JPH05330062A - Method for producing nozzle of ink jet head - Google Patents
Method for producing nozzle of ink jet headInfo
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- JPH05330062A JPH05330062A JP4160168A JP16016892A JPH05330062A JP H05330062 A JPH05330062 A JP H05330062A JP 4160168 A JP4160168 A JP 4160168A JP 16016892 A JP16016892 A JP 16016892A JP H05330062 A JPH05330062 A JP H05330062A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 目詰まりをおこさないで、ノズルプレートが
接合でき、穴形状、穴位置精度の向上を図る。
【構成】 予めベ−スプレ−ト1と流路板4とは接合さ
れており、該流路板4は複数の流路5を有している。ノ
ズルプレ−トはフィルム2の片面に接着剤3が塗布さ
れ、該接着剤3は半硬化状にとなっている。ノズルプレ
−トをベ−スプレ−ト1に接合後、エキシマレ−ザによ
って、フィルム2及び接着剤3の両方を同時に穴加工す
る。
(57) [Abstract] [Purpose] The nozzle plates can be joined without causing clogging, and the hole shape and hole position accuracy can be improved. [Structure] The base plate 1 and the flow channel plate 4 are bonded to each other in advance, and the flow channel plate 4 has a plurality of flow channels 5. In the nozzle plate, the adhesive 3 is applied to one surface of the film 2, and the adhesive 3 is semi-cured. After joining the nozzle plate to the base plate 1, both the film 2 and the adhesive 3 are simultaneously drilled by an excimer laser.
Description
【0001】[0001]
【技術分野】本発明は、インクジェットヘッドのノズル
作成方法に関する。例えば、精度の要求される接合部全
般に適用されるものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a nozzle of an inkjet head. For example, it is applied to all joints that require precision.
【0002】[0002]
【従来技術】インクジェットにおけるノズル作成方法に
は大別して2種類ある。第1の方法としては、流路板と
ベ−スプレ−トとなりうる片方に、ノズルと等価な面積
まで絞り込んだ流路を予じめ形成し、両方を貼合わせる
方法である。図3(a),(b)は、前記第1の方法を
示す図で、図(a)は図(b)のA−A断面図である。
図中、11はベ−スプレ−ト、12は流路、13はノズ
ル、14は上板である。ベ−スプレイト11又は上板1
4に流路12を形成し、お互いに接合することでノズル
を形成する。この方法における欠点として、ノズル形状
が角形や半月形などのように点対称の形状とならないた
め滴形状が非対称となったり、隅部にゴミや異物が付着
しやすく噴射安定性を低下させていた。又、ノズル13
を構成する材質がべ−スプレ−ト11,流路12,上板
14各々異なるため、全て表面エネルギ−が異なり噴射
方向が安定しない欠点があった。2. Description of the Related Art There are roughly two types of methods for forming nozzles in ink jet. A first method is a method in which one side that can serve as a base plate and a base plate is preliminarily formed with a flow path narrowed down to an area equivalent to the nozzle, and both are attached. 3A and 3B are views showing the first method, and FIG. 3A is a sectional view taken along line AA of FIG. 3B.
In the figure, 11 is a base plate, 12 is a flow path, 13 is a nozzle, and 14 is an upper plate. Base plate 11 or top plate 1
The nozzle 12 is formed by forming the flow path 12 in 4 and joining them to each other. The disadvantage of this method is that the nozzle shape is not point-symmetrical, such as prismatic or half-moon shaped, so the droplet shape is asymmetrical, and dust or foreign matter easily adheres to the corners, which lowers jetting stability. .. Also, the nozzle 13
Since the base plate 11, the flow path 12, and the upper plate 14 are made of different materials, the surface energy is different and the injection direction is not stable.
【0003】第2の方法としては、予じめノズルが開け
られているプレ−トをべ−スプレ−トに接合する方法で
ある。ノズルはエッチングやNi電鋳などによって複数
のノズルを開けることはすでに知られている技術である
が、このプレ−トを接合することに問題があった。接合
方法としては接着剤をスクリ−ン印刷などによって、ベ
−スプレ−トかノズルプレ−トのいずれかにパタ−ニン
グ印刷して貼合せる方法がとられているが、接着剤がノ
ズルに浸入して閉塞させたり又はノズル近傍に付着する
などの欠点があった。The second method is to join a plate having a pre-established nozzle to the base plate. It is a known technique to open a plurality of nozzles by etching or Ni electroforming, but there is a problem in joining these plates. As a joining method, the adhesive is screen-printed on either the base plate or the nozzle plate by a screen printing method to bond the adhesive, but the adhesive does not penetrate the nozzle. However, there are drawbacks such as clogging and clogging or adhesion to the vicinity of the nozzle.
