JP4393730B2 - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head Download PDF

Info

Publication number
JP4393730B2
JP4393730B2 JP2001285907A JP2001285907A JP4393730B2 JP 4393730 B2 JP4393730 B2 JP 4393730B2 JP 2001285907 A JP2001285907 A JP 2001285907A JP 2001285907 A JP2001285907 A JP 2001285907A JP 4393730 B2 JP4393730 B2 JP 4393730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
layer
inorganic oxide
ink
water repellent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001285907A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003094665A (en
Inventor
道夫 梅沢
耀一郎 宮口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001285907A priority Critical patent/JP4393730B2/en
Publication of JP2003094665A publication Critical patent/JP2003094665A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4393730B2 publication Critical patent/JP4393730B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェットヘッド製造方法に関する。
特に、インクジェットノズルの吐出側表面のフッ素系撥水剤層とノズル形成部材との密着性とノズル孔形成の加工性とを同時に向上せしめることを可能とするインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッド製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−３０５５８２号公報「インクジェット式プリントノズルヘッド」において提示されている技術は、インクジェットヘッドとして、より改良された撥インク性と耐磨耗性とを有する撥インク層を設け、かつ、エキシマレーザ光照射によるノズル形成の改善も図らんとするものである。
即ち、ノズルヘッドの少なくとも周辺部に、熱硬化性ポリイミド等によるフィルム支持基体の一方の面に、例えばテトラフルオロエチレンを成分とする共重合体を含む有機樹脂層と撥水層（例えばポリエーテルサルホン層）とを設け、その反対側の面には、熱加塑性ポリイミド等の接着層にて構成される撥インク層を被覆するものであり、更に、少なくとも前記有機樹脂層にはエキシマレーザ光吸収剤（例えば二酸化チタン）を含有せしめるインクジェットヘッドとするものである。
【０００３】
また、特開平６−８７２１６号公報「インクジェット記録ヘッドのノズル形成方法」においては、密着性が良く、かつ、耐摩擦性に優れた撥水層をノズル形成部材上に備えるノズル形成方法が提示されている。
即ち、エキシマレーザビームによるアブレーション（蒸発飛散）が可能なプラスチックにより形成されたノズル形成部材の表面に、含フッ素重合体からなるコーティング層を２０ｎｍ乃至７００ｎｍの厚さで形成し、次いで、該ノズル形成部材の背面側からエキシマレーザを照射して、その部分に高濃度の励起種を生成させて、その分解・飛散する力を利用して、ノズル孔の加工を行なうと共に、ノズル孔上のコーティング層を除去するものである。
【０００４】
また、特許第２９１４１４６号公報「ノズルプレートの製造方法」においては、ノズル板（ノズルプレート）の一方の面に粘着部材を貼り付け、その反対側面からレーザビームを照射することによりノズル板（ノズルプレート）を製造した後、前記粘着部材をはがす際に、レーザビームによって加工されずに残った部分を、前記粘着部材の粘着力により除去することが可能となり、ノズル孔の出射側に未加工の部分が残ってしまうことがなくなり、インク滴の飛翔方向がばらつくことを防止することを可能としている。
【０００５】
また、インクジェットヘッドのインクの噴射曲がりが少なく、撥水性が向上すると共に、継続的な安定した吐出特性を有する耐久性を備えるように、少なくともノズル周縁部を表面酸化処理したノズル板（ノズルプレート）上に、０℃〜７０℃の温度範囲で液相を示し、かつ、加水分解可能な官能基を少なくとも一つ有する非晶質樹脂を、酸素を介して重ねて構成するインクジェットヘッド、あるいは、撥水層の密着性・ワイピング耐久性を向上させるために、ノズル形成部材の表面に、耐磨耗性のある微粉末層と撥水層とを重ねて設けたインクジェットヘッドも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットヘッドにおいては、ノズル孔からインク滴を吐出させて記録を行なうために、ノズル孔の形状や形成精度が、インク滴の噴射特性に大きく影響を与える。また、ノズル孔を形成しているノズル形成部材の表面の特性も、インク滴の噴射特性に影響を与えることが知られている。例えば、ノズル形成部材の表面のノズル孔周辺部に、インクが付着して不均一なインク溜まりが発生すると、インク滴の吐出方向が曲げられたり、インク滴の大きさにバラツキが生じたり、あるいは、インク滴の飛翔速度が不安定になる、等の不都合が生じることが知られている。
【０００７】
而して、従来のインクジェットヘッドにおいては、ノズルの吐出側表面に撥水膜を成膜して、撥水性を持たせ、かつ、ノズル形成部材の表面の均一性を高め、インク滴の飛翔特性の安定化を図るようにすることが行なわれてきている。
【０００８】
ところで、樹脂材料をノズル形成部材として使用する場合、撥水膜を樹脂材料の表面に形成することになるが、樹脂材料と撥水剤との密着性があまり良くないために、樹脂材料の上に撥水剤を直接塗布することはできない。
このため、ノズル形成部材である樹脂材料の表面をわざと粗面化して、微細な凹凸面を形成し、該凹凸面上に撥水剤を塗布することにより、密着力を向上させたりしているが、それでも十分な密着力が確保されるまでには至っていない。即ち、塗布直後の初期段階にあっては、撥水性は得られているが、ノズルプレート表面やノズル開口部に付着したインク滴やゴミ等の除去のために行なわれるワイピング動作によって、撥水剤層の表面がこすられるため、ノズル形成部材との密着性が充分ではない分、徐々に、撥水剤層の剥離が発生し、徐々に撥水性が劣化してくる事態が発生することになる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ノズル形成部材の表面と撥水剤層との密着力を向上し、前記ワイピング動作に対しても耐久性があり、撥水性能を維持することができると共に、ノズル孔を穿設するエキシマレーザビームの加工性を向上させることが可能なノズル板（ノズルプレート）を有するインクジェットヘッドを提供せんとするものであり、良好な画像品質がいつまでも劣化しないインクジェットプリンタ装置用のインクジェットヘッドを提供することを目的とするものである。具体的には、本発明は、次に示すごとき目的を有している。
【００１０】
（請求項１に記載の発明の目的）
従来技術のごとく、撥水膜として比較的厚い無機酸化物層を使用する場合にあっては、エキシマレーザビームの加工性に問題が残ると共に、撥水膜形成に要する時間も長くする必要があった。
本発明に係る請求項１に記載の発明は、ノズル形成部材と撥水剤層との間に薄い島状の膜からなる島状薄層の無機酸化物層を介在させることにより、ノズル形成部材表面と撥水剤層との密着力を確保し、ワイピング動作が繰り返し実施された場合であっても耐久性があり、撥水性能をいつまでも維持することができると共に、無機酸化物層の層形成時間の短時間化を図らんとするものである。
【００１１】
（請求項２に記載の発明の目的）
ノズル形成部材と撥水剤層との間に介在させる島状薄層を形成する無機酸化物の材料の組み合わせによっては、十分な撥水性能及び耐久性が得られない場合もある。
本発明に係る請求項２に記載の発明は、かかる無機酸化物の材料の組み合わせを特定することにより、薄層で、かつ、より耐久性のある無機酸化物層を得んとするものである。
【００１２】
（請求項３に記載の発明の目的）
島状薄層に形成する無機酸化物層の厚さが、余り薄過ぎると、ノズル形成部材表面と充分な密着強度が得られない。逆に、厚過ぎた場合も、エキシマレーザビームにてノズル孔加工をした際に、無機酸化物層の加工が不十分となり、一部の無機酸化物層がノズル孔周囲に加工残として残ってしまう恐れがある。而して、ノズル孔の出口部形状がシャープでなくなり、インク滴の噴射特性に影響を与えることになる。
本発明に係る請求項３に記載の発明は、良好なインク滴噴射特性を確保するシャープなノズル孔出口部の形状を得ることを可能とするために、無機酸化物層の層厚さを特定せんとするものである。
【００１３】
なお、島状薄層に形成する無機酸化物の薄層形成を、加熱を伴う方法によって実施すると、ノズル形成部材に樹脂材料を使用している場合にあっては、ノズル形成部材そのものが熱によってダメージを受けてしまう恐れがある。そこで、無機酸化物の島状薄層の形成に当たって、ノズル形成部材に対してほとんど熱が加わらなく、ノズル形成部材がダメージを受けることがないように、実質的に加熱を伴わない非加熱蒸着プロセスによって、無機酸化物の島状薄層を成膜してもよい。
【００１４】
また、ノズル孔のエキシマレーザビーム加工工程と、無機酸化物層と撥水剤層の形成工程とを分離して、ノズル板（ノズルプレート）を製造することとすることにより、ノズル形成部材への無機酸化物層と撥水剤層の形成処理をした後に、エキシマレーザビーム加工を実施することを可能とし、ノズル孔内部への無機酸化物や撥水剤の侵入を防止することを可能にするとよい。
【００１５】
また、エキシマレーザビーム加工面の反対側の撥水剤層面に粘着テープを使用することにより、より確実に、よりシャープなノズル孔出口部の形状を得ることを可能にするとよい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、インク滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル形成部材と、前記各ノズル孔が連通する複数のインク液室とを有し、かつ、前記ノズル形成部材の表面にフッ素系撥水剤によるフッ素系撥水剤層を設けたノズル板を有しているインクジェットヘッドであって、各前記ノズル孔に対応するエネルギー発生手段を駆動して前記インク液室の容積を変化させることにより、前記ノズル孔からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、前記ノズル板として、前記ノズル形成部材と前記フッ素系撥水剤層との間に、無機酸化物の不連続な皮膜であって、互いに分断された状態の島状の薄層として、前記ノズル形成部材表面を被覆してなる無機酸化物層を有するインクジェットヘッドとすることを特徴とするものである。
【００１７】
而して、前記ノズル形成部材と前記フッ素系撥水剤層との間に、島状薄層の形状からなる無機酸化物層を設けることにより、初期段階に十分な撥水性能が得られると共に、前記フッ素系撥水剤層の前記ノズル形成部材への密着強度が増し、ワイピング動作の繰り返しに対する耐久性が向上するので、撥水性能の劣化がないインクジェットヘッドを得ることができる。また、前記無機酸化物層の形状を島状薄層としたことにより、エキシマレーザビームによるノズル孔加工に対しても十分な加工性を得ることが可能となり、インク滴の噴射特性を向上させることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記無機酸化物層を構成する無機酸化物の材料が、ＳｉＯ2またはＴｉＯ2であるインクジェットヘッドとすることを特徴とするものである。
【００１９】
而して、前記フッ素系撥水剤層の前記ノズル形成部材への密着強度の確保とエキシマレーザビームによるノズル孔加工性向上の両方を、同時に満足させることができる。特に、ＴｉＯ2は、紫外線の吸収性が良い材料であるので、エキシマレーザビームの加工性が、より良くなり、品質が高いノズル孔を加工することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記無機酸化物層の層厚さが、１０Å〜１０００Åの範囲にあるインクジェットヘッドとすることを特徴とするものである。
【００２１】
而して、前記無機酸化物層の層厚さを、１０Å〜１０００Åの範囲とすることにより、前記フッ素系撥水剤層の前記ノズル形成部材への密着強度の確保とエキシマレーザビームによるノズル孔加工性向上の両方を、より確実に、同時に満足させることができる。更には、前記無機酸化物層の層厚さを、５０Å〜３００Åの範囲に限定することにより、前記無機酸化物層が適度な大きさの島状薄層として形成することが可能となり、前記フッ素系撥水剤層の前記ノズル形成部材への密着強度の確保とエキシマレーザビームによるノズル孔加工性向上の両方を、さらに良好な品質で、同時に満足させることができる。
【００２２】
なお、請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットヘッドを製造するインクジェットヘッド製造方法において、前記ノズル形成部材の少なくとも表面が、樹脂材料により形成されている場合にあっては、島状薄層の形状からなる無機酸化物層の該樹脂材料の表面への形成が、非加熱蒸着プロセスによってなされるインクジェットヘッド製造方法とするとよい。
【００２３】
而して、前記ノズル形成部材に前記無機酸化物層を形成する際に、非加熱蒸着プロセスを使用することにより、熱がほとんど加わることなく、前記無機酸化物層を形成することができるので、前記ノズル形成部材への熱ダメージがなく、品質の安定したノズル板を製造することが可能となる。
【００２４】
また、前記インクジェットヘッド製造方法において、前記ノズル形成部材に対して、島状薄層の形状からなる前記無機酸化物層及び前記フッ素系撥水剤層の形成がなされた後に、エキシマレーザビーム加工により、前記ノズル形成部材に前記ノズル孔を形成するインクジェットヘッド製造方法とするとよい。
【００２５】
而して、前記ノズル形成部材に前記無機酸化物層を介して前記フッ素系撥水剤層を形成させた後に、前記ノズル孔の加工を行なうこととするので、前記ノズル孔の内部への無機酸化物や撥水剤の侵入付着が生じる心配がなく、品質の高いノズル孔を穿孔加工することができる。
【００２６】
