(57)【要約】【課題】液体の吐出精度を極めて高くすることができるインクジェットヘッド用ノズルプレート、インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、前記ノズル穴の少なくとも一つは液体吐出面側のノズル穴外周部の周りの少なくとも一部に溝を有することを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、
前記ノズル穴の少なくとも一つは液体吐出面側のノズル穴外周部の周りの少なくとも一部に溝を有することを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項２】
前記溝が前記ノズル穴外周部を取り囲むように設けられた溝であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項３】
前記溝の深さが０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項４】
前記溝の深さが１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項５】
前記溝の深さが２．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項６】
液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、
前記ノズル穴の少なくとも一つは液体吐出面側のノズル穴外周部が筒状に突出していることを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項７】
前記ノズル穴外周部が前記液体吐出面に対して０．５μｍ以上突出していることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項８】
前記ノズル穴外周部が前記液体吐出面に対して１．０μｍ以上突出していることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項９】
前記ノズル穴外周部が前記液体吐出面に対して２．０μｍ以上突出していることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１０】
前記ノズル穴外周部の最大幅Ａμｍが下式（ア）を満たすことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０５・・・（ア）
【請求項１１】
前記ノズル穴外周部の最大幅Ａμｍが下式（イ）を満たすことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０３・・・（イ）
【請求項１２】
前記ノズル穴外周部の最大幅Ａμｍが下式（ウ）を満たすことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０１・・・（ウ）
【請求項１３】
前記ノズル穴の内径が４０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１４】
前記ノズル穴の内径が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１５】
前記ノズル穴の内径が２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１６】
前記ノズル穴外周部の少なくとも一部が撥液体機能を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１７】
前記ノズル穴の内面が撥液体機能を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１８】
液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、液体吐出面の前記複数のノズル穴の二つのノズル穴の間に、前記ノズル穴の液体吐出方向先端部よりも前記液体吐出方向逆方向に位置する底部を有することを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項１９】
前記複数のノズル穴の二つのノズル穴は隣接することを特徴とする請求項１８に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートと、
前記ノズル穴と連通し前記ノズル穴に液体を導く液流路と、
を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２１】
前記液流路を構成し、該液流路に前記液体を導くための液体供給口を備えた液体室と、
前記液流路に対応して、前記ノズル穴を介して液体を吐出させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生手段と、
を有することを特徴とする請求項２０に記載のインクジェットヘッド。
【請求項２２】
請求項２０又は２１に記載のインクジェットヘッドを有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体を吐出するインクジェットヘッド、該インクジェットヘッド用ノズルプレート及び該インクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インク等の液体を吐出するインクジェットヘッドでは、インクの吐出口であるノズル穴の周辺表面の撥液性が不十分であるとインク滴の飛翔方向にズレが生じてしまい吐出精度が下がるという問題があった。
【０００３】
特開平２−５５１４０号公報、特開平６−３０５１５１号公報では、インクジェットヘッドのノズル穴の周縁部に撥液性の被膜を塗布することにより周縁部のインクの濡れを抑え飛翔方向のズレを抑えるという技術が開示されている。
