JP2017087512A - Liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid and manufacturing method for liquid ejection head - Google Patents

Liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid and manufacturing method for liquid ejection head Download PDF

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小林 陽介
Yosuke Kobayashi
陽介 小林
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid ejection head in which residual liquid on an ejection surface of a liquid ejection member can be easily wiped out and removed, and which therefore enables its ejection stability and durability to be improved.SOLUTION: The liquid ejection head comprises a liquid ejection member having a liquid ejection portion through which liquid is ejected, an individual liquid chamber which is in communication with the liquid ejection portion and is filled with liquid, a vibration member which transmits pressure to the individual chamber, and pressure generation means that displaces the vibration member. A region in the vicinity of the liquid ejection portion, on the ejection surface through which liquid is ejected, of the liquid ejection member, is set as a liquid ejection region, and a region other than the liquid ejection region on the ejection surface is set as a non-liquid ejection region. On the ejection surface, a metal oxide film containing Si and metal A and a liquid repellent film are formed. A ratio of the metal A of the metal oxide film formed in the non-liquid ejection region is higher than a ratio of the metal A of the metal oxide film formed in the liquid ejection region.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び液体吐出ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, an apparatus for discharging liquid, and a method for manufacturing a liquid discharge head.

従来、コンピュータやワークステーションから画像を出力する装置として液体を記録媒体に吐出して画像の形成を行うインクジェット方式の画像記録装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for outputting an image from a computer or a workstation, an ink jet type image recording apparatus that forms an image by discharging a liquid onto a recording medium is known.

この画像記録装置は、液体(液滴、インク滴などとも称されることがある)を吐出する複数の液体吐出部を有する液体吐出部材と、各液体吐出部が連通する液流路(加圧室、加圧液室、圧力室、液室、インク室、吐出室等とも称される)を形成する液流路形成部材と、液流路の少なくとも一つの壁面を形成する変形可能な振動部材と、各流路内のインクを加圧して液体吐出部からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生させる圧力発生素子などの電気機械変換素子、あるいはヒータなどの電気熱変換素子、もしくは電極などの静電気力発生手段などからなるエネルギー発生手段(アクチュエータ素子)とを備えた液体吐出ヘッドを搭載することが知られている。
この液体吐出ヘッドのアクチュエータ素子を画像情報に応じて駆動することで液体吐出部材から液体を吐出させて画像を記録する。
This image recording apparatus includes a liquid discharge member having a plurality of liquid discharge portions that discharge liquid (sometimes referred to as droplets, ink droplets, and the like), and a liquid flow path (pressurization) that communicates with each liquid discharge portion. Chamber, pressurized liquid chamber, pressure chamber, liquid chamber, ink chamber, discharge chamber, etc.) and a deformable vibration member that forms at least one wall surface of the liquid channel And an electromechanical conversion element such as a pressure generation element that generates pressure for pressurizing the ink in each flow path to discharge ink droplets from the liquid discharge portion, or an electrothermal conversion element such as a heater, or an electrode. It is known to mount a liquid discharge head provided with energy generation means (actuator element) including electrostatic force generation means.
By driving the actuator element of the liquid discharge head according to image information, liquid is discharged from the liquid discharge member to record an image.

液体吐出部材は、液体を吐出するために複数の液体吐出部を有している。また、液体吐出部材の吐出面には、液を弾くための撥液膜や、液体吐出部材の吐出面と撥液膜との密着性を強めるための密着膜、もしくは、液に対する耐久性を向上させるための合金膜が形成されることがある。   The liquid discharge member has a plurality of liquid discharge portions for discharging liquid. Also, on the discharge surface of the liquid discharge member, the liquid repellent film for repelling liquid, the adhesion film for enhancing the adhesion between the discharge surface of the liquid discharge member and the liquid repellent film, or the durability against liquid is improved. An alloy film may be formed.

しかし、液体吐出部材の吐出面、主に液体吐出部周辺には、液体を吐出する際に残った液(残液とも称される)が付着する。そのため、この残液による他の液体吐出部の汚染や、残液が固着することによる吐出不安定化といった問題が生じてしまう。
従来技術では、ワイパーにより払拭することで残液を除去し、液体吐出部材の吐出面を清潔に保っているが、ワイパーのみでの除去では十分ではなく、ワイピングの回数を重ねるごとに撥液膜が劣化するため、ワイピング性能の低下という問題も生じる。
液体吐出部材の吐出面を清潔に保つことについて、さらなる改善が求められていた。
However, the liquid remaining when the liquid is discharged (also referred to as residual liquid) adheres to the discharge surface of the liquid discharge member, mainly around the liquid discharge portion. For this reason, problems such as contamination of other liquid discharge portions due to the residual liquid and unstable discharge due to the residual liquid sticking occur.
In the prior art, the remaining liquid is removed by wiping with a wiper, and the discharge surface of the liquid discharge member is kept clean. However, the removal with only the wiper is not sufficient. As a result, the wiping performance is degraded.
Further improvement has been demanded for keeping the discharge surface of the liquid discharge member clean.

特許文献1では、液体吐出部材の吐出面に表面粗さの異なる平滑面部と粗面部を設け、平滑面部を撥液化、粗面部を親液化し、粗面部を平滑面部よりも低くすること(溝を形成すること)で、液体吐出部付近に付着したインクを粗面部に溜める方法が提案されている。しかしながら、特許文献1で提案されている方法では、粗面部の溝は重力に逆らう方向であるため、粗面部に溜まったインクが漏れ、液体吐出部材の吐出面を汚染する可能性がある。   In Patent Document 1, a smooth surface portion and a rough surface portion having different surface roughness are provided on the discharge surface of a liquid discharge member, the smooth surface portion is made liquid-repellent, the rough surface portion is made lyophilic, and the rough surface portion is made lower than the smooth surface portion (grooves). In other words, a method has been proposed in which the ink adhering to the vicinity of the liquid ejection portion is accumulated on the rough surface portion. However, in the method proposed in Patent Document 1, since the groove of the rough surface portion is in a direction against gravity, ink accumulated in the rough surface portion may leak and contaminate the discharge surface of the liquid discharge member.

特許文献2では、液体吐出部材の吐出面に撥液領域と非撥液領域を形成し、撥液領域と非撥液領域が電位差を持つように電圧を印加することで、インクミストを非撥液領域に誘導し、液体吐出部へのインクの流入を防いでいる。しかしながら、特許文献2で提案されている方法では、インクが液体吐出部材の非撥液領域に溜まるため、溜まったインクによる液体吐出部材やヘッドの汚染が考えられ、汚染による吐出不良が発生する可能性がある。   In Patent Document 2, a liquid-repellent region and a non-liquid-repellent region are formed on the ejection surface of a liquid ejection member, and a voltage is applied so that the liquid-repellent region and the non-liquid-repellent region have a potential difference. The ink is guided to the liquid region to prevent the ink from flowing into the liquid discharge portion. However, in the method proposed in Patent Document 2, since ink is accumulated in the non-liquid-repellent region of the liquid ejection member, the liquid ejection member and the head may be contaminated by the accumulated ink, and ejection failure due to contamination may occur. There is sex.

特許文献3では、液体吐出部材に液体吐出部周辺に傾斜を形成し、傾斜表面の撥液性を液体吐出部近傍の撥液性よりも低くすることで、液体吐出部付近に付着したインクの移動をスムーズにし、ワイピングによるインクの払拭を効果的にする方法が提案されている。しかしながら、特許文献3で提案されている方法は、液体吐出部材の構造が複雑であり、液体吐出部周辺への傾斜面の形成や、傾斜表面と液体吐出部近傍における異なる撥液性を有する撥液膜の形成といった液体吐出部材の吐出面を加工するための処理工数がかかってしまう。   In Patent Document 3, an inclination is formed around the liquid ejection part in the liquid ejection member, and the liquid repellency of the inclined surface is made lower than the liquid repellency near the liquid ejection part, whereby the ink adhering to the vicinity of the liquid ejection part is formed. There has been proposed a method for smooth movement and effective wiping of ink by wiping. However, in the method proposed in Patent Document 3, the structure of the liquid ejection member is complicated, and an inclined surface is formed around the liquid ejection portion, and different liquid repellency is provided between the inclined surface and the liquid ejection portion. Processing steps for processing the discharge surface of the liquid discharge member, such as formation of a liquid film, are required.

以上、液体吐出部材の吐出面の残液をワイパーによる払拭、除去を容易にすることで、液体吐出ヘッドの吐出安定性及び耐久性を向上させるとともに、処理工数の少ない液体吐出ヘッドが求められていた。   As described above, there is a need for a liquid discharge head that improves the discharge stability and durability of the liquid discharge head by facilitating wiping and removing the residual liquid on the discharge surface of the liquid discharge member with a wiper, and requires less processing steps. It was.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、液体吐出部材の吐出面における残液の払拭、除去を容易に行うことができ、吐出安定性及び耐久性を向上させることができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and is capable of easily wiping and removing residual liquid on the discharge surface of a liquid discharge member, and improving liquid discharge stability and durability. The object is to provide a head.

上記課題を解決するために、本発明は、液体が吐出される液体吐出部を有する液体吐出部材と、該液体吐出部と連通し、液体が充填される個別液室と、該個別液室に圧力を伝える振動部材と、該振動部材を変位させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出部材の前記液体が吐出する吐出面における前記液体吐出部近傍の領域を液体吐出領域とし、前記吐出面における前記液体吐出領域を除いた領域を非液体吐出領域とし、前記吐出面には、Siと金属Aを含む金属酸化膜、及び、撥液膜が形成され、前記非液体吐出領域に形成された金属酸化膜の金属Aの比率は、前記液体吐出領域に形成された金属酸化膜の金属Aの比率よりも高いことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a liquid discharge member having a liquid discharge portion from which liquid is discharged, an individual liquid chamber communicating with the liquid discharge portion and filled with liquid, and the individual liquid chamber. A liquid discharge head having a vibration member for transmitting pressure and a pressure generating means for displacing the vibration member, wherein the liquid discharge portion discharges a region in the vicinity of the liquid discharge portion on the discharge surface from which the liquid is discharged. A region excluding the liquid discharge region on the discharge surface is defined as a non-liquid discharge region, and a metal oxide film containing Si and metal A and a liquid repellent film are formed on the discharge surface, and the non-liquid The metal A ratio of the metal oxide film formed in the discharge region is higher than the metal A ratio of the metal oxide film formed in the liquid discharge region.

本発明によれば、液体吐出部材の吐出面における残液の払拭、除去を容易に行うことができ、吐出安定性及び耐久性を向上させることができる液体吐出ヘッドを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid discharge head which can perform the wiping and removal of the residual liquid in the discharge surface of a liquid discharge member easily, and can improve discharge stability and durability can be provided.

