(57)【要約】【課題】  １つの物質層に疎水性表面と親水性表面とを形成し，意図していない領域に疎水層が形成されることを防止することが可能なインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法，インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドを提供する。【解決手段】  本発明に係るインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法は，インク吐出のためのノズル１１４が形成されたノズルプレート１１２ｂを備えるインクジェットヘッドを形成する工程と，ノズルプレート１１２ｂ上に，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物からなる疎水層１１８を形成する工程と，を含む。【選択図】    図３
2005319797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出のためのノズルが形成されたノズルプレートを備えるインクジェットヘッドを形成する工程と；
前記ノズルプレート上に，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物からなる疎水層を形成する工程と；
を含むことを特徴とする，インクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
前記シラン化合物は，クロロシラン，メトキシシラン，エトキシシラン，トリクロロシラン，トリメトキシシラン及びトリエトキシシランよりなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする，請求項１に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記末端官能基は，ＣＦ３ＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ２＝ＣＨ，ＣＦ３ＣＯＯ及びＣＨ３ＣＯＯよりなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする，請求項２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
前記ノズルプレート上に形成された前記シラン化合物についての選択的露光を行う工程をさらに含むことを特徴とする，請求項１に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項５】
前記シラン化合物は，クロロシラン，メトキシシラン，エトキシシラン，トリクロロシラン，トリメトキシシラン及びトリエトキシシランよりなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする，請求項４に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項６】
前記末端官能基は，ＣＦ３ＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ２＝ＣＨ，ＣＦ３ＣＯＯ及びＣＨ３ＣＯＯよりなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする，請求項５に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項７】
前記ノズルプレートは，ネガ型感光性樹脂又は熱硬化性樹脂であることを特徴とする，請求項４に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項８】
前記ノズルプレートは，エポキシ系，ポリイミド系又はポリアクリレート系の感光性樹脂であることを特徴とする，請求項７に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項９】
前記ノズルプレート上に前記疎水層を形成する前に，前記ノズルプレート表面についての酸化処理を行う工程をさらに含むことを特徴とする，請求項４に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１０】
前記ノズルプレートは，金属であることを特徴とする，請求項９に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１１】
前記露光は，１〜５０００ｍＪ／ｃｍ２の照射量の範囲で行われることを特徴とする，請求項４に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１２】
基板上にインク吐出のための圧力生成要素を形成する工程と；
前記圧力生成要素を有する基板に，流路の側壁を構成する側壁構造物及びインクが吐出されるノズルを有するノズルプレートを有するように流路構造物を形成する工程と；
前記ノズルプレート上に，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物からなる疎水層を形成する工程と；
前記ノズルを開口させるパターンが備えられたフォトマスクを使用して前記疎水層を形成する工程において，前記ノズルを通じて前記流路内部に流入された前記シラン化合物についての露光を実行する工程と；
を含むことを特徴とする，インクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１３】
前記シラン化合物は，クロロシラン，メトキシシラン，エトキシシラン，トリクロロシラン，トリメトキシシラン又はトリエトキシシランよりなる群から選択されたいずれの一つを含むことを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１４】
