JPH05201005A - Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof - Google Patents

Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH05201005A
JPH05201005A JP1552292A JP1552292A JPH05201005A JP H05201005 A JPH05201005 A JP H05201005A JP 1552292 A JP1552292 A JP 1552292A JP 1552292 A JP1552292 A JP 1552292A JP H05201005 A JPH05201005 A JP H05201005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle plate
monomolecular film
ink
ink jet
underlayer
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.)
Pending
Application number
JP1552292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiyuuko Kanematsu
松 修 子 兼
Seiji Yamamori
森 清 司 山
Masayoshi Miura
浦 眞 芳 三
Hajime Oda
田 元 小
Koichi Saito
藤 幸 一 斉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1552292A priority Critical patent/JPH05201005A/en
Publication of JPH05201005A publication Critical patent/JPH05201005A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a liquid repellent film without being influenced by fine irregularities of the surface of a nozzle plate in an ink nozzle plate or air nozzle plate of an ink jet head, wherein a liquid repellent treatment has been applied to said ink nozzle plate or air nozzle plate using a chemical adsorption monomolecular film containing fluorine. CONSTITUTION:A polyimide layer 117 as under layer is formed on the surfaces of nozzle plates 102, 103 which have been processed to smoothen fine irregularities of the surfaces thereof and a chemical adsorption monomolecular film 118 containing fluorine is formed on the layer 117 to form a liquid repellent film 116. As an under layer, another material such as metallic film containing hydroxyl group or oxygen atom in its surface can be employed and by forming an intermediate layer between under layer and monomolecular film, the density of the monomolecular film can be further raised and furthermore material having relatively smaller degree of combination with monomolecular film can be used as under layer.

Description

【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
置の記録ヘッドにおけるインク吐出ノズル板またはエア
吐出ノズル等の吐出ノズル板およびその製造方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge nozzle plate such as an ink discharge nozzle plate or an air discharge nozzle in a recording head of an ink jet recording apparatus and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録装置
用吐出ノズル板は、インク滴を安定的に生成し、飛翔さ
せるために、その表面が撥液性を有することが要求さ
れ、このためノズル板表面に撥液性のコーティング膜を
形成することが行なわれている。このような撥液処理
は、例えばインクノズル板においては、メニスカスの崩
れを防ぎ、吐出の安定を維持するのに必要であり、また
エア吐出ノズル板においては、インク滴や紙粉の付着を
防止するために必要である。そして従来のインクジェッ
ト記録装置用吐出ノズル板の撥液処理方法としては、F
EP等の弗素系ポリマーの塗布や弗素系の化学吸着単分
子膜処理方法等が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, this type of ejection nozzle plate for an ink jet recording apparatus is required to have liquid repellency on its surface in order to stably generate and fly ink droplets. A liquid-repellent coating film is formed on the surface. Such a liquid-repellent treatment is necessary, for example, in the ink nozzle plate to prevent the collapse of the meniscus and to maintain stable ejection, and in the air ejection nozzle plate, to prevent the adhesion of ink droplets or paper dust. It is necessary to do. Further, as a conventional liquid repellent treatment method for an ejection nozzle plate for an inkjet recording apparatus, F
A method of coating a fluorine-based polymer such as EP and a method of treating a fluorine-based chemisorption monomolecular film are known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、FEP
に代表される弗素系ポリマーの塗布は、主にスプレーや
はけ塗り等で行なわれるが、インクに対する撥液性すな
わち濡れ防止効果は優れているものの、弗素系ポリマー
の特性として密着力が弱いという欠点があり、洗浄時
や、外部に曝されたところでは傷ついたり剥離したりし
やすい等の問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, FEP
The coating of the fluorine-based polymer is typically performed by spraying or brush coating. Although the liquid-repellent property against ink, that is, the effect of preventing wetting, is excellent, the adhesion of the fluorine-based polymer is weak as a characteristic. However, it has drawbacks such as being easily damaged or peeled off during cleaning or exposed to the outside.