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of an example of the liquid discharge head which concerns on this invention. 従来例に係る液体吐出ヘッドにおける要部断面模式図(a)及び本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における要部断面模式図(b)である。FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a main part of a liquid discharge head according to a conventional example, and FIG. 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における液体吐出部材の上面模式図(a)及び断面模式図(b)である。FIG. 2 is a schematic top view (a) and a schematic cross-sectional view (b) of a liquid discharge member in an example of a liquid discharge head according to the present invention. 従来例に係る液体吐出ヘッドにおける液体吐出部材の断面模式図(a)及び(b)である。It is a cross-sectional schematic diagram (a) and (b) of a liquid discharge member in a liquid discharge head according to a conventional example. 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における液体吐出部材の断面模式図(a)及び(b)である。4A and 4B are schematic cross-sectional views (a) and (b) of a liquid discharge member in an example of a liquid discharge head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における液体吐出部材の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the liquid ejection member in another example of the liquid ejection head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における液体吐出部材の断面模式図(a)及び(b)である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view (a) and (b) of a liquid discharge member in another example of a liquid discharge head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における液体吐出部材の断面模式図(a)及び(b)である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view (a) and (b) of a liquid discharge member in another example of a liquid discharge head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例における膜形成の方法を説明するための上面模式図(a)及び(b)並びに断面模式図(c)及び(d)である。4A and 4B are schematic top views (a) and (b) and schematic cross-sectional views (c) and (d) for explaining a film forming method in an example of a liquid discharge head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における膜形成の方法を説明するための断面模式図(a)及び(b)である。10A and 10B are schematic cross-sectional views (a) and (b) for explaining a film formation method in another example of the liquid discharge head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における膜形成の方法を説明するための断面模式図(a)〜(c)である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view (a) to (c) for explaining a film formation method in another example of the liquid ejection head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ヘッドの他の例における膜形成の方法を説明するための断面模式図(a)〜(c)である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view (a) to (c) for explaining a film formation method in another example of the liquid ejection head according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically the composition of an example of the device which discharges the liquid concerning the present invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例の構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of an example of the apparatus which discharges the liquid which concerns on this invention.

以下、本発明に係る液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置及び液体吐出ヘッドの製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Hereinafter, a liquid discharge head, a liquid discharge unit, an apparatus for discharging liquid, and a method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art, and any aspect is possible. As long as the functions and effects of the present invention are exhibited, the scope of the present invention is included.

本発明は、液体が吐出される液体吐出部を有する液体吐出部材と、該液体吐出部と連通し、液体が充填される個別液室と、該個別液室に圧力を伝える振動部材と、該振動部材を変位させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドであって、前記液体吐出部材の前記液体が吐出する吐出面における前記液体吐出部近傍の領域を液体吐出領域とし、前記吐出面における前記液体吐出領域を除いた領域を非液体吐出領域とし、前記吐出面には、Siと金属Aを含む金属酸化膜、及び、撥液膜が形成され、前記非液体吐出領域に形成された金属酸化膜の金属Aの比率は、前記液体吐出領域に形成された金属酸化膜の金属Aの比率よりも高いことを特徴とする。   The present invention includes a liquid discharge member having a liquid discharge portion from which liquid is discharged, an individual liquid chamber that communicates with the liquid discharge portion and is filled with liquid, a vibration member that transmits pressure to the individual liquid chamber, A liquid discharge head having pressure generating means for displacing the vibration member, wherein a region in the vicinity of the liquid discharge portion on the discharge surface from which the liquid is discharged of the liquid discharge member is defined as a liquid discharge region, A region excluding the liquid discharge region is defined as a non-liquid discharge region, and a metal oxide film containing Si and metal A and a liquid repellent film are formed on the discharge surface, and the metal oxide formed in the non-liquid discharge region The ratio of the metal A in the film is higher than the ratio of the metal A in the metal oxide film formed in the liquid discharge region.

(液体吐出ヘッドの基本構成)
まず、本発明に係る液体吐出ヘッドの基本となる構成について説明する。構成については必要に応じて適宜変更が可能であるが、以下、一実施形態について説明する。
(Basic configuration of liquid discharge head)
First, the basic configuration of the liquid discharge head according to the present invention will be described. Although the configuration can be appropriately changed as necessary, one embodiment will be described below.

本実施形態に係る液体吐出ヘッドの主要構成を図1に基づいて説明する。図1は本実施形態における断面模式図である。
図1では流路ユニット31とアクチュエータユニット32とがフレーム33を介して一体に固定して構成されている。流路ユニット31は、液体吐出部材22、チャンバープレート35、及び振動部材36を積層し、アクチュエータユニット32の圧力発生手段である個々の圧力発生素子37(圧力発生手段)の伸縮により圧力室38(個別液室)を縮小、膨張させて液体を吐出するように構成されている。
液体吐出部材22には圧力室38に連通する液体吐出部2が穿設されており、またチャンバープレート35には圧力室38、流体抵抗34が形成されている。液体吐出部材22は、例えば、Niプレート、SUSプレート等を用いることができる。
A main configuration of the liquid discharge head according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view in the present embodiment.
In FIG. 1, the flow path unit 31 and the actuator unit 32 are integrally fixed via a frame 33. The flow path unit 31 includes a liquid discharge member 22, a chamber plate 35, and a vibration member 36, and a pressure chamber 38 (pressure generation unit) that is a pressure generation unit of the actuator unit 32 is expanded and contracted. The individual liquid chamber) is reduced and expanded to discharge the liquid.
The liquid discharge member 22 is provided with a liquid discharge portion 2 communicating with the pressure chamber 38, and the pressure chamber 38 and the fluid resistance 34 are formed in the chamber plate 35. As the liquid discharge member 22, for example, a Ni plate, a SUS plate, or the like can be used.

振動部材36は、圧力発生素子37の先端に当接する凸部42と、弾性変形可能なダイヤフラム部43と各圧力室38に対向するように設けられている。またフレーム33に設けられた共通液室11からの液供給口45が形成されている。また共通液室11に面する領域にも上述のダイヤフラム部43と同様のダイヤフラム部44が構成されている。   The vibration member 36 is provided so as to face the convex portion 42 that contacts the tip of the pressure generating element 37, the elastically deformable diaphragm portion 43, and each pressure chamber 38. Further, a liquid supply port 45 from the common liquid chamber 11 provided in the frame 33 is formed. A diaphragm portion 44 similar to the above-described diaphragm portion 43 is also formed in the area facing the common liquid chamber 11.

流路ユニット31は、ステンレス(SUS)で形成したチャンバープレート35と、前に説明した液体吐出部材22と、振動部材36とを接合したものである。振動部材36は、圧延製金属板48に、圧力発生素子37の変位により弾性変形が可能で、インクに対する耐蝕性を備えた例えばポリイミド(PI)やポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等の高分子フィルム49を積層して構成されている。要所に貫通孔からなる位置決め孔が穿設されており、ダイヤフラム部43、44を形成すべき領域をエッチングして圧延製金属板48により凸部42が形成されている。   The flow path unit 31 is obtained by joining a chamber plate 35 made of stainless steel (SUS), the liquid discharge member 22 described above, and a vibration member 36. The vibrating member 36 can be elastically deformed by the displacement of the pressure generating element 37 on the rolled metal plate 48, and has a polymer film 49 such as polyimide (PI) or polyphenylene sulfide (PPS) resin having corrosion resistance to ink. Are laminated. Positioning holes made of through holes are formed at important points, and regions 42 where the diaphragm portions 43 and 44 are to be formed are etched to form the convex portions 42 by the rolled metal plate 48.

液体吐出部2は圧力室38に対応して例えば直径10〜30μmの大きさで形成する。また、液体吐出部材面(吐出方向の表面すなわち吐出面)には、液体との撥液性を確保するため、撥液膜4を形成している(撥液膜4の詳細は後述する)。   The liquid ejection part 2 is formed to have a diameter of, for example, 10 to 30 μm corresponding to the pressure chamber 38. Further, a liquid repellent film 4 is formed on the liquid discharge member surface (surface in the discharge direction, that is, the discharge surface) in order to ensure liquid repellency with the liquid (details of the liquid repellent film 4 will be described later).

そして、振動部材36の面外側(圧力室38と反対面側)に各圧力室38に対応して圧力発生手段としての圧力発生素子37を接合している。これらの振動部材36と圧力発生素子37によって振動部材36の可動部分であるダイヤフラム部43を変形させる圧電型アクチュエータを構成している。   A pressure generating element 37 as a pressure generating unit is joined to the outer side of the vibration member 36 (on the side opposite to the pressure chamber 38) corresponding to each pressure chamber 38. These vibrating member 36 and pressure generating element 37 constitute a piezoelectric actuator that deforms the diaphragm portion 43 that is a movable part of the vibrating member 36.

液体吐出ヘッドでは、圧力発生素子37を溝加工(スリット加工)によって分断することなく形成する。また、圧力発生素子37の一端面には各圧力発生素子37aに駆動波形を与えるためのFPC(Flexible printed circuits)ケーブル50を接続している。   In the liquid discharge head, the pressure generating element 37 is formed without being divided by groove processing (slit processing). Further, an FPC (Flexible printed circuits) cable 50 for applying a driving waveform to each pressure generating element 37 a is connected to one end face of the pressure generating element 37.

なお、圧力発生素子37の圧電方向としてd33方向の変位を用いて圧力室38内の液体を加圧する構成とすることも、圧力発生素子37の圧電方向としてd31方向の変位を用いて圧力室内の液体を加圧する構成とすることもできる。本実施形態ではd33方向の変位を用いた構成をとっている。   The pressure generating element 37 may be configured to pressurize the liquid in the pressure chamber 38 using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the pressure generating element 37, or may be configured to use the displacement in the d31 direction as the piezoelectric direction of the pressure generating element 37. It can also be set as the structure which pressurizes a liquid. In the present embodiment, a configuration using displacement in the d33 direction is adopted.

ベース部材51は金属材料で形成することが好ましい。ベース部材51の材質(材料)が金属であれば、圧力発生素子37の自己発熱による蓄熱を防止することができる。圧力発生素子37とベース部材51は接着剤により接着接合しているが、チャンネル数が増えると、圧力発生素子37の自己発熱により100℃近くまで温度が上昇し、接合強度が著しく低下することになる。   The base member 51 is preferably formed of a metal material. If the material (material) of the base member 51 is a metal, heat storage due to self-heating of the pressure generating element 37 can be prevented. The pressure generating element 37 and the base member 51 are adhesively bonded with an adhesive. However, when the number of channels increases, the temperature increases to nearly 100 ° C. due to self-heating of the pressure generating element 37, and the bonding strength decreases significantly. Become.

また、自己発熱によりヘッド内部の温度上昇が発生し、液体温度が上昇するが、液体の温度が上昇すると、液体粘度が低下し、噴射特性に大きな影響を与える。従って、ベース部材51を金属材料で形成して圧力発生素子37の自己発熱による蓄熱を防止することで、これらの接合強度の低下、液体粘度の低下による噴射特性の劣化を防止することができる。   In addition, the temperature inside the head increases due to self-heating, and the liquid temperature rises. However, when the temperature of the liquid rises, the liquid viscosity decreases and the ejection characteristics are greatly affected. Therefore, by forming the base member 51 with a metal material and preventing heat storage due to self-heating of the pressure generating element 37, it is possible to prevent the deterioration of the jetting characteristics due to the decrease in the bonding strength and the liquid viscosity.

