(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出媒体が導入される第１の圧力室と、定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１の圧力室に連通する第１のノズル及び第２の圧力室に連通する第２のノズルとを互いに隣合うように開口して有し、第２のノズルから第１のノズルに向けて定量媒体を滲み出させた後、第１のノズルから吐出媒体を吐出させて定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリントヘッドを有するプリンタ装置において、
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺及び／又はノズル形成部分がポリベンゾイミダゾールよりなることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺がポリベンゾイミダゾールよりなることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
【請求項３】
ポリベンゾイミダゾールが、下記化１に示すような構造を有するものであることを特徴とする請求項２記載のプリンタ装置。
【化１】
0003632717.tif 000020
【請求項４】
ポリベンゾイミダゾールが、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のものであることを特徴とする請求項２記載のプリンタ装置。
【請求項５】
プリントヘッドのノズル形成部分が、ポリイミドよりなることを特徴とする請求項２記載のプリンタ装置。
【請求項６】
プリントヘッドのノズル形成部分が、ポリベンゾイミダゾールよりなることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
【請求項７】
ポリベンゾイミダゾールが、下記化２に示すような構造を有するものであることを特徴とする請求項６記載のプリンタ装置。
【化２】
0003632717.tif 000021
【請求項８】
プリントヘッドのノズル形成部分が少なくとも圧縮成形を含んだ手法により形成されていることを特徴とする請求項６記載のプリンタ装置。
【請求項９】
プリントヘッドのノズル形成部分が少なくとも射出成形を含んだ手法により形成されていることを特徴とする請求項６記載のプリンタ装置。
【請求項１０】
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺が１５０℃以上の温度で重合形成された材料よりなることを特徴する請求項６記載のプリンタ装置。
【請求項１１】
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺がフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子よりなることを特徴とする請求項６記載のプリンタ装置。
【請求項１２】
フッ素系高分子が、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１１記載のプリンタ装置。
【請求項１３】
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺及びノズル形成部分がポリベンゾイミダゾールよりなることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
【請求項１４】
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺のポリベンゾイミダゾールが、下記化３に示すような構造を有するものであることを特徴とする請求項１３記載のプリンタ装置。
【化３】
0003632717.tif 000022
【請求項１５】
プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺のポリベンゾイミダゾールが、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のものであることを特徴とする請求項１３記載のプリンタ装置。
【請求項１６】
プリントヘッドのノズル形成部分のポリベンゾイミダゾールが、下記化４に示すような構造を有するものであることを特徴とする請求項１３記載のプリンタ装置。
【化４】
0003632717.tif 000023
【請求項１７】
ノズルの少なくとも開口部近傍がレーザ加工により形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
【請求項１８】
レーザ加工がエキシマレーザを用いたアブレーション加工であることを特徴とする請求項１７記載のプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は吐出媒体を吐出するプリンタ装置及び定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリンタ装置に関する。詳しくは、プリンタ装置のプリントヘッドのノズル形成面側のノズル開口部周辺にポリベンゾイミダゾールを配することにより、高解像度の記録画像の形成を可能とするとともに生産性が向上されたプリンタ装置、プリントヘッドのノズル形成部分をポリベンゾイミダゾールにより形成することにより、圧縮成形や射出成形を含んだ手法によるノズル加工が可能とされ生産性が向上されたプリンタ装置に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特にオフィス等においてデスクトップパブリッシングと称されるコンピュータを使用した文書作成が盛んに行われるようになってきており、最近では文字や図形だけでなく、写真等のカラーの自然画像を文字，図形とともに出力するといった要求も増加してきている。そして、これに伴い、高品位な自然画像をプリントすることが要求され、中間調の再現が重要となってきている。
【０００３】
また、印刷信号に応じて印刷時に必要な時だけインク液滴をノズルより吐出して紙，フィルム等の印刷媒体に印刷する、いわゆるオンデマンド型のプリンタ装置は、小型化，低コスト化が可能なため、近年急速に普及しつつある。
【０００４】
このようにインク液滴を吐出する方法としては、様々な方法が提案されているが、ピエゾ素子を用いる方法または発熱素子を用いる方法が一般的である。前者はピエゾ素子の変形によりインクに圧力を加えて吐出させる方法である。後者は、発熱素子によりインクを加熱沸騰させて発生する泡の圧力でインクを吐出させる方法である。
【０００５】
そして、上記のような中間調を上述のインク液滴を吐出するオンデマンド型のプリンタ装置で再現する方法としては、様々な方法が提案されている。すなわち、第１の方法としてはピエゾ素子或いは発熱素子に与える電圧パルスの電圧やパルス幅を変化させて吐出する液滴サイズを制御し、印刷ドットの径を可変として諧調を表現するものが挙げられる。
【０００６】
しかしながらこの方法によると、ピエゾ素子或いは発熱素子に与える電圧やパルス幅を下げすぎるとインクを吐出できなくなるため、最小液滴径に限界があり、表現可能な諧調段数が少なく、特に低濃度の表現が困難であり、自然画像をプリントアウトするには不十分である。
【０００７】
また、第２の方法としては、ドット径は変化させずに１画素を例えば４×４のドットよりなるマトリクスで構成し、このマトリクス単位でいわゆるディザ法を用いて諧調表現を行う方法が挙げられる。なお、この場合には１７諧調の表現が可能である。
【０００８】
しかしながらこの方法で、例えば第１の方法と同じドット密度で印刷を行った場合、解像度は第１の方法の１／４であり、荒さが目立つため、自然画像をプリントアウトするには不十分である。
【０００９】
そこで、本発明者等は、インクを吐出する際にインクと希釈液を混合することにより、吐出されるインク液滴の濃度を変化させ、印刷されるドットの濃度を制御することを可能にし、解像度の劣化を発生させることなく自然画像をプリントアウトするプリンタ装置を提案してきた。
【００１０】
このようなプリンタ装置のプリントヘッドとしては、吐出媒体が導入される第１のノズルと定量媒体が導入される第２のノズルを互いに隣合うようにして有し、第２のノズルから所定量の定量媒体を第１のノズルに向けて滲み出させて当該第１のノズル開口近傍にて吐出媒体と混合させ、第１のノズルから吐出媒体を定量媒体と混合されている吐出媒体と共に押し出して、定量媒体と吐出媒体を第１及び第２のノズルの面内方向に混合吐出するようなプリントヘッドが挙げられる。そして、このようなプリンタ装置においては、インク或いは希釈液の何れかである定量媒体の量を変化させて、インクと希釈液の混合比率を変化させることによりドットの濃度を変化させて自然画像をプリントアウトする。なお、上記定量媒体及び吐出媒体は、どちらか一方がインクであり、残りの一方が希釈液であれば良い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、インクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置においては、画像データに応じた諧調を正確に表現するために、インクと希釈液の混合比率を正確に制御する必要がある。そして、このためには、インクと希釈液の混合が行われない状態、すなわち待機状態において、インクと希釈液が確実に分離されている必要がある。もし、待機状態においてインクと希釈液が接していると、インクと希釈液がそれぞれ導入されるノズルにインク及び希釈液が互いに流れ込み、次のドットにおけるインクと希釈液の混合比率に大きく影響し、諧調を正確に表現することが不可能となり、高解像度の記録画像の形成は難しい。
【００１２】
そこで、このようにインクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置においては、少なくとも定量ノズル開口部と吐出ノズル開口部とに挟まれる領域に、撥液性をもたせることが望まれる。
【００１３】
また、前述のインクのみを吐出するプリンタ装置においても、吐出ノズルの開口部周辺にインクが付着してしまうと、吐出方向の不安定状態をもたらすこととなり、高解像度の記録画像の形成が難しくなるため、ノズル開口部の周辺には、撥液性をもたせることが望まれる。このことは、上述のインクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置においても同様である。
【００１４】
この撥液性を有する材質としては、一般的にポリテトラフルオルエチレン等が挙げられ、上記のようなプリンタ装置においては、ノズル開口部周辺にこのような材質を配するようにしている。
【００１５】
ところで、上述したようなプリンタ装置においては、ノズルの形状、特に開口部近傍の形状が吐出方向に大きな影響を及ぼし、印字品質に多大な影響を及ぼすことから、ノズルの形成をエキシマレーザによるアブレーション加工により行うのが一般的である。
【００１６】
しかしながら、上記ポリテトラフルオルエチレンは、エキシマレーザによるアブレーション加工を行うことが不可能である。そこで、このようなポリテトラフルオルエチレンを使用する場合には、例えば特開平６−３２８６９８号公報に示されるごとく、ポリテトラフルオルエチレン中にエキシマレーザの波長域の光を吸収するような材質を分散させたものを使用し、エキシマレーザによるアブレーション加工にてノズルを形成するようにしている。しかし、上記特開平６−３２８６９８号公報に示すような方法を用いると、エキシマレーザを用いた加工性と、撥液性とを両立させることは難しく、どちらかの性質をある程度犠牲にしなければならないと
