JP3749329B2 - Method for manufacturing nozzle plate for ink jet printer head - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンターヘッドに用いるノズル板の表面処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コンピュータ出力の応用分野におけるノンインパクトプリンターの一方式であるインクジェットプリンターにおいて圧電体の圧電作用をインク吐出の駆動力に応用した手段が特公平4−48622号公報や特開昭63−247051号公報等に提案されている。
【0003】
これらの公報に記載の製造方法および構造は、圧電性基板にインク流路のための微細な貫通した溝の加工を施した後、その表面に電極膜を形成、表面を研磨加工し、溝内部に電極膜を残す。
【0004】
さらに溝内面に絶縁膜として気相合成法によるポリパラキシリレン樹脂からなるパリレン膜を形成する。この絶縁膜はインクの不安定吐出の原因となるインクの電気分解による気泡発生およびインクの変質を防ぐための重要な構成体として位置づけられている。
【0005】
以上のように作製した圧電性基板の溝を有する面どうしを対向させて接着、あるいは溝を有する面上にガラス、セラミック、金属あるいはプラスチック製の平板状の蓋を接着することによってインク流路を形成する。
【0006】
さらにインク流路の一方の端部に直径30〜60ミクロンのインク吐出孔を有した厚さ0.1mmのノズル板を接着した後、電極に駆動回路を接続することによってインクジェットプリンターヘッドが構成される。この時、ノズル板の材質としては、金属、プラスチック、セラミックス製ノズル板が使われる。
【0007】
圧電作用を利用したインクジェットプリンターヘッドの駆動原理は各溝中に形成された電極に電圧を印加すると溝を形成する隔壁がその圧電作用のためにインク流路の容積を増大または減少せしめるように変形する。そして、この減少の変形によって生じた圧力が溝内部に充填されたインクに伝播し、インク吐出孔からインク滴として吐出するものである。
【0008】
一般に、インク滴を安定に真っ直ぐ吐出させるためにはノズル板において吐出後のインク吐出孔周囲への残留インクの付着を防止し、さらに水性あるいは非水性インクに対して化学的に安定でなければならないことが要求されている。
【0009】
そのための手段として、インクの吐出面にインクに対して撥液性の被膜表面を形成することが提案されており、撥液性を発現する材料としてはシリコーン樹脂やフッ素樹脂、またはテフロン共析メッキ被膜などが知られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような撥液性被膜を形成する場合、撥液性被膜のインク吐出孔内部への入り込み位置によってインクのメニスカスの位置が決定し、インクの吐出特性に大きな影響を与えることが知られている。したがって、撥液性被膜のインク吐出孔内部への入り込み量を精密に制御し、メニスカス位置を一定にしなければならないことが要求される。すなわち、撥液性被膜の入り込み量がインク吐出面に近いと外部からの機械的振動によって誤吐出を生じ易く、また入り込み量がインク吐出面から遠いとインク滴を吐出後、気泡を巻き込み易くなり、吐出特性が不安定になる。さらに撥液性被膜の入り込み量によって決定されるメニスカス位置はインク流路の寸法、ノズル板の厚み、インク吐出孔の大きさ、インクの種類、駆動方法、駆動力などのパラメータに大きく依存するため、その位置を可変できる形成技術が要求される。
【0011】
その方法として例えば特開平7−125220に感光性樹脂フィルムをノズル板のインク吐出裏面から圧接し、フィルムの一部をインク吐出孔内部に入り込ませて硬化し、テフロン共析メッキを行い、その後フィルムを除去する方法が開示されているが、この方法では感光性樹脂フィルムの入り込み量を温度で調節するために境界位置の正確な制御が困難であり、さらに印字解像度を上げるためインク吐出孔の径を小さくした場合、インク吐出孔内部への感光性樹脂フィルムの入り込みが困難となり、撥水性被膜のインク吐出孔内部への入り込み量を正確に制御することが困難である。
【0012】
本発明の目的は、上記課題を解決して、撥液性被膜のインク吐出孔内部への入り込み量を精密に制御し、メニスカス位置を一定にするためのインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法では下記記載の手段を採用する。
【0014】
本発明のインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法はインク吐出面を一方に有する平板状部材からなり、平板状部材の所定の位置にインクが吐出される貫通したインク吐出孔を有するインクジェットプリンターヘッド用ノズル板に、ポジ型感光性樹脂をインク吐出面からインク吐出面とインク吐出孔内部を被覆充填し硬化させる工程と、インク吐出面の裏側をポジ型感光性樹脂によって被覆し硬化させる工程と、インク吐出面より紫外線を露光しポジ型感光性樹脂を現像する工程と、撥液性被膜を被覆する工程と、ポジ型感光性樹脂を除去する工程とを有することを特徴とする。
【0015】
また本発明のインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法では、ポジ型感光性樹脂のインク吐出孔内部への入り込み量を露光量と露光時間によって制御することを特徴とする。
【0016】
また本発明のインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法では、ポジ型感光性樹脂の粘度が100センチポイズ以下であることを特徴とする。
【0017】
(作用)