また、前記インクジェットヘッド製造方法において、前記ノズル形成部材に対して島状薄層の形状からなる前記無機酸化物層を介して接合させた前記フッ素系撥水剤層側のノズル板面に粘着テープを貼り付けて、該粘着テープ貼付面と反対の面側から、エキシマレーザビーム加工することにより、前記ノズル形成部材に前記ノズル孔を穿孔して、ノズル板を形成せしめた後、該ノズル板の使用の際に、前記粘着テープを剥離して使用するインクジェットヘッド製造方法とすることを特徴とするとよい。
【００２７】
而して、前記粘着テープを貼り付けた状態で、エキシマレーザビーム加工により、前記ノズル孔を加工穿設するので、エキシマレーザビーム加工の際に、前記粘着テープの粘着剤が一部蒸発飛散（アブレーション）すると同時に、粘着剤に密着している前記フッ素系撥水剤層及び無機酸化物層も、同様に飛散することとなり、品質の良いノズル孔を得ることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るインクジェットヘッド及びその製造方法に関する実施の形態の一例を、図面を参照しながら説明する。
ここに、図３は、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の機構部の概略を示す斜視説明図であり、図４は、同機構部の概略を示す側面説明図である。
【００２９】
図３及び図４に示すインクジェット記録装置は、記録装置本体１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ１３、該キャリッジ１３に搭載されたインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４、記録ヘッド１４へのインクを供給するインクカートリッジ１５等で構成される印字機構部２等を収納し、給紙カセット４或いは手差しトレイ５から給送される用紙３を取り込み、印字機構部２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ６に排紙する。
【００３０】
印字機構部２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１１と従ガイドロッド１２とにより、キャリッジ１３を主走査方向（図４で紙面垂直方向）に摺動自在に保持し、このキャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４を、インク滴吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ１３の上側には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各インクタンク即ちインクカートリッジ１５を交換可能に装着している。
【００３１】
インクカートリッジ１５は、上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッド１４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。このインクカートリッジ１５からインクを記録ヘッド１４内に供給する。
【００３２】
ここで、キャリッジ１３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１７で回転駆動される駆動プーリ１８と従動プーリ１９との間にタイミングベルト２０を張装し、このタイミングベルト２０をキャリッジ１３に固定しており、主走査モータ１７の正逆回転によりキャリッジ１３が往復駆動される。
【００３３】
また、記録ヘッド１４として、ここでは、各色のインクジェットヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドとしてもよい。さらに、記録ヘッド１４としては、後述するように、インク流路の壁面の少なくとも一部を形成する振動板とこれに対向する電極とを備え、静電力で振動板を変形変位させてインクを加圧する静電型インクジェットヘッドを用いている。
【００３４】
一方、給紙カセット４にセットした用紙３を記録ヘッド１４の下方側に搬送するために、給紙カセット４から用紙３を分離給装する給紙ローラ２１及びフリクションパッド２２と、用紙３を案内するガイド部材２３と、給紙された用紙３を反転させて搬送する搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４の周面に押し付けられる搬送コロ２５及び搬送ローラ２４からの用紙３の送り出し角度を規定する先端コロ２６とを設けている。搬送ローラ２４は副走査モータ２７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００３５】
そして、キャリッジ１３の主走査方向の移動範囲に対応して、搬送ローラ２４から送り出された用紙３を記録ヘッド１４の下方側に案内する用紙ガイド部材である印写受け部材２９を設けている。この印写受け部材２９の用紙搬送方向下流側には、用紙３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３１、拍車３２を設け、さらに、用紙３を排紙トレイ６に送り出す排紙ローラ３３及び拍車３４と、排紙経路を形成するガイド部材３５，３６とを配設している。
【００３６】
記録時には、キャリッジ１３を移動させながら、画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することにより、停止している用紙３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙３を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号、または、用紙３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ、用紙３を排紙する。
【００３７】
また、キャリッジ１３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド１４の吐出不良を回復するための回復装置３７を配置している。回復装置３７は、キャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１３は、印字待機中には、この回復装置３７側に移動されて、キャッピング手段で記録ヘッド１４がキャッピングされ、吐出口部（ノズル孔）を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する（パージする）ことにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００３８】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段により、記録ヘッド１４の吐出口部（ノズル孔）を密封し、チューブを通して、吸引手段で吐出口部（ノズル孔）からインクと共に気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等は、クリーニング手段により除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、記録装置本体１下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００３９】
次に、このインクジェット記録装置の記録ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドについて、図５乃至図８を参照して説明する。なお、図５は、インクジェットヘッドの分解斜視説明図、図６は、同ヘッドの振動板長手方向に沿う断面説明図、図７は、同ヘッドの振動板長手方向に沿う要部拡大断面説明図、図８は、同ヘッドの振動板短手方向に沿う要部拡大断面図である。
【００４０】
インクジェットヘッド４０は、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板、ＳＯＩ基板などのシリコン基板等を用いた第一基板である流路基板４１と、この流路基板４１の下側に設けたシリコン基板、パイレックス（登録商標）ガラス基板、セラミックス基板等を用いた第二基板である電極基板４２と、流路基板４１の上側に設けた第三基板であるノズル板４３とを備え、複数のインク滴を吐出するノズル孔４４、各ノズル孔４４が連通するインク流路である加圧室４６、各加圧室４６にインク供給路を兼ねた流体抵抗部４７を介して連通する共通液室流路４８などを形成している。
【００４１】
流路基板４１には、加圧室４６及びこの加圧室４６の壁面である底部をなす第１電極を兼ねた振動板５０を形成する凹部を形成し、ノズル板４３には流体抵抗部４７を形成する溝を形成し、また流路基板４１と電極基板４２には共通液室流路４８を形成する貫通部を形成している。
【００４２】
ここで、流路基板４１は、例えば、単結晶シリコン基板を用いた場合、予め振動板厚さにボロンを注入してエッチングストップ層となる高濃度ボロン層を形成し、電極基板４２と接合した後、加圧室４６となる凹部をＫＯＨ水溶液などのエッチング液を用いて異方性エッチングする。このとき、高濃度ボロン層がエッチングストップ層となって振動板５０が高精度に形成される。
また、多結晶シリコン基板で振動板５０を形成する場合は、液室基板上に振動板となる多結晶シリコン薄膜を形成する方法、または、予め電極基板４２を犠牲材料で平坦化し、その上に多結晶シリコン薄膜を成膜した後、犠牲材料を除去する方法などにより形成することができる。
【００４３】
なお、振動板５０に別途電極膜を形成してもよいが、上述したように不純物の拡散などによって振動板が電極を兼ねるようにしている。また、振動板５０の電極基板４２側の面に絶縁膜を形成することもできる。この絶縁膜としては、ＳｉＯ2等の酸化膜系絶縁膜、Ｓｉ3Ｎ4等の窒化膜系絶縁膜などを用いることができる。
絶縁膜の成膜は、振動板５０の表面を熱酸化して酸化膜を形成したり、成膜手法を用いたりすることができる。さらに、この流路基板４１には共通電極を設けている。この共通電極は、Ａｌ等の金属をスパッタしてシンタリング（熱拡散）することにより付設しており、流路基板４１との導通を確保して、半導体基板よりなる流路基板４１とオーミックコンタクトをとっている。
【００４４】
また、電極基板４２には酸化膜層４２ａを形成し、この酸化膜層４２ａの部分に凹部５４を形成して、この凹部５４底面に振動板５０に対向する第２電極である電極５５を設け、振動板５０と電極５５との間に所定のギャップ５６（ギャップ０.２μｍとしている。）を形成し、これらの振動板５０と電極５５とによってアクチュエータ部（即ち、各ノズル孔４４と対応するエネルギー発生手段）を構成している。なお、電極５５表面には、ＳｉＯ2膜などの酸化膜系絶縁膜、Ｓｉ3Ｎ4膜などの窒化膜系絶縁膜からなる電極保護膜５７を成膜しているが、電極５５表面に電極保護膜５７を形成しないで、振動板５０側に絶縁膜を形成することもできる。
【００４５】
これらの流路基板４１と電極基板４２との接合は、接着剤による接合も可能であるが、より信頼性の高い物理的な接合、例えば、電極基板４２がシリコンで形成される場合、酸化膜を介した直接接合法を用いることができる。この直接接合法は１，０００℃程度の高温化で実施する。また、電極基板４２がガラスの場合、陽極接合を行なうことができる。電極基板４２をシリコンで形成して、陽極接合を行なう場合には、電極基板４２と流路基板４１との間にパイレックス（登録商標）ガラスを成膜し、この膜を介して陽極接合を行なうこともできる。さらに、流路基板４１と電極基板４２にシリコン基板を使用して、金等のバインダーを接合面に介在させた共晶接合で接合することもできる。
【００４６】
また、電極基板４２の電極５５としては、通常、半導体素子の形成プロセスで一般的に用いられるＡｌ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料や、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗ等の高融点金属、または、不純物により低抵抗化した多結晶シリコン材料などを用いることができる。電極基板４２をシリコンウエハで形成する場合には、電極基板４２と電極５５との間には絶縁層（前述した酸化膜層４２ａ）を形成する必要がある。電極基板４２にガラス等の絶縁性材料を用いる場合には、電極５５との間に絶縁層を形成する必要はない。
【００４７】
また、電極基板４２にシリコン基板を用いる場合、電極５５としては、不純物拡散領域を用いることができる。この場合、拡散に用いる不純物はシリコン基板の導電型と反対の導電型を示す不純物を用い、拡散領域周辺にｐｎ接合を形成し、電極５５と電極基板４２とを電気的に絶縁する。
【００４８】
ノズル板４３は、多数のノズル孔４４を二列に配置して形成したものであり、吐出面には撥水処理を施している。ここでは、このノズル板４３は、後に詳述するように、樹脂部材と金属部材との複層部材からなる。このノズル板４３は、流路基板４１に接着剤にて接合している。
【００４９】
このインクジェットヘッド４０では、ノズル孔４４を二列配置し、この各ノズル孔４４に対応して加圧室４６、振動板５０、電極５５なども二列配置し、各ノズル孔４４列の中央部に共通液室流路４８を配置して、左右の加圧室４６にインクを供給する構成を採用している。これにより、簡単なヘッド構成で多数のノズル孔４４を有するマルチノズルヘッドを構成することができる。
【００５０】
そして、インクジェットヘッド４０の電極５５は、外部に延設して接続部（電極パッド部）５５ａとし、これにヘッド駆動回路であるドライバＩＣ６０を搭載したＦＰＣケーブル６１を異方性導電膜などを介して接続している。このとき、電極基板４２とノズル板４３との間は、図６に示すようにエポキシ樹脂等の接着剤を用いたギャップ封止剤６２にて気密封止している。
【００５１】
さらに、インクジェットヘッド４０全体をフレーム部材６５上に接着剤で接合している。このフレーム部材６５には、インクジェットヘッド４０の共通液室流路４８に、外部からインクを供給するためのインク供給穴６６を形成しており、また、ＦＰＣケーブル６１等はフレーム部材６５に形成した穴部６７に収納される。
【００５２】
このフレーム部材６５とノズル板４３との間は、図６に示すようにエポキシ樹脂等の接着剤を用いたギャップ封止剤６８にて封止し、撥水性を有するノズル板４３表面のインクが電極基板４２やＦＰＣケーブル６１等に回り込むことを防止している。
【００５３】
そして、この記録ヘッド１４のフレーム部材６５には、インクカートリッジ１５とのジョイント部材７０が連結されて、フィルタ７１を介して、インクカートリッジ１５からインク供給穴６６を通じて共通液室流路４８にインクが供給される。
【００５４】
このインクジェットヘッド４０においては、振動板５０を共通電極とし、ノズル孔４４に対応させた電極５５を個別電極として、振動板５０と電極５５との間にエネルギー発生手段として駆動電圧を印加することによって、振動板５０と電極５５との間に発生する静電力によって振動板５０が電極５５側に変形変位し、この状態から振動板５０と電極５５間の電荷を放電させて、振動板５０が復帰変形して、加圧室４６の内容積（体積）／圧力が変化することによって、ノズル孔４４からインク滴が吐出される。
