ノズルプレートの製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法
【課題】ノズルプレートに異物の付着や傷の発生を抑制することができるノズルプレートの製造方法及び液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】ノズル開口が形成された基板１２０の一方面である第１面に第１支持基板を接合し、前記基板をノズルプレート２０単位に切り分ける分割工程と、前記分割工程によって分割した前記基板の前記第１面とは反対側の第２面の処理を行う第１処理工程と、前記第１処理工程を行った前記基板の前記第２面側に前記第１支持基板とは剥離条件が異なり且つ前記基板との間に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板１５０を接合する接合工程と、前記第２支持基板が接合された前記基板から前記第１支持基板を剥離して、前記第１面の処理を行う第２処理工程と、前記第２処理工程を行った前記基板から前記自己剥離層を反応させて前記第２支持基板を剥離してノズルプレートとする剥離工程と、を具備する。
【解決手段】ノズル開口が形成された基板１２０の一方面である第１面に第１支持基板を接合し、前記基板をノズルプレート２０単位に切り分ける分割工程と、前記分割工程によって分割した前記基板の前記第１面とは反対側の第２面の処理を行う第１処理工程と、前記第１処理工程を行った前記基板の前記第２面側に前記第１支持基板とは剥離条件が異なり且つ前記基板との間に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板１５０を接合する接合工程と、前記第２支持基板が接合された前記基板から前記第１支持基板を剥離して、前記第１面の処理を行う第２処理工程と、前記第２処理工程を行った前記基板から前記自己剥離層を反応させて前記第２支持基板を剥離してノズルプレートとする剥離工程と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートの製造方法及びノズルプレートを有する液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、シリコン基板からなるノズルプレートにノズル開口を形成し、このノズルプレートを流路が設けられた流路形成基板に接着剤を介して接合した構成が開示されている。
【０００４】
このようなノズルプレートの製造方法としては、例えば、複数のノズルプレートが同時に形成される共通のシリコン基板にノズル開口を形成し、シリコン基板に支持基板を貼り合わせた後、薄板化してノズル開口を貫通させる工程や、撥液膜を形成する工程などの各種処理を行った後、シリコン基板の支持基板とは反対側にダイシングテープを貼付し、支持基板を剥離する。その後、ダイシングテープを貼付した状態でシリコン基板のノズル開口内の撥液膜を除去するなどの処理を行った後、シリコン基板からダイシングテープを剥離することにより、シリコン基板にはノズル基板外輪溝が彫られているため、ダイシングテープを剥離することでノズルプレートは個片に分割する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようにダイシングテープを用いたノズルプレートの製造方法によれば、複数のノズルプレートを一体的に同時に形成したシリコン基板を個片に分割した後、分割された個々のノズルプレートについて余分な領域の撥液膜の除去を行わなくてもよいため、工程が増えてコストが増大するのを抑制することができる。また、個片となったノズルプレートに各種処理を行うことで、ハンドリングの回数の増大による異物の発生やノズルプレートの破壊などが発生し、歩留まりが低下してしまうのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ダイシングテープは感圧式でシリコン基板に貼付されるため、ダイシングテープと個片となったノズルプレートとを剥がす際に、ノズルプレートのダイシングテープとは反対面側を強固に保持しなくてはならず、ノズルプレートの保持した面側に異物が付着することや、ノズルプレートを保護する保護膜等に傷が発生するという問題がある。
【０００８】
そして、ノズルプレートに異物の付着や傷が生じると、異物によってノズルプレートに他の部材を接着する際に接着不良が発生したり、傷によってノズルプレートが液体に浸食されてしまうなどの問題が発生する。
【０００９】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドに用いられるノズルプレートの製造方法においても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、ノズルプレートに異物の付着や傷の発生を抑制することができるノズルプレートの製造方法及び液体噴射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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、ノズル開口が形成された基板の一方面である第１面に第１支持基板を接合し、前記基板をノズルプレート単位に切り分ける分割工程と、前記分割工程によって分割した前記基板の前記第１面とは反対側の第２面の処理を行う第１処理工程と、前記第１処理工程を行った前記基板の前記第２面側に前記第１支持基板とは剥離条件が異なり且つ前記基板との間に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板を接合する接合工程と、前記第２支持基板が接合された前記基板から前記第１支持基板を剥離して、前記第１面の処理を行う第２処理工程と、前記第２処理工程を行った前記基板から前記自己剥離層を反応させて前記第２支持基板を剥離してノズルプレートとする剥離工程と、を具備することを特徴とするノズルプレートの製造方法にある。
かかる態様では、第２支持基板に接合された複数の分割された基板を同時に第２処理工程を行うことができるため、製造工程を低減してコストを低減することができると共に、分割された基板をそれぞれハンドリングして第２処理工程を行う場合に比べて、ハンドリング回数を低減することができる。また、第１支持基板及び第２支持基板の基板との剥離条件を異ならせることで、第２支持基板を剥離することなく、第１支持基板だけを所望のタイミングで剥離することができ、基板が個片となって分散することを確実に抑制することができる。さらに、基板と第２支持基板との剥離を自己剥離層を反応させて剥離することで、感応性の接着に比べて基板を保持する力を比較的小さくしても基板と第２支持基板とを引き剥がすことができるため、基板の保持領域を広げることによる異物の付着や保持力の増大による傷の発生を抑制することができる。
【００１２】
ここで、第１処理工程を行った後、前記接合工程の前に、前記基板の前記第２面に、分割された前記ノズルプレート毎に独立した感圧式の保護テープを貼付する工程をさらに具備し、前記接合工程では、前記保護テープの前記基板とは反対面側に前記第２支持基板を接合し、前記剥離工程の後に、分割された前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程をさらに具備することが好ましい。これによれば、保護テープを用いて基板の第２面の処理を行うことができると共に、個片化したノズルプレート毎に保護テープを剥離することができるため、ノズルプレートに異物や傷が付かないように保持することが可能となる。
【００１３】
また、前記ノズルプレートに前記保護テープを貼付する工程では、前記ノズルプレートの周縁部を露出するように当該保護テープを貼付し、前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程では、当該ノズルプレートの前記保護テープが貼付されていない周縁部を保持して行うことが好ましい。これによれば、ノズルプレートから保護テープを剥離する際に、ノズルプレートの周縁部を保持して行うことで、ノズルプレートの主要な中央部等に異物が付着することや傷が付くのを抑制してノズルプレートを強固に保持して、確実に保護テープを剥離することができる。
【００１４】
また、前記第１処理工程では、前記基板の前記第２面に撥液膜を形成する工程を含むものであってもよい。
【００１５】
また、前記第２処理工程では、前記基板の前記第１面をプライマー処理する工程を含むことが好ましい。これによれば、分割された基板のそれぞれに、プライマー処理を個別に行う必要が無く、分割された複数の基板にプライマー処理を同時に容易に行うことができる。
【００１６】
また、前記分割工程では、前記基板に貫通しない溝部を形成しておき、当該基板の厚さを薄くすることで前記溝部を貫通させて当該基板を分割することが好ましい。これによれば、分割時に破片等の異物が発生し難く、高精度な寸法で分割することができる。
【００１７】
また、前記基板がシリコン又はガラスからなることが好ましい。これによれば、シリコン又はガラスからなる基板にノズル開口をエッチングによって高精度に形成することができる。
【００１８】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の製造方法によって製造したノズルプレートの前記第１面を液体流路が形成された流路形成基板に接合する工程をさらに具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様では、異物の発生や破壊を抑制したノズルプレートを有する液体噴射ヘッドを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【００２１】
図示するように、インクジェット式記録ヘッドＩを構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン基板（シリコン単結晶基板）からなり、その一方面には酸化シリコンを主成分とする弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、一方面とは反対側の面となる他方面側から異方性エッチングすることにより、圧力発生室１２が形成されている。そして、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向と称し、第１の方向に直交する方向を第２の方向と称する。
【００２２】
また、各列の圧力発生室１２の第２の方向外側には、後述する保護基板３０に設けられるマニホールド部３１と連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、インク供給路１４及び連通路１５を介して各圧力発生室１２の第２方向の一端部とそれぞれ連通されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５で構成される液体流路が形成されている。
【００２３】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤２５を介して接合されている。
