JP7003473B2 - ノズルプレート、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び、ノズルプレートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面に撥液処理が施されたノズルプレート、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び、ノズルプレートの製造方法に関するものである。

液体噴射装置は、液体噴射ヘッドを備え、液体噴射ヘッドのノズルプレートに開設されたノズルから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

このような液体噴射装置において、ノズルから噴射された液滴の一部がノズルプレートの表面（詳しくは、液滴が噴射される側の面）に付着することがある。特に、ノズルの近傍に液体が付着すると、ノズルから噴射される液滴に干渉して液滴の飛翔方向が曲がる等の不具合が発生する虞がある。このような不具合を抑制するため、ノズルプレートの表面に撥液膜を形成した液体噴射ヘッドが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１４－１２４８７４号公報

ところで、ワイパー等によりノズルプレートの表面を払拭する払拭動作において、ノズルプレートの表面の撥液膜が削られる虞がある。特に、噴射する液体として酸化チタン等の顔料が含まれるインクを用いる場合、当該インクに含まれる顔料が研磨剤のように作用し、払拭動作による撥液膜の摩耗が顕著になる。その結果、ノズルプレートの表面において、十分な撥液性が得られない虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は表面に形成された撥液層の劣化を抑制したノズルプレート、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び、ノズルプレートの製造方法を提供することにある。

本発明のノズルプレートは、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体が噴射されるノズルが一の面側に開口されたノズルプレートであって、
架橋したフッ素樹脂を含む撥液層が前記一の面側に形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、フッ素樹脂を含む撥液層が形成されるため、ノズルプレートの一の面側に撥液性を付与することができる。また、撥液層が架橋したフッ素樹脂を含むため、架橋していないフッ素樹脂と比べて、耐摩耗性を向上させることができる。その結果、ノズルプレートの一の面側における撥液性の劣化を抑制できる。

上記構成において、前記撥液層は、前記一の面側と架橋していることが望ましい。

この構成によれば、撥液層のノズルプレートへの接着性（密着性）を向上させることができる。その結果、撥液層の剥離を抑制できる。

また、上記各構成の何れかにおいて、前記液体から保護する保護層が前記一の面側に形成され、
前記保護層に前記撥液層が積層されたことが望ましい。

この構成によれば、たとえ撥液層の一部にピンホールやクラック等の欠陥が生じたとしても、保護層によりノズルプレートの一の面側を保護することができる。

さらに、上記構成において、前記保護層は、導電性を有することが望ましい。

この構成によれば、ノズルプレートの一の面側における帯電量を低減することができる。

また、上記各構成の何れかにおいて、前記ノズルは、前記開口を含む第１の部分と、前記第１の部分と連通する第２の部分とを有し、
前記第１の部分における前記開口の径は、前記第２の部分の径より大きく、
前記撥液層は、前記第１の部分に形成されたことが望ましい。

この構成によれば、ノズルの開口の縁における撥液層が摩耗することを抑制できる。

さらに、上記構成において、前記第１の部分は、前記開口の縁の角を切り欠いた形状に形成されたことが望ましい。

又は、前記第１の部分は、前記開口の縁の角を斜めに面取りした形状に形成されたことが望ましい。

或いは、前記第１の部分は、前記開口の縁の角を丸めた形状に形成されたことが望ましい。

これらの構成によれば、ノズルプレートの第１の部分の加工が容易になる。

また、本発明の液体噴射ヘッドは、上記各構成の何れかのノズルプレートを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液体噴射ヘッドの信頼性を向上させることができる。

さらに、本発明の液体噴射装置は、上記構成の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液体噴射装置の信頼性を向上させることができる。

そして、本発明のノズルプレートの製造方法は、液体が噴射されるノズルが開口された一の面側に、架橋したフッ素樹脂を含む撥液層が形成されたノズルプレートの製造方法であって、
前記一の面側に架橋前の未架橋フッ素樹脂を含む未架橋フッ素樹脂含有層を積層する未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と、
酸素濃度が所定値以下の低酸素雰囲気下において、前記未架橋フッ素樹脂含有層を加熱した状態で放射線を照射して、架橋前の前記未架橋フッ素樹脂含有層を架橋させて前記撥液層を形成する架橋工程と、を含むことを特徴とする。

この方法によれば、ノズルプレートの一の面側に耐摩耗性を向上させた撥液層を形成できる。これにより、撥液層の劣化が抑制されたノズルプレートを作製できる。

上記方法において、前記ノズル内に形成された前記撥液層の少なくとも一部を除去する除去工程を含むことが望ましい。

この方法によれば、ノズルが撥液層で塞がれることを抑制できる。

また、上記方法において、前記除去工程は、前記ノズルに対応する位置に貫通孔が形成されたマスクを前記一の面側から前記撥液層に重ね合わせた状態で前記一の面側からイオンビーム又は放射線を照射することにより、前記ノズル内に形成された前記撥液層の少なくとも一部を除去することが望ましい。

この方法によれば、ノズル内の撥液層を容易に除去できる。

また、上記方法において、前記除去工程は、前記一の面側とは反対側の面側からイオンビーム又は放射線を照射することにより、前記ノズル内に形成された前記撥液層の少なくとも一部を除去することが望ましい。

この方法によれば、ノズル内の撥液層を一層容易に除去できる。

さらに、上記各方法の何れかにおいて、前記架橋工程の後、前記撥液層の表面を研磨する研磨工程を含むことが望ましい。

この方法によれば、放射線の照射により撥液層の表面がダメージを受けたとしても、このダメージを受けた部分を除去することができる。

また、上記各方法の何れかにおいて、前記未架橋フッ素樹脂含有層積層工程は、前記未架橋フッ素樹脂の粒子と前記未架橋フッ素樹脂の粒子を分散させる分散媒とを含むディスパージョンを前記一の面側に塗布するディスパージョン塗布工程と、
前記一の面側に塗布された前記ディスパージョンから前記分散媒を蒸発させる乾燥工程と、を含むことが望ましい。

この方法によれば、ピンホールやクラック等の欠陥が少ない平滑な未架橋フッ素樹脂含有層を作製できる。これにより、欠陥が少ない平滑な撥液層を作製できる。

さらに、上記方法において、前記ディスパージョンに含まれる前記未架橋フッ素樹脂の平均粒径は、前記一の面側に形成される前記撥液層の膜厚の半分以下であることが望ましい。

この方法によれば、未架橋フッ素樹脂の粒子に起因する表面の凹凸を抑制でき、より平滑な撥液層を作製できる。

又は、上記各方法の何れかにおいて、前記未架橋フッ素樹脂含有層積層工程は、前記未架橋フッ素樹脂を含む樹脂シートを前記一の面に密着させるシート配置工程を含むことが望ましい。

