JP2009119773A - Nozzle plate for liquid discharging head and method for manufacturing the same - Google Patents
Nozzle plate for liquid discharging head and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009119773A JP2009119773A JP2007297816A JP2007297816A JP2009119773A JP 2009119773 A JP2009119773 A JP 2009119773A JP 2007297816 A JP2007297816 A JP 2007297816A JP 2007297816 A JP2007297816 A JP 2007297816A JP 2009119773 A JP2009119773 A JP 2009119773A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle plate
- substrate
- etching
- diameter portion
- discharge port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000007599 discharging Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 57
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 70
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 25
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 10
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 33
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 2
- 238000009623 Bosch process Methods 0.000 description 1
- PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.C=C Chemical compound F.F.F.F.C=C PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical compound FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液体吐出ヘッド用ノズルプレート及び液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法に関する。 The present invention relates to a nozzle plate for a liquid discharge head and a method for manufacturing a nozzle plate for a liquid discharge head.
近年、インクジェット式プリンタは高速・高解像度な印刷が要求されている。このプリンタに用いられるインクジェット式記録ヘッドの構成部品の形成方法にマイクロマシン分野の微細加工技術であるシリコン基板等を対象とした半導体プロセスが用いられている。このため、シリコン基板にエッチングを施すことにより微細な構造体を形成する方法が数多く提案されている。 In recent years, inkjet printers are required to print at high speed and high resolution. A semiconductor process for a silicon substrate or the like, which is a fine processing technique in the micromachine field, is used as a method for forming the components of the ink jet recording head used in this printer. For this reason, many methods for forming a fine structure by etching a silicon substrate have been proposed.
インクジェット式記録ヘッドに用いられるノズルを有しているノズルプレートは、例えば直径が5μmから10μmといった微小な開口のノズルが複数個配列した厚みが数百μm程度の板状の部材である。このノズルプレートに、別途用意するノズルに連通するインク室、圧力室、インク供給路等を備えたボディプレートを貼り合わせ、更に圧力室を変形させる圧電素子等のアクチュエータを設けて液体吐出ヘッドを構成する。液体吐出ヘッドは、アクチュエータにより圧力室を変形させ、この変形により圧力室内の液体に圧力を加え、圧力室内の液体をノズルの開口(吐出口)から液滴として吐出する。この時、液体を記録用インクとし、記録信号に基づいて記録ヘッドを記録用紙に対して相対移動させ、適宜インク滴を吐出することにより記録紙に記録を行う。 A nozzle plate having nozzles used in an ink jet recording head is a plate-like member having a thickness of about several hundreds μm in which a plurality of nozzles having a minute opening having a diameter of 5 μm to 10 μm, for example. A liquid discharge head is constructed by attaching a body plate having an ink chamber, a pressure chamber, an ink supply path, etc., which communicates with a nozzle prepared separately, to this nozzle plate, and further providing an actuator such as a piezoelectric element for deforming the pressure chamber. To do. The liquid discharge head deforms the pressure chamber by an actuator, applies pressure to the liquid in the pressure chamber by this deformation, and discharges the liquid in the pressure chamber as droplets from the opening (discharge port) of the nozzle. At this time, recording is performed on the recording paper by using the liquid as recording ink, moving the recording head relative to the recording paper based on the recording signal, and appropriately discharging ink droplets.
このようにして、吐出口よりインク滴の吐出を続けていると、例えば液体吐出ヘッドが稼動していない時に、吐出口の周囲に付着したインクが乾燥して、徐々にノズルに目詰まりが生じ、適量のインクが記録紙に十分に到達しないといった不具合が生じる。こうした印字品質が低下したり、印字不可能な状態に陥るといった不具合が生じないように、ノズルプレートの液滴を吐出する吐出口のある面(吐出面)に対して拭き取りを行うブレード(クリーニングブレード)を押し当てた状態で、クリーニングブレードを移動して目詰まりを生じるインク溜まりの拭き取りを行う清掃方法がある。拭き取りを行う例として、以下がある。 In this way, if ink droplets continue to be ejected from the ejection port, for example, when the liquid ejection head is not operating, the ink adhering to the periphery of the ejection port dries and the nozzle gradually becomes clogged. This causes a problem that an appropriate amount of ink does not reach the recording paper sufficiently. A blade (cleaning blade) that wipes the surface (discharge surface) of the nozzle plate with the discharge ports for discharging droplets so as not to cause problems such as deterioration in print quality or inability to print. There is a cleaning method in which a cleaning blade is moved to wipe off an ink reservoir that causes clogging in a state in which the nozzle is pressed. Examples of wiping include the following.
クリーニングブレードは、液体吐出ヘッドの洗浄時にノズルプレートに圧接して残存した洗浄液を払拭する吸液性部と、インク充填時並びにクリーニング時にノズルプレートを圧接して残存したインク並びに異物を払拭する圧接部とをそれぞれ個別に備えている。ブレードの吸液性部と圧接部との切り替えをキャリッジ移動方向に対して垂直方向に移動させて行い、拭き取りをキャリッジ移動方向に移動して行っている(特許文献1参照)。
発明者らは、特許文献1のノズルプレートとクリーニングブレードのように拭き取りを一方向に行う方法で、液滴を吐出する吐出口の清掃実験を行った。具体的には、図10に示すように、吐出口が円形のノズルを有しているノズルプレートの吐出面90を一方向(図中の→方向)にクリーニングブレード92を移動して拭き取りを行い、その開口94を観察した。その結果、開口94のAで示す部分に拭き残りが生じてしまう問題があった。
The inventors conducted a cleaning experiment of a discharge port that discharges droplets by a method of wiping in one direction like the nozzle plate and cleaning blade of
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、清掃が容易で小型の液体吐出ヘッド用ノズルプレート及び液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a liquid discharge head nozzle plate that is easy to clean and a liquid discharge head nozzle plate manufacturing method. is there.
上記の課題は、以下の構成により解決される。 Said subject is solved by the following structures.