【００２４】
ノズルプレート２０は、シリコン基板、本実施形態では、シリコン単結晶基板で形成されている。また、ノズル開口２１は、インク滴が吐出される液体噴射面２０ａ側に設けられた第１ノズル開口２１ａと、流路形成基板１０との接合面２０ｂ側に設けられて第１ノズル開口２１ａよりも大きな内径を有する第２ノズル開口２１ｂと、を具備する。
【００２５】
また、本実施形態では、ノズルプレート２０の接合面２０ｂ側の表面及びノズル開口２１の内面に亘って酸化膜２２が設けられている。本実施形態では、酸化膜２２として、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を設けた。
【００２６】
さらに、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａ側の表面には、撥液膜（撥インク膜）２３が設けられている。撥液膜２３としては、特に限定されないが、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜やシロキサン等をプラズマ重合したプラズマ重合膜などを用いることができる。
【００２７】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に、例えば、酸化ジルコニウムを主成分とする絶縁体膜５５が形成されている。また、絶縁体膜５５上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０と、が積層された圧電アクチュエーター３００（本実施形態の圧力発生手段）が形成されている。ここで、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００２８】
圧電アクチュエーター３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１４側の端部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。
【００２９】
このような圧電アクチュエーター３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、第１電極６０、絶縁体膜５５及びリード電極９０上には、マニホールド１００の少なくとも一部を構成するマニホールド部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このマニホールド部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して複数の圧力発生室１２の第１の方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、マニホールド部３１のみをマニホールド１００としてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にマニホールド１００と各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、保護基板３０の圧電アクチュエーター３００に対向する領域には、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電アクチュエーター保持部３２が設けられている。圧電アクチュエーター保持部３２は、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
【００３１】
このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３２】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向（流路形成基板１０と保護基板３０との積層方向）に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電アクチュエーター３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００３３】
また、保護基板３０上には、並設された圧電アクチュエーター３００を駆動するための駆動回路１１０が固定されている。この駆動回路１１０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１１０とリード電極９０とは、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１１１を介して電気的に接続されている。
【００３４】
また、このような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されている。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３５】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しないインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第１電極６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００３６】
ここで、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法、特にノズルプレートの製造方法について詳細に説明する。なお、図３〜図７は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【００３７】
まず、図３（ａ）に示すように、ノズルプレート２０となるシリコン基板１２０を熱酸化することによってシリコン基板１２０の表面に酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなるマスク膜１２１を形成する。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０の後に接合面２０ｂとなる第１面１２０ｂのマスク膜１２１をエッチングすることによってパターニングする。ここで、マスク膜１２１のパターニングは、ノズル開口２１の形状に合わせて行われる。本実施形態では、ノズル開口２１が第１ノズル開口２１ａと第２ノズル開口２１ｂ（図２参照）とを有するため、第１ノズル開口２１ａと第２ノズル開口２１ｂとに合わせた形状で開口部１２２を形成する。具体的には、開口部１２２は、ノズル開口２１の第１ノズル開口２１ａとなる部分を貫通させて、第２ノズル開口２１ｂとなる部分をハーフエッチングすることにより形成する。このような開口面積の異なるパターニングは、開口形状の異なるレジストを２回用いることで形成することができる。また、マスク膜１２１のエッチングは、フッ酸水溶液等を用いたウェットエッチングにより行うことができる。
【００３９】
また、マスク膜１２１のパターニングは、シリコン基板１２０を分割してノズルプレート２０とするための溝部に合わせて行われる。本実施形態の溝部は、ノズルプレート２０となる外周に沿って形成されるため、この溝部が形成される領域のマスク膜１２１を貫通させた開口部１２３を形成する。
【００４０】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０をマスク膜１２１を介して第１面１２０ｂ側から異方性エッチング（ドライエッチング）することで、第１ノズル開口２１ａと溝部１２４の一部とを形成する。
【００４１】
次に、図３（ｄ）に示すように、マスク膜１２１の第２ノズル開口２１ｂとなる部分のみを除去する。本実施形態では、フッ酸水溶液等を用いたウェットエッチング（ハーフエッチング）によって除去した。これにより、開口部１２２は、第２ノズル開口２１ｂと同じ開口面積で開口する。また、溝部１２４を形成するための開口部１２３は、ハーフエッチングしても変わらず同じ開口面積となる。
【００４２】
次に、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１２０をマスク膜１２１を介して異方性エッチング（ドライエッチング）することで、第１ノズル開口２１ａと第２ノズル開口２１ｂとで構成されるノズル開口２１と、溝部１２４とを形成する。なお、溝部１２４は、第１ノズル開口２１ａと同じ深さで形成される。この第１ノズル開口２１ａと溝部１２４とは、シリコン基板１２０を厚さ方向に貫通することなく形成される。したがって、溝部１２４を形成しただけでは、シリコン基板１２０はノズルプレート２０毎に分割されない。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０のマスク膜１２１を除去した後、シリコン基板１２０の表面に亘って酸化シリコンからなる酸化膜２２を形成する。本実施形態では、酸化膜２２は、シリコン基板１２０のノズル開口２１及び溝部１２４が開口する第１面１２０ｂ及び反対面の両面と、ノズル開口２１及び溝部１２４の内面とに亘って形成される。なお、マスク膜１２１は、フッ酸水溶液を用いて除去することができる。また、酸化膜２２は、シリコン基板１２０を加熱することで、その表面に亘って熱酸化した酸化シリコンからなる酸化膜２２を形成することができる。もちろん、酸化膜２２は、スパッタリング法やＭＯＤ法等によって形成してもよい。
【００４４】
次に、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂ（接合面２０ｂ）に第１支持基板１３０を接合する。第１支持基板１３０としては、ガラスやシリコン基板を用いることができる。また、第１支持基板１３０は、接着層１３１を介してシリコン基板１２０に接合される。第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１としては、詳しくは後述するが、例えば、紫外線又は熱などの刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープや、塗布型の接着剤などを用いることができる。なお、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１は、詳しくは後述する第２支持基板１５０の接着層１５１とは異なる剥離条件を有するものである。
【００４５】
次に、図５（ａ）に示すように、シリコン基板１２０を第１支持基板１３０に接合された第１面１２０ｂとは反対側の第２面１２０ａ側から所定の厚さに薄くして、第１ノズル開口２１ａの先端及び溝部の先端を開口させる。これにより、シリコン基板１２０を複数のノズルプレート２０単位に切り分けることができる（分割工程）。
【００４６】
