JP4697857B2 - インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ノズルプレートを撥水処理したインクジェットヘッドと、そのインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置に関するものである。
近年、インクジェット記録装置は、高速印字、低騒音、高印字品質等の利点から、コンピュータ単体の出力プリンタとしてばかりでなく、多数のコンピュータ等につながれたネットワークプリンタとしても急速に発展している。このインクジェット記録装置の心臓部であるインクジェットヘッドにおいては、より高性能のものが要求されており、特に、インクが吐出するノズル表面の撥水処理は、印字品質を左右する非常に重要なものとなっている。
なお、インクジェットヘッドのノズルの材料としては、ガラス、シリコン、金属等が用いられており、ノズル表面の撥水性が不十分な状況では、水性または油性のインクや紙粉等が付着しやすくなり、その結果、ノズルからインク滴を吐出させる際に、インク滴がこれらの影響を受けて、所定の吐出方向から逸脱するようになり、印字乱れなどのトラブルが発生することになる。また、ノズル表面のインク付着が極端な場合には、インクの吐出ができないなどの不具合も発生することになる。
このため、上記問題を解決すべく、水性または油性のインク、紙粉の付着を防止する目的で、インク等にぬれやすいインクジェットヘッドのノズル表面の全面、あるいはノズル周辺部分を撥水処理することが提案されており、ノズル表面の撥水処理として、撥水性を有する感光性樹脂材料、例えば、フッ素を含有する樹脂層をインク噴射ノズル面に形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
また、ノズル面にパーフルオロ構造をもつ高分子化合物中に無機あるいは有機微粒子を充填した樹脂組成物をインクジェットオリフィス面に塗布する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
また、フォトリソグラフィ法及びエッチング法により、基板表面に凹凸構造を形成し、該形成した凹凸の表面に撥水膜を形成し、液滴が凹部に落ち込むことなく空気層と接触するように、高さの均一性などの構造を規定することで、長期間にわたって持続される撥水構造体がある（例えば、特許文献３参照）。
また、ＰＴＦＥ微粒子やフッ化グラファイト微粒子存在下、分散メッキによりニッケル金属表面を超撥水化することに成功し、水の接触角がほぼ１７３度の表面が得られると報告されたものがある（例えば、非特許文献１参照）。
また、ニッケル膜へフッ素原子密度を高めたポリフルオロエチレン微粒子を分散させ超撥水を実現させた共析メッキ法がある（例えば、非特許文献２参照）。
特開平５−１２４１９９号公報
特開平７−８９０７７号公報
特開２０００−２０３０３５号公報
山辺正顕・松尾 仁（シーエムシー），フッ素系材料の開発，Ｐ．１４８
フッ素化学入門，日刊工業新聞，１９９７年３月１日発行，５９頁１０行目〜６３頁６行目
なお、上述した表面撥水処理に用いられているフッ素系高分子は、Ｃ−Ｆの結合エネルギーが非常に大きく、フッ素系高分子の安定した化学特性、耐薬品性につながっている。また、ＰＴＦＥに代表されるように、フッ素系高分子は、分極率が小さいため（分子間相互作用が小さいため）、表面自由エネルギーが小さくなり、撥水性、撥油性をもたらしているが、逆に、この点がフッ素系高分子のいくつかの課題となっている。例えば、フッ素系高分子は、摩擦係数が非常に小さい反面、磨耗しやすいなど機械的強度に課題がある。
したがって、上記特許文献１や特許文献２においては、ノズル面に付着したインクや紙粉を除去するワイピングにより、フッ素化合物を含む撥水層が膜減りして、機械的耐久性が不十分となる虞がある。また、このようなフッ素原子を含んだ膜は、膜の密着力が弱く、通常の成膜では、基板から剥離しやすくなる虞もある。
さらに、共析メッキ法では、色素の安定分散や記録媒体である紙への浸透促進のために、インクに添加された界面活性剤が、共析メッキで形成されたニッケル表面に吸着するため、長期間の使用によってノズル表面の撥水性が低下し、インクぬれによる品質低下をもたらす虞がある。
また、上記特許文献３においては、フォトリソグラフィとエッチングとをもちいた微細構造体を形成する必要があるため、微細構造体を形成するまでには、工程数が多くなり、高コストの撥水性構造体となってしまう。また、微細構造体を形成する基板も、シリコン、酸化シリコン、ガラスに限定されており、ノズル材質に制約がある。
なお、カーボンナノチューブは、グラファイト状炭素原子面を丸めた円筒が１個、または、数〜数１０個入れ子状に配列した繊維状構造を有し、その直径がナノメートルオーダーのきわめて微細な物質である。このグラファイト状炭素原子面を丸めた円筒が１個の物を、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）と称し、グラファイト状炭素原子面を丸めた円筒が数〜数１０個入れ子状に配列した繊維状構造の物を、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）と称す。
カーボンナノチューブは、グラファイト状炭素原子面を丸めた非常に安定な結合を持ったものであるため、機械的強度に優れ、化学的にも安定である。さらに、摩擦係数も小さいことが知られており、耐久性に優れかつ、炭素原子からなっているため環境に配慮した材料でもある。
また、カーボンナノチューブは、その構造によって金属から半導体と幅広い電気特性を持ち、微小で表面積が大きい、アスペクト比（長さ／直径比）が大きい、中空であるといった独特の形状を有する。更に、形状に由来する特殊な特性をもつことから、新しい炭素材料として産業上への適用が期待されている。例えば、樹脂などにカーボンナノチューブを分散させることにより、樹脂の機械的強度を飛躍的に向上させることが可能となることが報告されている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、カーボンナノチューブをインクジェットヘッドのノズル表面の撥水性処理に適用したインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有することとする。
本発明にかかるインクジェットヘッドは、
液体が充填された加圧液室に圧力発生手段により圧力変化を生じさせ、前記加圧液室に通じたノズルから該液体を吐出させて記録媒体上に付着させるインクジェットヘッドであって、
前記ノズルが形成されるノズルプレート表面上に、
多層カーボンナノチューブがポリイミド樹脂に分散された保持層が設けられ、
該保持層を介して、
撥水性のフッ素系樹脂がコートされたカーボンナノチューブが絨毛形状で形成されてなることを特徴とする。
液体が充填された加圧液室に圧力発生手段により圧力変化を生じさせ、前記加圧液室に通じたノズルから該液体を吐出させて記録媒体上に付着させるインクジェットヘッドであって、
前記ノズルが形成されるノズルプレート表面上に、
多層カーボンナノチューブがポリイミド樹脂に分散された保持層が設けられ、
該保持層を介して、
撥水性のフッ素系樹脂がコートされたカーボンナノチューブが絨毛形状で形成されてなることを特徴とする。
本発明にかかるインクジェット記録装置は、
上記記載のインクジェットヘッドを搭載し、該搭載したインクジェットヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出手段と、
前記インク吐出手段により吐出されるインクにより、インク画像が形成される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
を有し、前記記録媒体上にインク画像を記録することを特徴とする。
上記記載のインクジェットヘッドを搭載し、該搭載したインクジェットヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出手段と、
前記インク吐出手段により吐出されるインクにより、インク画像が形成される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
を有し、前記記録媒体上にインク画像を記録することを特徴とする。
本発明によれば、十分な撥水性を持たせることができ、また、カーボンナノチューブの機械的強度が高く、低摩擦係数の特長によって、ワイピングによる特性劣化も見られず、長期間にわたって高い印字品質を維持しうる高い耐久性の撥水層をもつインクジェットヘッドを提供することが可能となる。
まず、図２を参照しながら、本実施形態におけるインクジェットヘッドについて説明する。
本実施形態におけるインクジェットヘッドは、液体が充填された加圧液室（１１８）に圧力発生手段（１１２）により圧力変化を生じさせ、加圧液室（１１８）に通じたノズル（１１９）から該液体を吐出させて記録媒体上に付着させるインクジェットヘッドであって、ノズル（１１９）が形成されるノズルプレート（１１４）表面にカーボンナノチューブ（１３０）が突出した撥水層が形成されてなることを特徴とするものである。このように、ノズルプレート（１１４）表面にカーボンナノチューブ（１３０）を突出させることにより、十分な撥水性を持たせることが可能となり、また、カーボンナノチューブ（１３０）の機械的強度が高く、低摩擦係数の特徴によって、ワイピングによる特性劣化も見られず、長期間にわたって高い印字品質を維持しうる高い耐久性の撥水層を持つインクジェットヘッドを得ることが可能となる。
以下、添付図面を参照しながら、本実施形態におけるインクジェット記録装置について説明する。
まず、本発明の特徴となるカーボンナノチューブについて説明する。
カーボンナノチューブは、Ｃ−Ｃの結合がＳＰ2混成軌道からなるグラフェンシートからなり、そのグラフェンシートが筒状に丸まった形を構築しており、表面は非常に安定となる。このため、撥水、撥油性を示し、かつ、ノズルプレート表面にランダムに多数突出していることで、自然界のはすの葉に見られるような、突起状の絨毛と撥水性の相乗効果で、高い撥水作用が生じる現象と同様の効果が得られることが期待されている。
このような表面の粗さによる見かけの接触角の変化は、Ｗｅｎｚｅｌの式（式１）で説明することが可能である。
