(57)【要約】【課題】ノズル板の滴吐出面側に保護シートを貼り付けてノズル内壁面の撥水層をプラズマ処理で除去するときに、保護シートの浮きによって滴吐出面の撥水層が除去される。【解決手段】液滴を吐出するノズル４を有し、滴吐出面側に撥水層３２を有するノズル板２００からノズル内壁面の撥水層３２を除去してノズル板２を形成するとき、ノズル板２００を真空チャンバー１０１、１０２内に保持して、真空チャンバー１０１、１０２内を真空引きし、ノズル板２００の滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持して、液供給面側にのみプラズマを発生させて、ノズル４の内壁面に付着した撥水層３２を除去する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有し、滴吐出面側に撥水層を有するノズル板を製造するノズル板の製造装置において、
前記撥水層が形成されたノズル板を真空容器内に保持して、前記真空容器内を真空引きする手段と、
滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持する手段と、
前記液供給面側にのみプラズマを発生させる手段と、を備え、
前記ノズルの内壁面に付着した前記撥水層を除去する
ことを特徴とするノズル板の製造装置。
【請求項２】
前記プラズマを発生させる手段は、前記ノズル板にバイアス電圧を印加する手段を含むことを特徴とする請求項１記載のノズル板の製造装置．
【請求項３】
液滴を吐出するノズルを有し、滴吐出面側に撥水層を有するノズル板の製造方法において、
前記撥水層が形成されたノズル板を真空容器内に保持して、前記真空容器内を真空引きする工程と、
滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持する工程と、
前記液供給面側にのみプラズマを発生させる工程と、を行い、
前記ノズルの内壁面に付着した前記撥水層を除去する
ことを特徴とするノズル板の製造方法。
【請求項４】
前記プラズマを発生させる工程には前記ノズル板にバイアス電圧を印加する工程を含むことを特徴とする請求項３記載のノズル板の製造方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の装置で製造されたノズル板を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル板の製造装置及び製造方法、液体吐出ヘッド、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。
【０００４】
液体吐出ヘッドとしては、インク滴を吐出する複数の並列されたノズルに個別に対応して配置された複数の個別流路（加圧液室、圧力室などともいう。）内のインクを加圧する圧力を発生するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子などで構成される圧電アクチュエータを用いたもの、発熱抵抗体などで構成されるサーマルアクチュエータを用いたもの、静電力を発生する静電アクチュエータを用いたものなどが知られている。
【０００５】
液体吐出ヘッドは、ノズルからインクを液滴として吐出させるため、ノズルが形成されるノズル形成部材（以下、単に「ノズル板」という。）のノズル形成面の液滴吐出側表面、即ちノズル板の用紙に対向する側の表面（これを、「吐出側面」あるいは「ノズル形成面」という。）の表面特性が滴吐出特性に大きな影響を与える。例えば、ノズルの周辺部にインクが付着すると、液滴吐出方向が定まらないほか、ノズル径が縮小して液滴吐出量（液滴の大きさ）が減少したり、あるいは液滴吐出速度が不安定になる等の不具合が生じる。そのため、一般に、ノズル形成面の表面に撥水層（撥液層、撥インク層、撥水膜などともいう。）を形成し、ノズル周辺部のインクの付着を防止することにより液滴吐出特性を向上することが行われている。
【０００６】
一方、画像形成装置では、液体吐出ヘッドのノズルの目詰まり防止のために所要のタイミングでヘッドの維持回復を行う維持回復機構を備え、ヘッドのノズル形成面をワイパー部材で払拭して（ワイピングして）清浄化するようにしているため、撥水層の耐ワイピング性を高める必要がある。
【０００７】
このような機能を満たす撥水層として、フッ素含有有機シラン化合物に代表されるフッ素を含んだ高分子材料からなる撥水材料を蒸着等により形成する方法が広く知られている（特許文献１ないし３）。
【０００８】
ところが、蒸着によって撥水層を形成した場合、図１４に示すように、ノズル板１００１の滴吐出面側に蒸着によって撥水層１００２を形成するときに、ノズル１０００の内壁面に撥水層１００２が回り込んでしまい、メニスカス１００３がノズル１０００の内壁の不安定な位置に形成されたり、ノズル１０００毎にその位置が不均一になって噴射特性がばらついたり、最悪の場合には不吐出になったりする。
【０００９】
そこで、図１５に示すように、撥水層１００２を形成した後に滴吐出面側に保護シート１００４を粘着させ、インク供給面（以下、液供給面と同義）側からプラズマ処理を行ってこれを除去することが行われている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２１０９８４号公報
