WO1992013720A1 - Ink-jet printing head and method of making said head - Google Patents

Description

明

イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド及びそ の製造方法

技 術 分 野

発明 は、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 記録装置 に用 い る 撥水特性 にす ぐ れ た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド及びそ の製造方法 景

に 関す る

ィ ン ク ジ エ ツ 卜 録へ ッ ド に は術ガ ラ ス 、 金属、 樹脂等 の材質が用 い ら れてい る 。

し か し 、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドに お い て水性 イ ン ク を用 い る 場合、 ノ ズル表面の撥水性が不十分であ る と イ ン ク の液滴が付着 し ゃす く な り 、 そ の た め吐出す る ィ ン ク 滴の 直進性が損な われ、 印字乱れ等の ト ラ ブル に よ つ て a己録不能 と な る こ と 力、 あ る 《

で従来、 イ ン ク が吐出す る 部分であ る ノ ズルの表 面を、 水性イ ン ク の付着を な く すた め に撥水化処理す る 二 と が行われてお り 、 た と え ば静電粉体塗装 （特開昭

5 7 - 1 5 7 7 6 5 ) 、 真空蒸着、 プラ ズマ重合 （特開 昭 6 0 8 3 1 6 1 、 同 5 9 — 1 7 6 0 5 9 ) に よ り ノ ズル ¾面に撥水性材料粒子を付着 さ せて撥水化す る と い う 方法が提案 さ れて い る 。

し か し な 力 ら 、 前述の従来技術に よ る 撥水化処理で は ピ ン ホ ー ル等の欠陥の な い平滑な撥水化表面を得 る こ と は必ず し も容易ではな い。 そ の た め個々 の製品間の特性 にば らつ き が生 じ、 さ ら に経時的に も特性が変化す る と い う 問題があ る 。 ま た、 静電粉体塗装の場合に あ っ て は 3 0 0 で以上の焼付け温度が必要であ り 、 金属 に対 し て は精密な寸法加工精度が損な われ、 樹脂に対 し て は こ れ を適用す る 事は不可能であ っ た。 ま た、 真空蒸着法を用 い た場合、 おおがか り な装置が必要で工程管理が難 し く し か も こ の方法では密着強度が不足す る た め、 耐久性の 低い も の し 力、得 ら れな い と い う 問題力 あ る 。

本発明 は前記課題を解決す る も の であ り 、 イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドの ノ ズル表面の撥水特性にす ぐれ、 し か も そ の撥水効果の持続性、 耐久性に俊れ、 長期間 に わ た つ て高い印字品質を維持 し得 る イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド及びそ の製造方法の提供を 目 的 と し てい る 。

発 明 の 開 示

上記目 的は、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 記録装置に用 い る イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド に お い て、 イ ン ク が吐出す る ノ ズル 表面に含フ ッ 素高分子の均一層か ら な る撥水層を形成す る こ と に よ り 達成 さ れ る 。 ま た、 撥水特性にす ぐれた本 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドは、 イ ン ク が吐出す る ノ ズル 表面に溶剤可溶性の含フ ッ 素高分子溶液を用 いて塗布形 成 も し く は転写に よ り 、 ノ ズル表面に含フ ッ 素高分子か ら な る上記撥水層を形成す る こ と に よ っ て製造す る こ と がで き る 。

ノ ズル表面の撥水処理は、 水 と の接触角 が少な く と も 9 0 度以上、 好 ま し く は 1 0 0 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と か ら 分子間凝集力 の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が有効であ る 。 ポ リ テ ト ラ フ ルォ ロ エ チ レ ン に 代 表 さ れ る 含 フ ッ 素高分子は、 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性 等の優れた特徴を持つ が、 溶媒 に不溶で あ っ て、 前述の よ う に粉体 と し て の コ 一 テ ィ ン グ し かで き ず、 し た 力《 つ て良好な撥水特性を得 る こ と は困難であ る 。

図面の簡単な説明

図 1 お よ び図 4 は、 各々 、 本発明 の実施例 に係 る イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ド の概略断面図、

図 2 は 、 イ ン ク 吐出 ノ ズル の部分拡大 し た断面図、 図 3 、 図 5 〜 図 9 お よ び図 1 3 は、 各 々 、 ノ ズル表面 の撥水化処理の工程を模式的 に示 し た断面図、

図 1 0 は、 本発明 の実施例 に お け る イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記 録へ ッ ド の概略断面図、

図 1 1 な ら び に 図 1 2 は、 水面展開法 に よ っ て撥水層 を形成す る 方法を示す説明図、

図 1 4 な ら びに 図 1 5 は、 L B 膜形成法に よ っ て撥水 層を形成す る 方法を示す説明図であ る 。

発明 を実施す る た め の最良の形態 以下、 本発明 の具体的態様 につ い て説明す る 。

本発明 に よ る イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドは、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録装置に装着 さ れ る も のであ っ て、 イ ン ク 力 吐 出す る ノ ズル表面に、 含 フ ッ 素重合体の均一な層か ら な る撥水層が形成 さ れてな る こ と を特徴 と す る も のであ る _c 上記の よ う な撥水層は、 溶剤可溶性の含フ ッ 素重合体 に よ っ て形成 さ れ る 。 ま た、 こ の よ う な溶剤可溶性含フ ッ 素重合体は非晶質であ る こ と が好ま し い。 具体的に は、 ポ リ ジ ノ — フ ルォ ロ ア ノレキル フ マ レ — 卜 、 テ フ ロ ン A F

