電気配線部品の製造方法、電気配線部品および液体吐出ヘッド
【課題】 微細な電気配線を確実に形成すること。
【解決手段】 基板８０に配線パターン状の溝８１を形成する工程（ａ）〜（ｃ）と、基板８０の溝８１の内部に光触媒層８２（８２０）を形成する工程（ｄ）、（ｅ）と、金属イオン及び犠牲剤を含む溶液８３に基板８０を浸漬しつつ、基板８０の光触媒層８２に紫外線９４を照射して、基板８０の溝８１の内部に金属８４を析出させることにより、溝８１の内部に電気配線を形成する工程（ｇ）を備える。光析出する工程（ｇ）の前に、溝８１の内部に形成されている光触媒層８２に紫外線９４を照射して光触媒層８２を親水化する工程（ｆ）をさらに行うことが、好ましい。
【解決手段】 基板８０に配線パターン状の溝８１を形成する工程（ａ）〜（ｃ）と、基板８０の溝８１の内部に光触媒層８２（８２０）を形成する工程（ｄ）、（ｅ）と、金属イオン及び犠牲剤を含む溶液８３に基板８０を浸漬しつつ、基板８０の光触媒層８２に紫外線９４を照射して、基板８０の溝８１の内部に金属８４を析出させることにより、溝８１の内部に電気配線を形成する工程（ｇ）を備える。光析出する工程（ｇ）の前に、溝８１の内部に形成されている光触媒層８２に紫外線９４を照射して光触媒層８２を親水化する工程（ｆ）をさらに行うことが、好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線を有する電気配線部品の製造方法、電気配線部品および液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出するノズルを有し、このノズルから紙などの記録媒体に向けてインクを吐出する液体吐出ヘッドが用いられている。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドとしては、例えば、アクチュエータとして圧電素子を用い、ノズルに連通する圧力室の容積を、この圧力室の一壁面を構成する振動板を介して圧電素子により変化させることにより、ノズルからインクを吐出するようにしたものが知られている。
【０００４】
また、アクチュエータとしてヒータなどの発熱体を用い、この発熱体により圧力室内のインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でノズルからインクを吐出するようにした液体吐出ヘッドも知られている。
【０００５】
これらの液体吐出ヘッドにおいて、アクチュエータに与える電気信号を伝送する電気配線の形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて、銅などの導電性金属をエッチングする方法がある。
【０００６】
また、特許文献１には、基板上に溝を形成し、この溝内部にインクジェット技術で無電解メッキ触媒含有液をパターニングした後、無電解メッキ又は無電解メッキに続く電解メッキにより、溝の開口部に導電性物質を析出させる方法が記載されている。
【０００７】
無電解メッキにより電気配線を形成するには、例えば、Ｐｄ（パラジウム）とＳｎ（スズ）の化合物を基板の表面に付着させた後、Ｓｎを溶解させるとともに触媒としてのＰｄ層を基板の表面に生成する工程（いわゆるアクセレレーション）を行い、さらに目的の電気配線を形成するための導電性金属イオンを含有したメッキ溶液中で、メッキ溶液中の導電性金属を還元させてＰｄ層の表面にメッキ皮膜を形成する工程を行う。これらの工程を経て、基板上に目的の電気配線が形成される。
【０００８】
特許文献２には、非導電性物体の表面に光触媒粉末含有結合剤をパターン状に塗布し、ついで還元剤を含む金属イオンの水溶液に浸しつつ紫外線を照射することによって、前記パターン状に金属メッキを形成する方法が記載されている。ここで、光触媒粉末含有結合剤の実用的な塗布方法としては、パッド印刷、スクリーン印刷、または、ディスペンサ付属プロッタによる描画が用いられる。
【特許文献１】特開２００５−５０９６９号公報
【特許文献２】特開平２−２０５３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
液体吐出ヘッドにおいて、高解像度の画像を高速で形成するため、多数のノズルを高密度で配置することが求められている。ここで、多数のノズルを高密度で配置しようとすると、アクチュエータ駆動用の電気配線を、基板上で高密度に配設する必要が生じる。例えば配線ピッチが２０μｍであってＬ／Ｓ（ライン幅／スペース間隔）が１０μｍ／１０μｍの電気配線、あるいはこれよりも微細な電気配線を形成することが求められている。一方で、電気配線は、低コストで形成することも求められている。
【００１０】
また、フォトリソグラフィー技術を用いた方法では、電気配線の精細度を上げるにつれて、レジスト厚を薄くする必要があり、これに伴って電気配線となる導電体の厚みも薄くならざるを得ず、その結果として電気配線の抵抗値が上昇してしまうことになる。
【００１１】
特許文献１に記載のように、無電解メッキ触媒としてＰｄなどの高価な貴金属を用いる方法では、製造コストが上がってしまうことになる。したがって、このような高価な貴金属を用いる方法はコストの観点から不利である。
【００１２】
また、電気配線を微細化していくと、電気配線と基板との密着性が低下するという課題もある。
【００１３】
なお、特許文献１に記載のように、溝を形成後にインクジェット技術で触媒含有液をパターニングする場合には、微細な溝の内部に無電解メッキ触媒含有液を打ち込む必要がある。例えば、幅１０μｍ以下の溝の内部に打ち込むには、射出量をサブｐＬオーダにする必要があり、このように少量の液体を精細な溝の内部のみに正確に打ち込むことは困難である。
【００１４】
特許文献２に記載のように、パッド印刷、スクリーン印刷、または、ディスペンサ付属のプロッタで、基板表面に光触媒粉末含有結合剤を塗布する場合には、一般に基板表面に光触媒パターンが凸形状で形成されてしまうことになり、この凸形状部分を起点として等方的に金属の析出が進行するので、電気配線を微細化していくと電気配線間の絶縁が不確実になる。したがって、微細な電気配線を形成することは実際には困難である。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、微細な電気配線を確実に形成することができる電気配線部品の製造方法、電気配線部品および液体吐出ヘッド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】
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板に配線パターン状の溝を形成する溝形成工程と、前記基板の前記溝の内部に光触媒層を形成する光触媒層形成工程と、金属イオン及び犠牲剤を含む溶液に前記基板を浸漬しつつ、該基板の前記光触媒層に紫外線を照射して、前記基板の前記溝の内部に金属を析出させることにより、該溝の内部に電気配線を形成する光析出工程を含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００１７】
光触媒は、紫外線の照射により触媒活性を示すものである。例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、タンタル酸カリウム、チタン酸ストロンチウム等が実際的である。紫外線の照射により触媒活性を示すものであれば他の光触媒を用いてもよい。
【００１８】
また、犠牲剤（「犠牲試薬」ともいう）は、自身は酸化する一方で、金属イオンを還元させる物質である。例えば、ホルムアルデヒド、メタノール、エタノール、ギ酸等が挙げられる。金属を析出させるものであれば他の犠牲剤を用いてもよい。
【００１９】
この発明によれば、基板に溝を形成し、この溝の内部に光析出により電気配線を形成するので、基板に形成する溝のピッチを小さくして電気配線を高密度化しつつ電気配線間の絶縁を確実にすることが可能となる。さらに、溝の内部に光触媒層を介して電気配線が形成されるので、基板に対する電気配線の密着性が向上するとともに、Ｐｄなどの高価な貴金属を用いた触媒化工程を伴う無電解メッキで電気配線を形成する場合と比較して、低コストで電気配線を形成することができる。したがって、電気配線の高密度化と信頼性の向上と両立させて、かつ低コストで電気配線を形成できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記溶液は無電解メッキ液であり、前記光析出工程で析出した前記金属を無電解メッキにより増膜する工程をさらに含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２１】
