CN109703199B - 喷墨头、喷墨打印机、喷墨打印方法以及记录介质 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有防油墨性的劣化少的喷嘴板的喷墨头、喷墨打印机、喷墨打印方法以及记录介质。实施方式的喷墨头包括：设置有朝向记录介质喷出油墨的喷嘴的喷嘴板，所述喷嘴板包括：喷嘴板基板和设置于所述喷嘴板基板的与所述记录介质相对的面的防油膜。所述防油膜包含在与所述面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，并具有不会因擦拭而表面键合状态变化的结构。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种喷墨头及喷墨打印机。
背景技术
例如在通过压电元件对油墨进行加压而从设置于喷嘴板的喷嘴喷出油墨滴的喷墨头中，为了在喷嘴板的表面不附着油墨而对其赋予防油墨性。为了对喷嘴板的表面赋予防油墨性，在喷嘴板基板的表面，通过涂布法或气相沉积法对氟系化合物进行成膜而形成防油膜。
此外，为了喷墨头的清洁，使擦拭刮板在喷嘴板的记录介质相对面上移动而去掉油墨。
发明内容
例如，当进行利用擦拭刮板的清洁时，有时喷嘴板表面的防油墨性劣化。
本发明要解决的课题为，提供一种具备防油墨性的劣化少的喷墨头及具备这样的喷墨头的喷墨打印机、喷墨打印方法以及记录介质。
实施方式的喷墨头具备设置有朝向记录介质喷出油墨的喷嘴的喷嘴板。喷嘴板包括喷嘴板基板和设置于喷嘴板基板的与记录介质相对的面的防油膜。
防油膜包含在沿平行于喷嘴板基板的与记录介质相对的面的方向上、相邻的分子间交联着的氟系化合物，并具有不会因擦拭而表面键合状态变化的结构。
或者，防油膜包含在沿平行于喷嘴板基板的与记录介质相对的面的方向上、相邻的分子间交联的氟系化合物，在通过太赫兹时域光谱法获得的反射光谱中的0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值的擦拭前后的频率的变化为0.2THz以下。
在此，“擦拭前后的频率的变化”是指，未擦拭的状态和利用橡胶制的擦拭刮板以13gf的载荷擦拭6000次后的状态之间的频率的变化。
附图说明
图1为表示实施方式涉及的喷墨头的立体图。
图2为表示构成实施方式涉及的喷墨头的致动器基板、框架及喷嘴板的分解立体图。
图3为表示实施方式涉及的喷墨打印机的示意图。
图4为表示实施方式涉及的喷墨打印机的主要部分的立体图。
图5为表示实施方式涉及的喷墨头包括的防油膜的结构的示意图。
图6为概略地表示擦拭实施方式涉及的防油膜时的表面键合状态的示意图。
图7A为概略地表示擦拭比较例涉及的防油膜前的表面键合状态的示意图。
图7B为概略地表示擦拭图7A所示的防油膜后的表面键合状态的示意图。
图8为表示针对利用擦拭刮板擦拭比较例的喷嘴板前及擦试一次后的防油膜表面获得的XPS光谱的图。
图9为表示针对利用擦拭刮板擦拭实施例的喷嘴板前及擦拭6000次后的防油膜表面获得的XPS光谱的图。
图10为表示太赫兹脉冲波的振动电场的时间波形的一个示例的曲线图。
图11为表示针对利用擦拭刮板擦拭比较例的喷嘴板前及擦拭6000次后的防油膜获得的反射光谱的曲线图。
图12为表示针对利用擦拭刮板擦拭实施例的喷嘴板前及擦拭6000次后的防油膜获得的反射光谱的曲线图。
图13为表示针对实施例及比较例的喷嘴板获得的、利用擦拭刮板擦拭喷嘴板的次数和喷嘴板弹开油墨的速度之间的关系的图。
符号说明
1…喷墨头；30…致动器；50…喷嘴板；N…喷嘴；52…防油膜；53…键合部位；54…间隔连接基；55…末端全氟烷基；100…喷墨打印机；115Bk…喷墨头；115C…喷墨头；115M…喷墨头；115Y…喷墨头；120…头移动机构；130…刮板移动机构；140…擦拭刮板。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式。图1为表示实施方式涉及的、搭载于喷墨打印机的头滑架来使用的按需型的喷墨头1的立体图。在以下的说明中，使用由X轴、Y轴、Z轴构成的正交坐标系。为了便于说明，将图中的箭头的指示的方向设为正方向。X轴方向与印刷宽度方向对应。Y轴方向与输送记录介质的方向对应。Z轴正方向为与记录介质相对的方向。
