JP2003019803A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JP2003019803A JP2003019803A JP2001206121A JP2001206121A JP2003019803A JP 2003019803 A JP2003019803 A JP 2003019803A JP 2001206121 A JP2001206121 A JP 2001206121A JP 2001206121 A JP2001206121 A JP 2001206121A JP 2003019803 A JP2003019803 A JP 2003019803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle plate
- compound
- nozzle
- repellent layer
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1606—Coating the nozzle area or the ink chamber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】撥インク性はもちろん耐擦性の点でも従来に比
べて優れ、長期使用に耐え得るインクジェットヘッドを
提供する。 【解決手段】液体インクを吐出することで画像を形成す
るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの、インク吐出
ノズルを有するノズルプレートに、パーフルオロポリエ
ーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物によっ
て形成される撥インク層を存在せしめる。
べて優れ、長期使用に耐え得るインクジェットヘッドを
提供する。 【解決手段】液体インクを吐出することで画像を形成す
るインクジェットプリンタ用記録ヘッドの、インク吐出
ノズルを有するノズルプレートに、パーフルオロポリエ
ーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物によっ
て形成される撥インク層を存在せしめる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタ用の記録ヘッドに係り、特に顔料使用のインクに
対応して好適なインクジェットヘッドに関する。
リンタ用の記録ヘッドに係り、特に顔料使用のインクに
対応して好適なインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】紙やOHPシートに対してインクを吐出さ
せることで画像を形成するインクジェットプリンタは、
電子写真方式のプリンタに比べて装置が小型であるた
め、オフィスばかりでなく家庭へもかなり普及してい
る。
せることで画像を形成するインクジェットプリンタは、
電子写真方式のプリンタに比べて装置が小型であるた
め、オフィスばかりでなく家庭へもかなり普及してい
る。
【０００３】しかしインクジェットヘッドのインクを吐
出するノズルを有するプレート（ノズルプレート）表面
にインクが付着すると、吐出方向が変化したり、吐出量
が少なくなる等の現象が起き、インクの到達位置がずれ
たり、画像濃度が低下する等の問題が発生した。
出するノズルを有するプレート（ノズルプレート）表面
にインクが付着すると、吐出方向が変化したり、吐出量
が少なくなる等の現象が起き、インクの到達位置がずれ
たり、画像濃度が低下する等の問題が発生した。
【０００４】そこで現在のインクジェットプリンタで
は、ノズルプレート表面をシリコーンゴム等でワイプし
て付着インクを除去する機構や、ノズルプレート表面を
撥インク性にする等の対策が施されている。
は、ノズルプレート表面をシリコーンゴム等でワイプし
て付着インクを除去する機構や、ノズルプレート表面を
撥インク性にする等の対策が施されている。
【０００５】撥インク処理の場合、フッ素系樹脂の微粒
子を含有したメッキ膜を設ける方法(特開平5−193141、
特開平5−116327、特開平6−246921、特開平7−12522
0、特開平9−286941、12−86948号の各公報)、フッ素系
樹脂の微粒子を含有した樹脂膜を設ける方法(特開昭63
−122550号公報)、シリコーン系材料から形成される膜
を設ける方法(特開平4−234663、特開平9−267478号の
各公報)、フッ素系樹脂膜を設ける方法(特開平2−15374
4、特開平3−53942、特開平5−330060、特開平5−33818
0、特開平6−55739、特開平6−106727、特開平6−14358
7号の各公報)、あるいはフルオロアルキル基を有するシ
ラン化合物からなる膜を設ける方法(特開平7−125219号
公報)等が開示されている。
子を含有したメッキ膜を設ける方法(特開平5−193141、
特開平5−116327、特開平6−246921、特開平7−12522
0、特開平9−286941、12−86948号の各公報)、フッ素系
樹脂の微粒子を含有した樹脂膜を設ける方法(特開昭63
−122550号公報)、シリコーン系材料から形成される膜
を設ける方法(特開平4−234663、特開平9−267478号の
各公報)、フッ素系樹脂膜を設ける方法(特開平2−15374
4、特開平3−53942、特開平5−330060、特開平5−33818
0、特開平6−55739、特開平6−106727、特開平6−14358
7号の各公報)、あるいはフルオロアルキル基を有するシ
ラン化合物からなる膜を設ける方法(特開平7−125219号
公報)等が開示されている。
【０００６】また、インクジェットプリンタの記録ヘッ
ドのノズル表面に、パーフルオロポリエーテルを特定化
学構造の溶媒に溶解又は分散させた液を塗布して、撥イ
ンク性を発揮させる方法が提案されている(WO97／3591
9)。
ドのノズル表面に、パーフルオロポリエーテルを特定化
学構造の溶媒に溶解又は分散させた液を塗布して、撥イ
ンク性を発揮させる方法が提案されている(WO97／3591
9)。
【０００７】さらに、特開平10−29308号公報には、や
はりインクジェットプリンタの記録ヘッドのノズル表面
に、撥インク材料としてパーフルオロアルキル鎖とアル
コキシシラン残基を有する化合物によって形成される撥
インク層を設ける技術が提案されている。これには撥イ
ンク性を更に向上させるために、撥インク層にパーフル
オロポリエーテルを上塗りすることも提案されている。
はりインクジェットプリンタの記録ヘッドのノズル表面
に、撥インク材料としてパーフルオロアルキル鎖とアル
コキシシラン残基を有する化合物によって形成される撥
インク層を設ける技術が提案されている。これには撥イ
ンク性を更に向上させるために、撥インク層にパーフル
オロポリエーテルを上塗りすることも提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、メッキにより
形成される膜や上記樹脂膜の場合、撥インク層は厚さが
数μmになるため、設計時に膜厚を考慮する必要があ
る。現在のノズルの直径は10〜数十μmである。膜厚を
考慮する必要な領域はその0.5％以上、すなわちノズル
の直径が10μmの場合は、撥インク層の膜厚が50nm以上
の場合に膜厚を考慮することが必要になる。また、メッ
キ液や樹脂膜形成のための処理液の濃度の変化で膜厚が
変動するため、濃度管理を適切に行う必要がある。
形成される膜や上記樹脂膜の場合、撥インク層は厚さが
数μmになるため、設計時に膜厚を考慮する必要があ
る。現在のノズルの直径は10〜数十μmである。膜厚を
考慮する必要な領域はその0.5％以上、すなわちノズル
の直径が10μmの場合は、撥インク層の膜厚が50nm以上
の場合に膜厚を考慮することが必要になる。また、メッ
キ液や樹脂膜形成のための処理液の濃度の変化で膜厚が
変動するため、濃度管理を適切に行う必要がある。
【０００９】フルオロアルキル基を有するシラン化合物
からなる膜を設ける方法は、単〜数分子レベルで撥イン
ク層を形成できるため、膜厚は数〜10nm程度である。そ
のため、膜厚は設計時に考慮する必要は無く、濃度管理
も容易である。しかし、耐擦性が低く、ノズルプレート
表面を清掃するため繰り返してシリコーンゴム等でワイ
プすると、撥インク性が低下しやすいという問題があ
る。
からなる膜を設ける方法は、単〜数分子レベルで撥イン
ク層を形成できるため、膜厚は数〜10nm程度である。そ
のため、膜厚は設計時に考慮する必要は無く、濃度管理
も容易である。しかし、耐擦性が低く、ノズルプレート
表面を清掃するため繰り返してシリコーンゴム等でワイ
プすると、撥インク性が低下しやすいという問題があ
る。
【００１０】また単にパーフルオロポリエーテル化合物
を塗布したり、パーフルオロアルキル鎖とアルコキシシ
ラン残基を有する化合物によって形成される撥インク層
にパーフルオロポリエーテル化合物を上塗りする方法
も、シリコーンゴム等でワイプすると、撥インク性が低
下しやすく、ノズルの寿命が短くなるという問題があ
る。
を塗布したり、パーフルオロアルキル鎖とアルコキシシ
ラン残基を有する化合物によって形成される撥インク層
にパーフルオロポリエーテル化合物を上塗りする方法
も、シリコーンゴム等でワイプすると、撥インク性が低
下しやすく、ノズルの寿命が短くなるという問題があ
る。
【００１１】本発明の課題は、撥インク性はもちろん耐
擦性の点でも従来に比べて優れ、長期使用に耐え得るイ
ンクジェットヘッドを提供することにある。
擦性の点でも従来に比べて優れ、長期使用に耐え得るイ
ンクジェットヘッドを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、液体インク
を吐出することで画像を形成するインクジェットプリン
タ用記録ヘッドの、インク吐出ノズルを有するノズルプ
レートに、パーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシ
ラン残基を有する化合物により形成される撥インク層を
存在せしめることによって達成される。
を吐出することで画像を形成するインクジェットプリン
タ用記録ヘッドの、インク吐出ノズルを有するノズルプ
レートに、パーフルオロポリエーテル鎖とアルコキシシ
ラン残基を有する化合物により形成される撥インク層を
存在せしめることによって達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】（１）本発明の撥インク処理剤
本発明で示される撥インク処理剤の構造の一般式の一つ
を示す。
を示す。
【００１４】
【化２】
