JPH07314693A - インクジェット記録ヘッドのはっ水処理方法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドのはっ水処理方法

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JPH07314693A
JPH07314693A JP10887494A JP10887494A JPH07314693A JP H07314693 A JPH07314693 A JP H07314693A JP 10887494 A JP10887494 A JP 10887494A JP 10887494 A JP10887494 A JP 10887494A JP H07314693 A JPH07314693 A JP H07314693A
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JP
Japan
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ink
nozzle
water
water repellent
recording head
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JP10887494A
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English (en)
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Michiko Horiguchi
道子 堀口
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】インクノズルの噴射口を閉塞することなくノズ
ル端面をはっ水処理できるインクジェット記録ヘッドの
はっ水処理方法を提供する。 【構成】互いに連通した凹溝として形成されたインクノ
ズル2,インク加圧室4,フィルタ流路6を含む複数の
インク流路1、およびインク溜まり7を有する基板と、
この基板の表面に気密に接着されて複数のインク流路を
画成する振動板とが、共にプラスチック材からなるイン
ク噴射容器10を備えたインクジェット記録ヘッドにお
いて、インクノズルの噴射口2Aが開口するノズル端面
2Fをはっ水処理する方法であって、インクノズルの噴
射口から噴射気体22を噴出した状態でノズル端面には
っ水剤溶液27を塗布する工程と、気体を噴射した状態
で塗布したはっ水剤溶液中の溶剤を蒸発させてはっ水剤
塗膜19を形成する工程とを含むこととする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータの出力
装置などに使用されるインクジェット式印字装置,ある
いはカラープリンタなどに用いられるインクジェット記
録ヘッドの製造過程において、プラスチック製インク噴
射容器のインクノズル端面のはっ水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のインクジェット記録ヘッド
のインク流路を模式化して示す平面図、図4は従来のイ
ンクジェット記録ヘッドのインク流路に沿った方向の模
式化した断面図である。図において、プラスチック成形
品からなる基板11は、互いに連通する凹溝として形成
されたインクノズル2,ノズル流路3,インク加圧室
4,インク供給路5,および逆流防止用のフィルタ流路
6からなる複数のインク流路1と、この複数のインク流
路1に対して共通に設けられたインク溜まり7とを備
え、そのシール面8に基板11と同じ材質の振動板12
を気密に接合または接着することにより、シール面8に
より画成され,フィルタ流路6によりインクの流通方向
が規制された複数のインク流路1を有するインク噴射容
器10が形成される。また、インク噴射容器10の複数
のインク加圧室4に対向する振動板12の表面には複数
のインク加圧室4に跨がって共通電極13が蒸着膜また
は塗膜として形成され、かつ共通電極13の個々のイン
ク加圧室4に対向する部分には、電気−機械変換素子と
しての圧電素子14の一方の電極15Aが共通電極13
