(57)【要約】【課題】シリコン回路基板からシリコン材料の溶出を防止する。【解決手段】吐出ヘッド１のシリコン回路基板３の流路８の一部を構成する端面のシリコン材料が露出した露出部９を表面処理する処理液中に、少なくとも水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、溶媒に分散される界面活性剤と、水溶性シラン系表面処理剤とを含有させ、この処理液で露出部９を表面処理することで、露出部９に液体に不溶な有機薄膜層１１を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出口と圧力発生素子が設けられた液室に流路を経て供給し、上記圧力発生素子で上記液体を吐出口から吐出させる吐出ヘッドの上記圧力発生素子が設けられたシリコン回路基板の上記流路の一部を構成する端面のシリコン材料が露出した露出部を表面処理する処理液において、
少なくとも水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、
上記溶媒に分散される界面活性剤と、
水溶性シラン系表面処理剤とを含有することを特徴とする処理液。
【請求項２】
上記水溶性シラン系表面処理剤は、アミノ系であることを特徴とする請求項１記載の処理液。
【請求項３】
液体を吐出口と圧力発生素子が設けられた液室に流路を経て供給し、上記圧力発生素子で上記液体を吐出口から吐出させる吐出ヘッドの製造方法において、
上記液室の一部を構成するフィルムを介して、上記圧力発生素子が設けられ、上記流路の一部を構成する端面にシリコン材料が露出した露出部を有するシリコン回路基板と、上記吐出口が形成されたノズルシートとを貼り合わせ、
上記シリコン回路基板と上記ノズルシートとを貼り合わせた組立体を、少なくとも水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、上記溶媒に分散される界面活性剤と、水溶性シラン系表面処理剤とを含有した処理液に浸漬させ、上記シリコン回路基板の露出部を表面処理することを特徴とする吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
上記水溶性シラン系表面処理剤は、アミノ系であることを特徴とする請求項３記載の吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
液体を吐出口と圧力発生素子が設けられた液室に流路を経て供給し、上記圧力発生素子で上記液体を吐出口から吐出させる吐出ヘッドの上記圧力発生素子が設けられたシリコン回路基板の上記流路の一部を構成する端面のシリコン材料が露出した露出部を表面処理する処理方法において、
上記流路内に、少なくとも水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、上記溶媒に分散される界面活性剤と、水溶性シラン系表面処理剤とを含有する処理液を充填して上記シリコン回路基板の上記露出部を表面処理することを特徴とする処理方法。
【請求項６】
上記水溶性シラン系表面処理剤は、アミノ系であることを特徴とする請求項５記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン回路基板の流路の一部を構成する端面のシリコン材料が露出した露出部を表面処理する処理液、この処理液を用いた吐出ヘッドの製造方法及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出させる方法には、流路を経て液体を吐出口と圧力発生素子が設けられた液室に供給し、その圧力発生素子が発生したエネルギーによって液体を押圧して、液室に設けられた吐出口より液体を吐出させる方法がある。この方法が用いられているものとしては、インクをノズルから吐出させ、記録紙にインクを着弾させることで、画像や文字を印刷するインクジェット方式のプリンタ装置（以下、プリンタ装置という。）がある。
【０００３】
このプリンタ装置は、記録紙を搬送する搬送機構等が設けられた装置本体にインクを吐出する吐出ヘッドが設けられ、この吐出ヘッドにインクが充填されているインクカートリッジが接続される。具体的に、このプリンタ装置では、吐出ヘッドに接続されたインクカートリッジから、吐出ヘッドの流路にインクが供給され、流路から圧力発生素子及びノズルが設けられたインク液室にインクが供給される。圧力発生素子としては、例えば発熱抵抗体やピエゾ素子が用いられる。プリンタ装置では、インク液室内に供給されたインクを発熱抵抗体で加熱し、気泡を発生させることによりインクを気泡で押圧、或いはピエゾ素子の変位により押圧することによって、ノズルよりインクを吐出する。これにより、プリンタ装置では、対象物となる記録紙にインクを着弾させ、画像や文字を印刷することができる。
【０００４】
このようなプリンタ装置では、長期間印刷を行わなかった後、インクを適切に吐出できるようにするため、流路やノズルの壁面から材料が析出しないようにする必要がある。特に、発熱抵抗体を用いたプリンタ装置では、インクを適切に加熱し、インクを所定の方向に吐出させるため、発熱抵抗体上に析出物が析出しないようにする必要がある。しかしながら、発熱抵抗体を用いたプリンタ装置では、流路や液室の一部を構成するシリコン回路基板にインクが接することによってシリコン回路基板を形成する単結晶シリコンや酸化シリコン等のシリコン材料が溶出し、溶出したシリコン材料が発熱抵抗体上に析出する場合がある。
【０００５】
シリコン回路基板の発熱抵抗体が設けられている面は、酸化処理等の表面処理が施されているが、流路の一部を構成する側面は、ダイシング面であり、吐出ヘッドの組立工程の関係により表面処理が施されていない。このため、流路の一部を構成する側面は、シリコン回路基板を形成する単結晶シリコンや酸化シリコン等のシリコン材料が剥き出しになった露出部であり、この露出部にインクが直接接するようになる。
【０００６】
このような吐出ヘッドでは、流路の一部を構成する露出部にインクが直接接すると、インク中に含まれている色材のアルカリ金属イオンによって、流路内を流れるインク中にシリコン材料が溶出する。
【０００７】
インク中に溶出したシリコン材料は、熱で発熱抵抗体上に析出し、発熱抵抗体上に堆積して、コゲーションを発生させてしまう。コゲーションが発生した吐出ヘッドでは、インクを適切に加熱することができず、所定の方向にインクを吐出することができなかったり、不吐出を生じさせてしまう。
【０００８】
