(57)【要約】【課題】流体噴射ヘッドの流路内に確実に親水性を付与することで流路壁面への気泡吸着を抑制できる、親水化処理方法、親水化処理装置、及び流体噴射装置を提供する。【解決手段】複数のノズル開口２１１が形成されたノズル形成面２１１Ａを備え、ノズル開口２１１から流体を噴射する噴射ヘッド２４における流体の流路Ｒ内に親水処理を施す親水化処理方法である。流路Ｒの上流側から加圧しつつ流路Ｒ内に親水性液状材料を充填する。そして、流路Ｒ内から親水性液状材料を排出する。親水性液状材料の排出後、流路Ｒに乾燥処理を行う。【選択図】図５
2009056752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル開口が形成されたノズル形成面を備え、前記ノズル開口から流体を噴射す
る噴射ヘッドにおける前記流体の流路内に親水処理を施す親水化処理方法であって、
前記流路の上流側から加圧しつつ前記流路内に親水性液状材料を充填する工程と、
前記流路内から前記親水性液状材料を排出する工程と、
前記親水性液状材料の排出後、前記流路に乾燥処理を行う工程と、を備えることを特徴
とする親水化処理方法。
【請求項２】
前記流路の上流側から加圧しつつ前記親水性液状材料の排出処理を行うことを特徴とす
る請求項１に記載の親水化処理方法。
【請求項３】
前記流路内への前記親水性液状材料の充填工程において、圧力に緩急をつけて加圧を行
うことを特徴とする請求項１又は２に記載の親水化処理方法。
【請求項４】
前記加圧時に、正圧状態と負圧状態とを交互に繰り返すように前記流路の上流側から圧
力を加えることを特徴とする請求項３記載の親水化処理方法。
【請求項５】
前記正圧状態及び負圧状態時に印加する圧力の大きさを変化させることを特徴とする請
求項４に記載の親水化処理方法。
【請求項６】
前記加圧時に、所定間隔毎に正圧状態と圧力を印加しない状態とを繰り返すように圧力
を加えることを特徴とする請求項３に記載の親水化処理方法。
【請求項７】
前記親水性液状材料の排出後で且つ前記流路の乾燥処理前に、前記ノズル形成面を洗浄
する工程を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の親水化処理方法
。
【請求項８】
複数のノズル開口が形成されたノズル形成面を備え、前記ノズル開口から流体を噴射す
る噴射ヘッドにおける前記流体の流路内に親水処理を施す親水化処理装置であって、
親水性液状材料を収容したタンクと、
前記流路の上流側から加圧するとともに前記流路内に前記親水性液状材料を充填する加
圧機構と、
前記親水性液状材料の排出後、前記流路内に乾燥処理を施す乾燥機構と、を備えること
を特徴とする親水化処理装置。
【請求項９】
前記加圧機構は加圧状態を制御する加圧制御部を有しており、
該加圧制御部は圧力に緩急をつけて前記親液性液状材料の充填処理を行うことを特徴と
する請求項８に記載の親水化処理装置。
【請求項１０】
前記加圧制御部は、正圧状態と負圧状態とを交互に繰り返すように前記加圧機構を制御
することを特徴とする請求項９に記載の親水化処理装置。
【請求項１１】
前記加圧制御部は、前記正圧時及び負圧時に印加する圧力の大きさを調整可能とするこ
とを特徴とする請求項１０に記載の親水化処理装置。
【請求項１２】
前記加圧制御部は、所定間隔毎に正圧状態と圧力を印加しない状態とを繰り返すように
前記加圧機構を制御することを特徴とする請求項９に記載の親水化処理装置。
【請求項１３】
前記親水性液状材料の排出後、前記噴射ヘッドの乾燥処理に先立ち、前記ノズル形成面
を洗浄する洗浄機構を備えることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一項に記載の親
水化処理装置。
【請求項１４】
ノズル形成面に形成された複数のノズル開口から流体を噴射する噴射ヘッドを備える流
体噴射装置であって、
前記噴射ヘッドにおける前記流体の流路内面に親水性膜が形成されており、該親水性膜
は前記内壁面の凹凸部を覆うことを特徴とする流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親水化処理方法、親水化処理装置、及び流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、液体を液滴として噴射可能な流体噴射ヘッドを備え、この流体噴射ヘ
ッドから各種の液体を噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば
、流体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）
を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクをインク滴として記録紙等の吐
出対象物に向けて吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式
プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる（例えば、特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開平６−４００３０号公報
【特許文献２】特開平９−３９２４３号公報
【特許文献３】特開平４−１４６１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１，２に開示された記録ヘッドは、流路が形成された流路形成基板と、ノ
ズル開口が形成されたノズル板とが接着剤によって貼り合わされている。そのため、流路
内における接着剤の接合領域に形成された凹凸部により気泡滞留が生じる可能性がある。
しかしながら、このような気泡滞留を防止すべく、接着剤の塗布量や流路への接着剤のは
み出し量やヒケ量を厳密に管理するのは難しい。
また、上記特許文献３に開示されるように、上記流路形成基板が親水性が低いプラスチ
ック樹脂から構成されていると、流路内におけるインクの親水性が低下することで流路壁
面に生じた気泡を排出することが困難となる。そこで、親水性を有するプラスチック材料
を用いて流路壁面における気泡吸着を防止することも考えられるが、上述の親水性プラス
チックとして従来用いられるアクリル・ナイロン系樹脂は充分な親水性が得られるとは言
い難かった。そこで、親水性のインクを用いることも考えられるが、この際には利用でき
るインクが限られることで設計自由度が狭まるといった問題がある。
あるいは、親水性液体を流路内に通液・排出させることで流路内を親水化処理し、上記
気泡吸着を防止することも考えられる。このような場合、流路内での流動性を確保すべく
親水性液体を純水や溶媒で希釈するため、親水処理の効果を充分に得るのが難しい。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、流体噴射ヘッドの流路内に確
実に親水性を付与することで流路壁面への気泡吸着を抑制できる、親水化処理方法、親水
化処理装置、及び流体噴射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の親水化処理方法は、複数のノズル開口が形成され
たノズル形成面を備え、前記ノズル開口から流体を噴射する噴射ヘッドにおける前記流体
の流路内に親水処理を施す親水化処理方法であって、前記流路の上流側から加圧しつつ前
記流路内に親水性液状材料を充填する工程と、前記流路内から前記親水性液状材料を排出
する工程と、前記親水性液状材料の排出後、前記流路に乾燥処理を行う工程と、を備える
ことを特徴とする。
【０００６】
本発明の親水化処理方法によれば、例えば高い親水性が得られる、高濃度で粘度の高い
親水性液状材料であっても、加圧状態で良好に通液することができ流路内に確実に充填で
きる。排出後も、親水性液状材料は流路内の微小な凹凸部に付着し、乾燥後に親水性膜を
形成する。よって、流路内の凹凸部が親水性膜によってコーティングされることで、流路
内においてスムーズな流れを得ることができ、凹凸部での気泡滞留を低減することができ
る。したがって、本発明によれば、接着剤による貼り合わせ構造を有し、流路内に接着部
の凹凸部が形成される噴射ヘッドにおいて特に効果的である。
【０００７】
また、上記親水化処理方法においては、前記流路の上流側から加圧しつつ前記親水性液
状材料の排出処理を行うのが好ましい。
親水性液状材料を排出させる際に、流路の下流となるノズル形成面側から吸引動作を行
うとノズル形成面に親水性液状材料が多数付着してしまう。一方、本発明では、上流側か
ら加圧しながら各ノズル開口から親水性液状材料を排出させることで、ノズル形成面に付
着する親水性液状材料の量を低減することができる。
【０００８】
また、上記親水化処理方法においては、前記流路内への前記親水性液状材料の充填工程
において、圧力に緩急をつけて加圧を行うのが好ましい。
この構成によれば、加圧時の圧力に緩急をつけることで親水性液状材料を流路内に良好
に充填することが可能となる。
このとき、正圧状態と負圧状態とを交互に繰り返すように前記流路の上流側から圧力を
加えるのがより好ましい。
この構成によれば、高濃度で粘度の高い親水性液状材料を流路内に良好に充填すること