【特許文献２】特開２００７−１２５８４９号公報
【特許文献３】特開２００３−１７５６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述したように、保護シートを貼り付けてプラズマ処理を行う場合、付着性の低い撥水層と保護シートとの密着性が十分でなく、保護シートを貼る際にノズル付近に隙間が生じてしまったり、プラズマ処理中の加熱等によってノズル付近で保護シートに浮きが生じたりして、部分的にプラズマが漏れることがあり、その結果、図１６に示すように撥水層１００２が部分的に除去されてしまうという不具合があった。
【００１２】
このように、撥水層が部分的に除去されると、この部分はインクに対して濡れやすくなるため、例えば印字待機時に、図１６に理想的なメニスカス１００５を保持することができず、メニスカス１００６のようなノズル１０００に対して非軸対称のインクが溢れたメニスカスの形状となってしまい、滴噴射方向の曲がりが発生する。また、経時的に、この部分にインクが固着しやすくなり、一層、噴射方向を悪化させたり、クリーニングのときに固着インクがノズルを詰まらせたりするなどの問題が生じている。
【００１３】
特に、ノズルの滴吐出面側がノズル板の表面から一段低くなっている構造のノズル板においては、保護シートを貼ったときにシートには生じた凹形状の変形を矯正して平面に戻ろうとする力が撥水膜からの剥離力として作用するため、保護シートの浮きが発生しやすいという課題がある。
【００１４】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ノズル内壁面の撥水層を滴吐出面側の撥水層にダメージを与えることなく除去することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明に係るノズル板の製造装置は、
液滴を吐出するノズルを有し、滴吐出面側に撥水層を有するノズル板を製造するノズル板の製造装置において、
前記撥水層が形成されたノズル板を真空容器内に保持して、前記真空容器内を真空引きする手段と、
滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持する手段と、
前記液供給面側にのみプラズマを発生させる手段と、を備え、
前記ノズルの内壁面に付着した前記撥水層を除去する
構成とした。
【００１６】
ここで、前記プラズマを発生させる手段は、前記ノズル板にバイアス電圧を印加する手段を含む構成とできる。
【００１７】
本発明に係るノズル板の製造方法は、
液滴を吐出するノズルを有し、滴吐出面側に撥水層を有するノズル板の製造方法において、
前記撥水層が形成されたノズル板を真空容器内に保持して、前記真空容器内を真空引きする工程と、
滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持する工程と、
前記液供給面側にのみプラズマを発生させる工程と、を行い、
前記ノズルの内壁面に付着した前記撥水層を除去する
構成とした。
【００１８】
ここで、前記プラズマを発生させる工程には前記ノズル板にバイアス電圧を印加する工程を含む構成とできる。
【００１９】
本発明に係る液体吐出ヘッドは、本発明に係る製造装置で製造されたノズル板を備えたものである。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るノズル板の製造装置及び方法によれば、撥水層が形成されたノズル板を真空容器内に保持して、真空容器内を真空引きし、滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持して、液供給面側にのみプラズマを発生させることで、ノズルの内壁面に付着した撥水層を除去するので、ノズル内壁面の撥水層を滴吐出面側の撥水層にダメージを与えることなく除去することができる。
【００２２】
本発明に係る液体吐出ヘッドは、本発明に係る製造装置で製造されたノズル板を備えているので、良好な滴吐出特性が得られる。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、安定した滴吐出を行うことができて、安定した画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図２】同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図３】同ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図４】本発明に係るノズル板の平面説明図である。
【図５】同じく断面説明図である。
【図６】同じく１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
【図７】本発明に係るノズル板の製造装置及び製造方法の第１実施形態の説明に供する模式的説明図である。
【図８】同製造方法に説明に供する模式的説明図である。
【図９】本発明に係るノズル板の製造装置及び製造方法の第２実施形態の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】ノズル基材の製造方法の説明に供する説明図である。
