JP2007076009A - インクジェットヘッド本体およびそれを備えるインクジェットヘッド、ならびにヘッド部とノズルプレートとの接合方法および該方法を用いるインクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッド部とノズルプレートとを、ノズルプレートの波打ちおよび気泡の噛み込みなどを生じさせることなく接合することのできるインクジェットヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】 ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａを覆い、かつ該表面部２４ａに接する側と反対側の表面部２５ａが平坦になるように平坦化層２５を形成してインクジェットヘッド本体２１を得る。得られたインクジェットヘッド本体２１の平坦化層２５と、ノズルプレート２２とを、接着層２３で接着する。これによって、ノズルプレート２２の波打ち、気泡の噛み込み、ならびに接着層２３を形成する接着剤のノズル孔３４およびインク室開口部３３への入り込みを防止することができるので、ノズル孔３４の軸線３４ａとインク室開口部３３の軸線３３ａとのずれがなくインクの着弾精度に優れ、またインクの吐出安定性にも優れるインクジェットヘッド２０を得ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェットヘッド本体およびそれを備えるインクジェットヘッド、ならびにヘッド部とノズルプレートとの接合方法および該方法を用いるインクジェットヘッドの製造方法に関する。

インクジェットヘッドは、微小な液滴を選択的に任意のドロップ数で吐出することのできる素子である。インクジェットヘッドを用いて液滴の吐出を行なうインクジェット吐出装置は、たとえばプリンタなどの画像形成装置に使用されている。また、画像形成装置に限らず、インクジェット吐出装置は、カラーフィルタの欠陥部分を修復する際の部分的な薄膜の形成、配線の形成などにも使用されている。

インクジェットヘッドは、液滴を吐出する微小な孔であるノズル孔が複数形成されたノズルプレートと、ノズル孔よりも大きな断面積を有し、インクが流通するインク流路を形成するインク室が形成されたヘッド部とを含んで構成される。

図１０は、ヘッド部１とノズルプレート４とを接合する様子を簡略化して示す断面図である。インクジェットヘッドは、たとえば、ヘッド部１とノズルプレート４とをそれぞれ作製した後、ノズルプレート４を押圧具７に保持させて、ノズル孔５の軸線とインク室２の開口部（以後、インク室開口部と称する）３の軸線とが一致するように専用の装置で位置合わせ（アライメント）し、接着剤６などの接合手段で接合することによって製造される（たとえば特許文献１および２参照）。この方法ではヘッド部１とノズルプレート４とを別工程で製造するので、以下のような数多くの利点がある。たとえば、各部材の加工毎に洗浄が可能であるので、製造されたインクジェットヘッドにおけるヘッド部１のインク室２内の清浄度（クリーン度）を保つことができる。また、ノズルプレート４にノズル孔５を一括して形成することが可能であるので、優れた生産性を実現することができる。また、ヘッド部１の大型化に容易に対応することができる。また、ヘッド部１の製造が容易であり、コストの点でメリットが大きい。

しかしながら、ヘッド部１とノズルプレート４とを接着固定する工程では、前述の図１０に示すように、ヘッド部１とノズルプレート４とが局所的に当接する、すなわち片当たりするという問題がある。ヘッド部１とノズルプレート４とが局所的に当接する原因としては、ヘッド部１のノズルプレート４との接合面（以後、単にヘッド部の接合面と称する）１ａの平面度、ノズルプレート４のヘッド部１との接合面（以後、単にノズルプレートの接合面と称する）４ａの平面度およびノズルプレート１の接合面４ａとその反対側の表面（以後、背面と称する）４ｂとの平行度の影響が考えられる。

たとえば、ヘッド部１の接合面１ａの平面度が悪く、接合面１ａが凹凸状になっていると、ノズルプレート４の接合面１ａの平面度が良好であっても、ヘッド部１とノズルプレート４との局所的な当接が生じると考えられる。ノズルプレート４の接合面４ａの平面度が悪い場合も同様である。また、ノズルプレート４の接合面４ａと背面４ｂとの平行度が悪いと、ノズルプレート４の背面４ｂをヘッド部１の接合面１ａに対して平行にしても、ノズルプレート４の接合面４ａがヘッド部１の接合面１ａに対して傾くので、局所的な当接が生じるものと考えられる。

ノズルプレート４は、均一な厚みに形成されたポリイミドフィルム、金属板などにノズル孔５を形成することによって作製されるので、接合面４ａの平面度および接合面４ａと背面４ｂとの平行度は、ヘッド部１との局所的な当接を生じさせない程度の問題のないレベルである。

ヘッド部１は、図１１に示すように、インク室２、インク室２からインクを吐出させるための圧力を発生させる圧力発生手段８およびインク室２の内方に設けられ圧力発生手段８に電力を供給する電力供給用電極９が形成されたウエハを所望の寸法に切断した後、電力供給用電極９をインクから絶縁するための電極保護層１０を形成することによって作製される。このため、ヘッド部１の接合面１ａの平面度は、主に、ウエハからの切断後の平面度と、電極保護層１０の形成後の平面度とによって決定される。ウエハからの切断後の平面度は、機械精度によって決定されるので、ばらつきが小さく、ヘッド部１の接合面１ａの平面度に与える影響は小さい。これに対し、電極保護層形成後の平面度には問題がある。

電極保護層１０としては、電力供給用電極９の露出するあらゆる表面を保護する必要があることから、絶縁性に優れ、かつ成膜時のつき周りの良いもの、たとえばポリパラキシレンなどの有機保護膜が多用されている。しかしながら、ポリパラキシレンなどの有機保護膜には凹凸が生じやすいという問題がある。たとえば、厚さｄ０が５μｍのポリパラキシレン膜を成膜すると、その表面には約１０〜１５μｍ程度の凹凸が生じる。凹凸が生じる原因としては、成膜時に浮遊している不純物がチャンバ内に混入し、この不純物が核となって、パラキシレンが成膜されるべき面に堆積して瘤状の付着物１１が生じることが考えられる。すなわち、電極保護層１０としてポリパラキシレンなどの有機保護膜を形成する場合、図１１に示すように、成膜時にヘッド部１の表面に高さｈ０が１０〜１５μｍ程度の付着物１１がランダムに付着し、この付着物１１によって接合面１ａとなる電極保護層１０の表面に凹凸が生じ、ヘッド部１の接合面１ａの平面度が低下するものと考えられる。

このようにヘッド部１の接合面１ａは電極保護層１０の成膜時に付着する付着物１１によって凹凸状になっているので、ノズルプレート４との接合時には、ノズルプレート４と局所的に当接することになる。ノズルプレート４とヘッド部１とが局所的に当接すると、図１１に示すようにノズルプレート４がうねって波打った状態で接着され、ノズル孔５の軸線５ａとインク室開口部３の軸線３ａとがずれるので、吐出されるインクの着弾精度が低下するという問題が生じる。インクの着弾精度に関しては、カラーフィルタの欠陥部分を修復する際の部分的な薄膜の形成、配線の形成などにおいて、非常に高い精度が要求されており、着弾精度の向上が求められる。

また、ヘッド部１とノズルプレート４とを局所的に当接された状態で接着すると、ヘッド部１とノズルプレート４とが接着されていない部分が生じ、この部分に気泡が噛み込まれるという問題も発生する。気泡の噛み込みがノズル孔５付近で生じると、この気泡部分にインクが入り込み、インク室２同士およびノズル孔５同士が連通し、インクを吐出することができなくなるなど、インクの吐出安定性が悪くなる。また、気泡を押出すために接合時に押圧具７からノズルプレート４に負荷する圧力を高めると、ノズルプレート４の波打ちが顕著になる。

ヘッド部とノズルプレートとの局所的な当接を防ぐ方法としては、たとえば、ヘッド部の凹凸状の接合面が平坦化されるように接着剤の量を増やすことが考えられる。しかしながら、接着剤の量が多すぎると、ヘッド部へのノズルプレートの押圧によって図１２に示すように接着剤６がインク室２およびノズル孔５に入り込みやすくなる。特に、ノズル孔５の開口部の面積はインク室開口部３の面積よりも小さいので、ノズル孔５に接着剤６が入り込むと、ノズル孔５が接着剤６で詰まり、インクを安定して吐出することができなくなるという問題が生じる。また、インク室開口部３に多量の接着剤６が入り込んだ場合にも同様にインク室開口部３の目詰まりが発生する恐れがある。また、接着剤６の塗布量にもよるけれども、接着剤６の粘度がたとえば温度２５℃において１００００ｍＰａ・ｓ程度と高い場合には、接着剤６の量を増やしてヘッド部１の接合面１ａの凹凸を平坦化することができたとしても、接着剤６をヘッド部１の接合面１ａの凹部まで塗布することができず、気泡の噛み込みが生じることがある。逆に、接着剤６の粘度がたとえば温度２５℃において５００ｍＰａ・ｓ程度と低い場合には、気泡の噛み込みは起こりにくいけれども、インク室２およびノズル孔５への接着剤６の入り込みが一層生じやすくなる。

