JP2006095792A - ノズル形成部材、液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル開口から吐出される液滴の吐出方向を比較的簡単な加工で調整可能な、ノズル形成部材、液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】 記録ヘッドの各ノズル開口２７から吐出されるインク滴の目標としている着弾位置である目標着弾位置からのズレを検査するアライメント検査工程と、このアライメント検査工程の検査結果に応じて、ノズル開口２７の周囲の撥液被膜層３６の一部に非撥液部４０を形成する非撥液部形成工程とを行い、非撥液部４０により、吐出するインク滴の目標着弾位置からのズレを修正する。
【選択図】図８

Description

本発明は、複数のノズル開口が開設されたノズル形成部材、このノズル形成部材を有する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドの製造方法に関する。

液体噴射装置は、液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体状のインクをインク滴として吐出するインクジェット記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一種：以下、記録ヘッドという）を備え、吐出対象物（記録媒体）としての記録紙の幅方向である主走査方向への記録ヘッドの移動と、主走査方向に直交する副走査方向への記録紙の搬送とを繰り返しながら記録ヘッドから液滴を吐出させて記録を行うインクジェット式プリンタ（以下、プリンタという）等の画像記録装置を挙げることができる。

上記記録ヘッドは、複数のノズル開口を列設してなるノズル列が形成されたノズル形成部材としてのノズルプレート、共通液体室（リザーバ）から圧力室を経てノズル開口に至る一連の流路を形成した流路形成基板、及び、圧力室の容積を変動させ得る圧力発生素子等を積層した状態で備え、圧力発生素子の作動により圧力室内のインクに圧力変動を励起させて液体状のインクをインク滴としてノズル開口から吐出可能に構成されている。

ところで、このノズル開口の周囲のインクの濡れの状態によっては、吐出したインク滴に飛行曲がりが生じることがある。インク滴の飛行曲がりが生じると、吐出対象物である記録紙上においてインク滴が目標とする着弾位置（以下、目標着弾位置という。）からずれた位置に着弾してしまい、その結果、バンディング（筋状のノイズ）や色斑が発生したり、粒状感が大きくなる等、記録画像の画質の低下を招いてしまう。

このようなインク滴の飛行曲がりを防止するために、この種のノズルプレートの表面（インク滴吐出側の面）には、撥液被膜層が形成されており、この撥液被膜層によってノズル開口の周囲のインクの濡れを可及的に抑えるようにしている。
ところが、この撥液被膜層を形成したときに撥液被膜層がノズル開口の内部（内周面）に不均一に入り込んでしまうことがあり、この不均一に入り込んだ撥液被膜層に起因してインク滴の飛行曲がりが生じる虞がある。
そのため、ノズル開口の内部に入り込まないようにノズルプレートの表面のみに撥液被膜層を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−２４６９２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法は、比較的多くの工程を経る必要があり、量産には不利となるという問題があった。
また、ノズル開口の内部に入り込まないようにノズルプレートの表面のみに撥液被膜層を形成できたとしても、ノズル開口は数１０μｍという極めて微細な孔であるので、ノズル開口周囲において濡れの状態を均一にするには限界があり、依然として飛行曲がりは生じてしまう。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ノズル開口から吐出される液滴の吐出方向を比較的簡単な加工で調整可能な、ノズル形成部材、液体噴射装置、及び、液体噴射ヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、複数のノズル開口を列設してなるノズル形成面を備え、該ノズル形成面の表面を撥液被膜層で被覆したノズル形成部材であって、
ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成し、該非撥液部により、当該ノズル開口から吐出される液滴の吐出方向を調整可能としたことを特徴とするノズル形成部材である。

上記構成によれば、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成し、該非撥液部により、ノズル開口から吐出される液滴の吐出方向を調整可能としたので、高精度な加工技術を要することなく簡単な構成で、液滴を然るべき方向に吐出させることが可能なノズル形成部材を容易に実現することができる。
また、上記構成によれば、非撥液部の形成位置に応じて液滴の吐出方向を任意に調整することが可能である。
なお、「ノズル開口の周囲」とは、非撥液部に付着する液体が、ノズル開口から吐出される液滴に対して引力（例えば、クーロン力や表面張力）を発揮することが可能な、非撥液部の形成位置の範囲を示す概念である。
また、上記「除去」とは撥液被膜を取り去ることを意味し、「損傷」とは撥液被膜を取り去ることまではいかず、撥液性を消失させる程度のことを意味する。

