JP2007276256A - Liquid droplet discharging head, liquid droplet discharging device, and manufacturing method for liquid droplet discharging head - Google Patents

Liquid droplet discharging head, liquid droplet discharging device, and manufacturing method for liquid droplet discharging head Download PDF

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雅彦 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet discharging head which can make a contact angle of liquid droplets to the nozzle surface large even if a liquid droplet of any size comes into contact with the nozzle surface, and to provide a liquid droplet discharging device and a manufacturing method for the liquid droplet discharging head. <P>SOLUTION: The maximum radius of a circle which is inscribed in a recess section 50 is taken as Rmax, and the depth d of the recess section 50 is made larger than 2Rmax, i.e., the maximum inscribed circle diameter. Thus, even if a mist 100 has entered the recess section 50, a gap can be provided between the upper edge section of the recess section 50 and the mist 100 in the recess section 50. That is, even if an ink droplet of whichever size has adhered to the nozzle surface 56, an air layer 54 can be formed in the recess section 50, and a super-water repellence can be retained (a contact angle to the nozzle surface 56 can be made larger). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット記録装置等の液滴吐出装置、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a droplet discharge apparatus such as an inkjet recording apparatus, a droplet discharge head, and a method for manufacturing a droplet discharge head.

液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、ノズル面には、浸漬、噴霧、CVD等により撥水膜を着膜する撥水処理(ここでいう撥水には、水以外の液体も含む)を行っているが、撥水膜では撥水膜に対する液滴の接触角が120°を超えるような超撥水性を得ることが難しく、また、膜剥がれによる撥水性の劣化や着膜工程で撥水材料がノズル内に進入してしまう、等の問題がある。   In a droplet discharge head that discharges droplets, a water repellent treatment is performed on the nozzle surface by dipping, spraying, CVD, etc. (here, water repellent includes liquids other than water). However, it is difficult to obtain super water repellency such that the contact angle of the droplet with the water repellent film exceeds 120 ° in the case of a water repellent film. There is a problem that the material enters the nozzle.

これらを解決する方法として、特許文献1では、ノズル面に凹凸を設け、物理的に撥水性を生じさせるようにしているが、超撥水性を得るためには、凹部内で空気層を保持することが必要である。ノズル面に付着する液滴のサイズは様々であるにも拘わらず、凹部は、液滴が凹部内へ落ち込むことがないような大きさとされているだけであり、ノズル面に付着する可能性のある微小液滴(ミスト)を考慮すると、この微小液滴によって凹部は埋まってしまい、超撥水性を保持することができない。
特開2000−203035号公報
As a method for solving these problems, in Patent Document 1, irregularities are provided on the nozzle surface to physically cause water repellency. However, in order to obtain super water repellency, an air layer is held in the recess. It is necessary. Although the size of the droplets adhering to the nozzle surface varies, the recesses are only sized so that the droplets do not fall into the recesses. Considering a certain fine droplet (mist), the concave portion is filled with the fine droplet, and the super water repellency cannot be maintained.
JP 2000-203035 A

本発明は上記事実を考慮し、いかなるサイズの液滴がノズル面に接触しても、該ノズル面に対する液滴の接触角を大きくすることができる液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法を得ることを目的とする。   In consideration of the above facts, the present invention provides a droplet discharge head, a droplet discharge device, and a droplet capable of increasing the contact angle of the droplet with respect to the nozzle surface no matter what size droplet contacts the nozzle surface. It aims at obtaining the manufacturing method of a discharge head.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、液滴吐出ヘッドにおいて、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面に凹部を設け、該凹部の深さを凹部内へ進入可能な球体の最大直径よりも深くし、前記球体の最大直径よりノズル径を大きくしたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, in the droplet discharge head, a recess is provided on a nozzle surface on which a nozzle for discharging a droplet is formed, and the depth of the recess is reduced into the recess. It is characterized in that it is deeper than the maximum diameter of the sphere that can enter and the nozzle diameter is larger than the maximum diameter of the sphere.

請求項1に記載の発明では、ノズル面に凹部を設けることで、ノズル面に付着した液滴と該凹部の間に空気層を形成することができるため、ノズル面に対する液滴の接触角を大きくする(いわゆる超撥水性を得る)ことができる。   In the first aspect of the present invention, by providing the recess on the nozzle surface, an air layer can be formed between the droplet adhering to the nozzle surface and the recess. It can be enlarged (so-called super water repellency can be obtained).

また、凹部の深さを凹部内へ進入可能な球体の最大直径よりも深くすることで、微小液滴が凹部内へ進入したとしても、凹部の上縁部(ノズル面)と凹部内の液滴との間には隙間を設けることができるため、ノズル面に付着している液滴と凹部の間には空気層を確保することができ、該接触角を維持することができる。   In addition, by setting the depth of the concave portion to be deeper than the maximum diameter of the sphere that can enter the concave portion, even if a micro droplet enters the concave portion, the upper edge portion (nozzle surface) of the concave portion and the liquid in the concave portion Since a gap can be provided between the droplets, an air layer can be secured between the droplets adhering to the nozzle surface and the recesses, and the contact angle can be maintained.

つまり、いかなるサイズの液滴でもノズル面に対する接触角を大きくすることができる。また、この場合、必ずしもノズル面に撥水膜を設けなくても良くなるため、製造工数を削減することができ、コストアップを図ることができる。   That is, the contact angle with respect to the nozzle surface can be increased for any size droplet. In this case, it is not always necessary to provide the water repellent film on the nozzle surface, so that the number of manufacturing steps can be reduced and the cost can be increased.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズルから離間する方向へ向かって単位面積当たりの前記凹部の面積を小さくしてノズル面のぬれ性を高くしたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the droplet discharge head according to the first aspect, the wettability of the nozzle surface is increased by reducing the area of the concave portion per unit area in a direction away from the nozzle. It is characterized by that.

