JP2003129039A - 撥水膜及び撥水膜の製造方法並びにノズルプレート - Google Patents
撥水膜及び撥水膜の製造方法並びにノズルプレートInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルプレート等に用いてインク滴等の付着
防止効果に優れた撥水膜及びその製造方法並びにノズル
プレートを提供する。 【解決手段】 ノズルプレート３１等の被処理体の表面
に形成される撥水膜３３を、親水性基と疎水性基とを併
せ持つポリシロキサンで形成することにより、インク滴
等の付着防止効果を向上する。
防止効果に優れた撥水膜及びその製造方法並びにノズル
プレートを提供する。 【解決手段】 ノズルプレート３１等の被処理体の表面
に形成される撥水膜３３を、親水性基と疎水性基とを併
せ持つポリシロキサンで形成することにより、インク滴
等の付着防止効果を向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液滴除去効果に優
れた撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートに関
する。
れた撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、インクジェットヘッドに用い
られるノズルプレートは、ゴムブレード等を用いてワイ
ピングすることによりインク滴を除去しているため、そ
の表面にはワイピング時にインク滴を除去し易くするた
めの撥水膜が設けられている。この撥水膜は、ノズルプ
レートの表面に、例えば、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）、フッ化アルキル化合物を含有する塗布液
を塗布・硬化することによって形成されている。
られるノズルプレートは、ゴムブレード等を用いてワイ
ピングすることによりインク滴を除去しているため、そ
の表面にはワイピング時にインク滴を除去し易くするた
めの撥水膜が設けられている。この撥水膜は、ノズルプ
レートの表面に、例えば、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）、フッ化アルキル化合物を含有する塗布液
を塗布・硬化することによって形成されている。
【０００３】このような撥水膜は、フッ素原子によって
膜表面の自由エネルギーを低下させることにより、膜表
面に付着したインク滴に対する接触角を増大させて撥水
性を発揮するものである。
膜表面の自由エネルギーを低下させることにより、膜表
面に付着したインク滴に対する接触角を増大させて撥水
性を発揮するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ノズルプレートに用いた撥水膜では、撥水性には優れて
いるもののワイピング時にインク滴の除去を十分に行う
ことができないという問題がある。
ノズルプレートに用いた撥水膜では、撥水性には優れて
いるもののワイピング時にインク滴の除去を十分に行う
ことができないという問題がある。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、ノズル
プレート等に用いてインク滴等の付着防止効果に優れた
撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートを提供す
ることを課題とする。
プレート等に用いてインク滴等の付着防止効果に優れた
撥水膜及びその製造方法並びにノズルプレートを提供す
ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第1の態様は、被処理体の表面に形成される撥水膜
であって、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキ
サンからなることを特徴とする撥水膜にある。
明の第1の態様は、被処理体の表面に形成される撥水膜
であって、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキ
サンからなることを特徴とする撥水膜にある。
【０００７】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記親水性基がスルホンエステル基であることを特
徴とする撥水膜にある。
て、前記親水性基がスルホンエステル基であることを特
徴とする撥水膜にある。
【０００８】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記疎水性基が含フッ素有機基であることを
特徴とする撥水膜にある。
において、前記疎水性基が含フッ素有機基であることを
特徴とする撥水膜にある。
【０００９】本発明の第４の態様は、液滴を吐出するノ
ズル開口を有するノズルプレートにおいて、吐出側表面
の少なくとも前記ノズル開口の周縁部に、親水性基と疎
水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜を有
することを特徴とするノズルプレートにある。
ズル開口を有するノズルプレートにおいて、吐出側表面
の少なくとも前記ノズル開口の周縁部に、親水性基と疎
水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜を有
することを特徴とするノズルプレートにある。
【００１０】本発明の第５の態様は、第４の態様におい
て、前記親水性基がスルホンエステル基であることを特
徴とするノズルプレートにある。
て、前記親水性基がスルホンエステル基であることを特
徴とするノズルプレートにある。
【００１１】本発明の第６の態様は、第４又は５の態様
において、前記疎水性基が含フッ素有機基であることを
特徴とするノズルプレートにある。
において、前記疎水性基が含フッ素有機基であることを
特徴とするノズルプレートにある。
【００１２】本発明の第７の態様は、第４〜６の何れか
の態様において、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂
及びポリエステル樹脂からなる群から選択される材料か
らなることを特徴とするノズルプレートにある。
の態様において、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂
及びポリエステル樹脂からなる群から選択される材料か
らなることを特徴とするノズルプレートにある。
【００１３】本発明の第８の態様は、親水性基を有する
機能性シラン化合物、疎水性基を有する機能性シラン化
合物及び親水性基と疎水性基とを併せ持つ機能性シラン
化合物からなる群から選択される少なくとも一種からな
る機能性シラン化合物と他のシラン化合物とを含有する
塗布液を被処理体に塗布し、硬化させることにより、親
水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる
撥水膜を製造することを特徴とする撥水膜の製造方法に
ある。
機能性シラン化合物、疎水性基を有する機能性シラン化
合物及び親水性基と疎水性基とを併せ持つ機能性シラン
化合物からなる群から選択される少なくとも一種からな
る機能性シラン化合物と他のシラン化合物とを含有する
塗布液を被処理体に塗布し、硬化させることにより、親
水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる
撥水膜を製造することを特徴とする撥水膜の製造方法に
ある。
【００１４】本発明の第９の態様は、第８の態様におい
て、前記親水性基がスルホンエステル基であることを特
徴とする撥水膜の製造方法にある。
て、前記親水性基がスルホンエステル基であることを特
徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１５】本発明の第１０の態様は、第８又は９の態
様において、前記疎水性基が含フッ素有機基であること
を特徴とする撥水膜の製造方法にある。
様において、前記疎水性基が含フッ素有機基であること
を特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１６】本発明の第１１の態様は、第８〜１０の何
れかの態様において、前記他のシラン化合物としてアル
キル基及びアルコキシ基を有するシラン化合物を用いる
ことを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
れかの態様において、前記他のシラン化合物としてアル
キル基及びアルコキシ基を有するシラン化合物を用いる
ことを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１７】本発明の第１２の態様は、第８〜１１の何
れかの態様において、前記他のシラン化合物としてアミ
ノ基を有するシラン化合物を用いることを特徴とする撥
水膜の製造方法にある。
れかの態様において、前記他のシラン化合物としてアミ
ノ基を有するシラン化合物を用いることを特徴とする撥
水膜の製造方法にある。
【００１８】本発明の第１３の態様は、第８〜１２の何
れかの態様において、前記被処理体がノズルプレートで
あることを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
れかの態様において、前記被処理体がノズルプレートで
あることを特徴とする撥水膜の製造方法にある。
【００１９】本発明の第１４の態様は、第１３の態様に
おいて、前記ノズルプレートがポリイミド樹脂、ポリサ
ルフォン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択
される材料からなることを特徴とする撥水膜の製造方法
にある。
おいて、前記ノズルプレートがポリイミド樹脂、ポリサ
ルフォン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択
される材料からなることを特徴とする撥水膜の製造方法
にある。
【００２０】かかる本発明では、撥水膜に疎水性基と親
水性基とを併せ持つポリシロキサンを用いることによ
り、インクなどの液体と撥水膜との相互作用として反発
力と親和力とが発生するため、撥水性と優れた滑落性と
を持たせることができる。また、このような撥水膜をイ
ンクジェットヘッドのノズルプレートに設けることで、
インク滴を容易に除去することができる。
水性基とを併せ持つポリシロキサンを用いることによ
り、インクなどの液体と撥水膜との相互作用として反発
力と親和力とが発生するため、撥水性と優れた滑落性と
を持たせることができる。また、このような撥水膜をイ
ンクジェットヘッドのノズルプレートに設けることで、
インク滴を容易に除去することができる。
【００２１】以下に本発明の構成をさらに詳細に説明す
る。
る。
【００２２】親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロ
キサンは、重合反応性のあるシラン化合物を重合させた
ものである。この重合反応性のあるシラン化合物とは、
シラノール基（−ＳｉＯＨ）を有するか又は加水分解し
てシラノール基を有するシラン化合物である。加水分解
してシラノール基を有するシラン化合物は、例えば、ア
ルコキシ基を有するシラン化合物であり、アルコキシ基
は加水分解するとシラノール基となる。
キサンは、重合反応性のあるシラン化合物を重合させた
ものである。この重合反応性のあるシラン化合物とは、
シラノール基（−ＳｉＯＨ）を有するか又は加水分解し
てシラノール基を有するシラン化合物である。加水分解
してシラノール基を有するシラン化合物は、例えば、ア
ルコキシ基を有するシラン化合物であり、アルコキシ基
は加水分解するとシラノール基となる。
【００２３】このような重合反応性のあるシラン化合
物、例えば、アルキル基及びアルコキシ基を有するシラ
ン化合物等を含む塗布液を被処理体に塗布し、加熱処理
するとシラノールが脱水縮合して、図１に示すように、
ケイ素原子及び酸素原子が交互に結合した基本骨格から
なる分子鎖を有するポリシロキサンとなる。なお、図１
は、本発明に係るポリシロキサンの基本骨格を示す模式