特に、発熱抵抗体を用いたプリンタ装置では、長期間、インクを吐出しなかった場合、シリコン材料が剥き出しとなっている露出部から溶出するシリコン材料によって、吐出特性の低下が著しくなる。また、プリンタ装置では、インクの吐出動作等によって吐出ヘッド内のインク中に気泡が混入する場合があるため、インクをポンプ等で吐出ヘッドとインクカートリッジの間を循環させて、気泡を除去するものがある。このようなプリンタ装置では、シリコン材料が溶出しているインクが吐出ヘッドとカートリッジとの間を循環するため、インク中のシリコン材料の溶出量が多くなり、インクを変質させてしまったり、コゲーションがより生じやすくなる。また、このようなプリンタ装置では、シリコン材料が溶出しているインクが循環することによって、インク全体にシリコン材料が広がり、インクカートリッジ内にも混入する虞がある。
【０００９】
以上のような問題を解決するために、例えば、下記の特許文献１に記載されているようにインクのｐＨが６．５〜１１．５において、インクと接する部材と色材間のゼ−タ電位を０〜−５０ｍＶとする方法がある。また、下記の特許文献２には、水と、水に分散又は溶解する着色剤を含有する水性インクに２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオ−ルを含有させる方法が記載されている。また、下記の特許文献３には、ｐＨが４〜６になったときにゼ−タ電位が正に帯電する疎水性コロイドをインクに含有させる方法が記載されている。
【００１０】
特許文献１〜特許文献３に記載されている方法では、インクのゼータ電位を調整したり、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオ−ルを添加するため、インクの配合の自由度が制限されてしまう。また、特許文献１〜特許文献３に記載されている方法では、添加した材料が原因でインクが塩基性又は酸性になるため、吐出ヘッドを構成する他の部材を腐食してしまう虞がある。
【００１１】
また、他の解決方法としては、下記の特許文献４に記載されているように異方性エッチングにより圧力発生室を形成するシリコン単結晶基板と、表面にたわみ振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、ノズルが穿設されたノズルプレートとからなるインクジェット記録ヘッドの振動板を金属の蒸着層で形成して圧力発生室に露出させる方法が記載されている。金属層は、シリコンに比べて靭性と弾性に富むことからシリコンに比べて薄く形成でき、圧力発生室を効率良く容積変化させることが可能となる。
【００１２】
この特許文献４に記載されている方法では、インクジェット記録ヘッドの組立工程において、シリコンの溶出を防止するために、シリコン単結晶基板上にＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ等の無機物や有機物の層を設ける。この方法では、シリコン単結晶基板をダイシングする前に無機物や有機物の層を設けるため、シリコン単結晶基板上に無機物や有機物の層を設けた後にダイシングするため、シリコン単結晶基板のダイシング面は単結晶シリコンが露出した状態となっている。このため、特許文献４に記載されているようにＳｉＮ、ＴｉＮ、ＴｉＯ等の無機物や有機物の層を設けた場合でも、層を設けた後ダイシングするため、ダイシング面が層で覆われず、ダイシング面からシリコンの溶出を防止することが困難である。また、溶剤可溶型の有機物の層を設けた場合には、シリコン単結晶基板上に作り込まれ、液室の一部を構成するフォトレジストを腐食したり、ヒーターを用いた場合にはヒーター上に付着するため、熱により分解して新たなコゲーションの原因となる。
【００１３】
以上のように、上述した特許文献１〜特許文献４に記載されている方法では、シリコン回路基板からシリコン材料の溶出を十分に防止できず、インクの組成を変えたり、無機物や有機物の層を形成する工程を設けたり、吐出ヘッドを構成する他の部材に不具合を生じさせてしまう。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１６５９３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３８８６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２４４６２０号公報
【特許文献４】特開平９−８５９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、シリコン回路基板の流路の一部を構成する面のシリコン材料が露出した露出部からシリコン材料の溶出を防止するため、露出部を表面処理する処理液、この処理液を用いた吐出ヘッドの製造方法及び処理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】
【００１６】
本発明に係る処理液は、液体を吐出口と圧力発生素子が設けられた液室に流路を経て供給し、圧力発生素子で液体を吐出口から吐出させる吐出ヘッドの圧力発生素子が設けられたシリコン回路基板の流路の一部を構成する端面のシリコン材料が露出した露出部を表面処理するものであり、少なくとも水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、溶媒に分散される界面活性剤と、水溶性シラン系表面処理剤とを含有することを特徴とする。
【００１７】
この処理液は、吐出ヘッドを製造する際にも用いることができる。即ち、本発明に係る吐出ヘッドの製造方法では、シリコン回路基板とノズルシートとを貼り合わせた組立体を処理液に浸漬させて、シリコン回路基板の表面を処理した後、他の部品を組立体に取り付けて吐出ヘッドを製造する。
【００１８】
また、この処理液は、組み立てた後の吐出ヘッドに設けられたシリコン回路基板の露出部を表面処理する際にも用いることができる。即ち、本発明にかかる処理方法は、吐出ヘッドを組み立てた後、得られた吐出ヘッドの液室や流路に処理液を充填して、シリコン回路基板の露出部を表面処理する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る処理液は、シリコン回路基板のシリコン材料が露出した露出部に液体に不溶な薄膜層を形成し、露出部からシリコン材料が溶出することを防止できる。
【００２０】
本発明に係る吐出ヘッドの製造方法では、シリコン回路基板とノズルシートとを貼り合わせた組立体を処理液に浸漬させることで、シリコン回路基板の露出部に液体に不溶な薄膜層を形成することができるため、一連の吐出ヘッドの組立工程中に露出部の表面処理を容易に組み込むことができる。
【００２１】
本発明に係る処理方法では、組立後の吐出ヘッドの液室や流路に処理液を充填することで、シリコン回路基板の露出部に液体に不溶な薄膜層を形成することができるため、吐出ヘッドの組立工程に変更を加えることなく、露出部を表面処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明が適用された処理液、処理方法及び吐出ヘッドの製造方法について、図面を参照して説明する。処理液は、例えば液体としてインクを吐出して印刷を行うインクジェット方式のプリンタ装置（以下、プリンタ装置という。）の吐出ヘッドを構成するシリコン回路基板の表面処理に用いる。
