JP6347157B2 - 液体吐出ヘッド及びその製造方法、並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出ヘッド及びその製造方法、並びに前記液体吐出ヘッドを備える画像形成装置に関する。
従来より、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、又はこれらの複合機等の画像形成装置としては、例えば、液体吐出ヘッドを有する液体吐出記録方式の画像形成装置が知られている。
前記液体吐出ヘッドは、ノズル板に穿設された複数のノズル孔からインクを液滴として吐出するため、前記ノズル板のインク液滴が吐出される液体吐出面の表面特性がインク液滴の吐出安定性に大きな影響を与える。そこで、前記ノズル板の液体吐出面に撥水膜を形成し、前記ノズル孔の周縁近傍へのインクの付着を防止することにより、インク液滴の吐出安定性を向上させることが行われている。
一方、前記液体吐出記録方式の画像形成装置は、前記ノズル板の液体吐出面に付着したインクをブレードでワイピングして除去するクリーニング手段を備えている。
一方、前記液体吐出記録方式の画像形成装置は、前記ノズル板の液体吐出面に付着したインクをブレードでワイピングして除去するクリーニング手段を備えている。
前記ノズル板の液体吐出面の撥水性を向上させるため、例えば、撥水膜材料としてパーフルオロポリエーテル化合物を用いたノズル板が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、前記特許文献１の前記ノズル板は、油性インク及び溶剤系インクに対しては十分な撥水性が得られず、前記撥水膜は、繰り返しワイピングに対する十分な耐久性を有していない。
そこで、前記撥水膜とノズル基板との密着性を向上させるため、例えば、前記ノズル基板の液体吐出側の面にＳｉＯ２膜を設け、前記ＳｉＯ２膜上にパーフルオロポリエーテル鎖の末端にアルコキシシラン残基を有する化合物が結合した撥水膜を有するノズル板を備えた液体吐出ヘッドが提案されている（特許文献２参照）。この提案によれば、油性インク及び溶剤系インクのいずれに対しても十分な撥水性が得られ、前記ノズル基板と前記撥水膜との密着性も向上する。
しかし、前記特許文献１の前記ノズル板は、油性インク及び溶剤系インクに対しては十分な撥水性が得られず、前記撥水膜は、繰り返しワイピングに対する十分な耐久性を有していない。
そこで、前記撥水膜とノズル基板との密着性を向上させるため、例えば、前記ノズル基板の液体吐出側の面にＳｉＯ２膜を設け、前記ＳｉＯ２膜上にパーフルオロポリエーテル鎖の末端にアルコキシシラン残基を有する化合物が結合した撥水膜を有するノズル板を備えた液体吐出ヘッドが提案されている（特許文献２参照）。この提案によれば、油性インク及び溶剤系インクのいずれに対しても十分な撥水性が得られ、前記ノズル基板と前記撥水膜との密着性も向上する。
しかしながら、前記特許文献２に記載の前記ノズル板は、図１Ａに示すように、前記ノズル板２の液体吐出面３をブレード９でワイピングする前には、ノズル基板８の液体吐出側の面１３上に形成された前記撥水膜４がノズル孔１の周縁近傍を含む前記ノズル板２全体が平坦な（前記撥水膜４の厚みが均一な）状態となっている。そのため、前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９で繰り返しワイピングすると、図１Ｂに示すように、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が一部剥れたり、摩耗する。更に、前記撥水膜４を構成するパーフルオロポリエーテル化合物はオイル状であるため、前記撥水膜４を形成した後も前記ブレード９でワイピングすると、前記ノズル孔１の周縁近傍から他の位置に前記撥水膜４が移動してしまうことがある。これらの結果、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が減少し、前記ノズル基板８が露出して、前記ノズル孔１の周縁近傍の撥水性が低下することにより、インク液滴の吐出安定性が低下してしまう。即ち、前記特許文献２に記載の前記ノズル板は、前記ノズル孔１の周縁近傍が十分なワイピング耐久性を備えていない。
本発明の液体吐出ヘッドは、一方の面に複数の凹部を有し、前記凹部にノズル孔が設けられたノズル基板と、
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚いものである。
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚いものである。
本発明によると、ワイピングによるノズル孔の周縁近傍の撥水膜の減少による前記ノズル孔の周縁近傍の撥水性の低下を防止でき、前記ノズル孔の周縁近傍のワイピング耐久性が高いノズル板を有する液体吐出ヘッドを提供することができる。
（液体吐出ヘッド）
本発明の液体吐出ヘッドは、ノズル板を少なくとも備えてなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明の液体吐出ヘッドは、ノズル板を少なくとも備えてなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明は、ワイピングによるノズル孔の周縁近傍の撥水膜の減少による前記ノズル孔の周縁近傍の撥水性の低下を防止でき、前記ノズル孔の周縁近傍のワイピング耐久性が高いノズル板を有する液体吐出ヘッドを提供するものである。
本発明の液体吐出ヘッドは、一方の面に複数の凹部を有し、前記凹部にノズル孔が設けられたノズル基板と、
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚く形成されている。
本発明の液体吐出ヘッドは、一方の面に複数の凹部を有し、前記凹部にノズル孔が設けられたノズル基板と、
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚く形成されている。
ここで、図面を参照して、本発明の前記液体吐出ヘッドに用いられる前記ノズル板について説明する。
図２Ａは、本発明の前記液体吐出ヘッドに用いられる前記ノズル板２の一例を示す概略平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＸ部の部分拡大図であり、図２Ｃは、図２Ｂの前記ノズル板２の概略断面図である。図２Ｄは、図２Ｃの前記ノズル板２から前記撥水膜４を除いた前記ノズル基板８の概略断面図である。図２Ｅは、図２ＣのＹ部分の拡大図である。
図２Ａは、本発明の前記液体吐出ヘッドに用いられる前記ノズル板２の一例を示す概略平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＸ部の部分拡大図であり、図２Ｃは、図２Ｂの前記ノズル板２の概略断面図である。図２Ｄは、図２Ｃの前記ノズル板２から前記撥水膜４を除いた前記ノズル基板８の概略断面図である。図２Ｅは、図２ＣのＹ部分の拡大図である。
図２Ａ〜図２Ｃに示すように、前記ノズル板２は、液体を吐出する側の面である液体吐出面３に複数のノズル孔１を有している。
図２Ｄに示すように、前記ノズル基板８は、液体吐出側の面１３に複数の凹部５を有しており、前記凹部５の底部に前記ノズル孔１が設けられている。前記凹部５の底部は、前記凹部５の最も深い位置を含む部位である。
前記ノズル基板８における複数の前記凹部５を含む液体吐出側の面１３上には、パーフルオロポリエーテル化合物を含む前記撥水膜４が形成されている。
図２Ｄに示すように、前記ノズル基板８は、液体吐出側の面１３に複数の凹部５を有しており、前記凹部５の底部に前記ノズル孔１が設けられている。前記凹部５の底部は、前記凹部５の最も深い位置を含む部位である。
前記ノズル基板８における複数の前記凹部５を含む液体吐出側の面１３上には、パーフルオロポリエーテル化合物を含む前記撥水膜４が形成されている。
図２Ｄに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記ノズル基板８の厚みは、前記凹部５が位置していない部分の前記ノズル基板８の厚みよりも薄く形成されている。これにより、前記凹部５上に形成される前記撥水膜４の厚みを前記凹部５が位置していない部分の前記撥水膜４の厚みより厚く形成することができ、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が減少することを抑制でき、ワイピング耐久性が向上する。
図２Ｄに示すように、前記ノズル基板８における前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状であることが好ましい。
図２Ｅに示すように、前記ノズル基板８における前記ノズル孔１が位置する近傍とは、前記ノズル基板８における撥水膜４（前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３）側の前記ノズル孔１の開口端１００を意味する。
図２Ｄに示すように、前記ノズル基板８における前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状であることが好ましい。
図２Ｅに示すように、前記ノズル基板８における前記ノズル孔１が位置する近傍とは、前記ノズル基板８における撥水膜４（前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３）側の前記ノズル孔１の開口端１００を意味する。
図２Ｅに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記ノズル基板８の厚みは、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００を通り前記ノズル板２の厚み方向に描いた垂線Ｈが前記ノズル板２の液室接合面６における前記撥水膜４とは反対側の面（水平面と仮想）と交差する点１０１と、前記ノズル孔１の開口端１００との間の距離であり、この距離を任意に前記ノズル孔１の１０箇所について測定したときの最小値が前記ノズル基板８の最小厚みである。
前記ノズル基板８における最大厚みは、前記ノズル基板８における前記凹部５が位置していない部分の前記ノズル基板８の厚みを任意に１０箇所（ただし、前記ノズル孔１の開口端１００を含む）測定し、これらの厚み測定値のうち最大の値を意味する。
前記ノズル基板８における最大厚みは、前記ノズル基板８における前記凹部５が位置していない部分の前記ノズル基板８の厚みを任意に１０箇所（ただし、前記ノズル孔１の開口端１００を含む）測定し、これらの厚み測定値のうち最大の値を意味する。
前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差は１．０μｍ以上であり、１．０μｍ〜４．０μｍが好ましい。
前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差（最大厚み−最小厚み）は、１．０μｍ以上が好ましく、１．０μｍ〜４．０μｍがより好ましい。前記差が、１．０μｍ以上であると、前記ノズル板２の液体吐出面３にワイピングを繰り返し行っても、前記ノズル基板８の前記凹部５（前記ノズル孔１の周縁近傍）に形成した前記撥水膜４の減少を抑制でき、ワイピング耐久性が向上するという利点がある。
前記ノズル基板８における最大厚み及び最小厚みは、例えば、前記ノズル基板８をエポキシ樹脂等で包埋して、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口中心を通る直径部分で切断したサンプルの切断面を、電子顕微鏡（ＪＥＭ−２１００（日本電子株式会社製））を用いて、倍率５０００倍で、デジタル画像として記録する。得られたデジタル画像を、画像処理ソフト（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（ａｄｏｂｅ社製））を用いて画像処理を行う。得られた処理画像について、「計測」コマンドにより任意の１０箇所（ただし、前記ノズル孔１の開口端１００を含む）の前記ノズル基板８の厚みを測定し、これらの測定値の最大値と最小値から、前記ノズル基板８における最大厚み及び最小厚みを求めることができる。
前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差（最大厚み−最小厚み）は、１．０μｍ以上が好ましく、１．０μｍ〜４．０μｍがより好ましい。前記差が、１．０μｍ以上であると、前記ノズル板２の液体吐出面３にワイピングを繰り返し行っても、前記ノズル基板８の前記凹部５（前記ノズル孔１の周縁近傍）に形成した前記撥水膜４の減少を抑制でき、ワイピング耐久性が向上するという利点がある。
前記ノズル基板８における最大厚み及び最小厚みは、例えば、前記ノズル基板８をエポキシ樹脂等で包埋して、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口中心を通る直径部分で切断したサンプルの切断面を、電子顕微鏡（ＪＥＭ−２１００（日本電子株式会社製））を用いて、倍率５０００倍で、デジタル画像として記録する。得られたデジタル画像を、画像処理ソフト（Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（ａｄｏｂｅ社製））を用いて画像処理を行う。得られた処理画像について、「計測」コマンドにより任意の１０箇所（ただし、前記ノズル孔１の開口端１００を含む）の前記ノズル基板８の厚みを測定し、これらの測定値の最大値と最小値から、前記ノズル基板８における最大厚み及び最小厚みを求めることができる。
図２Ｃ及び図２Ｅに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記撥水膜４の厚みは、前記凹部５が位置していない部分の前記撥水膜４の厚みよりも厚く形成されている。即ち、前記撥水膜４は、前記ノズル板２における液体吐出面３が平坦となるように、前記ノズル板２における前記凹部５が形成された面が平坦となるように形成されている。
図２Ｅに示すように、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１が位置する近傍とは、前記ノズル基板８における前記撥水膜４側（前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３）の前記ノズル孔１の開口端１００を意味する。
図２Ｅに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記撥水膜４の厚みは、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００を通り前記ノズル板２の厚み方向に描いた垂線Ｈが前記ノズル板２の液体吐出面３における前記ノズル基板８とは反対側の面（水平面と仮想）と交差する点１０２と、前記ノズル孔１の開口端１００との間の距離であり、この距離を任意に前記ノズル孔１の１０箇所について測定したときの最大値が前記撥水膜４の最大厚みである。
前記撥水膜４における最小厚みは、前記撥水膜４における前記凹部５が位置していない部分の厚みを任意に１０箇所（ただし、前記ノズル孔１の開口端１００を含む）測定し、これらの厚み測定値のうち最小の値を意味する。
図２Ｅに示すように、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１が位置する近傍とは、前記ノズル基板８における前記撥水膜４側（前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３）の前記ノズル孔１の開口端１００を意味する。
図２Ｅに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記撥水膜４の厚みは、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００を通り前記ノズル板２の厚み方向に描いた垂線Ｈが前記ノズル板２の液体吐出面３における前記ノズル基板８とは反対側の面（水平面と仮想）と交差する点１０２と、前記ノズル孔１の開口端１００との間の距離であり、この距離を任意に前記ノズル孔１の１０箇所について測定したときの最大値が前記撥水膜４の最大厚みである。
前記撥水膜４における最小厚みは、前記撥水膜４における前記凹部５が位置していない部分の厚みを任意に１０箇所（ただし、前記ノズル孔１の開口端１００を含む）測定し、これらの厚み測定値のうち最小の値を意味する。
前記撥水膜４の最大厚みと最小厚みとの差（最大厚み−最小厚み）は、１．０μｍ以上であり、１．０μｍ〜４．０μｍがより好ましい。前記差が、１．０μｍ以上であると、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４の厚みが十分に厚くなるので、前記ノズル板１の液体吐出面３のワイピング耐久性を向上させることができる。
撥水膜の厚みは、上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、ノズル基板上に塗布された撥水膜とエポキシ樹脂とのコントラストから判断した。図２Ｃに表すように、ノズル基板は、ノズル孔に向けて厚みが薄くなるよう傾斜しているのに対し、撥水膜は、ノズル孔付近とノズル孔から離れた部分とで、略直線状になっていることから、前記撥水膜４の最大厚みと最小厚みとの差（最大厚み−最小厚み）は、前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差に等しいことが確認された。
撥水膜の厚みは、上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、ノズル基板上に塗布された撥水膜とエポキシ樹脂とのコントラストから判断した。図２Ｃに表すように、ノズル基板は、ノズル孔に向けて厚みが薄くなるよう傾斜しているのに対し、撥水膜は、ノズル孔付近とノズル孔から離れた部分とで、略直線状になっていることから、前記撥水膜４の最大厚みと最小厚みとの差（最大厚み−最小厚み）は、前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差に等しいことが確認された。
