(57)【要約】【課題】基材と接着層との接合を、これら同士の間に介在することで優れた密着性を発揮させることができる中間層、かかる中間層を製造することができる中間層の製造方法、かかる中間層を備える液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】中間層は、基材と接着層との間に位置して、基材と接着層との接合が優れた密着性を発揮するものとするために形成するものであり、金属Ｍを有するカップリング剤に由来する化合物を含み、該化合物は、基材に連結しており、前記金属Ｍが３価の金属であるとき、下記一般式（１）で表され、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、下記一般式（２）で表わされる。【化１】2014124872.tif 000019【化２】2014124872.tif 000020【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と接着層との間に位置する中間層であって、
金属Ｍを有するカップリング剤に由来する化合物を含み、
該化合物は、前記基材に連結しており、前記金属Ｍが３価の金属であるとき、下記一般式（１）で表され、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、下記一般式（２）で表わされることを特徴とする中間層。
【化１】
2014124872.tif 000014
［一般式（１）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍは１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【化２】
2014124872.tif 000015
［一般式（２）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｍ２は１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【請求項２】
前記金属Ｍは、４価の金属であるシリコンであり、
前記化合物は、下記一般式（３）で表わされる請求項１に記載の中間層。
【化３】
2014124872.tif 000016
［一般式（３）中、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｍ２は１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【請求項３】
前記ｎは、４以上の整数である請求項１または２に記載の中間層。
【請求項４】
前記基Ｒは、アルキル基である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の中間層。
【請求項５】
前記基Ｒａは、前記官能基として、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、エポキシ基、アクリル基およびイソシアネート基のうちの少なくとも１種を備えるものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の中間層。
【請求項６】
金属Ｍを有するカップリング剤を用いて、基材と接着層との間に介在する中間層を、前記基材上に形成する中間層の形成方法であって、
下記一般式（４）で表わされるカップリング剤または下記一般式（５）で表わされるカップリング剤を前記基材に供給する第１供給工程と、
前記基材に供給された前記カップリング剤が有する基Ｒｂを水酸基に置換する置換工程とを有し、
前記第１供給工程と、前記置換工程とを２回以上繰り返して行うことを特徴とする中間層の形成方法。
【化４】
2014124872.tif 000017
［一般式（４）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表す。］
［一般式（５）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ２は１または２を表す。］
【請求項７】
最後の前記置換工程の後に、前記金属Ｍが３価の金属であるとき、下記一般式（６）で表わされるカップリング剤を、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、下記一般式（７）で表わされるカップリング剤を前記基材に供給する第２供給工程を有する請求項６に記載の中間層の形成方法。
【化５】
2014124872.tif 000018
［一般式（６）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍは１または２を表す。］
［一般式（７）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表す。］
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の中間層を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材と接着層との間に位置する中間層、中間層の形成方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インクジェットプリンタのような液滴吐出装置には、液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドが備えられている。このような液滴吐出ヘッドとしては、例えば、インクを液滴として吐出するノズルに連通し、インクを収容するインク室（キャビティー）と、このインク室の壁面を変形させる駆動用の圧電素子とを備えるものが知られている。
このような液滴吐出ヘッドにあっては、駆動用の圧電素子を伸縮させることにより、インク室の一部（振動板）を変位させる。これにより、インク室の容積を変化させて、ノズルからインク液滴が吐出される。
【０００３】
ところで、この液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズルプレートと、インク室が形成された基板と、インク室の容積を変化させる振動板と、歪みにより振動板を振動させる圧電素子とを有しており、これらを接合することによって組み立てられている。
また、振動板は、圧電素子の歪みにより振動する振動フィルムと、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、これら同士を互いに接合することによって組み立てられている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００４】
このような各種部材（基材）の組み立て（接合）は、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤等の各種接着剤で構成される接着層を介して行われている。
ここで、例えば、インク室と振動板との接着層を介した接合や、インク室とノズルプレートとの接着層を介した接合では、接着剤がインク室に貯留されるインクと長時間接することとなる。
【０００５】
そのため、各種部材（各種基材）と接着層との間での密着力が不十分であると、インクに含まれる溶媒が各種部材と接着剤との間に浸潤し、これに起因して、接着剤が各種部材から剥離すると言う問題が生じる。したがって、各種部材と接着層との密着力を向上させることを目的に、これら同士の間に中間層を介在させることが考えられるが、各種部材および接着剤の種類に関係なく、前記密着力を向上させることができる中間層については、知られていないのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４２１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、基材と接着層との接合を、これら同士の間に介在することで優れた密着性を発揮させることができる中間層、かかる中間層を製造することができる中間層の製造方法、かかる中間層を備える液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の中間層は、基材と接着層との間に位置する中間層であって、
