JP3610671B2 - Printer device - Google Patents

Description

【００２３】
なお、ポリイミド系高分子としては、３００℃以上の加熱により重合形成されるものを使用しても良い。
【００２４】
上記のような条件を満たすフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子としては、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７等が挙げられる。
【００２５】
上記ポリイミド系高分子としては、上述のものの他、種々のものが使用可能であり、全芳香族ポリイミド等も使用可能である。さらに、下記化２及び化３に示されるような構造を含むものも使用可能である。
【００２６】
【化２】

【００２７】
【化３】

【００２８】
このようなポリイミド系高分子としては、２３℃の水中に２４時間浸積させた場合の吸水率が０．４％以下のものであることが好ましい。
【００２９】
さらに、このようなポリイミド系高分子としては、１８０℃以下の加熱により重合形成されるものであっても良い。
【００３０】
さらに、上記ポリイミド系高分子としては、ポリイミドシロキサンも挙げられる。
【００３１】
このようなポリイミドシロキサンとしては、下記化４及び化５に示すような構造を有するものが挙げられる。
【００３２】
【化４】

【００３３】
【化５】

【００３４】
なお、これらポリイミドシロキサンにおいては、イミド結合の窒素と結合する芳香族炭化水素部分の一部がシロキサンにより置換されてなるものであり、Ｓｉのポリイミドに対する含有量が３重量％〜２５重量％であることが好ましい。
【００３５】
そして、これらポリイミド系高分子に対する条件を満足するものとしては、宇部興産（株）社製のユピコート ＦＳ−１００Ｌ（商品名）やユピファイン ＦＰ−１００（商品名）等が挙げられる。
【００３６】
さらにまた、上記ポリイミド系高分子としては、下記化６に示すような構造を有するものも挙げられる。なお、このようなポリイミド系高分子としては、日立化成（株）社製の塗布型ポリイミド ＰＩＱ６４００（商品名）等が挙げられる。
【００３７】
【化６】

【００３８】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分が、ノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺のポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子、或いはポリベンゾイミダゾールよりなっても良い。また、本発明のプリンタ装置においては、ノズルがエキシマレーザを用いたアブレーション加工により形成されていることが好ましい。
【００３９】
本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保される。また、ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能である。
【００４０】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分を、これと異なる種類の第２のポリイミド系高分子やポリベンゾイミダゾールにより形成しており、これらの耐熱性が高いことから、ノズル開口部周辺のポリイミド系高分子として、３００℃程度の比較的高温での重合形成を要するものを使用することも可能である。また、これらの材質もエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
先ず、吐出媒体としてインクのみを吐出する本発明の前提となるプリンタ装置の例について述べる。
【００４３】
本例のプリンタ装置は、図１に示すように、ノズル１、インク圧力室２、インク供給流路３、さらにはインク供給口４が形成されているオリフィスプレート部材５と、少なくとも上記インク圧力室２に対応する位置に配される圧力素子６により主に構成されるプリントヘッドを有するものであり、この他に駆動装置や制御装置等も有していることは言うまでもない。
【００４４】
上記オリフィスプレート部材５は、インク圧力室２を形成する第１の凹部７、インク供給流路３を形成し、第１の凹部７よりも深さが浅い第２の凹部８、インク供給口４を形成し、第２の凹部８よりも深さが深い第３の凹部９が、連続して一主面１０ａ側に開口して形成され、かつ第１の凹部７の底面側から一主面１０ａの裏面１０ｂにわたる貫通孔であるノズル１が形成される基板１０と、一主面１０ａ側に配され、上記各凹部を覆う蓋部材としての機能を兼ね備える振動板１１により構成される。
【００４５】
上記各凹部は、例えば断面略コ字状、略Ｕ字状の溝部として形成すれば良く、ノズル１は、例えば裏面１０ｂ側に向かうに従って細くなる断面円形、或いは楕円、矩形状の貫通孔として形成すれば良い。
【００４６】
すなわち、第３の凹部９と振動板１１間の空間がインク供給口４となり、第２の凹部８と振動板１１間の空間がインク供給流路３となり、第１の凹部７と振動板１１間の空間がインク圧力室２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれにノズル１も連続して形成されることとなる。なお、振動板１１の第３の凹部９に対応する部分の一部には開口部１２が形成されている。
【００４７】
そして、上記インク供給口４の開口部１２には、図示しない外部のインクタンクよりインクを供給するためのインク供給管１３が接続されている。
【００４８】
従って、外部のインクタンクよりインク１４はインク供給管１３を介してインク供給口４に供給され、このインク供給口４からインク供給流路３、インク圧力室２、ノズル１へと充填されることとなる。
【００４９】
また、上記振動板１１は、インク圧力室２に対応する部分が変位し易いように、その一部に切り込みを入れた部材として配されている。
【００５０】
さらに、上記圧力素子６としては、積層ピエゾ素子等が挙げられ、本例においては積層ピエゾ素子を使用した例を示している。この圧力素子６は、上述のように振動板１１上のインク圧力室２に対応する部分に圧力素子６の長手方向が振動板１１に直交するように配され、反対側が支持体１５により固定されている。
【００５１】
上記圧力素子６を構成する積層ピエゾ素子は、電圧の印加に応じて長手方向に伸縮する。このとき、一端側が支持体１５により固定されているため、圧力素子６が伸長すると、図中矢印Ｐで示すような方向に振動板１１が押圧される。そして、これに伴ってインク圧力室２のインク１４に圧力が加わり、インク１４はノズル１から吐出される。なお、このとき、インク供給流路３はインク圧力室２よりも狭いことからインク１４がインク供給口４側に大量に逆流することはない。
【００５２】
本例のプリンタ装置により印刷を行う場合には、圧力素子６によりインク圧力室２内のインク１４を加圧し、ノズル１からインク１４を図示しない被記録材に向けて吐出するようにすれば良く、諧調はドットの大きさやマトリクスにより表現すれば良い。
【００５３】
そして、本例のプリンタ装置のプリントヘッドにおいては、図２に拡大して示すように、オリフィスプレート部材５のノズル１の開口面、すなわち基板１０のノズル１の開口面となる裏面１０ｂ側の少なくともノズル１開口部周辺にフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜１６が配されている。なお、本例のプリンタ装置においては、図１にも示すように撥液膜１６が裏面１０ｂ側の全面にわたって配されている。
【００５４】
この撥液膜１６を形成するフッ素系高分子としては様々なものが挙げられるが、下記化７に示すような構造を有する四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂等が好ましい。
【００５５】
【化７】

【００５６】
なお、ポリイミド系高分子としては、３００℃以上の加熱により重合形成されるものを使用しても良い。
【００５７】
上記のような条件を満たすフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子としては、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７等が挙げられる。
【００５８】
上記ポリイミド系高分子としては、上述のものの他、種々のものが使用可能であり、全芳香族ポリイミド等も使用可能である。さらに、下記化８及び９に示されるような構造を含むものも使用可能である。
【００５９】
【化８】

【００６０】
【化９】

【００６１】
このようなポリイミド系高分子としては、２３℃の水中に２４時間浸積させた場合の吸水率が０．４％以下のものであることが好ましい。
【００６２】
さらに、このようなポリイミド系高分子としては、１８０℃以下の加熱により重合形成されるものであっても良い。
【００６３】
さらに、上記ポリイミド系高分子としては、ポリイミドシロキサンも挙げられる。
【００６４】
このようなポリイミドシロキサンとしては、下記化１０及び化１１に示すような構造を有するものが挙げられる。
【００６５】
【化１０】

【００６６】
【化１１】

【００６７】
なお、これらポリイミドシロキサンにおいては、イミド結合の窒素と結合する芳香族炭化水素部分の一部がシロキサンにより置換されてなるものであり、Ｓｉのポリイミドに対する含有量が３重量％〜２５重量％であることが好ましい。
【００６８】
そして、これらポリイミド系高分子に対する条件を満足するものとしては、宇部興産（株）社製のユピコート ＦＳ−１００Ｌ（商品名）やユピファイン ＦＰ−１００（商品名）等が挙げられる。
【００６９】
さらにまた、上記ポリイミド系高分子としては、下記化１２に示すような構造を有するものも挙げられる。なお、このようなポリイミド系高分子としては、日立化成（株）社製の塗布型ポリイミド ＰＩＱ６４００（商品名）等が挙げられる。
【００７０】
【化１２】

【００７１】
本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル１開口面側の少なくともノズル１開口部周辺に撥液性を有する撥液膜１６が形成されていることから、ノズル１開口部周辺における撥液性が確保され、余分なインクの付着等が防止されることとなり、吐出の安定性が高まり、高解像度の画像形成が可能となる。
【００７２】
次に、上述のようなプリンタ装置の製造方法について述べる。なお、ここでは、プリントヘッドの製造方法についてのみ述べる。先ず、図３に示すような、第１の凹部７、第２の凹部８、第３の凹部９が一主面１０ａ側に臨んで開口して形成される基板１０を製造する。なお、これら第１の凹部７、第２の凹部８、第３の凹部９は連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。この基板１０の製造方法としては、射出成形法或いは圧縮成形法等が挙げられ、これを構成する材料としては、この種のプリンタ装置に使用される材料であれば、何れでも良いが、前述の撥液膜１６を形成するポイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールが好ましい。
【００７３】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールにおいては、下記化１３に示すような構造を有することが好ましく、例えば、ヘキスト（株）社製のＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【００７４】
【化１３】

