JP2000006423A - Manufacture of ink jet recording head - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出し
て記録媒体上に文字等の画像を形成するインクジェット
記録用ヘッドの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an ink jet recording head for forming an image such as a character on a recording medium by discharging ink droplets.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般にこの種のインクジェット記録用ヘ
ッドには、インクを精度良く印字するべくインクの吐出
位置や吐出量をコントロールするための、ノズルプレー
ト（オリフィスプレート）が設けられている。このノズ
ルプレートは、内径が３０〜５０μｍ前後の微小な孔か
らなる吐出ノズル、すなわちインクを吐出するためのイ
ンクノズルと希釈液を吐出するための希釈液ノズルとを
有して形成されたものである。2. Description of the Related Art In general, an ink jet recording head of this type is provided with a nozzle plate (orifice plate) for controlling the position and amount of ink ejection in order to print ink with high accuracy. This nozzle plate is formed with a discharge nozzle formed of minute holes having an inner diameter of about 30 to 50 μm, that is, an ink nozzle for discharging ink and a diluent nozzle for discharging diluent. is there.
【０００３】このようなノズルプレートは、通常、耐熱
性、耐薬品性（耐インク性）、耐久性、エキシマレーザ
加工性等に優れているポリイミドやポリエーテルイミド
から形成されており、また、このノズルプレートには、
印字品質の安定化のためその表面に耐久性のある撥イン
ク処理が施されるようになっている。ところが、これら
ポリイミドやポリエーテルイミドに対しては、一般的な
撥インク剤であるフッ素コーティング剤やフロロアルキ
ルシラン剤等は密着性が悪く、単にコーティングしても
剥がれてしまうことから、これらを直接コーティングし
て用いることはできない。[0003] Such a nozzle plate is usually formed of polyimide or polyetherimide which is excellent in heat resistance, chemical resistance (ink resistance), durability, excimer laser workability and the like. In the nozzle plate,
In order to stabilize print quality, a durable ink-repellent treatment is applied to the surface. However, with respect to these polyimides and polyetherimides, general ink repellent agents such as a fluorine coating agent and a fluoroalkylsilane agent have poor adhesion and are simply peeled off even if they are simply coated. It cannot be used after coating.
【０００４】そこで従来では、特開平７−２５０１５号
公報に開示されているようにインク吐出面にフッ素含有
ポリイミド膜を形成したり、特開平４−１７６６５６号
公報に開示されているようにインク吐出面をプラズマＯ
2 エッチングにより表面粗化して微細な凹凸形成し、撥
水処理層を形成したり、特開平６−１２２２０４号公報
に開示されているようにインク吐出面に平均高低差（Ｒ
ａ）が０．０１μｍ以上０．５μｍ未満でピッチ１５μ
ｍ以下の凹凸を設け、含フッ素重合体を５〜１５０ｎｍ
の層厚でコーティングしたり、特開平６−８７２１６号
公報に開示されているように含フッ素重合体よりなる厚
さ２０〜７００ｎｍのコーティング層を形成するといっ
た工夫がなされている。Therefore, conventionally, a fluorine-containing polyimide film is formed on an ink ejection surface as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-250515, or an ink ejection surface is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-176656. Plasma O on the surface
(2) The surface is roughened by etching to form fine irregularities to form a water-repellent treatment layer, or the average height difference (R) on the ink ejection surface as disclosed in JP-A-6-122204.
a) is 0.01 μm or more and less than 0.5 μm and the pitch is 15 μm
m or less, and the fluoropolymer is 5-150 nm in thickness.
Or a coating layer having a thickness of 20 to 700 nm made of a fluoropolymer as disclosed in JP-A-6-87216.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな技術（工夫）にあっても、例えばインク吐出面に凹
凸を形成するためにはＯ2 プラズマエッチング、サンド
ブラスト、湿式ホーニング、バフ加工、ラッピング、ポ
リッシング等の作業が必要であって製造工程が複雑化し
てしまい、またそのＲａやピッチの管理が難しいといっ
た課題がある。また、含フッ素重合体をコーティングす
る場合にはこのコーティング層の厚みのコントロールが
難しく、これが薄すぎてしまうと、長期間使用でのワイ
ビング動作による撥水性能劣化や、インク滴の吐出不良
や直進性の損失での印字画像品質低下が起こることがあ
る。However, even with such a technique (deviation), for example, in order to form irregularities on the ink ejection surface, O 2 plasma etching, sand blasting, wet honing, buffing, lapping, There is a problem that operations such as polishing are required, which complicates the manufacturing process, and that Ra and pitch are difficult to manage. In addition, when coating a fluoropolymer, it is difficult to control the thickness of this coating layer, and if it is too thin, the water-repellent performance will deteriorate due to the wiping operation over a long period of use, and the ink droplets will not discharge properly or go straight. In some cases, the quality of a printed image may be degraded due to loss of printing quality.
