JPH10323984A - Ink jet nozzle head - Google Patents
Ink jet nozzle headInfo
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- JPH10323984A JPH10323984A JP9151550A JP15155097A JPH10323984A JP H10323984 A JPH10323984 A JP H10323984A JP 9151550 A JP9151550 A JP 9151550A JP 15155097 A JP15155097 A JP 15155097A JP H10323984 A JPH10323984 A JP H10323984A
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- silane coupling
- fluorine
- coupling agent
- based silane
- ink jet
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット用
ノズルヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet nozzle head.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来、基板の表面をシランカップリング剤
で処理したり、有機基板の場合は表面をカップリング剤
により表面処理をした後、該基板上にフッ素系重合体を
成膜またはオリゴマーを重合成膜することで撥水効果を
向上する方法が知られている（特開平２−１５３７４
４、特開平７−８９０７７）。ただ、前記重合成膜は厚
く成形され、接合強度の点で問題があり、剥離や傷によ
る膜剥がれ、また、ノズル表面のインクをワイピング除
去するサブシステム上のメンテナンス工程で膜の劣化
（撥水性の劣化）、剥離、キズの発生、摩耗があった。
また、インクジェット用ノズルヘッドをフッ素系高分子
をコーティングしたり、Ｎｉ−フッ素系高分子の共析メ
ッキする方法で撥水効果を付与する方法も知られている
（特開平７−２２８８０８）。2. Description of the Related Art Conventionally, the surface of a substrate is treated with a silane coupling agent, or in the case of an organic substrate, the surface is treated with a coupling agent, and then a fluoropolymer is formed on the substrate or an oligomer is formed. There is known a method of improving the water repellent effect by forming a polymer film (Japanese Patent Laid-Open No. 15374/1990).
4, JP-A-7-89077). However, the above-mentioned polymerized film is formed to be thick, and there is a problem in terms of bonding strength. The film is peeled off due to peeling or scratching, and the film is deteriorated (water repellency) in a maintenance process on a subsystem for wiping and removing ink on the nozzle surface. Degradation), peeling, scratches, and wear.
There is also known a method of applying a water-repellent effect by coating an ink jet nozzle head with a fluorine-based polymer or by eutectoid plating a Ni-fluorine-based polymer (Japanese Patent Laid-Open No. 7-228808).
【０００３】[0003]
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、耐摩耗
性、長期信頼性および接合力が向上したインクジェット
用ノズルヘッドを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet nozzle head having improved abrasion resistance, long-term reliability and bonding strength.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、ノズル
面がフッ素系シランカップリング剤で処理されたインク
ジェット用ノズルヘッドにある。本発明においては、イ
ンクジェット用ノズル表面にフッ素系シランカップリン
グ剤を用いることにより、直接塗布、硬化反応させ成膜
することができるので、従来技術に比べて工程が短縮で
き、かつインクジェット用ノズルヘッドの耐摩耗性、長
期信頼性および接合力を向上させることができた。A feature of the present invention resides in an ink jet nozzle head whose nozzle surface is treated with a fluorine-based silane coupling agent. In the present invention, the use of a fluorinated silane coupling agent on the surface of the inkjet nozzle enables direct application and curing reaction to form a film, so that the process can be shortened compared to the prior art, and the inkjet nozzle head Was able to improve the wear resistance, long-term reliability and bonding strength.
【０００５】フッ素系シランカップリング剤としては、
芳香族環を有するフッ素系シランカップリング剤が、イ
ンクに対し撥水性および撥油性の両方が良好であるので
好ましい。また、該芳香族環を有するフッ素系シランカ
ップリング剤は、芳香族環自体にフッ素炭素鎖を導入す
ると、撥水、潤滑、離型等の性質が向上し、さらに撥油
性も発現するため、インク成分が付着し難く、汚れ難い
インクジェット用ノズルヘッドを提供することができ
た。[0005] As a fluorine-based silane coupling agent,
A fluorinated silane coupling agent having an aromatic ring is preferred because it has both good water repellency and good oil repellency to the ink. In addition, the fluorine-containing silane coupling agent having an aromatic ring, when a fluorine carbon chain is introduced into the aromatic ring itself, water repellency, lubrication, properties such as mold release are improved, and oil repellency is further exhibited. It was possible to provide an inkjet nozzle head to which an ink component is hardly attached and which is hardly stained.
