JP2003311974A

JP2003311974A - 液体吐出ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2003311974A
Application number: JP2002120073A
Authority: JP
Inventors: Shingo Nagata; 真吾永田; Genji Inada; 源次稲田; Hiroyuki Yamamoto; 裕之山本; Yasushi Iijima; 康飯島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2003-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】撥水面にダメージを与えることなくオリフィ
スプレートの表面処理を行うことができ、オリフィスプ
レートと吐出エレメントの接着性を向上させるとともに
撥水層の密着信頼性をも向上させる液体吐出ヘッドの製
造方法。【解決手段】オリフィスプレート基材５ａにおける接
合面７ｂと反対側の面に塗工処理した撥水層５ｂに粘着
部材５ｃを介して剥離可能なカバーフィルム５ｄを貼り
付けて、接合面７ｂの側からレーザ光を照射してオリフ
ィス６を加工形成する。その後に、オリフィスプレート
の接合面７ｂに異方性表面処理を行う。異方性表面処理
としては、オリフィスプレートと吐出エレメントとの接
着信頼性の観点から、酸素ラジカルを利用した酸素プラ
ズマ処理、特に大気圧下での常圧酸素プラズマ処理が好
ましい。カバーフィルム５ｄを剥離しシランカップリン
グ処理を行ったオリフィスプレート５を吐出エレメント
に接着剤を介して接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク等の液体を
吐出口から飛翔液滴として吐出させて記録媒体に印字記
録や画像形成等を行う液体吐出ヘッドおよびその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体吐出装置（インクジェット記録装
置）は、一般に、液体吐出ヘッドにインク等の液体を供
給し、液体吐出ヘッドに設けられたピエゾ素子や電気熱
変換素子等の吐出エネルギー発生素子を記録情報や画像
情報に対応した駆動信号に基づいて駆動することによっ
て液滴を吐出させて記録媒体に印字記録や画像形成等を
行うものであり、低騒音、高速記録等の点で優れた記録
装置として知られている。

【０００３】この種の液体吐出ヘッドは、例えば図７に
示すように、液体を吐出するための吐出エネルギーを発
生する吐出エネルギー発生素子としての発熱素子（電気
熱変換素子）１０２を複数有する素子基板１０１と複数
の液流路溝１０３やこれらの液流路溝１０３に連通した
液室（不図示）が形成された天板１０４とを接合して、
発熱素子１０２上にそれぞれノズル（液流路）を形成す
る吐出エレメント（またはヘッド本体）１０８と、液体
を吐出するための微細なオリフィス（吐出口）１０６を
複数有するオリフィスプレート１０５とで構成され、オ
リフィスプレート１０５は、複数のオリフィス１０６が
吐出エレメント１０８のノズル（１０３）にそれぞれ対
応するように位置付けられ、吐出エレメント１０８のノ
ズルの開口面である接合面１０７に接合されている。

【０００４】一般に、オリフィスプレート１０５は、素
子基板１０１と天板１０４との接合段差や素子基板１０
１と天板１０４との濡れ性の違いに起因する液体の吐出
方向のずれを防止するため、液吐出口面（フェイス面）
を同一部材で構成することを主な目的の一つとして設け
られている。このようなオリフィスプレート１０５は、
天板１０４と一体的に形成される場合と、天板１０４と
別部材で形成されて吐出エレメント１０８に接合される
場合とがあるが、オリフィスプレート１０５を天板１０
４と別部材で形成して吐出エレメント１０８に接合する
場合においては、耐久性が必要とされるオリフィスプレ
ートの材質が任意に選択できる利点を有し、オリフィス
プレート１０５を吐出エレメント１０８の接合面に接着
剤を介して接合する方式が採用されている。

