(57)【要約】【課題】撥液膜の撥液性の向上と、密着強度の向上によるワイピング耐性の向上を図る。【解決手段】ノズル板１は、液体を吐出するノズル１１となるノズル孔２１を有するノズル基材２０と、ノズル基材２０の表面に形成された中間層３０と、液体吐出面側表面に形成された撥液膜４０とを有し、撥液膜４０は、エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂を含有する膜であり、膜表面のマルテンス硬さが５０Ｎ／ｍｍ２以上、弾性仕事率が２５％以上である。【選択図】図２
2017132252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルを有し、少なくとも液体吐出面側表面に撥液膜を有するノズル板であって、
前記撥液膜は、エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂を含有する膜であり、膜表面のマルテンス硬さが１００Ｎ／ｍｍ２以上、弾性仕事率が２０％以上である
ことを特徴とするノズル板。
【請求項２】
前記撥液膜の表面は前記斜面領域以外の領域では平坦である
ことを特徴とする請求項１に記載のノズル板。
【請求項３】
前記ノズルのエッジからエッジの法線上にノズル中心とは反対方向に５μｍ離れた円周上における前記撥液膜の膜厚の平均膜厚ｍと、当該膜厚の標準偏差σとの関係が、σ／ｍ＜０．１、である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル板。
【請求項４】
前記撥液膜内の下地との界面における前記フッ素樹脂の数平均分子量ｃと、膜最表面における前記フッ素樹脂の数平均分子量ｄとの間に、ｃ＜ｄの関係がある
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ノズル板。
【請求項５】
前記ノズル基材と前記撥液膜は、シランカップリング剤層を介して密着している
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ノズル板。
【請求項６】
前記シランカップリング剤層は、アミノ基を有するシランカップリング剤層である
ことを特徴とする請求項５に記載のノズル板。
【請求項７】
前記撥液膜の前記液体吐出面側表面の膜厚は、１μｍ以上３μｍ以下の範囲内にある
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のノズル板。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載のノズル板を備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項１０】
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化した
ことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ユニット。
【請求項１１】
請求項８に記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項９若しくは１０に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。
【請求項１２】
前記請求項１ないし７のいずれかに記載のノズル板の製造方法であって、
前記ノズル孔が設けられた金属製のノズル基材上に、前記フッ素樹脂を蒸着工法で成膜する工程と、
ガラス転移点Ｔｇ以上の温度で前記フッ素樹脂の膜を加熱処理する工程と、を行う
ことを特徴とするノズル板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はノズル板、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置、ノズル板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）は、液体を吐出する液体吐出面側表面に撥液膜が設けられる。
【０００３】
従来、撥液膜として例えばテフロン（登録商標）ＡＦなどのヘテロ環状構造中にエーテル結合を有するフッ素樹脂を使用すること、撥液膜の成膜方法として、浸漬法、転写法、スプレー塗布法、スピンコート法、ワイヤーバー塗布法、熱蒸着法、メニスカス・コーティング法などによること、成膜後にガラス転移点以上の温度で加熱することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２１１９５９号公報
【特許文献２】特開２００８−１８８９１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−５９９４号公報
【特許文献４】特開２０１０−２６０２８１号公報
【特許文献５】特開平７−６８７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ノズル板は、液体吐出性能を維持回復するために、払拭部材（ワイパ部材）によって払拭（ワイピング）するが、撥液膜がワイピングによって剥離、損傷すると、噴射曲りが発生することがある。
【０００６】
そのため、十分な撥液性を発揮させつつ、撥液膜の密着性を高めて、ワイピング耐性を高めることで、噴射曲りを抑制することが求められる。そこで、本発明者らは、エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂を含有する膜を撥液膜として使用する場合の撥液性、密着性について鋭意検討し、撥液膜のマルテンス硬さ及び弾性仕事率が撥液性、密着性に影響を与えることを見出した。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、噴射曲りを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明に係るノズル板は、
液体を吐出するノズルを有し、少なくとも液体吐出面側表面に撥液膜を有するノズル板であって、