1. 貫通孔を複数個有するSi基板からなり、前記貫通孔の一方の開口が液滴を吐出する吐出口である液体吐出ヘッド用ノズルプレートにおいて、
前記吐出口の開口形状は、長方形であって、
複数個の前記吐出口は、互いに平行移動の関係に配置していることを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
1. In the nozzle plate for a liquid discharge head, which is composed of a Si substrate having a plurality of through holes, and one opening of the through hole is a discharge port for discharging a droplet.
The opening shape of the discharge port is a rectangle,
The nozzle plate for a liquid discharge head, wherein the plurality of discharge ports are arranged in a parallel movement relationship with each other.
2. 前記吐出口は、等間隔で配列していることを特徴とする1に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。 2. 2. The nozzle plate for a liquid discharge head according to 1, wherein the discharge ports are arranged at equal intervals.
3. 前記貫通孔は、前記Si基板の一方の面に長方形を開口形状とする大径部と、前記Si基板の他方の面に長方形を開口形状とし、前記大径部の断面積より小さい断面積の前記吐出口を開口とする小径部とからなり、
前記大径部の開口形状を成す互いに直交する2つの辺と、前記吐出口の開口形状を成す互いに直交する2つの辺とは、2組の平行関係を成していることを特徴とする1又は2に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
3. The through-hole has a large-diameter portion having a rectangular opening on one surface of the Si substrate, and a rectangular opening on the other surface of the Si substrate, and has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the large-diameter portion. It consists of a small diameter part with the discharge port as an opening,
The two sides orthogonal to each other forming the opening shape of the large-diameter portion and the two sides orthogonal to each other forming the opening shape of the discharge port form two sets of
4. 前記吐出口の開口形状の前記長方形は、正方形であることを特徴とする1乃至3の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
4). The nozzle plate for a liquid discharge head according to any one of
5. 前記Si基板の前記吐出口を有する面に撥液層を有することを特徴とする1乃至4の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
5). The nozzle plate for a liquid discharge head according to any one of
6. 4に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートを製造する液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法であって、
厚み方向の結晶方位が(100)、且つ厚み方向と垂直な面内の結晶方位が(110)とするSi基板の表面にエッチングマスクとなる膜を備えた基板を準備する工程と、
前記(110)の結晶方位に対する平行方向及び垂直方向に、それぞれ平行な2つの辺を含む正方形を前記吐出口の形状として形成するマスクパターンが円形である前記エッチングマスクを前記膜に形成する工程と、
前記エッチングマスクを用いて、フォトリソグラフィー処理及びエッチング処理を行い、前記Si基板に前記エッチングマスクに基づいて開口形状が円形の貫通孔を形成する工程と、
前記円形の貫通孔を形成した前記Si基板をアルカリ溶液に浸漬して前記Si基板を選択エッチングし、前記貫通孔の開口形状が正方形である前記吐出口を形成する工程と、
正方形の前記吐出口を形成した後、前記エッチングマスクを前記Si基板より除去する工程と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法。
6). A liquid discharge head nozzle plate manufacturing method for manufacturing the liquid discharge head nozzle plate according to claim 4,
Preparing a substrate having a film serving as an etching mask on the surface of the Si substrate having a crystal orientation in the thickness direction of (100) and an in-plane crystal orientation in the plane perpendicular to the thickness direction of (110);
Forming the etching mask on the film, wherein the mask pattern for forming a square including two sides parallel to the crystal orientation of (110) and a direction perpendicular to the crystal orientation as the shape of the discharge port is circular. ,
Performing a photolithography process and an etching process using the etching mask, and forming a through hole having a circular opening shape on the Si substrate based on the etching mask;
Immersing the Si substrate in which the circular through hole is formed in an alkaline solution to selectively etch the Si substrate, and forming the discharge port in which the opening shape of the through hole is square; and
And a step of removing the etching mask from the Si substrate after forming the square discharge port.
7. 前記エッチング処理は、エッチングと側壁保護膜の形成とを交互に繰り返すSi異方性ドライエッチング処理であることを特徴とする6に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法。 7. 7. The method of manufacturing a nozzle plate for a liquid discharge head according to claim 6, wherein the etching process is a Si anisotropic dry etching process in which etching and sidewall protective film formation are alternately repeated.
8. 前記Si基板の前記吐出口を有する面に撥液層を設ける工程を有することを特徴とする6又は7に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法。 8). 8. The method for producing a nozzle plate for a liquid ejection head according to 6 or 7, further comprising a step of providing a liquid repellent layer on the surface of the Si substrate having the ejection port.
本発明の液体吐出ヘッド用ノズルプレートによれば、複数個ある液滴を吐出する吐出口の開口形状は長方形であり、複数個の吐出口は互いに平行移動の関係に配列している。このため、吐出口の長方形を成す互いに直交する2つの辺方向に沿って拭き取りを行うと、吐出口に吐出液の拭き残りがほとんどない状態とすることができる。また、例えば、長方形を正方形とすると、正方形の開口は、開口の断面積が同じ円形と比較して円の直径より正方形の1辺の長さの方が短いため、同じ吐出量を得る開口を複数個配列する周期をより小さくすることができる。 According to the nozzle plate for a liquid discharge head of the present invention, the opening shape of the discharge ports for discharging a plurality of droplets is a rectangle, and the plurality of discharge ports are arranged in a translational relationship. For this reason, when wiping is performed along two mutually orthogonal side directions that form a rectangular shape of the discharge port, the discharge port can be in a state where there is almost no remaining wiping of the discharge liquid. Further, for example, if the rectangle is a square, the square opening has an opening that obtains the same discharge amount because the length of one side of the square is shorter than the diameter of the circle compared to a circle having the same cross-sectional area. The period of arranging a plurality can be further reduced.
また、液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法によれば、特定の結晶方位を備えているSi基板に液滴を吐出する吐出口の開口形状が正方形である貫通孔を効率よく製造することができる。 Also, according to the nozzle plate manufacturing method for a liquid discharge head, it is possible to efficiently manufacture a through-hole having a square opening shape for discharging droplets onto a Si substrate having a specific crystal orientation.