図である。
物、例えば、アルキル基及びアルコキシ基を有するシラ
ン化合物等を含む塗布液を被処理体に塗布し、加熱処理
するとシラノールが脱水縮合して、図１に示すように、
ケイ素原子及び酸素原子が交互に結合した基本骨格から
なる分子鎖を有するポリシロキサンとなる。なお、図１
は、本発明に係るポリシロキサンの基本骨格を示す模式
図である。
【００２４】かかるポリシロキサンの構造体を形成する
シラン化合物として、例えば、ジメチルジエトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン等のアルキル基及びアル
コキシ基を有するシラン化合物を挙げることができる。
シラン化合物として、例えば、ジメチルジエトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン等のアルキル基及びアル
コキシ基を有するシラン化合物を挙げることができる。
【００２５】このようなシラン化合物と共に親水性基を
有する機能性シラン化合物及び疎水性基を有する機能性
シラン化合物を重合させると、ポリシロキサンの分子構
造内に親水性基及び疎水性基を組み込むことができ、例
えば、図２に示すような親水性基と疎水性基とを併せ持
つポリシロキサンとなる。図２では、親水性基は−ＳＯ
2ＣＨ3であり、疎水性基は−（ＣＦ2）nＣＦ3である。
有する機能性シラン化合物及び疎水性基を有する機能性
シラン化合物を重合させると、ポリシロキサンの分子構
造内に親水性基及び疎水性基を組み込むことができ、例
えば、図２に示すような親水性基と疎水性基とを併せ持
つポリシロキサンとなる。図２では、親水性基は−ＳＯ
2ＣＨ3であり、疎水性基は−（ＣＦ2）nＣＦ3である。
【００２６】この親水性基と疎水性基とを併せ持つポリ
シロキサンの原料となる機能性シラン化合物は、親水性
基を有する機能性シラン化合物、疎水性基を有する機能
性シラン化合物、及び親水性基と疎水性基を併せ持つ機
能性シラン化合物から適宜選択される。
シロキサンの原料となる機能性シラン化合物は、親水性
基を有する機能性シラン化合物、疎水性基を有する機能
性シラン化合物、及び親水性基と疎水性基を併せ持つ機
能性シラン化合物から適宜選択される。
【００２７】例えば、原料となる機能性シラン化合物と
して、親水性基を有する機能性シラン化合物と疎水性基
を有する機能性シラン化合物とを選択して組み合わせて
もよいし、親水性基と疎水性基とを併せ持つ機能性シラ
ン化合物を用いてもよい。また、親水性基と疎水性基と
を併せ持つ機能性シラン化合物に親水性基又は疎水性基
のどちらか一方のみを有する機能性シラン化合物を組み
合わせてもよい。
して、親水性基を有する機能性シラン化合物と疎水性基
を有する機能性シラン化合物とを選択して組み合わせて
もよいし、親水性基と疎水性基とを併せ持つ機能性シラ
ン化合物を用いてもよい。また、親水性基と疎水性基と
を併せ持つ機能性シラン化合物に親水性基又は疎水性基
のどちらか一方のみを有する機能性シラン化合物を組み
合わせてもよい。
【００２８】ここで、親水性基を有する機能性シラン化
合物としては、例えば、末端に下記（１）式に示すスル
ホンエステル基を有するシラン化合物を挙げることがで
きる。
合物としては、例えば、末端に下記（１）式に示すスル
ホンエステル基を有するシラン化合物を挙げることがで
きる。
【００２９】
【化１】
【００３０】（式中、Ｒは、炭化水素基を表し、例え
ば、炭素数１〜４の鎖状、分枝状、又は環状の炭化水素
基、あるいは炭素数６〜１０の芳香環を含む炭化水素基
である。） この（１）式に示すスルホンエステル基を有するシラン
化合物の具体例としては、例えば、下記（２）式に示す
シラン化合物を挙げることができる。
ば、炭素数１〜４の鎖状、分枝状、又は環状の炭化水素
基、あるいは炭素数６〜１０の芳香環を含む炭化水素基
である。） この（１）式に示すスルホンエステル基を有するシラン
化合物の具体例としては、例えば、下記（２）式に示す
シラン化合物を挙げることができる。
【００３１】
【化２】
【００３２】このスルホンエステル基を有するシラン化
合物は、下記（３）式に示すように、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランにメタンスルホン酸を反応
させ、スルホンエステル基を導入することにより得るこ
とができる。
合物は、下記（３）式に示すように、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランにメタンスルホン酸を反応
させ、スルホンエステル基を導入することにより得るこ
とができる。
【００３３】
【化３】
【００３４】一方、疎水性基を有する機能性シラン化合
物としては、例えば、末端に含フッ素有機基を有するシ
ラン化合物を挙げることができる。この含フッ素有機基
としては、例えば、炭素数１〜１８の炭化水素基の少な
くとも一部の水素をフッ素置換した直鎖、分岐若しくは
環状のパーフルオロアルキル基、又はフッ素置換したア
リール基などを挙げることができる。このような含フッ
素有機基を有するシラン化合物の具体例としては、例え
ば、パーフルオロオクチルトリエトキシシランを挙げる
ことができる。
物としては、例えば、末端に含フッ素有機基を有するシ
ラン化合物を挙げることができる。この含フッ素有機基
としては、例えば、炭素数１〜１８の炭化水素基の少な
くとも一部の水素をフッ素置換した直鎖、分岐若しくは
環状のパーフルオロアルキル基、又はフッ素置換したア
リール基などを挙げることができる。このような含フッ
素有機基を有するシラン化合物の具体例としては、例え
ば、パーフルオロオクチルトリエトキシシランを挙げる
ことができる。
【００３５】本発明の撥水膜を得るための塗布液は、上
述した構造体を形成するシラン化合物と、適宜選択した
機能性シラン化合物とを溶媒に溶解したものであるが、
重合反応を調整、促進するための添加剤、接着性を向上
させるための添加剤、安定剤、増粘剤等の添加剤を添加
してもよい。
述した構造体を形成するシラン化合物と、適宜選択した