前記撥液膜は、エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂を含有する膜あり、膜表面のマルテンス硬さが１００Ｎ／ｍｍ２以上、弾性仕事率が２０％以上である
構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、噴射曲りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るノズル板の平面説明図である。
【図２】同じく１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
【図３】撥液膜の膜厚の説明に供するノズル孔部分の平面説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るノズル板の１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
【図５】ノズル板の製造方法の一例の説明に供する説明図である。
【図６】同じく真空蒸着の説明に供する説明図である。
【図７】同じくベーク前の状態に説明に供する撥液膜のＳＥＭ写真である。
【図８】同じくベーク後の状態に説明に供する撥液膜のＳＥＭ写真である。
【図９】アニール時間に対するマルテンス硬さ、弾性仕事率の変化の一例を説明する説明図である。
【図１０】ビッカース圧子の説明図である。
【図１１】微小硬さの測定の説明に供する説明図である。
【図１２】微小硬さの測定プロファイルの一例の説明図である。
【図１３】ベークによる蒸着膜の変化の説明に供する説明図である。
【図１４】ベーク温度、マルテンス硬さ及び剥離荷重の関係の一例を示す説明図である。
【図１５】ベーク温度、弾性仕事率及び剥離荷重の関係の一例を示す説明図である。
【図１６】ベーク温度、マルテンス硬さ及び剥離荷重の関係の他の例を示す説明図である。
【図１７】ベーク温度、弾性仕事率及び剥離荷重の関係の一例を示す説明図である。
【図１８】ワイピング耐性評価装置の説明に供する説明図である。
【図１９】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図である。
【図２０】同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。
【図２１】本発明に係る液体を吐出する装置の一例の要部平面説明図である。
【図２２】同装置の要部側面説明図である。
【図２３】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例の要部平面説明図である。
【図２４】本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例の正面説明図である。
【図２５】エーテル結合を有するヘテロ環状骨格に対するエーテル結合を有するヘテロ環構造の割合の変化とガラス転移点Ｔｇの変化の一例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は同実施形態に係るノズル板の平面説明図、図２は同じく１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
【００１２】
ノズル板１は、液体を吐出するノズル１１となる孔（以下、「ノズル孔」という。）２１が形成されたノズル基材２０と、ノズル基材２０の表面に形成された中間層３０と、液体吐出面側表面に形成された撥液膜４０とを有している。
【００１３】
ノズル基材２０は、例えば金属製平板状部材である。ノズル基材２０としてのステンレス鋼の金属製平板状部材を使用しているが、これに限るものではない。
【００１４】
中間層３０は、下地層となる例えばＳｉＯ２層、シランカップリング剤の層などの１又は複数の層で構成している。
【００１５】
撥液膜４０は、エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂（以下、単に「フッ素樹脂」ともいう）を含有する膜である。フッ素樹脂は、常温以上のガラス転移点Ｔｇを有することが好ましい。
【００１６】
ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）骨格は、下記構造式（１）で表されるＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）の構造単位を繰り返す主鎖である。
【００１７】
【化１】
2017132252.tif 000003
【００１８】
撥液膜４０には、ノズル１１の外周部分において、ノズル１１のエッジ１１ａ側に向かって膜厚が薄くなる方向に傾斜している斜面４１ａが形成された斜面領域４１がある。なお、斜面領域４１の斜面４１ａは、断面形状で直線状に斜めになっていてもよく、あるいは、曲線状に斜めなっていてもよい。
【００１９】
なお、撥液膜４０の斜面領域４１を除く斜面領域以外の領域４２は膜厚がほぼ一定で平坦である。
【００２０】
このように、撥液膜４０に、ノズル１１の外周部分において、ノズル１１のエッジ側に向かって膜厚が薄くなる方向に傾斜している斜面領域４１があることで、撥液膜４０のノズル１１側のエッジが、周囲の撥水膜４０よりも低い位置にくるので、ワイパ部材が撥水膜４０のエッジに干渉しにくくなることで、ワイパ部材が撥液膜４０のエッジに引っ掛かることを低減・防止できる。
【００２１】
これにより、撥液膜４０の耐久性を向上することができる。
【００２２】
ここで、撥液膜４０の膜厚について図３も参照して説明する。図３は同説明に供するノズル孔部分の平面説明図である。
【００２３】
図３に示すように、ノズル１１のエッジ１１ａからエッジ１１ａの法線上にノズル中心１１ｏとは反対方向に５μｍ離れた円周ＣＣ上における２０点で膜厚を測定し、次の（２）式で求める膜厚の母集団の相加平均を平均膜厚ｍとする。
【００２４】
【数１】
2017132252.tif 000004
【００２５】
そして、次の（３）式で得られる量を分散と定義し、この分散の正の平方根σを、母集団（膜厚）の標準偏差とする。
【００２６】
【数２】
2017132252.tif 000005
【００２７】
ここで、変動係数である「膜厚標準偏差σ／平均膜厚ｍ」が小さいほど、膜厚に対する膜厚ばらつきが小さく平坦であることを意味する。
