(57)【要約】【課題】基板に対する配線パターンの密着力を十分に確保でき、配線パターンの剥がれを防止できるインクジェットヘッドを得ることにある。【解決手段】インクジェットヘッドは、側面に開口するように配列された複数のインク溝を有する圧電部材と、圧電部材が固定された実装面を有する基板と、を備えている。基板は、圧電部材の側面に連続するように実装面の上に形成された研磨部を有する。各インク溝の内側に電極が形成されている。各電極から圧電部材の側面および基板の研磨部を通って実装面に至る配線パターンは、基板の研磨部および実装面の上に形成された配線領域を含んでいる。配線領域は、研磨部および実装面の上にスパッタリングにより成膜された金属層を有する。【選択図】図５
2014168893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と裏面との間を結ぶ側面と、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た複数のインク溝と、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と、前記圧電部材の側面に連続するように前記実装面の上に形成され、前記側面よりも平滑な研磨部と、を有する基板と、
前記インク溝の内側に形成された複数の電極と、
前記電極から前記圧電部材の前記側面および前記基板の前記研磨部を通って前記実装面に至る複数の配線パターンと、を具備し、
前記配線パターンは、前記基板の前記研磨部および前記実装面の上に形成された配線領域を含み、当該配線領域は、前記研磨部および前記実装面の上にスパッタリングにより成膜された金属層を有する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、前記電極は、前記インク溝の内面に形成された第１の金属めっき層を有し、当該第１の金属めっき層の上に前記スパッタリングにより形成された前記金属層が連続して積層されているとともに、前記金属層の上に第２の金属めっき層が積層されたインクジェットヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記配線領域は、前記金属層の上に前記第２の金属めっき層が連続して積層された多層構造であるインクジェットヘッド。
【請求項４】
基板の実装面の上に圧電部材を固定し、
前記圧電部材に切削加工を施すことで、前記圧電部材の表面から前記基板の前記実装面に向かう側面を前記圧電部材に形成するとともに、前記基板の前記実装面のうち前記側面の麓に位置する部分に前記側面に連続するように研磨された研磨部を形成し、
前記側面が形成された前記圧電部材に、前記側面および前記表面に連続して開口された複数のインク溝を形成し、
前記圧電部材および前記インク溝の内面を金属めっき層で被覆した後、前記圧電部材および前記研磨部を含む前記基板の前記実装面の上にスパッタリングにより金属層を形成し、
前記金属めっき層および前記金属層をパターニングすることで、前記インク溝の内側に電極を形成するとともに、当該電極から前記圧電部材の前記側面および前記基板の前記研磨部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、
前記圧電部材に切削加工を施すことで、前記圧電部材の表面から前記基板の前記実装面に向かう側面を前記圧電部材に形成するとともに、前記基板の前記実装面のうち前記側面の麓に位置する部分に前記側面に連続するように研磨された研磨部を形成し、
前記側面が形成された前記圧電部材に、前記側面および前記表面に連続して開口された複数のインク溝を形成し、
前記インク溝が形成された前記圧電部材および前記研磨部を含む前記基板の前記実装面の上にスパッタリングにより金属層を形成した後、少なくとも前記圧電部材および前記インク溝の内面を金属めっき層で被覆し、
前記金属めっき層および前記金属層をパターニングすることで、前記インク溝の内側に電極を形成するとともに、当該電極から前記圧電部材の前記側面および前記基板の前記研磨部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４又は請求項５に記載の製造方法において、前記電極および前記配線パターンがフォトリソグラフィー法により形成され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では、基板の実装面に固定された圧電部材に複数のインク溝が形成されている。インク溝は、圧電部材の側面に開口されている。圧電部材の側面は、基板の実装面に向けて広がるように傾斜されている。
【０００３】
インク溝に設けられた電極は、配線パターンを介してヘッド駆動回路に接続されている。配線パターンは、電極から圧電部材の側面を通して基板の実装面に導かれている。電極および配線パターンは、基板の実装面および圧電部材を金属めっき層で被覆した後、金属めっき層の不要な箇所をレーザー光で除去する、いわゆるレーザーパターニング法もしくはフォトリソグラフィー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によると、圧電部材の側面は、圧電部材の端部をダイヤモンド砥石で切削加工することにより形成される。この際、基板の実装面のうち、側面の麓に位置する箇所にダイヤモンド砥石により研磨された研磨部が形成される。研磨部は、圧電部材の側面よりも表面粗さが小さい平滑な面であり、当該研磨部の上を配線パターンが横切っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実装面に形成された研磨部は平滑であるため、研磨部の箇所では、基板に対する金属めっき層の密着力が低下する。このため、配線パターンが研磨部を横切る箇所で配線パターンが剥がれ易くなる。