図２Ｄに示すように、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１における孔径は、前記撥水膜４側から漸次増加するテーパー状であることが好ましい。これにより、前記ノズル板２の液体吐出面３からの液体の吐出特性が向上する。
前記ノズル基板８の液室接合面６の孔径としては、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。一方、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の孔径としては、１５μｍ〜３０μｍが好ましい。なお、前記ノズル孔１の孔形状が円形でない場合には、前記ノズル孔１の孔形状に相当する外接円を描き、前記外接円の直径から前記ノズル孔１の孔径を求めることができる。
前記ノズル基板８の液室接合面６の孔径としては、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。一方、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の孔径としては、１５μｍ〜３０μｍが好ましい。なお、前記ノズル孔１の孔形状が円形でない場合には、前記ノズル孔１の孔形状に相当する外接円を描き、前記外接円の直径から前記ノズル孔１の孔径を求めることができる。
＜ノズル板＞
前記ノズル板２は、前記ノズル基板８と、前記ノズル基板８上に前記撥水膜４とを有する。
前記ノズル板２は、前記ノズル基板８と、前記ノズル基板８上に前記撥水膜４とを有する。
―ノズル基板―
前記ノズル基板８は、一方の面に複数の前記凹部５を有し、前記凹部５に前記ノズル孔１が設けられており、その形状、大きさ、材質、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板８は、前記凹部５を有する側の面である前記ノズル孔１から液体が吐出される液体吐出側の面１３と、前記液体吐出側の面１３とは反対側に位置する液室接合面６とを有する。
前記撥水膜４は、前記ノズル基板８の前記凹部５を有する前記液体吐出側の面１３に形成されている。
前記ノズル基板８は、一方の面に複数の前記凹部５を有し、前記凹部５に前記ノズル孔１が設けられており、その形状、大きさ、材質、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板８は、前記凹部５を有する側の面である前記ノズル孔１から液体が吐出される液体吐出側の面１３と、前記液体吐出側の面１３とは反対側に位置する液室接合面６とを有する。
前記撥水膜４は、前記ノズル基板８の前記凹部５を有する前記液体吐出側の面１３に形成されている。
前記ノズル基板８の平面形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長方形、正方形、菱形、円形、楕円形などが挙げられる。また、前記ノズル基板８の断面形状としては、例えば、平板状、プレート状などが挙げられる。
前記ノズル基板８の大きさとしては、特に制限はなく、前記ノズル板２の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板８の大きさとしては、特に制限はなく、前記ノズル板２の大きさに応じて適宜選択することができる。
前記ノズル基板８の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ステンレス鋼、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、ＩｎＳｎ、ＩＴＯ、Ｎｂ、Ｎｂ２Ｏ５、ＮｉＣｒ、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｎ、Ｔａ２Ｏ５、Ｔｉ、Ｗ、ＺＡＯ（ＺｎＯ＋Ａｌ２Ｏ３）、Ｚｎなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、防錆性の点から、ステンレス鋼が好ましい。
前記ステンレス鋼としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記オーステナイト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０３Ｓｅ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ１などが挙げられる。
前記フェライト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳＸＭ２７などが挙げられる。
前記マルテンサイト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４３１、ＳＵＳ４４０Ａ、ＳＵＳ４４０Ｂ、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ４４０Ｆなどが挙げられる。
前記析出硬化系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１などが挙げられる。
前記オーステナイト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０３Ｓｅ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ１などが挙げられる。
前記フェライト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳＸＭ２７などが挙げられる。
前記マルテンサイト系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４３１、ＳＵＳ４４０Ａ、ＳＵＳ４４０Ｂ、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ４４０Ｆなどが挙げられる。
前記析出硬化系ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１などが挙げられる。
前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３は、前記撥水膜４と前記ノズル基板８との密着性を向上させる点から、酸素プラズマ処理を行って水酸基を導入してもよい。
―凹部―
前記凹部５は、前記ノズル基板８における一方の平坦面である液体吐出側の面１３に設けられ、内部に前記ノズル孔１を有していれば、その形状、大きさ、数、配列、間隔などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記凹部５の形状としては、前記ノズル基板８における一方の平坦面である液体吐出側の面１３を基準面としたとき、前記基準面である前記平坦面よりも窪んだ形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状であることが、前記凹部５上に形成する前記撥水膜４の厚みを厚く形成でき、ワイピング耐久性が向上する点から好ましい。
前記凹部５の数、配列、間隔などについては、特に制限はなく、後述する前記ノズル孔１の数、配列、間隔などに応じて適宜選定することができる。
前記凹部５は、前記凹部５の最も深い位置を含む底部に前記ノズル孔１を有していることが好ましい。
ここで、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３には複数の前記凹部５が形成されている。前記凹部５の底部（前記凹部５の最も深い位置）には前記ノズル孔１が設けられている。前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状に形成されており、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００で前記ノズル基板８の厚みが最小Ｄとなっている。
前記凹部５の形状としては、平面視で略円形状であることが好ましい。この場合、前記略円形状の前記凹部５の略直径に相当する長さ（前記凹部５の外縁７と外縁７との間の最大長さ）は、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。
前記凹部５の形成方法については、後述する前記液体吐出ヘッドの製造方法において詳細に説明する。
前記凹部５は、前記ノズル基板８における一方の平坦面である液体吐出側の面１３に設けられ、内部に前記ノズル孔１を有していれば、その形状、大きさ、数、配列、間隔などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記凹部５の形状としては、前記ノズル基板８における一方の平坦面である液体吐出側の面１３を基準面としたとき、前記基準面である前記平坦面よりも窪んだ形状であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状であることが、前記凹部５上に形成する前記撥水膜４の厚みを厚く形成でき、ワイピング耐久性が向上する点から好ましい。
前記凹部５の数、配列、間隔などについては、特に制限はなく、後述する前記ノズル孔１の数、配列、間隔などに応じて適宜選定することができる。
前記凹部５は、前記凹部５の最も深い位置を含む底部に前記ノズル孔１を有していることが好ましい。
ここで、図２Ｄ及び図２Ｅに示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３には複数の前記凹部５が形成されている。前記凹部５の底部（前記凹部５の最も深い位置）には前記ノズル孔１が設けられている。前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状に形成されており、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００で前記ノズル基板８の厚みが最小Ｄとなっている。
前記凹部５の形状としては、平面視で略円形状であることが好ましい。この場合、前記略円形状の前記凹部５の略直径に相当する長さ（前記凹部５の外縁７と外縁７との間の最大長さ）は、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。
前記凹部５の形成方法については、後述する前記液体吐出ヘッドの製造方法において詳細に説明する。
―ノズル孔―
前記ノズル孔１としては、前記凹部５内に設けられていれば、その数、配列、間隔、開口形状、開口の大きさ、開口の断面形状などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル孔１の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複数の前記ノズル孔１が、前記ノズル基板８の長さ方向に沿って等間隔に並んで配列されている態様などが挙げられる。
前記ノズル孔１の配列は、吐出する液体（インク）の種類に応じて適宜選定することができるが、１列〜複数列が好ましく、１列〜４列がより好ましい。
前記１列当たりの前記ノズル孔１の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、１０個〜１０，０００個が好ましく、５０個〜５００個がより好ましい。
隣接する前記ノズル孔１の中心間の最短距離である間隔（ピッチ）Ｐとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２１μｍ〜１６９μｍが好ましい。
換言すると、前記ノズル孔の数、及び前記間隔（ピッチ）Ｐは、１５０ｄｐｉ（ピッチは１６９μｍ）〜１，２００ｄｐｉ（ピッチは２１μｍ）の範囲が好ましく、例えば、３００ｄｐｉの場合はピッチは８４μｍである。
前記ノズル孔１の開口形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。これらの中でも、インク液滴を吐出する点から、円形が好ましい。
前記ノズル孔１としては、前記凹部５内に設けられていれば、その数、配列、間隔、開口形状、開口の大きさ、開口の断面形状などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ノズル孔１の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複数の前記ノズル孔１が、前記ノズル基板８の長さ方向に沿って等間隔に並んで配列されている態様などが挙げられる。
前記ノズル孔１の配列は、吐出する液体（インク）の種類に応じて適宜選定することができるが、１列〜複数列が好ましく、１列〜４列がより好ましい。
前記１列当たりの前記ノズル孔１の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択されるが、１０個〜１０，０００個が好ましく、５０個〜５００個がより好ましい。
隣接する前記ノズル孔１の中心間の最短距離である間隔（ピッチ）Ｐとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２１μｍ〜１６９μｍが好ましい。
換言すると、前記ノズル孔の数、及び前記間隔（ピッチ）Ｐは、１５０ｄｐｉ（ピッチは１６９μｍ）〜１，２００ｄｐｉ（ピッチは２１μｍ）の範囲が好ましく、例えば、３００ｄｐｉの場合はピッチは８４μｍである。
前記ノズル孔１の開口形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、円形、楕円形、四角形などが挙げられる。これらの中でも、インク液滴を吐出する点から、円形が好ましい。
―撥水膜―
前記撥水膜４は、前記ノズル基板８における複数の前記凹部５を有する液体吐出側の面１３上に形成されており、その形状、構造、材質、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
弾く性質の意味合いは、ワイパーで拭き取った後に液体吐出側の面がインクで濡れない状態を指しており、そのためにはある程度接触角が高い方（例えば３０度以上）がその性質を表現するのに合致している。前記接触角は、純水をインクに変えてＪＩＳ Ｒ−３２５７に準拠して測定することができる。
前記撥水膜４は、前記ノズル基板８における複数の前記凹部５を有する液体吐出側の面１３上に形成されており、その形状、構造、材質、厚みなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
弾く性質の意味合いは、ワイパーで拭き取った後に液体吐出側の面がインクで濡れない状態を指しており、そのためにはある程度接触角が高い方（例えば３０度以上）がその性質を表現するのに合致している。前記接触角は、純水をインクに変えてＪＩＳ Ｒ−３２５７に準拠して測定することができる。
前記撥水膜４の材質としては、水性インク、油性インク、溶剤インク等に対する撥水性に優れている点から、パーフルオロポリエーテル化合物が用いられる。前記パーフルオロポリエーテル化合物としては、例えば、末端に極性基を有するパーフルオロポリエーテル化合物が好適に挙げられる。
前記末端の極性基としては、例えば、アルコキシシラン残基、−ＯＨ、Ｃ＝Ｏ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ２、−ＮＯ２、−ＮＨ３、−ＣＮなどが挙げられる。これらの中でも、ノズル基板との密着性の点から、アルコキシシラン残基が好ましい。
前記末端にアルコキシシラン残基を有するパーフルオロポリエーテル化合物としては、例えば、下記一般式（１）〜（８）で表される化合物などが挙げられる。
ただし、前記一般式（１）〜（８）中Ｘ、Ｙは、パーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基との結合部位を表し、Ｒは、アルキル基を表す。ｎは、０以上の整数を表す。
前記結合部位Ｘ、Ｙとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、下記構造式で表される置換基などが挙げられる。
前記アルキル基としては、例えば、炭素数が１〜２５のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、Ｃ１２Ｈ２５、Ｃ１４Ｈ２９、Ｃ１６Ｈ３３、Ｃ１８Ｈ３７、Ｃ２４Ｈ４９などが挙げられる。
前記ｎは、０以上の整数を表し、０〜１０が好ましい。
前記ｎは、０以上の整数を表し、０〜１０が好ましい。
前記パーフルオロポリエーテル化合物としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
前記市販品としては、例えば、ｋｒｙｔｏｘＦＳＬ、ｋｒｙｔｏｘＦＳＨ（いずれも、ＤｕＰｏｎｔ社製）、ＦｏｍｂｌｉｎＺ、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫＳ１０、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫＣ１０（いずれも、ソルベイソレクシス社製）、モレスコホスファロールＡ２０ＨモレスコホスファロールＡＤＯＨ、モレスコホスファロールＤＤＯＨ（いずれも、松村石油研究所製）、フロロサーフＦＧ５０１０、フロロサーフＦＧ５０２０、フロロサーフＦＧ５０６０、フロロサーフＦＧ５０７０（いずれも、フロロテクノロジー社製）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記市販品としては、例えば、ｋｒｙｔｏｘＦＳＬ、ｋｒｙｔｏｘＦＳＨ（いずれも、ＤｕＰｏｎｔ社製）、ＦｏｍｂｌｉｎＺ、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫＳ１０、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫＣ１０（いずれも、ソルベイソレクシス社製）、モレスコホスファロールＡ２０ＨモレスコホスファロールＡＤＯＨ、モレスコホスファロールＤＤＯＨ（いずれも、松村石油研究所製）、フロロサーフＦＧ５０１０、フロロサーフＦＧ５０２０、フロロサーフＦＧ５０６０、フロロサーフＦＧ５０７０（いずれも、フロロテクノロジー社製）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、前記撥水膜の成膜方法については、後述する液体吐出ヘッドの製造方法において詳細に説明する。
＜液体＞
