(57)【要約】【課題】圧電素子２上に液体室部材（インク室部材１）を接着剤を用いずに直接形成することを可能にしつつ、クロストークの発生を抑制できるようにするとともに、その液体室部材の厚みが均一になるようにして、多数の液体吐出ヘッド（インクジェットヘッドＨ）を、一度に、液体吐出特性のばらつきが生じることなく製造できるようにする。【解決手段】圧電素子２における液体室部材側の面の少なくとも一部を、該面上に該液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層２ｄで構成して、この核形成補助材料含有層２ｄ上に液体室部材を無電解めっきにより形成する。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する液体室と、圧電体層、電極層及び振動板層を含む複数の層が積層されてなり、上記液体室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該液体室内の液体を吐出させる圧電素子とを備えた液体吐出ヘッドであって、
上記圧電素子の積層方向一方の側に、上記液体室を構成するための液体室用孔が該圧電素子側及び圧電素子とは反対側の面に開口した、無電解めっき材からなる液体室部材が設けられ、
上記圧電素子における上記液体室部材側の面の少なくとも一部は、該面上に該液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の液体吐出ヘッドにおいて、
核形成補助材料含有層は、液体室部材の液体室用孔以外の位置に対応してパターン化されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載の液体吐出ヘッドにおいて、
核形成を補助する材料は、めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項３記載の液体吐出ヘッドにおいて、
めっき材は、Ｎｉであり、
上記めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＰｄの群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１記載の液体吐出ヘッドにおいて、
核形成を補助する材料は、めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５記載の液体吐出ヘッドにおいて、
めっき材は、Ｎｉであり、
上記めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ及びＺｎの群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１記載の液体吐出ヘッドにおいて、
圧電素子における液体室部材側の面全体が、核形成補助材料含有層で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７記載の液体吐出ヘッドにおいて、
振動板層に、核形成を補助する材料が含有されており、
上記振動板層が核形成補助材料含有層を兼ねていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
液体を収容する液体室と、圧電体層、電極層及び振動板層を含む複数の層が積層されてなり、上記液体室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該液体室内の液体を吐出させる圧電素子とを備えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
基板上に、少なくとも上記圧電体層、電極層及び振動板層を積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
上記積層体の基板と反対側の面上に、上記液体室を構成するための液体室用孔が該積層体側及び積層体とは反対側の面に開口した液体室部材を無電解めっきにより形成する液体室部材形成工程と、
上記液体室部材形成工程後に、上記基板を除去する基板除去工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
液体室部材形成工程は、
積層体の基板と反対側の面上に、液体室部材の液体室用孔位置に対応してパターン化された型を形成する型形成工程と、
上記積層体の基板と反対側の面上における上記型が存在しない部分に、液体室部材における液体室用孔の側壁部を無電解めっきにより形成する側壁部形成工程と、
上記側壁部形成工程後に、上記型を除去することで、液体室用孔を形成する液体室用孔形成工程と
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
型形成工程において、感光性レジストにより型を形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
型形成工程後に、積層体の基板と反対側の面上における型が存在しない部分に、液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料を含む核形成補助材料含有層を形成し、
次いで、側壁部形成工程において、上記核形成補助材料含有層上に液体室用孔の側壁部を無電解めっきにより形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
核形成を補助する材料は、めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
めっき材は、Ｎｉであり、
上記めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＰｄの群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
核形成を補助する材料は、めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
めっき材は、Ｎｉであり、
上記めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ及びＺｎの群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
請求項９記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
積層体形成工程において、積層体の基板と反対側の面全体を、液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層で構成し、
次いで、液体室部材形成工程において、上記積層体の基板と反対側の面上に、液体室部材を無電解めっきにより形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、