【0004】一方、弗素系の化学吸着単分子膜処理方法
の場合は、有機溶剤系の処理液に一定時間ノズル板を浸
漬するだけでノズル板表面全体に撥液性を持たせること
が可能であるため、大量生産によるコストの削減が図れ
るという利点がある。また化学吸着により基板と結合し
ているため、形成された撥液性の単分子膜は、ナノメー
ターレベルの均一な膜厚で非常に強固であるという特徴
を有している。その反面、膜厚が非常に薄いため、撥液
性を持たせようとするノズル基板の表面に微細な凹凸が
ある場合は、十分な撥液性が得られず吐出特性に影響を
及ぼすという問題があった。すなわち、一般的に、表面
が微小に荒れた部分では、撥液性が劣り、濡れやすくな
るので、表面が荒れているところに単分子膜の撥液処理
を行なっても、微視的に見れば部分的な濡れが生じてお
り、吐出特性に悪影響を及ぼすことになる。
On the other hand, in the case of the fluorine-based chemical adsorption monomolecular film processing method, it is possible to impart liquid repellency to the entire surface of the nozzle plate simply by immersing the nozzle plate in the organic solvent-based processing liquid for a certain period of time. Therefore, there is an advantage that cost can be reduced by mass production. Further, since it is bonded to the substrate by chemical adsorption, the formed liquid-repellent monomolecular film has a characteristic that it has a uniform film thickness of nanometer level and is very strong. On the other hand, since the film thickness is extremely thin, if the surface of the nozzle substrate that is to have liquid repellency has fine irregularities, sufficient liquid repellency cannot be obtained and the ejection characteristics are affected. was there. That is, generally, in a portion where the surface is slightly roughened, the liquid repellency is inferior and it becomes easy to wet, so even if the liquid repellent treatment of the monomolecular film is performed on the roughened surface, it can be seen microscopically. For example, partial wetting occurs, which adversely affects the ejection characteristics.

【0005】また、インクジェットヘッドのノズル板の
場合、巨視的な撥液性だけでなく、ノズル近傍における
微視的な撥液性が重要な問題となる。特に、ノズルの加
工をエッチング等で行なった場合、ノズル内径面や内側
エッジ部分が荒れやすいため、単分子膜が形成されても
撥液性が十分に得られず、メニスカスの不安定や、曲が
りといった異常吐出が生じたり、インク滴や紙粉が付着
しやすくなったりする問題があった。
Further, in the case of the nozzle plate of the ink jet head, not only macroscopic liquid repellency but also microscopic liquid repellency in the vicinity of the nozzle becomes an important problem. In particular, when the nozzle is processed by etching, etc., the inner diameter surface and inner edge of the nozzle are easily roughened, so even if a monomolecular film is formed, sufficient liquid repellency cannot be obtained, and the meniscus becomes unstable or bends. There is a problem in that abnormal discharge occurs and ink droplets and paper dust easily adhere.

【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、ノズル板表面の微細な凹凸の影響を受け
ることなく、弗素を含む化学吸着単分子膜の撥液性を十
分に生かすことができるインクジェット記録装置用吐出
ノズル板およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
The present invention solves such a conventional problem, and makes full use of the liquid repellency of a chemisorption monomolecular film containing fluorine without being affected by fine irregularities on the surface of the nozzle plate. An object of the present invention is to provide a discharge nozzle plate for an ink jet recording apparatus and a method for manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクジェット記録装置用吐出ノズル板お
よびその製造方法は、加工が終了したインクジェット記
録装置用吐出ノズル板の表面に平滑性を得るための下地
層を形成し、この下地層の上に弗素を含む化学吸着単分
子膜を形成するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the discharge nozzle plate for an ink jet recording apparatus of the present invention and the method for manufacturing the same have a smooth surface on the surface of the discharge nozzle plate for an ink jet recording apparatus. A base layer for obtaining is formed, and a chemisorption monomolecular film containing fluorine is formed on the base layer.

【0008】[0008]

【作用】本発明は、上記構成により、ノズル板の表面に
微細な凹凸があっても、その凹凸が下地層によって平滑
化されるため、その上の弗素を含む化学吸着単分子膜を
凹凸なく平滑に形成することができる。
According to the present invention, even if there are fine irregularities on the surface of the nozzle plate, the irregularities are smoothed by the underlayer, so that the chemisorption monomolecular film containing fluorine on the nozzle plate is not irregularized. It can be formed smoothly.

【0009】下地層は、例えばノズル板表面にポリイミ
ドを塗布することによって形成され、ノズル板表面の凹
凸の大きさに合わせてその膜厚をコントロールすること
ができる。このようなポリイミドの下地層の上に、弗素
を含む化学吸着単分子膜を形成することにより、ノズル
板全体に撥液性を持たせることができる。ポリイミドに
は酸素原子が含まれているので弗素を含む単分子膜と化
学吸着しやすく、強固な結合を実現することができる。
また、単分子膜の密度をさらに上げたい場合や単分子膜
との結合が比較的弱い材料を下地層に使用する場合に
は、下地層と単分子膜との間に中間層を形成することが
できる。
The underlayer is formed, for example, by applying polyimide to the surface of the nozzle plate, and its film thickness can be controlled according to the size of the irregularities on the surface of the nozzle plate. By forming a chemisorption monomolecular film containing fluorine on such a polyimide underlayer, it is possible to impart liquid repellency to the entire nozzle plate. Since the polyimide contains oxygen atoms, it is easily chemisorbed to the monomolecular film containing fluorine, and a strong bond can be realized.
If you want to further increase the density of the monolayer or if you use a material that has a relatively weak bond with the monolayer for the underlayer, form an intermediate layer between the underlayer and the monolayer. You can

