(57)【要約】【課題】インク滴が安定して直進し、高い印字品質を得られるインクジェットヘッドを提供すること。【解決手段】本発明のインクジェットプリントヘッドは、撥インク処理の施されたノズル基板２の平坦面に対し、低位置の段差部２２を備え、平坦面より低くかつ段差部２２より突出した突出部２３にノズル出口２４が位置する。インク吐出時に突出部２３から段差部２２に余分なインクが流れ、段差部２２にはインク溜り２６が形成される。また、段差部２２と平坦面の撥インク膜２５でインク溜まり２６をせき止めることができるようにする。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力発生手段により圧力室内の体積を変位させ、これによりノズル開口部よりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル開口部はインクを吐出するノズル出口の周囲に設けられた第１の突出部と、その外側で該第１の突出部よりも低い位置に設けられた段差部と、該段差部の外側で前記第１の突出部よりも高い位置に設けられた第２の突出部よりなり、前記第２の突出部には撥インク処理が施されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第１の突出部の先端面は、前記ノズル出口の穴とほぼ同心で、かつ該ノズル出口の２〜４倍の直径であることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記段差部から前記第２の突出部までの高さは、前記ノズル出口の直径の２／５〜１倍であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記段差部の底面には親インク処理が施されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記段差部の表面は純水に対する接触角が５５°以下であって、かつ前記第２の突出部の撥インク処理部の接触角は１００°以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
圧力発生手段により圧力室内の体積を変位させ、これによりノズル開口部よりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル開口部はインクを吐出するノズル出口から所定距離だけ離れた位置に突出部が設けられており、該突出部には撥インク処理が施されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記所定距離は、前記ノズル出口の穴とほぼ同心で、かつ該ノズル出口の４〜８倍の直径であることを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記ノズル出口から前記突出部までの高さは、前記ノズル出口の直径の２／５〜１倍であることを特徴とする請求項６または７のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
圧力発生手段により圧力室内の体積を変位させ、これによりノズル開口部よりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル開口部は、ノズルプレートにインクを吐出するノズル出口を複数設ける工程と、該ノズルプレートのインク吐出面側にカバープレートを接合する工程と、該カバープレートの表面に撥インク膜処理を行なう工程により形成されることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクに圧力を加えてノズルよりインク滴を飛翔させ、記録媒体にインク像を形成するインクジェットヘッドのノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、圧電素子などの圧力発生手段により、圧力室の容積を変位させ、ノズルからインクを吐出させるインクジェットヘッドが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、圧電素子を用いたインクジェットヘッドの場合、圧電素子の端面にセラミック部材を有し、圧電素子の振動面をノズルの入口開口部に対向して配置し、ハウジングに接着して固定されたものがある。このインクジェットヘッドよりインク滴を吐出させるには、個別電極及び共通電極に外部駆動電源より電圧を加え圧電素子を変形させる。この変形が振動板を介し圧力室の体積変化となり、圧力室内に満たされているインクの圧力変化となる。この圧力変化で以ってインクはノズルよりインク滴として吐出する。
