JP2010158840A - シリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐吐出液保護膜の組成を管理してアルカリ耐性を向上させることができるシリコン製ノズル基板等を提供すること。
【解決手段】ノズル孔１１を有し、耐吐出液保護膜１３を表面に形成したシリコン製ノズル基板１であって、液滴吐出側のシリコン基材１００の表面１００ａと耐吐出液保護膜１３との間の一部に、赤外線反射膜１５を設けた。この場合、耐吐出液保護膜１３が、シリコン基材１００の液滴吐出側の面１００ａからノズル孔１１の内壁１１ｃまで連続して設けられ、赤外線反射膜１５はアルミニウムを主成分とし、あるいは酸化チタンを主成分として、ノズルクリーニングの影響を受けない領域に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、シリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法に関する。

インクジェットヘッドは、印刷速度の高速化及びカラー化を目的として、ノズル列を複数有する構造が求められている。更に、近年、ノズル密度は高密度化するとともに、１列当りのノズル数が増加して長尺化しており、ノズル部材の高精度加工と高耐久性が求められている。このため、インクジェットヘッドのノズル基板に関して、様々な工夫、提案がなされている。

従来は、高密度ノズル基板をシリコン材料で実現し、表面処理により耐久性を向上させるために、シリコン基材の一方の面にノズル孔となる凹部を形成し、反対側の面から薄板化して開口し、開口したノズル孔の液滴吐出側の面に耐吐出液保護膜を形成し、撥水処理を施していた（例えば、特許文献１参照）。

また、従来は、シリコン基材にプラズマ重合で耐吐出液保護膜を形成し、露点と紫外線光量を制御することで膜表面の水酸基を管理し、撥水膜との密着性を向上させるようにしていた（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−１５９６６１号公報（第８頁−第１１頁、図３−図７） 特開２００８−１０５２３１号公報（第１０頁−第１６頁、図６）

特許文献１記載の技術では、シリコン製ノズル基板の製造時に、耐吐出液保護膜の組成を管理して、ノズル基板の耐アルカリ性を強化することはしていない。

また、特許文献２記載の技術でも、シリコン製ノズル基板の製造時に、耐吐出液保護膜の組成を管理して、ノズル基板の耐アルカリ性を強化することはしていない。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、シリコン基材の表面処理の際に、耐吐出液保護膜の組成を管理してアルカリ耐性を向上させることができるシリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るシリコン製ノズル基板は、ノズル孔を有し、耐吐出液保護膜を表面に形成したシリコン製ノズル基板であって、シリコン基材の液滴吐出側の面と前記耐吐出液保護膜との間の一部に赤外線反射膜を設けたものである。
シリコン基材の液滴吐出側の面と耐吐出液保護膜との間の一部に赤外線反射膜を設けたので、赤外線反射膜に赤外線を当てて反射させることにより耐吐出液保護膜の組成を検出し、膜質の管理と品質保証を低コストで行うことができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、耐吐出液保護膜が、シリコン基材の液滴吐出側の面からノズル孔の内壁まで連続して形成されたものである。
シリコン基材の液滴吐出側の面からノズル孔の内壁まで連続して形成された耐吐出液保護膜の組成を、赤外線反射膜に赤外線を当てて反射させることにより検出し、ノズル孔の内壁も含めた膜質の管理と品質保証を低コストで行うことができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、赤外線反射膜がノズルクリーニングの影響を受けない領域に形成されたものである。
赤外線反射膜を形成した部分は耐吐出液保護膜の密着性が低下しており、ノズルクリーニングにより剥離するおそれがあるため、赤外線反射膜をノズルクリーニングの影響を受けない領域、例えばノズル基板の外縁に形成することで、耐吐出液保護膜が剥離するのを防止することができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、赤外線反射膜がアルミニウムを主成分とするものである。
赤外線反射膜がアルミニウムを主成分とするので、赤外線反射膜を安価に形成することができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、赤外線反射膜が酸化チタンを主成分とするものである。
赤外線反射膜が酸化チタンを主成分とするので、シリコン基材の表面と耐吐出液保護膜との密着性が良好な赤外線反射膜を形成することができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、赤外線反射膜を形成した領域を保護材で覆うようにしたものである。
外力に弱い赤外線反射膜形成領域を保護材で保護することにより、外力に対する耐久性を向上することができる。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記のシリコン製ノズル基板を備えたものである。
ノズル基板の耐吐出液保護膜の組成を管理して品質を高めたので、耐アルカリ性が向上した液滴吐出ヘッドを提供することができる。

