(57)【要約】【課題】  ノズル形成部材に中間層を介して撥水層を形成した場合に中間層のノズル内壁面側がインクに晒されて劣化脱落し、撥水層が脱落してノズル孔周辺の撥水能力が低下する。【解決手段】  ノズル板３の吐出側表面にＳｉＯ２などの中間層３１を形成した後ノズル４を形成し、その後中間層３１の表面に真空蒸着法によって撥水層３２を形成することで、中間層３１のノズル内壁面側を撥水層３２の一部３２ａで覆い、中間層３１のノズル内壁面側がインクに直接晒されることを防止した。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを有し、吐出側表面に撥水層を形成したノズル形成部材と、前記各ノズルが連通する複数の液室を形成した液室構成部材とを備える液滴吐出ヘッドにおいて、前記撥水層は前記ノズル形成部材の表面に中間層を介して形成され、この中間層のノズル内壁面側が前記撥水層で覆われていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記撥水層は真空蒸着法で形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル形成部材のノズル孔はエキシマレーザで形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記撥水層の材料が変性パーフルオロポリオキセタンであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記撥水層の膜厚が１００Å〜２００Åの範囲内であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
液滴を吐出する複数のノズルを有し、吐出側表面に撥水層を形成したノズル形成部材と、前記各ノズルが連通する複数の液室を形成した液室構成部材とを備える液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記ノズル形成部材にノズルを形成した後、このノズル形成部材の吐出側表面に真空蒸着法により前記撥水層を形成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７】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記ノズル形成部材と前記液室構成部材を接合して一体化した後、前記ノズル形成部材に前記ノズルを形成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８】
請求項６又は７に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記ノズル形成部材に前記撥水層との間に介在することになる中間層を形成した後、前記ノズルを形成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９】
請求項６ないし８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記真空蒸着法により撥水層を形成した後、前記液室構成部材側から少なくとも前記ノズル内の壁面にレーザ光を照射する工程を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
ノズルから記録液の液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備え、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項１ないし６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、前記記録液が樹脂添加自己分散型顔料記録液又は樹脂分散型顔料記録液であ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】
本発明は液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置としては、液滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室（吐出室、圧力室、加圧室、インク流路等とも称される。）と、この液室内の液体を加圧するためのエネルギーを発生するアクチュエータ手段とを備えた液滴吐出ヘッドを搭載したものがある。
【０００３】
この液滴吐出ヘッドにおいては、ノズルから液滴を吐出するために、そのノズルの形状及び精度は、滴体積や滴速度など滴吐出特性に大きな影響を与える。また、ノズルが形成されるノズル形成部材の表面特性が滴吐出特性に大きな影響を与えることも知られており、例えば、ノズル形成部材表面のノズル孔周辺部にインクが付着して不均一なインクだまりが発生すると、滴吐出方向が曲げられ、液滴の大きさにバラツキが生じ、あるいは液滴の飛翔速度が変化するなど滴吐出特性が不安定になるなどの不都合が生じる。
【０００４】
そこで、ノズル形成部材の吐出側表面に撥水層（撥インク膜、撥水膜）を形成することによって、ノズルの吐出側表面の均一性を高めることで、滴吐出特性の安定化が図られている。
【０００５】
しかしながら、ノズル形成部材として樹脂材料を用いる場合、樹脂材料と撥水剤との密着性が優れないために、撥水剤を樹脂材料からなるノズル形成部材表面に直接塗布して形成することは極めて困難である。