【００２８】
円周ＣＣ上における平均膜厚ａは、円周ＣＣを等間隔にφ１０μｍのスポット径でエリプソメータにより測定した。
【００２９】
このσ／ｍを変えたときのワイピング後の表面の液体拭き残しの有無を評価したところ、σ／ｍ＝０．０３：無し、σ／ｍ＝０．０６：無し、σ／ｍ＝０．０９：無しであったが、σ／ｍ＝０．１２：有り、σ／ｍ＝０．１５：有りとなった。液体の拭き残しがない場合には、吐出される液体の噴射曲がりが発生しない。
【００３０】
したがって、σ／ｍ＜０．１、とすることで、噴射曲りを低減できる。
【００３１】
また、撥液膜４０内の下地との界面におけるヘテロ環状構造を有するフッ素化合物は、エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂の数平均分子量ｃと、膜最表面における同フッ素樹脂の数平均分子量ｄとの間に、ｃ＜ｄ、の関係があることが好ましい。
【００３２】
すなわち、分子量が相対的に低いと、高温環境において、分子運動性が活発になるため下地との結合状態が良好となる。一方、分子量が高いと、払拭部材と直接接触する膜最表面において物理的磨耗に対する耐久性が向上する。
【００３３】
この撥液膜の深さ方向における分子量の大小は、温度を徐々に上げることで、低分子量のものから優先的に蒸発するため、樹脂蒸着時の温度をコントロールすることで達成可能である。
【００３４】
なお、撥液膜４０における樹脂の平均分子量は、ＧＰＣにより測定した。測定結果は、ｃ＝２４万、ｄ＝２９万であった。
【００３５】
また、中間層３０は、撥液膜４０の下地となる層がアミノ基を有するシランカップリング剤層であることが好ましい。
【００３６】
これにより、アミノ基と撥液材料が相互作用することで高い密着性が得られる。
【００３７】
また、撥液膜４０の膜厚は１μｍ以上３μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。
【００３８】
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。図４は同実施形態に係るノズル板の１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
【００３９】
本実施形態では、ノズル板１は、ノズル基材２０のノズル孔２１の内壁面にも中間層３０を形成し、ノズル１１の内壁面に撥液膜４０を形成している。
【００４０】
ここで、ノズル１１の内壁面（ノズル基材２０のノズル孔２１の壁面に相当する。）の撥液膜４０ｂの膜厚ｔ２は、撥液膜４０ａの領域４２の膜厚ｔ１の１／１０以下（ｔ２／ｔ１＜０．１）とすることが好ましい。
【００４１】
ノズル１１の内壁面における撥液膜４０ａの膜厚ｔ２は、膜厚が厚くなるとノズル径のバラつきが多くなるので、安定した吐出を実現させるためには薄いほうが好ましい。一方、液体吐出面側における撥液膜４０ａの膜厚ｔ１は一般的に厚いほど耐久性が向上する。
【００４２】
これら相反する膜厚を有する撥液膜４０は、例えば、気相法を用いて成膜することで得られる。
【００４３】
なお、膜厚の測定はイオンポリッシュによりノズル断面を出し、ＳＥＭ観察することで測定可能である。
【００４４】
このノズル１１の内壁面の撥液膜４０ｂの膜厚ｔ２と撥液膜４０ａの領域４２の膜厚ｔ１との関係について評価した。なお、ｔ２／ｔ１の比率が０．１を超えるものは、撥水膜をディップ工法で成膜し、その後、ノズル内に送風することでノズル内に流入したディップ液を飛ばし開口させた状態で乾燥させることでサンプルを得た。
【００４５】
この結果、噴射曲がりの有無は、ｔ２／ｔ１＜０．０５：無し、ｔ２／ｔ１＜０．１０：無し、ｔ２／ｔ１≧０．３：有り、となった。このことから、ｔ２／ｔ１＜０．１０であれば噴射曲りを低減ないし防止できる。
【００４６】
次に、上記各実施形態における撥液膜について説明する。
【００４７】
エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造とは、化学構造式でヘテロ原子として酸素を１〜２個含む５〜８員環の有機化合物の構造である。
【００４８】
フッ素樹脂は、撥液（接触角）の面から、フッ素の含有率が５０質量％以上のものを用いることが好ましい。また、主鎖における環構造の割合は、目的とする被膜の強さや溶媒への溶解性、あるいは、ノズル基材との密着性等の面から、好ましくは２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上であることが好ましい。
【００４９】
フッ素樹脂のうち、特に非晶質フッ素樹脂を用いることが好ましい。非晶質フッ素樹脂は、膜強度、基材への密着性、膜の均一性等が優れているために本発明の効果をより一層発揮することができる。
【００５０】
エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造を有する構造単位としては、例えば以下の構造式（２）〜（６）で示されるものがある。
【００５１】
【化２】
2017132252.tif 000006
【００５２】
【化３】
2017132252.tif 000007
【００５３】
【化４】
2017132252.tif 000008
【００５４】
【化５】
2017132252.tif 000009
【００５５】
【化６】
2017132252.tif 000010
【００５６】
ＰＴＦＥ骨格に上記構造式（５）で表される構造単位のエーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造を持つフッ素樹脂は、テフロン（登録商標）ＡＦという商品名でデュポン社より出されている。テフロン（登録商標）ＡＦは、テトラフルオロエチレン構造と、パーフルオロアルキル基を有するジオキソール構造を有するコポリマー［ＴＦＥ／ＰＤＤ：テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー］であり、種々の液体に対する撥液性の面で優れ好ましい。
【００５７】