【図１１】同製造装置及び製造方法によって製造したノズル板のメニスカス位置の確認結果の説明に供する説明図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一例の機構部の全体構成を説明する概略構成図である。
【図１３】同機構部の要部平面説明図である。
【図１４】従来のノズル板の説明に供する説明図である。
【図１５】従来のノズル内壁面の撥水膜の除去方法の説明に供する説明図である。
【図１６】同除去方法によって撥水膜の除去を行ったノズル板の説明に供する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの分解斜視説明図、図２は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）に沿う断面説明図、図３は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）に沿う断面説明図である。
【００２６】
この液体吐出ヘッドは、流路板（液室基板、流路部材）１と、この流路板１の下面に接合した振動板部材２と、流路板１の上面に接合したノズル形成部材であるノズル板３とを有し、これらによって液滴（液体の滴）を吐出する複数のノズル孔４がそれぞれノズル連通路５を介して連通する個別流路としての複数の液室（加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。）６、液室６にインクを供給する供給路を兼ねた流体抵抗部７、この流体抵抗部７を介して液室６と連通する連通部８を形成し、連通部８に振動板部材２に形成した供給口９を介して後述するフレーム部材１７に形成した共通液室１０からインクを供給する。
【００２７】
流路板１は、シリコン基板をエッチングして連通路５、加圧液室６、流体抵抗部７などの開口をそれぞれ形成している。なお、流路板１は、例えば、ＳＵＳ基板を、酸性エッチング液を用いてエッチング、あるいは打ち抜き（プレス）などの機械加工することで形成することもできる。
【００２８】
振動板部材２は各液室６に対応してその壁面を形成する各振動領域（ダイアフラム部）２ａを有し、振動領域２ａの面外側（液室６と反対面側）に島状凸部２ｂが設けられ、この島状凸部２ｂに振動領域２ａを変形させ、液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（アクチュエータ手段、圧力発生手段）としての積層型圧電素子１２、１２の各圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂの上端面（接合面）を接合している。また、積層型圧電素子１２の下端面はベース部材１３に接合している。
【００２９】
ここで、圧電素子１２は、ＰＺＴなどの圧電材料層２１と内部電極２２ａ、２２ｂとを交互に積層したものであり、内部電極２２ａ、２２ｂをそれぞれ端面、即ち圧電素子１２の振動板２に略垂直な側面に引き出して、この側面に形成された端面電極（外部電極）２３ａ、２３ｂに接続し、端面電極（外部電極）２３ａ、２３ｂに電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。この圧電素子１２は、ハーフカットダイシングによる溝加工を施して１つの圧電素子部材に対して所要数の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂを形成したものである。
【００３０】
なお、圧電素子１２の圧電素子柱１２Ａ、１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子柱を圧電素子柱１２Ａ、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子柱を圧電素子柱１２Ｂとして区別している。この場合、図３に示すように、駆動用圧電素子柱１２Ａと支柱用圧電素子柱１２Ｂとを交互に使用するバイピッチ構成でも、あるいは、すべての圧電素子柱を駆動用圧電素子柱１２Ａとして使用するノーマルピッチ構成のいずれでも採用できる。
【００３１】
これにより、ベース部材１３上に駆動素子としての複数の駆動用圧電素子柱１２Ａが並べて配置された駆動素子列（駆動用圧電素子柱１２Ａの列）が２列設けられた構成としている。
【００３２】
また、積層型圧電素子１２の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室６内インクを加圧する構成としているが、積層型圧電素子１２の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室６内インクを加圧する構成とすることもできる。
【００３３】
また、圧電素子として用いる材料についても本実施例に限られるものでなく、一般に圧電素子材料として用いられるＢaＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、（ＮaＫ）ＮｂＯ３等の強誘電体などの電気機械変換素子を用いることもできる。さらに、圧電素子に積層型のものを用いているが、単板の圧電素子を用いても良い。単板の圧電素子としては切削加工したものや、スクリーン印刷して焼結した厚膜のものや、スパッタや蒸着、或いはゾルゲル法により形成する薄膜のものでも良い。また、１つのベース部材１３に設けられる積層型圧電素子１２は１列としても、複数列設けられた構造としてもよい。