この発明によれば、無電解メッキ液中で光析出した金属を、直接無電解メッキで増膜できるので工程を短縮できる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光析出工程で光析出した前記金属をシード層として電解メッキを行う工程をさらに含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２３】
この発明によれば、環境適性が向上する等の電解メッキのメリットが得られる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記光析出工程の前に、前記溝の内部に形成されている前記光触媒層に紫外線を照射して該光触媒層を親水化する親水化工程をさらに含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２５】
この発明によれば、光触媒層が親水化した後に光析出工程が行われることにより、光析出工程で光触媒層に気泡が付着することが防止されるので、金属の析出不良が抑制されて電気配線の信頼性が向上する。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記溝形成工程は、凸部を有する金型を用いて形状転写により前記溝を形成することを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２７】
この発明によれば、予め作成された金型を用いて形状転写により溝が形成されるので、フォトリソグラフィー技術を用いて溝を形成する場合と比較して、簡易に溝を形成できる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、少なくてもひとつの面に配線パターン状の溝が形成され、該溝の内部に光触媒層を介して金属からなる電気配線が形成されていることを特徴とする電気配線部品を提供する。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出口と、前記液体吐出口から吐出される液体を収容する圧力室と、前記圧力室内の圧力を変化させることにより前記圧力室内の液体に吐出力を与える吐出力付与手段と、前記吐出力付与手段に与える電気信号を伝送する前記電気配線が形成された請求項６に記載の電気配線部品を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００３０】
この発明によれば、液体吐出用の電気配線を高密度で配設できるので、液体吐出口を高密度化することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、微細かつ確実に電気配線を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って、本発明を実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
［液体吐出ヘッド］
図１は、液体吐出ヘッドの一例の全体構造について、図中の左半分を透視して示す平面図である。
【００３４】
図１に示す液体吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、被吐出媒体としての記録媒体１１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向である）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向である）において、記録媒体１１６の幅Ｗｍに対応する長さにわたり、記録媒体１１６に向けて液体を吐出する多数のノズル５１（液体吐出口）を配列させた構造を有している。
【００３５】
液体吐出ヘッド５０は、具体的には、ノズル５１と、ノズル５１に連通し、ノズル５１から吐出される液体を収容する圧力室５２と、圧力室５２内に液体が供給されるように形成された開口部としての液体供給口５３とを含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、主走査方向Ｍおよび主走査方向Ｍに対して所定の鋭角（θ：０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って２次元配列されて構成されている。なお、図１では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４のみ描かれている。
【００３６】
複数のノズル５１は、詳細には、主走査方向Ｍに対して鋭角（θ）をなす方向に沿って一定のピッチ（ｄ）で複数配列されており、主走査方向Ｍに沿った一直線上に所定のピッチ（ｄ×cosθ）で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このようなノズル配列によれば、主走査方向Ｍに沿って例えば１インチ当たり２４００個（２４００ノズル／インチ）に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成にできる。すなわち、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向Ｍ）に沿った直線上に並べられるように投影される実質的なノズルの間隔（投影ノズルピッチ）を小さくでき、高解像度にできる。
【００３７】
本例では、複数の圧力室５２にインクを供給する共通液室５５は、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されている。
【００３８】
共通液室５５の端部には、液体吐出ヘッド５０の外部の図示を省略した液体タンクから共通液室５５にインクが導入される液体導入口５５３が形成されている。
【００３９】
図１の２−２線に沿った断面図を図２に示し、図１の３−３線に沿った断面図を図３に示す。
【００４０】
図２および図３に示すように、液体吐出ヘッド５０は、ノズル形成板５０１、圧力室形成板５０２、振動板５０３、中間板５０４、電気配線基板５０５、共通液室形成板５０６、および、封止板５０７を含む、複数のプレートが積層されて形成されている。
【００４１】
ノズル形成板５０１には、液体を吐出する複数のノズル５１が２次元配列されて形成されている。
【００４２】
ノズル形成板５０１の上（すなわちノズル面５１０とは反対側）には、ノズル５１に連通する複数の圧力室５２が形成された圧力室形成板５０２が接着されている。
【００４３】
圧力室形成板５０２の上には、圧力室５２の一方の壁面（振動面）を構成するとともにアクチュエータ５８が形成されている振動板５０３が接着されている。
【００４４】
アクチュエータ５８は、圧電材料からなる圧電体５８０と、この圧電体５８０を厚さ方向において挟む導電性材料からなる振動板５０３および個別電極５７によって構成されている。
【００４５】
アクチュエータ５８は、振動板５０３上の各圧力室５２に対応する位置に設けられており、振動板５０３を振動させて、圧力室５２内の圧力を変化させることにより圧力室５２内の液体に吐出力を付与する吐出力付与手段として機能する。
【００４６】
振動板５０３は、グランドに接続されており、アクチュエータ５８の一方の電極（共通電極）を構成している。アクチュエータ５８の他方の電極は、個別電極５７によって構成されており、この個別電極５７にはアクチュエータ駆動用の電気配線８４が接続されている。
【００４７】
また、振動板５０３には、図１に示した液体供給口５３が形成されている。
【００４８】
振動板５０３の上には、アクチュエータ５８の周囲に空隙５８１を形成してアクチュエータの動作を阻害しないようにするとともに、アクチュエータ５８全体を保護する中間板５０４および電気配線基板５０５が接着されている。
【００４９】
振動板５０３、中間板５０４および電気配線基板５０５を挟んで、圧力室形成板５０２が配置されている側とは反対側には、共通液室形成板５０６が配置されている。この共通液室形成板５０６には、圧力室５２に液体を供給する共通液室５５が形成されている。
【００５０】
共通液室形成板５０６の上には、共通液室５５の天面を構成する封止板５０７が形成されている。電気配線基板５０５と封止板５０７との間の空間は、共通液室５５となっており、ここにはインクが充満する。
【００５１】
共通液室５５は、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、複数の圧力室５２の直上に形成されており、共通液室５５の底部に形成された開口部としての連通口５３０から電気配線基板５０５および中間板５０４を貫通して振動板５０３に形成された液体供給口５３まで至る液体供給流路５３１を介して、各圧力室５２に連通している。すなわち、共通液室５５内のインクは、液体供給流路５３１を介して、共通液室５５の直下に位置する複数の圧力室５２に対して真っ直ぐに流動するので、各圧力室５２にインクがリフィル性良く供給されることになる。
