JPH11240153A - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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Publication number
JPH11240153A
JPH11240153A JP4526298A JP4526298A JPH11240153A JP H11240153 A JPH11240153 A JP H11240153A JP 4526298 A JP4526298 A JP 4526298A JP 4526298 A JP4526298 A JP 4526298A JP H11240153 A JPH11240153 A JP H11240153A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
nozzle
recording head
film
jet recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP4526298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyo Imazeki
和代 今関
Hirozo Matsumoto
浩造 松本
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP4526298A priority Critical patent/JPH11240153A/en
Publication of JPH11240153A publication Critical patent/JPH11240153A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve ink repellency, sliding properties, wear resistance and peeling resistance by forming an ink repellent coating film provided around the opening part of an ink discharge nozzle, of a diamondlike carbon, in an ink jet recording head having an ink flow path comprising the ink discharge nozzle or the like. SOLUTION: When a pulsed voltage is applied to a piezoelectric element 3, a vibration plate 2 is displaced to an ink pressure chamber 13 side to push an ink out of a nozzle flow path 12 and thus the ink is discharged from the ink nozzle 11. In this ink jet recording head, a diamondlike carbon coating film(DLC coating film) 4a is formed as an ink repellent coating film which forms a nozzle face 18. That is, a gas of methane and hydrogen mixed at a molar ratio of 2:1 is introduced as a feedstock gas into the nozzle face 18 which is the opening part of the ink nozzle 11 using an RF plasma CVD device to form a DLC coating film 4a, which contains a large amount of a hydrogenated carbon and is self-lubricating so that is shows outstanding sliding properties.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、インクを小滴と
してノズルより噴出させて記録するインクジェット記録
装置に用いられるインクジェット記録ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head used in an ink jet recording apparatus for recording by ejecting ink as small droplets from nozzles.

【0002】[0002]

【従来の技術】微小なインクノズルよりインクを噴出さ
せて紙などの記録媒体上に付着させて記録する方法は、
インクジェット記録法として知られている。この方法の
1方式としてオンデマンド型インクジェット記録ヘッド
(以下では記録ヘッドと略称する)がある。
2. Description of the Related Art A method of recording by ejecting ink from a minute ink nozzle and attaching the ink to a recording medium such as paper is known.
It is known as an ink jet recording method. As one of the methods, there is an on-demand type ink jet recording head (hereinafter, simply referred to as a recording head).

【0003】図2及び図3はこの方式の記録ヘッドの1
例を示し、図2はその流路基板1のインク流路10等を示
す平面図であり、図3は記録ヘッドの構造を示す断面図
である。ガラス、金属、シリコンあるいはプラスチック
材料等からなる流路基板1には、エッチングや機械加工
あるいは金型成形等の方法によって、インクノズル11、
ノズル流路12、インク加圧室13、インク供給路14及び絞
り流路15からなる複数のインク流路10とこれらのインク
流路10につながるインク溜め16及びインク注入口17とな
る溝が形成されている。このような流路基板1の流路溝
側にガラスや金属等からなる振動板2が積層・一体化さ
れて、インク流路10等が構成され、そのインク加圧室13
に対応する振動板2の反対側表面に電気機械変換素子で
ある圧電素子3が接着されている。
FIGS. 2 and 3 show a recording head of this type.
FIG. 2 is a plan view showing an ink flow path 10 of the flow path substrate 1 and the like, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a recording head. The flow path substrate 1 made of glass, metal, silicon, plastic material, or the like is formed on the ink nozzles 11 by etching, machining, molding, or the like.
A plurality of ink flow paths 10 including a nozzle flow path 12, an ink pressurizing chamber 13, an ink supply path 14, and a throttle flow path 15, and a groove serving as an ink reservoir 16 and an ink inlet 17 connected to these ink flow paths 10 are formed. Have been. A vibration plate 2 made of glass, metal, or the like is laminated and integrated on the flow channel groove side of the flow channel substrate 1 to form an ink flow channel 10 and the like.
A piezoelectric element 3, which is an electromechanical transducer, is adhered to the opposite surface of the vibration plate 2 corresponding to.