【００５５】
すなわち、個別電極とする電極５５にパルス電圧を印加すると、共通電極となる振動板５０との間に電位差が生じて、個別電極である電極５５と振動板５０の間に静電力が生じる。この結果、振動板５０は、印加した電圧の大きさに応じて変位する。その後、印加したパルス電圧を立ち下げることにより、振動板５０の変位が復元して、その復元力により、加圧室４６内の圧力が高くなり、ノズル孔４４からインク滴が吐出される。
【００５６】
次に、インクジェットヘッドを形成するノズル板（ノズルプレート）を加工するレーザ加工機の構成について、図９を用いて説明する。
ここに、図９は、インクジェットヘッドを製造するレーザ加工機の構成を示す概略構成図である。
【００５７】
図９において、レーザ発信器８１から射出されたエキシマレーザビーム８２は、ミラー８３，８５，８８によって反射され、加工テーブル９０に導かれている。また、ミラー８３と８５との間の光路には、ビームエキスパンダ８４が配置されており、エキシマレーザビーム８２を所望のサイズに拡大している。ミラー８５と８８との間の光路には、マスク８６とその下流側にフィールドレンズ８７が配置されている。マスク８６は、被加工物９１に開けようとする穴の形状に対応した形状にエキシマレーザビームを変形させるためのものであり、また、フィールドレンズ８７は、マスク８６を通過してきたマスク像を結像光学系８９に導くためのものである。
【００５８】
ミラー８８と加工テーブル９０との間に設けられている結像光学系８９は、加工テーブル９０に載置された被加工物９１に、マスク８６を通過してきたエキシマレーザビームを所定の大きさに絞り込んで結像させるためのものである。
ここに、ビームエキスパンダ８４、マスク８６、フィールドレンズ８７、結像光学系８９は、従来技術をそのまま適用すれば良いものであり、ここでは個々の機能についての説明を省略する。
【００５９】
被加工物即ちノズル板（ノズルプレート）９１は、加工テーブル９０上に載置され、エキシマレーザビームを受けることになる。加工テーブル９０は、周知のＸＹＺテーブル等により３軸方向に移動可能に構成されており、必要に応じて、被加工物９１の位置を移動し、所望の位置にエキシマレーザビームを照射することができるようにされている。
【００６０】
次に、図１，２及び図１０の各図面を用いて、従来例及び本発明に係るインクジェットヘッドを構成するノズル板（ノズルプレート）の詳細について説明する。
まず、インクジェットヘッドを構成するノズル板（ノズルプレート）の従来技術の構成の一例について、説明する。
図１０は、インクジェットヘッドを構成するノズル板（ノズルプレート）の従来技術の一例を示している断面説明図である。
図１０に示すように、ノズル板４３は、樹脂部材１０１と高剛性部材１０２とを、熱可塑性接着剤１０３によって、接合し、更に、樹脂部材１０１の表面に微粉末層１０４及び撥水膜１０５を、順次積層形成したものである。更に、樹脂部材１０１に、所要の寸法精度からなるノズル孔４４を形成し、高剛性部材１０２にノズル孔４４に連通するノズル連通口１０６を形成している。而して、かかるノズル板４３を使用する際には、高剛性部材１０２側の面を、接着剤により、図５に示す流路基板４１に接合することとなる。
【００６１】
微粉末層１０４は、アンダーコート剤１１１に、耐磨耗性を有する微粉末１１２を混合分散している。このように、樹脂部材１０１の表面に微粉末層１０４及び撥水膜１０５を順次積層することにより、ワイピング耐性を向上させている。
しかしながら、かかる従来例においては、アンダーコート剤１１１に加える微粉末１１２の粒径が、適切な範囲に入っていることが必要である。
【００６２】
即ち、微粉末１１２の粒径が余りに大き過ぎると、次工程のエキシマレーザビーム加工において、ノズル孔４４を加工した際に、ノズル外周部を形成せんとする微粉末層１０４の部位に微粉末１１２の粒子が存在している場合にあっては、エキシマレーザビームにより、該ノズル外周部を加工し切れずに、微粉末１１２が凸状粒子として残ってしまうことになる。該ノズル外周部に凸状粒子が残れば、当然のことながら、該ノズル外周部が異形となり、インク滴の噴射特性に影響が出ることになる。
【００６３】
逆に、微粉末１１２の粒径が余りに小さ過ぎると、撥水膜１０５のワイピング耐性が低下してしまい、撥水性能が、必要な所望の寿命まで維持することが出来なくなる。また、微粉末１１２の粒径が小さい場合であっても、やはり、ノズル外周部を形成せんとする微粉末層１０４の部位に微粉末１１２の粒子が存在することになると、該ノズル外周部に微小な凸状粒子が残ってしまうために、影響が小さいとはいえ、インク滴の噴射特性への影響がないとは言えない。
【００６４】
本発明に係るインクジェットヘッドを形成するノズル板は、かかる問題を解決せんとするものである。
次に、本発明に係るインクジェットヘッドを形成するノズル板の製造工程について、図２を用いて、その一例を説明する。
ここに、図２は、本発明に係るインクジェットヘッドを形成するノズル板の製造工程を模式的に示した製造工程図である。
まず、図２（Ａ）は、ノズル形成部材１２１の機材となる材料を準備する準備工程を示しており、ここでは、ノズル形成部材１２１として、樹脂フィルム（例えば、ポリイミドフィルム）を使用している。かくのごとく、ノズル形成部材１２１の少なくとも表面が、樹脂材料からなっているものが用いられる。
【００６５】
次に、図２（Ｂ）においては、ノズル形成部材１２１である前記樹脂フィルム表面に、島状の形状の無機酸化物からなる薄い層を形成するために、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２を蒸着形成する蒸着工程を示している。ここに、無機酸化物層１２２をノズル形成部材１２１である樹脂材料即ち前記樹脂フィルムの表面に形成するプロセスとして、熱をほとんど加えない非加熱蒸着プロセスが用いられる。而して、ノズル形成部材１２１に無機酸化物層１２２を形成するプロセスとして、熱がほとんど加わらないこととなり、前記樹脂フィルムからなるノズル形成部材１２１への熱ダメージがなく、品質の安定した製造が可能となる。
【００６６】
更に、図２（Ｃ）は、島状薄層からなる無機酸化物層１２２の表面にフッ素系撥水剤１２３ａを塗布する塗布工程であり、塗布方法としては、スピンコータ，ロールコータ，スクリーン印刷、あるいは、スプレーコータなどの各種塗布方法が使用可能である。
【００６７】
更に、図２（Ｄ）においては、島状薄層からなる無機酸化物層１２２の表面に形成されたフッ素系撥水剤１２３ａの塗布後における熱乾燥工程であり、かかる熱乾燥により、フッ素系撥水剤１２３ａに含まれている溶剤を熱によって蒸発させ、フッ素系撥水剤層１２３として、硬化安定させる。
【００６８】
更に、図２（Ｅ）においては、硬化安定させたフッ素系撥水剤層１２３の表面に粘着テープ１２４を貼り付ける貼付工程であり、ノズル形成部材１２１に島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２を介して接合させたフッ素系撥水剤層１２３側のノズル板面に粘着テープ１２４を貼り付けて、後述する図２（Ｆ）のノズル孔加工工程において、ノズル形成部材１２１のフッ素系撥水剤層１２３と反対側のノズル板面側（即ち、粘着テープ貼付面と反対の面側）から、エキシマレーザビーム加工をすることとする。
【００６９】
即ち、粘着テープ１２４を貼り付けた状態で、エキシマレーザビームによるノズル孔４４の加工をする場合にあっては、エキシマレーザビームの照射により、粘着テープ１２４の粘着剤が一部蒸発飛散（アブレーション）する際に、粘着剤に密着しているフッ素系撥水剤層１２３及び無機酸化物層１２２も、同じように、飛散することから、品質の良いノズル孔４４を得ることができる。
【００７０】
なお、図２（Ｅ）に示すように、フッ素系撥水剤層１２３が塗布されている面に、粘着テープ１２４が貼り付けられるが、該粘着テープ１２４を貼る際には、貼付面内部に気泡が生じないように貼り付けることが必要である。
気泡が生じている場合には、ノズル孔４４が丁度該気泡のある位置に穿孔された場合に、付着物などの影響を受けて、ノズル孔４４の品質が劣化してしまうことがあるからである。
【００７１】
更に、図２（Ｆ）は、図９に示すごときレーザ加工機を用いて、ノズル孔４４を穿孔するノズル孔加工工程であり、ノズル形成部材１２１である前記樹脂フィルム（例えば、ポリイミドフィルム）側即ち粘着テープ貼付面の反対の面側から、エキシマレーザビームを照射することにより、所要の寸法精度からなるノズル孔４４を穿孔形成する。
【００７２】
以上に述べたごとく、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２及びフッ素系撥水剤層１２３を形成した後、エキシマレーザビーム加工により、ノズル孔４４を形成する製造工程としている。即ち、ノズル形成部材１２１に無機酸化物層１２２を介してフッ素系撥水剤層１２３を形成する処理を施した後に、ノズル孔４４の穿孔加工をすることとしている。而して、穿孔加工されるノズル孔４４内部への無機酸化物や撥水剤の侵入付着が生じる心配がなく、品質の高いノズル孔４４を加工することができる。
ノズル孔４４の穿孔形成する加工が終了して、ノズル板４３が形成された後は、該ノズル板４３を使用する際に、フッ素系撥水剤層１２３の表面から粘着テープ１２４を剥離して使用することになる。
【００７３】
なお、図２に示す製造工程においては、ノズル板４２の剛性を向上させるために用いられる高剛性部材の製造工程を省略して示しているが、かかる高剛性部材を、ノズル形成部材１２１である前記樹脂フィルムの裏面側（即ち、エキシマレーザビームの照射面側）に形成することとしても勿論構わない。かかる場合にあっては、図１０に示す従来技術の場合と同様に、熱可塑性接着剤によって、ノズル形成部材１２１である前記樹脂フィルムと高剛性部材とを接合し、高剛性部材には、ノズル孔４４に連通するノズル連通口を形成することとなる。
【００７４】
次に、図２に示すごとき製造工程により製造されたノズル板４３について、図１を用いて、更に詳細に説明する。
ここに、図１は、本発明に係るインクジェットヘッドに適用されるノズル板の構造の一例を示す断面説明図である。
なお、樹脂部材（即ち、樹脂フィルム、例えば、ポリイミドフィルム）からなるノズル形成部材１２１と接合する高剛性部材１２５及び接着用に使用される熱可塑性接着剤１２６については、前述したように、図１０に示した従来技術の例と何ら変わらないものである。
【００７５】
ノズル板４３は、樹脂部材からなるノズル形成部材１２１と高剛性部材１２５とを熱可塑性接着剤１２６によって接合し、樹脂部材からなるノズル形成部材１２１の表面には、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２とフッ素系撥水剤層１２３とを順次積層形成した後、ノズル孔４４を穿孔加工したものであり、前述のごとく、該ノズル板４３には、フッ素系撥水剤層１２３の表面に粘着テープ１２４が貼付されている。
【００７６】
ここで、ノズル孔４４の穿孔に当たっては、フッ素系撥水剤層１２３の面と反対側の高剛性部材１２５側から、エキシマレーザビームを照射することにより、樹脂部材からなるノズル形成部材１２１に、所要の寸法精度からなる内径寸法のノズル孔４４を形成し、一方、高剛性部材１２５には、ノズル孔４４に連通するノズル連通口１２７を形成している。
かかるノズル板４３を使用する際には、フッ素系撥水剤層１２３の表面から粘着テープ１２４を剥離して、更に、接着剤により、高剛性部材１２５側の面を図５に示す流路基板４１に接合して使用することとなる。
【００７７】
島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の形成に当たっては、比較的熱を加えない、即ち、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材に熱的影響が発生しない温度範囲において、無機酸化物層１２２の成膜が可能な非加熱蒸着方法を用いて形成する。具体的には、スパッタリング，イオンビーム蒸着，イオンプレーティング，ＣＶＤ(化学蒸着法)、あるいは、Ｐ−ＣＶＤ(プラズマ蒸着法)などが適していると言うことができる。
【００７８】
また、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の具体的材料としては、ＳｉＯ2やＴｉＯ2などの無機酸化物が適している。即ち、かかる材料を用いることにより、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材に対するフッ素系撥水剤層１２３の密着強度確保とエキシマレーザビームによるノズル孔４４の加工性向上との両方が同時に満足される。特に、ＴｉＯ2は、紫外線の吸収性が良い材料であるため、エキシマレーザビームの加工性が、より良くなり、品質が高いノズル孔４４を穿孔加工することができる。
【００７９】
また、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の膜厚（層厚さ）は、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材との充分な密着力が確保できる範囲内にあって、かつ、必要最小限の厚さとすることが、無機酸化物層１２２の形成工程時間及び材料費から見て有利である。また、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の膜厚（層厚さ）が、余り厚くなると、材料にも依存するが、エキシマレーザビームを用いたノズル孔４４の加工に支障がでてくる場合がある。
【００８０】
即ち、余りに厚くなり過ぎている場合にあっては、たとえ、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材が、ノズル孔４４の形状としてきれいに加工されていたとしても、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の一部が、エキシマレーザビームにより十分には加工されず、加工残りが生じる場合が発生してしまう。
【００８１】
従って、無機酸化物層１２２の膜厚（層厚さ）としては、具体的には、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材との充分な密着力が確保でき、かつ、エキシマレーザビームを用いたノズル孔４４の加工に当たって、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２が残らない範囲として、膜厚（層厚さ）１０Å〜１０００Åの範囲が適しているといえる。かかる膜厚の無機酸化物層１２２を用いることとすれば、エキシマレーザビームを用いたノズル孔４４の加工において、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２が残らなくなり、ノズル孔４４の出口部の形状がシャープになり、インク滴の噴射特性を格段に向上させることが可能となり、かつ、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材との充分な密着力が確保できるので、良好なインク滴の噴射特性をいつまでも維持することが可能となる。