参照图1示意地说明，喷墨头1具备油墨歧管10、致动器基板20、框架40及喷嘴板50。
致动器基板20形成为以X轴方向为长边方向的矩形。作为致动器基板20的材料，例如可列举出氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)及锆钛酸铅(PZT：Pb(Zr、Ti)O3)等。
致动器基板20以堵塞油墨歧管10的开口端的方式重叠在油墨歧管10上。油墨歧管10经由油墨供给管11及油墨回流管12连接于墨盒。
在致动器基板20上安装有框架40。在框架40上安装有喷嘴板50。在喷嘴板50中以沿着Y轴形成有两列的方式，沿着X轴方向隔开规定的间隔地设置有多个喷嘴N。
图2为构成实施方式涉及的喷墨头1的致动器基板20、框架40及喷嘴板50的分解立体图。该喷墨头1为所谓的剪切模式共享壁的侧射型。
在致动器基板20中，以在Y轴方向的中央部形成列的方式，沿着X轴方向隔开间隔地设置有多个油墨供给口21。此外，在致动器基板20中，以相对于油墨供给口21的列分别在Y轴正方向及Y轴负方向上形成列的方式，沿着X轴方向隔开间隔地设置有多个油墨排出口22。
在中央的油墨供给口21的列与一方的油墨排出口22的列之间设置有多个致动器30。这些致动器30形成沿着X轴方向的列。此外，在中央的油墨供给口21的列与另一方的油墨排出口22的列之间也设置有多个致动器30。这些致动器30也形成沿着X轴方向的列。
由多个致动器30构成的列分别由层压于致动器基板20上的第一压电体及第二压电体构成。作为第一及第二压电体的材料，例如可列举出锆钛酸铅(PZT)、铌酸锂(LiNbO3)、钽酸锂(LiTaO3)等。第一及第二压电体沿着厚度方向相互反向地极化。
在由第一及第二压电体构成的层压体中，设置有分别在Y轴方向上延伸并配置于X轴方向的多个槽。这些槽在第二压电体侧开口，并具有比第二压电体的厚度大的深度。以下，将该层压体中的被相邻的槽夹着的部分称作通道壁。这些通道壁分别在Y轴方向上延伸并配置于X轴方向。另外，相邻的两个通道壁间的槽为供油墨流通的油墨通道。
油墨通道的侧壁及底部形成有电极。这些电极连接于沿着Y轴方向延伸的布线图案31。
在包括电极及布线图案31的致动器基板20的表面，除与后述的柔性印刷基板的连接部，还形成有图中没有示出的保护膜。保护膜例如包括多层的无机绝缘膜及有机绝缘膜。
框架40具有开口部。该开口部比致动器基板20小且比致动器基板20中的、设置有油墨供给口21、致动器30及油墨排出口22的区域大。框架40例如由陶瓷构成。框架40例如通过粘接剂接合于致动器基板20。
喷嘴板50包括喷嘴板基板和设置于其介质相对面(从喷嘴N喷出油墨的喷出面)的防油膜。喷嘴板基板例如由聚酰亚胺膜等树脂膜构成。对于防油膜将在下文中详细叙述。
喷嘴板50比框架40的开口部大。喷嘴板50通过例如粘接剂接合于框架40。
在喷嘴板50设置有多个喷嘴N。这些喷嘴N与油墨通道对应地形成两列。喷嘴N随着从记录介质相对面进入油墨通道的方向而直径变大。喷嘴N的尺寸与油墨的喷出量对应地设定为规定的值。喷嘴N例如能够通过实施使用准分子激光的激光加工来形成。
致动器基板20、框架40及喷嘴板50如图1所示被一体化且形成中空结构。由致动器基板20、框架40及喷嘴板50包围而成的区域为油墨流通室。油墨以如下方式循环：从油墨歧管10通过油墨供给口21供给至油墨流通室，剩余的油墨穿过油墨通道从油墨排出口22向油墨歧管10返回。油墨的一部分在油墨通道中流动的期间从喷嘴N喷出而用于印刷。
在布线图案31中，在致动器基板20上且框架40的外侧的位置连接有柔性印刷基板60。在柔性印刷基板60搭载有驱动致动器30的驱动电路61。