従って、清掃が容易で小型の液体吐出ヘッド用ノズルプレート及びこの液体吐出ヘッド用ノズルプレートを効率良く製造する液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法を提供することができる。 Accordingly, it is possible to provide a nozzle plate for a liquid discharge head that is easy to clean and small, and a method for manufacturing a nozzle plate for a liquid discharge head that efficiently manufactures the nozzle plate for a liquid discharge head.
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。液体吐出ヘッド用ノズルプレートにおいて、吐出口の形状が円形状のノズルの吐出面をクリーニングブレードで一方向に拭き取りを行うと、図10の開口94のAで示す位置に拭き残り生じる。発明者らは、更に図11に示すように、拭き取り方向を上記で行った方向に加えて、直交する方向にも拭き取りを行った。その結果、図11の開口94のBで示す位置に拭き残りが生じた。更に、同じ開口94に対して、例えば斜め45°方向等、方向を変えて拭き取りを行ったが、拭き残り量は減少するものの、拭き残りは依然としてあることが分かった。
Although the present invention will be described based on the illustrated embodiment, the present invention is not limited to the embodiment. In the nozzle plate for a liquid discharge head, when the discharge surface of a nozzle having a circular discharge port shape is wiped in one direction with a cleaning blade, wiping remains at the position indicated by A in the
発明者らは、拭き取り方向と図10、図11に示すような拭き残り状態を検討した結果、ノズルの開口形状を円形でなく、長方形(正方形を含む)にすることに着目した。図9に示すように、ノズルの開口84の形状を正方形として、最初に吐出面80の開口84の直交する2辺の一方の辺に平行な方向に沿ってクリーニングブレード82を移動させて拭き取りを行うと、図9(a)のCで示す位置に拭き残りがある。引き続いて、図9(b)に示すように、直交する2辺の他方の辺に平行な方向に沿ってクリーニングブレード82を移動させて拭き取りを行うと、拭き残りがほとんど生じないことが分かった。図9では開口84を正方形で説明したが、長方形としても同じである。
As a result of examining the wiping direction and the unwiped state as shown in FIGS. 10 and 11, the inventors have focused on making the nozzle opening shape a rectangle (including a square) instead of a circle. As shown in FIG. 9, the shape of the
これより、吐出面に開口形状が長方形の複数の吐出口が平行移動の関係に配列しているノズルプレートにおいて、開口形状の長方形の互いに直交する2辺の方向にクリーニングブレードを移動させることにより、吐出口を拭き残りがほとんど無い状態で良好に清掃することができる。以下、ノズルの開口形状を正方形とするノズルプレートに関して説明する。 Thus, in the nozzle plate in which a plurality of discharge ports having a rectangular opening shape are arranged in a parallel movement relationship on the discharge surface, by moving the cleaning blade in the direction of two sides of the rectangular opening shape, The discharge port can be cleaned well with almost no wiping residue remaining. Hereinafter, a nozzle plate having a square nozzle opening shape will be described.
図1は液体吐出ヘッドの例であるインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドと称する。)Hを構成している、ノズルプレート1、ボディプレート2、圧電素子3を模式的に示している。
FIG. 1 schematically shows a
ノズルプレート1には、インク吐出のため吐出口(吐出面12における開口)の開口形状が正方形のノズル11を複数個配列してある。また、ボディプレート2には、ノズルプレート1を貼り合わせることで、圧力室となる圧力室溝24、インク供給路となるインク供給路溝23及び共通インク室となる共通インク室溝22、並びにインク供給口21が形成されている。
In the
そして、ノズルプレート1のノズル11とボディプレート2の圧力室溝24とが一対一で対応するようにノズルプレート1とボディプレート2とを貼り合わせることで流路ユニットMを形成する。ここで、以後、上記で説明に使用した圧力室溝、供給路溝、共通インク室溝の各符号はそれぞれ圧力室、供給路、共通インク室にも使用する。
And the flow path unit M is formed by bonding the
ここで、図2は、この記録ヘッドHにおけるノズルプレート1のY−Y’、及びボディプレート2のX−X’の位置での断面を模式的に示している。図2が示しているように、流路ユニットMに圧電素子3をインク吐出用アクチュエータとしてボディプレート2のノズルプレート1を接着する面と反対の各圧力室24の底部25の面に接着することで、記録ヘッドHが完成する。この記録ヘッドHの各圧電素子3に駆動パルス電圧が印加され、圧電素子3から発生する振動が圧力室24の底部25に伝えられ、この底部25の振動により圧力室24内の圧力を変動させることでノズル11からインク滴を吐出させる。
Here, FIG. 2 schematically shows a cross section of the recording head H at the positions of Y-Y ′ of the
図3にノズルプレート1の例としてノズル11の周辺部を示す。図3(a)は断面図、(b)は上面図で、ノズル11が複数個配列している様子を示している。図3のノズルプレート1は、Si基板30にノズル11が形成してあり、ノズル11の吐出面12に撥液層45が設けてある。ノズル11は、大径部15及び小径部14から構成され、大径部15、小径部14は、共に断面形状が正方形となっており、それぞれの断面積は、大径部15の方が小径部14より大きい。又、大径部15の開口形状の中心と小径部14の開口形状の中心は同心としている。小径部14の吐出面12の開口は吐出口である。
FIG. 3 shows a peripheral portion of the
図3(b)に示すように、ノズル11の吐出口の開口形状は正方形であり、複数のノズル11は、互いに平行移動の関係を維持して等間隔で一列に配列している。また、大径部15の開口形状を成す互いに直交する2つの辺と、小径部14の開口形状を成す互いに直交する2つの辺とは、2組の平行関係を成している。従って、この例では、大径部15は、小径部14と同様に、互いに平行移動の関係を維持して等間隔で一列に配列している。
As shown in FIG. 3B, the opening shape of the discharge port of the
図3(c)に示すように、ノズル11を千鳥状に2列の配列としてもよい。この場合も、図3(b)と同様に、ノズル11の吐出口の開口形状は正方形であり、複数のノズル11は、互いに平行移動の関係を維持し、等間隔で2列に配列している。また、大径部15の開口形状を成す互いに直交する2つの辺と、小径部14の開口形状を成す互いに直交する2つの辺とは、2組の平行関係を成している。