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図1は本発明が適用された空電制
御型インクジェット記録装置の構成を示すものである。
図1において、101はボディ部材、102はエアノズ
ル板、103はインクノズル板であり、これらによって
インクジェットヘッドが構成されている。ボディ部材1
01の外壁先端に接合された絶縁性材料で作られたエア
ノズル板102のエアノズル108は、同じく絶縁性材
料で作られたインクノズル板103のインクノズル10
7と対向するように形成されている。エア供給源112
で発生した加圧エアは、エア供給路110からエア室1
04に流入し、エアノズル板102とインクノズル板1
03とにより形成されたエア層105を通って、エアノ
ズル108から流出している。このエア流はエアノズル
108の近傍で急激に変化しているため、インクノズル
107からエアノズル108に至る空間には急激な圧力
勾配が生じている。一方、インクノズル107に隣接し
たインク室106は、インク供給源113とインク供給
路111を介し連通しており、インク供給源113内の
インクは、エア供給源112から一定のエア圧力が印加
されている。信号源115は、エアノズル108の出口
付近に設けられた電極109と、インクノズル107の
インク室106に面した周辺に設けられた電極114に
接続されており、インクは電気抵抗の高い油性であるの
で、電極109とインクノズル107開口部に保持され
たインク間に電位差が生じさせられる。この電位差によ
る静電力によって、インクノズル107開口部に生じる
インクのメニスカスがエアノズル108の方向に引き伸
ばされる。さらに、インクノズル107からエアノズル
108に至る空間には急激な圧力勾配が生じているた
め、インクノズル107開口部に生じるインクメニスカ
スは一定以上引き伸ばされると、前記圧力勾配により加
速されてエアノズル108から飛翔する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a static control inkjet recording apparatus to which the present invention is applied.
In FIG. 1, 101 is a body member, 102 is an air nozzle plate, and 103 is an ink nozzle plate, and these constitute an inkjet head. Body member 1
The air nozzle 108 of the air nozzle plate 102 made of an insulating material joined to the tip of the outer wall 01 of the ink nozzle plate 101 is the ink nozzle 10 of the ink nozzle plate 103 also made of an insulating material.
It is formed so as to face 7. Air supply source 112
The pressurized air generated in 1 is supplied from the air supply passage 110 to the air chamber 1.
04, the air nozzle plate 102 and the ink nozzle plate 1
03 through the air layer 105, and flows out from the air nozzle 108. Since this air flow is rapidly changing in the vicinity of the air nozzle 108, a sharp pressure gradient is generated in the space from the ink nozzle 107 to the air nozzle 108. On the other hand, the ink chamber 106 adjacent to the ink nozzle 107 is in communication with the ink supply source 113 via the ink supply path 111, and the ink in the ink supply source 113 is applied with a constant air pressure from the air supply source 112. ing. The signal source 115 is connected to an electrode 109 provided near the outlet of the air nozzle 108 and an electrode 114 provided around the ink nozzle 107 facing the ink chamber 106, and the ink is oily with high electrical resistance. Therefore, a potential difference is generated between the electrode 109 and the ink held in the opening of the ink nozzle 107. Due to the electrostatic force due to this potential difference, the meniscus of the ink generated at the opening of the ink nozzle 107 is extended toward the air nozzle 108. Further, since a sharp pressure gradient is generated in the space from the ink nozzle 107 to the air nozzle 108, when the ink meniscus generated at the opening of the ink nozzle 107 is stretched by a certain amount or more, the ink meniscus is accelerated by the pressure gradient to fly from the air nozzle 108. To do.

【0011】図2は上記したインクジェットヘッドにお
けるノズル近傍の断面拡大図である。図2において、1
16は撥油性および防汚性に優れた撥液膜であり、イン
クノズル107のメニスカス形成を安定させて液滴生成
の安定化を図るためにインクノズル板103のエアノズ
ル板102側の表面に形成され、またエアノズル板10
2表面のインクや紙粉等による汚れを防止するために、
エアノズル板102の表面および裏面およびエアノズル
108の壁面に形成されている。この撥液膜116は、
図3に拡大して示すように、下層の下地層としてのポリ
イミド層117および上層の弗素を含む化学吸着単分子
膜118とからなる。ポリイミドは、ガラス製のノズル
板102,103に対する密着性がよく、耐溶剤性、耐
熱性、電気絶縁性にも非常に優れた材料である。なお、
本実施例では、エアノズル板102およびインクノズル
板103は感光性ガラスを用いており、エッチングによ
りエアノズル108およびインクノズル107を形成し
ている。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the nozzle in the above-mentioned ink jet head. In FIG. 2, 1
Reference numeral 16 denotes a liquid repellent film having excellent oil repellency and antifouling property, which is formed on the surface of the ink nozzle plate 103 on the side of the air nozzle plate 102 in order to stabilize the formation of the meniscus of the ink nozzle 107 and stabilize the generation of droplets. And the air nozzle plate 10
2 To prevent stains on the surface by ink and paper dust,
It is formed on the front and back surfaces of the air nozzle plate 102 and the wall surface of the air nozzle 108. This liquid repellent film 116 is
As shown in an enlarged view in FIG. 3, it comprises a lower polyimide layer 117 as a base layer and an upper chemical adsorption monomolecular film 118 containing fluorine. Polyimide has good adhesion to the glass nozzle plates 102 and 103, and is also a material having excellent solvent resistance, heat resistance, and electrical insulation. In addition,
In this embodiment, the air nozzle plate 102 and the ink nozzle plate 103 are made of photosensitive glass, and the air nozzle 108 and the ink nozzle 107 are formed by etching.

