JP2003127386A - Liquid drop ejection head and its manufacturing method - Google Patents

Liquid drop ejection head and its manufacturing method

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JP2003127386A
JP2003127386A JP2001323074A JP2001323074A JP2003127386A JP 2003127386 A JP2003127386 A JP 2003127386A JP 2001323074 A JP2001323074 A JP 2001323074A JP 2001323074 A JP2001323074 A JP 2001323074A JP 2003127386 A JP2003127386 A JP 2003127386A
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nozzle
droplet discharge
discharge head
fine particles
fine particle
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Umezawa
道夫 梅沢
Kenzo Iwama
健造 岩間
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that wiping resistance and nozzle port accuracy are not compatible. SOLUTION: A nozzle plate 43 is formed by laminating an organic resin member 71 and a high rigidity member 72, and laminating a fine particulate layer 74 containing fine particulate 82 of an organic material and a water repellent layer 75 on a surface of the organic resin member 71 sequentially.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液滴吐出ヘッド及びその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a droplet discharge head and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジ
ェット記録装置において使用するインクジェットヘッド
としては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが
連通する加圧室、(インク流路、加圧液室、圧力室、吐
出室、液室等とも称される。)と、加圧室内のインクを
加圧する圧電素子などの電気機械変換素子、或いはヒー
タなどの電気熱変換素子、若しくはインク流路の壁面を
形成する振動板とこれに対向する電極からなるエネルギ
ー発生手段とを備えて、エネルギー発生手段で発生した
エネルギーで加圧室内インクを加圧することによってノ
ズルからインク滴を吐出させる。
2. Description of the Related Art As an ink jet head used in an ink jet recording apparatus used as an image recording apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine or an image forming apparatus, a nozzle for ejecting ink droplets, a pressure chamber communicating with the nozzle, (Also referred to as an ink flow path, a pressurized liquid chamber, a pressure chamber, a discharge chamber, a liquid chamber, etc.), an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element that pressurizes ink in the pressure chamber, or an electric heat such as a heater. An ink is ejected from the nozzle by pressurizing the ink in the pressurizing chamber with the energy generated by the energy generating means, which includes a transducer that forms a wall surface of the ink flow path and a transducer and an energy generating means that faces the transducer. Eject drops.

【0003】なお、液滴吐出ヘッドとしては、例えば液
体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、DN
Aの試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドなどもあ
るが、以下ではインクジェットヘッドを中心に説明す
る。
As the droplet discharge head, for example, a droplet discharge head for discharging a liquid resist as droplets, DN
There is also a droplet discharge head that discharges the sample A as droplets, but in the following, an inkjet head will be mainly described.

【0004】ここで、ノズルを形成したノズル形成部材
としては、特開平1−108056号公報、特開平2−
121842号公報等に記載されているように、有機樹
脂材料からなるプレートにエキシマレーザーによってノ
ズルとなる穴(ノズル穴)を形成したもの、或いは、特
開昭63−3963号公報、特開平1−42939号公
報等に記載されているように、電鋳支持基板上にドライ
フィルムレジスト等の感光性樹脂材料を用いてノズル径
に応じたレジストパターンを形成した後、このレジスト
パターンを用いてニッケル等の高剛性部材を電鋳工法で
析出してノズルプレートを形成するものが知られてい
る。
Here, as the nozzle forming member in which the nozzle is formed, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-108056 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 121842, etc., a plate made of an organic resin material is provided with holes (nozzle holes) to be nozzles by an excimer laser, or Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-3963 and 1-hei. As described in Japanese Patent No. 42939, a resist pattern corresponding to the nozzle diameter is formed using a photosensitive resin material such as a dry film resist on an electroformed support substrate, and then nickel or the like is formed using this resist pattern. Is known to form a nozzle plate by depositing a highly rigid member by electroforming.

【0005】しかしながら、この種の単層構造のノズル
形成部材にあっては、撥水性、高精度ノズル、高剛性な
どノズルに要求される機能をすべて実現することは困難
である。
However, it is difficult to realize all the functions required for the nozzle, such as water repellency, high-precision nozzle, and high rigidity, in this kind of single-layer nozzle forming member.

【0006】そこで、特開平8−34119号公報に記
載されているように、予めノズル穴を電鋳工法で形成し
た金属層にエポキシ系接着剤で高分子層を積層したノズ
ルプレート基体を用いて、エキシマレーザーで高分子層
にノズル穴に連通する穴部を形成したものも知られてい
る。さらに、特開平6−314704号公報に記載され
ているように、ノズル穴をプレス加工で形成したステン
レス鋼板の裏面側にニッケル電鋳を施して2層の金属層
で形成したものもある。
Therefore, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-34119, using a nozzle plate substrate in which a polymer layer is laminated with an epoxy adhesive on a metal layer in which nozzle holes are previously formed by an electroforming method. Also known is a polymer layer having a hole portion communicating with a nozzle hole formed by an excimer laser. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-314704, there is a stainless steel plate in which nozzle holes are formed by pressing, and nickel electroforming is performed on the back surface side of the stainless steel plate to form two metal layers.

【0007】また、インクジェットヘッドにおいては、
ノズルから液滴化したインク(インク滴)を吐出飛翔さ
せて記録を行うため、ノズルの形状、精度等がインク滴
の噴射特性(インク滴吐出性能)に影響を与えると共
に、ノズル孔を形成しているノズル形成部材の表面の特
性がインク滴の噴射特性に影響を与える。例えば、ノズ
ル形成部材表面のノズル孔周辺部にインクが付着して不
均一なインク溜り(所謂濡れムラ)が発生すると、イン
ク滴の吐出方向が曲げられたり、インク滴の大きさにバ
ラツキが生じたり、インク滴の飛翔速度が不安定になる
等の不都合が生じることが知られている。
In the ink jet head,
Since the ink (ink droplets) formed into droplets is ejected and ejected from the nozzles for recording, the nozzle shape, accuracy, etc. affect the ejection characteristics of the ink droplets (ink droplet ejection performance), and the nozzle holes are formed. The characteristics of the surface of the nozzle forming member that affects the ejection characteristics of the ink droplets. For example, when ink adheres to the peripheral portion of the nozzle hole on the surface of the nozzle forming member to cause uneven ink pool (so-called wetting unevenness), the ejection direction of the ink droplet is bent or the size of the ink droplet varies. It is known that inconveniences such as unstable flying speed of ink droplets occur.

【0008】そこで、インクジェットヘッドにおいて
は、電解ニッケルノズル、プレス穿孔金属ノズル、ポリ
カーボネイトなどの高分子材料をエキシマレーザーで穿
孔したノズル形成部材の表面(吐出面側表面)に、フッ
素系高分子の塗装膜や共析メッキ膜などの撥水膜を成膜
して撥インク性(撥水性)を持たせ、ノズル形成部材の
表面の均一性を高めて、インク滴の飛翔特性の安定化を
図るようにすることが行われている。
Therefore, in the ink jet head, the surface of the nozzle forming member (the surface on the ejection surface side) where the polymer material such as the electrolytic nickel nozzle, the press perforated metal nozzle, and the polycarbonate is perforated by the excimer laser is coated with the fluoropolymer. A water-repellent film such as a film or eutectoid plating film is formed to impart ink repellency (water repellency), improve the uniformity of the surface of the nozzle forming member, and stabilize the flight characteristics of ink droplets. Is being done.

【0009】このようなヘッドとしては、特開平10−
305582号公報に記載されているように、支持基体
の一方の面にテトラフルオロエチレンを一成分とする共
重合体を含む有機樹脂層を撥水層として持つもの、特開
平6−87216号公報に記載されているように、ノズ
ル形成部材の表面に含フッ素重合体からなるコーティン
グ層を設け、その背面側からエキシマレーザを照射して
ノズル孔加工を行ったものがある。
As such a head, Japanese Patent Laid-Open No. 10-
JP-A-6-87216, which has an organic resin layer containing a copolymer containing tetrafluoroethylene as one component as a water repellent layer on one surface of a supporting substrate, as described in JP-A-6-87216. As described, there is one in which a coating layer made of a fluoropolymer is provided on the surface of a nozzle forming member, and a nozzle hole is processed by irradiating an excimer laser from the back side of the coating layer.

【0010】また、インクジェットヘッドのノズルプレ
ートの製造方法としては、特許第2914146号公報
に記載されているように、ノズルプレートの一方の面に
粘着部材を貼り付け、その反対側面からレーザビームを
照射し、プレートの一部が残るように加工した後、粘着
部材をはがして残って一部を除去する方法が知られてい
る。
As a method of manufacturing a nozzle plate of an ink jet head, as described in Japanese Patent No. 2914146, an adhesive member is attached to one surface of the nozzle plate and a laser beam is irradiated from the opposite side surface. Then, a method is known in which, after the plate is processed so that a part thereof remains, the adhesive member is peeled off and the part is left and removed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに少なくとも表層が樹脂材料からなるノズル形成部材
を用いて、樹脂材料の面に有機系材料の撥水膜を形成す
る場合、樹脂材料と有機系材料撥水剤との密着性が悪
く、すぐに剥がれてしまうため、有機系材料撥水剤を直
接塗布することができない。
By the way, when a water repellent film of an organic material is formed on the surface of a resin material by using the nozzle forming member having at least the surface layer made of the resin material as described above, the resin material and the organic material are not used. The organic material water repellent cannot be directly applied because the adhesiveness to the water repellent material is poor and the material is easily peeled off.

【0012】そのため、樹脂材料の表面を化学的・機械
的に粗面化して微細な凹凸を形成して、その上に有機系
材料撥水剤を塗布することで密着力を向上させたり、樹
脂材料と撥水膜の間に中間層としてアンダーコート剤を
塗布し、その上に有機系材料撥水剤を塗布するなどの方
法を用いていることが考えられる。
Therefore, the surface of the resin material is chemically and mechanically roughened to form fine irregularities, and a water repellent agent of an organic material is applied on the surface to improve the adhesion, It is conceivable that a method of applying an undercoating agent as an intermediate layer between the material and the water-repellent film and then applying an organic material water-repellent agent thereon is used.

