JP2006218712A - Liquid drop ejection head and image forming device - Google Patents

Liquid drop ejection head and image forming device Download PDF

Info

Publication number
JP2006218712A
JP2006218712A JP2005033768A JP2005033768A JP2006218712A JP 2006218712 A JP2006218712 A JP 2006218712A JP 2005033768 A JP2005033768 A JP 2005033768A JP 2005033768 A JP2005033768 A JP 2005033768A JP 2006218712 A JP2006218712 A JP 2006218712A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
discharge head
liquid discharge
nozzle
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005033768A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5168756B2 (en
Inventor
Toshiro Tokuno
敏郎 得能
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2005033768A priority Critical patent/JP5168756B2/en
Publication of JP2006218712A publication Critical patent/JP2006218712A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5168756B2 publication Critical patent/JP5168756B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid drop ejection head obtaining stable ejection characteristics by maintaining water repellency for a long period and also to provide its manufacturing method, and an image forming device forming stable images having high image quality by being mounted with the liquid drop ejection head. <P>SOLUTION: In a nozzle plate 3, a resin member 32 such as a polyimide film or the like is bonded on a high rigid member 31 via an adhesive agent 33 to constitute a nozzle forming member 30 having nozzles 4, and a water repellent treated layer 40 of a multi-layered structure formed by alternately laminating a binding layer of an SiO<SB>2</SB>thin film layer 34 and a fluorine-based water repellent layer 35 is provided on the surface of the resin member 32 constituting the nozzle forming member 30. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head and an image forming apparatus.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、液体吐出ヘッドを記録ヘッドに用いて、記録紙等の被記録媒体(以下「用紙」と称するが、材質を紙に限定するものではなく、記録媒体、転写紙、転写材、被記録材などとも称される。)に記録液としてのインク滴を吐出して記録(画像形成、印写、印字、印刷なども同義語である。)を行なうものである。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, and a multifunction machine of these, for example, an ink jet recording apparatus is known. The ink jet recording apparatus uses a liquid discharge head as a recording head, and is a recording medium such as recording paper (hereinafter referred to as “paper”, but the material is not limited to paper, and the recording medium, transfer paper, transfer material, Recording is also performed by ejecting ink droplets as a recording liquid onto the recording material) (image formation, printing, printing, printing, etc. are also synonymous).

ところで、液体吐出ヘッドはノズルから液滴を吐出させて記録を行うため、ノズルの形状、精度がインク滴の噴射特性に大きな影響を与える。また、ノズル孔を形成しているノズル形成部材の表面の特性もインク滴の噴射特性に影響を与えることが知られている。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だまりが発生すると、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。   By the way, since the liquid ejection head performs recording by ejecting droplets from the nozzles, the shape and accuracy of the nozzles greatly affect the ejection characteristics of the ink droplets. Further, it is known that the characteristics of the surface of the nozzle forming member forming the nozzle holes also affect the ink droplet ejection characteristics. For example, if ink adheres to the periphery of the nozzle hole on the surface of the nozzle forming member and a non-uniform ink pool occurs, the ink droplet ejection direction is bent, the ink droplet size varies, or the ink droplet It is known that inconveniences such as unstable flight speed occur.

そこで、液体吐出ヘッドにおいては、ノズル形成部材の吐出側表面に撥インク膜(撥水層、撥水膜ともいう。)を形成して撥インク性を持たせ、ノズル形成部材の表面の均一性を高め、液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 liquid discharge head, an ink repellent film (also referred to as a water repellent layer or a water repellent film) is formed on the discharge side surface of the nozzle forming member to provide ink repellency, and the surface uniformity of the nozzle forming member. To stabilize the flight characteristics of the droplets.

ところで、ノズル形成部材として樹脂性のフィルム部材が好適に用いられるが、樹脂フィルムをノズル形成部材として使用する場合、撥インク膜を樹脂材料の表面に形成することになるが、樹脂材料と撥インク剤(撥水剤)との密着性があまり良くなく、とりわけ、フッ素系の撥水剤を用いた場合には、樹脂フィルムに直接塗布することは非常に困難である。   By the way, although a resinous film member is preferably used as the nozzle forming member, when the resin film is used as the nozzle forming member, an ink repellent film is formed on the surface of the resin material. Adhesiveness with a water-repellent agent (water repellent) is not so good. In particular, when a fluorine-based water repellent is used, it is very difficult to apply directly to a resin film.

そのため、樹脂材料の表面を粗面化して微細な凹凸を形成し、その上に撥水剤を塗布することで密着力の向上を図ったりしているが、十分な密着力の確保には至っていない。すなわち、塗布後の初期には撥インク性は得られているが、ノズル形成部材表面やノズル開口部に付着した液滴やゴミ等の除去のために行われるワイピングによって表面が擦られるため、密着性が十分でない分、徐々に撥インク層の剥がれが発生し、撥インク性が劣化することになる。   For this reason, the surface of the resin material is roughened to form fine irregularities, and a water repellent is applied on the surface to improve the adhesion, but sufficient adhesion can be secured. Not in. In other words, ink repellency is obtained in the initial stage after application, but the surface is rubbed by wiping performed to remove droplets and dust adhering to the surface of the nozzle forming member and the nozzle opening. The ink repellent layer is gradually peeled off due to the insufficient property, and the ink repellency is deteriorated.

そこで、ノズル形成部材と撥インク膜との密着性を高めるため、特許文献1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成分とする共重合体を含む有機樹脂層を撥水層として形成することが知られている。
特開平10−305582号公報
Therefore, in order to enhance the adhesion between the nozzle forming member and the ink repellent film, as described in Patent Document 1, an organic resin containing a copolymer containing tetrafluoroethylene as a component on one surface of a support base. It is known to form the layer as a water repellent layer.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-305582

また、特許文献2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比較的厚い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うことも知られている。
特開平6−87216号公報
In addition, as described in Patent Document 2, a relatively thick coating layer made of a fluoropolymer is provided on the surface of the nozzle forming member, and excimer laser is irradiated from the back side to perform nozzle hole processing. Are known.
JP-A-6-87216

さらに、特許文献3に記載されているように、ノズル形成部材と撥水層の間に無機酸化物の島状薄層を形成し、薄層の材料(例えば、SiO、TiO等)、薄層の膜厚を指定することにより、撥水性とエキシマレーザによる加工性を両立させたヘッドも知られている。
特開2003−94665号公報 特開2003−341070号公報
Furthermore, as described in Patent Document 3, an island-like thin layer of an inorganic oxide is formed between the nozzle forming member and the water repellent layer, and a thin layer material (for example, SiO 2 , TiO 2, etc.), A head that achieves both water repellency and excimer laser processability by specifying the thickness of the thin layer is also known.
JP 2003-94665 A JP 2003-341070 A

また、特許文献5に記載されているように、有機樹脂部材の表面に有機材料の微粒子を含む微粒子層及び撥水層を順次積層形成し、ワイピング向上とエキシマレーザによる加工精度の両立を図ったヘッドも知られている。
特開2003−127386号公報
Further, as described in Patent Document 5, a fine particle layer containing fine particles of an organic material and a water-repellent layer are sequentially laminated on the surface of the organic resin member to achieve both wiping improvement and processing accuracy by an excimer laser. The head is also known.
JP 2003-127386 A

さらに、特許文献5に記載されているように、   Furthermore, as described in Patent Document 5,

ところで、ノズル形成部材にレーザ光を照射して溝加工や穴加工を施すためのレーザ加工装置としては、前述したエキシマレーザ加工装置が適している。このそのレーザ加工装置は、一般的に、エキシマレーザ光を発するレーザ光源としてのエキシマレーザ発振器と、吐出口の開口パターンを有するマスクと、エキシマレーザ光によってマスクの開口パターンをノズル形成部材に投影する光学系を備えている。   By the way, the above-described excimer laser processing apparatus is suitable as a laser processing apparatus for irradiating the nozzle forming member with laser light to perform groove processing or hole processing. This laser processing apparatus generally projects an excimer laser oscillator as a laser light source that emits excimer laser light, a mask having an opening pattern of an ejection port, and an opening pattern of the mask onto a nozzle forming member by the excimer laser light. It has an optical system.

ところが、ノズル孔加工をエキシマレーザ加工等で行なう場合、ノズル形成部材をポリイミド等で形成すればエキシマレーザによる加工性を確保できるが、SiO膜はエキシマレーザによる加工性が悪いため、きれいなノズル孔加工ができなくなり、異形ノズル孔が発生してしまうことになる。 However, when the nozzle hole processing is performed by excimer laser processing or the like, if the nozzle forming member is formed of polyimide or the like, workability by excimer laser can be secured. However, since the SiO 2 film has poor processability by excimer laser, clean nozzle holes It becomes impossible to process, and irregular shaped nozzle holes are generated.

そこで、前述した特許文献5に記載のようなヘッドの他、特許文献6に記載されているように、真空蒸着法を用いることによって1Å以上300Å以下というきわめて薄いSiO膜及びフッ素系撥水剤をコーティングすることで、ワイピングに対する耐久性を向上させると共に、エキシマレーザによる加工性を確保しようとするヘッドが提案されている。 Therefore, in addition to the head described in Patent Document 5 described above, as described in Patent Document 6, a very thin SiO 2 film having a thickness of 1 to 300 mm and a fluorine-based water repellent as described in Patent Document 6 is used. There has been proposed a head that improves the durability against wiping and coats excimer laser to ensure workability.

一方、エキシマレーザを用いて吐出口である穴の加工形成を行なう場合、レーザ加工時に発生する副生成物が、ノズル形成部材の加工表面に付着する。これにより、副生成物が付着した部位の表面エネルギーが高くなり、記録液に対する濡れ性が高くなり、すなわち、その表面が親水性となるという問題も指摘されている。   On the other hand, when the excimer laser is used to process and form holes serving as ejection openings, by-products generated during laser processing adhere to the processing surface of the nozzle forming member. Accordingly, it has been pointed out that the surface energy of the part to which the by-product is attached becomes high and the wettability with respect to the recording liquid becomes high, that is, the surface becomes hydrophilic.

そこで、レーザ加工時に発生する副生成物による樹脂表面エネルギーの上昇すなわち親水化を防止することが重要であり、副生成物による樹脂表面エネルギーの上昇すなわち親水化を避けるために、特許文献7に記載されているように、エキシマレーザ光の照射によりノズル形成部材にノズル孔の加工形成を施した後に、加熱処理、超音波洗浄、超音波水流による洗浄、または高圧水流による洗浄等を行ない、あるいは粘着テープを貼りそして剥がすことを繰り返す手法などにより、吐出口(オリフィス)の周囲に付着した副生成物を除去する方法が知られている。
特開平4−279356号公報
Therefore, it is important to prevent an increase in the resin surface energy due to by-products generated during laser processing, that is, hydrophilicity. In order to avoid an increase in the resin surface energy due to byproducts, that is, hydrophilicity, it is described in Patent Document 7. As described above, after processing the nozzle holes in the nozzle forming member by irradiating excimer laser light, heat treatment, ultrasonic cleaning, cleaning with ultrasonic water flow, cleaning with high pressure water flow, etc., or adhesion There is known a method of removing by-products attached around the discharge port (orifice) by a method of repeatedly applying and removing the tape.
JP-A-4-279356

また、特許文献8に記載されているように、樹脂表面に予めレジスト等をコーティングしておき、エキシマレーザ光の照射により樹脂ブランクに溝または穴の形成を施した後に、現像液により副生成物ごとレジストを洗浄除去することにより、副生成物を除去する方法も知られている。
特開平4−279355号公報
Further, as described in Patent Document 8, a resist or the like is coated on the resin surface in advance, and grooves or holes are formed in the resin blank by irradiation with an excimer laser beam, and then a by-product is developed with a developer. A method of removing by-products by washing and removing the resist is also known.
JP-A-4-279355

さらに、特許文献9に記載されているように、吐出口側の撥水層形成面側をフッ素原子を含む雰囲気にした状態で、撥水層形成面の裏面側からレーザ光を照射してアブレーション加工をすることにより、吐出口を形成するとともにレーザ光によって励起されたフッ素含有物質を撥水層形成面に付着することによって、撥水性を維持することも提案されている。
特開平11−138822号公報
Further, as described in Patent Document 9, ablation is performed by irradiating a laser beam from the back surface side of the water repellent layer forming surface in a state where the water repellent layer forming surface side on the discharge port side is in an atmosphere containing fluorine atoms. It has also been proposed to maintain water repellency by forming a discharge port by processing and adhering a fluorine-containing substance excited by laser light to the surface of the water repellent layer.
JP 11-138822 A

しかしながら、特許文献2に記載のヘッドのような含フッ素重合体は、テトラフルオロエチレン等と比較すると撥インク性が低下しており、特に普通紙への印字にじみを抑えた高浸透性インクでは噴射曲がりが避けられないという課題がある。   However, the fluorine-containing polymer such as the head described in Patent Document 2 has lower ink repellency compared to tetrafluoroethylene and the like, and is jetted particularly in highly penetrating inks that suppress printing on plain paper. There is a problem that bending is inevitable.