前記末端官能基は，ＣＦ３ＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ２＝ＣＨ，ＣＦ３ＣＯＯ及びＣＨ３ＣＯＯよりなる群から選択されたいずれの一つを含むことを特徴とする，請求項１３に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１５】
前記ノズルプレートは，ネガ型感光性樹脂又は熱硬化性樹脂であることを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１６】
前記ノズルプレートは，エポキシ系，ポリイミド系又はポリアクリレート系感光性樹脂であることを特徴とする，請求項１５に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１７】
前記ノズルプレート上に前記疎水層を形成する前に，前記ノズルプレート表面についての酸化処理を実行する工程をさらに含むことを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１８】
前記ノズルプレートは，金属であることを特徴とする，請求項１７に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項１９】
前記露光は，１〜５０００ｍＪ／ｃｍ２の照射量の範囲で実行されることを特徴とする，請求項１２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法。
【請求項２０】
流路構造物のノズルプレート上に疎水層を形成し，前記流路構造物の流路を限定する表面上に他の疎水層を形成する工程と；
前記他の疎水層を選択的に露光して親水性表面を形成する工程と；
を含むことを特徴とする，インクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記他の疎水層を選択的に露光する工程は，前記他の疎水層の末端官能基を親水性官能基に転換させる工程を含むことを特徴とする，請求項２０に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記他の疎水性を選択的に露光する工程は，前記ノズルプレートの前記ノズルと対応する開口部を有するマスクを使用して前記他の疎水層上に光を露出する工程を含むことを特徴とする，請求項２０に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２３】
前記他の疎水層を選択的に露光する工程は，前記疎水層が光に露出されることを防止する工程を含むことを特徴とする，請求項２０に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２４】
ノズルプレートを備える流路構造物上に物質層を形成する工程と；
前記物質層上に疎水性表面及び親水性表面を形成する工程と；
を含むことを特徴とする，インクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２５】
前記疎水性表面及び親水性表面を形成する工程は，前記物質層の第１の部分上に疎水性表面を形成し，前記物質層の第２の部分上に親水性表面を形成することを特徴とする，請求項２４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２６】
前記第１の部分は，前記ノズルプレートの外側表面であり，前記第２の部分は，インクの流路の内側表面であることを特徴とする，請求項２５に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２７】
前記物質層は，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物を含むことを特徴とする，請求項２４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２８】
前記光化学反応は，露光圧力及び光源の照射量により調節されることを特徴とする，請求項２７に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２９】
基板構造物と；
前記基板構造物上に形成され，流路を構成する側壁を有する側壁構造物，ノズルプレート及び前記流路を通じて供給されたインクを吐出するために前記ノズルプレート上に形成されたノズルを有する流路構造物と；
前記ノズルプレート上に形成された疎水性表面と；
前記側壁構造物の側壁の一部に形成された親水性表面と；
を含むことを特徴とする，インクジェットヘッド。
【請求項３０】
前記疎水性表面及び前記親水性表面は，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物により形成されることを特徴とする，請求項２９に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，インクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法，インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドに関し，特に，インクジェットヘッド用ノズルプレートの疎水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置（ｉｎｋ  ｊｅｔ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）は，印刷用インクの微小な液滴を記録媒体上の希望する位置に吐出させて画像に印刷する装置である。このようなインクジェット記録装置は，低価であり，多様な種類の色相を高解像度で印刷できので，幅広く使われている。
【０００３】
かかるインクジェット記録装置は，基本的に，インクが実質的に吐出されるインクジェットヘッド（ｉｎｋ  ｊｅｔ  ｈｅａｄ）と，インクジェットヘッドと流体連通されるインク収納容器と，を含む。このインク収納容器に含有されていたインクは流路を通じてインクジェットヘッドに供給され，インクジェットヘッドは，インク収納容器から供給を受けたインクを被記録材に吐出して印刷を行う。この時，インクは，ノズルプレートに形成されたノズルを通じて被記録材に吐出される。
