JP4696993B2 - ノズルプレート、及びこれを利用した液体噴射ヘッド、並びにノズルプレートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射装置に用いられるノズルプレート、及びこれを利用した液体噴射ヘッド、並びにノズルプレートの製造方法に関する。

液体噴射ヘッドは、例えばプリンタに用いられるインクジェット式記録ヘッドや、液晶ディスプレーのカラーフィルタの製造に用いられる色彩噴射ヘッドなど、様々な電子機器、あるいは電子機器の製造に用いられている。
図１０は、従来の液体噴射ヘッド１であり、図１０（ａ）は液体噴射ヘッド１の概略縦断面図、図１０（ｂ）は液体噴射ヘッド１の概略底面図である。

これらの図に示されるように、液体噴射ヘッド１は、記録紙等の液体吐出対象物と対向する底面側に、インク等の液体を噴出する複数の吐出口２，・・・が列設されたノズルプレート４を有している。また、液体噴射ヘッド１の内側には、液体を各吐出口２に導く流路部８が形成されており、この流路部８の先端に吐出口２が配置されている。そして、流路部８の途中には、圧電素子７を振動させて圧力が変化する圧力室８ａが形成され、これにより液体が吐出口２から吐出するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２６９２７公開特許公報

ところで、近年の液体噴射ヘッド１においては、その印刷などを精密にするため、上述したノズルプレート４の吐出口２，２，・・・の口径を小さくして、一枚のノズルプレート４に設けられる吐出口２の数を増加するように要求されている。
また、印刷などを高速化するため、液体を一度に吐出する数を多くできるように、ノズルプレート４をできるだけ大きく形成することが要求されている。

しかしながら、このように、ノズルプレート４に対する吐出口２の密度を高くして、しかも、ノズルプレート４の大型化を図ると、その吐出口２の精密なピッチや形状等を正確に形成することが困難なことから、歩留まりが必然悪くなってしまう。また、そのようなノズルプレート４を開発する費用もかさんでしまう。

本発明は、液体噴出の高密度化と高速化を図ったとしても、生産コストを抑制することができるノズルプレート、及びこれを利用した液体噴射ヘッド、並びにノズルプレートの製造方法を提供することを目的とする。

上述の目的は、第１の発明によれば、液体を噴出する複数の吐出口がそれぞれ同じ主面に形成されている板状の基材と、複数の前記基材の前記主面が接合される一枚の固定プレートとを備え、前記一枚の固定プレートには複数の開口部が形成され、その複数の開口部の夫々に、一つの前記基材の前記複数の吐出口の全て及びその周囲が露出するようになっており、前記基材は、前記固定プレートの開口部から露出している露出領域が撥液性を有し、前記固定プレートと接合される表面領域が前記露出領域に比べて親液性が高くなっているノズルプレートにより達成される。

第１の発明の構成によれば、ノズルプレートは、液体を噴出する複数の吐出口がそれぞれ同じ主面に形成されている板状の基材と、複数の基材の同じ主面が接合される固定プレートとを備えている。このため、複数の基材が固定プレートを介して繋がれて、同じ主面側に数多くの吐出口を有する大きなノズルプレートを形成できる。
そして、大きな１枚の単体からなるノズルプレートに多数の吐出口を形成する場合に比べて、相対的に小さな基材に少数の吐出口を形成する方が、不良品の発生率は必然的に低くなる。また、もし、製造した基材の中に不良品が発生しても、その不良品だけを他の良品の基材に交換して固定プレートに接合することもできる。したがって、大きな１枚の単体からなるノズルプレートをつくるよりも、本発明のように、相対的に小さな基材を複数つくって、これらを固定プレートで繋いだ方が、歩留まりは良くなる。
また、このように基材と固定プレートとを接合したとしても、固定プレートは、吐出口が露出するようにした開口部を有しているため、この開口部から液体を噴射できる。
また、この開口部は吐出口の周囲も露出するようになっているが、基材の開口部から露出している露出領域は撥液性を有している。このため、吐出口及びその周囲に付着した残留液体をワイピングで擦りとり易くして、吐出口から液体を正確に噴射できる。
また、基材は、固定プレートと接合される表面領域が露出領域に比べて親液性が高くなっているので、基材と固定プレートとを、確実に、しかも位置精度よく接合できる。
かくして、本発明によれば、液体噴出の高密度化と高速化を図ったとしても、生産コストを抑制することができるノズルプレートを提供できる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記開口部の口径は、前記基材側と反対側に向かうに従って大きくなっていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、開口部の口径は、基材側と反対側に向かうに従って大きくなっている。このため、固定プレートの表面と基材の表面との間に段部が形成されることがなくなり、ワイピングする際のワイピング部材が、固定プレートの表面と基材の表面との間で円滑に移動する。したがって、ワイピング部材が傷むこともなく、確実にワイピングできる。

