を形成した後（図６（ｂ））、電鋳金属層１００４
を、レジストパターン１００３及び剥離用皮膜１００２
が形成された導体基板１００１の剥離用皮膜１００２か
ら剥離することにより、図６（ｃ）に示すような断面形
状のノズルプレート穴１００５が形成された電鋳金属層
１００４からなるノズルプレートを得ることができる。

【０００４】従来、１段レジスト法によるインクジェッ
ト用ノズルプレートの製造方法については、例えば特開
昭５４−８７５２９号公報で報告されたものがある。以
下、具体的に図面を用いて説明する。図７は特開昭５４
−８７５２９号公報で報告された従来の１段レジスト法
によるインクジェット用ノズルプレートの製造方法を示
す図である。

【０００５】この従来では、まず、導体基板２００１上
に剥離用皮膜２００２を形成し、剥離用皮膜２００２上
にノズル穴径より適度に大きなサイズの薄いレジストパ
ターン２００３を形成する（図７（ａ））。そして、全
面にＮｉ等の電鋳金属層２００４を形成し、レジストパ
ターン２００３上の電鋳金属層２００４部分をエッチン
グしてレジストパターン２００３が露出されたノズルプ
レート穴２００５を形成した後（図７（ｂ））、電鋳金
属層２００４を、レジストパターン２００３及び剥離用
皮膜２００２が形成された導体基板２００１の剥離用皮
膜２００２から剥離することにより、図７（ｃ）に示す
ような断面形状のノズルプレート穴２００５が形成され
た電鋳金属層２００４からなるノズルプレートを得るこ
とができる。

【０００６】従来、２段レジスト法によるインクジェッ
ト用ノズルプレートの製造方法については、例えば特開
平４−１４２９３９号公報で報告されたものがある。以
下、具体的に図面を用いて説明する。図８は特開平４−
１４２９３９号公報で報告された従来の２段レジスト法
によるインクジェット用ノズルプレートの製造方法を示
す図である。

【０００７】この従来では、まず、導体基板３００１上
に剥離用皮膜３００２を形成し、剥離用皮膜３００２上
にノズル穴径より適宜大きなサイズで薄い電鋳金属層３
００３を形成する（図８（ａ））。次に、レジストパタ
ーン３００３上に必要なノズル穴径に対応するレジスト
パターン３００４を形成し（図８（ｂ））、全面にＮｉ
等の電鋳金属層３００５を形成した後、レジストパター
ン３００４上の電鋳金属層３００５部分をエッチングし
てレジストパターン３００４が露出されたノズルプレー
ト穴３００６を形成する（図８（ｃ））。

【０００８】そして、電鋳金属層３００５を、レジスト
パターン３００３，３００４及び剥離用皮膜３００２が
形成された導体基板３００１の剥離用皮膜３００２から
剥離することにより、図８（ｄ）に示すような断面形状
のノズルプレート穴３００６が形成された電鋳金属層３
００５からなるノズルプレートを得ることができる。こ
の従来のノズルプレートの製造方法では、ノズルプレー
ト穴３００６の穴径をレジストパターン３００３，３０
０４により規制することができるため、電鋳金属層１０
０４の厚み変動に左右されることなく、高精度な穴径の
ノズルプレート穴３００６を形成することができるとい
う利点を有する。

【０００９】従来、穴径を規制するレジストパターンを
ホール状金属パターンの中央部に付与するインクジェッ
ト用ノズルプレートの製造方法については、例えば特開
平４−１４２９４０号公報で報告されたものがある。以
下、具体的に図面を用いて説明する。図９は特開平４−
１４２９４０号公報で報告された従来のノズルプレート
のノズルプレートの製造方法を示す図である。この従来
では、まず、不導体基板４００１上に金属薄膜４００２
を形成し、金属薄膜４００２上にレジストパターン４０
０３を形成し（図９（ａ））、レジストパターン４００
３をマスクとして金属薄膜４００２をエッチングして金
属薄膜４００２パターンを形成した後、レジストパター
ン４００３を除去する（図９（ｂ））。次に、金属薄層
４００２間に必要なノズル穴径に対応する開口部を有す
るレジストパターン４００５を形成した後（図９
（ｃ））、レジストパターン４００５間に、かつ金属薄
膜４００２を覆うようにレジストパターン４００５が露
出されたノズルプレート穴４００７を有するＮｉ等の電
鋳金属層４００６を形成する（図９（ｄ））。

【００１０】そして、電鋳金属層４００６を、金属薄膜
４００２及びレジストパターン４００５が形成された不
導体基板４００１から剥離することにより、図９（ｅ）
に示すような断面形状のノズルプレート穴４００７を有
する電鋳金属層４００６からなるノズルプレートを得る
ことができる。この従来のノズルプレートの製造方法で
は、ノズルプレート穴４００７の穴径をレジストパター
ン４００５により規制することができるため、電鋳金属
層４００６の厚み変動に左右されることなく、高精度な
穴径のノズルプレート穴４００７形成することができる
という利点を有する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した図６，７に示
す従来の１段レジスト法によるインクジェット用ノズル
プレートの製造方法は、金属基板若しくはＳｉウェハー
やプラスチック基板面に金属薄膜を付与して導体化した
基板１００１，２００１面に、フォトリソグラフィー工
程でノズルプレートを電鋳転写法で得るための母型パタ
ーンを形成している。

