(57)【要約】【課題】ノズルプレートの吐出を有する面に密着性が良好で耐久性に優れた撥液膜を備えている液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】吐出口を有する面があるノズルプレートを準備する工程と、ノズルプレートと一体となってノズル孔に連通し、アクチュエータの変位によりノズル孔から液滴を吐出させる圧力室を形成する圧力室溝が形成されているボディプレートを準備する工程と、ノズルプレートの吐出口を有する面を外側にして、ノズルプレートとボディプレートを接合して圧力室を形成する接合工程と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、接合工程は、ノズルプレートとボディプレートを陽極接合する工程であり、接合工程の後、ノズルプレートの吐出口を有する面を超音波洗浄する工程と、超音波洗浄されたノズルプレートの吐出口を有する面に、撥液性を有する撥液膜を形成する工程と、を有する。【選択図】図４
2008207519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を液滴として吐出する吐出口を有するノズル孔が形成され、該吐出口を有する面があるノズルプレートを準備する工程と、
前記ノズルプレートと一体となって前記ノズル孔に連通し、アクチュエータの変位による容積の変化により前記ノズル孔から液滴を吐出させる圧力室を形成する圧力室溝が形成されているボディプレートを準備する工程と、
前記ノズルプレートの前記吐出口を有する面を外側にして、該ノズルプレートと前記ボディプレートを接合して、前記圧力室を形成する接合工程と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記接合工程は、陽極接合法により前記ノズルプレートと前記ボディプレートを接合する工程であり、
前記接合工程の後に、
前記ノズルプレートの前記吐出口を有する面を超音波洗浄する工程と、
超音波洗浄された前記ノズルプレートの前記吐出口を有する面に、前記液体に対して撥液性を有する撥液膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記ノズルプレート及び前記ボディプレートの材料をＳｉとし、
前記接合工程で、前記ノズルプレートと前記ボディプレートを接合するために互いに接する面のいずれかの面に可動イオンを含む硼珪酸ガラス膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記ノズル孔に連通する貫通孔を備えた中間プレートを準備する工程を含み、
前記接合工程において、前記ノズルプレートと前記ボディプレートとの間に前記中間プレートを挟むことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記ノズルプレート及び前記ボディプレートの材料をＳｉとし、前記中間プレートの材料を可動イオンを含む硼珪酸ガラスとすることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記接合工程において、前記ノズルプレートと前記中間プレートと前記ボディプレートとを同時に陽極接合法を用いて貼り合わせることを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記撥液膜を形成する工程において、真空蒸着法、塗布法、浸漬法のいずれかにより前記撥液膜を形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法により製造されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｓｉ基板、可動イオンを含む硼珪酸ガラス基板を使用してノズルプレートやボディプレート（キャビティプレート）を形成し、これらのプレートを陽極接合法を用いて貼り合わせる液体吐出ヘッドの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。陽極接合法を用いると、接着剤を使用する必要が無いため、煩雑な接着剤の塗布が不要で、また接着剤の流路へのはみ出しなどによる不良が発生せず良好な接合が可能となる。
【０００３】
一方、ノズルプレートの液滴を吐出する吐出口を有する面（吐出面）には、撥液膜を設ける場合がある。この撥液膜を吐出面に設けると、吐出口から液滴を吐出する際に、液滴が吐出口の周囲に滲み出ることがなく、また、液滴が吐出面に広がろうとすることがないため、液滴の良好な吐出性能を得ることができる。
【０００４】
