液体噴射ヘッド及びその製造方法
【課題】液体噴射ヘッドの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】液体が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備える液体噴射ヘッドの製造方法は、流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第１部材の酸化膜を含む第１面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第２部材の酸化膜を含む第２面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、真空中において第１面と第２面とを接触させた状態で第１部材に第２部材を押し付けて第１部材と第２部材とを接合する工程と、を有する。
【解決手段】液体が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備える液体噴射ヘッドの製造方法は、流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第１部材の酸化膜を含む第１面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第２部材の酸化膜を含む第２面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、真空中において第１面と第２面とを接触させた状態で第１部材に第２部材を押し付けて第１部材と第２部材とを接合する工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドは、液体（インク）が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備えている。流路形成部材は、下記特許文献１に開示されているように、例えばノズル開口を有するノズルプレート、連通板、及び流路形成基板等、複数の部材を接合することによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―０５３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流路形成部材を構成する複数の部材どうしを接着剤を使って接合する場合、例えば液体噴射ヘッドの振動板等、液体噴射ヘッドの望まれない部位に接着剤が流れてしまう可能性がある。また、接着剤がインクの種類によってはアタックされる可能性があり、十分な接合強度を得られない可能性がある。その結果、液体噴射ヘッドの性能が低下する可能性がある。
【０００５】
また、接着剤を使って部材どうしを接合する工程において、接着剤が硬化するまで部材どうしの位置がずれないように長時間固定し続ける必要があり、生産性が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明の態様は、液体噴射ヘッドの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる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】
【０００７】
本発明の一態様に従えば、液体が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第１部材の酸化膜を含む第１面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第２部材の酸化膜を含む第２面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、真空中において前記第１面と前記第２面とを接触させた状態で前記第１部材に前記第２部材を押し付けて前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、酸化膜を含む第１部材の第１面に、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射することによって、例えば第１面の汚染物が除去されるとともに、その第１面が活性化される。同様に、酸化膜を含む第２部材の第２面に、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射することによって、例えば第２面の汚染物が除去されるとともに、その第２面が活性化される。それら第１面と第２面とを接触させた状態で、第１部材に第２部材を押し付ける（加圧する）ことによって、第１部材と第２部材とは良好に接続される。このように、本発明の一態様によれば、接着剤を用いることなく、第１部材と第２部材とを接合できるため、接着剤を使って接合することに伴う不具合の発生を抑制できる。したがって、液体噴射ヘッドの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる。
【０００９】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは異なる種類でもよい。例えば、前記第１面の酸化膜は二酸化珪素膜であり、前記第２面の酸化膜はタンタルオキサイド膜でもよい。
【００１０】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは同じ種類でもよい。例えば、第１面の酸化膜及び２面の酸化膜が二酸化珪素膜でもよいし、第１面の酸化膜及び２面の酸化膜がタンタルオキサイド膜でもよい。
【００１１】
また、第１部材の基材（母材）が二酸化珪素を含む場合、第１部材上にタンタルオキサイド膜を形成した後、そのタンタルオキサイド膜を含む第１面にイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射してもよい。
【００１２】
また、第２部材の基材（母材）が二酸化珪素を含む場合、第２部材上にタンタルオキサイド膜を形成した後、そのタンタルオキサイド膜を含む第２面にイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射してもよい。
【００１３】
前記液体噴射ヘッドは、液体が噴射されるノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートと接合され、前記ノズル開口に連通する連通孔を有する連通板と、前記連通板と接合され、前記連通孔を介して前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記流路形成基板上に配置された振動板と、前記圧力発生室に対応するように前記振動板上に配置された圧電素子と、を有する場合、前記第１部材は、前記連通板であり、前記第２部材は、前記ノズルプレート及び前記流路形成基板の少なくとも一方でもよい。これにより、液体噴射ヘッドの流路形成部材を生産性良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示す平面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る液体噴射装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示す分解斜視図である。図２は、図１の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。液体噴射ヘッドＩＪは、例えばインクジェット式記録ヘッドとして使用される。
