(57)【要約】【課題】ノズルプレートとプールプレートとの密着性に優れ、液滴の吐出方向の安定性に優れるとともに、メンテナンス時の液体排出性に優れた液滴吐出ヘッドを効率的に製造することが可能な、液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】ノズルプレート２の表面に、平板状の凸部プレート９を接合する第１の工程と、ノズルプレート２の裏面に平板状のプールプレート３を接合する第２の工程と、ノズルプレート２の表面のノズル２ａが形成される領域の周辺に凸部９ａを形成する第３の工程と、プールプレート３にノズル２ａに連通する連通孔３ａを形成する第４の工程と、ノズルプレート２および凸部プレート９の表面に撥水膜１０を形成する第５の工程と、ノズルプレート２の裏面側から、プールプレート３の連通孔３ａを通して、ノズルプレート２に貫通孔を穿設してノズル２ａを形成する第６の工程とを含む工程から、液滴吐出ヘッドを製造する。【選択図】図３
2007307791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記ノズルプレートの表面に、前記ノズルの周辺に凸部を形成するための凸部プレートを接合する第１の工程と、
前記ノズルプレートの裏面に、前記ノズルに連通する連通孔を形成するための前記プールプレートを接合する第２の工程と、
前記凸部プレートの前記ノズルの周辺に対応する領域に前記凸部を形成する第３工程と、
前記プールプレートの前記ノズルに対応する領域に前記連通孔を形成する第４の工程と、
前記ノズルプレートの表面、および前記凸部の側面および表面に撥水膜を形成する第５の工程と、
前記ノズルプレートの裏面側から、前記プールプレートの前記連通孔を通して、前記ノズルプレートに貫通孔を穿設して前記ノズルを形成する第６の工程と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２】
前記凸部プレートおよび前記プールプレートは、ＳＵＳから構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第３および第４の工程は、前記ノズルプレートの両面に接合された前記凸部プレートと前記プールプレートを、両面から同時にエッチングすることにより、前記凸部および前記連通孔を形成する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】
液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記ノズルプレートの表面に、前記ノズルの周辺に凸部を形成するための凸部プレートを接合する第１の工程と、
前記ノズルプレートの裏面に、前記ノズルに連通する連通孔が形成された前記プールプレートを接合する第２の工程と、
前記プールプレートの前記ノズルの周辺に対応する領域に前記凸部を形成する第３の工程と、
前記ノズルプレートの表面、および前記凸部の側面および表面に撥水膜を形成する第５の工程と、
前記ノズルプレートの裏面側から、前記プールプレートの前記連通孔を通して、前記プールプレートに貫通孔を穿設して前記ノズルを形成する第６の工程と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５】
前記第３の工程は、前記凸部の形成に先立って、前記プールプレートの前記ノズルプレートとの接合面とは反対側の表面全体にプール保護層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記ノズルプレートは、複数の前記ノズルが形成されるものであり、
前記第３の工程は、前記凸部に相補的な凹部の形状が、隣接する複数の前記ノズルとなる部分の周縁部を連通し、かつ、前記凸部の形状が、個々の前記ノズルとなる部分の周縁部を囲むことのないように前記凸部を形成することを特徴とする請求項１又は４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１および第２の工程は、同時に行うことを特徴とする請求項１又は４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記ノズルの周辺に前記凸部が形成された前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの裏面に接合された前記プールプレートとを備えた第１の積層体を準備するＡ工程と、
複数の板を接合して構成され、前記連通孔を介して前記ノズルに液体を供給する圧力発生室を有する第２の積層体を準備するＢ工程と、