【０００６】
そのため、樹脂材料からなるノズル形成部材の表面を粗面化して微細な凹凸を形成し、その上に撥水剤を塗布することでノズル形成部材との密着力の向上を図ることが行われているが、十分な密着力を得るには至っていない。
【０００７】
このように、ノズル形成部材と撥水層の密着力が十分でないと、撥水剤を塗布して撥水層を形成した初期には撥水性が得られていても、液滴吐出ヘッドにおいて不可欠であるノズル形成部材の表面やノズル周辺部に付着した液体やゴミなどの異物を除去するためのワイピング動作により、撥水層表面が擦られるのに伴い、徐々に撥水層が剥がれて撥水性が低下することになる。
【０００８】
そこで、撥水層を形成するための撥水剤と樹脂材料との密着性を向上させるため、樹脂材料の表面にＳｉＯ２膜を形成し、その上にフッ素化系撥水剤をコーティングすることによって、撥水層を形成する方法が知られている。この場合、ＳｉＯ２膜は膜厚をある程度厚く、例えば２００Å以上にしなければ、十分な密着力を得ることができない。
【特許文献１】特開２００３−３４１０７０号公報
【０００９】
また、ノズル形成部材にノズルとなる孔を加工する方法としては、ノズルが連通する液室を形成した液室構成部材にノズル形成部材となる樹脂部材を予め接合した後、ノズル形成部材にエキシマレーザを用いてノズル孔を加工する方法が知られている。
【特許文献２】特許２９１４１４６号公報
【特許文献３】特開平６−８７２１６号公報
【特許文献４】特開平１０−３０５５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、ノズル形成部材である樹脂フィルムに中間層となるＳｉＯ２膜を形成し、その中間層の上に撥水層を形成した場合、ＳｉＯ２膜がノズル内壁面に露出し、アルカリ性であるインク（記録液）に常時晒されることになるが、ＳｉＯ２はアルカリ性インクに対して十分な化学的安定性を持っていないため、長期的に見るとＳｉＯ２膜が徐々に劣化侵食されてしまうという課題が生じる。
【００１１】
このように、耐接液性が十分でない中間層を撥水層との間に介在させた場合、中間層が侵食されると、その上に形成されている撥水層も侵されて脱落してしまうおそれがあり、結果的にノズル孔周辺の撥水能力が長期的には徐々に劣化してしまうという課題がある。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、長期信頼性に優れた液滴吐出ヘッド及びその製造方法、並びにその液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置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】
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、撥水層がノズル形成部材の表面に中間層を介して形成され、この中間層のノズル内壁面側が撥水層で覆われている構成とした。
【００１４】
ここで、撥水層は真空蒸着法で形成されていることが好ましい。また、ノズル形成部材のノズル孔はエキシマレーザで形成されていることが好ましい。さらに、撥水層の材料が変性パーフルオロポリオキセタンであることが好ましい。さらにまた、撥水層の膜厚が１００Å〜２００Åの範囲内であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル形成部材にノズルを形成した後、ノズル形成部材の液滴吐出側表面に真空蒸着法により撥水層を形成する構成としたものである。
【００１６】
ここで、ノズル形成部材と液室構成部材を接合して一体化した後、ノズル形成部材にノズルを形成することが好ましい。また、ノズル形成部材に撥水層との間で中間層を形成した後、中間層上に撥水層を形成することが好ましい。さらに、撥水層を形成した後、液室構成部材側から少なくともノズル内の壁面にレーザ光を照射する工程を含むことが好ましい。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液滴吐出ヘッドを備えたものである。ここで、使用する記録液は樹脂添加自己分散型顔料記録液又は樹脂分散型顔料記録液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、中間層のノズル内壁面側が撥水層で覆われているので、中間層が記録液によって浸食されることが防止され、長期にわたる信頼性を確保することができる。
【００１９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、ノズル形成部材にノズルを加工形成した後、ノズル形成部材の吐出側表面に真空蒸着法により撥水層を形成するので、中間層を介して撥水層を形成した場合でも、中間層が記録液によって浸食されることが防止され、長期にわたる信頼性を確保することができる。
【００２０】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液滴吐出ヘッドを備えているので、長期にわたり高画質記録を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例について図１ないし図４を参照して説明する。なお、図１は同ヘッドの平断面説明図、図２は同ヘッドを分解した状態の平面説明図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図５は同ヘッドのノズル部分の拡大断面説明図である。