【０００４】
インクジェットヘッドにおいて、高い印字品質を得るためには、ノズルより吐出するインク滴が、常にノズル基板（オリフィスプレート）に対し垂直に直進することが必要となる。しかし、インク吐出時に溢れたインクでノズル周辺部が不均一に濡れた場合や、ノズル周辺部に異物や傷がある場合、インク滴の曲がりが発生する。インク滴の曲がりを防ぐためには、ノズル周辺部が均一にインクで濡れ、異物や傷をつけないことが必要である。
【０００５】
ノズル周辺に溜まるインクを一定とするため、図３に示すように、従来のノズル形状は突出した形状となっている（例えば特許文献２参照）。すなわち、図３に示すように、ノズル開口２４の周辺近傍はノズル基板２に対し、突出した形状をしている。インク吐出時にノズル周辺部に溢れ出たインク２６は非突出部の非突出面に流れ、安定した印字品質を得ることが出来る。
【０００６】
また、図４に示すように、ノズルプレート２０の上面にカバープレート２１を設け、ノズル開口近傍に凹型の段差部を設けているものもある（例えば特許文献３参照）。ノズル面に設けたカバープレート２１はノズル開口の数倍の直径を有し、かつノズルと同心に設けた孔部が設けられており、これが段差部としてノズル近傍に設けられている。インクは段差部内に薄いインク層２３を形成し、このインク層を突き破ってインク滴２７を吐出する。
【０００７】
さらに、図６に示すように、凹状開口を形成し、その底部中央に凸状形状のインク吐出口を形成するものもある（例えば特許文献４参照）。インク吐出口１２４の外部周辺に撥インク性物質１２５が塗布され、インク吐出口１２４でインクメニスカスを形成する。凹状部周辺には第一の電極１５１、インク吐出口近傍に第二の電極１５２が配されている。インクは第一の電極１５１、第二の電極１５２に信号電圧を印加すると静電力により引き出され、凹状開口部の中心線上を外部に向かって飛翔する。
【０００８】
また、図５に示すように、凹型の段差部に撥水処理を施しているものもある（例えば特許文献５参照）。段差部にはインク層が形成されず、ノズルからインク滴２７を吐出する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１−１１５６３８号公報（第２頁、図２）
【特許文献２】
特開平２−１５５６５１号公報（第２頁、図２）
【特許文献３】
実開昭５９−１５３１２８号公報（第４−５頁、図４）
【特許文献４】
特開平５−５０９号公報（第３−４頁、図２）
【特許文献５】
特許３１０８７７１公報（第２頁、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の突出したノズル形状では、ノズル外周に溢れ出たインクはノズル外周から広がりノズル内に戻らない。さらに、ノズル基板に撥インク性が無いため、溢れたインクはそのままノズル基板上に広がる。一方、凹型の段差部を設けた場合、段差部内のインク層のインクはインク吐出後にノズル内に戻りうるが、撥インク性の無い平坦部のインクはノズル内に戻らない。平坦部に拭き残しやしぶき等による付着インクがあると、付着インクを起点として段差部のインク溜まりからインクがノズル基板上に漏れ広がる。
【００１１】
以上の通り、従来の技術では、連続で長時間駆動を続けると、インク溜まりがノズル基板上に広がり、隣り合うノズルのインク溜まりと繋がる。インク溜まりが繋がると、隣接するノズル同士で影響を及ぼしあい、ノズル周辺のインクの濡れが不均一になる。その結果、インク滴の曲がりが生じる。
【００１２】
また、段差部内に撥水処理を施す従来の技術では、撥水処理によりノズル周辺部を濡らさないようにしている。しかし、清掃が不十分であったり、連続して長時間駆動を続けると、しぶきが付着して、付着インクがノズル周辺部に堆積する。付着インクがノズルにかかった場合、付着インクにインク滴が引張られ、インク滴の曲がりが生じる。従って、連続で長時間駆動するとインク滴の曲がりが発生するという問題を有していた。
【００１３】