【００２３】
吐出ヘッド１は、図１乃至図３に示すように、発熱抵抗体２が設けられたシリコン回路基板３とフィルム４とからなるヘッドチップ５を有する。吐出ヘッド１は、ノズル６ａが形成されたノズルシート６にヘッドチップ５が貼り合わされて形成される。吐出ヘッド１には、シリコン回路基板３とフィルム４とノズルシート６とで囲まれたインク液室７が形成されている。インク液室７には、発熱抵抗体２によって加熱されるインクｉが充填される。また、吐出ヘッド１には、インクｉが収容された後述するインクカートリッジ３１からインクｉをインク液室７に供給するためのインク流路８が形成されている。
【００２４】
シリコン回路基板３は、例えば単結晶シリコンや酸化シリコン等といったシリコン材料で形成されたシリコン基板上に、ロジックＩＣ（Integrated Circuit）やドライバートランジスタ等からなる制御回路が形成されている。また、シリコン回路基板３には、圧力発生素子として、制御回路により制御されてインクｉを加熱する発熱抵抗体２が設けられている。この発熱抵抗体２は、タンタルで形成されている。シリコン回路基板３の発熱抵抗体２が設けられた面は、組立工程上、酸化処理が容易であるため、シリコンの熱酸化膜で被覆されている。発熱抵抗体２が設けられている面とは反対側の面は、窒化珪素やフォトレジスト等で被覆されている。
【００２５】
シリコン回路基板３は、吐出ヘッド１の組立工程において、切断されることによって所定の大きさに形成されるため、端面はダイシングによって切り出された切断面となっている。この切断面は、組立工程上、酸化処理が困難であるため、単結晶シリコンや酸化シリコン等のシリコン材料が露出している露出部９となっている。この露出部９は、図１に示すように、インクｉをインク液室７に供給するインク流路８の一部を構成している。露出部９は、インク流路８の一部を構成しているため、インク流路８内を流れるインクｉと直接接することになる。
【００２６】
シリコン回路基板３の発熱抵抗体２が設けられた面に積層されるフィルム４は、例えば露光硬化型のドライフィルムレジストである。フィルム４は、図２及び図３に示すように、上述したインク流路８と連通される部分を除いて、１つの発熱抵抗体２を囲むようにシリコン回路基板３上にフォトリソプロセスによって形成される。フィルム４は、シリコン回路基板３及びノズルシート６と共に、インク液室７を構成し、インク液室７内のインクｉと直接接する。また、フィルム４には、シリコン回路基板３とは反対側の面にノズルシート６が貼り合わされる。
【００２７】
ノズルシート６は、厚みが１０μｍ〜１５μｍ程度のシート状部材であり、図１及び図２に示すように、インクｉを吐出するためのノズル６ａが発熱抵抗体２と対向する位置に設けられている。ノズル６ａは、インクｉが吐出される吐出面６ｂに向かって縮径するように形成されている。
【００２８】
以上のような構成からなる吐出ヘッド１は、図１に示すように、シリコン回路基板３のシリコン材料が露出している露出部９がインクｉをインクカートリッジ３１からインク液室７に供給するインク流路８の一部を構成し、インク流路８内のインクｉと直接接する。吐出ヘッド１では、組立工程中又は組立後に処理液１０によって、シリコン回路基板３の露出部９が表面処理される。
【００２９】
この表面処理に用いる処理液１０は、少なくとも水及び水溶性有機溶媒を含む溶媒と、溶媒に分散される界面活性剤と、水溶性シラン系表面処理剤とを含有する。
【００３０】
溶媒に用いる水溶性有機溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類、グリセリン、エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類等を用いることができる。水溶性有機溶媒としては、これらのうち一種又は複数種を混合して用いることができる。
【００３１】
界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等のエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のエステル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合体、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド等の含窒素類等をポリオキシエチレンアセリレングリコール類等と混合した界面活性剤等を用いることができる。界面活性剤としては、これらのうちの一種又は複数種を混合して用いることができる。
【００３２】
水溶性シラン系表面処理剤は、吐出ヘッド１のシリコン回路基板３のシリコン材料が露出している露出部９に、インクｉに不溶で、薄く強固な有機薄膜層１１を形成する。この水溶性シラン系表面処理剤は、発熱抵抗体２を形成しているタンタルと反応せず、露出部９から露出しているシリコン材料と反応し、露出部９のみに有機薄膜層１１を形成するため、好ましい。
【００３３】
水溶性シラン系表面処理剤としては、ＹＲＳｉＸ３（化学式１）（式中、Ｙは、有機材料に反応性のある有機官能基であり、例えばビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基である。Ｒは、アルキルグループである。Ｘは、無機材料に反応性のある加水分解基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基である。）で示すものを用いることができる。水溶性シラン系表面処理剤としては、市販されているものを用いることができる。
【００３４】
水溶性シラン系表面処理剤の中でも、ＲＳｉＸ３（化学式２）（式中、Ｒは、アルキルグループである。Ｘは、無機材料に反応性のある加水分解基であり、例えばメトキシ基、エトキシ基である。）で示す有機材料に親和性のある有機官能基（化学式１中のＹ）を有していないシランカップリング剤を用いてもよい。シランカップリング剤としては、ｐＨ１０以下で安定なアミノ系のものが好ましい。また、水に対して溶解性の乏しいシランカップリング剤を用いる場合には、必要に応じて、酢酸などでｐＨを調節してもよい。酢酸は、シランカップカップリング剤の加水分解促進とシラノールの安定性を高めることができる。
【００３５】