ｒ・ｃｏｓθ=ｃｏｓθ'・・・（式１）（なお、ｒ：真の表面積／見かけの表面積、θ：真の水の接触角、θ'：見かけの水の接触角）
つまり、疎水性表面のように、真の水の接触角θが９０°以上の場合には、表面の粗さが粗くなり、真の表面積が大きくなればなるほど、見かけの水の接触角θ'は、真の接触角θより大きくなり、撥水性が向上することになる。逆に、親水性表面（真の水の接触角θ＜９０°）では、表面粗さが大きくなるに従い、見かけの水の接触角θ'は、真の接触角θより小さくなり、よりぬれやすくなる。
一方、表面の粗さ変化に伴い凹部に空気層がトラップされる場合があり、このような効果によって撥水性が向上する場合もある。このときの見かけの接触角θ'は、Ｃａｓｓｉｅの式（式２）で説明することが可能である。
ｃｏｓθ'＝Ｑ1ｃｏｓθ1 ＋Ｑ2ｃｏｓθ2・・・（式２）（なお、Ｑ1：成分１が表面を占める割合、Ｑ2：成分２が表面を占める割合、θ1：成分１の真の接触角、θ2：成分２の真の接触角）
ここで、凹部に空気層がトラップされる場合は、成分２を空気とし、θ2＝１８０°とすることにより、接触角が大きくなり、撥水性が向上することになる。なお、カーボンナノチューブを多数表面に突出させた本実施形態では、このような空気の効果も加味される可能性もある。以下、添付図面を参照しながら、カーボンナノチューブをインクジェットヘッドのノズル表面の撥水性処理に適用した場合について説明する。
（第１の実施形態）
まず、図１〜図４を参照しながら、本実施形態におけるインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの構成について説明する。なお、図１〜図４は、インクジェットヘッドの構成を示す図であり、図１は、静電型インクジェットヘッドの上面図を示し、図２は、図１に示すインクジェットヘッドのＡ−Ａ'断面図を示し、図３は、図１に示すインクジェットヘッドのＢ−Ｂ’断面図を示し、図４は、図１に示すインクジェットヘッドの、Ｃ−Ｃ'断面図を示すものである。
まず、図１〜図４を参照しながら、本実施形態におけるインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの構成について説明する。なお、図１〜図４は、インクジェットヘッドの構成を示す図であり、図１は、静電型インクジェットヘッドの上面図を示し、図２は、図１に示すインクジェットヘッドのＡ−Ａ'断面図を示し、図３は、図１に示すインクジェットヘッドのＢ−Ｂ’断面図を示し、図４は、図１に示すインクジェットヘッドの、Ｃ−Ｃ'断面図を示すものである。
静電型インクジェットヘッドは、図２、図４に示すように、主に、液室基板（１１１）である面方位（１１０）単結晶シリコン基板と、カーボンナノチューブが表面に突出したノズルプレート（１１４）と、電極基板（１０１）と、の３つの部分から構成されている。
（液室基板（１１１）の構成）
液室基板（１１１）である単結晶シリコン基板には、加圧液室（１１８）と、個々のノズル（１１９）に対応して静電引力によって駆動するシリコン振動板（１１２）と、液を供給するための共通液室（１１６）と、が形成されている。さらに、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、は、流体抵抗を形成した液流路（１１７）によって連通されている。また、シリコン振動板（１１２）は、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、の一部を形成している。
液室基板（１１１）である単結晶シリコン基板には、加圧液室（１１８）と、個々のノズル（１１９）に対応して静電引力によって駆動するシリコン振動板（１１２）と、液を供給するための共通液室（１１６）と、が形成されている。さらに、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、は、流体抵抗を形成した液流路（１１７）によって連通されている。また、シリコン振動板（１１２）は、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、の一部を形成している。
なお、上記のシリコン振動板（１１２）と、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、液流路（１１７）と、は、液室基板（１１１）である面方位（１１０）単結晶シリコン基板を公知技術である異方性エッチングにより形成したものである。
さらに、液室基板（１１１）表面と、シリコン振動板（１１２）表面と、加圧液室（１１８）内壁と、共通液室（１１６）内壁と、液流路（１１７）表面と、には、インクに対して耐腐食性を有する耐腐食性薄膜が形成されている。
耐腐食性薄膜としては、有機樹脂膜であるポリイミド、ポリベンゾオキサゾールが適用され、厚さ１００ｎｍ〜５０μｍ、望ましくは、１μｍ〜１０μｍ前面にわたり成膜されることになる。本実施形態におけるインクジェットヘッドは、図２、図４に示すように、耐腐食性薄膜（１２５）を介して、ノズルプレート（１１４）と、液室基板（１１１）である単結晶シリコン基板と、が接合している。なお、膜厚が著しく薄い場合には、シリコン振動板（１１２）上に存在するごみ等が原因になり、ピンホールを生じることになり、また、膜厚が著しく厚い場合には、シリコン振動板（１１２）の剛性が高くなり、インクの噴射特性が変化することになり、これらの特性を鑑みて最適な膜厚範囲が決定されることになる。
（ノズルプレート（１１４）の構成）
ノズルプレート（１１４）は、加圧液室（１１８）に対応して連通したノズル（１１９）と、インク供給口（１１５）と、が形成されている。
ノズルプレート（１１４）は、加圧液室（１１８）に対応して連通したノズル（１１９）と、インク供給口（１１５）と、が形成されている。
ノズルプレート（１１４）の材質としては、ガラス板、金属板、シリコン板、樹脂等が挙げられる。なお、図２に示す（１２０）は、ノズルの配置方向によって決定する液の吐出方向を示している。
ノズルプレート（１１４）には、インク滴を飛翔させるための微細孔である多数のノズル（１１９）が形成されている。ここでは、ノズルプレート（１１４）の材質として、単結晶シリコン基板を用い、ノズル径は、インク滴吐出側の直径で３５μｍ以下に形成し、かつ、ノズル（１１９）は、加圧液室（１１８）の中心近傍に対応する位置に配置した。さらに、ノズルプレート（１１４）上には、ノズルプレート（１１４）の表面に突出した多数のカーボンナノチューブ（１３０）と、ノズルプレート（１１４）の表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）を保持するカーボンナノチューブ保持層（１３１）と、が形成されている。図２、図４に示すように、ノズルプレート（１１４）表面に、多数のカーボンナノチューブ（１３０）を突出させることで、十分な撥水性を持たせることが可能となる。
なお、ノズルプレート（１１４）に形成するカーボンナノチューブ（１３０）としては、その直径が０．３〜１００ｎｍ以下であることが好ましく、その長さが、０．１μｍ〜１００μｍ以下であることが好ましい。また、カーボンナノチューブ（１３０）としては、多層カーボンナノチューブでも、単層カーボンナノチューブでもよく、また、それらナノチューブが束になったバンドル状のものでも適用することは可能である。
また、ノズルプレート（１１４）表面に形成するカーボンナノチューブ（１３０）の突出密度、及び、突出長さは、表面の撥水性を構築するように適宜設定されることになる。このように、撥水作用を促進する微細な構造体に、カーボンナノチューブ（１３０）を用いたものは、フォトリソグラフィとエッチングとによる微細加工技術のものにくらべて、より低コストで形成することが可能となる。
なお、カーボンナノチューブ保持層（１３１）に適用される材質としては、インクに腐食されず、カーボンナノチューブ（１３０）を保持できるものであれば特に限定せず、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系などの各種接着剤や、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの各種樹脂や、フッ素化エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素化ポリアミド樹脂、フッ素化ポリウレタン樹脂などの各種フッ素化樹脂などにカーボンナノチューブを分散させたもの、または、金属微粒子と樹脂微粒子とにカーボンナノチューブを分散させたものが適用可能である。
次に、図５を参照しながら、ノズルプレート（１１４）表面に多数のカーボンナノチューブ（１３０）を突出させる方法について説明する。
図５に示すように、ＫＯＨ水溶液にて異方性エッチングにより、ノズル（１１９）と、インク供給口（図示せず）と、を形成した単結晶シリコン基板上に、平均の直径が１０ｎｍ、平均長さ４μｍ、先端は、開環していないアーク放電法によって作成された多層カーボンナノチューブをポリイミド樹脂に対して１０重量％の濃度となるように、ポリイミド塗布液中に分散させる。このカーボンナノチューブが分散されたポリイミド塗布液を、単結晶シリコン基板上に塗布し、３５０℃で熱硬化させ、膜厚１０μｍのポリイミドにカーボンナノチューブが分散されたマトリクスを形成する。この熱硬化したポリイミド樹脂とカーボンナノチューブとのマトリクスをカーボンナノチューブ保持層（１３１）とする。次に、このカーボンナノチューブ保持層（１３１）の表面を、シリカ研磨液（粒径０．３μｍ）と、発泡ウレタンの研磨パッドと、を用いて研磨を行う。
カーボンナノチューブ（１３０）は、機械的、化学的に安定であり、研磨によりポリイミド樹脂のみが除去され、多数の多層カーボンナノチューブ（１３０）が、カーボンナノチューブ保持層（１３１）であるポリイミド樹脂に対してカーボンナノチューブが分散されたマトリクスを介して、ノズルプレート（１１４）表面に突出させることになる。
なお、本実施形態では、カーボンナノチューブ（１３０）をポリイミド樹脂に分散させているため、研磨により突出したカーボンナノチューブ（１３０）の突出長さや方向は、ランダムとなっているが、多数のカーボンナノチューブ（１３０）が、ノズルプレート（１１４）から突出しているため、平均化された撥水性を期待することが可能となる。
ここで、図６を参照しながら、研磨を用いたカーボンナノチューブ（１３０）の突出方法について詳細に説明する。