また、上述の目的は、第３の発明によれば、液体を噴出する複数の吐出口が形成されているノズルプレートと、前記吐出口に前記液体を供給する流路部とを備えた液体噴射ヘッドであって、前記ノズルプレートは、複数の吐出口がそれぞれ同じ主面に形成されている板状の基材と、複数の前記基材の前記主面が接合される一枚の固定プレートとを備えており、前記一枚の固定プレートには複数の開口部が形成され、その複数の開口部の夫々に、一つの前記基材の前記複数の吐出口の全て及びその周囲が露出するようになっており、前記基材は、前記固定プレートの開口部から露出している露出領域が撥液性を有し、前記固定プレートと接合される表面領域が前記露出領域に比べて親液性が高くなっている液体噴射ヘッドにより達成される。

第３の発明の構成によれば、液体噴射ヘッドのノズルプレートは、液体を噴出する複数の吐出口がそれぞれ同じ主面に形成されている板状の基材と、複数の基材の主面が接合される固定プレートとを備えている。したがって、第１の発明と同様に、同じ主面側に数多くの吐出口を有する大きなノズルプレートを形成でき、さらに、歩留まりも良くなる。
また、固定プレートは、吐出口が露出するようにした開口部を有しているため、この開口部から液体を噴射できるが、この開口部は吐出口だけではなくその周囲も露出し、一方、基材は開口部から露出している露出領域が撥液性を有している。このため、第１の発明と同様に、吐出口及びその周囲に付着した残留液体をワイピングで擦りとり易くし、吐出口から液体を正確に噴射させることができる。
また、基材は、固定プレートと接合される表面領域が露出領域に比べて親液性が高くなっているので、基材と固定プレートとを確実に、しかも位置精度よく接合できる。
かくして、本発明によれば、液体噴出の高密度化と高速化を図ったとしても、生産コストを抑制することができるノズルプレートを利用した液体噴射ヘッドを提供することができる。

また、上述の目的は、第４の発明によれば、液体を噴出する複数の吐出口をそれぞれ同じ主面に形成した板状の基材に対して、前記主面全体に撥液膜を形成する基材形成工程と、前記基材の前記主面であって前記複数の吐出口及びその周囲より外側の表面領域を、少なくとも前記撥液膜に比べて親液性を高くするように改質する表面改質工程と、前記複数の基材の前記表面領域に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、前記複数の基材のそれぞれの前記表面領域と複数の開口部が形成された一枚の固定プレートとを、前記複数の開口部の夫々から一つの前記基材の前記複数の吐出口の全て及びその周囲が露出するようにして接合する基材合体工程とを有するノズルプレートの製造方法により達成される。

第４の発明の構成によれば、液体を噴出する複数の吐出口をそれぞれ同じ主面に形成した板状の基材を形成する基材形成工程と、基材の表面領域（即ち、基材の主面であって複数の吐出口及びその周囲より外側）に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、複数の基材のそれぞれの表面領域と固定プレートとを接合する基材合体工程とを有する。したがって、第１の発明と同様の作用により、複数の基材を固定プレートを介して繋いで、同じ主面側に数多くの吐出口を有する大きなノズルプレートを形成できる共に、歩留まりを良くできる。
また、基材合体工程では、固定プレートの開口部から、複数の吐出口及びその周囲が露出するようにしているため、この開口部を通って吐出口から液体を噴射できる。
また、複数の基材と固定プレートとは、接着剤塗布工程で塗布した接着剤を用いて接合するが、この接着剤は、表面改質工程において親液性を高くするように改質した表面領域に塗布している。したがって、複数の基材と固定プレートとを、確実に、しかも位置精度よく接合できる。
さらに、基材合体工程において、基材と固定プレートとは、開口部から吐出口及びその周囲が露出するように接合しているが、基材合体工程より前の基材形成工程で、基材には撥液膜が形成されている。このため、開口部から露出した吐出口及びその周囲には撥液膜が形成されている。したがって、吐出口及びその周囲に付着した残留液体をワイピングで擦りとり易くし、吐出口から液体を正確に噴射させることができる。
かくして、本発明によれば、液体噴出の高密度化と高速化を図ったとしても、生産コストを抑制することができるノズルプレートの製造方法を提供することができる。

