(57)【要約】【課題】複雑な形状を有するノズル基材において、基材表面のみを選択的に撥液処理することができる液滴吐出ヘッドの製造方法等を提供する。【解決手段】ノズル部８が形成されているノズル基板４と、ノズル基板４のノズル部８に連通する吐出室１３とを備え、吐出室１３内の液をノズル部８から吐出させる液滴吐出ヘッド１の製造方法であって、ノズル基材の表面に沿って転写部１００を移動させてノズル基材に撥液膜１０１を塗布する。また、ノズル基材の表面に沿って転写部１００を移動させてノズル基材のノズル部８近傍に撥液膜１０１を塗布する。この場合、撥液処理をノズル部８の加工後に行う。上記の転写部１００は円筒状の転写ローラであってもよく、また転写部１００の周囲が金属部材又は樹脂部材によって構成されているものであってもよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル部が形成されているノズル基板と、該ノズル基板のノズル部に連通する吐出室とを備え、該吐出室内の液を前記ノズル部から吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法において、
ノズル基材の表面に沿って転写部を移動させて該ノズル基材に撥液膜を塗布することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記ノズル基材の表面に沿って転写部を移動させて該ノズル基材のノズル部近傍に撥液膜を塗布することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
撥液処理はノズル部の加工後に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記転写部が円筒状の転写ローラであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記転写部の周囲が金属部材又は樹脂部材によって構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記転写部の周囲を構成する金属部材の表面に水酸基が露出していることを特徴とする請求項５記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記転写部の周囲を構成する金属部材がＳｉＯ2 よりなることを特徴とする請求項５又は６記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記撥液膜が撥液性のシランカップリング剤よりなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記撥液性のシランカップリング剤がフッ素系のシランカップリング剤であることを特徴とする請求項８記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記撥液性のシランカップリング剤の濃度が、０．０５〜０．３０ｗｔ％であることを特徴とする請求項８又は９記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記撥液性のシランカップリング剤の濃度が、０．１０〜０．１７ｗｔ％であることを特徴とする請求項１０記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記撥液性のシランカップリング剤の動粘度が、４ｅ−７〜１．４ｅ−５ｍ２／ｓであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記撥液膜がチタネート系又はアルミネート系のカップリング剤よりなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。  
【請求項１４】
前記転写部の押し圧が０．２〜０．４ＭＰａであり、該転写部の温度は常温から溶媒の沸点以下の温度であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記ノズル部の上流側より下流側に空気圧を加えて転写を行うことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法により液滴吐出装置を製造することを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法に関し、特に転写によってノズル基板の表面に選択的に撥液膜を形成することができる液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインク吐出ヘッドの製造方法として、吐出口形成基材に対して撥水処理を施すに当たり、基材表面を親水性とする工程、カップリング材を有する中間層を設ける工程及び撥水層を設ける工程を設定することで、ノズル基材に結合した撥水層を形成するようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。