また、特許文献3、4に記載のヘッドのように、ノズル形成部材である樹脂材料等の表面に、SiO2膜を形成してその上にフッ素系撥水剤を塗布することで密着力を向上するようにした場合、SiO膜厚をある程度厚くしないと十分な密着力向上効果が得られないが、ノズル孔加工をエキシマレーザ加工等で行うと、SiO膜はエキシマレーザによる加工性が悪いため、きれいなノズル孔加工ができなくなり、異形ノズル孔が発生してしまうことになるという課題がある。 In addition, like the heads described in Patent Documents 3 and 4, the adhesion is improved by forming a SiO2 film on the surface of a resin material or the like that is a nozzle forming member and applying a fluorine-based water repellent thereon. In this case, if the SiO 2 film thickness is not increased to a certain extent, a sufficient adhesion improvement effect cannot be obtained. However, if the nozzle hole processing is performed by excimer laser processing or the like, the SiO 2 film has poor workability by the excimer laser. Therefore, there is a problem that clean nozzle hole processing cannot be performed, and irregular nozzle holes are generated.

一方、エキシマレーザ加工による副生成物を除去するため、特許文献7に記載のように、加熱処理を施す方法では、120℃−1時間という高温でかつ長時間の処理が必要であり、また、超音波や超音波水流による洗浄を行なう場合には、処理の後に樹脂ブランクを乾燥させる工程が必要となり、工程が複雑になるという課題がある。   On the other hand, in order to remove the by-product by excimer laser processing, as described in Patent Document 7, the method of performing the heat treatment requires a high-temperature treatment of 120 ° C.-1 hour and a long time, In the case of performing cleaning with ultrasonic waves or ultrasonic water currents, a process of drying the resin blank is necessary after the treatment, and there is a problem that the process becomes complicated.

また、特許文献8に記載のように、洗浄粘着テープを用いて樹脂ブランクの表面に付着した副生成物を除去する場合も、副生成物除去専用の工程を設ける必要が生じるばかりか、粘着テープの種類によってはノズル板面に粘着材が残存したり、またはノズル板表面の撥水層の一部を剥離除去してしまうなどの課題が生じる。さらに、レジストを予め塗布しておきレーザ加工の後に現像しレジストごと副生成物を除去する方法にあっても、レジストの現像および洗浄の工程が必要となって工程が複雑になるという課題がある。   Further, as described in Patent Document 8, when removing the by-product attached to the surface of the resin blank using a cleaning adhesive tape, it is not only necessary to provide a process dedicated to removing the by-product, but the adhesive tape Depending on the type, problems arise such that the adhesive material remains on the nozzle plate surface or a part of the water-repellent layer on the nozzle plate surface is peeled off. Furthermore, even in a method in which a resist is applied in advance and developed after laser processing and the by-products are removed together with the resist, there is a problem that the steps of developing and cleaning the resist are required and the process becomes complicated. .

このように、従来の副生成物を除去する方法では、処理を施すために特別の工程が必要となり、そのため製品の製造コストが高くなるともに、処理に長時間必要となることなど作業能率が上がらないために、製造上のスループットが著しく低下するという課題もある。   As described above, the conventional method for removing the by-product requires a special process to perform the treatment, which increases the manufacturing cost of the product and increases the work efficiency such as a long time for the treatment. Therefore, there is a problem that the throughput in manufacturing is significantly reduced.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、長期にわたり撥水性を維持して安定した吐出特性が得られる液体吐出ヘッド、及びその製造方法、その液体吐出ヘッドを搭載することで高い画像品質で安定して画像を形成することができる画像形成装置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 a liquid discharge head capable of obtaining stable discharge characteristics while maintaining water repellency over a long period of time, a manufacturing method thereof, and a high image by mounting the liquid discharge head An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably forming an image with high quality.

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、記録液の液滴を吐出するノズルを有するノズル形成部材の吐出側表面には少なくとも2層以上の撥水層を有し、ノズル形成部材と撥水層との間、及び撥水層と撥水層との間には、両者を結合する結合層が介在している構成とした。   In order to solve the above problems, a liquid discharge head according to the present invention has at least two or more water-repellent layers on a discharge side surface of a nozzle forming member having a nozzle for discharging a recording liquid droplet. Between the forming member and the water-repellent layer, and between the water-repellent layer and the water-repellent layer, a bonding layer that couples them is interposed.

ここで、ノズル形成部材は樹脂フィルムで形成されていることが好ましい。また、樹脂フィルムがポリイミドフィルムであることが好ましい。さらに、撥水層はフッ素系撥水剤から形成され、この撥水層の膜厚は10Å以上100Å以下であることが好ましい。さらにまた、撥水層がパーフルオロポリオキセタン、変性パーフルオロポリオキセタン又は両者の混合物で形成されていることが好ましい。また、結合層がSiO膜であり、このSiO膜の膜厚が、10Å以上100Å以下であることが好ましい。さらに、撥水層と結合層の全体の厚さが0.5μm以下であることが好ましい。 Here, the nozzle forming member is preferably formed of a resin film. The resin film is preferably a polyimide film. Further, the water repellent layer is formed of a fluorine-based water repellent, and the film thickness of the water repellent layer is preferably 10 to 100 mm. Furthermore, the water repellent layer is preferably formed of perfluoropolyoxetane, modified perfluoropolyoxetane or a mixture of both. The bonding layer is preferably a SiO 2 film, and the thickness of the SiO 2 film is preferably 10 to 100 mm. Further, the total thickness of the water repellent layer and the bonding layer is preferably 0.5 μm or less.

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、本発明に係る液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、結合層となるSiO膜を、Siをスパッタ後Oイオン処理をして形成する構成としたものである。 A method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention is a method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention, wherein a SiO 2 film to be a bonding layer is formed by performing O 2 ion treatment after sputtering of Si. It is a configuration.

また、同じく、撥水層を形成するフッ素系撥水剤を、レーザ結合層となるSiO膜が形成されたノズル形成部材に真空蒸着法でコーティングして形成する構成としたものである。 Similarly, a fluorine-based water repellent agent for forming a water repellent layer is formed by coating a nozzle forming member on which a SiO 2 film serving as a laser coupling layer is formed by a vacuum deposition method.

さらに、同じく、ノズル形成部材に結合層となるSiO膜を形成し、その後フッ素系撥水剤を真空蒸着して撥水層を形成する工程を少なくとも2回以上繰り返して2以上の撥水層を形成した後、紫外光レーザでノズル孔を加工する構成としたものである。 Further, two or more water-repellent layers are formed by repeating a process of forming a water-repellent layer by vacuum-depositing a fluorine-based water repellent after forming a SiO 2 film as a bonding layer on the nozzle forming member. Then, the nozzle hole is processed with an ultraviolet laser.

この場合、紫外線レーザでノズル孔を加工するときに、撥水層を有する側に粘着フィルムを貼り付け、この粘着フィルムとは反対側の面から紫外線レーザでノズル形成部材を貫通し、かつ粘着フィルムに1μm以上の深さまでノズル加工した後、粘着フィルムを剥がすことが好ましく、粘着フィルムの粘着材が熱または紫外線硬化型の粘着材であることが好ましく、更に粘着フィルムを剥がす工程に先立って、熱または紫外線照射により粘着フィルムの粘着材を硬化させた後、粘着フィルムを剥がすことが好ましい。   In this case, when the nozzle hole is processed with an ultraviolet laser, an adhesive film is attached to the side having the water-repellent layer, and the nozzle forming member is penetrated with the ultraviolet laser from the surface opposite to the adhesive film. After the nozzle is processed to a depth of 1 μm or more, the adhesive film is preferably peeled off, the adhesive material of the adhesive film is preferably a heat or ultraviolet curable adhesive material, and further, prior to the step of peeling the adhesive film, Alternatively, it is preferable to peel the adhesive film after curing the adhesive material of the adhesive film by ultraviolet irradiation.

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているものである。   The image forming apparatus according to the present invention includes the liquid discharge head according to the present invention.

本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、ノズル形成部材の吐出側表面には少なくとも2層以上の撥水層を有し、ノズル形成部材と撥水層との間、及び撥水層と撥水層との間には、両者を結合する結合層が介在している構成としたので、撥水剤がノズル形成部材と強固に密着するとともに、それらの層が2層以上に重なった多層構造ももつことにより、耐液性及び耐ワイピング性が格段に向上し、高い撥水性を維持することができて、滴吐出方向曲がりを発生することなく安定した滴吐出特性が得られる。   The liquid discharge head according to the present invention has at least two or more water-repellent layers on the discharge-side surface of the nozzle forming member, between the nozzle forming member and the water-repellent layer, and between the water-repellent layer and the water-repellent layer. Since a bonding layer that bonds the two is interposed between the layers, the water repellent agent is firmly adhered to the nozzle forming member, and a multilayer structure in which these layers are overlapped with two or more layers is also possible. As a result, the liquid resistance and the wiping resistance can be remarkably improved, high water repellency can be maintained, and stable droplet ejection characteristics can be obtained without causing bending in the droplet ejection direction.

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、結合層となるSiO膜を、Siをスパッタ後Oイオン処理をして形成するので、緻密なSiO膜を極めて薄く形成できてレーザ加工性が向上する。 According to the method of manufacturing a liquid discharge head according to the present invention, the method of manufacturing the liquid discharge head according to the present invention is a method of manufacturing a liquid discharge head according to the present invention by subjecting a SiO 2 film to be a bonding layer to O 2 ion treatment after sputtering of Si. Since it is formed, a dense SiO 2 film can be formed extremely thin, and laser workability is improved.

また、撥水層を形成するフッ素系撥水剤を、結合層となるSiO膜が形成されたノズル形成部材に真空蒸着法でコーティングして形成するので、SiO膜とフッ素系撥水層との密着性が向上する。 In addition, since the fluorine-based water repellent that forms the water-repellent layer is formed by coating the nozzle forming member on which the SiO 2 film serving as the bonding layer is formed by vacuum deposition, the SiO 2 film and the fluorine-based water-repellent layer are formed. Adhesion with is improved.

さらに、ノズル形成部材に結合層となるSiO膜を形成し、その後フッ素系撥水剤を真空蒸着して撥水層を形成する工程を少なくとも2回以上繰り返して2以上の撥水層を形成した後、紫外光レーザでノズル孔を加工するので、多層構造の撥水層を簡単に短時間で形成することができ、また、SiO膜とフッ素系撥水層との間がゴミ、汚れなどで汚染されるおそれがなくなり、SiO膜とフッ素系撥水膜との間で高い密着性が得られる。 Furthermore, a process of forming a SiO 2 film as a bonding layer on the nozzle forming member and then forming a water repellent layer by vacuum deposition of a fluorine-based water repellent is repeated at least twice to form two or more water repellent layers. After that, since the nozzle holes are processed with an ultraviolet laser, a multilayered water-repellent layer can be easily formed in a short time, and dirt and dirt can be formed between the SiO 2 film and the fluorine-based water-repellent layer. There is no risk of contamination due to the above, and high adhesion can be obtained between the SiO 2 film and the fluorine-based water repellent film.

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、撥水性が維持されて高画質画像を安定して形成することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid discharge head according to the present invention is provided, water repellency is maintained and a high-quality image can be stably formed.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの第1実施形態について図1ないし図4を参照して説明する。なお、図1は同ヘッドの分解斜視説明図、図2は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図3は図2の要部拡大図、図4及び図5は同ヘッドの液室短手方向に沿う異なる例を示す断面説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the head, FIG. 2 is a cross-sectional view of the head along the longitudinal direction of the liquid chamber, FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. 2, and FIGS. It is a section explanatory view showing a different example along a room transverse direction.