【００１６】
図１、図２、及び図３に示すように、液体噴射ヘッドＩＪは、液体（インク、液滴）が噴射されるノズル開口２６に通じる流路を有する流路形成部材２００を備えている。本実施形態において、流路形成部材２００は、液体（インク、液滴）が噴射されるノズル開口２６が形成されたノズルプレート２５と、ノズルプレート２５と接合され、ノズル開口２６に連通する連通孔２１を有する連通板２０と、連通板２０と接合され、連通孔２１を介してノズル開口２６に連通する圧力発生室１２が設けられた流路形成基板１０とを含む。
【００１７】
また、液体噴射ヘッドＩＪは、流路形成基板１０上に配置された振動板３４と、圧力発生室１２に対応するように振動板３４上に配置された圧電素子３００とを有する。
【００１８】
流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域にはリザーバ部１３が形成され、リザーバ部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。圧力発生室１２、リザーバ部１３、及びインク供給路１４は、流路形成部材２００に形成され、液体（インク）が流れる流路を構成する。
【００１９】
なお、圧力発生室１２、リザーバ部１３、及びインク供給路１４は、流路形成基板１０を厚さ方向に貫通して設けられている。また、インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、リザーバ部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００２０】
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とは反対側の端部近傍と後述するノズル開口とを連通するノズル連通孔２１を有する連通板２０が接合されている。また、連通板２０には、流路形成基板１０のリザーバ部１３に対向する領域に、厚さ方向に貫通する連通部２２が形成され、この連通部２２は流路形成基板１０のリザーバ部１３と連通している。そして、これらリザーバ部１３と連通部２２とが、各圧力発生室１２の共通のインク室であるリザーバ１００を構成する。連通孔２１、連通部２２及びリザーバ部１３を含むリザーバ１００は、流路形成部材２００に形成され、液体（インク）が流れる流路を構成する。
【００２１】
さらに、この連通板２０には、各圧力発生室１２に対応するノズル開口２６が穿設されたノズルプレート２５が接合されている。
【００２２】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子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、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子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。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
【００２３】
また、このような各圧電素子３００を構成する上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されており、このリード電極９０は、圧力発生室１２に対向する領域からその外側の領域まで延設され、その先端部が封止基板３０の貫通孔３３内に露出されている。
【００２４】
また、流路形成基板１０のリザーバ部１３に対応する領域には、薄膜からなるコンプライアンス部材４０が設けられて、リザーバ部１３の一方の開口はこのコンプライアンス部材４０によって封止されている。そして、このコンプライアンス部材４０のリザーバ部１３に対向する領域がコンプライアンス部４１となっている。なお、コンプライアンス部４１は、圧電素子３００の駆動等によってリザーバ１００内で圧力変化が生じた際に弾性変形することで圧力変化を吸収する。
【００２５】
コンプライアンス部材４０は、例えば、本実施形態では、振動板３４及び圧電素子３００を構成する層からなる。すなわち、流路形成基板１０のリザーバ部１３に対向する領域上には、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０が設けられ、これらの各層でリザーバ部１３の開口が封止されてコンプライアンス部４１が形成されている。なお、リザーバ部１３に対向する領域の下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０は、圧電素子３００とは不連続となっている。
【００２６】
また、リザーバ部１３の開口縁部内側のコンプライアンス部材４０には、リザーバ部１３の中央部よりも膜厚の薄い薄膜部４２が所定幅で設けられている。例えば、本実施形態では、コンプライアンス部４１の中央部は、上記の５層で構成され、薄膜部４２は、振動板３４となる弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０で構成されている。また、薄膜部４２は、リザーバ部１３の開口縁部に沿って全周に亘って連続的に設けられている。この薄膜部４２は、連続的に形成されていることが好ましいが、間欠的に設けられていてもよい。
【００２７】
また、薄膜部４２の外側には、少なくとも薄膜部４２よりも膜厚の厚い厚膜部４３が設けられている。そして、この厚膜部４３はリザーバ部１３の開口縁部の外側からリザーバ部１３の開口領域に臨むように張り出して設けられていることが好ましい。例えば、本実施形態では、薄膜部４２の外側に、コンプライアンス部４１の中央部と同様に上記５層からなる厚膜部４３を設け、その端面はリザーバ部１３の開口領域に位置するようにした。
【００２８】
なお、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部３１を有する封止基板３０が接合されている。また、この封止基板３０には、リザーバ部１３に対向する領域に、コンプライアンス部４１の変形を妨げない程度の深さを有する凹部３２が設けられている。
【００２９】
封止基板３０上には、例えば、二酸化珪素からなる絶縁膜３５を介して例えば、金（Ａｕ）の配線膜３６からなる配線パターン３７が形成され、この配線パターン３７上に圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が実装されている。なお、封止基板３０の圧電素子保持部３１と凹部３２との間の領域には、封止基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられており、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の先端部はこの貫通孔３３内に露出されている。そして、この貫通孔３３内に延設される接続配線１３０によって各リード電極９０と駆動回路１２０とが接続されている。
【００３０】