上記構成において、前記非撥液部を、前記ノズル開口と非撥液部との間に撥液被膜層を残した状態で形成することが望ましい。

この構成によれば、ノズル開口と非撥液部との間に撥液被膜層を残して非撥液部を形成するので、ノズル開口の開口周縁に連続させた状態で非撥液部を形成するといった高い精度が求められる加工を行う必要が無い。
また、この構成によれば、非撥液部が、ノズル開口の周縁（エッジ）の形状のばらつきの影響を抑えることができ、液滴の吐出方向を安定して調整することが可能となる。これにより、ノズル形成部材の品質をより安定させることが可能となる。

また、本発明の液体噴射装置は、上記各構成のノズル形成部材と、圧力発生素子の作動によってノズル開口から液滴を吐出して吐出対象物上にドットを形成可能な液体噴射ヘッドと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液滴を然るべき方向に吐出させることが可能なノズル形成部材を備えているので、液滴の吐出方向に関し、装置の用途や必要性に応じてより最適な吐出方向が得られる液体噴射装置を提供することが可能となる。

また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、複数のノズル開口を列設してなるノズル形成面を備え、該ノズル形成面の表面は撥液被膜層が形成されており、圧力発生素子の作動によってノズル開口から液滴を吐出して吐出対象物上にドットを形成可能な液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記液体噴射ヘッドの各ノズル開口から吐出される液滴の目標としている着弾位置である目標着弾位置からのズレを検査するアライメント検査工程と、
前記アライメント検査工程の検査結果に応じて、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成する非撥液部形成工程とを含み、
前記非撥液部により、吐出する液滴の目標着弾位置からのズレを修正することを特徴とする。

上記製造方法によれば、アライメント検査工程の検査結果に応じて、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成し、この非撥液部により、吐出する液滴の目標着弾位置からのズレを修正するので、従来、液滴の実際の着弾位置が目標着弾位置からずれていることを原因として不良品としていた液体噴射ヘッドについても、良品とすることができる。したがって、歩留りを向上させることができる。
また、各液体噴射ヘッド毎にアライメント検査工程を行い、その結果に基づいて非撥液部を形成するので、圧力発生素子等のヘッド構成部材の個体差の影響を排除することができる。これにより、液体噴射ヘッドの個体差に関係なく、液滴を然るべき方向に液滴を吐出させることが可能となる。

上記の前記非撥液部形成工程で、所定温度以上の熱を与えることで撥液被膜層の一部を除去乃至損傷して非撥液部を形成することができる。
なお、「所定温度以上」とは、撥液被膜層を損傷可能な温度、例えば、３００℃以上である。なお、このときの温度は、ノズル形成部材への影響を考慮して、４００℃以下であることが望ましい。

この構成において、撥液被膜層の一部にイオンビームや電子ビーム等のビーム照射により所定温度以上の熱を与えることで非撥液部を形成することができる。

上記構成によれば、ビームの照射には既存の装置を利用することができ、非撥液部を容易に形成することができる。したがって、複雑な装置や処理が不要であり、量産に適する。

また、非撥液部形成工程において、撥液被膜層の一部に紫外線を照射することにより非撥液部を形成してもよい。

さらには、非撥液部形成工程において、撥液被膜層の一部にプラズマを照射することにより非撥液部を形成してもよい。

上記の前記非撥液部形成工程で、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に親液材を付加することにより非撥液部を形成することも可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等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、以下の説明は、代表的な液体噴射装置であるインクジェット式記録装置（以下、単にプリンタという）を例に挙げて行う。

図１はプリンタ１の構成を示す斜視図である。このプリンタ１は、記録ヘッド２が取り付けられると共に、インクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設されたプラテン５と、キャリッジ４（記録ヘッド２）を吐出対象物の一種としての記録紙６の紙幅方向、即ち、主走査方向に往復移動させるキャリッジ移動機構７と、主走査方向に直交する方向である副走査方向に記録紙６を搬送する紙送り機構８とを備えて概略構成されている。

キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１０によって検出され、その検出信号、即ち、エンコーダパルスがプリンタコントローラの制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダ１０からのエンコーダパルスに基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（吐出動作）等を制御することができる。

キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側（図１における右側）の端部領域には、走査の基点となるホームポジションが設定されている。本実施形態におけるホームポジションには、記録ヘッド２のノズル形成部材（ノズルプレート２１：図２参照）を封止するキャッピング部材１１と、ノズル形成面を払拭するためのワイパー部材１２とが配置されている。そして、プリンタ１は、このホームポジションから反対側の端部へ向けてキャリッジ４（記録ヘッド２）が移動する往動時と、反対側の端部からホームポジション側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙６上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。

図２は、上記記録ヘッド２の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド２は、ケース１３と、このケース１３内に収納される振動子ユニット１４と、ケース１３の底面（先端面）に接合される流路ユニット１５等を備えている。上記のケース１３は、例えば、エポキシ系樹脂等の合成樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット１４を収納するための収納空部１６が形成されている。振動子ユニット１４は、圧力発生素子の一種として機能する圧電振動子１７と、この圧電振動子１７が接合される固定板１８と、圧電振動子１７に駆動信号を供給するためのフレキシブルケーブル１９とを備えている。圧電振動子１７は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向に直交する方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。

流路ユニット１５は、流路形成基板２０の一方の面にノズルプレート２１を、流路形成基板２０の他方の面に弾性板２２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット１５には、リザーバ２３と、インク供給口２４と、圧力室２５と、ノズル連通口２６と、ノズル開口２７とが形成されている。そして、インク供給口２４から圧力室２５及びノズル連通口２６を経てノズル開口２７に至る一連のインク流路が、ノズル開口２７毎に対応して形成されている。

上記ノズルプレート２１は、本発明におけるノズル形成部材の一種であり、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル開口２７が開設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズルプレート２１には、ノズル開口２７の列（ノズル列）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル開口２７によって構成される。このノズルプレート２１の詳細については、図３を用いて後述する。

上記弾性板２２は、支持板２８の表面に弾性体膜２９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板２８とし、この支持板２８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜２９としてラミネートした複合板材を用いて弾性板２２を作製している。この弾性板２２には、圧力室２５の容積を変化させるためのダイヤフラム部３０が設けられている。また、この弾性板２２には、リザーバ２３の一部を封止するコンプライアンス部３１が設けられている。

上記のダイヤフラム部３０は、エッチング加工等によって支持板２８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部３０は、圧電振動子１７の先端面が接合される島部３０ａと、この島部３０ａを囲う薄肉弾性部３０ｂとからなる。上記のコンプライアンス部３１は、リザーバ２３の開口面に対向する領域の支持板２８を、ダイヤフラム部３０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバ２３に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。

そして、上記の島部３０ａには圧電振動子１７の先端面が接合されているので、この圧電振動子１７を作動してその自由端部を伸縮させることで、圧力室２５の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室２５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド２は、この圧力変動を利用してノズル開口２７からインク滴（液滴の一種）を吐出させるようになっている。

図３は、本実施形態におけるノズルプレート２１の構成を説明する平面図である。このノズルプレート２１の基材（以下、ノズルプレート基材３３という。）としては、例えばステンレス鋼等の金属製の板材が用いられる。このノズルプレート２１には、複数のノズル開口２７を副走査方向に列設して１つのノズル列３４が形成されている。本実施形態において、上記記録ヘッド２は、互いに異なる色のインク（本発明における液体の一種）を貯留する４つのインクカートリッジ３を装着可能に構成されており、これらの色に対応させて合計４列のノズル列３４がノズルプレート２１に形成されている。

図４は、上記ノズルプレート２１におけるノズル開口２７の周辺の拡大断面図である。同図に示すように、本実施形態におけるノズル開口２７は、圧力室２５側からインク滴吐出側に向けてロート状に次第に縮径するテーパー部２７ａと、このテーパー部２７ａに連続して形成され、円筒状のストレート部２７ｂとから構成されており、例えばプレス加工によって穿設される。また、ノズルプレート基材３３の表面、即ち、インク滴吐出側の面（図４における上側の面）には、撥液被膜層３６が形成されている。即ち、ノズルプレート２１の表面は、この撥液被膜層３６によって被覆されている。この撥液被膜層３６としては、例えば、共析メッキが使用される。具体的には、ニッケルイオン等の金属イオンとフッ素樹脂等の撥液性高分子樹脂の粒子を含む電解質溶液中に、電極に接続したノズルプレート２１を浸漬し、その表面にメッキを付着させた後、荷重を加えて反りを抑えながら加熱処理することで撥液被膜層３６が得られる。

