(57)【要約】      （修正有）【課題】保護膜の耐久性を高めることができ、長寿命なインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】インクジェットヘッドは、傾斜された一対の側面を有する圧電部材と、圧電部材の裏面が固定された基板４と、を備えている。導電性インクが導入される複数のインク溝２３が圧電部材に形成されている。各インク溝２３の内側に電極３３が形成されている。電極３３はフォトリソグラフィー法で形成され、電極３３の上に感光性ポジ型レジスト３６が残っている。電極３３から圧電部材の側面を通って基板の実装面に至る複数の配線パターン３４は、電極３３と一緒にフォトリソグラフィー法で形成され、配線パターン３４の上に感光性ポジ型レジスト３６が残っている。圧電部材および基板４の実装面の上に保護膜３７が積層されている。保護膜３７は、感光性ポジ型レジスト３６と一緒に電極３３および配線パターン３４を覆っている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と裏面との間を結ぶとともに前記表面から前記裏面に向けて広がるように傾斜された一対の側面と、前記表面および前記側面に開口するように互いに間隔を存して配列され、導電性インクが導入される複数のインク溝と、を含む圧電部材と、
前記圧電部材の前記裏面が固定された実装面を有する基板と、
前記圧電部材の前記インク溝の内側にフォトリソグラフィー法で形成され、感光性ポジ型レジストが残った電極と、
前記電極と一緒に前記フォトリソグラフィー法で形成され、前記電極から前記圧電部材の前記側面を通って前記基板の前記実装面に至るとともに、感光性ポジ型レジストが残った複数の配線パターンと、
前記圧電部材および前記基板の実装面の上に積層され、前記感光性ポジ型レジストと一緒に前記電極および前記配線パターンを覆った保護膜と、
を具備したインクジェットヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記感光性ポジ型レジストは、前記保護膜の下地を構成するインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記感光性ポジ型レジストの表面が平滑であるインクジェットヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記圧電部材を取り囲むように前記基板の前記実装面の上に固定された枠部材と、当該枠部材の上に固定されて前記圧電部材の前記表面を覆ったノズルプレートと、をさらに備え、
前記基板、前記枠部材および前記ノズルプレートは、互いに協働して前記導電性インクが供給される共通インク室を形成し、前記圧電部材が前記共通インク室に収容されているとともに、前記保護膜が前記電極、前記配線パターンおよび前記感光性ポジ型レジストを前記導電性インクから隔離するように前記共通インク室に露出されたインクジェットヘッド。
【請求項５】
基板の実装面の上に圧電部材を固定し、
前記圧電部材に前記実装面に対し傾斜された一対の側面を形成した後、当該圧電部材に切削加工を施すことにより、導電性インクが導入される複数のインク溝を前記圧電部材に形成し、
前記圧電部材の前記側面、前記インク溝の内面および前記基板の前記実装面を金属膜で被覆した後、フィトリソグラフィー法を用いて前記インク溝の内側に電極を形成するとともに、前記電極から前記圧電部材の前記側面を通って前記基板の前記実装面に至る複数の配線パターンを形成し、
前記電極および前記配線パターンの上に夫々感光性ポジ型レジストを残したまま、前記圧電部材および前記基板の前記実装面の上に保護膜を積層することで、前記感光性ポジレジストと一緒に前記電極および前記配線パターンを前記保護膜で一体的に被覆するようにしたインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の製造方法において、前記感光性ポジ型レジストで前記電極の表面粗さを吸収するようにしたインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シェアモードシェアウォール型のインクジェットヘッドは、複数のインク溝を備えている。インク溝は、基板の上に接着された圧電部材にダイヤモンドホイールを用いた切削加工を施すことにより形成されている。