本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドを搭載したものである。
アルカリ耐性の高い耐吐出液保護膜を備えた液滴吐出ヘッドを搭載したので、吐出液の選択自由度が高い液滴吐出装置を提供することができる。

本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、シリコン基材に凹部を形成する工程と、シリコン基材の表面に保護膜を形成する工程と、凹部を形成した側の面に支持基板を貼り合わせる工程と、凹部を形成した側と反対側の面を薄板化し凹部を開口してノズル孔とする工程と、薄板化した面にマスク部材を接触させ、マスク部材の開口部にスパッタで赤外線反射膜を形成し、マスク部材を除去する工程と、薄板化した面側からシリコン基材の表面に耐吐出液保護膜を形成する工程と、耐吐出液保護膜の上に撥水膜を形成する工程と、薄板化した面をサポート部材により保護して支持基板を剥離し、支持基板を剥離した側より親水化処理する工程と、サポート部材を剥離する工程とを有するものである。
これにより、工程を追加するだけで凹凸のあるシリコン基材に選択的に赤外線反射膜を形成することができる。

本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、シリコン基材に凹部を形成する工程と、シリコン基材の表面に保護膜を形成する工程と、凹部を形成した側の面に支持基板を貼り合わせる工程と、凹部を形成した側と反対側の面を薄板化し前記凹部を開口してノズル孔とする工程と、薄板化した面にマスク部材を接触させ、マスク部材の開口部にスパッタで赤外線反射膜を形成し、マスク部材を除去する工程と、薄板化した面側からシリコン基材の表面に耐吐出液保護膜を形成する工程と、赤外線反射膜に赤外線を照射して赤外線反射膜形成部の耐吐出液保護膜の組成を分析する工程と、耐吐出液保護膜の上に撥水膜を形成する工程と、薄板化した面をサポート部材により保護して支持基板を剥離し、支持基板を剥離した側より親水化処理する工程と、サポート部材を剥離する工程とを有するものである。
これにより、工程を追加するだけで凹凸のあるシリコン基材に選択的に赤外線反射膜を形成し、この反射膜によってシリコン基材上の薄膜を赤外線分析し、アルカリ耐性に優れた耐吐出液保護膜を形成することができる。

本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、耐吐出液保護膜を成膜温度が１５０℃以下の低温プラズマＣＶＤで形成するものである。
耐吐出液保護膜の成膜温度を低温にしたので、シリコン基材を薄板化した後に、支持基板の接着剤に影響を及ぼすことなく耐吐出液保護膜を形成することができる。

本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、赤外線反射膜形成部の耐吐出液保護膜の組成を、フーリエ変換赤外分光光度計で分析するものである。
フーリエ変換赤外分光分析に用いる赤外線は、耐吐出液保護膜を成膜したシリコン基材を透過してしまうが、赤外線反射膜を設けたので、シリコン基材上の薄膜をフーリエ変換赤外分光分析することができる。

本発明の実施の形態１にかかる液滴吐出ヘッドの分解斜視図。 図１の要部の縦断面図。 図２の要部を拡大した断面図。 図１のノズル基板の上面図。 図１のノズル基板の製造工程を示す断面図。 図５に続くノズル基板の製造工程を示す断面図。 図６に続くノズル基板の製造工程を示す断面図。 図７に続くノズル基板の製造工程を示す断面図。 図８に続くノズル基板の製造工程を示す断面図。 キャビティ基板及び電極基板を接合した接合基板の製造工程を示す断面図。 図１０に続く接合基板の製造工程を示す断面図。 キャビティ基板及び電極基板の接合基板をノズル基板に接合する製造工程を示す断面図。 本発明の実施の形態２にかかるインクジェットプリンタの斜視図。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の分解斜視図、図２は図１を組立てた状態の要部の縦断面図、図３は図２の要部を拡大した断面図、図４は図１のノズル基板の上面図である。
図において、インクジェットヘッド１０は、複数のノズル孔１１が所定の間隔で設けられたノズル基板１と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板２と、キャビティ基板２の振動板２２に対峙して個別電極３１が設けられた電極基板３とを貼り合わせて構成したものである。

