JP3399052B2 - Ink jet head and method of manufacturing the same - Google Patents

Ink jet head and method of manufacturing the same

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JP3399052B2
JP3399052B2 JP29702793A JP29702793A JP3399052B2 JP 3399052 B2 JP3399052 B2 JP 3399052B2 JP 29702793 A JP29702793 A JP 29702793A JP 29702793 A JP29702793 A JP 29702793A JP 3399052 B2 JP3399052 B2 JP 3399052B2
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ink repellent
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【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に用いるインクジェットヘッドに関わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head used in an ink jet recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】ノズル孔からインク滴を吐出させ記録紙
に画像を形成するインクジェットヘッドを用いたプリン
タが、静粛さと高密度印字を特徴として実用化されてい
る。このようなインクジェットヘッドによって得られる
画像の印字品質は、画像を構成する、記録紙上のインク
滴からなるドットの位置精度に大きく依存する。このド
ット位置精度は、インクジェットヘッドのノズル孔から
吐出されるインク滴の飛翔方向が一定であるか否かによ
って左右される。更に、このインク滴の飛翔方向を一定
に保つ要因は、インク滴吐出時にはノズル孔周縁部が均
一で安定した表面状態であること、具体的にはノズル周
縁部の一部がインクによって濡れている、或は紙粉等の
異物が付着する等の状況が発現しないノズル周縁部の表
面状態を実現することである。ノズル周縁部の表面状態
を均一で安定した状態にする手段として従来の技術で
は、以下の二つの方法が提案されている。第一には、ノ
ズル孔周縁部を含めたノズルプレート表面に撥インク処
理を施す。第二には、撥インク処理が施されたノズル孔
周縁部にインクが付着した場合、または紙粉等の異物が
付着した場合、ノズル周縁部を含むノズルプレート表面
をゴムブレード等からなるクリーニング部材によって掻
き取る、以上二つの方法である。このように記録紙上の
画像品質を良好たらしめる手段については、以下に説明
する具体的提案がなされている。
2. Description of the Related Art A printer using an ink jet head for forming an image on a recording paper by ejecting ink droplets from a nozzle hole has been put into practical use with the features of quietness and high density printing. The print quality of an image obtained by such an ink jet head largely depends on the positional accuracy of the dots that form the image and are formed of ink droplets on the recording paper. The dot position accuracy depends on whether or not the flight direction of ink droplets ejected from the nozzle holes of the inkjet head is constant. Furthermore, a factor that keeps the flight direction of the ink droplets constant is that the peripheral edge of the nozzle hole is a uniform and stable surface state when the ink droplet is ejected, and specifically, a part of the peripheral edge of the nozzle is wet with ink. Or, to realize a surface condition of the peripheral portion of the nozzle in which a situation such as the adhesion of foreign matter such as paper powder does not occur. In the prior art, the following two methods have been proposed as means for making the surface condition of the peripheral portion of the nozzle uniform and stable. First, an ink repellent treatment is applied to the surface of the nozzle plate including the peripheral portion of the nozzle hole. Secondly, when ink adheres to the peripheral edge of the nozzle hole that has been subjected to the ink repellent treatment, or when foreign matter such as paper dust adheres, the nozzle plate surface including the peripheral edge of the nozzle is made of a rubber blade or the like cleaning member. There are two ways to scrape. As a means for improving the image quality on the recording paper in this way, the following specific proposals have been made.

【0003】まず、特開昭62ー202743号公報に
開示されたインクジェットヘッドを、第一の従来技術の
例として、図4に基づいて説明する。ノズル孔周縁部へ
のインク付着を防止する手段である撥インク部材10は
界面活性剤タイプのフッ素系ポリマーからなり、撥イン
ク部材10と金属ノズル9との密着性を得る為に両者の
間には、樹脂層11が設けられている。金属ノズル9と
撥インク部材10との密着性を間接的に向上させる樹脂
層11には、金属と密着性の良い樹脂として、エポキシ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール
・エポキシ樹脂、フェノール・ポリアミド樹脂を使用し
ている。即ち金属ノズル9に対しては、撥インク部材1
0を構成する界面活性剤タイプであるフッ素系ポリマー
の密着性がないが故に、所謂バインダーとして樹脂層1
1を設けている。エポキシ樹脂等からなる樹脂層11と
界面活性剤タイプのフッ素系ポリマーとの密着性は、金
属ノズル9とフッ素系ポリマーとの密着性と比較して強
いものとなり得るが、充分とは言えない。何故ならば、
前述した如く高品質な画像を得る為には、ノズル孔周縁
部はインク滴を吐出する際、インクによる濡れ、紙粉等
の異物の付着は完全に避けなければならない。ノズル周
縁部を表面張力の点から理想的な表面状態にしても、突
発的なインク吐出不良によるノズル周縁部のインクによ
る濡れ、或は記録紙から発生する紙粉の付着を防止する
ことは困難である。従って、ノズル孔周縁部を含むノズ
ルプレート表面を、ゴムブレード等からなるクリーナー
部材で掻き取る手段は必要不可欠となる。このクリーナ
ー部材による掻き取り操作、特に繰り返し操作に対する
撥インク部材10と樹脂層11との密着性は充分とは言
えない。クリーニング操作による撥インク部材10の樹
脂層11からの欠落は、撥インク部材表面において撥イ
ンク性能の部分的な不均一を生み、撥インク性能の低下
した部分では、インクが濡れ易い状態となる。著しい時
には、撥インク性能が低下した部分において、常にイン
クが付着する結果となり、インクの飛翔方向は定まら
ず、記録紙上の画像品質の低下を見ることとなる。
First, the ink jet head disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-202743 will be described with reference to FIG. 4 as an example of the first prior art. The ink repellent member 10, which is a means for preventing ink from adhering to the peripheral edge of the nozzle hole, is made of a surfactant-type fluorine-based polymer, and is provided between the ink repellent member 10 and the metal nozzle 9 in order to obtain adhesion between them. Is provided with a resin layer 11. The resin layer 11 that indirectly improves the adhesiveness between the metal nozzle 9 and the ink repellent member 10 includes an epoxy resin, a polyamide resin, a polyurethane resin, a phenol / epoxy resin, a phenol / polyamide as a resin having good adhesiveness to the metal. Uses resin. That is, for the metal nozzle 9, the ink repellent member 1
Since there is no adhesiveness of the fluoropolymer which is a surfactant type constituting 0, the resin layer 1 serves as a so-called binder.
1 is provided. The adhesiveness between the resin layer 11 made of an epoxy resin or the like and the surfactant type fluoropolymer can be stronger than the adhesiveness between the metal nozzle 9 and the fluoropolymer, but it is not sufficient. because,
As described above, in order to obtain a high-quality image, it is necessary to completely avoid wetting with ink and adhesion of foreign matter such as paper dust when ejecting ink droplets on the peripheral portion of the nozzle hole. Even if the peripheral edge of the nozzle is in an ideal surface state in terms of surface tension, it is difficult to prevent wetting of the peripheral edge of the nozzle by ink due to sudden ink ejection failure or adhesion of paper dust generated from recording paper. Is. Therefore, a means for scraping off the surface of the nozzle plate including the peripheral portion of the nozzle hole with a cleaner member such as a rubber blade is indispensable. It cannot be said that the adhesion between the ink repellent member 10 and the resin layer 11 against the scraping operation by the cleaner member, especially the repeated operation is sufficient. The lack of the ink repellent member 10 from the resin layer 11 due to the cleaning operation causes a partial unevenness of the ink repellent performance on the surface of the ink repellent member, and the ink is easily wetted at the portion where the ink repellent performance is deteriorated. At a remarkable time, the ink always adheres to the portion where the ink repellency is deteriorated, the flight direction of the ink is not fixed, and the image quality on the recording paper is deteriorated.