この液体吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板で形成した流路板1と、この流路板1の下面に接合した振動板2と、流路板1の上面に接合したノズル板3とを有し、これらによってインク滴を吐出するノズル4が連通路5を介して連通する加圧液室6、流体抵抗部7、流体抵抗部7を介して液室6と連通する連通部9を形成し、連通部9に振動板2に形成した供給口10を介して後述するフレーム部材17に形成した共通液室8から記録液(例えばインク)を供給する。   This liquid discharge head has, for example, a flow channel plate 1 formed of a single crystal silicon substrate, a vibration plate 2 bonded to the lower surface of the flow channel plate 1, and a nozzle plate 3 bonded to the upper surface of the flow channel plate 1. As a result, the nozzle 4 for ejecting ink droplets forms a pressurized liquid chamber 6 that communicates via the communication path 5, a fluid resistance portion 7, and a communication portion 9 that communicates with the liquid chamber 6 via the fluid resistance portion 7. The recording liquid (for example, ink) is supplied from the common liquid chamber 8 formed in the frame member 17 described later to the communication portion 9 through the supply port 10 formed in the diaphragm 2.

そして、液室6の壁面を形成する振動板2の面外側(液室6と反対面側)に、各加圧液室6に対応して、振動板2に形成した連結部11を介して圧力発生手段としての積層型圧電素子12の上端部を接合し、この積層型圧電素子12の下端部は支持基板13に接合して固定している。なお、支持基板13は圧電素子12の各列毎に分割した構成とすることもできる。   Then, on the outer side of the diaphragm 2 that forms the wall surface of the liquid chamber 6 (on the side opposite to the liquid chamber 6), corresponding to each pressurized liquid chamber 6, via a connecting portion 11 formed on the diaphragm 2. The upper end portion of the multilayer piezoelectric element 12 as pressure generating means is joined, and the lower end portion of the multilayer piezoelectric element 12 is joined and fixed to the support substrate 13. Note that the support substrate 13 may be divided for each row of the piezoelectric elements 12.

この圧電素子12は、圧電材料層14と内部電極15a、15bとを交互に積層したものである。この場合、圧電素子12の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室6内インクを加圧する構成とすることも、圧電素子12の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室6内インクを加圧する構成とすることもできる。   The piezoelectric element 12 is formed by alternately stacking piezoelectric material layers 14 and internal electrodes 15a and 15b. In this case, the ink in the liquid chamber 6 may be pressurized using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 12, or the pressurized liquid chamber 6 using the displacement in the d31 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 12. It can also be configured to pressurize the inner ink.

また、流路板1及び振動板2の周囲は例えばエポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材17に接着接合し、このフレーム部材17と支持基板13とは図示しない部分を接着剤などで相互に固定している。そして、このフレーム部材17には前述した共通液室8を形成するとともに、この共通液室8に外部から記録液を供給するための図示しない供給路(連通管)を形成し、この供給路は更に図示しない記録液カートリッジなどの記録液供給源に接続される。   Further, the periphery of the flow path plate 1 and the vibration plate 2 is bonded and bonded to a frame member 17 formed by injection molding with, for example, epoxy resin or polyphenylene sulfite, and the frame member 17 and the support substrate 13 are bonded to a portion (not shown). They are fixed to each other with agents. The frame member 17 is formed with the above-described common liquid chamber 8 and a supply path (communication pipe) (not shown) for supplying recording liquid from the outside to the common liquid chamber 8. Further, it is connected to a recording liquid supply source such as a recording liquid cartridge (not shown).

さらに、圧電素子12には駆動信号を与えるために半田接合又はACF(異方導電性膜)接合若しくはワイヤボンディングでFPCケーブル18を接続し、このFPCケーブル18には各圧電素子12に選択的に駆動波形を印加するための駆動回路(ドライバIC)19を実装している。   Further, an FPC cable 18 is connected to the piezoelectric element 12 by solder bonding, ACF (anisotropic conductive film) bonding or wire bonding in order to give a drive signal. The FPC cable 18 is selectively connected to each piezoelectric element 12. A drive circuit (driver IC) 19 for applying a drive waveform is mounted.

ここで、流路板1は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、連通路5、加圧液室6となる貫通穴、流体抵抗部7、連通部9などを構成する溝部をそれぞれ形成している。   Here, the flow path plate 1 is formed by anisotropically etching a single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (110), for example, with an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH), so Groove portions constituting the through hole, the fluid resistance portion 7, the communication portion 9 and the like serving as the pressurized fluid chamber 6 are formed.

振動板2はニッケルの金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法で製造している。この振動板2は加圧液室6に対応する部分を変形を容易にするための薄肉部とし、中央部には圧電素子12を連結するために振動板2側の第1層11aと圧電素子12側の第2層11bからなる2層構造の連結部11を設けている。   The diaphragm 2 is formed from a nickel metal plate and is manufactured by an electroforming method. The diaphragm 2 has a portion corresponding to the pressurized liquid chamber 6 as a thin-walled portion for facilitating deformation, and a first layer 11a on the diaphragm 2 side and the piezoelectric element for connecting the piezoelectric element 12 to the center. A connecting portion 11 having a two-layer structure including a second layer 11b on the 12 side is provided.

なお、液室短手方向(ノズル4の並び方向)では、図4に示すように、圧電素子12と支柱部22を交互に配置したバイピッチ構造とすることもできるし、あるいは、図5に示すように、支柱部22を設けないノーマルピッチ構造とすることもできる。   In the lateral direction of the liquid chamber (the direction in which the nozzles 4 are arranged), as shown in FIG. 4, a bi-pitch structure in which the piezoelectric elements 12 and the column portions 22 are alternately arranged can be used, or as shown in FIG. Thus, it can also be set as the normal pitch structure which does not provide the support | pillar part 22. FIG.

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて複数の圧電素子12に20〜50Vの駆動パルス電圧を選択的に印加することによって、パルス電圧が印加された圧電素子12が変位して振動板2をノズル板3方向に変形させ、液室6の容積(体積)変化によって液室6内の液体を加圧することで、ノズル板3のノズル4から液滴が吐出される。そして、液滴の吐出に伴って液室6内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって液室6内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、圧電素子12への電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板2が元の位置に戻って液室6が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、図示しない液タンクに通じる液供給パイプから入った液は、液室6内に充填され、次の駆動パルスの印加に応じて液滴がノズル4から吐出される。   In the liquid ejection head configured as described above, for example, when driven by a punching method, a drive pulse voltage of 20 to 50 V is selectively applied to the plurality of piezoelectric elements 12 according to an image recorded from a control unit (not shown). By applying the voltage, the piezoelectric element 12 to which the pulse voltage is applied is displaced to deform the vibration plate 2 in the direction of the nozzle plate 3, and pressurize the liquid in the liquid chamber 6 by changing the volume (volume) of the liquid chamber 6. Thus, droplets are ejected from the nozzles 4 of the nozzle plate 3. As the liquid droplets are discharged, the pressure in the liquid chamber 6 decreases, and a slight negative pressure is generated in the liquid chamber 6 due to the inertia of the liquid flow at this time. Under this state, the application of voltage to the piezoelectric element 12 is turned off, so that the diaphragm 2 returns to the original position and the liquid chamber 6 has the original shape, so that further negative pressure is generated. At this time, the liquid that has entered from the liquid supply pipe that leads to a liquid tank (not shown) is filled in the liquid chamber 6, and droplets are ejected from the nozzle 4 in response to the next drive pulse application.

次に、この液体吐出ヘッドのノズル板3の詳細について図6を参照して説明する。なお、同図は同ノズル板のノズル部分の拡大断面説明図である。
このノズル板3は、高剛性部材31上にポリイミドフィルムなど樹脂フィルムからなる樹脂部材32を接着剤33を介して接合することでノズル形成部材30を構成し、このノズル形成部材30を構成する樹脂部材32の表面(液滴吐出面側表面)に結合層であるSiO薄膜層34とフッ素系撥水層35とを交互に順次積層して形成している。このとき、結合層であるSiO薄膜層34は樹脂部材32と最初の撥水層35とを結合し、また、撥水層35と次層の撥水層35とを結合する。なお、結合層(ここではSiO薄膜層34)と撥水層(ここではフッ素系撥水層35)の多層構造部分全体を「撥水処理層40」と称する。
Next, details of the nozzle plate 3 of the liquid discharge head will be described with reference to FIG. In addition, the figure is an expanded sectional explanatory drawing of the nozzle part of the nozzle plate.
This nozzle plate 3 comprises a nozzle forming member 30 by joining a resin member 32 made of a resin film such as a polyimide film on a high-rigidity member 31 via an adhesive 33, and a resin constituting this nozzle forming member 30. A SiO 2 thin film layer 34 as a bonding layer and a fluorine-based water repellent layer 35 are alternately and sequentially stacked on the surface of the member 32 (surface on the droplet discharge surface side). At this time, the SiO 2 thin film layer 34 as a bonding layer bonds the resin member 32 and the first water repellent layer 35, and bonds the water repellent layer 35 and the next water repellent layer 35. The entire multilayer structure portion of the bonding layer (here, the SiO 2 thin film layer 34) and the water repellent layer (here, the fluorine-based water repellent layer 35) is referred to as a “water repellent treatment layer 40”.

そして、ノズル形成部材30を構成する樹脂部材32には、エキシマレーザ加工によって所要径のノズル孔4を形成し、高剛性部材31にはノズル孔4に連通するノズル連通口44を形成している。   A nozzle hole 4 having a required diameter is formed in the resin member 32 constituting the nozzle forming member 30 by excimer laser processing, and a nozzle communication port 44 communicating with the nozzle hole 4 is formed in the high-rigidity member 31. .

ここで、SiO薄膜層34の形成には、比較的熱のかからない、すなわち、樹脂部材32に熱的影響の発生しない範囲の温度で成膜可能な方法で形成することが好ましい。具体的には、スパッタリング、イオンビーム蒸着、イオンプレーティング、CVD(化学蒸着法)、P−CVD(プラズマ蒸着法)などが適しているといえる。 Here, it is preferable that the SiO 2 thin film layer 34 is formed by a method that can be formed at a temperature that is relatively not heated, that is, in a range in which the resin member 32 does not cause a thermal influence. Specifically, it can be said that sputtering, ion beam vapor deposition, ion plating, CVD (chemical vapor deposition), P-CVD (plasma vapor deposition) and the like are suitable.

また、SiO薄膜層34の膜厚は、密着力が確保できる範囲で必要最小限の厚さとすることで、工程時間の短縮、材料コストの削減を図ることができる。SiO薄膜層34の膜厚があまり厚くなると、エキシマレーザでのノズル孔加工に支障がでてくる場合があるからである。すなわち、樹脂部材32はきれいにノズル孔形状に加工されていても、SiO薄膜層32の一部が十分に加工されず、加工残りになることがある。 Further, by setting the film thickness of the SiO 2 thin film layer 34 to the minimum necessary thickness within a range where the adhesion force can be secured, the process time can be shortened and the material cost can be reduced. This is because if the thickness of the SiO 2 thin film layer 34 is too large, it may hinder nozzle hole processing with an excimer laser. That is, even if the resin member 32 is cleanly processed into a nozzle hole shape, a part of the SiO 2 thin film layer 32 may not be sufficiently processed and may remain as a processing residue.

したがって、具体的には密着力が確保でき、エキシマレーザ加工時にSiO薄膜層34が残らない範囲として、SiO薄膜層34の膜厚は1Å〜300Åの範囲内にすることが好ましく、より好ましくは、10Å〜100Åの範囲内である。実験結果では、SiO薄膜層34の膜厚が30Åでも密着性は十分であり、エキシマレーザによる加工性についてはまったく問題がなかった。また、300Åでは僅かな加工残りが観察されたが、使用可能範囲であり、5000Åを超えるとかなり大きな加工残りが発生し、使用不可能なほどのノズル異形が発生することが確認された。 Therefore, specifically, the adhesion can be secured, and the thickness of the SiO 2 thin film layer 34 is preferably in the range of 1 to 300 mm, more preferably as a range in which the SiO 2 thin film layer 34 does not remain during excimer laser processing. Is in the range of 10 to 100 cm. As a result of the experiment, even when the thickness of the SiO 2 thin film layer 34 was 30 mm, the adhesion was sufficient, and there was no problem with the workability by the excimer laser. In addition, a slight machining residue was observed at 300 mm, but it was within the usable range, and when it exceeded 5000 mm, a considerably large machining residue was generated, and it was confirmed that an unusable nozzle profile was generated.

