JP3610671B2 - プリンタ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリンタ装置に関する。詳しくは、プリンタ装置のプリントヘッドのノズル形成面側のノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配することにより、高解像度の記録画像の形成を可能とするとともに生産性が向上されたプリンタ装置に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特にオフィス等においてデスクトップパブリッシングと称されるコンピュータを使用した文書作成が盛んに行われるようになってきており、最近では文字や図形だけでなく、写真等のカラーの自然画像を文字，図形とともに出力するといった要求も増加してきている。そして、これに伴い、高品位な自然画像をプリントすることが要求され、中間調の再現が重要となってきている。
【０００３】
また、印刷信号に応じて印刷時に必要な時だけインク液滴をノズルより吐出して紙，フィルム等の印刷媒体に印刷する、いわゆるオンデマンド型のプリンタ装置は、小型化，低コスト化が可能なため、近年急速に普及しつつある。
【０００４】
このようにインク液滴を吐出する方法としては、様々な方法が提案されているが、ピエゾ素子を用いる方法または発熱素子を用いる方法が一般的である。前者はピエゾ素子の変形によりインクに圧力を加えて吐出させる方法である。後者は、発熱素子によりインクを加熱沸騰させて発生する泡の圧力でインクを吐出させる方法である。
【０００５】
そして、上記のような中間調を上述のインク液滴を吐出するオンデマンド型のプリンタ装置で再現する方法としては、様々な方法が提案されている。すなわち、第１の方法としてはピエゾ素子或いは発熱素子に与える電圧パルスの電圧やパルス幅を変化させて吐出する液滴サイズを制御し、印刷ドットの径を可変として諧調を表現するものが挙げられる。
【０００６】
しかしながらこの方法によると、ピエゾ素子或いは発熱素子に与える電圧やパルス幅を下げすぎるとインクを吐出できなくなるため、最小液滴径に限界があり、表現可能な諧調段数が少なく、特に低濃度の表現が困難であり、自然画像をプリントアウトするには不十分である。
【０００７】
また、第２の方法としては、ドット径は変化させずに１画素を例えば４×４のドットよりなるマトリクスで構成し、このマトリクス単位でいわゆるディザ法を用いて諧調表現を行う方法が挙げられる。なお、この場合には１７諧調の表現が可能である。
【０００８】
しかしながらこの方法で、例えば第１の方法と同じドット密度で印刷を行った場合、解像度は第１の方法の１／４であり、荒さが目立つため、自然画像をプリントアウトするには不十分である。
【０００９】
そこで、本発明者等は、インクを吐出する際にインクと希釈液を混合することにより、吐出されるインク液滴の濃度を変化させ、印刷されるドットの濃度を制御することを可能にし、解像度の劣化を発生させることなく自然画像をプリントアウトするプリンタ装置を提案してきた。
【００１０】
このようなプリンタ装置のプリントヘッドとしては、吐出媒体が導入される第１のノズルと定量媒体が導入される第２のノズルを互いに隣合うようにして有し、第２のノズルから所定量の定量媒体を第１のノズルに向けて滲み出させて当該第１のノズル開口近傍にて吐出媒体と混合させ、第１のノズルから吐出媒体を定量媒体と混合されている吐出媒体と共に押し出して、定量媒体と吐出媒体を第１及び第２のノズルの面内方向に混合吐出するようなプリントヘッドが挙げられる。そして、このようなプリンタ装置においては、インク或いは希釈液の何れかである定量媒体の量を変化させて、インクと希釈液の混合比率を変化させることによりドットの濃度を変化させて自然画像をプリントアウトする。なお、上記定量媒体及び吐出媒体は、どちらか一方がインクであり、残りの一方が希釈液であれば良い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、インクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置においては、画像データに応じた諧調を正確に表現するために、インクと希釈液の混合比率を正確に制御する必要がある。そして、このためには、インクと希釈液の混合が行われない状態、すなわち待機状態において、インクと希釈液が確実に分離されている必要がある。もし、待機状態においてインクと希釈液が接していると、インクと希釈液がそれぞれ導入されるノズルにインク及び希釈液が互いに流れ込み、次のドットにおけるインクと希釈液の混合比率に大きく影響し、諧調を正確に表現することが不可能となり、高解像度の記録画像の形成は難しい。
【００１２】
そこで、このようにインクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置においては、少なくとも定量ノズル開口部と吐出ノズル開口部とに挟まれる領域に、撥液性をもたせることが望まれる。
【００１３】
また、前述のインクのみを吐出するプリンタ装置においても、吐出ノズルの開口部周辺にインクが付着してしまうと、吐出方向の不安定状態をもたらすこととなり、高解像度の記録画像の形成が難しくなるため、ノズル開口部の周辺には、撥液性をもたせることが望まれる。このことは、上述のインクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置においても同様である。
【００１４】
この撥液性を有する材質としては、一般的にポリテトラフルオルエチレン等が挙げられ、上記のようなプリンタ装置においては、ノズル開口部周辺にこのような材質を配するようにしている。
【００１５】
ところで、上述したようなプリンタ装置を製造する際、ノズルの形成はエキシマレーザによるアブレーション加工により行うのが一般的である。
【００１６】
しかしながら、上記ポリテトラフルオルエチレンは、エキシマレーザによるアブレーション加工を行うことが不可能である。そこで、このようなポリテトラフルオルエチレンを使用する場合には、特開平６−３２８６９８に示されるごとく、ポリテトラフルオルエチレン中にエキシマレーザの波長域の光を吸収するような材質を分散させたものを使用し、エキシマレーザによるアブレーション加工にてノズルを形成するようにしている。しかし、上記特開平６−３２８６９８に示すような方法を用いると、エキシマレーザを用いた加工性と、撥液性とを両立させることは難しく、どちらかの性質をある程度犠牲にしなければならないという不都合が生じる。
【００１７】
そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されていて高解像度の記録画像形成が可能であり、エキシマレーザによるアブレーション加工にてノズルの形成が可能で、生産性も良好なプリンタ装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明者等が鋭意検討した結果、プリンタ装置のプリントヘッドを構成する材料としてフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を使用すれば、撥液性を確保するとともに、エキシマレーザによるアブレーション加工が可能となることを見い出した。
【００２０】
すなわち、本発明のプリンタ装置は、吐出媒体が導入される第１の圧力室と、定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１の圧力室に連通する第１のノズル及び第２の圧力室に連通する第２のノズルとを互いに隣合うように開口して有するプリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺がフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなることを特徴とするものである。
【００２１】
上記フッ素系高分子としては様々なものが挙げられるが、下記化１に示すような構造を有する四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂等が好ましい。
【００２２】
【化１】

