JP2005053064A - Manufacturing method for nozzle plate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the hitting precision of ink by making a water repellent film remain along a discharge opening of a nozzle when the nozzle is formed by perforating a substrate after the water repellent film is formed at a front face of the substrate. <P>SOLUTION: A manufacturing method for a nozzle plate P1 includes the first process of forming a projection 5 at the front face side of the substrate 1 by planting a punch 10 from the rear face side of the substrate 1 and simultaneously forming a recess 4 at the rear face side of the substrate 1 not to penetrate to the front face side, the second process of flattening the front face of the substrate 1 by removing the projection 5 at the front face side of the substrate 1, the third process of forming the water repellent film 3 to the front face of the flattened substrate 1 and the fourth process of forming the nozzle 2 by punching out the substrate 1 by a punch 11 from the front face side of the substrate 1 to pierce from the front face of the substrate 1 to the recess 4. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクを吐出するノズルが形成されたノズルプレートの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a nozzle plate on which nozzles for ejecting ink are formed.

インクジェットヘッドには、ノズルが形成されたノズルプレートが設けられており、このノズルから記録媒体に対してインクが吐出されて印刷されるようになっている。ここで、ノズルからインクを吐出する際に、ノズル吐出口の周辺部の撥水性(撥インク性)が悪くインクの濡れが生じると、吐出されるインクがノズル吐出口周辺に付着したインクと干渉してインクの着弾精度が悪化するため、ノズルプレートの基板の表面には、撥水性を向上させるための撥水膜が形成される。   The ink jet head is provided with a nozzle plate on which nozzles are formed, and ink is ejected from the nozzles onto a recording medium for printing. Here, when ink is ejected from the nozzle, if the water repellency (ink repellency) around the nozzle ejection port is poor and the ink gets wet, the ejected ink interferes with the ink adhering to the nozzle ejection port. Since the ink landing accuracy deteriorates, a water repellent film for improving water repellency is formed on the surface of the nozzle plate substrate.

従来では、基板にノズルを形成した後に、基板の表面に感光性レジストをバーコータやロールコータで延ばしてノズル内に充填し、レジストを硬化させてからその他の部分を除去するなどして、ノズルの部分をマスキングし、基板の表面のノズルの周囲に撥水膜を形成するのが一般的であった。しかし、この方法では、複数の工程からなるマスキング作業が必要であるため、工数がかかるという欠点があった。
そこで、基板の表面に撥水膜を形成してからノズルの加工を行う方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法では、ブラスト加工されたポリイミド樹脂等からなる基板の表面に、フッ素系あるいはシリコン系樹脂等の溶液を塗布して撥水膜を形成した後、エキシマレーザー等により基板を裏面側または表面側から貫通させてノズルを形成する。
Conventionally, after forming a nozzle on a substrate, a photosensitive resist is extended on the surface of the substrate with a bar coater or a roll coater and filled in the nozzle, and after the resist is cured, other portions are removed, etc. It is common to mask the portion and form a water repellent film around the nozzle on the surface of the substrate. However, this method has a drawback in that man-hours are required because a masking operation consisting of a plurality of steps is required.
Therefore, a method has been proposed in which a nozzle is processed after forming a water-repellent film on the surface of the substrate (see, for example, Patent Document 1). In this method, a water-repellent film is formed by applying a fluorine-based or silicon-based resin solution on the surface of a blasted polyimide resin or the like, and then the substrate is backside or frontside by an excimer laser or the like. To form a nozzle.

ところで、基板にノズルを形成する方法としては、前述のようにエキシマレーザーにより1回で基板を貫通させて形成する方法の他、以下のような方法もある(例えば、特許文献2参照)。この方法は、基板の裏面側から表面側程先細り状に延びるテーパ部と、このテーパ部から基板の表面まで延びるストレート部とを有するノズルを形成する方法である。まず、基板の裏面側に、テーパ部をパンチ等により基板を貫通しない状態に形成し、前記テーパ部を形成した際に、同時に表面側に形成された凸部を研磨等により除去してから、テーパ部の奥端から基板の表面まで、基板の裏面側からパンチにより貫通させてストレート部を形成する。この方法によれば、テーパ部を形成する際に生じる凸部を除去してから、肉厚が薄くなった部分を裏面側からパンチで打ち抜くため、一度に基板を打ち抜く場合に比べて打ち抜き量が少なく、バリが表面側に発生するのを抑えることができる。   By the way, as a method of forming the nozzle on the substrate, there is the following method in addition to the method of forming the substrate through the excimer laser once as described above (see, for example, Patent Document 2). This method is a method of forming a nozzle having a tapered portion that tapers from the back surface side to the front surface side of the substrate and a straight portion that extends from the taper portion to the surface of the substrate. First, on the back side of the substrate, the taper portion is formed in a state not penetrating the substrate by punching or the like, and when the taper portion is formed, the convex portion formed on the front surface side is removed by polishing or the like at the same time, A straight portion is formed by punching from the back side of the substrate from the back end of the taper portion to the surface of the substrate from the back side of the substrate. According to this method, since the convex portion generated when forming the tapered portion is removed, the thinned portion is punched out from the back side with a punch, so that the punching amount is larger than when punching the substrate at a time. There are few, and it can suppress that a burr | flash generate | occur | produces on the surface side.