前記液体としては、前記液体吐出ヘッドで吐出可能な液体であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インク、インクジェット用インク、光重合性インク、前処理液、定着処理液、レジスト、パターン形成材料、などが挙げられる。これらの中でも、インクジェット用インクが特に好ましい。
前記液体としては、前記液体吐出ヘッドで吐出可能な液体であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、インク、インクジェット用インク、光重合性インク、前処理液、定着処理液、レジスト、パターン形成材料、などが挙げられる。これらの中でも、インクジェット用インクが特に好ましい。
＜その他の部材＞
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加圧室、刺激発生手段などが挙げられる。
前記その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加圧室、刺激発生手段などが挙げられる。
―加圧室―
前記加圧室は、前記ノズル板２に設けられた複数の前記ノズル孔１に個別に対応して配置され、前記ノズル孔１と連通する複数の個別流路であり、インク流路、加圧液室、圧力室、吐出室、液室などと称することもある。
前記加圧室は、前記ノズル板２に設けられた複数の前記ノズル孔１に個別に対応して配置され、前記ノズル孔１と連通する複数の個別流路であり、インク流路、加圧液室、圧力室、吐出室、液室などと称することもある。
―刺激発生手段―
前記刺激発生手段は、液体（インク）に印加する刺激を発生する手段である。
前記刺激発生手段における刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。前記刺激発生手段としては、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
前記刺激発生手段は、液体（インク）に印加する刺激を発生する手段である。
前記刺激発生手段における刺激としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱（温度）、圧力、振動、光などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、熱、圧力が好適に挙げられる。
前記刺激発生手段としては、例えば、加熱装置、加圧装置、圧電素子、振動発生装置、超音波発振器、ライトなどが挙げられる。前記刺激発生手段としては、具体的には、圧電素子等の圧電アクチュエータ、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどが挙げられる。
前記刺激が「熱」の場合、前記液体吐出ヘッド内の液体（インク）に対し、記録信号に対応した熱エネルギーを、例えば、サーマルヘッド等を用いて付与する。前記熱エネルギーにより前記インクに気泡を発生させ、前記気泡の圧力により、前記ノズル板２の前記ノズル孔１から前記インクを液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
前記刺激が「圧力」の場合、例えば、前記液体吐出ヘッド内のインク流路内にある前記圧力室と呼ばれる位置に接着された前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記圧電素子が撓む。それにより、前記圧力室の容積が収縮して、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル孔１から前記液体（インク）を液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
これらの中でも、ピエゾ素子に電圧を印加して液体（インク）を飛翔させるピエゾ方式が好ましい。
前記刺激が「圧力」の場合、例えば、前記液体吐出ヘッド内のインク流路内にある前記圧力室と呼ばれる位置に接着された前記圧電素子に電圧を印加することにより、前記圧電素子が撓む。それにより、前記圧力室の容積が収縮して、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル孔１から前記液体（インク）を液滴として吐出させる方法などが挙げられる。
これらの中でも、ピエゾ素子に電圧を印加して液体（インク）を飛翔させるピエゾ方式が好ましい。
ここで、本発明の前記液体吐出ヘッドの一例について図１０を参照して説明する。
前記液体吐出ヘッドは、流路ユニット３１と、アクチュエータユニット３２とをフレーム３３を介して一体に固定して構成されている。
前記流路ユニット３１は、前記ノズル板２、チャンバープレート３５、及び振動板３６を積層してなり、前記アクチュエータユニット３２の圧力発生手段である個々の圧電振動子３７の伸縮により圧力室３８を収縮乃至膨張させてインク液滴を吐出するように構成されている。
前記液体吐出ヘッドは、流路ユニット３１と、アクチュエータユニット３２とをフレーム３３を介して一体に固定して構成されている。
前記流路ユニット３１は、前記ノズル板２、チャンバープレート３５、及び振動板３６を積層してなり、前記アクチュエータユニット３２の圧力発生手段である個々の圧電振動子３７の伸縮により圧力室３８を収縮乃至膨張させてインク液滴を吐出するように構成されている。
前記ノズル板２には、前記圧力室３８に連通する複数の前記ノズル孔１が穿設されている。
前記チャンバープレート３５は、前記圧力室３８と、流体抵抗３４とから形成されている。
前記振動板３６には、前記圧電振動子３７の先端に当接する凸部４２と、弾性変形可能なダイヤフラム部４３と各圧力室３８に対向するように設けられている。
前記フレーム３３に設けられた共通液室４１からの液体供給口４５が形成されている。
前記共通液室４１に面する領域にも前記ダイヤフラム部４３と同様のダイヤフラム部４４が構成されている。
前記チャンバープレート３５は、前記圧力室３８と、流体抵抗３４とから形成されている。
前記振動板３６には、前記圧電振動子３７の先端に当接する凸部４２と、弾性変形可能なダイヤフラム部４３と各圧力室３８に対向するように設けられている。
前記フレーム３３に設けられた共通液室４１からの液体供給口４５が形成されている。
前記共通液室４１に面する領域にも前記ダイヤフラム部４３と同様のダイヤフラム部４４が構成されている。
前記流路ユニット３１は、ステンレス鋼製チャンバープレート３５と前記ノズル板２と前記振動板３６を接合したものである。
前記振動板３６は、圧延製金属板４８に、前記圧電振動子３７の変位により弾性変形が可能で、前記インクに対する耐蝕性を備えた、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の高分子フィルム４９を積層して構成されている。
前記振動板３６は、要所に貫通孔からなる位置決め孔が穿設されており、前記ダイヤフラム部４３、４４を形成する領域をエッチングして圧延製金属板４８により前記凸部４２が形成されている。
前記振動板３６は、要所に貫通孔からなる位置決め孔が穿設されており、前記ダイヤフラム部４３、４４を形成する領域をエッチングして圧延製金属板４８により前記凸部４２が形成されている。
前記ノズル板２の液体吐出面３には、液体との撥水性を確保するため、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜が形成されている。
前記振動板３６の面外側（前記圧力室３８と反対面側）に、前記圧力室３８に対応して圧力発生手段としての前記圧電振動子３７を接合している。
前記振動板３６と前記圧電振動子３７によって、前記振動板３６の可動部分である前記ダイヤフラム部４３を変形させる圧電型アクチュエータを構成している。
前記振動板３６と前記圧電振動子３７によって、前記振動板３６の可動部分である前記ダイヤフラム部４３を変形させる圧電型アクチュエータを構成している。
前記液体吐出ヘッドでは、前記圧電振動子３７を溝加工（スリット加工）によって分断することなく形成する。前記圧電振動子３７の一端面には前記各圧電振動子３７に駆動波形を与えるためのＦＰＣケーブル５０を接続している。
前記圧電振動子３７の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて前記圧力室３８内の液体を加圧する構成とすることもできる。
前記圧電振動子３７の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて前記圧力室内の液体を加圧する構成とすることもできる。
本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
前記圧電振動子３７の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて前記圧力室内の液体を加圧する構成とすることもできる。
本実施形態ではｄ３３方向の変位を用いた構成をとっている。
ベース部材５１は金属材料で形成することが好ましい。前記ベース部材５１の材質（材料）が金属であれば、前記圧電振動子３７の自己発熱による蓄熱を防止することができる。
前記圧電振動子３７と前記ベース部材５１は接着剤により接着接合しているが、チャンネル数が増えると、前記圧電振動子３７の自己発熱により１００℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。
前記圧電振動子３７と前記ベース部材５１は接着剤により接着接合しているが、チャンネル数が増えると、前記圧電振動子３７の自己発熱により１００℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。
また、自己発熱によりヘッド内部の温度上昇が発生し、液体温度が上昇するが、前記液体温度が上昇すると、液体粘度が低下し、噴射特性に大きな影響を与える。したがって、前記ベース部材５１を金属材料で形成して前記圧電振動子３７の自己発熱による蓄熱を防止することで、これらの接合強度の低下、液体粘度の低下による噴射特性の劣化を防止することができる。
前記ＦＰＣケーブル５０には各チャンネル（前記各圧力室３８に対応する）を駆動する駆動波形（電気信号）を印加するためのドライバＩＣ５２を複数搭載している。
前記振動板３６の周囲には前記フレーム３３を接着剤で接合している。前記フレーム３３には、前記ドライバＩＣ５２と少なくとも前記ベース部材５１を挟んで反対側に配置されるように、前記圧力室３８に外部から液体を供給するための前記共通液室４１を形成している。
前記共通液室４１は、前記振動板３６の液体供給口４５を介して前記流体抵抗部３４及び前記圧力室３８に連通している。
前記共通液室４１には、前記ダイヤフラム部４４によってダンパー室５３が形成され、液体吐出によって前記共通液室４１内に発生する圧力波を減衰させ、液体吐出を安定化させる。
前記振動板３６の周囲には前記フレーム３３を接着剤で接合している。前記フレーム３３には、前記ドライバＩＣ５２と少なくとも前記ベース部材５１を挟んで反対側に配置されるように、前記圧力室３８に外部から液体を供給するための前記共通液室４１を形成している。
前記共通液室４１は、前記振動板３６の液体供給口４５を介して前記流体抵抗部３４及び前記圧力室３８に連通している。
前記共通液室４１には、前記ダイヤフラム部４４によってダンパー室５３が形成され、液体吐出によって前記共通液室４１内に発生する圧力波を減衰させ、液体吐出を安定化させる。
前記圧電振動子３７は、圧電層（圧電材料層）５４と、内部電極５５Ａ及び内部電極５５Ｂとを交互に積層し、両端面に共通側外部電極５６と個別側外部電極５７とを設けた状態で、スリット加工（溝加工）を施して溝を入れることにより、複数の前記圧電振動子３７を形成している。
以上のように構成した前記液体吐出ヘッドにおいては、前記圧電振動子３７の駆動部に対して選択的に２０Ｖ〜５０Ｖの駆動パルス電圧を印加する。これにより、前記駆動パルス電圧が印加された前記駆動部が積層方向に伸びてダイヤフラム部４４を液体吐出方向に変形させ、前記圧力室３８の容積又は体積変化によって前記圧力室３８内の液体が加圧され、前記ノズル孔１から液滴が吐出される。
（液体吐出ヘッドの製造方法）
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、ノズル基板研磨工程を少なくとも含み、撥水膜形成工程を含むことが好ましく、更に必要に応じて、洗浄工程、保護フィルム貼付工程、撥水膜除去工程、接合工程等のその他の工程を含んでなる。
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、ノズル基板研磨工程を少なくとも含み、撥水膜形成工程を含むことが好ましく、更に必要に応じて、洗浄工程、保護フィルム貼付工程、撥水膜除去工程、接合工程等のその他の工程を含んでなる。
＜ノズル基板研磨工程＞
前記ノズル基板研磨工程は、複数の前記ノズル孔１が形成された前記ノズル基板８における一方の面を弾性体１０を介して押圧し、前記ノズル基板８における他方の面を研磨部材１１に当接させて研磨する工程である。
前記ノズル基板８における前記一方の面が液体吐出側の面１３であり、前記ノズル基板８における前記他方の面が液室接合面６である。
前記ノズル基板研磨工程は、複数の前記ノズル孔１が形成された前記ノズル基板８における一方の面を弾性体１０を介して押圧し、前記ノズル基板８における他方の面を研磨部材１１に当接させて研磨する工程である。
前記ノズル基板８における前記一方の面が液体吐出側の面１３であり、前記ノズル基板８における前記他方の面が液室接合面６である。
前記ノズル基板研磨工程を行うことにより、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３における前記ノズル孔１の周縁近傍が選択的に研磨されて前記凹部５が形成される。ここで、前記凹部５の形成のメカニズムについて、図面を用いて説明する。
図５に示すように、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の周縁近傍は剛性が弱く、前記ノズル孔１の孔径が前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３から液室接合面６に向かって漸次増加するテーパー状であると、更に前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の周縁近傍の剛性が弱くなると考えられる。
このような前記ノズル基板８を、図６に示すように、研磨装置における加圧手段（図示を省略）により弾性体１０を介して、前記ノズル基板８の液室接合面６から液体吐出側の面１３に向かって押圧すると、前記弾性体１０が、前記液室接合面６から前記ノズル孔１に侵入する（図６中１０ａ）と共に、剛性が弱くなっている前記ノズル孔１の周縁近傍８ａが液体吐出側の面１３に略円錐台状に突出する。前記ノズル孔１の周縁近傍８ａが略円錐台状に突出した状態で、図７に示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を前記研磨部材１１の研面１５に当接させて研磨する。すると、略円錐台状に突出した前記ノズル孔１の周縁近傍８ａを含む、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の全体が研磨され、平坦化される。
そして、前記弾性体１０による前記ノズル基板８に対する押圧を解くと、図８に示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に平面視すると略円形（前記ノズル基板８の厚み方向の断面が略テーパー状）の前記凹部５が形成される。前記凹部５における底部（前記凹部５の最も深い位置）に前記ノズル孔１が位置する。
図８に示すように、前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少するように形成されている。
前記ノズル孔１が位置する近傍とは、前記ノズル基板８の撥水膜４側（液体吐出側の面１３）の前記ノズル孔１の開口端１００を意味する。
図５に示すように、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の周縁近傍は剛性が弱く、前記ノズル孔１の孔径が前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３から液室接合面６に向かって漸次増加するテーパー状であると、更に前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の周縁近傍の剛性が弱くなると考えられる。
このような前記ノズル基板８を、図６に示すように、研磨装置における加圧手段（図示を省略）により弾性体１０を介して、前記ノズル基板８の液室接合面６から液体吐出側の面１３に向かって押圧すると、前記弾性体１０が、前記液室接合面６から前記ノズル孔１に侵入する（図６中１０ａ）と共に、剛性が弱くなっている前記ノズル孔１の周縁近傍８ａが液体吐出側の面１３に略円錐台状に突出する。前記ノズル孔１の周縁近傍８ａが略円錐台状に突出した状態で、図７に示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を前記研磨部材１１の研面１５に当接させて研磨する。すると、略円錐台状に突出した前記ノズル孔１の周縁近傍８ａを含む、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の全体が研磨され、平坦化される。
そして、前記弾性体１０による前記ノズル基板８に対する押圧を解くと、図８に示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に平面視すると略円形（前記ノズル基板８の厚み方向の断面が略テーパー状）の前記凹部５が形成される。前記凹部５における底部（前記凹部５の最も深い位置）に前記ノズル孔１が位置する。
図８に示すように、前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少するように形成されている。
前記ノズル孔１が位置する近傍とは、前記ノズル基板８の撥水膜４側（液体吐出側の面１３）の前記ノズル孔１の開口端１００を意味する。
前記ノズル基板８としては、前記液体吐出ヘッドで説明したものと同様のものを用いることができるが、ステンレス鋼が好ましい。
