液滴吐出ヘッド及びその製造方法、並びに、液滴吐出装置
【課題】ノズル面に撥水膜が設けられた液滴吐出ヘッド及びその製造方法であって、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施された液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供すること。また、液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することである。
【解決手段】 保護プレート３４、ノズルプレート３６、プールプレート３８、連通孔プレート４０，４２と、圧力室プレート４４と、及び振動板４６とが位置合わせして積層され、熱融着や接着剤などによって接合させる。そして、ノズルプレート３６上の保護プレート３４表面には、撥水膜４８が形成されている。例えば、このような構成のインクジェット記録ヘッド３２（液滴吐出ヘッド）において、撥水膜４８に、無機系紫外線吸収剤を含有させる。これにより、製造工程によらず、常に良好なノズル加工を施すことが可能となる。
【解決手段】 保護プレート３４、ノズルプレート３６、プールプレート３８、連通孔プレート４０，４２と、圧力室プレート４４と、及び振動板４６とが位置合わせして積層され、熱融着や接着剤などによって接合させる。そして、ノズルプレート３６上の保護プレート３４表面には、撥水膜４８が形成されている。例えば、このような構成のインクジェット記録ヘッド３２（液滴吐出ヘッド）において、撥水膜４８に、無機系紫外線吸収剤を含有させる。これにより、製造工程によらず、常に良好なノズル加工を施すことが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット記録方式に代表されるような液滴を吐出して画像記録などを行う液滴吐出ヘッド及びその製造方法、並びに、その液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のノズルから液滴を吐出し、用紙等の記録媒体に印字を行う液滴吐出装置には、インクジェット記録装置があり、このインクジェット記録装置は、小型で安価、静寂性等の種々の利点があり、広く市販されている。特に、圧電素子を用いて圧力室内の圧力を変化させてインク滴を吐出するピエゾインクジェット方式や、熱エネルギーの作用でインクを膨張させてインク滴を吐出する熱インクジェット方式の記録装置は、高速印字、高解像度が得られる等、多くの利点を有している。
【０００３】
このようなインクジェット方式の記録装置においては、複数のノズルからインク滴を吐出した際に、インク滴がノズルの周辺に付着するのを防ぐため、ノズル表面に撥水膜が塗布されている。しかし、この撥水膜は、用紙がジャム等により浮き上がると、紙擦れにより擦傷ダメージを受けてしまい、インク吐出方向が傾いたり、インク滴径及び速度にばらつきが生じるなど、インクの吐出性能が悪化する。
【０００４】
この対策として、例えば、ノズルプレートに形成されたノズルの周囲に円形状の段差を設けたインクジェット記録ヘッドが提案されている。このインクジェット記録ヘッドは、ノズルを形成したノズルプレートに、ノズルに対応した円形状の開孔を有する金属プレートを接着することで、ノズルの周囲に円形状の段差を形成し、ノズル周辺の撥水膜に用紙が接触しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような段差を設けた記録ヘッドでは、スピン法により撥水膜の塗布を行うと、上記段差を設けた記録ヘッドの場合、スピン法による塗布では段差底部への塗布が不十分であった。その一方で、撥水膜の塗布をスプレー法により行うこと、段差底部へ十分に塗布することができるが、このスプレー塗布は薄膜塗布には適さず、撥水膜が厚くなってしまいノズル加工に不具合が生じてしまうという問題がある。通常、ノズル加工には、紫外線領域のレーザ波長を持つレーザ（例えば、エキシマレーザ）が持ちいれるが、撥水膜には紫外領域の波長を吸収しないフッ素系樹脂が適用されることが多く、薄膜では問題ないが、厚膜ではそれ自体が加工されないため、ノズル加工に不具合が生じる。
【０００６】
ところで、ノズル加工を良好に行う目的で、撥水膜に紫外線吸収剤を配合することが提案されている（例えば、特許文献２〜４）。しかしながら、これらの紫外線吸収剤は有機系の材料であり、ノズル加工前に熱処理が行われると紫外線吸収剤として機能しなくなることが多く、改善が望まれている。
【特許文献１】特許第３１０８７７１号公報
【特許文献２】特開平６−３２８６９８号公報
【特許文献３】特開平７−３０４１７７号公報
【特許文献４】特開平１１−２７７７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ノズル面に撥水膜が設けられた液滴吐出ヘッド及びその製造方法であって、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施された液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。また、この液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を適用することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレート上に設けられた撥水膜と、を有し、
前記撥水膜は、無機系紫外線吸収剤を含有することを特徴としている。
【０００９】
本発明の液滴吐出ヘッドでは、撥水膜に有機系に比べ融点が高い無機系紫外線吸収剤を含有させているので、ヘッド製造時において撥水膜形成後、熱処理が加えられても、無機系紫外線吸収剤は分解されることなく紫外線吸収能を維持することができる。このため、例えば、ヘッド製造時に熱処理を施したり、撥水膜を厚膜で形成したりするなど、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施されている。
【００１０】
本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることが好適である。これら無機系紫外線吸収剤は、紫外線能を十分有し、融点が高いため、好適に適用することができる。
【００１１】
本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、前記撥水膜は、スプレー塗布により形成されていることが好適である。このスプレー塗布は、塗布対象の表面状態（例えば凹凸が存在）しても良好な塗布が可能であるので、厚膜であっても撥水膜が均一に形成されている。
【００１２】
一方、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、
液滴を吐出するためのノズルを形成する前のノズルプレート上に、無機系紫外線吸収剤が含有した撥水膜を形成する工程と、
前記撥水膜の形成面側から紫外線領域の波長を持つレーザを照射して、前記ノズルプレートに前記ノズルを形成する工程と、
を有する、
ことを特徴としている。