特開平7−304176号公報(第2−4頁、図1−図5)JP-A-7-304176 (page 2-4, FIGS. 1 to 5) 特開2002−113529号公報(第7,8頁、図6−図8)JP 2002-113529 A (7th and 8th pages, FIG. 6 to FIG. 8)

しかし、前記特許文献1に記載のノズルプレートの製造方法において、1回のエキシマレーザー加工により基板を裏面側から貫通させてノズルを形成した場合には、ノズル形成の際の基板の材料除去量が大きいため、基板の表面側に、基板自体及び撥水膜の大きなバリが発生する。そして、ノズルからのインクの着弾精度を向上させるには、このようなバリを完全に除去する必要があるが、そのためには、複数のバリ取りの工程が必要になり、工数がかかってしまう。逆に、基板の表面側から貫通させてノズルを形成した場合には、基板の表面にバリは生じないが、ノズル形成の際の基板の材料除去量が大きいために、基板の表面の撥水膜がノズル内に入り込んでしまう。すると、ノズル内に入り込んだ撥水膜によりノズル吐出口の真円度が悪化するため、ノズルからインクを吐出する際のインクの着弾精度が低下してしまう。   However, in the nozzle plate manufacturing method described in Patent Document 1, when the nozzle is formed by penetrating the substrate from the back side by one excimer laser processing, the amount of material removed from the substrate during nozzle formation is small. Since it is large, large burrs of the substrate itself and the water repellent film are generated on the surface side of the substrate. In order to improve the ink landing accuracy from the nozzles, it is necessary to completely remove such burrs. However, for this purpose, a plurality of deburring steps are required, which requires man-hours. Conversely, when the nozzle is formed by penetrating from the surface side of the substrate, no burr is generated on the surface of the substrate, but the amount of material removed from the substrate at the time of nozzle formation is large. The membrane gets into the nozzle. Then, since the roundness of the nozzle discharge port is deteriorated by the water-repellent film that has entered the nozzle, the ink landing accuracy when ink is discharged from the nozzle is lowered.

また、前記特許文献2に記載のノズルプレートの製造方法においては、基板を貫通させてストレート部を形成する際の打ち抜き量が少ないため、基板の表面側のバリの発生をある程度は抑えることはできる。しかし、予め撥水膜が形成された基板にこの方法を適用することは困難である。即ち、テーパ部を形成したときに、基板の表面側が突出して撥水膜の平坦性が損なわれてしまうし、さらには、この凸部を切削あるいは研磨等により除去する際に、凸部上の撥水膜も同時に除去されてしまい、ノズルの周囲に撥水膜でコーティングされない部分が形成されてしまう。   Moreover, in the manufacturing method of the nozzle plate described in Patent Document 2, since the punching amount when forming the straight portion by penetrating the substrate is small, the generation of burrs on the surface side of the substrate can be suppressed to some extent. . However, it is difficult to apply this method to a substrate on which a water repellent film has been formed in advance. That is, when the tapered portion is formed, the surface side of the substrate protrudes and the flatness of the water-repellent film is impaired, and further, when the convex portion is removed by cutting or polishing, The water repellent film is also removed at the same time, and a portion not coated with the water repellent film is formed around the nozzle.