前記第１の積層体の裏面に前記第２の積層体を接合するＣ工程とを含むことを特徴とする請求項１又は４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記凸部プレートは、ＳＵＳから構成されたことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記凸部プレートは、樹脂から構成されたことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルが形成されるとともに表面に撥水膜が形成されたノズルプレートと、ノズルに連通する連通孔が形成されたプールプレートとを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから、インクを微細な液滴状にして吐出することにより画像記録を行うためのインクジェットヘッドとしては、一般に、ノズルが形成されるとともに表面に撥水膜が形成されたノズルプレートと、ノズルに連通する連通孔が形成されたプールプレートとを備えたものが用いられている。このように、ノズルプレートの表面に撥水膜を形成するのは、ノズルプレートの吐滴側表面へのインク滴の付着を防止し、ノズルプレートの吐滴側表面の均一性を高め、インク滴の吐出方向性の安定化を図るためである。また、このような撥水膜を紙ジャム等による機械的な磨耗から保護するために、ノズルの周辺に凸部を形成することが行われている。
【０００３】
このようなノズルの周辺に凸部が形成されたインクジェット記録ヘッドとしては、例えば、インクを吐出するノズルと、このノズルが形成された基板上に金属材料を積層して形成され、かつ表面に撥水処理が施された凹部を有するとともに、凹部が、ノズルが形成された基板上に、ノズルに対応する孔が形成された金属板を接合することにより形成されているインクジェット記録ヘッドが開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されたインクジェット記録ヘッドの場合、凸部がノズルの周縁部を囲むようにそれぞれ個別に独立して形成されているため、メンテナンス時において、インクの排出が困難になるという不都合がある。
【０００５】
上述の不都合に対処するため、凸部に相補的な凹部の形状が、隣接する複数のノズルの周縁部を連通して所定のパターン形状に形成されるとともに、凸部の形状が、個々のノズルの周縁部を囲むことのないように形成することが検討されている。
【特許文献１】特許第３１０８７７１号（請求項１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェット記録ヘッドのように、上述の形状の凸部が形成されたノズルプレートを用いて液滴吐出ヘッドを製造する場合、凸部が形成されたノズルプレートの裏面に、連通孔が形成されたプールプレートを接合する際に、ノズルプレートおよびプールプレートがそれぞれ凹凸形状を有するプレートであることから、プ−ルプレートとノズルプレートとの接合部細部で接合圧力不足による接合不良が起こり、それが原因で隣接間プ−ル（連通孔）で圧力がリークし、吐出特性が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、ノズルプレートとプールプレートとの密着性に優れ、液滴の吐出方向の安定性に優れるとともに、メンテナンス時の液体排出性に優れた液滴吐出ヘッドを効率的に製造することが可能な、液滴吐出ヘッド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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、以下の液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。
【０００９】
［１］液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記ノズルプレートの表面に、前記ノズルの周辺に凸部を形成するための凸部プレートを接合する第１の工程と、前記ノズルプレートの裏面に、前記ノズルに連通する連通孔を形成するための前記プールプレートを接合する第２の工程と、前記凸部プレートの前記ノズルの周辺に対応する領域に前記凸部を形成する第３工程と、前記プールプレートの前記ノズルに対応する領域に前記連通孔を形成する第４の工程と、前記ノズルプレートの表面、および前記凸部の側面および表面に撥水膜を形成する第５の工程と、前記ノズルプレートの裏面側から、前記プールプレートの前記連通孔を通して、前記ノズルプレートに貫通孔を穿設して前記ノズルを形成する第６の工程とを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１０】
このように構成することによって、ノズルプレートとプールプレートとの密着性、液滴の吐出方向の安定性が向上するとともに、メンテナンス時の液体排出性を向上させることが可能なる。
【００１１】