本実施形態では、シリコン基板１２０の第１支持基板１３０に接合された第１面１２０ｂとは反対側の第２面１２０ａ側を研削することで薄くした。また、シリコン基板１２０を研削した後、研削面をポリッシャー又はＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）装置によって研磨する。このようにシリコン基板１２０を研磨した面（第２面１２０ａ側）がインク滴が吐出される液体噴射面２０ａとなる。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０の研磨した第２面１２０ａに撥液膜（撥インク膜）２３を形成する。撥液膜２３としては、特に限定されないが、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜やシロキサン等をプラズマ重合したプラズマ重合膜などを用いることができる。なお、撥液膜２３は、本実施形態では、例えば、ノズル開口２１の第２面１２０ａ側の内面にも入り込んで形成される。
【００４８】
次に、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０の撥液膜２３が形成された第２面１２０ａ側に保護テープ１４０を貼付する。保護テープ１４０は、本実施形態では、溝部１２４によって分割されたシリコン基板の第２面１２０ａの面積よりも小さい面積を有し、シリコン基板１２０の複数のノズル開口２１が形成された領域を覆い、シリコン基板１２０の周縁部（溝部１２４側）を露出するようにシリコン基板１２０の第２面１２０ａに貼付する。
【００４９】
なお、保護テープ１４０は、その剥離条件が少なくとも第１支持基板１３０の剥離条件とは異なるものを用いる必要がある。ここで、保護テープ１４０の剥離条件が第１支持基板１３０の剥離条件とは異なるとは、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に、保護テープ１４０が剥離しない条件であることを言う。すなわち、後の工程で第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に保護テープ１４０がシリコン基板１２０から剥離してしまうと、後述する第２支持基板がシリコン基板１２０から剥離してしまうことになり、シリコン基板１２０の分割されたノズルプレート２０毎に第２面を処理する第２処理工程を行わなくてはならないからである。後の工程で、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に保護テープ１４０がシリコン基板１２０から剥離しないようにすることで、シリコン基板１２０に保護テープ１４０が貼付された状態、すなわち、後述する第２支持基板１５０で分割されたノズルプレート２０単位のシリコン基板１２０を保持した状態で複数のシリコン基板１２０の第２面の処理を同時に行うことができる。
【００５０】
また、保護テープ１４０の剥離条件が、詳しくは後述する第２支持基板１５０の剥離条件とも異なることが好ましい。これによれば、第２支持基板１５０を保護テープ１４０から剥離する際に、同時に保護テープ１４０がシリコン基板１２０から剥離するのを抑制することができる。
【００５１】
このような保護テープ１４０としては、本実施形態では、感圧式で接着するテープ、例えば、耐熱性表面保護接着テープ（製品名：E-MASK TP300、日東電工株式会社製）を用いることができる。
【００５２】
次に、図６（ａ）に示すように、シリコン基板１２０の第２面１２０ａの保護テープ１４０で保護されていない領域の撥液膜２３を除去する。本実施形態では、シリコン基板１２０の第２面１２０ａをアルゴンガスを用いたプラズマ処理を行うことで、第２面１２０ａの保護テープ１４０が貼付された領域以外の領域の撥液膜２３を除去している。このようにシリコン基板１２０の撥液膜２３が除去された部分には、特に図示していないが、ノズルプレート２０を覆うと共にノズル開口２１が露出する露出開口が設けられたカバーヘッド等の他部材が接合される。すなわち、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａに他部材を接合する際に、接合領域に撥液膜２３が存在すると接合不良が発生するため、接合領域となる領域の撥液膜２３を除去する際にノズル開口２１周囲の撥液膜２３を保護する目的で保護テープ１４０を設けている。勿論、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａの全面に亘って撥液膜２３が設けられてもよい場合には、保護テープ１４０を接合しなくてもよく、後述する第２支持基板１５０は、シリコン基板１２０に直接接合されてもよい。
【００５３】
このように、シリコン基板１２０の第２面１２０ａに撥液膜２３を形成する工程、保護テープ１４０を接合する工程、保護テープ１４０によって覆われていない領域の撥液膜２３を除去する工程が、本実施形態のシリコン基板１２０の第２面１２０ａの処理を行う第１処理工程となる。
【００５４】
次に、図６（ｂ）に示すように、保護テープ１４０のシリコン基板１２０とは反対側に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板１５０を接合する（接合工程）。第２支持基板１５０としては、ガラスやシリコン基板等を用いることができる。また、第２支持基板１５０は、接着層１５１を介してシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合される。この第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１は、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１とは異なる剥離条件を有するものである。ちなみに、第２支持基板１５０（接着層１５１）の剥離条件が第１支持基板１３０（接着層１３１）の剥離条件とは異なるとは、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から接着層１３１の接着力に反して剥離する際に、第２支持基板１５０がシリコン基板１２０（保護テープ１４０）から剥離しない条件であることを言う。すなわち、後の工程で第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に第２支持基板１５０がシリコン基板１２０（保護テープ１４０）から剥離してしまうと、第１支持基板１３０が接合された第１面１２０ｂの処理を行うことができないからである。
【００５５】
また、第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１は、反応性（外部からの刺激によって反応する）の自己剥離層を有するものであり、例えば、紫外線又は熱などの刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープなどを用いることができる。
【００５６】
ここで、例えば、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１として、熱などの刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープを用いた場合、第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１として、剥離条件の異なる両面テープ、例えば、紫外線の刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープを用いるようにすればよい。もちろん、接着層１３１に紫外線によって剥離する両面テープを用いて、接着層１５１に熱により剥離する両面テープを用いるようにしてもよい。
【００５７】
また、例えば、接着層１３１と接着層１５１との両方に紫外線の刺激で接着力が低下する両面テープを用いる場合、接着層１３１と接着層１５１とで接着力が低下する波長が異なる両面テープを用いるようにすればよい。
【００５８】
もちろん、例えば、接着層１３１と接着層１５１との両方に熱の刺激で接着力が低下する両面テープを用いる場合、接着層１３１と接着層１５１とで反応温度が異なる両面テープを用いるようにすればよい。ただし、先に剥離する第１支持基板１３０を接合する接着層１３１の反応温度は、後で剥離する第２支持基板１５０を接合する接着層１５１の反応温度よりも低い温度のものを用いるのが好適である。
【００５９】
なお、熱によって剥離することが可能なテープとしては、例えば、熱剥離シート「リバアルファ」（製品名、日東電工株式会社製）が挙げられる。なお、リバアルファには、９０℃、１２０℃、１５０℃、１７０℃で反応するものが存在する。
【００６０】
また、紫外線によって剥離することが可能なテープとしては、ＵＶ発泡タイプ「セルファ」（製品名、積水化学工業株式会社製）が挙げられる。
【００６１】
さらに、第１支持基板１３０（接着層１３１）及び第２支持基板１５０（接着層１５１）の剥離条件としては、熱や紫外線に限定されず、例えば、紫外線によって硬化した後、温水（８０〜９０℃）に浸漬することで、フィルム化して剥離するＵＶ反応型仮固定用接着剤（製品名：ＴＥＭＰＬＯＣ、株式会社電気化学工業製）を用いることができる。
【００６２】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する。本実施形態では、上述のように、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１の剥離条件は、第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１の剥離条件と異なるため、第１支持基板１３０を剥離する剥離条件で処理を行うことで、第２支持基板１５０を剥離することなく、第１支持基板１３０のみをシリコン基板１２０から剥離することができる。
【００６３】
本実施形態では、第１支持基板１３０を自己剥離層を有する接着層１３１によってシリコン基板１２０に接着しているため、自己剥離層に外部から刺激を与えて反応させることで、接着層１３１の接着力を低下させて第１支持基板１３０を感応式に比べて弱い力で剥離することができる。このため、第１支持基板１３０を剥離する際にシリコン基板１２０に無理な応力が印加されてシリコン基板１２０の破壊やシリコン基板１２０に形成された膜（例えば酸化膜２２や撥液膜２３等）が剥離するのを抑制することができる。
【００６４】
また、このように第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離しても、各ノズルプレート２０単位で分割したシリコン基板１２０は第２支持基板１５０によって共通して保持されているため、シリコン基板１２０がばらばらになる（個片化する）ことがない。
【００６５】
次に、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１２０の第２面１２０ａ側からノズル開口２１内に形成された撥液膜２３を除去する。本実施形態では、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂ側からアルゴンガスを用いたプラズマ処理を行うことで、ノズル開口２１内の撥液膜２３を除去した。
【００６６】