【０００３】
各インク溝の内側に電極が設けられている。電極は、複数の配線パターンを介して駆動回路に電気的に接続されている。電極および配線パターンは、基板および圧電部材を金属膜で覆った後、金属膜の不要な部分をレーザ光で除去する、いわゆるレーザーパターニング法により形成されている。
【０００４】
さらに、従来のインクジェットヘッドでは、電極および配線パターンがパリレンのような保護膜で覆われている。この保護膜の存在により、例えば水溶性あるいは導電性を有する多種多様のインクを用いた場合でも、電極とインクとの接触に基づく不具合を解消することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６９８５５号公報
【特許文献２】特開２００９−２０２４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧電部材の一例であるＰＺＴは脆いために、圧電部材に切削加工を施す過程において、インク溝の内面が部分的に欠落する虞があり得る。このため、切削加工されたインク溝の内面は、平滑度が失われた粗面となっている。
【０００７】
さらに、レーザーパターニングにより形成された配線パターンは、その縁部に鋭利なバリが生じるのを避けられない
このため、電極および配線パターンを直接保護膜で覆った場合、保護膜が電極の表面粗さの影響を受けたり、配線パターンのバリの影響を受け易くなる。この結果、保護膜の膜厚が局部的に薄くなり、保護膜の耐久性を低下させる要因となる。
【０００８】
本発明の目的は、保護膜の耐久性を高めることができ、長寿命なインクジェットヘッドを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態によれば、インクジェットヘッドは、表面から裏面に向けて広がるように傾斜された一対の側面を有する圧電部材と、前記圧電部材の前記裏面が固定された基板と、を備えている。導電性インクが導入される複数のインク溝が前記圧電部材に形成されている。各インク溝の内側に電極が形成されている。前記電極は、フォトリソグラフィー法で形成され、当該電極の上に感光性ポジ型レジストが残っている。前記電極から前記圧電部材の前記側面を通って前記基板の前記実装面に至る複数の配線パターンは、前記電極と一緒にフォトリソグラフィー法で形成され、当該配線パターンの上に感光性ポジ型レジストが残っている。保護膜が前記圧電部材および前記基板の実装面の上に積層されている。前記保護膜は、前記感光性ポジレジストと一緒に前記電極および前記配線パターンを覆っている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るインクジェット装置の斜視図。
【図２】実施形態に係るインクジェットヘッドの平面図。
【図３】図２のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。
【図４】図３のＦ４−Ｆ４線に沿う断面図。
【図５】実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図。
【図６】実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、例えばインクジェットプリンタのような記録装置に搭載されるインクジェット装置１を開示している。インクジェット装置１は、シェアモードシェアウォール方式のインクジェットヘッド２およびマニフォルド３を含んでいる。
【００１３】
図２および図３に示すように、インクジェットヘッド２は、基板４、枠部材５、ノズルプレート６および一対の圧電部材７ａ，７ｂを備えている。基板４は、細長いフラットな実装面４ａを有する矩形状の要素であって、マニフォルド３の上に取り付けられている。基板４としては、例えばアルミナ、窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛等を用いることができる。
【００１４】
複数のインク供給口８および複数のインク排出口９が基板４に形成されている。インク供給口８およびインク排出口９は、基板４の実装面４ａに開口されている。インク供給口８は、基板４の幅方向に沿う中央部で基板４の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。インク排出口９は、インク供給口８を挟むように基板４の長手方向に間隔を存して二列に並んでいる。インク供給口８およびインク排出口９は、マニフォルド３を介して導電性インクが充填された図示しないインクタンクに接続されている。
