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特許6805644液体吐出ヘッド用ワイパーブレード、維持回復ユニット、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6805644
(24)【登録日】2020年12月8日
(45)【発行日】2020年12月23日
(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド用ワイパーブレード、維持回復ユニット、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/165 20060101AFI20201214BHJP
B41J 2/14 20060101ALI20201214BHJP
【ＦＩ】
B41J2/165 303
B41J2/14 501
B41J2/14 613
【請求項の数】12
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2016-167663(P2016-167663)
(22)【出願日】2016年8月30日
(65)【公開番号】特開2018-34346(P2018-34346A)
(43)【公開日】2018年3月8日
【審査請求日】2019年5月31日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100116713
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 正己
(74)【代理人】
【識別番号】100094709
【弁理士】
【氏名又は名称】加々美 紀雄
(72)【発明者】
【氏名】大森 匡洋
(72)【発明者】
【氏名】玉井 智広
(72)【発明者】
【氏名】加門 祐樹
【審査官】
中村 博之
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００４−２９１３６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−１４２８０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０９７６０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−１８８９１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−１８４１８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−１０５６１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１２３７４０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体吐出ヘッドの液体吐出面に付着した付着物を除去するワイパーブレードであって、
該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、
前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、弾性ゴムと前記弾性ゴムに含浸した硬化性組成物の硬化物との複合材料からなっており、
該複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、
前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、弾性ゴムと前記弾性ゴムに含浸した硬化性組成物の硬化物との複合材料からなっており、
該複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【請求項2】
液体吐出ヘッドの液体吐出面に付着した付着物を除去するワイパーブレードであって、
該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、
前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、弾性ゴムと前記弾性ゴム内部に存在する硬化性組成物の硬化物との複合材料からなっており、
該複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、
前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、弾性ゴムと前記弾性ゴム内部に存在する硬化性組成物の硬化物との複合材料からなっており、
該複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【請求項3】
ワイパーブレードが当接する液体吐出ヘッドの液体吐出面に形成された撥液膜材料と前記当接部との静止摩擦係数μ１と、前記撥液膜材料と弾性ゴムからなる基体との静止摩擦係数μ２との関係がμ１＜μ２である請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【請求項4】
ワイパーブレードの先端稜線部を含む先端から５ｍｍ以内の部分が弾性ゴムと、アクリル／メタクリル樹脂またはポリイソシアネートとの複合材料層となっている請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【請求項5】
先端稜線部から厚みの１／２の内部までマルテンス硬さが連続的に変化していく請求項４に記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【請求項6】
液体吐出ヘッドの液体吐出面に付着した付着物を除去するワイパーブレードであって、
該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、前記先端稜線部を含む先端から５ｍｍ以内の部分が、弾性ゴムと、硬化性組成物の硬化物であるアクリル／メタクリル樹脂またはポリイソシアネートと、の複合材料層となっており、
前記複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高く、
前記先端稜線部から厚みの１／２の内部までマルテンス硬さが連続的に変化していく
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、前記先端稜線部を含む先端から５ｍｍ以内の部分が、弾性ゴムと、硬化性組成物の硬化物であるアクリル／メタクリル樹脂またはポリイソシアネートと、の複合材料層となっており、