本発明のノズル板の表面処理方法は、まず最初にインク吐出面とインク吐出孔内部をポジ型感光性樹脂、具体的には液状のポジ型感光性レジストによって被覆充填し硬化させる。この時ポジ型感光性樹脂はインク吐出孔内部に充填する必要があるため、粘度の低い、具体的には100センチポイズ以下の液状レジストを用いる。
【0018】
ポジ型感光性樹脂をインク吐出面からスピンナーで塗布しインク吐出面とインク吐出孔内部を充填被覆し硬化する。続いてインク吐出裏面をポジ型感光性樹脂をスピンナーで被覆し硬化する。インク吐出面はポジ型感光性で被覆されているのでインク吐出裏面にポジ型感光性樹脂を被覆する際にスピンナーの基台に触れることによる表面の汚染が防止される。
【0019】
次に、インク吐出面より紫外線を露光する。この時、露光強度と露光時間とを制御することにより、現像よるポジ型感光性樹脂の溶解量を制御することができる。すなわち、形成する撥液性被膜はポジ型感光性樹脂がマスキング材となるため、ポジ型感光性樹脂のインク吐出孔内部への入り込み量を露光量と露光時間によって制御することにより、撥液性被膜の回り込み量を制御することが可能となる。
【0020】
撥液性被膜を形成するためには予めインク吐出面が清浄に保っておくことが重要である。マスキング後に洗浄する場合、洗浄剤によってはマスキング材であるポジ型感光性樹脂を破壊してしまう。そのためマスキング前にインク吐出面を強力に洗浄し、撥液性被膜の形成時までインク吐出面を汚染せず清浄に保つことが望ましい。インク吐出孔裏面からポジ型本発明によればインク吐出裏面にポジ型感光性樹脂を被覆する際に、インク吐出面がスピンナーの基台に触れることがなく、汚染されずに清浄に保つことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を説明する。
【0022】
図1は本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の構造を示す模式断面図である。本インクジェットプリンターヘッド用ノズル板はインク吐出面30に撥液性被膜50が被覆されており、撥液性被膜50の一部はインク吐出孔内部70の中へ入り込んでいる。この構造によってインク吐出時のメニスカス位置が安定となる。図2から図6は本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を示す工程断面図である。
【0023】
はじめに図2に示すように、長さ50mm、幅15mm、厚さ0.1mmのインク吐出のための円形の貫通した孔を有するノズル板10のインク吐出面30とインク吐出孔内部70にポジ型感光性樹脂40を被覆充填し、硬化させる。
【0024】
ノズル板10は電鋳法によって作製したニッケル板であるが、他の材質、例えば塑性加工によってインク吐出孔20を形成したステンレス鋼板や、あるいは射出成型法によって作製したプラスチック材料のノズル板でも良い。
【0025】
インク吐出面30のインク吐出孔20の直径は35ミクロン、その裏面の直径は100ミクロンであり、インクをスムーズに供給し、まっすぐに吐出させるため、その断面はテーパー状になっており、本実施例で用いたノズル板には30個のインク吐出孔20が開いている。
【0026】
ポジ型感光性樹脂40はインク吐出孔内部70まで充填する必要があるため、粘度の低い、具体的には100センチポイズ以下の液状レジストを用いる。
【0027】
本実施例では粘度30センチポイズの東京応化製OFPR−800のポジ型感光性レジストを用い、インク吐出裏面60をシリコンゴムシートに圧着した状態でインク吐出面30よりレジストを滴下した。その後スピンコート法によって被覆充填した。この状態で60℃〜100℃の温度で硬化させる。
【0028】
次にインク吐出裏面60を上にしてシリコンゴムシートに圧着し、ポジ型感光性レジストをインク吐出裏面60に滴下しスピンコート法により被覆すると図3に示す状態となる。この状態で60℃〜100℃の温度で硬化させる。
【0029】
次にインク吐出面30より紫外線(波長365nm)を照射する。その後アルカリ性の現像液に浸漬することにより、紫外線によって露光された部分が溶解し、図4に示す状態となる。
【0030】
本実施例で用いた紫外線の露光強度は10mW/cm2 であり、露光時間を5秒、10秒、20秒と長くすることにより、インク吐出面30から感光性樹脂40までの距離Lはそれぞれ5μm、8μm、15μmとなることが確認された。本実施例では露光時間を5秒に設定し、インク吐出面30から感光性樹脂40までの距離Lを5μmとした。
【0031】
次に図5に示すようにこのノズル板10に撥水性被膜50を形成するためテフロン共析メッキを行う。
【0032】
このメッキ処理は電気メッキあるいは無電解メッキのいずれのメッキ方法でも可能である。本実施例では商品名カニフロン(日本カニゼン(株))と呼ばれる無電解メッキを採用した。
【0033】
テフロン共析メッキのメッキ厚は、メッキ液への浸漬時間によってコントロール可能であり、本発明の実施例では3μmとした。
【0034】
このテフロン共析メッキの被膜中には直径0.2μmのフッ素樹脂微粒子が20〜30vol%の範囲で均一に分散含有していることが電子顕微鏡観察によって確認されている。
【0035】
次にポジ型感光性樹脂40を溶剤を用いて溶解除去する。本実施例ではアセトンを用いた。
【0036】
このようにして図1に示すように撥液性被膜50がインク吐出孔内部70に入り込み、入り込み位置が一定であるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板が完成する。
【0037】
さらに、テフロン共析メッキ表面の硬度を高くし、耐摩耗性を上昇させるためにポジ型感光性樹脂40を溶解除去後、350℃から400℃で熱処理することが好ましい。
【0038】
