JPS62202743A - Water-repelling treatment method of ink jet nozzle for ink jet recorder - Google Patents

Water-repelling treatment method of ink jet nozzle for ink jet recorder

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JPS62202743A
JPS62202743A JP4675886A JP4675886A JPS62202743A JP S62202743 A JPS62202743 A JP S62202743A JP 4675886 A JP4675886 A JP 4675886A JP 4675886 A JP4675886 A JP 4675886A JP S62202743 A JPS62202743 A JP S62202743A
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JP
Japan
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water
nozzle
metal
resin
ink jet
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JP4675886A
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Japanese (ja)
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Yasuo Katano
泰男 片野
Shuzo Matsumoto
松本 修三
Hiroshi Yamazaki
博史 山崎
Takuo Isayama
伊佐山 拓郎
Minoru Ameyama
飴山 実
Kyuhachiro Iwasaki
岩崎 久八郎
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62202743A publication Critical patent/JPS62202743A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1606Coating the nozzle area or the ink chamber

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

Abstract

PURPOSE:To obtain the excellent adhesion of a metal surface and a filmy water- repellent component and at the same time, to make the possession of the sufficient lyophobic property to ink on the surface of a nozzle hole possible, by establishing a resin layer component between the nozzle hole metal surface of a metallic ink jet nozzle and the filmy water-repellent component. CONSTITUTION:The adhesion of a metal nozzle 4 and a water-repellent component 5 is indirectly improved by providing the resin layer 6 excellent in adhesion to metal between the metal nozzle 4 and the water-repellent component 5. On the basis of the merit in which the thickness of a film can be thinned as the water-repellent component 5, fluoro system polymer of a surface-active agent type is used. Further, epoxy resin, polyamide resin, polyurethane resin, or modified resin thereof, phenol-epoxy resin, phenol-polyamide resin, etc. are used as the resin excellent in adhesion to metal.

Description

【発明の詳細な説明】 技−諸分野 本発明は、撥水処理方法、より詳細には、金属製インク
噴射ノズルを有するインクジェット記録装置において、
ノズル孔金属面と膜状撥水部材との間に樹脂層部材を設
けて、ノズル孔面に撥水処理を行う方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Techniques - Various Fields The present invention relates to a water repellent treatment method, more specifically, to an inkjet recording apparatus having a metal ink ejection nozzle.
The present invention relates to a method of applying a water repellent treatment to a nozzle hole surface by providing a resin layer member between a nozzle hole metal surface and a membrane-like water repellent member.

従来技術 このような撥水処理方法、即ち、金属面に撥水処理を施
す方法、さらに、インクジェット記録装置用インク噴射
ノズルのノズル面に撥水処理を施す方法については、こ
れまでに種々の方法が提案されている6即ち、疎液性膜
の製作方法およびインクジェット記録装置用インク噴射
ノズルにこれを適用させた方法が、それぞれ、特開昭5
8−191172号および特開昭58−175666号
に述べられており、プラズマ重合法によるフッ素系樹脂
膜の作成方法と、それをノズルに応用する方法が説明さ
れているが、この樹脂膜の作成がバッチ処理となるため
に量産性が悪くなるという欠点を有していた。
PRIOR ART Various methods have been used to date for such water repellent treatment methods, that is, methods for applying water repellent treatment to metal surfaces, and methods for applying water repellent treatment to the nozzle surface of ink jet nozzles for inkjet recording devices. 6 That is, a method for manufacturing a lyophobic film and a method for applying this to an ink jet nozzle for an inkjet recording device have been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 8-191172 and JP-A-58-175666 describe a method for creating a fluorine-based resin film by plasma polymerization and a method for applying it to a nozzle. However, since it is a batch process, it has the disadvantage of poor mass productivity.

さらに、新しい材料を使用したコーティング方法に関し
ては、フッ素系ポリマーの塗装によるコーティング加工
技術が既に知られているが、欠点としては、樹脂膜厚を
ノズル形状に影響を及ぼすほど厚くした場合に密着性を
向上させるために施された手段によってはインク噴射ノ
ズルを破損してしまうおそれがあることが挙げられる。
Furthermore, regarding coating methods using new materials, coating processing technology by painting with fluorine-based polymers is already known, but the drawback is that if the resin film is thick enough to affect the nozzle shape, the adhesion may be poor. There is a risk that the ink ejecting nozzle may be damaged depending on the measures taken to improve the quality.