本発明は、従来のこのような問題を解決するもので、その目的はインク滴が長時間安定して直進し、高い印字品質を得られるインクジェットヘッドを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した問題を解決する本発明の請求項１に記載の発明は、圧力発生手段により圧力室内の体積を変位させ、これによりノズル開口部よりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル開口部はインクを吐出するノズル出口の周囲に設けられた第１の突出部と、その外側で該第１の突出部よりも低い位置に設けられた段差部と、該段差部の外側で前記第１の突出部よりも高い位置に設けられた第２の突出部よりなり、前記第２の突出部には撥インク処理が施されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の突出部の先端面は、前記ノズル出口の穴とほぼ同心で、かつ該ノズル出口の２〜４倍の直径であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の発明において、前記段差部から前記第２の突出部までの高さは、前記ノズル出口の直径の２／５〜１倍であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項３記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記段差部の底面には親インク処理が施されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項３記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、前記段差部の表面は純水に対する接触角が５５°以下であって、かつ前記第２の突出部の撥インク処理部の接触角は１００°以上であることを特徴とする。
【００１９】
上述した問題を解決する本発明の請求項６に記載の発明は、圧力発生手段により圧力室内の体積を変位させ、これによりノズル開口部よりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル開口部はインクを吐出するノズル出口から所定距離だけ離れた位置に突出部が設けられており、該突出部には撥インク処理が施されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記所定距離が、前記ノズル出口の穴とほぼ同心で、かつ該ノズル出口の４〜８倍の直径であることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項８記載の発明は、請求項６または７のいずれかに記載の発明において、前記ノズル出口から前記突出部までの高さは、前記ノズル出口の直径の２／５〜１倍であることを特徴とする。
【００２２】
上述した問題を解決する本発明の請求項９に記載の発明は、圧力発生手段により圧力室内の体積を変位させ、これによりノズル開口部よりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル開口部は、ノズルプレートにインクを吐出するノズル出口を複数設ける工程と、該ノズルプレートのインク吐出面側にカバープレートを接合する工程と、該カバープレートの表面に撥インク膜処理を行なう工程により形成されることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一例について図面を参考にしながら説明する。
【００２４】
図２は、本発明のインクジェットヘッドの主要部の構造を説明する分解斜視図である。２は複数のノズル１を形成したノズル基板である。ノズル１の開口形状の加工精度はインクジェットヘッドのインク吐出特性に大きな影響を及ぼす。複数のノズル１間において、これらのノズル精度ばらつきを低く押さえるため、ノズル基板２の製法は高い加工精度が要求される。このためノズル基板２はステンレスの精密プレス法、レーザ加工法、あるいはニッケルの電鋳加工等により形成される。
【００２５】
このノズル基板２には、圧力室３が形成されたチャンバプレート４、及び共通インク通路１２と圧力室３とを連結し圧力室３へのインク流入を制御するリストリクタ５を形成したリストリクタプレート６が、位置決めして接合されている。