【００２２】
このインクジェットヘッドは、アクチュエータ基板（アクチュエータユニット）１と、液室構成部材（流路基板）２及びノズル形成部材（ノズル板）３を接合したノズル・液室ユニット１０とを接合して構成し、これら３枚のアクチュエータ基板１、流路基板２及びノズル板３を接合することで、液滴を吐出するノズル４がノズル連通路５を介して連通する液室６、液室６に記録液（ここではインク）を供給するための流体抵抗部７及びインク供給孔８を形成している。各液室６は液室間隔壁９で仕切られている。
【００２３】
アクチュエータ基板１には、アクチュエータ素子１１が各液室６に対応して形成されている。このアクチュエータ素子１１は、振動板１２と、この振動板１２と犠牲層エッチングで形成されたギャップ（空隙）１３を介して対向する電極（個別電極）１４とで構成される。また、アクチュエータ基板１には流路基板２のインク供給孔８が臨み、外部からインクが供給されるインク供給路１８を形成している。
【００２４】
一方、ノズル・液室ユニット１０を構成する流路基板２は、例えば、結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン（Ｓｉ）基板をＫＯＨ水溶液などの強アルカリ性エッチング液で異方性エッチングすることによって液室６となる凹部を形成したものである。なお、液室構成部材となる流路基板２としては、セラミックス、若しくはポリイミド又はＰＰＳなどを用いることもできる。
【００２５】
また、ノズル板３は、ポリイミドフィルムなどの樹脂部材で形成している。そして、このノズル板３の吐出面側には、図５に示すように、中間層３１を介してインクとの撥水性を確保するための撥水膜（撥水層）３２を形成している。ここで、中間層３１のノズル内壁面側は、ノズル板３のノズル内壁面まで達する撥水層３２の一部３２ａで覆われている。
【００２６】
また、アクチュエータ基板１の具体的構成について図３及び図４を参照して説明しておくと、シリコン基板２１上に熱酸化膜２２などの絶縁膜を形成し、この熱酸化膜２２上に個別電極１４を所要の電極形状にパターニングして形成し、この個別電極１４に絶縁膜２３、ポリシリコンなどの犠牲層２４、絶縁膜２５を順次積層し、この絶縁膜２５上に振動板電極２６を所要の形状にパターニングして形成し、更に絶縁膜２７を形成した後、絶縁膜２５、２７にエッチングホール（犠牲層除去孔）２８を形成して、個別電極１４と振動板電極２６との間の犠牲層をエッチングで除去することでギャップ１３及び連通路１７並びに振動板１２を形成し、その後、犠牲層除去孔２８を封止するとともに、アクチュエータ素子１１の耐接液性を向上するための樹脂材料からなる封止接液膜２９を振動板１２上に形成している。
【００２７】
なお、個別電極１４及び振動板電極２６としては、ポリシリコン膜を用いている。電極の材料としては、高温耐性を有し、加工性に優れ、且つ成膜表面の凹凸が少ない材料が好ましく、ポリシリコン以外では例えばＴｉＮなどの高融点金属材料も好ましい。また、個別電極１６はパッド配線３１を介して外部の電極パッド３２と接続されている。
【００２８】
また、個別電極１４及び振動板電極２６の対向面側に形成した個別電極側絶縁膜２３及び振動板側絶縁膜２５は、当接時の短絡、放電による損傷を防止するとともに、犠牲層２４の残存部分と相俟ってギャップ１３のスペーサーを兼ねるようしている。さらに、振動板１２上に形成し、エッチングホール２８を封止する封止接液膜２９としては、ＰＢＯ膜（ポリベンゾオキサゾール膜）が好ましい。
【００２９】
以上のように構成したヘッドにおいては、振動板１２を共通電極とし、個別電極１４との間に駆動パルス電圧を印加することによって、振動板１２と個別電極１４間に発生した静電力によって振動板１２が個別電極１４側に変形変位する。その後、駆動パルス電圧を放電することによって、振動板１２が復帰変形して、液室６の内容積の変化、及び圧力の作用によってノズル４からインク滴が吐出する。
【００３０】
そして、このヘッドにおいては、ノズル板３の吐出側表面には中間層３１を介して撥水層３２を形成しているので、ノズル板３に樹脂材料を用いた場合でも撥水層３２は強固に密着して耐ワイピング性を維持できるとともに、中間層３１のノズル内壁面側を撥水層３２の一部３２ａで覆っているので、ノズル４内にインクが充填された状態でも、中間層３１が直接インクに晒されることはなくなり、インクによって中間層３１が浸食されることが防止され、中間層３１が脱落して撥水層３２が脱落することも防止されるので、長期にわたり安定した撥水性を維持することができて、長期信頼性が向上する。
【００３１】
なお、ここでは、本発明に係る液滴吐出ヘッドとして、アクチュエータユニットに静電型アクチュエータを用いる例で説明したが、これに限るものではなく、電気機械変換素子などの圧電型アクチュエータ、電気熱変換素子に膜沸騰を利用するサーマル型アクチュエータなどを用いることもできる。ただし、静電型アクチュエータは、小型化、高速化、高密度化、省電力化において他の方式に比べて優位な点を有している。