【０００４】
また、特開平５−１１６３２７号公報では、吐出口周縁部だけでなく、吐出口の内面や裏面の一部に撥液性の被膜を設けてインク滴のばらつきを抑えるという技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェットヘッドようにノズル穴付近に撥液性の被膜を均一に形成する技術だけでは、十分満足のできる吐出精度が得られていなかった。
【０００６】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、液体の吐出精度を極めて高くすることができるインクジェットヘッド用ノズルプレート、インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は下記構成により達成された。
【０００８】
（１）　液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、前記ノズル穴の少なくとも一つは液体吐出面側のノズル穴外周部の周りの少なくとも一部に溝を有することを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【０００９】
（２）　前記溝が前記ノズル穴外周部を取り囲むように設けられた溝であることを特徴とする（１）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１０】
（３）　前記溝の深さが０．５μｍ以上であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１１】
（４）　前記溝の深さが１．０μｍ以上であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１２】
（５）　前記溝の深さが２．０μｍ以上であることを特徴とする（１）又は（２）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１３】
（６）　液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、前記ノズル穴の少なくとも一つは液体吐出面側のノズル穴外周部が筒状に突出していることを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１４】
（７）　前記ノズル穴外周部が前記液体吐出面に対して０．５μｍ以上突出していることを特徴とする（６）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１５】
（８）　前記ノズル穴外周部が前記液体吐出面に対して１．０μｍ以上突出していることを特徴とする（６）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１６】
（９）　前記ノズル穴外周部が前記液体吐出面に対して２．０μｍ以上突出していることを特徴とする（６）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１７】
（１０）　前記ノズル穴外周部の最大幅Ａμｍが下式（ア）を満たすことを特徴とする（１）〜（９）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０５・・・（ア）
（１１）　前記ノズル穴外周部の最大幅Ａμｍが下式（イ）を満たすことを特徴とする（１）〜（９）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０３・・・（イ）
（１２）　前記ノズル穴外周部の最大幅Ａμｍが下式（ウ）を満たすことを特徴とする（１）〜（９）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０１・・・（ウ）
（１３）　前記ノズル穴の内径が４０μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（１２）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１８】
（１４）　前記ノズル穴の内径が３０μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（１２）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００１９】
（１５）　前記ノズル穴の内径が２０μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（１２）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００２０】
（１６）　前記ノズル穴外周部の少なくとも一部が撥液体機能を有することを特徴とする（１）〜（１５）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００２１】
（１７）　前記ノズル穴の内面が撥液体機能を有することを特徴とする（１）〜（１６）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００２２】
（１８）　液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートであって、液体吐出面の前記複数のノズル穴の二つのノズル穴の間に、前記ノズル穴の液体吐出方向先端部よりも前記液体吐出方向逆方向に位置する底部を有することを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００２３】
（１９）　前記複数のノズル穴の二つのノズル穴は隣接することを特徴とする（１８）に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００２４】
