JP2010228133A - ノズルプレートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液滴を吐出する複数のノズル穴43が未加工のノズルプレート基材61に対し、ノズル穴43の液滴を吐出する側の開口43aが形成されるべきノズルプレ―ト基材61の表面に突出部51を形成する。ノズルプレート基材61の前記液滴を吐出する側の面であって開口43aとなる部分付近に対し、ポリイミド樹脂で構成される液滴を付着させる。それから、その液滴を硬化させることにより突出部51を開口43aとなる部分付近に対し形成し、前記液滴を吐出する側の面に撥液膜73を形成する。その後、前記液滴を吐出する側の面にノズル穴43を形成してノズル面とする。
【選択図】 図5
Description
(突出部となる液滴を付着させる液滴付着工程に先だって行う予備工程)
図5(a)に示すように、樹脂プレート基材61を、強アルカリ性の水溶液(水酸化ナトリウムなどの一般的な強アルカリ水溶液)に浸漬、または塗布させることにより、樹脂プレート基材61におけるインク液滴を吐出するノズル穴43が形成される側の面において、ポリイミド樹脂の脆弱層62を取り除き(図5(b)参照)、よく水洗いして乾燥する(洗浄工程)。ポリイミド樹脂からなる樹脂プレート基材61の表面上には、その樹脂プレート基材61の製造過程において、例えば、ポリイミドを構成する低分子量の組成物がその表面に析出される、所謂、脆弱層62が形成されているため、その上に突出部51や撥液膜を設けても、十分な密着強度が得られず、剥離されやすくなるため、アルカリ性溶液による洗浄を行うことで表面の脆弱層62を溶解除去し、高密着度が期待できるようにしているのである。ここでは、強アルカリ性の水溶液は、水酸化ナトリウムなどの一般的な強アルカリ水溶液を用いたが、特にこれに限ることはない。
(液滴塗布工程)
次に、図5(e)、図6(a)に示すように、上記工程を経た樹脂プレート基材61のプライマー処理が行われた面に対して、液滴吐出法を用いてノズル穴のインク液滴を吐出する側の面に突出部51を形成する。突出部51は、ノズル穴43のインク液滴を吐出する側の面のプライマー層63上であって、後工程でノズル穴43のインク液滴を吐出する側の開口43aとなる部分に近接して、ポリイミド樹脂で構成される樹脂液滴81を液滴吐出装置82の吐出穴83から吐出させてプライマー層63上に付着させる。このとき、図5(e)に示すように、一つの突出部51に対して、液滴吐出装置82の複数の吐出穴83から液滴81を吐出させ、また、ここで、具体的に図示されていないが、開口43aとなる部分の列に沿って、突出部51となる液滴が連続的に表面に付着されることで、ノズル列S1方向に連続的に延びた直線状に、また、S2方向に幅を有して付着されて、このようにして付着した樹脂液滴が硬化することで直線状の突出部51となる。ここで、最終製品となるノズルプレートにおいて、突出部51の形成にムラが生じないように、1つのノズルプレートに対応する部分において、1回のスキャンで各突出部51となる液滴が一度塗りされるように液滴の付着が行われる。例えば、図5(e)、図6(a)においては、1つのノズルプレートに対応する部分における3つ1組の突出部51が形成されているが、各組の突出部51は、その突出部の長手方向において同じタイミングで液滴付着が行われる。
(液滴硬化工程)
その液滴を、250℃〜300℃の温度で焼成により硬化させ、突出部51を開口43aとなる部分に対し形成する。つまり、開口43aとなる部分によって構成される列に沿って突出部51が形成される。ポリイミド樹脂が低粘度であるため、従来の350℃より低い温度で焼成できるので、熱収縮が少なくなる。
(撥液膜形成工程)
そして、図5(f)、図6(b)に示すように、前記液滴を吐出する側の面に、フッ素系の素材からなる撥液剤が例えばスプレーで塗布して撥液膜65を形成し、その後、撥液膜65を所定の温度(例えば250℃)で焼成する。このように、ノズル穴が未加工の段階で、撥液膜65が形成されるので、最終製品であるノズルプレートの各ノズル穴の内部には撥液膜が形成されないことになる。また、アルカリ洗浄やプラズマ処理、プライマー処理を経ているので、突出部51および撥液膜65の密着性が向上する。
(ノズル穴形成工程)
次に、位置決めマーク64を基準にして、図6(c)に示すように、樹脂プレート基材61を所定の大きさの基材66に切断して、図5(g)、図6(d)に示すように、ノズル穴の位置に対応して複数の穴73が形成されているメタルパーツ71(あるいはメタルパーツ71に形成された位置決めマーク72)と、前記位置決めマーク64が形成された切断後の外形(あるいは位置決めマーク82)を基準にして接着材を用いて貼付する。ここで、メタルパーツ71は合金(42%Ni-Fe)またはステンレス鋼などの金属製で、接着剤(例えば、株式会社スリーボンド製20X-343-12)を用いて貼付する。