【００８２】
更に、より好適には、無機酸化物層１２２の膜厚（層厚さ）が、５０Å〜３００Åの限定された範囲とすることが好ましい。かかる膜厚の無機酸化物層１２２を用いることとすれば、無機酸化物層１２２が適度な大きさの島状薄層として形成可能となり、エキシマレーザビームを用いたノズル孔４４の加工において、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２が確実に一切残らなくすることができる。而して、ノズル孔４４の出口部の形状がよりシャープになり、インク滴の噴射特性を更に格段に向上させることが可能となり、かつ、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材との充分な密着力が確保できるので、更に良好なインク滴の噴射特性をいつまでも維持することが可能となる。
【００８３】
本発明に係るインクジェットヘッドに適用するノズル板４３においては、無機酸化物層１２２は、前述のごとく、完全に一様な連続した皮膜を形成するものではなく、微視的（ショートレンジ）には、皮膜が分断形成された無機酸化物層の皮膜からなるアイランド（島）状の膜を形成しつつ、全体（ロングレンジ）としては、均一にアイランド（島）状の膜が成膜されているという島状薄層の状態を選んで使用している。
かかる島状薄層の状態が、前記したように、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材との充分な密着力の確保と、エキシマレーザビームを用いたノズル孔４４の加工性との双方に対して、極めて良好な結果をもたらすこととなる。
【００８４】
無機酸化物層１２２の具体的材料として、前述のごとく、ＳｉＯ2やＴｉＯ2などを用いる場合にあっては、無機酸化物層１２２の膜厚（層厚さ）が５０Å〜３００Åの範囲において、無機酸化物層１２２の島状薄層が、より理想的に近い状態で形成され、樹脂部材との密着性とエキシマレーザビーム加工性の双方が格段に改善され、その効果も一層良好なものになる。
【００８５】
フッ素系撥水剤層１２３を形成するフッ素系撥水剤の材料については、いろいろな材料が知られているが、ここでは、フッ素非晶質化合物を含むものを使用している。かかる材料からなるフッ素系撥水剤層１２３を形成することにより、前述したＳｉＯ2やＴｉＯ2などの無機酸化膜を用いた無機酸化物層１２２との組み合わせにおいて、極めて良好な密着力が得られ、初期撥水性能、ワイピング耐性ともに充分な性能が得られた。
【００８６】
なお、前述したように、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の膜厚（層厚さ）が、ある程度厚くなってくると、エキシマレーザビームによるノズル孔４４の加工に支障が出てくる恐れがある。エキシマレーザビームの加工性に関するかかる支障の発生原因は、ノズル形成部材１２１を形成する樹脂部材に比して、島状薄層の形状からなる無機酸化物層１２２の方が、エキシマレーザビームの加工性が劣っていることによるものである。
【００８７】
而して、エキシマレーザビーム加工性が良い粘着剤を使用した粘着テープをフッ素系撥水剤層１２３側の面に貼り付けた状態で、エキシマレーザビームによるノズル孔加工をすることにより、エキシマレーザビームの照射を受けて、粘着テープの粘着剤が蒸発飛散(アブレーション)する際に、エキシマレーザビームによる加工が不十分となる恐れがあった無機酸化物層１２２の無機酸化物やフッ素系撥水剤層１２３のフッ素系撥水剤も、粘着剤と密着して一緒に飛散することとなり、実質上、無機酸化物層１２２が、きれいに加工されたと同じような効果が得られる。
ここで、粘着テープを形成する粘着剤の材質は、アクリル系の材料が適している。
【００８８】
図１及び図２において詳細に説明したノズル板４３を用いて、図５乃至図７に示すごときインクジェットヘッド４０を構成し、更に、かかるインクジェットヘッド４０を、図３に示すインクジェットプリンタ装置１に搭載することとすれば、初期段階における画質に優れた特性を示すのみでなく、長期に亘り、画像品質の劣化がないインクジェットプリンタ装置を構築することが可能となる。
【００８９】
【発明の効果】
ノズル形成部材とフッ素系撥水剤層との間に、島状薄層の形状からなる無機酸化物層を設けることにより、初期段階において十分な撥水性能が得られると共に、フッ素系撥水剤層のノズル形成部材への密着強度が増し、ワイピング動作の繰り返しに対する耐久性が向上するので、撥水性能の劣化がないインクジェットヘッドを得ることができる。
【００９０】
また、無機酸化物層の形状を島状薄層としたことにより、エキシマレーザビームによるノズル孔加工に対しても十分な加工性を得ることが可能となり、加工精度が高いノズル孔を穿孔することができ、インク滴の噴射特性を向上させることができる。
【００９１】
即ち、長期間安定したインク滴の噴射特性が得られるノズル孔を備えたインクジェットヘッドが実現可能となり、而して、かかるインクジェットヘッドを採用することにより、画像品質の劣化のないインクジェットプリンタ装置を提供することが可能となる。
【００９２】
また、無機酸化物層の材料を、ＳｉＯ2またはＴｉＯ2からなる無機酸化物により構成し、層厚さを１０Å〜１０００Åの範囲とすることにより、フッ素系撥水剤層のノズル形成部材への密着強度確保とエキシマレーザビームによるノズル孔加工性の向上の両方を、同時に満足させることができる。更に、層厚さを５０Å〜３００Åの範囲に限定することにより、無機酸化物層の適度な島状薄層が形成され、更に良好な品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るインクジェットヘッドに適用されるノズル板の構造の一例を示す断面説明図である。
【図２】 本発明に係るインクジェットヘッドを形成するノズル板の製造工程を模式的に示した製造工程図である。
【図３】 本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の機構部の概略を示す斜視説明図である。
【図４】 本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の機構部の概略を示す側面説明図である。
【図５】 インクジェットヘッドの分解斜視説明図である。
【図６】 インクジェットヘッドの振動板長手方向に沿う断面説明図である。
【図７】 インクジェットヘッドの振動板長手方向に沿う要部拡大断面説明図である。
【図８】 インクジェットヘッドの振動板短手方向に沿う要部拡大断面図である。
【図９】 インクジェットヘッドを製造するレーザ加工機の構成を示す概略構成図である。
【図１０】 インクジェットヘッドを構成するノズル板（ノズルプレート）の従来技術の一例を示している断面説明図である。
【符号の説明】
１…記録装置本体、２…印字機構部、３…用紙、４…給紙カセット、５…手差しトレイ、６…排紙トレイ、１１…主ガイドロッド、１２…従ガイドロッド、１３…キャリッジ、１４…記録ヘッド、１５…インクカートリッジ、１７…主走査モータ、１８…駆動プーリ、１９…従動プーリ、２０…タイミングベルト、２１…給紙ローラ、２２…フリクションパッド、２３…ガイド部材、２４…搬送ローラ、２５…搬送コロ、２６…先端コロ、２７…副走査モータ、２９…印写受け部材、３１…搬送コロ、３２…拍車、３３…排紙ローラ、３４…拍車、３５，３６…ガイド部材、３７…回復装置、４０…インクジェットヘッド、４１…流路基板、４２…電極基板、４２ａ…酸化膜層、４３…ノズル板、４４…ノズル孔（ノズル）、４６…加圧室、４７…流体抵抗部、４８…共通液室流路、５０…振動板、５４…凹部、５５…電極、５５ａ…接続部（電極パッド部）、５６…ギャップ、５７…電極保護膜、６０…ドライバＩＣ、６１…ＦＰＣケーブル、６２…ギャップ封止剤、６５…フレーム部材、６６…インク供給穴、６７…穴部、６８…ギャップ封止剤、７０…ジョイント部材、７１…フィルタ、８１…レーザ発信器、８２…エキシマレーザビーム、８３，８５，８８…ミラー、８４…ビームエキスパンダ、８６…マスク、８７…フィールドレンズ、８９…結像光学系、９０…加工テーブル、９１…被加工物、１０１…樹脂部材、１０２…高剛性部材、１０３…熱可塑性接着剤、１０４…微粉末層、１０５…撥水膜、１０６…ノズル連通口、１１１…アンダーコート剤、１１２…微粉末、１２１…ノズル形成部材、１２２…無機酸化物層、１２３ａ…フッ素系撥水剤、１２３…フッ素系撥水剤層、１２４…粘着テープ、１２５…高剛性部材、１２６…熱可塑性接着剤、１２７…ノズル連通口。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet head and an inkjet head manufacturing method.
In particular, the present invention relates to an ink jet head capable of simultaneously improving the adhesion between a fluorine-based water repellent layer on a discharge side surface of an ink jet nozzle and a nozzle forming member and the workability of forming a nozzle hole, and a method for manufacturing the ink jet head.
[0002]
[Prior art]
The technique presented in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-305582 “Inkjet Print Nozzle Head” is provided with an ink repellent layer having improved ink repellency and wear resistance as an ink jet head, and an excimer. Improvement of nozzle formation by laser light irradiation is also intended.
That is, an organic resin layer and a water-repellent layer (for example, polyethersulfuric layer) containing a copolymer containing, for example, tetrafluoroethylene as a component on at least the periphery of the nozzle head, on one surface of a film support base made of thermosetting polyimide or the like The opposite surface is coated with an ink repellent layer composed of an adhesive layer such as a heat-plastic polyimide, and at least the organic resin layer is covered with an excimer laser beam. The ink jet head is made to contain an absorbent (for example, titanium dioxide).
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-87216, “Nozzle Forming Method for Inkjet Recording Head”, presents a nozzle forming method in which a water repellent layer having good adhesion and excellent friction resistance is provided on a nozzle forming member. ing.
That is, a coating layer made of a fluoropolymer is formed to a thickness of 20 nm to 700 nm on the surface of a nozzle forming member made of a plastic that can be ablated (evaporated and scattered) with an excimer laser beam, and then the nozzle is formed. Excimer laser is irradiated from the back side of the member to generate high-concentration excited species in the part, and the nozzle hole is processed using the force of decomposition and scattering, and the coating layer on the nozzle hole Is to be removed.
[0004]
In Japanese Patent No. 2914146, “Nozzle Plate Manufacturing Method”, an adhesive member is attached to one surface of a nozzle plate (nozzle plate), and a laser beam is irradiated from the opposite side surface to form a nozzle plate (nozzle plate). ), When the adhesive member is peeled off, the remaining portion that is not processed by the laser beam can be removed by the adhesive force of the adhesive member, and an unprocessed portion on the emission side of the nozzle hole Is not left, and it is possible to prevent the flying direction of ink droplets from varying.