【００１３】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法でも、撥水膜に有機系に比べ融点が高い無機系紫外線吸収剤を含有させているので、ヘッド製造時において撥水膜形成後、熱処理が加えられても、無機系紫外線吸収剤は分解されることなく紫外線吸収能を維持することができる。このため、例えば、ヘッド製造時に熱処理を施したり、撥水膜を厚膜で形成したりするなど、製造工程によらず、常に良好なノズル加工を施することができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記撥水膜を形成後に、前記ノズルプレートの前記撥水膜が形成された面とは反対側の面に、前記ノズルと連通する液滴の流路の少なくとも一部が設けられた流路プレートを接合する工程をさらに有する、ことができる。ノズル形成工程前に、熱処理を伴う流路プレート接合工程を行っても、ノズル形成時には、無機系紫外線吸収剤が紫外線能を維持し、良好なノズル加工を施すことができる。
【００１５】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることが好適である。これら無機系紫外線吸収剤は、紫外線能を十分有し、融点が高いため、好適に適用することができる。
【００１６】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記撥水膜を形成する工程は、スプレー塗布により行うことが好適である。このスプレー塗布は、塗布対象の表面状態（例えば凹凸が存在）しても良好な塗布が可能であるので、厚膜であっても撥水膜を均一に形成することができる。
【００１７】
また、本発明の液滴吐出装置は、上記本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴としている。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置では、上記本発明の液滴吐出ヘッドを備えるので、良好に液滴を吐出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ノズル面に撥水膜が設けられた液滴吐出ヘッド及びその製造方法であって、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施された液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供することができる。また、この液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を適用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。
【００２１】
図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。図２は、実施形態に係るインクジェット記録ユニットの記録ヘッド配置を示す概略図である。図３は、実施形態のインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【００２２】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１０（液滴吐出装置）は、図１に示すように、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴（液滴）を吐出して記録媒体Ｐに画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成される。
【００２３】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。
【００２４】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材２９が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する。
【００２５】
排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙が排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納するものである。
【００２６】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録媒体Ｐが搬送される用紙搬送路が構成されている。スターホイール１７と搬送ロール１９とで記録媒体Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該記録媒体Ｐに画像が形成される。
【００２７】
メンテナンス部１８は、インクジェット記録ユニット３０（記録ヘッド３２）に対して対向配置されるメンテナンス装置２１で構成されており、インクジェット記録ユニット３０（記録ヘッド３２）に対するキャッピングや、ワイピング、さらにダミージェットやバキューム等の処理を行うことができる。
【００２８】
図２に示すように、インクジェット記録ユニット３０のそれぞれは、用紙搬送方向と直交する方向に配置された、複数のインクジェット記録ヘッド３２を備えている。インクジェット記録ヘッド３２には、マトリックス状に複数のノズル３３が形成されている。用紙搬送路を連続的に搬送される記録媒体Ｐに対し、ノズル３３からインク滴を吐出することで、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ユニット３０は、たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００２９】
図３に示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０のノズル３３による印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ユニット３０を紙幅方向に移動させることなく記録媒体Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている（いわゆるＦｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。
【００３０】
以上のような構成のインクジェット記録装置１０において、次にインクジェット記録ヘッド３２について詳細に説明する。図４は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。図５は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す工程図である。
【００３１】
インクジェット記録ヘッド３２は、図４に示すように、保護プレート３４、ノズルプレート３６、プールプレート３８、連通孔プレート４０，４２と、圧力室プレート４４と、及び振動板４６とが位置合わせして積層され、熱融着や接着剤などによって接合されている。そして、ノズルプレート３６上の保護プレート３４表面には、撥水膜４８が形成されている。
【００３２】
