KR100968667B1 - 반발성 잉크막의 도포 방법 및 노즐 플레이트 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 노즐 내에 반발성 잉크가 들어가는 것을 방지할 수 있는 반발성 잉크막의 도포 방법 및 이러한 도포 방법에 의해 표면에 반발성 잉크막이 마련된 노즐 플레이트를 제공하는 것이다.
노즐 플레이트(1)의 노즐(11a 내지 11q) 내부에 이면으로부터 표면을 향해 불활성 가스를 유동시키는 공정과, 노즐 플레이트(1)의 표면에 반발성 잉크막(12)을 도포하는 공정과, 반발성 잉크막(12)을 건조시키는 공정을 포함하는 반발성 잉크막의 도포 방법.
노즐 플레이트, 노즐, 패킹, 가스 공급관, 가스 통과 구멍, 반발성 잉크막
Description
본 발명은 잉크젯 헤드의 노즐 플레이트 표면에 반발성 잉크막을 도포하는 방법 및 표면에 반발성 잉크막이 마련된 노즐 플레이트에 관한 것이다.
노즐 플레이트 표면의 노즐 주위에 잉크의 습윤이 생기면 잉크 방울의 직진성이 손상되고, 또한 습윤이 심해지면 잉크 방울이 튀지 않게 되는 경향이 있다. 이 문제에 대해 노즐 플레이트 표면에 발수성이 높은 불소 수지 등의 반발성 잉크막을 마련하여 습윤이 생기는 것을 억제하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이러한 기술에 따르면, 반발성 잉크막은, 스크린법이나 스핀 코트법 등의 도포법에 의해 노즐 플레이트의 표면에 반발성 잉크를 도포하고, 그 후 반발성 잉크를 경화시키는 것에 의해 형성된다.
그런데, 반발성 잉크 도포시에 반발성 잉크가 노즐 내부에 들어가면 잉크 방울의 직진성을 손상시키는 원인으로 된다. 한편, 노즐 내부에 들어간 반발성 잉크막은, 내약품성이 높아 통상의 용제를 이용하여 제거하는 것이 곤란하다. 그 때문에, 노즐 내부에 들어간 반발성 잉크막은 레이저 트리밍 등을 이용하여 제거되고 있었다.
그러나, 레이저 트리밍을 이용한 경우, 노즐 내부의 표면이 거칠고, 또한 노즐 내부에 먼지가 남는 것에 기인하여 잉크 방울의 직진성이 손상되는 경향이 있었다. 그 결과, 인쇄 품질이 나빠지는 문제가 있었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-289039호 공보
노즐 내에 반발성 잉크가 들어가는 것을 방지할 수 있는 반발성 잉크막의 도포 방법 및 이러한 도포 방법에 의해 반발성 잉크막이 마련된 노즐 플레이트가 요구되고 있었다.
본 발명의 제1 특징은, 노즐 플레이트의 노즐 내부에 이면으로부터 표면을 향해 불활성 가스를 유동시키는 공정과, 노즐 플레이트의 표면에 반발성 잉크막을 도포하는 공정과, 반발성 잉크막을 건조시키는 공정을 포함하는 반발성 잉크막의 도포 방법을 요지로 한다.
본 발명의 제2 특징은, 노즐 플레이트와, 노즐 플레이트 표면에 형성되고, 노즐 개구부 주연에 노즐 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상부를 구비하는 반발성 잉크막을 갖는 노즐 플레이트를 요지로 한다.
노즐 내에 반발성 잉크가 들어가는 것을 방지할 수 있는 반발성 잉크막의 도포 방법 및 이러한 도포 방법에 의해 표면에 반발성 잉크막이 마련된 노즐 플레이트가 제공된다.
이하에, 실시 형태를 예를 들어 본 발명의 설명을 행하지만, 본 발명은 이하 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면 중 동일한 기능 또는 유사한 기능 을 갖는 것에 대해서는, 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(노즐 플레이트)
도1은 본 실시 형태에 관한 노즐 플레이트(1)의 상면도를 나타낸다. 도2는 노즐 플레이트(1)의 단면 확대도를 나타낸다. 도1에 도시하는 노즐 플레이트(1)에는, 개방 구멍 폭 a인 노즐(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h, 11i, 11j, 11k, 11l, 11m, 11n, 11o, 11p, 11q)이 대략 동일 간격으로 되어 있다. 노즐 플레이트(1)는, 스테인레스, Fe-42Ni, 수지 재료, 유리 등에 의해 제조된다.
