JP6450079B2 - ヘッドチップの製造方法、液体噴射ヘッド、液体噴射装置 - Google Patents

Description

この発明は、ヘッドチップの製造方法、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関するものである。

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、または素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。
この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャネルに充填したインクや液体材料をチャネルに連通するノズルから吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、または所定形状の機能性薄膜を形成している。

この種の液体噴射ヘッドのヘッドチップでは、インク滴を適切に吐出するために、駆動壁の壁面、すなわちチャネルの内壁面に精度良く駆動電極を形成することが必要とされている。このため、ヘッドチップの製造方法として、さまざまな技術が提案されている。

例えば、以下のようなヘッドチップの製造方法が提案されている。
すなわち、まず、溝を形成する前の基板の一面にレジスト層を形成する。次いで、レジスト層を形成した面側から基板をレジスト層とともに機械加工して溝を形成する。次いで、基板の表面のレジスト層と溝の内面とに触媒核を付与した後、レジスト層を剥離する。次いで、触媒核が付与された面に無電解メッキ法により電極及び配線パターンのための無電解メッキ層を形成する（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２４４６６８号公報

しかしながら、上述の特許文献１にあっては、レジスト層を剥離した後、無電解メッキ層の形成に先立ち、基板を水洗いしている。このとき、基板の水洗いにより、基板の表面（主面）に形成された触媒が剥離してしまうことがある。すると、その後に、無電解メッキ法により基板の表面に端子を形成する際に、端子パターンを正確に形成することが困難となるという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、端子パターンを正確に形成できるヘッドチップの製造方法、およびこの製造方法を用いて製造した液体噴射ヘッド、液体噴射装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係るヘッドチップの製造方法は、圧電プレートと、前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、かつ前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、前記複数の溝部の内壁面にそれぞれ形成され、駆動電圧の印加時に、各溝部の間に画成される駆動壁を変形させることにより液滴を吐出させる駆動電極と、前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成され、前記駆動電極に導通する電極端子部と、を備えるヘッドチップを製造する方法であって、前記圧電プレートに、レジストを、前記電極端子部に対応する位置を避けるように所定のパターンに形成するレジスト形成工程と、前記圧電プレートの前記主面上に前記電極端子部のパターンを形成する端子パターン形成工程と、前記複数の溝部が形成され、かつ前記レジストが設けられた前記圧電プレートに、所定の水溶液への浸漬により触媒を付与する触媒付与工程と、前記触媒付与工程の後、前記圧電プレートから前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、前記レジスト剥離工程の後、前記触媒が付与された部分に金属被膜を析出させることにより、前記駆動電極を形成する無電解メッキ工程と、を備えていることを特徴とする。

このような製造方法とすることで、触媒付与工程およびレジスト剥離工程に先立ち、電極端子部のパターンを形成しておくことによって、触媒付与およびレジスト剥離を行った後、無電解メッキ層の形成に先立って基板を水洗いしても、既に形成された電極端子部は影響を受けない。

本発明に係るヘッドチップの製造方法は、前記端子パターン形成工程の後、前記圧電プレートに前記複数の溝部を形成することを特徴とする。

このような製造方法とすることで、端子パターン形成工程で、蒸着、スパッタリング法等で端子パターンを形成する際に、電極端子部の周囲に電極端子部を形成する導電性材料が飛散した場合も、溝部を後から形成することで、溝部内に電極端子部を形成する材料が残存するのを抑えることができる。

本発明に係る液体噴射ヘッドは、上記に記載のヘッドチップの製造方法を用いて製造されたヘッドチップと、前記駆動電極に前記駆動電圧を印加する制御手段と、を備えることを特徴とする。

このように構成することで、製造工程数を削減しつつ、ヘッドチップの製造時の劣化も防止される液体噴射ヘッドを提供できる。

本発明に係る液体噴射装置は、上記に記載の液体噴射ヘッドと、被記録媒体を予め決められた搬送方向に沿って搬送する搬送手段と、前記被記録媒体に対して前記液体噴射ヘッドを前記搬送方向に直交する方向に走査させる走査手段と、を備えることを特徴とする。

このように構成することで、製造工程数を削減しつつ、ヘッドチップの製造時の劣化も防止される信頼性の高い液体噴射装置を提供できる。

本発明によれば、電極端子部をレジスト形成に先立って行うことで、レジスト剥離後に基板を水洗いしても、既に形成された電極端子部は影響を受けない。これにより、端子パターンを正確に形成することができ、歩留まりを向上させることができる。