前記ノズル基板８の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ〜７５μｍが好ましい。前記平均厚みが、２０μｍ〜７５μｍの範囲であると、前記弾性体１０の押圧によって前記ノズル基板８が適度に変形し、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記凹部５を効率よく形成することができる。
前記ノズル基板８の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ〜７５μｍが好ましい。前記平均厚みが、２０μｍ〜７５μｍの範囲であると、前記弾性体１０の押圧によって前記ノズル基板８が適度に変形し、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記凹部５を効率よく形成することができる。
前記弾性体１０としては、前記ノズル基板８を押圧時に弾性力を有するものであれば、その形状、材質、硬度、厚み、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記弾性体１０の形状としては、例えば、シート状、フィルム状、板状などが挙げられる。
前記弾性体１０の材質としては、例えば、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。前記ゴムとしては、例えば、ウレタンゴムなどが挙げられる。前記エラストマーとしては、例えば、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
前記弾性体１０の硬度としては、ショアＡで、４０度〜６０度が好ましい。前記硬度ショアＡが、４０度〜６０度の範囲であると、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記凹部５を効率よく形成でき、ワイピング耐久性の高い前記ノズル板２を効率よく製造することができる。
前記弾性体１０の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
前記弾性体１０の形状としては、例えば、シート状、フィルム状、板状などが挙げられる。
前記弾性体１０の材質としては、例えば、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。前記ゴムとしては、例えば、ウレタンゴムなどが挙げられる。前記エラストマーとしては、例えば、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
前記弾性体１０の硬度としては、ショアＡで、４０度〜６０度が好ましい。前記硬度ショアＡが、４０度〜６０度の範囲であると、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記凹部５を効率よく形成でき、ワイピング耐久性の高い前記ノズル板２を効率よく製造することができる。
前記弾性体１０の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。
前記研磨部材１１と加圧手段１６とを有する研磨装置としては、例えば、超精密揺動型片面ポリシングマシン（株式会社荏原製作所製）などが挙げられる。
前記研磨部材１１としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリウレタンパッドなどが挙げられる。
前記研磨剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＦＵＪＩＭＩ社製のＰＯＬＩＰＬＡ１０３を純水で４倍希釈（ＰＯＬＩＰＬＡ１０３：純水＝１：３（体積比））したものなどが挙げられる。
前記弾性部材１０としては、例えば、硬度ショアＡが４０度〜６０度のウレタンゴムシートなどが挙げられる。
前記研磨部材１１としてのポリウレタンパッドで前記弾性体１０を介して前記ノズル基板８を押圧する際の押圧力、前記ポリウレタンパッドを回転させる際の回転速度（ｒｐｍ）、前記研磨剤の量、研磨時間などを適宜調整する。これにより、前記ノズル孔１の周縁近傍を含めて、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を平坦化できると共に、前記ノズル基板８の表面粗さＲａを１μｍ以下とすることができる。
前記弾性体１０による押圧は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の周縁近傍の突出量が１．０μｍ〜４．０μｍとなる程度が好ましい。
前記研磨部材１１としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリウレタンパッドなどが挙げられる。
前記研磨剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＦＵＪＩＭＩ社製のＰＯＬＩＰＬＡ１０３を純水で４倍希釈（ＰＯＬＩＰＬＡ１０３：純水＝１：３（体積比））したものなどが挙げられる。
前記弾性部材１０としては、例えば、硬度ショアＡが４０度〜６０度のウレタンゴムシートなどが挙げられる。
前記研磨部材１１としてのポリウレタンパッドで前記弾性体１０を介して前記ノズル基板８を押圧する際の押圧力、前記ポリウレタンパッドを回転させる際の回転速度（ｒｐｍ）、前記研磨剤の量、研磨時間などを適宜調整する。これにより、前記ノズル孔１の周縁近傍を含めて、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を平坦化できると共に、前記ノズル基板８の表面粗さＲａを１μｍ以下とすることができる。
前記弾性体１０による押圧は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の周縁近傍の突出量が１．０μｍ〜４．０μｍとなる程度が好ましい。
前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さＲａが、０．１μｍ以下であると、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に、前記撥水膜４を効率よく形成することができ、ワイピングの繰り返しによる前記撥水膜４の剥がれを防止することができる。
前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ ０６０１に従って測定することができ、例えば、触針式表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ１５０、アルバック社製）を用いて測定することができる。
前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ ０６０１に従って測定することができ、例えば、触針式表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ１５０、アルバック社製）を用いて測定することができる。
＜洗浄工程＞
前記洗浄工程は、前記ノズル基板研磨工程で研磨された前記ノズル基板８を超音波洗浄する工程である。
前記ノズル基板研磨工程で研磨後の前記ノズル基板８は、研磨された前記ノズル基板８の表面が乾燥しないように、ウェット環境下、溶媒を用いて超音波洗浄を行うことが好ましい。前記ウェット環境としては、湿度５０％ＲＨ以上であることが、乾燥防止の点から好ましい。
前記溶媒としては、例えば、純水、アセトン、エタノール、イソプロパノール等のアルコール；ノベック（住友３Ｍ株式会社製）、バートレル（ＤｕＰｏｎｔ社製）、ガルデン（ソルベイソレクシス社製）等のハイドロフルオロエーテルなどが挙げられる。
前記超音波洗浄以外の洗浄方法としては、例えば、スクラブ洗浄、シャワー洗浄（例えば、高圧スプレー洗浄、超音波シャワー洗浄等）、浸漬洗浄（例えば、流水洗浄、噴流洗浄、バブリング洗浄等）、蒸気洗浄などが挙げられる。
前記洗浄後の前記ノズル基板８は、酸素プラズマ処理を行うことが好ましい。前記酸素プラズマ処理を行うことにより、前記ノズル基板８の表面に水酸基を導入することができ、前記撥水膜４と前記ノズル基板８との密着性が向上する。
前記洗浄工程は、前記ノズル基板研磨工程で研磨された前記ノズル基板８を超音波洗浄する工程である。
前記ノズル基板研磨工程で研磨後の前記ノズル基板８は、研磨された前記ノズル基板８の表面が乾燥しないように、ウェット環境下、溶媒を用いて超音波洗浄を行うことが好ましい。前記ウェット環境としては、湿度５０％ＲＨ以上であることが、乾燥防止の点から好ましい。
前記溶媒としては、例えば、純水、アセトン、エタノール、イソプロパノール等のアルコール；ノベック（住友３Ｍ株式会社製）、バートレル（ＤｕＰｏｎｔ社製）、ガルデン（ソルベイソレクシス社製）等のハイドロフルオロエーテルなどが挙げられる。
前記超音波洗浄以外の洗浄方法としては、例えば、スクラブ洗浄、シャワー洗浄（例えば、高圧スプレー洗浄、超音波シャワー洗浄等）、浸漬洗浄（例えば、流水洗浄、噴流洗浄、バブリング洗浄等）、蒸気洗浄などが挙げられる。
前記洗浄後の前記ノズル基板８は、酸素プラズマ処理を行うことが好ましい。前記酸素プラズマ処理を行うことにより、前記ノズル基板８の表面に水酸基を導入することができ、前記撥水膜４と前記ノズル基板８との密着性が向上する。
＜撥水膜形成工程＞
前記撥水膜形成工程は、前記ノズル基板研磨工程により研磨した前記ノズル基板における前記他方の面上に、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜を形成する工程である。
前記ノズル基板８における前記他方の面とは、前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３である。
前記撥水膜形成工程は、前記ノズル基板研磨工程により研磨した前記ノズル基板における前記他方の面上に、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜を形成する工程である。
前記ノズル基板８における前記他方の面とは、前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３である。
前記パーフルオロポリエーテル化合物としては、前記液体吐出ヘッドで説明したものと同様のものを用いることができる。
前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液は、溶媒を用いて前記パーフルオロポリエーテル化合物の含有量が０．１質量％〜１質量％となるように調製される。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素系溶媒などが挙げられる。
前記フッ素系溶媒としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、ノベックＨＦＥ７０００、ノベックＨＦＥ７１００ノベックＨＦＥ７２００、ノベックＨＦＥ７３００、ノベックＨＦＥ７１１ＰＡ、ＦＣ−７２、ＦＣ−７７、ＰＦ−５０６０、ＰＦ−５０８０（いずれも、住友３Ｍ株式会社製）、バートレル（ＤｕＰｏｎｔ社製）、ガルデン（ソルベイソレクシス社製）等のハイドロフルオロエーテルなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液は、溶媒を用いて前記パーフルオロポリエーテル化合物の含有量が０．１質量％〜１質量％となるように調製される。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素系溶媒などが挙げられる。
前記フッ素系溶媒としては、市販品を用いることができ、前記市販品としては、例えば、ノベックＨＦＥ７０００、ノベックＨＦＥ７１００ノベックＨＦＥ７２００、ノベックＨＦＥ７３００、ノベックＨＦＥ７１１ＰＡ、ＦＣ−７２、ＦＣ−７７、ＰＦ−５０６０、ＰＦ−５０８０（いずれも、住友３Ｍ株式会社製）、バートレル（ＤｕＰｏｎｔ社製）、ガルデン（ソルベイソレクシス社製）等のハイドロフルオロエーテルなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液を前記ノズル基板８に塗布し、常温で自然乾燥することが好ましい。前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液は、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３及び液室接合面６の少なくともいずれかに塗布することが好ましい。
まず、前記ノズル基板研磨工程で研磨され、液体吐出側の面１３に前記凹部５が形成された前記ノズル基板８に対して、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液を塗布し、常温で自然乾燥する。その際に、前記ノズル基板８に形成された前記撥水膜４は前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液の表面張力によって、その表面積が最小となろうとする力で安定する。そのため、前記撥水膜４が前記ノズル基板８の表面に平坦となった状態で形成される。
前記塗布における常温とは、２０℃〜３０℃であり、前記温度で３０分間〜２時間自然乾燥することが好ましく、２５℃で１時間自然乾燥することがより好ましい。
前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液を前記ノズル基板８に塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬法、ローラ塗布法、スプレー塗布法、スピンコート法などが挙げられる。これらの中でも、浸漬法が好ましい。前記浸漬法によると、図９Ｃに示したように、前記ノズル基板８の両面（液体吐出側の面１３及び液室接合面６）に効率よく、平坦な状態の前記撥水膜４を形成することができる。
前記浸漬法では、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液中に前記ノズル基板８を３０秒間〜２分間浸漬し、１ｍｍ／ｓｅｃ〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で前記ノズル基板８を引き上げると、前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成される。
まず、前記ノズル基板研磨工程で研磨され、液体吐出側の面１３に前記凹部５が形成された前記ノズル基板８に対して、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液を塗布し、常温で自然乾燥する。その際に、前記ノズル基板８に形成された前記撥水膜４は前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液の表面張力によって、その表面積が最小となろうとする力で安定する。そのため、前記撥水膜４が前記ノズル基板８の表面に平坦となった状態で形成される。
前記塗布における常温とは、２０℃〜３０℃であり、前記温度で３０分間〜２時間自然乾燥することが好ましく、２５℃で１時間自然乾燥することがより好ましい。
前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液を前記ノズル基板８に塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、浸漬法、ローラ塗布法、スプレー塗布法、スピンコート法などが挙げられる。これらの中でも、浸漬法が好ましい。前記浸漬法によると、図９Ｃに示したように、前記ノズル基板８の両面（液体吐出側の面１３及び液室接合面６）に効率よく、平坦な状態の前記撥水膜４を形成することができる。
前記浸漬法では、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液中に前記ノズル基板８を３０秒間〜２分間浸漬し、１ｍｍ／ｓｅｃ〜５ｍｍ／ｓｅｃの速度で前記ノズル基板８を引き上げると、前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成される。
次に、前記ノズル基板８に形成された前記撥水膜４を、８０℃〜１２０℃で１時間〜１０時間程度加熱処理することにより、前記ノズル基板８に前記撥水膜４を固定することができる。
なお、前記ノズル基板８に前記パーフルオロポリエーテル化合物が過剰に付着した場合には、フッ素系溶媒中で超音波洗浄することにより除去することができる。前記超音波洗浄の時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３分間〜１０分間が好ましい。
前記フッ素系溶媒としては、例えば、ノベックＨＦＥ７１００、ノベックＨＦＥ７２００（いずれも、住友３Ｍ株式会社製）、バートレル（ＤｕＰｏｎｔ社製）などが挙げられる。
なお、前記ノズル基板８に前記パーフルオロポリエーテル化合物が過剰に付着した場合には、フッ素系溶媒中で超音波洗浄することにより除去することができる。前記超音波洗浄の時間は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３分間〜１０分間が好ましい。
前記フッ素系溶媒としては、例えば、ノベックＨＦＥ７１００、ノベックＨＦＥ７２００（いずれも、住友３Ｍ株式会社製）、バートレル（ＤｕＰｏｎｔ社製）などが挙げられる。
前記撥水膜形成工程を行うことにより、前記ノズル基板８上に前記撥水膜４を有する前記ノズル板２を作製することができる。なお、前記浸漬法により前記ノズル基板８の両面（液体吐出側の面１３及び液室接合面６）に前記撥水膜４が形成された場合には、以下に説明する保護フィルム貼付工程及び撥水膜除去工程を行うことにより、前記ノズル板２を作製することができる。
＜保護フィルム貼付工程＞
前記保護フィルム貼付工程は、前記浸漬法で塗布すると前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成されるので、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に形成された前記撥水膜４を保護するため、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３における前記撥水膜４表面に保護フィルム１８を貼り付ける工程である。