［２］前記凸部プレートおよび前記プールプレートは、ＳＵＳから構成されたことを特徴とする前記［１］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部プレート、プールプレート、ノズルプレートを同一条件の下で３層を一括して加熱加圧によって接合することができる。
【００１２】
［３］前記第３および第４の工程は、前記ノズルプレートの両面に接合された前記凸部プレートと前記プールプレートを、両面から同時にエッチングすることにより、前記凸部および前記連通孔を形成することを特徴とする前記［１］又は［２］記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。こうすることによって、片面づつエッチングする場合に比べて時間が短縮でき、また一方をエッチングする際にもう一方をマスクする必要がなくなり工程が簡略化できる。
【００１３】
［４］液滴を吐出するノズルが形成されたノズルプレートを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記ノズルプレートの表面に、前記ノズルの周辺に凸部を形成するための凸部プレートを接合する第１の工程と、前記ノズルプレートの裏面に、前記ノズルに連通する連通孔が形成された前記プールプレートを接合する第２の工程と、前記プールプレートの前記ノズルの周辺に対応する領域に前記凸部を形成する第３の工程と、前記ノズルプレートの表面、および前記凸部の側面および表面に撥水膜を形成する第５の工程と、前記ノズルプレートの裏面側から、前記プールプレートの前記連通孔を通して、前記プールプレートに貫通孔を穿設して前記ノズルを形成する第６の工程とを含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【００１４】
このように構成することによって、ノズルプレートとプールプレートとの密着性、液滴の吐出方向の安定性が向上するとともに、メンテナンス時の液体排出性を向上させることが可能なるとともに、プールプレートの形状の自由度が高まるとともに、品質と歩留まりを向上させることができる。
【００１５】
［５］前記第３の工程は、前記凸部の形成に先立って、前記プールプレートの前記ノズルプレートとの接合面とは反対側の表面全体にプール保護層を形成する工程を含むことを特徴とする前記［４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部９ａを形成する場合、ＳＵＳからなる凸部プレート９にレジストによってパターニングしたり、凸部プレート９をエッチングしたりする際、同じＳＵＳからなるプールプレート３が同様に侵食されることを防止することができる。
【００１６】
［６］前記ノズルプレートは、複数の前記ノズルが形成されるものであり、前記第３の工程は、前記凸部に相補的な凹部の形状が、隣接する複数の前記ノズルとなる部分の周縁部を連通し、かつ、前記凸部の形状が、個々の前記ノズルとなる部分の周縁部を囲むことのないように前記凸部を形成することを特徴とする前記［１］又は［４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成された場合に、上述の効果を最も顕著に発揮することができる。
【００１７】
［７］前記第１および第２の工程は、同時に行うことを特徴とする前記［１］又は［４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、接合時における作業効率を向上させることができる。また、接合時における各プレート相互の位置精度を向上させることができる。
【００１８】
［８］前記ノズルの周辺に前記凸部が形成された前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの裏面に接合された前記プールプレートとを備えた第１の積層体を準備するＡ工程と、
複数の板を接合して構成され、前記連通孔を介して前記ノズルに液体を供給する圧力発生室を有する第２の積層体を準備するＢ工程と、前記第１の積層体の裏面に前記第２の積層体を接合するＣ工程とを含むことを特徴とする前記［１］又は［４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、全体の製造工程の作業効率を向上させることができる。
【００１９】
［９］前記凸部プレートは、ＳＵＳから構成されたことを特徴とする前記［４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、ノズルプレートの剛性が高くなって、各工程での取り扱いが容易になる他、用紙ジャムによって凸部へ用紙が接触した場合でも、凸部の損傷がなく、高い信頼性を得ることができる。
【００２０】
