JP2006289838A - 撥液性部材、ノズルプレート及びそれを用いた液体噴射ヘッドならびに液体噴射装置 - Google Patents
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【解決手段】 基材22の表面にケイ素を含有する下地膜23と当該下地膜23上に設けられたフルオロカーボン基を有するシランカップリング剤の撥液膜24とを有し、飛行時間型二次イオン質量分析装置により測定した際に検出されるフルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンのケイ素イオンに対する強度比が、10以上である。
【選択図】 図1
Description
かかる第1の態様では、飛行時間型二次イオン質量分析装置(以下、適宜「ToF−SIMS」と称する。)により検出されるフルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンのケイ素イオンに対する強度比を10以上とすることで、高い撥液性有し、また撥液耐久性にも優れているため、その撥液性を長期間維持できる。
かかる第2の態様では、フルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンのケイ素イオンに対する強度比を20以上とすることで、確実に高い撥液性及び撥液耐久性を有する撥液性部材を提供することができる。
かかる第3の態様では、CxF2x+1 +(1≦x≦11)/Si+を10以上とすることで、撥液性及び撥液耐久性に優れた撥液性部材となる。
かかる第4の態様では、C2F5 +/Si+を10以上とすることで、確実に高い撥液性及び耐久性を有する。
かかる第5の態様では、ToF−SIMSにより検出される特定のイオン強度比を10以上とすることで、撥水性及び撥液耐久性に優れたノズルプレートとなる。
かかる第6の態様では、ToF−SIMSにより検出される特定のイオン強度比が10以上で撥液性及び撥液耐久性に優れたノズルプレートを用いるため、高精細・高精度等印字品質が高く耐久性に優れた液体噴射ヘッドを提供することができる。
かかる第7の態様では、液滴の吐出特性を著しく向上した液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置を提供することができる。
図1は、本発明の撥液性部材の実施形態1に係るノズルプレートの斜視図及び断面図である。本発明の撥液性部材としては、液体噴射ヘッドに用いられるノズルプレートが挙げられ、図示するように、ノズルプレート20は、ノズル開口21が穿設された基材22と、基材22の表面に設けられた下地膜23と、下地膜23上に設けられた撥液膜24とからなる。この下地膜23及び撥液膜24は基材22の外表面及びノズル開口21に設けられている。図1においてこの下地膜23及び撥液膜24はノズル開口21内にも周り込んで形成されているが、液体噴射ヘッドの目的に応じてその一部または全部が除去されていてもよい。下地膜23はケイ素を含有する膜であり、撥液膜24はフルオロカーボン基を有するシランカップリング剤からなる膜である。
(試験例1)ToF−SIMS測定
ステンレス鋼製でノズル開口(180穴/inch×2列)を有するものを基材とし、下地膜をジメチルポリシロキサンのプラズマ重合膜とし、ヘプタトリアコンタフルオロイコシルトリメトキシシランが重合した膜を撥液膜として製造した3種類のノズルプレートA〜C(撥液膜の成膜工程において成膜するシランカップリング剤の成膜条件を変更することにより作成)について、ルノックスMA−23L(商品名、東邦化学工業社製のアルカリ系洗浄溶液)に30分間浸漬させ、その後下記の条件でToF−SIMS測定した。なお、アルカリ系洗浄溶液の浸漬前後で、ToF-SIMSの測定値は本願の作用効果に影響を及ぼすような変化は生じなかった。その結果、ノズルプレートA〜Cでは、C2F5 +(質量数119)のピークが最も強く検出され、ケイ素イオン(質量数28)のピークも検出された。また、ノズルプレートB及びCのC2F5 +/Si+(強度比)は、10以上であった。ノズルプレートCについては、ToF−SIMS分析スペクトルを図2に示す。
ToF−SIMSの測定条件
測定機器:アルバックファイ製 TRIFT II
照射イオン:15keV 69Ga+イオン
照射ドーズ量:5E12/cm2程度
さらに、このノズルプレートA〜Cを、ルノックスMA−23L(商品名、東邦化学工業社製のアルカリ系洗浄溶液)に30分間浸漬させた。その後、ワイピング処理(インクがノズルプレート表面にかかる状態でヘッドクリーニング用ワイパーでワイピング2000回処理)して、インクで濡れたノズルの割合を求めた。なお、ノズルプレートA〜Cについて、それぞれ2回ずつ同様の試験を行った。ToF−SIMSで求めたC2F5 +/Si+に対して、プロットした結果を図3に示す。
基材としてステンレス鋼製でノズル開口(180穴/inch×2列)を有するものを用い、下地膜をジメチルポリシロキサンのプラズマ重合膜とし、ヘプタトリアコンタフルオロイコシルトリメトキシシランが重合した膜を撥液膜として製造した4種類のノズルプレートD〜Gについて、試験例1と同様の条件で表面をToF−SIMSで測定した。その結果、ノズルプレートD〜Gでは、C2F5 +(質量数119)のピークが最も強く検出され、ケイ素イオン(質量数28)のピークも検出された。
図5は、本発明に係る液体噴射ヘッドの概略を示す分解斜視図であり、図6は、図5の平面図及び断面図である。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、実施形態2では、成膜及びリソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型の液体噴射ヘッドを例にしたが、これに限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の液体噴射ヘッドにも本発明を採用することができる。さらに、上述した圧電振動式のものに限定されず、例えば、発熱素子を用いたもの等、種々の構造の液体噴射ヘッドに応用することができることはいうまでもない。このように、本発明は、その趣旨に反しない限り、種々の構造の液体噴射ヘッドに応用することができる。
Claims (7)
- 基材の表面にケイ素を含有する下地膜と当該下地膜上に設けられたフルオロカーボン基を有するシランカップリング剤の撥液膜とを有し、飛行時間型二次イオン質量分析装置により測定した際に検出されるフルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンのケイ素イオンに対する強度比が、10以上であることを特徴とする撥液性部材。
- 請求項1において、前記フルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンのケイ素イオンに対する強度比が、20以上であることを特徴とする撥液性部材。
- 請求項1又は2において、前記フルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンはCxF2x+1 +(1≦x≦11)であることを特徴とする撥液性部材。
- 請求項3において、前記フルオロカーボン系フラグメントイオン中最も強く検出されるイオンはC2F5 +であることを特徴とする撥液性部材。
- 請求項1〜4の何れかの撥液性部材からなり、前記基材がノズル開口を有することを特徴とするノズルプレート。
- 請求項5のノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせて前記ノズル開口から液滴を噴射させる圧力発生手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
- 請求項6の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
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