JP2001121709A - Ink jet 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、クリーニングに起
因する傷によるインク吐出方向の曲がりが抑えられたイ
ンクジェットヘッドに関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ink jet head in which bending in an ink ejection direction due to a scratch caused by cleaning is suppressed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェットプリンターは、ノズル内
にインクを満たして正の圧力を掛け、インクをインク室
から押し出し、続いてインクに負の圧力を掛けてノズル
内に引き戻すことにより、押し出したインク柱を引きち
ぎって、ノズルからインク滴を吐出するものである。こ
のときインクメニスカスはノズル内に深く引き込まれ
る。又この負圧によりインクタンクからノズル内にイン
クが満たされ、次の吐出に備える。負圧が反転して正圧
になると、メニスカスが再び押し出され、ノズルの出口
方向に移動する。2. Description of the Related Art An ink jet printer fills a nozzle with ink, applies a positive pressure to the ink, pushes the ink out of an ink chamber, and then applies a negative pressure to the ink to pull the ink back into the nozzle, thereby extruding the ink column. To eject ink droplets from the nozzles. At this time, the ink meniscus is drawn deep into the nozzle. Further, the ink is filled from the ink tank into the nozzles by the negative pressure, and is prepared for the next ejection. When the negative pressure is reversed to a positive pressure, the meniscus is pushed out again and moves toward the outlet of the nozzle.
【０００３】この際、インクを吐出するために掛けた圧
力が、インクを吐出した後も残留して振動するため、ノ
ズル内のインク圧力が変動し、インクメニスカスが振動
する。この振動は数回繰り返されると、次第に減衰して
次の吐出が可能となる。又、インクジェットヘッドの吐
出方式によっては、一つのインク室からインクを吐出す
ると、隣接するインク室にも吐出圧力が伝わって非吐出
ノズルでもインクメニスカスが振動する。At this time, since the pressure applied to discharge the ink remains and vibrates even after the ink is discharged, the ink pressure in the nozzle fluctuates, and the ink meniscus vibrates. When this vibration is repeated several times, it gradually attenuates and the next ejection becomes possible. Further, depending on the ejection method of the ink jet head, when ink is ejected from one ink chamber, the ejection pressure is also transmitted to the adjacent ink chamber, and the ink meniscus vibrates even in a non-ejection nozzle.
【０００４】この圧力変動によりノズル内のインクに正
圧が掛かるとき、インクが吐出口から外に溢れ出ること
がある。ノズルプレートの表面に溢れ出たインクは、次
の負圧でノズル内に引き込まれるが、ノズルプレートの
表面は、溢れ出たインクで汚れ易く、これが安定吐出を
妨げ、画像を劣化させる原因となる。即ち、溢れ出たイ
ンクや付着したインクミストは、ノズルプレート上に次
第に蓄積してインク溜まりを形成し、このインク溜まり
が吐出口に触れると、吐出するインク滴を引っ張り、吐
出方向を曲げてしまったり、更に、インク溜まりが大き
くなって吐出口を覆うと、この溜まりを突き破ってイン
ク滴が吐出するときインクが飛び散り、画像を汚してし
まったりする。更にインク溜まりが吐出口を厚く覆うと
インクが吐出しなくなる。又、ノズルプレート上のイン
ク溜まりには、被印刷物である紙や布等から発生する繊
維や塵が付着し易く、それがノズル穴を塞ぐこともあ
る。When a positive pressure is applied to the ink in the nozzle due to the pressure fluctuation, the ink may overflow from the discharge port. The ink overflowing on the surface of the nozzle plate is drawn into the nozzles at the next negative pressure, but the surface of the nozzle plate is easily stained with the overflowing ink, which hinders stable ejection and causes deterioration of an image. . In other words, the overflowed ink and the attached ink mist gradually accumulate on the nozzle plate to form an ink pool. When the ink pool touches the discharge port, the ink droplet to be discharged is pulled, and the discharge direction is bent. If the ink pool becomes large and covers the ejection port, the ink splatters when the ink drops are ejected through the pool, and the image becomes dirty. Further, if the ink pool covers the discharge port thickly, the ink is not discharged. In addition, fibers and dust generated from paper, cloth, or the like, which is a printing substrate, easily adhere to the ink reservoir on the nozzle plate, and this may block the nozzle holes.
