(57)【要約】      （修正有）【課題】撥液膜やレジストの除去工程をなくして、製造工程を簡略化する。【解決手段】液滴を吐出するためのノズル５１が形成されたノズルプレート形成基板６２の全面に撥液膜６４を形成する撥液膜形成工程と、前記撥液膜形成工程で前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成された前記撥液膜を固化させる撥液膜固化工程と、前記撥液膜固化工程の後に、前記ノズルプレート形成基板の全面に形成された前記撥液膜上に親液膜６６を形成する親液膜形成工程と、前記親液膜形成工程で形成された前記親液膜を固化させる親液膜固化工程と、前記親液膜固化工程の後に、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面の前記撥液膜上に形成された前記親液膜を除去する親液膜除去工程と、を含むことを特徴とするノズルプレート６０の製造方法を提供することにより、前記課題を解決する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するためのノズルが形成されたノズルプレート形成基板の全面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程と、
前記撥液膜形成工程で前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成された前記撥液膜を固化させる撥液膜固化工程と、
前記撥液膜固化工程の後に、前記ノズルプレート形成基板の全面に形成された前記撥液膜上に親液膜を形成する親液膜形成工程と、
前記親液膜形成工程で形成された前記親液膜を固化させる親液膜固化工程と、
前記親液膜固化工程の後に、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面の前記撥液膜上に形成された前記親液膜を除去する親液膜除去工程と、を含むことを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
前記撥液膜は放射線が照射されると固化する特性を有し、
前記撥液膜固化工程は、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成された前記撥液膜に放射線を照射することによって前記撥液膜を固化させる工程であり、
前記親液膜固化工程は、前記撥液膜上に形成された前記親液膜を熱硬化させる工程であることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項３】
前記撥液膜固化工程は、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成される前記撥液膜を半固化状態にしてから、前記撥液膜に放射線を照射することによって前記撥液膜を本固化状態にする工程であることを特徴とする請求項２に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項４】
液滴を吐出するためのノズルを有するノズルプレート形成基板の全面に撥液剤が形成され、
前記撥液剤は、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面側では本固化状態であるとともに、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面と反対面及びノズル内壁面では半固化状態であり、
前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面の反対面及び前記ノズル内壁面に形成される半固化状態の前記撥液膜上には親液膜が形成されていることを特徴とするノズルプレート。
【請求項５】
請求項４に記載のノズルプレートを備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルプレートの製造方法、ノズルプレート、液体吐出ヘッド、及び画像形成装置に係り、特に、ノズルプレートの液滴吐出側の表面に撥液膜が形成され、且つ、他の部分に親液膜が形成されたノズルプレートの製造方法、ノズルプレート、液体吐出ヘッド、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像形成装置に搭載される印字ヘッドには、記録媒体と対向する面にノズルプレートを設け、ノズルプレートに形成される多数のノズルから液滴（インク滴）を記録媒体に向かって吐出するものがある。
【０００３】
ところで、ノズルから吐出される液滴の飛翔方向の安定化やメニスカスの安定化を図るためにノズルプレートの液滴吐出側の表面に撥液膜が形成され、さらに、インクの供給性能の向上や背圧制御の容易化を図るためにノズルプレートの他の部分（例えば、ノズル内壁面等）に親液膜が形成されたノズルプレートが従来より知られている。
【０００４】
このようなノズルプレートの製造方法として、例えば、特許文献１には、ノズルプレートの全面に撥水撥油膜を形成し、シリコーンゴムをノズルプレートの表面の撥水撥油膜へ貼付した後、酸素プラズマ環境にさらして、表面以外の撥水撥油膜を除去して親水親油化する方法が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ノズルプレートの全面に撥液膜を形成した後、ノズルプレートの表面側をレジストで封止し、レジストでマスクされていない撥液膜を除去し、撥液膜が除去された面に親液膜を形成し、最後にレジストを除去する方法が記載されている。
【特許文献１】特開平９−２６７４７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８７２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１による酸素プラズマ処理では親液性が不十分であり、時間経過とともに劣化してしまうという問題がある。また、撥液膜の界面がインクに接するため、撥液膜界面の侵食や基材の腐食が生じる恐れがある。
【０００７】