更に、圧電アクチュエータ１３の圧力を効率よく圧力室３に伝えるための振動板７と、共通インク通路１２からリストリクタ５に流入するインク中のゴミ等を取り除くフィルタ部８とが形成されているダイアフラムプレート９と、共通インク通路１２を形成したハウジング１１が同じように位置決めして接合されている。チャンバプレート４、リストリクタプレート６、ダイアフラムプレート９はステンレス材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法で作られる。ハウジング１１はステンレス材の切削加工等で形成され、図示されないインクカートリッジからインクを共通インク通路１２まで導くインク導入パイプ１７が接合されている。
【００２６】
最後に、複数の圧電素子１４と、それらを固定する支持基板１５からなる圧電アクチュエータ１３が位置決めされて接合される。圧電アクチュエータ１３は複数の圧電素子１４からなり、各々の圧電素子１４は圧力室３の一つずつに対応するようになっている。更には支持基板１５にはそれぞれの圧電素子１４に図示されない外部駆動回路から独立した電気信号を送るための個別電極１６が形成されている。外部駆動回路から選択的な電気信号が圧電素子１４に印加されることにより、圧電素子１４はひずみを生じる。圧電素子１４は高剛性の支持基板１５上に接合されているため、振動板７に優先的に変位を与え、圧力室３の圧力を高める。本例にて説明するインクジェットヘッドはこうした原理によってノズル１からインクを吐出する。
【００２７】
図１は本発明の第一の例を示すインクジェットヘッドのノズル１周辺近傍の段差部２２および突出部２３とノズル出口２４を示すものである。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２８】
ノズル基板２はノズルプレート２０とカバープレート２１の２つの部材で構成する。ノズルプレート２０およびカバープレート２１は、ステンレスの精密プレス法、レーザ加工、エッチング、あるいはニッケルの電鋳加工等により形成される。ノズルプレート２０にカバープレート２１を接着することで、段差部２２を形成する。
【００２９】
ノズルプレート２０の各ノズル出口２４の先端面は突出部２３上に形成されている。突出部は、例えば精密プレス加工により形成できる。突出部２３は、段差部２２およびノズル出口２４とほぼ同心で、その直径ｄ２はノズル出口２４の穴径ｄ１の２〜４倍である。
【００３０】
段差部２２は各ノズル１毎に形成されており、ノズル出口２４とほぼ同心で、その直径ｄ３はノズル出口２４の穴径ｄ１の４〜８倍である。また、カバープレート２１の表面には撥インク処理が施してあり、撥インク膜２５が形成されている。
【００３１】
図７はカバープレート２１表面に撥インク膜２５を形成したノズル基板２の製造方法の工程図を示す。カバープレート２１は、先ずプレート全面に撥インク膜２５を形成する（図７（ａ））。次に、インク滴が吐出される表面、或いは、カバープレート２１の開口部側壁面までをマスク材３０でマスクし（図７（ｂ））、ノズルプレート２０と接着される面の撥インク膜２５を剥離する（図７（ｃ））。そして、マスク材３０を剥離した後に、ノズルプレート２０のノズル開口部の中心とを位置合わせし、接着する（図７（ｄ））。マスク材３０として使用される材料は、例えば、東レデュポン製のドライレジストフィルムをラミネート形成装置等を使用して密着させ、保護膜として使用する。また、前記レジストフィルムをラミネートする際の加圧力及び熱をコントロールすることで、開口部側壁へ保護膜を形成することができる。保護膜は、水酸化ナトリウム等に浸漬することで容易に剥離することが可能である。また、撥インク膜２５の剥離方法は、プラズマエッチング法により容易に剥離が可能である。
【００３２】
図８は、本発明の段差部２２および突出部２３が存在しない平坦なノズル基板２においてインク滴２７を吐出する状態を示す説明図である。本発明の突出部２３および段差部２２の直径ｄ２、ｄ３は、インク吐出開始時にノズル出口２４周辺部に溢れるインク溜まり２６の径Ｄを観察することで決定する。本発明者らの実験においては、ノズル出口２４の穴径ｄ１が５０μｍに対し、吐出開始時のインク溜まり２６の径は２００〜４００μｍ程度となり、インク溜まり２６の径Ｄは、ノズル出口２４の穴径ｄ１の４〜８倍程度である。よって、突出部２３の径ｄ２はインク溜まりの径Ｄよりも小さく、段差部２２の径ｄ３はインク溜まり２６の径Ｄとほぼ同じとするとよい。これにより、突出部２３の径ｄ２はインク溜まりの径Ｄよりも小さいため、ノズル出口２４の周辺は常に均一にインクで濡れ、余分なインクは段差部２２に流れる。従って、インク濡れが不均一に起因するインク滴曲がりは発生せず、安定して直進する。
