JP2006175762A

JP2006175762A - 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法

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Publication number: JP2006175762A
Application number: JP2004372447A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Higuchi; 和央樋口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】ワイピング耐性に優れ、製造工程においてノズル基板に割れや欠けが生じることがなく加工を簡易かつ確実に行うことができる液滴吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】ノズル部７が形成されているノズル基板４と、ノズル基板４のノズル部７に連通する吐出室１３とを備え、吐出室１３内の液をノズル部７から吐出させる液滴吐出ヘッド１であって、ノズル基板４のノズル部７の吐出側にテーパ状に拡径したテーパ部８を設け、テーパ部８に撥液膜９を形成した。この場合、ノズル基板４のノズル部７の裏面側に拡径部６を有する。また、撥液膜９が、フッ素基含有のシランカップリング剤よりなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関し、特に
ワイピング耐性等に優れた液滴吐出ヘッド等に関する。

インクジェットヘッドのノズル基材表面に凹部を形成し、この凹部内にノズル吐出口を形成することで、ノズル吐出口周辺に形成されている撥インク膜を擦れ等の機械的な破壊から保護する技術が知られている。
このようなインクジェットヘッドとして、インクを吐出するノズルと、このノズル近傍に単一の基板により形成され、かつ表面に撥水処理が施された凹部を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、このようなインクジェットヘッドの製造方法として、ノズル基材表面においてインク吐出口が形成される部位の周辺に凹部を形成する工程と、ノズル基材表面に撥インク膜を形成する工程と、撥インク膜の表面に保護部材を加熱及び加圧することにより密着させて貼付する工程と、保護部材が貼付されたノズル基材にインク吐出口を形成する工程と、保護部材を除去する工程とを有するものがある（例えば、特許文献２参照）。

特許第３０６０５２６号公報（第２頁、図１，図３，図４）特開２００３−２７６２０４号公報（第４〜６頁、図１，図４，図６）

上記のようなインクジェットヘッドによれば、ノズル基板表面の撥インク膜は、画像記録時における記録媒体との擦れやワイピング時における接触等に対する耐久性が十分ではなく、磨耗や剥離等によって撥インク性が損なわれやすく、インク吐出口周辺にインクが付着し、吐出されるインクに曲がりが発生して画像品質を低下させるおそれがあった。

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、ノズル基板の形成後はワイピング耐性等に優れた液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ノズル部が形成されているノズル基板と、ノズル基板のノズル部に連通する吐出室とを備え、吐出室内の液を前記ノズル部から吐出させる液滴吐出ヘッドであって、ノズル基板のノズル部の吐出側にテーパ状に拡径したテーパ部を設け、テーパ部に撥液膜を形成したものである。
ノズル基板のノズル部は構造をテーパ状にしここに撥液膜を塗布したので、ノズル吐出口周辺に形成されている撥液膜を擦れやワイピング等の機械的な破壊から保護することができ、このため、液滴吐出口周辺に液滴が付着することによって吐出液の曲がりが発生することもなく、画像品質を低下させることもない。こうして、ワイピング耐性に優れたノズル基板を備えた液滴吐出ヘッドを提供することができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ノズル基板のノズル部の裏面側に拡径部を有するものである。
ノズル部の裏面側に設けた拡径部によってインク吐出も確実になり、画像品質が良好に維持される。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、撥液膜がフッ素基含有のシランカップリング剤よりなるものである。
ノズル基板の液吐出面の構造をテーパ状にし、ここに下地との密着力の強いフッ素基含有のシランカップリング剤により撥液膜を形成したので、ワイピング耐性に優れる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、撥液膜がチタネート系、又はアルミネート系のカップリング剤よりなるものである。
ノズル基板の液吐出面の構造をテーパ状にし、ここに下地との密着力の強いチタネート系、又はアルミネート系のカップリング剤により撥液膜を形成したので、ワイピング耐性に優れる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、テーパ部の深さを２μｍ〜１０μｍとしたものである。
ノズル基板の液吐出面の構造をテーパ状にし、テーパ部の深さを２μｍ〜１０μｍとしたので、ワイピング耐性に優れる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、テーパ部の深さを４μｍ〜８μｍとしたものである。
ノズル基板の液吐出面の構造をテーパ状にし、テーパ部の深さを４μｍ〜８μｍとしたので、ワイピング耐性に非常に優れる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、テーパ部のテーパ角を５°＜θ＜２７°としたものである。
ノズル基板の液吐出面の構造をテーパ状にし、テーパ部のテーパ角を５°＜θ＜２７°としたので、ワイピング耐性に優れる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、テーパ部のテーパ角を１２°＜θ＜２０°としたものである。
ノズル基板の液吐出面の構造をテーパ状にし、テーパ部のテーパ角を１２°＜θ＜２０°としたので、ワイピング耐性に非常に優れる。