上記テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマーは、非晶性フッ素樹脂であり、透明な樹脂である。テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマーとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
【００５８】
上記テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマーは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）成分に対して、パーフルオロイジオキソールコポリマー（ＰＤＤ）成分の比率が高くなるにつれて、図５に示すようにガラス転移点が上昇する。市販されているのは、ガラス転移点が１６０℃のテフロン（登録商標）ＡＦ１６００、２４０℃のテフロン（登録商標）ＡＦ２４００のものである。
【００５９】
なお、図２５は、テトラフルオロエチレンパーフルオロジオキソール（ＴＦＥ／ＰＤＤ）中のＴＦＥとＰＤＤとの比率とガラス転移温度との関係を示す図である。
【００６０】
また、ＰＴＦＥ骨格に上記構造式（２）で表される構造単位のエーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造を持つフッ素樹脂は、ハイフロンという商品名でソルベイ社より出されている。
【００６１】
また、ＰＴＦＥ骨格に上記構造式（６）で表される構造単位のエーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造を持つフッ素樹脂は、サイトップＣＴＸ−１０５又はサイトップＣＴＸ−８０５という商品名で旭硝子株式会社より出されている。
【００６２】
撥液膜４０（フッ素樹脂層）の平均厚みは、前述したように、好ましくは１μｍ〜３μｍである。
【００６３】
ノズル基材２０に設けた凹凸が撥液膜４０を構成するフッ素樹脂層表面に影響することなく平滑な表面を得るためには、１μｍ以上の膜厚が必要であり、また、ノズル１１の形状やノズル径を維持する観点からは薄い方が好ましい。撥液膜４０の平均厚みを１μｍ〜３μｍの範囲とすると、ワイピング耐久性の観点からも、ノズル１１の形状の観点からも好ましい。平均厚みは、例えば断面ＳＥＭにより測定することができる。
【００６４】
撥液膜４（フッ素樹脂層）の算術平均粗さＲａは、１．０ｎｍ以下であることが好ましい。平均粗さＲａが１．０ｎｍ以下であると、ノズル面は極めて平滑になり、ワイピングによる拭き残しが少なくなり、耐摩耗性も優れる。
【００６５】
算術平均粗さＲａは、次のように定義される。長さｌの区間において粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、抜き取られた部分の平均線の方向にＸ軸を、縦倍率の方向にＹ軸を取る。粗さ曲線をｙ＝ｆ(ｘ)で表したときに、次の式（１）によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００６６】
【数３】
2017132252.tif 000011
【００６７】
なお、算術平均粗さＲａの測定は、原子間力顕微鏡（ブルカー・エイエックス社製  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｉｃｏｎ）のフォース・タッピングモード（空気中）によって行った。カンチレバーは低バネ定数シリコンカンチレバー（オリンパス社製  ＯＭＣＬ−ＡＣ２４０ＴＳ−Ｃ３）を使用し、測定長さは１０μｍとした。
【００６８】
次に、本発明に係るノズル板の製造方法の一例について図５を参照して説明する。図５は同説明に供する説明図である。
【００６９】
図５（ａ）の基材準備工程では、ノズル基材２０となる金属製平板状部材に対して鏡面研磨工程、洗浄工程の前工程を行う。
【００７０】
なお、ノズル基材２０は、例えば、長さ３０ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍの金属製平板状部材にプレス加工でノズル孔２１を開口したものである。
【００７１】
金属製平板状部材としては、鉄基合金の代表例としてのステンレス鋼を使用できる。「ステンレス鋼」とはＪＩＳ  Ｇ０２０３：２０００の番号４２０１に記載されるように、Ｃｒ含有量が１０.５％以上の鋼であり、種々の鋼種を使用できる。
【００７２】
鋼種として、オーステナイト系であれば、Ｃｒ：１０.５〜３５質量％、好ましくは、１１〜３０質量％、Ｎｉ：５〜３０質量％程度、フェライト系であれば、Ｃｒ：１０．５〜３５質量％程度、好ましくは１５〜３０質量％程度の鋼種を採用することができる。例えば、ＪＩＳ Ｇ４３０５：２００５や、ＪＩＳ Ｇ４３１２−１９９１に規定される鋼種を例示することができる。あるいは、これらの規格鋼種などをベースとして他の合金元素を添加し、各種特性の改善を図ったステンレス鋼も使用できる。
【００７３】
ニッケル基合金としては、Ｃｒ：１２〜２７質量％、Ｆｅ：５〜１８質量％を含有する
高耐食性Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金を使用できる。この種の合金は「インコネル合金」として知られている。
【００７４】
そして、金属製平板状部材に、吐出面と反対側からパンチによる孔開け加工を行い、孔開け加工により生じるバリは、研磨または化学的なエッチングにより除去する。
【００７５】
次いで、図５（ｂ）の中間層形成工程では、中間層３０として、ノズル基材２０の表面にスパッタ法などでＳＩＯ２膜３１を成膜し、液体吐出面側と反対側の面にテープ６０を貼り付けた後、ＳＩＯ２膜３１の表面にシランカップリング剤層３２を成膜して形成する。
【００７６】
ここで、シランカップリング剤としては、アミノ基を有するカップリング剤が好ましく、特に、３−アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。具体的には、ＫＢＥ−９０３（信越化学）、Ａ１１００（モメンティブパフォーマンスマテリアル）などが挙げられる。シランカップリング剤層３２の形成は、ディッピング法、スピンコート法、又はスプレー法などいずれの方法を用いても良い。