【０００５】互いに独立したオリフィスプレートと吐出
エレメントとを接合する手段としては、特許第２６４３
１２３号公報に記載されているように、オリフィスプレ
ート上に額縁状の板バネ部材を載置し、その周縁部を押
圧することによりオリフィスプレートと吐出エレメント
とを接合一体化させる構成も存在するが、ほとんどの場
合オリフィスプレートと吐出エレメントは接着剤を介し
て接合されている。すなわち、特開平０９−２０７３３
２号公報や特開平１０−１３８４７２号公報に記載され
ているように、接着剤はオリフィスプレートあるいは吐
出エレメントの接合面に予め所定の厚さの膜として形成
される。接合面に接着剤の膜を形成する手段としては、
転写法やマイクロスプレーによる塗布が挙げられる。ま
た、特開平０９−１１８０１７号公報には、予め接着剤
層をコーティングしたフィルムにレーザ加工を行いオリ
フィスを形成してオリフィスプレートとして利用する構
成が開示されている。

【０００６】また、オリフィスプレートと吐出エレメン
トの双方の接合面に表面処理を行って、接着性能を高め
ることができる。この表面処理により、接合面に付着し
ている有機物あるいはカーボン膜のような無機物の汚染
が除去され、接合表面の濡れ性が高まる。さらに、被処
理物が樹脂等の有機高分子の場合、表面処理により接合
表面の化学結合状態を変化（以下、表面改質という）さ
せ、ＣＯＯＨ、ＣＨＯ、ＯＨといった反応性、極性の高
い官能基を発生させることが可能となる。これらは、い
ずれもオゾンあるいは酸素ラジカルを利用した表面処理
方法でのみ可能であり、代表的なものとしてＵＶ／Ｏ₃
処理、コロナ処理、酸素プラズマ処理が挙げられる。特
に、酸素プラズマ処理は、酸素ラジカルによる表面汚染
物の酸化除去と表面改質を最も効率よく行うことができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液体吐出ヘ
ッドのフェイス面（液吐出口面）となる側に撥水層を有
するオリフィスプレートを酸化を伴う方法で表面処理す
る際には、次のような問題がある。

【０００８】フッ素系材料やシリコーン系原子団を有す
るフッ素系材料からなる撥水層は、ＵＶ照射や酸化処理
によりオリフィスプレート基材との密着性が低下するこ
とが知られている。特に、フェイス面がアルカリ系イン
クに曝される場合には顕著であり、液体吐出ヘッドの使
用中にオリフィス周囲の撥水層が剥離することによりフ
ェイス面にインク濡れが生じ、印字よれの原因となる。
また、撥水すべきオリフィスプレートの表面に予め細か
な凹凸を設け、接着面積を増やすことでプリンタのワイ
ピングのような外的な衝撃に対して撥水層の剥離を防止
する方法等が提案されているが、上記の表面処理時の撥
水層剥離は、撥水層とオリフィスプレート基材との界面
の変性に起因するものと考えられ、これを防止すること
は容易ではない。

【０００９】そこで、本発明は、前述した従来技術の有
する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、撥水
面にダメージを与えることなくオリフィスプレートの表
面処理を行うことができ、オリフィスプレートと吐出エ
レメントの接着性を向上させるとともに撥水層の密着信
頼性をも向上させることができる液体吐出ヘッドおよび
その製造方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、撥水性材料
をコーティングした撥水層を有するオリフィスプレート
を接着層を介して吐出エレメントに接合して形成する液
体吐出ヘッドの製造方法において、前記オリフィスプレ
ートの前記撥水層形成部を除く少なくとも前記吐出エレ
メントとの接合面に異方性表面処理を行うことを特徴と
する。

【００１１】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におい
ては、前記異方性表面処理が、大気圧下で行われる酸素
プラズマ処理であることが好ましい。

【００１２】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におい
ては、前記異方性表面処理を行う際に、前記オリフィス
プレートの前記撥水層の面には、粘着部材を介して剥離
可能なカバーフィルムが貼り付けられていることが好ま
しい。

【００１３】さらに、本発明の液体吐出ヘッドの製造方
法は、撥水性材料をコーティングした撥水層を有するオ
リフィスプレートを接着層を介して吐出エレメントに接
合して形成する液体吐出ヘッドの製造方法において、前
記オリフィスプレートに対して撥水性材料をコーティン
グする工程と、撥水層の面に剥離可能なカバーフィルム
を貼り付ける工程と、前記オリフィスプレートに対して
オリフィスを開口する工程と、前記オリフィスの開口後
の前記オリフィスプレートを洗浄する工程と、前記オリ
フィスプレートの少なくとも前記吐出エレメントとの接
合面に異方性表面処理を行う工程と、前記オリフィスプ
レートから前記剥離可能なカバーフィルムを剥離する工
程を有することを特徴とする。