本発明に係る液滴吐出装置は、上記いずれかに記載の液滴吐出ヘッドを有するものである。
液滴吐出面の構造をテーパ状にしここに下地との密着力の強い撥液膜を塗布したノズル基板を備えた液滴吐出ヘッドを搭載したので、ワイピング耐性に優れ、液滴吐出口周辺に液滴が付着して吐出する液滴の曲がりが発生することもなく、画像品質を低下させることもない。このため、ワイピングを何万回行っても液吐出特性が変化することはない。また、紙ジャムなどの問題が起こりにくい。さらに、撥液面のテーパ部のテーパ角及び深さを調整することができ、この調整によって好ましいワイピング耐性を確保することができる。

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ノズル部が形成されているノズル基板と、ノズル基板のノズル部に連通する吐出室とを備え、吐出室内の液をノズル部から吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、ノズル基板を、ノズル基材の裏面側より表面側に第１の押圧部材によって押圧してノズル部を形成する工程と、ノズル基材の表面側より第２の押圧部材によって押圧してノズル部の表面側にテーパ状に拡径したテーパ部を形成する工程と、テーパ部近傍のノズル基材の表面に撥液処理を行って撥液膜を形成する工程とによって形成したものである。

実施の形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示す縦断面図で、静電駆動方式でフェイスインジェクトタイプのインクジェットヘッドを示している。図２は図１のノズル部近傍を示す縦断面図である。図に示すように、インクジェットヘッド１は、キャビティ基板２、電極基板３及びノズル基板４を接合することにより構成されている。
ノズル基板４はステンレス等を素材とする平板状の基板からなり、キャビティ基板２との接合面１１側にテーパ状に拡径した拡径部６を有するノズル部７を設けてある。ノズル部７のインク吐出面１０側には、このノズル部７と一体の基板に形成され、インク吐出面１０側にテーパ状に拡径されたテーパ部８を備えている。この場合、ノズル部７の拡径部６と、ノズル部７の上部に位置するテーパ部８の中心軸が、高い精度で一致しているものとする。これにより、ノズル部７からインクを吐出する際のインクの直進性が向上する。

テーパ部８のテーパ表面からその近傍にかけては、下地との密着力の強いフッ素基含有のシランカップリング剤よりなる撥液膜９が塗布されている。なお、フッ素基含有のシランカップリング剤にかえて、チタネート系、又はアルミネート系のカップリング剤よりなる撥液膜を塗布してもよい。
テーパ部８の深さｌは、例えば、２μｍ〜１０μｍ、好ましくは４μｍ〜８μｍの範囲がよい。また、ノズル部８の立設面とテーパ部９のテーパ面とのなす角度θは、５°＜θ＜２７°の範囲、好ましくは、１２°＜θ＜２０°の範囲がよい。

キャビティ基板２は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板１２である吐出室１３となる凹部が複数形成されている。なお、複数の吐出室１３は、図１の紙面手前側から紙面奥側にかけて平行に並んで形成されている。また、キャビティ基板２には、各吐出室１３にインクを供給するためのリザーバ１４となる凹部と、このリザーバ１４と各吐出室１３を連通する細溝状のオリフィス１５となる凹部が形成されている。図１に示すインクジェットヘッド１では、リザーバ１４は単一の凹部から形成されており、オリフィス１５は各吐出室１３に対して１つずつ形成されている。
さらに、キャビティ基板２の全面には、例えばＣＶＤ又は熱酸化によって酸化シリコン等からなる絶縁膜１６が形成されている。この絶縁膜１６は、液滴吐出ヘッド１の駆動時の絶縁破壊やショートを防止し、また吐出室１３やリザーバ１４の内部の液滴によりキャビティ基板２がエッチングされるのを防止する。