（２０）　（１）〜（１９）のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド用ノズルプレートと、前記ノズル穴と連通し前記ノズル穴に液体を導く液流路と、を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【００２５】
（２１）　前記液流路を構成し、該液流路に前記液体を導くための液体供給口を備えた液体室と、前記液流路に対応して、前記ノズル穴を介して液体を吐出させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生手段と、を有することを特徴とする（２０）に記載のインクジェットヘッド。
【００２６】
（２２）　（２０）又は（２１）に記載のインクジェットヘッドを有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【００２７】
さらに前記インクジェットヘッド用ノズルプレートの少なくとも一つは以下の構成の少なくとも一つを満たすことが好ましい。
【００２８】
前記ノズルプレートの液体供給面のノズル穴付近が前記撥液体機能を有することを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００２９】
前記ノズルプレートが撥液体機能を有する部材で構成されていることを特徴とするインクジェットヘッド用ノズルプレート。
【００３０】
さらに前記インクジェットヘッドの少なくとも一つは以下の構成を満たすことが好ましい。
【００３１】
前記ノズル穴と前記液流路との接合部分が親水性機能を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【００３２】
親水性の被膜により前記親水性機能が形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【００３３】
本発明者らは、鋭意研究の結果、液体を吐出するノズル穴を複数備えたインクジェットヘッド用ノズルプレートにおいて、ノズル穴の少なくとも一つを液体吐出面側のノズル穴外周部と、その他の部分を不連続とした形状とすることで、極めて液体の吐出精度を高くすることができることを見出した。このような構造とすることで、ノズルプレートから液滴が吐出された際に、ノズルプレートに該液滴が接触する部分がノズル穴外周部付近に制限されるようになり、他の部分との接触を極力抑えることができるため、吐出される液体との接触の不均一さに起因する吐出角度のズレ等を極めて減少させることができ、吐出精度が高くなっものと考えられる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施形態を詳しく説明するが本発明はこれに限定されるものではない。また、以下の説明には用語等に対する断定的な表現をしている場合があるが、本発明の好ましい例を示すもので、本発明の用語の意義や技術的な範囲を限定するものではない。
【００３５】
図１に、本発明のインクジェットヘッドの一例の構成を斜視図で示す。図１において、１は圧電性セラミック基板、２は本発明のインクジェット用ノズルプレート、３はノズル穴、４は液流路であるインクチャネル、５は側壁、６はカバープレート、７はマニホールドであり、インクの液体供給口８を備えており、インクチャネル４及びマニホールド７により液体室が構成されている。
【００３６】
圧電性セラミック基板１にはダイヤモンドブレード等により切削加工され、複数の溝（インクチャネル）４が全て同じ形状で平行に形成され、インクチャネル４の側面となる側壁５は矢印の方向に分局されている。側壁５は、ノズル穴３を介して液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生手段となる。インクチャネル４の深さは圧電性セラミック基板の一方の端面１２に近づくにつれて徐々に浅くなって、端面１２近傍では浅溝１０とされている。インクチャネル４の内面には、その両側面の上半分に金属電極９が蒸着等によって形成されている。インクチャネル４及び浅溝１０の内面には、その側面及び底面に金属電極１１が蒸着等によって形成されており、金属電極９と金属電極１１は連通している。
【００３７】
カバープレート６は、セラミック材料又は樹脂材料等から形成され、研削又は切削加工等によって、液体供給口８及びマニホールド７が形成されている。そして、圧電性セラミック基板１のインクチャネル４が加工された面とカバープレート６のマニホールド７が加工された面とがエポキシ系接着剤等を用いて接着され、インクチャネル４の上面がカバープレート６で覆われてインクの液流路となり、ノズルプレート２の液体供給面側のノズル穴３と接合している。
【００３８】
圧電性セラミック基板１及びカバープレート６の端面に、各インクチャネル４の位置に対応する位置にノズル穴３が設けられたノズルプレート２が接着される。ノズルプレートはＰＥＴ、ポリアルキレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のプラスチックによって形成されている。
【００３９】
さらに本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２（以下、ノズルプレート２と省略して用いる場合もある）を図を用いて説明する。
【００４０】
図２（１）は本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２を液体吐出面側から見たノズル穴３付近の概略図であり、図２（２）は図２（１）のインクジェットヘッド用ノズルプレート２をノズル穴３で切断した断面図である。
【００４１】
３１はノズル穴外周部であり、３２はノズル穴３の内縁である。３３は溝である。
【００４２】