また、ストレート部を形成した時にバリが発生した場合には、例えば、電解研磨法を施すことになるが、ノズルの開口端部に存在するバリが除去されるともに一部の撥水膜も除去されてしまい、撥水膜の真円度を保てなくなってしまう。さらに、2回のパンチングによるノズルの貫通形成は、その打ち抜き方向が何れも基板の裏面から表面の方向であるので、基板が裏面から表面に向けて凸状に変形する傾向があり、インクジェットヘッドを構成する際の位置合わせ精度が得られない原因の1つになっている。   Also, if burrs occur when the straight part is formed, for example, electrolytic polishing will be applied, but the burrs present at the opening end of the nozzle will be removed and some of the water repellent film will also be removed. As a result, the roundness of the water-repellent film cannot be maintained. Further, in the formation of the penetrating nozzle by punching twice, since the punching direction is the direction from the back surface to the front surface of the substrate, the substrate tends to be deformed in a convex shape from the back surface to the front surface. This is one of the reasons why the alignment accuracy during construction cannot be obtained.

本発明の目的は、撥水膜を基板の表面に形成してから基板を貫通させてノズルを形成したときの基板の表面側のバリの発生や基板の反りを抑えて、少ない工数で精度の高いノズルプレートを製造することである。   The object of the present invention is to suppress the generation of burrs on the surface side of the substrate and the warpage of the substrate when the nozzle is formed by penetrating the substrate after forming the water repellent film on the surface of the substrate, and with a small number of man-hours. It is to produce a high nozzle plate.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

第1の発明のノズルプレートの製造方法は、基板の裏面側から第1のパンチを打ち込むことにより基板の表面側に凸部を形成するとともに、基板の裏面側に表面側へ貫通しない凹部を形成する第1の工程と、前記基板の表面側の凸部を除去して基板の表面を平坦化する第2の工程と、この平坦化された基板の表面に撥水膜を形成する第3の工程と、前記基板の表面側から第2のパンチにより基板を打ち抜いて基板の表面から前記凹部まで貫通させてノズルを形成する第4の工程とを備えたことを特徴とするものである。   The manufacturing method of the nozzle plate of 1st invention forms a convex part in the surface side of a board | substrate by driving in the 1st punch from the back surface side of a board | substrate, and forms the recessed part which does not penetrate to the surface side in the back surface side of a board | substrate. A first step of removing a convex portion on the surface side of the substrate to planarize the surface of the substrate, and a third step of forming a water repellent film on the surface of the planarized substrate. And a fourth step of punching the substrate from the surface side of the substrate by a second punch and penetrating from the surface of the substrate to the recess to form a nozzle.

このノズルプレートの製造方法においては、まず、第1の工程において、基板の裏面側から第1のパンチを打ち込むことにより、基板の表面側部分を部分的に突出させて凸部を形成すると同時に、基板の裏面側に表面側へ貫通しない凹部を形成する。次に、第2の工程において、基板の表面側に形成された凸部を切削あるいは研磨等により除去して基板の表面を平坦化する。次に、第3の工程において、平坦化された基板の表面に、ノズル周辺の撥水性を向上させてインクの濡れを防止する撥水膜を形成する。そして、第4の工程において、撥水膜が形成された基板の表面側から第2のパンチを打ち込んで、基板の表面から凹部までを貫通させる。   In this nozzle plate manufacturing method, first, in the first step, the first punch is driven from the back surface side of the substrate to thereby partially protrude the surface side portion of the substrate to form a convex portion, A recess that does not penetrate to the front side is formed on the back side of the substrate. Next, in the second step, the convex portions formed on the surface side of the substrate are removed by cutting or polishing to flatten the surface of the substrate. Next, in a third step, a water repellent film that improves the water repellency around the nozzles and prevents ink wetting is formed on the planarized substrate surface. In the fourth step, the second punch is driven from the surface side of the substrate on which the water-repellent film is formed, and penetrates from the surface of the substrate to the recess.