キャビティ基板２の振動板１２側には、例えばホウ珪酸ガラスからなる電極基板３が接合されている。電極基板３には、振動板１２と対向する複数の電極１７が形成されている。この電極１７は、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）をスパッタすることにより形成する。また、電極基板３には、リザーバ１４と連通するインク供給孔１８が形成されている。このインク供給孔１８は、リザーバ１４の底壁に設けられた孔と繋がっており、リザーバ１４にインク等の液滴を外部から供給するために設けられている。
なお、キャビティ基板２が単結晶シリコンからなり、電極基板３がホウ珪酸ガラスからなる場合には、キャビティ基板２と電極基板３の接合を陽極接合によって行うことができる。

図３は、ノズル基板４を液滴吐出面１０側から見た上面図である。図３に示すように、テーパ状に拡径されたテーパ部８を備えたノズル部７が、ノズル基板４の液滴吐出面１０側に複数開口している。なお、拡径部６は、図３の個々のノズル部７の紙面奥側に形成されている。また、キャビティ基板２の吐出室１３は、個々のテーパ部８（ノズル部７）ごとに形成されており、個々の吐出室１３は図３のＡ−Ａ線方向に細長いものとする。

上記のインクジェットヘッド１にはこれを清掃するためのクリーニング機構部が設けられており、クリーニング機構部に設けた清掃用布やエラストマーゴム等によってインクジェットヘッドを清掃するようにしてある（図示せず）。このクリーニング機構部には駆動モーターが設けられており、この駆動モーターを駆動させることによって、クリーニング機構部をインクジェットヘッドの駆動方向と直角方向にガイド軸に沿って駆動させる。
なお、キャビティ基板２と個々の電極１７との間には、駆動回路２１が接続されている。

次に、図１に示すインクジェットヘッド１の動作について説明する。キャビティ基板２と個々の電極１７との間に接続された駆動回路２１によって、キャビティ基板２と電極１７の間にパルス電圧が印加されると、振動板１２が電極１７の側に撓み、リザーバ１４の内部に溜まっていたインクが吐出室１３に流れ込む。そして、キャビティ基板２と電極１７との間に印加されていた電圧がなくなると、振動板１２が元の位置に戻って吐出室１３の内部の圧力が高くなり、ノズル部７からインクが吐出される。

上記動作ののち、クリーニング機構部の駆動モーターを駆動させると、クリーニング機構部はガイド軸に沿って移動し、クリーニング機構部に設けられた清掃用布によってインクジェットヘッド１のノズル部７を清掃する。このとき、ノズル基板４のテーパ部８は撥液面がテーパ形状を構成しているため、ワイピングの際にワイパーがテーパ部８に接触したとしてもテーパ部８には下地との密着力のつよい撥液膜９を塗布してあるので、ワイピングを繰り返し行ってもノズル部７の吐出特性が変化することはない。

図４はノズル基材４ａからノズル基板４を製造する工程を示す説明図である。以下、ノズル基板４の製造工程について説明する。なお、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った縦断面におけるノズル部７の周辺部を示している。
まず、図４（ａ）に示すように、ノズル基板４となる例えばステンレスよりなるノズル基材４ａを準備し、ついで、図４（ｂ）に示すように、ノズル基材４ａの裏面１１ａ側より表面１０ａ側に、第１の押圧部材であるポンチ３０を矢印方向に移動させてパンチし、裏面１１ａ側に拡径部６となるテーパ状の裏面孔６ａを形成するとともに、この裏面孔６ａと連通し裏面孔６ａと共にノズル部７となる貫通孔７ａを形成する。この際、押圧された材料４ｂがノズル基材４ａの表面１０ａ側に押し出される。
次に、図４（ｃ）に示すように、ノズル基材４ａの表面１０ａ側に押し出された材料４ｂを、ノズル基材４ａの表面１０ａに沿って矢印方向に移動するポリッシュ４０によって切断して除去し、貫通孔７ａを貫通させる。

