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JP2007253484A - Liquid jetting head, liquid jetting device, and manufacturing method for liquid jetting head - Google Patents

Liquid jetting head, liquid jetting device, and manufacturing method for liquid jetting head Download PDF

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JP2007253484A
JP2007253484A JP2006081530A JP2006081530A JP2007253484A JP 2007253484 A JP2007253484 A JP 2007253484A JP 2006081530 A JP2006081530 A JP 2006081530A JP 2006081530 A JP2006081530 A JP 2006081530A JP 2007253484 A JP2007253484 A JP 2007253484A
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JP
Japan
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nozzle
water repellent
liquid
water
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006081530A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Otsuka
賢治 大塚
Yasuhide Matsuo
泰秀 松尾
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jetting head or the like for which a water-repellent section such as a water-repellent film to the nozzle forming section of a nozzle plate or the like can precisely be formed without going through a complicated process. <P>SOLUTION: This liquid jetting head 100 has the nozzle forming section 331 for which a nozzle section 331a for discharging a liquid is formed. A water repellent film 334 is formed at the nozzle forming section including the nozzle section. By removing the water repellent film by a laser being cast by a laser section, the water-repellent section is formed at least on the liquid discharging surface of the nozzle forming section. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体を吐出するノズル部が形成されるノズル形成部を有する液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejecting head, a liquid ejecting apparatus, and a method for manufacturing a liquid ejecting head having a nozzle forming portion in which a nozzle portion for discharging a liquid is formed.

従来より、インクジェット式記録装置には、インクを吐出するためのインクジェット式記録ヘッドが設けられている。このインクジェット式記録装置には、インクを吐出するための開口であるノズルが備えられ、このノズルはノズルプレートに形成されている。
このようなノズルプレートのノズルの周辺には、ノズルからインクが吐出された際に、インクが付着し、この付着したインクはノズルプレート上でインク溜まりを形成してしまう。このインク溜まりは、ノズルからインクを吐出する際に、インクの吐出方向が曲がるいわゆる「飛行曲がり」等が発生し、印字等の不良の原因となる。
そこで、ノズルプレートの表面に撥水性皮膜を形成し、インク溜まりが生じないように工夫している(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−38913号公報
Conventionally, an ink jet recording apparatus is provided with an ink jet recording head for discharging ink. The ink jet recording apparatus includes a nozzle that is an opening for ejecting ink, and the nozzle is formed on a nozzle plate.
When ink is ejected from the nozzles, the ink adheres to the periphery of the nozzles of such a nozzle plate, and the adhered ink forms an ink reservoir on the nozzle plate. This ink reservoir causes a so-called “flight bend” in which the ink ejection direction is bent when ink is ejected from the nozzles, and causes a defect such as printing.
Therefore, a water-repellent film is formed on the surface of the nozzle plate so as to prevent ink accumulation (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-38913 A

ところが、この撥水性皮膜が、ノズルの開口の内側の全域や、ノズルプレートの内側、すなわち、インクが蓄えられている側に形成されると、ノズルがインクを吐出した後、インクは開口内部まで深く引き込まれることになる。このとき、気泡がインクと共に巻き込こまれてしまい、その後のインク吐出の際に、吐出方向がばらつくという問題が生じる。
そこで、ノズルプレートの表面に撥水性皮膜を形成するには、以下のような工程を行う必要があった。
すなわち、先ず、撥水性皮膜を形成すべきでない、ノズルの開口の内側やノズルプレートの内側にレジスト等でマスキングを施す。その後、ノズルプレートの表面に撥水性皮膜を形成する。
次に、マスキングのレジスト等を除去することで、ノズルプレートの所望な箇所に撥水性皮膜を形成する。
このように従来は、煩雑なマスキング工程が必要であるため、撥水性皮膜の形成の製造コストが上昇するという問題があった。
また、ノズルの開口の内側のノズルプレートの表面側には、インクがメニスカスを形成する部分があるが、この部分については撥水性皮膜が形成されている方が望ましい。
しかし、ノズルの開口の内側の一部のみについて撥水性皮膜を高精度に且つ全ノズル均等に残すように制御することは難しいという問題もあった。
However, when this water-repellent film is formed on the entire area inside the nozzle opening or on the inner side of the nozzle plate, that is, on the side where the ink is stored, the ink is discharged from the nozzle to the inside of the opening. It will be drawn deeply. At this time, bubbles are engulfed together with the ink, and there is a problem that the ejection direction varies during the subsequent ink ejection.
Therefore, in order to form a water-repellent film on the surface of the nozzle plate, it is necessary to perform the following steps.
That is, first, masking with a resist or the like is performed on the inside of the nozzle opening and the inside of the nozzle plate where the water-repellent coating should not be formed. Thereafter, a water repellent film is formed on the surface of the nozzle plate.
Next, by removing the masking resist and the like, a water repellent film is formed at a desired portion of the nozzle plate.
Thus, conventionally, since a complicated masking process is required, there has been a problem that the manufacturing cost for forming the water-repellent film increases.
Further, there is a portion where the ink forms a meniscus on the surface side of the nozzle plate inside the nozzle opening, and it is desirable that a water-repellent film is formed on this portion.
However, there is also a problem that it is difficult to control the water-repellent coating so as to leave only a part of the inside of the nozzle opening with high precision and evenly for all the nozzles.