【０００６】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、製造工程が簡略であって
作業性が良く、またインク滴の吐出不良や直進性の損失
を防止し得る、インクジェット記録用ヘッドの製造方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to simplify the manufacturing process and improve workability, and to prevent ink droplet ejection failure and loss of straightness. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an inkjet recording head.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載のインクジェット記録用ヘッドの製造方法では、平
坦な樹脂基板表面に撥水性微粉末を混合分散させた樹脂
コーティング剤を塗布し、さらにこれを硬化させて撥水
性樹脂膜を形成し、次いで、前記樹脂基板に穴開け加工
を施し、吐出ノズルを形成することを前記課題の解決手
段とした。Means for Solving the Problems Claim 1 of the present invention
In the method for manufacturing an inkjet recording head according to the above, a resin coating agent in which a water-repellent fine powder is mixed and dispersed is applied to a flat resin substrate surface, and further cured to form a water-repellent resin film. Forming a hole in a resin substrate to form a discharge nozzle is a means for solving the above problem.
【０００８】この製造方法によれば、樹脂基板表面に撥
水性微粉末を混合分散させた樹脂コーティング剤を塗布
し、さらにこれを硬化させて撥水性樹脂膜を形成するの
で、製造工程が簡略で作業性が良く、またインク滴の吐
出不良や直進性の損失も防止される。According to this manufacturing method, a resin coating agent in which a water-repellent fine powder is mixed and dispersed is applied to the surface of the resin substrate, and the resin coating is cured to form a water-repellent resin film. Workability is good, and ink droplet ejection failure and loss of straightness are also prevented.
【０００９】本発明における請求項８記載のインクジェ
ット記録用ヘッドの製造方法では、平坦な樹脂基板表面
に撥水性微粉末を混合分散させた樹脂フィルムを熱圧着
して撥水性樹脂膜を形成し、次いで、前記樹脂基板に穴
開け加工を施し、吐出ノズルを形成することを前記課題
の解決手段とした。In the method for manufacturing an ink jet recording head according to the present invention, a water-repellent resin film is formed by thermocompression bonding a resin film in which water-repellent fine powder is mixed and dispersed on a flat resin substrate surface. Next, forming a discharge nozzle by making a hole in the resin substrate is a means for solving the problem.
【００１０】この製造方法によれば、樹脂基板表面に撥
水性微粉末を混合分散させた樹脂フィルムを熱圧着して
撥水性樹脂膜を形成するので、製造工程が簡略で作業性
が良く、またインク滴の吐出不良や直進性の損失も防止
される。According to this manufacturing method, the resin film in which the water-repellent fine powder is mixed and dispersed is thermocompression-bonded to the surface of the resin substrate to form the water-repellent resin film. Poor ejection of ink droplets and loss of straightness are also prevented.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録用ヘッドの製造方法を詳しく説明する。図１（ａ）〜
（ｅ）は本発明のインクジェット記録用ヘッドの製造方
法の一実施形態例を説明するための図である。まず、図
１（ａ）に示すように樹脂基板１を用意する。この樹脂
基板１は、平坦でかつ平滑な表面を有した厚さ１２５μ
ｍ程度のポリイミドシートからなるもので、アセトン、
ＩＰＡ等の有機溶剤によって超音波洗浄処理され、さら
にＵＶ照射洗浄処理されたものである。なお、このよう
にして洗浄処理された樹脂基板１に対し、後述する樹脂
コーティング剤の密着性の向上のため、さらにプラズマ
Ｏ2 処理を施してもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing an ink jet recording head according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 (a)-
(E) is a figure for demonstrating one Embodiment of the manufacturing method of the inkjet recording head of this invention. First, a resin substrate 1 is prepared as shown in FIG. This resin substrate 1 has a thickness of 125 μm having a flat and smooth surface.
m of polyimide sheet, acetone,
Ultrasonic cleaning treatment with an organic solvent such as IPA and UV irradiation cleaning treatment. The resin substrate 1 thus cleaned may be further subjected to a plasma O 2 treatment in order to improve the adhesion of a resin coating agent described later.
【００１２】次に、撥水性微粉末を混合分散したポリイ
ミドワニスを調整してこれを樹脂コーティング剤とし、
図１（ｂ）に示すようにこの樹脂コーティング剤２をス
ピンコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、バ
ーコート法等によって３〜５μｍ程度の厚さで前記樹脂
基板１上に塗布する。なお、このとき、シリコン系ポリ
イミドであるポリイミドシロキサンの樹脂コーティング
剤を用いてもよい。Next, a polyimide varnish prepared by mixing and dispersing a water-repellent fine powder was prepared and used as a resin coating agent.
