JP2002001963A - Method of manufacturing orifice plate for inkjet printer head - Google Patents
Method of manufacturing orifice plate for inkjet printer headInfo
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズル付近でのインクのメニスカスを安定さ
せて、インクジェットプリンタヘッドでのインクの吐出
速度や吐出体積を良好に制御する。
【解決手段】 表面にフッ素含有ポリイミド膜9を成膜
した基材10に対して、基材10とフッ素含有ポリイミ
ド膜9とを貫通するノズル7を形成する。これにより、
ノズル7内面にフッ素含有ポリイミド膜9が成膜される
ことがないため、各ノズル7毎における、フッ素含有ポ
リイミド膜9の成膜状態を等しくして、ノズル7付近で
のインクのメニスカスを安定させることができる。
(57) [Object] To stably stabilize the meniscus of ink near a nozzle and to properly control the ink discharge speed and the discharge volume of an ink jet printer head. SOLUTION: A nozzle 7 penetrating the base material 10 and the fluorine-containing polyimide film 9 is formed on a base material 10 on which a fluorine-containing polyimide film 9 is formed. This allows
Since the fluorine-containing polyimide film 9 is not formed on the inner surface of the nozzle 7, the film-forming state of the fluorine-containing polyimide film 9 in each nozzle 7 is made equal to stabilize the meniscus of the ink near the nozzle 7. be able to.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタヘッドのオリフィスプレートの製造方法に関す
る。The present invention relates to a method for manufacturing an orifice plate of an ink jet printer head.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、複数の圧力室と、各圧力室と外部
と連通させるノズルとを有するインクジェットプリンタ
ヘッドを備え、インクを満たした圧力室に体積変化を生
じさせることによって、ノズルからインク滴を吐出させ
るようにしたインクジェットプリンタがある。2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet printer head having a plurality of pressure chambers and a nozzle communicating with each pressure chamber and the outside is provided, and by causing a volume change in a pressure chamber filled with ink, an ink droplet is ejected from the nozzle. There is an ink jet printer that discharges ink.
【0003】このようなインクジェットプリンタヘッド
では、インクとノズル周辺の部材との親和力によって
は、ノズルから吐出されたインク滴がノズル周辺に回り
込んでしまうことがあるが、インク滴がノズル周辺に回
り込むことによりインク滴の直進性が失われ、良好なプ
リントを行うことができないといった不都合が生じた
り、ノズル周辺に回り込んだインクがノズル付近に付着
して、ノズル周辺において汚れが発生するといった不都
合が生じたりする。In such an ink jet printer head, ink droplets ejected from the nozzles may wrap around the nozzles depending on the affinity between the ink and members around the nozzles, but the ink droplets wrap around the nozzles. This causes problems such as the loss of straightness of ink droplets and the inability to perform good printing, and the inconvenience of ink wrapping around the nozzles adhering to the nozzles and causing stains around the nozzles. May occur.
【0004】この対策として、特開平7−25015号
公報には、図5に示すように、ノズル100が形成され
たオリフィスプレート(図6(a)参照)101の表面に、
撥インク性を有するフッ素含有ポリイミド樹脂を蒸着重
合法によって成膜した(図6(b)参照)インクジェットプ
リンタヘッドが開示されている。同公報に開示された技
術によれば、撥インク性を有するフッ素含有ポリイミド
膜102によってノズル100の周辺が被覆されるた
め、ノズル100から吐出されるインク滴がノズル10
0周辺に回り込むことを防止することが可能になる。ま
た、同公報に開示された技術によれば、成膜後の密着性
が良好な蒸着重合法を適用することで、長期に亘って安
定した撥インク性を維持することができるフッ素含有ポ
リイミド膜102を成膜することが可能になる。As a countermeasure, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 7-25015 discloses that, as shown in FIG. 5, a surface of an orifice plate 101 (see FIG. 6A) on which a nozzle 100 is formed is provided.
An inkjet printer head is disclosed in which a fluorine-containing polyimide resin having ink repellency is formed by vapor deposition polymerization (see FIG. 6B). According to the technology disclosed in the publication, the periphery of the nozzle 100 is covered with the fluorine-containing polyimide film 102 having ink repellency.