【００５２】
アクチュエータ５８を駆動するための電気配線８４は、電気配線基板５０５に水平方向（アクチュエータ５８の配置面に平行な方向である）に沿って配設されている。具体的には、電気配線基板５０５の溝内部に電気配線８４が形成されている。この電気配線基板５０５および電気配線８４の詳細については、後に詳細に説明する。
【００５３】
電気配線８４を介してアクチュエータ５８の個別電極５７に駆動信号が与えられると、アクチュエータ５８を構成する圧電体５８０が変位して、振動板５０３を介して圧力室５２の容積が変化する。これにより圧力室５２に連通するノズル５１から液体が吐出される。
【００５４】
本例では、共通液室５５を振動板５０３の上に配置したため、圧力室５２からノズル５１まで至るノズル流路５１１の長さを短くすることができ、高粘度インク（例えば２０ｃｐ〜５０ｃｐ程度）の吐出が可能となる。また、本例では、共通液室５５が、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されているので、共通液室５５のサイズを大きくすることができるとともに、共通液室５５中の流路抵抗を低減できることになり、高粘度の液体の吐出に適している、なお、本発明はこのような場合に特に限定されない。例えば、本流と、この本流から分岐して形成された支流からなる構造として共通液室形成板５０６に形成されていてもよい。
【００５５】
図１、図２および図３に示した液体吐出ヘッド５０では、共通液室５５を振動板５０３の上に、且つ、全ての圧力室５２を覆うように、共通液室５５を形成したが、図４に示す液体吐出ヘッド５００のように、圧力室５２よりも下（すなわち圧力室５２よりもノズル面５１０に近い方）に共通液室５５を設けてもよい。なお、図４に示す液体吐出ヘッド５００において、図２および図３に示した液体吐出ヘッド５０の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明したので詳細な説明は省略する。
【００５６】
［電気配線基板の製造方法］
電気配線基板（以下単に「基板」という）の製造方法の一例について、図５の工程図を用いて説明する。なお、図５では、図２〜図４に示した基板５０５に符号８０を付してある。
【００５７】
まず、基板８０に、配線パターン状の溝８１を形成する。
【００５８】
溝８１の具体的な形成方法としては、第１に、図５（ａ）に示すように、絶縁性の樹脂からなる板材を基板８０として用意するとともに、目的の電気配線のパターン（配線パターン）に対応した凸部９１を有する金型９０を用意し、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、金型９０から基板８０への形状転写により、基板８０に配線パターンに対応する凹形状の溝８１を形成する方法がある。第２に、基板８０として感光性樹脂を用い、選択露光により溝８１を形成する方法がある。工程の単純化のためには、前者の第１の方法が好ましい。
【００５９】
次に、溝８１の内部に光触媒分散液を付着させて、溝８１の内部に光触媒層を形成する。
【００６０】
光触媒は紫外線の照射により触媒活性を示すものであれば特に限定されない。例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、タンタル酸カリウム、チタン酸ストロンチウム等が実際的である。
【００６１】
溝８１の内部に光触媒分散液を付着させる方法としては、第１に、図５（ｄ−１）に示すように、光触媒分散液８２０が滴下された基板８０の表面上でスキージ９２を摺動させることにより、溝８１の内部に光触媒分散液８２０を残す一方で、基板８０の表面上の余分な光触媒分散液８２０を取り除く方法がある。第２に、図５（ｄ−２）に示すように、光触媒分散液８２０が滴下された基板８０を回転させて、溝８１の内部には光触媒分散液８２０を引っ掛けて残す一方で、基板８０の表面上の余分な光触媒分散液８２０を遠心力により飛ばして除去する方法（いわゆるスピンコート）がある。溝８１以外の部分への光触媒分散液８２０の付着を確実になくすため、さらにワイプ等の工程を入れてもよい。
【００６２】
溝８１の内部に光触媒分散液８２０を付着させた後、図５（ｅ）に示すように、基板８０を加熱し、光触媒分散液８２０からなる光触媒層８２を乾燥させることにより、光触媒層８２を基板８０に固着させる。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、基板８０の溝８１内部の光触媒層８２に対して紫外線９４を照射し、光触媒層８２を親水化する。
【００６４】
図６（ａ）〜（ｃ）は、光触媒層８２の親水化の説明に用いる模式図である。なお、図６（ａ）〜（ｃ）は、光触媒層８２として酸化チタンからなる薄膜（「酸化チタン層」という）を形成した場合を示している。
【００６５】
図６（ａ）に示すように、酸化チタン層８２の表面では、チタン（Ｔｉ）と酸素（Ｏ）とが架橋して安定化している。この状態では、酸化チタン層８２の表面は疎水性である。このような安定化した状態の酸化チタン層８２に、紫外線ＵＶが照射されると、チタン（Ｔｉ）に架橋していた一部の酸素（Ｏ）が離脱して、酸素欠陥が生じる。この酸素欠陥に大気中の水（Ｈ２Ｏ）が結合して酸化チタン層８２の表面に水酸基（ＯＨ）が生じ、水酸基が酸化チタン層８２を覆うことにより、酸化チタン層８２に親水性が発現する。このように酸化チタン層８２を親水化しておくことにより、次工程において溝８１構造ゆえに懸念される溝８１内の気泡残りが防止されることになる。
【００６６】
凹形状の溝８１内部に形成されている光触媒層８２を均質に親水化する方法としては、基板８０に対して斜め方向から紫外線を照射しつつ、基板８０および紫外線光源のうちで少なくとも一方を回転運動（あるいは才差運動）させる方法や、基板８０に対する紫外線の照射角度を変化させる方法がある。
【００６７】
例えば、図７（ａ）に示すように、水平面に配置された基板８０に対して、斜め方向から紫外線９４を発射する紫外線光源９６を用意し、紫外線光源９６を回転運動させる。あるいは、基板８０を回転運動させるように構成してもよい。また、例えば、図７（ｂ）に示すように、紫外線光源９６から垂直方向に紫外線を発射しつつ、基板８０の傾斜角θｉを変化させるようにしてもよい。
【００６８】
次に、図５（ｇ）に示すように、溝８１内部に光触媒層８２が形成された基板８０を、導電体として使用したい金属のイオンおよび犠牲剤を少なくとも含む溶液８３に浸漬しつつ、光触媒層８２に対して紫外線を照射する。そうすると溝８１内部の光触媒層８２上に電気配線としての金属８４が光析出する。
【００６９】
使用する金属としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等が挙げられる。
【００７０】
犠牲剤としては、ホルムアルデヒド、メタノール、エタノール、ギ酸等が挙げられる。
【００７１】
溶液８３中の金属イオン及び犠牲剤の濃度は、金属イオン：０．０５〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、犠牲剤：０．３〜３ｍｏｌ／Ｌ、の範囲が好ましく用いられる。
【００７２】
ここで、犠牲剤は、自身は酸化する一方で、他の物質を還元する物質である。犠牲試薬ともいう。
【００７３】
具体的には、光触媒層８２に紫外線９４が照射されると、電子および正孔が生ずる。ついで、犠牲剤が正孔を捕捉する一方で、金属イオンに電子が与えられることにより、金属が析出する。
【００７４】
ここで、金属８４を均質に析出させる方法としては、基板８０に対して斜め方向から紫外線を照射しつつ、基板８０および紫外線光源のうちで少なくとも一方を回転運動（あるいは才差運動）させる方法や、基板８０に対する紫外線の照射角度を変化させる方法がある。
【００７５】
次に、図５（ｈ）に示すように、溝８１内に光析出した金属８４をシード層として、電解メッキで増膜する。電解メッキで増膜する代りに、溝８１内で光析出した金属８４を触媒として、無電解メッキで増膜してもよい。
【００７６】
なお、光析出用の溶液を専用に用意してもよいが、目的の電気配線を構成する金属のイオンおよび犠牲剤を含む無電解メッキ液に基板８０を浸漬して、紫外線を照射してもよい。この場合、光析出した金属を触媒核としてその上に無電解メッキ反応が連続的に進行するので、工程を短縮することができる。無電解メッキ後に電解メッキをかけることもできるが、工程の短縮の観点からは、無電解メッキ液中で光析出と増膜とを連続して行うことが、好ましい。
【００７７】