機能性シラン化合物とを溶媒に溶解したものであるが、
重合反応を調整、促進するための添加剤、接着性を向上
させるための添加剤、安定剤、増粘剤等の添加剤を添加
してもよい。
【００３６】また、被処理体との接着性を向上させる添
加剤としては、例えば、接着剤的に作用するアミノ基を
有するシラン化合物を挙げることができる。このアミノ
基を有するシラン化合物としては、例えば、アミノ基及
びアルコキシ基を有するシラン化合物、具体的には、ア
ミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
加剤としては、例えば、接着剤的に作用するアミノ基を
有するシラン化合物を挙げることができる。このアミノ
基を有するシラン化合物としては、例えば、アミノ基及
びアルコキシ基を有するシラン化合物、具体的には、ア
ミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００３７】本発明の撥水膜を得るためには、上述した
シラン化合物及び溶媒、更に必要に応じた添加剤等から
調製した塗布溶液をアルカリ溶液等で表面処理した被処
理体に塗布し、乾燥、熱硬化させる。このとき、必要に
応じて硬化時に発生した応力を除去することにより、親
水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる
撥水膜を製造することができる。
シラン化合物及び溶媒、更に必要に応じた添加剤等から
調製した塗布溶液をアルカリ溶液等で表面処理した被処
理体に塗布し、乾燥、熱硬化させる。このとき、必要に
応じて硬化時に発生した応力を除去することにより、親
水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる
撥水膜を製造することができる。
【００３８】なお、本発明のポリシロキサンからなる撥
水膜を形成する被処理体としては、例えば、ポリイミド
樹脂、ポリサルフォン樹脂又はポリエステル樹脂等から
なるノズルプレート等が挙げられる。
水膜を形成する被処理体としては、例えば、ポリイミド
樹脂、ポリサルフォン樹脂又はポリエステル樹脂等から
なるノズルプレート等が挙げられる。
【００３９】本発明の撥水膜は、親水性基及び疎水性基
の両方を有するポリシロキサンからなるので、撥水膜と
インク等の液体との間に反発力と親和力を発生させるこ
とができ、撥水膜のインク等の液体に対する滑落性を高
くすることができるという効果を奏する。
の両方を有するポリシロキサンからなるので、撥水膜と
インク等の液体との間に反発力と親和力を発生させるこ
とができ、撥水膜のインク等の液体に対する滑落性を高
くすることができるという効果を奏する。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発
明を詳細に説明する。
明を詳細に説明する。
【００４１】本発明の疎水性基と親水性基とを併せ持つ
ポリシロキサンからなる撥水膜はノズルプレートの表面
に形成した撥水膜として好適である。このように本発明
の撥水膜を設けたノズルプレートをヘッドチップに用い
た一例について説明する。
ポリシロキサンからなる撥水膜はノズルプレートの表面
に形成した撥水膜として好適である。このように本発明
の撥水膜を設けたノズルプレートをヘッドチップに用い
た一例について説明する。
【００４２】図３は、本発明の一実施形態に係るヘッド
チップの分解斜視図である。
チップの分解斜視図である。
【００４３】図３に示すように、ヘッドチップ１１を構
成する圧電セラミックプレート２１には、複数の溝２２
が並設され、各溝２２は、側壁２３で分離されている。
各溝２２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート２
１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面まで
は延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、
各溝２２内の両側壁２３の開口側表面には、長手方向に
亘って、駆動電界印加用の電極２４が形成されている。
成する圧電セラミックプレート２１には、複数の溝２２
が並設され、各溝２２は、側壁２３で分離されている。
各溝２２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート２
１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面まで
は延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。また、
各溝２２内の両側壁２３の開口側表面には、長手方向に
亘って、駆動電界印加用の電極２４が形成されている。
【００４４】ここで、圧電セラミックプレート２１に形
成される各溝２２は、例えば、円盤状のダイスカッター
により形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイ
スカッターの形状を利用して形成される。また、各溝２
２内に形成される電極２４は、例えば、斜め方向からの
蒸着により形成される。
成される各溝２２は、例えば、円盤状のダイスカッター
により形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイ
スカッターの形状を利用して形成される。また、各溝２
２内に形成される電極２４は、例えば、斜め方向からの
蒸着により形成される。
【００４５】このような圧電セラミックプレート２１の
溝２２の開口側には、インク室プレート２５が接合され
ている。インク室プレート２５には、各溝２２の浅くな
った他端部と連通する凹部となるインク室２６と、この
インク室２６の底部から溝２２とは反対方向に貫通する
インク供給口２７とを有する。
溝２２の開口側には、インク室プレート２５が接合され
ている。インク室プレート２５には、各溝２２の浅くな
った他端部と連通する凹部となるインク室２６と、この
インク室２６の底部から溝２２とは反対方向に貫通する
インク供給口２７とを有する。
【００４６】また、圧電セラミックプレート２１とイン
ク室プレート２５との接合体の溝２２が開口している端
面には、ノズルプレート３１が接合されており、ノズル
プレート３１の各溝２２に対向する位置には、ノズル開
口３２が形成されている。このようなノズルプレート３
１の材料としては、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹
脂又はポリエステル樹脂等が挙げられ、ノズル開口３２
は、例えば、エキシマレーザ装置を用いて形成すること
ができる。
ク室プレート２５との接合体の溝２２が開口している端
面には、ノズルプレート３１が接合されており、ノズル
プレート３１の各溝２２に対向する位置には、ノズル開
口３２が形成されている。このようなノズルプレート３
１の材料としては、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹
脂又はポリエステル樹脂等が挙げられ、ノズル開口３２
は、例えば、エキシマレーザ装置を用いて形成すること
ができる。
【００４７】さらに、圧電セラミックプレート２１とイ
ンク室プレート２５との接合体の溝２２が開口している
端部の周囲には、ノズル支持プレート２８が配置されて
いる。このノズル支持プレート２８は、ノズルプレート
３１の接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート
３１を安定して保持するためのものである。
ンク室プレート２５との接合体の溝２２が開口している
端部の周囲には、ノズル支持プレート２８が配置されて
いる。このノズル支持プレート２８は、ノズルプレート
３１の接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート
３１を安定して保持するためのものである。
【００４８】ここで、ノズルプレート３１のノズル開口
３２の吐出側表面の少なくとも周縁部には、親水性基と
疎水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜３
３が形成されている。
３２の吐出側表面の少なくとも周縁部には、親水性基と
疎水性基とを併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜３
３が形成されている。
【００４９】このノズルプレート３１に設けた撥水膜３
３は、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサン
からなる。本発明の親水性基と疎水性基とを併せ持つポ
リシロキサンからなる撥水膜３３をノズルプレート３１
に設けるためには、適宜選択したスルホンエステル基等
の親水性基を有する機能性シラン化合物と含フッ素有機
基等の疎水性基を有する機能性シラン化合物とアルキル
基及びアルコキシ基を有するシラン化合物等の構造体を
形成するシラン化合物とを含有する塗布液を、必要に応
じてアルカリ溶液等で表面処理したノズルプレート３１
に塗布し、乾燥、熱硬化させる。このとき、必要に応じ
て硬化時に発生した応力を除去することが好ましい。こ
れにより、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキ
サンからなる撥水膜３３を設けたノズルプレート３１を
得ることができる。
３は、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサン
からなる。本発明の親水性基と疎水性基とを併せ持つポ
リシロキサンからなる撥水膜３３をノズルプレート３１
に設けるためには、適宜選択したスルホンエステル基等
の親水性基を有する機能性シラン化合物と含フッ素有機
基等の疎水性基を有する機能性シラン化合物とアルキル
基及びアルコキシ基を有するシラン化合物等の構造体を
形成するシラン化合物とを含有する塗布液を、必要に応
じてアルカリ溶液等で表面処理したノズルプレート３１
に塗布し、乾燥、熱硬化させる。このとき、必要に応じ
て硬化時に発生した応力を除去することが好ましい。こ
れにより、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキ
サンからなる撥水膜３３を設けたノズルプレート３１を
得ることができる。
【００５０】また、撥水膜３３とノズルプレート３１と
の接着性を向上させるために、例えば、接着剤的に作用
するアミノ基を有するシラン化合物を塗布液に添加して
もよい。
の接着性を向上させるために、例えば、接着剤的に作用
するアミノ基を有するシラン化合物を塗布液に添加して
もよい。
【００５１】なお、本実施形態では、図３に示すよう
に、ノズル開口３２の周縁部のみに撥水膜３３を設けた
が、撥水膜３３はインクを吐出する吐出側表面の少なく
ともノズル開口３２の周縁部に設けていればよく、例え
ば、ノズルプレート３１全面に撥水膜を設けてもよい。
に、ノズル開口３２の周縁部のみに撥水膜３３を設けた
が、撥水膜３３はインクを吐出する吐出側表面の少なく
ともノズル開口３２の周縁部に設けていればよく、例え
ば、ノズルプレート３１全面に撥水膜を設けてもよい。
【００５２】このような撥水膜３３を設けたノズルプレ
ート３１を有するヘッドチップ１１はインクジェットヘ
ッドを構成し、例えば、被記録媒体に文字や画像を記録
するプリンタ、ファックス等のインクジェット式記録装
置に搭載される。
ート３１を有するヘッドチップ１１はインクジェットヘ
ッドを構成し、例えば、被記録媒体に文字や画像を記録
するプリンタ、ファックス等のインクジェット式記録装
置に搭載される。
【００５３】このように被記録媒体に対向する面の少な
くともノズル開口３２周縁部に親水性基と疎水性基とを
併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜３３を設けたノ
ズルプレート３１を有するヘッドチップ１１をインクジ
ェット式記録装置に搭載することで、撥水膜３３がイン
ク滴に対し優れた滑落性を有するため、吐出時等にノズ