【0013】しかしながら、このような方法を用いても
有機系材料の撥水剤は、塗布後の初期での撥水性能に優
れているが、ノズルプレート表面やノズル開口面に付着
したインク滴やゴミ等の除去のために行われるワイピン
グ動作によって徐々に磨耗して行き、やがて無くなるな
ど、撥水性が経時的に劣化する。また、ワイピングの寿
命を伸ばそうと撥水層の膜を厚くしても、有機系材料の
撥水剤では、耐磨耗性に弱く数百回程度しかもたないと
いう課題がある。
However, even if such a method is used, the water-repellent agent made of an organic material is excellent in water-repellent performance in the initial stage after application, but ink drops or ink droplets adhering to the nozzle plate surface or the nozzle opening surface are The water repellency deteriorates with time, such that the wiping operation performed to remove dust and the like gradually wears it off and eventually disappears. Further, even if the film of the water repellent layer is thickened in order to extend the life of the wiping, there is a problem that the water repellent agent made of an organic material is weak in abrasion resistance and can be used only several hundred times.

【0014】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、ワイピング耐性に優れ、ノズル形状が高精度
で、長期の安定した滴吐出特性を有する液滴吐出ヘッド
及びその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a droplet discharge head having excellent wiping resistance, a highly accurate nozzle shape, and stable droplet discharge characteristics for a long time, and a manufacturing method thereof. The purpose is to

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ノズル形成部材の
表面に、有機材料の微粒子を含む微粒子層を介して撥水
層を設けたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in a droplet discharge head according to the present invention, a water repellent layer is provided on the surface of a nozzle forming member via a fine particle layer containing fine particles of an organic material. It is a thing.

【0016】ここで、微粒子層に含まれる微粒子がポリ
イミド系の材料であることが好ましい。また、微粒子層
に含まれる微粒子の量が、塗布時の微粒子層材料量に対
して0.05〜1.0重量%の範囲内であること、特に
微粒子に含まれる微粒子の量が、塗布時の微粒子層材料
量に対して0.3〜0.6重量%の範囲内であることが
好ましい。
Here, the fine particles contained in the fine particle layer are preferably made of a polyimide material. Further, the amount of the fine particles contained in the fine particle layer is in the range of 0.05 to 1.0% by weight based on the amount of the fine particle layer material at the time of coating, and particularly, the amount of the fine particles contained in the fine particles is at the time of coating. It is preferable that the amount is in the range of 0.3 to 0.6% by weight based on the amount of the fine particle layer material.

【0017】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法
は、本発明に係る液滴吐出ヘッドを製造する方法であっ
て、微粒子層及び撥水層を形成した後エキシマレーザ加
工によりノズル孔を形成するものである。
A method of manufacturing a droplet discharge head according to the present invention is a method of manufacturing a droplet discharge head according to the present invention, in which a nozzle hole is formed by excimer laser processing after forming a fine particle layer and a water repellent layer. To do.

【0018】ここで、高剛性部材に樹脂部材を接合して
前記ノズル形成部材を形成した後、ノズル形成部材への
微粒子層及び撥水層の形成を行うことが好ましい。
Here, it is preferable that after the resin member is joined to the high-rigidity member to form the nozzle forming member, the fine particle layer and the water repellent layer are formed on the nozzle forming member.

【0019】また、撥水層側面に、アクリル系の材料で
形成された粘着テープを貼り付けた後、前記撥水層反対
面側からエキシマレーザ加工してノズル孔を形成するこ
とが好ましい。この場合、粘着テープの粘着力が、0.
5〜3N/cmの範囲内であることが好ましい。
Further, it is preferable that after attaching an adhesive tape made of an acrylic material to the side surface of the water repellent layer, excimer laser processing is performed from the side opposite to the water repellent layer to form the nozzle hole. In this case, the adhesive strength of the adhesive tape is 0.
It is preferably in the range of 5 to 3 N / cm.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図1は本発明に係るインクジ
ェット記録装置の機構部の概略斜視説明図、図2は同機
構部の側面説明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view of a mechanical section of an inkjet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a side view of the mechanical section.

【0021】このインクジェット記録装置は、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、キ
ャリッジに搭載したインクジェットヘッドからなる記録
ヘッド、記録ヘッドへのインクを供給するインクカート
リッジ等で構成される印字機構部2等を収納し、給紙カ
セット4或いは手差しトレイ5から給送される用紙3を
取り込み、印字機構部2によって所要の画像を記録した
後、後面側に装着された排紙トレイ6に排紙する。
The ink jet recording apparatus is composed of a carriage movable in the main scanning direction inside the recording apparatus main body 1, a recording head including an ink jet head mounted on the carriage, an ink cartridge for supplying ink to the recording head, and the like. The printing mechanism unit 2 and the like for storing the paper 3 fed from the paper feed cassette 4 or the manual feed tray 5 and recording a desired image by the printing mechanism unit 2 and then the discharge tray mounted on the rear surface side. Paper is discharged to 6.

【0022】印字機構部2は、図示しない左右の側板に
横架したガイド部材である主ガイドロッド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2で
紙面垂直方向)に摺動自在に保持し、このキャリッジ1
3にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ
(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する
インクジェットヘッドからなるヘッド14をインク滴吐
出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ13の上側に
はヘッド14に各色のインクを供給するための各インク
タンク(インクカートリッジ)15を交換可能に装着し
ている。
The printing mechanism unit 2 slides the carriage 13 in the main scanning direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2) by the main guide rod 11 and the sub guide rod 12 which are guide members which are laterally mounted on the left and right side plates (not shown). Hold it at will, this carriage 1
3, a head 14 including an inkjet head that ejects ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is mounted with the ink droplet ejection direction facing downward, Each ink tank (ink cartridge) 15 for supplying ink of each color to the head 14 is replaceably mounted on the upper side of 13.

【0023】インクカートリッジ15は上方に大気と連
通する大気口、下方にはインクジェットヘッド14へイ
ンクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された
多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインク
ジェットヘッド14へ供給されるインクをわずかな負圧
に維持している。このインクカートリッジ15からイン
クをヘッド14内に供給する。
The ink cartridge 15 has an atmosphere port communicating with the atmosphere in the upper part, a supply port supplying the ink to the ink jet head 14 in the lower part, and a porous body filled with the ink inside, which is porous. The ink supplied to the inkjet head 14 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the body. Ink is supplied from the ink cartridge 15 into the head 14.

【0024】ここで、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1
2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、主走査モータ1
7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に固定しており、主走査モ
ータ17の正逆回転によりキャリッジ13が往復駆動さ
れる。
Here, the carriage 13 is slidably fitted to the main guide rod 11 on the rear side (downstream side in the sheet conveying direction), and the front side (upstream side on the sheet conveying direction) in the sub guide rod 1.
2 is slidably mounted. Then, since the carriage 13 is moved and scanned in the main scanning direction, the main scanning motor 1
A timing belt 20 is stretched between a drive pulley 18 and a driven pulley 19 which are rotationally driven by 7, and the timing belt 20 is fixed to the carriage 13. It is driven back and forth.

【0025】また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘ
ッド14を用いているが、各色のインク滴を吐出するノ
ズルを有する1個のヘッドでもよい。さらに、ヘッド1
4としては、後述するように、インク流路の壁面の少な
くとも一部を形成する振動板とこれに対向する電極とを
備え、静電力で振動板を変形変位させてインクを加圧す
る静電型インクジェットヘッドを用いている。
Further, although the heads 14 of the respective colors are used as the recording heads in the present embodiment, a single head having nozzles for ejecting ink droplets of the respective colors may be used. Furthermore, head 1
As described below, 4 is an electrostatic type that includes a vibration plate that forms at least a part of the wall surface of the ink flow path and an electrode that faces the vibration plate, and deforms and displaces the vibration plate by electrostatic force to press the ink. An inkjet head is used.

【0026】一方、給紙カセット4にセットした用紙3
をヘッド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及び搬送ローラ24からの用紙3の送り出し
角度を規定する先端コロ26とを設けている。搬送ロー
ラ24は副走査モータ27によってギヤ列を介して回転
駆動される。
On the other hand, the paper 3 set in the paper feed cassette 4
For feeding the paper 3 to the lower side of the head 14, a paper feed roller 21 and a friction pad 22 for separating and feeding the paper 3 from the paper feed cassette 4, and a guide member 23 for guiding the paper 3.
A transport roller 24 that reverses and transports the fed paper 3, a transport roller 25 that is pressed against the peripheral surface of the transport roller 24, and a tip roller 26 that defines the feed angle of the paper 3 from the transport roller 24. Is provided. The transport roller 24 is rotationally driven by the sub-scanning motor 27 via a gear train.

【0027】そして、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を記録ヘッド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を設けている。この印写受け部
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
を設け、さらに用紙3を排紙トレイ6に送り出す排紙ロ
ーラ33及び拍車34と、排紙経路を形成するガイド部
材35,36とを配設している。
A print receiving member 29, which is a paper guide member for guiding the paper 3 delivered from the transport roller 24 below the recording head 14 in correspondence with the range of movement of the carriage 13 in the main scanning direction, is provided. There is. A conveying roller 31 and a spur 32, which are rotationally driven to send out the sheet 3 in the sheet discharging direction, are provided on the downstream side of the printing receiving member 29 in the sheet conveying direction.
Further, a paper discharge roller 33 and a spur 34 for sending the paper 3 to the paper discharge tray 6 and guide members 35 and 36 forming a paper discharge path are provided.