本発明の実施形態における液体噴射記録装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態における液体噴射ヘッドの斜視図である。 本発明の実施形態におけるヘッドチップの斜視図である。 本発明の実施形態におけるヘッドチップの分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるアクチュエータプレートとカバープレートとを分解した状態における拡大斜視図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるヘッドチップの製造工程を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるチャネルを形成した状態を示すアクチュエータプレートの断面図である。 本発明の実施形態における端子パターン形成工程によって端子パターンを形成した状態を示すアクチュエータプレートの斜視図である。 本発明の実施形態における第１触媒付与工程によって金属パラジウムを堆積させた状態を示すアクチュエータプレートの断面図である。 本発明の実施形態における第２触媒付与工程によって金属パラジウムを堆積させた状態を示すアクチュエータプレートの断面図である。 本発明の実施形態におけるレジスト剥離工程によってレジストを剥離した状態を示すアクチュエータプレートの断面図である。 本発明の実施形態における無電解メッキ工程によって金属被膜を析出させた状態を示すアクチュエータプレートの断面図である。 本発明の実施形態における無電解メッキ工程によって金属被膜を析出させた状態を示すアクチュエータプレートの断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、液体としてインクを噴射することにより、被記録媒体に記録を行う液体噴射記録装置（液体噴射装置）を例に挙げて説明する。

（液体噴射記録装置の構成）
図１は、液体噴射記録装置の構成を示す斜視図である。
同図に示すように、液体噴射記録装置１は、記録紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２、３と、被記録媒体Ｓに図示しないインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４にインクを供給するインク供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向Ｙと直交する走査方向Ｘに走査させる走査手段６と、を備える。
なお、本実施形態では、搬送方向Ｙおよび走査方向Ｘの２方向に直交する方向を上下方向Ｚとする。

一対の搬送手段２、３は、搬送方向Ｙに間隔をあけて配置されており、一方の搬送手段２が搬送方向Ｙの上流側に位置し、他方の搬送手段３が搬送方向Ｙの下流側に位置している。これら搬送手段２、３は、走査方向Ｘに延設されたグリッドローラ２ａ、３ａと、このグリッドローラ２ａ、３ａに対して平行に配置されると共に、グリッドローラ２ａ、３ａとの間で被記録媒体Ｓを挟み込むピンチローラ２ｂ、３ｂと、グリッドローラ２ａ、３ａをその軸回りに回転させるモータ等の図示しない駆動機構と、をそれぞれ備えている。
そして、一対の搬送手段２、３のグリッドローラ２ａ、３ａを回転させることで、被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに沿った矢印Ａ方向に搬送することが可能とされている。

インク供給手段５は、インクが収容されたインクタンク１０と、インクタンク１０と液体噴射ヘッド４とを接続するインク配管１１と、を備えている。
図示の例では、インクタンク１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の四色のインクがそれぞれ収容されたインクタンク１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂが搬送方向Ｙに並んで配置されている。インク配管１１は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、液体噴射ヘッド４を支持するキャリッジ１６の動作（移動）に追従可能とされている。

走査手段６は、走査方向Ｘに延び、搬送方向Ｙに間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール１５と、これら一対のガイドレール１５に沿って移動可能に配置されたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を走査方向Ｘに移動させる駆動機構１７と、を備えている。
駆動機構１７は、一対のガイドレール１５の間に配置され、走査方向Ｘに間隔をあけて配置された一対のプーリ１８と、これら一対のプーリ１８の間に巻回されて走査方向Ｘに移動する無端ベルト１９と、一方のプーリ１８を回転駆動させる駆動モータ２０と、を備えている。

上記キャリッジ１６は、無端ベルト１９に連結されており、一方のプーリ１８の回転駆動による無端ベルト１９の移動に伴って走査方向Ｘに移動可能とされている。また、キャリッジ１６には、複数の液体噴射ヘッド４が走査方向Ｘに並んだ状態で搭載されている。
図示の例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクをそれぞれ噴射する４つの液体噴射ヘッド４、すなわち液体噴射ヘッド４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂが搭載されている。

（液体噴射ヘッドの構成）
次に、液体噴射ヘッド４について詳細に説明する。
図２は、液体噴射ヘッドの斜視図である。
同図に示すように、液体噴射ヘッド４は、キャリッジ１６に固定される固定プレート２５と、この固定プレート２５上に固定されたヘッドチップ２６と、インク供給手段５から供給されたインクを、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａにさらに供給するインク供給部２７と、ヘッドチップ２６に駆動電圧を印加する制御手段２８と、を備えている。

この液体噴射ヘッド４は、上記駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の噴出量で吐出する。このとき、液体噴射ヘッド４が走査手段６により走査方向Ｘに移動することにより、被記録媒体Ｓにおける所定範囲に記録を行うことができる。この走査を、搬送手段２、３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送しながら繰り返し行うことで、被記録媒体Ｓの全体に記録を行うことが可能となる。

上記固定プレート２５には、アルミ等の金属製のベースプレート３０が上下方向Ｚに沿って起立した状態で固定されていると共に、ヘッドチップ２６の後述するインク導入孔４１ａにインクを供給する流路部材３１が固定されている。流路部材３１の上方には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器３２がベースプレート３０に支持された状態で配置されている。そして、流路部材３１と圧力緩衝器３２は、インク連結管３３を介して連結され、圧力緩衝器３２にはインク配管１１が接続されている。

そして、圧力緩衝器３２は、インク配管１１を介してインクが供給されると、該インクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管３３および流路部材３１を介してインク導入孔４１ａに供給する。
なお、これら流路部材３１、圧力緩衝器３２およびインク連結管３３は、上記インク供給部２７として機能する。