【００１５】
枠部材５は、例えば金属製の四角い枠であって、基板４の実装面４ａの上に熱硬化性の接着剤１０で固定されている。枠部材５は、実装面４ａの上でインク供給口８およびインク排出口９を取り囲んでいる。
【００１６】
ノズルプレート６は、例えば矩形状のポリイミドフィルムで構成されている。ノズルプレート６は、枠部材５の上に熱硬化性の接着剤１１で固定されて、基板４の実装面４ａと向かい合っている。
【００１７】
図２および図３に示すように、一対のノズル列１３ａ，１３ｂがノズルプレート６に形成されている。ノズル列１３ａ，１３ｂは、ノズルプレート６の長手方向に延びるように、ノズルプレート６の幅方向に間隔を存して互いに平行に配置されている。
【００１８】
ノズル列１３ａ，１３ｂは、夫々複数のノズル１４を有している。ノズル１４は、ノズルプレート６を厚み方向に貫通するミクロン単位に微小な孔である。ノズル１４は、ノズル列１３ａ，１３ｂ毎にノズルプレート６の長手方向に間隔を存して一列に並んでいる。ノズル１４は、一列に並ぶことに特定されず、例えばノズルプレート６の長手方向に沿ってジグザグ状に配列してもよい。
【００１９】
図３に示すように、基板４、枠部材５およびノズルプレート６は、互いに協働して共通インク室１５を構成している。インク供給口８およびインク排出口９は、夫々共通インク室１５に開口されている。このため、本実施形態では、インクタンクに蓄えられた導電性インクがマニフォルド３からインク供給口８を介して共通インク室１５に供給される。共通インク室１５に供給された余剰の導電性インクは、インク排出口９からマニフォルド３を経てインクタンクに戻される。
【００２０】
圧電部材７ａ，７ｂは、共通インク室１５に収容されている。一方の圧電部材７ａは、一方のノズル列１３ａの真下に位置するように基板４の実装面４ａの上に接着されている。他方の圧電部材７ｂは、他方のノズル列１３ｂの真下に位置するように基板４の実装面４ａの上に接着されている。
【００２１】
圧電部材７ａ，７ｂは、互いに共通の構成を有している。そのため、本実施形態では、一方の圧電部材７ａを代表して説明し、他方の圧電部材７ｂについては同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００２２】
圧電部材７ａは、ノズル列１３ａに沿って延びる細長い本体１６を備えている。図４および図５に示すように、本体１６は、二枚の圧電板１７ａ，１７ｂで構成されている。圧電板１７ａ，１７ｂは、夫々の分極方向が圧電板１７ａ，１７ｂの厚さ方向に沿って逆向きとなるように張り合わされている。
【００２３】
圧電板１７ａ，１７ｂとしては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等を用いることができ、本実施形態では、圧電定数が高いＰＺＴを使用している。
【００２４】
本体１６は、表面１８、裏面１９および一対の側面２０ａ，２０ｂを有している。表面１８は、第１の面と言い換えることができ、ノズルプレート６に面している。裏面１９は、第２の面と言い換えることができる。裏面１９は、表面１８の裏側に位置されて基板４の実装面４ａの上に熱硬化性の接着剤２１で固定されている。
【００２５】
側面２０ａ，２０ｂは、第３の面と言い換えることができる。一方の側面２０ａは、表面１８の幅方向に沿う一端と裏面１９の幅方向に沿う一端との間を結んでいる。他方の側面２０ｂは、表面１８の幅方向に沿う他端と裏面１９の幅方向に沿う他端との間を結んでいる。さらに、側面２０ａ，２０ｂは、表面１８から裏面１９に向けて互いに離れるように傾斜している。言い換えると、本体１６の側面２０ａ，２０ｂは、基板４の実装面４ａに対し本体１６の側方に広がるように傾いている。
【００２６】
図５に本体１６の一方の側面２０ａの箇所を拡大して示すように、基板４の実装面４ａのうち一方の側面２０ａの麓に位置する部分に研磨部２２が形成されている。研磨部２２は、本体１６の長手方向に延びる溝状に形成されている。研磨部２２は、基板４の実装面４ａのうち他方の側面２０ｂの麓に位置する部分にも同様に形成されている。
