JPH08224878A - インク・ジェット印刷用のノズル・プレート - Google Patents

インク・ジェット印刷用のノズル・プレート

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JPH08224878A
JPH08224878A JP32504195A JP32504195A JPH08224878A JP H08224878 A JPH08224878 A JP H08224878A JP 32504195 A JP32504195 A JP 32504195A JP 32504195 A JP32504195 A JP 32504195A JP H08224878 A JPH08224878 A JP H08224878A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle plate
nozzle
polymer
ink
coating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP32504195A
Other languages
English (en)
Inventor
Ashok Murthy
アショク・マーシー
Gary Raymond Williams
ゲーリー・レイモンド・ウイリアムス
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Lexmark International Inc
Original Assignee
Lexmark International Inc
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1606—Coating the nozzle area or the ink chamber

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル穴を有するインク・ジェット印刷用ノ
ズル・プレートからのインク垂れを防止する。 【解決手段】 インク・ジェット印刷用のノズル・プレ
ートの外面とノズル穴の内面との両方を、低表面エネル
ギー・ポリマーでコーティングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインク・ジェット印
刷用のノズル・プレートに関する。本発明に係るノズル
・プレートは特性改善のためにコーティングが施され
る。
【０００２】
【従来の技術】インク・ジェット印刷で使われるノズル
・プレートの外面の表面エネルギーは低くなければなら
ないが、ノズル穴の内面は表面エネルギーを高くする必
要性があると信じられてきた。高い表面エネルギーのた
め、インクが加熱室に早く吸い上げられ、これにより、
加熱率が向上すると共に噴出するインク滴量を制御出来
るため、それが望ましいと考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この確信は、表面エネ
ルギーが高いとインクが吸い上げられて加熱室を満たす
という意味では正しいが、表面エネルギーが高いと、イ
ンクのメニスカスがノズル穴の面に接近し、インクがノ
ズル・プレートの外面に沿って流れ出すことがある。こ
れが「インク垂れ」の原因となって、インクが噴出しな
かったり、間違った方向に噴出したり、交差汚染、噴出
インクの速度や重量が変動する等の様々な問題を引き起
こしている。
【０００４】いくつかのこうした問題を補償するため
に、機械の印刷手順は、印字ヘッドの保守を含む、高い
頻度の整備サイクルを含まなければならない。整備が余
り頻繁だと、コストが上昇し、印刷速度が低下する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、低表面
エネルギーのコーティングが、ノズル・プレートの内面
及び外面の両面に施される。この低減された表面エネル
ギーは、インク孔内のインクのメニスカスを低下、即ち
ノズル面から離れるように後退させる。これは次の効果
を生じる。
【０００６】ａ）インクはノズル・プレートの外面から
出なくなり、「あふれ」は少ないか、まったくない。 ｂ）あふれがないので、ノズルから噴出する方向が間違
っていたり、噴出しないということが少ない。 ｃ）加熱室内のインクが少ないので、インク滴量が少な
くなる。このため、インクのはねの量が減少し、きれい
でハッキリした印刷像が得られる。 ｄ）インク滴量が比較的に少ないので、インクの飛び散
りが少なく、きれいに印刷できる。 ｅ）インクのメニスカスの上にポケット状にたまった空
気がインクの乾燥を減らすので、カートリッジを長時間
保管しても詰まったり、インク滴が間違った方向に出た
りしない。 ｆ）整備頻度が大きく減らせるので、プリンター及び印