積層体形成工程において、積層体の基板と反対側の面全体を、核形成を補助する材料を含有させることで核形成補助材料含有層を兼ねるようにした振動板層で構成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッド等のような、液体を吐出する液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット式記録装置に用いられるインクジェットヘッドとして、圧電素子を備えたものが知られている。この圧電素子は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層と、この圧電体層の厚み方向両面にそれぞれ設けられた２つの電極層と、この一方の電極層面に設けられた振動板層とが積層されてなっている（尚、振動板層が一方の電極層と兼用するものもある）。そして、上記両電極層間に電圧が印加されて圧電素子がその積層方向（厚み方向）と垂直な方向に伸縮すると、その伸縮が振動板層に拘束されることで圧電素子はインク室側に凸状に撓んで変位する。この撓み変形によりインク室内に圧力が生じ、この圧力でインク室内のインクが、該インク室に連通するノズル孔より外部へ吐出されるようになっている。
【０００３】
上記のようなインクジェットヘッドを製造する方法としては、例えば特許文献１に示されているように、ＭｇＯからなる基板上に、両電極のうちの一方の電極膜（個別電極膜）、圧電体膜、他方の電極膜（共通電極膜）及び振動板膜を順次スパッタリング等により形成し、その後、その圧電素子の振動板膜に、インク室を構成するためのインク室用孔を有するインク室部材をアライメントして接着剤により接合し、次いで、上記成膜基板をエッチング除去する方法が提案されている。この製造方法によれば、複数のインクジェットヘッド分の大きさを有する基板上に上記各層を形成することで、多数の小型のインクジェットヘッドを一度に作製することができる。
【０００４】
また、例えば特許文献２に示されているインクジェットヘッドの製造方法では、単結晶シリコン基板を加工することでインク室部材とし、この基板上に圧電素子を接着剤を用いずに直接形成するようにしている。
【０００５】
さらに、上記インク室部材の形成方法として、例えば特許文献３に示されているように、感光性材料からなるドライフィルムレジストを型として、ダイアフラム（振動板）上に電鋳法（電解めっき）によってインク室部材を直接形成するようにすることが提案されている。
【０００６】
ところで、近年では、上記インクジェットヘッドと同様の構成を有する液体吐出ヘッドを用いて、インクの代わりに、種々の液体を吐出するようにしたものが知られている。例えば特許文献４では、液体吐出ヘッドのノズル孔からＤＮＡや蛋白質等の生体高分子溶液を基板上に吐出することで、インクジェット方式でバイオチップを作製するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−２８６９５３号公報
【特許文献２】
特開２００１−４７６２６号公報
【特許文献３】
特開平９−３００６３４号公報
【特許文献４】
特開２００１−３２４５０５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記インクジェットヘッド等のように、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを製造する場合、上記特許文献１の方法では、振動板膜に液体室部材（上記インクジェットヘッドのインク室部材に対応）を接着剤により接合する工程が必要となる。また、上記特許文献２の方法では、シリコンのヤング率が１６０ＧＰａとかなり低いために、ノズルや液体室（インク室）を高密度で配置すると、複数の液体室間（特に相隣接する液体室間）でクロストーク（他の液体室における振動層や液体の振動の影響を受けて吐出特性が変化すること）が生じ易くなる。
【０００９】
そこで、上記接合工程をなくしかつ液体室部材を高ヤング率の材料で構成するために、上記特許文献３のように、振動板層上に、電鋳法によって液体室部材を形成するようにすることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、上記電鋳法では、液体室部材の厚さのばらつきが大きくなるという問題がある。このため、多数の液体吐出ヘッドを同時に製造することが可能な大面積の基板上に圧電素子を形成して、その圧電素子上に液体室部材を形成した場合に、その液体室部材の厚さが基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とで大きく異なり、この結果、個々の液体吐出ヘッドに分割した場合に、これら液体吐出ヘッド間で液体吐出速度等の液体吐出特性が異なってしまう。したがって、電鋳法で大量生産を行うことは非常に困難である。
【００１１】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧電素子上に液体室部材を接着剤を用いずに直接形成することを可能にしつつ、クロストークの発生を抑制できるようにするとともに、その液体室部材の厚みが均一になるようにして、多数の液体吐出ヘッドを、一度に、液体吐出特性のばらつきが生じることなく製造できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、圧電素子上に液体室部材を無電解めっきにより形成するようにした。
【００１３】
具体的には、請求項１の発明では、液体を収容する液体室と、圧電体層、電極層及び振動板層を含む複数の層が積層されてなり、上記液体室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該液体室内の液体を吐出させる圧電素子とを備えた液体吐出ヘッドを対象とする。
【００１４】
そして、上記圧電素子の積層方向一方の側に、上記液体室を構成するための液体室用孔が該圧電素子側及び圧電素子とは反対側の面に開口した、無電解めっき材からなる液体室部材が設けられ、上記圧電素子における上記液体室部材側の面の少なくとも一部は、該面上に該液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層で構成されているものとする。
【００１５】
上記の構成により、圧電素子における液体室部材側の面に、めっき成長のための核形成を補助する材料が含有されているので、その圧電素子上に無電解めっきを施せば、その材料によりめっき成長のための核が形成され、その核によってめっきが成長し、この結果、圧電素子上に液体室部材を接着剤を用いずに直接形成することができる。このように無電解めっきにより液体室部材を形成すると、形成速度は電鋳法に比べて若干劣るものの、液体室部材の厚みを均一にすることができる。これにより、多数の液体吐出ヘッドを、一度に、液体吐出特性のばらつきが生じないように製造することができる。また、液体室部材を高ヤング率（２００ＧＰａ以上）の材料（Ｎｉ等）で形成することができ、この結果、クロストークの発生を抑制することができる。さらに、無電解めっきにより形成した液体室部材は、電解めっきにより形成したものよりもアルカリに強くかつ熱膨張係数が低くなり、これにより、通常はリンを含むことでアルカリ性を呈するインク等に対しては、その耐性を向上させることができるとともに、温度変化による液体吐出特性の変化を抑制することができる。さらにまた、熱処理によって液体室部材の硬度（ヤング率）を上げることができ、こうすれば、圧電素子の動作時に液体室部材が変形し難くなり、クロストークの発生を確実に抑制して、液体吐出特性を安定させることができる。
【００１６】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、核形成補助材料含有層は、液体室部材の液体室用孔以外の位置に対応してパターン化されているものとする。