また、ノズル開口２１内の撥液膜２３を除去した後は、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂをプライマー処理する。なお、シリコン基板１２０のプライマー処理は、少なくともノズルプレート２０の流路形成基板１０に接合される領域に施せばよく、本実施形態では、第２支持基板１５０が接合されたシリコン基板１２０をプライマー液に浸漬することで、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂとノズル開口２１の内面とに亘ってプライマー処理を行った。
【００６７】
ちなみに、本実施形態では、ノズル開口２１内の撥液膜２３を除去する工程及びシリコン基板１２０の第１面１２０ｂのプライマー処理を行う工程を第２処理工程としている。もちろん、第２処理工程は、撥液膜２３を除去する工程及びプライマー処理を行う工程の何れか一方だけであってもよく、また、他の処理工程であってもよい。
【００６８】
次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０から第２支持基板１５０を剥離することで、ノズルプレート２０単位にチップ化されたシリコン基板１２０とする（剥離工程）。具体的には、シリコン基板１２０（ノズルプレート２０）のプライマー処理が施された第１面１２０ｂを真空ピンセット２００によって保持して第２支持基板１５０からピックアップする。このとき、第２支持基板１５０とシリコン基板１２０とは、反応性の自己剥離層を有する接着層１５１を介して接着されているため、ノズルプレート２０単位にチップ化されたシリコン基板１２０のピックアップは、接着層１５１の反応性の自己剥離層を熱や紫外線などによって反応させて接着力を低下させてから行う。
【００６９】
このように、シリコン基板１２０と第２支持基板１５０とを接着する反応性の自己剥離層を反応させて接着力を低下させることで、シリコン基板１２０を真空ピンセット２００によってピックアップして第２支持基板１５０から剥離することができる。
【００７０】
すなわち、第２支持基板１５０を感応性の接着層でシリコン基板１２０に接着した場合、第２支持基板１５０から感応性の接着層の接着力に抗してシリコン基板１２０を引き剥がす必要がある。このようにシリコン基板１２０を引き剥がす感応性の接着層の接着力に抗する力としては比較的大きな力が必要になることから、真空ピンセット２００によってシリコン基板１２０を保持しただけではシリコン基板１２０を第２支持基板１５０から引き剥がすことはできない。特に、１つの第２支持基板１５０が複数のノズルプレート２０毎にチップ化（個片化）されたシリコン基板１２０に共通して接合されているため、第２支持基板１５０に感応性の接着層で接着されたシリコン基板１２０の個片化したノズルプレート２０を引き剥がすのは困難である。
【００７１】
したがって、シリコン基板１２０に感応性の接着層１５１を用いて第２支持基板１５０を接着した場合、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂの全面を吸着保持するなどの保持領域を広げると共に保持力を増大させる必要があり、このように保持領域を広げると共に保持力を増大させることで、ノズルプレート２０に異物が付着することが多くなると共に、ノズルプレート２０の第１面１２０ｂに傷が生じたり、酸化膜２２やプライマー処理した面に傷が付き、ノズルプレート２０の破壊や耐久性の低下などが生じる。本実施形態では、第２支持基板１５０とシリコン基板１２０とを反応性の自己剥離層を有する接着層１５１で接合することで、反応性の接着層１５１を外部の刺激によって反応させて接着力を低下させて第２支持基板１５０からシリコン基板１２０をピックアップする際に、保持面が狭く且つ保持力が比較的低い真空ピンセット２００を用いることができる。したがって、ノズルプレート２０に異物が付着するのを抑制すると共に、ノズルプレート２０の酸化膜２２やプライマー処理した面に傷が付くのを抑制して、ノズルプレート２０の破壊や耐久性の低下などを抑制することができる。
【００７２】
ちなみに、第２支持基板１５０を剥離する条件が、保護テープ１４０をシリコン基板１２０から剥離する条件と異なる接着層１５１を用いることで、保護テープ１４０を剥がすことなく、第２支持基板１５０のみを保護テープ１４０から剥離することができる。
【００７３】
次に、図７（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０から保護テープ１４０を剥離することで、ノズルプレート２０とする。具体的には、ノズルプレート２０単位に個片化したシリコン基板１２０から保護テープ１４０を剥離する。このとき、シリコン基板１２０の保護テープ１４０が貼付された第２面１２０ａを鉛直上向きとし、シリコン基板１２０の保護テープ１４０が貼付されていない露出された周縁部を保持治具２０１で保持する。保持治具２０１は、シリコン基板１２０の周縁部の第２面１２０ａ側及び第１面１２０ｂ側を挟持する分割された２部材からなる。そして、保持治具２０１によって保持したシリコン基板１２０から保護テープ１４０を剥離する。保護テープ１４０は、シリコン基板１２０に感圧式で接着されているため、保護テープ１４０のシリコン基板１２０とは反対面側の一端部側に粘着テープ２０２を貼付し、粘着テープ２０２の粘着力によって保護テープ１４０の一端部を保持させて、粘着テープ２０２を第２面１２０ａの面方向に移動させることで、保護テープ１４０をその一端部側から反らせながらシリコン基板１２０から剥離することができる。すなわち、保護テープ１４０が感圧式であっても、本実施形態のように、個片化したノズルプレート２０であれば、その周縁部を強固に保持して保護テープ１４０を剥離することができ、異物の発生や傷が生じるのを抑制することができる。例えば、複数の個片化したノズルプレート２０に共通して保護テープ１４０が貼付されている場合、ノズルプレート２０の周縁部を保持することができず、ノズルプレート２０の第１面１２０ｂ側を吸着保持等で保持しなくてはならないため、ノズルプレート２０に異物の付着や傷が生じてしまう。
【００７４】
そして、このように製造されたノズルプレート２０は、第１面１２０ｂ（接合面２０ｂ）を流路形成基板１０の圧力発生室１２が開口する面に接着剤２５を介して接着する。
【００７５】
このとき、ノズルプレート２０の接合面２０ｂの流路形成基板１０に接合される領域は、プライマー処理が施されているため、流路形成基板１０とノズルプレート２０とは強固に接合することができ、流路形成基板１０からのノズルプレート２０の剥離等の破壊や接合部分からのインクの漏出などを抑制することができる。
【００７６】
このように本実施形態では、第１支持基板１３０を接合してノズルプレート２０単位に分割したシリコン基板１２０に第２支持基板１５０を接合し、複数に分割されたシリコン基板１２０の第１支持基板１３０が接合されていた第１面１２０ｂ側を同時に第２処理することができる。したがって、製造工程を減少させてコストを低減することができる。また、複数に分割されたシリコン基板１２０を同時に第２処理することができるため、シリコン基板１２０をハンドリングする回数が増大するのを抑制して、ハンドリングする回数の増大による異物の発生やノズルプレート２０の破壊などを抑制し、歩留まりを向上することができる。ちなみに、第２支持基板１５０を接合することなく、第１面１２０ｂを処理しようとすると、ノズルプレート２０単位に分割したシリコン基板１２０から第１支持基板１３０を剥離しなくてはならず、シリコン基板１２０がばらばらになって、シリコン基板１２０のハンドリング回数が増大し、ハンドリングによる異物の発生やノズルプレート２０（シリコン基板１２０）の破壊が発生してしまう。本実施形態では、ノズルプレート２０単位に分割したシリコン基板１２０は、保護テープ１４０を剥離するときだけ、ばらばら（小片）の状態になるので、ノズルプレート２０のハンドリング回数を低減することができる。
【００７７】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００７８】
また、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般の製造方法を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の製造方法にも適用することができる。もちろん、本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに用いられるノズルプレートに限定されず、他のデバイスに用いられるノズルプレートの製造方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレート、 ２０ａ 液体噴射面、 ２０ｂ 接合面、 ２１ ノズル開口、 ２１ａ 第１ノズル開口、 ２１ｂ 第２ノズル開口、 ２２ 酸化膜、 ３０ 保護基板、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ５５ 絶縁体膜、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 １００ マニホールド、 １１０ 駆動回路、 １２０ シリコン基板、 １３０ 第１支持基板、 １３１ 接着層、 １４０ 保護テープ、 １５０ 第２支持基板、 １５１ 接着層、 ３００ 圧電アクチュエーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射するノズル開口が設けられたノズルプレートの製造方法及びノズルプレートを有する液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、シリコン基板からなるノズルプレートにノズル開口を形成し、このノズルプレートを流路が設けられた流路形成基板に接着剤を介して接合した構成が開示されている。
【０００４】
このようなノズルプレートの製造方法としては、例えば、複数のノズルプレートが同時に形成される共通のシリコン基板にノズル開口を形成し、シリコン基板に支持基板を貼り合わせた後、薄板化してノズル開口を貫通させる工程や、撥液膜を形成する工程などの各種処理を行った後、シリコン基板の支持基板とは反対側にダイシングテープを貼付し、支持基板を剥離する。その後、ダイシングテープを貼付した状態でシリコン基板のノズル開口内の撥液膜を除去するなどの処理を行った後、シリコン基板からダイシングテープを剥離することにより、シリコン基板にはノズル基板外輪溝が彫られているため、ダイシングテープを剥離することでノズルプレートは個片に分割する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようにダイシングテープを用いたノズルプレートの製造方法によれば、複数のノズルプレートを一体的に同時に形成したシリコン基板を個片に分割した後、分割された個々のノズルプレートについて余分な領域の撥液膜の除去を行わなくてもよいため、工程が増えてコストが増大するのを抑制することができる。また、個片となったノズルプレートに各種処理を行うことで、ハンドリングの回数の増大による異物の発生やノズルプレートの破壊などが発生し、歩留まりが低下してしまうのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ダイシングテープは感圧式でシリコン基板に貼付されるため、ダイシングテープと個片となったノズルプレートとを剥がす際に、ノズルプレートのダイシングテープとは反対面側を強固に保持しなくてはならず、ノズルプレートの保持した面側に異物が付着することや、ノズルプレートを保護する保護膜等に傷が発生するという問題がある。
