JPH11170540A - Ink-jet recording head and its manufacture - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To wipe more surely by making a final application direction of a water-repellent agent same as a wipe direction of a wiper blade wiping a discharge opening face in a process wherein a water-repellent film is formed at the discharge opening face during the manufacture of an ink-jet recording head having the water-repellent film. SOLUTION: In applying a water-repellent agent, a grooved top plate 101 is placed on a holding stage 103 for holding the top plate, an absorbing body 104 is cut to a predetermined size, dipped in the water-repellent agent, pulled out and moved while pressed to a discharge opening formation face 102 of the grooved top plate 101. In this case, a movement direction of the absorbing body 104 is required to be equal to a wiping direction. The grooved top plate 101 to which the water-repellent agent is completely applied is subjected to heat treatment, whereby the water-repellent agent is thermoset and a water- repellent film is formed. Thereafter, a discharging opening is formed by projecting an excimer laser light or the like. The top plate is bonded to a substrate having an energy generation element. A required ink-jet recording head is thus manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッド及びその製造方法に、また特にこの製造方法に
おける吐出口面の処理方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head and a method for manufacturing the same, and more particularly to a method for treating an ejection port surface in the method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、インクを吐出するインクジェット
記録ヘッド及びこのインクジェット記録ヘッドを備えた
インクジェット記録装置により記録を行なう際に、記録
信号に応答して吐出される主たるインク滴に付随して、
その主たるインク滴に遅れて吐出口から飛翔する微小イ
ンクが発生する場合がある。また、主たるインク滴が記
録紙に着弾した際にインクの跳ね返り現象が生じ、極め
て微細なインクの滴が記録領域中に発生する場合もあ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, when recording is performed by an ink jet recording head that discharges ink and an ink jet recording apparatus having the ink jet recording head, a main ink droplet discharged in response to a recording signal is attached.
In some cases, minute ink flying from the ejection port is generated behind the main ink droplet. In addition, when the main ink droplet lands on the recording paper, a rebound phenomenon of the ink occurs, and an extremely fine ink droplet may be generated in the recording area.

【０００３】こうした微小インク（以下、“インクミス
ト”と呼ぶ）が発生すると、インクジェット記録ヘッド
の吐出口面に付着し、インクの液溜りを生ずることがし
ばしばある。こうした液溜りは、吐出口からのインク滴
の吐出しを不安定にしたり、インクの不吐出現象を引き
起こす等の問題の発生につながることが知られている。When such minute ink (hereinafter, referred to as "ink mist") is generated, it often adheres to the ejection port surface of the ink jet recording head, and ink is often accumulated. It is known that such a liquid pool causes problems such as making the ejection of the ink droplet from the ejection port unstable or causing a non-ejection phenomenon of the ink.

【０００４】従来、こうした問題を解決するためにイン
クジェット記録ヘッドにおいては、例えば特開平４−２
１１９５９号公報に開示されているように、吐出口面に
撥水処理が施されていた。図２は、撥水処理の施された
インクジェット記録ヘッドの吐出口面の一例を模式的に
示している。Conventionally, in order to solve such a problem, an ink jet recording head is disclosed in, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11959, a water-repellent treatment has been applied to the discharge port surface. FIG. 2 schematically illustrates an example of the ejection port surface of the inkjet recording head that has been subjected to the water-repellent treatment.

【０００５】図２において、２０１は撥水膜、２０２は
インク供給口、２０３は、ノズル，流路及び液室が一体
成型により形成された溝付天板、２０４は吐出口、２０
４ａは、吐出口２０４が設けられた吐出口面、２０５
は、インクを吐出口２０４から吐出させるためのエネル
ギ発生素子を備えた基板である。In FIG. 2, reference numeral 201 denotes a water-repellent film; 202, an ink supply port; 203, a grooved top plate in which nozzles, flow paths, and liquid chambers are formed by integral molding;
4a is a discharge port surface provided with a discharge port 204, 205
Is a substrate provided with an energy generating element for discharging ink from the discharge port 204.