【０００６】前記フッ素炭素鎖を芳香族環に導入させた
フッ素系シランカップリング剤は、芳香族環にフッ素炭
素鎖、例えばＣＦ3を結合させ合成させたもので、フッ
素炭素鎖と芳香族環との結合比が任意に設定できるの
で、撥水性（接触角）の制御コントロールが任意にでき
るという利点がある。これに対して、従来例では、オリ
ゴマーの量による制御であって、混合による分子量分布
濃度差による微少な局所的差異が発生するので、親水性
が局所発現することがある。The fluorine-based silane coupling agent having a fluorine carbon chain introduced into an aromatic ring is synthesized by bonding a fluorine carbon chain, for example, CF 3, to an aromatic ring. There is an advantage that the control ratio of water repellency (contact angle) can be arbitrarily set because the bond ratio with the compound can be arbitrarily set. On the other hand, in the conventional example, since the control is based on the amount of the oligomer and a minute local difference occurs due to a difference in the molecular weight distribution concentration due to the mixing, hydrophilicity may be locally expressed.
【０００７】ただ、本発明のフッ素系シランカップリン
グ剤により形成した薄膜は１，０００〜５，０００Åの
薄膜であるため記録紙等の接触や硬質材料によるワイピ
ング等で摩耗する場合がある。そのために、フッ素系シ
ランカップリング剤中に粒子および／または繊維状物、
フレーク状物あるいは両者の混合物を分散させ成膜する
ことで耐摩耗性と撥水性を両立することができる。ま
た、フッ素系シランカップリング薄膜中に粒子および／
または繊維状物を分散させることで、図２に示すように
インク滴２とフッ素系シランカップリング薄膜表面の間
にミクロ空間６が形成されるので、フッ素系シランカッ
プリング薄膜に対するインクの濡れがさらに小さくな
る。特に、粒子状のものが主にワイピングブレードに触
れフッ素系シランカップリング薄膜に耐摩耗性を付与
し、繊維状物および／またはフレーク状物のものでフッ
素系シランカップリング薄膜の厚さをコントロールでき
るので、フッ素系シランカップリング薄膜中に粒子また
は繊維状物、フレーク状物あるいは両者の混合物のみを
分散させる場合より、前記両者を分散させた方が、フッ
素系シランカップリング薄膜に耐摩耗性を付与し、かつ
膜厚ををコントロールして表面に凹凸を形成できるの
で、該薄膜の信頼性を向上させるので好ましい。However, since the thin film formed by the fluorine-based silane coupling agent of the present invention is a thin film having a thickness of 1,000 to 5,000 °, it may be worn by contact with a recording paper or the like or wiping with a hard material. Therefore, particles and / or fibrous materials in the fluorine-based silane coupling agent,
Abrasion resistance and water repellency can be achieved at the same time by forming a film by dispersing the flakes or a mixture of both. In addition, particles and / or
Alternatively, by dispersing the fibrous material, a micro space 6 is formed between the ink droplet 2 and the surface of the fluorine-based silane coupling thin film as shown in FIG. It becomes even smaller. In particular, particles mainly touch the wiping blade to impart abrasion resistance to the fluorine-based silane coupling thin film, and control the thickness of the fluorine-based silane coupling thin film with fibrous and / or flake-like materials. Since it is possible to disperse the particles or fibrous substances, only flakes or a mixture of the two in the fluorine-based silane coupling thin film, it is better to disperse both of them in the fluorine-based silane coupling thin film because of the wear resistance of the fluorine-based silane coupling thin film. , And the thickness can be controlled to form irregularities on the surface, which is preferable because the reliability of the thin film is improved.