処理液１０中の水溶性シラン系表面処理剤、シランカップリング剤の添加量は、処理液１０全体に対して、０．１重量％〜２．０重量％とすることが好ましい。添加量が０．１重量％〜２．０重量％であれば、露出部９に有機薄膜層１１を十分に形成することができ、露出部９からシリコン材料が溶出することを防止できる。なお、アミノ系を除くシランカップリング剤を用いる場合には、水に溶解しづらいため、酢酸などを加えてｐＨ調製することで、０．１重量％〜２．０重量％とすることができる。
【００３６】
以上のような構成からなる処理液１０は、水溶性であるため、フィルム４やノズルシート６を腐食したりせず、吐出ヘッド１を構成するためのフィルム４やノズルシート６に対する影響がない。また、この処理液１０は、発熱抵抗体２を形成するタンタルと反応しないため、発熱抵抗体２上には水溶性シラン系表面処理剤からなる層は形成されず、コゲーションを発生させたりすることなく、発熱抵抗体２への影響もない。
【００３７】
このような処理液１０は、シリコン回路基板３の露出部９に接することによって、図４及び図５に示すように、露出部９から露出しているシリコン材料に水溶性シラン系表面処理剤、シランカップリング剤が反応して、インクｉに不溶な有機薄膜層１１を形成する。以下に、シランカップリング剤を含有した処理液で、シリコン回路基板３の露出部９に有機薄膜層１１を形成する反応過程を説明する。
【００３８】
先ず、図４（Ａ）に示すように、シリコン回路基板３の露出部９は、真空中でへきかいしなければ、空気中の酸素で酸化され、更に水分と反応し、ＯＨ基を有するようになる。
【００３９】
次に、ＯＨ基を有する露出部９にシランカップリング剤が含有された処理液が接すると、図４（Ｂ）に示すように、シランカップリング剤が露出部９の表面に移行する。
【００４０】
次に、露出部９の表面では、図４（Ｃ）に示すように、シランカップリング剤とシリコン材料とが配向する。
【００４１】
次に、シランカップリング剤を水溶液の形にし、露出部９の表面のＳｉ―ＯＨと脱水縮合反応して、図５（Ａ）に示すように、露出部９のシリコン材料とシランカップリング剤との間でシロキサン結合を形成し、図５（Ｂ）に示すように、シランカップリング剤同士が縮合反応し、シリコン回路基板３の露出部９の表面にインクｉに不溶な有機薄膜層１１が形成される。
【００４２】
露出部９に形成された有機薄膜層１１は、定性的に、フーリエ変換赤外分光硬度計（顕微ＦＴ−ＩＲ（Microscopic Fourier Transform Infrared Spectroscopy））で観察可能である。有機薄膜層１１が形成された露出部９の表面には、シラン系表面処理剤又はシランカップリング剤が有機物であるため、純粋なシリコン表面には存在しないＣ−Ｈ結合が存在する。顕微ＦＴ−ＩＲで露出部９の表面を観察すると、ＩＲスペクトルにＣ−Ｈ結合特有の吸収が現れる。具体的には、３３００ｃｍ−１近傍、２０９０ｃｍ−１近傍に伸縮振動の吸収、７１０ｃｍ−１近傍に変角振動の吸収が現れる。これらの吸収が現れていることによって、露出部９に有機薄膜層１１が形成されていることが分かる。
【００４３】
また、露出部９に形成された有機薄膜層１１は、シリコン回路基板３の露出部９に皮膜が形成されるため、光学的仕事関数が変化することことによっても観察可能である。表面処理後の露出部９の光学的仕事関数が、表面処理前の露出部９を光学的仕事関数よりも小さくなることによって、露出部９に有機薄膜層１１が形成されていることが分かる。
【００４４】
また、露出部９に形成された有機薄膜層１１は、定量的に、単位時間当たりに処理液１０やインクｉ中にシリコン回路基板３からから溶出するシリコンイオン量変化をプラズマ質量分析（ＩＣＰ−ＭＳ（Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy））などによっても観察可能である。露出部９からシリコン材料の溶出を防止できるように有機薄膜層１１が形成されている場合には、処理液１０やインクｉ中のシリコンイオン量は、数ｐｐｍ以下となり、測定限界内となる。
【００４５】
露出部９に有機薄膜層１１が形成された吐出ヘッド１では、インクｉがインク液室７及びインク流路８に充填されて、シリコン回路基板３にインクｉが直接接しても、露出部９の表面にインクｉに不溶な有機薄膜層１１が形成されているため、インクｉ中にシリコン材料が溶出することを防止できる。これにより、吐出ヘッド１では、シリコン材料が発熱抵抗体２上に析出することなく、コゲーションが防止され、インクｉを適切に加熱でき、インクｉの不吐出や吐出方向が変わったりといった不具合を防止できる。また、吐出ヘッド１では、インクｉ中にシリコン材料が溶出しないため、インクｉが汚れたり、変質することも防止できる。
【００４６】
また、この吐出ヘッド１では、インクｉが充填された状態で、長期間吐出せず、インクｉがシリコン回路基板３に長時間、直接接していても、不要な有機薄膜層１１によって、シリコン材料の溶出を防止できる。これにより、この吐出ヘッド１では、長期間保存後であっても、コゲーションが発生せず、インクｉを適切に吐出することができる。
【００４７】
以上のような吐出ヘッド１は、例えば、図６に示すようなプリンタ装置２０に用いられる。このプリンタ装置２０は、インクｉを吐出するヘッドカートリッジ２１と、インクｉが吐出される記録紙Ｐを搬送する搬送機構等が設けられた装置本体２２とを備える。プリンタ装置２０では、インクカートリッジ２１に上述の吐出ヘッド１が設けられている。このプリンタ装置２０は、記録紙Ｐの幅方向、すなわち図６中矢印Ｗ方向にインクｉを吐出するノズル６ａが略ライン状に１列以上並設した、いわゆるライン型のプリンタ装置である。
【００４８】
ヘッドカートリッジ２１は、図７に示すように、インクｉが収容されたインクカートリッジ３１が装着され、インクｉを吐出する上述した吐出ヘッド１が設けられたカートリッジ本体３２とを備える。インクカートリッジ３１は、記録紙Ｐの幅方向の寸法と略同じ寸法をなす略矩形状に形成されている。インクカートリッジ３１は、用いるインクｉの色毎、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎に、イエローのインクカートリッジ３１ｙ、マゼンタのインクカートリッジ３１ｍ、シアンのインクカートリッジ３１ｃ、ブラックのインクカートリッジ３１ｋが設けられている。インクカートリッジ３１には、下側略中央部に、収容したインクｉをカートリッジ本体３２に供給するインク供給部３３が設けられている。
【００４９】
このインク供給部３３は、略突形状のノズルであり、図示しない弁機構により開放、閉塞する。インク供給部３３は、ノズルの先端が後述するカートリッジ本体３２の接続部３６と接続することにより、インクカートリッジ３１とカートリッジ本体３２とを接続する。インク供給部３３は、カートリッジ本体３２と接続され、ノズルを開放することによって、インクｉをカートリッジ本体３２に供給する。
【００５０】
また、インクカートリッジ３１には、インクｉがカートリッジ本体３２に供給された後、外部から空気を取り込むための外部連通孔３４が上側略中央に設けられている。
