JPH11268278A - 液体吐出装置、液体吐出装置の製造方法、液体吐出装置の製造装置、及び印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撥水処理層の耐久性を高めつつ、かつノズル
の穴をレジストで充填する必要がない工程で、インクを
安定して吐出させるノズルを提供する。 【解決手段】 ノズル１０の内面１００ｂは親水性であ
り、ｚ方向に垂直な平面に対してエッジ１００ｃにおい
て角度αをなしている。またノズル１０はその表面１０
０ａ上に、例えばテフロン樹脂を主成分とする撥水性の
コーティング層１０１を備えている。コーティング層１
０１はｚ方向に垂直な平面に対してエッジ１００ｃにお
いて角度βをなしている。但し、角度α，β共に、０°
よりも大きく、９０°よりも小さい。角度βが９０°よ
りも小さいので、エッジ１００ｃにおいてコーティング
層１０１はテーパ状を呈している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インクジェット
型のプリンタ及びそのヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットヘッドのノズルからイン
クを安定して吐出させるため、インクの液面をノズルの
出口（開口部）においてしっかりと保持することが望ま
しい。かかる要求に応えるため、ノズルの出口の表面に
おけるインクの接触角を、ノズルの内面におけるインク
の接触角よりも大きくすることができる。かかる接触角
の差異を実現するため、ノズルの出口の表面に、例えば
テフロン樹脂等の撥水処理層を設けて撥水処理を行うこ
とができる。

【０００３】図３１は従来のインクジェットヘッドのノ
ズルの構成を概念的に例示する断面図である。ノズル２
００の出口の表面２００ａには、内面２００ｂよりも接
触角を高めるための撥水処理層２０１が設けられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
の清掃は、ノズルの出口がワイパーブレード３００を用
いて拭き取られることによって行われる。撥水処理のた
めに設けられた撥水処理層２０１には、この拭き取りの
際に剥離し易い等、耐久性が弱かった。特にノズルの出
口のエッジ２００ｃから剥離し易い。

【０００５】かかる問題点を解決するため、例えば特開
昭６１−１４１５６５号公報に開示されるように、撥水
処理層２０１を設ける前に表面２００ａに前処理を行う
ことが提案されている。あるいは特開平１−２８０５６
６号公報に開示されるように、撥水処理層を多層構造と
することも提案されている。これらは撥水処理層がノズ
ルに密着性良く設けられることを意図していると考えら
れる。

【０００６】しかしこれらの提案を採用しても、撥水処
理剤を塗布する際にこれがノズルの穴に入り込んでしま
うことが防止できない。これを防止するためには例えば
ノズルの穴をレジスト等で充填しておき、その後に撥水
処理剤を塗布して、更にその後にレジストを除去すると
いう繁雑な工程が必要となる。

【０００７】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたもので、撥水処理層の耐久性を高めつつ、かつノ
ズルの穴をレジストで充填する必要がない工程で、イン
クを安定して吐出させるノズルを提供する事を目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
にかかるものは、液体が吐出される方向に対して垂直な
平面内に存在する開口部の輪郭を規定するエッジと、前
記エッジに対して０°よりも大きく９０°よりも小さい
第１の角度で交わり、前記液体を格納する内面と、前記
エッジに対して０°よりも大きく９０°よりも小さい第
２の角度で交わり、前記内面よりも前記液体に対する濡
れ性が低い表面とを備える液体吐出装置である。

【０００９】この発明のうち請求項２にかかるものは、
請求項１記載の液体吐出装置であって、前記内面を有す
る第１層と、前記表面を有する第２層とを更に備え、前
記第１層と前記第２層との境界は、前記開口部が存在す
る前記平面に関し、前記内面と反対側に存在する。

【００１０】この発明のうち請求項３にかかるものは、
（ａ）液体が吐出される方向に対して垂直な平面内に存
在する開口部のエッジを規定する表面を有する本体を準
備する工程と、（ｂ）前記方向に平行に前記開口部から
ガスを噴出させつつ、前記表面に対して前記方向と反平
行に、前記液体に対する濡れ性を低下させる処理剤を吹
き付ける工程と（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記処理剤
を吹き付けることなく前記工程（ｂ）よりも弱く前記ガ
スを前記開口部から前記方向に平行に噴出させる工程と
を備える液体吐出装置の製造方法である。

【００１１】この発明のうち請求項４にかかるものは、
請求項３記載の液体吐出装置の製造方法であって、前記
工程（ｃ）は少なくとも、前記処理剤に対する焼成工程
において実行される。

【００１２】この発明のうち請求項５にかかるものは、
請求項４記載の液体吐出装置の製造方法であって、前記
焼成工程において実行される工程（ｃ）において、前記
ガスの温度が前記処理剤の溶融温度以上に設定される。

【００１３】この発明のうち請求項６にかかるものは、
（ａ）液体が吐出される方向に対して垂直な平面内に存
在する開口部のエッジを規定する表面を有する本体を準
備する工程と、（ｂ）前記方向に平行に前記開口部から
第１のガスを噴出させ、且つ前記表面に対して前記方向
と反平行に第２のガスを吹き付けつつ、前記液体に対す
る濡れ性を低下させる処理剤を前記表面に供給する工程
とを備える液体吐出装置の製造方法である。

【００１４】この発明のうち請求項７にかかるものは、
請求項６記載の液体吐出装置の製造方法であって、前記
第２のガスは前記表面に対してスキャンしつつ吹き付け
られる。