しかし、陽極接合法では、ノズルプレートとボディプレートを高温で長時間加熱する必要があるため、貼り合わせる前にノズルプレートの吐出面に撥液膜が形成されている場合には撥液性が加熱のため劣化してしまう。このため、液滴の良好な吐出性能が得られない。そこで、オリフィスプレート（ノズルプレート）とチャンバープレート（ボディプレート）との陽極接合法により貼り合わせた後に、撥インク膜（撥液膜）の密着性を向上させる酸素プラズマ処理を行った後に撥液膜形成を行うことが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９２７１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２１２９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２によれば、ノズルプレートの撥液膜形成面に酸素プラズマ処理を行った後に撥液膜形成を行っているが、撥液膜の耐久性が十分でない場合があった。このため、例えば、繰り返される吐出面のクリーニング動作におけるクリーナーによる摩擦力により、容易に撥液膜が吐出面から剥がれてしまい吐出口から吐出される液滴にバラツキが生じ、良好な吐出性能が得られないという問題があった。
【０００６】
撥液膜の耐久性が十分得られない原因について本発明者らは精力的な検討を行った。この結果、ノズルプレートとボディプレートとを陽極接合法により貼り合せた後のノズルプレートの吐出面に、様々な種類の物質による汚れが有り、その中にガラス粒子やＳｉ粒子が付着していることが分かった。上記の酸素プラズマ処理では、様々な種類の物質による汚れの内、有機物等による汚れには十分に除去効果を発揮するものの、例えば、ガラス粒子やＳｉ粒子に対しては十分に除去できず残留してしまうことが分かった。
【０００７】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ノズルプレートの吐出口を有する面に密着性が良好で耐久性に優れた撥液膜を備えている液体吐出ヘッドの製造方法及び液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題は、以下の構成により解決される。
【０００９】
１．  液体を液滴として吐出する吐出口を有するノズル孔が形成され、該吐出口を有する面があるノズルプレートを準備する工程と、
前記ノズルプレートと一体となって前記ノズル孔に連通し、アクチュエータの変位による容積の変化により前記ノズル孔から液滴を吐出させる圧力室を形成する圧力室溝が形成されているボディプレートを準備する工程と、
前記ノズルプレートの前記吐出口を有する面を外側にして、該ノズルプレートと前記ボディプレートを接合して、前記圧力室を形成する接合工程と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記接合工程は、陽極接合法により前記ノズルプレートと前記ボディプレートを接合する工程であり、
前記接合工程の後に、
前記ノズルプレートの前記吐出口を有する面を超音波洗浄する工程と、
超音波洗浄された前記ノズルプレートの前記吐出口を有する面に、前記液体に対して撥液性を有する撥液膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１０】
２．  前記ノズルプレート及び前記ボディプレートの材料をＳｉとし、
前記接合工程で、前記ノズルプレートと前記ボディプレートを接合するために互いに接する面のいずれかの面に可動イオンを含む硼珪酸ガラス膜を形成する工程を有することを特徴とする１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１１】
３．  前記ノズル孔に連通する貫通孔を備えた中間プレートを準備する工程を含み、
前記接合工程において、前記ノズルプレートと前記ボディプレートとの間に前記中間プレートを挟むことを特徴とする１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１２】
４．  前記ノズルプレート及び前記ボディプレートの材料をＳｉとし、前記中間プレートの材料を可動イオンを含む硼珪酸ガラスとすることを特徴とする３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１３】
５．  前記接合工程において、前記ノズルプレートと前記中間プレートと前記ボディプレートとを同時に陽極接合法を用いて貼り合わせることを特徴とする３又は４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１４】
６．  前記撥液膜を形成する工程において、真空蒸着法、塗布法、浸漬法のいずれかにより前記撥液膜を形成することを特徴とする１乃至５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１５】
７．  １乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法により製造されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、吐出口を有する面があるノズルプレートとボディプレート、又は、吐出口を面があるノズルプレートと中間プレートとボディプレートとを陽極接合法にて貼り合わせた後に、吐出口を有する面の超音波洗浄を行う。この超音波洗浄の後に、吐出面に撥液膜を形成する。