It is possible to prevent the wraparound of zero. Further, according to the technology disclosed in the publication, a fluorine-containing polyimide film capable of maintaining stable ink repellency over a long period of time by applying a vapor deposition polymerization method having good adhesion after film formation. 102 can be formed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平7−
25015号公報に開示された技術では、ノズル100
が形成されたオリフィスプレート1に対して、膜の付き
廻りに優れた蒸着重合法を使用してフッ素含有ポリイミ
ド膜102を成膜する。このため、図6(b)に示すよう
に、ノズル100内面にもフッ素含有ポリイミド膜10
2が成膜されてしまう。ノズル100内面にフッ素含有
ポリイミド膜102が成膜されることにより、ノズル1
00内において、インクとノズル100内面との間に反
発力が作用する。この反発力によって、ノズル100に
おけるインク液面(以降、メニスカスとする)が決定され
る。SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the technique disclosed in Japanese Patent No. 25015, the nozzle 100
A fluorine-containing polyimide film 102 is formed on the orifice plate 1 on which is formed by using a vapor deposition polymerization method excellent in film coverage. Therefore, as shown in FIG. 6B, the fluorine-containing polyimide film 10
2 is deposited. By forming a fluorine-containing polyimide film 102 on the inner surface of the nozzle 100, the nozzle 1
In 00, a repulsive force acts between the ink and the inner surface of the nozzle 100. The ink liquid level at the nozzle 100 (hereinafter referred to as meniscus) is determined by the repulsive force.
【0006】一方で、ノズル100内面に成膜されるフ
ッ素含有ポリイミド膜102の成膜状態を制御すること
は困難であるため、特開平7−25015号公報に開示
された技術では、各ノズル毎にフッ素含有ポリイミド膜
の成膜状態が異なる。これによって、各ノズル100毎
にメニスカスがばらついてしまう。On the other hand, since it is difficult to control the state of film formation of the fluorine-containing polyimide film 102 formed on the inner surface of the nozzle 100, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Are different in the film formation state of the fluorine-containing polyimide film. As a result, the meniscus varies for each nozzle 100.
【0007】一般的に複数の圧力室を有するインクジェ
ットプリンタヘッドでは、ノズルにおけるインク液面の
位置がインクの吐出速度や吐出体積に影響を及ぼす。こ
のため、特開平7−25015号公報に開示された技術
では、ノズル100毎にメニスカスがばらつくことによ
り、インクジェットプリンタヘッドにおけるインクの吐
出速度や吐出体積良好に制御することが困難となる。Generally, in an ink jet printer head having a plurality of pressure chambers, the position of the ink surface at the nozzle affects the ink discharge speed and the discharge volume. For this reason, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25015, it is difficult to control the ink ejection speed and the ejection volume of the ink jet printer head in a satisfactory manner because the meniscus varies for each nozzle 100.
【0008】本発明は、ノズル付近でのインクのメニス
カスを安定させることができるインクジェットプリンタ
ヘッドのオリフィスプレートの製造方法を得ることを目
的とする。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an orifice plate of an ink jet printer head which can stabilize the meniscus of ink near a nozzle.
【0009】本発明は、各ノズル毎における、フッ素含
有ポリイミド膜の成膜状態を等しくすることにより、ノ
ズル付近でのインクのメニスカスを安定させて、インク
ジェットプリンタヘッドでのインクの吐出速度や吐出体
積を良好に制御することができるインクジェットプリン
タヘッドのオリフィスプレートの製造方法を得ることを
目的とする。The present invention stabilizes the meniscus of the ink near the nozzles by equalizing the film-forming state of the fluorine-containing polyimide film for each nozzle, thereby making it possible to stabilize the ink discharge speed and the discharge volume of the ink jet printer head. It is an object of the present invention to obtain a method for manufacturing an orifice plate of an ink jet printer head, which can control satisfactorily.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のイ
ンクジェットプリンタヘッドのオリフィスプレートの製
造方法は、基材の表面にフッ素含有ポリイミド膜を成膜
する成膜工程と、前記成膜工程で前記フッ素含有ポリイ
ミド膜が成膜された前記基材にレーザー光を照射するこ
とにより前記基材と前記フッ素含有ポリイミド膜とを貫
通するノズルを形成するノズル加工工程と、を備える。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an orifice plate for an ink jet printer head, comprising: a film forming step of forming a fluorine-containing polyimide film on a surface of a substrate; A nozzle processing step of irradiating the base material on which the fluorine-containing polyimide film is formed with a laser beam to form a nozzle penetrating the base material and the fluorine-containing polyimide film.
【0011】したがって、成膜工程で表面にフッ素含有
ポリイミド膜が成膜されたオリフィスプレートの基材
に、ノズル加工工程でレーザー光が照射されることによ
って基材とフッ素含有ポリイミド膜とを貫通するノズル
が形成される。これによって、基材表面に成膜したフッ
素含有ポリイミド膜を、レーザー光によって基材ととも
に貫通するように加工するため、ノズルの内面にフッ素
含有ポリイミド膜が成膜されることがない。Therefore, the substrate of the orifice plate on which the fluorine-containing polyimide film is formed on the surface in the film forming step is irradiated with laser light in the nozzle processing step to penetrate the base material and the fluorine-containing polyimide film. A nozzle is formed. Accordingly, the fluorine-containing polyimide film formed on the surface of the base material is processed so as to penetrate with the base material by the laser beam, so that the fluorine-containing polyimide film is not formed on the inner surface of the nozzle.