도2에 도시하는 바와 같이 노즐 플레이트(1) 표면에는 반발성 잉크막(12)이 형성되어 있다. 반발성 잉크막(12)으로서는, 불소 수지, 예를 들어 가부시끼가이샤 아사히글라스사제의 상표명「사이톱」의 투명 불소 수지를 사용할 수 있다. 반발성 잉크막(12)은, 노즐(11g)의 개구부 주연에 노즐 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상부(121g)를 구비한다. 도시를 생략하고 있지만 노즐(11a 내지 11f, 11h 내지 11q)에 대해서도 노즐(11g)의 개구부 주연과 마찬가지로 노즐 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상부(121a 내지 121f, 121h 내지 121q)를 구비한다.
노즐(11a 내지 11q)의 개구부 주연에 형성된 반발성 잉크막(12)의 최대 막 두께(b2)는, 노즐(11a 내지 11q)의 개구부를 제외한 노즐 플레이트(1) 표면에 형성된 반발성 잉크막(12)의 막 두께(b1)보다도 20 ％ 이상 두꺼운 것이 바람직하다.
노즐(11g)의 개구부 주연의 반발성 잉크막(12)의 형상을 노즐(11g)의 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상으로 한 것에 의해, 단면 곡선 형상 부(121g)에 부착된 잉크는, 단면 곡선 형상부(121g)를 타고 노즐(11g) 내로 복귀하기 쉬워진다는 작용 효과가 얻어진다. 이와 같이 노즐(11g)의 개구부 주연의 반발성 잉크막(12)의 막 두께를 두껍게 함으로써, 습윤의 방지를 효과적으로 도모할 수 있다. 노즐(11a 내지 11f, 11h 내지 11q)에 대해서도 노즐(11g)과 같은 작용 효과가 얻어진다.
(반발성 잉크막의 도포 방법)
이하에 반발성 잉크막(12)의 도포 방법에 대해 설명한다.
도3은 본 실시 형태에 이용되는 반발성 잉크막 도포 장치(30)의 사시도를 나타낸다. 반발성 잉크막 도포 장치(30)는, 도4에 도시되는 바와 같이, 도1, 도2의 노즐 플레이트(1)가 패킹(3)을 통해 부착 플레이트(5)에 볼트(8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f)를 이용하여 착탈 가능하게 부착된 제1 블럭(10)과,
노즐 플레이트(1)에 불활성 가스를 송입하기 위한 불활성 가스 통과 구멍(141a, 141b, 141c, 141d, 141e, 141f, 141g, 141h, 141i, 141j, 141k, 141l, 141m, 141n, 141o, 141p, 141q)이 마련된 제2 블럭(14)과, 가스 공급관(18)을 구비하는 제3 블럭(16)을 갖는다.
제1 블럭(10)과 제2 블럭(14)은 볼트(12a, 12b, 12c, 12d)에 의해 서로 고정되어 있다. 또한 제2 블럭(14)과 제3 블럭(16)은, 제2 블럭(14)의 불활성 가스 통과관(143)과 제3 블럭(16)의 불활성 가스 통과관(161)이 맞물림으로써 접합되어 있다. 그 때문에 제1 블럭(10)만을 제거하거나, 또는 제1 및 제2 블럭(14)을 제3 블럭(16)으로부터 제거할 수 있다. 제1 블럭 내지 제3 블럭(10, 14, 16)으로서는, 스테인레스, 실리콘, 세라믹 등을 이용할 수 있다.
가스 공급관(18)으로부터 제3 블럭(16) 내의 불활성 가스 통과관(161)에 송입된 불활성 가스(G)는, 제2 블럭(14)의 불활성 가스 통과관(143)을 통해 불활성 가스 통과 구멍(141a 내지 141q)을 통과하고, 그리고 제1 블럭(10)의 노즐 플레이트(1)의 노즐(11a 내지 11q)로부터 반발성 잉크막 도포 장치(30)의 외측으로 나온다.
(A) 우선 반발성 잉크를 조제한다. 구체적으로는 상표명「사이톱 CTL-816A」와 상표명「사이톱 CTSOLV180」을 1 : 10의 체적비로 혼합한다. 그 후 교반, 탈포를 2분씩 행하여 반발성 잉크를 얻는다. 반발성 잉크로서, 여기서는 가부시끼가이샤 아사히글라스사제의 상표명「사이톱」의 투명 불소 수지를 이용하지만, 그 밖에도, 폴리4불화에틸렌 수지(PTFE 수지), 4불화에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합 수지(PFA 수지), 3불화염화에틸렌 수지(PCTFE 수지), 4불화에텔렌-에틸렌 공중합 수지(ETFE 수지), 불화비닐리덴 수지, 불화비닐 수지 등의 불소계의 수지를 이용할 수 있다. 이들 불소계의 수지는 특히, 잉크 용제에 관한 발수 특성, 내용제성이 우수하다. 또한, 이용하는 잉크 용제에 따라서는, 실리콘계 수지 등이라도 상관없다.