フッ素系撥水層35に使用される撥水材料については、種々の材料が知られているが、例えば、フッ素原子を有する有機化合物、特にフルオロアルキル基を有する有機物、ジメチルシリキサン骨格を有する有機ケイ素化合物等が使用できる。   Various materials are known for the water repellent material used for the fluorine-based water repellent layer 35. For example, an organic compound having a fluorine atom, particularly an organic material having a fluoroalkyl group, an organic material having a dimethylsiloxane skeleton. Silicon compounds and the like can be used.

フッ素原子を有する有機化合物としては、フルオロアルキルシラン、フルオロアルキル基を有するアルカン、カンボン酸、アルコール、アミン等が望ましい。具体的には、フルオロアルキルシランとしては、ヘプタデカフルオロ−1、1、2、2−テトラハイドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−1、1、2、2−テトラハイドロトリクロオシラン;フルオロアルキル基を有するアルカンとしては、オクタフルオロシクロブタン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオローnーヘキサン、パーフルオローnーヘプタン、テトラデカフルオロー2ーメチルペンタン、パーフルオロドデカン、パーフルオロオイコサン;フルオロオアルキル基を有するカルボン酸としては、パーフルオロデカン酸、パーフルオロオクタン酸;フルオロアルキル基を有するアルコールとしては、3、3、4、4、5、5、5−ヘプタフルオロー2ーペンタノール;フルオロアルキル基を有するアミンとしては、ヘプタデカフルオロー1、1、2、2−テトラハイドロデシルアミン等が挙げられる。ジメチルシロキサン骨格を有する有機ケイ素化合物としては、α、w−ビス(3ーアミノプロピル)ポリジメチルシロキサン、α、w−ビス(3ーグリシドキシプロピル)ポリジメチルシロキサン、α、w−ビス(ビニル)ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。   As the organic compound having a fluorine atom, fluoroalkylsilane, alkane having a fluoroalkyl group, cambonic acid, alcohol, amine and the like are desirable. Specifically, the fluoroalkylsilane includes heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyltrimethoxysilane, heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrotrichlorosilane; fluoroalkyl As the alkane having a group, octafluorocyclobutane, perfluoromethylcyclohexane, perfluoro-n-hexane, perfluoro-n-heptane, tetradecafluoro-2-methylpentane, perfluorododecane, perfluoroeucosan; carboxylic acid having a fluorooalkyl group Perfluorodecanoic acid, perfluorooctanoic acid; alcohols having a fluoroalkyl group include 3, 3, 4, 4, 5, 5, 5-heptafluoro-2-pentanol; The emissions, heptadecafluoro over 1,1,2,2-tetrahydro-decyl amine. Examples of organosilicon compounds having a dimethylsiloxane skeleton include α, w-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane, α, w-bis (3-glycidoxypropyl) polydimethylsiloxane, α, w-bis (vinyl) poly. Examples thereof include dimethylsiloxane.

また、別の撥水性材料として、シリコン原子を有する有機化合物、特にアルキルシロキサン基を有する有機化合物が使用できる。   As another water-repellent material, an organic compound having a silicon atom, particularly an organic compound having an alkylsiloxane group can be used.

アルキルシロキサン基を有する有機化合物としては、含アルキルシロキサンエポキシ樹脂組成物を構成する分子中にアルキルシロキサン基、及び環状脂肪族エポキシ基を2個以上有する含アルキルシロキサンエポキシ樹脂としては、例えば、下記の一般式(a)及び(b)で表される構造単位を含む高分子化合物(A)が挙げられる。   Examples of the organic compound having an alkylsiloxane group include alkylsiloxane groups having two or more alkylsiloxane groups and cycloaliphatic epoxy groups in the molecule constituting the alkylsiloxane epoxy resin composition. The polymer compound (A) containing the structural unit represented by general formula (a) and (b) is mentioned.

Figure 2006218712
Figure 2006218712

上記のような構造を有する化合物は他の撥水性化合物と併用する際にバインダーとしての機能も果たす。つまり、撥インク性の組成物の塗布適性を高め、溶剤蒸発後の乾燥性を高める乾燥塗膜としての作業性を向上させる機能も与える。   The compound having the above structure also functions as a binder when used in combination with other water-repellent compounds. That is, it improves the workability of the ink-repellent composition and improves the workability as a dry coating film that improves the drying property after evaporation of the solvent.

本発明でもっとも好ましい撥水剤としては、パーフルオロポリオキセタン及び変性パーフルオロポリオキセタンの混合物(ダイキン工業製、商品名:オプツールDSX)であり、これを10Å〜300Åの厚さに蒸着することで必要な撥水性を得ている。実験結果では、オプツールDSXの厚さは、10Åでも100Å、300Åでも撥水性、ワイピング耐久性能に差は見られなかった。よって、コストなどを考慮するとより好適には、10Å〜100Åが良い。   The most preferable water repellent in the present invention is a mixture of perfluoropolyoxetane and modified perfluoropolyoxetane (manufactured by Daikin Industries, trade name: OPTOOL DSX), and this is vapor deposited to a thickness of 10 to 300 mm. The necessary water repellency is obtained. As a result of the experiment, there was no difference in water repellency and wiping durability performance regardless of whether the thickness of the OPTOOL DSX was 10 mm, 100 mm, or 300 mm. Therefore, when considering the cost and the like, 10 to 100 inches is more preferable.

このように、このノズル板においては、ノズル形成部材と撥水層の間に結合層を介在させることで、撥水層とノズル形成部材とが強固に密着するとともに、更に撥水層を結合層を介在させながら2層以上の多層構造としているので、耐液性及び耐ワイピング性が格段に向上し、高い撥水性(撥インク性)を維持することができ、持続することができることから、滴吐出方向曲がりを発生することなく安定した滴吐出特性(噴射特性)を得ることができる。   As described above, in this nozzle plate, the bonding layer is interposed between the nozzle forming member and the water repellent layer, so that the water repellent layer and the nozzle forming member are firmly adhered to each other, and the water repellent layer is further bonded to the bonding layer. Since it has a multilayer structure of two or more layers while interposing a liquid, the liquid resistance and wiping resistance are remarkably improved, and high water repellency (ink repellency) can be maintained and maintained. Stable droplet ejection characteristics (ejection characteristics) can be obtained without causing any ejection direction bending.

そして、この場合、ノズル形成部材を樹脂性のフィルムで形成することにより、ノズル孔の加工方法の選択範囲が広くなり、後述するように紫外光レーザ加工での精度の高いノズル孔加工を効率的に、且つ、低コストで行なうことができる。この樹脂フィルムとしてポリイミド樹脂フィルムを使用することにより、ノズル孔の加工方法の選択範囲が広くなるとともに、強靭性、耐薬品性、耐熱性が優れ、接着剤硬化等加工時の熱・機械的ストレスよる変形が減少し、精度の高いノズル孔加工を行なうことができる。   In this case, the nozzle forming member is formed of a resinous film, so that the selection range of the nozzle hole processing method is widened. As described later, highly accurate nozzle hole processing in the ultraviolet laser processing is efficiently performed. Moreover, it can be performed at low cost. By using a polyimide resin film as this resin film, the selection range of nozzle hole processing methods is widened, and the toughness, chemical resistance, and heat resistance are excellent, and thermal and mechanical stress during processing such as adhesive curing. Therefore, the deformation due to the nozzles can be reduced, and highly accurate nozzle hole processing can be performed.

また、撥水層をフッ素系撥水剤で形成し、この撥水層の膜厚を、10Å以上100Å以下とすることにより、高い撥水性が得られるとともに、フッ素系撥水膜を非常に薄くすることが可能になって必要材料が低減できてコストダウンを図れる。このフッ素系撥水剤として、パーフルオロポリオキセタンまたは変性パーフルオロポリオキセタンまたは双方の混合物を使用することで、撥水膜を真空蒸着法で形成することが可能となり、100Å以下の非常に薄い膜を簡単に形成することが可能となり、撥水性能も極めて高く、撥水膜のワイピング耐久性の向上と紫外光レーザによる加工性の向上を両立することができる。   Further, when the water repellent layer is formed of a fluorine-based water repellent and the film thickness of the water-repellent layer is 10 to 100 mm, high water repellency is obtained and the fluorine-based water repellent film is very thin. This makes it possible to reduce the necessary materials and reduce costs. By using perfluoropolyoxetane or modified perfluoropolyoxetane or a mixture of both as this fluorine-based water repellent, it becomes possible to form a water repellent film by a vacuum deposition method, and a very thin film of 100 mm or less. Can be easily formed, and the water-repellent performance is extremely high, and it is possible to improve both the wiping durability of the water-repellent film and the workability by the ultraviolet laser.

さらに、ノズル形成部材と撥水層、撥水層同士を結合する結合層としてSiO膜を用いて、SiO膜の膜厚を、10Å以上100Å以下とすることにより、撥水層の密着性が極めて向上し、特にSiO膜とフッ素系撥水剤が化学的結合により密着するため、フッ素系撥水膜を非常に薄くすることが可能になり、必要材料を低減でき、且つ、処理時間も短縮できるので、コストダウンを図れる。 Furthermore, the nozzle formation member and the water-repellent layer, using the SiO 2 film as a bonding layer to bond the water-repellent layers to each other, the thickness of the SiO 2 film, by a 10Å or 100Å or less, adhesion of the water repellent layer In particular, since the SiO 2 film and the fluorine-based water repellent are in close contact with each other by chemical bonding, it is possible to make the fluorine-based water repellent film very thin, reducing necessary materials, and processing time. The cost can be reduced.

次に、上述した液体吐出ヘッドにおけるノズル板の製造方法の一例について図7以降をも参照して説明する。
先ず、図7を参照して、ノズル孔を加工するときに使用するエキシマレーザ加工機の構成について説明する。このレーザ加工機は、レーザ発振器201から射出されたエキシマレーザビーム202はミラー203、205、208によって反射され、加工テーブル210に導かれている。レーザビーム202が加工テーブル210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204、マスク206、フィールドレンズ207、結像光学系209が所定の位置に設けられている。加工物Wは加工テーブル211の上に載置され、レーザビーム202を受けることになる。加工テーブル211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を照射することができるようになっている。ここでは、レーザとして、エキシマレーザを利用して説明しているが、アブレーション加工が可能である短波長な紫外光レーザであれば、種々なレーザが利用可能である。
Next, an example of a method for manufacturing a nozzle plate in the above-described liquid discharge head will be described with reference to FIG.
First, with reference to FIG. 7, the structure of the excimer laser processing machine used when processing a nozzle hole is demonstrated. In this laser processing machine, an excimer laser beam 202 emitted from a laser oscillator 201 is reflected by mirrors 203, 205, and 208 and guided to a processing table 210. The beam expander 204, the mask 206, the field lens 207, and the imaging optical system 209 are placed at predetermined positions so that the optimum beam reaches the workpiece W in the optical path from the laser beam 202 to the processing table 210. Is provided. The workpiece W is placed on the processing table 211 and receives the laser beam 202. The processing table 211 is composed of a well-known XYZ table or the like, and can move the workpiece W as necessary to irradiate a desired position with a laser beam. Here, an excimer laser is used as the laser, but various lasers can be used as long as they are ultraviolet lasers having a short wavelength that can be ablated.

次に、ノズル板の製造工程について図8を参照して説明すると、図8(a)に示すように、ノズル形成部材の基材となる樹脂フィルムとしてポリイミドフィルム32A(例えば、Dupont製カプトン(商品名)の粒子無しのフィルム)を準備する。一般的なポリイミドフィルムはロールフィルム取り扱い装置での取り扱い性(滑り)からフィルム材料の中にSiO(シリカ)などの粒子が添加されている。ところが、エキシマレーザでノズル孔加工を行う場合には、SiO(シリカ)の粒子がエキシマレーザによる加工性が悪いためノズル異形が発生する。したがって、SiO(シリカ)の粒子が添加されていないフィルムを使用しているのである。 Next, the manufacturing process of the nozzle plate will be described with reference to FIG. 8. As shown in FIG. 8A, a polyimide film 32A (for example, Dupont Kapton (product) No.) film without particles). In general polyimide films, particles such as SiO 2 (silica) are added to the film material from the viewpoint of handling (sliding) in a roll film handling apparatus. However, when nozzle holes are machined with an excimer laser, SiO 2 (silica) particles have poor processability with the excimer laser, and nozzle irregularities occur. Therefore, a film to which SiO 2 (silica) particles are not added is used.