【００３４】
そして、圧電素子１２の各駆動用圧電素子柱１２Ａの外部電極２３ａには駆動信号を与えるために半田部材で配線手段としてのＦＰＣ１５を直接接続し、このＦＰＣ１５には圧電素子１２の各駆動用圧電素子柱１２Ａに対して選択的に駆動波形を印加するための駆動回路（ドライバＩＣ）１６が実装されている。なお、すべての圧電素子柱１２Ａの外部電極２３ｂは電気的に共通に接続されてＦＰＣ１５の共通配線に同じく半田部材で接続される。また、ここでは、ＦＰＣ１５の圧電素子１２と接合される出力端子部には半田メッキが施されており、半田接合を可能にしているが、ＦＰＣ１５ではなく圧電素子１２側に半田メッキを施しても良い。また、接合方法についても半田接合の他に異方導電性膜による接合やワイヤボンディングを用いることもできる
【００３５】
ノズル板３は、各液室６に対応して直径１０〜３５μｍのノズル孔４を構成する孔部が形成されたノズル基材３１の液滴吐出側面（吐出方向の表面：吐出面、又は液室６側と反対の面、ノズル形成面）に撥水層３２を形成して構成している。
【００３６】
また、ＦＰＣ１５を実装した（接続した）圧電素子１２及びベース部材１３などで構成される圧電型アクチュエータユニットの外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材１７を接合している。そして、このフレーム部材１７には前述した共通液室１０を形成し、更に共通液室１０に外部からインクを供給するための供給口１９を形成し、この供給口１９は更に図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。
【００３７】
このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば駆動用圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子柱１２Ａが収縮し、振動板部材２の振動領域２ａが下降して液室６の容積が膨張することで、液室６内にインクが流入し、その後圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子柱１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材２をノズル孔４方向に変形させて液室６の容積／体積を収縮させることにより、液室６内のインクが加圧され、ノズル孔４からインク滴が吐出（噴射）される。
【００３８】
そして、圧電素子柱１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材２が初期位置に復元し、液室６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０から液室６内にインクが充填される。そこで、ノズル孔４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００３９】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００４０】
次に、本発明に係るノズル板３の詳細について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は同ノズル板の平面説明図、図５は同じく断面説明図、図６は１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
ノズル板３は、例えばＮｉ金属プレートからなるノズル基材３１の吐出面側表面に中間層としてのＳｉＯ２層３４及び撥水層（撥水膜）３２を順次積層形成してなる。なお、ノズル基材３１としては、Ｎｉ金属プレートで説明しているが、これに限るものではない。
【００４１】
ここで、ノズル板３の撥水層３２は蒸着によって形成し、ノズル孔４の内壁面には撥水層３２を形成する蒸着膜の撥水性を有する成分が付着していない。これにより、撥水材料がノズル孔や流路（液室）６内に侵入して壁面を改質することがなく、安定した滴吐出を行うことができる。
【００４２】
次に、本発明に係るノズル板の製造装置及び製造方法の第１実施形態について図７を参照して説明する。なお、図７は同装置及び方法の説明に供する模式的説明図である。
このノズル板の製造装置は、ノズル板のノズル内壁面に付着した撥水膜を除去する除去装置であり、ＰＬ面で真空チャンバー１０１と真空チャンバー１０２が開放され、滴吐出面側が図７で下側になるように撥水膜３２が成膜されてノズル内壁面に回り込んだ撥水膜３２が除去されていない状態（前述した図１４と同じ状態）のノズル板２（これを「ノズル板２００」という。）が設置され、取り出される構成となっている。
【００４３】
ここで、ノズル板２００を設置して真空チャンバー１０１を閉じると、ノズル板２００によって真空チャンバー１０１と真空チャンバー１０２の空間が隔離される。このとき、真空チャンバー１０１と真空チャンバー１０２との間はＯ−リングからなるシール部材１０３によってシールされる。
【００４４】