また、先行技術の一つでは、ヘッド部のように凸部を有する基板の凸部表面にノズルプレートとなる薄膜体を平坦に撓み無く設置する方法として、支持体に薄膜体および接着材層を順次設置し、該支持体を、支持体上の薄膜体が接着剤を介して基板の凸部表面に接するように基板に設置して接着した後、支持体を除去することが提案されている（特許文献３参照）。特許文献３に開示の技術では、薄膜体および接着材層が設置された支持体を、インク室が形成された基板に対して天地を逆にして接着するので、インク室に接着剤が入り込みやすいという問題がある。また、支持体を除去した後に、エッチングによって薄膜体および接着材層を貫通するノズル孔を形成するので、製造工程が繁雑であり、またインク室開口部の軸線とノズル孔の軸線とがずれやすい。また、エッチングによって生じた残渣がインク室内に残存し、インク室の清浄度が低下するという問題もある。

特開２００２−２４０２６３号公報（第３−４頁，第２図） 特開２００２−３６１８７５号公報（第４頁，第１図） 特開２００２−５９５５７号公報（第３−４頁，第２図）

本発明の目的は、ヘッド部とノズルプレートとを、ノズルプレートの波打ちおよび気泡の噛み込みなどを生じさせることなく接合することのできるヘッド部とノズルプレートとの接合方法および該接合方法を用いるインクジェットヘッドの製造方法、ならびに該製造方法によって得られるインクジェットヘッドおよび該インクジェットヘッドに備わるインクジェットヘッド本体を提供することである。

本発明は、凹凸状の表面部を有し、該表面部で開口されインクを貯留するインク室が形成されたヘッド部と、
ヘッド部の凹凸状の表面部を覆うように設けられ、該表面部に接する側と反対側の表面部が平坦に形成される平坦化層とを備えることを特徴とするインクジェットヘッド本体である。

また本発明は、平坦化層は、樹脂材料で形成されることを特徴とする。
また本発明は、樹脂材料は、接着剤であることを特徴とする。

また本発明は、平坦化層は、ヘッド部の凹凸状の表面部に接する側と反対側の表面部がアッシングされていることを特徴とする。

また本発明は、平坦化層は、複数の層を含むことを特徴とする。
また本発明は、ヘッド部は、インク室からインクを吐出させるための圧力を発生させる圧力発生手段と、圧力発生手段に電力を供給する電力供給用電極と、電力供給用電極を保護する電極保護層とを含み、
ヘッド部の凹凸状の表面部は、電極保護層によって形成されることを特徴とする。

また本発明は、平坦化層の厚さは、電極保護層の厚さの３倍以上であることを特徴とする。

また本発明は、前記本発明のインクジェットヘッド本体と、
インクを吐出させるためのノズル孔が形成され、該ノズル孔とインクジェット本体のインク室とが連通するように設けられるノズルプレートと、
インクジェットヘッド本体の平坦化層とノズルプレートとの間に設けられ、インクジェットヘッド本体とノズルプレートとを接着する接着層とを備えることを特徴とするインクジェットヘッドである。

また本発明は、凹凸状の表面部を有し、該表面部で開口されインクを貯留するインク室が形成されたヘッド部と、インクを吐出させるためのノズル孔が形成されたノズルプレートとの接合方法であって、
ヘッド部の凹凸状の表面部を覆い、かつ該表面部に接する側と反対側の表面部が平坦になるように平坦化層を形成する工程と、
形成された平坦化層とノズルプレートとを、ヘッド部のインク室とノズルプレートのノズル孔とが連通するように、接着剤によって接着する工程とを含むことを特徴とするヘッド部とノズルプレートとの接合方法である。

また本発明は、前記本発明のヘッド部とノズルプレートとの接合方法によって、ヘッド部とノズルプレートとを接合する工程を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法である。

本発明によれば、インクジェットヘッド本体に備わるヘッド部は、凹凸状の表面部が平坦化層によって覆われる。平坦化層は、ヘッド部の凹凸状の表面部に接する側と反対側の表面部が平坦に形成されるので、ヘッド部の凹凸状の表面部が平坦化層で平坦化されたインクジェットヘッド本体を得ることができる。このようなインクジェットヘッド本体は、たとえば、インクを吐出させるためのノズル孔が形成されたノズルプレートと接着する際に、平坦な平坦化層の部分でノズルプレートと接着することができるので、ノズルプレートとヘッド部との間への気泡の噛み込みを防ぐことができる。これによって、ノズルプレートに形成されるノズル孔同士の連通およびヘッド部に形成されるインク室同士の連通を防ぐことができるので、液滴の吐出安定性を向上させることができる。また、ノズルプレートの波打ちを防ぎ、ノズルプレートを平坦な状態で接着することができるので、ノズル孔の軸線とインク室の開口部（以後、インク室開口部と称する）の軸線とのずれを抑え、インク室から吐出される液滴の着弾精度を向上させることができる。

また本発明によれば、平坦化層は樹脂材料で形成されるので、容易に形成することができる。

また本発明によれば、平坦化層を形成する樹脂材料は接着剤であるので、ヘッド部と平坦化層とを、密着性良くかつ強固に接着することができる。

また本発明によれば、平坦化層は、ヘッド部の凹凸状の表面部に接する側と反対側の表面部がアッシングされている。このことによって、ノズルプレートと接着する際にノズルプレートとの間に介在する接着剤と平坦化層との密着性を向上させることができるので、インクジェットヘッド本体とノズルプレートとをより強固に接着することができる。

また本発明によれば、平坦化層は複数の層を含むので、ヘッド部の凹凸状の表面部に接する側と反対側の表面部を容易に平坦にすることができる。また、平坦化層の前記表面部における平坦性およびヘッド部の凹凸状の表面部を形成する凹部への平坦化層の流れ込み性を容易に調整することができるので、気泡の噛み込みおよびノズルプレートの波うちの発生を一層抑制することができる。

また本発明によれば、インクジェットヘッド本体は、電極保護層によって形成される凹凸状の表面部が平坦化層で平坦化されているので、ノズルプレートの波うちおよび気泡の噛み込みなどを生じさせることなく、ノズルプレートと接合することができる。

また本発明によれば、平坦化層の厚さは、電極保護層の厚さの３倍以上であるので、電極保護層を成膜する際に生じる凹部および凸部をより確実に平坦化することができる。

また本発明によれば、インクジェットヘッドに備わるインクジェットヘッド本体は、ヘッド部の凹凸状の表面部が平坦化層で平坦化され、該平坦化層で接着層を介してノズルプレートと接着される。このことによって、接合時のノズルプレートとヘッド部との間への気泡の噛み込み、ならびにそれによるノズル孔同士の連通およびインク室同士の連通を防ぐとともに、接着剤によるノズル孔およびインク室開口部の目詰まりを抑えることができるので、インクの吐出安定性に優れるインクジェットヘッドを得ることができる。また、ノズル孔の軸線とインク室開口部の軸線とのずれのない、液滴の着弾精度に優れるインクジェットヘッドを得ることができる。

また本発明によれば、ヘッド部とノズルプレートとは、ヘッド部の凹凸状の表面部を覆い、かつ該表面部に接する側と反対側の表面部が平坦になるように平坦化層を形成した後、形成された平坦化層とノズルプレートとを、ヘッド部のインク室とノズルプレートのノズル孔とが連通するように、接着剤で接着することによって接合される。このことによって、ノズルプレートとヘッド部との間への気泡の噛み込みを抑えることができるので、ノズル孔同士の連通およびインク室同士の連通を防ぐことができる。また、ノズルプレートの波打ちを防ぎ、ノズルプレートを平坦な状態で接着することができるので、ノズル孔の軸線とインク室の軸線とのずれを抑えることができる。また、ノズルプレートとの接着時に、ノズル孔およびインク室開口部に接着剤が入り込むことを防ぐことができるので、ノズル孔およびインク室開口部の目詰まりを防ぐことができる。