次に、図４（ｄ）に示すように、ノズル基材４ａの表面１０ａ側より第２の押圧部材であるポンチ３１を矢印方向に移動させてパンチし、表面１０ａ側にテーパ部８となるテーパ状の表面孔８ａを形成する。
この際の表面孔８ａの深さｌは、例えば２μｍ〜１０μｍの範囲とし、テーパ角θを、５°＜θ＜２７°の範囲とする。
こうして表面孔８ａを形成したのち、表面孔８ａの近傍にフッ素基含有のシランカップリング剤によって撥インク処理を施し、撥液膜９を形成する。この際のシランカップリング剤の濃度は、例えば０．０５〜０．３０ｗｔ％、特に０．１０〜０．１７ｗｔ％、動粘土は４ｅ−７〜１．４ｅ−５ｍ２／ｓとする。

こうしてノズル基材４ａからノズル基板４を製造し、このノズル基板４を、電極基板３とキャビティ基板２とからなる接合基板に接合して、インクジェットヘッド１を製造する。
すなわち、図５に示すように、ノズル基板４の裏面である接合面１１側に接着剤等を転写して接着剤層１１ａ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４とを接合する。
最後に、キャビティ基板２、電極基板３及びノズル基板４が接合された接合基板をダイシング（切断）により分離して、液滴吐出ヘッド１が完成する。

図６及び図７は、キャビティ基板２及び電極基板３を接合した接合基板の製造工程を示す縦断面図である。以下、キャビティ基板２及び電極基板３を接合した接合基板の製造工程について説明する。
まず、図６（ａ）に示すように、ホウ珪酸ガラス等からなるガラス基材３ａを、金・クロムの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することにより凹部１９を形成する。なお、この凹部１９は、電極１７の形状より少し大きい溝状のものであって複数形成するものとする。
そして、凹部１９の内部に、スパッタによってＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）からなる電極１７を形成する。
その後、ドリル等によってインク供給孔１８となる孔部１８ａを形成して、電極基板３を形成する。

次に、図６（ｂ）に示すように、シリコン基材２ａの両面を鏡面研磨した後に、シリコン基材２ａの片面にプラズマＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によってＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ）からなるシリコン酸化膜２２を形成する。なお、シリコン酸化膜２２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１２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１２を形成することができる。
そして、図６（ｃ）に示すように、図６（ｂ）に示すシリコン基材２ａと、図６（ａ）に示す電極基板３を例えば３６０℃に加熱し、シリコン基材２ａに陽極、電極基板３に陰極を接続して８００Ｖ程度の電圧を印加し、陽極接合を行う。
シリコン基材２ａと電極基板３を陽極接合した後に、水酸化カリウム水溶液等で接合基板をエッチングすることにより、シリコン基材２ａの全体を薄板化する（図６（ｄ））。

それから、シリコン基材２ａの上面（電極基板３が接合されている面の反対面）の全面に、プラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜を形成する。
そしてこのＴＥＯＳ膜に、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及びオリフィス１５となる凹部１５ａとなる部分を形成するためのレジストをパターニングし、この部分のＴＥＯＳ膜をエッチング除去する。

その後、図７（ｅ）に示すように、シリコン基材２ａを水酸化カリウム水溶液等でエッチングすることにより、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及びオリフィス１５となる凹部１５ａを形成する。このとき、電極取出し部２３となる部分もエッチングして薄板化しておく。なお、図７（ｅ）のウェットエッチングの工程では、例えば初めに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とができる。これにより、振動板１２の面荒れを抑制することができる。

シリコン基材２ａのエッチングが終了した後に、図７（ｆ）に示すように、接合基板をフッ酸水溶液でエッチングして、シリコン基材２ａに形成されたＴＥＯＳ膜を除去する。また、電極基板３のインク供給孔１８となる孔部１８ａにレーザー加工を施し、インク供給孔１８が電極基板３を貫通するようにする。
次に、シリコン基材２ａの吐出室１３となる凹部１３ａ等の形成された面に、図７（ｇ）に示すように、例えばＣＶＤによってＴＥＯＳ等からなる液滴保護膜２４を形成する。