【０００８】前記粒子および繊維状物は有機材料および
無機材料で構成されるものである。前記粒子としては、
無機材料系としてはＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｓｉ、Ｃａ
Ｆ2、カーボン等、金属系材料としてはＮｉ、Ｍｏ、Ｗ
等が挙げられる。また、有機系材料材料としては、アク
リル系、ナイロン系、カーボネート系等が挙げられる。
該粒子は、フッ素系シランカップリング薄膜の厚さによ
っても相違するが、無機材料系および有機材料系とも直
径０．５〜５μｍ程度のものが好ましい。また、前記繊
維状物としては、無機材料系としては、ＳｉＮ、Ｓｉ
Ｃ、ＳｉＯＮ、ＡｌＮ、ＴｉＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ
2等、金属系材料としてはＭ（Ｍは金属元素を表わし、
Ｗ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｚｎ等）ホイスカー（針状結晶体）、
有機系材料としてはアクリル系、ナイロン系、カーボネ
ート系等が挙げられる。繊維状物、フレーク状物とも、
無機材料系（ホイスカーを含む）および有機材料系とも
その厚さは、１μｍ以下であり、長さは１〜３０μｍ程
である。その厚さが１μｍを越えると粒状材料のコント
ロールとフッ素系シランカップリング薄膜厚が大きくな
り、膜が剥離し易い。また、その長さは、１μｍ未満で
は２次造粒化があり、１０μｍを越えると繊維状物およ
び／またはフレーク状物が重畳し易いので、１〜１０μ
ｍ程度のものが好ましい。The particles and the fibrous material are composed of an organic material and an inorganic material. As the particles,
As the inorganic material, SiO 2 , TiO 2 , Si, Ca
Ni, Mo, W as metallic materials such as F 2 and carbon
And the like. Examples of the organic material include acrylic, nylon, and carbonate-based materials.
Although the particles vary depending on the thickness of the fluorine-based silane coupling thin film, both the inorganic material and the organic material preferably have a diameter of about 0.5 to 5 μm. Further, as the fibrous material, SiN, Si
C, SiON, AlN, TiN, Al 2 O 3 , SiO
2 or the like, represents the M (M is a metal element as a metal-based material,
W, Mo, Sn, Zn, etc.) whiskers (acicular crystals),
Examples of the organic material include an acrylic material, a nylon material, and a carbonate material. Both fibrous and flake-like materials,
The thickness of each of the inorganic material (including whiskers) and the organic material is 1 μm or less, and the length is about 1 to 30 μm. If the thickness exceeds 1 μm, the control of the granular material and the thickness of the fluorine-based silane coupling thin film become large, and the film is easily peeled. If the length is less than 1 μm, secondary granulation occurs, and if it exceeds 10 μm, fibrous materials and / or flakes are liable to be superposed.
m is preferable.
【０００９】さらに図３に示すように凹凸のスクラッチ
跡を付けたノズル表面に前記塗布層を設けることによ
り、前記スクラッチ跡のボイド部（穴部）７に前記フッ
素系シランカップリング剤が埋め込まれ、平滑なノズル
表面に前記塗布層を設ける場合に比較して塗布層の接着
強度および耐摩耗性が向上し、かつこれら効果が長期に
保持されるのでインクジェット用ノズルの長期信頼性が
得られる。前記スクラッチ跡はノズル表面を＃１８００
〜＃１０００程度の砥粒布等で研磨することで形成させ
ることができる。前記フッ素系シランカップリング剤層
はスクラッチ跡のボイド部に蓄積されたものと、表面部
に蓄積されたものがあるが、ボイド部に蓄積されたもの
が、前記塗布層の奏する長期安定性に主に寄与する。ま
た、スクラッチ跡のボイド部全体ではなくボイド部に部
分的に前記フッ素系シランカップリング剤が蓄積される
ような場合であっても、記フッ素系シランカップリング
剤蓄の安定性に十分に寄与することができる。さらに、
フッ素シランカップリング剤がボイド部のみに充填さ
れ、ノズル表面部には蓄積されないようなものであって
もよい。Further, as shown in FIG. 3, the fluorine-based silane coupling agent is embedded in the void portion (hole portion) 7 of the scratch mark by providing the coating layer on the nozzle surface having the uneven scratch mark. As compared with the case where the coating layer is provided on a smooth nozzle surface, the adhesive strength and abrasion resistance of the coating layer are improved, and these effects are maintained for a long time, so that long-term reliability of the inkjet nozzle can be obtained. The scratch marks show the nozzle surface as # 1800
It can be formed by polishing with an abrasive cloth of about # 1000. The fluorine-based silane coupling agent layer has one accumulated in the void portion of the scratch mark, and one accumulated in the surface portion, but the one accumulated in the void portion has a long-term stability that the coating layer plays. Contribute mainly. Further, even in a case where the fluorine-based silane coupling agent is partially accumulated in the void portion instead of the entire void portion of the scratch mark, it sufficiently contributes to the stability of the fluorine-based silane coupling agent storage. can do. further,
The fluorine silane coupling agent may be filled only in the void portion and may not be accumulated on the nozzle surface portion.
