JP2009214475A - Manufacturing method of nozzle plate with liquid repellent resin layer - Google Patents

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Yasuo Kaneda
安生 金田
Yuji Toyoda
裕二 豊田
Munetoshi Irisawa
宗利 入沢
Kunihiro Nakagawa
邦弘 中川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacturing method of a nozzle plate with a liquid repellent resin layer, in which the liquid repellent resin layer can be formed favorably accurately at the desired position of the nozzle plate. <P>SOLUTION: This manufacturing method is equipped with a nozzle hole covering process by forming a liquid repellent resin layer by lamination on the surface of the nozzle plate with nozzle holes and a process for removing the liquid repellent resin layer at the nozzle hole by self-alignment. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インクジェット記録装置に組み込まれる、インク液滴を吐出するノズル孔を形成したノズルプレートの作製方法であって、良好な液滴の吐出を可能とする撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a nozzle plate having nozzle holes for ejecting ink droplets, which is incorporated in an ink jet recording apparatus, and is a method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer that enables satisfactory droplet ejection. The present invention relates to a manufacturing method.

インクジェット記録装置のインク液滴を吐出させる方式としては、静電気力を駆動手段に利用する方式や、圧電振動子を駆動手段に利用する方式、また、発熱素子を駆動手段に利用する方式等がある。   As a method of ejecting ink droplets of an ink jet recording apparatus, there are a method using an electrostatic force as a driving unit, a method using a piezoelectric vibrator as a driving unit, a method using a heating element as a driving unit, and the like. .

高精細な画像様に液滴を吐出させるためには、液滴を安定にまっすぐに噴射する必要があり、そのためには、インク流路の設計やインクに圧力を印加する方法を最適化するのはもちろんであるが、インクを噴射するノズル孔の周りを常に安定な表面状態に保持する必要がある。そのためにはインク吐出面のノズル孔周辺部にインクが付着、残留しないように撥液性樹脂層を付与する必要がある。   In order to eject droplets in a high-definition image, it is necessary to eject the droplets stably and straightly. To that end, the design of the ink flow path and the method of applying pressure to the ink are optimized. Needless to say, it is necessary to always keep a stable surface around the nozzle holes for ejecting ink. For this purpose, it is necessary to provide a liquid repellent resin layer so that ink does not adhere to and remain on the periphery of the nozzle holes on the ink ejection surface.

撥液性樹脂層を形成する方法としては、スピンコート法やディッピング法等で直接ノズルプレートに撥液性樹脂層を塗布して形成する方法、また、ノズルプレートの吐出面側に、ポジ型のレジストの塗布を行ってから、ノズルプレートを遮光プレートとして、露光を行い、ノズル孔部のレジストを分解して、その後現像により、ノズル孔のレジストの除去を行い、ノズルプレート表面に撥液性樹脂層を形成する技術が紹介されている(例えば、特許文献1参照)。   As a method for forming the liquid repellent resin layer, a method in which the liquid repellent resin layer is directly applied to the nozzle plate by a spin coating method, a dipping method, or the like, or a positive type is formed on the discharge surface side of the nozzle plate. After applying the resist, the nozzle plate is used as a light-shielding plate, exposure is performed, the resist in the nozzle hole is decomposed, and then the resist in the nozzle hole is removed by development, and a liquid-repellent resin is applied to the nozzle plate surface. A technique for forming a layer has been introduced (for example, see Patent Document 1).

ただし、これらの方法では、ノズル孔周辺部に撥液性樹脂層を安定に均一膜厚で塗布を行うことが難しい。また、ポジ型のレジストに露光を行う方法においても、露光の際に、ノズル孔の貫通する方向へ、完全に平行な光を全てのノズル孔に対して当てる必要があり、露光光軸の位置合わせ及び、全面にわたって良好な平行光を得るために高価な平行光露光機が必要となる。ノズル孔の方向とのずれがあると、レジストのパターンがノズル孔と同心円状に形成できなかったり、形がいびつになり、ノズル孔の輪郭に沿った良好な形状を持った撥液性樹脂層を形成することができなかったりする問題があった。
特開2007−216655号公報
However, in these methods, it is difficult to stably apply a liquid repellent resin layer around the nozzle hole with a uniform film thickness. Also, in the method of exposing a positive resist, it is necessary to irradiate all the nozzle holes with light that is completely parallel in the direction penetrating the nozzle holes, and the position of the exposure optical axis. In order to obtain good parallel light over the entire surface, an expensive parallel light exposure machine is required. If there is a deviation from the direction of the nozzle hole, the resist pattern cannot be formed concentrically with the nozzle hole, or the shape becomes irregular, and the liquid repellent resin layer has a good shape along the outline of the nozzle hole. There was a problem that could not be formed.
JP 2007-216655 A

本発明の課題は、液滴を吐出するノズル孔を形成してなるノズルプレートを作製する際に、その表面に位置精度良く、露光等の手段なしに簡便に撥液性樹脂層を形成することのできる撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を提供することである。   An object of the present invention is to form a liquid repellent resin layer on a surface of a nozzle plate formed with nozzle holes for discharging droplets with good positional accuracy and without exposure or the like. It is to provide a method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、
(1)液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレートの吐出面側表面に撥液性樹脂層をラミネートによって形成してノズル孔を覆う工程、ノズル孔の撥液性樹脂層を湿式処理によりセルフアライメントで除去する工程を含むことを特徴とする撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を見出した。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have
(1) A step of covering the nozzle holes by laminating a liquid repellent resin layer on the discharge surface side surface of the nozzle plate having nozzle holes for discharging droplets, and the liquid repellent resin layer of the nozzle holes by a wet process. The present inventors have found a method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer, which includes a step of removing by alignment.

(2)また、湿式処理が、撥液性樹脂層をラミネートした面とは反対側の面から撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含む撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を見出した。 (2) A method for producing a nozzle plate with a liquid-repellent resin layer, wherein the wet treatment includes a step of supplying the liquid-repellent resin layer removing liquid from the surface opposite to the surface on which the liquid-repellent resin layer is laminated. I found it.

(3)また、湿式処理が、ノズル孔以外の撥液性樹脂層の上に更に電着樹脂層を形成する工程、電着樹脂層を形成した面から撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含む撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を見出した。 (3) Further, the wet treatment is a step of further forming an electrodeposited resin layer on the liquid repellent resin layer other than the nozzle holes, and a liquid repellent resin layer removing liquid is supplied from the surface on which the electrodeposited resin layer is formed. A method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer including the steps was found.

(4)また、湿式処理が、ノズル孔の撥液性樹脂層を薄膜化させた後に撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含む撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を見出した。 (4) Also, a method for producing a nozzle plate with a liquid-repellent resin layer that includes a step of supplying the liquid-repellent resin layer removing liquid after the wet processing thins the liquid-repellent resin layer in the nozzle holes has been found. .