いう不都合が生じる。また、上記のようなポリテトラフルオルエチレンにおいては、膜厚があまり厚いと、エキシマレーザ加工にてノズルを形成した場合の加工性が低下してしまい、バリ等が発生する可能性が高く、好ましくない。
【００１７】
ところが、エキシマレーザを用いたアブレーション加工を実際に行おうとすると、ガスの管理、光学系の管理等が煩雑で、しかも消耗品が多く、コストが非常に高くなってしまう。そこで、上記のようなプリンタ装置のプリントヘッドのノズルを形成する場合には、このエキシマレーザによるアブレーション加工をできるだけ短時間とするべく、上記特開平６−３２８６９８号公報中に示されるように、射出成形とエキシマレーザによるアブレーション加工を組み合わせてノズルを形成するようにしている。すなわち、ポリサルフォン等の樹脂を用いて、射出成形によりノズルの大半を予め形成しておき、この上に上記のような撥液性を有する材料よりなる膜を形成し、この後、ポリサルフォン及び撥液性を有する膜を貫通し、液滴の吐出方向に大きく影響するノズル開口部近傍をエキシマレーザによるアブレーション加工により形成するようにしている。
【００１８】
なお、このようにポリサルフォンを使用する場合には、ポリサルフォンの耐熱性が１８０℃程度であることから、撥液性を有する膜を形成する材料としては重合形成温度が１５０℃程度のものしか使用できず、しかも前述のようにエキシマレーザの波長域の光を吸収する材質が分散されたポリテトラフルオルエチレンに限定されることから、使用可能な材料がかなり限定されてしまい、生産性はあまり良好ではない。
【００１９】
また、このようにポリサルフォンを使用した場合には、やはり耐熱温度が低いことから、ノズル形成後に他の部材を接着する工程においても様々な制約を受け、生産性はあまり良好ではない。
【００２０】
そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されていて高解像度の記録画像形成が可能であり、エキシマレーザによるアブレーション加工にてノズルの形成が可能で、生産性も良好なプリンタ装置を提供するとともに、撥液性を有する膜を形成する材料の選択の幅が広く、射出成形等の手法を組み合わせてノズルを形成することが可能とされ、生産性が良好なプリンタ装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明者等は鋭意検討した結果、プリンタ装置のプリントヘッドを構成する材料としてポリベンゾイミダゾールを使用すれば、撥液性を確保するとともに、エキシマレーザによるアブレーション加工が可能となり、かつ撥液性を有する膜を形成する材料の選択の幅が広がり、射出成形等の手法を組み合わせてノズルを形成することが可能となることを見い出した。
【００２２】
また、本発明のプリンタ装置は、吐出媒体が導入される第１の圧力室と、定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１の圧力室に連通する第１のノズル及び第２の圧力室に連通する第２のノズルとを互いに隣合うように開口して有するプリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺及び／又はノズル形成部分がポリベンゾイミダゾールよりなることを特徴とするものである。
【００２３】
上記プリントヘッドのノズル開口面側のノズル開口部周辺を形成するポリベンゾイミダゾールとしては、種々のものが挙げられるが、下記化５に示すような構造を有するものが好ましい。
【００２４】
【化５】
0003632717.tif 000002
【００２５】
さらに、上記ポリベンゾイミダゾールとしては、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のものであることが好ましい。
【００２６】
なお、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【００２７】
そして、この場合、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル開口面側のノズル開口部周辺の上記ポリベンゾイミダゾールにより形成される部分以外の部分が、ポリイミドにより形成されていても良い。
【００２８】
一方、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル開口面側のノズル開口部周辺以外の部分を形成するポリベンゾイミダゾールとしても種々のものが挙げられるが、下記化６に示すような構造を有するものが好ましい。
【００２９】
【化６】
0003632717.tif 000003
【００３０】
このようにプリントヘッドのノズル形成部分をポリベンゾイミダゾールにより形成する場合には、ノズル形成部分が少なくとも圧縮成形を含んだ手法或いは少なくとも射出成形を含んだ手法により形成されることが好ましい。
【００３１】
なお、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のポリベンゾイミダゾールＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【００３２】
さらに、このようにプリントヘッドのノズル形成部分をポリベンゾイミダゾールにより形成する場合には、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺を１５０℃以上の温度で重合形成された材料により形成しても良い。
【００３３】
また、上記材料の代わりに、フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を使用しても良く、このフッ素系高分子としては、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が好ましい。
【００３４】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺及びノズル形成部分の両者がポリベンゾイミダゾールにより形成されていても良く、これらポリベンゾイミダゾールとしては、上述のものが使用可能である。
【００３５】
そして、これら本発明のプリンタ装置においては、ノズルの少なくとも開口部近傍がレーザ加工、さらに好ましくはエキシマレーザを用いたアブレーション加工により形成されていることが好ましい。
【００３６】
本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にポリベンゾイミダゾールを配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保される。また、ポリベンゾイミダゾールがエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能である。
【００３７】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル開口面側のノズル開口部周辺以外の部分をポリベンゾイミダゾールやポリイミドにより形成しており、これらの耐熱性が高いことから、ノズル開口部周辺に１５０℃以上の比較的高温での重合形成を必要とする材料を配することも可能である。また、これらの材質もエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能である。さらに、ポリベンゾイミダゾールを使用した場合には、これが圧縮成形或いは射出成形に適した材質であることから、ノズル形成をこれらの方法を含んだ方法により行うことも可能である。
【００３８】
また、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺及びノズル形成部分の両者をポリベンゾイミダゾールにより形成してもよく、このようにすれば、ノズル開口部周辺のポリベンゾイミダゾールとして３００℃程度の比較的高温での重合形成を要するものを使用することも可能である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００４０】
先ず、吐出媒体としてインクのみを吐出する本発明の前提となるプリンタ装置の例について述べる。
【００４１】
本例のプリンタ装置は、図１に示すように、ノズル１、インク圧力室２、インク供給流路３、さらにはインク供給口４が形成されているオリフィスプレート部材５と、少なくとも上記インク圧力室２に対応する位置に配される圧力素子６により主に構成されるプリントヘッドを有するものであり、この他に駆動装置や制御装置等も有していることは言うまでもない。
【００４２】
上記オリフィスプレート部材５は、インク圧力室２を形成する第１の凹部７、インク供給流路３を形成し、第１の凹部７よりも深さが浅い第２の凹部８、インク供給口４を形成し、第２の凹部８よりも深さが深い第３の凹部９が、連続して一主面１０ａ側に開口して形成され、かつ第１の凹部７の底面側から一主面１０ａの裏面１０ｂにわたる貫通孔であるノズル１が形成される基板１０と、一主面１０ａ側に配され、上記各凹部を覆う蓋部材としての機能を兼ね備える振動板１１により構成される。
【００４３】
上記各凹部は、例えば断面略コ字状、略Ｕ字状の溝部として形成すれば良く、ノズル１は、例えば裏面１０ｂ側に向かうに従って細くなる断面円形、或いは楕円、矩形状の貫通孔として形成すれば良い。
【００４４】
すなわち、第３の凹部９と振動板１１間の空間がインク供給口４となり、第２の凹部８と振動板１１間の空間がインク供給流路３となり、第１の凹部７と振動板１１間の空間がインク圧力室２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれにノズル１も連続して形成されることとなる。なお、振動板１１の第３の凹部９に対応する部分の一部には開口部１２が形成されている。
【００４５】
そして、上記インク供給口４の開口部１２には、図示しない外部のインクタンクよりインクを供給するためのインク供給管１３が接続されている。
【００４６】
従って、外部のインクタンクよりインク１４はインク供給管１３を介してインク供給口４に供給され、このインク供給口４からインク供給流路３、インク圧力室２、ノズル１へと充填されることとなる。
【００４７】
また、上記振動板１１は、インク圧力室２に対応する部分が変位し易いように、その一部に切り込みを入れた部材として配されている。
【００４８】
さらに、上記圧力素子６としては、積層ピエゾ素子等が挙げられ、本例においては積層ピエゾ素子を使用した例を示している。この圧力素子６は、上述のように振動板１１上のインク圧力室２に対応する部分に圧力素子６の長手方向が振動板１１に直交するように配され、反対側が支持体１５により固定されている。
【００４９】
上記圧力素子６を構成する積層ピエゾ素子は、電圧の印加に応じて長手方向に伸縮する。このとき、一端側が支持体１５により固定されているため、圧力素子６が伸長すると、図中矢印Ｐで示すような方向に振動板１１が押圧される。そして、これに伴ってインク圧力室２のインク１４に圧力が加わり、インク１４はノズル１から吐出される。なお、このとき、インク供給流路３はインク圧力室２よりも狭いことからインク１４がインク供給口４側に大量に逆流することはない。