[0005]
In addition, a nozzle plate (nozzle plate) in which at least the nozzle periphery is subjected to surface oxidation treatment so that the ink jet bending of the inkjet head is small, water repellency is improved, and durability is provided with continuous and stable ejection characteristics. On the other hand, an ink jet head or a liquid repellent layer in which an amorphous resin that exhibits a liquid phase in a temperature range of 0 ° C. to 70 ° C. and has at least one hydrolyzable functional group is stacked via oxygen. In order to improve the adhesion and wiping durability of the water layer, there has also been proposed an ink jet head in which a fine powder layer having wear resistance and a water repellent layer are provided on the surface of a nozzle forming member.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In an ink jet head, since ink droplets are ejected from a nozzle hole for recording, the shape and formation accuracy of the nozzle hole greatly affect the ink droplet ejection characteristics. Further, it is known that the characteristics of the surface of the nozzle forming member forming the nozzle holes also affect the ejection characteristics of the ink droplets. For example, when ink adheres to the periphery of the nozzle hole on the surface of the nozzle forming member and a non-uniform ink pool occurs, the ink droplet ejection direction is bent, the ink droplet size varies, or It is known that inconveniences such as unstable flying speed of ink droplets occur.
[0007]
Thus, in the conventional ink jet head, a water repellent film is formed on the discharge side surface of the nozzle to give water repellency, and the uniformity of the surface of the nozzle forming member is improved, and the ink droplet flying characteristics It has been attempted to stabilize the above.
[0008]
By the way, when a resin material is used as a nozzle forming member, a water repellent film is formed on the surface of the resin material. However, since the adhesion between the resin material and the water repellent is not so good, It is not possible to apply a water repellent directly.
For this reason, the surface of the resin material that is the nozzle forming member is intentionally roughened to form a fine uneven surface, and the adhesion is improved by applying a water repellent on the uneven surface. However, it has not yet reached a sufficient adhesion. That is, in the initial stage immediately after application, water repellency is obtained, but the water repellant is obtained by a wiping operation performed to remove ink droplets and dust adhering to the nozzle plate surface and nozzle openings. Since the surface of the layer is rubbed, the water repellent layer is gradually peeled off due to insufficient adhesion to the nozzle forming member, and the water repellency gradually deteriorates. .
[0009]
  The present invention has been made in view of such circumstances, improves the adhesion between the surface of the nozzle forming member and the water repellent layer, is durable against the wiping operation, and maintains water repellency. It is possible to provide an inkjet head having a nozzle plate (nozzle plate) that can improve the workability of an excimer laser beam that can be used to make a nozzle hole. Inkjet heads for inkjet printers that do not deteriorateDoIt is intended to provide. Specifically, the present invention has the following objects.
[0010]
(Object of Invention of Claim 1)
When a relatively thick inorganic oxide layer is used as the water repellent film as in the prior art, there remains a problem with the workability of the excimer laser beam, and the time required for forming the water repellent film needs to be increased. It was.
According to the first aspect of the present invention, there is provided a nozzle forming member by interposing an island-like thin inorganic oxide layer made of a thin island-like film between the nozzle forming member and the water repellent layer. Ensures adhesion between the surface and the water repellent layer, and is durable even when repeated wiping operations are performed. Water repellent performance can be maintained indefinitely, and an inorganic oxide layer is formed. The aim is to shorten the time.
[0011]
(Object of invention of claim 2)
Depending on the combination of inorganic oxide materials that form an island-like thin layer interposed between the nozzle forming member and the water repellent layer, sufficient water repellency and durability may not be obtained.
The invention according to claim 2 of the present invention is to obtain a thin and more durable inorganic oxide layer by specifying a combination of the inorganic oxide materials. .
[0012]
(Object of invention described in claim 3)
If the thickness of the inorganic oxide layer formed on the island-like thin layer is too thin, sufficient adhesion strength to the nozzle forming member surface cannot be obtained. Conversely, when the nozzle hole is processed with an excimer laser beam even if it is too thick, the processing of the inorganic oxide layer becomes insufficient, and a part of the inorganic oxide layer remains as a processing residue around the nozzle hole. There is a risk. Thus, the shape of the outlet of the nozzle hole is not sharp and affects the ejection characteristics of the ink droplets.
The invention according to claim 3 according to the present invention specifies the layer thickness of the inorganic oxide layer in order to obtain a sharp nozzle hole outlet shape that ensures good ink droplet ejection characteristics. It is something to be done.
[0013]
  In addition,If the inorganic oxide thin layer formed on the island-shaped thin layer is formed by a method involving heating, the nozzle forming member itself may be damaged by heat if a resin material is used for the nozzle forming member. There is a risk of receiving.ThereforeIn forming the island-like thin layer of inorganic oxide, the nozzle forming member is hardly heated so that the nozzle forming member is not damaged by a non-heated vapor deposition process with substantially no heating. , Deposits an island-like thin layer of inorganic oxideMay be.
[0014]
  AlsoThe nozzle plate excimer laser beam processing step and the inorganic oxide layer and water repellent layer forming step are separated to produce a nozzle plate (nozzle plate). After the oxide layer and water repellent layer are formed, excimer laser beam processing can be performed to prevent the entry of inorganic oxide and water repellent into the nozzle hole.Good.
[0015]
  Also,By using an adhesive tape on the surface of the water repellent layer opposite to the excimer laser beam processing surface, it is possible to obtain a sharper nozzle hole outlet shape more reliably.Good.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  The invention according to claim 1 includes a nozzle forming member having a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets, and a plurality of ink liquid chambers in which the nozzle holes communicate with each other, and the surface of the nozzle forming member An ink-jet head having a nozzle plate provided with a fluorine-based water repellent layer formed of a fluorine-based water repellent, and driving the energy generating means corresponding to each nozzle hole to reduce the volume of the ink liquid chamber. In the inkjet head that discharges ink droplets from the nozzle holes by changing, as the nozzle plate, between the nozzle forming member and the fluorine-based water repellent layer,It is a discontinuous film of inorganic oxide, and is formed by coating the surface of the nozzle forming member as an island-like thin layer separated from each other.Inorganic oxide layerHaveAn inkjet head is provided.
[0017]
Thus, by providing an inorganic oxide layer having the shape of an island-like thin layer between the nozzle forming member and the fluorine-based water repellent layer, sufficient water repellency can be obtained in the initial stage. Since the adhesion strength of the fluorine-based water repellent layer to the nozzle forming member is increased and the durability against repeated wiping operations is improved, an ink jet head having no deterioration in water repellency can be obtained. In addition, by using an island-like thin layer as the shape of the inorganic oxide layer, it becomes possible to obtain sufficient processability even for nozzle hole processing with an excimer laser beam, and to improve ink droplet ejection characteristics. Can do.
[0018]
  The invention according to claim 2 is the ink jet head according to claim 1.,in frontThe inorganic oxide material constituting the inorganic oxide layer is SiO2Or TiO2This is an inkjet head.
[0019]
Thus, it is possible to satisfy both the securing of the adhesion strength of the fluorine-based water repellent layer to the nozzle forming member and the improvement of the nozzle hole workability by the excimer laser beam at the same time. In particular, TiO2Since this is a material having a good absorbability of ultraviolet rays, excimer laser beam processability is improved and high quality nozzle holes can be processed.
[0020]
  The invention according to claim 3 is the ink jet head according to claim 1 or 2.,in frontThe thickness of the inorganic oxide layer is in the range of 10 to 1000 mmInIt is characterized by using an inkjet head.
[0021]
Thus, by setting the thickness of the inorganic oxide layer in the range of 10 to 1000 mm, the adhesion strength of the fluorine-based water repellent layer to the nozzle forming member and the nozzle hole by the excimer laser beam are ensured. Both improvement in workability can be satisfied more reliably and simultaneously. Furthermore, by limiting the thickness of the inorganic oxide layer to a range of 50 to 300 mm, the inorganic oxide layer can be formed as an island-shaped thin layer having an appropriate size. It is possible to satisfy both the securing of the adhesion strength of the water repellent layer to the nozzle forming member and the improvement of the nozzle hole workability by the excimer laser beam at the same time with better quality.
[0022]
  In additionIn the inkjet head manufacturing method for manufacturing the inkjet head according to any one of claims 1 to 3, when at least the surface of the nozzle forming member is formed of a resin material, an island-shaped thin layer is formed. An inkjet head manufacturing method in which an inorganic oxide layer having a shape is formed on the surface of the resin material by a non-heated vapor deposition process.Good.
[0023]
Thus, when forming the inorganic oxide layer on the nozzle forming member, by using an unheated vapor deposition process, the inorganic oxide layer can be formed with almost no heat applied. There is no thermal damage to the nozzle forming member, and it becomes possible to manufacture a nozzle plate with stable quality.
[0024]
  In addition,In the inkjet head manufacturing method, after the inorganic oxide layer having the shape of an island-like thin layer and the fluorine-based water repellent layer are formed on the nozzle forming member, the nozzle is formed by excimer laser beam processing. An inkjet head manufacturing method for forming the nozzle hole in a forming memberGood.
[0025]
Thus, since the nozzle hole is processed after the fluorine-based water repellent layer is formed on the nozzle forming member via the inorganic oxide layer, the inorganic inside of the nozzle hole is reduced. High quality nozzle holes can be drilled without the risk of intrusion and adhesion of oxides and water repellents.
[0026]
  In addition,In an inkjet head manufacturing method, an adhesive tape is applied to the nozzle plate surface on the fluorine-based water repellent layer side that is bonded to the nozzle forming member via the inorganic oxide layer having the shape of an island-shaped thin layer. Then, excimer laser beam processing is performed from the surface opposite to the surface to which the adhesive tape is applied, so that the nozzle holes are formed in the nozzle forming member to form a nozzle plate, and then the nozzle plate is used. In addition, the present invention is characterized in that an inkjet head manufacturing method is used in which the adhesive tape is peeled off.Good.
[0027]
Thus, since the nozzle hole is formed by excimer laser beam processing with the adhesive tape attached, a part of the adhesive of the adhesive tape is evaporated and scattered during the excimer laser beam processing. At the same time as the ablation, the fluorine-based water repellent layer and the inorganic oxide layer that are in close contact with the pressure-sensitive adhesive are scattered in the same manner, and a high-quality nozzle hole can be obtained.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment relating to an inkjet head and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is an explanatory perspective view showing an outline of a mechanism part of an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet head according to the present invention, and FIG. 4 is an explanatory side view showing an outline of the mechanism part.
[0029]
The ink jet recording apparatus shown in FIGS. 3 and 4 includes a carriage 13 that can move in the main scanning direction inside the recording apparatus main body 1, a recording head 14 that includes an ink jet head mounted on the carriage 13, and ink to the recording head 14. After storing the printing mechanism unit 2 and the like composed of the ink cartridge 15 and the like, taking in the paper 3 fed from the paper feed cassette 4 or the manual feed tray 5, and recording a required image by the printing mechanism unit 2 Then, the paper is discharged to a paper discharge tray 6 mounted on the rear side.
[0030]
The printing mechanism section 2 is slidable in the main scanning direction (in the direction perpendicular to the paper in FIG. 4) by a main guide rod 11 and a sub guide rod 12 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). The carriage 13 has a recording head 14 composed of an inkjet head that ejects ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk). Each ink tank, that is, an ink cartridge 15 for supplying ink of each color to the recording head 14 is replaceably mounted on the upper side of the carriage 13.
[0031]
The ink cartridge 15 has an air port that communicates with the atmosphere above, a supply port that supplies ink to the recording head 14 including an ink jet head below, and a porous body filled with ink inside. The ink supplied to the inkjet head 14 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the porous body. Ink is supplied from the ink cartridge 15 into the recording head 14.
[0032]
Here, the carriage 13 is slidably fitted to the main guide rod 11 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the secondary guide rod 12 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). is doing. In order to move and scan the carriage 13 in the main scanning direction, a timing belt 20 is stretched between a driving pulley 18 and a driven pulley 19 that are rotationally driven by a main scanning motor 17. The carriage 13 is reciprocally driven by forward and reverse rotation of the main scanning motor 17.
[0033]
In addition, although the ink-jet heads of the respective colors are used as the recording head 14 here, a single head having nozzles that eject ink droplets of the respective colors may be used. Further, as will be described later, the recording head 14 includes a vibration plate that forms at least a part of the wall surface of the ink flow path and an electrode that opposes the vibration plate. An electrostatic inkjet head that presses is used.