このような本実施形態の液体噴射ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）ＩＪでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００から ノズル開口２６に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０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下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜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２６から液体（インク）が吐出する。
【００３１】
次に、液体噴射ヘッドＩＪの製造方法の一例について説明する。図４及び図５は、液体噴射ヘッドＩＪの製造方法の一例を示す模式図である。以下、液体噴射ヘッドＩＪのうち、流路形成部材２００を製造する方法の一例について説明する。
【００３２】
図４に示すように、流路形成部材２００の一部を構成する連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０に対して、表面処理が行われる。
【００３３】
なお、本実施形態において、連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０は、プレート状の部材である。連通板２０は、流路形成基板１０が接合される上面２０Ａと、上面２０Ａの反対方向を向き、ノズルプレート２５が接合される下面２０Ｂとを有する。ノズルプレート２５は、連通板２０が接合される上面２５Ａを有する。流路形成基板１０は、連通板２０が接合される下面１０Ｂを有する。
【００３４】
本実施形態において、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、上面２５Ａ、及び下面１０Ｂは、高い平坦度を有する。また、本実施形態においては、連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０は、シリコンウエハから切り出された小片なプレート部材であるため、高い平坦度が維持される。
【００３５】
本実施形態において、連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０のそれぞれは、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を含む。
【００３６】
本実施形態においては、表面処理が実行される前に、連通板２０上に、タンタルオキサイド膜（ＴａＯｘ膜）を形成する工程が実行される。本実施形態において、連通板２０の表面のうち、少なくとも上面２０Ａ及び下面２０Ｂは、タンタルオキサイド膜の表面を含む。
【００３７】
本実施形態においては、表面処理が実行される前に、流路形成基板１０上に、タンタルオキサイド膜（ＴａＯｘ膜）を形成する工程が実行される。本実施形態において、流路形成基板１０の表面のうち、少なくとも下面１０Ｂは、タンタルオキサイド膜の表面を含む。
【００３８】
なお、本実施形態においては、ノズルプレート２５には、タンタルオキサイド膜を形成する工程は実行されない。本実施形態において、ノズルプレート２５の表面のうち、少なくとも上面２５Ａは、二酸化珪素膜（ＳｉＯ２膜）を含む。なお、ノズルプレート２５上に、タンタルオキサイド膜（ＴａＯｘ膜）を形成する工程が実行されてもよい。
【００３９】
タンタルオキサイド膜は、例えばインクに対して耐性を有する。
【００４０】
図４に示すように、連通板２０のタンタルオキサイド膜を含む上面２０Ａ及び下面２０Ｂに対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方が照射される。また、流路形成基板１０のタンタルオキサイド膜を含む下面１０Ｂに対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方が照射される。また、ノズルプレート２５の二酸化珪素膜を含む上面２５Ａに対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方が照射される。
【００４１】
これにより、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、上面２５Ａ、及び下面１０Ｂの汚染物が除去されるとともに、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、上面２５Ａ、及び下面１０Ｂのそれぞれが活性化される。
【００４２】
次に、真空中において、上面２０Ａと下面１０Ｂとを接触させ、下面２０Ｂと上面２５Ａとを接触させた状態で、連通板２０に流路形成基板１０を押し付ける（加圧する）とともに、連通板２０にノズルプレート２５を押し付ける（加圧する）。本実施形態においては、図５に示すように、加圧装置３０００が有するベース部材３０１と、加圧部材３０２との間に、ノズルプレート２５、連通板２０、及び流路形成基板１０が配置された状態で、ベース部材３０１と加圧部材３０２との間に挟まれる。これにより、ノズルプレート２５、連通板２０、及び流路形成基板１０は、ベース部材３０１と加圧部材３０２とによって加圧される。以上により、例えば接着剤を用いることなく、連通板２０と流路形成基板１０とが接合され、連通板２０とノズルプレート２５とが接合される。
【００４３】
なお、上述のイオン（中性原子）を照射する工程、及び接合する工程は、常温環境で実行可能である。
【００４４】
なお、本実施形態においては、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とは、同じ種類であることとした。すなわち、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とは、それぞれタンタルオキサイド膜であることとした。なお、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とが、それぞれ二酸化珪素膜でもよい。
【００４５】
なお、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とが異なる種類でもよい。例えば、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜を二酸化珪素膜とし、流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜をタンタルオキサイド膜としてもよい。連通板２０の上面２０Ａの酸化膜をタンタルオキサイド膜とし、流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜を二酸化珪素膜としてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態においては、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜とノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜とは、異なる種類であることとした。すなわち、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜がタンタルオキサイド膜であり、ノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜が二酸化珪素膜であることとした。なお、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜が二酸化珪素膜であり、ノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜がタンタルオキサイド膜でもよい。