【００３３】
本発明の構成において、段差部２２の径ｄ３がインク溜まりの径Ｄに対し小さすぎると、段差部２２でインクをせき止められる容量が不足し、段差部２２から溢れたインクがカバープレートにまで広がってしまい、インク滴が曲がってしまう。また、大きすぎるとインク溜まり２６が均一に広がりきらず、段差部２２でインク溜まり２６が不均一に広がる。更なる実験の結果、段差部２２の径ｄ３は吐出開始時のインク溜まりの径Ｄとほぼ同じ大きさにするとよいことが判明した。段差部２２内のインク溜まり２６の一部はノズル出口２４から十分近いため、インク滴２７の吐出の合間にノズル内へ引き戻される。従って、インク溜まり２６は一定量で飽和する。ゆえに一定の状態でインク滴の吐出を続けることができる。段差部２２の径ｄ３をノズル径ｄ１の６倍として作製したノズル基板を用いた実験では、３０分間の連続吐出においてもインク溜まり２６が段差部２２から溢れることは無く、十分な容量であることが確認できた。
【００３４】
一方、カバープレート２１の厚さｔ３は、ノズルプレート２０の突出部２３の高さｈ２よりも大きくする。よって、ノズル出口２４の先端面はカバープレート２１の表面より低く位置する。突出部２３をノズル基板２の平坦部より低くしたたことにより、インクジェットヘッドの清掃動作によりノズル基板２をゴムなどのワイパーでふき取る時に、突出部２３が引っ掛かることがなくなり、ワイパー自身やワイパーに付着した異物でノズル出口２４に傷をつけてしまうことも防げる。また、用紙こすれや用紙ジャムなどによりノズル基板２に記録媒体が接触した時、ノズル出口２４に傷をつけにくくなる効果もある。
【００３５】
ノズル出口２４の穴径ｄ１を５０μｍ、厚さｔ３を５μｍとした実験においては、インクをせき止めることができず、６０秒以内でインク溜まり２６は平坦部に溢れてしまった。一方で、厚さｔ３を２０μｍとした実験では、インク溜まり２６が段差部２２から溢れる事は無かった。実験の結果、ノズル出口２４より溢れるインクを十分せき止めるためには、厚さｔ３は少なくともノズル出口２４の穴径ｄ１の２／５倍以上必要であることが判明した。また、厚さｔ３をノズル出口２４の穴径ｄ１以上に厚くした場合、インクをせき止める効果に違いが無くなる一方で、清掃時にノズル出口２４を十分に清掃できないという不都合が生じる。よって、ノズル出口２４の穴径ｄ１とカバープレートの厚さｔ３とは、（２／５）ｄ１＜ｔ３＜ｄ１の関係を満たすことが必要である。
【００３６】
図９は、本例のノズル基板の構成におけるインク吐出時の説明図である。突出部２３により余分なインクは段差部２２に流れ込み、ノズル出口２４の周辺は均一に濡れるため、インク滴２７は安定して直進する。また、余分なインクは段差部２２に流れ、吐出時に影響するインクは突出部２４の先端面のインク溜まり２６のみとなるため、インク滴の尻尾が細くなる。従って、インク滴２７はインク溜まり２６から早く千切れるため、リガメントが短くなる効果がある。
【００３７】
また、カバープレート２１により段差部２２を設けたことにより、インク溜まり２６を段差部２２でせき止めることができる。例えば、ステンレスの母材からなる段差部２２において純水に対する接触角は５５°以下であるため、インク溜まり２６は段差部２２全体に広がる。一方、カバー基板２の表面には撥インク膜２５を設け、接触角を１００°以上とすることにより、確実に段差部２２内でインク溜まり２６をせき止めることがでる。このため、ノズル出口２４から溢れたインク溜まり２６は隣接する他のノズルに影響を及ぼさない。
【００３８】
図１０に本発明の変形例を示す。図１のように、カバープレート２１の表面のみ撥インク処理を行なってもよいが、本例に示すようにカバープレート２１の側壁面まで撥インク膜２５を設けてもよい。このような構成とすることで、より確実にインクをせき止めることができる。
【００３９】
図１１は、本発明のノズル基板の構成において、カバープレート２１が付着インク２８で汚れたときのインクの移動を示す概念図である。図１１（ａ）は清掃時に拭き残されたインクやノズルから飛散したしぶきがカバープレート２１と段差部２２の境界に付着インク２８として付着した状態を示す。図１１（ｂ）はインク吐出時の付着インク２８の移動を示す。図１１（ａ）に示すように、段差部２２のインク溜まり２６に付着インク２８が接触しても、インク吐出時に発生するメニスカスの振動と撥インク膜２５の効果で、図１１（ｂ）のように付着インク２８は段差部２２に吸収される。本発明の撥インク膜２５と段差部２２のインク溜まり２６との組合せによりノズル基板２の表面が汚れにくくなるため、清掃間隔を長くすることが可能となる。また、多少のインク拭き残しを許容できるため、清掃装置を簡単な構成でつくることができる。