また、真空チャンバー１０１と真空チャンバー１０２の両空間１０１ａ、１０２ａを真空引きするための真空排気装置１０５と、真空バルブ（ストップバルブ）１０６、図示していないリークバルブ、真空ゲージなどを含む排気系が具備されている。
【００４５】
さらに、この装置は、真空チャンバー１０１、１０２内が真空引きされた後に、真空チャンバー１０２の空間１０２ａ、すなわちノズル板２００の滴吐出面側の空間を、真空チャンバー１０１の空間１０１ａ、すなわちノズル板２００の液供給面側の空間よりも陽圧に保持するための、それぞれ別系統のマスフローコントローラ１１１及び１１２を有している。マスフローコントローラ１１１は、希ガスと反応性ガスを導入するための少なくとも２系統から構成される。
【００４６】
また、真空チャンバー１０２には、例えば４重極質量分析計や分圧真空計のようなガス分析装置１１３が具備されている．ガス分析装置１１３で真空チャンバー１０２側のガス組成をモニタすることにより、真空チャンバー１０１側のエッチング生成物であるＣ−Ｆ化合物が、真空チャンバー１０２側に噴出しないような圧力条件（マスフローコントローラ１１１及びマスフローコントローラ１１２の流量条件）を容易に設定することができる。これにより、ノズル板２００の滴吐出面側に反応生成物が堆積して撥水膜３２が親水化されるのを防ぐことができる。なお、ガス分析装置１１３には真空排気装置１１４が接続されている。
【００４７】
さらに、真空チャンバー１０１内にプラズマを発生させるための高周波電極１１５を内部に有し、高周波電極１１５はチャンバー１０１との電気的な絶縁を保ちつつ、外部の高周波電源１１６に接続されている。
【００４８】
また、ノズル板２００は真空チャンバー１０１及び真空チャンバー１０２に嵌合された絶縁部材１２１、１２２で保持されている。絶縁部材１２２とノズル板２００との間はシール部材１２３でシールされる。これにより、真空チャンバー１０１内に発生させたプラズマの密度や投入エネルギーにしたがって、負のセルフバイアスが印加された状態（フロート電位）に電気的に保持される。このセルフバイアスにより、ノズル板２００の液供給面側及びノズル４の内壁面が効率的にスパッタエッチングされる。
【００４９】
次に、この除去装置を用いてノズル板２００のノズル内壁面に回り込んだ撥水層を除去する方法について説明する。
先ず、図８に示すように、真空チャンバー１０１と真空チャンバー１０２をＰＬ面で開放し、ノズル板２００を設置する。ノズル板２００の処理にあたっては、図８に示すように、まずノズル２００の滴吐出面側が真空チャンバー１０２側（図では下側）になるようにノズル板２００を設置する。次に、真空チャンバー１０１と真空チャンバー１０２を閉じ、両空間を１Ｅ−３Ｐａ程度まで真空引きする。
【００５０】
次に、図７に示したマスフローコントローラ１１１から放電用のＡｒガスと反応性ガスとして酸素を真空チャンバー１０１内に、マスフローコントローラ１１２から陽圧保持用のＡｒガスを真空チャンバー１０２内にそれぞれ導入する。
【００５１】
ここで、真空チャンバー１０１に導入する酸素の分圧比は、Ａｒに対して５〜５０流量％とすればよい。また、真空チャンバー１０１の真空度は、プラズマ放電に適した０．５〜１０数Ｐａ程度に保持すればよい。一方、真空チャンバー１０２の真空度は、真空チャンバー１０１の真空度よりもノズル径の大きさや数に応じて１０％〜２桁程度高い真空度を保持する。マスフローコントローラ１１２のガス流量は、ガス分析装置１１３で質量電荷比＝１９のフッ素イオンや質量電荷比＝５０のＣ−Ｆ２フラグメントイオンをモニタし、これらのイオン強度が極小になる点を選べばよい。これにより、ノズル板２００の滴吐出面側に反応生成物が堆積して撥水膜３２が親水化されるのを防ぐことが可能になる。なお、一端、ガス流量の条件が出てしまえば、マスフローコントローラ１１１及び１１２は、あらかじめ設定した流量値のオン／オフで制御すればよい。
【００５２】
次に、高周波電極１１５を介し、真空チャンバー１０１内にプラズマを生成する。投入する電力は、高周波電極面積に対し０．１〜数Ｗ／ｃｍ２程度でよい。このとき、ノズル板２００は、プラズマ中のイオンを引き込む方向に、負のセルフバイアスに電気的に保持される。
【００５３】
このようにすることで、ノズル４で真空チャンバー１０２から真空チャンバー１０１への分子流が支配的となり、ノズル板２００の液供給面側から滴吐出面側へのプラズマ拡散が抑えられるので、ノズル４の滴吐出面側の撥水膜３２にダメージを与えることなく、真空チャンバー１０１内のプラズマから直線的に見通すことができる液供給面とノズル内壁面に回り込んだ撥水膜３２のみを選択的にスパッタエッチングすることができる。また、酸素を反応性ガスに加えることで、撥水膜３２がフッ素含有有機シラン化合物のような高分子材料からなる場合、Ａｒでの物理的スパッタ作用に加え、酸素による反応性エッチング作用が加わることで、撥水膜３２がＣ−Ｆ−Ｏからなる低分子に分解されて除去されやすくなる。
【００５４】
つまり、撥水層が形成されたノズル板を真空容器内に保持して、真空容器内を真空引きし、滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧に保持して、液供給面側にのみプラズマを発生させることで、ノズルの内壁面に付着した撥水層を除去する。
【００５５】
