(57)【要約】【課題】ノズル基板の被覆膜における第１部分の耐久性を維持しつつ、第１部分の表面にインクが付着することを低減する。【解決手段】液体を噴射するノズルが形成されるノズル基板と、前記ノズルに液体を供給する液体供給部とを具備し、前記ノズル基板は、第１面と当該第２面とは反対側の第２面とを有し、前記ノズルに対応する貫通孔が形成された基体部と、前記第１面を覆う第１部分と、前記貫通孔の内壁面を覆う第２部分とを含む被覆膜とを有し、前記液体供給部は、前記基体部に対して前記第１部分とは反対側に位置し、前記第１部分と前記第２部分は、ポリシルセスキオキサンを含み、単位領域内における前記第１部分の表面積は、当該単位領域内における前記基体部の表面積の５倍以上である液体噴射ヘッド。【選択図】図４
2020192713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルが形成されるノズル基板と、
前記ノズルに液体を供給する液体供給部とを具備し、
前記ノズル基板は、
第１面と当該第２面とは反対側の第２面とを有し、前記ノズルに対応する貫通孔が形成された基体部と、
前記第１面を覆う第１部分と、前記貫通孔の内壁面を覆う第２部分とを含む被覆膜とを有し、
前記液体供給部は、前記基体部に対して前記第１部分とは反対側に位置し、
前記第１部分と前記第２部分は、ポリシルセスキオキサンを含み、
単位領域内における前記第１部分の表面積は、当該単位領域内における前記基体部の表面積の５倍以上である
液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記第１部分に対する前記第２部分の膜厚比は、０．７〜１．５である
請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記第２部分の表面における静的接触角は、前記第１部分の表面における静的接触角よりも小さい
請求項１または請求項２の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記第１部分におけるポリシルセスキオキサンのＲ基は、フッ素を含む
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記Ｒ基における炭素数は、２以下である
請求項１から請求項４の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記第１部分と前記第２部分とは、曲面を介して連続する
請求項１から請求項５の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記貫通孔は、中心軸上の第１位置における内径が、前記第１位置よりも第２面に近い第２位置における内径よりも小さい第１区間を含む
請求項１から請求項６の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項８】
前記貫通孔は、前記第１区間と前記第１面との間にある第２区間を含み、
前記第２区間の内径は、一定であり、前記第１区間の内径よりも小さい
請求項１から請求項７の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項９】
前記基体部は、シリコンで形成される
請求項１から請求項８の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
前記被覆膜は、前記基体部の第２面を覆う第３部分を含み、
前記第３部分は、ポリシルセスキオキサンを含み、
前記第３部分の表面における静的接触角は、前記第１部分の表面における静的接触角よりも小さく、
前記液体供給部は、前記第３部分に接合される
請求項１から請求項９の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項１１】
前記第１部分および前記第２部分におけるポリシルセスキオキサンは多孔質である
請求項１から請求項１０の何れかの液体噴射ヘッド。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１の何れかの液体噴射ヘッドと、
前記ノズル基板の表面とを払拭する払拭部と
を具備する液体噴射装置。
【請求項１３】