が可能となる。
また、前記正圧状態及び負圧状態時に印加する圧力の大きさを変化させるのが好ましい
。
この構成によれば、高濃度で粘度の高い親水性液状材料を流路内に良好に充填すること
が可能となる。
【０００９】
また、上記親水化処理方法においては、前記加圧時に、所定間隔毎に正圧状態と圧力を
印加しない状態とを繰り返すように圧力を加えるのが好ましい。
この構成によれば、高濃度で粘度の高い親水性液状材料を流路内に良好に充填すること
が可能となる。
【００１０】
また、上記親水化処理方法においては、前記親水性液状材料の排出後で且つ前記流路の
乾燥処理前に、前記ノズル形成面を洗浄する工程を備えるのが好ましい。
この構成によれば、親水性液状材料が乾燥してノズル形成面に形成された親水性膜によ
ってヘッドの噴射特性が変化するといった不具合の発生を防止できる。
【００１１】
本発明の親水化処理装置は、複数のノズル開口が形成されたノズル形成面を備え、前記
ノズル開口から流体を噴射する噴射ヘッドにおける前記流体の流路内に親水処理を施す親
水化処理装置であって、親水性液状材料を収容したタンクと、前記流路の上流側から加圧
するとともに前記流路内に前記親水性液状材料を充填する加圧機構と、前記親水性液状材
料の排出後、前記流路内に乾燥処理を施す乾燥機構と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の親水化処理装置によれば、例えば高い親水性が得られる、高濃度で粘度の高い
材料であっても、加圧機構によって親水性液状材料を流路内に良好に通液させることがで
き確実に充填できる。排出後も、親水性液状材料は流路内の微小な凹凸部に付着し、乾燥
後に親水性膜を形成する。よって、流路内の凹凸部が親水性膜によってコーティングされ
ることで、流路内においてスムーズな流れを得ることができ、凹凸部による気泡滞留を低
減することができる。したがって、本発明によれば、接着剤による貼り合わせ構造を有し
、流路内に接着部の凹凸部が形成される噴射ヘッドにおいて特に効果的である。
【００１３】
また、上記親水化処理装置においては、前記加圧機構は加圧状態を制御する加圧制御部
を有しており、該加圧制御部は圧力に緩急をつけて前記親液性液状材料の充填処理を行う
のが好ましい。
この構成によれば、加圧時の圧力に緩急をつけることで親水性液状材料を流路内に良好
に充填することが可能となる。
【００１４】
また、上記親水化処理装置においては、前記加圧制御部は、正圧状態と負圧状態とを交
互に繰り返すように前記加圧機構を制御するのが好ましい。
この構成によれば、高濃度で粘度の高い親水性液状材料を流路内に良好に充填すること
が可能となる。
【００１５】
また、上記親水化処理装置においては、前記加圧制御部は、前記正圧時及び負圧時に印
加する圧力の大きさを調整可能とするのが好ましい。
この構成によれば、高濃度で粘度の高い親水性液状材料を流路内に良好に充填すること
が可能となる。
【００１６】
また、上記親水化処理装置においては、前記加圧制御部は、所定間隔毎に正圧状態と圧
力を印加しない状態とを繰り返すように前記加圧機構を制御するのが好ましい。
この構成によれば、高濃度で粘度の高い親水性液状材料を流路内に良好に充填すること
が可能となる。
【００１７】
また、上記親水化処理装置においては、前記親水性液状材料の排出後、前記噴射ヘッド
の乾燥処理に先立ち、前記ノズル形成面を洗浄する洗浄機構を備えるのが好ましい。
この構成によれば、洗浄機構によりノズル形成面が洗浄されるので、親水性液状材料が
乾燥してノズル形成面に形成された親水性膜によってヘッドの噴射特性が変化するといっ
た不具合の発生を防止できる。
【００１８】
本発明の流体噴射装置は、ノズル形成面に形成された複数のノズル開口から流体を噴射
する噴射ヘッドを備える流体噴射装置であって、前記噴射ヘッドにおける前記流体の流路
内面に親水性膜が形成されており、該親水性膜は前記内壁面の凹凸部を覆うことを特徴と
する。
本発明の流体噴射装置によれば、流路の内壁面の凹部が親水性膜によって覆われるので
、流路内にてスムーズな流れを得ることができ、凹部による気泡滞留が低減されたものと
なる。したがって、本発明によれば、接着剤による貼り合わせ構造を有し、流路内に接着
部の凹凸部が形成される噴射ヘッドにおいて特に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明の技術範囲は以
下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の説明に用いる各図面では、各部材