また、固定プレート２５には、ヘッドチップ２６を駆動するための集積回路等の制御回路（駆動回路）３５が搭載されたＩＣ基板３６が取り付けられている。この制御回路３５と、ヘッドチップ２６の後述するコモン（吐出）電極５０およびダミー電極５２は、図示しない配線パターンがプリント配線されたフレキシブル基板３７を介して電気接続されている。これにより、制御回路３５は、フレキシブル基板３７を介してコモン電極５０とダミー電極５２との間に、駆動電圧を印加することが可能とされる。
なお、これら制御回路３５が搭載されたＩＣ基板３６、およびフレキシブル基板３７は、上記制御手段２８として機能する。

（ヘッドチップの構成）
続いて、上記ヘッドチップ２６について詳細に説明する。
図３は、ヘッドチップの斜視図、図４は、ヘッドチップの分解斜視図である。
図３、図４に示すように、ヘッドチップ２６は、アクチュエータプレート（圧電プレート）４０、カバープレート４１、支持プレート４２およびノズルプレート４３を備え、後述する液体噴射チャネル４５Ａの長手方向端部に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。

図５は、アクチュエータプレートとカバープレートとを分解した状態における拡大斜視図、図６は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
図４〜図６に示すように、アクチュエータプレート４０は、第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂの２枚のプレートを積層した積層プレート（積層基板）とされている。これら第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂは、共に厚さ方向に分極処理された圧電基板、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックス基板であり、互いの分極方向を反対に向けた状態で接合されている。
このアクチュエータプレート４０は、厚さ方向Ｌ１に直交する第１方向（配列方向）Ｌ２に長く、厚さ方向Ｌ１および第１方向Ｌ２に対して直交する第２方向Ｌ３に短い、平面視略長方形状に形成されている。

なお、本実施形態のヘッドチップ２６はエッジシュート対応であるので、厚さ方向Ｌ１が液体噴射記録装置１における走査方向Ｘに一致し、かつ第１方向Ｌ２が搬送方向Ｙ、第２方向Ｌ３が上下方向Ｚに一致する。
また、本実施形態では、アクチュエータプレート４０の側面のうち、ノズルプレート４３に対向する側面を前端面４０ａと称し、この前端面４０ａとは第２方向Ｌ３の反対側に位置する側面を後端面４０ｂと称する。

アクチュエータプレート４０の一方の主面（カバープレート４１が重なる面）４０ｃ（図５、図６参照）には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて並んだ複数のチャネル４５が形成されている。これら複数のチャネル４５は、一方の主面４０ｃ側に開口した状態で第２方向Ｌ３に沿って直線状に延びる溝部であり、長手方向の一方側がアクチュエータプレート４０の前端面４０ａ側に開口している。これら複数のチャネル４５の間には、断面略矩形状で第２方向Ｌ３に延びる駆動壁（圧電隔壁）４６が形成されている。この駆動壁４６によって、各チャネル４５はそれぞれ区分けされている。

また、複数のチャネル４５は、インクが充填される液体噴射チャネル（液体吐出溝）４５Ａと、インクが充填されないダミーチャネル（液体非吐出溝）４５Ｂと、に大別される。そして、これら液体噴射チャネル４５Ａとダミーチャネル４５Ｂは、第１方向Ｌ２に交互に並んで配置されている。
このうち、液体噴射チャネル４５Ａは、アクチュエータプレート４０の後端面４０ｂ側に開口することなく、前端面４０ａ側にだけ開口した状態で形成されている。一方、ダミーチャネル４５Ｂについては、アクチュエータプレート４０の前端面４０ａ側だけでなく、後端面４０ｂ側にも開口するように形成されている。

液体噴射チャネル４５Ａの内壁面、すなわち第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面および底壁面には、コモン電極（駆動電極）５０が形成されている。このコモン電極５０は、液体噴射チャネル４５Ａに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に形成されたコモン端子（電極端子部）５１に導通している。
なお、各コモン端子５１はそれぞれ電気的に独立するようにパターン形成されている。また、本実施形態のコモン電極５０は、上記したように液体噴射チャネル４５Ａにおける内壁面の全体に形成されているので、一対の側壁面上に形成された側面電極５０ａと、底壁面上に形成されている。そして、側面電極５０ａ同士を接続する底面電極５０ｂとにより、断面Ｕ字状に形成された電極とされている。

一方、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち、第１方向Ｌ２に向かい合う一対の側壁面には、ダミー電極（駆動電極）５２がそれぞれ形成されている。これらダミー電極５２は、ダミーチャネル４５Ｂに沿って第２方向Ｌ３に延び、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に形成されたダミー端子（電極端子部）５３に導通している。