第１面を有し、液体を噴射するノズルに対応する貫通孔が形成された基体部と、
前記第１面を覆う第１部分と、
前記貫通孔の内壁面を覆う第２部分とを具備し、
前記第１部分と前記第２部分は、ポリシルセスキオキサンを含み、
単位領域内における前記第１部分の表面積は、当該単位領域内における前記基体部の表面積の５倍以上である
ノズル基板。
【請求項１４】
第１面と当該第１面とは反対側の第２面とを有し、液体を噴射するノズルに対応する貫通孔が形成された基体部において、前記第１面および前記第２面とを含む領域に、ポリシルセスキオキサンを含む撥液膜を原子層堆積法により形成する工程と、
前記撥液膜において前記第２面を覆う部分を親水化する工程と
を含むノズル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク等の液体を複数のノズルから噴射する液体噴射ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献１には、液体を吐出する吐出口が形成される吐出口形成部材の表面に撥液膜を成膜することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６１６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、撥液膜の材質によっては吐出口形成部材の表面の耐久性を充分に確保できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルが形成されるノズル基板と、前記ノズルに液体を供給する液体供給部とを具備し、前記ノズル基板は、第１面と当該第２面とは反対側の第２面とを有し、前記ノズルに対応する貫通孔が形成された基体部と、前記第１面を覆う第１部分と、前記貫通孔の内壁面を覆う第２部分とを含む被覆膜とを有し、前記液体供給部は、前記基体部に対して前記第１部分とは反対側に位置し、前記第１部分と前記第２部分は、ポリシルセスキオキサンを含み、単位領域内における前記第１部分の表面積は、当該単位領域内における前記基体部の表面積の５倍以上である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る液体噴射装置の構成図である。
【図２】液体噴射ヘッドの分解斜視図である。
【図３】液体噴射ヘッドの断面図である。
【図４】ノズル基板の断面図である。
【図５】貫通孔の断面図である。
【図６】ノズル基板を製造する工程を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
Ａ．実施形態
図１は、好適な形態に係る液体噴射装置１００を例示する構成図である。本実施形態の液体噴射装置１００は、液体の例示であるインクを媒体１２に噴射するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙であるが、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が媒体１２として利用される。図１に例示される通り、液体噴射装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が設置される。例えば液体噴射装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、またはインクを補充可能なインクタンクが液体容器１４として利用される。
【０００８】
図１に例示される通り、液体噴射装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体噴射ヘッド２６とを具備する。制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体噴射装置１００の各要素を統括的に制御する。搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ軸に沿って搬送する。
【０００９】