【０００６】このように撥水処理された吐出口面２０４
ａを用いることにより、吐出口２０４の周辺部分におけ
るインクの液溜りを少なくすることができる。こうして
前述したインクの不安定な吐出等の問題を解決してい
た。[0006] The discharge port surface 204 thus treated for water repellency.
By using a, it is possible to reduce the pool of ink in the peripheral portion of the ejection port 204. Thus, the problem of unstable ejection of ink described above has been solved.

【０００７】また、インクジェット記録装置において
は、定期的もしくは記録不良が発生したときに、インク
ジェット記録ヘッドの吐出口面２０４ａをゴム等のワイ
パブレードで横方向や縦方向に拭くこと（以下、“ワイ
ピング”と呼ぶ）により吐出口面２０４ａに付着した液
溜りを除去していた。図３に、例えば特開平２−３４３
４８号公報に開示されたワイパ装置を有するインクジェ
ット記録装置の一例を示す。In an ink jet recording apparatus, the discharge port surface 204a of the ink jet recording head is wiped horizontally or vertically with a wiper blade made of rubber or the like when a recording failure occurs periodically (hereinafter, "wiping"). ) To remove the liquid pool adhering to the discharge port surface 204a. FIG. 3 shows, for example, JP-A-2-343.
No. 48 discloses an example of an ink jet recording apparatus having a wiper device.

【０００８】図３において、３０１はインク記録ヘッ
ド、３０２はインクタンク、３０３は、キャリッジ３０
４用のガイド軸、３０５は記録用紙、３０６はプラテ
ン、３０７は、記録用紙３０５のプラテン３０６への紙
押さえ板、３０８は記録用紙３０５の給紙ローラ、３０
９は紙送りモータ、３１０は、記録用紙３０５案内用の
ガイドである。In FIG. 3, reference numeral 301 denotes an ink recording head, 302 denotes an ink tank, and 303 denotes a carriage 30.
4, a guide shaft 305, a recording sheet 305, a platen 306, a sheet pressing plate 307 for holding the recording sheet 305 against the platen 306, a sheet feed roller 308 for the recording sheet 305,
9 is a paper feed motor, and 310 is a guide for guiding the recording paper 305.

【０００９】また、３１１は、インクジェット記録ヘッ
ド３０１の吐出口の目詰まり等を防止するための回復動
作を行い、また、記録を行わないときの吐出口の乾燥を
防ぐためのキャップを行うための回復系であり、３１２
はこの回復系駆動モータ、３１３は、インクジェット記
録ヘッド３０１の吐出口面を横方向に拭くためのゴム等
で形成されたワイパブレードであり、インクジェット記
録ヘッド３０１をこのワイパブレード３１３に沿って移
動させたときに、インクジェット記録ヘッド３０１の吐
出口面が適切に拭われるように配置されている。Reference numeral 311 denotes a recovery operation for preventing clogging of the discharge port of the ink jet recording head 301 and a cap for preventing the discharge port from drying when recording is not performed. Recovery system, 312
The recovery drive motor 313 is a wiper blade formed of rubber or the like for wiping the discharge port surface of the ink jet recording head 301 in the lateral direction. The ink jet recording head 301 is moved along the wiper blade 313. In such a case, the ejection port surface of the ink jet recording head 301 is appropriately wiped.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイパ
ブレード３１３がゴム等の弾性材を用いていることもあ
り、ワイパブレード３１３のヨレなどによって吐出口面
にインクの液溜りの一部が残存する場合があった。ま
た、高印字スピード、高デューティで記録を行う場合に
は、発生するインクミストの量が多くなり、吐出口面の
液溜りもその数を増し、しかも大きく成長してしまう。
さらに、顔料や耐水インクを使用する場合などは、吐出
口面の液溜りが固着し易くなってしまうため、より確実
なワイピングが必要となってくる。However, since the wiper blade 313 may use an elastic material such as rubber, there is a case where a part of the ink pool remains on the ejection port surface due to the twist of the wiper blade 313 or the like. was there. In addition, when printing is performed at a high printing speed and a high duty, the amount of generated ink mist increases, and the number of liquid pools on the discharge port surface increases, and further, the liquid pool grows greatly.
Further, when a pigment or a water-resistant ink is used, the liquid pool on the discharge port surface is likely to be fixed, so that more reliable wiping is required.