【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載のイ
ンクジェットプリンタヘッドのオリフィスプレートの製
造方法において、前記ノズル加工工程は、エキシマレー
ザー光を照射することによりノズルを形成する。According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an orifice plate for an ink jet printer head according to the first aspect, the nozzle processing step forms a nozzle by irradiating an excimer laser beam.
【0013】したがって、ノズル加工工程では、フッ素
含有ポリイミド膜に対する透過性が低いエキシマレーザ
ー光が照射されることによってノズルが形成される。こ
れによって、例えばノズル端面にばり等が生じることを
抑制して、成膜性の良好なフッ素含有ポリイミド膜に対
する加工性の向上を図ることが可能になる。Therefore, in the nozzle processing step, a nozzle is formed by irradiating an excimer laser beam having low permeability to the fluorine-containing polyimide film. Thereby, for example, it is possible to suppress the occurrence of burrs and the like on the nozzle end face, and to improve the processability of the fluorine-containing polyimide film having good film forming properties.
【0014】請求項3記載の発明は、請求項2記載のイ
ンクジェットプリンタヘッドのオリフィスプレートの製
造方法において、前記基材は、ポリイミドによって形成
されていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing an orifice plate for an ink jet printer head according to the second aspect, the base material is formed of polyimide.
【0015】したがって、ノズル加工工程では、フッ素
含有ポリイミド膜およびポリイミドに対する透過性が低
いエキシマレーザー光が照射されることによってノズル
が形成される。これによって、ノズル加工に際して、ポ
リイミドによって形成された基材とその表面に成膜され
たフッ素含有ポリイミド膜とを、ともに良好に加工する
ことが可能になる。Therefore, in the nozzle processing step, a nozzle is formed by irradiating an excimer laser beam having low permeability to the fluorine-containing polyimide film and polyimide. This makes it possible to satisfactorily process both the substrate formed of polyimide and the fluorine-containing polyimide film formed on the surface of the substrate during nozzle processing.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
1ないし図5を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0017】<インクジェットプリンタ>まず、図1な
いし図3を参照して、インクジェットプリンタについて
説明する。図1は本発明の一実施の形態のインクジェッ
トプリンタヘッドの一部を示す斜視図であり、図2はイ
ンクジェットプリンタヘッドの水平断面図である。イン
クジェットプリンタが備えるインクジェットプリンタヘ
ッド1の基板2には、圧電部材が多層積層された多層積
層圧電部材からなる長方体形状の複数の支柱3が、所定
の間隔毎に配列されている。これにより、支柱3の間に
は、前面側(図2中紙面下側)で開口している前面開口部
4から後端側(図2中紙面上側)で開口している後端開口
部5に貫通する溝6が形成されている。<Inkjet Printer> First, an inkjet printer will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a part of an ink jet printer head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a horizontal sectional view of the ink jet printer head. On a substrate 2 of an ink-jet printer head 1 provided in the ink-jet printer, a plurality of rectangular columns 3 composed of a multi-layer laminated piezoelectric member in which a plurality of piezoelectric members are laminated are arranged at predetermined intervals. As a result, between the columns 3, the front opening 4 opening on the front side (lower side of the paper in FIG. 2) to the rear end opening 5 opening on the rear end (upper side of the paper in FIG. 2). A groove 6 penetrating through is formed.
【0018】溝6において前面開口部4は、各溝6毎に
対応させた複数のノズル7が形成されたオリフィスプレ
ート8により閉塞されている。ここで、図3は、オリフ
ィスプレートの一部を示す斜視図である。オリフィスプ
レート8は、一端面がフッ素含有ポリイミド膜9で被覆
された基材としてのポリイミドフィルム10と、ポリイ
ミドフィルム10とフッ素含有ポリイミド膜9とを貫通
する複数のノズル7が形成されている。ノズル7は、オ
リフィスプレート8によって前面開口部4を閉塞した状
態で、溝6側の方が外側よりも拡開するテーパー状に形
成されている(図5(c)参照)。In the groove 6, the front opening 4 is closed by an orifice plate 8 in which a plurality of nozzles 7 corresponding to each groove 6 are formed. Here, FIG. 3 is a perspective view showing a part of the orifice plate. The orifice plate 8 is formed with a polyimide film 10 as a base material having one end face covered with a fluorine-containing polyimide film 9, and a plurality of nozzles 7 penetrating the polyimide film 10 and the fluorine-containing polyimide film 9. The nozzle 7 is formed in a tapered shape in which the groove 6 is wider than the outside when the front opening 4 is closed by the orifice plate 8 (see FIG. 5C).
【0019】また、溝6の途中には、前面側と後端側と
に溝6を分割するようにして、閉塞部材11が設けられ
ている。これにより、支柱3とオリフィスプレート8と
閉塞部材11とによって上面が開放された凹部12が形
成されている。In the middle of the groove 6, a closing member 11 is provided so as to divide the groove 6 into a front surface side and a rear end side. As a result, a concave portion 12 whose upper surface is opened is formed by the column 3, the orifice plate 8, and the closing member 11.