【００１５】これら化合物の構造のうち、繰り返し単位
がCF(CF3)CF2O、あるいはCF2CF2CF2Oのパーフルオロポ
リエーテル鎖が撥インク性を発揮している部位である。
この鎖の撥インク性は水性インクにも、油性インクにも
発揮される。表面を固体で擦られた場合の撥インク性の
低下もパーフルオロアルキル鎖を有する化合物に比べて
小さい。また末端のSi(OR)3のアルコキシシラン残基
は、ノズルプレート表面の水酸基と反応し、図1に示す
ようにO−Si−Oの結合が生成し、結果として、表面を固
体で擦られる場合の耐擦性に優れた撥インク層がノズル
プレート表面に形成される。
がCF(CF3)CF2O、あるいはCF2CF2CF2Oのパーフルオロポ
リエーテル鎖が撥インク性を発揮している部位である。
この鎖の撥インク性は水性インクにも、油性インクにも
発揮される。表面を固体で擦られた場合の撥インク性の
低下もパーフルオロアルキル鎖を有する化合物に比べて
小さい。また末端のSi(OR)3のアルコキシシラン残基
は、ノズルプレート表面の水酸基と反応し、図1に示す
ようにO−Si−Oの結合が生成し、結果として、表面を固
体で擦られる場合の耐擦性に優れた撥インク層がノズル
プレート表面に形成される。
【００１６】末端がSi(OR)2Rのアルコキシシラン残基
も、−ORの部分は、Si(OR)3のものと同様の反応をする
が、Rの部分は反応しない。このような反応のためノズ
ルプレート表面に単位面積当たりの水酸基が多いほど撥
インク処理剤が密に結合し、結果として、表面を固体で
擦られる場合の耐擦性がより優れた撥インク層をノズル
プレート表面に形成することができる。
も、−ORの部分は、Si(OR)3のものと同様の反応をする
が、Rの部分は反応しない。このような反応のためノズ
ルプレート表面に単位面積当たりの水酸基が多いほど撥
インク処理剤が密に結合し、結果として、表面を固体で
擦られる場合の耐擦性がより優れた撥インク層をノズル
プレート表面に形成することができる。
【００１７】上記一般式の範疇に入る撥インク処理剤
（以下の化合物１〜４）の合成方法を記述する。
（以下の化合物１〜４）の合成方法を記述する。
【００１８】
【化３】
【００１９】
【化４】
【００２０】
【化５】
【００２１】
【化６】
【００２２】（化合物１の合成）デュポン社製クライト
ックス157FS−L（平均分子量2500）（25重量部）を3M社
製PF−5080（100重量部）に溶解し、これに塩化チオニ
ル（20重量部）を加え、撹拌しながら48時間還流する。
塩化チオニルとPF−5080をエバポレーターで揮発させク
ライトックス157FS−Lの酸クロライド（25重量部）を得
る。これにPF−5080（100重量部）、チッソ（株）製サ
イラエースS330（3重量部）、トリエチルアミン（3重量
部）を加え、室温で20時間撹拌する。反応液を昭和化学
工業製ラジオライト ファインフローAでろ過し、ろ液中
のPF−5080をエバポレーターで揮発させ、化合物１（20
重量部）を得た。 （化合物２の合成）チッソ（株）製サイラエースS330
（3重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS36
0（3重量部）を用いる以外は、化合物1の合成と同様に
して化合物２（20重量部）を得た。 （化合物３の合成）デュポン社製クライトックス157FS
−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物1の合成と同様にして化合物３
（30重量部）を得た。 （化合物４の合成）チッソ（株）製サイラエースS330
（3重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS36
0（3重量部）を用い、デュポン社製クライトックス157F
S−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物1の合成と同様にして化合物４
（30重量部）を得た。
ックス157FS−L（平均分子量2500）（25重量部）を3M社
製PF−5080（100重量部）に溶解し、これに塩化チオニ
ル（20重量部）を加え、撹拌しながら48時間還流する。
塩化チオニルとPF−5080をエバポレーターで揮発させク
ライトックス157FS−Lの酸クロライド（25重量部）を得
る。これにPF−5080（100重量部）、チッソ（株）製サ
イラエースS330（3重量部）、トリエチルアミン（3重量
部）を加え、室温で20時間撹拌する。反応液を昭和化学
工業製ラジオライト ファインフローAでろ過し、ろ液中
のPF−5080をエバポレーターで揮発させ、化合物１（20
重量部）を得た。 （化合物２の合成）チッソ（株）製サイラエースS330
（3重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS36
0（3重量部）を用いる以外は、化合物1の合成と同様に
して化合物２（20重量部）を得た。 （化合物３の合成）デュポン社製クライトックス157FS
−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物1の合成と同様にして化合物３
（30重量部）を得た。 （化合物４の合成）チッソ（株）製サイラエースS330
（3重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS36
0（3重量部）を用い、デュポン社製クライトックス157F
S−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物1の合成と同様にして化合物４
（30重量部）を得た。
【００２３】そして、分子内における複数のパーフルオ
ロポリエーテル鎖の末端のSi(OR)3のアルコキシシラン
残基は、ノズルプレート表面の水酸基と反応し、図1に
示すようにO−Si−Oの結合が生成し、結果として、表面
を固体で擦られる場合の耐擦性に優れた撥インク層がノ
ズルプレート表面に形成される。
ロポリエーテル鎖の末端のSi(OR)3のアルコキシシラン
残基は、ノズルプレート表面の水酸基と反応し、図1に
示すようにO−Si−Oの結合が生成し、結果として、表面
を固体で擦られる場合の耐擦性に優れた撥インク層がノ
ズルプレート表面に形成される。
【００２４】末端がSi(OR)2Rのアルコキシシラン残基
も、−ORの部分は、Si(OR)3のものと同様の反応をする
が、Rの部分は反応しない。このような反応のためノズ
ルプレート表面に単位面積当たりの水酸基が多いほど撥
インク処理剤が密に結合し、結果として、表面を固体で
擦られる場合の耐擦性がより優れた撥インク層をノズル
プレート表面に形成することができる。
も、−ORの部分は、Si(OR)3のものと同様の反応をする
が、Rの部分は反応しない。このような反応のためノズ
ルプレート表面に単位面積当たりの水酸基が多いほど撥
インク処理剤が密に結合し、結果として、表面を固体で
擦られる場合の耐擦性がより優れた撥インク層をノズル
プレート表面に形成することができる。
【００２５】
【化７】
【００２６】上記一般式の範疇に入る撥インク処理剤
（以下の化合物５〜８）の合成方法を記述する。
（以下の化合物５〜８）の合成方法を記述する。
【００２７】
【化８】
【００２８】
【化９】
【００２９】
【化１０】
【００３０】
【化１１】
【００３１】（化合物５の合成）デュポン社製クライト
ックス157FS−L（平均分子量2500）（25重量部）を3M社
製PF−5080（100重量部）に溶解し、これに塩化チオニ
ル（20重量部）を加え、撹拌しながら48時間還流する。
塩化チオニルとPF−5080をエバポレーターで揮発させク
ライトックス157FS−Lの酸クロライド（25重量部）を得
る。これにPF−5080（100重量部）、チッソ（株）製サ
イラエースS310（2重量部）、トリエチルアミン（3重量
部）を加え、室温で20時間撹拌する。反応液を昭和化学
工業製ラジオライト ファインフローAでろ過し、ろ液中
のPF−5080をエバポレーターで揮発させ、化合物5（20
重量部）を得た。 （化合物６の合成）チッソ（株）製サイラエースS310
（2重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS32
0（2重量部）を用いる以外は、化合物5の合成と同様に
して化合物6（20重量部）を得た。 （化合物７の合成）デュポン社製クライトックス157FS
−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物5の合成と同様にして化合物7
（30重量部）を得た。 （化合物８の合成）チッソ（株）製サイラエースS310
（2重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS32
0（2重量部）を用い、デュポン社製クライトックス157F
S−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物5の合成と同様にして化合物8
（30重量部）を得た。
ックス157FS−L（平均分子量2500）（25重量部）を3M社
製PF−5080（100重量部）に溶解し、これに塩化チオニ
ル（20重量部）を加え、撹拌しながら48時間還流する。
塩化チオニルとPF−5080をエバポレーターで揮発させク
ライトックス157FS−Lの酸クロライド（25重量部）を得
る。これにPF−5080（100重量部）、チッソ（株）製サ
イラエースS310（2重量部）、トリエチルアミン（3重量
部）を加え、室温で20時間撹拌する。反応液を昭和化学
工業製ラジオライト ファインフローAでろ過し、ろ液中
のPF−5080をエバポレーターで揮発させ、化合物5（20
重量部）を得た。 （化合物６の合成）チッソ（株）製サイラエースS310
（2重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS32
0（2重量部）を用いる以外は、化合物5の合成と同様に
して化合物6（20重量部）を得た。 （化合物７の合成）デュポン社製クライトックス157FS
−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物5の合成と同様にして化合物7
（30重量部）を得た。 （化合物８の合成）チッソ（株）製サイラエースS310
（2重量部）の代わりにチッソ（株）製サイラエースS32
0（2重量部）を用い、デュポン社製クライトックス157F
S−L（平均分子量2500）（25重量部）の代わりにダイキ
ン工業社製デムナムSH（平均分子量3500）（35重量部）
を用いる以外は、化合物5の合成と同様にして化合物8