前記複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高く、
前記先端稜線部から厚みの１／２の内部までマルテンス硬さが連続的に変化していく
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【請求項7】
請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレードを備える維持回復ユニット。
【請求項8】
請求項７に記載の維持回復ユニットと液体吐出ヘッドとを含む液体吐出ユニット。
【請求項9】
請求項１乃至６のいずれかに記載のワイパーブレードと液体吐出ヘッドとを含む液体吐出ユニット。
【請求項10】
液体吐出ユニットには、さらに、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構及び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一つが含まれている請求項８又は９に記載の液体吐出ユニット。
【請求項11】
液体吐出ユニットの液体吐出ヘッドは、液体吐出面に撥液膜が形成されており、該撥液膜は、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る請求項８乃至１０のいずれかに記載の液体吐出ユニット。
【請求項12】
請求項８乃至１１のいずれかに記載の液体吐出ユニットを備えている２液体を吐出する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液体吐出ヘッド用ワイパーブレード、維持回復ユニット、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年のインクジェット記録装置では産業用途への展開が進み、ユーザーからは高画質化と生産性との両立がより強く求められてきている。それゆえインクがメディアに着弾したあとの浸透性や速乾性を高めるために、インクの表面エネルギーを小さくしたり、人体に無害な範囲で有機溶媒が添加される。こういったインクを安定性高く吐出し続けるために、液体吐出ヘッドの吐出面表面には撥液膜が設けられ、その表面に付着したインクを除去するためのワイパーブレードを備える維持ユニットが併用される。
【0003】
吐出状態を安定させる維持ユニットは、インク吐出面に設けられた撥液膜への付着物を除去するワイパーブレードを備え、その除去機能を向上させたり長寿命化を図るためにゴム硬度を適正範囲に設定する方法や（特許文献１）、撥液膜と同一のフッ素含有加水分解性化合物の縮合体により表面を撥液処理する方法が知られている（特許文献２）。
【0004】
吐出面に設ける撥液膜としては例えばテフロン（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があること、及び成膜後にガラス転移点以上の温度で加熱することがそれぞれ知られている（特許文献３から７）。
【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（ワイパーブレード）によって払拭（ワイピング）される。そのため撥液膜自体にも、十分な撥液性を発揮させつつ、撥液膜の密着強度を高めてワイピング耐性を高めることが求められるが、ワイパーブレードとの物理的な摺擦が絶えず行われるため、撥液膜とワイパー部材の摩耗は必然的に起こる。また従来のワイパーブレードは一般的に安価なゴム部材が用いられるため撥液膜との摩擦係数が高く、撥液膜を摩耗させやすいという欠点があった。
【0006】
本発明は、液体吐出ヘッドの吐出安定性を長期に渡って維持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題は下記（１）のワイパーブレードを用いることによって解決することができる。（１）液体吐出ヘッドの液体吐出面に付着した付着物を除去するワイパーブレードであって、該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、前記基体の前記インク吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、弾性ゴムと硬化性組成物の硬化物との複合材料からなっており、該複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
【発明の効果】
【0008】
本発明の液体吐出ヘッド用ワイパーブレードを用いることにより液体吐出ヘッドのインク吐出安定性を長期に渡って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】吐出ヘッドとワイピングユニットとの配置関係を示す図である。
【図2】ワイパーブレード先端稜線部の改質工程模式図と、改質状態の模式図である。
【図3】ビッカース圧子の説明図である。
【図4】微小硬さの測定の説明に供する説明図である。
【図5】微小硬さの測定プロファイルの一例の説明図である。
【図6】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7】同じく１つのノズル部分の拡大断面説明図である。
【図8】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9】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10】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11】同じく真空蒸着の説明に供する説明図である。
【図12】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13】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14】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15】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16】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17】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18】同装置の要部側面説明図である。