そこで、本発明は、ノズルプレート等のノズル形成部に対して撥水性皮膜等の撥水部を煩雑な工程を経ることなく、且つ精度良く形成することができる液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a liquid ejecting head, a liquid ejecting apparatus, and a liquid that can accurately form a water repellent portion such as a water repellent film on a nozzle forming portion such as a nozzle plate without going through complicated steps. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ejection head.

前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するためのノズル部が形成されているノズル形成部を有する液体噴射ヘッドであって、前記ノズル部を含む前記ノズル形成部に撥水膜を形成し、レーザ部が照射するレーザで前記撥水膜を除去することで、少なくとも、前記ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成されることを特徴とする液体噴射ヘッドにより達成される。   According to the present invention, there is provided a liquid ejecting head having a nozzle forming portion in which a nozzle portion for discharging a liquid is formed, and forming a water repellent film on the nozzle forming portion including the nozzle portion The liquid ejecting head is characterized in that the water repellent film is formed at least on the liquid projecting surface of the nozzle forming portion by removing the water repellent film with a laser irradiated by the laser portion. Is done.

前記構成によれば、ノズル部を含むノズル形成部に撥水膜を形成し、レーザ部が照射するレーザで撥水膜を除去することで、少なくとも、ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成される。このため、従来のように、マスキング工程が不要となるので、液体噴射ヘッドの製造コストを低減することができる。
また、撥水部は、レーザ部のレーザで除去するので、精度良く撥水部を形成することができる。
According to the above configuration, by forming the water repellent film on the nozzle forming portion including the nozzle portion and removing the water repellent film with the laser irradiated by the laser portion, at least the liquid projecting surface of the nozzle forming portion A water repellent part is formed. For this reason, the masking process is not required as in the conventional case, and the manufacturing cost of the liquid jet head can be reduced.
Further, since the water repellent part is removed by the laser of the laser part, the water repellent part can be formed with high accuracy.

好ましくは、前記ノズル部の内側の少なくともメニスカス形成部には、前記撥水部が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。   Preferably, the liquid ejecting head is characterized in that the water repellent portion is formed at least in the meniscus forming portion inside the nozzle portion.

前記構成によれば、ノズル部の内側の少なくともメニスカス形成部には、撥水部が形成されている。このため、メニスカスが良好に形成され易い構成となっている。
また、従来のような、マスキング工程を介して、ノズル部の内側の一部のみに撥水膜を残すように制御するのは、困難であった。しかし、前記構成によれば、レーザで撥水膜を除去するので精度良く撥水膜をノズル部の内側に残すことができる。
According to the said structure, the water-repellent part is formed in the meniscus formation part inside the nozzle part at least. For this reason, the meniscus is easily formed satisfactorily.
Further, it has been difficult to control the water-repellent film to be left only on a part of the inside of the nozzle portion through a masking process as in the prior art. However, according to the said structure, since a water repellent film is removed with a laser, a water repellent film can be accurately left inside a nozzle part.