【００５０】
本例のプリンタ装置により印刷を行う場合には、圧力素子６によりインク圧力室２内のインク１４を加圧し、ノズル１からインク１４を図示しない被記録材に向けて吐出するようにすれば良く、諧調はドットの大きさやマトリクスにより表現すれば良い。
【００５１】
そして、本例のプリンタ装置のプリントヘッドにおいては、図２に拡大して示すように、オリフィスプレート部材５のノズル１の開口面、すなわち基板１０のノズル１の開口面となる裏面１０ｂ側の少なくともノズル１開口部周辺に撥液膜膜１６が配されている。なお、本例のプリンタ装置においては、図１にも示すように撥液膜１６が裏面１０ｂ側の全面にわたって配されている。
【００５２】
この撥液膜１６は、ポリベンゾイミダゾールにより形成されることが好ましい。このようなポリベンゾイミダゾールとしては、種々のものが挙げられるが、下記化７に示すような構造を有するものが好まし
い。
【００５３】
【化７】
0003632717.tif 000004
【００５４】
さらに、上記ポリベンゾイミダゾールとしては、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のものであることが好ましい。
【００５５】
そして、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【００５６】
また、上記のようなプリンタ装置においては基板１０はポリイミド或いは上記のポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾールにより形成されることが好ましい。この基板１０を形成するポリベンゾイミダゾールとしては、種々のもｚが挙げられるが、下記化８に示すような構造を有するものが好ましい。
【００５７】
【化８】
0003632717.tif 000005
【００５８】
このように基板１０をポリベンゾイミダゾールにより形成する場合には、基板１０のノズル部分が少なくとも圧縮成形を含んだ手法或いは少なくとも射出成形を含んだ手法により形成されることが好ましい。
【００５９】
なお、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のポリベンゾイミダゾールＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【００６０】
さらに、このように基板１０をポリベンゾイミダゾールにより形成する場合には、撥液膜１６を上述のポリベンゾイミダゾールの他、１５０℃以上の温度で重合形成された材料により形成しても良い。
【００６１】
また、上記材料の代わりに、フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を使用しても良く、このフッ素系高分子としては、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が好ましい。
【００６２】
本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル１開口面側の少なくともノズル１開口部周辺に撥液性を有する撥液膜１６が形成されていることから、ノズル１開口部周辺における撥液性が確保され、余分なインクの付着等が防止されることとなり、吐出の安定性が高まり、高解像度の画像形成が可能となる。
【００６３】
次に、上述のようなプリンタ装置の製造方法について述べる。なお、ここでは、プリントヘッドの製造方法についてのみ述べる。先ず、図３に示すような、第１の凹部７、第２の凹部８、第３の凹部９が一主面１０ａ側に臨んで開口して形成される基板１０を製造する。なお、これら第１の凹部７、第２の凹部８、第３の凹部９は連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。この基板１０の製造方法としては、射出成形法或いは圧縮成形法等が挙げられ、これを形成する材料としては、この種のプリンタ装置に使用される材料であれば、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド等何れでも良いが、前述の撥液膜１６を形成するポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド等が好ましく、ここではポリベンゾイミダゾール或いはポリイミドを使用した例について述べる。
【００６４】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールにおいては、下記化９に示すような構造を有することが好ましく、例えば、ヘキスト（株）社製の圧縮成形に適したＵ−６０（商品名），射出成形に適したＴＵ−６０（商品名）等が挙げられる。
【００６５】
【化９】
0003632717.tif 000006
【００６６】
上記ポリベンゾイミダゾールは、濡れ性が良好で、かつエキシマレーザを用いたアブレーション加工特性に優れており、後述のノズル形成が容易であるとともに、形成されたノズル内には気泡混入がされ難い。
【００６７】
一方、ポリイミドとしては、射出成形グレードのものであれば良く、例えば三井東圧化学（株）社製のポリイミド等が挙げられる。
【００６８】
次に、図４に示すように、基板１０の一主面１０ａの反対側の裏面１０ｂ上に撥液膜１６を形成する。このとき、上記撥液膜１６は、下記化１０に示すような構造を有し、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のものポリベンゾイミダゾールを塗布して形成することが好ましい。
【００６９】
【化１０】
0003632717.tif 000007
【００７０】
そして、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【００７１】
このヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）は、ポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させたもので、粘度が３００±５０ｃｐの液体であり、これを基板１０上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付けて塗布する、あるいはディッピングにより塗布する、さらには静電塗装方法などにより塗装した後、３００℃以上の温度下にて３０分以上の焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、室温から２００℃程度の広い温度範囲において非粘着性を有する撥水膜を形成することができる。
【００７２】
また、上述のような条件を満たすポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させて、上述と同様にして基板１０上に配するようにしても良い。
【００７３】
本例のように、基板１０の材質として、上記撥液膜１６を形成するポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド材質を使用すれば、基板の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【００７４】
次に、図５に示すように、基板１０の第１の凹部７の底面から当該基板１０及び撥液膜１６を貫通するノズル１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板１０を形成するポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド、撥液膜１６を形成するポリベンゾイミダゾールの何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００７５】
また、これらポリベンゾイミダゾールおよびポリイミドにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記ノズル１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００７６】
次に、図６に示すように、基板１０の各凹部開口面である一主面１０ａ側に蓋部材として機能する振動板１１を配し、第３の凹部９と振動板１１間の空間をインク供給口４とし、第２の凹部８と振動板１１間の空間をインク供給流路３とし、第１の凹部７と振動板１１間の空間をインク圧力室２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれにノズル１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板１１の第３の凹部９に対応する位置の一部に開口部１２が形成され、インク供給口４の一部が開口していることは言うまでもない。
【００７７】
また、この振動板１１においては、インク圧力室２に対応する位置が変位し易いように、その一部に切り込みが入れられていることは言うまでもない。
【００７８】
さらに、上記振動板１１上のインク圧力室２に対応する部分に積層ピエゾ素子である圧力素子６を配する。この圧力素子６の反対側が支持体１５により支持されていることは言うまでもない。
【００７９】
また、開口部１２に接続されるようにインク供給管１３を配し、プリントヘッドを完成する。
【００８０】
上述の例においては、所定の凹部を有する基板１０を射出成形等の手段により形成する例について述べたが、この基板１０の代わりに金属板にポリイミド等よりなる高分子フィルムを貼り合わせたものを使用して製造するようにしても良い。ただし、ここでは基板の構造が若干異なる例を示す。すなわち、図７に示すように、金属板２１の一主面２１ａ側に高分子フィルム２２を貼り合わせ、これらによりインク圧力室を構成する第１の凹部２７、インク供給口を構成する第３の凹部２９、第１の凹部２７と第３の凹部２９を接続するインク供給流路２３を構成し、基板とする。
【００８１】
このような金属板２１は、例えばステンレス鋼等により形成すれば良く、高分子フィルム２２はポリイミドフィルム等とすれば良い。なお、上記ポリイミドフィルムにおいては、このフィルムにノズルが形成されることから、ある程度濡れ性を有することが好ましく、また、エキシマレーザを用いたアブレーション加工性が良好であることが好ましい。このようなポリイミドフィルムとしては、例えば東レ・デュポン（株）社製のカプトンフィルム（商品名）が挙げられる。そして、これらの間をガラス転移温度の低い塗布型のポリイミド材料により貼り合わせるようにするのが好ましい。このようなポリイミド材料としては、三井東圧化学（株）社製のネオフレックス（商品名：ガラス転移点２００℃）等が挙げられる。
【００８２】
また、上記高分子フィルム２２としては、下記化１１に示すような構造を有するポリベンゾイミダゾール等のフィルム或いは極薄い板材を使用しても良い。
【００８３】
【化１１】
0003632717.tif 000008
【００８４】
なお、このようにして形成された金属板２１と高分子フィルム２２よりなる基板は、前述の一体成形の基板に耐薬品性で劣ることはない。
【００８５】
次に、図８に示すように、高分子フィルム２２上に撥液膜２６を形成する。このとき、上記撥液膜２６は、前述の撥液膜１６と同様に、下記化１２に示すような構造を有し、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のポリベンゾイミダゾールを塗布して形成することが好ましい。