［１０］前記凸部プレートは、樹脂から構成されたことを特徴とする前記［４］に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように凸部が樹脂であった場合は、ノズルプレートと第２の積層体を接合させる際、樹脂の弾性によって接合時にノズルプレートにかかる応力が緩和されるため、接合時の高温高圧下でもノズルプレートのクラックやシワの発生が抑制される。従って、ノズルプレートのクラックやシワに起因した吐出特性の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によって、ノズルプレートとプールプレートとの密着性に優れ、液滴の吐出方向の安定性に優れるとともに、メンテナンス時の液体排出性に優れた液滴吐出ヘッドを効率的に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［第１の実施の形態］
（液滴吐出ヘッドの構成）
図１および図２は、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドを示し、図１は平面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ部詳細図である。
【００２３】
この液滴吐出ヘッド１は、図１に示すように、略平行四辺形の振動板７と、振動板７上に配置された複数の圧電素子８と、複数の圧電素子８に対向する位置に形成された複数のノズル２ａとを有し、圧電素子８を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル２ａから液滴として吐出するように構成されている。なお、符号７ａは、振動板７に設けられ、図示しない液体タンクから液体がヘッド１内部に供給される供給孔である。
【００２４】
また、液滴吐出ヘッド１は、図２（ａ）に示すように、ノズル２ａが形成されたノズルプレート２を有し、このノズルプレート２の吐出側と反対側の面（裏面）に、連通孔３ａおよび液プール３ｂを有するプールプレート３と、連通孔４ａおよび供給孔４ｂを有する供給孔プレート４と、連通孔５ａおよび供給路５ｂを有する供給路プレート５と、圧力発生室６ａを有する圧力発生室プレート６と、上記振動板７と、上記圧電素子８とを順次積層して構成されている。また、液プール３ｂからは、供給孔４ｂおよび供給路５ｂを介して圧力発生室６ａに連通し、圧力発生室６ａからは連通孔５ａ，４ａ，３ａを介してノズル２ａに連通している。
【００２５】
さらに、液滴吐出ヘッド１は、図２（ｂ）に示すように、ノズルプレート２の吐出側の面（表面）に、ノズル２ａ周辺に凸部９ａが形成されるように凸部プレート９が接合されており、ノズルプレート２のノズル２ａ周辺の表面、および凸部９ａの表面および側面に下地層１０ａおよび撥水層１０ｂからなる撥水膜１０を形成している。ノズル２ａの周辺に撥水膜１０を形成することにより、ノズル２ａから吐出する液滴がノズル２ａの開口面に対して垂直方向に吐出されるようになる。また、ノズル２ａの周辺に凸部９ａを設けることにより、ノズル２ａ周辺の撥水膜１０を紙ジャム等による機械的な摩耗から保護することができる。
【００２６】
圧電素子８は、上面と下面に電極がスパッタリング等により形成されており、下面の電極は、導電性接着剤により振動板７に電気的に接続され、振動板７を介して接地されている。圧電素子８の上面の電極は、ハンダにより図示しないフレキシブルプリント基板の導電パターンに接続されている。また、圧電素子８は、少なくとも液滴を吐出するために必要とされる面積が圧力発生室６ａに対応する振動板７の部分に接合されている。
【００２７】
なお、図１、図２では、１つの液滴吐出ヘッド１を示すが、複数の液滴吐出ヘッド１を組み合わせて液滴吐出ヘッドユニット（図示せず）として、また、複数の液滴吐出ヘッドユニットを配列して液滴吐出ヘッドアレイ（図示せず）として用いることができる。
【００２８】
（液滴吐出ヘッドの製造方法）
図３は、本発明の第１の実施の形態の全体の製造工程を示す。図３に示すように、本実施の形態の全体の製造工程は、第１〜第６の工程を含む工程によって、ノズル２ａを有するノズルプレート２、連通孔３ａおよび液プール３ｂを有するプールプレート３、凸部９ａを有する凸部プレート９、および撥水膜１０から構成された第１の積層体Ｓ１を準備するＡ工程（図２（ａ）、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ（ｈ）参照）と、供給孔プレート４、供給路プレート５、圧力発生室プレート６、振動板７および圧電素子８から構成された第２の積層体Ｓ２を準備するＢ工程（図２（ａ）、図４Ｃ（ｉ）参照）と、第１の積層体Ｓ１と第２の積層体Ｓ２とを接合するＣ工程（図２（ａ）、図４Ｃ（ｊ）参照）とを含むものである。以下、Ａ乃至Ｃ工程を詳細に説明する。
【００２９】
（１）第１の積層体Ｓ１を準備するＡ工程
＜１＞第１の工程
図４Ａ（ａ）に示すように、ノズル２ａを形成するためのノズルプレート２の表面に、ノズル２ａの周辺に凸部９ａを形成するための凸部プレート９を接合する。
【００３０】
