JP2013111894A - 液滴吐出装置、バルブユニットおよびバルブユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不要なインクを記録媒体に付着させず、印刷品質に優れた液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、記録ヘッドに接続され液状体の流路を開閉させるバルブユニットＶＬと、を備え、バルブユニットＶＬは、流路に設けられる弁座７０及び弁座７０に当接可能とする弁体７１を有し、弁座７０と弁体７１との当接によって流路を閉じるように形成され、弁座７０は、弁体７１との当接部に、液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜８０が形成されており、弁体７１は、弁座７０との当接部が弾性体を用いて形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液滴吐出装置、バルブユニットおよびバルブユニットの製造方法に関する。

インクなどの液状体を液滴として吐出する液滴吐出装置には、例えばインクジェット式プリンター装置（以下、「プリンター装置」と表記する）などがある。プリンター装置は、記録媒体に文字や画像等を記録する装置である。プリンター装置は、記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体にインクを液滴にして吐出する構成になっている。記録ヘッドは例えばキャリッジなどの移動機構に搭載され、記録媒体上方を移動しながらインクを吐出するオンキャリッジ型の構成になっている。

オンキャリッジ型の構成では、例えば、特許文献１に記載されているように、キャリッジ側にインク封止機能を有するインク供給用のバルブユニットを備えたプリンター装置が知られている。

特開２００４−１４２４０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインク供給用のバルブユニットを備えたオンキャリッジ型の構成では、可動バルブのシール部分にインクが堆積する場合がある。可動バルブのシール部分にインクが堆積すると、可動バルブが閉じるときの動作において、可動バルブが正常に閉じずリークが発生する。リークが発生すると、バルブユニットの上流側の圧力がヘッドに加わるため、ノズルからインクが垂れるなどの問題が発生する。その場合、プリンター装置内部にインクが付着する。このため、印刷中に印刷媒体に不要なインクが付着し、印刷の品質を低下させるおそれがある。

本実施例は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る液滴吐出装置は、液状体を液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに接続され前記液状体の流路を開閉させるバルブユニットと、を備え、前記バルブユニットは、前記流路に設けられる弁座及び前記弁座に当接可能とする弁体を有し、前記弁座と前記弁体との当接によって前記流路を閉じるように形成され、前記弁座は、樹脂を基材とし前記弁体との当接部に、前記液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜が形成されており、前記弁体は、前記弁座との当接部が弾性体を用いて形成されていることを特徴とする。

本適用例によれば、弁座は弁体との当接部に撥液膜を形成するため、当接部においてインクなどの液状体が弾かれることとなる。
従って、弁座と弁体との当接部に液状体の堆積物が堆積するのを抑えることができ、リークの発生を防ぐことができるため、印刷媒体にインクが付着して、印刷品質が低下するのを防ぐことができる。
また、撥液膜にフッ素系を主成分とした撥液剤を用いるため、弁座に樹脂系の基材を用いている場合、主鎖が同一の成分を有することとなり、これによって、撥液膜と弁座との密着性を向上することができる。
従って、弁座と弁体の間にインクが堆積しない液滴吐出装置を提供することができる。

［適用例２］上記適用例に記載の前記撥液膜は、前記流路を囲うように設けられていることが好ましい。

本適用例によれば、撥液膜が流路を囲うように設けられている。
従って、流路を囲う領域全体について、リーク発生から保護されることとなる。

［適用例３］上記適用例に記載の前記弁座は、前記流路に対して前記撥液膜の外側の領域に流通抑制部を有することが好ましい。

本適用例によれば、弁座のうち撥液膜の外側の領域に流通抑制部が形成されている。
従って、弁座に撥液膜を形成する際に撥液膜を構成する材料として液状体を用いた場合であっても、撥液膜の形成領域を確実に区画することができる。