この撥液被膜層３６は、ノズルプレート２１の表面、特に、ノズル開口２７の周辺を撥液性にすることで、インクが付着するのを極力防止し、インクの濡れによる吐出インク滴の飛行曲がりを防止するためのものである。しかしながら、この撥液被膜層３６を形成したときに撥液被膜層３６がノズル開口２７の内部（内周面）に不均一に入り込んでしまうことがあり、この不均一に入り込んだ撥液被膜層３６に起因してインク滴の飛行曲がりが生じる虞がある。或いは、撥液被膜層３６がノズル開口２７の周囲に均一に形成されたとしても、記録ヘッド２の各構成部材（振動子ユニット１４、流路ユニット１５）の寸法精度や組立精度のばらつきによって、インク滴の飛行曲がりが生じることも考えられる。

そのため、本実施形態では、記録ヘッド２をプリンタ１に組み付けた状態、即ち、完成品の状態で、記録ヘッド２からインク滴を実際に吐出することで、記録紙６に検査パターンを印刷し、この検査パターンに基づいてインク滴の飛行曲がり（着弾ドットのズレ）を検査するアライメント検査工程を実施する。そして、このアライメント検査工程の結果に応じて、飛行曲がりが生じているノズル開口２７について、吐出インク滴が然るべき方向へ飛翔するように調整を行う。インク滴の吐出方向の調整には、ノズルプレート２１におけるノズル開口２７周囲の撥液被膜層３６の一部に非撥液部４０（図８参照）を形成し、この非撥液部４０に付着するインクの表面張力等の引力を利用する。

以下、アライメント検査工程について説明する。なお、本実施形態においては、ノズル開口２７から吐出されるインク滴の吐出方向に関し、主走査方向（ノズル列３４とは直交する方向）の調整を行う場合を例示する。

本実施形態におけるアライメント検査工程では、例えば、図５に示すような検査パターンが作成される。なお、図５（ａ）は検査パターンとして記録紙６に記録された縦罫線（一部）を示す図、図５（ｂ）は（ａ）おける領域Ａの拡大図である。図５（ａ）において、Ｒで示す４本の縦罫線は、夫々、各ノズル列３４に対応している。つまり、ノズル列３４を構成している全ノズル開口２７からインク滴を一度に吐出して記録紙６上に形成した副走査方向の着弾ドットの列が縦罫線Ｒとなる。そして、図５（ｂ）において、Ｌ１で示す線が、各着弾ドットの副走査方向の目標着弾位置を示す仮想線であり、Ｌ２で示す線は、一例として着弾ドットＤの副走査方向の実際の着弾位置を示す仮想線である。

上記のような検査パターンを印刷したならば、この検査パターンについてコンピュータ等による解析を行う。即ち、この検査パターンを、例えばスキャナ等の光学的読取手段を用いて読み取り、読み取った画像をコンピュータに出力する。そして、このコンピュータを用いて、読み取った画像における仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２との間の距離を計測することで、各着弾ドットについて仮想線Ｌ１からの着弾ズレ量とその方向（ズレ方向）を取得する。例えば、上記着弾ドットＤの場合、図５（ｂ）に示すように、仮想線Ｌ１から着弾ズレ量Ｘだけ右方向にずれているという情報（以下、着弾ズレ情報という）を得る。

上記アライメント検査工程によって、各ノズル開口２７について着弾ズレ情報、即ち、着弾ズレ量とそのズレ方向を取得したならば、取得した着弾ズレ情報に基づいて、ノズル開口２７の周囲の撥液被膜層３６の一部に、撥液性の低い（親液性を呈する）非撥液部４０を形成する非撥液部形成工程を行い、この非撥液部４０によって、着弾ドットの着弾ズレが無くなるようにインク滴の吐出方向（飛翔方向）を調整する。この非撥液部４０は、撥液被膜層３６に所定温度以上の熱を局部的に与え、この部分の撥液被膜層３６を除去乃至損傷することで形成することが可能である。本実施形態においては、図６に示すように、電子銃４１による電子ビームを用いて非撥液部４０を形成する。以下、非撥液部形成工程、及び、非撥液部４０による吐出方向の調整についてより詳細に説明する。