また本発明によれば、インクジェットヘッドは、前記本発明のヘッド部とノズルプレートとの接合方法によってヘッド部とノズルプレートとを接合する工程を経て製造される。このことによって、ノズルプレートとヘッド部との間への気泡の噛み込み、ならびにそれによるノズル孔同士の連通およびインク室同士の連通がなく、またノズル孔およびインク室開口部の目詰まりのないインクの吐出安定性に優れるインクジェットヘッドを得ることができる。また、ノズルプレートの波打ちを防ぎ、ノズル孔の軸線とインク室開口部の軸線とのずれを抑えることができるので、インクの着弾精度に優れるインクジェットヘッドを得ることができる。

図１は、本発明の実施の一形態であるインクジェットヘッド本体２１およびインクジェットヘッド本体２１を備える本発明の実施の他の形態であるインクジェットヘッド２０の構成を簡略化して示す斜視図である。図２は、図１に示すインクジェットヘッド２０の切断面線Ｉ−Ｉを含む仮想平面における断面構成を簡略化して示す断面図である。図３は、図２に示すインクジェットヘッド２０を拡大して示す拡大図である。図１では、ノズルプレート２２および接着層２３の一部分を切り欠いた状態を示す。

インクジェットヘッド２０は、インクジェットヘッド本体２１と、ノズルプレート２２と、インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２との間に設けられ、インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２とを接着する接着層２３とを含んで構成される。

インクジェットヘッド本体２１は、凹凸状の表面部２４ａを有するヘッド部２４と、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａを覆うように設けられる平坦化層２５とを含む。ヘッド部２４には、凹凸状の表面部２４ａで開口され、ヘッド部２４の厚み方向に延びるインク室２６が形成されており、このインク室２６にインクが貯留される。平坦化層２５は、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに接する側と反対側の表面部２５ａが平坦に形成されている。インクジェットヘッド本体２１は、平坦化層２５の平坦な表面部２５ａでノズルプレート２２と接着されている。

ヘッド部２４は、さらに、インク室２６からインクを吐出させるための圧力を発生させる圧力発生手段２７と、圧力発生手段２７に電力を供給する電力供給用電極２８と、電力供給用電極２８を保護し、インクから絶縁する電極保護層２９とを含む。圧力発生手段２７は、本実施形態では圧電性材料で形成される複数の隔壁部２７であり、隔壁部２７のせん断モード変形によってインクを吐出させる圧力を発生させる。圧力発生手段２７は、これに限定されず、たとえばヒータなどの加熱手段を備え、インク室２６に貯留されるインクを加熱して気泡を生じさせることによってインクを吐出させる圧力を発生させる手段であってもよい。この場合、ヒータなどの加熱手段は、たとえばインク室２６の壁面に設けられる。

複数の隔壁部２７は、圧電性基板３０の厚み方向一方側の表面部（以後、一方の表面部と称する）に、所定の間隔を空けて一方向に延びるように複数の溝部３１を形成することによって形成される。本実施形態において溝部３１の延びる方向（以後、延在方向とも称する）に垂直な切断面における断面形状は矩形状である。インク室２６は、隔壁部２７が形成された圧電性基板３０と、圧電性基板３０の一方の表面部のうち溝部３１の内表面部を除く表面部に接合される蓋部材３２と、溝部３１の延在方向に一致するインク室２６の軸線方向一方側の圧電性基板３０および蓋部材３２の表面部に接合される図示しない背面板とによって形成される。蓋部材３２は本実施態様では平板矩形状である。

電力供給用電極２８は、インク室２６の軸線に対して交差する方向に臨む圧電性基板３０の表面部、すなわち溝部３１の内表面部に設けられる。本実施形態では、電力供給用電極２８は、溝部３１の内表面部全体にわたって設けられる。電力供給用電極２８は、本実施形態では隔壁部２７に電力を供給して隔壁部２７を圧電駆動させるための圧電駆動用電極である。電極保護層２９は、電力供給用電極２８の表面部、インク室２６に臨む蓋部材３２の表面部、ならびに圧電性基板３０および蓋部材３２の背面板が接合される表面部と反対側の表面部に形成されている。この電極保護層２９によってヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａが形成されている。

ノズルプレート２２には、厚み方向一方側から他方側に貫通するように、インクを吐出させるための複数のノズル孔３４が形成されている。ノズルプレート２２とインクジェットヘッド本体２１とは、ノズル孔３４とインク室２６とが連通するように接合される。インク室２６に貯留されるインクは、ノズル孔３４から吐出される。

図１に示すインクジェットヘッド２０は、本発明の実施の一態様であるインクジェットヘッドの製造方法によって製造される。図４は、本実施態様のインクジェットヘッドの製造方法によってインクジェットヘッド２０を製造する手順を示すフローチャートである。本実施態様のインクジェットヘッドの製造方法は、少なくとも、本発明の実施の他の態様であるヘッド部とノズルプレートとの接合方法によってヘッド部２４とノズルプレート２２とを接合する接合工程を含む。本実施態様では、さらにヘッド部作製工程とノズルプレート作製工程とが含まれる。すなわち、本実施態様によるインクジェットヘッドの製造方法は、ヘッド部作製工程（ステップｓ１）と、ノズルプレート作製工程（ステップｓ２）と、接合工程（ステップｓ３）とを含む。本実施態様によるインクジェットヘッド２０の製造は、ステップｓ０で開始され、ステップｓ１またはステップｓ２に移行する。ステップｓ１のヘッド部作製工程およびステップｓ２のノズルプレート作製工程は、いずれが先に行なわれてもよい。

ステップｓ１のヘッド部作製工程は、溝部形成工程（ステップｓ１１）と、電力供給用電極形成工程（ステップｓ１２）と、インク室形成工程（ステップｓ１３）と、電極保護層形成工程（ステップｓ１４）とを含む。

図５は、インク室２６が形成された状態を示す斜視図である。溝部形成工程であるステップｓ１１では、圧電性基板３０に複数の溝部３１を形成する。これによって、前述の図１に示すインク室２６を構成する隔壁部２７が形成される。複数の溝部３１は、互いに平行になるように一方向に延びて形成される。圧電性基板３０は、たとえば、分極処理を施したチタン酸ジルコン酸鉛（略称ＰＺＴ）、チタン酸鉛（略称ＰＴ）などの圧電性セラミック材料などで形成される。溝部３１は、たとえば、ダイヤモンドブレードなどを備えるダイシング装置などによって圧電性基板３０を切削することによって形成される。溝部３１の深さｄ１は、たとえば約３００μｍである。溝部３１の延在方向に直交する方向の幅（以後、単に幅と称する）ｗ１は、たとえば約７０μｍである。このようにして溝部３１を形成し、ステップｓ１２に進む。

電力供給用電極形成工程であるステップｓ１２では、まず、ステップｓ１１で形成された溝部３１の内表面部（以後、壁面とも称する）に、電力供給用電極２８となる電極膜３５を形成する。本実施態様では、電極膜３５は、圧電性基板３０の一方の表面部のうち溝部３１の内表面部を除く表面部にも形成されるように、圧電性基板３０の一方の表面部全体にわたって形成される。電極膜３５としては、たとえば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）などの金属からなる金属膜などの導電性を有する膜が形成される。電極膜３５は、たとえば、蒸着装置、スパッタリング装置、プラズマ化学気相成長（Chemical Vapor Deposition；略称ＣＶＤ）装置などの成膜装置を用いて成膜される。また、電極膜３５は、めっき処理などによって形成されてもよい。電極膜３５の厚さは、たとえば約０．５μｍ以上１μｍ以下である。

次いで、形成された電極膜３５のうち、不要な部分である、圧電性基板３０の一方の表面部のうち溝部３１の内表面部を除く表面部に形成された電極膜３５を除去する。これによって、溝部３１の内表面部に電力供給用電極２８が形成される。電極膜３５の不要な部分の除去は、たとえば、圧電性基板３０の蓋部材３２との接着面である隔壁部２７の一方の表面部、すなわち圧電性基板３０の一方の表面部のうち溝部３１の内表面部を除く表面部を研磨加工して平坦化することによって行なうことができる。このようにして電力供給用電極２８を形成し、ステップｓ１３に進む。