字ヘッドによる処理量とページ数とが向上する。
【０００７】本発明に従えば、この低エネルギー表面コ
ーティングの材料としてはポリマーである。このポリマ
ーはポリオレフィン、ポリ（ハロゲン化オレフィン）、
またはポリキシリレンを含む。好適な材料はポリ（パラ
−キシリレン）である。もっとも好適なポリマーは、ポ
リ（モノクロロ−パラ−キシリレン）で、かつてのユニ
オン・カーバイド社の一部門である、スペシャルティ・
コーティング・システムズ社から、パリレン−Ｃ (Pary
lene-C)の商標で市販されている。本出願では、「ポリ
マー」の形容詞として、「無垢な」という用語が使用さ
れ、実質上減成・酸化していないポリマーを示す。プラ
ズマ処理によって炭化したポリキシリレンは無垢ではな
い。
【０００８】ノズル・プレートの穴の内面はとても小さ
いので、コーティングを施すことは難しい。コーティン
グはどの穴も均一且つ平滑で、詰りがないことが必要で
ある。所望の均一なコーティングを得るために、もっと
も好適な方法は蒸着技術である。パリレン−Ｃは特に化
学蒸着に適しているので、他の材料の中でもっとも好適
なコーディング材料である。ここで使用される化学蒸着
は、モノマーガスで不均一に核生成させて、接触する全
ての面にポリマーの膜を形成する処理に関する。パリレ
ン−Ｃの供給者は、この処理をさして「真空蒸着」とい
う用語も使用する。
【０００９】パリレン−Ｃは、化学蒸着で施される時、
液体をベースにしたデポジション技術又は蒸着技術にあ
りがちな形状のゆがみを生じない。さらに、この材料は
化学的には極度に不活性で、チップ、ノズル・プレー
ト、カートリッジ・アセンブリで使用される高温に耐え
得ることができる。さらに、このポリマーは、加水分解
に対する安定性が高く、吸湿性が低く、水分や酸素の拡
散率が低い。従ってこれは、通常ニッケル製の、膜の下
の母材の腐食を防ぐ、優れた防護材となる。
【００１０】ノズル・プレートが動作する必要がない
時、ノズル・プレートの耐久性のためにはポリマーのコ
ーティングがノズル・プレートに接着している必要があ
る。これは接着促進材の使用によって達成され、その多
くは市販されている。本発明で使用される好適な接着促
進材はシランである。これはＺ６０３２として、ダウ・
コーニング社から購入出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下は、本発明の、コーティング
されたノズル・プレートを作る好適な方法である。これ
は本発明の制限するものとして解釈されるべきではな
い。
【００１２】ニッケル製のノズル・シートを０．１モル
の塩酸に１５分間浸す。それから脱イオン水で洗浄した
後、さらにエタノールで洗浄する。ノズル・シートをシ
ラン接着促進材Ｚ６０３２の０．２５〜１％溶液に１５
分間浸し、取り出して静止空気中で乾燥させる。乾燥し
たら、シートをパリレン・コーティング用の真空室に置
き、パリレン−Ｃを、約１．５ミクロンの厚さにコーテ
ィングする（このコーティング処理は従来通りで、コー
ティング機の製造者である、スペシャルティ・コーティ
ング・システムズ社の機器取扱い説明書に詳細に説明さ
れている）。これでノズル・プレートのシートは通常の
組立処理に使用出来る。
【００１３】ポリマー・コーティングの厚さは、本発明
の決定的な要素ではない。厚さ１ミクロン以下でも使用
上充分だが、耐久性のためには、５ミクロンほどの厚さ
が好適である。
【００１４】要約すると、本発明は、漏れが少なく、余
り整備を必要とせず、印刷の質と耐久性を高め、従来の
技術よりコストを低減したノズル・プレートを提供する
ことにより技術を進歩させ得る。
【００１５】
【効果】本発明に従って、ポリマーのコーティングが施
されたインク・ジェット印刷用ノズル・プレートであれ
ば、インクはノズル・プレートの外面から不用意に出な
くなり、「あふれ」は少ないか、全くなくなる。あふれ
がないので、ノズルから噴出する方向が間違っていた
り、噴出しないということが少なくなる。また、加熱室
内のインクが少ないので、インク滴量が少なくなって、
インクのはねの量が減少し、きれいでハッキリした印刷
像が得られる。インク滴量が比較的に少ないので、イン
クの飛び散りが少なく、きれいに印刷できる。更には、
インクのメニスカスの上にポケット状にたまった空気が
インクの乾燥を減らすので、カートリッジを長時間保管
しても詰まったり、インク滴が間違った方向に出たりし
なくなる。この結果、整備頻度が大きく減らせるので、
プリンター及び印字ヘッドによる処理量とページ数とを
向上させることができる。
フロントページの続き (72)発明者 ゲーリー・レイモンド・ウイリアムス アメリカ合衆国 40517 ケンタッキー、 レキシントン、ピムリコ・パークウェイ 3218