そして、図7(b)に示すように、ポリイミドフィルム32Aの表面にSiO薄膜層34を成膜する。このSiO薄膜層34の形成は真空チャンバ内で行われるスパッタリング工法によって行なっている。SiO薄膜層34の膜厚は数Å〜200Å程、ここでは10〜50Åの厚さに形成している。 Then, as shown in FIG. 7B, a SiO 2 thin film layer 34 is formed on the surface of the polyimide film 32A. The SiO 2 thin film layer 34 is formed by a sputtering method performed in a vacuum chamber. The film thickness of the SiO 2 thin film layer 34 is about several to 200 mm, and here it is formed to a thickness of 10 to 50 mm.

ここで、スパッタリングの方法としては、Siをスパッタした後、Si表面にOイオンを当てることでSiO膜を形成する方法を用いることが、SiO膜の樹脂フィルム32(ポリイミドフィルム32A)への密着力が向上すると共に、均質で緻密な膜が得られ、撥水膜のワイピング耐久性向上により効果的である。また、この方法で得られるSiO膜は、前述したフィルムの取り扱い性(滑り)のために添加されているSiO(シリカ)粒子と比較すると、粒子径がはるかに小さいく、厚み方向に薄いため、エキシマレーザ加工性を低下させる影響は小さい。 Here, as a sputtering method, after sputtering Si, a method of forming an SiO 2 film by applying O 2 ions to the Si surface is used for the resin film 32 (polyimide film 32A) of the SiO 2 film. In addition to improving the adhesion strength, a uniform and dense film can be obtained, which is more effective for improving the wiping durability of the water-repellent film. Also, the SiO 2 film obtained by this method has a much smaller particle diameter and is thinner in the thickness direction than the SiO 2 (silica) particles added for the above-described handling (sliding) of the film. Therefore, the effect of reducing excimer laser processability is small.

その後、図8(c)に示すように、SiO薄膜層34上にフッ素系撥水剤を塗布して撥水層35Aを形成する。フッ素系撥水剤の塗布方法としては、スピンコータ、ロールコータ、スクリーン印刷、スプレーコータなどの方法が使用可能であるが、真空蒸着で成膜する方法が撥水膜の密着性を向上させることにつながり、より効果的である。また、その真空蒸着は、図8(b)でのSiO薄膜層34を形成した後、そのまま真空チャンバ内で実施することでさらに良い効果が得られる。すなわち、従来は、SiO薄膜層を形成後、一旦真空チャンバからワークを取り出すので、不純物などが表面に付着することにより密着性が損なわれるものと考えられる。 Thereafter, as shown in FIG. 8C, a fluorine-based water repellent is applied on the SiO 2 thin film layer 34 to form a water repellent layer 35A. As a method for applying the fluorine-based water repellent, a spin coater, roll coater, screen printing, spray coater, or the like can be used. However, the method of forming a film by vacuum deposition improves the adhesion of the water repellent film. Connect and be more effective. Further, the vacuum deposition can be performed more effectively by forming it in the vacuum chamber after forming the SiO 2 thin film layer 34 in FIG. 8B. That is, conventionally, after the SiO 2 thin film layer is formed, the work is once taken out from the vacuum chamber, so that it is considered that the adhesion is impaired due to adhesion of impurities or the like to the surface.

なお、フッ素系撥水剤については、ここでは、フッ素非晶質化合物としてパーフルオロポリオキセタン、変形パーフルオロポリオキセタン又は双方の混合物を使用することで、特にインクに対する必要な撥水性を得ることができた。前述したダイキン工業製「オプツールDSX」は「アルコキシシラン末端変性パーフルオロポリエーテル」と称されることもある。真空蒸着以外の、スピンコータ、ロールコータ、スクリーン印刷、スプレーコータなどの方法で塗布する場合、その膜厚は300Å以上となるが、オプツールDSX自体の硬度は高くなく、ワイピングなどの操作によりオプツールDSXの表層は容易に除去されてしまい、SiOと強固に結びついいた単分子層のみが除去されずに残り、撥インク性を保持している。すなわち必要以上の膜厚は不要であり、経済性の面からも薄膜の形成が可能な真空蒸着法が優れている。 As for the fluorine-based water repellent, here, by using perfluoropolyoxetane, modified perfluoropolyoxetane, or a mixture of both as the fluorine amorphous compound, particularly necessary water repellency can be obtained. did it. The above-mentioned “OPTOOL DSX” manufactured by Daikin Industries is sometimes referred to as “alkoxysilane-end-modified perfluoropolyether”. When coating by spin coater, roll coater, screen printing, spray coater, etc., other than vacuum deposition, the film thickness is 300 mm or more, but the hardness of the OPTOOL DSX itself is not high, and the OPTOOL DSX can be operated by operations such as wiping. The surface layer is easily removed, and only the monomolecular layer firmly bonded to SiO 2 remains without being removed and retains ink repellency. That is, an unnecessary film thickness is unnecessary, and the vacuum vapor deposition method capable of forming a thin film is excellent from the economical aspect.

この工程に引き続いて、図8(d)に示すように、上述したSiO膜とフッ素系撥水剤による撥水膜の形成を交互に2回以上繰り返して多層構造膜を形成する。ここでは、撥水膜35A上にSiO膜34、撥水膜35A、SiO膜34、撥水膜35Aを順次積層形成している。これらの膜形成は、引き続いてそのまま真空チャンバ内で形成することにより、煩雑さがなく多層構造を形成できる。この多層構造の結合層及び撥水層は全体の合計で0.5μm以内の厚さに形成され、これにより耐久性の優れた撥水膜を形成する。多層構造の撥水膜を形成した後は、真空チャンバから取り出すことによって空中放置され、これによりフッ素系撥水剤の撥水膜35AとSiO膜34Cとが、空気中の水分を仲介として化学的結合をし、フッ素系撥水層35になる。 Subsequent to this step, as shown in FIG. 8D, the multilayer structure film is formed by alternately repeating the formation of the above-described SiO 2 film and the water-repellent film using the fluorine-based water-repellent agent twice or more. Here, the SiO 2 film 34, the water repellent film 35A, the SiO 2 film 34, and the water repellent film 35A are sequentially stacked on the water repellent film 35A. By forming these films in the vacuum chamber as they are, a multilayer structure can be formed without complications. The combined layer and water repellent layer having a multilayer structure are formed to a total thickness of 0.5 μm or less, thereby forming a water repellent film having excellent durability. After forming the water-repellent film having a multilayer structure, it is left in the air by taking it out of the vacuum chamber, whereby the water-repellent film 35A of the fluorine-based water repellent and the SiO 2 film 34C are chemically coupled with moisture in the air. To form a fluorine-based water repellent layer 35.

なお、ここでは、ノズル板3の剛性を上げるために用いられる高剛性部材31は図示及び説明を省略しているが、必要に応じて、ノズル連通路44を形成した高剛性部材31をポリイミドフィルム32Aに接着剤33で接着する。   Here, the high-rigidity member 31 used for increasing the rigidity of the nozzle plate 3 is not shown or described. However, if necessary, the high-rigidity member 31 formed with the nozzle communication path 44 may be replaced with a polyimide film. Adhere to 32A with adhesive 33.

そこで、図8(e)に示すように、最表面の撥水層35表面に粘着テープ36を貼り付ける。この粘着テープ36を貼るときには気泡が生じないように貼り付けることが必要である。気泡があると、気泡のある位置に開けたノズル孔は、加工時の付着物などで品質の良くないものになってしまうことがあるからである。   Therefore, as shown in FIG. 8E, an adhesive tape 36 is attached to the surface of the outermost water-repellent layer 35. When the adhesive tape 36 is applied, it is necessary to apply it so that no bubbles are generated. This is because if there are bubbles, the nozzle holes opened at the positions where the bubbles are present may be of poor quality due to deposits during processing.

その後、図8(f)に示すように、ポリイミドフィルム32A側からエキシマレーザを照射してノズル孔4を形成する。ここで、エキシマレーザを照射して形成するノズル孔の深さは、SiO薄膜層34及び撥水層35の多層構造膜を完全に貫通することが重要であり、さらに粘着テープ36に深さ1μm以上の深さまで加工すること好ましい。 Then, as shown in FIG.8 (f), the excimer laser is irradiated from the polyimide film 32A side, and the nozzle hole 4 is formed. Here, it is important that the depth of the nozzle hole formed by irradiating the excimer laser is completely penetrated through the multilayer structure film of the SiO 2 thin film layer 34 and the water repellent layer 35. It is preferable to process to a depth of 1 μm or more.

そして、図8(g)に示すように、エキシマレーザ加工後粘着テープ面からUVを照射し、粘着テープ36の粘着剤を硬化させる。このことにより、粘着テープ36の粘着性が低下し、粘着テープ36の剥離後に表面に不要の粘着剤を残存させることがなくなる。そして、ノズル孔4の加工後は、図8(h)に示すように、粘着テープ36を剥がして使用することになる。   And as shown in FIG.8 (g), UV is irradiated from the adhesive tape surface after excimer laser processing, and the adhesive of the adhesive tape 36 is hardened. As a result, the adhesiveness of the adhesive tape 36 is lowered, and unnecessary adhesive is not left on the surface after the adhesive tape 36 is peeled off. And after processing the nozzle hole 4, as shown in FIG.8 (h), the adhesive tape 36 is peeled off and used.

次に、ノズル孔形成工程(図8(f))におけるエキシマレーザ加工深さについて図9及び図10を参照して説明する。
図9(a)に示すように、エキシマレーザによるノズル孔4が撥水層35を貫通せず一部残存した状態で粘着テープ36を剥がすと、同図(b)に示すように、ノズル孔近傍の撥水層35が一部剥がれ落ちてしまう欠損部分37が生じる。これに対し、図10(a)に示すように、エキシマレーザによるノズル孔4が撥水層35を完全に貫通して粘着テープ36にまで達するように形成することで、同図(b)に示すように、粘着テープ36を剥がした後のノズル孔近傍の撥水層はノズル孔エッジまで完全に形成されている。
Next, the excimer laser processing depth in the nozzle hole forming step (FIG. 8F) will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 9A, when the adhesive tape 36 is peeled off with the excimer laser nozzle hole 4 remaining partially without penetrating the water repellent layer 35, the nozzle hole 4 is removed as shown in FIG. A defective portion 37 in which the water-repellent layer 35 in the vicinity is partially peeled off is generated. On the other hand, as shown in FIG. 10A, the nozzle hole 4 by the excimer laser is formed so as to completely penetrate the water-repellent layer 35 and reach the adhesive tape 36. As shown, the water repellent layer in the vicinity of the nozzle hole after the adhesive tape 36 is peeled is completely formed up to the nozzle hole edge.

エキシマレーザによるノズル孔加工は、一定のエリア中の複数のノズルを同時に加工することが多く、その際にはレーザ強度分布のばらつきにより、各ノズル間でノズル孔深さが必ずしも均一とはならないことがある。実験によると、すべてのノズル孔4において撥水層35を貫通して粘着テープ36の一部までノズル孔が達していることが重要であり、そのためには、粘着テープ36の1μm以上の深さを加工する深さまでエキシマレーザ加工する条件で加工すれば、確実にすべてのノズル孔が撥水層を貫通できることが確認された。   Nozzle drilling with an excimer laser often processes multiple nozzles in a certain area at the same time, and due to variations in laser intensity distribution, the nozzle hole depth is not necessarily uniform among the nozzles. There is. According to the experiment, it is important that all the nozzle holes 4 penetrate the water repellent layer 35 and reach the nozzle tape to a part of the adhesive tape 36. For that purpose, the adhesive tape 36 has a depth of 1 μm or more. It was confirmed that all the nozzle holes can surely penetrate the water-repellent layer if processed under conditions of excimer laser processing to the depth of processing.