以上説明した電気配線基板８０の製造方法によれば、電気配線基板８０に溝８１を形成した後に、この溝８１の内部に光析出により電気配線８４を形成するので、電気配線基板８０に形成する溝８１のピッチを小さくして電気配線８４を高密度化しつつ電気配線８４間の絶縁を確実にすることが可能となる。
【００７８】
さらに、溝８１の内部に光触媒層８２を介して電気配線８４が形成されるので、電気配線基板８０に対する電気配線８４の密着性が向上するとともに、Ｐｄ（パラジウム）などの高価な貴金属を用いたいわゆる触媒化を行なう場合と比較して、低コストで電気配線８４を形成することができる。したがって、電気配線８４の高密度化と信頼性の向上と両立させて、かつ低コストで電気配線８４を形成できる。
【００７９】
また、光触媒層８２が親水化した後に光析出が行われることにより、光析出で光触媒層８２に気泡が付着することが防止されるので、析出不良が抑制されて電気配線８４の信頼性が向上する。
【００８０】
［画像形成装置］
図８は、画像形成装置１１０の一例の全体構成を示すブロック図である。
【００８１】
図８において、画像形成装置１１０は、主として、液体吐出ヘッド５０、通信インターフェース２１０、システムコントローラ２１２、メモリ２１４、２５２、搬送部２２０、給液部２２２、ヘッドコントローラ２５０、および、アクチュエータ駆動部２５４を含んで構成されている。
【００８２】
本画像形成装置１１０には、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロ）の各色別のインクをそれぞれ吐出する複数の液体吐出ヘッド５０が設けられている。この液体吐出ヘッド５０は、図１乃至図３に示したものである。図４に示した液体吐出ヘッド５００を用いてもよい。
【００８３】
通信インターフェース２１０は、ホストコンピュータ３００から送信される画像データを受信する画像データ入力手段である。通信インターフェース２１０には、有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース２１０によって画像形成装置１１０に取り込まれた画像データは、画像データ記憶用の第１のメモリ２１４に一旦記憶される。
【００８４】
システムコントローラ２１２は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１１０の全体を制御する主制御手段である。すなわち、システムコントローラ２１２は、通信インターフェース２１０、搬送部２２０、ヘッドコントローラ２５０等の各部を制御する。
【００８５】
搬送部２２０は、紙などの記録媒体を搬送する搬送用のモータおよびそのドライバ回路を含んで構成されている。すなわち、システムコントローラ２１２によって制御された搬送部２２０により、液体吐出ヘッド５０と記録媒体とが相対的に移動する。
【００８６】
給液部２２２は、液体吐出ヘッド５０へ供給される液体を貯蔵するインクタンク、このインクタンクから液体吐出ヘッド５０までインクを流動させる管路、この管路上に設けられたポンプなどを含んで構成されている。
【００８７】
アクチュエータ駆動部２５４は、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して電気信号を与えるものである。
【００８８】
ヘッドコントローラ２５０は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って給液部２２２およびアクチュエータ駆動部２５４を制御する制御手段である。
【００８９】
ヘッドコントローラ２５０は、画像形成装置１１０に入力される画像データに基づいて、液体吐出ヘッド５０が記録媒体に向けて液体の吐出を行って記録媒体上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。すなわち、ヘッドコントローラ２５０は、システムコントローラ２１２の制御に従い、第１のメモリ２１４内の画像データからドットデータを生成するための各種の加工、補正などの画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをアクチュエータ駆動部２５４に与える。このようにしてドットデータがアクチュエータ駆動部２５４に与えられると、ドットデータに基づいてアクチュエータ駆動部２５４から、図２および図３に示す電気配線８４を介して、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して電気信号が与えられ、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から記録媒体に向けて液体が吐出される。
【００９０】
なお、図８において第２のメモリ２５２はヘッドコントローラ２５０に付随する態様で示されているが、第１のメモリ２１４と兼用することも可能である。また、ヘッドコントローラ２５０とシステムコントローラ２１２とを統合して１つのマイクロプロセッサで構成する態様も可能である。
【００９１】
また、電気配線部品としてアクチュエータ５８を駆動する電気配線８４が形成された電気配線基板について説明したが、本発明の電気配線部品はこのような場合に特に限定されない。
【００９２】
例えば、圧力室５２内の圧力を検出する圧力センサを液体吐出ヘッド５０内に設け、この圧力センサから出力された電気信号を伝送する電気配線用の基板として、本発明の電気配線部品を適用してもよい。
【００９３】
また、アクチュエータ（吐出力付与手段）として、圧電素子を用いた場合を例に説明したが、他のアクチュエータを用いてもよい。例えば、ヒータなどの発熱体を用いて液体を吐出させる場合にも、本発明を適用できる。
【００９４】
また、吐出される液体がインクである場合を例に説明したが、本発明は、基板に導電配線を形成する際に基板材料に向けて吐出される導電性の液体や、色フィルタを製造する際に光学材料に向けて吐出される液体等にも適用できる。
【００９５】
その他、本発明は、本明細書において説明した例や図面に示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】液体吐出ヘッドの一例の全体構造を示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】液体吐出ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図５】電気配線基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図６】光触媒層の親水化の説明に用いる模式図である。
【図７】紫外線の照射方法の説明に用いる模式図である。
【図８】画像形成装置の一例の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
５０…液体吐出ヘッド、５１…ノズル（液体吐出口）、５２…圧力室、５５…共通液室、５８…アクチュエータ、８０、５０５…電気配線基板（電気配線部品）、８１…溝、８２…光触媒層、８４…電気配線、９０…金型、９１…金型の凸部、１１０…画像形成装置、２１０…通信インターフェース、２１２…システムコントローラ、２１４、２５２…メモリ、２２０…搬送部、２２２…給液部、２５０…ヘッドコントローラ、２５４…アクチュエータ駆動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気配線を有する電気配線部品の製造方法、電気配線部品および液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出するノズルを有し、このノズルから紙などの記録媒体に向けてインクを吐出する液体吐出ヘッドが用いられている。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドとしては、例えば、アクチュエータとして圧電素子を用い、ノズルに連通する圧力室の容積を、この圧力室の一壁面を構成する振動板を介して圧電素子により変化させることにより、ノズルからインクを吐出するようにしたものが知られている。
【０００４】
また、アクチュエータとしてヒータなどの発熱体を用い、この発熱体により圧力室内のインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でノズルからインクを吐出するようにした液体吐出ヘッドも知られている。
【０００５】
これらの液体吐出ヘッドにおいて、アクチュエータに与える電気信号を伝送する電気配線の形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて、銅などの導電性金属をエッチングする方法がある。
【０００６】