【００７７】
アミノ基を有するカップリング剤は、フッ素樹脂の分子中におけるヘテロ環のエーテル部とアミノ基の親和性が良いことから、アミノ基をもつシランカップリング剤をシリカ層の上に一層設けることでフッ素樹脂の定着性が大きく向上する。
【００７８】
その後、図５（ｃ）に示す撥液膜４０の成膜工程を行い、蒸着工法によって、ノズル基材２０上に、撥液材料を蒸着して成膜する。このとき、撥液膜４０はノズル基材２０上であるシランカップリング剤層３２の表面（中間層３０の表面）に成膜される
【００７９】
エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂は、１．５〜８．０×１０−３Ｐａの高真空下で、３５０〜４２０℃に加熱し、蒸着膜の厚さが蒸着源に対向したノズル基材２０上の厚みが１〜３μｍ程度になるまで真空蒸着する。真空蒸着は、例えば、図６に示すように、真空槽５００内に、蒸着源５０１とノズル基材２０とを対向配置して行う。
【００８０】
その後、図５（ｄ）に示すように、アニーリング（加熱処理）による平坦化工程を行う。
【００８１】
ノズル基材２０を特に加熱せず、成り行きの温度で蒸着することで得られた膜を、フッ素樹脂のガラス転移点Ｔｇ以上の温度でベークする（アニーリング）加熱処理を行う。
【００８２】
ベークは、対流式乾燥炉、循環送風式乾燥炉、フラッシュアニール装置、ハロゲンランプヒータ、真空乾燥機など、いずれの方法でもよいが、窒素雰囲気下で実施するのが好ましい。ベーク温度は、ガラス転移点Ｔｇより２０〜３０度高い温度が好ましく、例えばガラス転移点Ｔｇが１６０度（テフロン（登録商標）ＡＦ１６００）の場合は、およそ１８０℃での加熱が好ましい。
【００８３】
フッ素樹脂のガラス転移点Ｔｇ以上の温度でベーク（アニール）することにより、緻密で、表面が平滑で、ノズル１１へ近づくに従って膜厚が薄くなる斜面領域４１を有する撥液膜４０としてのフッ素樹脂膜となる。
【００８４】
例えば、ベーク前は、図７に示すように、膜内部には細孔６００が存在し、膜表面は純水に対する接触角が１１４°、Ｒａ＝８ｎｍであるのに対して、ベーク後は、図８に示すように、膜内部には空洞がなくなり、膜表面は純水に対する接触角が１２９°、Ｒａは１ｎｍ以下となる。
【００８５】
また、フッ素樹脂膜の表面は、ノズル１１のエッジ１１ａから４０ｎｍの範囲内でテーパ形状（斜面形状）となり、４０ｎｍの周囲より外側では平坦な面となった。
【００８６】
なお、蒸着工程（図５（ｃ））の後に加熱処理を行うのではなく、蒸着工程中に加熱処理（アニール）を行ってもよい。ノズル基材２０を加熱しながらフッ素樹脂を蒸着することで、フッ素樹脂のガラス転移点Ｔｇに達しない温度での加熱処理でも、フッ素樹脂の表面を平滑にすることができる。
【００８７】
次に、撥液膜の成膜方法について説明する。
【００８８】
エーテル結合を有する含フッ素ヘテロ環状構造をＰＴＦＥ骨格にもつフッ素樹脂を使用し、蒸着によりノズル基材に成膜した撥液膜は、液相法（例えばディッピング）で得られる撥液膜と異なり、最表面が微小な凹凸状態になることが判明した。また、上述したように、膜内部には細孔が存在する。
【００８９】
そのため、界面活性剤が添加されている液体、有機溶剤からなる液体のように表面張力が低い液体の場合には、ノズル面に設けたフッ素樹脂本来の撥液性を確保できない。
【００９０】
そこで、上記実施形態では、蒸着後、若しくは、蒸着中に撥液膜を加熱することにより、撥液膜を流動させることで、膜の表面を平滑化し、膜内部の細孔が無くなるようにしている。
【００９１】
そのため、蒸着後に撥液膜を加熱する場合には、上記フッ素樹脂のガラス転移点Ｔｇ以上の温度で加熱処理している。他方、ガラス転移点Ｔｇより大幅に高い温度での加熱は、気相法で得られた高い寸法精度の膜形状を溶融し壊してしまうことから、ガラス転移点Ｔｇより２０〜３０度高い温度で、成膜後の撥液膜を加熱処理することが好ましい。
【００９２】
また、蒸着工程中に加熱処理を行う場合は、ノズル基材２０を加熱しながらフッ素樹脂を蒸着する。これにより、ノズル基材２０に成膜された直後の撥液膜を加熱することになるので、ガラス転移点Ｔｇに達しない温度での加熱処理とすることができる。この場合、ノズル基材や中間層に用いる材料を、耐熱性が比較的低い材料も選択することができる。
【００９３】
次に、撥液膜４０のマルテンス硬度及び弾性仕事率について説明する。
【００９４】
マルテンス硬度及び弾性仕事率は、図９に示すように、アニールの進行とともに上昇し、アニールが完了することで変化しなくなることから、アニール（ベーク）が適正に完了したことを示す指標となる。マルテンス硬さ、弾性仕事率は、例えば、フィッシャー・インストルメンツ社製の微小硬さ計、ピコデンターＨＭ−５００で確認することができる。
【００９５】
ここで、微小硬さの測定方法について図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９６】
微小硬さの測定は、図１０に示す形状のビッカース圧子を使用する。そして、図１１（ａ）に示すように、圧子８００を所定の速度でサンプル８０１（ノズル基材２０上の蒸着膜４４）に対して降下させ、図１１（ｂ）に示すように、蒸着膜４４の所定の深さまで押し込んで所定時間保持し、図１１（ｃ）に示すように、一定の速度で上昇させる。
【００９７】
例えば、ビッカース圧子８００を９．８［ｍＮ］の力で、例えば１０秒で押し込み、５秒保持し、一定の力で、１０秒間で抜く動作を行う。
【００９８】
なお、ビッカース圧子はＪＩＳ Ｚ ２２４４で定める形状のものを用いることができるが、本試験ではｄ１＝ｄ２＝５０［μｍ］、ｈ＝９．４［μｍ］、対面角＝１３６°の四角錐圧子を用いた
【００９９】
これにより、例えば図１２に示すように、ビッカース圧子を押し込むときの積算応力Ｗｐｌａｓｔ、試験荷重除荷時の積算応力Ｗｅｌａｓｔのプロファイルが得られるので、このプロファイルからマルテンス硬さや弾性仕事率を算出する。マルテンス硬さは、試験荷重が負荷された状態で測定される硬さであり、負荷増加時の荷重−押し込み深さから求められる。
【０１００】