請求項2に記載の発明では、ノズルから離間する方向へ向かって単位面積当たりの凹部の面積を小さくすることで、空気層の容量を小さくしてノズル面のぬれ性を高くする(ノズルから離間するにしたがってノズル面に対する液滴の接触角が小さくなる、撥水性が低くなる)。これにより、ノズル近傍に付着した液滴をノズルから離間する方向へ移動しやすくすることができる。   In the second aspect of the invention, the area of the recess per unit area is reduced in the direction away from the nozzle, thereby reducing the capacity of the air layer and increasing the wettability of the nozzle surface (separate from the nozzle). As a result, the contact angle of the liquid droplet with the nozzle surface becomes smaller and the water repellency becomes lower. As a result, it is possible to easily move the droplets adhering to the vicinity of the nozzle in a direction away from the nozzle.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、ノズル面を摺動し、前記ノズル面に付着した液滴を除去するクリーニング部材を備え、前記クリーニング部材のクリーニング方向に沿って、単位面積当たりの前記凹部の面積を小さくしたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the liquid droplet ejection head according to the second aspect, the cleaning device is provided with a cleaning member that slides on the nozzle surface and removes the liquid droplets attached to the nozzle surface. The area of the recess per unit area is reduced along the line.

請求項3に記載の発明では、クリーニング部材のクリーニング方向に沿って単位面積当たりの凹部の面積を小さくすることで、空気層の容量を小さくしてノズル面のぬれ性を高くすることができる。これにより、ノズル面に付着した液滴は、クリーニング部材のクリーニング方向に沿って移動しやすくなり、クリーニング部材でノズル面をクリーニングしたときにクリーニング性能を向上させることができる。   According to the third aspect of the present invention, by reducing the area of the recess per unit area along the cleaning direction of the cleaning member, the capacity of the air layer can be reduced and the wettability of the nozzle surface can be increased. As a result, the droplets adhering to the nozzle surface can easily move along the cleaning direction of the cleaning member, and the cleaning performance can be improved when the nozzle surface is cleaned by the cleaning member.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズル面を備えた短尺の単位ヘッドを複数繋ぎ合わせ、前記単位ヘッド間を繋ぎ合わせた繋ぎ部に前記凹部を設けたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid droplet ejection head according to any one of the first to third aspects, a plurality of short unit heads each having the nozzle surface are joined together, and the unit heads are joined together. The concave portion is provided in the joint portion.

単位ヘッドを繋いで長尺ヘッド、あるいはフルラインヘッドを作製した場合、ノズル面をワイピング(クリーニング)すると、単位ヘッド間を繋ぎ合わせた繋ぎ部に液滴が溜まりやすい。このため、請求項4に記載の発明では、繋ぎ部に凹部を設けており、繋ぎ部において、超撥水性を得るようにしている。これにより、繋ぎ部のクリーニング性能を向上させることができる。   In the case where a long head or a full line head is manufactured by connecting unit heads, if the nozzle surface is wiped (cleaned), droplets are likely to accumulate in a connecting portion where the unit heads are connected. For this reason, in invention of Claim 4, the recessed part is provided in the connection part and it is trying to obtain super water repellency in a connection part. Thereby, the cleaning performance of a joint part can be improved.

ここで、繋ぎ部の中央部よりも端部側の単位面積当たりの凹部の面積を小さくして、空気層の容量を小さくしノズル面のぬれ性を高くすることで、繋ぎ部に溜まった液滴を繋ぎ部の中央部から端部へ移動させることができる。このため、繋ぎ部のクリーニング性能をさらに向上させることができる。   Here, by reducing the area of the concave portion per unit area on the end side than the central part of the joint part, reducing the volume of the air layer and increasing the wettability of the nozzle surface, the liquid accumulated in the joint part Drops can be moved from the center of the splice to the end. For this reason, the cleaning performance of the joint portion can be further improved.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、ノズル面の表面に撥水膜が着膜されたことを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid droplet ejection head according to any one of the first to fourth aspects, a water repellent film is deposited on the surface of the nozzle surface.

請求項5に記載の発明では、ノズル面の表面に撥水膜を着膜しても良く、これにより、製造工数は増えてしまうが、ノズル面の撥水性をさらに良くすることができる(ノズル面のぬれ性が低くなる、ノズル面に対する液滴の接触角が大きくなる)。   In the invention described in claim 5, a water repellent film may be formed on the surface of the nozzle surface, which increases the number of manufacturing steps, but can further improve the water repellency of the nozzle surface (nozzle The wettability of the surface is reduced, and the contact angle of the droplet with the nozzle surface is increased).

請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズルの周縁部にザグリ部が形成されたことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid droplet ejection head according to any one of the first to fifth aspects, a counterbore portion is formed at a peripheral edge portion of the nozzle.

請求項6に記載の発明では、ノズルの周縁部にザグリ部を形成することで、クリーニング部材によるワイピングや、用紙ジャム等からノズルを保護することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the nozzle can be protected from wiping by the cleaning member, paper jam, and the like by forming a counterbore portion at the peripheral edge of the nozzle.

請求項7に記載の発明は、液滴吐出装置において、請求項1〜6の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the droplet discharge device, the droplet discharge head according to any one of the first to sixth aspects is provided.

請求項8に記載の発明は、液滴吐出ヘッドの製造方法において、請求項1〜6の何れか1項に記載の凹部及びノズルをエッチングにより形成したことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a droplet discharge head, the concave portion and the nozzle according to any one of the first to sixth aspects are formed by etching.

請求項8に記載の発明では、凹部及びノズルを一度に形成することができるため製造工数を削減することができる。   In the invention according to claim 8, since the concave portion and the nozzle can be formed at a time, the number of manufacturing steps can be reduced.

本発明は、上記構成としたので、いかなるサイズの液滴でもノズル面に対する接触角を大きくすることができる。   Since the present invention has the above-described configuration, the contact angle with respect to the nozzle surface can be increased for any size droplet.

以下、本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッドノズルを備えたインクジェット記録装置の概要を図1を参照して説明する。   Hereinafter, an outline of an ink jet recording apparatus provided with a recording head nozzle as a droplet discharge head according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

なお、記録媒体は記録紙Pとし、記録紙Pのインクジェット記録装置70における搬送方向を副走査方向として矢印Sで表し、その搬送方向と直交する方向を主走査方向として矢印Mで表す。   The recording medium is a recording paper P, the conveyance direction of the recording paper P in the inkjet recording apparatus 70 is represented by an arrow S as a sub-scanning direction, and the direction perpendicular to the conveyance direction is represented by an arrow M as a main scanning direction.