に導電接触するよう極めて薄い接着剤層16によって固
定され、所謂オン・デマンド型のインクジェット記録ヘ
ッドが形成される。
【0003】このように構成されたインクジェット記録
ヘッド10は、圧電素子14の他方の電極15Bと共通
電極13との間に駆動電圧を印加すると圧電素子14が
その厚み方向に伸縮し、圧電素子14がその厚み方向に
伸びたとき振動板12が基板1側に偏位してインク加圧
室4の容積が急減することにより、容積の減少分に相当
するインクがインクノズル2の噴射口2Aから噴射さ
れ、インク滴となって記録紙面に点着することになり、
駆動電圧の大きさに比例した量のインク濃度で印字が行
われる。
【0004】ところで、従来のインク噴射容器の製造方
法としては、基板11および振動板12にプラスチック
を用いたインク噴射容器では、成形加工によってインク
流路やインク溜まりを有する基板をプラスチック成形品
として製作し、振動板との積層面に接着剤を塗布,乾燥
後、積層面に荷重を加えた状態で所定温度に加熱して接
着樹脂を熱融着させる方法、あるいは薄膜状の接着剤を
積層面に挟んだ状態で接着樹脂を熱融着させる方法など
が知られており、前者の方法ではインク流路やインク溜
まりの内壁面が接着樹脂薄膜9で覆われた形となる。
【0005】一方、高速で変位する圧電素子の変位量に
対応した量のインクを噴射させるためには、インク流路
内が親水性でインク切れを生ずることなくインクを通流
するとともに、インクノズルの噴射口2Aの周縁部分を
含むノズル端面2Fがはっ水性でインク切れがよく、こ
の部分にインクが付着して乾燥,個化することにより噴
射口を閉塞しないことが求められる。ところが、上述の
製造方法で製作されたプラスチック製インク噴射容器1
0は、そのインク流路の内壁面の親水性が乏しく、使用
中にインク切れを生ずるという問題があるため、インク
噴射容器はその加工を終了した時点で親水処理が行われ
る。インク流路の親水処理方法としては、例えばインク
流路にオゾンを通流する方法が本願出願人等によって既
に提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにインク流路内の親水処理を行うと、インクノズル
の噴射口2Aから噴射するオゾンの親水処理作用によっ
て噴射口2Aの周縁部分を含むノズル端面2Fの親水性
が増して噴射口2Aのインク切れが低下し、この部分に
付着したインクが乾燥,堆積して噴射口を閉塞し易くす
るという問題点があることが判明した。そこで、このよ
うな障害を排除するために、はっ水剤溶液を含ませたス
ポンジを用い、流路内の親水処理を終了したインク噴射
容器10のノズル端面2Fにはっ水剤溶液を塗布,乾燥
し、ノズル端面2Fにはっ水剤膜を形成することを試み
たが、はっ水剤溶液の塗布過程ではっ水剤が噴射口2A
からインクノズル2内に侵入し、侵入したはっ水剤が加
熱乾燥過程で個化して噴射口2Aを閉塞するという問題
があり、この方法ではインク流路1内が親水性でインク
の通流性能がよく、かつノズル端面がはっ水性でインク
の噴射性能に優れたインク噴射容器10を備えたインク
ジェット記録ヘッドを提供できないことが判明した。
【0007】この発明の目的は、インクノズルの噴射口
を閉塞することなくノズル端面をはっ水処理できるイン
クジェット記録ヘッドのはっ水処理方法を提供すること
にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、互いに連通した凹溝として形成
されたインクノズル,インク加圧室,およびフィルタ流
路を含む複数のインク流路と、この複数のインク流路に
対して共通に設けられたインク溜まりとを有する基板
と、この基板の表面に気密に接着されて前記複数のイン
ク流路を画成する振動板とが、共にプラスチック材から
なるインク噴射容器を備えたインクジェット記録ヘッド
における、前記インクノズルの噴射口が開口するノズル
端面のはっ水処理方法であって、前記インクノズルの噴
射口から気体を噴射した状態で前記ノズル端面にはっ水
剤溶液を塗布する工程と、気体を噴射した状態で塗布し
たはっ水剤溶液中の溶剤を蒸発させる工程とを含むこと
とする。
【0009】はっ水剤溶液がフッ素樹脂とフッ素系溶剤
の混合物からなり、ノズル端面に塗布したはっ水剤溶液