１次研磨ステーション（３４１）では、シリカ微粒子を含むスラリーを用いて１次研磨を行うことになる。なお、ノズルプレートは、研磨ヘッド（３４２）に、研磨面が研磨パッドに対向するように固定される。研磨パッドとして、定盤上に発泡ポリウレタンパッドＩＣ−１０００（ロデール製）を張り合わせ、研磨液供給ノズル（３４３）より、シリカ研磨液を供給しながら、定盤およびノズルプレートが保持された研磨ヘッド（３４２）がそれぞれ回転し、研磨が行われることになる。定盤の回転数、研磨ヘッドの回転数、研磨ヘッドの押し付け圧力などにより研磨速度を制御することが可能となる。
なお、本実施形態では、スラリーとしてシリカ微粒子を含む研磨液を用いたが、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化マンガン（ＭｎＯ2）等の研磨粒子を適用することも可能である。
次に、ノズルプレートが保持された研磨ヘッドは、２次研磨ステーション（３４４）に移動する。ここでは、シリカ微粒子を含まない純水が研磨液供給ノズル（３４５）より供給され、研磨パッドとして発泡ポリウレタンパッドＳｕｐｒｅｍｅ ＲＮ−Ｈ（ロデール製）を張り合わせた定盤と研磨ヘッド（３４２）とがそれぞれ回転し、２次研磨が行われることになる。研磨粒子を用いた１次研磨に引き続き、研磨粒子のない２次研磨を行うことで、研磨粒子がノズルプレート表面に残留することがなく、撥水性の低下を生じさせないことになる。
研磨量は、研磨粒子を用いる１次研磨において、制御することができ、２次研磨では、研磨速度が小さくなる。ここでは、カーボンナノチューブを十分表面に突出させるため、２次研磨後の研磨量として、５μｍとなるように研磨時間を設定する。
研磨によってカーボンナノチューブをノズルプレート表面に突出させることにより、マトリクス表面の変質がなく、かつ、カーボンナノチューブ表面にも欠陥を発生することがないため、より撥水性が高く、より長期間にわたって高い印字品質を維持することが可能な高い耐久性の撥水層を形成することが可能となる。
次に、洗浄ステーション（３４６）において、被研磨材料であるノズルプレートに純水を供給しながら、回転駆動するポリプロピレンブラシにより、ブラシスクラブを行うことになる。このブラシスクラブは、研磨面に直接ブラシが接触して研磨面を傷つけることなく、研磨面の微粒子を除去することが可能となる。したがって、研磨粒子の残留による撥水性の低下を防止することが可能となる。
この図６に示す突出方法を用いて、カーボンナノチューブ保持層（１３１）を形成することで、より強固に表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）をノズルプレート（１１４）に固定することが可能となる。また、カーボンナノチューブ保持層（１３１）に、カーボンナノチューブが含まれている場合には、その機械的強度も更に増すことになり、ノズルプレート（１１４）の表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）の低摩擦係数により、ノズルプレート（１１４）の表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）と、カーボンナノチューブ保持層（１３１）と、の全体で撥水層を形成し、耐磨耗性のある撥水層を構成することになる。
（電極基板（１０１）の構成）
次に、電極基板（１０１）について説明する。
次に、電極基板（１０１）について説明する。
本実施形態では、電極基板（１０１）として、面方位（１００）ｐ型単結晶シリコン基板を適用する。なお、電極基板（１０１）としては、ｎ型単結晶シリコン基板を適用することも可能である。また、プロセスに応じて（１１０）単結晶シリコン基板や（１１１）単結晶シリコン基板を適用することも可能である。また、ガラスやセラミックス等の基板を適用することも可能である。
電極基板（１０１）には、図２から図４に示すように、静電型インクジェットヘッドを駆動するための駆動電極（１２１）と、絶縁層及びギャップスペーサとしての酸化シリコン（１０２）と、シリコン振動板（１１２）と、が形成されており、駆動電極（１２１）には、ギャップ（１０４）と、駆動電圧を印加するための駆動電圧印加部（１０８）と、が形成されている。なお、駆動電極（１２１）としては、導体であれば特に限定するものではないが、リンやボロン不純物を多量に含有する多結晶シリコンや高融点金属等が望ましい。
この駆動電極（１２１）は、絶縁層としての酸化シリコン（１０２）によって、電極基板（１０１）と絶縁されている。酸化シリコン（１０２）をギャップスペーサとし、シリコン振動板（１１２）と対抗した駆動電極（１２１）に、電圧を印加することで静電引力を発生させることになる。駆動電圧印加部（１０８）は、駆動電極（１２１）に外部から電圧を印加するためのもので、ワイヤーボンディング等の実装を行うためのパッド部である。
本実施形態におけるインクジェットヘッドでは、静電力により、シリコン振動板（１１２）を振動させて、加圧液室（１１８）内部の圧力を上昇させ、その圧力上昇により、インク滴をノズル（１１９）より、液吐出方向（１２０）に吐出させることになる。
なお、インク滴を吐出後、新たなインクは、インク供給口（１１５）により外部に連通する共通液室（１１６）から流体抵抗を形成した液流路（１１７）を介して、加圧液室（１１８）に補充されることになる。吐出されるインク量は、シリコン振動板（１１２）の変位量により制御されることになる。
このように、本実施形態におけるインクジェットヘッドは、図２、図４に示すように、カーボンナノチューブがポリイミド樹脂に分散されたマトリクスをカーボンナノチューブ保持層（１３１）として、ノズルプレート（１１４）表面に多数のカーボンナノチューブ（１３０）が突出したノズルプレート（１１４）と、液室基板（１１１）と、電極基板（１０１）と、を張り合わせることで、ノズル（１１９）表面にカーボンナノチューブ（１３０）が突出したインクジェットヘッドを形成することになる。
このようなインクジェットヘッドは、十分な撥水性を示し、良好な印字品質を得ることが可能となる。また、カーボンナノチューブ保持層（１３１）を持つことによって、ワイピングによる撥水性の低下も見られず、より長期間にわたって高い印字品質を維持することが可能となる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
次に、第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いてノズルプレート表面にカーボンナノチューブを形成する方法について説明する。なお、ノズルプレート以外の構成は第１の実施形態と同様な構成なので、カーボンナノチューブが表面に突出したノズルプレートのみについて、以下に説明する。
図７に示すように、単結晶シリコン基板からなるノズルプレート（２１４）を第１の実施形態と同様の方法で、ＫＯＨ水溶液にて異方性エッチング法により、ノズル（２１９）と、インク供給口（図示しない）と、を形成した後に、スパッタ法にて、カーボンナノチューブ（２３０）を突出させる面に鉄Ｆｅを、約６ｎｍの厚さに成膜する。次に、単結晶シリコン基板を、石英チューブ内に設置し、Ｈｅガスを流しながら、７００℃まで加熱し、Ｆｅ薄膜をカーボンナノチューブの触媒となるように凝集させ、原料ガスであるアセチレン（Ｃ2Ｈ2）、Ｈｅガスを流しながら、多層カーボンナノチューブ（２３０）を形成する。このとき、平均的な多層カーボンナノチューブ（２３０）の直径は、５０ｎｍ程度とやや太く、長さ５μｍ程度のものが非常に密集した形で、基板に垂直方向にそろって、ノズルプレート（２１４）上に形成されることになる。
このようなＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によるカーボンナノチューブは、通常の樹脂などのマトリクスに分散させる方法に比べて、密集したカーボンナノチューブを得ることが可能となる。また、その長さも制御が可能で、その均一性も高くなる。また、その突出方向も基板に垂直方向に制御することが可能となる。なお、第２の実施形態では、鉄触媒をスパッタにより成膜し、熱ＣＶＤによるカーボンナノチューブを用いたが、［吾郷氏ｅｔ，ａｔ，ａｌｌ 「Ｎｅｗ Ｒｏｕｔｅ ｔｏ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ Ｍｕｌｔｉｗａｌｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ：Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ Ｃｏｌｌｏｄｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔａｌ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ」，第１９回フラーレン総合シンポジウム要旨集ｐ．２６］に報告されているように、カーボンナノチューブの触媒として、逆ミセル法を用いて、トルエン中にＣｏＣｌ2水溶液のミセルを形成し、ＮａＢＨ4によって還元し、触媒となるコバルト微粒子を形成し、アセチレンガスにて多層カーボンナノチューブを作成することも可能である。このようなミセルを用いる場合には、基板上に生成するミセルの密度を制御することにより、カーボンナノチューブの密度を制御することが可能となる。
このように、第２の実施形態におけるインクジェットヘッドは、ノズルプレート（２１４）表面にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、多層カーボンナノチューブ（２３０）を形成したノズルプレート（２１４）と、第１の実施形態と同様の方法で形成した図２、図４に示す液室基板（１１１）と、電極基板（１０１）と、を張り合わせることで、ノズルプレート表面にカーボンナノチューブが突出したインクジェットヘッドを形成することが可能となる。この第２の実施形態におけるインクジェットヘッドは、十分な撥水性を示し、良好な印字品質を得ることが可能となる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