第2図は、従来のインク噴射ヘッドのインク噴射時にお
けるノズル部分の側面断面図、また、第3図は、同じ〈
従来の撥水処理を施したノズル部分の側面断面図である
。図中、1はインク噴射ヘッド、2はインク液室、3は
インク噴射ヘッド1から噴射されたインク液、4は金属
ノズル、5は撥水部材である。
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the nozzle portion of a conventional ink jet head during ink jetting, and FIG.
FIG. 2 is a side cross-sectional view of a nozzle portion subjected to conventional water-repellent treatment. In the figure, 1 is an ink jet head, 2 is an ink liquid chamber, 3 is an ink liquid jetted from the ink jet head 1, 4 is a metal nozzle, and 5 is a water repellent member.

一般的に、電鋳法やエツチング法によって形成されたニ
ッケルノズルや、放電加工により形成されたステンレス
ノズルのような金属ノズルを有するインクジェット噴射
ヘッドにおいて、第2図に示すように、インクの表面張
力やノズル面への染料の付着等の影響によって、ノズル
面に液だれか生じ、インク滴の噴射方向に悪影響を及ぼ
すことがある。これは、これらの金属ノズルがインクに
対して充分な疎液性をもっていないためである。
In general, in an inkjet ejection head that has a metal nozzle, such as a nickel nozzle formed by electroforming or etching, or a stainless steel nozzle formed by electric discharge machining, the surface tension of the ink is Due to the influence of dye adhesion on the nozzle surface or the like, a drip may occur on the nozzle surface, which may adversely affect the direction of ink droplet ejection. This is because these metal nozzles do not have sufficient lyophobicity to ink.

従来、金属表面の撥水処理として、第3図に示す如く、
シリコン系ポリマー、フッ素ポリマー等の撥水部材の金
属表面へのコーティングが色々な方法でなされている。
Conventionally, as water repellent treatment for metal surfaces, as shown in Figure 3,
There are various methods for coating metal surfaces with water-repellent materials such as silicone polymers and fluorine polymers.

しかし、これらの撥水性を有するポリマーは、金属との
密着性が悪く、従って、密着性向上のための表面改質が
8寥である。
However, these water-repellent polymers have poor adhesion to metals, and therefore require surface modification to improve adhesion.

従来は、密着性を向上させる手段として、金属表面のブ
ラスト処理、カップリング剤処理、プラズマを利用した
ケーシング処理、多孔質金属酸化物膜処理等が挙げられ
る。これらの従来の方法をノズル面に施す場合に1例え
ば、ブラスト処理、酸化物膜処理ではノズルを破壊する
おそれがあり、また、ケーシング処理ではバッチ工程と
なるために量産性が悪い。さらに、表面改質処理後にフ
ッ素系ポリマーを金属にコーティングする場合には、デ
ィスパージョンタイプもしくはパウダータイプの樹脂塗
料をコーティングするのが普通である。
Conventionally, methods for improving adhesion include metal surface blasting, coupling agent treatment, casing treatment using plasma, porous metal oxide film treatment, and the like. When these conventional methods are applied to a nozzle surface, for example, blasting treatment or oxide film treatment may destroy the nozzle, and casing treatment is a batch process, which is poor in mass productivity. Furthermore, when coating a metal with a fluorine-based polymer after surface modification treatment, it is common to coat the metal with a dispersion type or powder type resin paint.

このようなコーティング方法において、ピンホールのな
いコーテイング膜を得るためには、膜厚を10μm以上
とする必要があり、このようにした場合にノズルの寸法
が変ってしまうおそれがある。充分な撥水性をもち、し
かも、通常はアルカリ性溶液であるインク液に対する耐
インク性の優れたものは、フッ素系ポリマーである。し
かし、ディスパージョンタイプやパウダータイプの樹脂
塗料を使用した場合には、充分な撥水性をもった膜が形
成されるが、前述の如く、樹脂膜が厚くなってしまう。
In such a coating method, in order to obtain a pinhole-free coating film, the film thickness must be 10 μm or more, and if this is done, the dimensions of the nozzle may change. Fluoropolymers have sufficient water repellency and excellent ink resistance to ink liquids, which are usually alkaline solutions. However, when a dispersion type or powder type resin paint is used, a film with sufficient water repellency is formed, but as described above, the resin film becomes thick.