As shown in FIG. 3C, the
ここで、小径部14を例にして、小径部14の吐出口の開口形状を円形、正方形とした場合、吐出口の断面積を同じとして等間隔Lで一列にN個配列した状態を図4に示す。円の直径dは、正方形の1辺の長さaの2/π1/2倍(約1.13倍)となる。このため、図4に示すように、小径部14を等間隔Lで一列にN個並べた場合、円形の小径部14は、正方形の小径部14と比較して、1個当たりΔh(=(2/π1/2−1)×d)だけ長いことから、N×Δhだけ配列方向に長くなる。小径部14の開口形状を円形の場合と正方形の場合とを比較すると、開口形状を正方形とする方がより密に小径部14を配列することができる。従って、ノズルプレート1を小型にすることができる。尚、上記は小径部14を例にして説明したが、大径部15としても同じであることは勿論である。
Here, taking the small-
Siからなるノズルプレート1を製造することに関して図5、図6に沿って説明する。大径部15及び小径部14は、それぞれSi基板30の対向する面から形成する。
The manufacture of the
Si基板30の厚み方向の結晶方位は(100)であり、厚み方向に対して垂直な面内に結晶方位(110)を有している。ノズルプレートの製造時の結晶方位の判別を容易とするため、Si基板30の結晶方位(110)の方向に位置合わせ用の切り欠きであるオリフラOF(Orientation Flat)を設けるのが好ましい(図7参照)。
The crystal orientation in the thickness direction of the
まず大径部15の形成に関して図5に沿って説明する。Si基板30に大径部15を形成する方法は、特に限定されないが、後述する小径部14と同じくエッチングとコーティングとを交互に繰り返すSi異方性ドライエッチング方法を用いることができる。このSi異方性ドライエッチング方法によるエッチングを行う際のエッチングマスクとなるSiO2からなる熱酸化膜32、31を両面に設けてあるSi基板30を準備する(図5(a))。尚、エッチングマスクとなる膜は、上記の熱酸化膜に限定されることはなく、Siのドライエッチング及び後述のアルカリ溶液のエッチングに対してエッチングマスクとなる膜であればよく、例えば感光性ポリイミド膜が挙げられる。熱酸化膜32、31の厚みは、以降で行うSi異方性ドライエッチング、アルカリ溶液によるエッチングに対してもマスクとして機能する厚みとしておく。
First, the formation of the
次に大径部15を形成する側の熱酸化膜32の面にフォトレジスト34を塗布(図5(b))後、大径部15を形成するためのフォトレジストパターン34aを形成する(図5(c))。Si基板30におけるフォトレジストパターン34aの様子を示す上面図を図7に模式的に示す。図7の拡大部Kは、後述の大径部15を形成する円形状のエッチングマスクを形成するための円形レジストパターン部M15を拡大して示している。Si基板30のオリフラOFに対して、ノズルプレート1の大径部15を形成するための円形レジストパターン部M15は円形状とし、その配列方向(矢印F)は、オリフラの方向(矢印G)と平行とする。このようにすると、大径部15は、結晶方位(110)の方向に並ぶことになり、後述のアルカリ溶液によるウエットエッチングで形成される大径部15の開口形状である正方形の直交する2辺が結晶方位(110)方向及びこれに垂直な方向と同じ方向とすることができる。
Next, after applying a
フォトレジストパターン34aをエッチングマスクとして、例えばCHF3を用いたドライエッチングにより熱酸化膜パターン32aを形成し(図5(d))、これをSi異方性ドライエッチング方法におけるエッチングマスクとする。
A thermal
酸素プラズマによるアッシング等によりフォトレジストパターン34aを除去後(図5(e))、エッチングとコーティングとを交互に繰り返すSi異方性ドライエッチング方法より大径部15を形成する(図5(f))。異方性エッチング方法を行うエッチング装置は、ICP(Inductive Coupling Plasma)を用いるRIE(Reactive Ion Etching)装置が好ましく、例えば、エッチング時のエッチングガスとして、6フッ化硫黄(SF6)、コーティング時のデポジションガスとしてフッ化炭素(C4F8)を交互に使用する。熱酸化膜パターン32aは、以降のアルカリ溶液によるエッチングマスクとして使用する。尚、大径部15を形成する方法を上記ではエッチングとコーティングとを交互に繰り返す異方性エッチング方法としたが、これに限定されない。また、大径部15の深さ(長さ)は、所定の深さとなるように、予め大径部15を形成する方法、装置を用いて実験等を行うことで形成条件を決めればよい。
After removing the
次に、小径部14の形成に関して図6に沿って説明する。小径部14はエッチングとコーティングとを交互に繰り返すSi異方性ドライエッチング方法を用いて形成する。形成方法は、上記の大径部15の場合と同様であり、以下に説明する。
Next, the formation of the
図6(a)に示す大径部15が形成されたSi基板30において、小径部14が形成される側の熱酸化膜31の面にフォトレジスト44を塗布(図6(b))後、小径部14を形成するためのフォトレジストパターン44aを形成する(図6(c))。小径部14の吐出口の開口形状の中心は、大径部15の開口形状の中心と同心とし、大径部15と連通するように形成するため、小径部14が配列する方向は、大径部の場合と同様にオリフラの方向と平行となり、また小径部14の形成するためのマスク形状は、円形である。
In the
フォトレジストパターン44aをエッチングマスクとして、熱酸化膜パターン31aを形成し(図6(d))、これをSi異方性ドライエッチング方法におけるエッチングマスクとする。フォトレジストパターン44aを除去後(図6(e))、エッチングとコーティングとを交互に繰り返すSi異方性ドライエッチング方法により小径部14を大径部15に貫通するまで形成する(図6(f))。小径部14の形成終了後の熱酸化膜パターン31aは、以降のアルカリ溶液によるエッチングマスクとして使用する。
A thermal
次に、Si基板30をアルカリ溶液に浸漬してウエットエッチングを行う。Si基板30は、その結晶方位によりアルカリ溶液のエッチング速度が大きく異なる選択エッチングが可能である。つまり、結晶方位(111)方向のエッチング速度が(100)方向や(110)方向のエッチング速度に比べて100倍以上遅く、エッチングが進行して(111)面が露出するとあたかもエッチングが停止したように振舞う。このエッチング性質を利用して、Si基板30をアルカリ溶液で選択エッチングすると、開口形状を円形から正方形に加工できる。エッチングマスクが円形であることで、アルカリ溶液によるエッチング作用が制限される中、開口形状が全体に大きくなりながらも、選択エッチング作用の働きが強い方向があるため正方形となる。このエッチングは、緩やかに進むため、形状の制御が容易であるため加工精度が極めてよく、所望の形状を得ることができる。
Next, wet etching is performed by immersing the
Si基板を選択エッチングするアルカリ溶液は、選択性(異方性ともいう)を示す、例えばKOH、NaOH等が挙げられるが、これらに限定されることはなく、公知のSi対応の選択エッチング液を用いることができ、これらのエッチング液を所望のエッチング速度により濃度、温度を適宜設定すればよい。 Examples of the alkaline solution for selectively etching the Si substrate include selectivity (also referred to as anisotropy), such as KOH and NaOH. However, the alkaline solution is not limited thereto, and a known selective etchant for Si is used. The concentration and temperature of these etching solutions may be appropriately set depending on a desired etching rate.