【００５１】
インクカートリッジ３１が装着されるカートリッジ本体３２には、上部にインクカートリッジ３１が装着される装着部３５と、底面に上述した吐出ヘッド１とが設けられている。
【００５２】
インクカートリッジ３１が装着される装着部３５は、略凹形状に形成されている。装着部３５の底面の略中央には、装着部３５に装着されたインクカートリッジ３１のインク供給部３３と接続される接続部３６が設けられている。この接続部３６は、装着部３５に装着されたインクカートリッジ３１のインク供給部３３からカートリッジ本体３２の底面に設けられたインクｉを吐出する吐出ヘッド１にインクｉを供給するインク供給路となる。接続部３６は、インクカートリッジ３１から吐出ヘッド１へのインクｉの供給を弁機構で調整している。
【００５３】
ヘッドカートリッジ２１では、装着部３５にインクカートリッジ３１が装着されると、インクカートリッジ３１のインク供給部３３の供給口が弁機構により開放され、装着部３５の接続部３６と接続される。これにより、ヘッドカートリッジ２１では、インクカートリッジ３１内に収容されたインクｉがインク供給部３３の供給口を介して、接続部３６に流れ込み、吐出ヘッド１にインクｉが供給されるようになる。
【００５４】
カートリッジ本体３２の底面に設けられる吐出ヘッド１は、図８及び図９に示すように、１つのシリコン回路基板３上に発熱抵抗体２が所定の数だけ並設された複数のヘッドチップ５がインク流路８を挟み記録紙Ｐの幅方向に千鳥状に複数並設され、このヘッドチップ５に形成された発熱抵抗体２と対向するようにノズル６ａが形成されたノズルシート６とを備える。吐出ヘッド１では、図８に示すように、隣接するヘッドチップ５の端部が対向するように並設されている。吐出ヘッド１は、ノズル６ａが記録紙Ｐの幅方向に亘って形成されているため、インクｉを吐出する際に、シリアル型のプリンタ装置のように記録紙Ｐの幅方向に移動することなく、ノズルライン毎にインクｉを吐出することができる。
【００５５】
また、吐出ヘッド１には、上述したヘッドチップ５及びノズルシート６の他に、図９に示すように、インクカートリッジ３１からインクｉを各ノズル６ａへ導くインク流路８を形成する流路部材３７と、ノズルシート６を保持するフレーム３８とが設けられている。
【００５６】
流路部材３７は、図１０に示すように、インクｉの色毎に設けられ、例えば金属など、容易に変形しない剛性及び収容されるインクｉに対して耐インク性を備えた材料で形成されている。流路部材３７は、各ノズル６ａにインクｉが供給されるように、ノズル６ａが並設されている記録紙Ｐの幅方向に、記録紙Ｐの幅に相当する長さで形成されている。流路部材３７は、記録紙Ｐの幅に相当する長さに亘って形成されたインク流路８を内部に有する流路部３９と、この流路部３９の上面に設けられ、インクカートリッジ３１と接続されている接続部３６からインクｉをインク流路８に供給するインク供給管４０とを有する。流路部３９には、インク供給管４０が設けられている面とは反対側の面に、ヘッドチップ５が配置される。
【００５７】
フレーム３８は、図９及び図１０に示すように、ヘッドチップ５及び流路部材３７が嵌め込まれる開口部３８ａを有する。このフレーム３８のヘッドチップ５が挿入された側の面には、ノズルシート６が張り合わされる。フレーム３８は、ノズルシート６をヘッドチップ５のフィルム４及び流路部材３７と貼り合せ、ノズル６ａと発熱抵抗体２とが対向するようにノズルシート６を支持する。
【００５８】
以上のような構成からなる吐出ヘッド１は、次のようにして製造する。先ず、ノズルシート６を平坦な面を有する図示しない支持治具上に載置する。
【００５９】
次に、支持治具上に載置したノズルシート６上に、図１０に示すようにノズル６ａがフレーム３８に設けた開口部３８ａと対向するようにフレーム３８を載せ、ノズルシート６とフレーム３８とを貼り合わせる。ノズルシート６とフレーム３８とは、ノズルシート６とフレーム３８との間に熱硬化型のシート接着剤、例えばエポキシ系のシート接着剤を介在させ、シート接着剤を熱硬化させて貼り合わされる。ノズルシート６は、フレーム３８によって支持されるようになり、支持治具が取り外される。
【００６０】
次に、フレーム３８の開口部３８ａに所定の大きさに切断したシリコン回路基板３及びフィルム４を配置し、フィルム４を熱硬化させることによって、フレーム３８に貼り合わされたノズルシート６とヘッドチップ５とを貼り合わせた組立体４１を形成する。この組立体４１には、ヘッドチップ５、フィルム４及びノズルシート６で囲まれたインク液室７が形成される。ここで、シリコン回路基板３は、所定の大きさにダイシングしてなるものであるため、インク流路８側の端面はシリコン回路基板３を形成するシリコン材料が露出した露出部９となっている。この露出部９は、表面処理されていないため、シリコン材料が露出した状態である。
【００６１】
ここで、ヘッドチップ５を構成するシリコン回路基板３の露出部９の表面処理を行う。シリコン回路基板３の表面処理は、組立体４１をフレーム３８に貼り合わせた状態で上述した水溶性シラン系表面処理剤を含有する処理液１０に浸漬させる。処理液１０に浸漬させることによって、露出部９に水溶性シラン系表面処理剤からなる有機薄膜層１１が形成される。露出部９は、有機薄膜層１１により覆われて表面処理が施されることによって、表面にシリコン材料が露出しなくなる。
【００６２】
次に、別の工程で組み立てられた流路部材３７の流路部３９をフレーム３８の開口部３８ａに嵌め込み、流路部３９の底面とヘッドチップ５のシリコン回路基板３とを接着剤で接着し、吐出ヘッド１が得られる。
【００６３】
以上のような吐出ヘッド１の製造方法では、ヘッドチップ５とノズルシート６とを貼り合わせた組立体４１を処理液１０に浸漬させることで、シリコン回路基板３のシリコン材料が露出している露出部９の表面にインクｉに不溶な有機薄膜層１１を形成し、露出部９を有機薄膜層１１で覆うことができる。これにより、この吐出ヘッド１の製造方法では、インク流路８の一部を構成するシリコン回路基板３の露出部９にアルカリ金属を含むインクｉが接しても、露出部９からシリコン材料が溶出しない吐出ヘッド１を得ることができる。また、この吐出ヘッド１の製造方法では、組立体４１を処理液１０に浸漬させるだけで、シリコン回路基板３の露出部９に有機薄膜層１１を形成する表面処理を行うことができるため、露出部９の表面処理を吐出ヘッド１の組立工程中に容易に組み込むことができる。
【００６４】
また、上述した吐出ヘッド１の製造方法では、ヘッドチップ５とノズルシート６を貼り合わせた組立体４１を処理液１０に浸漬して露出部９の表面処理を行うため、ヘッドチップ５のみを処理液１０に浸漬させて表面処理を行った場合よりもヘッドチップ５同士がぶつかることがなく、ヘッドチップ５が割れたりといった不具合が生じることを防止できる。ヘッドチップ５のみを処理液１０に浸漬させて表面処理を行った場合には、ヘッドチップ５同士がぶつかり、割れて、シリコン材料が露出する新しい面が形成される虞がある。