ノズルプレート２としては、ノズル２ａの形成が容易である点から合成樹脂から構成されたものが好ましく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー、アロマティックポリアミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリサルフォン樹脂等を挙げることができる。中でも、自己融着型のポリイミド樹脂が好ましい。ノズルプレート２の厚さは、１０〜１００μｍであることが好ましい。
【００３１】
ノズルプレート２と凸部プレート９とを接合する具体的な方法としては、例えば、自己融着型のポリイミドフィルムから構成されたノズルプレート２にＳＵＳ等の金属から構成された平板状の凸部プレート９を加熱加圧（３００〜３５０℃、２５０〜４５０ｋｇｆ）することによって接合することを挙げることができる。また、自己融着型のポリイミドフィルムから構成されたノズルプレート２に、凸部プレート９としてポリイミドあるいはエポキシ等の感光性樹脂から構成されたフィルムを常圧又は低圧中で加熱加圧（８０〜１５０℃、５〜１０ｋｇｆ）で貼り合わせてもよい。
【００３２】
＜２＞第２の工程
次に、図４Ａ（ｂ）に示すように、ノズルプレート２の裏面に、ノズル２ａに連通する連通孔３ａを形成するためのプールプレート３を接合する。
【００３３】
プールプレート３の材質は、耐インク性等の点からＳＵＳから構成されたものを好適例として挙げることができ、その厚さは、２５〜１５０μｍであることが好ましい。
【００３４】
ノズルプレート２の裏面とプールプレート３の表面とを接合する具体的な方法としては、例えば、自己融着型のポリイミドフィルムから構成されたノズルプレート２の裏面に、プールプレート３の表面を加熱加圧（２８０〜３５０℃、２５０〜４５０ｋｇｆ）することにより接合する方法を挙げることができる。ノズルプレート２として自己融着型のポリイミドフィルムを用いない場合は、接着剤等を用いてもよい。
【００３５】
ノズルプレート２と凸部プレート９、およびノズルプレート２とプールプレート３とを接着剤により接合する場合は、接着剤として、ポリイミド，ポリスチレン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。
なお、ここではノズルプレート２に凸部プレート９の接合を第１の工程、ノズルプレート２とプールプレート３の接合を第２の工程として分けたが、ノズルプレート２を凸部プレート９とプールプレート３でサンドイッチして一括で接合を行うことも可能である。
【００３６】
＜３＞第３、４の工程
次に、図４Ａ（ｃ）、（ｄ）に示すように、プールプレート３の連通孔３ａの形成パターンに対応させるとともに、ノズルプレート２の表面のノズル２ａが形成される領域の周辺に凸部９ａを形成する。
【００３７】
本実施の形態においては、ノズルプレート２に複数のノズル２ａが形成されるように設定され、凸部９ａに相補的な凹部の形状は、隣接する複数のノズル２ａとなる部分の周縁部を連通して所定のパターン形状に形成されるとともに、凸部９ａの形状は、個々のノズル２ａとなる部分の周縁部を囲むことのないように形成されたものであることが、上述の効果を最も顕著に発揮することができることから好ましい。この場合、ワイピングの方向に合わせて、すなわち、ワイピングの方向と平行又は斜めとなるように、凸部９ａや凹部の長手方向の形状を形成することが、液体の排出性を向上させるために、また、撥水膜１０を紙ジャム等による機械的な磨耗から保護するために好ましい。
【００３８】
まず、図４Ａ（ｃ）に示すように、凸部プレート９上にフォトリソグラフィ法によって、所望の形状となるようレジスト１４をパターニングする。
【００３９】
次に、同様にしてプールプレート３上にフォトリソグラフィ法によって、所望の形状となるようレジスト１５をパターニングする。
【００４０】
次に、図４Ａ（ｄ）に示すように、このパターニングされたレジスト１４、１５をマスクとして凸部プレート９とプールプレート３をエッチングし、ノズルプレート２の表面に凸部９ａを形成するとともに、プールプレートに連通孔３aおよび液プール３ｂを形成する。凸部９ａの高さは、１０〜２０μｍが好ましい。なお、図４Ａ（ｂ）では、連通孔３ａの周辺のみを図示する。
【００４１】
次に、図４Ａ（ｄ）に示すように、レジスト１４，１５を剥離する。
【００４２】
＜４＞第４の工程
次に、図４Ｂ（ｅ）に示すように、ノズルプレート２および凸部プレート９の表面に撥水膜１０を形成する。
【００４３】
撥水膜１０としては、例えば、フッ素系撥水膜、シリコン系撥水膜、プラズマ重合保護膜、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ニッケル共析めっき等を挙げることができる。撥水膜１０の厚さは、耐摩耗性や加工性の点で４０〜１３０ｎｍであることが好ましい。
【００４４】