また、FPCケーブル50には各チャンネル(各圧力室38に対応する)を駆動する駆動波形(電気信号)を印加するためのドライバIC52を複数搭載している。   The FPC cable 50 is equipped with a plurality of driver ICs 52 for applying drive waveforms (electric signals) for driving each channel (corresponding to each pressure chamber 38).

さらに、振動部材36の周囲にはフレーム33を接着剤で接合している。そして、このフレーム33には、ドライバIC52と少なくともベース部材51を挟んで反対側に配置されるように、圧力室38に外部から液体を供給するための共通液室11を形成している。   Further, the frame 33 is joined around the vibration member 36 with an adhesive. The frame 33 is formed with a common liquid chamber 11 for supplying a liquid from the outside to the pressure chamber 38 so as to be disposed on the opposite side of the driver IC 52 and at least the base member 51.

共通液室11は、振動部材36の液体供給口45を介して流体抵抗部34及び圧力室38に連通している。共通液室11には、ダイヤフラム部44によってダンパー室53が形成され、液体吐出によって共通液室11内に発生する圧力波を減衰させ、液体吐出を安定させる。   The common liquid chamber 11 communicates with the fluid resistance portion 34 and the pressure chamber 38 via the liquid supply port 45 of the vibration member 36. In the common liquid chamber 11, a damper chamber 53 is formed by the diaphragm portion 44, and a pressure wave generated in the common liquid chamber 11 by liquid discharge is attenuated to stabilize liquid discharge.

圧力発生素子37は、圧電層(圧電材料層)54と内部電極55A及び内部電極55Bとを交互に積層し、両端面に共通側外部電極56と個別側外部電極57とを設けた状態で、スリット加工(溝加工)を施して溝を入れることにより、複数の圧力発生素子を形成している。   In the pressure generating element 37, the piezoelectric layers (piezoelectric material layers) 54, the internal electrodes 55A and the internal electrodes 55B are alternately stacked, and the common external electrodes 56 and the individual external electrodes 57 are provided on both end faces. A plurality of pressure generating elements are formed by slitting (grooving) and inserting grooves.

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、圧力発生素子37の駆動部に対して選択的に例えば20〜550Vの駆動パルス電圧を印加することによって、パルス電圧が印加された駆動部が積層方向に伸びてダイヤフラム部を液体吐出部材方向に変形させ、圧力室38の容積/体積変化によって圧力室38内の液体が加圧され、液体吐出部2から液体が吐出(噴射)される。   In the liquid discharge head configured as described above, by selectively applying a driving pulse voltage of, for example, 20 to 550 V to the driving unit of the pressure generating element 37, the driving unit to which the pulse voltage is applied is arranged in the stacking direction. The diaphragm portion is extended and deformed in the direction of the liquid ejection member, the liquid in the pressure chamber 38 is pressurized by the volume / volume change of the pressure chamber 38, and the liquid is ejected from the liquid ejection portion 2.

次に、液体吐出部材22の要部拡大模式図を図2に示す。図2は液体吐出部材22における1つの液体吐出部2を拡大して説明するための断面模式図である。図2(a)は従来例であり、図2(b)は本発明に含まれる一実施形態の例である。なお、図2(a)は図4(a)と、図2(b)は図3(b)と同じ構成である。   Next, an enlarged schematic view of the main part of the liquid ejection member 22 is shown in FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for enlarging and explaining one liquid ejection part 2 in the liquid ejection member 22. FIG. 2A shows a conventional example, and FIG. 2B shows an example of an embodiment included in the present invention. 2A is the same as FIG. 4A, and FIG. 2B is the same as FIG. 3B.

図2に示される液体吐出ヘッドの例では、複数の液体吐出部2が形成された液体吐出部材22と、各液体吐出部2が連通する圧力室38を有するチャンバープレート35及び振動部材36とが接合されている。なお、接着剤等、一部図示を省略している。また図2では圧力室38(個別液室)が図示されているが、あくまでも説明のための模式図であり、形状、大きさは必ずしも現実のものと一致しているわけではない。
また撥水膜4は、詳細は後述するが、例えばパーフルオロポリエーテルからなる。
In the example of the liquid discharge head shown in FIG. 2, the liquid discharge member 22 in which a plurality of liquid discharge portions 2 are formed, and the chamber plate 35 and the vibration member 36 having a pressure chamber 38 with which each liquid discharge portion 2 communicates. It is joined. In addition, some illustrations, such as an adhesive agent, are abbreviate | omitted. Further, although the pressure chamber 38 (individual liquid chamber) is illustrated in FIG. 2, it is a schematic diagram for explanation only, and the shape and size do not necessarily match the actual ones.
The water repellent film 4 is made of perfluoropolyether, for example, as will be described in detail later.

図2(a)は、液体吐出部材22の吐出面5に密着膜3及び撥液膜4が形成されており、液体吐出部材22の密着膜3上に形成された撥液膜4は、吐出面5の位置によって撥液性に差がないため、撥液性が均一となっている。
一方、図2(b)は、液体吐出部材22の吐出面5において、液体吐出部2の近傍領域(液体吐出領域)5aに形成された金属酸化膜6aと、非液体吐出領域5bに形成された金属酸化膜6bとが形成されている。金属酸化膜6a、金属酸化膜6b上に、それぞれ撥液膜4a、撥液膜4bが形成されている。詳細は各実施形態にて説明するが、撥液膜4aの撥液性は撥液膜4bの撥液性よりも高くなっている。
In FIG. 2A, the adhesion film 3 and the liquid repellent film 4 are formed on the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22, and the liquid repellent film 4 formed on the adhesion film 3 of the liquid ejection member 22 is ejected. Since there is no difference in liquid repellency depending on the position of the surface 5, the liquid repellency is uniform.
On the other hand, FIG. 2B shows a metal oxide film 6a formed in a region (liquid discharge region) 5a near the liquid discharge portion 2 and a non-liquid discharge region 5b on the discharge surface 5 of the liquid discharge member 22. A metal oxide film 6b is formed. A liquid repellent film 4a and a liquid repellent film 4b are formed on the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b, respectively. Although details will be described in each embodiment, the liquid repellency of the liquid repellent film 4a is higher than the liquid repellency of the liquid repellent film 4b.

(液体吐出ヘッドの各実施形態)
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各実施形態における金属酸化膜、撥液膜の形成方法についてはまとめて後述する。
(Each embodiment of the liquid discharge head)
Next, embodiments of the liquid discharge head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the formation method of the metal oxide film and the liquid repellent film in each embodiment will be described later.

<第1の実施形態>
図3は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドに用いられる液体吐出部材を説明する模式図であり、図3(a)は液体吐出部材の上面図、図3(b)は液体吐出部材の断面図を模式的に示す図である。
<First Embodiment>
3A and 3B are schematic views for explaining a liquid discharge member used in the liquid discharge head according to the present embodiment, FIG. 3A is a top view of the liquid discharge member, and FIG. 3B is a cross-section of the liquid discharge member. It is a figure which shows a figure typically.

図3(a)に示すように、液体吐出部2は4列形成されており、2列がそれぞれ近傍に形成されている。液体吐出部材22の液体が吐出する吐出面5における液体吐出部2近傍の領域を液体吐出領域5aとし、吐出面5における液体吐出領域5aを除いた領域を非液体吐出領域5bとしている。図示されるように、上から見たときの液体吐出部材22の両端が液体吐出領域5aとなっており、それらが挟むように非吐出領域5bとなっている。他の形態も後述するが、本発明ではこの構成に制限されるものではない。   As shown in FIG. 3A, the liquid ejection units 2 are formed in four rows, and the two rows are formed in the vicinity. A region in the vicinity of the liquid ejection portion 2 on the ejection surface 5 from which the liquid of the liquid ejection member 22 is ejected is defined as a liquid ejection region 5a, and a region on the ejection surface 5 excluding the liquid ejection region 5a is defined as a non-liquid ejection region 5b. As shown in the drawing, both ends of the liquid ejection member 22 when viewed from above are liquid ejection areas 5a, and are non-ejection areas 5b so as to sandwich them. Although other forms will be described later, the present invention is not limited to this configuration.

図3(b)に示すように、液体吐出部材22の吐出面5において、液体吐出部2の近傍領域(液体吐出領域)5aに形成された金属酸化膜6aと、非液体吐出領域5bに形成された金属酸化膜6bとが形成されている。なお、図3(b)では説明のために、吐出領域5aと非吐出領域5bを液体吐出部材22の下側に図示しているが、両者は液体吐出部材22の吐出面5に形成されるものである(以下のその他の実施形態においても同様である)。   As shown in FIG. 3B, on the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22, the metal oxide film 6a formed in the vicinity area (liquid ejection area) 5a of the liquid ejection section 2 and the non-liquid ejection area 5b are formed. The formed metal oxide film 6b is formed. 3B, for the sake of explanation, the discharge region 5a and the non-discharge region 5b are illustrated below the liquid discharge member 22, but both are formed on the discharge surface 5 of the liquid discharge member 22. (The same applies to other embodiments below).

また図3(b)では、金属酸化膜6a、金属酸化膜6b上に、それぞれ撥液膜4a、撥液膜4bが形成されている。本発明では、金属酸化膜6a及び金属酸化膜6bは、Siと金属Aを含む金属酸化膜であり、金属酸化膜6bにおける金属Aの比率は、金属酸化膜6aにおける金属Aの比率よりも高い。すなわち、非液体吐出領域5bに形成された金属酸化膜6bの金属Aの比率は、液体吐出領域5aに形成された金属酸化膜6bの金属Aの比率よりも高くなっている。   In FIG. 3B, a liquid repellent film 4a and a liquid repellent film 4b are formed on the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b, respectively. In the present invention, the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b are metal oxide films containing Si and metal A, and the ratio of metal A in the metal oxide film 6b is higher than the ratio of metal A in the metal oxide film 6a. . That is, the ratio of the metal A of the metal oxide film 6b formed in the non-liquid discharge region 5b is higher than the ratio of the metal A of the metal oxide film 6b formed in the liquid discharge region 5a.

次に、図4、図5に基づいて、液体吐出部材22の吐出面5における残液移動を模式的に説明する。図4は本発明に含まれない従来例を説明するものであり、図5は本実施形態を説明するものである。   Next, based on FIGS. 4 and 5, the residual liquid movement on the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22 will be schematically described. FIG. 4 illustrates a conventional example not included in the present invention, and FIG. 5 illustrates the present embodiment.