それから、ＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）等によって電極取出し部２３を開放する。また、シリコン基材２ａに機械加工又はレーザー加工を行って、インク供給孔１８をリザーバ１４となる凹部１４ａまで貫通させる。これにより、キャビティ基板２と電極基板３が接合された接合基板５が完成する（図７（ｈ））。
この接合基板５は、図５の工程において示したように、ノズル基板４と接合されることとなる。
なお、電極取出し部２３に、振動板１２と電極１７の間の空間を封止するための封止剤（図示せず）を塗布するようにしてもよい。

上記の説明では、駆動手段に静電気力を利用した静電駆動方式のインクジェットヘッドについて説明したが、本発明は上記に限定するものではなく、駆動手段に圧電素子（ピエゾ素子）を利用したいわゆる圧電駆動方式のインクジェットヘッドや、駆動手段に発熱素子を利用したいわゆるバブルジェット（登録商標）方式のインクジェットヘッドに適用することもできる。

本実施の形態１によれば、インク吐出面の構造をテーパ状にし、ここに下地との密着力の強い撥液膜９を塗布したノズル基板４を備えたインクジェットヘッド１を構成したので、ワイピング耐性に優れ、インク吐出口周辺に液滴が付着して吐出液の曲がりが発生することがなく、画像品質を低下させることもない。このため、何万回ワイピングを行っても吐出特性が変化することはない。また、紙ジャムなどの問題も起こりにくい。さらに、撥液面のテーパ角θ及び深さｌを調整することができ、この調整を行うことによって、種々のワイピング機構に対処することが可能となる。

また、インクジェットヘッド１の製造工程において、ステンレス等のノズル基材４ａを用いるものであっても、第１、第２のポンチ３０，３１を使用することによってノズル基材４ａを容易に加工することができ、さらにノズル機材４ａの割れや欠けが生じることがなく、容易かつ確実に加工を行うことができる。

実施の形態２．
図８は、本実施の形態２に係るインクジェットヘッドを搭載した印刷装置の概略を示す説明図である。この印刷装置はいわゆるシリアル型の装置で、被印刷物であるプリント紙５０を支持するドラム５１と、プリント紙５０にインクを吐出し記録を行うインクジェットヘッド５２とを備えている。また、インクジェットヘッド５２にインクを供給するためのインク供給手段、及びインクジェットヘッド５２を清掃するためのクリーニング機構部が設けられている（図示せず）。プリント紙５０は、ドラム５１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラー５３により、ドラム５１に圧着して保持される。そして、送りネジ５４がドラム５１の軸方向に平行に設けられ、インクジェットヘッド５２が螺合されている。そして、送りネジ５４を回転することによって、インクジェットヘッド５２がドラム５１の軸方向に移動するようになっている。

一方、ドラム５１は、ベルト５５等を介してモータ５６により回転駆動される。また、プリント制御手段５７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ５４、モータ５６、クリーニング機構部等を駆動させ、また、インクジェットヘッド５２にある駆動回路２１を駆動させて振動板１２を振動させ、制御しながら印刷を行わせる。
本実施の形態２によれば、インクジェットヘッド５２を製造する工程において、ステンレス等の機材からなるノズル基材４ａの両面から穿孔を行うことにより表面１０ａ及び裏面１１ａともにテーパ状を有するノズル基板４を得るようにしたので、ワイピングを何万回行っても吐出特性が変化することがなく、高精度の印刷を行うことができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、実施の形態１で示したインクジェットヘッドを印刷装置に搭載した場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッドを液滴吐出装置に搭載する場合に適用される。ＤＮＡ（ＤｅｏｘｙｒｉｂｏＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、ＲｉｂｏＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄ：リボ核酸、ＰｅｐｔｉｄｅＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄ：ペプチド核酸等）等、他のバイオ、ウイルス等の生体化学に関する分子（生体分子）のマイクロアレイ、物質検査のマイクロアレイ等を製造、検査等するスポッタ等の装置にも利用することができる。また、カラーフィルタを形成するための化合物を含む溶液、染料の吐出等、他のあらゆる工業用途、家庭用途に、実施の形態１のようにして製造した液滴吐出ヘッドを用いた印刷装置、記録装置に用いることができる。