一方、界面活性剤タイプのフッ素系ポリマーを使用した
場合には、膜厚を1μm以下とすることが可能であるが
、従来の表面改質手段では金属との密着性は弱い。
On the other hand, when a surfactant-type fluorine-based polymer is used, the film thickness can be reduced to 1 μm or less, but adhesion to metal is weak with conventional surface modification means.

目     的 本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたものであり
、このような従来技術の問題点を解決して、ノズルの寸
法および形状に影響を及ぼさない程度の厚さの膜厚をも
ち、しかもノズルの一部を破損することなく金属との優
れた密着性を有する膜状撥水部材を得ること、および、
インク噴射ノズルの金属面とこの膜状撥水部材との間の
優れた密着性を満足し、且つ、この金属製のノズルの孔
の表面にインクに対して十分な疎液性をもたせるような
好ましい撥水処理方法を実現させることを目的とする。
Purpose The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to solve the problems of the prior art and to reduce the film thickness to a level that does not affect the dimensions and shape of the nozzle. To obtain a membrane-like water-repellent member that is durable and has excellent adhesion to metal without damaging a part of a nozzle, and
A material that satisfies excellent adhesion between the metal surface of the ink jet nozzle and this film-like water-repellent member, and also provides sufficient lyophobicity to ink on the surface of the hole of this metal nozzle. The purpose is to realize a preferable water repellent treatment method.

構   成 本発明は、上記目的を達成するために、金属製インク噴
射ノズルを有するインクジェット記録装置において、ノ
ズル孔金属面と膜状撥水部材との間に樹脂層部材を設け
ることを特徴としたものである。以下、本発明の実施例
に基いて説明する。
Structure In order to achieve the above object, the present invention is an inkjet recording device having a metal ink jet nozzle, characterized in that a resin layer member is provided between the nozzle hole metal surface and the film-like water-repellent member. It is. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

第1図は、本発明によるインク噴射ヘッドのノズル部分
を説明するための側面断面図であり、図中、4は金属ノ
ズル、5は撥水部材、6は樹脂層である。
FIG. 1 is a side cross-sectional view for explaining a nozzle portion of an ink jet head according to the present invention. In the figure, 4 is a metal nozzle, 5 is a water repellent member, and 6 is a resin layer.

先ず、撥水部材としては、膜厚が薄くできるという利点
から、界面活性剤タイプのフッ素系ポリマーを用いる。
First, a surfactant-type fluoropolymer is used as the water-repellent member since it has the advantage of being thin in film thickness.

一般的には、このようなタイプのポリマーは密着性を有
していないが、中には、親有機基を有するものもあり、
これは他の樹脂との優れた密着性をもつものである。
Generally, these types of polymers do not have adhesive properties, but some have organophilic groups,
This has excellent adhesion with other resins.

本発明においては、この長所を有効に利用して、金属ノ
ズル4と上記フッ素系樹脂膜で形成された撥水部材5と
の間に、金属と密着性の良い樹脂層6を設けることによ
って、金属ノズル4と撥水部材5との密着性を間接的に
向上させた。この親有機基を有するフッ素系ポリマーと
しては、住友スリーエム製「フロラードJなどがある。
In the present invention, by effectively utilizing this advantage, a resin layer 6 having good adhesion to metal is provided between the metal nozzle 4 and the water-repellent member 5 formed of the fluororesin film. The adhesion between the metal nozzle 4 and the water-repellent member 5 is indirectly improved. Examples of fluorine-based polymers having this organophilic group include "Florado J" manufactured by Sumitomo 3M.

金属と密着性の良い樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリウレタン樹脂、または、これらの変性
樹脂であるフェノール・エポキシ樹脂、フェノール・ポ
リアミド樹脂などがある。これらの樹脂は、膜厚が1μ
m以下でも金属との充分な密着性を有するものである6 ノズル周辺部への上記中間層樹脂コーティング方法とし
ては、ノズル部をマスキングしたり、ノズルから気体を
噴射した状態で、スプレーコーティングしたり、さらに
フォトエツチングにより、コーティングすること等、色
々な方法が考えられる。上記フッ素系樹脂膜も、同様に
例えばスプレーコーティングにより形成できる。
Examples of resins that have good adhesion to metals include epoxy resins, polyamide resins, polyurethane resins, and modified resins of these, such as phenol-epoxy resins and phenol-polyamide resins. These resins have a film thickness of 1μ
It has sufficient adhesion to metal even if it is less than 6 m.Methods for coating the intermediate layer resin around the nozzle include masking the nozzle, spray coating with gas injected from the nozzle, etc. Various methods can be considered, such as coating by photoetching. The above-mentioned fluororesin film can be similarly formed by, for example, spray coating.