【００１５】この発明のうち請求項８にかかるものは、
（ａ）液体が吐出される方向に対して垂直な平面内に存
在する開口部のエッジを規定する表面を有する本体を準
備する工程と、（ｂ）前記表面に対して電解研磨を施す
工程と、（ｃ）前記表面に対して前記液体に対する濡れ
性を低下させる処理剤を供給する工程とを備える液体吐
出装置の製造方法である。

【００１６】この発明のうち請求項９にかかるものは、
請求項８記載の液体吐出装置の製造方法であって、前記
本体は前記エッジにおいて前記表面と交差する内面を更
に有し、前記工程（ｂ）において、前記本体のうち、前
記表面と反対側には保護テープが貼られる。

【００１７】この発明のうち請求項１０にかかるもの
は、請求項３または６に記載の液体吐出装置の製造方法
であって、前記処理剤は、前記処理剤を乾燥させる工程
を挟んで複数回に分けて供給される。

【００１８】この発明のうち請求項１１にかかるもの
は、液体が吐出される方向に対して垂直な平面内に存在
する開口部のエッジを規定する表面を有する本体を、前
記表面が上方に向くように載置し、前記開口部と連通す
る内部空間を有する基台と、前記表面に対して前記液体
に対する濡れ性を低下させる処理剤を供給する処理剤供
給ノズルと、前記表面に対して気流を与える噴出口とを
備える液体吐出装置の製造装置である。

【００１９】この発明のうち請求項１２にかかるもの
は、請求項１１記載の液体吐出装置の製造装置であっ
て、前記噴出口は、前記表面上をスキャンしつつ前記気
流を与える。

【００２０】この発明のうち請求項１３にかかるもの
は、請求項１１記載の液体吐出装置の製造装置であっ
て、前記開口部を露呈させつつ前記表面の周辺を囲む押
さえ板を更に備える。

【００２１】この発明のうち請求項１４にかかるもの
は、請求項１３記載の液体吐出装置の製造装置であっ
て、前記押さえ板は、前記表面との境界近傍に、前記表
面の中央から周辺に向かうにつれて厚さが増大するテー
パ部を有する。

【００２２】この発明のうち請求項１５にかかるもの
は、請求項１又は請求項２に記載された液体吐出装置
と、前記開口部に対向して設けられる用紙を前記開口部
に対して相対的に移動させる移動機構とを備え、前記液
体を前記用紙に被着させることによって前記用紙に印刷
する印刷装置である。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施の形態１にかかるノズル１０の出口近傍の構造を概念
的に図示する断面図である。ノズル１０は表面１００ａ
と内面１００ｂとを有する本体１００を備えている。表
面１００ａと内面１００ｂとの交線として得られるエッ
ジ１００ｃ（図１は断面図であるので、ここでは点とし
て描かれている）は、インク１１の出口たる開口部１０
０ｄの輪郭を決定している。インク１１はこの開口部１
００ｄから、図中矢印で示されたｚ方向へと吐出され
る。

【００２４】ノズル１０の内面１００ｂは親水性であ
り、ｚ方向に垂直な平面（本実施の形態では表面１００
ａと一致）に対してエッジ１００ｃにおいて第１の角度
αをなして交差している。但しここで角度αは、内面１
００ｂから内面１００ｂの露出しない側へ向かってｚ方
向に垂直な平面へ至る経路で測定される角度として定義
される。またノズル１０はその表面１００ａ上に、例え
ばテフロン樹脂を主成分とする撥水性のコーティング層
１０１を備えている。つまり、コーティング層１０１は
内面１００ｂよりもインクに対する濡れ性が低い。

【００２５】コーティング層１０１はｚ方向に垂直な平
面に対してエッジ１００ｃにおいて第２の角度βをなし
て交差している。但しここで角度βは、コーティング層
１０１の表面からコーティング層１０１が露出しない側
へ向かってｚ方向に垂直な平面へ至る経路で測定される
角度として定義される。ここで角度α，β共に、０°よ
りも大きく、９０°よりも小さい。角度βが９０°より
も小さいので、エッジ１００ｃにおいてコーティング層
１０１はテーパ状を呈している。よってノズル１０の清
掃の際に、その開口部１００ｄ近傍がワイパーブレード
３００を用いて拭き取られても、拭き取りの際にエッジ
１００ｃ近傍にかかる圧力は従来よりも低くでき、コー
ティング層１０１が剥離する事を抑制する事ができる。
つまりコーティング層１０１の耐久性を向上させ、長期
間にわたって安定してインク１１を吐出することができ
る。

【００２６】例えば特開昭６２−５９０４７号公報には
ノズル孔近辺で丸みを帯びた断面を呈する撥水性樹脂が
開示されているが、ノズル孔のエッジにおいてテーパ状
となってはおらず、拭き取りに際しての上記効果が得ら
れるとは限らない。更に、角度βは０°よりも大きいの
で、角度αが９０°よりも小さい事と相俟って、次に述
べる特有の効果が得られる。

【００２７】図２は、吐出されるインク１１のｚ方向に
垂直な平面に対するメニスカス角θｍと、インク１１に
与えられる圧力Ｐｓとの関係を、角度αをパラメータと
して示すグラフである。例えばα＝９０°の場合、メニ
スカス角θｍを３０°以下に抑制しようとするならば、
インク１１には２０００Ｐａを越える圧力Ｐｓを印加で
きない。但し、このグラフは角度βが０°の場合であっ
て、いわば図１においてコーティング層１０１を設ける
ことなく、表面１００ａの表面が撥水性である場合に相
当する。あるいはコーティング層１０１の厚さが無視で
きる場合に相当する。