また、特許文献１には、基板上に溝を形成し、この溝内部にインクジェット技術で無電解メッキ触媒含有液をパターニングした後、無電解メッキ又は無電解メッキに続く電解メッキにより、溝の開口部に導電性物質を析出させる方法が記載されている。
【０００７】
無電解メッキにより電気配線を形成するには、例えば、Ｐｄ（パラジウム）とＳｎ（スズ）の化合物を基板の表面に付着させた後、Ｓｎを溶解させるとともに触媒としてのＰｄ層を基板の表面に生成する工程（いわゆるアクセレレーション）を行い、さらに目的の電気配線を形成するための導電性金属イオンを含有したメッキ溶液中で、メッキ溶液中の導電性金属を還元させてＰｄ層の表面にメッキ皮膜を形成する工程を行う。これらの工程を経て、基板上に目的の電気配線が形成される。
【０００８】
特許文献２には、非導電性物体の表面に光触媒粉末含有結合剤をパターン状に塗布し、ついで還元剤を含む金属イオンの水溶液に浸しつつ紫外線を照射することによって、前記パターン状に金属メッキを形成する方法が記載されている。ここで、光触媒粉末含有結合剤の実用的な塗布方法としては、パッド印刷、スクリーン印刷、または、ディスペンサ付属プロッタによる描画が用いられる。
【特許文献１】特開２００５−５０９６９号公報
【特許文献２】特開平２−２０５３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
液体吐出ヘッドにおいて、高解像度の画像を高速で形成するため、多数のノズルを高密度で配置することが求められている。ここで、多数のノズルを高密度で配置しようとすると、アクチュエータ駆動用の電気配線を、基板上で高密度に配設する必要が生じる。例えば配線ピッチが２０μｍであってＬ／Ｓ（ライン幅／スペース間隔）が１０μｍ／１０μｍの電気配線、あるいはこれよりも微細な電気配線を形成することが求められている。一方で、電気配線は、低コストで形成することも求められている。
【００１０】
また、フォトリソグラフィー技術を用いた方法では、電気配線の精細度を上げるにつれて、レジスト厚を薄くする必要があり、これに伴って電気配線となる導電体の厚みも薄くならざるを得ず、その結果として電気配線の抵抗値が上昇してしまうことになる。
【００１１】
特許文献１に記載のように、無電解メッキ触媒としてＰｄなどの高価な貴金属を用いる方法では、製造コストが上がってしまうことになる。したがって、このような高価な貴金属を用いる方法はコストの観点から不利である。
【００１２】
また、電気配線を微細化していくと、電気配線と基板との密着性が低下するという課題もある。
【００１３】
なお、特許文献１に記載のように、溝を形成後にインクジェット技術で触媒含有液をパターニングする場合には、微細な溝の内部に無電解メッキ触媒含有液を打ち込む必要がある。例えば、幅１０μｍ以下の溝の内部に打ち込むには、射出量をサブｐＬオーダにする必要があり、このように少量の液体を精細な溝の内部のみに正確に打ち込むことは困難である。
【００１４】
特許文献２に記載のように、パッド印刷、スクリーン印刷、または、ディスペンサ付属のプロッタで、基板表面に光触媒粉末含有結合剤を塗布する場合には、一般に基板表面に光触媒パターンが凸形状で形成されてしまうことになり、この凸形状部分を起点として等方的に金属の析出が進行するので、電気配線を微細化していくと電気配線間の絶縁が不確実になる。したがって、微細な電気配線を形成することは実際には困難である。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、微細な電気配線を確実に形成することができる電気配線部品の製造方法、電気配線部品および液体吐出ヘッド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】
【００１６】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板に配線パターン状の溝を形成する溝形成工程と、前記基板の前記溝の内部に光触媒層を形成する光触媒層形成工程と、金属イオン及び犠牲剤を含む溶液に前記基板を浸漬しつつ、該基板の前記光触媒層に紫外線を照射して、前記基板の前記溝の内部に金属を析出させることにより、該溝の内部に電気配線を形成する光析出工程を含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００１７】
光触媒は、紫外線の照射により触媒活性を示すものである。例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、タンタル酸カリウム、チタン酸ストロンチウム等が実際的である。紫外線の照射により触媒活性を示すものであれば他の光触媒を用いてもよい。
【００１８】
また、犠牲剤（「犠牲試薬」ともいう）は、自身は酸化する一方で、金属イオンを還元させる物質である。例えば、ホルムアルデヒド、メタノール、エタノール、ギ酸等が挙げられる。金属を析出させるものであれば他の犠牲剤を用いてもよい。
【００１９】
この発明によれば、基板に溝を形成し、この溝の内部に光析出により電気配線を形成するので、基板に形成する溝のピッチを小さくして電気配線を高密度化しつつ電気配線間の絶縁を確実にすることが可能となる。さらに、溝の内部に光触媒層を介して電気配線が形成されるので、基板に対する電気配線の密着性が向上するとともに、Ｐｄなどの高価な貴金属を用いた触媒化工程を伴う無電解メッキで電気配線を形成する場合と比較して、低コストで電気配線を形成することができる。したがって、電気配線の高密度化と信頼性の向上と両立させて、かつ低コストで電気配線を形成できる。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記溶液は無電解メッキ液であり、前記光析出工程で析出した前記金属を無電解メッキにより増膜する工程をさらに含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２１】
この発明によれば、無電解メッキ液中で光析出した金属を、直接無電解メッキで増膜できるので工程を短縮できる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光析出工程で光析出した前記金属をシード層として電解メッキを行う工程をさらに含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２３】
この発明によれば、環境適性が向上する等の電解メッキのメリットが得られる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記光析出工程の前に、前記溝の内部に形成されている前記光触媒層に紫外線を照射して該光触媒層を親水化する親水化工程をさらに含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２５】
この発明によれば、光触媒層が親水化した後に光析出工程が行われることにより、光析出工程で光触媒層に気泡が付着することが防止されるので、金属の析出不良が抑制されて電気配線の信頼性が向上する。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記溝形成工程は、凸部を有する金型を用いて形状転写により前記溝を形成することを特徴とする電気配線部品の製造方法を提供する。
【００２７】
この発明によれば、予め作成された金型を用いて形状転写により溝が形成されるので、フォトリソグラフィー技術を用いて溝を形成する場合と比較して、簡易に溝を形成できる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、少なくてもひとつの面に配線パターン状の溝が形成され、該溝の内部に光触媒層を介して金属からなる電気配線が形成されていることを特徴とする電気配線部品を提供する。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、液体を吐出する液体吐出口と、前記液体吐出口から吐出される液体を収容する圧力室と、前記圧力室内の圧力を変化させることにより前記圧力室内の液体に吐出力を与える吐出力付与手段と、前記吐出力付与手段に与える電気信号を伝送する前記電気配線が形成された請求項６に記載の電気配線部品を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００３０】
この発明によれば、液体吐出用の電気配線を高密度で配設できるので、液体吐出口を高密度化することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、微細かつ確実に電気配線を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面に従って、本発明を実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