【００２３】
なお、ポリイミド系高分子としては、３００℃以上の加熱により重合形成されるものを使用しても良い。
【００２４】
上記のような条件を満たすフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子としては、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７等が挙げられる。
【００２５】
上記ポリイミド系高分子としては、上述のものの他、種々のものが使用可能であり、全芳香族ポリイミド等も使用可能である。さらに、下記化２及び化３に示されるような構造を含むものも使用可能である。
【００２６】
【化２】

【００２７】
【化３】

【００２８】
このようなポリイミド系高分子としては、２３℃の水中に２４時間浸積させた場合の吸水率が０．４％以下のものであることが好ましい。
【００２９】
さらに、このようなポリイミド系高分子としては、１８０℃以下の加熱により重合形成されるものであっても良い。
【００３０】
さらに、上記ポリイミド系高分子としては、ポリイミドシロキサンも挙げられる。
【００３１】
このようなポリイミドシロキサンとしては、下記化４及び化５に示すような構造を有するものが挙げられる。
【００３２】
【化４】

【００３３】
【化５】

【００３４】
なお、これらポリイミドシロキサンにおいては、イミド結合の窒素と結合する芳香族炭化水素部分の一部がシロキサンにより置換されてなるものであり、Ｓｉのポリイミドに対する含有量が３重量％〜２５重量％であることが好ましい。
【００３５】
そして、これらポリイミド系高分子に対する条件を満足するものとしては、宇部興産（株）社製のユピコート ＦＳ−１００Ｌ（商品名）やユピファイン ＦＰ−１００（商品名）等が挙げられる。
【００３６】
さらにまた、上記ポリイミド系高分子としては、下記化６に示すような構造を有するものも挙げられる。なお、このようなポリイミド系高分子としては、日立化成（株）社製の塗布型ポリイミド ＰＩＱ６４００（商品名）等が挙げられる。
【００３７】
【化６】

【００３８】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分が、ノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺のポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子、或いはポリベンゾイミダゾールよりなっても良い。また、本発明のプリンタ装置においては、ノズルがエキシマレーザを用いたアブレーション加工により形成されていることが好ましい。
【００３９】
本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保される。また、ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能である。
【００４０】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分を、これと異なる種類の第２のポリイミド系高分子やポリベンゾイミダゾールにより形成しており、これらの耐熱性が高いことから、ノズル開口部周辺のポリイミド系高分子として、３００℃程度の比較的高温での重合形成を要するものを使用することも可能である。また、これらの材質もエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
先ず、吐出媒体としてインクのみを吐出する本発明の前提となるプリンタ装置の例について述べる。
【００４３】
本例のプリンタ装置は、図１に示すように、ノズル１、インク圧力室２、インク供給流路３、さらにはインク供給口４が形成されているオリフィスプレート部材５と、少なくとも上記インク圧力室２に対応する位置に配される圧力素子６により主に構成されるプリントヘッドを有するものであり、この他に駆動装置や制御装置等も有していることは言うまでもない。
【００４４】
上記オリフィスプレート部材５は、インク圧力室２を形成する第１の凹部７、インク供給流路３を形成し、第１の凹部７よりも深さが浅い第２の凹部８、インク供給口４を形成し、第２の凹部８よりも深さが深い第３の凹部９が、連続して一主面１０ａ側に開口して形成され、かつ第１の凹部７の底面側から一主面１０ａの裏面１０ｂにわたる貫通孔であるノズル１が形成される基板１０と、一主面１０ａ側に配され、上記各凹部を覆う蓋部材としての機能を兼ね備える振動板１１により構成される。
【００４５】
上記各凹部は、例えば断面略コ字状、略Ｕ字状の溝部として形成すれば良く、ノズル１は、例えば裏面１０ｂ側に向かうに従って細くなる断面円形、或いは楕円、矩形状の貫通孔として形成すれば良い。
【００４６】
すなわち、第３の凹部９と振動板１１間の空間がインク供給口４となり、第２の凹部８と振動板１１間の空間がインク供給流路３となり、第１の凹部７と振動板１１間の空間がインク圧力室２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれにノズル１も連続して形成されることとなる。なお、振動板１１の第３の凹部９に対応する部分の一部には開口部１２が形成されている。
【００４７】
そして、上記インク供給口４の開口部１２には、図示しない外部のインクタンクよりインクを供給するためのインク供給管１３が接続されている。
【００４８】
従って、外部のインクタンクよりインク１４はインク供給管１３を介してインク供給口４に供給され、このインク供給口４からインク供給流路３、インク圧力室２、ノズル１へと充填されることとなる。
【００４９】
また、上記振動板１１は、インク圧力室２に対応する部分が変位し易いように、その一部に切り込みを入れた部材として配されている。
【００５０】
さらに、上記圧力素子６としては、積層ピエゾ素子等が挙げられ、本例においては積層ピエゾ素子を使用した例を示している。この圧力素子６は、上述のように振動板１１上のインク圧力室２に対応する部分に圧力素子６の長手方向が振動板１１に直交するように配され、反対側が支持体１５により固定されている。
【００５１】
上記圧力素子６を構成する積層ピエゾ素子は、電圧の印加に応じて長手方向に伸縮する。このとき、一端側が支持体１５により固定されているため、圧力素子６が伸長すると、図中矢印Ｐで示すような方向に振動板１１が押圧される。そして、これに伴ってインク圧力室２のインク１４に圧力が加わり、インク１４はノズル１から吐出される。なお、このとき、インク供給流路３はインク圧力室２よりも狭いことからインク１４がインク供給口４側に大量に逆流することはない。
【００５２】
本例のプリンタ装置により印刷を行う場合には、圧力素子６によりインク圧力室２内のインク１４を加圧し、ノズル１からインク１４を図示しない被記録材に向けて吐出するようにすれば良く、諧調はドットの大きさやマトリクスにより表現すれば良い。
【００５３】
そして、本例のプリンタ装置のプリントヘッドにおいては、図２に拡大して示すように、オリフィスプレート部材５のノズル１の開口面、すなわち基板１０のノズル１の開口面となる裏面１０ｂ側の少なくともノズル１開口部周辺にフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜１６が配されている。なお、本例のプリンタ装置においては、図１にも示すように撥液膜１６が裏面１０ｂ側の全面にわたって配されている。
【００５４】
この撥液膜１６を形成するフッ素系高分子としては様々なものが挙げられるが、下記化７に示すような構造を有する四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂等が好ましい。
【００５５】
【化７】