前記保護フィルム１８としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体向けハイクリーン粘着プラスチップテープであるイクロステープ（三井化学株式会社製）などが挙げられる。
前記保護フィルム貼付工程は、前記浸漬法で塗布すると前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成されるので、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に形成された前記撥水膜４を保護するため、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３における前記撥水膜４表面に保護フィルム１８を貼り付ける工程である。
前記保護フィルム１８としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体向けハイクリーン粘着プラスチップテープであるイクロステープ（三井化学株式会社製）などが挙げられる。
＜撥水膜除去工程＞
前記撥水膜除去工程は、前記浸漬法で塗布すると前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成されるので、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３とは反対側に位置する液室接合面６からプラズマ処理により前記撥水膜４を除去する工程である。
前記保護フィルム貼付工程において、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に形成された前記撥水膜４表面に前記保護フィルム１８を貼り付けた状態で、前記ノズル基板８の液室接合面６側からプラズマ処理を行う。これにより、前記ノズル基板８の液室接合面６及び前記ノズル孔１内壁に付着乃至形成された前記撥水膜４を除去することができる。
前記プラズマ処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラズマクリーナＰＤＣ−５１０（ヤマト科学株式会社製）を用いて酸素プラズマを照射し、５０ｓｃｃｍで１分間逆スパッタする方法などが挙げられる。
前記撥水膜除去工程は、前記浸漬法で塗布すると前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成されるので、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３とは反対側に位置する液室接合面６からプラズマ処理により前記撥水膜４を除去する工程である。
前記保護フィルム貼付工程において、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に形成された前記撥水膜４表面に前記保護フィルム１８を貼り付けた状態で、前記ノズル基板８の液室接合面６側からプラズマ処理を行う。これにより、前記ノズル基板８の液室接合面６及び前記ノズル孔１内壁に付着乃至形成された前記撥水膜４を除去することができる。
前記プラズマ処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プラズマクリーナＰＤＣ−５１０（ヤマト科学株式会社製）を用いて酸素プラズマを照射し、５０ｓｃｃｍで１分間逆スパッタする方法などが挙げられる。
＜接合工程＞
前記接合工程は、前記ノズル板２の液室接合面６と、液室を形成する流路板とを接着剤を介して接合する工程である。
前記接合工程は、前記ノズル板２の液室接合面６と、液室を形成する流路板とを接着剤を介して接合する工程である。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、常温硬化型エポキシ系接着剤、常温で硬化せず６０℃〜１００℃で硬化を開始するエポキシ系接着剤などが挙げられる。
前記常温硬化型エポキシ系接着剤としては、例えば、スコッチ・ウェルド二液エポキシ室温硬化型接着剤ＤＰ−４６０ＥＧ（住友３Ｍ株式会社製）などが挙げられる。
前記常温で硬化せず６０℃〜１００℃で硬化開始するエポキシ系接着剤としては、例えば、ＡＥ９０１シリーズ（味の素ファインテクノ株式会社製）などが挙げられる。
前記常温硬化型エポキシ系接着剤としては、例えば、スコッチ・ウェルド二液エポキシ室温硬化型接着剤ＤＰ−４６０ＥＧ（住友３Ｍ株式会社製）などが挙げられる。
前記常温で硬化せず６０℃〜１００℃で硬化開始するエポキシ系接着剤としては、例えば、ＡＥ９０１シリーズ（味の素ファインテクノ株式会社製）などが挙げられる。
前記接合工程では、接着状態を長期に維持するため、加熱及び圧着することが好ましい。
前記加熱の温度は、熱による前記インク吐出ヘッドを構成する部材の疲労を回避する点から、８０℃以下が好ましく、３０℃〜８０℃がより好ましい。前記加熱及び圧着時間は、生産性の点から、２時間〜４時間が好ましい。
前記加熱の温度は、熱による前記インク吐出ヘッドを構成する部材の疲労を回避する点から、８０℃以下が好ましく、３０℃〜８０℃がより好ましい。前記加熱及び圧着時間は、生産性の点から、２時間〜４時間が好ましい。
前記接合工程は、前記撥水膜形成工程終了又は前記撥水膜除去工程終了から１日間以内に行うことが好ましい。
前記パーフルオロポリエーテル化合物は、室温においてオイル状で流動性が高く、前記ノズル基板８上に形成した前記撥水膜４の移動度が非常に高い。そのため、前記撥水膜形成工程終了、又は前記撥水膜除去工程終了からの経過時間によっては、前記ノズル基板８の液室接合面６に再度撥水膜４が形成されることがある。このような状態で、前記ノズル板２の液室接合面６と液室を形成する流路板とを接合すると、両者の密着性が低いため、作製した前記液体吐出ヘッドの耐久性が低下する。そこで、前記撥水膜形成工程終了、又は前記撥水膜除去工程終了から１日間以内に前記接合工程を実施することで、作製した前記液体吐出ヘッドの耐久性を大幅に向上させることができる。
前記パーフルオロポリエーテル化合物は、室温においてオイル状で流動性が高く、前記ノズル基板８上に形成した前記撥水膜４の移動度が非常に高い。そのため、前記撥水膜形成工程終了、又は前記撥水膜除去工程終了からの経過時間によっては、前記ノズル基板８の液室接合面６に再度撥水膜４が形成されることがある。このような状態で、前記ノズル板２の液室接合面６と液室を形成する流路板とを接合すると、両者の密着性が低いため、作製した前記液体吐出ヘッドの耐久性が低下する。そこで、前記撥水膜形成工程終了、又は前記撥水膜除去工程終了から１日間以内に前記接合工程を実施することで、作製した前記液体吐出ヘッドの耐久性を大幅に向上させることができる。
ここで、図３に示す液体吐出ヘッドの製造方法の工程表の手順に基づいて、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法について図面を参照して説明する。なお、前記液体吐出ヘッドの製造方法は、前記浸漬法により前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４を形成し、前記保護フィルム貼付工程及び前記撥水膜除去工程を含むものである。
まず、図２Ａ、図２Ｂ、及び図５に示すような、所定の直径の前記ノズル孔１が、所定の間隔（ピッチ）Ｐで、所定の個数長さ方向に４列形成されている所定の大きさのステンレス鋼製の前記ノズル基板８を用意する。
次に、図４に示す研磨部材１１と加圧手段１６とを有するＣＭＰ研磨装置を用い、図６及び図７に示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記研磨部材１１の研面１５を当接させる。その状態で、前記弾性体１０を介して前記加圧手段１６により１０ｋＰａの圧力で押圧しながら、研磨剤１７と共に、前記研磨部材１６を５０ｒｐｍで回転させて、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を研磨する（ノズル基板研磨工程）。
次に、図４に示す研磨部材１１と加圧手段１６とを有するＣＭＰ研磨装置を用い、図６及び図７に示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記研磨部材１１の研面１５を当接させる。その状態で、前記弾性体１０を介して前記加圧手段１６により１０ｋＰａの圧力で押圧しながら、研磨剤１７と共に、前記研磨部材１６を５０ｒｐｍで回転させて、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を研磨する（ノズル基板研磨工程）。
前記ＣＭＰ研磨装置としては、例えば、超精密揺動型片面ポリシングマシン（株式会社荏原製作所製）を用いた。
前記研磨部材１１としては、例えば、ポリウレタンパッドを用いた。
前記弾性体１０としては、例えば、所定の厚み、硬度ショアＡが４０度のウレタンゴムシートを用いた。
前記研磨剤１７としては、例えば、ＦＵＪＩＭＩ社製のＰＯＬＩＰＬＡ１０３を純水で４倍希釈（ＰＯＬＩＰＬＡ１０３：純水＝１：３（体積比））したものを使用した。
前記研磨部材１１としては、例えば、ポリウレタンパッドを用いた。
前記弾性体１０としては、例えば、所定の厚み、硬度ショアＡが４０度のウレタンゴムシートを用いた。
前記研磨剤１７としては、例えば、ＦＵＪＩＭＩ社製のＰＯＬＩＰＬＡ１０３を純水で４倍希釈（ＰＯＬＩＰＬＡ１０３：純水＝１：３（体積比））したものを使用した。
前記研磨を行うことにより、図２Ｄ、図８、及び図９Ａに示すような、研磨後の前記ノズル基板８が得られる。
図２Ｄ、図８、及び図９Ａに示すように、研磨後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３には複数の前記凹部５が形成されている。前記凹部５の底部には前記ノズル孔１が配されている。そして、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状に形成されており、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００で前記ノズル基板８の厚みが最小となっている。
図２Ｄ、図８、及び図９Ａに示すように、研磨後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３には複数の前記凹部５が形成されている。前記凹部５の底部には前記ノズル孔１が配されている。そして、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状に形成されており、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００で前記ノズル基板８の厚みが最小となっている。
次に、研磨した前記ノズル基板８を、純水で超音波洗浄することにより研磨剤等の異物を除去する（洗浄工程）。
次に、洗浄後の前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３を、プラズマ処理装置（ＰＤＣ−５１０、ヤマト科学株式会社製）を用いて、５００Ｗ、５０ｓｃｃｍで１分間、酸素プラズマ処理を実施する。これにより、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に水酸基を導入することができ、前記撥水膜４と前記ノズル基板８との密着性が向上する。
次に、洗浄後の前記ノズル基板８における液体吐出側の面１３を、プラズマ処理装置（ＰＤＣ−５１０、ヤマト科学株式会社製）を用いて、５００Ｗ、５０ｓｃｃｍで１分間、酸素プラズマ処理を実施する。これにより、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に水酸基を導入することができ、前記撥水膜４と前記ノズル基板８との密着性が向上する。
次に、例えば、希釈液としてＨＦＥ７１００（住友３Ｍ株式会社製）を用いて前記パーフルオロポリエーテル化合物（ＦＧ５０２０、フロロテクノロジー社製）を０．２質量％の濃度に希釈した前記パーフルオロポリエーテル化合物を含む液（以下、ディッピング液と称することもある）を調製する。
次に、図９Ａに示すように、液体吐出側の面１３に複数の凹部５が形成されている前記ノズル基板８を、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液中に６０秒間浸漬し、３ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げることにより、図９Ｂに示すように、前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成される。
次に、図９Ａに示すように、液体吐出側の面１３に複数の凹部５が形成されている前記ノズル基板８を、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液中に６０秒間浸漬し、３ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げることにより、図９Ｂに示すように、前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４が形成される。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を、常温（２５℃）で１時間放置して自然乾燥する。その際、図９Ｃに示すように、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液の表面張力によって、表面積が最小となろうとする力で安定する。そのため、前記撥水膜４が、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３と反対側の面である液室接合面６において、平坦となった状態で形成される。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を１２０℃にて２時間加熱し、前記撥水膜４を前記ノズル基板８に固定する。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を１２０℃にて２時間加熱し、前記撥水膜４を前記ノズル基板８に固定する。
次に、図９Ｄに示すように、前記撥水膜４が両面に形成された前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記保護フィルム１８としてのイクロステープ（三井化学株式会社製）を貼り付ける（保護フィルム貼付工程）。
次に、前記保護フィルム１８を貼り付けた状態で、図９Ｄに示すように、前記ノズル基板８の液室接合面６側からプラズマクリーナＰＤＣ−５１０（ヤマト科学株式会社製）を用いて酸素プラズマを照射し、５０ｓｃｃｍで１分間逆スパッタを行う。これにより、図９Ｅに示すように、前記ノズル基板８の液室接合面６、及び前記ノズル孔１の内壁に付着乃至形成されていた前記撥水膜４が除去される（撥水膜除去工程）。以上により、前記ノズル板２を作製することができる。
次に、前記保護フィルム１８を貼り付けた状態で、図９Ｄに示すように、前記ノズル基板８の液室接合面６側からプラズマクリーナＰＤＣ−５１０（ヤマト科学株式会社製）を用いて酸素プラズマを照射し、５０ｓｃｃｍで１分間逆スパッタを行う。これにより、図９Ｅに示すように、前記ノズル基板８の液室接合面６、及び前記ノズル孔１の内壁に付着乃至形成されていた前記撥水膜４が除去される（撥水膜除去工程）。以上により、前記ノズル板２を作製することができる。
次に、得られた前記ノズル板２の液室接合面６と、液室を形成する流路板とを、例えば、硬化型エポキシ系接着剤（常温で硬化せず６０℃〜１００℃で硬化開始するタイプの接着剤、ＡＥ９０１シリーズ、味の素ファインテクノ株式会社製）貼り合わせ、７０℃にて５時間で加熱及び加圧して接合する（接合工程）。以上により、本発明の前記液体吐出ヘッドを作製することができる。
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、インク収容手段と、液体吐出ヘッドと、クリーニング手段とを有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
本発明の画像形成装置は、インク収容手段と、液体吐出ヘッドと、クリーニング手段とを有してなり、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
＜インク収容手段＞
前記インク収容手段は、インクジェット用インクを収容する手段であり、例えば、タンク、インクカートリッジなどが挙げられる。
前記インクカートリッジは、前記インクジェット用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材などを有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適である。
前記インク収容手段は、インクジェット用インクを収容する手段であり、例えば、タンク、インクカートリッジなどが挙げられる。
前記インクカートリッジは、前記インクジェット用インクを容器中に収容してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の部材などを有してなる。
前記容器としては、特に制限はなく、目的に応じてその形状、構造、大きさ、材質等を適宜選択することができ、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、樹脂フィルム等で形成されたインク袋などを有するものなどが好適である。
＜液体吐出ヘッド＞
前記液体吐出ヘッドは、前記インクジェット用インクに刺激を印加し、前記インクを飛翔させて画像を記録用メディアに記録する手段である。
前記液体吐出ヘッドとしては、本発明の前記液体吐出ヘッドが用いられる。
前記液体吐出ヘッドは、前記インクジェット用インクに刺激を印加し、前記インクを飛翔させて画像を記録用メディアに記録する手段である。
前記液体吐出ヘッドとしては、本発明の前記液体吐出ヘッドが用いられる。
−インクジェット用インク−
前記インクジェット用インクとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、特開２００８−２６０９２６号公報、特開２００８−３８１５６号公報、特開２００５−１６１８３４号公報などに開示されているインクなどが挙げられる。