【００２７】
図２ないし図５に示すように、複数のインク溝２３が本体１６に形成されている。インク溝２３は、本体１６の長手方向に間隔を存して配列されているとともに、本体１６の表面１８および側面２０ａ，２０ｂに連続して開口されている。本体１６のうちインク溝２３の間に位置された部分は、隣り合うインク溝２３の間を隔てる隔壁２４として機能している。
【００２８】
図４に示すように、各インク溝２３は、底面２５と、一対の側面２６ａ，２６ｂとで規定されている。底面２５および側面２６ａ，２６ｂは、インク溝２３の内面を構成している。さらに、インク溝２３は、上側の圧電板１７ａを貫通して下側の圧電板１７ｂの厚み方向に沿う途中まで達している。
【００２９】
本実施形態によると、インク溝２３は、本体１６に例えばＩＣウェハーの切断に使用するダイシングソーのダイヤモンドホイールを用いた切削加工を施すことにより形成される。そのため、図４に示すように、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂは、数多くのミクロン単位の凹凸２８を有している。
【００３０】
加えて、ＰＺＴ製の本体１６は脆いために、本体１６に切削加工を施す過程において、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂが部分的に欠落することがあり得る。この結果、ダイヤモンドホイールにより切削加工されたインク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂは、平滑度が失われた粗面となっている。
【００３１】
図４および図５に示すように、ノズルプレート６は、本体１６の表面１８の上に重ねられるとともに、本体１６に対し熱硬化性の接着剤１１で固定されている。ノズルプレート６は、本体１６の表面１８に開口されたインク溝２３の開口端を閉じている。
【００３２】
インク溝２３とノズルプレート６とで規定された空間は、複数の圧力室３０を構成している。圧力室３０は、共通インク室１５に供給された導電性インクが流入するように共通インク室１５に連通されている。さらに、ノズルプレート６のノズル１４は、個々に圧力室３０の中央部に開口されている。
【００３３】
圧力室３０を規定するインク溝２３の内側に電極３３が設けられている。電極３３は、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂを連続して覆っている。隣り合うインク溝２３の電極３３は、電気的に独立するように隔壁２４によって切り離されている。
【００３４】
電極３３は、例えばニッケル薄膜によって形成されている。電極３３の厚さは、例えば０．５〜５μｍである。電極３３は、ニッケル薄膜に限らず、例えば金又は銅の薄膜で形成してもよい。
【００３５】
電極３３は、配線パターン３４を含んでいる。配線パターン３４は、本体１６の側面２０ａと基板４の実装面４ａとの間に跨るように電極３３から一体に引き出されているとともに、本体１６の長手方向と直交する方向に直線状に配列されている。
【００３６】
詳しく述べると、図５に示すように、配線パターン３４は、第１の配線領域３４ａ、第２の配線領域３４ｂおよび第３の配線領域３４ｃを備えている。第１の配線領域３４ａは、本体１６の側面２０ａの上に積層されて、電極３３と一体化されている。第２の配線領域３４ｂは、基板４の研磨部２２から実装面４ａの上に積層されているとともに、共通インク室１５の内側に位置されている。第３の配線領域３４ｃは、第２の配線領域３４ｂに連続して実装面４ａの上に積層されているとともに、共通インク室１５の外側に導かれている。共通インク室１５の外に位置された第３の配線領域３４ｃの先端部には、導電パッド３５が形成されている。
【００３７】
電極３３および配線パターン３４は、フォトリソグラフィー法を用いて形成されている。電極３３、配線パターン３４の第１の配線領域３４ａおよび第２の配線領域３４ｂは、パターニング後に残った感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンで覆われている。感光性ポジ型レジスト３６の厚さは、例えば５μｍである。感光性ポジ型レジスト３６は、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂに生じた凹凸２８の影響を受ける電極３３の表面粗さを吸収する機能を有している。