【００１７】
このことにより、パターン化された核形成補助材料含有層上においてめっきが成長して液体室用孔の側壁部を形成することができ、核形成補助材料含有層が存在しない部分では、めっきが成長しないので、液体室用孔を形成することができる。また、核形成補助材料含有層が存在しない部分に型を形成しておけば、この型により液体室用孔を正確な形状に形成することができる。
【００１８】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、核形成を補助する材料は、めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属であるものとする。
【００１９】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、めっき材は、Ｎｉであり、上記めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＰｄの群から選ばれた少なくとも一種であるものとする。
【００２０】
これら請求項３及び４の発明により、このような金属が触媒として作用することで、めっき材が析出して核となり、この核によってめっきが成長する。よって、無電解めっきにより液体室部材が確実に得られる。
【００２１】
請求項５の発明では、請求項１の発明において、核形成を補助する材料は、めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属であるものとする。
【００２２】
請求項６の発明では、請求項５の発明において、めっき材は、Ｎｉであり、上記めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ及びＺｎの群から選ばれた少なくとも一種であるものとする。
【００２３】
これら請求項５及び６の発明により、無電解めっきの初期にこのような金属が溶出するとともに、めっき材がこのような金属との置換反応により析出して核となり、この核によってめっきが成長する。よって、請求項３及び４の発明と同様に、無電解めっきにより液体室部材が確実に得られる。
【００２４】
請求項７の発明では、請求項１の発明において、圧電素子における液体室部材側の面全体が、核形成補助材料含有層で構成されているものとする。
【００２５】
このことにより、核形成補助材料含有層をスパッタ法等により容易に形成することができるとともに、この核形成補助材料含有層上における液体室用孔位置部分に型を形成することで、液体室部材を容易にかつ正確に形成することができる。
【００２６】
請求項８の発明では、請求項７の発明において、振動板層に、核形成を補助する材料が含有されており、上記振動板層が核形成補助材料含有層を兼ねているものとする。
【００２７】
このことで、核形成補助材料含有層を単独で設ける必要がなくなって、製造コストをより一層低減することができる。
【００２８】
請求項９の発明は、液体を収容する液体室と、圧電体層、電極層及び振動板層を含む複数の層が積層されてなり、上記液体室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該液体室内の液体を吐出させる圧電素子とを備えた液体吐出ヘッドの製造方法の発明であり、この発明では、基板上に、少なくとも上記圧電体層、電極層及び振動板層を積層して積層体を形成する積層体形成工程と、上記積層体の基板と反対側の面上に、上記液体室を構成するための液体室用孔が該積層体側及び積層体とは反対側の面に開口した液体室部材を無電解めっきにより形成する液体室部材形成工程と、上記液体室部材形成工程後に、上記基板を除去する基板除去工程とを含むものとする。
【００２９】
この発明により、積層体の基板と反対側の面上に液体室部材が無電解めっきにより形成されるので、請求項１の発明と同様の作用効果を有する液体吐出ヘッドが容易に得られる。
【００３０】
請求項１０の発明では、請求項９の発明において、液体室部材形成工程は、積層体の基板と反対側の面上に、液体室部材の液体室用孔位置に対応してパターン化された型を形成する型形成工程と、上記積層体の基板と反対側の面上における上記型が存在しない部分に、液体室部材における液体室用孔の側壁部を無電解めっきにより形成する側壁部形成工程と、上記側壁部形成工程後に、上記型を除去することで、液体室用孔を形成する液体室用孔形成工程とを有するものとする。
【００３１】
このことで、積層体の基板と反対側の面上にパターン化された型が形成され、その型が存在しない部分に、液体室用孔の側壁部が無電解めっきにより形成され、その後に型が除去されて液体室用孔が形成され、これにより、液体室部材が形成される。したがって、このような型を形成することで、全ての液体室用孔を正確な形状に形成することができ、液体吐出特性のばらつきをより一層良好に抑えることができる。
【００３２】
請求項１１の発明では、請求項１０の発明において、型形成工程において、感光性レジストにより型を形成するようにする。
【００３３】
こうすることで、積層体の基板と反対側の面上にパターン化された型を容易にかつ精度良く形成することができる。
【００３４】
請求項１２の発明では、請求項１０の発明において、型形成工程後に、積層体の基板と反対側の面上における型が存在しない部分に、液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料を含む核形成補助材料含有層を形成し、次いで、側壁部形成工程において、上記核形成補助材料含有層上に液体室用孔の側壁部を無電解めっきにより形成するようにする。
【００３５】
このことにより、積層体の基板と反対側の面上における型が存在しない部分に、液体室部材を無電解めっきにより容易にかつ確実に形成することができる。
【００３６】
請求項１３の発明では、請求項１２の発明において、核形成を補助する材料は、めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属であるものとする。
【００３７】
請求項１４の発明では、請求項１３の発明において、めっき材は、Ｎｉであり、上記めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＰｄの群から選ばれた少なくとも一種であるものとする。
【００３８】
これら請求項１３及び１４の発明により、請求項３及び４の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００３９】
請求項１５の発明では、請求項１２の発明において、核形成を補助する材料は、めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属であるものとする。
【００４０】
請求項１６の発明では、請求項１５の発明において、めっき材は、Ｎｉであり、
上記めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ及びＺｎの群から選ばれた少なくとも一種であるとする。
【００４１】
これら請求項１５及び１６の発明により、請求項５及び６の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