前記インクジェット用インクとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、特開２００８−２６０９２６号公報、特開２００８−３８１５６号公報、特開２００５−１６１８３４号公報などに開示されているインクなどが挙げられる。
−記録用メディア−
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、ＯＨＰシート、フィルムなどが挙げられる。
前記記録用メディアとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、普通紙、光沢紙、特殊紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、ＯＨＰシート、フィルムなどが挙げられる。
＜クリーニング手段＞
前記クリーニング手段は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル板２の液体吐出面３をブレード９でワイピングする手段である。
前記ブレード９としては、その大きさ、材質、形状、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ブレード９の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ブレード９の材質としては、例えば、前記ノズル板２の前記撥水膜４表面をワイピング処理する観点から、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。
前記ブレード９の形状としては、ワイピング処理ができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状などが挙げられる。
前記クリーニング手段は、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル板２の液体吐出面３をブレード９でワイピングする手段である。
前記ブレード９としては、その大きさ、材質、形状、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ブレード９の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ブレード９の材質としては、例えば、前記ノズル板２の前記撥水膜４表面をワイピング処理する観点から、ゴム、エラストマーなどが挙げられる。
前記ブレード９の形状としては、ワイピング処理ができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、板状、プレート状などが挙げられる。
＜その他の手段＞
前記その他の手段としては、例えば、制御手段などが挙げられる。前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
前記その他の手段としては、例えば、制御手段などが挙げられる。前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
ここで、本発明の前記液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、本発明の前記液体吐出ヘッドを搭載した画像形成装置の一例を示す概略斜視図であり、図１２は、図１１の画像形成装置の概略側面図である。
前記画像形成装置は、装置本体８１の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ９３と、前記キャリッジ９３に搭載した本発明の前記液体吐出ヘッド９４と、前記液体吐出ヘッド９４に前記インクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２とを有している。
前記装置本体８１の下方部には、前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（又は給紙トレイでもよい）８４を抜き差し可能に装着することができる。また、前記用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができる。
前記給紙カセット８４又は前記手差しトレイ８５から給送される前記用紙８３を取り込み、前記印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
前記装置本体８１の下方部には、前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（又は給紙トレイでもよい）８４を抜き差し可能に装着することができる。また、前記用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができる。
前記給紙カセット８４又は前記手差しトレイ８５から給送される前記用紙８３を取り込み、前記印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。
前記印字機構部８２は、図示を省略している左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とで前記キャリッジ９３を主走査方向に摺動可能に保持する。
前記キャリッジ９３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する前記液体吐出ヘッド９４を複数のノズル孔１を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、前記キャリッジ９３には前記液体吐出ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
前記キャリッジ９３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する前記液体吐出ヘッド９４を複数のノズル孔１を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、前記キャリッジ９３には前記液体吐出ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。
前記インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する大気口、下方には前記液体吐出ヘッド９４に前記インクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、前記多孔質体の毛管力により前記液体吐出ヘッド９４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、前記液体吐出ヘッド９４としては、ここでは各色の液体吐出ヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズル孔１を有する１個の前記液体吐出ヘッド９４でもよい。
前記キャリッジ９３は、後方側（用紙搬送方向下流側）を前記主ガイドロッド９１に摺動可能に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を前記従ガイドロッド９２に摺動可能に載置している。そして、前記キャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、前記タイミングベルト１００を前記キャリッジ９３に固定しており、前記主走査モータ９７の正逆回転により前記キャリッジ９３が往復駆動される。
前記給紙カセット８４にセットした前記用紙８３を前記液体吐出ヘッド９４の下方側に搬送するため、前記給紙カセット８４から前記用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、前記用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された前記用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、前記搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び前記搬送ローラ１０４からの前記用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを有している。
前記搬送ローラ１０４は、副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
前記搬送ローラ１０４は、副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
前記キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して前記搬送ローラ１０４から送り出された前記用紙８３を前記液体吐出ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９を有している。
前記印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、前記用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を有している。
更に、前記用紙８３を前記排紙トレイ８６に送り出す前記排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを有している。
記録時には、前記キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて前記液体吐出ヘッド９４を駆動することにより、停止している前記用紙８３に前記インクを吐出して１行分を記録し、前記用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号、又は前記用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ、前記用紙８３を排紙する。
前記印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、前記用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を有している。
更に、前記用紙８３を前記排紙トレイ８６に送り出す前記排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５、１１６とを有している。
記録時には、前記キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて前記液体吐出ヘッド９４を駆動することにより、停止している前記用紙８３に前記インクを吐出して１行分を記録し、前記用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号、又は前記用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ、前記用紙８３を排紙する。
また、前記キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、前記液体吐出ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を有している。
前記回復装置１１７は、キャップ手段と、吸引手段と、クリーニング手段とを有している。
前記キャリッジ９３は、印字待機中には前記回復装置１１７側に移動されて前記キャッピング手段で前記液体吐出ヘッド９４がキャッピングされ、前記ノズル孔１を湿潤状態に保つことによりインクの乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しない前記インクを吐出することにより、全ての前記ノズル孔１のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持することができる。
前記回復装置１１７は、キャップ手段と、吸引手段と、クリーニング手段とを有している。
前記キャリッジ９３は、印字待機中には前記回復装置１１７側に移動されて前記キャッピング手段で前記液体吐出ヘッド９４がキャッピングされ、前記ノズル孔１を湿潤状態に保つことによりインクの乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しない前記インクを吐出することにより、全ての前記ノズル孔１のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持することができる。
吐出不良が発生した場合等には、前記キャッピング手段で前記液体吐出ヘッド９４のノズル孔１を密封し、チューブを通して前記吸引手段で前記ノズル孔１から前記インクとともに気泡等を吸い出し、前記ノズル板２表面に付着したインクやゴミ等はワイピングにより除去され吐出不良が回復する。なお、吸引された前記インクは、前記装置本体８１下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、前記廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
（実施例１）
＜液体吐出ヘッドの作製＞
図３に示す液体吐出ヘッドの製造方法の工程表の手順に基づいて、以下のようにして前記液体吐出ヘッドを作製した。
＜液体吐出ヘッドの作製＞
図３に示す液体吐出ヘッドの製造方法の工程表の手順に基づいて、以下のようにして前記液体吐出ヘッドを作製した。
−ノズル基板研磨工程−
まず、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ、及び図５に示すように、液体吐出側の面１３におけるノズル孔の孔径が２５μｍであり、かつ液室接合面６のノズル孔の孔径が３５μｍである前記ノズル孔１が、隣接する前記ノズル孔１の中心間の最短距離であるピッチＰが８５μｍ（３００ｄｐｉ）で、３２０個／列で配列したノズル孔列が４列形成されており、縦３４ｍｍ×横１６ｍｍ、平均厚み２０μｍのステンレス鋼製の前記ノズル基板８を用意した。
次に、図４に示す研磨部材１１と加圧手段１６とを有するＣＭＰ研磨装置を用い、図６〜図８に示すように、複数の前記ノズル孔１を有する前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記研磨部材１１の研面１５を当接させる。その状態で、前記弾性体１０を介して前記加圧手段１６により１０ｋＰａの圧力で押圧しながら、研磨剤１７と共に、前記研磨部材１１を５０ｒｐｍで回転させて、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を研磨した。
まず、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｄ、及び図５に示すように、液体吐出側の面１３におけるノズル孔の孔径が２５μｍであり、かつ液室接合面６のノズル孔の孔径が３５μｍである前記ノズル孔１が、隣接する前記ノズル孔１の中心間の最短距離であるピッチＰが８５μｍ（３００ｄｐｉ）で、３２０個／列で配列したノズル孔列が４列形成されており、縦３４ｍｍ×横１６ｍｍ、平均厚み２０μｍのステンレス鋼製の前記ノズル基板８を用意した。
次に、図４に示す研磨部材１１と加圧手段１６とを有するＣＭＰ研磨装置を用い、図６〜図８に示すように、複数の前記ノズル孔１を有する前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記研磨部材１１の研面１５を当接させる。その状態で、前記弾性体１０を介して前記加圧手段１６により１０ｋＰａの圧力で押圧しながら、研磨剤１７と共に、前記研磨部材１１を５０ｒｐｍで回転させて、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を研磨した。
前記ＣＭＰ研磨装置としては、ポリウレタンパッドを研磨部材１１として備えた超精密揺動型片面ポリシングマシン（株式会社荏原製作所製）を用いた。
前記弾性体１０としては、平均厚み１ｍｍ、硬度ショアＡが４０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた。
前記研磨剤１７としては、ＦＵＪＩＭＩ社製のＰＯＬＩＰＬＡ１０３を純水で４倍希釈（ＰＯＬＩＰＬＡ１０３：純水＝１：３（体積比））したものを使用した。
前記弾性体１０としては、平均厚み１ｍｍ、硬度ショアＡが４０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた。
前記研磨剤１７としては、ＦＵＪＩＭＩ社製のＰＯＬＩＰＬＡ１０３を純水で４倍希釈（ＰＯＬＩＰＬＡ１０３：純水＝１：３（体積比））したものを使用した。
前記ノズル基板研磨工程を行った前記ノズル基板８をエポキシ樹脂（エポック８１２（応研商事株式会社製））で包埋して、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口中心を通る直径部分で切断したサンプルの切断面を、上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、得られたデジタル画像について上述した画像処理を行った。得られた前記ノズル基板８の処理画像を観察したところ、図２Ｄ及び図８に示すように、研磨後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３には複数の前記凹部５が形成されていた。前記凹部５の底部（前記凹部５の最も深い位置）には直径２５μｍの前記ノズル孔１が形成されていた。前記凹部５は、前記凹部５の外縁７から前記ノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状に形成されており、前記ノズル基板８の前記ノズル孔１の開口端１００で前記ノズル基板８の厚みが最小となっていた。
前記凹部５の形状は、平面視で円形状であった。前記円形状の前記凹部５の直径に相当する長さ（前記凹部５の外縁７と外縁７との間の最大長さ）は、３５μｍであった。
研磨後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さＲａは、以下のようにして測定したところ、０．１μｍであった。