インク室形成工程であるステップｓ１３では、電極膜３５が除去されて露出した隔壁部２７の表面部に蓋部材３２を接着するとともに、圧電性基板３０および蓋部材３２のインク室２６の軸線方向一方側の表面部に図示しない背面板を接着し、インク室２６を形成する。このようにしてインク室２６を形成し、ステップｓ１４に進む。

図６は、電極保護層２９を形成した状態を示す断面図である。図６は、図５の切断面線ＩＩ−ＩＩを含む仮想平面における断面図に相当する。電極保護層形成工程であるステップｓ１４では、電力供給用電極２８を覆うように電極保護層２９を形成する。本実施態様では、電極保護層２９は、電力供給用電極２８の表面部、インク室２６の内方で露出する蓋部材３２の表面部、ならびに圧電性基板３０および蓋部材３２のインク室２６の軸線方向他方側の表面部に形成される。

電極保護層２９としては、ポリパラキシレンなどの有機材料からなる有機保護膜が好適に用いられ、その中でもポリパラシキレン膜が特に好適に用いられる。ポリパラキシレン膜は、化学的に安定であって耐薬品性に優れるとともに、電気絶縁性にも優れる。したがって、電極保護層２９としてポリパラキシレン膜を用いることによって、水性インク、金属粒子を含むインクなどの導電性を有するインクを吐出させる場合に、インクジェットヘッド２０駆動時にチャンネルである隔壁部２７同士間への電圧印加によってリーク電流が流れることを抑えることができるので、正規のチャンネル壁せん断モード変形が達成できなくなることを防ぎ、吐出不良を防止することができる。また、電力供給用電極２８を構成する電極材料がインクによって電解腐食を起こすことを防ぐことができるので、インクジェットヘッド２０の破損を防止することができる。また、有機溶媒が主成分であるインクを吐出させる場合には、インクジェットヘッド２０を構成する部材および接着剤などを有機溶媒から隔離保護し、これらの部材および接着剤などの有機溶媒への溶解を防ぐことができる。また、ポリパラキシレン膜は、室温での気相成長によって形成することができるので、熱によって特性が劣化する基材に対して、熱的なダメージを与えることなく、成膜することができる。また、ポリパラシキレンは、表面形状が複雑に入り組んだ基材に対してもほぼ均一に成膜することができる。

ポリパラキシレン膜などの有機保護膜は、たとえばＣＶＤ装置などの成膜装置を用いて形成することができる。このようにして電極保護層２９を形成することによってヘッド部２４が形成され、ステップｓ１のヘッド部作製工程が終了する。ただし、電極保護層２９としてポリパラキシレン膜などの有機保護膜を成膜すると、電極保護層２９の表面部には、最大高さＲ_ｍａｘで、電極保護層２９の厚さｄ２の約３倍の凹凸が生じる。たとえば、パラキシレンを用いて厚さｄ２が５μｍになるように成膜して電極保護層２９を形成すると、電極保護層２９の表面部２４ａには、最大高さＲ_ｍａｘで約１０〜１５μｍ程度の凹凸が生じる。これは、成膜時に浮遊している不純物がチャンバ内に混入し、この不純物が核となってパラキシレンが堆積して瘤状の付着物２９ａが生じることが原因であると考えられる。このようにヘッド部２４の最外層である電極保護層２９の表面部２４ａには凹凸が生じているので、ヘッド部２４の表面部２４ａは凹凸状になっている。ここで、電極保護層２９の厚さｄ２とは、電極保護層２９の隔壁部２７に接する表面部から、ヘッド部２４の凹凸状の表面部である電極保護層２９の表面部２４ａまでの最短距離のことである。

ステップｓ２のノズルプレート作製工程では、前述の図１および図２に示すように、複数のノズル孔３４が形成されたノズルプレート２２を作製する。本実施態様においてノズルプレート２２は、略平板形状である。ノズルプレート２２には、インクジェットヘッド本体２１に形成されるインク室２６と同数のノズル孔３４が形成される。本実施形態では、ノズル孔３４は、ノズルプレート２２のインクジェットヘッド本体２１と接合される表面部（以後、ノズルプレート２２の接合面と称する）２２ａ側における直径が、接合面２２ａの反対側の表面部（以後、ノズルプレート２２の背面と称する）２２ｂ側における直径よりも大きくなるようにテーパ状に形成される。ノズル孔３４は、インク滴を飛翔させるために必要な電圧値、要求されるインク滴の大きさ（サイズ）などに応じた大きさに形成する必要がある。たとえば、厚さが約５０μｍである基板を用いてノズルプレート２２を作製する場合、ノズル孔３４は、接合面２２ａ側における直径が４０μｍであり、背面２２ｂ側における直径が２０μｍであり、テーパ角度が１０°程度の形状になるように形成される。

ノズルプレート２２は、たとえば、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる基板に、エキシマレーザなどを用いたレーザ加工装置などでノズル孔３４を形成することによって作製される。また、ノズルプレート２２は、ステンレス鋼、ニッケルなどの金属材料からなる基板を打ち抜き加工することによって作製されてもよく、またこれらの金属材料を用いて電鋳によって作製されてもよい。

ノズルプレート２２の背面２２ｂには、インクに対する撥液性に優れる材料を塗布することなどによって撥液化処理を施すことが好ましい。ノズルプレート２２の背面２２ｂに撥液化処理を施すことによって、背面２２ｂをインクに対して撥液性の高い状態とし、インク飛翔時にノズル孔３４から速やかにインクを吐出させることができるので、インクの吐出安定性を向上させることができる。

ノズルプレート２２の接合面２２ａは、背面２２ｂとは逆に、インクに対して親液性の高い状態である方が、インクの流れをスムーズにする上で好適である。また、ノズル孔３４の壁面、すなわちノズル孔３４の軸線３４ａに対して交差する方向に臨むノズルプレート２２の表面についても、接合面２２ａと同様にインクに対して親液性の高い状態であることが好ましい。よって、ノズルプレート２２の接合面２２ａおよびノズル孔３４の壁面には、たとえば酸素を含むプラズマなどを用いて処理を施し、インクとして用いられるポリイミドなどの合成樹脂材料との親液性を高めることが好ましい。

以上のようにしてステップｓ１のヘッド部作製工程およびステップｓ２のノズルプレート作製工程が終了し、ステップｓ３の接合工程に進む。接合工程であるステップｓ３では、ステップｓ１で作製されたヘッド部２４と、ステップｓ２で作製されたノズルプレート２２とを、本発明のヘッド部とノズルプレートとの接合方法を用いて接合する。具体的には、ステップｓ３の接合工程は、平坦化層形成工程（ステップｓ３１）と、接着工程（ステップｓ３２）とを含む。

平坦化層形成工程であるステップｓ３１では、前述の図６に示す電極保護層２９のインク室２６の内方に形成された部分を除く表面部、すなわちヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに平坦化層２５を形成する。平坦化層２５は、本実施態様では以下のようにして形成される。図７は、平坦化層２５を形成する様子を簡略化して示す断面図である。

まず、図７（ａ）に示すように、基材３６の厚み方向一方側の表面部に、バーコータ装置などを用いて樹脂材料を塗布し、平坦化層前駆体３７を形成する。基材３６としては、ポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムなどが用いられる。平坦化層前駆体３７を形成する樹脂材料としては、接着剤が好適に用いられる。接着剤を用いることによって、平坦化層２５をヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに対して密着性良くかつ強固に接着された状態で形成することができる。接着剤としては、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤などが用いられる。樹脂材料の塗布装置は、バーコータ装置に限定されるものではなく、たとえばスピンコータ装置を用いてもよい。スピンコータ装置では、回転数と塗布時間とによって塗布厚（膜厚）を制御することができるので、所望の厚さの平坦化層前駆体３７を容易に形成することができる。

次いで、形成された平坦化層前駆体３７をヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａにスタンプ転写する。具体的には、図７（ｂ）に示すように、形成された平坦化層前駆体３７の厚み方向一方側の表面部に、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａが鉛直方向に臨むように配置して、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａである電極保護層２９の表面部２４ａを押し当てる。このときの押圧力は、たとえば約１ｇ重／ｍｍ^２である。次いで、ヘッド部２４と基材３６とを剥離させることによって、ヘッド部２４の平坦化層前駆体３７に接している部分、すなわちヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに平坦化層前駆体３７が転写される。このとき、平坦化層前駆体３７のうち、ヘッド部２４の表面部２４ａに接していなかった部分は基材３６に残留するので、インク室開口部３３には平坦化層前駆体３７が塗布されない。