【0012】(実施例1)次に本発明の第1の実施例に
ついて説明する。穴加工を終了したノズル板102およ
び103は、その表面やノズル108,107の壁面や
エッジ部に荒れや凹凸がみられる。そこで、ノズル板1
02,103に、シンナーで希釈したポリイミドをスプ
レーガンで塗布してポリイミド層117を形成する。ポ
リイミド層117の膜厚は、塗り回数を変えることによ
り容易にコントロールできる。塗布後は焼成し、シンナ
ーを蒸発させて表面を平滑にする。
(Embodiment 1) Next, a first embodiment of the present invention will be described. Roughness and unevenness are observed on the surfaces of the nozzle plates 102 and 103 after finishing the hole processing, the wall surfaces and the edge portions of the nozzles 108 and 107. Therefore, the nozzle plate 1
Polyimide diluted with thinner is applied to 02 and 103 with a spray gun to form a polyimide layer 117. The film thickness of the polyimide layer 117 can be easily controlled by changing the number of times of coating. After coating, it is baked and the thinner is evaporated to smooth the surface.

【0013】次に弗素を含む化学吸着単分子膜層118
を形成するための工程を説明する。まず、弗化炭素系お
よびクロロシラン基を含む物質(弗化炭素系界面活性
剤)、例えばCF3 (CF2 7 (CH2 2 SiCl
3 を1重量%程度の濃度で非水系の溶媒、具体的には8
0重量%のn−ヘキサデカン(トルエン、キシレン、ジ
シクロヘキシル等でもよい。)と12重量%の四塩化炭
素と8重量%のクロロホルムとを加えた溶媒に溶かした
溶液を調整し、ノズル板102,103を2時間程度浸
漬する。ノズル板102,103のポリイミド層117
には酸素原子が含まれており、その酸素原子は空気中の
水分と反応するので、ポリイミド層117の表面には水
酸基が存在する。そこで、直鎖状弗化炭素基およびクロ
ロシラン基を含む物質に含まれるSiCl基と前記水酸
基とが反応し、脱塩酸反応が生じ、ノズル板102,1
03の表面全体にわたって、(化1)の化学式で表わさ
れる結合が生成される。
Next, a chemisorption monomolecular film layer 118 containing fluorine.
A process for forming the will be described. First, a substance containing a fluorocarbon group and a chlorosilane group (a fluorocarbon surfactant), for example, CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl
3 at a concentration of about 1% by weight, a non-aqueous solvent, specifically 8
Nozzle plates 102, 103 were prepared by preparing a solution prepared by dissolving 0 wt% n-hexadecane (toluene, xylene, dicyclohexyl, etc.), 12 wt% carbon tetrachloride and 8 wt% chloroform in a solvent. Is immersed for about 2 hours. Polyimide layer 117 of nozzle plates 102 and 103
Contains oxygen atoms, and the oxygen atoms react with moisture in the air, so that a hydroxyl group exists on the surface of the polyimide layer 117. Therefore, the SiCl group contained in the substance containing the linear carbon fluoride group and the chlorosilane group reacts with the hydroxyl group to cause a dehydrochlorination reaction, and the nozzle plates 102, 1
The bond represented by the chemical formula (Formula 1) is formed over the entire surface of No. 03.

【0014】[0014]

【化1】 [Chemical 1]

【0015】図4は弗素を含む単分子膜118がポリイ
ミド層117の表面と化学結合した状態を示しており、
約15Åの膜厚が形成されている。このときの単分子膜
118は、ポリイミド層117に対して極めて強固に化
学結合している。
FIG. 4 shows a state in which the monomolecular film 118 containing fluorine is chemically bonded to the surface of the polyimide layer 117.
A film thickness of about 15Å is formed. At this time, the monomolecular film 118 is extremely strongly chemically bonded to the polyimide layer 117.