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インク・ジェット印刷ヘッド用のノズル・
    プレートであって、前記ノズル・プレートはノズル穴を
    有すると共に、低表面エネルギー・ポリマーのコーティ
    ングが施されており、該コーティングが前記ノズル穴の
    内面まで延びている、ノズル・プレート。
  2. 【請求項２】前記ポリマーが接着促進材によって前記ノ
    ズル・プレートに接着されている、請求項１に記載のノ
    ズル・プレート。
  3. 【請求項３】前記接着促進材がシランである、請求項２
    に記載のノズル・プレート。
  4. 【請求項４】前記低表面エネルギー・ポリマーがポリオ
    レフィン、ポリ（ハロゲン化オレフィン）、またはポリ
    キシリレンである、請求項１に記載のノズル・プレー
    ト。
  5. 【請求項５】前記ポリマーがポリ（パラ−キシリレン）
    である、請求項４に記載のノズル・プレート。
  6. 【請求項６】前記ポリマーがポリ（モノクロロ−パラ−
    キシリレン）である、請求項５に記載のノズル・プレー
    ト。
  7. 【請求項７】前記ポリマーが化学蒸着によって前記ノズ
    ル・ヘッドに蒸着されている、請求項５に記載のノズル
    ・プレート。
  8. 【請求項８】インク・ジェット印刷ヘッド用のノズル・
    プレートであって、前記ノズル・プレートはノズル穴を
    有すると共に、ポリ（モノクロロ−ｐ−キシリレン）の
    コーティングで覆われ、該コーティングが前記ノズル穴
    の内面まで延びている、ノズル・プレート。
  9. 【請求項９】前記コーティングがシラン接着促進材によ
    って前記ノズル・プレートに接着されている、請求項８
    に記載のノズル・プレート。
  10. 【請求項１０】前記コーティングが化学蒸着によって前
    記ノズル・プレートに蒸着されている、請求項８に記載
    のノズル・プレート。
  11. 【請求項１１】インク・ジェット印刷ヘッド用のノズル
    ・プレートであって、前記ノズル・プレートは、ノズル
    穴とインク・ジェット・カートリッジに取り付けられる
    外面とを有し、前記ノズル穴の面が低表面エネルギーの
    無垢なポリマーのコーティングを有し、前記外面が低表
    面エネルギー・ポリマーでない、ノズル・プレート。
  12. 【請求項１２】前記ポリマーが接着促進材によって前記
    ノズル・プレートに接着されている、請求項１１に記載
    のノズル・プレート。
  13. 【請求項１３】前記接着促進材がシランである、請求項
    １２に記載のノズル・プレート。
  14. 【請求項１４】前記低表面エネルギー・ポリマーがポリ
    オレフィン、ポリ（ハロゲン化オレフィン）、またはポ
    リキシリレンである、請求項１１に記載のノズル・プレ
    ート。
  15. 【請求項１５】前記ポリマーがポリ（パラ−キシリレ
    ン）である、請求項１４に記載のノズル・プレート。
  16. 【請求項１６】前記ポリマーがポリ（モノクロロ−パラ
    −キシリレン）である、請求項１５に記載のノズル・プ
    レート。
  17. 【請求項１７】前記ポリマーがシラン接着促進材によっ
    て前記ノズル・ヘッドに接着されている、請求項１６に
    記載のノズル・プレート。
  18. 【請求項１８】前記ポリマーがシラン接着促進材によっ
    て前記ノズル・ヘッドに接着されている、請求項１５に
    記載のノズル・プレート。
JP32504195A 1994-11-21 1995-11-20 インク・ジェット印刷用のノズル・プレート Withdrawn JPH08224878A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34253294A 1994-11-21 1994-11-21
US08/342,532 1994-11-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08224878A true JPH08224878A (ja) 1996-09-03

Family

ID=23342244

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JP32504195A Withdrawn JPH08224878A (ja) 1994-11-21 1995-11-20 インク・ジェット印刷用のノズル・プレート

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EP (1) EP0712726A3 (ja)
JP (1) JPH08224878A (ja)

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EP0712726A3 (en) 1997-03-26
EP0712726A2 (en) 1996-05-22

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