【００２８】吐出されるインク１１の大きさを精度良く
制御するためには、インク１１がノズルの開口部１００
ｄから膨らんでコーティング層１０１に接触しない事が
望ましい。コーティング層１０１に影響されないように
するためである。かかる要求に応える為にはメニスカス
角θｍを９０°よりも小さく設定する必要がある。その
一方、インク１１を吐出するためには、メニスカス角θ
ｍを０°よりも大きくし、かつ圧力Ｐｓをも大きくし得
ることが望ましい。

【００２９】従って、グラフから明白なように、０°＜
θｍ＜９０°において圧力Ｐｓを大きく設定するために
は、角度αは小さい方が望ましい。特にα＜９０°であ
れば、θｍ＝９０°の近傍で印加しうる圧力Ｐｓに殆ど
差が無いのに対して、α＝１０５°では圧力Ｐｓが著し
く小さくなる。以上のことから角度αは９０°未満であ
ることがのぞましい。ノズル１０の構造上、角度αは正
であることが前提であるから、上述のように角度αは０
°よりも大きく、９０°よりも小さく設定される。

【００３０】また、特にインク１１を霧状に吐出させた
い場合には開口部１００ｄにおいてキャピラリ波（capi
llary wave）を立たせる必要があるが、その場合に望ま
れるメニスカス角θｍは１５°〜７５°程度である。こ
の範囲のメニスカス角θｍにおいて圧力Ｐｓを大きく取
り得る範囲が広くなるのは、４５°＜α＜７５°の場合
であることがわかる。とりわけα＝６０°の場合が最も
望ましい。

【００３１】さて、図２に示される性質に対して角度β
は、インク１１のうち開口部１００ｄから突出した部分
の液面を内面１００ｂ側へと押し戻す効果がある。詳細
な機構は不明であるが、インク１１が開口部１００ｄか
ら膨らんでコーティング層１０１に近づかない状態で
は、メニスカス角θｍを定義する基準となる面、即ちｚ
方向に垂直な面が、角度βの増大に伴って実質的に内面
１００ｂ側へと向かう方向へと傾くためであると考えら
れる。つまり、図１において示された角度θｏが、図２
にいうθｍに相当すると考えられる。

【００３２】以上の事から、β＞０°に設定する事によ
って、図１において示される見かけ上のメニスカス角θ
ｍを小さくし、吐出されるインク１１の液滴の径を細か
く制御することを可能にするといえる。

【００３３】単にα＜９０°である構造のノズルは、例
えば特開昭４８−２８７０５号公報にも開示されてい
る。しかし、エッジ１００ｃにおいて、インク１１の吐
出方向に対して垂直な面と角度βをなすコーティング層
１０１との相互作用により、メニスカス角を見かけ上抑
制する技術については開示されていない。

【００３４】以上のように実施の形態１にかかるノズル
によれば、メニスカスの盛り上がりを不必要に大きくす
る事無く、大きな圧力でインクを吐出することができ
る。

【００３５】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２にかかるノズル２０の出口近傍の構造を概念的に図示
する断面図である。ノズル２０は表面１０２ａと内面１
０２ｂとを有する本体１０２を備えている。表面１０２
ａと内面１０２ｂとの交線として得られるエッジ１０２
ｃ（図２は断面図であるので、ここでは点として描かれ
ている）は、インク１１の出口たる開口部１０２ｄの輪
郭を決定している。インク１１はこの開口部１０２ｄか
ら、図中矢印で示されたｚ方向へと吐出される。

【００３６】ノズル２０の内面１０２ｂは親水性であ
り、ｚ方向に垂直な平面に対してエッジ１０２ｃにおい
て角度αをなしている。またノズル２０はその表面１０
２ａ上に、撥水性のコーティング層１０３を備えてい
る。コーティング層１０３はｚ方向に垂直な平面に対し
てエッジ１０２ｃにおいて角度βをなしている。

【００３７】実施の形態２において実施の形態１と異な
るのは、ｚ方向に垂直な平面が表面１０２ａとは一致せ
ず、従って本体１０２のエッジ１０２ｃにおける角度α
ｏは、インク１１の吐出に関係する角度αよりも大きい
という点である。

【００３８】換言すれば、実施の形態２のように、開口
部１０２ｄが存在する平面よりも、本体１０２とコーテ
ィング層１０３との境界をｚ方向側（内面１０２ｂと反
対側）に設定すれば、本体１０２を加工する際にエッジ
１０２ｃにおいて鋭い加工を施さなくても、見かけ上角
度αを小さく抑制する事ができ、液滴の径に関しては実
施の形態１と同じ効果を得ることができる。実施の形態
１に示された効果は、撥水性を有する表面（実施の形態
１で言えばコーティング層１０１の表面）と、開口部に
おける平面と、内面と、インクの吐出方向との関係のみ
から導かれるからである。

【００３９】また別の観点からみれば、コーティング層
１０３の厚さを厚くしなくても、つまりコーティング層
１０３が表面１０２ａとなす角度βｏが小さくても、見
かけ上角度βを大きくすることができるということでも
ある。

【００４０】図４乃至図６は、図３の構造のエッジ１０
２ｃ近傍を拡大した断面図である。エッジ１０２ｃ近傍
における表面１０２ａは、図４に示されるようにまっす
ぐでもよいし、図５に示されるように上に凸でもよい
し、図６に示されるように下に凸でもよい。