移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで液体噴射ヘッド２６をＸ軸に沿って往復させる。Ｘ軸は、媒体１２が搬送されるＹ軸に交差する。例えば、Ｘ軸とＹ軸とは相互に直交する。第１実施形態の移動機構２４は、液体噴射ヘッド２６を収容する略箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定された搬送ベルト２４４とを具備する。なお、複数の液体噴射ヘッド２６を搬送体２４２に搭載した構成、または、液体容器１４を液体噴射ヘッド２６とともに搬送体２４２に搭載した構成も採用され得る。
【００１０】
液体噴射ヘッド２６は、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで複数のノズルから媒体１２に噴射する。搬送機構２２による媒体１２の搬送と搬送体２４２の反復的な往復とに並行して各液体噴射ヘッド２６が媒体１２にインクを噴射することで、媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、以下の説明では、Ｘ-Ｙ平面に垂直な軸を以下ではＺ軸と表記する。Ｚ軸は、典型的には鉛直線である。Ｘ-Ｙ平面は、例えば媒体１２の表面に平行な平面である。
【００１１】
図２は、液体噴射ヘッド２６の分解斜視図であり、図３は、図２におけるIII-III線の断面図である。図２および図３に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は、第１流路基板３２を具備する。第１流路基板３２は、Ｙ軸に沿って長尺な略矩形状の板状部材である。第１流路基板３２のうちＺ軸の負方向の面上に、第２流路基板３４と振動板３６と複数の圧電素子３８と筐体部４２と保護基板４４とが設置される。他方、第１流路基板３２のうちＺ軸の正方向における面上に、ノズル基板４６と吸振体４８とが設置される。液体噴射ヘッド２６の各要素は、概略的には第１流路基板３２と同様にＹ軸に沿う長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。図２に例示される通り、ノズル基板４６は、Ｙ軸の方向に配列する複数のノズルＮが形成された板状部材である。各ノズルＮは、インクが通過する貫通孔である。
【００１２】
第１流路基板３２は、インクの流路を形成するための板状部材である。図２および図３に例示される通り、第１流路基板３２には、開口部３２２と連通流路３２４と供給流路３２６とが形成される。開口部３２２は、複数のノズルＮにわたり連続するようにＺ軸の方向からの平面視でＹ軸に沿う長尺状に形成された貫通孔である。他方、連通流路３２４および供給流路３２６は、ノズルＮ毎に個別に形成された貫通孔である。また、図３に例示される通り、第１流路基板３２のうちＺ軸の正方向の表面には、複数の連通流路３２４にわたる中継流路３２８が形成される。中継流路３２８は、開口部３２２と複数の連通流路３２４とを連通させる流路である。
【００１３】
筐体部４２は、例えば樹脂材料の射出成形で製造された構造体であり、第１流路基板３２のうちＺ軸の負方向の表面に固定される。図３に例示される通り、筐体部４２には収容部４２２と導入口４２４とが形成される。収容部４２２は、第１流路基板３２の開口部３２２に対応した外形の凹部であり、導入口４２４は、収容部４２２に連通する貫通孔である。図３から理解される通り、第１流路基板３２の開口部３２２と筐体部４２の収容部４２２とを相互に連通させた空間が液体貯留室Ｒとして機能する。液体容器１４から供給されて導入口４２４を通過したインクが液体貯留室Ｒに貯留される。
【００１４】
吸振体４８は、液体貯留室Ｒ内の圧力変動を吸収するための要素であり、例えば弾性変形が可能な可撓性のフィルムを含んで構成される。具体的には、第１流路基板３２の開口部３２２と中継流路３２８と複数の連通流路３２４とを閉塞して液体貯留室Ｒの底面を構成するように、第１流路基板３２のうちＺ軸の正方向における表面に吸振体４８が設置される。
【００１５】
図２および図３に例示される通り、第２流路基板３４は、相異なるノズルＮに対応する複数の圧力室Ｃが形成された板状部材である。具体的には、圧力室Ｃの側面が第２流路基板３４により構成される。圧力室Ｃの側面は、振動板３６に対して交差する面である。複数の圧力室Ｃは、Ｙ軸に沿って配列する。各圧力室Ｃは、Ｚ軸の方向からの平面視でＸ軸に沿う長尺状の開口である。Ｘ軸の正方向における圧力室Ｃの端部は、平面視において１個の連通流路３２４に重なる。また、Ｘ軸の負方向における圧力室Ｃの端部は、平面視において１個の供給流路３２６に重なる。圧力室Ｃは、供給流路３２６を介してノズルＮと連通する。なお、第１流路基板３２と第２流路基板３４とは、例えばシリコン（Ｓi）の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により加工することで形成される。
