(57)【要約】【課題】  高精度なノズルが高密度に形成されたノズルプレートを大面積で一括生産する。【解決手段】透明基板上に無電解めっきに対して触媒活性を有する金属膜をパターニングする工程と、前記金属膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、前記透明基板側から前記金属膜を介して前記感光性樹脂層を露光し現像する工程と、前記金属膜上に無電解めっき層を形成する工程と、前記無電解めっき層を給電層として電鋳層を形成する工程と、前記無電解めっき層及び前記電鋳層を、前記透明基板、前記金属膜、及び前記感光性樹脂層から分離する工程と、を含むことを特徴とするノズルプレートの製造方法を提供することにより、前記課題を解決する。【選択図】  図４
2008023794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に無電解めっきに対して触媒活性を有する金属膜をパターニングする工程と、
前記金属膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、
前記透明基板側から前記金属膜を介して前記感光性樹脂層を露光し現像する工程と、
前記金属膜上に無電解めっき層を形成する工程と、
前記無電解めっき層を給電層として電鋳層を形成する工程と、
前記無電解めっき層及び前記電鋳層を、前記透明基板、前記金属膜、及び前記感光性樹脂層から分離する工程と、
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２】
前記無電解めっき層がフッ素樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記無電解めっき層の厚さは、前記無電解めっき層の最大抵抗値が所定値以下となるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
前記電鋳層を前記無電解めっき層から分離する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法によって製造されたノズルプレートを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッド、画像形成装置、及び液滴吐出装置に係り、特に、液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドにおいて、インク吐出用のノズルが形成されるノズルプレートは重要な構成部品の１つである。例えば、高品質な画像記録を実現するためにはノズルの高精度化や高密度化が要求される。また、このようなノズルが形成されるノズルプレートの生産性を高めることも要求される。そこで、これまでにノズルプレートの製造方法が各種提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電鋳法を用いたノズルプレートの製造方法として、透明基板上に不透明金属膜をパターニングし、不透明金属膜上に光硬化性の感光性樹脂層（レジスト層）を形成し、透明基板側から不透明金属膜を介して感光性樹脂層を露光して現像し、不透明金属膜上に電鋳法を用いて金属層（電鋳層）を形成し、金属層を透明基板及び感光性樹脂層から分離する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−２９６９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された製造方法では、透明基板上に形成される不透明金属膜を、露光時のマスクとして用いるだけでなく、電鋳時の給電層として用いる必要がある。露光時のマスクとして機能する不透明金属膜のパターニング精度を高めるためには、遮光性が犠牲とならない限り、その厚さを極力薄くすることが望ましい。また、マスクの厚さが厚いとマスク端面の反射光の影響によってノズルに対応するレジスト形状を悪化させる要因となるため、この観点からもマスクとして機能する不透明金属膜の厚さは極力薄いことが望ましい。その反面、電鋳時の給電は基板外周から通常行われるため、電鋳時の給電層の厚さが薄く、その導電率が低い（抵抗値が大きい）と、給電部に近い外周部分に電流が集中して膜厚分布が発生する原因となる。この悪影響は基板の大面積化に伴い増大する。また、電鋳の進行により膜厚が厚くなる外周部は抵抗値が下がることにより、更に、電流が集中し、膜厚が厚くなり、膜厚の均一性が更に失われる悪循環となる。従って、給電層として機能する不透明金属膜の厚さはできるだけ厚いことが望ましい。つまり、特許文献１に記載された製造方法では、マスクのパターニング精度追及と均一厚さの電鋳層形成の両立は困難であり、高精度なノズルが高密度に形成されたノズルプレートを大面積で一括生産することは難しい。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高精度なノズルが高密度に形成されたノズルプレートを大面積で一括生産することのできるノズルプレートの製造方法を提供することを目的とする。また、この製造方法により製造されたノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッド及び画像形成装置並びに液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透明基板上に無電解めっきに対して触媒活性を有する金属膜をパターニングする工程と、前記金属膜上に感光性樹脂層を形成する工程と、前記透明基板側から前記金属膜を介して前記感光性樹脂層を露光し現像する工程と、前記金属膜上に無電解めっき層を形成する工程と、前記無電解めっき層を給電層として電鋳層を形成する工程と、前記無電解めっき層及び前記電鋳層を、前記透明基板、前記金属膜、及び前記感光性樹脂層から分離する工程と、を含むことを特徴とするノズルプレートの製造方法を提供する。