【００４１】実施の形態３．実施の形態３は実施の形態
１で示されたノズル１０を製造する方法を示す。図７は
実施の形態３にかかるノズル１０の製造方法を概念的に
示す断面図である。まず、表面１００ａ及び内面１００
ｂを有する本体１００を準備し、ｚ方向（即ちインクの
吐出する方向）に平行に、空気、或いは窒素ガスなどの
ガス５１をガス導入部５１１から開口部１００ｄを介し
て噴出させる。一方、表面１００ａ側へ撥水処理剤５２
をｚ方向とは反平行に、例えばスプレー５２１によって
吹き付ける。ガス５１は撥水処理剤５２と反応しない性
質の材料が望ましい。

【００４２】撥水処理剤５２は、開口部１００ｄから離
れた位置ではガス５１の噴出の影響を受けずに表面１０
０ａに付着するが、開口部１００ｄに近づくほどガス５
１の噴出の影響を受け、表面１００ａに付着する量は減
少する。この故に、図１に示されたような開口部１００
ｄから遠ざかるに従って厚みが増すコーティング層１０
１を形成する事ができる。

【００４３】しかも、開口部１００ｄから噴出されるガ
ス５１に阻止されて撥水処理剤５２は殆ど開口部１００
ｄを通過せず、従って撥水処理剤５２は内面１００ｂに
は殆ど付着せず、開口部１００ｄを詰まらせる事もな
い。従って従来必要であった、撥水処理剤の塗布前にノ
ズルの孔をレジストで塞ぎ、撥水処理剤の塗布後にレジ
ストを除去する、という繁雑な工程を必要とする事もな
い。

【００４４】例えば特開平７−３１４６９３号公報や、
特開昭５６−２１８６２号公報には、撥水処理剤を吹き
付けるのではなく、塗布する場合においてノズルの開口
部からガスを噴射させる技術も記載されている。しか
し、以下の理由によりガスをノズルの開口部から噴出さ
せる場合には、撥水処理剤を塗布するよりも吹き付ける
方が適切である。

【００４５】図８及び図９はガスをノズルの開口部から
噴出させつつ撥水処理剤を塗布する場合の問題点を示す
断面図である。いずれの場合も塗布されたコーティング
層１０１を本体１００へと押さえる力が殆ど働かない。
そのためガス５１の噴出によって、図８では開口部１０
０ｄ近傍でコーティング層１０１がガス５１の噴出方向
へと剥離し、図９ではコーティング層１０１にバリが生
じている。本発明ではガス５１の噴出方向とは逆向きに
撥水処理剤５２を本体１００へ向かって吹き付けるの
で、これらの事態を回避する事ができる。

【００４６】図１０乃至図１３はガス５１の噴出の強さ
と、撥水処理剤５２の吹き付けの強さの関係が異なるこ
とによって得られるバリエーションを示す断面図であ
る。図１０は、図１１に示された場合と比較してガス５
１の噴出の強さを強く、撥水処理剤５２の吹き付けの強
さも強くした場合を示している。このような強度の差異
に因って、コーティング層１０１の厚さは図１０におけ
る場合よりも図１１における場合の方が厚くなる。そし
てコーティング層１０１の厚さが厚いほど、角度βは大
きく採ることができる。

【００４７】図１２は撥水処理剤５２の吹き付けの強さ
が、開口部１００ｄ近傍において強く、開口部１００ｄ
から離れた位置では弱く設定された場合である。また図
１３は撥水処理剤５２の吹き付けの強さが、開口部１０
０ｄ近傍において弱く、開口部１００ｄから離れた位置
では強く設定された場合である。図１２に示された場合
ではコーティング層１０１の上面が開口部１００ｄの周
辺で下に凸の形状を呈し、図１３に示された場合ではコ
ーティング層１０１が開口部１００ｄの周辺で局所的に
厚く盛り上がっている形状を呈する。

【００４８】なお、撥水処理剤５２の吹き付けが終了し
て、コーティング層１０１を乾燥させる場合にも開口部
１００ｄからガス５１を噴出させておくことが望まし
い。図１４は乾燥時におけるガス５１の役割を示す断面
図である。一般に撥水処理剤５２自体は流動性があり、
撥水処理剤５２が本体１００に吹き付けられた直後に得
られるコーティング層１０１は、乾燥工程においてその
厚さを均一にする方向に流動する傾向がある。これでは
開口部１００ｄ近傍での角度βを大きくすることができ
ない。

【００４９】そこで、乾燥工程においてもガス５１を開
口部１００ｄから噴出させてコーティング層１０１の上
方（本体１００と反対側）に対流５３を生じさせる。こ
の対流５３はコーティング層１０１を開口部１００ｄへ
と寄せ集める機能を果たすので、乾燥工程において角度
βが低下することが抑制される。

【００５０】但し、図８や図９に示されたようなコーテ
ィング層１０１の剥離、バリの発生を抑制するために、
撥水処理剤５２を吹き付けていない場合のガス５１の噴
出の強さは、撥水処理剤５２を吹き付けている場合より
も弱くすることが望ましい。

【００５１】かかる対流５３の発生は乾燥工程において
のみ望まれるとは限らない。例えばピンホールの少ない
コーティング層１０１を得るためには溶融粘度が低く、
溶融時の流動性が大きい撥水処理剤５２が望まれる。

【００５２】一般的にコーティング層１０１を本体１０
０に密着させるためには焼成工程が必要とされる。例え
ば図１５のようにコーティング層１０１がエッジ１００
ｃ近傍で欠落していた場合に、コーティング層１０１が
そのままの形状で乾燥・焼成工程を施されると、インク
１１の液滴は不要に大きく膨らんでしまう。そこで焼成
温度において溶融流動性に優れた撥水処理剤５２を採用
すれば、焼成工程でコーティング層１０１がエッジ１０
０ｃ近傍の表面１００ａを覆うことができる。そしてか
かる作用は上記対流５３を起こす事で容易となる。よっ
て焼成工程においても、ガス５１を開口部１００ｄから
噴出させておくことが望ましい。