を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２０】
まず、本発明に係る親水化処理装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
親水化処理装置は、複数のノズル開口が形成されたノズル形成面を備え、これらノズル
開口から流体を噴射する後述のインクジェット記録ヘッド（噴射ヘッド）の流路の壁面に
親水処理を施すための装置である。
【００２１】
図１は、本発明の親水化処理装置の概略構成を示す図である。
親水化処理装置１は、図１に示されるように流路壁面に親水性を付与する親水性液状材
料２を収容したタンク３と、流路の上流側から供給される親水性液状材料を加圧するとと
もに流路の内部に充填する加圧機構４と、流路内に充填した親水性液状材料を排出した後
、インクジェット記録ヘッド２４（以下、記録ヘッド２４と称す）に乾燥処理を施すとと
もに、前記親水性液状材料の排出後、記録ヘッド２４の乾燥処理に先立ち、ノズル形成面
の洗浄を行う管理部（乾燥機構、洗浄機構）８とを備えている。
【００２２】
加圧機構４は加圧ポンプ６と加圧制御装置（加圧制御部）７とを備えている。加圧制御
装置７は例えばコンピュータ等によって構成されており、加圧ポンプ６を制御可能とする
ものである。加圧ポンプ６の一端にはチューブＴ１を介してタンク３が接続されており、
チューブＴ１にはタンク３から加圧ポンプ６内へのインク流量を調節するバルブＢ１が設
けられており、バルブＢ１は不図示のバルブ制御装置によって開閉度が調整される。
【００２３】
また、上記管理部８は、親水性液状材料が付着した流路壁面を良好に乾燥させる、例え
ばヒータ等の乾燥機構を含んでいる。さらに、管理部８は、ノズル形成面２１１Ａに親水
性液状材料を洗浄可能とする洗浄液（例えば、純水）を供給する洗浄液供給部（不図示）
と、ノズル形成面２１１Ａに供給した洗浄液を掻き取るヘラ等の洗浄液掻取部とを備える
洗浄機構を含んでいる。
【００２４】
また、加圧ポンプ６の他端にはチューブＴ２を介してインクジェット記録ヘッド２４が
接続される。チューブＴ２のヘッド側は４つに分岐されており、それぞれが同色のインク
を供給するインク導入口に接続されている。これにより、同色のインクが流れる流路に対
して親水性液状材料を個別に通液させることが可能となっている。また、チューブＴ２の
分岐部分にはインクジェット記録ヘッド２４へのインク流量調整及びノズル処理列の選択
を行うためのバルブＢ２がそれぞれ設けられている。
【００２５】
本実施形態では親水性液状材料として、ポリマー等の親水性樹脂、具体的に本実施形態
ではポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いた。なお、親水性液状材料としては、これに
限定されることはなく、例えば親水性エマルジョン等を用いてもよい。
【００２６】
ここで、親水化処理装置１を用いた親水化処理方法についての説明に先んじて、本発明
の親水化処理装置１によって親液化処理が施されたインクジェット記録ヘッド２４、及び
該インクジェット記録ヘッド２４を備えるインクジェットプリンタ（流体噴射装置）の構
成について図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施形態に係るインクジェットプ
リンタＩＪ１の内部構造の概略を示す斜視図であり、図３は同正面図であり、図４は同側
断面図である。
【００２７】
図２から図４に示されるようにインクジェットプリンタＩＪ１は、印刷用紙Ｐを給送す
る給紙ユニット１０、インクジェット記録ヘッド２４及びキャリッジ２２を備えるキャリ
ッジユニット２０、印刷用紙Ｐを搬送する搬送ユニット６０、インクジェット記録ヘッド
２４のメンテナンスを行うインクシステムユニット５０を備えている。
そして、搬送ユニット６０の上側にキャリッジユニット２０が、側方にインクシステム
ユニット５０がそれぞれ連結し、キャリッジユニット２０の背面側に給紙ユニット１０が
連結し、４つのユニットが合体するように構成されている。
【００２８】
給紙ユニット１０は、給紙ユニットフレーム１２、給紙ローラ１３、可動ガイド１４，
固定ガイド１５及びホッパ１６等を備える。そして、給紙ユニットフレーム１２に対して
、給紙ローラ１３の回動軸１３ａ、ホッパ１６等が取り付けられる。
【００２９】
キャリッジユニット２０は、キャリッジガイド軸２５、キャリッジモータ２７、従動プ
ーリ２９及び用紙検出器３６等を備える。また、キャリッジユニット２０には、排紙フレ