As shown in FIG. 1 (b), the resin coating agent 2 is applied on the resin substrate 1 by a spin coating method, a roll coating method, a screen printing method, a bar coating method, or the like to a thickness of about 3 to 5 μm. At this time, a resin coating agent of polyimide siloxane which is a silicon-based polyimide may be used.
【００１３】ここで、撥水性微粉末としては、ＰＦＡ
（四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエーテ
ル共重合樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン−六フッ化
プロピレン共重合樹脂）、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン
−エチレン共重合樹脂）、ＥＣＦＥ（三フッ化塩化エチ
レン−エチレン共重合樹脂）、ＰＴＦＥ（四フッ化エチ
レン樹脂）、ＰＣＴＦＥ（三フッ化塩化エチレン樹
脂）、ＰＶｄＦ（フッ化ビニリデン樹脂）、ＶＤＦ（フ
ッ化ビニル樹脂）、フッ化ピッチ、フッ化黒鉛等のうち
の一種あるいは複数種が用いられ、また、粒径としては
１．０μｍ以下のものが好ましく、特に０．３〜０．５
μｍの範囲のものが好適に用いられる。Here, PFA is used as the water-repellent fine powder.
(Ethylene tetrafluoride-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), FEP (ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoro copolymer resin), ETFE (ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer resin), ECFE (trifluorinated chloride) Ethylene-ethylene copolymer resin), PTFE (ethylene tetrafluoride resin), PCTFE (ethylene chloride trifluoride resin), PVdF (vinylidene fluoride resin), VDF (vinyl fluoride resin), pitch fluoride, graphite fluoride One or more of these are used, and the particle size is preferably 1.0 μm or less, particularly 0.3 to 0.5.
Those having a range of μm are preferably used.
【００１４】さらに、この撥水性微粉末としては、予め
界面活性剤処理あるいはシランカップリング処理をして
おくのが、樹脂コーティング剤２の主剤である樹脂中で
の分散性と樹脂とのなじみが高まり好ましい。なお、本
例では、０．３〜０．５μｍの範囲の粒径のＰＴＦＥを
用いており、このＰＴＦＥの添加量については、ポリイ
ミドワニス等の樹脂コーティング剤全体の３０〜５０重
量％程度としている。Further, if the water-repellent fine powder is subjected to a surfactant treatment or a silane coupling treatment in advance, the dispersibility in the resin which is the main component of the resin coating agent 2 and the compatibility with the resin are improved. Increased and preferred. In this example, PTFE having a particle size in the range of 0.3 to 0.5 μm is used, and the amount of PTFE added is about 30 to 50% by weight of the entire resin coating agent such as polyimide varnish. .
【００１５】このようにして樹脂コーティング剤２を塗
布したら、１５０〜１８０℃で３０分間程度乾燥して樹
脂コーティング剤２中の溶媒を蒸発除去し、続いて樹脂
基板１を、図１（ｃ）に示すようにフラットな表面を有
した台３上に前記樹脂コーティング剤２を上にして載せ
る。次いで、加圧面を平坦化かつ平滑化するとともに離
型処理した金属板４を用い、これをその離型処理面４ａ
が前記樹脂コーティング剤２に当接するようにして樹脂
基板１上に載せ、樹脂コーティング剤２を加圧する。そ
して、この加圧状態のままで樹脂コーティング剤２を２
５０〜２８０℃で１〜２時間程度加熱し、該樹脂コーテ
ィング剤２を硬化させて撥水性樹脂膜５を形成する。After the resin coating agent 2 is applied in this manner, the resin coating agent 2 is dried at 150 to 180 ° C. for about 30 minutes to evaporate and remove the solvent in the resin coating agent 2. The resin coating agent 2 is placed on a base 3 having a flat surface as shown in FIG. Next, the pressurized surface is flattened and smoothed, and the metal plate 4 subjected to the release treatment is used.
Is placed on the resin substrate 1 so as to be in contact with the resin coating agent 2, and the resin coating agent 2 is pressed. Then, the resin coating agent 2 is placed in this pressurized state for 2 hours.
The resin coating agent 2 is cured by heating at 50 to 280 ° C. for about 1 to 2 hours to form a water-repellent resin film 5.