【0016】この単分子膜118が形成されたノズル板
102,103を用いて実使用を試みた。結果は、従来
の弗素系ポリマーを塗布したノズル板に比べて、インク
に対する撥液性すなわち濡れ防止効果には何等遜色もな
く、また表面をプラスチックや紙で擦っても傷つけられ
たり、剥離や磨耗が生じたりすることもなかった。
An attempt was made to actually use the nozzle plates 102 and 103 having the monomolecular film 118 formed thereon. As a result, compared to the conventional nozzle plate coated with a fluorine-based polymer, the liquid repellency to ink, that is, the anti-wetting effect is no better than that of the conventional nozzle plate, and the surface is scratched or rubbed off with plastic or paper. Did not occur.

【0017】(実施例2)次に、単分子膜118の密度
をさらに上げたい場合の第2の実施例について説明す
る。ノズル加工の終了したノズル板102,103を用
意し、第1の実施例と同様に、その表面の凹凸がなくな
る程度の膜厚でポリイミドの塗布を行ない、焼成するこ
とによってポリイミド層117を形成する。次に、トリ
クロロシリル基を複数個含む物質(例えば、SiC
4 、SiHCl3 、SiH2 Cl2 、またはCl−
(SiCl2 O)n −SiCl3 (nは整数)。特に、
SiCl4 を用いれば、分子が小さく水酸基に対する活
性も大きいので、ノズル板102,103の表面を均一
に親水化する効果が大きい。)を混ぜた非水系溶液(例
えばクロロホルム溶媒に1重量%溶解した溶液)に30
分程度浸漬する。これにより、図5(a)に示すよう
に、ポリイミド層117表面には親水性のOH基が存在
するので、表面で脱塩酸反応が生じ、トリクロロシリル
基を複数個含む物質のクロロシラン単分子膜が形成され
る。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment for increasing the density of the monomolecular film 118 will be described. The nozzle plates 102 and 103 for which the nozzle processing has been completed are prepared, and similarly to the first embodiment, polyimide is applied with a film thickness to such an extent that the surface unevenness is eliminated, and is baked to form the polyimide layer 117. .. Next, a substance containing a plurality of trichlorosilyl groups (for example, SiC
l 4 , SiHCl 3 , SiH 2 Cl 2 , or Cl-
(SiCl 2 O) n -SiCl 3 (n is an integer). In particular,
If SiCl 4 is used, since the molecule is small and the activity for the hydroxyl group is large, the effect of uniformly hydrophilizing the surfaces of the nozzle plates 102 and 103 is large. ) Is mixed with a non-aqueous solution (for example, a solution of 1% by weight dissolved in a chloroform solvent).
Soak for about a minute. As a result, as shown in FIG. 5A, since hydrophilic OH groups are present on the surface of the polyimide layer 117, a dehydrochlorination reaction occurs on the surface and a chlorosilane monomolecular film of a substance containing a plurality of trichlorosilyl groups. Is formed.

【0018】例えば、トリクロロシリル基を複数個含む
物質としてSiCl4 を用いれば、ノズル板102,1
03の表面には少量の親水性のOH基が露出されている
ため、表面で脱塩酸反応が生じ、(化2)のように分子
が、−SiO−結合を介して表面に固定される。
For example, if SiCl 4 is used as the substance containing a plurality of trichlorosilyl groups, the nozzle plates 102, 1
Since a small amount of hydrophilic OH groups is exposed on the surface of 03, a dehydrochlorination reaction occurs on the surface, and the molecule is fixed to the surface via the —SiO— bond as shown in Chemical formula 2.

【0019】[0019]

【化2】 [Chemical 2]

【0020】その後、非水系の溶媒、例えばクロロホル
ムで洗浄して、さらに水で洗浄し反応させることによ
り、ポリイミド層117と反応していないSiCl4
子は除去され、ノズル板102,103の表面に、(化
3)の化学式に示されるシラノール基を複数個含む図5
(b)にみられるような中間層としてのシロキサン単分
子膜119が得られる。
Thereafter, by washing with a non-aqueous solvent such as chloroform, and further washing with water to cause a reaction, the SiCl 4 molecules that have not reacted with the polyimide layer 117 are removed, and the surfaces of the nozzle plates 102 and 103 are removed. 5 includes a plurality of silanol groups represented by the chemical formula of
A siloxane monomolecular film 119 as an intermediate layer as shown in (b) is obtained.

【0021】[0021]

【化3】 [Chemical 3]

【0022】ここで得られるシロキサン単分子膜119
は、ポリイミド層117との間では−SiO−の化学結
合を介して完全に結合されているので剥離することはな
い。また、得られたシロキサン単分子膜119は、表面
にSi−OH結合を数多く持ち、当初の水酸基の約3倍
程度の数が生成され、次に形成する弗素を含む単分子膜
118の密度を上げることができる。
The siloxane monomolecular film 119 obtained here
Is completely bonded to the polyimide layer 117 via a chemical bond of —SiO—, and thus is not peeled off. In addition, the obtained siloxane monomolecular film 119 has many Si—OH bonds on the surface, about 3 times as many as the initial hydroxyl groups are generated, and the density of the monomolecular film 118 containing fluorine formed next is reduced. Can be raised.

