(57)【要約】 【課題】  吐出面部に付着した付着物による吐出精度の悪化、吐出の不安定化および吐出不良を防ぐことのできる液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置、ならびに液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】  インクジェットヘッドユニット１０のインク吐出面部４０は、ノズル２１が形成される部分にインクに対して撥液性を有する撥液性吐出口部分４１を有し、撥液性吐出口部分４１を囲繞するように、インクに対して撥液性を有する撥液性当接部分４２を有し、撥液性吐出口部分４１と撥液性当接部分４２との間に親液性介在部分４３を有する。インクジェットヘッドユニット１０は、キャップ部材をインク吐出面部４０に当接してインクを吸引して清掃する吸引清掃手段と、インク吐出面部４０に対してワイプブレードを摺動させて清掃する摺動清掃手段とを備えるインクジェット装置に備えられる。吸引清掃手段のキャップ部材は、撥液性当接部分４２に当接される。【選択図】      図１
2008100445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口が形成される吐出面部を有し、吐出口から液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、吐出面部に吐出口を覆うようにキャップ部材を当接して吐出口から液体を吸引して清掃可能な吸引清掃手段と、吐出面部に対して清掃部材を摺動させて吐出面部を清掃可能な摺動清掃手段とを備える液体吐出装置に備わる液体吐出ヘッドであって、
吐出面部は、
吐出口が形成され、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有する撥液性吐出口部分と、
撥液性吐出口部分を囲繞するように設けられ、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有し、キャップ部材が当接される撥液性当接部分と、
少なくとも撥液性吐出口部分よりも清掃部材の摺動方向上流側であって撥液性当接部分よりも清掃部材の摺動方向下流側に、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分との間に介在するように設けられ、吐出口から吐出される液体に対して親液性を有する親液性介在部分とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
清掃部材の摺動方向に垂直な方向における親液性介在部分の寸法は、清掃部材の摺動方向に垂直な方向における撥液性吐出口部分の寸法以上であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
撥液性当接部分は、層状に形成され、厚み方向一方側の表面部に清掃部材が摺動され、
撥液性当接部分の厚み方向における寸法は、２μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
撥液性吐出口部分は、層状に形成され、厚み方向一方側の表面部に清掃部材が摺動され、
撥液性吐出口部分の厚み方向における寸法は、０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
撥液性吐出口部分および撥液性当接部分は、層状に形成され、厚み方向一方側の表面部に清掃部材が摺動され、
撥液性当接部分の厚み方向における寸法は、撥液性吐出口部分の厚み方向における寸法よりも大きいことを特徴とする請求項３または４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
撥液性吐出口部分および撥液性当接部分は、フッ素系樹脂材料から成ることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
撥液性吐出口部分および撥液性当接部分は、異なる材料から成ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
親液性介在部分は、撥液性当接部分の内方に、撥液性吐出口部分を囲繞するように環状に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
吐出面部の撥液性吐出口部分を含むヘッド部と、
吐出面部の撥液性当接部分を含み、吐出面部に垂直な方向に延びる孔が形成される孔部を有し、孔部の孔の内方にヘッド部が設けられるヘッドカバー部と、
ヘッド部とヘッドカバー部の孔部との間隙を封止する封止部とを備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
封止部は、線膨張調整材を含有する樹脂材料から成ることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
線膨張調整材は、粒子から成り、
線膨張調整材の最大粒径は、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
親液性介在部分は、封止部によって構成されることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
撥液性吐出口部分は、撥液性当接部分よりも突出して設けられることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１４】
撥液性吐出口部分、撥液性当接部分および親液性介在部分は、滑らかに連なっていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッドと、
液体吐出ヘッドの吐出面部の撥液性当接部分に吐出口を覆うようにキャップ部材を当接して、吐出口から液体を吸引して清掃可能な吸引清掃手段と、
液体吐出ヘッドの吐出面部に対して、撥液性当接部分の少なくとも一部分、親液性介在部分および撥液性当接部分の順に清掃部材を摺動させて吐出面部を清掃可能な摺動清掃手段とを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１つに記載の液体吐出ヘッドの製造方法であって、
吐出口が形成され、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有する撥液性吐出口部分を形成する工程と、
撥液性吐出口部分を囲繞するように、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有し、キャップ部材が当接される撥液性当接部分を形成する工程と、
少なくとも撥液性吐出口部分よりも清掃部材の摺動方向上流側であって撥液性当接部分よりも清掃部材の摺動方向下流側に、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分との間に介在するように、吐出口から吐出される液体に対して親液性を有する親液性介在部分を形成する工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
撥液性吐出口部分を形成する工程と、撥液性当接部分を形成する工程とは、別々の工程であることを特徴とする請求項１６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出面部に形成される吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと液体吐出ヘッドの吐出面部を清掃する清掃手段とを備える液体吐出装置およびそれに備わる液体吐出ヘッド、ならびに液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は、液体吐出ヘッドの吐出口から、液体を付着させるべき付着対象物たとえばガラス基板などの記録媒体に向けて液体を吐出させることによって、付着対象物に対して非接触で液体を付着させる。液体吐出ヘッドの吐出口から液体が吐出されるとき、最初に吐出された液滴（以下「主滴」という）に付随して、主滴よりも遅れて飛翔するサテライトと呼ばれる微小液滴が発生することがある。また吐出された液滴が付着対象物に着弾したときに、付着対象物によって液滴の一部分が跳ね返り、微小液滴が発生することがある。
【０００３】
微小液滴が発生すると、この発生した微小液滴が、液体吐出ヘッドの吐出口が形成される吐出面部に付着し、液溜が発生することがある。吐出面部の吐出口が形成される吐出口部分に液溜が発生すると、主滴が吐出されるときに液溜と干渉し、着弾位置のずれ、主滴の体積のばらつき、または吐出応答性の劣化といった、吐出精度の悪化および吐出の不安定化が生じるおそれがある。また吐出面部の吐出口部分以外の部分に微小液滴が付着して液溜が生じると、この液溜に他の微小液滴が引寄せられて液溜が大きくなり、液溜が付着対象物に接触して、付着対象物を汚してしまうおそれがある。したがって吐出面部に付着した液体を除去することが求められる。
【０００４】
吐出面部に付着した液体を除去するための手段を備える液体吐出装置がある（たとえば、特許文献１参照）。液体吐出装置である特許文献１に開示のインクジェット装置は、液滴を除去するための手段として、吐出面部に吐出口を覆うようにキャップ部材を当接して密閉し、吸引することによって、吐出口部分を含む吐出面部に付着している液体およびゴミなどを取除くキャッピング動作を行なう手段と、ワイプブレードを吐出面部に摺動させて吐出面部の不要な液滴を除去するワイピング動作を行なう手段とを備える。
【０００５】
液体吐出ヘッドである特許文献１に開示のインクジェットヘッドは、複数の吐出口を備えた領域を囲む撥水領域と、撥水領域に隣接した領域に溝状の親水領域とを備える。このようなインクジェットヘッドでは、キャッピング動作において吐出面部に液滴が残留しやすいという問題がある。吐出面部に残留した液滴は変性して高粘度化しやすい。高粘度化した液滴が存在する状態でワイピング動作を行なうと、高粘度化した液滴が吐出口に入り込み、液体が吐出されない不吐出および吐出精度の悪化などの吐出不良が生じる。
【０００６】
また他の液体吐出装置として、吐出口に相当する各ノズル開口の周囲に撥水領域を設け、これら撥水領域間および撥水領域の外側に撥水領域に対して凹部となる親水領域を設けた吐出ヘッドを備える液体吐出装置がある（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２に開示されている液体吐出装置では、ノズル面にクリーニングパッドを密着させて、ノズル面に付着した液滴を気体または液体の流れによって除去するが、ノズル面に付着した液滴が変性して高粘度化した場合、高粘度化した液滴を気体または液体の流れによって除去することは困難である。
【０００７】
また特許文献２に開示の吐出ヘッドに対して、特許文献１に開示の技術のようにキャッピング動作およびワイピング動作を行なうと、特許文献１に開示のインクジェットヘッドの場合と同様に、キャッピング動作において吐出面部に液滴が残留しやすい。また残留した液滴が変性して高粘度化すると、ワイピング動作において、高粘度化した液滴が吐出口に入り込み、吐出不良が生じる。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２１０８５９号公報（第７−８，１３頁，第３，１７図）
【特許文献２】特開２００４−３２５１６４号公報（第８−９頁，第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、吐出口が形成される吐出面部に付着した付着物による吐出精度の悪化および吐出の不安定化を防ぐことができるとともに、付着物が除去されるときに吐出口に入り込むことを防ぎ、吐出不良を防ぐことのできる液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置、ならびに液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、吐出口が形成される吐出面部を有し、吐出口から液体を吐出可能な液体吐出ヘッドと、吐出面部に吐出口を覆うようにキャップ部材を当接して吐出口から液体を吸引して清掃可能な吸引清掃手段と、吐出面部に対して清掃部材を摺動させて吐出面部を清掃可能な摺動清掃手段とを備える液体吐出装置に備わる液体吐出ヘッドであって、
吐出面部は、
吐出口が形成され、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有する撥液性吐出口部分と、
撥液性吐出口部分を囲繞するように設けられ、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有し、キャップ部材が当接される撥液性当接部分と、
少なくとも撥液性吐出口部分よりも清掃部材の摺動方向上流側であって撥液性当接部分よりも清掃部材の摺動方向下流側に、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分との間に介在するように設けられ、吐出口から吐出される液体に対して親液性を有する親液性介在部分とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【００１１】
また本発明は、清掃部材の摺動方向に垂直な方向における親液性介在部分の寸法は、清掃部材の摺動方向に垂直な方向における撥液性吐出口部分の寸法以上であることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、撥液性当接部分は、層状に形成され、厚み方向一方側の表面部に清掃部材が摺動され、
撥液性当接部分の厚み方向における寸法は、２μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、撥液性吐出口部分は、層状に形成され、厚み方向一方側の表面部に清掃部材が摺動され、
撥液性吐出口部分の厚み方向における寸法は、０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分は、層状に形成され、厚み方向一方側の表面部に清掃部材が摺動され、