【０００５】インクによる汚れを防ぐために、ノズルプ
レートに撥インク処理を施すことが行われている。ノズ
ルプレート表面を撥インク処理すると、インクのメニス
カスが吐出口から外に出ても、インクがノズルプレート
上に溢れ出たり、濡れ拡がったりするのを防ぐことがで
きる。しかしながら、撥インク処理をノズルプレートに
施しても、インクの固化物や埃等が付着してインクの吐
出方向が曲がったり、ノズルつまりが起こったりするの
でクリーニングが必要である。このクリーニングは通常
ブレードやスポンジ状の部材を接触させて汚染物を擦り
取る作業であり、クリーニングを繰り返すうちに紙粉な
どの外部汚染物が擦られて吐出口を傷付けることがあ
る。[0005] In order to prevent contamination by ink, a nozzle plate is subjected to an ink-repellent treatment. When the surface of the nozzle plate is treated with the ink repellent ink, even if the meniscus of the ink comes out of the ejection port, it is possible to prevent the ink from overflowing onto the nozzle plate or spreading. However, even if the nozzle plate is subjected to the ink-repellent treatment, solidification of the ink, dust and the like adhere to the nozzle plate, causing the ink ejection direction to bend and the nozzle to be clogged. This cleaning is usually an operation of scraping contaminants by bringing a blade or a sponge-like member into contact, and during repetition of cleaning, external contaminants such as paper powder may be rubbed and the discharge port may be damaged.
【０００６】吐出口の傷はエッジ部分にインク濡れ性の
不均一を生じさせ、インクに濡れている部分ではインク
の表面張力により吐出するインク滴が引っ張られてイン
ク吐出方向に影響を与え、印字精度に問題を生ずる。こ
れに対して本発明者は、吐出口周縁の限られた領域を親
インク化するのが、インクで濡れる領域を吐出口周縁の
やや離れたところまで拡大し、仮に傷がついてもインク
の濡れ性の不均一は吐出口から少し離れたところに生ず
るので、インクの吐出方向が曲がってしまうのを抑えら
れることを見出した。[0006] Scratches in the discharge ports cause uneven ink wettability at the edge portions. In the portions wet with the ink, the ink droplets to be discharged are pulled by the surface tension of the ink and affect the ink discharge direction. A problem arises in accuracy. On the other hand, the inventor of the present invention makes the ink-restricted area around the ejection port periphery ink-friendly, because the area wetted with the ink is enlarged to a place slightly away from the ejection port periphery, so that even if the area is damaged, the ink becomes wet. Since the non-uniformity occurs at a position slightly away from the ejection port, it has been found that the ink ejection direction can be prevented from bending.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】特開平６−２４６９２
１号では撥インク性の供析メッキ層のノズル内への回り
込みを抑えてインク滴の飛行曲がりが生じない様にした
結果、同６−３１６０８３号ではインク液溜まりの吐出
口近傍での残留を防止することを目的として、吐出口周
縁に親インク層を設け、その外側を撥インク層にする技
術が開示されている。SUMMARY OF THE INVENTION Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-24692
In No. 1, as a result of suppressing the ink repellent deposition plating layer from flowing into the nozzle to prevent the ink droplet from being bent, in No. 6-316083, the ink droplet remaining in the vicinity of the discharge port was reduced. For the purpose of prevention, there is disclosed a technique in which an ink-repellent layer is provided on the periphery of the discharge port and the outside of the ink-repellent layer is provided.
【０００８】しかしながら、傷によるインク吐出方向の
曲がりを抑えるには、上述の公知例技術よりも親インク
化する領域を精度良くコントロールすることが必要であ
る。例えば、ノズル加工前のノズルプレートに、予め撥
インク部分と親インク部分を形成し、レーザーにてノズ
ル加工するのは位置合わせが困難であり、予めノズル加
工したノズルプレートで撥インク部分と親インク部分を
形成するのは多くの工数と管理が必要となる。However, in order to suppress the bending of the ink ejection direction due to scratches, it is necessary to control the area to be made ink-friendly more accurately than in the above-mentioned known technique. For example, it is difficult to form an ink-repellent portion and a parent ink portion on a nozzle plate before nozzle processing in advance and perform nozzle processing with a laser. Forming a part requires a lot of man-hours and management.
