(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートの製造方法であって、
前記ノズルプレートとなる板材に、これを厚み方向に貫通した複数の貫通孔と、前記板材の一方の面において前記複数の貫通孔の開口が形成されていない領域に被覆された撥水膜とを形成する工程と、
前記板材の一方の面において前記貫通孔の開口を個別に包含した領域である個別包含領域にプレス加工を施すことによって、前記個別包含領域内に前記一方の面よりも他方の面に近い底面を有する凹部を形成し、且つ、前記個別包含領域に被覆された前記撥水膜の少なくとも一部を、前記一方の面に被覆された前記撥水膜から分離させて前記底面に被覆するプレス工程とを備えていることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項２】
前記プレス工程において、前記凹部内の表面が前記底面から前記一方の面に向かって外側に広がるように、前記凹部を形成す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】
前記プレス工程において、前記凹部内の表面に沿って前記底面から前記一方の面に向かう最短経路が直線経路になるように、前記凹部を形成す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】
前記プレス工程において、前記凹部内の表面に沿って前記底面から前記一方の面に向かう最短経路が滑らかに曲がった曲線経路になるように、前記凹部を形成す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５】
前記プレス工程において形成する前記凹部内の表面形状に対応した形状の表面を有するパンチを用いて、前記プレス加工を施すことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項６】
前記パンチが、前記プレス加工のプレス方向に向かって突出した突出部を有しており、
前記プレス工程において、前記パンチを前記プレス方向に沿って前記個別包含領域に押し込むことで、前記突出部を前記貫通孔の開口から前記板材の他方の面に向かって陥入させて、前記凹部を形成すると共に、前記凹部と前記貫通孔とを連通させる前記板材の厚み方向に直線状に沿った孔を形成することを特徴とする請求項５に記載のノズルプレートの製造方法。
【請求項７】
液体を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートの製造方法であって、
前記ノズルプレートとなる板材の一方の面に被覆された撥水膜と、前記板材の他方の面に開口した複数の穴とを形成する工程と、
前記板材の一方の面において前記板材の厚み方向から見た場合に前記穴を個別に包含した領域である個別包含領域にプレス加工を施すことによって、（イ）前記個別包含領域内に前記一方の面よりも前記他方の面に近い底面を有する凹部を形成し、（ロ）前記個別包含領域に被覆された前記撥水膜の少なくとも一部を、前記個別包含領域の外側に被覆された前記撥水膜から分離させて前記底面に被覆し、且つ、（ハ）前記一方の面から前記穴に達する貫通孔を形成するプレス工程とを備えていることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
【請求項８】
前記プレス工程において形成する前記凹部内の表面形状に対応した形状の表面を有すると共に、前記プレス加工のプレス方向に向かって突出した突出部を有するパンチを、前記プレス方向に沿って前記個別包含領域に押し込むことで、前記突出部を前記一方の面から前記穴に向かって陥入させて、前記凹部を形成すると共に、前記凹部と前記穴とを連通させる前記板材の厚み方向に直線状に沿った貫通孔を形成することを特徴とする請求項７に記載のノズルプレートの製造方法。
【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、特に、液体を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して画像を形成する記録装置などの装置において、インクを吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートを有するものがある。かかるノズルプレートにおいてノズル孔が開口したノズル面には、ノズル孔から吐出されたインクが付着することがある。ノズル面においてノズル孔の周辺領域にインクが付着すると、インクを安定に吐出させることができないおそれがあった。
【０００３】
そこで、特許文献１においては、ヘッドにおいてインクが吐出される表面に凹部を形成し、凹部の底面にノズル孔を開口させる。そして、凹部内の底面のノズル孔周辺には撥水膜を被覆する一方で、凹部内の側面には撥水膜を被覆しない。これによって、凹部内の側面にインクが移動しやすいので、凹部の底面のノズル孔周辺にインクが付着しにくくなり、インクをノズル孔から安定に吐出させることができる。
【０００４】
また、特許文献１においては、カバープレートとノズルプレートの２枚のプレートに、以下のようにノズル孔と凹部とを形成している。まず、カバープレートに凹部となる孔を形成し、ノズルプレートにノズル孔となる孔を形成する。次に、カバープレート及びノズルプレートの表面に撥水膜を形成する。このとき、カバープレートにおいては、孔が開口した表面の一方のみに撥水膜が被覆され、他方の表面や孔内は撥水膜が被覆されないように撥水膜を形成する。一方、ノズルプレートにおいては、ノズル孔の一方の開口の周辺のみに撥水膜が被覆され、他方の開口が形成された表面やノズル孔内は撥水膜が被覆されないように撥水膜を形成する。