このように、基板の裏面側から第1のパンチを打ち込んで表面側へ貫通しない凹部を形成し、表面側に形成された凸部を除去した後に、基板の表面側から第2のパンチを打ち込むことにより基板を貫通させるため、このパンチングにおける打ち抜き量が小さくなる。従って、基板の表面側に形成された撥水膜がノズル内にほとんど入り込まないし、ノズル周辺の撥水膜にスクラッチが発生しにくい。また、基板の表面側から第2のパンチを打ち込んで基板を貫通させるため、基板の表面側にバリが発生しない。従って、撥水膜がノズルの吐出口に沿って残ることになり、ノズルの良好な真円度を確保して着弾精度を向上させることができる。
さらに、第1、第4の工程において、第1、第2のパンチの打ち込み量は、基板を一度に打ち抜く場合に比べて小さく、また、基板を2回に分けて同じ方向から打ち抜く場合と比べても、本発明は、第1、第2のパンチを基板の裏面側と表面側から夫々打ち込むため、ノズルプレートのそり等を防止することができる。
In this manner, the first punch is driven from the back side of the substrate to form a concave portion that does not penetrate to the front side, and after removing the convex portion formed on the front side, the second punch is driven from the front side of the substrate. Thus, since the substrate is penetrated, the punching amount in this punching becomes small. Therefore, the water-repellent film formed on the surface side of the substrate hardly enters the nozzle, and scratches hardly occur in the water-repellent film around the nozzle. Further, since the second punch is driven from the surface side of the substrate to penetrate the substrate, no burrs are generated on the surface side of the substrate. Accordingly, the water-repellent film remains along the discharge port of the nozzle, and it is possible to ensure good roundness of the nozzle and improve the landing accuracy.
Further, in the first and fourth steps, the first and second punches are driven in a smaller amount than when the substrate is punched at one time, and compared with the case where the substrate is punched from the same direction in two steps. However, according to the present invention, since the first and second punches are driven from the back side and the front side of the substrate, respectively, warpage of the nozzle plate and the like can be prevented.

第2の発明のノズルプレートの製造方法は、前記第1の発明に関するものであり、前記第1の工程において、前記凹部を、基板の表面側程先細りのテーパ状に形成することを特徴とするものである。このように凹部をテーパ状とすることで、基板の裏面側からインクをノズル内に導きやすくすることができる。   A method for manufacturing a nozzle plate according to a second aspect of the invention relates to the first aspect of the invention, and in the first step, the concave portion is formed in a tapered shape that tapers toward the surface side of the substrate. Is. Thus, by making the concave portion into a tapered shape, it is possible to easily guide ink into the nozzle from the back side of the substrate.

第3の発明のノズルプレートの製造方法は、前記第1又は第2の発明に関するものであり、第4の工程において、前記基板の表面から前記凹部まで貫通する貫通孔をストレート状に形成することを特徴とするものである。このように貫通孔をストレート状とすることで、ノズルから吐出されるインクの直進性を確保して、着弾精度を向上させることができる。   The manufacturing method of the nozzle plate of the third invention relates to the first or second invention, and in the fourth step, a through-hole penetrating from the surface of the substrate to the recess is formed in a straight shape. It is characterized by. Thus, by making the through-hole straight, it is possible to ensure straightness of the ink ejected from the nozzle and improve the landing accuracy.

本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態は、インクジェットヘッドに設けられ、インクを吐出するノズルを備えたノズルプレートの製造方法に本発明を適用したものである。以下、図1を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described. In the present embodiment, the present invention is applied to a method of manufacturing a nozzle plate that is provided in an inkjet head and includes nozzles that eject ink. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

このノズルプレートの製造方法は、図1(e)に示すように、基板1に形成されインクを吐出するノズル2と、基板1の表面(インク吐出側の面)に形成された撥水膜3とを備えたノズルプレートP1を製造するためのものである。
基板1は、金属製(例えば、ステンレス鋼)のシートで構成されており、この基板1の厚さは、例えば、約70μm程度である。まず、この基板1の裏面にスプレー等の方法により潤滑剤を塗布してから、図1(a)に示すように、基板1の裏面側から、先端部が先細りのテーパ形状に形成されたパンチ10(第1のパンチ)を打ち込んで、基板1の裏面側に表面側へ貫通しない表面側程先細りのテーパ状の凹部4を形成する。
As shown in FIG. 1E, the nozzle plate manufacturing method includes a nozzle 2 formed on the substrate 1 for discharging ink, and a water repellent film 3 formed on the surface of the substrate 1 (surface on the ink discharge side). The nozzle plate P1 provided with
The substrate 1 is made of a metal (for example, stainless steel) sheet, and the thickness of the substrate 1 is, for example, about 70 μm. First, after applying a lubricant to the back surface of the substrate 1 by a method such as spraying, as shown in FIG. 1 (a), a punch having a tapered shape with a tapered tip from the back surface side of the substrate 1 10 (first punch) is driven to form a tapered concave portion 4 that tapers toward the front surface side that does not penetrate to the front surface side on the back surface side of the substrate 1.