金属Ｍを有するカップリング剤に由来する化合物を含み、
該化合物は、前記基材に連結しており、前記金属Ｍが３価の金属であるとき、下記一般式（１）で表され、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、下記一般式（２）で表わされることを特徴とする。
【化１】
2014124872.tif 000002
［一般式（１）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍは１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【化２】
2014124872.tif 000003
［一般式（２）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｍ２は１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
この中間層は、基材および接着層の双方に対して優れた密着性を発揮するものであるため、基材と接着層との間に介在することで、これら同士の接合を優れた密着性を有するものとすることができる。
【０００９】
本発明の中間層では、前記金属Ｍは、４価の金属であるシリコンであり、
前記化合物は、下記一般式（３）で表わされる化合物であることが好ましい。
【化３】
2014124872.tif 000004
［一般式（３）中、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｍ２は１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
金属Ｍがシリコンであるカップリング剤すなわちシラン系カップリング剤は、反応性に優れたものであるため、下記一般式（３）で表わされる化合物は、基材に連結した状態で確実に形成されることとなる。
【００１０】
本発明の中間層では、前記ｎは、４以上の整数であることが好ましい。
これにより、１つのカップリング剤が基材に連結した分子膜で構成される中間層と比較して、複数（２個以上）の基Ｒａを介して接着剤層に含まれる構成材料と連結することとなるため、中間層と接着層との密着性をより優れたものとすることができる。
【００１１】
本発明の中間層では、前記基Ｒは、アルキル基であることが好ましい。
これにより、上記一般式（１）または上記一般式（２）で表わされる化合物は、優れた撥液性を発揮するものとなる。そのため、例えば、接着層がインク等の溶媒を含む液体に対して長時間接したとしても、接着層に溶媒が浸潤してしまうのを的確に抑制または防止することができる。
【００１２】
本発明の中間層では、前記基Ｒａは、前記官能基として、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、エポキシ基、アクリル基およびイソシアネート基のうちの少なくとも１種を備えるものであることが好ましい。
官能基としてこれらのものを選択することにより、接着剤層に含まれる構成材料に対して確実に化学的に連結させることができるようになる。
【００１３】
本発明の中間層の形成方法は、金属Ｍを有するカップリング剤を用いて、基材と接着層との間に介在する中間層を、前記基材上に形成する中間層の形成方法であって、
下記一般式（４）で表わされるカップリング剤または下記一般式（５）で表わされるカップリング剤を前記基材に供給する第１供給工程と、
前記基材に供給された前記カップリング剤が有する基Ｒｂを水酸基に置換する置換工程とを有し、
前記第１供給工程と、前記置換工程とを２回以上繰り返して行うことを特徴とする。
【化４】
2014124872.tif 000005
［一般式（４）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表す。］
［一般式（５）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ２は１または２を表す。］
これにより、基材および接着層の双方に対して優れた密着性を発揮する中間層を形成することができる。
【００１４】
本発明の中間層の形成方法では、最後の前記置換工程の後に、前記金属Ｍが３価の金属であるとき、下記一般式（６）で表わされるカップリング剤を、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、下記一般式（７）で表わされるカップリング剤を前記基材に供給する第２供給工程を有することが好ましい。
【化５】
2014124872.tif 000006
［一般式（６）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍは１または２を表す。］
［一般式（７）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表す。］
これにより、中間層の安定性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の液滴吐出ヘッドは、中間層を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明の中間層の形成に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の中間層、中間層の形成方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜インクジェット式記録ヘッド＞
まず、本発明の中間層を説明するのに先立って、本発明の中間層を備える液滴吐出ヘッド（本発明の液滴吐出ヘッド）について説明する。
【００１８】
なお、以下では、本発明の液滴吐出ヘッドを、インクジェット式記録ヘッドに適用した場合を一例に説明する。
図１は、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１９】
図１に示すインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に「ヘッド１」と言うこともある。）は、図２に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
図２に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
【００２０】
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
【００２１】
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【００２２】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１を備えるヘッド１と、ヘッド１にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
【００２３】
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
【００２４】
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００２５】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【００２６】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
【００２７】
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【００２８】
以下、ヘッド１について、図１を参照しつつ詳述する。
図１に示すように、ヘッド１は、ノズルプレート１０と、ノズルプレート上に設けられた吐出液貯留室形成基板（基板）２０と、吐出液貯留室形成基板２０上に設けられた振動フィルム３０と、振動フィルム３０上に設けられた支持板４０と、支持板４０上に設けられた圧電素子（振動手段）５０およびケースヘッド６０とを有している。なお、本実施形態では、このヘッド１は、ピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【００２９】