【００３８】
このため、感光性ポジ型レジスト３６の表面３６ａの粗さは、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂの粗さよりも小さくなっている。言い換えると、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂから離れた感光性ポジ型レジスト３６の表面３６ａが平坦化されている。感光性ポジ型レジスト３６の表面３６ａの平均的な表面粗さは、例えば０．３μｍ以下とすることが望ましい。
【００３９】
感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンは、共通インク室１５の外に導かれた配線パターン３４の第３の配線領域３４ｃの上には残っていない。このため、第３の配線領域３４ｃの先端に位置された導電パッド３５は、インクジェットヘッド２の外に露出されている。
【００４０】
図４および図５に示すように、圧電部材７ａ，７ｂの本体１６および基板４の実装面４ａの上に有機保護膜３７が積層されている。有機保護膜３７は、電極３３および配線パターン３４の上に残った感光性ポジ型レジスト３６と一緒に電極３３、配線パターン３４の第１の配線領域３４ａおよび第２の配線領域３４ｂを覆っている。有機保護膜３７は、感光性ポジ型レジスト３６の表面３６ａに密着している。有機保護膜３７の厚さは、例えば３〜１０μｍである。
【００４１】
有機保護膜３７は、例えばパラキシレン系ポリマーによって形成されている。具体的に例示すると、いわゆるパリレンＣ（ポリクロロパラキシリレン）、パリレンＮ（ポリパラキシリレン）、およびパリレンＤ（ポリジクロロパラキシリレン）のようなパラキシリレン系ポリマーが適用される。
【００４２】
有機保護膜１４は、パラキシリレン系ポリマーに特定されるものではなく、例えばポリイミドのような他の物質によって形成してもよい。
【００４３】
本実施形態によると、有機保護膜３７は、共通インク室１５を規定する枠部材５の表面を連続して覆っている。
【００４４】
図１、図３および図５に示すように、配線パターン３４の導電パッド３５は、例えば異方導電性フィルム４０を介して複数のフレキシブルプリント配線板４１に接続されている。フレキシブルプリント配線板４１は、インクジェットヘッド２を駆動する駆動回路を搭載したプリント回路板４２と配線パターン３４との間を電気的に接続している。
【００４５】
フレキシブルプリント配線板４１は、異方導電性フィルム４０を介して導電パッド３５に接続することに限らず、例えば異方導電ペースト、非導電性フィルム、あるいは非導電性ペーストのような他の接続手段を用いて導電パッド３５に接続するようにしてもよい。
【００４６】
本実施形態によると、プリント回路板４２に搭載された駆動回路は、記録装置の制御部から入力される印字信号に基づいて、インクジェットヘッド２の電極３３に駆動電圧を印加する。
【００４７】
この結果、隣り合う電極３３の間に電位差が生じ、これら電極３３に対応する隔壁２４に電界が発生する。したがって、圧力室３０を間に挟んで隣り合う隔壁２４がシェアモード変形により圧力室３０の容積を増やす方向に湾曲する。
【００４８】
この後、電極３３に対する駆動電圧の印加を遮断すると、隔壁２４が初期の形状に復帰するように変位する。隔壁２４が変位することで共通インク室１５から圧力室３０に供給された導電性インクが加圧される。加圧された導電性インクの一部は、インク滴となってノズル１４から吐出される。
【００４９】
次に、インクジェットヘッド２を製造する具体的な手順について、図６を加えて説明する。
【００５０】
まず、最初のステップＳ１において、焼成前のセラミックスシート（セラミックスグリーンシート）で構成される基板４を準備する。基板４にプレス加工を施すことにより、当該基板４にインク供給口８およびインク排出口９を形成する。引き続いて基板４を焼成する。
【００５１】
基板４の成形が完了したら、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、二枚の圧電板１７ａ，１７ｂを重ね合わせて圧電部材７ａ，７ｂの本体１６を形成する。この後、基板４の実装面４ａの上に熱硬化性の接着剤２１を介して圧電部材７ａ，７ｂの本体１６を接着する。本体１６は、専用の治具を介して実装面４ａの上の予め決められた領域に位置決めされる。