撥液性当接部分の厚み方向における寸法は、撥液性吐出口部分の厚み方向における寸法よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分は、フッ素系樹脂材料から成ることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分は、異なる材料から成ることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、親液性介在部分は、撥液性当接部分の内方に、撥液性吐出口部分を囲繞するように環状に設けられることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、吐出面部の撥液性吐出口部分を含むヘッド部と、
吐出面部の撥液性当接部分を含み、吐出面部に垂直な方向に延びる孔が形成される孔部を有し、孔部の孔の内方にヘッド部が設けられるヘッドカバー部と、
ヘッド部とヘッドカバー部の孔部との間隙を封止する封止部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、封止部は、線膨張調整材を含有する樹脂材料から成ることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、線膨張調整材は、粒子から成り、
線膨張調整材の最大粒径は、５０μｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、親液性介在部分は、封止部によって構成されることを特徴とする。
また本発明は、撥液性吐出口部分は、撥液性当接部分よりも突出して設けられることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、撥液性吐出口部分、撥液性当接部分および親液性介在部分は、滑らかに連なっていることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記本発明の液体吐出ヘッドと、
液体吐出ヘッドの吐出面部の撥液性当接部分に吐出口を覆うようにキャップ部材を当接して、吐出口から液体を吸引して清掃可能な吸引清掃手段と、
液体吐出ヘッドの吐出面部に対して、撥液性当接部分の少なくとも一部分、親液性介在部分および撥液性当接部分の順に清掃部材を摺動させて吐出面部を清掃可能な摺動清掃手段とを備えることを特徴とする液体吐出装置である。
【００２４】
また本発明は、前記本発明の液体吐出ヘッドの製造方法であって、
吐出口が形成され、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有する撥液性吐出口部分を形成する工程と、
撥液性吐出口部分を囲繞するように、吐出口から吐出される液体に対して撥液性を有し、キャップ部材が当接される撥液性当接部分を形成する工程と、
少なくとも撥液性吐出口部分よりも清掃部材の摺動方向上流側であって撥液性当接部分よりも清掃部材の摺動方向下流側に、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分との間に介在するように、吐出口から吐出される液体に対して親液性を有する親液性介在部分を形成する工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００２５】
また本発明は、撥液性吐出口部分を形成する工程と、撥液性当接部分を形成する工程とは、別々の工程であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、液体吐出ヘッドは、吐出口が形成される吐出面部を有し、吐出口から液体を吐出する。吐出面部は、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分と親液性介在部分とを含む。吐出口は撥液性吐出口部分に形成されており、この撥液性吐出口部分を囲繞するように、吐出口から吐出される液体（以下「吐出液体」ということがある）に対して撥液性を有する撥液性当接部分が設けられている。この撥液性当接部分に吸引清掃手段のキャップ部材が当接されるので、キャップ部材が吐出面部から離間されるとき、吐出液体をキャップ部材に付着させて、撥液性当接部分に残留しにくくすることができる。これによって撥液性当接部分における付着物の発生を抑えることができるので、付着物による吐出精度の悪化および吐出の不安定化を防ぐことができる。
【００２７】
この撥液性当接部分と撥液性吐出口部分との間には、吐出液体に対して親液性を有する親液性介在部分が設けられており、また撥液性吐出口部分は吐出液体に対して撥液性を有するので、キャップ部材が撥液性当接部分に当接されているときに吐出口から吸引される吐出液体は、親液性介在部分に保持される。このように親液性介在部分に吐出液体が保持されている状態で、吐出面部に対して撥液性当接部分、親液性介在部分および撥液性吐出口部分の順に清掃部材を摺動させて吐出面部を清掃することによって、たとえば撥液性当接部分に高粘度化した吐出液体（以下「高粘度付着物」ということがある）が付着していた場合、この高粘度付着物を親液性介在部分に保持されている吐出液体によって溶解させることができる。これによって高粘度付着物が撥液性吐出口部分に搬送されることを防ぐことができるので、高粘度付着物が吐出口に入り込むことを防ぐことができる。したがって、吐出液体が吐出口から吐出されないといった吐出不良を防ぐことができる。また撥液性吐出口部分に清掃部材が摺動されるときには、撥液性吐出口部分と清掃部材との間に、親液性介在部分に保持されていた吐出液体を介在させることができるので、撥液性吐出口部分が傷つくことを防ぐことができる。
【００２８】
また本発明によれば、清掃部材の摺動方向に垂直な方向における親液性介在部分の寸法は、清掃部材の摺動方向に垂直な方向における撥液性吐出口部分の寸法以上である。したがって、清掃部材を摺動させて吐出面部を清掃するときに、撥液性当接部分から清掃部材とともに搬送されてくる高粘度付着物を、親液性介在部分に保持された吐出液体によって、より確実に溶解させることができる。これによって高粘度付着物が吐出口に入り込むことをより確実に防ぐことができるので、吐出不良をより確実に防ぐことができる。また撥液性吐出口部分と清掃部材との間に吐出液体をより確実に介在させることができるので、撥液性吐出口部分の損傷をより確実に防ぐことができる。
【００２９】
また本発明によれば、撥液性当接部分の厚み方向における寸法（以下「厚み寸法」ということがある）は２μｍ以上５００μｍ以下であるので、撥液性当接部分の剥離および損傷による撥液性の低下を防ぐことができる。したがって、液体吐出ヘッドの吐出安定性および耐久性を向上させることができる。
【００３０】
また本発明によれば、撥液性吐出口部分の厚み寸法は０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下であるので、撥液性吐出口部分を容易に、また精度良く加工することができる。したがって吐出口が精度良く形成された撥液性吐出口部分が実現される。
【００３１】
また本発明によれば、キャップ部材が当接される撥液性当接部分の厚み寸法は、撥液性吐出口部分の厚み寸法よりも大きい。撥液性当接部分にはキャップ部材が当接されるので、撥液性当接部分は撥液性吐出口部分に比べて摩耗しやすい。撥液性当接部分の厚み寸法を撥液性吐出口部分の厚み寸法よりも大きくすることによって、撥液性当接部分の耐久性を向上させ、撥液性吐出口部分よりも早期に撥液性当接部分の撥液性が低下することを防ぐことができるので、液体吐出ヘッドの吐出安定性をより確実に向上させることができる。
【００３２】
また本発明によれば、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分がフッ素系樹脂材料から成る。フッ素系樹脂材料は他の撥液性材料たとえばシリコーン系樹脂材料に比べて、撥液性に優れるので、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分がフッ素系樹脂材料から成ることによって、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分への液体の残留をより確実に防ぐことができ、吐出安定性をより良好なものとすることができる。
【００３３】
また本発明によれば、撥液性吐出口部分および撥液性当接部分が異なる材料から成るので、撥液性吐出口部分に適した材料を選択するとともに、撥液性当接部分に適した材料を選択することが可能になる。たとえば撥液性当接部分の材料として耐久性に優れる材料を用い、耐久性に優れる撥液性当接部分を実現するとともに、撥液性吐出口部分の材料として加工性に優れる材料を用い、吐出口が精度良く形成された撥液性吐出口部分を実現することが可能になる。したがって耐久性および吐出安定性に優れる液体吐出ヘッドが実現される。
【００３４】
また本発明によれば、親液性介在部分が撥液性当接部分の内方に撥液性吐出口部分を囲繞するように環状に設けられるので、撥液性吐出口部分は親液性介在部分によって囲繞され、この親液性介在部分が撥液性当接部分によって囲繞される。これによって、複数の方向において、撥液性当接部分の少なくとも一部分、親液性介在部分および撥液性吐出口部分の順に清掃部材を摺動させることができる。したがって、液体吐出装置における液体吐出ヘッドの配置状態に応じて、清掃部材の摺動方向を選択することのできる液体吐出ヘッドが実現される。
【００３５】
また本発明によれば、吐出面部のうち、撥液性吐出口部分はヘッド部に含まれ、撥液性当接部分はカバー部に含まれる。このヘッド部は、ヘッドカバー部の吐出面部に垂直な方向に延びる孔部に設けられており、ヘッド部とヘッドカバー部との間隙は、封止部によって封止されている。これによって、ヘッドカバー部の撥液性当接部分にキャップ部材が当接されたときにキャップ部材および吐出面部によって形成される空間の密閉性を向上させることができるので、より確実にキャップ部材の内方の空間を負圧にし、吐出口から液体を吸引することができる。したがって、親液性介在部分に液体をより確実に保持させることができるので、撥液性当接部分に高粘度付着物が発生した場合にはその高粘度付着物を清掃部材が摺動されるときに溶解させることができ、また清掃部材と撥液性吐出口部分との間に液体を介在させ、撥液性吐出口部分の損傷を防ぐことができる。
【００３６】
また本発明によれば、封止部は、線膨張調整材を含有する樹脂材料から成るので、線膨張調整材の種類および含有率を適宜に選択することによって、ヘッド部およびヘッドカバー部の線熱膨張係数と封止部の線熱膨張係数とを可及的に等しくすることが可能になる。これによって、封止部とヘッド部との接続部および封止部とヘッドカバー部との接続部への残留応力の発生を可及的に防ぐことができる。したがって封止部とヘッド部およびヘッドカバー部との剥離を防ぐことができる。
【００３７】
また本発明によれば、封止部を構成する樹脂材料に含有される線膨張調整材は粒子から成り、最大粒径が５０μｍ以下である。これによって、線膨張調整材が封止部から突出した場合であっても、清掃部材が線膨張調整材によって偏摩耗する量を小さく抑えることができるので、清掃部材の偏摩耗した部分を吐出面部により確実に摺動させることができる。したがって吐出面部に付着した液体をより確実に除去することができる。
【００３８】
また本発明によれば、親液性介在部分が封止部によって構成されるので、封止部を構成する材料として親液性材料を用いることによって、親液性介在部分を容易に実現することができる。
【００３９】
また本発明によれば、撥液性吐出口部分が撥液性当接部分よりも突出して設けられているので、液体を吐出させて付着させる対象物である付着対象物と撥液性当接部分との距離の方が、付着対象物と撥液性吐出口部分との距離よりも大きくなる。撥液性当接部分にはキャップ部材が当接されるので、撥液性吐出口部分に比べると液体が残留しやすい。この残留した液体によって撥液性当接部分に液溜が生じている場合、吐出口から吐出されて付着対象物で跳ね返された液体が撥液性当接部分の液溜と一体になり、液溜が大きくなる。前述のように付着対象物と撥液性当接部分との距離は付着対象物と撥液性吐出口部分との距離よりも大きくなっているので、撥液性当接部分の液溜が付着対象物に接触することを可及的に防ぐことができる。したがって、付着対象物に液体が不所望に付着することを防ぎ、付着対象物の汚染を防ぐことができる。
【００４０】
また本発明によれば、吐出面部の撥液性吐出口部分、撥液性当接部分および親液性介在部分は、滑らかに連なっているので、撥液性吐出口部分と親液性介在部分との接続部および撥液性当接部分と親液性介在部分との接続部に角部が形成されることを防ぐことができる。これによって、清掃部材によって清掃するときに清掃部材が角部に接触することを防ぐことができるので、角部への接触による清掃部材の摩耗を防ぐことができる。また、たとえば撥液性吐出口部分が基材に撥液層が設けられたノズルプレートによって実現され、撥液性当接部分よりも突出して設けられる場合、清掃部材の接触によるノズルプレート端部の損傷を防いで、ノズルプレートの剥離を防ぐことができ、また撥液層の損傷を防ぐことができる。
【００４１】
また本発明によれば、前述のような優れた液体吐出ヘッドを備えて液体吐出装置が構成される。これによって好適な液体吐出装置が実現される。
【００４２】
また本発明によれば、吐出口が形成される撥液性吐出口部分が形成され、この撥液性吐出口部分を囲繞するように、キャップ部材が当接される撥液性当接部分が形成される。また少なくとも撥液性吐出口部分よりも清掃部材の摺動方向上流側であって撥液性当接部分よりも清掃部材の摺動方向下流側には、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分との間に介在するように、親液性介在部分が形成される。これによって、撥液性吐出口部分と、撥液性吐出口部分を囲繞する撥液性当接部分とを含み、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分との間に親液性介在部分が介在する吐出面部を有する液体吐出ヘッドが製造される。