なお、ダミー端子５３は、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上における後端面４０ｂ側に形成されている。そして、液体噴射チャネル４５Ａを挟んだ両側に位置するダミー電極５２同士（異なるダミーチャネル４５Ｂ内に形成されたダミー電極５２同士）を、接続するように形成されている。
この際、ダミー端子５３は、一方の主面４０ｃ上において、コモン端子５１よりも後端面４０ｂ側に離間した位置で第１方向Ｌ２に延びることにより、ダミー電極５２同士をブリッジ状に繋ぐように形成されている。

なお、本実施形態のダミー電極５２は、上記したコモン電極５０と同様に、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に一旦形成された後、内壁面における底壁面上に形成された電極部分がレーザ加工やダイシング加工等によって分断されることにより、ダミーチャネル４５Ｂの一対の側壁面にそれぞれ電気的に切り離された状態で形成される。

この他に、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体に形成されたダミー電極５２を電気的に切り離す方法としては、液体噴射チャネル４５Ａと比較してダミーチャネル４５Ｂの溝深さを深く形成し、一方の主面４０ｃとは反対側の他方の主面４０ｄ（図５における下側の主面）をグラインダー等により切削し、ダミーチャネル４５Ｂを厚さ方向両端で開口させる方法がある。但し、この場合、アクチュエータプレート４０の他方の主面４０ｄにガラス板等の支持板を貼付け、分断されたダミーチャネル４５Ｂの側壁を支持する必要がある。

このような構成のもと、フレキシブル基板３７を介して制御回路３５がコモン端子５１およびダミー端子５３を通じて、コモン電極５０とダミー電極５２との間に駆動電圧を印加すると、駆動壁４６が変形する。そして、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力変動が生じる。これにより、液体噴射チャネル４５Ａ内のインクをノズル孔４３ａより吐出することができ、被記録媒体Ｓに文字や図形等の各種情報を記録することが可能となる。

図３および図４に示すように、上記カバープレート４１は、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に重ね合されている。このカバープレート４１には、インク導入孔４１ａが第１方向Ｌ２に長い平面視矩形状に形成されている。
このインク導入孔４１ａには、図６に示すように、流路部材３１を介して供給されてきたインクを液体噴射チャネル４５Ａ内に導入させ、かつダミーチャネル４５Ｂ内への導入を規制する複数のスリット５５ａが形成されたインク導入板５５が形成されている。つまり、複数のスリット５５ａは、液体噴射チャネル４５Ａに対応する位置に形成されており、各液体噴射チャネル４５Ａ内にのみインクを充填することが可能とされる。

なお、カバープレート４１は、例えばアクチュエータプレート４０と同じＰＺＴセラミックス基板で形成され、アクチュエータプレート４０と同じ熱膨張をさせることで、温度変化に対する反りや変形を抑制している。但し、この場合に限られず、アクチュエータプレート４０とは異なる材料でカバープレート４１を形成しても構わないが、熱膨張係数が近い材料を用いることが好ましい。

図３および図４に示すように、支持プレート４２は、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１を支持していると共に、ノズルプレート４３を同時に支持している。支持プレート４２には、第１方向Ｌ２に沿って嵌合孔４２ａが形成されており、重ね合されたアクチュエータプレート４０およびカバープレート４１をこの嵌合孔４２ａ内に嵌め込んだ状態で支持している。この際、支持プレート４２は、アクチュエータプレート４０の前端面４０ａと面一となるように組み合わされている。

上記ノズルプレート４３は、支持プレート４２およびアクチュエータプレート４０の前端面４０ａに、例えば接着等により固定されている。
ノズルプレート４３は、例えばポリイミド等のフィルム材からなるシートである。なお、ノズルプレート４３における被記録媒体Ｓに対向する対向面には、例えばインクの付着等を防止するための撥水膜がコーティングされている。

また、ノズルプレート４３には、第１方向Ｌ２に所定の間隔をあけて複数のノズル孔４３ａが一列に並んだ状態で形成されている。これらノズル孔４３ａは、複数の液体噴射チャネル４５Ａに対してそれぞれ対向する位置に形成されており、各液体噴射チャネル４５Ａ内に連通する。なお、通常時にノズル孔４３ａからインクが吐出されないように、各ノズル孔４３ａにおいて適切なメニスカスが保たれている。

（液体噴射記録装置の作用）
上記のように構成された液体噴射記録装置１により、被記録媒体Ｓに情報を記録する場合の作用について説明する。

この場合には、図１に示すように、例えば、一対の搬送手段２、３により被記録媒体Ｓを搬送方向Ｙに搬送させながら、走査手段６によりキャリッジ１６を介して各液体噴射ヘッド４を走査方向Ｘに往復移動させる。この間に、各液体噴射ヘッド４において、制御回路３５がコモン端子５１とダミー端子５３との間に駆動電圧を印加する。これにより、駆動壁４６に厚みすべり変形を生じさせ、液体噴射チャネル４５Ａ内に充填されたインクに圧力波を発生させる。この圧力波により、液体噴射チャネル４５Ａの内圧が高まるので、インクをノズル孔４３ａから吐出させることができる。この際、インクはノズル孔４３ａを通過する際に、液滴状のインク滴となって吐出される。
その結果、被記録媒体Ｓに４色のインクを利用して、文字や図形等の各種情報を記録することができる。