【図19】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20】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。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［液体吐出ヘッド用ワイパーブレード］液体吐出ヘッド用ワイパーブレード（以下、「ワイパーブレード」という）は液体吐出面に付着した液体を除去し吐出安定性の維持に寄与する重要部品である。
図１に液体吐出ヘッド４０４とワイピングユニット５０とを示す。液体吐出ヘッド４０４は、ノズル板１０とノズル板１０の表面に形成された撥液膜４０とを備えている。また、ワイピングユニット５０はワイパーブレード５１とワイパーブレード５１を支持するワイパーブレード支持部材５２とから構成される。
【0011】
従来、ワイパーブレードとしては弾性ゴム部材や樹脂フィルムが用いられているが、次のような課題があった。すなわち弾性ゴムワイパーは液体吐出ヘッドとの摺擦により容易に摩耗し初期においては直角であった先端稜線部が早期に丸みを帯びてしまうことで、設計上の当接圧力を長期に渡って維持できず、液体払拭性能の低下を招く。つまり液体の拭き残しが発生し吐出安定性を低下させる。一方、樹脂フィルムワイパーの場合、液体吐出ヘッドの液体吐出面に設けられる撥液膜より硬すぎるため撥液膜を早期に摩耗させてしまい、やはり吐出安定性を低下させる。
【0012】
そこで、本発明においては、弾性ゴムからなる基体の液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部を、弾性ゴムと硬化性組成物の硬化物との複合材料を形成することによって改質し、該複合材料のマルテンス硬さを弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高くした。
【0013】
ワイパーブレードの先端稜線部を含む当接部を複合材料化するという構成が好適な理由として、ゴムが本来もつ弾性を残しながら、先端稜線部を含む当接部の弾性を低減することで、撥液膜表面の微細凹凸への追随性の維持と、見かけ上のゴムの架橋密度向上による耐摩耗性向上を両立可能であることが挙げられる。弾性ゴムと硬化性組成物の硬化物との複合材料部分（以下、改質部分ともいう）は樹脂に近い性質を持つようになるため摺擦で受けるエネルギーによるヒステリシスロスが大きくなり摩耗しやすくなるが、ワイパーブレードの大部分を改質しないまま残すことで、発生したエネルギーをゴム弾性の振動（スティックスリップ運動）として弾性ゴムからなる基体部分より発散することが可能となる。これにより単一な構成のゴムよりも耐摩耗性が高く、樹脂フィルムよりも追随性が高いものとなる。
【0014】
ワイパーブレードの先端稜線部を含む当接部を複合材料化して改質する方法としては、弾性ゴムより硬い材料となる硬化性組成物を弾性ゴムに含浸させ、次いで硬化性組成物を硬化させる方法が好ましい。
【0015】
以下、本発明のワイパーブレードの構成について図２を参照して説明する。図２（ａ）は本発明のワイパーブレードの製造方法の一例を示す図であり、図２（ｂ）は本発明のワイパーブレードのマルテンス硬さの分布状態を示す図であり、マルテンス硬さが高い程、色が濃く表示されている。
【0016】
本発明のワイパーブレードの製造方法の一例を挙げると以下の通りである。図２（ａ）に示すように、含浸処方液５として、その硬化物がワイパーブレードの弾性ゴムの硬度よりも高い硬度を有する硬化性組成物をディッピング槽６に収容する。
次いで、弾性ゴムからなる基体２を、ディッピング槽６に浸漬して、ワイパーブレードの先端稜線部３を含む当接部に硬化性組成物を含浸させる。
次いで、硬化性組成物を含浸した弾性ゴムからなる基体２に紫外線を照射して含浸部を前記基体と硬化性組成物の硬化物との複合材料からなる複合材料層領域４とする。
図２（ｂ）はワイパーブレードの先端稜線部を含む当接部におけるマルテンス硬さの分布状態を示した図であり、高硬度の部分が濃く表示されている。マルテンス硬さはワイパーブレードの表面から内部に向かって硬度が減少している。
【0017】
（基体）基体の弾性ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）やクロロプレンゴム（ＣＲ）などのジエン系ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）やウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などの非ジエン系ゴムなど、いずれも使用することができるが、ゴム中の配合剤（可塑剤や難燃剤など）がブリードアウト、あるいは液体成分により抽出される恐れの少ないＥＰＤＭやＵ、ＦＫＭなどが好適である。
【0018】
＜基体のマルテンス硬さ＞前記断面のマルテンス硬さ（ＨＭ）は、フィッシャー・インストルメンツ社製、微小硬度計 ＨＭ−２０００を用い、ビッカース圧子を１．０ｍＮの力で１０秒間押し込み、５秒間保持し、１．０［ｍＮ］の力で１０秒間抜いて、測定することができる。
【0019】
＜基体のＪＩＳ−Ａ硬度＞基体の弾性ゴム硬度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５℃におけるＪＩＳ−Ａ硬度が７０°前後のものが好ましい。８５°以上に硬くなると撥水膜を削り易くなり、またブレードエッジ自身にチッピング（欠け）が起こりワイピング機能が低下する。また、５０°以下に柔らかくなるとブレードが摩耗しやすくなり、ワイピング機能が低下する。
ＪＩＳ−Ａ硬度は、「タイプＡデュロメータ」で測定される値であり、例えば、高分子計器株式会社製 マイクロゴム硬度計 ＭＤ−１などを用いてＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定することができる。
【0020】
＜基体の反発弾性率＞基体の弾性ゴムのＪＩＳ Ｋ６２５５規格に準拠した反発弾性率は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで、基体の反発弾性係数は、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５５規格に準拠し、２３℃において、株式会社東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用いて測定することができる。
【0021】
（含浸材料）含浸させる材料としては、機能向上、生産性、コストを満足するものとして、アクリル／メタクリル樹脂、またはイソシアネートが適しているが、これに限定されるものではない。