＜表面粗さＲａの測定＞
前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さＲａは、ＪＩＳ ０６０１に従って測定した。具体的には、触針式表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ１５０、アルバック社製）を用いて表面粗さＲａを測定した。
前記凹部５の形状は、平面視で円形状であった。前記円形状の前記凹部５の直径に相当する長さ（前記凹部５の外縁７と外縁７との間の最大長さ）は、３５μｍであった。
研磨後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さＲａは、以下のようにして測定したところ、０．１μｍであった。
＜表面粗さＲａの測定＞
前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３の表面粗さＲａは、ＪＩＳ ０６０１に従って測定した。具体的には、触針式表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ１５０、アルバック社製）を用いて表面粗さＲａを測定した。
−洗浄工程−
次に、研磨後の前記ノズル基板８を、純水で超音波洗浄することにより研磨剤等の異物を除去した。
次に、洗浄後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を、プラズマ処理装置（ＰＤＣ−５１０、ヤマト科学株式会社製）を用いて、５００Ｗ、５０ｓｃｃｍで１分間、酸素プラズマ処理を行った。
次に、研磨後の前記ノズル基板８を、純水で超音波洗浄することにより研磨剤等の異物を除去した。
次に、洗浄後の前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３を、プラズマ処理装置（ＰＤＣ−５１０、ヤマト科学株式会社製）を用いて、５００Ｗ、５０ｓｃｃｍで１分間、酸素プラズマ処理を行った。
−撥水膜形成工程−
次に、希釈液としてＨＦＥ７１００（住友３Ｍ株式会社製）を用いてパーフルオロポリエーテル化合物（ＦＧ５０２０、フロロテクノロジー社製）を０．２質量％の濃度に希釈したディッピング液を調製した。
次に、図９Ａに示すように、液体吐出側の面１３に複数の凹部５が形成された前記ノズル基板８を、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液中に６０秒間浸漬し、３ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げることにより、図９Ｂに示すように、前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４を形成した。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を、常温（２５℃）で１時間放置して自然乾燥した。その際、図９Ｃに示すように、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液の表面張力によって、表面積が最小となろうとする力で安定するため、前記撥水膜４が、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３と反対側の面である液室接合面６において、平坦となった状態で形成された。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を１２０℃にて２時間加熱し、固定した。
次に、希釈液としてＨＦＥ７１００（住友３Ｍ株式会社製）を用いてパーフルオロポリエーテル化合物（ＦＧ５０２０、フロロテクノロジー社製）を０．２質量％の濃度に希釈したディッピング液を調製した。
次に、図９Ａに示すように、液体吐出側の面１３に複数の凹部５が形成された前記ノズル基板８を、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液中に６０秒間浸漬し、３ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げることにより、図９Ｂに示すように、前記ノズル基板８の両面に前記撥水膜４を形成した。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を、常温（２５℃）で１時間放置して自然乾燥した。その際、図９Ｃに示すように、前記パーフルオロポリエーテル化合物を含むディッピング液の表面張力によって、表面積が最小となろうとする力で安定するため、前記撥水膜４が、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３と反対側の面である液室接合面６において、平坦となった状態で形成された。
次に、前記撥水膜４を両面に形成した前記ノズル基板８を１２０℃にて２時間加熱し、固定した。
−保護フィルム貼付工程−
次に、図９Ｄに示すように、前記撥水膜４が両面に形成された前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３上に前記保護フィルム１８としてのイクロステープ（三井化学株式会社製）を貼り付けた。
次に、図９Ｄに示すように、前記撥水膜４が両面に形成された前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３上に前記保護フィルム１８としてのイクロステープ（三井化学株式会社製）を貼り付けた。
−撥水膜除去工程−
次に、前記保護フィルム１８を貼り付けた状態で、図９Ｄに示すように、前記撥水膜４が形成された前記ノズル基板８の液室接合面６側からプラズマクリーナＰＤＣ−５１０（ヤマト科学株式会社製）を用いて酸素プラズマを照射し、５０ｓｃｃｍで１分間逆スパッタを行った。これにより、図９Ｅに示すように、前記ノズル基板８の液室接合面６、及び前記ノズル孔１内壁に付着乃至形成されていた前記撥水膜４を除去した。余分な前記撥水膜４を除去した後、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３から保護フィルム１８を剥がした。以上により、前記ノズル板２を作製した。
次に、前記保護フィルム１８を貼り付けた状態で、図９Ｄに示すように、前記撥水膜４が形成された前記ノズル基板８の液室接合面６側からプラズマクリーナＰＤＣ−５１０（ヤマト科学株式会社製）を用いて酸素プラズマを照射し、５０ｓｃｃｍで１分間逆スパッタを行った。これにより、図９Ｅに示すように、前記ノズル基板８の液室接合面６、及び前記ノズル孔１内壁に付着乃至形成されていた前記撥水膜４を除去した。余分な前記撥水膜４を除去した後、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３から保護フィルム１８を剥がした。以上により、前記ノズル板２を作製した。
−接合工程−
次に、得られた前記ノズル板２の液室接合面６と、液室を形成する流路板とを低温硬化型エポキシ系接着剤（常温で硬化せず６０℃〜１００℃で硬化開始するタイプの接着剤、ＡＥ９０１シリーズ、味の素ファインテクノ株式会社製）を用いて貼り合わせ、７０℃にて５時間で加熱及び加圧して接合した。以上により、実施例１の前記液体吐出ヘッドを作製した。
次に、得られた前記ノズル板２の液室接合面６と、液室を形成する流路板とを低温硬化型エポキシ系接着剤（常温で硬化せず６０℃〜１００℃で硬化開始するタイプの接着剤、ＡＥ９０１シリーズ、味の素ファインテクノ株式会社製）を用いて貼り合わせ、７０℃にて５時間で加熱及び加圧して接合した。以上により、実施例１の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（実施例２）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（比較例１）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（実施例３）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを５０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、実施例３の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを５０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、実施例３の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（実施例４）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを５０μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例４の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを５０μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例４の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（比較例２）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを５０μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例２の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを５０μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例２の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（実施例５）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを７５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、実施例５の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを７５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、実施例５の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（実施例６）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを７５μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例６の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを７５μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例６の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（比較例３）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを７５μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例３の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを７５μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例３の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（比較例４）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして、比較例４の液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして、比較例４の液体吐出ヘッドを作製した。
（比較例５）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを１００μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例５の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを１００μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが６０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例５の前記液体吐出ヘッドを作製した。
（比較例６）
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを１００μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例６の前記液体吐出ヘッドを作製した。
−液体吐出ヘッドの作製−
実施例１において、前記ノズル基板研磨工程で用いた前記ノズル基板８の平均厚みを１００μｍとし、前記弾性体１０として硬度ショアＡが８０度に調整されたウレタンゴムシート（試作品（ＮＯＫ株式会社製））を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例６の前記液体吐出ヘッドを作製した。
次に、実施例及び比較例で作製した前記ノズル板２及び前記ノズル基板８について、以下のようにして、「前記撥水膜４の最大厚みと最小厚みとの差」、「前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差」、及び「前記ノズル板２の最大厚みＡ（μｍ）と前記ノズル板２の最小厚みＢ（μｍ）との比（Ａ／Ｂ）」を測定した。結果を表１−１及び表１−２に示した。
また、作製した前記液体吐出ヘッドについて、以下のようにして吐出安定性を評価した。結果を表１−２に示した。
また、作製した前記液体吐出ヘッドについて、以下のようにして吐出安定性を評価した。結果を表１−２に示した。
＜ノズル基板の最大厚みと最小厚みとの差の測定＞
上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、得られたデジタル画像について上述した画像処理を行い、前記ノズル基板８の最大厚みと最小厚みとの差を算出した。
また、実施例１〜６の前記ノズル基板８は、いずれも、前記電子顕微鏡観察により、液体吐出側の面に、図１Ｄに示すような前記凹部５が形成されており、前記凹部５の外縁７からノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状を有していることがわかった。
上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、得られたデジタル画像について上述した画像処理を行い、前記ノズル基板８の最大厚みと最小厚みとの差を算出した。
また、実施例１〜６の前記ノズル基板８は、いずれも、前記電子顕微鏡観察により、液体吐出側の面に、図１Ｄに示すような前記凹部５が形成されており、前記凹部５の外縁７からノズル孔１が位置する近傍に向かって前記ノズル基板８の厚みが漸次減少する形状を有していることがわかった。
＜撥水膜の最大厚みと最小厚みとの差の測定＞
撥水膜の厚みは、上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をすることにより、前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差に等しいことが確認された。
また、実施例１〜６の前記ノズル板２の前記撥水膜４は、いずれも、前記電子顕微鏡観察により、図１Ｃに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記撥水膜４の厚みが、前記凹部５が位置していない部分の前記撥水膜４の厚みよりも厚く形成されていることがわかった。
撥水膜の厚みは、上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をすることにより、前記ノズル基板８における最大厚みと最小厚みとの差に等しいことが確認された。
また、実施例１〜６の前記ノズル板２の前記撥水膜４は、いずれも、前記電子顕微鏡観察により、図１Ｃに示すように、前記ノズル孔１が位置する近傍の前記撥水膜４の厚みが、前記凹部５が位置していない部分の前記撥水膜４の厚みよりも厚く形成されていることがわかった。
＜ノズル板の最大厚みＡ（μｍ）とノズル板の最小厚みＢ（μｍ）との比（Ａ／Ｂ）の測定＞
作製した前記ノズル板２を上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、得られたデジタル画像について上述した画像処理を行い、前記ノズル板２の最大厚みＡと最小厚みＢとの比（Ａ／Ｂ）を算出した。
作製した前記ノズル板２を上述した電子顕微鏡による観察方法を用いて電子顕微鏡観察をし、得られたデジタル画像について上述した画像処理を行い、前記ノズル板２の最大厚みＡと最小厚みＢとの比（Ａ／Ｂ）を算出した。
＜吐出安定性の評価方法＞
作製した各液体吐出ヘッドをインクジェットプリンタ（株式会社リコー製、ＲＩＣＯＨ ＧＸ−３０００）に搭載し、株式会社リコー製のＲＩＣＯＨ ＧＸ−３０００用のインクジェット用インクを用いて、下記の評価基準に基づき、初期吐出特性を行った。また、以下のようにして吐出安定性試験を行った。
［初期吐出特性の評価基準］
○：吐出不良なく、正常である
×：吐出不良あり
−吐出安定性試験−
次に、前記プリンタにてクリーニングを行い、ノズル板２の液体吐出面３をワイピング回数１，０００回繰り返して行う吐出安定性試験を実施した。以後、ワイピング回数１，０００回毎に繰り返して前記吐出安定性試験を合計１０，０００回のワイピング回数まで行った。この際、１，０００回毎にノズルチェックパターンを印刷し、吐出状態を目視評価した。異常吐出（インク液滴の曲がり又は不吐出）が発生した時を、吐出不良が発生したワイピング回数として記載した。