【0004】一方、このノズルプレート表面のクリーニ
ング操作に対する撥インク部材の耐久性を向上させるこ
とを目的として提案された図5に示す従来技術が、特開
平3ー53942号公報に開示されている。図5に例示
するように基板12上に所定パターンの隔壁13を形成
し、隔壁13を介して基板17を装着した構造となって
いる。隔壁13によってオリフィス14とインク槽15
が形成され、オリフィス14内の基板12の表面上に
は、圧力発生手段である発熱素子16が配置されてい
る。基板12と基板17と隔壁13とで形成されるイン
ク吐出面即ちオリフィス周縁部には、撥インク性が良好
な表面処理層が、形成されている。この撥インク処理層
は、溶剤可溶性で分子中に2個以上のアクリロイル基を
有する平均分子量が2000以上のフッ素系重合体と、
フロロアルキル基、フロロアリル基、フロロシクロアル
キル基、フロロアルカリル基、フロロアルキルアリル基
から成る群より選ばれた一種以上の反応基とシラザン基
とを有する組成物とを重合硬化させて形成される。この
撥インク処理層は、前述した如く撥インク性能を担うフ
ッ素化合物中に反応基を付与することで、オリフィス周
縁部のクリーニング時における、対擦性の向上即ち撥イ
ンク性能の持続を目的としたものである。しかし、フッ
素系重合体は剛性に乏しく、ゴムブレードを用いたノズ
ルプレート或はオリフィス表面のクリーニング操作にお
いて、必ずしも充分な撥インク性能の持続を見ることは
ない。何故なら、フッ素系重合体のクリーニング操作に
よる欠落はないものの、各々のフッ素系重合体の分子鎖
塊が形造る処理層表面の微小なうねりに変化が見られ
る。または、繰り返しのクリーニング操作によって、処
理層表面に微小な傷が生じる。このような原因により、
インクの撥インク処理層表面での弾き性は、明らかに劣
化する。
On the other hand, the prior art shown in FIG. 5 proposed for the purpose of improving the durability of the ink repellent member against the cleaning operation of the surface of the nozzle plate is disclosed in JP-A-3-53942. As illustrated in FIG. 5, the partition wall 13 having a predetermined pattern is formed on the substrate 12, and the substrate 17 is mounted via the partition wall 13. Orifice 14 and ink tank 15 by partition wall 13
And a heating element 16 as a pressure generating means is arranged on the surface of the substrate 12 in the orifice 14. A surface treatment layer having good ink repellency is formed on the ink ejection surface formed by the substrate 12, the substrate 17, and the partition wall 13, that is, the peripheral edge portion of the orifice. This ink-repellent treatment layer is a solvent-soluble fluoropolymer having two or more acryloyl groups in the molecule and an average molecular weight of 2000 or more,
Formed by polymerizing and curing a composition having one or more reactive groups selected from the group consisting of a fluoroalkyl group, a fluoroallyl group, a fluorocycloalkyl group, a fluoroalkaryl group, and a fluoroalkylallyl group and a silazane group. . As described above, the ink-repellent treatment layer is provided with a reactive group in the fluorine compound that is responsible for the ink-repellent performance, so as to improve the abrasion resistance at the time of cleaning the peripheral portion of the orifice, that is, to maintain the ink-repellent performance. It is a thing. However, the fluoropolymer is poor in rigidity and does not always exhibit sufficient ink repellency performance in the cleaning operation of the nozzle plate or the orifice surface using a rubber blade. The reason for this is that although there is no omission due to the cleaning operation of the fluoropolymer, changes in the minute undulations on the surface of the treatment layer formed by the molecular chain mass of each fluoropolymer are observed. Alternatively, repeated cleaning operations may cause minute scratches on the surface of the treatment layer. Due to such reasons,
The repelling property of the ink on the surface of the ink repellent treatment layer is obviously deteriorated.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
から吐出されるインク滴によって記録紙上に形成される
画像品質を、常に良好な状態に保つ保つ為には、インク
ジェットヘッドのノズル孔或はオリフィスと呼ばれるイ
ンク滴吐出口から吐出するインク滴の飛翔方向が、一定
であることが必須条件となる。インク滴の飛翔方向を一
定にする為には、前述した如く二つの条件がある。イン
ク吐出時には、ノズル孔周縁部はインクが濡れにくい表
面状態であって、且つノズル周縁部の何れの箇所におい
ても、撥インク性能の相違はなく均一であること。ノズ
ル孔周縁部に付着したインク或は紙粉等の異物を除去す
る手段、即ちゴムブレード等による繰り返しのクリーニ
ング操作の後においても、ノズル孔周縁部の撥インク性
能が充分であり、且つノズル孔周縁部で撥インク性能が
均一であること、以上である。
In order to keep the quality of an image formed on a recording paper by ink droplets ejected from an ink jet head always in good condition, an ink called a nozzle hole or an orifice of the ink jet head is used. It is an essential condition that the flight direction of the ink droplet ejected from the droplet ejection port is constant. In order to make the flight direction of the ink droplet constant, there are two conditions as described above. At the time of ink ejection, the peripheral edge of the nozzle hole is in a surface state in which the ink is hard to wet, and the ink repellency performance is uniform at any position on the peripheral edge of the nozzle. A means for removing foreign matter such as ink or paper powder adhering to the peripheral portion of the nozzle hole, that is, sufficient ink repellency at the peripheral portion of the nozzle hole even after repeated cleaning operations with a rubber blade, etc. That is, the ink repellent performance is uniform in the peripheral portion.

【0006】従来の技術を先の例で説明したように、何
れの場合もノズル孔周縁部、或はノズル孔周縁部を含む
ノズルプレート表面をクリーニング操作すると、撥イン
ク処理層の撥インク性能が低下する、或はノズル孔周縁
部において撥インク性能の不均一を生じるという課題を
有した。従ってこの課題を有する限り、印字品質、画像
品質を長期間に渡って保証することは、困難である。
As described in the above examples of the prior art, in any case, if the peripheral edge of the nozzle hole or the nozzle plate surface including the peripheral edge of the nozzle hole is subjected to a cleaning operation, the ink repellent performance of the ink repellent treatment layer is improved. There is a problem that the ink repellency is lowered or the ink repellency is not uniform in the peripheral portion of the nozzle hole. Therefore, as long as this problem exists, it is difficult to guarantee the print quality and the image quality for a long period of time.