【００８６】
【化１２】
0003632717.tif 000009
【００８７】
そして、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【００８８】
このヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）は、ポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させたもので、粘度が３００±５０ｃｐの液体であり、これを高分子フィルム２２上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付けて塗布する、あるいはディッピングにより塗布する、さらには静電塗装方法などにより塗装した後、３００℃以上の温度下にて３０分以上の焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、室温から２００℃程度の広い温度範囲において非粘着性を有する撥水膜を形成することができる。
【００８９】
また、上述のような条件を満たすポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させて、上述と同様にして高分子フィルム２２上に配するようにしても良い。
【００９０】
本例のように、基板の材質として、上記撥液膜２６を形成するポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミドを使用すれば、基板の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【００９１】
次に、図９に示すように、金属板２１の第１の凹部２７の底面から高分子フィルム２２及び撥液膜２６を貫通するノズル３１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、高分子フィルム２２を形成するポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド、撥液膜２６を形成するポリベンゾイミダゾールの何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル３１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９２】
また、これらポリベンゾイミダゾール及びポリイミドにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記ノズル３１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００９３】
続いて、前述のように振動板、インク供給管、圧力素子等を配してプリントヘッドを完成する。
【００９４】
従って、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺に撥液性を有するポリベンゾイミダゾールが形成されており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されることから、インクの吐出安定性が確保され、高品位な記録画像の形成が可能となる。また、上記ポリベンゾイミダゾールがエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本例のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９５】
さらに、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル開口面側のノズル開口部周辺の上記ポリベンゾイミダゾールにより形成される部分以外の部分が、上記ポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミドにより形成されているため、これらをエキシマレーザによるアブレーション加工にて加工してノズルを形成することが可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９６】
また、これら材料のエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、ノズルがバリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００９７】
次に、インクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置に本発明を適用した例について述べる。なお、このようなプリンタ装置のうち、インクを定量側とし、希釈液を吐出側とするものを特に、キャリアジェット方式のプリンタ装置と称する。
【００９８】
本例のプリンタ装置は、図１０に示すように、第１のノズル４１、吐出媒体圧力室４２、吐出媒体供給流路４３、吐出媒体供給口４４と、第２のノズル６１、定量媒体圧力室６２、定量媒体供給流路６３、定量媒体供給口６４が形成されているオリフィスプレート部材４５と、少なくとも上記吐出媒体圧力室４２及び定量媒体圧力室６２に対応する位置にそれぞれ配される第１の圧力素子４６及び第２の圧力素子６６により主に構成されるプリントヘッドを有するものであり、この他に駆動装置や制御装置を有することは言うまでもない。
【００９９】
上記オリフィスプレート部材４５は、圧力室やノズル等を形成する凹部を有する基板５０と上記各凹部を塞ぐ蓋部材としての機能を兼ね備える振動板５１により構成される。
【０１００】
上記基板５０には、吐出媒体圧力室４２を形成する第１の凹部４７、吐出媒体供給流路４３を形成し、第１の凹部４７よりも深さが浅い第２の凹部４８、吐出媒体供給口４４を形成し、第２の凹部４８よりも深さが深い第３の凹部４９が、連続して一主面５０ａ側に開口して形成され、かつ第１の凹部４７の底面側から一主面５０ａの裏面５０ｂにわたり、基板５０の厚さ方向に形成される貫通孔である第１のノズル４１が形成されている。
【０１０１】
さらに、上記基板５０には、定量媒体圧力室６２を形成する第４の凹部６７、定量媒体供給流路６３を形成し、第４の凹部６７よりも深さが浅い第５の凹部６８、定量媒体供給口６４を形成し、第５の凹部６８よりも深さが深い第６の凹部６９が、連続して一主面５０ａ側に開口して形成され、かつ第４の凹部６７の底面側から一主面５０ａの裏面５０ｂにわたって基板５０の厚さ方向に対して斜め方向に形成される貫通孔である第２のノズル６１が形成されている。
【０１０２】
そして、上記第１のノズル４１と第２のノズル６１は裏面５０ｂにおいて開口部が隣合うように形成されており、これら第１及び第２のノズル４１，６１を挟むようにして吐出及び定量媒体圧力室４２，６２、吐出及び定量媒体供給流路４３，６３、吐出及び定量媒体供給口４４，６４が順次形成されていることとなる。
【０１０３】
上記各凹部は、例えば断面略コ字状、略Ｕ字状の溝部として形成すれば良く、第１及び第２のノズル４１，６１は、例えば裏面５０ｂ側に向かうに従って細くなる断面円形、或いは楕円、矩形状の貫通孔として形成すれば良い。
【０１０４】
すなわち、第３の凹部４９と振動板５１間の空間が吐出媒体供給口４４となり、第２の凹部４８と振動板５１間の空間が吐出媒体供給流路４３となり、第１の凹部４７と振動板５１間の空間が吐出媒体圧力室４２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第１のノズル４１も連続して形成されることとなる。なお、振動板５１の第３の凹部４９に対応する部分の一部には開口部５２が形成されている。
【０１０５】
そして、上記吐出媒体供給口４４の開口部５２には、図示しない外部の吐出媒体タンクより吐出媒体を供給するための吐出媒体供給管５３が接続されている。
【０１０６】
従って、外部の吐出媒体タンクより吐出媒体５４は吐出媒体供給管５３を介して吐出媒体供給口４４に供給され、この吐出媒体供給口４４から吐出媒体供給流路４３、吐出媒体圧力室４２、第１のノズル４１へと充填されることとなる。
【０１０７】
一方、第６の凹部６９と振動板５１間の空間が定量媒体供給口６４となり、第５の凹部６８と振動板５１間の空間が定量媒体供給流路６３となり、第４の凹部６７と振動板５１間の空間が定量媒体圧力室６２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第２のノズル６１も連続して形成されることとなる。なお、振動板５１の第６の凹部６９に対応する部分の一部には開口部７２が形成されている。
【０１０８】
そして、上記定量媒体供給口６４の開口部７２には、図示しない外部の定量媒体タンクより定量媒体を供給するための定量媒体供給管７３が接続されている。
【０１０９】
従って、外部の定量媒体タンクより定量媒体７４は定量媒体供給管７３を介して定量媒体供給口６４に供給され、この定量媒体供給口６４から定量媒体供給流路６３、定量媒体圧力室６２、第２のノズル６１へと充填されることとなる。
【０１１０】
また、上記振動板５１は、吐出媒体圧力室４２及び定量媒体圧力室６２に対応する部分が変位し易いように、その一部に切り込みを入れた部材として配されている。
【０１１１】
さらに、上記第１及び第２の圧力素子４６，６６としては、積層ピエゾ素子等が挙げられ、本例においては積層ピエゾ素子を使用した例を示している。この第１の圧力素子４６は、上述のように振動板５１上の吐出媒体圧力室４２に対応する部分に当該第１の圧力素子４６の長手方向が振動板５１に直交するように配され、反対側が支持体５５により固定されている。他方の第２の圧力素子６６も同様であり、上述のように振動板５１上の定量媒体圧力室６２に対応する部分に同様に配され、反対側が支持体７５により固定されている。
【０１１２】
上記第１及び第２の圧力素子４６，６６を構成する積層ピエゾ素子は、電圧の印加に応じて長手方向に伸縮する。このとき、一端側が支持体５５，７５により固定されているため、第１及び第２の圧力素子４６，６６が伸長すると、図中矢印Ｐ１，Ｐ２で示すような方向に振動板５１が押圧される。そして、これに伴って吐出媒体圧力室４２の吐出媒体５４及び定量媒体圧力室６２の定量媒体７４に圧力が加わり、吐出媒体５４は第１のノズル４１から定量媒体７４は第２のノズル６１から押し出される。なお、このとき、吐出及び定量媒体供給流路４３，６３は吐出及び定量媒体圧力室４２，６２よりも狭いことから吐出及び定量媒体５４，７４が吐出及び定量媒体供給口４４，６４側に大量に逆流することはない。
【０１１３】
本例のプリンタ装置により印刷を行う際には、先ず、第２の圧力素子６６により定量媒体圧力室６２内の定量媒体７４を加圧して第２のノズル６１より所定量の定量媒体７４を第１のノズル４１側に向けて押し出し、第１のノズル４１の開口近傍に供給し、この開口近傍において吐出媒体５４と混合させる。なお、このとき第２の圧力素子６６に印加する電圧の強弱或いはパルス幅等により定量媒体７４の押し出し量が制御される。
【０１１４】
次に、第１の圧力素子４６により吐出媒体圧力室４２内の吐出媒体５４を加圧し、吐出媒体５４とともに第１のノズル４１の開口近傍の定量媒体７４と吐出媒体５４の混合液を図示しない被記録材に向けて吐出する。そして、諧調は定量媒体７４の押し出し量を変化させてドットの濃度を変化させて表現すれば良い。なお、吐出媒体５４及び定量媒体７４としては、何れか一方がインクであり、他方が希釈液とされていれば良く、インクを定量媒体７４としたときには、希釈液の量を一定とした状態でインクの量を変化させてドットの濃度を変化させ、希釈液を定量媒体７４としたときには、インクの量を一定とした状態で希釈液の量を変化させてドットの濃度を変化させれば良い。
