JPH11188880A - 電鋳支持基板及びその製造方法並びにインクジェットヘッド部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピンホール欠陥が多い。 【解決手段】 アルミニウム基板６１上に非めっき部分
に対応するアルミニウム酸化膜パターン６５及び導体膜
６７を成膜した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電鋳支持基板及びそ
の製造方法並びにインクジェットヘッド部品の製造方法
に関し、特に繰り返し使用可能な電鋳支持基板及びその
製造方法並びにその電鋳支持基板を用いたインクジェッ
トヘッド部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置等に用いられるインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドを構成するインクジェットヘッドとして、インク滴を
吐出する複数のノズルと、各ノズルに対応する加圧液室
と、この加圧液室を振動板を介して加圧する圧電素子等
の電気機械変換素子を備え、電気機械変換素子を記録信
号に応じて駆動することで所要の加圧液室を加圧してノ
ズルからインク滴を噴射させる所謂ピエゾアクチュエー
タ方式のものがある。

【０００３】このようなインクジェットヘッドの振動板
及びその製造方法としては、例えば 特開平６−１４３５７３号公報に記載されているよう
に、写真製版技術（フォトリソグラフィ）とＮｉめっき
・電鋳工法を用いてダイアフラム部と島状凸部を有する
振動板を形成したもの、特開平６−３４６２７１号公
報に記載されているように写真製版技術（フォトリソグ
ラフィ）とＮｉめっき・電鋳工法を用いて第一Ｎｉ層と
第二Ｎｉ層からなる振動板を形成する場合に、第一Ｎｉ
層は光沢剤を添加しない無光沢Ｎｉで形成するようにし
たものなどが知られている。同様に、複数のノズルを形
成するノズル形成部材を電鋳工法で製造することも知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た写真製版技術（フォトリソグラフィ）とＮｉめっき・
電鋳工法であるフォトエレクトロフォーミング法で例え
ば複層構造の振動板を製造する場合、振動板部品を製造
する度に第一層フォトリソグラフィによるパターンの形
成とめっき膜の成膜を行ない、重ねて第二層フォトリソ
グラフィによるパターンの形成とめっき膜の成膜を行な
うので、２層構造の振動板部品を製造するためには２回
のフォトリソとめっき成膜を繰返すことになる。さら
に、基板のリサクルでは、毎回使用済みレジストパター
ンを基板から除去してから新規にレジストパターンをパ
ターニングするなどの工程が複雑になる。

【０００５】フォトリソプロセスは周知のように多数の
各工程から成り立ち、全体を通しての工程時間が長いた
めに、通常は１枚の基板上に多数の振動板部品を面付け
する多数個取りを行ない、部品１個単位のコストを下げ
るようにしているが、マルチノズルヘッドのように多数
チャンネルを一体的に形成する振動板部品では１個の部
品サイズが大きくなって面付け数が少なくなり、スケー
ル効果が十分に得られずに低コスト化を図ることができ
ない。

【０００６】また、電鋳支持基板（電鋳母型とも称す
る。）上に第一層のレジストパターンをパターニングし
た後、ダイヤフラム部などの第一層めっき膜を成膜する
ため、フォトリソプロセスでの汚れ、例えばレジスト浅
さ、プロセス中の熱処理による基板露出表面の熱酸化膜
などの形成によって、めっき膜成長の不均質層、ピンホ
ールなどの膜欠陥が発生し易く、歩留りが低下し、検査
コストが増加する。このように、フォトリソ工程でのコ
ンタミと熱酸化膜によるピンホール欠陥の多発という面
でも低コスト化を図ることが困難である。その他、機械
的清浄化法ではレジストパターンが欠けたり、剥がれた
りするなどの不都合もある。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、繰り返し使用可能で、寸法精度に優れ、高信頼性
の電鋳部品を低コストで製造できる電鋳支持基板及びそ
の製造方法を提供し、また、高信頼性のインクジェット
ヘッド部品を低コストで製造できるインクジェットヘッ
ド部品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の電鋳支持基板は、電鋳工法でめっき部品
を製造するときに用いる電鋳支持基板において、基板上
に非めっき部分に対応する硬質で高密着物質からなる非
めっきパターンを形成してなる構成とした。

【０００９】請求項２の電鋳支持基板は、上記請求項１
の電鋳支持基板において、アルミニウム又はその合金か
らなる基板上にアルミニウム酸化膜からなる前記非めっ
きパターンと導体膜とを形成した構成とした。

【００１０】請求項３の電鋳支持基板は、上記請求項２
の電鋳支持基板において、前記導体膜が電解めっき膜、
無電解めっき膜又は金属溶射膜からなり、前記非めっき
パターンと導体膜を同一平面に研磨仕上げしている構成
とした。