【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、高精度の位置合わせや煩雑な工程
を必要とせず、簡便な工程でインク吐出口周縁の必要領
域を親インク化して形成したインクジェットヘッドを提
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 eliminate the need for high-precision alignment and complicated steps, and to reduce the required area around the ink discharge port by a simple process. It is an object of the present invention to provide an ink jet head formed by conversion.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、 ノズルプレートのインク吐出側表面が撥インク処理
されたインク射出ノズルの、吐出口周縁の撥インク層が
オゾンによって破壊されて親水化処理を施されたインク
ジェットヘッド、前記撥インク層をオゾンによって破壊
する親水化処理が、オゾンを含む流体をヘッド内部に導
入してノズル孔から噴出させて行われたこと、前記撥イ
ンク層をオゾンによって破壊する親水化処理が、前記撥
インク処理されたノズルプレートをオゾン雰囲気のガス
中に放置するか、オゾンを含む液体に浸漬することによ
って行われたこと、該ガス中放置又は液体への浸漬がノ
ズルプレートのインク吐出側に保護シートが添付されて
行われたこと、 ノズルプレートのインク吐出側表面が撥インク処理
されたインク射出ノズルの、吐出口周縁の撥インク層が
エキシマレーザーの照射にて除去されて親水化処理を施
されたインクジェットヘッド、前記エキシマレーザーの
照射領域が吐出口端部から少なくとも１μｍ、かつ最長
で３００μｍであること、吐出口周縁の親水化処理の最
短部に対する最長部の偏りが７／３以下であること、ノ
ズルプレートがエキシマレーザーの照射によりアブレー
ションが起こる樹脂からなること、及び、において
撥インク層が主としてフッ素樹脂からなること、によっ
て達成される。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ink jet nozzle in which the ink ejection side surface of a nozzle plate has been subjected to an ink repellent treatment. Is applied, a hydrophilization treatment for destroying the ink-repellent layer with ozone is performed by introducing a fluid containing ozone into the head and ejecting the ink-repellent layer from a nozzle hole. The hydrophilization treatment for destruction is performed by leaving the ink-repellent-treated nozzle plate in a gas in an ozone atmosphere or by immersing the nozzle plate in a liquid containing ozone. The protection sheet was attached to the ink ejection side of the nozzle plate, and the ink ejection side surface of the nozzle plate was treated with ink repellent. An ink jet head in which the ink-repellent layer on the periphery of the ejection port of the ejection nozzle is removed by irradiation with an excimer laser and subjected to a hydrophilic treatment, and the irradiation area of the excimer laser is at least 1 μm from the end of the ejection port, and 300 μm at the longest. The deviation of the longest part of the periphery of the discharge port from the shortest part of the hydrophilic treatment is not more than 7/3, the nozzle plate is made of a resin that undergoes ablation by irradiation of excimer laser, and the ink-repellent layer Is mainly composed of a fluororesin.