【0004】この点を解決するために、例えば、特開平
4−14458号公報に「プレ−トの多層接合方法」が
提案されている。この公報のものは、ノズル径が微細で
あり、ノズル間ピッチが小さいプレ−トを多層接合する
のに有効な方法を提供するものであり、複数のフィルム
が形成されているプレ−トを接合する前に接着剤をヘッ
ド本体に塗布又は貼付し、ノズルとする領域を光子エネ
ルギ−で除去し、ノズルプレ−トを接合するものであ
る。この方法であると接着層に予じめ光子エネルギ−で
大き目の穴加工を行なうため、ノズルプレ−ト接合時に
ノズルプレ−ト上のノズル径が小さくなるためプレ−ト
が浮いた状態となる。又、接着層の穴位置とノズルプレ
−トとの位置合わせが難しいという欠点がある。ノズル
プレ−トの機能として、液を吐出する機能だけでなく、
ノズルプレ−トを通して水蒸気が透湿し、圧電体の絶縁
抵抗の低下を防止する機能や、さらにインクがタレた時
にインクたまりを残さないなどの機能をもたなくてはな
らない。In order to solve this problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 14458/1992 proposes a "plate multi-layer joining method". The one disclosed in this publication provides an effective method for multi-layer bonding of plates having a small nozzle diameter and a small nozzle-to-nozzle pitch, in which plates having a plurality of films are bonded. Before this, an adhesive is applied to or adhered to the head main body, the area to be the nozzle is removed by photon energy, and the nozzle plate is joined. According to this method, since a large hole is formed in the adhesive layer with a predetermined photon energy, the diameter of the nozzle on the nozzle plate becomes small at the time of joining the nozzle plates, and the plate floats. Further, there is a drawback that it is difficult to align the hole position of the adhesive layer with the nozzle plate. As the function of the nozzle plate, not only the function of discharging the liquid,
It must have a function of preventing water vapor from permeating through the nozzle plate to reduce the insulation resistance of the piezoelectric body, and a function of not leaving an ink pool when the ink is dripped.
【0005】[0005]
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、目詰まりをおこさないでノズルプレ−トが接合
でき、穴形状、穴位置精度の向上を図るようにしたイン
クジェットへッドのノズル作成方法を提供することを目
的としてなされたものである。[Purpose] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is an inkjet head in which a nozzle plate can be joined without causing clogging, and hole shape and hole position accuracy can be improved. It is made for the purpose of providing a method for producing a nozzle.
【0006】[0006]
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
ノズルプレ−トの片面に接着剤を塗膜し、該接着剤を半
硬化状態にさせておき、前記ノズルプレイトをべ−スプ
レ−トに接合後、エキシマレ−ザによって前記ノズルプ
レ−トと接着剤の両方を同時に穴加工すること、更に
は、(2)前記ノズルプレ−トは接着剤層、耐水層、耐
透湿層、親水層の少なくとも2つ以上の層から成ること
を特徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づ
いて説明する。In order to achieve the above object, the present invention provides (1)
An adhesive is coated on one surface of the nozzle plate, the adhesive is left in a semi-cured state, the nozzle plate is joined to a base plate, and then the nozzle plate and the adhesive are bonded by an excimer laser. Both of them are drilled at the same time, and (2) the nozzle plate is composed of at least two layers of an adhesive layer, a water resistant layer, a moisture permeable layer, and a hydrophilic layer. .. Hereinafter, description will be given based on examples of the present invention.
【0007】図1(a)〜(d)は、本発明によるイン
クジェットヘッドのノズル作成方法の一実施例を説明す
るための構成図で、図中、1はベ−スプレ−ト、2はフ
ィルム、3は接着剤、4は流路板、5は流路、6はノズ
ルである。予じめベ−スプレ−ト1と流路板4は接合さ
れ、該流路板4は複数の流路を持ち、ノズル寸法に対し
て巾方向及び横方向から絞り込んだ形状を有している。
これに接合するノズルプレ−トはフィルム2の片面に接
着剤3が塗布され、半硬化状態となっている。該フィル
ム材としては耐インク性に優れ、高剛性であるポリエ−
テルサルホン、ポリフェクレンサルファイドなどの高分
子材か又はガラス材でもよい。FIGS. 1 (a) to 1 (d) are configuration diagrams for explaining an embodiment of a method for producing a nozzle of an ink jet head according to the present invention, in which 1 is a base plate and 2 is a film. 3 is an adhesive, 4 is a flow path plate, 5 is a flow path, and 6 is a nozzle. The preliminary base plate 1 and the flow path plate 4 are joined to each other, and the flow path plate 4 has a plurality of flow paths and has a shape narrowed in the width direction and the lateral direction with respect to the nozzle size. ..