【００１１】本発明は、以上のような従来例の問題点に
鑑みてなされたもので、インクジェット記録ヘッドの吐
出口面の処理方法を改善することで、より確実なワイピ
ングを実現することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to realize a more reliable wiping by improving the processing method of the discharge port surface of an ink jet recording head. And

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、下記各項（１）〜（３）のいずれか記載のインク
ジェット記録ヘッド及びその製造方法を提供することに
より、前記目的を達成しようとするものである。Therefore, in the present invention, the above object is achieved by providing an ink jet recording head and a method for manufacturing the same according to any one of the following items (1) to (3). It is assumed that.

【００１３】（１）複数の吐出口と該吐出口に連通した
流路及びインクを吐出するためのエネルギ発生素子を備
え、前記吐出口が設けられた吐出口面に撥水膜を備えた
インクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記撥
水膜を形成する工程で、撥水剤の最終塗布方向が、前記
吐出口面を清掃するためのワイパブレードの払拭方向と
同一であることを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の製造方法。(1) An ink jet apparatus comprising a plurality of discharge ports, a flow path communicating with the discharge ports, and an energy generating element for discharging ink, and a water-repellent film on a discharge port surface provided with the discharge ports. In the method of manufacturing a recording head, in the step of forming the water-repellent film, a final application direction of a water-repellent agent is the same as a wiping direction of a wiper blade for cleaning the discharge port surface. Manufacturing method of recording head.

【００１４】（２）前記撥水剤として、ふっ素系の材料
を用いることを特徴とする前項（１）記載のインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法。(2) The method for manufacturing an ink jet recording head according to the above (1), wherein a fluorine-based material is used as the water repellent.

【００１５】（３）前項（１），（２）のいずれか記載
の製造方法により製造されたことを特徴とするインクジ
ェット記録ヘッド。(3) An ink jet recording head manufactured by the manufacturing method according to any one of the above items (1) and (2).

【００１６】[0016]

【作用】以上のような本発明工程にすることで、インク
ジェット記録ヘッドの吐出口面をワイピングする際に拭
き易くし、例えばワイパブレードが縒れていても、液溜
りを除去できる。また、除去できることで液溜りの成長
を抑え、固着し難くなる。According to the process of the present invention as described above, wiping is easily performed when wiping the discharge port surface of the ink jet recording head. For example, even if the wiper blade is twisted, the liquid pool can be removed. In addition, the fact that it can be removed suppresses the growth of the liquid pool and makes it difficult to fix.

【００１７】[0017]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
一実施例に基づき詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described in detail based on one embodiment.

【００１８】（実施例）まず、図１を用いて本発明実施
例の概要を説明する。(Embodiment) First, an outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【００１９】図１は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの製造方法を説明するための概略図であり、当該方法
で採用される撥水剤の塗布に当っては、溝付天板１０１
を保持するための保持台１０３に置き、吸収体１０４を
所定の大きさに切断し、その吸収体１０４撥水剤に浸
し、引き上げたものを溝付天板１０１の吐出口形成面１
０２に押し付けながら移動させることにより行った。FIG. 1 is a schematic view for explaining a method of manufacturing an ink jet recording head according to the present invention. In applying a water repellent used in the method, a grooved top plate 101 is used.
The absorbent body 104 is cut into a predetermined size, immersed in the absorbent 104 water repellent, and pulled up, and the suction port forming surface 1 of the grooved top plate 101 is held.
02 while moving it.