本発明の実施例では、ノズルからN2ガスを1kg/c
dの圧力で噴射させながら、MIBK (メチルイオブ
チルケトン)で稀釈したエポキシ樹脂接着剤をスプレー
コーティングによって、ステンレス製ノズル面にコーテ
ィングして、樹脂が硬化した後に、上記の界面活性剤タ
イプのフッ素系ポリマーを同様にスプレーコーティング
により、その上にコーティングした。その結果、全体的
に1μmの膜厚を有し、しかも優れた密着性をもつ撥水
膜を得ることができた。
In the embodiment of the present invention, 1 kg/c of N2 gas is supplied from the nozzle.
While spraying at a pressure of The based polymer was similarly coated thereon by spray coating. As a result, a water-repellent film having an overall thickness of 1 μm and excellent adhesion could be obtained.

羞−一米 以上の説明から明らかなように、本発明によると、イン
クジェット記録装置用インク噴射ヘッドのノズルの金属
面と膜状撥水部材との間の優れた密着性を満足し、ノズ
ルの寸法および形状に影響を及ぼさない撥水処理を行う
ことが可能となり、さらに本発明による表面処理方法は
、流れ作業が可能であるために、量産性が良い。また、
このような処理方法では、従来の方法に比べて処理時の
表面処理剤の消費量が少ないために、製造コストを低減
させることができる。
As is clear from the above description, the present invention satisfies the excellent adhesion between the metal surface of the nozzle of the inkjet head for an inkjet recording device and the film-like water-repellent member. It is possible to perform a water repellent treatment that does not affect the size and shape, and furthermore, the surface treatment method according to the present invention can be carried out in an assembly line, so it is suitable for mass production. Also,
In such a treatment method, since the amount of surface treatment agent consumed during treatment is smaller than in conventional methods, manufacturing costs can be reduced.

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

第1図は、本発明による撥水処理を施したノズル部分の
一実施例の側面断面図、第2図は、従来のインク噴射ヘ
ッドのインク噴射時におけるノズル部分の側面断面図、
そして、第3図は、同じ〈従来の撥水処理を施したノズ
ル部分の側面断面図である。 1・・・インク噴射ヘッド、2・・・インク液室、3・
・・インク液、4・・・金属ノズル、5・・・撥水部材
、6・・・樹脂層。 特許出願人  株式会社 リコー 第 1 図 第2図 第3図
FIG. 1 is a side cross-sectional view of an embodiment of a nozzle portion subjected to water-repellent treatment according to the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view of a nozzle portion of a conventional ink jet head during ink jetting.
FIG. 3 is a side cross-sectional view of the nozzle portion subjected to the same conventional water-repellent treatment. 1... Ink jet head, 2... Ink liquid chamber, 3...
... Ink liquid, 4... Metal nozzle, 5... Water repellent member, 6... Resin layer. Patent applicant Ricoh Co., Ltd. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)、金属製インク噴射ノズルを有するインクジェッ
ト記録装置において、ノズル孔金属面と膜状撥水部材と
の間に樹脂層部材を設けることを特徴とするインクジェ
ット記録装置用インク噴射ノズルのノズル孔面撥水処理
方法。
(1) In an inkjet recording device having a metal inkjet nozzle, a nozzle hole of an inkjet nozzle for an inkjet recording device is characterized in that a resin layer member is provided between the nozzle hole metal surface and the film-like water-repellent member. Surface water repellent treatment method.
(2)、前記膜状撥水部材は、界面活性剤タイプのフッ
素系ポリマーであることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項に記載のノズル孔面撥水処理方法。
(2) The water-repellent treatment method for a nozzle hole surface according to claim (1), wherein the membrane-like water-repellent member is a surfactant-type fluorine-based polymer.
(3)、前記樹脂層部材は、エポキシ樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリウレタン樹脂、または、それらの変性樹脂か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記
載のノズル孔面撥水処理方法。
(3) The nozzle hole surface water repellent treatment according to claim (1), wherein the resin layer member is made of an epoxy resin, a polyamide resin, a polyurethane resin, or a modified resin thereof. Method.
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