【００１６】このようにして金属板４で加圧しつつ撥水
性樹脂膜５を形成すると、樹脂コーティング剤２におい
ては、図２（ａ）に示すようにその表面から突出してい
る撥水性微粉末６が、図２（ｂ）に示すように金属板４
に押圧され、その一部を露出した状態で樹脂コーティン
グ剤２中にほぼ埋没する。そして、このようにして形成
された撥水性樹脂膜５において、図２（ｃ）に示すよう
にこれの表面に撥水性微粉末６の一部が露出しているこ
とにより、撥水性樹脂膜５はその表面が撥水性面となっ
ているのである。これによって、ワイビング動作での撥
水性微粉末の脱落を防止し、撥水性能の維持を図る。When the water-repellent resin film 5 is formed while being pressed by the metal plate 4 in this manner, the water-repellent fine powder 6 protruding from the surface of the resin coating agent 2 as shown in FIG. However, as shown in FIG.
And is substantially buried in the resin coating agent 2 with a part thereof being exposed. Then, in the water-repellent resin film 5 thus formed, a part of the water-repellent fine powder 6 is exposed on the surface thereof as shown in FIG. Has a water-repellent surface. As a result, the water-repellent fine powder is prevented from falling off during the wiping operation, and the water-repellent performance is maintained.
【００１７】なお、前記金属板４としては、例えば厚さ
１０ｍｍ程度のステンレス板の表面を研磨して平坦化か
つ平滑化するとともに、離型処理を施したものが用いら
れる。また、ニッケルの電解または無電解メッキ浴中
に、離型性の共析微粒子である窒化ホウ素（ＢＮ）また
は二硫化モリブデン（ＭｏＳ2 ）を混合分散させ、所定
の条件で金属板上に離型性微粒子を共析させて電解また
は無電解ニッケル複合メッキ層を形成した金属板を用い
ることもでき、その場合、研磨によって平坦で平滑な鏡
面状態の面を形成するようにしてもよい。As the metal plate 4, a stainless plate having a thickness of, for example, about 10 mm, which is polished and flattened and smoothed, and subjected to a release treatment is used. Also, in a nickel electrolytic or electroless plating bath, boron nitride (BN) or molybdenum disulfide (MoS 2 ), which is a releasable eutectoid fine particle, is mixed and dispersed, and is released on a metal plate under predetermined conditions. A metal plate on which an electrolytic or electroless nickel composite plating layer is formed by co-depositing conductive fine particles may be used. In this case, a flat and smooth mirror-like surface may be formed by polishing.
【００１８】次いで、ＫｒＦ（フッ化クリプトン）エキ
シマレーザにより、図１（ｄ）に示すように前記樹脂基
板１および撥水性樹脂膜５に穿孔加工を施し、インクを
吐出するためのインクノズル７と、希釈液を吐出するた
めの希釈液ノズル８とを形成してノズルプレート９を得
る。インクノズル７については、内径が１５μｍ程度の
円形の開口あるいは三日月状の開口を有する孔を、３０
°程度傾斜をつけて形成する。一方、希釈液ノズル８に
ついては、内径３５μｍ程度の円形の開口を有する孔
を、樹脂基板１面に直交させて形成する。なお、インク
ノズル７および希釈液ノズル８からなる吐出ノズルの形
成にあたっては、エキシマレーザによる加工に代えて、
ドリルによる加工又はプレス加工又はエッチング加工等
のうちの一種あるいは複数種からなる加工法を採用して
もよく、いずれの場合でも、撥水性微粉末の粒径を０．
３〜０．５μｍにしているので、撥水性樹脂膜５の穿孔
加工に支障がない。Next, as shown in FIG. 1D, a hole is formed in the resin substrate 1 and the water-repellent resin film 5 by a KrF (krypton fluoride) excimer laser, and an ink nozzle 7 for discharging ink is formed. And a diluting liquid nozzle 8 for discharging the diluting liquid to form a nozzle plate 9. Regarding the ink nozzle 7, a circular opening having an inner diameter of about 15 μm or a hole having a crescent-shaped opening
It is formed with an inclination of about °. On the other hand, in the diluent nozzle 8, a hole having a circular opening having an inner diameter of about 35 μm is formed perpendicular to the surface of the resin substrate 1. In forming the discharge nozzle including the ink nozzle 7 and the diluting liquid nozzle 8, instead of processing using an excimer laser,
A drilling method, a pressing method, an etching method, or a method including a plurality of kinds may be employed. In any case, the particle size of the water-repellent fine powder is set to 0.1.
Since the thickness is 3 to 0.5 μm, there is no problem in the perforation processing of the water-repellent resin film 5.