吐出液貯留室形成基板２０（以下、省略して「基板２０」と言う。）には、インクを貯留する複数の吐出液貯留室（圧力室）２１が形成され、さらに、各吐出液貯留室２１に連通し、各吐出液貯留室２１にインクを供給する吐出液供給室２２が形成されている。
図１に示すように、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２は、それぞれ、平面視において、ほぼ長方形状をなし、各吐出液貯留室２１の幅（短辺）は、吐出液供給室２２の幅（短辺）より細幅となっている。
【００３０】
また、各吐出液貯留室２１は、吐出液供給室２２に対して、ほぼ垂直をなすように配置されており、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２は、平面視において全体として、櫛状をなしている。
基板２０を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンのようなシリコン材料、ステンレス鋼のような金属材料、石英ガラスのようなガラス材料、アルミナのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、シリコーン樹脂のような樹脂材料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、上記のような材料に、酸化処理（酸化膜形成）、めっき処理、不働態化処理、窒化処理等の各処理を施した材料でもよい。
【００３１】
これらの中でも、基板２０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、基板２０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高い基板２０が得られる。このため、吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の容積の精度が高くなり、高品位の印字が可能なヘッド１が得られる。
【００３２】
また、吐出液供給室２２は、後述するケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と連通して複数の吐出液貯留室２１にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバー７０の一部を構成する。
基板２０の下面（振動フィルム３０と反対側の面；一方の面）には、接着層１５を介して、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆うようにノズルプレート１０が接着されている。
【００３３】
この接着層１５は、例えば、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤等の各種接着剤で構成することができるが、中でも、前記エポキシ系接着剤で構成するのが好ましい。接着層１５は、吐出液供給室２２に貯留されるインクと長時間接することとなるが、接着層１５を前記エポキシ系接着剤で構成することにより、接着層１５のインクに含まれる溶媒に対する耐性（耐溶剤性）を向上させることができるため、接着層１５がインクに接触することに起因する膨潤を的確に防止または抑制することができる。
【００３４】
この接着層１５を介した基板２０とノズルプレート１０との接着において、基板２０と接着層１５との間、およびノズルプレート１０と接着層１５との間の少なくとも一方に、本発明の中間層を介在させることで、その密着性を優れたものとすることができるが、その詳細については、後に説明する。
ノズルプレート１０には、各吐出液貯留室２１に対応するように、それぞれノズル孔１１が形成（穿設）されている。このノズル孔１１から、吐出液貯留室２１に貯留されたインク（吐出液）を押し出すことにより、インクが液滴として吐出されることとなる。
【００３５】
また、ノズルプレート１０は、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の内壁面の下面を構成している。すなわち、ノズルプレート１０と、基板２０および振動フィルム３０とにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２を画成している。
このようなノズルプレート１０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、ノズルプレート１０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、ノズルプレート１０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズルプレート１０が得られる。このため、信頼性の高いヘッド１が得られる。
【００３７】
なお、ノズルプレート１０の構成材料は、線膨張係数が３００℃以下で２．５〜４．５［×１０−6／℃］程度であるものが好ましい。
また、ノズルプレート１０の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１ｍｍ程度であるのが好ましい。
また、ノズルプレート１０の下面には、必要に応じて、撥液処理を施すのが好ましい。これにより、ノズル孔から吐出されるインク滴が意図しない方向に吐出されるのを防止することができる。
【００３８】
基板２０の上面（他方の面）には、接着層２５を介して、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆うように振動フィルム３０が接着されている。
この接着層２５は、前述した接着層１５と同様の接着剤で構成することができる。
この接着層２５を介した基板２０と振動フィルム３０との接着においても、基板２０と接着層２５との間、および振動フィルム３０と接着層２５との間の少なくとも一方に、本発明の中間層を介在させることで、その密着性を優れたものとすることができるが、その詳細については、後に説明する。
【００３９】
また、振動フィルム３０は、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の内壁面の上面を構成している。すなわち、振動フィルム３０と、基板２０およびノズルプレート１０とにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２を画成している。そして、振動フィルム３０が基板２０と確実に接合されていることにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の液密性を確保している。
【００４０】
さらに、振動フィルム３０は、弾性変形する機能を有するものである。したがって、圧電素子５０で発生した歪みにより、支持板４０を介して振動フィルム３０を変位（振動）させることで、吐出液貯留室２１の容積を変化させることができ、その結果、インクが吐出される。
振動フィルム３０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００４１】
これらの中でも、振動フィルム３０の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、アラミド樹脂のような樹脂材料、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、振動フィルム３０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。このため、吐出液貯留室２１内および吐出液供給室２２内に、長期間にわたってインクを貯留することができる。さらに、これらは、高速で弾性変形することが可能な材料であるため、吐出液貯留室２１の容積を高速に変化させることができ、その結果、インクを高精度に吐出することができる。
【００４２】