【0028】記録時には、キャリッジ13を移動させな
がら画像信号に応じて記録ヘッド14を駆動することに
より、停止している用紙3にインクを吐出して1行分を
記録し、用紙3を所定量搬送後次の行の記録を行う。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
信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙3を
排紙する。
At the time of recording, by driving the recording head 14 in accordance with the image signal while moving the carriage 13, ink is ejected onto the stopped paper 3 to record one line, and the paper 3 is moved by a predetermined amount. After transportation, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 3 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 3 is ejected.

【0029】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、ヘッド14の吐出不良を回
復するための回復装置37を配置している。回復装置3
7は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有
している。キャリッジ13は印字待機中にはこの回復装
置37側に移動されてキャッピング手段でヘッド14を
キャッピングされ、吐出口部(ノズル孔)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。
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(パージする)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。
A recovery device 37 for recovering the ejection failure of the head 14 is disposed at a position outside the recording area on the right end side of the carriage 13 in the moving direction. Recovery device 3
7 has a cap means, a suction means, and a cleaning means. While waiting for printing, the carriage 13 is moved to the recovery device 37 side and the head 14 is capped by the capping means, and the ejection port portion (nozzle hole) is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying.
Further, by ejecting (purging) ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant, and stable ejection performance is maintained.

【0030】吐出不良が発生した場合等には、キャッピ
ング手段でヘッド14の吐出口(ノズル)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ともに気
泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等は
クリーニング手段により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、本体下部に設置された
廃インク溜(不図示)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。
When an ejection failure occurs, the ejection port (nozzle) of the head 14 is sealed by the capping means, and the ink is adhered to the ejection port surface by sucking the ink together with the ink from the ejection port through the tube. The dust and the like are removed by the cleaning means and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed in the lower portion of the main body, and is absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

【0031】次に、このインクジェット記録装置のヘッ
ド14を構成するインクジェットヘッドについて図3乃
至図6を参照して説明する。なお、図3はインクジェッ
トヘッドの分解斜視説明図、図4は同ヘッドの振動板長
手方向に沿う断面説明図、図5は同ヘッドの振動板長手
方向に沿う要部拡大断面説明図、図6は同ヘッドの振動
板短手方向に沿う要部拡大断面図である。
Next, the ink jet head constituting the head 14 of this ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. 3 is an exploded perspective view of the inkjet head, FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view of the same head taken along the longitudinal direction of the diaphragm, and FIG. 5 is an enlarged cross-sectional explanatory view of main parts of the same head taken along the longitudinal direction of the diaphragm. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the same head taken along the lateral direction of the diaphragm.

【0032】インクジェットヘッド40は、単結晶シリ
コン基板、多結晶シリコン基板、SOI基板などのシリ
コン基板等を用いた第一基板である流路基板41と、こ
の流路基板41の下側に設けたシリコン基板、パイレッ
クス(登録商標)ガラス基板、セラミックス基板等を用
いた第二基板である電極基板42と、流路基板41の上
側に設けた第三基板であるノズル板43とを備え、複数
のインク滴を吐出するノズル44、各ノズル44が連通
するインク流路である加圧室46、各加圧室46にイン
ク供給路を兼ねた流体抵抗部47を介して連通する共通
液室流路48などを形成している。
The ink jet head 40 is provided on the lower side of the flow channel substrate 41, which is a first substrate using a silicon substrate such as a single crystal silicon substrate, a polycrystalline silicon substrate, or an SOI substrate. A plurality of electrodes are provided, including an electrode substrate 42 that is a second substrate using a silicon substrate, a Pyrex (registered trademark) glass substrate, a ceramics substrate, and the like, and a nozzle plate 43 that is a third substrate provided on the upper side of the flow path substrate 41. A nozzle 44 that ejects ink droplets, a pressure chamber 46 that is an ink flow path that communicates with each nozzle 44, and a common liquid chamber flow path that communicates with each pressurization chamber 46 via a fluid resistance portion 47 that also serves as an ink supply path. 48 and the like are formed.

【0033】流路基板41には加圧室46及びこの加圧
室46の壁面である底部をなす第1電極を兼ねた振動板
50を形成する凹部を形成し、ノズル板43には流体抵
抗部47を形成する溝を形成し、また流路基板41と電
極基板42には共通液室流路48を形成する貫通部を形
成している。
The flow path substrate 41 is provided with a pressure chamber 46 and a recess for forming the diaphragm 50 which also serves as the first electrode forming the bottom of the pressure chamber 46. The nozzle plate 43 has a fluid resistance. A groove that forms the portion 47 is formed, and a penetrating portion that forms the common liquid chamber channel 48 is formed in the channel substrate 41 and the electrode substrate 42.

【0034】ここで、流路基板41は、例えば単結晶シ
リコン基板を用いた場合、予め振動板厚さにボロンを注
入してエッチングストップ層となる高濃度ボロン層を形
成し、電極基板42と接合した後、加圧室46となる凹
部をKOH水溶液などのエッチング液を用いて異方性エ
ッチングすることにより、このとき高濃度ボロン層がエ
ッチングストップ層となって振動板50が高精度に形成
される。また、多結晶シリコン基板で振動板50を形成
する場合は、液室基板上に振動板となる多結晶シリコン
薄膜を形成する方法、または、予め電極基板42を犠牲
材料で平坦化し、その上に多結晶シリコン薄膜を成膜し
た後、犠牲材料を除去することで形成できる。
Here, when the flow path substrate 41 is, for example, a single crystal silicon substrate, boron is previously injected to the thickness of the vibrating plate to form a high-concentration boron layer to serve as an etching stop layer. After the bonding, the concave portion to be the pressurizing chamber 46 is anisotropically etched using an etching solution such as a KOH aqueous solution so that the high-concentration boron layer serves as an etching stop layer and the diaphragm 50 is formed with high accuracy. To be done. When the diaphragm 50 is formed of a polycrystalline silicon substrate, a method of forming a polycrystalline silicon thin film to serve as the diaphragm on the liquid chamber substrate, or by flattening the electrode substrate 42 with a sacrificial material in advance It can be formed by removing the sacrificial material after forming the polycrystalline silicon thin film.

【0035】なお、振動板50に別途電極膜を形成して
もよいが、上述したように不純物の拡散などによって振
動板が電極を兼ねるようにしている。また、振動板50
の電極基板42側の面に絶縁膜を形成することもでき
る。この絶縁膜としてはSiO2等の酸化膜系絶縁膜、S
i34等の窒化膜系絶縁膜などを用いることができる。
絶縁膜の成膜は、振動板表面を熱酸化して酸化膜を形成
したり、成膜手法を用いたりすることができる。さら
に、この流路基板1には共通電極を設けている。この共
通電極は、Al等の金属をスパッタしてシンタリング
(熱拡散)することにより付設しており、流路基板1と
の導通を確保して、半導体基板よりなる流路基板1とオ
ーミックコンタクトを取っている。
Although an electrode film may be separately formed on the diaphragm 50, the diaphragm also serves as an electrode due to diffusion of impurities as described above. Also, the diaphragm 50
An insulating film may be formed on the surface of the electrode substrate 42 side. As the insulating film, an oxide film type insulating film such as SiO 2 or S
A nitride insulating film such as i 3 N 4 can be used.
The insulating film can be formed by thermally oxidizing the surface of the diaphragm to form an oxide film, or by using a film forming method. Further, the flow path substrate 1 is provided with a common electrode. This common electrode is attached by sputtering a metal such as Al and sintering (thermally diffusing) it to ensure continuity with the flow path substrate 1 and ohmic contact with the flow path substrate 1 made of a semiconductor substrate. Is taking

【0036】また、電極基板42には酸化膜層42aを
形成し、この酸化膜層42aの部分に凹部54を形成し
て、この凹部54底面に振動板50に対向する第2電極
である電極15を設け、振動板50と電極55との間に
所定のギャップ56(ギャップ0.2μmとしてい
る。)を形成し、これらの振動板50と電極55とによ
ってアクチュエータ部を構成している。なお、電極55
表面にはSiO膜などの酸化膜系絶縁膜、Si3
などの窒化膜系絶縁膜からなる電極保護膜57を成膜し
ているが、電極表面55に電極保護膜57を形成しない
で、振動板50側に絶縁膜を形成することもできる。
Further, an oxide film layer 42a is formed on the electrode substrate 42, a recess 54 is formed in the oxide film layer 42a, and an electrode which is a second electrode facing the diaphragm 50 is formed on the bottom of the recess 54. 15, a predetermined gap 56 (having a gap of 0.2 μm) is formed between the diaphragm 50 and the electrode 55, and the diaphragm 50 and the electrode 55 form an actuator section. The electrode 55
An electrode protective film 57 made of an oxide insulating film such as a SiO 2 film and a nitride insulating film such as a Si 3 N 4 film is formed on the surface, but the electrode protective film 57 is formed on the electrode surface 55. Alternatively, an insulating film may be formed on the diaphragm 50 side.

【0037】これらの流路基板41と電極基板42との
接合は、接着剤による接合も可能であるが、より信頼性
の高い物理的な接合、例えば電極基板42がシリコンで
形成される場合、酸化膜を介した直接接合法を用いるこ
とができる。この直接接合は1000℃程度の高温化で
実施する。また、電極基板42がガラスの場合、陽極接
合を行うことができる。電極基板42をシリコンで形成
して、陽極接合を行う場合には、電極基板42と流路基
板41との間にパイレックスガラスを成膜し、この膜を
介して陽極接合を行うこともできる。さらに、流路基板
41と電極基板42にシリコン基板を使用して金等のバ
インダーを接合面に介在させた共晶接合で接合すること
もできる。
The flow path substrate 41 and the electrode substrate 42 can be joined by an adhesive, but a more reliable physical connection, for example, when the electrode substrate 42 is made of silicon, A direct bonding method via an oxide film can be used. This direct bonding is performed at a high temperature of about 1000 ° C. Further, when the electrode substrate 42 is glass, anodic bonding can be performed. When the electrode substrate 42 is made of silicon and anodic bonding is performed, Pyrex glass may be formed between the electrode substrate 42 and the flow path substrate 41, and anodic bonding may be performed through this film. Further, it is also possible to use a silicon substrate for the flow path substrate 41 and the electrode substrate 42 and join them by eutectic joining with a binder such as gold interposed on the joining surface.