インクジェット記録装置70は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクジェット記録ユニット72を搭載するキャリッジ76を備えている。このキャリッジ76の記録紙Pの搬送方向上流側には、一対のブラケット78が突設されており、そのブラケット78には円形状の開孔78Aが穿設されている。そして、この開孔78Aに、主走査方向に架設されたシャフト80が挿通されている。   The ink jet recording apparatus 70 includes a carriage 76 on which black, yellow, magenta, and cyan ink jet recording units 72 are mounted. A pair of brackets 78 project from the carriage 76 on the upstream side in the conveyance direction of the recording paper P, and the bracket 78 has a circular opening 78A. A shaft 80 installed in the main scanning direction is inserted through the opening 78A.

また、主走査方向の両端側には、主走査機構82を構成する駆動プーリー84と従動プーリー86が配設されている。この駆動プーリー84と従動プーリー86にはタイミングベルト88が巻回されており、タイミングベルト88の一部にキャリッジ76に固定され、キャリッジ76が主走査方向に往復移動可能となっている。   A driving pulley 84 and a driven pulley 86 constituting the main scanning mechanism 82 are disposed at both ends in the main scanning direction. A timing belt 88 is wound around the driving pulley 84 and the driven pulley 86. The timing belt 88 is fixed to a carriage 76, and the carriage 76 can reciprocate in the main scanning direction.

また、このインクジェット記録装置70には、搬送ローラー90及び排出ローラー92からなる副走査機構94が設けられており、画像印刷前の記録紙Pを束にして載置する給紙トレイ96から1枚ずつ給紙された記録紙Pを所定のピッチで副走査方向へ搬送する。   In addition, the inkjet recording apparatus 70 is provided with a sub-scanning mechanism 94 including a transport roller 90 and a discharge roller 92, and one sheet from a paper feed tray 96 on which recording paper P before image printing is placed in a bundle. The recording sheets P fed one by one are conveyed in the sub-scanning direction at a predetermined pitch.

さらに、図2に示すように、各色のインクジェット記録ユニット72は、インクジェット記録ヘッド74と、それにインクを供給するインクタンク98とが一体に構成されたものであり、インクジェット記録ヘッド74の下面に形成された複数のノズル10(図3参照)が、記録紙Pと対向するようにキャリッジ76上に搭載されている。   Further, as shown in FIG. 2, each color ink jet recording unit 72 includes an ink jet recording head 74 and an ink tank 98 that supplies ink thereto, and is formed on the lower surface of the ink jet recording head 74. The plurality of nozzles 10 (see FIG. 3) thus mounted are mounted on the carriage 76 so as to face the recording paper P.

したがって、インクジェット記録ヘッド74が主走査機構82(図1参照)によって主走査方向に移動しながら、記録紙Pに対してノズル10から選択的にインク滴を吐出することにより、所定のバンド領域BEに対して画像データに基づく画像の一部が記録される。   Accordingly, the ink jet recording head 74 selectively ejects ink droplets from the nozzles 10 to the recording paper P while moving in the main scanning direction by the main scanning mechanism 82 (see FIG. 1), whereby a predetermined band region BE is obtained. In contrast, a part of the image based on the image data is recorded.

そして、主走査方向への1回の移動が終了すると、記録紙Pは、副走査機構94(図1参照)によって副走査方向に所定ピッチ搬送され、再びインクジェット記録ヘッド74(インクジェット記録ユニット72)が主走査方向(前述とは反対方向)に移動しながら、次のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録されるようになっており、このような動作を複数回繰り返すことによって、記録紙Pに画像データに基づく全体画像がフルカラーで記録される。   When one movement in the main scanning direction is completed, the recording paper P is conveyed at a predetermined pitch in the sub scanning direction by the sub scanning mechanism 94 (see FIG. 1), and again the ink jet recording head 74 (ink jet recording unit 72). Is moving in the main scanning direction (the direction opposite to the above), and a part of the image based on the image data is recorded in the next band area, and this operation is repeated a plurality of times. Thus, the entire image based on the image data is recorded on the recording paper P in full color.

次に、インクジェット記録ヘッド74について詳細に説明する。   Next, the ink jet recording head 74 will be described in detail.

図4に示すように、インクジェット記録ヘッド74には、インクタンク98(図2参照)からインクが供給される共通インク室20が備えられている。この共通インク室20には開口部18が設けられており、インク供給路16を介して圧力室14が連通し、共通インク室20内のインクが供給されるようになっている。   As shown in FIG. 4, the inkjet recording head 74 is provided with a common ink chamber 20 to which ink is supplied from an ink tank 98 (see FIG. 2). An opening 18 is provided in the common ink chamber 20, and the pressure chamber 14 communicates with the ink supply path 16 so that ink in the common ink chamber 20 is supplied.

また、インクジェット記録ヘッド74には、一列、あるいは千鳥状に2列ないし複数列に配列された複数のノズル10(図3参照)が備えられており、ノズル連通室12を介して圧力室14と連通している。圧力室14の上面には上下方向に弾性を有する振動板30が設けられており、圧力室14に対応する振動板30の上面には圧電素子42が配設されている。   Further, the inkjet recording head 74 is provided with a plurality of nozzles 10 (see FIG. 3) arranged in a single row or in two or more rows in a staggered manner, and the pressure chambers 14 are connected via the nozzle communication chamber 12. Communicate. A vibration plate 30 having elasticity in the vertical direction is provided on the upper surface of the pressure chamber 14, and a piezoelectric element 42 is disposed on the upper surface of the vibration plate 30 corresponding to the pressure chamber 14.