【００５６】
なお、ポリイミド系高分子としては、３００℃以上の加熱により重合形成されるものを使用しても良い。
【００５７】
上記のような条件を満たすフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子としては、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７等が挙げられる。
【００５８】
上記ポリイミド系高分子としては、上述のものの他、種々のものが使用可能であり、全芳香族ポリイミド等も使用可能である。さらに、下記化８及び９に示されるような構造を含むものも使用可能である。
【００５９】
【化８】

【００６０】
【化９】

【００６１】
このようなポリイミド系高分子としては、２３℃の水中に２４時間浸積させた場合の吸水率が０．４％以下のものであることが好ましい。
【００６２】
さらに、このようなポリイミド系高分子としては、１８０℃以下の加熱により重合形成されるものであっても良い。
【００６３】
さらに、上記ポリイミド系高分子としては、ポリイミドシロキサンも挙げられる。
【００６４】
このようなポリイミドシロキサンとしては、下記化１０及び化１１に示すような構造を有するものが挙げられる。
【００６５】
【化１０】

【００６６】
【化１１】

【００６７】
なお、これらポリイミドシロキサンにおいては、イミド結合の窒素と結合する芳香族炭化水素部分の一部がシロキサンにより置換されてなるものであり、Ｓｉのポリイミドに対する含有量が３重量％〜２５重量％であることが好ましい。
【００６８】
そして、これらポリイミド系高分子に対する条件を満足するものとしては、宇部興産（株）社製のユピコート ＦＳ−１００Ｌ（商品名）やユピファイン ＦＰ−１００（商品名）等が挙げられる。
【００６９】
さらにまた、上記ポリイミド系高分子としては、下記化１２に示すような構造を有するものも挙げられる。なお、このようなポリイミド系高分子としては、日立化成（株）社製の塗布型ポリイミド ＰＩＱ６４００（商品名）等が挙げられる。
【００７０】
【化１２】

【００７１】
本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル１開口面側の少なくともノズル１開口部周辺に撥液性を有する撥液膜１６が形成されていることから、ノズル１開口部周辺における撥液性が確保され、余分なインクの付着等が防止されることとなり、吐出の安定性が高まり、高解像度の画像形成が可能となる。
【００７２】
次に、上述のようなプリンタ装置の製造方法について述べる。なお、ここでは、プリントヘッドの製造方法についてのみ述べる。先ず、図３に示すような、第１の凹部７、第２の凹部８、第３の凹部９が一主面１０ａ側に臨んで開口して形成される基板１０を製造する。なお、これら第１の凹部７、第２の凹部８、第３の凹部９は連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。この基板１０の製造方法としては、射出成形法或いは圧縮成形法等が挙げられ、これを構成する材料としては、この種のプリンタ装置に使用される材料であれば、何れでも良いが、前述の撥液膜１６を形成するポイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールが好ましい。
【００７３】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールにおいては、下記化１３に示すような構造を有することが好ましく、例えば、ヘキスト（株）社製のＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【００７４】
【化１３】