本発明の実施例の効果を確認するために、比較用サンプル1として実施例で用いたポジ型感光性樹脂40の代わりに感光性樹脂フィルムをノズル板10のインク吐出裏面60から圧接し、フィルムの一部をインク吐出孔内部70に入り込ませて硬化し、テフロン共析メッキを行い、フィルムを除去し、熱処理を行ったノズル板を作製し、インク吐出孔内部70の断面SEM観察を行った結果、本発明によるノズル板はインク吐出孔内部70に入り込んだテフロン共析メッキのインク吐出面30からの距離はすべてのインク吐出孔20で5μmであった。しかしながら、比較サンプル1のノズル板ではインク吐出孔内部70に入り込んだテフロン共析メッキのインク吐出面30からの距離は5μmから20μmの範囲で不規則にばらついていることが確認された。
【0039】
また、本発明の実施例の効果を確認するために、比較用サンプル2としてインク吐出面30にはポジ型感光性樹脂40を被覆せずに、インク吐出裏面60からポジ型感光性樹脂40をインク吐出裏面60とインク吐出孔内部70に充填被覆し硬化し、他は実施例と同様の処理を行った。テフロン共析メッキ面の表面のSEM観察を行った結果、メッキ斑の発生が見られた。
【0040】
また、本発明によるノズル板と比較用サンプル1のノズル板を用いてヘッドを組み立て、顔料系インクを注入し、連続吐出試験を行った結果、本発明によるノズル板を用いたヘッドは安定に吐出したが、比較用サンプルのノズル板を用いたヘッドはインクの吐出方向が曲がったり、全くインクが吐出しなくなる現象が生じた。
【0041】
以上の結果からわかるように本発明によるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板は撥液性被膜50のインク吐出孔内部70への入り込み位置が精密に制御され、メニスカス位置が一定であり、インクの安定吐出を可能にすることが確認された。
【0042】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板はインク吐出面とインク吐出孔内部にポジ型感光性樹脂をインク吐出面から被覆充填し硬化させ、インク吐出裏面をポジ型感光性樹脂により被覆して硬化し、インク吐出面より露光、現像を行い、撥液性被膜を被覆し、その後ポジ型感光性樹脂を除去することにより撥液性被膜のインク吐出孔内部への入り込み位置が精密に制御され、メニスカス位置が一定となる。その結果、インクの安定吐出が可能となり、インクジェットプリンターの信頼性を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の構造と表面処理方法を示す断面図である。
【図2】本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を示す断面図である。
【図3】本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を示す断面図である。
【図4】本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例におけるインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の表面処理方法を示す断面図である。
【符号の説明】
10 ノズル板
20 インク吐出孔
30 インク吐出面
40 ポジ型感光性樹脂
50 撥液性被膜
60 インク吐出裏面
70 インク吐出孔内部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface treatment method for a nozzle plate used in an ink jet printer head.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an inkjet printer, which is one type of non-impact printer in a computer output application field, Japanese Patent Publication No. 4-48622 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-247051 have applied a piezoelectric action of a piezoelectric body to an ink ejection driving force. It is proposed in the gazette.
[0003]
In the manufacturing method and structure described in these publications, after processing a fine through groove for an ink flow path on a piezoelectric substrate, an electrode film is formed on the surface, the surface is polished, Leave the electrode film on.
[0004]
Further, a parylene film made of polyparaxylylene resin by a vapor phase synthesis method is formed as an insulating film on the inner surface of the groove. This insulating film is positioned as an important component for preventing the generation of bubbles due to the electrolysis of ink which causes unstable ink discharge and the deterioration of the ink.
[0005]
Bonding the grooves having the grooves of the piezoelectric substrate manufactured as described above, or by bonding a flat lid made of glass, ceramic, metal, or plastic on the grooved surface, Form.