【００１９】その後、図１（ｅ）に示すように撥水性樹
脂膜５およびインクノズル７、希釈液ノズル８を形成し
た樹脂基板１の裏面にインクジェットタンク本体１０を
接着し、インクジェット記録用ヘッド１１を得る。ここ
で、樹脂基板１へのインクジェットタンク本体１０の接
着には、熱可塑性ポリイミドまたはポリイミド系接着剤
が用いられる。また、このインクジェットタンク本体１
０には、前記樹脂基板１との接着面と反対の側の面にピ
エゾ圧電体１２がアクリル系接着剤、ポリイミド系接着
剤またはエポキシ系接着剤等によって固定されている。Thereafter, as shown in FIG. 1 (e), an ink jet tank main body 10 is adhered to the back surface of the resin substrate 1 on which the water repellent resin film 5, the ink nozzles 7 and the diluent nozzles 8 are formed. Get. Here, for bonding the ink jet tank body 10 to the resin substrate 1, a thermoplastic polyimide or a polyimide-based adhesive is used. In addition, this ink jet tank body 1
Reference numeral 0 denotes a piezoelectric piezoelectric body 12 fixed to the surface opposite to the surface to be bonded to the resin substrate 1 with an acrylic adhesive, a polyimide adhesive, an epoxy adhesive, or the like.
【００２０】このようなインクジェット記録用ヘッド１
１の製造方法にあっては、樹脂基板１表面に撥水性微粉
末を混合分散させた樹脂コーティング剤２を塗布し、こ
れを硬化させて撥水性樹脂膜５を形成するので、製造工
程が簡略で作業性が良く、またインク滴の吐出不良や直
進性の損失も防止して良好な印字画像が得られるインク
ジェット記録用ヘッド１１を製造することができる。Such an ink jet recording head 1
In the manufacturing method 1, the resin substrate 1 is coated with the resin coating agent 2 in which the water-repellent fine powder is mixed and dispersed, and is cured to form the water-repellent resin film 5, so that the manufacturing process is simplified. Thus, it is possible to manufacture the ink jet recording head 11 which has good workability, prevents defective ejection of ink droplets and loss of straightness, and obtains a good printed image.
【００２１】なお、前記実施形態例では樹脂基板１およ
び撥水性樹脂膜５を共に穿孔加工し、インクノズル７と
希釈液ノズル８とを形成したが、本発明はこれに限定さ
れることなく以下のようにしてインクノズル７および希
釈液ノズル８を形成するようにしてもよい。すなわち、
例えば図３（ａ）あるいは（ｂ）に示すようにパターニ
ングした撥水性樹脂膜５を形成し、このパターニングし
た撥水性樹脂膜５内に吐出ノズル用開口部１３、１３を
形成する。そして、これら吐出ノズル用開口部１３、１
３に開口するようにして樹脂基板１にインクノズル７用
の孔と希釈液ノズル８用の孔とを形成する。ここで、撥
水性樹脂膜５のパターニングについては、樹脂コーティ
ング剤２の塗布にスクリーン印刷法やロールコート法を
採用することで行ってもよく、また、樹脂コーティング
剤２に感光性を付与しておき、フォトリソグラフィー技
術でパターニングするようにしてもよい。In the above-described embodiment, the ink nozzle 7 and the diluent nozzle 8 are formed by piercing both the resin substrate 1 and the water-repellent resin film 5, but the present invention is not limited to this. The ink nozzle 7 and the diluent nozzle 8 may be formed as described above. That is,
For example, as shown in FIG. 3A or 3B, a patterned water-repellent resin film 5 is formed, and ejection nozzle openings 13 are formed in the patterned water-repellent resin film 5. Then, these discharge nozzle openings 13, 1
A hole for the ink nozzle 7 and a hole for the diluent nozzle 8 are formed in the resin substrate 1 so as to open to the opening 3. Here, the patterning of the water-repellent resin film 5 may be performed by employing a screen printing method or a roll coating method for applying the resin coating agent 2, or by imparting photosensitivity to the resin coating agent 2. Alternatively, patterning may be performed by photolithography.
【００２２】また、前記実施形態例では、樹脂コーティ
ング剤２からなる膜表面を金属板４で加圧することによ
って撥水性樹脂膜５を形成したが、他に例えば、金属板
４で加圧することなく樹脂コーティング剤２を加熱硬化
させ、その後該樹脂コーティング剤２からなる膜表面を
酸化セリウム等の研磨剤によるバフ研磨し、該膜２表面
から突出している撥水性微粉末の突出部分を無くして該
膜２を平滑面にしてもよい。これによって、撥水性微粉
末の露出面積を多くして撥水性を高めるとともに、ワイ
ビング動作での撥水性微粉末の脱落を防止する。In the above embodiment, the water repellent resin film 5 is formed by pressing the surface of the film made of the resin coating agent 2 with the metal plate 4. The resin coating agent 2 is cured by heating, and then the surface of the film made of the resin coating agent 2 is buff-polished with an abrasive such as cerium oxide to remove the protruding portion of the water-repellent fine powder protruding from the surface of the film 2. The film 2 may have a smooth surface. As a result, the exposed area of the water-repellent fine powder is increased to increase the water repellency, and at the same time, the water-repellent fine powder is prevented from falling off during the wiping operation.