【００５３】この場合、ガス５１の温度を撥水処理剤５
２の溶融温度以上に設定すれば、ガス５１によって撥水
処理剤５２に熱を与えて焼成を行うことができる。こう
すればノズル１０，２０を炉に入れて焼成する場合と比
較して簡単な設備で、しかも迅速に焼成を行うことがで
きる。

【００５４】なお、ガス５１の噴出については実施の形
態４にて後述する基台を採用する事もできる。

【００５５】実施の形態４．実施の形態３において説明
されたように、撥水処理剤５２を塗布するのではなく、
吹き付けることによってガス５１の噴出に対向してコー
ティング層１０１の剥離やバリの発生が抑制された。し
かし、必ずしも撥水処理剤５２を吹き付けなくても実施
の形態３の効果を得る事ができる。端的にいえば、撥水
処理剤５２を供給する一方、別途にガス流をガス５１の
噴出に対向して与えればよい。

【００５６】図１６は本発明の実施の形態４にかかるノ
ズルの製造方法を概念的に図示する断面図である。開口
された本体１００は、その表面１００ａが上方になるよ
うに基台８１上に載置され、さらに表面１００ａはその
周辺を押さえ板８２によって押さえられる。図１７は図
１６の開口部１００ｄ近傍を拡大した断面図である。

【００５７】図１８は表面１００ａと押さえ板８２との
位置関係を示す斜視図である。押さえ板８２は表面１０
０ａとの境界近傍にテーパ部８２ａを有しており、テー
パ部８２の形状はその断面が図１９〜図２１に例示され
るように、直線状であっても上に凸であっても、上に凹
であってもよい。いずれにしても表面１００ａの中央か
ら周辺に向かうにつれて、テーパ部８２ａの厚さが増大
する。

【００５８】基台８１にはガス導入口８１ａが設けられ
ており、ここからガス５１が基台８１の内部空間８１ｂ
へと導入される。本体１００は、その内面１００ｂが内
部空間８１ｂに露呈するようにして基台８１と押さえ板
８２に挟まれており、開口部１００ｄは内部空間８１ｂ
と連通する。従って、内部空間８１ｂから開口部１００
ｄを通ってガス５１が上方へと噴出する。

【００５９】一方、表面１００ａには撥水処理剤供給ノ
ズル５２ａから撥水処理剤５２が押さえ板８２が囲む表
面１００ａへと、例えば滴下されて供給される。滴下さ
れた撥水処理剤５２は表面１００ａ上に溜まろうとする
が、ガス噴出口５２ｂから窒素など撥水処理剤５２と反
応しないガス５２ｃが供給されるので、撥水処理剤５２
は表面１００ａの周辺部へと流される。テーパ部８２ａ
はガス５２ｃで吹き飛ばされる過剰な撥水処理剤５２を
円滑に表面１００ａから押さえ板８２へと移動させ、し
かも表面１００ａと押さえ板８２との境界部分に残るこ
とも抑制できる。

【００６０】このように撥水処理剤５２を吹き付けずに
供給する場合でも、ガス５２ｃによって図８や図９に示
された不都合を回避しつつ、開口部１００ｄへの撥水処
理剤５２の侵入を抑制する事ができる。また、乾燥し難
い状態で撥水処理剤５２が供給されるので、コーティン
グ層１０１を厚く設け易く、特に揮発性の高い撥水処理
剤５２を採用する際に有利である。

【００６１】本実施の形態ではガス５２ｃと撥水処理剤
５２とが独立して制御できる。従って、例えば図２２に
示すように、撥水処理剤５２を供給せずにガス５２ｃを
表面１００ａに供給する事ができる。これにより乾燥時
間を短縮する事ができる。ガス５２ｃの温度を上昇させ
れば、より一層迅速にコーティング層１０１を乾燥させ
ることができる。

【００６２】実施の形態５．実施の形態４において、ガ
ス５２ｃを表面１００ａの全面にわたって同時に吹き付
ける必要はない。端的に言えば、ガス５２ｃを表面１０
０ａ上にスキャンさせればよい。

【００６３】図２３乃至図２５は本発明の実施の形態５
にかかるノズルの製造方法を概念的に工程順に図示する
断面図である。図２３において、実施の形態４と同様に
して本体１００が基台８１の上に載置され、かつ押さえ
板８２で押さえられている。そして撥水処理剤供給ノズ
ル５２ａから撥水処理剤５２が表面１００ａに供給され
る。この際、ガス５１がガス導入口８１ａを介して内部
空間８１ｂに送り込まれ、開口部から上方へと噴出す
る。従ってノズルが撥水処理剤５２によって塞がれるこ
とはない。またガス噴出口５２ｂはガス５２ｃを噴出す
ることなく待機している。撥水処理剤５２は押さえ板８
２で囲まれた表面１００ａの全体に広がって供給され
る。

【００６４】その後、ガス５１の噴出を維持したまま、
撥水処理剤供給ノズル５２ａからの撥水処理剤５２の供
給が停止される一方、ガス噴出口５２ｂがガス５２ｃを
表面１００ａに向けて供給しつつ図中左から右へと移動
する（図２４）。これにより、表面１００ａ上に溜まっ
た撥水処理剤５２の多くは吹き飛ばされ、薄く残った撥
水処理剤５２がコーティング層１０１として設けられ
る。このようにガス５２ｃを噴出しつつガス噴出口５２
ｂが左右に移動することにより、図２５に示されるよう
に表面１００ａ上にはコーティング層１０１が均一に形
成され、かつ迅速に乾燥される。但し、「均一」とはい
え、開口部近傍では実施の形態１で示された形状のコー
ティング層１０１を得る事ができるのは言うまでもな
い。