【0023】そこでさらに、第1の実施例と同様に直鎖
状の弗化炭素基およびクロロシラン基を含む物質(弗化
炭素系界面活性剤)を所定濃度で非水系の溶媒に溶かし
た溶液、例えば、CF3 (CF2 7 (CF2 2 Si
Cl3 を用いて1重量%程度の濃度で溶かした80重量
%n−ヘキサデカン、12重量%四塩化炭素、8重量%
クロロホルム溶液を調整し、この中に表面にSi−OH
結合を数多く持つシロキサン単分子膜119を形成され
たノズル板102,103を1時間程度浸漬する。する
とノズル板102,103の表面に、第1の実施例と同
様に(化1)の結合が生成され、図5(c)に示すよう
に、弗素を含む単分子膜118が、下層のシロキサン単
分子膜119と化学結合した状態で、ノズル板102,
103の表面全体にわたって約15Åの膜厚で形成でき
た。
Then, as in the first embodiment, a solution containing a linear fluorocarbon group and a chlorosilane group (a fluorocarbon surfactant) is dissolved in a non-aqueous solvent at a predetermined concentration, For example, CF 3 (CF 2 ) 7 (CF 2 ) 2 Si
80 wt% n-hexadecane dissolved at a concentration of about 1 wt% using Cl 3 , 12 wt% carbon tetrachloride, 8 wt%
Chloroform solution was prepared and Si-OH was added to the surface.
The nozzle plates 102 and 103 formed with the siloxane monomolecular film 119 having many bonds are immersed for about 1 hour. Then, the bond of (Chemical Formula 1) is generated on the surfaces of the nozzle plates 102 and 103 as in the first embodiment, and as shown in FIG. 5C, the monomolecular film 118 containing fluorine is formed as the lower siloxane. The nozzle plate 102, while chemically bonded to the monomolecular film 119,
A film having a thickness of about 15 Å could be formed on the entire surface of 103.

【0024】この弗素を含む単分子膜118は、弗素系
ポリマー被膜と同等な撥液性、防汚性を確保し、剥離試
験を行なっても剥離することがなく、また高い耐磨耗性
をも実現した。なお、上記第2の実施例のように、下地
層と単分子膜との間に中間層を形成する方法は、酸素原
子や水酸基を含む割合が比較的少ない材料を下地層とし
て用いる場合にも有効である。
The fluorine-containing monomolecular film 118 ensures liquid repellency and antifouling properties equivalent to those of a fluorine-based polymer film, does not peel off even when a peeling test is performed, and has high abrasion resistance. Was also realized. The method of forming the intermediate layer between the underlayer and the monomolecular film as in the second embodiment is also applicable to the case where a material having a relatively small proportion of oxygen atoms and hydroxyl groups is used as the underlayer. It is valid.

【0025】以上の各実施例では、弗化炭素系界面活性
剤として、CF3 (CF2 7 (CH2 2 SiCl3
を用いたが、アルキル鎖部分にC=CやC≡C基を付加
したり組み込んでおけば、単分子膜形成後、5メガラド
程度の照射で架橋できるので、さらに単分子膜の硬度を
向上させることも可能である。
In each of the above examples, CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl 3 was used as the fluorocarbon surfactant.
However, if a C = C or C≡C group is added to or incorporated in the alkyl chain, the monolayer can be cross-linked by irradiation at about 5 megarads, which further improves the hardness of the monolayer. It is also possible to let.

【0026】また、弗化炭素系撥液処理を行なうと、表
面のOH基を増やして単分子膜の密度を上げられるの
で、下地層としてポリイミドのような樹脂だけでなく、
金属膜を用いることも可能である。金属膜の表面には酸
化膜が自然に形成されており、その酸化膜表面にはOH
基が存在するので、単分子膜が化学吸着できる。金属膜
の形成にPVDを用いると、樹脂を塗布するより工程の
削減が図れるという利点もある。
Further, when the fluorocarbon-based liquid repellent treatment is performed, the OH groups on the surface can be increased and the density of the monomolecular film can be increased, so that not only a resin such as polyimide but also a base layer can be used.
It is also possible to use a metal film. An oxide film is naturally formed on the surface of the metal film, and OH is formed on the surface of the oxide film.
The presence of the group allows the monolayer to chemisorb. When PVD is used for forming the metal film, there is an advantage that the number of steps can be reduced as compared with the case where the resin is applied.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように、本発明は、加工が終了し
たインクジェット記録装置用吐出ノズル板の表面にその
表面を平滑にするための下地層を形成し、その上に弗素
を含む化学吸着単分子膜を形成するようにしたので、ノ
ズル表面の微細な凹凸に影響されることなく、十分な撥
液性を得ることができ、剥離や異常吐出の発生、紙粉や
インク滴の付着が生じにくいインクジェット記録装置用
吐出ノズル板およびその製造方法を実現することができ
る。
As described above, according to the present invention, a base layer for smoothing the surface is formed on the surface of the discharge nozzle plate for an ink jet recording apparatus which has been processed, and the chemical adsorption containing fluorine is formed on the base layer. Since a monomolecular film is formed, sufficient liquid repellency can be obtained without being affected by minute irregularities on the nozzle surface, and peeling, abnormal ejection, and paper powder or ink droplet adhesion can be prevented. It is possible to realize a discharge nozzle plate for an ink jet recording apparatus that is unlikely to occur and a manufacturing method thereof.