【０００７】
したがって、配線パターンが圧電部材と基板との境界で途切れてしまうことがあり、配線パターンの断線を招く一つの要因となる。
【０００８】
本発明の目的は、基板に対する配線パターンの密着力を十分に確保でき、配線パターンの剥がれを防止できるインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法を得ることにある。
【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、側面に開口するように配列された複数のインク溝を有する圧電部材と、圧電部材が固定された実装面を有する基板と、を備えている。基板は、圧電部材の側面に連続するように実装面の上に形成された研磨部を有する。
【００１０】
インク溝の内側に電極が形成されている。電極から圧電部材の側面および基板の研磨部を通って実装面に至る配線パターンは、基板の研磨部および実装面の上に形成された配線領域を含んでいる。配線領域は、研磨部および実装面の上にスパッタリングにより成膜された金属層を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェット装置の斜視図。
【図２】第１の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】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図。
【図６】第１の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。
【図７】第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図。
【図８】第２の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】
【００１２】
以下、第１の実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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を介してインクが充填されたインクタンク（図示せず）に接続されている。
【００１６】
枠部材５は、例えば四角い形状を有している。枠部材５は、インク供給口８およびインク排出口９を取り囲むように基板４の実装面４ａの上に接着剤１０で固定されている。
【００１７】
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の上に接着材１１で固定されて、基板４の実装面４ａと向かい合っている。
【００１８】
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の幅方向に互いに間隔を存して平行に配置されている。
【００１９】
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の微小な孔である。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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の上に固定されている。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の上に固定されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
圧電板１７ａ，１７ｂとしては、例えばチタン酸シルコン酸鉛（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。
【００２５】
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の上に接着剤２１で固定されている。
【００２６】
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１９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。
【００２７】
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、側面２０ａ，２０ｂは、基板４の実装面４ａに対し本体１６の外側に広がるように傾いている。
【００２８】
本実施形態によると、本体１６の側面２０ａ，２０ｂは、本体１６の端部に例えばダイヤモンド砥石を用いた切削加工を施すことにより形成されている。この際、側面２０ａのうち実装面４ａに隣接した端部に段差が生じるのを防ぐために、基板４の実装面４ａの一部が本体１６と一緒に削り取られている。
【００２９】
すなわち、図５に一方の側面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の麓に位置する箇所に研磨部２２が形成されている。研磨部２２は、側面２０ａに連続する凹みであって、本体１６の長手方向に沿って直線状に延びている。研磨部２２は、本体１６の側面２０ａよりも表面粗さが小さい平滑な表面を有している。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
本実施形態によると、インク溝２３は、基板４に固定された本体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。
【００３３】
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の上に接着剤２７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。
【００３４】