［適用例４］上記適用例に記載の前記流通抑制部は、前記撥液膜の周囲に環状に形成されていることが好ましい。

本適用例によれば、流通抑制部が撥液膜の周囲に環状に形成されている。
従って、環状の領域を確実に区画することができる。

［適用例５］上記適用例に記載の前記流通抑制部は、溝状に形成されていることが好ましい。

本適用例によれば、流通抑制部が溝状に形成されていることとするため、撥液膜の形成時に用いる液状体を捕捉することができる。
従って、撥液膜の形成領域を確実に区画することができる。

［適用例６］上記適用例に記載の前記流通抑制部は、突起状に形成されていることが好ましい。

本適用例によれば、流通抑制部が突起状に形成されていることとするため、撥液膜の形成時に用いる液状体を塞き止めることができる。
従って、撥液膜の形成領域を確実に区画することができる。

［適用例７］本適用例に係るバルブユニットは、液状体を液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドに接続される前記液状体の流路を開閉させるバルブユニットであって、前記流路に設けられる弁座と、前記弁座に当接可能とする弁体とを有し、前記弁座と前記弁体との当接によって前記流路を閉じるように形成され、前記弁座は、樹脂を基材とし前記弁体との当接部に、前記液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜が形成されており、前記弁体は、前記弁座との当接部が弾性体を用いて形成されていることを特徴とする。

本適用例によれば、弁座が弁体との当接部に撥液膜などから構成されているため、撥液膜において液状体が弾かれることとなるため、弁座と弁体との当接部に液状体が流通しにくくなる。
従って、弁座と弁体との当接部に液状体が堆積するのを抑えることができ、リークの発生を防ぐことができる。

［適用例８］本適用例に係る撥液膜の製造方法は、流路に設けられる弁座と、前記弁座に当接可能とする弁体とを有し、前記弁座と前記弁体との当接によって前記流路を閉じるように形成され、前記弁座は、樹脂を基材とし前記弁体との当接部に、前記液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜が形成されており、前記弁体は、前記弁座との当接部が弾性体を用いて形成されているバルブユニットの製造方法であって、前記撥液膜の形成において、フッ素系の撥液剤を前記弁座に塗布する撥液剤塗布工程と、塗布した撥液剤を塗布した前記弁座を加熱するアニール工程と、を有することを特徴とする。

本適用例によれば、撥液膜に使用する撥液剤がフッ素系のものを用いるため、弁座および弁体に樹脂系の基材を用いた場合は、主鎖の成分が同一となる。
従って、従来技術として撥液膜の塗布方法に用いられているプラズマ処理などの前処理の工程を省略することができる。

実施形態１に係るプリンター装置の全体構成を示す図。 実施形態１に係るプリンター装置の記録ヘッド近傍の構成を示す図。 実施形態１に係る記録ヘッドの構成を示す断面図。 実施形態１に係るサブタンクの構成を示す断面図。 実施形態１に係る樹脂材料の構造を示す図。 実施形態１に係るフッ素系撥液剤の構造を示す図。 実施形態１に係るサブタンクの一部の構成を示す平面図。 実施形態１に係るプリンター装置の動作を示す動作図（収縮状態）。 実施形態１に係るプリンター装置の動作を示す動作図（連通状態）。 実施形態１に係るプリンター装置の動作を示す動作図（閉塞状態）。 変形例１におけるサブタンクの他の構成を示す断面図。 実施形態２における撥液膜の製作工程を示すフローチャート。 従来の撥液膜の製作工程を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るプリンター装置ＰＲＴの概略構成を示す一部分解図である。
プリンター装置ＰＲＴは、プリンター本体５、サブタンク２、及び記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４などなどから構成されている。