【００７５】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールは、濡れ性が良好で、かつエキシマレーザを用いたアブレーション加工特性に優れており、後述のノズル形成が容易であるとともに、形成されたノズル内には気泡混入がされ難い。
【００７６】
一方、ポリイミド系高分子としては、射出成形グレードのものであれば良く、例えば三井東圧化学（株）社製のポリイミド等が挙げられる。
【００７７】
次に、図４に示すように、基板１０の一主面１０ａの反対側の裏面１０ｂ上に撥液膜１６を形成する。このとき、上記撥液膜１６は、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【００７８】
この撥液膜１６を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化ポロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【００７９】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を基板１０上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【００８０】
また、本発明においては、オリフィスプレート部材５の材質として、上記撥液膜１６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【００８１】
次に、図５に示すように、基板１０の第１の凹部７の底面から当該基板１０及び撥液膜１６を貫通するノズル１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板１０を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜１６を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００８２】
また、これらポリイミド系高分子およびポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記ノズル１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００８３】
次に、図６に示すように、基板１０の各凹部開口面である一主面１０ａ側に蓋部材として機能する振動板１１を配し、第３の凹部９と振動板１１間の空間をインク供給口４とし、第２の凹部８と振動板１１間の空間をインク供給流路３とし、第１の凹部７と振動板１１間の空間をインク圧力室２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれにノズル１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板１１の第３の凹部９に対応する位置の一部に開口部１２が形成され、インク供給口４の一部が開口していることは言うまでもない。
【００８４】
また、この振動板１１においては、インク圧力室２に対応する位置が変位し易いように、その一部に切り込みが入れられていることは言うまでもない。
【００８５】
さらに、上記振動板１１上のインク圧力室２に対応する部分に積層ピエゾ素子である圧力素子６を配する。この圧力素子６の反対側が支持体１５により支持されていることは言うまでもない。
【００８６】
また、開口部１２に接続されるようにインク供給管１３を配し、プリントヘッドを完成する。
【００８７】
上述の例においては、所定の凹部を有する基板１０を射出成形等の手段により形成する例について述べたが、この基板１０の代わりに金属板にポリイミド等よりなる高分子フィルムを貼り合わせたものを使用して製造するようにしても良い。すなわち、図７に示すように、金属板２１の一主面２１ａ側に高分子フィルム２２を貼り合わせ、これらによりインク圧力室を構成する第１の凹部２７、インク供給口を構成する第３の凹部２９、第１の凹部２７と第３の凹部２９を接続するインク供給流路２３を構成する。
【００８８】
このような金属板２１は、例えばステンレス鋼等により形成すれば良く、高分子フィルム２２はポリイミドフィルムとすれば良い。なお、上記ポリイミドフィルムにおいては、このフィルムにノズルが形成されることから、ある程度濡れ性を有することが好ましく、また、エキシマレーザを用いたアブレーション加工性が良好であることが好ましい。このようなポリイミドフィルムとしては、例えば東レ・デュポン（株）社製のカプトンフィルム（商品名）が挙げられる。そして、これらの間をガラス転移温度の低い塗布型のポリイミド材料により貼り合わせるようにするのが好ましい。このようなポリイミド材料としては、三井東圧化学（株）社製のネオフレックス（商品名：ガラス転移点２００℃）等が挙げられる。
【００８９】
また、上記高分子フィルム２２としては、ポリベンゾイミダゾールのフィルム或いは極薄い板材を使用しても良い。
【００９０】
なお、このようにして形成された金属板２１と高分子フィルム２２よりなる基板は、前述の一体成形の基板に耐薬品性で劣ることはない。
【００９１】
次に、図８に示すように、高分子フィルム２２上に撥液膜２６を形成する。このとき、上記撥液膜２６は、前述の撥液膜１６と同様に、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【００９２】
この撥液膜２６を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化ポロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【００９３】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を高分子フィルム２２上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【００９４】
また、このオリフィスプレート部材の材質として、上記撥液膜２６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【００９５】
次に、図９に示すように、金属板２１の第１の凹部２７の底面から高分子フィルム２２及び撥液膜２６を貫通するノズル３１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、高分子フィルム２２を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜２６を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル３１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９６】
また、これらポリイミド系高分子及びポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記ノズル３１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００９７】
続いて、前述のように振動板、インク供給管、圧力素子等を配してプリントヘッドを完成する。
【００９８】
従って、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されることから、インクの吐出安定性が確保され、高品位な記録画像の形成が可能となる。また、上記ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本例のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９９】
さらに、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分が、これと異なる種類の第２のポリイミド系高分子やポリベンゾイミダゾールにより形成されているため、これらをエキシマレーザによるアブレーション加工にて加工してノズルを形成することが可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１００】