【００１２】しかしながら、上記した図６に示す従来の
ノズルプレートの製造方法では、必要なノズル穴径サイ
ズ及びプレート厚みに対応するレジストパターン１００
３を母型としているため、穴径に対してストレートなレ
ジスト厚み形状をプレート厚みサイズで形成するのがア
スペクト比が大き過ぎて困難であるとともに、穴のスト
レート長が５０μｍ程度と大き過ぎるために、インクの
噴出抵抗が増大するという問題があった。

【００１３】また、上記した図７に示す従来のノズルプ
レートの製造方法では、必要なノズル穴径サイズより適
度にサイズが大きく、数μｍ程度と薄いレジストパター
ンを母型としているうえ、厚み方向の電鋳層の成長によ
って、穴径を決定する不導体面を横に伸びる電鋳層の成
長をコントロールする方法を採っているため、電鋳層の
部分厚み変動やレジストパターン形状精度及び表面特性
の影響を受け易く、穴精度と歩留りの点で問題があっ
た。

【００１４】次に、上記した図８に示す従来の２段レジ
スト法によるインクジェット用ノズルプレートの製造方
法は、図７（ａ）と同様にノズル穴径サイズより適度に
サイズが大きく数μｍ程度と薄いレジストパターン３０
０３を付与し、図８（ｂ）で更に、必要なノズル穴径サ
イズに対応する（この場合、プレート厚みに対応するレ
ジスト膜厚は不要）適度の厚みのレジストパターン３０
０４を各パターンの中心部に付与している。この方法で
は、不導体面を横に伸びる電鋳金属層３００５をレジス
トパターン３００３，３００４で規制し、高精度の穴を
形成する狙いがある。

【００１５】しかしながら、この方法では、１段目のレ
ジストパターン３００３と２段目のレジストパターン３
００４の位置ずれが生じて穴の位置精度が低下し易く、
レジスト層間の密着性が低下し電鋳金属層３００５の層
間食い込みが生じて、穴精度が低下するという問題があ
った。次に、上記した図９に示す従来のノズルプレート
の製造方法は、従来のホール状金属パターン形成後に、
図８（ｂ）、即ち穴径を規制するレジストパターンをホ
ール状金属パターンの中央部に付与する方法であり、導
体ホールの縁から中心に向けて成長する電鋳金属層４０
０６を中心部の穴径に対応するレジストパターン４００
５によって規制し、高精度の穴を形成する狙いがある。

【００１６】しかしながら、この方法では、不導体基板
４００１上の金属ホールパターンの形成に、蒸着等によ
る金属薄膜付与、レジストパターンニング、エッチン
グ、レジスト除去というように、多段で煩雑な工程を要
することや、穴径規制用レジストパターン４００２に電
鋳金属層４００６（又は鍍金層）が到達するタイミング
を見計らって析出を停止させる制御の難しさがあるう
え、部分的な析出速度のバラツキがこの問題を更に難し
くするという問題があった。

【００１７】上記したように、従来のノズルプレートの
製造方法では、高精度の穴径や穴位置を得るための、電
鋳や鍍金層の厚み管理が難しく、また煩雑な工程を要す
ることから、高印字品質や高画質に対応できるノズルプ
レートを効率よく、安価に製造することが困難であると
いう問題があった。そこで、本発明は、高精度の穴径や
穴位置を得るための電鋳や鍍金層の厚み管理を容易に行
うことができるとともに、工程を煩雑化することなく、
高印字品質や高画質に対応できる高精度なノズルプレー
トを効率良く、安価に製造することができるノズルプレ
ートの母型及びノズルプレートの製造方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
導体基板若しくは表面が導体化処理された不導体基板面
にノズル穴径より大きく、ノズル穴径に対応する凸部を
有する不導体パターンを、所定の配列位置で、かつ所定
の個数形成してなるノズルプレートの製造方法に用いら
れる母型であって、該母型の構成材表面が電鋳及び鍍金
の少なくともどちらか一方に対して剥離性を有するか、
若しくは該母型の構成材表面に電鋳及び鍍金の少なくと
もどちらか一方に対して剥離性を有するように剥離効果
処理を施してなることを特徴とするものである。