【００１７】
超音波洗浄では、洗浄液を選択することで様々な種類の物質による汚れに対応することができるため、吐出面に付着している物質を十分に除去することができる。また、陽極接合法によりボディプレートを貼り合わせたノズルプレートの機械的強度は、ノズルプレートのみと比較して大きくなっているため、洗浄時に機械的負荷がかかる超音波洗浄を用いることが可能となる。よって、撥液膜を形成するノズルプレートの吐出口を有する面を十分に洗浄することができ、吐出口を有する面に形成する撥液膜の密着力を大きくすることができる。
【００１８】
従って、ノズルプレートの吐出口を有する面に密着性が良好で耐久性に優れた撥液膜を備えている液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。
【００２０】
本発明に係わる液体吐出ヘッドの製造方法により製造される液体吐出ヘッドについて説明する。
【００２１】
図１は液体吐出ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドと称する。）Ａの構成を分解斜視図（配線部は図示していない。）を示している。図１において、１は液体吐出ヘッド用ノズルプレート（以下、ノズルプレートと称する。）、５は中間プレート、２はボディプレート、３は圧電素子、３０はインク供給路を模式的に示している。また、図２は、この記録ヘッドＡにおけるノズルプレート１のＹ−Ｙ、中間プレート５のＺ−Ｚ及びボディプレート２のＸ−Ｘの位置での断面を模式的に示している（配線部は図示していない。）。
【００２２】
ノズルプレート１には、インク吐出のためのノズル孔１１を複数配列してある。ノズル孔１１の液滴を吐出する吐出口を有する面（以降、吐出面と称する。）１３には撥液膜４５がある。中間プレート５には、ノズル孔１１に連通する貫通孔１２が設けてある。貫通孔１２の径は、ノズル孔１１の径より大きい。
【００２３】
また、ボディプレート２には、中間プレート５を介してノズルプレート１を貼り合わせることで、圧力室となる圧力室溝２４、インク供給路となるインク供給路溝２３及び共通インク室となる共通インク室溝２２、並びにインク供給口２１が形成されている。
【００２４】
そして、ノズルプレート１のノズル孔１１とボディプレート２の圧力室溝２４とが一対一で対応するように中間プレート５を挟んでノズルプレート１とボディプレート２と貼り合わせることで流路ユニットＭを形成する。ここで、以後、上記で説明に使用した圧力室溝、供給路溝、共通インク室溝の各符号はそれぞれ圧力室、供給路、共通インク室にも使用する。また、インク供給口２１に連通するようにインク供給路３０を結合してある。インク供給路３０と別途準備するインク貯蔵部（図示しない）とをパイプ（図示しない）で接続することで流路ユニットＭにインクを供給することができる。
【００２５】
図２が示しているように、流路ユニットＭに圧電素子３を圧力室２４の容積を変化させてノズル孔１１から液滴を吐出させるアクチュエータとして、ボディプレート２のノズルプレート１を有する面と反対の各圧力室２４の底部２５の面に結合してある。ボディプレート２と圧電素子３との間には、全ての圧電素子３と電気的に接続される共通電極４０が設けてある。
【００２６】
図３は、記録ヘッドＡの圧電素子３を設けてある側の様子で、圧電素子３を駆動するための配線部及びその周辺を示している。ボディプレート２の底面に、フレキシブル基板４２の一方の端部が固定されている。フレキシブル基板４２は、個別配線Ｌと共通配線ＣＬを備えている。各圧電素子３に一対一に対応する個別配線Ｌを全ての圧電素子３に接続し、共通配線を共通電極４０に接続する。共通電極４０とフレキシブル基板の共通配線との接続は、銀ペースト等の導電性接着剤ＣＰにより接続してある。また、フレキシブル基板の個別配線Ｌと各圧電素子３との接続は、ワイヤボンディングによるワイヤＷで接続してある。
【００２７】
別途用意する圧電素子３の駆動回路にフレキシブル基板４２の他方の端を接続し、共通配線ＣＬと個別配線Ｌとの間に駆動パルス電圧を印加することで、各圧電素子３を独立して駆動することができる。駆動した圧電素子３から発生する振動が圧力室２４の底部２５に伝えられ、この底部２５の振動により圧力室２４内の圧力を変動させることで圧力室２４内の液体をノズル孔１１から液滴として吐出できる。
【００２８】
これまで説明した記録ヘッドＡを製造する製造工程のフロー図を図４に示す。図４に沿って記録ヘッドＡの製造に関して図１、２、３、５を参照しながら説明する。
【００２９】
（ノズルプレートの準備、ボディプレートの準備、中間プレートの準備）
図１に示す流路ユニットＭを構成するノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２をそれぞれ製造する。ノズルプレート１とボディプレート２を成す材料はＳｉとし、中間プレート５を成す材料は、可動イオンを含む硼珪酸ガラスが好ましい。各プレートをこれらの材料とすることで陽極接合を容易に行うことができる。
【００３０】