【００１１】以下、本発明について詳しく述べる。第１
に本発明者は、ノズルプレートにノズル孔を形成した後
にオゾン処理を行うと、ノズル周りの限られた領域だけ
親インク化できることを見出しの発明に至った。オゾ
ンの酸化力は非常に強く、多くの有機物等を酸化できる
が、フッ素系樹脂については反応性が低い。例えば、ポ
リエステルやポリイミド等の基材樹脂シートにテトラフ
ルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体
（ＦＥＰ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
の様なフッ素樹脂によって撥インク処理がなされたノズ
ルプレートに対して、オゾンによる処理を行うと、表面
の撥インク層はオゾンによる酸化を殆ど受けないが、基
材表面や基材と撥インク層との界面はオゾンによる酸化
が起こる。従って、基材と撥インク層との界面が露出し
ているノズル孔端部はオゾンによる酸化が起こりやす
く、ノズル孔周縁の膜付が低下し、その部分だけ撥イン
ク層が剥がれる。従って選択的にノズル孔周縁だけ撥イ
ンク層除去が可能で、加えてオゾンによる親インク化が
なされる。Hereinafter, the present invention will be described in detail. First
In addition, the present inventor has found out that if ozone treatment is performed after forming a nozzle hole in a nozzle plate, ink can be made lyophilic only in a limited area around the nozzle. Ozone has a very strong oxidizing power and can oxidize many organic substances and the like, but has low reactivity with respect to a fluororesin. For example, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP) or polytetrafluoroethylene (PTFE)
When an ozone treatment is performed on a nozzle plate that has been subjected to an ink repellent treatment with a fluororesin as described above, the ink repellent layer on the surface is hardly oxidized by ozone. Oxidation occurs at the interface with ozone. Therefore, the end portion of the nozzle hole where the interface between the base material and the ink repellent layer is exposed is apt to be oxidized by ozone, and the coating on the periphery of the nozzle hole is reduced, and the ink repellent layer is peeled off only at that portion. Therefore, it is possible to selectively remove the ink-repellent layer only at the periphery of the nozzle hole, and in addition, the ink is made lipophilic with ozone.
【００１２】この様にオゾン処理による親水化処理は、
位置合わせや複雑な前処理の手間が掛からず、たとえノ
ズル孔が曲面上に存在する様な場合でも吐出口周縁の親
インク化が可能である。ノズルプレートを構成する基材
としては、ポリイミド、ポリサルフォン、ポリエーテル
サルフォン等が好ましく採用できる。特に好ましくはポ
リイミド樹脂で、Ｄｕｐｏｎｔ社製；カプトンや宇部興
産（株）製；ユーピレックス等が寸法安定性、耐インク
性、耐熱性等に優れているので好ましい。As described above, the hydrophilic treatment by the ozone treatment is performed as follows.
The positioning and complicated pre-processing are not required, and even if the nozzle holes are present on a curved surface, it is possible to make the periphery of the ejection port ink-friendly. Polyimide, polysulfone, polyethersulfone, or the like can be preferably used as a base material constituting the nozzle plate. Particularly preferred are polyimide resins, manufactured by Dupont; Kapton and Ube Industries, Ltd .; Upilex, etc., because they are excellent in dimensional stability, ink resistance, heat resistance and the like.
【００１３】撥インク層としてはオゾン耐性の高いフッ
素樹脂からなるものが好ましいが、フッ素含有のシラン
化合物等を用いても良い。あまりオゾン耐性を有さない
撥インク層の場合は、表面に保護シートを貼付してオゾ
ン処理を行えば良い。オゾン処理の方法としては、オゾ
ンを含む流体（気体又は液体）をヘッド内部に導入して
ノズル孔から噴出させたり、オゾン雰囲気のガス中に放
置するか、オゾンを含む液体に浸漬したりして行う。The ink-repellent layer is preferably made of a fluorine resin having high ozone resistance, but a fluorine-containing silane compound may be used. In the case of an ink-repellent layer having little ozone resistance, an ozone treatment may be performed by attaching a protective sheet to the surface. As a method of the ozone treatment, a fluid (gas or liquid) containing ozone is introduced into the head and ejected from a nozzle hole, or left in a gas in an ozone atmosphere, or immersed in a liquid containing ozone. Do.