【０００７】
本発明によれば、露光時のマスクを金属膜とし、電鋳時の給電層を無電解めっき層とすることで、金属膜（マスク）の厚さを薄くすることができ、金属膜のパターニング精度が向上するとともに、無電解めっき層（給電層）の厚さを厚くすることができ、均一厚さの電鋳層を形成することができる。従って、高精度なノズルが高密度に形成されたノズルプレートを大面積で一括生産することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のノズルプレートの製造方法であって、前記無電解めっき層がフッ素樹脂を含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の態様によれば、無電解めっき層が撥液層を兼ねるので、新たに撥液層を形成する必要がなく、製造工程の短縮化が可能となる。また、無電解めっき層（撥液層）の厚さは均一であるため、各ノズルのメニスカスの位置が安定する。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のノズルプレートの製造方法であって、前記無電解めっき層の厚さは、前記無電解めっき層の最大抵抗値が所定値以下となるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の態様によれば、無電解めっき層の最大抵抗値が所定値以下、好ましくは、５Ω以下となるように無電解めっき層の厚さを構成することで、電鋳の最適化が図られ、均一厚さの電鋳層を精度良く形成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法であって、前記電鋳層を前記無電解めっき層から分離する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の態様によれば、回折やレジスト残渣に起因するレジスト形状悪化をキャンセルすることができるので、高精度なノズルを形成することができる。
【００１４】
また、前記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法によって製造されたノズルプレートを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドを提供する。
【００１５】
本発明によれば、吐出安定性が向上し、高品質な画像記録が可能となる。
【００１６】
更に、前記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、露光時のマスクを金属膜とし、電鋳時の給電層を無電解めっき層とすることで、金属膜（マスク）の厚さを薄くすることができ、金属膜のパターニング精度が向上するとともに、無電解めっき層（給電層）の厚さを厚く構成することができ、均一厚さの電鋳層を形成することができる。従って、高精度なノズルが高密度に形成されたノズルプレートを大面積で一括生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２０】
まず、本発明に係る画像形成装置としての一実施形態であるインクジェット記録装置について説明する。図１は、インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００２１】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００２２】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００２３】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００２４】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００２５】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００２６】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００２７】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。
【００２８】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００２９】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考え
られるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００３０】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００３１】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部１２を構成する各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００３２】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００３３】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００３４】
なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する記録ヘッドを追加する構成も可能である。
【００３５】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００３６】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００３７】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）
がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００３８】
印字検出部２４は、各色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００３９】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００４０】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００４１】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００４２】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００４３】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドとしての一実施形態である記録ヘッドについて説明する。尚、インク色ごとに設けられている各記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって記録ヘッドを示すものとする。
【００４４】
図２は記録ヘッド５０の構造例を示す平面透視図である。図示するように、記録ヘッド５０は、インク吐出用のノズル５１、圧力室５２、及びインク供給口５４から成る複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状（２次元状）に配置させた構造を有し、各ノズル５１をヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影した場合に均等なノズルピッチで高密度配列されるように構成されている。これにより、ドットピッチの高密度化が実質的に達成され、高品質な画像記録を可能としている。
【００４５】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１とインク供給口５４が設けられている。
【００４６】
図３は記録ヘッド５０の一部を示した断面図（図２中３−３線に沿う断面図）である。図示するように、記録ヘッド５０の吐出面（記録紙１６に対向する面）にはノズルプレート６０が接合されている。ノズルプレート６０に形成されるノズル５１は、インク流入側（圧力室５２側）からインク吐出側に向かって先細となる断面テーパ状に構成されており、圧力室５２に連通している。
【００４７】
圧力室５２の一端には、圧力室５２に対してインクを供給するための供給口５４が形成されており、圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５に連通している。共通流路５５にはインク供給源たるインクタンク（不図示）から供給されるインクが貯留される。共通流路５５内のインクは供給口５４を通って圧力室５２に供給され、圧力室５２内にそのインクが充填される。
【００４８】
圧力室５２の上壁面は振動板５６で構成されており、振動板５６上の圧力室５２に対応する位置（即ち、振動板５６を挟んで圧力室５２に対向する位置）には、個別電極５７を備えた圧電素子５８が接合されている。本実施形態においては、振動板５６が圧電素子５８に対する共通電極を兼ねている。そして、圧電素子５８に所定の駆動電圧が印加されると、圧電素子５８の変位に伴う振動板５６の変形によって、圧力室５２の容積が変化し、圧力室５２内のインクが加圧され、ノズル５１からインク滴が吐出される。尚、圧電素子５８には、ピエゾなどの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、駆動電圧の印加が解除されると、振動板５６は元の状態に復帰し、共通流路５５から供給口５４を介して圧力室５２にインクが供給される。
【００４９】
尚、本実施形態においては、インク吐出方式として、圧電素子の変位を用いてインク吐出を行う圧電方式が採用されているが、本発明の実施に際してこれに限定されず、例えば、ヒーター等の発熱素子から生じる熱エネルギーを利用して、圧力室内に気泡を発生させ、このとき生じる圧力でノズルからインク滴を吐出するサーマル方式も採用することができる。
【００５０】
次に、本発明の特徴部分であるノズルプレート６０の製造方法について説明する。図４は、ノズルプレート６０の製造方法を示す工程図である。
【００５１】
まず、金属膜形成工程として、図４（ａ）に示すように、紫外光を透過する透明基板１００（例えば、ガラス基板等）の上に、ノズル５１に対応する開口部１０２ａを有する金属膜１０２をパターニングする。金属膜１０２は、後で行われる無電解めっきに対して触媒活性を有する金属で構成される。金属膜１０２として使用可能な金属を一例として表１に示す。
【００５２】
【表１】