【0038】また、電極基板42の電極55としては、
通常半導体素子の形成プロセスで一般的に用いられるA
l、Cr、Ni等の金属材料や、Ti、TiN、W等の
高融点金属、または不純物により低抵抗化した多結晶シ
リコン材料などを用いることができる。電極基板42を
シリコンウエハで形成する場合には、電極基板42と電
極55との間には絶縁層(上述した酸化膜層42a)を
形成する必要がある。電極基板42にガラス等の絶縁性
材料を用いる場合には電極55との間に絶縁層を形成す
る必要はない。
As the electrode 55 of the electrode substrate 42,
A commonly used in the process of forming semiconductor devices
A metal material such as l, Cr, or Ni, a high melting point metal such as Ti, TiN, or W, or a polycrystalline silicon material whose resistance is reduced by impurities can be used. When the electrode substrate 42 is formed of a silicon wafer, it is necessary to form an insulating layer (the above-mentioned oxide film layer 42a) between the electrode substrate 42 and the electrode 55. When using an insulating material such as glass for the electrode substrate 42, it is not necessary to form an insulating layer between the electrode substrate 42 and the electrode 55.

【0039】また、電極基板42にシリコン基板を用い
る場合、電極55としては、不純物拡散領域を用いるこ
とができる。この場合、拡散に用いる不純物は基板シリ
コンの導電型と反対の導電型を示す不純物を用い、拡散
領域周辺にpn接合を形成し、電極55と電極基板42
とを電気的に絶縁する。
When a silicon substrate is used as the electrode substrate 42, an impurity diffusion region can be used as the electrode 55. In this case, the impurity used for diffusion is an impurity having a conductivity type opposite to the conductivity type of the substrate silicon, a pn junction is formed around the diffusion region, and the electrode 55 and the electrode substrate 42 are formed.
To electrically insulate.

【0040】ノズル板43は多数のノズル44を二列配
置して形成したものであり、吐出面には撥水処理を施し
ている。ここでは、このノズル板43は、後に詳述する
ように樹脂部材と金属部材との複層部材からなる。この
ノズル板43は流路基板41に接着剤にて接合してい
る。
The nozzle plate 43 is formed by arranging a large number of nozzles 44 in two rows, and the ejection surface is subjected to water repellent treatment. Here, the nozzle plate 43 is composed of a multilayer member of a resin member and a metal member, as will be described later. The nozzle plate 43 is bonded to the flow path substrate 41 with an adhesive.

【0041】このインクジェットヘッド40ではノズル
44を二列配置し、この各ノズル44に対応して加圧室
46、振動板50、電極55なども二列配置し、各ノズ
ル列の中央部に共通液室流路48を配置して、左右の加
圧室46にインクを供給する構成を採用している。これ
により、簡単なヘッド構成で多数のノズルを有するマル
チノズルヘッドを構成することができる。
In this ink jet head 40, the nozzles 44 are arranged in two rows, and the pressurizing chamber 46, the vibration plate 50, the electrodes 55, etc. are also arranged in two rows corresponding to each nozzle 44, and are common to the central portion of each nozzle row. The liquid chamber channel 48 is arranged to supply ink to the left and right pressurizing chambers 46. This makes it possible to configure a multi-nozzle head having a large number of nozzles with a simple head configuration.

【0042】そして、インクジェットヘッド40の電極
55は外部に延設して接続部(電極パッド部)55aと
し、これにヘッド駆動回路であるドライバIC60を搭
載したFPCケーブル61を異方性導電膜などを介して
接続している。このとき、電極基板42とノズル板43
との間は図4に示すようにエポキシ樹脂等の接着剤を用
いたギャップ封止剤62にて気密封止している。
The electrode 55 of the ink jet head 40 is extended to the outside to form a connection portion (electrode pad portion) 55a, and an FPC cable 61 having a driver IC 60 as a head drive circuit mounted thereon is connected to an anisotropic conductive film or the like. Connected through. At this time, the electrode substrate 42 and the nozzle plate 43
As shown in FIG. 4, a gap sealant 62 using an adhesive such as an epoxy resin is used to hermetically seal the gap between and.

【0043】さらに、インクジェットヘッド40全体を
フレーム部材65上に接着剤で接合している。このフレ
ーム部材65にはインクジェットヘッド40の共通液室
流路48に外部からインクを供給するためのインク供給
穴66を形成しており、またFPCケーブル61等はフ
レーム部材65に形成した穴部67に収納される。
Further, the entire ink jet head 40 is bonded onto the frame member 65 with an adhesive. An ink supply hole 66 for supplying ink from the outside to the common liquid chamber flow path 48 of the inkjet head 40 is formed in the frame member 65, and the FPC cable 61 and the like have a hole 67 formed in the frame member 65. Is stored in.

【0044】このフレーム部材65とノズル板43との
間は図4に示すようにエポキシ樹脂等の接着剤を用いた
ギャップ封止剤68にて封止し、撥水性を有するノズル
板43表面のインクが電極基板42やFPCケーブル6
1等に回り込むことを防止している。
The gap between the frame member 65 and the nozzle plate 43 is sealed with a gap sealant 68 using an adhesive such as an epoxy resin as shown in FIG. The ink is the electrode substrate 42 and the FPC cable 6
It prevents it from going around to the 1st grade.

【0045】そして、このヘッド14のフレーム部材6
5にはインクカートリッジ15とのジョイント部材70
が連結されて、フィルタ71を介してインクカートリッ
ジ15からインク供給穴66を通じて共通液室流路48
にインクが供給される。
Then, the frame member 6 of the head 14
5 is a joint member 70 with the ink cartridge 15.
Are connected to each other, and the common liquid chamber flow path 48 from the ink cartridge 15 through the ink supply hole 66 through the filter 71.
Ink is supplied to.

【0046】このインクジェットヘッド40において
は、振動板50を共通電極とし、電極55を個別電極と
して、振動板50と電極55との間に駆動電圧を印加す
ることによって、振動板50と電極55との間に発生す
る静電力によって振動板50が電極55側に変形変位
し、この状態から振動板50と電極55間の電荷を放電
させることによって振動板50が復帰変形して、加圧室
46の内容積(体積)/圧力が変化することによって、
ノズル44からインク滴が吐出される。
In this ink jet head 40, the diaphragm 50 is used as a common electrode, the electrode 55 is used as an individual electrode, and a driving voltage is applied between the diaphragm 50 and the electrode 55, whereby the diaphragm 50 and the electrode 55 are separated from each other. The vibrating plate 50 is deformed and displaced toward the electrode 55 by the electrostatic force generated between the vibrating plate 50 and the electrode 55, and the vibrating plate 50 is restored and deformed by discharging the electric charge between the vibrating plate 50 and the electrode 55. By changing the internal volume (volume) / pressure of
Ink droplets are ejected from the nozzle 44.

【0047】すなわち、個別電極とする電極55にパル
ス電圧を印加すると、共通電極となる振動板50との間
に電位差が生じて、個別電極55と振動板50の間に静
電力が生じる。この結果、振動板50は印加した電圧の
大きさに応じて変位する。その後、印加したパルス電圧
を立ち下げることで、振動板50の変位が復元して、そ
の復元力により加圧室46内の圧力が高くなり、ノズル
44からインク滴が吐出される。
That is, when a pulse voltage is applied to the electrode 55 serving as an individual electrode, a potential difference is generated between the electrode 50 and the diaphragm 50 serving as a common electrode, and an electrostatic force is generated between the individual electrode 55 and the diaphragm 50. As a result, the diaphragm 50 is displaced according to the magnitude of the applied voltage. After that, the applied pulse voltage is lowered to restore the displacement of the vibration plate 50, and the restoring force increases the pressure in the pressurizing chamber 46, and the ink droplets are ejected from the nozzle 44.

【0048】そこで、このインクジェットヘッド40に
おけるノズル形成部材であるノズル板43の詳細につい
て図7をも参照して説明する。このノズル板43は、有
機樹脂部材71と高剛性部材72とを熱可塑性接着剤
(例えば熱可塑性ポリイミド接着剤)73で接合し、有
機樹脂部材71の表面(吐出側表面)に微粒子層74及
び撥水膜(撥水層)75を順次積層形成したものであ
り、有機樹脂部材71に所要精度のノズル穴44を形成
し、高剛性部材72にノズル穴44に連通するノズル連
通口76を形成している。そして、このノズル板43は
高剛性部材72側を接着剤で流路基板41に接合してい
る。
Therefore, the details of the nozzle plate 43 which is the nozzle forming member in the ink jet head 40 will be described with reference to FIG. In this nozzle plate 43, an organic resin member 71 and a high-rigidity member 72 are joined with a thermoplastic adhesive (for example, a thermoplastic polyimide adhesive) 73, and a fine particle layer 74 and a fine particle layer 74 are formed on the surface (the ejection side surface) of the organic resin member 71. A water-repellent film (water-repellent layer) 75 is sequentially laminated and formed, and a nozzle hole 44 having a required accuracy is formed in an organic resin member 71, and a nozzle communication port 76 communicating with the nozzle hole 44 is formed in a high-rigidity member 72. is doing. The nozzle plate 43 has the high-rigidity member 72 side bonded to the flow path substrate 41 with an adhesive.

【0049】ここで、有機樹脂部材71としては、熱硬
化性ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニ
レンサルファイド等の熱硬化、耐溶剤性、耐薬品性、耐
熱性のある有機樹脂材料を選定することが好ましい。こ
の有機樹脂部材71の厚さとしては10〜50μmで十
分である。
Here, as the organic resin member 71, it is preferable to select an organic resin material having thermosetting, solvent resistance, chemical resistance, and heat resistance, such as thermosetting polyimide, polyether sulfone, and polyphenylene sulfide. . A thickness of 10 to 50 μm is sufficient for the organic resin member 71.