（ヘッドチップの製造方法）
次に、上述したヘッドチップ２６の製造方法について説明する。
ヘッドチップ２６の製造方法としては、アクチュエータプレート４０に複数のチャネル４５を形成する工程と、複数のチャネル４５が形成されたアクチュエータプレート４０に各電極を形成する工程と、カバープレート４１を加工する工程と、支持プレート４２を加工する工程と、ノズルプレート４３を加工する工程と、これらを一体に組み合わせる工程と、を備える。
ここでは、主にアクチュエータプレート４０に関連する工程について、図７〜図１４に基づいて詳細に説明する。

図７は、ヘッドチップの製造工程を示すフローチャート、図８〜図１４は、各製造工程におけるアクチュエータプレートの断面図である。
まず、図７に示すように、厚み方向に分極処理された第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂを互いの分極方向を反対に向けた状態で重ね合せ、例えば接着等により接合する。そして、接合した第１アクチュエータプレート４０Ａおよび第２アクチュエータプレート４０Ｂを、例えば図示しないダイシングブレード等により所定のサイズに加工する。

次いで、アクチュエータプレート４０の他方の主面４０ｄにマウンティングテープ６０を貼付けた後、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上にレジストとして感光性ドライフィルム６１を貼付ける（レジスト形成工程Ｓ１）。そして、フォトリソ技術を用い、感光性ドライフィルム６１に対して露光、現像を行い、感光性ドライフィルム６１を所定のパターンに形成する（露光・現像工程Ｓ２）。具体的には、コモン端子５１、ダミー端子５３の形成領域以外の部分に、感光性ドライフィルム６１をパターニングする。なお、コモン電極５０、ダミー電極５２の形成領域については、感光性ドライフィルム６１をパターニングしても構わない。

次いで、図７、図８に示すように、図示しないダイシングブレード等により、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側に、一定の間隔をあけて複数のチャネル４５が平行に並ぶように切削加工する。すなわち、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ側において、感光性ドライフィルム６１ごとアクチュエータプレート４０を切削加工し、複数のチャネル４５を形成する（チャネル形成工程Ｓ３）。

なお、露光・現像工程Ｓ２とチャネル形成工程Ｓ３は、感光性ドライフィルム６１に所望のパターンが形成できれば工程の順番が逆になっても構わない。また、露光・現像工程Ｓ２により感光性ドライフィルム６１にパターニングする際に、アクチュエータプレート４０上の複数のチャネル４５に対応する位置も露光、現像し、チャネル形成工程Ｓ３によって、感光性ドライフィルム６１ごとアクチュエータプレート４０を切削加工しないようにする方法も可能である。このようにすることで、複数のチャネル４５に対応する位置における感光性ドライフィルム６１のパターニングにより、アクチュエータプレート４０上で複数のチャネル４５を加工する位置を明確に判別することができる。

また、チャネル４５を形成する際、ダイシングブレードによる切削加工に限定されるものではなく、プレス加工やエッチング加工等により形成しても構わない。但し、エッチング加工によりチャネル４５を形成する場合、上記の感光性ドライフィルム６１とは別に、コモン端子５１やダミー端子５３を形成するための（コモン端子５１やダミー端子５３の形成領域をエッチングさせないための）マスクが必要になる。

次いで、図７、図９に示すように、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に、コモン端子５１、ダミー端子５３のパターンを形成する工程を行う。具体的に、本工程において、アクチュエータプレート４０上のコモン端子５１、ダミー端子５３に対応する位置に導電材を形成しておく。本実施形態では、この工程を、例えば、蒸着、スパッタ、イオンプレーティング（ＩＰ）法等により行う。これらの方法では、コモン端子５１、ダミー端子５３を形成する導電性材料を、主面４０ｃ上にコモン端子５１、ダミー端子５３のパターンで形成する（端子パターン形成工程Ｓ４）。

次いで、複数のチャネル４５が形成されたアクチュエータプレート４０に対して、コモン電極５０、ダミー電極５２の各電極を形成する工程を行う。本実施形態では、この工程を無電解メッキによって行う。
具体的には、複数のチャネル４５が形成されたアクチュエータプレート４０に、所定の水溶液への浸漬により触媒を付与する触媒付与工程Ｓ１０と、触媒が付与された部分に金属被膜（メッキ金属）を析出させることで、コモン電極５０、ダミー電極５２、コモン端子５１およびダミー端子５３の各電極を形成する無電解メッキ工程Ｓ１２を行う。

上記触媒付与工程Ｓ１０は、所定周波数の超音波振動を水溶液に加えながら触媒を付与する第１触媒付与工程Ｓ１０Ａと、超音波振動を水溶液に加えずに触媒を付与する第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂと、を少なくともそれぞれ１回ずつ順序不同で行う。

これら各工程について詳しく説明する。なお、本実施形態では第１触媒付与工程Ｓ１０Ａを先に行った後、第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを行う場合を例に挙げて説明する。