【００７５】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールは、濡れ性が良好で、かつエキシマレーザを用いたアブレーション加工特性に優れており、後述のノズル形成が容易であるとともに、形成されたノズル内には気泡混入がされ難い。
【００７６】
一方、ポリイミド系高分子としては、射出成形グレードのものであれば良く、例えば三井東圧化学（株）社製のポリイミド等が挙げられる。
【００７７】
次に、図４に示すように、基板１０の一主面１０ａの反対側の裏面１０ｂ上に撥液膜１６を形成する。このとき、上記撥液膜１６は、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【００７８】
この撥液膜１６を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化ポロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【００７９】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を基板１０上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【００８０】
また、本発明においては、オリフィスプレート部材５の材質として、上記撥液膜１６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【００８１】
次に、図５に示すように、基板１０の第１の凹部７の底面から当該基板１０及び撥液膜１６を貫通するノズル１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板１０を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜１６を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００８２】
また、これらポリイミド系高分子およびポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記ノズル１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００８３】
次に、図６に示すように、基板１０の各凹部開口面である一主面１０ａ側に蓋部材として機能する振動板１１を配し、第３の凹部９と振動板１１間の空間をインク供給口４とし、第２の凹部８と振動板１１間の空間をインク供給流路３とし、第１の凹部７と振動板１１間の空間をインク圧力室２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれにノズル１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板１１の第３の凹部９に対応する位置の一部に開口部１２が形成され、インク供給口４の一部が開口していることは言うまでもない。
【００８４】
また、この振動板１１においては、インク圧力室２に対応する位置が変位し易いように、その一部に切り込みが入れられていることは言うまでもない。
【００８５】
さらに、上記振動板１１上のインク圧力室２に対応する部分に積層ピエゾ素子である圧力素子６を配する。この圧力素子６の反対側が支持体１５により支持されていることは言うまでもない。
【００８６】
また、開口部１２に接続されるようにインク供給管１３を配し、プリントヘッドを完成する。
【００８７】
上述の例においては、所定の凹部を有する基板１０を射出成形等の手段により形成する例について述べたが、この基板１０の代わりに金属板にポリイミド等よりなる高分子フィルムを貼り合わせたものを使用して製造するようにしても良い。すなわち、図７に示すように、金属板２１の一主面２１ａ側に高分子フィルム２２を貼り合わせ、これらによりインク圧力室を構成する第１の凹部２７、インク供給口を構成する第３の凹部２９、第１の凹部２７と第３の凹部２９を接続するインク供給流路２３を構成する。
【００８８】
このような金属板２１は、例えばステンレス鋼等により形成すれば良く、高分子フィルム２２はポリイミドフィルムとすれば良い。なお、上記ポリイミドフィルムにおいては、このフィルムにノズルが形成されることから、ある程度濡れ性を有することが好ましく、また、エキシマレーザを用いたアブレーション加工性が良好であることが好ましい。このようなポリイミドフィルムとしては、例えば東レ・デュポン（株）社製のカプトンフィルム（商品名）が挙げられる。そして、これらの間をガラス転移温度の低い塗布型のポリイミド材料により貼り合わせるようにするのが好ましい。このようなポリイミド材料としては、三井東圧化学（株）社製のネオフレックス（商品名：ガラス転移点２００℃）等が挙げられる。
【００８９】
また、上記高分子フィルム２２としては、ポリベンゾイミダゾールのフィルム或いは極薄い板材を使用しても良い。
【００９０】
なお、このようにして形成された金属板２１と高分子フィルム２２よりなる基板は、前述の一体成形の基板に耐薬品性で劣ることはない。
【００９１】
次に、図８に示すように、高分子フィルム２２上に撥液膜２６を形成する。このとき、上記撥液膜２６は、前述の撥液膜１６と同様に、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【００９２】
この撥液膜２６を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化ポロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【００９３】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を高分子フィルム２２上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【００９４】
また、このオリフィスプレート部材の材質として、上記撥液膜２６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【００９５】
次に、図９に示すように、金属板２１の第１の凹部２７の底面から高分子フィルム２２及び撥液膜２６を貫通するノズル３１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、高分子フィルム２２を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜２６を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このようにノズル３１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９６】
また、これらポリイミド系高分子及びポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記ノズル３１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【００９７】
続いて、前述のように振動板、インク供給管、圧力素子等を配してプリントヘッドを完成する。
【００９８】
従って、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されることから、インクの吐出安定性が確保され、高品位な記録画像の形成が可能となる。また、上記ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本例のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【００９９】
さらに、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分が、これと異なる種類の第２のポリイミド系高分子やポリベンゾイミダゾールにより形成されているため、これらをエキシマレーザによるアブレーション加工にて加工してノズルを形成することが可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１００】
また、これら材料のエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、ノズルがバリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１０１】
次に、インクと希釈液を混合吐出するプリンタ装置に本発明を適用した例について述べる。なお、このようなプリンタ装置のうち、インクを定量側とし、希釈液を吐出側とするものを特に、キャリアジェット方式のプリンタ装置と称する。
【０１０２】
本例のプリンタ装置は、図１０に示すように、第１のノズル４１、吐出媒体圧力室４２、吐出媒体供給流路４３、吐出媒体供給口４４と、第２のノズル６１、定量媒体圧力室６２、定量媒体供給流路６３、定量媒体供給口６４が形成されているオリフィスプレート部材４５と、少なくとも上記吐出媒体圧力室４２及び定量媒体圧力室６２に対応する位置にそれぞれ配される第１の圧力素子４６及び第２の圧力素子６６により主に構成されるプリントヘッドを有するものであり、この他に駆動装置や制御装置を有することは言うまでもない。
【０１０３】
上記オリフィスプレート部材４５は、圧力室やノズル等を形成する凹部を有する基板５０と上記各凹部を塞ぐ蓋部材としての機能を兼ね備える振動板５１により構成される。
【０１０４】
上記基板５０には、吐出媒体圧力室４２を形成する第１の凹部４７、吐出媒体供給流路４３を形成し、第１の凹部４７よりも深さが浅い第２の凹部４８、吐出媒体供給口４４を形成し、第２の凹部４８よりも深さが深い第３の凹部４９が、連続して一主面５０ａ側に開口して形成され、かつ第１の凹部４７の底面側から一主面５０ａの裏面５０ｂにわたる貫通孔である第１のノズル４１が形成されている。
【０１０５】
さらに、上記基板５０には、定量媒体圧力室６２を形成する第４の凹部６７、定量媒体供給流路６３を形成し、第４の凹部６７よりも深さが浅い第５の凹部６８、定量媒体供給口６４を形成し、第５の凹部６８よりも深さが深い第６の凹部６９が、連続して一主面５０ａ側に開口して形成され、かつ第４の凹部６７の底面側から一主面５０ａの裏面５０ｂにわたる貫通孔である第２のノズル６１が形成されている。
【０１０６】
そして、上記第１のノズル４１と第２のノズル６１が隣合って形成されており、これら第１及び第２のノズル４１，６１を挟むようにして吐出及び定量媒体圧力室４２，６２、吐出及び定量媒体供給流路４３，６３、吐出及び定量媒体供給口４４，６４が順次形成されていることとなる。
【０１０７】
上記各凹部は、例えば断面略コ字状、略Ｕ字状の溝部として形成すれば良く、第１及び第２のノズル４１，６１は、例えば裏面５０ｂ側に向かうに従って細くなる断面円形、或いは楕円、矩形状の貫通孔として形成すれば良い。
【０１０８】
すなわち、第３の凹部４９と振動板５１間の空間が吐出媒体供給口４４となり、第２の凹部４８と振動板５１間の空間が吐出媒体供給流路４３となり、第１の凹部４７と振動板５１間の空間が吐出媒体圧力室４２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第１のノズル４１も連続して形成されることとなる。なお、振動板５１の第３の凹部４９に対応する部分の一部には開口部５２が形成されている。
【０１０９】
そして、上記吐出媒体供給口４４の開口部５２には、図示しない外部の吐出媒体タンクより吐出媒体を供給するための吐出媒体供給管５３が接続されている。
【０１１０】
従って、外部の吐出媒体タンクより吐出媒体５４は吐出媒体供給管５３を介して吐出媒体供給口４４に供給され、この吐出媒体供給口４４から吐出媒体供給流路４３、吐出媒体圧力室４２、第１のノズル４１へと充填されることとなる。
【０１１１】
一方、第６の凹部６９と振動板５１間の空間が定量媒体供給口６４となり、第５の凹部６８と振動板５１間の空間が定量媒体供給流路６３となり、第４の凹部６７と振動板５１間の空間が定量媒体圧力室６２となり、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第２のノズル６１も連続して形成されることとなる。なお、振動板５１の第６の凹部６９に対応する部分の一部には開口部７２が形成されている。
【０１１２】
そして、上記定量媒体供給口６４の開口部７２には、図示しない外部の定量媒体タンクより定量媒体を供給するための定量媒体供給管７３が接続されている。
【０１１３】
従って、外部の定量媒体タンクより定量媒体７４は定量媒体供給管７３を介して定量媒体供給口６４に供給され、この定量媒体供給口６４から定量媒体供給流路６３、定量媒体圧力室６２、第２のノズル６１へと充填されることとなる。
【０１１４】
また、上記振動板５１は、吐出媒体圧力室４２及び定量媒体圧力室６２に対応する部分が変位し易いように、その一部に切り込みを入れた部材として配されている。
【０１１５】
さらに、上記第１及び第２の圧力素子４６，６６としては、積層ピエゾ素子等が挙げられ、本例においては積層ピエゾ素子を使用した例を示している。この第１の圧力素子４６は、上述のように振動板５１上の吐出媒体圧力室４２に対応する部分に当該第１の圧力素子４６の長手方向が振動板５１に直交するように配され、反対側が支持体５５により固定されている。他方の第２の圧力素子６６も同様であり、上述のように振動板５１上の定量媒体圧力室６２に対応する部分に同様に配され、反対側が支持体７５により固定されている。
【０１１６】
上記第１及び第２の圧力素子４６，６６を構成する積層ピエゾ素子は、電圧の印加に応じて長手方向に伸縮する。このとき、一端側が支持体５５，７５により固定されているため、第１及び第２の圧力素子４６，６６が伸長すると、図中矢印Ｐ_１ ，Ｐ_２ で示すような方向に振動板５１が押圧される。そして、これに伴って吐出媒体圧力室４２の吐出媒体５４及び定量媒体圧力室６２の定量媒体７４に圧力が加わり、吐出媒体５４は第１のノズル４１から定量媒体７４は第２のノズル６１から押し出される。なお、このとき、吐出及び定量媒体供給流路４３，６３は吐出及び定量媒体圧力室４２，６２よりも狭いことから吐出及び定量媒体５４，７４が吐出及び定量媒体供給口４４，６４側に大量に逆流することはない。
【０１１７】
本例のプリンタ装置により印刷を行う際には、先ず、第２の圧力素子６６により定量媒体圧力室６２内の定量媒体７４を加圧して第２のノズル６１より所定量の定量媒体７４を第１のノズル４１側に向けて押し出し、第１のノズル４１の開口近傍に供給し、この開口近傍において吐出媒体５４と混合させる。なお、このとき第２の圧力素子６６に印加する電圧の強弱或いはパルス幅等により定量媒体７４の押し出し量が制御される。
【０１１８】
次に、第１の圧力素子４６により吐出媒体圧力室４２内の吐出媒体５４を加圧し、吐出媒体５４とともに第１のノズル４１の開口近傍の定量媒体７４と吐出媒体５４の混合液を図示しない被記録材に向けて吐出する。そして、諧調は定量媒体７４の押し出し量を変化させてドットの濃度を変化させて表現すれば良い。なお、吐出媒体５４及び定量媒体７４としては、何れか一方がインクであり、他方が希釈液とされていれば良い。
【０１１９】
そして、本例のプリンタ装置のプリントヘッドにおいては、図１１に拡大して示すように、オリフィスプレート部材４５の第１及び第２のノズル４１，６１の開口面、すなわち基板５０の第１及び第２のノズル４１，６１の開口面となる裏面５０ｂ側の少なくとも第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺にフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜５６が配されている。なお、本例のプリンタ装置においては、図１０にも示すように撥液膜５６が裏面５０ｂ側の全面にわたって配されている。
【０１２０】
この撥液膜５６を形成するフッ素系高分子としては様々なものが挙げられるが、下記化１４に示すような構造を有する四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂等が好ましい。
【０１２１】
【化１４】

【０１２２】
なお、ポリイミド系高分子としては、３００℃以上の加熱により重合形成されるものを使用しても良い。
【０１２３】
上記のような条件を満たすフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子としては、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７等が挙げられる。
【０１２４】
上記ポリイミド系高分子としては、上述のものの他、種々のものが使用可能であり、全芳香族ポリイミド等も使用可能である。さらに、下記化１５及び１６に示されるような構造を含むものも使用可能である。
【０１２５】
【化１５】

【０１２６】
【化１６】

【０１２７】
このようなポリイミド系高分子としては、２３℃の水中に２４時間浸積させた場合の吸水率が０．４％以下のものであることが好ましい。
【０１２８】
さらに、このようなポリイミド系高分子としては、１８０℃以下の加熱により重合形成されるものであっても良い。
【０１２９】
さらに、上記ポリイミド系高分子としては、ポリイミドシロキサンも挙げられる。
【０１３０】
このようなポリイミドシロキサンとしては、下記化１７及び化１８に示すような構造を有するものが挙げられる。
【０１３１】
【化１７】