【００１６】
図３に例示される通り、第２流路基板３４のうち第１流路基板３２とは反対側の表面には振動板３６が設置される。振動板３６は、弾性的に変形可能な板状部材である。第１実施形態の振動板３６は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）で形成された第１層３６１と、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で形成された第２層３６２との積層で構成される。第１層３６１は、振動板３６のうち第２流路基板３４側に位置し、第２層３６２は、第１層３６１に対して第２流路基板３４とは反対側に位置する。すなわち、第１層３６１におけるＺ軸の負方向の表面に第２層３６２が積層される。
【００１７】
図３から理解される通り、第１流路基板３２と振動板３６とは、各圧力室Ｃを挟んで相互に間隔をあけて対向する。圧力室Ｃは、第１流路基板３２と振動板３６との間に位置し、当該圧力室Ｃ内に充填されたインクに圧力を付与するための空間である。液体貯留室Ｒに貯留されたインクは、中継流路３２８から各連通流路３２４に分岐して複数の圧力室Ｃに並列に供給および充填される。圧力室Ｃは、第１流路基板３２を介してノズルＮと連通する。
【００１８】
図２および図３に例示される通り、振動板３６における圧力室Ｃとは反対側の面には、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子３８が設けられる。各圧電素子３８は、圧力室Ｃの圧力を変動させる駆動素子である。具体的には、圧電素子３８は、駆動信号の供給により変形するアクチュエーターであり、平面視でＸ軸に沿う長尺状に形成される。複数の圧電素子３８は、複数の圧力室Ｃに対応するようにＹ軸に沿って配列する。圧電素子３８の変形に連動して振動板３６が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、圧力室Ｃに充填されたインクが供給流路３２６とノズルＮとを通過して噴射される。第１流路基板３２と第２流路基板３４と振動板３６とは、ノズルＮに液体を供給する液体供給部として機能する。
【００１９】
保護基板４４は、複数の圧電素子３８を保護するとともに第２流路基板３４および振動板３６の機械的な強度を補強する板状部材である。すなわち、第２流路基板３４のうち第１流路基板３２とは反対側に保護基板４４が設置される。保護基板４４と振動板３６との間に複数の圧電素子３８が設置される。保護基板４４は、例えばシリコン（Ｓi）で形成される。
【００２０】
図３に例示される通り、振動板３６の表面には、例えば配線基板５０が接合される。配線基板５０は、制御ユニット２０または電源回路と液体噴射ヘッド２６とを電気的に接続するための複数の配線が形成された実装部品である。例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）やＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の配線基板５０が好適に採用される。図３に例示される通り、液体噴射ヘッド２６は、配線基板５０に実装される駆動回路６２を具備する。駆動回路６２は、駆動信号を各圧電素子３８に供給する。
【００２１】
図４は、ノズル基板４６の断面図である。図４に例示される通り、ノズル基板４６は、基体部９０と当該基体部９０を被覆する被覆膜８０とを有する。基体部９０は、媒体１２に対向する第１面Ｆ1と当該第１面Ｆ1とは反対側の第２面Ｆ2とを有する板状部材である。基体部９０における第２面Ｆ2側に液体供給部が位置する。基体部９０には、ノズルＮに対応する貫通孔Ｈが形成される。基体部９０は、例えばシリコン（Ｓi）の単結晶基板をエッチング等の半導体製造技術により加工することで形成される。
【００２２】