【００１０】インクジェット用ノズルヘッド基板材料と
しては、通常Ｎｉ板やＳＵＳ板等の金属板が使用される
が、該基板表面には通常５０〜２００Å程度の厚さの酸
化膜が形成されているが、該酸化膜は洗浄や表面処理工
程で除去され、前記金属板の平面は平滑になってしまっ
ているので、前記フッ素系シランカップリング剤で塗布
層を形成する前に、ノズル基板材料の表面に積極的に酸
化膜を形成するのが望ましい。例えば、Ｎｉの場合、Ｎ
ｉ（１１１）やＮｉ（１００）を２５０〜３００℃で熱
処理することにより、結晶化Ｎｉと２００〜３００Åの
表面酸化膜（ＮｉＯ）の形成を行うことにより、ノズル
板材料とフッ素系シランカップリング剤の接着強度を高
めることができた。また、この酸化膜は基板材料のイン
クに対する溶解性を小さくする作用（保護作用）も併せ
持つ。本熱においては、特に前記のように表面にスクラ
ッチ跡を付加し、かつ酸化膜を形成したインクジェット
用ノズルは、耐摩耗性向上、長期信頼性および接合力の
向上が併せ達成されるので、特に好ましい。As a material for the ink jet nozzle head substrate, a metal plate such as a Ni plate or a SUS plate is usually used. An oxide film having a thickness of about 50 to 200 mm is usually formed on the surface of the substrate. Since the oxide film is removed in a washing or surface treatment step, and the plane of the metal plate is smooth, the surface of the nozzle substrate material is formed before forming the coating layer with the fluorine-based silane coupling agent. It is desirable to form an oxide film positively. For example, in the case of Ni, N
Heat treatment of i (111) and Ni (100) at 250 to 300 ° C. to form crystallized Ni and a surface oxide film (NiO) of 200 to 300 ° C. to form a fluorine-based silane coupling with the nozzle plate material The adhesive strength of the agent could be increased. The oxide film also has a function (protection function) of reducing the solubility of the substrate material in the ink. In the present heat, particularly, as described above, the ink jet nozzle with the scratch mark added to the surface and the oxide film formed thereon is improved in abrasion resistance, long-term reliability and bonding strength. preferable.
【００１１】また、基板がＳＵＳ基板の場合には、酸性
ＦｅＣｌ3溶液でライトエッチング、さらに水洗、乾燥
することで５００〜６０００Åの凹凸と厚さ１００〜３
００Åの表面酸化膜を形成することができる。この場合
にも、前記のように機械的にノズル基板表面にスクラッ
チ跡を付加し酸化膜を形成した場合と同様の効果を奏す
ることができる。When the substrate is a SUS substrate, the substrate is light-etched with an acidic FeCl 3 solution, washed with water, and dried to form irregularities of 500 to 6000 ° and a thickness of 100 to 3 mm.
It is possible to form a surface oxide film having a thickness of 00 °. Also in this case, the same effect as in the case of forming an oxide film by mechanically adding a scratch mark on the nozzle substrate surface as described above can be obtained.