[0006]
Further, an ink jet printer head is constructed by bonding a 0.1 mm thick nozzle plate having an ink discharge hole with a diameter of 30 to 60 microns to one end of the ink flow path and then connecting a drive circuit to the electrode. The At this time, a nozzle plate made of metal, plastic or ceramic is used as the material of the nozzle plate.
[0007]
The drive principle of an inkjet printer head using piezoelectric action is modified so that when a voltage is applied to the electrodes formed in each groove, the partition wall forming the groove increases or decreases the volume of the ink flow path due to the piezoelectric action. To do. Then, the pressure generated by the reduction deformation is propagated to the ink filled in the groove and ejected as ink droplets from the ink ejection holes.
[0008]
In general, in order to eject ink droplets stably, it is necessary to prevent adhesion of residual ink around the ink ejection holes after ejection in the nozzle plate, and to be chemically stable against water-based or non-water-based inks. It is requested.
[0009]
As a means for that, it has been proposed to form a liquid-repellent coating surface on the ink ejection surface. Silicone resin, fluororesin, or Teflon eutectoid plating can be used as a material that exhibits liquid repellency. Films and the like are known.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when forming a liquid repellent film as described above, it is known that the position of the ink meniscus is determined by the position of the liquid repellent film entering the ink discharge hole, which greatly affects the ink discharge characteristics. It has been. Therefore, it is required to precisely control the amount of liquid repellent coating entering the ink ejection holes and to keep the meniscus position constant. In other words, if the amount of liquid repellent coating entering is close to the ink ejection surface, erroneous ejection is likely to occur due to mechanical vibration from the outside, and if the amount of penetration is far from the ink ejection surface, it is easy to entrain bubbles after ejecting ink droplets. The discharge characteristics become unstable. Furthermore, the meniscus position determined by the amount of the liquid-repellent coating penetration greatly depends on parameters such as ink flow path dimensions, nozzle plate thickness, ink ejection hole size, ink type, driving method, and driving force. Therefore, a forming technique capable of changing the position is required.