【００２０】このときの移動方向がワイピングと同一方
向になるようにした。その塗布範囲（図１のｌ×ｍ）
は、吸水体の幅と移動距離で決定される。このとき吸収
体１０４の幅は、必要な撥水剤の幅（図１のｌ）よりも
０．２mm短い寸法で切断した。これは、塗布時に撥水剤
自身の広がり（両方向約０．１mmずつ）存在するためで
ある。移動距離（図１のｍ）は吸収体１０４により塗布
しない部分（図１のＣ）を残した寸法となる。ここで、
塗布範囲が吐出口形成面１０２全面ではなく、ある範囲
を指定したのは塗布時及び乾燥時に裏回りするのを防ぐ
ためである。At this time, the moving direction is the same as the wiping direction. The application range (1 x m in Fig. 1)
Is determined by the width of the water absorbing body and the moving distance. At this time, the width of the absorber 104 was cut by 0.2 mm shorter than the width of the necessary water repellent (l in FIG. 1). This is because the water repellent itself spreads (approximately 0.1 mm in each direction) during application. The moving distance (m in FIG. 1) is a dimension leaving a portion (C in FIG. 1) not applied by the absorber 104. here,
The reason why the application range is not the entire surface of the discharge port forming surface 102 but a certain range is specified in order to prevent a backflow during application and drying.

【００２１】今回は図１のＡ，Ｂ，Ｃ共に０．５mmで行
った。しかし、裏回りの心配がなければＡ，Ｂ，Ｃ共に
０であっても差し支えない。その塗布の厚みは０．１か
ら０．２μｍとした。この厚みもこの範囲に限定される
ものではないが、あまり薄いと撥水の効果が得られず、
厚いとワイピングにより撥水膜が剥離してしまう。また
塗布範囲が広い場合や厚みを増す場合などは、複数回に
わたり塗布し、最後の塗布方向をワイピングと同一方向
とする。This time, A, B and C in FIG. However, A, B, and C may all be 0 if there is no worry about the back-up. The thickness of the coating was 0.1 to 0.2 μm. This thickness is not limited to this range, but if it is too thin, the water repellent effect cannot be obtained,
If it is thick, the water-repellent film will peel off due to wiping. When the application range is wide or the thickness is increased, the application is performed a plurality of times, and the last application direction is the same as the wiping direction.

【００２２】こうして塗布が完了した溝付天板１０１に
熱処理を施し、撥水剤を熱硬化させることによって撥水
膜を形成した。その後、エキシマレーザ等により吐出口
を形成し、エネルギー発生素子を備えた基板に接着し所
望のインクジェット記録ヘッドを得た。A heat treatment is applied to the grooved top plate 101 coated in this way, and the water repellent is thermally cured to form a water repellent film. After that, a discharge port was formed by an excimer laser or the like, and bonded to a substrate provided with an energy generating element to obtain a desired ink jet recording head.

【００２３】このインクジェット記録ヘッドで高印字ス
ピード、高デューティで印字を行いワイピングさせたと
ころ、液溜りの除去が容易に行え、また、インクによる
固着物の発生も見られなかった。When printing was performed at a high printing speed and a high duty with this ink jet recording head and wiping was performed, the liquid pool was easily removed, and no generation of solid matter due to the ink was observed.

【００２４】（比較例）次に前記実施例の比較例とし
て、撥水剤の塗布方向をワイピング方向と直角方向に
し、その他の塗布範囲や厚みなどに関しても前記実施例
と同様で行った。(Comparative Example) Next, as a comparative example of the above embodiment, the application direction of the water repellent was set to the direction perpendicular to the wiping direction, and the other application range, thickness, and the like were the same as in the above embodiment.

【００２５】インクジェット記録ヘッドで前記実施例と
同様に高印字スピード、高デューティで印字を行いワイ
ピングさせたところ、前記実施例と比較して多くの液溜
りが見られた。When printing was performed with an ink jet recording head at a high printing speed and a high duty in the same manner as in the above-described embodiment, and wiping was performed, a larger amount of liquid pool was observed as compared with the above-described embodiment.

【００２６】上述の実施例とこの比較例とから、吐出口
面に付着する液溜りが撥水剤の塗布方向に流れ易くなっ
ており、ワイピングし易くなるものと推測される。From the above embodiment and this comparative example, it is presumed that the liquid pool adhering to the discharge port surface is likely to flow in the direction of application of the water repellent, and that wiping is easy.