【0007】本発明は、かかる従来の課題を解決する為
になされたものであり、その目的は撥インク処理層の、
クリーニング操作による撥インク性能の低下及び不均一
性を防止し、よってノズル孔からのインク滴の飛翔方向
を一定に保ち、その結果記録紙上に形成される画像、印
字の品質を、長期間に渡って確保することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the purpose thereof is to provide an ink-repellent treated layer,
It prevents deterioration and non-uniformity of ink repellency due to the cleaning operation, and thus keeps the flight direction of ink droplets from the nozzle holes constant, so that the quality of images and prints formed on recording paper can be maintained for a long period of time. To secure it.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、インク滴を吐出するノズル孔が穿設され、表
面に撥インク層が形成されたノズルプレートを備え、所
定時においてノズルプレートの撥インク層がゴムブレー
ドにより払拭されるインクジェットヘッドであって、撥
インク層は、主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹脂と、
分子鎖中にエポキシ基、アミン、水酸基、酸無水、カル
ボン酸の反応基の内少なくとも一つの反応基を有するフ
ッ素化合物との重合硬化皮膜であることを特徴とする。
また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、イ
ンク滴を吐出するノズル孔が穿設され、表面に撥インク
層が形成されたノズルプレートを備え、所定時において
ノズルプレートの撥インク層がゴムブレードにより払拭
されるインクジェットヘッドの製造方法であって、主剤
と硬化剤とからなるエポキシ樹脂と、分子鎖中にエポキ
シ基、アミン、水酸基、酸無水、カルボン酸の何れかを
有するフッ素化合物とを混練した液状混合樹脂を、ノズ
ルプレート表面に塗布した後、エポキシ樹脂の硬化剤に
含有される官能基とフッ素化合物に含有される反応基と
を重合させ、重合硬化皮膜をノズルプレート表面に形成
する、或はエポキシ樹脂に含有されるエポキシ基とフッ
素化合物に含有される反応基とを重合させ、重合硬化皮
膜をノズルプレート表面に形成することを特徴とする。
An ink jet head of the present invention is provided with a nozzle plate having a nozzle hole for ejecting ink droplets and an ink repellent layer formed on the surface thereof. An inkjet head in which a layer is wiped by a rubber blade, the ink repellent layer is an epoxy resin composed of a main agent and a curing agent,
It is characterized by being a polymerized and cured film with a fluorine compound having at least one reactive group of an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride and a carboxylic acid reactive group in the molecular chain.
Further, the method for manufacturing an inkjet head of the present invention comprises a nozzle plate having a nozzle hole for ejecting an ink droplet and having an ink repellent layer formed on the surface thereof, and the ink repellent layer of the nozzle plate is a rubber blade at a predetermined time. A method for producing an inkjet head wiped by a method, comprising kneading an epoxy resin comprising a main agent and a curing agent, and a fluorine compound having any of an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride, and a carboxylic acid in a molecular chain. After applying the liquid mixed resin to the nozzle plate surface, the functional group contained in the curing agent of the epoxy resin and the reactive group contained in the fluorine compound are polymerized to form a polymerized cured film on the nozzle plate surface, Alternatively, the epoxy group contained in the epoxy resin and the reactive group contained in the fluorine compound are polymerized to form a polymerized cured film in the nozzle plate. And forming on the surface.

【0009】[0009]

【作用】本発明のインクジェットヘッドは、インク滴の
吐出面であるノズルプレート表面上に、主剤と硬化剤と
からなるエポキシ樹脂と、分子鎖中にエポキシ基、アミ
ン、水酸基、酸無水、カルボン酸の何れかを有するフッ
素化合物との重合硬化皮膜を形成している。このエポキ
シ樹脂とフッ素化合物との重合硬化皮膜は、ノズルプレ
ートとの結合力に優れ且つ剛性に優れる為、繰り返しの
クリーニング操作の後においても撥インク性能の低下は
なく、また撥インク性能のノズルプレート表面上での不
均一性が生じないので、高品質で且つ安定した画像が得
られる。
The ink jet head of the present invention comprises an epoxy resin composed of a main agent and a curing agent, and an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride, a carboxylic acid in the molecular chain on the surface of the nozzle plate which is the ejection surface of ink droplets. To form a polymerized and cured film with a fluorine compound having any of the above. The polymerized and cured film of the epoxy resin and the fluorine compound has excellent bonding strength with the nozzle plate and excellent rigidity, so that the ink repellent performance is not deteriorated even after repeated cleaning operations, and the nozzle plate having the ink repellent performance is also excellent. Since non-uniformity does not occur on the surface, a high quality and stable image can be obtained.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1は、ノズル孔が配置されたノズルプレ
ート表面上に、主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹脂
と、分子鎖中にエポキシ基、アミン、水酸基、酸無水、
カルボン酸の反応基の内、少なくとも一つの反応基を有
するフッ素化合物との重合硬化皮膜を設置した本発明
の、ノズル孔とノズル孔近傍とを切る断面図である。ス
テンレスを素材とする厚さ80μmのノズルプレート1
に、プレス法にてインク滴の吐出側の孔径が30μmで
あるノズル孔2を形成し、インク滴の吐出面にエポキシ
樹脂とフッ素化合物との重合硬化皮膜からなる撥インク
層3を形成した。撥インク層3を、エポキシ樹脂の主剤
としてXNR3305(日本チバガイギー社)、硬化剤
として変性芳香族アミンを主成分とするキャタリスト1
1(グレースジャパン社)、分子鎖中にエポキシ基を有
するフッ素化合物に、3−(パーフルオロー9ーメチル
デシル)ー1,2ーエポキシプロパンの各々を用いて作
製した。これらの具体的配合比は、エポキシ樹脂主剤:
エポキシ樹脂硬化剤:フッ素化合物=20:3:10重
量比である。硬化剤に含まれるアミンは、主剤であるエ
ポキシ樹脂に含まれるエポキシ基とフッ素化合物に含ま
れるエポキシ基と反応して重合体を形成する。この重合
体は、エポキシ樹脂硬化物が本来持つ剛性を有し、同時
にノズルプレートの材料であるステンレスとの結合力に
おいて優れた特性を有する。また撥インク性能は、優れ
た撥インク性能を示し、且つ一般的なフッ素樹脂、例え
ばポリ四フッ化エチレンと比較しても、更に優れた特性
を示す。フッ素化合物に前述の3−(パーフルオロー9
ーメチルデシル)ー1,2ーエポキシプロパンを用いた
場合、その臨界表面張力はポリ四フッ化エチレンが18
dyn/cmであるのに対して12dyn/cmであっ
た。撥インク層の臨界表面張力は、有機エステル、炭化
水素など数種の有機溶剤を用いて、有機溶剤の表面張力
と接触角との関係から実験的に求めた。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows an epoxy resin composed of a main agent and a curing agent, an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride in the molecular chain, on the surface of a nozzle plate in which nozzle holes are arranged.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a nozzle hole and a vicinity of the nozzle hole of the present invention in which a polymerized and cured film of a fluorine compound having at least one reactive group among the reactive groups of carboxylic acid is installed. 80μm thick nozzle plate 1 made of stainless steel
A nozzle hole 2 having a hole diameter of 30 μm on the ink droplet ejection side was formed by a pressing method, and an ink repellent layer 3 made of a polymerized and cured film of an epoxy resin and a fluorine compound was formed on the ink droplet ejection surface. Catalyst 1 containing the ink repellent layer 3 as the main component of the epoxy resin, XNR3305 (Nippon Ciba Geigy), and the main component of the modified aromatic amine as the curing agent.
1 (Grace Japan Co., Ltd.), and each of 3- (perfluoro-9-methyldecyl) -1,2-epoxypropane was used as a fluorine compound having an epoxy group in the molecular chain. The specific compounding ratio of these is the epoxy resin main agent:
Epoxy resin curing agent: fluorine compound = 20: 3: 10 weight ratio. The amine contained in the curing agent reacts with the epoxy group contained in the epoxy resin as the main component and the epoxy group contained in the fluorine compound to form a polymer. This polymer has the inherent rigidity of a cured epoxy resin and, at the same time, has excellent properties in terms of binding force with stainless steel, which is the material of the nozzle plate. Further, the ink repellent performance shows excellent ink repellent performance, and further shows excellent properties as compared with general fluororesins such as polytetrafluoroethylene. The above-mentioned 3- (perfluoro-9) is added to the fluorine compound.
-Methyldecyl) -1,2-epoxypropane has a critical surface tension of 18 for polytetrafluoroethylene.
It was 12 dyn / cm as opposed to dyn / cm. The critical surface tension of the ink repellent layer was experimentally determined from the relationship between the surface tension of the organic solvent and the contact angle using several kinds of organic solvents such as organic ester and hydrocarbon.