また、インク吐出装置のノズル基板の製造方法として、ノズル基材裏面に感光性樹脂フィルムを圧接させ、粘土を温度制御しながら粘土の一部をノズル部内に入り込ませ、これを紫外線の照射により硬化させたうえ、ノズル基材表面に共析メッキを施して、その一部がノズル部内へ入り込む量を硬化させた感光性樹脂フィルムにより規制することによって、飛行曲がりや吐出不良の生じない均一なノズル基板を形成するようにしたものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２７９３５８号公報（第２頁、図３）
【特許文献２】特開平７−１２５２２０号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示す従来のインク吐出ヘッドの製造方法によれば、ノズル基材表面の撥水処理に多くの工程を必要とするため、コストがかかり、技術的にも問題が多い。
また、特許文献２に示すインク吐出装置のノズル基板の製造方法によれば、裏面に感光性樹脂フィルムをマスクした後、表面の撥水処理を行うと、撥液膜成膜工程にフィルム起因の制約が生じたり、逆にマスクの制約が生じたりする。
【０００５】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複雑な形状を有するノズル基材において、基材表面のみを選択的に撥液処理することができる液滴吐出ヘッドの製造方法及び液滴吐出装置の製造方法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】
【０００６】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル部が形成されているノズル基板と、ノズル基板のノズル部に連通する吐出室とを備え、吐出室内の液をノズル部から吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、ノズル基材の表面に沿って転写部を移動させてノズル基材に撥液膜を塗布する。
複雑な形状をもつノズル基材の表面のみを選択的に撥液処理することができる。
【０００７】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル基材の表面に沿って転写部を移動させてノズル基材のノズル部近傍に撥液膜を塗布する。
複雑な形状をもつノズル基材の表面のノズル部近傍のみを選択的に撥液処理することができる。
【０００８】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液処理をノズル部の加工後に行う。
ノズル部を形成した後に選択的に撥液処理を行えるため、ノズル部形成後の複雑な撥液処理工程を必要としない。すなわち、ノズル部を形成した後に撥液処理を行うと一般に複雑なマスキング工程が必要となるが、それらを簡単に行うことができ、コスト面及び環境面において優れる。
【０００９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、転写部が円筒状の転写ローラである。
複雑な形状をもつノズル基材の表面のみを円筒状の転写ローラにより確実に撥液処理することができる。
【００１０】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、転写部の周囲が金属部材又は樹脂部材によって構成されている。
転写部の周囲が金属部材又は樹脂部材であるため、撥液処理を良好に行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、転写部の周囲を構成する金属部材の表面に水酸基が露出している。
転写部の周囲を構成する金属部材の表面に露出している水酸基によって、撥液の表面付着量が良好になる。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、転写部の周囲を構成する金属部材がＳｉＯ2 よりなる。
転写部の周囲を構成する金属部材であるＳｉＯ2 によって、撥液の表面付着量が良好となる。
【００１３】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液膜が撥液性のシランカップリング剤よりなる。
撥液膜が撥液性のシランカップリング剤よりなるので、ノズル基材とも密着性が強い。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液性のシランカップリング剤がフッ素系のシランカップリング剤である。
撥液膜が撥液性のフッ素系シランカップリング剤よりなるので、ノズル基材とも密着性が非常に強い。
【００１５】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液性のシランカップリング剤の濃度が、０．０５〜０．３０ｗｔ％である。