【００１１】請求項４の電鋳支持基板の製造方法は、上
記請求項１乃至３のいずれかの電鋳支持基板を製造する
電鋳支持基板の製造方法において、アルミニウム又はそ
の合金からなる基板に非めっき部分に対応する開口を有
するマスク用パターンを形成した後、陽極酸化処理を施
して前記開口に対応する基板上にアルミニウム酸化膜か
らなる非めっきパターンを形成する構成とした。

【００１２】請求項５の電鋳支持基板の製造方法は、上
記請求項４の電鋳支持基板の製造方法において、アルミ
ニウム又はその合金からなる基板上に前記アルミニウム
酸化膜の非めっきパターンを形成した後、前記マスク用
パターンを除去した前記基板の露出部分に導体膜を成膜
し、次いで、前記非めっきパターン及び導体膜を同一平
面に研磨仕上げする構成とした。

【００１３】請求項６のインクジェットヘッド部品の製
造方法は、インクジェットヘッド部品を電鋳工法で製造
するインクジェットヘッド部品の製造方法において、前
記インクジェットヘッド部品に対応する非めっきパター
ンを形成した前記請求項１乃至３のいずれかの電鋳支持
基板を用いる構成とした。

【００１４】請求項７のインクジェットヘッド部品の製
造方法は、上記請求項６のインクジェットヘッド部品の
製造方法において、前記電鋳支持基板の表面をアルミナ
研磨粉及び酸性雰囲気下で機械化学的に研磨して清浄化
する構成とした。

【００１５】請求項８のインクジェットヘッド部品の製
造方法は、上記請求項６又は７のインクジェットヘッド
部品の製造方法において、前記インクジェットヘッド部
品が複数のノズルを形成するノズル形成部材又は振動板
である構成とした。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明を適用したイン
クジェットヘッド部品を備えたインクジェットヘッドの
分解斜視図、図２は同ヘッドのチャンネル方向（ノズル
配列方向）と直交する方向の要部拡大断面図、図３は同
ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図である。

【００１７】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト１と、液室ユニット２と、ヘッドカバー３とを備えて
いる。駆動ユニット１は、セラミックス基板、例えばチ
タン酸バリウム、アルミナ、フォルステライトなどの絶
縁性の基板１１上に、エネルギー発生素子である複数の
積層型圧電素子１２を列状に２列配置して接合し、これ
ら２列の各圧電素子１２の周囲を取り囲む樹脂、セラミ
ック等からなるフレーム部材（支持体）１３を接着剤１
４によって接合している。

【００１８】複数の圧電素子１２は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子
（これを「駆動部」という。）１７，１７…と、駆動部
１７，１７間に位置し、駆動パルスが与えられずに単に
液室ユニット２を基板１１に固定する液室支柱部材とな
る圧電素子（これを「非駆動部」という。）１８，１８
…とを交互に構成している。

【００１９】ここで、圧電素子１２としては１０層以上
の積層型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子
は、例えば図２に示すように、厚さ１０〜５０μｍ／１
層のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）２０と、厚さ数μ
ｍ／１層の銀・パラジューム（ＡgＰd）からなる内部電
極２１とを交互に積層したものであるが、圧電素子とし
て用いる材料は上記に限られるものでなく、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。

【００２０】各圧電素子１２の内部電極２１は１層おき
にＡgＰdからなる左右の端面電極２２，２３（２つの圧
電素子列の対向する面側を端面電極２２とし、対向しな
い面側を端面電極２３とする。）に接続している。一
方、基板１１上には、図１に示すようにＮi・Ａu蒸着、
Ａuめっき、ＡgＰtペースト印刷、ＡgＰdペースト印刷
等によって共通電極２４及び個別電極２５の各パターン
を設けている。

【００２１】そして、各列の各圧電素子１２の対向する
端面電極２２を導電性接着剤２６を介して共通電極２４
に接続し、他方、各列の各圧電素子１２の対向しない端
面電極２３を同じく導電性接着剤２６を介してそれぞれ
個別電極２５に接続している。これにより、駆動部１７
に駆動電圧を与えることによって、積層方向に電界が発
生して、駆動部１７には積層方向の伸びの変位（ｄ３３
方向の変位）が生起される。なお、共通電極２４は、図
２にも示すように、フレーム部材１３に設けた穴１３ａ
内に導電性接着剤２６を充填することで各圧電素子に接
続されたパターンの導通を取っている。