この圧電素子42の上にはボール半田34を介して電気基板36が接合され、圧電素子42に通電されると(電圧が印加されると)、圧電素子42が上下方向に撓み変形する。これにより、振動板30が撓み変形し、圧力室14内のインクが加圧されると、ノズル10からインク滴が吐出する構成となっている。   An electric substrate 36 is bonded onto the piezoelectric element 42 via a ball solder 34. When the piezoelectric element 42 is energized (when a voltage is applied), the piezoelectric element 42 is bent and deformed in the vertical direction. Accordingly, the vibration plate 30 is bent and deformed, and ink is ejected from the nozzle 10 when the ink in the pressure chamber 14 is pressurized.

ところで、本形態では、図4〜図6に示すように、ノズルプレート21のノズル面56に、ノズル径より小さい幅で格子状に凹部50(ここで、凹部50によって形成された凸状部を以下、凸部52といい、該凸部52の頂面がノズル面56となっている)が形成されている(なお、ここでは、ノズル10の周縁部は環状の凸部52となるようにしているため、ノズル10近傍では、凸部52のピッチがノズル10の配列方向を基準とする角度によって不均一となっている)。そして、凹部50内には空気層54が形成され、凹部50より大きなインクがノズル面56に付着した場合、いわゆる超撥水性(ここでいう撥水には、水以外の液体も含む)が生じる。   By the way, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, the nozzle surface 56 of the nozzle plate 21 is provided with the concave portions 50 (where the convex portions formed by the concave portions 50 are formed in a lattice shape with a width smaller than the nozzle diameter). Hereinafter, it is referred to as a convex portion 52, and the top surface of the convex portion 52 is a nozzle surface 56) (here, the peripheral portion of the nozzle 10 is an annular convex portion 52). Therefore, in the vicinity of the nozzle 10, the pitch of the convex portions 52 is not uniform depending on the angle with respect to the arrangement direction of the nozzles 10). And when the air layer 54 is formed in the recessed part 50 and ink larger than the recessed part 50 adheres to the nozzle surface 56, what is called a super-water-repellent property (this water-repellent also includes liquids other than water) arises. .

図7(A)のように凹凸でない表面でのインクの接触角がθのとき、図7(B)のように空気層54を含む凹凸表面での接触角はθより大きなθ‘となる。このように凹部に空気層がトラップされる場合の見かけの接触角は、以下のCassieの式において成分2を空気(θ2=180°)とすることでその値が求められる。 When the contact angle of the ink on the non-concave surface as shown in FIG. 7A is θ, the contact angle on the uneven surface including the air layer 54 is θ ′ larger than θ as shown in FIG. 7B. Thus, the apparent contact angle when the air layer is trapped in the concave portion is obtained by setting component 2 as air (θ 2 = 180 °) in the following Cassie equation.

cosθ’=Q1cosθ1+Q2cosθ2 ・・・(式1)
ここで、Q1,Q2:成分1,2が表面を占める割合であり、θ1,θ2:成分1,2の真の接触角である。すなわち、疎水性表面における粗面の凹部に空気層がトラップされることで、接触角がより高い値となることを示している。つまり、ぬれ性が高い(接触角が小さい)材質であっても空気層を設けることによって、接触角を大きくすることができる(超撥水性を得ることができる)ということである。
cos θ ′ = Q 1 cos θ 1 + Q 2 cos θ 2 (Formula 1)
Here, Q 1 and Q 2 are the ratios of the components 1 and 2 occupying the surface, and θ 1 and θ 2 are the true contact angles of the components 1 and 2. That is, it is shown that the contact angle becomes a higher value by trapping the air layer in the rough concave portion on the hydrophobic surface. That is, even if the material has high wettability (small contact angle), the contact angle can be increased (super water repellency can be obtained) by providing the air layer.

また、本発明では、さらに、図8(A)、(B)に示すように、凹部50の深さdを、凹部50内に進入可能なインク滴の最大直径2Rmaxよりも深くなるようにしている。つまり、
2Rmax<d ・・・(式2)
という条件で凹部50を形成する。
Further, in the present invention, as shown in FIGS. 8A and 8B, the depth d of the recess 50 is made deeper than the maximum diameter 2Rmax of the ink droplet that can enter the recess 50. Yes. That means
2Rmax <d (Formula 2)
The recess 50 is formed under the conditions.

図9には、噴射インク量と、形成される(球状)インク滴直径の関係が示されている。通常のプリンタでは、ノズルから噴射されるインク滴量は1〜20pl程度であり、インク滴直径は12〜33μmである。インク滴をノズルから吐出した際、該インク滴は主滴と呼ばれる比較的大きな液滴とサテライトと呼ばれる小滴に分離することが知れているが、主滴に伴うサテライトはさらに小さいため、凹部50のサイズとしては10μm以下が望ましい。   FIG. 9 shows the relationship between the amount of ejected ink and the diameter of the formed (spherical) ink droplet. In a normal printer, the amount of ink droplets ejected from the nozzle is about 1 to 20 pl, and the ink droplet diameter is 12 to 33 μm. When an ink droplet is ejected from a nozzle, it is known that the ink droplet is separated into a relatively large droplet called a main droplet and a small droplet called a satellite. The size is preferably 10 μm or less.

また、主滴サイズが28μmのとき、サテライトは12μm、ミストサイズは6μmの例が文献に報告されており(文献;N. Hirooka, PIV Measurements of Airflow and Ink Mist Motion around Ink Jet Nozzles, 2003 International Conference on Digital Printing Technologies)、主滴が小さい場合は,サテライトやミストはさらに小さくなる。   In addition, when the main droplet size is 28 μm, satellites have been reported in the literature as 12 μm and mist size as 6 μm (reference: N. Hirooka, PIV Measurements of Airflow and Ink Mist Motion around Ink Jet Nozzles, 2003 International Conference). on Digital Printing Technologies), satellites and mists are even smaller when the main drops are small.

以上のことから、ノズル10の直径が25μmの本発明では、2Rmaxを5.7μmとし、dを7μmとしている。   From the above, in the present invention in which the diameter of the nozzle 10 is 25 μm, 2Rmax is set to 5.7 μm and d is set to 7 μm.

そして、図13(A)に示すように、ノズル10から離間する方向へ向かって、凹部50の幅を徐々に狭くし(凸部52のピッチを徐々に広げ)、単位面積当たりの凹部50の面積が小さくなるようにしている。   Then, as shown in FIG. 13 (A), the width of the recess 50 is gradually reduced (the pitch of the protrusions 52 is gradually increased) in the direction away from the nozzle 10, and the recess 50 per unit area is reduced. The area is made small.