[0011]
As the method, for example, a photosensitive resin film is pressure-contacted with JP-A-7-125220 from the ink discharge back surface of the nozzle plate, a part of the film enters the ink discharge hole and is cured, and then Teflon eutectoid plating is performed. In this method, since the amount of the photosensitive resin film entering is adjusted by temperature, it is difficult to accurately control the boundary position, and in addition, the diameter of the ink discharge hole is increased to increase the printing resolution. Is reduced, it becomes difficult for the photosensitive resin film to enter the ink discharge holes, and it is difficult to accurately control the amount of the water-repellent coating entering the ink discharge holes.
[0012]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to accurately control the amount of liquid repellent coating entering the ink ejection holes and to keep the meniscus position constant, a surface treatment method for a nozzle plate for an ink jet printer head. Is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the following means are employed in the surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate of the present invention.
[0014]
The surface treatment method for a nozzle plate for an ink jet printer head according to the present invention comprises a flat plate member having an ink discharge surface on one side, and an ink jet printer head having a penetrating ink discharge hole through which ink is discharged at a predetermined position of the flat plate member. A step of covering and curing a positive photosensitive resin from the ink discharge surface to the inside of the ink discharge surface and the inside of the ink discharge hole, and a step of covering and curing the back side of the ink discharge surface with a positive photosensitive resin; And a step of developing the positive photosensitive resin by exposing the ink discharge surface to ultraviolet rays, a step of coating the liquid repellent film, and a step of removing the positive photosensitive resin.
[0015]
The surface treatment method for a nozzle plate for an ink jet printer head according to the present invention is characterized in that the amount of the positive photosensitive resin entering the ink ejection holes is controlled by the exposure amount and the exposure time.
[0016]
In the surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate according to the present invention, the positive photosensitive resin has a viscosity of 100 centipoise or less.
[0017]
(Function)
In the nozzle plate surface treatment method of the present invention, first, the ink discharge surface and the inside of the ink discharge hole are covered and filled with a positive photosensitive resin, specifically, a liquid positive photosensitive resist, and cured. At this time, since the positive photosensitive resin needs to be filled in the ink ejection holes, a liquid resist having a low viscosity, specifically, 100 centipoise or less is used.
[0018]
A positive photosensitive resin is applied from the ink discharge surface with a spinner, and the ink discharge surface and the inside of the ink discharge hole are filled and coated and cured. Subsequently, a positive photosensitive resin is coated with a spinner on the back surface of the ink discharge and cured. Since the ink discharge surface is coated with positive photosensitive, contamination of the surface caused by touching the spinner base when the positive photosensitive resin is coated on the ink discharge back surface is prevented.
[0019]
Next, ultraviolet rays are exposed from the ink ejection surface. At this time, by controlling the exposure intensity and the exposure time, the amount of dissolution of the positive photosensitive resin by development can be controlled. That is, since the positive photosensitive resin serves as a masking material for the liquid-repellent coating to be formed, the amount of positive photosensitive resin entering the ink ejection holes is controlled by the exposure amount and the exposure time. It becomes possible to control the amount of wraparound of the coating.
[0020]
In order to form a liquid repellent coating, it is important to keep the ink ejection surface clean in advance. When cleaning is performed after masking, the positive photosensitive resin as a masking material is destroyed depending on the cleaning agent. For this reason, it is desirable to clean the ink discharge surface strongly before masking and keep the ink discharge surface clean without contamination until the liquid repellent coating is formed. According to the present invention, when the ink discharge back surface is coated with the positive photosensitive resin, the ink discharge surface does not touch the base of the spinner and can be kept clean without being contaminated. it can.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a nozzle plate for an ink jet printer head in an embodiment of the present invention. In the nozzle plate for the ink jet printer head, the ink discharge surface 30 is coated with a liquid repellent film 50, and a part of the liquid repellent film 50 enters the ink discharge hole interior 70. This structure stabilizes the meniscus position during ink ejection. 2 to 6 are process cross-sectional views showing a surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate in an embodiment of the present invention.
[0023]
First, as shown in FIG. 2, a positive type is formed on the ink ejection surface 30 of the nozzle plate 10 having a circular through hole for ink ejection having a length of 50 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 0.1 mm, and the ink ejection hole inside 70. The photosensitive resin 40 is coated and filled and cured.