図７は、上記着弾ドットＤに対応するノズル開口２７の周辺を拡大した図（非撥液部４０が形成されていない状態）であり、（ａ）はノズル開口２７周辺の表面側（インク滴吐出側）の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、図７（ａ）では、上下方向がノズル列方向、即ち、副走査方向となっている。上記のアライメント検査工程において、着弾ドットＤに関し、記録紙６上において目標とする着弾位置から着弾ズレ量Ｘだけ右方向にずれていることが分かった。したがって、ノズル開口２７から吐出されるインク滴は、目標とする吐出方向（インク滴が目標着弾位置に着弾する方向／破線で示す方向）に対し、実際には図７において左側にずれた方向（実線で示す方向）に飛翔していることになる。

そこで、ノズル開口２７より吐出されるインク滴の吐出方向を目標とする吐出方向に一致させて、このインク滴を目標着弾位置に着弾させるべく、図８に示すように、非撥液部形成工程において、ノズル開口２７の中心軸Ｃに対してズレ方向と反対側（上記の例では図８において右側）の撥液被膜層３６の一部に電子ビームを照射して熱を与え、この部分の撥液被膜層３６を除去乃至損傷させて非撥液部４０を形成する。
具体的には、電子銃４１の加速電圧を５ｋＶ〜１０ｋＶ、エミッション電流を２０μＡに設定して電子ビームを照射し、例えば、３００℃以上の熱を１〜２分間与えることで撥液被膜層３６を除去或いは損傷させる。撥液被膜層３６を除去乃至損傷して形成された非撥液部４０は、下地つまりノズルプレート基材３３が現れて撥液性が低下するので、インクが付着し易くなる。即ち、図８（ｂ）に示すように、非撥液部４０に付着するインクｉの表面張力等を利用して、ノズル開口２７から吐出されるインク滴の吐出方向を調整し、これを目標とする吐出方向、即ち、然るべき方向に一致させるのである。

上記電子ビームの照射には既存の装置を利用することができ、非撥液部４０を容易に形成することができる。したがって、複雑な装置や処理が不要であり量産に適する。なお、電子ビーム以外にも、例えば、イオンビーム（ＦＩＢ（Focused Ion Beam））、半導体レーザー、プラズマ処理等、撥液被膜層３６に対して所定温度以上の熱を与えることが可能なものを用いることができる。

ここで、本実施形態では、図８（ａ）に示すように、非撥液部４０を、ノズル開口２７との間に撥液被膜層３６を残した状態でノズル開口２７から距離（離隔距離）Ｚだけ離れた位置に形成している。このように非撥液部４０をノズル開口２７からある程度離隔させても、この非撥液部４０に付着したインクｉが吐出インク滴に対し表面張力等の引力を発揮する、つまり、インク滴の吐出方向を調整できることが実験的に分かった。また、ノズル開口２７から離隔した位置に非撥液部４０を形成した場合、ノズル開口２７の内周部に形成するよりも、より効果的に吐出方向の調整ができることが判明した。そして、このように非撥液部４０をノズル開口２７から離隔させて形成すると、ノズル開口２７の周縁（エッジ）の形状のばらつき（歪み）の影響を抑えることができ、液滴の吐出方向を安定して調整することが可能となる。また、ノズル開口２７の周縁に連続させた状態で非撥液部４０を形成するといった高い精度が求められる加工を行う必要が無い。
なお、ノズル開口２７と非撥液部４０との離隔距離Ｚの値は、ノズル開口２７のエッジの形状の影響を受けず、且つ、非撥液部４０に付着したインクｉが吐出インク滴に対し表面張力等の引力を発揮し得る範囲、具体的には、１μｍ〜８μｍであることが望ましい。