中の溶剤を蒸発させる工程を終了した後、加熱硬化した
はっ水剤膜を形成するよう構成すると良い。ノズル端面
とはっ水剤溶液を含んだ吸水性繊維マットとの間にメン
ブランフィルタを介在させてノズル端面にはっ水剤溶液
を塗布するよう構成すると良い。
【0010】
【作用】この発明において、インクノズルの噴射口から
気体を噴射した状態でノズル端面にはっ水剤溶液を塗布
する工程と、気体を噴射した状態で塗布したはっ水剤溶
液中の溶剤を蒸発させる工程とを含むようノズル端面の
はっ水処理方法を構成したことにより、はっ水剤溶液を
ノズル端面に塗布する際噴射口からインクノズル内に侵
入しようとするはっ水剤溶液を、噴射口から噴射する気
体が阻止するとともに、気体を噴射した状態で塗布した
はっ水剤溶液中の溶剤を蒸発させることによってノズル
端面にはっ水剤の塗膜を形成できるので、インクノズル
の噴射口を閉塞することなくノズル端面をはっ水処理す
る機能が得られる。
【0011】また、はっ水剤溶液としてフッ素樹脂とフ
ッ素系溶剤の混合液を用い、ノズル端面に塗布したはっ
水剤溶液中の溶剤を蒸発させる工程を終了した後、イン
ク噴射容器を加熱して加熱硬化したはっ水剤膜を形成す
るよう構成すれば、水性インク(表面張力45〜50dy
ne/cm )に対するフッ素樹脂の接触角が90〜92°と
高いことを利用し、ノズル端面におけるインクの付着が
なく、インク噴射性能の安定性に優れたインクジェット
記録ヘッドを形成する機能が得られる。
【0012】さらに、ノズル端面とはっ水剤溶液を含ん
だ吸水性繊維マットとの間にメンブランフィルタを介在
させてノズル端面にはっ水剤溶液を塗布するよう構成れ
ば、吸水性繊維マットから発生する繊維屑のような塵埃
がノズル端面に付着することをメンブランフィルタが阻
止し、メンブランフィルタを透過した清浄かつ適量のの
はっ水剤溶液をノズル端面に塗布する機能が得られる。
【0013】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図1はこの発明の実施例になるインクジェット記録
ヘッドのはっ水処理方法を模式化して示す図であり、従
来技術と同じ構成部分には同一参照符号を付すことによ
り、重複した説明を省略する。図において、インク噴射
容器10の複数のインク流路1にジョイント21を介し
て例えば乾燥した窒素ガスN2 を供給することにより、
インクノズル2の噴射口2AからN2 ガスの噴射気流2
2が勢いよく噴出する。また、はっ水剤塗布器25はフ
ッ素系溶剤にフッ素樹脂を溶解したはっ水剤溶液27を
包蔵した容器26と、その開口部側からはっ水剤溶液2
7中に挿入された吸水性繊維マット28と、吸水性繊維
マット28をその外側から覆う例えばナイロン製のメン
ブランフィルタ29とで構成され、複数の噴射口2Aか
ら噴射気流22が勢いよく噴出するノズル端面2Fに、
はっ水剤塗布器25のメンブランフィルタ29を押しつ
けた状態で移動させることにより、メンブランフィルタ
を透過した清浄かつ適量のはっ水剤溶液27がノズル端
面2Fに塗布される。
【0014】このとき、ノズル端面2Fに塗布されたは
っ水剤溶液27は複数の噴射口2Aから噴射される噴射
気流22によってインクノズル2内への侵入が阻止され
るので、この状態で塗布されたはっ水剤溶液中のフッ素
系溶剤を蒸発させることにより、噴射口2Aを閉塞する
ことなくノズル端面2Fにはっ水剤塗膜19を形成する
ことができる。また、ノズル端面2Fに塗布されたはっ
水剤溶液中のフッ素系溶剤を蒸発させる工程を終了した
インク噴射容器10は加熱硬化槽に移され、はっ水剤塗
膜19を加熱硬化処理することにより、はっ水剤硬化膜
によりノズル端面2Fのはっ水性が保持されたインク噴
射容器10を備えたインクジェット記録ヘッドが形成さ
れる。因みに、このようにして形成されたインクジェッ
ト記録ヘッドのノズル端面の水性インクに対する接触角
を測定した結果90〜92°であり、噴射口周辺へのイ
ンクの付着もなく、かつインク流路へのはっ水剤の侵入
も10μm以下と極めて少なく、従って、良好なインク
吐出特性およびその安定性を有するプラスチック製イン
クジェット記録ヘッドが得られることが実証された。
【0015】
