JPH10323979A - インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットプリンタ - Google Patents
インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットプリンタInfo
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Abstract
インク吐出面の撥水撥油性能が低下せず、印字乱れなど
のトラブルの発生しにくい優れたインクジェットヘッド
を提供する。 【解決手段】 (a)ノズルを有する基材のインク吐出
側の面に、撥水撥油物質と化学結合可能でありかつイン
ク難溶性を有する中間膜を形成する工程と、(b)前記
中間膜の表面へ、化学結合が可能な部位を有する撥水撥
油物質を反応結合させる工程と、をこの順序で行って、
インクジェットヘッドを製造するようにした。
Description
撥油特性を持続するインクジェットヘッドの製造方法及
びインクジェットプリンタに関する。
構成材料としては、ガラス、金属、シリコンなどの材料
が通常用いられている。これらの材料は、インクジェッ
トプリンタで通常用いられているインクに濡れ易く、そ
のためインク吐出面へのインクの付着を招きやすくな
る。その結果、吐出されるインク滴の直進性が損なわ
れ、印字乱れなどのトラブルを発生しやすくなるという
問題点がある。この問題点を解決するための技術とし
て、特開平6−143586号公報は、インクジェット
ヘッドのインク吐出面の撥水撥油化処理を行う技術を開
示している(第2欄39行目から第3欄21行目)。こ
の技術によれば、珪素又は酸化珪素からなるインク吐出
面に撥水撥油物質であるフルオロアルキルシラン系化合
物を真空蒸着により付着させて、インク吐出面へのイン
クの付着の防止を図ることができる。
術は、次のような理由によって、インクジェットヘッド
の長期使用によりインク吐出面の撥水撥油性能が低下す
るという問題点がある。
定に分散させるため、人体に影響しない範囲で弱アルカ
リ性に調整されている。珪素または酸化珪素がインク吐
出面の構成材料の場合、撥水撥油物質を浸透した弱アル
カリ性インクが、珪素または酸化珪素を溶解し、撥水撥
油物質がインク吐出面より脱落するため、インクジェッ
トヘッドの長期使用によりインク吐出面の撥水撥油性能
が低下する。
樹脂またはそれらの混成材料の場合、撥水撥油物質であ
るフルオロアルキルシラン系化合物との密着性が悪いた
め、インクジェットヘッドの長期使用によりインク吐出
面の撥水撥油性能が低下する。
あり、インクジェットヘッドの長期使用によってもイン
ク吐出面の撥水撥油性能が低下せず、印字乱れなどのト
ラブルの発生しにくい優れたインクジェットヘッド及び
そのようなインクジェットヘッドを備えた優れたインク
ジェットプリンタを提供することを目的としている。
トヘッドの製造方法は、(a)ノズルを有する基材のイ
ンク吐出側の面に、撥水撥油物質と化学結合可能であり
かつインク難溶性を有する中間膜を形成する工程と、
(b)前記中間膜の表面へ、化学結合が可能な部位を有
する撥水撥油物質を反応結合させる工程と、をこの順序
で有することを特徴とする。
法は、(a)ノズルを有する基材のインク吐出側の面
に、チタン膜を形成する工程と、(b)前記チタン膜の
表面へ、水酸基と反応可能な部位を有する撥水撥油物質
を反応結合させる工程と、をこの順序で有することを特
徴とする。
法は、(a)ノズルを有する基材のインク吐出側の面
に、酸化チタン膜を形成する工程と、(b)前記酸化チ
タン膜の表面へ、水酸基と反応可能な部位を有する撥水
撥油物質を反応結合させる工程と、をこの順序で有する
ことを特徴とする。
法は、(a)ノズルを有する基材のインク吐出側の面
に、インジウム・錫酸化物膜を形成する工程と、(b)
前記インジウム・錫酸化物膜の表面へ、水酸基と反応可
能な部位を有する撥水撥油物質を反応結合させる工程
と、をこの順序で有することを特徴とする。
にまずチタン、酸化チタン、インジウム・錫酸化物(I
TO)などのインク難溶性を有する中間膜を形成し、そ
の後この中間膜の表面へ撥水撥油物質を反応結合させる
ため、次の2つの理由によって、インク吐出面の撥水撥
油性能が低下しない。
錫酸化物は、強酸を除く酸またはアルカリ性の環境で腐
食しにくい物質である。また大気環境下のチタンは、そ
の表面に不動体膜(酸化膜)が被覆されているため、酸
やアルカリに対して腐食しにくい。従って珪素または酸
化珪素からなるインク吐出面にチタン、酸化チタンまた
はインジウム・錫酸化物を形成した場合、その上に形成
された撥水撥油物質が脱落することなく、撥水撥油性が
長期間維持される。
ジウム・錫酸化物は、インク吐出面材料である珪素、酸
化珪素またはステンレスとの密着性が強いため、長期間
放置した場合でも、インク吐出面材料より脱落すること
がない。さらに酸化チタンまたはインジウム・錫酸化化
合物は、表面に水酸基を有するため、フルオロアルキル
シラン系化合物との密着性が良く、撥水撥油性能が長期
間維持される。
よび蒸着法があり、インジウム・錫酸化物の製造方法に
は、スパッタ、蒸着およびCVD法がある。また酸化チ
タンの製造方法には、チタンをスパッタまたは蒸着によ
って形成した後大気中で自然酸化膜を被覆する方法、チ