【０００８】
そして、ノズルプレートに異物の付着や傷が生じると、異物によってノズルプレートに他の部材を接着する際に接着不良が発生したり、傷によってノズルプレートが液体に浸食されてしまうなどの問題が発生する。
【０００９】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドに用いられるノズルプレートの製造方法においても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、ノズルプレートに異物の付着や傷の発生を抑制することができるノズルプレートの製造方法及び液体噴射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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、ノズル開口が形成された基板の一方面である第１面に第１支持基板を接合し、前記基板をノズルプレート単位に切り分ける分割工程と、前記分割工程によって分割した前記基板の前記第１面とは反対側の第２面の処理を行う第１処理工程と、前記第１処理工程を行った前記基板の前記第２面側に前記第１支持基板とは剥離条件が異なり且つ前記基板との間に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板を接合する接合工程と、前記第２支持基板が接合された前記基板から前記第１支持基板を剥離して、前記第１面の処理を行う第２処理工程と、前記第２処理工程を行った前記基板から前記自己剥離層を反応させて前記第２支持基板を剥離してノズルプレートとする剥離工程と、を具備することを特徴とするノズルプレートの製造方法にある。
かかる態様では、第２支持基板に接合された複数の分割された基板を同時に第２処理工程を行うことができるため、製造工程を低減してコストを低減することができると共に、分割された基板をそれぞれハンドリングして第２処理工程を行う場合に比べて、ハンドリング回数を低減することができる。また、第１支持基板及び第２支持基板の基板との剥離条件を異ならせることで、第２支持基板を剥離することなく、第１支持基板だけを所望のタイミングで剥離することができ、基板が個片となって分散することを確実に抑制することができる。さらに、基板と第２支持基板との剥離を自己剥離層を反応させて剥離することで、感応性の接着に比べて基板を保持する力を比較的小さくしても基板と第２支持基板とを引き剥がすことができるため、基板の保持領域を広げることによる異物の付着や保持力の増大による傷の発生を抑制することができる。
【００１２】
ここで、第１処理工程を行った後、前記接合工程の前に、前記基板の前記第２面に、分割された前記ノズルプレート毎に独立した感圧式の保護テープを貼付する工程をさらに具備し、前記接合工程では、前記保護テープの前記基板とは反対面側に前記第２支持基板を接合し、前記剥離工程の後に、分割された前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程をさらに具備することが好ましい。これによれば、保護テープを用いて基板の第２面の処理を行うことができると共に、個片化したノズルプレート毎に保護テープを剥離することができるため、ノズルプレートに異物や傷が付かないように保持することが可能となる。
【００１３】
また、前記ノズルプレートに前記保護テープを貼付する工程では、前記ノズルプレートの周縁部を露出するように当該保護テープを貼付し、前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程では、当該ノズルプレートの前記保護テープが貼付されていない周縁部を保持して行うことが好ましい。これによれば、ノズルプレートから保護テープを剥離する際に、ノズルプレートの周縁部を保持して行うことで、ノズルプレートの主要な中央部等に異物が付着することや傷が付くのを抑制してノズルプレートを強固に保持して、確実に保護テープを剥離することができる。
【００１４】
また、前記第１処理工程では、前記基板の前記第２面に撥液膜を形成する工程を含むものであってもよい。
【００１５】
また、前記第２処理工程では、前記基板の前記第１面をプライマー処理する工程を含むことが好ましい。これによれば、分割された基板のそれぞれに、プライマー処理を個別に行う必要が無く、分割された複数の基板にプライマー処理を同時に容易に行うことができる。
【００１６】
また、前記分割工程では、前記基板に貫通しない溝部を形成しておき、当該基板の厚さを薄くすることで前記溝部を貫通させて当該基板を分割することが好ましい。これによれば、分割時に破片等の異物が発生し難く、高精度な寸法で分割することができる。
【００１７】
また、前記基板がシリコン又はガラスからなることが好ましい。これによれば、シリコン又はガラスからなる基板にノズル開口をエッチングによって高精度に形成することができる。
【００１８】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の製造方法によって製造したノズルプレートの前記第１面を液体流路が形成された流路形成基板に接合する工程をさらに具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様では、異物の発生や破壊を抑制したノズルプレートを有する液体噴射ヘッドを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【００２１】
図示するように、インクジェット式記録ヘッドＩを構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン基板（シリコン単結晶基板）からなり、その一方面には酸化シリコンを主成分とする弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、一方面とは反対側の面となる他方面側から異方性エッチングすることにより、圧力発生室１２が形成されている。そして、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向と称し、第１の方向に直交する方向を第２の方向と称する。
【００２２】
また、各列の圧力発生室１２の第２の方向外側には、後述する保護基板３０に設けられるマニホールド部３１と連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、インク供給路１４及び連通路１５を介して各圧力発生室１２の第２方向の一端部とそれぞれ連通されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５で構成される液体流路が形成されている。
【００２３】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤２５を介して接合されている。
【００２４】
ノズルプレート２０は、シリコン基板、本実施形態では、シリコン単結晶基板で形成されている。また、ノズル開口２１は、インク滴が吐出される液体噴射面２０ａ側に設けられた第１ノズル開口２１ａと、流路形成基板１０との接合面２０ｂ側に設けられて第１ノズル開口２１ａよりも大きな内径を有する第２ノズル開口２１ｂと、を具備する。
【００２５】
また、本実施形態では、ノズルプレート２０の接合面２０ｂ側の表面及びノズル開口２１の内面に亘って酸化膜２２が設けられている。本実施形態では、酸化膜２２として、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を設けた。
【００２６】
さらに、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａ側の表面には、撥液膜（撥インク膜）２３が設けられている。撥液膜２３としては、特に限定されないが、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜やシロキサン等をプラズマ重合したプラズマ重合膜などを用いることができる。
【００２７】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に、例えば、酸化ジルコニウムを主成分とする絶縁体膜５５が形成されている。また、絶縁体膜５５上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０と、が積層された圧電アクチュエーター３００（本実施形態の圧力発生手段）が形成されている。ここで、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００２８】
圧電アクチュエーター３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１４側の端部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。
【００２９】
このような圧電アクチュエーター３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、第１電極６０、絶縁体膜５５及びリード電極９０上には、マニホールド１００の少なくとも一部を構成するマニホールド部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このマニホールド部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して複数の圧力発生室１２の第１の方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、マニホールド部３１のみをマニホールド１００としてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にマニホールド１００と各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、保護基板３０の圧電アクチュエーター３００に対向する領域には、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電アクチュエーター保持部３２が設けられている。圧電アクチュエーター保持部３２は、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
【００３１】
このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３２】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向（流路形成基板１０と保護基板３０との積層方向）に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電アクチュエーター３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００３３】