【０００５】
次に、カバープレートにおいて撥水膜が被覆されていない方の表面と、ノズルプレートにおいて撥水膜が被覆された方の表面とを接合する。このとき、カバープレートに形成された孔からノズルプレートに形成された撥水膜とノズル孔の開口とが露出するように、位置合わせをした上で、カバープレートとノズルプレートを接合する。これによって、カバープレートに形成された孔とノズルプレートの表面とに画定された凹部が形成される。ここで、カバープレートの孔内に撥水膜が被覆されないので、凹部の側面には撥水膜が被覆されない。特許文献１では、このように、凹部の底面にノズル孔とその周囲に形成された撥水膜とが配置され、凹部の側面には撥水膜が形成されていない構成が作製されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の文献のように、凹部となる孔とノズル孔とが形成された２枚のプレートのそれぞれに撥水膜を形成した後に、２枚のプレートを接合する場合、製造工程全体の工数が過大になるおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、インクを安定に吐出させることができるノズルプレートを、比較的簡易に作製できるノズルプレートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のノズルプレートの製造方法は、液体を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートの製造方法であって、前記ノズルプレートとなる板材に、これを厚み方向に貫通した複数の貫通孔と、前記板材の一方の面において前記複数の貫通孔の開口が形成されていない領域に被覆された撥水膜とを形成する工程と、前記板材の一方の面において前記貫通孔の開口を個別に包含した領域である個別包含領域にプレス加工を施すことによって、前記個別包含領域内に前記一方の面よりも他方の面に近い底面を有する凹部を形成し、且つ、前記一方の面に被覆された前記撥水膜の少なくとも一部を、前記個別包含領域の外側に被覆された前記撥水膜から分離させて前記底面に被覆するプレス工程とを備えている。
【００１０】
本発明のノズルプレートの製造方法によって製造されたノズルプレートによると、凹部内の側面にインクが移動しやすいので、凹部の底面のノズル孔周辺にインクが付着しにくくなり、インクをノズル孔から安定に吐出させることができる。また、この製造方法によると、１枚の板材に貫通孔と撥水膜とを形成した後に、プレス加工によって凹部を形成する。このとき、プレス加工を施す個別包含領域内の撥水膜を、個別包含領域外の撥水膜から分離させ、凹部の底面に被覆する。これによって、凹部において底面とノズルプレートの一方の面との間に形成された側面には撥水膜が被覆されず、一方の面と凹部の底面のノズル孔周辺とに撥水膜が被覆されたノズルプレートを作製することができる。このように、撥水膜を形成する工程は１枚の板材に形成する工程のみであるので、２枚の板材のそれぞれに撥水膜を形成する工程と比べて工数を減らすことができ、ノズルプレートを簡易に作製できる。
【００１１】
また、本発明においては、前記プレス工程において、前記凹部内の表面が前記底面から前記一方の面に向かって外側に広がるように、前記凹部を形成することが好ましい。これによると、凹部内の側面が外側に広がるように形成されるので、側面にたまった液体を取り除きやすいノズルプレートを作製することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記プレス工程において、前記凹部内の表面に沿って前記底面から前記一方の面に向かう最短経路が直線経路になるように、前記凹部を形成してもよい。これによると、凹部内の側面をテーパ状に形成することができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記プレス工程において、前記凹部内の表面に沿って前記底面から前記一方の面に向かう最短経路が滑らかに曲がった曲線経路になるように、前記凹部を形成してもよい。これによると、凹部内の側面を滑らかな曲面に沿うように形成することができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記プレス工程において形成する前記凹部内の表面形状に対応した形状の表面を有するパンチを用いて、前記プレス加工を施すことが好ましい。これによると、凹部の形状に応じたパンチを用いることで、所望の形状の凹部を簡易に形成することができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記パンチが、前記プレス加工のプレス方向に向かって突出した突出部を有しており、前記プレス工程において、前記パンチを前記プレス方向に沿って前記個別包含領域に押し込むことで、前記突出部を前記貫通孔の開口から前記板材の他方の面に向かって陥入させて、前記凹部を形成すると共に、前記凹部と前記貫通孔とを連通させる前記板材の厚み方向に直線状に沿った孔を形成することが好ましい。これによると、パンチを用いて凹部を形成する際に、ノズル孔の直線形状部を同時に形成することができる。
【００１６】
また、本発明の別の観点によると、本発明は、液体を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズルプレートの製造方法であって、前記ノズルプレートとなる板材の一方の面に被覆された撥水膜と、前記板材の他方の面に開口した複数の穴とを形成する工程と、前記板材の一方の面において前記板材の厚み方向から見た場合に前記穴を個別に包含した領域である個別包含領域にプレス加工を施すことによって、（イ）前記個別包含領域内に前記一方の面よりも前記他方の面に近い底面を有する凹部を形成し、（ロ）前記個別包含領域に被覆された前記撥水膜の少なくとも一部を、前記個別包含領域の外側に被覆された前記撥水膜から分離させて前記底面に被覆し、且つ、（ハ）前記一方の面から前記穴に達する貫通孔を形成するプレス工程とを備えている。
