JP2011161903A - Nozzle plate, nozzle plate manufacturing method, liquid droplet ejecting head, and liquid droplet ejecting apparatus - Google Patents

Nozzle plate, nozzle plate manufacturing method, liquid droplet ejecting head, and liquid droplet ejecting apparatus Download PDF

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寛之 土屋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nozzle plate, a liquid droplet ejecting head and a liquid droplet ejecting apparatus having improved durability, and capable of performing high-quality printing over a long period of time, and to provide a nozzle plate manufacturing method of easily manufacturing the nozzle plate. <P>SOLUTION: The nozzle plate 11 includes: a substrate 112 in which a plurality of nozzle holes 111 for ejecting liquid droplets are formed; a liquid repelling film 113 disposed on the upper surface of the substrate 112, and composed of a coupling agent; and first and second base films 114 and 115 disposed between the substrate 112 and the liquid repelling film 113, and composed of a plasma polymerization film. The plasma polymerization film includes: an Si-skeleton including siloxane-bond; and a leaving group made of an organic group bonded to the Si-skeleton, and the plasma polymerization film exhibits adhesion when energy is imparted. The substrate 112 and the liquid repelling film 113 firmly adhere to each other with the adhesion of the plasma polymerization film. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノズルプレート、ノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a nozzle plate, a method for manufacturing a nozzle plate, a droplet discharge head, and a droplet discharge device.

液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとしては、例えば、インクジェットプリンターに備えられたインクジェット式記録ヘッドが知られている。
インクジェット式記録ヘッドは、一般に、ノズルプレートを有し、このノズルプレートには、インクを吐出するための微細なインク吐出口が微小間隔を隔てて複数形成されている。
As a droplet discharge head for discharging droplets, for example, an ink jet recording head provided in an ink jet printer is known.
An ink jet recording head generally has a nozzle plate, and a plurality of fine ink ejection openings for ejecting ink are formed on the nozzle plate at a small interval.

このノズルプレートの表面(インクを吐出する側の面)にインクが付着すると、その後に吐出されたインクが、付着インクの表面張力や粘性等の影響を受けて吐出軌道が曲げられてしまう。その結果、所定の位置にインクを塗布することができなくなるという問題がある。このため、ノズルプレートの表面にインクの付着を防止する撥液処理を施す必要がある。
このようなノズルプレート表面に撥液性を付与する方法として、この表面に撥液膜を形成する方法が提案されている。
When ink adheres to the surface of the nozzle plate (the surface on the ink ejection side), the ink ejected thereafter is affected by the surface tension and viscosity of the adhered ink, and the ejection trajectory is bent. As a result, there is a problem that ink cannot be applied to a predetermined position. For this reason, it is necessary to perform a liquid repellent treatment for preventing ink from adhering to the surface of the nozzle plate.
As a method for imparting liquid repellency to such a nozzle plate surface, a method of forming a liquid repellent film on the surface has been proposed.

例えば、特許文献1には、カップリング剤を反応させることにより、基材の表面に撥液膜を形成する方法が開示されている。この方法は、基材の表面に二酸化ケイ素等の下地膜を形成した後、この下地膜の表面にカップリング剤を反応させ、撥液膜を形成する方法である。また、特許文献1には、ノズルプレートに撥液膜を形成することも開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a method of forming a liquid repellent film on the surface of a substrate by reacting a coupling agent. This method is a method of forming a liquid repellent film by forming a base film such as silicon dioxide on the surface of a substrate and then reacting a coupling agent with the surface of the base film. Patent Document 1 also discloses forming a liquid repellent film on the nozzle plate.

ところで、インクジェットプリンターには、記録紙から発生する紙粉等のゴミやインクの付着により、インク吐出口が目詰まりしないように、ゴム製や布製のワイパーによりノズルプレート上を摩擦するワイピング機能が備えられている。
ところが、特許文献1に記載された撥液膜では、基材と下地膜との界面や下地膜と撥液膜との界面が剥離するという問題がある。各界面の剥離は、インクの浸入や度重なるワイピングによって容易に増幅され、撥液膜の欠損に至る。その結果、インクによる基材の腐食や、長期使用時において印字品質が低下するという問題がある。
By the way, the ink jet printer has a wiping function that rubs the nozzle plate with a rubber or cloth wiper so that the ink discharge port is not clogged due to the adhering of dust such as paper dust generated from the recording paper or ink. It has been.
However, the liquid repellent film described in Patent Document 1 has a problem that the interface between the base material and the base film and the interface between the base film and the liquid repellent film are peeled off. The peeling at each interface is easily amplified by the ingress of ink and repeated wiping, leading to the loss of the liquid repellent film. As a result, there is a problem that the base material is corroded by ink and the printing quality is deteriorated during long-term use.

特開2005−281729号公報JP 2005-281729 A

本発明の目的は、耐久性に優れ、高品位な印字を長期にわたって行い得るノズルプレート、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置、および、前記ノズルプレートを容易に製造可能なノズルプレートの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a nozzle plate, a droplet discharge head and a droplet discharge device that are excellent in durability and capable of performing high-quality printing over a long period of time, and a nozzle plate manufacturing method capable of easily manufacturing the nozzle plate. It is to provide.

上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のノズルプレートは、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成された基板と、該基板の前記液滴を吐出する側の面に、少なくとも前記ノズル孔の周囲を囲うように設けられ、カップリング剤で構成された撥液膜とを有し、
前記基板と撥液膜との間に設けられ、プラズマ重合膜で構成された2層以上の下地膜を有することを特徴とする。
これにより、耐久性に優れ、高品位な印字を長期にわたって行い得るノズルプレートが得られる。
The above object is achieved by the present invention described below.
The nozzle plate of the present invention is provided on a substrate on which a plurality of nozzle holes for discharging droplets are formed and a surface of the substrate on the side for discharging droplets so as to surround at least the periphery of the nozzle holes, Having a liquid repellent film composed of a coupling agent,
It is provided between the substrate and the liquid repellent film, and has two or more base films made of a plasma polymerized film.
As a result, a nozzle plate having excellent durability and capable of performing high-quality printing over a long period of time can be obtained.

本発明のノズルプレートでは、前記2層以上の下地膜として、第1の下地膜と、これより前記撥液膜側に位置する第2の下地膜とを有しており、
前記第1の下地膜は、その平均厚さが、前記第2の下地膜より厚いものであることが好ましい。
これにより、第1の下地膜は基板に対して強固に密着するとともに、第1の下地膜によって基板の表面の凹凸が吸収されることとなり、第1の下地膜の表面は平滑性の高い面となる。その結果、基板と第1の下地膜との間、および、第1の下地膜と第2の下地膜との間が強固に密着し、結果的には、撥液膜の剥離を確実に防止することができる。
本発明のノズルプレートでは、前記第1の下地膜は、その結晶化度が、前記第2の下地膜より高いものであることが好ましい。
これにより、残留応力を緩和し、撥液膜の剥離を確実に防止し得るノズルプレートが得られる。
The nozzle plate of the present invention has a first base film and a second base film positioned on the liquid repellent film side as the base film of the two or more layers,
The first base film preferably has an average thickness larger than that of the second base film.
As a result, the first base film is firmly adhered to the substrate, and irregularities on the surface of the substrate are absorbed by the first base film, and the surface of the first base film is a highly smooth surface. It becomes. As a result, the substrate and the first base film, and the first base film and the second base film are firmly adhered to each other, and as a result, the liquid repellent film is reliably prevented from being peeled off. can do.
In the nozzle plate of the present invention, it is preferable that the first base film has a crystallinity higher than that of the second base film.
Thereby, the nozzle plate which can relieve | moderate a residual stress and can prevent peeling of a liquid repellent film reliably is obtained.

本発明のノズルプレートでは、前記プラズマ重合膜は、シロキサン結合を含むSi骨格と、該Si骨格に結合し有機基からなる脱離基とを含むものであることが好ましい。
これにより、下地膜は、シロキサン結合を含みランダムな原子構造を有するSi骨格の影響によって、変形し難い強固な膜となる。また、脱離基の脱離によって下地膜に接着性が発現し、これにより撥液膜の剥離防止に寄与する。
本発明のノズルプレートでは、前記プラズマ重合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料とするものであることが好ましい。
これにより、撥液膜との密着性に優れた下地膜が得られる。
In the nozzle plate of the present invention, it is preferable that the plasma polymerized film includes a Si skeleton including a siloxane bond and a leaving group bonded to the Si skeleton and including an organic group.
As a result, the base film becomes a strong film that is difficult to deform due to the influence of the Si skeleton including a siloxane bond and having a random atomic structure. Also, the elimination of the leaving group causes the base film to exhibit adhesiveness, thereby contributing to prevention of peeling of the liquid repellent film.
In the nozzle plate of the present invention, it is preferable that the plasma polymerized film is mainly composed of polyorganosiloxane.
Thereby, a base film excellent in adhesion to the liquid repellent film can be obtained.

本発明のノズルプレートの製造方法は、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成された基板と、該基板の前記液滴を吐出する側の面に、少なくとも前記ノズル孔の周囲を囲うように設けられた撥液膜とを有するノズルプレートの製造方法であって、
前記基板の前記液滴を吐出する側の面に、プラズマ重合法により2層以上の下地膜を形成する第1の工程と、
前記下地膜の表面に、エネルギーを付与する第2の工程と、
前記下地膜の表面に、カップリング剤を供給し、前記撥液膜を形成する第3の工程と、を有することを特徴とする。
これにより、耐久性に優れ、高品位な印字を長期にわたって行い得るノズルプレートを容易に製造することができる。
In the method of manufacturing a nozzle plate according to the present invention, a substrate on which a plurality of nozzle holes for discharging droplets are formed and a surface of the substrate on the side for discharging droplets surround at least the periphery of the nozzle holes. A method of manufacturing a nozzle plate having a liquid repellent film provided,
A first step of forming a base film of two or more layers by a plasma polymerization method on the surface of the substrate on which the droplets are to be discharged;
A second step of applying energy to the surface of the base film;
A third step of supplying a coupling agent to the surface of the base film to form the liquid repellent film.
Thereby, it is possible to easily manufacture a nozzle plate that has excellent durability and can perform high-quality printing over a long period of time.

本発明のノズルプレートの製造方法では、前記第1の工程において2層以上の下地膜を成膜する際に、プラズマ重合法による成膜条件を各層で異ならせることが好ましい。
これにより、下地膜の各層の結晶化度を異ならせることができ、下地膜の層間における残留応力緩和機能をより高めることができる。
本発明のノズルプレートの製造方法では、さらに、前記下地膜および前記撥液膜を加熱する第4の工程を有することが好ましい。
これにより、下地膜と撥液膜との間で加水分解が促進され、撥液膜がより強固に固定される。
In the method for manufacturing a nozzle plate of the present invention, it is preferable that the film formation conditions by the plasma polymerization method are different for each layer when forming the base film of two or more layers in the first step.
Thereby, the crystallinity of each layer of the base film can be made different, and the residual stress relaxation function between the layers of the base film can be further enhanced.
The nozzle plate manufacturing method of the present invention preferably further includes a fourth step of heating the base film and the liquid repellent film.
Thereby, hydrolysis is promoted between the base film and the liquid repellent film, and the liquid repellent film is more firmly fixed.

本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明のノズルプレートを備えることを特徴とする。
これにより、耐久性に優れ、高品位な印字を長期にわたって行い得る液滴吐出ヘッドが得られる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、耐久性に優れ、高品位な印字を長期にわたって行い得る液滴吐出装置が得られる。
A droplet discharge head according to the present invention includes the nozzle plate according to the present invention.
As a result, a droplet discharge head that is excellent in durability and can perform high-quality printing over a long period of time can be obtained.
The liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes the liquid droplet ejection head of the present invention.
Thereby, it is possible to obtain a droplet discharge device that has excellent durability and can perform high-quality printing over a long period of time.