【発明の効果】この発明は前述のように、インクノズル
の噴射口から気体を噴射した状態でノズル端面にはっ水
剤溶液を塗布し、気体を噴射した状態で塗布したはっ水
剤溶液中の溶剤を蒸発させるようインクジェット記録ヘ
ッドのはっ水処理方法を構成した。その結果、噴射口か
らインクノズル内に侵入しようとするはっ水剤溶液を噴
射口から噴射する気体が阻止した状態でノズル端面には
っ水剤の皮膜を形成できるので、はっ水剤がインクノズ
ルの噴射口を閉塞することなくノズル端面をはっ水処理
することが可能となり、インクノズルの噴射口周辺にイ
ンクが付着,個化して噴射口を閉塞するという従来の問
題点を排除して水性インクの吐出性能およびその安定性
に優れたプラスチック製インク噴射容器を備えたインク
ジェット記録ヘッドを提供することができる。
【0016】また、はっ水剤溶液としてフッ素樹脂とフ
ッ素系溶剤の混合液を用い、ノズル端面に加熱硬化した
フッ素樹脂膜からなるはっ水剤膜を形成するよう構成す
れば、水性インク(表面張力45〜50dyne/cm )に対
するフッ素樹脂の接触角が90〜92°と高いことを利
用し、ノズル端面におけるインクの付着がなく、インク
噴射性能の安定性に優れたインクジェット記録ヘッドを
提供することができる。
【0017】さらに、ノズル端面とはっ水剤溶液を含ん
だ吸水性繊維マットとの間にメンブランフィルタを介在
させてノズル端面にはっ水剤溶液を塗布するよう構成れ
ば、メンブランフィルタを透過した清浄かつ適量のはっ
水剤溶液をノズル端面に塗布できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例になるインクジェット記録ヘ
ッドのはっ水処理方法を模式化して示す図
【図2】従来のインクジェット記録ヘッドのインク流路
を模式化して示す平面図
【図3】従来のインクジェット記録ヘッドのインク流路
に沿った方向の模式化した断面図
【符号の説明】
1 インク流路 2 インクノズル 2A 噴射口 2F ノズル端面 3 ノズル流路 4 インク加圧室 5 インク供給路 6 フィルタ流路 7 インク溜まり 8 シール面(接着面) 9 接着樹脂薄膜 10 インク噴射容器 11 基板 12 振動板 13 共通電極 14 圧電素子 15 圧電素子の電極 19 はっ水剤塗膜 21 ジョイント 22 噴射気流 25 はっ水剤塗布器 26 容器 27 はっ水剤溶液 28 吸水性繊維マット 29 メンブランフィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに連通した凹溝として形成されたイン
    クノズル,インク加圧室,およびフィルタ流路を含む複
    数のインク流路と、この複数のインク流路に対して共通
    に設けられたインク溜まりとを有する基板と、この基板
    の表面に気密に接着されて前記複数のインク流路を画成
    する振動板とが、共にプラスチック材からなるインク噴
    射容器を備えたインクジェット記録ヘッドにおける、前
    記インクノズルの噴射口が開口するノズル端面のはっ水
    処理方法であって、前記インクノズルの噴射口から気体
    を噴射した状態で前記ノズル端面にはっ水剤溶液を塗布
    する工程と、気体を噴射した状態で塗布したはっ水剤溶
    液中の溶剤を蒸発させる工程とを含むことを特徴とする
    インクジェット記録ヘッドのはっ水処理方法。
  2. 【請求項2】はっ水剤溶液がフッ素樹脂とフッ素系溶剤
    の混合物からなり、ノズル端面に塗布したはっ水剤溶液
    中の溶剤を蒸発させる工程を終了した後、加熱硬化した
    はっ水剤膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求
    項1記載のインクジェット記録ヘッドのはっ水処理方
    法。
  3. 【請求項3】ノズル端面とはっ水剤溶液を含んだ吸水性
    繊維マットとの間にメンブランフィルタを介在させてノ
    ズル端面にはっ水剤溶液を塗布することを特徴とする請
    求項1記載のインクジェット記録ヘッドのはっ水処理方
    法。
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