この方法によれば、一の面側に未架橋フッ素樹脂含有層を容易に積層できる。

さらに、上記各方法の何れかの前記架橋工程において、前記ノズルから吸引しながら前記未架橋フッ素樹脂を架橋させることが望ましい。

この方法によれば、ノズルの内部に撥液層を形成できる。

また、上記各方法の何れかにおいて、前記未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と、前記架橋工程と、を交互に少なくとも２回以上繰り返すことが望ましい。

この方法によれば、撥液層が厚膜な場合においても、撥液層の厚さのばらつきを抑制できる。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する要部の断面図である。 ノズルプレートの断面を拡大した模式図である。 ノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 ノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 架橋工程における放射線の照射を説明する模式図である。 除去工程を説明するノズルプレートの断面における模式図である。 除去工程を説明するノズルプレートの断面における模式図である。 除去工程の変形例を説明するノズルプレートの断面における模式図である。 除去工程の変形例を説明するノズルプレートの断面における模式図である。 研磨工程を説明するノズルプレートの断面における模式図である。 第２の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第２の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第２の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第２の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 ノズルプレートの第１の変形例を説明する模式図である。 ノズルプレートの第２の変形例を説明する模式図である。 ノズルプレートの第３の変形例を説明する模式図である。 第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。 第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する断面における状態遷移図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、液体噴射ヘッドの一種として、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、プリンター）１に搭載されたインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）３を例に挙げて説明する。

図１は、プリンター１の斜視図である。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対してインク（液体の一種）を噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じて記録ヘッドに供給される構成を採用することもできる。

上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。したがってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー（図示せず）によって検出される。リニアエンコーダーは、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）をプリンター１の制御部に送信する。

記録媒体２が搬送される領域（又は、印刷領域）に対して主走査方向の一端側（図１中、右側）に外れた位置には、記録ヘッド３の待機位置であるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、キャップ１１及びワイパー１２が設けられている。キャップ１１は、ホームポジションに待機する記録ヘッド３のノズル面２３（後述）を封止する、例えば、弾性体からなる部材である。また、ワイパー１２は、ホームポジションに待機する記録ヘッド３のノズル面２３を払拭する部材である。本実施形態におけるワイパー１２は、エラストマー等の弾性体からなり、ブレード状に形成されている。なお、ワイパー１２としては、綿、絹等の布からなるシート状の部材を用いることもできる。また、本実施形態におけるワイパー１２は、ノズル２２の配設方向であるノズル列方向に沿ってノズル面２３を払拭するように構成されている。

次に記録ヘッド３について説明する。図２は、記録ヘッド３の構成を説明する要部の断面図である。図３は、ノズルプレート２１の断面を拡大した模式図である。なお、記録ヘッド３の構成はノズル列方向に直交する方向において概ね左右対称であるため、図２では一方の構成のみを表している。また、図３においては、図２とは逆にノズル面２３が上方になるように表している。さらに、以下の説明では、便宜上、ヘッドケース１６側を上方（又は上側）、ノズル面２３側を下方（又は下側）として説明する。本実施形態における記録ヘッド３は、図２に示すように、アクチュエーターユニット１４及び流路ユニット１５が積層された状態でヘッドケース１６に取り付けられている。

ヘッドケース１６は、合成樹脂製の箱体状部材であり、その内部には各圧力室３０にインクを供給する液体導入路１８が形成されている。この液体導入路１８は、後述する共通液室２５と共に、複数形成された圧力室３０に共通なインクが貯留される空間である。本実施形態においては、２列に並設された圧力室３０の列に対応して液体導入路１８が２つ形成されている。また、ヘッドケース１６の下側（流路ユニット１５側）の部分には、当該ヘッドケース１６の下面（流路ユニット１５側の面）からヘッドケース１６の高さ方向の途中まで直方体状に窪んだ収容空間１７が形成されている。流路ユニット１５がヘッドケース１６の下面に位置決めされた状態で接合されると、後述する連通基板２４に積層されたアクチュエーターユニット１４が収容空間１７内に収容されるように構成されている。さらに、収容空間１７の天井面の一部には、ヘッドケース１６の外側の空間と収容空間１７とを連通する挿通開口１９が開設されている。この挿通開口１９を通じて図示しないＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等の配線基板が収容空間１７内に挿通され、当該収容空間１７内のアクチュエーターユニット１４に接続される。

本実施形態における流路ユニット１５は、連通基板２４及びノズルプレート２１を有している。ノズルプレート２１は、連通基板２４の下面（圧力室形成基板２９とは反対側の面）に接合されたシリコン製の基板（例えば、シリコン単結晶基板）である。本実施形態では、このノズルプレート２１により、後述する共通液室２５となる空間の下面側の開口が封止されている。また、ノズルプレート２１には、複数のノズル２２が直線状（列状）に開設されている。この複数のノズル２２からなるノズル２２の列（すなわち、ノズル列）は、ノズルプレート２１に２列形成されている。各ノズル列を構成するノズル２２は、一端側のノズル２２から他端側のノズル２２までドット形成密度に対応したピッチで、例えば主走査方向に沿って等間隔に設けられている。なお、ノズルプレートを連通基板における共通液室から内側に外れた領域に接合し、共通液室となる空間の下面側の開口を、例えば可撓性を有するコンプライアンスシート等の部材で封止することもできる。また、以下の説明においては、ノズル２２が開口するノズルプレート２１の外側の面（図２における下面、本発明における一の面に相当）を、ノズル面２３と称する。

本実施形態におけるノズルプレート２１の表面には、図３に示すように、例えば、熱酸化膜（ＳｉＯ_２）及びこれに積層された酸化タンタル膜（ＴａＯｘ）や窒化タンタル膜（ＴａＮ）等からなる保護層３９が形成されている。この保護層３９は、耐インク性を有し、ノズルプレート２１の表面を保護する層である。また、この保護層３９としては、窒化タンタル膜（ＴａＮ）等の導電性を有するものが望ましい。このように保護層３９に導電性を有するものを使用し、例えば、当該保護層３９と図示しない固定板（記録ヘッド３を固定する板）やアース線等とを導通すれば、後述するようにフッ素樹脂を含む撥液層４０が形成されてもノズル面２３が帯電することを抑制できる。換言すると、ノズルプレート２１のノズル面２３側における帯電量を低減することができる。なお、保護層３９は１つの層からなる単層構造でも良いし、複数の層が積層してなる積層構造でも良い。複数の層で構成される場合は、最表面の層が耐インク性を有するように構成すればよい。また、この保護層３９は、ノズル２２の内面やノズル面２３とは反対側の面にも形成されている。