インク滴の吐出方向の調整量は、上記離隔距離Ｚ、及び、非撥液部４０の大きさ（面積）によって定めることができる。これらは、アライメント検査工程で得られた着弾ズレ量に応じて設定する。例えば、上記着弾ドットＤの着弾ズレ量Ｘが５μｍである場合、離隔距離Ｚを２μｍ、非撥液部４０の大きさを約９〜１０μｍ^２に設定することで、吐出方向のズレ分を調整することが可能である。なお、非撥液部４０の形状に関し、本実施形態においては、方形状の非撥液部４０を例示したが、これには限らない。例えば、非撥液部４０を、円形等の他の形状にすることもできる。

また、本実施形態では、ノズル開口２７から吐出されるインク滴が、ノズルプレート２１の表面に対して垂直に飛翔するように吐出方向を調整する例を示したが、非撥液部４０の形成位置を調整することで、インク滴の吐出方向を任意の方向に設定することも可能である。例えば、意図的にインク滴がノズルプレート２１の表面に対して斜めに吐出されるように調整することもできる。

以上のように、ノズル開口２７の周囲の撥液被膜層３６の一部に非撥液部４０を形成し、この非撥液部４０により、当該ノズル開口２７から吐出されるインク滴の吐出方向を調整するので、高精度な加工技術を要することなく簡単な構成で、然るべき方向に液滴を吐出させることが可能となる。また、アライメント検査工程の検査結果に応じて、ノズル開口２７の周囲の撥液被膜層３６の一部に非撥液部４０を形成し、この非撥液部４０により、吐出するインク滴の目標着弾位置からのズレを修正するので、従来、インク滴の実際の着弾位置が目標着弾位置からずれていることを原因として不良品としていた記録ヘッド２についても、良品とすることができ、歩留りを向上させることができる。さらには、記録ヘッド２毎にアライメント検査工程を行い、その結果に基づいて非撥液部４０を形成するので、圧電振動子１７等のヘッド構成部材の個体差の影響を排除することができる。これにより、構成部材の個体差に関係なく、記録画像の画質の低下の抑えた記録ヘッド２を提供することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図９は、本実施形態におけるノズルプレート２１´の構成を説明する断面図である。このノズルプレート２１´は、図９（ａ）に示すように、ノズルプレート基材３３の表面に、珪素化合物である下地膜４４をプラズマ重合によって形成し、この下地膜４４の表面にフッ素樹脂等の撥液性高分子を含む撥液被膜層３６を形成して構成されている。したがって、上記第１実施形態のようにメッキ処理を行わずに撥液被膜層３６を形成することができるので、環境への影響を配慮したノズルプレート２１´を製造することができる。

本実施形態におけるノズルプレート２１´に非撥液部４０を形成するには、先ず、図９（ｂ）に示すように、撥液被膜層３６において非撥液部４０を形成する領域以外をマスキング材４５によって被覆する。そして、非撥液部４０を形成する領域に、紫外線ランプ等を用いて紫外光（ＵＶ）を照射する。これにより、この領域の下地膜４４と撥液被膜層３６のシロキサン結合が破壊されて、図９（ｃ）に示すように、撥液被膜層３６の一部を除去することができる。そして、撥液被膜層３６を除去して親液性の下地膜４４が現れた部分が非撥液部４０となる。なお、紫外線を収束可能な装置を用いれば、マスキング材４５を使用せずに非撥液部４０を形成することも可能である。

このように、本実施形態におけるノズルプレート２１´を用いる場合においても、紫外線を照射するという非常に簡単な方法で非撥液部４０を形成することができる。なお、他の工程については上記実施形態と同様であるので、その説明は省略する。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

例えば、ノズル開口２７から吐出されるインク滴の吐出方向に関し、上記実施形態においては、アライメント検査工程において縦罫線Ｒを記録した検査パターンを検査することで、主走査方向（ノズル列３４とは直交する方向）の調整を行う場合を例示したが、このアライメント検査工程で横罫線を記録し、これに基づいて副走査方向（ノズル列方向）の調整を行うこともできる。

また、上記各実施形態では、電子ビームや紫外線等を照射することで、撥液被膜層３６を除去乃至損傷させて非撥液部４０を形成する例を示したが、これには限らない。例えば、親液材を付加（塗布）してその部分を非撥液部４０としても良い。この親液材としては、例えば、アルミナ、シリカ、酸化チタン、酸化セリウム等の金属の酸化物や窒化物等の親液性化合物の微粒子、アクリル酸やメタクリル酸の単独或いは共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミドの単独或いは共重合体に代表される親液性高分子が、架橋によって液に不溶となった微粒子等を使用することができる。