タンを陽極酸化または熱酸化する方法、または酸化チタ
ンをスパッタ、蒸着またはCVDで形成する方法があ
る。
ジェットヘッドの製造方法においては、このインクジェ
ットヘッドがフェースイジェクト構造を有している場合
(請求項5)でも、エッジイジェクト構造を有している
場合(請求項6)でも、同様に効果がある。
方法の違いによりノズルプレートと呼ばれる一種類の材
料を使ったフェースイジェクト構造と、インクの通過す
る一または二種類以上の材料で構成された端面を利用し
たエッジイジェクト構造があるが、本発明は上記の通
り、インク吐出面の構成材料に依らず密着性が高く、撥
水撥油物質と化学結合するため、いずれのタイプのヘッ
ドにおいても、耐久性の優れたインクジェット記録装置
を製造することができるのである。
求項5又は6に記載のインクジェットヘッドの製造方法
により製造されたインクジェットヘッドを備えたことを
特徴とする。
タは、長期使用によってもインク吐出面の撥水撥油性能
が低下せず、印字乱れなどのトラブルの発生がない。
施例及び各比較例のインクジェットヘッドの斜視図であ
る。インクジェットヘッドは、インクの供給部3とPZ
Tなどの振動によりインクを吐出する圧力室4とインク
が通過する流路5を形成した第一プレート1と、流路5
と垂直方向にノズル穴6を形成したノズルプレートと呼
ばれるノズルプレート2を接合した構造である。そして
本実施形態のチタン膜、酸化チタン膜ないしインジウム
・錫酸化膜及び撥水撥油膜は、このノズルプレート2の
表面へ形成する。以下実施例により本発明の効果を詳細
に説明する。
程断面図である。実施例1においては、珪素製のノズル
プレートへチタン及び撥水撥油物質を形成した。図2に
沿って実施例1を説明する。
1表面へ(図2(a))、スパッタ法でチタン膜13を
約1000オングストローム形成し、大気環境に放置し
て、チタン膜13の表面に自然酸化膜14を被覆した
(図2(b))。続いて、フルオロアルキルシラン系の
撥水撥油物質15を真空蒸着法によって、自然酸化膜1
4上へ形成した(図2(c))。
合し、インクジェットヘッドを完成させた。
程断面図である。実施例2においては、ステンレス製の
ノズルプレートへ撥水撥油物質を形成した。図3に沿っ
て実施例2を説明する。
製基板21へ(図3(a))、スパッタ法でチタン膜2
3を約2000オングストローム形成し、大気環境に放
置して自然酸化膜24をチタン膜23表面に被覆した
(図3(b))。続いて、フルオロアルキルシラン系の
撥水撥油物質25を真空蒸着法によって自然酸化膜24
上へ形成した(図3(c))。
合し、インクジェットヘッドを完成させた。
程断面図である。実施例3においては、ステンレス製の
ノズルプレートへ撥水撥油物質を形成した。図4に沿っ
て実施例3を説明する。
製基板31へ(図4(a))、スパッタ法でチタン膜3
3を約2000オングストローム形成した(図4
(b))。このステンレス製基板31を次の組成の電解
液に浸せきし、10Vでチタン膜を陽極電解して、陽極
酸化膜34を形成した。
を真空蒸着法によって陽極酸化膜34上へ形成した(図
4(c))。
を接合し、インクジェットヘッドを完成させた。
00度のオーブンで大気中で酸化した以外、実施例3と
同様の方法でインクジェット記録ヘッドを製造した。
程断面図である。実施例5においては、珪素製のノズル
プレートへ酸化チタン膜及び撥水撥油物質を形成した。
図5に沿って実施例5を説明する。
1(図5(a))表面へ、スパッタ法で酸化チタン膜4
3を約1000オングストローム形成した(図5
(b))。続いて、フルオロアルキルシラン系の撥水撥
油物質44を真空蒸着法によって、酸化チタン膜43上
へ形成した(図5(c))。
合し、インクジェットヘッドを完成させた。
程断面図である。実施例6においては、珪素表面へ酸化
膜を形成したノズルプレートへインジウム・錫酸化物及
び撥水撥油物質を形成した。図6に沿って実施例6を説
明する。
1表面へ、珪素酸化膜55を形成し(図6(a))、ス
パッタ法でインジウム・錫酸化膜53を約1000オン
グストローム形成した(図6(b))。続いて、フルオ
ロアルキルシラン系の撥水撥油物質54を真空蒸着法に
よって、インジウム・錫酸化膜53上へ形成した(図6
(c))。
合し、インクジェットヘッドを完成させた。
程断面図である。比較例1においては、珪素製のノズル
プレートへ撥水撥油物質を形成した。図7に沿って比較
例1を説明する。
1を、アルカリ溶剤を使い超音波洗浄した(図7
(a))。そして真空蒸着法によって、珪素基板61の
上へフルオロアルキルシラン系の撥水撥油物質63を形
成した(図7(b))。
合し、インクジェットヘッドを完成させた。
料をステンレスに変更した以外、比較例1と同様の方法
によって、インクジェット記録ヘッドを製造した。
例1及び比較例2のインクジェットヘッドについて、摂
氏70度の15日及び30日のインク浸漬試験を実施し
た。
出面は、水の接触角が120度で、インクジェットヘッ
ドの印字品質(インク吐出の直進性観察)は良好であっ
た。
び印字品質を判定した結果である。
ジェットヘッドの撥水撥油性及び印字品質が、摂氏70
度の15日浸漬条件で、良好であった。中でもインジウ
ム・錫酸化物を用いた実施例6の試料の耐久品質が、非
常に優れていた。しかし、比較例1及び2のインクジェ