ノズルの開口形状を正方形にするには、正方形のマスクを設けて、Si異方性ドライエッチングを行っても可能であるが、加工時間が上記のドライエッチングとアルカリ溶液によるウエットエッチングを組み合わせる方法に比較して長くなってしまう。また、アルカリ溶液によるウエットエッチングを行うと、ノズルの開口形状の正方形の角部が適度に丸みをおびるようにできるため、Si異方性ドライエッチングの切れのよい加工状態により生じやすい角部の欠けや角部周辺でのインク留りを抑えることができる。よって、本例の様にドライエッチングとアルカリ溶液によるウエットエッチングを組み合わせることで、効率よく製造できると共に良好な吐出性能を得ることができる。 To make the nozzle opening shape square, it is possible to provide a square mask and perform Si anisotropic dry etching, but the processing time is combined with the above dry etching and wet etching with an alkaline solution. It becomes longer compared. In addition, when wet etching with an alkaline solution is performed, the square corners of the nozzle opening shape can be appropriately rounded. Ink retention around corners and corners can be suppressed. Therefore, by combining dry etching and wet etching with an alkaline solution as in this example, it is possible to efficiently manufacture and obtain good discharge performance.
尚、ノズルの開口形状を正方形を除く長方形とする場合、長方形のマスクを設けて、Si異方性ドライエッチングを行って形成することができるが、これに限定されない。また、大径部の開口形状を正方形を除く長方形とする場合も上記と同じく、長方形のマスクを設けて、Si異方性ドライエッチングを行って形成することができるが、これに限定されない。 In addition, when making the opening shape of a nozzle into a rectangle except a square, a rectangular mask can be provided and Si anisotropic dry etching can be performed, but it is not limited to this. Further, when the opening shape of the large-diameter portion is a rectangle other than a square, it can be formed by providing a rectangular mask and performing Si anisotropic dry etching as described above, but is not limited thereto.
図8にアルカリ溶液のウエットエッチングによるノズルの開口の大きさの変化の例を示している。横軸は、アルカリ溶液への浸漬時間(エッチング時間)、縦軸はノズルの開口の大きさを示している。ノズルの開口の大きさは、開口形状が、エッチングの経過と共に円形から正方形に変化するため、外接円径で示している。図8においては、エッチング開始時は、直径約φ3.7μmの開口形状が円形のノズルが、エッチングが進行するに従い、次第に開口が大きくなることを示している。この例のアルカリ溶液(水溶液)の条件を、以下に示す。
(1)アルカリ液:クリンクA−27−a(商品名、吉村油化学(株)、主成分:メタケイ酸ナトリウム 19質量%、pH=12〜13)
(2)濃度(水溶液):4体積%
(3)温度:80℃
この例では、エッチング開始から60分経過した辺りから、開口形状が正方形と認められる状態になる。例えば、対角線長が約7μm(辺の長さが約5μm)の正方形の開口形状を形成するのであれば、まず、直径約φ3.7μmの円形の開口形状を有するノズルを形成し、その後、上記の条件のアルカリ溶液に120分浸漬してエッチングすれば得られることが分かる。
FIG. 8 shows an example of a change in the size of the nozzle opening due to the wet etching of the alkaline solution. The horizontal axis indicates the immersion time (etching time) in the alkaline solution, and the vertical axis indicates the size of the nozzle opening. The size of the opening of the nozzle is indicated by a circumscribed circle diameter because the opening shape changes from a circle to a square as the etching progresses. In FIG. 8, at the start of etching, a nozzle having a diameter of about 3.7 μm and a circular shape indicates that the opening gradually increases as etching progresses. The conditions of the alkaline solution (aqueous solution) in this example are shown below.
(1) Alkaline liquid: Crink A-27-a (trade name, Yoshimura Oil Chemical Co., Ltd., main component: sodium metasilicate 19% by mass, pH = 12-13)
(2) Concentration (aqueous solution): 4% by volume
(3) Temperature: 80 ° C
In this example, the opening shape is recognized as a square around 60 minutes after the start of etching. For example, if a square opening with a diagonal length of about 7 μm (side length of about 5 μm) is to be formed, first a nozzle having a circular opening with a diameter of about 3.7 μm is formed, and then the above-mentioned It can be seen that it can be obtained by immersing in an alkaline solution under the above conditions for 120 minutes and etching.