図4は、液体吐出部材22の吐出面5に密着膜3及び撥液膜4が形成された構成である。図4(a)の状態では、液体吐出部材22の密着膜3上に形成された撥液膜4は、吐出面5の位置によって撥液性に差がなく、撥液性が均一となっている。そのため、図4(b)に示すように、液体の吐出によって吐出面に付着した残液9の移動が起こらない。従って、残液9の除去はワイピングでのみ行われるため、ワイピング回数を重ねることにより撥液膜4の撥液性が劣化し、ワイピング性能の低下に伴って、吐出面5は残液9により汚染されてしまう。   FIG. 4 shows a configuration in which the adhesion film 3 and the liquid repellent film 4 are formed on the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22. In the state of FIG. 4A, the liquid repellent film 4 formed on the adhesion film 3 of the liquid ejection member 22 has no difference in liquid repellency depending on the position of the ejection surface 5, and the liquid repellency becomes uniform. Yes. Therefore, as shown in FIG. 4B, the residual liquid 9 attached to the ejection surface does not move due to the liquid ejection. Accordingly, since the residual liquid 9 is removed only by wiping, the liquid repellency of the liquid repellent film 4 is deteriorated by repeating the number of wiping operations, and the discharge surface 5 is contaminated by the residual liquid 9 as the wiping performance is lowered. Will be.

一方、図5は本実施形態に係るものである。図5(a)では、液体吐出部材22の吐出面5において、液体吐出領域5aに金属酸化膜6aが形成され、非液体吐出領域5bに金属酸化膜6bが形成されている。また、金属酸化膜6a及び金属酸化膜6b上には、それぞれ撥液膜4a及び撥液膜4bが形成されており、本実施形態では撥液膜4aと撥液膜4bは同じ撥液膜材料である。   On the other hand, FIG. 5 relates to the present embodiment. In FIG. 5A, on the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22, a metal oxide film 6a is formed in the liquid ejection area 5a, and a metal oxide film 6b is formed in the non-liquid ejection area 5b. A liquid repellent film 4a and a liquid repellent film 4b are formed on the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b, respectively. In this embodiment, the liquid repellent film 4a and the liquid repellent film 4b are the same liquid repellent film material. It is.

図5(a)において、金属酸化膜6a及び金属酸化膜6bはSiと金属Aとからなり、金属酸化膜6bの金属Aの比率は、金属酸化膜6aの金属Aの比率よりも高い。その結果、金属酸化膜6aの方が金属酸化膜6bよりも、撥液膜と結合するための官能基密度が多くなり、金属酸化膜6a上及び金属酸化膜6b上では、金属酸化膜と結合する撥液膜の密度が異なる。これにより、金属酸化膜6a上の撥液膜4aは、金属酸化膜6b上の撥液膜4bよりも撥液膜の密度が高く、撥液性が高くなる。従って、撥液膜4aと撥液膜4bの撥液性の差により、図5(b)に示されるように、残液9は非液体吐出領域5bに移動する。このため、液体吐出領域5aのワイピングによる残液9の除去性が向上し、吐出面5が清潔に保たれることで、液体の吐出が安定する。   In FIG. 5A, the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b are made of Si and metal A, and the ratio of metal A in the metal oxide film 6b is higher than the ratio of metal A in the metal oxide film 6a. As a result, the metal oxide film 6a has a higher functional group density for bonding to the liquid repellent film than the metal oxide film 6b, and is bonded to the metal oxide film on the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b. The density of the liquid repellent film is different. As a result, the liquid repellent film 4a on the metal oxide film 6a has a higher liquid repellent film density and higher liquid repellency than the liquid repellent film 4b on the metal oxide film 6b. Therefore, due to the difference in liquid repellency between the liquid repellent film 4a and the liquid repellent film 4b, the remaining liquid 9 moves to the non-liquid ejection area 5b as shown in FIG. 5B. For this reason, the removability of the residual liquid 9 by wiping the liquid discharge area 5a is improved, and the discharge surface 5 is kept clean, so that the liquid discharge is stabilized.

また、ワイピング機能が向上することで、ワイピング回数を減らすことができる。これにより、ワイピングに伴う撥液膜4a及び撥液膜4bの劣化も抑えることができる。さらに、撥液膜4a及び撥液膜4bにおいて、同じ撥液膜材料を用いて撥液性の差を形成することで、液体吐出部材22の処理工数の低減が可能となる。加えて、金属酸化膜6bの方が金属酸化膜6aよりも金属Aの比率が高いことで、非液体吐出領域5bは接液性が高くなる。そのため、非液体吐出領域5bでは、液体吐出領域5aから移動してきた残液9に対する耐久性が向上する。   In addition, the number of wiping operations can be reduced by improving the wiping function. Thereby, deterioration of the liquid repellent film 4a and the liquid repellent film 4b accompanying wiping can also be suppressed. Further, by forming a difference in liquid repellency between the liquid repellent film 4 a and the liquid repellent film 4 b using the same liquid repellent film material, it is possible to reduce the number of processing steps for the liquid ejection member 22. In addition, since the ratio of the metal A is higher in the metal oxide film 6b than in the metal oxide film 6a, the non-liquid discharge region 5b becomes higher in liquid contact. Therefore, in the non-liquid ejection area 5b, durability against the residual liquid 9 that has moved from the liquid ejection area 5a is improved.

また、非液体吐出領域5bに形成された金属酸化膜6bにおける金属Aの比率は、液体吐出領域5aに形成された金属酸化膜6aにおける金属Aの比率よりも20%以上高いことが好ましい。これにより、より撥液性の差が生じることとなり、上記効果がより発揮される。   The ratio of metal A in the metal oxide film 6b formed in the non-liquid discharge region 5b is preferably 20% or more higher than the ratio of metal A in the metal oxide film 6a formed in the liquid discharge region 5a. Thereby, the difference of liquid repellency arises more and the said effect is exhibited more.

金属Aとしては、適宜変更することが可能であるが、例えば、Zr、Ti、Ta等が挙げられる。
金属Aの比率を測定する方法としては、特に制限されるものではないが、例えばXPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)の元素分析により測定することが可能である。
The metal A can be appropriately changed, and examples thereof include Zr, Ti, and Ta.
The method for measuring the ratio of the metal A is not particularly limited, but for example, it can be measured by elemental analysis of XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy).

また、液体吐出領域5a、非液体吐出領域5bは、適宜変更が可能であるが、例えば液体吐出領域5aは、液体吐出部2の端部から150〜250μmの領域とすることができる。なお、液体吐出領域5aと非液体吐出領域5bに形成される金属酸化膜6aと金属酸化膜6bにおける金属Aの比率は、離散的に異なっていてもよいし、金属Aの比率が連続的に変化する箇所があってもよい。   In addition, the liquid ejection area 5a and the non-liquid ejection area 5b can be changed as appropriate. For example, the liquid ejection area 5a can be an area 150 to 250 μm from the end of the liquid ejection section 2. In addition, the ratio of the metal A in the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b formed in the liquid discharge area 5a and the non-liquid discharge area 5b may be discretely different, or the ratio of the metal A may be continuously. There may be places to change.

<第2の実施形態>
次に、本実施形態について、図6を用いて説明する。図6では、液体吐出部材22の吐出面5において、液体吐出領域5aに合金膜7aが形成されており、非液体吐出領域5bに合金膜7bが形成されている。また、合金膜7a及び合金膜7b上には、それぞれ撥液膜4a及び撥液膜4bが形成されている。本実施形態における金属酸化膜は、Siと、酸素を介してSiと結合して不動態膜を形成する遷移金属との合金膜である。そのため、液体による腐食が防止され、耐液性が向上する。
詳細は後述するが、遷移金属は、Zr、Ti及びTaから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
<Second Embodiment>
Next, the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, on the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22, an alloy film 7a is formed in the liquid ejection area 5a, and an alloy film 7b is formed in the non-liquid ejection area 5b. A liquid repellent film 4a and a liquid repellent film 4b are formed on the alloy film 7a and the alloy film 7b, respectively. The metal oxide film in this embodiment is an alloy film of Si and a transition metal that forms a passivated film by bonding to Si through oxygen. Therefore, corrosion by liquid is prevented and liquid resistance is improved.
Although details will be described later, the transition metal is preferably at least one selected from Zr, Ti, and Ta.

<第3の実施形態>
次に、本実施形態について、図7を用いて説明する。図7(a)では、液体吐出部材22の液体吐出領域5aの表面平坦性が、非液体吐出領域5bの表面平坦性よりも高くなるように形成されている。また、図7(b)に示されるように、液体吐出領域5aに金属酸化膜6a、撥液膜10aが形成され、非液体吐出領域5bに金属酸化膜6b、撥液膜10bが形成されている。
<Third Embodiment>
Next, the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7A, the surface flatness of the liquid discharge region 5a of the liquid discharge member 22 is formed to be higher than the surface flatness of the non-liquid discharge region 5b. Further, as shown in FIG. 7B, the metal oxide film 6a and the liquid repellent film 10a are formed in the liquid discharge area 5a, and the metal oxide film 6b and the liquid repellent film 10b are formed in the non-liquid discharge area 5b. Yes.

このように液体吐出領域5aと非液体吐出領域5bの表面平坦性の差が生じていることにより、液体吐出領域5aの方が非液体吐出領域5bよりも、撥液膜と結合するための官能基が多くなり、液体吐出領域5a及び非液体吐出領域5bでは、結合する撥液膜の密度が異なる。そのため、本実施形態では撥液膜10aと撥液膜10bは同じ撥液膜材料であるが、液体吐出領域5a上の撥液膜10aの撥液膜密度は、非液体吐出領域5b上の撥液膜10bの撥液膜密度よりも高くなり、撥液膜10aは撥液膜10bよりも撥液性が高くなる。   As described above, the difference in surface flatness between the liquid discharge region 5a and the non-liquid discharge region 5b is generated, so that the liquid discharge region 5a is more sensitive to bonding with the liquid repellent film than the non-liquid discharge region 5b. The number of groups increases, and the density of the liquid repellent film to be combined differs between the liquid discharge region 5a and the non-liquid discharge region 5b. Therefore, in this embodiment, the liquid repellent film 10a and the liquid repellent film 10b are the same liquid repellent film material, but the liquid repellent film density of the liquid repellent film 10a on the liquid discharge area 5a is the same as that of the non-liquid discharge area 5b. The liquid repellent film density becomes higher than the liquid repellent film density of the liquid film 10b, and the liquid repellent film 10a has higher liquid repellency than the liquid repellent film 10b.

金属酸化膜6a及び金属酸化膜6bにおける金属Aの比率の差による撥液膜密度の差に、液体吐出領域5aと非液体吐出領域5bの表面平坦性に撥液膜密度の差が加わるため、撥液膜10aと撥液膜10bの撥液性の差は、第1の実施形態における撥液膜4aと撥液膜4bの撥液性の差よりも大きくなる。そのため、図7(b)に示すように、撥液膜10aと撥液膜10bの撥液性の差による残液9の液体吐出領域5aから非液体吐出領域5bへの移動がより容易になり、ワイピング機能が向上し、吐出面5が清潔な状態となるため、液体の吐出がより安定する。   Since the difference in the liquid repellent film density due to the difference in the ratio of the metal A in the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b adds a difference in the liquid repellent film density to the surface flatness of the liquid discharge region 5a and the non-liquid discharge region 5b. The difference in liquid repellency between the liquid repellent film 10a and the liquid repellent film 10b is larger than the difference in liquid repellency between the liquid repellent film 4a and the liquid repellent film 4b in the first embodiment. Therefore, as shown in FIG. 7B, the movement of the remaining liquid 9 from the liquid discharge region 5a to the non-liquid discharge region 5b due to the difference in liquid repellency between the liquid repellent film 10a and the liquid repellent film 10b becomes easier. Since the wiping function is improved and the discharge surface 5 is in a clean state, the liquid discharge is more stable.