【0004】このような構成の記録ヘッドの圧電素子3
にパルス状の電圧が印加されると、振動板2がインク加
圧室13側に変位し、その容積を急激に減少させ、その体
積減少分に対応するインクがノズル流路12から押し出さ
れ、インクノズル11から吐出されて図示していない記録
媒体上に付着する。なお、記録ヘッドが実用に耐える記
録ヘッドであるためには、インクノズル11の開口部があ
る表面、すなわちノズル面18がインクの付着し難い表面
であることを必要とする。ノズル面18にインクが付着し
易いと、ノズル開口部の周辺にインクが付着し、その付
着したインクによってインクノズル11から吐出されるイ
ンク滴が影響を受け、インク滴の吐出速度やインク滴の
大きさ、更には飛翔方向が不安定になる。その結果、記
録媒体上に記録されるインク点の寸法( ドット径) 精度
や点着位置の精度等の印字精度が悪くなる。したがっ
て、このようなインクノズル11周辺へのインクの付着を
防止するために、ノズル面18には撥インク性の機能が要
求されるのである。
The piezoelectric element 3 of the recording head having such a configuration
When a pulse-like voltage is applied to the diaphragm 2, the diaphragm 2 is displaced toward the ink pressurizing chamber 13, the volume is rapidly reduced, and the ink corresponding to the reduced volume is pushed out from the nozzle flow path 12, The ink is ejected from the ink nozzle 11 and adheres to a recording medium (not shown). In order for the recording head to be a recording head that can withstand practical use, it is necessary that the surface where the opening of the ink nozzle 11 is located, that is, the nozzle surface 18 is a surface to which ink does not easily adhere. If the ink easily adheres to the nozzle surface 18, the ink adheres to the periphery of the nozzle opening, and the adhered ink affects the ink droplet ejected from the ink nozzle 11, and the ejection speed of the ink droplet and the ink droplet The size and the flight direction become unstable. As a result, the printing accuracy such as the accuracy of the size (dot diameter) of the ink point recorded on the recording medium and the accuracy of the spotting position deteriorates. Therefore, in order to prevent such adhesion of the ink around the ink nozzle 11, the nozzle surface 18 is required to have an ink repellent function.

【0005】また、記録ヘッドを搭載した記録装置、例
えばプリンタやファクシミリ等、ではノズル面18を清掃
し、かつ保護することを目的としたクリーニング機構を
備えていることが多い。この機構は、ノズル面18を払拭
する部材としてゴムブレードやスポンジ、布等を備え、
その部材で定期的にあるいは必要な指示に応じてノズル
面18を払拭し(ワイピングという)、ノズル面18に付着
したインクや塵埃等を除去し、印字精度を確保する。こ
のため、ノズル面18には、前述の撥インク性に加えてク
リーニングのためのワイピングに耐える耐磨耗性及び耐
剥離性と摺動性とが要求される。
[0005] Further, a recording apparatus equipped with a recording head, such as a printer or a facsimile, often has a cleaning mechanism for cleaning and protecting the nozzle surface 18. This mechanism includes a rubber blade, a sponge, a cloth, etc. as a member for wiping the nozzle surface 18,
The nozzle surface 18 is wiped with the member periodically or in accordance with a necessary instruction (referred to as wiping) to remove ink, dust, and the like attached to the nozzle surface 18, thereby ensuring printing accuracy. For this reason, the nozzle surface 18 is required to have abrasion resistance, peeling resistance, and slidability that withstand wiping for cleaning, in addition to the above-described ink repellency.