ここで、凹部4の形成の際には、基板1が塑性変形してパンチ10により表面側へ押し出されるため、基板1の表面側に凸部5が形成されるが、図1(b)に示すように、研削盤による研磨等によりこの凸部5を除去し、基板1の表面を平坦化させる。そして、後述の工程において、撥水膜3が基板1の表面に付着しやすいように、平坦化した基板1の表面にプライマー処理を施してから、基板1の表面を乾燥させておく。   Here, when the concave portion 4 is formed, the substrate 1 is plastically deformed and pushed out to the surface side by the punch 10, so that the convex portion 5 is formed on the surface side of the substrate 1, but FIG. As shown, this convex portion 5 is removed by polishing with a grinding machine or the like, and the surface of the substrate 1 is flattened. Then, in a process described later, the surface of the substrate 1 is dried after applying a primer treatment to the surface of the flattened substrate 1 so that the water-repellent film 3 easily adheres to the surface of the substrate 1.

次に、図1(c)に示すように、前述のプライマー処理が施された基板1の表面に、環状構造を有する含フッ素共重合体(サイトップ:旭硝子(株))を塗布して、基板1の表面側の、ノズル2の吐出口周辺の撥水性を向上させる為の撥水膜3を形成する。ここで、この撥水膜3の膜厚は、例えば、0.1〜数μm程度である。このように、ノズル2を貫通形成する前の基板1の表面に撥水膜3を形成することで、ノズル2から吐出されるインクがノズル2の吐出口周辺に付着して、次に吐出されるインクと干渉して着弾精度が低下するのを防止する。そして、前述のように、基板1の表面を平坦化してからサイトップを塗布して撥水膜3を形成するので、基板1の表面に平坦な撥水膜3を形成することができる。その後、この撥水膜3を安定化させるために、例えば、約250℃の温度で30分程度の熱処理を行う。   Next, as shown in FIG. 1 (c), a fluorine-containing copolymer having a cyclic structure (Cytop: Asahi Glass Co., Ltd.) is applied to the surface of the substrate 1 that has been subjected to the primer treatment described above. A water repellent film 3 for improving the water repellency around the discharge port of the nozzle 2 on the surface side of the substrate 1 is formed. Here, the film thickness of the water repellent film 3 is, for example, about 0.1 to several μm. Thus, by forming the water repellent film 3 on the surface of the substrate 1 before penetrating the nozzle 2, the ink ejected from the nozzle 2 adheres to the periphery of the ejection port of the nozzle 2 and is ejected next. This prevents the landing accuracy from decreasing due to interference with ink. Then, as described above, the surface of the substrate 1 is flattened and then applied with Cytop to form the water repellent film 3, so that the flat water repellent film 3 can be formed on the surface of the substrate 1. Thereafter, in order to stabilize the water repellent film 3, for example, heat treatment is performed at a temperature of about 250 ° C. for about 30 minutes.

次に、基板1の表面にスプレー等の方法により潤滑剤を塗布してから、図1(d)に示すように、基板1の表面から円柱形状のパンチ11(第2のパンチ)を打ち込んで、基板1の表面から凹部4までを貫通させてノズル2を形成する(図1(e))。このように、基板1の表面側からパンチ11を打ち込んで基板1を貫通させるため、基板1の表面側にバリが発生しない。また、表面側へ貫通しない凹部4を形成し且つ表面側に形成された凸部5を除去してから、パンチ11を基板1の表面側から打ち込んで基板1を貫通させるため、このパンチングにおける打ち抜き量は小さく、基板1の表面側に形成された撥水膜3がノズル2内にほとんど入り込まないし、ノズル2の吐出口周辺の撥水膜3にスクラッチが発生しにくい。   Next, after applying a lubricant to the surface of the substrate 1 by a method such as spraying, a cylindrical punch 11 (second punch) is driven from the surface of the substrate 1 as shown in FIG. Then, the nozzle 2 is formed by penetrating from the surface of the substrate 1 to the recess 4 (FIG. 1 (e)). Thus, since the punch 11 is driven from the surface side of the substrate 1 to penetrate the substrate 1, no burrs are generated on the surface side of the substrate 1. Further, after forming the concave portion 4 that does not penetrate to the front surface side and removing the convex portion 5 formed on the front surface side, the punch 11 is driven from the front surface side of the substrate 1 to penetrate the substrate 1. The amount is small, and the water repellent film 3 formed on the surface side of the substrate 1 hardly enters the nozzle 2, and scratches hardly occur in the water repellent film 3 around the discharge port of the nozzle 2.