【００１４】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におい
ては、前記各工程がリール形態で順次行われることが好
ましい。

【００１５】また、本発明の液体吐出ヘッドは、前述し
た液体吐出ヘッドの製造方法により作製されたことを特
徴とする。

【００１６】

【作用】本発明によれば、撥水層を有するオリフィスプ
レートを接着剤を介して吐出エレメントに接合する液体
吐出ヘッドにおいて、オリフィスプレートの少なくとも
吐出エレメントとの接合面に対して、酸素ラジカルによ
る表面改質を伴うとともに異方性である表面処理を行う
ことにより、撥水層の剥離等を伴わずに接着性能の向上
が達成でき、加えて、撥水面を予め粘着部材を介して剥
離可能なカバーフィルムを貼り付けることで、撥水層の
密着信頼性がさらに向上し、オリフィスプレートの経時
的な剥離等のない信頼性の高い液体吐出ヘッドを得るこ
とができる。

【００１７】また、大気圧下において酸素ラジカルによ
る表面改質を伴うとともに異方性である表面処理が可能
な常圧酸素プラズマ処理を行うことにより、作業性を向
上させ、生産性の向上も期待できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明の液体吐出ヘッドを一部破
断して示す概略斜視図であり、図２は、本発明の液体吐
出ヘッドの製造方法におけるオリフィスプレートの製造
手順を示す工程図であり、図３は、本発明の液体吐出ヘ
ッドの製造方法におけるオリフィスプレートの製造工程
において、オリフィスプレートの積層体にオリフィスを
開口した状態を破断して示す斜視図であり、図４は、本
発明の液体吐出ヘッドの製造方法におけるオリフィスプ
レートの製造工程において常圧酸素プラズマ処理を行う
態様を示す概略図であり、図５は、本発明の液体吐出ヘ
ッドの製造方法においてオリフィスプレートと吐出エレ
メントとを接合する態様を示す概略斜視図である。

【００２０】本発明の液体吐出ヘッドは、図１に示すよ
うに、吐出エネルギー発生素子が配列された面に対して
平行に液体を吐出させるようにオリフィスが配置された
いわゆるエッジシューター方式のヘッドであり、素子基
板１は、シリコンを基材料とし、その表面には、吐出エ
ネルギー発生素子として、気泡を発生させるために利用
される発熱素子（電気熱変換素子）２が半導体プロセス
にて複数配置されている。素子基板１上には、さらに、
発熱素子２と等間隔に液流路を形成するためのノズル壁
３が複数形成されている。このノズル壁３は、感光性樹
脂層を素子基板１上に積層した後にパターニングするこ
とにより形成される。これらの素子基板１とノズル壁３
に天板部材４を接合して、吐出エレメント８を構成す
る。そして、吐出エレメント８のダイシング面である側
面がオリフィスプレート５を接合する接合面７ａであ
る。この接合面７ａに複数のオリフィス６が形成されて
いるオリフィスプレート５が接着剤を介して接合され、
液体吐出ヘッドの主要部が完成する。

【００２１】オリフィスプレート５は、厚さ５０μｍの
ポリサルフォンフィルムを基材とし、フェイス面となる
側にフッ素系材料からなる膜厚０．２μｍの撥水層が塗
工処理され、このオリフィスプレート５に対してフェイ
ス面とは反対側（接合面側）からエキシマレーザ光を照
射して、複数のオリフィス６が開口されている。なお、
本発明においては、オリフィス６の加工形成に際して
は、特開平１０−１４６９８２号公報に開示されている
ように、レーザ光によるオリフィス加工前に撥水層の面
（以下、撥水面という）を剥離可能なカバーフィルムと
粘着部材で覆ってレーザ加工を行う。そして、カバーフ
ィルムおよび粘着部材としては、表面処理により変性や
撥水面からの剥離が生じることがない材料を用いる。