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。
【００３５】
圧力室３０を規定するインク溝２３の内側に電極３１が設けられている。電極３１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３１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。
【００３６】
電極３１は、例えばニッケルめっき層３２、ニッケル薄膜３３および金めっき層３４を有する三層構造である。ニッケルめっき層３２は、第１の金属めっき層の一例である。ニッケルめっき層３２は、本体１６に無電解ニッケルめっきを施すことにより形成され、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂの上に直に積層されている。
【００３７】
ニッケル薄膜３３は、金属層の一例であって、スパッタリングによりニッケルめっき層３２の上に積層されている。
【００３８】
金めっき層３４は、第２の金属めっき層の一例である。金めっき層３４は、ニッケル薄膜３３が形成された本体１６に電解金めっきを施すことにより形成されている。金めっき層３４は、ニッケル薄膜３３を覆うようにニッケル薄膜３３の上に積層されている。
【００３９】
電極３１は、配線パターン３６を含んでいる。配線パターン３６は、本体１６の側面２０ａから基板４の実装面４ａに至るように電極３１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間隔を存して配列されている。
【００４０】
詳しく述べると、図５に示すように、配線パターン３６は、第１の配線領域３６ａおよび第２の配線領域３６ｂを備えている。第１の配線領域３６ａは、電極３１と一体となった要素であり、本体１６の側面２０ａの上に積層されている。そのため、第１の配線領域３６ａは、電極３１と同様にニッケルめっき層３２、ニッケル薄膜３３および金めっき層３４を有する三層構造となっている。
【００４１】
第２の配線領域３６ｂは、基板４の研磨部２２を横切って基板４の実装面４ａの上に積層されている。第２の配線領域３６ｂは、ニッケル薄膜３３および金めっき層３４を有する二層構造である。ニッケル薄膜３３は、スパッタリングにより基板４の研磨部２２および実装面４ａの上に直に積層されている。第２の配線領域３６ｂを構成するニッケル薄膜３３は、本体１６と基板４との境界部分で電極３１を構成するニッケルめっき層３２に接している。金めっき層３４は、ニッケル薄膜３３を覆うようにニッケル薄膜３３の上に積層されている。
【００４２】
第２の配線領域３６ｂの先端部は、共通インク室１５の外に導かれている。導電パッド３７が第２の配線領域３６ｂの先端部に設けられている。さらに、圧電部材７ａ，７ｂの本体１６および基板４の実装面４ａの上に例えばパリレン膜のような保護膜３８が積層されている。保護膜３８は、電極３１および配線パターン３６のうち共通インク室１５に露出された箇所を覆っている。
【００４３】
配線パターン３６の導電パッド３７は、例えば図３に示す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。図１に示すように、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３６との間を電気的に接続している。
【００４４】
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、例えば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３１に駆動電圧を印加する。
【００４５】
この結果、隣り合う電極３１の間に電位差が生じ、これら電極３１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。
【００４６】
この後、電極３１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に供給されたインクが加圧される。加圧されたインクの一部は、インク滴となってノズル１４から吐出される。
【００４７】
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。
【００４８】
最初のステップＳ１において、焼成前の基板４を準備する。基板４にプレス加工を施すことで、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。
【００４９】
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の上に圧電部材７ａ，７ｂの本体１６を接着剤２１で固定する。
【００５０】
引き続き、基板４に固定された本体１６にダイヤモンド砥石を用いた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に切削加工を施す時に、基板４の実装面４ａのうち側面２０ａの麓に位置する箇所がダイヤモンド砥石により研磨されて、側面２０ａに連続する研磨部２２が形成される。
【００５１】
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を形成した後、例えばフォトリソグラフィー法により電極３１および配線パターン３６を形成するステップＳ４〜Ｓ１１に移行する。
【００５２】
ステップＳ４では、本体１６に無電解ニッケルめっきを施す。この結果、本体１６の表面１８、側面２０ａ，２０ｂ、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂがニッケルめっき層３２により全面的に被覆される。ニッケルめっき層３２は、本体１６を実装面４ａに固定する接着剤２１の箇所で途切れている。このため、研磨部２２を含む基板４の実装面４ａは、ニッケルめっき層３２で覆われることなく露出している。