【0011】こうして得られた3−(パーフルオロー9
ーメチルデシル)ー1,2ーエポキシプロパンを用いた
撥インク層3の、クリーニング操作に対する耐久性能を
調査した。先ずクリーニングする手段として、ゴムブレ
ードには硬度50度のクロロプレンゴムを採用した。ク
リーニング操作は、撥インク層の表面上をゴムブレード
で空拭きする、または撥インク層の表面上にインク滴を
1cc/cm2 、クリーニング10回毎に滴下する、の
二つの方法を取った。また、インクには、水性の染料溶
解型と、水性であって顔料と樹脂の分散型との二種類を
用いた。固形分である顔料と樹脂の含有率は15%であ
る。クリーニング試験において、撥インク層表面上にイ
ンク滴を滴下する条件と、滴下しない条件とを設定した
背景は、実使用時にクリーニング操作を行う場合の、二
つの極端な起こり得る状況を想定したからである。即
ち、ノズルプレート表面に付着した紙粉等の異物の除去
を目的としたクリーニング操作は空拭き状態となり、通
常のインク吐出状況ではない状態、例えばノズル孔に滞
留した気泡によるインクの飛び散り等によるノズルプレ
ート表面が汚染した場合、これは即ちノズルプレート表
面をインクで濡らした状態でのクリーニング操作を意味
する。クリーニング操作は、撥インク層表面をゴムブレ
ードにて同一方向に擦り、5000回迄繰り返した。そ
の間撥インク性能の劣化の有無を調査する為に、撥イン
ク層表面におけるインク滴の接触角の初期値、及びクリ
ーニング50回毎のインク滴の接触角の推移を観察し
た。尚、接触角の測定方向は、撥インク層表面の変化、
即ち微小な傷の発生、樹脂の配向等が検知できるよう
に、クリーニング方向と垂直の方向とした。
The 3- (perfluoro-9) thus obtained
The durability of the ink repellent layer 3 using -methyldecyl) -1,2-epoxypropane to the cleaning operation was investigated. First, as a cleaning means, chloroprene rubber having a hardness of 50 degrees was adopted for the rubber blade. For the cleaning operation, two methods were used: wiping the surface of the ink repellent layer with a rubber blade, or dropping 1 cc / cm 2 of ink drops on the surface of the ink repellent layer every 10 times of cleaning. Two types of ink were used: an aqueous dye-dissolving type and an aqueous pigment-resin dispersing type. The content ratio of the pigment and the resin, which are solid contents, is 15%. In the cleaning test, the background of setting the condition of dropping ink drops on the surface of the ink repellent layer and the condition of not dropping the ink drops is because two extreme situations can be assumed when the cleaning operation is performed during actual use. is there. That is, the cleaning operation for the purpose of removing foreign matter such as paper dust attached to the surface of the nozzle plate is in a dry wiping state and is not in a normal ink ejection state, for example, nozzles due to ink scattering due to bubbles accumulated in the nozzle holes. If the plate surface becomes contaminated, this means a cleaning operation with the nozzle plate surface wet with ink. The cleaning operation was repeated up to 5000 times by rubbing the surface of the ink repellent layer in the same direction with a rubber blade. In order to investigate whether or not the ink repellency was deteriorated, the initial value of the contact angle of the ink drop on the ink repellent layer surface and the transition of the contact angle of the ink drop after every 50 cleanings were observed. The contact angle was measured in the following directions:
That is, the direction is perpendicular to the cleaning direction so that the generation of minute scratches, the orientation of the resin, and the like can be detected.

【0012】図2の(a)、(b)、(c)にクリーニ
ング試験の結果を示した。図2(a)は、撥インク層表
面をゴムブレードで空拭きした時のインクの接触角の推
移である。接触角の測定に用いたインクは、表面張力が
35dyn/cmであって、インクに顔料と樹脂を分散
した型のインクである。(b)は、インクに表面張力が
55dyn/cmの染料溶解型を用いた時の、(c)
は、表面張力が35dyn/cmであるインクに顔料と
樹脂の分散型をもちいた時の各々の結果である。
The results of the cleaning test are shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c). FIG. 2A shows the transition of the contact angle of the ink when the surface of the ink repellent layer is wiped with a rubber blade. The ink used for measuring the contact angle is a type of ink having a surface tension of 35 dyn / cm and in which a pigment and a resin are dispersed. (B) is (c) when a dye-dissolving type having a surface tension of 55 dyn / cm is used for the ink,
Shows the results obtained by using a dispersion type of a pigment and a resin in an ink having a surface tension of 35 dyn / cm.

【0013】図2を見て分かるように、何れに試験結果
を見ても本発明の撥インク層は、5000回のクリーニ
ング操作を行った後においても、撥インク性能の劣化は
殆どない。この実験結果が意味することは、第一に
(a)と(c)とから分かるように、クリーニング操作
時における撥インク層表面が如何なる状態であっても、
繰り返しのクリーニングによる、撥インク層表面の撥イ
ンク性能の不均一性は生じない。第二は、(b)と
(c)とから分かるように、顔料と樹脂が分散した固形
分を含むインクに対しても本発明の撥インク層は、充分
な対擦性を有すると断定出来る。先にふれたポリ四フッ
化エチレンの場合は、固形分を含まない染料インクと固
形分を含む顔料インクとで、クリーニング操作による撥
インク性能の持続性に大きな差異が見られる。顔料イン
クを撥インク層表面に滴下した場合のクリーニング試験
において、ポリ四フッ化エチレンの撥インク性能の著し
い低下と不均一性が観察された。
As can be seen from FIG. 2, the ink repellent layer of the present invention shows almost no deterioration in the ink repellent performance even after 5000 cleaning operations, regardless of the test results. What this experimental result means is that, as can be seen from (a) and (c), no matter what state the ink-repellent layer surface is in during the cleaning operation,
The non-uniformity of the ink repellent performance on the surface of the ink repellent layer due to the repeated cleaning does not occur. Secondly, as can be seen from (b) and (c), it can be concluded that the ink repellent layer of the present invention has sufficient rubbing properties even for an ink containing a solid content in which a pigment and a resin are dispersed. . In the case of the polytetrafluoroethylene mentioned above, there is a large difference in the durability of the ink repellency due to the cleaning operation between the dye ink containing no solid content and the pigment ink containing solid content. In the cleaning test in which the pigment ink was dropped on the surface of the ink repellent layer, a marked decrease in the ink repellent performance of polytetrafluoroethylene and nonuniformity were observed.