はじめに、触媒付与工程Ｓ１０を行うための準備工程として、複数のチャネル４５が形成されたアクチュエータプレート４０を超音波洗浄する（超音波洗浄工程Ｓ５）。これにより、チャネル４５の形成時に生じた塵埃や屑等を除去できると共に、アクチュエータプレート４０の濡れ性を向上することができる。

次いで、アクチュエータプレート４０の脱脂を行い、さらに有機物等の除去を行う（脱脂工程Ｓ６）。具体的には、脱脂液、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−０」（有機酸類１５ｗ％＋ポリオキシエチルノニルフェニルエーテル５ｗ％＋水８０ｗ％、ｐＨ＝１）に、１〜３分程度、浸漬して洗浄することで脱脂を行う。

次いで、アクチュエータプレート４０の表面を粗面化（クレバス状の凹みを形成）してアンカー効果を持たせる第１エッチング処理を行う（第１エッチング処理工程Ｓ７）。具体的には、アクチュエータプレート４０を水洗いした後、エッチング液、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−１」（酸化フッ化アンモニウム１．５ｗ％＋硝酸８．５ｗ％＋水９０ｗ％、ｐＨ＝２）に、１０〜２０秒程度、浸漬することで行う。

次いで、粗面化によって形成されたクレバス状の凹み部分をなだらかにして過度の凹みをなくす第２エッチング処理を行う（第２エッチング処理工程Ｓ８）。具体的には、アクチュエータプレート４０を水洗いした後、酸化液、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−２」（硝酸４６ｗ％＋水５４ｗ％、ｐＨ＝２）に、３０〜６０秒程度、浸漬することで行う。

次いで、アクチュエータプレート４０を、再度超音波洗浄（超音波洗浄工程Ｓ９）することで、上記準備工程が終了する。なお、この再度の超音波洗浄を行うことで、各チャネル４５内からエッチング液を追い出して、所定時間以上、チャネル４５内がエッチングされてしまうことを防止する効果を得ることができる。

次いで、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａを行う。
この工程としては、まず、アクチュエータプレート４０を塩化第１錫水溶液に浸漬して、塩化第１錫をアクチュエータプレート４０の表面に吸着させるセンシタイジング処理（センシタイジング工程Ｓ２０）を行う。
具体的には、塩化第１錫水溶液、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−３」（塩化スズ（II）二水和物４ｗ％＋無機酸類１４ｗ％＋塩化水素８ｗ％＋水７４ｗ％、ｐＨ＜１）に、１５〜１２０秒程度、浸漬することで行う。

次いで、アクチュエータプレート４０を軽く水洗い等して洗浄（洗浄工程Ｓ２１）した後、塩化パラジウム水溶液に浸漬して、塩化パラジウムを吸着させ、先に吸着した、塩化第１錫と塩化パラジウムとの間で酸化還元反応（Ｓｎ²⁺＋Ｐｄ²⁺→Ｓｎ⁴⁺＋Ｐｄ）を生じさせて、触媒として金属パラジウムＰｄ（図１０参照）を析出させるアクチベーティング処理（アクチベーティング処理工程Ｓ２２）を行う。
具体的には、塩化パラジウム溶液、例えば株式会社ワールドメタル製「ＰＴ−４」（塩化水素１ｗ％＋パラジウム塩類０．１５ｗ％＋無機塩類０．５ｗ％＋水９８．３５ｗ％、ｐＨ＝１）に、１５〜１２０秒程度、浸漬することで行う。

しかも、この第１触媒付与工程Ｓ１０Ａでは、上記したセンシタイジング工程Ｓ２０およびアクチベーティング工程Ｓ２２のいずれにおいても、例えば２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの周波数で振動する超音波振動を各水溶液に加えながら行う。
これにより、塩化第１錫および塩化パラジウムを積極的に拡散させて、チャネル４５の内部まで入り込ませることができ、図１０に示すように、チャネル４５の内壁面のうち底壁面と、側壁面における底壁面側（チャネル４５の側壁面のうちの略下半分）と、に主に金属パラジウムＰｄを堆積させることができる。

次いで、アクチュエータプレート４０を軽く水洗いした後、第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを連続して行う。この工程では、超音波振動を加えずに、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａと同じ工程を繰り返し行う。すなわち、センシタイジング工程Ｓ２０、洗浄工程Ｓ２１およびアクチベーティング工程Ｓ２２を順に行う。
この第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂでは、超音波振動を加えないので、塩化第１錫および塩化パラジウムをチャネル４５の内部まで積極的に入り込ませずに、図１１に示すように、金属パラジウムＰｄをアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上と、チャネル４５の側壁面における開口側と、に主に堆積させることができる。

このように、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａおよび第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを適宜使い分けながらそれぞれ１回ずつ行うので、各チャネル４５の内壁面全体（底壁面および側壁面）およびアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に、十分な量の金属パラジウムＰｄをムラなく付与することができる。