撥水膜１０を形成する具体的な方法としては、例えば、含フッ素樹脂溶液を蒸着又は塗布する方法、含フッ素樹脂分散液を蒸着又は塗布した後、加熱溶融処理を施す方法、シリコン含有樹脂を塗布する方法、プラズマ重合保護膜を形成する方法、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ニッケル共析めっきを施す方法等を挙げることができる。中でも、含フッ素樹脂を蒸着することによって形成したものが、撥水膜１０の密着性を向上させることができる点で好ましい。なお、含フッ素樹脂としては、例えば、ナノス（株式会社ティーアンドケー社製）を挙げることができる。
【００４５】
なお、撥水膜１０は、図４Ｂ（ｅ）に示すように、ノズルプレート２の表面側に形成される下地層１０ａと、下地層１０ａ上に形成される撥水層１０ｂとからなるものを用いることが撥水膜の密着性をさらに向上させることができることから好ましい。
【００４６】
具体的には、下地層１０ａとして、例えば、厚さが３０〜１００μｍの、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ等のシリコン酸化膜、又はＳｉ２Ｎ３、ＳｉＮｘ等のシリコン窒化膜を用いることが、耐インク性に優れるとともに、ノズルプレート２として用いるポリイミドのような樹脂及び撥水層１０ｂに用いるフッ素系撥水材料との密着性にも優れていることから好ましい。撥水層１０ｂとしては、厚さが１０〜３０ｎｍの、上述の撥水膜１０におけるものと同様のものを用いることができる。
【００４７】
このような撥水膜１０、又は下地層１０ａ及び撥水層１０ｂを形成する具体的な方法としては、例えば、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を挙げることができる。中でも、撥水膜１０、又は下地層１０ａ及び撥水層１０ｂとして、蒸着により形成されたものを用いることが、撥水膜等の密着性を向上させることができることから好ましい。スパッタリング法によって下地層１０ａを形成する場合、下地層１０ａを形成する前に、スパッタリング装置内で逆スパッタリングによりノズルプレート２の表面を処理することによってノズルプレート２と下地層１０ａとの間の密着性を向上させることができる。また、下地層１０ａを形成した後、同一チャンバー内で撥水層１０ｂとしての、例えば、フッ素系撥水層を形成することが好ましい。ただし、撥水層１０ｂを形成する前に、特に、下地層１０ａ形成後にチャンバーから取り出した場合には、紫外線洗浄（ＵＶ照射による処理）をすることによって、下地層１０ａの表面状態を良好なものに回復させることができる。
【００４８】
次に、図４Ｂ（ｆ）に示すように、撥水膜１０の表面に、保護層１１を被覆する。
【００４９】
保護層１１としては、例えば、シート状の粘着テープ類、熱可塑性樹脂類等からなる層を挙げることができる。粘着テープ類としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリイミド樹脂等からなる基材上に、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の粘着剤を塗布したものを挙げることができる。また、熱可塑性樹脂類としては、ポリエステル樹脂、エチレンアクリル酸共重合物、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂等を挙げることができ、これらを単独で用いてもよく、基材フィルムに塗布したものを用いてもよい。保護層１１の厚さは、１０〜２００μｍであることが好ましい。
【００５０】
撥水膜１０の表面に、保護層１１を被覆する具体的な方法としては、撥水膜１０の表面に、シート状とした上述の粘着テープ類を真空中で貼付する方法、上述の熱可塑性樹脂類を塗布する方法等を挙げることができる。この場合、真空中で貼付、塗布することによって被覆することが好ましい。また、貼付する場合は加熱加圧（８０〜１５０℃、５〜１０ｋｇｆ）した状態であることがさらに好ましい。
【００５１】
＜５＞第５の工程
次に、図４Ｂ（ｇ）に示すように、ノズルプレート２の裏面側から、貫通孔を穿設してノズル２ａを形成する。
【００５２】
本実施の形態において、貫通孔を穿設する（ノズル２ａを形成する）具体的な方法としては、例えば、図４Ｂ（ｇ）に示すように、微細な加工が可能であることからレーザーＲの照射によるレーザー加工を好適例として挙げることができる。このようなレーザー加工に用いられるレーザーとしては、ガスレーザーでも固体レーザーでもよい。ガスレーザーとしては、エキシマレーザー等を挙げることができ、固体レーザーとしてはＹＡＧレーザー等を挙げることができる。中でも、エキシマレーザーを用いることがノズルの加工品質の点から好ましい。
【００５３】
なお、貫通孔を穿設する（ノズル２ａを形成する）タイミングとしては、ノズルプレート２にノズル２ａを形成してから、ノズルプレート２とプールプレート３とを接合してもよい。
【００５４】