液体吐出面のノズル穴外周部３１は、ノズルプレート２の液体吐出面で、ノズル穴３から吐出される液滴と接触する領域の中でノズル穴３の内縁３２からの幅が一定である領域のことを指す。但し、ここでいう一定はノズル穴３の内縁３２からの幅が正確に一定であるということでなく、液滴が吐出される際に、ノズル穴３の外周部３１との接触により吐出方向に方向的な偏りが生じない範囲であればよい。好ましくは、ノズル穴３の内縁３２からの幅に対しての誤差が±５０％以内の範囲であればよく、より好ましくは、±２０％以内の範囲である。
【００４３】
ノズルプレート２の液体吐出面におけるノズル穴外周部３１は、溝３３によって不連続となっている。このような構造とすることで、ノズル穴３から吐出される液滴がノズルプレート２に接触する部分がノズル穴３の内縁３２から幅が一定である領域のノズル穴外周部３１及び溝３３の一部に制限されるので、液滴がノズル穴３から吐出されるときの液滴とノズル穴３との接触面積を小さくできるので、液滴の吐出方向の偏りを抑制できる。さらに、吐出される液滴は各方向に対しての接触する部分が均一（ノズル穴３に対して略対称）となり、これにより吐出時の方向的な偏りが抑制されて液滴をまっすぐ吐出させることができる。
【００４４】
図２のインクジェットヘッド用ノズルプレート２では、溝３３は、ノズル穴外周部３１を取り囲むように設けられているが、図３に示すインクジェットヘッド用ノズルプレート２に示すように、溝３３がノズル穴外周部３１の周りに部分的に存在するようにしても、吐出される液滴が接触する部分がノズル穴外周部３１付近に制限されるので本発明の効果を得ることができる。この場合、溝３３は、ノズル穴３を中心として対称に設けることで、吐出される液滴とノズル穴外周部３１との接触時の方向依存性を極力なくすようにする。
【００４５】
３４は溝の深さであり、溝の深さ３４が０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましい。最も好ましくは、溝の深さ３４が２．０μｍ以上であることである。この様な構造とすることより、ノズル穴外周部３１は、液体吐出面の他の部分とより完全に遮断されている構造に近づくこととなり、ノズル穴３から液滴が吐出された際に、ノズルプレートに接触する部分がノズル穴外周部３１により一層制限され、他の部分との接触を極力抑えることができ、吐出精度をより一層向上させることができる。
【００４６】
図４（１）は液体吐出面側から見た本発明の他のインクジェットヘッド用ノズルプレート２のノズル穴３付近の概略図であり、図４（２）は図４（１）のインクジェットヘッド用のズルプレート２のノズル穴３で切断した断面図である。
【００４７】
図４に示すインクジェットヘッド用ノズルプレート２では、ノズルプレート２の液体吐出面におけるノズル穴外周部３１が筒状に液体吐出面より突出した構造となっており、これにより、液体吐出面のその他の部分と不連続としている。このような構造とすることで、ノズル穴３から吐出される液滴が突出したノズル穴外周部３１にほぼ制限されるので吐出される液滴は各方向に対しての接触する部分が均一となり、これにより吐出時の方向的な偏りがなくなって液滴をまっすぐ吐出させることができる。
【００４８】
３５は、ノズル穴外周部の突出高さであり、ノズルプレートの液体吐出面面に対して、ノズル穴外周部の突出高さ３５が０．５μｍ以上であることが好ましく、１．０μｍ以上であることがより好ましい。最も好ましくは、ノズル穴外周部の突出高さ３５がノズルプレートの液体吐出面に対して２．０μｍ以上であることである。この様な構造とすることより、ノズル穴外周部３１は、液体吐出面の他の部分とより完全に遮断されている構造となり、ノズル穴３から液滴が吐出された際に、接触する部分が突出したノズル穴外周部３１に一層制限され、液体吐出面の他の部分との接触を極力抑えることができ、吐出精度をより一層向上させることができる。
【００４９】
以上の説明において、図２における溝３３、図４におけるノズル穴外周部３１から見た液体吐出面は、ノズルプレート２の液体吐出面側のノズル穴３の液体吐出方向先端部であるノズル穴外周部３１よりも液体吐出方向とは反対方向に位置（変位）している底部と見ることができる。本実施形態では、ノズルプレート２に設けられた複数のノズル穴３の二つのノズル穴間に、このような底部を有することにより、液体がノズル穴３から吐出される際の液体とノズル穴との接触面積を小さくすることができ、液体の吐出方向のずれを抑制することができる。なお、このような底部は、ノズルプレート２に設けられた全てに対して設けることが好ましいが、液体を吐出しないノズル穴３に対しては設けない構成としてもよい。
【００５０】
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２においては、ノズル穴外周部３１は、最大幅Ａμｍが下式（ア）を満たすことが好ましく、より好ましくは下式（イ）を満たしているものであり、最も好ましくは下式（ウ）を満たしているものである。
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０５・・・（ア）
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０３・・・（イ）
Ａ≦ノズル穴の内径（μｍ）×０．０１・・・（ウ）
ノズル穴外周部３１の領域を狭くすることで、ノズル穴３から吐出された液滴が接触する領域を狭くすることになるので、吐出される液体との接触に起因する吐出角度のズレ等を極めて減少させることができ、吐出精度をより一層向上させることができる。
【００５１】
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２において、ノズル穴３の内径３６は、図２〜４に示すようにノズル穴３の内縁３２が円形である場合は内縁３２の直径となる。また、ノズル穴３の形状は、円形だけでなく、図５に示すように楕円、星型、多角形等でもよい。