また含浸させるアクリル／メタクリルモノマーとしては、特に制限はないが、直鎖式の２官能アクリレート／メタクリレートが好適である。官能基数が１だとゴム中で高分子化されないため硬度上昇せず、また官能基数３以上だとゴムに含浸しにくいが、いずれもゴムとの相溶性によっては含浸させることが可能であり、適宜組合せて用いることができる。
【0022】
直鎖式２官能アクリレート／メタクリレートの一例としては、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，７−ヘプタンジオールジアクリレート、１，８−オクタンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、１，１１−ウンデカンジオールジアクリレート、１，１８−オクタデカンジオールジアクリレート、オクチル／デシルアクリレート、メトキシポリエチレングリコール４００アクリレート、メトキシポリエチレングリコール５５０アクリレート、2-アクリロイルオキシエチルサクシネート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシブチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、トリメチレングリコールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ＰＥＧ２００ジアクリレート、ＰＥＧ４００ジアクリレート、ＰＥＧ６００ジアクリレート、ＰＥＧ８００ジアクリレート、ＰＥＧ１０００ジアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレートなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0023】
また含浸させるイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）などの単量体やその多量体（ポリメリックＭＤＩ：商品名ミリオネートＭＲ−４００ 東ソー社製）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0024】
（含浸方法）先端稜線部に短時間で適度な含浸を行う方法として、上記材料を原液で、あるいは有機溶剤で希釈し、ディッピング、スプレー塗工、スクリーン印刷、ロールコーターなどで先端部分に接触させる方法が適する。とくに生産性、コスト、安全性の面から有機溶剤希釈液へのディッピングが好ましい。
【0025】
含浸は材料を原液で用いても行うことができるが、有機溶剤で希釈することで、より短時間で行うことができる。これはゴムが有機溶剤で膨潤し、そこに含浸材料が入りこんで置き換わるためと考えられる。処理後に残留する有機溶剤はワイパーブレードを真空加熱するなどで除去できる。
【0026】
本発明では、基体となる弾性ゴムと含浸材料とを適宜選択し、図２の（ａ）に示すように有機溶剤に希釈した含浸材料に弾性ゴムの先端稜線部を含む部分を所定時間ディッピングし、表面残渣を払拭除去した後、紫外線照射または加熱により硬化させて、先端稜線部のマルテンス硬さが傾斜性をもつよう改質された弾性ゴムワイパーブレードを得る。なお、表面残渣を払拭しないと、硬化させる際にワイパー表面に非常に硬いコート膜が不均一に散在する状態となってしまい、これが撥液膜に当接すると瞬時に撥液膜を傷つけ、液体吐出安定性が損なわれる。
【0027】
ワイパーブレードの改質範囲は先端稜線部を含む部分から５ｍｍ以内、好ましくは２ｍｍ以内とすると良い。これより大きい範囲を改質してしまうとゴム弾性が必要以上に損なわれ、ワイパーブレードがノズルプレートの表面凹凸に追随せず液体拭き残しを生じたり、硬すぎて撥液膜の摩耗を促進してしまうためである。
【0028】
先端稜線部を含む部分に弾性ゴムよりも硬い材料を含浸・硬化させると、見かけ上は基体の弾性ゴムの架橋密度が上昇したような状態となる。これは含浸した材料自身がネットワークを形成することで、仮に基体の弾性ゴムと化学架橋しない材料であっても、架橋構造として振舞うからである。この点については下記参考文献を参照のこと。
古川睦久（2009）「含フッ素ポリメタクリレートとのＩＰＮ化によるポリウレタンの表面改質」日本ゴム協会誌 ｖｏｌ．７４、Ｎｏ．９、ｐ．３６３
【0029】
弾性ゴムは一般的に架橋密度が高いほどスティックスリップ運動が小さくなり、タック性が失われることで、表面の摩擦係数が小さくなる。したがって改質された部分はノズルプレート表面（液体吐出面）と摺擦する際の摩擦力が低減され、ワイパーブレード、撥液膜双方の摩耗進行を抑制する効果が得られる。
【0030】
次にワイパーブレードの先端稜線部を含む部分の改質度を評価する方法、すなわちマルテンス硬さについて説明する。先述したように、先端稜線部が改質された弾性ゴムワイパーブレードは、マルテンス硬さが図２の（ｂ）に示すように表面から内部に向かって傾斜性を持つが、これは含浸材料がゴム内部ほど染み込み難いためである。二酸化炭素を用いた超臨界状態などではより内部まで含浸させることが可能であるが、硬度を上げすぎると撥液膜を摩耗させやすくなるため、適度に含浸改質することが好ましい。マルテンス硬さは、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。
【0031】
ここで、微小硬さの測定方法について図３及び図４を参照して説明する。微小硬さの測定は、図３に示す形状のビッカース圧子を使用する。そして、図４（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上の撥液膜４０）に対して降下させ、図４（ｂ）に示すように、撥液膜４０の所定の深さまで押し込んで所定時間保持し、図４（ｃ）に示すように、一定の速度で上昇させる。
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。
【0032】
これにより、例えば図５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を算出する。この場合、マルテンス硬さは、Ｆｍａｘ／（２６．４３×（ｈｍａｘ）２）である。
【0033】
表面のマルテンス硬さは５Ｎ／ｍｍ２以下、先端稜線部から基体内部方向に向かって５００μmの位置におけるマルテンス硬さは１Ｎ／ｍｍ２以下とすることで、液体吐出ヘッドとの摺擦においても摩耗しがたく、かつ撥液膜を摩耗させがたいワイパーブレードとなる。先端稜線部からの距離は、ワイパーブレードをクライオミクロトーム法で切断し、先端稜線部から切断面の中点に向かう方向における所定位置までの距離である。
【0034】