【００２２】一方、液室ユニット２は、本発明に係る製
造方法で製造するインクジェットヘッド部品である金属
薄膜の積層体からなる複層構造の振動板３１と、ドライ
フィルムレジスト（ＤＦＲ）からなる感光性樹脂層で形
成した２層構造の液室隔壁部材３２と、本発明に係る製
造方法で製造するインクジェットヘッド部品であるニッ
ケル金属からなるノズルプレート３３とを順次を積層
し、熱融着して形成している。

【００２３】これらの各部材によって、１つの圧電素子
１２（駆動部１７）と、この１つの圧電素子１２に対応
するダイアフラム部３４と、各ダイアフラム部３４を介
して加圧される加圧液室３５と、この加圧液室３５の両
側に位置して加圧液室３５に供給するインクを導入する
共通液室３６，３６と、加圧液室３５と共通液室３６，
３６とを連通するインク供給路３７，３７と、加圧液室
３５に連通するノズル３８とによって１つのチャンネル
を形成し、このチャンネルを複数個２列設けている。

【００２４】振動板３１は、２層構造のニッケルめっき
膜からなり、駆動部１７に対応する前記ダイアフラム部
３４と、駆動部１７と接合するためにこのダイアフラム
部３４の中央部に一体的に形成した島状凸部４０と、非
駆動部１８に接合する梁となると共に各チャンネル（ノ
ズル）を独立させる隔壁部４１及びフレーム部材１３に
接合する周辺厚肉部４２と、共通液室３６に対応する圧
力を吸収する弾性体部（以下「ダンパー部」という。）
４３を形成している。ここで、ダイアフラム部３４及び
ダンパー部４３の厚みを第一層（第一層めっき膜）の厚
みとし、島状凸部４０、隔壁部４１及び周辺厚肉部４２
の厚みを第一層と第二層（第二層めっき膜）の厚みを加
えた厚みとしている。

【００２５】液室隔壁部材３２は、振動板３１側に予め
ドライフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用い
て露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第１
感光性樹脂層４５と、ノズルプレート３３側に予めドラ
イフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用いて露
光し、現像して所定の液室パターンを形成した第２感光
性樹脂層４６とを熱圧着で接合してなる。

【００２６】ノズルプレート３３にはインク滴を飛翔さ
せるための微細な吐出口であるノズル３８を多数を形成
している。このノズル３８の内部形状（内側形状）は、
略円柱形状（又は略円錘台形状でもよい。）に形成して
いる。また、このノズル３８の径はインク滴出口側の直
径で約２５〜３５μｍである。

【００２７】このノズルプレート３３のインク吐出面
（ノズル表面側）は、図１に示すように撥水性の表面処
理を施した撥水処理面４７としている。例えば、ＰＴＦ
Ｅ−Ｎi共析めっきやフッ素樹脂の電着塗装、蒸発性の
あるフッ素樹脂（例えばフッ化ピッチなど）を蒸着コー
トしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系樹脂の溶剤塗布
後の焼き付け等、インク物性に応じて選定した撥水処理
膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性を安定化し、高
品位の画像品質を得られるようにしている。

【００２８】これらの駆動ユニット１と液室ユニット２
とはそれぞれ別個に加工、組立を行なった後、液室ユニ
ット２の振動板３１と駆動ユニット１の圧電素子１２及
びフレーム部材１３とを接着剤４９で接合している。

【００２９】そして、基板１１をヘッド支持部材である
スペーサ部材（ヘッドホルダ）５０上に支持して保持
し、このスペーサ部材５０内に配設したヘッド駆動用Ｉ
Ｃ等を有するＰＣＢ基板と駆動ユニット１の各圧電素子
１２（駆動部１７）に接続した各電極２４，２５とをＦ
ＰＣケーブル５１，５１を介して接続している。

【００３０】また、ノズルカバー（ヘッドカバー）３
は、ノズルプレート３３の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成したものであり、ノズルプレート３３の撥水
処理面４７に対応して開口部を形成し、ノズルプレート
３３の周縁部に残した非撥水処理面４８に接着剤にて接
着接合している。さらに、このインクジェットヘッドに
は、図示しないインクカートリッジからのインクを液室
に供給するため、スペーサ部材５０、基板１１、フレー
ム部材１３及び振動板３１にそれぞれインク供給穴５２
〜５５を設けている。

【００３１】このように構成したインクジェットヘッド
においては、記録信号に応じて駆動部１７に駆動波形
（１０〜５０Ｖのパルス電圧）を印加することによっ
て、駆動部１７に積層方向の変位が生起し、振動板３１
のダイアフラム部３４を介して加圧液室３５が加圧され
て圧力が上昇し、ノズル３８からインク滴が吐出され
る。このとき、加圧液室３５から共通液室３６へ通じる
インク供給路３７，３７方向へもインクの流れが発生す
るが、インク供給路３７，３７の断面積を狭小にするこ
とで流体抵抗部として機能させて共通液室３６，３６側
へのインクの流れを低減し、インク吐出効率の低下を防
いでいる。