The nozzle plate joined to this is in a semi-cured state in which the adhesive 3 is applied to one surface of the film 2. The film material has excellent ink resistance and high rigidity.
It may be a polymer material such as tersulfone or polyphenylene sulfide, or a glass material.
【0008】厚さは30〜60μmが粒子化特性上、好
ましい。又接着剤は、熱硬化性のエポキシ系でも、熱可
塑性のホットメルトのいずれでもよい。接着剤の塗膜法
としてはフィルムに直接バ−コ−タ−で成膜する方法
と、1回離型性のよいものに成膜し、フィルムに転写す
るなどの方法がある。フィルム面に接着剤を塗膜した後
溶剤を飛ばし、半硬化状態としておく。膜厚さは、接合
強度と接合時に接着剤がメルトすることから約10μm
が適当である。上記の部材を用意し、フィルムラミネ−
ト接合を行なう。フィルムラミネ−トは残留気泡がない
ように加圧(3kg/cm2)、加熱(120℃)しながら線速
(0.5mm/s)のスピ−ドで行なう。これで仮接合を行な
い、次に本硬化(120℃/1hr)を行なう。本条件で接
合された、ノズルプレ−トは、ベ−スプレ−トと密着
し、流路開口部内への接着剤の流れ込みもなく、充分な
接合強度が得られる。次にノズル加工としてエキシマ光
を用い、各流路に対応したフィルム面に照射することで
フィルムと接着剤の両者が同時に除去される。A thickness of 30 to 60 μm is preferable in terms of particle formation characteristics. The adhesive may be either a thermosetting epoxy type or a thermoplastic hot melt. As a coating method of the adhesive, there are a method of directly forming a film on a film by a bar coater and a method of forming a film on a film having a good releasability once and transferring it to the film. After coating the film surface with the adhesive, the solvent is removed to leave a semi-cured state. The film thickness is about 10 μm because the bonding strength and the adhesive melts during bonding.
Is appropriate. Prepare the above-mentioned members and
To join. The film laminate is pressurized (3kg / cm 2 ) and heated (120 ° C) so that there are no residual bubbles, and the linear velocity is applied.
Perform at a speed of (0.5 mm / s). Temporary joining is performed with this, and then main curing (120 ° C./1 hr) is performed. The nozzle plate bonded under these conditions is in close contact with the base plate, and sufficient bonding strength can be obtained without the adhesive flowing into the opening of the flow path. Next, excimer light is used for nozzle processing, and the film surface corresponding to each flow path is irradiated to remove both the film and the adhesive at the same time.
【0009】図2(a)〜(c)は、ノズルプレ−トの
構成例を示す図である。図中、7は耐水層、8は耐透湿
層、9は親水層、10は接着層である。図(a)におい
ては、ノズルプレ−トに要求される水蒸気防止のための
耐透湿層8、インクを吸収しないで膨潤劣下のしない耐
水層7、インクがタレたりノズル面をワイピングした時
もインクの溜りを残さずに、ノズルプレ−ト上は均一な
インク膜となるように親水層9を具備する。さらにベ−
スプレ−トとはみだしのない接合が可能な接合層10を
設ける。材質は耐透湿層8としてSiO2、ITO、S
i3N4などの無機膜を200〜500Åスパッタ成膜し
て容易に透湿度は低減できる。又親水層9としては、U
V照射やプラズマ処理によって表面改質することで作製
できる。FIGS. 2A to 2C are views showing an example of the structure of the nozzle plate. In the figure, 7 is a water resistant layer, 8 is a moisture permeable layer, 9 is a hydrophilic layer, and 10 is an adhesive layer. In FIG. 3A, a moisture-proof layer 8 required for the nozzle plate to prevent water vapor, a water-resistant layer 7 that does not absorb ink and is not deteriorated in swelling, even when the ink sags or the nozzle surface is wiped. A hydrophilic layer 9 is provided on the nozzle plate to form a uniform ink film without leaving a pool of ink. Further base
A bonding layer 10 is provided which enables bonding without overflow from the spray. The material is SiO 2 , ITO, S for the moisture-proof layer 8.
The moisture permeability can be easily reduced by forming an inorganic film such as i 3 N 4 by sputtering with a thickness of 200 to 500Å. Further, as the hydrophilic layer 9, U
It can be produced by surface modification by V irradiation or plasma treatment.