液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレートの吐出面側表面に撥液性樹脂層をラミネートによって形成してノズル孔を覆った後、ノズル孔の撥液性樹脂層を湿式処理によりセルフアライメントで除去する工程を含むことで、あらかじめ所定の膜厚に設定したフィルム状の撥液性樹脂層を使用することにより、膜厚が均一な撥液性樹脂層を極めて簡便に形成することができる。また、ノズル孔の撥液性樹脂層をセルフアライメントで除去することにより、ノズルプレートのノズル孔に沿って、露光等の手段なしに精度良く、撥液性樹脂層を簡便に形成することができる。また、湿式処理では、ノズルプレートに加わるストレスは少なく、処理前後でのノズルプレートの寸法精度が良好に保たれるという効果も得られる。   After the liquid repellent resin layer is formed on the discharge surface side surface of the nozzle plate having a nozzle hole for discharging droplets by laminating and covering the nozzle hole, the liquid repellent resin layer in the nozzle hole is self-aligned by wet processing. By including the step of removing, a liquid-repellent resin layer having a uniform film thickness can be formed very easily by using a film-like liquid-repellent resin layer that has been previously set to a predetermined film thickness. Further, by removing the liquid repellent resin layer in the nozzle holes by self-alignment, the liquid repellent resin layer can be easily and accurately formed along the nozzle holes of the nozzle plate without any means such as exposure. . In addition, in the wet processing, there is little stress applied to the nozzle plate, and the effect that the dimensional accuracy of the nozzle plate before and after the processing is kept good can be obtained.

また、湿式処理が、本発明(2)の撥液性樹脂層をラミネートした面とは反対側の面から撥液性樹脂層除去液を供給してノズル孔の撥液性樹脂層を除去する工程、本発明(3)のノズル孔以外の撥液性樹脂層の上に更に電着樹脂層を形成する工程、電着樹脂層を形成した面から撥液性樹脂層除去液を供給する工程、本発明(4)のノズル孔の撥液性樹脂層を薄膜化させた後に撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含むことによって、ノズルプレートの面内で略均一に撥液性樹脂層を除去することができる。   In addition, the wet treatment removes the liquid repellent resin layer from the nozzle holes by supplying the liquid repellent resin layer removing liquid from the surface opposite to the surface laminated with the liquid repellent resin layer of the present invention (2). A step, a step of further forming an electrodeposited resin layer on the liquid repellent resin layer other than the nozzle holes of the present invention (3), a step of supplying a liquid repellent resin layer removing liquid from the surface on which the electrodeposited resin layer is formed In the present invention (4), the step of supplying the liquid repellent resin layer removing liquid after thinning the liquid repellent resin layer of the nozzle hole includes a liquid repellent resin substantially uniformly within the surface of the nozzle plate. The layer can be removed.

以下、本発明の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法について詳細に説明する。本発明の趣旨に反しない限り、以下の例に限定されるものではない。   Hereinafter, the production method of the nozzle plate with a liquid repellent resin layer of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following examples unless it is contrary to the spirit of the present invention.

本発明に係わるノズルプレートは、平板状のプレートに液滴吐出用のノズル孔を複数形成したものである。プレートの材質としては、ニッケルやステンレスなどの金属や、シリコン基板等の半導体が好適に用いられる。また、非金属部材も含めた複合材料からなっていても良い。板厚とノズル孔の径に関しては、吐出すべき液滴の大きさにより適宜調整されるが、板厚としては10μmから1mm、好ましくは30μmから200μmの範囲である。また、ノズル孔の径は0.1μmから200μmの範囲、好ましくは1μmから100μmの範囲である。   The nozzle plate according to the present invention is formed by forming a plurality of nozzle holes for discharging droplets on a flat plate. As the material of the plate, a metal such as nickel or stainless steel or a semiconductor such as a silicon substrate is preferably used. Moreover, you may consist of a composite material also including a nonmetallic member. The thickness of the plate and the diameter of the nozzle hole are appropriately adjusted depending on the size of the droplet to be ejected, but the plate thickness is in the range of 10 μm to 1 mm, preferably 30 μm to 200 μm. The diameter of the nozzle hole is in the range of 0.1 μm to 200 μm, preferably in the range of 1 μm to 100 μm.

本発明の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法において、図1に示すような方法で、ノズル孔を形成したノズルプレートに撥液性樹脂層を形成する。すなわち、まず、ノズル孔2を多数形成したノズルプレート1を準備する(図1(a))。次に、シート状に形成してある撥液性樹脂層3のラミネートを行う(図1(b))。続いて、湿式処理により、露光による手段を利用せずに、撥液性樹脂層3のノズル孔2の部分をセルフアライメントで除去する(図1(c))。   In the method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer according to the present invention, the liquid repellent resin layer is formed on the nozzle plate in which the nozzle holes are formed by the method shown in FIG. That is, first, a nozzle plate 1 having a large number of nozzle holes 2 is prepared (FIG. 1A). Next, the liquid-repellent resin layer 3 formed in a sheet shape is laminated (FIG. 1B). Subsequently, the nozzle hole 2 portion of the liquid-repellent resin layer 3 is removed by self-alignment by wet processing without using a means by exposure (FIG. 1C).

本発明に係わる撥液性樹脂層のラミネートとは、すでにシート状に形成されている撥液性樹脂層シートを熱圧着させる工程である。ノズルプレートと撥液性樹脂層間の密着性が確保され、かつ、ノズルプレートに熱や圧力によって歪みが発生することがなく、均一な膜厚でのラミネートができればいずれの方法でも使用可能であるが、好ましくは、熱ロールによるラミネートにより行い、温度は40℃から150℃、より好ましくは60℃から120℃の範囲でラミネートを行う。圧力は、熱ロールでのラミネートの場合には、線圧力で1N/cmから100N/cmの範囲、より好ましくは2N/cmから50N/cmの範囲である。このラミネート工程により、ノズル孔を有するノズルプレートに膜厚の均一な撥液性樹脂層を良好に形成することが可能となる。   The lamination of the liquid repellent resin layer according to the present invention is a step of thermocompression bonding a liquid repellent resin layer sheet already formed into a sheet shape. Any method can be used as long as adhesion between the nozzle plate and the liquid-repellent resin layer is ensured, and the nozzle plate is not distorted by heat or pressure and can be laminated with a uniform film thickness. Preferably, the lamination is performed by a hot roll, and the temperature is 40 ° C. to 150 ° C., more preferably 60 ° C. to 120 ° C. In the case of laminating with a hot roll, the pressure is in the range of 1 N / cm to 100 N / cm, more preferably in the range of 2 N / cm to 50 N / cm, as linear pressure. This laminating step makes it possible to satisfactorily form a liquid repellent resin layer having a uniform film thickness on the nozzle plate having the nozzle holes.

本発明に係わるセルフアライメントで除去するとは、露光による手段を利用せず、位置合わせの作業なしに、ノズル孔の撥液性樹脂層を除去することをいう。ノズル孔を有するノズルプレートのノズル孔の開口形状を基準として、ラミネートした撥液性樹脂層のノズル孔の除去を行う。除去のための湿式処理としては、撥液性樹脂層除去液を供給する工程を少なくとも含む。撥液性樹脂層除去液による湿式処理を用いることで、ノズルプレートの厚み、寸法の大小にかかわらず、良好に均一に撥液性樹脂層を生産性良く除去することができる。   To remove by self-alignment according to the present invention means to remove the liquid repellent resin layer of the nozzle hole without using a means by exposure and without positioning. The nozzle holes of the laminated liquid-repellent resin layer are removed based on the opening shape of the nozzle holes of the nozzle plate having the nozzle holes. The wet treatment for removal includes at least a step of supplying a liquid repellent resin layer removing liquid. By using the wet treatment with the liquid repellent resin layer removing liquid, it is possible to remove the liquid repellent resin layer uniformly and with good productivity regardless of the thickness and size of the nozzle plate.