また、保護基板３０上には、並設された圧電アクチュエーター３００を駆動するための駆動回路１１０が固定されている。この駆動回路１１０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１１０とリード電極９０とは、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１１１を介して電気的に接続されている。
【００３４】
また、このような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されている。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３５】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しないインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第１電極６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００３６】
ここで、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法、特にノズルプレートの製造方法について詳細に説明する。なお、図３〜図７は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【００３７】
まず、図３（ａ）に示すように、ノズルプレート２０となるシリコン基板１２０を熱酸化することによってシリコン基板１２０の表面に酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなるマスク膜１２１を形成する。
【００３８】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０の後に接合面２０ｂとなる第１面１２０ｂのマスク膜１２１をエッチングすることによってパターニングする。ここで、マスク膜１２１のパターニングは、ノズル開口２１の形状に合わせて行われる。本実施形態では、ノズル開口２１が第１ノズル開口２１ａと第２ノズル開口２１ｂ（図２参照）とを有するため、第１ノズル開口２１ａと第２ノズル開口２１ｂとに合わせた形状で開口部１２２を形成する。具体的には、開口部１２２は、ノズル開口２１の第１ノズル開口２１ａとなる部分を貫通させて、第２ノズル開口２１ｂとなる部分をハーフエッチングすることにより形成する。このような開口面積の異なるパターニングは、開口形状の異なるレジストを２回用いることで形成することができる。また、マスク膜１２１のエッチングは、フッ酸水溶液等を用いたウェットエッチングにより行うことができる。
【００３９】
また、マスク膜１２１のパターニングは、シリコン基板１２０を分割してノズルプレート２０とするための溝部に合わせて行われる。本実施形態の溝部は、ノズルプレート２０となる外周に沿って形成されるため、この溝部が形成される領域のマスク膜１２１を貫通させた開口部１２３を形成する。
【００４０】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０をマスク膜１２１を介して第１面１２０ｂ側から異方性エッチング（ドライエッチング）することで、第１ノズル開口２１ａと溝部１２４の一部とを形成する。
【００４１】
次に、図３（ｄ）に示すように、マスク膜１２１の第２ノズル開口２１ｂとなる部分のみを除去する。本実施形態では、フッ酸水溶液等を用いたウェットエッチング（ハーフエッチング）によって除去した。これにより、開口部１２２は、第２ノズル開口２１ｂと同じ開口面積で開口する。また、溝部１２４を形成するための開口部１２３は、ハーフエッチングしても変わらず同じ開口面積となる。
【００４２】
次に、図４（ａ）に示すように、シリコン基板１２０をマスク膜１２１を介して異方性エッチング（ドライエッチング）することで、第１ノズル開口２１ａと第２ノズル開口２１ｂとで構成されるノズル開口２１と、溝部１２４とを形成する。なお、溝部１２４は、第１ノズル開口２１ａと同じ深さで形成される。この第１ノズル開口２１ａと溝部１２４とは、シリコン基板１２０を厚さ方向に貫通することなく形成される。したがって、溝部１２４を形成しただけでは、シリコン基板１２０はノズルプレート２０毎に分割されない。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０のマスク膜１２１を除去した後、シリコン基板１２０の表面に亘って酸化シリコンからなる酸化膜２２を形成する。本実施形態では、酸化膜２２は、シリコン基板１２０のノズル開口２１及び溝部１２４が開口する第１面１２０ｂ及び反対面の両面と、ノズル開口２１及び溝部１２４の内面とに亘って形成される。なお、マスク膜１２１は、フッ酸水溶液を用いて除去することができる。また、酸化膜２２は、シリコン基板１２０を加熱することで、その表面に亘って熱酸化した酸化シリコンからなる酸化膜２２を形成することができる。もちろん、酸化膜２２は、スパッタリング法やＭＯＤ法等によって形成してもよい。
【００４４】
次に、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂ（接合面２０ｂ）に第１支持基板１３０を接合する。第１支持基板１３０としては、ガラスやシリコン基板を用いることができる。また、第１支持基板１３０は、接着層１３１を介してシリコン基板１２０に接合される。第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１としては、詳しくは後述するが、例えば、紫外線又は熱などの刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープや、塗布型の接着剤などを用いることができる。なお、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１は、詳しくは後述する第２支持基板１５０の接着層１５１とは異なる剥離条件を有するものである。
【００４５】
次に、図５（ａ）に示すように、シリコン基板１２０を第１支持基板１３０に接合された第１面１２０ｂとは反対側の第２面１２０ａ側から所定の厚さに薄くして、第１ノズル開口２１ａの先端及び溝部の先端を開口させる。これにより、シリコン基板１２０を複数のノズルプレート２０単位に切り分けることができる（分割工程）。
【００４６】
本実施形態では、シリコン基板１２０の第１支持基板１３０に接合された第１面１２０ｂとは反対側の第２面１２０ａ側を研削することで薄くした。また、シリコン基板１２０を研削した後、研削面をポリッシャー又はＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）装置によって研磨する。このようにシリコン基板１２０を研磨した面（第２面１２０ａ側）がインク滴が吐出される液体噴射面２０ａとなる。
【００４７】
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０の研磨した第２面１２０ａに撥液膜（撥インク膜）２３を形成する。撥液膜２３としては、特に限定されないが、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜やシロキサン等をプラズマ重合したプラズマ重合膜などを用いることができる。なお、撥液膜２３は、本実施形態では、例えば、ノズル開口２１の第２面１２０ａ側の内面にも入り込んで形成される。
【００４８】
次に、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０の撥液膜２３が形成された第２面１２０ａ側に保護テープ１４０を貼付する。保護テープ１４０は、本実施形態では、溝部１２４によって分割されたシリコン基板の第２面１２０ａの面積よりも小さい面積を有し、シリコン基板１２０の複数のノズル開口２１が形成された領域を覆い、シリコン基板１２０の周縁部（溝部１２４側）を露出するようにシリコン基板１２０の第２面１２０ａに貼付する。
【００４９】
なお、保護テープ１４０は、その剥離条件が少なくとも第１支持基板１３０の剥離条件とは異なるものを用いる必要がある。ここで、保護テープ１４０の剥離条件が第１支持基板１３０の剥離条件とは異なるとは、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に、保護テープ１４０が剥離しない条件であることを言う。すなわち、後の工程で第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に保護テープ１４０がシリコン基板１２０から剥離してしまうと、後述する第２支持基板がシリコン基板１２０から剥離してしまうことになり、シリコン基板１２０の分割されたノズルプレート２０毎に第２面を処理する第２処理工程を行わなくてはならないからである。後の工程で、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に保護テープ１４０がシリコン基板１２０から剥離しないようにすることで、シリコン基板１２０に保護テープ１４０が貼付された状態、すなわち、後述する第２支持基板１５０で分割されたノズルプレート２０単位のシリコン基板１２０を保持した状態で複数のシリコン基板１２０の第２面の処理を同時に行うことができる。
【００５０】
また、保護テープ１４０の剥離条件が、詳しくは後述する第２支持基板１５０の剥離条件とも異なることが好ましい。これによれば、第２支持基板１５０を保護テープ１４０から剥離する際に、同時に保護テープ１４０がシリコン基板１２０から剥離するのを抑制することができる。
【００５１】
このような保護テープ１４０としては、本実施形態では、感圧式で接着するテープ、例えば、耐熱性表面保護接着テープ（製品名：E-MASK TP300、日東電工株式会社製）を用いることができる。
【００５２】
次に、図６（ａ）に示すように、シリコン基板１２０の第２面１２０ａの保護テープ１４０で保護されていない領域の撥液膜２３を除去する。本実施形態では、シリコン基板１２０の第２面１２０ａをアルゴンガスを用いたプラズマ処理を行うことで、第２面１２０ａの保護テープ１４０が貼付された領域以外の領域の撥液膜２３を除去している。このようにシリコン基板１２０の撥液膜２３が除去された部分には、特に図示していないが、ノズルプレート２０を覆うと共にノズル開口２１が露出する露出開口が設けられたカバーヘッド等の他部材が接合される。すなわち、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａに他部材を接合する際に、接合領域に撥液膜２３が存在すると接合不良が発生するため、接合領域となる領域の撥液膜２３を除去する際にノズル開口２１周囲の撥液膜２３を保護する目的で保護テープ１４０を設けている。勿論、ノズルプレート２０の液体噴射面２０ａの全面に亘って撥液膜２３が設けられてもよい場合には、保護テープ１４０を接合しなくてもよく、後述する第２支持基板１５０は、シリコン基板１２０に直接接合されてもよい。