また、粘着テープ36を剥がすに先立って、まず粘着テープ36に紫外線を照射して粘着剤を硬化する。こうすることによって、不要の粘着剤がノズル板面に残存することを防止できるとともに、フィルムをエキスパンドするなどの簡単な方法で粘着テープを剥がすことが可能となる。   Prior to peeling off the adhesive tape 36, the adhesive tape 36 is first irradiated with ultraviolet rays to cure the adhesive. In this way, unnecessary adhesive can be prevented from remaining on the nozzle plate surface, and the adhesive tape can be peeled off by a simple method such as expanding the film.

このように、結合層としてのSiO膜は、ノズル形成部材に対してSiをスパッタ後、Oイオン処理をして形成することによって、緻密なしSiO膜を極めて薄く形成することができ、紫外光レーザによる加工が良好になる。また、撥水剤としてフッ素系撥水剤を真空蒸着によって形成することで、薄く均質で、且つ、結合層としてのSiO膜との密着性が高い撥水膜が得られる。 As described above, the SiO 2 film as the bonding layer can be formed to be extremely thin by forming the dense SiO 2 film by sputtering the Si for the nozzle forming member and then performing the O 2 ion treatment. Processing with an ultraviolet laser is improved. In addition, by forming a fluorine-based water repellent as a water repellent by vacuum deposition, a thin and uniform water repellent film having high adhesion to the SiO 2 film as a bonding layer can be obtained.

また、ノズル形成部材に結合層としてSiO膜を真空中で形成し、その後フッ素系撥水剤を真空蒸着する工程を繰り返して2以上の撥水層を形成することにより、多層構造の撥水処理層を簡単に単時間で形成でき、しかも、SiO膜とフッ素系撥水膜との間がゴミ,汚れなどで汚染されるおそれがなくなり、SiO膜とフッ素系撥水膜との間で高い密着性が得られる。 Further, by forming a SiO 2 film as a bonding layer on the nozzle forming member in a vacuum, and then repeating a step of vacuum-depositing a fluorine-based water repellent to form two or more water-repellent layers, a multi-layered water-repellent layer is formed. The treatment layer can be easily formed in a single time, and there is no risk of contamination between the SiO 2 film and the fluorine-based water-repellent film due to dust, dirt, etc., and between the SiO 2 film and the fluorine-based water-repellent film. High adhesion can be obtained.

さらに、紫外線レーザでノズル孔を加工するに当たり、撥水層を有する側に粘着フィルムを貼り付け、粘着フィルムとは反対側の面から紫外線レーザでノズル形成部材を貫通し、かつ粘着フィルムに1μm以上の深さまでノズル加工することにより、粘着フィルムをはがすときに、ノズル孔近傍の撥水層を破壊することなくかつ親水性の付着物をつけることもない。   Furthermore, when processing the nozzle holes with an ultraviolet laser, an adhesive film is attached to the side having the water-repellent layer, the nozzle forming member is penetrated with an ultraviolet laser from the surface opposite to the adhesive film, and the adhesive film has a thickness of 1 μm or more. When the pressure-sensitive adhesive film is peeled off, the water-repellent layer in the vicinity of the nozzle hole is not destroyed and hydrophilic deposits are not attached.

この場合、粘着フィルムの粘着材が熱またはUV硬化型の粘着材であることにより、レーザ加工時には撥水面に強固に密着し、レーザ加工後粘着フィルムを剥がす際には紫外線照射により粘着性を低下させることができる。また、粘着フィルムを剥がす工程に先立って、熱またはUV照射により粘着フィルムの粘着材を硬化させた後、粘着フィルムを剥がすことにより、撥水面への粘着剤の残存がなく正常な撥水面を有するノズル板を製造することができる。   In this case, because the adhesive material of the adhesive film is a heat or UV curable adhesive material, it adheres firmly to the water-repellent surface during laser processing, and when the adhesive film is peeled off after laser processing, the adhesiveness is reduced by UV irradiation. Can be made. Also, prior to the step of peeling the adhesive film, the adhesive material of the adhesive film is cured by heat or UV irradiation, and then the adhesive film is peeled off so that the adhesive remains on the water-repellent surface and has a normal water-repellent surface. A nozzle plate can be manufactured.

次に、液体吐出ヘッドを製造するときに使用する装置の概要について図11を参照して説明する。この装置300は、USAのOCLI(OPTICAL COATING LABORATORY INC.)が開発した、「メタモードプロセス」と呼ばれる工法を装置化したものであり、ディスプレイなどの反射防止・防汚膜の作製に使用されている。   Next, an outline of an apparatus used when manufacturing the liquid discharge head will be described with reference to FIG. This device 300 is an apparatus developed by USA's OCLI (OPTICAL COATING LABORATORY INC.) And called “Meta-mode process”. It is used for the production of anti-reflection and anti-fouling films for displays and the like. Yes.

この装置300は、ドラム301の周囲4個所にステーションであるSiスパッタ302、Oイオンガン303、Nbスパッタ304、オプツール蒸着305が配置されて、全体が真空引きできるチャンバの中にある。先ず、Siスパッタ302によりSiをスパッタし、その後、Oイオンガン303によりOイオンをSiに当ててSiOとする。その後、Nbスパッタ304、オプツール蒸着305でNb、オプツールDSXを適宜蒸着する。反射防止膜の場合は、NbとSiOを所定の厚さで必要層数重ねた後蒸着することになるが、液体吐出ヘッドの製造工程で反射防止膜の機能は必要ないので、Nbは不要で使用しない。 The apparatus 300 is located in four chambers around a drum 301, and a Si sputter 302, an O 2 ion gun 303, a Nb sputter 304, and an optool vapor deposition 305 are arranged in a chamber, and the whole apparatus is in a chamber that can be evacuated. First, by sputtering Si by Si sputtering 302, then the SiO 2 by applying a O 2 ions in Si by O 2 ion gun 303. Thereafter, Nb and Optool DSX are appropriately deposited by Nb sputtering 304 and Optool deposition 305. In the case of an antireflection film, Nb and SiO 2 are deposited after overlapping the required number of layers with a predetermined thickness, but the function of the antireflection film is not necessary in the manufacturing process of the liquid discharge head, so Nb is unnecessary. Do not use in.

SiO、オプツールDSXを1層ずつつけ、更に再度SiO、オプツールDSXの順で第2層目を重ね、これを繰り返すことによって多層構造の撥水処理膜を形成する。 One layer of SiO 2 and Optool DSX are attached one by one, and the second layer is again stacked in the order of SiO 2 and OpTool DSX, and this process is repeated to form a water repellent film having a multilayer structure.

この装置を使用することで、上述したように、前記多層構造をもつ撥水処理膜は、そのまま真空チャンバ内でSiOとオプツールDSXの真空蒸着を繰り返し実施することが可能になる。 By using this apparatus, as described above, the water repellent film having the multilayer structure can be repeatedly subjected to vacuum deposition of SiO 2 and OPTOOL DSX in the vacuum chamber as it is.

次に、具体的な実施例について説明する。
〔実施例及び比較例1〜6〕
表1に示した以下の条件で撥水処理およびノズル加工を行ったノズル板を用い、IPSiO G−707(商品名:リコー製)用のヘッドを作製した。なお、コート方法は、実施例及び比較例1〜5では真空蒸着法を用い、コート条件によって膜厚を制御し、比較例6ではスピンコートを使用した。そして、作製したヘッドを用い、IPSiO G−707用のインクを入れて、噴射方向を調べた。
Next, specific examples will be described.
[Examples and Comparative Examples 1 to 6]
A head for IPSiO G-707 (trade name: manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was prepared using a nozzle plate which was subjected to water repellent treatment and nozzle processing under the following conditions shown in Table 1. In addition, the coating method used the vacuum evaporation method in the Example and Comparative Examples 1-5, controlled the film thickness by the coating conditions, and used the spin coating in the comparative example 6. And using the produced head, the ink for IPSiO G-707 was put, and the jetting direction was investigated.

次に、ヘッドのノズル面をインクに浸漬し、50℃にて1週間放置後、ワイピング操作を1000回繰り返した後、同様にインクの噴射方向を調べた(耐久1回目)。以後、この操作をくり返しインクの噴射方向(耐久2回目、3回目・・・)を調べた。この結果を表2に示している。   Next, the nozzle surface of the head was immersed in ink, left for 1 week at 50 ° C., and then the wiping operation was repeated 1000 times, and the ink ejection direction was similarly examined (first durability). Thereafter, this operation was repeated, and the ink ejection direction (endurance second time, third time,...) Was examined. The results are shown in Table 2.

Figure 2006218712
Figure 2006218712

Figure 2006218712
Figure 2006218712

表2から分かるように、実施例では、耐久5回目もなお噴射曲がりが発生しないことが確認された。   As can be seen from Table 2, in the example, it was confirmed that the injection bending did not occur even in the fifth durability.

これに対し、比較例1では、レーザ加工深さが撥水層を貫通しておらず粘着テープを剥がすときにノズル孔近傍の撥水層に欠陥が生じたためか、初期より若干の曲がりが発生し、耐久試験5回目ではは明らかに大きな噴射方向曲がりが発生した。   On the other hand, in Comparative Example 1, the laser processing depth did not penetrate the water repellent layer, and when the adhesive tape was peeled off, a defect occurred in the water repellent layer in the vicinity of the nozzle holes, or a slight bend occurred from the initial stage. In the fifth endurance test, there was clearly a large bending in the injection direction.

比較例2では、SiO層と撥水層を各100層重ねたことにより撥水処理層全体の厚さが1μmになり、異形のノズル孔が散見されたため、噴射方向は初期より曲がりが発生した。 In Comparative Example 2, the thickness of the entire water-repellent treatment layer became 1 μm due to the stack of 100 layers of SiO 2 layers and water-repellent layers, and irregularly shaped nozzle holes were scattered. did.

比較例3では、SiO層と撥水層が各1層のみであるため、噴射方向は耐久2回目までは安定していたが、5回目では噴射曲がりが発生した。 In Comparative Example 3, since there were only one SiO 2 layer and one water repellent layer, the injection direction was stable up to the second durability, but the injection bending occurred at the fifth.

比較例4では、フッ素系撥水剤の厚さを厚くしたが、耐久性に関しては比較例3とまったく同等であった。   In Comparative Example 4, the thickness of the fluorine-based water repellent was increased, but the durability was exactly the same as that of Comparative Example 3.

比較例5では、SiOの厚さを厚くしたところ、レーザ加工後に異形のノズルが散見され、初期より噴射曲がりが発生した。実施例と全SiOの厚さは同じであるが、実施例ではレーザ加工性の良い撥水剤と多層構造をとっているためレーザ加工性に悪影響を与えなかったのに対し、比較例5ではSiO層が単層で厚かったため、レーザ加工性が低下した。 In Comparative Example 5, when the thickness of SiO 2 was increased, irregularly shaped nozzles were scattered after laser processing, and injection bending occurred from the beginning. Although the thicknesses of the examples and the total SiO 2 are the same, the examples have a multi-layer structure with a water repellent that has good laser processability, and the laser processability is not adversely affected. Then, since the SiO 2 layer was a single layer and was thick, the laser processability was lowered.

比較例6では、5000ÅのSiO膜の上にスピンコート法により撥水剤をコートしたが、レーザ加工後に異形のノズルが散見され、初期より噴射曲がりが発生した。 In Comparative Example 6, a water repellent was coated on a 5000 Å SiO 2 film by a spin coating method, but irregularly shaped nozzles were scattered after laser processing, and injection bending occurred from the beginning.

次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えた本発明に係る画像形成装置の一例について12及び図13を参照して説明する。なお、図12は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図13は同装置の要部平面説明図である。   Next, an example of the image forming apparatus according to the present invention provided with the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to 12 and FIG. FIG. 12 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG. 13 is an explanatory plan view of a main part of the apparatus.

この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド101とガイドレール102とでキャリッジ103を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ104で駆動プーリ106Aと従動プーリ106B間に架け渡したタイミングベルト105を介して図13で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。   In this image forming apparatus, a carriage 103 is slidably held in a main scanning direction by a guide rod 101 and a guide rail 102 that are horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and a driving pulley 106A is driven by a main scanning motor 104. 13 and the driven pulley 106B, the moving scanning is performed in the direction indicated by the arrow (main scanning direction) in FIG.