ワイパーブレードが当接する液体吐出ヘッドの液体吐出面に形成された撥液膜材料と前記当接部との静止摩擦係数をμ１とし、前記撥液膜材料と弾性ゴムからなる基体との静止摩擦係数をμ２としたとき、μ１とμ２との関係がμ１＜μ２であることが好ましい。撥液膜とワイパーブレードとの摺動ストレスが低減されることで、双方の摩耗が抑制され、ノズル孔のメニスカス位置が長期に渡って変化しないことで吐出安定性が維持される。
【0035】
−ワイパーブレードの製造例−次に、本発明に係るワイパーブレードの製造方法の具体例について説明する。
まず先端稜線部を含む部分の改質を行う方法について説明する。
長さ１５ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの平板状ゴム材の先端稜線部を含む部分を、下記表１に記載した含浸処方から選択される含浸処方液に１０分間ディッピングし、引き上げた後、残渣をＢＥＭＣＯＴにて払拭した。アクリル／メタクリル樹脂を含浸させたものは紫外線を積算光量２ｋＪ／ｃｍ２となるよう照射し、さらに１００度で３０分加熱し、イソシアネートを含浸させたものは１００度で２時間加熱することで硬化させ、先端稜線部を含む部分が改質されたワイパーブレードを得た。
【0036】
【表1】
【0037】
［ノズルプレートの撥液膜］次に前記液体吐出ヘッド用ワイパーブレードと組み合わせて使用される液体吐出ヘッドのノズルプレートにおける撥液膜について述べる。
次にノズルプレートの撥液膜について図６と図７を用いて説明する。
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。
【0038】
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としては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。ノズル基材２０のノズル孔２１は、本実施形態では、液体吐出面側の円筒状部分２１ａと、液体吐出面側と反対側の円錐台形状部分２１ｂとで構成されている。
【0039】
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。
【0040】
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、曲線状に斜めになっていてもよい。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。
【0041】
このように、ノズル１１の外周部分において撥液膜４０に斜面領域４１が設けられていることで、ワイパーブレードによってワイピングするとき、ワイパーブレードが撥液膜４０のエッジに引っ掛かることによる撥液膜４０の剥離を低減、防止できる。
【0042】
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。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。
【0044】
図８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（１）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。
【0045】
【数1】
【0046】
そして、次の（２）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。
【0047】
【数2】
【0048】
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。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。
【0049】
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。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。
【0050】
次にノズル板の他の実施形態を図９に示したノズル部分の拡大断面図に基づいて説明する。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。
【0051】
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。
【0052】
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。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。
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。【化1】
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
【化2】
【0062】
【化3】
【0063】
【化4】
【0064】
【化5】
【0065】
【化6】
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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２０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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
撥液膜４０の平均厚みは、前述したように、好ましくは１μｍ〜３μｍである。ノズル基材２０に設けた凹凸が撥液膜４０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。
【0072】
撥液膜４０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。
【0073】
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（３）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。
【0074】
【数3】
【0075】
図１０（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。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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