【００１４】第２に処理位置合わせの精度に信頼性の有
るエキシマレーザーの照射で吐出口周縁の撥インク層を
除去して親水化処理が可能であることを見出し、の発
明に至った。即ち、ノズルプレートの基材シートのイン
ク吐出側に撥インク層を設けて、ノズル加工を行い、そ
の後撥インク層側からインク吐出口周縁にエキシマレー
ザーの照射を行うか、予めノズル孔が形成された基材シ
ートのインク吐出側に撥インク層を設けた後、撥インク
層側からインク吐出口周縁にエキシマレーザーの照射を
行って親水化処理を行うものである。Second, the present inventors have found that it is possible to remove the ink-repellent layer on the periphery of the discharge port by irradiation with an excimer laser having a high accuracy in the alignment of the processing, thereby enabling the hydrophilic processing. That is, an ink-repellent layer is provided on the ink discharge side of the base sheet of the nozzle plate, and nozzle processing is performed. Thereafter, excimer laser irradiation is performed on the periphery of the ink discharge port from the ink-repellent layer side, or a nozzle hole is formed in advance. After the ink repellent layer is provided on the ink discharge side of the base sheet, the periphery of the ink discharge port is irradiated with excimer laser from the ink repellent layer side to perform a hydrophilic treatment.
【００１５】エキシマレーザーによる加工は多くの有機
物に可能であるが、ＰＴＦＥの様なフッ素系樹脂の加工
性は良くない。その場合ノズルプレートの基材がエキシ
マレーザーの照射によりアブレーションが起こる樹脂で
有れば、本発明の親水化処理が可能となる。ポリエステ
ルやポリイミド等の基材樹脂シートにテトラフルオロエ
チレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）
やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の様なフッ
素樹脂によって撥インク処理がなされたノズルプレート
に対して、エキシマレーザー照射を行うと、表面の撥イ
ンク層は基材樹脂のアブレーションによってきれいに除
去できる。Although processing with excimer laser is possible for many organic substances, the workability of a fluorine-based resin such as PTFE is not good. In this case, if the base material of the nozzle plate is a resin that undergoes ablation by irradiation with excimer laser, the hydrophilic treatment of the present invention can be performed. Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP) for base resin sheet such as polyester or polyimide
When excimer laser irradiation is performed on a nozzle plate that has been subjected to an ink-repellent treatment with a fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), the ink-repellent layer on the surface can be removed cleanly by ablation of the base resin.
【００１６】エキシマレーザーの照射によりアブレーシ
ョンが起こる樹脂としては、ポリカーボネート、ポリサ
ルフォン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリベン
ズイミダゾール、ポリアセタール、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、
フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ
樹脂等が挙げられる。Examples of the resin which causes ablation by irradiation with an excimer laser include polycarbonate, polysulfone, polyimide, polyetherimide, polybenzimidazole, polyacetal, polyethylene terephthalate, polystyrene, polyphenylene oxide, and the like.
Phenol resin, acrylic resin, epoxy resin, ABS
Resins.
【００１７】吐出口周縁の親水化処理の範囲としては、
傷による吐出方向の曲がりを抑え、かつインクの付着に
よる吐出量や吐出速度のバラツキが生じない、吐出口端
部から１〜３００μｍの範囲が好ましい。また親水化領
域とノズル孔の中心がずれている場合も吐出角度のバラ
ツキを招くので、吐出口周縁の親水化処理の最短部に対
する最長部の偏りが７／３以下であることが好ましい。The range of the hydrophilic treatment of the periphery of the discharge port is as follows.
A range of 1 to 300 μm from the end of the discharge port is preferable, in which the bending of the discharge direction due to scratches is suppressed and the discharge amount and the discharge speed due to the adhesion of ink do not vary. Also, when the center of the nozzle hole is deviated from the center of the hydrophilic region, a variation in the discharge angle is caused. Therefore, it is preferable that the bias of the longest portion of the peripheral edge of the discharge port with respect to the shortest portion of the hydrophilic treatment is 7/3 or less.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、実施例を用いて本発明について詳しく
述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例１ （ヘッド−１の作製）厚さ７５μｍのポリイミドシート
にフッ素樹脂（旭硝子社製、ＣＴＸ−１０９Ａ）を塗布
して２００℃で加熱処理し、膜厚０．５μｍの撥インク
層を形成した。次いで撥インク層側の反対側面からエキ
シマレーザー（波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザー、エネ
ルギー密度２．０Ｊ／ｃｍ2）にて径２５μｍのノズル
孔加工を行った。EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 (Preparation of Head-1) A 75 μm thick polyimide sheet was coated with a fluororesin (CTX-109A, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and heated at 200 ° C. to form an ink-repellent layer having a thickness of 0.5 μm. did. Next, a nozzle hole having a diameter of 25 μm was formed from the opposite side of the ink repellent layer side with an excimer laser (KrF laser having a wavelength of 248 nm, energy density of 2.0 J / cm 2 ).