【００６５】ガス５１，５２ｃの強さ、ガス噴出口５２
ｂの移動速度や往復回数、撥水処理剤５２の供給量など
を調整する事により、コーティング層１０１の形状や厚
さを制御する事ができる。

【００６６】実施の形態６．実施の形態６は実施の形態
２で示された本体１０２を製造する方法を示す。図２６
及び図２７は実施の形態６にかかる本体１０２の製造方
法を概念的に工程順に示す断面図である。

【００６７】まず図２６に示されるように、表面１００
ａとは反対側から本体１００に、例えばポリイミドから
なる保護テープ７３を貼る。次に保護テープ７３が貼ら
れた本体１００及びグランド電極７１を共通の電解漕に
浸す。この電解漕には燐酸系の電解研磨用の溶液が溜め
られている。かかる状態で、グランド電極７１に対して
高い電位を本体１００に印加することにより、本体１０
０に対して電解研磨を施すことができる。

【００６８】一般に電解研磨を行うと、尖った箇所の先
端部分の角度は鈍くなるので、本体１００は、図３〜図
６に示されるように表面１０２ａがノズル２０の内面に
向かって落ち込んだエッジ１０２ｃを持つ本体１０２へ
と加工される。しかも、電解研磨が行われた面は粗度が
大きくなるので、表面１００ａに対して撥水処理剤５２
が馴染み易くなり、またコーティング層１０１が一層密
着し易くなり、耐久性が向上する。

【００６９】保護テープ７３は開口部１００ｄを介して
本体１００の内面１００ｂへと溶液が侵入しないために
用いられる。これによって内面１００ｂが削られ角度α
が変化するのが回避される。

【００７０】実施の形態７．図２８及び図２９は本発明
の実施の形態７にかかるノズルの製造方法を概念的に工
程順に図示する断面図である。図２８において、まず本
体１００の表面１００ａに対し、実施の形態３〜５で示
された方法によって撥水処理剤を供給し、乾燥させてコ
ーティング層１０１ａを形成する。そして焼成工程を施
すことなく、引き続いて撥水処理剤をコーティング層１
０１ａ上に供給し、乾燥させてコーティング層１０１ｂ
を形成する。そしてコーティング層１０１ａ，１０１ｂ
に対して一度に焼成工程を施し、コーティング層１０１
を得る。

【００７１】所定の厚さのコーティング層１０１を得る
ために一度に多量の撥水処理剤を表面１００ａに供給す
ると、図１４に示されるような対流５３の作用によって
開口部１００ｄ近傍のコーティング層１０１の厚さが局
所的に厚くなる場合がある。この場合、コーティング層
１０１の材料となる撥水処理剤の性質に依っては、コー
ティング層１０１の厚さを制御する事が容易でないこと
もある。従って、一度に多量の撥水処理剤を供給するよ
りも、複数回に分けて供給し、その都度乾燥工程を施し
て対流５３から受ける影響を小さくすることが望まし
い。

【００７２】即ち、実施の形態７によれば、コーティン
グ層１０１の厚さを制御性よく厚くできるという効果を
得ることができる。コーティング層１０１を厚くできれ
ば図１に示される角度βを大きくして、インク１１のメ
ニスカス角を見かけ上小さくできて望ましい。

【００７３】実施の形態８．図３０は、上記の実施の形
態で示されたノズル１０を有するヘッド３０を用いたプ
リンタ装置の構造を示す概念図である。

【００７４】ヘッド３０に対向して、プリントされる対
象たる用紙４２が矢印の向きへと走行する。この走行
は、用紙４２に対してヘッド３０と反対側に設けられた
上部ローラー４１ａと、用紙４２に対してヘッド３０と
同じ側に設けられた下部ローラー４１ｂとで用紙を挟
み、ローラー４１ａ，４１ｂを回転させることによって
実現できる。

【００７５】このようにして用紙４２を走行させつつ、
ヘッド３０からインク１１の流れ３１を所望の時間的間
隔で噴出させることにより、用紙４２の走行方向に対し
て所望の線を描画できる。用紙４２を走行させる代わり
にヘッド３０を走行させても良いことは言うまでもな
い。勿論、ノズル１０の代わりにノズル２０を採用する
こともできる。

【００７６】

【発明の効果】この発明のうち請求項１にかかる液体吐
出装置は、第２の角度を９０°よりも小さくしたので、
開口部を清掃すべく拭き取り処理を行った場合でも破損
されにくい。しかも第１の角度を９０°よりも小さくし
て、液体に大きな圧力を印加しても液体の開口部におけ
るメニスカス角を小さくし、第２の角度を０°よりも大
きくしたので開口部における液体の径を一層小さくする
ことができ、精度良く液滴の径を制御する事が可能とな
る。

【００７７】この発明のうち請求項２にかかる液体吐出
装置によれば、第１層のエッジにおける角度が大きくて
も、見かけ上第１の角度を小さくすることができる。

【００７８】この発明のうち請求項３にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、処理剤は開口部から離れた位
置ではガスの噴出の影響を受けずに表面に付着するが、
開口部に近づくほどガスの噴出の影響を受け、表面に付
着する量は減少する。この故にエッジに対して０°より
も大きく９０°よりも小さい角度で交わり、液体に対す
る濡れ性が低い表面を備えた液体吐出装置を得る事がで
きる。