【０１３２】
【化１８】

【０１３３】
なお、これらポリイミドシロキサンにおいては、イミド結合の窒素と結合する芳香族炭化水素部分の一部がシロキサンにより置換されてなるものであり、Ｓｉのポリイミドに対する含有量が３重量％〜２５重量％であることが好ましい。
【０１３４】
そして、これらポリイミド系高分子に対する条件を満足するものとしては、宇部興産（株）社製のユピコート ＦＳ−１００Ｌ（商品名）やユピファイン ＦＰ−１００（商品名）等が挙げられる。
【０１３５】
さらにまた、上記ポリイミド系高分子としては、下記化１９に示すような構造を有するものも挙げられる。なお、このようなポリイミド系高分子としては、日立化成（株）社製の塗布型ポリイミド ＰＩＱ６４００（商品名）等が挙げられる。
【０１３６】
【化１９】

【０１３７】
本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドの第１及び第２のノズル４１，６１開口面側の少なくとも第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺にフッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜５６が形成されていることから、第１及び第２のノズル４１，６１開口部周辺における撥液性が確保される。すなわち、インクと希釈液の混合が行われない待機状態において、インクと希釈液が確実に分離され、ドット毎のインクと希釈液の混合比率が正確に制御され、画像データに応じた諧調を正確に表現することが可能であり、高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１３８】
また、本例のプリンタ装置においても、前述のインクのみを吐出するプリンタ装置と同様に、吐出安定性が高まり、このことからも高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１３９】
次に、上述のようなプリンタ装置の製造方法について述べる。なお、ここでは、プリントヘッドの製造方法についてのみ述べる。先ず、図１２に示すように、第１の凹部４７、第２の凹部４８、第３の凹部４９、第４の凹部６７、第５の凹部６８、第６の凹部６９が一主面５０ａ側に臨んで開口して形成される基板５０を製造する。なお、これら第１の凹部４７、第２の凹部４８、第３の凹部４９は連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。また、第４の凹部６７、第５の凹部６８、第６の凹部６９も連続して形成されており、これらの形状は前述の通りである。この基板５０の製造方法としては、射出成形法或いは圧縮成形法等が挙げられ、これを構成する材料としては、この種のプリンタ装置に使用される材料であれば、何れでも良いが、前述の撥液膜５６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールが好ましい。
【０１４０】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールにおいては、下記化２０に示すような構造を有することが好ましく、例えば、ヘキスト（株）社製のＵ−６０，ＴＵ−６０（何れも商品名）等が挙げられる。
【０１４１】
【化２０】