【０１１５】
そして、本例のプリンタ装置のプリントヘッドにおいては、図１１に拡大して示すように、オリフィスプレート部材４５の第１及び第２のノズル４１，６１の開口面、すなわち基板５０の第１及び第２のノズル４１，６１の開口面となる裏面５０ｂ側の少なくとも第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺に撥液膜５６が配されている。なお、本例のプリンタ装置においては、図１０にも示すように撥液膜５６が裏面５０ｂ側の全面にわたって配されている。
【０１１６】
この撥液膜５６はポリベンゾイミダゾールにより形成されることが好ましい。このようなポリベンゾイミダゾールとしては、種々のものが挙げられるが、下記化１３に示すような構造を有するものが好ましい。
【０１１７】
【化１３】
0003632717.tif 000010
【０１１８】
さらに、上記ポリベンゾイミダゾールとしては、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のものであることが好ましい。
【０１１９】
そして、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【０１２０】
また、上記のようなプリンタ装置においては基板５０はポリイミド或いは上記のポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾールにより形成されることが好ましい。この基板５０を形成するポリベンゾイミダゾールとしては、種々のものが挙げられるが、下記化１４に示すような構造を有するものが好ましい。
【０１２１】
【化１４】
0003632717.tif 000011
【０１２２】
このように基板５０をポリベンゾイミダゾールにより形成する場合には、基板５０のノズル部分が少なくとも圧縮成形を含んだ手法或いは少なくとも射出成形を含んだ手法により形成されることが好ましい。
【０１２３】
なお、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のポリベンゾイミダゾールＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【０１２４】
さらに、このように基板５０をポリベンゾイミダゾールにより形成する場合には、撥液膜５６を上述のポリベンゾイミダゾールの他、１５０℃以上の温度で重合形成された材料により形成しても良い。
【０１２５】
また、上記材料の代わりに、フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を使用しても良く、このフッ素系高分子としては、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が好ましい。
【０１２６】
本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドの第１及び第２のノズル４１，６１開口面側の少なくとも第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺に撥液性を有する撥液膜５６が形成されていることから、第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺における撥液性が確保される。すなわち、インクと希釈液の混合が行われない待機状態において、インクと希釈液が確実に分離され、ドット毎のインクと希釈液の混合比率が正確に制御され、画像データに応じた諧調を正確に表現することが可能であり、高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１２７】
また、本例のプリンタ装置においても、前述のインクのみを吐出するプリンタ装置と同様に、吐出安定性が高まり、このことからも高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１２８】
次に、上述のようなプリンタ装置の製造方法について述べる。なお、ここでは、プリントヘッドの製造方法についてのみ述べる。先ず、図１２に示すように、第１の凹部４７、第２の凹部４８、第３の凹部４９、第４の凹部６７、第５の凹部６８、第６の凹部６９が一主面５０ａ側に臨んで開口して形成される基板５０を製造する。なお、これら第１の凹部４７、第２の凹部４８、第３の凹部４９は連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。また、第４の凹部６７、第５の凹部６８、第６の凹部６９も連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。この基板５０の製造方法としては、射出成形法或いは圧縮成形法等が挙げられ、これを形成する材料としては、この種のプリンタ装置に使用される材料であれば、何れでも良いが、前述の撥液膜５６を形成するポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド等が好ましく、ここではポリベンゾイミダゾール或いはポリイミドを使用した例について述べる。
【０１２９】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールにおいては、下記化１５に示すような構造を有することが好ましく、例えば、ヘキスト（株）社製の圧縮成形に適したＵ−６０（商品名），射出成形に適したＴＵ−６０（商品名）等が挙げられる。
【０１３０】
【化１５】
0003632717.tif 000012
【０１３１】
上記ポリベンゾイミダゾールは、濡れ性が良好で、かつエキシマレーザを用いたアブレーション加工特性に優れており、後述のノズル形成が容易であるとともに、形成されたノズル内には気泡混入がされ難い。
【０１３２】
一方、ポリイミドとしては、射出成形グレードのものであれば良く、例えば三井東圧化学（株）社製のポリイミド等が挙げられる。
【０１３３】
次に、図１３に示すように、基板５０の一主面５０ａの反対側の裏面５０ｂ上に撥液膜５６を形成する。このとき、上記撥液膜５６は、下記化１６に示すような構造を有し、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のポリベンゾイミダゾールを塗布して形成することが好ましい。
【０１３４】
【化１６】
0003632717.tif 000013
【０１３５】
そして、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【０１３６】
このヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）は、ポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させたもので、粘度が３００±５０ｃｐの液体であり、これを基板５０上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付けて塗布する、あるいはディッピングにより塗布する、さらには静電塗装方法などにより塗装した後、３００℃以上の温度下にて３０分以上の焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、室温から２００℃程度の広い温度範囲において非粘着性を有する撥水膜を形成することができる。
【０１３７】
また、上述のような条件を満たすポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させて、上述と同様にして基板５０上に配するようにしても良い。
【０１３８】
本例のように、基板５０の材質として、上記撥液膜５６を形成するポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド材質を使用すれば、基板の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【０１３９】
次に、図１４に示すように、基板５０の第１の凹部４７の底面から当該基板５０及び撥液膜５６を貫通する第１のノズル４１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。また、基板５０の第４の凹部６７の底面から当該基板５０及び撥液膜５６を貫通する第２のノズル６１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板５０を形成するポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド、撥液膜５６を形成するポリベンゾイミダゾールの何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル４１，６１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１４０】
また、これらポリベンゾイミダゾールおよびポリイミドにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記第１及び第２のノズル４１，６１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１４１】
次に、図１５に示すように、基板５０の各凹部開口面である一主面５０ａ側に蓋部材として機能する振動板５１を配し、第３の凹部４９と振動板５１間の空間を吐出媒体供給口４４とし、第２の凹部４８と振動板５１間の空間を吐出媒体供給流路４３とし、第１の凹部４７と振動板５１間の空間を吐出媒体圧力室４２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第１のノズル４１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板５１の第３の凹部４９に対応する位置の一部に開口部５２が形成され、吐出媒体供給口４４の一部が開口していることは言うまでもない。
【０１４２】
また、この振動板５１を配することにより、第６の凹部６９と振動板５１間の空間を定量媒体供給口６４とし、第５の凹部６８と振動板５１間の空間を定量媒体供給流路６３とし、第１の凹部６７と振動板５１間の空間を定量媒体圧力室６２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第２のノズル６１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板５１の第６の凹部６９に対応する位置の一部に開口部７２が形成され、定量媒体供給口６４の一部が開口していることは言うまでもない。
【０１４３】
また、この振動板５１においては、吐出及び定量媒体圧力室４２，６２に対応する位置が変位し易いように、その一部に切り込みが入れられていることは言うまでもない。
【０１４４】
さらに、上記振動板５１上の吐出媒体圧力室４２に対応する部分に積層ピエゾ素子である圧力素子４６を配し、定量媒体圧力室６２に対応する部分にも積層ピエゾ素子である圧力素子６６を配する。この圧力素子４６，６６の反対側が支持体５５，７５により支持されていることは言うまでもない。