上記の様にアルカリ溶液に浸漬して所望の大きさの正方形の開口形状を吐出口とする小径部14を得た後、熱酸化膜パターン31a、32aを除去し、図7に示すように、一枚のSi基板30に複数のノズルプレートを形成しているのであれば、ダイシングソー等により個々のノズルプレートに分離することによりノズルプレート1が完成する(図6(g))。
After obtaining the small-
これまで説明した例では、Si基板30にまず大径部15を形成し次に小径部14を形成しているが、この順序を逆として、まず小径部14を形成し次に大径部15を形成することもできる。
In the example described so far, the large-
好ましいノズルプレート1として、図1に示す様に吐出面12に撥液層45を設ける。これに関して説明する。吐出面12に撥液層45を設けることで、ノズル11から吐出される液体が吐出面12に馴染むことによる染み出しや広がりを抑制することができる。具体的には、例えば液体が水性であれば撥水性を有する材料が用いられ、液体が油性であれば撥油性を有する材料が用いられるが、一般に、FEP(四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン)、PTFE(ポリテトラフロロエチレン)、フッ素シロキサン、フルオロアルキルシラン、アモルファスパーフルオロ樹脂等のフッ素樹脂等が用いられることが多く、塗布や蒸着等の方法で吐出面12に成膜されている。膜厚の厚みは、特に限定されるものではないが、概ね0.1μmから3μmとするのが好ましい。
As a
なお、撥液層45は、ノズルプレート1の吐出面12に直接成膜してもよいし、撥液層45の密着性を向上させるために中間層を介して成膜することも可能である。
The
(実施例)
図5、図6を用いてノズルプレート1を製造する例を説明する。厚み200μmのSi基板30を用意した。Si基板30におけるSiの結晶方位は、厚み方向が(100)であり、厚み方向と垂直な面内が(110)としている。面内の結晶方位は、表裏面同じ方向である。Si基板30の面内の結晶方位(110)の方向が分かるように、図7に示すような、結晶方位(110)の方向に平行なオリフラOF(切り欠き)を設けた。
(Example)
The example which manufactures the
まず、上記のSi基板30に、ノズルプレート1の開口形状が正方形のノズルとなる、小径部14の直径を3.5μm、大径部15の直径を60μmとした円形ノズルを128個を作製した。Si基板30の両面には、予めエッチングマスクとなる厚み1.2μmの熱酸化膜31、32が設けてある。
First, 128 circular nozzles in which the diameter of the small-
この熱酸化膜32の上にフォトレジスト34を塗布し(図5(b))、フォトリソグラフィー処理により、フォトレジストパターン34aを形成する(図5(c))。このフォトレジストパターン34aを用いてエッチング処理を行うことでエッチングマスクである熱酸化膜パターン32aを得る(図5(d))。尚、フォトレジストパターン34aは、酸素プラズマによるアッシング法にて除去している。
A
熱酸化膜パターン32aを用いて、Si異方性ドライエッチングにより深さ195μmまでSi基板30をエッチングして大径部15を形成した(図5(d))。
Using the thermal
Si異方性ドライエッチングの具体的な方法は、ボッシュプロセスを用いた。エッチングガスとして6フッ化硫黄(SF6)、デポジション(側壁保護膜の形成)ガスとしてフッ化炭素(C4F8)を交互に使用した。 As a specific method of Si anisotropic dry etching, a Bosch process was used. Sulfur hexafluoride (SF 6 ) was used as an etching gas, and fluorocarbon (C 4 F 8 ) was used alternately as a deposition (side wall protective film formation) gas.
次、SiO2膜である熱酸化膜31の上に両面マスクアライナーを用いたフォトリソグラフィー処理により、先に作製したSi基板30の大径部15の穴と同心となるように小径部14を形成するためのフォトレジストパターン44aを形成した(図6(c))。
Next, the small-
この後、エッチングにより吐出面のノズルの開口とする直径3.5μmの小径部14をSi基板30に形成するためのエッチングマスクである熱酸化膜パターン31aを形成した(図6(d))。その後、フォトレジストパターン36aを除去した。
Thereafter, a thermal
熱酸化膜パターン31aを用いて、Si異方性ドライエッチングにより大径部15に貫通するまでSi基板30をエッチングして小径部14を形成した(図6(f))。
Using the thermal
この状態で、小径部14及び大径部15の開口形状を顕微鏡にて観察したところ、小径部14の開口形状は直径約φ3.7μm、大径部15の開口形状は直径約φ60μmのほぼ円形であった。
In this state, when the opening shapes of the
次に、ノズルである小径部14、大径部15を形成した上記のSi基板30を以下のアルカリ溶液に浸漬して選択エッチングを行った。アルカリ溶液は、アルカリ液(商品名:クリンクA−27−a(吉村油化学(株)、主成分:メタケイ酸ナトリウム 19質量%))の4体積%水溶液を80℃に加熱した状態で、Si基板30を120分間浸漬した。
Next, selective etching was performed by immersing the
この後、両面のエッチングマスク34a、40aを反応性イオンエッチング法(RIE)により除去した。 Thereafter, the etching masks 34a and 40a on both sides were removed by reactive ion etching (RIE).