【００１９】請求項２記載の発明は、少なくとも表面が
導電性を有する基板の該表面上にノズル穴径に対応する
幅を有する第１のパターンを形成する工程と、次いで、
該第１のパターンを覆うように全面に第１の金属薄膜及
び第１の剥離性皮膜を順次形成する工程と、次いで、該
第１の剥離性皮膜を覆うように電鋳又は鍍金法により第
１の金属層を形成する工程と、次いで、該第１の金属層
を、該第１の剥離性皮膜、該第１の金属薄膜及び該第１
のパターンが形成された該基板の該第１の剥離性皮膜か
ら剥離することにより、該第１の金属層の該第１のパタ
ーンに対応する部分にノズル穴径に対応する幅の溝を形
成する工程と、次いで、該溝が形成された側の該第１の
金属層表面に第２の剥離性皮膜を形成する工程と、次い
で、該第２の剥離性皮膜上に電鋳又は鍍金法により第２
の金属層を形成する工程と、次いで、該第２の金属層
を、該第２の剥離性皮膜が形成された該第１の金属層の
該第２の剥離性皮膜から剥離することにより、該第２の
金属層表面に該溝に対応する部分にノズル穴径に対応す
る幅の凸部パターンを形成する工程と、次いで、該凸部
パターン間に、かつ該凸部パターンと離間するように、
該第２の金属層上に第２のパターンを形成する工程と、
次いで、該凸部パターン及び該第２のパターンを覆うよ
うに不導体膜を形成する工程と、次いで、該第２のパタ
ーンを除去して該不導体膜に該第２の金属層が露出され
た開口部を形成する工程と、次いで、該開口部内の該第
２の金属層上に第３の剥離性皮膜を形成する工程と、次
いで、該凸部パターン間の該不導体膜及び該第３の剥離
性皮膜上に電鋳又は鍍金法により第３の金属層を形成す
る工程と、次いで、該第３の金属層を、該不導体膜及び
該第３の剥離性皮膜が形成された該第２の金属層の該第
３の剥離性皮膜から剥離することにより、該凸部パター
ンに対応する部分にノズルプレート穴が形成された該第
３の金属層からなるノズルプレートを形成する工程とを
含むことを特徴とするものである。

【００２０】請求項３記載の発明は、不導体からなる基
板にノズル穴径に対応する凸部を所定の配列位置で所定
の個数形成し、該凸部の周囲に、ノズル穴径より大きい
同心円領域を残して導体面を形成してなるノズルプレー
トの製造方法に用いられる母型であって、該母型の構成
材表面が電鋳及び鍍金の少なくともどちらか一方に対し
て剥離性を有するか、若しくは該母型の構成材表面に電
鋳及び鍍金の少なくともどちらか一方に対して剥離性を
有するように剥離効果処理を施してなるものである。

【００２１】請求項４記載の発明は、少なくとも表面が
導電性を有する基板の該表面上にノズル穴径に対応する
幅を有する第１のパターンを形成する工程と、次いで、
該第１のパターンを覆うように全面に第１の金属薄膜及
び第１の剥離性皮膜を順次形成する工程と、次いで、該
第１の剥離性皮膜を覆うように電鋳又は鍍金法により第
１の金属層を形成する工程と、次いで、該第１の金属層
を、該第１の剥離性皮膜、該第１の金属薄膜及び該第１
のパターンが形成された該基板の該第１の剥離性皮膜か
ら剥離することにより、該第１の金属層の該第１のパタ
ーンに対応する部分にノズル穴径に対応する幅の溝を形
成する工程と、次いで、該溝が形成された側の該第１の
金属層表面に第２の剥離性皮膜を形成する工程と、次い
で、該第２の剥離性皮膜上に電鋳又は鍍金法により第２
の金属層を形成する工程と、次いで、該第２の金属層
を、該第２の剥離性皮膜が形成された該第１の金属層の
該第２の剥離性皮膜から剥離することにより、該第２の
金属層表面にノズル穴径に対応する幅の凸部パターンを
形成する工程と、次いで、該凸部パターンが形成された
側の該第２の金属層表面に不導体膜を形成する工程と、
次いで、該凸部パターンに対応する該不導体膜部分を覆
うように、かつ該凸部パターン間で離間するように該不
導体膜が露出された開口部を有する第２のパターンを形
成する工程と、次いで、該開口部内の該不導体膜上に第
２の金属薄膜を形成する工程と、次いで、該第２のパタ
ーンを除去して該不導体膜を露出させる工程と、次い
で、該第２の金属薄膜表面に第３の剥離性皮膜を形成す
る工程と、該凸部パターン間の該第３の剥離性皮膜及び
該不導体膜を覆うように電鋳又は鍍金法により第３の金
属層を形成する工程と、次いで、該第３の金属層を、該
第３の剥離性皮膜、該第２の金属薄膜が形成された該第
２の金属層の該第３の剥離性皮膜から剥離することによ
り、該凸部パターンに対応する部分にノズルプレート穴
が形成された該第３の金属層からなるノズルプレートを
形成する工程とを含むことを特徴とするものである。