ーム３０が取り付けられる。
キャリッジモータ２７には、駆動プーリ２８が取り付けられ、駆動プーリ２８と従動プ
ーリ２９との間にキャリッジベルト２６が掛架される。そして、キャリッジベルト２６に
はキャリッジ２２が固定され、当該キャリッジ２２は、キャリッジモータ２７の回動によ
って、キャリッジガイド軸２５に沿って主走査方向に往復動するようになっている。
【００３０】
搬送ユニット６０は、搬送ユニットフレーム６１、搬送駆動ローラ６２、搬送従動ロー
ラ６３、搬送従動ローラホルダ６４、排紙駆動ローラ軸６５ａ及び紙案内６７等を備える
。そして、搬送ユニットフレーム６１に対して、搬送駆動ローラ６２、搬送従動ローラホ
ルダ６４、排紙駆動ローラ軸６５ａ及び紙案内６７等が取り付けられる。また、搬送ユニ
ットフレーム６１には、プラテン６６が形成される。
【００３１】
また、搬送ユニット６０は、駆動モータ６９を備え、この駆動モータ６９により、給紙
ローラ１３、搬送駆動ローラ６２、排紙駆動ローラ６５及びインクシステムユニット５０
が駆動されるようになっている。
【００３２】
インクシステムユニット５０は、インク受部材及びブレードユニット（いずれも不図示
）を備えており、搬送ユニットフレーム６１の側方に連結される。
インク受部材は、インクの乾燥防止のために行われるフラッシング処理の際に、インク
ジェット記録ヘッド２４から連続的に吐出されるインクを受け取るものである。そして、
インク受部材は、排出チューブを介して廃インクタンクに接続されており、インク受部材
に溜まったインクが廃インクタンクに送られるようになっている。
ブレードユニットは、キャリッジ２２の往復動領域を横切る位置と往復動領域から退避
する位置とを移動可能に構成され、例えば、キャリッジ２２が印字領域からホームポジシ
ョンに移動する際に、インクジェット記録ヘッド２４のノズル面を払拭することでクリー
ニングを行う。
【００３３】
インクジェットプリンタＩＪ１の上流側（インクジェットプリンタＩＪ１の後方側）に
配置されるホッパ１６上には、例えばＡ４サイズ等の印刷用紙Ｐが傾斜姿勢で堆積・収納
される。ホッパ１６は、上部に位置する回動支点（不図示）を中心に回動可能に構成され
ており、回動することによりその下部が給紙ローラ１３に対して圧接したり、離間したり
する様になっている。また、ホッパ１６上の印刷用紙Ｐは、ホッパ１６の幅方向にスライ
ド可能な可動ガイド１４と固定ガイド１５により、その側端がガイドされる。そして、印
刷用紙Ｐのうちの最上位のものは、ホッパ１６が給紙ローラ１３に対して圧接した際に、
給紙ローラ１３の回動動作に伴って、下流側（インクジェットプリンタＩＪ１の前方側）
に繰り出されるようになっている。
【００３４】
給紙ローラ１３は、側面視略Ｄ形の形状を有しており、回動軸１３ａが回動駆動される
ことによって回動する。そして、この給紙ローラ１３は、印刷動作時にはその平坦部が印
刷用紙Ｐに対向する状態に制御され、これによって印刷用紙Ｐの搬送負荷の発生を防止す
るようになっている。
【００３５】
紙案内６７は、給紙ローラ１３よりも下流側下方に、略水平に配置されており、給紙ロ
ーラ１３によって繰り出された印刷用紙Ｐの先端が紙案内６７に斜めに当接し、滑らかに
下流側に案内されるようになっている。更に下流側には、回動駆動する搬送駆動ローラ６
２と、この搬送駆動ローラ６２に圧接する搬送従動ローラ６３とが設けられており、印刷
用紙Ｐが搬送駆動ローラ６２と搬送従動ローラ６３とにニップされて、一定ピッチで下流
側に搬送される。
なお、搬送従動ローラ６３は、搬送従動ローラホルダ（不図示）によって、常に搬送駆
動ローラ６２に対して圧接するように付勢される。
【００３６】
搬送駆動ローラ６２の下流には、プラテン６６及びインクジェット記録ヘッド２４が上
下方向に対向して配設されており、印刷用紙Ｐが搬送駆動ローラ６２の回動によってイン
クジェット記録ヘッド２４の下へ搬送され、更にプラテン６６によって下から支持される
ようになっている。
【００３７】
インクジェット記録ヘッド２４は、インクカートリッジ２３を搭載するキャリッジ２２
の底部に設けられている。そして、キャリッジ２２が主走査方向に延びるキャリッジガイ
ド軸２５にガイドされながら主走査方向に往復動する際に、インクジェット記録ヘッド２
４は、印刷用紙Ｐに向けてブラック、イエロー、シアン、マゼンダ等のインクを吐出する
。
なお、インクカートリッジ２３は、例えば、４つのカートリッジ（すなわち、４色のイ
ンク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ）がそれぞれ別個独立に充填された容器）
からなり、それぞれが別個独立に交換可能となっている。
【００３８】
インクジェット記録ヘッド２４よりも下流には、排紙駆動ローラ６５と、排紙従動ロー
ラ３１と、排紙補助ローラ３２とが配設される。排紙駆動ローラ６５は、主走査方向に延
びる排紙駆動ローラ軸６５ａに対して複数個取り付けられる。排紙従動ローラ３１は、排
紙駆動ローラ６５に軽く圧接することによって従動回動するように設けられている。した
がって、インクジェット記録ヘッド２４によって印刷処理された印刷用紙Ｐは、排紙駆動
ローラ６５と排紙従動ローラ３１とによってニップされた状態で排紙駆動ローラ６５が回
動することにより、下流側に排出される。
排紙補助ローラ３２は、排紙従動ローラ３１のやや上流側に設けられ、印刷用紙Ｐをや
や下方に押しつけて、印刷用紙Ｐのプラテン６６からの浮き上がりを防止する。これによ
り、印刷用紙Ｐとインクジェット記録ヘッド２４との距離を規制している。
【００３９】
図５は、記録ヘッド２４の断面構成の概略を示す図である。記録ヘッド２４は、インク
を液滴状にしてノズル開口から吐出するものである。図５に示されるように記録ヘッド２
４は、インクが吐出されるノズル（ノズル開口）２１１に連通する圧力発生室２２１を構
成する流路形成基板２２０と、前記圧力発生室２２１の上面に配置され圧力発生室２２１
に圧力変化を生じさせる圧電素子３００と、圧電素子３００を覆う筐体３１０とを備えて
いる。
【００４０】
流路形成基板２２０は基板本体４１０と該基板本体４１０上に貼り合わされた振動板４
００とから構成されている。また、基板本体４１０はプラスチック樹脂からなる板状部材
をポリプロピレンやＰＥＴ等の接着剤２５０によって貼り合わせることで構成される。そ
して、流路形成基板２２０の下面側（圧電素子３００とは反対側）には、複数のノズル２
１１が形成されたノズル形成面２１１Ａを有するノズル基板２１０が接着剤２５０を介し
て貼り合わされている。
【００４１】
ノズル基板２１０には、流路形成基板２２０と貼り合わせられたときに各圧力発生室２
２１に対応する位置にノズル２１１が形成されている。また、各圧力発生室２２１間は不
図示の側壁で分離されており、供給口２２４を介して共通の流路であるリザーバ２２３に
繋がっている。また、筐体３１０には、リザーバ２２３にインクを供給するためのインク
導入口２２５が形成されており、流路形成基板２２０にはインク導入口２２５とリザーバ
２２３とを連通する導入路２２６が設けられている。インク導入口２２５は少なくともイ
ンクカートリッジ２３から供給されるインク数（本実施形態では４つ）だけ設けられてい
る。
【００４２】
このように記録ヘッド２４における流路Ｒの壁面は、接着剤２５０による貼り合わせ構
造から構成されているため接着部で接着剤２５０のヒケが生じることで流路壁面に凹部が
形成されてしまう。ここで、流路Ｒとはインク導入口２２５を介して記録ヘッド２４内に
導入したインクがノズル２１１に到達するまでに流れる領域に対応するものである。
【００４３】
ところで、図６に示されるように親水化処理装置１による親水化処理を行っていない従
来の記録ヘッドは、流路壁面に形成される凹凸部（図中円で囲まれる領域）でインクの流
れによどみが生じ、発生した気泡Ｐが吸着されてしまう問題が生じる。
【００４４】
一方、図５に示されるような本実施形態に係る記録ヘッド２４では、上述の親水化処理
装置１によって流路Ｒの内壁面に親水性膜Ｍが形成されている。この親水性膜Ｍは流路Ｒ
の内壁面における凹部を覆った状態となっている。このように流路Ｒの内壁面が親水性膜
Ｍで覆われるため、流路Ｒ内でスムーズな流れを得ることができる。
【００４５】
（親水化処理方法）
続いて、親水化処理装置１の動作方法を述べることで、本発明の親水化処理方法の一実
施形態について説明する。
はじめに、図１に示したようにチューブＴ２を記録ヘッド２４に接続する。具体的には
、記録ヘッド２４のインク導入口２２５にチューブＴ２を接続する。そして、記録ヘッド
２４のノズル形成面２１１Ａに対向する位置に流路Ｒ内から排出させた親水性液状材料を
回収するための容器９を配置する。
【００４６】
続いて、親水化処理装置１はバルブ制御装置によってバルブＢ１を開き、チューブＴ１
を介してタンク３内に貯留されている親液性液状材料を加圧ポンプ６内に流入させる。具
体的に本実施形態では、タンク３内にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を希釈することな
く原液状態で貯留している。ポリビルアルコールの原液は高濃度であるため、非常に高い
親水性を有するものの、その粘性も高くなる。本実施形態に係る親水化処理装置１は、加
圧制御装置７が加圧ポンプ６内を駆動することで親液性液状材料を加圧しつつ、親液性液
状材料をチューブＴ２内に送り込む。このときチューブＴ２に設けられたバルブＢ２を開
くことでインク導入口２２５から記録ヘッド２４（流路Ｒ）内に親液性液状材料を送り込
むことができる。
【００４７】
本実施形態では、加圧制御装置７が圧力に緩急をつけることで親液性液状材料の充填処
理を行う。このように加圧時の圧力に緩急をつけることで、粘性の高い親液性液状材料（
本実施形態では、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ））を流路Ｒ内に良好に充填することが
できる。
【００４８】
ここで、加圧制御装置７による加圧ポンプ６の加圧方法のバリエーションについて説明
する。図７は加圧制御装置７から加圧ポンプ６に入力される信号を示すものであり、同図
中、横軸は時間を示し、縦軸は圧力の強さを示している。
図７（ａ）は所定間隔毎に正圧（圧縮）状態と圧力を印加しない状態とを繰り返すよう
な信号を加圧ポンプ６に送る場合を示している。すなわち、加圧ポンプ６はパルス的に親
液性液状材料に圧縮力を印加することとなる。ここで、所定間隔とは親液性液状材料を流
路Ｒ内に良好に流し込むことのできる流路Ｒの長さ、及び広さ等に応じて適宜設定される
。
また、図７（ｂ）は正圧状態と負圧（吸引）状態とが交互に繰り返すような信号を加圧
ポンプ６に送る場合を示している。
また、図７（ｃ）は図７（ｂ）に示した正圧状態と負圧状態とを交互に繰り返すととも
に、印加する圧力の大きさを変化させるような信号を加圧ポンプ６に送る場合を示してい
る。
図７（ａ）〜（ｃ）に示したように圧力に緩急をつけて加圧ポンプ６を駆動させること
で流路Ｒ内（リザーバ２２３、圧力発生室２２１等）に親水性液状材料（ポリビニルアル
コール）を良好に通液させて記録ヘッド２４内の隅々まで良好に充填できる。
【００４９】
本実施形態に係る記録ヘッド２４は、流路Ｒを構成する流路形成基板２２０が接着剤２
５０を介して複数の部材を貼り合わせて構成されるため、流路壁面は微小な凹凸部を有し
ている。上述したように加圧しながら流路Ｒの全域に充填された親水性液状材料（ポリビ
ニルアルコール）は凹凸部に付着し、上記凹凸部をコーティングしている。
【００５０】
親水性液状材料（ポリビニルアルコール）を記録ヘッド２４内に充填した後、所定の時
間放置する。これにより流路Ｒの壁面に親水性処理材料を付着させることができる。その
後、流路Ｒの上流側から加圧することで親水性液状材料の排出処理を行う。具体的には、
加圧ポンプを動作させることで流路Ｒ内に空気圧を送り込むことでノズル２１１から親水
性液状材料を排出させる。
【００５１】
ところで、流路Ｒの下流側であるノズル形成面２１１Ａ側から吸引して親水性液状材料
を排出する場合、ノズル形成面２１１Ａに親水性液状材料が多数付着してしまう。
一方、本実施形態では流路Ｒの上流側から加圧することで各ノズル２１１から親水性液
状材料を排出させているので、ノズル形成面２１１Ａに付着する親水性液状材料の量を低
減できる。よって、後述するノズル形成面２１１Ａの洗浄処理を簡略化できる。
【００５２】
親液性液状材料の排出後、管理部８によって流路Ｒ内を乾燥させる。これにより、親液
性液状材料は乾燥定着し、流路壁面にポリビニルアルコールから構成される親水性膜Ｍを
形成する。この親水性膜Ｍは流路Ｒ内に形成された凹凸部をコーティングする膜であり、
図５に示したように接合部における接着剤２５０のヒケに起因する凹部を埋め込んだ状態
に形成される。よって、流路内壁面の凹凸部は親水性膜Ｍにより平滑化される。
【００５３】
以上述べたように、本実施形態によれば、加圧することで高い親水性が得られるポリビ
ニルアルコールの原液を親水性液状材料として流路Ｒ内に通液させることで、流路Ｒ内に
接着剤２５０による貼り合わせ構造に起因する凹凸部を親水性膜Ｍによってコーティング
できる。よって、流路Ｒ内においてスムーズな流れを得ることができ、凹凸部での気泡滞
留を低減することで気泡排出を容易に行うことができる。よって、インク流れがよどむこ
とに起因する気泡滞留を低減できる。
【００５４】
（実験結果）
ここで、実施形態に係る方法により形成された親水性膜Ｍの効果を示す実験結果につい
て説明する。
図８は上述した本発明に係る親水化処理を施した流路Ｒ内における、気泡吸着の有無、
及び流路Ｒ内に入り込んだ気泡の排出能力を示す表であり、図８（ａ）は流路Ｒ内に純水
を流した場合を示し、図８（ｂ）は流路Ｒ内にインクを流した場合を示している。なお、
同図中において静的接触角とは流路壁面における純水に対するものを意味している。また
、同表中、ポリプロピレンとは流路Ｒの接合部に用いられる接着剤２５０である。
【００５５】
図８（ａ）に示されるように処理面がポリプロピレンの場合（すなわち親水処理を行っ
ていない場合）、静的接触角が９５〜１００°と大きくなる。このように流路Ｒ内におけ
る親水性が低いと流路Ｒ内の接合部（接着剤２５０に起因する凹凸部）にて気泡吸着が発
生してしまう。すると、気泡排出処理としてチョーククリーニングのような強い吸引処理
を行ったとしても気泡を完全に除去することができなかった。
したがって、流路Ｒ内における気泡吸着を防止する、或いは気泡を排出するためには流
路Ｒ内の親水性を向上させるのが重要であることが確認できる。
【００５６】
また、流路Ｒ内でのポリビニルアルコールの流動性を高めるべく１００倍に希釈して粘
度を５ｃｐ程度に設定した。なお、５ｃｐとは流路Ｒ内を流れる一般的なインクの粘度と
同等の値である。
この場合、充分な親水性が得られないため（静的接触角６０°）、依然として流路Ｒ内
にて気泡吸着が発生することが確認できた。また、気泡を排出するためにはチョーククリ
ーニングのような強力な吸引動作が必要となる。
【００５７】
一方、本発明では、３０ｃｐといった高粘度のポリビニルアルコール原液であっても流
路Ｒ内に良好に通液させることで流路Ｒ内を親水性膜Ｍでコーティングしている。親水性
膜Ｍが形成された処理面は、静的接触角が４５〜５０°と小さくなり、高い親水性が付与
される。よって、流路Ｒ内にて気泡の吸着が発生することがないので、気泡排出処理とし
て低速クリーニング等の弱い吸引動作を行うことで気泡を流路Ｒ外に確実に排出できるこ
とが確認できた。
【００５８】
また、図８（ｂ）に示される流路Ｒ内にインクを流す場合においても純水の場合と同様
、親水処理を行わない（本発明を適応しない場合）と流路Ｒ内に気泡吸着が発生してしま
い、チョーククリーニングを行った場合でも完全に気泡を除去することができない。
【００５９】
一方、本発明を採用すれば、ポリビニルアルコールの原液から構成される親水性膜Ｍに
よって流路Ｒ内面がコーティングされ、高い親水性が付与される。
したがって、流路Ｒ内に純水を流す場合でも、流路Ｒ内にて気泡の吸着が発生すること
がなく気泡排出処理として低速クリーニング等の弱い吸引動作を行うことで気泡を流路Ｒ
外に確実に排出できることが確認できた。
【００６０】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内に
おいて適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、インク流路Ｒ内に同一の親水性液状材料を流入させ、同一
の親水性膜Ｍを形成しているが、例えば流路Ｒ毎に該流路Ｒ内を流れるインクに対して良
好な親水性を付与する親液性液状材料をそれぞれ流入させ、流路Ｒ毎にそれぞれ異なる親
水性膜を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】親水化処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】インクジェットプリンタの内部構造の概略を示す斜視図である。
【図３】インクジェットプリンタの概略を示す正面図である。
【図４】インクジェットプリンタの概略を示す側断面図である。
【図５】記録ヘッド２４の概略構成を示す断面図である。
【図６】親水処理を行わない場合の記録ヘッドの断面構造を示す図である。
【図７】加圧制御装置から加圧ポンプへの入力信号を示す図である。
【図８】親水性膜による効果を確認した実験結果を示した表である。
【符号の説明】
【００６２】
１…親水化処理装置、２…親水性液状材料、３…タンク、４…加圧機構、６…加圧ポンプ
、７…加圧制御装置（加圧制御部）、８…管理機構（乾燥機構、洗浄機構）、２４…記録
ヘッド（噴射ヘッド）、２１１…ノズル（ノズル開口）、２１１Ａ…ノズル形成面、Ｍ…
親水性膜、Ｒ…流路
【図１】
2009056752.tif 000003
【図２】
2009056752.tif 000004
【図３】
2009056752.tif 000005
【図４】
2009056752.tif 000006
【図５】
2009056752.tif 000007
【図６】
2009056752.tif 000008
【図７】
2009056752.tif 000009
【図８】
2009056752.tif 000010