JP6686814B2 - インクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも1つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2.
前記流路形成部材は、前記圧力室が形成されたヘッドチップであって、
前記インク排出用流路は、前記ノズルプレートの前記ヘッドチップ側の平面に刻設された流路形成溝が、該ヘッドチップにより閉蓋されて構成されており、
前記流路形成溝内が親水化されていることを特徴とする前記1記載のインクジェットヘッド。
3.
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への熱酸化膜の成膜によりなされていることを特徴とする前記2記載のインクジェットヘッド。
4.
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記2記載のインクジェットヘッド。
5.
前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内に熱酸化膜が成膜され、この熱酸化膜への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記2記載のインクジェットヘッド。
6.
前記ノズルプレートは、有機物材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする前記2記載のインクジェットヘッド。
7.
前記有機物材料は、ポリイミド樹脂材料であることを特徴とする前記6記載のインクジェットヘッド。
8.
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあることを特徴とする前記1〜7の何れかに記載のインクジェットヘッド。
9.
前記1〜8の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
10.
前記1〜8の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェット
ヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。
11.
ノズルプレートに、透孔であるノズル及びこのノズル近傍に始端部を有する流路形成溝を形成し、
前記流路形成溝内に親水化処理を行い、
前記ノズルプレートを流路形成部材に接合させることにより、圧力発生手段によって容積変動を生ずる圧力室に前記ノズルを連通させるとともに、前記流路形成溝を前記流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路を構成して前記圧力室に連通させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
12.
前記ノズルプレートと前記流路形成部材とを接合させた後に、前記圧力室を介して前記インク排出用流路内の親水化処理を行うことを特徴とする前記11記載のインクジェットヘッドの製造方法。
13.
前記流路形成部材として、前記圧力室が形成されたヘッドチップを用いることを特徴とする前記11又は12記載のインクジェットヘッドの製造方法。
14.
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記流路形成溝の底面部とを、同一平面上に形成することを特徴とする前記11、12又は13記載のインクジェットヘッドの製造方法。
15.
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜することを特徴とする前記11〜14の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
16.
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記11〜14の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
17.
前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜し、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記11〜14の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
18.
前記ノズルプレートを有機物材料により形成し、
前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする前記11〜14の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
19.
前記有機物材料として、ポリイミド樹脂材料を用いることを特徴とする前記18記載のインクジェットヘッドの製造方法。
図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例を示す要部概略構成図であり、インクジェットヘッドを一部断面で示している。
次に、図1に示した本発明に係るインクジェットヘッド1の具体的構成について説明する。
行うことができる。また、ノズルプレート21をシリコン材料から形成する場合には、流路形成溝28内に熱酸化膜(酸化シリコン膜(SiO2膜))や五酸化タンタル膜(Ta2O5膜)を成膜することによって親水化することができる。共通流路421内も同様である。酸化膜の成膜により、平滑性が良くなることなどにより、濡れ性が向上し、また、インク耐性も向上する。ノズルプレート21をシリコン材料から作成した場合にも、プラズマ処理(例えば、酸素プラズマ処理)により親水化できる。さらに、熱酸化膜や五酸化タンタル膜に、プラズマ処理(例えば、酸素プラズマ処理)を行ってもよい。親水化を行う親水化処理については後に詳述する。
このインクジェットヘッド1には、主流路F1の流路抵抗と副流路F2の流路抵抗との相対関係を調整する圧力損失調整手段を設けることが好ましい。
この実施形態は、本発明のインクジェットヘッドを、シアーモード型ではないインクジェットヘッドとして構成した例である。図8は、本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の例を示す縦断面図であり、図9は、本発明に係るインクジェットヘッドのさらに他の例を示す横断面図である。図1と同一符号の部位は同一構成の部位であるため、これらの説明は上記説明を援用し、ここでは省略する。
図10は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法を説明するフロー図である。
(処理条件)
装置:平行平板型反応装置
原料ガス:酸素
ガス流量:50sccm
圧力:10Pa
放電方法:高周波(13.56MHz、出力200W)
処理時間:5分間
2:ヘッドチップ
21:ノズルプレート
22:ノズル
22a:開口端
23:圧力室
23a:凹部
24:圧電素子
25:擬似圧力室
26a:インク排出用流路
26b:第2のインク排出用流路
27:閉蓋部材
28:流路形成溝
3:配線基板