【００２２】請求項５記載の発明は、請求項１又は請求
項３の母型面に、電鋳又は鍍金法により金属層を形成し
た後、剥離する操作を繰り返し行ってノズルプレートを
形成することを特徴とするものである。

【００２３】

【作用】本発明では、上記課題を解決するため、導体基
板面にノズル穴径より適度に大きい不導電パターンを、
ノズルプレートが必要とする穴の個数と配置で形成し、
上記の各不導体パターンの中心部にノズル穴径に対応す
る不導電体パターンを突出して設ける。

【００２４】そして、上記構成の各部材の表面が、電鋳
や鍍金による皮膜を形成した場合に剥離性を有するか、
若しくは剥離効果を付与する処理を施す。このように、
構成された母型面で、電鋳や鍍金をノズルプレートが必
要とする厚みで析出させ剥離する。以後、析出と剥離を
繰り返して実施し、ノズルプレートを製造する。以下、
本発明の作用を請求項毎に説明する。

【００２５】請求項１記載の発明では、後述する実施例
１の図２（ｂ）に示す如く、ノズル穴径に対応する凸パ
ターン部を、不導体面に沿って成長する電鋳若しくは鍍
金層に対して、有効阻止高さに配列した金属導体基板に
おいて、各ノズル径対応凸パターン部及びその外周か
ら、適度に大きい周域まで、薄膜付与等により不導体化
した複製用母型面を電鋳複製法を利用し、複数個準備す
る。

【００２６】このため、母型を、複製法により高精度に
多数個を容易にかつ安価に準備することができるととも
に、母型面を、クロム酸塩類の水溶液への浸漬や、酸素
プラズマ処理等によって不導体化処理することにより、
電鋳若しくは鍍金層に対して剥離性を付与させることが
できる。請求項２記載の発明では、少なくとも表面が導
電性を有する基板の表面上にノズル穴径に対応する幅を
有する第１のパターンを形成し、第１のパターンを覆う
ように全面に第１の金属薄膜及び第１の剥離性皮膜を順
次形成し、第１の剥離性皮膜を覆うように電鋳又は鍍金
法により第１の金属層を形成した後、第１の金属層を、
第１の剥離性皮膜、第１の金属薄膜及び第１のパターン
が形成された基板の第１の剥離性皮膜から剥離すること
により、第１の金属層の第１のパターンに対応する部分
にノズル穴径に対応する幅の溝を形成する。次に、溝が
形成された側の第１の金属層表面に第２の剥離性皮膜を
形成し、第２の剥離性皮膜上に第２の金属層を電鋳又は
鍍金法により形成し、第２の金属層を、第２の剥離性皮
膜が形成された第１の金属層の第２の剥離性皮膜から剥
離することにより、第２の金属層表面にノズル穴径に対
応する幅の凸部パターンを形成した後、凸部パターン間
に、かつ凸部パターンと離間するように、第２の金属層
上に第２のパターンを形成する。

【００２７】そして、凸部パターン及び第２のパターン
を覆うように不導体膜を形成し、第２のパターンを除去
して不導体膜に第２の金属層が露出された開口部を形成
し、開口部内の第２の金属層上に第３の剥離性皮膜を形
成し、凸部パターン間の不導体膜及び第３の剥離性皮膜
上に電鋳又は鍍金法により第３の金属層を形成した後、
第３の金属層を、不導体膜及び第３の剥離性皮膜が形成
された第２の金属層の第３の剥離性皮膜から剥離するこ
とにより、凸部パターンに対応する部分にノズルプレー
ト穴が形成されたノズルプレートを形成するように構成
する。このため、請求項１記載の発明と同様の効果を
得ることができる他、母型面にインジェット用ノズルプ
レートの必要とする厚みに、電鋳若しくは鍍金法によ
り、Ｎｉその他の金属層を形成した後、剥離する操作を
繰り返すように構成するため、容易に高精度のノズルプ
レートを安価に製造することができる。

【００２８】請求項３記載の発明では、後述する実施例
２の図４（ｂ）に示す如く、ノズル穴径に対応する凸パ
ターン部を、不導体面に沿って成長する電鋳若しくは鍍
金層に対して、有効阻止高さに配列した金属導体基板に
おいて、パターン面全面を薄膜付与等により不導体化
し、各ノズル径対応凸パターン部及びその外周から、適
度に大きい周域までを残して金属導体の薄膜付与等によ
り、導体化した複製用母型面を電鋳複製法を利用し、複
数個準備する。