ノズル基板１はシリコン基材１００から作製されている。インク滴を吐出するためのノズル孔１１は、径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル孔部分、すなわち液滴吐出面１ａ側に位置して先端が液滴吐出面１ａに開口する径の小さい第１のノズル孔１１ａと、キャビティ基板２と接合する接合面１ｂ側に位置して接合面１ｂに開口する径の大きい第２のノズル孔１１ｂとから構成され、基板面に対して垂直にかつ同軸上に設けられている。

シリコン基材１００の接合側の面１００ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃにかけて、ドライ熱酸化により形成された保護膜であるＳｉＯ₂ 膜（シリコン酸化膜）１２が連続して形成されている。
また、ノズル孔１１の内壁１１ｃ（ＳｉＯ₂ 膜１２の上）から、シリコン基材１００の液滴吐出側の面１００ａにかけて、ケイ素の酸化物を主成分としアルカリ耐性の高い耐吐出液保護膜１３が連続して形成されている。耐吐出液保護膜１３は、シリコン重合膜をシロキサン原料のプラズマＣＶＤで形成し、ＵＶ（紫外線）を照射して脱水縮合させ、保護膜表面をＳｉＯ₂ 化したもので、安価な原料で形成できるためコストを低減することができる。なお、耐吐出液保護膜１３は、タンタルの酸化物を主成分とするものであってもよく、あるいはニオブの酸化物を主成分とするものであってもよい。タンタルの酸化物を主成分とする場合は、ケイ素の酸化物よりもアルカリ耐性の高い耐吐出液保護膜を形成できるので、吐出液の選択自由度が向上する。また、ニオブの酸化物を主成分とする場合は、タンタルの酸化物よりも安価で、ケイ素の酸化物よりもアルカリ耐性の高い耐吐出液保護膜を形成することができる。

耐吐出液保護膜１３の上には液滴吐出面１ａ側に撥水膜１４が形成されている。撥水膜１４は、耐吐出液保護膜１３表面の水酸基と脱水縮合により強固に結合するので、耐吐出液保護膜１３との密着性に優れる。

液滴吐出側のシリコン基材１００の表面と耐吐出液保護膜１３との間には、主成分をアルミニウム（Ａｌ）とする赤外線反射膜１５が形成されている。フーリエ変換赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）分析では、分析対象物の表面と底面における反射光の差分をとって吸収スペクトルを測定するが、耐吐出液保護膜１３を成膜するシリコン基材１００は赤外線を透過してしまうため、そのままでは、耐吐出液保護膜１３の成分をフーリエ変換赤外分光で分析することはできない。このため、上記のように、液滴吐出側のシリコン基材１００の表面と耐吐出液保護膜１３との間の一部に、例えばスパッタにより赤外線反射膜１５を設けて、赤外線を反射させるようにした。こうして、耐吐出液保護膜１３をフーリエ変換赤外分光で分析することが可能となり、膜質管理と品質保証を確実に、かつ低コストでおこなうことができる。

赤外線反射膜１５の主成分は上記のようにアルミニウムであり、安価に形成することができる。なお、主成分は酸化チタン（ＴｉＯ）等であってもよく、酸化チタンの場合は、シリコン基材１００の表面及び耐吐出液保護膜１３との密着性がよい。

赤外線反射膜１５はノズルクリーニングの影響を受けないノズル基板１の外縁に形成することが好ましく、例えば、図４に示すように、ノズル基板１の角部に設けることができる。液滴吐出側のシリコン基材１００の表面と耐吐出液保護膜１３との間に赤外線反射膜１５を形成するとこれらの間の密着性が低下することもあるが、赤外線反射膜１５をノズルクリーニングの影響を受けない領域に形成することで、ノズルクリーニングによる外力で耐吐出液保護膜１３が剥離するのを防ぐことができる。他の角部の２箇所には、アライメント穴１６が設けられている。
赤外線反射膜１５を形成した領域は保護材（図示せず）で覆うようにしてもよい。こうすると、外力に弱い領域を保護して、ヘッドの耐久性を向上させることができる。