2 インクジェットヘッド
31 回復手段
32 吸引キャップ(キャップ部)
41A ノズルプレート
41Aa ノズル面
43 ノズル穴
43a 開口
51 突出部
61 樹脂プレート基材
62 脆弱層
63 プライマー層
64 位置決めマーク
65 撥液膜
66 基材
71 メタルパーツ
72 位置決めマーク
73 穴
74 表面保護フィルム
81 樹脂の液滴
82 液滴吐出装置
83 吐出穴
73 撥液膜
81 メタルパーツ
82 位置決めマーク
S 大気圧プラズマ処理
Claims (11)
- 液滴を吐出する複数のノズル穴が未加工のノズルプレート基材に対し、前記ノズル穴の液滴を吐出する側の開口が形成されるべき前記ノズルプレ―ト基材の表面に突出部を形成するノズルプレートの製造方法であって、
前記ノズルプレート基材の前記液滴を吐出する側の面であって前記開口となる部分に対し、ポリイミド樹脂で構成される液滴を付着させる液滴塗布工程と、
その液滴を硬化させることにより前記突出部を前記開口となる部分に対し形成する液滴硬化工程と、
前記液滴を吐出する側の面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程と、
その後、前記液滴を吐出する側の面に前記ノズル穴の開口を形成してノズル面とするノズル穴形成工程とを有することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
- 前記ノズルプレート基材は、前記複数のノズル穴が列状に加工されるものであり、
前記突出部は、前記ノズル穴の液滴を吐出する側の開口の列となる部分の間に、列方向に延びる直線状あるいは破線状に形成されるものであることを特徴とする請求項1に記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記液滴の付着は、複数の吐出穴から液滴を吐出する液滴吐出方式の印刷により、前記ノズルプレート基材の前記表面上に前記ポリイミド樹脂を液滴状に吐出させて行うことを特徴とする請求項1または2に記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記液滴吐出方式の印刷の際に、前記突出部とともにノズル穴加工のための位置決めマークも一緒に印刷することを特徴とする請求項3に記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記突出部は、前記突出部の幅方向に対応して配列された前記複数の吐出穴からの液滴の吐出により形成されることを特徴とする請求項3または4に記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記突出部は、前記液滴吐出方式の印刷を繰り返す重ね塗り印刷により形成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記ノズルプレート基材は、前記液滴の付着前に予め加熱されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記撥液膜が設けられた突出部が設けられている表面側に表面保護フィルムを、裏面側にメタルパーツをそれぞれ貼付して、裏面側からノズル穴をレーザー加工により形成し、その後表面保護フィルムを剥離することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記ノズルプレート基材は、ポリイミド樹脂からなる樹脂プレート基材であり、
前記液滴付着工程に先だって行う予備工程として、前記樹脂プレート基材の脆弱層をアルカリ性の溶液により取り除く工程と、前記樹脂プレート基材の表面を大気圧プラズマ処理で表面親水化処理を行う工程と、前記樹脂プレート基材上にプライマーを塗布し、プライマー層を形成する工程とを有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記ノズルプレート基材は、金属プレート基材であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
- 前記ノズル面は、前記ノズル穴を覆うように中空のキャップ部が接離可能に接続されるものであり、
前記突出部は、前記キャップ部が接続される部分を除き形成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のノズルプレートの製造方法。
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