第５の発明は、第４の発明の構成において、前記表面改質工程では、前記基材の前記複数の吐出口及びその周囲をマスキングした後に、前記基材に対して、大気圧近傍下でプラズマ処理して前記表面領域を改質することを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、表面改質工程では、基材の複数の吐出口及びその周囲をマスキングした後にプラズマ処理している。このため、例えばウエットエッチングのようにマスキングした領域にエチング液が進入する恐れがなく、マスキングした複数の吐出口及びその周囲に形成されている撥液膜にダメージを与えることがない。
さらに、このプラズマ処理は大気圧近傍下で行なっているため、チャンバー内を真空にする必要がなく、連続処理が可能であり、また、マスキングも簡易な方法で済む。したがって、製造を容易にしてコストダウンが図れると共に、生産性も向上できる。

第６の発明は、第４の発明の構成において、前記表面改質工程では、前記基材の前記複数の吐出口及びその周囲をマスキングした後に、前記基材に対して、紫外線を照射して前記表面領域を改質することを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、表面改質工程では、前記基材の前記複数の吐出口及びその周囲をマスキングした後に、前記基材に対して、紫外線を照射している。このため、例えばウエットエッチングのようにマスキングした領域にエチング液が進入する恐れがなく、マスキングした複数の吐出口及びその周囲に形成されている撥液膜にダメージを与えることがない。
さらに、表面改質方法を紫外線照射の方法にすると、マスキングが簡易な方法で済み、また、紫外線照射用のランプをスキャン或いは複数並べて一括処理することもできる。したがって、製造を容易にしてコストダウンが図れると共に、生産性も向上できる。

図１ないし図４は、本発明の実施形態に係る液体噴射装置１０であって、図１が液体噴射装置１０の概略斜視図、図２は液体噴射装置１０の液体噴射ヘッド２０の一部を底面側から角度をつけて見た概略斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線概略切断断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線の位置で切断して、ノズルプレート３０付近を拡大した部分拡大断面図である。
なお、理解の便宜のため、図１では液体噴射装置１０の所定の内部のみを図示し、図２では図３のケース２２等の部分を取り除いて図示している。

本実施形態の液体噴射装置１０は、インクジェットプリンタとも呼ばれるインクジェット式記録措置を例示している。
液体噴射装置１０は、図１に示されるように、筐体１２内に取り付けられたガイドレール１４に支持されているキャリッジ１６と、このキャリッジ１６の下部（底面側）に設けられた液体噴射ヘッド２０をクリーニングするためのメンテナンス装置１８とを有している。

キャリッジ１６は、ガイドレール１４に移動可能に支持されると共に、図示しないモータに接続されたベルト１５により、ガイドレール１４の長手方向に沿って往復走行するようになっている。そして、キャリッジ１６の上部には図示しないインクカートリッジが着脱可能に装着され、キャリッジ１６の下部には液体噴射ヘッド２０が設けられており、インクカートリッジから液体噴射ヘッド２０に液体であるインクが供給されるようになっている。

液体噴射ヘッド２０は、図２および図３に示すように、液体を噴出する複数の吐出口３２，３２，・・・が形成されているノズルプレート３０と、吐出口３２に液体を供給するための流路部Ｓを有する流路ユニット２６とを備えている。
本実施形態のノズルプレート３０は、図２および図３に示すように、液体を噴出する複数の吐出口３２，３２，・・・が形成されている複数の板状の基材３４，３４，・・・どうしを、１枚の固定プレート３６で繋ぐように固定している。なお、図２では、作図の関係上、吐出口３２を大きくかつ数を少なく図示しているが、実際の吐出口３２は直径数十μｍ程度の多数の貫通孔からなっている。
このノズルプレート３０については、後で詳細に説明する。