（30重量部）を得た。
【００３２】撥インク処理剤の平均分子量はパーフルオ
ロポリエーテル鎖の大きさ、分子内のパーフルオロポリ
エーテル鎖の本数によって異なるが、概ね1000前後から
12000前後である。形成される撥インク層は分子レベル
オーダーの層であるため数nmである。膜厚は非接触式の
膜厚測定装置（溝尻光学株式会社製エリプソメーター）
か、ＩＲスペクトルの反射モードで1200カイザー付近の
ＣＦ伸縮振動を調べることで求められる。なお、実験の
結果、本発明で用いる撥インク処理剤で処理された表面
は水に易溶の水性インクだけでなく、水に不溶、或いは
難溶の油性インクもはじくことが分かった。
ロポリエーテル鎖の大きさ、分子内のパーフルオロポリ
エーテル鎖の本数によって異なるが、概ね1000前後から
12000前後である。形成される撥インク層は分子レベル
オーダーの層であるため数nmである。膜厚は非接触式の
膜厚測定装置（溝尻光学株式会社製エリプソメーター）
か、ＩＲスペクトルの反射モードで1200カイザー付近の
ＣＦ伸縮振動を調べることで求められる。なお、実験の
結果、本発明で用いる撥インク処理剤で処理された表面
は水に易溶の水性インクだけでなく、水に不溶、或いは
難溶の油性インクもはじくことが分かった。
【００３３】撥インク処理剤による撥インク層の形成方
法は、撥インク処理剤を溶媒に希釈した溶液を調製す
る。この溶液を刷毛塗り、スプレーコート、スピンコー
ト、ディップコート等の方法でノズルプレートに塗布す
る。次に加熱することで、撥インク処理剤のアルコキシ
シラン残基とノズルプレート表面の水酸基が反応し、撥
インク処理剤が化学的にノズルプレート表面に結合す
る。このようにして撥インク層が形成できる。本発明で
用いる撥インク処理剤は、水分と接触すると加水分解す
る。また、直径10〜50μmのノズル内に入っていく必要
もある。そのため、塗布溶液調製で用いる溶媒は含水率
が低く、かつ表面張力の小さなフッ素系の溶媒が望まし
い。具体的には3M社製のFC−72、FC−77、PF−5060、PF
−5080、HFE−7100、HFE−7200、デュポン社製バートレ
ルXF等が挙げられる。
法は、撥インク処理剤を溶媒に希釈した溶液を調製す
る。この溶液を刷毛塗り、スプレーコート、スピンコー
ト、ディップコート等の方法でノズルプレートに塗布す
る。次に加熱することで、撥インク処理剤のアルコキシ
シラン残基とノズルプレート表面の水酸基が反応し、撥
インク処理剤が化学的にノズルプレート表面に結合す
る。このようにして撥インク層が形成できる。本発明で
用いる撥インク処理剤は、水分と接触すると加水分解す
る。また、直径10〜50μmのノズル内に入っていく必要
もある。そのため、塗布溶液調製で用いる溶媒は含水率
が低く、かつ表面張力の小さなフッ素系の溶媒が望まし
い。具体的には3M社製のFC−72、FC−77、PF−5060、PF
−5080、HFE−7100、HFE−7200、デュポン社製バートレ
ルXF等が挙げられる。
【００３４】X、あるいはYはパーフルオロポリエーテル
鎖とアルコキシシラン残基との結合部位を表している。
この部分に特に限定は無いが、液性が若干塩基性に片寄
っているインクを用いた場合でも加水分解を受けないよ
うな構造のものが好ましい。具体的にはアミド結合、エ
ーテル結合等のある構造が望ましい。また、エステル結
合やイオン結合の無い構造が望ましい。
鎖とアルコキシシラン残基との結合部位を表している。
この部分に特に限定は無いが、液性が若干塩基性に片寄
っているインクを用いた場合でも加水分解を受けないよ
うな構造のものが好ましい。具体的にはアミド結合、エ
ーテル結合等のある構造が望ましい。また、エステル結
合やイオン結合の無い構造が望ましい。
【００３５】また、撥インク処理剤によって形成される
撥インク層の作製は、実施例で示されるテープと水溶性
樹脂による方法が挙げられる。その他ノズルプレート全
面に撥インク層を形成した後、不要の部分をプラズマア
ッシャー、あるいはサンドブラスト等で物理的に除くこ
とも可能である。 （２）用いるインク 用いるインクは、着色剤とそれを分散あるいは溶解する
溶媒が主成分である。
撥インク層の作製は、実施例で示されるテープと水溶性
樹脂による方法が挙げられる。その他ノズルプレート全
面に撥インク層を形成した後、不要の部分をプラズマア
ッシャー、あるいはサンドブラスト等で物理的に除くこ
とも可能である。 （２）用いるインク 用いるインクは、着色剤とそれを分散あるいは溶解する
溶媒が主成分である。
【００３６】着色剤が染料の場合、溶媒中にほぼ溶解し
た形で存在する。黒の場合はニグロシン系の化合物が主
に使われる。他の色はアゾ系、ローダミン系、キサンテ
ン系、ナフトール系等が使われる。
た形で存在する。黒の場合はニグロシン系の化合物が主
に使われる。他の色はアゾ系、ローダミン系、キサンテ
ン系、ナフトール系等が使われる。
【００３７】これに対して顔料の場合は、溶媒中に分散
する形で存在する。黒の場合はカーボンブラックが主に
使われる。このインクで形成された画像は耐光性が高
く、長期保存に向いている。しかし、溶媒への分散を良
好に保つため、種々の分散剤が必要である。また、カー
ボンブラック等の顔料は硬度が高いため、固体表面の研
磨剤として働いてしまうことがある。ノズルプレート表
面のインクを除去するために該プレートをシリコーンゴ
ム板で擦る際、インク中の顔料がプレート表面を研磨
し、撥インク層を削り取ってしまうことがある。そのた
め顔料の研磨に耐えられる撥インク層が必要となる。な
お、他の色はピグメントイエロー1、2、3、5、12、13、
14、15、83、ピグメントオレンジ1、5、13、16、17、2
4、ピグメントレッド1、2、3、4、5、7、9、12、22、2
3、37、38、48、49、50、51、53、57、58、60、63、8
1、83、88、112、ピグメントバイオレット1、3、23、
2、ピグメントブルー1、2、15、16、17、ピグメントグ
リーン2、7、8、10等が挙げられる。
する形で存在する。黒の場合はカーボンブラックが主に
使われる。このインクで形成された画像は耐光性が高
く、長期保存に向いている。しかし、溶媒への分散を良
好に保つため、種々の分散剤が必要である。また、カー
ボンブラック等の顔料は硬度が高いため、固体表面の研
磨剤として働いてしまうことがある。ノズルプレート表
面のインクを除去するために該プレートをシリコーンゴ
ム板で擦る際、インク中の顔料がプレート表面を研磨
し、撥インク層を削り取ってしまうことがある。そのた
め顔料の研磨に耐えられる撥インク層が必要となる。な
お、他の色はピグメントイエロー1、2、3、5、12、13、
14、15、83、ピグメントオレンジ1、5、13、16、17、2
4、ピグメントレッド1、2、3、4、5、7、9、12、22、2
3、37、38、48、49、50、51、53、57、58、60、63、8
1、83、88、112、ピグメントバイオレット1、3、23、
2、ピグメントブルー1、2、15、16、17、ピグメントグ
リーン2、7、8、10等が挙げられる。
【００３８】溶媒はその表面張力と粘度によって画像形
成する際の紙・OHPシートへの浸透性・拡散性を制御す
ることができる。表面張力が小さいと、浸透性・拡散性
が高まる傾向がある。また、粘度が低いと、浸透性・拡
散性が高まる傾向がある。さらに、粘度が低いと、イン
クジェットヘッドからの吐出量が多くなる傾向がある。 （３）ノズルプレート 図２にノズルプレートの断面の模式図を示す。
成する際の紙・OHPシートへの浸透性・拡散性を制御す
ることができる。表面張力が小さいと、浸透性・拡散性
が高まる傾向がある。また、粘度が低いと、浸透性・拡
散性が高まる傾向がある。さらに、粘度が低いと、イン
クジェットヘッドからの吐出量が多くなる傾向がある。 （３）ノズルプレート 図２にノズルプレートの断面の模式図を示す。
【００３９】ノズルプレート１はノズル穴２を有する。
インクを吐出するノズルプレート１の表面に撥インク層
３が設けられている。また、ノズル穴２の内側の一部に
も撥インク層３が設けられている。種々の大きさのノズ
ル穴・ノズルプレート表面から深さが異なる撥インク層
を形成し、種々のインクを用いてインク吐出実験をした
結果、撥インク層３のノズル内面への深さは、ノズルプ
レート１の表面からノズル直径の1／4未満までとするの
が望ましいことが分かった。1／4以上に徐々に深くなる
と、撥インク性によるインク供給量の減少という影響が
出始め、インクの吐出性能が徐々に低下する傾向がみら
れた。ただし、その場合でも、耐擦性の点では従来より
も優れた結果が得られた。
インクを吐出するノズルプレート１の表面に撥インク層
３が設けられている。また、ノズル穴２の内側の一部に
も撥インク層３が設けられている。種々の大きさのノズ
ル穴・ノズルプレート表面から深さが異なる撥インク層
を形成し、種々のインクを用いてインク吐出実験をした
結果、撥インク層３のノズル内面への深さは、ノズルプ
レート１の表面からノズル直径の1／4未満までとするの
が望ましいことが分かった。1／4以上に徐々に深くなる
と、撥インク性によるインク供給量の減少という影響が
出始め、インクの吐出性能が徐々に低下する傾向がみら
れた。ただし、その場合でも、耐擦性の点では従来より
も優れた結果が得られた。
【００４０】次にノズルプレート１の材料を記述する。
ノズルプレート１は、撥インク処理剤と反応するための
水酸基を多く有していることが望ましい。そのため金属
材料が好ましい。特に鉄、クロム等の含有量が多いもの
が好ましい。ただインクが水性の場合、油性インクに比
べて空気中の水分が溶解しやすく、これがノズルを腐食
する原因になる可能性がある。そのためノズルプレート
１の材料は防錆性を考えるとステンレス製が望ましい。
具体的にはオーステナイト系のSUS201、SUS202、SUS30
1、SUS302、SUS303、SUS303Se、SUS304、SUS304L、SUS3
04N1、SUS304N2、SUS304LN、SUS305、SUS309S、SUS310
S、SUS316、SUS316L、SUS316N、SUS316LN、SUS316J1、S
US316J1L、SUS317、SUS317L、SUS317J1、SUS321、SUS34
7、SUSXM7、SUSXM15J1、SUS329J1、フェライト系のSUS4
05、SUS410L、SUS430、SUS430F、SUS434、SUS447J1、SU
SXM27、マルテンサイト系のSUS403、SUS410、SUS410J
1、SUS416、SUS420J1、SUS420F、SUS431、SUS440A、SUS
440B、SUS440C、SUS440F、析出硬化系のSUS630、SUS631