好ましくは、前記ノズル形成部の前記ノズル部の内側に対して照射される前記レーザ部のレーザの照射角度を変更することで、前記撥水膜を除去する構成となっていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。   Preferably, the water-repellent film is removed by changing a laser irradiation angle of the laser unit irradiated on the inside of the nozzle unit of the nozzle forming unit. A liquid ejecting head;

前記構成によれば、ノズル形成部のノズル部の内側に対して照射されるレーザ部のレーザの照射角度を変更することで、撥水膜を除去する構成となっているので、撥水膜を除去し難いノズル部の内側であっても、撥水膜を容易且つ正確に除去することができる。   According to the above configuration, the water repellent film is removed by changing the laser irradiation angle of the laser unit irradiated to the inside of the nozzle part of the nozzle forming unit. Even within the nozzle portion that is difficult to remove, the water repellent film can be easily and accurately removed.

好ましくは、前記撥水部は、プラズマ又は紫外線照射した後に大気に曝すことにより、OH基で終端し、表面をOH基化する下地層と、フッ素を含む長鎖高分子基を有する金属アルコキシド又は撥水基を有する金属酸塩の単分子膜等の撥水性を有する分子膜と、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドである。   Preferably, the water-repellent part is exposed to the atmosphere after being irradiated with plasma or ultraviolet rays, and then is terminated with an OH group, and the surface is OH-grouped, and a metal alkoxide having a long-chain polymer group containing fluorine or And a molecular film having water repellency, such as a monomolecular film of a metal salt having a water repellent group.

前記構成によれば、撥水部は、プラズマ又は紫外線照射した後に大気に曝すことにより、OH基で終端し、表面をOH基化する下地層と、フッ素を含む長鎖高分子基を有する金属アルコキシド又は撥水基を有する金属酸塩の単分子膜等の撥水性を有する分子膜と、を有する。このため、このような下地層に金属アルコキシド等の分子膜を成膜すると、OH基と金属アルコキシドの分子膜とが結合して、高密度で密着性の高い撥水部となる。   According to the above configuration, the water-repellent part is exposed to the atmosphere after being irradiated with plasma or ultraviolet rays, and is then terminated with an OH group, the surface layer is OH-grouped, and the metal has a long-chain polymer group containing fluorine. And a molecular film having water repellency such as a monomolecular film of a metal salt having an alkoxide or a water repellent group. For this reason, when a molecular film such as a metal alkoxide is formed on such an underlayer, the OH group and the molecular film of the metal alkoxide are bonded to form a water repellent portion with high density and high adhesion.

前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するためのノズル部が形成されているノズル形成部を有する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドの前記ノズル部を含む前記ノズル形成部に撥水膜を形成し、レーザ部が照射するレーザで前記撥水膜を除去することで、少なくとも、前記ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成されることを特徴とする液体噴射装置により達成される。   According to the present invention, there is provided a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head having a nozzle forming portion in which a nozzle portion for discharging liquid is formed, including the nozzle portion of the liquid ejecting head. By forming a water repellent film on the nozzle forming portion and removing the water repellent film with a laser irradiated by the laser portion, a water repellent portion is formed at least on the liquid projecting surface of the nozzle forming portion. This is achieved by the liquid ejecting apparatus.

前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するためのノズル部が形成されているノズル形成部を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記ノズル部を含む前記ノズル形成部に撥水膜を形成し、レーザ部が照射するレーザで前記撥水膜を除去することで、少なくとも、前記ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成されることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法により達成される。   According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a liquid ejecting head having a nozzle forming portion in which a nozzle portion for discharging a liquid is formed, wherein the nozzle forming portion including the nozzle portion is water repellent. A liquid jet comprising: forming a film, and removing the water-repellent film with a laser irradiated by the laser unit, so that a water-repellent unit is formed at least on a liquid projecting surface of the nozzle forming unit. This is achieved by the head manufacturing method.

以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.

図1は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置(以下「記録装置」という)100を示す概略斜視図である。
図1に示すように、記録装置100は、キャリッジ101を有し、このキャリッジ101はキャリッジモータ102により駆動されるタイミングベルト103を介し、ガイド部材104に案内されてプラテン105の軸方向に往復移動されるように構成されている。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as “recording apparatus”) 100 according to an embodiment of a liquid ejecting apparatus of the invention.
As shown in FIG. 1, the recording apparatus 100 includes a carriage 101. The carriage 101 is guided by a guide member 104 via a timing belt 103 driven by a carriage motor 102 and reciprocally moves in the axial direction of the platen 105. It is configured to be.