ノズルプレート３６には、インクを吐出するノズル３３が形成されている。ノズルプレート３６に接合された保護プレート３４には、ノズル３３の周囲に段差孔５２が形成されている。この段差孔５２によって、ノズル３３の周辺のノズル面５４が保護プレート３４のプレート面５６（撥水膜４８が塗布された保護プレート３４の表面）から凹状に後退している。これにより、印字時に浮き上がった記録媒体Ｐがノズル面５６に接触せず、ノズル３３の周辺の撥水膜４８が傷つかない。この撥水膜４８はノズル３３の周辺にインクが付着するのを防止するものであり、この撥水膜４８により、ノズル３３から吐出するインク滴が常にプレート面５６に対して垂直に吐出される。
【００３３】
また、図４に示すように、プールプレート３８には、ノズル３３と通じる連通孔５８が形成されている。また、連通孔プレート４０，４２には、連通孔６０，６２がぞれぞれ形成されている。これらのノズル３３、連通孔５８、及び連通孔６０，６２は、ノズルプレート３６と連通孔プレート４０，４２が積層された状態で連通し、圧力室プレート４４に形成された圧力室６４に繋がっている。
【００３４】
一方、プールプレート３８には、インクプール６６が形成され、図示しないインク供給孔から供給されたインクが貯留されている。また、連通孔プレート４０，４２には、それぞれインクプール６６と連結するように供給孔６８，７０が形成されている。これらのインクプール６６、供給孔６８，７０及び圧力室６４は、プールプレート３８と連通孔プレート４０，４２と圧力室プレート４４が積層された状態で連通している。振動板４６には（圧力室プレート４４と接合される面とは反対の面に）、圧力室６４の上方に圧力発生手段としての単板型の圧電素子５０が取り付けられており、図示しないフレキシブル配線基板から駆動電圧が印加されるように構成されている。
【００３５】
このようなインクジェット記録ヘッド３２では、インクプール６６から供給孔６８，７０、圧力室６４、連通孔６０，６２、連通孔５８及びノズル３３へと連続するインクの流路が形成されており、インク供給孔（図示省略）から供給されインクプール６６に貯留されたインクは、供給孔６８，７０を経て圧力室６４内に充填される。そして、圧電素子５０に駆動電圧が印加されると、圧電素子５０とともに振動板４６がたわみ変形して圧力室６４を膨張又は圧縮させる。これによって、圧力室６４に体積変化が生じ、圧力室６４内に圧力波が発生する。この圧力波の作用によってインクが運動し、ノズル３３から外部へインク滴が吐出される。
【００３６】
次に、インクジェット記録ヘッド３２の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、図５（Ａ）に示すように、ノズル３３を形成する前の板状のノズルプレート３６と、段差孔５２を形成する前の板状の保護プレート３４とを熱融着により接合する。２枚のノズルプレート３６と保護プレート３４とを熱融着により接着剤を用いずに接合することで、接合時に両者の位置調整をする必要がなく、効率良く接合することができる。ノズルプレート３６には、機械的強度、耐薬品性、薄膜化に優れた合成樹脂が用いられ、本実施形態ではポリイミドが用いられている。ポリイミドを用いることで、従来のＳＵＳよりも加工しやすく、またインクに吐出エネルギーを与えた際にダンパ効果によりクロストークを抑制するという利点がある。保護プレート３４には、金属プレート、樹脂フィルム、液晶フィルム、又は樹脂プレートなどが用いられる。本実施形態ではＳＵＳが用いられている。
【００３８】
次いで、図５（Ｂ）に示すように、板状の保護プレート３４に、段差孔５２を形成する。この段差孔５２の形成には、まず、レジストを形成して、このレジストにマスクを通してパターニングした後に不用部分を除去することで、段差孔５２の位置に対応した孔部を形成する。そして、ウエットエッチングにより保護プレート３４に段差孔５２のパターンを形成し、レジストを除去する。この段差孔５２は、この段差孔５２の深さは例えば５μｍ〜２０μｍに設定されている。
【００３９】
次いで、図５（Ｃ）に示すように、保護プレート３４の表面、すなわちインクジェット記録ヘッド３２（図１参照）の吐出側表面に、スプレー塗布により撥水膜４８を形成する。このスプレー塗布により、ノズルプレート３６上の保護プレート３４の表面のみならず、段差孔５２内（底部も含む）にも均一な膜厚の撥水膜４８を形成することができる。この撥水膜４８の厚さは例えば１〜１０μｍに設定されている。本実施形態では、厚さ２μｍに設定されている。
【００４０】
ここで、撥水膜４８の構成材料としては、例えば、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂等のフッ素系樹脂が挙げられ、特に、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）が好適である。本実施形態では、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が用いられている。
【００４１】
また、撥水膜４８には、無機系紫外線吸収剤を含有させている。この無機系紫外線吸収剤としてしては、例えば、酸化チタン（融点１６４０℃）、酸化セリウム（融点１９５０℃）、酸化亜鉛（融点１９７５℃）、酸化スズ（融点１０８０℃）、酸化鉄（融点１３６０℃）、などが挙げられ、特に好ましくは酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛である。また、この無機系紫外線吸収剤の含有量としては、例えば、撥水膜４８の構成樹脂に対し、５〜３０重量％（好ましくは１０〜２０重量％）である。本実施形態では、酸化チタンを樹脂に対し１０重量％含有させている。
【００４２】
次いで、図５（Ｄ）に示すように、ノズルプレート３６の裏面にプールプレート３８を熱融着により接合する。熱融着することで、接合の際に接着剤を用いない。この熱融着には、通常、３００〜３６０℃の熱処理が施される。本実施形態では３３０℃の熱処理を施し、熱融着を行った。なお、本実施形態では、熱融着により接合した形態を説明したが、接着剤で接合してもよい。この場合の接合には、例えば２００℃の熱処理が施される。
【００４３】
次いで、図５（Ｅ）に示すように、プールプレート３８の後方から（撥水膜４８形成面側から）、図示しないエキシマレーザでノズルプレート３６にノズル３３を穿設する。このノズル３３は、段差孔５２の孔径より小さい口径に形成する。本実施形態では、ノズルの口径は約２５μｍ、段差孔５２の直径は１００μｍ〜４００μｍに設定されている。なお、このようなノズル３３と段差孔５２は所定のパターンで複数形成されている。
【００４４】
ここで、本実施形態では、ノズル加工を行う際、エキシマレーザを用いたが、紫外線領域の波長を持つレーザであれば、特に制限はなく、例えば、ＹＡＧ３倍波、ＹＡＧ４倍波レーザなども用いることができる。なお、加工性を鑑みると、エキシマレーザが最も好適である。
【００４５】
このようにして第１の積層プレートを作製し、そして、図５（Ｆ）に示すように、別工程で、予め、連通孔プレート４０，４２と、圧力室プレート４４とを接合し、さらに圧力室プレート４４の開口を覆うように振動板４６が接合した第２の積層プレートを準備し、これと第１の積層プレートとを、互いの連通孔プレート４０とプールプレート３８とが対向するように接合した。