【０１４２】
なお、上記ポリベンゾイミダゾールは、濡れ性が良好で、かつエキシマレーザを用いたアブレーション加工特性に優れており、後述のノズル形成が容易であるとともに、形成されたノズル内には気泡混入がされ難い。
【０１４３】
一方、ポリイミド系高分子としては、射出成形グレードのものであれば良く、例えば三井東圧化学（株）社製のポリイミド等が挙げられる。
【０１４４】
次に、図１３に示すように、基板５０の一主面５０ａの反対側の裏面５０ｂ上に撥液膜５６を形成する。このとき、上記撥液膜５６は、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【０１４５】
この撥液膜５６を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【０１４６】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を基板５０上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【０１４７】
また、本発明においては、オリフィスプレート部材の材質として、上記撥液膜５６を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【０１４８】
次に、図１４に示すように、基板５０の第１の凹部４７の底面から当該基板５０及び撥液膜５６を貫通する第１のノズル４１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。また、基板５０の第４の凹部６７の底面から当該基板５０及び撥液膜５６を貫通する第２のノズル６１をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。本例のプリンタ装置においては、基板５０を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜５６を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル４１，６１をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１４９】
また、これらポリイミド系高分子およびポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記第１及び第２のノズル４１，６１は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１５０】
次に、図１５に示すように、基板５０の各凹部開口面である一主面５０ａ側に蓋部材として機能する振動板５１を配し、第３の凹部４９と振動板５１間の空間を吐出媒体供給口４４とし、第２の凹部４８と振動板５１間の空間を吐出媒体供給流路４３とし、第１の凹部４７と振動板５１間の空間を吐出媒体圧力室４２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第１のノズル４１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板５１の第３の凹部４９に対応する位置の一部に開口部５２が形成され、吐出媒体供給口４４の一部が開口していることは言うまでもない。
【０１５１】
また、この振動板５１を配することにより、第６の凹部６９と振動板５１間の空間を定量媒体供給口６４とし、第５の凹部６８と振動板５１間の空間を定量媒体供給流路６３とし、第１の凹部６７と振動板５１間の空間を定量媒体圧力室６２とする。そして、これらは連続した空間として形成され、さらにこれに第２のノズル６１も連続して形成されることとなる。なお、上記振動板５１の第６の凹部６９に対応する位置の一部に開口部７２が形成され、定量媒体供給口６４の一部が開口していることは言うまでもない。
【０１５２】
また、この振動板５１においては、吐出及び定量媒体圧力室４２，６２に対応する位置が変位し易いように、その一部に切り込みが入れられていることは言うまでもない。
【０１５３】
さらに、上記振動板５１上の吐出媒体圧力室４２に対応する部分に積層ピエゾ素子である圧力素子４６を配し、定量媒体圧力室６２に対応する部分にも積層ピエゾ素子である圧力素子６６を配する。この圧力素子４６，６６の反対側が支持体５５，７５により支持されていることは言うまでもない。
【０１５４】
また、開口部５２に接続されるように吐出媒体供給管５３を配し、開口部７２に接続されるように定量媒体供給管７３を配し、プリントヘッドを完成する。
【０１５５】
上述の例においては、所定の凹部を有する基板５０を射出成形等の手段により形成する例について述べたが、この基板５０の代わりに金属板にポリイミド等よりなる高分子フィルムを貼り合わせたものを使用して製造するようにしても良い。すなわち、図１６に示すように、金属板８１の一主面８１ａ側に高分子フィルム８２を貼り合わせ、これらにより吐出媒体圧力室を構成する第１の凹部８７、吐出媒体供給口を構成する第３の凹部８９、第１の凹部８７と第３の凹部８９を接続する吐出媒体供給流路８３を構成する。また、定量媒体圧力室を構成する第４の凹部９７、定量媒体供給口を構成する第６の凹部９９、第４の凹部９７と第６の凹部９９を接続する定量媒体供給流路９３を構成する。
【０１５６】
このような金属板８１は、例えばステンレス鋼等により形成すれば良く、高分子フィルム８２はポリイミドフィルムとすれば良い。なお、上記ポリイミドフィルムにおいては、このフィルムにノズルが形成されることから、ある程度濡れ性を有することが好ましく、また、エキシマレーザを用いたアブレーション加工性が良好であることが好ましい。このようなポリイミドフィルムとしては、例えば東レ・デュポン（株）社製のカプトンフィルム（商品名）が挙げられる。そして、これらの間をガラス転移温度の低い塗布型のポリイミド材料により貼り合わせるようにするのが好ましい。このようなポリイミド材料としては、三井東圧化学（株）社製のネオフレックス（商品名：ガラス転移点２００℃）等が挙げられる。
【０１５７】
また、上記高分子フィルム８２としては、ポリベンゾイミダゾールのフィルム或いは極薄い板材を使用しても良い。
【０１５８】
なお、このようにして形成された金属板８１と高分子フィルム８２よりなる基板は、前述の一体成形の基板に耐薬品性で劣ることはない。
【０１５９】
次に、図１７に示すように、高分子フィルム８２上に撥液膜８４を形成する。このとき、上記撥液膜８４は、前述の撥液膜５６と同様に、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子を塗布して形成することが好ましい。
【０１６０】
この撥液膜８４を形成するフッ素系高分子及びポリイミド系高分子としては、前述のようなものが挙げられるが、ここではポリイミド系高分子にフッ素系高分子として四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂が分散されたデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用するものとする。
【０１６１】
このデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を高分子フィルム２２上に配する方法としては、スプレーを用いて吹き付ける、あるいはディッピングして、膜厚１０μｍ〜３０μｍで塗布した後、１５０℃程度の温度下にて乾燥処理するとともに３００℃以上の温度（例えば３４０℃）下にて焼成工程を行う方法が挙げられる。その結果、プリンタ装置として適度な撥液性を有する撥水膜を形成することができる。
【０１６２】
また、本発明においては、オリフィスプレート部材の材質として、上記撥液膜８４を形成するポリイミド系高分子とは異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールを用いているので、オリフィスプレート部材の材質として、ポリサルフォンおよびポリエーテルサルフォンを用いた場合においては、実施不可能であった３００℃以上の焼成工程を行うことができる。
【０１６３】
次に、図１８に示すように、金属板８１の第１の凹部８７の底面から高分子フィルム８２及び撥液膜８４を貫通する第１のノズル８５をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。また、金属板８１の第４の凹部９７の底面から高分子フィルム８２及び撥液膜８４を貫通する第２のノズル８６をエキシマレーザ加工機を用いて形成する。
【０１６４】
本例のプリンタ装置においては、高分子フィルム８２を形成するポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾール、撥液膜８４を形成するポリイミド系高分子の何れもがエキシマレーザによるアブレーション加工が可能な材料であるため、このように第１及び第２のノズル８５，８６をエキシマレーザによるアブレーション加工で形成することが可能である。従って、本例のプリンタ装置においては、ノズル形成工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１６５】
また、これらポリイミド系高分子及びポリベンゾイミダゾールにおけるエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、上記第１及び第２のノズル８５，８６は、バリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１６６】
続いて、前述のように振動板、定量媒体供給管、吐出媒体供給管、圧力素子等を配してプリントヘッドを完成する。
【０１６７】
従って、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保される。すなわち、インクと希釈液の混合が行われない待機状態において、インクと希釈液が確実に分離され、ドット毎のインクと希釈液の混合比率が正確に制御され、画像データに応じた諧調を正確に表現することが可能であり、高解像度の記録画像の形成が可能となる。
【０１６８】
さらに、インク及び希釈液の吐出安定性も確保され、このことからも、高品位な記録画像の形成が可能となる。
【０１６９】
また、上記ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本例のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１７０】
さらに、本例のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分が、これと異なる種類のポリイミド系高分子或いはポリベンゾイミダゾールにより形成されているため、これらをエキシマレーザによるアブレーション加工にて加工してノズルを形成することが可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１７１】
また、これら材料のエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に優れていることから、ノズルがバリ等の発生および剥がれの発生などの工程不良を発生することなく形成され、製造歩留まりも向上し、このことからも本例のプリンタ装置においては生産性が良好となる。
【０１７２】
【実施例】
本発明の効果を確認するべく、以下のような実験を行った。すなわち、本発明のプリンタ装置に適用可能な四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂を分散させたポリイミド系高分子であるデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７よりなる塗膜と四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂を分散させたエポキシ系高分子であるデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５４−１０１よりなる塗膜を用意し、これらのエキシマレーザによるアブレーション加工特性と撥液性を評価した。
【０１７３】
先ず、試料を作成した。デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用し、膜厚１０〜１５μｍの厚さで塗布し、これを１５０℃の温度下で乾燥させ、さらに３４０℃の温度下で焼成して塗膜サンプル１を形成した。
【０１７４】
次に、比較のために、同じくデュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５８−２０７を使用し、膜厚１０〜１５μｍの厚さで塗布し、これを１５０℃の温度下で乾燥させたものを塗膜サンプル２として形成した。
【０１７５】
さらに、比較のために、デュ・ポン（株）社製のテフロンコーティング９５４−１０１を使用し、膜厚１０〜１５μｍの厚さで塗布し、これを２４０〜２５０℃の温度下で焼成して塗膜サンプル３を形成した。
【０１７６】
そして、これら塗膜サンプル１〜３のエキシマレーザによるアブレーション加工特性と撥液性を評価した。エキシマレーザによるアブレーション加工特性は、エキシマレーザによるアブレーション加工にて塗膜の厚さ方向の孔と厚さに対して斜め方向の孔を形成した場合において、形成される孔の形状及びバリの発生の有無を調査して評価した。一方の撥液性は、濡れ性指示薬試験により表面張力を調査して評価した。
【０１７７】
その結果、塗膜サンプル１においては、塗膜の厚さ方向の孔及び塗膜の厚さに対して斜め方向の孔共にエキシマレーザによるアブレーション加工特性が非常に良好であり、かつ３１ｄｙｎ／ｃｍ程度の表面張力が得られ、プリンタ装置として十分な撥液性が得られることが確認された。
【０１７８】
これに対して、塗膜サンプル３においては、エキシマレーザによるアブレーション加工特性は非常に良好であるものの、３１ｄｙｎ／ｃｍ程度の表面張力は得られず、プリンタ装置として十分な撥液性が得られないことが確認された。
【０１７９】
また、塗膜サンプル１においては、エキシマレーザによるアブレーション加工の際にバリ等が発生することがあり、エキシマレーザによるアブレーション加工特性が若干劣り、３１ｄｙｎ／ｃｍ程度の表面張力は得られず、プリンタ装置として十分な撥液性が得られないことが確認された。
【０１８０】
従って、これらの結果から、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜をノズル開口部周辺に形成すれば、ノズル開口部周辺の撥液性が確保されること、また、このようにすればノズル形成をエキシマレーザによるアブレーション加工により容易に行えることが確認された。
【０１８１】
さらに、フッ素系高分子が分散されたポリイミド系高分子よりなる撥液膜においては、イミド化がなされた状態で初めて撥液性とエキシマレーザによるアブレーション加工性が確保されることが確認された。
【０１８２】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル開口面側の少なくともノズル開口部周辺にフッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子を配しており、ノズル開口部周辺の撥液性が確保され、高品位な記録画像の形成が可能になる。
【０１８３】
また、ポリイミド系高分子がエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【０１８４】
さらに、本発明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル形成部分、すなわちプリントヘッドのノズル形成部分の上記フッ素系高分子を分散させたポリイミド系高分子により形成される部分以外の部分を、これと異なる種類の第２のポリイミド系高分子やポリベンゾイミダゾールにより形成しており、これらの耐熱性が高いことから、ノズル開口部周辺のポリイミド系高分子として、３００℃程度の比較的高温での重合形成を要するものを使用することも可能である。また、これらの材質もエキシマレーザを用いたアブレーション加工に適した材料であることから、本発明のプリンタ装置においては、エキシマレーザを用いたアブレーション加工によるノズル形成が可能であり、製造工程が簡素化され、生産性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となるプリンタ装置の一例を示す要部概略断面図である。
【図２】本発明の前提となるプリンタ装置の一例を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、基板を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図４】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図５】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図６】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の一例を工程順に示すものであり、振動板等を配する工程を示す要部概略断面図である。
【図７】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、高分子フィルムが貼り合わされた金属板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図８】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図９】本発明の前提となるプリンタ装置の製造方法の他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１０】本 発明を適用したプリンタ装置の他の例を示す要部概略断面図である。
【図１１】本発明を適用したプリンタ装置の他の例を示す要部拡大断面図である。
【図１２】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、基板を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１３】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１４】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１５】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、振動板等を配する工程を示す要部概略断面図である。
【図１６】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、高分子フィルムが貼り合わされた金属板を用意する工程を示す要部概略断面図である。
【図１７】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、撥液膜を形成する工程を示す要部概略断面図である。
【図１８】本発明を適用したプリンタ装置の製造方法のさらに他の例を工程順に示すものであり、ノズルを形成する工程を示す要部概略断面図である。
【符号の説明】
１ ノズル、２ インク圧力室、１４ インク、１６，５６ 撥液膜、４１ 第１のノズル、４２ 吐出媒体圧力室、５４ 吐出媒体、６１ 第２のノズル、６２ 定量媒体圧力室、７４ 定量媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention Is constant The present invention relates to a printer device that mixes and discharges a volume medium and a discharge medium. Specifically, by disposing a polyimide polymer dispersed with a fluorine polymer around the nozzle opening on the nozzle forming surface side of the print head of the printer device, it is possible to form a high-resolution recorded image and produce it. The present invention relates to a printer apparatus with improved performance.
[0002]
[Prior art]
In recent years, document creation using a computer called desktop publishing has been actively performed especially in offices and the like. Recently, not only characters and figures but also color natural images such as photographs are used for letters and figures. The demand for output is also increasing. Along with this, it is required to print high-quality natural images, and reproduction of halftones has become important.
[0003]
In addition, so-called on-demand printers that discharge ink droplets from nozzles and print on printing media such as paper and film only when necessary according to the print signal can be reduced in size and cost. Therefore, it is spreading rapidly in recent years.
[0004]
Various methods for ejecting ink droplets have been proposed in this way, but a method using a piezo element or a method using a heating element is common. The former is a method in which pressure is applied to the ink by the deformation of the piezo element and the ink is ejected. The latter is a method in which ink is ejected by the pressure of bubbles generated by heating and boiling the ink with a heating element.
[0005]
Various methods have been proposed as a method for reproducing the above-described halftone with an on-demand printer that discharges the ink droplets. That is, as the first method, there is a method of expressing gradation by changing the diameter of the printing dot by controlling the droplet size to be ejected by changing the voltage or pulse width of the voltage pulse applied to the piezo element or the heating element. .
[0006]
However, according to this method, if the voltage or pulse width applied to the piezo element or the heating element is lowered too much, ink cannot be ejected, so there is a limit to the minimum droplet diameter, and the number of gradation levels that can be expressed is small. Is difficult to print out a natural image.
[0007]
As a second method, there is a method in which one pixel is constituted by a matrix of, for example, 4 × 4 dots without changing the dot diameter, and gradation expression is performed using a so-called dither method for each matrix unit. . In this case, it is possible to express 17 tone.
[0008]
However, with this method, for example, when printing is performed at the same dot density as in the first method, the resolution is 1/4 of the first method, and the roughness is conspicuous, which is not sufficient for printing out a natural image. is there.
[0009]
Therefore, the present inventors can control the density of the printed dots by changing the density of the ejected ink droplets by mixing the ink and the diluent when ejecting the ink, A printer apparatus that prints out a natural image without causing degradation in resolution has been proposed.
[0010]
As a print head of such a printer apparatus, a first nozzle into which an ejection medium is introduced and a second nozzle into which a quantitative medium is introduced are arranged adjacent to each other, and a predetermined amount is supplied from the second nozzle. The metering medium oozes toward the first nozzle and is mixed with the ejection medium in the vicinity of the first nozzle opening, and the ejection medium is extruded from the first nozzle together with the ejection medium mixed with the metering medium, A print head that mixes and discharges a quantitative medium and a discharge medium in the in-plane directions of the first and second nozzles can be used. In such a printer device, the amount of the quantification medium, which is either ink or dilution liquid, is changed, and the dot density is changed by changing the mixing ratio of the ink and the dilution liquid, thereby producing a natural image. Print out. Note that one of the quantitative medium and the ejection medium may be ink, and the remaining one may be a diluent.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in a printer apparatus that mixes and discharges ink and diluent, it is necessary to accurately control the mixing ratio of ink and diluent in order to accurately express gradation according to image data. For this purpose, the ink and the diluent need to be reliably separated in a state where the ink and the diluent are not mixed, that is, in a standby state. If the ink and the diluent are in contact with each other in the standby state, the ink and the diluent flow into the nozzles to which the ink and the diluent are introduced, respectively, greatly affecting the mixing ratio of the ink and the diluent in the next dot, It becomes impossible to accurately express gradation, and it is difficult to form a high-resolution recorded image.
[0012]
Therefore, in such a printer device that mixes and discharges ink and diluent, it is desired to provide liquid repellency at least in a region sandwiched between the quantitative nozzle opening and the discharge nozzle opening.
[0013]
Further, even in a printer apparatus that discharges only the ink described above, if ink adheres to the periphery of the opening of the discharge nozzle, an unstable state in the discharge direction is caused, and it becomes difficult to form a high-resolution recorded image. For this reason, it is desirable to provide liquid repellency around the nozzle opening. The same applies to the printer apparatus that mixes and discharges the ink and the diluting liquid.
[0014]
As the material having the liquid repellency, polytetrafluoroethylene or the like is generally used. In the printer apparatus as described above, such a material is arranged around the nozzle opening.
[0015]
By the way, when manufacturing the printer device as described above, the nozzles are generally formed by ablation with an excimer laser.
[0016]
However, the polytetrafluoroethylene cannot be ablated with an excimer laser. Therefore, when such polytetrafluoroethylene is used, a material that absorbs light in the wavelength region of the excimer laser is dispersed in polytetrafluoroethylene as disclosed in JP-A-6-328698. The nozzle is formed by ablation using an excimer laser. However, when a method such as that described in JP-A-6-328698 is used, it is difficult to achieve both workability using an excimer laser and liquid repellency, and one of these properties must be sacrificed to some extent. Occurs.
[0017]
Therefore, the present invention has been proposed in view of the conventional situation, and the liquid repellency around the nozzle opening is ensured, and a high-resolution recorded image can be formed. The nozzle is ablated by excimer laser. It is an object of the present invention to provide a printer apparatus that can form the image forming apparatus and has good productivity.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies by the present inventors in order to achieve the above-described object, liquid repellency is ensured by using a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed as a material constituting the print head of the printer device. At the same time, we have found that excimer laser ablation is possible.
[0020]
That is, A printer apparatus according to the present invention includes a first pressure chamber into which an ejection medium is introduced and a second pressure chamber into which a quantitative medium is introduced, and a first nozzle that communicates with the first pressure chamber; From a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed at least around the nozzle opening on the nozzle opening surface side of the print head having the second nozzle communicating with the second pressure chamber so as to be adjacent to each other. It is characterized by.
[0021]
Various examples of the fluorine-based polymer may be mentioned, and a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin having a structure as shown in Chemical Formula 1 below is preferable.
[0022]
[Chemical 1]

[0023]
In addition, as a polyimide-type polymer, you may use what is superposed | polymerized by heating at 300 degreeC or more.
[0024]
Examples of the polyimide polymer in which the fluorine polymer satisfying the above conditions is dispersed include Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd.
[0025]
As said polyimide polymer, various things other than the above-mentioned thing can be used, and wholly aromatic polyimide etc. can also be used. Further, those including structures shown in the following chemical formulas 2 and 3 can also be used.
[0026]
[Chemical 2]

[0027]
[Chemical 3]

[0028]
Such a polyimide polymer preferably has a water absorption of 0.4% or less when immersed in water at 23 ° C. for 24 hours.
[0029]
Furthermore, such a polyimide polymer may be polymerized by heating at 180 ° C. or lower.
[0030]
Furthermore, polyimide siloxane is also mentioned as the polyimide polymer.
[0031]
Examples of such polyimidesiloxane include those having structures shown in the following chemical formulas 4 and 5.
[0032]
[Formula 4]

[0033]
[Chemical formula 5]