まず初めに、実施形態１に係る液滴吐出装置としてのプリンター本体５の概略構成について説明する。

プリンター本体５は、キャリッジ移動機構５４、キャッピング装置５０、インクカートリッジ（液滴供給部材）６などから構成されている。
キャリッジ移動機構５４は、キャリッジ４を往復移動させるためのものである。
キャッピング装置５０は、記録ヘッド３の各ノズルから増粘したインクＬ（図３参照）を吸引するクリーニング動作等に用いられるものである。
インクカートリッジ６は、インク供給チューブ３４を介して記録ヘッド３に供給するインクＬが貯留されたものである。
このプリンター本体５には、記録紙を搬送する不図示の紙送り機構が設けられており、この紙送り機構は紙送りモーターやこの紙送りモーターによって回転駆動される紙送りローラー（いずれも不図示）等から構成され、記録紙を記録（印字・印刷）動作に連動させてプラテン１３の上に順次送り出すようになっている。

次に、プリンター本体５の構成をなすキャリッジ移動機構５４、キャッピング装置５０の概略構成について詳細に説明する。
キャリッジ移動機構５４は、ガイド軸８、パルスモーター９、駆動プーリー１０、遊転プーリー１１、タイミングベルト１２などから構成されている。
ガイド軸８は、プリンター本体５の幅方向に架設されたものである。
駆動プーリー１０は、パルスモーター９の回転軸に接続されており、パルスモーター９によって回転駆動するものである。
遊転プーリー１１は、駆動プーリー１０とはプリンター本体５の幅方向の反対側に設けられたものである。
タイミングベルト１２は、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたものである。
パルスモーター９を駆動することによってキャリッジ４がガイド軸８に沿って主走査方向に往復移動するようになっている。

キャッピング装置５０は、プリンター本体５内のホームポジションに配置されている。このホームポジションは、キャリッジ４の移動範囲内のうち記録領域よりも外側の端部領域であって電源オフ時や長時間に亘って記録（液滴吐出処理）が行われなかった場合にキャリッジ４が位置する場所に設定されている。

次に、実施形態１に係る液滴吐出装置としての記録ヘッド３の概略構成について説明する。

図２は実施形態１に係る記録ヘッド３の構成を説明する断面図、図３は実施形態１に係る記録ヘッド３の要部断面図である。
記録ヘッド３は、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０などから構成されている。

導入針ユニット１７の上面にはフィルター２１を介在させた状態で２本のインク導入針２２が横並びで取り付けられている。これらのインク導入針２２には、サブタンク２がそれぞれ装着される。導入針ユニット１７の内部には、各インク導入針２２に対応したインク導入路２３が形成されている。このインク導入路２３の上端はフィルター２１を介してインク導入針２２に連通し、下端はパッキン２４を介してヘッドケース１８内部に形成されたケース流路２５と連通する。

本実施形態では、２種類のインクを使用する構成であるためサブタンク２が２つ配置されているが、３種類以上のインクを使用する構成であっても勿論構わない。
サブタンク２は、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって外郭部が成型されている。

続いて、実施形態１に係る液滴吐出装置としてのサブタンク２の概略構成について説明する。
図４は、実施形態１に係るサブタンク２の構成を示す断面図である。
サブタンク２は、弾性シート２６、インク供給室２７Ａ、圧力室２７Ｂなどから構成されている。

弾性シート２６は、可撓性を有するフィルム部材である。
インク供給室２７Ａは、インク供給チューブ３４に接続されており、インク供給チューブ３４を介して流れてきたインクＬが供給される部分である（図２参照）。インク供給室２７Ａと圧力室２７Ｂとの間には、各室２７Ａ，２７Ｂを区画するように隔壁Ａが形成されている。
連通路（流路）６０は、インク供給室２７Ａと圧力室２７Ｂとを連通するために、隔壁Ａに形成されているものである。連通路６０の一端はインク供給室２７Ａに開口し、他端は圧力室２７Ｂに開口している。圧力室２７Ｂは、連通路６０を介してインク供給室２７Ａに連通されている。圧力室２７Ｂは、外部に連通する開口部６１などから構成されている。

弾性シート２６は、開口部６１を塞ぐように貼り付けられている。弾性シート２６は、圧力室２７Ｂの圧力に応じて膨張及び収縮するようになっている。例えば、図２に示すように圧力室２７Ｂの圧力が外部の圧力よりも高くなると弾性シート２６が膨張状態（２６ａ）となり、圧力室２７Ｂの圧力が外部の圧力よりも低くなると弾性シート２６が収縮状態（２６ｂ）となる。