[0034]
On the other hand, in order to convey the paper 3 set in the paper feed cassette 4 to the lower side of the recording head 14, the paper feed roller 21 and the friction pad 22 for separating and feeding the paper 3 from the paper feed cassette 4 and the paper 3 are guided. The guide member 23 that performs the above operation, the transport roller 24 that transports the fed paper 3 in an inverted manner, the transport roller 25 that is pressed against the peripheral surface of the transport roller 24, and the feed angle of the paper 3 from the transport roller 24 are defined. A tip roller 26 is provided. The transport roller 24 is rotationally driven by a sub-scanning motor 27 through a gear train.
[0035]
Corresponding to the range of movement of the carriage 13 in the main scanning direction, there is provided a printing receiving member 29 which is a sheet guide member for guiding the sheet 3 fed from the transport roller 24 to the lower side of the recording head 14. A conveyance roller 31 and a spur 32 that are rotationally driven to send the paper 3 in the paper discharge direction are provided on the downstream side of the printing receiving member 29 in the paper conveyance direction, and a discharge roller that sends the paper 3 to the paper discharge tray 6 is provided. A paper roller 33 and a spur 34, and guide members 35 and 36 that form a paper discharge path are disposed.
[0036]
During recording, the recording head 14 is driven according to the image signal while moving the carriage 13 to eject ink onto the stopped paper 3 to record one line, and after the paper 3 is conveyed by a predetermined amount Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 3 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the paper 3 is discharged.
[0037]
Further, a recovery device 37 for recovering defective ejection of the recording head 14 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 13. The recovery device 37 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. While waiting for printing, the carriage 13 is moved to the recovery device 37 side, the recording head 14 is capped by the capping means, and the ejection port portion (nozzle hole) is kept in a wet state, thereby preventing ejection failure due to ink drying. To prevent. Further, by ejecting (purging) ink not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.
[0038]
When a discharge failure occurs, the discharge port (nozzle hole) of the recording head 14 is sealed by the capping unit, and bubbles and the like are sucked out from the discharge port (nozzle hole) by the suction unit through the tube. Ink, dust, etc. adhering to the ejection port surface are removed by the cleaning means, and the ejection failure is recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the recording apparatus main body 1 and is absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.
[0039]
Next, an ink jet head constituting the recording head 14 of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. 5 is an exploded perspective view of the inkjet head, FIG. 6 is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the vibration plate of the head, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the main part along the longitudinal direction of the vibration plate of the head. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part along the short side direction of the diaphragm of the head.
[0040]
The inkjet head 40 includes a flow path substrate 41 that is a first substrate using a silicon substrate such as a single crystal silicon substrate, a polycrystalline silicon substrate, or an SOI substrate, and a silicon substrate provided below the flow path substrate 41, It includes an electrode substrate 42 that is a second substrate using a Pyrex (registered trademark) glass substrate, a ceramic substrate, and the like, and a nozzle plate 43 that is a third substrate provided on the upper side of the flow path substrate 41. The nozzle hole 44 to discharge, the pressurizing chamber 46 which is an ink flow path communicating with each nozzle hole 44, and the common liquid chamber flow path 48 communicating with each pressurizing chamber 46 via a fluid resistance portion 47 which also serves as an ink supply path. And so on.
[0041]
The flow path substrate 41 is formed with a concave portion that forms the pressurizing chamber 46 and the diaphragm 50 that also serves as the first electrode that forms the bottom of the pressurizing chamber 46, and the nozzle plate 43 has a fluid resistance portion 47. The channel substrate 41 and the electrode substrate 42 are formed with a through portion for forming the common liquid chamber channel 48.
[0042]
Here, for example, when a single crystal silicon substrate is used as the flow path substrate 41, boron is previously injected into the vibration plate thickness to form a high-concentration boron layer serving as an etching stop layer and bonded to the electrode substrate 42. Thereafter, the concave portion that becomes the pressurizing chamber 46 is anisotropically etched using an etchant such as a KOH aqueous solution. At this time, the high-concentration boron layer serves as an etching stop layer, and the diaphragm 50 is formed with high accuracy.
Further, when the diaphragm 50 is formed of a polycrystalline silicon substrate, a method of forming a polycrystalline silicon thin film to be a diaphragm on the liquid chamber substrate, or the electrode substrate 42 is previously planarized with a sacrificial material and formed thereon After the polycrystalline silicon thin film is formed, it can be formed by a method of removing the sacrificial material.
[0043]
Although an electrode film may be separately formed on the diaphragm 50, as described above, the diaphragm also serves as an electrode by diffusion of impurities or the like. An insulating film can also be formed on the surface of the diaphragm 50 on the electrode substrate 42 side. As this insulating film, SiO2Oxide-based insulating film such as SiThreeNFourNitride-based insulating films such as those can be used.
The insulating film can be formed by thermally oxidizing the surface of the diaphragm 50 to form an oxide film or using a film forming method. Further, the flow path substrate 41 is provided with a common electrode. This common electrode is attached by sputtering (sintering heat) a metal such as Al, ensuring electrical continuity with the flow path substrate 41, and ohmic contact with the flow path substrate 41 made of a semiconductor substrate. Have taken.
[0044]
An oxide film layer 42 a is formed on the electrode substrate 42, a recess 54 is formed in the oxide film layer 42 a, and an electrode 55, which is a second electrode facing the diaphragm 50, is provided on the bottom surface of the recess 54. A predetermined gap 56 (a gap of 0.2 μm) is formed between the diaphragm 50 and the electrode 55, and the actuator unit (that is, each nozzle hole 44 corresponds to the diaphragm 50 and the electrode 55. Energy generating means). The surface of the electrode 55 is SiO.2Oxide-based insulating film such as film, SiThreeNFourAlthough the electrode protective film 57 made of a nitride insulating film such as a film is formed, the insulating film can also be formed on the vibration plate 50 side without forming the electrode protective film 57 on the surface of the electrode 55.
[0045]
The flow path substrate 41 and the electrode substrate 42 can be bonded by an adhesive, but more reliable physical bonding, for example, when the electrode substrate 42 is formed of silicon, an oxide film It is possible to use a direct bonding method via This direct bonding method is performed at a high temperature of about 1,000 ° C. Moreover, when the electrode substrate 42 is glass, anodic bonding can be performed. When the electrode substrate 42 is formed of silicon and anodic bonding is performed, Pyrex (registered trademark) glass is formed between the electrode substrate 42 and the flow path substrate 41, and anodic bonding is performed via this film. You can also Further, a silicon substrate can be used for the flow path substrate 41 and the electrode substrate 42, and bonding can be performed by eutectic bonding in which a binder such as gold is interposed on the bonding surface.
[0046]
The electrode 55 of the electrode substrate 42 is usually made of a metal material such as Al, Cr, or Ni generally used in a semiconductor element formation process, a refractory metal such as Ti, TiN, or W, or an impurity. A low resistance polycrystalline silicon material or the like can be used. When the electrode substrate 42 is formed of a silicon wafer, it is necessary to form an insulating layer (the aforementioned oxide film layer 42a) between the electrode substrate 42 and the electrode 55. When an insulating material such as glass is used for the electrode substrate 42, it is not necessary to form an insulating layer between the electrodes 55.
[0047]
Further, when a silicon substrate is used for the electrode substrate 42, an impurity diffusion region can be used as the electrode 55. In this case, the impurity used for diffusion is an impurity having a conductivity type opposite to that of the silicon substrate, a pn junction is formed around the diffusion region, and the electrode 55 and the electrode substrate 42 are electrically insulated.
[0048]
The nozzle plate 43 is formed by arranging a large number of nozzle holes 44 in two rows, and the discharge surface is subjected to water repellent treatment. Here, as will be described in detail later, the nozzle plate 43 is composed of a multilayer member of a resin member and a metal member. The nozzle plate 43 is bonded to the flow path substrate 41 with an adhesive.
[0049]
In this ink jet head 40, two rows of nozzle holes 44 are arranged, and two rows of pressurizing chambers 46, diaphragms 50, electrodes 55, etc. are arranged corresponding to each nozzle hole 44, and the central portion of each nozzle hole 44 row. The common liquid chamber flow path 48 is arranged in the left and right, and the structure for supplying the ink to the right and left pressure chambers 46 is adopted. Thereby, a multi-nozzle head having a large number of nozzle holes 44 can be configured with a simple head configuration.
[0050]
The electrode 55 of the ink jet head 40 is extended to the outside to be a connection part (electrode pad part) 55a, and an FPC cable 61 on which a driver IC 60 as a head drive circuit is mounted is passed through an anisotropic conductive film or the like. Connected. At this time, the gap between the electrode substrate 42 and the nozzle plate 43 is hermetically sealed with a gap sealant 62 using an adhesive such as an epoxy resin as shown in FIG.
[0051]
Further, the entire inkjet head 40 is bonded onto the frame member 65 with an adhesive. In the frame member 65, an ink supply hole 66 for supplying ink from the outside is formed in the common liquid chamber channel 48 of the inkjet head 40, and the FPC cable 61 and the like are formed in the frame member 65. The hole 67 is accommodated.
[0052]
The gap between the frame member 65 and the nozzle plate 43 is sealed with a gap sealant 68 using an adhesive such as an epoxy resin as shown in FIG. It is prevented from going around the electrode substrate 42, the FPC cable 61 and the like.
[0053]
A joint member 70 with the ink cartridge 15 is connected to the frame member 65 of the recording head 14, and ink passes from the ink cartridge 15 to the common liquid chamber channel 48 through the ink supply hole 66 via the filter 71. Supplied.
[0054]
In this inkjet head 40, the diaphragm 50 is used as a common electrode, the electrode 55 corresponding to the nozzle hole 44 is used as an individual electrode, and a drive voltage is applied between the diaphragm 50 and the electrode 55 as energy generating means. The diaphragm 50 is deformed and displaced toward the electrode 55 by the electrostatic force generated between the diaphragm 50 and the electrode 55, and the electric charge between the diaphragm 50 and the electrode 55 is discharged from this state, so that the diaphragm 50 is restored. As a result of the deformation, the internal volume (volume) / pressure of the pressurizing chamber 46 changes, so that ink droplets are ejected from the nozzle holes 44.
[0055]
That is, when a pulse voltage is applied to the electrode 55 that is an individual electrode, a potential difference is generated between the diaphragm 50 that is a common electrode, and an electrostatic force is generated between the electrode 55 that is an individual electrode and the diaphragm 50. As a result, the diaphragm 50 is displaced according to the magnitude of the applied voltage. Thereafter, the applied pulse voltage is lowered to restore the displacement of the diaphragm 50, and the restoring force increases the pressure in the pressurizing chamber 46, and ink droplets are ejected from the nozzle holes 44.
[0056]
Next, the configuration of a laser processing machine that processes a nozzle plate (nozzle plate) that forms an inkjet head will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the laser processing machine for manufacturing the inkjet head.
[0057]
In FIG. 9, the excimer laser beam 82 emitted from the laser transmitter 81 is reflected by mirrors 83, 85, and 88 and guided to the processing table 90. A beam expander 84 is disposed in the optical path between the mirrors 83 and 85 to expand the excimer laser beam 82 to a desired size. In the optical path between the mirrors 85 and 88, a mask 86 and a field lens 87 are disposed downstream thereof. The mask 86 is for deforming the excimer laser beam into a shape corresponding to the shape of the hole to be opened in the workpiece 91, and the field lens 87 forms a mask image that has passed through the mask 86. This is for guiding to the image optical system 89.
[0058]
The imaging optical system 89 provided between the mirror 88 and the processing table 90 makes the excimer laser beam that has passed through the mask 86 a predetermined size on the workpiece 91 placed on the processing table 90. It is for narrowing down and forming an image.
Here, the beam expander 84, the mask 86, the field lens 87, and the imaging optical system 89 can be applied with the prior art as they are, and the description of the individual functions is omitted here.
[0059]
A workpiece, that is, a nozzle plate (nozzle plate) 91 is placed on a processing table 90 and receives an excimer laser beam. The processing table 90 is configured to be movable in three axial directions by a known XYZ table or the like, and can move the position of the workpiece 91 and irradiate the excimer laser beam to a desired position as necessary. It has been made possible.
[0060]
Next, the details of the nozzle plate (nozzle plate) constituting the conventional example and the ink jet head according to the present invention will be described with reference to FIGS.
First, an example of a conventional configuration of a nozzle plate (nozzle plate) constituting an inkjet head will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view showing an example of a conventional technique of a nozzle plate (nozzle plate) constituting an inkjet head.