振動フィルム３０の上面には、接着層３５を介して、振動フィルム３０の一部に対応するように支持板４０が接着されている。
この接着層３５は、前述した接着層１５と同様の接着剤で構成することができるが、中でも、前記ウレタン系接着剤で構成するのが好ましい。振動フィルム３０と支持板４０との接合では、圧電素子５０の歪みを振動フィルム３０に伝播する必要性があるため、接着層３５が柔軟性に優れることが求められるが、接着層３５をウレタン系接着剤で構成することにより、接着層３５を特に柔軟性に優れたものとすることができる。
【００４３】
この接着層３５を介した振動フィルム３０と支持板４０との接着においても、振動フィルム３０と接着層３５との間、および支持板４０と接着層３５との間の少なくとも一方に、本発明の中間層を介在させることで、その密着性を優れたものとすることができるが、その詳細については、後に説明する。
支持板４０は、圧電素子５０で発生した歪みを、このものを介して、振動フィルム３０に伝播する機能を有するものである。これにより、圧電素子５０に歪みを発生させることで、振動フィルム３０に変位が生じ、その結果、各吐出液貯留室２１における容積変化を確実に生じさせることができる。
【００４４】
支持板４０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、支持板４０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼（ＳＵＳ）であるのが好ましい。このような材料は、優れた強度を有するものである。そのため、圧電素子５０で発生した歪みが、より確実に、振動フィルム３０に伝播されることから、インクがより高精度に吐出されることとなる。
【００４５】
なお、本実施形態では、上述した振動フィルム３０と支持板４０とが接着層３５を介して接合された積層体により、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆う振動板（封止板）が構成される。
支持板４０の上面の一部（図１では、支持板４０の上面の中央部付近）に、圧電素子（振動手段）５０が接合されている。
【００４６】
圧電素子５０は、圧電材料で構成された圧電体層５１と、この圧電体層５１に電圧を印加する電極膜５２との積層体で構成されている。このような圧電素子５０では、電極膜５２を介して圧電体層５１に電圧を印加することにより、圧電体層５１に電圧に応じた歪みが発生する（逆圧電効果）。この歪みが支持板４０を介して振動フィルム３０に撓み（振動）をもたらし、吐出液貯留室２１の容積を変化させる。かかる構成の圧電素子５０が支持板４０と確実に接合されていることにより、圧電素子５０に発生した歪みを、支持板４０を介して振動フィルム３０の変位へと確実に変換することができ、その結果、各吐出液貯留室２１が確実に容積変化することとなる。
【００４７】
また、圧電体層５１と電極膜５２との積層方向は、特に限定されず、支持板４０に対して平行な方向であっても、直交する方向であってもよい。なお、圧電体層５１と電極膜５２との積層方向が、図１に示すように、支持板４０に対して直交する方向である場合、このように配置された圧電素子５０を特にＭＬＰ（Multi Layer Piezo）と言う。圧電素子５０がＭＬＰであれば、支持板４０の変位量を大きくとることができるので、インクの吐出量の調整幅が大きいという利点がある。
【００４８】
圧電素子５０のうち、支持板４０に隣接する（接触する）面は、圧電素子５０の配置方法によって異なるが、圧電体層が露出した面、電極膜が露出した面、または圧電体層と電極膜の双方が露出した面のいずれかである。
圧電素子５０のうち、圧電体層５１を構成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等が挙げられる。
【００４９】
一方、電極膜５２を構成する材料としては、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、またはこれらを含む合金等の各種金属材料が挙げられる。
ここで、前述した支持板４０は、圧電素子５０に対応する位置を取り囲むように環状に形成された凹部５３を有している。すなわち、支持板４０は、振動フィルム３０上に、その一部に対応するように設けられており、圧電素子５０に対応する位置では、支持板４０の一部が、この環状の凹部５３を隔てて島状に孤立している。このような島状をなす部分に圧電素子５０を接合する構成とすることで、圧電素子５０で発生した歪みをより確実に、振動フィルム３０に伝播することができるため、振動フィルム３０における撓みがより確実に生じることとなる。
【００５０】
また、圧電素子５０の電極膜５２は、図示しない駆動ＩＣと電気的に接続されている。これにより、圧電素子５０の動作を駆動ＩＣによって制御することができる。
また、支持板４０の上面の一部（図１では、凹部５３を隔てて、島状をなす部分を取り囲む部分）には、ケースヘッド６０が接合されている。このように、ケースヘッド６０と支持板４０とが接合されることで、ノズルプレート１０、基板２０、振動フィルム３０および支持板４０の積層体で構成された、いわゆるキャビティー部分を補強し、キャビティー部分のよじれや反り等を確実に抑制することができる。
【００５１】
ケースヘッド６０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ケースヘッド６０の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ザイロンのような変性ポリフェニレンエーテル樹脂（「ザイロン」は登録商標）またはステンレス鋼であるのが好ましい。これらの材料は、十分な剛性を備えていることから、ヘッド１を支持するケースヘッド６０の構成材料として好適である。
【００５２】
また、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０は、吐出液供給室２２に対応する位置に貫通孔２３を有する。この貫通孔２３により、ケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と吐出液供給室２２とが連通している。なお、吐出液供給路６１と吐出液供給室２２とにより、複数の吐出液貯留室２１にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバー７０の一部を構成する。
【００５３】
このようなヘッド１では、図示しない外部吐出液供給手段からインクを取り込み、リザーバー７０からノズル孔１１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣからの記録信号により、各吐出液貯留室２１に対応するそれぞれの圧電素子５０を動作させる。これにより、圧電素子５０の逆圧電効果によって支持板４０を介して振動フィルム３０に撓み（振動）が生じる。その結果、例えば、各吐出液貯留室２１内の容積が収縮すると、各吐出液貯留室２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１からインクが液滴として押し出される（吐出される）。
【００５４】
このようにして、ヘッド１において、印刷したい位置の圧電素子５０に、駆動ＩＣを介して電圧を印加すること、すなわち、吐出信号を順次入力することにより、任意の文字が図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド１は、前述したような構成のものに限らず、例えば、振動手段としての圧電素子５０に代えて、静電アクチュエータを備えるものであってもよい。
ただし、本実施形態のように、振動手段が圧電素子で構成されていることにより、振動フィルム３０に発生する撓みの程度を容易に制御することができる。これにより、インク滴の大きさを容易に制御することができる。
【００５５】
＜中間層＞
さて、上述のとおり、インクジェット式記録ヘッド１において、基板２０と接着層１５との間、ノズルプレート１０と接着層１５との間、基板２０と接着層２５との間、振動フィルム３０と接着層２５との間、振動フィルム３０と接着層３５との間、および支持板４０と接着層３５との間の少なくとも１つに、中間層が設けられており、この中間層に、本発明の中間層が適用される。