【００５２】
ノズル穴３の形状が円形でないような場合には、ノズル穴３の内縁３２の形状に外接する外接円の直径を内径とする。
【００５３】
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２では、ノズル穴３の内径が４０μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは３０μｍ以下であり、最も好ましくは２０μｍ以下である。下限は、ノズルプレートとして実用的に用いられる範囲内であればどのような値としてもよい。本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２は極めて高い吐出精度を有しているので、微細なインクジェット画像を形成することに極めて優れている。従って、吐出されるノズル穴の内径を小さくすることで、より微細なインクジェット画像を形成することが可能となる。
【００５４】
インクジェットヘッド用ノズルプレート２は、複数あるノズル穴３の一つでも上述したノズル穴外周部形状を満たしていれば本発明の効果を得ることができるが、ノズル穴３すべてが満たしていることが好ましい。
【００５５】
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２は、ノズル穴外周部３１の少なくとも一部が撥液体機能を有することが好ましい。即ち、ノズル穴３より吐出される液滴が接触する部分の少なくとも一部が撥液体機能を有することが好ましい。これにより、より一層液体の吐出精度を高くすることができる。
【００５６】
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２は、前記ノズル穴の内面が撥液体機能を有することが好ましい。これにより、より一層液体の吐出精度を高くすることができる
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２では、インク供給面のノズル穴３付近が前記撥液体機能を有することが好ましい。これにより、より一層液体の吐出精度を高くすることができる。
【００５７】
撥液体機能は、インクジェットヘッド用ノズルプレートの表面に撥液体性の被膜を形成させることで付与させるのが好ましい。撥液体性の被膜を用いることで、部分的にのみ撥液体性機能を付与させることができるのでコスト等の削減を図ることができる。
【００５８】
撥液体性の被膜には、パーフルオロ溶剤可溶性の非晶質フッ素樹脂、フッ素系高分子樹脂、フッ素系低分子樹脂、アモルファスカーボン等が挙げられる。パーフルオロ溶剤可溶性の非晶質フッ素樹脂には、具体的にはサイトップ（旭硝子製）、テフロン（Ｒ）ＡＦ（デュポン製）が挙げられる。フッ素系高分子樹脂としては具体的にはニムフロン（上村工業製）が挙げられる。フッ素系低分子樹脂としてはフッ化ピッチが挙げられる。フッ素系高分子共析メッキに使用されるフッ素系高分子としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオロアルコキシブタジエン、ポリフルオロビニリデン、ポリフルオロビニル、ポリジパーフルオロアルキルフマレート等を単独にあるいは混合したものが挙げられる。
【００５９】
また、本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２は撥液体機能を有する部材で構成されていてもよい。この場合、インクジェットヘッド用ノズルプレート２及び該ノズルプレート２と液流路を形成する側壁５との接合部分が親水性機能を有することが製造上好ましい。
【００６０】
親水性機能は、インクジェットヘッド用ノズルプレートの表面に親水性の被膜を形成させることで付与させるのが好ましい。親水性の被膜を用いることで、部分的にのみ親水性機能を付与させることができるのでコスト等の削減を図ることができる。
【００６１】
親水性の被膜には具体的には、ＰＶＡ膜、ゼラチン膜、さらに、プラズマ処理にてアクリル酸あるいはメタクリル酸を重合させた被膜等が挙げられる。
【００６２】
さらに、本発明のインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタは、極めて高い吐出精度を有する。
【００６３】
次に、本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２の作製方法について説明する。
【００６４】
本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレート２の作製方法は、本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレートが有する形状を形成することができる方法であればどのような方法を用いてもよいが、下記の方法にて作製すると図２、３に示したようなインクジェットヘッド用ノズルプレート２を正確に形成することができるので好ましい。
【００６５】
まず、シリコンウエハー６１の表面へネガタイプのフォトレジストをスピンコーターを用いて図６（１）のようにレジスト塗布をする。
【００６６】
その後電子ビーム（ＥＢ）で、図６（２）に示すように直接露光描画後、現像し、さらに図６（３）に示すように所望の凹凸面のパターニングを行う。なお、パターン露光は、マスクを介して露光する方法も可能で、使用するレジスト材の感光領域に合わせて紫外線、ＤｅｅｐＵＶ光、電子線、Ｘ線などから適宜選択することが可能である。
【００６７】
更に図６（４）に示すように電鋳加工に必要な、導電層６２を形成するためにＮｉＢの無電解めっき処理にて行う。なお、ここで導電層６２の形成には、ＮｉＰ無電解めっき、ＮｉＰスパッタ等の手法を用いてもよい。次に図６（５）に示すＮｉ電鋳を行う。
【００６８】