次に、第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態は、カーボンナノチューブをノズルプレート表面に突出させる方法として、アッシングを用いた例について説明する。なお、ノズルプレート以外の構成は、第１の実施形態と同様な構成なので、カーボンナノチューブが表面に突出したノズルプレートのみについて、以下に説明する。
第１の実施形態と同様に、単結晶シリコン基板上に、平均の直径が１０ｎｍ、平均長さ４μｍ、先端は開環していない多層カーボンナノチューブをポリイミド樹脂に対して１０重量％の濃度となるように、ポリイミド塗布液中に分散させることになる。このカーボンナノチューブが分散されたポリイミド塗布液を、単結晶シリコン基板上に塗布し、３５０℃で熱硬化させ、膜厚１０μｍのポリイミドにカーボンナノチューブが分散されたマトリクスを形成する。この熱硬化したポリイミド樹脂とカーボンナノチューブのマトリクスをカーボンナノチューブ保持層（１３１）とする。
次に、バレル型のプラズマアッシング装置にて、Ｏ2ガスを流しながら、圧力０．１３３Ｐａで、４００Ｗのパワーを投入し、アッシングを行う。なお、カーボンナノチューブは、機械的、化学的に安定で、アッシングによりポリイミド樹脂の方がカーボンナノチューブよりもアッシング速度が大きいため、ポリイミド樹脂が除去され、多数の多層カーボンナノチューブ（１３０）が、カーボンナノチューブ保持層（１３１）であるポリイミドにカーボンナノチューブが分散されたマトリクスを介して、ノズルプレート（１１４）表面に突出させることが可能となる。アッシング膜厚としては、ポリイミド−カーボンナノチューブマトリクス５μｍ膜厚とした。なお、アッシングによりカーボンナノチューブ先端が開環したものもある。ここでは、第１の実施形態と同様に、樹脂にカーボンナノチューブを分散させているため、カーボンナノチューブの突出量や方向はランダムとなる。
この上述した方法にて、カーボンナノチューブ保持層（１３１）を形成することで、より強固に表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）をノズルプレート（１１４）に固定することが可能となる。また、カーボンナノチューブ保持層（１３１）にカーボンナノチューブが含まれている場合は、機械的強度も更に増すことになり、ノズルプレート（１１４）表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）の低摩擦係数により、ノズルプレート（１１４）表面に突出したカーボンナノチューブ（１３０）と、カーボンナノチューブ保持層（１３１）と、の全体で撥水層を形成し、耐磨耗性のある撥水層を構成することになる。
このように、第３の実施形態は、ノズルプレート（１１４）表面にアッシングにより、多層カーボンナノチューブ（１３０）を形成したノズルプレート（１１４）と、図２、図４に示す第１の実施形態と同様の方法で形成した液室基板（１１１）と、電極基板（１０１）と、を張り合わせることで、ノズルプレート（１１４）表面にカーボンナノチューブ（１３０）が突出したインクジェットヘッドを形成することになる。このような、インクジェットヘッドは、十分な撥水性を示し、良好な印字品質を得ることが可能となる。また、カーボンナノチューブ保持層（１３１）を持つことにより、ワイピングによる撥水性の低下も見られず、より長期間にわたって高い印字品質を維持することが可能となる。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
次に、第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態は、カーボンナノチューブ（１３０）をノズルプレート（１１４）表面に突出させる方法として、研磨を用い、カーボンナノチューブ保持層（１３１）として、ニッケル−ＰＴＦＥ−カーボンナノチューブ分散マトリクスを用いた場合について説明する。なお、ノズルプレート以外の構成は、第１の実施形態と同様な構成なため、カーボンナノチューブ（１３０）が表面に突出したノズルプレート（１１４）のみについて、以下に説明する。
まず、ノズルプレート（１１４）として、ニッケルを用い、プレス加工で穴あけを行う。ノズルプレート（１１４）を金属とすることで、メッキ法を用いることが可能となる。電解ニッケルメッキ液中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた電解共析メッキ（メタフロン（上村工業製）など）にカーボンナノチューブを分散させたもの、または、無電解ニッケルメッキ液中にＰＴＦＥ微粒子を分散させた無電解共析メッキ（ニムフロン（上村工業製）など）にカーボンナノチューブを分散させたものを用い、共析メッキすることで、ニッケルプレート表面に、ニッケル−ＰＴＦＥ−カーボンナノチューブのマトリクスを形成することになる。
第４の実施形態では、無電解メッキを用い、分散させたカーボンナノチューブは、第１の実施形態と同様の多層カーボンナノチューブとし、ニッケル−ＰＴＦＥ−カーボンナノチューブのマトリクスを形成することになる。このとき、特開２００１−３８９１２号公報に開示されているように、インク液室側をレジストフィルム等でマスクすることが望ましい。
次に、第１の実施形態と同様に、アルミナ研磨粒子を用い、発泡ポリウレタンバッドを用い、１次研磨を行い、さらに、純水のみの２次研磨を行い、ニッケル−ＰＴＦＥ−カーボンナノチューブのマトリクスの表面にカーボンナノチューブを突出させる。この共析メッキにより、ニッケル−ＰＴＦＥ−カーボンナノチューブマトリクスを共析メッキで形成するため、表面に突出したカーボンナノチューブの突出量、及び、方向性はランダムとなる。なお、スラリーには、ケミカルメカニカルポリッシングするため、Ｈ2Ｏ2などの酸化剤を添加することも可能である。このとき、ニッケル−ＰＴＦＥ−カーボンナノチューブのマトリクスは、カーボンナノチューブ保持層となる。
また、カーボンナノチューブ保持層にカーボンナノチューブが含まれている場合は、その機械的強度も更に増し、ノズルプレート表面に突出したカーボンナノチューブの低摩擦係数により、そのノズルプレート表面に突出したカーボンナノチューブと、カーボンナノチューブ保持層と、の全体で撥水層を形成し、耐磨耗性のある撥水層を構成することになる。これにより、通常の共析メッキによる撥水層に比べて、より耐磨耗性のある撥水層を構成することになる。
このように、第４の実施形態は、ノズルプレート（１１４）表面に研磨を用いて多層カーボンナノチューブ（１３０）を形成したものと、図２、図４に示すように第１の実施形態と同様の方法で形成した液室基板（１１１）と、電極基板（１０１）と、を張り合わせることで、ノズルプレート（１１４）表面にカーボンナノチューブ（１３０）が突出したインクジェットヘッドを形成することになる。このような、インクジェットヘッドは、十分な撥水性を示し、良好な印字品質を得ることが可能となる。また、ワイピングによる撥水性の低下も見られず、より長期間にわたって高い印字品質を維持することが可能となる。
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態から第４の実施形態におけるインクジェットヘッドは、ノズルプレート表面にカーボンナノチューブが突出した撥水層が形成されたインクジェットヘッドを形成することとしたが、第５の実施形態は、フッ素系樹脂の特徴をあわせもつことでカーボンナノチューブ単体より撥水性が高く、また、基材をカーボンナノチューブとすることでフッ素系樹脂の磨耗性を改善した撥水層が形成されたインクジェットヘッドを形成することを特徴とするものである。以下、図１、図８〜図１１を参照しながら、第５の実施形態におけるインクジェットヘッドについて説明する。
次に、第５の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態から第４の実施形態におけるインクジェットヘッドは、ノズルプレート表面にカーボンナノチューブが突出した撥水層が形成されたインクジェットヘッドを形成することとしたが、第５の実施形態は、フッ素系樹脂の特徴をあわせもつことでカーボンナノチューブ単体より撥水性が高く、また、基材をカーボンナノチューブとすることでフッ素系樹脂の磨耗性を改善した撥水層が形成されたインクジェットヘッドを形成することを特徴とするものである。以下、図１、図８〜図１１を参照しながら、第５の実施形態におけるインクジェットヘッドについて説明する。
まず、図８を参照しながら、第５の実施形態におけるインクジェットヘッドについて説明する。
第５の実施形態におけるインクジェットヘッドは、液体が充填された加圧液室（１１８）に圧力発生手段（１１２）により圧力変化を生じさせ、加圧液室（１１８）に通じたノズル（１１９）から該液体を吐出させて記録媒体上に付着させるインクジェットヘッドであって、ノズル（１１９）が形成されるノズルプレート（１１４）表面に、フッ素系樹脂がコートされたカーボンナノチューブ（１３３）が突出した撥水層が形成されてなることを特徴とするものである。
このように、ノズルプレート（１１４）表面に、フッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）を突出させることにより、カーボンナノチューブ単体より高い撥水性を持たせることが可能となる。また、カーボンナノチューブの表面にフッ素系樹脂をコートすることで、樹脂や金属表面にフッ素系樹脂をコートするのに対して、カーボンナノチューブの機械的強度が高く、しなやかな特性によって、フッ素系樹脂に特有な耐磨耗性を改善することが可能となり、ワイピングによる特性劣化も見られず、長期間にわたって高い印字品質を維持しうる高い耐久性の撥水層をもつインクジェットヘッドを提供することが可能となる。例えば、カーボンナノチューブの表面に数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度のフッ素系樹脂をコートすることで、フッ素系高分子の小さな分極率によって、表面自由エネルギーが小さくなり、撥水性、撥油性をもち、突起状の絨毛とあいまってより高い撥水性、撥油性を発現することが可能となる。
なお、フッ素系樹脂、特に、Ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＰＴＦＥ）を微細なカーボンナノチューブ上に成膜するには、Ｃａｔ−ＣＶＤ法が挙げられる。