ノズル面２３における保護層３９の表面には、撥液層４０が積層されている。本実施形態においては、ノズル面２３の全面に撥液層４０が形成されている。この撥液層４０は、架橋したフッ素樹脂を含む層であり、撥液性を有する。すなわち、撥液層４０は、インクに対する接触角が９０°以上となっている。また、撥液層４０は、ノズル面２３（詳しくは、ノズル面２３の保護層３９）とも架橋し、ノズル面２３に接合されている。なお、撥液層４０は、必ずしもノズル面２３の全面に形成される必要は無く、ノズル面２３の少なくともノズル２２が形成された領域に亘って形成されていればよい。また、本実施形態では、図３に示すように、ノズル２２の内周面におけるノズル面２３側の開口近傍にも撥液層４０が形成されている。このため、ノズル２２内におけるインクのメニスカスは、この撥液層４０が形成された領域よりも奥側の保護層３９が露出した領域に形成される。

ここで、撥液性に含まれるフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、又は、これらを組み合わせたもの等を用いることができる。また、フッ素樹脂としては、重合性基を有さないものが望ましい。このように、重合性基を有さないフッ素樹脂を用いることで、不要な物質が重合反応で結合することを抑制でき、撥液性の低下を抑制できる。さらに、撥液層４０の厚さ（膜厚）は、１μｍ以上、７０μｍ以下であることが望ましい。このように膜厚を設定することで、十分な耐久性を得ることができる。なお、撥液層４０を形成する方法に関し、詳しくは後述する。

連通基板２４は、図２に示すように、流路ユニット１５の上部（ヘッドケース１６側の部分）を構成するシリコン製の基板である。この連通基板２４には、液体導入路１８と連通し、各圧力室３０に共通なインクが貯留される共通液室２５と、この共通液室２５を介して液体導入路１８からのインクを各圧力室３０に個別に供給する個別連通路２６と、圧力室３０とノズル２２とを連通するノズル連通路２７とが、異方性エッチング等により形成されている。共通液室２５は、ノズル列方向に沿った長尺な空部であり、２列に並設された圧力室３０の列に対応して２列に形成されている。また、個別連通路２６及びノズル連通路２７は、ノズル列方向に沿って複数形成されている。

本実施形態におけるアクチュエーターユニット１４は、図２に示すように、圧力室形成基板２９、振動板３１、アクチュエーターの一種である圧電素子３２、及び、封止板３３が積層されてユニット化された状態で、連通基板２４に接合されている。なお、アクチュエーターユニット１４は、収容空間１７内に収容可能なように、収容空間１７よりも小さく形成されている。

圧力室形成基板２９は、アクチュエーターユニット１４の下部（流路ユニット１５側の部分）を構成するシリコン製の基板（例えば、シリコン単結晶基板）である。この圧力室形成基板２９には、異方性エッチングにより一部が板厚方向に除去されて、圧力室３０となるべき空間がノズル列方向に沿って複数並設されている。この空間は、下方が連通基板２４により区画され、上方が振動板３１により区画されて圧力室３０を構成する。また、この空間、すなわち圧力室３０は、２列に形成されたノズル列に対応して２列に形成されている。各圧力室３０は、ノズル列方向に直交する方向に長尺な空部であり、長手方向の一側の端部に個別連通路２６が連通すると共に、他側の端部にノズル連通路２７が連通する。

振動板３１は、例えば、圧力室形成基板２９の上面に形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜と、この弾性膜上に形成された酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜と、からなる。この振動板３１における各圧力室３０に対応する領域は、撓み変形が許容される駆動領域３５であり、圧電素子３２が積層されている。本実施形態における圧電素子３２は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子３２は、例えば、振動板３１上に、下電極層、圧電体層及び上電極層が順次積層されてなる。この上電極膜又は下電極膜のうち何れか一方が各圧電素子３２に共通に形成された共通電極となり、他方が各圧電素子３２に個別に形成された個別電極となっている。そして、下電極層と上電極層との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、圧電素子３２はノズル２２から遠ざかる方向あるいは近接する方向に撓み変形する。これにより、圧力室３０の容積が変化し、当該圧力室３０内のインクに圧力変動が生じることになる。そして、この圧力変動を利用することで、圧力室３０内のインクをノズル２２から噴射することができる。なお、本実施形態における圧電素子３２は、ノズル列方向に沿って２列に並設された圧力室３０に対応して、当該ノズル列方向に沿って２列に形成されている。

封止板３３は、図２に示すように、圧力室形成基板２９の上面（詳しくは、振動板３１の上面）に接合されたシリコン単結晶、金属、又は、合成樹脂等からなる基板である。この封止板３３の下面には、当該封止板３３の下面から封止板３３の板厚方向の途中まで窪んだ圧電素子収容空間３６が形成されている。そして、この圧電素子収容空間３６内に、圧電素子３２の列が収容されている。本実施形態では、２列に形成された圧電素子３２の列に対応して、圧電素子収容空間３６が２列に形成されている。なお、２つの圧電素子収容空間３６の間の部分には、封止板３３が板厚方向に貫通された開口が形成されている。この開口内において、挿通開口１９を通じて挿通された配線基板の端子と、圧電素子３２から延在された配線の端子とが接続される。

次に、記録ヘッド３の製造方法、特に、ノズルプレート２１の製造方法について詳しく説明する。なお、本実施形態においては、ノズルプレート２１となる基板４１（例えば、シリコンウエハー）に撥液層４０を形成した後、個々のノズルプレート２１に分割する方法を例示する。図４及び図５は、ノズルプレート２１の製造工程を表した、ノズルプレート２１（基板４１）の断面における状態遷移図である。また、図６は、架橋工程における放射線の照射を説明する模式図である。

まず、ノズルプレート２１となる基板４１の所定の位置にノズル２２を形成する。ノズル２２は、例えば、レーザーやボッシュ法等により、ノズルプレート２１を貫通した状態に形成される。次に、基板４１の表面に保護層３９を形成する。保護層３９は、例えば、熱酸化によりノズルプレート２１の表面に熱酸化膜（ＳｉＯ_２）を形成した後、スパッタリング法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、化学気相成長法、真空蒸着法等により、例えば酸化タンタル膜（ＴａＯｘ）等の層を形成してなる。