また、液体吐出領域5aの表面平坦性を非液体吐出領域5bの表面平坦性よりも高くし、撥液膜10aの撥液膜密度を撥液膜10bの撥液膜密度よりも高くすることで、ワイピングによる撥液膜10aの劣化速度が撥液膜10bの劣化速度よりも遅くなる。これに加えて、ワイピング機能の向上により、ワイピング回数の低減が可能となるため、ワイピングによる撥液膜10a及び撥液膜10bの劣化が抑えられる。これらの効果により、液体吐出部近傍の撥液膜の劣化による吐出不良が低減される。   Further, the surface flatness of the liquid discharge region 5a is made higher than the surface flatness of the non-liquid discharge region 5b, and the liquid repellent film density of the liquid repellent film 10a is made higher than the liquid repellent film density of the liquid repellent film 10b. The deterioration rate of the liquid repellent film 10a due to wiping is slower than the deterioration rate of the liquid repellent film 10b. In addition, since the number of wiping operations can be reduced by improving the wiping function, deterioration of the liquid repellent film 10a and the liquid repellent film 10b due to wiping can be suppressed. Due to these effects, ejection defects due to deterioration of the liquid repellent film in the vicinity of the liquid ejection portion are reduced.

液体吐出領域5a、非液体吐出領域5bの表面平坦性は、特に制限されるものではないが、例えばAFM(原子間力顕微鏡)により表面粗さを測定し、求めることが可能である。この場合、液体吐出領域5aの表面粗さは、非液体吐出領域5bの表面粗さよりも小さく、1μm以下であることが好ましい。   The surface flatness of the liquid ejection area 5a and the non-liquid ejection area 5b is not particularly limited, but can be obtained by measuring the surface roughness using, for example, an AFM (atomic force microscope). In this case, the surface roughness of the liquid ejection region 5a is preferably smaller than the surface roughness of the non-liquid ejection region 5b and 1 μm or less.

<第4の実施形態>
次に、本実施形態について、図8を用いて説明する。図8(a)に示されるように、液体吐出部材22の液体吐出領域5aに金属酸化膜6a、撥液膜12が形成され、非液体吐出領域5bに金属酸化膜6b、撥液膜13が形成されている。本実施形態では撥液膜12と撥液膜13は異なる撥液膜材料であり、撥液膜12の撥液性が撥液膜13の撥液性よりも高くなるように材料が選択されている。
<Fourth Embodiment>
Next, this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, the metal oxide film 6a and the liquid repellent film 12 are formed in the liquid discharge region 5a of the liquid discharge member 22, and the metal oxide film 6b and the liquid repellent film 13 are formed in the non-liquid discharge region 5b. Is formed. In this embodiment, the liquid repellent film 12 and the liquid repellent film 13 are different liquid repellent film materials, and the materials are selected so that the liquid repellent property of the liquid repellent film 12 is higher than the liquid repellent property of the liquid repellent film 13. Yes.

また、金属酸化膜6bの金属Aの比率は、金属酸化膜6aの金属Aの比率よりも高いため、撥液膜12は撥液膜13よりも撥液膜密度が高くなる。これにより、撥液膜材料による撥液性の差と、撥液膜密度による撥液性の差により、撥液膜12と撥液膜13の撥液性の差が大きくなり、図8(b)に示されるように、残液9の液体吐出領域5aから非液体吐出領域5bへの移動が容易になる。そのため、ワイピング機能が上がる。さらに、ワイピング機能が上がることで、ワイピング回数を減らし、撥液膜12及び撥液膜13の劣化を防止できる。これにより、吐出安定性をより向上させることができる。   Further, since the ratio of the metal A in the metal oxide film 6 b is higher than the ratio of the metal A in the metal oxide film 6 a, the liquid repellent film 12 has a higher liquid repellent film density than the liquid repellent film 13. As a result, the difference in liquid repellency between the liquid repellent film 12 and the liquid repellent film 13 increases due to the difference in liquid repellency due to the liquid repellent film material and the difference in liquid repellency due to the liquid repellent film density. ), The movement of the remaining liquid 9 from the liquid ejection area 5a to the non-liquid ejection area 5b is facilitated. Therefore, the wiping function is improved. Further, the wiping function is improved, so that the number of wiping operations can be reduced, and the deterioration of the liquid repellent film 12 and the liquid repellent film 13 can be prevented. Thereby, discharge stability can be improved more.

<金属酸化膜及び撥液膜の形成方法>
次に、金属酸化膜及び撥液膜の形成方法を説明する。
密着膜や合金膜といった薄膜の形成は、薄膜原子を被着体に勢いよく付着、堆積させる方法や、薄膜原子雰囲気下に被着体を設置し、付着、堆積させる方法などがある。前者は、例えば、スパッタリングによりエネルギーを持ったターゲット原子を被着体に当てることで、密着膜や合金膜を形成することができる。後者については、例えば、真空中でCVD(Chemical Vapor Deposition)やALD(Atomic Layer Deposition)により気化もしくは昇華や、プラズマ化した薄膜材料を被着体に堆積させて密着膜や合金膜を形成することができる。
<Method of forming metal oxide film and liquid repellent film>
Next, a method for forming a metal oxide film and a liquid repellent film will be described.
Formation of a thin film such as an adhesion film or an alloy film includes a method of vigorously attaching and depositing thin film atoms on an adherend, and a method of attaching and adhering and depositing an adherend in a thin film atom atmosphere. In the former, for example, an adhesion film or an alloy film can be formed by applying target atoms having energy by sputtering to an adherend. As for the latter, for example, vapor deposition or sublimation by CVD (Chemical Vapor Deposition) or ALD (Atomic Layer Deposition) in vacuum, or depositing a plasma thin film material on the adherend to form an adhesion film or an alloy film Can do.

一方、撥液膜の形成は、真空下での蒸着させる方法や、適当な溶媒に溶解させ塗布させる方法がある。前者は、例えば真空排気ポンプにて真空槽内を所定の真空度まで排気した後、撥液材を気化して真空槽に導入し蒸着させることで撥液膜を形成することができる。また、後者については、例えば、撥液材を有機溶剤に溶解させ、ワイヤーバーやドクターブレードなどの冶具でコーティングすることができるし、スピンコーターによって回転塗布することもできる。また、スプレーによって塗布することや塗工液を満たした容器に浸漬塗工(ディッピング)することもできる。なお、上記実施形態における金属酸化膜の形成方法にはスパッタリングを、撥液膜の形成方法には浸漬塗工を用いている。   On the other hand, formation of the liquid repellent film includes a method of vapor deposition under vacuum and a method of dissolving and applying in a suitable solvent. The former can form a lyophobic film by, for example, evacuating the inside of the vacuum chamber to a predetermined degree of vacuum with a vacuum evacuation pump, then evaporating the liquid repellent material, introducing it into the vacuum chamber, and depositing it. As for the latter, for example, a liquid repellent material can be dissolved in an organic solvent and coated with a jig such as a wire bar or a doctor blade, or can be spin-coated with a spin coater. It can also be applied by spraying or can be dip coated (dipped) in a container filled with a coating solution. In the above embodiment, sputtering is used as the method for forming the metal oxide film, and dip coating is used as the method for forming the liquid repellent film.

図9に、液体吐出部材22への金属酸化膜6及び撥液膜4の形成方法を説明するための模式図を示す。図9(a)及び図9(b)は液体吐出部材の上面図を模式的に示すものであり、図9(a)は図3(a)と同様の構成である。図9(b)は図9(a)と異なり、液体吐出部2が2列近傍に形成されており、上から見たときの液体吐出部材22の両端が非液体吐出領域5bとなっており、それらが挟むように液体吐出領域5aとなっている。   FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of forming the metal oxide film 6 and the liquid repellent film 4 on the liquid discharge member 22. 9A and 9B schematically show a top view of the liquid ejection member, and FIG. 9A has the same configuration as FIG. 3A. FIG. 9B is different from FIG. 9A in that the liquid discharge portions 2 are formed in the vicinity of two rows, and both ends of the liquid discharge member 22 when viewed from above are non-liquid discharge regions 5b. The liquid discharge region 5a is formed so as to sandwich them.

図9(a)の液体吐出部材22において、スパッタリングにより金属酸化膜6を形成する。スパッタリングは、液体吐出部材22を吐出面5がスパッタ治具に接触しない向きでスパッタ治具に設置し、スパッタターゲットの成分を物理的に液体吐出部材22の吐出面5に照射することで行う。   In the liquid discharge member 22 of FIG. 9A, the metal oxide film 6 is formed by sputtering. Sputtering is performed by placing the liquid ejection member 22 on the sputtering jig such that the ejection surface 5 does not contact the sputtering jig and physically irradiating the ejection surface 5 of the liquid ejection member 22 with the components of the sputtering target.

まず、液体吐出領域5aをマスキングして非液体吐出領域5bにスパッタする。その後、液体吐出領域5aのマスキングをとり、非液体吐出領域5bをマスキングして、非液体吐出領域5bへのスパッタ時に使用したスパッタターゲットの金属Aの比率よりも、金属Aの比率が低いスパッタターゲットでスパッタを行う。これにより、図9(c)に示されるように、金属酸化膜6a及び金属酸化膜6bが形成される。   First, the liquid ejection area 5a is masked and sputtered onto the non-liquid ejection area 5b. Thereafter, the liquid discharge area 5a is masked, the non-liquid discharge area 5b is masked, and the sputter target in which the ratio of metal A is lower than the ratio of metal A of the sputter target used when sputtering the non-liquid discharge area 5b is performed. Sputter with As a result, as shown in FIG. 9C, a metal oxide film 6a and a metal oxide film 6b are formed.

また、図9(b)のような液体吐出部材22においても、まず、液体吐出領域5aをマスキングして非液体吐出領域5bにスパッタする。その後、液体吐出領域5aのマスキングをとり、非液体吐出領域5bをマスキングして、非液体吐出領域5bへのスパッタ時に使用したスパッタターゲットの金属Aの比率よりも、金属Aの比率が低いスパッタターゲットでスパッタを行う。これにより、図9(c)に示されるように、金属酸化膜6a及び金属酸化膜6bが形成される。   In the liquid ejection member 22 as shown in FIG. 9B, the liquid ejection area 5a is first masked and sputtered onto the non-liquid ejection area 5b. Thereafter, the liquid discharge area 5a is masked, the non-liquid discharge area 5b is masked, and the sputter target in which the ratio of metal A is lower than the ratio of metal A of the sputter target used when sputtering the non-liquid discharge area 5b is performed. Sputter with As a result, as shown in FIG. 9C, a metal oxide film 6a and a metal oxide film 6b are formed.