【００１２】本発明で使用するフッ素系シランカップリ
ング剤としては、例えば以下の１、２および３ようなも
のが例示される。 １．ＲＳｉ（ＯＣＨ3）3型フッ素系シランカップリング
剤（但し、Ｒは脂肪族鎖を表わす） ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）4ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）6ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 （ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 ２．ＲＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2型フッ素系シランカップ
リング剤 ＣＦ3（ＣＦ2）3ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）5ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）9ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2 （ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）4ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 （ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）6ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 （ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）8ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 前記フッ素系シランカップリング剤は、ｎの数が大きい
程、撥水性は大きくなる。また、ＲＳｉ（ＯＣＨ3）3の
方が、シクロヘキサンネットワークを形成することがで
きるので、ＲＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2よりも撥油性を向
上でき、また基板との接合力も大きい。The fluorinated silane coupling used in the present invention
For example, the following 1, 2, and 3
Is exemplified. 1. RSi (OCHThree)ThreeType fluorinated silane coupling
(Where R represents an aliphatic chain) CFThree(CFTwo)ThreeCHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three CFThree(CFTwo)FiveCHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three CFThree(CFTwo)7CHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three CFThree(CFTwo)9CHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three (CFThree)TwoCF (CFTwo)FourCHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three (CFThree)TwoCF (CFTwo)6CHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three (CFThree)TwoCF (CFTwo)8CHTwoCHTwoSi (OCHThree)Three 2. RSiCHThree(OCHThree)TwoType fluorinated silane cup
Ring agent CFThree(CFTwo)ThreeCHTwoCHTwoSiCHThree(OCHThree)Two CFThree(CFTwo)FiveCHTwoCHTwoSiCHThree(OCHThree)Two CFThree(CFTwo)7CHTwoCHTwoSiCHThree(OCHThree)Two CFThree(CFTwo)9CHTwoCHTwoSiCHThree(OCHThree)Two (CFThree)TwoCF (CFTwo)FourCHTwoCHTwoSiCHThree(OC
HThree)Two (CFThree)TwoCF (CFTwo)6CHTwoCHTwoSiCHThree(OC
HThree)Two (CFThree)TwoCF (CFTwo)8CHTwoCHTwoSiCHThree(OC
HThree)Two The fluorine-based silane coupling agent has a large number of n.
The higher the water repellency, the greater the water repellency. In addition, RSi (OCHThree)Threeof
Can form a cyclohexane network
Since we can, RSiCHThree(OCHThree)TwoBetter oil repellency than
And the bonding strength with the substrate is large.
【００１３】３．芳香族環を有するフッ素系シランカッ
プリング剤 芳香族環を有するフッ素系シランカップリング剤として
は、例えば、以下の（１）および（２）のようなものが
例示される。 （１）Ｒ′−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3型フッ素系シランカップ
リング剤（但し、Ｒ′は芳香族環を表わす） ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3 ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3 ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3 ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2 （２）Ｒ′−ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2型フッ素系シラン
カップリング剤 ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 前記ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3、 ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3、 ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3、 ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）
3等のようなＲ′−Ｓｉ（ＯＣＨ3）3で表わされるフッ
素系シランカップリング材料の方が、 ＣＦ3（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2、 ＣＦ3（ＣＦ2）3（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）5（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2 ＣＦ3（ＣＦ2）7（Ｃ6Ｈ4）ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣ
Ｈ3）2等のようなＲ′−ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2で表わ
されるフッ素系シランカップリング材料よりも撥油・撥
水性が大きく、接合力も大きい。3. Fluorine silane coupling agent having an aromatic ring Examples of the fluorine silane coupling agent having an aromatic ring include the following (1) and (2). (1) R'-Si (OCH 3) 3 type fluorine-based silane coupling agent (wherein, R 'represents an aromatic ring) CF 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3 CF 3 (CF 2 ) 3 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 Si (OCH 3 )
3 CF 3 (CF 2) 5 (C 6 H 4) CH 2 CH 2 Si (OCH 3)
3 CF 3 (CF 2 ) 7 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 Si (OCH 3 )
3 CF 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 (2) R′-SiCH 3 (OCH 3 ) 2 type fluorinated silane coupling agent CF 3 (CF 2 ) 3 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 SiCH 3 (OC
H 3 ) 2 CF 3 (CF 2 ) 5 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 SiCH 3 (OC
H 3) 2 CF 3 (CF 2) 7 (C 6 H 4) CH 2 CH 2 SiCH 3 (OC
H 3) 2 wherein CF 3 (C 6 H 4) C 2 H 4 Si (OCH 3) 3, CF 3 (CF 2) 3 (C 6 H 4) CH 2 CH 2 Si (OCH 3)
3 , CF 3 (CF 2 ) 5 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 Si (OCH 3 )
3 , CF 3 (CF 2 ) 7 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 Si (OCH 3 )
The fluorine-based silane coupling material represented by R′-Si (OCH 3 ) 3 such as 3 or the like is more suitable for CF 3 (C 6 H 4 ) C 2 H 4 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 and CF 3 ( CF 2 ) 3 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 SiCH 3 (OC
H 3 ) 2 CF 3 (CF 2 ) 5 (C 6 H 4 ) CH 2 CH 2 SiCH 3 (OC
H 3) 2 CF 3 (CF 2) 7 (C 6 H 4) CH 2 CH 2 SiCH 3 (OC
H 3) R'-SiCH 3 ( OCH 3 such as 2) large oil- water repellency than a fluorine-based silane coupling material represented by 2, the bonding strength is large.