上記の手順により形成したノズル孔を有するSi基板30をダイシングソーにて個々に分離してノズル孔を有するノズルプレート1を作製した。
The
この後、洗浄後、小径部14の開口形状を顕微鏡にて観察したところ、1辺がほぼ5μmの正方形となっていることを確認した。また、大径部15の開口形状も顕微鏡にて観察したところ、小径部14の開口形状と同じ方向の四隅が角張った1辺が約61μmの正方形になっていることを確認した。
Thereafter, after cleaning, the opening shape of the small-
次に図1に示す様なボディプレート2を製造した。Si基板を用いて、公知のフォトリソグラフィー処理(レジスト塗布、露光、現像)及びSi異方性ドライエッチング技術を用いて、ノズル11にそれぞれ連通する複数の圧力室となる圧力室溝24、この圧力室にそれぞれ連通する複数のインク供給路となるインク供給溝23及びこのインク供給に連通する共通インク室となる共通インク室溝22、並びにインク供給口21を形成した。
Next, a
次に、図1に示すように、これまでに用意したノズルプレート1とボディプレート2とを接着剤を用いて貼り合わせ、更にボディプレート2の各圧力室24の背面に圧力発生手段であるピエゾ素子3を取り付けて液体吐出ヘッドとした。
Next, as shown in FIG. 1, the
上記と同様にして、小径部14をSi基板30に形成するエッチングマスクである熱酸化膜パターン31aにおける開口の大きさや、アルカリ溶液への浸漬時間を適宜調整して、上記とは別に、1辺をそれぞれ3.5μm、7μm、9μmの正方形を開口形状とする小径部14を備えたノズルプレートを作製した。大径部15は、上記とほぼ同じ1辺が約61μmの正方形とした。この後、上記と同様にして、これらのノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドを作製した。
In the same manner as described above, the size of the opening in the thermal
開口が上記4種類の大きさの小径部14を形成したノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドを用いて、それぞれインクの吐出を行った後、吐出面のクリーニングを行い、吐出面の観察を行った。クリーニング方法と観察は以下とした。
(1)10分間連続吐出を行った後、クリーニングブレードをノズルが一列に並んでいる方向(X方向とする)に1回移動させて全てのノズルを清掃した後吐出面を顕微鏡で観察した。
(2)10分間連続吐出を行った後、クリーニングブレードをノズルが一列に並んでいる方向に対して垂直な方向(Y方向とする)に1回移動させて全てのノズルを清掃した後吐出面を顕微鏡で観察した。
(3)10分間連続吐出を行った後、クリーニングブレードをX方向に1回移動させて全てのノズルを清掃し、引き続いて、クリーニングブレードをY方向に対して垂直な方向に1回移動させて全てのノズルを清掃した後吐出面を顕微鏡で観察した。
(4)10分間連続吐出を行った後、クリーニングブレードをX方向に5回移動させて全てのノズルを清掃し、引き続いて、クリーニングブレードをY方向に対して垂直な方向に5回移動させて全てのノズルを清掃した後吐出面を顕微鏡で観察した。
Using a liquid discharge head provided with a nozzle plate in which the openings have the four types of small-
(1) After performing continuous discharge for 10 minutes, the cleaning blade was moved once in the direction in which the nozzles are aligned in a row (X direction) to clean all the nozzles, and then the discharge surface was observed with a microscope.
(2) After 10 minutes of continuous discharge, the cleaning blade is moved once in the direction perpendicular to the direction in which the nozzles are lined up (Y direction) to clean all the nozzles, and then the discharge surface Was observed with a microscope.
(3) After 10 minutes of continuous discharge, the cleaning blade is moved once in the X direction to clean all nozzles, and then the cleaning blade is moved once in a direction perpendicular to the Y direction. After cleaning all the nozzles, the discharge surface was observed with a microscope.
(4) After 10 minutes of continuous discharge, the cleaning blade is moved 5 times in the X direction to clean all nozzles, and then the cleaning blade is moved 5 times in the direction perpendicular to the Y direction. After cleaning all the nozzles, the discharge surface was observed with a microscope.
この結果を以下の表1に示す。表に示す記号は以下を示している。
◎:ほぼ完全に拭き取りがなされている。
○:実用レベルに拭き取りがなされている。
×:拭き取り状態が実用レベルに到達していない。
The results are shown in Table 1 below. The symbols shown in the table indicate the following.
A: Almost completely wiped off.
○: Wiping off to a practical level.
X: The wiping state has not reached a practical level.
(比較例)
アルカリ溶液によるエッチング行わないで、ドライエッチングにて小径部14の開口形状を直径φ3.5μm、φ5μm、φ7μm、φ9μmの円形とした以外は、実施例1と同じとして、ノズルプレート及びこのノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドを作製した。
(Comparative example)
The nozzle plate and this nozzle plate were the same as in Example 1 except that the opening shape of the
この後、実施例と同じく、開口が上記4種類の大きさの小径部14を形成したノズルプレートを備えた液体吐出ヘッドを用いて、それぞれインクの吐出を行った後、吐出面のクリーニングを行い、吐出面の観察を行った。クリーニング方法と観察は上記の(1)、(2)、(3)、(4)とした。この結果を実施例の結果と合わせて表1に示す。
Thereafter, as in the example, each of the ink ejections was performed using a liquid ejection head having a nozzle plate in which the openings formed the
表1が示す通り、ノズルが一列に並んでいる方向と、これに垂直な方向にクリーニングを行うことにより、ノズルの開口形状が円形より正方形のノズルの方が、インクの拭き取りが良好であることが確認できた。 As Table 1 shows, cleaning is performed in the direction in which the nozzles are aligned in a row and in a direction perpendicular thereto, so that the nozzles with a square nozzle shape have better ink wiping. Was confirmed.
1 ノズルプレート
2 ボディプレート
3 圧電素子
11 ノズル
12、80、90 吐出面
14 小径部
15 大径部
21 インク供給口
22 共通インク室(溝)
23 インク供給路(溝)
24 圧力室(溝)
30 Si基板
31、32 熱酸化膜
31a、32a 熱酸化膜パターン
34a、44a フォトレジストパターン
45 撥液層
OF オリフラ
H 記録ヘッド
M15 円形レジストパターン部
DESCRIPTION OF
23 Ink supply path (groove)
24 Pressure chamber (groove)
30
Claims (8)
前記吐出口の開口形状は、長方形であって、
複数個の前記吐出口は、互いに平行移動の関係に配置していることを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。 In the nozzle plate for a liquid discharge head, which is composed of a Si substrate having a plurality of through holes, and one opening of the through hole is a discharge port for discharging a droplet.
The opening shape of the discharge port is a rectangle,
The nozzle plate for a liquid discharge head, wherein the plurality of discharge ports are arranged in a parallel movement relationship with each other.