【００２２】次に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法
について、特に、オリフィスプレートの作製および吐出
エレメントとの接合に関して、図２ないし図５に示す製
造工程に沿って説明する。

【００２３】先ず、図２の（ａ）に示すように、厚さ５
０μｍのポリサルフォンフィルムであるオリフィスプレ
ート基材５ａの一面（接合面７ｂと反対側の面）には予
め撥水剤がコーティングされて撥水層５ｂを形成してい
る。そして、２０μｍのアクリル系粘着部材５ｃを塗布
した厚さ２０μｍのＰＥＴカバーフィルム５ｄを実質的
にエア残りがないように撥水層５ｂ上にラミネートす
る。

【００２４】次いで、図２の（ａ）に示すように積層さ
れたオリフィスプレートの積層体５ｘに対し、エキシマ
レーザ光の照射によって複数のオリフィス６を所定の部
位に開口する（図２の（ｂ））。ここで、投影されるパ
ターンはφ３８．５μｍの円形パターンであり、エキシ
マレーザ光は、オリフィスプレート５の接合面７ｂの側
から入射して、図３に示すように、オリフィスプレート
基材５ａを貫通し、さらに粘着部材５ｃとカバーフィル
ム５ｄを貫通する。この結果、オリフィスプレート５の
撥水層５ｂの面に開口されたオリフィス６はφ２４μｍ
であった。

【００２５】このレーザ加工によって発生するカーボン
等の副生成物１３が接合面７ｂに付着するが、これらの
カーボン等の副生成物１３をウォータージェット洗浄に
より除去し、６０℃環境にて乾燥する（図２の
（ｃ））。

【００２６】次に、図２の（ｄ）に示すように、オリフ
ィスプレートの積層体５ｘを、常圧酸素プラズマ処理装
置（例えば、松下電工マシンアンドビジョン株式会社製
の常圧酸素プラズマ処理装置Ａｉｐｌａｓｍａ（商品
名））にて、表面処理する。常圧酸素プラズマ処理は、
図４に示すように、反応ガス１４としてはＨｅ，Ａｒ，
Ｏ₂ を使用し、この混合ガス（Ｈｅ：０．３７ l/min，
Ａｒ：２．６ l/min，Ｏ₂ ：０．１ l/min）をノズル１
５に導入し、高周波電源１６によって電界を加えること
により、ノズル１５内にプラズマを発生させる。この高
密度のプラズマジェット１７を空気中に吹き出して処理
を行う。ワーク１８としての積層体５ｘは、接合面７ｂ
を表にしてリーダーテープ１９に固定し、該リーダーテ
ープ１９を一定の速度で供給し、前記ノズル１５直下を
通過させることにより、表面処理が行われる。なお、表
面処理状態は、ＲＦＰｏｗｅｒとテープ供給速度の設
定により変化する。常圧酸素プラズマ処理によるワーク
１８の表面温度は、処理直後で５０〜６０℃である。こ
の温度は、処理後に剥離可能であるためのアクリル系粘
着部材の選択の範囲を狭めるものではなく、また、ワー
ク１８（５ｘ）を構成するＰＥＴ（カバーフィルム５
ｄ）やポリサルフォン（オリフィスプレート基材５ａ）
を熱変形させることがない程度の温度である。

【００２７】そして、常圧酸素プラズマ処理の後、図２
の（ｅ）に示すように、粘着部材５ｃとカバーフィルム
５ｄをオリフィスプレート基材５ａの撥水層５ｂの面か
ら剥離除去する。

【００２８】最後に、常圧酸素プラズマ処理を行い、粘
着部材５ｃとカバーフィルム５ｄが剥離されたオリフィ
スプレート５に対して、シランカップリング処理を行
う。シランカップリング剤として、日本ユニカー（株）
製のＮＵＣＡ−１８７（商品名）を用い、０．１ｗ％
シランカップリング水溶液にディッピング後、純水リン
スとブロー乾燥を行った。