ットヘッドは、構成材料が溶解したため、撥水撥油性及
び印字品質が悪化した。
では、実施例3、4及び6のインクジェット記録ヘッド
の水に対する接触角が高かった。ただし印字品質は、実
施例1乃至6のインクジェット記録ヘッドすべて良好で
あった。
記したものであり、他の撥水撥油剤を用いた場合でも、
同様の効果を発揮した。
系材料やステンレスに限定されず、他の金属材料、ガラ
スまたはポリサルフォン等の有機高分子材料でも、本発
明と同様の効果が実現された。
ンジウム・錫酸化物膜厚などの製造条件が本実施例の範
囲以外の場合であっても、本実施例と同様の効果があっ
た。
に限らず、その材料の基に水酸基と化学反応可能な材料
であればよい。
ッドについて説明したが、エッジイジェクトヘッドにお
いても、チタン、酸化チタンまたはインジウム・錫酸化
物と基材との密着性が良好なため、優れた耐久性を発揮
した。
出面が、ノズル穴を加工したインク吐出面の構成材料へ
チタン、酸化チタンまたはインジウム・錫酸化物を形成
した構造であるため、撥水撥油物質の耐久性能を向上さ
せる効果を有した。
ドの斜視図。
Claims (7)
- 【請求項1】(a)ノズルを有する基材のインク吐出側
の面に、撥水撥油物質と化学結合可能でありかつインク
難溶性を有する中間膜を形成する工程と、 (b)前記中間膜の表面へ、化学結合が可能な部位を有
する撥水撥油物質を反応結合させる工程と、をこの順序
で有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造
方法。 - 【請求項2】(a)ノズルを有する基材のインク吐出側
の面に、チタン膜を形成する工程と、 (b)前記チタン膜の表面へ、水酸基と反応可能な部位
を有する撥水撥油物質を反応結合させる工程と、をこの
順序で有することを特徴とするインクジェットヘッドの
製造方法。 - 【請求項3】(a)ノズルを有する基材のインク吐出側
の面に、酸化チタン膜を形成する工程と、 (b)前記酸化チタン膜の表面へ、水酸基と反応可能な
部位を有する撥水撥油物質を反応結合させる工程と、を
この順序で有することを特徴とするインクジェットヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項4】(a)ノズルを有する基材のインク吐出側
の面に、インジウム・錫酸化物膜を形成する工程と、 (b)前記インジウム・錫酸化物膜の表面へ、水酸基と
反応可能な部位を有する撥水撥油物質を反応結合させる
工程と、をこの順序で有することを特徴とするインクジ
ェットヘッドの製造方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドの製造方法において、 このインクジェットヘッドがフェースイジェクト構造を
有していることを特徴とするインクジェットヘッドの製
造方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドの製造方法において、 このインクジェットヘッドが、エッジイジェクト構造を
有していることを特徴とするインクジェットヘッドの製
造方法。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドの製造方法によって製造されたインク
ジェットヘッドを備えたことを特徴とするインクジェッ
トプリンタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7103198A JPH10323979A (ja) | 1997-03-27 | 1998-03-19 | インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7624397 | 1997-03-27 | ||
JP9-76243 | 1997-03-27 | ||
JP7103198A JPH10323979A (ja) | 1997-03-27 | 1998-03-19 | インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットプリンタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10323979A true JPH10323979A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=26412144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7103198A Withdrawn JPH10323979A (ja) | 1997-03-27 | 1998-03-19 | インクジェットヘッドの製造方法及びインクジェットプリンタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10323979A (ja) |
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1998
- 1998-03-19 JP JP7103198A patent/JPH10323979A/ja not_active Withdrawn
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