キャビティ基板２はシリコン基材から作製されており、吐出凹部２１０、オリフィス凹部２３０およびリザーバ凹部２４０が形成されている。そして、オリフィス凹部２３０（オリフィス２３）を介して吐出凹部２１０（吐出室２１）とリザーバ凹部２４０（リザーバ２４）とが連通している。リザーバ２４は各吐出室２１に共通の共通インク室を構成し、それぞれオリフィス２３を介してそれぞれの吐出室２１に連通している。リザーバ２４の底部には後述する電極基板３を貫通するインク供給孔２５が形成され、このインク供給孔２５を通じて、インクカートリッジ（図示せず）からインクが供給される。また、吐出室２１の底壁は振動板２２となっている。なお、キャビティ基板２の全面もしくは少なくとも電極基板３との対向面には、熱酸化やプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）によりなる絶縁性のＳｉＯ₂ 膜２６が形成されている。この絶縁膜２６は、インクジェットヘッド１０を駆動させたときに、絶縁破壊やショートを防止する。

電極基板３はガラス基材から作製されている。電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板２２に対向する位置にそれぞれ凹部３１０が設けられている。そして、各凹部３１０内には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極３１がスパッタにより形成されている。
個別電極３１は、リード部３１ａと、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部３１ｂとを備えており、端子部３１ｂは、配線のためにキャビティ基板２の末端部が開口された電極取出し部４１内に露出している。そして、ＩＣドライバ等の駆動制御回路４０を介して、各個別電極３１の端子部３１ｂとキャビティ基板２上の共通電極２７とが接続されている。
振動板２２と個別電極３１との間に形成されるギャップＧの開放端部は、エポキシ等の樹脂による封止剤４２により封止されている。

次に、上記のように構成したインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路４０が駆動し、個別電極３１に電荷を供給してこれを正に帯電させると、振動板２２は負に帯電し、個別電極３１と振動板２２の間に静電引力が発生する。この静電引力によって、振動板２２は個別電極３１に引き寄せられて撓む。これによって、吐出室２１の容積が増大する。個別電極３１への電荷の供給を止めると静電引力が消滅し、振動板２２はその弾性力により元に戻り、その際、吐出室２１の容積が急激に減少して、そのときの圧力により吐出室２１内のインクの一部がインク滴としてノズル孔１１より吐出する。振動板２２が次に同様に変位すると、インクがリザーバ２４からオリフィス２３を通って吐出室２１内に補給される。

上記のように構成したインクジェットヘッド１０の製造方法について、図５〜図１２を用いて説明する。図５〜図９はノズル基板１の製造工程を示す断面図、図１０〜図１１はキャビティ基板２と電極基板３との接合工程を示す断面図、図１２はキャビティ基板２と電極基板３との接合基板にノズル基板１を接合してインクジェットヘッド１０を製造する製造工程を示す断面図である。
なお、以下の説明で記載した数値はその一例を示すもので、これに限定するものではない。

まず、ノズル基板１の製造工程を、図５〜図９を用いて説明する。
（ａ） 図５（ａ）に示すように、７２５μｍの厚みの単結晶シリコン基材を用意し、熱酸化処理して、シリコン基材１００の表面に、ＳｉＯ₂ 膜１０１を０．５μｍ形成する。

（ｂ） 図５（ｂ）に示すように、シリコン基材１００の接合側の面１００ｂにレジスト膜１０２を形成し、フォトリソで第２のノズル孔パターンを開口する。

（ｃ） 図５（ｃ）に示すように、ＳｉＯ₂ 膜１０１をエッチングして第２のノズル孔パターンを開口する。

（ｄ） 図５（ｄ）に示すように、シリコン基材１００のレジスト１０２を硫酸洗浄により除去する。

（ｅ） 図６（ｅ）に示すように、シリコン基材１００の接合側の面１００ｂに１．０μｍの厚みのレジスト膜１０３を形成し、フォトリソで第１のノズル孔パターンを開口する。

（ｆ） ＩＣＰドライエッチング装置（図示せず）により、図６（ｆ）に示すように、レジスト膜１０３の開口部より、深さ４０μｍまで垂直に異方性ドライエッチングし、第１のノズル孔１１ａとなる凹部１１０ａを形成する。その後、レジスト１０３を硫酸洗浄により除去する。