【００１４】前記フッ素系シランカップリング材料の成
膜方法は、デイッピング、スピンコート、スクリーン印
刷、フレキソ印刷法等で塗布し、予備乾燥を８０℃、３
０分行い、さらに１２０〜１８０℃、３０分熱硬化する
ことでシロキサン結合が達成できる。また２次加熱とし
て、加熱を２次加熱として２５０〜３５０℃で３０分加
熱させ急冷することで機能向上が認められる。フッ素系
シランカップリング剤として、ＣＦ3(ＣＦ2)ｎＣＨ2Ｃ
Ｈ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2を用いて酸化膜を形成した場
合の反応結果を図４に示す。また、フッ素系シランカッ
プリング剤として、ＣＦ3(ＣＦ2)ｎＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ3）3を用いて酸化膜を形成した場合の反応結果を図
５に示す。The fluorine-based silane coupling material is formed by a method such as dipping, spin coating, screen printing, or flexographic printing.
Siloxane bonding can be achieved by performing the heat treatment for 0 minute and heat curing at 120 to 180 ° C. for 30 minutes. Further, as the secondary heating, the heating is performed at 250 to 350 ° C. for 30 minutes as the secondary heating, followed by rapid cooling, thereby improving the function. CF 3 (CF 2 ) nCH 2 C as a fluorine-based silane coupling agent
FIG. 4 shows the reaction results when an oxide film was formed using H 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 . Further, CF 3 (CF 2 ) nCH 2 CH 2 Si (O
FIG. 5 shows a reaction result when an oxide film was formed using CH 3 ) 3 .
【００１５】[0015]
【発明の実施の態様】下表１に示すフッ素系シランカッ
プリング剤に無機系材料粒子として０．５〜１μｍの粒
度のＣａＦ2の０．５〜１０ｗｔ％を添加したものをＮ
ｉ製のノズル表面の層厚１，０００〜５，０００Å程度
で塗布、硬化させた。前記塗布層の様子を図１に示す。
ノズル基板の表面には前記前記ＣａＦ2粒子が前記フッ
素系シランカップリング剤で構成される撥水膜で包まれ
た塗布層が形成されている。前記フッ素シランカップリ
ング剤の塗布前に、図３に示すようにノズル表面には、
＃１８００〜＃１０００程度の砥粒布等でスクラッチ跡
を付加し、巾０．２〜０．８μｍ程度、深さ０．２〜
０．６μｍ程度のボイド部７を形成しておいても良く、
この場合には図３に示すようにボイド部７にフッ素系シ
ランカップリング剤が充填され、長期安定性を奏するこ
とができた。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A fluorine-based silane coupling agent shown in Table 1 below, which is obtained by adding 0.5 to 10 wt% of CaF 2 having a particle size of 0.5 to 1 μm as inorganic material particles to N
It was applied and cured at a layer thickness of about 1,000 to 5,000 ° on the surface of the nozzle made of i. FIG. 1 shows the state of the coating layer.
On the surface of the nozzle substrate, a coating layer is formed in which the CaF 2 particles are wrapped with a water-repellent film composed of the fluorine-based silane coupling agent. Before the application of the fluorine silane coupling agent, as shown in FIG.
A scratch mark is added with an abrasive cloth of about # 1800 to # 1000, and a width of about 0.2 to 0.8 μm and a depth of about 0.2 to 0.8 μm.
A void portion 7 of about 0.6 μm may be formed,
In this case, as shown in FIG. 3, the void portion 7 was filled with a fluorine-based silane coupling agent, so that long-term stability could be obtained.
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】以下、本発明の実施態様を示す。 １．ノズル面がフッ素系シランカップリング剤で処理さ
れたものであることを特徴とするインクジェット用ノズ
ルヘッド。 ２．フッ素系シランカップリング剤が、芳香族環を有す
るフッ素系シランカップリング剤である前記１のインク
ジェット用ノズルヘッド。 ３．芳香族環を有するフッ素系シランカップリング剤が
でシロキサンネットワークを形成できるものである前記
２のインクジェット用ノズルヘッド。 ４．フッ素系シランカップリング剤が粒子および／また
は繊維状物を混入したものである前記１〜３のインクジ
ェット用ノズルヘッド。 ５．粒子が無機系材料および／または有機系材料で構成
されたものである前記１〜４のインクジェット用ノズル
ヘッド。 ６．フッ素系シランカップリング剤で処理されるノズル
面が凹凸が形成されたものである前記１〜５のインクジ
ェット用ノズルヘッド。 ７．フッ素系シランカップリング剤で処理されるノズル
面が酸化処理されたものである前記１〜６のインクジェ
ット用ノズルヘッド。 ８．ＳＵＳ基板で形成されたノズル面がＦｅＣｌ3溶液
でライトエッチング処理されたものであることを特徴と
するインクジェット用ノズルヘッド。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. 1. An ink jet nozzle head, wherein the nozzle surface is treated with a fluorine-based silane coupling agent. 2. The inkjet nozzle head according to the above item 1, wherein the fluorine-based silane coupling agent is a fluorine-based silane coupling agent having an aromatic ring. 3. 2. The inkjet nozzle head according to the above item 2, wherein the fluorine-based silane coupling agent having an aromatic ring is capable of forming a siloxane network. 4. The inkjet nozzle head according to any one of the above items 1 to 3, wherein the fluorine-based silane coupling agent is a mixture of particles and / or fibrous substances. 5. The inkjet nozzle head according to any one of the above items 1 to 4, wherein the particles are composed of an inorganic material and / or an organic material. 6. The nozzle head for inkjet according to any one of the above 1 to 5, wherein the nozzle surface to be treated with the fluorinated silane coupling agent has irregularities. 7. The inkjet nozzle head according to any one of the above 1 to 6, wherein the nozzle surface to be treated with the fluorine-based silane coupling agent has been oxidized. 8. An ink jet nozzle head characterized in that a nozzle surface formed of a SUS substrate is light-etched with an FeCl 3 solution.
【００１８】[0018]
１．請求項１ インクジェット用ノズルヘッドに撥水性膜が薄膜で、ま
た、該薄膜は１工程で形成することができる。 ２．請求項２ インクジェット用ノズルヘッドの撥水性および撥油性を
向上することができる。 ３．請求項３ フッ素系シランカップリング薄膜の耐摩耗性と信頼性の
向上が計れる。 ４．請求項４と５ フッ素系シランカップリング薄膜の密着性向上と長期信
頼性の向上が計れる。 ５．請求項６ １工程でエッチング処理と酸化薄膜の形成が可能であ
り、フッ素系シランカップリング層の密着性向上と長期
信頼性の向上が計れる。1. The water repellent film is a thin film on the ink jet nozzle head, and the thin film can be formed in one step. 2. Claim 2 Water and oil repellency of the ink jet nozzle head can be improved. 3. Claim 3 The wear resistance and reliability of the fluorine-based silane coupling thin film can be improved. 4. Claims 4 and 5 It is possible to improve the adhesion and long-term reliability of the fluorine-based silane coupling thin film. 5. Claim 6 The etching process and the formation of an oxide thin film can be performed in one step, so that the adhesion of the fluorine-based silane coupling layer and the long-term reliability can be improved.