【0028】また、下地層と単分子膜との間に、少なく
とも表面に水酸基または酸素原子を含む中間層を形成す
ることにより、単分子膜の密度をさらに上げることがで
き、また単分子膜との結合が比較的弱い材料を下地層と
して使用することもできる。
By forming an intermediate layer containing a hydroxyl group or an oxygen atom on at least the surface between the underlayer and the monomolecular film, the density of the monomolecular film can be further increased, and the monomolecular film and A material having a relatively weak bond may be used as the underlayer.

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

【図1】本発明の一実施例を適用した空電制御インクジ
ェット記録装置の概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a static control inkjet recording apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】同装置におけるノズル近傍の断面拡大図FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the nozzle in the same device.

【図3】同装置におけるノズル板表面の拡大模式図FIG. 3 is an enlarged schematic view of a nozzle plate surface in the same device.

【図4】本発明の第1の実施例を説明するためのノズル
板表面の拡大概念図
FIG. 4 is an enlarged conceptual view of the nozzle plate surface for explaining the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施例を説明するためのノズル
板表面の拡大概念図
FIG. 5 is an enlarged conceptual view of a nozzle plate surface for explaining a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ボディ部材 102 エアノズル板 103 インクノズル板 104 エア室 105 エア層 106 インク室 107 インクノズル 108 エアノズル 109 電極 110 エア供給路 111 インク供給路 112 エア供給源 113 インク供給源 114 電極 115 信号源 116 撥液膜 117 ポリイミド層(下地層) 118 弗素を含む化学吸着単分子膜 119 シロキサン単分子膜(中間層) 101 Body Member 102 Air Nozzle Plate 103 Ink Nozzle Plate 104 Air Chamber 105 Air Layer 106 Ink Chamber 107 Ink Nozzle 108 Air Nozzle 109 Electrode 110 Air Supply Channel 111 Ink Supply Channel 112 Air Supply Source 113 Ink Supply Source 114 Electrode 115 Signal Source 116 Liquid Repellent Film 117 Polyimide layer (base layer) 118 Chemisorption monomolecular film containing fluorine 119 Siloxane monomolecular film (intermediate layer)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小 田 元 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 斉 藤 幸 一 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Gen Oda, 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Matsushita Giken Co., Ltd. (72) Inventor, Koichi Saito, East Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture 3-10-1, Mita Matsushita Giken Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノズル板表面に形成された表面を平滑に
するための下地層と、前記下地層の上層に形成された弗
素を含む化学吸着単分子膜とを備えたインクジェット記
録装置用吐出ノズル板。
1. A discharge nozzle for an ink jet recording apparatus, comprising an underlayer formed on the surface of a nozzle plate for smoothing the surface, and a chemical adsorption monomolecular film containing fluorine formed on the underlayer. Board.
【請求項2】 加工が終了したインクジェット記録装置
用吐出ノズル板の表面にその表面を平滑にするための下
地層を形成する工程と、前記下地層の上に弗素を含む化
学吸着単分子膜を形成する工程とを含むインクジェット
記録装置用吐出ノズル板の製造方法。
2. A step of forming an underlayer for smoothing the surface of the discharge nozzle plate for an inkjet recording apparatus which has been processed, and a chemical adsorption monomolecular film containing fluorine on the underlayer. A method of manufacturing a discharge nozzle plate for an inkjet recording apparatus, which comprises a step of forming.
【請求項3】 下地層の少なくとも単分子膜が形成され
る表面が水酸基または酸素原子を含む請求項2記載のイ
ンクジェット記録装置用吐出ノズル板の製造方法。
3. The method for manufacturing an ejection nozzle plate for an ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the surface of the underlayer on which at least the monomolecular film is formed contains a hydroxyl group or an oxygen atom.
【請求項4】 下地層がポリイミドを塗布して形成され
る請求項2または3記載のインクジェット記録装置用吐
出ノズル板の製造方法。
4. The method for manufacturing an ejection nozzle plate for an ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the underlayer is formed by applying polyimide.
【請求項5】 加工が終了したインクジェット記録装置
用吐出ノズル板の表面にその表面を平滑にするための下
地層を形成する工程と、前記下地層の上に少なくとも表
面に水酸基または酸素原子を含む中間層を形成する工程
と、前記中間層の上に弗素を含む化学吸着単分子膜を形
成する工程とを含むインクジェット記録装置用吐出ノズ
ル板の製造方法。
5. A step of forming an underlayer on the surface of the discharge nozzle plate for an ink jet recording apparatus, which has been processed, for smoothing the surface, and containing a hydroxyl group or an oxygen atom on at least the surface of the underlayer. A method for manufacturing an ejection nozzle plate for an ink jet recording apparatus, comprising the steps of forming an intermediate layer and forming a chemisorption monomolecular film containing fluorine on the intermediate layer.
【請求項6】 下地層がポリイミドを塗布して形成され
る請求項5記載のインクジェット記録装置用吐出ノズル
板の製造方法。
6. The method for manufacturing an ejection nozzle plate for an ink jet recording apparatus according to claim 5, wherein the underlayer is formed by applying polyimide.
【請求項7】 中間層がシロキサン単分子膜である請求
項6記載のインクジェット記録装置用吐出ノズル板の製
造方法。
7. The method for manufacturing an ejection nozzle plate for an inkjet recording apparatus according to claim 6, wherein the intermediate layer is a siloxane monomolecular film.
JP1552292A 1992-01-30 1992-01-30 Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof Pending JPH05201005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1552292A JPH05201005A (en) 1992-01-30 1992-01-30 Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1552292A JPH05201005A (en) 1992-01-30 1992-01-30 Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05201005A true JPH05201005A (en) 1993-08-10