【００４７】
なお、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜とノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜とが同じ種類でもよい。例えば、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜とノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜とが、それぞれタンタルオキサイド膜でもよいし、二酸化珪素膜でもよい。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、接着剤を用いることなく、連通板２０と流路形成基板１０とを接合でき、連通板２０とノズルプレート２５とを接合できるため、接着剤を使って接合することに伴う不具合の発生を抑制できる。したがって、液体噴射ヘッドＩＪの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、連通板２０と流路形成基板１０との接合（加圧）と、連通板２０とノズルプレート２５との接合（加圧）とを同時に行うこととしたが、連通板２０と流路形成基板１０との接合（加圧）を行った後、連通板２０とノズルプレート２５との接合（加圧）を行ってもよい。連通板２０とノズルプレート２５との接合（加圧）を行った後、連通板２０と流路形成基板１０との接合（加圧）を行ってもよい。
【００５０】
なお、本実施形態においては、連通板２０と流路形成基板１０とを接合する場合、及び連通板２０とノズルプレート２５とを接合する場合に、イオン（中性原子）を照射することとしたが、連通板２０と流路形成基板１０とを接合する場合にのみ、イオン（中性原子）を照射する手法を用いてもよいし、連通板２０とノズルプレート２５とを接合する場合にのみ、イオン（中性原子）を照射する手法を用いてもよい。
【００５１】
なお、本実施形態においては、液体噴射ヘッドＩＪが連通板２０を備える構成としたが、連通板２０を備えない構成の場合、流路形成基板１０とノズルプレート２５とを接合する場合に、イオン（中性原子）を照射する手法を用いてもよい。
【００５２】
なお、上述した実施形態では、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、薄膜型の圧電素子３００を有するアクチュエータ装置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アクチュエータ装置や、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アクチュエータ装置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開口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開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用することができる。
【００５３】
なお、このようなインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図６は、そのインクジェット式記録装置（液体噴射装置）の一例を示す概略図である。図６に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００５４】
そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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が挙げられる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…流路形成基板、１０Ｂ…下面、１２…圧力発生室、２０…連通板、２０Ａ…上面、２０Ｂ…下面、２１…連通孔、２５…ノズルプレート、２５Ａ…上面、２６…ノズル開口、３４…振動板、１２０…駆動回路、３００…圧電素子、ＩＪ…液体噴射ヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドは、液体（インク）が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備えている。流路形成部材は、下記特許文献１に開示されているように、例えばノズル開口を有するノズルプレート、連通板、及び流路形成基板等、複数の部材を接合することによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―０５３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流路形成部材を構成する複数の部材どうしを接着剤を使って接合する場合、例えば液体噴射ヘッドの振動板等、液体噴射ヘッドの望まれない部位に接着剤が流れてしまう可能性がある。また、接着剤がインクの種類によってはアタックされる可能性があり、十分な接合強度を得られない可能性がある。その結果、液体噴射ヘッドの性能が低下する可能性がある。
【０００５】
また、接着剤を使って部材どうしを接合する工程において、接着剤が硬化するまで部材どうしの位置がずれないように長時間固定し続ける必要があり、生産性が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明の態様は、液体噴射ヘッドの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる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】
【０００７】
本発明の一態様に従えば、液体が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第１部材の酸化膜を含む第１面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第２部材の酸化膜を含む第２面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、真空中において前記第１面と前記第２面とを接触させた状態で前記第１部材に前記第２部材を押し付けて前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、酸化膜を含む第１部材の第１面に、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射することによって、例えば第１面の汚染物が除去されるとともに、その第１面が活性化される。同様に、酸化膜を含む第２部材の第２面に、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射することによって、例えば第２面の汚染物が除去されるとともに、その第２面が活性化される。それら第１面と第２面とを接触させた状態で、第１部材に第２部材を押し付ける（加圧する）ことによって、第１部材と第２部材とは良好に接続される。このように、本発明の一態様によれば、接着剤を用いることなく、第１部材と第２部材とを接合できるため、接着剤を使って接合することに伴う不具合の発生を抑制できる。したがって、液体噴射ヘッドの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる。