以下，对致动器30的动作进行说明。在此，着眼于相邻的三个油墨通道中的中央的油墨通道对动作进行说明。将与相邻的三个油墨通道对应的电极设为A、B及C。在与通道壁正交的方向上未施加有电场的情况下，通道壁为直立的状态。
例如，对中央的电极B施加比两边的电极A及C的电位高的电位的电压脉冲，在与通道壁正交的方向上产生电场。如此，以剪切模式驱动通道壁，使夹着中央的油墨通道的一对通道壁变形，以扩张中央的油墨通道的体积。
接着，对两边的电极A及C施加比中央的电极B的电位高的电位的电压脉冲，在与通道壁正交的方向上产生电场。如此，以剪切模式驱动通道壁，使夹着中央的油墨通道的一对通道壁变形，以缩小中央的油墨通道的体积。通过该动作，对中央的油墨通道内的油墨施加压力，从与该油墨通道对应的喷嘴N喷出油墨并着落于记录介质。
例如，将所有的喷嘴分为三个组，分时控制以上说明的驱动操作并进行三个周期，从而进行向记录介质的印刷。
图3中示出喷墨打印机100的示意图。图3所示的喷墨打印机100包括设置有排纸托盘118的筐体。在筐体内设置有：盒101a及101b、供纸辊102及103、输送辊对104及105、定位辊对106、输送带107、风扇119、负压室111、输送辊对112、113及114、喷墨头115C、115M、115Y及115Bk、油墨盒116C、116M、116Y及116Bk、以及管117C、117M、117Y及117Bk。
盒101a及101b对尺寸不同的记录介质P进行收容。供纸辊102或103从盒101a或101b取出与选择的记录介质的尺寸对应的记录介质P，并向输送辊对104及105以及定位辊对106输送。
输送带107通过驱动辊108和两根从动辊109而被赋予张力。在输送带107的表面以规定间隔设置有孔。在输送带107的内侧设置有用于将记录介质P吸附于输送带107的、连结于风扇119的负压室111。在输送带107的输送方向下游设置有输送辊对112、113及114。另外，能够在从输送带107到排纸托盘118的输送路径设置有对形成在记录介质P上的印刷层进行加热的加热器。
在输送带107的上方配置有与图像数据对应地将油墨喷出至记录介质P的四个喷墨头。具体而言，从上游侧依次配置有：喷出青色(C)油墨的喷墨头115C、喷出品红(M)油墨的喷墨头115M、喷出黄色(Y)油墨的喷墨头115Y及喷出黑色(Bk)油墨的喷墨头115Bk。喷墨头115C、115M、115Y及115Bk分别为参照图1及图2说明的喷墨头1。
在喷墨头115C、115M、115Y及115Bk的上方，设置有分别收容有与这些喷墨头对应的油墨的青色(C)墨盒116C、品红(M)墨盒116M、黄色(Y)墨盒116Y及黑色(Bk)墨盒116Bk。这些墨盒116C、116M、116Y及116Bk分别通过管117C、117M、117Y及117Bk连结于喷墨头115C、115M、115Y及115Bk。
接着，对该喷墨打印机100的图像形成动作进行说明。首先，图像处理单元(图中没有示出)开始用于记录的图像处理，生成与图像数据对应的图像信号，并且生成控制各种辊、负压室111等的动作的控制信号。
供纸辊102或103基于图像处理单元的控制，从盒101a或101b逐张取出选择的尺寸的记录介质P，并向输送辊对104及105以及定位辊对106输送。定位辊对106对记录介质P的偏斜进行校正，并以规定的时机输送记录介质P。
负压室111经由输送带107的孔吸入空气。因此，记录介质P以吸附于输送带107的状态，伴随着输送带107的移动依次向喷墨头115C、115M、115Y及115Bk的下方的位置输送。
喷墨头115C、115M、115Y及115Bk基于图像处理单元的控制，与输送记录介质P的时机同步地喷出油墨。由此，在记录介质P的期望的位置形成有彩色图像。
之后，输送辊对112、113及114将形成有图像的记录介质P向排纸托盘118排出。在从输送带107到排纸托盘118的输送路径上设置有加热器的情况下，也可以利用加热器对形成在记录介质P上的印刷层进行加热。当进行由加热器实施的加热时，特别是在记录介质P具有非渗透性的情况下，能够提高印刷层相对于记录介质P的密合性。