また、これら材料のエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、ノズルがバリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１０１】
次に、インクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置に本発明を適用した例について述べる。なお、このようなプリンタ装置のうち、インクを定量側とし、希釈液を吐出側とするものを特に、キャリアジェット方式のプリンタ装置と称する。
【０１０２】
本例のプリンタ装置は、図１０に示すように、第１のノズル４１、吐出媒体圧力室４２、吐出媒体供給流路４３、吐出媒体供給口４４と、第２のノズル６１、定量媒体圧力室６２、定量媒体供給流路６３、定量媒体供給口６４が形成されているオリフィスプレート部材４５と、少なくとも上記吐出媒体圧力室４２及び定量媒体圧力室６２に対応する位置にそれぞれ配される第１の圧力素子４６及び第２の圧力素子６６により主に構成されるプリントヘッドを有するものであり、この他に駆動装置や制御装置を有することは言うまでもない。
【０１０３】
上記オリフィスプレート部材４５は、圧力室やノズル等を形成する凹部を有する基板５０と上記各凹部を塞ぐ蓋部材としての機能を兼ね備える振動板５１により構成される。
【０１０４】
上記基板５０には、吐出媒体圧力室４２を形成する第１の凹部４７、吐出媒体供給流路４３を形成し、第１の凹部４７よりも深さが浅い第２の凹部４８、吐出媒体供給口４４を形成し、第２の凹部４８よりも深さが深い第３の凹部４９が、連続して一主面５０ａ側に開口して形成され、かつ第１の凹部４７の底面側から一主面５０ａの裏面５０ｂにわたる貫通孔である第１のノズル４１が形成されている。
【０１０５】
さらに、上記基板５０には、定量媒体圧力室６２を形成する第４の凹部６７、定量媒体供給流路６３を形成し、第４の凹部６７よりも深さが浅い第５の凹部６８、定量媒体供給口６４を形成し、第５の凹部６８よりも深さが深い第６の凹部６９が、連続して一主面５０ａ側に開口して形成され、かつ第４の凹部６７の底面側から一主面５０ａの裏面５０ｂにわたる貫通孔である第２のノズル６１が形成されている。
【０１０６】
そして、上記第１のノズル４１と第２のノズル６１が隣合って形成されており、これら第１及び第２のノズル４１，６１を挟むようにして吐出及び定量媒体圧力室４２，６２、吐出及び定量媒体供給流路４３，６３、吐出及び定量媒体供給口４４，６４が順次形成されていることとなる。
【０１０７】
上記各凹部は、例えば断面略コ字状、略Ｕ字状の溝部として形成すれば良く、第１及び第２のノズル４１，６１は、例えば裏面５０ｂ側に向かうに従って細くなる断面円形、或いは楕円、矩形状の貫通孔として形成すれば良い。
【０１０８】
すなわち、第３の凹部４９と振動板５１間の空間が吐出媒体供給口４４となり、第２の凹部４８と振動板５１間の空間が吐出媒体供給流路４３となり、第１の凹部４７と振動板５１間の空間が吐出媒体圧力室４２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第１のノズル４１も連続して形成されることとなる。なお、振動板５１の第３の凹部４９に対応する部分の一部には開口部５２が形成されている。
【０１０９】
そして、上記吐出媒体供給口４４の開口部５２には、図示しない外部の吐出媒体タンクより吐出媒体を供給するための吐出媒体供給管５３が接続されている。
【０１１０】
従って、外部の吐出媒体タンクより吐出媒体５４は吐出媒体供給管５３を介して吐出媒体供給口４４に供給され、この吐出媒体供給口４４から吐出媒体供給流路４３、吐出媒体圧力室４２、第１のノズル４１へと充填されることとなる。
【０１１１】
一方、第６の凹部６９と振動板５１間の空間が定量媒体供給口６４となり、第５の凹部６８と振動板５１間の空間が定量媒体供給流路６３となり、第４の凹部６７と振動板５１間の空間が定量媒体圧力室６２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第２のノズル６１も連続して形成されることとなる。なお、振動板５１の第６の凹部６９に対応する部分の一部には開口部７２が形成されている。
【０１１２】
そして、上記定量媒体供給口６４の開口部７２には、図示しない外部の定量媒体タンクより定量媒体を供給するための定量媒体供給管７３が接続されている。
【０１１３】
従って、外部の定量媒体タンクより定量媒体７４は定量媒体供給管７３を介して定量媒体供給口６４に供給され、この定量媒体供給口６４から定量媒体供給流路６３、定量媒体圧力室６２、第２のノズル６１へと充填されることとなる。
【０１１４】
また、上記振動板５１は、吐出媒体圧力室４２及び定量媒体圧力室６２に対応する部分が変位し易いように、その一部に切り込みを入れた部材として配されている。
【０１１５】
さらに、上記第１及び第２の圧力素子４６，６６としては、積層ピエゾ素子等が挙げられ、本例においては積層ピエゾ素子を使用した例を示している。この第１の圧力素子４６は、上述のように振動板５１上の吐出媒体圧力室４２に対応する部分に当該第１の圧力素子４６の長手方向が振動板５１に直交するように配され、反対側が支持体５５により固定されている。他方の第２の圧力素子６６も同様であり、上述のように振動板５１上の定量媒体圧力室６２に対応する部分に同様に配され、反対側が支持体７５により固定されている。
【０１１６】
上記第１及び第２の圧力素子４６，６６を構成する積層ピエゾ素子は、電圧の印加に応じて長手方向に伸縮する。このとき、一端側が支持体５５，７５により固定されているため、第１及び第２の圧力素子４６，６６が伸長すると、図中矢印Ｐ_１ ，Ｐ_２ で示すような方向に振動板５１が押圧される。そして、これに伴って吐出媒体圧力室４２の吐出媒体５４及び定量媒体圧力室６２の定量媒体７４に圧力が加わり、吐出媒体５４は第１のノズル４１から定量媒体７４は第２のノズル６１から押し出される。なお、このとき、吐出及び定量媒体供給流路４３，６３は吐出及び定量媒体圧力室４２，６２よりも狭いことから吐出及び定量媒体５４，７４が吐出及び定量媒体供給口４４，６４側に大量に逆流することはない。
【０１１７】
本例のプリンタ装置により印刷を行う際には、先ず、第２の圧力素子６６により定量媒体圧力室６２内の定量媒体７４を加圧して第２のノズル６１より所定量の定量媒体７４を第１のノズル４１側に向けて押し出し、第１のノズル４１の開口近傍に供給し、この開口近傍において吐出媒体５４と混合させる。なお、このとき第２の圧力素子６６に印加する電圧の強弱或いはパルス幅等により定量媒体７４の押し出し量が制御される。
【０１１８】
次に、第１の圧力素子４６により吐出媒体圧力室４２内の吐出媒体５４を加圧し、吐出媒体５４とともに第１のノズル４１の開口近傍の定量媒体７４と吐出媒体５４の混合液を図示しない被記録材に向けて吐出する。そして、諧調は定量媒体７４の押し出し量を変化させてドットの濃度を変化させて表現すれば良い。なお、吐出媒体５４及び定量媒体７４としては、何れか一方がインクであり、他方が希釈液とされていれば良い。
【０１１９】
そして、本例のプリンタ装置のプリントヘッドにおいては、図１１に拡大して示すように、オリフィスプレート部材４５の第１及び第２のノズル４１，６１の開口面、すなわち基板５０の第１及び第２のノズル４１，６１の開口面となる裏面５０ｂ側の少なくとも第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺にフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜５６が配されている。なお、本例のプリンタ装置においては、図１０にも示すように撥液膜５６が裏面５０ｂ側の全面にわたって配されている。
【０１２０】
この撥液膜５６を形成するフッ素系高分子としては様々なものが挙げられるが、下記化１４に示すような構造を有する四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂等が好ましい。
【０１２１】
【化１４】