ノズルプレート２１に保護層３９を形成したならば、図４に示すように、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程において、ノズル面２３側に架橋前の未架橋フッ素樹脂を含む未架橋フッ素樹脂含有層４３を形成（積層）する。具体的には、重合性基を有さない未架橋フッ素樹脂粒子が分散媒（未架橋フッ素樹脂の粒子を分散させる液体。本実施形態では、水系の液体）中にコロイド状に分散しているディスパージョン（例えば、ＰＴＦＥディスパージョン、ＰＦＡディスパージョン、ＦＥＰディスパージョン等）をノズル面２３に形成（塗布）するディスパージョン塗布工程と、ノズル面２３に形成されたディスパージョンを乾燥させる（すなわち、ディスパージョンから分散媒を蒸発させる）乾燥工程と、を経る。これにより、図４に示すように、未架橋フッ素樹脂からなる未架橋フッ素樹脂含有層４３がノズル面２３に形成される。なお、ディスパージョン塗布工程においてノズル面２３にディスパージョンを均一に塗布する方法としては、例えば、霧化式スプレーによりディスパージョンを霧状に噴射してノズル面２３をコーティングするスプレーコート、ノズル面２３上にディスパージョンを供給し、基板４１を高速回転させる事により遠心力でディスパージョンを薄膜状に形成するスピンコート、ディスパージョンの液中に基板４１を浸漬させるディップコート等を採用することができる。この際、乾燥工程において分散媒が除去されるため、目標とする撥液層４０の膜厚よりも厚めにディスパージョンを塗布することが望ましい。また、ディスパージョンに含まれる未架橋フッ素樹脂粒子の平均粒径は、目標とする撥液層４０の膜厚の半分以下であることが望ましい。このようにすれば、未架橋フッ素樹脂含有層４３の表面に未架橋フッ素樹脂粒子に起因する凹凸が形成されることを抑制できる。その結果、より平滑な撥液層４０を作製できる。本実施形態においては、平均粒径が０．１５μｍ～０．３５μｍの未架橋フッ素樹脂粒子を含むディスパージョンが使用されている。

ノズル面２３側に未架橋フッ素樹脂含有層４３を形成したならば、未架橋フッ素樹脂含有層４３を架橋して撥液層４０を形成する架橋工程に移行する。この架橋工程では、酸素濃度が所定値以下の低酸素雰囲気下（例えば、酸素濃度が１０００ｐｐｍ以下）において、未架橋フッ素樹脂含有層４３を加熱する。例えば、未架橋フッ素樹脂含有層４３がＰＴＦＥから成る場合、その融点である３２７℃以上に加熱する。また、未架橋フッ素樹脂含有層４３から成る場合、その融点である３１０℃以上に加熱する。さらに、未架橋フッ素樹脂含有層４３がＦＥＰから成る場合、その融点である２７５℃以上に加熱する。そして、図５及び図６に示すように、この状態（すなわち、低酸素雰囲気下で基板４１を加熱した状態）で未架橋フッ素樹脂含有層４３に、例えば、５０ｋＧｙ～３００ｋＧｙの照射線量の放射線を照射する。これにより、未架橋フッ素樹脂含有層４３が架橋され、撥液層４０となる。なお、図５における矢印は、放射線の照射イメージを表している。また、放射線としては、α線、β線、γ線、Ｘ線、電子線等を用いることができる。

ここで、放射線の照射方法について、図６を参照して説明する。なお、図６におけるハッチング部分は、放射線の照射範囲を示し、破線で表す領域はノズルプレート２１となる領域を示している。本実施形態における放射線の照射範囲は、基板４１の相対移動方向（図６における白抜き矢印参照）に対して略直交する方向に長尺なライン状に設定されている。また、基板４１は、放射線の照射範囲の長尺方向と、ノズル列方向、すなわち、ワイパー１２による払拭方向（図６における矢印の方向）とが揃うように配置されている。そして、放射線を照射しつつ、放射線に対して基板４１を相対的に移動させる。これにより、基板４１の全面に放射線が照射され、基板４１の全面の未架橋フッ素樹脂含有層４３が架橋される。その結果、図３に示すようなノズル面２３に架橋したフッ素樹脂を含む撥液層４０が形成される。すなわち、ノズルプレート２１のノズル面２３に耐摩耗性を向上させた撥液層４０が形成される。また、ノズル面２３の保護層３９と撥液層４０が架橋反応し、撥液層４０がノズル面２３に強固に接合される。なお、同時に放射線が照射される範囲は、同時に架橋反応が進むため、結合が強固になり易い。このため、本実施形態のように、放射線の照射範囲の長尺方向と、ワイパー１２による払拭方向とを揃えることで、当該払拭方向における撥液層４０の耐摩耗性を向上させることができる。その結果、払拭動作に対するノズルプレート２１の耐久性を一層向上させることができる。これにより、プリンター１の信頼性がさらに向上する。

なお、放射線の照射範囲は、上記で例示した範囲に限られない。例えば、放射線の照射範囲を基板４１全体が入るように設定し、基板４１を移動させずに一度の放射線の照射で全てのノズルプレート２１となる領域における未架橋フッ素樹脂含有層４３を架橋させることもできる。また、放射線の照射範囲を１つ又は複数のノズルプレート２１となる領域に合わせるように設定し、照射範囲を相対的に移動させて、複数回に分けて放射線を照射することで全てのノズルプレート２１となる領域における未架橋フッ素樹脂含有層４３を架橋させるようにしても良い。さらに、点状に照射する放射線を用いて、基板４１を相対移動させつつ各ノズルプレート２１におけるノズル２２の周辺を照射することで、ノズル２２の周辺に形成された未架橋フッ素樹脂含有層４３のみを架橋させることもできる。

ところで、撥液層４０の厚さが比較的厚い場合やノズル２２の径が相対的に小さい場合、或いは、ディスパージョンの粘度が低い場合等において、ノズル２２内に入り込んだ撥液層４０によりノズル２２の開口面積が狭められて、インクを正常に噴射できない虞がある。また、ノズル２２の開口全体が撥液層４０により塞がれる虞もある。このため、架橋工程後において、ノズル２２内に形成された撥液層４０の少なくとも一部を除去する除去工程を経ることが望ましい。ノズル２２内に形成された撥液層４０を除去する方法としては、例えば、ノズル２２に対応する位置に貫通孔４５が形成されたマスク４４をノズル面２３側から撥液層４０に重ね合わせ、この状態でノズル面２３側からイオンビーム又は放射線を照射することにより、ノズル２２内に形成された撥液層４０の少なくとも一部を除去する方法がある。図７は、イオンビームを用いた撥液層４０の除去を説明する模式図である。なお、図７における白抜き矢印は、イオンビームの照射イメージを表している。マスク４４は、モリブデンやタングステン等のイオンビームで破損されない材質から成る板状の部材である。このマスク４４には、図７に示すように、ノズル２２に対応する位置に貫通孔４５が形成されている。なお、本実施形態における貫通孔４５の径は、ノズル２２の径よりも僅かに小さく形成されている。そして、除去工程においては、マスク４４をノズル２２の中心と貫通孔４５の中心とが揃うように基板４１に対して位置合わせして撥液層４０上に配置する。この状態で、マスク４４の上方（基板４１とは反対側）からイオンビームを照射する。これにより、マスク４４で被覆されていない部分、すなわち、貫通孔４５内に露出する部分の撥液層４０を容易に除去することができる。その結果、図８に示すように、ノズル２２内における撥液層４０の一部が除去されて、ノズル２２の開口が広げられる。従って、ノズル２２の一部又は全部が撥液層４０で塞がれることによるインクの噴射不良を抑制できる。なお、本実施形態においては、ノズル２２の内周面におけるノズル面２３側の開口近傍に撥液層４０を僅かに残したが、マスク４４の貫通孔４５の大きさを調整することで、ノズル２２内における撥液層４０の全部を除去することもできる。