Family

ID=11891151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1552292A Pending JPH05201005A (en) 1992-01-30 1992-01-30 Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05201005A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406939B1 (en) * 2000-07-25 2003-11-21 삼성전자주식회사 Ink-jet Printer Head
JP2006082445A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Ricoh Co Ltd Liquid droplet discharging head, its manufacturing method and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406939B1 (en) * 2000-07-25 2003-11-21 삼성전자주식회사 Ink-jet Printer Head
JP2006082445A (en) * 2004-09-17 2006-03-30 Ricoh Co Ltd Liquid droplet discharging head, its manufacturing method and image forming apparatus
JP4627422B2 (en) * 2004-09-17 2011-02-09 株式会社リコー Method for manufacturing droplet discharge head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100665771B1 (en) Liquid-repellent film-coated member, constitutive member of liquid-jet device, nozzle plate of liquid-jet head, liquid-jet head, and liquid-jet device
JP5690915B2 (en) Non-wetting coating on fluid ejection device
US8128201B2 (en) Non-wetting coating on a fluid ejector
TWI500525B (en) Non-wetting coating on a fluid ejector
US6243112B1 (en) High density remote plasma deposited fluoropolymer films
JP2011121357A (en) Non-wetting coating on fluid ejection device
JP2007253485A (en) Liquid-repellent film-coated member, component member of liquid jet apparatus, nozzle plate of liquid jet head, liquid jet head, and liquid jet apparatus
WO1999012740A1 (en) Porous structure, ink jet recording head, methods of their production, and ink jet recorder
JP5750293B2 (en) Amorphous carbon film structure subjected to surface wettability modification, and method for producing the same
JPH1081021A (en) Hot melt ink jet printing head
US6345881B1 (en) Coating of printhead nozzle plate
JPH05201005A (en) Delivery nozzle plate for ink jet recording device and manufacture thereof
US6871939B2 (en) Ink jet head and method for the manufacture thereof
JPH07125219A (en) Water-repelling treatment of ink jet recording head
JPH05116324A (en) Ink jet discharge nozzle plate and its manufacture
JP2001212964A (en) Refillable coating for printing head nozzle plate
JP3178115B2 (en) Ink jet recording head and water repellent treatment method thereof
JP2003072085A (en) Ink repellent processing method, nozzle plate of ink jet head, ink jet head, and ink jet printer
JP7453760B2 (en) Substrate for liquid ejection head and method for manufacturing the same
JP2004330604A (en) Formation method of liquid repellent film of nozzle plate, nozzle plate and ink-jet printer head
JPH10146920A (en) Article with water-and oil-repellent film and forming method thereof
JPH05338180A (en) Surface treatment of ink jet recording head
JP2003286478A (en) Water-repellent film, method for producing the same, and inkjet head and inkjet recorder using the same
JPH04267157A (en) Emission nozzle for ink jet recording apparatus and preparation thereof
JPH06305150A (en) Ink jet recording head