流路ユニット２６は、図３に示すように、合成樹脂製等のケース２２の底面側（液体吐出対象物側）の先端に設けられ、シリコンウエハー等の基板２７をエッチング加工することで所定の内部空間が形成されている。この内部空間が流路部Ｓとなる。そして、基板２７内に形成された流路部Ｓを封止するように、基板２７の上に振動板２９が重ねられている。

流路部Ｓは、インクカートリッジから供給されたインクを一旦溜めるようにしたインク溜り部２５ａと、このインク溜り部２５ａとつながった圧力室２５ｂとを有しており、圧力室２５ｂの吐出側がノズルプレート３０に設けられた吐出口３２へとつながっている。
そして、圧力室２５ｂを封止するようにした振動板２９には、島部２１を介して、固定板２３に一端側が固定された圧電素子２４が接続されており、この圧電素子２４の他端側を励振させることで、島部２１を圧力室２５ｂ側に押したり引っ張ったりして、圧力室２５ｂ内の圧力を変動させて、インクを吐出させている。

メンテナンス装置１８は、図１に示されるように、筐体１２内の非印刷領域に配置されると共に、液体噴射ヘッド２０の底面（記録紙等の液体吐出対象物と対向する面）と対向できるように、ガイドレール１４の長手方向に沿って移動可能となっている。そして、メンテナンス装置１８は、図示しないポンプにより、液体噴射ヘッド２０の底面に付着した残留液体を吸引して、その液体を廃液タンク１８ａに溜めようになっている。また、メンテナンス装置１８には、弾性部材でなるワイピング部材１９が設けられ、液体噴射ヘッド２０の底面を擦るようにして、図２等に示す吐出口３２周りの残留液体を払拭するようになっている。

ここで、本実施形態のノズルプレート３０については、図２ないし図４に示されるように、液体を噴出する複数の吐出口３２，３２，・・・がそれぞれ同じ主面（即ち、紙等の液体吐出対象物側の主面）に形成されている板状の基材３４と、複数の基材３４，３４，・・・の液体吐出対象物側の主面が接合される固定プレート３６とから形成されている。
すなわち、例えば薄手のステンレス板（本実施形態ではＳＵＳ３１６）を用いた複数の基材３４を用意し、これら複数の基材３４，３４，・・・の主面が同一面となるように配列されている。なお、複数の基材３４，３４，・・・のそれぞれには、図２および図３に示すように、流路ユニット２６及び圧電素子２４が設けられており、各基材３４の圧電素子２４は、固定板２３で固定されている。

そして、同一面となるように並んだ複数の基材３４，３４，・・・の全体の外形と略同じか或いはそれ以上の大きな外形を有する固定プレート３６の主面と、各基材３４の液体吐出対象物側の主面とが対向するようにして、図示しない接着剤で接合されている。
なお、固定プレート３６は、基材３４と同様にステンレス板で形成されており、図４に示すように、ワイピング部材１９で吐出口３２及びその周囲の残存液体を上手く擦りとることができるように、厚みＤ１は極力薄く形成するようになっており、本実施形態の厚みＤ１は０．１ｍｍ程度とされている。
そして、固定プレート３６は、各基材３４の吐出口３２及びその周囲に対応する位置に貫通孔が形成されており、これにより、複数の基材３４，・・・と接合された際、吐出口３２及びその周囲が紙等の液体吐出対象物側に露出する開口部３８，３８，・・・が形成されている。なお、本実施形態の開口部３８は略矩形状の貫通孔からなっている。

また、本実施形態の基材３４については、固定プレート３６の開口部３８から露出している露出領域が、撥水性及び／又は撥油性を備える撥液性を有するように、撥液膜４０が被覆されている。撥液膜４０は、浸漬法あるいはプラズマ重合で成膜できるが、プラズマ重合の場合、金属アルコキシドの分子膜を有するように形成され、好ましくはフッ素を含む長鎖分子基を有する金属アルコキシドまたは撥液基を有する金属酸塩の単分子膜である。本実施形態の場合、撥液膜４０は、製造コストを安価にするため浸漬法を利用しており、撥液性高分子樹脂の粒子を含む電解質溶液中に、電極が接続された基材３４を浸漬し、表面全体に均一に撥液膜４０を付着させている。