【0050】高剛性部材72としては、Ni/Co/Fe
の熱膨張係数が3〜4×10E-6/℃である低膨張率合
金であるコバール材を用いている。コバール材は流路基
板41を形成するシリコン基板(熱膨張係数2〜3×1
0E-6/℃)と線熱膨張係数が略同じであることから、
接合による歪みの発生を緩和することができる。この高
剛性部材72の厚みとしては20〜50μm程度として
いる。
As the high-rigidity member 72, Ni / Co / Fe is used.
Is used as a Kovar material which is a low expansion coefficient alloy having a coefficient of thermal expansion of 3 to 4 × 10E −6 / ° C. The Kovar material is a silicon substrate (coefficient of thermal expansion 2 to 3 × 1) that forms the flow path substrate 41.
0E- 6 / ° C) and the coefficient of linear thermal expansion are almost the same,
It is possible to reduce the occurrence of strain due to joining. The high-rigidity member 72 has a thickness of about 20 to 50 μm.

【0051】また、高剛性部材72としては、フェルニ
コ材、ステンレス材(SUS304、430)、通常の
グリーンシートにできるセラミックス材料、BaTi
、Mg/Al2O3、ゼオライト、Ni、ガラス、樹脂
等を用いることができる。
Further, as the high-rigidity member 72, Fernico material, stainless steel material (SUS304, 430), ceramic material that can be used as a normal green sheet, BaTi
O 3 , Mg / Al 2 O 3 , zeolite, Ni, glass, resin or the like can be used.

【0052】これらの有機樹脂部材71と高剛性部材7
2とを接合することでノズル板43全体の剛性を高める
ことができる。すなわち、有機樹脂部材71のヤング率
は100〜300Kg/mm2程度であり、金属の800
0〜15000Kg/mm2、セラミックスの10000
〜20000Kg/mm2に比較すると、はるかに小さい
ため、有機樹脂部材71だけではインクジェットの駆動
圧力に対して追随して変形することがあり、圧力損失が
生じてインク滴速度Vjが低下するが、樹脂部材71の
下に金属やセラミックス等の高剛性部材72を薄膜接着
剤(接着層)73で張り合わせることで全体剛性を向上
させる。
These organic resin member 71 and high rigidity member 7
The rigidity of the entire nozzle plate 43 can be increased by joining the nozzle plate 2 and the nozzle plate 43 together. That is, the Young's modulus of the organic resin member 71 is about 100 to 300 kg / mm 2 ,
0 ~ 15000Kg / mm 2 , 10000 of ceramics
Since it is much smaller than 20,000 Kg / mm 2 , the organic resin member 71 alone may be deformed following the driving pressure of the ink jet, causing a pressure loss and lowering the ink drop velocity Vj. A high-rigidity member 72 such as metal or ceramics is attached under the resin member 71 with a thin film adhesive (adhesive layer) 73 to improve the overall rigidity.

【0053】接着層73としては熱可塑性ポリイミドを
用いている。熱可塑性ポリイミドを用いた加熱加圧接合
は、材料により、150〜300℃/0.1〜8Kg/
cm2で、1〜30秒間で接合を完了することができ、
工程タクトが短縮できる。熱可塑性ポリイミドは熱硬化
性のポリイミドを骨格主成分として熱可塑材料を側鎖結
合させたものや全芳香族ポリイミドであって耐アルカリ
性の高いポリイミド材料であることから良好なインク耐
久性が得られる。
As the adhesive layer 73, thermoplastic polyimide is used. Depending on the material, the heat and pressure joining using thermoplastic polyimide is 150-300 ° C / 0.1-8Kg /
cm 2 can complete the bonding in 1 to 30 seconds,
Process tact can be shortened. Thermoplastic polyimide is a polyimide with thermosetting polyimide as a main skeleton and side-chained thermoplastic material, or wholly aromatic polyimide, which is a highly alkali-resistant polyimide material, so that good ink durability can be obtained. .

【0054】微粒子層74はアンダーコート剤81に有
機材料の微粒子82を混合分散したものである。アンダ
ーコート剤81にはシランカップリング剤、可塑性ポリ
イミド,ポリエステル,ポリウレタン系のエマルジョン
タイプや有機溶媒系のものを使用することができる。有
機樹脂材料の微粒子82は、エキシマレーザーで加工が
可能な有機物系の微粒子であれば良く、例えばポリイミ
ド材料を用いることができる。
The fine particle layer 74 is formed by mixing and dispersing fine particles 82 of an organic material in the undercoat agent 81. As the undercoat agent 81, a silane coupling agent, a plastic polyimide, polyester, a polyurethane-based emulsion type or an organic solvent-based one can be used. The fine particles 82 of the organic resin material may be organic fine particles that can be processed by an excimer laser, and for example, a polyimide material can be used.

【0055】ここでは、アンダーコート剤81としての
エマルジョンタイプのポリウレタン液に、ポリイミド材
料からなる微粒子82、例えば宇部興産製ユーピレック
スパウダー「UIP−S」(商品名)の微粒子を混合、
分散して用いた。
Here, fine particles 82 made of a polyimide material, for example, fine particles of Upilex powder "UIP-S" (trade name) manufactured by Ube Industries, are mixed with an emulsion type polyurethane liquid as the undercoat agent 81.
It was dispersed and used.

【0056】撥水膜75は、珪素含有有機含フッ素ポリ
マー、テヘロ環状非晶質フッ素化合物など、フッ素非晶
質化合物を含むものであることが好ましい。撥水膜75
がフッ素非晶質化合物を含むことで撥水性が向上する。
The water-repellent film 75 preferably contains a fluorine-containing amorphous compound such as a silicon-containing organic fluorine-containing polymer or a tehrocyclic amorphous fluorine-containing compound. Water repellent film 75
The water repellency is improved by containing a fluorine amorphous compound.

【0057】このように、ノズル形成部材を構成する有
機樹脂部材71の表面に微粒子を含む微粒子層74を介
して撥水層75を形成することで、ワイピング耐性が向
上する。
As described above, by forming the water repellent layer 75 on the surface of the organic resin member 71 forming the nozzle forming member through the fine particle layer 74 containing fine particles, the wiping resistance is improved.

【0058】すなわち、図8の部分拡大模式図に示すよ
うに、樹脂部材71に塗布された微粒子層74は、アン
ダーコート剤81の厚さより微粒子82の頭部が少し突
き出るように微粒子82の粒径、添加量、アンダーコー
ト剤81の層厚さを選択する。このとき、突き出した微
粒子82の頭部にも薄くアンダーコート剤81が付着し
ている。その上に撥水膜75を薄層で形成するので、ノ
ズル板43の表面は凹凸のある撥水膜面ができているこ
とになる。
That is, as shown in the partially enlarged schematic view of FIG. 8, the fine particle layer 74 applied to the resin member 71 has the fine particles 82 such that the heads of the fine particles 82 slightly protrude from the thickness of the undercoating agent 81. The diameter, the addition amount, and the layer thickness of the undercoat agent 81 are selected. At this time, the thin undercoat agent 81 is also attached to the heads of the protruding fine particles 82. Since the water-repellent film 75 is formed on it in a thin layer, the surface of the nozzle plate 43 has an uneven water-repellent film surface.

【0059】ここで、ヘッドとしてプリンタなどの記録
装置に搭載した際に行われるワイピングのワイパー先端
は、前記凹凸面の凹部まで届かない形状となっているの
で、凸部の頭部のみを擦ることになる。凹部の撥水膜7
5は擦られることがないか、もしくは非常にソフトに当
たる程度なので摩耗、剥離することなく、長期的に良好
な撥水性を維持することができる。
Here, since the tip of the wiper for wiping performed when the head is mounted on a recording device such as a printer as a head has a shape that does not reach the concave portion of the uneven surface, only the head portion of the convex portion is rubbed. become. Water-repellent film 7 in recess
No. 5 does not rub or hits very softly, so that good water repellency can be maintained for a long period of time without abrasion or peeling.

【0060】そして、微粒子82を有機材料で形成する
ことで、エキシマレーザの加工性が良好となりノズル孔
加工時に異形孔(異形のノズル孔44)が発生すること
がなくなる。
By forming the fine particles 82 with an organic material, the excimer laser processability is improved, and irregular holes (irregular nozzle holes 44) do not occur during nozzle hole processing.

【0061】すなわち、ワイピング耐性を高くするため
には、微粒子層に含む微粒子として、耐摩耗性の高い無
機材料系、例えばCaF2、SiO2、SiON、BN、T
iO 、TiN、SiC等の微粒子を用いることが好ま
しい。このような無機材料系の微粒子を用いた場合に
は、アンダーコート剤に加える微粒子の粒径は適当な範
囲に入っている必要がある。
That is, in order to increase the wiping resistance
Has high wear resistance as fine particles contained in the fine particle layer.
Machine material system such as CaF2, SiO2, SiON, BN, T
iO TwoIt is preferable to use fine particles of Ti, TiN, SiC, etc.
Good When such fine particles of inorganic materials are used
The particle size of the fine particles added to the undercoating agent is within an appropriate range.
You need to be in the fence.