次いで、図１０（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。
【0081】
ここで、シランカップリング剤としては、アミノシラン系の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。
【0082】
アミノシラン系のカップリング剤は、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。
【0083】
その後、図１０（ｃ）に示す撥液膜４０となる蒸着膜４４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（ＡＦと表記）を蒸着した蒸着膜４４を成膜する。このとき、撥液膜４０となる蒸着膜４４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
【0084】
上記撥液材料は、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１１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。その後、図１０（ｄ）に示すように、アニーリングによる平坦化工程を行う。
【0085】
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、撥液材料のガラス転移温度以上の温度でベークする（アニーリング）加熱処理を行う。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。
【0086】
撥液材料のガラス転移温度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となる。例えば、ベーク前は、図１２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１２９°、Ｒａ＝８ｎｍであるのに対して、ベーク後は、図１３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１１４°、Ｒａは１ｎｍ以下となる。
また、撥液膜の表面は、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。
【0087】
なお、ノズル基材２０に撥液材料を蒸着する蒸着処理を行うときに、ガラス転移温度未満の温度でノズル基材２０を加熱しながら蒸着することによっても、上記蒸着後にベークを行った場合と同様の作用効果を得ることができる。
【0088】
また、得られた膜は、後述するように、接着剤を硬化させるのに一般的に必要な１５０℃以上の温度においても流動しないことから、蒸着後高温環境下に晒しても成膜領域以外の領域を撥液材料で汚すこともなく、その結果、吐出信頼性の高いノズル板を得ることができる。
【0089】
［液体吐出ヘッド］次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５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１６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。
【0090】
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。
【0091】
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。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。
【0092】
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。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。
【0093】
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。
【0094】
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。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。
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ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）１１５が接続されている。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。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。
【0100】
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。
【0101】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４を搭載している。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。
【0102】
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、液体吐出ヘッド４０４上に搭載されたヘッドタンク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。
【0103】
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。
【0104】
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。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。
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。
【0105】
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ユニット４２０が配置されている。維持回復ユニット４２０は、本発明に係るワイパーブレードと、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（液体吐出面）をキャッピングするキャップ部材４２１などで構成されている。