【０００９】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは異なる種類でもよい。例えば、前記第１面の酸化膜は二酸化珪素膜であり、前記第２面の酸化膜はタンタルオキサイド膜でもよい。
【００１０】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは同じ種類でもよい。例えば、第１面の酸化膜及び２面の酸化膜が二酸化珪素膜でもよいし、第１面の酸化膜及び２面の酸化膜がタンタルオキサイド膜でもよい。
【００１１】
また、第１部材の基材（母材）が二酸化珪素を含む場合、第１部材上にタンタルオキサイド膜を形成した後、そのタンタルオキサイド膜を含む第１面にイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射してもよい。
【００１２】
また、第２部材の基材（母材）が二酸化珪素を含む場合、第２部材上にタンタルオキサイド膜を形成した後、そのタンタルオキサイド膜を含む第２面にイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射してもよい。
【００１３】
前記液体噴射ヘッドは、液体が噴射されるノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートと接合され、前記ノズル開口に連通する連通孔を有する連通板と、前記連通板と接合され、前記連通孔を介して前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記流路形成基板上に配置された振動板と、前記圧力発生室に対応するように前記振動板上に配置された圧電素子と、を有する場合、前記第１部材は、前記連通板であり、前記第２部材は、前記ノズルプレート及び前記流路形成基板の少なくとも一方でもよい。これにより、液体噴射ヘッドの流路形成部材を生産性良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示す平面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造方法の一例を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る液体噴射装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例を示す分解斜視図である。図２は、図１の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。液体噴射ヘッドＩＪは、例えばインクジェット式記録ヘッドとして使用される。
【００１６】
図１、図２、及び図３に示すように、液体噴射ヘッドＩＪは、液体（インク、液滴）が噴射されるノズル開口２６に通じる流路を有する流路形成部材２００を備えている。本実施形態において、流路形成部材２００は、液体（インク、液滴）が噴射されるノズル開口２６が形成されたノズルプレート２５と、ノズルプレート２５と接合され、ノズル開口２６に連通する連通孔２１を有する連通板２０と、連通板２０と接合され、連通孔２１を介してノズル開口２６に連通する圧力発生室１２が設けられた流路形成基板１０とを含む。
【００１７】
また、液体噴射ヘッドＩＪは、流路形成基板１０上に配置された振動板３４と、圧力発生室１２に対応するように振動板３４上に配置された圧電素子３００とを有する。
【００１８】
流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域にはリザーバ部１３が形成され、リザーバ部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。圧力発生室１２、リザーバ部１３、及びインク供給路１４は、流路形成部材２００に形成され、液体（インク）が流れる流路を構成する。
【００１９】
なお、圧力発生室１２、リザーバ部１３、及びインク供給路１４は、流路形成基板１０を厚さ方向に貫通して設けられている。また、インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、リザーバ部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００２０】
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とは反対側の端部近傍と後述するノズル開口とを連通するノズル連通孔２１を有する連通板２０が接合されている。また、連通板２０には、流路形成基板１０のリザーバ部１３に対向する領域に、厚さ方向に貫通する連通部２２が形成され、この連通部２２は流路形成基板１０のリザーバ部１３と連通している。そして、これらリザーバ部１３と連通部２２とが、各圧力発生室１２の共通のインク室であるリザーバ１００を構成する。連通孔２１、連通部２２及びリザーバ部１３を含むリザーバ１００は、流路形成部材２００に形成され、液体（インク）が流れる流路を構成する。
【００２１】
さらに、この連通板２０には、各圧力発生室１２に対応するノズル開口２６が穿設されたノズルプレート２５が接合されている。
【００２２】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子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、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子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。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
【００２３】
また、このような各圧電素子３００を構成する上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されており、このリード電極９０は、圧力発生室１２に対向する領域からその外側の領域まで延設され、その先端部が封止基板３０の貫通孔３３内に露出されている。
【００２４】
また、流路形成基板１０のリザーバ部１３に対応する領域には、薄膜からなるコンプライアンス部材４０が設けられて、リザーバ部１３の一方の開口はこのコンプライアンス部材４０によって封止されている。そして、このコンプライアンス部材４０のリザーバ部１３に対向する領域がコンプライアンス部４１となっている。なお、コンプライアンス部４１は、圧電素子３００の駆動等によってリザーバ１００内で圧力変化が生じた際に弾性変形することで圧力変化を吸収する。