[0034]
In these polyimide siloxanes, a part of the aromatic hydrocarbon part bonded to nitrogen of the imide bond is substituted with siloxane, and the content of Si with respect to the polyimide is 3% by weight to 25% by weight. It is preferable.
[0035]
And what satisfy | fills the conditions with respect to these polyimide-type polymer | macromolecules include Upicoat FS-100L (brand name), Iupifine FP-100 (brand name) by Ube Industries, Ltd., etc.
[0036]
Furthermore, as said polyimide polymer, what has a structure as shown in following Chemical formula 6 is mentioned. Examples of such a polyimide polymer include coating type polyimide PIQ6400 (trade name) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
[0037]
[Chemical 6]

[0038]
Further, in the printer apparatus of the present invention, the nozzle forming portion of the print head is made of a polyimide polymer of a different type from the polyimide polymer at least around the nozzle opening on the nozzle opening surface side, or polybenzimidazole. Also good. Moreover, in the printer apparatus of this invention, it is preferable that the nozzle is formed by ablation processing using an excimer laser.
[0039]
In the printer device of the present invention, a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed is arranged at least around the nozzle opening on the nozzle opening surface side of the print head to ensure liquid repellency around the nozzle opening. Is done. In addition, since the polyimide polymer is a material suitable for ablation processing using an excimer laser, in the printer apparatus of the present invention, nozzles can be formed by ablation processing using an excimer laser.
[0040]
Further, in the printer apparatus of the present invention, the nozzle formation portion of the print head, that is, the portion other than the portion formed of the polyimide polymer in which the fluorine-based polymer is dispersed in the nozzle formation portion of the print head, It is made of a different type of second polyimide polymer or polybenzimidazole, and since it has high heat resistance, it is polymerized at a relatively high temperature of about 300 ° C. as a polyimide polymer around the nozzle opening. It is also possible to use what needs to be formed. In addition, since these materials are also suitable for ablation processing using an excimer laser, in the printer device of the present invention, nozzles can be formed by ablation processing using an excimer laser.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0042]
First, only ink is ejected as the ejection medium. It is a premise of the present invention Printer device Example Is described.
[0043]
As shown in FIG. 1, the printer device of this example includes an orifice plate member 5 in which a nozzle 1, an ink pressure chamber 2, an ink supply channel 3, and an ink supply port 4 are formed, and at least the ink pressure chamber. Needless to say, it has a print head mainly composed of the pressure element 6 arranged at a position corresponding to 2 and also has a drive device, a control device, and the like.
[0044]
The orifice plate member 5 forms a first recess 7 that forms the ink pressure chamber 2 and an ink supply channel 3, a second recess 8 that is shallower than the first recess 7, and an ink supply port 4. A third recess 9 having a depth deeper than that of the second recess 8 is continuously opened to the one main surface 10a side, and the first main surface from the bottom surface side of the first recess 7 is formed. The substrate 10 on which the nozzle 1 that is a through-hole extending over the back surface 10b of 10a is formed, and the diaphragm 11 that is disposed on the one main surface 10a side and also has a function as a lid member that covers each of the recesses.
[0045]
Each of the recesses may be formed, for example, as a groove portion having a substantially U-shaped cross section or a substantially U-shaped cross section, and the nozzle 1 is formed, for example, as a through-hole having a circular cross section, an ellipse, or a rectangular shape that becomes narrower toward the back surface 10b side. Just do it.
[0046]
That is, the space between the third recess 9 and the vibration plate 11 becomes the ink supply port 4, and the space between the second recess 8 and the vibration plate 11 becomes the ink supply flow path 3, and the first recess 7 and the vibration plate 11. The space between them becomes the ink pressure chamber 2, which is formed as a continuous space, and further, the nozzle 1 is also formed continuously. Note that an opening 12 is formed in a portion of the diaphragm 11 corresponding to the third recess 9.
[0047]
An ink supply pipe 13 for supplying ink from an external ink tank (not shown) is connected to the opening 12 of the ink supply port 4.
[0048]
Accordingly, the ink 14 is supplied from the external ink tank to the ink supply port 4 through the ink supply pipe 13, and the ink supply channel 3, the ink pressure chamber 2, and the nozzle 1 are filled from the ink supply port 4. It becomes.
[0049]
Further, the diaphragm 11 is arranged as a member in which a portion thereof is cut so that a portion corresponding to the ink pressure chamber 2 is easily displaced.
[0050]
Furthermore, examples of the pressure element 6 include a laminated piezo element and the like. In this example, an example using a laminated piezo element is shown. As described above, the pressure element 6 is arranged in the portion corresponding to the ink pressure chamber 2 on the vibration plate 11 so that the longitudinal direction of the pressure element 6 is orthogonal to the vibration plate 11, and the opposite side is fixed by the support 15. ing.
[0051]
The laminated piezoelectric element constituting the pressure element 6 expands and contracts in the longitudinal direction in response to the application of voltage. At this time, since one end side is fixed by the support 15, when the pressure element 6 extends, the diaphragm 11 is pressed in a direction as indicated by an arrow P in the figure. Along with this, pressure is applied to the ink 14 in the ink pressure chamber 2, and the ink 14 is ejected from the nozzle 1. At this time, since the ink supply channel 3 is narrower than the ink pressure chamber 2, the ink 14 does not flow back to the ink supply port 4 side in a large amount.
[0052]
When printing is performed by the printer apparatus of this example, the pressure element 6 may pressurize the ink 14 in the ink pressure chamber 2 and discharge the ink 14 from the nozzle 1 toward a recording material (not shown). The tone can be expressed by dot size or matrix.
[0053]
In the print head of the printer apparatus of this example, as shown in an enlarged view in FIG. 2, at least the opening surface of the nozzle 1 of the orifice plate member 5, that is, the opening surface of the nozzle 1 of the substrate 10 on the back surface 10 b side. A liquid repellent film 16 made of a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed is disposed around the nozzle 1 opening. In the printer device of this example, as shown in FIG. 1, the liquid repellent film 16 is disposed over the entire surface on the back surface 10b side.
[0054]
Various types of fluorine-based polymers can be used for forming the liquid repellent film 16, and a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin having a structure as shown in Chemical Formula 7 below is preferable.
[0055]
[Chemical 7]

[0056]
In addition, as a polyimide-type polymer, you may use what is superposed | polymerized by heating at 300 degreeC or more.
[0057]
Examples of the polyimide polymer in which the fluorine polymer satisfying the above conditions is dispersed include Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd.
[0058]
As said polyimide polymer, various things other than the above-mentioned thing can be used, and wholly aromatic polyimide etc. can also be used. Further, those including structures shown in the following chemical formulas 8 and 9 can be used.
[0059]
[Chemical 8]

[0060]
[Chemical 9]

[0061]
Such a polyimide polymer preferably has a water absorption of 0.4% or less when immersed in water at 23 ° C. for 24 hours.
[0062]
Furthermore, such a polyimide polymer may be polymerized by heating at 180 ° C. or lower.
[0063]
Furthermore, polyimide siloxane is also mentioned as said polyimide polymer.
[0064]
Examples of such a polyimide siloxane include those having structures shown in the following chemical formulas 10 and 11.
[0065]
Embedded image

[0066]
Embedded image

[0067]
In these polyimide siloxanes, a part of the aromatic hydrocarbon part bonded to nitrogen of the imide bond is substituted with siloxane, and the content of Si with respect to the polyimide is 3% by weight to 25% by weight. It is preferable.
[0068]
And what satisfy | fills the conditions with respect to these polyimide-type polymer | macromolecules include Upicoat FS-100L (brand name), Iupifine FP-100 (brand name) by Ube Industries, Ltd., etc.
[0069]
Furthermore, as said polyimide polymer, what has a structure as shown in following Chemical formula 12 is mentioned. Examples of such a polyimide polymer include coating type polyimide PIQ6400 (trade name) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
[0070]
Embedded image

[0071]
In the printer apparatus of this example, since the liquid repellent film 16 having liquid repellency is formed at least around the nozzle 1 opening on the nozzle 1 opening surface side of the print head, the liquid repellency around the nozzle 1 opening is formed. As a result, extra ink is prevented from adhering and the like, the ejection stability is improved, and high-resolution image formation is possible.
[0072]
Next, a method for manufacturing the printer apparatus as described above will be described. Here, only the method for manufacturing the print head will be described. First, as shown in FIG. 3, a substrate 10 is manufactured in which a first recess 7, a second recess 8, and a third recess 9 are opened to face the one main surface 10 a side. In addition, these 1st recessed part 7, 2nd recessed part 8, and 3rd recessed part 9 are formed continuously, and these shapes are as above-mentioned. Examples of the method for manufacturing the substrate 10 include an injection molding method and a compression molding method. The material constituting the substrate 10 may be any material as long as it is used for this type of printer device. A polyimide polymer or polybenzimidazole of a type different from the polyimide polymer forming the liquid repellent film 16 is preferable.
[0073]
In addition, in the said polybenzimidazole, it is preferable to have a structure as shown in following Chemical Formula 13, for example, U-60, TU-60 (all are brand names) by Hoechst Co., Ltd., etc. are mentioned.
[0074]
Embedded image