また、基板1の表面から前記凹部4まで貫通する貫通孔6はストレート状に形成される。従って、図1(e)に示すように、ノズル2は、表面側程先細りのテーパ状に形成された凹部4と、この凹部4から表面側へ延びるストレート状の貫通孔6で構成されることになる。このように、凹部4がテーパ状に形成されているため、ノズル2の凹部4に接続された図示しないインク供給源等から、ノズル2内にインクがスムーズに導かれて基板1の表面側へインクが吐出される。さらに、貫通孔6がストレート状に形成されているために、ノズル2から吐出されるインクの直進性が確保され、インクの着弾精度が向上する。   Further, the through hole 6 penetrating from the surface of the substrate 1 to the recess 4 is formed in a straight shape. Accordingly, as shown in FIG. 1 (e), the nozzle 2 is composed of a concave portion 4 that is tapered toward the surface side, and a straight through-hole 6 that extends from the concave portion 4 to the surface side. become. As described above, since the concave portion 4 is formed in a tapered shape, ink is smoothly guided into the nozzle 2 from an ink supply source (not shown) connected to the concave portion 4 of the nozzle 2 to the surface side of the substrate 1. Ink is ejected. Furthermore, since the through-hole 6 is formed in a straight shape, the straightness of the ink ejected from the nozzle 2 is ensured, and the ink landing accuracy is improved.

尚、前述したように、この実施形態においては、基板1にほとんどバリが生じないが、必要に応じてバリ取りを行ってもよい。このバリ取りは、電解研磨、流体研磨、ラップ盤による研削、磁気研磨、低周波超音波による洗浄等、公知の方法により行うことができる。
最後に、例えば、250℃の温度で、30分程度の再熱処理を行うことにより、特に、ノズル2の形成の際に、ノズル2の吐出口の際の撥水膜3に形成された傷や凹凸等を補修して、撥水膜3を滑らかに整える。この実施形態では、撥水膜3にサイトップを使用しており、比較的低い温度で再熱処理を行うことができるため、基板1にノズル2及び撥水膜3が形成された最終の段階でこの再熱処理を行うことができる。
As described above, in this embodiment, the substrate 1 is hardly deburred, but may be deburred if necessary. This deburring can be performed by a known method such as electrolytic polishing, fluid polishing, grinding with a lapping machine, magnetic polishing, or cleaning with low frequency ultrasonic waves.
Finally, for example, by performing re-heat treatment for about 30 minutes at a temperature of 250 ° C., particularly when forming the nozzle 2, scratches formed on the water-repellent film 3 at the discharge port of the nozzle 2 The water-repellent film 3 is smoothed by repairing irregularities and the like. In this embodiment, Cytop is used for the water repellent film 3 and can be reheated at a relatively low temperature. Therefore, at the final stage where the nozzle 2 and the water repellent film 3 are formed on the substrate 1. This reheat treatment can be performed.

以上説明したノズルプレートP1の製造方法によれば、次のような効果が得られる。
基板1の裏面側に表面側へ貫通しない凹部4を形成し且つ表面側に形成された凸部5を除去してから、パンチ11を基板1の表面側から打ち込んで基板1を貫通させるため、表面側からのパンチングにおける打ち抜き量が小さくなり、基板1の表面側に形成された撥水膜3がノズル2内にほとんど入り込まないし、ノズル2の吐出口周辺の撥水膜3にスクラッチが発生しにくい。また、基板1の表面側からパンチ11を打ち込んで基板1を貫通させるため、基板1の表面側にバリが発生しない。従って、撥水膜3がノズル2の吐出口に沿って残ることになり、ノズルの良好な真円度を確保して着弾精度を向上させることができる。
さらに、凹部4及び貫通孔6を形成する際のパンチ10,11の打ち込み量は、1回のパンチングで基板1を貫通させる場合と比べて小さく、また、2回に分けて同じ方向から打ち抜く場合と比べても、本製造方法では、これらのパンチ10,11を基板1の裏面側と表面側から夫々打ち込むため、ノズルプレートP1のそり等を防止することができる。これにより、インクジェットヘッドを構成する場合に、高い位置合わせ精度を保ってノズルプレートP1を組み付けることができる。
According to the manufacturing method of the nozzle plate P1 described above, the following effects are obtained.
In order to penetrate the substrate 1 by driving the punch 11 from the front surface side of the substrate 1 after forming the concave portion 4 that does not penetrate to the front surface side on the back surface side of the substrate 1 and removing the convex portion 5 formed on the front surface side, The punching amount in punching from the front side becomes small, the water repellent film 3 formed on the front side of the substrate 1 hardly enters the nozzle 2, and scratches occur in the water repellent film 3 around the discharge port of the nozzle 2. Hateful. Further, since the punch 11 is driven from the surface side of the substrate 1 to penetrate the substrate 1, no burr is generated on the surface side of the substrate 1. Therefore, the water-repellent film 3 remains along the discharge port of the nozzle 2, and it is possible to ensure good roundness of the nozzle and improve the landing accuracy.
Furthermore, the punching amount of the punches 10 and 11 when forming the recesses 4 and the through holes 6 is smaller than the case of penetrating the substrate 1 by one punching, and when punching from the same direction in two steps Even in this manufacturing method, since these punches 10 and 11 are driven in from the back surface side and the front surface side of the substrate 1, respectively, warpage of the nozzle plate P1 and the like can be prevented. Thereby, when comprising an inkjet head, the nozzle plate P1 can be assembled | attached maintaining a high alignment precision.