【００５２】
引き続き、基板４に接着された本体１６に切削加工を施すことで、本体１６の幅方向に沿う両端部を斜めにカットする。この結果、本体１６の両端部に基板４の実装面４ａに対し傾斜された側面２０ａ，２０ｂが形成される。本体１６の両端部に切削加工を施す時に、基板４の実装面４ａのうち側面２０ａ，２０ｂの麓に位置する箇所が研磨されて、側面２０ａ，２０ｂに連続する溝状の研磨部２２が形成される。
【００５３】
この後、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、ダイヤモンドホイールを用いて本体１６に切削加工を施すことで、本体１６に複数のインク溝２３を形成する。インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂは、ダイヤモンドホイールを用いた切削により数多くのミクロン単位の凹凸２８を有する粗面となっている。
【００５４】
インク溝２３を形成した後、フォトリソグラフィー法により電極３３および配線パターン３４を形成するステップＳ４〜ステップＳ９に移行する。
【００５５】
ステップＳ４では、最初に本体１６および基板４の実装面４ａに無電解ニッケルメッキを施す。この結果、本体１６の表面１８、左右の側面２０ａ，２０ｂ、インク溝２３の底面２５、側面２６ａ，２６ｂならびに基板４の実装面４ａがニッケル薄膜によって全面的に被覆される。ニッケル薄膜は、電極３３および配線パターン３４の基礎となる金属膜の一例である。
【００５６】
ニッケル薄膜を形成する手法としては、無電解ニッケルメッキ法に限らず、例えばイオンビームスパッタ法、ＣＶＤ法（化学気相成長法）、蒸着法あるいはＥＢ法（電子ビーム共蒸着法）等を用いることができる。
【００５７】
さらに、ニッケル薄膜に電解金メッキを施すことで、ニッケル薄膜の上に金メッキ層を堆積するとよい。ニッケル薄膜を金メッキ層で被覆することにより、ニッケル薄膜の抵抗値を下げることができるとともに、抵抗値のばらつきを軽減することができる。
【００５８】
この後、ステップＳ５において、無電解ニッケルメッキが施された基板４および本体１６の上に感光性ポジ型レジスト３６を積層する。感光性ポジ型レジスト３６は、例えばスプレー法、スピンナー法あるいは電着法を用いてニッケル薄膜の上に形成される。感光性ポジ型レジスト３６は、ニッケル薄膜を全面的に覆っている。
【００５９】
引き続いて、ステップＳ６では、ニッケル薄膜を覆った感光性ポジ型レジスト３６を予備的に乾燥させるために、感光性ポジ型レジスト３６をプリベークする。さらに、感光性ポジ型レジスト３６を紫外線で露光する。感光性ポジ型レジスト３６を露光するに当たっては、感光性ポジ型レジスト３６の上にマスクを密着させる。マスクは、感光性ポジ型レジスト３６のうち電極３３および配線パターン３４に対応した領域を被覆する遮光部を有している。
【００６０】
露光機から放射される紫外線は、焦点を本体１６の表面１８に合わせた平行光となって感光性ポジ型レジスト３６に入射される。この結果、感光性ポジ型レジスト３６のうちマスクの遮光部で覆われた箇所を外れた領域が紫外線を受けて露光され、当該露光領域に潜像が形成される。
【００６１】
本実施形態では、紫外線が平行光となって感光性ポジ型レジスト３６に入射される。このため、感光性ポジ型レジスト３６が本体１６のインク溝２３および傾斜した側面２０ａ，２０ｂに沿うような三次元的な形状を有するにも拘らず、一回の露光で感光性ポジ型レジスト３６に所定の潜像を形成することができる。
【００６２】
この後、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、現像液を用いて露光された感光性ポジ型レジスト３６を現像する。この現像により、感光性ポジ型レジスト３６に形成された潜像が溶けて除去される。この結果、感光性ポジ型レジスト３６は、マスクの遮光部で覆われた領域のみが残った状態となる。
【００６３】
言い換えると、感光性ポジ型レジスト３６は、形成すべき電極３３および配線パターン３４に対応した形状を有するレジストパターンを形成する。そのため、レジストパターンを外れた領域では、ニッケル薄膜が基板４および本体１６の外に露出している。引き続いて、パターニングされた感光性ポジ型レジスト３６をポストベーク工程により乾燥させる。