請求項１７の発明では、請求項９の発明において、積層体形成工程において、積層体の基板と反対側の面全体を、液体室部材を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層で構成し、次いで、液体室部材形成工程において、上記積層体の基板と反対側の面上に、液体室部材を無電解めっきにより形成するようにする。このことにより、請求項７の発明と同様の作用効果が得られる。
【００４３】
請求項１８の発明では、請求項１７の発明において、積層体形成工程において、積層体の基板と反対側の面全体を、核形成を補助する材料を含有させることで核形成補助材料含有層を兼ねるようにした振動板層で構成するようにする。このことで、請求項８の発明と同様の作用効果が得られる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４５】
（実施形態１）
図１〜図３は、本発明の実施形態１に係る液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドＨを示し、このインクジェットヘッドＨは、図４に示すインクジェット式記録装置Ｐに搭載されるものであり、このインクジェットヘッドＨにおいて後述のインク室５（液体室）に連通するように設けたノズル孔３ｂから該インク室５内のインク（液体）を記録媒体２９（記録紙等）に吐出させて記録を行うように構成されている。
【００４６】
上記インクジェットヘッドＨは、主走査方向Ｘに延びるキャリッジ軸３０に設けられたキャリッジ３１に搭載されていて、このキャリッジ３１がキャリッジ軸３０に沿って往復動するのに応じて主走査方向Ｘに往復動するように構成されている。このことで、キャリッジ３１は、インクジェットヘッドＨと記録媒体２９とを主走査方向Ｘに相対移動させる相対移動手段を構成することになる。
【００４７】
また、このインクジェット式記録装置Ｐは、上記記録媒体２９をインクジェットヘッドＨの主走査方向Ｘ（幅方向）と略垂直方向の副走査方向Ｙに移動させる複数のローラ３２を備えている。このことで、複数のローラ３２は、インクジェットヘッドＨと記録媒体２９とを副走査方向Ｙに相対移動させる相対移動手段を構成することになる。尚、図４中、Ｚは上下方向である。
【００４８】
そして、インクジェットヘッドＨがキャリッジ３１により主走査方向Ｘに移動しているときに、インクジェットヘッドＨのノズル孔３ｂからインクを記録媒体２９に吐出させ、この一走査の記録が終了すると、上記ローラ３２により記録媒体２９を所定量移動させて次の一走査の記録を行う。
【００４９】
上記インクジェットヘッドＨは、厚み３０〜５０μｍのインク室部材１（液体室部材）と、複数の層が積層されてなる圧電素子２と、ノズル板３とを備えている。このインク室部材１は、上記圧電素子２の積層方向（厚み方向）一方の側に設けられていて、該インク室部材１の厚み方向両面（圧電素子２側の面（上面）及び圧電素子２とは反対側の面（下面））にそれぞれ略矩形状に開口する複数のインク室用孔１ａ（液体室用孔）を有している。この各インク室用孔１ａは、複数列（図１では４列）に並んで配設され、この各列のインク室用孔１ａは、その幅方向に所定間隔をあけて配置されている。このインク室部材１においてインク室用孔１ａ以外の部分は、上記各インク室用孔１ａの側壁部１ｂを構成する。そして、このインク室部材１は、Ｎｉ無電解めっき材からなっている。つまり、後述の製造方法で詳細に示すように、インク室部材１は、圧電素子２のインク室部材１側の面上に、Ｎｉの無電解めっきにより形成されたものである。尚、インク室部材１の材料（めっき材）は、Ｎｉに限らず、他の材料であってもよいが、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｏ等のようにヤング率が２００ＧＰａ以上の金属又は合金が好ましい。特に、Ｎｉは、ヤング率が２００ＧＰａ以上であって、形成速度が速く（１５μｍ／ｈ程度）、しかもインク室部材１として必要な厚み（３０〜５０μｍ）が得られる点で最も好ましい。
【００５０】
上記インク室部材１の厚み方向一方の面（上面）は、上記圧電素子２により覆われている一方、他方の面（下面）は、該他方の面に接着剤により接合された上記ノズル板３により覆われており、インク室部材１の複数のインク室用孔１ａ、圧電素子２及びノズル板３により、インクが充填される複数のインク室５がそれぞれ構成されている。
【００５１】
上記ノズル板３は、インク室部材１の各インク室用孔１ａにおける下側の開口にそれぞれ接続された複数の供給用インク流路３ａとノズル孔３ｂとを有し、この各供給用インク流路３ａは、上記インク室用孔１ａの各列毎に設けられかつ該各列のインク室用孔１ａが並ぶ方向に延びるインク供給室３ｃに接続され、この各インク供給室３ｃは、図外のインクタンクと接続されている。一方、上記ノズル孔３ｂは、下方に向かって径が小さくなるように形成されており、このノズル孔３ｂよりインク室５内のインクが外部に（上記記録媒体２９に）吐出されるようになっている。
【００５２】
上記圧電素子２は、ＰＺＴからなる圧電体層２ａと、この圧電体層２ａの一方の面（上面）に、上記インク室用孔１ａ位置に対応するようにパターン化された状態で設けられかつＰｔからなる個別電極層２ｂと、上記圧電体層２ａの他方の面（下面）に設けられかつＣｕ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｉｒ及びＷの群から選ばれた少なくとも一種からなる振動板層２ｃと、この振動板層２ｃの圧電体層２ａとは反対側の面に設けられた核形成補助材料含有層２ｄとが積層されてなっている。つまり、圧電素子２は、インク室部材１とは反対側から、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ、振動板層２ｃ及び核形成補助材料含有層２ｄが順に積層されたものである。そして、この実施形態では、上記振動板層２ｃは、上記個別電極層２ｂと共に圧電体層２ａに電圧を印加するための共通電極層を兼用しているが、圧電体層２ａと振動板層２ｃとの間に共通電極層を別個に設けてもよい。また、この実施形態では、圧電体層２ａはパターン化していないが、上記個別電極層２ｂと同形状にパターン化して個別化してもよい。さらに、上記個別電極層２ｂの材料はＰｔに限らず、Ｉｒ等のように、耐熱性が高くて、後述の製造方法で説明するように、エッチングにより基板１１（図５（ａ）〜図５（ｄ）参照）を除去できる材料であればよい。
【００５３】
上記圧電素子２における上記インク室部材１側の面の一部（インク室用孔１ａの側壁部１ｂに対応する部分）は、上記核形成補助材料含有層２ｄで構成されており、残りの部分は、振動板層２ｃで構成されている。つまり、この核形成補助材料含有層２ｄは、インク室用孔１ａ以外の位置に対応してパターン化されており、インク室用孔１ａの圧電素子２側の開口上には存在していない。そして、この核形成補助材料含有層２ｄには、インク室部材１を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有されている。この核形成を補助する材料は、めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属か、又は、めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属であればよい。具体的には、Ｎｉめっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＰｄの群から選ばれた少なくとも一種が好ましく、とりわけＰｄが好ましい。一方、Ｎｉめっき材よりもイオン化傾向が大きい金属は、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ及びＺｎの群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。尚、核形成補助材料含有層２ｄは上記核形成を補助する材料以外の材料が含有されていてもよく、上記触媒作用を有する金属とめっき材よりもイオン化傾向が大きい金属との両方が含有されていてもよい。