［液体吐出ヘッド］
図１は、液体吐出ヘッドの一例の全体構造について、図中の左半分を透視して示す平面図である。
【００３４】
図１に示す液体吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、被吐出媒体としての記録媒体１１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向である）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向である）において、記録媒体１１６の幅Ｗｍに対応する長さにわたり、記録媒体１１６に向けて液体を吐出する多数のノズル５１（液体吐出口）を配列させた構造を有している。
【００３５】
液体吐出ヘッド５０は、具体的には、ノズル５１と、ノズル５１に連通し、ノズル５１から吐出される液体を収容する圧力室５２と、圧力室５２内に液体が供給されるように形成された開口部としての液体供給口５３とを含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、主走査方向Ｍおよび主走査方向Ｍに対して所定の鋭角（θ：０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って２次元配列されて構成されている。なお、図１では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４のみ描かれている。
【００３６】
複数のノズル５１は、詳細には、主走査方向Ｍに対して鋭角（θ）をなす方向に沿って一定のピッチ（ｄ）で複数配列されており、主走査方向Ｍに沿った一直線上に所定のピッチ（ｄ×cosθ）で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このようなノズル配列によれば、主走査方向Ｍに沿って例えば１インチ当たり２４００個（２４００ノズル／インチ）に及ぶような高密度のノズル配列と実質的に同等の構成にできる。すなわち、液体吐出ヘッド５０の長手方向（主走査方向Ｍ）に沿った直線上に並べられるように投影される実質的なノズルの間隔（投影ノズルピッチ）を小さくでき、高解像度にできる。
【００３７】
本例では、複数の圧力室５２にインクを供給する共通液室５５は、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されている。
【００３８】
共通液室５５の端部には、液体吐出ヘッド５０の外部の図示を省略した液体タンクから共通液室５５にインクが導入される液体導入口５５３が形成されている。
【００３９】
図１の２−２線に沿った断面図を図２に示し、図１の３−３線に沿った断面図を図３に示す。
【００４０】
図２および図３に示すように、液体吐出ヘッド５０は、ノズル形成板５０１、圧力室形成板５０２、振動板５０３、中間板５０４、電気配線基板５０５、共通液室形成板５０６、および、封止板５０７を含む、複数のプレートが積層されて形成されている。
【００４１】
ノズル形成板５０１には、液体を吐出する複数のノズル５１が２次元配列されて形成されている。
【００４２】
ノズル形成板５０１の上（すなわちノズル面５１０とは反対側）には、ノズル５１に連通する複数の圧力室５２が形成された圧力室形成板５０２が接着されている。
【００４３】
圧力室形成板５０２の上には、圧力室５２の一方の壁面（振動面）を構成するとともにアクチュエータ５８が形成されている振動板５０３が接着されている。
【００４４】
アクチュエータ５８は、圧電材料からなる圧電体５８０と、この圧電体５８０を厚さ方向において挟む導電性材料からなる振動板５０３および個別電極５７によって構成されている。
【００４５】
アクチュエータ５８は、振動板５０３上の各圧力室５２に対応する位置に設けられており、振動板５０３を振動させて、圧力室５２内の圧力を変化させることにより圧力室５２内の液体に吐出力を付与する吐出力付与手段として機能する。
【００４６】
振動板５０３は、グランドに接続されており、アクチュエータ５８の一方の電極（共通電極）を構成している。アクチュエータ５８の他方の電極は、個別電極５７によって構成されており、この個別電極５７にはアクチュエータ駆動用の電気配線８４が接続されている。
【００４７】
また、振動板５０３には、図１に示した液体供給口５３が形成されている。
【００４８】
振動板５０３の上には、アクチュエータ５８の周囲に空隙５８１を形成してアクチュエータの動作を阻害しないようにするとともに、アクチュエータ５８全体を保護する中間板５０４および電気配線基板５０５が接着されている。
【００４９】
振動板５０３、中間板５０４および電気配線基板５０５を挟んで、圧力室形成板５０２が配置されている側とは反対側には、共通液室形成板５０６が配置されている。この共通液室形成板５０６には、圧力室５２に液体を供給する共通液室５５が形成されている。
【００５０】
共通液室形成板５０６の上には、共通液室５５の天面を構成する封止板５０７が形成されている。電気配線基板５０５と封止板５０７との間の空間は、共通液室５５となっており、ここにはインクが充満する。
【００５１】
共通液室５５は、圧力室５２に対してノズル５１を下として見たとき、複数の圧力室５２の直上に形成されており、共通液室５５の底部に形成された開口部としての連通口５３０から電気配線基板５０５および中間板５０４を貫通して振動板５０３に形成された液体供給口５３まで至る液体供給流路５３１を介して、各圧力室５２に連通している。すなわち、共通液室５５内のインクは、液体供給流路５３１を介して、共通液室５５の直下に位置する複数の圧力室５２に対して真っ直ぐに流動するので、各圧力室５２にインクがリフィル性良く供給されることになる。
【００５２】
アクチュエータ５８を駆動するための電気配線８４は、電気配線基板５０５に水平方向（アクチュエータ５８の配置面に平行な方向である）に沿って配設されている。具体的には、電気配線基板５０５の溝内部に電気配線８４が形成されている。この電気配線基板５０５および電気配線８４の詳細については、後に詳細に説明する。
【００５３】
電気配線８４を介してアクチュエータ５８の個別電極５７に駆動信号が与えられると、アクチュエータ５８を構成する圧電体５８０が変位して、振動板５０３を介して圧力室５２の容積が変化する。これにより圧力室５２に連通するノズル５１から液体が吐出される。
【００５４】
本例では、共通液室５５を振動板５０３の上に配置したため、圧力室５２からノズル５１まで至るノズル流路５１１の長さを短くすることができ、高粘度インク（例えば２０ｃｐ〜５０ｃｐ程度）の吐出が可能となる。また、本例では、共通液室５５が、複数の圧力室５２の全てを覆うようにひとつの空間をなす流路として共通液室形成板５０６に形成されているので、共通液室５５のサイズを大きくすることができるとともに、共通液室５５中の流路抵抗を低減できることになり、高粘度の液体の吐出に適している、なお、本発明はこのような場合に特に限定されない。例えば、本流と、この本流から分岐して形成された支流からなる構造として共通液室形成板５０６に形成されていてもよい。
【００５５】
図１、図２および図３に示した液体吐出ヘッド５０では、共通液室５５を振動板５０３の上に、且つ、全ての圧力室５２を覆うように、共通液室５５を形成したが、図４に示す液体吐出ヘッド５００のように、圧力室５２よりも下（すなわち圧力室５２よりもノズル面５１０に近い方）に共通液室５５を設けてもよい。なお、図４に示す液体吐出ヘッド５００において、図２および図３に示した液体吐出ヘッド５０の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明したので詳細な説明は省略する。
【００５６】
［電気配線基板の製造方法］
電気配線基板（以下単に「基板」という）の製造方法の一例について、図５の工程図を用いて説明する。なお、図５では、図２〜図４に示した基板５０５に符号８０を付してある。
【００５７】
まず、基板８０に、配線パターン状の溝８１を形成する。
【００５８】
溝８１の具体的な形成方法としては、第１に、図５（ａ）に示すように、絶縁性の樹脂からなる板材を基板８０として用意するとともに、目的の電気配線のパターン（配線パターン）に対応した凸部９１を有する金型９０を用意し、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、金型９０から基板８０への形状転写により、基板８０に配線パターンに対応する凹形状の溝８１を形成する方法がある。第２に、基板８０として感光性樹脂を用い、選択露光により溝８１を形成する方法がある。工程の単純化のためには、前者の第１の方法が好ましい。