作製した各液体吐出ヘッドをインクジェットプリンタ（株式会社リコー製、ＲＩＣＯＨ ＧＸ−３０００）に搭載し、株式会社リコー製のＲＩＣＯＨ ＧＸ−３０００用のインクジェット用インクを用いて、下記の評価基準に基づき、初期吐出特性を行った。また、以下のようにして吐出安定性試験を行った。
［初期吐出特性の評価基準］
○：吐出不良なく、正常である
×：吐出不良あり
−吐出安定性試験−
次に、前記プリンタにてクリーニングを行い、ノズル板２の液体吐出面３をワイピング回数１，０００回繰り返して行う吐出安定性試験を実施した。以後、ワイピング回数１，０００回毎に繰り返して前記吐出安定性試験を合計１０，０００回のワイピング回数まで行った。この際、１，０００回毎にノズルチェックパターンを印刷し、吐出状態を目視評価した。異常吐出（インク液滴の曲がり又は不吐出）が発生した時を、吐出不良が発生したワイピング回数として記載した。
ここで、図１３Ａは、実施例１の前記ノズル板２の液体吐出面３をブレードでワイピングする前の状態の一例を示す概略断面図である。図１３Ｂは、図１３Ａの前記液体吐出ヘッドの前記ノズル板２の液体吐出面３をブレードでワイピングしている状態の一例を示す概略断面図である。
実施例１の前記液体吐出ヘッドは、図１３Ａに示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３に前記ノズル孔１を有する前記凹部５が形成されているので、前記凹部５上に形成される前記撥水膜４の厚みを前記凹部５が位置していない部分の前記撥水膜４の厚みより厚く形成することができる。そのため、前記ブレード９で繰り返しワイピングを行なっても、図１３Ｂに示すように、十分な厚みの前記撥水膜４が維持される。即ち、前記ブレード９で繰り返しワイピングを行うと、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が一部剥れたり、摩耗する。更に、前記撥水膜４を構成するパーフルオロポリエーテル化合物はオイル状であるため、前記撥水膜４を形成した後も前記ブレード９でワイピングすると、前記ノズル孔１の周縁近傍から他の位置に前記撥水膜４が移動してしまうことがある。しかし、これらの結果、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が減少しても、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４の厚みが十分に厚く形成されているので、前記ブレード９でワイピングを繰り返しても、図１３Ｂに示すように、十分な厚みの前記撥水膜４が維持される。
したがって、実施例１の前記液体吐出ヘッドは、前記ブレード９での繰り返しワイピングによる前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４の減少による撥水性の低下を防止でき、前記液体吐出ヘッドの長寿命化が図れる。このことは、表１−２の結果から、実施例１の前記液体吐出ヘッドが１０，０００回以上のワイピング耐久性を有することから明らかである。
したがって、実施例１の前記液体吐出ヘッドは、前記ブレード９での繰り返しワイピングによる前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４の減少による撥水性の低下を防止でき、前記液体吐出ヘッドの長寿命化が図れる。このことは、表１−２の結果から、実施例１の前記液体吐出ヘッドが１０，０００回以上のワイピング耐久性を有することから明らかである。
比較例６の前記液体吐出ヘッドは、図１Ａに示すように、前記ノズル基板８の液体吐出側の面１３上に前記撥水膜４が形成されているが、実施例１のように前記ノズル基板８に前記ノズル孔１を有する前記凹部５が形成されていないので、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４の厚みを厚く形成することができない。そのため、前記ブレード９で前記ノズル板２の液体吐出面３を繰り返しワイピングすると、図１Ｂに示すように、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が減少し、前記ノズル基板８が露出して撥水性が低下してしまう。このことは、表１−２の結果から、比較例６の前記液体吐出ヘッドが、４，０００回のワイピングで異常画質が発生することから明らかである。
図１４に示すように、実施例１及び比較例６における前記ノズル板１の液体吐出面３を油性マジックインクＭ（マッキー（ゼブラ社製））で、前記ノズル孔１の周縁近傍を塗り潰して、図１４中のＺ部分を金属顕微鏡により、倍率２００倍で、写真を記録した。
図１５Ａは、実施例１の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピングする前の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真、図１５Ｂは、実施例１の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピング後の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真である。
図１６Ａは、比較例６の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピングする前の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真、図１６Ｂは、比較例６の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピング後の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真である。
図１５Ａ〜図１６Ｂの結果から、実施例１の前記ノズル板２に比べて、比較例６の前記ノズル板２は前記ノズル孔１の周縁近傍に油性マジックインクＭが付着しており（図１６Ｂ中１１０参照）、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が無くなっていることがわかった。
図１５Ａは、実施例１の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピングする前の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真、図１５Ｂは、実施例１の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピング後の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真である。
図１６Ａは、比較例６の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピングする前の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真、図１６Ｂは、比較例６の前記ノズル板２の液体吐出面３を前記ブレード９でワイピング後の前記ノズル孔１の周縁近傍の油性マジックインクＭの状態を示す写真である。
図１５Ａ〜図１６Ｂの結果から、実施例１の前記ノズル板２に比べて、比較例６の前記ノズル板２は前記ノズル孔１の周縁近傍に油性マジックインクＭが付着しており（図１６Ｂ中１１０参照）、前記ノズル孔１の周縁近傍の前記撥水膜４が無くなっていることがわかった。
表１−１及び表１−２の結果から、実施例１〜６の前記液体吐出ヘッドは、前記撥水膜４の最大厚みと最小厚みの差が１．０μｍ以上であり、いずれも１０，０００回以上の優れたワイピング耐久性を有することがわかった。この場合、前記ノズル基板８の研磨条件としては、前記ノズル基板８の平均厚みは２０μｍ〜７５μｍであることが好ましく、前記弾性体１１の硬度ショアＡは４０度〜６０度が好ましいことがわかった。
これに対して、比較例１〜６の前記液体吐出ヘッドは、８，０００回未満のワイピング回数でインクの吐出不良が生じることがわかった。
これに対して、比較例１〜６の前記液体吐出ヘッドは、８，０００回未満のワイピング回数でインクの吐出不良が生じることがわかった。
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 一方の面に複数の凹部を有し、前記凹部にノズル孔が設けられたノズル基板と、
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚い、ことを特徴とする液体吐出ヘッドである。
＜２＞ 前記凹部の外縁から前記ノズル孔が位置する近傍に向かって前記ノズル基板の厚みが漸次減少する前記＜１＞に記載の液体吐出ヘッドである。
＜３＞ 前記ノズル孔における孔径が、前記撥水膜側から漸次増加するテーパー状である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
＜４＞ 前記ノズル板の最大厚みＡ（μｍ）と、前記ノズル板の最小厚みＢ（μｍ）との比（Ａ／Ｂ）が、１．０１〜１．１０である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
＜５＞ 複数のノズル孔が形成されたノズル基板における一方の面を弾性体を介して押圧し、前記ノズル基板における他方の面を研磨部材に当接させて研磨するノズル基板研磨工程を少なくとも含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜６＞ 前記弾性体の硬度がショアＡで４０度〜６０度である前記＜５＞に記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜７＞ 前記ノズル基板の平均厚みが２０μｍ〜７５μｍである前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜８＞ 前記ノズル基板研磨工程により研磨した前記ノズル基板における前記他方の面上に、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜を形成する撥水膜形成工程を含む前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜９＞ 前記撥水膜形成工程において、前記ノズル基板にパーフルオロポリエーテル化合物を含む液を塗布し、常温で自然乾燥させて撥水膜を形成する前記＜８＞に記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜１０＞ インクジェット用インクを収容する収容手段と、
前記インクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録用メディア上に記録する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドのノズル板の液体吐出面をブレードによりワイピングするクリーニング手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記液体吐出ヘッドが、前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置である。
＜１＞ 一方の面に複数の凹部を有し、前記凹部にノズル孔が設けられたノズル基板と、
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚い、ことを特徴とする液体吐出ヘッドである。
＜２＞ 前記凹部の外縁から前記ノズル孔が位置する近傍に向かって前記ノズル基板の厚みが漸次減少する前記＜１＞に記載の液体吐出ヘッドである。
＜３＞ 前記ノズル孔における孔径が、前記撥水膜側から漸次増加するテーパー状である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
＜４＞ 前記ノズル板の最大厚みＡ（μｍ）と、前記ノズル板の最小厚みＢ（μｍ）との比（Ａ／Ｂ）が、１．０１〜１．１０である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドである。
＜５＞ 複数のノズル孔が形成されたノズル基板における一方の面を弾性体を介して押圧し、前記ノズル基板における他方の面を研磨部材に当接させて研磨するノズル基板研磨工程を少なくとも含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜６＞ 前記弾性体の硬度がショアＡで４０度〜６０度である前記＜５＞に記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜７＞ 前記ノズル基板の平均厚みが２０μｍ〜７５μｍである前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜８＞ 前記ノズル基板研磨工程により研磨した前記ノズル基板における前記他方の面上に、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜を形成する撥水膜形成工程を含む前記＜５＞から＜７＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜９＞ 前記撥水膜形成工程において、前記ノズル基板にパーフルオロポリエーテル化合物を含む液を塗布し、常温で自然乾燥させて撥水膜を形成する前記＜８＞に記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
＜１０＞ インクジェット用インクを収容する収容手段と、
前記インクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録用メディア上に記録する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドのノズル板の液体吐出面をブレードによりワイピングするクリーニング手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記液体吐出ヘッドが、前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置である。
１ ノズル孔
２ ノズル板
３ 液体吐出面
４ 撥水膜
５ 凹部
６ 液室接合面
７ 凹部の外縁
８ ノズル基板
９ ブレード
１０ 弾性体
１１ 研磨部材
１３ ノズル基板の液体吐出側の面
１５ 研面
１６ 加圧手段
１７ 研磨剤
１８ 保護フィルム
１００ ノズル基板のノズル孔の開口端
２ ノズル板
３ 液体吐出面
４ 撥水膜
５ 凹部
６ 液室接合面
７ 凹部の外縁
８ ノズル基板
９ ブレード
１０ 弾性体
１１ 研磨部材
１３ ノズル基板の液体吐出側の面
１５ 研面
１６ 加圧手段
１７ 研磨剤
１８ 保護フィルム
１００ ノズル基板のノズル孔の開口端
Claims (8)
- 一方の面に複数の凹部を有し、前記凹部にノズル孔が設けられたノズル基板と、
前記ノズル基板における前記複数の凹部を有する面上に配された、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜と、
を有するノズル板を少なくとも備えてなり、
前記撥水膜における最大厚みと最小厚みとの差が１．０μｍ以上であり、
前記ノズル孔が位置する近傍の前記撥水膜の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記撥水膜の厚みよりも厚く、前記凹部の外縁から前記ノズル孔が位置する近傍に向かって前記撥水膜の厚みが漸次増加し、前記撥水膜の表面が平坦であることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記ノズル孔が位置する近傍の前記ノズル基板の厚みが、前記凹部が位置していない部分の前記ノズル基板の厚みよりも薄く、
前記凹部の外縁から前記ノズル孔が位置する近傍に向かって前記ノズル基板の厚みが漸次減少する請求項１に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記ノズル孔における孔径が、前記撥水膜側から漸次増加するテーパー状である請求項１から２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記ノズル板の最大厚みＡ（μｍ）と、前記ノズル板の最小厚みＢ（μｍ）との比（Ａ／Ｂ）が、１．０１〜１．１０である請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 複数のノズル孔が形成されたノズル基板における一方の面を弾性体を介して押圧し、前記ノズル基板における他方の面を研磨部材に当接させて研磨するノズル基板研磨工程と、
前記ノズル基板研磨工程により研磨した前記ノズル基板における前記他方の面上に、パーフルオロポリエーテル化合物を含む撥水膜を形成する撥水膜形成工程と、
を含み、
前記撥水膜形成工程において、前記ノズル基板にパーフルオロポリエーテル化合物を含む液を塗布し、常温で自然乾燥させて撥水膜を形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記弾性体の硬度がショアＡで４０度〜６０度である請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記ノズル基板の平均厚みが２０μｍ〜７５μｍである請求項５から６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- インクジェット用インクを収容する収容手段と、
前記インクジェット用インクに刺激を印加し、該インクを飛翔させて画像を記録用メディア上に記録する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドのノズル板の液体吐出面をブレードによりワイピングするクリーニング手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記液体吐出ヘッドが、請求項１から４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
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