ノズル2は、表面側程先細りのテーパ状に形成された凹部4と、この凹部4から表面側へ延びるストレート状の貫通孔6で構成される。従って、基板1の裏面側から、テーパ状の凹部4を介してノズル2にインクをスムーズに導いて表面側へインクを吐出できるし、ストレート状の貫通孔6によりノズル2から吐出されるインクの直進性が確保され、インクの着弾精度が向上する。   The nozzle 2 includes a concave portion 4 formed in a tapered shape that tapers toward the surface side, and a straight through hole 6 extending from the concave portion 4 to the surface side. Accordingly, the ink can be smoothly guided from the back surface side of the substrate 1 to the nozzle 2 through the tapered concave portion 4 and discharged to the front surface side, and the ink discharged from the nozzle 2 by the straight through hole 6 can be discharged. Straightness is ensured, and ink landing accuracy is improved.

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。
1]図2(e)に示すように、ノズルプレートP2において、基板21の裏面側の凹部24を、貫通孔26と同一の孔径を有するストレート状の孔に形成してもよい。即ち、まず、基板21の裏面側から円柱形状のパンチ30(第1のパンチ)を打ち込むことにより、基板21の表面側に貫通しないストレート状の凹部24を形成する(図2(a))。次に、基板21の表面側に形成された凸部25を除去して基板21の表面を平坦化してから(図2(b))、平坦化された基板21の表面に撥水膜23を形成する(図2(c))。そして、前記のパンチ30と略同径の円柱形状のパンチ31(第2のパンチ:前記パンチ30を兼用してもよい)を基板21の表面側から打ち込んで、基板21の表面側から凹部24まで貫通する貫通孔26を、凹部24と連通し且つ凹部24と同じ孔径を有するストレート状に形成する(図2(d))。従って、図2(e)に示すように、ノズル22が、基板21の裏面側から表面側まで同一孔径で且つストレート状に貫通した形状に形成されるため、ノズル22から吐出されるインクの直進性がさらに向上する。
Next, modified embodiments in which various modifications are made to the embodiment will be described.
1] As shown in FIG. 2 (e), in the nozzle plate P 2, the recess 24 on the back surface side of the substrate 21 may be formed as a straight hole having the same hole diameter as the through hole 26. That is, first, a cylindrical punch 30 (first punch) is driven from the back side of the substrate 21 to form a straight recess 24 that does not penetrate the surface of the substrate 21 (FIG. 2A). Next, the convex portion 25 formed on the surface side of the substrate 21 is removed to flatten the surface of the substrate 21 (FIG. 2B), and then the water repellent film 23 is formed on the flattened surface of the substrate 21. It forms (FIG.2 (c)). A cylindrical punch 31 (second punch, which may also serve as the punch 30) having the same diameter as the punch 30 is driven from the surface side of the substrate 21, and the recess 24 is formed from the surface side of the substrate 21. The through hole 26 penetrating to the recess 24 is formed in a straight shape that communicates with the recess 24 and has the same hole diameter as the recess 24 (FIG. 2D). Therefore, as shown in FIG. 2 (e), the nozzle 22 is formed in a straight hole shape with the same hole diameter from the back surface side to the front surface side of the substrate 21, so that the ink discharged from the nozzle 22 goes straight. The nature is further improved.