图4中示出喷墨打印机100的主要部分的立体图。在图4中，描绘了以上说明的喷墨头1、介质保持机构110、头移动机构120、刮板移动机构130及擦拭刮板140。
介质保持机构110与喷墨头1相对地保持记录介质P例如记录纸张。介质保持机构110还具有作为使记录介质移动的记录纸张移动机构的功能。介质保持机构110包括图3的输送带107、驱动辊108、从动辊109、负压室111及风扇119。介质保持机构110在印刷时，以使记录介质P与喷墨头1相对的状态，使记录介质P向与记录介质P的印刷面平行的方向移动。其间，喷墨头1从喷嘴喷出油墨滴而在记录介质P上进行印刷。
头移动机构120在印刷时，使喷墨头1移动至印刷位置。此外，头移动机构120在清洁时，使喷墨头1移动至清洁位置。
擦拭刮板140擦拭喷墨头1的喷嘴板的记录介质相对面，从该记录介质相对面去除油墨。
刮板移动机构130使擦拭刮板140移动。具体而言，刮板移动机构130在头移动机构120使喷墨头1移动至清洁位置后，一边将擦拭刮板140按压于喷嘴板50的记录介质相对面一边使其在其上移动。由此，去掉附着于喷嘴板50的记录介质相对面的油墨。另外，也可以省略擦拭刮板140及刮板移动机构130。
在所述的喷墨头1中，对喷嘴板50的介质相对面赋予防油性。为了赋予防油性，在喷嘴板基板的介质相对面设置包括氟系化合物的防油膜。
实施方式涉及的防油膜包含在与喷嘴板基板的介质相对面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，并具有不会因擦拭而表面键合状态变化的结构。或者，实施方式涉及的防油膜包含在与喷嘴板基板的介质相对面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，在利用太赫兹时域光谱法获得的反射光谱中的0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值的擦拭前后的频率的变化为0.2THz以下。这样的防油膜难以产生防油墨性的劣化。以下，对其理由进行说明。
图5中示意地示出与实施方式涉及的喷嘴板基板51的介质相对面键合的防油膜52的结构。
实施方式中使用的氟系化合物具有与喷嘴板基板键合的键合部位和末端全氟烷基。例如，该氟系化合物为，在一方的末端具有键合部位，在另一方的末端具有全氟烷基的的直链状分子。
键合部位例如为，通过与存在于喷嘴板基板的表面的官能团的反应而与喷嘴板基板键合的部位。键合部位例如包含反应性官能团。在该情况下，通过反应性官能团与存在于喷嘴板基板的表面的官能团反应，从而键合部位与喷嘴板基板键合。反应性官能团例如为，环氧基、氨基、甲基丙烯酰基、乙烯基等不饱和烃基或疏基。存在于喷嘴板基板的表面的官能团例如为，羟基、酯键、氨基或巯基。或者，键合部位为烷氧基硅烷。在该情况下，通过烷氧基硅烷的水解而产生的硅烷醇基与存在于喷嘴板基板的表面的羟基等官能团反应，从而键合部位与喷嘴板基板键合。
喷嘴板基板上相邻的氟系化合物与键合部位相互键合。根据一个示例，键合部位在反应性官能团与末端全氟烷基之间还包含一个以上的硅原子，对于喷嘴板基板上相邻的氟系化合物，键合部位通过硅氧烷键(Si-O-Si)而与相互键合。
末端全氟烷基例如为直链状的全氟烷基。末端全氟烷基的碳原子数例如能够在3至7(C3至C7)的范围内进行选择。优选末端全氟烷基沿着喷嘴板基板的垂线方向直立。
该氟系化合物也可以在与喷嘴板基板的键合部位和末端全氟烷基之间还具有间隔连接基。当存在有这样的间隔连接基时，设为末端全氟烷基沿着喷嘴板基板的垂线方向直立的结构是有利的。间隔连接基例如为全氟聚醚基。
作为这样的氟系化合物，例如可列举出下述通式(1)及(2)所示的化合物。
[化1]
在通式(1)中，p为1至50的自然数，n为1至10的自然数。
[化2]
在通式(2)中，p为1至50的自然数。
图5中示意地示出实施方式涉及的与喷嘴板基板51的介质相对面键合的防油膜52的结构。