【００５６】
以下、この中間層について説明する。
なお、以下では、中間層を介して接着層で接着される基板２０、ノズルプレート１０、振動フィルム３０および支持板４０を総称して、「基材」と言うこととする。
中間層は、基材と接着層との間の密着性を向上させるために形成され、金属Ｍを有するカップリング剤に由来する化合物を含んでおり、この化合物は、基材に連結しており、前記金属Ｍが３価の金属であるとき、下記一般式（１）で表され、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、下記一般式（２）で表わされる。
【００５７】
【化６】
2014124872.tif 000007
［一般式（１）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍは１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【００５８】
【化７】
2014124872.tif 000008
［一般式（２）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｍ２は１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【００５９】
このように中間層において、これら上記一般式（１）または上記一般式（２）で表わされる化合物が基材に対して化学的に連結した化合物は、（ｎ＋１）個すなわち２個以上の金属Ｍを有するカップリング剤が連結したものであるため、中間層は、２個以上のカップリング剤が連結した多分子膜と言うことができる。このように、上記一般式（１）または上記一般式（２）で表わされる化合物が基材に対して化学的に連結するため、中間層は、基材に対して優れた密着性を発揮する。さらに、上記一般式（１）または上記一般式（２）で表わされる化合物が、接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基Ｒａを有するため、この官能基を介して接着層に含まれる構成材料と化学的に連結することとなる。特に、本発明では、前記化合物（１）（２）がこのような基Ｒａを２個以上有しているため、複数箇所において、前記構成材料と連結する。したがって、中間層は、接着層に対して優れた密着性を発揮する。このように、中間層は、基材および接着層の双方に対して優れた密着性を発揮するため、基材と接着層との間に介在することで、これら同士の接合を優れた密着性を有するものとすることができる。
【００６０】
したがって、たとえ接着層がインクに対して長時間接したとしても、基材と接着層との間にインクに含まれる溶媒（溶剤）が浸潤してしまうのを的確に抑制または防止することができる。その結果、これら同士の間に溶媒が浸潤することに起因する、接着層の基材からの剥離が的確に抑制または防止される。
なお、本明細書中において、「金属Ｍを有するカップリング剤に由来する化合物」とは、２つ以上の金属Ｍを有するカップリング剤同士が反応して互いに連結することで形成された化合物のことを言う。
【００６１】
さらに、「化合物が基材に連結している」とは、＊で示した結合手が基材が備える原子に結合していることを言う。
カップリング剤が有する金属Ｍは、３価または４価の金属であり、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｇａ、Ｉｎ、ＧｅおよびＢｉ等が挙げられ、上述のとおり、金属Ｍが３価の金属であるとき、上記一般式（１）で表わされる化合物が基材に連結し、金属Ｍが４価の金属であるとき、上記一般式（２）で表わされる化合物が基材に連結する。
【００６２】
これらの化合物の中でも、金属Ｍが４価の金属であるシリコンとなっている、下記一般式（３）で表わされる化合物であるのが好ましい。金属Ｍがシリコンであるカップリング剤すなわちシラン系カップリング剤は、反応性に優れたものであるため、下記一般式（３）で表わされる化合物を基材に連結した状態で確実に形成することができる。
【００６３】
【化８】
2014124872.tif 000009
［一般式（３）中、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表し、ｍ２は１または２であり、ｎは１以上の整数を表す。また、＊で示した結合手において前記基材に連結する。］
【００６４】
基Ｒａは、前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基あり、このものを介して前記構成材料と化学的に連結することとなるが、前記官能基としては、接着剤層に含まれる構成材料の種類に応じて適宜選択され、例えば、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、エポキシ基、アクリル基およびイソシアネート基等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。官能基としてこれらのものを選択することにより、接着剤層に含まれる構成材料に対して確実に化学的に連結させることができるようになる。
【００６５】
また、基Ｒａは、前記官能基と前記金属Ｍを連結する基として、アルキル基を有するものであるのが好ましく、このアルキル基が有する炭素数が、好ましくは３以上、５０以下、より好ましくは５以上、２０以下に設定される。このようなアルキル基を介して前記官能基が前記金属Ｍに連結することで、基Ｒａにおいて立体障害が生じることなく、前記官能基と接着剤層に含まれる構成材料とを確実に化学的に連結させることができる。
【００６６】
基Ｒは、アルキル基または水酸基を表し、アルキル基であるのが好ましい。これにより、上記一般式（１）または上記一般式（２）で表わされる化合物は、優れた撥液性を発揮するものとなる。そのため、たとえ接着層がインクに対して長時間接したとしても、接着層にインクに含まれる溶媒が浸潤してしまうのを的確に抑制または防止することができる。さらに、アルキル基である場合、このアルキル基の炭素数は、１以上、１０以下であるのが好ましく、１以上、５以下であるのがより好ましい。これにより、隣接する上記化合物同士の間で立体障害が生じるのを確実に防止することができる。
【００６７】
また、各一般式中におけるｎは、１以上の整数、すなわち２個以上のカップリング剤が連結したものであればよいが、４以上の整数であるのが好ましく、９以上、２４以下の整数であるのがより好ましい。すなわち、５以上のカップリング剤が連結したものであるのが好ましく、１０以上、２５以下のカップリング剤が連結したものであるのがより好ましい。これにより、１つのカップリング剤が基材に連結した分子膜で構成される中間層と比較して、複数（２個以上）の基Ｒａを介して接着剤層に含まれる構成材料と連結することとなるため、中間層と接着層との密着性をより優れたものとすることができる。
【００６８】
また、上記一般式（１）で表わされる化合物において、ｍは、１または２であればよいが、通常、１に設定される。さらに、上記一般式（２）および（３）で表わされる化合物において、ｍ１は、１〜３の整数であればよいが、通常、２に設定され、ｍ２は、１または２であればよいが、通常、１に設定される。これにより、隣接する上記化合物同士の間で立体障害が生じるのを確実に防止することができる。
以上のような中間層は、本発明の中間層の形成方法を用いて形成することができるが、以下では、本発明の中間層の形成方法を説明するのに先立って、本発明の中間層の形成方法に用いられる成膜装置について説明する。
【００６９】
＜成膜装置＞
図３は、本発明の中間層の形成に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図３に示す成膜装置２１０は、チャンバー（真空チャンバー）２１１と、このチャンバー２１１内に設置され、基材（成膜対象物）を保持する基材ホルダー（成膜対象物保持部）２１２と、チャンバー２１１内に、気化した膜材料を供給する材料供給手段２６０と、チャンバー２１１内の排気をして圧力を制御する排気手段２３０とを有している。
【００７０】