【0006】流路基板1及び振動板2の材質としては、
前述したようにガラスや金属、シリコン、プラスチック
材料等が使用されるが、いずれの材料もインクが付着し
易い材料である。したがって、ノズル面18に要求されて
いる上述の条件を満たすためには、ノズル面18に撥イン
ク性を付与する処理を施すことが不可欠である。ノズル
面18に撥インク性を付与するための従来技術による方法
としては、以下のような方法がある。
The materials of the flow path substrate 1 and the vibration plate 2 include:
As described above, glass, metal, silicon, plastic materials, and the like are used, and any of these materials is a material to which ink easily adheres. Therefore, in order to satisfy the above-described conditions required for the nozzle surface 18, it is indispensable to perform a process for imparting ink repellency to the nozzle surface 18. Conventional methods for imparting ink repellency to the nozzle surface 18 include the following methods.

【0007】1) シリコーンオイルを含む溶媒溶液をノ
ズル面18に塗布して焼き付ける方法。 2) 弗素系化合物を含む溶媒溶液をノズル面18に塗布し
て焼き付ける方法。 3) 弗素系化合物含有材料とニッケルとの共析メッキで
ノズル面18に成膜する方法。
1) A method in which a solvent solution containing silicone oil is applied to the nozzle surface 18 and baked. 2) A method in which a solvent solution containing a fluorine compound is applied to the nozzle surface 18 and baked. 3) A method of forming a film on the nozzle surface 18 by eutectoid plating of a fluorine-containing compound-containing material and nickel.

【0008】4) クロムや窒化チタンを蒸着やスパッタ
等でノズル面18に成膜する方法。これらの方法の有効性
を比較検討した結果を表1の1)から5)に示す。
4) A method of forming a film of chromium or titanium nitride on the nozzle surface 18 by vapor deposition or sputtering. The results of comparative study of the effectiveness of these methods are shown in Table 1, 1) to 5).

【0009】[0009]

【表1】 表1に示した接触角は常温の純水に対する接触角であ
り、比較のためにガラス素地の接触角も示した。ノズル
面18に必要なこの接触角は75度以上であり、望ましくは
80度以上である。摺動性はワイピング材料の損傷を示す
もので、全く損傷させない場合が○、損傷させる場合が
×である。耐磨耗性と耐剥離性と耐薬品性は耐えること
ができる常温におけるワイピング回数によって評価し、
5万回のワイピングに耐える場合には○、1万回未満の
場合には×、その中間を△とした。ワイピングによる影
響が、膜の磨耗による場合には耐磨耗性の欄に、膜の剥
離による場合には耐剥離性の欄に、インクによる膜の腐
食による場合には耐薬品性の欄に評価結果を印した。
[Table 1] The contact angles shown in Table 1 are the contact angles for pure water at room temperature, and for comparison, the contact angles of the glass substrate are also shown. This contact angle required for the nozzle face 18 is at least 75 degrees, preferably
80 degrees or more. The slidability indicates the damage of the wiping material, where ○ indicates no damage and × indicates damage. Abrasion resistance, peeling resistance and chemical resistance are evaluated by the number of wiping times at normal temperature that can withstand,
In the case of withstanding 50,000 wipings, ○ was given. In the case of less than 10,000 wipings, x was given. If the effect of wiping is due to abrasion of the film, it is evaluated in the column of abrasion resistance. The result was marked.

【0010】1)のシリコーンオイルを焼き付ける方法で
は、所望の撥インク性は得られるが、ワイピングに耐え
られない。2)の弗素系化合物を焼き付ける方法では、耐
磨耗性と耐剥離性が不十分であり、特に過酷な条件下で
使用されるプリンタには採用することができない。3)の
共析メッキでは、長期のわたるインクとの接触によって
ニッケルが腐食され、接触角が小さくなり、下地との密
着性も悪くなることが問題である。4)及び5)のスパッタ
膜は、接触角が小さく、最も重要な撥インク性を確保す
ることができないことは致命的である。
[0010] In the method of baking silicone oil of 1), desired ink repellency can be obtained, but it cannot withstand wiping. In the method of baking a fluorine-based compound of 2), the abrasion resistance and the peeling resistance are insufficient, so that it cannot be adopted particularly in a printer used under severe conditions. In the eutectoid plating of 3), there is a problem that nickel is corroded due to long-term contact with the ink, the contact angle is reduced, and the adhesion to the base is deteriorated. It is fatal that the sputtered films 4) and 5) have a small contact angle and cannot secure the most important ink repellency.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、上
記のような従来のノズル面処理技術の問題点を解決し
て、インクが付着し難い撥インク性と、ワイピング部材
を損傷させない摺動性と、ワイピングに耐える耐磨耗性
及び耐剥離性と、インクに腐食されない耐薬品性とを有
する撥インク性皮膜を備えた記録ヘッドを提供すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the conventional nozzle surface treatment technology, and to provide an ink-repellent property that does not easily adhere to ink and a sliding property that does not damage the wiping member. It is an object of the present invention to provide a recording head provided with an ink-repellent film having resistance, abrasion resistance and peeling resistance against wiping, and chemical resistance not corroded by ink.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明においては、イ
ンク加圧手段によって加圧されたインクを吐出するノズ
ル等からなるインク流路を有し、ノズルの開口部の周辺
に撥インク性皮膜を備えているインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、撥インク性皮膜がダイアモンドライクカー
ボンからなる(請求項1の発明)。
According to the present invention, there is provided an ink flow path comprising a nozzle or the like for discharging ink pressurized by ink pressurizing means, and an ink-repellent film around an opening of the nozzle. In the ink jet recording head provided, the ink repellent film is made of diamond-like carbon (the invention of claim 1).

【0013】撥インク性皮膜としてのダイアモンドライ
クカーボンは、必要な撥インク性を有し、ノズル面への
付着強度が高く、摺動性に優れ、ワイピングに耐える耐
磨耗性に加えてインクで腐食されない耐薬品性を兼ね備
えている。請求項1の発明において、ダイアモンドライ
クカーボンの厚さが0.5 μm から3μm である(請求項
2の発明)。
Diamond-like carbon as an ink-repellent film has the necessary ink-repellent properties, has a high adhesion strength to the nozzle surface, has excellent slidability, has abrasion resistance that can withstand wiping, and has an ink-repellent property. It has chemical resistance that does not corrode. In the invention of claim 1, the thickness of the diamond-like carbon is 0.5 μm to 3 μm (the invention of claim 2).

【0014】0.5 μm 未満の厚さのダイアモンドライク
カーボンは下地の凹凸の影響を受けてワイピングで剥離
し易く、3μm を越えるダイアモンドライクカーボンは
膜内に残留する内部応力によって耐磨耗性が低下しかつ
剥離し易くなる。請求項1または請求項2の発明におい
て、ダイアモンドライクカーボンがプラズマCVD法で
生成されたダイアモンドライクカーボンである(請求項
3の発明)。
The diamond-like carbon having a thickness of less than 0.5 μm is easily peeled off by wiping under the influence of the irregularities of the underlayer, and the abrasion resistance of the diamond-like carbon exceeding 3 μm is reduced due to the internal stress remaining in the film. And it becomes easy to peel off. In the invention of claim 1 or claim 2, the diamond-like carbon is diamond-like carbon generated by a plasma CVD method (the invention of claim 3).

【0015】プラズマCVD法で生成されたダイアモン
ドライクカーボンは、その内部に水素化カーボンを多く
含み、自己潤滑性があり、その結果として膜の摩擦係数
が小さくなる。
The diamond-like carbon produced by the plasma CVD method contains a large amount of hydrogenated carbon therein and has a self-lubricating property. As a result, the coefficient of friction of the film becomes small.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】この発明によるインクジェット記
録ヘッドの実施の形態を実施例を用いて説明する。図1
は実施例の構造を示す断面図である。なお、従来技術と
同じ機能の部分には同じ符号を付した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the ink jet recording head according to the present invention will be described with reference to examples. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of an example. The parts having the same functions as those of the prior art are denoted by the same reference numerals.

【0017】この実施例は、図2及び図3で示した従来
技術の記録ヘッドと同じ構造をしており、異なる点はノ
ズル面18に形成している撥インク性皮膜(図では撥イン
ク膜)4としてダイアモンドライクカーボン膜(以下で
はDLC膜と略称する)4aが形成されていることであ
る。以下に詳しく説明する。基板1としてはシリコンウ
ェハを使用し、ドライエッチング法によってインク流路
10等の溝を形成し、その表面にガラスの振動板2を静電
接合によって接合し一体化した。この構成におけるイン
クノズル11の開口部であるノズル面18に、RFプラズマ
CVD装置を用い、原料ガスとしてメタンと水素とを
2:1のモル比で混合したガスを導入し、ガス圧が5〜
15Pa、RFパワーが50〜110 Wの条件で、DLC膜4aを
形成し、撥インク性皮膜としての特性を評価した。形成
したDLC膜の厚さは0.25〜5μm であり、その評価結
果を表1及び表2に示した。
This embodiment has the same structure as that of the recording head of the prior art shown in FIGS. 2 and 3, except that the ink repellent film (the ink repellent film shown in FIG. 4) A diamond-like carbon film (hereinafter abbreviated as DLC film) 4a is formed. This will be described in detail below. A silicon wafer is used as the substrate 1 and ink channels are formed by dry etching.
A groove of 10 or the like was formed, and a vibrating plate 2 made of glass was joined to the surface by electrostatic joining to be integrated. Using an RF plasma CVD apparatus, a gas obtained by mixing methane and hydrogen at a molar ratio of 2: 1 was introduced into the nozzle surface 18 which is the opening of the ink nozzle 11 in this configuration.
The DLC film 4a was formed under the conditions of 15 Pa and RF power of 50 to 110 W, and the characteristics as an ink-repellent film were evaluated. The thickness of the formed DLC film was 0.25 to 5 μm, and the evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

【0018】[0018]

【表2】 表1には従来技術による撥インク膜の評価結果も示され
ている。表1の6)から8)がこの実施例に相当し、6)はD
LC膜の厚さが0.5 〜3μm の場合であり、7)はDLC
膜の厚さが0.5 μm 未満の場合であり、8)はDLC膜の
厚さが3μm 超過の場合である。表2は従来技術におけ
る最も実用レベルに近い弗素系撥水膜、すなわち弗素系
化合物を含む溶媒溶液をノズル面18に塗布して焼き付け
る方法による膜と、実施例とで実施したワイピング試験
の結果を示したものである。
[Table 2] Table 1 also shows the evaluation results of the ink-repellent film according to the prior art. 6) to 8) in Table 1 correspond to this example, and 6) indicates D
The case where the thickness of the LC film is 0.5 to 3 μm,
The case where the thickness of the film is less than 0.5 μm, and the case 8) where the thickness of the DLC film exceeds 3 μm. Table 2 shows the results of the wiping test performed in the embodiment and the fluorine-based water-repellent film which is the most practical level in the prior art, that is, the film formed by applying a solvent solution containing a fluorine-based compound to the nozzle surface 18 and baking it. It is shown.

【0019】表1において、DLC膜が0.5 μm 未満に
なると〔7)の場合〕、5万回のワイピングに耐えられな
くなり、耐磨耗性が不十分となっている。これは、膜厚
が小さくなると下地の凹凸の影響を受けるためであろう
と考えられる。一方、DLC膜が3μm 超過の場合〔8)
の場合〕にも、耐磨耗性が低下しかつ剥離し易くなって
いる。これは、膜厚が厚くなると膜内に残留する内部応
力が増加することにより、膜自体が壊れ易くなり、密着
強度も低下するためと考えられる。DLC膜の厚さが0.
5 〜3μm の場合には、全ての評価項目を満足する優れ
た特性を具備している。
In Table 1, when the thickness of the DLC film is less than 0.5 μm (case (7)), it cannot withstand 50,000 wiping operations and its abrasion resistance is insufficient. This is presumably because the smaller the film thickness is, the more affected by the unevenness of the base. On the other hand, when the DLC film exceeds 3 μm [8]
In this case, the abrasion resistance is reduced and the film is easily peeled off. This is presumably because, as the film thickness increases, the internal stress remaining in the film increases, so that the film itself is easily broken and the adhesion strength decreases. The thickness of the DLC film is 0.
In the case of 5 to 3 μm, it has excellent characteristics satisfying all evaluation items.