【００３２】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は本発明の実施に用いるエキシマレーザ加工装置の概略光路図、図７は本発明に係る液滴吐出ヘッドに用いるノズル・液室ユニットの製造工程を示す説明図である。
【００３３】
まず、エキシマレーザ加工装置の概要について図６を参照して説明する。このエキシマレーザ加工装置は、エキシマレーザビーム４２を発振するレーザ発振器４１と、被加工物（ノズル板）Ｗを載せる加工テーブル５０と、発振されたエキシマレーザビーム４２を反射するミラー４３、４４、４５を有している。
【００３４】
また、レーザ発振器４１と加工テーブル５０とを結ぶレーザビーム４２の光路の所定の位置に、各ミラー以外に、被加工物Ｗに対して最適なビーム照射を実現するためのビームエキスパンダ４４、マスク４６、フィールドレンズ４７、結像光学系４９を有している。
【００３５】
ここで、加工テーブル５０は、周知のＸＹＺテーブル等で構成されており、必要に応じて被加工物Ｗを移動し、所望の位置にレーザビーム４２を照射することができるようになっている。そして、レーザ発振器４１から発振されたレーザビーム４２は、ミラー４３、４５、４８により反射され、またビームエキスパンダ４４、マスク４６等を経由することにより最適化され、被加工物（ノズル板）Ｗが載せられた加工テーブル５０に向かい、加工が行われる。
【００３６】
そこで、本実施形態の製造工程について図７を参照して説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、ノズル形成部材（ノズル板）３を準備する。ノズル形成部材３としては、例えば、宇部興産製ポリイミドフィルムであるユーピレックス（登録商標）やデュポン製カプトン（登録商標）などの樹脂フィルムであるポリイミドフィルムが適しており、ここでは、ユーピレックスフィルムの厚さ２５μｍのものを用いている。
【００３７】
そして、図７（ｂ）に示すように、この樹脂フィルムからなるノズル形成部材３の表面（吐出側表面）にＳｉＯ２をコーティングして、ＳｉＯ２からなる中間層３１を形成する。この中間層３１であるＳｉＯ２層は、真空チャンバー内で行われるスパッタリング工法で形成している。この中間層３１の膜厚は数Å〜２００Å程度が適しており、ここでは１０〜５０Åの厚さで形成している。
【００３８】
また、スパッタリングの方法としては、Ｓｉをスパッタリングした後、Ｓｉ表面にＯ２イオンを当ててＳｉＯ２膜を形成する方法が、ＳｉＯ２膜と樹脂フィルムとの密着力が向上するとともに、均質で緻密な膜を得ることができ、より高い撥水膜のワイピング耐久性を得ることができる。
【００３９】
このように、エキシマレーザでノズル加工を行う前に、ＳｉＯ２薄膜層（中間層３１）をコーティングすることにより、ノズル内壁面へのＳｉＯ２の流入を防ぐことができ、ノズル加工後に行う撥水層３２の形成工程において、撥水層３２で中間層３１のノズル内壁面側をスムーズに被覆することができる。
【００４０】
その後、図７（ｃ）に示すように、予めエッチングによりノズル連通路５及び液室６などの所定の液室パターンが形成された液室構成部材である流路基板２の接合面側にエポキシ系接着剤６０を薄膜塗布した後、中間層３１を形成したノズル形成部材３と接合する。
【００４１】
このように、エキシマレーザでノズル加工を行う前に、ノズル形成部材を液室構成部材に接合したノズル・液室ユニットを形成することにより、接合時の位置決め精度を高くすることができ、かつ、接合装置のコストの低減、及び加工工程の短縮化を図ることが可能となる。また、液室構成部材の材料としては、セラミックやシリコン等、様々な材料が適用可能であるが、本実施形態においてはシリコンを使用した。
【００４２】
その後、図７（ｄ）に示すように、液室構成部材（流路基板）２側から連通路５を介して上記のエキシマレーザを照射してノズル４となる穴加工を実施する。
【００４３】
ここで、ノズル４の加工にエキシマレーザを用いることにより、加工材料であるノズル形成部材３の材質に適した加工条件を選択することができるため、高精度で、かつ、加工時の副生成物の発生を抑えた加工を行うことができる。そして、このような加工を行うことにより、加工後における、ノズル４周辺に付着した副生成物の除去を目的とする洗浄工程は不要となる。
【００４４】
そして、ノズル４の加工が終了した後、図７（ｅ）に示すように、ＳｉＯ２からなる中間層３１の上部にフッ素系撥水剤を真空蒸着法によりコーティングし、撥水層３２を形成する。このように、ノズル形成部材３と中間層３１を形成してノズル４を加工した後、中間層３１の表面に真空蒸着法により撥水層３２を形成することにより、撥水剤の密着力向上のために設けた中間層３１であるＳｉＯ２層のノズル内壁面側を撥水層３２の一部３２ａが被覆するので、中間層３１のインクへの接触を防ぎ、撥水層３２の劣化を防止することができる。
【００４５】
なお、フッ素系撥水剤をコーティングする方法としては、上述したように真空蒸着法を用いることが好ましい。この方法を用いることにより、中間層３１と撥水層３２の密着性が向上し、高いワイピング耐久性を得ることができる。
【００４６】
また、撥水層３２の膜厚は、インクに対する接液耐性及びワイピング耐性から５０〜４００Åが適しているが、より高い耐久性を得るためには、１００〜２００Åの膜厚にするのが好ましい。ここで、撥水膜の膜厚が薄すぎると、長期的なインクに対する接液信頼性やワイピング耐久性が十分得られなくなり、逆に厚すぎると撥水膜表面が荒れて均一な撥水性が得ることができず、材料コストの増大につながることとなる。