図1のキャリッジ101の記録用紙200に対向する側には、後述する液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド(以下「記録ヘッド」という)300が搭載され、その上部には、記録ヘッド300に液体である例えば、インクを収容するインクカートリッジ106が着脱可能に装填されている。
そして、図1の記録用紙200は、印字等領域に配置されて、記録ヘッド300によってインクが吐出され、印字等される構成となっている。
For example, an ink jet recording head (hereinafter referred to as “recording head”) 300, which is a liquid ejecting head described later, is mounted on the side of the carriage 101 facing the recording sheet 200 in FIG. For example, an ink cartridge 106 containing ink, which is liquid, is detachably loaded.
The recording paper 200 in FIG. 1 is arranged in a printing area and the like, and is configured such that ink is ejected by the recording head 300 and printing or the like is performed.

図2は、記録ヘッド300の概略斜視図である。図2に示すように、記録ヘッド300は、ケース310を有している。ケース310は、ブロック状のケース本体311と、このケース本体311の基端部から側方に延出されたフランジ部312とを有する樹脂製の部材である。
ケース310の内部には、図2に示すように振動子ユニット320が配置される構成となっている。振動子ユニット320は、図2に示すように、電圧の印加により図の上下方向(縦振動型)に伸縮する圧電振動子321を有し、圧電振動子321は、固定板322とフレキシブルケーブル323に挟まれるように配置されている。
FIG. 2 is a schematic perspective view of the recording head 300. As shown in FIG. 2, the recording head 300 has a case 310. The case 310 is a resin member having a block-shaped case main body 311 and a flange portion 312 extending laterally from the base end portion of the case main body 311.
Inside the case 310, a vibrator unit 320 is arranged as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the vibrator unit 320 includes a piezoelectric vibrator 321 that expands and contracts in the vertical direction (longitudinal vibration type) in the figure when a voltage is applied. The piezoelectric vibrator 321 includes a fixed plate 322 and a flexible cable 323. It is arranged to be sandwiched between.

図3は、圧電振動子321及び固定板322とケース310等の関係を示す概略断面図である。
図3に示すように圧電振動子321は、固定板322に固定され、且つ固定板322がケース310の固定板接着部311aに接着される構成となっている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the relationship between the piezoelectric vibrator 321 and the fixed plate 322, the case 310, and the like.
As shown in FIG. 3, the piezoelectric vibrator 321 is fixed to the fixed plate 322, and the fixed plate 322 is bonded to the fixed plate bonding portion 311 a of the case 310.

また、図2のケース310の下部には、流路ユニット330が配置されている。流路ユニット330は、図3に示すように、インクを吐出するためのノズル部である例えば、ノズル331aが複数形成されているステンレス(SUS)製のノズル形成部である例えば、ノズルプレート331、弾性板333及び圧力室332を有している。   In addition, a flow path unit 330 is disposed below the case 310 in FIG. As shown in FIG. 3, the flow path unit 330 is a nozzle part for discharging ink, for example, a stainless steel (SUS) nozzle forming part in which a plurality of nozzles 331a are formed. For example, the nozzle plate 331, An elastic plate 333 and a pressure chamber 332 are provided.

