JP2709084B2 - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドの製造方法

Info

Publication number
JP2709084B2
JP2709084B2 JP63180312A JP18031288A JP2709084B2 JP 2709084 B2 JP2709084 B2 JP 2709084B2 JP 63180312 A JP63180312 A JP 63180312A JP 18031288 A JP18031288 A JP 18031288A JP 2709084 B2 JP2709084 B2 JP 2709084B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
recording head
orifice
ink jet
jet recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63180312A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02153744A (ja
Inventor
和明 益田
昭男 斎藤
俊雄 樫野
隆 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP63180312A priority Critical patent/JP2709084B2/ja
Priority to US07/512,606 priority patent/US5017946A/en
Publication of JPH02153744A publication Critical patent/JPH02153744A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2709084B2 publication Critical patent/JP2709084B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1606Coating the nozzle area or the ink chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オリフィス周縁部に撥水処理がなされたイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
〔従来の技術〕
従来より、記録ヘッドのオリフィス(吐出口)から記
録液(インク)を吐出することにより記録を行なうイン
クジェット記録装置が、低騒音、高速記録などの点で優
れた記録装置として知られている。
第2図は、通常のインクジェット記録ヘッドの構成を
例示する展開斜視図である。
この記録ヘッドにおいては、ガラスやセラミックスな
どで形成された基板11の上に、吐出圧発生素子12が設置
され、感光性樹脂硬化膜13をフォトリソグラフィー法で
パターニングすることにより、吐出圧発生素子12に対応
する液流路15およびオリフィス14、更には液室16が形成
されている。その感光性樹脂硬化膜13の上には、例えば
ガラス、セラミックス、金属などで形成された天板17
が、接着剤19により積層固着されている。また、その天
板17には記録液供給口18が形成されている。
このような構成の記録ヘッドにおいて、オリフィス14
を囲む基板11、感光性樹脂硬化膜13および天板17のの表
面の物理的性質(物理特性)は、オリフィス14から記録
液を常時安定して吐出させる上で、極めて重要である。
すなわち、オリフィス14の外廻り表面部(オリフィス周
縁部)に記録液が廻り込んで、その一部にでも液溜りが
生じると、流路15の記録液がオリフィス14から吐出され
る際に、その飛翔方向が正規の所定方向から離脱するよ
うになり、更には、液溜りの状態の不安定さから、吐出
される毎にその飛翔方向が乱れるという不都合が生じ、
そのため安定した液吐出が行なえずに良好な記録が行な
えなくなる。
また、更に、オリフィス14の外廻り表面部全体が記録
液の膜で覆われると、いわゆるスプラッシュ現象が生じ
て記録液の散乱が起り、安定した記録が行なえなくな
る。また、オリフィスの外廻り表面部を覆う液溜りが大
きくなると、記録ヘッドの液吐出が不能状態に陥ること
すらある。
また、第2図に示したような通常の記録ヘッドでは、
オリフィスをとり囲む部材として、例えば、シリコン
(基板1)、ガラス(天板17)、樹脂(感光性樹脂硬化
膜13)のように異なる材料が使用される場合が多い。そ
して記録液は、オリフィス周縁部において、それら三種
の中で最も漏れ易い材質の部分から漏れる。通常のイン
ク(記録液)に対しては、上述の三種の材料のうちガラ
スが一番インクとの間の界面張力が低いので、その部分
からインクは漏れる。そのガラス部分は、ヘッドの製造
上や性能上好ましいので通常使用されている材料であ
り、インクが漏れを防ぐ目的で別の材料を使用すること
は製造上、性能上、コスト上望ましくない。
以上説明したように、従来の記録ヘッドにおいては、
オリフィスの周縁部に記録液の液溜りが生じると、安定
な吐出が行なえなくなる。しかも、この傾向はノズル密
度を上げて、高精細な記録を行なう場合や、高周波数で
駆動する、すなわち高速記録を狙う場合に、非常に顕著
に表れるので、記録ヘッドの性能を向上させる上で大き
な問題となっている。
そこで、第1図に示すように、少なくともオリフィス
14の周縁部に、いわゆる撥水処理を施すことにより、イ
ンクを弾く撥水処理層20を形成し、上述の問題を解決せ
んとする提案が、従来より数多く公開されている。この
撥水処理に用いる撥水処理剤として、例えばシリコンオ
イルなどの種々のものが挙げられている。
〔発明が解決しようとする課題〕
インクジェット記録ヘッドに形成する撥水処理層20
は、単に撥水性のみが良好であるだけでなく、通常のイ
ンクジェット記録を行なう際における撥水処理層の耐久
性の点についても十分でなければ実用的でない。以下、
その耐久性について述べる。
インクジェット記録法を実施する場合には、たとえオ
リフィス周縁部に撥水処理が施されていても、オリフィ