【００４３】
また本発明によれば、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分とは、別々の工程で形成されるので、撥液性吐出口部分と撥液性当接部分とを別々の材料で形成することが可能になる。また、たとえば撥液性吐出口部分および撥液性当接部分が吐出液体に対して撥液性を有する撥液層によって構成される場合、撥液性吐出口部分を構成する撥液層および撥液性当接部分を構成する撥液層を異なる厚み寸法で形成することが可能になる。したがって好適な撥液性吐出口部分および撥液性当接部分が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は本発明の実施の一形態の液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッドユニット１０の構成を示す斜視図であり、図２は図１に示すインクジェットヘッドユニット１０の構成を示す断面図である。図２は、図１に示す切断面線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。インクジェットヘッドユニット１０は、吐出液体として、液状インク（以下、単に「インク」という）を液滴化して吐出する。インクジェットヘッドユニット１０は、後述する図５に示すインクジェットヘッド装置１に備えられる。
【００４５】
インクジェットヘッドユニット１０は、インクジェットヘッド部１１と、インクジェットヘッド部１１を支持するヘッドカバー部１２と、インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙を封止する封止部１３とを含んで構成される。インクジェットヘッドユニット１０は、略直方体形状であり、一表面部にノズルプレート１５を備える。
【００４６】
ノズルプレート１５は、板状に形成され、その厚み方向に垂直な仮想平面における断面形状は、矩形状、より詳細には長方形状である。ノズルプレート１５の厚み方向をＺ方向と定義し、Ｚ方向に直交する一方向をＹ方向と定義し、Ｚ方向およびＹ方向に直交する方向をＸ方向と定義する。各図において、これらＸ、Ｙ、Ｚ方向を矢符Ｘ、Ｙ、Ｚで表す。またノズルプレート１５の厚み方向Ｚのうち、一方をＺ１方向と定義し、他方をＺ２方向と定義する。
【００４７】
本実施形態においてＸ方向は、ノズルプレート１５の短手方向に一致する方向であり、Ｙ方向は、ノズルプレート１５の長手方向に一致する方向である。ノズルプレート１５は、インクジェットヘッドユニット１０のＺ方向一方Ｚ１側の表面部の一部分を構成する。このインクジェットヘッドユニット１０のＺ方向一方Ｚ１側の表面部は長方形状であり、その長辺部がノズルプレート１５の長手方向であるＹ方向に沿い、短辺部がノズルプレート１５の短手方向であるＸ方向に沿う。
【００４８】
ノズルプレート１５の厚み方向一方Ｚ１側の表面部であるＺ方向一方Ｚ１側の表面部（以下「Ｚ方向一表面部」ということがある）は、吐出液体であるインクに対して撥液性を有している。このノズルプレート１５のＺ方向一表面部によって、撥液性吐出口部分４１が構成されている。ヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部は、インクに対して撥液性を有しており、このヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部によって、撥液性当接部分４２が構成されている。撥液性当接部分４２は、より詳細には、インクに対する撥液性が、後述する図６に示すキャップ部材６３よりも高くなっている。
【００４９】
封止部１３のＺ方向一表面部は、インクに対して親液性を有しており、この封止部１３のＺ方向一表面部によって、親液性介在部分４３が構成されている。撥液性吐出口部分４１、撥液性当接部分４２および親液性介在部分４３を含んで、インクジェットヘッドユニット１０の吐出面部であるインク吐出面部４０が構成される。本実施形態では、撥液性吐出口部分４１と親液性介在部分４３とは接して形成され、撥液性当接部分４２と親液性介在部分４３とは接して形成されている。本実施形態においてインク吐出面部４０は、インクジェットヘッドユニット１０のＺ方向一表面部である。
【００５０】
本実施形態では、インクとして、エーテル系溶剤を主溶媒としたインクが用いられるので、撥液性吐出口部分４１および撥液性当接部分４２はエーテル系溶剤に対して撥液性であり、親液性介在部分４３はエーテル系溶剤に対して親液性である。
【００５１】
図３は、図２に示すインクジェットヘッド部１１の構成を拡大して示す断面図である。インクジェットヘッド部１１は、インクが吐出される部分であり、ヘッド本体１４と、ノズルプレート１５とを含んで構成される。
【００５２】
ヘッド本体１４には、インクを収容する複数のインク室１６が形成されている。各インク室１６には、図示しない液体収容タンクから、吐出されるべき液体であるインクが供給される。ヘッド本体１４は、図示しないが、インク室１６内に収容されるインクに圧力を発生させる圧力発生手段を備える。ヘッド本体１４は、厚み方向であるＸ方向一方側の表面部に複数の溝部１８が形成された基板１７と、溝部１８に形成された溝を蓋をするように基板１７のＸ方向一表面部に取付けられる不図示のカバープレートとを含んで構成される。基板１７の溝部１８に形成された溝がカバープレートで蓋をされることによってインク室１６が形成される。基板１７は、たとえば圧電性材料から成る圧電性基板によって実現される。
【００５３】
ノズルプレート１５は、板状形状であり、その厚み方向Ｚに垂直な仮想平面における断面形状が矩形状、より詳細には長方形状である。ノズルプレート１５は、たとえば短辺部の寸法が３ｍｍであり、長辺部の寸法が１５ｍｍである。ノズルプレート１５の寸法は、これに限定されない。
【００５４】
ノズルプレート１５には、複数のノズル２１が形成されている。ノズル２１は、ノズルプレート１５の厚み方向一方および他方に開口されており、厚み方向一方側の開口が吐出口に相当する。ノズル２１は、ヘッド本体１４に形成された各インク室１６の部分に対向するように形成され、各インク室１６と連通する。複数のノズル２１は、Ｙ方向に相互に間隔をあけて形成される。
【００５５】
ノズルプレート１５は、より詳細には、基材２２と吐出口撥液層２３とを含む。基材２２は、板状に形状され、その厚み方向一方Ｚ１側の表面部に吐出口撥液層２３が設けられる。基材２２および吐出口撥液層２３は、その厚み方向に貫通する貫通孔が形成される孔部が設けられており、この基材２２および吐出口撥液層２３の孔部によってノズル２１が構成される。
【００５６】
基材２２の材料としては、樹脂材料が挙げられる。本実施形態において基材２２の材料はポリイミドである。基材２２は、たとえばポリイミド膜によって実現される。ポリイミドは、エキシマレーザ光によって高精度に加工することが可能であり、またインクに対して膨潤、溶出などの化学変化を起こさないので、加工性および耐インク性の観点から、ノズルプレート１５の基材２２として好適である。
【００５７】
基材２２の厚み寸法ｓ３は、後述する製造工程における作業性および加工性の観点から、２５μｍ以上１５０μｍ以下に選ばれ、たとえば５０μｍである。基材２２の厚み寸法ｓ３は、これに限定されないが、本実施形態のように２５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５８】
吐出口撥液層２３は、インクに対して撥液性を有する撥液性材料（以下「撥液材料」ということがある）から成る。吐出口撥液層２３を構成する撥液材料としては、シリコーン系樹脂材料などのシリコーン系撥液材料、およびフッ素系樹脂材料などのフッ素系撥液材料などの、撥液性を有する樹脂材料が挙げられる。フッ素系撥液材料としては、フッ素へテロ環状構造を有するポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素系シランカップリング剤などのフッ素系樹脂材料が挙げられる。
【００５９】
本実施形態では、吐出口撥液層２３の撥液材料として、フッ素系撥液材料であるフッ素系樹脂材料が用いられる。フッ素系撥液材料とシリコーン系撥液材料とを比較した場合、フッ素系撥液材料の方が高い撥液性を示す。したがって本実施形態のようにフッ素系撥液材料を用いることが好ましい。
【００６０】
本実施形態では、フッ素系撥液材料の中でも、フッ素系シランカップリング剤が用いられる。フッ素系シランカップリング剤としては、たとえばオプツールＤＳＸ（商品名、ダイキン工業株式会社製）が挙げられる。このオプツールＤＳＸで形成された層の本実施形態で用いられるインクに対する接触角は、約６０〜７０°程度である。本実施形態では、インクとして、エーテル系溶剤を主溶媒としたインクが用いられる。
【００６１】
吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下に選ばれる。吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、これに限定されないが、本実施形態のように０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下であることが好ましい。
【００６２】
インクジェットヘッド部１１は、ヘッド本体１４の圧力発生手段によってインク室１６内のインクに圧力を発生させ、ノズルプレート１５のノズル２１の開口からインクを吐出させる素子である。
【００６３】
図２に戻って、ヘッドカバー部１２は、より詳細には、インクジェットヘッド部１１のヘッド本体１４の外周面部を囲繞するように設けられる。ヘッドカバー部１２は、後述する図５に示すインクジェット装置１において、クリーニングを含むメンテナンスなどの動作が行なわれるときに、インクジェットヘッド部１１を支持、保護または補佐する。
【００６４】
図４は、図２に示すヘッドカバー部１２のインクジェットヘッド部１１を取付ける前の状態を示す断面図である。ヘッドカバー部１２は、略直方体状に形成され、Ｚ方向一方Ｚ１側に開口した孔、より詳細には有底孔が形成される取付孔部２４を有する。取付孔部２４の孔は、インク吐出面部４０に垂直な方向であるＺ方向に延びて形成される。この取付孔部２４の孔の内方に、図２に示すようにインクジェットヘッド部１１が設けられる。
【００６５】
図２に示すように、インクジェットヘッド部１１は、ヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部から、Ｚ方向一方Ｚ１側に突出した状態で取付けられている。本実施形態では、インクジェットヘッド部１１は、ヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部から、０．５ｍｍ程度突き出した状態で取付けられている。したがってインクジェットヘッド部１１のＺ方向一方Ｚ１側の表面部と、ヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部との距離（以下、「インクジェットヘッド部１１の突出距離」ということがある）ｄ１は、０．５ｍｍ程度である。インクジェットヘッド部１１の突出距離ｄ１は、これに限定されないが、０．００５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．００５ｍｍ以上０．０３０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００６６】
ヘッドカバー部１２は、カバー本体２５と、当接撥液層２６とを含む。ヘッドカバー部１２、より詳細にはヘッドカバー部１２の当接撥液層２６には、後述するメンテナンス動作において、図６に示すようにキャップ部材６３が当接される。
【００６７】
カバー本体２５は、略直方体状に形成され、Ｚ方向一方Ｚ１側に開口した孔、より詳細には有底孔が形成されており、この孔と当接撥液層２６に形成される開口とによって取付孔部２４の孔が形成される。カバー本体２５の材料には、耐インク性および強度の観点から、たとえば日本工業規格（略称ＪＩＳ）Ｇ４３０５に規定されるＳＵＳ３１６などのオーステナイト系ステンレス鋼などの金属材料が用いられる。当接撥液層２６は、カバー本体２５のＺ方向一方Ｚ１側の表面部に設けられる。カバー本体２５と当接撥液層２６との間には、密着性を向上させるために密着剤層が介在していてもよい。
【００６８】
当接撥液層２６は、インクに対して撥液性を有する撥液材料から成る。当接撥液層２６を構成する撥液材料としては、シリコーン系撥液材料およびフッ素系撥液材料が挙げられる。フッ素系撥液材料としては、フッ素へテロ環状構造を有するポリマー、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素系シランカップリング剤、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（Perfluoroalcoxy flu ororesins；略称ＰＦＡ樹脂）などのフッ素系樹脂材料が挙げられる。「ＰＦＡ樹脂」とは、四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体樹脂のことである。
【００６９】
前述のようにフッ素系の撥液材料の方がシリコーン系の撥液材料よりも高い撥液性を示すので、吐出口撥液層２３の撥液材料としてフッ素系撥液材料を選択したときと同様に撥液性の観点から、本実施形態では、当接撥液層２６の撥液材料として、フッ素系の撥液材料であるフッ素系樹脂材料が用いられる。より詳細には、当接撥液層２６の撥液材料には、フッ素系撥液材料であるＰＦＡが用いられる。このＰＦＡの接触角は、本実施形態で用いられるインクに対して約７０°程度である。またＰＦＡは、デーバー摩耗係数が２０ｍｇ／１０００回転以下の値を持ち、撥液性特性と耐摩耗性特性とに優れており、また容易に厚く塗布することが可能である。したがって、当接撥液層２６の撥液材料には、本実施形態のようにＰＦＡを用いることが好ましい。「デーバー摩耗係数」とは、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２０４に規定される摩耗輪による摩耗試験において、摩耗輪を１０００回転した後の試験片の質量の減少量（ｍｇ）をいう。