本発明(2)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を図2で説明する。ノズル孔2を有するノズルプレート1(図2(a))に、撥液性樹脂層3及びマスキング層(図示せず)をラミネートによりノズルプレートの吐出面側に形成した後(図2(b))、吐出面側とは反対側の面から撥液性樹脂層除去液を、矢印で示す方向に供給して吐出面のノズル孔2の撥液性樹脂層3を除去する(図2(c))。この際、撥液性樹脂層3のノズルプレートとは反対の面にはマスキング層があるため、ノズル孔2以外の撥液性樹脂層3が撥液性樹脂層除去液によって除去されることはない。最後にマスキング層の除去を行い、撥液性樹脂層付きノズルプレートが形成される(図2(d))。マスキング層は撥液性樹脂層3をラミネートした後に形成することもできるが、あらかじめ撥液性樹脂層3と一体として形成しておき、ラミネートによって撥液性樹脂層3をノズルプレート1に熱圧着する方法が、生産性の点から好ましい。   A method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer of the present invention (2) will be described with reference to FIG. After forming a liquid repellent resin layer 3 and a masking layer (not shown) on the nozzle plate 1 having the nozzle holes 2 (FIG. 2A) on the discharge surface side of the nozzle plate by laminating (FIG. 2B) ), A liquid repellent resin layer removing liquid is supplied from the surface opposite to the discharge surface side in the direction indicated by the arrow to remove the liquid repellent resin layer 3 in the nozzle hole 2 on the discharge surface (FIG. 2C). )). At this time, since there is a masking layer on the surface opposite to the nozzle plate of the liquid repellent resin layer 3, the liquid repellent resin layer 3 other than the nozzle holes 2 is not removed by the liquid repellent resin layer removing liquid. Absent. Finally, the masking layer is removed to form a nozzle plate with a liquid repellent resin layer (FIG. 2D). The masking layer can be formed after laminating the liquid repellent resin layer 3, but it is previously formed integrally with the liquid repellent resin layer 3 and the liquid repellent resin layer 3 is thermocompression bonded to the nozzle plate 1 by lamination. This method is preferable from the viewpoint of productivity.

本発明(2)に係わる撥液性樹脂層としては、ノズルプレート表面との密着性、化学的強度、機械的強度を有している樹脂であり、かつ、吐出するインク液滴に対して撥液性の性質を有するものであり、かつ、撥液性樹脂層除去液により溶解除去可能な樹脂であれば特に限定されない。アクリル樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルブチラール等のビニルアセタール樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン及びその塩化物、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンイソフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル変性アルキッド樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエステル誘導体等の樹脂が利用できる。撥液性を増すためにシリコーン系、フッ素系の樹脂を含有させることもできる。   The liquid repellent resin layer according to the present invention (2) is a resin having adhesion to the nozzle plate surface, chemical strength, and mechanical strength, and is repellent to the ejected ink droplets. The resin is not particularly limited as long as it has liquid properties and can be dissolved and removed by the liquid repellent resin layer removing liquid. Acrylic resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, vinyl acetal resin such as polyvinyl butyral, polystyrene, polyethylene, polypropylene and its chloride, polyester resin such as polyethylene terephthalate and polyethylene isophthalate, polyamide resin, Resins such as vinyl ester-modified alkyd resin, phenol resin, xylene resin, polyimide resin, gelatin, carboxymethyl cellulose and other cellulose ester derivatives can be used. In order to increase the liquid repellency, a silicone-based or fluorine-based resin can also be contained.

また、アルカリ水溶液を撥液性樹脂層除去液として使用する場合には、アルカリ水溶液に対する溶解性が高い樹脂を撥液性樹脂層として使用することで、樹脂層除去液により溶解除去が可能になる。アルカリ水溶液を樹脂層除去液として使用する場合、撥液性樹脂層としては酸価が1mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上の樹脂を好適に用いることができる。また、撥液性樹脂層には、耐久性、機械的強度を持たせるため、紫外線硬化性や加熱硬化性を付与することもできる。撥液性樹脂層除去液による溶解除去可能な状態で、撥液性樹脂層除去液により処理を行い、その後、紫外線硬化や加熱硬化によって処理を施すと、容易に除去処理工程を行うことができるとともに、耐久性も向上させることができる。   In addition, when an alkaline aqueous solution is used as the liquid repellent resin layer removing liquid, the resin layer removing liquid can be dissolved and removed by using a resin having high solubility in the alkaline aqueous solution as the liquid repellent resin layer. . When an alkaline aqueous solution is used as the resin layer removing liquid, a resin having an acid value of 1 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more can be suitably used as the liquid repellent resin layer. In addition, the liquid repellent resin layer can be imparted with ultraviolet curability and heat curability in order to have durability and mechanical strength. If the liquid repellent resin layer remover is dissolved and removed, the treatment is performed with the liquid repellent resin layer remover, and then the treatment is performed by ultraviolet curing or heat curing, whereby the removal treatment process can be easily performed. In addition, durability can be improved.

本発明(2)に係わる樹脂層除去液としては、撥液性樹脂層を溶解又は分散可能な液であり、使用する撥液性樹脂層の組成に見合った液を使用する。撥液性樹脂層除去液によって、ノズル孔の撥液性樹脂層を除去し、ノズル孔に撥液性樹脂層の存在しない領域を形成する。樹脂層除去液は、マスキング層を溶解しない液か、あるいは、マスキング層を溶解する液であっても、撥液性樹脂層を適正量分だけ溶解する条件において、マスキング層が膨潤したり、形状が変化したりすることがない液を使用する。また、ノズルプレートに対しても、形状変化等を起こさせない撥液性樹脂層除去液を使用する。一般的には、アルカリ水溶液が有用に使用され、例えば、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属リン酸塩又はアルカリ金属炭酸塩、リン酸又は炭酸アンモニウム塩等の無機塩基性化合物の水溶液、エタノールアミン、エチレンジアミン、プロパンジアミン、トリエチレンテトラミン、モルホリン等の有機塩基性化合物を使用することができる。これら水溶液は、撥液性樹脂層に対する溶解性をコントロールするため、濃度、温度、スプレー圧等を調整する必要がある。撥液性樹脂層除去液の供給は、マスキング層を有する面と反対の面から、ノズル孔を通して撥液性樹脂層に撥液性樹脂層除去液が接触するように供給できれば、いずれの方式を用いても良い。ディップ処理装置、両面シャワースプレー装置、片面シャワースプレー装置等を利用することができる。撥液性樹脂層の除去は、樹脂層除去液による処理に続いて、水洗や酸処理を行うことによって、速やかに停止させることができる。   The resin layer removing liquid according to the present invention (2) is a liquid that can dissolve or disperse the liquid repellent resin layer, and a liquid that matches the composition of the liquid repellent resin layer to be used. The liquid-repellent resin layer removing liquid removes the liquid-repellent resin layer in the nozzle hole to form a region where the liquid-repellent resin layer does not exist in the nozzle hole. Even if the resin layer removal liquid is a liquid that does not dissolve the masking layer, or a liquid that dissolves the masking layer, the masking layer swells or is shaped under the condition that the liquid repellent resin layer is dissolved by an appropriate amount. Use liquid that does not change. Also, a liquid repellent resin layer removing liquid that does not cause a shape change or the like is used for the nozzle plate. In general, an alkaline aqueous solution is usefully used. For example, an inorganic basic compound such as alkali metal silicate, alkali metal hydroxide, alkali metal phosphate or alkali metal carbonate, phosphoric acid or ammonium carbonate And an organic basic compound such as ethanolamine, ethylenediamine, propanediamine, triethylenetetramine and morpholine can be used. In order to control the solubility of these aqueous solutions in the liquid repellent resin layer, it is necessary to adjust the concentration, temperature, spray pressure and the like. The liquid repellent resin layer removing liquid can be supplied by any method as long as the liquid repellent resin layer removing liquid can be supplied to the liquid repellent resin layer through the nozzle holes from the surface opposite to the surface having the masking layer. It may be used. A dip treatment device, a double-sided shower spray device, a single-sided shower spray device, or the like can be used. The removal of the liquid repellent resin layer can be quickly stopped by washing with water or acid treatment following the treatment with the resin layer removing solution.