等が挙げられる。またインクに防錆剤が添加されている
場合は、腐食しやすい鉄−ニッケル合金等を用いること
もできる。インクジェットヘッドのハウジングの母材が
シリコンウエハであり、熱硬化型接着剤でハウジングと
ノズルプレートを接着する際は、シリコンウエハと線膨
張率の近い鉄：ニッケル＝50〜65：35〜50の比率の合金
が好ましい。
ノズルプレート１は、撥インク処理剤と反応するための
水酸基を多く有していることが望ましい。そのため金属
材料が好ましい。特に鉄、クロム等の含有量が多いもの
が好ましい。ただインクが水性の場合、油性インクに比
べて空気中の水分が溶解しやすく、これがノズルを腐食
する原因になる可能性がある。そのためノズルプレート
１の材料は防錆性を考えるとステンレス製が望ましい。
具体的にはオーステナイト系のSUS201、SUS202、SUS30
1、SUS302、SUS303、SUS303Se、SUS304、SUS304L、SUS3
04N1、SUS304N2、SUS304LN、SUS305、SUS309S、SUS310
S、SUS316、SUS316L、SUS316N、SUS316LN、SUS316J1、S
US316J1L、SUS317、SUS317L、SUS317J1、SUS321、SUS34
7、SUSXM7、SUSXM15J1、SUS329J1、フェライト系のSUS4
05、SUS410L、SUS430、SUS430F、SUS434、SUS447J1、SU
SXM27、マルテンサイト系のSUS403、SUS410、SUS410J
1、SUS416、SUS420J1、SUS420F、SUS431、SUS440A、SUS
440B、SUS440C、SUS440F、析出硬化系のSUS630、SUS631
等が挙げられる。またインクに防錆剤が添加されている
場合は、腐食しやすい鉄−ニッケル合金等を用いること
もできる。インクジェットヘッドのハウジングの母材が
シリコンウエハであり、熱硬化型接着剤でハウジングと
ノズルプレートを接着する際は、シリコンウエハと線膨
張率の近い鉄：ニッケル＝50〜65：35〜50の比率の合金
が好ましい。
【００４１】金属以外の材料でも酸素プラズマ等で水酸
基を導入することが可能である。この材料としてはシリ
コンウエハ、酸化ジルコニウム等の無機材料やポリイミ
ド、ポリプロピレン等の樹脂が挙げられる。いずれも用
いるインクに接触することで溶解・膨潤等の変化を起こ
さない材料が適応する。 （４）インクジェットヘッド 図３にインクジェットヘッドの断面の模式図を示す。
基を導入することが可能である。この材料としてはシリ
コンウエハ、酸化ジルコニウム等の無機材料やポリイミ
ド、ポリプロピレン等の樹脂が挙げられる。いずれも用
いるインクに接触することで溶解・膨潤等の変化を起こ
さない材料が適応する。 （４）インクジェットヘッド 図３にインクジェットヘッドの断面の模式図を示す。
【００４２】図３において、４は記録ヘッドのハウジン
グ、５はインク室、６は圧電素子、７は圧電素子制御
系、８はダイアフラム、９はインク流路、１０は記録ヘ
ッドの走行をガイドするガイドレール、１１はプーリ
ー、１２はベルトを示している。
グ、５はインク室、６は圧電素子、７は圧電素子制御
系、８はダイアフラム、９はインク流路、１０は記録ヘ
ッドの走行をガイドするガイドレール、１１はプーリ
ー、１２はベルトを示している。
【００４３】記録ヘッドにインクを充填すると、インク
はインク室５からインク流路９を通ってノズル近傍に達
する。画像形成の際は、圧電素子６による圧力を受けて
ダイアフラム８が変形する。するとインク流路９の体積
が狭くなり、結果としてインクはノズルから吐出され
る。吐出したインクは紙やOHPシートに付着して画像が
形成される。 （５）インクジェットプリンタ 図４にインクジェットプリンタの模式図を示す。
はインク室５からインク流路９を通ってノズル近傍に達
する。画像形成の際は、圧電素子６による圧力を受けて
ダイアフラム８が変形する。するとインク流路９の体積
が狭くなり、結果としてインクはノズルから吐出され
る。吐出したインクは紙やOHPシートに付着して画像が
形成される。 （５）インクジェットプリンタ 図４にインクジェットプリンタの模式図を示す。
【００４４】図４において、１０はガイドレール、１２
はベルト、１３はプリンタのハウジング、１４は記録ヘ
ッド、１５は給紙装置、１６は紙、OHPシート、１７は
紙送りロール、１８は用紙受けトレー、１９はベルト駆
動用モーター、２０はヘッドクリーニングのためのシリ
コーンゴム板、２１はシリコーンゴム板２０の台を示し
ている。
はベルト、１３はプリンタのハウジング、１４は記録ヘ
ッド、１５は給紙装置、１６は紙、OHPシート、１７は
紙送りロール、１８は用紙受けトレー、１９はベルト駆
動用モーター、２０はヘッドクリーニングのためのシリ
コーンゴム板、２１はシリコーンゴム板２０の台を示し
ている。
【００４５】インクの吐出・記録ヘッド１４の動き・紙
送り機構を制御することで画像が形成される。また、記
録ヘッド１４のノズルプレートに付着したインクは、ク
リーニングのためのシリコーンゴム板２０に擦られるこ
とで除去される。 〔実施例〕以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定され
るものではない。 〔実施例１〕インク吐出ノズルを有するノズルプレート
の表面に撥インク層を形成する方法を、図５を用いて説
明する。
送り機構を制御することで画像が形成される。また、記
録ヘッド１４のノズルプレートに付着したインクは、ク
リーニングのためのシリコーンゴム板２０に擦られるこ
とで除去される。 〔実施例〕以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定され
るものではない。 〔実施例１〕インク吐出ノズルを有するノズルプレート
の表面に撥インク層を形成する方法を、図５を用いて説
明する。
【００４６】なお、以下の説明では、インクの吐出側ノ
ズルを有する表面をおもて面、そうでない面を裏面と記
述する。
ズルを有する表面をおもて面、そうでない面を裏面と記
述する。
【００４７】SUS304製で厚さ80μmのノズルプレート
（ノズルの直径は30、40、および60μmのものを用意）
おもて面にマスキングテープとして種々の3M社製工業用
テープを貼り、その上から10kg／cm2の圧力を30秒間か
ける。なお、3M社製工業用テープはNo.966、4485、Y462
7、4016、MIX−802、1060の6種類を用いた。後述するよ
うにテープの種類によってノズル内側のマスキングの深
さが異なってくる。次に、裏面に水溶性樹脂として和光
純薬製ポリビニルアルコール（繰り返し単位は1500）の
15重量％水溶液を塗布する。ポリビニルアルコールが乾
燥後、マスキングテープを剥離し、化合物１の3M社製PF
−5080溶液（濃度：0.5重量％）に10分間浸漬後、120℃
で20分間加熱する。次に、このノズルプレートを80℃の
水を入れたビーカー中に入れた後、ビーカーを超音波洗
浄器で10分間振動させる。水を取り替え、再び超音波洗
浄器で10分間振動させる操作を以後4回繰り返し、ポリ
ビニルアルコールを除去する。このようにしてインク吐
出ノズルを有する表面に撥インク層が形成されたノズル
プレートを作製する。作製したノズルプレート表面の撥
インク層の水との接触角は115〜117°であり、以後の画
像形成で用いるインク（表面張力：50 mN／m）に対する
接触角は90〜92°であった。また、撥インク層の厚さを
溝尻光学株式会社製エリプソメーターで測定したとこ
ろ、4〜5nmであった。
（ノズルの直径は30、40、および60μmのものを用意）
おもて面にマスキングテープとして種々の3M社製工業用
テープを貼り、その上から10kg／cm2の圧力を30秒間か
ける。なお、3M社製工業用テープはNo.966、4485、Y462
7、4016、MIX−802、1060の6種類を用いた。後述するよ
うにテープの種類によってノズル内側のマスキングの深
さが異なってくる。次に、裏面に水溶性樹脂として和光
純薬製ポリビニルアルコール（繰り返し単位は1500）の
15重量％水溶液を塗布する。ポリビニルアルコールが乾
燥後、マスキングテープを剥離し、化合物１の3M社製PF
−5080溶液（濃度：0.5重量％）に10分間浸漬後、120℃
で20分間加熱する。次に、このノズルプレートを80℃の
水を入れたビーカー中に入れた後、ビーカーを超音波洗
浄器で10分間振動させる。水を取り替え、再び超音波洗
浄器で10分間振動させる操作を以後4回繰り返し、ポリ
ビニルアルコールを除去する。このようにしてインク吐
出ノズルを有する表面に撥インク層が形成されたノズル
プレートを作製する。作製したノズルプレート表面の撥
インク層の水との接触角は115〜117°であり、以後の画
像形成で用いるインク（表面張力：50 mN／m）に対する
接触角は90〜92°であった。また、撥インク層の厚さを
溝尻光学株式会社製エリプソメーターで測定したとこ
ろ、4〜5nmであった。
【００４８】このノズルプレートを図３に示すインクジ
ェットヘッドに取り付け、更にこのインクジェットヘッ
ドを図４に示すインクジェットプリンタに装着し、印刷
したところ、用いたマスキングテープ、およびノズルの
直径によって状況が異なり、表1の網掛けの条件の場合
に非常に良好な画像が得られ、網掛けの無い条件のもの
については、画像濃度が若干低いものがみられた。なお
インクの顔料はニグロシン系の染料インクである。
ェットヘッドに取り付け、更にこのインクジェットヘッ
ドを図４に示すインクジェットプリンタに装着し、印刷
したところ、用いたマスキングテープ、およびノズルの
直径によって状況が異なり、表1の網掛けの条件の場合
に非常に良好な画像が得られ、網掛けの無い条件のもの
については、画像濃度が若干低いものがみられた。なお
インクの顔料はニグロシン系の染料インクである。
【００４９】
【表１】
【００５０】そこで、インクの付着していない部分に撥
インク層が形成され、インクの付着している部分は撥イ
ンク層が形成されていないとみなし、ノズルプレートを
ノズル内が観察できるようノズルの真ん中から切断し、
ノズル内のインク付着部分を観察した。結果を表1に示
す。いずれのインクジェットヘッドにおいても、撥イン
ク層のノズル内面への深さは、ノズルプレートの表面か
らノズル直径の1／4未満までにするのが望ましいことが
分かった。1／4以上に徐々に深くなると、インクの吐出
性能も徐々に低下する傾向がみられた。ただし、その場
合でも、耐擦性の点では従来よりも優れた結果が得られ
た。
インク層が形成され、インクの付着している部分は撥イ
ンク層が形成されていないとみなし、ノズルプレートを