インクジェットプリンターの実施形態を示す概略図である。It is the schematic which shows embodiment of an inkjet printer. インクジェット式記録ヘッドの実施形態を示す分解斜視図である。It is an exploded perspective view showing an embodiment of an ink jet recording head. 図2に示すノズルプレートのA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the nozzle plate shown in FIG.

以下、本発明のノズルプレート、ノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、液滴吐出装置としてインクジェットプリンターを一例にして説明する。
(インクジェットプリンター)
図1は、インクジェットプリンターの実施形態を示す概略図である。
図1に示すインクジェットプリンター9は、装置本体92を備えており、上部後方に記録用紙Pを設置するトレイ921と、下部前方に記録用紙Pを排出する排紙口922と、上部面に操作パネル97とが設けられている。
Hereinafter, a nozzle plate, a manufacturing method of a nozzle plate, a droplet discharge head, and a droplet discharge device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. Hereinafter, an ink jet printer will be described as an example of the droplet discharge device.
(inkjet printer)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of an inkjet printer.
The ink jet printer 9 shown in FIG. 1 includes an apparatus main body 92, a tray 921 for installing the recording paper P in the upper rear, a paper discharge port 922 for discharging the recording paper P in the lower front, and an operation panel on the upper surface. 97.

操作パネル97は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部(図示せず)と、各種スイッチ等で構成される操作部(図示せず)とを備えている。
また、装置本体92の内部には、主に、往復動するヘッドユニット93を備える印刷装置(印刷手段)94と、記録用紙Pを1枚ずつ印刷装置94に送り込む給紙装置(給紙手段)95と、印刷装置94および給紙装置95を制御する制御部(制御手段)96とを有している。
The operation panel 97 includes, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, an LED lamp, and the like, and a display unit (not shown) for displaying an error message and the like, and an operation unit (not shown) configured with various switches and the like. And.
Further, inside the apparatus main body 92, mainly a printing apparatus (printing means) 94 provided with a reciprocating head unit 93 and a paper feeding apparatus (paper feeding means) for feeding recording paper P to the printing apparatus 94 one by one. 95 and a control unit (control means) 96 for controlling the printing device 94 and the paper feeding device 95.

制御部96の制御により、給紙装置95は、記録用紙Pを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Pは、ヘッドユニット93の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット93が記録用紙Pの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Pへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット93の往復動と記録用紙Pの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。   Under the control of the control unit 96, the paper feeding device 95 intermittently feeds the recording paper P one by one. The recording paper P passes near the lower part of the head unit 93. At this time, the head unit 93 reciprocates in a direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper P, and printing on the recording paper P is performed. That is, the reciprocating motion of the head unit 93 and the intermittent feeding of the recording paper P are the main scanning and sub-scanning in printing, and ink jet printing is performed.

印刷装置94は、ヘッドユニット93と、ヘッドユニット93の駆動源となるキャリッジモーター941と、キャリッジモーター941の回転を受けて、ヘッドユニット93を往復動させる往復動機構942とを備えている。
ヘッドユニット93は、その下部に、多数のノズル孔111を備えるインクジェット式記録ヘッド1(本発明の液滴吐出ヘッド)と、インクジェット式記録ヘッド1にインクを供給するインクカートリッジ931と、インクジェット式記録ヘッド1およびインクカートリッジ931を搭載したキャリッジ932とを有している。
The printing apparatus 94 includes a head unit 93, a carriage motor 941 that is a drive source of the head unit 93, and a reciprocating mechanism 942 that reciprocates the head unit 93 in response to the rotation of the carriage motor 941.
The head unit 93 has an ink jet recording head 1 (a liquid droplet ejection head of the present invention) having a large number of nozzle holes 111 at a lower portion thereof, an ink cartridge 931 that supplies ink to the ink jet recording head 1, and an ink jet recording. And a carriage 932 on which the head 1 and the ink cartridge 931 are mounted.

なお、インクカートリッジ931として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒)の4色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
往復動機構942は、その両端をフレーム(図示せず)に支持されたキャリッジガイド軸943と、キャリッジガイド軸943と平行に延在するタイミングベルト944とを有している。
Ink cartridge 931 is filled with four color inks of yellow, cyan, magenta, and black (black), thereby enabling full color printing.
The reciprocating mechanism 942 includes a carriage guide shaft 943 whose both ends are supported by a frame (not shown), and a timing belt 944 extending in parallel with the carriage guide shaft 943.

キャリッジ932は、キャリッジガイド軸943に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト944の一部に固定されている。
キャリッジモーター941の作動により、プーリーを介してタイミングベルト944を正逆走行させると、キャリッジガイド軸943に案内されて、ヘッドユニット93が往復動する。そして、この往復動の際に、インクジェット式記録ヘッド1から適宜インクが吐出され、記録用紙Pへの印刷が行われる。
The carriage 932 is supported by the carriage guide shaft 943 so as to be able to reciprocate and is fixed to a part of the timing belt 944.
When the timing belt 944 travels forward and backward through the pulley by the operation of the carriage motor 941, the head unit 93 reciprocates as guided by the carriage guide shaft 943. During this reciprocation, ink is appropriately ejected from the ink jet recording head 1 and printing on the recording paper P is performed.

給紙装置95は、その駆動源となる給紙モーター951と、給紙モーター951の作動により回転する給紙ローラー952とを有している。
給紙ローラー952は、記録用紙Pの送り経路(記録用紙P)を挟んで上下に対向する従動ローラー952aと駆動ローラー952bとで構成され、駆動ローラー952bは給紙モーター951に連結されている。これにより、給紙ローラー952は、トレイ921に設置した多数枚の記録用紙Pを、印刷装置94に向かって1枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ921に代えて、記録用紙Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
The sheet feeding device 95 includes a sheet feeding motor 951 serving as a driving source thereof, and a sheet feeding roller 952 that is rotated by the operation of the sheet feeding motor 951.
The paper feed roller 952 includes a driven roller 952 a and a drive roller 952 b that are opposed to each other with a feeding path (recording paper P) of the recording paper P interposed therebetween. The drive roller 952 b is connected to the paper feed motor 951. As a result, the paper feed roller 952 can feed a large number of recording sheets P set on the tray 921 one by one toward the printing apparatus 94. Instead of the tray 921, a configuration in which a paper feed cassette that stores the recording paper P can be detachably mounted may be employed.

制御部96は、例えばパーソナルコンピューターやディジタルカメラ等のホストコンピューターから入力された印刷データに基づいて、印刷装置94や給紙装置95等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部96は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリー、圧電素子(振動源)14を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置94(キャリッジモーター941)を駆動する駆動回路、給紙装置95(給紙モーター951)を駆動する駆動回路、および、ホストコンピューターからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うCPUとを備えている。
また、CPUには、例えば、インクカートリッジ931のインク残量、ヘッドユニット93の位置等を検出可能な各種センサー等が、それぞれ電気的に接続されている。
The control unit 96 performs printing by controlling the printing device 94, the paper feeding device 95, and the like based on print data input from a host computer such as a personal computer or a digital camera.
Although not shown, the control unit 96 mainly includes a memory that stores a control program for controlling each unit, a piezoelectric element drive circuit that drives the piezoelectric element (vibration source) 14 and controls the ink ejection timing, A driving circuit for driving the printing device 94 (carriage motor 941), a driving circuit for driving the paper feeding device 95 (paper feeding motor 951), a communication circuit for obtaining print data from the host computer, and these electrically And a CPU that is connected and performs various controls in each unit.
In addition, for example, various sensors that can detect the remaining amount of ink in the ink cartridge 931, the position of the head unit 93, and the like are electrically connected to the CPU.

制御部96は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリーに格納する。CPUは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサーからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子14、印刷装置94および給紙装置95は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Pに印刷が行われる。   The control unit 96 obtains the print data via the communication circuit and stores it in the memory. The CPU processes the print data and outputs a drive signal to each drive circuit based on the process data and input data from various sensors. The piezoelectric element 14, the printing device 94, and the paper feeding device 95 are each activated by this drive signal. As a result, printing is performed on the recording paper P.

(インクジェット式記録ヘッド)
次に、本発明の液滴吐出ヘッドを適用したインクジェット式記録ヘッドの実施形態について説明する。
図2は、インクジェット式記録ヘッドの実施形態を示す分解斜視図である。なお、図2は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
(Inkjet recording head)
Next, an embodiment of an ink jet recording head to which the droplet discharge head of the present invention is applied will be described.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of an ink jet recording head. Note that FIG. 2 is shown upside down from the state of normal use.

以下、インクジェット式記録ヘッド(以下、単に「ヘッド」という。)1について、図2を参照しつつ詳述する。
図2に示すヘッド1は、ノズルプレート(本発明のノズルプレート)11と、インク室基板12と、振動板13と、振動板13に接合された圧電素子(振動源)14とを備えている。なお、このヘッド1は、オンデマンド型のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
Hereinafter, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as “head”) 1 will be described in detail with reference to FIG.
The head 1 shown in FIG. 2 includes a nozzle plate (nozzle plate of the present invention) 11, an ink chamber substrate 12, a vibration plate 13, and a piezoelectric element (vibration source) 14 joined to the vibration plate 13. . The head 1 constitutes an on-demand type piezo jet head.

<ノズルプレート>
ノズルプレート11は、基板112と、基板112のインク滴を吐出する側の面に設けられた撥液膜113とで構成されている。
また、このノズルプレート11には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔111が形成されている。これらのノズル孔111間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
<Nozzle plate>
The nozzle plate 11 includes a substrate 112 and a liquid repellent film 113 provided on the surface of the substrate 112 on the ink discharge side.
The nozzle plate 11 is formed with a number of nozzle holes 111 for ejecting ink droplets. The pitch between these nozzle holes 111 is appropriately set according to the printing accuracy.

さらに、ノズルプレート11の所定位置には、ノズルプレート11の厚さ方向に貫通して連通孔131が形成されている。この連通孔131を介して、前述したインクカートリッジ931からリザーバー室123に、インクが供給可能となっている。
基板112を構成する材料としては、例えば、Si、SiO、SiN、石英ガラスのようなシリコン系材料、Ti、Co、Au、Al、Fe、Ni、Cr、Cu、Sn、Znまたはこれらを含む、ステンレス鋼(SUS)、Sn−Cu−P合金(リン青銅)、Cu−Zn合金等の合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄、酸化スズ、インジウムティンオキサイド(ITO)、アンチモンティンオキサイド(ATO)、インジウムジンクオキサイド(IZO)のような酸化物系材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリサルフォンのようなプラスチック系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等が挙げられる。
Furthermore, a communication hole 131 is formed at a predetermined position of the nozzle plate 11 so as to penetrate in the thickness direction of the nozzle plate 11. Ink can be supplied from the ink cartridge 931 to the reservoir chamber 123 through the communication hole 131.
Examples of the material constituting the substrate 112 include silicon-based materials such as Si, SiO 2 , SiN, and quartz glass, Ti, Co, Au, Al, Fe, Ni, Cr, Cu, Sn, Zn, and the like. , Metal materials such as stainless steel (SUS), Sn—Cu—P alloy (phosphor bronze), Cu—Zn alloy, alumina, iron oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide (ATO), oxide materials such as indium zinc oxide (IZO), polyethylene terephthalate, polyimide, polystyrene, acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS resin), polyacetal, polycarbonate, plastic materials such as polysulfone, carbon black Like graphite Motokei material, and the like.

図3には、図2に示すノズルプレート11のA−A線断面図を示す。
ノズルプレート11は、図3に示すように、前述した基板112および撥液膜113と、その間に設けられた2層の下地膜114、115とで構成されている。なお、以下の説明では、図3の上側を「上」、下側を「下」という。なお、図2では、2層の下地層114、115を省略している。
2層の下地膜114、115のうち、基板112側の下地膜は第1の下地膜114であり、撥液膜113側の下地膜が第2の下地膜115である。これらの下地膜114、115は、いずれもプラズマ重合膜で構成されている。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the nozzle plate 11 shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the nozzle plate 11 includes the substrate 112 and the liquid repellent film 113 described above, and two layers of base films 114 and 115 provided therebetween. In the following description, the upper side of FIG. 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. In FIG. 2, the two underlying layers 114 and 115 are omitted.
Of the two layers of base films 114 and 115, the base film on the substrate 112 side is the first base film 114, and the base film on the liquid repellent film 113 side is the second base film 115. These base films 114 and 115 are each formed of a plasma polymerization film.