撥液性のシランカップリング剤の濃度が０．０５〜０．３０ｗｔ％であるので、撥液のノズル基材との密着性が良好である。
【００１６】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液性のシランカップリング剤の濃度が、０．１０〜０．１７ｗｔ％である。
撥液性のシランカップリング剤の濃度が、０．１０〜０．１７ｗｔ％であるので、撥液のノズル基材との密着性が非常に良好である。
【００１７】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液性のシランカップリング剤の動粘度が、４ｅ-7〜１．４ｅ-5ｍ2／ｓである。
撥液性のシランカップリング剤の動粘度が４ｅ-7〜１．４ｅ-5ｍ2／ｓであるので、撥液処理が良好である。
【００１８】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、撥液膜がチタネート系又はアルミネート系のカップリング剤よりなる。
撥液膜がチタネート系又はアルミネート系のカップリング剤よりなるので、ノズル基材と密着性が強い。
【００１９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、転写部の押し圧が０．２〜０．４ＭＰａであり、転写部の温度は常温から溶媒の沸点以下の温度である。
転写部の押し圧が０．２〜０．４ＭＰａであり、転写部の温度は常温から溶媒の沸点以下の温度であるので、撥液処理が良好であり、撥液のノズル基材への密着性が強い。
【００２０】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル部の上流側より下流側に空気圧を加えて転写を行う。
ノズル部の下流側より空気圧によって押圧しているので、撥液処理を簡単かつ均一に行うことができる。
【００２１】
本発明にかかる液滴吐出装置の製造方法は、上記のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法により液滴吐出装置を製造するものである。
複雑な形状をもつノズル基材の表面を選択的に撥液処理することができ、コスト面及び環境面において優れた液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係るインク吐出ヘッドを示した縦断面図である。なお、図１では、駆動回路２１の部分を模式的に示している。また、図１では、インク吐出ヘッドの例として、静電駆動方式でフェイスインジェクトタイプのインク吐出ヘッドを示している。
本実施形態１に係るインク吐出ヘッド１は、主にキャビティ基板２、電極基板３及びノズル基板４が接合されることにより構成されている。ノズル基板４はシリコンからなり、例えば円筒状の第１のノズル孔６と、第１のノズル孔６と連通し、第１のノズル孔６よりも径の大きい円筒状の第２のノズル孔７を有するノズル部８が形成されている。第１のノズル孔６は、インク吐出面１０（キャビティ基板２との接合面１１の反対面）に開口するように形成されており、第２のノズル孔７は、キャビティ基板２との接合面１１に開口するように形成されている。
なお、ノズル基板４は、後に示す所定の加工を施しやすいように単結晶シリコンを使用するのが望ましい。
【００２３】
キャビティ基板２は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板１２である吐出室１３となる凹部が複数形成されている。なお、複数の吐出室１３は、図１の紙面手前側から紙面奥側にかけて平行に並んで形成されている。また、キャビティ基板２には、各吐出室１３にインクを供給するためのリザーバ１４となる凹部と、このリザーバ１４と各吐出室１３を連通する細溝状のオリフィス１５となる凹部が形成されている。図１に示すインク吐出ヘッド１では、リザーバ１４は単一の凹部から形成されており、オリフィス１５は各吐出室１３に対して１つずつ形成されている。なお、オリフィス１５は、ノズル基板４の接合面１１に形成するようにしてもよい。
さらに、キャビティ基板２の全面には、例えばＣＶＤ又は熱酸化によって酸化シリコン等からなる絶縁膜１６（後述の液滴保護膜２４等）が形成されている。この絶縁膜１６は、インク吐出ヘッド１の駆動時の絶縁破壊やショートを防止し、また吐出室１３やリザーバ１４の内部の液滴によりキャビティ基板２がエッチングされるのを防止するためのものである。
【００２４】
キャビティ基板２の振動板１２側には、例えばホウ珪酸ガラスからなる電極基板３が接合されている。電極基板３には、振動板１２と対向する複数の電極１７が形成されている。この電極１７は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタすることにより形成する。また、電極基板３には、リザーバ１４と連通するインク供給孔１８が形成されている。このインク供給孔１８は、リザーバ１４の底壁に設けられた孔と繋がっており、リザーバ１４にインク等の液滴を外部から供給するために設けられている。