【００２５】
コンプライアンス部材４０は、例えば、本実施形態では、振動板３４及び圧電素子３００を構成する層からなる。すなわち、流路形成基板１０のリザーバ部１３に対向する領域上には、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０が設けられ、これらの各層でリザーバ部１３の開口が封止されてコンプライアンス部４１が形成されている。なお、リザーバ部１３に対向する領域の下電極膜６０、圧電体層７０、及び上電極膜８０は、圧電素子３００とは不連続となっている。
【００２６】
また、リザーバ部１３の開口縁部内側のコンプライアンス部材４０には、リザーバ部１３の中央部よりも膜厚の薄い薄膜部４２が所定幅で設けられている。例えば、本実施形態では、コンプライアンス部４１の中央部は、上記の５層で構成され、薄膜部４２は、振動板３４となる弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０で構成されている。また、薄膜部４２は、リザーバ部１３の開口縁部に沿って全周に亘って連続的に設けられている。この薄膜部４２は、連続的に形成されていることが好ましいが、間欠的に設けられていてもよい。
【００２７】
また、薄膜部４２の外側には、少なくとも薄膜部４２よりも膜厚の厚い厚膜部４３が設けられている。そして、この厚膜部４３はリザーバ部１３の開口縁部の外側からリザーバ部１３の開口領域に臨むように張り出して設けられていることが好ましい。例えば、本実施形態では、薄膜部４２の外側に、コンプライアンス部４１の中央部と同様に上記５層からなる厚膜部４３を設け、その端面はリザーバ部１３の開口領域に位置するようにした。
【００２８】
なお、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部３１を有する封止基板３０が接合されている。また、この封止基板３０には、リザーバ部１３に対向する領域に、コンプライアンス部４１の変形を妨げない程度の深さを有する凹部３２が設けられている。
【００２９】
封止基板３０上には、例えば、二酸化珪素からなる絶縁膜３５を介して例えば、金（Ａｕ）の配線膜３６からなる配線パターン３７が形成され、この配線パターン３７上に圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が実装されている。なお、封止基板３０の圧電素子保持部３１と凹部３２との間の領域には、封止基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられており、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の先端部はこの貫通孔３３内に露出されている。そして、この貫通孔３３内に延設される接続配線１３０によって各リード電極９０と駆動回路１２０とが接続されている。
【００３０】
このような本実施形態の液体噴射ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）ＩＪでは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００から ノズル開口２６に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０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下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜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２６から液体（インク）が吐出する。
【００３１】
次に、液体噴射ヘッドＩＪの製造方法の一例について説明する。図４及び図５は、液体噴射ヘッドＩＪの製造方法の一例を示す模式図である。以下、液体噴射ヘッドＩＪのうち、流路形成部材２００を製造する方法の一例について説明する。
【００３２】
図４に示すように、流路形成部材２００の一部を構成する連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０に対して、表面処理が行われる。
【００３３】
なお、本実施形態において、連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０は、プレート状の部材である。連通板２０は、流路形成基板１０が接合される上面２０Ａと、上面２０Ａの反対方向を向き、ノズルプレート２５が接合される下面２０Ｂとを有する。ノズルプレート２５は、連通板２０が接合される上面２５Ａを有する。流路形成基板１０は、連通板２０が接合される下面１０Ｂを有する。
【００３４】
本実施形態において、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、上面２５Ａ、及び下面１０Ｂは、高い平坦度を有する。また、本実施形態においては、連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０は、シリコンウエハから切り出された小片なプレート部材であるため、高い平坦度が維持される。
【００３５】
本実施形態において、連通板２０、ノズルプレート２５、及び流路形成基板１０のそれぞれは、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を含む。
【００３６】
本実施形態においては、表面処理が実行される前に、連通板２０上に、タンタルオキサイド膜（ＴａＯｘ膜）を形成する工程が実行される。本実施形態において、連通板２０の表面のうち、少なくとも上面２０Ａ及び下面２０Ｂは、タンタルオキサイド膜の表面を含む。
【００３７】
本実施形態においては、表面処理が実行される前に、流路形成基板１０上に、タンタルオキサイド膜（ＴａＯｘ膜）を形成する工程が実行される。本実施形態において、流路形成基板１０の表面のうち、少なくとも下面１０Ｂは、タンタルオキサイド膜の表面を含む。
【００３８】
なお、本実施形態においては、ノズルプレート２５には、タンタルオキサイド膜を形成する工程は実行されない。本実施形態において、ノズルプレート２５の表面のうち、少なくとも上面２５Ａは、二酸化珪素膜（ＳｉＯ２膜）を含む。なお、ノズルプレート２５上に、タンタルオキサイド膜（ＴａＯｘ膜）を形成する工程が実行されてもよい。
【００３９】
タンタルオキサイド膜は、例えばインクに対して耐性を有する。
【００４０】
図４に示すように、連通板２０のタンタルオキサイド膜を含む上面２０Ａ及び下面２０Ｂに対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方が照射される。また、流路形成基板１０のタンタルオキサイド膜を含む下面１０Ｂに対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方が照射される。また、ノズルプレート２５の二酸化珪素膜を含む上面２５Ａに対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方が照射される。