【００２３】このようにして撥水性樹脂膜５を形成する
と、その樹脂コーティング剤２においては、図４（ａ）
に示すようにその表面から突出している撥水性微粉末６
が、図４（ｂ）に示すように樹脂コーティング剤２の表
面で研磨されて突出部分が除去される。そして、このよ
うにして形成されたことにより撥水性樹脂膜５は、図４
（ｃ）に示すように突出部分が研磨された撥水性微粉末
６の一部が膜表面に露出していることにより、その表面
が撥水性面となるのである。When the water-repellent resin film 5 is formed as described above, the resin coating agent 2 has the structure shown in FIG.
Water-repellent fine powder 6 protruding from the surface as shown in FIG.
However, as shown in FIG. 4B, the surface of the resin coating agent 2 is polished to remove a protruding portion. The water-repellent resin film 5 formed in this manner is
As shown in (c), since a part of the water-repellent fine powder 6 whose protruding portion is polished is exposed on the film surface, the surface becomes a water-repellent surface.
【００２４】また、前記実施形態例では、樹脂基板１表
面に撥水性微粉末を混合分散させた樹脂コーティング剤
２を塗布し、これを硬化させて撥水性樹脂膜５を形成し
たが、本発明はこれに限定されることなく、平坦な樹脂
基板表面に撥水性微粉末を混合分散させた樹脂フィルム
を熱圧着し、撥水性樹脂膜を形成するようにしてもよ
く、その場合にも、図１に示した例と同様に、製造工程
が簡略で作業性が良く、またインク滴の吐出不良や直進
性の損失も防止して良好な印字画像が得られるインクジ
ェット記録用ヘッドを製造することができる。In the above embodiment, a resin coating agent 2 in which water-repellent fine powder is mixed and dispersed is applied to the surface of the resin substrate 1 and cured to form a water-repellent resin film 5. Without being limited to this, a resin film in which water-repellent fine powder is mixed and dispersed may be thermocompression-bonded to a flat resin substrate surface to form a water-repellent resin film. As in the example shown in FIG. 1, it is possible to manufacture an ink jet recording head in which the manufacturing process is simple and the workability is good, and a good printed image can be obtained by preventing ejection failure of ink droplets and loss of straightness. it can.
【００２５】また、前記実施形態例では、樹脂基板１と
してポリイミドシートからなるものを用いたが、他に例
えばエポキシ基板を用いることもでき、その場合には、
樹脂コーティング剤の主剤となる樹脂についても樹脂基
板と同じ系のもの、すなわちエポキシ系樹脂を用いるの
が望ましい。In the above-described embodiment, the resin substrate 1 is made of a polyimide sheet. However, for example, an epoxy substrate can also be used.
It is desirable to use the same resin as the resin substrate, that is, an epoxy resin, as the resin that is the main component of the resin coating agent.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上説明したように本発明のインクジェ
ット記録用ヘッドの製造方法は、撥水性微粉末を混合分
散させた撥水性樹脂膜を樹脂基板表面に形成するように
したものであるから、製造工程が簡略で作業性が良く、
またインク滴の吐出不良や直進性の損失も防止して良好
な印字画像が得られるインクジェット記録用ヘッドを製
造することができる。また、撥水性樹脂膜の厚さを任意
に設定できるので、得られたインクジェット記録用ヘッ
ドの、長時間使用でのワイビング動作による撥水性能劣
化をなくすことができる。As described above, in the method of manufacturing an ink jet recording head of the present invention, a water-repellent resin film in which a water-repellent fine powder is mixed and dispersed is formed on the surface of a resin substrate. The manufacturing process is simple and workability is good,
In addition, it is possible to manufacture an ink jet recording head that can obtain a good printed image by preventing ejection failure of ink droplets and loss of straightness. In addition, since the thickness of the water-repellent resin film can be set arbitrarily, it is possible to eliminate the deterioration of the water-repellent performance of the obtained ink jet recording head due to the wiping operation during long-time use.