【0020】凹部12の上面の開放部分は、蓋部材13
によって閉塞されている。これにより、オリフィスプレ
ート8、閉塞部材11および蓋部材13によって凹部1
2が閉塞されて、複数の圧力室14が形成されている。
蓋部材13には、各圧力室14に連通するインク供給路
15が形成されている。インク供給路15には、図示し
ないインクタンク等に連通されるインク供給管16が連
通されている。これによって、圧力室14は、インク供
給管16、インク供給路15を介してインクタンクから
インクが供給される構造となっている。The open portion on the upper surface of the recess 12 is
Is blocked by Thereby, the recess 1 is formed by the orifice plate 8, the closing member 11 and the lid member 13.
2 is closed to form a plurality of pressure chambers 14.
In the lid member 13, an ink supply path 15 communicating with each pressure chamber 14 is formed. An ink supply pipe 16 that communicates with an ink tank (not shown) is connected to the ink supply path 15. Thus, the pressure chamber 14 has a structure in which ink is supplied from the ink tank via the ink supply pipe 16 and the ink supply path 15.
【0021】支柱3の両側面(図2中の支柱3の左右の
面)には、電極17が形成されている。この電極17に
は、各支柱3毎に電圧を印加するための図示しない制御
部や電源に接続されたフレキシブルケーブルが接続され
ている。Electrodes 17 are formed on both side surfaces of the column 3 (left and right surfaces of the column 3 in FIG. 2). The electrode 17 is connected to a flexible cable connected to a power supply and a control unit (not shown) for applying a voltage to each column 3.
【0022】ところで、一般的に、研削加工等により多
層積層圧電部材に対して溝6を形成することは、困難で
ある。本実施の形態のインクジェットプリンタでは、予
め短冊形状に形成された多層積層圧電部材を、所定の間
隔毎に基板2上に配列することで溝6を形成している。
これによって、支柱3として多層積層圧電部材を用いる
場合にも、溝6を容易に形成することができる。Incidentally, it is generally difficult to form the groove 6 in the multilayer laminated piezoelectric member by grinding or the like. In the ink jet printer of the present embodiment, the grooves 6 are formed by arranging, on the substrate 2 at predetermined intervals, multilayer laminated piezoelectric members formed in a strip shape in advance.
Accordingly, even when the multilayer laminated piezoelectric member is used as the column 3, the groove 6 can be easily formed.
【0023】このような構成において、インクジェット
プリンタでは、圧力室14にインクを満たした状態で、
制御部によって、インクを吐出させる圧力室14の両側
に位置する支柱3の電極17へ電圧を印加する。これに
よって、電圧が印加された電極17に対応する一対の支
柱3が変形して、圧力室14内の体積を大きくするよう
に変形した後、再び圧力室14内の体積を収縮させるこ
とで圧力室14内のインクが加圧されて、圧力室14内
のインクの一部がインク滴となってノズル7から吐出す
る。In such a configuration, in the ink jet printer, the pressure chamber 14 is filled with ink,
The control section applies a voltage to the electrodes 17 of the columns 3 located on both sides of the pressure chamber 14 for discharging ink. As a result, the pair of columns 3 corresponding to the electrode 17 to which the voltage has been applied is deformed so that the volume in the pressure chamber 14 is increased, and then the volume in the pressure chamber 14 is contracted again to reduce the pressure. The ink in the chamber 14 is pressurized, and a part of the ink in the pressure chamber 14 is ejected from the nozzle 7 as an ink droplet.
【0024】ところで、複数の圧力室14を有するイン
クジェットプリンタヘッド1を用いたインクジェットプ
リンタにおいて、良好なプリント結果を得るためには、
インクジェットプリンタヘッド1の各圧力室14から吐
出されるインク滴の吐出速度や吐出体積が均一であるこ
とが要求される。Incidentally, in order to obtain good printing results in an ink jet printer using the ink jet printer head 1 having a plurality of pressure chambers 14,
It is required that the ejection speed and ejection volume of ink droplets ejected from each pressure chamber 14 of the inkjet printer head 1 be uniform.
【0025】<オリフィスプレート>次に、図4および
図5を参照して、オリフィスプレート8の製造工程につ
いて説明する。オリフィスプレート8の製造に際して
は、まず、ポリイミドフィルム10にフッ素含有ポリイ
ミド膜9を成膜する成膜工程を経て、次いでエキシマレ
ーザー光を照射することによりノズル7を形成するノズ
ル加工工程を経る。<Orifice Plate> Next, with reference to FIGS. 4 and 5, a process of manufacturing the orifice plate 8 will be described. In manufacturing the orifice plate 8, first, a film forming step of forming a fluorine-containing polyimide film 9 on the polyimide film 10 is performed, and then, a nozzle processing step of forming the nozzle 7 by irradiating an excimer laser beam is performed.