【００６５】
なお、吐出ヘッド１の製造方法では、ヘッドチップ５とノズルシート６を貼り合わせた組立体４１をフレーム３８と貼り合わせた状態で処理液１０に浸漬させて、露出部９の表面処理を行ったが、ノズルシート６とヘッドチップ５とを貼り合わせた組立体４１を処理液１０に浸漬させて露出部９の表面処理を行った後に、フレーム３８を貼り合わせてもよい。
【００６６】
以上のような製造方法によって得られた吐出ヘッド１は、次のようにしてインクｉをノズル６ａより吐出する。吐出ヘッド１は、シリコン回路基板３の制御回路が発熱抵抗体２を駆動制御し、選択された発熱抵抗体２に対して、パルス電流を供給し、発熱抵抗体２を急速に加熱する。すると、吐出ヘッド１では、図１１（Ａ）に示すように、発熱抵抗体２と接するインク液室７内のインクｉに気泡ｂが発生する。そして、吐出ヘッド１では、図１１（Ｂ）に示すように、このインク液室７内において、気泡ｂが膨張しながらインクｉを押圧し、押し退けられたインクｉが液滴状態でノズル６ａより吐出される。インクｉが吐出された後は、インク流路８を通してインクｉがインク液室７に供給されることによって、再び吐出前の状態へと戻る。このように、吐出ヘッド１では、インク液室７に充填されたインクｉを繰り返し押圧することで、インクｉを繰り返し吐出することができる。
【００６７】
以上のような吐出ヘッド１を備えるヘッドカートリッジ２１が装着される装置本体２２は、図６及び図１２に示すように、上面側に設けられたヘッドカートリッジ装着部５１にヘッドカートリッジ２１が装着され、内部に記録紙Ｐを給排紙する給排紙機構５２を備える。
【００６８】
プリンタ装置２０は、装置本体２２に装着したヘッドカートリッジ２１にインクカートリッジ３１が装着されることによって、インクカートリッジ３１からカートリッジ本体３２の接続部３６を介して、吐出ヘッド１のインク液室７及びインク流路８にインクｉが充填され、印刷が可能な状態となる。ここで、インクｉは、従来から用いられている染料や顔料等の色素と、水や水溶性有機溶媒等の溶媒と、必要に応じて界面活性剤が含有されたものである。
【００６９】
プリンタ装置２０は、外部に設けられた情報処理装置から入力された印刷データに基づき印刷を行う。即ち、プリンタ装置２０は、装置本体２２に設けられた操作ボタン２２ａの操作により、装置本体２２の給排紙機構５２が駆動し、供給口５３に設けられたトレイ５３ａ内に収納されている記録紙Ｐを給紙ローラ５５で引き出し、同じ方向に回転する一対の分離ローラ５６ａ，５６ｂでトレイ５３ａから１枚だけ記録紙Ｐを引き出す。プリンタ装置２０は、トレイ５３ａから引き出した記録紙Ｐを反転ローラ５７でヘッドカートリッジ２１側に反転し、吐出面６ｂと対向する位置に設けられた搬送ベルト５８上に記録紙Ｐを搬送する。記録紙Ｐは、ヘッドカートリッジ２１の吐出面６ｂと対向するプラテン板５９に保持され、吐出面６ｂと対向するようになる。
【００７０】
次に、プリンタ装置２０では、印刷データに基づいて吐出ヘッド１に設けられた発熱抵抗体２を駆動し、ヘッドカートリッジ２１の吐出面６ｂと対向する位置に搬送した記録紙Ｐに対してノズル６ａよりインクｉを吐出し、記録紙Ｐに画像や文字等を印刷する。プリンタ装置２０では、印刷後の記録紙Ｐが排紙口５４よりトレイ５４ａに排出する。
【００７１】
プリンタ装置２０では、インクｉがノズル６ａより吐出されると、インクｉを吐出した量と同量のインクｉがインクカートリッジ３１から接続部３６を介して、インク流路８からインク液室７へと補充する。プリンタ装置２０では、インクｉを吐出する度にインクカートリッジ３１からインク液室７内にインクｉを補充する。
【００７２】
以上のようなプリンタ装置２０では、吐出ヘッド１の組立工程中においてシリコン回路基板３の露出部９に水溶性シラン系表面処理剤で形成されたインクｉに不溶な有機薄膜層１１が形成され、露出部９を有機薄膜層１１で覆うように表面処理され、露出部９からシリコン材料が露出していないため、インクｉがインク流路８に充填されて露出部９とインクｉが直接接しても、シリコン材料の溶出が防止されている。これにより、プリンタ装置１では、発熱抵抗体２にコゲーションが生じることなく、インクｉを適切に加熱することができ、不吐出となったり、吐出方向が変わったりといった不具合がなく、スジ等のない高品位な画像や文字を印刷することができる。
【００７３】
また、プリンタ装置２０では、インクｉが充填された状態で、長期間吐出せず、インクｉがシリコン回路基板３に直接接していても、不要な有機薄膜層１１によって、シリコン材料の溶出を防止できる。これにより、このプリンタ装置２０では、長期間保存後であっても、コゲーションが発生せず、インクｉを適切に吐出することができ。高品位な画像や文字を印刷することができる。
【００７４】
また、プリンタ装置２０では、吐出ヘッド１のシリコン回路基板３の露出部９に予め表面処理されているため、インクｉの組成やｐＨ、ゼータ電位を変えることなく、従来のインクをそのまま用いることができる。
【００７５】
以上の例では、シリコン回路基板３とノズルシート６とを貼り合わせた組立体４１を形成した後に、シリコン回路基板３の露出部９の表面処理を行ったが、このことに限定されず、シリコン回路基板３を所定の大きさに切断した後であれば、いつ表面処理を行ってもよい。シリコン回路基板３のみを処理液１０に浸漬させて表面処理を行った場合、シリコン回路基板３同士がぶつかって割れてしまうため、ある程度、吐出ヘッド１の組み立て工程が進んだ後に表面処理を行うことが好ましい。
【００７６】
また、シリコン回路基板３の露出部９の表面処理は、吐出ヘッド１を組み立てた後に行ってもよい。即ち、組立工程中で露出部９を表面処理せずに組み立てた吐出ヘッド１は、ヘッドカートリッジ２１に設けられているため、インクｉが充填される前の導入液として処理液１０がインク液室７及びインク流路８に充填されることによって、シリコン回路基板３の露出部９が処理液１０中の水溶性シラン系表面処理剤で表面処理される。導入液は、ヘッドカートリッジ２１にインクカートリッジ３１を装着し、インクカートリッジ３１から接続部３６を介して、吐出ヘッド１のインク液室７及びインク流路８にインクｉがスムーズに導入されるように、インクｉを充填する前に、インク液室７及びインク流路８に充填されるものである。
【００７７】
具体的に、吐出ヘッド１は、ヘッドカートリッジ２１の装着部３５に導入液として処理液１０を収容した処理液用カートリッジが装着され、処理液１０が装着部３５の底面に設けた接続部３６を介してインク液室７及びインク流路８に充填され、所定の時間かけて露出部９が表面処理される。これにより、吐出ヘッド１では、シリコン回路基板３の露出部９の表面に有機薄膜層１１が形成され、露出部９が有機薄膜層１１で覆われ、シリコン回路基板３のシリコン材料が露出せず、インクｉと接した際にシリコン材料の溶出を防止することができる。