次にレジスト剥離溶液に浸漬しレジストを剥離して、図６（６）に示すようにインクジェットヘッド用ノズルプレート２を作製することができる。
【００６９】
【実施例】
〈インクジェットヘッド１〜１０の作製〉
（１）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−１の作製
ノズルプレート基材として厚さ７５μｍのポリイミドシート（宇部興産社製、ユーピレックスＳ）を用い、ＦＥＰ水性分散液（ダイキン工業（株）製、ネオフロンＮＤ−１）をワイヤーバーで乾燥膜厚が３μｍになる様に塗布し、常温で放置して乾燥させた。
【００７０】
次いで、分散液塗膜面にニチバン社製セロテープ（Ｒ）を貼り付け、次いで該塗膜面の反対側面からエキシマレーザー（波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザー、エネルギー密度２．０Ｊ／ｃｍ２）にて径２５μｍのノズル穴加工を行った。
【００７１】
除電ブロワー中でセロテープ（Ｒ）を剥がし、ベーク炉で３５０℃、１時間の加熱処理を行った。
【００７２】
加熱処理終了後、形成された撥インク面にマスキングテープとしてセロテープ（Ｒ）を貼り付け、該面の反対側からＵＶクリーナー（寒個インターナショナル研究所製、ＵＶ−６６０）にて紫外線照射を行って洗浄してノズルプレート２−１を作製した。
（２）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製
シリコンウエハーの表面へネガタイプのフォトレジストを１０μｍ厚みにレジスト塗布をした。ノズル穴径２５μｍ、ノズル穴の内縁より幅が１．０μｍ以内の領域を筒状に１．１μｍ突出させた構造となるように電子ビーム（ＥＢ）で直接露光描画後、現像してパターニングを行った。更に、ＮｉＢの無電解めっき処理を行い、Ｎｉ電鋳を行った。次に、レジスト剥離溶液に浸漬しレジストを剥離してインクジェットヘッド用ノズルプレート２−２を作製した。
（３）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−３の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製において、ノズル穴径２５μｍ、ノズル穴の内縁より幅が０．５μｍ以内の領域を筒状に１．１μｍ突出させた構造となるように電子ビーム（ＥＢ）によるパターニングを変更した以外は、インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製と同様の方法でインクジェットヘッド用ノズルプレート２−３を作製した。
（４）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−４の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製において、ノズル穴径２５μｍ、ノズル穴の内縁より幅が０．２μｍ以内の領域を筒状に１．１μｍ突出させた構造となるように電子ビーム（ＥＢ）によるパターニングを変更した以外は、インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製と同様の方法でインクジェットヘッド用ノズルプレート２−４を作製した。
（５）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−５の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製において、ノズル穴径２５μｍ、ノズル穴の内縁より幅が０．５μｍ以内の領域を筒状に０．６μｍ突出させた構造となるように電子ビーム（ＥＢ）によるパターニングを変更した以外は、インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製と同様の方法でインクジェットヘッド用ノズルプレート２−５を作製した。
（６）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−６の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製において、ノズル穴径２５μｍ、ノズル穴の内縁より幅が０．５μｍ以内の領域を筒状に２．１μｍ突出させた構造となるように電子ビーム（ＥＢ）によるパターニングを変更した以外は、インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の作製と同様の方法でインクジェットヘッド用ノズルプレート２−６を作製した。
（７）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−７の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−２の筒状に突出した部分にアモルファスカーボンの撥水膜を蒸着で形成してインクジェットヘッド用ノズルプレート２−７を作製した。
（８）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−８の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−３の筒状に突出した部分にアモルファスカーボンの撥水膜を蒸着で形成してインクジェットヘッド用ノズルプレート２−８を作製した。
（９）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−９の作製
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−４の筒状に突出した部分にアモルファスカーボンの撥水膜を蒸着で形成してインクジェットヘッド用ノズルプレート２−９を作製した。
（１０）インクジェットヘッド用ノズルプレート２−１０の作製