【００５９】
次に、溝８１の内部に光触媒分散液を付着させて、溝８１の内部に光触媒層を形成する。
【００６０】
光触媒は紫外線の照射により触媒活性を示すものであれば特に限定されない。例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、タンタル酸カリウム、チタン酸ストロンチウム等が実際的である。
【００６１】
溝８１の内部に光触媒分散液を付着させる方法としては、第１に、図５（ｄ−１）に示すように、光触媒分散液８２０が滴下された基板８０の表面上でスキージ９２を摺動させることにより、溝８１の内部に光触媒分散液８２０を残す一方で、基板８０の表面上の余分な光触媒分散液８２０を取り除く方法がある。第２に、図５（ｄ−２）に示すように、光触媒分散液８２０が滴下された基板８０を回転させて、溝８１の内部には光触媒分散液８２０を引っ掛けて残す一方で、基板８０の表面上の余分な光触媒分散液８２０を遠心力により飛ばして除去する方法（いわゆるスピンコート）がある。溝８１以外の部分への光触媒分散液８２０の付着を確実になくすため、さらにワイプ等の工程を入れてもよい。
【００６２】
溝８１の内部に光触媒分散液８２０を付着させた後、図５（ｅ）に示すように、基板８０を加熱し、光触媒分散液８２０からなる光触媒層８２を乾燥させることにより、光触媒層８２を基板８０に固着させる。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、基板８０の溝８１内部の光触媒層８２に対して紫外線９４を照射し、光触媒層８２を親水化する。
【００６４】
図６（ａ）〜（ｃ）は、光触媒層８２の親水化の説明に用いる模式図である。なお、図６（ａ）〜（ｃ）は、光触媒層８２として酸化チタンからなる薄膜（「酸化チタン層」という）を形成した場合を示している。
【００６５】
図６（ａ）に示すように、酸化チタン層８２の表面では、チタン（Ｔｉ）と酸素（Ｏ）とが架橋して安定化している。この状態では、酸化チタン層８２の表面は疎水性である。このような安定化した状態の酸化チタン層８２に、紫外線ＵＶが照射されると、チタン（Ｔｉ）に架橋していた一部の酸素（Ｏ）が離脱して、酸素欠陥が生じる。この酸素欠陥に大気中の水（Ｈ２Ｏ）が結合して酸化チタン層８２の表面に水酸基（ＯＨ）が生じ、水酸基が酸化チタン層８２を覆うことにより、酸化チタン層８２に親水性が発現する。このように酸化チタン層８２を親水化しておくことにより、次工程において溝８１構造ゆえに懸念される溝８１内の気泡残りが防止されることになる。
【００６６】
凹形状の溝８１内部に形成されている光触媒層８２を均質に親水化する方法としては、基板８０に対して斜め方向から紫外線を照射しつつ、基板８０および紫外線光源のうちで少なくとも一方を回転運動（あるいは才差運動）させる方法や、基板８０に対する紫外線の照射角度を変化させる方法がある。
【００６７】
例えば、図７（ａ）に示すように、水平面に配置された基板８０に対して、斜め方向から紫外線９４を発射する紫外線光源９６を用意し、紫外線光源９６を回転運動させる。あるいは、基板８０を回転運動させるように構成してもよい。また、例えば、図７（ｂ）に示すように、紫外線光源９６から垂直方向に紫外線を発射しつつ、基板８０の傾斜角θｉを変化させるようにしてもよい。
【００６８】
次に、図５（ｇ）に示すように、溝８１内部に光触媒層８２が形成された基板８０を、導電体として使用したい金属のイオンおよび犠牲剤を少なくとも含む溶液８３に浸漬しつつ、光触媒層８２に対して紫外線を照射する。そうすると溝８１内部の光触媒層８２上に電気配線としての金属８４が光析出する。
【００６９】
使用する金属としては、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等が挙げられる。
【００７０】
犠牲剤としては、ホルムアルデヒド、メタノール、エタノール、ギ酸等が挙げられる。
【００７１】
溶液８３中の金属イオン及び犠牲剤の濃度は、金属イオン：０．０５〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、犠牲剤：０．３〜３ｍｏｌ／Ｌ、の範囲が好ましく用いられる。
【００７２】
ここで、犠牲剤は、自身は酸化する一方で、他の物質を還元する物質である。犠牲試薬ともいう。
【００７３】
具体的には、光触媒層８２に紫外線９４が照射されると、電子および正孔が生ずる。ついで、犠牲剤が正孔を捕捉する一方で、金属イオンに電子が与えられることにより、金属が析出する。
【００７４】
ここで、金属８４を均質に析出させる方法としては、基板８０に対して斜め方向から紫外線を照射しつつ、基板８０および紫外線光源のうちで少なくとも一方を回転運動（あるいは才差運動）させる方法や、基板８０に対する紫外線の照射角度を変化させる方法がある。
【００７５】
次に、図５（ｈ）に示すように、溝８１内に光析出した金属８４をシード層として、電解メッキで増膜する。電解メッキで増膜する代りに、溝８１内で光析出した金属８４を触媒として、無電解メッキで増膜してもよい。
【００７６】
なお、光析出用の溶液を専用に用意してもよいが、目的の電気配線を構成する金属のイオンおよび犠牲剤を含む無電解メッキ液に基板８０を浸漬して、紫外線を照射してもよい。この場合、光析出した金属を触媒核としてその上に無電解メッキ反応が連続的に進行するので、工程を短縮することができる。無電解メッキ後に電解メッキをかけることもできるが、工程の短縮の観点からは、無電解メッキ液中で光析出と増膜とを連続して行うことが、好ましい。
【００７７】
以上説明した電気配線基板８０の製造方法によれば、電気配線基板８０に溝８１を形成した後に、この溝８１の内部に光析出により電気配線８４を形成するので、電気配線基板８０に形成する溝８１のピッチを小さくして電気配線８４を高密度化しつつ電気配線８４間の絶縁を確実にすることが可能となる。
【００７８】
さらに、溝８１の内部に光触媒層８２を介して電気配線８４が形成されるので、電気配線基板８０に対する電気配線８４の密着性が向上するとともに、Ｐｄ（パラジウム）などの高価な貴金属を用いたいわゆる触媒化を行なう場合と比較して、低コストで電気配線８４を形成することができる。したがって、電気配線８４の高密度化と信頼性の向上と両立させて、かつ低コストで電気配線８４を形成できる。
【００７９】
また、光触媒層８２が親水化した後に光析出が行われることにより、光析出で光触媒層８２に気泡が付着することが防止されるので、析出不良が抑制されて電気配線８４の信頼性が向上する。
【００８０】
［画像形成装置］
図８は、画像形成装置１１０の一例の全体構成を示すブロック図である。
【００８１】
図８において、画像形成装置１１０は、主として、液体吐出ヘッド５０、通信インターフェース２１０、システムコントローラ２１２、メモリ２１４、２５２、搬送部２２０、給液部２２２、ヘッドコントローラ２５０、および、アクチュエータ駆動部２５４を含んで構成されている。
【００８２】
本画像形成装置１１０には、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）およびＹ（イエロ）の各色別のインクをそれぞれ吐出する複数の液体吐出ヘッド５０が設けられている。この液体吐出ヘッド５０は、図１乃至図３に示したものである。図４に示した液体吐出ヘッド５００を用いてもよい。
【００８３】
通信インターフェース２１０は、ホストコンピュータ３００から送信される画像データを受信する画像データ入力手段である。通信インターフェース２１０には、有線、又は、無線のインターフェースを適用することができる。この通信インターフェース２１０によって画像形成装置１１０に取り込まれた画像データは、画像データ記憶用の第１のメモリ２１４に一旦記憶される。
【００８４】
システムコントローラ２１２は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１１０の全体を制御する主制御手段である。すなわち、システムコントローラ２１２は、通信インターフェース２１０、搬送部２２０、ヘッドコントローラ２５０等の各部を制御する。
【００８５】
搬送部２２０は、紙などの記録媒体を搬送する搬送用のモータおよびそのドライバ回路を含んで構成されている。すなわち、システムコントローラ２１２によって制御された搬送部２２０により、液体吐出ヘッド５０と記録媒体とが相対的に移動する。
【００８６】
給液部２２２は、液体吐出ヘッド５０へ供給される液体を貯蔵するインクタンク、このインクタンクから液体吐出ヘッド５０までインクを流動させる管路、この管路上に設けられたポンプなどを含んで構成されている。