[0075]
The polybenzimidazole has good wettability and excellent ablation processing characteristics using an excimer laser, and it is easy to form a nozzle described later, and bubbles are not easily mixed in the formed nozzle. .
[0076]
On the other hand, any polyimide-based polymer may be used as long as it is of an injection molding grade, and examples thereof include polyimide manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.
[0077]
Next, as shown in FIG. 4, a liquid repellent film 16 is formed on the back surface 10 b opposite to the one main surface 10 a of the substrate 10. At this time, the liquid repellent film 16 is preferably formed by applying a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed.
[0078]
Examples of the fluorine-based polymer and the polyimide-based polymer that form the liquid repellent film 16 include those described above. Here, the polyimide-based polymer is replaced with a tetrafluoroethylene / hexafluoride as the fluorine-based polymer. Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd., in which a propylene copolymer resin is dispersed, is used.
[0079]
The Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. may be disposed on the substrate 10 by spraying or dipping using a spray to apply a film thickness of 10 μm to 30 μm, and then about 150 ° C. And a baking process at a temperature of 300 ° C. or higher (for example, 340 ° C.). As a result, a water-repellent film having appropriate liquid repellency can be formed as a printer device.
[0080]
In the present invention, the material of the orifice plate member 5 is made of a polyimide polymer or polybenzimidazole different from the polyimide polymer forming the liquid repellent film 16. When polysulfone and polyethersulfone are used as materials, a baking process at 300 ° C. or higher, which could not be performed, can be performed.
[0081]
Next, as shown in FIG. 5, the nozzle 1 penetrating the substrate 10 and the liquid repellent film 16 from the bottom surface of the first recess 7 of the substrate 10 is formed using an excimer laser processing machine. In the printer apparatus of this example, since either the polyimide polymer or polybenzimidazole forming the substrate 10 or the polyimide polymer forming the liquid repellent film 16 is a material that can be ablated by excimer laser, In this manner, the nozzle 1 can be formed by ablation processing using an excimer laser. Therefore, in the printer apparatus of this example, the nozzle forming process is simplified and the productivity is improved.
[0082]
Further, since the excimer laser ablation processing characteristics of these polyimide polymers and polybenzimidazoles are very excellent, the nozzle 1 is formed without causing process defects such as generation of burrs and peeling. As a result, the manufacturing yield is improved, and the productivity of the printer of this example is also good.
[0083]
Next, as shown in FIG. 6, a diaphragm 11 that functions as a lid member is arranged on one principal surface 10 a side that is an opening surface of each recess of the substrate 10, and a space between the third recess 9 and the diaphragm 11 is formed. The ink supply port 4, the space between the second recess 8 and the vibration plate 11 is the ink supply flow path 3, and the space between the first recess 7 and the vibration plate 11 is the ink pressure chamber 2. These are formed as continuous spaces, and the nozzles 1 are also formed continuously. Needless to say, an opening 12 is formed in a part of the position corresponding to the third recess 9 of the diaphragm 11 and a part of the ink supply port 4 is opened.
[0084]
Needless to say, a portion of the diaphragm 11 is cut so that the position corresponding to the ink pressure chamber 2 is easily displaced.
[0085]
Further, a pressure element 6 that is a laminated piezo element is disposed in a portion corresponding to the ink pressure chamber 2 on the vibration plate 11. Needless to say, the opposite side of the pressure element 6 is supported by the support 15.
[0086]
In addition, an ink supply pipe 13 is arranged so as to be connected to the opening 12 to complete the print head.
[0087]
In the above example, the example in which the substrate 10 having the predetermined recesses is formed by means such as injection molding has been described. However, instead of the substrate 10, a metal plate made of a polymer film made of polyimide or the like is bonded. You may make it use and manufacture. That is, as shown in FIG. 7, the polymer film 22 is bonded to the one principal surface 21 a side of the metal plate 21, and thereby the first concave portion 27 constituting the ink pressure chamber and the third third constituting the ink supply port. The ink supply flow path 23 that connects the recess 29, the first recess 27, and the third recess 29 is configured.
[0088]
Such a metal plate 21 may be formed of, for example, stainless steel, and the polymer film 22 may be a polyimide film. In addition, in the said polyimide film, since a nozzle is formed in this film, it is preferable to have wettability to some extent, and it is preferable that the ablation workability using an excimer laser is favorable. An example of such a polyimide film is a Kapton film (trade name) manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. And it is preferable to bond between these with the application | coating type polyimide material with a low glass transition temperature. Examples of such a polyimide material include Neoflex (trade name: glass transition point 200 ° C.) manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.
[0089]
The polymer film 22 may be a polybenzimidazole film or an extremely thin plate material.
[0090]
In addition, the board | substrate which consists of the metal plate 21 and the polymer film 22 formed in this way is not inferior in chemical resistance to the above-mentioned integrally molded board | substrate.
[0091]
Next, as shown in FIG. 8, a liquid repellent film 26 is formed on the polymer film 22. At this time, the liquid repellent film 26 is preferably formed by applying a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed, like the liquid repellent film 16 described above.
[0092]
Examples of the fluorine-based polymer and the polyimide-based polymer forming the liquid repellent film 26 include those described above. Here, the polyimide-based polymer is replaced with a tetrafluoroethylene / hexafluoride as the fluorine-based polymer. Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. in which a propylene copolymer resin is dispersed is used.
[0093]
As a method for arranging the Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. on the polymer film 22, the film is sprayed or dipped using a spray, and coated with a film thickness of 10 μm to 30 μm. There is a method in which a drying process is performed at a temperature of about 0 ° C. and a firing step is performed at a temperature of 300 ° C. or higher (eg, 340 ° C.). As a result, a water-repellent film having appropriate liquid repellency can be formed as a printer device.
[0094]
Ma Octopus As the material of the orifice plate member, a polyimide polymer or polybenzimidazole of a kind different from the polyimide polymer forming the liquid repellent film 26 is used. Therefore, as the material of the orifice plate member, polysulfone and polyether are used. In the case of using sulfone, a baking process at 300 ° C. or higher, which could not be performed, can be performed.
[0095]
Next, as shown in FIG. 9, a nozzle 31 that penetrates the polymer film 22 and the liquid repellent film 26 from the bottom surface of the first recess 27 of the metal plate 21 is formed using an excimer laser processing machine. In the printer apparatus of this example, any of the polyimide polymer forming the polymer film 22 or polybenzimidazole, and the polyimide polymer forming the liquid repellent film 26 are materials that can be ablated by excimer laser. Therefore, it is possible to form the nozzle 31 in this way by ablation processing using an excimer laser. Therefore, in the printer apparatus of this example, the nozzle forming process is simplified and the productivity is improved.
[0096]
In addition, since the excimer laser ablation processing characteristics of these polyimide polymers and polybenzimidazoles are very excellent, the nozzle 31 is formed without causing process defects such as generation of burrs and peeling. As a result, the manufacturing yield is improved, and the productivity of the printer of this example is also good.
[0097]
Subsequently, the vibration plate, the ink supply pipe, the pressure element, and the like are arranged as described above to complete the print head.
[0098]
Therefore, in the printer device of this example, a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed is arranged at least around the nozzle opening on the nozzle opening surface side of the print head, and the liquid repellency around the nozzle opening is arranged. Therefore, ink ejection stability is ensured, and a high-quality recorded image can be formed. In addition, since the polyimide polymer is a material suitable for ablation processing using an excimer laser, in the printer device of this example, nozzle formation by ablation processing using an excimer laser is possible, and the manufacturing process is It is simplified and productivity is improved.
[0099]
Further, in the printer device of this example, the nozzle formation portion of the print head, that is, the portion other than the portion formed of the polyimide polymer in which the fluorine polymer is dispersed in the nozzle formation portion of the print head, Since it is formed of different types of second polyimide polymer or polybenzimidazole, these can be processed by excimer laser ablation to form a nozzle, simplifying the manufacturing process, Productivity is improved.
[0100]
In addition, since these materials have excellent excimer laser ablation processing characteristics, nozzles can be formed without the occurrence of process defects such as burrs and peeling, which improves manufacturing yield. Therefore, the productivity of the printer apparatus of this example is good.
[0101]
Next, an example in which the present invention is applied to a printer apparatus that mixes and discharges ink and a diluting liquid will be described. Of these printer apparatuses, those having ink as the fixed amount side and diluting liquid as the discharge side are particularly referred to as carrier jet type printer apparatuses.
[0102]
As shown in FIG. 10, the printer apparatus of this example includes a first nozzle 41, a discharge medium pressure chamber 42, a discharge medium supply channel 43, a discharge medium supply port 44, a second nozzle 61, and a fixed medium pressure chamber. 62, an orifice plate member 45 in which a quantifying medium supply channel 63 and a quantifying medium supply port 64 are formed, and at least positions corresponding to the discharge medium pressure chamber 42 and the quantifying medium pressure chamber 62, respectively. Needless to say, it has a print head mainly composed of the pressure element 46 and the second pressure element 66, and also has a drive device and a control device.
[0103]
The orifice plate member 45 includes a substrate 50 having a recess that forms a pressure chamber, a nozzle, and the like, and a diaphragm 51 having a function as a lid member that closes the recess.
[0104]
The substrate 50 is provided with a first recess 47 that forms the discharge medium pressure chamber 42 and a discharge medium supply channel 43, a second recess 48 that is shallower than the first recess 47, and a discharge medium supply. A third recess 49, which forms the opening 44 and is deeper than the second recess 48, is continuously open to the one main surface 50a side, and is formed from the bottom surface side of the first recess 47. A first nozzle 41 that is a through hole extending over the back surface 50b of the main surface 50a is formed.
[0105]
Further, the substrate 50 is provided with a fourth concave portion 67 that forms the quantitative medium pressure chamber 62 and a quantitative medium supply channel 63, and a fifth concave portion 68 that is shallower than the fourth concave portion 67, the quantitative amount. A sixth recess 69 that forms the medium supply port 64 and is deeper than the fifth recess 68 is continuously opened to the one main surface 50a side, and the bottom surface side of the fourth recess 67 A second nozzle 61 that is a through hole extending from the back surface 50b of the main surface 50a to the main surface 50a.
[0106]
The first nozzle 41 and the second nozzle 61 are formed adjacent to each other, and the discharge and quantitative medium pressure chambers 42 and 62, the discharge and quantitative determination are sandwiched between the first and second nozzles 41 and 61. The medium supply channels 43 and 63 and the discharge and quantitative medium supply ports 44 and 64 are sequentially formed.
[0107]
Each of the recesses may be formed, for example, as a groove portion having a substantially U-shaped cross section or a substantially U-shaped cross section. What is necessary is just to form as a rectangular through-hole.
[0108]
That is, the space between the third recess 49 and the diaphragm 51 becomes the ejection medium supply port 44, and the space between the second recess 48 and the diaphragm 51 becomes the ejection medium supply flow path 43, and the first recess 47 and the vibration The space between the plates 51 becomes the discharge medium pressure chamber 42, which is formed as a continuous space, and further, the first nozzle 41 is also formed continuously therewith. Note that an opening 52 is formed in a portion of the diaphragm 51 corresponding to the third recess 49.
[0109]
A discharge medium supply pipe 53 for supplying a discharge medium from an external discharge medium tank (not shown) is connected to the opening 52 of the discharge medium supply port 44.
[0110]
Accordingly, the discharge medium 54 is supplied from the external discharge medium tank to the discharge medium supply port 44 through the discharge medium supply pipe 53, and the discharge medium supply channel 43, the discharge medium pressure chamber 42, One nozzle 41 is filled.
[0111]
On the other hand, the space between the sixth recess 69 and the diaphragm 51 becomes the quantitative medium supply port 64, and the space between the fifth recess 68 and the diaphragm 51 becomes the quantitative medium supply flow path 63, and the fourth recess 67 and the vibration The space between the plates 51 becomes the quantitative medium pressure chamber 62, which is formed as a continuous space, and further, the second nozzle 61 is also formed continuously. An opening 72 is formed in a part of the diaphragm 51 corresponding to the sixth recess 69.
[0112]
A quantitative medium supply pipe 73 for supplying a quantitative medium from an external quantitative medium tank (not shown) is connected to the opening 72 of the quantitative medium supply port 64.
[0113]
Accordingly, the quantitative medium 74 is supplied from the external quantitative medium tank to the quantitative medium supply port 64 via the quantitative medium supply pipe 73, and the quantitative medium supply channel 63, the quantitative medium pressure chamber 62, The two nozzles 61 are filled.
[0114]
Further, the diaphragm 51 is arranged as a member with a notch so that portions corresponding to the ejection medium pressure chamber 42 and the fixed medium pressure chamber 62 are easily displaced.
[0115]
Furthermore, examples of the first and second pressure elements 46 and 66 include laminated piezo elements. In this example, an example using laminated piezo elements is shown. As described above, the first pressure element 46 is disposed at a portion corresponding to the ejection medium pressure chamber 42 on the vibration plate 51 so that the longitudinal direction of the first pressure element 46 is orthogonal to the vibration plate 51. The opposite side is fixed by a support 55. The other second pressure element 66 is the same as described above, and is similarly disposed in the portion corresponding to the quantitative medium pressure chamber 62 on the diaphragm 51 as described above, and the opposite side is fixed by the support body 75.
[0116]
The laminated piezo elements constituting the first and second pressure elements 46 and 66 expand and contract in the longitudinal direction in response to voltage application. At this time, since one end side is fixed by the supports 55 and 75, when the first and second pressure elements 46 and 66 extend, the arrow P in the figure ₁ , P ₂ The diaphragm 51 is pressed in the direction as indicated by. Accordingly, pressure is applied to the discharge medium 54 in the discharge medium pressure chamber 42 and the fixed medium 74 in the fixed medium pressure chamber 62, and the discharge medium 54 is supplied from the first nozzle 41 and the fixed medium 74 is supplied from the second nozzle 61. Extruded. At this time, since the discharge / quantitative medium supply channels 43, 63 are narrower than the discharge / quantitative medium pressure chambers 42, 62, the discharge / quantitative mediums 54, 74 have a large amount on the discharge / quantitative medium supply ports 44, 64 side. There is no backflow.
[0117]
When printing is performed by the printer apparatus of this example, first, the quantitative medium 74 in the quantitative medium pressure chamber 62 is pressurized by the second pressure element 66, and a predetermined amount of the quantitative medium 74 is supplied from the second nozzle 61. The first nozzle 41 is pushed out, supplied to the vicinity of the opening of the first nozzle 41, and mixed with the ejection medium 54 in the vicinity of the opening. At this time, the pushing amount of the quantitative medium 74 is controlled by the strength of the voltage applied to the second pressure element 66 or the pulse width.
[0118]
Next, the discharge medium 54 in the discharge medium pressure chamber 42 is pressurized by the first pressure element 46, and the liquid mixture of the quantitative medium 74 and the discharge medium 54 in the vicinity of the opening of the first nozzle 41 is not shown together with the discharge medium 54. Discharge toward the recording material. The gradation may be expressed by changing the dot density by changing the amount of extrusion of the quantitative medium 74. Note that one of the ejection medium 54 and the quantitative medium 74 may be ink and the other may be a diluent.
[0119]
In the print head of the printer apparatus of this example, as shown in an enlarged view in FIG. 11, the opening surfaces of the first and second nozzles 41 and 61 of the orifice plate member 45, that is, the first and first surfaces of the substrate 50. A liquid repellent film 56 made of a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed is disposed at least around the opening of the first and second nozzles 41, 61 on the back surface 50 b side, which is the opening surface of the second nozzles 41, 61. Has been. In the printer device of this example, as shown in FIG. 10, the liquid repellent film 56 is disposed over the entire surface on the back surface 50b side.
[0120]
Various fluoropolymers can be used for forming the liquid repellent film 56, and an ethylene tetrafluoride / hexafluoropropylene copolymer resin having a structure as shown in the following chemical formula 14 is preferable.
[0121]
Embedded image