【００１７】
上記別の観点によると、まず板材を貫通しない穴を形成しておき、撥水膜を形成する工程を経て、プレス工程においてノズル孔となる貫通孔を完成させる。したがって、撥水膜がノズル孔となる穴の内部に浸入するのを抑制しやすい。
【００１８】
また、上記別の観点においては、前記プレス工程において形成する前記凹部内の表面形状に対応した形状の表面を有すると共に、前記プレス加工のプレス方向に向かって突出した突出部を有するパンチを、前記プレス方向に沿って前記個別包含領域に押し込むと共に、前記突出部を前記一方の面から前記穴に向かって陥入させて、前記穴と連通する前記板材の厚み方向に直線状に沿った貫通孔を形成することが好ましい。これによると、パンチを用いて凹部を形成する際に、ノズル孔の直線形状部を同時に形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の製造方法によると、１枚の板材に貫通孔と撥水膜とを形成した後に、プレス加工によって凹部を形成する。このとき、プレス加工を施す個別包含領域内の撥水膜を、個別包含領域外の撥水膜から分離させ、凹部の底面に被覆する。これによって、凹部において底面とノズルプレートの一方の面との間に形成された側面には撥水膜が被覆されず、一方の面と凹部の底面のノズル孔周辺とに撥水膜が被覆されたノズルプレートを作製することができる。このように、撥水膜を形成する工程は１枚の板材に形成する工程のみであるので、２枚の板材のそれぞれに撥水膜を形成する工程と比べて工数を減らすことができ、ノズルプレートを簡易に作製できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態に係るノズルプレート１の底面図である。ノズルプレート１は、主走査方向に細長い矩形形状を有している。ノズルプレート１の底面である吐出面３ａには、液体を吐出するための開口である複数の吐出口６１がマトリクス状に２次元配列されている。直径２０μｍである吐出口６１は、ノズルプレート１に形成されたノズル孔５１（図２参照）の一方（吐出側）の開口である。本実施の形態において、複数の吐出口６１は、後述する４つのアクチュエータユニット１２１（図７（ａ）及び図７（ｂ）参照）とほぼ同じ台形形状である４つの吐出領域内にのみ形成されている。
【００２２】
図２は、ノズルプレート１の部分拡大断面図である。図３は、吐出口６１付近でのノズルプレート１の部分拡大底面図である。以下の説明において、上下とは、ノズルプレート１が図２に描かれたように配置されていることを前提として表現されている。ノズルプレート１は、吐出口６１が形成された吐出面３ａと、吐出面３ａの反対面である接続面１ａとを有している。吐出面３ａには、平面形状が直径１００μｍ前後の円形であって、互いに離隔した複数の凹部５２が形成されている。凹部５２の深さ、つまり吐出面３ａから凹部５２の底面５２ａまでの距離は、１μｍ〜５μｍの範囲である。吐出面３ａと底面５２ａとの間に形成された凹部５２の側面５２ｂは、底面５２ａから吐出面３ａに向かうほど外側に拡がった環状の傾斜面となっている。より詳細には、図２に示す経路Ｒ１が直線経路となっている。ここで、経路Ｒ１は、側面５２ｂにおいて底面５２ａから吐出面３ａに向かう最短経路に相当する。これによって、底面５２ａから側面５２ｂを経て吐出面３ａまでの領域が、テーパ角αを有するテーパ形状を呈している。なお、テーパ角αは、吐出面３ａに直交する方向と直線経路Ｒ１との間の鋭角である。
【００２３】
ノズルプレート１には、接続面１ａから凹部５２の底面５２ａに至る複数のノズル孔５１が形成されている。ノズル孔５１は、吐出面３ａに形成された円形の吐出口６１と、接続面１ａに形成された円形の流入口６２との間に形成された貫通孔である。ノズル孔５１は、一端に吐出口６１を有し且つ底面５２ａに連続した円柱部分５４と、一端に流入口６２を有し且つ接続面１ａに連続した円錐台部分５５とから構成されており、円錐台部分５５の頂部が円柱部分５４と同径となっている。円錐台部分５５の周面は厳密には円錐形状となっておらず、図２の断面においてノズル孔５１内部に向かってやや膨出した滑らかな曲線となっている。
【００２４】
凹部５２の底面５２ａ及び吐出面３ａの両方には、凹部５２の深さ未満である０．１μｍの厚みを有する撥水膜５６が形成されている。撥水膜５６の材料としては、例えば旭硝子株式会社製のサイトップ（商品名）が用いられる。吐出面３ａには、凹部５２が形成された領域を避けるように撥水膜５６が被覆されている。底面５２ａにおいては、撥水膜５６はその内周縁が吐出口６１の周縁と一致しており、外周縁が底面５２ａの外周縁と一致した環状形状を有している。側面５２ｂには、撥水膜が形成されていない。なお、実際には、側面５２ｂはその下端から撥水膜５６の厚みと同じだけ下端から上方にある位置までが撥水膜５６によって被覆されている場合もあるし、被覆されていない場合もある。図２には、いずれの側面５２ｂも、撥水膜５６の厚みだけ下端付近が被覆されている場合が示されている。しかしながら、本明細書において、このように面方向が底面５２ａに平行である撥水膜５６によって側面５２ｂが撥水膜５６の厚み分だけ側面５２ｂの下端から被覆されている状態は、『凹部の側面が撥水膜によって被覆されている』ことを意味しないものとする。
【００２５】