【０１２２】
なお、ポリイミド系高分子としては、３００℃以上の加熱により重合形成されるものを使用しても良い。
【０１２３】
上記のような条件を満たすフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子としては、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７等が挙げられる。
【０１２４】
上記ポリイミド系高分子としては、上述のものの他、種々のものが使用可能であり、全芳香族ポリイミド等も使用可能である。さらに、下記化１５及び１６に示されるような構造を含むものも使用可能である。
【０１２５】
【化１５】

【０１２６】
【化１６】

【０１２７】
このようなポリイミド系高分子としては、２３℃の水中に２４時間浸積させた場合の吸水率が０．４％以下のものであることが好ましい。
【０１２８】
さらに、このようなポリイミド系高分子としては、１８０℃以下の加熱により重合形成されるものであっても良い。
【０１２９】
さらに、上記ポリイミド系高分子としては、ポリイミドシロキサンも挙げられる。
【０１３０】
このようなポリイミドシロキサンとしては、下記化１７及び化１８に示すような構造を有するものが挙げられる。
【０１３１】
【化１７】

【０１３２】
【化１８】

【０１３３】
なお、これらポリイミドシロキサンにおいては、イミド結合の窒素と結合する芳香族炭化水素部分の一部がシロキサンにより置換されてなるものであり、Ｓｉのポリイミドに対する含有量が３重量％〜２５重量％であることが好ましい。
【０１３４】
そして、これらポリイミド系高分子に対する条件を満足するものとしては、宇部興産（株）社製のユピコート ＦＳ−１００Ｌ（商品名）やユピファイン ＦＰ−１００（商品名）等が挙げられる。
【０１３５】
さらにまた、上記ポリイミド系高分子としては、下記化１９に示すような構造を有するものも挙げられる。なお、このようなポリイミド系高分子としては、日立化成（株）社製の塗布型ポリイミド ＰＩＱ６４００（商品名）等が挙げられる。
【０１３６】
【化１９】

【０１３７】
本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドの第１及び第２のノズル４１，６１開口面側の少なくとも第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺にフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜５６が形成されていることから、第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺における撥液性が確保される。すなわち、インクと希釈液の混合が行われない待機状態において、インクと希釈液が確実に分離され、ドット毎のインクと希釈液の混合比率が正確に制御され、画像データに応じた諧調を正確に表現することが可能であり、高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１３８】
また、本例のプリンタ装置においても、前述のインクのみを吐出するプリンタ装置と同様に、吐出安定性が高まり、このことからも高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１３９】
次に、上述のようなプリンタ装置の製造方法について述べる。なお、ここでは、プリントヘッドの製造方法についてのみ述べる。先ず、図１２に示すように、第１の凹部４７、第２の凹部４８、第３の凹部４９、第４の凹部６７、第５の凹部６８、第６の凹部６９が一主面５０ａ側に臨んで開口して形成される基板５０を製造する。なお、これら第１の凹部４７、第２の凹部４８、第３の凹部４９は連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。また、第４の凹部６７、第５の凹部６８、第６の凹部６９も連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。この基板５０の製造方法としては、射出成形法或いは圧縮成形法等が挙げられ、これを構成する材料としては、この種のプリンタ装置に使用される材料であれば、何れでも良いが、前述の撥液膜５６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールが好ましい。
【０１４０】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールにおいては、下記化２０に示すような構造を有することが好ましく、例えば、ヘキスト（株）社製のＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【０１４１】
【化２０】

【０１４２】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールは、濡れ性が良好で、かつエキシマレーザを用いたアブレーション加工特性に優れており、後述のノズル形成が容易であるとともに、形成されたノズル内には気泡混入がされ難い。
【０１４３】
一方、ポリイミド系高分子としては、射出成形グレードのものであれば良く、例えば三井東圧化学（株）社製のポリイミド等が挙げられる。
【０１４４】
次に、図１３に示すように、基板５０の一主面５０ａの反対側の裏面５０ｂ上に撥液膜５６を形成する。このとき、上記撥液膜５６は、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【０１４５】
この撥液膜５６を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【０１４６】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を基板５０上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【０１４７】
また、本発明においては、オリフィスプレート部材の材質として、上記撥液膜５６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【０１４８】
次に、図１４に示すように、基板５０の第１の凹部４７の底面から当該基板５０及び撥液膜５６を貫通する第１のノズル４１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。また、基板５０の第４の凹部６７の底面から当該基板５０及び撥液膜５６を貫通する第２のノズル６１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板５０を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜５６を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル４１，６１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１４９】
また、これらポリイミド系高分子およびポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記第１及び第２のノズル４１，６１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１５０】
次に、図１５に示すように、基板５０の各凹部開口面である一主面５０ａ側に蓋部材として機能する振動板５１を配し、第３の凹部４９と振動板５１間の空間を吐出媒体供給口４４とし、第２の凹部４８と振動板５１間の空間を吐出媒体供給流路４３とし、第１の凹部４７と振動板５１間の空間を吐出媒体圧力室４２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第１のノズル４１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板５１の第３の凹部４９に対応する位置の一部に開口部５２が形成され、吐出媒体供給口４４の一部が開口していることは言うまでもない。
【０１５１】
また、この振動板５１を配することにより、第６の凹部６９と振動板５１間の空間を定量媒体供給口６４とし、第５の凹部６８と振動板５１間の空間を定量媒体供給流路６３とし、第１の凹部６７と振動板５１間の空間を定量媒体圧力室６２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第２のノズル６１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板５１の第６の凹部６９に対応する位置の一部に開口部７２が形成され、定量媒体供給口６４の一部が開口していることは言うまでもない。
【０１５２】
また、この振動板５１においては、吐出及び定量媒体圧力室４２，６２に対応する位置が変位し易いように、その一部に切り込みが入れられていることは言うまでもない。
【０１５３】
さらに、上記振動板５１上の吐出媒体圧力室４２に対応する部分に積層ピエゾ素子である圧力素子４６を配し、定量媒体圧力室６２に対応する部分にも積層ピエゾ素子である圧力素子６６を配する。この圧力素子４６，６６の反対側が支持体５５，７５により支持されていることは言うまでもない。
【０１５４】
また、開口部５２に接続されるように吐出媒体供給管５３を配し、開口部７２に接続されるように定量媒体供給管７３を配し、プリントヘッドを完成する。
【０１５５】
上述の例においては、所定の凹部を有する基板５０を射出成形等の手段により形成する例について述べたが、この基板５０の代わりに金属板にポリイミド等よりなる高分子フィルムを貼り合わせたものを使用して製造するようにしても良い。すなわち、図１６に示すように、金属板８１の一主面８１ａ側に高分子フィルム８２を貼り合わせ、これらにより吐出媒体圧力室を構成する第１の凹部８７、吐出媒体供給口を構成する第３の凹部８９、第１の凹部８７と第３の凹部８９を接続する吐出媒体供給流路８３を構成する。また、定量媒体圧力室を構成する第４の凹部９７、定量媒体供給口を構成する第６の凹部９９、第４の凹部９７と第６の凹部９９を接続する定量媒体供給流路９３を構成する。
【０１５６】
このような金属板８１は、例えばステンレス鋼等により形成すれば良く、高分子フィルム８２はポリイミドフィルムとすれば良い。なお、上記ポリイミドフィルムにおいては、このフィルムにノズルが形成されることから、ある程度濡れ性を有することが好ましく、また、エキシマレーザを用いたアブレーション加工性が良好であることが好ましい。このようなポリイミドフィルムとしては、例えば東レ・デュポン（株）社製のカプトンフィルム（商品名）が挙げられる。そして、これらの間をガラス転移温度の低い塗布型のポリイミド材料により貼り合わせるようにするのが好ましい。このようなポリイミド材料としては、三井東圧化学（株）社製のネオフレックス（商品名：ガラス転移点２００℃）等が挙げられる。
【０１５７】
また、上記高分子フィルム８２としては、ポリベンゾイミダゾールのフィルム或いは極薄い板材を使用しても良い。
【０１５８】
なお、このようにして形成された金属板８１と高分子フィルム８２よりなる基板は、前述の一体成形の基板に耐薬品性で劣ることはない。
【０１５９】
次に、図１７に示すように、高分子フィルム８２上に撥液膜８４を形成する。このとき、上記撥液膜８４は、前述の撥液膜５６と同様に、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【０１６０】
この撥液膜８４を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【０１６１】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を高分子フィルム２２上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【０１６２】
また、本発明においては、オリフィスプレート部材の材質として、上記撥液膜８４を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【０１６３】
次に、図１８に示すように、金属板８１の第１の凹部８７の底面から高分子フィルム８２及び撥液膜８４を貫通する第１のノズル８５をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。また、金属板８１の第４の凹部９７の底面から高分子フィルム８２及び撥液膜８４を貫通する第２のノズル８６をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。
【０１６４】
本例のプリンタ装置においては、高分子フィルム８２を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜８４を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル８５，８６をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１６５】
また、これらポリイミド系高分子及びポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記第１及び第２のノズル８５，８６は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１６６】
続いて、前述のように振動板、定量媒体供給管、吐出媒体供給管、圧力素子等を配してプリントヘッドを完成する。
【０１６７】
従って、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保される。すなわち、インクと希釈液の混合が行われない待機状態において、インクと希釈液が確実に分離され、ドット毎のインクと希釈液の混合比率が正確に制御され、画像データに応じた諧調を正確に表現することが可能であり、高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１６８】
さらに、インク及び希釈液の吐出安定性も確保され、このことからも、高品位な記録画像の形成が可能となる。
【０１６９】
また、上記ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本例のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１７０】
さらに、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分が、これと異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールにより形成されているため、これらをエキシマレーザによるアブレーション加工にて加工してノズルを形成することが可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１７１】