【００８７】
アクチュエータ駆動部２５４は、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して電気信号を与えるものである。
【００８８】
ヘッドコントローラ２５０は、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って給液部２２２およびアクチュエータ駆動部２５４を制御する制御手段である。
【００８９】
ヘッドコントローラ２５０は、画像形成装置１１０に入力される画像データに基づいて、液体吐出ヘッド５０が記録媒体に向けて液体の吐出を行って記録媒体上にドットを形成するために必要なデータ（ドットデータ）を生成する。すなわち、ヘッドコントローラ２５０は、システムコントローラ２１２の制御に従い、第１のメモリ２１４内の画像データからドットデータを生成するための各種の加工、補正などの画像処理を行う画像処理手段として機能し、生成したドットデータをアクチュエータ駆動部２５４に与える。このようにしてドットデータがアクチュエータ駆動部２５４に与えられると、ドットデータに基づいてアクチュエータ駆動部２５４から、図２および図３に示す電気配線８４を介して、液体吐出ヘッド５０のアクチュエータ５８に対して電気信号が与えられ、液体吐出ヘッド５０のノズル５１から記録媒体に向けて液体が吐出される。
【００９０】
なお、図８において第２のメモリ２５２はヘッドコントローラ２５０に付随する態様で示されているが、第１のメモリ２１４と兼用することも可能である。また、ヘッドコントローラ２５０とシステムコントローラ２１２とを統合して１つのマイクロプロセッサで構成する態様も可能である。
【００９１】
また、電気配線部品としてアクチュエータ５８を駆動する電気配線８４が形成された電気配線基板について説明したが、本発明の電気配線部品はこのような場合に特に限定されない。
【００９２】
例えば、圧力室５２内の圧力を検出する圧力センサを液体吐出ヘッド５０内に設け、この圧力センサから出力された電気信号を伝送する電気配線用の基板として、本発明の電気配線部品を適用してもよい。
【００９３】
また、アクチュエータ（吐出力付与手段）として、圧電素子を用いた場合を例に説明したが、他のアクチュエータを用いてもよい。例えば、ヒータなどの発熱体を用いて液体を吐出させる場合にも、本発明を適用できる。
【００９４】
また、吐出される液体がインクである場合を例に説明したが、本発明は、基板に導電配線を形成する際に基板材料に向けて吐出される導電性の液体や、色フィルタを製造する際に光学材料に向けて吐出される液体等にも適用できる。
【００９５】
その他、本発明は、本明細書において説明した例や図面に示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】液体吐出ヘッドの一例の全体構造を示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】液体吐出ヘッドの他の例を示す断面図である。
【図５】電気配線基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図６】光触媒層の親水化の説明に用いる模式図である。
【図７】紫外線の照射方法の説明に用いる模式図である。
【図８】画像形成装置の一例の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９７】
５０…液体吐出ヘッド、５１…ノズル（液体吐出口）、５２…圧力室、５５…共通液室、５８…アクチュエータ、８０、５０５…電気配線基板（電気配線部品）、８１…溝、８２…光触媒層、８４…電気配線、９０…金型、９１…金型の凸部、１１０…画像形成装置、２１０…通信インターフェース、２１２…システムコントローラ、２１４、２５２…メモリ、２２０…搬送部、２２２…給液部、２５０…ヘッドコントローラ、２５４…アクチュエータ駆動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に配線パターン状の溝を形成する溝形成工程と、
前記基板の前記溝の内部に光触媒層を形成する光触媒層形成工程と、
金属イオン及び犠牲剤を含む溶液に前記基板を浸漬しつつ、該基板の前記光触媒層に紫外線を照射して、前記基板の前記溝の内部に金属を析出させることにより、該溝の内部に電気配線を形成する光析出工程と、
を含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法。
【請求項２】
前記溶液は無電解メッキ液であり、前記光析出工程で析出した前記金属を無電解メッキにより増膜する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項３】
前記光析出工程で光析出した前記金属をシード層として電解メッキを行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項４】
前記光析出工程の前に、前記溝の内部に形成されている前記光触媒層に紫外線を照射して該光触媒層を親水化する親水化工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項５】
前記溝形成工程は、凸部を有する金型を用いて形状転写により前記溝を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項６】
少なくてもひとつの面に配線パターン状の溝が形成され、該溝の内部に光触媒層を介して金属からなる電気配線が形成されていることを特徴とする電気配線部品。
【請求項７】
液体を吐出する液体吐出口と、
前記液体吐出口から吐出される液体を収容する圧力室と、
前記圧力室内の圧力を変化させることにより前記圧力室内の液体に吐出力を与える吐出力付与手段と、
前記吐出力付与手段に与える電気信号を伝送する前記電気配線が形成された請求項６に記載の電気配線部品と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１】
基板に配線パターン状の溝を形成する溝形成工程と、
前記基板の前記溝の内部に光触媒層を形成する光触媒層形成工程と、
金属イオン及び犠牲剤を含む溶液に前記基板を浸漬しつつ、該基板の前記光触媒層に紫外線を照射して、前記基板の前記溝の内部に金属を析出させることにより、該溝の内部に電気配線を形成する光析出工程と、
を含むことを特徴とする電気配線部品の製造方法。
【請求項２】
前記溶液は無電解メッキ液であり、前記光析出工程で析出した前記金属を無電解メッキにより増膜する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項３】
前記光析出工程で光析出した前記金属をシード層として電解メッキを行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項４】
前記光析出工程の前に、前記溝の内部に形成されている前記光触媒層に紫外線を照射して該光触媒層を親水化する親水化工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項５】
前記溝形成工程は、凸部を有する金型を用いて形状転写により前記溝を形成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気配線部品の製造方法。
【請求項６】
少なくてもひとつの面に配線パターン状の溝が形成され、該溝の内部に光触媒層を介して金属からなる電気配線が形成されていることを特徴とする電気配線部品。
【請求項７】
液体を吐出する液体吐出口と、
前記液体吐出口から吐出される液体を収容する圧力室と、
前記圧力室内の圧力を変化させることにより前記圧力室内の液体に吐出力を与える吐出力付与手段と、
前記吐出力付与手段に与える電気信号を伝送する前記電気配線が形成された請求項６に記載の電気配線部品と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１７３３９９（Ｐ２００７−１７３３９９Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６６９４０（Ｐ２００５−３６６９４０）
【出願日】平成１７年１２月２０日（２００５．１２．２０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２０日（２００５．１２．２０）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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