2008023794.tif 000003
表１に示すように、無電解Ｎｉめっきの場合はＡｕやＮｉなどを用いることができ、無電解Ｃｕめっきの場合はＣｕやＡｕなどを用いることができる。無電解Ｓnめっきの場合は、ＣｕやＦｅ，Ａｌなどを用いることができる。尚、金属膜１０２の形成方法としては、スパッタリングや蒸着等の各種方法を用いることができる。金属膜１０２のパターニング方法は、一般的なフォトマスク形成方法と同様の手法を適用可能である。具体的な手順を下記に例示する。
【００５３】
[工程１]  ガラス基板上にＣrなどの金属薄膜（ブランクス）を形成する。
【００５４】
[工程２]  ブランクス上にレジストを塗布し、電子ビーム若しくはレーザービームにより所望のパターンを描画する。
【００５５】
[工程３]  現像によりレジストを除去し、レジスト除去部の金属薄膜をエッチングする。
【００５６】
上記の工程１〜３により、所望のパターンの金属膜を形成することができる。
【００５７】
本発明においては、透明基板１００上に形成される金属膜１０２を、電鋳時の給電層として用いることなく、露光時のマスクとして用いるだけであるため、遮光性が失われない限り薄くすることが可能であり、例えば、８０ｎｍ未満の厚さに薄く形成することが可能である。
【００５８】
尚、透明基板１００上に形成される金属膜１０２は複数層であってもよい。この場合、最表面となる層が無電解めっきに対して触媒活性を有する金属で構成されていればよい。
【００５９】
次に、レジスト層形成工程として、図４（ｂ）に示すように、透明基板１００の金属膜１０２側（即ち、金属膜１０２上）に、光硬化性の感光性樹脂層（レジスト層）１０４を形成する。この際、レジスト層１０４の厚さは、ノズルプレート６０の厚さよりも厚くなるようにする。
【００６０】
次に、露光現像工程として、図４（ｃ）に示すように、透明基板１００側から金属膜１０２を介してレジスト層１０４を紫外光で部分的に露光し、現像する。即ち、金属膜１０２をマスクとして露光を行う。この際、透明基板１００、金属膜１０２、及びレジスト層１０４から成る積層体１０５側を傾斜回転させながら露光することで、図４（ｄ）に示すように、現像後の透明基板１００上の（金属膜１０２の）開口部１０２ａに対応する位置には、露光方向（図４（ｃ）の矢印方向）に向かって径が徐々に広がる逆テーパ状のレジスト柱１０４ａが形成される。
【００６１】
次に、無電解めっき層形成工程として、図４（ｅ）に示すように、金属膜１０２上に無電解めっき層１０６を形成する。無電解めっきは、その原理上、電流分布の影響を受けないため、金属膜１０２上に均一厚さの無電解めっき層１０６を形成することができる。本発明においては、無電解めっき層１０６を電鋳時の給電層として用いる。このため、無電解めっき層１０６の厚さは次のように構成されることが好ましい。
【００６２】
まず、透明基板１００上の金属膜１０２の端部間の最大距離Ｌ［ｃｍ］を求める。電鋳時の給電層としては、最大距離Ｌとなる端部間で測定した抵抗値が５［Ω］以下となることが好ましい。
【００６３】
次に、使用する無電解めっき層１０６の比抵抗ρ［Ω・ｃｍ］を求める。無電解めっき層１０６と比抵抗の関係を一例として表２に示す。
【００６４】
【表２】
2008023794.tif 000004
次に、このようにして求められたＬ、ρを用いて、無電解めっき層１０６として好ましい厚さｔ［μｍ］の範囲を次式から求める。
【００６５】
ｔ≧ρ×Ｌ×（１／５）×１０４      ・・・（１）
例えば、透明基板１００としてφ６″（インチ）基板を用いるとともに、無電解めっき層１０６としてＰ濃度２％のＮｉを用いる場合には、端部間の最大距離Ｌは１５．２［ｃｍ］となり、比抵抗ρは３０×１０−６［Ω・ｃｍ］となる。そして、式（１）にＬ、ρを代入すると、
ｔ≧３０×１０−６×１５．２×（１／５）×１０４＝０．９１２
となる。よって、この場合の無電解めっき層１０６の厚さｔは１［μｍ］以上程度形成すればよいことになる。
【００６６】
次に、電鋳層形成工程として、図４（ｆ）に示すように、電鋳時の給電層を無電解めっき層１０６として、無電解めっき層１０６上に電鋳層１０８を形成する。本発明において、電鋳層１０８として各種金属を使用できるが、異種金属の接触腐食を防ぐため、電鋳層１０８は無電解めっき層１０６と同一金属であることが好ましい。本発明においては、上述したように、無電解めっき層１０６の厚さを、無電解めっき層１０６の最大抵抗値が所定値以下、好ましくは、５［Ω］以下となるように構成することで、電鋳の最適化が図られ、均一厚さの電鋳層１０８を精度良く形成することができる。
【００６７】
次に、分離工程として、レジスト柱１０４ａを除去し、金属膜１０２と無電解めっき層１０６の界面で剥離する。これにより、図４（ｇ）に示すように、無電解めっき層１０６及び電鋳層１０８の２層から成るノズルプレート６０を得ることができる。尚、剥離後の透明基板１００及び金属膜１０２は再使用することができる。このようにして製造されるノズルプレート６０には、レジスト柱１０４ａの外部形状に対応するノズル５１が形成され、マスク（金属膜１０２）側の無電解めっき層１０６がインク吐出側となる。
【００６８】