[0024]
The nozzle plate 10 is a nickel plate produced by an electroforming method, but may be another material, for example, a stainless steel plate in which the ink discharge holes 20 are formed by plastic working, or a nozzle plate made of a plastic material produced by an injection molding method.
[0025]
The diameter of the ink discharge hole 20 on the ink discharge surface 30 is 35 microns, and the diameter of the back surface is 100 microns. In order to supply ink smoothly and discharge it straight, its cross section is tapered, and this embodiment Thirty ink ejection holes 20 are opened in the nozzle plate used in the example.
[0026]
Since the positive photosensitive resin 40 needs to be filled up to the inside 70 of the ink ejection holes, a liquid resist having a low viscosity, specifically, 100 centipoise or less is used.
[0027]
In this embodiment, a positive photosensitive resist of OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. having a viscosity of 30 centipoise was used, and the resist was dropped from the ink ejection surface 30 in a state where the ink ejection back surface 60 was pressure-bonded to a silicon rubber sheet. Thereafter, coating and filling were performed by a spin coating method. It hardens | cures at the temperature of 60 to 100 degreeC in this state.
[0028]
Next, when pressure is applied to the silicon rubber sheet with the ink discharge back surface 60 facing up, and a positive photosensitive resist is dropped onto the ink discharge back surface 60 and coated by spin coating, the state shown in FIG. 3 is obtained. It hardens | cures at the temperature of 60 to 100 degreeC in this state.
[0029]
Next, ultraviolet light (wavelength 365 nm) is irradiated from the ink discharge surface 30. Thereafter, by immersing in an alkaline developer, the portion exposed by ultraviolet rays is dissolved, and the state shown in FIG. 4 is obtained.
[0030]
The exposure intensity of ultraviolet rays used in this example is 10 mW / cm 2 , and the distance L from the ink ejection surface 30 to the photosensitive resin 40 is increased by increasing the exposure time to 5 seconds, 10 seconds, and 20 seconds, respectively. It was confirmed to be 5 μm, 8 μm, and 15 μm. In this embodiment, the exposure time is set to 5 seconds, and the distance L from the ink discharge surface 30 to the photosensitive resin 40 is set to 5 μm.
[0031]
Next, as shown in FIG. 5, Teflon eutectoid plating is performed to form a water-repellent coating 50 on the nozzle plate 10.
[0032]
This plating process can be performed by any plating method such as electroplating or electroless plating. In this example, electroless plating called trade name Kaniflon (Nihon Kanisen Co., Ltd.) was employed.
[0033]
The plating thickness of the Teflon eutectoid plating can be controlled by the immersion time in the plating solution, and is 3 μm in the examples of the present invention.
[0034]
It was confirmed by electron microscope observation that fluororesin fine particles having a diameter of 0.2 μm were uniformly dispersed in the Teflon eutectoid plating film in the range of 20 to 30 vol%.
[0035]
Next, the positive photosensitive resin 40 is dissolved and removed using a solvent. In this example, acetone was used.
[0036]
In this way, as shown in FIG. 1, the liquid repellent coating 50 enters the ink ejection hole interior 70, and the nozzle plate for an ink jet printer head having a constant entry position is completed.
[0037]
Further, in order to increase the hardness of the Teflon eutectoid plating surface and increase the wear resistance, it is preferable to heat-treat at 350 to 400 ° C. after dissolving and removing the positive photosensitive resin 40.
[0038]
In order to confirm the effect of the example of the present invention, a photosensitive resin film was pressed from the ink discharge back surface 60 of the nozzle plate 10 instead of the positive photosensitive resin 40 used in the example as the comparative sample 1, and the film A part of the ink was penetrated into the ink discharge hole 70 and cured, Teflon eutectoid plating was performed, the film was removed, a heat-treated nozzle plate was produced, and a cross-sectional SEM observation of the ink discharge hole internal 70 was performed. As a result, in the nozzle plate according to the present invention, the distance from the ink discharge surface 30 of the Teflon eutectoid plating that entered the inside 70 of the ink discharge holes was 5 μm in all the ink discharge holes 20. However, it was confirmed that the distance from the Teflon eutectoid plating ink discharge surface 30 that entered the ink discharge hole interior 70 irregularly varied in the range of 5 μm to 20 μm in the nozzle plate of Comparative Sample 1.