また、以下に述べるように、撥液性樹脂層除去液として2種類の液の組み合わせ(撥液性樹脂層除去液A及び撥液性樹脂層除去液B)を用いて、それぞれの液による2段階処理を行って撥液性樹脂層の除去を行えば、ノズルプレートの面内によるばらつきを少なくできるため、好ましい。   Further, as described below, a combination of two kinds of liquid repellent resin layer removing liquids (liquid repellent resin layer removing liquid A and liquid repellent resin layer removing liquid B) is used. It is preferable to perform the step treatment to remove the liquid-repellent resin layer because variations due to the in-plane of the nozzle plate can be reduced.

撥液性樹脂層除去液Aとしては、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属ケイ酸塩から選ばれる無機アルカリ性化合物のうち少なくともいずれか1種を含み、無機アルカリ性化合物の含有量が5〜20質量%である水溶液が好適に用いられる。   The liquid repellent resin layer removing liquid A contains at least one of inorganic alkali compounds selected from alkali metal carbonates, alkali metal phosphates, alkali metal hydroxides, and alkali metal silicates, and is inorganic. An aqueous solution having an alkaline compound content of 5 to 20% by mass is preferably used.

撥液性樹脂層除去液Aの処理では、撥液性樹脂層除去液Aを供給することにより撥液性樹脂層成分のミセルを形成するが、上記の撥液性樹脂層除去液Aで処理を行うと、形成された撥液性樹脂層成分のミセルが不溶化し、撥液性樹脂層除去液A中に溶解拡散するのを防止する。次いで、撥液性樹脂層除去液Bを供給して、撥液性樹脂層除去液Aによる処理で不溶化されたミセルを再分散させて除去を行う。このようにして撥液性樹脂層の除去を行うと、ノズル孔毎のばらつきを抑えたより均一な撥液性樹脂層の除去を行うことができ、好ましい。撥液性樹脂層除去液Aの無機アルカリ性化合物の含有量は、より好ましくは7〜20質量%、更に好ましくは10〜20質量%である。5質量%未満では、ミセルが不溶化し難く除去途中で可溶化されたミセルが溶解拡散しやすい。また、20質量%を超えると、析出が起こりやすく、液の経時安定性、作業性に劣る。撥液性樹脂層除去液AのpHは9〜13の範囲とすることが好ましい。また、界面活性剤、消泡剤等を適宜添加することもできる。   In the treatment with the liquid repellent resin layer removing liquid A, the liquid repellent resin layer removing liquid A is supplied to form micelles of the liquid repellent resin layer components. As a result, the micelles of the formed liquid repellent resin layer components are insolubilized and are prevented from being dissolved and diffused in the liquid repellent resin layer removing liquid A. Next, the liquid repellent resin layer removing liquid B is supplied, and the micelles insolubilized by the treatment with the liquid repellent resin layer removing liquid A are redispersed and removed. It is preferable to remove the liquid repellent resin layer in this manner because a more uniform liquid repellent resin layer can be removed while suppressing variations in nozzle holes. The content of the inorganic alkaline compound in the liquid repellent resin layer removing liquid A is more preferably 7 to 20% by mass, and further preferably 10 to 20% by mass. If it is less than 5% by mass, the micelles are hardly insolubilized, and the micelles solubilized in the middle of the removal tend to dissolve and diffuse. Moreover, when it exceeds 20 mass%, precipitation will occur easily and it will be inferior to the temporal stability of a liquid, and workability | operativity. The pH of the liquid repellent resin layer removing liquid A is preferably in the range of 9-13. Further, a surfactant, an antifoaming agent and the like can be added as appropriate.

撥液性樹脂層除去液Bとしては、撥液性樹脂層除去液Aの処理で生成した不溶化ミセルを溶解再分散させ、かつ、溶解再分散後は、撥液性樹脂層除去液Bのみによる処理ではそれ以上、撥液性樹脂層の除去が進行しないか、もしくは進行しにくい液であればいずれの液も使用可能である。好ましくは、水又は、pH6からpH10の範囲の酸又はアルカリ性の水溶液が好適に用いられる。   As the liquid repellent resin layer removing liquid B, the insolubilized micelles generated by the treatment of the liquid repellent resin layer removing liquid A are dissolved and redispersed, and after the dissolution and redispersion, only the liquid repellent resin layer removing liquid B is used. In the treatment, any liquid can be used as long as the removal of the liquid repellent resin layer does not proceed or does not proceed easily. Preferably, water or an acid or alkaline aqueous solution having a pH in the range of 6 to 10 is preferably used.

本発明において、撥液性樹脂層を除去するための処理条件(温度、スプレー圧、時間)は、撥液性樹脂層のミセルの形成と溶解拡散の程度に合わせて適宜調整される。具体的には、処理温度は10〜50℃、より好ましくは15〜40℃、更に好ましくは15〜35℃である。また、スプレー圧は0.05〜0.5MPaとするのが好ましく、更に好ましくは0.1〜0.3MPaである。   In the present invention, the treatment conditions (temperature, spray pressure, time) for removing the liquid repellent resin layer are appropriately adjusted according to the degree of micelle formation and dissolution diffusion of the liquid repellent resin layer. Specifically, processing temperature is 10-50 degreeC, More preferably, it is 15-40 degreeC, More preferably, it is 15-35 degreeC. The spray pressure is preferably 0.05 to 0.5 MPa, more preferably 0.1 to 0.3 MPa.