本発明によれば、透明基板１００上に無電解めっきに対する触媒活性を有する金属から成る金属膜１０２をパターニング形成し、透明基板１００の金属膜１０２側にレジスト層１０４を形成し、透明基板１００側から金属膜１０２を介してレジスト層１０４を部分的に露光し現像し、透明基板１００上にノズル５１に対応するレジスト柱１０４ａを形成する。更に、金属膜１０２上に無電解めっき層１０６を形成し、無電解めっき層１０６を電鋳時の給電層として、無電解めっき層１０６上に電鋳層１０８を形成する。つまり、露光時のマスクを金属膜１０２とし、電鋳時の給電層を無電解めっき層１０６とすることで、一方では、金属膜１０２を薄くすることができるので金属膜１０２のパターニング精度を高めることができ、他方では、無電解めっき層１０６を厚くすることができ、均一厚さの電鋳層１０８を形成することができる。従って、高精度なノズル５１が高密度に形成されたノズルプレート６０を大面積で一括生産することが可能となる。これにより、コストダウンも可能となる。
【００６９】
本発明において、フッ素樹脂を含有する複合めっきで無電解めっき層１０６を構成するようにしてもよい。無電解めっき層１０６が撥液層を兼ねることができ、製造工程の短縮を図られ、生産性が向上する。また、上述したように、無電解めっき層（撥液層）１０６は均一厚さで形成されるため、各ノズル５１のメニスカスの位置が安定化する。以下では、無電解めっき層１０６のうち、フッ素樹脂を含有する複合めっきで構成されるものを指すときは「無電解複合めっき１０６′」という。
【００７０】
無電解複合めっき層１０６′の厚さｔ′［μｍ］は、無電解複合めっき層１０６′中のフッ素樹脂が占める割合をＶ［vol％］、無電解複合めっき層１０６′の比抵抗をρ′［Ω・ｃｍ］、マトリックス金属（複合めっきに含有されるフッ素樹脂以外の金属）の比抵抗をρ［Ω・ｃｍ］としたとき、
ρ′＝ρ×１００／（１００−Ｖ）      ・・・（２）
となる。そして、式（１）のｔ、ρに代えて、ｔ′、ρ′をそれぞれ代入すると、
ｔ′≧ρ′×Ｌ×（１／５）×１０４      ・・・（３）
即ち、
ｔ′≧ρ×Ｌ×（１／５）×１０６／（１００−Ｖ）      ・・・（３′）
となる。例えば、透明基板１００としてφ６″（インチ）基板を用いるとともに、無電解複合めっき層１０６′としてフッ素樹脂を３０［Vol％］含み、マトリックス金属がＰ濃度２［％］のＮｉの場合には、
ρ′＝３０×１０−６×１００／（１００−３０）
＝４２．９×１０−６［Ω・ｃｍ］
となることから、無電解複合めっき層１０６′の厚さｔ′［μｍ］は、
ｔ′≧４２．９×１０−６×１５．２×（１／５）×１０４＝１．３０４［μｍ］
となる。よって、この場合には、１．３１［μｍ］程度以上の厚さの無電解複合めっき層１０６′を形成すればよい。
【００７１】
このような無電解複合めっき層１０６′を形成する場合には、前記分離工程の後、無電解複合めっき層１０６′を加熱処理することが好ましい。撥液層として機能する無電解複合めっき層１０６′の撥液性を高めることができる。
【００７２】
また、本発明において、前記分離工程の後、前記電鋳層１０８を前記無電解めっき層１０６から分離するようにして、電鋳層１０８をノズルプレート６０としてもよい。例えば、図５（ａ）に示すように、金属膜１０２による回折やレジスト残渣に起因してレジスト柱１０４ａの根元形状に悪化が生じても、図５（ｂ）に示すように、金属膜１０２上に無電解めっき層１０６及び電鋳層１０８を形成してから、図５（ｃ）に示すように、レジスト柱１０４ａを除去し金属膜１０２と無電解めっき層１０６の界面で剥離した後に、図５（ｄ）に示すように、無電解めっき層１０６を選択溶解等の手段で除去することで、レジスト柱１０４ａの形状悪化をキャンセルすることができる。無電解めっき層１０６の除去方法としては、無電解めっき層１０６の材質をＳｎ等の両性金属（酸にもアルカリにも溶解する金属）にしておき、電鋳層１０８をアルカリに溶解しない金属で形成しておくことで、アルカリに浸漬することにより、選択的に無電解めっき層１０６のみを除去することができる。このようにして得られる電鋳層１０８をノズルプレート６０とすることで、レジスト柱１０４ａの根元形状の悪化による影響を受けることなく、高精度なノズル５１を得ることができる。
【００７３】
本発明に係るノズルプレートの製造方法により製造されるノズルプレートの適用範囲は上述したインクジェト記録装置に限らず、工業用の精密塗布装置、レジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、染色加工装置など、液体を吐出（噴射）する各種の液滴吐出装置に用いられる液滴吐出ヘッドに適用可能である。
【００７４】
以上、本発明のノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッド、画像形成装置及び液滴吐出装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図
【図２】記録ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３】図２中３−３線に沿う断面図
【図４】ノズルプレートの製造方法を示す工程図
【図５】ノズルプレートの他の製造方法の一部を示す工程図
【符号の説明】
【００７６】
１０…インクジェット記録装置、５０…記録ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５４…インク供給口、５５…共通流路、６０…ノズルプレート、１００…透明基板、１０２…金属膜、１０４…レジスト層、１０４ａ…レジスト柱、１０６…無電解めっき層、１０８…電鋳層
【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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