As shown in FIG. 10, the nozzle plate 43 joins the resin member 101 and the high-rigidity member 102 with the thermoplastic adhesive 103, and further, the fine powder layer 104 and the water-repellent film 105 are formed on the surface of the resin member 101. Are sequentially laminated. Further, a nozzle hole 44 having a required dimensional accuracy is formed in the resin member 101, and a nozzle communication port 106 communicating with the nozzle hole 44 is formed in the high-rigidity member 102. Thus, when the nozzle plate 43 is used, the surface on the high-rigidity member 102 side is bonded to the flow path substrate 41 shown in FIG. 5 with an adhesive.
[0061]
The fine powder layer 104 is obtained by mixing and dispersing a fine powder 112 having wear resistance in an undercoat agent 111. Thus, the wiping resistance is improved by sequentially laminating the fine powder layer 104 and the water repellent film 105 on the surface of the resin member 101.
However, in such a conventional example, the particle size of the fine powder 112 added to the undercoat agent 111 needs to be in an appropriate range.
[0062]
That is, if the particle size of the fine powder 112 is too large, when the nozzle hole 44 is processed in the excimer laser beam processing in the next step, the fine powder 112 is formed on the portion of the fine powder layer 104 that forms the outer periphery of the nozzle. In the case where such particles are present, the fine powder 112 remains as convex particles without being completely processed by the excimer laser beam. If convex particles remain on the outer peripheral portion of the nozzle, it is natural that the outer peripheral portion of the nozzle becomes irregular and affects the ejection characteristics of ink droplets.
[0063]
On the other hand, if the particle size of the fine powder 112 is too small, the wiping resistance of the water repellent film 105 is lowered, and the water repellent performance cannot be maintained until a desired desired life. Even when the particle size of the fine powder 112 is small, if the particles of the fine powder 112 exist in the portion of the fine powder layer 104 that forms the nozzle outer peripheral portion, Since the fine convex particles remain, the influence is small, but it cannot be said that there is no influence on the ejection characteristics of the ink droplets.
[0064]
The nozzle plate forming the ink jet head according to the present invention is intended to solve such a problem.
Next, an example of the manufacturing process of the nozzle plate for forming the ink jet head according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram schematically showing the manufacturing process of the nozzle plate forming the ink jet head according to the present invention.
First, FIG. 2A shows a preparatory process for preparing a material to be used as a material for the nozzle forming member 121. Here, a resin film (for example, a polyimide film) is used as the nozzle forming member 121. . As described above, at least the surface of the nozzle forming member 121 is made of a resin material.
[0065]
Next, in FIG. 2B, in order to form a thin layer made of an island-shaped inorganic oxide on the surface of the resin film, which is the nozzle forming member 121, an inorganic island-shaped layer is formed. The vapor deposition process which vapor-deposits and forms the oxide layer 122 is shown. Here, as a process for forming the inorganic oxide layer 122 on the surface of the resin material that is the nozzle forming member 121, that is, the surface of the resin film, a non-heating vapor deposition process that hardly applies heat is used. Thus, as a process of forming the inorganic oxide layer 122 on the nozzle forming member 121, almost no heat is applied, there is no thermal damage to the nozzle forming member 121 made of the resin film, and stable production is achieved. It becomes possible.
[0066]
Furthermore, FIG. 2 (C) is an application process in which a fluorine-based water repellent 123a is applied to the surface of the inorganic oxide layer 122 made of an island-like thin layer. Examples of the application method include spin coater, roll coater, screen printing, Alternatively, various coating methods such as a spray coater can be used.
[0067]
Further, FIG. 2D shows a heat drying step after the application of the fluorine-based water repellent 123a formed on the surface of the inorganic oxide layer 122 made of an island-like thin layer. The solvent contained in the water repellent 123 a is evaporated by heat to cure and stabilize the fluorine-based water repellent layer 123.
[0068]
Further, in FIG. 2 (E), the adhesive tape 124 is applied to the surface of the cured and stabilized fluorine-based water repellent layer 123, and the nozzle forming member 121 is formed of an inorganic oxidation layer having a shape of an island-like thin layer. Adhesive tape 124 is attached to the nozzle plate surface on the fluorine-based water repellent layer 123 side bonded through the physical layer 122, and in the nozzle hole processing step of FIG. Excimer laser beam processing is performed from the nozzle plate surface side opposite to the water repellent layer 123 (that is, the surface side opposite to the adhesive tape application surface).
[0069]
That is, when the nozzle hole 44 is processed by an excimer laser beam with the adhesive tape 124 attached, a part of the adhesive on the adhesive tape 124 is evaporated and ablated (ablation) by the excimer laser beam irradiation. In doing so, the fluorine-based water repellent layer 123 and the inorganic oxide layer 122 that are in close contact with the pressure-sensitive adhesive are also scattered in the same manner, so that the nozzle hole 44 with good quality can be obtained.
[0070]
As shown in FIG. 2E, the adhesive tape 124 is attached to the surface on which the fluorine-based water repellent layer 123 is applied. When the adhesive tape 124 is applied, It is necessary to stick so that bubbles do not occur.
When bubbles are generated, the quality of the nozzle holes 44 may be deteriorated due to the influence of adhering substances when the nozzle holes 44 are drilled at the positions where the bubbles are located. is there.
[0071]
Further, FIG. 2 (F) is a nozzle hole processing step for drilling the nozzle holes 44 using a laser processing machine as shown in FIG. 9, and the resin film (for example, polyimide film) side which is the nozzle forming member 121. That is, an excimer laser beam is irradiated from the surface opposite to the adhesive tape application surface, thereby forming a nozzle hole 44 having a required dimensional accuracy.
[0072]
As described above, after the inorganic oxide layer 122 and the fluorine-based water repellent layer 123 having the shape of an island-like thin layer are formed, the manufacturing process for forming the nozzle holes 44 by excimer laser beam processing is performed. That is, the nozzle hole 44 is perforated after the nozzle forming member 121 is subjected to the process of forming the fluorine-based water repellent layer 123 via the inorganic oxide layer 122. Thus, there is no fear that the inorganic oxide or water repellent penetrates and adheres to the inside of the nozzle hole 44 to be drilled, and the high quality nozzle hole 44 can be processed.
After the formation of the nozzle hole 44 is completed and the nozzle plate 43 is formed, the adhesive tape 124 is peeled off from the surface of the fluorine-based water repellent layer 123 when the nozzle plate 43 is used. Will be used.
[0073]
In the manufacturing process shown in FIG. 2, the manufacturing process of the high-rigidity member used for improving the rigidity of the nozzle plate 42 is omitted, but the high-rigidity member is the nozzle forming member 121. Of course, it may be formed on the back side of the resin film (that is, on the side irradiated with the excimer laser beam). In such a case, as in the case of the prior art shown in FIG. 10, the resin film that is the nozzle forming member 121 and the high-rigidity member are joined by a thermoplastic adhesive, and the high-rigidity member includes a nozzle. A nozzle communication port communicating with the hole 44 is formed.
[0074]
Next, the nozzle plate 43 manufactured by the manufacturing process as shown in FIG. 2 will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an example of the structure of a nozzle plate applied to the ink jet head according to the present invention.
As described above, the high-rigidity member 125 and the thermoplastic adhesive 126 used for bonding are bonded to the nozzle forming member 121 made of a resin member (that is, a resin film, for example, a polyimide film) as shown in FIG. This is not different from the prior art example shown in FIG.
[0075]
The nozzle plate 43 is formed by joining a nozzle forming member 121 made of a resin member and a high-rigidity member 125 with a thermoplastic adhesive 126, and the surface of the nozzle forming member 121 made of a resin member has an island-like thin layer shape. The inorganic oxide layer 122 and the fluorine-based water repellent layer 123 are sequentially laminated and then the nozzle holes 44 are perforated. As described above, the nozzle plate 43 includes the fluorine-based water repellent layer 123. The adhesive tape 124 is affixed on the surface.
[0076]
Here, when the nozzle hole 44 is drilled, the nozzle forming member 121 made of a resin member is irradiated with an excimer laser beam from the high-rigidity member 125 side opposite to the surface of the fluorine-based water repellent layer 123. A nozzle hole 44 having an inner diameter having a required dimensional accuracy is formed, while a nozzle communication port 127 communicating with the nozzle hole 44 is formed in the high-rigidity member 125.
When the nozzle plate 43 is used, the adhesive tape 124 is peeled off from the surface of the fluorine-based water repellent layer 123, and the surface on the high-rigidity member 125 side is further bonded to the flow path substrate shown in FIG. 41 to be used.
[0077]
In forming the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-shaped thin layer, the inorganic oxide layer 122 is formed in a temperature range in which relatively no heat is applied, that is, no thermal influence is generated on the resin member forming the nozzle forming member 121. The layer 122 is formed by a non-heated evaporation method in which the film can be formed. Specifically, it can be said that sputtering, ion beam vapor deposition, ion plating, CVD (chemical vapor deposition), P-CVD (plasma vapor deposition) or the like is suitable.
[0078]
Further, as a specific material of the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-like thin layer, SiO 22And TiO2Inorganic oxides such as are suitable. That is, by using such a material, both the securing strength of the fluorine-based water repellent layer 123 to the resin member forming the nozzle forming member 121 and the improvement of the workability of the nozzle hole 44 by the excimer laser beam are satisfied at the same time. . In particular, TiO2Is a material that absorbs ultraviolet rays, so that excimer laser beam processability is improved and high quality nozzle holes 44 can be drilled.
[0079]
Moreover, the film thickness (layer thickness) of the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-shaped thin layer is within a range in which sufficient adhesion with the resin member forming the nozzle forming member 121 can be secured, and In view of the process time and material cost of forming the inorganic oxide layer 122, it is advantageous to set the thickness to the minimum necessary. Moreover, if the film thickness (layer thickness) of the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-shaped thin layer is excessively thick, depending on the material, the processing of the nozzle hole 44 using an excimer laser beam is hindered. May come in.
[0080]
That is, if it is too thick, even if the resin member forming the nozzle forming member 121 is cleanly processed as the shape of the nozzle hole 44, it is an inorganic material having an island-like thin layer shape. A part of the oxide layer 122 is not sufficiently processed by the excimer laser beam, and a processing residue may occur.
[0081]
Therefore, as the film thickness (layer thickness) of the inorganic oxide layer 122, specifically, sufficient adhesion with the resin member forming the nozzle forming member 121 can be secured, and an excimer laser beam is used. In processing the nozzle hole 44, it can be said that a range of film thickness (layer thickness) of 10 to 1000 mm is suitable as a range in which the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-shaped thin layer does not remain. If the inorganic oxide layer 122 having such a film thickness is used, the processing of the nozzle hole 44 using the excimer laser beam does not leave the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-like thin layer, and the nozzle hole 44 The shape of the outlet portion becomes sharp, the ink droplet ejection characteristics can be remarkably improved, and sufficient adhesion with the resin member forming the nozzle forming member 121 can be secured, so that good ink droplets can be obtained. It becomes possible to maintain the injection characteristics of the engine forever.
[0082]
More preferably, the thickness (layer thickness) of the inorganic oxide layer 122 is preferably limited to a range of 50 to 300 mm. If the inorganic oxide layer 122 having such a film thickness is used, the inorganic oxide layer 122 can be formed as an island-shaped thin layer having an appropriate size. In the processing of the nozzle hole 44 using an excimer laser beam, an island is formed. The inorganic oxide layer 122 having the shape of a thin thin layer can be surely not left at all. Thus, the shape of the outlet of the nozzle hole 44 becomes sharper, the ink droplet ejection characteristics can be further improved, and sufficient adhesion with the resin member forming the nozzle forming member 121 is achieved. Since the force can be ensured, it is possible to maintain a better ink droplet ejection characteristic forever.
[0083]
In the nozzle plate 43 applied to the ink jet head according to the present invention, the inorganic oxide layer 122 does not form a completely uniform continuous film as described above, but microscopically (short range). The island (island) film is uniformly formed as a whole (long range) while forming the island (island) film composed of the inorganic oxide layer film in which the film is divided. The state of the island-like thin layer is selected and used.
As described above, the state of the island-like thin layer is sufficient for both ensuring sufficient adhesion to the resin member forming the nozzle forming member 121 and workability of the nozzle hole 44 using an excimer laser beam. Will give very good results.