【００２９】このため、母型を、複製法により高精度に
多数個を容易にかつ安価に準備することができるととも
に、母型面を、クロム酸塩類の水溶液への浸漬や、酸素
プラズマ処理等によって不動態化処理することにより、
電鋳若しくは鍍金層に対して剥離性を付与させることが
できる。請求項４記載の発明では、少なくとも表面が
導電性を有する基板の表面上にノズル穴径に対応する幅
を有する第１のパターンを形成し、第１のパターンを覆
うように全面に第１の金属薄膜及び第１の剥離性皮膜を
順次形成し、第１の剥離性皮膜を覆うように電鋳又は鍍
金法により第１の金属層を形成し、第１の金属層を、第
１の剥離性皮膜、第１の金属薄膜及び第１のパターンが
形成された基板の第１の剥離性皮膜から剥離することに
より、第１の金属層の第１のパターンに対応する部分に
ノズル穴径に対応する幅の溝を形成した後、溝が形成さ
れた側の第１の金属層表面に第２の剥離性皮膜を形成す
る。次に、第２の剥離性皮膜上に電鋳又は鍍金法により
第２の金属層を形成し、第２の金属層を、第２の剥離性
皮膜が形成された第１の金属層の第２の剥離性皮膜から
剥離することにより、第２の金属層表面にノズル穴径に
対応する幅の凸部パターンを形成し、凸部パターンが形
成された側の第２の金属層表面に不導体膜を形成し、凸
部パターンに対応する不導体膜部分を覆うように、かつ
凸部パターン間で離間するように不導体膜が露出された
開口部を有する第２のパターンを形成した後、開口部内
の不導体膜上に第２の金属薄膜を形成する。

【００３０】そして、第２のパターンを除去して不導体
膜を露出させ、第２の金属薄膜表面に第３の剥離性皮膜
を形成し、凸部パターン間の第３の剥離性皮膜及び不導
体膜を覆うように電鋳又は鍍金法により第３の金属層を
形成した後、第３の金属層を、第３の剥離性皮膜、第２
の金属薄膜が形成された第２の金属層の第３の剥離性皮
膜から剥離することにより、凸部パターンに対応する部
分にノズルプレート穴が形成されたノズルプレートを形
成するように構成する。このため、上記請求項３記載の
発明と同様の効果を得ることができる他、母型面にイン
ジェット用ノズルプレートの必要とする厚みに、電鋳若
しくは鍍金法により、Ｎｉその他の金属層を形成した
後、剥離する操作を繰り返すように構成するため、容易
に高精度のノズルプレートを安価に製造することができ
る。

【００３１】請求項５記載の発明では、請求項１又は請
求項２の母型面にインジェット用ノズルプレートの必要
とする厚みに、電鋳若しくは鍍金法により、Ｎｉその他
の金属層を形成した後、剥離する操作を繰り返すように
構成するため、容易に高精度のノズルプレートを安価に
製造することができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。（実施例１）図１〜３は本発明に係る実施例１のノズル
プレートの母型及びノズルプレートの製造方法を示す図
である。

【００３３】本実施例では、まず、導体若しくは金属薄
膜が表面に形成され導体化された不導体基板１上に、全
面にレジストを塗布し、露光・現像によりレジストをパ
ターニングしてノズル穴径に対応するレジストパターン
２を必要とされる穴のストレート長さ（通常は１〜１０
μｍ）より若干厚く、例えば膜厚５〜３０μｍ程度で形
成する。この時、レジストパターン２の幅は、後述する
不動体膜の厚みによっては、膜厚分の減量補正を考慮
し、不導体化付与膜の厚み分だけ小径とすることが望ま
しい。

【００３４】次に、レジストパターン２表面を導電化す
るために、レジストパターン２を覆うように全面に２０
０〜２０００オングストローム程度の金属薄膜３を形成
する（図１（ｂ））。次に、図１（ｂ）の試料をクロム
酸塩類その他の溶液に浸漬したり、酸素プラズマ処理等
を行ったりして金属薄膜３の表面を酸化することによっ
て、金属薄膜３表面に剥離用皮膜４を形成する（図１
（ｃ））。

【００３５】次に、電鋳若しくは鍍金法等により剥離用
皮膜４上にＮｉ等の金属層５を形成する（図１
（ｄ））。この時、金属層５の膜厚は、金属膜５を電鋳
転写母型として使用するため、電鋳工程及び剥離工程を
繰り返し安定に実施できるレベル、通常０．１〜１ｍｍ
程度とする。次に、金属層５を、剥離用皮膜４、金属薄
膜３及びレジストパターン２が形成された基板１の剥離
用皮膜４から剥離する。この時、金属層５の表面に剥離
用皮膜４及び金属薄膜３が形成されたレジストパターン
２に対応する領域に溝６が形成される（図１（ｅ））。
次に、図１（ｅ）の試料をクロム酸塩類その他の溶液に
浸漬したり、酸素プラズマ処理等を行ったりして、溝６
が形成された側の金属層５表面を酸化することによって
剥離性皮膜７を形成する（図１（ｆ））。

【００３６】次に、電鋳若しくは鍍金法等により溝６が
形成され金属層５パターン面の剥離性皮膜７上に金属層
８を形成する。この時、金属層８には、金属層５の溝６
に対応する領域に凸部９が形成される（図２（ａ））。
また、金属層８の膜厚は、金属層８をノズルプレートの
電鋳転写母型として使用するため、電鋳工程及びノズル
プレートの剥離工程を繰り返し安定に実施できるレベ
ル、通常０．１〜１ｍｍ程度とする。

