JP5832407B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
る。
余剰の撥水材料を溝に流す膜厚均一化工程と、撥水材料を乾燥し撥水膜を形成する撥水膜形成工程と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。
まず、インクジェット記録装置の全体構成について説明する。図1は、インクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。
給紙部12は、記録媒体24を処理液付与部14に供給する機構であり、当該給紙部12には、枚葉紙である記録媒体24が積層されている。給紙部12には、給紙トレイ50が設けられ、この給紙トレイ50から記録媒体24が一枚ずつ処理液付与部14に給紙される。
処理液付与部14は、記録媒体24の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部16で付与されるインク中の色材(本例では顔料)を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。
描画部16は、描画ドラム(第2の搬送体)70、用紙抑えローラ74、およびインクジェットヘッド72M,72K,72C,72Yを備えている。描画ドラム70は、処理液ドラム54と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)71を備える。描画ドラム70に固定された記録媒体24は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド72M,72K,72C,72Yからインクが付与される。
乾燥部18は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図1に示すように、乾燥ドラム76、および溶媒乾燥装置78を備えている。
定着部20は、定着ドラム84、ハロゲンヒータ86、定着ローラ88、およびインラインセンサ90で構成される。定着ドラム84は、処理液ドラム54と同様に、その外周面に爪形状の保持手段(グリッパー)85を備え、この保持手段85によって記録媒体24の先端を保持できるようになっている。
図1に示すように、定着部20に続いて排出部22が設けられている。排出部22は、排出トレイ92を備えており、この排出トレイ92と定着部20の定着ドラム84との間に、これらに対接するように渡し胴94、搬送ベルト96、張架ローラ98が設けられている。記録媒体24は、渡し胴94により搬送ベルト96に送られ、排出トレイ92に排出される。
図2に、インクジェットヘッドの斜視図を示す。図2では、インクジェットヘッド72の下方(斜め下方向)から吐出面を見上げた様子が図示されている。このインクジェットヘッド72は、インクジェット記録装置の描画部に設置されるプリントヘッドであり、複数個のヘッドモジュール72−iを用紙幅方向に並べて繋ぎ合わせて長尺化したフルライン型のバーヘッド(シングルパス印字方式のページワイドヘッド)となっている。ここでは17個のヘッドモジュール72−iを繋ぎ合わせた例を示しているが、モジュールの構成、モジュールの個数及び配列形態については、図示の例に限定されない。符号104は、複数のヘッドモジュール72−iを固定するための枠体となるハウジング(バー状のラインヘッドを構成するためのハウジング)、符号106は、各ヘッドモジュール72−iに接続されたフレキシブル基板である。
[第1実施形態]
次にヘッドモジュール側面の構成について説明する。図6(a)は、ヘッドモジュールの側面図であり、図6(b)は側面の拡大図である。
i間に侵入することを防止することができる。ヘッドモジュール72−i間の距離が大きくなると、隙間部を補正するようにノズルを配置しなくてはならないため、許容できるヘッドモジュール間距離は、ノズル間距離の2/3以下である。例えば、1200dpiの高密度ヘッドの場合、最低ノズル間距離は、300μmであるため、許容できるモジュール間距離は200μm以下であり、好ましくは100μm以下とすることが好ましい。したがって、撥水膜は、100μmより更に薄いことが好ましく、ヘッドモジュールの両側に形成されるため、モジュール間距離の1/2以下である50μm以下とすることが好ましく、さらに、1/6以下とすることが好ましい。
、余剰の撥水材料が流れ込むため、この余剰の撥水材料を排出するため、溝206の少なくとも片方の端部が、開放され、切り欠き部となっていることが好ましい。この切欠き部は、撥水膜成膜時には、廃棄用の容器につなげられている。
図7(a)は、第2実施形態に係るヘッドモジュール372−iの側面図、図7(b)は側面の拡大図である。第2実施形態に係るヘッドモジュール372−iは、側面302にさらに、溝306とは別に、さらに、複数の排出溝308を設けている点が、第1実施形態に係るヘッドモジュール72−iと異なっている。
次に撥水膜の成膜方法について説明する。なお、以下に記載の製造方法は一例であり、本発明はこれに限定されない。撥水膜は上述したように、膜厚の薄い膜で、均一に形成することが好ましい。
たシリコン基板にエポキシ樹脂材料による流路部材が接着されたヘッド筐体からなるヘッドモジュールを使用する。このヘッドモジュールに、以下の材料、方法により、側面への撥水処理を行った。
撥水材料としては、溶剤型フッ素系撥水材料(主成分:フルオロカーボン)(商品名ダイキン製オプツール、エフトーンなど)を樹脂分濃度10、20、30、40%の4種類の濃度で行った。塗布は、ロータリーチュービングディスペンサー(ムサシエンジニアリング製)を用いて行った。本ディスペンサーは、テフロン(登録商標)チューブを外部からローラ押し圧かけることで、液体を順次送り出すことができる。したがって、低粘度の液体を塗布する場合に、液量の制御を容易に行うことができる。
次に塗布した撥水材料の膜厚の均一化を行う。膜厚の均一化は、粘度の低い材料を用い、放置することで行う。粘度の低い材料を用いることで、撥水材料塗布工程後、側面に濡れ広がるため、膜厚を均一にすることができる。
その後、側面撥水処理の乾燥固化は室温で大気中に24時間放置し乾燥を行った。
樹脂分濃度20%の撥水剤を用いて、ヘッドモジュール側面のノズル面側に幅500μm、深さ500μmの溝を形成したヘッドモジュールに、上記の方法で撥水膜の成膜を行った。撥水膜形成面の水による静的接触角の評価を行ったところ100°以上の接触角が得られていることが確認された。同様に動的撥水性の指標として水での滑落角を評価したところ30°以下の滑落角となっていることが確認された。溝はノズル面側の端部から1mmの位置にノズル面と水平に形成した。樹脂分濃度20%の撥水剤を用いても、余剰の撥水剤が溝に流れ込むため、撥水剤がノズル面に流れ出る流れ出し現象が生じなかった。
実施例1で用いたヘッドモジュールの側面に、複数の排出溝を設けたヘッドモジュールを用いて同様に撥水膜の成膜を行った。排出溝のサイズは、幅1mm、深さ1mmとし、排出溝の間の距離は、1mmとした。複数の排出溝を設けることで、余剰の撥水剤を溝に流すことができるので、ノズル面への流れ出しを防止することができるのみでなく、撥水膜の膜厚の均一性を良化させることができた。
側面撥水処理を行ったヘッドモジュールを連接したラインヘッドを用いて、吐出およびワイプメンテナンスの繰り返し評価を行った。また、側面撥水処理を行っていないヘッドモジュールを比較例として用いた。評価は、吐出およびワイプメンテナンス後のモジュール間の隙間へのインク侵入状況を目視により観察した。
Claims (3)
- 液体を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面を有するヘッドモジュールを複数連続して繋ぎ合わせた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記ヘッドモジュールの側面のノズル面側に溝が設けられ、前記ヘッドモジュールの側面に撥水材料を塗布する撥水材料塗布工程と、
塗布された前記撥水材料の厚みの均一化、および、余剰の前記撥水材料を前記溝に流す膜厚均一化工程と、
前記撥水材料を乾燥し撥水膜を形成する撥水膜形成工程と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記撥水材料の粘度が1mPa・s以上100mPa・s以下である請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記ヘッドモジュールの側面に、さらに、少なくとも1つ以上の排出溝を有する請求項1または2に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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