【図１】ノズルおよび該ノズル表面に形成された無機粒
子（ＣａＦ2）が撥水膜で包まれて構成される塗布層を
示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a nozzle and a coating layer formed by wrapping inorganic particles (CaF 2 ) formed on the surface of the nozzle with a water-repellent film.
【図２】ノズルおよび該ノズル表面に形成された無機粒
子（ＣａＦ2）および繊維状物が撥水膜で包まれて構成
される塗布層を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a nozzle and a coating layer formed by covering inorganic particles (CaF 2 ) and fibrous materials formed on the surface of the nozzle with a water-repellent film.
【図３】スクラッチ跡を形成したノズル表面に、フッ素
系シランカップリング剤を塗布したノズルの模式的断面
図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a nozzle in which a fluorine-based silane coupling agent is applied to a nozzle surface on which a scratch mark is formed.
【図４】フッ素系シランカップリング剤として、ＣＦ3
（ＣＦ2）ｎＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2を用いて
酸化膜を形成した場合の反応結合を示す図である。FIG. 4 shows CF 3 as a fluorine-based silane coupling agent.
(CF 2) nCH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) shows a reaction bonded in the case of forming the oxide film using a 2.
【図５】フッ素系シランカップリング剤として、ＣＦ3
（ＣＦ2）ｎＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3を用いて酸化
膜を形成した場合の反応結合を示す図である。FIG. 5: CF 3 as a fluorine-based silane coupling agent
(CF 2) nCH 2 CH 2 Si (OCH 3) shows a reaction bonded in the case of forming the oxide film using a 3.
１ フッ素系シランカップリング剤（塗布層） ２ インク滴 ３ 無機粒子（ＣａＦ2） ４ ノズル基板 ５ 繊維状物 ６ ミクロ空間 ７ スクラッチ跡のボイド部1 fluorine-based silane coupling agent (coating layer) 2 ink droplets 3 inorganic particles (CaF 2) 4 void portion of the nozzle substrate 5 fibrous material 6 micro space 7 Scratch marks
Claims (6)
剤で処理されたものであることを特徴とするインクジェ
ット用ノズルヘッド。1. An ink jet nozzle head having a nozzle surface treated with a fluorine-based silane coupling agent.
族環を有するフッ素系シランカップリング剤である請求
項１記載のインクジェット用ノズルヘッド。2. The ink jet nozzle head according to claim 1, wherein the fluorine-based silane coupling agent is a fluorine-based silane coupling agent having an aromatic ring.
よび／または繊維状物、フレーク状物あるいは両者の混
合物を混入したものである請求項１または２記載のイン
クジェット用ノズルヘッド。3. The ink jet nozzle head according to claim 1, wherein the fluorine-based silane coupling agent is a mixture of particles and / or fibrous materials, flakes or a mixture of both.
れるノズル面が凹凸が形成されたものである請求項１、
２または３記載のインクジェット用ノズルヘッド。4. The nozzle surface treated with a fluorine-based silane coupling agent has irregularities formed thereon.
4. The inkjet nozzle head according to 2 or 3.
れるノズル面が酸化処理されたものである請求項１、
２、３または４記載のインクジェット用ノズルヘッド。5. The nozzle surface treated with a fluorine-based silane coupling agent has been oxidized.
5. The ink jet nozzle head according to 2, 3, or 4.
Ｃｌ3溶液でライトエッチング処理されたものであるこ
とを特徴とするインクジェット用ノズルヘッド。6. The nozzle surface formed of a SUS substrate is made of Fe
An ink jet nozzle head which is light-etched with a Cl 3 solution.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151550A JPH10323984A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ink jet nozzle head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9151550A JPH10323984A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ink jet nozzle head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10323984A true JPH10323984A (en) | 1998-12-08 |
Family
ID=15520980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9151550A Pending JPH10323984A (en) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | Ink jet nozzle head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10323984A (en) |
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1997
- 1997-05-26 JP JP9151550A patent/JPH10323984A/en active Pending
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