このキャリッジ103には、例えば、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色の記録液の液滴(インク滴)を吐出する独立した4個の本発明に係る液体吐出ヘッド107k、107c、107m、107yで構成した記録ヘッド107を主走査方向に沿う方向に配置し、液滴吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液体吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する1又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。   For example, four independent ink jet recording liquid droplets (ink droplets) of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are recorded on the carriage 103. The recording head 107 composed of the liquid ejection heads 107k, 107c, 107m, and 107y is arranged in a direction along the main scanning direction, and is mounted with the droplet ejection direction facing downward. In addition, although the independent liquid discharge head is used here, it is also possible to employ a configuration in which one or a plurality of heads having a plurality of nozzle rows for discharging recording liquid droplets of each color are used. Further, the number of colors and the arrangement order are not limited to this.

記録ヘッド107を構成する本発明に係る液体吐出ヘッドとしては、加圧液室内のインクを加圧する圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて記録液の膜沸騰を利用するいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のもの、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータなどを使用できる。   The liquid discharge head according to the present invention constituting the recording head 107 includes a diaphragm that forms the wall surface of the ink flow path using an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element as pressure generating means for pressurizing ink in the pressurized liquid chamber. A so-called piezo type that changes the volume of the ink flow path to eject ink droplets, a so-called thermal type that utilizes film boiling of the recording liquid using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, The diaphragm and the electrode forming the wall surface of the ink flow path are arranged opposite to each other, and the diaphragm is deformed by an electrostatic force generated between the vibration plate and the electrode, thereby changing the volume of the ink flow path to change the ink droplet. An electrostatic type that discharges water, a shape memory alloy actuator that uses a metal phase change due to a temperature change, and the like can be used.

キャリッジ103には、記録ヘッド107に各色のインクを供給するための各色のサブタンク108を搭載している。このサブタンク108にはインク供給チューブ109を介して図示しないメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。   The carriage 103 is equipped with a sub tank 108 for each color for supplying each color ink to the recording head 107. Ink is supplied to the sub tank 108 from a main tank (ink cartridge) (not shown) via an ink supply tube 109.

一方、給紙カセット110などの用紙積載部(圧板)111上に積載した被記録媒体(用紙)112を給紙するための給紙部として、用紙積載部111から用紙112を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)113及び給紙ローラ113に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド114を備え、この分離パッド114は給紙ローラ113側に付勢されている。   On the other hand, as a sheet feeding unit for feeding a recording medium (sheet) 112 loaded on a sheet stacking unit (pressure plate) 111 such as a sheet feeding cassette 110, the sheets 112 are separated and fed from the sheet stacking unit 111 one by one. Opposite to the half-moon roller (feed roller) 113 and the feed roller 113 to be fed, a separation pad 114 made of a material having a large friction coefficient is provided, and this separation pad 114 is urged toward the feed roller 113 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙112を記録ヘッド107の下方側で搬送するための搬送部として、用紙112を静電吸着して搬送するための搬送ベルト121と、給紙部からガイド115を介して送られる用紙112を搬送ベルト121との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ122と、略鉛直上方に送られる用紙112を略90°方向転換させて搬送ベルト121上に倣わせるための搬送ガイド123と、押さえ部材124で搬送ベルト121側に付勢された先端加圧コロ125とを備えている。また、搬送ベルト121表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ126を備えている。   As a transport unit for transporting the paper 112 fed from the paper feed unit below the recording head 107, a transport belt 121 for electrostatically attracting and transporting the paper 112, and a paper feed unit A counter roller 122 for transporting the paper 112 fed through the guide 115 while sandwiching it between the transport belt 121 and the paper 112 fed substantially vertically upward is changed by about 90 ° and copied on the transport belt 121. A conveying guide 123 for adjusting the pressure and a tip pressure roller 125 urged toward the conveying belt 121 by a pressing member 124. In addition, a charging roller 126 that is a charging unit for charging the surface of the conveyance belt 121 is provided.

ここで、搬送ベルト121は、無端状ベルトであり、搬送ローラ127とテンションローラ128との間に掛け渡されて、副走査モータ131からタイミングベルト132及びタイミングローラ133を介して搬送ローラ127が回転されることで、図13のベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト121の裏面側には記録ヘッド107による画像形成領域に対応してガイド部材129を配置している。   Here, the conveyance belt 121 is an endless belt, is stretched between the conveyance roller 127 and the tension roller 128, and the conveyance roller 127 is rotated from the sub-scanning motor 131 via the timing belt 132 and the timing roller 133. By doing so, it is configured to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction) of FIG. A guide member 129 is disposed on the back side of the conveyance belt 121 in correspondence with the image forming area formed by the recording head 107.

また、図12に示すように、搬送ローラ127の軸には、スリット円板134を取り付け、このスリット円板134のスリットを検知するセンサ135を設けて、これらのスリット円板134及びセンサ135によってエンコーダ136を構成している。   As shown in FIG. 12, a slit disk 134 is attached to the shaft of the transport roller 127, and a sensor 135 for detecting the slit of the slit disk 134 is provided. An encoder 136 is configured.

帯電ローラ126は、搬送ベルト121の表層に接触し、搬送ベルト121の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各2.5Nをかけている。   The charging roller 126 is arranged so as to contact the surface layer of the conveyor belt 121 and rotate following the rotation of the conveyor belt 121, and applies 2.5N to both ends of the shaft as a pressing force.

また、キャリッジ103の前方側には、図12に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール142を設け、キャリッジ103の前面側にはエンコーダスケール142のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ143を設け、これらによって、キャリッジ103の主走査方向位置を検知するためのエンコーダ144を構成している。   Also, as shown in FIG. 12, an encoder scale 142 having slits is provided on the front side of the carriage 103, and an encoder sensor comprising a transmission type photosensor for detecting the slits of the encoder scale 142 on the front side of the carriage 103. The encoder 144 for detecting the position of the carriage 103 in the main scanning direction is configured by these.

さらに、記録ヘッド107で記録された用紙112を排紙するための排紙部として、搬送ベルト121から用紙112を分離するための分離部と、排紙ローラ152及び排紙コロ153と、排紙される用紙112をストックする排紙トレイ154とを備えている。   Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 112 recorded by the recording head 107, a separation unit for separating the paper 112 from the conveying belt 121, a paper discharge roller 152 and a paper discharge roller 153, and paper discharge A paper discharge tray 154 for stocking the paper 112 to be printed.

また、背部には両面給紙ユニット155が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット155は搬送ベルト121の逆方向回転で戻される用紙112を取り込んで反転させて再度カウンタローラ122と搬送ベルト121との間に給紙する。   A double-sided paper feeding unit 155 is detachably mounted on the back. The double-sided paper feeding unit 155 takes in the paper 112 returned by the reverse rotation of the transport belt 121, reverses it, and feeds it again between the counter roller 122 and the transport belt 121.

さらに、図13に示すように、キャリッジ103の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド107のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構156を配置している。   Further, as shown in FIG. 13, a maintenance / recovery mechanism 156 for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 107 is disposed in the non-printing area on one side of the carriage 103 in the scanning direction.

この維持回復機156は、記録ヘッド107の各ノズル面をキャピングするための各キャップ157と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード158と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け159などを備えている。   The maintenance / recovery machine 156 includes a cap 157 for capping each nozzle surface of the recording head 107, a wiper blade 158 which is a blade member for wiping the nozzle surface, and a discharge unit for discharging the thickened recording liquid. An empty discharge receiver 159 for receiving droplets when performing empty discharge for discharging droplets that do not contribute to recording is provided.

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙112が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙112はガイド115で案内され、搬送ベルト121とカウンタローラ122との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド123で案内されて先端加圧コロ125で搬送ベルト121に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。   In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 112 are separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet 112 fed substantially vertically upward is guided by the guide 115, and includes the conveyance belt 121 and the counter roller 122. The leading end is guided by the conveying guide 123 and pressed against the conveying belt 121 by the leading end pressure roller 125, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ126に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト121が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト121上に用紙112が給送されると、用紙112が搬送ベルト121に静電力で吸着され、搬送ベルト121の周回移動によって用紙112が副走査方向に搬送される。   At this time, a positive voltage output and a negative output are alternately repeated from the high voltage power supply to the charging roller 126 by a control circuit (not shown), that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 121 alternates, that is, In the sub-scanning direction, which is the circumferential direction, plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the paper 112 is fed onto the conveyance belt 121 charged alternately with plus and minus, the paper 112 is attracted to the conveyance belt 121 by electrostatic force, and the paper 112 is conveyed in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyance belt 121. Is done.

そこで、キャリッジ103を往路及び復路方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド107を駆動することにより、停止している用紙112にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙112を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙112の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙112を排紙トレイ154に排紙する。   Therefore, by driving the recording head 107 according to the image signal while moving the carriage 103 in the forward and backward directions, ink droplets are ejected onto the stopped paper 112 to record one line, and the paper 112 is After transporting a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 112 has reached the recording area, the recording operation is finished, and the paper 112 is discharged onto the paper discharge tray 154.

また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト121を逆回転させることで、記録済みの用紙112を両面給紙ユニット155内に送り込み、用紙112を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ122と搬送ベルト121との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル121上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ154に排紙する   In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the recording belt 112 is fed into the double-sided paper feeding unit 155 by rotating the conveyor belt 121 in the reverse direction. The paper 112 is reversed (with the back surface being the printing surface), and is fed again between the counter roller 122 and the conveyor belt 121. The timing is controlled, and the sheet is conveyed onto the conveyor bell 121 as described above. After recording on the back side, the sheet is discharged to the discharge tray 154.

また、印字(記録)待機中にはキャリッジ103は維持回復機構155側に移動されて、キャップ157で記録ヘッド107のノズル面がキャッピングされて、ノズル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、キャップ157で記録ヘッド107をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド107のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード158でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド107の安定した吐出性能を維持する。   Further, during printing (recording) standby, the carriage 103 is moved to the maintenance / recovery mechanism 155 side, and the nozzle surface of the recording head 107 is capped by the cap 157 so that the nozzles are kept in a wet state. To prevent. In addition, the recording liquid is sucked from the nozzle in a state where the recording head 107 is capped by the cap 157 (referred to as “nozzle suction” or “head suction”), and a recovery operation is performed to discharge the thickened recording liquid or bubbles. Wiping is performed by the wiper blade 158 in order to clean and remove ink adhering to the nozzle surface of the recording head 107 by this recovery operation. In addition, an idle ejection operation for ejecting ink not related to recording is performed before the start of recording or during recording. Thereby, the stable ejection performance of the recording head 107 is maintained.

このように、この画像形成装置は本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、長期にわたり撥水性を維持して安定した吐出特性が得られ、高画質画像を安定してい形成することができる。   As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention, stable discharge characteristics can be obtained while maintaining water repellency over a long period of time, and high-quality images can be stably formed. .

なお、上記各実施形態では本発明に係る画像形成装置としてプリンタ構成で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、インク以外の液体である記録液や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。   In the above embodiments, the printer configuration has been described as the image forming apparatus according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a recording liquid or a fixing processing liquid that is a liquid other than ink.

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing an example of a liquid discharge head concerning the present invention. 同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図である。It is sectional explanatory drawing along the liquid chamber longitudinal direction of the head. 図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 同ヘッドの液室短手方向に沿うバイピッチ構造の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the bipitch structure along the liquid chamber transversal direction of the head. 同ヘッドの液室短手方向に沿うノーマルピッチ構造の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the normal pitch structure along the liquid chamber transversal direction of the head. 同液体吐出ヘッドのノズル板の拡大断面説明図である。It is an expanded sectional view of the nozzle plate of the same liquid discharge head. エキシマレーザ加工機の説明に供する模式的説明図である。It is typical explanatory drawing with which it uses for description of an excimer laser processing machine. 同液体吐出ヘッドのノズル板の製造工程の説明に供する断面説明図である。It is sectional explanatory drawing with which it uses for description of the manufacturing process of the nozzle plate of the liquid discharge head. エキシマレーザ加工による加工深さが足りない場合の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description when the processing depth by excimer laser processing is insufficient. 同じくエキシマレーザ加工による加工深さの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the processing depth by excimer laser processing similarly. 同液体吐出ヘッドのノズル板の製造装置の説明に供する模式的説明図である。It is typical explanatory drawing with which it uses for description of the manufacturing apparatus of the nozzle plate of the liquid discharge head. 本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 同じく要部平面説明図である。Similarly it is principal part plane explanatory drawing.