バルブユニットＶＬは、連通路６０を開閉するバルブである。
バルブユニットＶＬは、弁座７０及び弁体７１などから構成されている。
弁座７０はポリプロピレンなどの樹脂を基材として形成されている。そして、連通路６０の側壁によって構成されている。弁座７０には、連通路６０を囲うように撥液膜８０が形成されている。詳細には、インク供給室２７Ａの隔壁Ａに開口した連通路６０の開口部の外周にある弁座７０に対して弁体７１が当接することで連通路６０を閉じる構成であり、弁座７０の弁体７１との当接面７２ａには連通路６０の開口の外周を囲むように撥液膜８０が形成されている。

撥液膜８０は、フッ素系撥液剤等のような、インクに対して疎水性を有する材料によって膜状に形成されている。撥液膜８０は、例えばスピンコート法、ディスペンサーによる塗布法などの湿式の成膜法によって形成されている。
弁座７０の材料が、例えば図５に示すようなアイソタクチックの構造を有した樹脂系の材料の場合、撥液膜８０に用いるフッ素系の撥液剤は、例えば図６に示されるように、「Ｐｏｌｙ（１，１，２，２−Ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏ−ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｄｅｃｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）」などのようなものがある。このとき、樹脂系の弁座７０とフッ素系の撥液剤は同様の成分を持った構造となっており、結合しやすく密着力の高い撥液膜８０が形成される。
図７は、弁座７０の構成を示す平面図である。同図に示すように、撥液膜８０は、平面視で一定の幅（径方向の寸法）で環状に形成されている。弁座７０には、連通路６０に対して撥液膜８０の外側の領域に溝状の流通抑制部８１が形成されている。
流通抑制部８１は、撥液膜８０の周囲に環状に形成されている。流通抑制部８１は、撥液膜８０を形成する際に液状の撥液膜材料が弁座７０の外側に溢れないように撥液膜材料の流通を抑制する。

弁体７１は、閉塞部７２及び軸部７３などから構成されている。
閉塞部７２は、連通路６０を塞ぐ部分である。
図７に示すように、閉塞部７２は、連通路６０の断面形状における径よりも大きな径を有するように形成されている。閉塞部７２は、弁座７０との当接面（当接部）７２ａが例えばゴムなどのエラストマー系の材料を用いて形成されている。閉塞部７２は、不図示のバネ機構によってサブタンク本体２ａに固定されている。

軸部７３は、閉塞部７２と一体的に形成され、連通路６０に挿入される部分である。軸部７３は、連通路６０の径よりも小さな径を有するように円柱状に形成されている。軸部７３の端部７３ａは板状部材７４を介して弾性シート２６の中央部に接続されている。
板状部材７４は、不図示のバネ機構によってサブタンク本体２ａに固定されている。軸部７３、板状部材７４及び弾性シート２６は一体的に形成された状態になっている。このため、弾性シート２６が膨張又は収縮することにより、弾性シート２６の膨張・収縮方向に軸部７３が移動するようになっている。

図１〜図３に戻って、サブタンク２の下部にはインク導入針２２が挿入される針接続部２８が下方に向けて突設されている。サブタンク２における圧力室２７Ｂは断面視で擂り鉢形状になっている。

圧力室２７Ｂの側面のうち上下方向中央部よりも少し下の位置には、針接続部２８との間を連通する接続流路２９の上流側開口が配置されている。針接続部２８の内部空間にはインク導入針２２が液密に嵌入されるシール部材３１が嵌め込まれている。インク供給室２７Ａの入口側（インク供給チューブ３４側）には、インク供給室２７Ａ内に流入するインクＬを濾過するタンク部フィルター３０が取り付けられている。