このように、ノズル板を真空容器内で圧力隔壁となるように保持し、滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧になるよう圧力コントロールを行い、液供給面側のみにプラズマを発生させて、ノズル内壁面に回り込んだ撥水膜を従来例のような保護シートを使わずにプラズマ除去するものである。このとき、ノズルでは滴吐出面側から液供給面側への分子流が支配的となり、液供給面側から滴吐出面側へのプラズマ拡散が抑えられるので、滴吐出面側の撥水膜にダメージを与えることなく、プラズマから直線的に見通すことができる液供給面とノズル内壁面に回り込んだ撥水膜のみをスパッタエッチングで選択的に除去することができる。
【００５６】
この場合、滴吐出面側を液供給面側に対して負圧になるよう逆の圧力コントロールを行い、同様に滴供給面側のみにプラズマを発生させて、ノズル内壁面に回り込んだ撥水膜をプラズマ除去することもできる。しかしながら、この方法では，分子流の流れが本発明と逆になり、滴吐出面側へのプラズマ拡散が起こって、図１６に示すような滴吐出側の撥水膜ダメージを生じやすくなってしまう。また，スパッタエッチングされた反応生成物が滴吐出面側に排気されやすくなり、一部が滴吐出面の撥水膜上に再付着して撥水性能を劣化させることになる。
【００５７】
そこで、本発明では、滴吐出面側を液供給面側に対して陽圧になるよう圧力コントロールを行い、液供給面側のみにプラズマを発生させて、ノズル内壁面に回り込んだ撥水膜をプラズマ除去する構成としている。
【００５８】
なお、本発明に係る製造装置で製造できるノズル板の形状的な制限は特にないが、前述した図６で示すような滴吐出面側から液供給面側にかけてノズル内壁面がラウンド状に拡がった形状のノズルを有するノズル板が適している。これは、ノズルの滴吐出面側の内壁がプラズマから広く見通せるため、プラズマイオンが直線的に入射してエッチング作用が効果的に得られることによる。
【００５９】
次に、本発明に係るノズル板の製造装置及び製造方法の第２実施形態について図９を参照して説明する。なお、図９は同装置及び方法の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、前記第１実施形態の構成に加えて、ノズル板２００をプラズマ処理する工程において、バイアス電圧を独立に印加するための直流印加電極１３１及び直流電源１３２を備えている。ノズル板２００には、導電性Ｏ−リング１３３を介して、直流印加電極１３１から−数１０Ｖ程度の電位ポテンシャルが印加される。
【００６０】
このように構成することで、真空チャンバー１０１内でのプラズマの生成条件に依らず、プラズマが安定な範囲で独立にノズル板２００の電位ポテンシャルを制御することができる。これにより、アスペクト比が高いノズル４に対しても、より深い負バイアス電圧を印加し、スパッタイオンの入射エネルギーを高めて、インク吐出口付近の内壁に回り込んだ撥水膜のスパッタエッチング効率を上げることができる。
【００６１】
つまり、前記第１実施形態では、ノズル板は接地電位もしくはフロート電位（プラズマによるセルフバイアスが印加された状態）に保持されるが、ノズル内では滴吐出面側から液供給面側への分子流が支配的となるため、特にアスペクト比（＝内径とノズル孔長さの比）が高いノズルに対しては、プラズマから見て最も奥に位置する滴吐出面側付近の内壁の撥水膜の除去に処理時間がかかってしまうことになる。
【００６２】
そこで、プラズマ処理工程において、プラズマの生成条件に依らず独立にノズル板の電位ポテンシャルを制御できる構成とすることで、例えばアスペクト比（＝内径とノズル孔長さの比）が高いノズルに対しては、より深い負バイアス電圧を印加し、スパッタイオンの入射エネルギーを高めて、滴吐出面側のノズル内壁面に回り込んだ撥水膜のスパッタエッチング効率を上げることができる。
【００６３】
次に、ノズル板２を構成するノズル基材３１の製造方法について図１０を参照して説明する。なお、図１０は同製造方法の説明に供する説明図である。
図１０（ａ）に示すように、Ｓｉ基板４００上に公知のマグネトロンスパッタ装置を用いて、Ｔｉ導電膜４０１を例えば１００ｎｍ厚みで成膜する。その後、フォトレジストの塗布、露光、現像により、ノズル孔形成パターン４０３を形成する。例えば、パターン４０３は、高さ０．８μｍ、径φ８０μｍ、１５０ｄｐｉ（ドット／インチ）の線密度で、１列あたり１９２ノズルを千鳥配列に平行に２列、計３８４ノズルのパターン４０３を形成する。
【００６４】
次に、図１０（ｂ）に示すように、電鋳によりＴｉ膜４０１上にＮｉを成長させノズル基材３１を形成する。このとき、Ｎｉの膜厚を２６μｍとすれば、内径φ２９．６μｍのノズル孔が形成される。次に、図１０（ｃ）に示すように、ノズル基材３１をＳｉ基板４００より剥離し、ノズル面に残ったフォトレジストを酸素プラズマにより除去してノズル基材３１を得る。
【００６５】
次に、ノズル板２の撥水膜３２の成膜について説明する。
まず、ノズル基材３１の滴吐出面側に、撥水層３２の密着層としてＳｉＯ２膜３３をスパッタ装置で１００ｎｍ厚みに成膜する．このとき、ノズル基材３１とＳｉＯ２膜３３の密着性を向上させるために、あらかじめ図示しないＴｉ膜を１０ｎｍ程度成膜しておくことが好ましい。次に、抵抗加熱蒸着装置により、ダイキン工業製有機フッ素系撥水剤オプツールＤＳＸを平均膜厚２０ｎｍ厚みに蒸着して撥水層３２を成膜する。オプツールの膜厚は、原子間力顕微鏡を応用したスクラッチ試験等により、スクラッチ痕の段差測定を行うことにより測定できる。