【００２７】また、インクの性能、種類に応じて撥水性
微粉末を適宜に選択できるので、インク滴の直進性ムラ
や吐出ムラのない良好な印字画像が得られるインクジェ
ット記録用ヘッドを製造することができる。また、ノズ
ル表面の撥水性樹脂膜の厚さを任意に設定できるので、
ノズル内の撥水性領域と非撥水性領域とを任意に設定で
き、したがってインクのメニスカスを保ってインク滴の
直進性や吐出安定性を保ち、良好な印字品質が得られる
インクジェット記録用ヘッドを製造することができる。In addition, since the water-repellent fine powder can be appropriately selected according to the performance and type of the ink, it is necessary to manufacture an ink jet recording head capable of obtaining a good printed image without unevenness in the straightness of ink droplets and unevenness in ejection. Can be. Also, since the thickness of the water-repellent resin film on the nozzle surface can be set arbitrarily,
Water-repellent and non-water-repellent areas in the nozzle can be set arbitrarily, thus maintaining the ink meniscus, maintaining the straightness and ejection stability of ink droplets, and manufacturing inkjet recording heads with good print quality. can do.
【００２８】また、耐熱性、耐薬品性（耐インク性）、
耐久性、さらにエキシマレーザ加工性等に優れたポリイ
ミドやポリエーテルイミドに接着するポリイミド系また
はエポキシ系樹脂等からなる樹脂コーティング剤を用い
れば、インク吐出ノズル加工およびインクノズルヘッド
本体組立加工の問題や、長期間使用での品質、信頼性の
問題を少なくすることができる。また、撥水性微粉末を
混合分散させた樹脂をスクリーン印刷法またはロールコ
ート法または該樹脂に感光性を付与させて任意のパター
ンをインク吐出ノズル周囲に形成するようにすれば、樹
脂基板と撥水性樹脂膜との熱膨張率の違いによるインク
ジェット記録用ヘッドの変形等を防ぐことができる。Also, heat resistance, chemical resistance (ink resistance),
If a resin coating agent made of polyimide or epoxy resin that adheres to polyimide or polyetherimide, which has excellent durability and excimer laser processability, is used, problems such as ink discharge nozzle processing and ink nozzle head body assembly processing may occur. In addition, quality and reliability problems during long-term use can be reduced. In addition, if a resin in which water-repellent fine powder is mixed and dispersed is screen-printed or roll-coated, or the resin is imparted with photosensitivity to form an arbitrary pattern around the ink discharge nozzles, the resin substrate and the resin are repelled. It is possible to prevent deformation of the inkjet recording head due to a difference in thermal expansion coefficient between the aqueous resin film and the like.
【００２９】また、従来のごとくニッケル共析メッキ層
を設ける場合では、樹脂基板とニッケル共析メッキ層と
の間の熱膨張率の違いによってノズルプレートに変形を
起こし易いが、本発明のごとく撥水性微粉末を混合分散
させた撥水性樹脂膜の場合では、特に樹脂基板と樹脂が
同一材質（例えばポリイミド）のときには全く問題とな
らず、ノズル吐出ムラ等の低減による品質、信頼性向上
となる。また、樹脂コーティング剤からなる膜表面を金
属板で加圧するかあるいは硬化膜表面を研磨すれば、平
坦で平滑な大きな露出面積の撥水性微粉末の表面の撥水
性樹脂膜を形成することができ、これにより長期間使用
でのワイビング動作による撥水性劣化を抑えることがで
きる。When a nickel eutectoid plating layer is provided as in the prior art, the nozzle plate is liable to be deformed due to a difference in thermal expansion coefficient between the resin substrate and the nickel eutectoid plating layer. In the case of a water-repellent resin film in which an aqueous fine powder is mixed and dispersed, there is no problem particularly when the resin substrate and the resin are the same material (for example, polyimide), and the quality and reliability are improved by reducing nozzle discharge unevenness and the like. . In addition, if the surface of the film made of the resin coating agent is pressed with a metal plate or the surface of the cured film is polished, a flat and smooth water-repellent resin film on the surface of the water-repellent fine powder having a large exposed area can be formed. Thereby, it is possible to suppress the water repellency deterioration due to the wiping operation in long-term use.
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のインクジェット記
録用ヘッドの製造方法の一実施形態例を工程順に説明す
るための要部側断面図である。FIGS. 1A to 1E are side sectional views of a main part for describing an embodiment of a method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention in the order of steps.
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、樹脂コーティング剤が撥水
性樹脂膜になる過程を説明するための図であり、（ｃ）
は（ｂ）の拡大図である。FIGS. 2A to 2C are diagrams for explaining a process in which a resin coating agent turns into a water-repellent resin film, and FIGS.
3 is an enlarged view of FIG.