上記の方法で、基板４１に撥液層４０を形成したならば、カッター等により個々のノズルプレート２１に分割する。これにより、ノズル面２３に撥液層４０が形成されたノズルプレート２１が作製される。その後、分割されたノズルプレート２１を連通基板２４の下面に接合し、アクチュエーターユニット１４を連通基板２４の上面に接合する。そして、アクチュエーターユニット１４が収容空間１７内に収容されるようにヘッドケース１６を連通基板２４に取り付けることで、記録ヘッド３が作成される。

このように、本発明におけるノズルプレート２１のノズル面２３側には、フッ素樹脂を含む撥液層４０が形成されるため、ノズルプレート２１のノズル面２３側に撥液性を付与することができる。また、撥液層４０が架橋したフッ素樹脂を含むため、架橋していないフッ素樹脂と比べて、耐摩耗性を向上させることができる。その結果、ノズルプレート２１のノズル面２３における撥液性の劣化を抑制できる。その結果、ワイパー１２による払拭動作に対するノズルプレート２１の耐久性が向上し、ひいては記録ヘッド３及びプリンター１の信頼性が向上する。また、撥液層４０がノズル面２３と架橋することでノズル面２３に接合されたので、撥液層４０のノズルプレート２１への接着性（密着性）を向上させることができる。その結果、撥液層４０の剥離を抑制できる。さらに、ノズルプレート２１を製造する際（具体的には未架橋フッ素樹脂含有層積層工程）において、ディスパージョンをノズル面２３に形成する方法を採用したので、ピンホールやクラック等の欠陥が少ない平滑な未架橋フッ素樹脂含有層４３を作製できる。その結果、欠陥が少ない平滑な撥液層４０を作製できる。そして、たとえ撥液層４０の一部にピンホールやクラック等の欠陥が生じたとしても、ノズル面２３が保護層３９で覆われているため、保護層３９によりノズルプレート２１のノズル面２３を保護することができる。

ところで、ノズルプレート２１の製造方法は、上記した第１の実施形態に限られない。例えば、図９及び図１０に除去工程の変形例を例示する。本変形例における除去工程においては、図９に示すように、ノズル面２３とは反対側の面側からイオンビームを照射する。これにより、ノズル面２３にはイオンビームが当たらないため、ノズル面２３の撥液層４０が除去されない一方、ノズル２２内の撥液層４０にはイオンビームが当たるため、図１０に示すように、ノズル２２内に形成された撥液層４０の少なくとも一部が除去される。これにより、ノズル２２の開口が広げられ、ノズル２２が撥液層４０で塞がれることによるインクの噴射不良を抑制できる。なお、イオンビームの強度、照射時間等を調整することで、ノズル２２内に残る撥液層４０の量を調整することができる。本実施形態においては、図１０に示すように、ノズル２２の内周面におけるノズル面２３側の開口近傍に撥液層４０が僅かに残るようにしているが、ノズル２２内の撥液層４０を完全に除去することもできる。

また、未架橋フッ素樹脂を架橋する際の放射線の強度が強い場合、ノズル面２３の撥液層４０の表面がダメージを受ける虞がある。特に、未架橋フッ素樹脂含有層４３の厚さに応じてこれを架橋させるために必要な放射線の強度も高くなるため、撥液層４０の厚さを厚くしたい場合に撥液層４０の表面がダメージを受け易い。このような場合には、図１１に示すように、架橋工程の後に研磨工程を行うことで、撥液層４０の表面を研磨することが望ましい。なお、図１１における破線は、研磨される前の撥液層４０を表している。撥液層４０を研磨する方法としては、例えば、ＣＭＰ（化学機械研磨）法やイオンビームを照射する方法等を用いることができる。このように、撥液層４０を研磨することで、撥液層４０の表面がダメージを受けたとしても、このダメージを受けた部分を除去することができる。また、撥液層４０の厚さを調整することもできる。なお、研磨工程は、架橋工程の後であれば、どのようなタイミングで行っても良い。例えば、個々のノズルプレート２１に分断する前の基板４１の状態で行っても良いし、個々のノズルプレート２１に分断された後、アクチュエーターユニット１４や連通基板２４が接合された状態で行っても良い。

さらに、図１２～図１５における第２の実施形態におけるノズルプレート２１の製造方法においては、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と、架橋工程と、を交互に繰り返して撥液層４０を形成している。具体的に説明すると、まず、第１の実施形態と同様に基板４１にノズル２２及び保護層３９を形成する。次に、第１の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程において、第１の実施形態における未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と同様に、第１の未架橋フッ素樹脂薄層４３ａをノズル面２３に形成する。そして、第１の実施形態における架橋工程と同様に、第１の架橋工程において、低酸素雰囲気下で第１の未架橋フッ素樹脂薄層４３ａを加熱し、放射線を照射する（図１２参照）。これにより、第１の未架橋フッ素樹脂薄層４３ａが架橋され、ノズル面２３に第１の撥液薄層４０ａが形成される。

第１の撥液薄層４０ａを形成したならば、第２の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程において、第１の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と同様に、第２の未架橋フッ素樹脂薄層４３ｂをノズル面２３に再度形成する。これにより、図１３に示すように、第１の撥液薄層４０ａに第２の未架橋フッ素樹脂薄層４３ｂが積層される。この状態で、第２の架橋工程において、第１の架橋工程と同様に、低酸素雰囲気下で第２の未架橋フッ素樹脂薄層４３ｂを加熱し、放射線を照射する（図１４参照）。これにより、第２の未架橋フッ素樹脂薄層４３ｂが架橋され、第２の撥液薄層４０ｂとなる。また、第１の撥液薄層４０ａと第２の撥液薄層４０ｂとが架橋される。その結果、図１５に示すように、第１の撥液薄層４０ａと第２の撥液薄層４０ｂとからなる撥液層４０が形成される。なお、その後の工程は、上記した第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