(B) 도4에 도시하는 기구를 준비한다. 그리고 노즐 플레이트(1)를 패킹(3)을 사이에 두고 부착 플레이트에 의해 제1 블럭(10)에 부착한다. 제1 블럭(10)을 제2 블럭(14)에 볼트(8a 내지 8f)에 의해 부착한다. 다음에 제1 블럭(10) 및 제2 블럭(14)을 제3 블럭(16)에 부착한다. 반발성 잉크막 도포 장치(30)에 불활성 가 스를 송입한다. 불활성 가스의 유속이 1.0 m/s 내지 2.0 m/s로 되도록 조정한다.
(C) 실란 커플링제를 노즐 플레이트(1)에 도포한다. 그 후 실란 커플링제가 건조되기 전에 불활성 가스를 2.0 ㎏/㎠ 정도로 경사 45도로부터 노즐 플레이트(1)에 불어 댄다. 불활성 가스로서는, 질소 가스, 아르곤 가스 등을 이용할 수 있다. 경제성 및 조작성으로부터는 질소 가스를 이용하는 것이 바람직하다.
(D) 제2 블럭(14)으로부터 노즐 플레이트(1)를 부착한 상태로 제1 블럭(10)을 제거한다. 제1 블럭(10)을 핫 플레이트를 이용하여 120 ℃/10분으로 가열한다. 그 후 노즐(11a 내지 11q) 내부, 노즐(11a 내지 11q) 주변에 불순물이 부착되어 있지 않은 것을 확인한다. 불순물이 부착되어 있을 때에는 불활성 가스를 내뿜거나 또는 쓸어내는 등에 의해 불순물을 제거한다. 제2 블럭(14)을 스핀 코터에 장착한다. 스핀 코터로서는, 워크를 회전시키면서 불활성 가스를 워크에 계속 공급할 수 있는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 불활성 가스를 제2 블럭(14)에 불어 넣고 불활성 가스가 흐르는지 확인한다. 제1 블럭(10)을 제2 블럭(14)에 부착한다. 불활성 가스의 유속이 1.0 m/s 내지 2.0 m/s로 되도록 조정한다.
(E) 노즐 플레이트(1)에 반발성 잉크를 적하한다. 그리고 스핀 코터를 작동시켜 제2 블럭(14)을 300 rpm/2s 내지 300 rpm/120s로 회전시켜 반발성 잉크를 스핀 도포한다. 제2 블럭(14)을 스핀 코터로부터 제거한다. 그리고 노즐(11a 내지 11q) 내부, 노즐(11a 내지 11q) 주변에 불순물이 부착되어 있지 않은 것을 확인한다. 불순물이 부착되어 있을 때에는 그것을 제거한다.
(F) 제2 블럭(14)을 제3 블럭(16)에 부착한다. 불활성 가스를 불어 넣는다. 불활성 가스의 유속을 1.0 m/s 내지 2.0 m/s로 조정한다. 그 후 가열로(爐) 내에서 185 ℃/1시간으로 가열한다. 그 후 자연 냉각한다. 그리고 노즐(11a 내지 11q) 내부, 노즐(11a 내지 11q) 주변에 불순물이 부착되어 있지 않은 것을 확인한다. 불순물이 부착되어 있을 때에는 그것을 제거한다.
이상, 도1, 도2에 도시하는 막 두께(b1 내지 b2)의 반발성 잉크막(12)이 형성된다. 스핀 도포법만을 이용하여 노즐 플레이트(1) 표면에 반발성 잉크를 도포한 경우, 도5에 도시하는 바와 같이 노즐(11a 내지 11q) 내에 반발성 잉크가 들어가는 경향이 있다. 그 때문에, 노즐(11a 내지 11q) 내에 들어간 반발성 잉크를 제거할 필요가 있다. 그런데 실시 형태에 관한 반발성 잉크막(12)의 도포 방법에 따르면, 노즐(11a 내지 11q)로부터 불활성 가스를 분출하면서 반발성 잉크를 스핀 도포하기 때문에 노즐(11a 내지 11q) 내에 반발성 잉크가 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한 노즐(11a 내지 11q)의 개구부 주연에 노즐(11a 내지 11q)의 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상부를 구비함으로써 반발성 잉크막(12)의 습윤 퍼짐을 방지할 수 있다. 그 결과 인쇄 품질이 향상된다.