ルプレート３１に付着したインク滴をゴムブレード等に
よるワイピングにより容易に除去することができる。
くともノズル開口３２周縁部に親水性基と疎水性基とを
併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜３３を設けたノ
ズルプレート３１を有するヘッドチップ１１をインクジ
ェット式記録装置に搭載することで、撥水膜３３がイン
ク滴に対し優れた滑落性を有するため、吐出時等にノズ
ルプレート３１に付着したインク滴をゴムブレード等に
よるワイピングにより容易に除去することができる。
【００５４】また、ノズル開口３２の設けられた面を下
向きではなくインク滴が滑落しやすくなるように傾け
る、好ましくは垂直面となるようにすると、ワイピング
によるインク滴の除去をさらに容易にすることができ、
場合によっては、ワイピングを省略することもできる。
このため、ノズル開口３２の周囲に付着したインク滴に
よる画像の劣化や印字不良等を防止することができる。
向きではなくインク滴が滑落しやすくなるように傾け
る、好ましくは垂直面となるようにすると、ワイピング
によるインク滴の除去をさらに容易にすることができ、
場合によっては、ワイピングを省略することもできる。
このため、ノズル開口３２の周囲に付着したインク滴に
よる画像の劣化や印字不良等を防止することができる。
【００５５】ここで、撥水膜の滑落性について、実施例
及び比較例を例示して説明する。
及び比較例を例示して説明する。
【００５６】（実施例）被処理体としてはポリイミドシ
ートを用いた。なお、撥水膜の接着性を向上させるため
に、ポリイミドシートを４％ＮａＯＨ溶液に室温で１５
〜３０分浸漬し、表面をエッチングした後、イオン交換
水で洗浄し乾燥して用いた。
ートを用いた。なお、撥水膜の接着性を向上させるため
に、ポリイミドシートを４％ＮａＯＨ溶液に室温で１５
〜３０分浸漬し、表面をエッチングした後、イオン交換
水で洗浄し乾燥して用いた。
【００５７】一方、撥水膜を形成する塗布液の原料とし
て、まず、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン４．５ｍＬにメタンスルホン酸０．４５ｍＬを攪拌し
ながら１０分以上かけて滴下し、１日以上放置してγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシランにスルホンエ
ステル基を導入しスルホンエステル基を有する機能性シ
ラン化合物を形成した。
て、まず、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン４．５ｍＬにメタンスルホン酸０．４５ｍＬを攪拌し
ながら１０分以上かけて滴下し、１日以上放置してγ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシランにスルホンエ
ステル基を導入しスルホンエステル基を有する機能性シ
ラン化合物を形成した。
【００５８】この親水性基であるスルホンエステル基を
有する機能性シラン化合物の溶液１ｍＬと、疎水性基で
ある含フッ素有機基を有する機能性シラン化合物である
パーフルオロオクチルトリエトキシシラン０．２５ｍＬ
と、構造体を形成するシラン化合物であるジメチルジエ
トキシシラン２ｍＬ及びメチルトリエトキシシラン０．
５ｍＬと、さらに、被処理体と撥水膜との接着剤的に作
用するアミノ基を有するシラン化合物であるアミノプロ
ピルトリエトキシシラン０．２５ｍＬとをシラン化合物
として用い、これにエタノール１５ｍＬ、０．０１Ｎ塩
酸２．８ｍＬ、酢酸０．４５ｍＬを混合することにより
塗布液を調製した。
有する機能性シラン化合物の溶液１ｍＬと、疎水性基で
ある含フッ素有機基を有する機能性シラン化合物である
パーフルオロオクチルトリエトキシシラン０．２５ｍＬ
と、構造体を形成するシラン化合物であるジメチルジエ
トキシシラン２ｍＬ及びメチルトリエトキシシラン０．
５ｍＬと、さらに、被処理体と撥水膜との接着剤的に作
用するアミノ基を有するシラン化合物であるアミノプロ
ピルトリエトキシシラン０．２５ｍＬとをシラン化合物
として用い、これにエタノール１５ｍＬ、０．０１Ｎ塩
酸２．８ｍＬ、酢酸０．４５ｍＬを混合することにより
塗布液を調製した。
【００５９】続いて、被処理体の表面に、ローターを用
いて、塗布液を均一に塗布し、１０分間放置した後、相
対湿度９０％以上で２４時間９５℃に加熱し硬化させ
た。その後、室温、湿度４０％で２日以上放置し、硬化
時に発生した残留応力を除去することで、被処理体表面
に実施例の撥水膜を形成した。
いて、塗布液を均一に塗布し、１０分間放置した後、相
対湿度９０％以上で２４時間９５℃に加熱し硬化させ
た。その後、室温、湿度４０％で２日以上放置し、硬化
時に発生した残留応力を除去することで、被処理体表面
に実施例の撥水膜を形成した。
【００６０】（比較例）比較として、実施例と同様のポ
リイミドシートからなる被処理体の表面に、疎水性基の
みを有する撥水膜、本比較例ではポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）からなる撥水膜を設け、比較例の撥
水膜を形成した。
リイミドシートからなる被処理体の表面に、疎水性基の
みを有する撥水膜、本比較例ではポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）からなる撥水膜を設け、比較例の撥
水膜を形成した。
【００６１】（試験例）実施例及び比較例の撥水膜の設
けられた被処理体について、水及び油性インクの接触角
及び滑落角を測定した。なお、撥水膜上に水１０μＬ及
び油性インク１０μＬを置き、被処理体を傾けて水滴及
びインク滴が動き始めたときの被処理体の傾斜角を滑落
角として測定した。この測定結果を下記表１に示す。
けられた被処理体について、水及び油性インクの接触角
及び滑落角を測定した。なお、撥水膜上に水１０μＬ及
び油性インク１０μＬを置き、被処理体を傾けて水滴及
びインク滴が動き始めたときの被処理体の傾斜角を滑落