【０００４】
その工程において，ノズルの吐出部は，インクジェットヘッドから吐出されるインク液滴のサイズ及びインクの吐出性能に大きな影響を及ぼす重要な要素である。特に，ノズル周辺のノズルプレート（以下，‘ノズル部’と称する）の表面の性質は，インク吐出の安定性及び連続噴射に大きな影響を及ぼす。ノズル部の表面が親水性（ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃｉｔｙ）を有する場合には，インク吐出が反復的に行われてノズル部の表面が濡れるようになる。ノズル部の表面が濡れる場合，インクがノズル部の表面に濡れているインクと固まりを形成するようになって，インクが完全な液滴の形態を有しないまま下がる方式により吐出される。その結果，インクの吐出方向が歪曲され，吐出速度が減少して印刷品質が低下し，インク吐出の後に形成されるメニスカス（ｍｅｎｉｓｃｕｓ）も不安定になる。
【０００５】
かかる問題点を解決するために，ノズルプレートの表面に疎水層（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  ｌａｙｅｒ）を形成する方法が，例えば，特許文献１及び特許文献２に開示されている。このような疎水層としては，シリコン系化合物又はフッ素系化合物が使用され，代表的にテフロン(登録商標）系物質であるＰＴＦＥ（ＰｏｌｙＴｅｔｒａ  Ｆｌｕｏｒｏ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ）が使われている。
工程工程  
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１２４１９９号公報
【特許文献２】特開平７−１２５２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，ノズルプレートの表面に疎水層を形成する工程には，改善しなければならない以下のような問題があった。即ち，疎水層を形成する工程は，インクジェットヘッドを構成する抵抗器のような圧力生成要素及びノズルプレートを含んだ流路構造物を形成した後に行われる。疎水層は，液状の疎水性物質を含んだ多孔性物質膜を用いた接触プリンティング（ｃｏｎｔａｃｔ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）法又はスピンコーティング（ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）法により形成でき，この工程で，疎水性物質がノズルプレート以外の意図していない部分に流入することが発生し得る。言い換えれば，疎水層を形成する間に疎水性物質がノズルを通じてインクジェットヘッドの流路内部に流入し得る。すると，流路内部に流入した疎水性物質により流路内部に意図しない疎水層が形成される。このような流路内部の疎水層は，流路内部に気泡を混入させてこれを固着化して圧力生成要素から発生した圧力を相殺させることによりインク吐出方向を歪曲させるなどのインクジェットヘッドの品質を低下させる一つの要因として作用する。
【０００８】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，１つの物質層に疎水性表面と親水性表面とを形成し，意図していない領域に疎水層が形成されることを防止することが可能な，新規かつ改良されたインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法，インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，インク吐出のためのノズルが形成されたノズルプレートを備えるインクジェットヘッドを形成する工程と，ノズルプレート上に光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物からなる疎水層を形成する工程と，を含むインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法が提供される。
【００１０】
好ましくは，上記ノズルプレートは，その名称，構造及び材料に関係なくインクジェットヘッドにおいてインクが吐出されるノズルを有する構造物を意味し，上記シラン化合物は，クロロシラン，メトキシシラン，エトキシシラン，トリクロロシラン，トリメトキシシラン及びトリエトキシシランよりなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【００１１】
また，好ましくは，上記末端官能基は，ＣＦ３ＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ２＝ＣＨ，ＣＦ３ＣＯＯ及びＣＨ３ＣＯＯよりなる群から選択される少なくとも１種を含む。
【００１２】
また，好ましくは，上記ノズルプレート上に上記シラン化合物を形成した後に上記シラン化合物についての選択的露光を行うことができる。その結果，疎水性（ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｉｔｙ）を有する上記シラン化合物に選択的な親水性表面を形成することができる。
【００１３】
また，上記インクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法は，基板上にインク吐出のための圧力生成要素を形成する工程と，上記圧力生成要素を有する基板に流路の側壁を構成する側壁構造物及びインクが吐出されるノズルを有するノズルプレートを有するように流路構造物を形成する工程と，上記ノズルプレート上に光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を含むシラン化合物からなる疎水層を形成する工程と，上記ノズルを開口させるパターンが備えられたフォトマスクを使用して上記疎水層を形成する工程において，上記ノズルを通じて流路内部に流入されたシラン化合物についての露光を実行する工程と，を含んでいてもよい。