ノズルプレート１にノズル孔１１を形成する方法、中間プレート５に貫通孔１２を形成する方法、ボディプレート２に圧力室溝２４等を形成する方法は、公知のフォトリソグラフィー技術（レジスト塗布、露光、現像）及びエッチング技術等を用いることができる。エッチング方法としては、ドライエッチングが好ましい。これらの方法により、ノズルプレート１、ボディプレート２及び中間プレート５を準備する。
【００３１】
（接合）
次に、準備したノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２の３枚のプレートを重ね合わせ、図５に示す陽極接合装置により接合して圧力室２４を形成する。図５は、ボディプレート２、ノズルプレート１、中間プレート５の３枚のプレートを同時に陽極接合する様子を模式的に示している。以下、図５を用いてノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２を陽極接合することに関して説明する。
【００３２】
ノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２は、十分に洗浄して乾燥させ、接合面にゴミが無いようにする。この洗浄及び乾燥するに先だって、ノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２の各接合面は、各表面粗さを１０ｎｍ未満にするのが好ましい。具体的には、例えば各接合面をダイヤモンドペースト（粒径はおおよそ０．１μｍ〜０．３μｍの範囲）等を用いたバフ研磨等により研磨を行う。各接合面の表面粗さを１０ｎｍ未満にすることで、３枚のプレートを後述の分子間力により密着することができる。
【００３３】
ここで、表面粗さＲａは、例えば、触針式表面粗計Ｄｅｋｔａｋ３０３０（Ｓｌｏａｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｖｅｅｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製、触針：ダイヤモンド製半径１２．５μｍ、針圧：０．０５ｍＮ）を使用して測定することができる。具体的には、任意の３箇所の各表面粗さを求め、その算術平均値として得ることができる。表面粗さを求める際の測定幅は３ｍｍとする。
【００３４】
研磨後、ノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２を、ヒーター（図示しない）及び陽極接合を行うために載せるプレートより大きいベース電極２０ａを備えたプレート固定台２０の上に重ね合わせる。この時、ベース電極２０ａから、ボディプレート２、中間プレート５、ノズルプレート１の順に各研磨面を対向させ、位置関係を調整して重ね合わせる。
【００３５】
次に、電極となる押圧部材１１０をノズルプレート１の上に設けて、ノズルプレート１を押圧し、プレート固定台２０が備えているヒーター（図示しない）により重ね合わせた３枚のプレートを加熱する。陽極接合温度まで３枚のプレートを加熱し、陽極接合温度を維持した状態で直流電圧を３枚のプレートに印可する。具体的には、ボディプレート２に接触するベース電極２０ａと、電極となる押圧板１１０に接触する電極プローブ６０とをプラスとし、中間プレート５に接触する電極プローブ６１をマイナスとして直流電源９０より直流電圧を３枚のプレートに印加する。
【００３６】
電源プローブ６１を中間プレート５に接触させるためには、ノズルプレート１を中間プレート５より小さくする、又は、ノズルプレート１に切り欠きを設けて中間プレート５の一部を露出させればよい。
【００３７】
押圧部材１１０で押圧することで、３枚のプレート間の間隔を狭くして、薄い空気層を周囲に押し出し、空気が押し出された領域は、研磨等で表面粗さＲａが１０ｎｍ未満と小さいため面同士が接触して分子間力で密着させる。ノズルプレート１を押圧する押圧部材１１０は、電極となる材料であれば特に限定されない。
【００３８】
押圧部材１１０の大きさは、ノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２のうち最も小さいプレートの大きさの８０％から同じ程度の大きさとするのが好ましい。この大きさにすることで、接合する３枚のプレートの接合面全域をより良好に気泡を排除した状態で陽極接合することができる。
【００３９】
陽極接合を行う上で、重要な条件は陽極接合温度と印加する直流電圧である。上記の陽極接合温度は、３５０℃から５５０℃の範囲が好ましい。この温度範囲とすることで、中間プレート５の中のＮａ+等の可動イオンを移動可能にすることができる。
【００４０】
また、直流電圧は、中間プレート５の中のＮａ+等の可動イオンの濃度によって若干異なるが、０．５ｋＶから２ｋＶの範囲が好ましく、より好ましくは０．８ｋＶから１．５ｋＶ程度である。０．５ｋＶ以下であると可動イオンの動きが遅く、接合に時間がかかってしまう。２ｋＶ以上では、高電圧に対する絶縁の確保だけでなく周囲の環境（たとえば湿度など）の条件によっては、接合する中間プレート５を貫通する形で放電が起こる場合があり、接合不良となる。