シリコンウエハーの表面へネガタイプのフォトレジストを１０μｍ厚みにレジスト塗布をした。ノズル穴径２５μｍ、ノズル穴の内縁より幅が０．５μｍ以内の領域を筒状に１．１μｍ突出させた構造となるように電子ビーム（ＥＢ）で直接露光描画後、現像してパターニングを行った。更に、ＮｉＢの無電解めっき処理を行い、Ｎｉ電鋳を行った。次に、レジスト剥離溶液に浸漬しレジストを剥離してＮｉノズルプレートを作製し、これに剥離材を塗布後、再電鋳しネガ型を作製し金型を作製した。この金型を使用してＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）でインクジェットヘッド用ノズルプレート２−１０を作製した。
【００７３】
インクジェットヘッド用ノズルプレート２−１〜２−１０のノズル穴の外周部の突出した部分を下記の測定機を用いて測定したところ、電子ビーム（ＥＢ）でパターニングしたとおりの形状で形成されていることを確認した。
【００７４】
機種：ＶＫ−８５５０
メーカー：（株）キーエンス
測定原理：半導体レーザー共焦点原理
測定分解能：０．０１μｍ
（ノズル穴外周部の突出した部分の形状は、拡大モニター上で１万６０００倍に拡大して測定した。突出高さは、突出部の中心に計測ラインを合わせ４０度間隔で１０断面のプロファイルを測定し、最小値で求めた。）
図１に示すインクジェットヘッド（インク導入口の径２．０ｍｍ、深さ２．０ｍｍ、インク流路への開口部の長さ１４ｍｍ、深さ略一定部分のインク流路が深さ４２０μｍ、幅１０５μｍ、長さ６．０ｍｍ）のインクジェットヘッド用ノズルプレート２をインクジェットヘッド用ノズルプレート２−１〜２−１０にそれぞれ変更してインクジェットヘッド１〜１０を作製した。
〈インク１の作製〉
下記組成にてインク１を作製した。
《インク組成〜粘度＝７．０ｃｐｓ、表面張力＝３０ｄｙｎ／ｃｍ》
黄色色素　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５質量％
〔ダイワ（株）製：Ｄｉｗａ−ＩＪ−Ｙｅｌｌｏｗ−２１４−Ｈ（ＤＩＲＥＣＴ
ＹＥＬＬＯＷ　８６）〕
界面活性剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．２質量％
〔日信化学工業（株）製：サーフィノール　４６５〕
トリエタノールアミン　　　　　　　　　　　　　　　　０．０５質量％
尿素　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０５質量％
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　　　　　　３０質量％
トリエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　　　　　　５質量％
イオン交換水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５９．７質量％
〈インクジェットヘッド１〜１０の評価〉
インクジェットヘッド１〜１０を用い、インク１を、体積８ｐｌのインク滴として駆動電圧１０Ｖ、周波数３０ｋＨｚで吐出させ、下記の吐出精度の評価を行った。
〔吐出精度の評価〕
吐出精度は、液滴の吐出角度及び吐出速度で評価し、インクジェット用射出検査機を用いて測定した値を用いた。前記検査機を用いて、インクジェットヘッドのノズル穴より吐出された液滴を２方向よりモニターして、画像処理、分析することにより、ヘッド走査方向（主角度）、及び前記ヘッド走査方向と直行する方向（副角度）の２方向について測定を行った。測定は、液滴を連続２０回射出して行った。計２０回の測定結果から、各方向における、吐出角度の最大ずれ、同じノズル穴における再現精度として吐出角度の最大ばらつき幅を求めた。さらに計２０回の測定結果から、吐出速度の最大ばらつき幅を求めた。
【００７５】
結果を表１に示す。吐出角度の最大ずれ、吐出角度の最大ばらつき幅、吐出速度の最大ばらつき幅とも小さいほど吐出精度が高いことになる。
【００７６】
【表１】
2004017344.tif 000002
【００７７】
表１に示した結果より、本発明のインクジェットヘッドは吐出精度が極めて高いことが分かった。
【００７８】
【発明の効果】
液体の吐出精度を極めて高くすることができるインクジェットヘッド用ノズルプレート、インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェットヘッドの斜視図である。
【図２】本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレートの概略図である。
【図３】本発明の他のインクジェットヘッド用ノズルプレートの概略図である。
【図４】本発明の他のインクジェットヘッド用ノズルプレートの概略図である。
【図５】本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレートのノズル穴の形状を例示する模式図である。
【図６】本発明のインクジェットヘッド用ノズルプレートの製造工程を示す模式図である。
【符号の説明】
１　圧電性セラミック基板
２　インクジェットヘッド用ノズルプレート
３　ノズル穴
４　インクチャネル
５　側壁
６　カバープレート
７　マニホールド
８　液体供給口
９　金属電極
１０　浅溝
１１　金属電極
１２　端面
３１　ノズル穴外周部
３２　内縁
３３　溝
３４　溝の深さ
３５　ノズル穴外周部の突出高さ
３６　内径
６１　シリコンウエハー
６２　導電層
【図１】
2004017344.tif 000003
【図２】
2004017344.tif 000004
【図３】
2004017344.tif 000005
【図４】
2004017344.tif 000006
【図５】
2004017344.tif 000007
【図６】
2004017344.tif 000008