该结构例如以如下方式获得。另外，在此作为一个示例，在喷嘴板基板51的介质相对面存在有羟基，氟系化合物在键合部位包含烷氧硅烷基。
当氟系化合物的烷氧硅烷基进行水解时，生成硅烷醇基。该硅烷醇基与存在于喷嘴板基板51的介质相对面上的羟基会引起脱水缩合。如此，喷嘴板基板51与氟系化合物经由由键合部位53包含的硅原子产生的硅烷氧基(Si-O-)键合。此外，对于相邻的氟系化合物，键合部位53的硅原子彼此通过硅氧烷键(Si-O-Si)而相互键合。由此，键合部位53相对于喷嘴板基板51的介质相对面形成水平的交联结构。
另外，在键合部位53的硅原子中，经由作为间隔连接基54的全氟聚醚基而键合有末端全氟烷基55。间隔连接基54如上所述具有使末端全氟烷基55沿着喷嘴板基板51的垂线方向直立的功能。并且，末端全氟烷基55主要发挥防油墨性。此外，末端全氟烷基55例如在碳原子数为3(C3)的情况下，表现为CF3-CF2-CF2-，但对于防油墨性，CF3基比CF2基高。
在图5所示的结构中，末端全氟烷基55沿着喷嘴板基板51的垂线方向直立。在这样的结构中，即使重复由擦拭刮板140实施的清洁，末端全氟烷基55仅横向摆动，不会从防油膜52的表面消失。
可认为这是由于通过图6以及图7A及图7B以下说明的理由引起的。
图6为概略地表示擦拭实施方式涉及的防油膜时的表面键合状态的示意图。
图7A为概略地表示擦拭比较例涉及的防油膜前的表面键合状态的示意图。
图7B为概略地表示擦拭图7A所示的防油膜后的表面键合状态的示意图。
另外，在图6以及图7A及图7B中，纸面的上方表示防油膜的表面侧，纸面的下方表示喷嘴板基板51侧。此外，在此，表面键合状态表示存在于防油膜表面的化学键的种类及比率、即存在于防油膜表面的官能团的种类及比率。
在图6所示的结构中，全氟烷基存在于防油膜52的表面附近。由包含全氟烷基的氟系化合物构成的膜为比较软的软质，当擦拭那样的膜时，存在有全氟烷基产生构象变化的可能性。不过，全氟烷基如图6中箭头AR1所示，会在与其长度方向平行的轴的周围产生旋转那样的构象变化。此外，即使产生其他构象变化，存在于防油膜52的最表面的防油性优异的官能团、即CF3基、CF2基也不会大幅减少。如此，具有图6所示的结构的防油膜52具有不会因擦拭而表面键合状态变化的结构。
另一方面，在图7A所示的结构中，在防油膜的最表面，存在有防油性优异的官能团、即CF2O基等。然而，当擦拭这样的防油膜时，杂环部分在图7A中向箭头AR2所示的方向旋转。即，如图7B所示构象发生变化。另外，当发生一次构象变化时，由于该状态变得更稳定，即使之后擦拭防油膜任意次数，表面键合状态也不会返回图7A所示的结构。在图7B所示的结构中，存在于防油膜的最表面的防油性优异的官能团、即CF2O基与图7A所示的结构相比较变少。如此，具有图7A所示的结构的防油膜具有通过擦拭而表面键合状态变化的结构。根据以上的理由，实施方式涉及的防油膜不会因擦拭而导致防油墨性的劣化。
上述的表面键合状态例如能够通过以下的方法来检查。即，形成于喷嘴板的记录介质相对面的防油膜的元素键合状态的分析例如能够利用X射线光电子能谱(XPS)法来进行。
XPS的原理如以下所示。当对物质照射几keV程度的软X射线时，原子轨道的电子吸收光能，光电子被向外驱赶。束缚电子的键能Eb与光电子的动能Ek之间具有下述的关系。
在此，hν为入射X射线的能量，
为分光器的功函数。
因此，如果X射线的能量恒定(即单一波长)，则能够基于光电子的动能Ek求得电子的键能Eb。由于电子的键能Eb是根据元素而固有的，因此能够进行元素分析。此外，键能的移位反映其元素的化学键合状态、价电子状态(氧化数等)，因此能够对构成元素的化学键合状态进行检查。
如图5所示，当设为末端全氟烷基55沿着喷嘴板基板51的垂线方向直立的结构时，CF3基存在于防油膜52的最表面，在比最表面靠喷嘴板基板51侧存在有CF2基。
当利用X射线光电子能谱(XPS)法分析这样的防油膜52时，检测到CF2基的峰值及CF3基的峰值。