以下、第1の下地膜114について説明する。なお、第2の下地膜115についても、第1の下地膜114と同様の構成である。
第1の下地膜114は、プラズマ重合膜で構成されたものである。プラズマ重合膜としては、シラン系プラズマ重合膜、アルキル系プラズマ重合膜等が挙げられる。ここでは、シラン系プラズマ重合膜について説明するが、下記の事項については、その他のプラズマ重合膜についても同様である。
Hereinafter, the first base film 114 will be described. Note that the second base film 115 has the same structure as the first base film 114.
The first base film 114 is composed of a plasma polymerization film. Examples of the plasma polymerized film include a silane plasma polymerized film and an alkyl plasma polymerized film. Here, the silane-based plasma polymerized film will be described, but the following matters are the same for other plasma polymerized films.

シラン系プラズマ重合膜は、後述するシラン系材料を原料にしてプラズマ重合法により形成される。その構造は、シロキサン結合を含み、ランダムな原子構造(アモルファス構造)を有するSi骨格と、このSi骨格に結合し有機基からなる脱離基とを有する。このようなプラズマ重合膜は、シロキサン結合を含みランダムな原子構造を有するSi骨格の影響によって、変形し難い強固な膜となる。これは、Si骨格の結晶性が低くなる(非晶質化する)ため、結晶粒界における転位やズレ等の欠陥が生じ難いためであると考えられる。このため、プラズマ重合膜で構成された第1の下地膜114は、耐薬品性、耐候性等の化学的特性に優れたものとなる。   The silane-based plasma polymerized film is formed by a plasma polymerization method using a silane-based material described later as a raw material. The structure includes a Si skeleton including a siloxane bond and having a random atomic structure (amorphous structure), and a leaving group composed of an organic group bonded to the Si skeleton. Such a plasma polymerized film is a strong film that is difficult to be deformed due to the influence of the Si skeleton including a siloxane bond and having a random atomic structure. This is presumably because the crystallinity of the Si skeleton becomes low (becomes amorphous), so that defects such as dislocations and misalignments at the crystal grain boundaries hardly occur. For this reason, the first base film 114 formed of a plasma polymerization film has excellent chemical characteristics such as chemical resistance and weather resistance.

また、プラズマ重合膜は、エネルギーが付与されることにより、Si骨格に結合した脱離基が脱離し、活性手を生じるという性質を有する。この活性手は、他の部材に対する接着性を発現する。このため、プラズマ重合膜で構成された第1の下地膜114は、隣接する基板112や第2の下地膜115に対して優れた密着性を有する。
また、有機基からなる脱離基とSi骨格との結合エネルギーは、Si骨格を構築するシロキサン結合の結合エネルギーよりも小さい。このため、プラズマ重合膜は、エネルギーの付与により、Si骨格が破壊することなく、脱離基とSi骨格との結合を選択的に切断し、脱離基を脱離させることができる。
In addition, the plasma polymerized film has a property that, when energy is applied, a leaving group bonded to the Si skeleton is eliminated and an active hand is generated. This active hand expresses adhesiveness to other members. Therefore, the first base film 114 formed of a plasma polymerization film has excellent adhesion to the adjacent substrate 112 and the second base film 115.
The bond energy between the leaving group composed of an organic group and the Si skeleton is smaller than the bond energy of the siloxane bond that forms the Si skeleton. For this reason, the plasma polymerized film can selectively break the bond between the leaving group and the Si skeleton by the application of energy without breaking the Si skeleton, thereby detaching the leaving group.

なお、シラン系プラズマ重合膜では、全原子からH原子を除いた原子のうち、Si原子の含有率とO原子の含有率の合計が、10原子%以上90原子%以下程度であるのが好ましく、20原子%以上80原子%以下程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、プラズマ重合膜はSi原子とO原子とが強固なネットワークを形成し、より化学的特性に優れたものとなる。   In the silane-based plasma polymerized film, it is preferable that the total of the Si atom content and the O atom content is about 10 atom% or more and 90 atom% or less among atoms excluding H atoms from all atoms. More preferably, it is about 20 atom% or more and 80 atom% or less. If Si atoms and O atoms are contained in the above-mentioned range, the plasma polymerized film forms a strong network of Si atoms and O atoms, and has better chemical properties.

また、プラズマ重合膜中のSi原子とO原子の存在比は、3:7以上7:3以下程度であるのが好ましく、4:6以上6:4以下程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、プラズマ重合膜の安定性がより高くなる。
ここで、プラズマ重合膜は、その結晶化度が45%以下であるのが好ましく、40%以下であるのがより好ましい。これにより、プラズマ重合膜は、より非晶質的な特性を示す。
The abundance ratio of Si atoms to O atoms in the plasma polymerized film is preferably about 3: 7 to 7: 3, more preferably about 4: 6 to 6: 4. By setting the abundance ratio of Si atoms and O atoms to be within the above range, the stability of the plasma polymerized film becomes higher.
Here, the degree of crystallinity of the plasma polymerized film is preferably 45% or less, and more preferably 40% or less. As a result, the plasma polymerized film exhibits more amorphous characteristics.

なお、プラズマ重合膜の結晶化度は、一般的な結晶化度測定方法により測定することができ、具体的には、結晶部分における散乱X線の強度に基づいて測定する方法(X線法)、赤外線吸収の結晶化バンドの強度から求める方法(赤外線法)、核磁気共鳴吸収の微分曲線の下の面積に基づいて求める方法(核磁気共鳴吸収法)、結晶部分には化学試薬が浸透し難いことを利用した化学的方法等により測定することができる。
このうち、簡便性等の観点からX線法が好ましく用いられる。
The crystallinity of the plasma polymerized film can be measured by a general crystallinity measurement method. Specifically, the measurement is based on the intensity of scattered X-rays in the crystal portion (X-ray method). , The method of obtaining from the intensity of the crystallization band of infrared absorption (infrared method), the method of obtaining based on the area under the differential curve of nuclear magnetic resonance absorption (nuclear magnetic resonance absorption method), It can be measured by a chemical method utilizing the difficulty.
Among these, the X-ray method is preferably used from the viewpoint of convenience and the like.

また、プラズマ重合膜は、その構造中にSi−H結合を含んでいるのが好ましい。このSi−H結合は、プラズマ重合法によってシランが重合反応する際に重合物中に生じるものであるが、このとき、Si−H結合がシロキサン結合の生成が規則的に行われるのを阻害すると考えられる。このため、シロキサン結合は、Si−H結合を避けるように形成されることとなり、Si骨格の規則性が低下する。このようにして、プラズマ重合法によれば、結晶化度の低い膜が得られる。   The plasma polymerized film preferably contains Si—H bonds in its structure. This Si-H bond is generated in the polymer when the silane undergoes a polymerization reaction by the plasma polymerization method. At this time, if the Si-H bond inhibits the regular formation of the siloxane bond, Conceivable. For this reason, the siloxane bond is formed so as to avoid the Si—H bond, and the regularity of the Si skeleton is lowered. Thus, according to the plasma polymerization method, a film with low crystallinity can be obtained.

一方、Si−H結合の含有率が多ければ多いほど結晶化度が低くなるわけではなく、プラズマ重合膜の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を1としたとき、Si−H結合に帰属するピークの強度は、0.001以上0.2以下程度であるのが好ましく、0.002以上0.05以下程度であるのがより好ましく、0.005以上0.02以下程度であるのがさらに好ましい。Si−H結合のシロキサン結合に対する割合が前記範囲内であることにより、プラズマ重合膜は、相対的に最もランダムなものとなる。このため、Si−H結合のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対して前記範囲内にある場合、プラズマ重合膜は、化学的特性において特に優れたものとなる。   On the other hand, the higher the Si-H bond content, the lower the crystallinity, and in the infrared absorption spectrum of the plasma polymerized film, when the intensity of the peak attributed to the siloxane bond is 1, Si The intensity of the peak attributable to the —H bond is preferably about 0.001 or more and 0.2 or less, more preferably about 0.002 or more and 0.05 or less, and 0.005 or more and 0.02 or less. More preferably, it is about. When the ratio of Si—H bonds to siloxane bonds is within the above range, the plasma polymerized film is relatively most random. For this reason, when the peak intensity of the Si—H bond is within the above range with respect to the peak intensity of the siloxane bond, the plasma polymerized film is particularly excellent in chemical characteristics.

脱離基は、前述したように、Si骨格から脱離することによって活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単にかつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようSi骨格に確実に結合しているものである必要がある。
なお、プラズマ重合法による成膜の際には、原料ガスの成分が重合して、シロキサン結合を含むSi骨格と、それに結合した残基とを生成するが、例えばこの残基が脱離基となり得る。
As described above, the leaving group behaves so as to generate an active hand by leaving from the Si skeleton. Therefore, the leaving group is relatively easily and uniformly desorbed by being given energy, but is securely bonded to the Si skeleton so as not to be desorbed when no energy is given. There is a need.
In the film formation by the plasma polymerization method, the component of the source gas is polymerized to generate a Si skeleton containing a siloxane bond and a residue bonded thereto. For example, this residue becomes a leaving group. obtain.

脱離基となり得る原子団(基)としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
これらの各基の中でも、脱離基は特に有機基であるのが好ましく、アルキル基であるのがより好ましい。有機基およびアルキル基は化学的な安定性が高いため、有機基およびアルキル基を含むプラズマ重合膜は、耐薬品性および耐久性に優れたものとなる。
ここで、脱離基が特にメチル基(−CH)である場合、その好ましい含有率は、赤外光吸収スペクトルにおけるピーク強度から以下のように規定される。
Examples of the atomic group (group) that can be a leaving group include alkyl groups such as methyl and ethyl groups, alkenyl groups such as vinyl and allyl groups, aldehyde groups, ketone groups, carboxyl groups, amino groups, and amides. Group, nitro group, halogenated alkyl group, mercapto group, sulfonic acid group, cyano group, isocyanate group and the like.
Among these groups, the leaving group is particularly preferably an organic group, and more preferably an alkyl group. Since the organic group and the alkyl group have high chemical stability, the plasma polymerized film containing the organic group and the alkyl group is excellent in chemical resistance and durability.
Here, if the leaving group is especially a methyl group (-CH 3), the preferred content is defined as follows from the peak intensity in the infrared light absorption spectrum.

すなわち、プラズマ重合膜の赤外光吸収スペクトルにおいて、シロキサン結合に帰属するピークの強度を1としたとき、メチル基に帰属するピークの強度は、0.05以上0.45以下程度であるのが好ましく、0.1以上0.4以下程度であるのがより好ましく、0.2以上0.3以下程度であるのがさらに好ましい。メチル基のピーク強度がシロキサン結合のピーク強度に対する割合が前記範囲内であることにより、メチル基がシロキサン結合の生成を必要以上に阻害するのを防止しつつ、プラズマ重合膜中に必要かつ十分な数の活性手が生じるため、プラズマ重合膜に十分な接着性が生じる。また、プラズマ重合膜には、メチル基に起因する十分な耐薬品性および耐久性が発現する。
シラン系のプラズマ重合膜は、例えば、ポリオルガノシロキサン等のシラン系重合物で構成されている。
That is, in the infrared absorption spectrum of the plasma polymerized film, when the intensity of the peak attributed to the siloxane bond is 1, the intensity of the peak attributed to the methyl group is about 0.05 to 0.45. Preferably, it is about 0.1 or more and 0.4 or less, more preferably about 0.2 or more and 0.3 or less. When the ratio of the peak intensity of the methyl group to the peak intensity of the siloxane bond is within the above range, it is necessary and sufficient in the plasma polymerization film while preventing the methyl group from unnecessarily inhibiting the formation of the siloxane bond. Since a number of active hands are generated, sufficient adhesion occurs in the plasma polymerized film. In addition, the plasma polymerized film exhibits sufficient chemical resistance and durability due to the methyl group.
The silane-based plasma polymerized film is composed of, for example, a silane-based polymer such as polyorganosiloxane.