【００７８】
吐出ヘッド１から処理液１０を排出する際は、ヘッドカートリッジ２１の装着部３５にインクｉが収容されたインクカートリッジ３１を装着し、インクカートリッジ３１のインク供給部３３と装着部３５の接続部３６とを接続してインクｉが吐出ヘッド１に充填されるようにする。吐出ヘッド１では、インクｉを吐出する場合と同様に、発熱抵抗体２を駆動させて、処理液１０を吐出すると共に、インクｉがインク液室７及びインク流路８に流れ込み、インク液室７及びインク流路８内が処理液１０からインクｉに入れ替わる。
【００７９】
吐出ヘッド１では、処理液１０を導入液として用いることによって、インクｉがインク液室７及びインク流路８に入りやすくなる。吐出ヘッド１では、処理液１０が染料や顔料を含んでいないため透明であり、インクｉが吐出ヘッド１に流れ込んだ際、インク液室７内がインクｉで置換されたかを目視で判断することができる。また、吐出ヘッド１では、処理液１０が透明であるため、インクｉの色毎に用意する必要がなく、１つの処理液用カートリッジが各色の接続部３６と接続されるようにすればよく、コストが削減される。
【００８０】
吐出ヘッド１では、組立後にインク液室７やインク流路８に導入液として処理液１０を充填することによって、シリコン回路基板３の露出部９を有機薄膜層１１で覆う表面処理を行うことができるため、吐出ヘッド１の組立工程に変更を加える必要がない。
【００８１】
なお、この吐出ヘッド１では、導入液として用いた処理液１０によって、予め露出部９の表面処理が行われるため、インクｉの組成やｐＨ、ゼータ電位を変えることなく、従来のインクをそのまま用いることができる。また、この吐出ヘッド１では、処理液を導入液として用いず、処理液を充填し、シリコン回路基板３の表面処理を行った後に、導入液を充填するようにしてもよい。
【００８２】
なお、プリンタ装置２０は、インクｉを吐出ヘッド１とインクカートリッジ３１との間で循環させるものではないが、吐出ヘッド１とインクカートリッジ３１との間の循環用のポンプ等を設けたものであっても、吐出ヘッド１を適用することができる。プリンタ装置２０に循環用ポンプ等を設けた場合には、シリコン回路基板３の露出部９がインクｉに不溶な有機薄膜層１１で表面処理されているため、シリコン材料がインクｉ中に溶出せず、シリコン材料が溶出していないインクｉが循環するようになる。このため、このようなプリンタ装置２０では、従来のようなシリコン材料が溶出しているインクが循環するのではなく、シリコン材料が溶出していないインクｉが循環するため、シリコン材料の溶出量は多くならず、インクｉの変質やコゲーションを防止できる。
【００８３】
なお、以上の例では、記録紙に文字や画像を印刷するプリンタ装置の吐出ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は、微少量の液体を吐出する他の装置の吐出ヘッドに広く適用することができる。例えば、本発明は、インクジェットプリンタ装置を応用したＤＮＡチップを作製するＤＮＡチップ用吐出装置（特開２００２−３４５６０号公報）やプリント配線基板の微細な配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出する装置の吐出ヘッドにも適用することができる。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明を適用した処理液を用いてシリコン回路基板の露出部を表面処理した実施例および比較例について説明する。
【００８５】
〈サンプル１〉
サンプル１では、グリセリンが５重量％、２−ピロリドンが５重量％、サーフィノール４６５（アセチレンアルコールのエチレンオキサイド添加物；Air Products and Chemicals Inc製、ノニオン界面活性剤）が０．５重量％、ＫＢＭ−６０３（Ｎ−２(アミノエチル)３−アミノプロピルトリメトキシシラン；信越化学工業社製、シランカップリング剤）が１．０重量％、サンパックＡＰ（１，２−ジベンゾチアゾリン−３−オン、三愛石油社製、防かび剤）が０．３重量％、残量を精製水とし、全体が１００重量％となるように混合し、処理液を作製した。得られた処理液は、ほぼ中性である。
【００８６】
〈サンプル２〉
サンプル２では、プロパンジオールが８重量％、２−ピロリドンが８重量％、ポリオキシエチレン（６）トリデシルエーテル酢酸ナトリウム（日光ケミカルズ社製、アニオン系界面活性剤）が０．４重量％、ＴＳＬ８８０２（テトラメチルジシラザン；ＧＥ東芝シリコーン社製、シラン系表面処理剤）が２．０重量％、プロキセルＣＲＬ（１，２−ジベンゾチアゾリン−３−オン、アビシア社製、防かび剤）が０．５重量％、残量を精製水とし、全体が１００重量％となるように混合し、処理液を作製した。得られた処理液は、ほぼ中性である。
【００８７】
以上のようにして作製した処理液でシリコン回路基板のシリコン材料が露出しているダイシング面（露出部）を表面処理し、表面処理前後の光学的仕事関数の変化から有機薄膜層の形成を確認した。
【００８８】
まず、表面処理を行っていない２枚のシリコン回路基板を用意し、各シリコン回路基板のダイシング面の光学的仕事関数を理研計器社製の表面分析装置（ＡＣ−１型）で測定した。
【００８９】
次に、１枚のシリコン回路基板をサンプル１の処理液に、もう１枚のシリコン回路基板をサンプル２の処理液にしばらく浸漬させ、シリコン回路基板のダイシング面の表面処理を行った。
【００９０】
次に、表面処理後の２枚のシリコン回路基板のダイシング面の光学的仕事関数を理研計器社製の表面分析装置（ＡＣ−１型）で測定した。
【００９１】
各シリコン回路基板の光学的仕事関数を下記の表１に示す。
【００９２】
【表１】
2007307876.tif 000003
【００９３】
表１に示す結果から、各シリコン回路基板において、表面処理前では光学的仕事関数が５．３ｅＶであり、表面処理後では、サンプル１の処理液に浸漬させたシリコン回路基板の光学的仕事関数は４．７ｅＶであり、サンプル２の処理液に浸漬させた光学的仕事関数は４．５ｅＶであった。サンプル１の処理液に浸漬させたシリコン回路基板及びサンプル２の処理液に浸漬させたシリコン回路基板では、表面処理後の光学的仕事関数が小さくなっていることから、シリコン回路基板のダイシング面の表面状態が変化していることが分かる。したがって、サンプル１の処理液に浸漬させたシリコン回路基板及びサンプル２の処理液に浸漬させたシリコン回路基板では、ダイシング面に、水溶性シラン系表面処理剤、シランカップリング剤による有機薄膜層が形成されたことが分かる。