すなわち、流路ユニット330は、弾性板333を有し、この弾性板333とノズルプレート331とで挟まれた部分が圧力室332となる。圧力室332は、インクを収容する。このため、圧電振動子321に電圧が印加され、圧電振動子321が伸びると、弾性板333が内側に変形し、圧力室332内の圧力が高まり、ノズル331aからインクが吐出される構成となっている。
図4は、ノズルプレート331とノズル331a等を示す概略断面図である。
図4に示すように、ノズルプレート331のインクの突出面である例えば、ノズルプレート331の図1の記録用紙200側(図4の下側)には、撥水部である例えば、撥水膜334が形成されている。
このため、ノズル331aから記録用紙200に対してインクを吐出し、吐出されたインクが記録用紙200から跳ね返る等して、ノズルプレート331の図4の下面側に付着しても、撥水膜334によってインク溜まりが生じることがない。
したがって、その後、ノズル331aからインクを吐出した際、インクの吐出方向が曲がり、印字不良等となること等を未然に防止することができる構成となっている。
That is, the flow path unit 330 has an elastic plate 333, and a portion sandwiched between the elastic plate 333 and the nozzle plate 331 becomes the pressure chamber 332. The pressure chamber 332 contains ink. Therefore, when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 321 and the piezoelectric vibrator 321 is extended, the elastic plate 333 is deformed inward, the pressure in the pressure chamber 332 is increased, and ink is ejected from the nozzle 331a. ing.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the nozzle plate 331, the nozzle 331a, and the like.
As shown in FIG. 4, for example, on the recording paper 200 side of FIG. 1 of the nozzle plate 331 (lower side in FIG. 4), which is the ink protruding surface of the nozzle plate 331, for example, a water repellent film. 334 is formed.
Therefore, even if the ink is ejected from the nozzle 331a to the recording paper 200 and the ejected ink rebounds from the recording paper 200 and adheres to the lower surface side of the nozzle plate 331 in FIG. Therefore, no ink pool occurs.
Therefore, after that, when ink is ejected from the nozzle 331a, the ink ejection direction is bent, and it is possible to prevent printing defects and the like from occurring.

また、この撥水膜334は、ノズル331aの一部にも形成されている。すなわち、図4の下面側に配置されている撥水膜334は、ノズル331aの開口の内側まで連接して形成されている。
これにより、このノズル331aの内側に配置される撥水膜334の形成位置に対応して、ノズル331a内のインクによって形成されるメニスカスMが形成される。
よって、ノズル331a内の撥水膜334を全ノズル331aにわたり均等に形成することにより良好な印字特性を得ることができる。
また、ノズル331aの内側に所定の長さにわたって撥水処理を施すことにより印字の高速化を図ることができる。
ここで、メニスカスMは、ノズル331aの内部におけるインクを良好に突出させることができる状態を示し、図4に示すようにノズル331a内の液面が山形に湾曲して形成される状態を指す。
The water repellent film 334 is also formed on a part of the nozzle 331a. That is, the water repellent film 334 disposed on the lower surface side in FIG. 4 is formed so as to be connected to the inside of the opening of the nozzle 331a.
Thereby, a meniscus M formed by the ink in the nozzle 331a is formed corresponding to the formation position of the water repellent film 334 disposed inside the nozzle 331a.
Therefore, good printing characteristics can be obtained by forming the water repellent film 334 in the nozzle 331a evenly over all the nozzles 331a.
Further, it is possible to increase the printing speed by applying water repellent treatment to the inside of the nozzle 331a over a predetermined length.
Here, the meniscus M indicates a state in which the ink inside the nozzle 331a can be satisfactorily protruded, and indicates a state in which the liquid surface in the nozzle 331a is formed in a mountain shape as shown in FIG.

また、図4に示すように、撥水膜334は、ノズルプレート331の下面側及びノズル331aの開口内のメニスカスMの形成部分に対応した部分に配置され、ノズルプレート331の流路ユニット330側には配置されない。
これにより、ノズル331aからインクを吐出した後の、インクの引き込みの際、インクが、流路ユニット330側に大きく引き込まれるのを防止することができる。
ところで、このように、インクが大きく引き込まれる際には、気泡も流路ユニット330内に引き込まれることが多い。気泡を引き込むと、その後のノズル331aからのインクの吐出の際、インクの吐出方向がばらつくという問題が生じる、
この点、本実施の形態では、ノズル331aから大きくインクが引き込まれることを未然に防止しているため、気泡の引き込みを回避でき、インクの吐出不良が生じ難い構成となっている。
As shown in FIG. 4, the water-repellent film 334 is disposed on the lower surface side of the nozzle plate 331 and on the portion corresponding to the meniscus M forming portion in the opening of the nozzle 331a, and the nozzle plate 331 has the flow channel unit 330 side. Is not placed.
Thereby, when ink is drawn after the ink is discharged from the nozzle 331a, it can be prevented that the ink is largely drawn into the flow path unit 330 side.
By the way, in this way, when the ink is largely drawn, air bubbles are often drawn into the flow path unit 330. When the bubbles are drawn, there is a problem in that the ink ejection direction varies during the subsequent ejection of the ink from the nozzle 331a.
In this respect, in this embodiment, since ink is largely prevented from being drawn from the nozzle 331a, it is possible to avoid drawing of bubbles and to prevent ink ejection failure.