【0014】また、5000回のクリーニング試験を経
た本実施例のノズルプレートと、クリーニング試験を行
わなかった初期段階の本実施例のノズルプレートとを、
実際のインクジェットヘッドに搭載して画像を記録紙上
に出力し、画像品質に差異がないか調査した。その結
果、両者とも良好な画像品質が得られ且つ両者において
差異は全くなく、本実施例の撥インク層は充分な対クリ
ーニング性を有することが確認された。
Further, the nozzle plate of the present embodiment that has been subjected to a cleaning test 5000 times and the nozzle plate of the present embodiment that has not been subjected to the cleaning test are used.
The image was output by mounting it on an actual inkjet head and recording paper, and examined whether there was a difference in image quality. As a result, both were able to obtain good image quality and there was no difference between them, and it was confirmed that the ink repellent layer of this example has sufficient cleaning resistance.

【0015】次に、本実施例の撥インク層の製造方法に
ついて説明する。図3は、ノズル孔2を有するノズルプ
レート1に、撥インク層3を形成する迄の工程を示すも
のである。(a)は厚みが80μmのステンレスからな
り、インク滴の吐出面4側に30μmの吐出口を有する
ノズル孔2が複数配置されたノズルプレート1である。
(a)のノズルプレートの圧力室(図示せず)側5に、
ポジ型レジスト6をロールコータにて塗布した図が
(b)である。レジスト6にはBMR(東京応化社)を
使用した。塗布厚は5μmであり、塗布後の乾燥条件は
80度C10分とした。この工程によりノズル孔2内の
被覆を完全に行い、ノズル孔2内が撥インク処理される
ことを防止する。(c)は、インク滴の吐出面4に
(b)と同様にBMRを塗布乾燥した図である。塗布厚
は同じく5μmとした。この後、ノズルプレートの圧力
室側5の方向より紫外線を照射し露光をする。更にNa
OH5%水溶液で現像すると、ノズルプレート1がマス
クの役割を果たし、(d)に示すレジストのパタン形状
が得られる。現像条件は、前述のアルカリ水溶液に室温
で20分間浸漬することとした。次にインク適吐出面4
に、エポキシ樹脂主剤XNR3305を20部、エポキ
シ樹脂硬化剤キャタリスト11を3部、分子鎖中にエポ
キシ基を有するフッ素化合物3−(パーフルオロー9ー
メチルデシル)ー1,2ーエポキシプロパンを10部を
混練した液状混合樹脂8を、ロールコータで塗布する。
液状混合樹脂8の厚みは、3μm以下とした。この工程
において、インク吐出面4のレジスト凸部7はゴム弾性
を有する為、ロールコータでのコーテイング時に欠落す
ることはない。液状混合樹脂8を塗布した後、100度
C2時間の環境に置く。この環境下で、エポキシ樹脂硬
化剤に含有されるアミンは、エポキシ樹脂主剤とフッ素
化合物に含まれるエポキシ基と反応重合し、液状混合樹
脂8は重合硬化皮膜となる。最後に60度CのBMR剥
離液(東京応化社)に30分浸漬すると、レジストはノ
ズルプレートから脱落し、(f)に示す本実施例の重合
硬化皮膜からなる撥インク層を有するノズルプレートが
得られる。
Next, a method for manufacturing the ink repellent layer of this embodiment will be described. FIG. 3 shows a process up to forming the ink repellent layer 3 on the nozzle plate 1 having the nozzle holes 2. (A) is a nozzle plate 1 made of stainless steel having a thickness of 80 μm, in which a plurality of nozzle holes 2 having ejection ports of 30 μm are arranged on the ejection surface 4 side of ink droplets.
On the pressure chamber (not shown) side 5 of the nozzle plate of (a),
(B) is a diagram in which the positive resist 6 is applied by a roll coater. As the resist 6, BMR (Tokyo Ohka Co., Ltd.) was used. The coating thickness was 5 μm, and the drying condition after coating was 80 ° C. and 10 minutes. By this step, the inside of the nozzle hole 2 is completely covered, and the inside of the nozzle hole 2 is prevented from being subjected to ink repellent treatment. (C) is a diagram in which BMR is applied and dried on the ejection surface 4 of the ink droplets in the same manner as in (b). The coating thickness was also 5 μm. After that, ultraviolet rays are irradiated from the direction of the pressure chamber side 5 of the nozzle plate for exposure. Further Na
When developed with an OH 5% aqueous solution, the nozzle plate 1 plays a role of a mask, and the resist pattern shape shown in (d) is obtained. The developing conditions were to immerse the above alkaline aqueous solution for 20 minutes at room temperature. Next, the proper ink ejection surface 4
In addition, 20 parts of epoxy resin main agent XNR3305, 3 parts of epoxy resin curing agent catalyst 11 and 10 parts of fluorine compound 3- (perfluoro-9-methyldecyl) -1,2-epoxypropane having an epoxy group in the molecular chain are kneaded. The liquid mixed resin 8 is applied by a roll coater.
The thickness of the liquid mixed resin 8 was 3 μm or less. In this step, since the resist convex portion 7 of the ink ejection surface 4 has rubber elasticity, it does not drop off during coating with a roll coater. After applying the liquid mixed resin 8, it is placed in an environment of 100 ° C. for 2 hours. Under this environment, the amine contained in the epoxy resin curing agent reacts and polymerizes with the epoxy resin base and the epoxy groups contained in the fluorine compound, and the liquid mixed resin 8 becomes a polymerized and cured film. Finally, when immersed in a 60 ° C. BMR stripping solution (Tokyo Ohka Co., Ltd.) for 30 minutes, the resist drops off from the nozzle plate, and the nozzle plate having the ink repellent layer made of the polymerized and cured film of this example shown in (f) is formed. can get.

【0016】(実施例2)実施例2では、フッ素化合物
にアミンを含有する1H.1Hヘプタフルオロブチルア
ミンを用いた。エポキシ樹脂主剤は実施例1と同一であ
る。硬化剤にはキャタリスト9(グレースジャパン社)
を採用した。これらの配合比は重量比で、エポキシ樹脂
主剤:エポキシ樹脂硬化剤:フッ素化合物=10:1:
5である。撥インク層を形成する製造工程は実施例1と
同様であるが、1H.1Hヘプタフルオロブチルアミン
の沸点は75度Cの為、硬化条件は室温で24時間とし
た。硬化剤のキャタリスト9は室温で硬化反応可能な樹
脂である。キャタリスト9と1H.1Hヘプタフルオロ
ブチルアミンとに含まれるアミンがエポキシ樹脂主剤中
に含有されるエポキシ基と反応し重合硬化皮膜を形成す
る。
Example 2 In Example 2, 1H. 1H heptafluorobutylamine was used. The epoxy resin main component is the same as in Example 1. Catalyst 9 (Grace Japan) as a curing agent
It was adopted. The compounding ratio of these is a weight ratio, epoxy resin main agent: epoxy resin curing agent: fluorine compound = 10: 1:
It is 5. The manufacturing process for forming the ink repellent layer is the same as in Example 1, except that 1H. Since the boiling point of 1H heptafluorobutylamine is 75 ° C., the curing condition was room temperature for 24 hours. The curing agent Catalyst 9 is a resin that can undergo a curing reaction at room temperature. Catalyst 9 and 1H. The amine contained in 1H heptafluorobutylamine reacts with the epoxy group contained in the epoxy resin base material to form a polymerized and cured film.