ここで、本形態のインク組成は、
・Mogul L(キャボット社製)(顔料/表面官能基無し):4wt%
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸ナトリウム共重合:0.6wt%
・ジエチレングリコール:15wt%
・ジグリセリンエチレンオキサイド付加物:5wt%
・ポリオキシエチレン−2−エチルヘキシルエーテル:0.75wt%
・イオン交換水:残部
このインクの表面張力は32mN/m、粘度は3.3mPa・sである。
Here, the ink composition of this embodiment is
-Mogul L (manufactured by Cabot) (pigment / no surface functional group): 4 wt%
-Styrene-acrylic acid-sodium acrylate copolymer: 0.6 wt%
・ Diethylene glycol: 15wt%
・ Diglycerin ethylene oxide adduct: 5 wt%
・ Polyoxyethylene-2-ethylhexyl ether: 0.75 wt%
-Ion-exchanged water: remainder The ink has a surface tension of 32 mN / m and a viscosity of 3.3 mPa · s.

次に、ノズルプレート21の形成方法について説明する。   Next, a method for forming the nozzle plate 21 will be described.

図10(A)に示すように、まず、ノズルプレート21に相当するシリコン基板58上に、SiO2膜60で凹凸部に対応するパターンの形成を行う。次に、図10(B)に示すように、ノズル10の形成時において、凹凸部を保護するため、SiO2膜60上にレジスト64を形成する。 As shown in FIG. 10A, first, a pattern corresponding to the concavo-convex portion is formed with the SiO 2 film 60 on the silicon substrate 58 corresponding to the nozzle plate 21. Next, as shown in FIG. 10 (B), a resist 64 is formed on the SiO 2 film 60 in order to protect the concavo-convex portion when the nozzle 10 is formed.

そして、図10(C)に示すように、RIE(反応性イオンエッチング;Reactive Ion Etching)によりノズル10を凹設する(なお、この工程において、シリコン基板58を貫通させ、ノズル10を形成しても良い)。   Then, as shown in FIG. 10C, the nozzle 10 is recessed by RIE (Reactive Ion Etching) (in this step, the silicon substrate 58 is penetrated to form the nozzle 10. Is also good).

次に、図10(D)に示すように、レジスト64を剥離した後、図10(E)に示すように、RIEにより凹部50を形成すると共に、シリコン基板58を貫通させてノズル10を形成する。そして、図10(F)に示すように、SiO2膜60を除去する。 Next, as shown in FIG. 10D, after removing the resist 64, as shown in FIG. 10E, the recess 50 is formed by RIE, and the nozzle 10 is formed through the silicon substrate 58. To do. Then, as shown in FIG. 10F, the SiO 2 film 60 is removed.

以上のような工程により、ノズルプレート21のノズル面56には凹部50が形成されることとなる。ここでは、凹部50及びノズル10が一度に形成されるため製造工数を削減することができる。   Through the steps as described above, the recess 50 is formed in the nozzle surface 56 of the nozzle plate 21. Here, since the recess 50 and the nozzle 10 are formed at a time, the number of manufacturing steps can be reduced.

以上のようにして形成されたノズルプレート21では、ノズル面56に対するインク滴の接触角が120°(酸化された表面を持つSi上では50°程度である)となる。   In the nozzle plate 21 formed as described above, the contact angle of the ink droplet with respect to the nozzle surface 56 is 120 ° (about 50 ° on Si having an oxidized surface).

また、図11(A)に示すように、シリコン基板58以外に、ポリイミドフィルム66上に、SiO2膜60で凹凸に対応するパターンを形成してもよい。   Further, as shown in FIG. 11A, a pattern corresponding to the unevenness may be formed with the SiO 2 film 60 on the polyimide film 66 in addition to the silicon substrate 58.

この場合、図11(B)に示すように、RIEにより凹部50を形成すると共に、凹部50の深さ分、ノズル10を凹設する(なお、この工程において、ポリイミドフィルム66を貫通させ、ノズル10を形成しても良い)。   In this case, as shown in FIG. 11B, the recess 50 is formed by RIE, and the nozzle 10 is provided by the depth of the recess 50 (in this step, the polyimide film 66 is penetrated to form the nozzle 10 may be formed).

次に、図11(C)に示すように、SiO2膜60を剥離する。そして、図11(D)に示すように、ノズル10に対応する孔部68Aが形成されたマスク68を介してエキシマレーザー(図示省略)により、ポリイミドフィルム66の裏面側が照射される。これにより、ノズル10が形成される。   Next, as shown in FIG. 11C, the SiO 2 film 60 is peeled off. Then, as shown in FIG. 11D, the back side of the polyimide film 66 is irradiated by an excimer laser (not shown) through a mask 68 in which a hole 68A corresponding to the nozzle 10 is formed. Thereby, the nozzle 10 is formed.

以上のようにして形成されたノズルプレート21では、ノズル面56に対するインク滴の接触角は100°(ポリイミド表面上では30°程度)である。   In the nozzle plate 21 formed as described above, the contact angle of the ink droplet with respect to the nozzle surface 56 is 100 ° (about 30 ° on the polyimide surface).

その他、図示はしないが、樹脂フィルムにナノインプリントで凹部を形成しても良いし、Ni等の金属プレートに、エレクトロフォーミングで凹部を形成しても良い。   In addition, although not shown in the drawings, the resin film may be formed with a recess by nanoimprinting, or may be formed with a metal plate such as Ni by electroforming.

次に、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド74の作用について説明する。   Next, the operation of the ink jet recording head 74 according to the embodiment of the present invention will be described.

図8(A)、(B)に示すように、凹部50内へ進入可能なミスト100の最大直径2Rmaxよりも凹部50の深さdを深くすることで、凹部50内にミスト100が入り込んだとしても、凹部50の上縁部(ノズル面56)と凹部50内のミスト100との間には隙間を設けることができる。   As shown in FIGS. 8A and 8B, the mist 100 has entered the recess 50 by making the depth d of the recess 50 deeper than the maximum diameter 2Rmax of the mist 100 that can enter the recess 50. However, a gap can be provided between the upper edge (nozzle surface 56) of the recess 50 and the mist 100 in the recess 50.