このように、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と、架橋工程と、を交互に繰り返して撥液層４０を形成することで、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程及び架橋工程が１回の場合と比べて、未架橋フッ素樹脂含有層４３、ひいては撥液層４０の厚さのばらつき（ムラ）を抑制できる。また、未架橋フッ素樹脂含有層４３の厚さのばらつきを抑制できるため、架橋反応の進行度合いのばらつきも抑制でき、ひいては撥液層４０の硬さのばらつきを抑制できる。このような効果は、特に、撥液層４０の厚さが厚い場合に顕著になる。要するに、一度に形成される未架橋フッ素樹脂含有層４３の厚さが厚ければ厚いほど、その厚さがばらつき易いため、本実施形態においては、未架橋フッ素樹脂含有層４３を形成する工程を複数の工程に分けることで、一度に形成される未架橋フッ素樹脂含有層４３の厚さを薄くし、その厚さがばらつくことを抑制している。

なお、第２の実施形態では、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と架橋工程とを２回繰り返したが、これには限られない。未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と架橋工程とを交互に２回以上繰り返しても良い。また、各未架橋フッ素樹脂含有層積層工程（第２の実施形態では、第１の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程及び第２の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程）において、ディップコートによりノズル面２３にディスパージョンを塗布する場合、ディスパージョンの液に基板４１を浸漬した後、当該液から基板４１を引き上げる方向（以下、浸漬方向）をそれぞれ異なるようにすることが望ましい。例えば、第１の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程における浸漬方向と第２の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程における浸漬方向とが略直交するようにする。このようにすれば、ディップコートによるディスパージョンの塗布ムラが発生する虞がある場合でも、撥液層の厚さのばらつきを抑制できる。さらに、各架橋工程（第２の実施形態では、第１の架橋工程及び第２の架橋工程）において、放射線の照射に対する基板４１の相対移動方向をそれぞれ異なるようにすることが望ましい。例えば、第１の架橋工程における基板４１の相対移動方向と第２の架橋工程における基板４１の相対移動方向とが略直交するように設定する。このようにすれば、撥液層の硬さのばらつきを抑制できる。また、各未架橋フッ素樹脂含有層積層工程、特に、第１の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程以降の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程（例えば、第２の未架橋フッ素樹脂含有層積層工程）において、ノズル面２３に塗布するディスパージョンの液は、フッ素系不活性液体や界面活性剤等を含む液体であることが望ましい。このようにすれば、液体をはじきやすい第１の撥液薄層上に第２の撥液薄層をより平滑に形成できる。

ところで、以上においては、ノズル２２の内周面におけるノズル面２３側の開口近傍に撥液層４０が薄く残るように構成されたが、これには限られない。例えば、図１６～図１８に例示するノズルプレート２１の変形例においては、ノズル２２の内周面におけるノズル面２３側の開口近傍に、より多くの撥液層４０が残るように構成されている。なお、図１６は、ノズルプレート２１の第１の変形例を説明する模式図である。また、図１７は、ノズルプレート２１の第２の変形例を説明する模式図である。さらに、図１８は、ノズルプレート２１の第３の変形例を説明する模式図である。

具体的に説明すると、第１の変形例においては、図１６に示すように、ノズル２２が第１の部分４６と第２の部分４７と、を備えている。第１の部分４６は、ノズル面２３側の開口を含む部分であり、ノズル２２の基礎となるノズルプレート２１及び保護層３９が第２の部分４７の径よりも大きくなった部分である。換言すると、ノズルプレート２１及び保護層３９で形成されるノズル２２（狭義のノズル、本発明におけるノズルに相当）は、ノズル２２の延在方向（本変形例においては、ノズルプレート２１の板厚方向）における途中からノズル面２３側の開口に向けて拡径した第１の部分４６を有している。すなわち、ノズル２２の基礎となるノズルプレート２１及び保護層３９において、第１の部分４６における開口の径は、第２の部分４７の径より大きく形成されている。第２の部分４７は、第１の部分４６と連通する部分であり、第１の部分４６に接続される位置からノズル面２３とは反対側の面側の途中まで、ノズル面２３に垂直な方向に沿って延在されている。なお、図１９～図２４に示すように、ノズル２２における第２の部分４７を間に挟んで第１の部分４６とは反対側の部分であって、ノズル面２３側とは反対側の開口を含む部分は、第１の部分４６の径よりもさらに大きな径に形成されている。要するに、ノズル２２のノズル面２３側とは反対側の開口径は、ノズル２２のノズル面２３側の開口径よりも大きく形成されている。なお、ノズル２２のノズル面２３側の開口径をノズル２２のノズル面２３側とは反対側の開口径と同じ大きさの径に形成しても良い。或いはノズル２２のノズル面２３側の開口径をノズル２２のノズル面２３側とは反対側の開口径よりも大きく形成しても良い。

また、図１６に示すように、本変形例における第１の部分４６の内面は、ノズル面２３側の開口の縁から一段下がった段差状（換言すると、ノズル面２３側とは反対側に奥まった段差状）に形成されている。すなわち、第１の部分４６は、ノズルプレート２１のノズル面２３側の開口の縁の角を切欠いた状態に形成されている。なお、このような段差状の切欠きは、ノズルプレート２１をエッチング等により加工することで形成できる。そして、この第１の部分４６の内部に撥液層４０が形成されている。本実施形態においては、ノズル２２のノズル面２３側の部分のうち第２の部分４７の内面と第１の部分４６に形成された撥液層４０の表面とが略同じ位置に揃えられている。換言すると、ノズル２２（撥液層４０の表面も含む広義のノズル）のノズル面２３側の部分（すなわち、第１の部分４６と第２の部分４７とを合わせた部分）がストレートに形成される。なお、撥液層４０の表面が、ノズル２２の第２の部分４７の内面と異なる位置（例えば、当該内面よりも内側の位置又は外側の位置）に形成される構成（すなわち、ノズル２２の第１の部分４６に段差が形成される構成）を採用することもできる。

また、第２の変形例においては、図１７に示すように、第１の部分４６の内面がノズル２２の開口の縁の角を斜めに面取りした形状、すなわちＣ面取り形状に形成されている。このような面取り形状は、例えばノズルプレート２１をエッチング等により加工することで形成できる。そして、本変形例でも、この第１の部分４６の内部に撥液層４０が形成されている。また、本変形例でも、ノズル２２のノズル面２３側の部分のうち第２の部分４７の内面と第１の部分４６に形成された撥液層４０の表面とが略同じ位置に揃えられている。なお、その他の構成等は、上記した第１の変形例と同じであるため説明を省略する。

さらに、第３の変形例においては、図１８に示すように、第１の部分４６の内面がノズル２２の開口の縁の角を丸めた形状、すなわちＲ面取り形状に形成されている。本変形例においては、ノズルプレート２１にＲ面取り形状が形成されず、保護層３９にＲ面取り形状が形成されている。このような面取り形状は、保護層３９の厚さを調整して角に成膜される保護層３９の表面に丸みを帯びさせることで形成できる。なお、エッチング等によりノズルプレート２１自体にＲ面取り形状を形成することもできる。そして、本変形例でも、この第１の部分４６の内部に撥液層４０が形成されている。また、本変形例でも、ノズル２２のノズル面２３側の部分のうち第２の部分４７の内面と第１の部分４６に形成された撥液層４０の表面とが略同じ位置に揃えられている。なお、その他の構成等は、上記した第１の変形例と同じであるため説明を省略する。