【００１４】
また，上記課題を解決するために，本発明の第２の観点によれば，流路構造物のノズルプレート上に疎水層を形成し，流路構造物の流路を構成する表面上に他の疎水層を形成する工程と；上記他の疎水層を選択的に露光して親水性表面を形成する工程と；を含むインクジェットヘッドの製造方法が提供される。
【００１５】
さらに，上記課題を解決するために，本発明の第３の観点によれば，基板構造物と；上記基板構造物上に形成され，流路を構成する側壁を有する側壁構造物，ノズルプレート及び流路を通じて供給されたインクを吐出するためにノズルプレート上に形成されたノズルを有する流路構造物と；ノズルプレート上に形成された疎水性表面と；側壁構造物の側壁の一部に形成された親水性表面と；を含むインクジェットヘッドが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，簡単な工程により１つの物質層に疎水性表面と親水性表面とを形成することができ，さらに，インクジェットヘッド用ノズルプレートに疎水層を形成する工程において意図していない領域に疎水層が形成されることを防止することが可能な，インクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法，インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッド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】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
図１〜図３は，本発明の好ましい実施の形態によるインクジェットヘッド用ノズルプレートの疎水処理工程を示す断面図である。
【００１９】
図１を参照すれば，まず，インクジェットヘッドが提供される。本発明の好ましい実施の形態によれば，上記インクジェットヘッドは，インク吐出のための圧力生成要素として電気−熱変換器（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を使用することができる。しかし，本発明の範囲が上記構成に限定されるわけではなく，インクが吐出されるノズル及びこのノズルを有するノズルプレートを備えるインクジェットヘッドに幅広く適用できる。
【００２０】
次に，本発明の好ましい実施の形態によるインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
【００２１】
図１に示すように，まず，基板１００上に熱障壁層１０２を形成する。熱障壁層１０２は，例えば，シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）により形成することができる。次に，熱障壁層１０２上に発熱抵抗層及び配線用導電層（いずれも図示せず）を順に形成する。発熱抵抗層は，タンタル（Ｔａ）−アルミニウム（Ａｌ）合金のような金属を基板１００上にスパッタリングすることにより形成できる。また，配線用導電層は，スパッタリング法又は化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）を適用して，例えばアルミニウムのような金属により形成できる。
【００２２】
次に，配線用導電層及び発熱抵抗層をパターニングして熱障壁層１０２上に順に積層された配線用導電層パターン（図示せず）及び発熱低抗層パターン１０４を形成する。配線用導電層及び発熱抵抗層をパターニングする工程は，公知のフォトリソグラフィ工程及び乾式エッチング工程により行うことができる。
【００２３】
その後，発熱抵抗層パターン１０４の所定領域が露出されるように配線用導電層パターンを選択的に除去して配線１０６を形成する。その結果，配線１０６によって露出された部分の発熱抵抗層パターン１０４が発熱抵抗器１０４´として定められる。配線用導電層パターンを選択的に除去する工程は，公知のフォトリソグラフィ工程及び湿式エッチング工程により行うことができる。発熱抵抗器１０４´は，インクを吐出させるための圧力生成要素としての役割を担う。
【００２４】
次に，配線１０６及び発熱抵抗器１０４´上にパシベーション層１０８を形成する。パシベーション層１０８は，例えば，シリコン酸化膜，シリコン窒化膜又はシリコン炭化膜により形成できる。
【００２５】
次に，パシベーション層１０８上にキャビテーション防止層１１０を形成する。キャビテーション防止層１１０は，例えばＴａのような金属により形成できる。図１に示したように，キャビテーション防止層１１０は，パターニング工程を通じて少なくとも発熱抵抗器１０４´と重畳されるように形成できる。
【００２６】
次に，発熱抵抗器１０４´，パシベーション層１０８及びキャビテーション防止層１１０を有する基板１００上に流路構造物１１２を形成する。流路構造物１１２は，図示しないインク収納容器から供給されたインクが移動して一時的に保存される流路１１６の側壁を構成する側壁構造物１１２ａ及びインクが吐出されるノズル１１４が形成されたノズルプレート１１２ｂを含む。本発明の好ましい実施の形態において，ノズルプレート１１２ｂは，ネガ型感光性樹脂，熱硬化性樹脂又は金属により構成することができるが，これらに限定されるわけではない。流路構造物１１２は，接着式又は一体式に形成できる。流路構造物１１２を接着式で形成する場合には，基板１００上に側壁構造物１１２ａを形成し，ニッケルのような金属ノズルプレート１１２ｂを別の工程を通じて製作した後に，ノズルプレート１１２ｂを側壁構造物１１２ａに接着することにより形成できる。本発明の好ましい実施の形態よれば，流路構造物１１２は一体式で形成されることが好ましい。
【００２７】
次に，流路構造物１１２を一体式で形成する工程について説明する。
【００２８】