【００７０】
当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は、２μｍ以上５００μｍ以下に選ばれる。当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は、これに限定されないが、本実施形態のように２μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
【００７１】
図１に戻って、インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙を封止する封止部１３は、Ｚ方向一方Ｚ１側から見て、インクジェットヘッド部１１のノズルプレート１５を囲繞するように環状に設けられる。したがって封止部１３のＺ方向一表面部によって構成される親液性介在部分４３は、Ｚ方向一方Ｚ１側から見て、ノズルプレート１５のＺ方向一表面部によって構成される撥液性吐出口部分４１を囲繞している。
【００７２】
封止部１３は、より詳細には、図２に示すようにヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部に設けられており、ヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部のうち、封止部１３が設けられる環状部分を除く残余の部分によって撥液性当接部分４２が構成される。したがって図１に示すように、Ｚ方向一方Ｚ１側から見て、撥液性吐出口部分４１と撥液性当接部分４２との間には、封止部１３によって構成される環状の親液性介在部分４３が介在しており、撥液性当接部分４２は、撥液性吐出口部分４１を囲繞するように設けられている。
【００７３】
図１に示す親液性介在部分４３の幅方向における寸法（以下「幅寸法」という）ｗ１は、たとえば１ｍｍである。親液性介在部分４３の幅寸法ｗ１は、これに限定されない。親液性介在部分４３の幅寸法ｗ１は、ノズルプレート１５の寸法に応じて選ばれる。たとえばノズルプレート１５の短辺部の寸法が３ｍｍであり、長辺部の寸法が１５ｍｍである場合、親液性介在部分４３の幅寸法ｗ１は１ｍｍに選ばれ、ノズルプレート１５の周囲１ｍｍが封止部１３となる。
【００７４】
親液性介在部分４３は、本実施形態ではＸ方向およびＹ方向に一様に形成されるので、親液性介在部分４３の幅寸法ｗ１は、Ｘ方向およびＹ方向で等しくなるが、Ｘ方向およびＹ方向において異なっていてもよい。親液性介在部分４３は、少なくとも後述する図８に示すワイプブレード６６の摺動方向における幅寸法ｗ１が、ワイプブレード６６の摺動方向におけるノズルプレート１５の寸法に応じて選ばれることが好ましい。
【００７５】
封止部１３を構成する材料である封止材料としては、接着性を有する樹脂材料（以下「接着性樹脂材料」ということがある）、たとえば接着剤として用いられている樹脂材料が用いられる。本実施形態では、封止部１３によって親液性介在部分４３が構成されているので、封止材料として、接着性を有し、かつインクに対して親液性を有する材料が用いられる。封止部１３の封止材料としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含有する熱硬化性樹脂材料が挙げられる。たとえばエポキシ樹脂のように硬化剤によって硬化する熱硬化性樹脂が用いられる場合、熱硬化性樹脂材料は、さらに硬化剤を含有する。封止材料は、たとえば接着剤、より詳細には、エポキシ樹脂接着剤などの熱硬化性樹脂接着剤によって実現される。
【００７６】
本実施形態では、封止材料には、エポキシ樹脂接着剤が用いられる。エポキシ樹脂接着剤は、本実施形態において用いられるインクに対して親液性を有するとともに、溶解しにくく、溶出しにくいので、好適である。
【００７７】
本実施形態において封止部１３の封止材料である樹脂材料は、さらに、線膨張係数を調整するための線膨張調整材を含有する。封止部１３の封止材料は、線膨張調整材を含有しなくてもよいが、本実施形態のように線膨張調整材を含有することが好ましい。
【００７８】
封止部１３は、図２に示すようにインクジェットヘッド部１１のＸ方向およびＹ方向の一方側の表面部と、ヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部とを接着する。封止部１３では、熱膨張による伸縮が起こるので、封止部１３の封止材料である接着剤の線膨張係数と、被接着面部であるインクジェットヘッド部１１のＸ方向およびＹ方向の一表面部、ならびにヘッドカバー部１２の線膨張係数とが異なる場合、封止部１３とインクジェットヘッド部１１との接続部および封止部１３とヘッドカバー部１２との接続部に残留応力が発生することがある。たとえば、封止部１３を形成するために熱硬化性樹脂材料を加熱硬化させた場合には、室温に戻したときに残留応力が残ってしまうことがある。
【００７９】
このように残留応力が発生すると、場合によっては、接着剤と被接着面部との剥離が引き起こされるという問題が発生する。これによって、たとえば封止部１３とインクジェットヘッド部１１との剥離、または封止部１３とヘッドカバー部１２との剥離が生じることがある。インクジェットヘッドユニット１０において、封止部１３とインクジェットヘッド部１１またはヘッドカバー部１２との剥離が生じると、インクジェットヘッド部１１においてリークおよび素子特性劣化などが起こるおそれがある。
【００８０】
本実施形態では、封止材料である樹脂材料には線膨張調整材が混入されているので、封止材料の線膨張係数と被接着面部の線膨張係数とが可及的に等しくなるように、線膨張調整材の種類、粒径および含有率などを適宜に選択することによって、残留応力の発生を防止することができる。これによって、封止部１３とインクジェットヘッド部１１との剥離、および封止部１３とヘッドカバー部１２との剥離を防ぐことができる。
【００８１】
線膨張調整材としては、フィラーとして用いられている無機粒子、具体的にはアルミナ、シリカ、窒化アルミニウムなどの無機粒子が挙げられる。使用する線膨張調整材の種類、粒径および樹脂材料中の含有率（以下「濃度」ともいう）などは、使用する封止材料である接着剤の線膨張係数と被接着面部の線膨張係数との差を考慮して、封止材料の線膨張係数と被接着面部の線膨張係数とが可及的に等しくなるように、適宜選択される。
【００８２】
線膨張調整材として無機粒子などの粒子が用いられる場合、線膨張調整材である粒子（以下「フィラー」ということがある）の大きさは、直径５０μｍの球内に収まる大きさに選ばれる。換言すると、線膨張調整材である粒子の最大粒径は、５０μｍ以下に選ばれる。またフィラーの平均粒径は、２０μｍ以上３０μｍ以下に選ばれる。フィラーの最大粒径および平均粒径は、これに限定されない。
【００８３】
図１に示すインクジェットヘッドユニット１０は、以下のようにして製造される。インクジェットヘッドユニット１０の製造方法は、インクジェットヘッド部１１を作製するヘッド部作製工程と、ヘッドカバー部１２を作製するカバー部作製工程と、インクジェットヘッド部１１をヘッドカバー部１２に取付けて封止する封止工程とを含む。
【００８４】
ヘッド部作製工程は、ノズルプレート１５を作製する工程と、ヘッド本体１４を作製する工程と、ノズルプレート１５とヘッド本体１４とを接合する工程とを含む。ノズルプレート１５を作製する工程では、まず基材２２のＺ方向一表面部を撥液処理する。具体的には、前述の図３に示すように、基材２２のＺ方向一表面部に吐出口撥液層２３を形成する。吐出口撥液層２３は、たとえば撥液性材料を蒸着によって基材２２のＺ方向一表面部に成膜することによって形成される。吐出口撥液層２３は、蒸着に限定されず、たとえばスピンコータまたは転写方法によって撥液性材料を基材２２のＺ方向一表面部に塗布することによって形成されてもよい。
【００８５】
このようにして撥液処理された基材２２を、たとえばエキシマレーザ光によって加工することによって、ノズル２１を形成する。より詳細には、吐出口撥液層２３が形成された基材２２に、各ノズル２１に対応する部分が開口されたパターンのマスクを介して、エキシマレーザ光を集光させ、複数のノズル２１を一括して形成する。
【００８６】
照射するエキシマレーザ光のエネルギ密度、周波数および照射回数（以下「ショット数」ともいう）などの照射条件を調整することによって、目的とする開口直径および形状のノズル２１を形成することが可能である。エキシマレーザ光は、たとえば、約７００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギ密度で、周波数１００Ｈｚ、５００ショットの照射条件で照射される。この照射条件でエキシマレーザ光を照射することによって、たとえば、直径２５μｍの真円形状に開口されたノズル２１が形成される。ノズル２１は、１つのノズルプレート１５あたり、たとえば６４個が形成される。
【００８７】
本実施形態では、基材２２としてポリイミド膜が用いられる。ポリイミドは、エキシマレーザ光によって高精度加工が可能である。したがって本実施形態では、目的とする開口直径および形状のノズル２１を精度良く形成することができる。
【００８８】
また基材２２であるポリイミド膜の厚み寸法ｓ３は、作業性および加工性の観点から、２５μｍ以上１５０μｍ以下に選ばれる。基材２２は、たとえば厚み寸法ｓ３が５０μｍであるポリイミド膜によって実現される。基材２２、特にポリイミド膜は、厚み寸法ｓ３が２５μｍ未満であり、薄すぎると、変形したり破れたりするなどして作業性が悪く、厚み寸法が１５０μｍを超えて、厚すぎると、加工精度が劣化し、加工性が悪くなる。
【００８９】
本実施形態では、基材２２の厚み寸法ｓ３は２５μｍ以上１５０μｍ以下であるので、基材２２が変形したり破れたりすることを防ぐことができ、作業性を向上させることができる。また加工精度の劣化を防ぐことができ、加工性を向上させることができるので、目的とする開口直径および形状のノズル２１をより精度良く形成することができる。基材２２の厚み寸法ｓ３は、前記範囲から、インクジェットヘッドユニット１０の用途および製造プロセスに応じて適宜選択される。
【００９０】
また本実施形態では、吐出口撥液層２３の撥液材料として、フッ素系シランカップリング剤、より詳細にはオプツールＤＳＸ（商品名、ダイキン工業株式会社製）が用いられる。撥液材料、その中でもフッ素系シランカップリング剤、特にオプツールＤＳＸは、エキシマレーザ光によって加工し難い材料であるので、加工性を考慮すると、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、小さい方が好ましい。
【００９１】
本実施形態では、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、０．０３μｍ以下、より詳細には０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下に選ばれる。吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１が０．０３μｍを超えると、形成されるノズル２１の開口形状が真円形状から外れやすく、インクの着弾精度が低下する。吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１を０．０３μｍ以下にすることによって、開口形状が真円形状に近いノズル２１をより確実に形成することができるので、インクの着弾精度の高いインクジェットヘッドユニット１０が実現される。
【００９２】
ヘッド本体１４を作製する工程では、まず基板１７に複数の溝部１８を形成する。複数の溝部１８は、互いに平行になるように一方向に延びて形成される。溝部１８は、たとえばダイヤモンドブレードを備えるダイシング装置によって基板１７を切削することによって形成される。溝部１８の深さ方向における寸法は、たとえば３００μｍである。溝部１８の延在方向に直交する方向の幅は、たとえば７０μｍである。
【００９３】
このようにして形成された溝部１８の内表面部に、銅、アルミニウム、クロム、金などの導電性材料から成る図示しない電極を形成した後、溝部１８に形成された溝を蓋するようにカバープレートを基板１７に接着してインク室１６を形成する。これによってヘッド本体１４が形成される。
【００９４】
ノズルプレート１５とヘッド本体１４とを接合する工程では、以上のようにして作製されたノズルプレート１５のノズル２１とヘッド本体１４に形成されているインク室１６との相対位置を調整して、ヘッド本体１４にノズルプレート１５を接着し、インクジェットヘッド部１１を作製する。
【００９５】
カバー部作製工程では、まず、カバー本体２５となる基板の厚み方向一表面部に、当接撥液層２６を形成する。当接撥液層２６は、たとえば撥液性材料を蒸着によって基板の厚み方向一表面部に成膜することによって形成される。当接撥液層２６は、蒸着に限定されず、たとえばスピンコータまたは転写方法によって撥液性材料を基板の厚み方向一表面部に塗布することによって形成されてもよい。このようにして当接撥液層２６が形成された基板に取付孔部２４を形成する。これによってヘッドカバー部１２が形成される。
【００９６】
封止工程では、以上のようにして作製されたインクジェットヘッド部１１をヘッドカバー部１２の取付孔部２４に位置決めして配置し、インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙を封止部１３で封止接着して固定する。このとき、インクジェットヘッド部１１は、ヘッドカバー部１２に対して突き出した位置に位置決めされて固定される。この状態でインクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙部分に封止材料を入れて接着することによって、インクジェットヘッド部１１が突き出した状態のインクジェットヘッドユニット１０が形成される。このようにして図１に示すインクジェットユニット１０が作製される。