【００３７】次に、金属層８を、剥離性皮膜７が形成さ
れた金属層５の剥離性皮膜７から剥離する。この時、剥
離性皮膜７と共に金属層５が剥離され、金属層８上には
ノズル穴径に対応する凸部９パターンが露出される（図
２（ｂ））。次に、凸部９が形成された金属層８のパタ
ーン面全面にレジストを塗布し、露光・現像によりレジ
ストをパターニングして凸部９間に凸部９と離間したレ
ジストパターン１０を形成する。この時、凸部９が形成
された側の金属層８面は、ノズル穴径対応凸部９パター
ンの外周から、適度に大きい周域迄レジストパターン１
０により被覆シールされる（図２（ｃ））。

【００３８】次に、蒸着、スパッタ法等により凸部９及
びレジストパターン１０を覆うように全面にＴｉＮ、Ｓ
ｉＣ等の不導体膜１１を形成する（図２（ｄ））。この
時、不導体膜１１の構成材料には、硬質性で剥離性に優
れたＴｉＮ、ＳｉＣ等が好適である。次に、レジストパ
ターン１０を溶解除去して金属層８が露出された開口部
１２を形成する（図２（ｅ））。この時、レジストパタ
ーン１０上の不導体膜１１も除去され、不導体膜１１の
開口部１２内には金属層８が露出されて、ノズルプレー
ト複製母型が完成する。次に、開口部１２内に露出され
た金属層８の導体露出面に剥離性皮膜１３を形成する。
この工程迄でノズルプレートを複製転写する母型の準備
が完了する。

【００３９】この母型は、前述した図２（ａ）の工程を
繰り返すことにより、効率良く多数個を準備することが
できる。次に、開口部１２内の金属層８上に剥離性皮膜
１３が形成されたノズルプレート複製母型のパターン面
に電鋳若しくは鍍金法により金属層１４をノズルプレー
トの必要厚み、通常３０〜８０μｍ程度析出させる（図
３（ａ））。この時、凸部９間に剥離性皮膜１３を覆う
ように金属層１４が形成される。

【００４０】そして、金属層１４を不導体膜１１及び剥
離性皮膜１３が形成された金属層８から剥離することに
より、図３（ｂ）に示すような断面形状のノズルプレー
ト穴１５が形成された金属層１４からなるノズルプレー
トを得ることができる。図３（ｃ）は、図２（ｅ）と同
じ単体状態に戻ったノズルプレート複製母型で、前述し
た図２（ｆ）〜図３（ｃ）の工程を繰り返してノズルプ
レートを複製する。

【００４１】このように、本実施例では、図２（ｂ）に
示す如く、ノズル穴径に対応する凸部９パターンを、不
導体面に沿って成長する電鋳若しくは鍍金層に対して、
有効阻止高さに配列した金属導体基板において、各ノズ
ル径対応凸部９パターン及びその外周から、適度に大き
い周域まで、薄膜付与等により不導体化した複製用母型
面を、電鋳複製法を利用し、複数個準備する。

【００４２】このため、母型を、複製法により高精度に
多数個を容易にかつ安価に準備することができるととも
に、母型面を、クロム酸塩類の水溶液への浸漬や、酸素
プラズマ処理等によって不導体化処理することにより、
電鋳若しくは鍍金層に対して剥離性を付与させることが
できる。また、母型面にインジェット用ノズルプレート
の必要とする厚みに、電鋳若しくは鍍金法により、Ｎｉ
等の金属層を形成した後、剥離する操作を繰り返すよう
に構成するため、容易に高精度のノズルプレートを安価
に製造することができる。（実施例２）図４，５は本発明に係る実施例２のノズル
プレートの製造方法を示す図である。本実施例では、ま
ず、実施例１の図１（ａ）〜図２（ｂ）迄の工程と同様
の工程を行うことにより、導体基板２１上にノズル穴径
に対応する凸部２２のパターンを電鋳複製法で形成する
（図４（ａ））。この時、凸部２２パターンは、必要個
数形成され、必要な配列で導体基板２１上に形成され
る。

【００４３】次に、蒸着やスパッタ法等により凸部２２
パターンを覆うように全面にＴｉＮ、ＳｉＣ等の硬質で
剥離性の良好な不導体膜２３を形成して、全面を不導体
化する。次に、不導体膜２３を覆うように全面にレジス
トを塗布し、露光・現像によりレジストをパターニング
して導体基板２１間に凸部２２と離間した開口部２５を
有するレジストパターン２４を形成する。この時、凸部
２２が形成された側の導体基板２１面は、ノズル穴径に
対応する凸部２２パターンの外周から、適度に大きい周
域までレジストパターン２４によりシールされる。ま
た、レジストパターン２４の開口部２５内には、不導体
膜２３が露出される（図４（ｃ））。