【図３】（ａ）、（ｂ）は、撥水性樹脂膜をパターニン
グして形成した例を示す要部平面図である。FIGS. 3A and 3B are main part plan views showing an example in which a water-repellent resin film is formed by patterning.
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、樹脂コーティング剤が撥水
性樹脂膜になる過程を説明するための図であり、（ｃ）
は（ｂ）の拡大図である。FIGS. 4A to 4C are diagrams for explaining a process in which a resin coating agent becomes a water-repellent resin film, and FIG.
3 is an enlarged view of FIG.
１…樹脂基板、２…樹脂コーティング剤、４…金属板、
５…撥水性樹脂膜、６…撥水性微粉末、７…インクノズ
ル、８…希釈液ノズル、１１…インクジェット記録用ヘ
ッド1 ... resin substrate, 2 ... resin coating agent, 4 ... metal plate,
5 water-repellent resin film, 6 water-repellent fine powder, 7 ink nozzle, 8 diluent nozzle, 11 ink jet recording head
Claims (8)
合分散させた樹脂コーティング剤を塗布し、さらにこれ
を硬化させて撥水性樹脂膜を形成し、 次いで、前記樹脂基板に穿孔加工を施し、吐出ノズルを
形成することを特徴とするインクジェット記録用ヘッド
の製造方法。1. A flat surface of a resin substrate is coated with a resin coating agent in which water-repellent fine powder is mixed and dispersed, and then cured to form a water-repellent resin film. And forming an ejection nozzle.
とは同じ系の樹脂であることを特徴とする請求項１記載
のインクジェット記録用ヘッドの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the resin substrate and the resin coating agent are made of the same resin.
したことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記
録用ヘッドの製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the resin coating agent is provided with photosensitivity.
−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、四フ
ッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ
化エチレン−エチレン共重合樹脂、三フッ化塩化エチレ
ン−エチレン共重合樹脂、四フッ化エチレン樹脂、三フ
ッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化
ビニル樹脂、フッ化ピッチ、フッ化黒鉛のうちの一種あ
るいは複数種からなることを特徴とする請求項１記載の
インクジェット記録用ヘッドの製造方法。4. The water-repellent fine powder includes ethylene tetrafluoride-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin, ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoro copolymer resin, ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer resin, It shall be composed of one or more of fluorinated ethylene-ethylene copolymer resin, tetrafluoroethylene resin, ethylene trifluoride ethylene resin, vinylidene fluoride resin, vinyl fluoride resin, pitch fluoride, and graphite fluoride. The method for manufacturing an ink jet recording head according to claim 1, wherein:
理あるいはシランカップリング処理がなされていること
を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録用ヘッ
ドの製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the water-repellent fine powder has been subjected to a surfactant treatment or a silane coupling treatment in advance.
水性樹脂膜を形成する際、該樹脂コーティング剤からな
る膜表面を、平坦、平滑でかつ離型処理を施した表面を
有する金属板で加圧するか、あるいは該樹脂コーティン
グ剤が硬化した後に該樹脂コーティング剤からなる膜表
面を研磨し、該膜表面から突出している撥水性微粉末の
突出部分を低減させ、露出面積を大きくすることを特徴
とする請求項１記載のインクジェット記録用ヘッドの製
造方法。6. When the resin coating agent is cured to form a water-repellent resin film, the surface of the film made of the resin coating agent is applied with a metal plate having a flat, smooth and release-treated surface. Pressing, or polishing the surface of the film made of the resin coating agent after the resin coating agent has hardened, thereby reducing the projecting portion of the water-repellent fine powder projecting from the film surface and increasing the exposed area. The method for manufacturing an inkjet recording head according to claim 1.
ーザ法、ドリル加工法、プレス加工法あるいはエッチン
グ法のうちの一種あるいは複数種からなることを特徴と
する請求項１記載のインクジェット記録用ヘッドの製造
方法。7. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the perforation processing of the resin substrate is performed by one or more of an excimer laser method, a drill processing method, a press processing method, and an etching method. Manufacturing method.
合分散させた樹脂フィルムを熱圧着して撥水性樹脂膜を
形成し、 次いで、前記樹脂基板に穿孔加工を施し、吐出ノズルを
形成することを特徴とするインクジェット記録用ヘッド
の製造方法。8. A resin film obtained by mixing and dispersing water-repellent fine powder on a flat resin substrate surface to form a water-repellent resin film by thermocompression bonding. Then, a hole is formed on the resin substrate to form a discharge nozzle. A method for manufacturing an ink jet recording head.
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- 1998-06-19 JP JP17237598A patent/JP2000006423A/en active Pending
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