また、本実施の形態における撥水膜334は、プラズマ又は紫外線照射した後に大気に曝すことにより、OH基で終端し、表面をOH基化する下地層を含んでいる。下地層は、例えば、シリコーン材料のプラズマ重合膜、SiO、ZnO、NiO、SnO、AlO、ZrO、酸化銅、酸化銀、酸化クロム、又は酸化鉄を含有するものが、適宜選択、適用される。
また、撥水膜334は、分子膜を含んでいる。分子膜は、フッ素を含む長鎖高分子基を有する金属アルコキシド又は撥水基を有する金属酸塩の単分子膜等の撥水性を有するものである。
したがって、下地層の表面を酸化処理と水素処理とにより、具体的には、プラズマまたは紫外線照射した後に、大気に曝すことにより、OH基で終端し、表面をOH基板化し、この下地層上に金属アルコキシドの分子膜を成膜すると、下地層のOH基と金属アルコキシドの分子膜とが結合して、高密度で密着性の高い、金属アルコキシドの撥水膜334となる。
In addition, the water repellent film 334 in this embodiment includes a base layer that terminates with OH groups and OH groups the surface by being exposed to the atmosphere after being irradiated with plasma or ultraviolet rays. The underlayer is, for example, appropriately selected from a plasma polymerized film of silicone material, SiO 2 , ZnO, NiO, SnO 2 , AlO 3 , ZrO 2 , copper oxide, silver oxide, chromium oxide, or iron oxide. Applied.
The water repellent film 334 includes a molecular film. The molecular film has water repellency such as a metal alkoxide having a long-chain polymer group containing fluorine or a monomolecular film of a metal salt having a water repellent group.
Therefore, the surface of the underlayer is oxidized and hydrogenated. Specifically, after being exposed to the atmosphere after plasma or ultraviolet irradiation, it is terminated with an OH group, and the surface is converted into an OH substrate. When the metal alkoxide molecular film is formed, the OH group of the base layer and the metal alkoxide molecular film are bonded to form a metal alkoxide water-repellent film 334 having high density and high adhesion.

このように形成された撥水膜334では、分子膜が高密度な状態となり、分子膜にインクが浸透し難くなる。このため、優れた撥水性を保持し、長期間にわたり撥水性を維持できる。また、このような撥水膜34は、高密度であるため、耐擦性にも優れている。
したがって、このような撥水膜334を備えたノズルプレート331では、ノズル331aから吐出されたインクが付着しても、インク溜まりが発生することをより確実に防止できる。また、長期間、撥水性が保持されるので、長期間使用しても撥水性能が低下しないノズルプレート331となる。
In the water-repellent film 334 thus formed, the molecular film is in a high density state, and it is difficult for ink to penetrate into the molecular film. For this reason, excellent water repellency can be maintained and water repellency can be maintained over a long period of time. Moreover, since such a water-repellent film 34 is high-density, it is excellent also in abrasion resistance.
Therefore, in the nozzle plate 331 provided with such a water-repellent film 334, even if ink ejected from the nozzle 331a adheres, it is possible to more reliably prevent ink pooling. In addition, since the water repellency is maintained for a long time, the nozzle plate 331 does not deteriorate the water repellency even when used for a long time.

本実施の形態にかかる記録装置100は、以上のように構成されるが、以下、その主な製造方法について説明する。
図5(a)(b)は、図4のノズルプレート331に撥水膜334を形成する主な工程を示す概略図である。
ノズルプレート331に撥水膜334を形成するときは、図示しない成膜装置にノズルプレート331を配置して、ノズルプレート331の全面に撥水膜334を形成する。具体的には、図5(a)に示すように、ノズルプレート331のノズル331aを含む全面に撥水膜334が形成される。
The recording apparatus 100 according to the present embodiment is configured as described above. The main manufacturing method will be described below.
FIGS. 5A and 5B are schematic views showing main steps for forming the water repellent film 334 on the nozzle plate 331 of FIG.
When the water repellent film 334 is formed on the nozzle plate 331, the nozzle plate 331 is disposed in a film forming apparatus (not shown), and the water repellent film 334 is formed on the entire surface of the nozzle plate 331. Specifically, as shown in FIG. 5A, a water repellent film 334 is formed on the entire surface of the nozzle plate 331 including the nozzle 331a.