【００４４】次に、蒸着、スパッタ法等により開口部２
５内の不導体膜２３上に金属導体膜２６を形成する（図
４（ｂ））。次に、レジストパターン２４を溶解除去し
て不導体膜２３を露出させる（図４（ｅ））。この時、
不導体膜２３以外に、凸部２２間の凸部２２と離間した
不導体膜２３上の金属導体膜２６も露出され、ノズルプ
レート複製用母型が完成する。

【００４５】次に、図４（ｅ）の試料をクロム酸塩類そ
の他の溶液に浸漬したり、酸素プラズマ処理等を行った
りして、金属導体膜２６表面を酸化することによって金
属導体膜２６表面に剥離性皮膜２７を形成する（図５
（ａ））。次に、電鋳若しくは鍍金法等により凸部２２
間の不導体膜２３及び剥離性皮膜２７を覆うようにＮｉ
等の金属層２８を、ノズルプレートの必要厚み、通常３
０〜８０μｍ程度析出させる。そして、金属層２８を、
剥離性皮膜２７、金属導体膜２６及び不導体膜２３が形
成された導体基板２１の剥離用皮膜２７から剥離するこ
とにより、図５（ｃ）に示すような断面形状のノズルプ
レート穴２９が形成された金属層２８からなるノズルプ
レートを得ることができる。なお、図５（ｄ）は、図４
（ｅ）と同じ状態で戻ったノズルプレート複製用母型
で、前述した図５（ｆ）〜（ｉ）と繰り返してノズルプ
レート複製により製造する。

【００４６】このように、本実施例では、図４（ｂ）に
示す如く、ノズル穴径に対応する凸部２２パターンを、
不導体面に沿って成長する電鋳若しくは鍍金層に対し
て、有効阻止高さに配列した金属導体基板において、パ
ターン面全面を薄膜付与等により不導体化し、各ノズル
径対応凸部２２パターン及びその外周から、適度に大き
い周域までを残して、金属導体の薄膜付与等により導体
化した複製用母型面を電鋳複製法を利用し、複数個準備
する。

【００４７】このため、母型を、複製法により高精度に
多数個を容易にかつ安価に準備することができるととも
に、母型面を、クロム酸塩類の水溶液への浸漬や、酸素
プラズマ処理等によって不導体化処理することにより、
電鋳若しくは鍍金層に対して剥離性を付与させることが
できる。また、母型面にインジェット用ノズルプレート
の必要とする厚みに、電鋳若しくは鍍金法により、Ｎｉ
等の金属層を形成した後、剥離する操作を繰り返すよう
に構成するため、容易に高精度のノズルプレートを安価
に製造することができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、高精度の穴径や穴位置
を得るための電鋳や鍍金層の厚み管理を容易に行うこと
ができるとともに、工程を煩雑化することなく、高印字
品質や高画質に対応できる高精度なノズルプレートを効
率良く、安価に製造することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１のノズルプレートの製造
方法を示す図である。