[0122]
In addition, as a polyimide-type polymer, you may use what is superposed | polymerized by heating at 300 degreeC or more.
[0123]
Examples of the polyimide polymer in which the fluorine polymer satisfying the above conditions is dispersed include Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd.
[0124]
As said polyimide polymer, various things other than the above-mentioned thing can be used, and wholly aromatic polyimide etc. can also be used. Further, those including structures shown in the following chemical formulas 15 and 16 can also be used.
[0125]
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[0126]
Embedded image

[0127]
Such a polyimide polymer preferably has a water absorption of 0.4% or less when immersed in water at 23 ° C. for 24 hours.
[0128]
Furthermore, such a polyimide polymer may be polymerized by heating at 180 ° C. or lower.
[0129]
Furthermore, polyimide siloxane is also mentioned as the polyimide polymer.
[0130]
Examples of such a polyimide siloxane include those having structures shown in the following chemical formulas 17 and 18.
[0131]
Embedded image

[0132]
Embedded image

[0133]
In these polyimide siloxanes, a part of the aromatic hydrocarbon part bonded to nitrogen of the imide bond is substituted with siloxane, and the content of Si with respect to the polyimide is 3% by weight to 25% by weight. It is preferable.
[0134]
And what satisfy | fills the conditions with respect to these polyimide-type polymer | macromolecules include Upicoat FS-100L (brand name), Iupifine FP-100 (brand name) by Ube Industries, Ltd., etc.
[0135]
Furthermore, as said polyimide polymer, what has a structure as shown in following Chemical formula 19 is mentioned. Examples of such a polyimide polymer include coating type polyimide PIQ6400 (trade name) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.
[0136]
Embedded image

[0137]
In the printer device of this example, a polyimide system in which a fluorine-based polymer is dispersed at least around the opening of the first and second nozzles 41 and 61 on the opening surface side of the first and second nozzles 41 and 61 of the print head. Since the liquid repellent film 56 made of a polymer is formed, the liquid repellency around the openings of the first and second nozzles 41 and 61 is ensured. In other words, in a standby state where mixing of ink and diluent is not performed, the ink and diluent are reliably separated, the mixing ratio of ink and diluent for each dot is accurately controlled, and gradation according to image data is accurately adjusted. Therefore, it is possible to form a high-resolution recorded image.
[0138]
Also, in the printer apparatus of this example, the ejection stability is improved as in the printer apparatus that ejects only the ink described above, and this makes it possible to form a high-resolution recorded image.
[0139]
Next, a method for manufacturing the printer apparatus as described above will be described. Here, only the method for manufacturing the print head will be described. First, as shown in FIG. 12, the first concave portion 47, the second concave portion 48, the third concave portion 49, the fourth concave portion 67, the fifth concave portion 68, and the sixth concave portion 69 are on the one main surface 50a side. A substrate 50 is formed that is open and facing the substrate. The first concave portion 47, the second concave portion 48, and the third concave portion 49 are formed continuously, and the shapes thereof are as described above. Further, the fourth recess 67, the fifth recess 68, and the sixth recess 69 are also formed continuously, and the shapes thereof are as described above. Examples of the method for manufacturing the substrate 50 include an injection molding method and a compression molding method. The material constituting the substrate 50 may be any material that can be used for this type of printer device. A different type of polyimide polymer or polybenzimidazole from the polyimide polymer forming the liquid repellent film 56 is preferred.
[0140]
In addition, in the said polybenzimidazole, it is preferable to have a structure as shown in following Chemical Formula 20, for example, U-60, TU-60 (all are brand names) by Hoechst Co., Ltd., etc. are mentioned.
[0141]
Embedded image