また、これら材料のエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、ノズルがバリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１７２】
【実施例】
本発明の効果を確認するべく、以下のような実験を行った。すなわち、本発明のプリンタ装置に適用可能な四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂を分散させたポリイミド系高分子であるデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７よりなる塗膜と四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂を分散させたエポキシ系高分子であるデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５４−１０１よりなる塗膜を用意し、これらのエキシマレーザによるアブレーション加工特性と撥液性を評価した。
【０１７３】
先ず、試料を作成した。デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用し、膜厚１０〜１５μｍの厚さで塗布し、これを１５０℃の温度下で乾燥させ、さらに３４０℃の温度下で焼成して塗膜サンプル１を形成した。
【０１７４】
次に、比較のために、同じくデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用し、膜厚１０〜１５μｍの厚さで塗布し、これを１５０℃の温度下で乾燥させたものを塗膜サンプル２として形成した。
【０１７５】
さらに、比較のために、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５４−１０１を使用し、膜厚１０〜１５μｍの厚さで塗布し、これを２４０〜２５０℃の温度下で焼成して塗膜サンプル３を形成した。
【０１７６】
そして、これら塗膜サンプル１〜３のエキシマレーザによるアブレーション加工特性と撥液性を評価した。エキシマレーザによるアブレーション加工特性は、エキシマレーザによるアブレーション加工にて塗膜の厚さ方向の孔と厚さに対して斜め方向の孔を形成した場合において、形成される孔の形状及びバリの発生の有無を調査して評価した。一方の撥液性は、濡れ性指示薬試験により表面張力を調査して評価した。
【０１７７】
その結果、塗膜サンプル１においては、塗膜の厚さ方向の孔及び塗膜の厚さに対して斜め方向の孔共にエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に良好であり、かつ３１ｄｙｎ／ｃｍ程度の表面張力が得られ、プリンタ装置として十分な撥液性が得られることが確認された。
【０１７８】
これに対して、塗膜サンプル３においては、エキシマレーザによるアブレーション加工特性は非常に良好であるものの、３１ｄｙｎ／ｃｍ程度の表面張力は得られず、プリンタ装置として十分な撥液性が得られないことが確認された。
【０１７９】
また、塗膜サンプル１においては、エキシマレーザによるアブレーション加工の際にバリ等が発生することがあり、エキシマレーザによるアブレーション加工特性が若干劣り、３１ｄｙｎ／ｃｍ程度の表面張力は得られず、プリンタ装置として十分な撥液性が得られないことが確認された。
【０１８０】
従って、これらの結果から、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜をノズル開口部周辺に形成すれば、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されること、また、このようにすればノズル形成をエキシマレーザによるアブレーション加工により容易に行えることが確認された。
【０１８１】
さらに、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜においては、イミド化がなされた状態で初めて撥液性とエキシマレーザによるアブレーション加工性が確保されることが確認された。
【０１８２】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保され、高品位な記録画像の形成が可能になる。
【０１８３】
また、ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１８４】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分を、これと異なる種類の第２のポリイミド系高分子やポリベンゾイミダゾールにより形成しており、これらの耐熱性が高いことから、ノズル開口部周辺のポリイミド系高分子として、３００℃程度の比較的高温での重合形成を要するものを使用することも可能である。また、これらの材質もエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となるプリンタ装置の一例を示す要部概略断面図である。
【図２】本発明の前提となるプリンタ装置の一例を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、基板を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図４】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図５】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図６】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、振動板等を配する工程を示す要部概略断面図である。
【図７】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、高分子フィルムが貼り合わされた金属板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図８】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図９】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１０】本 発明を適用したプリンタ装置の他の例を示す要部概略断面図である。
【図１１】本発明を適用したプリンタ装置の他の例を示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基板を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１３】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１４】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１５】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、振動板等を配する工程を示す要部概略断面図である。
【図１６】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、高分子フィルムが貼り合わされた金属板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図１７】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１８】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
１ ノズル、２ インク圧力室、１４ インク、１６，５６ 撥液膜、４１ 第１のノズル、４２ 吐出媒体圧力室、５４ 吐出媒体、６１ 第２のノズル、６２ 定量媒体圧力室、７４ 定量媒体

Claims (7)

1. 吐出媒体が導入される第１の圧力室と、定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１の圧力室に連通する第１のノズル及び第２の圧力室に連通する第２のノズルとを互いに隣合うように開口して有し、第２のノズルから第１のノズルに向けて定量媒体を滲み出させた後、第１のノズルから吐出媒体を吐出させて定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリントヘッドを有するプリンタ装置において、
   プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺が、フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子よりなることを特徴とするプリンタ装置。
2. フッ素系高分子が、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
3. ポリイミド系高分子が、３００℃以上の加熱により重合形成されることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
4. ポリイミド系高分子が、ポリイミドシロキサンであることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
5. プリントヘッドのノズル形成部分が、ノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺のポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子よりなることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
6. プリントヘッドのノズル形成部分が、ポリベンゾイミダゾールよりなることを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。
7. ノズルがエキシマレーザを用いたアブレーション加工により形成されたことを特徴とする請求項１記載のプリンタ装置。

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