【0062】つまり、あまり粒径が大きいと、次工程の
エキシマレーザー加工でノズル孔を加工した際、ちょう
どノズル外形部に微粒子が存在するとエキシマレーザー
でノズル外周部に加工しきれずに、凸状粒子として残っ
てしまうことになる。凸状粒子が残れば当然ノズル外周
部が異形となり噴射特性に影響が出ることになる。一
方、微粒子の粒径が小さすぎると撥水層のワイピング耐
性が低下し、撥水性能が必要な寿命まで持たないことに
なる。また、微粒子の材料がエキシマレーザに対する加
工性が良くない場合は、粒径が小さくても、やはりノズ
ル外周となる部分に微粒子が残存する可能性があり、噴
射特性への影響が発生することになる。
That is, when the particle size is too large, when the nozzle hole is processed by the excimer laser processing in the next step, if the fine particles are just present in the outer shape of the nozzle, the outer peripheral part of the nozzle cannot be processed by the excimer laser and the convex particle is formed. Will remain as. If the convex particles remain, the outer peripheral portion of the nozzle is naturally deformed and the ejection characteristics are affected. On the other hand, when the particle size of the fine particles is too small, the wiping resistance of the water repellent layer is reduced, and the water repellent performance does not last until the required life. Further, if the material of the fine particles has poor workability with respect to the excimer laser, even if the particle size is small, there is a possibility that the fine particles may remain in the portion that will be the outer circumference of the nozzle, which may affect the ejection characteristics. Become.

【0063】このように、耐摩耗性の高い無機材料系の
微粒子を用いた場合、エキシマレーザーでノズル孔を加
工する際、レーザーにより加工される孔の外周部に微粒
子があった場合には、微粒子がエキシマレーザによって
きれいに加工されないため、ノズル孔がきれいな円形に
ならず異形孔となることがある。
As described above, in the case of using the inorganic material type fine particles having high abrasion resistance, when the nozzle holes are processed by the excimer laser, if the fine particles are present on the outer peripheral portion of the holes processed by the laser, Since the fine particles are not cleanly processed by the excimer laser, the nozzle hole may not be a clean circle and may be a deformed hole.

【0064】これに対し、有機材料系の微粒子82を用
いることで、微粒子に対するエキシマレーザの加工性が
良好となる。例えばポリイミドは樹脂部材71に使用さ
れているように、エキシマレーザーに対するアブレーシ
ョン性と耐熱性が高いことから、エキシマレーザによる
加工性が優れている。したがって、レーザーにより加工
される孔の外周部に微粒子があった場合でも、微粒子が
エキシマレーザによってきれいに加工されるので、ノズ
ル孔がきれいな円形になる。この結果、滴吐出特性に優
れたノズル孔を有するヘッドを歩留まり良く得ることが
できる。
On the other hand, by using the fine particles 82 made of an organic material, the processability of the excimer laser on the fine particles is improved. For example, polyimide, which is used for the resin member 71, has high ablation property against excimer laser and high heat resistance, and therefore has excellent workability by excimer laser. Therefore, even if there are fine particles on the outer peripheral portion of the hole processed by the laser, the fine particles are processed by the excimer laser cleanly, and the nozzle hole becomes a clean circle. As a result, it is possible to obtain a head having a nozzle hole having excellent droplet ejection characteristics with good yield.

【0065】このように微粒子層に含まれる微粒子とし
てエキシマレーザーに対する加工性に優れた材料、ここ
では有機材料を使用することにより、撥水耐久性を確保
できると共に、異形の発生しないノズル孔加工が可能と
なる。
By using a material having excellent workability for excimer laser as the fine particles contained in the fine particle layer, in this case, an organic material, water repellency durability can be ensured, and nozzle hole processing that does not cause irregular shape can be performed. It will be possible.

【0066】したがって、このようなノズル板を用いる
ことで長期にわたり安定した滴吐出特性を得られるヘッ
ドが得られ、このヘッドを記録装置に塔載することによ
り、長期に安定した高画質記録を行うことができる。
Therefore, by using such a nozzle plate, a head capable of obtaining stable droplet discharge characteristics for a long period of time can be obtained, and by mounting this head on a recording device, stable high-quality recording can be performed for a long period of time. be able to.

【0067】ここで、微粒子層74の含まれる微粒子8
2の量について説明すると、微粒子82の量が少なすぎ
る場合には、ワイピングの際、ワイパーブレードが撥水
層75の凹部表面に当たらない(または強く当たらな
い)ようにプロテクトする効果がなくなり、一方、微粒
子82の量が多すぎる場合には、エキシマ加工性がある
とはいえ、ノズル孔出口端部に少なからず影響が生じ
る。すなわち、微粒子が多すぎて例えばエキシマ加工さ
れるノズル孔出口端部にかたまって存在した場合に加工
されきらずに、わずかに残る場合があり、これがノズル
出口端部に小突起となって異形ノズルとなってしまうこ
とが発生する。
Here, the fine particles 8 included in the fine particle layer 74.
Explaining the amount of 2, if the amount of the fine particles 82 is too small, the effect of protecting the wiper blade from hitting (or strongly hitting) the recessed surface of the water-repellent layer 75 during wiping is lost. However, when the amount of the fine particles 82 is too large, although the excimer processability is exhibited, the exit end of the nozzle hole is affected to a considerable extent. That is, when there are too many fine particles, for example, when they are gathered at the exit end of the nozzle hole that is subjected to excimer processing, they may not be processed completely and may remain slightly. It will happen.

【0068】そこで、本発明者らは実験を繰り返した結
果、両方の特性(耐ワイピング性とノズルの円形性の確
保)を満たす微粒子の量は、樹脂材料部材71に塗布す
る時の微粒子層74の材料量に対し、微粒子82の量が
0.05〜1.0VOL%(重量%)の範囲内にあること
が適正であることが確認された。さらに、より好ましく
は、その比率が、0.3〜0.6VOL%(重量%)の範囲
内にあるときにより良い効果を発揮することが確認され
た。
Therefore, as a result of repeating the experiments by the inventors, the amount of fine particles satisfying both characteristics (wiping resistance and ensuring the circularity of the nozzle) is determined to be the fine particle layer 74 when applied to the resin material member 71. It was confirmed that it is appropriate that the amount of the fine particles 82 be within the range of 0.05 to 1.0 VOL% (wt%) with respect to the amount of the material. It was further confirmed that, more preferably, a better effect is exhibited when the ratio is within the range of 0.3 to 0.6 VOL% (% by weight).

【0069】次に、ノズル形成部材を樹脂部材とするノ
ズル板の製造工程の一例について図9を参照して説明す
る。同図(a)に示すように、ノズル形成部材の基材と
なる有機樹脂材料(ここでは、樹脂フィルムであるポリ
イミドフイルム)71を準備する。樹脂フイルムの厚み
は用途に応じて変える必要があり、基材の強度として強
くしたい場合には、この基材の樹脂フイルムの厚みを厚
くしたり、他の樹脂フイルム(PS,PPS,PES,
ポリオレフイン系)を使用しても良い。また、フイルム
以外では、成形された樹脂や一般に市販されている樹脂
シートを使用することもできる。
Next, an example of the manufacturing process of the nozzle plate in which the nozzle forming member is the resin member will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3A, an organic resin material (here, a polyimide film which is a resin film) 71 that serves as a base material of the nozzle forming member is prepared. It is necessary to change the thickness of the resin film according to the application, and if you want to increase the strength of the base material, increase the thickness of the resin film of this base material or other resin films (PS, PPS, PES,
Polyolefin type) may be used. In addition to the film, a molded resin or a resin sheet that is generally commercially available can be used.

【0070】次いで、同図(b)に示すように、基材で
ある樹脂フィルム71表面に微粒子82を含むアンダコ
ート剤81を塗布し、微粒子層74を形成する。ここで
は、前述したようにアンダーコート剤81としてエマル
ジョンタイプのポリウレタンを用いて、これに有機材
料、例えばポリイミドなどの微粒子82を入れ混合分散
したものを用いている。アンダーコート塗布方法とし
て、スピンコーター、ロールコーター、スクリーン印
刷、スプレー塗布等を用いることができる。
Then, as shown in FIG. 6B, an undercoat agent 81 containing fine particles 82 is applied to the surface of the resin film 71 as a base material to form a fine particle layer 74. Here, as described above, an emulsion type polyurethane is used as the undercoat agent 81, and an organic material, for example, fine particles 82 such as polyimide are mixed and dispersed. As the undercoat coating method, a spin coater, roll coater, screen printing, spray coating or the like can be used.

【0071】なお、基材である樹脂フイルム71上に塗
布したアンダーコート剤81は熱乾燥を行って微粒子層
74を形成する。これは、アンダーコート剤81に含ま
れる溶剤や水分を熱によって蒸発させ、アンダーコート
剤81に微粒子82を固着させ凹凸状の表面を作るため
に行うものである。
The undercoating agent 81 applied on the resin film 71 as the base material is thermally dried to form the fine particle layer 74. This is performed in order to evaporate the solvent and water contained in the undercoating agent 81 by heat and fix the fine particles 82 to the undercoating agent 81 to form an uneven surface.

【0072】次いで、同図(c)に示すように、撥水剤
93としてケイ素含有有機含フッ素ポリマー、テヘロ環
状非晶質フッ素化合物、フッ素系非晶質化合物を含むも
の等のフッ素化合物入り撥水剤を使用する。撥水剤塗布
方法として、アンダーコート剤の塗布と同様にスピンコ
ーター、ロールコーター、スクリーン印刷、スプレー塗
布等により、アンダーコート層上に撥水剤を塗布する。
Next, as shown in FIG. 6C, a water repellent 93 containing a fluorine compound such as a silicon-containing organic fluorine-containing polymer, a tehrocyclic amorphous fluorine compound, and a fluorine-containing amorphous compound-containing water repellent agent. Use liquid medication. The water repellent agent is applied onto the undercoat layer by a spin coater, roll coater, screen printing, spray coating, or the like, as in the case of applying the undercoat agent.

【0073】そして、同図(d)に示すように、撥水膜
塗布後の熱乾燥を行って撥水層75を形成する。この熱
乾燥により撥水層75に含まれる溶剤を熱によって蒸発
させ、撥水膜75を硬化・安定させる。このときの乾燥
条件は160℃−30分で行った。
Then, as shown in FIG. 9D, the water repellent layer 75 is formed by thermal drying after coating the water repellent film. By this heat drying, the solvent contained in the water repellent layer 75 is evaporated by heat, and the water repellent film 75 is cured and stabilized. The drying condition at this time was 160 ° C. for 30 minutes.