【00010】図(b)は、耐透湿層8と親水層9を一
体化したもので、SiO2、ITO、Si3N4、Al2O
3などの透明膜ばかりでなく、Al蒸着するなどして親
水と透湿の両方の機能を備えた構成例である。図(c)
においては、耐水層7に耐水、耐透湿の機能を備えた材
料にした例である。すなわち、図(a),図(b)に対
しては耐水層7の部材は、樹脂材を適用できるが、図
(c)においてはガラス材を用いることで両方の機能を
満すことが可能である。FIG. 10B shows the moisture-proof layer 8 and the hydrophilic layer 9 which are integrated with each other. SiO 2 , ITO, Si 3 N 4 , Al 2 O
Not only the transparent film such as 3 , but also a configuration example having both hydrophilic and moisture permeable functions by vapor deposition of Al or the like. Figure (c)
In this example, the water resistant layer 7 is made of a material having water resistant and moisture permeable functions. That is, a resin material can be applied to the member of the waterproof layer 7 in FIGS. (A) and (b), but both functions can be satisfied by using a glass material in FIG. (C). Is.
【00011】[00011]
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)ノズルプレ−ト基材に予じめ接着剤を塗布して半
硬化状態にし、ベ−スプレ−トに接合することで、ベ−
スプレ−トの流路口への接着剤の流れ込みがない状態で
接合可能となる。さらにノズルプレ−ト基材と接着剤を
同時にエキシマレ−ザ−加工することで、ノズル内に接
着剤が流入することなく、真円性の高いノズル形状が得
られる。 (2)ノズルプレ−ト材を複数の機能を有する多層膜に
することで機能維持や信頼性の向上が可能となる。[Effect] As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. (1) A base adhesive is applied to the nozzle plate base material in advance so as to be in a semi-cured state, and the base plate is joined to the base plate.
It becomes possible to join without the adhesive flowing into the flow path opening of the plate. Further, the nozzle plate base material and the adhesive are simultaneously subjected to the excimer laser processing, so that the nozzle shape having a high circularity can be obtained without the adhesive flowing into the nozzle. (2) It is possible to maintain the function and improve the reliability by forming the nozzle plate material into a multilayer film having a plurality of functions.
【図1】 本発明によるインクジェットヘッドのノズル
作成方法の一実施例を説明するための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an embodiment of a method for forming a nozzle of an inkjet head according to the present invention.
【図2】 本発明のノズルプレ−トの構成例を示す図で
ある。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a nozzle plate of the present invention.
【図3】 従来ノズル作成方法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional nozzle creation method.
1…ベ−スプレ−ト、2…フィルム、3…接着剤、4…
流路板、5…流路、6…ノズル。1 ... Base plate, 2 ... Film, 3 ... Adhesive, 4 ...
Flow path plate, 5 ... Flow path, 6 ... Nozzle.
Claims (2)
し、該接着剤を半硬化状態にさせておき、前記ノズルプ
レ−トをベ−スプレイトに接合後、エキシマレ−ザによ
って前記ノズルプレ−トと接着剤の両方を同時に穴加工
することを特徴とするインクジェットヘッドのノズル作
成方法。1. A nozzle plate is coated with an adhesive agent on one side thereof, the adhesive agent is left in a semi-cured state, the nozzle plate is joined to a base plate, and the nozzle plate is then cut by an excimer laser. A method for making a nozzle for an inkjet head, which comprises simultaneously making holes in both the adhesive and the adhesive.
層、耐透湿層、親水層の少なくとも2つ以上の層から成
ることを特徴とする請求項1記載のインクジェトヘッド
のノズル作成方法。2. The method for producing a nozzle for an inkjet head according to claim 1, wherein the nozzle plate is composed of at least two layers of an adhesive layer, a water resistant layer, a moisture proof layer and a hydrophilic layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160168A JPH05330062A (en) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Method for producing nozzle of ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160168A JPH05330062A (en) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Method for producing nozzle of ink jet head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330062A true JPH05330062A (en) | 1993-12-14 |
Family
ID=15709327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160168A Pending JPH05330062A (en) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | Method for producing nozzle of ink jet head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05330062A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001003933A1 (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-18 | Marconi Data Systems Inc. | A droplet generator for a continuous stream ink jet print head |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP4160168A patent/JPH05330062A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001003933A1 (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-18 | Marconi Data Systems Inc. | A droplet generator for a continuous stream ink jet print head |
| US6637871B1 (en) | 1999-07-14 | 2003-10-28 | Videojet Technologies, Inc. | Droplet generator for a continuous stream ink jet print head |
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