これら第１～第３の変形例のように、第１の部分４６に撥液層４０を形成することで、ノズル２２のノズル面２３側の開口の縁における撥液層４０が摩耗することを抑制できる。これにより、ノズル面２３のノズル開口の縁における撥液性の劣化を抑制できる。すなわち、ワイパー１２の払拭動作により摩耗し易いノズル２２のノズル面２３側の開口の縁における撥液層４０の膜厚を厚くできるため、当該領域における撥液層４０が摩耗したとしても、撥液性を保つことができる。その結果、ノズル面２３のノズル２２の開口の縁にインクが付着することをより確実に抑制できる。したがって、ノズル２２から噴射されるインク滴にノズル面２３に付着したインクが干渉してインク滴の飛翔方向が曲がる等の不具合を抑制できる。また、上記したように第１の部分４６の内面を段差形状、Ｃ面取り形状、又は、Ｒ面取り形状に形成したので、エッチングや保護層３９の製膜により第１の部分４６を容易に作製できる。換言すると、ノズルプレート２１の第１の部分４６の加工が容易になり、ひいてはノズルプレート２１の加工が容易になる。さらに、第２及び第３の変形例のように、第１の部分４６の内面を面取り形状に形成することで、架橋工程において上方から放射線を照射する際に、この第１の部分４６の内面に放射線を当て易くなる。その結果、第１の部分４６の内面における保護層３９と撥液層４０とが架橋反応し易くなり、撥液層４０を第１の部分４６内に強固に固定することができる。

ところで、上記した第１の実施形態及び第２の実施形態におけるノズルプレート２１の製造方法では、ディスパージョンを用いて未架橋フッ素樹脂層４３、ひいては撥液層４０を形成したが、これには限られない。図１９～図２４に示す第３の実施形態におけるノズルプレート２１の製造方法では、樹脂シート４８を用いて撥液層４０を形成している。なお、第３の実施形態におけるノズルプレート２１の製造方法は、上記した各実施形態及び各変形例で例示したノズルプレート２１の何れにも適用できるが、以下においては、図１６に示す第１の変形例のノズルプレート２１を例示して説明する。図１９～図２４は、ノズルプレート２１（基板４１）の断面における状態遷移図である。

まず、第１の実施形態と同様に基板４１にノズル２２及び保護層３９を形成する。この際、ノズル２２に第１の部分４６等も形成する。次に、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程において、ノズル面２３側に架橋前の未架橋フッ素樹脂を含む未架橋フッ素樹脂含有層４３を積層する。具体的には、図１９に示すように、ノズル面２３側を上方に向けて基板４１をステージ４９上に載置する。なお、このステージ４９には、図示しない吸引ポンプ及び図示しない加熱機構が取り付けられている。また、ステージ４９の内部には、吸引ポンプと接続される図示しない気体流路が形成されている。このため、吸引ポンプを作動すれば、ステージ４９上の基板４１等がステージ４９側に吸着される。また、加熱機構を作動すれば、ステージ４９が加熱され、ステージ４９上の基板４１等が加熱される。次に、ステージ４９上に載置された基板４１に、重合性基を有さない未架橋フッ素樹脂を含む樹脂シート４８（例えば、ＰＴＦＥシート、ＰＦＡシート、ＦＥＰシート等）を重ねて配置する。

ここで、図１９に示すように、基板４１のノズル面２３に単に樹脂シート４８を配置しただけでは、当該樹脂シート４８が撓んだり皺が寄ったりして、基板４１と樹脂シート４８との間に隙間が生じる虞がある。このため、本実施形態においては、図２０に示すように、吸引ポンプの作動によりノズル２２を介して樹脂シート４８を吸引することで（図２０における白抜き矢印参照）、当該樹脂シート４８を基板４１に吸着している。これにより、基板４１のノズル面２３に樹脂シート４８が密着する。すなわち、ノズル面２３側に未架橋フッ素樹脂含有層４３が積層される。なお、基板４１のノズル面２３に樹脂シート４８を密着させることができれば、吸引ポンプにより樹脂シート４８を吸引する方法に限られない。例えば、クランプで基板４１と樹脂シート４８とを把持したり、静電気力を利用して基板４１と樹脂シート４８とを密着させたり、樹脂シート４８を間に挟んで基板４１の上方から透明な板で押圧したりする方法を採用することができる。また、基板４１のノズル面２３に樹脂シート４８を密着させた状態で、加熱機構の作動により熱を加えて樹脂シート４８の一部をノズル面２３に溶着し、仮止めする方法を採用することもできる。なお、樹脂シート４８をノズル面２３に配置し、当該樹脂シート４８をノズル面２３に吸着（密着）させる工程が本発明におけるシート配置工程に相当する。

樹脂シート４８を基板４１に吸着し、ノズル面２３側に未架橋フッ素樹脂含有層４３を積層したならば、未架橋フッ素樹脂含有層４３を架橋して撥液層４０を形成する架橋工程に移行する。本実施形態においては、図２１に示すように、ポンプの作動により樹脂シート４８をステージ４９側に吸引しながら（図２１における白抜き矢印参照）、加熱機構の作動により未架橋フッ素樹脂含有層４３（すなわち樹脂シート４８）を第１の実施形態における架橋工程と同様の条件で加熱する。そして、この状態で第１の実施形態における架橋工程と同様に、未架橋フッ素樹脂含有層４３に放射線を照射する（図２１における矢印参照）。これにより、未架橋フッ素樹脂含有層４３が架橋され、撥液層４０となる。ここで、本実施形態においては、吸引ポンプを作動させてノズル２２から樹脂シート４８を吸引しながら、未架橋フッ素樹脂含有層４３を架橋させるため、図２２に示すように、ノズル２２を覆う部分の撥液層４０がステージ４９側に撓んだ状態に形成される。これにより、ノズル２２が第１の部分４６を有する構成においては、未架橋フッ素樹脂含有層４３がノズル２２の第１の部分４６に入り込んで架橋され易くなる。すなわち、第１の部分４６に撥液層４０を形成し易くなる。