【００５３】
引き続き、基板４の実装面４ａおよびニッケルめっき層３２の上にニッケル薄膜３３を積層するステップＳ５に移行する。ステップＳ５では、基板４の実装面４ａおよび圧電部材７ａ，７ｂに対しスパッタリングによりニッケル薄膜３３を形成する。
【００５４】
具体的には、圧電部材７ａ，７ｂの本体１６が固定された基板４およびターゲットとしてのニッケルを真空チャンバー内に設置する。この状態で、真空チャンバー内にアルゴンガスのような希ガスを供給しながら、基板４とターゲットとの間に直流電圧を印加する。これにより、イオン化した希ガス元素や窒素がターゲットに衝突し、ターゲットから弾き飛ばされたターゲットの粒子が基板４の実装面４ａ、研磨部２２の表面およびニッケルめっき層３２の上に付着する。
【００５５】
この結果、基板４の実装面４ａ、研磨部２２の表面およびニッケルめっき層３２の上にニッケル薄膜３３が成膜される。なお、スパッタリングの過程において、ターゲットの粒子を本体１６のインク溝２３の隅々にまで到達させることは不可能である。そのため、インク溝２３の内側では、部分的にニッケルめっき層３２が露出された状態にある。
【００５６】
ニッケル薄膜３３の成膜が完了したら、圧電部材７ａ，７ｂが固定された基板４を真空チャンバーから取り出す。この後、ステップＳ６において、基板４および本体１６に電解金めっきを施すことにより、ニッケル薄膜３３の上に金めっき層３４を積層する。金めっき層３４は、ニッケル薄膜３３を全面的に被覆するとともに、インク溝２３の内側に部分的に露出されたニッケルめっき層３２を連続して被覆している。
【００５７】
金めっき層３４を設けることで、ニッケルめっき層３２およびニッケル薄膜３３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】
引き続き、ステップＳ７において電解金めっきが施された基板４および本体１６の上に感光性ポジ型レジストを積層する。感光性ポジ型レジストは、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基板４および本体１６の上に形成される。感光性ポジ型レジストは、基板４および本体１６を全面的に覆っている。
【００５９】
この後、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、感光性ポジ型レジストを予備的に乾燥させるために、感光性ポジ型レジストをプリベークする。さらに、感光性ポジ型レジストを紫外線で露光する。感光性ポジ型レジストを露光するに当たっては、感光性ポジ型レジスト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のうち電極３１および配線パターン３６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に入射する。この結果、感光性ポジ型レジスト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により露光され、当該露光箇所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に入射する。このため、感光性ポジ型レジストが本体１６のインク溝２３の内面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に所定の潜像を形成することができる。
【００６２】
引き続き、ステップＳ９では、露光された感光性ポジ型レジストを現像する。この現像により、感光性ポジ型レジスト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は、マスクの遮光部で覆われた領域のみが金めっき層３４の上に残った状態となる。
【００６３】
言い換えると、感光性ポジ型レジストは、形成すべき電極３１および配線パターン３６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、金めっき層３４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Ｓ１０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の残渣をプラズマ処理により除去する。
【００６５】
引き続き、ステップＳ１１では、金めっき層３４で覆われたニッケルめっき層３２およびニッケル薄膜３３のうちレジストパターンから外れた領域をエッチングする。このエッチングにより、金めっき層３４で覆われたニッケルめっき層３２およびニッケル薄膜３３がレジストパターンに対応する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】
エッチングが終了した時点では、金めっき層３４で覆われたニッケルめっき層３２およびニッケル薄膜３３がレジストパターンに対応するような形状で残っている。エッチングが終了した後、レジストパターンを形成した感光性ポジ型レジストを、例えばドライ法又はウェット法を用いて全て除去する。
【００６７】
以上により、所望の形状を有する電極３１および配線パターン３６が得られる。
【００６８】
この後、ステップＳ１２において、基板４の実装面４ａの上に枠部材５を接着する。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の上に固定されて、配線パターン３６の第２の配線領域３６ｂの上を横切っている。
【００６９】
引き続いてステップＳ１３では、電極３１が形成された本体１６および配線パターン３６が形成された基板４の実装面４ａの上に保護膜３８を積層する。保護膜３８は、例えばＣＶＤ法あるいは化学気相成長法により形成するとよい。