【0020】表2の弗素系撥水膜としては、旭ガラス
(株)の弗素系撥水膜でサイトップという商品名で販売
されているものを用いた。その厚さは0.3 〜0.8 μm で
あり、ワイピング試験には0.5 μm の弗素系撥水膜付き
の記録ヘッドを使用した。この試験に使用した実施例の
DLC膜の厚さは2μm である。なお、ワイピング試験
の条件は下記の通りである。
As the fluorine-based water-repellent film in Table 2, a fluorine-based water-repellent film manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., which is sold under the trade name CYTOP, was used. The thickness was 0.3 to 0.8 μm, and a 0.5 μm recording head having a fluorine-based water-repellent film was used for the wiping test. The thickness of the DLC film of the example used in this test is 2 μm. The conditions of the wiping test are as follows.

【0021】ワイパの素材:ポリウレタン ノズル面へのワイパの食い込み量:0.5 mm 試験温度:5℃、23℃、35℃ ワイピング回数:最大50,000回 ワイピング回数の最大値50,000回の設定は、通常のプリ
ンタの寿命が5年間あるいはA4サイズのプリント5万
枚の保証が一般的であることに基づいている。すなわ
ち、通常5枚毎に実施されるワイピングを1枚毎に実施
するものとして設定した数値が50,000回である。
Material of the wiper: Polyurethane The amount of bite of the wiper into the nozzle surface: 0.5 mm Test temperature: 5 ° C., 23 ° C., 35 ° C. It is based on the general warranty that the life of the printer is 5 years or 50,000 A4 size prints. That is, the numerical value set as the wiping that is normally performed every five sheets is performed every one sheet is 50,000 times.

【0022】表2の結果によれば、DLC膜の場合に
は、5℃の場合を除いて5万回のワイピングに耐えてい
る。5℃における結果が悪くなっているのは、ワイパの
素材の硬度が低温になるほど増加するので、低温での擦
過力の増大による結果であろうと推定される。一方、弗
素系撥水膜の場合には、2万回のワイピングが上限であ
り、DLC膜の方が明らかに優れていることが分かる。
According to the results shown in Table 2, the DLC film withstands 50,000 wiping operations except at 5 ° C. It is presumed that the worse result at 5 ° C. is attributable to an increase in the abrasion force at a low temperature because the hardness of the wiper material increases as the temperature decreases. On the other hand, in the case of the fluorine-based water-repellent film, the upper limit is 20,000 wipings, indicating that the DLC film is clearly superior.

【0023】RFプラズマCVD法でノズル面18にDL
C膜4aを形成する際には、インクノズル11の内面にもD
LC膜が形成されるが、その侵入深さは10μm 程度であ
り、インクの吐出特性に悪影響を及ぼすことがなく、む
しろノズル面18近傍のインクノズル内面の撥インク性が
インクメニスカスを安定化させ、ノズル面18へのインク
の付着をより完全に防止していると考えられる。
The nozzle surface 18 is coated with DL by RF plasma CVD.
When the C film 4a is formed, the inner surface of the ink nozzle 11
Although an LC film is formed, its penetration depth is about 10 μm and does not adversely affect the ink ejection characteristics. Rather, the ink repellency of the ink nozzle inner surface near the nozzle surface 18 stabilizes the ink meniscus. It is considered that the adhesion of the ink to the nozzle surface 18 is more completely prevented.

【0024】なお、記録ヘッドのノズル面18に形成した
膜ではなく、ガラス基板にDLC膜とサイトップ膜とを
形成し、日本工業規格に規定されている碁盤目試験で耐
剥離性を評価したが、この試験においてもDLC膜の方
が優れていることが確認された。更に、室温におけるイ
ンク吐出特性をDLC膜付き記録ヘッドとサイトップ膜
付き記録ヘッドとで試験したが、同一駆動条件において
は両者の間で全く差異が認められなかった。
A DLC film and a Cytop film were formed on a glass substrate instead of the film formed on the nozzle surface 18 of the recording head, and the peeling resistance was evaluated by a grid test specified in Japanese Industrial Standards. However, in this test, it was confirmed that the DLC film was superior. Further, the ink ejection characteristics at room temperature were tested using a recording head with a DLC film and a recording head with a CYTOP film, and no difference was observed between the two under the same driving conditions.

【0025】上記の実施例においては、DLC膜4aを形
成する方法としてRFプラズマCVD装置による方法を
用いたが、DCプラズマCVD装置による方法でも同様
の結果を期待することができる。また、図2及び図3に
示したようなエッジシュータ方式の記録ヘッドの場合を
説明したが、サイドシュータ方式の記録ヘッドにおいて
も全く同様に有効であり、インク加圧手段として圧電素
子3と振動板2を用いる方式に限定されるものでないこ
とも明らかであろう。更に、この実施例においては、ノ
ズル面18に直接にDLC膜4aを形成する場合を説明した
が、別途準備したノズル板上にDLC膜を形成し、その
ノズル板をノズル面18に接合する場合においても同様の
効果を発揮することができることも明らかであろう。
In the above embodiment, a method using an RF plasma CVD apparatus was used as a method for forming the DLC film 4a, but similar results can be expected with a method using a DC plasma CVD apparatus. Also, the case of the edge shooter type recording head as shown in FIGS. 2 and 3 has been described. It will be clear that the present invention is not limited to the method using the plate 2. Further, in this embodiment, the case where the DLC film 4a is formed directly on the nozzle surface 18 has been described. However, the case where the DLC film is formed on a separately prepared nozzle plate and the nozzle plate is bonded to the nozzle surface 18 It will be apparent that the same effect can be exerted also in the case of.

【0026】[0026]

【発明の効果】この発明によれば、インク加圧手段によ
って加圧されたインクを吐出するノズル等からなるイン
ク流路を有し、ノズルの開口部の周辺に撥インク性皮膜
を備えているインクジェット記録ヘッドにおいて、撥イ
ンク性皮膜がダイアモンドライクカーボンからなる。撥
インク性皮膜としてのダイアモンドライクカーボンは、
必要な撥インク性を有し、ノズル面への付着強度が高
く、摺動性に優れ、ワイピングに耐える耐磨耗性に加え
てインクで腐食されない耐薬品性を兼ね備えているの
で、インクが付着し難い撥インク性と、ワイピング部材
を損傷させない摺動性と、ワイピングに耐える耐磨耗性
及び耐剥離性と、インクに腐食されない耐薬品性とを有
する撥インク性皮膜を備えた記録ヘッドを提供すること
ができる(請求項1の発明)。
According to the present invention, there is provided an ink flow path comprising a nozzle or the like for discharging ink pressurized by the ink pressurizing means, and an ink-repellent film around the opening of the nozzle. In the ink jet recording head, the ink repellent film is made of diamond-like carbon. Diamond-like carbon as an ink-repellent film is
It has the required ink repellency, high adhesion strength to the nozzle surface, excellent slidability, and has chemical resistance not to be corroded by ink in addition to abrasion resistance to withstand wiping. A recording head provided with an ink-repellent film having an ink repellency that is difficult to perform, a sliding property that does not damage the wiping member, an abrasion resistance and a peeling resistance that withstands wiping, and a chemical resistance that is not corroded by the ink. It can be provided (the invention of claim 1).

【0027】請求項1の発明において、ダイアモンドラ
イクカーボンの厚さが0.5 μm から3μm である。0.5
μm 未満の厚さのダイアモンドライクカーボンは下地の
凹凸の影響を受けてワイピングで剥離し易く、3μm を
越えるダイアモンドライクカーボンは膜内に残留する内
部応力によって耐磨耗性が低下しかつ剥離し易くなるの
で、上記の範囲の厚さをもつダイアモンドライクカーボ
ンが撥インク性皮膜として最適である(請求項2の発
明)。
In the first aspect of the present invention, the thickness of the diamond-like carbon is 0.5 μm to 3 μm. 0.5
Diamond-like carbon with a thickness of less than μm is easily peeled off by wiping under the influence of the irregularities of the base, and diamond-like carbon with a thickness of more than 3 μm is likely to have reduced abrasion resistance and to be easily peeled off due to internal stress remaining in the film. Therefore, diamond-like carbon having a thickness in the above range is most suitable as the ink-repellent film (the invention of claim 2).

【0028】請求項1または請求項2の発明において、
ダイアモンドライクカーボンがプラズマCVD法で生成
されたダイアモンドライクカーボンである。プラズマC
VD法で生成されたダイアモンドライクカーボンは、そ
の内部に水素化カーボンを多く含み、自己潤滑性があ
り、その結果として膜の摩擦係数が小さくなるので、特
に優れた摺動性を有する撥インク性皮膜を提供すること
ができる(請求項3の発明)。
In the first or second aspect of the present invention,
Diamond-like carbon is diamond-like carbon generated by a plasma CVD method. Plasma C
The diamond-like carbon produced by the VD method contains a large amount of hydrogenated carbon therein and has a self-lubricating property, and as a result, the coefficient of friction of the film is reduced. A film can be provided (the invention of claim 3).

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

【図1】この発明によるインクジェット記録ヘッドの実
施例の構造を示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of an ink jet recording head according to the present invention.

【図2】インクジェット記録ヘッドの流路基板の流路を
示す平面図
FIG. 2 is a plan view showing a flow path of a flow path substrate of the inkjet recording head.

【図3】従来技術によるインクジェット記録ヘッドの一
例の構造を示す断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an example of a conventional ink jet recording head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流路基板 10 インク流路 11 インクノズル 12 ノズル流路 13 インク加圧室 14 インク供給路 15 絞り流路 16 インク溜め 17 インク注入口 18 ノズル面 2 振動板 3 圧電素子 31 接着剤層 4 撥インク膜 4a DLC膜 Reference Signs List 1 flow path substrate 10 ink flow path 11 ink nozzle 12 nozzle flow path 13 ink pressurization chamber 14 ink supply path 15 throttle flow path 16 ink reservoir 17 ink injection port 18 nozzle surface 2 vibration plate 3 piezoelectric element 31 adhesive layer 4 repellency Ink film 4a DLC film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インク加圧手段によって加圧されたインク
を吐出するノズル等からなるインク流路を有し、ノズル
の開口部の周辺に撥インク性皮膜を備えているインクジ
ェット記録ヘッドにおいて、 撥インク性皮膜がダイアモンドライクカーボンからなる
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
An ink jet recording head having an ink flow path comprising a nozzle or the like for discharging ink pressurized by an ink pressurizing means and having an ink repellent film around an opening of the nozzle. An ink jet recording head, wherein the ink film is made of diamond-like carbon.
【請求項2】ダイアモンドライクカーボンの厚さが0.5
μm から3μm であることを特徴とする請求項1に記載
のインクジェット記録ヘッド。
2. The diamond-like carbon having a thickness of 0.5
2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the thickness is from 3 μm to 3 μm.
【請求項3】ダイアモンドライクカーボンがプラズマC
VD法で生成されたダイアモンドライクカーボンである
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のイン
クジェット記録ヘッド。
3. Diamond-like carbon is plasma C
3. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the ink jet recording head is a diamond-like carbon produced by a VD method.
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JP2007261146A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Fuji Electric Systems Co Ltd Inkjet recording head and its manufacturing method
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