本発明に係るインクジェットヘッド１のワイピング耐性を調べるため、ワイピングを実施した後のノズル外観異状発生率を調べた。
表１に示すように、テーパ部８の深さｌを、２μｍ〜４μｍ、４μｍ〜８μｍ、８μｍ〜１０μｍの３通りに分け、それぞれの深さｌに対して、テーパ角θを、５°＜θ＜１２°、１２°＜θ＜２０°、２０°＜θ＜２７°、２７°＜θの４通りに分けて、ノズル外観異状の発生を調べた。この際、テーパ部８のテーパ面近傍に、フッ素基含有のシランカップリング剤（例えば、ダイキン工業のオプツールＤＳＸ）を塗布して撥インク処理し、撥液膜９を形成した。この際のシランカップリング剤の濃度は、例えば０．０５〜０．３０ｗｔ％、好ましくは０．１０〜０．１７ｗｔ％であり、動粘土は４ｅ−７〜１．４ｅ−５ｍ２／ｓであった。

表１はワイピングを２万回実施した後のノズル外観異状発生率を調べたものであり、表２はワイピングを４万回実施した後のノズル外観異状発生率を調べたものである。
〇はノズル外観に問題なし、△は一部のノズル外観に問題あり、×は全ノズル外観に問題あり、を示している。

以上の結果から、テーパ部８の深さｌが２μｍ〜１０μｍの範囲にあり、テーパ角θが１２°＜θ＜２０°の範囲にある場合が最もワイピング耐性に優れていることがわかった。

本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドを示した縦断面図。図１のノズル基板の要部の縦断面図。図１のノズル基板をインク吐出面側から見た上面図。実施の形態１に係るノズル基板の製造工程を示した縦断面図。ノズル基板の裏面側に電極基板が接合されたキャビティ基板を接合した状態を示す縦断面図。キャビティ基板と電極基板を接合した接合基板の製造工程を示す縦断面図。図６の製造工程の続きの工程を示した縦断面図。実施の形態１により製造されたインクジェットヘッドを搭載した印刷装置を示した斜視図。

符号の説明

１インクジェットヘッド、２キャビティ基板、３電極基板、４ノズル基板、４ａノズル基材、４ｂノズル基材の表面側に押し出された材料、６拡径部、６ａ裏面孔、７ノズル部、７ａ貫通孔、８テーパ部、８ａ表面孔、９撥液膜、１０インク吐出面、１０ａノズル基材の表面、１１接合面、１１ａノズル基材の裏面、１２振動板、１３吐出室、１４リザーバ、１５オリフィス、１７電極、１８インク供給孔、２１駆動回路、３０第１のポンチ（第１の押圧部材）、３１第２のポンチ（第２の押圧部材）、θ テーパ部のテーパ角、ｌテーパ部の深さ。

Claims

ノズル部が形成されているノズル基板と、該ノズル基板のノズル部に連通する吐出室とを備え、該吐出室内の液を前記ノズル部から吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル基板のノズル部の吐出側にテーパ状に拡径したテーパ部を設け、該テーパ部に撥液膜を形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記ノズル基板のノズル部の裏面側に拡径部を有することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
前記撥液膜が、フッ素基含有のシランカップリング剤よりなるものであることを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出ヘッド。
前記撥液膜が、チタネート系、又はアルミネート系のカップリング剤よりなるものであることを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出ヘッド。
前記テーパ部の深さを２μｍ〜１０μｍとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
前記テーパ部の深さを４μｍ〜８μｍとしたことを特徴とする請求項５記載の液滴吐出ヘッド。
前記テーパ部のテーパ角を５°＜θ＜２７°としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
前記テーパ部のテーパ角を１２°＜θ＜２０°としたことを特徴とする請求項７記載の液滴吐出ヘッド。
前記ノズル基板がステンレスであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
請求項１〜９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出装置。
ノズル部が形成されているノズル基板と、該ノズル基板のノズル部に連通する吐出室とを備え、該吐出室内の液を前記ノズル部から吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記ノズル基板を、ノズル基材の裏面側より表面側に第１の押圧部材によって押圧してノズル部を形成する工程と、前記ノズル基材の表面側より第２の押圧部材によって押圧して前記ノズル部の表面側にテーパ状に拡径したテーパ部を形成する工程と、前記テーパ部近傍のノズル基材の表面に撥液処理を行って撥液膜を形成する工程とによって形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。