【０１４５】
また、開口部５２に接続されるように吐出媒体供給管５３を配し、開口部７２に接続されるように定量媒体供給管７３を配し、プリントヘッドを完成する。
【０１４６】
上述の例においては、所定の凹部を有する基板５０を射出成形等の手段により形成する例について述べたが、この基板５０の代わりに金属板にポリイミド等よりなる高分子フィルムを貼り合わせたものを使用して製造するようにしても良い。ただし、ここでは基板の構造が若干異なる例を示す。すなわち、図１６に示すように、金属板８１の一主面８１ａ側に高分子フィルム８２を貼り合わせ、これらにより吐出媒体圧力室を構成する第１の凹部８７、吐出媒体供給口を構成する第３の凹部８９、第１の凹部８７と第３の凹部８９を接続する吐出媒体供給流路８３を構成する。また、定量媒体圧力室を構成する第４の凹部９７、定量媒体供給口を構成する第６の凹部９９、第４の凹部９７と第６の凹部９９を接続する定量媒体供給流路９３を構成し、基板とする。
【０１４７】
このような金属板８１は、例えばステンレス鋼等により形成すれば良く、高分子フィルム８２はポリイミドフィルム等とすれば良い。なお、上記ポリイミドフィルムにおいては、このフィルムにノズルが形成されることから、ある程度濡れ性を有することが好ましく、また、エキシマレーザを用いたアブレーション加工性が良好であることが好ましい。このようなポリイミドフィルムとしては、例えば東レ・デュポン（株）社製のカプトンフィルム（商品名）が挙げられる。そして、これらの間をガラス転移温度の低い塗布型のポリイミド材料により貼り合わせるようにするのが好ましい。このようなポリイミド材料としては、三井東圧化学（株）社製
のネオフレックス（商品名：ガラス転移点２００℃）等が挙げられる。
【０１４８】
また、上記高分子フィルム８２としては、下記化１７に示すような構造を有するポリベンゾイミダゾール等のフィルム或いは極薄い板材を使用しても良い。
【０１４９】
【化１７】
0003632717.tif 000014
【０１５０】
なお、このようにして形成された金属板８１と高分子フィルム８２よりなる基板は、前述の一体成形の基板に耐薬品性で劣ることはない。
【０１５１】
次に、図１７に示すように、高分子フィルム８２上に撥液膜８４を形成する。このとき、上記撥液膜８４は、前述の撥液膜５６と同様に、下記化１８に示すような構造を有し、湿度７６％ＲＨの環境下に２４時間放置した場合の吸水率が４．０％以下のポリベンゾイミダゾールを塗布して形成することが好ましい。
【０１５２】
【化１８】
0003632717.tif 000015
【０１５３】
そして、このようなポリベンゾイミダゾールとしては、ヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）等が挙げられる。
【０１５４】
このヘキスト（株）社製のセラゾール塗工用グレード：ＰＢＩマトリックスレジンソリュージョン：ＮＰＢＩ（商品名）は、ポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させたもので、粘度が３００±５０ｃｐの液体であり、これを高分子フィルム８２上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付けて塗布する、あるいはディッピングにより塗布する、さらには静電塗装方法などにより塗装した後、３００℃以上の温度下にて３０分以上の焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、室温から２００℃程度の広い温度範囲において非粘着性を有する撥水膜を形成することができる。
【０１５５】
また、上述のような条件を満たすポリベンゾイミダゾールをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶剤中に、樹脂濃度が１０ｗｔ％程度となるように分散させて、上述と同様にして高分子フィルム８２上に配するようにしても良い。
【０１５６】
本例のように、基板の材質として、上記撥液膜８４を形成するポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミドを使用すれば、基板の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【０１５７】
次に、図１８に示すように、金属板８１の第１の凹部８７の底面から高分子フィルム８２及び撥液膜８４を貫通する第１のノズル８５をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。また、金属板８１の第４の凹部９７の底面から高分子フィルム８２及び撥液膜８４を貫通する第２のノズル８６をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。
【０１５８】
本例のプリンタ装置においては、高分子フィルム８２を形成するポリベンゾイミダゾール或いはポリイミド、撥液膜８４を形成するポリベンゾイミダゾールの何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル８５，８６をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１５９】
また、これらポリベンゾイミダゾール及びポリイミドにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記第１及び第２のノズル８５，８６は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１６０】
続いて、前述のように振動板、定量媒体供給管、吐出媒体供給管、圧力素子等を配してプリントヘッドを完成する。
【０１６１】
従って、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺に撥液性を有するポリベンゾイミダゾールが形成されており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保される。すなわち、インクと希釈液の混合が行われない待機状態において、インクと希釈液が確実に分離され、ドット毎のインクと希釈液の混合比率が正確に制御され、画像データに応じた諧調を正確に表現することが可能であり、高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１６２】
さらに、インク及び希釈液の吐出安定性も確保され、このことからも、高品位な記録画像の形成が可能となる。
【０１６３】
また、上記ポリベンゾイミダゾールがエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本例のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１６４】
さらに、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル開口面側のノズル開口部周辺の上記ポリベンゾイミダゾールにより形成される部分以外の部分が、上記ポリベンゾイミダゾールとは異なる種類のポリベンゾイミダゾール或いはポリイミドにより形成されているため、これらをエキシマレーザによるアブレーション加工にて加工してノズルを形成することが可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１６５】
また、これら材料のエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、ノズルがバリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１６６】
上述の各プリンタ装置においては、ノズルをエキシマレーザを用いたアブレーション加工のみを用いて形成して製造した例について述べたが、これらプリンタ装置は、ノズルを圧縮成形或いは射出成形とエキシマレーザを用いたアブレーション加工を組み合わせた手法により形成して製造しても良い。
【０１６７】
すなわち、先に述べたインクのみを吐出するプリンタ装置を製造する方法としては、以下に示すような方法が挙げられる。先ず、圧縮成形とエキシマレーザを用いたアブレーション加工を組み合わせた手法によりノズルを形成する例について述べる。最初に、図１９に示すように圧縮成形に適しており、しかもエキシマレーザを用いたアブレーション加工が可能な下記化１９に示すような構造を有するポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＵ−６０（商品名）等よりなる板状の基材１０１を用意する。
【０１６８】
【化１９】
0003632717.tif 000016
【０１６９】
次に、この基材１０１を図示しない圧縮金型に投入して圧縮成形し、図２０に示すような第１の凹部１０２、第２の凹部１０３、第３の凹部１０４が一主面１０５ａ側に臨んで開口して形成される基板１０５を製造する。なお、各凹部は前述のように連続して形成されており、これらの形状も前述の通りである。ただし、本例においては、上記圧縮成形の際に、第１の凹部１０２の底面から基板１０５の厚さ方向に止まり孔として形成されるノズル導入口１０６も形成する。
【０１７０】
次に、図２１に示すように、基板１０５の一主面１０５ａの反対側の裏面１０５ｂ上に撥液膜１０７を形成する。
【０１７１】
前述の例においては、撥液膜としてポリベンゾイミダゾールよりなる膜を形成する例について述べたが、上記基板１０５の形成材料としてポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＵ−６０（商品名）を選択した場合には、その耐熱温度が４００℃以上であるので、撥液膜１０７の形成材料の選択範囲は格段に広がることとなる。
【０１７２】
すなわち、撥液膜１０７の形成材料として、１５０℃以上の温度で重合形成された材料やフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子の使用が可能となる。
【０１７３】
そして、上記のような撥液膜１０７の形成材料の具体例としては、前述の例において述べたポリベンゾイミダゾールは勿論のこと、例えば宇部興産（株）社製のポリイミド系オーバーコートインク  ユピコートＦＳ−１００Ｌ（商品名）、同社製のポリイミドコーティング材料ユピファインＦＰ−１００（商品名）等といった吸水率が０．４％以下のポリイミド系材料や、デュポン（株）社製の変性ポリテトラフルオルエチレンコーティング  ９５８−２０７（商品名）といったポリイミド系材料中にポリテトラフルオルエチレン粒子が分散された材料等といった、レーザによる加工、特にエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料が挙げられる。
【０１７４】
そして、この撥液膜１０７はその厚さが例えば１０〜３０μｍの厚さとなるように形成すれば良い。厚さを５μｍ以上とすると、ピンホール等が生じ難く、好ましい。
【０１７５】
一方、ノズルの形状の精度がさほど要求されていない場合、すなわちノズルの形状に多少のバリ等が発生しても構わない場合、或いは撥液膜の厚さが５μｍ以下でも構わない場合等においては、撥液膜１０７の形成材料としてＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）等の使用も可能である。
【０１７６】