次いで、転写された平坦化層前駆体３７を硬化させることによって、図７（ｃ）に示すように、インク室開口部３３に対応する部分で開口された均一な厚みの平坦化層２５が形成される。スタンプ転写を用いることによって、平坦化層前駆体３７である樹脂材料のヘッド部２４の前記表面部２４ａへの塗布量すなわち転写される平坦化層前駆体３７の厚みを一定にすることができるので、所望の厚さの平坦化層２５を容易に形成することができる。ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに転写される平坦化層前駆体３７の厚さ、すなわち形成される平坦化層２５の厚さｄ４は、たとえば、基材３６表面に形成された平坦化層前駆体３７の厚さｄ３の半分となる。たとえば、基材３６の表面に形成された平坦化層前駆体３７の厚さｄ３が５０μｍである場合、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに形成される平坦化層２５の厚さｄ４は２５μｍとなる。平坦化層２５の厚さｄ４すなわちヘッド部２４の前記表面部２４ａに転写される平坦化層前駆体３７の厚さは、基材３６表面に形成された平坦化層前駆体３７の厚さｄ３の半分に限定されるものではなく、一定の値であればよく、たとえば基材３６表面に形成された平坦化層前駆体３７の厚さｄ３の３分の１であってもよい。平坦化層２５の厚さｄ４であるヘッド部２４の前記表面部２４ａに転写される平坦化層前駆体３７の厚さは、ヘッド部２４の前記表面部２４ａを構成する電極保護層２９の材料の種類、基材３６の材料の種類、平坦化層前駆体３７となる樹脂材料の種類などによって調整することができる。ここで、平坦化層２５の厚さｄ４とは、平坦化層２５の表面部２５ａからヘッド部２４の表面部２４ａまでの距離の最大値のことである。平坦化層前駆体３７の硬化は、たとえば樹脂材料として熱硬化性接着剤を用いる場合には加熱などによって行なうことができる。

平坦化層２５は、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａを覆い、かつ該表面部２４ａに接する側と反対側の表面部２５ａが平坦になるように形成される。ここで、「凹凸状の表面部を覆うように形成する」とは、凹凸状の表面部の最大高さＲ_ｍａｘよりも厚く形成することをいう。すなわち、平坦化層２５は、厚さｄ４が、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａの最大高さＲ_ｍａｘよりも大きくなる（ｄ４＞Ｒ_ｍａｘ）ように形成される。平坦化層２５を形成することによって、ヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａを平坦化層２５で平坦化し、平坦化層２５の平坦な表面部２５ａでノズルプレート２２と接合することのできるインクジェットヘッド本体２１を得ることができる。

平坦化層２５の前記表面部２５ａの算術平均粗さＲａは、１．５μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以下であることがさらに好ましい。平坦化層２５の前記表面部２５ａの算術平均粗さＲａを１．５μｍ以下にすることによって、後述するステップｓ３２の接着工程におけるノズルプレート２２の波打ちおよび気泡の噛み込みをより確実に抑えることができる。平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａが１．５μｍを超えると、平坦化層２５の表面全体にわたって接着層２３を形成することが困難になり、ノズルプレート２２の波打ちおよび気泡の噛み込みが生じる恐れがある。

平坦化層２５の形成に使用される接着剤などの樹脂材料の粘度、すなわち基材３６に塗布される樹脂材料の粘度は、インク室開口部３３への樹脂材料の入り込みを防ぐために、基材３６表面に形成される平坦化層前駆体３７の厚さｄ３に応じて適宜選択されることが好ましい。たとえば、厚さｄ３が２５μｍである平坦化層前駆体３７を形成する場合、樹脂材料の２５℃における粘度（以後、単に粘度とも称する）は、５００ｍＰａ・ｓ（５００ｃＰ）程度に選択される。ただし、インク室開口部３３への樹脂材料の入り込みをより確実に防ぐためには、樹脂材料の粘度は、５０ｍＰａ・ｓ（５０ｃＰ）以上であることが好ましい。樹脂材料の粘度が５０ｍＰａ・ｓ（５０ｃＰ）未満であると、特に、厚さｄ４が５０μｍを超える平坦化層２５を形成する場合に、平坦化層前駆体３７の転写時または転写後にインク室開口部３３に樹脂材料が入り込む恐れがある。また、形成される平坦化層２５の表面部２５ａの平坦性を考慮すると、樹脂材料の粘度は、５０００ｍＰａ・ｓ（５０００ｃＰ）以下であることが好ましい。樹脂材料の粘度が５０００ｍＰａ・ｓ（５０００ｃＰ）を超えると、樹脂材料の流動性が不足し、転写後の平坦化層前駆体３７（樹脂材料）の表面が均一化されにくくなるので、形成される平坦化層２５の算術平均粗さＲａが１．５μｍを超える恐れがある。

ここで、粘度とは、温度２５℃において、粘度測定装置（商品名：ブルックフィールドデジタル粘度計ＲＶＤＶ−ＩＩ＋、ブルックフィールド社製）によって測定される値のことである。

平坦化層２５の厚さｄ４は、電極保護層２９の厚さｄ２の３倍以上であることが好ましい。平坦化層２５を厚さｄ４が電極保護層２９の厚さｄ２の３倍以上になるように形成することによって、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａをより確実に１．５μｍ以下にすることができる。

本実施態様では、樹脂材料を用いて平坦化層前駆体３７を形成し、該平坦化層前駆体３７を転写することによって平坦化層２５を形成するので、容易に平坦化層２５を形成することができる。また、図７（ｂ）に示すように、基材３６に形成された平坦化層前駆体３７に対して、平坦化層前駆体３７がヘッド部２４の前記表面部２４ａを構成する電極保護層２９よりも鉛直下方に位置するように配置してヘッド部２４を押し当てるので、インク室開口部３３に平坦化層前駆体３７を構成する接着剤などの樹脂材料が入り込むことを防ぐことができる。

また、基材３６に形成された平坦化層前駆体３７にヘッド部２４を押し当てる際の押圧力は、小さい方が好ましく、具体的には２ｋｇ重／ｍｍ^２以下であることが好ましい。平坦化層前駆体３７にヘッド部２４を押し当てる際の押圧力が２ｋｇ重／ｍｍ^２を超えると、平坦化層前駆体３７が押しつぶされて平坦化層前駆体３７を構成する樹脂材料がヘッド部２４の側面部側に逃げ、ヘッド部２４への転写量が少なくなる恐れがある。また、インク室２６の内方およびヘッド部２４の側面部に樹脂材料が付着する恐れもある。

また、ヘッド部２４の前記表面部２４ａに転写された平坦化層前駆体３７を硬化させる際には、前記表面部２４ａに平坦化層前駆体３７を転写させる際と同様に、平坦化層前駆体３７が電極保護層２９よりも鉛直下方に位置するように配置して、平坦化層前駆体３７を硬化させることが好ましい。これによって、転写された平坦化層前駆体３７である樹脂材料が、重力の影響によってインク室開口部３３に入り込むことを防ぐことができる。

樹脂材料の入り込みをより確実に防ぐためには、平坦化層２５を厚さｄ４が５０μｍ以下になるように形成することが好ましい。平坦化層２５を厚さｄ４が５０μｍを超えるように形成しようとすると、転写された平坦化層前駆体３７（樹脂材料）がインク室２６の壁面との濡れ性の影響によってインク室開口部３３に入り込み、インク室開口部３３が樹脂材料で埋まってしまう恐れがある。特に、樹脂材料の粘度がたとえば温度２５℃において５００ｍＰａ・ｓ程度と低い場合には、樹脂材料のインク室開口部３３への入り込みが生じやすいので、平坦化層２５は厚さｄ４が５０μｍ以下になるように形成されることが好ましい。