これに対して、特許文献２ではノズルプレートの全面を撥液膜及び親液膜で覆っているため、特許文献１における問題は生じない。しかし、この製造方法では撥液膜やレジストを除去する工程等が必要となっており、製造工程の複雑化を招いている。例えば、撥液膜を除去する工程でエッチングを使用する場合、溶剤の反応速度や攪拌、レジストの深さをノズル間で均一にすることは難しく、ノズル間の吐出ばらつきを生じさせる要因となる。また、撥液膜を除去する方法としてブラストやアッシング等も考えられるが、基材に損傷を与えずに全ノズル間で均一となるように撥液膜を除去することは困難である。また、撥液剤の成分により除去が容易な撥液膜を形成することは可能であるが、傷耐性や耐薬品性に弱い撥液膜となって製品仕様の低下を招いてしまう。また、レジストにてマスク処理する方法ではノズル内部に撥液膜と親液膜の界面が存在することになるが、この界面はノズル開口部に形成されるメニスカス位置に一致せずに、インクの供給性能を低下させたり、背圧制御を困難にさせる要因となる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撥液膜やレジストの除去工程をなくして、製造工程を簡略化したノズルプレートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１に係る発明は、液滴を吐出するためのノズルが形成されたノズルプレート形成基板の全面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程と、前記撥液膜形成工程で前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成された前記撥液膜を固化させる撥液膜固化工程と、前記撥液膜固化工程の後に、前記ノズルプレート形成基板の全面に形成された前記撥液膜上に親液膜を形成する親液膜形成工程と、前記親液膜形成工程で形成された前記親液膜を固化させる親液膜固化工程と、前記親液膜固化工程の後に、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面の前記撥液膜上に形成された前記親液膜を除去する親液膜除去工程と、を含むことを特徴とするノズルプレートの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明によれば、撥液膜やレジストの除去工程をなくした簡易な製造工程で、ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に撥液膜が形成されるとともに、液滴吐出面以外の面に親液膜が形成されたノズルプレートを製造することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のノズルプレートの製造方法であって、前記撥液膜は放射線が照射されると固化する特性を有し、前記撥液膜固化工程は、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成された前記撥液膜に放射線を照射することによって前記撥液膜を固化させる工程であり、前記親液膜固化工程は、前記撥液膜上に形成された前記親液膜を熱硬化させる工程であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の態様によれば、親液膜をノズル内部のメニスカス近傍まで形成することが可能となり、複数のノズル間で親液膜の形成される位置が略均一となる。これにより、液体の吐出性能や供給性能が向上し、背圧制御が容易となる。尚、「放射線」には、紫外線、電子線などが含まれる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のノズルプレートの製造方法であって、前記撥液膜固化工程は、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に形成される前記撥液膜を半固化状態にしてから、前記撥液膜に放射線を照射することによって前記撥液膜を本固化状態にする工程であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の態様によれば、ノズルプレート形成基板の液滴吐出面以外に形成される撥液膜に対する親液膜の密着性が向上する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、液滴を吐出するためのノズルを有するノズルプレート形成基板の全面に撥液剤が形成され、前記撥液剤は、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面側では本固化状態であるとともに、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面と反対面及びノズル内壁面では半固化状態であり、前記ノズルプレート形成基板の液滴吐出面の反対面及び前記ノズル内壁面に形成される半固化状態の前記撥液膜上には親液膜が形成されていることを特徴とするノズルプレートを提供する。
【００１６】
請求項４の態様によれば、ノズルプレート形成基板の液滴吐出面の反対側及びノズル内壁面に形成される撥液剤に対する親液膜の密着性が向上する。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のノズルプレートを備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、撥液膜やレジストの除去工程をなくした簡易な製造工程で、ノズルプレート形成基板の液滴吐出面に撥液膜が形成されるとともに、液滴吐出面以外の面に親液膜が形成されたノズルプレートを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２１】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。
【００２２】
図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００２３】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００２４】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００２５】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００２６】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００２７】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。      
【００２８】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。
【００２９】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００３０】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００３１】
吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００３２】
印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部１２を構成する各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００３３】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００３４】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００３５】
なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００３６】