ス周縁部は常に記録液と接しているので、ポリウレタン
フォーム等の吸収体でオリフィス面を拭き、付着したイ
ンクを吸い取るという回復操作が為されるのが通常であ
る。したがって、撥水処理層は、吸収体によりこすられ
ても剥離しない程度の密着性や層が破壊しない程度の耐
摩耗性等が必要とされる。これらの耐久性が不十分であ
ると、初期はともかく、ヘッドを使用しているうちに撥
水処理層が徐々に剥離したり、抜け落たりして撥水効果
を示さなくなり、安定な吐出印字ができなくなってしま
う。
このようなインクジェット記録ヘッドに必要とされる
耐久性において、従来の撥水処理剤にて形成した撥水処
理層では十分ではない場合が有った。
更には、第2図に示したインクジェットヘッドのよう
に、オリフィスをとり囲む部材が複数の異なる材質から
成っている場合には、そのどの材質とも密着が良い撥水
処理層を形成しなければならない。従来の撥水処理剤に
て形成した撥水処理層は、特に、この点において不十分
である場合が有った。
本件出願人は、そのような課題を解決する撥水処理剤
を先に出願した。その出願明細書には、実質的に水不溶
性で有機溶剤可溶性の平均分子量2,000以上のフッ素系
重合体および分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル
基を有する多官能性モノマーまたは多官能性オリゴマー
を含む紫外線重合硬化性組成物により撥水処理層が形成
されたインクジェット記録ヘッドが記載されている。
例えば前記ヘッド(基板11がシリコン、天板17がガラ
ス、樹脂硬化膜13)の撥水処理層を、上記の組成物によ
り形成すれば、従来の撥水処理剤を用いた場合よりも耐
久性が向上した撥水処理層が得られる。
しかしながら、上記の組成物は、感光性樹脂硬化膜の
部分に対しては特に優れた密着性を示すのであるが、ガ
ラスおよびシリコンなどの無機材料部分に対しては、密
着性の点でまだ十分とはいえず、より長期間使用すると
剥離してきて、撥水効果が低下してしまう場合もあっ
た。
本発明は、そのような課題を解決するために成された
ものであり、その目的は、撥水性および耐久性に優れた
撥水処理層を有するインクジェット記録ヘッドの製造方
法を提供することにあり、特に本願出人が先に出願した
前記明細書に記載の発明について、更に無機材料に対す
る撥水処理層の密着性を改善したインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、少なくともオリフィス周縁部に撥水処理が
なされたインクジェット記録ヘッドの製造方法におい
て、 前記オリフィス周縁部をUV/O3処理する工程と、 UV/O3処理されたオリフィス周縁部にシランカップリ
ング剤を塗布する工程と、 シランカップリング剤の塗布面に撥水処理層を形成す
る工程と、 を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド
の製造方法である。
本発明においては、オリフィス周縁部にUV/O3処理を
施した後に、シランカップリング剤を少なくともオリフ
ィス周縁部に塗布し、無機材料とシランカップリング剤
とをまず結合させ、その塗布面に上記の紫外線重合硬化
性組成物による撥水処理を行なうので、例えばガラスや
シリコン等をヘッドの構成部材として使用した場合であ
っても、撥水処理層の耐久性は十分であり、それ故に安
定な吐出印字ができる記録ヘッドである。
なお、ここでいう撥水処理層とは、本発明における撥
水処理がなされた部分の表面の硬化物が形成された部位
をいい、層状ではない場合、例えばその硬化物が均一ま
たは不均一に点在している場合などをも含む。
本発明における撥水処理に用いるシランカップリング
剤には、オリフィス周縁部を構成する材質と良好に結合
し、かつ撥水処理層とも良好に結合するようなもの、つ
まりオリフィスを構成する材質と撥水処理層との密着性
を十分に補助できるようなものであれば特に限定されな
いが、例えばアクリル系シランカップリング剤としてA
−174(商品名、日本ユニカー製)、メルカプト系シラ
ンカップリング剤としてA−189(商品名、日本ユニカ
ー製)などを好適な例として挙げることができる。
本発明における撥水処理に用いる撥水処理剤として
は、上述したフッ素重合体やモノマーなどを含む組成物
であれば特に限定されないが、先に述べたようなインク
ジェット記録ヘッドのオリフィス周縁部に必要な撥水性
等について優れた撥水処理層を容易に形成できるものが
望ましく、例えば、光ラジカル重合型樹脂組成物DEFENS
A7702(大日本インキ化学工業、商品名)などを好適な
例として挙げることができる。
〔実施例〕
以下、実施例により、本発明を詳細に説明する。
実施例1 まず、第2図に示すように、シリコン製の基板11上に
発熱素子(吐出圧発生素子)12を設けた。なお、第2図
には図示していないが、この発熱素子12の両端には、こ
の発熱素子へ信号を送るための導体配線がなされてい
る。次に、この基板11の上に感光性のドラムフィルム13
(東京応化製、オーディル)をラミネートした後、周知
のフォトリソグラフィーの加工法で、オリフィス14、流
路15および液室16を形成した。更に、ガラス製の天板17
に記録液の供給口18を開口したものを、接着剤19を介し
て感光性樹脂硬化膜13上に積層して接着した。
以上のようにして構成したインクジェット記録ヘッド
を、UV/O3洗浄槽に入れ、オリフィス14を含む面を洗浄
した。
次いで、アクリル系シランカップリング剤であるA−
174(日本ユニカー、商品名)をエタノールに溶かして
2重量%溶液とした。この溶液をオリフィス14を含む面
にハケ塗りし、80℃、10分間加熱した。
次いで、流路15内へ蒸留水を充填し、撥水処理剤とし
ての光ラジカル重合型樹脂組成物DEFENSA7702(大日本
インキ化学工業、商品名)をフレオンTF(ダイキン
(株)製、ダイフロンS−3)で100倍に希釈した溶液
の中に浸漬し、引き上げ、風乾させた。その後、10J/cm
2のUV光を照射し、樹脂組成物を硬化させて、第1図に
示すような本発明のインクジェット記録ヘッドを完成し
た。
実施例2 アクリル系シランカップリング剤溶液の代わりに、メ
ルカプト系シランカップリング剤A−189(日本ユニカ
ー、商品名)をエタノールに溶かした2重量%溶液を使
用した以外は、実施例1と同様にして本発明のインクジ
ェット記録ヘッドを作製した。
比較例1 シランカップリング剤処理を行なわなかった以外は実
施例1と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作製し
た。
耐久性の評価: 実施例1、2および比較例1において作製したインク
ジェット記録ヘッドについて以下のようにして摩耗耐久
試験を行なった。
第3図(a)および(b)は、その摩耗耐久試験の概
要を示す斜視図および平面図である。
この図に示すように、シリコンゴム板21が部材22によ
り保持されており、回転軸23を中心として部材22が回転
することにより、シリコンゴム板21が約10g/cm2の圧力
でインクジェット記録ヘッド1の撥水処理層20が摺擦さ
れる。また、その摺擦を実使用状態に近い状態となるよ
うに、インク滴下装置24からインク滴25を摺擦部分に滴
下できるようになっている。
この装置を用い、インクの滴下速度を1滴/秒として
耐久性試験を、1,000回〜2万回行なった。その際に、
1,000回、5,000回、1万回、2万回後にそれぞれヘッド
を取り外し、印字させて、その状態を観察した。その結
果を、表−1に示す。なお、表−1に示す各マークは、
得られた印字の状態を示すものであり、○は印字の状態
が良好であることを示し、△は印字の状態が普通である
ことを示し、×は印字の状態が悪いことを示す。その印
字の状態の良悪の判断は、ドット着弾点のズレ量を測定
することと、目視による官能検査の双方にて行なった。
表−1に示す結果から明らかなように、比較例1の記
録ヘッドは、5,000回摺擦すると印字の状態が悪くなっ
てしまう。これは、撥水処理層が剥離してしまうことが
原因である。それと比較して実施例1および2のヘッド
は、2万回まで摺擦しても印字の状態は良好または普通
である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法によれば、オリフィス周縁部に撥水性お
よび耐久性に優れた撥水処理部が形成されるので、常時
安定した吐出印字ができ、良好な印字が得られるインク
ジェット記録ヘッドを製造できる。
また、その撥水処理層は、無機材料に対する密着性に
も優れており、それ故に無機材料をオリフィスの構成材
料の一つとして使用する記録ヘッドとして用いるに特に
有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、インクジェット記録ヘッドの外観を例示する
斜視図、第2図はインクジェット記録ヘッドの構成を例
示する展開斜視図、第3図(a)および(b)は、本実
施例および比較例のインクジェット記録ヘッドについて
行なった耐久性試験の概要を示す斜視図および平面図で
ある。 1……インクジェット記録ヘッド 11……基板、12……吐出圧発生素子 13……感光性樹脂硬化膜、14……オリフィス 15……流路、16……液室 17……天板、19……接着剤 20……撥水処理層、21……シリコンゴム板 22……保持部材、23……回転軸 24……インク滴下装置、25……インク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 隆 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 (56)参考文献 特開 昭61−291148(JP,A) 特開 昭61−249765(JP,A) 特開 昭61−243850(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくともオリフィス周縁部に撥水処理が
    なされたインクジェット記録ヘッドの製造方法におい
    て、 前記オリフィス周縁部をUV/O3処理する工程と、 UV/O3処理されたオリフィス周縁部にシランカップリン
    グ剤を塗布する工程と、 シランカップリング剤の塗布面に撥水処理層を形成する
    工程と、 を有す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。
  2. 【請求項2】前記撥水処理層は、水不溶性で有機溶剤可
    溶性の平均分子量2000以上のフッ素系重合体および分子
    中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能
    性モノマーおよび/または多官能性オリゴマーを含む組
    成物を重合硬化させたものである特許請求の範囲第1項
    に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  3. 【請求項3】前記オリフィス周縁部が複数の異なる材料
    で構成されている特許請求の範囲第1項に記載のインク
    ジェット記録ヘッドの製造方法。
JP63180312A 1988-07-21 1988-07-21 インクジェット記録ヘッドの製造方法 Expired - Lifetime JP2709084B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63180312A JP2709084B2 (ja) 1988-07-21 1988-07-21 インクジェット記録ヘッドの製造方法
US07/512,606 US5017946A (en) 1988-07-21 1990-04-24 Ink jet recording head having surface treatment layer and recording equipment having the head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63180312A JP2709084B2 (ja) 1988-07-21 1988-07-21 インクジェット記録ヘッドの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02153744A JPH02153744A (ja) 1990-06-13
JP2709084B2 true JP2709084B2 (ja) 1998-02-04