次に、図２２に示すように、基板１０５のノズル導入口１０６の底面から当該基板１０５及び撥液膜１０７を貫通するノズル開口部近傍１０８をエキシマレーザ加工機を用いて形成してノズルを完成する。本例のプリンタ装置においては、基板１０５を形成するポリベンゾイミダゾール、撥液膜１０７を形成する材料の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル開口部近傍１０８をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。
【０１７７】
この後、前述したような方法で振動板等を配し、プリンタ装置を完成させれば良い。この際、本例においては、基板１０５が耐熱温度の高いポリベンゾイミダゾールにより形成されているので、振動板等を接着する工程の工程温度を２００℃程度としても問題は無く、接着剤の選択範囲が広げられることとなる。
【０１７８】
従って、本例のようにしてノズルを形成すれば、エキシマレーザによるアブレーション加工を最小限に抑えることが可能となり、製造コストを低減して生産性を向上させることが可能となる。
【０１７９】
次に、射出成形とエキシマレーザを用いたアブレーション加工を組み合わせた手法によりノズルを形成する例について述べる。最初に、射出成形に適しており、しかもエキシマレーザを用いたアブレーション加工が可能な下記化２０に示すような構造を有するポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＴＵ−６０（商品名）等を図示しない射出成形金型を用いて射出成形する。
【０１８０】
【化２０】
0003632717.tif 000017
【０１８１】
その結果、図２０に示すような第１の凹部１０２、第２の凹部１０３、第３の凹部１０４が一主面１０５ａ側に臨んで開口して形成される基板１０５が製造される。なお、各凹部は前述のように連続して形成されており、これらの形状も前述の通りである。ただし、本例においては、上記射出成形の際に、第１の凹部１０２の底面から基板１０５の厚さ方向に止まり孔として形成されるノズル導入口１０６も形成する。
【０１８２】
次に、図２１に示すように、基板１０５の一主面１０５ａの反対側の裏面１０５ｂ上に撥液膜１０７を形成する。
【０１８３】
前述の例においては、撥液膜としてポリベンゾイミダゾールよりなる膜を形成する例について述べたが、上記基板１０５の形成材料としてポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＴＵ−６０（商品名）を選択した場合には、その耐熱温度が２５０℃以上であるので、撥液膜１０７の形成材料の選択範囲は格段に広がることとなる。
【０１８４】
すなわち、撥液膜１０７の形成材料として、１５０℃以上の温度で重合形成された材料やフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子の使用が可能となる。
【０１８５】
そして、上記のような撥液膜１０７の形成材料の具体例としては、前述の例において述べたポリベンゾイミダゾールは勿論のこと、例えば宇部興産（株）社製のポリイミド系オーバーコートインク  ユピコートＦＳ−１００Ｌ（商品名）、同社製のポリイミドコーティング材料  ユピファインＦＰ−１００（商品名）等といった吸水率が０．４％以下のポリイミド系材料や、デュポン（株）社製の変性ポリテトラフルオルエチレンコーティング  ９５８−２０７（商品名）といったポリイミド系材料中にポリテトラフルオルエチレン粒子が分散された材料等といった、レーザによる加工、特にエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料が挙げられる。
【０１８６】
ここで挙げた具体的な材料のうち、前述したポリベンゾイミダゾールにおいては、３００℃以上の重合形成工程が必要であるとされているが、当該ポリベンゾイミダゾールと基板１０５を形成するポリベンゾイミダゾールの基本的な材料組成が非常に近いことから、基板１０５に損傷を与えることはない。また、ポリイミド系材料中にポリテトラフルオルエチレン粒子が分散された材料においては、３４０℃程度の重合形成工程が必要であるが、この工程が短時間の処理であることと、この処理温度が基板１０５を形成する材質の耐熱温度を１００℃以上上回ることがないことから、基板１０５に損傷を与えることはない。
【０１８７】
そして、この撥液膜１０７はその厚さが例えば１０〜３０μｍの厚さとなるように形成すれば良い。厚さを５μｍ以上とすると、ピンホール等が生じ難く、好ましい。
【０１８８】
一方、ノズルの形状の精度がさほど要求されていない場合、すなわちノズルの形状に多少のバリ等が発生しても構わない場合、或いは撥液膜の厚さが５μｍ以下でも構わない場合等においては、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）等の使用も可能である。
【０１８９】
次に、図２２に示すように、基板１０５のノズル導入口１０６の底面から当該基板１０５及び撥液膜１０７を貫通するノズル開口部近傍１０８をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板１０５を形成するポリベンゾイミダゾール、撥液膜１０７を形成する材料の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル開口部近傍１０８をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。
【０１９０】
この後、前述したような方法で振動板等を配し、プリンタ装置を完成させれば良い。この際、本例においては、基板１０５が耐熱温度の高いポリベンゾイミダゾールにより形成されているので、振動板等を接着する工程の工程温度を２００℃程度としても問題は無く、接着剤の選択範囲が広げられることとなる。
【０１９１】
ｂ従って、本例のようにしてノズルを形成すれば、エキシマレーザによるアブレーション加工を最小限に抑えることが可能となり、製造コストを低減して生産性を向上させることが可能となる。
【０１９２】
また、先に述べたインクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置を製造する方法としては、以下に示すような方法が挙げられる。先ず、圧縮成形とエキシマレーザを用いたアブレーション加工を組み合わせた手法によりノズルを形成する例について述べる。最初に、図２３に示すように圧縮成形に適しており、しかもエキシマレーザを用いたアブレーション加工が可能な下記化２１に示すような構造を有するポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＵ−６０（商品名）等よりなる板状の基材１１１を用意する。
【０１９３】
【化２１】
0003632717.tif 000018
【０１９４】
次に、この基材１１１を図示しない圧縮金型に投入して圧縮成形し、図２４に示すような第１の凹部１１２、第２の凹部１１３、第３の凹部１１４が一主面１１５ａ側に臨んで開口して形成されるとともに、第４の凹部１２２、第５の凹部１２３、第６の凹部１２４が一主面１１５ａ側に臨んで開口して形成される基板１１５を製造する。なお、各凹部は前述のように連続して形成されており、これらの形状も前述の通りである。ただし、本例においては、上記圧縮成形の際に、第１の凹部１１２の底面から基板１１５の厚さ方向に止まり孔として形成される第１のノズル導入口１１６と第４の凹部１２２の底面から基板１１５の厚さ方向に対して斜め方向に止まり孔として形成される第２のノズル導入口１２６も形成する。
【０１９５】
次に、図２５に示すように、基板１１５の一主面１１５ａの反対側の裏面１１５ｂ上に撥液膜１１７を形成する。
【０１９６】
前述の例においては、撥液膜としてポリベンゾイミダゾールよりなる膜を形成する例について述べたが、上記基板１１５の形成材料としてポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＵ−６０（商品名）を選択した場合には、その耐熱温度が４００℃以上であるので、撥液膜１１７の形成材料の選択範囲は格段に広がることとなる。
【０１９７】
すなわち、撥液膜１１７の形成材料として、１５０℃以上の温度で重合形成された材料やフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子の使用が可能となる。
【０１９８】
そして、上記のような撥液膜１１７の形成材料の具体例としては、前述の例において述べたポリベンゾイミダゾールは勿論のこと、例えば宇部興産（株）社製のポリイミド系オーバーコートインク  ユピコートＦＳ−１００Ｌ（商品名）、同社製のポリイミドコーティング材料  ユピファインＦＰ−１００（商品名）等といった吸水率が０．４％以下のポリイミド系材料や、デュポン（株）社製の変性ポリテトラフルオルエチレンコーティング  ９５８−２０７（商品名）といったポリイミド系材料中にポリテトラフルオルエチレン粒子が分散された材料等といった、レーザによる加工、特にエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料が挙げられる。
【０１９９】
そして、この撥液膜１１７はその厚さが例えば１０〜３０μｍの厚さとなるように形成すれば良い。厚さを５μｍ以上とすると、ピンホール等が生じ難く、好ましい。
【０２００】
一方、ノズルの形状の精度がさほど要求されていない場合、すなわちノズルの形状に多少のバリ等が発生しても構わない場合、或いは撥液膜の厚さが５μｍ以下でも構わない場合等においては、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）等の使用も可能である。
【０２０１】
次に、図２６に示すように、基板１１５の第１のノズル導入口１１６の底面から当該基板１１５及び撥液膜１１７を厚さ方向に貫通する第１のノズル開口部近傍１１８と第２のノズル導入口１２６の底面から当該基板１１５及び撥液膜１１７を厚さ方向に対して斜め方向に貫通する第２のノズル開口部近傍１２８をエキシマレーザ加工機を用いて形成し、各ノズルを完成する。本例のプリンタ装置においては、基板１１５を形成するポリベンゾイミダゾール、撥液膜１１７を形成する材料の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル開口部近傍１１８，１２８をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。
【０２０２】
この後、前述したような方法で振動板等を配し、プリンタ装置を完成させれば良い。この際、本例においては、基板１１５が耐熱温度の高いポリベンゾイミダゾールにより形成されているので、振動板等を接着する工程の工程温度を２００℃程度としても問題は無く、接着剤の選択範囲が広げられることとなる。
【０２０３】
従って、本例のようにしてノズルを形成すれば、エキシマレーザによるアブレーション加工を最小限に抑えることが可能となり、製造コストを低減して生産性を向上させることが可能となる。
【０２０４】
次に、射出成形とエキシマレーザを用いたアブレーション加工を組み合わせた手法によりノズルを形成する例について述べる。最初に、射出成形に適しており、しかもエキシマレーザを用いたアブレーション加工が可能な下記化２２に示すような構造を有するポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＴＵ−６０（商品名）等を図示しない射出成形金型を用いて射出成形する。