【0074】次いで、同図(e)に示すように、樹脂フ
ィルム71上に微粒子層74及び撥水層75を形成した
部材を、高剛性部材71に接着剤で接合する。
Next, as shown in FIG. 7E, the member having the fine particle layer 74 and the water repellent layer 75 formed on the resin film 71 is bonded to the high rigidity member 71 with an adhesive.

【0075】その後、同図(f)に示すように、撥水層
75表面に粘着テープ92を貼り付ける。この粘着テー
プ92を貼るときには気泡が生じないように貼り付ける
必要がある。気泡があると気泡のある位置に開けたノズ
ル孔の品質は、加工時の付着物などで良くないものにな
ってしまうことがある。
Thereafter, as shown in FIG. 6F, the adhesive tape 92 is attached to the surface of the water repellent layer 75. When sticking this adhesive tape 92, it is necessary to stick it so that no bubbles are generated. If there are bubbles, the quality of the nozzle holes opened at the positions where the bubbles are present may be poor due to deposits during processing.

【0076】この粘着テープ92は、主として、エキシ
マ加工時に、ノズル孔全面が微視的には必ずしも加工が
均一に進まないために発生する、加工終了時の加工残を
除去するためのものである。しかしながら、粘着テープ
の粘着剤の種類によっては、ノズル孔出口端部の形状の
仕上がりに影響が生じることを実験により確認した。す
なわち、実験によれば、粘着剤の材質がシリコン系、ゴ
ム系の場合はあまり良い結果は得られなかったが、アク
リル系の材料の場合は仕上がりが良好であった。したが
って、粘着テープ92としてはアクリル系の材料で形成
されたものを用いることが好ましい。
This adhesive tape 92 is mainly for removing a processing residue at the end of processing, which occurs when the excimer processing is performed because the entire surface of the nozzle hole does not necessarily progress microscopically and uniformly. . However, it was confirmed by experiments that the finish of the shape of the nozzle hole outlet end is affected depending on the type of the adhesive of the adhesive tape. That is, according to the experiment, when the material of the pressure-sensitive adhesive was silicone-based or rubber-based, a good result was not obtained, but when the material of acrylic-based was used, the finish was good. Therefore, it is preferable to use the adhesive tape 92 made of an acrylic material.

【0077】また、粘着テープ92はエキシマレーザー
加工後ノズル板から剥離するため、粘着性があまり高い
と貼り付け時剥離時の取り扱い性が非常に悪くなり、ひ
どい場合は加工済みの製品を破損してしまうことがあ
る。そこで、本発明者らは実験を繰り返した結果、粘着
テープ92の粘着力が、0.5〜3N/cmの範囲内
(被着体をミラーウエハとする。)のものが、ノズル孔
出口端部の形状の仕上がり及び貼り付け時、剥離時の取
り扱い性共に満足するものであることが確認できた。
Further, since the adhesive tape 92 is peeled off from the nozzle plate after the excimer laser processing, if the adhesiveness is too high, the handleability at the time of peeling at the time of sticking becomes very bad, and in the worst case, the processed product is damaged. It may happen. Therefore, as a result of repeating the experiments, the present inventors found that the adhesive force of the adhesive tape 92 was within the range of 0.5 to 3 N / cm (the adherend was a mirror wafer), and the nozzle hole outlet end. It was confirmed that the finished shape of the part and the handleability at the time of sticking and peeling were both satisfactory.

【0078】その後、同図(g)に示すように、ポリイ
ミドフィルム(樹脂フィルム)71側からエキシマレー
ザーを照射してノズル孔44を形成してノズル板43を
得る。エキシマレーザー加工では、撥水層75側を下に
し樹脂フイルム71側から穴あけを行う。ノズル孔44
の加工後は、粘着テープ92を剥がして使用することに
なる。
After that, as shown in FIG. 9G, excimer laser is irradiated from the polyimide film (resin film) 71 side to form the nozzle holes 44 to obtain the nozzle plate 43. In the excimer laser processing, holes are formed from the resin film 71 side with the water repellent layer 75 side facing down. Nozzle hole 44
After processing, the adhesive tape 92 is peeled off and used.

【0079】なお、レーザー加工機は、例えば図10に
示すように、レーザー発振器101から射出されたエキ
シマレーザービーム102をミラー103、105、1
08によって反射して、加工テーブル110に導く。こ
のレーザービーム101が加工テーブル110に至るま
での光路には、加工物Wに対して最適なビームが届くよ
うに、ビームエキスパンダ104、マスク106、フィ
ールドレンズ107、結像光学系109が所定の位置に
配置されている。
The laser beam machine uses an excimer laser beam 102 emitted from a laser oscillator 101 for mirrors 103, 105, 1 as shown in FIG.
It is reflected by 08 and is guided to the processing table 110. A beam expander 104, a mask 106, a field lens 107, and an imaging optical system 109 are provided in a predetermined manner so that an optimum beam for the workpiece W can reach an optical path of the laser beam 101 to reach the processing table 110. It is located in a position.

【0080】そして、加工物W(ノズル板となる部材)
は加工テーブル110上に載置され、レーザービーム1
02を受けることになる。加工テーブル110は、周知
のXYZテーブル等で構成されていて、必要に応じて加
工物Wを移動し所望の位置にレーザビーム102を照射
することができるようになっている。
Then, the workpiece W (member to be the nozzle plate)
Is placed on the processing table 110, and the laser beam 1
02 will be received. The processing table 110 is composed of a well-known XYZ table or the like, and is capable of moving the workpiece W as necessary to irradiate the laser beam 102 at a desired position.

【0081】次に、ノズル形成部材を樹脂部材とするノ
ズル板の他の製造工程について図11を参照して説明す
る。この製造工程では、同図(b)に示すように、樹脂
フィルム71に高剛性部材72を接着剤接合した後に、
同図(c)、(d)に示すように、微粉末層74、撥水
層75を形成するようにしている。
Next, another manufacturing process of the nozzle plate using the resin member as the nozzle forming member will be described with reference to FIG. In this manufacturing process, as shown in FIG. 2B, after the high-rigidity member 72 is adhesively bonded to the resin film 71,
As shown in FIGS. 7C and 7D, the fine powder layer 74 and the water repellent layer 75 are formed.

【0082】すなわち、樹脂フィルム71と高剛性部材
72との接合は、接着剤73を使用して加熱及び加圧し
て行う接合である。この場合、加熱加圧接合には250
〜300℃程度の加熱を行うことになるので、前記の製
造工程例のように、樹脂フィルム71に微粒子層74を
形成した後、高剛性部材72を接合すると、微粒子層74
はこの接合時の熱に耐えるものである必要がある。
That is, the resin film 71 and the high-rigidity member 72 are joined by heating and pressurizing using the adhesive 73. In this case, 250 for heat and pressure joining.
Since heating is performed up to about 300 ° C., when the high-rigidity member 72 is joined after the fine particle layer 74 is formed on the resin film 71 as in the above-described manufacturing process example, the fine particle layer 74 is formed.
Must withstand the heat of this bond.

【0083】本例で用いたエマルジョンタイプのポリウ
レタンをアンダーコート剤81に使用した場合は、この
耐熱性が十分でなく、加熱加圧接合後に撥水層75の撥
水性能がやや劣化することが観察された。
When the emulsion type polyurethane used in this example is used for the undercoat agent 81, this heat resistance is not sufficient, and the water repellent performance of the water repellent layer 75 may be slightly deteriorated after the heat and pressure joining. Was observed.

【0084】したがって、加熱加圧接合に対する耐熱性
が十分でない材料を微粒子層74のアンダーコート剤8
1として使用する場合は、工程順を変えて、この例の製
造工程のように、樹脂部材に高剛性部材を接合した後に
微粒子層及び撥水層を形成することが好ましい。
Therefore, a material having insufficient heat resistance against heat and pressure bonding is formed of the undercoat agent 8 of the fine particle layer 74.
When used as No. 1, it is preferable to change the order of steps and form the fine particle layer and the water-repellent layer after joining the high-rigidity member to the resin member as in the manufacturing process of this example.

【0085】なお、上記実施形態においては、本発明を
静電型インクジェットヘッドのノズル形成部材に適用し
た例で説明したが、インクジェットヘッド以外のノズル
形成部材にも適用することができ、またピエゾ型インク
ジェットヘッドやバブル型(サーマル型)インクジェッ
トヘッドなどのノズル形成部材にも適用することがで
き、さらにシリアル型インクジェット記録装置だけでな
くライン型インクジェット記録装置にも適用することが
できる。また、液滴吐出ヘッドとしてはインクジェット
ヘッド以外にも液体レジストを吐出させるヘッド、DN
A試料を吐出させるヘッドなどとしても用いることがで
きる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the nozzle forming member of the electrostatic ink jet head. However, the present invention can be applied to the nozzle forming member other than the ink jet head. It can be applied to a nozzle forming member such as an inkjet head or a bubble type (thermal type) inkjet head, and further can be applied not only to a serial type inkjet recording device but also to a line type inkjet recording device. In addition to the inkjet head, a head for ejecting liquid resist, DN
It can also be used as a head for ejecting the A sample.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液滴
吐出ヘッドによれば、ノズル形成部材の表面に、有機材
料の微粒子を含む微粒子層を介して撥水層を設けたの
で、ワイピング耐性に優れ、ノズル形状が高精度で、長
期の安定した滴吐出特性を有するヘッドが得られる。
As described above, according to the droplet discharge head of the present invention, since the water repellent layer is provided on the surface of the nozzle forming member through the fine particle layer containing the fine particles of the organic material, the wiping is performed. It is possible to obtain a head having excellent durability, a highly accurate nozzle shape, and long-term stable droplet ejection characteristics.