このように撥液膜４０を設けるのは、吐出口３２に付着したインクを除去して、正確な印刷を可能にするためである。すなわち、吐出口３２からインクを精度よく紙等の記録媒体に吐出するためには、インクの吐出方向を正確に制御する必要があるが、吐出口３２にインクが残存してインクの吐出方向が変わってしまわないように、上述のワイピング部材１９で吐出口３２およびその周囲を擦りとって残存インクを除去している。そこで、ワイピング部材１９で残存インクをきれいに払拭するため、残存インクの接触角が大きくなるように、吐出部３２およびその周囲を撥液性にしている。

なお、図３および図４に示されるように、本実施形態の固定プレート３６の開口部３８の口径は、少なくともワイピング方向（図４の左右方向）について、基材３４側と反対側に向かうに従って大きくなって、周縁がテーパー状になっている。これにより、固定プレート３６の液体吐出対象物側の主面と、基材３４の液体吐出対象物側の主面との間に段部が形成されなくなり、ワイピング部材１９が、固定プレート３６の表面と基材３４の表面との間で円滑に移動して、傷んでしまうことを防止している。

一方、図４に示されるように、基材３４の固定プレート３６と接合される表面領域３４ａについては、基材３４と固定プレート３６との接合力を高めるため、少なくとも吐出口３２およびその周囲の露出領域に比べて親液性が高くなるように形成している。
この際、上述のように生産コストを安価にするため、本実施形態では、浸漬法により各基材３４の表面全体に均一に撥液膜４０を付着させている。このため、基材３４の固定プレート３６と接合される表面領域３４ａについては、この撥液膜４０の表面を改質するようにしている。

この撥液膜４０の表面を改質する方法には、フォトリソグラフィー技術を用いて所謂ウエットエッチングをする方法も考えられるが、本実施形態では、大気圧プラズマ処理をして表面を改質するようにしている。この大気圧プラズマ処理については、後の製造方法の欄で詳細に説明する。

本発明の実施形態は以上のように構成されており、次に、この実施形態に係るノズルプレート３０の製造方法の一例について、図５ないし図７を参照しながら説明する。
図５はノズルプレート３０の製造工程を示し、図６は図５の製造工程のＳＴ１〜ＳＴ４に対応し、図７は図５の製造工程のＳＴ５〜ＳＴ７に対応した図である。
本実施形態のノズルプレート３０は、まず、図５のＳＴ１及びＳＴ２に示されるように、基材形成工程を行なう。

具体的には、図６（ａ）に示すように、薄板状のステンレス材（例えばＳＵＳ３１６）や石英等を矩形状に切り出して、基材３４の元となる母材３４−１を複数形成し、その母材３４−１の厚み方向に穴あけ加工をするなどして、液体を噴出する複数の吐出孔３２，３２，・・・を、同じ主面の中央部領域に列設するように形成する（図５のＳＴ１）。なお、上述の矩形状に切り出す寸法は、複数の吐出口３２を形成しても、吐出口３２の位置等が正確であって、１枚の基材３４毎の歩留まりが良い寸法にしておく。

そして、図６（ａ）のＣ−Ｃ線の切断面部分に対応した図６（ｂ）に示すように、板状の各基材３４に対して撥液膜４０を形成する（図５のＳＴ２）。本実施形態の場合、撥液膜４０は、製造コストを安価にするため浸漬法を利用しており、例えばニッケルイオン等の金属イオンとポリテトラフルオロエチレン等の撥液性高分子樹脂の粒子を含む電解質溶液中に、電極を接続した各基材３４の全体を浸漬し、各基材３４の表面全体に均一に撥液膜４０を付着させる。

次いで、図５のＳＴ３〜ＳＴ５に示すように、基材の所定の表面領域を、少なくとも図６（ｂ）の撥液膜４０に比べて親液性を高くするように改質する表面改質工程を行なう。
具体的には、図６（ｃ）に示すように、基材３４の液体吐出対象物側の主面に、例えば、ラミネータ等の着脱可能な簡易フィルムからなるマスク部材４４を、複数の吐出口３２及びその周囲を覆うように貼付する（図５ＳＴ３：マスキング）。このマスク部材４４で覆われた領域が、後に、図２に示すように、固定プレート３６の開口部３８から吐出口３２及びその周囲が露出する露出領域になる。