平坦化層２５は、本実施態様では１つの層で形成されるけれども、複数の層で形成されてもよい。平坦化層２５を複数の層で形成することによって、各層を粘度の異なる材料で形成することができるので、平坦化層２５の表面部２５ａの平坦性すなわち算術平均粗さＲａおよびヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａへの樹脂材料の流れ込み性をより容易に調整することができる。したがって、ステップｓ３２の接着工程におけるノズルプレート２２の波打ちおよび気泡の噛み込みをより確実に抑えることができる。平坦化層２５を複数の層で形成する場合、平坦化層２５は、前述のスタンプ転写を複数回繰返し行なうことによって形成することができる。この場合、平坦化層２５の厚さｄ４は、各層の厚さ、すなわち一回のスタンプ転写で転写される平坦化層前駆体３７の厚さを調整することによって、所望の厚さになるように調整することができる。

以上のようにして平坦化層２５を形成した後、平坦化層２５の表面部２５ａに対してアッシングなどの親水化処理を施し、ステップｓ３２の接着工程に進む。平坦化層２５のアッシングは、たとえば酸素を含むプラズマなどを用いて行なうことができる。平坦化層２５の前記表面部２５ａに対してアッシングなどの親水化処理を施すことによって、ステップｓ３２の接着工程で平坦化層２５の表面部２５ａに形成される接着層２３との密着性を高めることができるので、インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２との接着強度を向上させることができる。

接着工程であるステップｓ３２では、前述の図２に示すように、ステップｓ３１で形成された平坦化層２５とノズルプレート２２とを、ヘッド部２４のインク室２６とノズルプレート２２のノズル孔３４とが連通するように配置して、接着剤で接着する。

インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２との接着は、たとえば以下のようにして行なうことができる。図８はインクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２とを接着する様子を簡略化して示す斜視図であり、図９は図８の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩを含む仮想平面における断面図である。図９は、図８に示すインクジェットヘッド本体２１およびノズルプレート２２を、各ノズル孔３４の軸線３３ａおよび各インク室開口部３３の軸線３３ａを含む仮想平面で切断した断面図に相当する。なお図９では、図が錯綜して理解が困難になるので、図７（ｃ）に示す電力供給用電極２８および電極保護層２９、ならびに図８に示すアライメントカメラ４１は記載を省略する。まず、インクジェットヘッド本体２１のノズルプレート２２との接合面である平坦化層２５の表面部２５ａに接着層２３を形成する。

接着層２３は、平坦化層２５と同様にして形成することができる。すなわち、ステップｓ３１の平坦化層形成工程と同様に、基材表面にバーコータ装置などを用いて接着剤を塗布して接着層前駆体を形成した後、形成された接着層前駆体にインクジェットヘッド本体２１の接合面である平坦化層２５の表面部２５ａを押し当ててスタンプ転写する。これによって、インク室開口部３３に対応する部分で開口された均一な厚みの接着層２３が形成される。基材としては、ポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムなどが用いられる。接着剤としては、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤などが用いられる。形成される接着層２３の厚さは、たとえば、基材表面に塗布される接着層前駆体の厚さの半分となる。たとえば、基材表面に塗布される接着層前駆体の厚さが４μｍである場合、平坦化層２５の表面部２５ａに形成される接着層２３の厚さは２μｍとなる。接着層２３の厚さは、前述の平坦化層２５の厚さｄ４と同様に、平坦化層２５の種類、基材の材料の種類、接着剤の種類などによって調整することができる。

次いで、ノズルプレート接合装置３８を用いて、インクジェットヘッド本体２１に形成された接着層２３とノズルプレート２２とを接着する。具体的には、まずノズルプレート接合装置３８の押圧具３９のノズルプレート押し当て面４０にノズルプレート２２を真空吸着させる。次いで、アライメントカメラ４１で相対位置を確認しながら、インクジェットヘッド本体２１の各インク室開口部３３の中心軸線とノズルプレート２２のノズル孔３４の中心軸線とが一致するように位置合わせを行い、インクジェットヘッド本体２１の接合面２５ａに形成された接着層２３に、押圧具３９によってノズルプレート２２を当接して押圧し、接着層２３を硬化させる。接着層２３の硬化は、たとえば接着層２３を形成する接着剤として熱硬化性接着剤を用いる場合には、押圧具３９によってインクジェットヘッド本体２１の接合面２３ａにノズルプレート２２を押圧するとともに、押圧具３９に内蔵される図示しないヒータで接着層２３を加熱することによって行なうことができる。また、接着層２３は、押圧具３９による押圧を一定時間保持することによって経時硬化させることもできる。このようにして接着層２３を硬化させることによって、前述の図２に示すように、インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２とが接着層２３で接着されたインクジェットヘッド２０が得られる。

本実施態様では、インクジェットヘッド本体２１の接合面である平坦化層２５の表面２５ａは平坦であるので、ノズルプレート２２に波打ちを生じさせることなく、インクジェットヘッド本体２１の接合面２５ａとノズルプレート２２の接合面２２ａとを平行に接合することができる。したがって、インク室２６の軸線３３ａとノズル孔３４の軸線３４ａとのずれを防ぎ、液滴（インク）の着弾精度に優れるインクジェットヘッド２０を得ることができる。

また、本実施態様では、接着剤の粘度に影響されることなく、接着層２３をインクジェットヘッド本体２１の接合面２５ａの全体にわたって形成することができるので、接着層２３を構成する接着剤として、たとえば２５℃における粘度が３０００ｍＰａ・ｓ（３０００ｃＰ）程度という粘度の高いものを用いても、気泡の噛み込みは生じない。すなわち、本実施態様では、ノズルプレート２２の波打ちおよび気泡の噛み込みを考慮する必要はないので、接着層２３を形成する接着剤として前述のように粘度の高いものを用い、ノズル孔３４およびインク室２６への接着剤の回り込み、すなわち入り込みを防ぐことが可能である。

ノズル孔３４およびインク室２６への接着剤の回り込みをより確実に防ぐためには、接着層２３の形成に使用される接着剤の粘度は、基材表面に形成される接着層前駆体の厚さに応じて適宜選択されることが好ましい。たとえば、接着層前駆体の厚さが２μｍの場合、接着剤の温度２５℃における粘度（以後、単に粘度と称する）は、１０００ｍＰａ・ｓ（１０００ｃＰ）程度に選択される。ただし、インク室開口部３３への接着剤の入り込みをより確実に防ぐためには、接着剤の粘度は、１００ｍＰａ・ｓ（１００ｃＰ）以上であることが好ましい。接着剤の粘度が１００ｍＰａ・ｓ（１００ｃＰ）未満であると、ノズル孔３４およびインク室２６に接着剤が入り込み、ノズル孔３４およびインク室２６の目詰まりが生じる可能性がある。また、接着剤の粘度の上限は、特に制限されないけれども、５０００ｍＰａ・ｓ（５０００ｃＰ）以下であることが好ましい。接着剤の粘度が５０００ｍＰａ・ｓ（５０００ｃＰ）を超えると、接着層２３の表面が波うちやすくなり、ノズルプレート２２表面のうねりの原因となる恐れがある。さらに、気泡が噛み込みやすくなり、ノズル孔３４間の連通およびノズルプレート２２表面のうねりの原因となる恐れがある。

以上のように、本発明のヘッド部とノズルプレートとの接合方法によれば、ノズルプレート２２の波打ちを生じさせることなく、ノズルプレート２２を平坦な状態でヘッド部２４と接着させることができる。これによって、ノズル孔３４の軸線３４ａと、インク室開口部３３の軸線３３ａすなわちインク室２６の軸線３３ａとにずれが生じることを防ぐことができる。

また、本発明のヘッド部とノズルプレートとの接合方法によれば、ノズルプレート２２とヘッド部２４との接合時に気泡が噛み込まれることを防ぐことができるので、ノズル孔３４同士もしくはインク室２６同士または連通すべきでないノズル孔３４とインク室２６とが気泡によって連通することを防止することができる。また、ヘッド部２４とノズルプレート２２との接合時に、インク室開口部３３およびノズル孔３４に接着剤が入り込むことを防ぐことができるので、インク室開口部３３およびノズル孔３４の目詰まりを防止することができる。

このような本発明のヘッド部とノズルプレートとの接合方法を用いる本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、ノズル孔３４の軸線３４ａとインク室開口部３３の軸線３３ａとのずれがなく、すなわちノズル孔３４の傾きがなく、インクを所望の位置に着弾させることのできる着弾精度に優れるインクジェットヘッド２０を製造することができる。したがって、インクジェットヘッド２０の製造歩留を向上させ、ひいてはインクジェットヘッド２０の製造原価の低減を図ることができる。