この場合、マルテンス硬さは、Ｆｍａｘ／（２６．４３×（ｈｍａｘ）２）、弾性仕事率は、Ｗｅｌａｓｔ／（Ｗｅｌａｓｔ＋Ｗｐｌａｓｔ）×１００％、の式で定義される特性値である。
【０１０１】
なお、Ｆｍａｘは最大押し込み荷重、ｈｍａｘは圧子の最大押し込み量である。また、Ｗｐｌａｓｔ：塑性変形仕事量、Ｗｅｌａｓｔ：弾性変形仕事量である。
【０１０２】
弾性仕事率が高いほど、ヒステリシスロス（塑性変形）が少ない、すなわちゴム性が高いことを表し、ワイピングによる摩耗が小さい。弾性仕事率が低すぎると、ゴムよりもガラスに近い状態になる。
【０１０３】
本件発明のマルテンス硬さは１００Ｎ／ｍｍ２以上であり、より好ましくは１３０Ｎ／ｍｍ２以上である。また、本件発明の弾性仕事率は２０％以上、より好ましくは２５％以上である。
【０１０４】
このように、フッ素樹脂をガラス転移点温度Ｔｇでベークして、撥液膜のマルテンス硬さを１００Ｎ／ｍｍ２以上、弾性仕事率を２０％以上とすることで、撥液性及び密着性を向上させることができる。
【０１０５】
つまり、蒸着膜４４内部の「疎」の部分が十分に減少し、撥液膜４０の表面粗さが小さくなるため、撥液膜４０は、高い撥液性を示す。また、ガラス転移点Ｔｇ以上の温度でベークをすることで、分子鎖の動きが活発化し、同一分子鎖同士、あるいは下地層（ノズル基材２０若しくは中間層３０）分子との絡み合いが進行するので、外部応力を受けた際の膜内部および界面での破壊が抑制され、膜の耐摩耗性（膜の密着性）が向上する。
【０１０６】
また、蒸着膜４４内部の「疎」の部分が充分に減少するとは、図１３（ａ）に示すように、蒸着直後に蒸着膜４４内に含まれている疎の部分５５０が、アニールによって、図１３（ｂ）に示すように減少し、撥液膜４０の表面が平坦な状態になることである。
【０１０７】
次に、撥液膜のマルテンス硬さ、弾性仕事率と密着性の関係について表１ないし表３及び図１４ないし図１７を参照して説明する。
【０１０８】
密着性の指標としては、スクラッチ試験による剥離荷重を使用している。具体的には、超薄膜スクラッチ試験機（レスカ社  ＣＳＲ−２０００）を用い、先端Ｒ＝１５μｍの触針を膜に触れさせて０ｍＮから加圧していき、膜表面に傷・剥離が入るときの荷重を剥離荷重としている。剥離荷重が大きいほど密着性が高いことを示している。この指標は実機試験における耐久性と非常によく一致する。
【０１０９】
ここでは、フッ素樹脂としてテフロン（登録商標）ＡＦ２４００、同ＡＦ１６００を使用し、各ベーク温度に対するマルテンス硬さ（ＨＭ）の測定結果を表１に、各ベーク温度に対する弾性仕事率（ηＩＴ）の測定結果（算出結果）を表２に、剥離荷重の測定結果を表３にそれぞれ示している。
【０１１０】
【表１】
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【０１１１】
【表２】
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【０１１２】
【表３】
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【０１１３】
そして、テフロン（登録商標）ＡＦ２４００を使用した場合の各ベーク温度に対するマルテンス硬さと剥離荷重の関係を図１４に、同じく、各ベーク温度に対する弾性仕事率と剥離荷重の関係を図１５にそれぞれ示している。
【０１１４】
また、テフロン（登録商標）ＡＦ１６００を使用した場合の各ベーク温度に対するマルテンス硬さと剥離荷重の関係を図１６に、同じく、各ベーク温度に対する弾性仕事率と剥離荷重の関係を図１７にそれぞれ示している。
【０１１５】
これらの結果から、撥液膜のマルテンス硬さ及び弾性仕事率は、密着性と相関していることが分かる。
【０１１６】
そして、フッ素樹脂としてテフロン（登録商標）ＡＦ１６００を用いる場合、撥液膜をガラス転移点温度Ｔｇ（１６０℃）でベークしたとき、ベーク後の撥液膜のマルテンス硬さは１２８Ｎ／ｍｍ２、弾性仕事率は２４％であり、Ｔｇ以上の温度でベークすることで、マルテンス硬さは１００Ｎ／ｍｍ２以上、弾性仕事率は２０％以上とすることができる。
【０１１７】
また、フッ素樹脂としてテフロン（登録商標）ＡＦ２４００を用いる場合、撥液膜をガラス転移点温度Ｔｇ（２４０℃）でベークしたとき、ベーク後の撥液膜のマルテンス硬さは１３５Ｎ／ｍｍ２、弾性仕事率は２５％であり、Ｔｇ以上の温度でベークすることで、マルテンス硬さは１００Ｎ／ｍｍ２以上、弾性仕事率は２０％以上とすることができる。
【０１１８】
次に、具体的な実施例について説明する。
【０１１９】
[ノズル基材]
長さ３０ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚み０．０５ｍｍのＳＵＳ３１６Ｌからなる金属製平板状部材に対し、液体吐出面と反対側からパンチによって孔開け加工を行った。孔開け加工に用いたパンチは、円筒状の先端部分を長さ１０μｍ、直径２０μｍとする。液体吐出面側に生じたバリは研磨により除去した。
【０１２０】
これにより、液体吐出面側の円筒状部分２１ａの直径が２０μｍ、液体吐出面と反対側の面の円錐台形状部分２１ｂの開口の直径が４０μｍ、円筒状部分２１ａの高さが１０μｍのノズル孔２１を３８４個形成したノズル基材２０を得た。
【０１２１】
[撥液膜]
上記ノズル基材２０の液体吐出面側に、テトラフルオロエチレンパーフルオロジオキソールコポリマー（テフロン（登録商標）ＡＦ２４００：デュポン社製）を、１．５〜８．０×１０−３Ｐａの高真空下で、３５０〜４２０℃に加熱し、蒸着膜の厚さが蒸着源に対向した部分で１〜３μｍ程度になるまで真空蒸着した。
【０１２２】
得られた蒸着膜４４は、フッ素樹脂のガラス転移点Ｔｇ以上の温度でベークすることにより、緻密で表面が平滑な撥液膜４０となるフッ素樹脂膜を形成した。
【０１２３】
同様にして、表１に示すように、材料、温度（ベークの有無、温度）を変化させて、実施例１ないし９、比較例１ないし５のノズル板を製作した。
【０１２４】
そして、実施例１ないし９、比較例１ないし５の各ノズル板についてマルテンス硬度及び弾性仕事率を測定した。その結果を表１に示している。
【０１２５】
［ワイピング耐久性の評価］