【００９７】
封止工程における間隙の封止接着は、たとえばディスペンサを用いて、シリンジに詰め込まれた封止材料である接着剤を、ヘッドカバー部１２とインクジェットヘッド部１１との間隙を描画するように塗布した後、加熱して硬化させることによって実現される。本実施形態では、封止材料として、線膨張係数調整材を含有する樹脂材料である接着剤が用いられるので、加熱硬化後に室温に戻したときに、封止部１３とインクジェットヘッド部１１との接続部、および封止部１３とヘッドカバー部１２との接続部に残留応力が発生することを防止することができる。したがって、封止部１３とインクジェットヘッド部１１との剥離、および封止部１３とヘッドカバー部１２との剥離を防ぐことができ、接合強度の高いインクジェットヘッドユニット１０を製造することができる。
【００９８】
図５は、本実施形態のインクジェットヘッドユニット１０を備えるインクジェット装置１の外観構成を模式的に示す斜視図である。液体吐出装置であるインクジェット装置１は、吸着盤２、主走査方向駆動手段３、キャリッジ４、副走査方向駆動手段５、メンテナンス部６、および定盤７を含んで構成される。
【００９９】
吸着盤２は、付着対象物である記録媒体、本実施形態ではガラス基板２０を吸着保持する。主走査方向駆動手段３は、吸着盤２を主走査方向８に移動させる。キャリッジ４は、ノズルから液滴を吐出して記録を行なう前述のインクジェットヘッドユニット１０と、インクジェットヘッドユニット１０から吐出されるべき液体を収容する図示しない液体収容タンクとを内蔵する。インクジェットヘッドユニット１０は、図１に示すインク吐出面部４０が、吸着盤２に対向するように設けられ、吸着盤２に吸着保持される付着対象物であるガラス基板２０に対向する。
【０１００】
副走査方向駆動手段５は、キャリッジ４を副走査方向９に移動させるガントリ形式（門構造）の駆動手段である。副走査方向９は、主走査方向８に直交する方向である。本実施形態において主走査方向８は、Ｘ方向に一致する方向であり、副走査方向９は、Ｙ方向に一致する方向である。メンテナンス部６は、キャリッジ５に内蔵されるインクジェットヘッド１０を維持管理（以下、「メンテナンス」ということがある）する。
【０１０１】
吸着盤２には、ガラス基板２０が載置される載置面に開口する複数の孔が形成され、その複数の孔の開口部の反対側に、図示しない吸引装置を構成するたとえば配管および真空ポンプなどが接続される。吸引装置の吸引動作によって、吸着盤２の載置面に載置されるガラス基板２０が吸着保持され、ガラス基板２０は、吸着盤２と一体化して移動する。
【０１０２】
主走査方向駆動手段３は、定盤７の厚み方向一表面部に、互いに平行に設けられる一対の主走査方向スライド機構３１と、主走査方向スライド機構３１に内蔵される図示しないリニアサーボモータと、主走査方向スライド機構３１の位置状態を検出する図示しない主走査駆動制御部とを含んで構成される。
【０１０３】
副走査方向駆動手段５は、主走査方向８に直交して吸着盤２を跨ぐように設けられるガントリ５１と、ガントリ５１の梁部５１ａに設けられる副走査方向スライド機構５２と、副走査方向スライド機構５２に係合するキャリッジ４を副走査方向９に移動させる図示しないリニアサーボモータと、リニアサーボモータの駆動動作を制御する図示しない副走査駆動制御部とを含んで構成される。
【０１０４】
メンテナンス部６は、吸引清掃手段であるキャッピング部６１と、摺動清掃手段であるワイピング部６２とを含んで構成される。キャッピング部６１とワイピング部６２とは、Ｙ方向に並んで設けられる。ワイピング部６２は、キャッピング部６１よりも吸着盤２寄りに設けられる。メンテナンス部６は、キャリッジ４が対向する位置に移動してくると、キャリッジ４に内蔵されるインクジェットヘッドユニット１０に対して、キャッピング部６１によるキャッピング動作、およびワイピング部６２によるワイピング動作を行なう。
【０１０５】
図６は、キャッピング部６１の構成を示す断面図である。図６では、インクジェットヘッドユニット１０のインク吐出面部４０に対して、キャッピング部６１のキャップ部材６３が当接されている状態を示す。図６では、理解を容易にするために、インクジェットヘッド部１１の構成を簡略化して示す。
【０１０６】
キャッピング部６１は、キャップ部材６３と吸引装置６４とを含む。キャップ部材６３は、一方に開放する略直方体の筐体状であり、開放端部６３ａがインクジェットヘッドユニット１０のインク吐出面部４０、より詳細には、撥液性当接部分４２であるヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部に当接される。
【０１０７】
キャップ部材６３の材料としては、キャップ部材６３のインク吐出面部４０に対する密着性を考えて、弾性体が好ましい。またキャップ部材６３は、インク吐出面部４０に付着したインクと接触する部材であり、インクとの接触によってキャップ部材６３の材料が変性し、キャップ部材６の形状が変化するとインク吐出面部４０に対する密着性が劣化するおそれがある。したがってキャップ部材６３の材料は、インクに溶出せず、またインクによって膨潤せず、さらに変性しないことが望ましい。
【０１０８】
キャップ部材６３の材料としては、パーフルオロゴムなどのフッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴムなどのゴム材料が挙げられる。本実施形態では、フッ素ゴム、より詳細には、パーフルオロゴムが用いられる。ニトリルゴム、ウレタンゴムなどの、フッ素ゴム以外のゴム材料は、ケトン、エステル、エーテル、フランおよびアンモニアなどの有機性溶媒、ならびに酸およびアルカリなどの薬品と反応し、溶出または膨潤し、変性してしまう。
【０１０９】
これに対して、本実施形態で用いられるフッ素ゴム、特にパーフロロゴムは、耐薬性および耐インク性に優れている。またフッ素ゴム、特にパーフルオロゴムは、内部からのガスの発生および金属の溶出なども少なく、汚染物質を発生しにくく、またゴム弾性体として使用可能な温度範囲もマイナス（−）２０℃以上プラス（＋）２２０℃以下と広範囲である。したがって、フッ素ゴム、特にパーフルオロゴムは、キャップ部材６３の材料として好適である。キャップ部材６３の材料は、フッ素ゴムに限定されず、使用するインクの性状たとえば組成に応じて、前述のゴム材料から適宜選択して用いることができる。
【０１１０】
図７は、図６に示すインクジェットヘッドユニット１０をＺ方向一方Ｚ１側から見た正面図である。図６は、図７に示す切断面線ＶＩ−ＶＩにおける断面図に相当する。キャップ部材６３は、図７の二点鎖線で示されるように、インクジェットヘッドユニット１０のインク吐出面部４０のうち、撥液性吐出口部分４１および親液性介在部分４３を覆うように、撥液性当接部分４２に当接される。このようにキャップ部材６３は撥液性吐出口部分４１を覆うので、撥液性吐出口部分４１の吐出口であるノズル２１の開口が、キャップ部材６３によって覆われる。
【０１１１】
図６に戻って、キャップ部材６３が撥液性当接部分４２に当接されることによって、キャップ部材６３の内方に密閉空間が形成される。キャップ部材６３には、図示されていない貫通孔が形成されており、この貫通孔にチューブ６５を介して吸引装置６４が接続されている。これによって吸引装置６４は、キャップ部材６３の内方の空間を吸引することができる。
【０１１２】
キャッピング部６１は、インクジェットヘッドユニット１０のインク吐出面部４０にキャップ部材６３を当接させてキャッピングし、吸引装置６４によってキャップ部材６３の内方の空間を吸引することによって、ノズル２１内およびインク吐出面部４０に残留したインクを除去する。このようにキャップ部材６３をインク吐出面部４０に当接させてキャップ部材６３の内方の空間を吸引する動作を「キャッピング動作」という。このキャッピング動作によって、ノズル２１内およびインク吐出面部４０に残留したインクが除去されるとともに、ノズル２１からインクが吸引されて排出され、インク吐出面部４０に付着する。
【０１１３】
図５に戻って、ワイピング部６２は、図５では図示を省略するが、清掃部材であるワイプブレード６６を備える。後述する図９に示すように、ワイプブレード６６は、平板状に形成され、その厚み方向に垂直な仮想平面における断面形状が矩形状、より詳細には長方形状である。ワイプブレード６６は、その長手方向が、ノズル２１の配列方向であるＹ方向に延び、短手方向の一端部がインク吐出面部４０に当接するように、図示しないブレード保持手段に保持される。
【０１１４】
ワイピング部６２は、ブレード保持手段を、ノズル２１の配列方向であるＹ方向に直交する方向であってインク吐出面部４０に平行な方向、すなわちＸ方向に移動させる図示しないブレード駆動手段をさらに含む。ブレード駆動手段によってブレード保持手段がＸ方向に移動されることによって、ワイプブレード６６がＸ方向に移動され、インク吐出面部４０に対して摺動される。このＸ方向が、ワイプブレード６６の摺動方向となる。
【０１１５】
本実施形態においてワイプブレード６６は、Ｘ方向におけるインク吐出面部４０の一端部から他端部に向かって摺動される。これによってインク吐出面部４０は、撥液性当接部分４２のＸ方向一方側の部分、親液性介在部分４３のＸ方向一方側の部分、撥液性吐出口部分４１、親液性介在部分４３のＸ方向他方側の部分、撥液性当接部分４２のＸ方向他方側の部分の順に、ワイプブレード６６によって清掃される。
【０１１６】
ワイプブレード６６の材料としては、ワイプブレード６６のインク吐出面部４０に対する密着性を考えて、弾性体が好ましい。またワイプブレード６６は、インク吐出面部４０に付着したインクと接触する部材であるので、ワイプブレード６６の材料は、インクに溶出せず、またインクによって膨潤せず、さらに変性しないことが望ましい。
【０１１７】
ワイプブレード６６の材料としては、パーフルオロゴムなどのフッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴムなどのゴム材料が挙げられる。前述のようにフッ素ゴム、特にパーフロロゴムは、他のゴム材料に比べて、耐薬性および耐インク性に優れており、内部からのガスの発生および金属の溶出なども少なく、汚染物質を発生しにくく、またゴム弾性体として使用可能な温度範囲も広範囲である。したがって、フッ素ゴム、特にパーフルオロゴムは、ワイプブレード６６の材料として好適である。ワイプブレード６６の材料は、フッ素ゴムに限定されず、使用するインクの性状たとえば組成に応じて、前述のゴム材料から適宜選択して用いることができる。
【０１１８】
図５に示すメンテナンス部６は、メンテナンス動作の１つとして、キャッピング動作およびワイピング動作の２つの動作からなるクリーニング動作を行なう。
【０１１９】
キャッピング動作では、キャッピング部６１を動作させ、インクジェットヘッドユニット１０のインク吐出面部４０をキャップ部材６３でキャッピングし、吸引することで、ノズル２１内およびインク吐出面部４０に残留したインクを除去する。その後、キャッピング動作においてインク吐出面部４０に付着したインクを除去するために、ワイピング部６２を動作させ、ワイプブレード６６をインク吐出面部４０に当てて払拭（以下「ワイプ」ともいう）するワイピング動作を行なう。このキャッピング動作およびワイピング動作の２つのメンテナンス動作は、具体的には以下のようにして行なわれる。
【０１２０】
キャッピング動作においてキャッピング部６１は、前述の図６に示すように、ノズル２１周辺のインク吐出面部４０をキャップ部材６３によって密閉し、吸引装置６４によって吸引することによって、ノズル２１に残留したインクおよびゴミなどの不純物を、ノズル２１から供給される新鮮なインクと共にノズル２１から強制的に排出し、除去する。このとき、インク吐出面部４０に残留しているインクおよびゴミなどの不純物も吸引され除去される。またキャッピング動作においてキャップ部材６３内の空間を密閉することは、インク吐出面部４０およびノズル２１周辺部に付着しているインクが乾燥することを防ぎ、インクが固着することを防ぐ役割も果たす。
【０１２１】
次いで、ワイピング動作においてワイピング部６２は、後述する図８に示すように、ワイプブレード６６をインク吐出面部４０に摺動させてワイピングすることによって、インク吐出面部４０に残留しているインクを除去する。本実施形態においてワイピング部６２は、ノズル２１の配列方向に垂直な方向にワイプブレード６６を摺動させる。
【０１２２】
図８は、ワイピング動作におけるワイプブレード６６とインク吐出面部４０との位置関係を模式的に示す正面図である。図８は、図１に示すインクジェットヘッドユニット１０をＺ方向一方Ｚ１側から見た正面図である。図８に示すように、ワイプブレード６６は、Ｘ方向一方Ｘ１側からＸ方向他方Ｘ２側に向かって、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、第３位置Ｐ３の順に、インク吐出面部４０に沿って摺動し、インク吐出面部４０に付着しているインクを除去する。
【０１２３】
図９は図８に示す第１位置Ｐ１にワイプブレード６６があるときの状態を示す側面図であり、図１０は図８に示す第２位置Ｐ２にワイプブレード６６があるときの状態を示す側面図であり、図１１は図８に示す第３位置Ｐ３にワイプブレード６６があるときの状態を示す側面図である。図９（ａ）、図１０（ａ）および図１１（ａ）は、図８に示すインクジェットヘッドユニット１０をＸ方向一方Ｘ１側から見た側面図である。図９（ａ）および図１０（ａ）では、理解を容易にするために、封止部１３のインクジェットヘッド部１１よりもＸ方向一方Ｘ１側の部分を取除いた状態を示す。図９（ｂ）、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）は、図８に示すインクジェットヘッドユニット１０をＹ方向一方Ｙ１側から見た側面図である。図９（ｂ）、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）では、理解を容易にするために、封止部１３のインクジェットヘッド部１１よりもＹ方向一方Ｙ１側の部分を取除いた状態を示す。