在由XPS法实施的防油膜的表面键合状态的分析中，伴随着采样的损坏。对于不损坏采样地检查形成于喷嘴板的记录介质相对面的防油膜的表面键合状态的变化，例如考虑到利用太赫兹时域光谱(Terahertz Time-Domain Spectroscopy：THz-TDS)法进行分析。根据该方法，能够针对同一防油膜的表面键合状态非损坏地分析擦拭前后的变化。
具体而言，针对未擦拭的防油膜与擦拭后的防油膜这双方，利用太赫兹时域光谱法获得反射光谱。并且，通过对上述反射光谱进行比较，对防油膜的表面键合状态的变化进行确认。以下说明利用太赫兹时域光谱法取得反射光谱的情况。
首先，利用分束器将毫微微秒激光器射出的光脉冲分割为泵浦光和探测光。泵浦光向太赫兹波产生元件引导。太赫兹波产生元件产生太赫兹脉冲波。该太赫兹脉冲波向采样引导，该采样反射的太赫兹脉冲波向检测元件引导。另一方面，探测光向所述的检测元件引导。在引导探测光的光路上设置有可动镜。一边移动该可动镜使探测光到达检测元件的时机变化一边对太赫兹脉冲波的振动电场的时间波形进行计测。
图10为表示如此获得的的太赫兹脉冲波的振动电场的时间波形的一个示例的曲线图。图中，横轴表示时间，纵轴表示太赫兹脉冲波的振动电场的强度。
在太赫兹脉冲波的振动电场的时间波形中，最初出现的峰值反映采样的最表面附近的状态。此外，第二次出现的峰值反映在将采样的最表面作为第一次的界面的情况下第二次的界面的附近的状态。因此，在此，将太赫兹脉冲波的振动电场的时间波形中的、包含第一至第二次的峰值的部分用于分析。即，通过在图10所示的位置的区域R进行傅立叶变换，可获得反射光谱。另外，对于反射光谱的取得，例如能够使用TAS7500SP(Advantest公司)。
此外，针对未擦拭的防油膜获得的反射光谱与针对擦拭后的防油膜获得的反射光谱之间的比较，以如下方式进行。首先，分别针对这些反射光谱，对在0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值进行指定。关于存在于最表面的基团几乎全部为全氟烷基的防油膜获得的反射光谱，在0.7至1.4THz的频带中具有峰值。
接着，求取针对未擦拭的防油膜获得的反射光谱指定的峰值的频率与针对擦拭后的防油膜获得的反射光谱指定的峰值的频率之差。在该差的绝对值、即频率的变化为0.2THz以下的情况下，判断为防油膜的表面键合状态在擦拭前后未发生变化。表示最大强度的峰值的擦拭前后的频率的变化优选为0.2THz以下，进一步优选为0.1THz以下。在反射光谱中的0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值的擦拭前后的频率的变化过大的情况下，恐怕由擦拭引起的防油墨性的劣化变大。这样的频率的显著的变化启示在防油膜内产生与上述同样的旋转。
[实施例]
以下，对实施例进行说明。
比较例
首先，作为比较例的防油膜的材料，准备下述化学式所示的旭硝子株式会社制的CYTOP(注册商标：A类型)。该防油膜材料为氟系化合物，且在下述化学式所示的聚合物主链的两末端具有包含烷氧基硅烷的末端基团。
[化3]
对喷嘴板基板的表面涂布所述的防油膜材料，使氟系化合物的两末端基团与喷嘴板基板表面的羟基反应。如此，氟系化合物与喷嘴板基板的表面键合，制作而成喷嘴板。
在喷嘴板基板的介质相对面存在有羟基。氟系化合物的两末端基团与羟基键合，而成为键合部位。在两个键合部位间存在有氟系化合物的聚合物主链。在该氟系化合物中，聚合物主链的CF2O基主要发挥防油墨性。
然而，如此利用擦拭刮板140擦拭形成于喷嘴板基板的介质相对面的防油膜时，可知防油墨性会劣化。
图8中示出在利用擦拭刮板对比较例的喷嘴板进行清洁前(擦拭前)及清洁一次后(擦拭一次后)针对防油膜表面获得的X射线光电子能谱分析(XPS)的光谱。在图8中，横轴为键能，纵轴为发射光电子的强度。
作为图8的结果，能够以如下方式来解释。利用擦拭刮板擦拭喷嘴板前获得的XPS光谱表示在防油膜表面存在多个CF2O基。另一方面，在利用擦拭刮板擦拭一次喷嘴板后获得的XPS光谱表示CF2O基从防油膜表面大幅减少。
如参照图7A及图7B说明那样，能够以下述方式说明该现象。即，利用擦拭刮板140擦拭喷嘴板的结果可认为，CF2O基在聚合物主链的周围旋转(引起构象变化)，从防油膜表面向防油膜内部移动。
实施例
准备下述化学式所示的包含氟系化合物的蒸发源。将该蒸发源和喷嘴板基板设置在真空蒸镀装置内，通过真空蒸镀法使氟系化合物沉积在喷嘴板基板的记录介质相对面。如以上所述，在喷嘴板基板的记录介质相对面形成防油膜。
[化4]
以使载荷发生各种变化的方式利用擦拭刮板擦拭该喷嘴板。之后，进行防油膜表面的XPS法的分析。
图9中示出针对利用擦拭刮板清洁实施例的喷嘴板前(擦拭前)及清洁6000次后(擦拭6000次后)的防油膜表面获得的X射线光电子能谱分析(XPS)的光谱。图9中，横轴为键能，纵轴为发射光电子的强度。
图9的结果能够以如下方式来解释。即，获得的XPS光谱表示存在于防油膜表面的CF3基的比率在利用擦拭刮板擦拭喷嘴板前后大致得以维持。
接着，针对实施例及比较例的喷嘴板，利用太赫兹时域光谱法对利用擦拭刮板进行擦拭前和擦拭后的防油膜的反射光谱进行测量。在此，反射光谱通过对图10所示的太赫兹脉冲波的振动电场的时间波形中的、包含第一至第二次的峰值的区域R进行傅立叶变换来获得。此外，太赫兹时域光谱的测量使用TAS7500SP(Advantest公司)来进行。
结果如图11及图12所示。图11为表示针对利用擦拭刮板擦拭比较例的喷嘴板前及擦拭6000次后的防油膜获得的反射光谱的曲线图。图12为表示针对利用擦拭刮板擦拭实施例的喷嘴板前及擦拭6000次后的防油膜获得的反射光谱的曲线图。图中，横轴表示频率，纵轴表示反射率。此外，P1至P4示出了针对各个反射光谱，在0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值的频率。另外，在此使用橡胶制的擦拭刮板，载荷为13gf。
对于比较例的擦拭喷嘴板前的防油膜的反射光谱，在0.7至1.4THz的频带中示出最大强度的峰值为1.05THz。此外，对于比较例的擦拭6000次喷嘴板后的防油膜的反射光谱，在0.7至1.4THz的频带中示出最大强度的峰值为1.36THz。即，频率大幅变化。
对于实施例的擦拭喷嘴板前的防油膜的反射光谱，在0.7至1.4THz的频带中示出最大强度的峰值为1.11THz。此外，对于实施例的擦拭6000次喷嘴板后的防油膜的反射光谱，在0.7至1.4THz的频带中示出最大强度的峰值为1.13THz。即，频率的变化几乎没有。换言之，实施例的喷嘴板表现出在擦拭的前后其表面键合状态不变化。
接着，对于实施例及比较例的喷嘴板，检查利用擦拭刮板擦拭的次数与喷嘴板弹开油墨的速度之间的关系。
油墨弹开速度的测量以如下方式进行。作为试样，准备宽度15mm的带防油膜的喷嘴板。使喷嘴板直立而保持其上端附近，将喷嘴板的大致整体浸渍于油墨。接下来，将喷嘴板从油墨中提起长度45mm，对直至油墨从提起的部分消失为止所需的时间进行了测量。
将浸渍于油墨的防油膜的长度设为L(＝45mm)，将直至油墨从提起的部分消失为止所需的时间设为T[秒]，以如下方式定义弹开油墨的速度Rr[mm/秒]。
Rr[mm/秒]＝L/T＝45/T
利用擦拭刮板以13gf的载荷且规定次数擦拭涂布有防油膜的喷嘴板。之后，利用与所述同样的方法对弹开油墨的速度Rr进行了测量。
图13中示出针对实施例及比较例的喷嘴板获得的、利用擦拭刮板擦拭喷嘴板的次数与喷嘴板弹开油墨的速度之间的关系。在图13中，横轴为擦拭刮板的擦拭次数，纵轴为喷嘴板弹开油墨的速度。
根据图13可知以下的情况。对于比较例的喷嘴板，在利用擦拭刮板擦拭的次数小于1000次的阶段防油墨性劣化。与此相对，对于实施例的喷嘴板，即使利用擦拭刮板擦拭的次数多于6000次，也可抑制防油墨性的劣化。
如以上所述，对于实施例的喷墨头，即使利用擦拭刮板擦拭喷嘴板的记录介质相对面，防油墨性的劣化也较少。
虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