まず，基板１００上にネガ型感光性樹脂（図示せず）を形成する。ネガ型感光性樹脂は，例えば，エポキシ（ｅｐｏｘｙ）系，ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系又はポリアクリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）系感光性樹脂を使用してスピンコーティング法により形成できる。
【００２９】
次に，流路パターンが備えられたフォトマスクを使用した流路露光工程及びノズルパターンが備えられたフォトマスクを使用したノズル露光工程を順に行う。
【００３０】
その後，露光されなかった部位のネガ型感光性樹脂を現像して除去することにより流路１１６の側壁を構成する側壁構造物１１２ａ及びインクが吐出されるノズル１１４を有するノズルプレート１１２ｂが同時に形成される。
【００３１】
次に，図２に示したように，ノズルプレート１１２ｂ上に物質層を形成する。上記物質層は疎水層１１８であることが好ましい。本発明の好ましい実施の形態において，疎水層１１８は，約５００以下の分子量を有するシラン化合物により形成する。シラン化合物は，クロロシラン，メトキシシラン，エトキシシラン，トリクロロシラン，トリメトキシシラン又はトリエトキシシランであることが好ましい。即ち，上記シラン化合物は，典型的な直鎖型構造を有し，ヒドロキシ（ｈｙｄｒｏｘｙ；ＯＨ）基と反応する官能基として，１つ又は３つの塩素，エトキシ（ｅｔｈｏｘｙ）又はメトキシ（ｍｅｔｈｏｘｙ）を有する。また，上記シラン化合物は，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を有する。この末端官能基は，ＣＦ３ＣＦ２，ＣＦ３ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ２＝ＣＨ，ＣＦ３ＣＯＯ及びＣＨ３ＣＯＯである。
【００３２】
例えば，シラン化合物が末端官能基としてＣＨ３を有するトリクロロシランである場合に，下記の化学式１で表される。
【００３３】
【化１】
2005319797.tif 000003
【００３４】
疎水層１１８は，例えば，接触プリンティング法，スピンコーティング法又は化学気相蒸着法により形成できる。この時，上記シラン化合物は，アルコール，酢酸，トルエン及びヘキサンを含む溶媒に約０．０１〜２ｓ質量％含まれた状態で使用され得る。
【００３５】
上述のように，ノズルプレート１１２ｂがエポキシ系のようなネガ型感光性樹脂である場合に，ノズルプレート１１２ｂの表面は，大気中の水蒸気を吸収して多量のヒドロキシ基を含むようになる。上記シラン化合物をノズルプレート１１２ｂ上に上述した方法を通じて塗布する場合に，シラン化合物は，ノズルプレート１１２ｂ表面のヒドロキシ基と共有結合して半結晶構造（ｓｅｍｉ−ｃｒｙｓｔａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を形成するようになる。このような工程により形成される疎水層１１８は，ノズルプレート１１２ｂの表面と強く接着されて約１〜３ｎｍの厚みを有する薄膜状になる。
【００３６】
したがって，好ましくは，ノズルプレート１１２ｂ上に疎水層１１８を形成する前に，ノズルプレート１１２ｂの表面に酸化処理を施すことにより，ノズルプレート１１２ｂと疎水層１１８との接着性をさらに向上させることができる。特に，ノズルプレート１１２ｂが金属のようにヒドロキシ基が不足した表面を有する場合に，酸化処理を施してノズルプレート１１２ｂの表面にヒドロキシ基を生成させることにより，疎水層１１８とノズルプレート１１２ｂの接着性を向上させることができる。ノズルプレート１１２ｂの表面への酸化処理は，酸素を含むプラズマ雰囲気で行われる乾式酸化処理又は水蒸気を用いた湿式酸化処理により行うことができる。
【００３７】
本発明の好ましい実施の形態によれば，上述のようにノズルプレート１１２ｂ上に疎水層１１８としてシラン化合物層を形成することにより，ノズルプレート１１２ｂの表面が親水性を有するようになることにより発生する問題を防止することができる。
【００３８】
一方，ノズルプレート１１２ｂ上に疎水層１１８を形成する工程において，ノズル１１４によりシラン化合物が流路１１６内部に流入されて流路１１６内部の流路構造物１１２又は基板１００上の他の構造物，すなわち流路を限定する表面１１６ａに付着できる。流路１１６内部に流入された他の疎水層，すなわち流入疎水層１１８´は，流路１１６の内壁に部分的に疎水性表面を形成するようになってインクジェットヘッドの品質を低下させる。
【００３９】
図３に示したように，ノズルプレート１１２ｂ上に疎水層１１８としてシラン化合物を形成した後にシラン化合物についての選択的露光１２２を行う。
【００４０】
選択的露光１２２は，上記シラン化合物の表面に選択的な親水性表面を形成するために行われる。上述のようにシラン化合物は，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を有する。シラン化合物について選択的に紫外線（ＵＶ−ｒａｙ）又はＸ線（Ｘ−ｒａｙ）を照射する場合，シラン化合物の中で露光された部分の末端官能基は光化学反応によりアミン（ａｍｉｎｅ），ヒドロキシ基（ｈｙｄｒｏｘｙ），アセトキシ基（ａｃｅｔｏｘｙ）又はアルデヒド基（ａｌｄｅｈｙｄｅ）などの親水性官能基に表面反応により転換される。その結果，露光された部分でのシラン化合物表面は，疎水性を失って親水性を有するようになる。
【００４１】
また，上記シラン化合物についての選択的露光１２２は，露光パターンが形成されたフォトマスクを用いたパターン露光を通じて行うことができる。本発明の好ましい実施の形態によれば，選択的露光１２２は，流路１１６内部に形成された流入疎水層１１８´について行われ，流入疎水層１１８´の表面が親水性を有するようにすることができる。即ち，図３に示したように，ノズル１１４を開口させるパターンが備えられたフォトマスク１２０を使用して流路１１６内部に紫外線又はＸ線を照射する。その結果，流路１１６内部の流入疎水層１１８´は，直接的又は散乱により露光され，上述のような光化学反応により親水性表面を有するようになる。この工程において，露光された部分が有する親水性の程度は，露光する際の圧力が高いほど，そして光源の照射量が増加するほど大きくなる。具体的には，光源の照射量は，１〜５０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲を有することが望ましい。