上述した本実施の形態に係るノズルプレート１では、吐出口６１の周囲に撥水膜５６があり且つ凹部５２の側面５２ｂには撥水膜が形成されていない。このため、吐出口６１付近に付着したインクがここから離れる方向へと移動しやすいため、吐出口６１からのインク吐出が阻害されることがない。したがって、吐出口６１からインクを安定に吐出させることができる。
【００２６】
加えて、凹部５２の底面５２ａにノズル孔５１の吐出口６１が形成されているので、吐出面３ａを払拭するワイパーや印字時などにジャムを起こした用紙が吐出口６１の周囲に接触しにくくなり、吐出口６１の変形を防止することができると共に吐出口６１の周囲に紙粉などの異物が付きにくくなる。さらに、底面５２ａに被覆された撥水膜５６が、用紙の衝突による損傷を受けにくくなる。
【００２７】
また、凹部５２の底面５２ａが吐出口６１を個別に囲んでおり、凹部５２同士が互いに離隔しているので、吐出口６１からのインク吐出が隣接する吐出口６１から受ける悪影響を少なくできる。
【００２８】
さらに、本実施形態では、凹部５２の側面５２ｂが、底面５２ａから吐出面３ａに向かうほど外側に拡がった傾斜面なので、例えば、ノズルプレート１の吐出面３ａをワイパブレードで払拭する際に、凹部５２内のインクを除去しやすくなる。これについては、より詳細に後述する。
【００２９】
次に、本実施の形態に係るノズルプレート１の製造方法について、図４（ａ）〜図４（ｄ）を参照して説明する。なお、ここでは１つのノズル孔５１及び凹部５２に関してのみ説明するが、ノズルプレート１のすべてのノズル孔５１及び凹部５２は以下に説明するのと同様の方法で形成することができる。
【００３０】
まず、図４（ａ）に示すように、ノズルプレート１となる板材７１の接続面１ａにパンチ８２を打ち込んで、板材７１を貫通する貫通孔７２を形成する。貫通孔７２は、吐出面３ａに開口７３を有している。ここで用いられるパンチ８２は、その先端付近が、図２で説明した円柱部分５４と円錐台部分５５とを連結し、さらに円柱部分５４の先端に凹部５２の深さと同じ長さで円柱部分５４と同じ径を有する円柱部分を連結した形状となっている。また、パンチ８２を打ち込むときは、板材７１をパンチ８２が貫通してもしなくてもどちらでもよい。いずれの場合も、吐出面３ａとなる側を機械研磨して板材７１の一部を除去し、さらにラップ処理によって吐出面３ａを平面になるよう整えておく。これによって、吐出面３ａ側には、ノズルプレート１内部の円柱部分５４を含む円柱状の孔が開口することになる。
【００３１】
次に、図４（ｂ）に示すように貫通孔７２にマスク材９９を充填する。そして、吐出面３ａに撥水液７６をローラコータで塗布する。このとき、貫通孔７２にマスク材９９が充填されているので、貫通孔７２の内面には撥水液７６が塗布されず、吐出面３ａと、吐出面３ａの側に露出したマスク材９９の表面とにのみ撥水液７６が塗布される。ここでは、マスク材９９として、光硬化性樹脂を用いた。なお、マスク材９９の充填は、接続面１ａ側からフィルム上の光硬化性樹脂を板材７１に当て、加熱しながらローラ等で圧着して、一部の光硬化性樹脂が吐出面３ａ側に飛び出た状態とする。さらに、接続面１ａ側からノズル孔５１に平行に紫外線を照射して、飛び出た一部の光硬化性樹脂を円柱部分５４に倣って露光する。吐出面３ａ側の未露光の光硬化性樹脂部分は現像液（例えば、１％Ｎａ２ＣＯ３を含むアルカリ溶液）で除去する。これによって、図４（ｂ）に示すように、接続面１ａ側からノズル孔５１を介して吐出面３ａ側で一部突出したマスク材９９が形成される。
【００３２】
次に、図４（ｃ）に示すように、撥水液７６を乾燥させることで、吐出面３ａの表面に撥水膜５６を形成する。その後、剥離液（例えば、３％ＮａＯＨ溶液）を使ってマスク材９９を貫通孔７２から除去する。このとき、マスク材９９上の撥水膜５６は、マスク材９９と共に除去（リフトオフ）される。マスク材９９は、上述のように、吐出面３ａ側に突出して形成されているので、マスク材９９の除去後には、撥水膜５６が円柱状の孔のちょうど穴際で切断された状態となる。そのため、撥水膜５６には、サイズ及び形状が円柱状の孔（開口７３）と同じ開口が形成される。
【００３３】
最後に、図４（ｄ）に示すように、吐出面３ａにおいて平面視で開口７３を含む所定領域Ａ（個別包含領域）にパンチ８４を打ち込んで、凹部５２を形成する（プレス工程）。ここで、底面５２ａの中央に、開口７３が位置している。所定領域Ａは、吐出面３ａにおいて凹部５２が形成される領域と一致した領域であり、図３において側面５２ｂの外周縁より内部の領域に相当する。
【００３４】
ここで用いられるパンチ８４は、円柱形状を有している。パンチ８４の先端近傍は、凹部５２と対応した形状を有している。パンチ８４の先端面８４ａは、凹部５２の底面５２ａの外周縁と同じ大きさの円形の形状を有している。パンチ８４の外周面８４ｃと先端面８４ａとの間には、テーパ面８４ｂが形成されている。テーパ面８４ｂは、凹部５２の側面５２ｂと重なる形状を有している。なお、テーパ面８４ｂは、先端面８４ａに近い方の一部のみが側面５２ｂの全面と重なるように形成されていてもよいし、テーパ面８４ｂの全面が側面５２ｂの全面とちょうど重なるように形成されていてもよい。
【００３５】
パンチ８４を板材７１に打ち込むときには、吐出面３ａから接続面１ａに向かって、撥水膜５６の厚みより深い位置まで先端面８４ａが達するように打ち込む。このとき、撥水膜５６において領域Ａの内側に位置する部分５６ｂは、接続面１ａに向かって自身の厚みより大きく移動することとなり、領域Ａの外側に位置する部分５６ａから破断して分離される。そして、先端面８４ａに押し込まれて、凹部５２の底面５２ａが、吐出面３ａより接続面１ａに近い位置に形成されると共に、撥水膜５６において領域Ａの内側に位置する部分５６ｂが、底面５２ａの上面に被覆される。さらに、底面５２ａと吐出面３ａとの間には、パンチ８４のテーパ面８４ｂに沿って側面５２ｂが形成される。側面５２ｂは、撥水膜５６の分離部分に形成されるため、撥水膜５６によって被覆されず、板材７１が外部に露出する。