符号の説明Explanation of symbols

1…流路板
2…振動板
3…ノズル板
4…ノズル
6…液室
12…圧電素子
31…高剛性部材
32…樹脂部材
33…接着剤
34…結合層(SiO膜)
35…撥水層
103…キャリッジ
107…記録ヘッド
1 ... channel plate 2 ... diaphragm 3 ... nozzle plate 4 ... nozzle 6 ... liquid chambers 12 ... piezoelectric elements 31 ... rigid member 32 ... resin member 33 ... adhesive 34 ... bonding layer (SiO 2 film)
35 ... Water-repellent layer 103 ... Carriage 107 ... Recording head

Claims (14)

記録液の液滴を吐出するノズルを有するノズル形成部材を備えた液体吐出ヘッドにおいて、前記ノズル形成部材の吐出側表面には少なくとも2層以上の撥水層を有し、ノズル形成部材と撥水層との間、及び撥水層と撥水層との間には、両者を結合する結合層が介在していることを特徴とする液体吐出ヘッド。   In a liquid discharge head including a nozzle forming member having a nozzle for discharging a recording liquid droplet, the discharge side surface of the nozzle forming member has at least two or more water-repellent layers. A liquid discharge head, characterized in that a bonding layer is provided between the layers and between the water-repellent layer and the water-repellent layer. 請求項1に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記ノズル形成部材は樹脂フィルムで形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the nozzle forming member is formed of a resin film. 請求項2に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記樹脂フィルムがポリイミドフィルムであることを特徴とする液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 2, wherein the resin film is a polyimide film. 請求項1ないし3のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記撥水層はフッ素系撥水剤から形成され、この撥水層の膜厚は10Å以上100Å以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。   4. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the water repellent layer is formed of a fluorine-based water repellent, and the water repellent layer has a thickness of 10 to 100 mm. Discharge head. 請求項1ないし4のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記撥水層がパーフルオロポリオキセタン、変性パーフルオロポリオキセタン又は両者の混合物で形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。   5. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the water-repellent layer is formed of perfluoropolyoxetane, modified perfluoropolyoxetane, or a mixture of both. 5. 請求項1ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記結合層がSiO膜であり、このSiO膜の膜厚が、10Å以上100Å以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。 6. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the bonding layer is a SiO 2 film, and the thickness of the SiO 2 film is 10 to 100 mm. 請求項1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記撥水層と結合層の全体の厚さが0.5μm以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。   7. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the total thickness of the water repellent layer and the bonding layer is 0.5 [mu] m or less. 請求項1に記載の液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、前記結合層となるSiO膜を、Siをスパッタ後Oイオン処理をして形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 2. The method of manufacturing a liquid discharge head according to claim 1, wherein the SiO 2 film to be the bonding layer is formed by performing O 2 ion treatment after sputtering of Si. Production method. 請求項1に記載の液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、前記撥水層を形成するフッ素系撥水剤を、前記結合層となるSiO膜が形成されたノズル形成部材に真空蒸着法でコーティングして形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 The manufacturing method for manufacturing the liquid discharge head according to claim 1, wherein a fluorine-based water repellent agent for forming the water repellent layer is vacuum-deposited on a nozzle forming member on which a SiO 2 film serving as the bonding layer is formed. A method of manufacturing a liquid discharge head, wherein the liquid discharge head is formed by coating with a method. 請求項1に記載の液体吐出ヘッドを製造する製造方法であって、前記ノズル形成部材に前記結合層となるSiO膜を形成し、その後フッ素系撥水剤を真空蒸着して前記撥水層を形成する工程を少なくとも2回以上繰り返して2以上の撥水層を形成した後、紫外光レーザでノズル孔を加工することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 The manufacturing method for manufacturing the liquid discharge head according to claim 1, wherein an SiO 2 film serving as the bonding layer is formed on the nozzle forming member, and then a fluorine-based water repellent is vacuum-deposited to form the water repellent layer. A method of manufacturing a liquid discharge head, wherein after forming the two or more water-repellent layers by repeating the step of forming at least twice, the nozzle holes are processed with an ultraviolet laser. 請求項10に記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記紫外線レーザでノズル孔を加工するときに、前記撥水層を有する側に粘着フィルムを貼り付け、この粘着フィルムとは反対側の面から前記紫外線レーザで前記ノズル形成部材を貫通し、かつ前記粘着フィルムに1μm以上の深さまでノズル加工した後、前記粘着フィルムを剥がすことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。   The method for manufacturing a liquid discharge head according to claim 10, wherein when the nozzle hole is processed by the ultraviolet laser, an adhesive film is attached to the side having the water repellent layer, and the surface opposite to the adhesive film is used. A method for producing a liquid discharge head, comprising: penetrating the nozzle forming member with the ultraviolet laser and nozzle-processing the adhesive film to a depth of 1 μm or more, and then peeling the adhesive film. 請求項11に記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記粘着フィルムの粘着材が熱または紫外線硬化型の粘着材であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。   12. The method of manufacturing a liquid discharge head according to claim 11, wherein the adhesive material of the adhesive film is a heat or ultraviolet curable adhesive material. 請求項12に記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記粘着フィルムを剥がす工程に先立って、熱または紫外線照射により前記粘着フィルムの粘着材を硬化させた後、前記粘着フィルムを剥がすことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。   13. The method of manufacturing a liquid discharge head according to claim 12, wherein the adhesive film is peeled off after the adhesive material of the adhesive film is cured by heat or ultraviolet irradiation prior to the step of peeling the adhesive film. Manufacturing method of a liquid discharge head. 記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置において、請求項1ないし7のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
8. An image forming apparatus comprising a liquid ejection head for ejecting recording liquid droplets, wherein the liquid ejection head according to claim 1 is provided.
JP2005033768A 2005-02-10 2005-02-10 Liquid ejection head and image forming apparatus Expired - Fee Related JP5168756B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005033768A JP5168756B2 (en) 2005-02-10 2005-02-10 Liquid ejection head and image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005033768A JP5168756B2 (en) 2005-02-10 2005-02-10 Liquid ejection head and image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006218712A true JP2006218712A (en) 2006-08-24
JP5168756B2 JP5168756B2 (en) 2013-03-27

Family

ID=36981344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005033768A Expired - Fee Related JP5168756B2 (en) 2005-02-10 2005-02-10 Liquid ejection head and image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5168756B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006264147A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Brother Ind Ltd Method for manufacturing inkjet head and inkjet head
JP2011526537A (en) * 2008-07-01 2011-10-13 ソルヴェイ・ソレクシス・エッセ・ピ・ア Method for imparting grease repellency, oil repellency, and water repellency to a substrate
KR101270164B1 (en) 2006-12-27 2013-05-31 삼성디스플레이 주식회사 Nozzle plate of inkjet printhead

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04214358A (en) * 1990-12-10 1992-08-05 Canon Inc Ink jet recording means and ink jet recording apparatus using said means
WO1992013720A1 (en) * 1991-02-04 1992-08-20 Seiko Epson Corporation Ink-jet printing head and method of making said head
JPH04336258A (en) * 1991-05-14 1992-11-24 Citizen Watch Co Ltd Coating method of liquid repellent hard film
JPH055664B2 (en) * 1984-02-24 1993-01-22 Ricoh Kk
JPH07125219A (en) * 1993-06-21 1995-05-16 Seiko Epson Corp Water-repelling treatment of ink jet recording head
JPH09300611A (en) * 1996-05-14 1997-11-25 Minolta Co Ltd Ink-jet recording head
JP2003094665A (en) * 2001-09-19 2003-04-03 Ricoh Co Ltd Ink-jet head and its manufacturing method
JP2003103688A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier film
JP2003341070A (en) * 2002-05-30 2003-12-03 Ricoh Co Ltd Inkjet head, its manufacturing method, and inkjet head recorder
JP2004050672A (en) * 2002-07-22 2004-02-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd Film deposition member and method for depositing film
JP2004181893A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Ricoh Co Ltd Recording head manufacturing method, recording head, and ink-jet recording device
JP2004314599A (en) * 2003-02-10 2004-11-11 Dainippon Printing Co Ltd Barrier film

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH055664B2 (en) * 1984-02-24 1993-01-22 Ricoh Kk
JPH04214358A (en) * 1990-12-10 1992-08-05 Canon Inc Ink jet recording means and ink jet recording apparatus using said means
WO1992013720A1 (en) * 1991-02-04 1992-08-20 Seiko Epson Corporation Ink-jet printing head and method of making said head
JPH04336258A (en) * 1991-05-14 1992-11-24 Citizen Watch Co Ltd Coating method of liquid repellent hard film
JPH07125219A (en) * 1993-06-21 1995-05-16 Seiko Epson Corp Water-repelling treatment of ink jet recording head
JPH09300611A (en) * 1996-05-14 1997-11-25 Minolta Co Ltd Ink-jet recording head
JP2003094665A (en) * 2001-09-19 2003-04-03 Ricoh Co Ltd Ink-jet head and its manufacturing method
JP2003103688A (en) * 2001-09-28 2003-04-09 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier film
JP2003341070A (en) * 2002-05-30 2003-12-03 Ricoh Co Ltd Inkjet head, its manufacturing method, and inkjet head recorder
JP2004050672A (en) * 2002-07-22 2004-02-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd Film deposition member and method for depositing film
JP2004181893A (en) * 2002-12-06 2004-07-02 Ricoh Co Ltd Recording head manufacturing method, recording head, and ink-jet recording device
JP2004314599A (en) * 2003-02-10 2004-11-11 Dainippon Printing Co Ltd Barrier film

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006264147A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Brother Ind Ltd Method for manufacturing inkjet head and inkjet head
KR101270164B1 (en) 2006-12-27 2013-05-31 삼성디스플레이 주식회사 Nozzle plate of inkjet printhead
JP2011526537A (en) * 2008-07-01 2011-10-13 ソルヴェイ・ソレクシス・エッセ・ピ・ア Method for imparting grease repellency, oil repellency, and water repellency to a substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP5168756B2 (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8303083B2 (en) Liquid ejection head, image forming apparatus employing the liquid ejection head, and method of manufacturing the liquid ejection head
US9085145B2 (en) Method of forming electromechanical transducer film, electromechanical transducer film, electromechanical transducer element, and liquid discharge head
WO2006006682A1 (en) Liquid discharging head and method for manufacture thereof, image forming device, nozzle member of liquid discharging head, method for forming ink-repellent film, liquid discharging head, cartridge, and liquid discharging recording device
JP2003341070A (en) Inkjet head, its manufacturing method, and inkjet head recorder
JP5251187B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP5168756B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP5085272B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP2011018836A (en) Method of manufacturing piezoelectric actuator, and piezoelectric actuator manufactured by the method
JP2004181893A (en) Recording head manufacturing method, recording head, and ink-jet recording device
JP4393730B2 (en) Inkjet head
JP2003127386A (en) Liquid drop ejection head and its manufacturing method
JP4446704B2 (en) Droplet discharge head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus
JP2009220421A (en) Nozzle plate, liquid droplet discharge head, liquid cartridge and image forming apparatus
JP2009220412A (en) Droplet discharge head, droplet discharge head manufacturing method, and image forming device
JP5728934B2 (en) Head recovery device and image forming apparatus
JP4527466B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP2009220396A (en) Nozzle plate, liquid droplet ejection head, liquid cartridge and inkjet recorder
JP2003320663A (en) Liquid drop ejection head and its manufacturing method, ink cartridge and ink jet recorder
JP4541006B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP2006218673A (en) Nozzle plate for liquid ejection head, manufacturing method therefor, liquid ejection head, and image forming apparatus
JP2003094648A (en) Droplet discharge head
JP2006224473A (en) Liquid ejection head and its manufacturing method, and image forming device
JP2003053972A (en) Liquid drop jet head and method of manufacturing the same
JP2016058694A (en) Method of forming thin film piezoelectric element, piezoelectric actuator, micropump, droplet discharge head, ink cartridge, and image formation device
JP2014058081A (en) Droplet discharge head, liquid cartridge, and droplet discharge recording device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110309

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110816

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111013

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160111

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees