JPH1044443A - 親水化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットヘッドのインク流路の表面を
清浄化し、表面の濡れ性を向上させること。 【解決手段】 部材表面をアルカリ溶液と過酸化水素水
と界面活性剤を混合した溶液で処理することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は親水化処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】圧電体の上面に複数の溝を設け、この圧
電体の上面に蓋が接着し、インクを充填した溝の隔壁の
圧電変形を利用してインクを圧縮し、ノズル板上のノズ
ル孔よりインク滴を印字用紙に吐出して印字を行うイン
クジェットヘッドが、たとえば特開平４−３０７２５号
公報に記載されている。

【０００３】インクジェットヘッドのインク流路は、印
字品質の信頼性上の理由から高い濡れ性を持つことは必
須の条件となっている。部材表面の濡れ性を向上する手
段としては酸素プラズマ処理や短波長の紫外線照射処理
等による表面改質がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
は複数の部品から構成されている。あらかじめ、インク
流路の表面に親水化処理を施していても、後にインクジ
ェットヘッドを組み立てるため、組立工程中の接着剤の
硬化工程でのガスの発生による表面の汚染のため、濡れ
性が著しく劣化することが大きな問題となっている。

【０００５】濡れ性を向上する手段としては前述の酸素
プラズマ処理や短波長の紫外線照射処理がある。しかし
ながら、インクジェットヘッドの組立後に行う場合、イ
ンク流路はノズル孔とインク補給孔を通して以外は外界
と閉ざされるため、効果はほとんどない。

【０００６】酸やアルカリの溶液による処理も考えられ
るが、インクジェットヘッドの構成部材は通常複数の部
材により構成され、全ての部材に対して溶液が効果的な
洗浄力を持つレベルに達すると、一部の構成部材、また
は構成部材を接合する接着剤を破壊してしまうという問
題があった。また、インク流路の濡れ性が低下している
ため溶液がインク流路全体へ確実に浸透するかどうかの
不確定性にも問題があった。

【０００７】本発明の目的は、インクジェットヘッドの
インク流路の表面を効率的に清浄化して濡れ性を向上さ
せることによって、印字品質の低下を防ぎ、より高い信
頼性を確保することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のインクジェットヘッドは、下記記載の構成
を採用する。

【０００９】液体インクにより文字・画像の記録を行う
インクジェットヘッドであって、インクジェットヘッド
のインク流路の表面をアルカリ溶液と過酸化水素水と界
面活性剤を混合した溶液で処理することを特徴とする。

【００１０】本発明においては、インクジェットヘッド
の組立後に、アルカリ溶液として水酸化ナトリウム及び
炭酸ナトリウムを含む溶液と過酸化水素水と界面活性剤
の混合溶液でインク流路の表面を処理する。

【００１１】界面活性剤により、前記の混合溶液は表面
張力が低くなっておりインク流路への浸透を確実にする
とともに、インクジェットヘッドの組立工程中に付着し
た汚染物質をインク流路の表面から離脱させる。

【００１２】また、水酸化ナトリウム及び炭酸ナトリウ
ムを含む溶液と過酸化水素水によって溶液中には過酸化
水素ナトリウムが存在し、界面活性剤によってインク流
路の表面から離脱した汚染物質を破壊するため、汚染物
質がインク流路の表面に再び付着することはない。

【００１３】このように、インクジェットヘッド組立工
程中にインク流路の表面に汚染物質が付着しても、汚染
物質を効果的に除去することによりインク流路の表面の
濡れ性は回復し、印字品質の低下を防ぎ、より高い信頼
性を確保することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。

【００１５】図１は実施例におけるインクジェットヘッ
ドの構造を示す断面図である。

【００１６】基台１０に圧電素子１６を接着する。基台
１０と圧電素子１６に振動板１０を接着する。

【００１７】インク室１５を有するインク室構成部材１
４はセラミック（ここではアルミナ）により成形されて
いる。

【００１８】接着剤硬化工程前の親水化処理として、イ
ンク室構成部材１４を常温の硫過水（硫酸９６％と過酸
化水素３０％を体積比８：１で混合した液体）に１５分
間浸漬する。硫過水は高分子表面を破壊する程の強力な
酸でインク室構成部材１４表面を清浄化する。