【００３６】
以上説明したノズルプレート１の製造方法によると、パンチ８４で凹部５２を形成する際に、領域Ａ内の撥水膜５６を領域Ａ外の撥水膜５６から分離させ、凹部５２の底面５２ａに被覆する。これによって、凹部５２において底面５２ａと吐出面３ａとの間に形成された側面５２ｂには撥水膜５６が被覆されず、吐出面３ａと凹部５２の底面５２ａとに撥水膜５６が被覆されたノズルプレート１を作製することができる。
【００３７】
このように、本製造方法によると、簡易にノズルプレート１を作製することができる。これに対して、特許文献１においては、ノズルプレートとカバープレートを用意し、カバープレートに凹部を、ノズルプレートにノズル孔を、それぞれ別々に形成する。そして、各プレートの所定の領域に撥水膜をそれぞれ形成し、その後２枚のプレートを接合する。この場合、全体の工数が過大になっている。
【００３８】
一方、本製造方法によると、１枚のノズルプレート１にノズル孔５１となる貫通孔７２を形成し、貫通孔７２内に撥水膜５６が形成されないように、吐出面３ａのみに撥水膜５６を形成すればよい。このように、撥水膜５６を形成する工程が非常に簡易になるばかりでなく、２枚のプレートに個別に孔を形成したり、プレート同士を接合したりする工程も不要である。したがって、全体の工数を減少させることができる。
【００３９】
なお、上述の製造方法では、撥水膜５６を、吐出面３ａ側に撥水液７６を塗布して形成しているが、上述のようにマスク剤９９を形成した後、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）粒子を含むニッケル膜を電界メッキ法、あるいは無電界メッキ法によって形成してもよい。あるいは、真空蒸着法を用いて、直接撥水膜を形成してもよい。いずれも、マスク材９９上の撥水膜５６は、マスク材の剥離処理によって除去される。さらに、真空蒸着法の場合には、蒸着粒子の直進性が高いので、例えば、図４（ｂ）に示されるようなマスク材９９を用いていなくてもよい。この場合には、蒸着前のマスク材９９の充填及び蒸着後のマスク材９９の除去の作業がいずれも不要となり、簡略な工程となる。また、マスク材９９除去用の剥離液による撥水膜５６の損傷も低減できる。
【００４０】
以下、本実施形態に係るノズルプレート１の製造方法の変形例１及び変形例２について説明する。図５は、変形例１の製造方法を工程順に示したノズルプレート１の断面図である。
【００４１】
変形例１においては、まず、図５（ａ）に示すように、板材７１の接続面１ａにパンチ１８２を打ち込んで、穴７４を形成する。穴７４は板材７１を貫通していない。ここで用いられるパンチ１８２は、その先端付近が、図２で説明した円錐台部分５５と同じ形状を有している。その後、吐出面３ａとなる側を機械研磨して板材７１の一部を除去し、さらにラップ処理によって吐出面３ａを平面になるよう整えておく。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、吐出面３ａに撥水液をスピンコート法で塗布し、それを乾燥させることによって、撥水膜５６を形成する。ここで、上述の実施形態と異なり、変形例１では、穴７４が板材７１を貫通していないため、吐出面３ａに撥水液を塗布しても、穴７４内に撥水液が浸入することが防止されている。なお、撥水膜５６の形成方法としては、撥水液の塗布及びその乾燥によって形成することのほかに、前述の実施形態で説明したようなメッキ法や蒸着法を用いることができる。
【００４３】
最後に、図５（ｃ）に示すように、吐出面３ａにおいて平面視で開口７３を含む所定領域Ａにパンチ１８４を打ち込んで、凹部５２を形成する（プレス工程）。ここで用いられるパンチ１８４は、上述のパンチ８４に突出部１８４ｂを追加した形状を有している。突出部１８４ｂは、円柱形状を有しており、パンチ１８４の先端面１８４ａから吐出面３ａに向かって突出している。突出部１８４ｂの径の大きさは、図２で説明した円柱部分５４の径の大きさと同じである。パンチ１８４において突出部１８４ｂ以外の部分の構成はパンチ８４と同様である。
【００４４】
パンチ１８４を板材７１に打ち込むときには、吐出面３ａから接続面１ａに向かって、撥水膜５６の厚みより深い位置まで先端面１８４ａが達するように打ち込む。このとき、底面５２ａが、吐出面３ａより接続面１ａに近い位置に形成されると共に、領域Ａ内の撥水膜５６が、領域Ａ外の撥水膜５６から破断して分離される。また、テーパ面１８４ｃに沿って側面５２ｂが形成される。これにより、撥水膜５６によって被覆された底面５２ａと、撥水膜５６によって被覆されていない側面５２ｂとを有する凹部５２が形成される。
【００４５】
そして、先端面１８４ａ及びテーパ面１８４ｃが凹部５２を形成するのと同時に、突出部１８４ｂが、底面５２ａから穴７４に達するまで板材７１内に陥入し、プレス方向に直線状に沿った孔７５を形成する。孔７５は、凹部５２と穴７４とを連通させており、穴７４と共に貫通孔７２を構成する。
【００４６】
なお、前述の実施形態及び上述の変形例の説明では、円柱部分５４と円錐台部分５５との接続は、互いに同じサイズと形状の開口端同士の接続であったが、円柱部分５４の方が円錐台部分５５よりサイズが若干小さい開口であってもよい。これによって、パンチ１８４による円柱部分５４の形成時に、穴７４とパンチ１８４との位置合わせの精度に余裕が生じる。
【００４７】
以上説明した変形例１によると、凹部５２を形成する工程において、ノズル孔５１の円柱部分５４となる穴７４を形成する。したがって、撥水膜５６を形成する前の工程でノズル孔５１となる貫通孔７２を形成しておく必要がなく、円錐台部分５５に相当する穴７４を、板材７１を貫通しないように形成しておけばよい。これによって、撥水膜５６を形成する際に、撥水液の浸入防止のために貫通孔７２にマスク材を充填する手間を省くことができる。
【００４８】
なお、変形例１と異なり、初めに板材７１に貫通孔を形成し、撥水膜５６を形成してから、パンチ１８４を用いて凹部５１と、ノズル孔５１の円柱部分５４となる孔７５とを形成してもよい。例えば、図４（ｃ）の状態からパンチ１８４を領域Ａに打ち込む。これによって、貫通孔７２の開口７３から突出部１８４ｂを陥入させて、凹部５２と円柱部分５４となる孔７５とを形成してもよい。この場合には、仮に、図４（ｃ）の状態でうまく円柱部分５４が形成されていなかったとしても、凹部５２を形成する段階で貫通孔７２の開口７３付近の形状を整えて、円柱部分５４を確実に形成することができる。さらに、図４（ｃ）の状態において貫通孔７２の開口７３よりもパンチ１８４の突出部１８４ｂの方が若干大きな径を有していてもよい。これによって、仮にマスク材９９を剥離したときに、マスク材９９上にあった撥水膜５６の一部が残存していたとしても、撥水膜５４が円柱部分５４の開口端に沿って整形されることになる。
【００４９】
次に、変形例２について説明する。変形例２においては、凹部を形成する工程が上述の実施例と異なる。変形例２では、図６に示すように、パンチ２８４を用いてプレス加工を施す。パンチ２８４の先端面２８４ａと外周面２８４ｃとの間には、曲線に沿った端面２８４ｂが形成されている。端面２８４ｂ以外の構成については、パンチ８４と同様である。
【００５０】
パンチ２８４を板材７１に打ち込むときには、吐出面３ａから接続面１ａに向かって、撥水膜５６の厚みより深い位置まで先端面２８４ａが達するように打ち込む。これにより、撥水膜５６によって被覆された底面２５２ａと、撥水膜５６によって被覆されていない側面２５２ｂとを有する凹部２５２が形成される。ここで、底面２５２ａは上述の底面５２ａと同様に形成される。一方、側面２５２ｂは、パンチ２８４の端面２８４ｂに沿って、底面２５２ａから吐出面３ａに向かうほど外側に広がった曲面状に形成される。つまり、図６に示す経路Ｒ２が滑らかに曲がった曲線経路となっている。なお、経路Ｒ２は、側面２５２ｂにおいて底面２５２ａから吐出面３ａに向かう最短経路に相当する。
【００５１】
このように、側面２５２ｂが底面２５２ａから吐出面３ａに向かって滑らかに連続する曲面状に形成されることにより、吐出面３ａをワイパブレードで払拭する際に、ブレードの当接部が側面２５２ｂに沿って滑らかに移動できる。したがって、凹部２５２内のインクを除去しやすい。また、変形例２においても、側面２５２ｂが、底面２５２ａから吐出面３ａに向かうほど外側に拡がった形状を有しているので、吐出面３ａをワイパブレードで払拭する際に、凹部２５２内のインクを除去しやすくなる。
【００５２】
以上の変形例２のように、プレス加工においてパンチを凹部の形状に対応したものにすることで、所望の形状の凹部を簡易に形成することができる。この変形例においても、上述の変形例で説明したことと同様に、板材７１にパンチ２８４を打ち込む前に貫通孔７２が形成されていても、あるいは板材７１の厚さ方向に途中部まで届く孔７４が形成されていてもよい。また、板材７１には、あらかじめ、円柱部分５４に比べて小径の貫通孔が形成されていてもよい。これらの構成のそれぞれにおいて、変形例２と同様の効果が得られる。
【００５３】
次に、上述したノズルプレート１を含む液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッド１２のヘッド本体３について説明する。ヘッド本体３は、図７（ａ）に示すように、直方体形状である流路ユニット１０９と、流路ユニット１０９の上面に固定された４つのアクチュエータユニット１２１とを含んでいる。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、流路ユニット１０９は、上から順に、キャビティプレート１２２、ベースプレート１２３、アパーチャプレート１２４、サプライプレート１２５、マニホールドプレート１２６、１２７、１２８、ディセンダプレート１２９、及び、ノズルプレート１、という９枚の金属プレート、詳細にはステンレスプレートから構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形平面形状を有する。これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット１０９内に、共通インク室である副マニホールド流路１０５ａ、及び、副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口６１に至る複数の個別インク流路１３２が形成されている。キャビティプレート１２２には複数の圧力室１１０が貫通孔として形成されている。
【００５５】
アクチュエータユニット１２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電層から構成されている。最上層の圧電層の上面における圧力室に対向する位置には、個別電極が形成されている。最上層の圧電層とその下側の圧電層との間に圧電層の全面に亘って共通電極が介在している。
【００５６】