図５は、図４における貫通孔Ｈの拡大図である。貫通孔Ｈは、第１区間Ｈ1と第２区間Ｈ2とを含む。第１区間Ｈ1は、貫通孔Ｈのうち第２面Ｆ2側に位置する区間であり、第２区間Ｈ2は、貫通孔Ｈのうち第１面Ｆ1側に位置する区間である。すなわち、第２区間Ｈ2は、断面視において、第１区間Ｈ1と第１面Ｆ1との間にある。図５に例示される通り、第１区間Ｈ1は、貫通孔Ｈの中心軸Ｏ上の第１位置Ｗ1における内径Ｄ11が、第１位置Ｗ1よりも第２面Ｆ2に近い第２位置Ｗ2における内径Ｄ12よりも小さい。第１区間Ｈ1の形状は、例えばＺ軸の正方向から負方向にかけて内径が単調増加するテーパ形状であることが好ましい。例えば第１区間Ｈ1の内径はＺ軸の負方向にかけて連続的または段階的に変化する。第１区間Ｈ1の内周面の傾斜角は、一定でもよいし、Ｚ軸に沿って変化してもよい。
【００２３】
他方、第２区間Ｈ2は、内径Ｄ2が一定の円柱状である。第２区間Ｈ2の内径Ｄ2は、第１区間Ｈ1の内径よりも小さい。なお、貫通孔Ｈの平面形状は、典型的には円形である。貫通孔Ｈの平面形状における内径が直径である。ただし、貫通孔Ｈの平面形状は、円形に限定されず、例えば、四角形や五角形等の多角形または楕円形でもよい。また、星形多角形のように貫通孔Ｈ内に突起のある形状でもよい。例えば、貫通孔Ｈの平面形状が円形以外の構成では、平面視したときの面積が同じである円形の直径が、貫通孔Ｈの内径である。なお、貫通孔Ｈの形状は任意である。例えば、全長にわたり内径が一定である貫通孔Ｈを採用してもよいし、貫通孔Ｈが第１区間Ｈ1と第２区間Ｈ2とは異なる区間を含んでもよい。
【００２４】
図４に例示される通り、被覆膜８０は、第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2と第３部分Ｐ3とを含む。第１部分Ｐ1は、被覆膜８０のうち第１面Ｆ1を覆う部分である。第２部分Ｐ2は、被覆膜８０のうち貫通孔Ｈの内壁面を覆う部分である。第３部分Ｐ3は、被覆膜８０のうち第２面Ｆ2を覆う部分である。第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2と第３部分Ｐ3とは、基体部９０の表面において連続して形成される。第２部分Ｐ2の表面が第１区間Ｈ1および第２区間Ｈ2におけるノズルＮの内壁面である。液体供給部は、基体部９０に対して第１部分Ｐ1とは反対側に位置する。
【００２５】
被覆膜８０は、ポリシルセスキオキサン(ＲＳｉＯ１．５)ｎ（ｎ≧２）を主成分とする材料で形成される。ポリシルセスキオキサンのＲ基（機能性官能基）における炭素数は、例えば２以下である。第１部分Ｐ1の表面には、ポリシルセスキオキサンによる微細な突起（ロータス効果が得られる蓮の葉状構造やフラクタル状構造に近似していると好ましい）や凹部が形成される。したがって、第１部分Ｐ1は、撥水性を有する撥液膜として機能する。ポリシルセスキオキサンが多孔質であると液体との接触面積が減り撥液性が増すため好ましい。第１部分Ｐ1の表面に微細な突起が形成されることで、単位領域内における第１部分Ｐ1の表面積は、当該単位領域内における基体部９０の表面積の５倍以上である。単位領域は、ノズル基板４６をＺ軸の方向から平面視したときの所定の面積の平面領域である。第１部分Ｐ1におけるポリシルセスキオキサンのＲ基は、例えばフッ素を含むとより撥水性能が増す。
【００２６】
第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3におけるポリシルセスキオキサンのＲ基の数平均分子量は、第１部分Ｐ1におけるポリシルセスキオキサンのＲ基の数平均分子量よりも低い。したがって、第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3は、第１部分Ｐ1よりも親水性が高い親液膜として機能する。すなわち、第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3の表面における静的接触角は、第１部分Ｐ1の表面における静的接触角よりも小さい。静的接触角は、被覆膜８０の表面に液体が付着した場合において、被覆膜８０の表面と液体の表面とがなす角度である。第３部分Ｐ3の表面には液体供給部が接合される。第３部分Ｐ3は親液膜であるから、液体供給部を例えば接着剤により強固に接合することが可能である。
【００２７】