【0017】このようにして製造された重合硬化皮膜を
撥インク層としたインクジェットヘッドで、実施例1と
同様に撥インク層のクリーニング耐久試験と実印字試験
とを行った。ノズルプレートとの密着性及び撥インク層
表面の硬度とも良好であり、高品質の画像が得られた。
Using the ink jet head having the ink-repellent layer formed of the polymerized and cured film produced as described above, the ink-repellent layer cleaning durability test and the actual printing test were conducted in the same manner as in Example 1. The adhesion to the nozzle plate and the hardness of the ink repellent layer surface were good, and a high quality image was obtained.

【0018】(実施例3)実施例3では、フッ素化合物
の分子鎖中に水酸基を有する2−(パーフルオロデシ
ル)エタノール及び2−(パーフルオロ9メチルデシ
ル)エタノールを用いた。エポキシ樹脂主剤と硬化剤と
は実施例1と同一である。配合比は何れも重量比で、エ
ポキシ樹脂主剤:エポキシ樹脂硬化剤:フッ素化合物=
20:3:10である。撥インク層を形成する製造工程
は実施例1と同一である。2−(パーフルオロデシル)
エタノール及び2−(パーフルオロ9メチルデシル)エ
タノール各々の分子鎖中に含有される水酸基は、エポキ
シ樹脂主剤に含まれるエポキシ基と反応し、硬化剤中に
含まれるアミンもまたエポキシ樹脂主剤に含まれるエポ
キシ基と反応する。従って三者がエポキシ樹脂を媒体に
互いに結合した重合体を形成する。
(Example 3) In Example 3, 2- (perfluorodecyl) ethanol and 2- (perfluoro-9-methyldecyl) ethanol having a hydroxyl group in the molecular chain of a fluorine compound were used. The epoxy resin main agent and the curing agent are the same as in Example 1. The compounding ratios are all weight ratios, and the epoxy resin main agent: epoxy resin curing agent: fluorine compound =
It is 20: 3: 10. The manufacturing process for forming the ink repellent layer is the same as in the first embodiment. 2- (perfluorodecyl)
The hydroxyl groups contained in the molecular chains of ethanol and 2- (perfluoro-9-methyldecyl) ethanol react with the epoxy groups contained in the epoxy resin base material, and the amine contained in the curing agent is also contained in the epoxy resin base material. Reacts with epoxy groups. Thus, the three form a polymer in which the epoxy resin is bonded to the medium to form a polymer.

【0019】クリーニング耐久試験と実印字試験との結
果は、実施例1、2と同様であり、ノズルプレートとの
密着性及び撥インク層表面の硬度とも良好であって、高
品質の画像が得られた。
The results of the cleaning durability test and the actual printing test are the same as in Examples 1 and 2, and the adhesion to the nozzle plate and the hardness of the ink repellent layer surface are good, and a high quality image is obtained. Was given.

【0020】(実施例4)実施例4では、フッ素化合物
の分子鎖中に酸無水を有する2.2ビス(3.4アンハ
イドロジカルボキシフェニル)ヘクサフルオロプロパン
を用いた。エポキシ樹脂主剤と硬化剤とは実施例1と同
一である。配合比は重量比で、エポキシ樹脂主剤:エポ
キシ樹脂硬化剤:フッ素化合物=20:3:7である。
撥インク層を形成する製造工程は実施例1と同様である
が、重合硬化皮膜を得る硬化条件は160度C2時間と
した。これは、2.2ビス(3.4アンハイドロジカル
ボキシフェニル)ヘクサフルオロプロパンに含まれる無
水カルボン酸と、エポキシ樹脂主剤に含まれるエポキシ
基とが反応するのに高温を要するからである。2.2ビ
ス(3.4アンハイドロジカルボキシフェニル)ヘクサ
フルオロプロパンに含まれる無水カルボン酸と、エポキ
シ樹脂主剤に含まれるエポキシ基とが反応し、エポキシ
樹脂主剤に含まれるエポキシ基は同時に硬化剤中のアミ
ンと反応し、重合体を形成する。
(Example 4) In Example 4, 2.2 bis (3.4 anhydrodicarboxyphenyl) hexafluoropropane having acid anhydride in the molecular chain of the fluorine compound was used. The epoxy resin main agent and the curing agent are the same as in Example 1. The compounding ratio is a weight ratio, and is epoxy resin main agent: epoxy resin curing agent: fluorine compound = 20: 3: 7.
The manufacturing process for forming the ink repellent layer was the same as in Example 1, but the curing conditions for obtaining the polymerized and cured film were 160 ° C. and 2 hours. This is because it takes a high temperature for the carboxylic acid anhydride contained in 2.2 bis (3.4 anhydrodicarboxyphenyl) hexafluoropropane to react with the epoxy group contained in the epoxy resin base. 2.2 The carboxylic acid anhydride contained in bis (3.4 anhydrodicarboxyphenyl) hexafluoropropane reacts with the epoxy group contained in the epoxy resin base material, and the epoxy group contained in the epoxy resin base material simultaneously cures. Reacts with amines therein to form polymers.

【0021】クリーニング耐久試験と実印字試験との結
果は、実施例1、2と同様であり、ノズルプレートとの
密着性及び撥インク層表面の硬度とも良好であって、高
品質の画像が得られた。
The results of the cleaning durability test and the actual printing test are the same as in Examples 1 and 2, and the adhesion to the nozzle plate and the hardness of the ink repellent layer surface are good, and a high quality image is obtained. Was given.

【0022】(実施例5)実施例5では、フッ素化合物
の分子鎖中にカルボン酸を有するパーフルオロデカノイ
ックアシッド及びパーフルオロウンデカノイックアシッ
ドを用いた。エポキシ樹脂主剤と硬化剤とは実施例1と
同一である。配合比は重量比で、エポキシ樹脂主剤:エ
ポキシ樹脂硬化剤:フッ素化合物=20:3:10であ
る。撥インク層を形成する製造工程は実施例1と同様で
あるが、重合硬化皮膜を得る硬化条件は160度C2時
間とした。パーフルオロデカノイックアシッド及びパー
フルオロウンデカノイックアシッドに含まれるカルボン
酸と、硬化剤に含まれるアミンとが反応し、エポキシ樹
脂主剤に含まれるエポキシ基は同じく硬化剤中のアミン
と反応し、重合体を形成する。
Example 5 In Example 5, perfluorodecanoic acid and perfluoroundecanoic acid having a carboxylic acid in the molecular chain of a fluorine compound were used. The epoxy resin main agent and the curing agent are the same as in Example 1. The compounding ratio is a weight ratio, that is, epoxy resin main agent: epoxy resin curing agent: fluorine compound = 20: 3: 10. The manufacturing process for forming the ink repellent layer was the same as in Example 1, but the curing conditions for obtaining the polymerized and cured film were 160 ° C. and 2 hours. Carboxylic acid contained in perfluorodecanoic acid and perfluoroundecanoic acid, and the amine contained in the curing agent react, the epoxy group contained in the epoxy resin main agent reacts with the amine in the curing agent, Form a polymer.