Claims (10)
1.一种喷墨头，其特征在于，具备：设置有朝向记录介质喷出油墨的喷嘴的喷嘴板，
所述喷嘴板包括：喷嘴板基板和设置于所述喷嘴板基板的与所述记录介质相对的面的防油膜，
所述防油膜包含在与所述面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，并具有不会因擦拭而表面键合状态变化的结构，
所述氟系化合物是如下通式(1)或通式(2)表示的化合物，
在通式(1)中，p为1至50的自然数，n为1至10的自然数，
在通式(2)中，p为1至50的自然数。
2.一种喷墨头，其特征在于，具备：设置有朝向记录介质喷出油墨的喷嘴的喷嘴板，
所述喷嘴板包括：喷嘴板基板和设置于所述喷嘴板基板的与所述记录介质相对的面的防油膜，
所述防油膜包含在与所述面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，在通过太赫兹时域光谱法而获得的反射光谱中的0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值的擦拭前后的频率的变化为0.2THz以下，
所述氟系化合物是如下通式(1)或通式(2)表示的化合物，
在通式(1)中，p为1至50的自然数，n为1至10的自然数，
在通式(2)中，p为1至50的自然数。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其特征在于，
所述氟系化合物具有与所述喷嘴板基板键合的键合部位和末端全氟烷基，相邻的所述氟系化合物的所述键合部位相互键合。
4.根据权利要求3所述的喷墨头，其特征在于，
所述氟系化合物在所述键合部位与所述末端全氟烷基之间还具有间隔连接基。
5.一种喷墨打印机，其特征在于，具备：
权利要求1至4中任一项所述的喷墨头；
介质保持机构，其与所述喷墨头相对并保持所述记录介质；以及
擦拭刮板，其擦拭所述面而从所述面去除所述油墨。
6.一种喷墨打印方法，其特征在于，包括：
从喷墨头具备的喷嘴板的喷嘴朝向记录介质喷出油墨；以及
擦拭所述喷嘴板的与所述记录介质相对的面而从所述面去除所述油墨，
所述喷嘴板具有设置于所述面的防油膜，
所述防油膜包含在与所述面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，并具有不会因擦拭而表面键合状态变化的结构，
所述氟系化合物是如下通式(1)或通式(2)表示的化合物，
在通式(1)中，p为1至50的自然数，n为1至10的自然数，
在通式(2)中，p为1至50的自然数。
7.一种喷墨打印方法，其特征在于，包括：
从喷墨头具备的喷嘴板的喷嘴朝向记录介质喷出油墨；以及
擦拭所述喷嘴板的与所述记录介质相对的面而从所述面去除所述油墨，
所述喷嘴板具有设置于所述面的防油膜，
所述防油膜包含在与所述面平行的方向上相邻的分子间交联着的氟系化合物，在通过太赫兹时域光谱法而获得的反射光谱中的0.7至1.4THz的频带中表示最大强度的峰值的擦拭前后的频率的变化为0.2THz以下，
所述氟系化合物是如下通式(1)或通式(2)表示的化合物，
在通式(1)中，p为1至50的自然数，n为1至10的自然数，
在通式(2)中，p为1至50的自然数。
8.根据权利要求6或7所述的喷墨打印方法，其特征在于，
所述氟系化合物具有与喷嘴板基板键合的键合部位和末端全氟烷基，相邻的所述氟系化合物的所述键合部位相互键合。
9.根据权利要求8所述的喷墨打印方法，其特征在于，
所述氟系化合物在所述键合部位与所述末端全氟烷基之间还具有间隔连接基。
10.一种存储介质，其特征在于，存储有使计算机执行以下步骤的程序，所述步骤包括：
从权利要求1至4中任一项所述的喷墨头朝向记录介质喷出油墨；以及
擦拭所述喷嘴板基板的与所述记录介质相对的所述面而从所述面去除所述油墨。
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