【００７０】
保護膜３８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３６の第２の配線領域３６ｂの先端部に対応する位置に、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。マスキングテープは、保護膜３８が形成された後、基板４の実装面４ａから除去される。これにより、配線パターン３６の導電パッド３７は、保護膜３８で覆われることなく基板４の実装面４ａの上に露出された状態となる。
【００７１】
この後、ステップＳ１４において、枠部材５および圧電部材７ａ，７ｂの本体１６の表面１８の上にノズルプレート６を接着剤１１，２７で固定する。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。
【００７２】
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に撥インク膜を形成した後、当該ノズルプレート６にレーザー光を照射することで形成される。
【００７３】
引き続いてステップＳ１５では、配線パターン３６の導電パッド３７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３６を介して電極３１に電気的に接続される。
【００７４】
最後に、ステップＳ１６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。
【００７５】
第１の実施形態によると、配線パターン３６の第２の配線領域３６ｂは、基板４の実装面４ａおよび研磨部２２の上に直に積層されたニッケル薄膜３３を有している。ニッケル薄膜３３は、通常のめっき法ではなく、ターゲットとしてのニッケルをスパッタリングすることで成膜されている。スパッタリングでは、ニッケル表面にイオンが激しく衝突することで、ニッケル原子が研磨部２２を含む基板４の実装面４ａに向けて弾き出される。
【００７６】
このため、ニッケル薄膜３３が研磨部２２を含む基板４の実装面４ａに強固に付着し、通常の電解めっき又は無電解めっきに比べて、基板４に対するニッケル薄膜３３の密着力を十分に確保することができる。したがって、配線パターン３６が基板４の平滑な研磨部２２を横切る箇所においても、配線パターン３６が研磨部２２から剥離し難くなる。
【００７７】
よって、配線パターン３６が研磨部２２の位置で途切れたり、断線するのを防止することができ、配線パターン３６の耐久性が向上する。
【００７８】
加えて、第１の実施形態によると、配線パターン３６をフォトリソグラフィー法で形成したことにより、配線パターン３６の縁にバリが発生するのを防止できる。この結果、配線パターン３６の縁がダメージを受け難くなり、基板４に対する配線パターン３６の密着力を確保する上で有利となる。
【００７９】
さらに、ニッケル薄膜３３を基板４の実装面４ａに成膜する手法としてスパッタリングを採用したことで、ニッケル薄膜３３の密着度を高める格別な加工を基板４に施す必要はない。すなわち、ニッケル薄膜３３をめっき法により成膜する場合、基板４の実装面４ａの平滑度を低下させる粗面処理を基板４に施すことで、基板４に対するニッケル薄膜３３の密着度を確保することが必要となる。
【００８０】
しかるに、第１の実施形態によれば、基板４に粗面処理を施すことなくニッケル薄膜３３の密着度を得ることができる。そのため、格別な粗面処理が不要となり、配線パターン３６を形成するための工程を簡略化することができる。
【００８１】
電極３１および配線パターン３６を形成する手法は、フォトリソグラフィー法に特定されるものではなく、例えばレーザーパターニング法を用いてもよい。
【００８２】
レーザーパターニング法では、本体１６の表面１８、側面２０ａ，２０ｂ、インク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂ、ならびに基板４の実装面４ａに第１の実施形態と同様に多層構造を有する金属層（ニッケルめっき層３２、ニッケル薄膜３３および金めっき層３４）を積層する。この後、金属層にレーザー光を照射する。
【００８３】
レーザー光は、本体１６の表面１８、側面２０ａ，２０ｂおよび基板４の実装面４ａに対応した位置で金属層に照射されて、金属層の不要な箇所を除去する。この結果、所望の形状を有する電極３１および配線パターン３６が得られる。
【００８４】
図７および図８は、第２の実施形態を開示している。
【００８５】
第２の実施形態は、電極３１、配線パターン３６の構成および電極３１、配線パターン３６を形成する手法が第１の実施形態と相違しており、これ以外は第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００８６】
図７に示すように、インク溝２３の内側に設けられた電極３１は、ニッケル薄膜５１、ニッケルめっき層５２および金めっき層５３を有する三層構造である。ニッケル薄膜５１は、金属層の一例である。ニッケル薄膜５１は、本体１６にスパッタリングを施すことにより形成され、本体１６の表面１８、側面２０ａ，２０ｂおよびインク溝２３の底面２５、側面２６ａ，２６ｂの上に直に積層されている。
【００８７】
ニッケルめっき層５２は、第１の金属めっき層の一例であって、ニッケル薄膜５１が形成された本体１６に無電解ニッケルめっきを施すことにより形成されている。ニッケルめっき層５２は、ニッケル薄膜５１を覆うようにニッケル薄膜５１の上に積層されている。
【００８８】
金めっき層５３は、第２の金属めっき層の一例である。金めっき層５３は、ニッケル薄膜５１およびニッケルめっき層５２が形成された本体１６に電解金めっきを施すことにより形成されている。金めっき層５３は、ニッケル薄膜５１およびニッケルめっき層５２の上に積層されて、ニッケル薄膜５１およびニッケルめっき層５２を被覆している。