上記の弾性シート２６は、圧力室２７Ｂを収縮させる方向及び圧力室２７Ｂを膨張させる方向の両方向に変形可能である。弾性シート２６の変形によってインクＬの圧力変動が吸収され、インクＬがサブタンク２内で圧力変動が吸収された状態で記録ヘッド３側に供給されるようになっている。このようにサブタンク２は圧力ダンパとして機能するようになっている。

ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空箱体状部材である。ヘッドケース１８の下端面には流路ユニット１９が接合されており、内部に形成された収容空部３７内にアクチュエータユニット２０が収容され、流路ユニット１９側とは反対側の上端面にパッキン２４を介在した状態で導入針ユニット１７が取り付けられている。
ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。ケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３と連通されている。

ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通されており、インク導入針２２から導入されたインクＬがインク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給されるようになっている。

ヘッドケース１８の収容空部３７内に収容されるアクチュエータユニット２０は、圧電振動子３８と、固定板３９と、フレキシブルケーブル４０などから構成されている。
圧電振動子３８は、櫛歯状に配列された複数からなるものである。
固定板３９は、圧電振動子３８を接合するものである。
フレキシブルケーブル４０は、プリンター本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材である。
各圧電振動子３８は固定端部側が固定板３９上に接合され自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出しており、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。

各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。アクチュエータユニット２０は、収容空部３７を区画するケース内壁面に固定板３９の背面を接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。

流路ユニット１９は、振動板（封止板）４１、流路基板４２及びノズル基板４３などから構成されている。
これら振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３が積層された状態になっており、不図示の接着剤で接合され一体化されている。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル４７に至るまでの一連のインク流路（液体流路）を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル４７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。共通インク室４４は、ケース流路２５と連通されており、インク導入針２２側からのインクＬが導入される室である。共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配供給されるようになっている。

流路ユニット１９の底部に配置されるノズル基板４３は、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４７を列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル基板４３は、ステンレス鋼の板材によって作製され、例えばノズル４７の列（即ち、ノズル列）が、各サブタンク２に対応して合計２列設けられた状態になっている。１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル４７によって構成されている。このノズル４７が配列されているノズル基板４３の表面が吐出面４３ａをなす。

ノズル基板４３と振動板４１との間に配置される流路基板４２は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室４４、インク供給口４５及び圧力室４６となる空部が区画形成された板状の部材である。

流路基板４２は例えば結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板４１は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板４１の圧力室４６に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子３８の先端面が接合される島部４８が形成されている。この島部４８は、ダイヤフラム部として機能する。振動板４１は、圧電振動子３８の作動に応じて島部４８の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されており、流路基板４２の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部４９として機能するようにもなっている。このコンプライアンス部４９に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板が除去され弾性フィルムだけが残った状態になっている。

上記の記録ヘッド３において、フレキシブルケーブル４０を通じて駆動信号が圧電振動子３８に供給されると、この圧電振動子３８が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４８が圧力室４６に近接する方向或いは離隔する方向に移動するようになっている。島部４８の移動によって圧力室４６の容積が変化し、圧力室４６内のインクＬに圧力変動が生じ、この圧力変動によってノズル４７からインク滴（液滴）Ｄが吐出されるようになっている。

次に、上述したプリンター装置ＰＲＴの動作を説明する。プリンター装置ＰＲＴの動作は、不図示の制御装置が統括的に制御する。
外部からプリンター装置ＰＲＴに印刷データが送信されると、制御装置は、ドットパターンに対応した吐出データに展開して記録ヘッド３に送信する。記録ヘッド３では、受信した吐出データに基づき、記録（印字・印刷）処理、すなわち記録紙に対するインク滴Ｄが吐出される。

制御装置は、所定時間印字処理を行った後、ノズル４７の吐出特性を維持すべく、メンテナンス処理を行わせる。吸引動作時において、制御装置はキャッピング装置５０におけるキャップ部材（不図示）を記録ヘッド３の吐出面４３ａに当接させる。この動作により、吐出面４３ａとキャップ部材とで形成される空間が密閉される。続いて、制御装置はキャッピング装置５０に接続される吸引ポンプを駆動し、吐出面４３ａとキャップ部材とで形成される空間を減圧する。これにより、ノズル４７内からインクＬを吸引することができる。