【００６４】
この後、ステップＳ８において、レジストパターンの間に残存する感光性ポジ型レジスト３６の残渣をプラズマ処理により除去する。
【００６５】
引き続いてステップＳ９に移行する。ステップＳ９では、ニッケル薄膜のうち感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンで覆われていない箇所をエッチングする。エッチングでは、例えばニッケルを化学的に溶解させることができる酸性のエッチング液を使用する。このエッチングにより、ニッケル薄膜がレジストパターンで被覆された箇所を残して除去される。エッチングの手法としては、例えばドライエッチング法、ウェットエッチング法、イオンミリング法等を用いることができる。
【００６６】
したがって、エッチングが終了した時点では、ニッケル薄膜がレジストパターンに対応するような形状で残っており、このニッケル薄膜により電極３３および配線パターン３４が形成される。さらに、感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンが電極３３および配線パターン３４の上に残っている。
【００６７】
エッチングが終了した後、レジストパターンのうち配線パターン３４の第３の配線領域３４ｃに対応する箇所を例えばドライ法又はウエット法を用いて除去する。この結果、導電パッド３５を有する第３の配線領域３４ｃが基板４の実装面４ａの上に露出される。
【００６８】
この後、ステップＳ１０において、基板４の実装面４ａの上に熱硬化性の接着剤１０を用いて枠部材５を固定する。接着剤１０は、例えばスクリーン印刷によって枠部材５に塗布することが望ましい。枠部材５は、圧電部材７ａ，７ｂおよびインク排出口９を取り囲むように実装面４ａの上に配置されて、配線パターン３４の第２の配線領域３４ｂの上を横切っている。
【００６９】
引き続いてステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、電極３３が形成された本体１６および配線パターン３４が形成された基板４の実装面４ａの上に有機保護膜３７を積層する。有機保護膜３７は、電極３３および配線パターン３４の第１の配線領域３４ａ、第２の配線領域３４ｂの上に残った感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンを覆うとともに、枠部材５の表面を覆っている。有機保護膜３７は、例えばＣＶＤ法(Chemical vapor deposition)あるいは化学気相成長法により形成するとよい。有機保護膜３７の厚さは、例えば３〜１０μｍとする。
【００７０】
有機保護膜３７を形成するに当たっては、基板４の実装面４ａのうち配線パターン３４の第３の配線領域３４ｃが露出された箇所に、例えばポリイミドテープのようなマスキングテープを張り付ける。これにより、導電パッド３５を有する第３の配線領域３４ｃが有機保護膜３７で覆われることはない。
【００７１】
マスキングテープは、有機保護膜３７が形成された後に、基板４の実装面４ａから除去される。この結果、導電パッド３５が基板４の実装面４ａの上に露出された状態となる。
【００７２】
この後、ステップＳ１２において、枠部材５の上から圧電部材７ａ，７ｂの本体１６の表面１８の上に跨るようにノズルプレート６を重ねるとともに、当該ノズルプレート６を熱硬化性の接着剤１１を介して枠部材５および圧電部材７ａ，７ｂに固定する。
【００７３】
この結果、基板４の実装面４ａとノズルプレート６との間に枠部材５で囲まれた共通インク室１５が形成される。さらに、本体１６のインク溝２３とノズルプレート６との間に圧力室３０が形成される。
【００７４】
本実施形態では、ノズルプレート６に予めノズル１４が形成されている。ノズル１４は、ノズルプレート６に例えばバーコータにより撥インク膜を形成した後、当該ノズルプレート６にエキシマレーザのレーザ光を照射することにより形成される。
【００７５】
引き続いてステップＳ１３では、配線パターン３４の導電パッド３５に異方導電性フィルム４０を介してフレキシブルプリント配線板４１を熱圧着により接続する。この結果、プリント回路板４２に搭載された駆動回路が、フレキシブルプリント配線板４１および配線パターン３４を介して電極３３に電気的に接続される。