【００４０】
図６（ａ）に示す特開平５−５０９号公報における従来例においては、段差部１２２の側壁及び周辺、インク出口１２４の外部周辺に撥インク処理がなされ、撥インク膜１２５が形成されている。インクメニスカスはノズル出口１２４の外部エッジで保持され、ノズル出口１２４周辺にインク溜りは形成されない。しかしながら、ノズル周辺部が凹型という構造上、ノズル清掃時に段差部１２２と側壁との角部にワイパーが十分当らず、清掃時の拭き残しが付着インク２８として残留しやすい。
【００４１】
図６（ｂ）に付着インク２８の例を示す。拭き残しインクやノズルから飛散した付着インク２８はノズル基板１０２の表面には撥インク性があるため、行き場がなく、ノズル基板１０２表面に溜まる。この付着インク２８が堆積してノズル出口１２４の一部にかかった場合、インク出口１２４周辺が不均一に濡れ、インク滴２７はインク溜まりに引っ張られ、インク滴曲がりを発生する。
【００４２】
これに対して、段差部２２に撥水処理を施さない本発明の場合、ノズル出口２４の周辺部および段差部２２は濡れやすい状態であるため、拭き残しやしぶきによる付着インク２８があっても、段差部２２の底面や側面は均一に濡れる利点がある。均一に濡れることにより、ノズル出口２４周辺を付着インク２８が不均一に濡らすことがなくなり、良好なインク直進性が保たれる。さらに、段差部２２以外のカバープレート２１表面は、撥インク膜２５による撥インク性を有しているため、清掃時の拭き残しが少なくなる。また、しぶきが付着しても撥インク性があるため、段差部２２へ付着インク２８が広がらず、しぶきの影響を受けにくくなる効果がある。
【００４３】
さらに、段差部２２をより積極的に濡らすために、段差部２２の底面に親インク処理を行なっても良い。段差部２２の親インク処理は、ノズルプレート２０に親インク処理を行なった後に、カバープレートと２１と接着すればよい。親インク処理を行なうことで、より安定した効果が得られる。
【００４４】
図１２に本発明の他の例を示す。図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【００４５】
第１の実施例における突出部２３を除いた構成で、ノズルプレート２０にカバープレート２１を接着することで、段差部２２を形成し、段差部２２内にノズル出口２４を設ける。また、カバープレート２１表面には撥インク膜２５が設けられている。
【００４６】
図１０の例同様、カバープレート２１表面から側壁面まで撥インク処理を行なってもよい。このような構成とすることで、より確実にインクをせき止めることができる。
【００４７】
図１３にインク吐出時の概念図を示す。段差部２２内にインク溜り２６が形成されノズル出口２４周辺が均一に濡れるため、インク滴２７は安定して直進する。実験の結果、吐出速度・吐出量ともにインク溜まり２６の量には、ほとんど影響を受けないことが判明した。また、段差部２２内のインク溜まり２６はノズル出口２４から十分近いため、インク滴吐出の合間にノズル内へ引き戻される。従って、インク溜まり２６は一定量で飽和する。さらに、カバープレート２１の表面には撥インク膜２５が設けられているため、第一の例同様、ノズル基板２が汚れにくい効果がある。従って、吐出開始時から長時間安定した吐出が可能となる。
【００４８】
実開昭５９−１５３１２８号公報における従来例においては、カバープレート２１表面に撥インク処理がなされていないため、付着インクを起点にノズル基板２の平坦部にインクが流れ出し、頻繁にノズル基板２を清掃する必要が生じる。
【００４９】
また、特許第３１０８７７１号公報における従来例においては、特開平５−５０９と同様、ノズル清掃時に段差部１２２と側壁との角部にワイパーが十分当らず、清掃時の拭き残しインクが残留しやすい。また、連続して長時間駆動を続けると、しぶきが付着して、付着インク２８がノズル周辺部に堆積する。付着インク２８が堆積してノズル１周辺にかかかった場合、ノズル１周辺が不均一に濡れ、インク滴２７はインク溜まりに引っ張られ、インク滴曲がりを発生する。
【００５０】