次に、図４Ｃ（ｈ）に示すように、保護層１１を剥離する。以上のようにして第１の積層体Ｓ１が形成される。
【００５５】
（２）第２の積層体Ｓ２を準備するＢ工程
図４Ｃ（ｉ）に示すように、供給孔プレート４、供給路プレート５、圧力発生室プレート６、振動板７および圧電素子８を接合して第２の積層体Ｓ２を形成する。
【００５６】
第２の積層体Ｓ２を構成する供給孔プレート４、供給路プレート５、圧力発生室プレート６、振動板７および圧電素子８のうち少なくとも、第１の積層体Ｓ１を構成するプールプレート３と接合される供給孔プレート４は、ＳＵＳ等の金属から構成されたものであることが、後述する第３の工程において、第１及び第２の積層体Ｓ１、Ｓ２の接合時（具体的には、撥水膜１０の形成された第１の積層体Ｓ１におけるプールプレート３と、第２の積層体Ｓ２の供給孔プレート４との接合時）の温度を、撥水膜１０の耐熱温度以下の温度とすることが容易であり、撥水膜１０の膜質の劣化を有効に防止することができることから好ましい。
【００５７】
供給孔プレート４、供給路プレート５、圧力発生室プレート６、および振動板７を接合して第２の積層体Ｓ２を形成する方法としては、例えば、ポリイミド，ポリスチレン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等の接着剤を用いることができる。
【００５８】
（３）第１の積層体Ｓ１及び第２の積層体とを接合するＣ工程
次に、図４Ｃ（ｊ）に示すように、第１の積層体Ｓ１のプールプレート３と第２の積層体Ｓ２の供給孔プレート４を撥水膜１０の耐熱温度以下の温度で接着剤を用いて接合して、液滴吐出ヘッド１を得る。
【００５９】
撥水膜１０の耐熱温度は、撥水膜１０を構成する材料によって異なるが、例えば、材料がナノスの場合は２５０℃、ＮＲ−１００（ダイキン工業製）の場合は３００℃である。従って、撥水膜１０を構成する材料に対応して、それぞれの耐熱温度以下の温度で接合することが好ましい。
【００６０】
（液滴吐出ヘッドの動作）
次に、液滴吐出ヘッドをインクジェットヘッドに適用した場合の動作について説明する。液プール３ｂは、図示しないインクタンク（液タンク）から供給されたインクで満たされており、液プール３ｂからインクが供給孔４ｂおよび供給路５ｂを介して圧力発生室６ａに供給され、圧力発生室６ａにインクが貯留している。画像信号に応じて複数の圧電素子８を選択的に駆動すると、振動板１３は圧電素子８の変形に伴ってたわみ、これにより、圧力発生室６ａ内の容積が変化し、圧力発生室６ａに貯留しているインクが連通孔５ａ，４ａ，３ａを介してノズル２ａから液滴として紙、布、フィルム等の被印刷物上に吐出し、被印刷物に画像を記録する。
【００６１】
複数の液滴吐出ヘッド１を図１の紙面の横方向に配列して被印刷物の幅に対応した長さの液滴吐出ヘッドユニットを用いることにより、液滴吐出ヘッドユニットを固定し、被印刷物をヘッドユニットの長手方向に直交する方向に移動させて被印刷物全体に画像を記録することができる。なお、被印刷物を移動させずに液滴吐出ヘッドユニットを移動させてもよい。
【００６２】
また、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）に対応したインク滴を吐出する４つの液滴吐出ヘッドユニットをヘッドユニットの長手方向に直交する方向に配列した液滴吐出ヘッドアレイを用いることにより、被印刷物にカラー画像を記録することができる。
【００６３】
（第１の実施の形態の効果）
上述した第１の実施の形態の液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、以下の効果が得られる。
（イ）本実施の形態においては、第１の工程でノズルプレート２の表面に、凸部９ａを形成する前の凹凸のない平板状の凸部プレート９を接合し、第２の工程でノズルプレート２の裏面にプールプレート３を接合するため、ノズルプレート２とプールプレート３との密着性を向上させることができ、液滴の吐出方向を安定化することができる。
（ロ）また、凸部９ａに相補的な凹部の形状が、隣接する複数のノズル２ａの周縁部を連通して所定のパターン形状に形成されるとともに、凸部９ａの形状が、個々のノズル２ａの周縁部を囲むことのないように形成されているため、メンテナンス時の液体排出性を向上させることができる。
（ニ）また、撥水膜１０の形成後は、Ｃ工程で、例えば、供給孔プレート４としてＳＵＳ等の金属を用いて、第１の積層体Ｓ１と第２の積層体Ｓ２とを接合する場合、金属プレート同士（プールプレート３及び供給孔プレート４）を接着剤で接合するが、この時の接合温度は、ポリイミド樹脂の自己融着性を利用してポリイミド樹脂から構成されたノズルプレート２とＳＵＳ等の金属から構成されたプールプレート３とを接合する場合に比べて、５０℃以上低い温度とすることができる（撥水膜１０の耐熱温度以下で接合することができる）ため、撥水膜１０に対する熱的ダメージを抑制することができる。
【００６４】
[第２の実施の形態]
図５（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。図５（ｂ）に示すように、第２の実施の形態は、第１の工程におけるノズルプレート２の裏面へのプールプレート３を接合する際、あらかじめプールプレート３に連通孔３ａを形成したものを接合する。
【００６５】
次に、図５（ｃ）に示すように、プールプレート３のノズルプレート２との接合面とは反対側の表面全体にプール保護層１２を形成する。これは、凸部９ａを形成する場合、ＳＵＳからなる凸部プレート９にレジストによってパターニングしたり、凸部プレート９をエッチングしたりする際、同じＳＵＳからなるプールプレート３が同様に侵食されることを防止するためである。
【００６６】
次に、図５（ｄ）に示すように、凸部プレート９上にフォトリソグラフィ法によって、所望の形状となるようレジストをパターニングし、図５（ｅ）に示すように、このパターニングされたレジスト１３をマスクとして凸部プレート９をエッチングし、ノズルプレート２の表面に凸部９ａを形成する。その後、レジスト１３およびプール保護層１２を剥離する。その後の工程は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
この第２の実施の形態によれば、プールプレート３を独立に形成するため、形状の自由度が高く、安定した品質を得ることができる。また、第３の工程で凸部９ａを形成する前に、プールプレート３の裏面にプール保護層１２を形成しているので、凸部プレート９に凸部９ａを形成する際、凸部プレート９と同じＳＵＳからなるプールプレート３が侵食されるのを防止することができる。
【００６８】
［第３の実施の形態］
図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。図６（ａ）に示すように、第３の実施の形態は、第１の工程におけるノズルプレート２の表面への凸部プレート９の接合と、第２の工程におけるノズルプレート２の裏面へのプールプレート３の接合とを同時に行うことを特徴とする。これ以外は、第１の実施の形態の場合と同様である。例えば、図６（ｂ）に示す形態は、第２の実施の形態の場合における図５（ｃ）に示す形態と同じである。このように構成することによって、接合時における作業効率を向上させることができる。また、接合時における各プレート相互の位置精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出することによって高精細な画像情報のパターンを形成することが要請される各種産業分野、例えば、高分子フィルムやガラス表面上にインクジェット法を用いてインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルタを形成したり、半田ペーストを基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したり、回路基板の配線を形成する等の電気・電子工業分野、ガラス基板等に反応試薬を吐出してサンプルとの反応を検査するバイオチップを製造する医療分野等で有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの平面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部詳細図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの全体の製造方法を示す工程図である。
【図４Ａ】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図４Ｂ】（ｅ）〜（ｇ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図４Ｃ】（ｈ）〜（ｊ）は、本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  液滴吐出ヘッド
２  ノズルプレート
２ａ  ノズル
３  プールプレート
３ａ  連通孔
３ｂ  液プール
４  供給孔プレート
４ａ  連通孔
４ｂ  供給孔
５  供給路プレート
５ａ  連通孔
５ｂ  供給路
６  圧力発生室プレート
６ａ  圧力発生室
７  振動板
７ａ  供給孔
８  圧電素子
９  凸部プレート
９ａ  凸部
１０ａ  下地層
１０ｂ  撥水層
１１  保護層
１２  プール保護層
１３  レジスト
１４  第１のレジスト
１５  第２のレジスト
１０  撥水膜
Ｓ１  第１の積層体
Ｓ２  第２の積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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