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復ユニット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。
【0106】
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。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。
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。
【0107】
次に、本発明に係る液体吐出ユニット例について図１９を参照して説明する。図１９は同ユニットの要部平面説明図である。液体吐出ユニットは、少なくとも液体吐出ヘッドと本発明に係るワイパーブレードを含んで構成され、図１９で示す液体吐出ユニットでは、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、維持回復ユニット４２０と、液体吐出ヘッド４０４とで構成されている。なお、図１９で示す液体吐出ユニットに、供給機構４９４を更に取付けることもできる。
【0108】
本願において、「液体を吐出する装置」は、少なくとも液体吐出ヘッドと本発明に係るワイパーブレードとを含む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である。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。
【0109】
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。例えば、「液体を吐出する装置」として、液体を吐出させて媒体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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
また、「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。
【0114】
また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、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のいずれも含まれる。
【0115】
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。
【0116】
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、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でもよい。
【0117】
また、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。
【実施例】
【0118】
以下に実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は下記実施例に何ら限定されるものではない。また、以下では液体吐出ヘッドから吐出する液体としてインクを用いた場合について説明する。
【0119】
[ワイパーブレード]ワイパー形状に加工済みの、長さ１６ｍｍ、幅１６ｍｍ、厚み１．２ｍｍの平板状基体ゴムを用意する。これを下記表２から選ばれる含浸処方液に、２ｍｍの深さまで浸漬して５分間浸漬させた後、表面残渣をＢＥＭＣＯＴで拭き取る。含浸処方液がアクリル／メタクリル樹脂のものは、スポットＵＶ照射装置（スポットキュアＳＰ−１１ ウシオ社製）で積算光量２Ｊ／ｃｍ２となるまで紫外線照射して硬化させた後、１００度で１時間加熱し有機溶媒除去とアフターキュアを行った。含浸処方液がイソシアネート樹脂のものは、１００度で２時間加熱し有機溶媒除去と硬化を行ってワイパーブレードを得た。
【0120】
[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。
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。
得られた蒸着膜４４は、テフロン（登録商標）ＡＦ２４００のガラス転移温度（２４０℃）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となった。
【0122】
［基体及び複合材料のマルテンス硬さの評価］マルテンス硬さ（ＨＭ）は、フィッシャー・インストルメンツ社製、微小硬度計 ＨＭ−２０００を用い、ビッカース圧子を１．０ｍＮの力で１０秒間押し込み、５秒間保持し、１．０［ｍＮ］の力で１０秒間抜いて、測定した。
【0123】
［基体のＪＩＳ−Ａ硬度の評価］ゴムのＪＩＳ−Ａ硬度は高分子計器株式会社製マイクロゴム硬度計ＭＤ−１を用い、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて測定した（２３℃）。
【0124】
［基体の反発弾性の評価］弾性ゴムの反発弾性率は、２３℃で、株式会社東洋精機製作所製Ｎｏ．２２１レジリエンステスタを用い、ＪＩＳ Ｋ６２５５に準じて測定した。
【0125】
［ワイピング耐久性の評価］図１４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、ワイパーブレード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。
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。
【0126】
＜インク付着／噴射曲り評価＞実施例１〜５、比較例１〜２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、ワイピング後のインク付着残り、および噴射曲りの評価を行った。評価は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）のノズル板１表面へのインク付着有無と、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。
【0127】
この評価結果を表３に示している。表３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インク付着と曲りが生じていることを意味する。「○」は「△」よりもインク付着と噴射曲りが少なく、更に、「◎」は「○」よりもインク付着と噴射曲りが少ないことを意味している。
【0128】
【表2】
【0129】