次に、図5(b)の斜線で示す撥水膜334をレーザ部である例えば、撥水膜334に対して吸収される波長を持つYAGレーザ又はエキシマレーザ等を照射して除去する。このときのレーザパワーは例えば、2.0W以下であり、スキャンスピードは、例えば500m/s乃至200m/sである。
このとき、ノズルプレート331のノズル331aの開口の内側に対して照射されるYAGレーザ等のレーザは、照射角度を持ち、その照射角度が変更される構成となっている。そして、このように照射角度を変更することで、ノズル331a内に精度良く撥水領域を形成することができる。
具体的には、図5(b)に示すように、ノズル331aに設けられた仮想線Iに対して照射角度θを適度に定め、その照射角度を変更して、レーザを照射することで、図4に示すように撥水膜334をノズル331a内に精度良く撥水領域を形成することができることなる。
このように、本実施の形態では、レーザによって不要な撥水膜334を除去するので、従来のようなマスキング工程等が不要となり、記録装置100を低コストで製造することができる。
つまり、従来、撥水領域を均一に形成することが難しかったノズル331aの開口内についても、レーザの照射角度θを変更することで容易且つ精度良く、撥水膜334を残すことができる。
Next, the water-repellent film 334 shown by oblique lines in FIG. 5B is removed by irradiating a laser part such as a YAG laser or an excimer laser having a wavelength that is absorbed by the water-repellent film 334. At this time, the laser power is, for example, 2.0 W or less, and the scan speed is, for example, 500 m / s to 200 m / s.
At this time, a laser such as a YAG laser irradiated to the inside of the opening of the nozzle 331a of the nozzle plate 331 has an irradiation angle, and the irradiation angle is changed. And by changing the irradiation angle in this way, it is possible to form the water repellent region in the nozzle 331a with high accuracy.
Specifically, as shown in FIG. 5B, the irradiation angle θ is appropriately determined for the virtual line I provided in the nozzle 331a, the irradiation angle is changed, and the laser is irradiated. As shown in FIG. 4, the water-repellent film 334 can form the water-repellent region in the nozzle 331a with high accuracy.
As described above, in this embodiment, since the unnecessary water-repellent film 334 is removed by the laser, a conventional masking process or the like is not necessary, and the recording apparatus 100 can be manufactured at low cost.
That is, the water repellent film 334 can be left easily and accurately by changing the laser irradiation angle θ even in the opening of the nozzle 331a in which it has conventionally been difficult to form a water repellent region uniformly.

本発明は、上述の実施の形態に限定されない。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. The present invention is not limited to an ink jet recording apparatus, but a recording head used in an image recording apparatus such as a printer, a color material ejecting head used in manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an FED (surface emitting) Electrode material ejecting heads used for electrode formation such as displays), liquid ejecting apparatuses using liquid ejecting heads for ejecting liquids such as bioorganic ejecting heads used for biochip manufacturing, sample ejecting apparatuses as precision pipettes, etc. Applicable.