【００７９】しかも開口部から噴出されるガスに阻止さ
れて処理剤は殆ど開口部を通過せず、従って処理剤が開
口部を詰まらせる事もない。従って、従来必要であった
処理剤の塗布前にノズルの孔をレジストで塞ぎ、処理剤
の塗布後にレジストを除去するという繁雑な工程を必要
とする事もない。

【００８０】その上、処理剤を吹き付けた後もガスを噴
出させて対流を生起するので、例えば乾燥工程において
処理剤を開口部近傍に寄せ集めて、エッジに対する角度
を高める事ができる。しかも工程（ｂ）におけるよりも
弱くガスを噴出させるので、エッジにおいて処理剤が剥
離したりバリが生じる事が抑制される。

【００８１】この発明のうち請求項４にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、ピンホールの発生を抑制する
ために溶融時流動性の優れた処理剤を用いた場合であっ
ても、焼成工程においても開口部近傍へ処理剤を寄せ集
めることができる。

【００８２】この発明のうち請求項５にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、ガスが与える熱によって処理
剤に対して焼成を行うことができ、炉などの設備も不要
で、且つ迅速に焼成を行うことができる。

【００８３】この発明のうち請求項６にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、第１のガスは処理剤が開口部
を塞ぐことを防止し、第２のガスは処理剤が形成すべき
コーティング層を第１のガスが剥離させることを防止
し、かつ処理剤を迅速に乾燥させ、さらに処理剤が乾燥
し難い状態で供給されるので、コーティング層を厚く設
け易い。

【００８４】この発明のうち請求項７にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、コーティング層を均一に形成
し易く、また乾燥を迅速に行う事ができる。

【００８５】この発明のうち請求項８にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、電解研磨によってエッジがノ
ズル内面に向かって落ち込むので、請求項２記載の第１
層に相当する本体を得る事ができる。しかも表面が粗面
化されるので、処理剤の馴染みが良く、またこれを基礎
として生成されるコーティング層は、表面に対して強固
に付着して耐久性が向上する。

【００８６】この発明のうち請求項９にかかる液体吐出
装置の製造方法によれば、内面に電解研磨が施されず、
エッジの内面が削られ、第１の角度αが変化するのを阻
止する事ができる。

【００８７】この発明のうち請求項１０にかかる液体吐
出装置の製造方法によれば、処理剤によって表面上に形
成されるコーティング層を制御性良く厚く形成する事が
できる。

【００８８】この発明のうち請求項１１にかかる液体吐
出装置の製造装置によれば、請求項６にかかる液体吐出
装置の製造方法を実現することができる。

【００８９】この発明のうち請求項１２にかかる液体吐
出装置の製造装置によれば、請求項７にかかる液体吐出
装置の製造方法を実現することができる。

【００９０】この発明のうち請求項１３にかかる液体吐
出装置の製造装置によれば、処理剤が表面上に溜めるの
を助ける。

【００９１】この発明のうち請求項１４にかかる液体吐
出装置の製造装置によれば、テーパ部は気流が表面上の
過剰な処理剤を吹き飛ばすのを助ける。

【００９２】この発明のうち請求項１５にかかる印刷装
置によれば、液体吐出装置として請求項１または請求項
２記載のものを採用したのでヘッドの清掃に対して耐久
性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の構造を概念的に図示
する断面図である。