【0087】ここで、微粒子層に含まれる微粒子がポリ
イミド系の材料であることで、ワイピング耐久性も十分
に満足できるとともに良好なエキシマレーザー加工性が
得られる。また、微粒子層に含まれる微粒子の量が、塗
布時の微粒子層材料量に対して0.05〜1.0重量%
の範囲内であることで、エキシマレーザー加工によるノ
ズル孔加工精度が向上し、特に微粒子に含まれる微粒子
の量が、塗布時の微粒子層材料量に対して0.3〜0.
6重量%の範囲内であることで、よりノズル孔加工精度
が向上する。
Since the fine particles contained in the fine particle layer are made of a polyimide material, the wiping durability can be sufficiently satisfied and good excimer laser processability can be obtained. The amount of fine particles contained in the fine particle layer is 0.05 to 1.0% by weight based on the amount of the fine particle layer material at the time of coating.
Within the range, the accuracy of nozzle hole processing by excimer laser processing is improved, and particularly the amount of fine particles contained in the fine particles is 0.3 to 0.
Within the range of 6% by weight, the nozzle hole processing accuracy is further improved.

【0088】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に
よれば、本発明に係る液滴吐出ヘッドを製造する方法で
あって、微粒子層及び撥水層を形成した後エキシマレー
ザ加工によりノズル孔を形成するので、より品質の高い
ノズルを形成することができる。
According to the method of manufacturing the droplet discharge head of the present invention, the method of manufacturing the droplet discharge head of the present invention comprises forming a fine particle layer and a water repellent layer and then performing excimer laser processing to form nozzle holes. Therefore, it is possible to form a higher quality nozzle.

【0089】ここで、高剛性部材に樹脂部材を接合して
ノズル形成部材を形成した後、ノズル形成部材への微粒
子層及び撥水層の形成を行うことで、高剛性部材と樹脂
部材との接合に伴なう熱による微粒子層などへの影響を
回避し、撥水性の低下を防止できる。
Here, after the resin member is joined to the high-rigidity member to form the nozzle forming member, the fine particle layer and the water repellent layer are formed on the nozzle forming member, whereby the high-rigidity member and the resin member are formed. It is possible to avoid the influence of heat associated with bonding on the fine particle layer and the like, and prevent deterioration of water repellency.

【0090】また、撥水層側面に、アクリル系の材料で
形成された粘着テープを貼り付けた後、撥水層反対面側
からエキシマレーザ加工してノズル孔を形成すること
で、ノズル孔出口端部の形状がシャープになってノズル
品質を向上することができる。この場合、粘着テープの
粘着力が、0.5〜3N/cmの範囲内であることで、
貼り付け、剥離に伴なうノズル形成部材の破損を防止で
きる。
Further, after sticking an adhesive tape made of an acrylic material on the side surface of the water-repellent layer, excimer laser processing is performed from the side opposite to the water-repellent layer to form a nozzle hole. The shape of the end portion becomes sharp and the nozzle quality can be improved. In this case, the adhesive strength of the adhesive tape is within the range of 0.5 to 3 N / cm,
It is possible to prevent the nozzle forming member from being damaged due to sticking and peeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るインクジェット記録装置の機構部
の概略斜視説明図
FIG. 1 is a schematic perspective explanatory view of a mechanism portion of an inkjet recording apparatus according to the present invention.

【図2】同機構部の側面説明図FIG. 2 is an explanatory side view of the mechanism section.

【図3】同記録装置のインクジェットヘッドの分解斜視
説明図
FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating an inkjet head of the recording apparatus.

【図4】同ヘッドの振動板長手方向に沿う模式的断面説
明図
FIG. 4 is a schematic cross-sectional explanatory view of the same head taken along the longitudinal direction of the diaphragm.

【図5】同同ヘッドの振動板長手方向に沿う要部拡大説
明図
FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a main part of the same head along a longitudinal direction of a diaphragm.

【図6】同ヘッドの振動板短手方向に沿う模式的断面説
明図
FIG. 6 is a schematic cross-sectional explanatory view of the same head taken along the lateral direction of the diaphragm.

【図7】同ヘッドのノズル板の拡大断面説明図FIG. 7 is an enlarged cross-sectional explanatory view of the nozzle plate of the same head.

【図8】同ノズル板の部分拡大模式的説明図FIG. 8 is a partially enlarged schematic explanatory view of the nozzle plate.

【図9】本発明に係る製造方法の一例を説明する説明図FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a manufacturing method according to the present invention.

【図10】エキシマレーザー加工機の一例を説明する概
略構成図
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an excimer laser beam machine.

【図11】本発明に係る製造方法の一例を説明する説明
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a manufacturing method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13…キャリッジ、14…ヘッド、24…搬送ローラ、
33…排紙ローラ、41…流路基板、42…電極基板、
43…ノズル板、44…ノズル、46…加圧室、47…
流体抵抗部、48…共通液室、50…振動板、55…電
極、56…ギャップ、71…有機樹脂部材、72…高剛
性部材、73…接着層、74…微粒子層、75…撥水
層、81…アンダーコート剤、82…微粒子。
13 ... Carriage, 14 ... Head, 24 ... Conveying roller,
33 ... Paper discharge roller, 41 ... Flow path substrate, 42 ... Electrode substrate,
43 ... Nozzle plate, 44 ... Nozzle, 46 ... Pressurizing chamber, 47 ...
Fluid resistance part, 48 ... Common liquid chamber, 50 ... Vibration plate, 55 ... Electrode, 56 ... Gap, 71 ... Organic resin member, 72 ... High rigidity member, 73 ... Adhesive layer, 74 ... Fine particle layer, 75 ... Water repellent layer , 81 ... Undercoat agent, 82 ... Fine particles.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF65 AF93 AG55 AP02 AP13 AP23 AP25 AP34 AP57 AP60 AQ01 AQ02 AQ03 AQ06 4F033 AA01 BA03 DA01 EA05 MA00   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2C057 AF65 AF93 AG55 AP02 AP13                       AP23 AP25 AP34 AP57 AP60                       AQ01 AQ02 AQ03 AQ06                 4F033 AA01 BA03 DA01 EA05 MA00

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液滴を吐出する複数のノズルを有するノ
ズル形成部材と、各ノズルが連通する複数のインク液室
とを有し、各ノズルに対応するエネルギー発生手段を駆
動して前記液室内容積を変化させることで前記ノズルか
ら液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズ
ル形成部材の表面に、有機材料の微粒子を含む微粒子層
を介して撥水層を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッ
ド。
1. A nozzle forming member having a plurality of nozzles for ejecting liquid droplets, and a plurality of ink liquid chambers in which the nozzles communicate with each other, and an energy generating means corresponding to each nozzle is driven to drive the liquid chamber. In a droplet discharge head that discharges droplets from the nozzle by changing the volume, a water repellent layer is provided on the surface of the nozzle forming member via a fine particle layer containing fine particles of an organic material. Droplet ejection head.
【請求項2】 請求項1に記載の液滴吐出ヘッドにおい
て、前記微粒子層に含まれる微粒子がポリイミド系の材
料であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the fine particles contained in the fine particle layer are made of a polyimide-based material.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の液滴吐出ヘッド
において、前記微粒子層に含まれる微粒子の量が、塗布
時の微粒子層材料量に対して0.05〜1.0重量%の
範囲内であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
3. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the amount of the fine particles contained in the fine particle layer is 0.05 to 1.0% by weight with respect to the amount of the fine particle layer material at the time of coating. A droplet discharge head characterized by being within a range.
【請求項4】 請求項3に記載の液滴吐出ヘッドにおい
て、前記微粒子に含まれる微粒子の量が、塗布時の微粒
子層材料量に対して0.3〜0.6重量%の範囲内であ
ることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
4. The droplet discharge head according to claim 3, wherein the amount of fine particles contained in the fine particles is within a range of 0.3 to 0.6% by weight based on the amount of fine particle layer material at the time of coating. A droplet discharge head characterized by being present.
【請求項5】 請求項1乃至4に記載の液滴吐出ヘッド
を製造する方法であって、前記微粒子層及び撥水層を形
成した後エキシマレーザ加工によりノズル孔を形成する
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
5. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 1, wherein the nozzle hole is formed by excimer laser processing after forming the fine particle layer and the water repellent layer. Method for manufacturing droplet discharge head.
【請求項6】 請求項5に記載の液滴吐出ヘッドの製造
方法であって、高剛性部材に樹脂部材を接合して前記ノ
ズル形成部材を形成した後、ノズル形成部材への前記微
粒子層及び撥水層の形成を行うことを特徴とする液滴吐
出ヘッドの製造方法。
6. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 5, wherein a resin member is joined to a high-rigidity member to form the nozzle forming member, and then the fine particle layer and the nozzle forming member are formed. A method of manufacturing a droplet discharge head, which comprises forming a water repellent layer.
【請求項7】 請求項5又は6に記載の液滴吐出ヘッド
において、撥水層側面に、アクリル系の材料で形成され
た粘着テープを貼り付けた後、前記撥水層反対面側から
エキシマレーザ加工してノズル孔を形成することを特徴
とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
7. The droplet discharge head according to claim 5, wherein after sticking an adhesive tape made of an acrylic material on the side surface of the water repellent layer, the excimer is applied from the side opposite to the water repellent layer. A method of manufacturing a droplet discharge head, characterized by forming a nozzle hole by laser processing.
【請求項8】 請求項7に記載の液滴吐出ヘッドの製造
方法において、前記粘着テープの粘着力が、0.5〜3
N/cmの範囲内であることを特徴とする液滴吐出ヘッ
ドの製造方法。
8. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 7, wherein the adhesive force of the adhesive tape is 0.5 to 3
A method of manufacturing a droplet discharge head, characterized in that it is within a range of N / cm.
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