【００７６】
最後に、ステップＳ１４において、基板４をマニフォルド３に取り付ける。このことにより、一連のインクジェットヘッド２の製造工程が終了する。
【００７７】
なお、インクジェットヘッド２の製造工程で使用された熱硬化性の接着剤１０，１１，２１は、接着すべき要素を固定する毎に硬化させてもよいし、ある段階で一括して硬化させるようにしてもよい。
【００７８】
本実施形態によると、インクジェットヘッド２の電極３３および配線パターン３４は、フォトリソグラフィー法により形成され、電極３３および配線パターン３４のパターニングが完了した状態においても、電極３３および配線パターン３４の第１の配線領域３４ａ、第２の配線領域３４ｂの上に感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンが残っている。
【００７９】
しかも、電極３３および配線パターン３４を導電性インクから隔離する有機保護膜３７は、感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンの上から電極３３および配線パターン３４を覆っている。このため、感光性ポジ型レジスト３６が有機保護膜３７の下地としての機能を兼ねている。
【００８０】
したがって、電極３４の表面がインク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂの上に生じた凹凸２８の影響を受けて粗い面となっていても、感光性ポジ型レジスト３６が電極３４の表面の粗さを吸収する。よって、電極３３から離れた感光性ポジ型レジスト３６の表面３６ａが平滑な面となり、有機保護膜３７がインク溝２３の凹凸２８の影響を受け難くなる。
【００８１】
さらに、配線パターン３４をフォトリソグラフィー法で形成したことにより、レーザーパターニング時に避けられなかったバリの発生を防ぐことができる。
【００８２】
この結果、有機保護膜３７の下地となる箇所が平坦化され、有機保護膜３７が局部的に薄くなるのを防止できる。このため、有機保護膜３７の厚さを均等化することができるとともに、有機保護膜３７に有害なピンホールが発生し難くなる。よって、有機保護膜３７の耐久性が向上し、長寿命なインクジェットヘッド２を得ることができる。
【００８３】
本実施形態によると、感光性ポジ型レジスト３６のレジストパターンが有機保護膜３７の下地を兼ねるので、有機保護膜３７のための専用の下地を不要とすることができる。
【００８４】
さらに、インクジェットヘッド２を製造する過程において、電極３３および配線パターン３４の第１の配線領域３４ａ、第２の配線領域３４ｂの上の感光性ポジ型レジスト３６を除去する工程を省略できるとともに、新たな下地を形成する工程も不要となる。
【００８５】
よって、インクジェットヘッド２を製造する際の作業工数を減らすことができ、その分、インクジェットヘッド２の製造コストを低減して、安価なインクジェットヘッド２を提供することができる。
【００８６】
加えて、有機保護膜３７が金属製の枠部材５の表面を全面的に被覆しているので、共通インク室１５を規定する枠部材５が導電性インクから隔離されている。このため、枠部材５が導電性インクに接することを要因とする枠部材５の腐食あるいは溶解等を未然に防止することができる。
【００８７】
本実施形態では、有機保護膜が枠部材の表面を全面的に覆っているが、例えば共通インク室に面する枠部材の内面のみを有機保護膜で覆うようにしてもよい。
【００８８】
さらに、枠部材がセラミックあるいは樹脂のような非導電性材料で構成されている場合には、枠部材を有機保護膜で覆う必要はない。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９０】
２…インクジェットヘッド、４…基板、４ａ…実装面、７ａ，７ｂ…圧電部材、１８…表面、１９…裏面、２０ａ，２０ｂ…側面、２３…インク溝、３３…電極、３４…配線パターン、３６…感光性ポジ型レジスト、３７…保護膜（有機保護膜）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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