【0026】本実施の形態のフッ素含有ポリイミド膜9
は、蒸着重合法によって成膜されている。ここで、蒸着
重合法とは、熱エネルギーによって蒸発させ、活性化さ
せた複数種類のモノマーを、目的とする基材表面に付着
させ、基材表面で重合反応を生じさせることにより高分
子膜を成膜する重合方法である。The fluorine-containing polyimide film 9 of the present embodiment
Is formed by a vapor deposition polymerization method. Here, the vapor deposition polymerization method is a method in which a plurality of types of activated monomers that are evaporated by thermal energy and adhered to a target substrate surface, and a polymerization reaction occurs on the substrate surface to form a polymer film. This is a polymerization method for forming a film.
【0027】本実施の形態では、図4に示す蒸着重合装
置を用いて、ポリイミドフィルム10の表面にフッ素含
有ポリイミド膜9を成膜した。蒸着重合装置18は、蒸
着重合により成膜させたいサンプル(本実施の形態では
ポリイミドフィルム10)を保持するステージ19が内
部に設けられたチャンバー20を備えている。ステージ
19には、サンプルの温度調節を行うためのサンプル温
度調節機構(図示せず)が設けられている。チャンバー2
0内には、チャンバー20内の温度を制御する室内温度
制御機構(図示せず)が設けられている。In this embodiment, a fluorine-containing polyimide film 9 is formed on the surface of the polyimide film 10 by using the vapor deposition polymerization apparatus shown in FIG. The vapor deposition polymerization apparatus 18 includes a chamber 20 in which a stage 19 for holding a sample (the polyimide film 10 in the present embodiment) to be formed by vapor deposition polymerization is provided. The stage 19 is provided with a sample temperature adjusting mechanism (not shown) for adjusting the temperature of the sample. Chamber 2
Inside 0, an indoor temperature control mechanism (not shown) for controlling the temperature inside the chamber 20 is provided.
【0028】また、特に図示しないが、チャンバー20
には、チャンバー20内を減圧させるための減圧機構が
設けられている。この減圧機構は、例えば、ファン等に
よってチャンバー20内の空気を強制的にチャンバー2
0外へ廃棄するような機構であってもよい。Although not shown, the chamber 20
Is provided with a pressure reducing mechanism for reducing the pressure in the chamber 20. The decompression mechanism forcibly forces air in the chamber 20 by a fan or the like, for example.
A mechanism for discarding outside 0 may be used.
【0029】チャンバー20の上側には混合漕21が設
けられている。チャンバー20と混合漕21とは、複数
の孔が形成されたシャワープレート22を介して連通さ
れている。A mixing tank 21 is provided above the chamber 20. The chamber 20 and the mixing vessel 21 are communicated via a shower plate 22 having a plurality of holes.
【0030】また、蒸着重合装置18は、基材に付着さ
せる原料モノマーを保持する複数の蒸発漕23を備えて
いる。本実施の形態では、蒸発漕23には、2,2−ビ
ス(3,4−フェニカルボキシル)ヘキサフルオロプロパ
ンと、ジアミノジフェニルエーテルとが、それぞれ保持
されている。特に図示しないが、各蒸発漕23には、原
料モノマーを加熱する加熱機構が設けられている。ま
た、各蒸発漕23には、各蒸発漕23と混合漕21とを
それぞれ連通させるモノマー導入管24が設けられてい
る。各モノマー導入管24には、モノマー導入管24を
開放自在に閉塞するバルブ25が設けられている。モノ
マー導入管24は、蒸着重合を行う場合以外には、バル
ブ25によって閉塞されている。Further, the vapor deposition polymerization apparatus 18 is provided with a plurality of evaporation tanks 23 for holding raw material monomers to be adhered to the substrate. In the present embodiment, 2,2-bis (3,4-phenylcarboxyl) hexafluoropropane and diaminodiphenyl ether are held in the evaporation tank 23, respectively. Although not particularly shown, each evaporating tank 23 is provided with a heating mechanism for heating the raw material monomer. Further, each evaporating tank 23 is provided with a monomer introduction pipe 24 for communicating each evaporating tank 23 and the mixing tank 21 respectively. Each monomer introduction tube 24 is provided with a valve 25 for opening and closing the monomer introduction tube 24. The monomer introduction tube 24 is closed by a valve 25 except when performing vapor deposition polymerization.
【0031】次に、オリフィスプレート8の製造工程に
ついて説明する。まず、フッ素含有ポリイミド膜9を成
膜する面を上側にして、ポリイミドフィルム10をステ
ージ19に取り付ける。本実施の形態では、ポリイミド
フィルム10の下側となる面をステージ19に密着させ
た。これによって、格別のマスキング等を施す必要な
く、ポリイミドフィルム10の一端面側にフッ素含有ポ
リイミド膜9を成膜することができる。Next, the manufacturing process of the orifice plate 8 will be described. First, the polyimide film 10 is mounted on the stage 19 with the surface on which the fluorine-containing polyimide film 9 is to be formed facing upward. In the present embodiment, the lower surface of the polyimide film 10 is in close contact with the stage 19. Thereby, the fluorine-containing polyimide film 9 can be formed on one end surface side of the polyimide film 10 without special masking or the like.