【００１９】インクジェットヘッド駆動部と作製したノ
ズルプレートを貼り合わせてインクジェットヘッドを作
製した。組上がったヘッドのインク供給チャネル側から
オゾンを含んだ酸素ガス（オゾン濃度７０００ｐｐｍ）
を１０分間流して（流速３００ｍｌ／分）オゾン処理を
行い、水で濡らした綿棒でノズル周りの撥インク処理剤
を除去して親水化処理を行い、インクジェットヘッド−
１を得た。 （ヘッド−２の作製）ヘッド−１と同様にして組上がっ
たヘッドのインク供給チャネル側からオゾンを含んだ水
（オゾン濃度１５ｐｐｍ）を１０分間流して（流速３０
ｍｌ／分）オゾン処理を行い、水で濡らした綿棒でノズ
ル周りの撥インク処理剤を除去して親水化処理を行い、
インクジェットヘッド−２を得た。 （ヘッド−３の作製）ヘッド−１と同様にしてノズル孔
加工を行ったノズルプレートをオゾンを含んだ水（オゾ
ン濃度１５ｐｐｍ）に２０分間浸漬した後、取り出して
自然乾燥させてからインクジェットヘッド駆動部と貼り
合わせてインクジェットヘッド−３を作製した。 （ヘッド−４の作製）厚さ７５μｍのポリイミドシート
に撥インク膜形成前の粗面化処理として、アルゴンガス
雰囲気下、流量５０ｓｃｃｍ、圧力２０Ｐａ、マイクロ
波出力２００Ｗで５分間プラズマエッチング処理し、シ
ートの表面粗さ（Ｒａ）０．０２μｍとした。３０℃に
保持した気化器中に９５重量部のジエトキシジメチルシ
ラン及び５重量部のＣ8Ｆ17Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3を
入れ、キャリアガスとしてアルゴンガスを用い、真空チ
ャンバー中の環境を、キャリアガス流量５０ｓｃｃｍ、
圧力２０Ｐａ、マイクロ波出力２００Ｗとして２０分間
プラズマ重合撥インク膜の成膜を行った。The ink jet head was manufactured by bonding the ink jet head drive section and the prepared nozzle plate. Oxygen gas containing ozone (ozone concentration 7000 ppm) from the ink supply channel side of the assembled head
For 10 minutes (flow rate 300 ml / min) to perform ozone treatment, remove the ink-repellent treating agent around the nozzle with a cotton swab wetted with water, perform hydrophilic treatment, and perform ink-jet printing.
1 was obtained. (Preparation of Head-2) Water containing ozone (ozone concentration: 15 ppm) was flowed from the ink supply channel side of the head assembled in the same manner as Head-1 for 10 minutes (flow rate: 30).
ml / min) ozone treatment, hydrophilization treatment by removing the ink repellent treatment agent around the nozzle with a cotton swab wet with water,
Inkjet head-2 was obtained. (Preparation of head-3) The nozzle plate, which had been subjected to nozzle hole processing in the same manner as head-1, was immersed in ozone-containing water (ozone concentration: 15 ppm) for 20 minutes, taken out and air-dried, and then driven by the inkjet head. Inkjet head-3 was fabricated by adhering to the part. (Preparation of Head-4) As a surface roughening treatment before forming an ink-repellent film on a polyimide sheet having a thickness of 75 μm, the sheet was subjected to plasma etching treatment in an argon gas atmosphere at a flow rate of 50 sccm, a pressure of 20 Pa, and a microwave output of 200 W for 5 minutes. Has a surface roughness (Ra) of 0.02 μm. 95 parts by weight of diethoxydimethylsilane and 5 parts by weight of C 8 F 17 C 2 H 4 Si (OC 2 H 5 ) 3 were put into a vaporizer maintained at 30 ° C., and argon gas was used as a carrier gas, and vacuum was applied. The environment in the chamber was adjusted to a carrier gas flow rate of 50 sccm,
A plasma polymerization ink repellent film was formed at a pressure of 20 Pa and a microwave output of 200 W for 20 minutes.