第１部分Ｐ1に対する第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3の各々の膜厚比は、０．７〜１．５である。具体的には、当該膜厚比は、１である。すなわち、第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2と第３部分Ｐ3との膜厚は略等しい。なお、ノズルＮの形状は、貫通孔Ｈと同様の形状である。
【００２８】
図４に例示される通り、第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2とは曲面Ｋ1を介して連続する。曲面Ｋ1は、第１部分Ｐ1および第２部分Ｐ2の何れか一方により形成される。図４では、曲面Ｋ1が第１部分Ｐ1により形成される構成を例示する。同様に、第２部分Ｐ2と第３部分Ｐ3とは曲面Ｋ2を介して連続する。曲面Ｋ2は、第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3の何れか一方により形成される。また、第２部分Ｐ2のうち第１区間Ｈ1と第２区間Ｈ2との境界に対応する部分は、曲面Ｋ3を介して連続する。
【００２９】
図４に例示される通り、液体噴射装置１００は、払拭部２８を具備する。液体噴射ヘッド２６のクリーニングに払拭部２８が利用される。例えば弾性材料により長方形状に成形された板状部材が払拭部２８として利用される。払拭部２８は、ノズル基板４６における第１部分Ｐ1の表面に接触した状態で、当該表面のインクを払拭する。制御ユニット２０は、ノズル基板４６の表面に接触した払拭部２８を、Ｘ軸に沿って相対的に移動させる。したがって、ノズル基板４６の表面の全域に付着したインクが払拭部２８により払拭される。払拭部２８は、例えばゴムなどの弾性ブレードである。またノズルＮから噴射するインクを吸収する部材を払拭部２８として利用してもよい。インクを吸収する部材は、例えば、織布、非織布、または、弾性のあるスポンジ部材である。
【００３０】
図６は、ノズル基板４６を製造する工程の説明図である。図６の工程1は、図５の貫通孔Ｈが形成された基体部９０の表面に、ポリシルセスキオキサンを含む撥液膜Ｐ0を形成する工程である。撥液膜Ｐ0におけるポリシルセスキオキサンのＲ基は、フッ素を含む。フッ素を含まなくても撥水性はあるがフッ素を含むと撥水性が増す為好ましい。なお、Ｒ基における炭素数は、例えば２以下である。撥液膜Ｐ0の形成には、公知の任意の成膜技術が採用される。例えば、基体部９０が設置されたチャンバ中に撥液膜Ｐ0の前駆体と酸化剤とを交互に導入することで基体部９０の表面に撥液膜Ｐ0を成膜する原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic layer deposition）が利用される。酸化剤としては水が好適に利用される。例えば２００℃程度の雰囲気下において、第１面Ｆ1を鉛直方向の下方に向けた状態の基体部９０の表面に撥液膜Ｐ0が成膜される。図６に例示される通り、第１面Ｆ1と第２面Ｆ2と貫通孔Ｈの内壁面とを含む領域にわたり撥液膜Ｐ0が形成される。なお、基体部９０をシリコンで形成する構成によれば、撥液膜Ｐ0の密着性が向上するという利点がある。
【００３１】
原子層堆積法により基体部９０の表面に撥液膜Ｐ0を形成する工程1によれば、基体部９０の表面の全域にわたり均等な膜厚で撥液膜Ｐ0を形成することができる。したがって、例えば膜厚が厚くなったり膜厚が不均一になりやすいディップ法などの液体塗布による方法により撥液膜Ｐ0を形成する方法と比較して、貫通孔Ｈが撥液膜Ｐ0により閉塞されたり、膜厚が厚くなり貫通孔Ｈ内が親水性を失う可能性を低減できる。本発明では原子層堆積法の他に化学蒸着法やゾルゲル法などの液相法により撥液膜Ｐ0を形成する方法も好適である。均等な膜厚で撥液膜Ｐ0が形成されるから、第１部分Ｐ1に対する第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3の膜厚比を１に近づけることが可能である。また、均等な膜厚で撥液膜Ｐ0が形成されるから、図７に例示される通り、撥液膜Ｐ0の表面のうち基体部９０の表面が段部になる部分に対応する領域が曲面Ｋになる。したがって、図４に例示される曲面Ｋ1〜Ｋ3が形成される。
【００３２】