2]撥水膜は、前記実施形態のサイトップの他、フッ素系あるいはシリコン系樹脂の溶液を塗布することにより形成してもよい。または、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素系高分子材料を含有したニッケルメッキ等の撥水メッキにより、撥水膜を構成してもよい。
3]前記実施形態では、パンチ10を1回打ち込むことにより、基板1の裏面側に凹部4を形成するが、パンチを複数回段階的に打ち込むことにより凹部を形成してもよい。
4]基板としては、前記実施形態の金属製の基板の他、セラミックス、ガラスあるいは、合成樹脂等で構成されたものも使用することができる。
2] The water-repellent film may be formed by applying a fluorine-based or silicon-based resin solution in addition to the cytop of the above embodiment. Alternatively, the water repellent film may be formed by water repellent plating such as nickel plating containing a fluorine-based polymer material such as polytetrafluoroethylene (PTFE).
3] In the above embodiment, the concave portion 4 is formed on the back side of the substrate 1 by driving the punch 10 once. However, the concave portion may be formed by stepping the punch a plurality of times.
4] As the substrate, in addition to the metal substrate of the above embodiment, a substrate made of ceramics, glass, synthetic resin, or the like can be used.

本発明の実施形態に係るノズルプレートの製造工程を説明する説明図であり、(a)は凹部形成、(b)は凸部除去、(c)は撥水膜形成、(d)は貫通孔形成、(e)はノズルプレート製造完了の各工程を示す図である。It is explanatory drawing explaining the manufacturing process of the nozzle plate which concerns on embodiment of this invention, (a) is recessed part formation, (b) is convex part removal, (c) is water-repellent film formation, (d) is a through-hole. Formation, (e) is a diagram showing each step of nozzle plate manufacturing completion. 変更形態のノズルプレートの製造工程を説明する説明図であり、(a)は凹部形成、(b)は凸部除去、(c)は撥水膜形成、(d)は貫通孔形成、(e)はノズルプレート製造完了の各工程を示す図である。It is explanatory drawing explaining the manufacturing process of the nozzle plate of a change form, (a) is recessed part formation, (b) is convex part removal, (c) is water-repellent film formation, (d) is through-hole formation, (e ) Is a diagram showing each step of nozzle plate manufacturing completion.

符号の説明Explanation of symbols

P1,P2 ノズルプレート
1,21 基板
2,22 ノズル
3,23 撥水膜
4,24 凹部
5,25 凸部
6,26 貫通孔
10,30 パンチ
11,31 パンチ
P1, P2 Nozzle plate 1, 21 Substrate 2, 22 Nozzle 3, 23 Water repellent film 4, 24 Concave part 5, 25 Convex part 6, 26 Through hole 10, 30 Punch 11, 31 Punch

Claims (3)

基板の裏面側から第1のパンチを打ち込むことにより基板の表面側に凸部を形成するとともに、基板の裏面側に表面側へ貫通しない凹部を形成する第1の工程と、
前記基板の表面側の凸部を除去して基板の表面を平坦化する第2の工程と、
この平坦化された基板の表面に撥水膜を形成する第3の工程と、
前記基板の表面側から第2のパンチにより基板を打ち抜いて基板の表面から前記凹部まで貫通させてノズルを形成する第4の工程と、
を備えたことを特徴とするノズルプレートの製造方法。
A first step of forming a convex portion on the front surface side of the substrate by driving a first punch from the rear surface side of the substrate and forming a concave portion not penetrating to the front surface side on the rear surface side of the substrate;
A second step of flattening the surface of the substrate by removing convex portions on the surface side of the substrate;
A third step of forming a water repellent film on the surface of the planarized substrate;
A fourth step of punching the substrate from the surface side of the substrate by a second punch and penetrating from the surface of the substrate to the recess to form a nozzle;
A method for producing a nozzle plate, comprising:
前記第1の工程において、前記凹部を、基板の表面側程先細りのテーパ状に形成することを特徴とする請求項1に記載のノズルプレートの製造方法。   2. The method of manufacturing a nozzle plate according to claim 1, wherein, in the first step, the concave portion is formed in a tapered shape that tapers toward the surface side of the substrate. 前記第4の工程において、前記基板の表面から前記凹部まで貫通する貫通孔をストレート状に形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のノズルプレートの製造方法。

3. The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 1, wherein in the fourth step, a through-hole penetrating from the surface of the substrate to the recess is formed in a straight shape.

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