【０１２４】
ワイプブレード６６は、図８に示す第１位置Ｐ１において、図９に示すように、ヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部で構成される撥液性当接部分４２に当接して、Ｘ方向一方Ｘ１側の撥液性当接部分４２を清掃する。次いでワイプブレード６６は、図８に示す第２位置Ｐ２において、図１０に示すように、インクジェットヘッド部１１のＺ方向一方Ｚ１側の表面部で構成される撥液性吐出口部分４１に当接して、撥液性吐出口部分４１を清掃する。次いでワイプブレード６６は、図８に示す第３位置Ｐ３において、図１１に示すように撥液性当接部分４２に当接して、Ｘ方向他方Ｘ２側の撥液性当接部分４２を清掃する。
【０１２５】
ワイプブレード６６が図８に示す第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動する過程において、ワイプブレード６６は、封止部１３のＺ方向一方Ｚ１側の表面部で構成される親液性介在部分４３に当接して、Ｘ方向一方Ｘ１側の親液性介在部分４３を清掃する。またワイプブレード６６が図８に示す第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３に移動する過程において、ワイプブレード６６は、親液性介在部分４３に当接して、Ｘ方向他方Ｘ２側の親液性介在部分４３を清掃する。
【０１２６】
以上のようにしてキャッピング動作およびワイピング動作を順次行ない、ノズル２１およびインク吐出面部４０を清掃（以下「クリーニング」ということがある）する。
【０１２７】
この一連のクリーニング動作のうち、図６に示すキャッピング動作では、キャップ部材６３と、インク吐出面部４０のキャップ部材６３が当接する部分との入隅に存在するインクは、キャップ部材６３内の空間を吸引しても除去されにくいので、滞留してしまい、変性してインク吐出面部４０に残留し易い。
【０１２８】
本実施形態では、キャップ部材６３が当接する部分であるヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部は、インクに対して撥液性を有する撥液性当接部分４２になっているので、インク吐出面部４０のうち、キャップ部材６３が当接する部分にインクが残留し難い構造となっている。
【０１２９】
前述のように、キャッピング動作後、キャップ部材６３がヘッドカバー部１２から離間されるときには、キャップ部材６３とヘッドカバー部１２のキャップ当接面部との入隅にインクが残留し易い。インクは、相対的に撥液性の劣る方に引き寄せられるので、本実施形態のようにヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部を撥液性とし、撥液性当接部分４２にすることによって、撥液性の劣るキャップ部材６３にインクが付着する。
【０１３０】
したがって、撥液性としたヘッドカバー部１２のＺ方向一方Ｚ１側の表面部、すなわち撥液性当接部分４２には、インクが残留し難くなるので、キャッピング動作後に残留するインクの量が少なくなる。ヘッドカバー部１２に残留するインクの量が少なければ、残留したインクが変性して生じる変性インク、たとえば高粘度化したインクの量も少なくなる。
【０１３１】
変性インクは、ワイピング動作のときに、インク吐出面部４０およびノズル２１の開口付近に付着したり、ワイプブレード６６を損傷させたりすることによって、インクの拭き残しを発生させるので、インク溜ができる原因となる。インク溜ができると、吐出が不安定になったり、吐出不良が起こる。
【０１３２】
本実施形態では、前述のようにキャップ当接面部である撥液性当接部分４２にインクが残留し難くすることができ、インク溜ができる原因となる変性インクの量を少なくすることができるので、吐出が不安定になる危険性および吐出不良が起こる危険性を大幅に低減することができる。
【０１３３】
また本実施形態では、撥液性吐出口部分４１と撥液性当接部分４２との間には、親液性介在部分４３が介在している。この親液性介在部分４３は、前述の図５に示すメンテナンス部６によるクリーニング動作のときに有用である。
【０１３４】
親液性介在部分４３に変性インクが残留している場合、まずキャッピング動作において、親液性介在部分４３に残留していた変性インクは、ノズル２１から排出されるインクに溶解し、粘度の安定したインクに置換される。キャッピング動作後、ワイピング動作を行うが、図８に示すように、ワイプブレード６６は、撥液性当接部分４２から親液性介在部分４３を通り、撥液性吐出口部分４１を摺動する。
【０１３５】
このとき、撥液性当接部分４２において変性したインクがワイプブレード６６との間に介在し、この変性したインクがワイプブレード６６と共に撥液性吐出口部分４１側に移動してくることがある。親液性介在部分４３には、溶解したインクが保持されているので、ワイプブレード６６と共に移動してくる変性インクは、親液性介在部分４３を通過するときに、親液性介在部分４３に保持されたインクと接することによって溶解する。
【０１３６】
このように変性インクは親液性介在部分４３で溶解するので、撥液性吐出口部分４１には、溶解したインクがワイプブレード６６と共に移動してくることになり、変性したインクは撥液性吐出口部分４１には到達しない。したがって、変性したインクがノズル２１およびノズル２１周辺に付着することを防ぐことができる。また変性したインクがワイプブレード６６に押し付けられることを防ぎ、ノズル２１周辺部分の損傷を防ぐことができるので、着弾精度の低下および不吐出などの吐出不良の発生を防ぐことができる。
【０１３７】
また親液性介在部分４３において、保持されたインクにワイプブレード６６が浸されることになるので、ワイプブレード６６とワイプされる面との間にはインクが介在することになる。したがってワイプブレード６６が親液性介在部分４３を経て、ノズルプレート１５のＺ方向一表面部である撥液性吐出口部分４１をワイプするとき、ワイプブレード６６との間に介在しているインクが、ワイプブレード６６との当接部分、摺動面の微細な凹凸、およびゴミなどのパーティクルに対する緩衝材または潤滑剤の役割を果たす。これによって、撥液性吐出口部分４１を構成する吐出口撥液層２３を損傷することなく、ワイピングすることができる。またワイプブレード６６に対する損傷も避けることができる。
【０１３８】
ワイプブレード６６と親液性介在部分４３との接触時間は、０．５ｓ以上であることが好ましい。ワイプブレード６６と親液性介在部分４３との接触時間が０．５ｓ未満であると、ワイプブレード６６に付着している変性インクが溶解しにくく、ノズルプレート１５に変性インクが付着し、吐出不良などが生じるおそれがある。
【０１３９】
また本実施形態では、親液性介在部分４３は、撥液性吐出口部分４１を囲繞するように環状に形成されている。これによって、たとえば親液性介在部分４３がＹ方向に延びる帯状に形成されている場合に比べて、親液性介在部分４３に保持されるインクの量を増加させることができるので、より多量の変性インクを溶解させることが可能になり、ワイプブレード６６によって搬送されてくる変性インクをより確実に溶解させることができる。またワイピング動作に寄与するインク、たとえば撥液性吐出口部分４１においてワイプブレード６６との間に介在することになるインクも十分保持されるので、より良好なワイピング動作を行うことができる。
【０１４０】
また本実施形態では、ワイプブレード６６は、ノズル２１の配列方向に垂直な方向であるＸ方向に摺動されるが、親液性介在部分４３が環状に形成されているので、ワイプブレード６６の摺動方向はＸ方向に限定されず、ノズル２１の配列方向に平行な方向であるＹ方向であってもよい。
【０１４１】
このように親液性介在部分４３が環状に形成されていることによって、複数の方向において、撥液性当接部分４２の少なくとも一部分、親液性介在部分４３および撥液性吐出口部分４１の順にワイプブレード６６を摺動させることができる。したがって、インクジェット装置１におけるインクジェットヘッドユニット１０の配置状態に応じて、ワイプブレード６６の摺動方向を選択することのできるインクジェットヘッドユニット１０が実現される。また複数の摺動方向にワイプブレード６６を摺動させて清掃するインクジェット装置を実現することが可能になる。
【０１４２】
また本実施形態では、親液性介在部分４３は、撥液性吐出口部分４１を囲繞するように環状に形成されているので、ワイプブレード６６の摺動方向に垂直な方向であるＹ方向における親液性介在部分４３の寸法は、Ｙ方向であるノズル２１の配列方向における撥液性吐出口部分４１の寸法以上であり、より詳細には、Ｙ方向における撥液性吐出口部分４１の寸法よりも大きくなっている。したがって、ワイピング動作において、ワイプブレード６６と共に撥液性当接部分４２から搬送されてくる高粘度付着物を、親液性介在部分４３に保持されたインクによって、より確実に溶解させることができる。これによって高粘度付着物である高粘度化されたインクなどの変性インクがノズル２１に入り込むことをより確実に防ぐことができるので、吐出不良をより確実に防ぐことができる。また撥液性吐出口部分４１とワイプブレード６６との間により確実にインクを介在させることができるので、撥液性吐出口部分４１の損傷をより確実に防ぐことができる。
【０１４３】
また本実施の形態では、ノズルプレート１５のＺ方向一方Ｚ１側の表面部が撥液性吐出口部分４１となっており、各ノズル２１の周囲は、インクに対して撥液性を有している。したがって、ノズル２１からのインクの吐出安定性を向上させ、インクの着弾精度を高めることができる。
【０１４４】
また本実施の形態では、吐出口撥液層２３および当接撥液層２６が別々の工程で形成されるので、キャップ部材６３の当接部分である当接撥液層２６を厚く、吐出口撥液層２３を薄くというように、異なる厚みに形成することができる。したがって、吐出口撥液層２３の加工性を損なうことなく、当接撥液層２６を厚くして耐久性を向上させることができるので、吐出特性を損なうことなく、メンテナンス動作を良好に行うことができる。また親液性介在部分４３が設けられているので、インク吐出面部４０への傷の発生、および変性したインクがノズル２１内に入り込むことをより確実に防ぐことができ、吐出不良および不吐出が発生しにくくなる効果を奏する。
【０１４５】
このようにノズル２１付近やインク吐出面部４０に高粘度化あるいは固着したインクの残留や、損傷がなく、メンテナンス動作を行うことができるので、着弾精度や耐久性および吐出安定性が向上し、高精度で安定性および耐久性に優れたインクジェットヘッドユニット１０が実現される。
【０１４６】
また本実施の形態では、撥液性当接部分４２の厚み寸法である当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は、吐出口当接部分４１の厚み寸法である吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１よりも大きい。撥液性当接部分４２にはキャップ部材６３が当接されるので、撥液性当接部分４２は、撥液性吐出口部分４１に比べて摩耗しやすい。撥液性当接部分４２を構成する当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２を、撥液性吐出口部分４１を構成する吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１よりも大きくすることによって、当接撥液層２６の耐久性を向上させ、吐出口撥液層２３よりも早期に当接撥液層２６が消失することを防ぐことができるので、撥液性当接部分４２の耐久性を向上させ、撥液性吐出口部分４１よりも早期に撥液性当接部分４２の撥液性が低下することを防ぐことができる。したがって、インクジェットヘッドユニット１０の吐出安定性をより確実に向上させることができる。
【０１４７】
また本実施の形態では、撥液性当接部分４２の厚み寸法である当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は、２μｍ以上５００μｍ以下である。当接撥液層２６にはキャップ部材６３が当接されるので、キャッピング動作の効果を充分に発揮させるためには、当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は大きい方が良く、具体的には２μｍ以上であることが好ましい。
【０１４８】
キャップ部材６３の当接撥液層２６に対する当接圧力が高いほど、当接撥液層２６の摩耗が進行しやすく、撥液性当接部分４２の撥液性が劣化しやすい。当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２を２μｍ以上にすることによって、当接撥液層２６が摩耗によって早期に消失することを防ぎ、撥液性当接部分４２の撥液性が劣化することを防ぐことができるので、キャップ部材６３の当接撥液層２６に対する当接圧力を高くすることができる。
【０１４９】
このようにキャップ部材６３の当接圧力を高くできることによって、ヘッドカバー部１２の撥液性当接部分４２とキャップ部材６３との密着性を向上させ、キャップ部材６３内の空間をより確実に密閉することができる。
【０１５０】
キャップ部材６３内を密閉できないと、キャップ部材６３内を吸引して負圧状態にしたいときに、キャップ部材６３内の負圧状態が低下し、負圧の大きさが小さくなるので、ノズル２１からインクが供給されず、ノズル２１内のインク流路およびインク吐出面部４０から残留インクおよびゴミなどを排出させることができない。またキャップ部材６３内のインクが乾燥してインク吐出面部４０に固着してしまう。このようにキャップ部材６３内を密閉できないと、キャッピング動作の効果が大幅に低下する。
【０１５１】
本実施形態では、前述のようにキャップ部材６３内の当接圧力を高くし、キャップ部材６３内の空間をより確実に密閉することができるので、キャップ部材６３内の負圧の大きさを充分なものとすることができる。したがって、ノズル２１からより確実にインクを供給させることができるので、ノズル２１内のインク流路およびインク吐出面部４０から残留インクおよびゴミなどをより確実に排出させることができる。またキャップ部材６３内のインクの乾燥を防ぎ、インク吐出面部４０への固着を防ぐことができる。
【０１５２】
また当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２を２μｍ以上にすることによって、キャップ部材６３の当接を繰り返し行っても、当接撥液層２６を保持することができるので、キャッピング動作に対する当接撥液層２６の耐久性を向上させることができる。したがって、当接撥液層２６の剥離および損傷による撥液性当接部分４２の撥液性の低下を防ぐことができるので、インクジェット装置１の吐出安定性および耐久性を向上させることができる。
【０１５３】
当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２が２μｍ未満であると、当接撥液層２６の耐久性が不充分になり、キャッピング動作において当接撥液層２６の撥液性が損なわれ、クリーニング動作を良好に行なうことができなくなるおそれがある。当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２が５００μｍを超えると、撥液層の厚さを制御することが難しく、所望の膜厚で均一に当接撥液層２６を形成することが難しい。したがって、当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は、２μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
【０１５４】
このように撥液性当接部分４２を構成する当接撥液層２６には、撥液性、耐摩耗性および耐久性が求められるので、当接撥液層２６を構成する撥液材料には、撥液性と耐摩耗性とが良好であり、また耐久性の観点から当接撥液層２６を容易に厚く形成することのできる材料を用いることが好ましい。
【０１５５】
本実施の形態では、吐出口撥液層２３および当接撥液層２６の撥液材料には、フッ素系撥液材料であるフッ素系樹脂材料が用いられている。フッ素系の撥液材料は、他の撥液材料たとえばシリコーン系の撥液材料であるシリコーン系樹脂材料よりも高い撥液性を示す。したがって、フッ素系の撥液材料を用いることによって、吐出口撥液層２３および当接撥液層２６の撥液性を高くすることができるので、撥液性吐出口部分４１および撥液性当接部分４２へのインクの残留をより確実に防ぐことができ、吐出安定性をより良好なものとすることができる。
【０１５６】
また本実施形態では、吐出口撥液層２３および当接撥液層２６の撥液材料には、異なるフッ素系撥液材料が用いられている。このように吐出口撥液層２３および当接撥液層２６の材料に異なる材料を用いることによって、撥液性吐出口部分４１に適した吐出口撥液層２３を実現することが可能になるとともに、撥液性当接部分４２に適した当接撥液層２６を実現することが可能になる。
【０１５７】
たとえば当接撥液層２６の材料として耐久性に優れる材料を用い、耐久性に優れる撥液性当接部分４２を実現するとともに、吐出口撥液層２３の材料として加工性に優れる材料を用い、ノズル２１が精度良く形成された撥液性吐出口部分４１を実現することが可能になる。したがって耐久性および吐出安定性に優れるインクジェットヘッドユニット１０が実現される。
【０１５８】
本実施形態では、当接撥液層２６を構成する撥液材料には、フッ素系の撥液材料であるＰＦＡが用いられている。フッ素系撥液材料の中でもＰＦＡを用いることによって、当接撥液層２６の撥液性を、インクに対する接触角が約７０°程度であるように高くすることができるので、撥液性当接部分４２へのインクの残留を一層確実に防ぐことができる。またＰＦＡは、デーバー摩耗係数が２０ｍｇ／１０００回転以下の値を持ち、耐摩耗性に優れ、また容易に厚く塗布することが可能である。したがって、ＰＦＡを用いることによって、摩耗しにくく、厚い当接撥液層２６を容易に実現することができるので、当接撥液層２６の耐久性をより確実に向上させることができる。
【０１５９】
また吐出口撥液層２３の撥液材料には、フッ素系撥液材料であるフッ素系シランカップリング剤が用いられる。吐出口撥液層２３は、ワイピング動作のときの物理的ダメージや、インクの種類によっては浸漬などで化学的なダメージを受け、基材２２から剥離する場合がある。したがって、撥液処理を行う基材、吐出口撥液層２３の場合にはノズルプレート１５の基材２２との密着性も重要である。フッ素系シランカップリング剤は、水酸基などの反応基を表面に有する基材と化学的に強固に結合するので、種々のフッ素系撥液材料の中でも、密着性、耐摩耗性に優れる。したがって、吐出口撥液層２３の撥液材料には、本実施形態のようにフッ素系シランカップリング剤を用いることが好ましい。
【０１６０】
また本実施形態では、撥液性吐出口部分４１の厚み寸法である吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下である。本実施形態において吐出口撥液層２３は、フッ素系撥液材料によって形成される。フッ素系材料は、エキシマレーザ光などのレーザ光を吸収しにくく、精度良く加工し難い。本実施形態では、ポリイミドなどのエキシマレーザ光を良く吸収する材料を基材２２として用い、吐出口撥液層２３を基材２２ごと加工するので、基材２２を加工するときに発生するせん断応力で、吐出口撥液層２３を加工できる。しかし、吐出口撥液層２３が厚すぎると、バリなどが発生したり、吸収できなかったレーザ光が熱に変換され、吐出口撥液層２３が熱によるダメージを受けたりすることがあり、所望の加工形状を得ることができない。
【０１６１】
本実施形態では、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は０．００１μｍ以上０．０３μｍ以下であるので、吐出口撥液層２３を容易に、また精度良く加工することができる。したがってノズル２１が精度良く形成された撥液性吐出口部分４１が実現される。
【０１６２】
吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１が０．０３μｍを超えると、吐出口撥液層２３を加工しにくくなり、加工精度が低下する。吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１が０．００１μｍ未満であると、均一な特性を持つ撥液層を形成することが難しく、撥液特性に分布ができ、特性の劣った部分にはインクが残り易くなる。したがって吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は０．００１μｍ以上とすることが適切である。
【０１６３】
また本実施形態では、インク吐出面部４０のうち、撥液性吐出口部分４１はインクジェットヘッド部１１に含まれ、撥液性当接部分４２はヘッドカバー部１２に含まれる。このインクジェットヘッド部１１は、ヘッドカバー部１２の取付孔部２４に取付けられており、インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙は、封止部１３によって封止されている。これによって、ヘッドカバー部１２の撥液性当接部分４２にキャップ部材６３が当接されたときに、キャップ部材６３およびインク吐出面部４０によって形成される空間の密閉性を向上させることができるので、より確実にキャップ部材６３の内方の空間を負圧にし、ノズル２１からインクを吸引することができる。したがって、親液性介在部分４３にインクをより確実に保持させることができるので、撥液性当接部分４２に発生した変性インクをワイピング動作のときにより確実に溶解させることができる。またワイプブレード６６と撥液性吐出口部分４２との間により確実にインク液体を介在させることができるので、撥液性吐出口部分４２の損傷をより確実に防ぐことができる。
【０１６４】
また封止部１３で封止することによって、インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙を通して外部からエアーやゴミがキャップ部材６３内に侵入することを防ぐことができるので、インク流路内に気泡やゴミが混入することを防ぎ、気泡やゴミによって不吐出が生じることを防ぐことができる。
【０１６５】
また本実施の形態では、図２に示すように、撥液性吐出口部分４１を構成するインクジェットヘッド部１１は、撥液性当接部分４２を構成するヘッドカバー部１２よりも高く突き出している。このような構造では、付着対象物、たとえばパターニングするメディアである図５に示す記録媒体２０とのギャップが、インクジェットヘッド部１１のノズルプレート１５よりもヘッドカバー部１２の方が大きくなる。
【０１６６】
メンテナンス動作後には、除去できなかったインク溜がヘッドカバー部１２に残留し、この残留したインク溜が、パターニングを行うことで発生する跳ね返りなどの微小液滴でより大きなインク溜になることがある。たとえば、撥液性当接部分４２にはキャップ部材６３が当接されるので、撥液性吐出口部分４１に比べるとインクが残留しやすい。この残留したインクによって撥液性当接部分４２にインク溜（以下「液溜」ともいう）が生じている場合に、ノズル２１から吐出されたインクが付着対象物で跳ね返され、撥液性当接部分４２に到達すると、このインクが撥液性当接部分４２の液溜と一体になり、液溜が大きくなる。
【０１６７】
このようにヘッドカバー部１２の撥液性当接部分４２に大きなインク溜が発生した場合であっても、本実施形態では前述のようにノズルプレート１５よりもヘッドカバー部１２の方がメディアとのギャップが大きいので、インク溜がメディアに接触することを可及的に防ぐことができる。したがって、付着対象物であるメディアにインクが不所望に付着することを防ぎ、インク溜がメディアを汚してしまうことを防ぐことができる。
【０１６８】
ただし、インクジェットヘッド部１１のヘッドカバー部１２から突き出している距離、すなわちインクジェットヘッド部１１の突出距離ｄ１が大きすぎると、ワイプブレード６６が摺動し難くなり、ノズルプレート１５への当接圧力が高くなりすぎるので、ワイプブレード６６の当接圧力を調整することが必要になる。ワイプブレード６６の当接圧力の調整を行わないと、ノズルプレート１５への当接圧力が高すぎてノズルプレート１５表面の吐出口撥液層２３が摩耗し劣化する、またはヘッドカバー部１２への当接圧力が低すぎてインクの拭き残しが発生するなど、ワイピング動作を良好に行うことができない。したがってインクジェットヘッド部１１の突出距離ｄ１は、適切な値に設定する必要がある。
【０１６９】
また本実施形態では、突き出したインクジェットヘッド部１１のノズルプレート１５のインク吐出面部４０である撥液性吐出口部分４１と、ヘッドカバー部１２のインク吐出面部４０である撥液性当接部分４２とは、滑らかに接合されている。したがって撥液性吐出口部分４１、親液性介在部分４３および撥液性当接部分４２は、滑らかに連なっており、インク吐出面部４０は、角の立っていない滑らかな形状になっている。
【０１７０】
インク吐出面部４０に角が立っている構造であると、ワイピング動作のときに、ワイプブレード６６が角に接触し、ワイプブレード６６が摩耗したり、ノズルプレート１５の端部が損傷し、ノズルプレート１５が剥れてしまったり、吐出口撥液層２３および当接撥液層２６が損傷したりするおそれがある。
【０１７１】
本実施形態では、インク吐出面部４０は滑らかであり、角が立っていないので、ワイプブレード６６の摩耗を抑えることができる。またノズルプレート１５の端部の損傷を防ぎ、ノズルプレート１５の剥離を防ぐことができる。また吐出口撥液層２３および当接撥液層２６の損傷を防ぐことができる。
【０１７２】
インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２とは、インクジェットヘッド部１１とヘッドカバー部１２との間隙を封止する封止接着剤の量を調節することによって、滑らかに接続することができる。これによって撥液性吐出口部分４１、親液性介在部分４３および撥液性当接部分４２を滑らかに連なるように形成し、インク吐出面部４０を滑らかに形成することができる。
【０１７３】
また本実施の形態では、封止部１３を構成する封止材料には、エポキシ樹脂を含有する樹脂材料が用いられる。エポキシ樹脂は、本実施形態で用いられるインクに対して親液性を有するが、溶解しにくい。したがって、エポキシ樹脂を含有する樹脂材料、たとえばエポキシ樹脂接着剤を用いることによって、親液性を有し、かつインクに対して溶出しにくい封止部１３を実現することができる。
【０１７４】
また本実施形態では、封止材料である樹脂材料は、線膨張調整材を含有する。このように封止材料である樹脂材料に線膨張調整材を含有させ、被接着面部との線膨張係数をできるだけ等しく調整することによって、封止部１３とインクジェットヘッド部１１との接続部および封止部１３とヘッドカバー部１２との接続部への残留応力の発生を防止することができる。したがって封止部１３とインクジェットヘッド部１１およびヘッドカバー部１２との剥離を防ぐことができる。
【０１７５】
また本実施形態では、線膨張調整材として、フィラーとして用いられる粒子を用い、その粒子の大きさを直径５０μｍの球内に収まる大きさとしている。すなわち、本実施形態では、線膨張調整材である粒子（以下「フィラー」ということがある）の最大粒径は、５０μｍ以下である。
【０１７６】
封止材料である樹脂材料にフィラーを含有させると、フィラーが封止部１３の表面に露出したり、インク吐出面部４０に乗り上げたりして、フィラーの露出した分または大きさ分の突起が形成されてしまうことがある。フィラーによる突起が形成されると、ワイプピング動作の繰り返しによってワイプブレード６６の偏摩耗が引き起こされるので、インク吐出面部４０に対するワイピング性能が低下するとともに、インクの着弾精度が低下するおそれがある。
【０１７７】
本実施形態では、線膨張調整材であるフィラーの最大粒径は５０μｍ以下であるので、フィラーが封止部１３の表面に露出したり、インク吐出面部４０に乗り上げたりした場合であっても、フィラーによって形成される突起の大きさを５０μｍ以下と小さくすることができる。これによって、ワイプブレード６６がフィラーによって摩耗する深さを５０μｍ以下にすることができる。このようにワイプブレード６６がフィラーによって偏摩耗する量を小さく抑えることができる。
【０１７８】
これによってワイプブレード６６の偏摩耗した部分をより確実にインク吐出面部４０に摺動させることができるので、インクの拭き残しを防ぐことができる。つまり、５０μｍ以下の深さの微小な傷がワイプブレード６６にあっても、ワイピング動作のときにインクの拭き残しは発生しない。したがって、前述のようにフィラーによってワイプブレード６６が摩耗する深さを５０μｍ以下にできることによって、ワイピング動作のときのインクの拭き残しを防ぎ、良好なワイピングを行なうことができる。
【０１７９】
また本実施形態では、親液性介在部分４３は、封止部１３によって構成されるので、封止部１３を構成する材料として親液性材料を用いることによって、親液性介在部分４３を容易に実現することができる。
【０１８０】
以上の本実施形態では、撥液性当接部分４２は、ヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部うち、インクジェットヘッドユニット１０において露出する部分全体にわたって形成されている。撥液性当接部分４２は、これに限定されず、ヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部のうち、少なくとも、キャップ部材６３が当接される部分とこの部分よりも内方において露出している部分に形成されていればよい。
【実施例】
【０１８１】
［試験例］
加工性を考慮し、最適な吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１を調べる実験を行った。具体的には、フッ素系シランカップリング剤であるオプツールＤＳＸ（ダイキン工業株式会社製）を用いて吐出口撥液層２３を基材２２に形成して、ノズル２１を加工し、加工に適している厚み寸法ｓ１を調べた。
【０１８２】
基材２２には、厚み寸法ｓ３が５０μｍであるポリイミド膜を用い、エキシマレーザ光によって、開口直径２５μｍの真円形状のノズル２１を、１つのノズルプレート１５に対して６４個加工した。
【０１８３】
吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、０．０１μｍ、０．０３μｍ、０．０５μｍおよび０．１０μｍの４条件とし、１つの条件に対し、ノズルプレート１５を１００サンプルずつ作製し、ノズル２１の加工性を調べた。作製されたノズルプレート１５について、ノズル加工の適合否を評価した。
【０１８４】
具体的には、各ノズルプレート１５について、以下のＡおよびＢの２つの基準を満足するか否かを判断し、ＡおよびＢのいずれも満足する場合を好適（○）と評価し、それ以外を不適（△）と評価した。評価結果を表１に示す。表１には、１００サンプルのノズルプレート１５の評価のうち、最も多かった評価結果を示す。
Ａ：ノズル２１を円近似したとき、真円度が１μｍ以下である。
Ｂ：ノズル２１のエッジ部分に０．３μｍ以上のバリおよび凹凸がない。
【０１８５】
【表１】
2008100445.tif 000003
【０１８６】
表１に示すように、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１が０．０１μｍおよび０．０３μｍである場合には、前述のＡおよびＢの両方の基準を満たしたが、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１が０．０５μｍおよび０．１０μｍである場合には、何れのサンプルもＡおよびＢの基準を満足しなった。以上のことから、加工精度を考慮すると、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、０．０３μｍ以下が適切であると言える。したがって、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は、前述のように０．０３μｍ以下であることが好ましい。
【０１８７】
［実施例１］
本実施例では、当接撥液層２６の最適な厚み寸法ｓ２を調べるために、当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２を０．５μｍ、１．０μｍ、２．０μｍおよび５．０μｍの４条件とし、１つの条件に対し、インクジェットヘッドユニット１０を３サンプルずつ作製し、当接撥液層２６の耐久性を検討した。ヘッドカバー部１２のヘッド本体２５にはＳＵＳ３１６から成る基材を使用し、ヘッド本体２５と当接撥液層２６との密着性を良くするために、ポリアミドイミド（略称ＰＡＩ）を密着剤として基材であるヘッド本体２５に塗布し、その上にＰＦＡを用いて当接撥液層２６を形成した。ＰＡＩおよびＰＦＡは、何れもスピンコータによって塗布した。またインクジェットヘッド部１１の突出距離ｄ１は、０．５ｍｍとした。またノズルプレート１５としては、吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１が０．０３μｍであるものを用いた。また封止部１３の封止材料には、エポキシ樹脂接着剤にフィラーであるシリカ粒子を混入させたものを用いた。
【０１８８】
このようにして当接撥液層２６が形成された各サンプルについて、キャッピング動作およびワイピング動作を行ない、当接撥液層２６の耐久性を調べた。具体的には、キャッピング動作１回およびワイピング動作１００回を１セットのクリーニング動作とし、クリーニング動作１０セット毎に、インク吐出面部４０へのインクの残留状況と、メディアへの着弾精度とを目視によって調べた。キャップ部材６３の当接圧力は６０ｇ重／ｍｍ２とした。
【０１８９】
各サンプルについて、１００セットのクリーニング動作を通して、ノズルプレート１５にインクの拭き残りがなく、吐出着弾精度の低下が生じなかった場合を好適（○）と評価し、それ以外の場合を不適（△）と評価した。以上の評価結果を表２に示す。表２には、３サンプルのインクジェットヘッドユニット１０の評価のうち、最も多かった評価結果を示す。
【０１９０】
【表２】
2008100445.tif 000004
【０１９１】
表２に示すように、当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２が２．０μｍおよび５．０μｍの場合は好適（○）であり、０．５μｍおよび１．０μｍの場合は不適（△）であった。評価したサンプル数はそれぞれ３個であったが、何れも同様の結果であった。
【０１９２】
以上のことから、撥液性当接部分４２を構成する当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２を２μｍ以上とすることによって、当接撥液層２６の耐久性を確保することができ、キャッピング動作においても当接撥液層２６の撥液性が損なわれることがなく、良好にクリーニング動作を行なうことができることがわかる。
【０１９３】
したがって、当接撥液層２６の厚み寸法ｓ２は、本実施形態のように２μｍ以上であることが好ましい。これによって、キャッピング動作において当接撥液層２６の撥液性が損なわれることを防ぐことができるので、インクジェット装置１の耐久性が向上する。またキャップ当接圧力を高くでき、キャップ部材６３とヘッドカバー部１２との密着性が増し、密閉性が良くなるので、インク吐出面部４０のうち、キャップ部材６３と当接する部分以外にはインクが固着し難く、またキャップ部材６３内のインクが乾燥しにくく、乾燥したインクがインク吐出面部４０に残り難い構造とすることができる。
【０１９４】
また本実施例から、インクジェットヘッド部１１の突出距離ｄ１を０．５ｍｍ以下、具体的には０．５ｍｍとすることによって、ノズルプレート１５およびヘッドカバー部１２を、同一のワイプブレード当接圧で、良好にワイピングできることがわかる。
【０１９５】
［実施例２］
本実施例では、撥液性吐出口部分４１であるノズルプレート１５として、短辺部の寸法が約３ｍｍ、長辺部の寸法が約１５ｍｍの長方形状のものを用い、このノズルプレート１５の周囲１ｍｍを封止部１３である親液性介在部分４３とした。また吐出口撥液層２３の厚み寸法ｓ１は０．０３μｍとし、インクジェットヘッド部１１の突出距離ｄ１は０．５ｍｍとした。また封止部１３の封止材料には、エポキシ樹脂接着剤にフィラーであるシリカ粒子を混入させたものを用いた。
【０１９６】
ワイピング動作において、ワイプブレード６６によって追随してきた変性インク、具体的には高粘度化したインクを溶解させる場合、この変性インクが親液性介在部分４３に接触する時間が長ければ、その溶解量も多くなり、インク吐出面部４０に付着する高粘度あるいは固着したインクの量は減少する。したがって本実施例では、前述の親液性介在部分４３の構成において、ワイプブレード６６の移動速度と、インク吐出面部４０の残留インクの状態と、着弾精度とを調べ、ワイピング条件を抽出した。
【０１９７】
ワイプブレード６６を摺動させた範囲は、キャッピング領域である撥液性当接部分４２すなわちヘッドカバー部１２のＺ方向一表面部、親液性介在部分４３である封止部１３のＺ方向一表面部、および撥液性当接部分４１であるインクジェットヘッド部１１のＺ方向一表面部すなわちノズルプレート１５のＺ方向一表面部である。
【０１９８】
厚み寸法０．５ｍｍのワイプブレード６６を用い、約６０ｇ重／ｍｍ２の当接圧で、ワイプブレードの移動速度を変えた４種類の条件の下、ワイプブレードを摺動した。キャッピング動作を１回行なった後、ワイピング動作を１回行ない、インク吐出面部４０における残留インクの状態と、吐出着弾精度とを調べた。これを１つのインクジェットヘッドユニットについて、５回繰り返した。以上の実験を、ワイプブレードの移動速度を変えた４つの条件について、１つの条件あたり、それぞれ５サンプルずつ実施した。
【０１９９】
以上の実験において、１条件あたりの５サンプル全てが、ワイピング動作後の観察時にノズルプレート面に変性したインクなどの塊がなく、初期の状態と比べて不吐出および着弾精度の劣化などの吐出特性に対する変化がなかった場合を好適（○）と評価し、それ以外の場合を不適（△）と評価した。以上の評価結果を表３に示す。
【０２００】
【表３】
2008100445.tif 000005
【０２０１】
表３に示すように、ワイプブレードの移動速度が２．０ｍｍ／ｓ以下のときに拭き残しがなかった。またワイプブレードの移動速度が５．０ｍｍ／ｓおよび１０ｍｍ／ｓのときには、インク吐出面部４０に残留インクが観察された。これは、ワイプブレードが親液性介在部分４３に接触している時間の違いが大きい原因であると考えられる。すなわち、親液性介在部分４３と接している時間が長いほど、ワイプブレードに付着している変性したインクが溶解するので、ノズルプレート面に変性したインクが付着しにくいことになり、拭き残しの発生が抑えられるものと考えられる。
【０２０２】
表３から、ワイプブレード６６が親液性介在部分４３に接触している時間が０．５ｓ以上であったとき、撥液性吐出口部分４１であるノズルプレート１５は、インク残りなく、良好にワイプすることができることがわかる。したがってワイプブレード６６と親液性介在部分４３との接触時間は、０．５ｓ以上であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】本発明の実施の一形態の液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッドユニット１０の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドユニット１０の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示すインクジェットヘッド部１１の構成を拡大して示す断面図である。
【図４】図２に示すヘッドカバー部１２のインクジェットヘッド部１１を取付ける前の状態を示す断面図である。
【図５】本実施形態のインクジェットヘッドユニット１０を備えるインクジェット装置１の外観構成を模式的に示す斜視図である。
【図６】キャッピング部６１の構成を示す断面図である。
【図７】図６に示すインクジェットヘッドユニット１０をＺ方向一方Ｚ１側から見た正面図である。
【図８】ワイピング動作におけるワイプブレード６６とインク吐出面部４０との位置関係を模式的に示す正面図である。
【図９】図８に示す第１位置Ｐ１にワイプブレード６６があるときの状態を示す側面図である。
【図１０】図８に示す第２位置Ｐ２にワイプブレード６６があるときの状態を示す側面図である。
【図１１】図８に示す第３位置Ｐ３にワイプブレード６６があるときの状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【０２０４】
１０  インクジェットヘッドユニット
１１  インクジェットヘッド部
１２  ヘッドカバー部
１３  封止部
１４  ヘッド本体
１５  ノズルプレート
２１  ノズル
２３  吐出口撥液層
２６  当接撥液層
４０  インク吐出面部
４１  撥液性吐出口部分
４２  撥液性当接部分
４３  親液性介在部分
【図１】
2008100445.tif 000006
【図２】
2008100445.tif 000007
【図３】
2008100445.tif 000008
【図４】
2008100445.tif 000009
【図５】
2008100445.tif 000010
【図６】
2008100445.tif 000011
【図７】
2008100445.tif 000012
【図８】
2008100445.tif 000013
【図９】
2008100445.tif 000014
【図１０】
2008100445.tif 000015
【図１１】
2008100445.tif 000016