続いて、サブタンク２およびバルブユニットＶＬの動作を説明する。
図８はバルブユニットの収縮状態、図９はバルブユニットの連通状態、図１０はバルブユニットの閉塞状態である。
インクカートリッジ６から記録ヘッド３側にインクＬを供給する際、制御装置はインク供給チューブ３４を介してサブタンク２側にインクＬを搬送させる。制御装置は、圧電振動子３８を作動させ、ノズル４７からインク滴Ｄを吐出させる。この動作により、サブタンク２の圧力室２７Ｂ内のインクＬが接続流路２９から記録ヘッド３側へ移動する。

図８に示すように、圧力室２７Ｂ内のインクＬが流出すると、圧力室２７Ｂ内の圧力が低くなる。このため、弾性シート２６が圧力室２７Ｂ内に引っ張られるように収縮状態となる。弾性シート２６が収縮状態になって圧力室２７Ｂ内部側へ移動すると、弾性シート２６と一体的に形成された板状部材７４、軸部７３がインク供給室２７Ａ側へ押し込まれる。このため、閉塞部７２が弁座７０（撥液膜８０）から離れた状態となり、インク供給室２７Ａと圧力室２７Ｂとの間が連通路６０を介して連通される。

図９に示すように、圧力室２７Ｂ内の圧力が低下しているのに対してインク供給室２７Ａの圧力は一定に加圧されているため、インク供給室２７Ａと圧力室２７Ｂとの間が連通されると、圧力差によってインク供給室２７Ａ側に貯留されていたインクＬは、圧力室２７Ｂ側へ移動する。

図１０に示すように、圧力室２７ＢにインクＬが充填されると、弾性シート２６が元の状態に戻され、インク供給室２７Ａから離れる方向に移動する。この弾性シート２６の移動により、板状部材７４及び軸部７３がインク供給室２７Ａから離れる方向に引っ張られ、閉塞部７２が弁座７０（撥液膜８０）に当接する。このため、インク供給室２７Ａと圧力室２７Ｂとの間が閉塞部７２によって閉塞された状態になる。

このように、サブタンク２では、圧力室２７Ｂ内の圧力（インク量）に応じてバルブユニットＶＬを開閉させ、インク供給室２７Ａから圧力室２７ＢへインクＬを供給するようになっている。サブタンク２では、圧力室２７Ｂから記録ヘッド３側へインクＬを流出させるとき以外にはバルブユニットＶＬが閉状態となるため、記録ヘッド３のノズル４７からインクＬが垂れてしまうことも無い。

一方、バルブユニットＶＬの開閉動作を繰り返していくうちに、弁体７１と弁座７０との当接部にインクの堆積物が堆積して成長する場合がある。この部分にインクの堆積物が堆積すると、堆積物によってバルブユニットＶＬが完全に閉じなくなり、リークが発生することとなる。リークが発生すると、バルブユニットＶＬの上流側の圧力がインク供給室２７Ａ、連通路６０、圧力室２７Ｂを介して記録ヘッド３側に加わるため、ノズル４７からインクが垂れてしまうこととなる。そうなると、プリンター本体５内部にインクが付着し、メンテナンス性が悪くなってしまう。また、印刷中に印刷媒体にインクが付着して、印刷品質を低下させる。

これに対して、本実施形態によれば、弁座７０の弁体７１との当接部に撥液膜８０が構成されているため、撥液膜８０においてインクが弾かれることとなる。このため、弁座７０と弁体７１との当接部にインクが流通しにくくなる。これにより、弁座７０と弁体７１との当接部にインクの堆積物が堆積するのを抑え、リークの発生を防ぐことができる。このため、リークによるインクの漏れがなくなり、不要なインクが記録媒体に付着せず、印刷品質の優れた液滴吐出装置を提供できる。

また、本実施形態では、弁座７０のうち撥液膜８０の外側の領域に流通抑制部８１が形成されているため、弁座７０に撥液膜８０を形成する際に撥液膜を構成する材料として液体を用いた場合であっても、撥液膜材料が所定の形成領域からはみ出してしまうのを抑制することができ、撥液膜８０の形成領域を確実に区画することができる。

なお、本実施例は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図１１は、変形例１に係るサブタンクの他の構成を示す断面図である。
上記実施形態１では、流通抑制部８１として溝状に形成されている構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、変形例１に係るサブタンクについて説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
図１１に示すように、流通抑制部８１は突起状に形成されている構成であっても構わない。流通抑制部８１を突起状に形成する場合、弁座７０と弁体７１との当接を妨げないようにするため、流通抑制部８１を弁体７１の当接領域から外れた位置に形成する必要がある。

このような本実施形態の変形例１における液滴吐出装置によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
流通抑制部８１を突起状にした場合、弁体７１が弁座７０の寸法内に収まるため、実施形態１で示した形状よりリークの発生を抑制しやすい構造とすることが可能となる。

（変形例２）
上記実施形態１においては、バルブユニットＶＬの弁座７０と弁体７１の閉塞部７２との当接面７２ａは、平面同士の接触によって連通路６０を開閉する構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
当接面７２ａに前記連通路６０を囲うように凸部を設けた構造であっても構わない。

（変形例３）
また、上記実施形態１においては、全てのサブタンク２について弁座７０に撥液膜８０を設けた構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。
例えばインクの種類に応じて弁座７０に撥液膜８０を設けたり設けなかったりすることも可能である。具体的には、堆積しやすい材料、例えば水系のマゼンタ系やシアン系の顔料成分を用いて形成されたインクの流通経路上のサブタンク２については撥液膜８０を設ける構成とし、比較的堆積しにくい材料を用いて形成されたインクの流通経路上のサブタンク２については撥液膜８０を設けない構成とすることができる。

このように、インクの種類に応じて撥液膜処理の可否を選択することができるため、撥液膜の塗布工程において自由度が拡大される。

（実施形態２）
次に、弁座に形成される撥液膜の製作工程について説明する。
図１２は本実施形態にかかる撥液膜の製作工程を説明するフローチャートである。図１３は従来の撥液膜の撥液膜の製作工程を説明するフローチャートである。

従来の撥液膜の製作工程は、図１３に示すように、ポリプロピレンなどの樹脂を基材とする弁座の表面にプラズマ処理を行い（ステップＳ１０１）、弁座の表面にＯＨ基を発生させる。
その後、シランカップリン剤をスピンコート法、ディスペンサーなどにより弁座の表面に塗布する（ステップＳ１０２）。
次に、シランカップリング剤を塗布した弁座を加湿乾燥処理する（ステップＳ１０３）。この処理ではＨ₂Ｏを付加することで弁座表面のＯＨ基とシランカップリング剤のＣＨ基とを反応させ、基材との密着性を向上させる。
続いて、弁座を所定の時間加熱するアニール処理を行い（ステップＳ１０４）、撥液膜に含まれたＨ₂Ｏを除去する。
このようにして、弁座表面に撥液膜の形成が行われている。

次に、本実施形態にかかる撥液膜の製作工程について説明する。
図１２に示すように、まず、ポリプロピレンなどの樹脂を基材とする弁座の表面に前述の図６で示したフッ素系の撥液剤をスピンコート法、ディスペンサーなどにより塗布する（ステップＳ１１）。
このとき、撥液剤にフッ素系撥液剤を用いることで、樹脂の基材とフッ素系撥液剤の主鎖が同じ成分を持っているため、基材と撥液剤との密着性を高くすることができる。これにより、プラズマ処理などの前処理を弁座などの基材に施す必要がない。

そして、次に、弁座を所定の時間加熱するアニール処理を行う（ステップＳ１２）。
ここで、例えば弁座の基材をポリプロピレンとした場合、ポリプロピレンが非結晶成分を持っているため、アニール処理を実施することにより、溶けた非結晶部を撥液剤の主鎖部に入り込ませ、基材と撥液剤との密着性を強化することができる。
このようにして、弁座の表面に撥液膜を形成する。
この製造方法によれば、従来に比べて撥液膜の製造工程を簡素化でき、基材と撥液膜との密着強度を向上させることができる。

ＰＲＴ…プリンター装置（液滴吐出装置）、ＶＬ…バルブユニット、２…サブタンク、２ａ…サブタンク本体、３…記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）、４…キャリッジ、５…プリンター本体、６…インクカートリッジ（液滴供給部材）、８…ガイド軸、９…パルスモーター、１０…駆動プーリー、１１…遊転プーリー、１２…タイミングベルト、１３…プラテン、１７…導入針ユニット、１８…ヘッドケース、１９…流路ユニット、２０…アクチュエータユニット、２１…フィルター、２２…インク導入針、２３…インク導入路、２４…パッキン、２５…ケース流路、２６…弾性シート、２６ａ…弾性シート膨張状態、２６ｂ…弾性シート収縮状態、２７Ａ…インク供給室、２７Ｂ…圧力室、２８…針接続部、２９…接続流路、３０…タンク部フィルター、３１…シール部材、３４…インク供給チューブ、３７…収容空部、３８…各圧電振動子、３９…固定板、４０…フレキシブルケーブル、４１…振動板（封止板）、４２…流路基板、４３…ノズル基板、４３ａ…吐出面、４４…共通インク室、４５…インク供給口、４６…圧力室、４７…ノズル、４８…島部、４９…コンプライアンス部、６０…連通路（流路）、６１…開口部、７０…弁座、７１…弁体、７２…閉塞部、７２ａ…当接面、７３…軸部、７３ａ…軸端部、７４…板状部材、８０…撥液膜、８１…流通抑制部。

Claims (8)

1. 液状体を液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドに接続され前記液状体の流路を開閉させるバルブユニットと、を備え、
   前記バルブユニットは、前記流路に設けられる弁座及び前記弁座に当接可能とする弁体を有し、前記弁座と前記弁体との当接によって前記流路を閉じるように形成され、
   前記弁座は、樹脂を基材とし前記弁体との当接部に、前記液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜が形成されており、
   前記弁体は、前記弁座との当接部が弾性体を用いて形成されている
   ことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記撥液膜は、前記流路を囲うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記弁座は、前記流路に対して前記撥液膜の外側の領域に流通抑制部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記流通抑制部は、前記撥液膜の周囲に環状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記流通抑制部は、溝状に形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記流通抑制部は、突起状に形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液滴吐出装置。
7. 液状体を液滴として吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドに接続される前記液状体の流路を開閉させるバルブユニットであって、
   前記流路に設けられる弁座と、前記弁座に当接可能とする弁体とを有し、
   前記弁座と前記弁体との当接によって前記流路を閉じるように形成され、
   前記弁座は、樹脂を基材とし前記弁体との当接部に、前記液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜が形成されており、
   前記弁体は、前記弁座との当接部が弾性体を用いて形成されている
   ことを特徴とするバルブユニット。
8. 流路に設けられる弁座と、前記弁座に当接可能とする弁体とを有し、
   前記弁座と前記弁体との当接によって前記流路を閉じるように形成され、
   前記弁座は、樹脂を基材とし前記弁体との当接部に、前記液状体に対して撥液性を有するフッ素系の撥液剤で形成された撥液膜が形成されており、
   前記弁体は、前記弁座との当接部が弾性体を用いて形成されているバルブユニットの製造方法であって、
   前記撥液膜の形成において、フッ素系の撥液剤を前記弁座に塗布する撥液剤塗布工程と、塗布した撥液剤を塗布した前記弁座を加熱するアニール工程と、を有する
   ことを特徴とするバルブユニットの製造方法。

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