また、ノズル形成部材を備えているものであれば、例示したプリンタには限らず、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、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等、他の液体噴射ヘッドにも本発明を適用することができる。これにより、用途や必要性に応じてより最適な吐出方向が得られる液体噴射装置を提供することが可能となる。

プリンタ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断面図である。 ノズルプレートの構成を説明する平面図である。 ノズルプレートにおけるノズル開口周辺の拡大断面図である。 （ａ）は検査パターンの一例を示す図、（ｂ）は（ａ）における領域Ａの拡大図である。 電子ビームを用いて非撥液部を形成する様子を示した図である。 ノズル開口の周辺を拡大した図（非撥液部が形成されていない状態）であり、（ａ）はノズル開口周辺の表面側の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 ノズル開口の周辺を拡大した図（非撥液部が形成された状態）であり、（ａ）はノズル開口周辺の表面側の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 第２実施形態におけるノズルプレートの構成を説明する断面図であり、（ａ）は非撥液部が形成されていない状態、（ｂ）は非撥液部の形成領域に紫外線を照射している状態、（ｃ）は非撥液部が形成された状態を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ，２ 記録ヘッド，３ インクカートリッジ，４ キャリッジ，５ プラテン，６ 記録紙，７ キャリッジ移動機構，８ 紙送り機構，９ ガイドロッド，１０ リニアエンコーダ，１１ キャッピング部材，１２ ワイパー部材，１３ ケース，１４ 振動子ユニット，１５ 流路ユニット，１６ 収納空部，１７ 圧電振動子，１８ 固定板，１９ フレキシブルケーブル，２０ 流路形成基板，２１ ノズルプレート，２２ 弾性板，２３ リザーバ，２４ インク供給口，２５ 圧力室，２６ ノズル連通口，２７ ノズル開口，２８ 支持板，２９ 弾性体膜，３０ ダイヤフラム部，３１ コンプライアンス部，３３ ノズルプレート基材，３４ ノズル列，３６ 撥液被膜層，４０ 撥液部，４１ 電子銃，４４ 下地膜

Claims (9)

1. 複数のノズル開口を列設してなるノズル形成面を備え、該ノズル形成面の表面を撥液被膜層で被覆したノズル形成部材であって、
   ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成し、該非撥液部により、当該ノズル開口から吐出される液滴の吐出方向を調整可能としたことを特徴とするノズル形成部材。
2. 前記ノズル開口と前記非撥液部との間に撥液被膜層を残して前記非撥液部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のノズル形成部材。
3. 請求項１または２に記載のノズル形成部材と、圧力発生素子の作動によってノズル開口から液滴を吐出して吐出対象物上にドットを形成可能な液体噴射ヘッドと、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
4. 複数のノズル開口を列設してなるノズル形成面を備え、該ノズル形成面の表面は撥液被膜層が形成されており、圧力発生素子の作動によってノズル開口から液滴を吐出して吐出対象物上にドットを形成可能な液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記液体噴射ヘッドの各ノズル開口から吐出される液滴の目標としている着弾位置である目標着弾位置からのズレを検査するアライメント検査工程と、
   前記アライメント検査工程の検査結果に応じて、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に非撥液部を形成する非撥液部形成工程とを含み、
   前記非撥液部により、吐出する液滴の目標着弾位置からのズレを修正することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
5. 前記非撥液部形成工程で、所定温度以上の熱を与えることで撥液被膜層の一部を除去乃至損傷して非撥液部を形成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の製造方法。
6. 前記非撥液部形成工程で、イオンビームや電子ビーム等のビーム照射することで所定温度以上の熱を与えて、前記非撥液部を形成することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
7. 前記非撥液部形成工程で、撥液被膜層の一部に紫外線を照射することにより非撥液部を形成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の製造方法。
8. 前記非撥液部形成工程で、撥液被膜層の一部にプラズマを照射することにより非撥液部を形成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の製造方法。
9. 前記非撥液部形成工程で、ノズル開口の周囲の撥液被膜層の一部に親液材を付加することにより非撥液部を形成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の製造方法。
   
   

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