【0023】このようにして製造された重合硬化皮膜を
撥インク層としたインクジェットヘッドで、実施例1と
同様に撥インク層のクリーニング耐久試験と実印字試験
とを行った。ノズルプレートとの密着性及び撥インク層
表面の硬度とも良好であり、高品質の画像が得られた。
An ink jet head having the ink-repellent layer formed of the thus-prepared polymerized cured film was subjected to a cleaning durability test and an actual printing test of the ink-repellent layer in the same manner as in Example 1. The adhesion to the nozzle plate and the hardness of the ink repellent layer surface were good, and a high quality image was obtained.

【0024】(実施例6)実施例1、2、3、4、5で
は、図1におけるノズルプレート1の材質をステンレス
とする場合の説明をしたが、ノズルプレート1の材質が
プラスティックの場合でも本発明のインクジェットヘッ
ドは高品質の画像を継続的に得ることが出来る。プラス
ティック材料に、ポリサルフォン、ポリカーボネイトを
採用し、ノズル孔2の孔開け加工はエキシマレーザを用
いて行った。撥インク層3を形成する材料は、実施例
1、2、3、4、5と同様であり、フッ素化合物は、分
子鎖中に含まれる反応基がエポキシ基、アミン、水酸
基、酸無水、カルボン酸の何れでも可能である。撥イン
ク層3とノズルプレート1との結合力の強度を左右する
エポキシ樹脂主剤には、プラスティック材料に対して強
固な結合力を示すEA−9460(豊田合成)の主剤を
用いた。また、エポキシ樹脂硬化剤には、キャタリスト
9、或はキャタリスト11を採用した。キャタリスト9
を用いるかキャタリスト11を用いるかの選択は、実施
例1、2、3、4、5に示したように、混合するフッ素
化合物の沸点によって決めた。ノズルプレート1に撥イ
ンク層3を形成する製造方法は、前述した実施例1、
2、3、4、5と同様である。
(Sixth Embodiment) In the first, second, third, fourth, and fifth embodiments, the case where the nozzle plate 1 in FIG. 1 is made of stainless steel has been described. However, even if the nozzle plate 1 is made of plastic. The inkjet head of the present invention can continuously obtain high quality images. Polysulfone and polycarbonate were adopted as the plastic material, and the excavation of the nozzle hole 2 was performed using an excimer laser. The material forming the ink repellent layer 3 is the same as in Examples 1, 2, 3, 4, and 5, and in the fluorine compound, the reactive group contained in the molecular chain is an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride, or a carboxyl group. Either acid is possible. As the epoxy resin main agent that influences the strength of the bonding force between the ink repellent layer 3 and the nozzle plate 1, a main agent of EA-9460 (Toyoda Gosei) that exhibits a strong bonding force to the plastic material was used. Further, the catalyst 9 or the catalyst 11 was adopted as the epoxy resin curing agent. Catalyst 9
The selection of whether to use or to use Catalyst 11 was determined by the boiling points of the fluorine compounds to be mixed, as shown in Examples 1, 2, 3, 4, and 5. The manufacturing method for forming the ink repellent layer 3 on the nozzle plate 1 is the same as that of the first embodiment described above.
It is the same as 2, 3, 4, and 5.

【0025】このようにして得られた、ポリサルフォン
或はポリカーボネイトを材料とするノズルプレート1に
設けた撥インク層3のクリーニング耐久性と、撥インク
層3が形成されたノズルプレート1を搭載したインクジ
ェットヘッドを用いて、記録紙上の画像品質の調査と
を、実施例1、2、3、4、5と同一の方法で行った。
撥インク層のクリーニング耐久性能は、ステンレスを材
料とするノズルプレートの場合と全く変わりなく、従っ
てクリーニング耐久試験を経たノズルプレートを搭載し
たインクジェットヘッドを用いた画像品質調査において
も、極めて良好な結果を得るに至った。
The thus obtained cleaning durability of the ink repellent layer 3 provided on the nozzle plate 1 made of polysulfone or polycarbonate and the ink jet carrying the nozzle plate 1 having the ink repellent layer 3 formed thereon. Using the head, the image quality on the recording paper was examined in the same manner as in Examples 1, 2, 3, 4, and 5.
The cleaning durability of the ink-repellent layer is completely the same as that of the nozzle plate made of stainless steel, and therefore, extremely good results are obtained even in the image quality investigation using the inkjet head equipped with the nozzle plate that has undergone the cleaning durability test. I got it.

【0026】ポリサルフォン及びポリカーボネイトのプ
ラスティックを材料とするノズルプレートにおいても、
本発明の撥インク層が繰り返しのクリーニング耐久性能
を有し、この結果として記録紙上に形成される画像品質
を常に一定に保ち且つ高品質を維持出来るのは、以下の
理由によるものである。第一には、ノズルプレート材質
がステンレスの場合と同様に、撥インク層を形成するエ
ポキシ樹脂はノズルプレートと高い密着性を示し、よっ
てクリーニング操作時に撥インク層がノズルプレートか
ら剥離することがない。第二には、エポキシ樹脂硬化物
を含む撥インク層の剛性は、エポキシ樹脂硬化物が本来
有する剛性と変わりない為に、繰り返しのクリーニング
操作を行っても、撥インク層表面に微小な傷が生じるこ
とがない。以上二つの理由によって、撥インク層表面の
撥インク性能は、常に均一で且つ劣化することがない為
である。
In a nozzle plate made of polysulfone and polycarbonate plastic,
The ink-repellent layer of the present invention has repeated cleaning durability, and as a result, the quality of the image formed on the recording paper can be always kept constant and high quality can be maintained for the following reasons. First, as in the case where the nozzle plate material is stainless steel, the epoxy resin forming the ink repellent layer has high adhesion to the nozzle plate, and therefore the ink repellent layer does not peel off from the nozzle plate during the cleaning operation. . Secondly, the rigidity of the ink repellent layer containing the cured epoxy resin is not different from the rigidity that the cured epoxy resin originally has, so even if the cleaning operation is repeated, minute scratches are left on the surface of the ink repellent layer. It never happens. For the above two reasons, the ink repellent performance of the ink repellent layer surface is always uniform and does not deteriorate.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドは、撥イ
ンク層を主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹脂と、分子
鎖中にエポキシ基、アミン、水酸基、酸無水及びカルボ
ン酸の内何れかの反応基を含むフッ素化合物とを重合し
て形成している。この主剤と硬化剤とからなるエポキシ
樹脂とフッ素化合物とが重合した重合硬化皮膜は、エポ
キシ樹脂主剤とエポキシ樹脂硬化剤とフッ素化合物とに
含まれる反応基が、相互に反応し重合体を形造り、一体
化した高分子樹脂となる。この重合硬化皮膜からなる本
発明による撥インク層は、ノズルプレートとの密着性に
優れ、また剛性に優れた特性を示すことから、ゴムブレ
ードにより摺接されるクリーニング操作を繰り返し行っ
たとしても撥インク性能が低下することがない。従っ
て、ノズル周縁部の撥インク層表面は常に安定し且つ均
一な表面状態となり、ノズル孔より吐出されるインク滴
の飛翔方向を、長期で一定に保つことが出来る。以上の
ことから、本発明のインクジェットヘッドは、記録紙に
常に一定した良好な品質の画像を長期で形成できるとい
う効果を有する。また、撥インク層を形成するエポキシ
樹脂の有する高い密着特性により、ノズルプレートの材
質を選ばないという効果も有する。更に、撥インク層の
剛性により樹脂、顔料といった固形分を含有するインク
に対しても、その使用を容易にした効果を有する。
The ink jet head of the present invention comprises an ink repellent layer comprising an epoxy resin composed of a main agent and a curing agent, and an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride or a carboxylic acid in the molecular chain. It is formed by polymerizing with a fluorine compound containing. The polymerized cured film obtained by polymerizing the epoxy resin consisting of this main agent and the curing agent and the fluorine compound forms a polymer by the reaction groups contained in the epoxy resin main agent, the epoxy resin curing agent and the fluorine compound reacting with each other. , Becomes an integrated polymer resin. The ink-repellent layer according to the present invention, which is composed of this polymerized and cured film, has excellent adhesion to the nozzle plate and excellent rigidity. Therefore, the ink-repellent layer can be repelled even if the cleaning operation of sliding contact with a rubber blade is repeated. Ink performance does not deteriorate. Therefore, the surface of the ink repellent layer at the peripheral portion of the nozzle is always in a stable and uniform surface state, and the flight direction of the ink droplet ejected from the nozzle hole can be kept constant for a long period of time. From the above, the ink jet head of the present invention has an effect of being able to form an image of consistently good quality on a recording paper for a long period of time. Further, due to the high adhesion property of the epoxy resin forming the ink repellent layer, there is an effect that the material of the nozzle plate is not selected. Further, the rigidity of the ink repellent layer has an effect of facilitating its use even for an ink containing a solid content such as a resin or a pigment.

【0028】以上のことから、本発明のインクジェット
ヘッドは、記録紙に常に一定した良好な品質の画像を形
成出来る効果を有する。また、撥インク層を形成するエ
ポキシ樹脂の有する高い密着特性により、ノズルプレー
トの材質を選ばないという効果も有する。更に、撥イン
ク層の剛性により樹脂、顔料といった固形分を含有する
インクに対しても、その使用を容易にした効果を有す
る。
From the above, the ink jet head of the present invention has the effect of always forming an image of good quality on recording paper. Further, due to the high adhesion property of the epoxy resin forming the ink repellent layer, there is an effect that the material of the nozzle plate is not selected. Further, the rigidity of the ink repellent layer has an effect of facilitating its use even for an ink containing a solid content such as a resin or a pigment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のインクジェットヘッドの、ノズルプレ
ート表面上に形成した撥インク層と、ノズル孔を配置し
たノズルプレートの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an ink repellent layer formed on a surface of a nozzle plate and a nozzle plate in which nozzle holes are arranged in an inkjet head of the present invention.

【図2】本発明のインクジェットヘッドの、撥インク層
をクリーニング操作した時のインクの接触角の推移を示
す図。
FIG. 2 is a diagram showing changes in the contact angle of ink when the ink repellent layer of the inkjet head of the present invention is cleaned.

【図3】本発明のインクジェットヘッドの、撥インク層
をノズルプレート上に形成する製造工程を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of forming an ink repellent layer on a nozzle plate of the inkjet head of the present invention.

【図4】従来の技術を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional technique.

【図5】従来の技術を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズルプレート 2 ノズル孔 3 撥インク層 4 インク滴の吐出面 5 ノズルプレートの圧力室側 6 レジスト 7 レジスト凸部 8 液状混合樹脂 9 金属ノズル 10 撥インク部材 11 樹脂層 12 基板 13 隔壁 14 オリフィス 15 インク槽 16 発熱素子 17 基板 1 nozzle plate 2 nozzle holes 3 Ink repellent layer 4 Ink drop ejection surface 5 Nozzle plate pressure chamber side 6 resist 7 Resist convex part 8 Liquid mixed resin 9 metal nozzles 10 Ink repellent material 11 Resin layer 12 substrates 13 partitions 14 Orifice 15 ink tank 16 Heating element 17 board

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インク滴を吐出するノズル孔が穿設され、
表面に撥インク層が形成されたノズルプレートを備え、所定時において前記ノズルプレートの撥インク層がゴム
ブレードにより払拭される インクジェットヘッドであっ
て、 前記撥インク層は、主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹
脂と、分子鎖中にエポキシ基、アミン、水酸基、酸無
水、カルボン酸の反応基の内少なくとも一つの反応基を
有するフッ素化合物との重合硬化皮膜であることを特徴
とするインクジェットヘッド。
1. A nozzle hole for ejecting an ink droplet is bored,
A nozzle plate having an ink repellent layer formed on its surface is provided, and the ink repellent layer of the nozzle plate is made of rubber at a predetermined time.
An ink jet head wiped by a blade , wherein the ink repellent layer is an epoxy resin consisting of a main agent and a curing agent, and at least an epoxy group in a molecular chain, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride, and a carboxylic acid reactive group. An ink jet head characterized by being a polymerized and cured film with a fluorine compound having one reactive group.
【請求項2】インク滴を吐出するノズル孔が穿設され、
表面に撥インク層が形成されたノズルプレートを備え、所定時において前記ノズルプレートの撥インク層がゴム
ブレードにより払拭される インクジェットヘッドの製造
方法であって、 主剤と硬化剤とからなる前記エポキシ樹脂と、分子鎖中
にエポキシ基、アミン、水酸基、酸無水、カルボン酸の
何れかを有する前記フッ素化合物とを混練した液状混合
樹脂を、前記ノズルプレート表面に塗布した後、前記エ
ポキシ樹脂の硬化剤に含有される官能基と前記フッ素化
合物に含有される反応基とを重合させ、前記重合硬化皮
膜を前記ノズルプレート表面に形成する、或は前記エポ
キシ樹脂に含有されるエポキシ基と前記フッ素化合物に
含有される反応基とを重合させ、前記重合硬化皮膜を前
記ノズルプレート表面に形成することを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法。
2. A nozzle hole for ejecting an ink droplet is bored,
A nozzle plate having an ink repellent layer formed on its surface is provided, and the ink repellent layer of the nozzle plate is made of rubber at a predetermined time.
A method for manufacturing an inkjet head wiped by a blade, wherein the epoxy resin consisting of a main agent and a curing agent, and the fluorine compound having any of an epoxy group, an amine, a hydroxyl group, an acid anhydride, and a carboxylic acid in a molecular chain. A liquid mixed resin obtained by kneading and is applied onto the surface of the nozzle plate, and then a functional group contained in the curing agent of the epoxy resin and a reactive group contained in the fluorine compound are polymerized to form the polymerized cured film. Forming on the surface of the nozzle plate or by polymerizing an epoxy group contained in the epoxy resin and a reactive group contained in the fluorine compound to form the polymerized cured film on the surface of the nozzle plate; Method for manufacturing an inkjet head.
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