【００５３】
このように、シリコン基板１２０の第２面１２０ａに撥液膜２３を形成する工程、保護テープ１４０を接合する工程、保護テープ１４０によって覆われていない領域の撥液膜２３を除去する工程が、本実施形態のシリコン基板１２０の第２面１２０ａの処理を行う第１処理工程となる。
【００５４】
次に、図６（ｂ）に示すように、保護テープ１４０のシリコン基板１２０とは反対側に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板１５０を接合する（接合工程）。第２支持基板１５０としては、ガラスやシリコン基板等を用いることができる。また、第２支持基板１５０は、接着層１５１を介してシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合される。この第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１は、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１とは異なる剥離条件を有するものである。ちなみに、第２支持基板１５０（接着層１５１）の剥離条件が第１支持基板１３０（接着層１３１）の剥離条件とは異なるとは、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から接着層１３１の接着力に反して剥離する際に、第２支持基板１５０がシリコン基板１２０（保護テープ１４０）から剥離しない条件であることを言う。すなわち、後の工程で第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する際に第２支持基板１５０がシリコン基板１２０（保護テープ１４０）から剥離してしまうと、第１支持基板１３０が接合された第１面１２０ｂの処理を行うことができないからである。
【００５５】
また、第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１は、反応性（外部からの刺激によって反応する）の自己剥離層を有するものであり、例えば、紫外線又は熱などの刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープなどを用いることができる。
【００５６】
ここで、例えば、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１として、熱などの刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープを用いた場合、第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１として、剥離条件の異なる両面テープ、例えば、紫外線の刺激で接着力が低下する自己剥離層を有する両面テープを用いるようにすればよい。もちろん、接着層１３１に紫外線によって剥離する両面テープを用いて、接着層１５１に熱により剥離する両面テープを用いるようにしてもよい。
【００５７】
また、例えば、接着層１３１と接着層１５１との両方に紫外線の刺激で接着力が低下する両面テープを用いる場合、接着層１３１と接着層１５１とで接着力が低下する波長が異なる両面テープを用いるようにすればよい。
【００５８】
もちろん、例えば、接着層１３１と接着層１５１との両方に熱の刺激で接着力が低下する両面テープを用いる場合、接着層１３１と接着層１５１とで反応温度が異なる両面テープを用いるようにすればよい。ただし、先に剥離する第１支持基板１３０を接合する接着層１３１の反応温度は、後で剥離する第２支持基板１５０を接合する接着層１５１の反応温度よりも低い温度のものを用いるのが好適である。
【００５９】
なお、熱によって剥離することが可能なテープとしては、例えば、熱剥離シート「リバアルファ」（製品名、日東電工株式会社製）が挙げられる。なお、リバアルファには、９０℃、１２０℃、１５０℃、１７０℃で反応するものが存在する。
【００６０】
また、紫外線によって剥離することが可能なテープとしては、ＵＶ発泡タイプ「セルファ」（製品名、積水化学工業株式会社製）が挙げられる。
【００６１】
さらに、第１支持基板１３０（接着層１３１）及び第２支持基板１５０（接着層１５１）の剥離条件としては、熱や紫外線に限定されず、例えば、紫外線によって硬化した後、温水（８０〜９０℃）に浸漬することで、フィルム化して剥離するＵＶ反応型仮固定用接着剤（製品名：ＴＥＭＰＬＯＣ、株式会社電気化学工業製）を用いることができる。
【００６２】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離する。本実施形態では、上述のように、第１支持基板１３０をシリコン基板１２０に接合する接着層１３１の剥離条件は、第２支持基板１５０をシリコン基板１２０（保護テープ１４０）に接合する接着層１５１の剥離条件と異なるため、第１支持基板１３０を剥離する剥離条件で処理を行うことで、第２支持基板１５０を剥離することなく、第１支持基板１３０のみをシリコン基板１２０から剥離することができる。
【００６３】
本実施形態では、第１支持基板１３０を自己剥離層を有する接着層１３１によってシリコン基板１２０に接着しているため、自己剥離層に外部から刺激を与えて反応させることで、接着層１３１の接着力を低下させて第１支持基板１３０を感応式に比べて弱い力で剥離することができる。このため、第１支持基板１３０を剥離する際にシリコン基板１２０に無理な応力が印加されてシリコン基板１２０の破壊やシリコン基板１２０に形成された膜（例えば酸化膜２２や撥液膜２３等）が剥離するのを抑制することができる。
【００６４】
また、このように第１支持基板１３０をシリコン基板１２０から剥離しても、各ノズルプレート２０単位で分割したシリコン基板１２０は第２支持基板１５０によって共通して保持されているため、シリコン基板１２０がばらばらになる（個片化する）ことがない。
【００６５】
次に、図７（ａ）に示すように、シリコン基板１２０の第２面１２０ａ側からノズル開口２１内に形成された撥液膜２３を除去する。本実施形態では、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂ側からアルゴンガスを用いたプラズマ処理を行うことで、ノズル開口２１内の撥液膜２３を除去した。
【００６６】
また、ノズル開口２１内の撥液膜２３を除去した後は、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂをプライマー処理する。なお、シリコン基板１２０のプライマー処理は、少なくともノズルプレート２０の流路形成基板１０に接合される領域に施せばよく、本実施形態では、第２支持基板１５０が接合されたシリコン基板１２０をプライマー液に浸漬することで、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂとノズル開口２１の内面とに亘ってプライマー処理を行った。
【００６７】
ちなみに、本実施形態では、ノズル開口２１内の撥液膜２３を除去する工程及びシリコン基板１２０の第１面１２０ｂのプライマー処理を行う工程を第２処理工程としている。もちろん、第２処理工程は、撥液膜２３を除去する工程及びプライマー処理を行う工程の何れか一方だけであってもよく、また、他の処理工程であってもよい。
【００６８】
次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１２０から第２支持基板１５０を剥離することで、ノズルプレート２０単位にチップ化されたシリコン基板１２０とする（剥離工程）。具体的には、シリコン基板１２０（ノズルプレート２０）のプライマー処理が施された第１面１２０ｂを真空ピンセット２００によって保持して第２支持基板１５０からピックアップする。このとき、第２支持基板１５０とシリコン基板１２０とは、反応性の自己剥離層を有する接着層１５１を介して接着されているため、ノズルプレート２０単位にチップ化されたシリコン基板１２０のピックアップは、接着層１５１の反応性の自己剥離層を熱や紫外線などによって反応させて接着力を低下させてから行う。
【００６９】
このように、シリコン基板１２０と第２支持基板１５０とを接着する反応性の自己剥離層を反応させて接着力を低下させることで、シリコン基板１２０を真空ピンセット２００によってピックアップして第２支持基板１５０から剥離することができる。
【００７０】
すなわち、第２支持基板１５０を感応性の接着層でシリコン基板１２０に接着した場合、第２支持基板１５０から感応性の接着層の接着力に抗してシリコン基板１２０を引き剥がす必要がある。このようにシリコン基板１２０を引き剥がす感応性の接着層の接着力に抗する力としては比較的大きな力が必要になることから、真空ピンセット２００によってシリコン基板１２０を保持しただけではシリコン基板１２０を第２支持基板１５０から引き剥がすことはできない。特に、１つの第２支持基板１５０が複数のノズルプレート２０毎にチップ化（個片化）されたシリコン基板１２０に共通して接合されているため、第２支持基板１５０に感応性の接着層で接着されたシリコン基板１２０の個片化したノズルプレート２０を引き剥がすのは困難である。
【００７１】
したがって、シリコン基板１２０に感応性の接着層１５１を用いて第２支持基板１５０を接着した場合、シリコン基板１２０の第１面１２０ｂの全面を吸着保持するなどの保持領域を広げると共に保持力を増大させる必要があり、このように保持領域を広げると共に保持力を増大させることで、ノズルプレート２０に異物が付着することが多くなると共に、ノズルプレート２０の第１面１２０ｂに傷が生じたり、酸化膜２２やプライマー処理した面に傷が付き、ノズルプレート２０の破壊や耐久性の低下などが生じる。本実施形態では、第２支持基板１５０とシリコン基板１２０とを反応性の自己剥離層を有する接着層１５１で接合することで、反応性の接着層１５１を外部の刺激によって反応させて接着力を低下させて第２支持基板１５０からシリコン基板１２０をピックアップする際に、保持面が狭く且つ保持力が比較的低い真空ピンセット２００を用いることができる。したがって、ノズルプレート２０に異物が付着するのを抑制すると共に、ノズルプレート２０の酸化膜２２やプライマー処理した面に傷が付くのを抑制して、ノズルプレート２０の破壊や耐久性の低下などを抑制することができる。
【００７２】
ちなみに、第２支持基板１５０を剥離する条件が、保護テープ１４０をシリコン基板１２０から剥離する条件と異なる接着層１５１を用いることで、保護テープ１４０を剥がすことなく、第２支持基板１５０のみを保護テープ１４０から剥離することができる。
【００７３】