【表3】
【0130】
実施例１のワイパーブレードの基体のマルテンス硬さは１．５Ｎ／ｍｍ２、実施例２のワイパーブレードの基体のマルテンス硬さは１．０Ｎ／ｍｍ２、実施例３のワイパーブレードの基体のマルテンス硬さは１．２Ｎ／ｍｍ２、実施例４のワイパーブレードの基体のマルテンス硬さは０．８Ｎ／ｍｍ２、実施例５のワイパーブレードの基体のマルテンス硬さは０．６Ｎ／ｍｍ２である。各実施例のワイパーブレードにおいて、弾性ゴム（基体）と硬化物との複合材料に相当する箇所は、表３で示される「先端稜線部からの距離」が、０μｍ（ワイパーブレードの表面）、１００μｍ、２５０μｍの位置である。つまり、表３より、各実施例のワイパーブレードは、複合材料部分のマルテンス硬さが、その基体である弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことが分かる。
【0131】
実施例１から５のいずれも耐久試験後のワイパーブレード先端稜線部の摩耗が小さく、またインク付着と噴射曲りを抑えることができる。一方、比較例１、２は耐久試験後、実使用上使用に耐えない吐出面のインク付着または噴射曲りを生じている。
比較例１は硬いゴムの単一構成としたため、ワイパーブレードの早期摩耗を生じるとともに撥液膜を損耗してしまった。
比較例２はゴム単一構成で硬度も反発弾性も適切ではあり、ワイパーブレードの摩耗は小さく、吐出面のインク付着も使用可能な状態ではあるが、撥液膜の摩耗が実施例よりも進んでおり噴射曲がりが起きた。
【0132】
本発明の態様としては、例えば、以下に記載する態様がある。（１）液体吐出ヘッドの液体吐出面に付着した付着物を除去するワイパーブレードであって、該ワイパーブレードは弾性ゴムからなる基体であり、前記基体の前記液体吐出面に当接する先端稜線部を含む当接部は、弾性ゴムと硬化性組成物の硬化物との複合材料からなっており、該複合材料のマルテンス硬さは前記弾性ゴムのマルテンス硬さよりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
（２）ワイパーブレードが当接する液体吐出ヘッドの液体吐出面に形成された撥液膜材料と前記当接部との静止摩擦係数μ１と、前記撥液膜材料と弾性ゴムからなる基体との静止摩擦係数μ２との関係がμ１＜μ２である上記（１）に記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
（３）ワイパーブレードの先端稜線部を含む先端から５ｍｍ以内の部分が弾性ゴムと、アクリル／メタクリル樹脂またはポリイソシアネートとの複合材料層となっている上記（１）又は（２）に記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
（４）先端稜線部から厚みの１／２の内部までマルテンス硬さが連続的に変化していく上記（３）に記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレード。
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用ワイパーブレードを備える維持回復ユニット。
（６）上記（５）に記載の維持回復ユニットと液体吐出ヘッドとを含む液体吐出ユニット。
（７）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のワイパーブレードと液体吐出ヘッドとを含む液体吐出ユニット。
（８）液体吐出ユニットには、さらに、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構及び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一つが含まれている上記（６）又は（７）に記載の液体吐出ユニット。
（９）液体吐出ユニットの液体吐出ヘッドは、液体吐出面に撥液膜が形成されており、該撥液膜は、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る上記（６）乃至（８）のいずれかに記載の液体吐出ユニット。
（１０）上記（６）乃至（９）のいずれかに記載の液体吐出ユニットを備えている液体を吐出する装置。
【符号の説明】
【0133】
１ ノズル板２ 基体
３ 先端稜線部
４ 複合材料層領域
５ 含浸処方液
６ ディッピング槽
１０ ノズル板
１１ ノズル
１１ａ エッジ
１１ｏ ノズル中心
２０ ノズル基材
２１ ノズル孔
２１ａ ノズル孔の液体吐出面側の円筒状部分
２１ｂ ノズル孔の液体吐出面側と反対側の円錐台形状部分
３０ 中間層
３１ ＳＩＯ２膜
３２ シランカップリング剤層
４０ 撥液膜
４０ａ 液体吐出面側における撥液膜
４０ｂ ノズルの内壁面の撥液膜
４１ 撥液膜の斜面領域
４１ａ 撥液膜の斜面
４２ 撥液膜の斜面領域以外の領域
４４ 蒸着膜
５０ ワイピングユニット
５１ ワイパーブレード
５２ ワイパーブレード支持部材
６０ テープ
１０１ ノズル板
１０２ 流路板
１０３ 振動板部材
１０４ ノズル
１０６ 個別液室
１０７ 流体抵抗部
１０８ 液導入部
１０９ 供給口
１１０ 共通液室
１１１ 圧電アクチュエータ
１１２ 圧電部材
１１２Ａ、１１２Ｂ 圧電素子
１１３ ベース部材
１１５ ＦＰＣ
１２０ フレーム部材
１３０ 振動領域
１３０ａ、１３０ｂ 凸部
４０１ ガイド部材
４０３ キャリッジ
４０４ 液体吐出ヘッド
４０５ 主走査モータ
４０６ 駆動プーリ
４０７ 従動プーリ
４０８ タイミングベルト
４１０ 用紙
４１２ 搬送ベルト
４１３ 搬送ローラ
４１４ テンションローラ
４１６ 副走査モータ
４１７ タイミングベルト
４１８ タイミングプーリ
４２０ 維持回復ユニット
４２１ キャップ部材
４２２ ワイパーブレード
４４０ 液体吐出ユニット
４４１ ヘッドタンク
４５０ 液体カートリッジ
４５１ カートリッジホルダ
４５２ 送液ユニット
４５６ チューブ
４９１Ａ、４９１Ｂ 側板
４９１Ｃ 背板
４９３ 主走査移動機構
４９４ 供給機構
４９５ 搬送機構
５００ 真空槽
５０１ 蒸着源
６００ 細孔
６０１ 容器
６０２ 固定治具
６１０ インク
６１１ ワイパーブレード
６１２ 固定治具
８００ 圧子
８０１ サンプル
【先行技術文献】
【特許文献】
【0134】
【特許文献1】特開平０９−０７６５１７号公報
【特許文献2】特開２００６−１５９７３０号公報
【特許文献3】特開平４−２１１９５９号公報
【特許文献4】特開２００８−１８８９１１号公報
【特許文献5】特開２０１０−５９９４号公報
【特許文献6】特開２０１０−２６０２８１号公報
【特許文献7】特開平７−６８７６５号公報