【００４１】
陽極接合は、陽極接合温度で中間プレート５の中の可動イオンが高電界に引かれて移動拡散する現象であり、この現象が顕著なガラスが好ましい。好ましいガラスとしてテンパックス（登録商標）及びパイレックス（登録商標）がある。テンパックス（登録商標）及びパイレックス（登録商標）は、Ｎａ+を可動イオンとして持っており、Ｎａ2Ｏが高温時にＮａ+とＯ2-になって、Ｏ2-が相手側に拡散することで接合が成立する。
【００４２】
また、接合する３枚のプレートの熱膨張係数が近いことが好ましい。例えば、上記のガラスの他に通称ソーダガラス（青板ガラスとも称する。）を用いてもＳｉプレートとの陽極接合は可能であるが、互いの熱膨張係数の差により、接合後の室温までの冷却過程で生じる応力により割れ等の破損が生じてしまう場合がある。
【００４３】
上記実施形態では、ボディプレート２と中間プレート５とノズルプレート１を同時に陽極接合法により貼り合わせる工程を例にして説明した。同時に３つのプレートを接合することで製造工程を簡略化、時間短縮することできる。勿論、ボディプレート２と中間プレート５を接合し、次に中間プレート５とノズルプレート１とを接合するように順次陽極接合を行ってもよい。
【００４４】
また、流路ユニットＭの構成をノズルプレート１とボディプレート２とすることができる。この場合、ノズルプレート１とボディプレート２を成す両者の材料をＳｉとすると陽極接合することができない。陽極接合を可能とするため、ノズルプレート１とボディプレート２とを接合する面のいずれか一方の面に可動イオンを含む硼珪酸ガラス膜を設ける。このガラス膜の厚みは、陽極接合にて強固に接合できる膜厚であれば良く、膜の密度や均一性及び陽極接合時に必要な接合面の加熱や印加電圧の観点から０．５μｍ〜３μｍの範囲が好ましく、更には１μｍ〜２μｍの範囲がより好ましい。可動イオンを含む硼珪酸ガラスの成膜方法は、真空蒸着法や高周波（ＲＦ）マグネトロンスパッタ法、イオンプレーティング法のいずれでも良く、また成膜時に基板（ノズルプレート１又はボディプレート２）の温度を緻密な膜が形成しやすいように２５０℃以上となるように加熱することが好ましい。この温度の上限は特に定めないが、基板の取り付け治具や成膜時の基板の温度制御装置等の観点から４００℃程度が好ましい。また、可動イオンを含む硼珪酸ガラス膜が不要であるノズルプレート１又はボディプレート２の個所には、成膜されないようにマスキングしておくのが好ましい。また、成膜後、上述した様に接合面を研磨しても良い。
【００４５】
（超音波洗浄）
次に、ボディプレート２、中間プレート５、ノズルプレート１を陽極接合した流路ユニットＭの超音波洗浄を行う。特に撥液膜を設けるノズルプレート１の吐出面は十分に超音波洗浄を行って清浄にする。清浄した吐出面に撥液膜を形成することで、吐出面に対する撥液膜の密着力を十分に確保することができ、耐久性を向上することができる。記録ヘッド稼働時に吐出面の清掃のためヘッドクリーナーで擦って拭いても撥液膜が容易に剥がれることがなくなり、良好な液滴の吐出性能を長期に亘って維持することができる。
【００４６】
超音波洗浄を行う前の吐出面は、これまでの製造過程により様々な種類の物質による汚染物質が付着している状態となっている。このまま、吐出面に撥液膜を設けると、これらの汚染物質が介在するため密着力が十分でなく容易に撥液膜が剥がれてしまう。
【００４７】
形成する撥液膜の密着力を十分に向上させるため、超音波洗浄を行って吐出面の汚染物質を除去する。洗浄液としては、流路ユニットＭを成す材料を浸食等の化学的変化を生じないものであれば特に限定せず、汚染物質に応じて適宜選択すれば良い。例えば、ガラスやＳｉ等の粒子汚れの除去性や脱脂力に優れているアルカリ洗剤、取り扱いが容易な中性洗剤を挙げることができ、汚染物質に応じて適宜選択して用いる。また、ＲＣＡ洗浄法を適用しても良い。ＲＣＡ洗浄法は、硫酸過水（ＳＰＭ）、アンモニア過水（ＡＰＭ）、塩酸過水（ＨＰＭ）、希フッ酸（ＤＨＦ）を順番や繰り返しを適宜に組み合わせて行えば良い。例えば、硫酸過水（有機物除去）→ＤＨＦ（酸化膜除去）→アンモニア過水（パーティクル除去）→ＤＨＦ（酸化膜除去）→塩酸過水（金属除去）→ＤＨＦ（酸化膜除去）→水という順番がある。
【００４８】
超音波洗浄方法における超音波の周波数帯域は、２５ｋＨｚから５０ｋＨｚ程度の範囲と０．５ＭＨｚから２ＭＨｚ程度の範囲とがあり、いずれの周波数帯域も使用することができる。尚、超音波洗浄方法における超音波の周波数帯域が０．５ＭＨｚから２ＭＨｚ程度の場合、特に高周波超音波洗浄方法と呼ぶ場合がある。
【００４９】
ノズルプレート１は、厚みが、例えば、１００μｍから３５０μｍ程度と薄く脆いため、取り扱いが容易でなく、特に振動を加えながら十分に洗浄することは破損等による製造時の歩留まりの低下が十分予測できる。しかし、上記の厚み程度のノズルプレート１であっても、ノズルプレート１が陽極接合により流路ユニットＭを構成することで、ノズルプレート１の強度が向上し、取り扱いが容易となる。この結果、ノズルプレート１の吐出面を超音波洗浄方法を用いて破損することなくノズルプレート１の吐出面を十分に洗浄することができる。特に、ガラスやＳｉ等の粒子汚れが良好に除去できるため、吐出面の粒子汚れによる凹凸がなくなるため、密着力が良好となると伴に厚みが均一な撥液膜を形成することができる。