また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、ノズル孔３４同士の連通およびインク室２６同士の連通などがなく、またインク室開口部３３およびノズル孔３４の目詰まりのないインクジェットヘッド２０を製造することができる。したがって、ノズル孔３４からのインクの吐出特性を、インクジェットヘッド２０に形成される複数のノズル孔３４同士で略等しくし、さらに複数のインクジェットヘッド２０同士においても略等しくすることができるので、高品位のインクジェットヘッド２０を安定して提供することができる。

このように、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によれば、たとえば画像情報に応じた画像を紙などに印刷するインクジェットプリンタ、カラーフィルタの欠陥部分を修復する際の部分的な薄膜の形成、配線の形成などに使用される液滴吐出装置などのインクジェット吐出装置の基幹部品であるインクジェットヘッドを、歩留良く、高品位に製造することができる。

以下に本発明の実施例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
以下において、表面粗さ（算術平均粗さＲａおよび最大粗さＲ_ｍａｘ）の測定は、表面粗さ測定装置（商品名：ＤｅｋＴａｋ８、ＤｅｋＴａｋ社製）によって行なった。

（試験例１）
（試験例１ａ）
［ヘッド部作製工程］
前述の図５に示すように、圧電性基板３０に、深さｄ１が約３００μｍ、幅ｗ１が約７０μｍの溝部３１を形成した後、溝部３１の内表面部に電力供給用電極２８を形成し、さらに蓋部材３２および背面板を接着してインク室２６を形成した。次いで、前述の図６に示すように、ポリパラキシレンを厚さｄ２が５μｍになるように成膜して電極保護層２９を形成し、ヘッド部２４を得た。形成された電極保護層２９の表面粗さ、すなわちヘッド部２４の表面部２４ａの表面粗さを測定したところ、最大粗さＲ_ｍａｘで１５μｍであった。

［ノズルプレート作製工程］
前述の図２に示すように、厚さ５０μｍの平板状基材に、接合面２２ａ側における直径が約４０μｍ、背面２２ｂ側における直径が約２０μｍ、テーパ角度が約１０°のノズル孔３４を形成し、ノズルプレート２２を得た。

［接合工程］
まず、前述の図７に示すように、基材３６であるポリイミドフィルムの表面に、バーコータ装置を用いてエポキシ系接着剤（粘度５００ｍＰａ・ｓ（５００ｃＰ））を塗布し、平坦化層前駆体３７として、厚さｄ３が５０μｍの接着層を形成した。形成した接着層に、ヘッド部作製工程で作製したヘッド部２４の表面部２４ａである電極保護層２９の表面部２４ａを押し当てることによって、ヘッド部２４の電極保護層２９の表面部２４ａに、ポリイミドフィルムに形成した接着層の半分の厚さである厚さ２５μｍの接着剤を転写させた。転写された接着剤を温度６０℃で２時間加熱することによって硬化させ、厚さｄ４が２５μｍの平坦化層２５を形成した。形成された平坦化層２５を、酸素を含むプラズマでアッシングし、インクジェットヘッド本体２１を得た。

次いで、ポリイミドフィルムの表面に、バーコータ装置を用いてエポキシ系接着剤（粘度３０００ｍＰａ・ｓ（３０００ｃＰ））を塗布し、厚さ４μｍの接着層前駆体を形成した。形成した接着層前駆体に、アッシングされた平坦化層２５の表面部２５ａを押し当てることによって、平坦化層２５の表面部２５ａに、ポリイミドフィルムに形成した接着層前駆体の半分の厚さである厚さ２μｍの接着剤を転写させて塗布し、接着層２３を形成した。

次いで、前述の図８に示すノズルプレート接合装置３８を用いて、インクジェットヘッド本体２１に形成された接着層２３に、ノズルプレート２２の接合面２２ａを押圧具３９で押圧した状態で接着層２３を温度６０℃で２時間加熱して硬化させ、インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２とを接合した。以上のようにして、インクジェットヘッド２０を得た。

以上の操作を繰返し行ない、５個のインクジェットヘッド２０を作製した。各インクジェットヘッド２０の作製過程において、それぞれ、形成された平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを該表面部２５ａの５箇所で測定し、これらの平均値を求めた。求めた平均値は０．１〜０．３μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０の作製過程においても、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａの平均値は０．３μｍ以下であった。

また同様に、得られた各インクジェットヘッド２０について、それぞれ、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａを５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．４〜０．８μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０においても、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａの平均値は０．８μｍ以下であった。また、ノズルプレート２２の表面を目視によって観察したところ、ノズルプレート２２表面には波打ちは生じていなかった。また、ノズル孔３４を目視によって観察したところ、接着剤の回り込み（入り込み）は生じていなかった。

（試験例１ｂ）
平坦化層２５を形成するための接着剤として、粘度５００ｍＰａ・ｓ（５００ｃＰ）のエポキシ系接着剤に代えて、粘度２５００ｍＰａ・ｓ（２５００ｃＰ）のエポキシ系接着剤を用いる以外は試験例１ａと同様にして、５個のインクジェットヘッド２０を作製した。

試験例１ａと同様にして、各インクジェットヘッド２０の作製過程において、それぞれ、形成された平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを該表面部２５ａの５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．２〜０．５μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０の作製過程においても、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａの平均値は０．５μｍ以下であった。

また、得られた各インクジェットヘッド２０について、それぞれ、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａを５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．６〜１．０μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０においても、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａの平均値は１．０μｍ以下であった。また、ノズルプレート２２の表面を目視によって観察したところ、ノズルプレート２２表面には波打ちは生じていなかった。また、ノズル孔３４を目視によって観察したところ、接着剤の回り込みは生じていなかった。

（試験例１ｃ）
平坦化層２５を形成するための接着剤として、粘度５００ｍＰａ・ｓ（５００ｃＰ）のエポキシ系接着剤に代えて、粘度５０００ｍＰａ・ｓ（５０００ｃＰ）のエポキシ系接着剤を用いる以外は試験例１ａと同様にして、５個のインクジェットヘッド２０を作製した。

試験例１ａと同様にして、各インクジェットヘッド２０の作製過程において、それぞれ、形成された平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを該表面部２５ａの５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．９〜１．５μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０の作製過程においても、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａの平均値は１．５μｍ以下であった。

また、得られた各インクジェットヘッド２０について、それぞれ、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａを５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は１．５〜１．９μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０においても、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａの平均値は１．９μｍ以下であった。また、ノズルプレート２２の表面を目視によって観察したところ、ノズルプレート２２表面は小さく波打っていた。また、ノズル孔３４を目視によって観察したところ、接着剤の回り込みは生じていなかった。

（試験例１ｄ）
平坦化層２５を形成するための接着剤として、粘度５００ｍＰａ・ｓ（５００ｃＰ）のエポキシ系接着剤に代えて、粘度１００００ｍＰａ・ｓ（１００００ｃＰ）のエポキシ系接着剤を用いる以外は試験例１ａと同様にして、５個のインクジェットヘッド２０を作製した。

試験例１ａと同様にして、各インクジェットヘッド２０の作製過程において、それぞれ、形成された平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを該表面部２５ａの５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は２．３〜２．７μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０の作製過程においても、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａの平均値は２．７μｍ以下であった。

また、得られた各インクジェットヘッド２０について、それぞれ、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａを５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は２．４〜３．０μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０においても、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａの平均値は３．０μｍ以下であった。また、ノズルプレート２２の表面を目視によって観察したところ、ノズルプレート２２表面は大きく波打っていた。また、ノズル孔３４を目視によって観察したところ、接着剤の回り込みは生じていなかった。

以上の結果を表１に示す。なお表１では、ノズルプレート表面の平面度について、ノズルプレート表面の算術平均粗さＲａの平均値がすべて１．０μｍ以下である場合を良好（○）と評価し、算術平均粗さＲａの平均値が１．０μｍを超え２．０μｍ未満であるものがある場合を実使用上問題なし（△）と評価し、算術平均粗さＲａの平均値が２．０μｍを超えるものがある場合を不良（×）と評価した。