【００４７】
そして、撥水層３２を形成するフッ素系撥水材料としては様々な材料を用いることが可能であるが、変性パーフルオロポリオキセタン（例えば、ダイキン工業製オプツールＤＳＸ（商品名））を用いることで、真空蒸着法により数百Åの薄膜で撥水層３２を形成することができ、ノズル４の精度を損ねることなく、インクに対する高い撥水性を得ることができ、かつ、中間層３１の被覆も可能となる。
【００４８】
なお、本実施形態では、その製造工程においてノズル孔１個分しか図示していないが、実際は必要とされる複数のノズル孔の加工を同時に行うことになる。
【００４９】
このように、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法においては、ＳｉＯ２からなる中間層３１をコーティングしたノズル形成部材（ノズル板）３と液室構成部材（流路基板）２の接合を行った後、エキシマレーザによってノズル４の形成加工を行ない、最後に、撥水層３２となるフッ素系撥水剤の塗布を行っているため、フッ素系撥水層３２がノズル４の内壁面に僅かに入り込み、中間層３１のノズル内壁面側を覆うことができ、中間層３１が直接インクに触れることがなくなり、撥水層３２の侵食劣化を防止することができる。
【００５０】
これに対して、従前の液滴吐出ヘッドの製造方法で製造する従前の液滴吐出ヘッドは、図８に示すように、ノズル形成部材２０３の吐出側表面にＳｉＯ２からなる中間層２３１及び撥水層２３２を形成した後、液室構成部材２０２と接合して、最後に、液室構成部材２０２側からエキシマレーザを照射してノズル２０４の形成加工を行っているため、撥水層２３２がノズル２０４の内壁面に入り込むことはなく、中間層２３１のノズル内壁面側はノズル２０４内に露出した構成となり、インクに対する充分な耐久性を有しないＳｉＯ２などの中間層２３１はインクに常に晒され、徐々に侵食劣化が進行し、撥水層２３２の密着性が失われ、撥水性が損なわれてしまうことになる。
【００５１】
ところで、上記の本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法においては、一つのヘッドを製造する例で説明をしたが、実際には、複数のノズル・液室ユニットを一体化した状態で、同時にノズルの加工を行う方が効率的である。
【００５２】
そこで、この複数のノズル・液室ユニットが一体化された状態で加工を行い、その後部材を切断して個々のノズル・液室ユニット（チップ）に分割する例について図９及び図１０を参照して説明する。
【００５３】
まず、図９に示すように、例えば、約５００×１０００ｍｍのシート７１を単位としてＳｉＯ２層（中間層）３１を形成した後、例えば約×１２０ｍｍのサイズの複数のノズル形成部材３を形成するためのフィルムシート７３に切断する。
【００５４】
一方、図１０に示すように、例えば６インチのＳｉウエハ７２に、液室構成部材２となる領域を割り付けて、一般的に知られている半導体製作用のフォトリソプロセス等を用いて、各液室構成部材２となる部分に所定の液室パターンを形成する。なお、図１０は６インチウエハに４２個の液室構成部材２（チップ）を割り付ける配列例を示している。
【００５５】
その後、シリコンウエハ７２のノズル形成部材３と接合する面に接着剤薄膜転写装置等でエポキシ接着剤６０を１〜２μｍの厚みで塗布し、前述したように樹脂シート７１をカットして形成したフィルムシート７３を貼り付ける。このフィルムシート７３の貼り付けについては、精度の高い位置合わせは必要でなく、チップエリア（液室構成部材２となる領域）からフィルムシート７３が外れない程度の位置合わせで良い。
【００５６】
なお、ここで用いる接着剤としては、エポキシ系接着剤（例えば、日本エイブルスティック社製のエポキシ系一液接着剤「Ａｂｌｅｂｏｎｄ  ＧＡ−４」（商品名））などが適している。また、これらの接着剤の硬化に必要とされる加熱温度は、通常５０ないし７０℃程度とさほど高くないため、ノズル形成部材３と液室構成部材２との熱膨張係数差はここでは問題にならない。
【００５７】
このようにして、シリコンウエハ７２とフィルムシート７３を接合一体化したノズル・液室ユニット集合体７５に対して、上記のエキシマレーザ加工装置によりノズル４の加工を行い、その後、フッ素系の撥水層３２を形成する工程を実施する。
【００５８】
このように、ウエハ単位でエキシマレーザ加工を行い、フッ素系の撥水層３２を形成した後、例えば、一般的なＩＣの製造工程で用いられるダイシング工程を応用して個々のチップに切断する。
【００５９】
まず、撥水層３２を形成した後のウエハの撥水剤層３２の形成面側に、ＵＶ硬化型粘着テープ側を貼りつけ、ＵＶ硬化型粘着テープ側を加工テーブル側としてダイシングマシンに設置し、図１０に仮想線で示すチップ外形に沿ってダイシング加工を行う。ここで、ダイシングの深さは、ＵＶ硬化型粘着テープ層の中間程度に設定するのが好ましい。このようにすることで、ノズル・液室ユニットとして完全に切断されると共に、次の工程におけるＵＶ硬化型粘着テープのエキスパンド等が実施しやすくなる。
【００６０】