【００８９】
電極３１から基板４の実装面４ａの上に導かれた配線パターン３６は、第１の配線領域３６ａおよび第２の配線領域３６ｂを備えている。第１の配線領域３６ａは、本体１６の側面２０ａの上に積層されている。第２の配線領域３６ｂは、研磨部２２を含む基板４の実装面４ａの上に積層されている。
【００９０】
第１の配線領域３６ａおよび第２の配線領域３６ｂは、電極３１と同様にニッケル薄膜５１、ニッケルめっき層５２および金めっき層５３を有する三層構造となっている。
【００９１】
次に、電極３１および配線パターン３６を形成する手順について説明する。
【００９２】
第２の実施形態では、インクジェットヘッド２を製造するステップＳ１〜Ｓ１６のうち、ステップＳ４〜ステップＳ６が第１の実施形態と相違している。
【００９３】
具体的には、ステップＳ４では、基板４の実装面４ａおよび圧電部材７ａ，７ｂの本体１６に対しスパッタリングによりニッケル薄膜５１を形成する。
【００９４】
スパッタリングを行うに当たっては、圧電部材７ａ，７ｂが固定された基板４およびターゲットとしてのニッケルを真空チャンバー内に設置する。この状態で、真空チャンバー内にアルゴンガスのような希ガスを供給しながら、基板４とターゲットとの間に直流電圧を印加する。これにより、イオン化した希ガス元素や窒素がターゲットに衝突し、ターゲットから弾き飛ばされたターゲットの粒子が，研磨部２２を含む基板４の実装面４ａ、本体１６の表面１６、側面２０ａ，２０ｂおよびインク溝２３の底面２５、側面２６ａ，２６ｂの上に付着する。
【００９５】
この結果、研磨部２２を含む基板４の実装面４ａ、本体１６の表面１６、側面２０ａ，２０ｂおよびインク溝２３の底面２５、側面２６ａ，２６ｂの上にニッケル薄膜５１が成膜される。なお、スパッタリングの過程において、ターゲットの粒子をインク溝２３の隅々にまで到達させることは不可能である。そのため、インク溝２３の内側では、底面２５および側面２６ａ，２６ｂが部分的に露出された状態にある。
【００９６】
ニッケル薄膜５１の成膜が完了したら、圧電部材７ａ，７ｂが固定された基板４を真空チャンバーから取り出す。この後、ステップＳ５において、圧電部材７ａ，７ｂが固定された基板４に無電解ニッケルめっきを施すことで、ニッケル薄膜５１の上にニッケルめっき層５２を積層する。ニッケルめっき層５２は、ニッケル薄膜５１を全面的に被覆するとともに、インク溝２３の内側に部分的に露出されたインク溝２３の底面２５および側面２６ａ，２６ｂを連続して被覆している。
【００９７】
引き続き、ステップＳ６において、基板４および圧電部材７ａ，７ｂに電解金めっきを施すことにより、ニッケルめっき層５２の上に金メッキ層５３を積層する。金めっき層５３は、ニッケルめっき層５２を全面的に被覆している。
【００９８】
この後、前記第１の実施形態と同様のステップＳ７〜ステップＳ１６を経て一連のインクジェットヘッド２の製造工程が完了する。
【００９９】
第２の実施形態によると、スパッタリングされたニッケル薄膜５１が研磨部２２を含む基板４の実装面４ａに強固に付着する。したがって、前記第１の実施形態と同様に、配線パターン３６が基板４の平滑な研磨部２２を横切る箇所においても、配線パターン３６が研磨部２２から剥離し難くなる。
【０１００】
第２の実施形態では、基板４の実装面４ａの上にスパッタリングされたニッケル薄膜５１の上にニッケルめっき層５２および金メッキ層５３を重ねて積層したが、基板４に対応した箇所では、ニッケルめっき層５２を省略してもよい。
【０１０１】
この場合、図８のステップＳ５において、ニッケル薄膜５１が成膜された基板４の実装面４ａの上に、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、基板４の位置ではニッケル薄膜５１をめっき液から隔離することができ、基板４の上のニッケル薄膜５１にニッケルめっき層が析出されることはない。
【０１０２】
マスキングテープは、インク溝２３および本体１６の表面１８、側面２０ａ，２０ｂに対応する位置にニッケルめっき層５２が形成された後、基板４の実装面４ａから除去する。
【０１０３】
さらに、配線パターンのパターニングは、基板および本体に電解金めっきを施した後に実行することに限らない。例えばニッケル薄膜又はニッケルめっき層が積層されたニッケル薄膜をパターニングした後、基板および本体に電解金めっきを施すようにしてもよい。
【０１０４】
このような手順によれば、配線パターンの表面ばかりでなく、配線パターンの側面にも金めっき層が形成されるので、配線パターンを全面的に金めっき層で覆うことができる。したがって、配線パターンの縁にバリが生じ難くなり、基板に対する配線パターンの密着力を高める上で好ましいものとなる。
【０１０５】
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】
【０１０６】
２…インクジェットヘッド、４…基板、７ａ，７ｂ…圧電部材、１８…表面、１９…裏面、２０ａ，２０ｂ…側面、２２…研磨部、２３…インク溝、３１…電極、３２，５２…金属めっき層（ニッケルめっき層）、３３，５１…金属層（ニッケル薄膜）、３６…配線パターン。
【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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【図７】
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【図８】
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