【００５４】
上記圧電素子２は、その個別電極層２ｂと振動体層２ｃとを介して圧電体層２ａに電圧を印加することにより該圧電素子２を変形させることで、インク室５内のインクをノズル孔３ｂから吐出させるようになっている。すなわち、個別電極層２ｂ及び振動板層２ｃ間にパルス状の電圧を印加すると、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電体層２ａがその厚み方向と垂直な幅方向に収縮するのに対し、個別電極層２ｂ、振動板層２ｃ及び核形成補助材料含有層２ｄは収縮しないので、いわゆるバイメタル効果により圧電素子２におけるインク室５に対応する部分がその積層方向におけるインク室５側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形によりインク室５内に圧力が生じ、この圧力でインク室５内のインクがノズル孔３ｂより外部へ吐出される。そして、上記パルス電圧の立ち下がりにより圧電体層２ａが伸長して圧電素子２が元の状態に復帰し、このとき、インク室５内にはインク供給室３ｃより供給用インク流路３ａを介してインクが充填される。
【００５５】
次に、上記インクジェットヘッドＨの製造方法の概略手順について図５及び図６により説明する。尚、以下の製造方法は、複数のインクジェットヘッドＨを一度に製造するものである。
【００５６】
先ず、図５（ａ）に示すように、シリコンからなる基板１１上に、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ及び振動板層２ｃをスパッタ法により順次成膜して、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ及び振動板層２ｃがこの順に積層された積層体１２を形成する。
【００５７】
続いて、図５（ｂ）に示すように、上記積層体１２の基板１１と反対側の面（上面）上に、インク室部材１のインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化された型１３を形成する。具体的には、積層体１２の上面上に、感光性レジストをスピンコートにより塗布し、その後、このレジスト上にマスク板をセットした状態で露光機により露光し、現像液を用いて、レジストからなるパターン化された型１３を形成する。尚、この型１３はレジスト以外の材料で構成してもよいが、積層体１２上にパターン化された型１３を容易にかつ精度良く形成できる点でレジストが好ましい。
【００５８】
次いで、上記積層体１２の上面上における上記型１３が存在しない部分の自然酸化層を除去した後、図５（ｃ）に示すように、その積層体１２の上面における型１３が存在しない部分に核形成補助材料含有層２ｄを形成する。この核形成補助材料含有層２ｄの形成は、例えば、積層体１２の上面を、核形成を補助する材料を含有する溶液中に浸漬することで行う。
【００５９】
しかる後に、その核形成補助材料含有層２ｄ上にインク室部材１を無電解めっきにより形成する。すなわち、上記積層体１２をＮｉめっき槽に投入して、積層体１２の上面上における上記型１３が存在しない部分に、核形成補助材料含有層２ｄを介してインク室用孔１ａの側壁部１ｂを無電解めっきにより形成する（図５（ｃ）参照）。このとき、核形成補助材料含有層２ｄにおける核形成を補助する材料が、めっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属である場合には、この金属が触媒として作用することで、めっき材が核形成補助材料含有層２ｄの表面に析出して核となり、この核によってめっきが成長する。一方、核形成を補助する材料が、めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属である場合には、無電解めっきの初期に、イオン化傾向が大きい金属が溶出する一方、めっき材がこの金属との置換反応により核形成補助材料含有層２ｄの表面に析出して核となり、この核によってめっきが成長する。
【００６０】
続いて、図５（ｄ）に示すように、上記型１３をドライエッチングにより除去することでインク室用孔１ａを形成し、これにより、積層体１２の上面上に核形成補助材料含有層２ｄを介してインク室部材１が形成される。
【００６１】
次に、図６（ａ）に示すように、上記基板１１をエッチング液（ＫＯＨ溶液）により除去する。尚、このようなウエットエッチングを用いる代わりに、ＳＦ６やＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、Ｃｌ２等を用いたドライエッチングを用いたり、ウエットエッチングとドライエッチングとを組み合わせたりしてもよい。要するに、個別電極層２ｂでエッチングがストップするようにすれば、基板１１は除去可能である。
【００６２】
そして、図６（ｂ）に示すように、上記インク室部材１における上記積層体１２とは反対側の面に、予めノズル孔３ｂ等を形成しておいた複数のノズル板３を接着剤により接合するとともに、個別電極層２ｂをインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化することで、複数のインクジェットヘッドＨ分の所定形状の圧電素子２を形成する。尚、ノズル板３の接合と個別電極層２ｂのパターン化とは、どちらを先に行ってもよい。また、インク室部材１にノズル板３を接合した後に、基板１１を除去し、しかる後に個別電極層２ｂをパターン化するようにしてもよい。
【００６３】
続いて、図６（ｃ）に示すように、所定形状のインクジェットヘッドＨになるように分割することで、複数のインクジェットヘッドＨが同時に得られる。
【００６４】
したがって、上記実施形態１では、圧電素子２におけるインク室部材１側の面の一部を、該面上に該インク室部材１を無電解めっきにより形成するときにおける該めっき成長のための核形成を補助する材料が含有された核形成補助材料含有層２ｄで構成し、この核形成補助材料含有層２ｄ上にインク室部材１を無電解めっきにより形成するようにしたので、圧電素子２上にインク室部材１を接着剤を用いずに直接形成することができるとともに、電鋳法に比べてインク室部材１の厚みを均一にすることができる。この結果、多数のインクジェットヘッドＨを、一度に、インク吐出特性のばらつきが生じないように製造することができ、生産性を向上させることができる。また、インク室部材１を高ヤング率の材料（Ｎｉ）で形成することができ、クロストークの発生を抑制することができる。さらに、無電解めっきにより形成したインク室部材１は、電解めっきにより形成したものよりもアルカリに強くかつ熱膨張係数が低くなり（１３〜１４．５μｍ／ｍ・℃）、これにより、通常はリンを含むことでアルカリ性を呈するインクに対して耐性を向上させることができるとともに、温度変化によるインク吐出特性の変化を抑制することができる。さらにまた、熱処理によってインク室部材１の硬度（ヤング率）を上げることができ（熱処理前の硬度は、電解めっきにより形成したものと同等でＨｖ５５０〜６００である）、こうすれば、圧電素子２の動作時にインク室部材１が変形し難くなり、クロストークの発生を確実に抑制して、インク吐出特性を安定させることができる。
【００６５】
尚、上記実施形態１では、積層体１２の上面上に、インク室部材１のインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化された型１３を形成してインク室部材１を形成するようにしたが、このような型１３を形成しないでインク室部材１を形成することも可能である。すなわち、積層体１２を形成する際、上記個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ及び振動板層２ｃに加えて、振動板層２ｃ上に核形成補助材料含有層２ｄをスパッタ法により成膜することで、積層体１２の上面全体を核形成補助材料含有層２ｄで構成しておき、この核形成補助材料含有層２ｄをエッチングにより、インク室部材１のインク室用孔１ａ以外の位置に対応してパターン化し、その後、この積層体１２をめっき槽に投入する。この場合、核形成補助材料含有層２ｄの下側の層（ここでは、振動板層２ｃ）に、核形成を補助する材料が含有されていなければ、その層上においてはめっきが成長せず、核形成補助材料含有層２ｄ上にのみめっきが成長する。このため、上記パターン化された核形成補助材料含有層２ｄ上に、インク室用孔１ａの側壁部１ｂが無電解めっきにより形成される。よって、型１３なしでもインク室部材１を形成することができる。
【００６６】
（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２を示し（尚、図１〜図３と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、圧電素子２におけるインク室部材１側の面全体を、核形成補助材料含有層２ｄで構成したものである。
【００６７】
すなわち、この実施形態２では、核形成補助材料含有層２ｄは、パターン化されてはおらず、振動板層２ｃにおけるインク室部材１側の面全体を覆っており、この核形成補助材料含有層２ｄ上に、インク室部材１が無電解めっきにより形成されてなる。
【００６８】
このインクジェットヘッドＨを製造するには、先ず、図８（ａ）に示すように、基板１１上に、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ、振動板層２ｃ及び核形成補助材料含有層２ｄをスパッタ法により順次成膜して、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ、振動板層２ｃ及び核形成補助材料含有層２ｄがこの順に積層された積層体１２を形成する。つまり、積層体１２の基板１と反対側の面全体を、核形成補助材料含有層２ｄで構成する。
【００６９】
続いて、上記実施形態１と同様にして、上記積層体１２の基板１と反対側の面上（核形成補助材料含有層２ｄ上）に、インク室部材１のインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化された型１３を形成し（図８（ｂ）参照）、その後、積層体１２の上面における型１３が存在しない部分に、インク室用孔１ａの側壁部１ｂを無電解めっきにより形成し（図８（ｃ）参照）、さらに、上記型１３をドライエッチングにより除去することでインク室用孔１ａを形成する（図８（ｄ）参照）。
【００７０】
次いで、上記実施形態１と同様にして、基板１１を除去し、その後、インク室部材１における積層体１２とは反対側の面に、ノズル板３を接合するとともに、個別電極層２ｂをインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化し、最後に、所定形状のインクジェットヘッドＨになるように分割する。
【００７１】
したがって、この実施形態２では、核形成補助材料含有層２ｄをスパッタ法により容易に形成することができ、インクジェットヘッドＨの製造コストをより一層低減することができる。
【００７２】
（実施形態３）
図９は、本発明の実施形態３を示し、振動板層２ｃが核形成補助材料含有層２ｄを兼ねるようにしたものである。
【００７３】
すなわち、この実施形態３では、振動板層２ｃに、核形成を補助する材料が含有されていて、該振動板層２ｃが核形成補助材料含有層２ｄを兼ねており、圧電素子２におけるインク室部材１側の面全体が、核形成補助材料含有層２ｄを兼ねる振動板層２ｃで構成されている。
【００７４】
このインクジェットヘッドＨを製造するには、先ず、基板１１上に、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ及び振動板層２ｃをスパッタ法により順次成膜して、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ及び振動板層２ｃがこの順に積層された積層体１２を形成する。この振動板層２ｃのスパッタ形成時に、核形成を補助する材料を含有させる。こうして、積層体１２の基板１１と反対側の面全体を、核形成を補助する材料を含有させることで核形成補助材料含有層２ｄを兼ねるようにした振動板層２ｃで構成する。
【００７５】
続いて、上記実施形態１，２と同様にして、上記積層体１２の基板１と反対側の面上（振動層２ｃ上）に、インク室部材１のインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化された型１３を形成し、その後、積層体１２の上面における型１３が存在しない部分に、インク室用孔１ａの側壁部１ｂを無電解めっきにより形成し、さらに、上記型１３をドライエッチングにより除去することでインク室用孔１ａを形成する。
【００７６】
次いで、上記実施形態１，２と同様にして、基板１１を除去し、その後、インク室部材１における積層体１２とは反対側の面に、ノズル板３を接合するとともに、個別電極層２ｂをインク室用孔１ａ位置に対応してパターン化し、最後に、所定形状のインクジェットヘッドＨになるように分割する。
【００７７】
したがって、この実施形態３では、核形成補助材料含有層２ｄを単独で設ける必要がなくなって、インクジェットヘッドＨの製造コストを更に低減することができる。
【００７８】
尚、本発明は、上記のようなインクジェットヘッド以外にも、該インクジェットヘッドと同様の構成で液体を吐出する液体吐出ヘッド、例えば、バイオチップを作製するためにＤＮＡや蛋白質等の生体高分子溶液を基板上に吐出するもの、配線基板を作製するために金属コロイド溶液を吐出するもの、ディスプレイを作製するために有機半導体溶液を吐出するもの、薄膜回路用コンデンサーや抵抗体を作製するために誘電体溶液を吐出するもの等にも広く適用することができる。
【００７９】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００８０】
（実施例１）
この実施例１では、上記実施形態１と同様のインクジェットヘッドを、実施形態１と同様の方法で作製した。
【００８１】
具体的には、先ず、直径４インチのシリコン基板上に、個別電極層として厚さ０．１μｍのＰｔ膜をスパッタ法により成膜した。このとき、基板との密着性を高めるために、成膜時の基板温度は４００℃とし、プロセス圧力は０．５Ｐａとし、高周波電力は１００Ｗとした。
【００８２】
そして、上記個別電極層上に、圧電体層として、ＺｒとＴｉとの組成比Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７である厚さ２μｍのＰＺＴ膜をスパッタ法により成膜した。このとき、成膜時の基板温度は６００℃とし、プロセス圧力は０．４Ｐａとし、高周波電力は３００Ｗとした。
【００８３】
続いて、上記圧電体層上に、振動板層（共通電極層兼用）として、厚さ５μｍのＣｕ膜をスパッタ法により成膜した。このとき、成膜時の基板温度は１００℃とし、プロセス圧力は１Ｐａとし、高周波電力は４００Ｗとした。これにより、基板上において積層体を得た。
【００８４】
次いで、上記積層体の振動板層上に、厚さ５０μｍの感光性レジスト（商品名ＳＵ−８　５０、ＭＩＣＲＯ　ＣＨＥＭ社製）を、スピンコーターによってスピンコートし（回転数を２０００ｒｐｍとする）、Ｓｏｆｔ　Ｂａｋｅ（６５℃×６ｍｉｎ、９５℃×２０ｍｉｎ）を行った。その後、１６ｍＷ／ｃｍ２の露光機で上記レジストをインク室用孔の形状に露光し（３０秒）、Ｐｏｓｔ　Ｅｘｐｏｓｅ　Ｂａｋｅ（６５℃×２ｍｉｎ、９５℃×５ｍｉｎ）を行った後、現像を行い（現像時間６ｍｉｎ）、このことで、高さ５０μｍ、長さ２ｍｍ、幅３５μｍの型を形成した。
【００８５】
続いて、上記振動板層表面における上記型が存在しない部分の自然酸化層をＨＣｌで除去した後、その振動板層表面を、ＰｄＣｌ２を含有する水溶液中に浸漬することで、振動板層表面上にＰｄＣｌ２からなる核形成補助材料含有層を形成した。
【００８６】
その後、上記積層体を、９０℃に加熱したＮｉ（商品名　Ｎｉ　７０１、日本高純度化学社製）のめっき槽に投入して、めっきの濃度を調整しながら２時間保持することにより、積層体上における上記型が存在しない部分に核形成補助材料含有層を介して無電解めっき層（インク室用孔の側壁部１ｂ）を形成した。このとき、核形成補助材料含有層のＰｄが触媒として作用することで、めっき材（Ｎｉ）が核形成補助材料含有層の表面に析出して核となり、該表面からＮｉめっきが成長した。
【００８７】
その後、Ｏ２に２０％ＣＦ４を加えたエッチングガスを用いて、型をドライエッチングにより除去することでインク室用孔を形成し、これにより、無電解めっき層で構成されたインク室部材を得た。そして、このインク室部材に対して、ヤング率を向上させるために、４００℃で１時間熱処理を行った。
【００８８】
上記インク室部材の厚さを、シリコン基板の周縁部に相当する部分及び中央部に相当する部分を含む全体に亘って測定したところ、３０μｍ±１μｍであり、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とで厚さの差が殆どないことが判った。
【００８９】
続いて、シリコン基板を、温度８０℃、濃度４０ｗｔ％のＫＯＨ溶液で５時間エッチングを行うことで、完全に除去した。そして、上記インク室部材における上記積層体とは反対側の面に、ステンレス基板で作製したノズル板をエポキシ樹脂で接着し、その後、個別電極層をパターン化した。
【００９０】
上記パターン化終了後に、インク室にインクを充填し、個別電極層及び振動板層間に、周波数２０ｋＨｚで最大電圧２０Ｖのパルス電圧を印加して、ノズル孔からインクを吐出させ、そのインクの吐出速度を測定したところ、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とにおける吐出速度の差は３％以内であった。
【００９１】
また、個別電極層及び振動板層間に、周波数２０ｋＨｚで最大電圧２０Ｖのパルス電圧を１０日間印加し続けたところ、インクの吐出不良や吐出性能の低下は全く見られなかった。
【００９２】
さらに、クロストークがどの程度あるかを、インク室部材がシリコンで形成されたものと比較したところ、このシリコンで形成されたものよりもかなり低レベルであった。尚、１インチ当たりのノズル数は、どちらも３６０個である。
【００９３】
（実施例２）
この実施例２では、１インチ当たりのノズル数を上記実施例１の２倍である７２０個（インク室部材の側壁部の幅：１７．５μｍ）とし、その他は上記実施例１と同じとした。
【００９４】
このインクジェットヘッドの圧電素子の個別電極層及び振動板層間に、周波数２０ｋＨｚで最大電圧２０Ｖのパルス電圧を１０日間印加し続けたところ、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部が脆性破壊したり振動板層とインク室部材とが剥がれたりすることはなく、インクの吐出不良や吐出性能の低下も全く見られなかった。
【００９５】
（実施例３）
この実施例３では、上記実施形態２と同様のインクジェットヘッドを、実施形態２と同様の方法で作製した。このとき、核形成補助材料含有層はＰｄで構成し、個別電極層２ｂ、圧電体層２ａ及び振動板層２ｃと共に、スパッタ法により形成した。また、上記実施例１と同様に、インク室部材に対して、ヤング率を向上させるために、４００℃で１時間熱処理を行った。さらに、１インチ当たりのノズル数は３６０個とした。これにより、上記実施例１と同様の吐出性能を有するインクジェットヘッドが得られた。
【００９６】
また、核形成補助材料含有層を、Ｎｉ又はＦｅ（Ｐｄと同様に、Ｎｉめっき材の還元反応に対して触媒作用を有する金属）で構成した場合も、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ又はＺｎ（めっき材よりもイオン化傾向が大きい金属）で構成した場合も、上記実施例１と同様の吐出性能を有するインクジェットヘッドが得られた。
【００９７】
（実施例４）
この実施例４では、上記実施形態３と同様のインクジェットヘッドを、実施形態３と同様の方法で作製した。このとき、振動板層をＣｕとＰｄとの合金（Ｐｄの含有量：５原子％）で構成した。
【００９８】
具体的には、上記実施例１と同様にして、直径４インチのシリコン基板上に、個別電極層及び圧電体層を順次スパッタ法により形成し、この圧電体層上に、振動板層（共通電極層及び核形成補助材料含有層兼用）をスパッタ法により形成した。この振動板層の厚み及び成膜条件は上記実施例１と同じである。これにより、基板と反対側の面全体が、核形成を補助する材料（Ｐｄ）が含有されることで核形成補助材料含有層を兼ねる振動板層で構成された積層体を得た。
【００９９】
続いて、上記実施例１と同様にして、上記積層体の振動板層上に、高さ５０μｍ、長さ２ｍｍ、幅３５μｍの型を形成した。そして、上記振動板層表面における上記型が存在しない部分の自然酸化層をＨＣｌで除去した後、その積層体を、９０℃に加熱したＮｉめっき槽に投入して、めっきの濃度を調整しながら２時間保持することにより、積層体の基板と反対側の面上における上記型が存在しない部分に無電解めっき層（インク室用孔の側壁部）を形成した。このとき、振動板層表面部に存在するＰｄが触媒として作用することで、めっき材（Ｎｉ）が振動板層の表面に析出してめっき成長のための核となり、該表面からＮｉめっきが成長した。
【０１００】
その後、上記実施例１と同様にすることで、インクジェットヘッドを得た。このインクジェットヘッドにおいても、上記実施例１と同様に、インク室部材の厚さは、３０μｍ±１μｍであり、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とで厚さの差は殆どなかった。また、インク室にインクを充填し、個別電極層及び振動板層間に、周波数２０ｋＨｚで最大電圧２０Ｖのパルス電圧を印加して、ノズル孔からインクを吐出させ、そのインクの吐出速度を測定したところ、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とにおける吐出速度の差は３％以内であった。
【０１０１】
また、上記振動板層を、ＣｕとＰｄとの合金で構成する代わりに、ＣｕとＮｉ又はＦｅとの合金で構成した場合も、ＣｕとＰｄとの合金で構成した場合と同様の結果が得られた。
【０１０２】
（実施例５）
この実施例５では、振動板層を、Ｐｔと、Ｔｉ（Ｎｉめっき材よりもイオン化傾向が大きい金属）との合金（Ｔｉの含有量：５原子％）で構成した点が上記実施例４とは異なる。すなわち、この実施例５では、積層体の基板と反対側の面上における型が存在しない部分に無電解めっき層（インク室用孔の側壁部）を形成するとき、振動板層表面部に存在するＴｉが、めっき材（Ｎｉ）よりもイオン化傾向が大きいので、無電解めっきの初期にＴｉが溶出する一方、ＮｉがＴｉとの置換反応に振動板層表面に析出してめっき成長のための核となり、この核によってめっきが成長した。
【０１０３】
このインクジェットヘッドにおいても、上記実施例１と同様に、インク室部材の厚さは、３０μｍ±１μｍであり、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とで厚さの差は殆どなかった。また、インク室にインクを充填し、個別電極層及び振動板層間に、周波数２０ｋＨｚで最大電圧２０Ｖのパルス電圧を印加して、ノズル孔からインクを吐出させ、そのインクの吐出速度を測定したところ、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とにおける吐出速度の差は３％以内であった。
【０１０４】
また、上記振動板層を、ＰｔとＴｉとの合金で構成する代わりに、ＰｔとＭｇ、Ａｌ又はＺｎとの合金で構成した場合も、ＰｔとＴｉとの合金で構成した場合と同様の結果が得られた。
【０１０５】
（実施例６）
この実施例６では、上記実施例４又は５のものに対して、上記実施例２のように、１インチ当たりのノズル数を２倍の７２０個（インク室部材の側壁部の幅：１７．５μｍ）とし、その他は上記実施例４又は５と同じとした。
【０１０６】
このインクジェットヘッドの圧電素子の個別電極層及び振動板層間に、周波数２０ｋＨｚで最大電圧２０Ｖのパルス電圧を１０日間印加し続けたところ、インク室部材の側壁部が脆性破壊したり振動板層とインク室部材とが剥がれたりすることはなく、インクの吐出不良や吐出性能の低下も全く見られなかった。
【０１０７】
（比較例）
一方、比較例として、インク室部材を、無電解めっきではなくて電解めっきにより形成することで、インクジェットヘッドを作製した。
【０１０８】
具体的には、上記実施例１と同様に、４インチシリコン基板上に積層体を形成し、その後、この積層体の振動板層上に、高さ５０μｍ、長さ２ｍｍ、幅３５μｍの型を形成した。
【０１０９】
続いて、振動板層表面における上記型が存在しない部分の自然酸化層をＨＣｌで除去した後、その積層体を、５０℃に加熱したＮｉめっき槽に投入して電解めっきを行った。そして、めっきの濃度を調整しながら１時間通電することにより電解めっき層を形成した。
【０１１０】
その後、上記実施例１と同様にして型をドライエッチングにより除去することでインク室用孔を形成し、これにより、電解めっき材からなるインク室部材を得た。このインク室部材の厚さを測定したところ、３０μｍ±１０μｍであり、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とで厚さの差がかなり大きいことが判った。
【０１１１】
次いで、上記実施例１と同様にして、シリコン基板を除去し、インク室部材における積層体とは反対側の面にノズル板を接着し、個別電極層をパターン化した。
【０１１２】
上記パターン化終了後に、インク室にインクを充填し、個別電極層と振動板層との間に電圧を印加して、ノズル孔からインクを吐出させ、そのインクの吐出速度を測定したところ、シリコン基板の周縁部に相当する部分と中央部に相当する部分とにおける吐出速度の差は、１０％であった。
【０１１３】
したがって、インク室部材を電解めっきにより形成すると、インク室部材の厚さのばらつきが大きくなり、この結果、４インチシリコン基板のように大面積の基板を用いて多数のインクジェットヘッドを同時に形成する場合に、それらインクジェットヘッド間でインク吐出特性のばらつきが生じてしまうが、上記実施例１〜６のように無電解めっきによりインク室部材を形成すれば、インク室部材の厚みを均一にすることができ、インクジェットヘッド間でインク吐出特性のばらつきが生じるのを抑制できることが判る。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液体吐出ヘッド及びその製造方法によると、圧電素子上に液体室部材を無電解めっきにより形成するようにしたので、圧電素子上に液体室部材を接着剤を用いずに直接形成することができるともに、クロストークの発生を抑制することができる。また、液体室部材の厚みを均一にすることができ、多数の液体吐出ヘッドを、一度に、液体吐出特性のばらつきが生じないように製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット式記録装置を示す概略図である。
【図５】図１のインクジェットヘッドの製造方法における、積層体形成工程、型形成工程、核形成補助材料含有層及び側壁部形成工程、並びに液体室用孔形成工程を示す図である。
【図６】図１のインクジェットヘッドの製造方法における、基板除去工程、ノズル板接合及び個別電極層パターン化工程、並びにインクジェットヘッド分割工程を示す図である。
【図７】実施形態２に係るインクジェットヘッドを示す図３相当図である。
【図８】実施形態２に係るインクジェットヘッドの製造方法における、積層体形成工程、型形成工程、側壁部形成工程、及び液体室用孔形成工程を示す図である。
【図９】実施形態３に係るインクジェットヘッドを示す図３相当図である。
【符号の説明】
Ｈ　インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１　インク室部材（液体室部材）
１ａ　インク室用孔（液体室用孔）
１ｂ　インク室用孔の側壁部
２　圧電素子
２ａ　圧電体層
２ｂ　個別電極層
２ｃ　振動板層（共通電極層）
２ｄ　核形成補助材料含有層
１１　基板
１２　積層体
１３　型
【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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【図９】
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