실시 형태에 관한 노즐 플레이트(1)를 이용하여 잉크의 착탄 편차 시험을 행하고, 잉크 분출 성능을 시험한 결과, 잉크의 직진성이 향상되는 것이 확인되었다. 즉 인쇄 품질이 양호해지는 것이 확인되었다.
(그 밖의 실시 형태)
상기와 같이, 본 발명은 실시 형태에 의해 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정되는 것으로 이해되는 것은 아니다. 이 개시 로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시 형태, 실시예 및 운용 기술이 명백하게 될 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 있어서 스핀 도포법을 이용하여 반발성 잉크를 노즐 플레이트(1) 표면에 도포했다. 그러나 스핀 도포법 외에도 롤러 도포법이나 커튼 코트법을 이용하여 노즐 플레이트(1)를 제조할 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 다양한 실시 형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기한 설명으로부터 타당한 특허 청구 범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
도1은 노즐 플레이트의 상면도를 나타내는 도면.
도2는 노즐 플레이트의 단면 확대도를 나타내는 도면.
도3은 반발성 잉크막 도포 장치의 전체 사시도를 나타내는 도면.
도4는 반발성 잉크막 도포 장치의 분해 조립도를 나타내는 도면.
도5는 종래의 제법에 의해 얻어진 노즐 플레이트의 단면 확대도를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 노즐 플레이트
11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f, 11g, 11h, 11i, 11j, 11k, 11l, 11m, 11n, 11o, 11p, 11q : 노즐
10 : 제1 블럭
14 : 제2 블럭
16 : 제3 블럭
30 : 반발성 잉크막 도포 장치
Claims (5)
- 노즐 플레이트의 노즐 내부에 이면으로부터 표면을 향해 불활성 가스를 유동시키는 공정과,상기 노즐 플레이트의 노즐 내부를 제외한 표면에 반발성 잉크막을 도포하는 공정과,상기 반발성 잉크막을 가열에 의해 건조시키는 공정을 포함하고,상기 노즐 플레이트 표면의 개구부 주연에서 상기 표면으로부터의 막 두께가 최대가 되도록 상기 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상으로 상기 반발성 잉크막이 형성되고,상기 노즐 개구부 주연에 형성된 상기 반발성 잉크막의 최대 막 두께는, 상기 노즐 개구부를 제외한 상기 노즐 플레이트 표면에 형성된 상기 반발성 잉크막의 막 두께보다도 20 ％ 이상 두꺼운 것을 특징으로 하는 반발성 잉크막의 도포 방법.
- 노즐 플레이트의 노즐 내부에 이면으로부터 표면을 향해 불활성 가스를 유동시키면서, 상기 노즐 플레이트의 노즐 내부를 제외한 표면에 반발성 잉크막을 도포하고, 상기 불활성 가스를 유동시키면서 상기 반발성 잉크막을 가열에 의해 건조시켜,상기 노즐 플레이트 표면의 개구부 주연에서 상기 표면으로부터의 막 두께가 최대가 되도록 상기 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상으로 상기 반발성 잉크막을 형성하고,상기 노즐 개구부 주연에 형성된 상기 반발성 잉크막의 최대 막 두께는, 상기 노즐 개구부를 제외한 상기 노즐 플레이트 표면에 형성된 상기 반발성 잉크막의 막 두께보다도 20 ％ 이상 두꺼운 것을 특징으로 하는 반발성 잉크막의 도포 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불활성 가스의 유속은 1.0 m/s 내지 2.0 m/s인 것을 특징으로 하는 반발성 잉크막의 도포 방법.
- 노즐 플레이트와,상기 노즐 플레이트의 노즐 내부를 제외한 표면에 형성되고, 노즐 개구부 주연에서 상기 표면으로부터의 막 두께가 최대가 되도록 상기 노즐 개구부의 단부로부터 연속되는 단면 곡선 형상부를 구비하는 반발성 잉크막을 갖고,상기 노즐 개구부 주연에 형성된 상기 반발성 잉크막의 최대 막 두께는, 상기 노즐 개구부를 제외한 상기 노즐 플레이트 표면에 형성된 상기 반발성 잉크막의 막 두께보다도 20 ％ 이상 두꺼운 것을 특징으로 하는 노즐 플레이트.
- 삭제
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