Ｃａｔ−ＣＶＤ法は、Ｈｏｔ Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＨＦＣＶＤ）法とも呼ばれており、原料ガスを熱触媒体によって加熱活性化し、吸着再脱離の後、成膜したい基板等に吸着することで成膜するものである。このＣａｔ−ＣＶＤ法は、比較的簡単な装置構成で、微細な構造上にも均一に成膜することができ、プラズマを使わず基板温度が比較的低温で成膜できる手法である。
次に、フッ素系樹脂がコートされたカーボンナノチューブをインクジェットヘッドのノズル表面の撥水性処理に適用した場合について説明する。
まず、図１、図８〜図１１を参照しながら、第５の実施形態におけるインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの構成について説明する。なお、図１、図８〜図１１は、インクジェットヘッドの構成を示す図であり、図１は、静電型インクジェットヘッドの上面図を示し、図８は、図１に示すインクジェットヘッドのＡ−Ａ'断面図を示し、図９は、図１に示すインクジェットヘッドのＢ−Ｂ'断面図を示し、図１０は、図１に示すインクジェットヘッドの、Ｃ−Ｃ'断面図を示し、図１１は、ノズルプレート（１１４）の断面図を示すものである。
静電型インクジェットヘッドは、図８、図１０に示すように、主に、液室基板（１１１）である面方位（１１０）単結晶シリコン基板と、フッ素系樹脂がコートされたカーボンナノチューブが表面に突出したノズルプレート（１１４）と、電極基板（１０１）と、の３つの部分から構成されている。
（液室基板（１１１）の構成）
液室基板（１１１）である単結晶シリコン基板には、加圧液室（１１８）と、個々のノズル（１１９）に対応して静電引力によって駆動するシリコン振動板（１１２）と、液を供給するための共通液室（１１６）と、が形成されている。さらに、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、は、流体抵抗を形成した液流路（１１７）によって連通されている。また、シリコン振動板（１１２）は、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、の一部を形成している。
液室基板（１１１）である単結晶シリコン基板には、加圧液室（１１８）と、個々のノズル（１１９）に対応して静電引力によって駆動するシリコン振動板（１１２）と、液を供給するための共通液室（１１６）と、が形成されている。さらに、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、は、流体抵抗を形成した液流路（１１７）によって連通されている。また、シリコン振動板（１１２）は、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、の一部を形成している。
なお、上記のシリコン振動板（１１２）と、加圧液室（１１８）と、共通液室（１１６）と、液流路（１１７）と、は、液室基板（１１１）である面方位（１１０）単結晶シリコン基板を用いて公知技術である異方性エッチングにより形成したものである。
さらに、液室基板（１１１）表面と、シリコン振動板（１１２）表面と、加圧液室（１１８）内壁と、共通液室（１１６）内壁と、液流路（１１７）表面と、には、インクに対して耐腐食性を有する耐腐食性薄膜が形成されている。
耐腐食性薄膜としては、有機樹脂膜であるポリイミド、ポリベンゾオキサゾールが適用され、厚さ１００ｎｍ〜５０μｍ、望ましくは、１μｍ〜１０μｍ前面にわたり成膜されることになる。本実施形態におけるインクジェットヘッドは、図８、図１０に示すように、耐腐食性薄膜（１２５）を介して、ノズルプレート（１１４）と、液室基板（１１１）である単結晶シリコン基板と、が接合している。なお、膜厚が著しく薄い場合には、シリコン振動板（１１２）上に存在するごみ等が原因になり、ピンホールを生じることになり、また、膜厚が著しく厚い場合には、シリコン振動板（１１２）の剛性が高くなり、インクの噴射特性が変化することになり、これらの特性を鑑みて最適な膜厚範囲が決定されることになる。
（ノズルプレート（１１４）の構成）
ノズルプレート（１１４）は、加圧液室（１１８）に対応して連通したノズル（１１９）と、インク供給口（１１５）と、が形成されている。
ノズルプレート（１１４）は、加圧液室（１１８）に対応して連通したノズル（１１９）と、インク供給口（１１５）と、が形成されている。
ノズルプレート（１１４）の材質としては、ガラス板、金属板、シリコン板、樹脂等が挙げられる。なお、図８に示す（１２０）は、ノズルの配置方向によって決定する液の吐出方向を示している。
ノズルプレート（１１４）には、インク滴を飛翔させるための微細孔である多数のノズル（１１９）が形成されている。ここでは、ノズルプレート（１１４）の材質として、単結晶シリコン基板を用い、ノズル径は、インク滴吐出側の直径で３５μｍ以下に形成し、かつ、ノズル（１１９）は、加圧液室（１１８）の中心近傍に対応する位置に配置した。ここで、図１１を参照しながらノズルプレート（１１４）の構成について説明する。
ノズルプレート（１１４）上には、ノズルプレート（１１４）の表面に突出した、多数のフッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）と、ノズルプレート（１１４）の表面に突出した、多数のフッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）を保持するカーボンナノチューブ保持層（１３１）と、が形成されている。フッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）は、カーボンナノチューブ（１３０）と、その表面を覆っているフッ素系樹脂（１３２）とから形成されている。
第５の実施形態におけるインクジェットヘッドは、図８、図１０、図１１に示すように、ノズルプレート（１１４）表面に、多数のフッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）を突出させることで、フッ素系樹脂の小さな表面自由エネルギーを利用して、カーボンナノチューブ単体より高い撥水性を持たせることができ、カーボンナノチューブの機械的強度が高く、しなやかな特性により、フッ素系樹脂に特有な耐磨耗性を改善することが可能となる。
なお、カーボンナノチューブ（１３０）としては、その直径が０．３〜１００ｎｍ以下であることが好ましく、その長さが、０．１μｍ〜１００μｍ以下であることが好ましい。また、カーボンナノチューブ（１３０）としては、多層カーボンナノチューブでも、単層カーボンナノチューブでもよく、また、それらナノチューブが束になったバンドル状のものでも適用することは可能である。
また、ノズルプレート（１１４）表面に形成するフッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）の突出密度、及び、突出長さは、表面の撥水性を構築するように適宜設定されることになる。このように、撥水作用を促進する微細な構造体に、フッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）を用いたものは、フォトリソグラフィとエッチングとによる微細加工技術によるものにくらべて、より低コストで形成することが可能となる。
また、カーボンナノチューブ（１３０）の表面をコートしているフッ素系樹脂（１３２）の膜厚は、１ｎｍ〜５００ｎｍ程度の範囲であれば表面自由エネルギーが小さく撥水性を発揮することが可能となる。
なお、カーボンナノチューブ保持層（１３１）に適用される材質としては、インクに腐食されず、カーボンナノチューブ（１３０）を保持できるものであれば特に限定せず、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系などの各種接着剤や、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの各種樹脂や、フッ素化エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素化ポリアミド樹脂、フッ素化ポリウレタン樹脂などの各種フッ素化樹脂などにカーボンナノチューブを分散させたもの、または、金属微粒子と樹脂微粒子とにカーボンナノチューブを分散させたものが適用可能である。
次に、ノズルプレート（１１４）の表面に突出した、多数のフッ素系樹脂をコートしたカーボンナノチューブ（１３３）を形成する方法について説明する。
図１１に示すように、ＫＯＨ水溶液にて異方性エッチングにより、ノズル（１１９）と、インク供給口（図示せず）と、を形成した単結晶シリコン基板上に、平均の直径が１０ｎｍ、平均長さ４μｍ、先端は、開環していないアーク放電法によって作成された多層カーボンナノチューブをポリイミド樹脂に対して１０重量％の濃度となるように、ポリイミド塗布液中に分散させる。このカーボンナノチューブが分散されたポリイミド塗布液を、単結晶シリコン基板上に塗布し、３５０℃で熱硬化させ、膜厚１０μｍのポリイミドにカーボンナノチューブが分散されたマトリクスを形成する。この熱硬化したポリイミド樹脂とカーボンナノチューブとのマトリクスをカーボンナノチューブ保持層（１３１）とする。次に、このカーボンナノチューブ保持層（１３１）表面を、シリカ研磨液（粒径０．３μｍ）と、発泡ウレタンの研磨パッドと、を用いて研磨を行う。
カーボンナノチューブ（１３０）は、機械的、化学的に安定であり、研磨によりポリイミド樹脂のみが除去され、多数の多層カーボンナノチューブ（１３０）が、カーボンナノチューブ保持層（１３１）であるポリイミド樹脂に対してカーボンナノチューブが分散されたマトリクスを介して、ノズルプレート（１１４）表面に突出させることになる。
なお、第５の実施形態では、カーボンナノチューブ（１３０）をポリイミド樹脂に分散させているため、研磨により突出したカーボンナノチューブ（１３０）の突出長さや方向は、ランダムとなっているが、多数のカーボンナノチューブ（１３０）が、ノズルプレート（１１４）から突出していることになる。
ここで、図６を参照しながら、研磨を用いたカーボンナノチューブ（１３０）の突出方法について詳細に説明する。