また、第1の下地膜114には、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするプラズマ重合膜が好ましく用いられる。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするプラズマ重合膜は、接着性に特に優れるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
以上のような第1の下地膜114と第2の下地膜115により、基板112と撥液膜113との密着性を高めている。
Further, among the polyorganosiloxanes, a plasma polymerized film mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane is preferably used for the first base film 114. A plasma polymerized film mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane is particularly excellent in adhesiveness. Moreover, since the raw material which has octamethyltrisiloxane as a main component is liquid at normal temperature and has an appropriate viscosity, there is also an advantage that it is easy to handle.
The first base film 114 and the second base film 115 as described above enhance the adhesion between the substrate 112 and the liquid repellent film 113.

ところが、従来のノズルプレートでは、基板と撥液膜との剥離が問題になっていた。従来のノズルプレートでも、基板と撥液膜との密着性を高めるために下地膜を介在させることは行われていたが、基板と下地膜との界面や下地膜と撥液膜との界面に剥離が生じ、撥液膜の欠損に至る場合があった。
本発明者は、かかる問題点に鑑み、撥液膜の剥離の原因を見出すとともに、剥離を抑制するノズルプレートの構造について鋭意検討を重ねた。そして、2層以上の下地膜を設けるとともに、下地膜をプラズマ重合膜で構成することにより上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
However, in the conventional nozzle plate, peeling between the substrate and the liquid repellent film has been a problem. Even in the conventional nozzle plate, a base film is interposed in order to improve the adhesion between the substrate and the liquid repellent film, but at the interface between the substrate and the base film and the interface between the base film and the liquid repellent film. In some cases, peeling occurred and the liquid repellent film was lost.
In view of such problems, the present inventors have found the cause of peeling of the liquid-repellent film and have made extensive studies on the structure of the nozzle plate that suppresses peeling. The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by providing a base film of two or more layers and forming the base film from a plasma polymerized film, thereby completing the present invention.

すなわち、撥液膜の剥離は、基板と撥液膜との間に生じる残留応力に起因すると考えられる。この残留応力は、基板、下地膜および撥液膜の熱膨張差に伴うものであり、インクジェットプリンターの動作に応じて増大することが考えられる。その結果、残留応力の増大に伴って界面剥離が生じ、さらには剥離箇所にインクが浸入したり、度重なるワイピングによって剥離箇所が増幅され、撥液膜が欠損すると考えられる。   That is, it is considered that the peeling of the liquid repellent film is caused by a residual stress generated between the substrate and the liquid repellent film. This residual stress is associated with the difference in thermal expansion of the substrate, the base film, and the liquid repellent film, and is considered to increase according to the operation of the ink jet printer. As a result, interfacial peeling occurs with an increase in residual stress. Further, it is considered that the ink penetrates into the peeled portion, the peeled portion is amplified by repeated wiping, and the liquid repellent film is lost.

これに対し、本実施形態では、2層の下地膜114、115を介在させることによって、この残留応力を緩和することができる。その詳細なメカニズムは不明であるが、2層の下地膜114、115のそれぞれが比較的ヤング率の低いプラズマ重合膜で構成されていることや、2層の下地膜114、115の界面において、破壊しない程度の原子配列の微小なズレ等が生じ、これによって残留応力が吸収されるためであると考えられる。これにより、インクジェットプリンターを長期にわたって使用しても、残留応力の増大が防止され、界面剥離の発生を防止することができる。その結果、ノズルプレート11の長期にわたる耐薬品性、耐久性等の向上を図ることができる。   On the other hand, in this embodiment, this residual stress can be relieved by interposing two layers of base films 114 and 115. The detailed mechanism is unknown, but each of the two layers of the underlying films 114 and 115 is composed of a plasma polymerized film having a relatively low Young's modulus, and at the interface between the two layers of the underlying films 114 and 115, It is thought that this is because a minute misalignment of the atomic arrangement that does not break occurs, and the residual stress is absorbed thereby. Thereby, even if an inkjet printer is used over a long period of time, an increase in residual stress is prevented, and the occurrence of interface peeling can be prevented. As a result, it is possible to improve the chemical resistance and durability of the nozzle plate 11 over a long period of time.

また、下地膜を2層以上にすることにより、仮に一層にピンホール等の孔が発生したとしても、他の層がこの孔を塞ぐことにより、下地膜の欠損を確実に解消することができる。すなわち、下地膜はプラズマ重合膜で形成されるため、比較的均一に成膜されるものの、マイクロメートル単位の孔ができるのは避けられない。特に、下地膜の厚さが薄くなればなるほど、孔の発生確率は上昇する。   Moreover, even if a hole such as a pinhole is generated in one layer by forming the base film into two or more layers, the defect of the base film can be surely eliminated by closing the hole with another layer. . In other words, since the base film is formed of a plasma polymerized film, it is inevitable that pores in the micrometer unit are formed although the film is formed relatively uniformly. In particular, the lower the thickness of the underlying film, the higher the probability of generating holes.

しかしながら、プラズマ重合膜に生じる孔の位置は一定ではなく、規則性もないと考えられる。よって、下地膜を2層以上形成することにより、確率的には、一層に生じた孔を他の層で確実にカバーすることができる。以上のような理由から、本発明によれば、2層の下地膜114、115において、これらを完全に貫通するような孔の発生を確実に防止することができる。その結果、インクによる基板112の腐食や、撥液膜113の剥離を確実に防止することができる。   However, the positions of the holes generated in the plasma polymerized film are not constant and are not considered to be regular. Therefore, by forming two or more base films, the holes generated in one layer can be reliably covered with other layers. For the reasons described above, according to the present invention, it is possible to reliably prevent the generation of holes that completely penetrate the two layers of the base films 114 and 115. As a result, it is possible to reliably prevent corrosion of the substrate 112 and peeling of the liquid repellent film 113 due to ink.

しかも、本発明における2層の下地膜114、115は、それぞれ接着性を発現するプラズマ重合膜で構成されているため、両者の界面は強固に密着している。このため、仮に1層の下地膜に孔が発生したとしても、この孔の周辺の界面にインク等が浸入するおそれはなく、結果的に撥液膜113の剥離が確実に防止される。
また、撥液膜113は、第2の下地膜115の上面にカップリング剤を結合してなるものである。このカップリング剤については、後に詳述する。
撥液膜113の平均厚さは、1μm以上1000μm以下程度であるのが好ましく、5μm以上500μm以下程度であるのがより好ましい。
In addition, since the two layers of the underlying films 114 and 115 in the present invention are each composed of a plasma polymerized film that exhibits adhesiveness, the interface between them is firmly adhered. Therefore, even if a hole is generated in one layer of the base film, there is no possibility that ink or the like enters the interface around the hole, and as a result, peeling of the liquid repellent film 113 is reliably prevented.
The liquid repellent film 113 is formed by coupling a coupling agent to the upper surface of the second base film 115. This coupling agent will be described in detail later.
The average thickness of the liquid repellent film 113 is preferably about 1 μm to 1000 μm, and more preferably about 5 μm to 500 μm.

<インク室基板>
ノズルプレート11の下方には、インク室基板12が接合されている。
インク室基板12には、ノズルプレート11、側壁(隔壁)122および後述する振動板13により、複数のインク室(キャビティー、圧力室)121と、インクカートリッジ931から供給されるインクを一時的に貯留するリザーバー室123と、リザーバー室123から各インク室121に、それぞれインクを供給する供給口124とが区画形成されている。
<Ink chamber substrate>
An ink chamber substrate 12 is joined below the nozzle plate 11.
The ink chamber substrate 12 is temporarily supplied with a plurality of ink chambers (cavities, pressure chambers) 121 and ink supplied from the ink cartridge 931 by the nozzle plate 11, the side wall (partition wall) 122, and the diaphragm 13 described later. A reservoir chamber 123 for storage and a supply port 124 for supplying ink from the reservoir chamber 123 to each ink chamber 121 are partitioned.

各インク室121は、それぞれ短冊状(直方体状)に形成され、各ノズル孔111に対応して配設されている。各インク室121は、後述する振動板13の振動により容積可変であり、この容積変化により、ヘッド1は、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板12を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種プラスチック基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド1の製造コストを低減することができる。
インク室基板12の平均厚さは、特に限定されないが、10μm以上1000μm以下程度とするのが好ましく、100μm以上500μm以下程度とするのがより好ましい。
また、インク室121の容積も、特に限定されないが、0.1nL以上100nL以下程度とするのが好ましく、0.1nL以上10nL以下程度とするのがより好ましい。
Each ink chamber 121 is formed in a strip shape (cuboid shape), and is disposed corresponding to each nozzle hole 111. Each ink chamber 121 is variable in volume by vibration of a diaphragm 13 described later, and the head 1 is configured to eject ink by this volume change.
As a base material for obtaining the ink chamber substrate 12, for example, a silicon single crystal substrate, various glass substrates, various plastic substrates and the like can be used. Since these substrates are general-purpose substrates, the manufacturing cost of the head 1 can be reduced by using these substrates.
The average thickness of the ink chamber substrate 12 is not particularly limited, but is preferably about 10 μm to 1000 μm, and more preferably about 100 μm to 500 μm.
Also, the volume of the ink chamber 121 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 nL to 100 nL, and more preferably about 0.1 nL to 10 nL.

<振動板>
一方、インク室基板12のノズルプレート11と反対側には、振動板13が接合されている。
振動板13を構成する材料としては、例えば、各種金属材料、各種樹脂材料、各種ガラス材料、各種セラミックス材料、シリコン材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせた複合材料も用いられる。
また、金属材料としては特にステンレス鋼、樹脂材料としては特にポリフェニレンサルファイド(PPS)、アラミド樹脂が好ましく用いられ、これらを積層したものがより好ましく用いられる。
<Vibration plate>
On the other hand, a vibration plate 13 is bonded to the opposite side of the ink chamber substrate 12 from the nozzle plate 11.
Examples of the material constituting the diaphragm 13 include various metal materials, various resin materials, various glass materials, various ceramic materials, silicon materials, and the like, and a composite material combining one or more of these materials. Is also used.
Further, stainless steel is particularly preferable as the metal material, and polyphenylene sulfide (PPS) and aramid resin are particularly preferable as the resin material, and a laminate of these is more preferably used.

<圧電素子>
振動板13のインク室基板12と反対側には、複数の圧電素子14が設けられている。
各圧電素子14は、それぞれ、一対の電極間に圧電体層を介挿してなり、各インク室121のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子14は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動(振動、変形)するよう構成されている。
各圧電素子14は、それぞれ、振動源として機能し、振動板13は、圧電素子14の振動により振動し、インク室121の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
<Piezoelectric element>
A plurality of piezoelectric elements 14 are provided on the side of the vibration plate 13 opposite to the ink chamber substrate 12.
Each piezoelectric element 14 has a piezoelectric layer interposed between a pair of electrodes, and is disposed corresponding to the substantially central portion of each ink chamber 121. Each piezoelectric element 14 is electrically connected to a piezoelectric element drive circuit and is configured to operate (vibrate, deform) based on a signal from the piezoelectric element drive circuit.
Each piezoelectric element 14 functions as a vibration source, and the diaphragm 13 vibrates due to vibration of the piezoelectric element 14 and functions to instantaneously increase the internal pressure of the ink chamber 121.

(インクジェット式記録ヘッドの動作)
ヘッド1は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子14の一対の電極間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層に変形が生じない。このため、振動板13にも変形が生じず、インク室121には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔111からインク滴は吐出されない。
(Operation of inkjet recording head)
The head 1 is not deformed in the piezoelectric layer when a predetermined ejection signal is not input via the piezoelectric element drive circuit, that is, when no voltage is applied between the pair of electrodes of the piezoelectric element 14. . For this reason, the vibration plate 13 is not deformed, and the volume of the ink chamber 121 is not changed. Therefore, no ink droplet is ejected from the nozzle hole 111.

一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子14の一対の電極間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層に変形が生じる。これにより、振動板13が大きくたわみ、インク室121の容積変化が生じる。このとき、インク室121内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔111からインク滴が吐出される。
1回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、一対の電極間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子14は、ほぼ元の形状に戻り、インク室121の容積が増大する。なお、このとき、インクには、前述したインクカートリッジ931からノズル孔111へ向かう圧力(正方向への圧力)が作用している。このため、空気がノズル孔111からインク室121へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ931(リザーバー室123)からインク室121へ供給される。
On the other hand, in a state where a predetermined ejection signal is input via the piezoelectric element driving circuit, that is, in a state where a constant voltage is applied between the pair of electrodes of the piezoelectric element 14, the piezoelectric layer is deformed. As a result, the diaphragm 13 is greatly deflected, and the volume of the ink chamber 121 is changed. At this time, the pressure in the ink chamber 121 increases instantaneously, and ink droplets are ejected from the nozzle holes 111.
When the ejection of one ink is completed, the piezoelectric element driving circuit stops applying the voltage between the pair of electrodes. As a result, the piezoelectric element 14 returns almost to its original shape, and the volume of the ink chamber 121 increases. At this time, the pressure from the ink cartridge 931 to the nozzle hole 111 (pressure in the positive direction) acts on the ink. Therefore, air is prevented from entering the ink chamber 121 from the nozzle hole 111, and an amount of ink corresponding to the amount of ink discharged is supplied from the ink cartridge 931 (reservoir chamber 123) to the ink chamber 121.

このようにして、ヘッド1において、印刷させたい位置の圧電素子14に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、所望の文字や図形等を印刷することができる。
なお、本実施形態では、撥液膜113が、基板112のインク滴を吐出する側の面の全面に形成されている構成について示したが、これに限定されず、撥液膜113は、基板112のインク滴を吐出する側の面に、少なくともノズル孔111の周囲を囲む領域に形成されていればよい。このような構成においても、前述したような効果が、好適に発揮される。
In this way, by sequentially inputting the ejection signal to the piezoelectric element 14 at the position to be printed in the head 1 via the piezoelectric element driving circuit, it is possible to print a desired character or figure.
In the present embodiment, the liquid repellent film 113 is shown as being formed on the entire surface of the substrate 112 on the ink droplet ejection side. However, the present invention is not limited to this, and the liquid repellent film 113 is formed on the substrate. It suffices to form at least a region surrounding the periphery of the nozzle hole 111 on the surface of the ink droplet discharge side 112. Even in such a configuration, the above-described effects are preferably exhibited.

(ノズルプレートの製造方法)
次に、ノズルプレート11の製造方法(本発明のノズルプレートの製造方法)について説明する。
ノズルプレート11の製造方法は、基板112の上面(インク滴を吐出する側の面)に、プラズマ重合法により2層の下地膜114、115を形成する第1の工程と、第2の下地膜115の上面にエネルギーを付与する第2の工程と、第2の下地膜115の上面に撥液膜113を形成する第3の工程、第2の下地膜115および撥液膜113を加熱する第4の工程と、を有する。以下、各工程について説明する。
(Nozzle plate manufacturing method)
Next, a manufacturing method of the nozzle plate 11 (a manufacturing method of the nozzle plate of the present invention) will be described.
The manufacturing method of the nozzle plate 11 includes a first step of forming two layers of base films 114 and 115 on the upper surface of the substrate 112 (surface on which ink droplets are ejected) by plasma polymerization, and a second base film A second step of applying energy to the upper surface of 115, a third step of forming the liquid-repellent film 113 on the upper surface of the second base film 115, and a second step of heating the second base film 115 and the liquid-repellent film 113. 4 steps. Hereinafter, each step will be described.

[1]まず、2層の下地膜114、115の成膜に先立って、基板112の上面に下地処理を施す。
かかる下地処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。
[1] First, prior to the formation of the two layers of base films 114 and 115, base processing is performed on the upper surface of the substrate 112.
Examples of the base treatment include physical surface treatment such as sputtering treatment and blast treatment, plasma treatment using oxygen plasma, nitrogen plasma, etc., corona discharge treatment, etching treatment, electron beam irradiation treatment, ultraviolet irradiation treatment, ozone Examples include chemical surface treatment such as exposure treatment, or a combination of these.

次いで、基板112の上面に第1の下地膜114と第2の下地膜115をこの順で成膜する(第1の工程)。
第1の下地膜114および第2の下地膜115は、プラズマ重合法により形成される。
プラズマ重合法は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合させ、重合物を基板112の上面に堆積させて成膜する方法である。この方法によれば、非常に緻密な下地膜を形成することができるので、例えば水分等が下地膜を貫通するのを防止することができる。
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
Next, a first base film 114 and a second base film 115 are formed in this order on the upper surface of the substrate 112 (first step).
The first base film 114 and the second base film 115 are formed by a plasma polymerization method.
The plasma polymerization method is a method in which a mixed gas of a source gas and a carrier gas is supplied in a strong electric field to polymerize molecules in the source gas and deposit a polymer on the upper surface of the substrate 112 to form a film. is there. According to this method, a very dense base film can be formed, so that moisture or the like can be prevented from penetrating the base film, for example.
Examples of the source gas include organosiloxanes such as methylsiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and methylphenylsiloxane.

一方、キャリアガスには、例えば、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス等が用いられる。
また、強電界は、電極に高周波電圧を印加することにより形成されるが、この高周波電圧の出力密度は、0.01W/cm以上100W/cm以下程度であるのが好ましい。
On the other hand, for example, helium gas, argon gas, nitrogen gas or the like is used as the carrier gas.
The strong electric field is formed by applying a high frequency voltage to the electrode, and the output density of the high frequency voltage is preferably about 0.01 W / cm 2 or more and 100 W / cm 2 or less.

また、成膜は減圧下で行われ、その圧力は、133.3×10−5Pa以上1333Pa以下(1×10−5Torr以上10Torr以下)程度であるのが好ましく、133.3×10−4Pa以上133.3Pa以下(1×10−4Torr以上1Torr以下)程度であるのがより好ましい。
ここで、第1の下地膜114と第2の下地膜115は、同じ組成、構造のプラズマ重合膜で構成されているものでもよいが、異なっていてもよい。
Further, the deposition is carried out under reduced pressure, the pressure is preferably about 133.3 × 10 -5 Pa or more 1333Pa less (1 × 10 -5 Torr or 10Torr or less), 133.3 × 10 - More preferably, it is about 4 Pa or more and 133.3 Pa or less (1 × 10 −4 Torr or more and 1 Torr or less).
Here, the first base film 114 and the second base film 115 may be formed of plasma polymerization films having the same composition and structure, but may be different.

例えば、第1の下地膜114の平均厚さは、第2の下地膜115の平均厚さより厚いのが好ましい。これにより、2層の下地膜114、115の応力緩和機能をより高めることができる。
具体的には、第1の下地膜114の厚さを厚くすることにより、第1の下地膜114は基板112に対して強固に密着するとともに、第1の下地膜114によって基板112の上面の凹凸が吸収されることとなり、第1の下地膜114の上面は平滑性の高い面となる。その結果、基板112と第1の下地膜114との間、および、第1の下地膜114と第2の下地膜115との間が強固に密着し、結果的には、撥液膜113の剥離を確実に防止することができる。
For example, the average thickness of the first base film 114 is preferably thicker than the average thickness of the second base film 115. Thereby, the stress relaxation function of the two layers of the underlying films 114 and 115 can be further enhanced.
Specifically, by increasing the thickness of the first base film 114, the first base film 114 is firmly adhered to the substrate 112, and the first base film 114 is used to The unevenness is absorbed, and the upper surface of the first base film 114 is a highly smooth surface. As a result, the substrate 112 and the first base film 114 and the first base film 114 and the second base film 115 are in close contact with each other. Peeling can be reliably prevented.

なお、第1の下地膜114の平均厚さは、特に限定されないものの、1nm以上1000nm以下であるのが好ましく、2nm以上800nm以下であるのがより好ましい。
また、第1の下地膜114の平均厚さと第2の下地膜115の平均厚さとの差は、特に限定されないものの、第1の下地膜114の平均厚さをAとし、第2の下地膜115の平均厚さをBとしたとき、Bは0.1A以上0.8A以下であるのが好ましく、0.2A以上0.6A以下であるのがより好ましい。
The average thickness of the first base film 114 is not particularly limited, but is preferably 1 nm to 1000 nm, and more preferably 2 nm to 800 nm.
Although the difference between the average thickness of the first base film 114 and the average thickness of the second base film 115 is not particularly limited, the average thickness of the first base film 114 is A, and the second base film When the average thickness of 115 is B, B is preferably 0.1 A or more and 0.8 A or less, and more preferably 0.2 A or more and 0.6 A or less.

一方、第1の下地膜114の結晶化度は、第2の下地膜115の結晶化度より高いのが好ましい。これにより、第1の下地膜114は比較的剛性の高いものとなり、基板112に対して強固に密着し得るものとなる。また、第2の下地膜115は比較的剛性の低いものとなり、その剛性は、カップリング剤で構成された撥液膜113に近くなる。
すなわち、各膜の結晶化度を上記のようにすれば、基板112、第1の下地膜114、第2の下地膜115および撥液膜113の各部の剛性が、基板112側から撥液膜113側に徐々に低下するよう、連続的に変化する構成となる。これは、基板112の剛性は、一般に高く、撥液膜113の剛性は、一般に低いからである。このような剛性が徐々に変化する構成は、残留応力の緩和に適したものであり、撥液膜113の剥離を確実に防止することができる。
On the other hand, the crystallinity of the first base film 114 is preferably higher than the crystallinity of the second base film 115. As a result, the first base film 114 has a relatively high rigidity, and can be firmly adhered to the substrate 112. Further, the second base film 115 has a relatively low rigidity, and the rigidity is close to that of the liquid repellent film 113 made of the coupling agent.
That is, if the degree of crystallinity of each film is as described above, the rigidity of each part of the substrate 112, the first base film 114, the second base film 115, and the liquid repellent film 113 is reduced from the substrate 112 side to the liquid repellent film. It becomes the structure which changes continuously so that it may fall gradually to 113 side. This is because the rigidity of the substrate 112 is generally high and the rigidity of the liquid repellent film 113 is generally low. Such a structure in which the rigidity gradually changes is suitable for the relaxation of the residual stress, and can prevent the peeling of the liquid repellent film 113 with certainty.

なお、第1の下地膜114の結晶化度と、第2の下地膜115の結晶化度との差は、5%以上50%以下であるのが好ましく、10%以上40%以下であるのがより好ましい。これにより、前述した効果がより顕著なものとなる。
また、第1の下地膜114と第2の下地膜115の結晶化度を異ならせるためには、プラズマ重合膜を形成する際の形成条件を異ならせるようにすればよい。
Note that the difference between the crystallinity of the first base film 114 and the crystallinity of the second base film 115 is preferably 5% or more and 50% or less, and is preferably 10% or more and 40% or less. Is more preferable. Thereby, the effect mentioned above becomes more remarkable.
Further, in order to make the crystallinity of the first base film 114 and the second base film 115 different, the formation conditions for forming the plasma polymerization film may be made different.