【００２７】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撥水剤の塗布方向とワイピング方向とを同一にすること
により、吐出口面の液溜りを確実に除去できるため、高
印字スピード、高デューティで記録を行う場合や、顔料
や耐水インクを使用する場合などでも吐出口面に付着し
た不要なインクによる、吐出インクの縒れ，不吐出の発
生が防止され、高品質で信頼性の高いインクジェット記
録ヘッドを提供することができる。As described above, according to the present invention,
By making the application direction of the water-repellent agent and the wiping direction the same, the liquid pool on the discharge port surface can be reliably removed, so when printing at high printing speed and high duty, or when using pigment or water-resistant ink Even in such cases, twisting of the discharged ink and occurrence of non-discharge due to unnecessary ink attached to the discharge port surface can be prevented, and a high-quality and highly reliable inkjet recording head can be provided.

【００２８】これにより、吐出口面のクリーニング間隔
を長期化でき、インクジェット記録ヘッド自体の耐久性
を向上できるほか、クリーニング圧力を低減でき、撥水
膜の耐久性をも向上できる。As a result, the cleaning interval of the discharge port surface can be lengthened, the durability of the ink jet recording head itself can be improved, the cleaning pressure can be reduced, and the durability of the water repellent film can be improved.

【００２９】また、本発明は、転写による塗布方法に限
定されることなく、ロールコータ等の一般的なコーティ
ング法を用いることが出来る。In the present invention, a general coating method such as a roll coater can be used without being limited to a coating method by transfer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 実施例の製造方法の概略説明斜視図FIG. 1 is a schematic explanatory perspective view of a manufacturing method according to an embodiment.

【図２】 従来例のインクジェット記録ヘッドの概略説
明斜視図FIG. 2 is a schematic explanatory perspective view of a conventional inkjet recording head.

【図３】 従来例のインクジェット記録装置の吐出口面
の概略説明斜視図FIG. 3 is a schematic explanatory perspective view of a discharge port surface of a conventional inkjet recording apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１ 溝付天板 １０２ 吐出口形成面 １０３ 保持台 １０４ 吸収体 ２０１ 撥水膜 ２０２ インク供給口 ２０３ 溝付天板 ２０４ 吐出口 ２０４ａ 吐出口面 ２０５ 基板 ３０１ インクジェット記録ヘッド ３０２ インクタンク ３０３ ガイド軸 ３０４ キャリッジ ３０５ 記録用紙 ３０６ プラテン ３０７ 紙押さえ板 ３０８ 給紙ローラ ３０９ 紙送りモータ ３１０ ガイド Reference Signs List 101 top plate with groove 102 discharge port forming surface 103 holding table 104 absorber 201 water-repellent film 202 ink supply port 203 top plate with groove 204 discharge port 204a discharge port surface 205 substrate 301 inkjet recording head 302 ink tank 303 guide shaft 304 carriage 305 Recording paper 306 Platen 307 Paper press plate 308 Paper feed roller 309 Paper feed motor 310 Guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺井 晴彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Haruhiko Terai 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数の吐出口と該吐出口に連通した流路
及びインクを吐出するためのエネルギ発生素子を備え、
前記吐出口が設けられた吐出口面に撥水膜を備えたイン
クジェット記録ヘッドの製造方法において、 前記撥水膜を形成する工程で、撥水剤の最終塗布方向
が、前記吐出口面を清掃するためのワイパブレードの払
拭方向と同一であることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの製造方法。An energy generating element for discharging ink; a plurality of discharge ports, a flow path communicating with the discharge ports, and an ink;
In the method for manufacturing an ink jet recording head provided with a water-repellent film on a discharge port surface provided with the discharge port, in the step of forming the water-repellent film, a final application direction of a water-repellent agent cleans the discharge port surface. The same direction as the wiping direction of the wiper blade. 【請求項２】 前記撥水剤として、ふっ素系の材料を用
いることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記
録ヘッドの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein a fluorine-based material is used as the water repellent. 【請求項３】 請求項１，２のいずれか記載の製造方法
により製造されたことを特徴とするインクジェット記録
ヘッド。3. An ink jet recording head manufactured by the manufacturing method according to claim 1.