角として測定した。この測定結果を下記表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】表１に示すように、実施例の撥水膜の滑落
角は、水が１０°、油性インクが２５°となり、比較例
の撥水膜の滑落角は、水が４０°、油性インクが５０°
となった。このように実施例の撥水膜では、水及び油性
インクが比較例の撥水膜よりも小さな滑落角で滑落する
ことが分かった。
角は、水が１０°、油性インクが２５°となり、比較例
の撥水膜の滑落角は、水が４０°、油性インクが５０°
となった。このように実施例の撥水膜では、水及び油性
インクが比較例の撥水膜よりも小さな滑落角で滑落する
ことが分かった。
【００６４】また、実施例の撥水膜と比較例の撥水膜と
では、水及び油性インクの接触角は、比較例の撥水膜の
方が大きいが、滑落角は実施例の方が優れているため滑
落角は接触角に依存しないことが分かった。
では、水及び油性インクの接触角は、比較例の撥水膜の
方が大きいが、滑落角は実施例の方が優れているため滑
落角は接触角に依存しないことが分かった。
【００６５】このように、親水性基と疎水性基とを併せ
持つポリシロキサンで撥水膜を形成することで撥水膜と
液滴との間に反発力と親和力とを発生させることがで
き、滑落性を向上することができる。
持つポリシロキサンで撥水膜を形成することで撥水膜と
液滴との間に反発力と親和力とを発生させることがで
き、滑落性を向上することができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
親水性基と疎水性基とを有するポリシロキサンによって
撥水膜を形成するようにしたため、撥水膜とインク等の
液体との間に反発力と親和力とを発生させることがで
き、撥水膜のインク等の液体に対する滑落性を高くする
ことができる。
親水性基と疎水性基とを有するポリシロキサンによって
撥水膜を形成するようにしたため、撥水膜とインク等の
液体との間に反発力と親和力とを発生させることがで
き、撥水膜のインク等の液体に対する滑落性を高くする
ことができる。
【００６７】また、このような撥水膜をインクジェット
ヘッド用のノズルプレートに設けることで、撥水膜がイ
ンク滴に対し優れた滑落性を有するため、ノズルプレー
トに付着したインク滴を容易に除去することができ、付
着したインク滴による画像の劣化や印字不良等を防止す
ることができる。
ヘッド用のノズルプレートに設けることで、撥水膜がイ
ンク滴に対し優れた滑落性を有するため、ノズルプレー
トに付着したインク滴を容易に除去することができ、付
着したインク滴による画像の劣化や印字不良等を防止す
ることができる。
【図１】本発明に係るポリシロキサンの基本骨格を示す
模式図である。
模式図である。
【図２】本発明に係る撥水膜を形成するポリシロキサン
の構造の模式図である。
の構造の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るヘッドチップの分解
斜視図である。
斜視図である。
１１ ヘッドチップ
２１ 圧電セラミックプレート
２２ 溝
２３ 側壁
２４ 電極
２５ インク室プレート
２６ インク室
２７ インク供給口
２８ ノズル支持プレート
３１ ノズルプレート
３２ ノズル開口
３３ 撥水膜
Claims (14)
- 【請求項１】 被処理体の表面に形成される撥水膜であ
って、親水性基と疎水性基とを併せ持つポリシロキサン
からなることを特徴とする撥水膜。 - 【請求項２】 前記親水性基がスルホンエステル基であ
ることを特徴とする請求項１に記載の撥水膜。 - 【請求項３】 前記疎水性基が含フッ素有機基であるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の撥水膜。 - 【請求項４】 液滴を吐出するノズル開口を有するノズ
ルプレートにおいて、吐出側表面の少なくとも前記ノズ
ル開口の周縁部に、親水性基と疎水性基とを併せ持つポ
リシロキサンからなる撥水膜を有することを特徴とする
ノズルプレート。 - 【請求項５】 前記親水性基がスルホンエステル基であ
ることを特徴とする請求項４に記載のノズルプレート。 - 【請求項６】 前記疎水性基が含フッ素有機基であるこ
とを特徴とする請求項４又は５に記載のノズルプレー
ト。 - 【請求項７】 ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂及
びポリエステル樹脂からなる群から選択される材料から
なることを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載のノ
ズルプレート。 - 【請求項８】 親水性基を有する機能性シラン化合物、
疎水性基を有する機能性シラン化合物及び親水性基と疎
水性基とを併せ持つ機能性シラン化合物からなる群から
選択される少なくとも一種からなる機能性シラン化合物
と他のシラン化合物とを含有する塗布液を被処理体に塗
布し、硬化させることにより、親水性基と疎水性基とを
併せ持つポリシロキサンからなる撥水膜を製造すること
を特徴とする撥水膜の製造方法。 - 【請求項９】 前記親水性基がスルホンエステル基であ
ることを特徴とする請求項８に記載の撥水膜の製造方
法。 - 【請求項１０】 前記疎水性基が含フッ素有機基である
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の撥水膜の製造
方法。 - 【請求項１１】 前記他のシラン化合物としてアルキル
基及びアルコキシ基を有するシラン化合物を用いること
を特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載の撥水膜の
製造方法。 - 【請求項１２】 前記他のシラン化合物としてアミノ基
を有するシラン化合物を用いることを特徴とする請求項
８〜１１の何れかに記載の撥水膜の製造方法。 - 【請求項１３】 前記被処理体がノズルプレートである
ことを特徴とする請求項８〜１２の何れかに記載の撥水
膜の製造方法。 - 【請求項１４】 前記ノズルプレートがポリイミド樹
脂、ポリサルフォン樹脂及びポリエステル樹脂からなる