この形成条件としては、例えばプラズマ重合の際の高周波の出力密度、高周波電圧を印加する一対の電極間距離等が挙げられる。
このうち、出力密度を高めることによりプラズマ重合膜の結晶化度を高めることができ、出力密度を低くすることによりプラズマ重合膜の結晶化度を低くすることができる。
また、電極間距離を小さくすることによりプラズマ重合膜の結晶化度を高めることができ、電極間距離を大きくすることによりプラズマ重合膜の結晶化度を低くすることができる。
Examples of the formation conditions include a high-frequency power density during plasma polymerization, a distance between a pair of electrodes to which a high-frequency voltage is applied, and the like.
Of these, the crystallinity of the plasma polymerized film can be increased by increasing the power density, and the crystallinity of the plasma polymerized film can be decreased by decreasing the power density.
Further, the crystallinity of the plasma polymerized film can be increased by decreasing the distance between the electrodes, and the crystallinity of the plasma polymerized film can be decreased by increasing the distance between the electrodes.

なお、第1の下地膜114を形成した後、第2の下地膜115を形成する際には、成膜を一旦止めて、一定の時間を空けるようにするのが好ましい。これにより、発生していたプラズマが一度リセットされることになるので、仮に第1の下地膜114にピンホールが発生したとしても、第2の下地膜115によりカバーされる確率が高くなる。
また、第1の下地膜114を形成した後、以下の[2]と同様に、第1の下地膜114の上面にエネルギーを付与するようにしてもよい。これにより、第1の下地膜114と第2の下地膜115との密着性がさらに向上する。
Note that when the second base film 115 is formed after the first base film 114 is formed, it is preferable to temporarily stop the film formation so as to leave a certain time. As a result, the generated plasma is reset once. Therefore, even if a pinhole is generated in the first base film 114, the probability of being covered by the second base film 115 is increased.
In addition, after the formation of the first base film 114, energy may be applied to the upper surface of the first base film 114 as in [2] below. As a result, the adhesion between the first base film 114 and the second base film 115 is further improved.

なお、この場合、第1の下地膜114を形成した後、第2の下地膜115を形成する前に、原料ガスを供給せず、キャリアガスのみを供給してプラズマを発生させることにより、第1の下地膜114の上面にエネルギーを付与することができる。この方法によれば、別途エネルギー付与手段を設けることなく、プラズマ重合装置を利用してエネルギーの付与を行うことができるので、各下地膜114、115間の密着性を簡単に高めることができる。   In this case, after the first base film 114 is formed and before the second base film 115 is formed, the source gas is not supplied, but only the carrier gas is supplied to generate plasma. Energy can be applied to the upper surface of one base film 114. According to this method, energy can be applied using a plasma polymerization apparatus without providing a separate energy applying means, so that the adhesion between the underlying films 114 and 115 can be easily increased.

また、プラズマ重合法は、通常、真空チャンバー内で行われるため、上記の方法によれば、第1の下地膜114の上面が外気に触れるおそれがない。このため、汚染や水分の付着などから第1の下地膜114の上面を保護することができ、第1の下地膜114と第2の下地膜115の密着性を高めることができる。
さらに、第1の下地膜114および第2の下地膜115の少なくとも一方を形成する際には、成膜中にプラズマ重合の条件を経時変化させるようにしてもよい。これにより、プラズマ重合膜の特性が連続的に変化したものとなる。
In addition, since the plasma polymerization method is usually performed in a vacuum chamber, according to the above method, there is no possibility that the upper surface of the first base film 114 is exposed to the outside air. Therefore, the upper surface of the first base film 114 can be protected from contamination, moisture adhesion, and the like, and the adhesion between the first base film 114 and the second base film 115 can be improved.
Furthermore, when forming at least one of the first base film 114 and the second base film 115, the plasma polymerization conditions may be changed over time during the film formation. As a result, the characteristics of the plasma polymerization film are continuously changed.

例えば、成膜開始時から高周波の出力密度を経時的に低下させるようにすれば、プラズマ重合膜の剛性が徐々に低下することとなり、下地に対する密着性と、残留応力の緩和とを、高度に両立し得る下地膜が得られる。
同様に、成膜開始時から高周波電圧の電極間距離を経時的に大きくするようにすれば、プラズマ重合膜の剛性が徐々に低下することとなる。
For example, if the high frequency output density is reduced with time from the start of film formation, the rigidity of the plasma polymerized film will gradually decrease, and the adhesion to the substrate and the relaxation of the residual stress will be highly enhanced. A compatible undercoat film can be obtained.
Similarly, if the inter-electrode distance of the high-frequency voltage is increased with time from the start of film formation, the rigidity of the plasma polymerized film gradually decreases.

[2]次に、第2の下地膜115の上面にエネルギーを付与する(第2の工程)。エネルギーを付与すると、第2の下地膜115の上面に接着性が発現し、撥液膜113との密着性が向上する。
第2の下地膜115にエネルギーを付与する方法としては、例えば、エネルギー線を照射する方法、加熱する方法、圧縮力(物理的エネルギー)を付与する方法、プラズマに曝す(プラズマエネルギーを付与する)方法、オゾンガスに曝す(化学的エネルギーを付与する)方法等が挙げられる。
[2] Next, energy is applied to the upper surface of the second base film 115 (second step). When energy is applied, adhesiveness is developed on the upper surface of the second base film 115 and adhesion with the liquid repellent film 113 is improved.
Examples of a method for applying energy to the second base film 115 include a method of irradiating energy rays, a method of heating, a method of applying compressive force (physical energy), and exposure to plasma (applying plasma energy). And a method of exposing to ozone gas (applying chemical energy).

なお、エネルギー線としては、紫外線、X線のような電磁波、電子ビーム、イオンビームのような粒子線等が挙げられる。
このうち、波長126nm以上300nm以下の紫外線を照射するのが好ましい。かかる紫外線によれば、第2の下地膜115の特性の著しい低下を防止しつつ、より短時間に接着性を発現させることができる。
Examples of energy rays include electromagnetic waves such as ultraviolet rays and X-rays, particle beams such as electron beams and ion beams, and the like.
Among these, it is preferable to irradiate ultraviolet rays having a wavelength of 126 nm to 300 nm. According to such ultraviolet rays, adhesiveness can be expressed in a shorter time while preventing a significant deterioration in the characteristics of the second base film 115.

また、紫外線を照射する時間は、特に限定されないが、0.5分以上30分以下であるのが好ましく、1分以上10分以下であるのがより好ましい。
このようにしてエネルギーが付与され、活性化された第2の下地膜115の上面には、水酸基(OH基)が導入される。なお、前述の「活性化させる」とは、このように第2の下地膜115の上面に水酸基が結合した状態のことをいう。
The time for irradiation with ultraviolet rays is not particularly limited, but is preferably 0.5 minutes or more and 30 minutes or less, and more preferably 1 minute or more and 10 minutes or less.
A hydroxyl group (OH group) is introduced into the upper surface of the second base film 115 to which energy is applied and activated in this manner. Note that the above-mentioned “activate” means a state in which a hydroxyl group is bonded to the upper surface of the second base film 115 as described above.

[3]次に、第2の下地膜115の上面にカップリング剤を供給する。これにより、撥液膜を形成する(第3の工程)。
カップリング剤は、いかなる方法で供給されてもよいが、カップリング剤を含む処理溶液を第2の下地膜115の上面に接触させる方法が好ましく用いられる。この接触は、第2の下地膜115の上面に処理溶液を塗布する方法、処理溶液に第2の下地膜115を成膜した基板112を浸漬する方法、第2の下地膜115の上面に処理溶液を噴霧する方法等により行うことができる。
[3] Next, a coupling agent is supplied to the upper surface of the second base film 115. Thereby, a liquid repellent film is formed (third step).
The coupling agent may be supplied by any method, but a method of bringing a treatment solution containing the coupling agent into contact with the upper surface of the second base film 115 is preferably used. This contact is performed by a method of applying a treatment solution on the upper surface of the second base film 115, a method of immersing the substrate 112 on which the second base film 115 is formed in the treatment solution, or a treatment on the upper surface of the second base film 115. This can be done by spraying the solution.

カップリング剤としては、例えば、Ti、Li、Si、Na、K、Mg、Ca、St、Ba、Al、In、Ge、Bi、Fe、Cu、Y、Zr、Ta等を有する各種金属アルコキシドを用いることができるが、これらの中でも、一般的に、Si、Ti、Al、Zr等を有する金属アルコキシドが用いられ、特に、Siを有するシラン系カップリング剤(金属アルコキシド)が好ましく用いられる。シラン系カップリング剤は、安価であり入手が容易である。   As the coupling agent, for example, various metal alkoxides having Ti, Li, Si, Na, K, Mg, Ca, St, Ba, Al, In, Ge, Bi, Fe, Cu, Y, Zr, Ta, etc. Of these, metal alkoxides having Si, Ti, Al, Zr and the like are generally used, and silane coupling agents (metal alkoxides) having Si are particularly preferably used. Silane coupling agents are inexpensive and easily available.

ここで、シラン系カップリング剤は、一般式RfSiX(4−n)(但し、Xは、加水分解によりシラノール基を生成する加水分解基、Rfは各種の特性を有する官能基である。また、nは1以上3以下の整数である。)で表される。
この第1のカップリング剤が有する官能基の重量平均分子量は、200以上4000以下程度であるのが好ましく、1000以上2000以下程度であるのがより好ましい。
Here, the silane coupling agent has a general formula Rf n SiX (4-n) (where X is a hydrolyzable group that generates a silanol group by hydrolysis, and Rf is a functional group having various characteristics. N is an integer of 1 or more and 3 or less.
The weight average molecular weight of the functional group of the first coupling agent is preferably about 200 or more and 4000 or less, and more preferably about 1000 or more and 2000 or less.

第1のカップリング剤を溶解する溶媒としては、各種のものが用いられるが、例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼンのような芳香族炭化水素系溶媒を用いることができる。
この処理溶液におけるカップリング剤の濃度は、0.01重量%以上0.5重量%以下程度であるのが好ましく、0.1重量%以上0.3重量%以下程度であるのがより好ましい。
Various solvents are used as the solvent for dissolving the first coupling agent, and for example, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, and cyclohexylbenzene can be used. .
The concentration of the coupling agent in this treatment solution is preferably about 0.01% by weight to 0.5% by weight, more preferably about 0.1% by weight to 0.3% by weight.

このようにしてカップリング剤が供給されると、カップリング剤の加水分解基が加水分解されてシラール基が生成される。そして、このシラール基と、第2の下地膜115の上面に露出した水酸基とが水素結合により結合し、この上面にカップリング剤が導入される。その結果、カップリング剤で構成された撥液膜113が形成される。
このような方法によれば、カップリング剤が自発的に整列して膜を形成することから、非常に緻密な撥液膜113が得られる。緻密な撥液膜113は、当然に撥液性が高く、インクジェット式記録ヘッド1の性能の向上に寄与する。
When the coupling agent is supplied in this manner, the hydrolyzing group of the coupling agent is hydrolyzed to generate a silal group. The silal group and the hydroxyl group exposed on the upper surface of the second base film 115 are bonded by hydrogen bonding, and a coupling agent is introduced into the upper surface. As a result, a liquid repellent film 113 made of a coupling agent is formed.
According to such a method, since the coupling agents spontaneously align to form a film, a very dense liquid repellent film 113 can be obtained. The dense liquid repellent film 113 naturally has high liquid repellency and contributes to the improvement of the performance of the ink jet recording head 1.

また、プラズマ重合膜は、前述したように緻密な膜であるため、その表面にはシラール基と結合し得る水酸基が高密度に露出している。この点からしても、撥液膜113は非常に緻密な膜になるといえる。
なお、第2の下地膜115の上面に処理溶液を接触させる時間は、0.1秒以上180秒以下程度であるのが好ましく、10秒以上60秒以下程度であるのがより好ましい。
Further, since the plasma polymerized film is a dense film as described above, hydroxyl groups that can be bonded to silar groups are exposed at high density on the surface. Even in this respect, the liquid repellent film 113 can be said to be a very dense film.
Note that the time for which the treatment solution is in contact with the upper surface of the second base film 115 is preferably about 0.1 second to 180 seconds, and more preferably about 10 seconds to 60 seconds.

また、処理溶液の温度は、10℃以上200℃以下程度であるのが好ましく、20℃以上100℃以下程度であるのがより好ましい。
また、前記工程では、プラズマ重合法により形成された第1の下地膜114および第2の下地膜115は、基板112の上面のみならず、ノズル孔111の内面にも回り込んで成膜される。その結果、ノズル孔111の内面にも、第1の下地膜114、第2の下地膜115および撥液膜113が成膜される。
Moreover, it is preferable that the temperature of a process solution is about 10 to 200 degreeC, and it is more preferable that it is about 20 to 100 degreeC.
In the step, the first base film 114 and the second base film 115 formed by the plasma polymerization method are formed not only on the upper surface of the substrate 112 but also on the inner surface of the nozzle hole 111. . As a result, the first base film 114, the second base film 115, and the liquid repellent film 113 are also formed on the inner surface of the nozzle hole 111.

このようなノズルプレート11は、ノズル孔111内におけるインクの流動性を高めるため、正常な位置へのインク滴の吐出を可能にする。その結果、印字品質のさらなる向上が図られる。
なお、ノズル孔111の内面と基板112の上面とが交わる箇所は、角部に撥液膜113を形成する必要があり、形状的に剥離し易い箇所であるが、2層の下地膜114、115を介在させることにより、角部における撥液膜113の密着性も高めることができる。
Such a nozzle plate 11 enables ink droplets to be ejected to a normal position in order to improve the fluidity of ink in the nozzle hole 111. As a result, the print quality can be further improved.
It should be noted that the portion where the inner surface of the nozzle hole 111 and the upper surface of the substrate 112 intersect is a portion where the liquid repellent film 113 needs to be formed at the corner and is easily peeled in shape. By interposing 115, the adhesion of the liquid repellent film 113 at the corners can also be enhanced.

[4]次に、必要に応じて、第2の下地膜115および撥液膜113を加熱する(第4の工程)。これにより、第2の下地膜115と撥液膜113との間で加水分解が促進され、撥液膜113がより強固に固定される。
この加熱の条件は、好ましくは50℃以上450℃以下程度×10秒以上150秒以下程度とされ、より好ましくは100℃以上250℃以下程度×50秒以上100秒以下程度とされる。
[4] Next, the second base film 115 and the liquid repellent film 113 are heated as necessary (fourth step). Thereby, hydrolysis is promoted between the second base film 115 and the liquid repellent film 113, and the liquid repellent film 113 is more firmly fixed.
The heating condition is preferably about 50 ° C. or higher and 450 ° C. or lower × 10 seconds or longer and 150 seconds or shorter, more preferably about 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower × 50 seconds or longer and about 100 seconds or shorter.

また、この加熱は、加湿された雰囲気下で行われるのが好ましい。これにより、加水分解のさらなる促進が図られる。
さらに、必要に応じて、上記加熱条件よりも高温または長時間の加熱処理(ベーク)を行う。これにより、シラール基と水酸基とが脱水縮合し、共有結合による極めて強固な結合が実現される。
この場合、加熱の雰囲気は、比較的乾燥した、窒素雰囲気等の不活性ガス雰囲気とされる。
以上のようにしてノズルプレート11が製造される。
In addition, this heating is preferably performed in a humidified atmosphere. Thereby, further promotion of hydrolysis is achieved.
Furthermore, heat treatment (baking) at a temperature higher or longer than the above heating conditions is performed as necessary. As a result, the silal group and the hydroxyl group undergo dehydration condensation, and an extremely strong bond by a covalent bond is realized.
In this case, the heating atmosphere is a relatively dry inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere.
The nozzle plate 11 is manufactured as described above.

このようにして製造されたノズルプレート11は、前述したように、2層の下地膜114、115の界面において残留応力が効果的に吸収されるため、基板112、2層の下地膜114、115および撥液膜113の各部の界面における剥離を確実に防止することができる。
特に、各下地膜114、115は、緻密なプラズマ重合膜で構成されているため、水分の浸入を確実に防止するとともに、高密度に露出した水酸基を介して、緻密な撥液膜113の形成を可能にする。しかも、プラズマ重合膜は、エネルギーの付与によって接着性を発現するものであるため、各界面における剥離をより確実に防止することができる。
Since the nozzle plate 11 manufactured in this manner effectively absorbs residual stress at the interface between the two layers of the base films 114 and 115 as described above, the substrate 112 and the two layers of the base films 114 and 115 are used. Further, it is possible to reliably prevent peeling at the interface between the respective portions of the liquid repellent film 113.
In particular, since each of the base films 114 and 115 is composed of a dense plasma polymerized film, moisture can be reliably prevented from entering, and the dense liquid repellent film 113 can be formed through the hydroxyl groups exposed at high density. Enable. Moreover, since the plasma polymerized film expresses adhesiveness by applying energy, it can more reliably prevent peeling at each interface.

また、2層の下地膜114、115を設けたことにより、これらを貫通する孔の発生を防止し、インクによる基板112の腐食や撥液膜113の剥離を確実に防止することができる。
以上のような効果を奏するノズルプレート11は、長期にわたる耐薬品性、耐久性の向上が図られ、インク滴を正常に吐出可能なものとなる。
In addition, by providing the two layers of the base films 114 and 115, it is possible to prevent the generation of holes penetrating them and reliably prevent the substrate 112 from being corroded by the ink and the liquid repellent film 113 from being peeled off.
The nozzle plate 11 exhibiting the effects as described above is improved in chemical resistance and durability over a long period of time, and can eject ink droplets normally.

また、このようなノズルプレート11を備えるインクジェット式記録ヘッド1およびインクジェットプリンター9は、高品位な印字を長期にわたって行い得るものとなる。
以上、本発明のノズルプレート、ノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Further, the ink jet recording head 1 and the ink jet printer 9 having such a nozzle plate 11 can perform high-quality printing over a long period of time.
Although the nozzle plate, the nozzle plate manufacturing method, the droplet discharge head, and the droplet discharge device of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these.

例えば、本発明のノズルプレートの製造方法では、前記実施形態の構成に限定されず、任意の目的の工程が1または2以上追加されていてもよい。
また、前記実施形態では、圧電方式のインクジェット式記録ヘッドを例に説明したが、液滴吐出ヘッドはかかる構成に限定されず、サーマル方式、静電アクチュエーター方式等のヘッドであってもよい。
For example, in the manufacturing method of the nozzle plate of this invention, it is not limited to the structure of the said embodiment, The process for arbitrary objectives may be added 1 or 2 or more.
In the above-described embodiment, the piezoelectric ink jet recording head has been described as an example. However, the droplet discharge head is not limited to such a configuration, and may be a head of a thermal method, an electrostatic actuator method, or the like.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.インクジェット記録ヘッドの製造
(実施例1)
<1>まず、ノズルプレートの母材となるシリコン製の基板を用意し、その表面に酸素プラズマによる表面処理を施した。
次いで、基板を、プラズマ重合装置の真空チャンバー内に配置し、平均厚さ150nmのプラズマ重合膜を成膜した。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of inkjet recording head (Example 1)
<1> First, a silicon substrate serving as a base material for the nozzle plate was prepared, and surface treatment with oxygen plasma was performed on the surface thereof.
Next, the substrate was placed in a vacuum chamber of a plasma polymerization apparatus, and a plasma polymerization film having an average thickness of 150 nm was formed. The film forming conditions are as shown below.

<成膜条件>
・原料ガスの組成 :オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量 :50sccm
・キャリアガスの組成:アルゴン
・キャリアガスの流量:100sccm
・高周波電力の出力 :100W
・高周波出力密度 :25W/cm
・チャンバー内圧力 :1Pa(低真空)
・処理時間 :15分
・基板温度 :20℃
これにより、第1の下地膜を形成した。
<Film formation conditions>
-Source gas composition: Octamethyltrisiloxane-Source gas flow rate: 50 sccm
Carrier gas composition: Argon Carrier gas flow rate: 100 sccm
・ High frequency power output: 100W
・ High frequency output density: 25 W / cm 2
-Chamber pressure: 1 Pa (low vacuum)
・ Processing time: 15 minutes ・ Substrate temperature: 20 ° C.
As a result, a first base film was formed.

<2>次いで、1分程度、プラズマの発生を停止した後、第1の下地膜上に、処理時間以外は上記と同様の成膜条件で、平均厚さ150μmのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、第2の下地膜を形成した。
<3>次に、得られた第2の下地膜の上面に、以下に示す条件で紫外線を照射した。
<紫外線照射条件>
・雰囲気ガスの組成 :大気(空気)
・雰囲気ガスの温度 :20℃
・雰囲気ガスの圧力 :大気圧(100kPa)
・紫外線の波長 :172nm
・紫外線の照射時間 :5分
<2> Next, after the generation of plasma was stopped for about 1 minute, a plasma polymerization film having an average thickness of 150 μm was formed on the first base film under the same film formation conditions as above except for the processing time. . As a result, a second base film was formed.
<3> Next, the upper surface of the obtained second base film was irradiated with ultraviolet rays under the following conditions.
<Ultraviolet irradiation conditions>
-Atmospheric gas composition: Air (air)
・ Atmospheric gas temperature: 20 ℃
・ Atmospheric gas pressure: Atmospheric pressure (100 kPa)
UV wavelength: 172 nm
・ UV irradiation time: 5 minutes

<4>一方、基板の下面には、ガラス基板を貼り付けた。
そして、撥液性を有するシラン系カップリング剤(信越シリコーン社製「KY−130」)を、0.1重量%となるようにFRシンナー(信越シリコーン社製)に溶解して、処理溶液を調製した。
次いで、処理溶液内に、ガラス基板を貼り付けたシリコン製の基板を浸漬した後、一定の速度で引き上げた。これにより、シラン系カップリング剤を第2の下地膜の上面に導入した。なお、処理溶液の条件は、以下に示す通りである。
<4> On the other hand, a glass substrate was attached to the lower surface of the substrate.
Then, a silane coupling agent having liquid repellency (“KY-130” manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) is dissolved in FR thinner (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) so as to be 0.1% by weight. Prepared.
Next, a silicon substrate with a glass substrate attached was immersed in the treatment solution, and then pulled up at a constant speed. Thereby, the silane coupling agent was introduced into the upper surface of the second underlayer. The conditions of the treatment solution are as shown below.

<処理溶液の条件>
・処理溶液の温度:25℃
・浸漬時間 :60秒
・引き上げ速度 :60mm/秒
これにより、撥液膜を形成した。
<Processing solution conditions>
-Temperature of treatment solution: 25 ° C
・ Immersion time: 60 seconds ・ Pulling speed: 60 mm / second Thereby, a liquid repellent film was formed.

<5>次に、撥液膜を形成したシリコン製の基板に対して、以下に示す条件で加熱処理を施した。
<加熱処理の条件>
・加熱雰囲気 :加湿空気
・加熱温度 :100℃
・加熱時間 :60秒
<5> Next, the silicon substrate on which the liquid repellent film was formed was subjected to heat treatment under the following conditions.
<Conditions for heat treatment>
-Heating atmosphere: humidified air-Heating temperature: 100 ° C
・ Heating time: 60 seconds

<6>続いて、<5>の加熱処理よりも高温で、ベーク処理を施した。
<ベーク処理の条件>
・加熱雰囲気 :窒素ガス
・加熱温度 :200℃
・加熱時間 :90秒
以上のようにして、シリコン製の基板の表面に、2層の下地膜と撥液膜とを形成し、ノズルプレートを得た。
<6> Subsequently, baking treatment was performed at a higher temperature than the heat treatment of <5>.
<Conditions for baking treatment>
-Heating atmosphere: Nitrogen gas-Heating temperature: 200 ° C
-Heating time: 90 seconds As described above, a two-layer base film and a liquid repellent film were formed on the surface of a silicon substrate to obtain a nozzle plate.

(実施例2)
第2の下地膜の平均厚さを50μmに変更した以外は、実施例1と同様にしてノズルプレートを得た。
(実施例3)
第2の下地膜の形成条件を、以下のように変更した以外は、実施例1と同様にしてノズルプレートを得た。
・高周波出力密度 :15W/cm
なお、得られた第2の下地膜の結晶化度は、第1の下地膜の結晶化度より10%程度低いものであった。
(Example 2)
A nozzle plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the average thickness of the second base film was changed to 50 μm.
(Example 3)
A nozzle plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions for forming the second base film were changed as follows.
・ High frequency output density: 15 W / cm 2
The crystallinity of the obtained second base film was approximately 10% lower than the crystallinity of the first base film.

(実施例4)
第2の下地膜の形成条件を、以下のように変更した以外は、実施例1と同様にしてノズルプレートを得た。
・高周波出力密度 :15W/cm
・処理時間 :10分
・平均厚さ :50nm
なお、得られた第2の下地膜の結晶化度は、第1の下地膜の結晶化度より10%程度低いものであった。
Example 4
A nozzle plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conditions for forming the second base film were changed as follows.
・ High frequency output density: 15 W / cm 2
・ Processing time: 10 minutes ・ Average thickness: 50 nm
The crystallinity of the obtained second base film was approximately 10% lower than the crystallinity of the first base film.

(実施例5)
工程<2>において、原料ガスを供給せず、キャリアガスのみを供給してプラズマを発生させ、1分間プラズマ処理するようにして以外は、実施例1と同様にしてノズルプレートを得た。
(比較例1)
2層の下地膜に代えて、以下のような方法で形成した1層の下地膜を用いるようにした以外は、実施例1と同様にしてノズルプレートを得た。
シリコン製の基板の上面に、CVD装置を用いて、以下に示す条件でSiO膜を形成した。
(Example 5)
In step <2>, a nozzle plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw material gas was not supplied but only the carrier gas was supplied to generate plasma and plasma treatment was performed for 1 minute.
(Comparative Example 1)
A nozzle plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that instead of the two-layer base film, a single-layer base film formed by the following method was used.
A SiO 2 film was formed on the top surface of a silicon substrate using a CVD apparatus under the following conditions.

・原料ガス :ジクロロシラン+酸素
・基板の加熱温度 :650℃
・基板の加熱時間 :40分
・平均厚さ :200μm
これにより、基板上にSiO膜の下地膜を得た。
(比較例2)
第2の下地膜の形成を省略した以外は、実施例1と同様にしてノズルプレートを得た。
-Source gas: dichlorosilane + oxygen-Substrate heating temperature: 650 ° C
・ Substrate heating time: 40 minutes ・ Average thickness: 200 μm
As a result, a base film of SiO 2 film was obtained on the substrate.
(Comparative Example 2)
A nozzle plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formation of the second base film was omitted.

2.ノズルプレートの評価
2.1 アルカリ浸漬試験
各実施例および各比較例で得られたノズルプレートに対して、以下に示す浸漬試験を行った。
浸漬試験では、ノズルプレートをアルカリ溶液中に浸漬した後、この基板をアルカリ溶液から取り出し、このとき、膜状に付着していたアルカリ溶液が弾かれて、接触角90°以上の液滴が形成されるまでの時間を測定した。
なお、基板をアルカリ溶液中に浸漬した際の各条件は、以下に示す通りである。
2. 2. Evaluation of Nozzle Plate 2.1 Alkaline Immersion Test The following immersion test was performed on the nozzle plates obtained in the examples and comparative examples.
In the immersion test, after the nozzle plate is immersed in an alkaline solution, the substrate is taken out from the alkaline solution. At this time, the alkaline solution adhering to the film is repelled to form droplets having a contact angle of 90 ° or more. The time to be measured was measured.
In addition, each condition at the time of immersing a board | substrate in an alkaline solution is as showing below.

・アルカリ溶液 :0.01NのNaOH水溶液(pH:12)
・アルカリ溶液の温度:80℃
・浸漬時間 :1秒間、20分間、3時間
そして、前述のようにして測定された時間を、それぞれ、浸漬時間毎に、以下の4段階の基準に従って評価した。
◎:20秒以内に液滴が形成された。
○:21〜60秒間に液滴が形成された。
△:61〜180秒間に液滴が形成された。
×:接触角90°以上の液滴が形成されない。
Alkaline solution: 0.01N NaOH aqueous solution (pH: 12)
-Temperature of alkaline solution: 80 ° C
-Immersion time: 1 second, 20 minutes, 3 hours And the time measured as described above was evaluated according to the following four criteria for each immersion time.
A: A droplet was formed within 20 seconds.
A: A droplet was formed in 21 to 60 seconds.
Δ: A droplet was formed in 61 to 180 seconds.
X: A droplet having a contact angle of 90 ° or more is not formed.

2.2 ワイピング試験
次に、各実施例および各比較例で得られたノズルプレートに対して、以下に示すワイピング試験を行った。
まず、ノズルプレートの撥液膜形成面に対して、布製ワイパーによるワイピング操作(摩擦操作)を繰り返し行った。そして、ワイピング操作を20000回、40000回、60000回行うたびに、それぞれ前述したアルカリ溶液に1秒間浸漬し、その後、液滴形成時間を測定し、上述した基準に従って評価した。
以上、2.1および2.2の評価結果を、以下の表1に示す。
2.2 Wiping Test Next, the following wiping tests were performed on the nozzle plates obtained in the respective Examples and Comparative Examples.
First, a wiping operation (friction operation) with a cloth wiper was repeatedly performed on the liquid repellent film forming surface of the nozzle plate. Each time the wiping operation was performed 20000 times, 40000 times, and 60000 times, each was immersed in the above-described alkaline solution for 1 second, and then the droplet formation time was measured and evaluated according to the above-described criteria.
The evaluation results of 2.1 and 2.2 are shown in Table 1 below.

Figure 2011161903
Figure 2011161903

表1から明らかなように、各実施例で得られたノズルプレートでは、アルカリ浸漬試験において長時間アルカリ溶液に浸漬した場合でも、優れた撥液性を維持していた。また、長時間のワイピング操作によっても、撥液性は維持されていた。   As is clear from Table 1, the nozzle plate obtained in each example maintained excellent liquid repellency even when immersed in an alkaline solution for a long time in an alkaline immersion test. In addition, the liquid repellency was maintained even after a long wiping operation.

1……インクジェット式記録ヘッド 11……ノズルプレート 111……ノズル孔 112……基板 113……撥液膜 114……第1の下地膜 115……第2の下地膜 12……インク室基板 121……インク室 122……側壁 123……リザーバー室 124……供給口 13……振動板 131……連通孔 14……圧電素子 21……プレート 9……インクジェットプリンター 92……装置本体 921……トレイ 922……排紙口 93……ヘッドユニット 931……インクカートリッジ 932……キャリッジ 94……印刷装置 941……キャリッジモーター 942……往復動機構 943……キャリッジガイド軸 944……タイミングベルト 95……給紙装置 951……給紙モーター 952……給紙ローラー 952a……従動ローラー 952b……駆動ローラー 96……制御部 97……操作パネル P……記録用紙   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet recording head 11 ... Nozzle plate 111 ... Nozzle hole 112 ... Substrate 113 ... Liquid-repellent film 114 ... First undercoat film 115 ... Second undercoat film 12 ... Ink chamber substrate 121 ... Ink chamber 122 ... Side wall 123 ... Reservoir chamber 124 ... Supply port 13 ... Vibration plate 131 ... Communication hole 14 ... Piezoelectric element 21 ... Plate 9 ... Inkjet printer 92 ... Main body 921 ... Tray 922 …… Discharge port 93 …… Head unit 931 …… Ink cartridge 932 …… Carriage 94 …… Printing device 941 …… Carriage motor 942 …… Reciprocating mechanism 943 …… Carriage guide shaft 944 …… Timing belt 95… ... Feeding device 951 ... Feeding motor 952 ... Feeding roller 52a ...... driven roller 952b ...... drive roller 96 ...... controller 97 ...... operation panel P ...... recording paper

Claims (10)

液滴を吐出する複数のノズル孔が形成された基板と、該基板の前記液滴を吐出する側の面に、少なくとも前記ノズル孔の周囲を囲うように設けられ、カップリング剤で構成された撥液膜とを有し、
前記基板と撥液膜との間に設けられ、プラズマ重合膜で構成された2層以上の下地膜を有することを特徴とするノズルプレート。
A substrate formed with a plurality of nozzle holes for discharging droplets and a surface of the substrate on the side for discharging droplets are provided so as to surround at least the periphery of the nozzle holes, and are composed of a coupling agent. A liquid repellent film,
A nozzle plate comprising a base film of two or more layers provided between the substrate and the liquid repellent film and formed of a plasma polymerization film.
前記2層以上の下地膜として、第1の下地膜と、これより前記撥液膜側に位置する第2の下地膜とを有しており、
前記第1の下地膜は、その平均厚さが、前記第2の下地膜より厚いものである請求項1に記載のノズルプレート。
As the base film of the two or more layers, it has a first base film and a second base film located on the liquid repellent film side from this,
2. The nozzle plate according to claim 1, wherein the first base film has an average thickness larger than that of the second base film.
前記第1の下地膜は、その結晶化度が、前記第2の下地膜より高いものである請求項2に記載のノズルプレート。   The nozzle plate according to claim 2, wherein the first base film has a crystallinity higher than that of the second base film. 前記プラズマ重合膜は、シロキサン結合を含むSi骨格と、該Si骨格に結合し有機基からなる脱離基とを含むものである請求項1ないし3のいずれかに記載のノズルプレート。   The nozzle plate according to any one of claims 1 to 3, wherein the plasma polymerized film includes a Si skeleton including a siloxane bond and a leaving group bonded to the Si skeleton and including an organic group. 前記プラズマ重合膜は、ポリオルガノシロキサンを主材料とするものである請求項4に記載のノズルプレート。   The nozzle plate according to claim 4, wherein the plasma polymerized film is mainly composed of polyorganosiloxane. 液滴を吐出する複数のノズル孔が形成された基板と、該基板の前記液滴を吐出する側の面に、少なくとも前記ノズル孔の周囲を囲うように設けられた撥液膜とを有するノズルプレートの製造方法であって、
前記基板の前記液滴を吐出する側の面に、プラズマ重合法により2層以上の下地膜を形成する第1の工程と、
前記下地膜の表面に、エネルギーを付与する第2の工程と、
前記下地膜の表面に、カップリング剤を供給し、前記撥液膜を形成する第3の工程と、を有することを特徴とするノズルプレートの製造方法。
A nozzle having a substrate on which a plurality of nozzle holes for discharging droplets are formed, and a liquid repellent film provided on the surface of the substrate on the side for discharging droplets so as to surround at least the periphery of the nozzle holes A method of manufacturing a plate,
A first step of forming a base film of two or more layers by a plasma polymerization method on the surface of the substrate on which the droplets are to be discharged;
A second step of applying energy to the surface of the base film;
And a third step of forming a liquid repellent film by supplying a coupling agent to the surface of the base film.
前記第1の工程において2層以上の下地膜を成膜する際に、プラズマ重合法による成膜条件を各層で異ならせる請求項6に記載のノズルプレートの製造方法。   The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 6, wherein when forming the base film of two or more layers in the first step, the film forming conditions by the plasma polymerization method are different for each layer. さらに、前記下地膜および前記撥液膜を加熱する第4の工程を有する請求項6または7に記載のノズルプレートの製造方法。   Furthermore, the manufacturing method of the nozzle plate of Claim 6 or 7 which has a 4th process of heating the said base film and the said liquid-repellent film. 請求項1ないし5のいずれかに記載のノズルプレートを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   A droplet discharge head comprising the nozzle plate according to claim 1. 請求項9に記載の液滴吐出ヘッドを備える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 9.
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