[0084]
As a specific material of the inorganic oxide layer 122, as described above, SiO2And TiO2In the case where the film thickness (layer thickness) of the inorganic oxide layer 122 is in the range of 50 to 300 mm, the island-like thin layer of the inorganic oxide layer 122 is formed in a more ideally close state. In addition, both the adhesion to the resin member and the excimer laser beam processability are remarkably improved, and the effect is further improved.
[0085]
Various materials are known for the material of the fluorine-based water repellent for forming the fluorine-based water repellent layer 123, but here, a material containing a fluorine amorphous compound is used. By forming the fluorine-based water repellent layer 123 made of such a material, the aforementioned SiO2And TiO2In combination with the inorganic oxide layer 122 using an inorganic oxide film such as the above, extremely good adhesion was obtained, and sufficient initial water repellency and wiping resistance were obtained.
[0086]
As described above, when the film thickness (layer thickness) of the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-shaped thin layer is increased to some extent, the processing of the nozzle hole 44 by the excimer laser beam is hindered. There is a risk of coming. The cause of such troubles related to the workability of the excimer laser beam is that the inorganic oxide layer 122 having the shape of an island-shaped thin layer is processed by the excimer laser beam in comparison with the resin member forming the nozzle forming member 121. This is due to inferiority.
[0087]
Thus, excimer laser beam processing is performed by excimer laser beam nozzle processing with an adhesive tape using an adhesive having good excimer laser beam processability attached to the surface of the fluorine-based water repellent layer 123 side. When the adhesive on the adhesive tape undergoes evaporation and ablation upon irradiation with the beam, the inorganic oxide or fluorine-based water repellent of the inorganic oxide layer 122 may be insufficiently processed by the excimer laser beam. The fluorine-based water repellent of the agent layer 123 is also in close contact with the pressure-sensitive adhesive and scattered together, and substantially the same effect is obtained as when the inorganic oxide layer 122 is processed finely.
Here, an acrylic material is suitable for the material of the pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive tape.
[0088]
The nozzle plate 43 described in detail in FIGS. 1 and 2 is used to form an ink jet head 40 as shown in FIGS. 5 to 7, and the ink jet head 40 is mounted on the ink jet printer apparatus 1 shown in FIG. By doing so, it is possible to construct an ink jet printer apparatus that not only exhibits excellent characteristics in image quality at the initial stage, but also does not deteriorate image quality over a long period of time.
[0089]
【The invention's effect】
By providing an inorganic oxide layer having the shape of an island-like thin layer between the nozzle forming member and the fluorine-based water repellent layer, sufficient water-repellent performance can be obtained in the initial stage, and a fluorine-based water repellent. Since the adhesion strength of the layer to the nozzle forming member is increased and the durability against repeated wiping operations is improved, it is possible to obtain an ink jet head having no deterioration in water repellency.
[0090]
In addition, by making the shape of the inorganic oxide layer into an island-shaped thin layer, it becomes possible to obtain sufficient workability even for nozzle hole machining with an excimer laser beam, and drilling nozzle holes with high machining accuracy. Ink droplet ejection characteristics can be improved.
[0091]
In other words, an ink jet head having a nozzle hole that can provide stable ink droplet ejection characteristics for a long period of time can be realized, and thus an ink jet printer apparatus that does not deteriorate image quality is provided by employing such an ink jet head. It becomes possible to do.
[0092]
The material of the inorganic oxide layer is SiO2Or TiO2By making the layer thickness within a range of 10 mm to 1000 mm, the adhesion strength of the fluorine-based water repellent layer to the nozzle forming member can be secured and the nozzle hole workability can be improved by the excimer laser beam. Both can be satisfied at the same time. Furthermore, by limiting the layer thickness to the range of 50 to 300 mm, an appropriate island-like thin layer of the inorganic oxide layer is formed, and a better quality can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing an example of the structure of a nozzle plate applied to an ink jet head according to the present invention.
FIG. 2 is a manufacturing process diagram schematically showing a manufacturing process of a nozzle plate forming an ink jet head according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory perspective view showing an outline of a mechanism portion of an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet head according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory side view showing an outline of a mechanism part of an ink jet recording apparatus equipped with an ink jet head according to the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the inkjet head.
FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram along the longitudinal direction of the diaphragm of the inkjet head.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional explanatory view of a main part along the longitudinal direction of the diaphragm of the ink jet head.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part along the short side direction of the diaphragm of the inkjet head.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a laser processing machine for manufacturing an inkjet head.
FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view showing an example of a conventional technique of a nozzle plate (nozzle plate) constituting an inkjet head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Recording device main body, 2 ... Printing mechanism part, 3 ... Paper, 4 ... Paper feed cassette, 5 ... Manual feed tray, 6 ... Paper discharge tray, 11 ... Main guide rod, 12 ... Sub guide rod, 13 ... Carriage, 14 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Recording head, 15 ... Ink cartridge, 17 ... Main scanning motor, 18 ... Drive pulley, 19 ... Driven pulley, 20 ... Timing belt, 21 ... Feed roller, 22 ... Friction pad, 23 ... Guide member, 24 ... Conveying roller , 25 ... conveying roller, 26 ... tip roller, 27 ... sub-scanning motor, 29 ... printing receiving member, 31 ... conveying roller, 32 ... spur, 33 ... paper discharge roller, 34 ... spur, 35, 36 ... guide member, 37 ... Recovery device, 40 ... Inkjet head, 41 ... Channel substrate, 42 ... Electrode substrate, 42a ... Oxide film layer, 43 ... Nozzle plate, 44 ... Nozzle hole (nozzle), 46 ... Pressure chamber, DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Fluid resistance part, 48 ... Common liquid chamber flow path, 50 ... Diaphragm, 54 ... Recessed part, 55 ... Electrode, 55a ... Connection part (electrode pad part), 56 ... Gap, 57 ... Electrode protective film, 60 ... Driver IC, 61 ... FPC cable, 62 ... gap sealant, 65 ... frame member, 66 ... ink supply hole, 67 ... hole, 68 ... gap sealant, 70 ... joint member, 71 ... filter, 81 ... laser transmission 82, excimer laser beam, 83, 85, 88 ... mirror, 84 ... beam expander, 86 ... mask, 87 ... field lens, 89 ... imaging optical system, 90 ... processing table, 91 ... workpiece, 101 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Resin member, 102 ... High rigidity member, 103 ... Thermoplastic adhesive, 104 ... Fine powder layer, 105 ... Water-repellent film, 106 ... Nozzle communication port, 111 ... Undercoat agent, 112 ... Fine powder 121 ... Nozzle forming member, 122 ... Inorganic oxide layer, 123a ... Fluorine-based water repellent, 123 ... Fluorine-based water repellent layer, 124 ... Adhesive tape, 125 ... High rigidity member, 126 ... Thermoplastic adhesive, 127 ... Nozzle communication port.

Claims (3)

インク滴を吐出する複数のノズル孔を有するノズル形成部材と、前記各ノズル孔が連通する複数のインク液室とを有し、かつ、前記ノズル形成部材の表面にフッ素系撥水剤によるフッ素系撥水剤層を設けたノズル板を有しているインクジェットヘッドであって、各前記ノズル孔に対応するエネルギー発生手段を駆動して前記インク液室の容積を変化させることにより、前記ノズル孔からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズル板として、前記ノズル形成部材と前記フッ素系撥水剤層との間に、無機酸化物の不連続な皮膜であって、互いに分断された状態の島状の薄層として、前記ノズル形成部材表面を被覆してなる無機酸化物層を有することを特徴とするインクジェットヘッド。A nozzle forming member having a plurality of nozzle holes for discharging ink droplets; and a plurality of ink liquid chambers in which the nozzle holes communicate with each other; and a fluorine-based fluorine repellent agent on the surface of the nozzle forming member An ink jet head having a nozzle plate provided with a water repellent layer, wherein an energy generating means corresponding to each nozzle hole is driven to change the volume of the ink liquid chamber, thereby In an inkjet head that ejects ink droplets,
As the nozzle plate, the nozzle is formed as an island-like thin layer that is a discontinuous film of an inorganic oxide and separated from each other between the nozzle forming member and the fluorine-based water repellent layer. ink jet head and having an inorganic oxide layer formed by coating the surface of the member. 請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記無機酸化物層を構成する無機酸化物の材料が、ＳｉＯ2またはＴｉＯ2であることを特徴とするインクジェットヘッド。The ink jet head as claimed in claim 1, ink jet head material of the inorganic oxide constituting the pre-inorganic oxide layer, characterized in that a SiO 2 or TiO 2. 請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記無機酸化物層の層厚さが、１０Å〜１０００Åの範囲にあることを特徴とするインクジェットヘッド。In the inkjet head according to claim 1 or 2, prior SL layer thickness of the inorganic oxide layer is inkjet head characterized by a range near Rukoto of 10A～1000A.
JP2001285907A 2001-09-19 2001-09-19 Inkjet head Expired - Fee Related JP4393730B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001285907A JP4393730B2 (en) 2001-09-19 2001-09-19 Inkjet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001285907A JP4393730B2 (en) 2001-09-19 2001-09-19 Inkjet head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003094665A JP2003094665A (en) 2003-04-03
JP4393730B2 true JP4393730B2 (en) 2010-01-06

Family

ID=19108976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001285907A Expired - Fee Related JP4393730B2 (en) 2001-09-19 2001-09-19 Inkjet head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4393730B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4021383B2 (en) 2003-06-27 2007-12-12 シャープ株式会社 Nozzle plate and manufacturing method thereof
EP1498274B1 (en) * 2003-07-15 2006-04-05 Konica Minolta Medical & Graphic Inc. Inkjet printer using ultraviolet cure ink
JP5168756B2 (en) * 2005-02-10 2013-03-27 株式会社リコー Liquid ejection head and image forming apparatus
JP5387096B2 (en) 2008-08-27 2014-01-15 株式会社リコー Liquid discharge head, image forming apparatus, and method of manufacturing liquid discharge head
JP5361466B2 (en) 2009-03-13 2013-12-04 富士フイルム株式会社 Inkjet head manufacturing method
JP6237062B2 (en) * 2013-09-30 2017-11-29 ブラザー工業株式会社 Liquid ejecting apparatus and manufacturing method thereof
JP6493799B2 (en) * 2015-06-16 2019-04-03 株式会社リコー Ink jet recording apparatus and recording method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003094665A (en) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9085145B2 (en) Method of forming electromechanical transducer film, electromechanical transducer film, electromechanical transducer element, and liquid discharge head
JP2003341070A (en) Inkjet head, its manufacturing method, and inkjet head recorder
JP5251187B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP4393730B2 (en) Inkjet head
JP4230206B2 (en) Recording head manufacturing method, recording head, and ink jet recording apparatus
JP2011018836A (en) Method of manufacturing piezoelectric actuator, and piezoelectric actuator manufactured by the method
JP2003127386A (en) Liquid drop ejection head and its manufacturing method
JP5168756B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP2015000560A (en) Electromechanical transducer and method of manufacturing the same, droplet discharge head, liquid cartridge, image forming apparatus, droplet discharge device, and pump unit
JP7188068B2 (en) Liquid ejection head, head module, liquid cartridge, liquid ejection unit, and liquid ejection device
JP2009220421A (en) Nozzle plate, liquid droplet discharge head, liquid cartridge and image forming apparatus
JP4446704B2 (en) Droplet discharge head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus
JP2002240294A (en) Liquid drop discharge head, its manufacturing method and ink jet recorder
JP2003094641A (en) Droplet discharge head and manufacturing method therefor
JP2002210984A (en) Nozzle forming member, liquid drop ejection head, and its manufacturing method
JP4408582B2 (en) Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP2001277502A (en) Liquid drop ejection head and ink jet recorder
JP2004167951A (en) Liquid jet head, manufacturing method for the same, ink cartridge, and inkjet recorder
JP4527466B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP4541006B2 (en) Droplet discharge head and image forming apparatus
JP2002103632A (en) Liquid drop discharge head, its manufacturing method and ink jet recorder
JP2005059255A (en) Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP2009220396A (en) Nozzle plate, liquid droplet ejection head, liquid cartridge and inkjet recorder
JP2007130816A (en) Liquid drop discharge head, its manufacturing process and ink jet recorder
JP2016058694A (en) Method of forming thin film piezoelectric element, piezoelectric actuator, micropump, droplet discharge head, ink cartridge, and image formation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060728

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090210

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090707

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091006

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091014

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131023

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees