JPH0985956A - インクジェットノズルの形成方法 - Google Patents

インクジェットノズルの形成方法

Info

Publication number
JPH0985956A
JPH0985956A JP24279695A JP24279695A JPH0985956A JP H0985956 A JPH0985956 A JP H0985956A JP 24279695 A JP24279695 A JP 24279695A JP 24279695 A JP24279695 A JP 24279695A JP H0985956 A JPH0985956 A JP H0985956A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
nozzle plate
ink
film
water
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.)
Pending
Application number
JP24279695A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhisa Fujii
泰久 藤井
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm 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 Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP24279695A priority Critical patent/JPH0985956A/ja
Publication of JPH0985956A publication Critical patent/JPH0985956A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/162Manufacturing of the nozzle plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1606Coating the nozzle area or the ink chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1623Manufacturing processes bonding and adhesion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル面内壁の良好な撥水性膜と共にヘッド
本体への接着用の親水面が付与されるインクジェットノ
ズルの形成方法を得る。 【解決手段】 ノズルプレートの裏面側に形成した親水
性膜をマスクとして共析メッキにより表面側に撥水性膜
を形成することによりインクジェットノズルを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印刷用インク滴の生成
に用いられるインクジェットノズルの形成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】インクジェット方式の印刷では、画像形
成媒体としてのインクに熱膨張や容積減少による圧力を
作用させ、被印刷体に向けて微細なインク滴を高速で吐
出させることにより所望の画像を形成している。このよ
うなインクジェット方式によるプリンタは、一般に、イ
ンクに圧力を印加するための発熱素子や圧電素子等から
成る圧力発生手段と、圧力発生手段により加圧されたイ
ンクを吐出口へ送出するためのインク流路と、が設けら
れたヘッド本体により構成されている。
【0003】この種のインクジェットによる印刷では、
ヘッド本体の吐出口に対応して形成されたノズル孔を有
するノズルプレートをこのヘッド本体に装着することに
より、吐出口およびこれに連通したノズル孔を介して吐
出されるインク滴のサイズや粒径の最適化を図ってい
る。このようなヘッド本体に固定されるノズルプレート
1は樹脂から形成される場合もあるのだが、一般的に
は、図3に示すように、一定の径から成る複数のノズル
孔2が一定ピッチで列状に貫通形成された金属板から成
り、各ノズル孔2からのインク滴の吐出の安定を図るべ
くノズルプレート1の表面からノズル孔2内壁にかけて
撥水性処理が施されている。尚、同図中ノズル孔は部分
的に省略して破線で示されている。
【0004】従来のノズルプレートの撥水性処理は、例
えば、プレート裏面側をシート状のドライレジストから
成るマスクを熱圧着により覆った状態でこれをポリテト
ラフルオロエチレン(PTFE)の分子を分散させたN
iメッキ液中に浸漬して、ノズルプレートの表面側に撥
水性のいわゆる共析メッキを形成することにより行われ
ている。
【0005】また、別の撥水性処理の方法として、ノズ
ルプレートに上述のようなマスクを施さずに、ノズルプ
レート全体に同様な共析メッキを施した後、研磨やサン
ドブラスト等の機械的な方法によりノズルプレート裏面
側のメッキ膜を除去する方法も実施されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前者の共析メッキ方法
では、図4に示すように、ノズルプレートの非メッキ領
域を被覆するマスク8はノズルプレート1のノズル孔2
の片側の開口を覆うように裏面側全体に一体的に被着す
る方法が採られる。しかし、このようにマスク8をノズ
ル孔2の開口を覆うように設けた場合、ノズルプレート
への共析メッキ膜の形成に際して、ノズル孔2を介して
のメッキ液の循環または流動が阻止されるためノズル孔
内面に均一なメッキ膜を形成することは困難である。ま
た、共析メッキに使用される表面活性剤やメッキ液溶剤
等の酸性度または塩基性度の高いメッキ液溶剤に対して
完全な耐蝕性を有し且つノズルプレート材に対する強力
な密着性が得られるマスキング材が現実にはほとんどな
く、メッキ時のマスクの膨潤等によりマスキング材がノ
ズルプレートから部分的に剥離が生じこのように剥離し
た箇所にメッキ液が回り込み、不要なメッキがなされる
おそれもある。
【0007】また、後者のノズルプレート表裏面全体に
共析メッキを施す方法では、ノズル孔内面での比較的良
好なメッキ膜が得られるものの、一旦形成したノズルプ
レート裏面側メッキ膜の除去に際して、研磨やサンドブ
ラスト等のメッキ膜除去作業の停止時間の設定またはそ
の制御が難しく、加えて、メッキ膜が除去されたノズル
プレート裏面は、ノズルプレート材料としてのNiは材
質上水に対する接触角が75゜程度の撥水性を有してい
るため、ヘッド本体への接着に際して接着材の濡れが悪
く確実な接着を得るのが困難である。他方、メッキ膜を
裏面から完全に除去したとしてもその面には研磨材やサ
ンドブラスト粒子または異物等の付着や食い込みが残存
し、良好な接着を一層困難にする。
【0008】従って、本発明は、ノズル孔内壁を含むノ
ズルプレート表面に撥水性膜及び裏面に親水性膜を簡易
に形成できるインクジェットノズルの形成方法を得るこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項1のインクジェットノズルの形成方法は、イ
ンクを吐出するための複数のインク通路が形成されたヘ
ッド本体に固定するノズルプレートに処理を施すことに
よりインクジェットノズルを形成する方法であって、イ
ンク通路に連通可能なノズル孔が穿設されたノズルプレ
ートを形成し、ノズルプレートの裏面側に親水性の材料
から成る親水性膜を形成し、親水性膜をマスクとしてノ
ズルプレートの表面側に撥水性の材料から成る撥水性膜
を形成し、ノズル孔をインク通路にそれぞれ連通するよ
うにノズルプレートを親水性膜を介してヘッド本体上に
固定することから成ることを特徴とする。
【0010】ここで、本明細書における、「親水性」と
は滴下した水による接触角が小さな、例えば接触角で4
0゜以下の、及び、「撥水性」とは水による接触角が大
きい、例えば接触角で100゜以上の、ノズルプレート
に関してインクジェットの性能及び製造上必要な物質の
性質として定義される。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明によるインクジェットノズ
ルの形成方法の実施の形態について、図1及び図2を参
照しながら詳細に説明する。まず、本発明方法により形
成されるインクジェットノズルの構造について説明する
と、インクジェットノズルには、図3に平面を示すよう
に、一律の材料、例えばNi、から形成された平面視矩
形の板状を成すノズルプレート1が使用されている。ノ
ズルプレート1は、複数のノズル孔2が一定のピッチで
列設された矩形の板状を成している。このようなノズル
プレートは、電解液中でマスキング材としてのレジスト
がパターン状に被着されたSUS等の金属母材上にNi
を析出形成する、いわゆる電鋳ノズルとして形成でき
る。
【0012】各インクジェットノズルは、図1に拡大断
面を示すように、ノズルプレート1の裏面側に、即ち裏
面及びそれからノズル孔2の内壁に拡がるように形成さ
れた親水性膜3と、表面側に、即ち表面及びそれからノ
ズル孔2の内壁に拡がるように形成された撥水性膜4
と、ノズルプレート1が親水性膜3を介して固定されノ
ズル孔に連通されるインク通路5が設けられたヘッド本
体6と、から成っている。
【0013】ノズルプレート1は、裏面側の親水性膜3
にて接着材7を介してヘッド本体6上に接着固定されて
いる。次いで、本発明方法のインクジェットノズルの形
成方法について図2を参照しながら説明する。まず、一
律の材料から成り複数のノズル孔2が一定のピッチで列
設された矩形の板状を成すノズルプレート1を準備す
る。このようなノズルプレート1は、例えば一定のパタ
ーンにマスキング材を塗布した板状のSUS材を母材と
して電解溶液中でにNiを析出させることによりNiか
ら成る電鋳ノズルとして約60μmの肉厚に形成するこ
とができる。このような工程により、ノズル孔2は、図
2(a)に示すように、ノズルプレート1の裏面側から
表面側に向けて一定のプロファイルで減少する断面形状
に形成できる。より具体的には、ノズル孔2はその開口
直径が裏面側のd2=160μmから表面側寸法d1=
45μmに減少されるように形成されている。尚、ノズ
ルプレート1としては、上述のNiに代えて、SUSの
板状材にポンチングを施してノズル孔を設けることによ
り形成してもよい。
【0014】ノズルプレート1を準備したら、図2
(b)に示すように、ノズルプレート1の裏面側に酸化
珪素(SiO2)から成る親水性膜3を裏面にて約15
00オングストロームの一様な膜厚になるように形成す
る。このような親水性膜3は、ノズルプレート1にその
裏面側からSiO2をターゲットとしたスパッタを施す
ことにより、ノズル孔2の内壁にも適度に回り込んで、
ノズルプレート1の裏面からノズル孔2の内壁に拡がる
ように形成される。スパッタ処理は、例えば、200−
300℃程度の適当な温度で実施するのが望ましく、ま
た、ノズルプレートとスパッタ膜との間の密着性を向上
させるためにいわゆる逆スパッタ技術を使用するのが望
ましい。
【0015】親水性膜3を形成したら、ノズルプレート
1の表面側にPTFEによる共析メッキ膜4を形成す
る。この共析メッキは、親水性膜3を形成したノズルプ
レート1を、NiイオンとPTFEの分子が分散された
電解メッキ液中で親水性膜3をマスクとしてメッキを施
すことにより、図2(c)に示すように、例えば、約3
μmの膜厚の共析メッキ膜から成る撥水性膜4を形成す
る。共析メッキに際しては、メッキ液中のPTFEの分
子はNiのイオンと共にこれに引き込まれるようにノズ
ルプレート1の露出表面に析出される。
【0016】この場合、共析メッキに際して、ノズル孔
2が開放された状態なので、ノズル孔2を介してメッキ
液が適度に循環または流動しながらメッキ処理がなされ
る。このため、従来のようにノズル孔内壁が不均一な膜
厚もしくはゆがんだ形状にメッキされるおそれがなく、
より良好なメッキ面が得られる。また、メッキ液による
膨潤等によるマスク剥離のような不都合発生のおそれも
ない。
【0017】このように、親水性膜3及び撥水性膜4を
形成したら、図2(d)に示すように、ノズルプレート
1を、各ノズル孔2がインク通路5に連通するように位
置合わせをした状態で、親水性膜3を接着材7を介して
ヘッド本体6上にエポキシ系接着樹脂を使用して接着固
定することにより、本発明のインクジェットノズルが得
られる。この場合、ヘッド本体のインク通路に臨むノズ
ルプレート裏面が溌水性である場合両者の境界部に気泡
が溜まりやすいのだが、本発明によるノズルプレートの
裏面は親水性に加工されているので上記の境界部に気泡
が溜まるおそれはより少ない。
【0018】本発明のインクジェットノズルの形成方法
によれば、本発明者による実測により、滴下した水によ
る接触角で約28゜の親水性膜、及び接触角で約115
゜の撥水性膜が得られることが確認された。
【0019】
【発明の効果】インクジェットノズルを本発明の方法に
より形成することにより、ノズル表面には適正なインク
滴の形成に寄与する撥水性膜が各ノズル孔の内壁上端部
に広がるように形成されると共に裏面には全面にヘッド
本体に対する接着性を向上させると共にインク中に気泡
がより溜まりにくい親水性膜が設けられる。
【0020】また、親水性膜は撥水性膜の共析メッキ時
のマスクとして利用できるので、膨潤等によるマスク剥
離のおそれがなく、しかも、簡素な工程で良好なインク
ジェットノズルを形成できる。共析メッキに際して、ノ
ズル孔2が開放された状態なので、ノズル孔2を介して
メッキ液が適度に循環または流動しながらメッキ処理が
なされる。このため、従来のようにノズル孔内壁が不均
一な膜厚もしくはゆがんだ形状にメッキされるおそれが
なく、より良好なメッキ面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法により形成されたインクジェット
ノズルの断面図である。
【図2】本発明によるインクジェットノズル形成の工程
を示す図である。
【図3】ノズルプレートの平面図である。
【図4】従来のインクジェットノズルの形成方法を示す
図である。
【符号の説明】
1 ノズルプレート 2 ノズル孔 3 親水性膜 4 撥水性膜 5 インク通路 6 ヘッド本体 7 接着材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクを吐出するための複数のインク通路
    が形成されたヘッド本体に固定するノズルプレートに処
    理を施すことによりインクジェットノズルを形成する方
    法であって、前記インク通路に連通可能なノズル孔が穿
    設されたノズルプレートを形成し、前記ノズルプレート
    の裏面側に親水性の材料から成る親水性膜を形成し、前
    記親水性膜をマスクとして前記ノズルプレートの表面側
    に撥水性の材料から成る撥水性膜を形成し、前記ノズル
    孔を前記インク通路にそれぞれ連通するように前記ノズ
    ルプレートを前記親水性膜を介して前記ヘッド本体上に
    固定することから成ることを特徴とするインクジェット
    ノズルの形成方法。
  2. 【請求項2】前記親水性膜を前記ノズルプレートの裏面
    から各ノズル孔の内壁まで拡がるように形成する請求項
    1に記載のインクジェットノズルの形成方法。
  3. 【請求項3】前記撥水性膜を前記ノズル孔を開放した状
    態でメッキ液に浸漬して形成する請求項1に記載のイン
    クジェットノズルの形成方法。
JP24279695A 1995-09-21 1995-09-21 インクジェットノズルの形成方法 Pending JPH0985956A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24279695A JPH0985956A (ja) 1995-09-21 1995-09-21 インクジェットノズルの形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24279695A JPH0985956A (ja) 1995-09-21 1995-09-21 インクジェットノズルの形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0985956A true JPH0985956A (ja) 1997-03-31

Family

ID=17094424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24279695A Pending JPH0985956A (ja) 1995-09-21 1995-09-21 インクジェットノズルの形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0985956A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001310471A (ja) * 1999-11-17 2001-11-06 Konica Corp ノズルプレートの処理方法及びノズルプレートの製造方法並びにノズルプレート
EP1375154A2 (en) * 2002-06-26 2004-01-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process of manufacturing nozzle plate for ink-jet print head
EP2089232A2 (en) * 2006-12-01 2009-08-19 Fujifilm Dimatix, Inc. Non-wetting coating on a fluid ejector
US8226208B2 (en) 2005-07-01 2012-07-24 Fujifilm Dimatix, Inc. Non-wetting coating on a fluid ejector
US8262200B2 (en) 2009-09-15 2012-09-11 Fujifilm Corporation Non-wetting coating on a fluid ejector
US8733897B2 (en) 2008-10-30 2014-05-27 Fujifilm Corporation Non-wetting coating on a fluid ejector
JP2020049709A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001310471A (ja) * 1999-11-17 2001-11-06 Konica Corp ノズルプレートの処理方法及びノズルプレートの製造方法並びにノズルプレート
EP1375154A2 (en) * 2002-06-26 2004-01-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process of manufacturing nozzle plate for ink-jet print head
EP1375154A3 (en) * 2002-06-26 2004-04-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process of manufacturing nozzle plate for ink-jet print head
US7086154B2 (en) 2002-06-26 2006-08-08 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process of manufacturing nozzle plate for ink-jet print head
EP1780021A1 (en) * 2002-06-26 2007-05-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Process of manufacturing nozzle plate for ink-jet print head
US8226208B2 (en) 2005-07-01 2012-07-24 Fujifilm Dimatix, Inc. Non-wetting coating on a fluid ejector
EP2089232A4 (en) * 2006-12-01 2011-01-26 Fujifilm Dimatix Inc NON-PAINTING COATING OF A LIQUID INJECTOR
US8128201B2 (en) 2006-12-01 2012-03-06 Fujifilm Dimatix, Inc. Non-wetting coating on a fluid ejector
EP2089232A2 (en) * 2006-12-01 2009-08-19 Fujifilm Dimatix, Inc. Non-wetting coating on a fluid ejector
US8733897B2 (en) 2008-10-30 2014-05-27 Fujifilm Corporation Non-wetting coating on a fluid ejector
US9056472B2 (en) 2008-10-30 2015-06-16 Fujifilm Corporation Non-wetting coating on a fluid ejector
US8262200B2 (en) 2009-09-15 2012-09-11 Fujifilm Corporation Non-wetting coating on a fluid ejector
JP2020049709A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100567478B1 (ko) 유체 분사 장치 및 유체 분사 장치의 제조 처리 방법
JP2744536B2 (ja) インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法
JP2006192622A (ja) 液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び液体吐出ヘッドの製造方法
JPH04357037A (ja) インクジェットプリンタヘッド
JP2007144989A (ja) 疎水性コーティング膜の形成方法
JPH0985956A (ja) インクジェットノズルの形成方法
JP3106136B2 (ja) マイクロインジェクティングデバイスのノズルプレート装置製造方法
JP5593896B2 (ja) インクジェットヘッド及びその製造方法
JPS5863468A (ja) インク・ジエツト滴発生器製造方法
JP2000015820A (ja) オリフィスプレートおよび液体吐出ヘッドの製造方法
JPH07329303A (ja) インクジェットヘッドの表面処理方法
JPH10202878A (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP3168780B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法
JP2000255069A (ja) インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法
JP2001018398A (ja) インクジェットヘッドのノズルプレートの製造方法
JP2000318163A (ja) インクジェットヘッド及びその製造方法並びにノズル形成部材及びその製造方法
JP2006103343A (ja) 液体吐出装置、プリンタ及び液体吐出装置の製造方法
JP2000218827A (ja) 印刷ヘッドからの流体除去方法
JP2004122684A (ja) インクジェットヘッド及びその製造方法
JP2003311973A (ja) 液体吐出装置、プリンタ及び液体吐出装置の製造方法
JP3190658B2 (ja) インクジェット記録用ヘッド
JPH09109400A (ja) 噴射ノズルの製造方法
JPH116075A (ja) インクジェットヘッド及び製造方法
JP2004025657A (ja) インクジェットヘッド
WO2000054972A1 (fr) Procede de fabrication d'une base de gicleur d'un enregistreur a jet d'encre, base de gicleur et enregistreur a jet d'encre