[0039]
In order to confirm the effect of the embodiment of the present invention, the positive photosensitive resin 40 is applied from the ink discharge back surface 60 without covering the ink discharge surface 30 as the comparative sample 2 on the ink discharge surface 30. The ink discharge back surface 60 and the ink discharge hole interior 70 were filled and covered and cured, and the other processes were the same as in the example. As a result of SEM observation of the surface of the Teflon eutectoid plated surface, generation of plating spots was observed.
[0040]
In addition, as a result of assembling the head using the nozzle plate according to the present invention and the nozzle plate of Comparative Sample 1 and injecting pigment-based ink and conducting a continuous discharge test, the head using the nozzle plate according to the present invention stably discharges. However, the head using the nozzle plate of the comparative sample has a phenomenon that the ink ejection direction is bent or the ink is not ejected at all.
[0041]
As can be seen from the above results, the nozzle plate for an ink jet printer head according to the present invention has a precise control of the position where the liquid repellent coating 50 enters the ink discharge hole 70, the meniscus position is constant, and stable ink discharge. Confirmed to be possible.
[0042]
【The invention's effect】
As is clear from the above embodiments, the nozzle plate for an inkjet printer head according to the present invention coats and fills the ink discharge surface and the inside of the ink discharge hole with a positive photosensitive resin from the ink discharge surface, and cures the ink discharge back surface positively. It is coated and cured with a mold-type photosensitive resin, exposed and developed from the ink ejection surface, coated with a liquid-repellent film, and then removed into the ink ejection holes of the liquid-repellent film by removing the positive-type photosensitive resin. The intrusion position is precisely controlled, and the meniscus position is constant. As a result, ink can be stably ejected, and the reliability of the ink jet printer can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a nozzle plate for an inkjet printer head and a surface treatment method in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a surface treatment method for an ink jet printer head nozzle plate according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Nozzle plate 20 Ink discharge hole 30 Ink discharge surface 40 Positive photosensitive resin 50 Liquid repellent coating 60 Ink discharge back surface 70 Inside of ink discharge hole

Claims (3)

所定の位置にインクが吐出される貫通したノズル吐出孔を有する平板状部材のインク吐出面からポジ感光性樹脂をインク吐出面とインク吐出孔内部に充填被覆し硬化させる工程と、インク吐出面の裏側をポジ型感光性樹脂によって被覆し硬化させる工程と、インク吐出面よりインク吐出孔内部の入り込み位置まで紫外線を露光しポジ型感光性樹脂を現像する工程と、撥液性被膜をインク吐出面よりインク吐出孔内部の入り込み位置まで被覆する工程と、ポジ型感光性樹脂を除去する工程とを有することを特徴とするインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の製造方法。A step of the positive photosensitive resin from the ink discharge surface of the plate-like member having a through-nozzle discharge hole ink is ejected filled coating inside the ink ejection surface and the ink discharge hole cured in place, the ink discharge surface a step of back side was coated with the positive photosensitive resin curing, a step of developing the enter and exposed to ultraviolet rays to a position positive photosensitive resin inside the ink discharge holes than ink ejection surface, the liquid repellent film ink ejection A method for manufacturing a nozzle plate for an ink jet printer head, comprising: a step of covering from the surface to a position where the ink discharge hole enters, and a step of removing the positive photosensitive resin. ポジ型感光性樹脂のインク吐出孔内部への入り込み量を露光強度と露光時間によって制御することを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の製造方法。2. The method for producing a nozzle plate for an ink jet printer head according to claim 1, wherein the amount of the positive photosensitive resin entering the ink ejection hole is controlled by exposure intensity and exposure time. ポジ型感光性樹脂の粘度が100センチポイズ以下であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンターヘッド用ノズル板の製造方法。The method for producing a nozzle plate for an ink jet printer head according to claim 1, wherein the viscosity of the positive photosensitive resin is 100 centipoises or less.
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