【００３２】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室３５内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室３４内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室３６，３６に
流入し、共通液室３６，３６からインク供給路３７，３
７を経て加圧液室３５内に充填される。そして、ノズル
３８の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、
表面張力によってノズル３８の出口付近に戻されて（リ
フィル）安定状態に至れば、次のインク滴吐出動作に移
行する。

【００３３】次に、本発明に係る電鋳支持基板及びその
製造方法並びに当該電鋳支持基板を用いたインクジェッ
トヘッド部品板の製造方法について図４以降を参照して
説明する。なお、以下では、説明を容易にするために振
動板やノズルプレートのノズル列を１列にした例で説明
することとする。

【００３４】まず、本発明の第１実施例に係る電鋳支持
基板及びその製造方法について図４及び図５を参照して
説明する。図４及び図５はノズルプレート用電鋳支持基
板の製造工程を示す模式的断面説明図である。図４
（ａ）に示すようなアルミニウム（又はその合金）の基
板６１を形成し、同図（ｂ）に示すようにアルミニウム
基板６１上にフォトレジスト６２を塗布して、同図
（ｃ）に示すようにノズルに対応する部分（非めっき部
分）が開口した露光マスク６３を用いて露光し、これを
現像して、同図（ｄ）に示すように非めっき部分に対応
する開口６４ａを有するマスク用のレジストパターン６
４を形成する。

【００３５】なお、ここでは、ノズルプレート用電鋳支
持基板を作成するためにレジストパターン６４の開口６
４ａは円形状に形成しているが、その他の部品を製造す
るために用いるときには、製造する部品の非めっき部分
のパターンに対応する形状、例えば四角形状などにすれ
ば良い。

【００３６】次いで、アルミニウム基板６１を陽極にし
て硫酸水溶液中（１０〜１５Vol％が好ましい。）で電
解すると、同図（ｅ）に示すようにレジストパターン６
４の開口６４ａに対応して露出しているアルミニウム基
板６１表面のみが陽極酸化されて、硬質で、高密着性を
有する電気絶縁性のアルミニウム酸化膜パターン６５が
形成される。なお、このアルミニウム酸化パターン６５
はレジストパターン６４の開口６４ａと同じ径になる。

【００３７】この場合、アルミニウム酸化膜パターン６
５の厚みは通電量に比例し、また、電解液の温度を０〜
５℃の低温液中で処理することにより、ビッカース硬度
４００レベルの硬質膜を得ることができる。

【００３８】その後、アルミニウム基板６１上のレジス
トパターン６４を剥離することによって、図５（ａ）に
示すようにアルミニウム基板６１上にアルミニウム酸化
膜パターン６５が形成された基板部材が得られ、アルミ
ニウム酸化膜パターン６５以外の部分はアルミニウム金
属が露出してアルミニウム金属露出面６１ａとなる。

【００３９】そこで、同図（ｂ）に示すようにこの基板
部材に対して、燐酸を主とした水溶液を用いて、アルミ
ニウム金属露出面６１ａを一定量、例えば５０μｍ程度
エッチングした後、同図（ｃ）に示すように亜鉛置換処
理を経て無電解ニッケルめっきを行ってエッチングした
量と同程度（ここでは、５０μｍ程度）の厚みの導体膜
である無電解ニッケルめっき膜６６をアルミニウム金属
露出面６１ａ上に成膜する。

【００４０】これは、繰り返し電鋳母型として使用する
にはアルミニウム金属部の露出は実用的でないこと、ア
ルミニウム金属は酸、アルカリの両方に溶解する両性金
属であるため、アルミニウム金属部を被覆する必要があ
るからである。なお、アルミニウム金属露出面に成膜す
る導体膜としては、この例の他、ニッケル、銅、クロム
などの電気めっき膜、ニッケル、ニッケル−燐合金、ニ
ッケル−硼素合金などの無電解めっき膜、更には金属溶
射膜などでもよい。

【００４１】その後、同図（ｄ）に示すようにアルミニ
ウム酸化膜パターン６５及び無電解ニッケル膜６６を同
時に平面研磨仕上げして、電鋳支持基板（電鋳母型）６
７を完成する。この電鋳支持基板６７のアルミニウム酸
化膜パターン６５は硬質で基板６７との密着性が高く、
電気絶縁性を有し、且つ、非電気めっき性の性質を有す
るので、同パターン６５上にはその後に電鋳工程を行っ
てもめっき膜が成膜されない。したがって、この電鋳支
持基板６７は、従前の電鋳工法で多用されているフォト
レジストパターンと同じ機能を持ち、エレキトロフォー
ミング法の電鋳支持基板として使用することができる。

【００４２】そして、この電鋳支持基板６７のアルミニ
ウム酸化膜パターンは硬質でかつ基板密着性に優れるの
で、電鋳前に、無電解ニッケル面と同時に機械的に清浄
研磨することによって、繰り返し使用することが可能に
なる。この電鋳支持基板の表面清浄化は、例えば、アル
ミナ研磨粉及び酸性雰囲気下で機械化学的（メカケミカ
ル的）な研磨を行うことが望ましい。これにより、メカ
ノケミカル反応の作用により平面度変化が少なく、研磨
による機械的清浄化の作用によりピンホール欠陥の少な
いめっき皮膜を形成できる繰り返し使用可能な電鋳支持
基板を得られる。

【００４３】このように、この電鋳支持基板は硬質で高
密着性を有する非めっきパターンを形成したので、機械
的に基板表面を清浄化した後、直ちにめっき皮膜を成膜
することができる。それによって、フォトリソ工程での
コンタミ付着によるピンホール欠陥などもない高品質の
めっき皮膜を成膜することができ、また、同じ電鋳支持
基板を用いてめっき皮膜を成膜することができるので、
めっき皮膜の寸法精度の再現性に優れる。更に、繰返し
使用可能であることから、電鋳母型の製作コストを低減
でき、従って電鋳部品の製造コストも低減できる。

【００４４】次に、このようにして製造して得た電鋳支
持基板６７を用いたノズルプレート３３の製造方法につ
いて図６を参照して説明する。同図（ａ）に示すように
上述した製造方法で製造した電鋳支持基板６７を用いて
ニッケル電鋳を行うことによって、同図（ｂ）に示すよ
うにアルミニウム酸化膜パターン６５上までニッケルめ
っき皮膜６８がせりだすように析出し、ノズル３８とな
る孔６９を形成することができる。そこで、このめっき
皮膜６８を電鋳支持基板６７から剥離することで、同図
（ｃ）に示すようにノズル３８を有するノズルプレート
３３が得られる。

【００４５】この場合、アルミニウム酸化膜パターン６
５の直径とめっきせりだし量によってノズル直径が決ま
る。簡便的には、めっき厚さをノズルめっきせりだし量
の代用特性として用いて管理することができる。

【００４６】また、ここでは、ノズル３８を１個のみ図
示しているが、前述したインクジェットヘッドのように
マルチノズルヘッドの場合には、複数の円形状アルミニ
ウム酸化膜パターン６５を一定のピッチで複数個形成し
た電鋳支持基板６７を使用すればよい。さらに、１枚の
基板に複数のノズルプレートを割り付ける多数個取りを
行う場合には、図７に示すように、ノズルに対応するア
ルミニウム酸化膜パターン６５と共に各ノズルプレート
を分離するための外径枠となるアルミニウム酸化膜パタ
ーン７０をも同時に成膜すればよい。

【００４７】なお、インクジェットヘッド部品以外に、
例えばメッシュ状部品を電鋳で製造する場合には、アル
ミニウム酸化膜パターンをメッシュ状に形成することで
メッシュ状のニッケル電鋳部品を製作することができ
る。また、電鋳は、ニッケル電鋳に限らず、金、銀、銅
などの単金属めっき、或いは、Ｎi−Ｃo、Ｎi−Ｍnなど
のニッケル合金電鋳などにも適用することができる。

【００４８】次に、本発明の第２実施例に係る電鋳支持
基板及びその製造方法について図８及び図９を参照して
説明する。なお、図８は振動板用電鋳支持基板の製造工
程を示す模式的断面説明図、図９はその説明に供する斜
視図である。図８（ａ）及び図１０（ａ）に示すような
振動板の多数個取りを行える大きさのアルミニウム（又
はその合金）の基板７１を形成し、各図（ｂ）に示すよ
うにアルミニウム基板７１上にフォトレジスト７２を塗
布して、振動板部品の多数個取り用露光マスクを用いて
露光し、現像することによって、各図（ｃ）に示すよう
に振動板外形枠（外形分離帯）パターン用開口７４、イ
ンク供給口（インク流入穴）パターン用開口７５及びア
ライメントマークパターン用開口７６となる開口７３ａ
を有するレジストパターン７３を形成する。

【００４９】なお、外形枠パターンは上述したように１
つの電鋳支持基板で同時に多数の振動板を形成する多数
個取りを行うので、形成後に個々の振動板を分離するた
めのパターンであり、またアライメントマークパターン
は後述する第二層を形成するときの位置合せ用のもので
ある。

【００５０】次に、上記第１実施例と同様に、アルミニ
ウム基板７１を陽極にして硫酸水溶液中（１０〜１５Vo
l％が好ましい。）で電解し、図８（ｄ）に示すように
レジストパターン７３の開口７３ａに対応して露出して
いるアルミニウム基板７１表面のみを陽極酸化して、後
述の外形枠パターン８０、インク供給口パターン８１及
びアライメントマークパターン８２となる硬質で電気絶
縁性のアルミニウム酸化膜７７を形成する。このとき、
アルミニウム酸化膜７７の厚みが通電量に比例するこ
と、ビッカース硬度４００レベルの硬質膜を得られるこ
とは上記第１実施例で説明したとおりである。

【００５１】その後、図示しないが、上記第１実施例と
同様にして、アルミニウム基板７１上のレジストパター
ン７３を剥離し、アルミニウム基板７１上のアルミニウ
ム酸化膜７７以外の部分をエッチングして、亜鉛置換処
理を経て無電解ニッケルめっき膜７８を成膜した後、ア
ルミニウム酸化膜７７及び無電解ニッケルめっき膜７８
を同時に研磨して、図８（ｅ）及び図９（ｄ）に示すよ
うに、振動板第一層パターンとなるアルミニウム酸化膜
７７からなる外形枠パターン８０、インク供給口パター
ン８１及びアライメントマークパターン８２を有する電
鋳支持基板（電鋳母型）７９を得る。

【００５２】次に、この電鋳支持基板７９を用いた本発
明に係るインクジェットヘッド用振動板の製造方法につ
いて図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１
０は要部模式的断面図、図１１は斜視図である。先ず、
各図（ａ）に示すように機械化学的に研磨した電鋳支持
基板７９の表面に、図１０（ｂ）に示すように電鋳によ
る金属めっきを施してダイアフラム部３４及びダンパー
部４３の厚みを有するめっき皮膜である第一層８５を成
膜する。この第一層８５の厚みは２〜１０μｍとしてい
る。

【００５３】このとき、電鋳支持基板７９の外形枠パタ
ーン８０、インク供給口パターン８１及びアライメント
マークパターン８２を形成するアルミニウム酸化膜は絶
縁性且つ非めっき性の性質を有するので、これらのパタ
ーン上にはニッケルめっき皮膜が成膜されない。

【００５４】この場合、ダイアフラム部３４及びダンパ
ー部４３となるめっき皮膜である第一層８５は機械化学
的に清浄した電鋳支持基板７９に直接成膜するので、ピ
ンホール欠陥のないダイアフラム部３４を形成すること
ができ、部品の歩留りが高くなり、また、ダイアフラム
部３４を通じて駆動ユニット１内にインクが漏洩するこ
ともなく、インクジェットヘッドの信頼性も向上する。
これは、従前第一層をフォトリソ工程で成膜していたた
めに、レジスト残りやコンタミ、熱酸化などのによるピ
ンホール欠陥が多発して振動板歩留りを著しく低下させ
る要因をなくすることになる。

【００５５】その後、同図（ｃ）に示すように、第一層
８５を成膜した電鋳支持基板７９上にフォトレジスト８
６を塗布、焼き付けした後、同図（ｄ）及び図１１
（ｂ）に示すように、電鋳支持基板７９上のアライメン
トマークパターン８２を基準として、露光、現像工程に
よって、外形枠パターン８０、インク供給口パターン８
１及びアライメントマークパターン８２をレジストで被
覆したレジストパターンを形成する。それと共に、ダイ
アフラム部３４（薄肉部分）及びダンパー部４３以外の
部分は島状凸部４０及び隔壁部４１を含めて厚肉にする
ため、島状凸部４０及び隔壁部４１を反転した形状でダ
イアフラム部３４に対応するダイアフラム部パターン８
７をパターニングし、ダンパー部４３に相当する部分に
ダンパー部パターン８８をパターニングする。

【００５６】次いで、レジスト８６を除去した第一層８
５の表面を酸活性化処理で活性化した後、図１０（ｅ）
及び図９（ｃ）に示すように金属めっきを施して第二層
８９を形成する。このとき、第一層８５表面の内のダイ
アフラム部３４に相当する部分がダイアフラム部パター
ン８７で覆われ、同様にダンパー部４３に相当する部分
がダンパー部パターン８８で覆われているので、これら
の部分は第一層８５の厚みのままとなる。

【００５７】このようにして、各チャンネル毎に分離さ
れたダイアフラム部３４、島状凸部４０、梁部（隔壁
部）４１及び周辺厚肉部４２が一体的に積層形成された
振動板部品を多数個連結した振動板シート９０が得られ
るので、電鋳支持基板７９から振動板シート９０を剥離
して第二層用のレジストを除去して外形枠パターン８０
で各振動板に分離することで、図１０（ｆ）及び図１２
にも示すような振動板部品９１が得られる。そして、電
鋳支持基板７９は再度清浄化処理を行うことによって繰
り返し使用することができる。

【００５８】このように、本発明に係る電鋳支持基板
（電鋳母型）を用いてインクジェットヘッド用振動板を
製造することによって、ダイアフラム部等のピンホール
欠陥を殆どなくすることができ、また、島状凸部、隔壁
部、周辺厚肉部等のコンタミによるめっき形状欠陥を極
度に低減することができ、インクジェットヘッド部品の
歩留りが向上してコストが低減し、また高い信頼性を得
ることができる。

【００５９】なお、上記実施例においては、本発明をイ
ンクジェットヘッド用振動板及びノズルプレートを製造
するために用いる電鋳支持基板及びその製造方法に適用
した例で説明したが、その他インクジェットヘッド以外
の構成部品を電鋳工法で形成する場合に用いる電鋳支持
基板及びその製造方法としても適用でき、さらに、電鋳
工法以外のメッキ成膜にも適用することが可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の電鋳支
持基板によれば、基板上に非めっき部分に対応する硬質
で高密着物質からなる非めっきパターンを形成したの
で、繰返し使用可能で、寸法再現性に優れた電鋳支持基
板を低コストで得ることができ、高信頼性の電鋳部品を
低コストで製造できる。

【００６１】請求項２の電鋳支持基板によれば、上記請
求項１の電鋳支持基板において、アルミニウム又はその
合金からなる基板上にアルミニウム酸化膜からなる前記
非めっきパターンと導体膜とを形成したので、メッキ・
電鋳液におかされることなく、繰返し使用可能で、寸法
再現性に優れ、機械的清浄化が可能な電鋳支持基板を得
ることができ、高信頼性の電鋳部品を低コストで製造で
きる。また、硬質で高密着性の非めっきパターンを容易
に形成することができる。

【００６２】請求項３の電鋳支持基板によれば、上記請
求項２の電鋳支持基板において、前記導体膜が電解めっ
き膜、無電解めっき膜又は金属溶射膜からなり、前記非
めっきパターンと導体膜を同一平面に研磨仕上げしてい
る構成としたので、メッキ・電鋳液におかされることな
く、繰返し使用可能で、寸法再現性に優れ、機械的清浄
化が可能な電鋳支持基板を得ることができ、高精度で高
信頼性の電鋳部品を低コストで製造できる。また、硬質
で高密着性の非めっきパターンを容易に形成することが
できる。

【００６３】請求項４の電鋳支持基板の製造方法によれ
ば、上記請求項１乃至３のいずれかの電鋳支持基板を製
造する電鋳支持基板の製造方法において、アルミニウム
又はその合金からなる基板に非めっき部分に対応する開
口を有するマスク用パターンを形成した後、陽極酸化処
理を施して前記開口に対応する基板上にアルミニウム酸
化膜からなる非めっきパターンを形成するので、非メッ
キパターンを容易に形成することができると共に、メッ
キ・電鋳液におかされることなく、繰返し使用可能で、
寸法再現性に優れ、機械的清浄化が可能な電鋳支持基板
を得ることができる。

【００６４】請求項５の電鋳支持基板の製造方法によれ
ば、上記請求項４の電鋳支持基板の製造方法において、
アルミニウム又はその合金からなる基板上に前記アルミ
ニウム酸化膜の非めっきパターンを形成した後、前記マ
スク用パターンを除去した前記基板の露出部分に導体膜
を成膜し、次いで、前記非めっきパターン及び導体膜を
同一平面に研磨仕上げするので、非メッキパターンを容
易に形成することができると共に、メッキ・電鋳液にお
かされることなく、繰返し使用可能で、寸法再現性に優
れ、機械的清浄化が可能な電鋳支持基板を得ることがで
きる。

【００６５】請求項６のインクジェットヘッド部品の製
造方法によれば、電鋳工法で製造するインクジェットヘ
ッド部品に対応する非めっきパターンを形成した前記請
求項１乃至３のいずれかの電鋳支持基板を用いる構成と
したので、ピンホール欠陥を極度に低減することができ
て、歩留りが向上して製造コストが低減し、高信頼性の
インクジェットヘッド部品を製造することができる。