図１８に示す評価装置を使用したワイピング耐久性を評価した。具体的には、インク６１０を収容した容器６０１内に、ノズル板１を固定治具６０２で固定し、ワイパ６１１を固定治具６１２に固定して、ノズル板１の撥液膜４０表面に対するワイピング（払拭）動作を行った。
【０１２６】
インク６１０としては、株式会社リコー製のＲＩＣＯＨ  ＧＸ−３０００用のインクジェット用インクである、ＧＸカートリッジブラック  ＧＣ２１Ｋを使用した。
【０１２７】
＜噴射曲り評価＞
実施例１〜９、比較例１〜５のノズル板１を備える液体吐出ヘッドを構成して、株式会社リコー製ＩＰＳｉＯ  Ｇ５１５に搭載して、噴射曲りの評価を行った。評価は、ワイピング耐久試験を実施する前の状態（耐久試験前）で、１万回のワイピング耐久試験を実施した後の状態（耐久試験後）で、それぞれ、ノズルチェックパターンを印刷し、印刷されたノズルチェックパターンを目視観察することにより噴射曲がりの有無により評価した。
【０１２８】
この評価結果を表４に示している。表４中、「△」は実使用上問題のない程度に収まっていることを、「×」は実使用に耐えない程度の曲りが生じていることを意味する。「○」は「△」よりも噴射曲りが少なく、更に、「◎」は「○」よりも噴射曲りが少ないことを意味している。
【０１２９】
【表４】
2017132252.tif 000015
【０１３０】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向（液室長手方向）の断面説明図、図２０は同ヘッドのノズル配列方向（液室短手方向）の断面説明図である。
【０１３１】
この液体吐出ヘッドは、本発明に係るノズル板１０１と、流路板１０２と、壁面部材としての薄膜部材からなる振動板部材１０３とを積層接合している。そして、振動板部材１０３を変位させる圧電アクチュエータ１１１と、共通液室部材としてのフレーム部材１２０とを備えている。
【０１３２】
ノズル板１０１、流路板１０２及び振動板部材１０３によって、液体を吐出する複数のノズル１０４が通じる個別液室１０６と、個別液室１０６に液体を供給する流体抵抗部１０７と、流体抵抗部１０７に通じる液導入部１０８とを構成している。
【０１３３】
そして、フレーム部材１２０の共通流路としての共通液室１１０から振動板部材１０３に形成した供給口１０９を通じて、液導入部１０８、流体抵抗部１０７を経て個別液室１０６に液体が供給される。なお、供給口１０９にはフィルタが設けられても良い。
【０１３４】
振動板部材１０３は、流路板１０２の個別液室１０６の壁面を形成する壁面部材である。この振動板部材１０３は３層構造とし、流路板１０２側の１層で個別液室１０６に対応する部分に変形可能な振動領域（振動板）１３０を形成している。
【０１３５】
そして、この振動板部材１０３の個別液室１０６とは反対側に、振動板部材１０３の振動領域１３０を変形させるアクチュエータ手段、圧力発生手段としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ１１１を配置している。
【０１３６】
この圧電アクチュエータ１１１は、ベース部材１１３上に接着剤接合した複数の積層型圧電部材１１２を有し、圧電部材１１２にはハーフカットダイシングによって溝加工して１つの圧電部材１１２に対して所要数の柱状の圧電素子（圧電柱）１１２Ａ、１１２Ｂを所定の間隔で櫛歯状に形成している。
【０１３７】
圧電部材１１２の圧電素子１１２Ａ、１１２Ｂは、同じものであるが、駆動波形を与えて駆動させる圧電素子１１２Ａと、駆動波形を与えないで単なる支柱として使用する圧電素子１１２Ｂとしている。
【０１３８】
そして、圧電素子１１２Ａを振動板部材１０３の振動領域１３０に形成した島状の厚肉部である凸部１３０ａに接合している。また、圧電素子１１２Ｂを振動板部材１０３の厚肉部である凸部１３０ｂに接合している。
【０１３９】
この圧電部材１１２は、圧電層と内部電極とを交互に積層したものであり、内部電極がそれぞれ端面に引き出されて外部電極が設けられ、圧電素子１１２Ａの外部電極に駆動信号を与えるためのフレキシブル配線部材としてのＦＰＣ１１５が接続されている。
【０１４０】
フレーム部材１２０は、例えばエポキシ系樹脂或いは熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイト等で射出成形により形成し、ヘッドタンクや液体カートリッジから液体が供給される共通液室１１０が形成されている。
【０１４１】
この液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１１２Ａが収縮し、振動板部材１０３の振動領域１３０が引かれて個別液室１０６の容積が膨張することで、個別液室１０６内に液体が流入する。
【０１４２】
その後、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を上げて圧電素子１１２Ａを積層方向に伸長させ、振動板部材１０３の振動領域１３０をノズル１０４方向に変形させて個別液室１０６の容積を収縮させる。これにより、個別液室１０６内の液体が加圧され、ノズル１０４から液体が吐出（噴射）される。
【０１４３】
そして、圧電素子１１２Ａに印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材１０３の振動領域１３０が初期位置に復元し、個別液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１１０から個別液室１０６内に液体が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【０１４４】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【０１４５】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図２１及び図２２を参照して説明する。図２１は同装置の要部平面説明図、図２２は同装置の要部側面説明図である。
【０１４６】
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