次いで、図７、図１２に示すように、レジストとしての感光性ドライフィルム６１を剥離する（レジスト剥離工程Ｓ１１）。これにより、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上のパラジウムＰｄが感光性ドライフィルム６１とともに除去される。

次いで、金属パラジウムＰｄが付与されたアクチュエータプレート４０をメッキ液に浸漬することで、金属パラジウムＰｄが付与された部分に金属被膜Ｍを析出させる無電解メッキ工程Ｓ１２を行う。
なお、無電解メッキ工程Ｓ１２で使用する電極金属としては、特に限定されるものではない。例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等が挙げられ、特にＮｉを用いることが好ましい。

ここで、金属被膜Ｍは、２層の金属被膜Ｍ１、Ｍ２により構成されている。具体的には、金属被膜Ｍは、Ｎｉ−Ｂからなる下地金属被膜Ｍ１と、金からなる仕上げ金属被膜Ｍ２とにより構成されている。このため、無電解メッキ工程Ｓ１２では、まず、下地金属被膜Ｍ１を析出させた後（図１３参照）、この上から仕上げ金属被膜Ｍ２を析出させる（図１４参照）。

これにより、図１４に示すように、金属被膜Ｍを利用して、コモン電極５０、ダミー電極５２をパターン形成することができる。
なお、この段階では、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面全体にダミー電極５２が形成されている。その後、レーザ加工又はダイシング加工等を行うことで、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち底壁面上に形成されている部分を第２方向Ｌ３に沿ってライン状に除去することで、分断する。これにより、図５に示すように、ダミーチャネル４５Ｂの内壁面のうち、第１方向Ｌ２に対向する一対の側壁面上にダミー電極５２を電気的に切り離した状態でそれぞれ形成することができる。

そして、最後に、各電極が形成されたアクチュエータプレート４０、カバープレート４１、支持プレート４２およびノズルプレート４３を一体に組み合わせることで、ヘッドチップ２６の製造が終了する。

このように上述の実施形態では、触媒付与工程Ｓ１０およびレジスト剥離工程Ｓ１１に先立ち、端子パターン形成工程Ｓ４において、蒸着、スパッタ、ＩＰ法等によってコモン端子５１，ダミー端子５３のパターンを形成しておくようにした。これにより、触媒付与および感光性ドライフィルム６１の剥離を行った後、金属被膜Ｍの形成に先立ってアクチュエータプレート４０を水洗いする際には、コモン端子５１，ダミー端子５３が既に形成されている。したがって、当然、水洗いによって触媒が剥離してしまうことがない。これにより、無電解メッキ工程でコモン電極５０，ダミー電極５２のパターンを正確に形成することができ、歩留まりを向上させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

（変形例）
例えば、上述の実施形態では、端子パターン形成工程Ｓ４に先立ち、アクチュエータプレート４０に複数のチャネル４５を形成したが、これに限るものではない。端子パターン形成工程Ｓ４を先に行って、端子パターンの形成した後、チャネル形成工程Ｓ３でアクチュエータプレート４０に複数のチャネル４５を形成し、しかる後に、触媒付与工程Ｓ１０、レジスト剥離工程Ｓ１１等を順次行うようにしても良い。
このような製造方法とすると、端子パターン形成工程Ｓ４では、蒸着、スパッタリング法等で端子パターンを形成する際に、コモン端子５１，ダミー端子５３の周囲にコモン端子５１，ダミー端子５３を形成する導電性材料が飛散する。そこで、上記の製造方法によれば、チャネル４５を後から形成することで、チャネル４５内にコモン端子５１，ダミー端子５３を形成する材料が残存するのを抑えることができる。

また、上述の実施形態では、無電解メッキ工程Ｓ１２の前に予め電極形成用の感光性ドライフィルム６１をアクチュエータプレート４０に貼付けている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、無電解メッキ工程Ｓ１２を行った後に各電極のパターン形成を行うためのレジストを設けるようにしても良い。

また、上述の実施形態では、アクチュエータプレート４０に形成される金属被膜Ｍは、金属被膜Ｍは、Ｎｉ−Ｂからなる下地金属被膜Ｍ１と、金からなる仕上げ金属被膜Ｍ２との２層構造になっている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、金属被膜Ｍを１層で構成しても良いし、２層以上の多層で構成しても良い。また、金属被膜Ｍを１層とする場合は、無電解メッキとして、例えばＮｉ−ＰメッキやＮｉ−Ｂメッキ等が挙げられ、特にＮｉ−Ｂメッキが好ましい。Ｎｉ−Ｂメッキの場合、Ｂ含有量は通常１％以下であるので、Ｎｉ−ＰよりＮｉ含有量が多く、電気抵抗が低く、且つ電気接続性が良いためである。

また、上述の実施形態において、無電解メッキ工程Ｓ１２を行う際、メッキ液に対して界面活性剤（ピット防止剤）を添加することに加え、所定の速度で揺動させることが好ましい。
このようにすることで、無電解メッキの際に発生する気泡を除去し易くなり、この気泡に起因する密着不良や表面のざらつき等のメッキ不良を抑制することができる。

また、上述の実施形態では、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａを先に行い、その後に第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを行ったが、先に説明したようにこれらの順序は不同であるので、第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを先に行った後に、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａを行っても構わない。

但し、上述の実施形態のように、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａを先に行い、その後、第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを行う方が好ましい。このようにすることで、先に、各チャネル４５の底壁面と側壁面における底壁面側とに、主に金属パラジウムＰｄを堆積させることができ（図１０参照）、その後、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上と各チャネル４５の側壁面における開口側とに、主に金属パラジウムＰｄを堆積させることができる（図１１参照）。
このように、各チャネル４５の底壁面側から開口側に向かって順に金属パラジウムＰｄを堆積させることができるので、チャネル４５の内壁面全体およびアクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上に対して金属パラジウムＰｄをより均一に堆積させ易い。そのため、コモン電極５０およびダミー電極５２の各電極を、均一且つ十分な厚みで形成し易い。

また、上述の実施形態では、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａ及び第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを１回ずつ行った場合を説明したが、この場合に限定されるものではなく、どちらかの工程を２回以上行っても構わないし、両方の工程を２回以上行っても構わない。そして、これらの場合において、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａ及び第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂをそれぞれ行う毎に無電解メッキ工程Ｓ１２を行っても良いし、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａ及び第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを連続して行った後に、無電解メッキ工程Ｓ１２を行っても良い。

いずれにしても、触媒付与工程Ｓ１０については、第１触媒付与工程Ｓ１０Ａと第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂとを少なくともそれぞれ１回ずつ順序不同で行えば良い。

特に、第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂについては、連続して繰り返し行うことが好ましい。
このようにすることで、アクチュエータプレート４０の一方の主面４０ｃ上と、チャネル４５の側壁面における開口側と、に主に堆積される金属パラジウムＰｄの堆積量を調整できるので、コモン端子５１及びダミー端子５３の厚みを任意に調整することができる。
なお、第２触媒付与工程Ｓ１０Ｂを繰り返し行う場合において、水溶液の希釈濃度、具体的には上述した「ＰＴ−３」、「ＰＴ−４」の希釈濃度を徐々に変化させても良い。このようにすることで、例えば金属パラジウムＰｄの堆積量を容易に調整し易い。

また、上述の実施形態では、エッジシュートタイプのヘッドチップ２６を例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、液体噴射チャネル４５Ａの長手方向中央に臨むノズル孔４３ａからインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプとしても構わない。
この場合には、例えばアクチュエータプレート４０の他方の主面側にノズルプレート４３を重ね合せ、液体噴射チャネル４５Ａの長手方向中央部分にノズル孔４３ａに連通する連通口を形成する等すれば良い。

１…液体噴射記録装置（液体噴射装置） ２、３…搬送手段 ４…液体噴射ヘッド ６…走査手段 ２６…ヘッドチップ ２８…制御手段 ４０…アクチュエータプレート（圧電プレート） ４０ｃ…アクチュエータプレートの一方の主面 ４５…チャネル（溝部） ４５Ａ…液体噴射チャネル（溝部） ４５Ｂ…ダミーチャネル（溝部） ４６…駆動壁 ５０…コモン電極（駆動電極） ５０ａ…側面電極 ５１…コモン端子（電極端子部） ５２…ダミー電極（駆動電極） ５３…ダミー端子（電極端子部） ６１…感光性ドライフィルム（ドライフィルム） Ｍ…金属被膜 Ｓ…被記録媒体 Ｙ…搬送方向 Ｌ１…厚さ方向

Claims (2)

1. 圧電プレートと、
   前記圧電プレートに形成され、前記圧電プレートの一方の主面側に開口し、かつ前記圧電プレートの厚さ方向に直交する方向に間隔をあけて並んだ複数の溝部と、
   前記複数の溝部の内壁面にそれぞれ形成され、駆動電圧の印加時に、各溝部の間に画成される駆動壁を変形させることにより液滴を吐出させる駆動電極と、
   前記圧電プレートの一方の主面上にパターン形成され、前記駆動電極に導通する電極端子部と、
   を備えるヘッドチップを製造する方法であって、
   前記圧電プレートに、レジストを、前記電極端子部に対応する位置を避けるように所定のパターンに形成するレジスト形成工程と、
   前記圧電プレートの前記主面上に前記電極端子部のパターンを形成する端子パターン形成工程と、
   前記複数の溝部が形成され、かつ前記レジストが設けられた前記圧電プレートに、所定の水溶液への浸漬により触媒を付与する触媒付与工程と、
   前記触媒付与工程の後、前記圧電プレートから前記レジストを剥離するレジスト剥離工程と、
   前記レジスト剥離工程の後、前記触媒が付与された部分に金属被膜を析出させることにより、前記駆動電極を形成する無電解メッキ工程と、
   を備えていることを特徴とするヘッドチップの製造方法。
2. 前記端子パターン形成工程の後、前記圧電プレートに前記複数の溝部を形成することを特徴とする請求項１に記載のヘッドチップの製造方法。

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