【図２】本発明に係る実施例１のノズルプレートの製造
方法を示す図である。

【図３】本発明に係る実施例１のノズルプレートの製造
方法を示す図である。

【図４】本発明に係る実施例２のノズルプレートの製造
方法を示す図である。

【図５】本発明に係る実施例２のノズルプレートの製造
方法を示す図である。

【図６】従来のノズルプレートの製造方法を示す図であ
る。

【図７】従来のノズルプレートの製造方法を示す図であ
る。

【図８】従来のノズルプレートの製造方法を示す図であ
る。

【図９】従来のノズルプレートの製造方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１基板２，１０，２４レジストパターン３金属薄膜４，２７剥離用皮膜５，８，１４金属層６溝７，１３，２７剥離性皮膜９凸部１１不導体膜１２，２５開口部１５，２９ノズルプレート穴２１導体基板２２凸部２３不導体膜２６金属導体膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体基板若しくは表面が導体化処理された
不導体基板面にノズル穴径より大きく、ノズル穴径に対
応する凸部を有する不導体パターンを、所定の配列位置
で、かつ所定の個数形成してなるノズルプレートの製造
方法に用いられる母型であって、該母型の構成材表面が
電鋳及び鍍金の少なくともどちらか一方に対して剥離性
を有するか、若しくは該母型の構成材表面に電鋳及び鍍
金の少なくともどちらか一方に対して剥離性を有するよ
うに剥離効果処理を施してなることを特徴とするノズル
プレートの母型。
【請求項２】少なくとも表面が導電性を有する基板の該
表面上にノズル穴径に対応する幅を有する第１のパター
ンを形成する工程と、次いで、該第１のパターンを覆う
ように全面に第１の金属薄膜及び第１の剥離性皮膜を順
次形成する工程と、次いで、該第１の剥離性皮膜を覆う
ように電鋳又は鍍金法により第１の金属層を形成する工
程と、次いで、該第１の金属層を、該第１の剥離性皮
膜、該第１の金属薄膜及び該第１のパターンが形成され
た該基板の該第１の剥離性皮膜から剥離することによ
り、該第１の金属層の該第１のパターンに対応する部分
にノズル穴径に対応する幅の溝を形成する工程と、次い
で、該溝が形成された側の該第１の金属層表面に第２の
剥離性皮膜を形成する工程と、次いで、該第２の剥離性
皮膜上に電鋳又は鍍金法により第２の金属層を形成する
工程と、次いで、該第２の金属層を、該第２の剥離性皮
膜が形成された該第１の金属層の該第２の剥離性皮膜か
ら剥離することにより、該第２の金属層表面に該溝に対
応する部分にノズル穴径に対応する幅の凸部パターンを
形成する工程と、次いで、該凸部パターン間に、かつ該
凸部パターンと離間するように、該第２の金属層上に第
２のパターンを形成する工程と、次いで、該凸部パター
ン及び該第２のパターンを覆うように不導体膜を形成す
る工程と、次いで、該第２のパターンを除去して該不導
体膜に該第２の金属層が露出された開口部を形成する工
程と、次いで、該開口部内の該第２の金属層上に第３の
剥離性皮膜を形成する工程と、次いで、該凸部パターン
間の該不導体膜及び該第３の剥離性皮膜上に電鋳又は鍍
金法により第３の金属層を形成する工程と、次いで、該
第３の金属層を、該不導体膜及び該第３の剥離性皮膜が
形成された該第２の金属層の該第３の剥離性皮膜から剥
離することにより、該凸部パターンに対応する部分にノ
ズルプレート穴が形成された該第３の金属層からなるノ
ズルプレートを形成する工程とを含むことを特徴とする
ノズルプレートの製造方法。
【請求項３】不導体からなる基板にノズル穴径に対応す
る凸部を所定の配列位置で所定の個数形成し、該凸部の
周囲に、ノズル穴径より大きい同心円領域を残して導体
面を形成してなるノズルプレートの製造方法に用いられ
る母型であって、該母型の構成材表面が電鋳及び鍍金の
少なくともどちらか一方に対して剥離性を有するか、若
しくは該母型の構成材表面に電鋳及び鍍金の少なくとも
どちらか一方に対して剥離性を有するように剥離効果処
理を施してなるノズルプレートの母型。
【請求項４】少なくとも表面が導電性を有する基板の該
表面上にノズル穴径に対応する幅を有する第１のパター
ンを形成する工程と、次いで、該第１のパターンを覆う
ように全面に第１の金属薄膜及び第１の剥離性皮膜を順
次形成する工程と、次いで、該第１の剥離性皮膜を覆う
ように電鋳又は鍍金法により第１の金属層を形成する工
程と、次いで、該第１の金属層を、該第１の剥離性皮
膜、該第１の金属薄膜及び該第１のパターンが形成され
た該基板の該第１の剥離性皮膜から剥離することによ
り、該第１の金属層の該第１のパターンに対応する部分
にノズル穴径に対応する幅の溝を形成する工程と、次い
で、該溝が形成された側の該第１の金属層表面に第２の
剥離性皮膜を形成する工程と、次いで、該第２の剥離性
皮膜上に電鋳又は鍍金法により第２の金属層を形成する
工程と、次いで、該第２の金属層を、該第２の剥離性皮
膜が形成された該第１の金属層の該第２の剥離性皮膜か
ら剥離することにより、該第２の金属層表面にノズル穴
径に対応する幅の凸部パターンを形成する工程と、次い
で、該凸部パターンが形成された側の該第２の金属層表
面に不導体膜を形成する工程と、次いで、該凸部パター
ンに対応する該不導体膜部分を覆うように、かつ該凸部
パターン間で離間するように該不導体膜が露出された開
口部を有する第２のパターンを形成する工程と、次い
で、該開口部内の該不導体膜上に第２の金属薄膜を形成
する工程と、次いで、該第２のパターンを除去して該不
導体膜を露出させる工程と、次いで、該第２の金属薄膜
表面に第３の剥離性皮膜を形成する工程と、該凸部パタ
ーン間の該第３の剥離性皮膜及び該不導体膜を覆うよう
に電鋳又は鍍金法により第３の金属層を形成する工程
と、次いで、該第３の金属層を、該第３の剥離性皮膜、
該第２の金属薄膜が形成された該第２の金属層の該第３
の剥離性皮膜から剥離することにより、該凸部パターン
に対応する部分にノズルプレート穴が形成された該第３
の金属層からなるノズルプレートを形成する工程とを含
むことを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項５】請求項１又は請求項３の母型面に、電鋳又
は鍍金法により金属層を形成した後、剥離する操作を繰
り返し行ってノズルプレートを形成することを特徴とす
るノズルプレートの製造方法。