そして、図６（ｄ）に示すように、基材３４のマスク部材４４を貼付した面が上を向くようにして、ＸＹテーブルや搬送コンベア等で水平方向に移動可能なステージ４２に載置し、吸引孔４６で吸着するなどして、複数の基材３４をステージ４２上に着脱可能に固定する（図５のＳＴ４：ステージへ載置）。
その後、図７（ｅ）に示すように、基材３４の主面（液体吐出対象物側となる主面）であって複数の吐出口３２，・・・及びその周囲より外側の表面領域３４ａを、少なくとも撥液膜４０に比べて親液性を高くするように改質する（図５のＳＴ５：表面改質）。

本実施形態の場合、この表面改質は、基材３４に対して大気圧近傍下でプラズマ処理して表面領域３４ａを改質する。具体的には、図７（ｅ）に示すように、内側に図示しない放電発生用電極を収容するプラズマ発生器としてのノズル５２と、このノズル５２内部の電極間に高周波電界を印加するための高周波電源部５４とを備えた大気圧プラズマ処理装置５０を用いて、ノズル５２内に例えばヘリウムや酸素ガス５３を供給する。これにより、大気圧雰囲気下でプラズマを発生させ、このプラズマにより生成された電子エネルギーを、マスキングした領域以外の表面領域３４ａに衝突させて親液化する。

このように、本実施形態では大気圧プラズマ処理をしているので、ウエットエッチングのようにマスキングした領域にエチング液が進入する恐れがなく、マスキングした複数の吐出口３２及びその周囲に形成されている撥液膜４０にダメージを与えることがない。また、チャンバー内を真空にするような必要もなく、複数の基材３４を固定した搬送コンベア等で順次搬送しながら連続処理することが可能であり、また、マスキングも上述のように簡易な方法で済む。したがって、製造を容易にしてコストダウンが図れると共に、生産性も向上できる。

次いで、図５のＳＴ６に示すように、接着剤塗布工程を行なう。すなわち、図７（ｆ）に示すように、基材３４からマスク部材４４（図７（ｅ）参照）を剥がして、複数の基材３４の複数の吐出口３２，・・・及びその周囲より外側の表面領域（平行斜線で示す領域）３４ａに接着剤４８を塗布する。そうすると、表面領域３４ａは親液化されているため接着剤４８がなじむようになる。

次いで、図５のＳＴ７に示すように、基材合体工程を行なう。すなわち、図７（ｇ）に示すように、複数の基材３４，３４のそれぞれの表面領域３４ａ，３４ａと開口部３８，３８が形成された固定プレート３６とを、開口部３８，３８から吐出口３２，３２，・・・及びその周囲が露出するように位置合わせして、接着剤４８で接合する。
なお、固定プレート３６の液体吐出対象物側の表面は、撥液性或いは親液性のいずれかを有するように薄膜を形成してもよいが、少なくとも基材３４側の主面には、親液性がある膜を形成するか、或いは膜を形成しないようにして、基材３４との接合強度を高める。

本発明の実施形態は以上のように構成されており、ノズルプレート３０は、複数の吐出口３２がそれぞれ同じ主面に形成されている基材３４と、複数の基材３４の液体吐出対象物側の主面が接合される固定プレート３６とを備えている。このため、複数の基材３４が固定プレート３６を介して繋がれて、同じ主面側に数多くの吐出口３２を有する大きなノズルプレート３０を形成できる。そして、大きな１枚の単体からなるノズルプレートに多数の吐出口を形成する場合に比べて、相対的に小さな基材３４に少数の吐出口３２を形成する方が、不良品の発生率は必然的に低くなる。また、もし、製造した基材３４の中に不良品が発生しても、その不良品だけを他の良品の基材３４に交換して固定プレート３６に接合することもできる。したがって、大きな１枚の単体からなるノズルプレートをつくるよりも、歩留まりは良くなる。
また、このように基材３４と固定プレート３６とを接合したとしても、固定プレート３６は、吐出口３２が露出するようにした開口部３８を有しているため、この開口部３８から液体を噴射できる。また、固定プレート３６の開口部３８から露出している吐出口３２及びその周囲である露出領域に撥液性を有する薄膜が形成されているため、吐出口３２及びその周囲に付着した残留液体をワイピングで擦りとり易くして、吐出口３２から液体を正確に噴射できる。また、基材３４は、固定プレート３６と接合される表面領域が露出領域に比べて親液性が高くなっているので、基材３４と固定プレート３６とを確実に、しかも位置精度よく接合できる。