【００２０】表面をクリーニングした定盤上に真空吸着
によってシートを固定し、レーザー入射角度が０．１°
以内になる様調整し、エネルギー密度を前記コーン角度
が７°以内になる様に調整して、酸素ガスの吹きつけを
行いながらエキシマレーザーにてノズル孔の加工を行っ
た。この様にしてノズル孔加工を施したノズルプレート
をオゾンを含んだ水（オゾン濃度１５ｐｐｍ）に２０分
間浸漬した後、取り出して自然乾燥させてからインクジ
ェットヘッド駆動部と貼り合わせてインクジェットヘッ
ド−４を作製した。 実施例２ 厚さ７５μｍのポリイミドシートにフッ素樹脂（旭硝子
社製、ＣＴＸ−１０９Ａ）を塗布して２００℃で加熱処
理し、膜厚０．５μｍの撥インク層を形成した。次いで
撥インク層側の反対側面からエキシマレーザー（波長２
４８ｎｍのＫｒＦレーザー、エネルギー密度２．０Ｊ／
ｃｍ2）にて径２５μｍのノズル孔加工を行った。A sheet is fixed by vacuum suction on a surface plate whose surface has been cleaned, and the laser incident angle is 0.1 °.
And the energy density was adjusted so that the cone angle was within 7 °. The nozzle holes were processed by an excimer laser while blowing oxygen gas. After the nozzle plate having been subjected to the nozzle hole processing is immersed in ozone-containing water (ozone concentration: 15 ppm) for 20 minutes, the nozzle plate is taken out and air-dried, and then bonded to an ink-jet head driving unit to form an ink-jet head-4. Produced. Example 2 A fluororesin (CTX-109A, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) was applied to a polyimide sheet having a thickness of 75 μm and heated at 200 ° C. to form an ink-repellent layer having a thickness of 0.5 μm. Next, an excimer laser (wavelength 2
48 nm KrF laser, energy density 2.0 J /
cm 2 ), a nozzle hole having a diameter of 25 μm was formed.
【００２１】吐出口端部からの親水化処理領域の最短部
分をＡμｍ、最長部分をＢμｍとしたとき、Ａ：Ｂが
（１）５：５、（２）１５：２２、（３）３：７、
（４）７０：８０となるように、撥インク層側からノズ
ル孔めがけて、ノズル孔よりも大きい口径のエキシマレ
ーザーを照射して親インク処理を行った。インクジェッ
トヘッド駆動部と上記処理を施したノズルプレートを貼
り合わせてインクジェットヘッド（１）〜（４）を作製
した。一方親インク処理を施さずに同様に作製したもの
を比較インクジェットヘッドとした。 《クリーニング性評価》作製した各々のインクジェット
ヘッドを、クリーニングに用いられるウレタンゴムブレ
ードを用いて擦り、その後の吐出方向の曲がり具合を測
定した。吐出角度の最大角度差を測定して２度以上角度
差が出た場合をＮＧとする。３００００回まで擦って評
価した。結果は以下の通りである。When the shortest part of the hydrophilic region from the end of the discharge port is A μm and the longest part is B μm, A: B is (1) 5: 5, (2) 15:22, (3) 3: 7,
(4) An excimer laser having a diameter larger than the diameter of the nozzle hole was irradiated to the nozzle hole from the ink-repellent layer side so that the ratio became 70:80, and the ink-philic treatment was performed. The ink-jet heads (1) to (4) were manufactured by bonding the ink-jet head driving unit and the nozzle plate subjected to the above-described processing. On the other hand, the same ink-jet head without the ink-affinity treatment was used as a comparative ink-jet head. << Evaluation of Cleaning Property >> Each of the produced inkjet heads was rubbed with a urethane rubber blade used for cleaning, and the degree of bending in the subsequent ejection direction was measured. When the maximum angle difference between the discharge angles is measured and an angle difference of 2 degrees or more is obtained, it is regarded as NG. Evaluation was performed by rubbing up to 30,000 times. The results are as follows.