（ｇ） ＩＣＰドライエッチング装置（図示せず）により、図６（ｇ）に示すように、ＳｉＯ₂ 膜１０１の開口部より、深さ４０μｍまで垂直に異方性ドライエッチングし、第２のノズル孔１１ｂとなる凹部１１０ｂを形成する。この際、第１のノズル孔１１ａとなる凹部１１０ａも深さが７０〜８０μｍ程度までエッチングされる。その後、シリコン基材１００の表面に残るＳｉＯ₂ 膜１０１をフッ酸水溶液で除去する。

（ｈ） 図７（ｈ）に示すように、シリコン基材１００の接合側の面１００ｂ及び液滴吐出側の面１００ａに、ドライ熱酸化によって、０．１μｍの厚みのＳｉＯ₂ 膜１２を形成する。

（ｉ） 図７（ｉ）に示すように、支持基板１２０とシリコン基材１００の接合側の面１００ｂとを向かい合わせ、これらを接着剤等の有機物を介して貼り合わせる。

（ｊ） 図７（ｊ）に示すように、シリコン基材１００の液吐出側の面１００ａをバックグラインダーにより研削加工し、板圧が６５μｍになるまで薄板化して、第１のノズル孔１１ａとなる凹部１１０ａの先端を開口させ、第１、第２のノズル孔１１ａ、１１ｂからなるノズル孔１１を形成する。なお、ポリッシャー、ＣＭＰ装置によって液滴吐出側の面１００ａを研磨してもよい。

（ｋ） 図８（ｋ）に示すように、薄板化した後の液滴吐出側の面１００ａにマスク１１５を接触させ、開口部１１５ａからスパッタにより０．１μｍの厚みのアルミ膜を成膜する。こうして、少ない工程で、凹凸のあるノズル基材１００に選択的に赤外線反射膜１５を形成する。その後、マスク１１５を外す。

（ｌ） 図８（ｌ）に示すように、０．２μｍの厚みのシリコン重合膜（プラズマ重合膜）を、シロキサン原料の低温プラズマＣＶＤで形成する。シリコン重合膜は、シリコン基材１００の液滴吐出側の面１００ａからノズル孔１１の内壁１１ｃまで連続して形成される。このときの成膜温度は１５０℃以下である。処理温度を低温にしたので、支持基板１２０が貼り合わされた状態であっても、接着剤等の有機物に影響を与えることなく成膜することができる。
次に、空気中でＵＶ（紫外線）を照射して脱水縮合させ、表面をＳｉＯ₂ 化する。こうして、耐吐出液保護膜１３が形成される。
この後に、赤外線反射膜１５形成部の耐吐出液保護膜１３にフーリエ変換赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）分析を実施し、耐吐出液保護膜１３の膜成分を管理する。

（ｍ） 図８（ｍ）に示すように、シランカップリング材をディップコートし、耐吐出液保護膜１３の液滴吐出側の面１００ａに撥水膜１４を形成する。この際に、ノズル孔１１の内壁１１ｃ側にも撥水膜１４が形成される。

（ｎ） 図９（ｎ）に示すように、撥水処理された液滴吐出側の面１００ａにサポートテープ（サポート部材）１３０を貼り付ける。

（ｏ） 図９（ｏ）に示すように、支持基板１２０をシリコン基材１００の接合側の面１００ｂ側から剥離する。

（ｐ） 図９（ｐ）に示すように、接合側の面１００ｂから酸素もしくはアルゴンのプラズマ処理をして、ノズル孔１１の内壁１１ｃの撥水膜１４を破壊して、親水化する。

（ｑ） 図９（ｑ）に示すように、サポートテープ１３０を剥離する。
以上の工程を経ることにより、シリコン基材１００よりノズル基板１を形成する。

次に、キャビティ基板２及び電極基板３の接合工程を、図１０〜図１１を用いて説明する。
（ａ） 図１０（ａ）に示すように、ホウ珪酸ガラス等からなるガラス基材３００を、エッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングし、溝状の凹部３１０を複数形成する。次に、凹部３１０の内部に、ＩＴＯをスパッタしてフォトリソグラフィーでパターニングすることで電極３１を形成する。その後、サンドブラスト加工等によってインク供給孔２５を形成する。