ノズル内が観察できるようノズルの真ん中から切断し、
ノズル内のインク付着部分を観察した。結果を表1に示
す。いずれのインクジェットヘッドにおいても、撥イン
ク層のノズル内面への深さは、ノズルプレートの表面か
らノズル直径の1／4未満までにするのが望ましいことが
分かった。1／4以上に徐々に深くなると、インクの吐出
性能も徐々に低下する傾向がみられた。ただし、その場
合でも、耐擦性の点では従来よりも優れた結果が得られ
た。
【００５１】ここで、表1の網掛けの条件のものについ
て印刷後、ヘッドクリーニングのためインクジェットプ
リンタ内のシリコーンゴム板にインクジェットヘッドの
ノズルプレートを圧力60g／cm2で往復3回擦った場合の
結果を下記すると、上記操作によりノズルプレートの表
面に若干付着しているインクが除去された。印刷した後
ヘッドクリーニングする操作（以後耐擦試験と記述す
る）を10000回行った。その結果、耐擦試験10000回後も
ヘッドクリーニングによってノズルプレートの表面に若
干付着しているインクを除去できた。また、10000回後
のノズルプレートの接触角は、水に対しては98〜100
°、インクに対しては73〜75°であった。
て印刷後、ヘッドクリーニングのためインクジェットプ
リンタ内のシリコーンゴム板にインクジェットヘッドの
ノズルプレートを圧力60g／cm2で往復3回擦った場合の
結果を下記すると、上記操作によりノズルプレートの表
面に若干付着しているインクが除去された。印刷した後
ヘッドクリーニングする操作（以後耐擦試験と記述す
る）を10000回行った。その結果、耐擦試験10000回後も
ヘッドクリーニングによってノズルプレートの表面に若
干付着しているインクを除去できた。また、10000回後
のノズルプレートの接触角は、水に対しては98〜100
°、インクに対しては73〜75°であった。
【００５２】上記ヘッドクリーニングは、通常の使用条
件では、スイッチを入れる際と、100枚程度印刷の都度1
回行う可能性がある。1日に1回スイッチを入れ、1日300
枚印刷すると仮定した場合、本実施例のインクジェット
ヘッドの耐久性は、通常の使用条件では2500日、すなわ
ち7年近い長期使用に耐える高耐久性を有することが示
された。
件では、スイッチを入れる際と、100枚程度印刷の都度1
回行う可能性がある。1日に1回スイッチを入れ、1日300
枚印刷すると仮定した場合、本実施例のインクジェット
ヘッドの耐久性は、通常の使用条件では2500日、すなわ
ち7年近い長期使用に耐える高耐久性を有することが示
された。
【００５３】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では2500日、すなわち7年近い長期にわ
たりインクジェットヘッドを交換する必要が無いとい
う、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であること
が示された。 〔比較例１〕化合物1の代わりに、撥インク作用を示す
部位としてのパーフルオロアルキル鎖と、ノズル表面と
結合するためのアルコキシシラン残基を有する化合物で
あるヒドラス化学株式会社製1H,1H,2H,2H−パーフルオ
ロドデシルトリエトキシシラン（今後化合物9と記述す
る）を用いる以外は、実施例１と同様の実験を行った。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では2500日、すなわち7年近い長期にわ
たりインクジェットヘッドを交換する必要が無いとい
う、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であること
が示された。 〔比較例１〕化合物1の代わりに、撥インク作用を示す
部位としてのパーフルオロアルキル鎖と、ノズル表面と
結合するためのアルコキシシラン残基を有する化合物で
あるヒドラス化学株式会社製1H,1H,2H,2H−パーフルオ
ロドデシルトリエトキシシラン（今後化合物9と記述す
る）を用いる以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００５４】
【化１２】
【００５５】なお、撥インク層の厚さを溝尻光学株式会
社製エリプソメーターで測定したところ、4〜5nmであっ
た。
社製エリプソメーターで測定したところ、4〜5nmであっ
た。
【００５６】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、30回あたりからクリ
ーニングが不十分になり、ノズルプレート表面にインク
滴が残るようになった。このときのノズルプレートの接
触角を測定したところ、水に対しては52〜65°、インク
に対しては23〜27°と接触角が低下していることが分か
った。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、30回あたりからクリ
ーニングが不十分になり、ノズルプレート表面にインク
滴が残るようになった。このときのノズルプレートの接
触角を測定したところ、水に対しては52〜65°、インク
に対しては23〜27°と接触角が低下していることが分か
った。
【００５７】耐擦試験も100回目終了時には、ノズルプ
レート表面はインクをほとんどはじかなくなり、ほとん
どのインクがクリーニングされずに残った。そこで100
回後のノズルプレートの接触角も測定したところ、水に
対しては40〜43°、インクに対しては12〜15°と大きく
低下していることが分かった。 〔実施例２〕インクを染料インクに代えて、黒の顔料イ
ンク（着色剤：カーボンブラック、表面張力：50 mN／
m）を用いる以外は、実施例1と同様の実験を行った。
レート表面はインクをほとんどはじかなくなり、ほとん
どのインクがクリーニングされずに残った。そこで100
回後のノズルプレートの接触角も測定したところ、水に
対しては40〜43°、インクに対しては12〜15°と大きく
低下していることが分かった。 〔実施例２〕インクを染料インクに代えて、黒の顔料イ
ンク（着色剤：カーボンブラック、表面張力：50 mN／
m）を用いる以外は、実施例1と同様の実験を行った。
【００５８】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を10000回行った。そ
の結果、いずれのノズルプレートでも耐擦試験10000回
後のヘッドクリーニングによってノズルプレートの表面
に若干付着しているインクを除去できた。また、10000
回後のノズルプレートの接触角は、水に対しては82〜85
°、インクに対しては61〜63°であった。なお、耐擦試
験前の水に対するノズルプレートの接触角は115〜117
°、インクに対する接触角は90〜92°であった。結果を
表２に示す。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を10000回行った。そ
の結果、いずれのノズルプレートでも耐擦試験10000回
後のヘッドクリーニングによってノズルプレートの表面
に若干付着しているインクを除去できた。また、10000
回後のノズルプレートの接触角は、水に対しては82〜85
°、インクに対しては61〜63°であった。なお、耐擦試
験前の水に対するノズルプレートの接触角は115〜117
°、インクに対する接触角は90〜92°であった。結果を
表２に示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】〔比較例２〕化合物1の代わりに、撥イン
ク作用を示す部位としてのパーフルオロアルキル鎖と、
ノズル表面と結合するためのアルコキシシラン残基を有
する化合物である化合物９を用いる以外は、実施例２と
同様の実験を行った。
ク作用を示す部位としてのパーフルオロアルキル鎖と、
ノズル表面と結合するためのアルコキシシラン残基を有
する化合物である化合物９を用いる以外は、実施例２と
同様の実験を行った。
【００６１】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、5回目あたりからク
リーニングが不十分になり、ノズルプレート表面にイン
ク滴が残るようになった。このときのノズルプレートの
接触角を測定したところ、水に対しては51〜66°、イン
クに対しては22〜26°と低下していることが分かった。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、5回目あたりからク
リーニングが不十分になり、ノズルプレート表面にイン
ク滴が残るようになった。このときのノズルプレートの
接触角を測定したところ、水に対しては51〜66°、イン
クに対しては22〜26°と低下していることが分かった。
【００６２】耐擦試験も15回目終了時には、ノズルプレ
ート表面はインクをほとんどはじかなくなり、ほとんど
のインクがクリーニングされずに残った。そこで15回後
のノズルプレートの接触角を測定したところ、水に対し
ては38〜40°、インクに対しては10〜12°と大きく低下
していることが分かった。 〔実施例３〕化合物1の代わりに、化合物２〜８を用い
る以外は、実施例２と同様の実験を行った。
ート表面はインクをほとんどはじかなくなり、ほとんど
のインクがクリーニングされずに残った。そこで15回後
のノズルプレートの接触角を測定したところ、水に対し
ては38〜40°、インクに対しては10〜12°と大きく低下
していることが分かった。 〔実施例３〕化合物1の代わりに、化合物２〜８を用い
る以外は、実施例２と同様の実験を行った。
【００６３】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を10000回行った。そ
の結果、いずれのノズルプレートにおいても耐擦試験10
000回後のヘッドクリーニングによって表面に若干付着
しているインクが除去できた。また、10000回後のイン
クに対するノズルプレートの接触角は61〜89°であっ
た。なお、耐擦試験前の水に対するノズルプレートの接
触角は115〜120°、インクに対する接触角は90〜95°で
あった。表２に上記接触角測定の結果を併記する。ま
た、化合物２〜８によって形成される撥インク層の厚さ
を溝尻光学株式会社製エリプソメーターで測定したとこ
ろ、4〜8nmであった。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を10000回行った。そ
の結果、いずれのノズルプレートにおいても耐擦試験10
000回後のヘッドクリーニングによって表面に若干付着
しているインクが除去できた。また、10000回後のイン
クに対するノズルプレートの接触角は61〜89°であっ