【０２０５】
【化２２】
0003632717.tif 000019
【０２０６】
その結果、図２４に示すような第１の凹部１１２、第２の凹部１１３、第３の凹部１１４が一主面１１５ａ側に臨んで開口して形成されるとともに、第４の凹部１２２、第５の凹部１２３、第６の凹部１２４が一主面１１５ａ側に臨んで開口して形成される基板１１５が製造される。なお、各凹部は前述のように連続して形成されており、これらの形状も前述の通りである。ただし、本例においては、上記射出成形の際に、第１の凹部１１２の底面から基板１１５の厚さ方向に止まり孔として形成される第１のノズル導入口１１６と第４の凹部１２２の底面から基板１１５の厚さ方向に対して斜め方向に止まり孔として形成される第２のノズル導入口１２６も形成する。
【０２０７】
次に、図２５に示すように、基板１１５の一主面１１５ａの反対側の裏面１１５ｂ上に撥液膜１１７を形成する。
【０２０８】
前述の例においては、撥液膜としてポリベンゾイミダゾールよりなる膜を形成する例について述べたが、上記基板１１５の形成材料としてポリベンゾイミダゾール、例えばヘキスト（株）社製のＴＵ−６０（商品名）を選択した場合には、その耐熱温度が２５０℃以上であるので、撥液膜１１７の形成材料の選択範囲は格段に広がることとなる。
【０２０９】
すなわち、撥液膜１１７の形成材料として、１５０℃以上の温度で重合形成された材料やフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子の使用が可能となる。
【０２１０】
そして、上記のような撥液膜１１７の形成材料の具体例としては、前述の例において述べたポリベンゾイミダゾールは勿論のこと、例えば宇部興産（株）社製のポリイミド系オーバーコートインク  ユピコートＦＳ−１００Ｌ（商品名）、同社製のポリイミドコーティング材  ユピファインＦＰ−１００（商品名）等といった吸水率が０．４％以下のポリイミド系材料や、デュポン（株）社製の変性ポリテトラフルオルエチレンコーティング  ９５８−２０７（商品名）といったポリイミド系材料中にポリテトラフルオルエチレン粒子が分散された材料等といった、レーザによる加工、特にエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料が挙げられる。
【０２１１】
ここで挙げた具体的な材料のうち、前述したポリベンゾイミダゾールにおいては、３００℃以上の重合形成工程が必要であるとされているが、当該ポリベンゾイミダゾールと基板１１５を形成するポリベンゾイミダゾールの基本的な材料組成が非常に近いことから、基板１１５に損傷を与えることはない。また、ポリイミド系材料中にポリテトラフルオルエチレン粒子が分散された材料においては、３４０℃程度の重合形成工程が必要であるが、この工程が短時間の処理であることと、この処理温度が基板１１５を形成する材質の耐熱温度を１００℃以上上回ることがないことから、基板１１５に損傷を与えることはない。
【０２１２】
そして、この撥液膜１１７はその厚さが例えば１０〜３０μｍの厚さとなるように形成すれば良い。厚さを５μｍ以上とすると、ピンホール等が生じ難く、好ましい。
【０２１３】
一方、ノズルの形状の精度がさほど要求されていない場合、すなわちノズルの形状に多少のバリ等が発生しても構わない場合、或いは撥液膜の厚さが５μｍ以下でも構わない場合等においては、ＰＴＦＥ（４フッ化エチレン樹脂）等の使用も可能である。
【０２１４】
次に、図２６に示すように、基板１１５の第１のノズル導入口１１６の底面から当該基板１１５及び撥液膜１１７を厚さ方向に貫通する第１のノズル開口部近傍１１８と第２のノズル導入口１２６の底面から当該基板１１５及び撥液膜１１７を厚さ方向に対して斜め方向に貫通する第２のノズル開口部近傍１２８をエキシマレーザ加工機を用いて形成し、各ノズルを完成する。本例のプリンタ装置においては、基板１１５を形成するポリベンゾイミダゾール、撥液膜１１７を形成する材料の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル開口部近傍１１８，１２８をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。
【０２１５】
この後、前述したような方法で振動板等を配し、プリンタ装置を完成させれば良い。この際、本例においては、基板１１５が耐熱温度の高いポリベンゾイミダゾールにより形成されているので、振動板等を接着する工程の工程温度を２００℃程度としても問題は無く、接着剤の選択範囲が広げられることとなる。
【０２１６】
従って、本例のようにしてノズルを形成すれば、エキシマレーザによるアブレーション加工を最小限に抑えることが可能となり、製造コストを低減して生産性を向上させることが可能となる。
【０２１７】
なお、これまで述べたノズルを圧縮成形或いは射出成形とエキシマレーザを用いたアブレーション加工を組み合わせた手法により形成したプリンタ装置においても先に述べたようなプリンタ装置と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０２１８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にポリベンゾイミダゾールを配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保され、高品位な記録画像の形成が可能となる。
【０２１９】
また、ポリベンゾイミダゾールがエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０２２０】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル開口側のノズル開口部周辺以外の部分をポリベンゾイミダゾールやポリイミドにより形成しており、これらの耐熱性が高いことから、ノズル開口部周辺に１５０℃以上の比較的高温での重合形成を必要とする材料を配することも可能である。また、これらの材質もエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。さらに、ポリベンゾイミダゾールを使用した場合には、これが圧縮成形或いは射出成形に適した材質であることから、ノズル形成をこれらの方法を含んだ方法により行うことも可能であり、製造コストが抑えられ、生産性が良好となる。
【０２２１】
また、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺及びノズル形成部分の両者をポリベンゾイミダゾールにより形成してもよく、このようにすれば、ノズル開口部周辺のポリベンゾイミダゾールとして３００℃程度の比較的高温での重合形成を要するものを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となるプリンタ装置の一例を示す要部概略断面図である。
【図２】本発明の前提となるプリンタ装置の一例を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、基板を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図４】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図５】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図６】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、振動板等を配する工程を示す要部概略断面図である。
【図７】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、高分子フィルムが貼り合わされた金属板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図８】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図９】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１０】本発明を適用したプリンタ装置の他の例を示す要部概略断面図である。
【図１１】本発明を適用したプリンタ装置の他の例を示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基板を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１３】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１４】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１５】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、振動板等を配する工程を示す要部概略断面図である。
【図１６】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、高分子フィルムが貼り合わされた金属板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図１７】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１８】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１９】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基材を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図２０】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図２１】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図２２】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図２３】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基材を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図２４】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図２５】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図２６】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
１  ノズル、２  インク圧力室、１４  インク、１６，５６  撥液膜、４１  第１のノズル、４２  吐出媒体圧力室、５４  吐出媒体、６１  第２のノズル、６  定量媒体圧力室、７４  量媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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