なお、ダイシングマシンを使用する場合、洗浄ステーションが併設されており、ダイシング後の切粉等の洗浄が連続的に実施することが可能であるものを使用するのが、洗浄効果をより向上する観点から好ましい。
【００６１】
このように形成されたチップサイズのノズル・液室ユニットは、別途の工程で製作されたアクチュエータ基板と位置合わせ、接合され、液滴吐出ヘッドを構成することになる。
【００６２】
ところで、上記のノズル・液室ユニットを形成する工程において形成したフッ素系撥水層３２は、その蒸着条件や作業環境等によるバラツキにより、適正な付着量が得にくい場合において、撥水性劣化に対する安全性から、蒸着させるフッ素系撥水剤の量を多めにすることとなるが、その量が適正量を超えると、本来塗布しなくてもよいインク液室（ノズル連通路５や液室６）まで撥水層３２が及んでしまうこととなる。
【００６３】
ノズル内壁部を含むインク液室内表面は、親水性であることが好ましく、もし、これらの部分が撥水性をもつと、微小気泡の排出性の悪化やインクのリフィルの遅延、滴化応答周波数が低減する、又はインクによるメニスカスの形成が不安定になる等の問題が発生し、ひいては滴吐出特性に悪影響を及ぼすこととなる。
【００６４】
このような場合に、余分に塗布した分のフッ素系撥水剤を除去する方法として、図１２に示すように、液室構成部材２の側からエキシマレーザ８２をノズル孔内壁部に照射する方法が挙げられる。このように、エキシマレーザを照射することにより、不要な撥水剤料を除去し、撥水剤料のノズル４へ入り込む量を一定にして、個々のノズル４の性能を均一化することが可能となる。ただし、中間層３１のノズル内壁面の撥水層３２の一部３２ａまで除去しないようする必要がある。
【００６５】
なお、ここで用いるレーザ光は、レンズ等で集光させたビームをノズル孔内壁に対応させて照射するもの、又は、所定の面積を一様に照射するもののどちらでも構わない。
【００６６】
次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載した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は同画像形成装置の斜視説明図、図１３は同画像形成装置の機構部の側面説明図である。
【００６７】
この画像形成装置は、装置本体１１１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明に係る液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部１１２等を収納し、装置本体１１１の下方部には前方側から多数枚の用紙１１３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）１１４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙１１３を手差しで給紙するための手差しトレイ１１５を開倒することができ、給紙カセット１１４或いは手差しトレイ１１５から給送される用紙１１３を取り込み、印字機構部１１２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１１６に排紙する。
【００６８】
印字機構部１１２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１２１と従ガイドロッド１２２とでキャリッジ１２３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ１２３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなるヘッド１２４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ１２３にはヘッド１２４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１２５を交換可能に装着している。
【００６９】
インクカートリッジ１２５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
【００７０】
また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド１２４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００７１】
ここで、キャリッジ１２３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１２１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１２２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１２３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１２７で回転駆動される駆動プーリ１２８と従動プーリ１２９との間にタイミングベルト１３０を張装し、このタイミングベルト１３０をキャリッジ１２３に固定しており、主走査モータ１２７の正逆回転によりキャリッジ１２３が往復駆動される。
【００７２】