【００４２】
上述のように，本発明の好ましい実施の形態によれば，ノズルプレート上に疎水層を形成する工程において，意図していない領域，即ち，流路内部に流入された疎水性物質についての選択的露光を行う。その結果，流路内部の疎水性物質の表面が親水性を有するようになることにより，流路内部に疎水性表面が形成されることを防止できる。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態では，流路１１６内部に疎水性表面が形成されることを防止できる疎水処理工程について説明しているが，本発明の範囲は上述した例に限定されるものではない。即ち，光化学反応により親水性官能基に転換される末端官能基を有するシラン化合物としてノズルプレート上に疎水層を形成し，疎水層について選択的な露光工程を行うことにより，簡単な工程により一つの物質層に疎水性表面と親水性表面を形成することができる。例えば，フォトマスクを用いたパターン露光を行ってノズルと隣接した領域にだけ疎水性表面を形成し，ノズル外郭部の疎水層については親水性表面を形成することにより，ノズルプレート上にパターン化された疎水層を形成することもできる。
【００４４】
（実験例）
図４は，本発明の一実施の形態において，露光によるシラン化合物の表面特性変化を示すＸ線光電子スペクトル（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ  ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）である。図４の結果は，シリコン基板上に末端官能基としてＣＨ３を有するトリクロロシランをスピンコーティング法により形成して得た結果である。
【００４５】
図４を参照すれば，Ｘ線の照射量が増加することによって，ヒドロキシ基及びアルデヒド基が検出されることが分かった。即ち，シラン化合物中のＣＨ３が光化学反応により親水性官能基であるヒドロキシ基又はアルデヒド基に転換されたことを示す。
【００４６】
図５Ａ〜図５Ｃは，本発明の一実施の形態において，シラン化合物について露光する際の圧力及び照射による疎水性の変化を示すグラフ図である。疎水性の変化は，インクとシラン化合物層との接触角（ｃｏｎｔａｃｔ  ａｎｇｌｅ）として表示した。図５Ａ〜図５Ｃの結果は，末端官能基としてＣＨ３，ＣＨ２＝ＣＨ及びＣＦ３ＣＯＯを各々有するトリクロロシラン層についてＸ線露光を行って得られた結果である。
【００４７】
図５Ａ〜図５Ｃを参照すれば，露光する際の圧力が２×１０−２ｔｏｒｒである場合には，Ｘ線照射量が増加しても接触角が減少しなかった。しかし，露光する際の圧力が増加することによって，また，Ｘ線照射量が増加することによって，約１００度の超疎水性を示した接触角は，徐々に減少して，２ｔｏｒｒの圧力で２０００ｍＪ／ｃｍ２の照射量で露光した場合には，約４０〜５０度の接触角を示した。このような結果は，露光する際の圧力及び照射量が増加することによって，シラン化合物の表面の親水性が向上されることを示している。また，露光する際の圧力が大気圧である場合には，より容易に３０度以下の接触角を有する親水性表面を形成することができると予想される。
【００４８】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は，インクジェットヘッド用ノズルプレートの製造方法，インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッドに適用可能であり，特に，インクジェットヘッド用ノズルプレートの疎水処理方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の好ましい実施の形態によるインクジェットヘッド用ノズルプレートの疎水処理工程を示す断面図であって，
【図２】本発明の好ましい実施の形態によるインクジェットヘッド用ノズルプレートの疎水処理工程を示す断面図であって，
【図３】本発明の好ましい実施の形態によるインクジェットヘッド用ノズルプレートの疎水処理工程を示す断面図であって，
【図４】本発明の一実施の形態において，露光によるシラン化合物の表面特性変化を示すＸ線光電子スペクトルである。
【図５Ａ】本発明の一実施の形態において，シラン化合物について露光する際の圧力及び照射による疎水性の変化を示すグラフ図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施の形態において，シラン化合物について露光する際の圧力及び照射による疎水性の変化を示すグラフ図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施の形態において，シラン化合物について露光する際の圧力及び照射による疎水性の変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００      基板
１０２      熱障壁層
１０４      発熱抵抗層パターン
１０４´      発熱抵抗器
１０６      配線
１０８      パシベーション層
１１０      キャビテーション防止層
１１２      流路構造物
１１２ａ      側壁構造物
１１２ｂ      ノズルプレート
１１４      ノズル
１１６      流路
１１８      疎水層  
１１８´      流入疎水層
１２０      フォトマスク
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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