群から選択される材料からなることを特徴とする請求項
１３に記載の撥水膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330269A JP2003129039A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 撥水膜及び撥水膜の製造方法並びにノズルプレート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001330269A JP2003129039A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 撥水膜及び撥水膜の製造方法並びにノズルプレート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003129039A true JP2003129039A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19146018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001330269A Pending JP2003129039A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 撥水膜及び撥水膜の製造方法並びにノズルプレート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003129039A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007105942A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Sharp Corp | インクジェットヘッド、インク吐出装置、及び、インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2010023525A (ja) * | 2009-11-02 | 2010-02-04 | Canon Inc | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| US7758158B2 (en) | 2003-07-22 | 2010-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and its manufacture method |
| JP2011073442A (ja) * | 2009-09-02 | 2011-04-14 | Canon Inc | 液体吐出ヘッド |
| JP2011110936A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Xerox Corp | 画像調整コーティング |
| JP2011110937A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Xerox Corp | インクジェットプリントヘッド前面のコーティング、インクジェットプリントヘッド、および印刷装置 |
| JP2012040876A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Xerox Corp | インクジェットプリントヘッドの前面のための、熱に安定な撥油性低接着性コーティング |
-
2001
- 2001-10-29 JP JP2001330269A patent/JP2003129039A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7758158B2 (en) | 2003-07-22 | 2010-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and its manufacture method |
| US8251491B2 (en) | 2003-07-22 | 2012-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and its manufacture method |
| JP2007105942A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Sharp Corp | インクジェットヘッド、インク吐出装置、及び、インクジェットヘッドの製造方法 |
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| JP2010023525A (ja) * | 2009-11-02 | 2010-02-04 | Canon Inc | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
| JP2011110936A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Xerox Corp | 画像調整コーティング |
| JP2011110937A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Xerox Corp | インクジェットプリントヘッド前面のコーティング、インクジェットプリントヘッド、および印刷装置 |
| KR101747604B1 (ko) | 2009-11-24 | 2017-06-14 | 제록스 코포레이션 | 이미지 조절 코팅 |
| JP2012040876A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Xerox Corp | インクジェットプリントヘッドの前面のための、熱に安定な撥油性低接着性コーティング |
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