【図２】 メニスカス角θｍと圧力Ｐｓとの関係を示す
グラフである。

【図３】 本発明の実施の形態２の構造を概念的に図示
する断面図である。

【図４】 図３の構造のエッジ１０２ｃの近傍を拡大し
た断面図である。

【図５】 図３の構造のエッジ１０２ｃの近傍を拡大し
た断面図である。

【図６】 図３の構造のエッジ１０２ｃの近傍を拡大し
た断面図である。

【図７】 実施の形態３にかかる製造方法を概念的に示
す断面図である。

【図８】 撥水処理剤を塗布する場合の問題点を示す断
面図である。

【図９】 撥水処理剤を塗布する場合の問題点を示す断
面図である。

【図１０】 ガス５１の噴出の強さと撥水処理剤５２の
吹き付けの強さのバリエーションを示す断面図である。

【図１１】 ガス５１の噴出の強さと撥水処理剤５２の
吹き付けの強さのバリエーションを示す断面図である。

【図１２】 ガス５１の噴出の強さと撥水処理剤５２の
吹き付けの強さのバリエーションを示す断面図である。

【図１３】 ガス５１の噴出の強さと撥水処理剤５２の
吹き付けの強さのバリエーションを示す断面図である。

【図１４】 乾燥時におけるガス５１の役割を示す断面
図である。

【図１５】 コーティング層１０１の欠落を示す断面図
である。

【図１６】 実施の形態４にかかる製造方法を概念的に
図示する断面図である。

【図１７】 図１６の開口部１００ｄ近傍を拡大した断
面図である。

【図１８】 表面１００ａと押さえ板８２との位置関係
を示す斜視図である。

【図１９】 テーパ部８２の形状のバリエーションを示
す断面図である。

【図２０】 テーパ部８２の形状のバリエーションを示
す断面図である。

【図２１】 テーパ部８２の形状のバリエーションを示
す断面図である。

【図２２】 実施の形態４の変形を示す概念図である。

【図２３】 実施の形態５にかかる製造方法を概念的に
工程順に図示する断面図である。

【図２４】 実施の形態５にかかる製造方法を概念的に
工程順に図示する断面図である。

【図２５】 実施の形態５にかかる製造方法を概念的に
工程順に図示する断面図である。

【図２６】 実施の形態６にかかる製造方法を概念的に
工程順に示す断面図である。

【図２７】 実施の形態６にかかる製造方法を概念的に
工程順に示す断面図である。

【図２８】 実施の形態７にかかる製造方法を概念的に
工程順に図示する断面図である。

【図２９】 実施の形態７にかかる製造方法を概念的に
工程順に図示する断面図である。

【図３０】 本発明の実施の形態８の構造を示す概念図
である。

【図３１】 従来の技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１０，２０ ノズル、１１ インク、４１ａ 上部ロー
ラー、４１ｂ 下部ローラー、４２ 用紙、５１，５２
ｃ ガス、５２ 撥水処理剤、５２ｂ ガス噴出口、８
１ 基台、８１ｂ 内部空間、８２ 押さえ板、８２ａ
テーパ部、１００，１０２ 本体、１００ａ，１０２
ａ 表面、１００ｂ，１０２ｂ 内面、１００ｃ エッ
ジ、１００ｄ 開口部、１０１，１０３ コーティング
層、α第１の角度、β 第２の角度、ｚ インク吐出方
向。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体が吐出される方向に対して垂直な平
   面内に存在する開口部の輪郭を規定するエッジと、 前記エッジに対して０°よりも大きく９０°よりも小さ
   い第１の角度で交わり、前記液体を格納する内面と、 前記エッジに対して０°よりも大きく９０°よりも小さ
   い第２の角度で交わり、前記内面よりも前記液体に対す
   る濡れ性が低い表面とを備える液体吐出装置。
2. 【請求項２】 前記内面を有する第１層と、前記表面を
   有する第２層とを更に備え、 前記第１層と前記第２層との境界は、前記開口部が存在
   する前記平面に関し、前記内面と反対側に存在する、請
   求項１記載の液体吐出装置。
3. 【請求項３】 （ａ）液体が吐出される方向に対して垂
   直な平面内に存在する開口部のエッジを規定する表面を
   有する本体を準備する工程と、 （ｂ）前記方向に平行に前記開口部からガスを噴出させ
   つつ、前記表面に対して前記方向と反平行に、前記液体
   に対する濡れ性を低下させる処理剤を吹き付ける工程
   と、 （ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記処理剤を吹き付けるこ
   となく前記工程（ｂ）よりも弱く前記ガスを前記開口部
   から前記方向に平行に噴出させる工程とを備える液体吐
   出装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記工程（ｃ）は少なくとも、前記処理
   剤に対する焼成工程において実行される、請求項３記載
   の液体吐出装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記焼成工程において実行される工程
   （ｃ）において、前記ガスの温度が前記処理剤の溶融温
   度以上に設定される、請求項４記載の液体吐出装置の製
   造方法。
6. 【請求項６】 （ａ）液体が吐出される方向に対して垂
   直な平面内に存在する開口部のエッジを規定する表面を
   有する本体を準備する工程と、 （ｂ）前記方向に平行に前記開口部から第１のガスを噴
   出させ、且つ前記表面に対して前記方向と反平行に第２
   のガスを吹き付けつつ、前記液体に対する濡れ性を低下
   させる処理剤を前記表面に供給する工程とを備える液体
   吐出装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記第２のガスは前記表面に対してスキ
   ャンしつつ吹き付けられる、請求項６記載の液体吐出装
   置の製造方法。
8. 【請求項８】 （ａ）液体が吐出される方向に対して垂
   直な平面内に存在する開口部のエッジを規定する表面を
   有する本体を準備する工程と、 （ｂ）前記表面に対して電解研磨を施す工程と、 （ｃ）前記表面に対して前記液体に対する濡れ性を低下
   させる処理剤を供給する工程とを備える液体吐出装置の
   製造方法。
9. 【請求項９】 前記本体は前記エッジにおいて前記表面
   と交差する内面を更に有し、 前記工程（ｂ）において、前記本体のうち、前記表面と
   反対側には保護テープが貼られる、請求項８記載の液体
   吐出装置の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記処理剤は、前記処理剤を乾燥させ
    る工程を挟んで複数回に分けて供給される、請求項３ま
    たは６に記載の液体吐出装置の製造方法。
11. 【請求項１１】 液体が吐出される方向に対して垂直な
    平面内に存在する開口部のエッジを規定する表面を有す
    る本体を、前記表面が上方に向くように載置し、前記開
    口部と連通する内部空間を有する基台と、 前記表面に対して前記液体に対する濡れ性を低下させる
    処理剤を供給する処理剤供給ノズルと、 前記表面に対して気流を与える噴出口と、を備える液体
    吐出装置の製造装置。
12. 【請求項１２】 前記噴出口は、前記表面上をスキャン
    しつつ前記気流を与える、請求項１１記載の液体吐出装
    置の製造装置。
13. 【請求項１３】 前記開口部を露呈させつつ前記表面の
    周辺を囲む押さえ板を更に備える、請求項１１記載の液
    体吐出装置の製造装置。
14. 【請求項１４】 前記押さえ板は、前記表面との境界近
    傍に、前記表面の中央から周辺に向かうにつれて厚さが
    増大するテーパ部を有する、請求項１３記載の液体吐出
    装置の製造装置。
15. 【請求項１５】 請求項１又は請求項２に記載された液
    体吐出装置と、 前記開口部に対向して設けられる用紙を前記開口部に対
    して相対的に移動させる移動機構とを備え、 前記液体を前記用紙に被着させることによって前記用紙
    に印刷する印刷装置。