一方、給紙カセット１１４にセットした用紙１１３をヘッド１２４の下方側に搬送するために、給紙カセット１１４から用紙１１３を分離給装する給紙ローラ１３１及びフリクションパッド１３２と、用紙１１３を案内するガイド部材１３３と、給紙された用紙１１３を反転させて搬送する搬送ローラ１３４と、この搬送ローラ１３４の周面に押し付けられる搬送コロ１３５及び搬送ローラ１３４からの用紙１１３の送り出し角度を規定する先端コロ１３６とを設けている。搬送ローラ１３４は副走査モータ１３７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００７３】
そして、キャリッジ１２３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１３４から送り出された用紙１１３を記録ヘッド１２４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１３９を設けている。この印写受け部材１３９の用紙搬送方向下流側には、用紙１１３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１４１、拍車１４２を設け、さらに用紙１１３を排紙トレイ１１６に送り出す排紙ローラ１４３及び拍車１４４と、排紙経路を形成するガイド部材１４５，１４６とを配設している。
【００７４】
記録時には、キャリッジ１２３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１２４を駆動することにより、停止している用紙１１３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙１１３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙１１３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙１１３を排紙する。
【００７５】
また、キャリッジ１２３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド１２４の吐出不良を回復するための回復装置１４７を配置している。回復装置１４７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１２３は印字待機中にはこの回復装置１４７側に移動されてキャッピング手段でヘッド１２４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００７６】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド１２４の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００７７】
このような画像形成装置で使用する記録液であるインクは、樹脂添加自己分散型顔料記録液（インク）、又は樹脂分散型顔料記録液（インク）であることが好ましい。自己分散型インクは、その使用条件によっては撥水層を劣化させる可能性があるが、樹脂添加自己分散型顔料記録液（インク）、又は樹脂分散型顔料記録液（インク）を用いた場合には、樹脂粒子が撥水膜の性能劣化を防止する機能を有しており、条件が悪い場合でも撥水性を劣化させないことが確認された。
【００７８】
このように、この画像形成装置においては本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載しているので、長期にわたり安定した撥水性を得ることができるので、長期にわたって高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例を示す平断面図である。
【図２】同ヘッドを分解した状態の平面説明図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【図５】同ヘッドのノズル部分の拡大断面説明図である。
【図６】本発明の実施に用いるエキシマレーザ加工装置の概略光路図である。
【図７】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の説明に供する説明図である。
【図８】比較例に係る液滴吐出ヘッドの要部断面説明図である。
【図９】ノズル・液室ユニットのバッチ処理による製作工程の説明に供する平面説明図である。
【図１０】同じくウエハ単位の平面説明図である。
【図１１】本発明に係る製造方法の他の例の説明に供する断面説明図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の一例を説明する斜視説明図である。
【図１３】同画像形成装置の機構部の説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１…アクチュエータ基板
２…流路基板（液室構成部材）
３…ノズル板（ノズル形成部材）
４…ノズル
５…ノズル連通路
６…液室
７…流体抵抗部
８…インク供給孔
９…液室間隔壁
１０…ノズル・液室ユニット
１１…アクチュエータ素子
１２…振動板
１３…ギャップ（空隙）
１４…電極（個別電極）
３１…中間層
３２…撥水層
【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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