【0032】次に、各蒸発層に保持された原料モノマー
を加熱機構によって加熱する。加熱された原料モノマー
は、気体となって蒸発する。この状態でバルブ25を開
放して、蒸発層と混合漕21とをモノマー導入管24に
よって連通させる。これにより、蒸発したモノマーは、
各蒸発層からモノマー導入管24を通って混合漕21に
導入される。Next, the raw material monomers held in each evaporation layer are heated by a heating mechanism. The heated raw monomer evaporates as a gas. In this state, the valve 25 is opened, and the evaporation layer and the mixing tank 21 are communicated with each other by the monomer introduction pipe 24. Thereby, the evaporated monomer is
Each of the evaporation layers is introduced into the mixing tank 21 through the monomer introduction pipe 24.
【0033】混合漕21に導入された各種モノマーは、
気体であるため、混合漕21内に均一に拡散する。これ
により混合漕21において、各種原料モノマーが均一に
混ざる。The various monomers introduced into the mixing tank 21 are as follows:
Since it is a gas, it is uniformly diffused in the mixing tank 21. Thereby, in the mixing tank 21, various raw material monomers are uniformly mixed.
【0034】そして、減圧機構によって混合漕21に対
するチャンバー20内の圧力を減圧する。これにより、
混合漕21とチャンバー20内との間に圧力差が生じ、
この圧力差によって混合漕21内のモノマー蒸気がチャ
ンバー20内に導入される。チャンバー20内に導入さ
れた原料モノマーは、ポリイミドフィルム10の表面に
付着する。Then, the pressure in the chamber 20 with respect to the mixing tank 21 is reduced by the pressure reducing mechanism. This allows
A pressure difference occurs between the mixing tank 21 and the chamber 20,
The monomer vapor in the mixing tank 21 is introduced into the chamber 20 by this pressure difference. The raw material monomer introduced into the chamber 20 adheres to the surface of the polyimide film 10.
【0035】チャンバー20では、チャンバー20内の
温度と、ステージ19におけるポリイミドフィルム10
の温度とを調節することで、ポリイミドフィルム10の
表面に付着したモノマー分子の重合を開始させる。本実
施の形態では、チャンバー20内の温度と、ステージ1
9におけるポリイミドフィルム10の温度とをともに1
80℃とした。これによって、ポリイミドフィルム10
の表面には、高分子膜が成膜される。In the chamber 20, the temperature in the chamber 20 and the polyimide film 10
The polymerization of the monomer molecules adhering to the surface of the polyimide film 10 is started by adjusting the temperature. In the present embodiment, the temperature in the chamber 20 and the stage 1
9 and the temperature of the polyimide film 10
80 ° C. Thereby, the polyimide film 10
A polymer film is formed on the surface of the substrate.
【0036】本実施の形態では、ポリイミドフィルム1
0の表面に、2,2−ビス(3,4−フェニカルボキシ
ル)ヘキサフルオロプロパンとジアミノジフェニルエー
テルとを180℃の環境温度下で付着させている。この
状態では、官能基にアミド酸を有するため、その後ポリ
イミドフィルム10を250℃で熱処理することでアミ
ド酸をイミド化させる。これによって、サンプル表面に
は、撥インク性を有するフッ素含有ポリイミド膜9が成
膜される(図5(b)参照)。本実施の形態のフッ素含有ポ
リイミド膜9は、膜厚が0.01〜3μm程度になるよ
うに成膜されている。In this embodiment, the polyimide film 1
On the surface of No. 0, 2,2-bis (3,4-phenylcarboxyl) hexafluoropropane and diaminodiphenyl ether are adhered at an environmental temperature of 180 ° C. In this state, since the functional group has amic acid, the polyimide film 10 is then heat-treated at 250 ° C. to imidize the amic acid. As a result, a fluorine-containing polyimide film 9 having ink repellency is formed on the sample surface (see FIG. 5B). The fluorine-containing polyimide film 9 of the present embodiment is formed so as to have a thickness of about 0.01 to 3 μm.
【0037】次に、フッ素含有ポリイミド膜9が成膜さ
れたポリイミドフィルム10に対して、フッ素含有ポリ
イミド膜9側からエキシマレーザー光を照射する。Next, the polyimide film 10 on which the fluorine-containing polyimide film 9 has been formed is irradiated with excimer laser light from the fluorine-containing polyimide film 9 side.
【0038】公知の技術であるため詳細な説明を省略す
るが、エキシマレーザーとは、紫外線領域で発振する大
出力パルスレーザーであり、短波長、短パルス、高出力
であることを特長とする。また、被接触で熱影響の少な
い加工を行うことができることが特長である。Although a detailed description is omitted because it is a known technique, an excimer laser is a high-power pulse laser that oscillates in an ultraviolet region, and is characterized by a short wavelength, a short pulse, and a high output. Another feature is that processing can be performed with less heat influence by contact.