【００１９】インク室構成部材１４を前記硫過水から引
き上げ、純水で超音波洗浄する。さらに、窒素ブローに
より表面の水分を飛ばし、乾燥させる。

【００２０】接着剤硬化工程前の親水化処理として振動
板１０（ここでは電鋳ニッケル製）とノズル孔１３を有
するノズル板（ここではＳＵＳ３１６Ｌ製）のインク室
１５に接する面に短波長の紫外線照射により清浄化す
る。

【００２１】インク室構成部材１４を振動板１０に接着
剤で接合し、ノズル孔１３を有するノズル板１２をイン
ク室構成部材１４及び基台１０に接着剤で接合する。接
着剤の硬化工程中に発生するガス等の汚染物質は、イン
ク室１５の表面に吸着する。

【００２２】接着剤硬化工程後の親水化処理として、ア
ルカリ溶液と過酸化水素水と界面活性剤の混合溶液（水
酸化ナトリウムを０．５％、炭酸ナトリウムを１．７
％、オルソ珪酸ナトリウムを２．３％、過酸化水素を
５．０％、界面活性剤を０．４％含む混合溶液）でイン
ク室１５を処理し、インク室１５表面に付着した汚染物
質を除去し、インク室１５に純水を通水してインク室１
５内の前記混合溶液を除去する。

【００２３】ここでは、前記混合溶液の液温を４０℃と
し２０分間処理したが、混合溶液の液温を４０℃に設定
した場合、インク室１５の処理時間は１０分から３０分
が適当である。

【００２４】以下の評価を行い、濡れ性向上の効果を確
認した。

【００２５】＜評価＞インク室構成部材１４及び振動板
１０及びノズル板１２と同じ部材の平板を用いて実施例
と同一条件にて接着剤硬化工程前の親水化処理を行い、
モデル化された接着剤の硬化工程中の雰囲気にさらし、
実施例と同一条件にて接着剤硬化工程後の親水化処理を
行って、評価例とし、純水との接触角を測定した。

【００２６】モデル化された接着剤の硬化工程中の雰囲
気は、インク室１５の容積と接着剤の塗布量の比を求
め、ガラス容器の中にガラス容器の容積と中に入れる接
着剤の量の比がインク室１５の容積と接着剤の塗布量の
比と同じになるように入れ、前記ガラス容器の中にイン
ク室構成部材１４の平板を入れ、接着剤を硬化させるも
のとした。

【００２７】尚、接触角とは図２に示す水平に固定され
たプレート２２の上に純水２１を滴下し、液滴のプレー
トと接している面の径を（２×Ｒ）と置き、プレート面
からの液滴の高さをＨと置く。このとき、ｔａｎα＝Ｈ
／Ｒとして、θ＝２×αとしたときのθを接触角とす
る。

【００２８】接触角の測定結果を次に示す。

【００２９】アルミナは接着剤硬化工程前の親水化処理
直後の接触角θは１０度以下であり、モデル化された接
着剤の硬化工程後の接触角θは４７度まで劣化した。接
着剤硬化工程後の親水化処理を行うと接触角θは１０度
以下になった。電鋳ニッケルは接着剤硬化工程前の親水
化処理直後の接触角θは１０度未満であり、モデル化さ
れた接着剤の硬化工程後の接触角θは５３度まで劣化し
た。接着剤硬化工程後の親水化処理を行うと接触角θは
１０度未満になった。ＳＵＳ３１６Ｌは接着剤硬化工程
前の親水化処理直後の接触角θは１０度未満であり、モ
デル化された接着剤の硬化工程後の接触角θは７３度ま
で劣化した。接着剤硬化工程後の親水化処理を行うと接
触角θは１１度になった。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、簡便な手法でインクジェットヘッドのインク系部
材表面の濡れ性を向上させることができ、印字品質の低
下を防ぎ、より高い信頼性を確保することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるインクジェットヘッドの構造を
示す断面図である。

【図２】接触角の説明図である。

【符号の説明】

１０ 基台 １１ 振動板 １２ ノズル板 １３ ノズル孔 １４ インク室構成部材 １５ インク室 １６ 圧電素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 ▲頼▼信 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シ チズン時計株式会社技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体インクにより文字・画像の記録を行
   うインクジェットヘッドであって、インクジェットヘッ
   ドのインク流路の表面をアルカリ溶液と過酸化水素水と
   界面活性剤を混合した溶液で処理することを特徴とする
   親水化処理方法。
2. 【請求項２】 アルカリ溶液には水酸化ナトリウム及び
   炭酸ナトリウム及びケイ酸ナトリウムが含まれることを
   特徴とする請求項１に記載の親水化処理方法。