共通電極はすべての圧力室に対応する領域において等しく基準電位が付与されるように、グランドに接続されている。一方、複数の個別電極は、制御部３２（図８参照）とそれぞれ個別に電気的に接続されている。そのため、制御部３２は、所望の一又は複数の個別電極だけに駆動信号を供給することができる。つまり、アクチュエータユニット１２１において、平面視で複数の個別電極と重なる複数の部分のそれぞれが選択的にアクティブとなり、個別のアクチュエータとして機能する。すなわち、アクチュエータユニット１２１には、圧力室１１０の数と同数の複数のアクチュエータが構築されている。
【００５７】
次に、図７（ａ）及び図７（ｂ）で説明したヘッド本体３をそれぞれ含む４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙを有する液体吐出装置であるインクジェットプリンタ１０１について、図８を参照して説明する。このインクジェットプリンタ１０１は、互いに同じ構造を有する４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ（液体吐出ヘッド）を有している。４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙは、互いに異なる４色の有色インク（ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー）をそれぞれ吐出する。
【００５８】
インクジェットプリンタ１０１は、図中左方に給紙トレイ２１を、図中右方に排紙トレイ２２を有している。インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙トレイ２１から排紙トレイ２２に向かって、記録媒体としての用紙Ｐが搬送される搬送経路が形成されている。給紙トレイ２１のすぐ下流には、用紙を狭持しつつ搬送する一対の送りローラ２５ａ、２５ｂが配置されている。一対の送りローラ２５ａ、２５ｂは、用紙Ｐを給紙トレイ２１から図中右方に向けて送り出す。送りローラ２５ａは、モータ（図示せず）によって回転駆動される。
【００５９】
搬送経路の中間部には、２つのベルトローラ２６、２７と、両ローラ２６、２７の間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト２８と、搬送ベルト２８によって囲まれた領域内にあって搬送ベルト２８を挟んで４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙと対向する位置に配置されたプラテン２９とを含むベルト搬送機構２３が設けられている。プラテン２９は、４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙと対向する領域において搬送ベルト２８が下方に撓まないように搬送ベルト２８を支持する。
【００６０】
ベルトローラ２７上には、ニップローラ２４が配置されている。ニップローラ２４は、給紙トレイ２１から送りローラ２５ａ、２５ｂによって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト２８の外周面に押さえ付ける。搬送ベルト２８の外周面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。
【００６１】
モータ（図示せず）が駆動ローラであるベルトローラ２６を回転させることによって、搬送ベルト２８が回転する。これにより、搬送ベルト２８が、ニップローラ２４によって外周面に押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙トレイ２２に向けて搬送する。搬送経路に沿って搬送ベルト２８のすぐ下流には、剥離プレート３０が設けられている。剥離プレート３０は、搬送ベルト２８の外周面に粘着している用紙Ｐを外周面から剥離する。
【００６２】
４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙは、用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられており、プラテン２９と対向する位置に固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙは、図８の紙面に直交した方向、つまり主走査方向に長尺な直方体形状となっている。各インクジェットヘッドの下側部分には、ヘッド本体３が固定されている。ヘッド本体３の底面は、搬送ベルト２８の外周面のうち上側に位置する搬送面２８ａに対向し且つ複数の吐出口６１が形成された吐出面３ａとなっている。
【００６３】
上述したように、各ヘッドにおいて、複数の吐出口６１は、２次元的に配列されている。吐出面における主走査方向に関する吐出口６１のピッチは、主走査方向の印字解像度（本実施の形態において６００ｄｐｉ）に相当する間隔となっている。
【００６４】
搬送ベルト２８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッドの下方を順に通過する際に、吐出面３ａに形成された複数の吐出口６１から、用紙Ｐの上面すなわち印刷面に向けて、各色のインク滴が吐出される。４つのインクジェットヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙに係る複数の吐出口６１から吐出された有色インクによって、用紙Ｐに所望パターンのカラー画像が形成される。
【００６５】
インクジェットプリンタ１０１の各部の動作は、制御部３２によって制御される。
【００６６】
ところで、インクを吐出する吐出口６１が開口した吐出面３ａには、装置の使用中にインクミストや紙粉等が付着する。これらの異物が付着すると、次のインク吐出の際に吐出動作を妨げる原因となる。そこで、インクの詰まりなどを解消するために、吐出口６１からインクを強制的に排出するパージ動作が行われるが、パージ動作後には吐出面３ａにインクが残留する。なお、パージ動作は、前回の吐出動作からインクの吐出動作が無いまま所定期間が経過したときや、ユーザからの指示があったときなどに行われたり、インクの吐出動作に関係なく電源オンから所定期間が経過するごとに行われたりする。