また、成膜装置２１０は、チャンバー２１１内を加熱する加熱手段（図示せず）を有している。
材料供給手段２６０は、膜材料を貯留するとともに、この膜材料を気化させる気化部２６４と、気化部２６４から気化した膜材料をチャンバー２１１に導くガス供給ライン２６１と、ガス供給ライン２６１の途中に設けられたポンプ２６２およびバルブ２６３とで構成されており、気化（ガス化）した膜材料をチャンバー２１１内に供給し得るようになっている。
【００７１】
また、排気手段２３０は、ポンプ２３２と、ポンプ２３２とチャンバー２１１とを連通する排気ライン２３１と、排気ライン２３１の途中に設けられたバルブ２３３とで構成されており、チャンバー２１１内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
以上のような構成の成膜装置２１０を用いた本発明の中間層の形成方法により、基材上に中間層を形成することができる。
【００７２】
＜中間層の形成方法＞
本発明の中間層の形成方法は、金属Ｍを有するカップリング剤を用いて、基材と接着層との間に介在する中間層を形成する方法であり、下記一般式（４）で表わされるカップリング剤または下記一般式（５）で表わされるカップリング剤を前記基材に供給する第１供給工程と、前記基材に供給された前記カップリング剤が有する基Ｒｂを水酸基に置換する置換工程とを有し、前記第１供給工程と、前記置換工程とを２回以上繰り返して行う方法である。
【００７３】
【化９】
2014124872.tif 000010
［一般式（４）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表す。］
［一般式（５）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ２は１または２を表す。］
【００７４】
以下、本発明の中間層の形成方法の各工程について、詳述する。
［１］  まず、基材を用意する。そして、この基材を成膜装置２１０のチャンバー２１１内に搬入し、基材ホルダー２１２に装着（セット）する。
なお、基材には、予め、酸素プラズマ処理のような表面処理を施しておくのが好ましい。これにより、基材の表面に形成される中間層との密着性をより向上させることができる。すなわち、上記一般式（１）または上記一般式（２）で表わされる化合物の＊で示した結合手における基材の表面に対する結合度をより向上させることができる。
【００７５】
［２］  次に、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開くことにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。
この減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−４〜１×１０Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０−１Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
【００７６】
また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内を加熱する。チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程［３］において、上記一般式（４）または上記一般式（５）で表わされるカップリング剤を基材の表面に確実に連結させることができる。
【００７７】
［３］  次に、材料供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に気化した膜材料を供給する（第１供給工程）。
ここで、本工程では、金属Ｍが３価の金属である上記一般式（１）で表わされる化合物を含む中間層を形成する場合、気化部２６４には、膜材料として、下記一般式（４）で表わされるカップリング剤が収納され、また、金属Ｍが４価の金属である上記一般式（２）で表わされる化合物を含む中間層を形成する場合、気化部２６４には、膜材料として、下記一般式（５）で表わされるカップリング剤が収納される。
【００７８】
【化１０】
2014124872.tif 000011
［一般式（４）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表す。］
［一般式（５）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ２は１または２を表す。］
【００７９】
なお、上記一般式（４）および上記一般式（５）で表わされるカップリング剤（以下、これらのカップリング剤を統一して、「カップリング剤」と言うこともある。）において、基Ｒｂはハロゲン基；メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシル基；またはＮ（ＣＨ３）２−のようなシラザン基を表す。そして、この基Ｒｂが水酸基に対する反応性を有し、カップリング剤と基材の表面との反応、およびカップリング剤同士の反応に関与する。
【００８０】
したがって、このような上記一般式（４）または上記一般式（５）で表わされるカップリング剤を膜材料として気化した状態で供給すると、チャンバー２１１内が、気化した膜材料（カップリング剤）を含む雰囲気下となる。その結果、基材の表面に露出する水酸基と基Ｒｂとが反応し、上記一般式（４）または上記一般式（５）で表わされるカップリング剤が基材の表面に連結する。
なお、基材と前記カップリング剤とを反応させる時間は、１０秒以上、１０００秒以下であるのが好ましく、３００秒以上、８００秒以下であるのがより好ましい。これにより、前記カップリング剤をより確実に基材の表面に連結させることができる。
【００８１】
［４］  次に、再度、排気手段２３０を動作させ、すなわちポンプ２３２を作動させた状態でバルブ２３３を開く。
これにより、チャンバー２１１内に残存する上記一般式（４）または上記一般式（５）で表わされるカップリング剤をチャンバー２１１外に排気するとともに、チャンバー２１１内を減圧状態にする。
【００８２】
また、この減圧の際には、材料供給手段２６０を介して、窒素ガス、アルゴンガスのような不活性ガスをチャンバー２１１内に供給するのが好ましい。これにより、前記カップリング剤のチャンバー２１１外への排気をより高精度に行うことができる。
本工程における減圧の程度（真空度）は、特に限定されないが、１×１０−２〜１×１０２Ｔｏｒｒ程度であるのが好ましく、１×１０−２〜１×１０−１Ｔｏｒｒ程度であるのがより好ましい。
【００８３】
また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー２１１内を加熱する。チャンバー２１１内の温度は、２５℃以上であればよいが、２５〜１００℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程［５］において、基材に連結したカップリング剤に残存する基Ｒｂ（２つの基Ｒｂのうち基材との結合に関与しなかった基Ｒｂ）を確実に水酸基に置換することができる。
【００８４】
［５］  次に、材料供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に気化した膜材料を供給する。
ここで、本工程では、気化部２６４には、膜材料として、水が収納されており、これにより、気化した水（水蒸気）がチャンバー内に供給され、チャンバー２１１内が、気化した膜材料（水）を含む雰囲気下となる。その結果、基材の表面に連結したカップリング剤に残存する基Ｒｂが水酸基に置換される（置換工程）。
なお、基材に連結するカップリング剤と気化した水とを反応させる時間は、１秒以上、１００秒以下であるのが好ましく、３０秒以上、８０秒以下であるのがより好ましい。これにより、カップリング剤に残存する基Ｒｂを確実に水酸基に置換させることができる。
【００８５】
［６］  次に、前記工程［２］と同様にして、排気手段２３０を動作させることにより、チャンバー２１１内を減圧状態にする。