【００２２】 ヘッド−１ 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド−２ 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド−３ 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド−４ 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド（１） 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド（２） 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド（３） 擦り３００００回でもＯＫ ヘッド（４） 擦り３００００回でもＯＫ 比較ヘッド 擦り３０００回でＮＧHead-1 Rubbing 30,000 times or OK Head-2 Rubbing 30,000 times or OK Head-3 Rubbing 30,000 times or OK Head-4 Rubbing 30,000 times OK head (1) Rubbing 30,000 times OK head (2) Rubbing 30,000 OK head (3) rubbing 30,000 times or OK head (4) rubbing 30,000 times OK Comparative head NG after rubbing 3000 times
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、クリーニングに起因する傷によるインク吐出方向の
曲がりが抑えられる。According to the ink jet head of the present invention, the bending of the ink ejection direction due to a scratch caused by cleaning can be suppressed.
Claims (9)
インク処理されたインク射出ノズルの、吐出口周縁の撥
インク層がオゾンによって破壊されて親水化処理を施さ
れたことを特徴とするインクジェットヘッド。1. An ink-jet head, wherein an ink-repellent layer on the periphery of an ejection port of an ink ejection nozzle whose ink ejection side surface of a nozzle plate has been subjected to an ink-repellent treatment is destroyed by ozone and subjected to a hydrophilic treatment. .
る親水化処理が、オゾンを含む流体をヘッド内部に導入
してノズル孔から噴出させて行われたことを特徴とする
請求項１に記載のインクジェットヘッド。2. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic treatment for destroying the ink-repellent layer with ozone is performed by introducing a fluid containing ozone into a head and ejecting the fluid from a nozzle hole. Ink jet head.
る親水化処理が、前記撥インク処理されたノズルプレー
トをオゾン雰囲気のガス中に放置するか、オゾンを含む
液体に浸漬することによって行われたことを特徴とする
請求項１に記載のインクジェットヘッド。3. The hydrophilization treatment for destroying the ink-repellent layer by ozone is performed by leaving the ink-repellent nozzle plate in a gas in an ozone atmosphere or immersing the nozzle plate in a liquid containing ozone. The inkjet head according to claim 1, wherein:
ートが添付されて親水化処理が行われたことを特徴とす
る請求項３に記載のインクジェットヘッド。4. The ink jet head according to claim 3, wherein a protective sheet is attached to the ink discharge side of the nozzle plate and a hydrophilic treatment is performed.
インク処理されたインク射出ノズルの、吐出口周縁の撥
インク層がエキシマレーザーの照射にて除去されて親水
化処理を施されたことを特徴とするインクジェットヘッ
ド。5. An ink ejection nozzle in which an ink ejection side surface of a nozzle plate has been subjected to an ink repellent treatment, wherein an ink repellent layer around the ejection port is removed by irradiation with excimer laser and subjected to a hydrophilic treatment. Inkjet head.
口端部から少なくとも１μｍ、かつ最長で３００μｍで
あることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット
ヘッド。6. The ink jet head according to claim 5, wherein the irradiation area of the excimer laser is at least 1 μm from the end of the discharge port and at most 300 μm.
る最長部の偏りが７／３以下であることを特徴とする請
求項６に記載のインクジェットヘッド。7. The ink jet head according to claim 6, wherein the deviation of the longest portion from the shortest portion in the hydrophilic treatment of the periphery of the discharge port is 7/3 or less.
射によりアブレーションが起こる樹脂からなることを特
徴とする請求項５、６又は７に記載のインクジェットヘ
ッド。8. The ink jet head according to claim 5, wherein the nozzle plate is made of a resin that undergoes ablation by irradiation with an excimer laser.
ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７
又は８に記載のインクジェットヘッド。9. The ink repellent layer according to claim 1, wherein the ink repellent layer is mainly made of a fluororesin.
Or the inkjet head according to 8.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006239730A (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Machining method using laser ablation, and material machined by the machining method |
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1999
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