【００６６】請求項７のインクジェットヘッド部品の製
造方法によれば、上記請求項６のインクジェットヘッド
部品の製造方法において、前記電鋳支持基板の表面をア
ルミナ研磨粉及び酸性雰囲気下で機械化学的に研磨して
清浄化する構成としたので、常にピンホール欠陥を極度
に低減することができて、歩留りが向上して製造コスト
が低減し、高信頼性のインクジェットヘッド部品を製造
することができる。

【００６７】請求項８のインクジェットヘッド部品の製
造方法によれば、上記請求項６又は７のインクジェット
ヘッド部品の製造方法において、前記インクジェットヘ
ッド部品が複数のノズルを形成するノズル形成部材又は
振動板である構成としたので、ピンホール欠陥のない高
信頼性のノズル形成部材又は振動板を製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェットヘッドの分解
斜視図

【図２】同ヘッドのチャンネル方向と直交する方向の要
部拡大断面図

【図３】同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図

【図４】本発明の第１実施例に係る電鋳支持基板及びそ
の製造方法を説明する模式的説明図

【図５】図４の続きを説明する模式的説明図

【図６】同電鋳支持基板を用いたノズルプレートの製造
方法を説明する模式的説明図

【図７】多数個取りでノズルプレートを製造するときに
用いる同電鋳支持基板を説明する斜視説明図

【図８】本発明の第２実施例に係る電鋳支持基板及びそ
の製造方法を説明する模式的説明図

【図９】同実施例の説明に供する斜視説明図

【図１０】同電鋳支持基板を用いた振動板の製造方法を
説明する模式的説明図

【図１１】同振動板の製造方法の説明に供する斜視説明
図

【図１２】同振動板の斜視説明図

【符号の説明】

１…駆動ユニット、２…液室ユニット、３…フレーム、
１２…積層型圧電素子、１７…駆動部、１８…非駆動
部、３１…振動板、３４…ダイヤフラム部、４０…島状
凸部、４１…梁部、４２…周辺厚肉部、４３…ダンパー
部、６１，７１…アルミニウム基板、６５…アルミニウ
ム酸化膜パターン、６６…導体膜、７７…アルミニウム
酸化膜、７８…導体膜。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電鋳工法でめっき部品を製造するときに
   用いる電鋳支持基板において、基板上に、非めっき部分
   に対応する硬質で高密着物質からなる非めっきパターン
   を形成してなることを特徴とする電鋳支持基板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電鋳支持基板におい
   て、アルミニウム又はその合金からなる基板上にアルミ
   ニウム酸化膜からなる前記非めっきパターンと導体膜と
   を形成したことを特徴とする電鋳支持基板。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の電鋳支持基板におい
   て、前記導体膜が電解めっき膜、無電解めっき膜又は金
   属溶射膜からなり、前記非めっきパターンと導体膜を同
   一平面に研磨仕上げしていることを特徴とする電鋳支持
   基板。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の電鋳
   支持基板を製造する電鋳支持基板の製造方法において、
   アルミニウム又はその合金からなる基板に非めっき部分
   に対応する開口を有するマスク用パターンを形成した
   後、陽極酸化処理を施して前記開口に対応する基板上に
   アルミニウム酸化膜からなる非めっきパターンを形成す
   ることを特徴とする電鋳支持基板の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の電鋳支持基板の製造方
   法において、アルミニウム又はその合金からなる基板上
   に前記アルミニウム酸化膜の非めっきパターンを形成し
   た後、前記マスク用パターンを除去した前記基板の露出
   部分に導体膜を成膜し、次いで、前記非めっきパターン
   及び導体膜を同一平面に研磨仕上げすることを特徴とす
   る電鋳支持基板の製造方法。
6. 【請求項６】 インクジェットヘッド部品を電鋳工法で
   製造するインクジェットヘッド部品の製造方法におい
   て、前記インクジェットヘッド部品に対応する非めっき
   パターンを形成した前記請求項１乃至３のいずれかに記
   載の電鋳支持基板を用いることを特徴とするインクジェ
   ットヘッド部品の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のインクジェットヘッド
   部品の製造方法において、前記電鋳支持基板の表面をア
   ルミナ研磨粉及び酸性雰囲気下で機械化学的に研磨して
   清浄化することを特徴とするインクジェットヘッド部品
   の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６又は７に記載のインクジェット
   ヘッド部品の製造方法において、前記インクジェットヘ
   ッド部品が複数のノズルを形成するノズル形成部材、又
   は振動板であることを特徴とするインクジェットヘッド
   部品の製造方法。