【００９４】
そして、表面処理前のシリコン回路基板、及び表面処理後のシリコン回路基板をインクに６０℃で１ヶ月間浸漬させて、そのインクをサーマル方式のインクジェットプリンタ装置に充填し、１０Ｋｈｚのパルスで吐出して、吐出速度低下率（％）の評価を行った。インクは、Ｃ．Ｉアシッドイエロー２３が５重量％、グリセリンが５重量％、２−ピロリドンが５重量％、サーフィノール４６５（アセチレンアルコールのエチレンオキサイド添加物；Air Products and Chemicals Inｃ製、ノニオン界面活性剤）が０．５重量％、サンパックＡＰ（１，２−ジベンゾチアゾリン−３−オン、三愛石油社製、防かび剤）が０．３重量％、残量を精製水とし、全体が１００重量％となるように、混合し作製した。
【００９５】
なお、用いたインクジェットプリンタ装置では、吐出ヘッドのシリコン回路基板の露出部が表面処理されていないものを用いているが、インクを吐出させる際に長期間インクを吐出ヘッド中で保存せず、インクを充填後直ちにインクを吐出することから、シリコン回路基板にインクが接する時間は短時間であり、短時間で溶出するシリコン材料の溶出量は微量であるため無視することができる。また、このインクジェットプリンタ装置では、ポンプ等で、インクをインクカートリッジと吐出ヘッドとの間で循環させるものではないため、シリコン材料の溶出量を抑えることができる。したがって、このインクジェットプリンタ装置では、この吐出速度低下率の評価において、シリコン回路基板からのシリコン材料の溶出を無視することができる。すなわち、このインクジェットプリンタ装置を用いた吐出速度低下率の評価では、シリコン回路基板を浸漬させた際に、インク中に溶出したシリコン材料に起因するコゲーションの発生を確認することができる。
【００９６】
以下に、インクジェットプリンタで調整したインクを吐出させ、吐出速度低下率を求めた結果を下記の表２に示す。
【００９７】
【表２】
2007307876.tif 000004
【００９８】
表２において、吐出速度低下率（％）は、吐出速度低下率（％）＝｛（初期吐出速度−１０億発吐出後の吐出速度）／初期吐出速度｝×１００より求めた。
【００９９】
表２に示す結果から、表面処理を行っていない未処理のシリコン回路基板が浸漬されたインクでは、４０００万発吐出後、不吐出となった。これは、シリコン回路基板のシリコン材料が露出したダイシング面に表面処理が施されていないため、ダイシング面にインクが接したことにより、ダイシング面からシリコン材料が溶出し、溶出したシリコン材料が発熱抵抗体上に堆積し、短時間でコゲーションが発生し、インクを適切に加熱できず、不吐出となった。
【０１００】
サンプル１の処理液に浸漬させたシリコン回路基板及びサンプル２の処理液に浸漬させたシリコン回路基板では、１０億発吐出後の吐出速度の低下率が１０％以下であった。したがって、サンプル１の処理液に浸漬させたシリコン回路基板及びサンプル２の処理液に浸漬させたシリコン回路基板では、発熱抵抗体上にシリコン材料が堆積せず、コゲーションが発生しないため、１０億発吐出しても、不吐出とならず、吐出速度の低下率が１０％以下で、吐出速度をほぼ維持することができた。すなわち、サンプル１の処理液に浸漬させたシリコン回路基板及びサンプル２の処理液に浸漬させたシリコン回路基板では、ダイシング面が水溶性シラン系界面活性剤、シランカップリング剤で形成された有機薄膜層で覆われ、シリコン材料が露出せず、処理液による表面処理によってシリコン材料の溶出が防止されたことが分かる。
【０１０１】
以上のことから、処理液中に水溶性シラン系界面活性剤やシランカップリング剤を含有させることによって、シリコン回路基板のダイシング面に有機薄膜層を形成でき、ダイシング面からシリコン材料の溶出を防止できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明が適用された吐出ヘッドであり、図３中の線分Ａ−Ａにおける断面図である。
【図２】同吐出ヘッドの側面図である。
【図３】ヘッドチップの斜視図である。
【図４】シランカップリング剤とシリコン回路基板の露出部との反応を示した説明図であり、図中（Ａ）は、シリコン回路基板の露出部に水酸基を導入した状態を示す図であり、図中（Ｂ）は、シリコン回路基板の露出部の表面にシランカップリング剤が移行した状態を示す図であり、図中（Ｃ）は、シランカップリング剤とシリコン材料とが配向した状態を示す図である。
【図５】シランカップリング剤とシリコン回路基板の露出部との反応を示した説明図であり、図中（Ａ）は、シリコン回路基板の露出部のシリコン材料とシランカップリング剤とが脱水縮合反応した状態を示す図であり、図中（Ｂ）は、シランカップリング剤同士が脱水縮合は能をした状態を示す図である。
【図６】同吐出ヘッドを備えたプリンタ装置の斜視図である。
【図７】ヘッドカートリッジの断面図である。
【図８】同吐出ヘッドのヘッドチップの配列構成を示す平面図である。
【図９】図６中の線分Ｂ−Ｂにおける同吐出ヘッドの断面図である。
【図１０】同吐出ヘッドの組み立て工程を示す斜視図である。
【図１１】同吐出ヘッドを示しており、同図（Ａ）は発熱抵抗体に気泡が発生した状態を模式的に示す断面図であり、同図（Ｂ）はノズルよりインクを吐出した状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】プリンタ装置の一部を透視して示す側面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  吐出ヘッド、２  発熱抵抗体、３  シリコン回路基板、４  フィルム、５  ヘッドチップ、６  ノズルシート、６ａ  ノズル、７  インク液室、８  インク流路、９  露出部、１１  有機薄膜層、２０  プリンタ装置、２１  ヘッドカートリッジ、２２  装置本体、３１  インクタンク、３７  流路部材、３８  フレーム
【図１】
2007307876.tif 000005
【図２】
2007307876.tif 000006
【図３】
2007307876.tif 000007
【図４】
2007307876.tif 000008
【図５】
2007307876.tif 000009
【図６】
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【図７】
2007307876.tif 000011
【図８】
2007307876.tif 000012
【図９】
2007307876.tif 000013
【図１０】
2007307876.tif 000014
【図１１】
2007307876.tif 000015
【図１２】
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