【0039】ところで、フッ素含有ポリイミドおよびポ
リイミドは、エキシマレーザー光の透過性が低く、エキ
シマレーザー光による加工性に優れている材質である。By the way, fluorine-containing polyimide and polyimide are materials having low transmittance of excimer laser light and excellent workability by excimer laser light.
【0040】本実施の形態では、ともにエキシマレーザ
ー光による加工性が良好なフッ素含有ポリイミド膜9と
ポリイミドとが積層されたオリフィスプレート8にエキ
シマレーザー光を照射するので、ノズル7を精度よく加
工することができる(図5(c)参照)。In this embodiment, since the excimer laser beam is applied to the orifice plate 8 on which the fluorine-containing polyimide film 9 and the polyimide, both of which have good processability by the excimer laser beam, are laminated, the nozzle 7 is processed with high precision. (See FIG. 5C).
【0041】また、公知の技術であるため説明を省略す
るが、エキシマレーザーを含むレーザー光の照射に際し
ては、ノズル7を形成する位置にレーザー光を集光する
ため、集光位置から離間する程光軸径が拡大する。これ
により、格別な加工方法を用いずとも、ノズル7を圧力
室14の外側より溝6側が拡開するようなテーパー状に
形成することが容易になる。Although the description is omitted because it is a known technique, when irradiating a laser beam including an excimer laser, the laser beam is focused on the position where the nozzle 7 is formed. The optical axis diameter increases. This makes it easy to form the nozzle 7 in a tapered shape such that the groove 6 expands from the outside of the pressure chamber 14 without using a special processing method.
【0042】ここに、エキシマレーザー光による加工性
が良好なポリイミドに、エキシマレーザー光による加工
性および撥インク性がともに良好なフッ素含有ポリイミ
ド膜9を成膜したオリフィスプレート8にノズル7を形
成することで、ノズル7内周面にフッ素含有ポリイミド
膜9が成膜されることがなく、インク吐出側のみにフッ
素含有ポリイミド膜9が成膜されたオリフィスプレート
8を得ることができる。Here, the nozzle 7 is formed on an orifice plate 8 on which a fluorine-containing polyimide film 9 having both good workability by excimer laser light and good ink repellency is formed on polyimide having good workability by excimer laser light. As a result, the orifice plate 8 having the fluorine-containing polyimide film 9 formed only on the ink discharge side can be obtained without forming the fluorine-containing polyimide film 9 on the inner peripheral surface of the nozzle 7.
【0043】上述のようにして形成されたオリフィスプ
レート8をインクジェットプリンタヘッド1に適用する
ことにより、ノズル7におけるメニスカスを各ノズル7
毎に均一にすることができる。これによって、インク滴
の吐出速度や吐出体積を良好に制御することができる。By applying the orifice plate 8 formed as described above to the ink jet printer head 1, the meniscus in the nozzle 7
It can be uniform every time. Thus, the ejection speed and the ejection volume of the ink droplet can be controlled well.
【0044】なお、本実施の形態では、オリフィスプレ
ート8の基材としてポリイミドを使用しているが、これ
に限るものではなく、例えば、PET(ポリエチレンテ
レフタレート)や、ポリサルフォン酸等、エキシマレー
ザー光による加工が可能である樹脂であればよい。In the present embodiment, polyimide is used as the base material of the orifice plate 8. However, the present invention is not limited to this. For example, PET (polyethylene terephthalate), polysulfuric acid, or the like may be used. Any resin that can be processed may be used.
【0045】[0045]
【発明の効果】請求項1記載の発明のインクジェットプ
リンタヘッドのオリフィスプレートの製造方法によれ
ば、ノズル加工工程でレーザー光を照射することによっ
て基材とフッ素含有ポリイミド膜とを貫通するノズルを
形成することで、ノズルの内面にフッ素含有ポリイミド
膜が成膜されることがないので、ノズル周辺でのインク
のメニスカスを安定させて、良好な吐出性能を有するイ
ンクジェットプリンタヘッドを得ることができる。According to the method for manufacturing an orifice plate of an ink jet printer head according to the first aspect of the present invention, a nozzle penetrating a substrate and a fluorine-containing polyimide film is formed by irradiating a laser beam in a nozzle processing step. By doing so, since a fluorine-containing polyimide film is not formed on the inner surface of the nozzle, the ink meniscus around the nozzle is stabilized, and an ink jet printer head having good ejection performance can be obtained.