（ｂ） シリコン基材２００の片面を鏡面研磨した後、図１０（ｂ）に示すように、シリコン基材２００の鏡面にプラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ（TetraEthylOrthosilicate ）からなるシリコン酸化膜２０１（絶縁膜２６、図１１（ｈ）参照）を形成する。なお、シリコン酸化膜２０１を形成する前に、エッチングストップのためのボロンドープ層を形成するようにしてもよい。振動板をボロンドープ層から形成することにより、厚み精度の高い振動板を形成することができる。

（ｃ） 図１０（ｃ）に示すように、図１０（ｂ）に示すシリコン基材２００と、図１０（ａ）に示すガラス基材３００とを３６０℃に加熱し、シリコン基材２００に陽極、ガラス基材３００に陰極を接続して、８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合する。

（ｄ） シリコン基材２００とガラス基材３００を陽極接合した後、水酸化カリウム水溶液等で図１０（ｃ）の工程で得られた接合基板をエッチングし、図１０（ｄ）に示すように、シリコン基材２００の全体を薄板化する。

（ｅ） シリコン基材２００の上面（ガラス基材３００が接合されている面と反対側の面）の全面に、プラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜２０１を形成する。
そして、ＴＥＯＳ膜２０１に、吐出室２１となる凹部２１０、リザーバ２４となる凹部２４０及びオリフィス２３となる凹部２３０となる部分をフォトリソグラフィーによりパターニングする。
その後、図１１（ｅ）に示すように、ＴＥＯＳ膜２０１をマスクにしてシリコン基材２００を水酸化カリウム水溶液等でエッチングし、吐出室２１となる凹部２１０、リザーバ２４となる凹部２４０及びオリフィス２３となる凹部２３０を形成する。このとき、電極取出し部４１（図１１（ｈ）参照）となる部分４１ａもエッチングして薄板化しておく。なお、図１１（ｅ）のウェットエッチング工程では、初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後、３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用する。これにより、振動板２２の面荒れを抑制する。

（ｆ） シリコン基材２００のエッチングを終了した後、接合基板をフッ酸水溶液でエッチングし、シリコン基材２００に形成されたＴＥＯＳ膜２０１を除去する。

（ｇ） シリコン基材２００の吐出室２１となる凹部２１０等が形成された面に、図１１（ｇ）に示すように、ＣＶＤによってＴＥＯＳ等からなる保護膜２０２を形成する。

（ｈ） 図１１（ｈ）に示すように、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等によって電極取出し部４１を開放する。また、シリコン基材２００に機械加工又はレーザー加工を行って、インク供給孔２５をリザーバ２４となる凹部２４０において貫通させる。これによって、キャビティ基板２と電極基板３とが接合された接合基板が完成する。
電極取出し部４１に、振動板２２と個別電極３１との間の空間を封止するための封止剤４２を塗布する。

次に、ノズル基板１、キャビティ基板２及び電極基板３の接合工程を、図１２を用いて以下に説明する。
図１２に示すように、ノズル基板１の接合面１ｂに接着剤層を形成し、電極基板３が接合されたキャビティ基板２と、ノズル基板１とを接合する。
以上の製造工程を経ることにより、ノズル基板１、キャビティ基板２及び電極基板３の接合体が完成される。
最後に、キャビティ基板２、電極基板３、ノズル基板４が接合された接合基板をダイシングにより分離して、インクジェットヘッド１０が完成する。

本発明によれば、液滴吐出側のシリコン基材１００の表面と耐吐出液保護膜１３との間の一部に赤外線反射膜１５を設け、耐吐出液保護膜１３の組成をフーリエ変換赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）で分析するようにしたので、耐吐出液保護膜１３の膜質管理と品質保証を確実にして、インク（アルカリ）に対する耐久性を向上させることができる。

実施の形態２．
図１３は、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置（インクジェットプリンタ）の斜視図である。実施形態１で得られたインクジェットヘッド１０は、インク（アルカリ）に対する耐久性に優れたノズル基板１を用いて製造することができ、かかるインクジェットヘッド１０を用いて、図１３に示すようなインクジェットプリンタを得ることができる。
なお、実施形態１に係るインクジェットヘッド１０は液滴吐出ヘッドの一例であって、液滴吐出ヘッドはインクジェットヘッド１０に限定されるものではなく、液滴を種々変更することによって、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。