１次研磨ステーション（３４１）では、シリカ微粒子を含むスラリーを用いて１次研磨を行うことになる。なお、ノズルプレートは、研磨ヘッド（３４２）に、研磨面が研磨パッドに対向するように固定される。研磨パッドとして、定盤上に発泡ポリウレタンパッドＩＣ−１０００（ロデール製）を張り合わせ、研磨液供給ノズル（３４３）より、シリカ研磨液を供給しながら、定盤およびノズルプレートが保持された研磨ヘッド（３４２）がそれぞれ回転し、研磨が行われることになる。定盤の回転数、研磨ヘッドの回転数、研磨ヘッドの押し付け圧力などにより研磨速度を制御することは可能である。
なお、第５の実施形態では、スラリーとしてシリカ微粒子を含む研磨液を用いたが、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化マンガン（ＭｎＯ2）等の研磨粒子を適用することも可能である。
次に、ノズルプレートが保持された研磨ヘッドは、２次研磨ステーション（３４４）に移動する。ここでは、シリカ微粒子を含まない純水が研磨液供給ノズル（３４５）より供給され、研磨パッドとして発泡ポリウレタンパッドＳｕｐｒｅｍｅ ＲＮ−Ｈ（ロデール製）を張り合わせた定盤と研磨ヘッド（３４２）とがそれぞれ回転し、２次研磨が行われることになる。研磨粒子を用いた１次研磨に引き続き、研磨粒子のない２次研磨を行うことで、研磨粒子がノズルプレート表面に残留することがなく、カーボンナノチューブ表面にフッ素系樹脂が均一に形成でき、良好な撥水性を発現することが可能となる。
研磨量は、研磨粒子を用いる１次研磨において制御することができ、２次研磨では、研磨速度は小さくなる。ここでは、カーボンナノチューブを十分表面に突出させるため、２次研磨後の研磨量として、５μｍとなるように研磨時間を設定する。
研磨によってカーボンナノチューブをノズルプレート表面に突出させることにより、マトリクス表面の変質がなく、かつ、カーボンナノチューブ表面にも欠陥を発生することがなく、良好なフッ素系樹脂を形成できる下地を提供でき、良好な撥水性を発現することが可能となる。
次に、洗浄ステーション（３４６）において、被研磨材料であるノズルプレートに純水を供給しながら、回転駆動するポリプロピレンブラシにより、ブラシスクラブを行うことになる。このブラシスクラブは、研磨面に直接ブラシが接触して研磨面を傷つけることなく、研磨面の微粒子を除去することが可能となる。したがって、カーボンナノチューブ表面にフッ素系樹脂が均一に形成でき、良好な撥水性を発現できる。
次に、図１２を参照しながら、フッ素系樹脂（１３２）をカーボンナノチューブ（１３０）の表面にコートするＣａｔ−ＣＶＤ法について詳細に説明する。
Ｃａｔ−ＣＶＤ法は、Ｈｏｔ Ｆｉｌａｍｅｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＨＦＣＶＤ）法とも呼ばれ、原料ガスを熱触媒体によって加熱活性化し、吸着再脱離の後、成膜したい基板等に吸着することにより成膜するものである。
Ｃａｔ−ＣＶＤ法は、アモルファスシリコンやシリコン窒化膜などの無機膜を、プラズマを使わず基板温度が比較的低温で成膜できる手法として、半導体ばかりでなく、樹脂のガスバリア成膜法としても注目されている。さらに、ＰＴＦＥなど樹脂膜の成膜が行われている。
真空チャンバー内に設置された被成膜用基板（４５５）であるノズルプレートは、基板温度制御を兼ねた基板ホルダ（４５６）に、カーボンナノチューブ（１３０）が突出し、フッ素系樹脂をコートする面をシャワーヘッド（４５２）に対向するように保持される。
アルゴンをキャリアガスとして、Ｈｅｘａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅ（ＨＦＰＯ）を原料ガス導入経路（４５１）をへて、シャワーヘッド（４５２）から供給し、熱触媒体加熱用電源（４５４）によって５００℃に加熱したステンレスワイヤなどの熱触媒体（４５３）により活性化する。
熱触媒体（４５３）は、これに電流を流してジュール発熱で加熱、高温化させて、熱触媒体として機能させるために、少なくともその表面が金属材料からなることが望ましい。
なお、ここではステンレスワイヤを用いたが、アモルファスシリコンやシリコン窒化膜の成膜においてよく用いられているタングステン（Ｗ）やＴａ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｐｔなどの高融点金属材料やそれらの合金を用いることも可能である。
アモルファスシリコンやシリコン窒化膜の成膜においては、反応ガスの脱離を促進するため１０００℃以上の高温を必要とするが、フッ素系樹脂の成膜においては５００℃程度の比較的低温で反応ガスの脱離が生じるため、熱触媒体（４５３）の選択肢は広くなる。
また、不純物が問題になる場合には、成膜前に使用温度以上で予備加熱することが不純物低減に効果的である。熱触媒体（４５３）の形状としては、ここでは簡便に用いることができるワイヤ形状としたが、これに限定するものではなく、板状やメッシュなども用いることができる。また、熱触媒体加熱用電源（４５４）は、直流電源でも低周波数の交流電源でも用いることが可能である。
温度制御用電源（４５７）によって、基板温度制御を兼ねた基板ホルダ（４５６）により、被成膜用基板（４５５）であるノズルプレートを冷却しながら、ＰＴＦＥ成膜が進行する。この場合、基板温度は室温以下から３００℃程度の範囲で制御できるため、Ｓｉのような無機材料に限らず、有機材料上にも良好なＰＴＦＥ膜を低温で成膜することができる。
本実施形態におけるインクジェットヘッドは、以下に示す化学式（１）のような分解と重合により、カーボンナノチューブ（１３０）およびそれらを保持する樹脂マトリクスであるカーボンナノチューブ保持層（１３１）表面に、フッ素系樹脂（１３２）であるＰＴＦＥを５０ｎｍの厚さでコートすることが可能となる。これにより、ノズルプレート表面に、フッ素系樹脂でコートしたカーボンナノチューブ（１３３）を形成することが可能となる。
なお、Ｃａｔ−ＣＶＤの場合には、ＰＥＣＶＤなどのように基板ホルダ（４５６）が電極を兼ねるなどの電気的な制約がないため、静電チャックなどの機能を設け、基板との密着性を高めてより精密な温度制御が可能となる。
反応に寄与しなかったガスや中間体は、ガス排出口（４５８）を経て、ガス排気用真空ポンプ（４５９）により、図示しない除外装置により無害化されることになる。ここでは、原料ガスとして、ＨＦＰＯを用いたが、Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＴＦＥ） Ｃ2Ｆ4でもよい。さらに膜厚も成膜時間やガス流量などを制御することで適宜設定することが可能である。
また、過硫酸アンモニウム（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8や過硫酸カリウムＫ2Ｓ2Ｏ8などの過硫酸塩や、ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｌｆｏｎｅ ＣＨ3ＳＯ2ＣＨ3、Ｓｕｌｆｏｌａｎｅ Ｃ4Ｈ8ＳＯ2、ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｂｕｔａｎｅ−１−ｓｕｌｆｏｎｙｌ Ｆｌｕｒｉｄｅ（ＰＦＢＳＦ） ＣＦ3（ＣＦ2）3ＳＯ2Ｆ、 Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔａｎｅ−１−ｓｕｌｆｏｎｙｌ Ｆｌｕｒｉｄｅ（ＰＦＯＳＦ） ＣＦ3（ＣＦ2）7ＳＯ2Ｆなどのラジカル開始剤を添加することで、成膜速度を大きくすることが可能となる。
このようにカーボンナノチューブ（１３０）を突出させた後に、フッ素系樹脂（１３２）をコートすることで、カーボンナノチューブ（１３０）ばかりでなくその下地であるカーボンナノチューブ保持層（１３１）やノズルプレート（１４１）もフッ素系樹脂でコートすることが可能となり、撥水性を持たせることが可能となる。
（電極基板（１０１）の構成）
次に、電極基板（１０１）について説明する。
次に、電極基板（１０１）について説明する。
本実施形態では、電極基板（１０１）として、面方位（１００）ｐ型単結晶シリコン基板を適用する。なお、電極基板（１０１）としては、ｎ型単結晶シリコン基板を適用することも可能である。また、プロセスに応じて（１１０）単結晶シリコン基板や（１１１）単結晶シリコン基板を適用することも可能である。また、ガラスやセラミックス等の基板を適用することも可能である。
電極基板（１０１）には、図８〜図１０に示すように、静電型インクジェットヘッドを駆動するための駆動電極（１２１）と、絶縁層及びギャップスペーサとしての酸化シリコン（１０２）と、シリコン振動板（１１２）と、が形成されており、駆動電極（１２１）には、ギャップ（１０４）と、駆動電圧を印加するための駆動電圧印加部（１０８）と、が形成されている。なお、駆動電極（１２１）としては、導体であれば特に限定するものではないが、リンやボロン不純物を多量に含有する多結晶シリコンや高融点金属等が望ましい。
この駆動電極（１２１）は、絶縁層としての酸化シリコン（１０２）によって、電極基板（１０１）と絶縁されている。酸化シリコン（１０２）をギャップスペーサとし、シリコン振動板（１１２）と対抗した駆動電極（１２１）に、電圧を印加することで静電引力を発生させることになる。駆動電圧印加部（１０８）は、駆動電極（１２１）に外部から電圧を印加するためのもので、ワイヤーボンディング等の実装を行うためのパッド部である。
本実施形態におけるインクジェットヘッドでは、静電力により、シリコン振動板（１１２）を振動させて、加圧液室（１１８）内部の圧力を上昇させ、その圧力上昇により、インク滴をノズル（１１９）より、液吐出方向（１２０）に吐出させることになる。
なお、インク滴を吐出後、新たなインクは、インク供給口（１１５）により外部に連通する共通液室（１１６）から流体抵抗を形成した液流路（１１７）を介して、加圧液室（１１８）に補充されることになる。吐出されるインク量は、シリコン振動板（１１２）の変位量により制御されることになる。
このように、本実施形態におけるインクジェットヘッドは、図８、図１０に示すように、カーボンナノチューブがポリイミド樹脂に分散されたマトリクスをカーボンナノチューブ保持層（１３１）として、ノズルプレート（１１４）表面に、フッ素系樹脂がコートされた多数のカーボンナノチューブ（１３３）が突出したノズルプレート（１１４）と、液室基板（１１１）と、電極基板（１０１）と、を張り合わせることで、ノズル（１１９）表面に、フッ素系樹脂であるＰＴＦＥをコートしたカーボンナノチューブ（１３３）が多数突出したインクジェットヘッドを形成することになる。