【０１４７】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
【０１４８】
液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。
【０１４９】
供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。
【０１５０】
この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
【０１５１】
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
【０１５２】
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
【０１５３】
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【０１５４】
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。
【０１５５】
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
【０１５６】
このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
【０１５７】
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。
【０１５８】
このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。
【０１５９】
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図２３を参照して説明する。図２３は同ユニットの要部平面説明図である。
【０１６０】
この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。
【０１６１】
なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
【０１６２】
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図２４を参照して説明する。図２４は同ユニットの正面説明図である。
【０１６３】
この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。
【０１６４】
なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
【０１６５】
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
【０１６６】
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。
【０１６７】
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【０１６８】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【０１６９】
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【０１７０】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【０１７１】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【０１７２】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【０１７３】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。
【０１７４】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【０１７５】
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を 気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【０１７６】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【０１７７】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【０１７８】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【０１７９】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【０１８０】
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【０１８１】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【０１８２】
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【０１８３】
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【符号の説明】
【０１８４】
１  ノズル板
１１  ノズル
２０  ノズル基材
２１  ノズル孔
３０  中間層
４０  撥液膜
１０１  ノズル板
１０２  流路板
１０３  振動板部材
１０４  ノズル
１０６  個別液室
１１０  共通液室
１１２  圧電部材
１２０  フレーム部材
４０３  キャリッジ
４０４  液体吐出ヘッド
４４０  液体吐出ユニット
【図１】
2017132252.tif 000016
【図２】
2017132252.tif 000017
【図３】
2017132252.tif 000018
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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