図８および図９は、図１ないし図７で説明したノズルプレートの製造方法と比べて特徴的な部分を説明するための変形例に係る概念図である。
なお、このノズルプレートの製造方法の変形例については、図５の工程とその流れ自体は略同様であるため、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この変形例に係る製造方法が図１ないし図７で説明した製造方法と主に相違するは、大気圧プラズマ処理の代わりに、ＵＶ照射処理をしている点である。

すなわち、図５のＳＴ１（吐出口形成）、及びＳＴ２（撥液膜形成）の工程と同じ手順を踏んだ後、図５のＳＴ３と同様にマスキング工程を行なう。この際、マスキングは、後述する紫外線を透過しなければ、どのような材質のマスク部材を用いてもよく、マスク部材には例えばマスクやレチクルがある。具体的には、マスクを基材３４に貼付したり、或いは、図８に示すように、紫外線を透過するガラス材等の透明部材に、複数の吐出口３２，・・・及びその周囲の領域（平行斜線で示す部分）に対応したマスクパターン４４ａが形成されたレチクル４４を配置したりする。レチクル４４を用いた場合は、後の工程でマスク部材を剥離する必要がなく、製造を容易にすることができる。

次いで、図５のＳＴ４と略同様にして基材３４をステージに載置する。具体的には、図８に示すようなチャンバー５５内のＸＹテーブル等で水平方向に移動可能なステージ４２に基材３４を載置し、吸引孔４６で吸着して基材３４をステージ４２に着脱可能に固定する。なお、上述のマスキングでレチクルを用いた場合には、基材３４をステージに載置する工程と、上述のマスキング工程との順を逆にしても勿論よい。

次いで、図５のＳＴ５の表面改質の工程では、図８に示すように、大気圧プラズマ処理の代わりにＵＶ照射処理をする。すなわち、基材３４に対して紫外線Ｌを照射することにより、複数の吐出口３２，・・・及びその周囲より外側の表面領域３４ａを改質して、少なくとも、撥液膜４０よりも親液性の高い領域とする。
具体的には、図８のチャンバー５５内を、湿気が残らないようにＮ_２雰囲気にして、基材３４の表面領域３４ａの上方に配置された光照射部５７から、紫外線Ｌを照射する。この光照射部５７からは波長２００ｎｍ以下の紫外線Ｌを照射し、本変形例の場合、１７２ｎｍの波長の紫外線Ｌを発生させている。
また、本変形例の光照射部５７は、ステージ４２が図８の矢印ＳＣの方向に移動することで、基材３４の液体吐出対象物側となる主面全体をライン処理するようになっているが、例えば、基材３４の全ての表面領域３４ａに、一括して紫外線を照射するように、複数の光照射部５７を配置してもよく、これにより表面領域３４ａを速く改質できる。

次いで、図５のＳＴ６と同様に、マスク部材を取りはずしてから、表面領域に接着剤を塗布する。この際、本変形例では、マスク部材の取り外しの工程と、接着剤の塗布工程との間に、紫外線照射後の基材をウエット洗浄して、上述の紫外線を照射した部分（図８の表面領域３４ａ）の撥液膜を基材から除去し、撥液膜よりも親液性の高い母材表面を露出させる。
次いで図５のＳＴ７と同様に、基材合体工程を行なってノズルプレートを完成させるが、上述のように、基材をウエット洗浄したので、図９に示されるように、複数の吐出口３２，・・・及びその周囲より外側の表面領域３４ａにおける撥液膜４０は除去されている。このため、基材３４と固定プレート３６との段差は、除去された撥液膜４０の厚みＤ２の分だけ小さくなっている。