[0142]
The polybenzimidazole has good wettability and excellent ablation processing characteristics using an excimer laser, and it is easy to form a nozzle described later, and bubbles are not easily mixed in the formed nozzle. .
[0143]
On the other hand, any polyimide-based polymer may be used as long as it is of an injection molding grade, and examples thereof include polyimide manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.
[0144]
Next, as shown in FIG. 13, a liquid repellent film 56 is formed on the back surface 50 b opposite to the one main surface 50 a of the substrate 50. At this time, the liquid repellent film 56 is preferably formed by applying a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed.
[0145]
Examples of the fluorine-based polymer and the polyimide-based polymer that form the liquid repellent film 56 include those described above. Here, the polyimide-based polymer is replaced with a tetrafluoroethylene / hexafluoride as the fluorine-based polymer. Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. in which a propylene copolymer resin is dispersed is used.
[0146]
As a method of arranging the Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. on the substrate 50, it is sprayed or dipped using a spray to be applied at a film thickness of 10 to 30 μm, and then about 150 ° C. And a baking process at a temperature of 300 ° C. or higher (for example, 340 ° C.). As a result, a water-repellent film having appropriate liquid repellency can be formed as a printer device.
[0147]
In the present invention, the material of the orifice plate member is made of a polyimide polymer or polybenzimidazole different from the polyimide polymer forming the liquid repellent film 56 as the material of the orifice plate member. In the case where polysulfone and polyethersulfone are used, a baking process at 300 ° C. or higher, which could not be performed, can be performed.
[0148]
Next, as shown in FIG. 14, the first nozzle 41 penetrating the substrate 50 and the liquid repellent film 56 from the bottom surface of the first recess 47 of the substrate 50 is formed using an excimer laser processing machine. The second nozzle 61 penetrating the substrate 50 and the liquid repellent film 56 from the bottom surface of the fourth recess 67 of the substrate 50 is formed using an excimer laser processing machine. In the printer apparatus of this example, since either the polyimide polymer forming the substrate 50 or polybenzimidazole, or the polyimide polymer forming the liquid repellent film 56 is a material that can be ablated by excimer laser, In this way, the first and second nozzles 41 and 61 can be formed by ablation processing using an excimer laser. Therefore, in the printer apparatus of this example, the nozzle forming process is simplified and the productivity is improved.
[0149]
In addition, since the polyimide polymer and polybenzimidazole have very excellent ablation processing characteristics by excimer laser, the first and second nozzles 41 and 61 are free from burrs and peeling. It is formed without causing process defects, and the manufacturing yield is also improved. This also improves the productivity of the printer device of this example.
[0150]
Next, as shown in FIG. 15, a diaphragm 51 that functions as a lid member is arranged on the one principal surface 50 a side that is the opening of each recess of the substrate 50, and a space between the third recess 49 and the diaphragm 51 is formed. The discharge medium supply port 44, the space between the second recess 48 and the vibration plate 51 is set as a discharge medium supply flow path 43, and the space between the first recess 47 and the vibration plate 51 is set as a discharge medium pressure chamber 42. These are formed as a continuous space, and the first nozzle 41 is also formed continuously. Needless to say, an opening 52 is formed in a part of the position corresponding to the third recess 49 of the diaphragm 51 and a part of the ejection medium supply port 44 is opened.
[0151]
Further, by arranging this diaphragm 51, the space between the sixth recess 69 and the diaphragm 51 is used as the quantitative medium supply port 64, and the space between the fifth recess 68 and the diaphragm 51 is defined as the quantitative medium supply channel. 63, and the space between the first recess 67 and the diaphragm 51 is defined as a quantitative medium pressure chamber 62. These are formed as a continuous space, and the second nozzle 61 is also formed continuously therewith. Needless to say, an opening 72 is formed in a part of the position corresponding to the sixth recess 69 of the diaphragm 51 and a part of the quantitative medium supply port 64 is opened.
[0152]
Needless to say, a portion of the diaphragm 51 is cut so that the positions corresponding to the discharge and fixed medium pressure chambers 42 and 62 are easily displaced.
[0153]
Further, a pressure element 46 that is a laminated piezo element is disposed on a portion corresponding to the ejection medium pressure chamber 42 on the diaphragm 51, and a pressure element 66 that is a laminated piezo element is also provided on a portion corresponding to the quantitative medium pressure chamber 62. Arrange. Needless to say, the opposite sides of the pressure elements 46 and 66 are supported by the supports 55 and 75.
[0154]
Further, the ejection medium supply pipe 53 is arranged so as to be connected to the opening 52, and the quantitative medium supply pipe 73 is arranged so as to be connected to the opening 72, thereby completing the print head.
[0155]
In the above example, the example in which the substrate 50 having the predetermined concave portion is formed by means such as injection molding has been described. However, instead of the substrate 50, a metal plate bonded with a polymer film made of polyimide or the like is used. You may make it use and manufacture. That is, as shown in FIG. 16, the polymer film 82 is bonded to the one main surface 81a side of the metal plate 81, and the first recess 87 constituting the ejection medium pressure chamber and the ejection medium supply port are thereby constituted. 3, and a discharge medium supply channel 83 that connects the first recess 87 and the third recess 89. Further, the fourth recess 97 constituting the metering medium pressure chamber, the sixth recess 99 constituting the metering medium supply port, and the metering medium supply channel 93 connecting the fourth recess 97 and the sixth recess 99 are constituted. To do.
[0156]
Such a metal plate 81 may be formed of, for example, stainless steel, and the polymer film 82 may be a polyimide film. In addition, in the said polyimide film, since a nozzle is formed in this film, it is preferable to have wettability to some extent, and it is preferable that the ablation workability using an excimer laser is favorable. An example of such a polyimide film is a Kapton film (trade name) manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. And it is preferable to bond between these with the application | coating type polyimide material with a low glass transition temperature. Examples of such a polyimide material include Neoflex (trade name: glass transition point 200 ° C.) manufactured by Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd.
[0157]
The polymer film 82 may be a polybenzimidazole film or an extremely thin plate material.
[0158]
In addition, the board | substrate which consists of the metal plate 81 and polymer film 82 which were formed in this way is not inferior in chemical resistance to the above-mentioned integrally molded board | substrate.
[0159]
Next, as shown in FIG. 17, a liquid repellent film 84 is formed on the polymer film 82. At this time, the liquid repellent film 84 is preferably formed by applying a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed, like the liquid repellent film 56 described above.
[0160]
Examples of the fluorine-based polymer and the polyimide-based polymer that form the liquid repellent film 84 include those described above. Here, the polyimide-based polymer is replaced by a tetrafluoroethylene / hexafluoride as the fluorine-based polymer. Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. in which a propylene copolymer resin is dispersed is used.
[0161]
As a method for arranging the Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd. on the polymer film 22, the film is sprayed or dipped using a spray, and coated with a film thickness of 10 μm to 30 μm. There is a method in which a drying process is performed at a temperature of about 0 ° C. and a firing step is performed at a temperature of 300 ° C. or higher (eg, 340 ° C.). As a result, a water-repellent film having appropriate liquid repellency can be formed as a printer device.
[0162]
In the present invention, the material of the orifice plate member is made of a polyimide polymer or polybenzimidazole different from the polyimide polymer forming the liquid repellent film 84 as the material of the orifice plate member. In the case of using polysulfone and polyethersulfone, a baking process at 300 ° C. or higher, which could not be performed, can be performed.
[0163]
Next, as shown in FIG. 18, a first nozzle 85 penetrating the polymer film 82 and the liquid repellent film 84 from the bottom surface of the first recess 87 of the metal plate 81 is formed using an excimer laser processing machine. Further, a second nozzle 86 penetrating the polymer film 82 and the liquid repellent film 84 from the bottom surface of the fourth recess 97 of the metal plate 81 is formed using an excimer laser processing machine.
[0164]
In the printer apparatus of this example, any of the polyimide polymer or polybenzimidazole forming the polymer film 82 and the polyimide polymer forming the liquid repellent film 84 can be ablated by excimer laser. Therefore, it is possible to form the first and second nozzles 85 and 86 by excimer laser ablation in this way. Therefore, in the printer apparatus of this example, the nozzle forming process is simplified and the productivity is improved.
[0165]
In addition, since the polyimide polymer and polybenzimidazole have very excellent ablation processing characteristics by excimer laser, the first and second nozzles 85 and 86 are free from burrs and peeling. It is formed without causing process defects, and the manufacturing yield is also improved. This also improves the productivity of the printer device of this example.
[0166]
Subsequently, as described above, the vibration plate, the quantitative medium supply pipe, the discharge medium supply pipe, the pressure element, and the like are arranged to complete the print head.
[0167]
Therefore, in the printer apparatus of this example, a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed is arranged at least around the nozzle opening on the nozzle opening surface side of the print head, and the liquid repellency around the nozzle opening is arranged. Is secured. In other words, in a standby state where mixing of ink and diluent is not performed, the ink and diluent are reliably separated, the mixing ratio of ink and diluent for each dot is accurately controlled, and gradation according to image data is accurately adjusted. Therefore, it is possible to form a high-resolution recorded image.
[0168]
Further, the ejection stability of the ink and the diluted liquid is ensured, and this also makes it possible to form a high-quality recorded image.
[0169]
In addition, since the polyimide polymer is a material suitable for ablation processing using an excimer laser, in the printer device of this example, nozzle formation by ablation processing using an excimer laser is possible, and the manufacturing process is It is simplified and productivity is improved.
[0170]
Further, in the printer device of this example, the nozzle formation portion of the print head, that is, the portion other than the portion formed of the polyimide polymer in which the fluorine polymer is dispersed in the nozzle formation portion of the print head, Since it is made of different types of polyimide polymer or polybenzimidazole, these can be processed by excimer laser ablation to form nozzles, simplifying the manufacturing process and improving productivity. It becomes good.
[0171]
In addition, since these materials have excellent excimer laser ablation processing characteristics, nozzles can be formed without the occurrence of process defects such as burrs and peeling, which improves manufacturing yield. Therefore, the productivity of the printer apparatus of this example is good.
[0172]
【Example】
In order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was conducted. That is, it consists of Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd., which is a polyimide polymer in which a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin applicable to the printer apparatus of the present invention is dispersed. A coating film made of Teflon coating 954-101 manufactured by Du Pont Co., Ltd., which is an epoxy polymer in which a coating film and a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin are dispersed, is prepared. Excimer laser ablation characteristics and liquid repellency were evaluated.
[0173]
First, a sample was prepared. Using Teflon coating 958-207 manufactured by Du Pont Co., Ltd., it was applied to a thickness of 10-15 μm, dried at a temperature of 150 ° C., and further baked at a temperature of 340 ° C. Thus, a coating film sample 1 was formed.
[0174]
Next, for comparison, Teflon coating 958-207, also manufactured by Du Pont Co., Ltd., was used and applied at a thickness of 10 to 15 μm, and this was dried at a temperature of 150 ° C. This was formed as a coating sample 2.
[0175]
Furthermore, for comparison, Teflon coating 954-101 manufactured by Du Pont Co., Ltd. was used and applied at a thickness of 10 to 15 μm, and this was fired at a temperature of 240 to 250 ° C. A coating film sample 3 was formed.
[0176]
And the ablation processing characteristic and liquid repellency by the excimer laser of these coating-film samples 1-3 were evaluated. The excimer laser ablation processing characteristics are that when the excimer laser ablation processing forms holes in the thickness direction of the coating film and holes oblique to the thickness, the shape of the holes formed and the occurrence of burrs. The presence or absence was investigated and evaluated. On the other hand, the liquid repellency was evaluated by examining the surface tension by a wettability indicator test.
[0177]
As a result, in the coating film sample 1, both the holes in the thickness direction of the coating film and the holes in the oblique direction with respect to the thickness of the coating film have very good ablation characteristics by excimer laser, and about 31 dyn / cm. It was confirmed that a sufficient surface repellency was obtained for the printer device.
[0178]
On the other hand, the coating film sample 3 has very good ablation processing characteristics by the excimer laser, but cannot obtain a surface tension of about 31 dyn / cm, and does not have sufficient liquid repellency as a printer device. It was confirmed.
[0179]
In the coating film sample 1, burrs or the like may occur during ablation processing with an excimer laser, the ablation processing characteristics with the excimer laser are slightly inferior, and a surface tension of about 31 dyn / cm cannot be obtained. As a result, it was confirmed that sufficient liquid repellency could not be obtained.
[0180]
Therefore, from these results, if a liquid repellent film made of a polyimide polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed is formed around the nozzle opening, the liquid repellency around the nozzle opening can be secured, In this way, it was confirmed that nozzle formation can be easily performed by ablation with an excimer laser.
[0181]
Furthermore, it was confirmed that a liquid repellent film made of a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed can ensure liquid repellency and ablation workability with an excimer laser only after imidization.
[0182]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the printer apparatus of the present invention, a polyimide-based polymer in which a fluorine-based polymer is dispersed is arranged at least around the nozzle opening on the nozzle opening surface side of the print head, Liquid repellency around the nozzle opening is ensured, and high-quality recorded images can be formed.
[0183]
In addition, since the polyimide polymer is a material suitable for ablation processing using an excimer laser, in the printer apparatus of the present invention, nozzle formation by ablation processing using an excimer laser is possible, and the manufacturing process is simplified. And productivity is improved.
[0184]
Further, in the printer apparatus of the present invention, the nozzle formation portion of the print head, that is, the portion other than the portion formed of the polyimide polymer in which the fluorine-based polymer is dispersed in the nozzle formation portion of the print head, It is made of a different type of second polyimide polymer or polybenzimidazole, and since it has high heat resistance, it is polymerized at a relatively high temperature of about 300 ° C. as a polyimide polymer around the nozzle opening. It is also possible to use what needs to be formed. In addition, since these materials are also suitable for ablation processing using an excimer laser, in the printer device of the present invention, nozzles can be formed by ablation processing using an excimer laser, and the manufacturing process is simplified. And productivity is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing an example of a printer apparatus as a premise of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an example of a printer apparatus as a premise of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a substrate, showing an example of a manufacturing method of a printer apparatus as a premise of the present invention in the order of steps.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a liquid repellent film, showing an example of a manufacturing method of a printer apparatus as a premise of the present invention in the order of steps.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a nozzle, showing an example of a method of manufacturing a printer apparatus as a premise of the present invention in the order of steps.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a process of arranging a diaphragm and the like, showing an example of a manufacturing method of a printer apparatus as a premise of the present invention in order of processes.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of preparing a metal plate on which a polymer film is bonded, showing another example of a manufacturing method of a printer device as a premise of the present invention in the order of steps.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a liquid repellent film, showing another example of a method of manufacturing a printer device as a premise of the present invention in the order of steps.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a nozzle, showing another example of a method of manufacturing a printer device as a premise of the present invention in the order of steps.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a main part showing another example of a printer apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another example of a printer apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a substrate, showing still another example of a method of manufacturing a printer device to which the present invention is applied, in the order of steps.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a liquid repellent film, showing still another example of a method of manufacturing a printer device to which the present invention is applied, in the order of steps.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a nozzle, showing still another example of a method of manufacturing a printer apparatus to which the present invention is applied, in the order of steps.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of arranging a diaphragm and the like, showing still another example of a method of manufacturing a printer apparatus to which the present invention is applied, in the order of steps.
FIG. 16 shows still another example of a method for manufacturing a printer apparatus to which the present invention is applied, in the order of steps, and is a schematic cross-sectional view of a main part showing a step of preparing a metal plate on which a polymer film is bonded.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a liquid repellent film, showing still another example of a method of manufacturing a printer apparatus to which the present invention is applied, in the order of steps.
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of an essential part showing a step of forming a nozzle, showing still another example of a method of manufacturing a printer device to which the present invention is applied, in the order of steps.
[Explanation of symbols]
1 nozzle, 2 ink pressure chamber, 14 ink, 16, 56 liquid repellent film, 41 first nozzle, 42 ejection medium pressure chamber, 54 ejection medium, 61 second nozzle, 62 quantitative medium pressure chamber, 74 quantitative medium

Claims (7)

A first pressure chamber into which the discharge medium is introduced and a second pressure chamber into which the quantitative medium is introduced, and communicates with the first nozzle and the second pressure chamber that communicate with the first pressure chamber. The second nozzle is opened so as to be adjacent to each other, and after the quantitative medium has oozed from the second nozzle toward the first nozzle, the discharge medium is discharged from the first nozzle. In a printer apparatus having a print head for mixing and discharging a fixed amount medium and a discharge medium,
  A printer apparatus, wherein at least the periphery of a nozzle opening on the nozzle opening surface side of a print head is made of a polyimide polymer in which a fluorine polymer is dispersed. 2. The printer apparatus according to claim 1, wherein the fluorine-based polymer is a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin. 2. The printer apparatus according to claim 1, wherein the polyimide polymer is polymerized by heating at 300 [deg.] C. or higher. The printer apparatus according to claim 1, wherein the polyimide polymer is polyimide siloxane. 2. The printer apparatus according to claim 1, wherein the nozzle forming portion of the print head is made of a polyimide polymer of a type different from at least the polyimide polymer around the nozzle opening on the nozzle opening surface side. 2. A printer apparatus according to claim 1, wherein the nozzle forming portion of the print head is made of polybenzimidazole. 2. The printer apparatus according to claim 1, wherein the nozzle is formed by ablation processing using an excimer laser.

Images