【００４６】
このようにして、インクジェット記録ヘッド３２を作製する。
【００４７】
以上説明したように本実施形態では、インクジェット記録ヘッド３２における撥水膜４８に無機系紫外線吸収剤を配合している。この無機系紫外線吸収剤は、有機系に比べ融点が高いので、撥水膜４８を形成後、ノズルプレート３６とプールプレート３８との接合の際に高い熱処理が加えられても、分解されることなく紫外線吸収能を維持することができる。このため、スプレー塗布により形成されて厚膜の撥水膜４８が形成されたノズルプレート３６でも、エキシマレーザによるノズル加工が良好に施される。このように、本実施形態に係る記録ヘッド３２は、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施されている。
【００４８】
そして、このような記録ヘッド３２を備えるインクジェット記録装置１０は、良好なインク吐出特性を持っている。
【００４９】
なお、本実施形態では、紙幅対応のＦＷＡの例について説明したが、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これに限定されず、主走査機構と副走査機構を有するＰａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の装置にも適用することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、記録媒体Ｐ上へ画像（文字を含む）を記録するものであったが、本発明の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用的に用いられる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置全般に適用することができる。
【００５１】
（試験例）
以下、上記実施形態において、撥水膜３８に無機系紫外線吸収剤を含有させてノズル加工を施す試験例１〜５、この試験例と比較するために、撥水膜３８に有機系紫外線吸収剤を含有させて、ノズル加工を施す比較例１〜２を行い、評価を行った。
【００５２】
−試験例１−
まず、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に対し無機系紫外線吸収剤として酸化チタン（融点１６４０℃）を１０重量％を配合して、撥水膜塗布液を調整し、これをポリイミドフィルム（ノズルプレート）表面に塗布して、厚さ２μｍの撥水膜を形成した。
【００５３】
この撥水膜が形成されたポリイミドフィルムに対し、３２０℃の熱処理を施した後、エキシマレーザ（条件：波長２４８ｎｍ）を撥水膜形成面側から照射し、直径２５μｍの細孔（ノズル）を形成した。
【００５４】
−試験例２−
無機系紫外線吸収剤として、酸化セリウム（融点１９５０℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５５】
−試験例３−
無機系紫外線吸収剤として、酸化亜鉛（融点１９７５℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５６】
−試験例４−
無機系紫外線吸収剤として、酸化スズ（融点１０８０℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５７】
−試験例５−
無機系紫外線吸収剤として、酸化鉄（融点１３６０℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５８】
−比較例１−
無機系紫外線吸収剤の代わりに、有機系紫外線吸収剤として２−（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（融点約１５５℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５９】
−比較例２−
無機系紫外線吸収剤の代わりに、有機系紫外線吸収剤として２−（２'−ヒドロキシ−５'−ｔ−オクチフェニル）ベンゾトリアゾール（融点約１０５℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００６０】
−評価−
以下のようにして、評価を行った。ノズル加工後のノズル形状を観察し、ノズル端のバリ及びノズル形状不良の有無を調べた。評価としてはバリ及び形状不良のない良好なものを「○」、若干バリ又は形状不良のあるものを「△」、ほとんどのノズルにバリ又は形状不良のあるものを「×」とした。
【００６１】
―評価結果―
上記評価を行ったところ、試験例１〜５は○、比較例１は△、比較例２は×という評価結果が得られた。
【００６２】
この評価結果から、本実施形態では、撥水膜に無機系紫外線吸収剤を含有させることで、撥水膜を形成後、高い熱処理が加えられても、無機系紫外線吸収剤は分解されることなく紫外線吸収能を維持することができ、厚膜の撥水膜が形成されたＳＵＳプレート（ノズルプレート）でも、エキシマレーザによるノズル加工が良好に施されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係るインクジェット記録ユニットの記録ヘッド配置を示す概略図である。
【図３】図３は、実施形態のインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ インクジェット記録装置
３２ インクジェット記録ヘッド
３３ ノズル
３４ 保護プレート
３６ ノズルプレート
３８ プールプレート
４０，４２ 連通孔プレート
４４ 圧力室プレート
４６ 振動板
４８ 撥水膜
５０ 圧電素子
５２ 段差孔
５４ ノズル面
５６ プレート面
５８ 連通孔
６０，６２ 連通孔
６４ 圧力室
６６ インクプール
６８，７０ 供給孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット記録方式に代表されるような液滴を吐出して画像記録などを行う液滴吐出ヘッド及びその製造方法、並びに、その液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のノズルから液滴を吐出し、用紙等の記録媒体に印字を行う液滴吐出装置には、インクジェット記録装置があり、このインクジェット記録装置は、小型で安価、静寂性等の種々の利点があり、広く市販されている。特に、圧電素子を用いて圧力室内の圧力を変化させてインク滴を吐出するピエゾインクジェット方式や、熱エネルギーの作用でインクを膨張させてインク滴を吐出する熱インクジェット方式の記録装置は、高速印字、高解像度が得られる等、多くの利点を有している。
【０００３】
このようなインクジェット方式の記録装置においては、複数のノズルからインク滴を吐出した際に、インク滴がノズルの周辺に付着するのを防ぐため、ノズル表面に撥水膜が塗布されている。しかし、この撥水膜は、用紙がジャム等により浮き上がると、紙擦れにより擦傷ダメージを受けてしまい、インク吐出方向が傾いたり、インク滴径及び速度にばらつきが生じるなど、インクの吐出性能が悪化する。
【０００４】
この対策として、例えば、ノズルプレートに形成されたノズルの周囲に円形状の段差を設けたインクジェット記録ヘッドが提案されている。このインクジェット記録ヘッドは、ノズルを形成したノズルプレートに、ノズルに対応した円形状の開孔を有する金属プレートを接着することで、ノズルの周囲に円形状の段差を形成し、ノズル周辺の撥水膜に用紙が接触しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような段差を設けた記録ヘッドでは、スピン法により撥水膜の塗布を行うと、上記段差を設けた記録ヘッドの場合、スピン法による塗布では段差底部への塗布が不十分であった。その一方で、撥水膜の塗布をスプレー法により行うこと、段差底部へ十分に塗布することができるが、このスプレー塗布は薄膜塗布には適さず、撥水膜が厚くなってしまいノズル加工に不具合が生じてしまうという問題がある。通常、ノズル加工には、紫外線領域のレーザ波長を持つレーザ（例えば、エキシマレーザ）が持ちいれるが、撥水膜には紫外領域の波長を吸収しないフッ素系樹脂が適用されることが多く、薄膜では問題ないが、厚膜ではそれ自体が加工されないため、ノズル加工に不具合が生じる。
【０００６】
ところで、ノズル加工を良好に行う目的で、撥水膜に紫外線吸収剤を配合することが提案されている（例えば、特許文献２〜４）。しかしながら、これらの紫外線吸収剤は有機系の材料であり、ノズル加工前に熱処理が行われると紫外線吸収剤として機能しなくなることが多く、改善が望まれている。
【特許文献１】特許第３１０８７７１号公報
【特許文献２】特開平６−３２８６９８号公報
【特許文献３】特開平７−３０４１７７号公報
【特許文献４】特開平１１−２７７７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ノズル面に撥水膜が設けられた液滴吐出ヘッド及びその製造方法であって、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施された液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。また、この液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を適用することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
本発明の液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレート上に設けられた撥水膜と、を有し、
前記撥水膜は、無機系紫外線吸収剤を含有することを特徴としている。
【０００９】
本発明の液滴吐出ヘッドでは、撥水膜に有機系に比べ融点が高い無機系紫外線吸収剤を含有させているので、ヘッド製造時において撥水膜形成後、熱処理が加えられても、無機系紫外線吸収剤は分解されることなく紫外線吸収能を維持することができる。このため、例えば、ヘッド製造時に熱処理を施したり、撥水膜を厚膜で形成したりするなど、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施されている。
【００１０】
本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることが好適である。これら無機系紫外線吸収剤は、紫外線能を十分有し、融点が高いため、好適に適用することができる。
【００１１】
本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、前記撥水膜は、スプレー塗布により形成されていることが好適である。このスプレー塗布は、塗布対象の表面状態（例えば凹凸が存在）しても良好な塗布が可能であるので、厚膜であっても撥水膜が均一に形成されている。
【００１２】
一方、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、
液滴を吐出するためのノズルを形成する前のノズルプレート上に、無機系紫外線吸収剤が含有した撥水膜を形成する工程と、
前記撥水膜の形成面側から紫外線領域の波長を持つレーザを照射して、前記ノズルプレートに前記ノズルを形成する工程と、
を有する、
ことを特徴としている。
【００１３】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法でも、撥水膜に有機系に比べ融点が高い無機系紫外線吸収剤を含有させているので、ヘッド製造時において撥水膜形成後、熱処理が加えられても、無機系紫外線吸収剤は分解されることなく紫外線吸収能を維持することができる。このため、例えば、ヘッド製造時に熱処理を施したり、撥水膜を厚膜で形成したりするなど、製造工程によらず、常に良好なノズル加工を施することができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記撥水膜を形成後に、前記ノズルプレートの前記撥水膜が形成された面とは反対側の面に、前記ノズルと連通する液滴の流路の少なくとも一部が設けられた流路プレートを接合する工程をさらに有する、ことができる。ノズル形成工程前に、熱処理を伴う流路プレート接合工程を行っても、ノズル形成時には、無機系紫外線吸収剤が紫外線能を維持し、良好なノズル加工を施すことができる。
【００１５】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることが好適である。これら無機系紫外線吸収剤は、紫外線能を十分有し、融点が高いため、好適に適用することができる。
【００１６】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記撥水膜を形成する工程は、スプレー塗布により行うことが好適である。このスプレー塗布は、塗布対象の表面状態（例えば凹凸が存在）しても良好な塗布が可能であるので、厚膜であっても撥水膜を均一に形成することができる。
【００１７】
また、本発明の液滴吐出装置は、上記本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴としている。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置では、上記本発明の液滴吐出ヘッドを備えるので、良好に液滴を吐出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ノズル面に撥水膜が設けられた液滴吐出ヘッド及びその製造方法であって、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施された液滴吐出ヘッド及びその製造方法を提供することができる。また、この液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を適用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明について図面を参照しつつ説明する。なお、実質的に同一の機能を有する部材には全図面通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略する場合がある。
【００２１】
図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。図２は、実施形態に係るインクジェット記録ユニットの記録ヘッド配置を示す概略図である。図３は、実施形態のインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【００２２】
本実施形態に係るインクジェット記録装置１０（液滴吐出装置）は、図１に示すように、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴（液滴）を吐出して記録媒体Ｐに画像形成する記録ヘッド部１６と、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成される。
【００２３】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。
【００２４】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材２９が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する。
【００２５】
排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙が排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納するものである。
【００２６】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録媒体Ｐが搬送される用紙搬送路が構成されている。スターホイール１７と搬送ロール１９とで記録媒体Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該記録媒体Ｐに画像が形成される。
【００２７】
メンテナンス部１８は、インクジェット記録ユニット３０（記録ヘッド３２）に対して対向配置されるメンテナンス装置２１で構成されており、インクジェット記録ユニット３０（記録ヘッド３２）に対するキャッピングや、ワイピング、さらにダミージェットやバキューム等の処理を行うことができる。
【００２８】
図２に示すように、インクジェット記録ユニット３０のそれぞれは、用紙搬送方向と直交する方向に配置された、複数のインクジェット記録ヘッド３２を備えている。インクジェット記録ヘッド３２には、マトリックス状に複数のノズル３３が形成されている。用紙搬送路を連続的に搬送される記録媒体Ｐに対し、ノズル３３からインク滴を吐出することで、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ユニット３０は、たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００２９】
図３に示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０のノズル３３による印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される記録媒体Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ユニット３０を紙幅方向に移動させることなく記録媒体Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている（いわゆるＦｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。
【００３０】
以上のような構成のインクジェット記録装置１０において、次にインクジェット記録ヘッド３２について詳細に説明する。図４は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。図５は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す工程図である。
【００３１】
インクジェット記録ヘッド３２は、図４に示すように、保護プレート３４、ノズルプレート３６、プールプレート３８、連通孔プレート４０，４２と、圧力室プレート４４と、及び振動板４６とが位置合わせして積層され、熱融着や接着剤などによって接合されている。そして、ノズルプレート３６上の保護プレート３４表面には、撥水膜４８が形成されている。
【００３２】
ノズルプレート３６には、インクを吐出するノズル３３が形成されている。ノズルプレート３６に接合された保護プレート３４には、ノズル３３の周囲に段差孔５２が形成されている。この段差孔５２によって、ノズル３３の周辺のノズル面５４が保護プレート３４のプレート面５６（撥水膜４８が塗布された保護プレート３４の表面）から凹状に後退している。これにより、印字時に浮き上がった記録媒体Ｐがノズル面５６に接触せず、ノズル３３の周辺の撥水膜４８が傷つかない。この撥水膜４８はノズル３３の周辺にインクが付着するのを防止するものであり、この撥水膜４８により、ノズル３３から吐出するインク滴が常にプレート面５６に対して垂直に吐出される。
【００３３】
また、図４に示すように、プールプレート３８には、ノズル３３と通じる連通孔５８が形成されている。また、連通孔プレート４０，４２には、連通孔６０，６２がぞれぞれ形成されている。これらのノズル３３、連通孔５８、及び連通孔６０，６２は、ノズルプレート３６と連通孔プレート４０，４２が積層された状態で連通し、圧力室プレート４４に形成された圧力室６４に繋がっている。
【００３４】
一方、プールプレート３８には、インクプール６６が形成され、図示しないインク供給孔から供給されたインクが貯留されている。また、連通孔プレート４０，４２には、それぞれインクプール６６と連結するように供給孔６８，７０が形成されている。これらのインクプール６６、供給孔６８，７０及び圧力室６４は、プールプレート３８と連通孔プレート４０，４２と圧力室プレート４４が積層された状態で連通している。振動板４６には（圧力室プレート４４と接合される面とは反対の面に）、圧力室６４の上方に圧力発生手段としての単板型の圧電素子５０が取り付けられており、図示しないフレキシブル配線基板から駆動電圧が印加されるように構成されている。
【００３５】
このようなインクジェット記録ヘッド３２では、インクプール６６から供給孔６８，７０、圧力室６４、連通孔６０，６２、連通孔５８及びノズル３３へと連続するインクの流路が形成されており、インク供給孔（図示省略）から供給されインクプール６６に貯留されたインクは、供給孔６８，７０を経て圧力室６４内に充填される。そして、圧電素子５０に駆動電圧が印加されると、圧電素子５０とともに振動板４６がたわみ変形して圧力室６４を膨張又は圧縮させる。これによって、圧力室６４に体積変化が生じ、圧力室６４内に圧力波が発生する。この圧力波の作用によってインクが運動し、ノズル３３から外部へインク滴が吐出される。
【００３６】
次に、インクジェット記録ヘッド３２の製造方法について説明する。
【００３７】
まず、図５（Ａ）に示すように、ノズル３３を形成する前の板状のノズルプレート３６と、段差孔５２を形成する前の板状の保護プレート３４とを熱融着により接合する。２枚のノズルプレート３６と保護プレート３４とを熱融着により接着剤を用いずに接合することで、接合時に両者の位置調整をする必要がなく、効率良く接合することができる。ノズルプレート３６には、機械的強度、耐薬品性、薄膜化に優れた合成樹脂が用いられ、本実施形態ではポリイミドが用いられている。ポリイミドを用いることで、従来のＳＵＳよりも加工しやすく、またインクに吐出エネルギーを与えた際にダンパ効果によりクロストークを抑制するという利点がある。保護プレート３４には、金属プレート、樹脂フィルム、液晶フィルム、又は樹脂プレートなどが用いられる。本実施形態ではＳＵＳが用いられている。
【００３８】
次いで、図５（Ｂ）に示すように、板状の保護プレート３４に、段差孔５２を形成する。この段差孔５２の形成には、まず、レジストを形成して、このレジストにマスクを通してパターニングした後に不用部分を除去することで、段差孔５２の位置に対応した孔部を形成する。そして、ウエットエッチングにより保護プレート３４に段差孔５２のパターンを形成し、レジストを除去する。この段差孔５２は、この段差孔５２の深さは例えば５μｍ〜２０μｍに設定されている。
【００３９】
次いで、図５（Ｃ）に示すように、保護プレート３４の表面、すなわちインクジェット記録ヘッド３２（図１参照）の吐出側表面に、スプレー塗布により撥水膜４８を形成する。このスプレー塗布により、ノズルプレート３６上の保護プレート３４の表面のみならず、段差孔５２内（底部も含む）にも均一な膜厚の撥水膜４８を形成することができる。この撥水膜４８の厚さは例えば１〜１０μｍに設定されている。本実施形態では、厚さ２μｍに設定されている。
【００４０】
ここで、撥水膜４８の構成材料としては、例えば、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂等のフッ素系樹脂が挙げられ、特に、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）が好適である。本実施形態では、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が用いられている。
【００４１】
また、撥水膜４８には、無機系紫外線吸収剤を含有させている。この無機系紫外線吸収剤としてしては、例えば、酸化チタン（融点１６４０℃）、酸化セリウム（融点１９５０℃）、酸化亜鉛（融点１９７５℃）、酸化スズ（融点１０８０℃）、酸化鉄（融点１３６０℃）、などが挙げられ、特に好ましくは酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛である。また、この無機系紫外線吸収剤の含有量としては、例えば、撥水膜４８の構成樹脂に対し、５〜３０重量％（好ましくは１０〜２０重量％）である。本実施形態では、酸化チタンを樹脂に対し１０重量％含有させている。
【００４２】
次いで、図５（Ｄ）に示すように、ノズルプレート３６の裏面にプールプレート３８を熱融着により接合する。熱融着することで、接合の際に接着剤を用いない。この熱融着には、通常、３００〜３６０℃の熱処理が施される。本実施形態では３３０℃の熱処理を施し、熱融着を行った。なお、本実施形態では、熱融着により接合した形態を説明したが、接着剤で接合してもよい。この場合の接合には、例えば２００℃の熱処理が施される。
【００４３】
次いで、図５（Ｅ）に示すように、プールプレート３８の後方から（撥水膜４８形成面側から）、図示しないエキシマレーザでノズルプレート３６にノズル３３を穿設する。このノズル３３は、段差孔５２の孔径より小さい口径に形成する。本実施形態では、ノズルの口径は約２５μｍ、段差孔５２の直径は１００μｍ〜４００μｍに設定されている。なお、このようなノズル３３と段差孔５２は所定のパターンで複数形成されている。
【００４４】
ここで、本実施形態では、ノズル加工を行う際、エキシマレーザを用いたが、紫外線領域の波長を持つレーザであれば、特に制限はなく、例えば、ＹＡＧ３倍波、ＹＡＧ４倍波レーザなども用いることができる。なお、加工性を鑑みると、エキシマレーザが最も好適である。
【００４５】
このようにして第１の積層プレートを作製し、そして、図５（Ｆ）に示すように、別工程で、予め、連通孔プレート４０，４２と、圧力室プレート４４とを接合し、さらに圧力室プレート４４の開口を覆うように振動板４６が接合した第２の積層プレートを準備し、これと第１の積層プレートとを、互いの連通孔プレート４０とプールプレート３８とが対向するように接合した。
【００４６】
このようにして、インクジェット記録ヘッド３２を作製する。
【００４７】
以上説明したように本実施形態では、インクジェット記録ヘッド３２における撥水膜４８に無機系紫外線吸収剤を配合している。この無機系紫外線吸収剤は、有機系に比べ融点が高いので、撥水膜４８を形成後、ノズルプレート３６とプールプレート３８との接合の際に高い熱処理が加えられても、分解されることなく紫外線吸収能を維持することができる。このため、スプレー塗布により形成されて厚膜の撥水膜４８が形成されたノズルプレート３６でも、エキシマレーザによるノズル加工が良好に施される。このように、本実施形態に係る記録ヘッド３２は、製造工程によらず、常に良好なノズル加工が施されている。
【００４８】
そして、このような記録ヘッド３２を備えるインクジェット記録装置１０は、良好なインク吐出特性を持っている。
【００４９】
なお、本実施形態では、紙幅対応のＦＷＡの例について説明したが、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これに限定されず、主走査機構と副走査機構を有するＰａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の装置にも適用することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、記録媒体Ｐ上へ画像（文字を含む）を記録するものであったが、本発明の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用的に用いられる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置全般に適用することができる。
【００５１】
（試験例）
以下、上記実施形態において、撥水膜３８に無機系紫外線吸収剤を含有させてノズル加工を施す試験例１〜５、この試験例と比較するために、撥水膜３８に有機系紫外線吸収剤を含有させて、ノズル加工を施す比較例１〜２を行い、評価を行った。
【００５２】
−試験例１−
まず、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に対し無機系紫外線吸収剤として酸化チタン（融点１６４０℃）を１０重量％を配合して、撥水膜塗布液を調整し、これをポリイミドフィルム（ノズルプレート）表面に塗布して、厚さ２μｍの撥水膜を形成した。
【００５３】
この撥水膜が形成されたポリイミドフィルムに対し、３２０℃の熱処理を施した後、エキシマレーザ（条件：波長２４８ｎｍ）を撥水膜形成面側から照射し、直径２５μｍの細孔（ノズル）を形成した。
【００５４】
−試験例２−
無機系紫外線吸収剤として、酸化セリウム（融点１９５０℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５５】
−試験例３−
無機系紫外線吸収剤として、酸化亜鉛（融点１９７５℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５６】
−試験例４−
無機系紫外線吸収剤として、酸化スズ（融点１０８０℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５７】
−試験例５−
無機系紫外線吸収剤として、酸化鉄（融点１３６０℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５８】
−比較例１−
無機系紫外線吸収剤の代わりに、有機系紫外線吸収剤として２−（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（融点約１５５℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００５９】
−比較例２−
無機系紫外線吸収剤の代わりに、有機系紫外線吸収剤として２−（２'−ヒドロキシ−５'−ｔ−オクチフェニル）ベンゾトリアゾール（融点約１０５℃）を用いた以外は試験例１と同様にして、試験例１と同様にして、ポリイミドフィルム（ノズルプレート）に対し、細孔（ノズル）形成した。
【００６０】
−評価−
以下のようにして、評価を行った。ノズル加工後のノズル形状を観察し、ノズル端のバリ及びノズル形状不良の有無を調べた。評価としてはバリ及び形状不良のない良好なものを「○」、若干バリ又は形状不良のあるものを「△」、ほとんどのノズルにバリ又は形状不良のあるものを「×」とした。
【００６１】
―評価結果―
上記評価を行ったところ、試験例１〜５は○、比較例１は△、比較例２は×という評価結果が得られた。
【００６２】
この評価結果から、本実施形態では、撥水膜に無機系紫外線吸収剤を含有させることで、撥水膜を形成後、高い熱処理が加えられても、無機系紫外線吸収剤は分解されることなく紫外線吸収能を維持することができ、厚膜の撥水膜が形成されたＳＵＳプレート（ノズルプレート）でも、エキシマレーザによるノズル加工が良好に施されることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係るインクジェット記録ユニットの記録ヘッド配置を示す概略図である。
【図３】図３は、実施形態のインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ インクジェット記録装置
３２ インクジェット記録ヘッド
３３ ノズル
３４ 保護プレート
３６ ノズルプレート
３８ プールプレート
４０，４２ 連通孔プレート
４４ 圧力室プレート
４６ 振動板
４８ 撥水膜
５０ 圧電素子
５２ 段差孔
５４ ノズル面
５６ プレート面
５８ 連通孔
６０，６２ 連通孔
６４ 圧力室
６６ インクプール
６８，７０ 供給孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレート上に設けられた撥水膜と、を有する液滴吐出ヘッドであって、
前記撥水膜は、無機系紫外線吸収剤を含有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記撥水膜は、スプレー塗布により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
液滴を吐出するためのノズルを形成する前のノズルプレート上に、無機系紫外線吸収剤が含有した撥水膜を形成する工程と、
前記撥水膜の形成面側から紫外線領域の波長を持つレーザを照射して、前記ノズルプレートに前記ノズルを形成する工程と、
を有する、
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記撥水膜を形成後に、前記ノズルプレートの前記撥水膜が形成された面とは反対側の面に、前記ノズルと連通する液滴の流路の少なくとも一部が設けられた流路プレートを接合する工程をさらに有する、ことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記撥水膜を形成する工程は、スプレー塗布により行うことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレート上に設けられた撥水膜と、を有する液滴吐出ヘッドであって、
前記撥水膜は、無機系紫外線吸収剤を含有することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記撥水膜は、スプレー塗布により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
液滴を吐出するためのノズルを形成する前のノズルプレート上に、無機系紫外線吸収剤が含有した撥水膜を形成する工程と、
前記撥水膜の形成面側から紫外線領域の波長を持つレーザを照射して、前記ノズルプレートに前記ノズルを形成する工程と、
を有する、
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記撥水膜を形成後に、前記ノズルプレートの前記撥水膜が形成された面とは反対側の面に、前記ノズルと連通する液滴の流路の少なくとも一部が設けられた流路プレートを接合する工程をさらに有する、ことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記無機系紫外線吸収剤は、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及び酸化鉄から選択されることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記撥水膜を形成する工程は、スプレー塗布により行うことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２５６２８２（Ｐ２００６−２５６２８２Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８０５６４（Ｐ２００５−８０５６４）
【出願日】平成１７年３月１８日（２００５．３．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１８日（２００５．３．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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