本発明は従来例に対し、ノズル１周辺の付着インク２８をインク溜り２６が吸収する効果があり、ノズル基板２が汚れにくく、長時間の安定吐出が可能となる利点を有する。
【００５１】
以上の例はノズル基板２を２つの部材で構成する例について説明したが、ノズル基板２を１つの部材で構成することもできる。図１４はノズル基板２を１つの部材で構成した場合の断面図を示す。図１４（ａ）は段差部２２に突出部２３がある例、図１４（ｂ）は突出部２３がない例を示す。例えば、ステンレスなどをプレスする方法や、ニッケルを電鋳する方法、あるいはシリコンなどをドライエッチングすることにより、上記形状を容易に１つの部材で形成することが可能である。
【００５２】
さらに図１５に示すように、突出部２３や段差部２２の側壁面にテーパーを持たせてもよい。図１５（ａ）は段差部２２に突出部２３がある例、図１５（ｂ）は突出部２３がない例を示す。テーパーを持たせることにより、清掃時にインク溜まりや異物を掻き出しやすくなる効果がある。
【００５３】
以上に記載した実施例においては、圧電素子の変位を用いたインクジェットヘッドについて記載しているが、本発明はサーマル方式など他の方式でノズルよりインク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいても、適用できる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は以上のような構成であるため、以下のような効果を有する。
突出部によりノズル周辺部が均一に濡れるため、インク滴の直進性が安定する。また、余分なインクが段差部に流れるため、リガメントが短くなる効果がある。また、段差部を設けノズル基板表面に撥インク処理を施したため、インクが段差部の外に広がらなくなる。
【００５５】
また、ノズル基板表面にインクが付着した場合も、段差部のインク溜まりに付着インクが吸収されるため、ノズル基板が汚れにくくなる効果があり、清掃間隔を長くすることができ、多少のインク拭き残しを許容できるため、清掃装置を簡単な構成にできる。
【００５６】
さらに、突出部をノズル平坦部より低くしたため、ヘッド清掃時や記録媒体がノズル基板に接触した時にノズル出口を傷つけにくくなる。
【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ノズル周辺部の平面図及び断面図である。
【図２】インクジェットヘッドの主用部の構造説明斜視図である。
【図３】従来例のインクジェットヘッドのノズル周辺のインクの堆積状態を示す概念図である。
【図４】従来例のインクジェットヘッドのインク吐出状態を示す概念図である。
【図５】従来例のインクジェットヘッドのインク吐出状態を示す概念図である。
【図６】従来例のインクジェットヘッドのノズル周辺部の平面図及び断面図である。
【図７】本発明のノズル基板の製造方法を示す工程図である。
【図８】インクジェットヘッドのインク吐出状態を示す概念図である。
【図９】本発明のインクジェットヘッドのインク吐出状態を示す概念図である。
【図１０】撥インク処理を施す領域の他の例を示すノズル周辺部の断面図である。
【図１１】本発明のインクジェットヘッドの付着インクの移動を示す概念図である。
【図１２】本発明の第２の例のノズル周辺部の平面図及び断面図である。
【図１３】本発明の第２の例のインク吐出状態を示す概念図である。
【図１４】同一の部材で構成した場合の例におけるノズル周辺部の構成を示す断面図である。
【図１５】側壁面にテーパーを持たせた場合の実施例におけるノズル周辺部の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
図において、１はノズル、２はノズル基板、３は圧力室、５はリストリクタ、７は振動板、９はダイアフラムプレート、１１はハウジング、１３は圧電アクチュエータ、１４は圧電素子、１５は支持基板、２０はノズルプレート、２１はカバープレート、２２は段差部、２３は突出部、２４はノズル出口、２５は撥インク膜、２６はインク溜まり、２７はインク滴、２８は付着インク、３０はマスク材、１２２はノズル基板、１２２は段差部、１２３は突出部、１２４はノズル出口、１２５は撥インク膜、１５１は第一の電極、１５２は第二の電極を示す。
【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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