前記大径部の開口形状を成す互いに直交する2つの辺と、前記吐出口の開口形状を成す互いに直交する2つの辺とは、2組の平行関係を成していることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。 The through-hole has a large-diameter portion having a rectangular opening shape on one surface of the Si substrate, and a rectangular opening shape on the other surface of the Si substrate, and has a cross-sectional area smaller than the cross-sectional area of the large-diameter portion. It consists of a small diameter part with the discharge port as an opening,
The two sides orthogonal to each other forming the opening shape of the large-diameter portion and the two sides orthogonal to each other forming the opening shape of the discharge port form two sets of parallel relations. Item 3. A nozzle plate for a liquid discharge head according to Item 1 or 2.
厚み方向の結晶方位が(100)、且つ厚み方向と垂直な面内の結晶方位が(110)とするSi基板の表面にエッチングマスクとなる膜を備えた基板を準備する工程と、
前記(110)の結晶方位に対する平行方向及び垂直方向に、それぞれ平行な2つの辺を含む正方形を前記吐出口の形状として形成するマスクパターンが円形である前記エッチングマスクを前記膜に形成する工程と、
前記エッチングマスクを用いて、フォトリソグラフィー処理及びエッチング処理を行い、前記Si基板に前記エッチングマスクに基づいて開口形状が円形の貫通孔を形成する工程と、
前記円形の貫通孔を形成した前記Si基板をアルカリ溶液に浸漬して前記Si基板を選択エッチングし、前記貫通孔の開口形状が正方形である前記吐出口を形成する工程と、
正方形の前記吐出口を形成した後、前記エッチングマスクを前記Si基板より除去する工程と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート製造方法。 A liquid ejection head nozzle plate manufacturing method for manufacturing the liquid ejection head nozzle plate according to claim 4,
Preparing a substrate having a film serving as an etching mask on the surface of the Si substrate having a crystal orientation in the thickness direction of (100) and an in-plane crystal orientation in the plane perpendicular to the thickness direction of (110);
Forming the etching mask on the film, wherein the mask pattern for forming a square including two sides parallel to the crystal orientation of (110) and a direction perpendicular to the crystal orientation as the shape of the discharge port is circular. ,
Performing a photolithography process and an etching process using the etching mask, and forming a through hole having a circular opening shape on the Si substrate based on the etching mask;
Immersing the Si substrate in which the circular through hole is formed in an alkaline solution to selectively etch the Si substrate, and forming the discharge port in which the opening shape of the through hole is square; and
And a step of removing the etching mask from the Si substrate after forming the square discharge port.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007297816A JP2009119773A (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Nozzle plate for liquid discharging head and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007297816A JP2009119773A (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Nozzle plate for liquid discharging head and method for manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009119773A true JP2009119773A (en) | 2009-06-04 |
Family
ID=40812466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007297816A Pending JP2009119773A (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Nozzle plate for liquid discharging head and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009119773A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017132192A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | コニカミノルタ株式会社 | Inkjet recording apparatus and inkjet recording method |
| JP7547107B2 (en) | 2020-07-30 | 2024-09-09 | キヤノン株式会社 | Substrate, substrate for liquid ejection head, liquid ejection head, and method for manufacturing substrate |
-
2007
- 2007-11-16 JP JP2007297816A patent/JP2009119773A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017132192A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | コニカミノルタ株式会社 | Inkjet recording apparatus and inkjet recording method |
| JP7547107B2 (en) | 2020-07-30 | 2024-09-09 | キヤノン株式会社 | Substrate, substrate for liquid ejection head, liquid ejection head, and method for manufacturing substrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5723592B2 (en) | Method for making a flexible device | |
| US7922289B2 (en) | Nozzle plate of inkjet printhead and method of manufacturing the same | |
| JP5855825B2 (en) | Process for preparing an inkjet printhead front surface with a textured super-oleophobic surface | |
| JP6027649B2 (en) | Inkjet printhead manufacturing method | |
| JP6048794B2 (en) | Nozzle plate, nozzle plate manufacturing method, inkjet head, and inkjet printing apparatus | |
| JPWO2008155986A1 (en) | Method for manufacturing nozzle plate for liquid discharge head, nozzle plate for liquid discharge head, and liquid discharge head | |
| KR20070040395A (en) | Printhead nozzle formation | |
| JP2010267951A (en) | Method of forming nozzle | |
| JP2012000984A (en) | Inkjet printhead with self-clean ability for inkjet printing | |
| TWI311106B (en) | Method of forming openings in substrates and inkjet printheads fabricated thereby | |
| JP5967876B2 (en) | Liquid discharge head and manufacturing method thereof | |
| CN1970300B (en) | Method of forming a hydrophobic coating on the surface of an inkjet printhead nozzle plate | |
| JP7071159B2 (en) | Substrate for liquid discharge head | |
| JP2009119773A (en) | Nozzle plate for liquid discharging head and method for manufacturing the same | |
| CN104080611B (en) | There is the printhead of depression slit end | |
| JP2009148924A (en) | Method of manufacturing nozzle plate for liquid discharge head, nozzle plate for liquid discharge head, and liquid discharge head | |
| JP2004042399A (en) | Inkjet recording head | |
| WO2016158917A1 (en) | Method for manufacturing liquid ejection head nozzle plate, liquid ejection head nozzle plate, and liquid ejection head | |
| WO2008075715A1 (en) | Method of producing nozzle plate for liquid discharge head, nozzle plate for liquid discharge head, and liquid discharge head | |
| CN1926056B (en) | Slot forming method and fluid ejection mechanism | |
| JP2006015746A (en) | Method for producing ink injection region of thermal inkjet print head and thermal inkjet print head | |
| KR20070060924A (en) | Silicon wet etching method using paraline mask and nozzle plate manufacturing method of inkjet printhead using this method | |
| JP2014162100A (en) | Liquid discharge head | |
| JP2008110560A (en) | Nozzle plate for liquid delivery head, and method for manufacturing nozzle plate for liquid delivering head | |
| CN101269576A (en) | Method of making an inkjet printhead |