本発明の実施形態に係る製造方法の変形例は以上のように構成されており、表面改質工程では、基材３４の複数の吐出口３２，・・・及びその周囲を覆うようにマスキングした後に、基材３４に対して、紫外線を照射している。このため、所謂ウエットエッチングのようにマスキングした領域にエチング液が進入する恐れがなく、マスキングした複数の吐出口３２，・・・及びその周囲に形成されている撥液膜４０にダメージを与えることがない。さらに、表面改質方法を紫外線照射の方法にすると、マスキングが簡易な方法で済み、また、紫外線照射用のランプをスキャン或いは複数並べて一括処理することもできる。したがって、製造を容易にしてコストダウンが図れると共に、生産性も向上できる。

本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態や各変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。

本発明の実施形態に係る液体噴射装置の概略斜視図。 本発明の実施形態に係る液体噴射装置の液体噴射ヘッドの一部を底面側から角度をつけて見た概略斜視図。 図２のＡ−Ａ線概略切断断面図。 図２のＢ−Ｂ線の位置で切断して、ノズルプレート付近を拡大した部分拡大断面図。 本発明の実施形態に係るノズルプレートの製造工程図。 図５の製造工程のＳＴ１〜ＳＴ４に対応した図。 図５の製造工程のＳＴ５〜ＳＴ７に対応した図。 図１ないし図７で説明したノズルプレートの製造方法と比べて特徴的な部分を説明するための変形例に係る概念図。 図１ないし図７で説明したノズルプレートの製造方法と比べて特徴的な部分を説明するための変形例に係る概念図。 図１０（ａ）は従来の液体噴射ヘッドの概略縦断面図、図１０（ｂ）は従来の液体噴射ヘッドの概略底面図。

符号の説明

１９・・・ワイピング部材、２０・・・液体噴射ヘッド、３０・・・ノズルプレート、３２・・・吐出口、３４・・・基材、３６・・・固定プレート、３８・・・開口部

Claims (6)

1. 液体を噴出する複数の吐出口がそれぞれ同じ主面に形成されている板状の基材と、
   複数の前記基材の前記主面が接合される一枚の固定プレートと
   を備え、
   前記一枚の固定プレートには複数の開口部が形成され、その複数の開口部の夫々に、一つの前記基材の前記複数の吐出口の全て及びその周囲が露出するようになっており、
   前記基材は、前記固定プレートの開口部から露出している露出領域が撥液性を有し、前記固定プレートと接合される表面領域が前記露出領域に比べて親液性が高くなっている
   ことを特徴とするノズルプレート。
2. 前記開口部の口径は、前記基材側と反対側に向かうに従って大きくなっていることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレート。
3. 液体を噴出する複数の吐出口が形成されているノズルプレートと、前記吐出口に前記液体を供給する流路部とを備えた液体噴射ヘッドであって、
   前記ノズルプレートは、
   複数の吐出口がそれぞれ同じ主面に形成されている板状の基材と、複数の前記基材の前記主面が接合される一枚の固定プレートとを備えており、
   前記一枚の固定プレートには複数の開口部が形成され、その複数の開口部の夫々に、一つの前記基材の前記複数の吐出口の全て及びその周囲が露出するようになっており、
   前記基材は、前記固定プレートの開口部から露出している露出領域が撥液性を有し、前記固定プレートと接合される表面領域が前記露出領域に比べて親液性が高くなっている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 液体を噴出する複数の吐出口をそれぞれ同じ主面に形成した板状の基材に対して、前記主面全体に撥液膜を形成する基材形成工程と、
   前記基材の前記主面であって前記複数の吐出口及びその周囲より外側の表面領域を、少なくとも前記撥液膜に比べて親液性を高くするように改質する表面改質工程と、
   前記複数の基材の前記表面領域に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
   前記複数の基材のそれぞれの前記表面領域と複数の開口部が形成された一枚の固定プレートとを、前記複数の開口部の夫々から一つの前記基材の前記複数の吐出口の全て及びその周囲が露出するようにして接合する基材合体工程と
   を有することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
5. 前記表面改質工程では、前記基材の前記複数の吐出口及びその周囲をマスキングした後に、前記基材に対して、大気圧近傍下でプラズマ処理して前記表面領域を改質することを特徴とする請求項４に記載のノズルプレートの製造方法。
6. 前記表面改質工程では、前記基材の前記複数の吐出口及びその周囲をマスキングした後に、前記基材に対して、紫外線を照射して前記表面領域を改質することを特徴とする請求項４に記載のノズルプレートの製造方法。

Images