31a:注入孔
31b:排出孔
4:インクマニホールド
41:共通インク室
412:インク排出室
421:共通流路
422:個別連通路
423:排出流路
424:排出チャネル
45:隔壁
5a:インク供給管
5b:インク回収管
5c:インク排出管
6:バッファ空間部
61:合流箱
8:逆止弁
9:流量調整部材
F1:主流路
F2:副流路
100:インクジェット記録装置
101:インクタンク
102:インク移送管
103:インク返送管
104:制御部
105:移送ポンプ
Claims (21)
- インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも1つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記流路形成部材は、前記圧力室が形成されたヘッドチップであって、
前記インク排出用流路は、前記ノズルプレートの前記ヘッドチップ側の平面に刻設された流路形成溝が、該ヘッドチップにより閉蓋されて構成されており、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されており、
前記流路形成溝内が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への熱酸化膜の成膜によりなされていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。 - 前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。 - 前記ノズルプレートは、シリコン材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内に熱酸化膜が成膜され、この熱酸化膜への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。 - 前記ノズルプレートは、有機物材料により形成され、
前記親水化は、前記流路形成溝内への酸素プラズマ処理によりなされていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。 - 前記有機物材料は、ポリイミド樹脂材料であることを特徴とする請求項5記載のインクジェットヘッド。
- 前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のインクジェットヘッド。
- インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも1つの圧力室と、
透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、
前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記インク排出用流路の前記ノズルプレート側の内面部とは、同一平面上にあり、
前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 請求項1〜8の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1〜8の何れかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェットヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。 - インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも1つの圧力室と、透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されているインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するインク移送部とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - インクが充填され、圧力発生手段により容積変動を生じて前記インクを吐出する少なくとも1つの圧力室と、透孔であるノズルが形成され、流路形成部材に接合されることにより、前記ノズルを前記圧力室に連通させるとともに、前記圧力室に連通したインク排出用流路を前記流路形成部材とともに構成しているノズルプレートとを備え、前記インク排出用流路は、前記圧力室から排出されるインクが接触する内面の少なくとも一部が親水化されているインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに移送されるインクが貯蔵されるインクタンクと、
前記インクタンク内のインクを前記インクジェットヘッドに移送するとともに、前記インクジェットヘッドに移送されたインクを回収するインク移送部とを備え、
前記インク排出用流路を経て前記圧力室から排出されたインクは、前記インクジェットヘッドから回収されたインクに合流されることを特徴とするインクジェット記録装置。 - ノズルプレートに、透孔であるノズル及びこのノズル近傍に始端部を有する流路形成溝を形成し、
前記流路形成溝内に親水化処理を行い、
前記ノズルプレートを流路形成部材に接合させることにより、圧力発生手段によって容積変動を生ずる圧力室に前記ノズルを連通させるとともに、前記流路形成溝を前記流路形成部材により閉蓋してインク排出用流路を構成して前記圧力室に連通させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記ノズルプレートと前記流路形成部材とを接合させた後に、前記圧力室を介して前記インク排出用流路内の親水化処理を行うことを特徴とする請求項13記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記流路形成部材として、前記圧力室が形成されたヘッドチップを用いることを特徴とする請求項13又は14記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ノズルの前記圧力室側の開口端と、前記流路形成溝の底面部とを、同一平面上に形成することを特徴とする請求項13、14又は15記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜することを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ノズルプレートをシリコン材料により形成し、前記親水化処理として、前記流路形成溝内に熱酸化膜を成膜し、この熱酸化膜に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ノズルプレートを有機物材料により形成し、
前記親水化処理として、前記流路形成溝内に酸素プラズマ処理を行うことを特徴とする請求項13〜16の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記有機物材料として、ポリイミド樹脂材料を用いることを特徴とする請求項20記載のインクジェットヘッドの製造方法。
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