図６の工程2は、撥液膜Ｐ0のうち第１面Ｆ1を覆う部分Ｑ1以外の領域である部分Ｑ2および部分Ｑ3を親水化する工程である。撥液膜Ｐ0の親水化には、公知の親水化技術が任意に採用される。例えば、基体部９０を紫外線ランプＵにより紫外線を照射することで、撥液膜Ｐ0が親水化される。なお、撥液膜Ｐ0が形成された基体部９０に対するオゾン処理、または、酸素ガスやアルゴンガスなどを使用したプラズマ処理により当該撥液膜Ｐ0を親水化してもよい。図８に例示される通り、撥液膜Ｐ0のうち第１面Ｆ1を覆う部分Ｑ1を保護テープなどの保護部材Ｇにより被覆した状態で工程2が実行される。したがって、貫通孔Ｈの内壁面を覆う部分Ｑ2と撥液膜Ｐ0における第２面Ｆ2を覆う部分Ｑ3とに紫外線が照射される。部分Ｑ2および部分Ｑ3に紫外線が照射されることで、部分Ｑ2および部分Ｑ3におけるポリシルセスキオキサンのＲ基が除去される。したがって、部分Ｑ2および部分Ｑ3の撥水能力が低下することで、当該部分Ｑ2および部分Ｑ3が親水化される。すなわち、図４の被覆膜８０のうち、親液膜である第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3が形成される。
【００３３】
撥液膜Ｍ0におけるＲ基の炭素数が２以下である構成では、工程2においてＲ基が除去されやすく親水化がしやすいという利点がある。なお、保護部材Ｇにより被覆された部分Ｑ1には紫外線が照射されないから、部分Ｑ1の撥液性が維持される。したがって、図４の第１部分Ｐ1が形成される。また、第１区間Ｈ1と第２区間Ｈ2とを貫通孔Ｈが含むから、例えば全長にわたり内径が一定である貫通孔Ｈが基体部９０に形成される構成と比較して、工程2において、撥液膜Ｐ0における部分Ｑ2を親水化しやすいという利点がある。したがって、貫通孔Ｈにおける第１区間Ｈ1および第２区間Ｈ2は、Ｚ軸の負方向に沿って内径が拡大するテーパ形状であることが好ましい。
【００３４】
本実施形態では、ポリシルセスキオキサンを含む第１部分Ｐ1が第１面Ｆ1に形成されるから、例えばポリシルセスキオキサンを含まない材料（例えばシランカップリング剤）で第１部分Ｐ1が形成される構成と比較して、第１部分Ｐ1の耐久性を維持しつつ、第１部分Ｐ1の表面にインクが付着することを低減することが可能である。払拭部２８を具備する液体噴射装置１００では、払拭部２８による押圧で第１部分Ｐ1が破損し易いという傾向がある。したがって、ポリシルセスキオキサンにより第１部分Ｐ1の耐久性が確保される構成が特に好適である。また、ノズルＮの内壁面がポリシルセスキオキサンを含む第２部分Ｐ2で形成されるから、ノズルＮ内の耐久性も向上させることができる。
【００３５】
例えば第２部分Ｐ2の表面の水に対する静的接触角が第１部分Ｐ1の表面の静的接触角と同等以上である構成では、第２部分Ｐ2の撥液性が高くなり、ノズルＮからのインクの噴射特性に誤差が生じる可能性がある。噴射特性は、例えば噴射量、噴射方向または噴射速度である。特に正常なノズルＮに比較し噴射方向が変わってしまうか可能性がある。それに対して、本実施形態では、第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3の表面における静的接触角が第１部分Ｐ1の表面における静的接触角よりも小さいから、第２部分Ｐ2および第３部分Ｐ3の親水性を第１部分Ｐ1よりも向上させることができる。したがって、複数のノズルＮにおけるインクの噴射特性のばらつきが大きくなる可能性を低減できる。
【００３６】
単位領域内における第１部分Ｐ1の表面積が、単位領域内における基体部９０の表面積の５倍以上である本実施形態の構成によれば、第１部分Ｐ1における撥水性と、第２部分Ｐ1および第３部分Ｐ3とにおける親水性とのバランスが取りやすい。したがって、複数のノズルＮにおけるインクの噴射特性のばらつきが小さくなる。インクの噴射特性のばらつきが小さくなると、第１部分Ｐ1における撥液膜の耐久性が向上する。したがって、例えばセラミック粒子が含有されたインクを使用する構成において、クリーニングの際に第１部分Ｐ1に付着した当該インクを払拭部２８で払拭しても第１部分Ｐ1が破損しにくい。セラミック粒子は、例えばカーボンブラックインク、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、または酸化チタンである。特にノズルＮから噴射する液体を吸収する部材（例えば織布、非織布または弾性のあるスポンジ）を払拭部２８とする場合は、当該部材が液体を吸収し、乾燥した顔料により、クリーニングの際に被覆膜８０における第１部分Ｐ1が削れやすくなる。それに対して、第１実施形態の構成によれば、当該部材を払拭部８０としたクリーニングでも被覆膜８０が削れにくく、長期間にわたり複数のノズルＮにおけるインクの噴射特性のばらつきを低減できる。