【００６６】
そして、このようにして得られたノズル板２００を前述した除去装置を使用してノズル４の内壁面に回り込んだ撥水層３２を除去する。
【００６７】
（実施例）
上述したようにして本発明に係るノズル板製造装置を用いてノズル内壁面に回り込んだ撥水層３２を除去する処理をしたノズル板を用いて液体吐出ヘッドを構成し、このヘッドにインクを充填し、レーザ顕微鏡でメニスカス位置を確認したところ、図１１に示すように（ＳiＯ２膜省略）、理想的なメニスカス５００が形成されていることが確認でき、ノズル４の内壁面の撥水層３２が除去されていると判断できた。
【００６８】
（比較例）
一方、ノズル内壁面の撥水層除去処理を液吐出面に保護シートを貼り付けた状態で、液供給面よりプラズマ処理を行うことで実施したノズル板を用いて同様の液体吐出ヘッドを構成し、インク充填後にレーザ顕微鏡でメニスカス位置を確認したところ、メニスカスの形状が崩れ、吐出面側までインクが滲み出すノズルが確認された。また吐出動作を継続すると、経時とともにこのような不良ノズルが増加していくことが確認された。このような不良ノズルの吐出面を分析したところ、インクが滲み出した領域では図１６に示すように吐出面の撥水層が薄くなっており、部分的には完全になくなっていることが確認された。
【００６９】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える画像形成装置の一例について図１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は同装置の機構部の全体構成を説明する概略構成図、図１３は同機構部の要部平面説明図である。
この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００７０】
このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４ａ、２３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド２３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００７１】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００７２】
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクカートリッジ２１０ｋ、２１０ｃ、２１０ｍ、２１０ｙから各色のインクが補充供給される。
【００７３】
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。
【００７４】
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。
【００７５】
この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【００７６】
さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。
【００７７】
また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。
【００７８】
さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。
【００７９】
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器であるインク回収ユニット（空吐出受け）２８８を配置し、このインク回収ユニット２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。
【００８０】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００８１】
このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。
【００８２】
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。
【００８３】
このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出特性が安定し、安定して高画質画像を形成することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  流路部材（流路板）
２  振動板部材
３  ノズル板（ノズル形成部材）
４  ノズル
６  液室
１２  圧電素子部材
３１  ノズル基材
３２  撥水層
１０１、１０２  真空チャンバー
２３３  キャリッジ
２３４、４１１  記録ヘッド
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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