図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００３７】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００３８】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００３９】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００４０】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００４１】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００４２】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００４３】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００４４】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００４５】
〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。
【００４６】
図２は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図である。また図３は１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図２中３−３線に沿う断面図）である。
【００４７】
記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図２に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状（２次元的）に配置させた構造を有し、これにより、印字ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【００４８】
各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図２参照）、対角線上の両隅部にノズル５１と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。
【００４９】
印字ヘッド５０のノズル面（インク吐出面）５０Ａは、図３に示すように、ノズル（ノズル孔）５１が形成されるノズルプレート６０によって構成されている。尚、ノズルプレート６０の製造方法については後で詳説する。
【００５０】
圧力室５２は、供給口５４を介して共通流路５５と連通している。また、共通流路５５は、インク供給源たるインクタンク（不図示）と連通している。インクタンクから供給されるインクは、共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００５１】
圧力室５２の天面を構成している振動板（共通電極）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なおアクチュエータ５８には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００５２】
かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３は、図４に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。
【００５３】
すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００５４】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン又は１個の帯状を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００５５】
特に、図４に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００５６】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットからなるライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００５７】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク液滴を飛ばす方法が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式には限定されず、ピエゾ方式に代えて、ヒータ等の発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式等でもよい。
【００５８】
〔ノズルプレートの製造方法〕
図５（ａ）〜（ｅ）は、ノズルプレート６０の製造工程を示した説明図である。以下、各図に従って、本発明の特徴であるノズルプレート６０の製造方法について説明する。
【００５９】
まず、図５（ａ）に示すように、ノズルプレート形成基板６２の全面に撥液剤を塗布し、撥液膜６４を形成する。ノズルプレート形成基板６２はＳＵＳ、Ｎｉ、不透明樹脂等で構成され、液滴吐出側（図５（ａ）の上側）の表面（液滴吐出面）側からその反対側の裏面側に向かって拡がる略円錐台（又は略角錐台）のノズル５１が撥液剤の塗布前に既に加工されているものとする。ノズル形状としては、液滴吐出面からその反対側の裏面側に向かって拡がる略円錐台又は略角錐台の形状が好ましいが、ストレート形状、或いは、図６に示すような段形状で、液滴吐出面からその反対側の裏面側に向かって拡がる形状のものであっても良い。一方、液滴吐出面の反対側に向かって狭くなるようなノズル形状は好ましくない。尚、ノズルプレート形成基板６２の全面とは、ノズルプレート形成基板６２の表面、裏面及びノズル内壁面を少なくとも含むものとする。以下では、ノズルプレート形成基板６２の表面に形成される撥液膜を符号６４ａで表し、ノズルプレート形成基板６２の裏面及びノズル内壁面に形成される撥液膜を符号６４ｂで表す。
【００６０】
撥液剤としては、ＵＶ硬化性のあるもの、又は、ＵＶ硬化性の材料を混在したものを用いる。本実施形態では、架橋性基含有フッ素ポリマーに光重合剤を混合した撥液剤を使用する。撥液剤の塗布方法は、ディップ方式が最も好ましく、スプレー、蒸着、バーコート、スピンコートであってもよい。尚、ノズルプレート形成基板６２の厚さは５０〜１００μｍ、ノズル径（液滴吐出側の最小径部）は１０〜３０μｍ、撥液膜６４（６４ａ、６４ｂ）の厚さ（膜厚）は１０μｍとなっている。
【００６１】
次に、図５（ｂ）に示すように、ノズルプレート形成基板６２の全面に形成された撥液膜６４（６４ａ、６４ｂ）を一定温度下で乾燥して半固化状態にする。このとき、撥液膜６４中の溶媒が除去され、図５（ａ）の状態に比べて撥液膜６４が薄膜化する。本実施形態では、撥液膜６４を９０℃で５分間乾燥し、図５（ｂ）の状態の撥液膜６４の膜厚は約１〜３μｍとなる。
【００６２】
次に、図５（ｃ）に示すように、ノズルプレート形成基板６２の表面側（液滴吐出側）からノズルプレート形成基板６２の表面の撥液膜６４ａに対して紫外線（ＵＶ）を照射する。本実施形態では、５００ｍＪの紫外線を１０秒間照射している。これにより、ノズルプレート形成基板６２の表面の撥液膜６４ａは完全に固化した状態（本固化状態）となる。一方、ノズルプレート形成基板６２の裏面及びノズル内壁面の撥液膜６４ｂは、紫外線が照射されないため半固化状態のままである。
【００６３】
尚、本実施形態では、紫外線が照射されると固化する特性を有する撥液剤に対して紫外線を照射する態様を示したが、これに限定されず、例えば、電子線が照射されると固化する特性を有する撥液剤に対して電子線を照射する態様でもよい。
【００６４】
次に、図５（ｄ）に示すように、ノズルプレート形成基板６２の全面に親液剤を塗布し、親液膜６６を形成する。上述したように、ノズルプレート形成基板６２の全面には既に撥液膜６４ａ、６４ｂが形成されており、これらに重なるように親液剤を塗布する。その後、熱処理を行い、親液膜６６を固化させる。本実施形態では、１２０度で３時間の熱処理を行っており、親液膜６６の膜厚は約１．５μとなる。以下では、ノズルプレート形成基板６２の表面の撥液膜６４ａ上に形成される親液膜を符号６６ａで表し、ノズルプレート形成基板６２の裏面及びノズル内壁面の撥液膜６４ｂ上に形成される親液膜を符号６６ｂで表す。
【００６５】
本実施形態では、親液剤としてエポキシ系熱硬化性樹脂を用いたが、ＳｉＯ２を含む接着剤等を用いてもよい。親液剤の塗布方法は、上述した撥液剤の塗布方法と同様に、ディップ方式が最も好ましく、スプレー、蒸着、バーコート、スピンコートであってもよい。
【００６６】
撥液膜６４ａ、６４ｂ上に形成される親液膜６６ａ、６６ｂの状態については後で図７〜図９を用いて詳説するが、ノズルプレート形成基板６２の表面では撥液膜６４ａと親液膜６６ａとの密着性が低く、親液膜６６ａは撥液膜６４ａから剥離しやすい状態であるのに対して、ノズルプレート形成基板６２の裏面及びノズル内壁面では撥液膜６４ｂと親液膜６６ｂとの密着性が高く、親液膜６６ｂは前者の場合に比べて剥離しにくい状態となっている。これらの違いは撥液膜６４ａ、６４ｂの固化状態（本固化状態、半固化状態）の違いによるものである。
【００６７】
最後に、図５（ｅ）に示すように、ノズルプレート形成基板６２の表面の親液膜６６ａ（図５（ｄ）参照）を除去する。例えば、アルコール超音波洗浄等で親液膜６６ａを除去する。このとき、ノズルプレート形成基板６２の裏面及びノズル内壁面の親液膜６６ｂは撥液膜６４ｂとの密着性が高く、撥液膜６４ｂから剥がれることはない。このようにして、ノズルプレート形成基板６２の表面に撥液膜６４ａが形成され、且つ、その裏面及びノズル内壁面に親液剤６６ｂが形成されたノズルプレート６０を製造することができる。
【００６８】
続いて、撥液膜６４ａ、６４ｂ上に形成される親液膜６６ａ、６６ｂの状態について、図７〜図９を用いて詳説する。
【００６９】
図７は、図５（ｃ）のノズル周辺の拡大図であり、ノズルプレート形成基板６２の表面側（液滴吐出側）より紫外線（ＵＶ）を照射した後の状態を表している。図７に示すように、紫外線の照射によって、ノズルプレート形成基板６２の表面（図７の上面）の撥液膜６４ａは、撥液膜６４ａ中に含まれるポリマー（本実施形態では架橋性基含有フッ素ポリマーを使用）６８が撥液膜６４ａの表面側（ノズルプレート形成基板６２から離れた側）で高密度化して、本固化状態となる。これにより、撥液膜６４ａの表面における撥液性が上昇する。一方、ノズルプレート形成基板６２の表面以外の撥液膜６４ｂ（図７ではノズル内壁面の撥液膜６４ｂのみ図示）は、紫外線が照射されないので、ポリマー６８が分散した半固化状態となっている。
【００７０】
図８は、図５（ｄ）のノズル周辺の拡大図であり、撥液膜６４ａ、６４ｂ上に親液膜６６ａ、６６ｂを形成したときの状態を表している。図８に示すように、ノズルプレート形成基板６２の表面では、固化状態の撥液膜６４ａによって、撥液膜６４ａに対する親液膜６６ａの密着性が低くなっている。これに対して、ノズルプレート形成基板６２の表面以外では、半固化状態の撥液膜６４ｂによって、撥液膜６４ａに対する親液膜６６ａの密着性が高くなっている。
【００７１】
図９は、図５（ｅ）のノズル周辺の拡大図であり、ノズルプレート形成基板６２の表面の親液膜６６ａを除去した後の状態を表している。上述した密着性の違いによって、図９に示すように、ノズルプレート形成基板６２の表面の親液膜６６ａは除去される一方で、表面以外の親液膜６６ｂは除去されない。この親液膜６６ｂはノズル５１の開口付近、特にノズル５１のメニスカス部５１ａ（図９中破線で図示）近傍まで形成される。これは、図５（ｃ）で説明した紫外線照射による光重合反応を利用して、ノズルプレート形成基板６２の表面の撥液膜６４ａを固化させることによって、このような親液膜６６ｂを形成することができる。また、図示を省略したが、この光重合反応を利用した方法によって、親液膜６６ｂを複数のノズル５１間で略均一に形成することができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態におけるノズルプレートの製造方法では、撥液膜の除去工程がなく、しかも、レジストを用いていないのでレジスト除去工程もなく、従来の製造方法に比べて、製造工程が簡易化している。
【００７３】
また、このような製造方法により製造されたノズルプレートは、ノズル内部に形成される親液膜が複数のノズル間で略均一となるので、このノズルプレートを備える印字ヘッドのインクの吐出特性や供給性能が向上し、また背圧制御が容易となる。
【００７４】
尚、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。
【図２】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。
【図３】図２中３−３線に沿う断面図である。
【図４】図２に示した印字ヘッドのノズル配置を示す拡大図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、ノズルプレートの製造工程を示した説明図である。
【図６】ノズル形状の他の形態を示した説明図である。
【図７】図５（ｃ）のノズル周辺の拡大図である。
【図８】図５（ｄ）のノズル周辺の拡大図である。
【図９】図５（ｅ）のノズル周辺の拡大図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…インクジェット記録装置、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…供給口、５８…圧電素子、６０…ノズルプレート、６２…ノズルプレート形成基板、６４、６４ａ、６４ｂ…撥液膜、６６、６６ａ、６６ｂ…親液膜、６８…ポリマー
【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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