その後、除去工程において、ノズル２２を覆う、或いは、ノズル２２内に入り込んだ撥液層４０を除去する。例えば、図２３に示すように、第１の実施形態における除去工程の変形例と同様に、ノズル面２３とは反対側の面側からイオンビームを照射する（図２３における白抜き矢印参照）。これにより、図２４に示すように、ノズル２２を覆う、或いは、ノズル２２内に入り込んだ撥液層４０が除去され、第１の変形例で例示したノズル２２が形成される。なお、第１の実施形態における除去工程と同様に、ノズル２２に対応する位置に貫通孔が形成されたマスクをノズル面２３側から撥液膜４０に重ね合わせ、この状態でノズル面２３側からイオンビーム又は放射線を照射することにより、ノズル２２に対応する領域の撥液層４０を除去することもできる。また、第１の実施形態と同様に、架橋工程の後に研磨工程を行うことで、撥液層４０の表面を研磨することもできる。さらに、樹脂シート４８を用いた場合でも、第２の実施形態におけるノズルプレート２１の製造方法と同様に、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程と、架橋工程と、を交互に繰り返して撥液層４０を形成することもできる。なお、その後の工程等は、上記した第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

このように、本実施形態においても、ノズルプレート２１のノズル面２３にフッ素樹脂を含む撥液層４０が形成されるため、ノズルプレート２１のノズル面２３側に撥液性を付与することができる。また、撥液層４０が架橋したフッ素樹脂を含むため、架橋していないフッ素樹脂と比べて、耐摩耗性を向上させることができる。その結果、ノズルプレート２１のノズル面２３における撥液性の劣化を抑制できる。また、撥液層４０がノズル面２３と架橋することでノズル面２３に接合されたので、撥液層４０のノズルプレート２１への接着性（密着性）を向上させることができる。その結果、撥液層４０の剥離を抑制できる。さらに、本実施形態においては、未架橋フッ素樹脂含有層積層工程がシート配置工程を含み、このシート配置工程において樹脂シート４８をノズル面２３に密着させたので、ノズル面２３側に未架橋フッ素樹脂含有層４３を容易に積層できる。また、樹脂シート４８を用いて未架橋フッ素樹脂含有層４３を形成したので、ピンホールやクラック等の欠陥が少ない平滑な撥液層４０を作製できる。そして、架橋工程において、未架橋フッ素樹脂含有層４３（すなわち樹脂シート４８）をノズル２２から吸引しながら、この未架橋フッ素樹脂層４３を架橋させ、第１の部分４６に撥液層４０を形成したので、第１の部分４６の内部に撥液層４０をより確実に形成できる。なお、ディスパージョンを用いて未架橋フッ素樹脂含有層４３を形成した場合でも、未架橋フッ素樹脂含有層４３をノズル２２から吸引しながら、この未架橋フッ素樹脂層４３を架橋させることもできる。この場合でも、第１の部分４６の内部に撥液層４０をより確実に形成できる。

また、上記した各実施形態では、シリコン製のノズルプレート２１を例示したがこれには限られない。例えば、金属製のノズルプレートを採用することもできる。さらに、ノズルプレート自体が、耐インク性を有する場合、ノズルプレートの表面の保護層を無くすこともできる。この場合、ノズルプレートの表面に撥液層が直接架橋し、接合される。また、上記した各実施形態では、圧力室３０内のインクに圧力変動を生じさせる駆動素子として、所謂撓み振動型の圧電素子を例示したが、これには限られない。例えば、所謂縦振動型の圧電素子や、発熱素子、静電気力を利用して圧力室の容積を変動させる静電アクチュエーター等の各種アクチュエーターを採用することができる。

そして、以上においては、液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３を備えたインクジェット式プリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、他の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用することができる。例えば、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を備えた液体噴射装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた液体噴射装置等にも本発明を適用することができる。ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドでは液体の一種としてＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液体の一種として液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは液体の一種として生体有機物の溶液を噴射する。

１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，６…搬送機構，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，９…パルスモーター，１０…ガイドロッド，１１…キャップ，１２…ワイパー，１４…アクチュエーターユニット，１５…流路ユニット，１６…ヘッドケース，１７…収容空間，１８…液体導入路，１９…挿通開口，２１…ノズルプレート，２２…ノズル，２３…ノズル面，２４…連通基板，２５…共通液室，２６…個別連通路，２７…ノズル連通路，２９…圧力室形成基板，３０…圧力室，３１…振動板，３２…圧電素子，３３…封止板，３５…駆動領域，３６…圧電素子収容空間，３９…保護層，４０…撥液層，４０ａ…第１の撥液薄層，４０ｂ…第２の撥液薄層，４１…基板，４３…未架橋フッ素樹脂含有層，４３ａ…第１の未架橋フッ素樹脂薄層，４３ｂ…第２の未架橋フッ素樹脂薄層，４４…マスク，４５…貫通孔，４６…第１の部分，４７…第２の部分，４８…樹脂シート，４９…ステージ

Claims (11)

1. 液体が噴射されるノズルが一の面側に開口されたノズルプレートを備えた液体噴射ヘッ
   ドであって、
   前記ノズルプレートの前記一の面側には、前記液体から保護する保護層が積層され、
   前記保護層の前記一の面側には、架橋したフッ素樹脂を含む撥液層が積層され、
   前記ノズルの延在方向と交差する方向における第１位置と、前記交差する方向において
   前記第１位置よりも前記ノズルから遠い第２位置と、について、
   前記第１位置における前記保護層は、前記第２位置における前記保護層よりも、前記延
   在方向に沿った前記一の面と反対の面側に設けられることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記撥液層は、前記一の面側と架橋していることを特徴とする請求項１に記載の液体噴
   射ヘッド。
3. 前記保護層は、導電性を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体
   噴射ヘッド。
4. 前記第１位置における前記撥液層は、前記第２位置における前記撥液層よりも、前記延
   在方向における厚さが厚いことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の
   液体噴射ヘッド。
5. 前記第１位置における前記撥液層の前記一の面側の表面と、前記第２位置における前記
   撥液層の前記一の面側の表面とは、前記延在方向において同じ位置に位置することを特徴
   とする請求項４に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記ノズルは、前記開口を含む第１の部分と、前記第１の部分と連通する第２の部分と
   を有し、
   前記第１の部分における前記開口の径は、前記第２の部分の径より大きく、
   前記撥液層は、前記第１の部分に形成されたことを特徴とする請求項１から請求項５の
   何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記第１の部分は、前記開口の縁の角を切り欠いた形状に形成されたことを特徴とする
   請求項６に記載の液体噴射ヘッド。
8. 前記第１の部分は、前記開口の縁の角を斜めに面取りした形状に形成されたことを特徴
   とする請求項６に記載の液体噴射ヘッド。
9. 前記第１の部分は、前記開口の縁の角を丸めた形状に形成されたことを特徴とする請求
   項６に記載の液体噴射ヘッド。
10. 前記第１位置における前記保護層と、前記第２位置における前記保護層とは、同じ層で
    形成されることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド
    。
11. 請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とす
    る液体噴射装置。

Images