【００２９】以上により、オリフィスプレート５の接合
前の処理を終了する。

【００３０】一方、吐出エレメント８の接合面７ａに対
しても、オリフィスプレート５と同様に、接着前処理と
して、表面処理とシランカップリング処理を施す。ここ
での表面処理は、バレル型低圧酸素プラズマ処理装置
（例えば、プラズマ・システム社製の低圧酸素プラズマ
処理装置ＤＥＳ−１０６型（商品名））を用いた。反応
ガスとしてはＯ₂ を使用し、圧力１４０Ｐａ下において
ＲＦＰｏｗｅｒ：１００Ｗで１０分間処理した。

【００３１】以上のようにそれぞれ処理されたオリフィ
スプレート５と吐出エレメント８は、図５に示すよう
に、接着剤１２を介して接合し一体化する。本実施例で
は、接着剤１２として、光および熱反応開始型のカチオ
ン重合型エポキシ接着剤を使用した。該接着剤は、ＵＶ
光、８０℃以上の熱のいずれに対しても架橋反応を開始
する。

【００３２】接着剤による接合に際しては、転写基材で
あるＰＥＴフィルム上に約２．８〜３．０μｍの接着剤
の薄膜を作製し、これに、ＢＬ−Ｂ型ケミカルランプに
て、約１００ｍＪ（３６５ｎｍ波長光での積算値）の露
光を行い、Ｂステージ化する。約１分間の待機後に、吐
出エレメント８の接合面７ａに約４００ｇの荷重でＰＥ
Ｔ上の接着剤をゴムローラー転写した。接着剤は、所謂
「泣き別れ」により、接合面７ａ上には約１．５μｍの
厚さで転写される。転写直後の接合面７ａ上の接着剤１
２は液状態であり、タック力を保持している。

【００３３】次に、オリフィスプレート５と吐出エレメ
ント８とを所定の位置関係で接触させ、その後圧着す
る。圧着荷重は約３ｋｇｆとした。

【００３４】そして、エポキシ接着剤１２の硬化反応を
完了させるために、両者の圧着状態を保ったまま１２０
℃に加熱し、キュアを行って、接合を終了する。圧着状
態のまま加熱することで、オリフィスプレート５と吐出
エレメント８との線膨張差による位置ずれが阻害され、
両者は好適な位置関係を保ったまま接着固定される。な
お、図５において、９は吐出エレメント８へ供給される
液体を受ける液体供給口、１０は吐出エレメント８を固
定的に支持するベースプレート、１１は吐出エレメント
８の発熱素子２へ駆動信号や電力等を供給するための配
線基板（ＴＡＢ）である。

【００３５】ところで、本発明者らの検討によれば、接
着剤を介してオリフィスプレートと吐出エレメントを接
合する場合に、液体吐出プリンタで広く使用されるアル
カリ性インクに対して高い接着性を維持できるオリフィ
スプレートの表面処理方法は、酸素プラズマ処理であ
り、表面処理方法として代表的なＵＶ／Ｏ₃ 処理、コロ
ナ処理では接着信頼性の点でやや劣った。これは、接着
信頼性に大きく影響すると考えられる酸素ラジカルによ
る接合面の表面改質が、酸素プラズマ処理で最も効率的
に行われるためと予想された。

【００３６】しかし、バレル型低圧酸素プラズマ処理の
ような等方的な表面処理では、ワーク全面が処理され
る。撥水層をカバーフィルムで保護した状態で表面処理
を行うことにより、撥水層が直接酸素ラジカルのアタッ
クを受けることは防げるが、なんらかの原因でオリフィ
ス周囲のカバーフィルムが一部剥離し、撥水層が剥き出
しとなる等の不良が生じた場合、このような状態で表面
処理されたオリフィスプレートを有する液体吐出ヘッド
は、オリフィス面のワイピング等により、オリフィス周
囲の撥水層が次第に剥離し、プリンタの使用時間に伴っ
て印字よれ等の不良が進行する。そこで、オリフィスプ
レートの接合面のみを処理することができると考えられ
る異方性の表面処理方法が望まれる。

【００３７】また、バレル型低圧酸素プラズマ処理のよ
うな真空中での表面処理では、作業が面倒でかつ時間を
要するため生産性が低い。これに対して、大気圧下での
表面処理方法では、作業性が向上し、インライン化によ
る連続処理も可能となるため、生産性の向上が期待でき
る。

【００３８】以上の３点、すなわち、酸素プラズマ処
理、異方性表面処理、および大気圧下での表面処
理、を満足するものは、現状では、常圧酸素プラズマ処
理のみである。

【００３９】次に、上述した実施例に基づいて作製され
るオリフィスプレートにおける撥水層の密着性や吐出エ
レメントに対する接着性に関して評価した結果について
説明する。

【００４０】先ず、カバーフィルムで撥水面を保護した
状態でオリフィスプレートを常圧酸素プラズマ処理し、
撥水層の密着性を、アルカリ性インク（ｐＨ＝１０．
７）を使用した加速インク浸漬試験（７０℃、６週間）
で評価した。比較のため、オリフィスプレートを低圧酸
素プラズマ処理したものも同様の評価を行った。その結
果、表面処理方法の違いに拘わらず、加速試験後も撥水
層の剥離は確認されなかった。

【００４１】続いて、カバーフィルムを剥離し撥水面が
剥き出しになった状態でオリフィスプレートを常圧酸素
プラズマ処理し、撥水層の密着性を、アルカリ性インク
（ｐＨ＝１０．７）を使用した加速インク浸漬試験（７
０℃、６週間）で評価した。比較のため、オリフィスプ
レートを低圧酸素プラズマ処理したものも同様の評価を
行った。その結果、低圧酸素プラズマ処理したものでは
オリフィス列を中心として撥水層の大規模な剥離が確認
されたのに対して、常圧酸素プラズマ処理したもので
は、加速試験後も撥水層の剥離は確認されなかった。す
なわち、カバーフィルムで撥水面を保護した状態で表面
処理すれば、撥水層の密着信頼性はある程度得られる
が、異方性表面処理を行うことにより信頼性の更なる向
上が可能になるといえる。

【００４２】また、前述のようにして作製したオリフィ
スプレートと吐出エレメントを接合して得られる液体吐
出ヘッドのアルカリ性インク（ｐＨ＝１０．７）に対す
る耐インク性を加速試験（７０℃、６週間ｄｒｙ保存）
で評価した。その結果を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】液体吐出ヘッドの耐インク性は、表１に示
すように、オリフィスプレートの常圧酸素プラズマ処理
時におけるＲＦＰｏｗｅｒとテープ供給速度の設定値
によって変化した。すなわち、比較的低いＲＦＰｏｗ
ｅｒでの処理および比較的速いテープ供給速度での処理
では、オリフィスプレートの接合面の表面処理（すなわ
ち、表面改質）が不十分なため、オリフィスプレートと
吐出エレメントとの接着性も不十分となる。しかし、Ｒ
ＦＰｏｗｅｒとテープ供給速度の設定値の最適化によ
り、オリフィスプレートの接合面の表面改質が十分行わ
れれば、アルカリ性インクに対して高い接着性を維持で
きる。

【００４５】すなわち、オリフィスプレートの接合面の
異方性表面処理を導入すれば、撥水層の密着信頼性のさ
らなる向上が可能になる。異方性表面処理、とりわけ常
圧酸素プラズマ処理を導入すれば、撥水層の密着信頼性
に加えて、オリフィスプレートと吐出エレメントとの接
着信頼性のさらなる向上が可能になる。

【００４６】次に、本発明の液体吐出ヘッドの他の実施
例について図６を用いて説明する。

【００４７】本実施例では、オリフィスプレートの製造
処理工程をリール形態で順次行うことによって、タクト
アップを図り、生産性を向上させるものである。すなわ
ち、図６に図示するように、オリフィスプレートに撥水
性材料をコーティングする工程、カバーフィルムを貼り
付ける工程、オリフィスプレートに対してオリフィスを
開口する工程、オリフィス開口工程後のオリフィスプレ
ートを洗浄する工程、常圧酸素プラズマ処理工程、カバ
ーフィルム剥離工程およびシランカップリング処理工程
の各工程をリール形態で順次行うものである。

【００４８】先ず、図６の（ａ）に示すように、厚さ５
０μｍのポリサルフォンフィルムであるオリフィスプレ
ート基材５ａの一面に撥水剤をコーティングして、撥水
層５ｂを形成する。

【００４９】続いて、２０μｍのアクリル系粘着部材
（不図示）を塗布した厚さ２０μｍのＰＥＴカバーフィ
ルム５ｄを実質的にエア残りがないように撥水層５ｂ上
にラミネートして、積層体５ｘを構成する（図６の
（ｂ））。

【００５０】次いで、図６の（ｃ）に示すように、積層
体５ｘに対し、エキシマレーザ光を照射することによっ
て、オリフィス６を開口する。エキシマレーザ光をオリ
フィスプレートの接合面７ｂの側から入射させて、オリ
フィスプレート基材５ａ、撥水層５ｂ、粘着部材および
カバーフィルム５ｄを貫通するオリフィス６を加工形成
する。この結果、オリフィスプレートの接合面７ｂの表
面にはカーボン等の副生成物１３が付着する。

【００５１】そして、図６の（ｄ）に示すように、オリ
フィスプレートの接合面７ｂに付着したカーボン等の副
生成物１３を、ウォータージェット洗浄により除去（Ｗ
Ｊ処理）し、６０℃環境にて乾燥する。

【００５２】次に、図６の（ｅ）に示すように、常圧酸
素プラズマ処理装置（例えば、松下電工マシンアンドビ
ジョン株式会社製の常圧酸素プラズマ処理装置Ａｉｐ
ｌａｓｍａ（商品名））にて、表面処理する。

【００５３】そして、常圧酸素プラズマ処理の後に、図
６の（ｆ）に示すように、粘着部材とカバーフィルム５
ｄをオリフィスプレートの撥水層５ｂから剥離除去し、
さらに、オリフィスプレートの撥水層５ｂをシランカッ
プリング処理する。シランカップリング剤としては日本
ユニカー（株）製のＮＵＣＡ−１８７（商品名）を用
い、０．１ｗ％シランカップリング水溶液にディッピン
グ後、純水リンスとブロー乾燥を行った。その後、これ
を打ち抜いて、個別のオリフィスプレート５とし、接着
前処理済みの吐出エレメントと接合する。

【００５４】吐出エレメントに対しても、接着前処理と
して、表面処理とシランカップリング処理を施す。ここ
では、バレル型低圧酸素プラズマ処理装置（プラズマ・
システム社製のバレル型低圧酸素プラズマ処理装置ＤＥ
Ｓ−１０６型（商品名））にて、表面処理する。反応ガ
スとしてはＯ₂ を使用し、圧力１４０Ｐａ下においてＲ
ＦＰｏｗｅｒ：１００Ｗで１０分間処理した。

【００５５】以上のようにそれぞれ処理されたオリフィ
スプレートと吐出エレメントを接着剤を介して接合一体
化する方法は、前述したように図５に示すと同様に行
う。

【００５６】なお、本実施例においても、接着剤とし
て、光および熱反応開始型のカチオン重合型エポキシ接
着剤を使用した。転写基材であるＰＥＴフィルム上に接
着剤の薄膜を作製し、これにＢＬ−Ｂ型ケミカルランプ
にて、約１００ｍＪ（３６５ｎｍ波長光での積算値）の
露光を行い、Ｂステージ化する。約１分間の待機後に、
吐出エレメントの接合面にＰＥＴ上の接着剤をゴムロー
ラー転写し、オリフィスプレートと接着剤の転写された
吐出エレメントとを所定の位置関係で接触させ、その後
圧着する。

【００５７】最後に、エポキシ接着剤の硬化反応を完了
するために、両者の圧着状態を保ったまま１２０℃に加
熱し、キュアを行い、接合を終了する。

【００５８】以上のように、本実施例においては、オリ
フィスプレートの形成から接合前処理までの一連の工程
をリール形態で行うことにより、前記工程をバッチ方式
で行う場合と比較して、タクトアップが可能となり、生
産性の向上が期待できる。

【００５９】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明の思想に沿うものであれば、それらの実
施形態は、前述した実施例やその他の具体例に限定され
るものではない。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撥水層を有するオリフィスプレートを吐出エレメントに
接着剤を介して接合する液体吐出ヘッドの製造方法にお
いて、オリフィスプレートに対して、酸素ラジカルによ
る表面改質を伴うとともに異方性である表面処理を行う
ことにより、撥水層の剥離等を伴わずに接着性能の向上
が達成できる。

【００６１】加えて、撥水面を予め粘着部材を介して剥
離可能なカバーフィルムを貼り付けることで、撥水層の
密着信頼性がさらに向上し、オリフィスプレートの経時
的な剥離等のない信頼性の高い液体吐出ヘッドを得るこ
とができる。

【００６２】また、大気圧下において前述の表面処理が
可能な常圧酸素プラズマ処理であれば、作業性が上が
り、生産性の向上も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体吐出ヘッドを一部破断して示す概
略斜視図である。

【図２】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におけるオ
リフィスプレートの製造手順を示す工程図である。

【図３】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におけるオ
リフィスプレートの製造工程において、オリフィスプレ
ートの積層体にオリフィスを開口した状態を一部破断し
て示す斜視図である。

【図４】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におけるオ
リフィスプレートの製造工程において常圧酸素プラズマ
処理を行う態様を示す概略図である。

【図５】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法においてオ
リフィスプレートと吐出エレメントとを接合する態様を
示す概略斜視図である。

【図６】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法におけるオ
リフィスプレートのリール形態による製造手順を示す工
程図である。

【図７】従来の液体吐出ヘッドの構成を示す概略斜視図
である。

【符号の説明】

１素子基板２発熱素子３ノズル壁４天板部材５オリフィスプレート５ａオリフィスプレート基材５ｂ撥水層５ｃ粘着部材５ｄカバーフィルム５ｘ積層体６オリフィス７ａ（吐出エレメントの）接合面７ｂ（オリフィスプレートの）接合面８吐出エレメント９液供給口１０ベースプレート１１配線基板１２接着剤１３カーボン（副生成物）１４反応ガス１５ノズル１６高周波電源１７プラズマジェット１８ワーク１９リーダーテープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本裕之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者飯島康東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AP13 AP23 AP25 AP60 AP61 AQ02 BA05 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撥水性材料をコーティングした撥水層を
有するオリフィスプレートを接着層を介して吐出エレメ
ントに接合して形成する液体吐出ヘッドの製造方法にお
いて、前記オリフィスプレートの前記撥水層形成部を除く少な
くとも前記吐出エレメントとの接合面に異方性表面処理
を行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】前記異方性表面処理が、大気圧下で行わ
れる酸素プラズマ処理であることを特徴とする請求項１
記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】前記異方性表面処理を行う際に、前記オ
リフィスプレートの前記撥水層の面には、粘着部材を介
して剥離可能なカバーフィルムが貼り付けられているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の液体吐出ヘッド
の製造方法。
【請求項４】撥水性材料をコーティングした撥水層を
有するオリフィスプレートを接着層を介して吐出エレメ
ントに接合して形成する液体吐出ヘッドの製造方法にお
いて、前記オリフィスプレートに対して撥水性材料をコーティ
ングする工程と、撥水層の面に剥離可能なカバーフィル
ムを貼り付ける工程と、前記オリフィスプレートに対し
てオリフィスを開口する工程と、前記オリフィスの開口
後の前記オリフィスプレートを洗浄する工程と、前記オ
リフィスプレートの少なくとも前記吐出エレメントとの
接合面に異方性表面処理を行う工程と、前記オリフィス
プレートから前記剥離可能なカバーフィルムを剥離する
工程を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方
法。
【請求項５】前記各工程がリール形態で順次行われる
ことを特徴とする請求項４記載の液体吐出ヘッドの製造
方法。
【請求項６】前記異方性表面処理が、大気圧下で行わ
れる酸素プラズマ処理であることを特徴とする請求項４
または５記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項に記載
された液体吐出ヘッドの製造方法により作製されたこと
を特徴とする液体吐出ヘッド。