本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view illustrating an ink jet recording apparatus according to an embodiment of a liquid ejecting apparatus of the invention. 記録ヘッドの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a recording head. 圧電振動子及び固定板とケース等の関係を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the relationship between a piezoelectric vibrator, a fixed plate, and a case. ノズルプレートとノズル等を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a nozzle plate and a nozzle. 図4のノズルプレートに撥水膜を形成する主な工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the main processes which form a water repellent film in the nozzle plate of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・インクジェット式記録装置、101・・・キャリッジ、102・・・キャリッジモータ、103・・・タイミングベルト、104・・・ガイド部材、105・・・プラテン、106・・・インクカートリッジ、200・・・記録用紙、300・・・インクジェット式記録ヘッド、320・・・振動子ユニット、321・・・圧電振動子、322・・・固定板、323・・・フレキシブルケーブル、330・・・流路ユニット、331・・・ノズルプレート、331a・・・ノズル、332・・・圧力室、333・・・弾性板、334・・・撥水膜、M・・・メニスカス、I・・・仮想線、θ・・・照射角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Inkjet recording apparatus, 101 ... Carriage, 102 ... Carriage motor, 103 ... Timing belt, 104 ... Guide member, 105 ... Platen, 106 ... Ink cartridge, 200 ... Recording paper, 300 ... Inkjet recording head, 320 ... Vibrator unit, 321 ... Piezoelectric vibrator, 322 ... Fixed plate, 323 ... Flexible cable, 330 ... Flow Path unit, 331 ... Nozzle plate, 331a ... Nozzle, 332 ... Pressure chamber, 333 ... Elastic plate, 334 ... Water-repellent film, M ... Meniscus, I ... Virtual line , Θ ... Irradiation angle

Claims (6)

液体を吐出するためのノズル部が形成されているノズル形成部を有する液体噴射ヘッドであって、
前記ノズル部を含む前記ノズル形成部に撥水膜を形成し、
レーザ部が照射するレーザで前記撥水膜を除去することで、少なくとも、前記ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成されることを特徴とする液体噴射ヘッド。
A liquid ejecting head having a nozzle forming part in which a nozzle part for discharging liquid is formed,
Forming a water repellent film on the nozzle forming portion including the nozzle portion;
A liquid ejecting head, wherein a water repellent part is formed at least on a liquid projecting surface of the nozzle forming part by removing the water repellent film with a laser irradiated by a laser part.
前記ノズル部の内側の少なくともメニスカス形成部には、前記撥水部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。   The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the water-repellent portion is formed at least in a meniscus forming portion inside the nozzle portion. 前記ノズル形成部の前記ノズル部の内側に対して照射される前記レーザ部のレーザの照射角度を変更することで、前記撥水膜を除去する構成となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射ヘッド。   2. The water-repellent film is removed by changing a laser irradiation angle of the laser unit irradiated to the inside of the nozzle unit of the nozzle forming unit. Alternatively, the liquid ejecting head according to claim 2. 前記撥水部は、
プラズマ又は紫外線照射した後に大気に曝すことにより、OH基で終端し、表面をOH基化する下地層と、
フッ素を含む長鎖高分子基を有する金属アルコキシド又は撥水基を有する金属酸塩の単分子膜等の撥水性を有する分子膜と、を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
The water repellent part is
An underlayer that terminates with OH groups and OH-groups the surface by exposure to the atmosphere after plasma or ultraviolet irradiation;
And a molecular film having water repellency such as a monomolecular film of a metal alkoxide having a long-chain polymer group containing fluorine or a metal acid salt having a water repellent group. The liquid jet head according to any one of the above.
液体を吐出するためのノズル部が形成されているノズル形成部を有する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドの前記ノズル部を含む前記ノズル形成部に撥水膜を形成し、
レーザ部が照射するレーザで前記撥水膜を除去することで、少なくとも、前記ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成されることを特徴とする液体噴射装置。
A liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head having a nozzle forming portion in which a nozzle portion for discharging liquid is formed,
Forming a water repellent film on the nozzle forming portion including the nozzle portion of the liquid jet head;
A liquid ejecting apparatus, wherein a water repellent part is formed at least on a liquid projecting surface of the nozzle forming part by removing the water repellent film with a laser irradiated by a laser part.
液体を吐出するためのノズル部が形成されているノズル形成部を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記ノズル部を含む前記ノズル形成部に撥水膜を形成し、
レーザ部が照射するレーザで前記撥水膜を除去することで、少なくとも、前記ノズル形成部の液体の突出面には、撥水部が形成されることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
A method for manufacturing a liquid jet head having a nozzle forming portion in which a nozzle portion for discharging liquid is formed,
Forming a water repellent film on the nozzle forming portion including the nozzle portion;
A method of manufacturing a liquid ejecting head, wherein a water repellent part is formed at least on a liquid projecting surface of the nozzle forming part by removing the water repellent film with a laser irradiated by a laser part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100336641C (en) * 2004-04-27 2007-09-12 株式会社泉精器制作所 Electric rotary shaver
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