ここで、液体吐出領域5aへのスパッタ時に使用するスパッタターゲットの金属Aの比率を5〜10%、非液体吐出領域5bへのスパッタ時に使用するスパッタターゲットの金属Aの比率を26〜33%とすると、金属酸化膜6aは金属Aの比率が5〜10%程度、金属酸化膜6bは金属Aの比率が26〜33%程度となる。   Here, the ratio of the metal A of the sputter target used at the time of sputtering to the liquid discharge region 5a is 5 to 10%, and the ratio of the metal A of the sputter target to be used at the time of sputtering to the non-liquid discharge region 5b is 26 to 33%. Then, the metal oxide film 6a has a metal A ratio of about 5 to 10%, and the metal oxide film 6b has a metal A ratio of about 26 to 33%.

次に、液体吐出部材22に金属酸化膜6を形成後、液体吐出部材22を撥液膜4の材料に浸漬することで、図9(d)に示されるように、液体吐出領域5aの金属酸化膜6a上に撥液膜4aが、非液体吐出領域5bの金属酸化膜6b上に撥液膜4bが形成される。金属酸化膜6bは金属酸化膜6aよりも金属Aの比率が高いことにより、撥液膜4aは撥液膜4bよりも撥液膜密度が高くなる。そのため、撥液膜4aは撥液膜4bよりも撥液性が高く、同じ撥液膜材料で撥液性の差が生まれる。これにより、上記第1の実施形態である液体吐出部材が得られる。このように本実施形態では、同じ撥液膜材料を用いた場合でも撥液性の差を持たせることができるため、処理工数の低減に対して優れた効果を有する。   Next, after the metal oxide film 6 is formed on the liquid discharge member 22, the liquid discharge member 22 is immersed in the material of the liquid repellent film 4, so that the metal in the liquid discharge region 5a is shown in FIG. A liquid repellent film 4a is formed on the oxide film 6a, and a liquid repellent film 4b is formed on the metal oxide film 6b in the non-liquid discharge region 5b. Since the metal oxide film 6b has a higher ratio of metal A than the metal oxide film 6a, the liquid repellent film 4a has a higher liquid repellent film density than the liquid repellent film 4b. For this reason, the liquid repellent film 4a has higher liquid repellency than the liquid repellent film 4b, and the same liquid repellent film material causes a difference in liquid repellency. Thereby, the liquid discharge member which is the said 1st Embodiment is obtained. As described above, in the present embodiment, even when the same liquid repellent film material is used, a difference in liquid repellency can be provided, and therefore, it has an excellent effect for reducing the number of processing steps.

次に、上記第2の実施形態について図10を用いて説明する。第2の実施形態について、例えば、酸素を介してSiと結合して不動態膜を形成する遷移金属をZrとし、SiとZrの合金膜をSiZrOxとする。その場合、スパッタリングの際のスパッタターゲットにSiZrOxを形成するターゲットを使用し、上記第1の実施形態と同様の方法を行う。これにより、図10(a)に示されるように、液体吐出領域5aに合金膜7aが形成され、非液体吐出領域5bに合金膜7bが形成され、図10(b)に示した第2の実施形態である液体吐出部材が得られる。   Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, for example, a transition metal that forms a passive film by bonding with Si via oxygen is Zr, and an alloy film of Si and Zr is SiZrOx. In that case, a target for forming SiZrOx is used as a sputtering target for sputtering, and the same method as in the first embodiment is performed. As a result, as shown in FIG. 10A, the alloy film 7a is formed in the liquid discharge region 5a, and the alloy film 7b is formed in the non-liquid discharge region 5b, so that the second film shown in FIG. The liquid ejection member according to the embodiment is obtained.

酸素を介してSiと結合して不動態膜を形成する遷移金属としては、その他にもTi、Ta等が挙げられ、Zr、Ti及びTaから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。TiやTaの場合、不動態膜はそれぞれSiTiOx、SiTaOxとなる。ただし、酸素結合して不動態膜を形成する遷移金属及び合金膜は、それぞれZr、Ti、Ta及びSiZrOx、SiTiOx、SiTaOxに限定されない。   Examples of the transition metal that forms a passive film by bonding to Si via oxygen include Ti and Ta, and at least one selected from Zr, Ti, and Ta is preferable. In the case of Ti or Ta, the passive films are SiTiOx and SiTaOx, respectively. However, the transition metal and alloy film that form a passive film by oxygen bonding are not limited to Zr, Ti, Ta, SiZrOx, SiTiOx, and SiTaOx, respectively.

続いて、上記第3の実施形態について図11を用いて説明する。第3の実施形態に関しては、例えば図11(a)に示されるように、液体吐出部材22の液体吐出領域5aを研磨し、液体吐出領域5aの表面平坦性が非液体吐出領域5bの表面平坦性よりも高くなるように形成する。研磨方法は、例えば、テープ研磨、電解研磨が挙げられ、研磨は非液体吐出領域5bをマスキングした状態で行うことが好ましい。   Subsequently, the third embodiment will be described with reference to FIG. With respect to the third embodiment, for example, as shown in FIG. 11A, the liquid discharge region 5a of the liquid discharge member 22 is polished, and the surface flatness of the liquid discharge region 5a is the surface flatness of the non-liquid discharge region 5b. It is formed so as to be higher than the property. Examples of the polishing method include tape polishing and electrolytic polishing, and the polishing is preferably performed in a state where the non-liquid discharge region 5b is masked.

その後、図11(b)及び図11(c)に示されるように、上記第1の実施形態と同様の方法で金属酸化膜6及び撥液膜10を形成する。金属酸化膜6aと金属酸化膜6bにおける金属Aの比率の差、及び、液体吐出領域5aと非液体吐出領域5bの表面平坦性の差により、同じ撥液膜材料下で撥液膜10aと撥液膜10bに撥液性の差が生じるため、図11(c)に示されるように、第3の実施形態である液体吐出部材が得られる。   Thereafter, as shown in FIGS. 11B and 11C, a metal oxide film 6 and a liquid repellent film 10 are formed by the same method as in the first embodiment. Due to the difference in the ratio of metal A between the metal oxide film 6a and the metal oxide film 6b and the difference in surface flatness between the liquid discharge region 5a and the non-liquid discharge region 5b, the liquid repellent film 10a and the liquid repellent film 10a are repelled under the same liquid repellent film material. Since a difference in liquid repellency occurs in the liquid film 10b, the liquid ejection member according to the third embodiment is obtained as shown in FIG.

続いて、上記第4の実施形態について図12を用いて説明する。第4の実施形態に関しては、図12(a)に示されるように、金属酸化膜6の形成まで上記第1の実施形態と同様の方法で行う。次に、液体吐出部材22の液体吐出領域5aをマスキングし、液体吐出部材22を撥液膜13の材料に浸漬することで、図12(b)に示すように、非液体吐出領域5bに撥液膜13を形成する。   Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIG. With respect to the fourth embodiment, as shown in FIG. 12A, the same process as in the first embodiment is performed until the metal oxide film 6 is formed. Next, the liquid ejection region 5a of the liquid ejection member 22 is masked, and the liquid ejection member 22 is immersed in the material of the liquid repellent film 13, thereby repelling the non-liquid ejection region 5b as shown in FIG. A liquid film 13 is formed.

その後、液体吐出領域5aのマスキングをとり、非液体吐出領域5bをマスキングした状態で、液体吐出部材22を撥液膜12の材料に浸漬し、液体吐出領域5aに撥液膜12を形成する。最後に、非液体吐出領域5bのマスキングをとることで、図12(c)に示されるように、第4の実施形態である液体吐出部材が得られる。上述したように、本実施形態のように撥液膜の材料が異なる場合、撥液膜材料による撥液性の差と、撥液膜密度による撥液性の差により、撥液膜の材料が同種類の場合に比べて撥液性の差が大きくなるため、吐出安定性、耐久性がさらに向上する。   Thereafter, the liquid ejection region 5a is masked, and the liquid ejection member 22 is immersed in the material of the liquid repellent film 12 in a state where the non-liquid ejection region 5b is masked to form the liquid repellent film 12 in the liquid ejection region 5a. Finally, by masking the non-liquid ejection region 5b, the liquid ejection member according to the fourth embodiment is obtained as shown in FIG. As described above, when the material of the liquid repellent film is different as in this embodiment, the material of the liquid repellent film is different due to the difference in liquid repellency due to the liquid repellent film material and the difference in liquid repellency due to the liquid repellent film density. Since the difference in liquid repellency is greater than in the case of the same type, the ejection stability and durability are further improved.

ここで、本実施形態において、撥液膜12はパーフルオロポリエーテル系撥液膜、撥液膜13はシリコーン系撥液膜からなる。ただし、撥液膜12及び撥液膜13は、これに限定されない。   In this embodiment, the liquid repellent film 12 is a perfluoropolyether liquid repellent film, and the liquid repellent film 13 is a silicone liquid repellent film. However, the liquid repellent film 12 and the liquid repellent film 13 are not limited to this.

本発明によれば、液体吐出部材の吐出面における残液の払拭、除去を容易に行うことができ、吐出安定性及び耐久性を向上させることができる液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、上記本発明の液体吐出ヘッドを製造する方法であり、前記液体吐出部材の前記液体が吐出する吐出面における前記液体吐出部近傍の領域を液体吐出領域とし、前記吐出面における前記液体吐出領域を除いた領域を非液体吐出領域とし、前記吐出面にSiと金属Aを含む金属酸化膜を形成する際に、前記非液体吐出領域に形成される金属酸化膜の金属Aの比率を、前記液体吐出領域に形成される金属酸化膜の金属Aの比率よりも高くなるように前記金属酸化膜を形成し、続いて、前記液体吐出領域に形成される撥液膜の撥液性が、前記非液体吐出領域に形成される撥液膜の撥液性よりも高くなるように、前記金属酸化膜に撥液膜を形成する。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the liquid discharge head which can wipe off and remove the residual liquid in the discharge surface of a liquid discharge member easily, and can improve discharge stability and durability is provided. A method for manufacturing a liquid discharge head according to the present invention is a method for manufacturing the liquid discharge head according to the present invention, wherein an area in the vicinity of the liquid discharge portion on the discharge surface from which the liquid is discharged of the liquid discharge member is defined as a liquid discharge area. The region of the discharge surface excluding the liquid discharge region is a non-liquid discharge region, and the metal oxide formed in the non-liquid discharge region when forming a metal oxide film containing Si and metal A on the discharge surface The metal oxide film is formed so that the ratio of the metal A of the film is higher than the ratio of the metal A of the metal oxide film formed in the liquid discharge region, and then the repellent property formed in the liquid discharge region. A liquid repellent film is formed on the metal oxide film so that the liquid repellency of the liquid film is higher than that of the liquid repellent film formed in the non-liquid ejection region.

なお、本発明で「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能部品である。吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ(積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子)、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものが含まれる。
また、本発明における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
In the present invention, the “liquid ejection head” is a functional component that ejects and ejects liquid from a nozzle. The liquid to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity is 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. It is preferable. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , Edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, and the like. These include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns. It can be used in applications such as liquids for use, three-dimensional modeling material liquids, and the like.
As energy generation sources for discharging liquid, piezoelectric actuators (laminated piezoelectric elements and thin film piezoelectric elements), thermal actuators using electrothermal transducers such as heating resistors, electrostatic actuators consisting of a diaphragm and counter electrode are used. To be included.
In the present invention, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. are all synonymous.

(液体吐出ユニット)
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
(Liquid discharge unit)
A “liquid ejection unit” is a unit in which functional parts and mechanisms are integrated with a liquid ejection head, and is an assembly of parts related to liquid ejection. For example, the “liquid discharge unit” includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid discharge head.

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。   Here, the term “integrated” refers to, for example, a liquid discharge head, a functional component, and a mechanism that are fixed to each other by fastening, adhesion, engagement, etc., and one that is held movably with respect to the other. Including. Further, the liquid discharge head, the functional component, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.

例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。一例を図13に示す。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。   For example, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a head tank are integrated. An example is shown in FIG. Also, there are some in which the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter may be added between the head tank and the liquid discharge head of these liquid discharge units.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。   In addition, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head and a carriage are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。一例を図14に示す。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。   In addition, there is a liquid discharge unit in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably on a guide member that constitutes a part of the scanning movement mechanism. An example is shown in FIG. In some cases, a liquid discharge head, a carriage, and a main scanning movement mechanism are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。   Also, there is a liquid discharge unit in which a cap member that is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed to a carriage to which the liquid discharge head is attached, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. .

また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。一例を図15に示す。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。   In addition, there is a liquid discharge unit in which a tube is connected to a liquid discharge head to which a head tank or a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. An example is shown in FIG. The liquid from the liquid storage source is supplied to the liquid discharge head via this tube.

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。   The main scanning movement mechanism includes a guide member alone. The supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

(液体を吐出する装置)
次に、本発明に係る液体を吐出する装置について説明する。本発明において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
(Device for discharging liquid)
Next, an apparatus for ejecting liquid according to the present invention will be described. In the present invention, the “apparatus for ejecting liquid” is an apparatus that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit and that drives the liquid ejection head to eject liquid. The apparatus for ejecting liquid includes not only an apparatus capable of ejecting liquid to an object to which liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting liquid toward the air or liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。   This “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。   For example, as a “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto the powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。   Further, the “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms a three-dimensional image are also included.

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。   The above-mentioned “applicable liquid” means that the liquid can be attached at least temporarily and adheres and adheres, or adheres and penetrates. Specific examples include recording media such as paper, recording paper, recording paper, film, and cloth, electronic parts such as electronic substrates and piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and test cells. Yes, unless specifically limited, includes everything that the liquid adheres to.

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。   The material of the above-mentioned “material to which liquid can adhere” is not limited as long as liquid such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics can be adhered even temporarily.

また、「液体」は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30mPa・s以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。   The “liquid” is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the head, and the viscosity is 30 mPa · s or less at room temperature, normal pressure, or by heating and cooling. Preferably there is. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, and biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , Edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, and the like. These include, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic devices and light emitting devices, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used in applications such as liquids for use, three-dimensional modeling material liquids, and the like.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。   In addition, the “device for ejecting liquid” includes a device in which the liquid ejection head and the device to which the liquid can adhere move relatively, but is not limited thereto. Specific examples include a serial type apparatus that moves the liquid discharge head, a line type apparatus that does not move the liquid discharge head, and the like.

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。   In addition to the “device for discharging liquid”, a processing liquid coating apparatus for discharging a processing liquid onto a sheet for applying a processing liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, or a raw material There is an injection granulator for granulating raw material fine particles by spraying a composition liquid dispersed in a solution through a nozzle.

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図16及び図17を参照して説明する。図16は同装置の斜視説明図、図17は同装置の機構部の側面説明図である。なお、以下、インクジェット記録装置を例に挙げて説明するが、液体を吐出する装置としてはこれに限られるものではない。   Next, an example of an apparatus for discharging a liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is an explanatory perspective view of the apparatus, and FIG. 17 is an explanatory side view of a mechanism portion of the apparatus. Hereinafter, an ink jet recording apparatus will be described as an example, but the apparatus for ejecting liquid is not limited to this.

本実施形態のインクジェット記録装置は、記録装置本体81の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ93と、このキャリッジ93に搭載した本発明を実施したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部82等を収納している。   The ink jet recording apparatus according to the present embodiment includes a carriage 93 that can move in the main scanning direction inside the recording apparatus main body 81, a recording head that is mounted on the carriage 93 and includes the ink jet head that embodies the present invention, and ink is supplied to the recording head. A printing mechanism portion 82 and the like configured by an ink cartridge to be supplied are accommodated.

記録装置本体81の下方部には前方側から多数枚の用紙83を積載可能な給紙カセット(あるいは給紙トレイでもよい)84を抜き差し自在に装着することができる。また、用紙83を手差しで給紙するための手差しトレイ85を開倒することができ、給紙カセット84あるいは手差しトレイ85から給送される用紙83を取り込み、印字機構部82によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ86に排紙する。   A paper feed cassette (or a paper feed tray) 84 on which a large number of sheets 83 can be stacked from the front side can be detachably attached to the lower part of the recording apparatus main body 81. Further, the manual feed tray 85 for manually feeding the paper 83 can be opened, the paper 83 fed from the paper feed cassette 84 or the manual feed tray 85 is taken in, and a required image is displayed by the printing mechanism unit 82. After recording, the paper is discharged to a paper discharge tray 86 mounted on the rear side.

印字機構部82は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド91と従ガイドロッド92とでキャリッジ93を主走査方向に摺動自在に保持している。
このキャリッジ93にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する本発明に係るインクジェットヘッドからなる液体吐出ヘッド1の複数のインク吐出口(液体吐出部材22)を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ93には液体吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ95を交換可能に装着している。
The printing mechanism 82 holds a carriage 93 slidably in the main scanning direction by a main guide rod 91 and a sub guide rod 92 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown).
The carriage 93 has a plurality of ink discharge ports of the liquid discharge head 1 including the ink jet head according to the present invention that discharges ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). (Liquid ejection member 22) is arranged in a direction crossing the main scanning direction, and is mounted with the ink droplet ejection direction facing downward. In addition, each ink cartridge 95 for supplying ink of each color to the liquid ejection head 1 is replaceably mounted on the carriage 93.

インクカートリッジ95は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有している。この多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色の液体吐出ヘッド1を用いているが、各色のインク滴を吐出する液体吐出部材22を有する1個のヘッドでもよい。   The ink cartridge 95 has an air port that communicates with the atmosphere upward, a supply port that supplies ink to the inkjet head below, and a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the inkjet head is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the porous body. Further, although the liquid discharge heads 1 of the respective colors are used here as the recording heads, one head having the liquid discharge member 22 that discharges ink droplets of the respective colors may be used.

ここで、キャリッジ93は後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド91に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向上流側)を従ガイドロッド92に摺動自在に載置している。
そして、このキャリッジ93を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ97で回転駆動される駆動プーリ98と従動プーリ99との間にタイミングベルト100を張装し、このタイミングベルト100をキャリッジ93に固定しており、主走査モータ97の正逆回転によりキャリッジ93が往復駆動される。
Here, the carriage 93 is slidably fitted to the main guide rod 91 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the sub guide rod 92 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). doing.
In order to move and scan the carriage 93 in the main scanning direction, a timing belt 100 is stretched between a driving pulley 98 and a driven pulley 99 that are rotationally driven by a main scanning motor 97, and the timing belt 100 is moved to the carriage 93. The carriage 93 is driven to reciprocate by forward and reverse rotation of the main scanning motor 97.

一方、給紙カセット84にセットした用紙83を液体吐出ヘッド1の下方側に搬送するために、給紙カセット84から用紙83を分離給装する給紙ローラ101及びフリクションパッド102と、用紙83を案内するガイド部材103と、給紙された用紙83を反転させて搬送する搬送ローラ104と、この搬送ローラ104の周面に押し付けられる搬送コロ105及び搬送ローラ104からの用紙83の送り出し角度を規定する先端コロ106とを設けている。搬送ローラ104は副走査モータ107によってギヤ列を介して回転駆動される。   On the other hand, in order to convey the paper 83 set in the paper feed cassette 84 to the lower side of the liquid ejection head 1, the paper feed roller 101 and the friction pad 102 for separating and feeding the paper 83 from the paper feed cassette 84, and the paper 83 A guide member 103 for guiding, a conveyance roller 104 for reversing and conveying the fed paper 83, a conveyance roller 105 pressed against the peripheral surface of the conveyance roller 104, and a feed angle of the sheet 83 from the conveyance roller 104 are defined. A leading end roller 106 is provided. The transport roller 104 is rotationally driven by a sub-scanning motor 107 through a gear train.

キャリッジ93の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ104から送り出された用紙83を液体吐出ヘッド1の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材109を設けている。   Corresponding to the range of movement of the carriage 93 in the main scanning direction, there is provided a printing receiving member 109 which is a sheet guide member for guiding the sheet 83 fed from the transport roller 104 on the lower side of the liquid ejection head 1.

この印写受け部材109の用紙搬送方向下流側には、用紙83を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ111、拍車112を設け、さらに用紙83を排紙トレイ86に送り出す排紙ローラ113及び拍車114と、排紙経路を形成するガイド部材115、116とを配設している。   A conveyance roller 111 and a spur 112 that are rotationally driven to send the paper 83 in the paper discharge direction are provided on the downstream side of the printing receiving member 109 in the paper conveyance direction, and the paper 83 is further delivered to the paper discharge tray 86. A roller 113 and a spur 114, and guide members 115 and 116 that form a paper discharge path are disposed.

記録時には、キャリッジ93を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド1を駆動することにより、停止している用紙83にインクを吐出して1行分を記録し、用紙83を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙83の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙83を排紙する。
また、キャリッジ93の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液体吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置117を配置している。この回復装置117は図示しないキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。
At the time of recording, the liquid discharge head 1 is driven according to the image signal while moving the carriage 93 to discharge ink onto the stopped paper 83 to record one line, and after the paper 83 is conveyed by a predetermined amount Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing end of the paper 83 reaches the recording area, the recording operation is terminated and the paper 83 is discharged.
Further, a recovery device 117 for recovering the ejection failure of the liquid ejection head 1 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 93. The recovery device 117 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit (not shown).

キャリッジ93は、印字待機中には、回復装置117側に移動されてキャッピング手段で液体吐出ヘッド1をキャッピングされ、液体吐出部材を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての液体吐出部材のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   The carriage 93 is moved to the recovery device 117 side during printing standby, and the liquid ejection head 1 is capped by the capping unit, and the liquid ejection member is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. Further, by ejecting ink not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the liquid ejecting members is made constant, and stable ejection performance is maintained.

