(57)【要約】【課題】  アルカリ現像型ドライフィルムを現像液で現像してパターン化する場合に、そのドライフィルムが存在しない部分に残るドライフィルムの残渣量を出来る限り低減する。【解決手段】  アルカリ現像型ドライフィルムの現像液として、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有したものとする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有することを特徴とするアルカリ現像型ドライフィルムレジストの現像液。
【請求項２】
金属化合物のトータル含有量が０．１重量％以上５重量％以下であり、界面活性剤のトータル含有量が０．１重量％以上２０重量％以下であることを特徴とする請求項１記載のアルカリ現像型ドライフィルムレジストの現像液。
【請求項３】
インクを収容するインク室と、該インク室に連通するインク吐出口と、第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を含む複数の層が積層されてなり、上記インク室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該インク室内のインクを上記インク吐出口より吐出させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドであって、
上記圧電素子の積層方向一方の側の面に、上記インク室を構成するためのインク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インク室部材が設けられ、
上記インク室部材における圧電素子とは反対側の面に、上記インク吐出口を有するノズル板が接合されており、
上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、上記圧電素子における該インク室部材側の面上において該インク室部材のインク室用孔位置に対応するようにパターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを型としてめっきにより形成されたものであり、
上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストは、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成前において、上記圧電素子における上記インク室部材側の面上全体にラミネートされかつマスクパターンを介して露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と少なくとも１種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで形成されたものであって、上記側壁部の形成後に除去されたものであることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項４】
現像液中の金属化合物のトータル含有量が０．１重量％以上５重量％以下であり、界面活性剤のトータル含有量が０．１重量％以上２０重量％以下であることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、無電解めっきにより形成されたものであることを特徴とする請求項３又は４記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
インクを収容するインク室と、該インク室に連通するインク吐出口と、第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を含む複数の層が積層されてなり、上記インク室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該インク室内のインクを上記インク吐出口より吐出させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、
基板上に、少なくとも第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を積層して積層体を形成する工程と、
上記積層体の基板と反対側の面上に、アルカリ現像型ドライフィルムレジストをラミネートする工程と、
上記アルカリ現像型ドライフィルムレジストをマスクパターンを介して所定のパターンに露光する工程と、
上記露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と少なくとも１種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで、パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを形成する工程と、
上記積層体の基板と反対側の面上において上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストが存在しない部分に、インク室を構成するためのインク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インク室部材における上記インク室用孔の側壁部をめっきにより形成する工程と、
上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成後に、上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを除去することで、上記インク室部材のインク室用孔を形成する工程と、
上記インク室部材のインク室用孔の形成後に、該インク室部材における積層体とは反対側の面に、インク吐出口を有するノズル板を接合するとともに、上記基板を除去する工程とを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
現像液中の金属化合物のトータル含有量が０．１重量％以上５重量％以下であり、界面活性剤のトータル含有量が０．１重量％以上２０重量％以下であることを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成は、無電解めっきにより行うことを特徴とする請求項６又は７記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項３〜５のいずれか１つに記載のインクジェットヘッドと、