マスキング層としては、撥液性樹脂層除去液に対して不溶性又は難溶性である樹脂や金属等を使用することができる。樹脂としては、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルブチラールの様なビニルアセタール樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン及びその塩化物、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンイソフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル変性アルキッド樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリイミド樹脂、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエステル誘導体等の樹脂が利用できる。汎用性の点から、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等を好適に使用することができる。金属としては、銅やアルミニウム等を使用できる。マスキング層としては、簡便性や面内の均一性の点から金属よりも樹脂を用いるのがより好ましい。マスキング層は、フィルム形状として、撥液性樹脂層と一体化してノズルプレートに形成するようにすれば、工程上、簡便で安定に撥液性樹脂層とマスキング層の形成ができるので好ましい。アルカリ水溶液を撥液性樹脂層除去液として使用する場合、マスキング層の酸価は、撥液性樹脂層の酸価の十分の一以下、好ましくは百分の一以下である樹脂を好適に使用することができる。   As the masking layer, a resin or metal that is insoluble or hardly soluble in the liquid repellent resin layer removing liquid can be used. As the resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, vinyl acetal resin such as polyvinyl butyral, polystyrene, polyethylene, polypropylene and its chloride, polyester resin such as polyethylene terephthalate and polyethylene isophthalate, polyamide Resins such as resins, vinyl-modified alkyd resins, phenol resins, xylene resins, polyimide resins, gelatin, and cellulose ester derivatives such as carboxymethyl cellulose can be used. From the viewpoint of versatility, a polyester resin, a polyimide resin, or the like can be preferably used. Copper, aluminum, etc. can be used as a metal. As the masking layer, it is more preferable to use a resin rather than a metal in terms of simplicity and in-plane uniformity. If the masking layer is formed into a film shape and integrated with the liquid repellent resin layer on the nozzle plate, it is preferable because the liquid repellent resin layer and the masking layer can be formed easily and stably in the process. When an alkaline aqueous solution is used as the liquid repellent resin layer removal liquid, a resin having an acid value of the masking layer that is one-tenth or less, preferably one-hundredth or less of the acid value of the liquid-repellent resin layer is preferably used can do.

本発明に用いられる撥液性樹脂層とマスキング層とを一体に形成する方法としては、あらかじめ、マスキング層となるフィルム状支持体に撥液性樹脂層を形成することが好ましく、その後、ラミネータによりノズル孔を有するノズルプレートにラミネートを行う。   As a method for integrally forming the liquid-repellent resin layer and the masking layer used in the present invention, it is preferable to form the liquid-repellent resin layer on the film-like support as the masking layer in advance, and then use a laminator. Lamination is performed on a nozzle plate having nozzle holes.

本発明(3)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を図3に示す。ノズル孔2を有するノズルプレート1(図3(a))に、撥液性樹脂層3をラミネートにより形成した後(図3(b))、更に、ノズル孔以外の撥液性樹脂層3上に電着樹脂層32を形成する(図3(c))。次に、撥液性樹脂層除去液を矢印で示す方向に供給することで、ノズル孔2の撥液性樹脂層3の除去を行う(図3(d))。続いて、必要な場合には、電着樹脂層32の剥離除去を行い、撥液性樹脂層の形成が可能となる。(図3(e))。   A method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer of the present invention (3) is shown in FIG. After the liquid repellent resin layer 3 is formed on the nozzle plate 1 having the nozzle holes 2 (FIG. 3A) by lamination (FIG. 3B), the liquid repellent resin layer 3 other than the nozzle holes is further formed. An electrodeposited resin layer 32 is formed on the substrate (FIG. 3C). Next, the liquid repellent resin layer removing liquid is supplied in the direction indicated by the arrow to remove the liquid repellent resin layer 3 from the nozzle hole 2 (FIG. 3D). Subsequently, if necessary, the electrodeposition resin layer 32 is peeled and removed, and a liquid repellent resin layer can be formed. (FIG. 3 (e)).

本発明(3)に係わる電着樹脂層は、次のようにして形成される。撥液性樹脂層をラミネートしたノズルプレートに対向するように現像電極を設置し、ノズルプレート表面の撥液性樹脂層と現像電極との間に電荷を有する樹脂粒子を分散させた液を充填し、適正な電界を現像電極とノズルプレートとの間に印加することで、樹脂粒子を電着させ、電着樹脂層を形成する。電着樹脂層の膜厚は、電着条件(樹脂粒子の電荷及び印加電圧、処理時間、樹脂粒子分散液供給量等)をコントロールすることで決定することができる。電着法によって付着した樹脂粒子は、加熱、圧力、光、溶剤等によって撥液性樹脂層上に定着されて電着樹脂層となる。この電着樹脂層は、撥液性樹脂層除去液に対して難溶もしくは不溶となるように選択する。   The electrodeposition resin layer according to the present invention (3) is formed as follows. A developing electrode is placed so as to face the nozzle plate laminated with the liquid repellent resin layer, and a liquid in which charged resin particles are dispersed is filled between the liquid repellent resin layer on the nozzle plate surface and the developing electrode. By applying an appropriate electric field between the developing electrode and the nozzle plate, the resin particles are electrodeposited to form an electrodeposited resin layer. The film thickness of the electrodeposition resin layer can be determined by controlling the electrodeposition conditions (charge and applied voltage of resin particles, treatment time, resin particle dispersion supply amount, etc.). The resin particles adhered by the electrodeposition method are fixed on the liquid-repellent resin layer by heating, pressure, light, solvent, etc. to become an electrodeposition resin layer. This electrodeposition resin layer is selected so as to be hardly soluble or insoluble in the liquid repellent resin layer removing liquid.

このように撥液性樹脂層をラミネートしたノズルプレートに対し電気泳動法によって電着を行うと、樹脂粒子は、ノズル孔のない表面に向かってより大きな電界を受け、ノズル孔の撥液性樹脂層表面よりも多くの樹脂粒子が、ノズル孔以外の撥液性樹脂層表面に付着することとなる。電着条件を適正に調整することで、ノズル孔の撥液性樹脂層表面と非ノズル孔の撥液性樹脂層表面の樹脂粒子付着量をコントロールでき、ノズル孔の撥液性樹脂層表面には不十分な付着量であるが、非ノズル孔の撥液性樹脂層表面では、撥液性樹脂層を完全に被覆するのに十分な量の樹脂粒子付着量が得られるように設定する。すなわち、ノズルプレートのノズル孔以外の部分に樹脂粒子が多く付着し、電着樹脂層を形成することとなる。位置合わせ作業は不要でセルフアライメントで行われる。その結果、撥液性樹脂層除去液を供給することにより、電着樹脂層によって覆われていないノズル孔の撥液性樹脂層のみ除去される。ノズル孔の撥液性樹脂層を除去した後に、必要な場合には、電着樹脂層の除去を行い、撥液性樹脂層付きノズルプレートが形成される。   When electrodeposition is performed on the nozzle plate laminated with the liquid repellent resin layer by electrophoresis, the resin particles receive a larger electric field toward the surface without the nozzle holes, and the liquid repellent resin in the nozzle holes. More resin particles than the layer surface adhere to the surface of the liquid repellent resin layer other than the nozzle holes. By properly adjusting the electrodeposition conditions, the amount of resin particles attached to the surface of the liquid repellent resin layer in the nozzle holes and the surface of the liquid repellent resin layer in the non-nozzle holes can be controlled, and the surface of the liquid repellent resin layer in the nozzle holes can be controlled. However, it is set so that a sufficient amount of resin particle adhesion can be obtained on the surface of the liquid repellent resin layer in the non-nozzle holes to completely cover the liquid repellent resin layer. That is, many resin particles adhere to portions other than the nozzle holes of the nozzle plate, thereby forming an electrodeposited resin layer. No alignment work is required and self-alignment is performed. As a result, by supplying the liquid repellent resin layer removing liquid, only the liquid repellent resin layer in the nozzle holes not covered by the electrodeposited resin layer is removed. After removing the liquid repellent resin layer from the nozzle holes, if necessary, the electrodeposition resin layer is removed to form a nozzle plate with a liquid repellent resin layer.

本発明に係わる電着樹脂層は撥液性樹脂層除去液に不溶でかつ電着可能な樹脂を用いる。電着樹脂層の成分は、例えば、電子写真に使用する湿式トナー樹脂を使用することができる。電子写真に使用する湿式トナー樹脂の成分としては、電気絶縁性の液体中に分散された樹脂粒子が挙げられ、樹脂粒子の具体的な例は、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルブチラールの様なビニルアセタール樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン及びその塩化物、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンイソフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル変性アルキッド樹脂、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエステル誘導体等が挙げられる。粒子には電荷制御剤を含有させることができ、所望の電着条件で適正な電着樹脂層が形成できるようにコントロールすることができる。また、最終的に電着樹脂層の除去を行わない場合は、電着樹脂層にも撥液性を持たせることが好ましい。シリコーンやフッ素分散粒子等の撥液性成分を電着成分として添加しても良いし、樹脂粒子中に撥液性成分を添加しても良い。   The electrodeposition resin layer according to the present invention uses a resin that is insoluble in the liquid repellent resin layer removing solution and can be electrodeposited. As the component of the electrodeposition resin layer, for example, a wet toner resin used for electrophotography can be used. The components of the wet toner resin used for electrophotography include resin particles dispersed in an electrically insulating liquid. Specific examples of the resin particles include acrylic resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, chloride chloride. Vinylidene resins, vinyl acetal resins such as polyvinyl butyral, polystyrene, polyethylene, polypropylene and their chlorides, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene isophthalate, polyamide resins, vinyl-modified alkyd resins, cellulose, cellulose ester derivatives such as carboxymethyl cellulose Etc. The particles can contain a charge control agent and can be controlled to form an appropriate electrodeposition resin layer under desired electrodeposition conditions. Further, when the electrodeposition resin layer is not finally removed, it is preferable that the electrodeposition resin layer also has liquid repellency. A liquid repellent component such as silicone or fluorine dispersed particles may be added as an electrodeposition component, or a liquid repellent component may be added to the resin particles.

本発明(3)に係わる撥液性樹脂層及び撥液性樹脂層除去液は、電着樹脂層の形成及び、撥液性樹脂層の除去が上記のように良好に行われるのであれば、本発明(2)に用いられるものの中のいかなる撥液性樹脂層及び撥液性樹脂層除去液を用いることができる。   The liquid-repellent resin layer and the liquid-repellent resin layer removing liquid according to the present invention (3) can be used as long as the electrodeposition resin layer is formed and the liquid-repellent resin layer is removed as described above. Any liquid repellent resin layer and liquid repellent resin layer removing liquid among those used in the present invention (2) can be used.

本発明(4)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法を図4に示す。ノズル孔2を有するノズルプレート1(図4(a))に、撥液性樹脂層3をラミネートにより形成(図4(b))した後、ノズル孔2の撥液性樹脂層3を薄膜化させる(図4(c))。次に撥液性樹脂層除去液を矢印で示す方向に供給(図4(d))して、ノズル孔2の撥液性樹脂層3の除去を行って撥液性樹脂層付きノズルプレートが得られる(図4(e))。撥液性樹脂層の薄膜化は、熱処理や加圧もしくは減圧処理等により行うことができ、ノズル孔の撥液性樹脂層の膜厚を薄くするように処理を行う。熱処理の場合では、撥液性樹脂層の種類にもよるが、40℃以上150℃以下、より好ましくは60℃以上120℃以下で処理を行う。ノズル孔2の撥液性樹脂層3の膜厚を薄くした後に撥液性樹脂層除去液により処理を行うことでノズル孔2の撥液性樹脂層3を除去することができる。また、熱処理で薄膜化を行う際に、反対側の面にもラミネートを行って、ノズル孔内の空気を密閉させ、その空気の熱膨張を利用して、ノズル孔の撥液性樹脂層を薄膜化することもできる。撥液性樹脂層除去液の供給は、良好にノズル孔の撥液性樹脂層の除去が行われれば、どちらの面からでも供給することもできる。   A method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer of the present invention (4) is shown in FIG. After forming the liquid repellent resin layer 3 on the nozzle plate 1 having the nozzle holes 2 (FIG. 4A) by lamination (FIG. 4B), the liquid repellent resin layer 3 in the nozzle holes 2 is thinned. (FIG. 4C). Next, the liquid repellent resin layer removing liquid is supplied in the direction indicated by the arrow (FIG. 4D), and the liquid repellent resin layer 3 in the nozzle hole 2 is removed, so that the nozzle plate with the liquid repellent resin layer is formed. Is obtained (FIG. 4 (e)). Thinning of the liquid repellent resin layer can be performed by heat treatment, pressurization, or reduced pressure treatment, and the treatment is performed to reduce the film thickness of the liquid repellent resin layer in the nozzle hole. In the case of heat treatment, depending on the type of the liquid repellent resin layer, the treatment is performed at 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. By reducing the film thickness of the liquid repellent resin layer 3 in the nozzle hole 2 and then performing treatment with the liquid repellent resin layer removing liquid, the liquid repellent resin layer 3 in the nozzle hole 2 can be removed. In addition, when thinning by heat treatment, lamination is also performed on the opposite surface, the air in the nozzle hole is sealed, and the liquid repellent resin layer of the nozzle hole is formed by utilizing the thermal expansion of the air. It can also be made thin. The liquid-repellent resin layer removing liquid can be supplied from either side as long as the liquid-repellent resin layer in the nozzle holes is satisfactorily removed.

本発明(4)に係わる撥液性樹脂層及び撥液性樹脂層除去液は、撥液性樹脂層の薄膜化、撥液性樹脂層の除去が良好になされるのであれば、本発明(2)に用いられるものの中のいかなる撥液性樹脂層及び撥液性樹脂層除去液を用いることができる。   The liquid-repellent resin layer and the liquid-repellent resin layer removing liquid according to the present invention (4) can be used as long as the liquid-repellent resin layer is thinned and the liquid-repellent resin layer is removed well. Any liquid repellent resin layer and liquid repellent resin layer removing liquid among those used in 2) can be used.

以下本発明の実施例を示す。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
図2(a)に断面を示すようなノズルプレートとして、板厚40μmのニッケル板にパンチ加工によりノズル孔を形成したものを準備した。バリは研磨により除去を行った。また、表1に示す成分にフッ素樹脂分散液を撥液性成分として加えた塗液をマスキング層として機能するポリエステルフィルムに塗布して撥液性樹脂層形成用のフィルム(撥液性樹脂層の膜厚10μm、マスキング層の膜厚25μm)を作製した。この撥液性樹脂層形成用フィルムをラミネータを用いて、ノズルプレートにノズルプレートの吐出面側に熱圧着し、撥液性樹脂層及びマスキング層を形成した。
Example 1
As a nozzle plate having a cross section shown in FIG. 2 (a), a nickel plate having a plate thickness of 40 [mu] m and having nozzle holes formed by punching was prepared. The burr was removed by polishing. In addition, a coating liquid obtained by adding a fluororesin dispersion as a liquid repellent component to the components shown in Table 1 is applied to a polyester film functioning as a masking layer to form a liquid repellent resin layer forming film (of the liquid repellent resin layer). A film thickness of 10 μm and a masking layer film thickness of 25 μm) were produced. This liquid repellent resin layer forming film was thermocompression bonded to the nozzle plate on the ejection surface side of the nozzle plate using a laminator to form a liquid repellent resin layer and a masking layer.

Figure 2009214475
Figure 2009214475

次に、撥液性樹脂層除去液として、2種類の液、撥液性樹脂層除去液A及び撥液性樹脂層除去液Bの組み合わせを用いて、撥液性樹脂層の除去を行った。撥液性樹脂層除去液Aとして、10質量%炭酸ナトリウム水溶液(25℃)を用いて、ノズルプレートの吐出面側とは反対の面よりシャワースプレーを30秒間当てた後、撥液性樹脂層除去液Bとして水をシャワースプレーで当てて、ノズル孔の撥液性樹脂層の除去を行った。その後マスキング層の除去を行った。   Next, the liquid-repellent resin layer was removed using a combination of two kinds of liquid-repellent resin layer removing liquids, the liquid-repellent resin layer-removing liquid A and the liquid-repellent resin-layer removing liquid B. . Using 10% by weight sodium carbonate aqueous solution (25 ° C.) as the liquid repellent resin layer removing liquid A, after applying a shower spray from the surface opposite to the discharge surface side of the nozzle plate for 30 seconds, the liquid repellent resin layer Water was applied as a removing liquid B by shower spray to remove the liquid repellent resin layer in the nozzle holes. Thereafter, the masking layer was removed.

次に、紫外線の照射(5J/cm2)を行った後、乾燥炉において、150℃30分間加熱処理を行って、耐久性の向上を図った。 Next, after ultraviolet irradiation (5 J / cm 2 ), heat treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes in a drying furnace to improve durability.

ノズル孔周辺を光学顕微鏡で観察したところ、ノズル孔周辺の撥液性樹脂層は、ノズルプレート全面でノズル孔形状に沿って良好に除去されており、ノズル孔と撥液性樹脂層との間の位置ずれも見られず良好な撥液性樹脂層付きノズルプレートが得られた。   When the periphery of the nozzle hole was observed with an optical microscope, the liquid repellent resin layer around the nozzle hole was well removed along the shape of the nozzle hole on the entire surface of the nozzle plate, and between the nozzle hole and the liquid repellent resin layer. The nozzle plate with a good liquid repellent resin layer was obtained.

(実施例2)
ノズルプレートとして、板厚30μmのステンレス板材にパンチ加工を行ってノズル孔を形成し、ノズルプレートを得た。バリは研磨により除去を行った。このノズルプレートの吐出面側にラミネータを用いて、実施例1と同様にして撥液性樹脂層を形成させ、その後、マスキング層の除去を行った。
(Example 2)
As a nozzle plate, a stainless plate having a thickness of 30 μm was punched to form nozzle holes to obtain a nozzle plate. The burr was removed by polishing. Using a laminator on the discharge surface side of the nozzle plate, a liquid repellent resin layer was formed in the same manner as in Example 1, and then the masking layer was removed.

次に、正帯電樹脂粒子が分散された電子写真用の湿式トナーを用いて、バイアス電圧+200Vを印加して吐出面側の撥液性樹脂層表面に電着塗布を行い、ノズルプレートのノズル孔以外の部分の撥液性樹脂層上をトナー粒子層で覆った。次に70℃で2分間加熱してトナー粒子を定着させ、電着樹脂層(厚み1μm)を形成した。   Next, using a wet toner for electrophotography in which positively charged resin particles are dispersed, a bias voltage of +200 V is applied to perform electrodeposition coating on the surface of the liquid-repellent resin layer on the ejection surface side, and the nozzle holes of the nozzle plate The other part of the liquid-repellent resin layer was covered with a toner particle layer. Next, the toner particles were fixed by heating at 70 ° C. for 2 minutes to form an electrodeposition resin layer (thickness 1 μm).

続いて、樹脂層除去液として1質量%炭酸ナトリウム水溶液をノズルプレートの吐出面側からシャワースプレーにより供給することで、ノズル孔の撥液性樹脂層の除去を行った。次に、紫外線の照射(5J/cm2)を行った後、乾燥炉において、150℃30分間加熱処理を行って、耐久性の向上を図った。 Subsequently, the liquid repellent resin layer in the nozzle holes was removed by supplying a 1% by mass sodium carbonate aqueous solution as a resin layer removing solution by shower spray from the discharge surface side of the nozzle plate. Next, after ultraviolet irradiation (5 J / cm 2 ), heat treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes in a drying furnace to improve durability.

ノズル孔周辺を光学顕微鏡で観察したところ、ノズル孔周辺の撥液性樹脂層は、ノズルプレート全面でノズル孔形状に沿って良好に除去されており、ノズル孔と撥液性樹脂層との間の位置ずれも見られず良好な撥液性樹脂層付きノズルプレートが得られた。   When the periphery of the nozzle hole was observed with an optical microscope, the liquid repellent resin layer around the nozzle hole was well removed along the shape of the nozzle hole on the entire surface of the nozzle plate, and between the nozzle hole and the liquid repellent resin layer. The nozzle plate with a good liquid repellent resin layer was obtained.

(実施例3)
板厚0.2mmのSUS304のステンレス板を用い、その表面に50μm厚の感光性メッキレジスト層を形成させた。パターン露光及び現像処理を行うことで、ノズル孔の形状に対応したメッキレジストパターンをベース基材の表面に形成させた。このメッキレジストパターンを形成させたベース基材をスルファミン酸ニッケルメッキ浴に浸漬し、2A/dm2、浴温度45℃の条件で電気メッキを行い、厚さ40μmのニッケル層を形成させた。その後、メッキレジストパターンを除去し、ニッケル層をベース基材から剥離し、ノズル孔を形成したノズルプレートを作製した。
(Example 3)
A stainless steel plate of SUS304 having a thickness of 0.2 mm was used, and a photosensitive plating resist layer having a thickness of 50 μm was formed on the surface. By performing pattern exposure and development processing, a plating resist pattern corresponding to the shape of the nozzle hole was formed on the surface of the base substrate. The base substrate on which this plating resist pattern was formed was immersed in a nickel sulfamate plating bath and electroplated under the conditions of 2 A / dm 2 and a bath temperature of 45 ° C. to form a nickel layer having a thickness of 40 μm. Thereafter, the plating resist pattern was removed, the nickel layer was peeled from the base substrate, and a nozzle plate having nozzle holes formed thereon was produced.

このノズルプレートの吐出面側に、ラミネータを用いて、実施例1と同様にして撥液性樹脂層形成用のフィルムを熱圧着させた。ただし、この際の撥液性樹脂層の厚みは25μmとした。また、ノズルプレートの吐出面側とは反対の面にも、撥液性樹脂層形成用のフィルムを熱圧着させた。ただし、このフィルムの撥液性樹脂層の厚みを5μmとした。   A film for forming a liquid repellent resin layer was thermocompression bonded to the discharge surface side of the nozzle plate in the same manner as in Example 1 using a laminator. However, the thickness of the liquid repellent resin layer at this time was 25 μm. A film for forming a liquid repellent resin layer was also thermocompression bonded to the surface opposite to the discharge surface side of the nozzle plate. However, the thickness of the liquid repellent resin layer of this film was 5 μm.

次に、室温25℃に放置した後に、80℃に上昇させることで、撥液性樹脂層を軟化させると同時に、ノズル孔内の空気を膨張させ、ノズル孔の撥液性樹脂層の厚みを薄膜化させた。続いて両面のマスキング層の除去を行った。ノズル孔の吐出面側の撥液性樹脂層の厚みを測定したところ、3μmと薄膜化していた。   Next, after leaving at room temperature 25 ° C., the liquid repellent resin layer is softened by raising the temperature to 80 ° C., and at the same time, the air in the nozzle holes is expanded, and the thickness of the liquid repellent resin layer in the nozzle holes is increased. Thinned. Subsequently, the masking layers on both sides were removed. When the thickness of the liquid repellent resin layer on the ejection surface side of the nozzle hole was measured, it was as thin as 3 μm.

次に撥液性樹脂層除去液を両側より供給し、吐出面とは反対側の撥液性樹脂層の全部、及び、吐出面側のノズル孔の撥液性樹脂層の除去を行った。ノズル孔以外の吐出面側の撥液性樹脂層の厚みは20μmとなっていた。次に、紫外線の照射(5J/cm2)を行った後、乾燥炉において、150℃30分間加熱処理を行って、耐久性の向上を図った。 Next, a liquid repellent resin layer removing liquid was supplied from both sides, and the entire liquid repellent resin layer on the side opposite to the discharge surface and the liquid repellent resin layer in the nozzle holes on the discharge surface side were removed. The thickness of the liquid repellent resin layer on the ejection surface side other than the nozzle holes was 20 μm. Next, after ultraviolet irradiation (5 J / cm 2 ), heat treatment was performed at 150 ° C. for 30 minutes in a drying furnace to improve durability.

ノズル孔周辺を光学顕微鏡で観察したところ、ノズル孔周辺の撥液性樹脂層は、ノズル孔形状に沿って良好に除去されており、ノズル孔と撥液性樹脂層との間の位置ずれも見られず良好な撥液性樹脂層付きノズルプレートが得られた。   When the periphery of the nozzle hole was observed with an optical microscope, the liquid repellent resin layer around the nozzle hole was well removed along the shape of the nozzle hole, and there was also a displacement between the nozzle hole and the liquid repellent resin layer. A good nozzle plate with a liquid repellent resin layer was obtained without being seen.

(比較例)
実施例1に用いたのと同様のノズルプレートの吐出面側に、撥液剤を混合したポジ型の感光性塗料の塗布を行い、ポジ型感光性の撥液性樹脂層の形成を行った。その後、吐出面とは反対側から露光処理を行い、その後、現像処理を行うことで、ノズル孔部の撥液性樹脂層の除去を行った。
(Comparative example)
A positive photosensitive coating material mixed with a liquid repellent was applied to the discharge surface side of the same nozzle plate as used in Example 1 to form a positive photosensitive liquid repellent resin layer. Thereafter, an exposure process was performed from the side opposite to the ejection surface, and then a development process was performed to remove the liquid repellent resin layer in the nozzle holes.

ノズル孔周辺を光学顕微鏡で観察したところ、ノズル孔周辺の撥液性樹脂層が、ノズル孔の輪郭とずれている箇所がノズルプレートの端部に近いところにおいて数カ所見られた。また、ポジ型の感光性塗料の塗布を行った際に、ノズル孔周辺の膜厚が均一になっておらず、良好な撥液性樹脂層の形成ができなかった。   When the periphery of the nozzle hole was observed with an optical microscope, several portions of the liquid-repellent resin layer around the nozzle hole were found near the end of the nozzle plate where they were shifted from the outline of the nozzle hole. Further, when a positive photosensitive paint was applied, the film thickness around the nozzle holes was not uniform, and a good liquid repellent resin layer could not be formed.

本発明の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法は、種々の液体材料の吐出を行う種々の液吐出装置のノズル孔の作製に利用できる。液体材料としては、目的に合わせて、色材、絶縁性塗液、導電性塗液等種々の機能性液体の吐出に利用できる。   The method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer of the present invention can be used for producing nozzle holes of various liquid ejection devices that eject various liquid materials. As the liquid material, it can be used for discharging various functional liquids such as a coloring material, an insulating coating liquid, and a conductive coating liquid according to the purpose.

本発明(1)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法の工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of the manufacturing method of the nozzle plate with a liquid repellent resin layer of this invention (1). 本発明(2)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法の工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of the manufacturing method of the nozzle plate with a liquid repellent resin layer of this invention (2). 本発明(3)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法の工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of the manufacturing method of the nozzle plate with a liquid repellent resin layer of this invention (3). 本発明(4)の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法の工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the process of the manufacturing method of the nozzle plate with a liquid repellent resin layer of this invention (4).

符号の説明Explanation of symbols

1 ノズルプレート
2 ノズル孔
3 撥液性樹脂層
32 電着樹脂層
1 Nozzle plate 2 Nozzle hole 3 Liquid repellent resin layer 32 Electrodeposition resin layer

Claims (4)

液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレートの吐出面側表面に撥液性樹脂層をラミネートによって形成してノズル孔を覆う工程、ノズル孔の撥液性樹脂層を湿式処理によりセルフアライメントで除去する工程を含むことを特徴とする撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法。   A process of forming a liquid-repellent resin layer on the discharge surface side surface of the nozzle plate that has nozzle holes for discharging droplets to cover the nozzle holes, and removing the liquid-repellent resin layer in the nozzle holes by self-alignment by wet processing The manufacturing method of the nozzle plate with a liquid repellent resin layer characterized by including the process to perform. 湿式処理が、撥液性樹脂層をラミネートした面とは反対側の面から撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含む請求項1記載の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法。   The method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer according to claim 1, wherein the wet treatment includes a step of supplying a liquid repellent resin layer removing liquid from a surface opposite to the surface on which the liquid repellent resin layer is laminated. 湿式処理が、ノズル孔以外の撥液性樹脂層の上に更に電着樹脂層を形成する工程、電着樹脂層を形成した面から撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含む請求項1記載の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法。   The wet processing includes a step of further forming an electrodeposited resin layer on the liquid repellent resin layer other than the nozzle holes, and a step of supplying a liquid repellent resin layer removing liquid from the surface on which the electrodeposited resin layer is formed. 2. A method for producing a nozzle plate with a liquid repellent resin layer according to 1. 湿式処理が、ノズル孔の撥液性樹脂層を薄膜化させた後に撥液性樹脂層除去液を供給する工程を含む請求項1記載の撥液性樹脂層付きノズルプレートの作製方法。   The method for producing a nozzle plate with a liquid-repellent resin layer according to claim 1, wherein the wet treatment includes a step of supplying the liquid-repellent resin layer removing liquid after thinning the liquid-repellent resin layer in the nozzle holes.
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