表面をフッ素系樹脂でコートしたカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブ単体より高い撥水性となるため、このようなインクジェットヘッドは、高い撥水性を示し、良好な印字品質を得ることが可能となる。また、カーボンナノチューブの表面にフッ素系樹脂をコートすることで、樹脂や金属表面にフッ素系樹脂をコートするのに対して、カーボンナノチューブの機械的強度が高く、しなやかな特性によって、フッ素系樹脂に特有な耐磨耗性が改善され、ワイピングによる撥水性の低下も見られず、より長期間にわたって高い印字品質を維持することが可能となる。
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。
次に、第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いてノズルプレート表面にカーボンナノチューブを形成する方法について説明する。なお、ノズルプレート以外の構成は第５の実施形態と同様な構成なので、フッ素系樹脂でコートされたカーボンナノチューブが表面に突出したノズルプレートのみについて、以下に説明する。
図１３に示すように、単結晶シリコン基板からなるノズルプレート（２１４）を第５の実施形態と同様の方法で、ＫＯＨ水溶液にて異方性エッチング法により、ノズル（２１９）と、インク供給口（図示しない）と、を形成した後に、スパッタ法にて、カーボンナノチューブ（２３０）を突出させる面に鉄Ｆｅを、約６ｎｍの厚さに成膜することになる。次に、単結晶シリコン基板を、石英チューブ内に設置し、Ｈｅガスを流しながら、７００℃まで加熱し、Ｆｅ薄膜をカーボンナノチューブの触媒となるように凝集させ、原料ガスであるアセチレン（Ｃ2Ｈ2）、Ｈｅガスを流しながら、多層カーボンナノチューブ（２３０）を形成する。このとき、平均的な多層カーボンナノチューブ（２３０）の直径は、５０ｎｍ程度とやや太く、長さ５μｍ程度のものが非常に密集した形で、基板に垂直方向にそろって、ノズルプレート（２１４）上に形成されることになる。
このようなＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によるカーボンナノチューブは、通常の樹脂などのマトリクスに分散させる方法に比べて、密集したカーボンナノチューブを得ることが可能となる。また、その長さも制御が可能で、その均一性も高くなる。また、その突出方向も基板に垂直方向に制御することが可能となる。なお、第６の実施形態では、鉄触媒をスパッタにより成膜し、熱ＣＶＤによるカーボンナノチューブを用いたが、［吾郷氏ｅｔ，ａｔ，ａｌｌ 「Ｎｅｗ Ｒｏｕｔｅ ｔｏ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅ Ｍｕｌｔｉｗａｌｌ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ：Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ Ｃｏｌｌｏｄｉａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔａｌ Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ」，第１９回フラーレン総合シンポジウム要旨集ｐ．２６］に報告されているように、カーボンナノチューブの触媒として、逆ミセル法を用いて、トルエン中にＣｏＣｌ2水溶液のミセルを形成し、ＮａＢＨ4によって還元し、触媒となるコバルト微粒子を形成し、アセチレンガスにて多層カーボンナノチューブをノズルプレート上に垂直に作成することも可能である。このようなミセルを用いる場合には、基板上に生成するミセルの密度を制御することにより、カーボンナノチューブの密度を制御することが可能となる。また、単結晶シリコン基板からなるノズルプレートを酸化したのち、Ｎｉ成膜後熱処理し、触媒粒子を形成、アセチレンとアンモニアガスを原料にＤＣプラズマを用いたＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、多層カーボンナノチューブをノズルプレート上に多数垂直に形成する方法など、ＰＥＣＶＤを用いてより低温で作成することも可能である。
また、このようなＣＶＤによって作成した表面には、カーボンナノチューブ以外に発生した炭素生成物が付着している場合があるため、成膜後、酸素Ｏ2プラズマ処理によって、カーボンナノチューブと炭素生成物のエッチング速度が異なることを利用して、表面をクリーニングすることにより、カーボンナノチューブ表面に形成するフッ素系樹脂を均一に形成することができ、より良好な撥水性を発現できる。
次に、第５の実施形態と同様なＣａｔ−ＣＶＤ装置を用いて、フッ素系樹脂をカーボンナノチューブ（２３０）の表面にコートする。真空チャンバー内に設置されたノズルプレートは、基板温度制御をかねた基板ホルダ（４５６）に、カーボンナノチューブ（２３０）を形成した面をシャワーヘッド（４５２）に対向するように保持される。
アルゴンをキャリアガスとして、Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ（ＴＦＥ）Ｃ2Ｆ4を原料ガス導入経路（４５１）をへて、シャワーヘッド（４５２）から供給し、熱触媒体加熱用電源（４５４）によって５００℃に加熱したタングステンワイヤなどの熱触媒体（４５３）によって活性化する。
過硫酸アンモニウム（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8をラジカル開始剤として添加している。温度制御用電源（４５７）によって、基板温度制御を兼ねた基板ホルダ（４５６）により、被成膜用基板（４５５）であるノズルプレートを冷却しながらＰＴＦＥ成膜が進行する。カーボンナノチューブ（２３０）表面やノズルプレート表面にＰＴＦＥを５０ｎｍの厚さでコートした。
なお、本実施形態では、原料ガスとして、ＴＦＥを用いることとしたが、Ｈｅｘａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅ（ＨＦＰＯ）を適用することも可能である。また、タングステンワイヤ（Ｗ）を用いたが、Ｔａ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｐｔなどの高融点金属材料やそれらの合金、ステンレスなども適用可能である。
熱触媒体（４５３）の形状としては、簡便に用いることができるワイヤ形状としたが、これに限定するものではなく、板状やメッシュなども適用することが可能である。また、基板温度は室温以下から３００℃程度の範囲で制御できるため、ここで用いたＳｉのような無機材料に限らず、有機材料上にも良好なＰＴＦＥ膜を低温で成膜することができ、材料による制約が少ない成膜手法である。
このように、第６の実施形態におけるインクジェットヘッドは、ノズルプレート（２１４）表面にＣＶＤ法により多層カーボンナノチューブ（２３０）を形成した後に、Ｃａｔ−ＣＶＤ法にて、多層カーボンナノチューブ表面にフッ素系樹脂（２３２）であるＰＴＦＥをコートしたノズルプレート（２１４）と、第５の実施形態と同様の方法で形成した図８、図１０に示す液室基板（１１１）と、電極基板（１０１）と、を張り合わせることで、ノズルプレート表面にフッ素系樹脂であるＰＴＦＥをコートしたカーボンナノチューブ（２３３）が多数突出したインクジェットヘッドを形成することが可能となる。この第６の実施形態におけるインクジェットヘッドは、十分な撥水性を示し、良好な印字品質を得ることが可能となる。
（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態について説明する。
次に、第７の実施形態について説明する。
第７の実施形態は、上述した第１の実施形態から第６の実施形態におけるインクジェットヘッドをインクジェット記録装置に搭載したことを特徴とするものである。以下、図１４、図１５を参照しながら、本実施形態におけるインクジェット記録装置について説明する。なお、図１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置（以下単にプリンタと略す）の要部構成の斜視図であり、図１５は、図１４に示すインクジェット記録装置の側面図である。
本実施形態におけるインクジェット記録装置は、インクジェット記録装置本体（１）の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ（１３）、該キャリッジ（１３）に搭載したインクジェットヘッドからなる印刷ヘッド（１４）、該印刷ヘッド（１４）にインクを供給するサブタンク（１５）等で構成される印字機構部（２）が収納されている。また、インクジェット記録装置本体（１）の下部には、前方側から多数枚の用紙（３）を積載可能な給紙カセット（４）（あるいは、給紙トレイでも適用可能）を抜き差し自在に装着することができるように、また、用紙（３）を手差しで給紙するための手差しトレイ（５）を開倒することができるように、構成されている。これにより、本実施形態におけるインクジェット記録装置は、給紙カセット（４）、あるいは、手差しトレイ（５）から給送される用紙（３）を取り込み、印字機構部（２）により所要の画像を印字した後、後面側に装着された排紙トレイ（６）に排紙することになる。
印字機構部（２）は、主ガイドロッド（１１）と、従ガイドロッド（１２）と、でキャリッジ（１３）を主走査方向（図１４では、紙面垂直方向）に摺動自在に保持するように構成されている。なお、キャリッジ（１３）には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するためのインクジェットヘッドからなる印刷ヘッド（１４）が装着されている。印字ヘッド（１４）は、複数のインク吐出口を、主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けてキャリッジ（１３）に装着されることになる。また、キャリッジ（１３）には、印刷ヘッド（１４）に各色のインクを供給するためのサブタンク（１５）が装着されている。