【0046】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載のインクジェットプリンタヘッドのオリフィスプレー
トの製造方法において、ノズル加工工程では、フッ素含
有ポリイミド膜に対する透過性が低いエキシマレーザー
光を照射してノズルを形成することによって、例えばノ
ズル端面にばり等が生じることを抑制して、成膜性の良
好なフッ素含有ポリイミド膜に対する加工性の向上を図
ることが可能になるので、加工不良によりインクの吐出
経路にフッ素含有ポリイミド膜が干渉することを防止し
て、ノズル周辺でのインクのメニスカスをより確実に安
定させることができる。According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an orifice plate for an ink jet printer head according to the first aspect, in the nozzle processing step, an excimer laser beam having low permeability to the fluorine-containing polyimide film is applied. By forming the nozzle, for example, it is possible to suppress the occurrence of burrs and the like on the nozzle end face, and to improve the workability of the fluorine-containing polyimide film having good film formability. It is possible to prevent the fluorine-containing polyimide film from interfering with the ejection path and stabilize the meniscus of the ink around the nozzle more reliably.
【0047】請求項3記載の発明によれば、請求項2記
載のインクジェットプリンタヘッドのオリフィスプレー
トの製造方法において、ノズル加工工程では、フッ素含
有ポリイミド膜およびポリイミドに対する透過性が低い
エキシマレーザー光を照射してノズルを形成することに
より、ノズル加工に際して、ポリイミドによって形成さ
れた基材とその表面に成膜されたフッ素含有ポリイミド
膜とを、ともに良好に加工することが可能になるので、
ノズル内およびノズル周辺でのインクのメニスカスを安
定させて、良好な吐出性能を有するインクジェットプリ
ンタヘッドを得ることができる。According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing an orifice plate of an ink jet printer head according to the second aspect, in the nozzle processing step, an excimer laser beam having low permeability to the fluorine-containing polyimide film and the polyimide is applied. By forming the nozzle by doing, at the time of nozzle processing, since it becomes possible to process both the base material formed of polyimide and the fluorine-containing polyimide film formed on the surface thereof,
By stabilizing the meniscus of the ink inside and around the nozzle, an ink jet printer head having good ejection performance can be obtained.
【図1】本発明の一実施の形態のインクジェットプリン
タヘッドの一部を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a part of an inkjet printer head according to an embodiment of the present invention.
【図2】インクジェットプリンタヘッドを溝の延出方向
に沿って水平に切断した一部を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the inkjet printer head cut horizontally along a direction in which grooves extend.
【図3】オリフィスプレートを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an orifice plate.
【図4】蒸着重合装置を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a vapor deposition polymerization apparatus.
【図5】オリフィスプレートへの撥インク膜の成膜工程
を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process of forming an ink-repellent film on an orifice plate.
【図6】従来のオリフィスプレートへの撥インク膜の成
膜工程を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional process of forming an ink-repellent film on an orifice plate.
1 インクジェットプリンタヘッド 7 ノズル 8 オリフィスプレート 9 フッ素含有ポリイミド膜 10 基材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink jet printer head 7 Nozzle 8 Orifice plate 9 Fluorine containing polyimide film 10 Substrate
Claims (3)
成膜する成膜工程と、 前記成膜工程で前記フッ素含有ポリイミド膜が成膜され
た前記基材にレーザー光を照射することにより前記基材
と前記フッ素含有ポリイミド膜とを貫通するノズルを形
成するノズル加工工程と、を備えるインクジェットプリ
ンタヘッドのオリフィスプレートの製造方法。A film forming step of forming a fluorine-containing polyimide film on a surface of a substrate, and irradiating the substrate with the fluorine-containing polyimide film formed in the film forming step with a laser beam. A method for manufacturing an orifice plate for an ink jet printer head, comprising: a nozzle processing step of forming a nozzle penetrating a base material and the fluorine-containing polyimide film.
ー光を照射することによりノズルを形成することを特徴
とする請求項1記載のインクジェットプリンタヘッドの
オリフィスプレートの製造方法。2. A method for manufacturing an orifice plate for an ink jet printer head according to claim 1, wherein said nozzle processing step forms the nozzle by irradiating an excimer laser beam.
れていることを特徴とする請求項2記載のインクジェッ
トプリンタヘッドのオリフィスプレートの製造方法。3. The method for manufacturing an orifice plate of an ink jet printer head according to claim 2, wherein said base material is formed of polyimide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191907A JP2002001963A (en) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | Method of manufacturing orifice plate for inkjet printer head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000191907A JP2002001963A (en) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | Method of manufacturing orifice plate for inkjet printer head |
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|---|---|
| JP2002001963A true JP2002001963A (en) | 2002-01-08 |
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ID=18691121
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| JP2000191907A Pending JP2002001963A (en) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | Method of manufacturing orifice plate for inkjet printer head |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002001963A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055651A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | Nozzle substrate manufacturing method, droplet discharge head manufacturing method, droplet discharge device manufacturing method, and droplet discharge head |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000191907A patent/JP2002001963A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008055651A (en) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | Nozzle substrate manufacturing method, droplet discharge head manufacturing method, droplet discharge device manufacturing method, and droplet discharge head |
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