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液体吐出ヘッド1の液体吐出部材を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、液体吐出部材面に付着したインクやゴミ等はワイピング手段により除去されて吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   When a discharge failure occurs, the liquid discharge member of the liquid discharge head 1 is sealed with a capping unit, and bubbles and the like are sucked out together with ink from the discharge port through the tube with a suction unit. Etc. are removed by the wiping means, and the ejection failure is recovered. The sucked ink is discharged to a waste ink reservoir installed at the lower part of the main body, and is absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

1 液体吐出ヘッド
2 液体吐出部
3 密着膜
4、10 撥液膜
4a、10a、12 撥液膜(液体吐出領域)
4b、10b、13 撥液膜(非液体吐出領域)
5 吐出面
5a 液体吐出領域
5b 非液体吐出領域
6 金属酸化膜
6a 金属酸化膜(液体吐出領域)
6b 金属酸化膜(非液体吐出領域)
7 合金膜
7a 合金膜(液体吐出領域)
7b 合金膜(非液体吐出領域)
9 残液
11 共通液室
22 液体吐出部材
24 SiO
25 流路部材
31 流路ユニット
32 アクチュエータユニット
33 フレーム
34 流体抵抗
35 チャンバープレート
36 振動部材
37 圧力発生素子
38 圧力室
42 凸部
43、44 ダイヤフラム部
45 液供給口
48 圧延製金属板
49 高分子フィルム
50 FPCケーブル
51 ベース部材
52 ドライバIC
54 圧電層
55A、55B 内部電極
56 共通側外部電極
57 個別側外部電極
81 記録装置本体
82 印字機構部
83 用紙
84 給紙カセット
85 手差しトレイ
86 排紙トレイ
91 主ガイドロッド
92 従ガイドロッド
93 キャリッジ
95 インクカートリッジ
97 主走査モータ
98 駆動プーリ
99 従動プーリ
100 タイミングベルト
101 給紙ローラ
102 フリクションパッド
103 ガイド部材
104 搬送ローラ
105 搬送コロ
106 先端コロ
107 副走査モータ
109 印写受け部材
111 搬送コロ
112、114 拍車
113 排紙ローラ
115、116 ガイド部材
117 回復装置
401 ガイド部材
403 キャリッジ
404 液体吐出ヘッド
405 主走査モータ
406 駆動プーリ
407 従動プーリ
408 タイミングベルト
412 搬送ベルト
413 搬送ローラ
414 テンションローラ
440 液体吐出ユニット
441 ヘッドタンク
442 カバー
443 コネクタ
444 流路部品
456 チューブ
491A、491B 側板
491C 背板
493 主走査移動機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge head 2 Liquid discharge part 3 Adhesion film | membrane 4, 10 Liquid repellent film 4a, 10a, 12 Liquid repellent film (liquid discharge area | region)
4b, 10b, 13 Liquid repellent film (non-liquid discharge area)
5 Discharge surface 5a Liquid discharge area 5b Non-liquid discharge area 6 Metal oxide film 6a Metal oxide film (liquid discharge area)
6b Metal oxide film (non-liquid discharge area)
7 Alloy film 7a Alloy film (liquid discharge area)
7b Alloy film (non-liquid discharge area)
9 Residual liquid 11 Common liquid chamber 22 Liquid discharge member 24 SiO 2 film 25 Channel member 31 Channel unit 32 Actuator unit 33 Frame 34 Fluid resistance 35 Chamber plate 36 Vibrating member 37 Pressure generating element 38 Pressure chamber 42 Protruding portion 43, 44 Diaphragm section 45 Liquid supply port 48 Rolled metal plate 49 Polymer film 50 FPC cable 51 Base member 52 Driver IC
54 Piezoelectric layer 55A, 55B Internal electrode 56 Common-side external electrode 57 Individual-side external electrode 81 Recording device body 82 Printing mechanism 83 Paper 84 Paper feed cassette 85 Manual feed tray 86 Paper discharge tray 91 Main guide rod 92 Sub-guide rod 93 Carriage 95 Ink cartridge 97 Main scanning motor 98 Drive pulley 99 Driven pulley 100 Timing belt 101 Feed roller 102 Friction pad 103 Guide member 104 Conveying roller 105 Conveying roller 106 Leading roller 107 Sub scanning motor 109 Printing receiving member 111 Conveying roller 112, 114 Spur 113 discharge rollers 115, 116 guide member 117 recovery device 401 guide member 403 carriage 404 liquid discharge head 405 main scanning motor 406 driving pulley 407 driven pulley 4 8 timing belt 412 conveyor belt 413 conveyor roller 414 tension roller 440 the liquid discharge unit 441 head tank 442 cover 443 connector 444 the channel part 456 tubes 491A, 491B plate 491C backplate 493 main scanning movement mechanism

特開2005−271299号公報JP 2005-271299 A 特開2007−331127号公報JP 2007-331127 A 特開2008−80797号公報JP 2008-80797 A

Claims (11)

液体が吐出される液体吐出部を有する液体吐出部材と、該液体吐出部と連通し、液体が充填される個別液室と、該個別液室に圧力を伝える振動部材と、該振動部材を変位させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記液体吐出部材の前記液体が吐出する吐出面における前記液体吐出部近傍の領域を液体吐出領域とし、前記吐出面における前記液体吐出領域を除いた領域を非液体吐出領域とし、
前記吐出面には、Siと金属Aを含む金属酸化膜、及び、撥液膜が形成され、前記非液体吐出領域に形成された金属酸化膜の金属Aの比率は、前記液体吐出領域に形成された金属酸化膜の金属Aの比率よりも高いことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A liquid discharge member having a liquid discharge portion from which liquid is discharged, an individual liquid chamber that communicates with the liquid discharge portion and is filled with liquid, a vibration member that transmits pressure to the individual liquid chamber, and a displacement of the vibration member A liquid discharge head having pressure generating means for causing
An area in the vicinity of the liquid ejection portion on the ejection surface from which the liquid is ejected of the liquid ejection member is a liquid ejection area, and an area excluding the liquid ejection area on the ejection surface is a non-liquid ejection area,
A metal oxide film containing Si and metal A and a liquid repellent film are formed on the discharge surface, and the ratio of metal A in the metal oxide film formed in the non-liquid discharge region is formed in the liquid discharge region. A liquid discharge head characterized by being higher than the ratio of metal A in the formed metal oxide film.
前記非液体吐出領域に形成された金属酸化膜における金属Aの比率は、前記液体吐出領域に形成された金属酸化膜における金属Aの比率よりも20%以上高いことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   The ratio of the metal A in the metal oxide film formed in the non-liquid discharge region is 20% or more higher than the ratio of the metal A in the metal oxide film formed in the liquid discharge region. The liquid discharge head described. 前記液体吐出領域は、前記液体吐出部の端部から150〜250μmの領域であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。   3. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the liquid discharge area is an area of 150 to 250 μm from an end of the liquid discharge portion. 前記金属酸化膜は、Siと、酸素を介してSiと結合して不動態膜を形成する遷移金属との合金膜であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejection according to claim 1, wherein the metal oxide film is an alloy film of Si and a transition metal that forms a passivated film by combining with Si via oxygen. head. 前記金属Aは、Zr、Ti及びTaから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid ejection head according to claim 1, wherein the metal A is at least one selected from Zr, Ti, and Ta. 前記液体吐出領域の表面平坦性が、前記非液体吐出領域の表面平坦性よりも高いことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。   The liquid discharge head according to claim 1, wherein the surface flatness of the liquid discharge region is higher than the surface flatness of the non-liquid discharge region. 前記液体吐出領域に形成された撥液膜と、前記非液体吐出領域に形成された撥液膜は材料が異なり、
前記液体吐出領域に形成された撥液膜の撥液性は、前記非液体吐出領域に形成された撥液膜の撥液性よりも高いことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
The liquid repellent film formed in the liquid discharge region and the liquid repellent film formed in the non-liquid discharge region are made of different materials.
The liquid repellency of the liquid repellent film formed in the liquid discharge region is higher than the liquid repellency of the liquid repellent film formed in the non-liquid discharge region. The liquid discharge head described.
前記液体吐出領域に形成された撥液膜はパーフルオロポリエーテルからなり、前記非液体吐出領域に形成された撥液膜はシリコーンからなることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ヘッド。   8. The liquid discharge head according to claim 7, wherein the liquid repellent film formed in the liquid discharge area is made of perfluoropolyether, and the liquid repellent film formed in the non-liquid discharge area is made of silicone. 請求項1〜8のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出ユニット。   A liquid discharge unit comprising the liquid discharge head according to claim 1. 請求項1〜8のいずれかに記載の液体吐出ヘッド又は請求項9に記載の液体吐出ユニットを備えることを特徴とする液体を吐出する装置。   An apparatus for ejecting liquid, comprising the liquid ejection head according to claim 1 or the liquid ejection unit according to claim 9. 液体が吐出される液体吐出部を有する液体吐出部材と、該液体吐出部と連通し、液体が充填される個別液室と、該個別液室に圧力を伝える振動部材と、該振動部材を変位させる圧力発生素子と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記液体吐出部材の前記液体が吐出する吐出面における前記液体吐出部近傍の領域を液体吐出領域とし、前記吐出面における前記液体吐出領域を除いた領域を非液体吐出領域とし、
前記吐出面にSiと金属Aを含む金属酸化膜を形成する際に、前記非液体吐出領域に形成される金属酸化膜の金属Aの比率を、前記液体吐出領域に形成される金属酸化膜の金属Aの比率よりも高くなるように前記金属酸化膜を形成し、
続いて、前記液体吐出領域に形成される撥液膜の撥液性が、前記非液体吐出領域に形成される撥液膜の撥液性よりも高くなるように、前記金属酸化膜に撥液膜を形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
A liquid discharge member having a liquid discharge portion from which liquid is discharged, an individual liquid chamber that communicates with the liquid discharge portion and is filled with liquid, a vibration member that transmits pressure to the individual liquid chamber, and a displacement of the vibration member A pressure generating element for producing a liquid ejection head comprising:
An area in the vicinity of the liquid ejection portion on the ejection surface from which the liquid is ejected of the liquid ejection member is a liquid ejection area, and an area excluding the liquid ejection area on the ejection surface is a non-liquid ejection area,
When the metal oxide film containing Si and metal A is formed on the ejection surface, the ratio of the metal A of the metal oxide film formed in the non-liquid ejection region is set to the ratio of the metal oxide film formed in the liquid ejection region. Forming the metal oxide film to be higher than the ratio of metal A;
Subsequently, the liquid repellency of the liquid repellent film formed in the liquid discharge region is higher than the liquid repellency of the liquid repellent film formed in the non-liquid discharge region. A method of manufacturing a liquid discharge head, comprising forming a film.
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