上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段と、
上記インクジェットヘッドに記録信号を供給する信号供給手段とを備え、
上記相対移動手段によりインクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、上記信号供給手段から供給される記録信号に応じて、該インクジェットヘッドのインク吐出口からインク室内のインクを記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドやμ−ＴＡＳ（Micro Total Analysis System（マイクロト−タルアナリシスシステム））等のように、微小量の液体を吐出したり搬送したりする装置において、そのインク室や、反応室、液体流路等を構成するためのパターン化された微細なめっき構造部を形成する際に使用するアルカリ現像型ドライフイルムレジストの現像液、その現像液を用いて製造されたインクジェットヘッド、及びそのインクジェットヘッドの製造方法、並びにそのインクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットヘッドのインク室やμ−ＴＡＳの反応室、液体流路等を構成するための構造部は、高い形状精度でパターン化された微小構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような微小構造部を形成する方法の１つにパターンめっき法がある。この方法は、例えば図７及び図８に示すように、基板１００上にドライフイルムレジスト（以下、ＤＦＲと略す）１０１をラミネートし、マスクパターンを介してそのＤＦＲ１０１を露光した後に該露光したＤＦＲ１０１を現像液で現像することで、ＤＦＲ１０１をパターン化し（図７及び図８は、ＤＦＲ１０１をパターン化した状態を示す）、上記基板１００上においてそのパターン化したＤＦＲ１０１を型として該ＤＦＲが存在しない部分（基板１００とＤＦＲ１０１とで構成される溝部１０２内）にめっきを行った後、型として用いた上記パターン化されたＤＦＲ１０１を溶解又は分解により除去することで、パターン化された微小めっき構造部を形成するものである。このようなめっき法に用いるＤＦＲ１０１としては、基板１００との密着力に優れかつ高い耐熱性及び耐薬品性が必要とされるために、現像液としてのアルカリ溶液（例えば炭酸ソーダ（Ｎａ2ＣＯ3）水溶液）で分解し分散して現像を行うアルカリ現像型ＤＦＲを使用することが多い（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−６４００号公報
【特許文献２】特開平６−２５２５３５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、上記アルカリ現像型ＤＦＲ１０１を従来のアルカリ溶液の現像液で現像した場合には、図７及び図８に示すように、溝部１０２の底面（めっき形成面）にＤＦＲ１０１の残渣１０３が付着し、洗浄してもこの残渣１０３を完全に除去することができないという問題がある。特にインクジェットヘッドのインク室を構成するための構造部（インク室部材）を形成する場合のように、溝部１０２の深さが数十μｍと比較的深くなると、残渣１０３を除去することがより一層困難となる。このような残渣１０３がめっき形成面に付着したままめっきを行うと、めっきの成長が阻害されてめっき構造部内に空洞（ピット）が発生したり、めっきが異常成長してめっき表面に凸部が発生したりする。
【０００５】
上記のようなピットが発生すると、そのピットから液体が漏れるという問題がある。例えばインク室部材において、相隣接するインク室間にピットが発生すると、そのピットにより該両インク室同士が連通することで、該両インク室のインク同士が混ざり合ったり、クロストーク（隣接するインク室における振動板層やインクの振動の影響を受けて吐出特性が変化すること）が生じたりする等といった重大な欠陥を招くことになる。
【０００６】
また、めっき表面に凸部が発生すると、その表面に他の部材を接合する場合に、密着させることができずに隙間が生じてしまうという問題がある。特に無電解めっきでは、めっき表面を研削しなくても平坦にすることができ、このことで、例えば基板上に無電解めっきにより流路パターンを形成し、その流路上（めっき表面上）に別の基板を接着することで、密閉した流路を低コストで容易に作製することができるという利点を有するが、上記のような凸部の発生により、めっき表面を研削をしないと液体が隣の流路に漏れる可能性があり、無電解めっきの特徴を十分に活かすことができなくなる。
【０００７】
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、アルカリ現像型ＤＦＲを現像液で現像してパターン化する場合に、その現像液の含有成分に工夫を凝らすことによって、上記ＤＦＲが存在しない部分に残るＤＦＲの残渣量を出来る限り低減しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、アルカリ現像型ＤＦＲの現像液として、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有させるようにした。
【０００９】
このことにより、ＤＦＲの残渣となる小片に現像液中の界面活性剤が付着し、この界面活性剤により、その小片が、ＤＦＲが存在しない部分（めっき形成面）に付着し難くなり、ＤＦＲの残渣量を低減することができる。この結果、ＤＦＲが存在しない部分にめっき構造部を形成しても、その内部にピットが発生したり、めっき表面に凸部が発生したりするのを抑制することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、金属化合物のトータル含有量が０．１重量％以上５重量％以下であり、界面活性剤のトータル含有量が０．１重量％以上２０重量％以下であるものとする。
【００１１】
すなわち、界面活性剤のトータル含有量は、０．１重量％よりも少ないと、ＤＦＲの小片に付着する界面活性剤の量が少なくなって残渣量の低減効果が十分に得られなくなる一方、２０重量％よりも多いと、現像液によるＤＦＲの現像特性が低下するので、０．１重量％以上２０重量％以下としている。また、金属化合物のトータル含有量は、０．１重量％以上５重量％以下であれば、上記界面活性剤のトータル含有量と相俟って、現像液によるＤＦＲの現像特性の低下を抑制しつつ、残渣量の低減効果が最大限に得られる。
【００１２】
請求項３の発明は、インクを収容するインク室と、該インク室に連通するインク吐出口と、第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を含む複数の層が積層されてなり、上記インク室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該インク室内のインクを上記インク吐出口より吐出させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドの発明である。
【００１３】
そして、この発明では、上記圧電素子の積層方向一方の側の面に、上記インク室を構成するためのインク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インク室部材が設けられ、上記インク室部材における圧電素子とは反対側の面に、上記インク吐出口を有するノズル板が接合されており、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、上記圧電素子における該インク室部材側の面上において該インク室部材のインク室用孔位置に対応するようにパターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを型としてめっきにより形成されたものであり、上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストは、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成前において、上記圧電素子における上記インク室部材側の面上全体にラミネートされかつマスクパターンを介して露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と少なくとも１種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで形成されたものであって、上記側壁部の形成後に除去されたものであるとする。
【００１４】
この発明により、アルカリ現像型ＤＦＲを現像する際に、請求項１の発明と同じ現像液を用いるので、圧電素子におけるインク室部材側の面上には、ＤＦＲの残渣が殆ど存在せず、この結果、該面上にインク室部材におけるインク室用孔の側壁部をめっきにより形成しても、該側壁部内にピットが発生したり、圧電素子とは反対側の面に凸部が発生したりするのを抑制することができる。したがって、相隣接するインク室同士が連通してインク室のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりする等といった問題が生じ難くなる。また、インク室部材における圧電素子とは反対側の面に凸部が生じ難くなり、この結果、その面とノズル板との間の隙間からインクが漏れるといった問題も生じ難くなる。よって、品質の良好なインクジェットヘッドが得られる。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、現像液中の金属化合物のトータル含有量が０．１重量％以上５重量％以下であり、界面活性剤のトータル含有量が０．１重量％以上２０重量％以下であるものとする。
【００１６】
こうすることで、請求項２の発明と同様の作用効果が得られ、インクジェットヘッドの品質を確実に向上させることができる。
【００１７】
請求項５の発明では、請求項３又は４の発明において、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部は、無電解めっきにより形成されたものであるとする。
【００１８】
すなわち、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部を無電解めっきにより形成すれば、電解めっきに比べてインク室部材における圧電素子とは反対側の面を平坦にすることができるので、その面の研削を不要にすることができるが、圧電素子におけるインク室部材側の面上にＤＦＲの残渣が付着していたのでは、インク室部材における圧電素子とは反対側の面に凸部が生じるために、その面の研削を行わないと、ノズル板との間に隙間が生じてその隙間からインクが漏れてしまう。しかし、この発明では、ＤＦＲの残渣量を低減することができるので、インク室部材における圧電素子とは反対側の面に凸部が生じ難くなり、平面性が極めて良好な面が得られ、研削を不要にすることができる。よって、インクジェットヘッドの製造コストを低減しつつ、インク室部材における圧電素子とは反対側の面とノズル板とを確実に隙間なく接合することができるとともに、複数のインク室間でインクの吐出ばらつきが生じるのを防止することができる。
【００１９】
請求項６の発明は、インクを収容するインク室と、該インク室に連通するインク吐出口と、第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を含む複数の層が積層されてなり、上記インク室の容積が減少するように上記積層方向に変形して該インク室内のインクを上記インク吐出口より吐出させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドの製造方法の発明である。
【００２０】
そして、この発明では、基板上に、少なくとも第１の電極層、圧電体層及び第２の電極層を積層して積層体を形成する工程と、上記積層体の基板と反対側の面上に、アルカリ現像型ドライフィルムレジストをラミネートする工程と、上記アルカリ現像型ドライフィルムレジストをマスクパターンを介して所定のパターンに露光する工程と、上記露光されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と少なくとも１種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することで、パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを形成する工程と、上記積層体の基板と反対側の面上において上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストが存在しない部分に、インク室を構成するためのインク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インク室部材における上記インク室用孔の側壁部をめっきにより形成する工程と、上記インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成後に、上記パターン化されたアルカリ現像型ドライフィルムレジストを除去することで、上記インク室部材のインク室用孔を形成する工程と、上記インク室部材のインク室用孔の形成後に、該インク室部材における積層体とは反対側の面に、インク吐出口を有するノズル板を接合するとともに、上記基板を除去する工程とを含むものとする。
【００２１】
この発明により、請求項３の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００２２】
請求項７の発明では、請求項６の発明において、現像液中の金属化合物のトータル含有量が０．１重量％以上５重量％以下であり、界面活性剤のトータル含有量が０．１重量％以上２０重量％以下であるものとする。
【００２３】
このことで、請求項４の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００２４】
請求項８の発明では、請求項６又は７の発明において、インク室部材におけるインク室用孔の側壁部の形成は、無電解めっきにより行うものとする。
【００２５】
このことにより、請求項５の発明と同様の作用効果を有するインクジェットヘッドを容易に製造することができる。
【００２６】
請求項９の発明は、インクジェット式記録装置の発明であり、この発明では、請求項３〜５のいずれか１つに記載のインクジェットヘッドと、上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段と、上記インクジェットヘッドに記録信号を供給する信号供給手段とを備え、上記相対移動手段によりインクジェットヘッドが記録媒体に対して相対移動しているときに、上記信号供給手段から供給される記録信号に応じて、該インクジェットヘッドのインク吐出口からインク室内のインクを記録媒体に吐出させて記録を行うように構成されているものとする。
【００２７】
この発明により、高精細な画像を印刷可能な高品質の記録装置を容易に実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明のアルカリ現像型ＤＦＲの現像液によると、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有するようにしたことにより、めっき形成面に付着するＤＦＲの残渣量を可及的に低減することができる。
【００２９】
また、本発明のインクジェットヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置によると、インク室部材を形成する際における型形成時に上記現像液を用いてＤＦＲをパターン化するようにしたことにより、相隣接するインク室同士が連通してインク室のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりするといった問題や、インク室部材における圧電素子とは反対側の面とノズル板との間の隙間からインクが漏れるといった問題が生じ難くなり、インクジェットヘッドの品質、延いては記録装置の品質を良好なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３１】
（実施形態１）
本発明の実施形態に係るアルカリ現像型ＤＦＲの現像液は、該ＤＦＲを現像したときにおける該ＤＦＲの残渣量を低減可能にするものであって、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有するものである。この現像液は、通常、上記金属化合物及び界面活性剤に加えて、水を含有する。したがって、上記金属化合物は、例えばＮａ2ＣＯ3のような水溶性の金属化合物が好ましく、上記金属化合物を含有する水溶液を作製し、これに上記界面活性剤を添加することで、上記現像液を容易に作製することができる。
【００３２】
上記界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤及び非イオン界面活性剤を用いることができる。
【００３３】
上記アニオン界面活性剤としては、具体的には、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、Ｎ−アシルアミノ酸塩、Ｎ−アシルメチルタウリン塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ナトリウム、アルキルスルホカルボン酸塩、アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンエーテルリン酸塩等を挙げることができる。
【００３４】
上記カチオン界面活性剤としては、ハロゲン化アルキル第四級アンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩等を挙げることができる。
【００３５】
上記両性界面活性剤としては、アルキルベタイン型、アルキルイミダゾール型、アルキルアミノ酸型のもの等を挙げることができる。
【００３６】
上記非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル型、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル型、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル型、ソルビタン脂肪酸エステル型、ポリグリセリン脂肪酸エステル型のもの等を挙げることができる。
【００３７】
上記金属化合物のトータル含有量は、０．１％以上５重量％以下であることが好ましく、上記界面活性剤のトータル含有量は、０．１％以上２０重量％以下であることが好ましい。この界面活性剤の含有量は、０．１重量％よりも少ないと、ＤＦＲの残渣となる小片に付着する界面活性剤の量が少なくなって残渣量の低減効果が十分に得られなくなる一方、２０重量％よりも多いと、現像液によるＤＦＲの現像特性が低下するので、０．１％以上２０重量％以下とするのがよい。また、金属化合物のトータル含有量は、上記界面活性剤のトータル含有量と相俟って、現像液によるＤＦＲの現像特性の低下を抑制しつつ、残渣量の低減効果が最大限に得られるようにするために、０．１％以上５重量％以下とするのがよい。
【００３８】
ここで、具体的に実施した実施例について説明する。
【００３９】
先ず、上記金属化合物としてＮａ2ＣＯ3を含有したＮａ2ＣＯ3水溶液に各種の界面活性剤を添加して、２０種類の現像液を作製した（実施例１〜２０）。この実施例１〜２０の各現像液における界面活性剤の種類と含有量とを表１に示す。つまり、界面活性剤を、実施例１〜５では、アニオン界面活性剤のうちのアルキルスルホン酸塩とし、実施例６〜１０では、カチオン界面活性剤のうちのハロゲン化（クロル化）アルキル第四級アンモニウム塩とし、実施例１１〜１５では、両性界面活性剤のうちのアルキルベタイン型のものとし、実施例１６〜２０では、非イオン界面活性剤のうちポリオキシエチレンアルキルエ−テル型のものとした。また、Ｎａ2ＣＯ3の含有量は、実施例１〜２０全てにおいて１重量％とした。
【００４０】
また、比較のために、界面活性剤を何も添加しないＮａ2ＣＯ3水溶液（１重量％のＮａ2ＣＯ3を含有）を比較例１として用意した。
【００４１】
次いで、上記実施例１〜２０及び比較例１の現像液を用いてアルカリ現像型ＤＦＲを現像したときの該ＤＦＲの残渣量を調べた。
【００４２】
具体的には、図１及び図２に示すような評価用試料を作製してＤＦＲの残渣量を調べた。すなわち、シリコン基板１上に、厚さ０．５μｍのＮｉからなるめっき開始層２をスパッタリング法で形成し、このめっき開始層２上面全体に、厚み４０μｍのアルカリ現像型ＤＦＲ３（商品名  ＡＲ−３４０、東京応化社製）をラミネートし、このＤＦＲ３をパターン化した。すなわち、めっき開始層２上面全体に形成されたＤＦＲ３を、マスクパターンを介して露光し、その後、上記実施例１〜２０及び比較例１の各現像液中で９０秒間揺動して非露光部を現像除去することで、図１に示すように、一辺５００μｍの正方形の中央に直径２００μｍの円形孔４を有する形状となるようにパターン化した。
【００４３】
そして、ＤＦＲ３の現像後に、評価用試料を乾燥させないようにして純水によって洗浄を行い、その後、評価用試料を乾燥させて、円形孔４内のめっき開始層２上面に付着している青色のＤＦＲ３の残渣５（小片）の数を光学顕微鏡により数えた。この結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１より明らかなように、Ｎａ2ＣＯ3水溶液に界面活性剤を添加することで、めっき開始層２上面に付着するＤＦＲ３の残渣５の数を著しく減少させ得ることが判る。これは、ＤＦＲ３の残渣となる小片に現像液中の界面活性剤が付着し、この界面活性剤により、その小片がめっき開始層２上面に付着し難くなるからである。
【００４６】
尚、上記実施例では、Ｎａ2ＣＯ3の含有量を１重量％としたが、０．１〜５重量％の範囲で変化させて上記実施例と同様の試験を行ったところ、現像時間は変化するものの、界面活性剤の添加によりＤＦＲ３の残渣の数を上記実施例と同様のレベルに減少させることができた。
【００４７】
また、Ｎａ2ＣＯ3を、他の水溶性のアルカリ金属化合物や、水溶性のアルカリ土類金属化合物（いずれか１種類の金属化合物）に代えても、上記実施例と同様の効果が得られ、２種類以上の金属化合物を含有させても、そのトータル含有量を０．１〜５重量％とすることで、上記実施例と同様の効果が得られた。
【００４８】
さらに、２種類以上の界面活性剤を含有させても、そのトータル含有量を０．１〜２０重量％の範囲とすることで、１種類の界面活性剤を添加させた場合の上記実施例と同様の効果が得られた。
【００４９】
また、金属化合物及び界面活性剤の含有量をそれぞれ上記の範囲外にしても、ＤＦＲ３の残渣量の低減効果は劣るものの、比較例に比べると良好であることが確認できた。
【００５０】
したがって、アルカリ現像型ＤＦＲの現像液として、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有させることで、ＤＦＲが存在しない部分に残るＤＦＲの残渣量を低減することができる。この結果、ＤＦＲが存在しない部分にめっき構造部を形成しても、その内部にピットが発生したり、めっき表面に凸部が発生したりするのを抑制することができる。
【００５１】
（実施形態２）
図３は、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す（尚、図３は、インクジェットヘッドを図４のIII-III線に相当する部分で切断した断面図である）。このインクジェットヘッドは、Ｎｉからなる厚さ３５μｍのインク室部材８と、第１の電極層１０と圧電体層１１と第２の電極層１２とが順に積層されてなる圧電素子９と、ステンレス鋼からなるノズル板１３とを備えている。上記インク室部材８は、上記圧電素子９の積層方向（厚み方向）一方の側の面に設けられていて、図４に示すように、該インク室部材８の厚み方向両面（圧電素子９側の面（上面）及び圧電素子９とは反対側の面（下面））にそれぞれ略矩形状（本実施形態では、長さ２ｍｍ×幅３５μｍ）に開口する複数（この実施形態では、４００個）のインク室用孔８ａを有している。この各インク室用孔８ａは、本実施形態では、４列（それぞれブラック、シアン、イエロー及びマゼンタの４色のインクに対応）×１００行に並んで配設されており、各列において相隣接するインク室用孔８ａ間のピッチは７０μｍとされている。
【００５２】
上記インク室部材８においてインク室用孔８ａ以外の部分は、該各インク室用孔８ａの側壁部８ｂを構成する。そして、このインク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂは、後述の製造方法で説明するように、圧電素子９におけるインク室部材８側の面（第２の電極層１２のインク室部材８側の面）上において該インク室部材８のインク室用孔８ａ位置に対応するようにパターン化されたアルカリ現像型ＤＦＲ１６（図５参照）を型として電解めっきにより形成されたものである。このパターン化されたアルカリ現像型ＤＦＲ１６は、上記インク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂの形成前において、圧電素子９におけるインク室部材８側の面上全体にラミネートされかつマスクパターンを介して露光されたアルカリ現像型ＤＦＲ１６を、上記実施形態１で説明した現像液で現像することで形成されたものであって、上記側壁部８ｂの形成後に除去されたものである。
【００５３】
上記インク室部材８の厚み方向一方の面（上面）には、上記圧電素子９が設けられている一方、他方の面（下面）には、該他方の面にエポキシ樹脂により接合された上記ノズル板１３が設けられており、インク室部材８の各インク室用孔８ａは、その上下両開口が圧電素子９及びノズル板１３により覆われることでインク室１４とされて、該各インク室１４にインクが充填される。
【００５４】
上記ノズル板１３は、上記各インク室１４にそれぞれ連通する複数のインク吐出口１３ａ（ノズル孔）を有し、この各インク吐出口１３ａよりインク室１４内のインクが外部（記録媒体）に吐出されるようになっている。尚、図示は省略するが、上記ノズル板１３には、上記各インク室１４にインクを供給するための複数のインク供給路が設けられており、図外のインクタンクからそのインク供給路を介して各インク室１４にインクが供給されるようになっている。
【００５５】
上記圧電素子９の第１の電極層１０は、厚さ０．１μｍのＰｔからなっていて、上記インク室部材８のインク室用孔８ａ位置に対応するようにパターン化されて個別電極とされている。一方、第２の電極層１２は、厚さ５μｍのＣｕからなっていて、共通電極とされているとともに、上記インク室部材８のインク室用孔８ａの側壁部８ｂを電解めっきにより形成する際のめっき開始層と、振動板層とを兼用するものであり、最もインク室部材８側に位置する。尚、第２の電極層１２は、Ｃｕに限らず、導電性金属であれば、電極層、めっき開始層及び振動板層の全ての機能を有するものとなる。また、第２の電極層１２とインク室部材８との間に、めっき開始層を別途に設けてもよく（振動板層は、第２の電極層又はめっき開始層と兼用させる）、振動板層及びめっき開始層（めっき開始層を最もインク室部材８側に位置させる）をそれぞれ別々に設けるようにしてもよい。
【００５６】
上記圧電体層１１は、厚さ２μｍのＰＺＴ（ＺｒとＴｉとの組成比Ｚｒ／Ｔｉ＝５３／４７）からなっている。尚、この実施形態では、圧電体層１１はパターン化されていないが、上記第１の電極層１０と同様の形状にパターン化してもよい。
【００５７】
上記圧電素子９は、第１の電極層１０と第２の電極層１２とを介して圧電体層１１に電圧を印加することにより該圧電素子９を積層方向に変形させることで、インク室１４内のインクをインク吐出口１３ａから吐出させるようになっている。すなわち、第１及び第２の電極層１０，１２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１１がその厚み方向と垂直な方向に収縮するのに対し、第１及び第２の電極層１０，１２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９におけるインク室１４に対応する部分がその積層方向におけるインク室１４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１４内に圧力が生じ、この圧力でインク室１４内のインクがインク吐出口１３ａ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１１が伸長して圧電素子９が元の状態に復帰し、このとき、インク室１４内にはインク供給路を介してインクが充填される。
【００５８】
次に、上記インクジェットヘッドの製造方法の概略手順について図５により説明する。
【００５９】
先ず、図５（ａ）に示すように、直径４インチ（上記インクジェットヘッドを１０個同時に形成可能な大きさ）のシリコン基板１５上に、第１の電極層１０、圧電体層１１及び第２の電極層１２をこの順に積層して積層体１８を形成する。すなわち、最初に第１の電極層１０（Ｐｔ膜）をスパッタ法により形成する。このとき、基板１５との密着性を高めるために、基板１５を４００℃に加熱し、プロセス圧力を０．５Ｐａとし、印加する高周波電力を１００Ｗとする。
【００６０】
続いて、上記第１の電極層１０上に、圧電体層１１（ＰＺＴ膜）をスパッタ法により形成する。この圧電体層１１の形成時には、基板１５を６００℃に加熱し、プロセス圧力を０．４Ｐａとし、印加する高周波電力を３００Ｗとする。
【００６１】
次いで、上記圧電体層１１上に、第２の電極層１２（Ｃｕ膜）をスパッタ法により形成する。この第２の電極層１２の形成時には、基板１５を１００℃に加熱し、プロセス圧力を１Ｐａとし、印加する高周波電力を４００Ｗとする。こうして、基板１５上に、第１の電極層１０、圧電体層１１及び第２の電極層１２を積層してなる積層体１８を得る。
【００６２】
次に、上記積層体１８の基板１５と反対側の面上（第２の電極層１２上）に、厚さ４０μｍのアルカリ現像型ＤＦＲ１６を、温度１０５℃、圧力０．２９ＭＰａでラミネートし、このＤＦＲ１６と１６Ｗ／ｃｍ2露光機との間に所定のパタ−ンマスク（図示せず）を設置して、ＤＦＲ１６におけるインク室部材８のインク室用孔８ａ位置に対応する部分を１０秒間露光する。
【００６３】
続いて、上記実施形態１で説明した現像液中で１分間揺動しながら上記露光したＤＦＲ１６の現像を行って非露光部を除去し、この現像終了後に、全体を乾燥させないようにして、純水によって洗浄を行い、図５（ｂ）に示すように、高さ（厚さ）４０μｍ、長さ２ｍｍ、幅３５μｍのパターン化されたＤＦＲ１６を形成する。
【００６４】
次いで、第２の電極層１２上においてＤＦＲ１６が存在しない部分に形成されている自然酸化層をＨＣｌで除去し、その後、５０℃のＮｉめっき槽に投入して、第２の電極層１２とめっき用電極との間に１０Ｖの直流電圧を４５分間印加することで、図５（ｃ）に示すように、第２の電極層１２上においてＤＦＲ１６が存在しない部分に、該ＤＦＲ１６を型としてインク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂを形成する。
【００６５】
そして、一般に、電解めっきでは電界強度のばらつきにより厚みのばらつきやバリが発生するので，めっき表面（上記側壁部８ｂの積層体１８とは反対側の面）を研削して高さ合わせを行い、その後、１重量％のＫＯＨを含有する水溶液を用いてＤＦＲ１６を除去することで、インク室部材８のインク室用孔８ａを形成する。これにより、図５（ｄ）に示すように、電解めっきにより形成されたインク室部材８が得られる。
【００６６】
続いて、図５（ｅ）に示すように、基板１５を、温度８０℃、１０重量％のＫＯＨを含有する水溶液で５時間エッチングを行うことで除去する。
次いで、図５（ｆ）に示すように、上記インク室部材８における積層体１８とは反対側の面に、エポキシ樹脂により、予めインク吐出口１３ａ等を形成しておいたノズル板１３を接合する。尚、このノズル板１３の接合は、インク室部材８のインク室用孔８ａの形成の後でかつ基板１５の除去前に行うようにしてもよい。
【００６７】
上記基板１５の除去後に、積層体１８の各層を所定形状に仕上げることで圧電素子９を形成する。この実施形態では、第１の電極層１０を、インク室部材８のインク室用孔８ａ位置に対応するようにパターン化する。こうして、１０個分のインクジェットヘッドが繋がった状態で得られ、これらを切断して分割することで１０個のインクジェットヘッドが同時に完成する。
【００６８】
ここで、実施例２１として、上記実施形態２と同様のインクジェットヘッドを上記製造方法と同様の方法で合計１００個作製した。このとき、アルカリ現像型ＤＦＲ１６は、上記実施例１〜２０及び比較例１の現像液で現像したときの残渣量を調べるときに用いたものと同じものとし、このＤＦＲ１６の現像液は、実施例９と同じものとした。また、めっき漕のめっき液は、商品名Ｎ−１００ＥＳ（日本高純度化学社製）を用いた。
【００６９】
一方、比較のために、ＤＦＲ１６の現像液を上記実施形態１における比較例１と同じものとして、その他は上記実施例２１と同じインクジェットヘッドを１００個作製した（比較例２）。
【００７０】
そして、上記実施例２１及び比較例２の各インクジェットヘッドのインク室１４にインクを充填し、第１及び第２の電極層１０，１２間に電圧を印加することでインク吐出口１３ａからインクを吐出させたところ、比較例２では、６０個のインクジェットヘッドに、電解めっき時にインク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂ内に生じたピットにより相隣接するインク室１４同士が連通するという不良があることが分かった。これに対して、実施例２１では、そのようなピットによる不良が発生したインクジェットヘッドの数は３個であった。
【００７１】
したがって、アルカリ現像型ＤＦＲ１６を、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することでパターン化し、このパターン化されたアルカリ現像型ＤＦＲ１６を型としてインク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂを電解めっきにより形成することで、その側壁部８ｂ内においてピットの発生が抑制され、相隣接するインク室１４同士が連通してインク室１４のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりする等といった問題が生じ難くなる。
【００７２】
（実施形態３）
本実施形態に係るインクジェットヘッドの構成は、基本的に上記実施形態２と同様であるが、インク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂを、電解めっきではなくて、Ｎｉの無電解めっきにより形成する点と、第２の電極層１２を、ＮｉとＰｄとの合金で構成する点とが上記実施形態２とは異なる。尚、第２の電極層１２（めっき開始層）は、めっき液に対して自己触媒作用を持つ金属の単体又はこの金属を含む合金であればよく、Ｎｉの無電解めっきの場合、Ｎｉめっき液に対して自己触媒作用を持つ金属は、Ｐｄ、Ｎｉ及びＦｅである。
【００７３】
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法も、基本的には、上記実施形態２と同様であるが、インク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂの形成工程が異なる。すなわち、この側壁部８ｂの形成工程では、８０℃のＮｉめっき槽に投入して、その漕のめっき液の濃度を調整しながら２時間無電解めっきを行うことで、側壁部８ｂを形成する。このように無電解めっきにより側壁部８ｂを形成すると、インク室部材８の厚みが全体に亘って均一となるので、上記実施形態２のようにめっき表面の高さ合わせを研削により行う必要はない。
【００７４】
ここで、実施例２２として、上記実施形態３と同様のインクジェットヘッドを上記製造方法と同様の方法で合計１００個作製した。このとき、アルカリ現像型ＤＦＲ１６は、上記実施例１〜２０及び比較例１の現像液で現像したときの残渣量を調べるときに用いたものと同じものとし、このＤＦＲ１６の現像液は、実施例９と同じものとした。また、めっき漕のめっき液は、商品名Ｎ−１０００（日本高純度化学社製）を用いた。さらに、めっき表面の研削は行っていない。
【００７５】
一方、比較のために、ＤＦＲ１６の現像液を上記実施形態１における比較例１と同じものとして、その他は上記実施例２２と同じインクジェットヘッドを１００個作製した（比較例３）。
【００７６】
そして、上記実施例２２及び比較例３の各インクジェットヘッドのインク室１４にインクを充填し、第１及び第２の電極層１０，１２間に電圧を印加することでインク吐出口１３ａからインクを吐出させたところ、比較例３では、２０個のインクジェットヘッドに、無電解めっき時にインク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂ内に生じたピットにより相隣接するインク室１４同士が連通するという不良があり、４０個のインクジェットヘッドに、無電解めっき時の異常成長によりめっき表面（インク室部材８における圧電素子９とは反対側の面）に生じた凸部が原因でインク室部材８とノズル板１３との間に隙間が生じてその隙間からインクが漏れるという不良があることが分かった。これに対して、実施例２２では、２個のインクジェットヘッドに、めっき表面の凸部が原因でインクが漏れるという不良があったが、ピットにより不良となるインクジェットヘッドは全くなかった。
【００７７】
したがって、アルカリ現像型ＤＦＲ１６を、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の群から選ばれた少なくとも１種の金属化合物と、少なくとも１種の界面活性剤とを含有する現像液で現像することでパターン化し、このパターン化されたアルカリ現像型ＤＦＲ１６を型としてインク室部材８におけるインク室用孔８ａの側壁部８ｂを無電解めっきにより形成することで、その側壁部８ｂ内においてピットの発生が抑制されるとともに、めっき表面において凸部の発生が抑制される。この結果、相隣接するインク室１４同士が連通してインク室１４のインク同士が混ざり合ったりクロストークが生じたりする等といった問題が生じ難くなるとともに、インク室部材８における圧電素子９とは反対側の面を研削しなくても、その面とノズル板１３との間の隙間からインクが漏れるといった問題も生じ難くなる。
【００７８】
（実施形態４）
図６は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置を示し、このインクジェット式記録装置は、上記実施形態２又は３で説明したものと同様のインクジェットヘッド２２を備えている。このインクジェットヘッド２２においてインク室（上記実施形態２又は３におけるインク室１４）に連通するように設けたインク吐出口（上記実施形態２又は３におけるインク吐出口１３ａ）から該インク室内のインクを記録媒体２６（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。
【００７９】
上記インクジェットヘッド２２は、主走査方向Ｘに延びるキャリッジ軸２３に設けられたキャリッジ２４に搭載されていて、このキャリッジ２４がキャリッジ軸２３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２４は、インクジェットヘッド２２と記録媒体２６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。
【００８０】
また、このインクジェット式記録装置は、上記記録媒体２６を主走査方向Ｘ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２５を備えている。このことで、複数のローラ２５は、インクジェットヘッド２２と記録媒体２６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６中、Ｚは上下方向である。
【００８１】
上記インクジェットヘッド２２には、該インクジェットヘッド２２に記録信号を供給する信号供給手段２７（コントローラ等）が接続されており、インクジェットヘッド２２がキャリッジ２４により主走査方向Ｘに移動しているときに、上記信号供給手段２７から供給される記録信号に応じて、インクジェットヘッド２２のインク吐出口からインクを記録媒体２６に吐出させて記録を行う。そして、この一走査の記録が終了すると、上記ローラ２５により記録媒体２６を所定量移動させて次の一走査の記録を行う。
【００８２】
したがって、このインクジェット式記録装置は、上記実施形態２又は３と同様のインクジェットヘッド２２を備えているので、高精細な画像を印刷することが可能であるとともに、品質が良好なものとなる。
【００８３】
尚、上記実施形態４では、インクジェットヘッド２２を記録媒体２６の移動方向（Ｙ方向）と垂直な方向（Ｘ方向）に移動させるようにしたが、複数のインクジェットヘッド２２を記録媒体２６の移動方向と垂直な方向全体に亘って並べることで、その並ぶ方向（Ｘ方向）の走査が不要となる。このように構成した場合、記録媒体２６がローラ２５（インクジェットヘッド２２と記録媒体２６とを相対移動させる相対移動手段を構成する）により移動しているときに、信号供給手段２７から供給される記録信号に応じて、インクジェットヘッド２２のインク吐出口からインクを記録媒体２６に吐出させて記録を行えばよく、こうすることで、高速で印刷が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明のアルカリ現像型ドライフィルムの現像液は、インクジェットヘッドのインク室や、μ−ＴＡＳの反応室、液体流路、マイクロミラー、マイクロスイッチ等を構成するためのパターン化されためっき構造部を作製する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施形態に係る現像液によるアルカリ現像型ＤＦＲの残渣量の低減効果を評価するための評価用試料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】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。
【図４】インクジェットヘッドのインク室部材を示す平面図である。
【図５】インクジェットヘッドの製造方法を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図７】基板上のＤＦＲを現像液で現像することで溝状にパターン化した状態を示す平面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
８      インク室部材
８ａ    インク室用孔
８ｂ    インク室用孔の側壁部
９      圧電素子
１０    第１の電極層
１１    圧電体層
１２    第２の電極層
１３    ノズル板
１３ａ  インク吐出口
１４    インク室
１５    基板
１６    アルカリ現像型ドライフィルムレジスト
１８    積層体
２２    インクジェットヘッド
２４    キャリッジ（相対移動手段）
２５    ローラ（相対移動手段）
２６    記録媒体
２７    信号供給手段
【図１】
2005178054.tif 000003
【図２】
2005178054.tif 000004
【図３】
2005178054.tif 000005
【図４】
2005178054.tif 000006
【図５】
2005178054.tif 000007
【図６】
2005178054.tif 000008
【図７】
2005178054.tif 000009
【図８】
2005178054.tif 000010