このようにチャンバー２１１内を減圧状態にすることにより、次工程［７］において、基材に連結するカップリング剤と、雰囲気中に含まれるカップリング剤とを確実に連結させることができる。
【００８６】
［７］  次に、前記工程［３］と同様にして、材料供給手段２６０を動作させることにより、チャンバー２１１内に気化した膜材料を供給する（第１供給工程）。
ここで、前記工程［３］と同様に、本工程では、金属Ｍが３価の金属である上記一般式（１）で表わされる化合物を含む中間層を形成する場合、気化部２６４には、膜材料として、前記一般式（４）で表わされるカップリング剤が収納され、また、金属Ｍが４価の金属である上記一般式（２）で表わされる化合物を含む中間層を形成する場合、気化部２６４には、膜材料として、前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が収納される。
【００８７】
したがって、このようなカップリング剤を膜材料として気化した状態で供給すると、チャンバー２１１内が、気化した膜材料（カップリング剤）を含む雰囲気下となり、その結果、雰囲気中に含まれるカップリング剤が有する基Ｒｂと、基材の表面に連結するカップリング剤が有する水酸基とが反応し、これらカップリング剤同士が連結する。
このようにして、本発明では、基材に連結するカップリング剤に対して、他のカップリング剤が連結してカップリング剤の結合体が形成され、その結果、カップリング剤の結合体（多分子膜）を備える中間層が形成される。
【００８８】
よって、前記工程［４］〜［７］を繰り返して行うこと、すなわち第１供給工程と、置換工程とを２回以上繰り返して行うことにより、複数のカップリング剤が結合（連結）した結合体を備える中間層（本発明の中間層）を成膜することができる。かかる中間層は、＊で示した結合手において基材に連結し、複数のＲａは接着剤層に含まれる構成材料と反応して連結するものであるため、基材および接着層の双方に対して優れた密着性を発揮することとなる。
また、前記工程［４］〜［７］を繰り返して行う回数を適宜設定することにより、多分子膜において連結するカップリング剤の数を所望のものに設定することが可能となる。すなわち、前記一般式（１）で表わされる化合物または前記一般式（２）で表わされる化合物におけるｎの数を所望の大きさに設定することが可能となる。
【００８９】
［８］  次に、材料供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に気化した膜材料を供給する。
ここで、本工程では、前記工程［５］と同様に、気化部２６４には、膜材料として、水が収納されており、これにより、気化した水（水蒸気）がチャンバー内に供給され、チャンバー２１１内が、気化した膜材料（水）を含む雰囲気下となる。その結果、基材の表面に連結したカップリング剤の結合体において、その基材と反対側の端部に残存する基Ｒｂが水酸基に置換される（置換工程）。
なお、基材に連結するカップリング剤の結合体と気化した水とを反応させる時間は、１秒以上、１００秒以下であるのが好ましく、３０秒以上、８０秒以下であるのがより好ましい。これにより、カップリング剤の結合体に残存する基Ｒｂを確実に水酸基に置換させることができる。
【００９０】
［９］  次に、材料供給手段２６０を動作させ、すなわちポンプ２６２を作動させた状態でバルブ２６３を開くことにより、チャンバー２１１内に気化した膜材料を供給する。
ここで、本工程では、金属Ｍが３価の金属である上記一般式（１）で表わされる化合物を含む中間層を形成する場合、気化部２６４には、膜材料として、下記一般式（６）で表わされるカップリング剤が収納され、また、金属Ｍが４価の金属である上記一般式（２）で表わされる化合物を含む中間層を形成する場合、気化部２６４には、膜材料として、下記一般式（７）で表わされるカップリング剤が収納される。
【００９１】
【化１１】
2014124872.tif 000012
［一般式（６）中、Ｍは３価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍは１または２を表す。］
［一般式（７）中、Ｍは４価の金属を表し、Ｒはアルキル基または水酸基を表し、Ｒａは前記接着剤層に含まれる構成材料と反応する官能基を含む基を表し、Ｒｂはハロゲン基、アルコキシル基またはシラザン基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表す。］
【００９２】
なお、上記一般式（６）および上記一般式（７）で表わされるカップリング剤において、基Ｒｂは、上記一般式（４）および上記一般式（５）で表わされるカップリング剤と同様に、ハロゲン基；メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシル基；またはＮ（ＣＨ３）２−のようなシラザン基を表すが、その数が２つではなく１つになっている。
したがって、このような上記一般式（６）または上記一般式（７）で表わされるカップリング剤を膜材料として気化した状態で供給する（第２供給工程）と、チャンバー２１１内が、気化した膜材料（カップリング剤）を含む雰囲気下となる。その結果、基材の表面に連結するカップリング剤の結合体が備える水酸基と基Ｒｂとが反応し、上記一般式（６）または上記一般式（７）で表わされるカップリング剤がカップリング剤の結合体に連結する。これにより、カップリング剤の結合体の端部（末端）が上記一般式（６）または上記一般式（７）で表わされるカップリング剤で終端化される。
【００９３】
なお、上記一般式（６）または上記一般式（７）で表わされるカップリング剤と、カップリング剤の結合体とを反応させる時間は、１０秒以上、１０００秒以下であるのが好ましく、３００秒以上、８００秒以下であるのがより好ましい。これにより、前記カップリング剤をより確実に基材の表面に連結させることができる。
以上のようにして、前記金属Ｍが３価の金属であるとき上記一般式（１）で表される化合物が、また、前記金属Ｍが４価の金属であるとき、上記一般式（２）で表わされる化合物が、基材の表面に連結して形成される。すなわち、基材の表面に中間層が形成される。
【００９４】
なお、上記一般式（６）または上記一般式（７）で表わされるカップリング剤で終端化させる必要がない場合には、本工程［９］を省略することができる。ただし、本工程［９］により、前記カップリング剤により終端化することで、カップリング剤の結合体の末端には、基Ｒｂや水酸基等が露出（残存）せず、これらが関与する反応の進行を確実に防止することができるため、カップリング剤の結合体すなわち中間層の安定性を向上させることができる。
【００９５】
以上、中間層、中間層の形成方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の中間層の形成方法では、前記実施形態の構成に限定されず、工程の順序が前後してもよい。また、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよく、不要な工程を削除してもよい。
【００９６】
また、前記実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１が備える基板２０、ノズルプレート１０、振動フィルム３０、支持板４０のような基材と、接着層との密着性を向上させるためにこれら同士の間に中間層を形成する場合について説明したが、このような場合に限定されず、その他の基材（各種部材）と接着層との密着性を向上させるために、本発明の中間層を適用することができる。
【実施例】
【００９７】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．中間層の形成
（実施例１）
＜１＞  まず、基材として、縦１ｃｍ×横３ｃｍ×平均厚さ８０μｍのＳＵＳ３１６基板と、縦１ｃｍ×横３ｃｍ×平均厚さ０．５ｍｍのシリコン基板とを用意し、これら基材の表面に、それぞれ、波長１７２ｎｍ（１０ｍＷ／ｃｍ２）×時間５ｍｉｎの条件で紫外線照射処理を施した。
その後、これら基材を、成膜装置２１０のチャンバー２１１内の基材ホルダー２１２にセットした。
【００９８】
＜２＞  次に、排気手段２３０を動作させることにより、チャンバー２１１内を減圧状態とした。
なお、この際のチャンバー内の条件は以下に示す通りであった。
＜チャンバー内の条件＞
・チャンバー内の圧力              ：０．００７５Ｔｏｒｒ（１．０Ｐａ）
・チャンバー内（基材）の温度      ：８０℃
【００９９】
＜３＞  次に、気化部２６４に、膜材料として、前記一般式（５）で表わされるカップリング剤１である（Aminoethylaminopropylmethyldimethoxysilane）を収納した状態で、材料供給手段２６０を動作させることによりチャンバー２１１内に気化した膜材料を供給した。
なお、この際のチャンバー内の条件は以下に示す通りであり、この状態を２分間維持した。
＜チャンバー内の条件＞
・チャンバー内の圧力              ：７．５Ｔｏｒｒ（１０００Ｐａ）
・チャンバー内の温度              ：８０℃
【０１００】
＜４＞  次に、チャンバー２１１内に窒素ガスを供給することで、チャンバー２１１内に残存する膜材料を除去した。
＜５＞  次に、排気手段２３０を動作させることにより、チャンバー２１１内を減圧状態とした。
なお、この際のチャンバー内の条件は、前記工程＜２＞と同様の条件とした。
＜６＞  次に、気化部２６４に、膜材料として、水を収納した状態で、材料供給手段２６０を動作させることによりチャンバー２１１内に気化した膜材料を供給した。
なお、この際のチャンバー内の条件は、前記工程＜３＞と同様の条件とし、この状態を１０秒間維持した。
【０１０１】
＜７＞  次に、チャンバー２１１内に窒素ガスを供給することで、チャンバー２１１内に残存する膜材料を除去した。
以上のような前記工程＜２＞〜＜７＞を、２回繰り返して行うことにより、２個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が連結した、前記一般式（２）で表わされる化合物を備える実施例１の中間層を、基材上に形成した。
【０１０２】
（実施例２）
前記工程＜２＞〜＜７＞を、５回繰り返して行うこと以外は、前記実施例１と同様とすることにより、５個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が連結した、前記一般式（２）で表わされる化合物を備える実施例２の中間層を、基材上に形成した。
（実施例３）
前記工程＜２＞〜＜７＞を、７回繰り返して行うこと以外は、前記実施例１と同様とすることにより、７個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が連結した、前記一般式（２）で表わされる化合物を備える実施例３の中間層を、基材上に形成した。
【０１０３】
（実施例４）
前記工程＜２＞〜＜７＞を、１０回繰り返して行うこと以外は、前記実施例１と同様とすることにより、１０個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が連結した、前記一般式（２）で表わされる化合物を備える実施例４の中間層を、基材上に形成した。
（実施例５）
前記工程＜２＞〜＜７＞を、２０回繰り返して行うこと以外は、前記実施例１と同様とすることにより、２０個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が連結した、前記一般式（２）で表わされる化合物を備える実施例５の中間層を、基材上に形成した。
【０１０４】
（実施例６）
前記工程＜２＞〜＜７＞を、１９回繰り返して行なった後、前記工程＜３＞において、膜材料として、前記一般式（７）で表わされるカップリング剤２である（Aminoethylaminopropylmethyldimethoxysilane）を収納した状態で、再度、前記工程＜２＞〜＜７＞を、１回行なったこと以外は、前記実施例１と同様とすることにより、１９個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤と、１個の前記一般式（７）で表わされるカップリング剤とが連結した、前記一般式（２）で表わされる化合物を備える実施例６の中間層を、基材上に形成した。
【０１０５】
（比較例１）
前記工程＜２＞〜＜７＞を省略して、中間層の形成が省略された、紫外線照射処理が施された基材を用意した。
（比較例２）
前記工程＜２＞〜＜７＞を、１回のみ行うこと以外は、前記実施例１と同様とすることにより、１個の前記一般式（５）で表わされるカップリング剤が連結した比較例２の中間層を、基材上に形成した。
【０１０６】
２．中間層の評価
各実施例および各比較例の中間層が形成された基材のうち、シリコン基板の中間層が形成されている側の面に対して、バーコーターを用いて、２．０μｍの厚さでビスフェノールＡ系のエポキシ系接着剤（スリーボンド社製、「２０８８Ｅ」）を供給した。その後、２つの基材の中間層が形成されている側の面を対向させた状態で、基材同士が十字状をなすように重ね合わせた後、接着剤を乾燥させることにより、各実施例および各比較例について、それぞれ、２つの基材が接着層を介して接合された接合体を得た。
【０１０７】
そして、各実施例および比較例の中間層を備える十字状をなす接合体について、ＳＵＳ３１６基板の一端を把持した状態で、このＳＵＳ３１６基板を常温で９０°の方向に１０ｍｍ／分の速度で引き剥がした時の荷重（ピール強度）を、９０°ピール剥離試験装置（島津製作所社製、「ＡＧＨ−Ｈ」）を用いて測定した。
さらに、別途作製した各実施例および各比較例の中間層が形成された基材について、８０℃のインク（セイコーエプソン社製、「ＩＣＢＫ７０Ｌ」）に２０日間浸漬した。そして、ピール剥離試験装置を用いて、前記と同様にすることにより、各実施例および比較例の中間層を備える接合体の荷重（ピール強度）を測定した。
これらの結果を、表１に示す。
【０１０８】
【表１】
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【０１０９】
表１から明らかなように、各実施例の中間層を備える接合体では、測定された荷重から明らかなように、中間層を設けることで優れた密着性を示す結果となった。また、このような優れた密着性は、インクに浸漬した後においても同様に発揮される傾向を示した。
これに対して、各比較例の中間層を備える接合体では、中間層がカップリング剤の単分子膜で構成されること、または中間層の形成が省略されていることに起因して、接着層と基材との間で優れた密着性を有しているとは言えない結果となった。特に、このような傾向は、インクに浸漬した後の接合体において顕著に認められる結果となった。
【符号の説明】
【０１１０】
１……インクジェット式記録ヘッド  １０……ノズルプレート  １１……ノズル孔  １５、２５、３５……接着層  ２０……吐出液貯留室形成基板  ２１……吐出液貯留室  ２２……吐出液供給室  ２３……貫通孔  ３０……振動フィルム  ４０……支持板  ５０……圧電素子  ５１……圧電体層  ５２……電極膜  ５３……凹部  ６０……ケースヘッド  ６１……吐出液供給路  ７０……リザーバー  ９……インクジェットプリンタ  ９２……装置本体  ９２１……トレイ  ９２２……排紙口  ９３……ヘッドユニット  ９３１……インクカートリッジ  ９３２……キャリッジ  ９４……印刷装置  ９４１……キャリッジモータ  ９４２……往復動機構  ９４３……キャリッジガイド軸  ９４４……タイミングベルト  ９５……給紙装置  ９５１……給紙モータ  ９５２……給紙ローラ  ９５２ａ……従動ローラ  ９５２ｂ……駆動ローラ  ９６……制御部  ９７……操作パネル  ２１０……成膜装置  ２１１……チャンバー  ２１２……基材ホルダー  ２３０……排気手段  ２３１……排気ライン  ２３２、２６２……ポンプ  ２３３、２６３……バルブ  ２６０……材料供給手段  ２６１……ガス供給ライン  ２６４……気化部  Ｐ……記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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