１ ノズル基板、１ａ 液滴吐出面、１ｂ 接合面、２ キャビティ基板、３ 電極基板、１０ インクジェットヘッド、１１ ノズル孔、１１ａ 第１のノズル孔、１１ｂ 第２のノズル孔、１１ｃ ノズル孔の内壁、１２ ＳｉＯ₂ 膜、１３ 耐吐出液保護膜、１４ 撥水膜、１５ 赤外線反射膜、１００ シリコン基材、１００ａ 液滴吐出側の面（凹部を形成した側と反対側の面、薄板化した面）、１００ｂ 接合側の面（凹部を形成した側の面）、１１０ａ 第１のノズル孔となる凹部、１１０ｂ 第２のノズル孔となる凹部、１１５ マスク部材、１１５ａ マスク部材の開口部、１２０ 支持基板、１３０ サポート部材。

Claims (12)

1. ノズル孔を有し、耐吐出液保護膜を表面に形成したシリコン製ノズル基板であって、
   液滴吐出側のシリコン基材表面と前記耐吐出液保護膜との間の一部に、赤外線反射膜を設けたことを特徴とするシリコン製ノズル基板。
2. 前記耐吐出液保護膜が、前記シリコン基材の液吐出側の面から前記ノズル孔の内壁まで連続して形成されたことを特徴とする請求項１記載のシリコン製ノズル基板。
3. 前記赤外線反射膜はノズルクリーニングの影響を受けない領域に形成されたことを特徴とする請求項１または２記載のシリコン製ノズル基板。
4. 前記赤外線反射膜はアルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板。
5. 前記赤外線反射膜は酸化チタンを主成分とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板。
6. 前記赤外線反射膜を形成した領域を保護材で覆うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板。
7. 請求項１〜６記載のシリコン製ノズル基板を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
8. 請求項７記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
9. シリコン基材に凹部を形成する工程と、
   前記シリコン基材の表面に保護膜を形成する工程と、
   前記凹部を形成した側の面に支持基板を貼り合わせる工程と、
   前記凹部を形成した側と反対側の面を薄板化し前記凹部を開口してノズル孔とする工程と、
   前記薄板化した面にマスク部材を接触させ、前記マスク部材の開口部にスパッタで赤外線反射膜を形成し、前記マスク部材を除去する工程と、
   前記薄板化した面側から前記シリコン基材の表面に耐吐出液保護膜を形成する工程と、
   前記耐吐出液保護膜の上に撥水膜を形成する工程と、
   前記薄板化した面をサポート部材により保護して前記支持基板を剥離し、前記支持基板を剥離した側より親水化処理する工程と、
   前記サポート部材を剥離する工程とを、
   有することを特徴とするシリコン製ノズル基板の製造方法。
10. シリコン基材に凹部を形成する工程と、
    前記シリコン基材の表面に保護膜を形成する工程と、
    前記凹部を形成した側の面に支持基板を貼り合わせる工程と、
    前記凹部を形成した側と反対側の面を薄板化し前記凹部を開口してノズル孔とする工程と、
    前記薄板化した面にマスク部材を接触させ、前記マスク部材の開口部にスパッタで赤外線反射膜を形成し、前記マスク部材を除去する工程と、
    前記薄板化した面側から前記シリコン基材の表面に耐吐出液保護膜を形成する工程と、
    前記赤外線反射膜を形成した領域に赤外線を照射して前記赤外線反射膜形成部の耐吐出液保護膜の組成を分析する工程と、
    前記耐吐出液保護膜の上に撥水膜を形成する工程と、
    前記薄板化した面をサポート部材により保護して前記支持基板を剥離し、前記支持基板を剥離した側より親水化処理する工程と、
    前記サポート部材を剥離する工程とを、
    有することを特徴とするシリコン製ノズル基板の製造方法。
11. 前記耐吐出液保護膜は、成膜温度が１５０℃以下の低温プラズマＣＶＤで形成することを特徴とする請求項９または１０記載のシリコン製ノズル基板の製造方法。
12. 前記赤外線反射膜形成部の耐吐出液保護膜の組成を、フーリエ変換赤外分光光度計で分析することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板の製造方法。

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