た。なお、耐擦試験前の水に対するノズルプレートの接
触角は115〜120°、インクに対する接触角は90〜95°で
あった。表２に上記接触角測定の結果を併記する。ま
た、化合物２〜８によって形成される撥インク層の厚さ
を溝尻光学株式会社製エリプソメーターで測定したとこ
ろ、4〜8nmであった。
【００６４】そして、本実施例によれば、実施例１、２
と同様、インクジェットヘッドの耐久性は、通常の使用
条件では2500日、すなわち７年近い長期使用に耐える高
耐久性を有することが示された。
と同様、インクジェットヘッドの耐久性は、通常の使用
条件では2500日、すなわち７年近い長期使用に耐える高
耐久性を有することが示された。
【００６５】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では2500日、すなわち7年近い長期にわ
たってインクジェットヘッドを交換する必要が無いとい
う、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であること
が示された。 〔実施例４〕耐擦試験を30000回行う以外は、実施例
２、３と同様の実験を行った。その結果、化合物１、２
を処理したノズルプレートは、シリコーンゴム板でワイ
プしてもインクの残量が認められた。化合物３、４を処
理したノズルプレートは、化合物１，２を処理したもの
に比べて残量は少ないものの、シリコーンゴム板でワイ
プしても、これまた若干インクが残った。これに対し、
化合物５〜８を処理したノズルプレートは、耐擦試験前
と同様、ワイプによってインクを除去することが可能で
あった。耐擦試験後のノズルプレートのインクに対する
接触角を表２に併記する。化合物５〜８を処理したノズ
ルプレートは、接触角が60〜77°であった。これに対
し、化合物１〜４を処理したノズルプレートは、接触角
が11〜30°まで下がった。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では2500日、すなわち7年近い長期にわ
たってインクジェットヘッドを交換する必要が無いとい
う、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であること
が示された。 〔実施例４〕耐擦試験を30000回行う以外は、実施例
２、３と同様の実験を行った。その結果、化合物１、２
を処理したノズルプレートは、シリコーンゴム板でワイ
プしてもインクの残量が認められた。化合物３、４を処
理したノズルプレートは、化合物１，２を処理したもの
に比べて残量は少ないものの、シリコーンゴム板でワイ
プしても、これまた若干インクが残った。これに対し、
化合物５〜８を処理したノズルプレートは、耐擦試験前
と同様、ワイプによってインクを除去することが可能で
あった。耐擦試験後のノズルプレートのインクに対する
接触角を表２に併記する。化合物５〜８を処理したノズ
ルプレートは、接触角が60〜77°であった。これに対
し、化合物１〜４を処理したノズルプレートは、接触角
が11〜30°まで下がった。
【００６６】1日300枚印刷すると仮定した場合、化合物
５〜８のように、分子内に複数のパーフルオロポリエー
テル鎖を有する化合物でノズルプレートに形成された撥
インク層を有するインクジェットヘッドは、通常の使用
条件では7500日、すなわち20年以上の長期使用に耐える
高耐久性を有することが示された。
５〜８のように、分子内に複数のパーフルオロポリエー
テル鎖を有する化合物でノズルプレートに形成された撥
インク層を有するインクジェットヘッドは、通常の使用
条件では7500日、すなわち20年以上の長期使用に耐える
高耐久性を有することが示された。
【００６７】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたってインクジェットヘッドを交換する必要が無いと
いう、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であるこ
とが示された。 〔実施例５〕ノズルプレートを15重量％の硝酸に10秒間
浸した後、すぐ水で洗って硝酸を除去する。さらに、ノ
ズルプレートに付着している水を乾燥窒素で揮発させ、
以後、実施例２と同様の実験を試みた。ただし、撥イン
ク処理剤は、実施例３で耐擦性の低い結果であった化合
物１〜４のみ用いた。また、化合物１〜４によって形成
される撥インク層の厚さを溝尻光学株式会社製エリプソ
メーターで測定したところ、6〜10nmであった。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたってインクジェットヘッドを交換する必要が無いと
いう、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であるこ
とが示された。 〔実施例５〕ノズルプレートを15重量％の硝酸に10秒間
浸した後、すぐ水で洗って硝酸を除去する。さらに、ノ
ズルプレートに付着している水を乾燥窒素で揮発させ、
以後、実施例２と同様の実験を試みた。ただし、撥イン
ク処理剤は、実施例３で耐擦性の低い結果であった化合
物１〜４のみ用いた。また、化合物１〜４によって形成
される撥インク層の厚さを溝尻光学株式会社製エリプソ
メーターで測定したところ、6〜10nmであった。
【００６８】実施例３に示すように単に化合物1〜4を処
理したノズルプレートは、30000回の耐擦試験により、
ノズルプレート部分における撥インク性の低下がみられ
た。これに対し、ノズルプレートを予め硝酸に浸漬する
操作を行っておくことで、耐擦試験前と同様、ワイプに
よってインクを除去することが可能であった。
理したノズルプレートは、30000回の耐擦試験により、
ノズルプレート部分における撥インク性の低下がみられ
た。これに対し、ノズルプレートを予め硝酸に浸漬する
操作を行っておくことで、耐擦試験前と同様、ワイプに
よってインクを除去することが可能であった。
【００６９】なお、耐擦試験後のノズルプレートのイン
クに対する接触角を表３に示す。
クに対する接触角を表３に示す。
【００７０】
【表３】
【００７１】ノズルプレートのインクに対する接触角は
62〜74°であり、硝酸に浸漬する操作を行わなかったも
のに比べて接触角の低下も小さかった。
62〜74°であり、硝酸に浸漬する操作を行わなかったも
のに比べて接触角の低下も小さかった。
【００７２】以上より、予め硝酸に浸漬する操作を行っ
た後に、パーフルオロポリエーテル化合物からなる撥イ
ンク層が形成されたノズルプレートを用いるインクジェ
ットヘッドは、通常の使用条件では7500日、すなわち20
年以上の長期使用に耐える高耐久性を有することが示さ
れた。
た後に、パーフルオロポリエーテル化合物からなる撥イ
ンク層が形成されたノズルプレートを用いるインクジェ
ットヘッドは、通常の使用条件では7500日、すなわち20
年以上の長期使用に耐える高耐久性を有することが示さ
れた。
【００７３】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたってインクジェットヘッドを交換する必要が無いと
いう、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であるこ
とが示された。 〔実施例６〕ノズルプレートに酸素プラズマを照射し、
以後、実施例２と同様の実験を試みた。ただし、撥イン
ク処理剤は、実施例３で耐擦性の低い結果であった化合
物１〜４のみ用いた。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたってインクジェットヘッドを交換する必要が無いと
いう、実質的にメンテナンスの必要の無い装置であるこ
とが示された。 〔実施例６〕ノズルプレートに酸素プラズマを照射し、
以後、実施例２と同様の実験を試みた。ただし、撥イン
ク処理剤は、実施例３で耐擦性の低い結果であった化合
物１〜４のみ用いた。
【００７４】また、用いた装置は、ダイオニクス社製プ
ラズマアッシャー型番IPC−8005Tであり、チャンバー内
の酸素導入前の圧力は0.1Torr以下、酸素導入後の圧力
は0.5Torr、装置の高周波電源の出力は300Wに設定し、
ノズルプレートへのプラズマ照射は30秒間行った。な
お、化合物1〜4によって形成される撥インク層の厚さを
溝尻光学株式会社製エリプソメーターで測定したとこ
ろ、6〜10 nmであった。
ラズマアッシャー型番IPC−8005Tであり、チャンバー内
の酸素導入前の圧力は0.1Torr以下、酸素導入後の圧力
は0.5Torr、装置の高周波電源の出力は300Wに設定し、
ノズルプレートへのプラズマ照射は30秒間行った。な
お、化合物1〜4によって形成される撥インク層の厚さを
溝尻光学株式会社製エリプソメーターで測定したとこ
ろ、6〜10 nmであった。
【００７５】実施例３に示すように単に化合物１〜４を
処理したノズルプレートは、30000回の耐擦試験によ
り、ノズルプレート部分における撥インク性の低下がみ
られた。これに対し、ノズルプレートに予め酸素プラズ
マを照射する操作を行っておくことで、耐擦試験前と同
様、ワイプによってインクを除去することが可能であっ
た。
処理したノズルプレートは、30000回の耐擦試験によ
り、ノズルプレート部分における撥インク性の低下がみ
られた。これに対し、ノズルプレートに予め酸素プラズ
マを照射する操作を行っておくことで、耐擦試験前と同
様、ワイプによってインクを除去することが可能であっ
た。
【００７６】なお、耐擦試験後のノズルプレートのイン
クに対する接触角を表３に併記する。
クに対する接触角を表３に併記する。
【００７７】ノズルプレートのインクに対する接触角は
60〜73°であり、酸素プラズマ照射を行わなかったもの
に比べて接触角の低下も小さかった。
60〜73°であり、酸素プラズマ照射を行わなかったもの
に比べて接触角の低下も小さかった。
【００７８】以上より、予め酸素プラズマ照射を行った
後に、パーフルオロポリエーテル化合物からなる撥イン
ク層を形成されたノズルプレートを用いるインクジェッ
トヘッドは、通常の使用条件では7500日、すなわち20年
以上の長期使用に耐える高耐久性を有することが示され
た。
後に、パーフルオロポリエーテル化合物からなる撥イン
ク層を形成されたノズルプレートを用いるインクジェッ
トヘッドは、通常の使用条件では7500日、すなわち20年
以上の長期使用に耐える高耐久性を有することが示され
た。
【００７９】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたってインクジェットヘッドを交換する必要が無いと
いう、メンテナンスの必要の無い装置であることが示さ
れた。 〔実施例７〕ノズルプレートの材質をSUS304からFe−42
Niに代える以外は、実施例５と同様の操作を行った。そ
の結果、30000回の耐擦試験後も耐擦試験前と同様、ワ
イプによってインクを除去することが可能であった。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたってインクジェットヘッドを交換する必要が無いと
いう、メンテナンスの必要の無い装置であることが示さ
れた。 〔実施例７〕ノズルプレートの材質をSUS304からFe−42
Niに代える以外は、実施例５と同様の操作を行った。そ
の結果、30000回の耐擦試験後も耐擦試験前と同様、ワ
イプによってインクを除去することが可能であった。
【００８０】なお、耐擦試験前のノズルプレートのイン
クに対する接触角は91〜95°であった。また、耐擦試験
後のノズルプレートのインクに対する接触角は62〜74°
であった。また、化合物１〜４によって形成される撥イ
ンク層の厚さを溝尻光学株式会社製エリプソメーターで
測定したところ、6〜10nmであった。
クに対する接触角は91〜95°であった。また、耐擦試験
後のノズルプレートのインクに対する接触角は62〜74°
であった。また、化合物１〜４によって形成される撥イ
ンク層の厚さを溝尻光学株式会社製エリプソメーターで
測定したところ、6〜10nmであった。
【００８１】そして、本実施例によれば、実施例５と同
様、ノズルプレートの材質が異なっていても、予め硝酸
に浸漬する操作を行った後に、パーフルオロポリエーテ
ル化合物からなる撥インク層が形成されたノズルプレー
トを用いるインクジェットヘッドは、通常の使用条件で
は7500日、すなわち20年以上の長期使用に耐える高耐久
性を有することが示された。
様、ノズルプレートの材質が異なっていても、予め硝酸
に浸漬する操作を行った後に、パーフルオロポリエーテ
ル化合物からなる撥インク層が形成されたノズルプレー
トを用いるインクジェットヘッドは、通常の使用条件で
は7500日、すなわち20年以上の長期使用に耐える高耐久
性を有することが示された。
【００８２】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたって記録ヘッドを交換する必要が無いという、実質
的にメンテナンスの必要の無い装置であることが示され
た。 〔実施例８〕ノズルプレートの材質をSUS304からSUS316
に代える以外は、実施例６と同様の操作を行った。その
結果、30000回の耐擦試験後も耐擦試験前と同様、ワイ
プによってインクを除去することが可能であった。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたって記録ヘッドを交換する必要が無いという、実質
的にメンテナンスの必要の無い装置であることが示され
た。 〔実施例８〕ノズルプレートの材質をSUS304からSUS316
に代える以外は、実施例６と同様の操作を行った。その
結果、30000回の耐擦試験後も耐擦試験前と同様、ワイ
プによってインクを除去することが可能であった。
【００８３】なお、耐擦試験前のノズルプレートのイン
クに対する接触角は91〜95°であった。また、耐擦試験
後のノズルプレートのインクに対する接触角は60〜73°
であった。また、化合物１〜４によって形成される撥イ
ンク層の厚さを溝尻光学株式会社製エリプソメーターで
測定したところ、6〜10nmであった。
クに対する接触角は91〜95°であった。また、耐擦試験
後のノズルプレートのインクに対する接触角は60〜73°
であった。また、化合物１〜４によって形成される撥イ
ンク層の厚さを溝尻光学株式会社製エリプソメーターで
測定したところ、6〜10nmであった。
【００８４】そして、本実施例によれば、実施例６と同
様、ノズルプレートの材質が異なっていても、予め酸素
プラズマ照射を行った後に、パーフルオロポリエーテル
化合物からなる撥インク層が形成されたノズルプレート
を用いるインクジェットヘッドは、通常の使用条件では
7500日、すなわち20年以上の長期使用に耐える高耐久性
を有することが示された。
様、ノズルプレートの材質が異なっていても、予め酸素
プラズマ照射を行った後に、パーフルオロポリエーテル
化合物からなる撥インク層が形成されたノズルプレート
を用いるインクジェットヘッドは、通常の使用条件では
7500日、すなわち20年以上の長期使用に耐える高耐久性
を有することが示された。
【００８５】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたって記録ヘッドを交換する必要が無いという、実質
的にメンテナンスの必要の無い装置であることが示され
た。 〔実施例９〕インクをハイドロカーボン系の化合物が溶
媒の主成分であり、かつ水に難溶の油性の染料インク
（表面張力：28 mN／m）を用いる以外は、実施例１と同
様の操作を行った。その結果、10000回の耐擦試験後も
耐擦試験前と同様、ワイプによってインクを除去するこ
とが可能であった。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では7500日、すなわち20年以上の長期に
わたって記録ヘッドを交換する必要が無いという、実質
的にメンテナンスの必要の無い装置であることが示され
た。 〔実施例９〕インクをハイドロカーボン系の化合物が溶
媒の主成分であり、かつ水に難溶の油性の染料インク
（表面張力：28 mN／m）を用いる以外は、実施例１と同
様の操作を行った。その結果、10000回の耐擦試験後も
耐擦試験前と同様、ワイプによってインクを除去するこ
とが可能であった。
【００８６】なお、耐擦試験前のノズルプレートのイン
クに対する接触角は64〜66°であったが、耐擦試験後は
39〜42°であった。
クに対する接触角は64〜66°であったが、耐擦試験後は
39〜42°であった。
【００８７】以上より、本実施例のインクジェットヘッ
ドは、油性のインクを用いた場合でも通常の使用条件で
は2500日、すなわち7年近い長期使用に耐える高耐久性
を有することが示された。
ドは、油性のインクを用いた場合でも通常の使用条件で
は2500日、すなわち7年近い長期使用に耐える高耐久性
を有することが示された。
【００８８】また、本実施例のインクジェットプリンタ
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では2500日、すなわち7年近い長期にわ
たってインクジェットヘッドを交換する必要が無いとい
う、メンテナンスの必要の無い装置であることが示され
た。 〔比較例３〕化合物1の代わりに、撥インク作用を示す
部位としてのパーフルオロアルキル鎖と、ノズル表面と
結合するためのアルコキシシラン残基を有する化合物で
ある化合物9を用いる以外は、実施例９と同様の実験を
試みた。
は、耐久性の高いインクジェットヘッドを用いるため、
通常の使用条件では2500日、すなわち7年近い長期にわ
たってインクジェットヘッドを交換する必要が無いとい
う、メンテナンスの必要の無い装置であることが示され
た。 〔比較例３〕化合物1の代わりに、撥インク作用を示す
部位としてのパーフルオロアルキル鎖と、ノズル表面と
結合するためのアルコキシシラン残基を有する化合物で
ある化合物9を用いる以外は、実施例９と同様の実験を
試みた。
【００８９】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行おうとしたとこ
ろ、２回目からシリコーンゴムによるクリーニングが不
十分になり、ノズルプレート表面にインク滴が残った。
このときのノズルプレートの耐擦試験を行った部分の接
触角を測定したところ、インクに対しては10〜15°しか
ないことが分かった。 〔比較例４〕撥インク処理剤として化合物１、あるいは
アウジモント社製フォンブリンZ−25、アウジモント社
製フォンブリンZ−03、ダイキン工業製デムナムS65、デ
ュポン社製クライトックス143AAの0.5重量％溶液（溶媒
は3M社製PF−5080）を用いる以外は、実施例２と同様の
実験を行った。フォンブリンZ−25、フォンブリンZ−0
3、デムナムS65、クライトックス143AAはいずれもパー
フルオロポリエーテル鎖を有する化合物であるがアルコ
キシシラン残基は有していない。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行おうとしたとこ
ろ、２回目からシリコーンゴムによるクリーニングが不
十分になり、ノズルプレート表面にインク滴が残った。
このときのノズルプレートの耐擦試験を行った部分の接
触角を測定したところ、インクに対しては10〜15°しか
ないことが分かった。 〔比較例４〕撥インク処理剤として化合物１、あるいは
アウジモント社製フォンブリンZ−25、アウジモント社
製フォンブリンZ−03、ダイキン工業製デムナムS65、デ
ュポン社製クライトックス143AAの0.5重量％溶液（溶媒
は3M社製PF−5080）を用いる以外は、実施例２と同様の
実験を行った。フォンブリンZ−25、フォンブリンZ−0
3、デムナムS65、クライトックス143AAはいずれもパー
フルオロポリエーテル鎖を有する化合物であるがアルコ
キシシラン残基は有していない。
【００９０】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、フォンブリンZ−2
5、フォンブリンZ−03、デムナムS65、クライトックス1
43AAを用いた場合は、20回目あたりからクリーニングが
不十分になり、ノズルプレート表面にインク滴が残るよ
うになった。このときのノズルプレートの接触角を測定
したところ、水に対しては51〜66°、インクに対しては
22〜26°と低下していることが分かった。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、フォンブリンZ−2
5、フォンブリンZ−03、デムナムS65、クライトックス1
43AAを用いた場合は、20回目あたりからクリーニングが
不十分になり、ノズルプレート表面にインク滴が残るよ
うになった。このときのノズルプレートの接触角を測定
したところ、水に対しては51〜66°、インクに対しては
22〜26°と低下していることが分かった。
【００９１】フォンブリンZ−25、フォンブリンZ−03、
デムナムS65、クライトックス143AAを用いた場合、耐擦
試験が100回目終了時には、ノズルプレート表面はイン
クをほとんどはじかなくなり、ほとんどのインクがクリ
ーニングされずに残った。100回後のノズルプレートの
インクとの接触角を測定した結果を表４に示す。
デムナムS65、クライトックス143AAを用いた場合、耐擦
試験が100回目終了時には、ノズルプレート表面はイン
クをほとんどはじかなくなり、ほとんどのインクがクリ
ーニングされずに残った。100回後のノズルプレートの
インクとの接触角を測定した結果を表４に示す。
【００９２】
【表４】
【００９３】化合物１で処理したノズルプレート表面の
インクに対する接触角は88〜90°と耐擦試験前とほとん
ど変わらなかった。しかし、化合物１以外で処理したノ
ズルプレート表面のインクに対する接触角は12°以下と
大きく低下していることが分かった。なお、これらによ
り形成された撥インク層の厚さを溝尻光学株式会社製エ
リプソメーターで測定したところ、4〜7nmであった。こ
れも表４に併記する。
インクに対する接触角は88〜90°と耐擦試験前とほとん
ど変わらなかった。しかし、化合物１以外で処理したノ
ズルプレート表面のインクに対する接触角は12°以下と
大きく低下していることが分かった。なお、これらによ
り形成された撥インク層の厚さを溝尻光学株式会社製エ
リプソメーターで測定したところ、4〜7nmであった。こ
れも表４に併記する。
【００９４】以上より、パーフルオロポリエーテル鎖を
有する化合物のうちでもアルコキシシラン残基を有する
化合物の耐擦性が高いことが示された。 〔比較例５〕化合物９で撥インク層を形成後、この上に
アウジモント社製フォンブリンZ−25、あるいはアウジ
モント社製フォンブリンZ−03、ダイキン工業製デムナ
ムS65、デュポン社製クライトックス143AAの0.5重量％
溶液（溶媒は3M社製PF−5080）を塗布する以外は、比較
例２と同様の実験を行った。すなわち、撥インク層を２
層構造にする以外は比較例２と同様の実験を行った。
有する化合物のうちでもアルコキシシラン残基を有する
化合物の耐擦性が高いことが示された。 〔比較例５〕化合物９で撥インク層を形成後、この上に
アウジモント社製フォンブリンZ−25、あるいはアウジ
モント社製フォンブリンZ−03、ダイキン工業製デムナ
ムS65、デュポン社製クライトックス143AAの0.5重量％
溶液（溶媒は3M社製PF−5080）を塗布する以外は、比較
例２と同様の実験を行った。すなわち、撥インク層を２
層構造にする以外は比較例２と同様の実験を行った。
【００９５】そして、上記のようにして得られたインク
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、100回目あたりから
クリーニングが不十分になり、ノズルプレート表面にイ
ンク滴が残るようになった。このときのノズルプレート
の接触角を測定したところ、水に対しては50〜64°、イ
ンクに対しては20〜24°と低下していることが分かっ
た。
ジェットヘッドに対して耐擦試験を行い、シリコーンゴ
ムに対する耐擦性を調べたところ、100回目あたりから
クリーニングが不十分になり、ノズルプレート表面にイ
ンク滴が残るようになった。このときのノズルプレート
の接触角を測定したところ、水に対しては50〜64°、イ
ンクに対しては20〜24°と低下していることが分かっ
た。
【００９６】フォンブリンZ−25、フォンブリンZ−03、
デムナムS65、クライトックス143AAを用いた場合、耐擦
試験が300回目終了時には、ノズルプレート表面はイン
クをほとんどはじかなくなり、ほとんどのインクがクリ
ーニングされずに残った。300回後のノズルプレートの
接触角を測定した結果を表5に示す。また、比較のた
め、化合物１で処理したノズルプレート表面の接触角も
表５に併記する。
デムナムS65、クライトックス143AAを用いた場合、耐擦
試験が300回目終了時には、ノズルプレート表面はイン
クをほとんどはじかなくなり、ほとんどのインクがクリ
ーニングされずに残った。300回後のノズルプレートの
接触角を測定した結果を表5に示す。また、比較のた
め、化合物１で処理したノズルプレート表面の接触角も
表５に併記する。
【００９７】
【表５】
【００９８】耐擦試験が300回目終了後、化合物１で処
理した場合、インクに対する接触角は84〜87°と耐擦試
験前とほとんど変わらなかった。しかし、化合物１以外
で処理したノズルプレート表面のインクに対する接触角
は12°以下と大きく低下していることが分かった。な
お、これらにより形成された撥インク層の厚さを溝尻光
学株式会社製エリプソメーターで測定したところ、4〜1
2nmであった。これも表5に併記する。
理した場合、インクに対する接触角は84〜87°と耐擦試
験前とほとんど変わらなかった。しかし、化合物１以外
で処理したノズルプレート表面のインクに対する接触角
は12°以下と大きく低下していることが分かった。な
お、これらにより形成された撥インク層の厚さを溝尻光
学株式会社製エリプソメーターで測定したところ、4〜1
2nmであった。これも表5に併記する。
【００９９】以上よりパーフルオロアルキル鎖とアルコ
キシシラン残基を有する化合物からなる層、およびパー
フルオロポリエーテル鎖を有する化合物からなる層の２
つからなる撥インク層に比べてパーフルオロポリエーテ
ル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物からなる撥
インク層の耐擦性が高いことが示された。
キシシラン残基を有する化合物からなる層、およびパー
フルオロポリエーテル鎖を有する化合物からなる層の２
つからなる撥インク層に比べてパーフルオロポリエーテ
ル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物からなる撥
インク層の耐擦性が高いことが示された。
【０１００】
【発明の効果】本発明によれば、撥インク性はもちろん
耐擦性の点でも従来に比べて優れ、長期使用に耐え得る
インクジェットヘッドを得ることができる。
耐擦性の点でも従来に比べて優れ、長期使用に耐え得る
インクジェットヘッドを得ることができる。
【０１０１】また、本発明によれば、長期使用に耐え得
るヘッドを用いることにより、記録ヘッド交換のメンテ
ナンスが低減されたインクジェットプリンタを提供する
ことができる。
るヘッドを用いることにより、記録ヘッド交換のメンテ
ナンスが低減されたインクジェットプリンタを提供する
ことができる。
【図１】撥インク処理剤のノズルプレート表面との結合
状態の模式図である。
状態の模式図である。
【図２】ノズルプレート断面の模式図である。
【図３】インクジェットヘッドの模式図である。
【図４】インクジェットプリンタの模式図である。
【図５】ノズルプレートの撥インク層形成方法の概略図
である。
である。
１…ノズルプレート、２…ノズル穴、３…撥インク層、
１４…記録ヘッド、２０…シリコーンゴム板。
１４…記録ヘッド、２０…シリコーンゴム板。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 伊藤 豊
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 川島 憲一
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 黒沢 誠
茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工
機株式会社内
(72)発明者 鈴木 能成
茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工
機株式会社内
Ｆターム(参考） 2C057 AF93 AG07 AP02 AP12 AP13
AP60
Claims (7)
- 【請求項１】 液体インクを吐出することで画像を形成
するインクジェットプリンタ用の記録ヘッドにおいて、 インク吐出ノズルを有するノズルプレートに、パーフル
オロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化
合物によって形成される撥インク層が存在することを特
徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 請求項１において、パーフルオロポリエ
ーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物によっ
て形成される撥インク層は、ノズルプレート表面、およ
びノズルプレート表面から深さがノズル直径に対して1
／4より浅い部分に存在するインクジェットヘッド。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、用いるパーフ
ルオロポリエーテル化合物が以下の構造であるインクジ
ェットヘッド。 【化１】 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載のイ
ンクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタ。 - 【請求項５】 液体インクを吐出することで画像を形成
するインクジェットプリンタ用記録ヘッドの製作方法に
おいて、 インク吐出ノズルを有するノズルプレートに、パーフル
オロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化
合物によって形成される撥インク層を存在せしめ、かつ
パーフルオロポリエーテル化合物によって形成される撥
インク層を作製する前処理として、該プレートを硝酸に
浸し、水洗後、パーフルオロポリエーテル化合物からな
る層を形成する操作を行うことを特徴とするインクジェ
ットプリンタ用記録ヘッドの製作方法。 - 【請求項６】 液体インクを吐出することで画像を形成
するインクジェットプリンタ用記録ヘッドの製作方法に
おいて、 インク吐出ノズルを有するノズルプレートに、パーフル
オロポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化
合物によって形成される撥インク層を存在せしめ、かつ
パーフルオロポリエーテル化合物によって形成される撥
インク層を作製する前処理として、該プレートに水との
接触角が10°以下になるまでプラズマを照射後、パーフ
ルオロポリエーテル化合物からなる層を形成する操作を
行うことを特徴とするインクジェットプリンタ用記録ヘ
ッドの製作方法。 - 【請求項７】 請求項５又は６において、パーフルオロ
ポリエーテル鎖とアルコキシシラン残基を有する化合物
によって形成される撥インク層を、ノズルプレート表
面、およびノズルプレート表面から深さがノズル直径に
対して1／4より浅い部分に存在せしめるインクジェット
ヘッドの製作方法。
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