Family

ID=16081012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63180312A Expired - Lifetime JP2709084B2 (ja) 1988-07-21 1988-07-21 インクジェット記録ヘッドの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2709084B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE171896T1 (de) * 1990-07-21 1998-10-15 Canon Kk Herstellungsverfahren eines tintenstrahlaufzeichnungskopfes und tintenstrahlaufzeichnungskopf
DE69221645T2 (de) * 1991-01-18 1998-01-02 Canon Kk Verfahren zur Herstellung eines Farbstrahlaufzeichnungskopfes
DE4229433C2 (de) * 1992-09-03 1996-12-05 Eastman Kodak Co Verfahren zur Hydrophobierung der Stirnflächen von Tintendruckköpfen
JP4087085B2 (ja) 2001-07-06 2008-05-14 株式会社日立製作所 インクジェットヘッド

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0751694B2 (ja) * 1985-04-22 1995-06-05 大日本インキ化学工業株式会社 被覆膜形成組成物
JPS61249765A (ja) * 1985-04-27 1986-11-06 Canon Inc 液体噴射記録ヘツドの製造方法
JPH0643132B2 (ja) * 1985-06-19 1994-06-08 株式会社リコー インクジエツトヘツドの帯電防止処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02153744A (ja) 1990-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2975190B2 (ja) インクジェット記録ヘッド
JPH1053639A (ja) 溶剤易溶性のフッ素含有エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた表面処理方法
WO2006006682A1 (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法、画像形成装置、液体吐出ヘッドのノズル部材、撥インク膜形成方法、液体吐出ヘッド、カートリッジ、及び液体吐出記録装置
US6291545B2 (en) Fluorine-containing epoxy resin composition readily soluble in solvent
EP0612621B1 (en) Improved liquid jet printing head, and liquid jet printing apparatus provided with liquid jet printing head
US5017946A (en) Ink jet recording head having surface treatment layer and recording equipment having the head
JP2709084B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
US5581285A (en) Ink jet recording head with discharge opening surface treatment
JP3178115B2 (ja) インクジェット記録ヘッドおよびその撥水処理方法
JP2791228B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットヘッド
JP2000006423A (ja) インクジェット記録用ヘッドの製造方法
JPH0230540A (ja) インクジェット記録ヘッド
JP2012106512A (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JPH08244234A (ja) インクジェット記録ヘッド、及び同表面処理方法
JP3399052B2 (ja) インクジェットヘッド及びその製造方法
JPH06191033A (ja) インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
JPH06344560A (ja) インクジェット記録ヘッドの表面処理方法
JPH0353942A (ja) 記録装置
JPH11335440A (ja) 含フッ素エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた表面改質方法、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置
JPH0248953A (ja) インクジェット記録ヘッドおよびその表面処理方法
JP3700911B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JPH08244233A (ja) インクジェット記録ヘッドの表面処理方法
JPH06155748A (ja) 液体噴射プリントヘッドおよび該液体噴射プリントヘッドを備えた液体噴射プリンティング装置
JPH08238775A (ja) インクジェット記録ヘッドの表面処理方法
JP2887816B2 (ja) インクジェット記録ヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071017

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081017

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081017

Year of fee payment: 11