【００６７】
そこで、インクジェットプリンタ１０１には、吐出面３ａを払拭するワイパユニット９０が設けられている。ワイパユニット９０は、図９に示すように、ワイパブレード９１とブレード台９２とを有している。ワイパユニット９０は、ワイパブレード９１の先端をインクジェットヘッド１２Ｋ〜１２Ｙの吐出面３ａに当接させつつ、ヘッドの長尺方向に沿って水平に移動することにより、吐出面３ａを払拭する。これによって、吐出面３ａから残留したインクが除去される。
【００６８】
ブレード台９２は、インクジェットヘッド１２Ｋ〜１２Ｙの吐出面３ａに沿った上面を有している。ワイパブレード９１は、平板形状を有する弾性材料からなる部材である。ワイパブレード９１は、ブレード台９２の上面から吐出面３ａに向かって斜めに延びている。つまり、図９に示すように、ブレード台９２の上面に直交する方向に対して、取り付け角βを設けつつブレード台９２上に固定されている。なお、図９の取り付け角βは、ワイパブレード９１に沿った平面の法線方向と、ワイパユニット９０の移動方向との間に形成される鋭角と同じ大きさである。
【００６９】
ここで、吐出面３ａに形成された凹部５２は、ワイパユニット９０との関係において、図２で説明した側面５２ｂのテーパ角αがワイパブレード９１の取り付け角βより大きくなるように構成されている。これによって、凹部５２の側面５２ｂが、吐出面３ａに直交する方向に対してワイパブレード９１よりも傾くことになるので、ワイパブレード９１の先端が側面５２ｂに付着したインクをかき出しやすくなる。
【００７０】
なお、ワイパユニット９０との関係において、凹部５２を形成することのその他の利点は以下の通りである。まず、凹部５２の深さ、つまり吐出面３ａと底面５２ａとの段差未満の膜厚を有する撥水膜５６にはワイパブレード９１の先端が接触しにくくなるため、撥水膜５６の損傷が抑制される。また、撥水膜５６にワイパブレード９１の先端が接触しにくくなるため、ワイパーの吐出面３ａに対する接触圧を従来よりも大きくすることができる。したがって、ワイパユニット９０によるインクの除去性能を高めることができる。
【００７１】
＜その他の変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００７２】
例えば、上述の実施形態においては、ノズルプレート１にノズル孔５１となる貫通孔７２をパンチ８２で形成してから吐出面３ａ上に撥水膜５６を形成している。しかし、撥水膜５６を形成してから貫通孔７２をパンチ８２で形成してもよい。これによると、貫通孔７２を形成する前に撥水液７６を塗布するので、貫通孔７２内に撥水液７６が浸入するのを回避できる。
【００７３】
また、上述の実施形態においては、凹部５２が形成されたノズルプレート１をインクジェットプリンタ１０１に適用した場合について説明している。しかし、変形例２の凹部２５２が形成されたノズルプレートをインクジェットプリンタ１０１に適用してもよい。
【００７４】
また、上述の実施形態においては、凹部５２を形成するプレス加工において、プレス加工を施す領域Ａ内の全ての撥水膜５６が底面５２ａに被覆されることを想定している。しかし、領域Ａ内の一部の撥水膜５６を吐出面３ａに被覆された撥水膜５６から分離させて底面５２ａに被覆してもよい。
【００７５】
また、上述の実施形態においては、凹部５２の側面５２ｂが底面５２ａから吐出面３ａに向かうにつれて外側に広がっている場合を想定している。しかし、側面５２ｂがこのように外側に広がっていなくてもよい。例えば、側面５２ｂを底面５２ａに直交するように形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るノズルプレートの底面図である。
【図２】図１に描かれたノズルプレートの部分拡大断面図である。
【図３】図１に描かれたノズルプレートの部分拡大底面図である。
【図４】図１に描かれたノズルプレートの製造方法を工程順に示した断面図である。
【図５】一変形例に係るノズルプレートの部分拡大断面図である。
【図６】図５とは別の一変形例に係るノズルプレートの部分拡大断面図である。
【図７】図１に描かれたノズルプレートを含むインクジェットヘッドのヘッド本体の斜視図及び部分拡大断面図である。
【図８】図７（ａ）及び図７（ｂ）に描かれた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の側面図である。
【図９】ワイパユニットがインクジェットヘッドを払拭する際のインクジェットプリンタの正面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１        ノズルプレート
３ａ      吐出面
５１      ノズル孔
５２      凹部
５２ａ    底面
５２ｂ    側面
５６      撥水膜
６１      吐出口
７１      板材
７２      貫通孔
８２      パンチ
８４      パンチ
９０      ワイパユニット
９１      ワイパブレード
１０１    インクジェットプリンタ
１８２    パンチ
１８４    パンチ
２５２    凹部
２８４    パンチ
【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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