【００４１】
これにより、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、上面２５Ａ、及び下面１０Ｂの汚染物が除去されるとともに、上面２０Ａ、下面２０Ｂ、上面２５Ａ、及び下面１０Ｂのそれぞれが活性化される。
【００４２】
次に、真空中において、上面２０Ａと下面１０Ｂとを接触させ、下面２０Ｂと上面２５Ａとを接触させた状態で、連通板２０に流路形成基板１０を押し付ける（加圧する）とともに、連通板２０にノズルプレート２５を押し付ける（加圧する）。本実施形態においては、図５に示すように、加圧装置３０００が有するベース部材３０１と、加圧部材３０２との間に、ノズルプレート２５、連通板２０、及び流路形成基板１０が配置された状態で、ベース部材３０１と加圧部材３０２との間に挟まれる。これにより、ノズルプレート２５、連通板２０、及び流路形成基板１０は、ベース部材３０１と加圧部材３０２とによって加圧される。以上により、例えば接着剤を用いることなく、連通板２０と流路形成基板１０とが接合され、連通板２０とノズルプレート２５とが接合される。
【００４３】
なお、上述のイオン（中性原子）を照射する工程、及び接合する工程は、常温環境で実行可能である。
【００４４】
なお、本実施形態においては、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とは、同じ種類であることとした。すなわち、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とは、それぞれタンタルオキサイド膜であることとした。なお、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とが、それぞれ二酸化珪素膜でもよい。
【００４５】
なお、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜と流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜とが異なる種類でもよい。例えば、連通板２０の上面２０Ａの酸化膜を二酸化珪素膜とし、流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜をタンタルオキサイド膜としてもよい。連通板２０の上面２０Ａの酸化膜をタンタルオキサイド膜とし、流路形成基板１０の下面１０Ｂの酸化膜を二酸化珪素膜としてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態においては、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜とノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜とは、異なる種類であることとした。すなわち、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜がタンタルオキサイド膜であり、ノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜が二酸化珪素膜であることとした。なお、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜が二酸化珪素膜であり、ノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜がタンタルオキサイド膜でもよい。
【００４７】
なお、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜とノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜とが同じ種類でもよい。例えば、連通板２０の下面２０Ｂの酸化膜とノズルプレート２５の上面２５Ａの酸化膜とが、それぞれタンタルオキサイド膜でもよいし、二酸化珪素膜でもよい。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態によれば、接着剤を用いることなく、連通板２０と流路形成基板１０とを接合でき、連通板２０とノズルプレート２５とを接合できるため、接着剤を使って接合することに伴う不具合の発生を抑制できる。したがって、液体噴射ヘッドＩＪの性能の低下を抑制でき、生産性の低下を抑制できる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、連通板２０と流路形成基板１０との接合（加圧）と、連通板２０とノズルプレート２５との接合（加圧）とを同時に行うこととしたが、連通板２０と流路形成基板１０との接合（加圧）を行った後、連通板２０とノズルプレート２５との接合（加圧）を行ってもよい。連通板２０とノズルプレート２５との接合（加圧）を行った後、連通板２０と流路形成基板１０との接合（加圧）を行ってもよい。
【００５０】
なお、本実施形態においては、連通板２０と流路形成基板１０とを接合する場合、及び連通板２０とノズルプレート２５とを接合する場合に、イオン（中性原子）を照射することとしたが、連通板２０と流路形成基板１０とを接合する場合にのみ、イオン（中性原子）を照射する手法を用いてもよいし、連通板２０とノズルプレート２５とを接合する場合にのみ、イオン（中性原子）を照射する手法を用いてもよい。
【００５１】
なお、本実施形態においては、液体噴射ヘッドＩＪが連通板２０を備える構成としたが、連通板２０を備えない構成の場合、流路形成基板１０とノズルプレート２５とを接合する場合に、イオン（中性原子）を照射する手法を用いてもよい。
【００５２】
なお、上述した実施形態では、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、薄膜型の圧電素子３００を有するアクチュエータ装置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アクチュエータ装置や、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アクチュエータ装置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開口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開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエータなどを使用することができる。
【００５３】
なお、このようなインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図６は、そのインクジェット式記録装置（液体噴射装置）の一例を示す概略図である。図６に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００５４】
そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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が挙げられる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…流路形成基板、１０Ｂ…下面、１２…圧力発生室、２０…連通板、２０Ａ…上面、２０Ｂ…下面、２１…連通孔、２５…ノズルプレート、２５Ａ…上面、２６…ノズル開口、３４…振動板、１２０…駆動回路、３００…圧電素子、ＩＪ…液体噴射ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第１部材の酸化膜を含む第１面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、
前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第２部材の酸化膜を含む第２面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、
真空中において前記第１面と前記第２面とを接触させた状態で前記第１部材に前記第２部材を押し付けて前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは異なる種類である請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１面の酸化膜は二酸化珪素膜であり、
前記第２面の酸化膜はタンタルオキサイド膜である請求項２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは同じ種類である請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第１面の酸化膜及び前記第２面の酸化膜は、二酸化珪素膜及びタンタルオキサイド膜のいずれか一方である請求項４に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１部材は二酸化珪素を含み、前記第１部材上にタンタルオキサイド膜を形成する工程を有し、
前記第１面は、前記タンタルオキサイド膜の表面を含み、
前記タンタルオキサイド膜の表面に前記イオン及び前記中性原子の少なくとも一方を照射する請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第２部材は二酸化珪素を含み、前記第２部材上にタンタルオキサイド膜を形成する工程を有し、
前記第２面は、前記タンタルオキサイド膜の表面を含み、
前記タンタルオキサイド膜の表面に前記イオン及び前記中性原子の少なくとも一方を照射する請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記液体噴射ヘッドは、液体が噴射されるノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートと接合され、前記ノズル開口に連通する連通孔を有する連通板と、前記連通板と接合され、前記連通孔を介して前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記流路形成基板上に配置された振動板と、前記圧力発生室に対応するように前記振動板上に配置された圧電素子と、を有し、
前記第１部材は、前記連通板であり、前記第２部材は、前記ノズルプレート及び前記流路形成基板の少なくとも一方である請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項１】
液体が噴射されるノズル開口に通じる流路を有する流路形成部材を備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第１部材の酸化膜を含む第１面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、
前記流路形成部材の一部を構成し、プレート状の第２部材の酸化膜を含む第２面に対して、真空中においてイオン及び中性原子の少なくとも一方を照射する工程と、
真空中において前記第１面と前記第２面とを接触させた状態で前記第１部材に前記第２部材を押し付けて前記第１部材と前記第２部材とを接合する工程と、を有する液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは異なる種類である請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１面の酸化膜は二酸化珪素膜であり、
前記第２面の酸化膜はタンタルオキサイド膜である請求項２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１面の酸化膜と前記第２面の酸化膜とは同じ種類である請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第１面の酸化膜及び前記第２面の酸化膜は、二酸化珪素膜及びタンタルオキサイド膜のいずれか一方である請求項４に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１部材は二酸化珪素を含み、前記第１部材上にタンタルオキサイド膜を形成する工程を有し、
前記第１面は、前記タンタルオキサイド膜の表面を含み、
前記タンタルオキサイド膜の表面に前記イオン及び前記中性原子の少なくとも一方を照射する請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第２部材は二酸化珪素を含み、前記第２部材上にタンタルオキサイド膜を形成する工程を有し、
前記第２面は、前記タンタルオキサイド膜の表面を含み、
前記タンタルオキサイド膜の表面に前記イオン及び前記中性原子の少なくとも一方を照射する請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記液体噴射ヘッドは、液体が噴射されるノズル開口が形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートと接合され、前記ノズル開口に連通する連通孔を有する連通板と、前記連通板と接合され、前記連通孔を介して前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、前記流路形成基板上に配置された振動板と、前記圧力発生室に対応するように前記振動板上に配置された圧電素子と、を有し、
前記第１部材は、前記連通板であり、前記第２部材は、前記ノズルプレート及び前記流路形成基板の少なくとも一方である請求項１〜７のいずれか一項に記載の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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１３９５６（Ｐ２０１２−２１３９５６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１６６１（Ｐ２０１１−８１６６１）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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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