表１から、平坦化層２５を形成するための接着剤の粘度が低いほど、波打ちを生じさせることなく、ノズルプレート２２を平坦に接着できることが判る。

（試験例２）
試験例１ａと同様にして、ヘッド部２４を作製した。

平坦化層前駆体３７としてポリイミドフィルムに形成する接着層の厚さを２５μｍとする以外は、試験例１ａと同様にしてヘッド部２４の凹凸状の表面部２４ａに接着剤を転写して硬化させ、厚さ１２．５μｍの第１の平坦化層を形成した。次いで、同様の操作を繰返して２回目の平坦化層形成を行ない、厚さ１２．５μｍの第２の平坦化層を形成した。このようにして第１の平坦化層および第２の平坦化層からなる平坦化層を形成した。

以上の平坦化層の形成操作を５個のヘッド部２４に対して繰返し行なった。各平坦化層形成過程において、それぞれ、第１の平坦化層の表面および第２の平坦化層の表面の算術平均粗さＲａを試験例１ａと同様に５箇所で測定して平均値を求めた。第１の平坦化層表面の算術平均粗さＲａの平均値は１．３〜１．６μｍの範囲となり、いずれも１．６μｍ以下であった。また、第２の平坦化層表面の算術平均粗さＲａの平均値は０．２〜０．３μｍの範囲となり、いずれも０．３μｍ以下であった。

以上のことから、本試験例のように、１回目の転写による接着剤の転写量が少ない場合には、接着剤の転写を複数回繰返し行ない、平坦化層を複数の層で形成することによって、所望の転写量を確保して所望の厚さの平坦化層を形成し、ヘッド部２４の表面部２４の凹凸を平坦化できることが判った。

（試験例３）
（試験例３ａ）
平坦化層２５の厚さｄ４を５０μｍに変更すること以外は試験例１ａと同様にして、５個のインクジェットヘッド２０を作製した。

試験例１ａと同様にして、各インクジェットヘッド２０の作製過程において、それぞれ、形成された平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを該表面部２５ａの５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．１〜０．３μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０の作製過程においても、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａの平均値は０．３μｍ以下であった。

また、得られた各インクジェットヘッド２０について、それぞれ、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａを５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．６〜０．９μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０においても、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａの平均値は０．９μｍ以下であった。また、ノズルプレート２２の表面を目視によって観察したところ、ノズルプレート２２表面には波打ちは生じていなかった。また、ノズルプレート２２を目視によって観察したところ、接着剤で埋まり、目詰まりしているノズル孔３４が観察された。ただし、ノズルプレート２２を通してインク室開口部３３を目視によって観察したところ、接着剤で埋まっているインク室開口部３３が観察された。

（試験例３ｂ）
平坦化層２５を形成するための接着剤として、粘度５００ｍＰａ・ｓ（５００ｃＰ）のエポキシ系接着剤に代えて、粘度３０００ｍＰａ・ｓ（３０００ｃＰ）のエポキシ系接着剤を用い、平坦化層２５の厚さｄ４を５０μｍに変更すること以外は試験例１ａと同様にして、５個のインクジェットヘッド２０を作製した。

試験例１ａと同様にして、各インクジェットヘッド２０の作製過程において、それぞれ、形成された平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを該表面部２５ａの５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は０．９〜１．２μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０の作製過程においても、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａの平均値は１．２μｍ以下であった。

また、得られた各インクジェットヘッド２０について、それぞれ、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａを５箇所で測定し、これらの平均値を求めたところ、平均値は１．５〜１．７μｍの範囲となり、いずれのインクジェットヘッド２０においても、ノズルプレート２２の背面２２ｂの算術平均粗さＲａの平均値は１．７μｍ以下であった。また、ノズルプレート２２の表面を目視によって観察したところ、ノズルプレート２２表面には波打ちが多少生じていたけれども、ノズル孔３４への接着剤の回り込み（入り込み）は生じていなかった。

以上のことから、平坦化層２５を形成するための接着剤の粘度が低いほど、平坦化層２５の表面部２５ａの算術平均粗さＲａを小さくでき、該表面部２５ａの平坦度を高くすることができることが判った。また、平坦化層２５を形成するための接着剤の粘度を高くすることによって、平坦化層２５の厚さｄ４が５０μｍと大きい場合であっても、ノズル孔３４への接着剤の入り込みを防ぐことができることが判った。

本発明の実施の一形態であるインクジェットヘッド本体２１およびインクジェットヘッド２０を備える本発明の実施の他の形態であるインクジェットヘッド２０の構成を簡略化して示す斜視図である。 図１に示すインクジェットヘッド２０の切断面線Ｉ−Ｉを含む仮想平面における断面構成を簡略化して示す断面図である。 図２に示すインクジェットヘッド２０を拡大して示す拡大図である。 本実施態様のインクジェットヘッドの製造方法によってインクジェットヘッド２０を製造する手順を示すフローチャートである。 インク室２６が形成された状態を示す斜視図である。 電極保護層２９を形成した状態を示す断面図である。 平坦化層２５を形成する様子を簡略化して示す断面図である。 インクジェットヘッド本体２１とノズルプレート２２とを接着する様子を簡略化して示す斜視図である。 図８の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩを含む仮想平面における断面図である。 ヘッド部１とノズルプレート４とを接合する様子を簡略化して示す断面図である。 ヘッド部１とノズルプレート４とを接合した状態を示す断面図である。 ヘッド部１とノズルプレート４とを接合した状態を示す断面図である。

符号の説明

１ ヘッド部
２ インク室
３ インク室開口部
４ ノズルプレート
５ ノズル孔
６ 接着剤
７ 接合装置
８ 圧力発生手段
９ 電力供給用電極
１０ 電極保護層
１１ 付着物
２０ インクジェットヘッド
２１ インクジェットヘッド本体
２２ ノズルプレート
２３ 接着層
２４ ヘッド部
２５ 平坦化層
２６ インク室
２７ 圧力発生手段（隔壁部）
２８ 電力供給用電極
２９ 電極保護層
２９ａ 付着物
３０ 圧電性基板
３１ 溝部
３２ 蓋部材
３３ インク室開口部
３４ ノズル孔
３５ 電極膜
３６ 基材
３７ 平坦化層前駆体
３８ ノズルプレート接合装置
３９ 押圧具
４０ ノズルプレート押し当て面
４１ アライメントカメラ

Claims (10)

1. 凹凸状の表面部を有し、該表面部で開口されインクを貯留するインク室が形成されたヘッド部と、
   ヘッド部の凹凸状の表面部を覆うように設けられ、該表面部に接する側と反対側の表面部が平坦に形成される平坦化層とを備えることを特徴とするインクジェットヘッド本体。
2. 平坦化層は、樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド本体。
3. 樹脂材料は、接着剤であることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド本体。
4. 平坦化層は、ヘッド部の凹凸状の表面部に接する側と反対側の表面部がアッシングされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のインクジェットヘッド本体。
5. 平坦化層は、複数の層を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のインクジェットヘッド本体。
6. ヘッド部は、インク室からインクを吐出させるための圧力を発生させる圧力発生手段と、圧力発生手段に電力を供給する電力供給用電極と、電力供給用電極を保護する電極保護層とを含み、
   ヘッド部の凹凸状の表面部は、電極保護層によって形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のインクジェットヘッド本体。
7. 平坦化層の厚さは、電極保護層の厚さの３倍以上であることを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッド本体。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載のインクジェットヘッド本体と、
   インクを吐出させるためのノズル孔が形成され、該ノズル孔とインクジェット本体のインク室とが連通するように設けられるノズルプレートと、
   インクジェットヘッド本体の平坦化層とノズルプレートとの間に設けられ、インクジェットヘッド本体とノズルプレートとを接着する接着層とを備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
9. 凹凸状の表面部を有し、該表面部で開口されインクを貯留するインク室が形成されたヘッド部と、インクを吐出させるためのノズル孔が形成されたノズルプレートとの接合方法であって、
   ヘッド部の凹凸状の表面部を覆い、かつ該表面部に接する側と反対側の表面部が平坦になるように平坦化層を形成する工程と、
   形成された平坦化層とノズルプレートとを、ヘッド部のインク室とノズルプレートのノズル孔とが連通するように、接着剤によって接着する工程とを含むことを特徴とするヘッド部とノズルプレートとの接合方法。
10. 請求項９記載のヘッド部とノズルプレートとの接合方法によって、ヘッド部とノズルプレートとを接合する工程を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。

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