なお、キャビティ基板２が単結晶シリコンからなり、電極基板３がホウ珪酸ガラスからなる場合には、キャビティ基板２と電極基板３の接合を陽極接合によって行うことができる。
【００２５】
ここで、図１に示すインク吐出ヘッド１の動作について説明する。キャビティ基板２と個々の電極１７には駆動回路２１が接続されている。駆動回路２１によりキャビティ基板２と電極１７の間にパルス電圧が印加されると、振動板１２が電極１７の側に撓み、リザーバ１４の内部に溜まっていたインクが吐出室１３に流れ込む。そして、キャビティ基板２と電極１７の間に印加されていた電圧がなくなると、振動板１２が元の位置に戻って吐出室１３の内部の圧力が高くなり、ノズル８からインクが吐出される。
なお、本実施形態１では、液滴吐出ヘッドの例として静電駆動方式の液滴吐出ヘッドを示しているが、本実施形態１で示すノズル基板４の製造方法は、圧電駆動方式やバブルジェット（登録商標）方式等の液滴吐出ヘッドにも適用することができる。
【００２６】
図２は、ノズル基板４をインク吐出面１０側から見た上面図である。図２に示すように、第１のノズル孔６がノズル基板４のインク吐出面１０側に複数開口している。なお、第２のノズル孔７は、図２の個々のノズル孔６の紙面奥側に形成されている。また、キャビティ基板２の吐出室１３は、個々の第１のノズル孔６（ノズル部８）ごとに形成されており、個々の吐出室１３は、図２のＡ−Ａ線方向に細長いものとする。
以下に、ノズル基板４の製造方法について説明する。なお、本実施形態１に係るインク吐出ヘッド１では、第１のノズル孔６と第２のノズル孔７の中心軸が高い精度で一致しているものとする。これにより、ノズル８部からインクを吐出する際のインクの直進性を向上させることができる。
【００２７】
図３から図１１は、本発明の実施形態１に係るインク吐出ヘッドの製造工程を示した縦断面図である。なお、図３から図９は、主にノズル基板４の製造工程を示しており、図９及び図１０は、キャビティ基板２及び電極基板３を接合した接合基板５の製造工程を示している。また、図３から図９は、図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面におけるノズル部８の周辺部を示している。初めに、図３から図９を用いて、シリコン基材３０からノズル基板４を製造し、このノズル基板４を接合基板５に接合して、インク吐出ヘッド１を製造する工程を説明する。
まず、例えば厚さが５２５μｍのシリコン基材３０を準備し、このシリコン基材３０の全面にシリコン酸化膜３１を均一に成膜する（図３（Ａ））。このシリコン酸化膜３１は、例えば熱酸化装置により温度１０７５℃、酸素と水蒸気の混合雰囲気中で４時間熱酸化することにより形成する。
【００２８】
次に、シリコン基材３０の片面にレジスト３２をコーティングし、第２のノズル孔７となる部分７ａをパターニングして、第２のノズル孔７となる部分７ａのレジスト３２を除去する（図３（Ｂ））。なお、レジスト３２のコーティングされた面は、後にノズル基板４の接合面１１となる。
そして、例えばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜３１をハーフエッチングし、第２のノズル孔７となる部分７ａのシリコン酸化膜３１を薄くする（図３（Ｃ））。なお、このとき、レジスト３２の形成されていない面のシリコン酸化膜３１も薄くなる。
それから、シリコン酸化膜３１の片面に形成されたレジスト３２を剥離する（図３（Ｄ））。
【００２９】
その後、再度、接合面１１となる面にレジスト３３をコーティングし、第１のノズル孔６となる部分６ａをパターニングして、第１のノズル孔６となる部分６ａのレジスト３３を除去する（図４（Ｅ））。
そして、例えば、フッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜３１をハーフエッチングし、第１のノズル孔６となる部分６ａのシリコン酸化膜３１を除去する（図４（Ｆ））。なお、このとき、レジスト３３の形成されていない面のシリコン酸化膜３１もすべて除去される。
それから、図４（Ｅ）の工程で形成されたレジスト３３を剥離する（図４（Ｇ））。
次に、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）放電によるドライエッチングによって、第１のノズル孔６となる部分６ａから異方性エッチングを行い、例えば深さ２５μｍの凹部６ｂを形成する（図４（Ｈ））。なお、この凹部６ｂは、第１のノズル孔６となる凹部６ｃの元となるものである（図５（Ｊ）参照）。この異方性ドライエッチングのエッチングガスとして、Ｃ4Ｆ8、ＳＦ6を交互に使用することができる。このとき、Ｃ4Ｆ8は凹部６ｂの側面方向にエッチングが進行しないように凹部６ｂの側面を保護するために使用し、ＳＦ6は凹部６ｂの垂直方向のエッチングを促進するために使用する。
【００３０】
その後、シリコン酸化膜３１をハーフエッチングして、第２のノズル孔７となる部分７ａのシリコン酸化膜３１を除去する（図５（Ｉ））。なおこのとき、シリコン酸化膜３１のその他の部分も薄くなる。
そして、再度ＩＣＰ放電によるドライエッチングによって、第２のノズル孔７となる部分７ａ（凹部６ｂを含む）から例えば深さ４０μｍだけ異方性ドライエッチングを行い、第１のノズル孔６となる凹部６ｃ及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂを形成する（図５（Ｊ））。
それから、シリコン基材３０に残ったシリコン酸化膜３１を例えばフッ酸水溶液ですべて除去した後、シリコン基材３０の全面に例えば厚さ０．１μｍのシリコン酸化膜３４を均一に成膜する（図５（Ｋ））。このシリコン酸化膜３４は、例えば熱酸化装置により、温度１０００℃、酸素雰囲気中で２時間熱酸化することにより形成する。なお、図５（Ｋ）では、熱酸化によりシリコン酸化膜３４を成膜するため、第１のノズル孔６となる凹部６ｃ、及び第２のノズル孔７となる凹部７ｂの内壁にも、均一にシリコン酸化膜３４を形成することができる。
【００３１】
次に、例えばガラス等の透明材料からなる第１の支持基板４０の片面に剥離層４１をスピンコートし、その上に樹脂層４２をスピンコートする。そして、第１の支持基板４０の剥離層４１及び樹脂層４２をスピンコートした面と、シリコン基材３０の第２のノズル孔７となる凹部７ｂ等が形成されている面を向かい合わせて樹脂層４２を硬化させることにより、第１の支持基板４０とシリコン基材３０を貼り合わせる（図６（Ｌ））。なお、図６、図７及び図８では、シリコン基材３０の向きが図３から図５までとは上下逆になっている。
【００３２】
ここで、図６（Ｌ）の工程における剥離層４１及び樹脂層４２について説明する。
剥離層４１は、レーザー光等の光が当てられることにより、剥離層４１内部やシリコン基材３０との界面において剥離（層内剥離又は界面剥離という）を起こすものである（図９（Ｔ）参照）。即ち、剥離層４１は、一定の強度の光を受けることにより剥離層４１を構成する材料の原子又は分子間の結合力が消失若しくは減少することにより、アブレーション（ａｂｌａｔｉｏｎ、切除又は除去）を生じる。剥離層４１は一定の強度の光を受けると、剥離層４１を構成する材料の成分が気体となることにより剥離を起こす。これにより、以下の図９（Ｔ）の工程において、薄板化されたシリコン基材３０（ノズル基板４）から第１の支持基板４０を取り外すことができる。
なお、第１の支持基板４０は、光を透過するガラス等からなるものを用いるのが望ましい。これにより、シリコン基材３０から第１の支持基板４０を剥離するときに、第１の支持基板４０の裏面（シリコン基材３０が接合された面の反対面）から剥離層４１に光を照射して、十分な剥離エネルギーを与えることが可能となる。
【００３３】
剥離層４１を構成する材料は、上記のような機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ、アモルファスシリコン）、酸化ケイ素、ケイ酸化合物や、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化セラミックス、光の照射によって原子間結合が切断される有機高分子材料、又はアルミニウム、リチウム、チタン、マンガン、インジウム、錫、イットリウム、ランタン、セリウム、ネオジウム、プラセオジム、ガドリニウム、サマリウム等の金属、若しくは上記の金属を少なくとも１種以上含んだ合金等が挙げられる。これらの材料のうち、剥離層４１の構成材料として非晶質シリコンを用いるのが好ましく、この非晶質シリコンの中に水素が含まれているのがさらに好ましい。このような材料を用いることにより、剥離層４１が光を受けた場合に水素が放出されて剥離層４１に内圧が発生し、剥離を促進させることができる。この場合の剥離層４１の水素の含有量は、２重量％以上が好ましく、２〜２０重量％であるとさらに好ましい。
【００３４】
また、樹脂層４２は、シリコン基材３０の凹凸を吸収し、且つシリコン基材３０と第１の支持基板４０を接合するためのものである。樹脂層４２を構成する材料としては、シリコン基材３０と第１の支持基板４０を接合する機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば熱硬化性接着剤や光硬化性接着剤等の硬化性接着剤を用いることができる。なお、樹脂層４２は、耐ドライエッチング性の高い材料を主材料としているものが望ましい。
【００３５】
本実施形態１では、剥離層４１と樹脂層４２は別々の層として形成されているが、例えばこれらの層を１つの層から構成するようにしてもよい。これは例えば、シリコン基材３０と第１の支持基板４０を接着する機能を有し、且つ、光エネルギーや熱エネルギーによって剥離を引き起こす機能を持った層を形成することで実現できる。
【００３６】
ここで、図６の製造工程に戻り、シリコン基材３０と第１の支持基板４０を接合した後に、シリコン基板３０の第１の支持基板４０が接合された面の反対面から研削加工を行い、第１のノズル孔６となる凹部６ｃの付近までシリコン基板３０を薄板化する。そして、ＣＦ4又はＣＨＦ3等をエッチングガスとするドライエッチングによって、第１のノズル孔６となる凹部６ｃの先端のシリコン酸化膜３４を除去してノズル部８を貫通させる（図６（Ｍ））。なお、ノズル部８を貫通させるときに、ＣＭＰ装置を用いて第１のノズル孔６となる凹部６ｃの先端のシリコン酸化膜３４を除去してもよいが、ＣＭＰ加工後にノズル部８内部の研磨剤を水洗除去しなければならいため、ドライエッチングを行うのが望ましい。また、シリコン基材３０を薄板化するのに、例えばＳＦ6をエッチングガスとするドライエッチングを行うようにしてもよい。
【００３７】
次に、シリコン基材３０の第１の支持基板４０が接合された面の反対面１０ａ（ノズル基板４のインク吐出面１０）に沿って、撥水性のシランカップリング剤を含浸した円筒状の転写ローラ１００を回転させて、シランカップリング剤を前記反対面１０ａに塗布し、前記反対面１０ａの表面のみに選択的に撥水処理して、撥液膜１０１を成膜する。
すなわち、図７に詳述するように、円筒状の転写ローラ１００を、シリコン基材３０の第１の支持基板４０が接合された面の反対面１０ａ上に載置する（図７（Ｎ））。次に、転写ローラ１００を前記反対面１０ａに沿って回転させてイ方向に移動させると、移動に伴って、転写ローラ１００が通過後のシリコン基材３０の前記反対面１０ａ上に、撥水性のシランカップリング剤からなる撥液膜１０１を形成していく（図７（Ｏ））。
【００３８】
そして、転写ローラ１００がノズル部８の先端部に達すると、ここに第１のノズル孔６の内壁側に侵入する嵌入膜１０１ａを形成し（図７（Ｐ））、さらにロ方向に回転移動して、撥液膜１０１を形成していく（図８（Ｑ））。
こうして、シリコン基材３０の前記反対面１０ａ上に、シランカップリング剤からなる撥液膜１０１が成膜される（図８（Ｒ））。
【００３９】
この際の転写ローラ１００による押し圧は、例えば０．２〜０．４ＭＰａであり、転写ローラ１００の温度は、常温から溶媒の沸点以下の温度である。
上記の転写の際にノズル部８の下より一定の空気圧を加えて転写を行うと、撥液膜１０１の形成を均一にすることができる。
なお、上記の撥液膜１０１の形成においては、転写ローラ１００をシリコン基材３０の上側より押圧して撥液膜１０１を形成したが、シリコン基材３０の撥インク処理部を下方に位置させ、転写ローラ１００をシリコン基材３０の下部側に配置し、下部側より上部側に押圧して撥液膜１０１を形成することもできる。
【００４０】
上記の撥インク処理は、塗布可能な撥水性のシランカップリング剤を用いて行う。転写ローラ１００に含浸させる撥水性のシランカップリング剤の濃度は、０．０５〜０．３０ｗｔ％が好ましく、特に０．１０〜０．１７ｗｔ％が好ましい。
撥水性のシランカップリング剤の種類としては、フッ素系のシランカップリング剤（例えばダイキン工業のオプツールＤＳＸ等）の他、チタネート系のカップリング剤、又はアルミネート系のカップリング剤であってもよい。
撥水性のシランカップリング剤の動粘度は、４ｅ-7〜１．４ｅ-5ｍ2／ｓである。
【００４１】
なお、転写ローラ１００の構造は上記の説明では円筒形であるが、他の構造であってもよい。
転写ローラ１００の周囲の材質としては、金属や樹脂等を使用するのが好ましいが、表面付着量を考えると、表面に水酸基（−ＯＨ基）が多く露出している例えばＳｉＯ2等の金属が好ましい。
上記の撥インク処理は、ノズル部８を加工した後に転写ローラ１００によって撥インク処理を行っているが、回転ローラ１００によって撥インク処理を行ったのち、ノズル部８の加工を行ってもよい。
上記のようにして、シリコン基材３０自体の加工は終了し、ノズル基板４が完成する。
【００４２】
次に、図６（Ｌ）の工程と同様に、例えばガラス等の透明材料からなる第２の支持基板５０の片面に剥離層５１をスピンコートし、その上に樹脂層５２をスピンコートする。そして、第２の支持基板５０の剥離層５１及び樹脂層５２をスピンコートした面と、シリコン基材３０の、第１の支持基板４０が貼り合わせられている面の反対面を向かい合わせて樹脂層５２を硬化させることにより、第２の支持基板５０とシリコン基材３０を貼り合わせる。次に、第１の支持基板４０側からレーザー光等を照射して剥離層４１の部分から第１の支持基板４０を剥離して、その後、樹脂層４２をシリコン基材３０からゆっくりと剥がし取る。この際、樹脂層４２をシリコン基材３０の外周部から剥がし取るようにする（図９（Ｓ））。
そして、第１のノズル孔６及び第２のノズル孔７の内壁に付着した撥液膜１０１を、第２のノズル孔７側からプラズマ処理によって除去する（図９（Ｔ））。なお、第１のノズル孔６及び第２のノズル孔７の内壁に付着した撥液膜１０１は、上記の図６、図７の工程における撥液膜１０１を形成する際にできたものである。このプラズマ処理の際には、撥液膜１０１が樹脂層５２によって保護されるため、第１のノズル孔６及び第２のノズル孔７の内壁に付着した撥液膜１０１のみが除去される。
【００４３】
次に、シリコン基材３０（ノズル基板４）の第２の支持基板５０が貼り合わせられた面の反対面に接着剤等を転写して接着剤層３７を形成し、電極基板３が接合されたキャビティ基板２と、シリコン基板３０を接合する（図９（Ｕ））。
それから、図９（Ｔ）の工程と同様に、第２の支持基板５０側からレーザー光等を照射して剥離層５１の部分から第２の支持基板５０を剥離して、樹脂層５２をシリコン基材３０からゆっくりと剥がし取る。この際、図９（Ｔ）の工程と同様に、樹脂層５２をシリコン基材３０の外周部から剥がし取るようにする。
最後に、例えばキャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が接合された接合基板をダイシング（切断）により分離して、液滴吐出ヘッド１が完成する。
なお、上記の図６から、図７〜図９の工程において、第１の支持基板４０及び第２の支持基板５０の代わりに、ダイシングテープ等のテープを使用してもよい。但し、薄板化されたシリコン基材３０とテープのみではシリコン基材３０の変形が大きくなるため、テープの貼り合わせられた面を真空吸着治具等によって保持するのが望ましい。
【００４４】
図１０及び図１１は、キャビティ基板２及び電極基板３を接合した接合基板５の製造工程を示す縦断面図である。以下、キャビティ基板２及び電極基板３を接合した接合基板５の製造工程について簡単に説明する。なお、キャビティ基板２及び電極基板３の製造方法は、図１０及び図１１に示されるものに限定されるものではない。
まず、ホウ珪酸ガラス等からなるガラス基材３ａを、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより凹部１９を形成する。なお、この凹部１９は、電極１７の形状より少し大きい溝状のものであって複数形成するものとする。
そして凹部１９の内部に、例えばスパッタによって、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる電極１７を形成する。
その後、ドリル等によってインク供給孔１８となる孔部１８ａを形成して、電極基板３を形成する（図１０（ａ））。
【００４５】
次に、例えば厚さが５２５μｍのシリコン基材２ａの両面を鏡面研磨した後に、シリコン基材２ａの片面にプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によってＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ  Ｅｔｈｙｌ  Ｏｒｔｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）からなる厚さ０．１μｍのシリコン酸化膜２２を形成する（図１０（ｂ））。なお、シリコン酸化膜２２を形成する前に、エッチングストップのためのボロンドープ層を形成するようにしてもよい。振動板１２をボロンドープ層から形成することにより、厚み精度の高い振動板１２を形成することができる。
それから、図１０（ｂ）に示すシリコン基材２ａと、図１０（ａ）に示す電極基材３ａを例えば３６０℃に加熱し、シリコン基材２ａに陽極、電極基材３ａに陰極を接続して、８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合を行う（図１０（ｃ））。
シリコン基材２ａと電極基材３を陽極接合した後に、水酸化カリウム水溶液等で図３（ｃ）の工程で得られた接合基板をエッチングすることにより、シリコン基材２ａの全体を、例えば厚さ１４０μｍになるまで薄板化する（図１０（ｄ））。
【００４６】
それから、シリコン基材２ａの上面（電極基材３ａが接合されている面の反対面）の全面に、プラズマＣＶＤによって、例えば厚さ１．５μｍのＴＥＯＳ膜を形成する。
そして、このＴＥＯＳ膜に、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及びオリフィスとなる凹部１５ａとなる部分を形成するためのレジストをパターニングし、この部分のＴＥＯＳ膜をエッチング除去する。
その後、シリコン基材２ａを水酸化カリウム水溶液等でエッチングすることにより、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及びオリフィスとなる凹部１５ａを形成する（図１１（ｅ））。このとき、電極取出し部２３となる部分もエッチングして薄板化しておく。なお、図１１（ｅ）のウェットエッチングの工程では、例えば初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後、３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用することができる。これにより、振動板１２の面荒れを抑制することができる。
【００４７】
シリコン基材２ａのエッチングが終了した後に、接合基板をフッ酸水溶液でエッチングして、シリコン基材２ａに形成されたＴＥＯＳ膜を除去する。また、電極基材３のインク供給孔１８となる孔部１８ａにレーザー加工を施し、インク供給孔１８が電極基材３を貫通するようにする（図１１（ｆ））。
次に、シリコン基材２ａの吐出室１３となる凹部１３ａ等の形成された面に、例えばＣＶＤによってＴＥＯＳ等からなる液滴保護膜２４を、例えば厚さ０．１μｍで形成する（図１１（ｇ））。
それから、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等によって電極取出し部２３を開放する。また、シリコン基材２ａに機械加工又はレーザー加工を行って、インク供給孔１８をリザーバ１４となる凹部１４ａまで貫通させる。これにより、キャビティ基板２と電極基板３が接合された接合基板５が完成する。この接合基板５は、図９（Ｕ）の工程において、ノズル基板４と接合されることとなる。
なお、電極取出し部２３に、振動板１２と電極１７の間の空間を封止するための封止剤（図示せず）を塗布するようにしてもよい。
【００４８】
本実施形態１によれば、ノズル基材の表面に沿って転写ローラ１００を移動させてノズル基材に撥液膜１０１を塗布するようにしたので、複雑な形状をもつノズル基材の表面のみを選択的に撥インク処理することができる。
また、ノズル部８を形成した後に選択的に撥インク処理を行えるため、ノズル部８を形成後の複雑な撥インク処理工程を必要としない。すなわち、ノズル部８を形成した後に撥インク処理を行うと一般に複雑なマスキング工程が必要となるが、それらを簡単に行うことができ、コスト面及び環境面において優れている。
【００４９】
実施形態２．
図１２は、実施形態１の製造方法で得られたインク吐出ヘッドを搭載したインク吐出装置を示す斜視図である。
実施形態１で得られたインク吐出ヘッド１を搭載したインク吐出装置２００は、インク吐出ヘッド１の製造の際にコスト面、環境面において優れており、またインク吐出装置２００の吐出性能も優れている。
なお、実施形態１の製造方法で得られたインク吐出ヘッド１は、図１２に示すインク吐出装置の他に、液滴を種々に変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。
また、実施形態１の製造方法で得られたインク吐出ヘッド１は、圧電駆動方式の液滴吐出装置や、バブルジェット（登録商標）方式の液滴吐出装置にも使用することができる。
【００５０】
なお、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、本発明の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図。
【図２】ノズル基板を液滴吐出面側から見た上面図。
【図３】実施形態１に係るノズル基板の製造工程を示した縦断面図。
【図４】図３の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図５】図４の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図６】図５の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図７】図６の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図８】図７の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図９】図８の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図１０】キャビティ基板と電極基板を接合した接合基板の製造工程を示す縦断面図。
【図１１】図１０の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。
【図１２】実施形態１の製造方法で得られたインク吐出ヘッドを搭載したインク吐出装置を示した斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１  インク吐出ヘッド、２  キャビティ基板、３  電極基板、４  ノズル基板、６  第１のノズル孔、７  第２のノズル孔、８  ノズル部、１０  インク吐出面、１１  接合面、１２  振動板、１３  吐出室、１４  リザーバ、１５  オリフィス、１６  絶縁膜、１７  電極、１８  インク供給孔、２１  駆動回路、１００  転写ローラ、１０１  撥液膜、２００  インク吐出装置。
【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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