次に、図７（ｃ）に示すように、シリコン基板１２０から保護テープ１４０を剥離することで、ノズルプレート２０とする。具体的には、ノズルプレート２０単位に個片化したシリコン基板１２０から保護テープ１４０を剥離する。このとき、シリコン基板１２０の保護テープ１４０が貼付された第２面１２０ａを鉛直上向きとし、シリコン基板１２０の保護テープ１４０が貼付されていない露出された周縁部を保持治具２０１で保持する。保持治具２０１は、シリコン基板１２０の周縁部の第２面１２０ａ側及び第１面１２０ｂ側を挟持する分割された２部材からなる。そして、保持治具２０１によって保持したシリコン基板１２０から保護テープ１４０を剥離する。保護テープ１４０は、シリコン基板１２０に感圧式で接着されているため、保護テープ１４０のシリコン基板１２０とは反対面側の一端部側に粘着テープ２０２を貼付し、粘着テープ２０２の粘着力によって保護テープ１４０の一端部を保持させて、粘着テープ２０２を第２面１２０ａの面方向に移動させることで、保護テープ１４０をその一端部側から反らせながらシリコン基板１２０から剥離することができる。すなわち、保護テープ１４０が感圧式であっても、本実施形態のように、個片化したノズルプレート２０であれば、その周縁部を強固に保持して保護テープ１４０を剥離することができ、異物の発生や傷が生じるのを抑制することができる。例えば、複数の個片化したノズルプレート２０に共通して保護テープ１４０が貼付されている場合、ノズルプレート２０の周縁部を保持することができず、ノズルプレート２０の第１面１２０ｂ側を吸着保持等で保持しなくてはならないため、ノズルプレート２０に異物の付着や傷が生じてしまう。
【００７４】
そして、このように製造されたノズルプレート２０は、第１面１２０ｂ（接合面２０ｂ）を流路形成基板１０の圧力発生室１２が開口する面に接着剤２５を介して接着する。
【００７５】
このとき、ノズルプレート２０の接合面２０ｂの流路形成基板１０に接合される領域は、プライマー処理が施されているため、流路形成基板１０とノズルプレート２０とは強固に接合することができ、流路形成基板１０からのノズルプレート２０の剥離等の破壊や接合部分からのインクの漏出などを抑制することができる。
【００７６】
このように本実施形態では、第１支持基板１３０を接合してノズルプレート２０単位に分割したシリコン基板１２０に第２支持基板１５０を接合し、複数に分割されたシリコン基板１２０の第１支持基板１３０が接合されていた第１面１２０ｂ側を同時に第２処理することができる。したがって、製造工程を減少させてコストを低減することができる。また、複数に分割されたシリコン基板１２０を同時に第２処理することができるため、シリコン基板１２０をハンドリングする回数が増大するのを抑制して、ハンドリングする回数の増大による異物の発生やノズルプレート２０の破壊などを抑制し、歩留まりを向上することができる。ちなみに、第２支持基板１５０を接合することなく、第１面１２０ｂを処理しようとすると、ノズルプレート２０単位に分割したシリコン基板１２０から第１支持基板１３０を剥離しなくてはならず、シリコン基板１２０がばらばらになって、シリコン基板１２０のハンドリング回数が増大し、ハンドリングによる異物の発生やノズルプレート２０（シリコン基板１２０）の破壊が発生してしまう。本実施形態では、ノズルプレート２０単位に分割したシリコン基板１２０は、保護テープ１４０を剥離するときだけ、ばらばら（小片）の状態になるので、ノズルプレート２０のハンドリング回数を低減することができる。
【００７７】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００７８】
また、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般の製造方法を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の製造方法にも適用することができる。もちろん、本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに用いられるノズルプレートに限定されず、他のデバイスに用いられるノズルプレートの製造方法にも適用することができる。
【符号の説明】
【００７９】
Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレート、 ２０ａ 液体噴射面、 ２０ｂ 接合面、 ２１ ノズル開口、 ２１ａ 第１ノズル開口、 ２１ｂ 第２ノズル開口、 ２２ 酸化膜、 ３０ 保護基板、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ５５ 絶縁体膜、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 １００ マニホールド、 １１０ 駆動回路、 １２０ シリコン基板、 １３０ 第１支持基板、 １３１ 接着層、 １４０ 保護テープ、 １５０ 第２支持基板、 １５１ 接着層、 ３００ 圧電アクチュエーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口が形成された基板の一方面である第１面に第１支持基板を接合し、前記基板をノズルプレート単位に切り分ける分割工程と、
前記分割工程によって分割した前記基板の前記第１面とは反対側の第２面の処理を行う第１処理工程と、
前記第１処理工程を行った前記基板の前記第２面側に前記第１支持基板とは剥離条件が異なり且つ前記基板との間に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板を接合する接合工程と、
前記第２支持基板が接合された前記基板から前記第１支持基板を剥離して、前記第１面の処理を行う第２処理工程と、
前記第２処理工程を行った前記基板から前記自己剥離層を反応させて前記第２支持基板を剥離してノズルプレートとする剥離工程と、を具備することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
第１処理工程を行った後、前記接合工程の前に、前記基板の前記第２面に、分割された前記ノズルプレート毎に独立した感圧式の保護テープを貼付する工程をさらに具備し、
前記接合工程では、前記保護テープの前記基板とは反対面側に前記第２支持基板を接合し、
前記剥離工程の後に、分割された前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記ノズルプレートに前記保護テープを貼付する工程では、前記ノズルプレートの周縁部を露出するように当該保護テープを貼付し、
前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程では、当該ノズルプレートの前記保護テープが貼付されていない周縁部を保持して行うことを特徴とする請求項２記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
前記第１処理工程では、前記基板の前記第２面に撥液膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項５】
前記第２処理工程では、前記基板の前記第１面をプライマー処理する工程を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項６】
前記分割工程では、前記基板に貫通しない溝部を形成しておき、当該基板の厚さを薄くすることで前記溝部を貫通させて当該基板を分割することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項７】
前記基板がシリコン又はガラスからなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の製造方法によって製造したノズルプレートの前記第１面を液体流路が形成された流路形成基板に接合する工程をさらに具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１】
ノズル開口が形成された基板の一方面である第１面に第１支持基板を接合し、前記基板をノズルプレート単位に切り分ける分割工程と、
前記分割工程によって分割した前記基板の前記第１面とは反対側の第２面の処理を行う第１処理工程と、
前記第１処理工程を行った前記基板の前記第２面側に前記第１支持基板とは剥離条件が異なり且つ前記基板との間に反応性の自己剥離層を有する第２支持基板を接合する接合工程と、
前記第２支持基板が接合された前記基板から前記第１支持基板を剥離して、前記第１面の処理を行う第２処理工程と、
前記第２処理工程を行った前記基板から前記自己剥離層を反応させて前記第２支持基板を剥離してノズルプレートとする剥離工程と、を具備することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
第１処理工程を行った後、前記接合工程の前に、前記基板の前記第２面に、分割された前記ノズルプレート毎に独立した感圧式の保護テープを貼付する工程をさらに具備し、
前記接合工程では、前記保護テープの前記基板とは反対面側に前記第２支持基板を接合し、
前記剥離工程の後に、分割された前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記ノズルプレートに前記保護テープを貼付する工程では、前記ノズルプレートの周縁部を露出するように当該保護テープを貼付し、
前記ノズルプレートから前記保護テープを剥離する工程では、当該ノズルプレートの前記保護テープが貼付されていない周縁部を保持して行うことを特徴とする請求項２記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
前記第１処理工程では、前記基板の前記第２面に撥液膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項５】
前記第２処理工程では、前記基板の前記第１面をプライマー処理する工程を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項６】
前記分割工程では、前記基板に貫通しない溝部を形成しておき、当該基板の厚さを薄くすることで前記溝部を貫通させて当該基板を分割することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項７】
前記基板がシリコン又はガラスからなることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の製造方法によって製造したノズルプレートの前記第１面を液体流路が形成された流路形成基板に接合する工程をさらに具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２２８６０（Ｐ２０１３−２２８６０Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０７２１（Ｐ２０１１−１６０７２１）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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