【００３７】
第１部分Ｐ1におけるポリシルセスキオキサンのＲ基がフッ素を含むから、第１部分Ｐ1の撥液性を向上させることができる。本実施形態では、第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2とが曲面Ｋ1を介して連続するから、第１部分Ｐ1の表面と第２部分Ｐ2の表面とが直交する構成と比較して、第１部分Ｐ1と第２部分Ｐ2との境界部分に応力が集中することを低減できる。したがって、ノズルＮが破損する可能性を低減できる。また、第１部分Ｐ1の表面と第２部分Ｐ2の表面とが直交する構成と比較して、インクの噴射方向のばらつきが大きくなる可能性を低減できる。ただし、第１部分Ｐ1の表面と第２部分Ｐ2の表面とが角度をなして交差する構成も採用される。
【００３８】
Ｂ．変形例
以上に例示した形態は多様に変形され得る。前述の形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
【００３９】
（１）前述の形態では、被覆膜８０における第２部分Ｐ2は親液膜であったが、第２部分Ｐ2の一部に撥液膜を含んでもよい。図６の工程2における撥液膜Ｐ0を親水化する方法によっては、第２部分Ｐ2の一部において撥液性が維持される場合がある。
【００４０】
（２）前述の形態では、第１部分Ｐ1におけるポリシルセスキオキサンのＲ基はフッ素を含んだが、Ｒ基がフッ素を含まない構成も採用される。また、第１部分Ｐ1のＲ基における炭素数は２よりも大きくてもよい。
【００４１】
（３）前述の各形態では、液体噴射ヘッド２６を搭載した搬送体２４２を往復させるシリアル方式の液体噴射装置１００を例示したが、複数のノズルＮが媒体１２の全幅にわたり分布するライン方式の液体噴射装置にも本発明を適用することが可能である。
【００４２】
（４）圧力室Ｃ内の液体をノズルＮから噴射させる駆動素子は、前述の各形態で例示した圧電素子３８に限定されない。例えば、加熱により圧力室Ｃの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子を駆動素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、駆動素子は、圧力室Ｃ内の液体をノズルＮから噴射させる要素として包括的に表現され、圧電方式および熱方式等の動作方式や具体的な構成の如何は不問である。
【００４３】
（５）前述の各形態で例示した液体噴射装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。
【符号の説明】
【００４４】
１００…液体噴射装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２２…搬送機構、２４…移動機構、２４２…搬送体、２４４…搬送ベルト、２６…液体噴射ヘッド、２８…払拭部、３２…第１流路基板、３２２…開口部、３２４…連通流路、３２６…供給流路、３２８…中継流路、３４…第２流路基板、３６…振動板、３６１…第１層、３６２…第２層、３８…圧電素子、４２…筐体部、４２２…収容部、４２４…導入口、４４…保護基板、４６…ノズル基板、４８…吸振体、５０…配線基板、６２…駆動回路、８０…被覆膜、９０…基体部、Ｃ…圧力室、Ｆ1…第１面、Ｆ2…第２面、Ｇ…保護部材、Ｈ…貫通孔、Ｈ1…第１区間、Ｈ2…第２区間、Ｎ…ノズル、Ｐ1…第１部分、Ｐ2…第２部分、Ｐ3…第３部分、Ｐ0…撥液膜、Ｒ…液体貯留室、Ｕ…紫外線ランプ、Ｗ1…第１位置、Ｗ2…第２位置。
【図１】
2020192713.tif 000003
【図２】
2020192713.tif 000004
【図３】
2020192713.tif 000005
【図４】
2020192713.tif 000006
【図５】
2020192713.tif 000007
【図６】
2020192713.tif 000008