サブタンク（１５）は、上方に大気と連通する大気口を有し、また、下方にインクジェットヘッドにインクを供給する供給口を有し、また、内部にインク残量を検知するセンサと、インクが充填された多孔質体と、を有して構成されている。そして、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドに供給されるインクをわずかな負圧に維持することになる。なお、サブタンク（１５）の容量は、プリンタの高速化に伴うキャリッジ（１３）の軽量化のため、必要最小限の大きさとなっている。したがって、サブタンク（１５）の中のインクが少なくなると、インクを補給しなければならないことになる。
なお、本実施形態では、印刷ヘッド（１４）は、上述した第１の実施形態から第６の実施形態における静電型のアクチュエータをインクジェットヘッドとして用いることになる。
ここで、図１４に示すように、キャリッジ（１３）は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド（１１）に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド（１２）に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ（１３）を主走査方向に移動走査するために、主走査モータ（１７）で回転駆動される駆動プーリ（１８）と従動プーリ（１９）との間にタイミングベルト（２０）を張装し、このタイミングベルト（２０）をキャリッジ（１３）に固定し、主走査モータ（１７）の正逆回転によりキャリッジ（１３）を往復駆動することになる。
一方、給紙カセット（４）にセットした用紙（３）を印刷ヘッド（１４）の下方側に搬送するために、給紙カセット（４）から用紙（３）を分離給装する給紙ローラ（２１）及びフリクションパッド（２２）と、用紙（３）を案内するガイド部材（２３）と、給紙された用紙（３）を反転させて搬送する搬送ローラ（２４）と、この搬送ローラ（２４）の周面に押し付けられる搬送コロ（２５）と、搬送ローラ（２４）からの用紙（３）の送り出し角度を規定する先端コロ（２６）と、が設けられている。搬送ローラ（２４）は、副走査モータ（２７）によりギヤ列を介して回転駆動されることになる。
また、キャリッジ（１３）の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ（２４）から送り出された用紙（３）を印刷ヘッド（１４）の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材（２９）が設けられている。また、印写受け部材（２９）の用紙搬送方向下流側には、用紙（３）を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ（３１）、拍車（３２）が設けられている。さらに、用紙（３）を排紙トレイ（６）に送り出す排紙ローラ（３３）、拍車（３４）と、排紙経路を形成するガイド部材（３５、３６）と、が配設されている。
なお、用紙（３）に像を記録する際は、キャリッジ（１３）を移動させながら印字信号に応じて印刷ヘッド（１４）を駆動することで、停止している用紙（３）にインクを吐出して１行分を往路で記録し、用紙（３）を所定量搬送した後、次の行の記録を復路で行うことになる（双方向印刷）。
そして、記録終了信号、または、用紙（３）の後端が記録領域に到達した信号を受信することで、記録動作を終了させ、用紙（３）を排紙する。なお、用紙（３）への記録は、往復路のいずれか一方向で行うことも可能である（片方向印刷）。
また、キャリッジ（１３）の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、印刷ヘッド（１４）の吐出不良の回復、サブタンク（１５）にインクを供給するメインのインクタンク等で構成される回復装置（３７）が配置されている。回復装置（３７）は、キャッピング手段と、吸引手段と、クリーニング手段と、インク補給手段と、を有して構成されている。
キャリッジ（１３）は、印字待機中はこの回復装置（３７）側に移動され、キャッピング手段により印刷ヘッド（１４）をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止することになる。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持することになる。
また、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段により印刷ヘッド（１４）の吐出口を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクと共に気泡等を吸い出し、クリーニング手段により吐出口面に付着したインクやゴミ等が除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、インクジェット記録装置本体下部に設置された廃インク溜（図示せず）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
また、サブタンク（１５）内にインクが無くなった場合には、インクの補給はキャリッジ（１３）が所定の位置に来た時に、回復装置（３７）により行われる。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色別のインクタンクを備えた回復装置（３７）は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎のサブタンク（１５）と、チューブ等を介して直結されており、常に、一定の水圧がかけられている。また、回復装置（３７）には、インク供給ノズルとバルブとが備え付けられており、インク供給の必要が生じた際に、バルブが開いてインク供給ノズルよりインクが流れ出るように構成されており、サブタンク（１５）へのインクの供給が可能となる。
このように、第１の実施形態から第６の実施形態のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置を用いて印字処理を行うことで、高精細な印字処理を行うことが可能なばかりでなく、長期間にわたり安定した印字処理を行うことが可能となる。
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上記の第１の実施形態〜第６の実施形態におけるインクジェットヘッドは、駆動力として、静電力を駆動力とする静電型インクジェットヘッドを例として説明したが、本発明にかかるインクジェットヘッドは、静電駆動方式に限定されるものではなく、圧電素子による圧電効果を利用した圧電型インクジェットヘッドや、インクの熱膨張を駆動力としたサーマル型やバブル型インクジェットヘッドにも適用することは可能である。
本発明にかかるインクジェットヘッドは、インクジェット記録装置に適用可能である。
１０１ 電極基板
１０２ 酸化シリコン
１０４ ギャップ
１０８ 駆動電圧印加部
１１１ 液室基板
１１２ シリコン振動板
１１４、２１４ ノズルプレート
１１５ インク供給口
１１６ 共通液室
１１７ 流体抵抗を形成した液流路
１１８ 加圧液室
１１９、２１９ ノズル
１２０、２２０ 液吐出方向
１２１ 駆動電極
１２５ 耐腐食性薄膜
１３０、２３０ カーボンナノチューブ
１３１ カーボンナノチューブ保持層
１３２、２３２ フッ素系樹脂
１３３、２３３ フッ素樹脂をコートしたカーボンナノチューブ
３４１ １次研磨ステーション
３４２ 研磨ヘッド
３４３ 研磨液供給ノズル
３４４ ２次研磨ステーション
３４５ 研磨液供給ノズル
３４６ 洗浄ステーション
４５１ 原料ガス導入経路
４５２ シャワーヘッド
４５３ 熱触媒体
４５４ 熱触媒体用電源
４５５ 被成膜用基板（ノズルプレート）
４５６ 基板ホルダ
４５７ 温度制御用電源
４５８ ガス排出口
４５９ ガス排気用真空ポンプ
１０２ 酸化シリコン
１０４ ギャップ
１０８ 駆動電圧印加部
１１１ 液室基板
１１２ シリコン振動板
１１４、２１４ ノズルプレート
１１５ インク供給口
１１６ 共通液室
１１７ 流体抵抗を形成した液流路
１１８ 加圧液室
１１９、２１９ ノズル
１２０、２２０ 液吐出方向
１２１ 駆動電極
１２５ 耐腐食性薄膜
１３０、２３０ カーボンナノチューブ
１３１ カーボンナノチューブ保持層
１３２、２３２ フッ素系樹脂
１３３、２３３ フッ素樹脂をコートしたカーボンナノチューブ
３４１ １次研磨ステーション
３４２ 研磨ヘッド
３４３ 研磨液供給ノズル
３４４ ２次研磨ステーション
３４５ 研磨液供給ノズル
３４６ 洗浄ステーション
４５１ 原料ガス導入経路
４５２ シャワーヘッド
４５３ 熱触媒体
４５４ 熱触媒体用電源
４５５ 被成膜用基板（ノズルプレート）
４５６ 基板ホルダ
４５７ 温度制御用電源
４５８ ガス排出口
４５９ ガス排気用真空ポンプ
Claims (3)
- 液体が充填された加圧液室に圧力発生手段により圧力変化を生じさせ、前記加圧液室に通じたノズルから該液体を吐出させて記録媒体上に付着させるインクジェットヘッドであって、
前記ノズルが形成されるノズルプレート表面上に、
多層カーボンナノチューブがポリイミド樹脂に分散された保持層が設けられ、
該保持層を介して、
撥水性のフッ素系樹脂がコートされたカーボンナノチューブが絨毛形状で形成されてなることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記ノズルプレート表面及び前記保持層も前記フッ素系樹脂でコートされてい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１または２記載のインクジェットヘッドを搭載し、該搭載したインクジェットヘッドを用いてインクを吐出するインク吐出手段と、
前記インク吐出手段により吐出されるインクにより、インク画像が形成される記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
を有し、前記記録媒体上にインク画像を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
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