つまり、いかなるサイズのインク滴がノズル面56に付着しても、該凹部50内に空気層54を形成することができるため、超撥水性を保持することができる(ノズル面56に対する接触角を大きくすることができる)。   That is, even if an ink droplet of any size adheres to the nozzle surface 56, the air layer 54 can be formed in the recess 50, so that super water repellency can be maintained (the contact angle with respect to the nozzle surface 56 is reduced). Can be larger).

また、このように、超撥水性を保持できることで、ノズル面56には必ずしも撥水膜を設けなくても良くなる。ノズル面56に撥水膜を設けない場合、製造工数を削減することができ、コストアップを図ることができる。   Further, since the super water repellency can be maintained in this way, it is not always necessary to provide the water repellent film on the nozzle surface 56. When the water repellent film is not provided on the nozzle surface 56, the number of manufacturing steps can be reduced and the cost can be increased.

但し、本発明においても、ノズル面56に撥水膜を施すことでさらに高い撥水性を得ることができるため、ノズル面56に撥水膜を施すことを否定するものではない。図12(A)、(B)に示すように、ノズル面56に撥水膜57を施した場合、ノズル10の周縁部にザグリ部102を凹設し、クリーニングブレード104(後述する)によるワイピングや、用紙ジャム等からノズル10を保護するようにしても良い。   However, in the present invention, since a higher water repellency can be obtained by applying a water repellent film to the nozzle surface 56, it is not denied that the water repellent film is applied to the nozzle surface 56. As shown in FIGS. 12A and 12B, when a water repellent film 57 is applied to the nozzle surface 56, a counterbore portion 102 is provided in the peripheral portion of the nozzle 10, and wiping is performed by a cleaning blade 104 (described later). Alternatively, the nozzle 10 may be protected from paper jam or the like.

ところで、本形態では、図13(A)に示すように、ノズル10から離間する方向へ向かって凹部50の幅を狭くして、単位面積当たりの凹部50の面積が小さくなるようにしている。これにより、ノズル10から離間する方向へ向かって空気層54の容量を小さくしてぬれ性が高くなるようにしている(撥水性が低下する)。   By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 13A, the width of the recess 50 is reduced in the direction away from the nozzle 10 so that the area of the recess 50 per unit area is reduced. As a result, the capacity of the air layer 54 is reduced in the direction away from the nozzle 10 to increase the wettability (water repellency is reduced).

つまり、図3に示すように、インクジェット記録ヘッド74のノズル面56において、撥水性に分布を持たせ、ノズル10の近傍では、超撥水領域106を設け、ノズルプレート21の周縁側では、撥水性を低下させた撥水低下領域108を設けることで、ノズル面56に付着したインクは、ノズル10から離間する方向へ移動することとなる。   That is, as shown in FIG. 3, the nozzle surface 56 of the ink jet recording head 74 has a distribution of water repellency, the super water-repellent region 106 is provided in the vicinity of the nozzle 10, and the water repellency is provided on the peripheral side of the nozzle plate 21. By providing the water repellency reduction region 108 with reduced water, the ink adhered to the nozzle surface 56 moves in a direction away from the nozzle 10.

なお、ここでは、図13(A)に示すように、ノズル10から離間する方向へ向かって凹部50の幅を狭くし、単位面積当たりの凹部50の面積が小さくなるようにしたが、ノズル10から離間する方向へ向かって凹部50の面積を小さくすることができれば良いため、これに限るものではない。   Here, as shown in FIG. 13A, the width of the recess 50 is reduced in the direction away from the nozzle 10 so that the area of the recess 50 per unit area is reduced. Since it is sufficient that the area of the recess 50 can be reduced in the direction away from the center, the present invention is not limited to this.

例えば、図13(B)に示すように、ノズル10から離間する方向へ向かって、単位面積当たりの凸部52の面積を大きくして、凹部50の面積が小さくなるようにしても良い。また、ノズル面56において、撥水性に分布を持たせることができれば良いため、超撥水領域106において、必ずしも凹部50の幅を徐々に変えなくてはいけないということではない。この点は以下同様である。   For example, as shown in FIG. 13B, the area of the convex portion 52 per unit area may be increased and the area of the concave portion 50 may be decreased in the direction away from the nozzle 10. In addition, since it is sufficient that the nozzle surface 56 has a distribution of water repellency, the width of the recess 50 does not necessarily have to be gradually changed in the super water-repellent region 106. This is the same in the following.

ところで、ノズル面56をクリーニングするに当たって、図14に示すように、クリーニングブレード104によってノズル面56に付着したインク滴をワイピングする場合、このクリーニングブレード104のワイピング方向(矢印方向)に沿って、単位面積当たりの凹部50の面積を小さくして、ノズル面56のぬれ性を高くするようにする。   When cleaning the nozzle surface 56, as shown in FIG. 14, when wiping ink droplets attached to the nozzle surface 56 by the cleaning blade 104, the unit along the wiping direction (arrow direction) of the cleaning blade 104 is used. The area of the recess 50 per area is reduced to increase the wettability of the nozzle surface 56.

これにより、ノズル面56に付着したインク滴を、クリーニングブレード104のワイピング方向に沿って移動しやすくすることができ、クリーニングブレード104でノズル面56をワイピングしたときにクリーニング性能を向上させることができる。   As a result, the ink droplets adhering to the nozzle surface 56 can be easily moved along the wiping direction of the cleaning blade 104, and the cleaning performance can be improved when the nozzle surface 56 is wiped by the cleaning blade 104. .

一方、図15は、略台形状に形成されたインクジェット記録ヘッド74(単位ヘッド)間を繋ぎ合わせて、長尺ヘッド112を形成している。この長尺ヘッド112では、長手方向に沿ったノズル10のピッチが同じになるように、インクジェット記録ヘッド74を基板113上で千鳥状に配置している。   On the other hand, in FIG. 15, the long head 112 is formed by connecting the inkjet recording heads 74 (unit heads) formed in a substantially trapezoidal shape. In the long head 112, the inkjet recording heads 74 are arranged in a staggered pattern on the substrate 113 so that the pitches of the nozzles 10 along the longitudinal direction are the same.

インクジェット記録ヘッド74間を繋ぐ繋ぎ部114には、凹部50を設けており、ノズル面56の撥水性を高くするようにしている。一方、基板113とインクジェット記録ヘッド74の側端部との境界は、ぬれ性が高く(撥水性が低く)なるようにしている。   The connecting portion 114 that connects the ink jet recording heads 74 is provided with a recess 50 so that the water repellency of the nozzle surface 56 is increased. On the other hand, the boundary between the substrate 113 and the side end portion of the ink jet recording head 74 has high wettability (low water repellency).

つまり、基板113とインクジェット記録ヘッド74の境界において、撥水性に分布を持たせ、インクジェット記録ヘッド74間を繋ぐ繋ぎ部114は超撥水領域106とし、インクジェット記録ヘッド74の側端部は撥水低下領域108としている。   In other words, the water repellency is distributed at the boundary between the substrate 113 and the ink jet recording head 74, the connecting portion 114 connecting the ink jet recording heads 74 is the super water repellent region 106, and the side end of the ink jet recording head 74 is the water repellent portion. A lowered region 108 is set.

インクジェット記録ヘッド74を繋いで長尺、あるいはフルラインヘッドを作製した場合、ノズル面56をワイピングすると、繋ぎ部114にはインク滴が溜まりやすい。このため、インクジェット記録ヘッド74の繋ぎ部114を超撥水領域106とし、基板113とインクジェット記録ヘッド74の側端部との境界を撥水低下領域108とすることで、繋ぎ部114に付着したインク滴を基板113上へ移動させるようにする。これにより、繋ぎ部114のクリーニング性能を向上させることができる。   When a long or full line head is manufactured by connecting the inkjet recording head 74, ink droplets are likely to accumulate in the connecting portion 114 when the nozzle surface 56 is wiped. For this reason, the joining portion 114 of the ink jet recording head 74 is used as the super water-repellent region 106, and the boundary between the substrate 113 and the side end portion of the ink jet recording head 74 is used as the water repellent reduction region 108. Ink droplets are moved onto the substrate 113. Thereby, the cleaning performance of the connection part 114 can be improved.

なお、該繋ぎ部114において、中央部から端部へ向かって、単位面積当たりの凹部50の面積を小さくしてノズル面56のぬれ性を高くすることで、繋ぎ部114に溜まったインクを繋ぎ部114の中央部から端部へ移動させやすくすることができる。これにより、繋ぎ部114のクリーニング性能をさらに向上させることができる。   In the connecting portion 114, the ink accumulated in the connecting portion 114 is connected by decreasing the area of the concave portion 50 per unit area from the center portion to the end portion to increase the wettability of the nozzle surface 56. It can be made easy to move from the center part of the part 114 to an edge part. Thereby, the cleaning performance of the connection part 114 can further be improved.

ここで、図示はしないが、クリーニングブレード104によるワイピングに加え、エアコンプレッサ等を配設しノズル面56にエアを吹き付けるようにすることで、ノズル面56に付着したインクをノズル10から離間する方向へ確実に移動させると共に、ノズル面56のインクを効率良く除去することができる。このように、ノズル面56に付着したインクを確実に除去することで、ノズル面56の撥水性の維持にも効果的である。   Here, although not shown, in addition to wiping by the cleaning blade 104, an air compressor or the like is provided so that air is blown onto the nozzle surface 56, whereby the ink adhering to the nozzle surface 56 is separated from the nozzle 10. And the ink on the nozzle surface 56 can be efficiently removed. Thus, by reliably removing the ink adhering to the nozzle surface 56, it is effective to maintain the water repellency of the nozzle surface 56.

なお、ここでは、ノズル10が一列、あるいは千鳥状に2列ないし複数列に配列された場合について説明したが、図16(A)、(B)に示すように、ノズル10がマトリクス状に配列されたインクジェット記録ヘッド116でも図3に示すインクジェット記録ヘッド74と同様である。つまり、ノズル10の近傍に超撥水領域106を設け、ノズルプレート118の周縁側に撥水低下領域108を設ける。   Here, the case where the nozzles 10 are arranged in one row or in two or more rows in a zigzag manner has been described. However, as shown in FIGS. 16A and 16B, the nozzles 10 are arranged in a matrix. The inkjet recording head 116 thus formed is the same as the inkjet recording head 74 shown in FIG. That is, the super water-repellent region 106 is provided in the vicinity of the nozzle 10, and the water-repellent reduction region 108 is provided on the peripheral side of the nozzle plate 118.

また、ここでは、ノズルプレート21のノズル面56に、ノズル径より小さい幅で格子状の凹部50を形成したが、ノズル面56に凹部を形成することができれば良いため、これに限るものではない。例えば、角柱状或いは円柱状の凹部を複数凹設しても良い。   In addition, here, the lattice-shaped recesses 50 having a width smaller than the nozzle diameter are formed on the nozzle surface 56 of the nozzle plate 21, but it is only necessary that the recesses can be formed on the nozzle surface 56. . For example, a plurality of prismatic or cylindrical recesses may be provided.

また、上記実施例のインクジェット記録装置70では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクジェット記録ユニット72がそれぞれキャリッジ76に搭載され、それら各色のインクジェット記録ヘッド74から画像データに基づいて選択的にインク滴が吐出されてフルカラーの画像が記録紙Pに記録されるようになっているが、本発明におけるインクジェット記録は、記録紙P上への文字や画像の記録に限定されるものではない。   Further, in the ink jet recording apparatus 70 of the above embodiment, black, yellow, magenta, and cyan ink jet recording units 72 are mounted on the carriage 76, and the ink jet recording heads 74 of these colors are selectively selected based on image data. Although ink droplets are ejected and a full-color image is recorded on the recording paper P, ink jet recording in the present invention is not limited to recording characters and images on the recording paper P.

すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、工業的に用いられる液滴噴射装置全般に対して、本発明に係るインクジェット記録ヘッド74を適用することができる。   That is, the recording medium is not limited to paper, and the liquid to be ejected is not limited to ink. For example, industrially used liquids such as creating color filters for displays by discharging ink onto polymer films or glass, or forming bumps for component mounting by discharging welded solder onto a substrate The ink jet recording head 74 according to the present invention can be applied to all droplet ejecting apparatuses.

また、上記実施例のインクジェット記録装置70では、主走査機構82と副走査機構94を有するPartial Width Array(PWA)の例で説明したが、本発明におけるインクジェット記録は、これに限定されず、紙幅対応のいわゆるFull Width Array(FWA)であってもよい。   Further, in the ink jet recording apparatus 70 of the above embodiment, the example of the partial width array (PWA) having the main scanning mechanism 82 and the sub scanning mechanism 94 has been described. However, the ink jet recording in the present invention is not limited to this, and the paper width A corresponding so-called Full Width Array (FWA) may be used.

本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドが適用されたインクジェット記録装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an ink jet recording apparatus to which an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドが適用されたインクジェット記録ユニット示す斜視図である。1 is a perspective view showing an ink jet recording unit to which an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態のインクジェット記録ヘッドを示す下面図である。It is a bottom view showing an ink jet recording head of an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートを示す、(A)は断面図であり、(B)は下面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a nozzle plate of an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the nozzle surface of the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention. (A)は平滑面における液滴の接触角を説明する説明図、(B)は空気層を含む凹凸面における液滴の接触角を説明する説明図である。(A) is explanatory drawing explaining the contact angle of the droplet in a smooth surface, (B) is explanatory drawing explaining the contact angle of the droplet in the uneven surface containing an air layer. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル面を示す、(A)は下面図であり、(B)は断面図である。FIG. 2A is a bottom view and FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating a nozzle surface of an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention. 噴射インク量と、形成されるインク滴直径の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of ejected inks, and the diameter of the ink droplet formed. (A)〜(F)は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートの製造工程を示す断面図である。(A)-(F) are sectional drawings which show the manufacturing process of the nozzle plate of the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention. (A)〜(D)は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートの他の製造工程を示す断面図である。(A)-(D) are sectional drawings which show the other manufacturing process of the nozzle plate of the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートの変形例を示す、(A)は断面図であり、(B)は下面図である。The modification of the nozzle plate of the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention is shown, (A) is sectional drawing, (B) is a bottom view. (A)は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルプレートを示す下面図であり、(B)は変形例である。(A) is a bottom view showing the nozzle plate of the ink jet recording head according to the embodiment of the present invention, and (B) is a modification. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズル面の凹部とクリーニングブレードのワイピングの関係について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between the recessed part of the nozzle surface of the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention, and the wiping of a cleaning blade. 本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドを繋げた長尺ヘッドである。It is the long head which connected the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention. (A)、(B)は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのノズルがマトリクス状に配置された状態を表す説明図である。(A), (B) is explanatory drawing showing the state by which the nozzle of the inkjet recording head which concerns on embodiment of this invention was arrange | positioned at matrix form.

符号の説明Explanation of symbols

10 ノズル
50 凹部
52 凸部
54 空気層
56 ノズル面
57 撥水膜
70 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
72 インクジェット記録ユニット
74 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
100 ミスト
102 ザグリ部
104 クリーニングブレード
106 超撥水領域
108 撥水低下領域
112 長尺ヘッド
114 繋ぎ部
116 インクジェット記録ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Nozzle 50 Concave part 52 Convex part 54 Air layer 56 Nozzle surface 57 Water-repellent film 70 Inkjet recording apparatus (droplet discharge apparatus)
72 Inkjet recording unit 74 Inkjet recording head (droplet ejection head)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Mist 102 Counterbore part 104 Cleaning blade 106 Super water-repellent area 108 Water-repellent fall area 112 Long head 114 Joint part 116 Inkjet recording head

Claims (8)

液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面に凹部を設け、該凹部の深さを凹部内へ進入可能な球体の最大直径よりも深くし、前記球体の最大直径よりノズル径を大きくしたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。   A recess is provided on the nozzle surface on which the nozzle for discharging droplets is formed, the depth of the recess is made deeper than the maximum diameter of the sphere that can enter the recess, and the nozzle diameter is made larger than the maximum diameter of the sphere. A droplet discharge head characterized by the above. 前記ノズルから離間する方向へ向かって単位面積当たりの前記凹部の面積を小さくしてノズル面のぬれ性を高くしたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。   2. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the wettability of the nozzle surface is increased by decreasing the area of the concave portion per unit area in a direction away from the nozzle. ノズル面を摺動し、前記ノズル面に付着した液滴を除去するクリーニング部材を備え、
前記クリーニング部材のクリーニング方向に沿って、単位面積当たりの前記凹部の面積を小さくしたことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出ヘッド。
A cleaning member that slides on the nozzle surface and removes droplets attached to the nozzle surface,
The droplet discharge head according to claim 2, wherein an area of the concave portion per unit area is reduced along a cleaning direction of the cleaning member.
前記ノズル面を備えた短尺の単位ヘッドを複数繋ぎ合わせ、
前記単位ヘッド間を繋ぎ合わせた繋ぎ部に前記凹部を設けたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッド。
A plurality of short unit heads provided with the nozzle surface are connected,
The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein the concave portion is provided in a joint portion where the unit heads are joined together.
ノズル面の表面に撥水膜が着膜されたことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッド。   The liquid droplet ejection head according to claim 1, wherein a water repellent film is deposited on the surface of the nozzle surface. 前記ノズルの周縁部にザグリ部が形成されたことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to any one of claims 1 to 5, wherein a counterbore portion is formed at a peripheral portion of the nozzle. 請求項1〜6の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。   A droplet discharge apparatus comprising the droplet discharge head according to claim 1. 請求項1〜6の何れか1項に記載の凹部及びノズルをエッチングにより形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。   A method for manufacturing a droplet discharge head, wherein the recess and the nozzle according to any one of claims 1 to 6 are formed by etching.
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