【００５０】
上記の様に洗浄液を用いて超音波洗浄を行った流路ユニットＭを、純水によるリンス処理を行い乾燥させる。この後、更に酸素プラズマによるアッシング処理（酸素プラズマ処理とも称する。）を行ってもよい。
【００５１】
密着性が向上するのは撥液膜に限らない。吐出面をより清浄にすることで密着力を向上させることができることから、後述する撥液膜の下地層とする、例えば、ＴＥＯＳ膜に対しても密着性が向上するのは勿論である。
【００５２】
（撥液膜形成）
次に吐出面に設ける撥液膜に関して説明する。図２に示すノズルプレート１の吐出面１３に撥液膜４５を設ける。撥液膜４５を設けることで、ノズル孔１１から液体が吐出面１３に馴染むことによる染み出しや広がりを抑制することができる。具体的に撥液膜には、例えば液体が水性であれば撥水性を有する材料が用いられ、液体が油性であれば撥油性を有する材料が用いられる。一般に、ＦＥＰ（四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、フッ素化シロキサン、フルオロアルキルシラン、アモルファスパーフルオロ樹脂等のフッ素樹脂等が用いられることが多く、塗布方法、真空蒸着方法、浸漬方法で吐出面１２に成膜する。撥液膜の厚みは、撥液膜の材料、形成方法により適宜決めればよい。
【００５３】
撥液膜４５は、ノズルプレート１の吐出面１３に直接成膜することができるが、撥液膜４５の密着性を向上させるために下地層、例えば、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）膜を介して成膜するのが好ましい。ＴＥＯＳ膜は、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳガスを用いて形成することができる。
【００５４】
尚、撥液膜４５を形成する際に、吐出口をマスキングするのが好ましい。マスキングすることで、撥液膜が吐出口を塞ぐことがなくなり、撥液膜の形成後に吐出口部分の撥液膜を除去することなく良好な吐出口を得ることができる。
【００５５】
（電極形成）
次に、洗浄が終わった流路ユニットＭの背面（ノズルプレート１がある側と反対側の面）の圧力室２４の位置に該当する部分（所謂振動板として機能する部分）に共通電極４０を設ける（図２及び図３参照）。共通電極４０は、この上に接して設ける全ての圧電素子３に電圧を印加して駆動するための一方の電極となる。この共通電極４０を成す材料は、電極となる材料であれば特に限定することはなく、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇが挙げられる。また、密着性を良くするためのＣｒ等の下地層を設けてもよい。共通電極４０を形成する方法は、特に限定することはなく、例えば公知のスパッタリングや真空蒸着がある。
【００５６】
（圧電素子結合）
次に、共通電極４０の上に別途用意する圧電素子３を結合する。圧電素子３に電圧を印可する２つの面には、予めＡｕ等の電極が設けてあり、この電極の一方の面を銀ペースト等の導電性接着剤を用いて共通電極４０に結合する。
【００５７】
（配線）
次に、流路ユニットＭに結合した各圧電素子３に電圧を供給するための配線を行う。図３に示す様なフレキシブル基板４２を流路ユニットＭの背面に接着剤等で固定する。フレキシブル基板４２は、共通電極４０に接続する共通配線ＣＬと各圧電素子３に接続する個別配線Ｌとを含んでいる。共通配線ＣＬは、銀ペースト等の導電性接着剤ＣＰで共通電極４０と電気的に接続し、各圧電素子３と個別配線Ｌとは、例えばＡｕ線をワイヤＷとしたワイヤボンディングにて接続する。
【００５８】
（インク供給路結合）
流路ユニットＭに開口しているインク供給口２１にインクを供給するためのインク供給路３０を接着剤等で結合する。インク供給路３０を流路ユニットＭに設けることで、インク供給路３０と別途設けるインク貯蔵部（図示しない）とをパイプで接続することができ、流路ユニットＭにインクを供給することができる。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）
図１に示す記録ヘッドＡを製造した。記録ヘッドＡには、図３で示すフレキシブル基板４２を設け、フレキシブル基板４２と全ての圧電素子３とを電気的に接続し駆動可能とした。これに関して図４に示すフロー図に沿って図１、２、３、５を参照しながら説明する。
【００６０】
（ノズルプレートを準備する工程、ボディプレートを準備する工程、中間プレートを準備する工程）
図１に示すノズルプレート１、中間プレート５、ボディプレート２を公知のフォトリソグラフィー技術（レジスト塗布、露光、現像）とエッチング技術を用いて形成し準備した。ノズルプレート１及びボディプレート２は、それぞれの厚みを３００μｍ及び５００μｍのＳｉ基板を使用した。ノズルプレート１には、直径φ１５μｍのノズル孔１１を１２８個設けた。ボディプレート２には、ノズル孔１１に対応する圧力室となる圧力室溝２４、インク供給路となるインク供給路溝２３及び共通インク室となる共通インク室溝２２、並びにインク供給口２１を形成した。中間プレート５は、厚み３５０μｍのテンパックス（登録商標）ガラスを基板として、直径φ６０μｍの貫通穴をノズル孔１１に連通するように１２８個設けた。
【００６１】
（接合）
次に、ノズルプレート１と中間プレート５とボディプレート２とを陽極接合法を用いて接合した。陽極接合するために、それぞれの接合面をダイヤモンドペーストを用いたバフ研磨により研磨し、各接合面の表面粗さＲａを１０ｎｍ未満とした。表面粗さＲａの測定は、触針式表面粗計Ｄｅｋｔａｋ３０３０（Ｓｌｏａｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｖｅｅｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製、触針：ダイヤモンド製半径１２．５μｍ、針圧：０．０５ｍＮ）を使用した。測定幅を３ｍｍとし、任意の３箇所で表面粗さを測定し、この算術平均値を表面粗さＲａとした。
【００６２】
次に、研磨を完了したノズルプレート１と中間プレート５とボディプレート２を十分に洗浄・乾燥した。この後、図５に示す様にヒーター（図示しない）を備えたプレート固定台２０の上にベース電極２０ａを設け、このベース電極２０ａの上に順にボディプレート２、中間プレート５、ノズルプレート１を位置調整を行って重ね合わせた。
【００６３】
次に、ノズルプレート１の上に電極となる押圧板１１０を載せた。また、中間プレート５と押圧板１１０とにはそれぞれ電極プローブ６１及び電極プローブ６０を設けた。電極プローブ６１をマイナス、電極プローブ６０及びベース電極２０ａをプラスとする直流電圧を印加できるように電極プローブ６１、電極プローブ６０及び電極２０ａを直流電源９０に接続した。プレート固定台２０に設けたヒーター（図示しない）によりボディプレート２、中間プレート５、ノズルプレート１の接合部が４００℃となるように加熱し、この温度を維持した状態で直流電圧を印加した。具体的には、電極プローブ６０と電極プローブ６１及び電極プローブ６０と電極２０ａとの間に直流電源９０を用いて電圧１ｋＶを２時間印加し、陽極接合を行った。この電圧の印加時間は、十分に陽極接合が成される時間として予め実験により決めた。
【００６４】
（超音波洗浄）
次に陽極接合を完了したボディプレート２、中間プレート５、ノズルプレート１で構成される流路ユニットＭを超音波洗浄した。超音波洗浄は次のように行った。
（１）高周波超音波洗浄器（周波数０．７ＭＨｚ）の液槽に７０℃のアルカリ洗浄液を満たし、この洗浄液槽に流路ユニットＭを１５分間浸漬した。
（２）高周波超音波洗浄器（周波数０．７ＭＨｚ）の液槽に７０℃の純水を満たしアルカリ洗浄液から取りだした流路ユニットＭを純水槽に１０分間浸漬した。
【００６５】
次に、純水槽から取りだした流路ユニットＭを７０℃のオーブンに２０分間入れ乾燥させた。次に、オーブンから取りだした流路ユニットＭを酸素プラズマ（高周波電力３００Ｗ）中に３０分間置いて、アッシング処理を行った。この後、吐出面を顕微鏡にて観察したところ、汚染物質と見られるようなものは確認できなかった。
【００６６】
（撥液膜形成）
次に、撥水膜の下地膜としてＴＥＯＳ膜を設けた。ＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法により、流路ユニットＭを構成するノズルプレート１の吐出面に厚み１μｍのＴＥＯＳ膜を設けた。
【００６７】
次に、ＴＥＯＳ膜の上に撥水膜として厚み４０ｎｍのフッ素化シロキサン系撥水膜であるメルク社の撥水性蒸着材料「Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ  ＷＲ１：パーフルオロアルキルシラン」を真空蒸着法により形成した。
【００６８】
（電極形成）
次に、図３で示す様にＡｌからなる共通電極４０をスパッタ法により設けた後、共通電極４０の上に銀ペーストからなる導電性接着剤を用いて圧電素子３を接着した。
【００６９】
次に、流路ユニットＭにフレキシブル基板４２を接着した。このフレキシブル基板４２の共通配線ＣＬと共通電極４０とを銀ペーストからなる導電性接着剤ＣＰで電気的に接続し、個別配線Ｌと各圧電素子３の電極とをＡｕ線をワイヤＷとしてワイヤボンディングにて電気的に接続した。
【００７０】
（圧電素子結合、配線、インク供給路結合）
次に、流路ユニットＭにインク供給路３０を接着剤にて結合した。以上により記録ヘッドＡを完成した。完成した記録ヘッドＡのフレキシブル基板４２に、別途用意した圧電素子３を駆動する駆動回路を接続し、インク供給路３０とインク貯蔵部とをパイプで接続し、インク（水溶性）が吐出できるようにした。
【００７１】
（試験）
撥水膜が設けてある吐出面にヘッドクリーナーとするルビスティックを押圧力１０ｇで押し当てて１０回擦るクリーニング動作を行った後、１０００万回インクの吐出を行った。このクリーニング動作とインクの吐出を１サイクルとする動作試験を１０サイクル行った。
【００７２】
試験当初と試験終了後でインク吐出状態の変化は見られなかった。また、試験当初と試験終了後の吐出面の濡れ性を純水による接触角にて評価した。接触角の測定には、接触角計Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ７００型（協和界面科学株式会社製）を使用した。撥水膜の撥水性が良好か否かの判定として、経験的に接触角が１００度以上の場合を良好とした。測定した接触角は、試験当初及び試験終了後ともほぼ１１０度となり良好な撥水性を示した。実験後、吐出面を顕微鏡にて観察したところ、撥水膜の剥がれがなく良好な状態であった。
【００７３】
（実施例２）
実施例１における陽極接合後の洗浄において、（１）、（２）及びオーブンによる乾燥を実施しアッシング処理を行わなかった以外は、実施例１と同じとして記録ヘッドＢを作製した。撥水膜形成前に、吐出面を顕微鏡にて観察したところ、汚染物質と見られるようなものは確認できなかった。
【００７４】
この記録ヘッドＢを用いて実施例１と同じく、撥水膜が設けてある吐出面にヘッドクリーナーとするルビスティックを押圧力１０ｇで押し当てて１０回擦るクリーニング動作を行った後、１０００万回インクの吐出を行った。このクリーニング動作とインクの吐出を１サイクルとする動作試験を１０サイクル行った。
【００７５】
試験当初と試験終了後でインク吐出状態の変化は見られなかった。また、試験当初と試験終了後の吐出面の濡れ性を純水による接触角にて評価した。測定した接触角は、試験当初は１１０度、試験終了後は１０５度となり良好な撥水性を示した。実験後、吐出面を顕微鏡にて観察したところ、撥水膜の剥がれがなく良好な状態であった。
【００７６】
（比較例１）
実施例１における陽極接合後の洗浄において、（１）、（２）の超音波洗浄を行わずアッシング処理のみを行った以外は、実施例１と同じとして記録ヘッドＣを作製した。撥水膜形成前に、吐出面を顕微鏡にて観察したところ、ガラス粒子やＳｉ粒子と見られる汚染物質があることが確認された。
【００７７】
この記録ヘッドＣを用いて実施例１と同じく、撥水膜が設けてある吐出面にヘッドクリーナーとするルビスティックを押圧力１０ｇで押し当てて１０回擦るクリーニング動作を行った後、１０００万回インクの吐出を行った。このクリーニング動作とインクの吐出を１サイクルとする動作試験を５サイクル行った時点で、吐出されるインク滴のムラによる吐出不良の発生が確認されたため、動作試験を中止した。
【００７８】
実施例１と同様に、試験当初と試験終了後の吐出面の濡れ性を純水による接触角にて評価した。この結果、試験当初に測定した接触角は、実施例１と同じく１１０度であったが、吐出不良で試験終了した時の接触角は８５度であった。実験後、吐出面を顕微鏡にて観察したところ、撥水膜の剥がれが吐出面全域に渡って点々と見られる状態であった。
【００７９】
（結果）
以上の実施例１、実施例２及び比較例１との結果より、吐出面を洗浄液を用いて超音波洗浄することで、酸素プラズマによるアッシング処理のみに比較して撥水膜の吐出面への密着力が良好で耐久性が向上していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】液体吐出ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを示す図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの断面を模式的に示す図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドを圧電素子が設けてある側より、圧電素子を駆動するための配線部及びその周辺を示す図である。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの製造工程を説明するためのフロー図である。
【図５】ボディプレート、中間プレート、ノズルプレートの３枚の基板を重ねて同時に陽極接合することを説明する図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  ノズルプレート
２  ボディプレート
３  圧電素子
５  中間プレート
１１  ノズル孔
１２  貫通穴
１３  吐出口
２０  プレート固定台
２０ａ  ベース電極
２１  インク供給口
２２  共通インク室（溝）
２３  インク供給路（溝）
２４  圧力室（溝）
３０  インク供給路
４０  共通電極
４２  フレキシブル配線
４５  撥液層
６０、６１  電極プローブ
９０  直流電源
１１０  押圧部材
Ａ  インクジェット式記録ヘッド
Ｌ  個別配線
ＣＬ  共通配線
ＣＰ  導電性接着剤
Ｗ  ワイヤ
【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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