(デュ ポ ン社の登録商標） 、 サ イ ト ッ プ （旭硝子社の登 録商標） の よ う な溶媒可溶性含フ ッ 素重合体、 あ る い は、 ジパ一 フ ノレオ ロ ア ノレキル フ マ レ ー ト と ス チ レ ン と の交互 共重合体、 三 フ ッ 化塩化エ チ レ ン と ビニルエ ー テ ル と の 交互共重合体、 四 フ ッ 化工チ レ ン と ビニ ルエ ス テル と の 交互共重合体な どの 含フ ッ 素ェチ レ ン と炭化水素系ェチ レ ン と の交互重合体 も し く は そ の類似体な い し誘導体力《 好 ま し く 用 い ら れ得 る 。

溶媒 と し て は、 フ ッ 素化液体、 例え ばフ ロ リ ナ一 卜

( 3 M社 の登録商標） 、 ガルデ ン （モ ン テ フ ルォ ス 社の 登録商標） 、 ト リ フ ノレオ ロ メ チ ノレベ ン ゼ ン 、 ハ イ ド ロ ク ロ ロ フ ルォ ロ カ ー ボ ン な どが好 ま し く 用 い ら れ得 る 。

ま た、 含フ ッ 素重合体溶液中の含フ ッ 素重合体の濃度 と し ては、 0 . 0 1 〜 7 重量％力《好ま し く 、 さ ら に好 ま し く は、 ◦ . 1 〜 5 重量％ の範囲で あ る 。

上述 し た 含フ ッ 素重合体は溶媒可溶性であ る た め、 後 述す る よ う に溶液化 し た状態に おい て塗布法や転写法を 用 い て撥水層 の 形成が可能 と な る 。 こ の よ う に し て 得 ら れ る 撥水層 は 、 含 フ ッ 素重合体 の 均一層 な い し 連続相 か ら な る 緻密かつ均質 な 膜か ら な り 、 こ の よ う な 膜構造 に よ っ て 、 撥水特性 と 撥水効果 の 持続性を飛躍 的 に 向上 さ せ る こ と 力《で き る も の と 推定 さ れ る 。

本発 明 に お い て は 、 撥水層 を形成す る ノ ズ ル表面 と の 接着性 を一層 向上 さ せ る た め に 、 カ ッ プ リ ン グ 化合物層 を 介 し て撥水層 を 形成す る こ と も で き る 。

上記撥水層 は 、 後述す る デ ィ ッ ビ ン グな ど の 塗布形成 法 や転写法 に よ っ て簡便かつ 迅速 な 方法 に よ っ て形成す る こ と がで き る こ と も 本発明 の 特徴で あ る 。

す な わ ち 、 本発明 に よ る イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド の 製造方法 に お い て は 、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド の イ ン ク が吐 出 す る ノ ズル表面 に 撥水処理を施す に 際 し て、 含 フ ッ 素重合体 を溶媒 に 溶解 さ せて な る 重合体溶液 を用 意 し 、 イ ン ク 吐 出孔が形成 さ れた ノ ズル プ レ ー ト の 全表面 に 前記重合体溶液 を デ ィ ッ ビ ン グ に よ り 塗布す る こ と に よ っ て 、 ノ ズ ル プ レ ー ト 表面 に 含 フ ッ 素重合体力、 ら な る 撥水層 を形成 し 、 こ の よ う に し て ノ ズル プ レ ー ト 表面 に 形成 さ れ た 撥水層 の う ち 、 ノ ズル プ レ ー ト の 裏面側 （ ィ ン ク が吐 出 す る 側 と 反対側） の撥水層 を研磨 に よ り 除去 す る 工程を 含 む こ と を特徴 と し て い る 。

さ ら に 、 本発明 の 方法 の別の 態様 に お い て は 、 ノ ズル プ レ ー 卜 の 全表面 に撥水層 を形成 し た の ち 、 少 な く と も ノ ズル吐出孔の 内部な い し そ の近傍の み に保護層を形成 し 、 し 力、 る の ち に ノ ズ ル プ レ ー ト の裏面側 （ イ ン ク 力 吐 出す る 側 と反対側） の撥水層を研磨に よ り 除去 し 、 次い で前記保護層を除去す る 工程を採用す る こ と がで き る 。

さ ら に他の態様において は、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの ィ ン ク が吐出す る ノ ズル表面に撥水処理を施すに際 し て、 イ ン ク 吐出孔が形成 さ れた ノ ズルプ レ ー ト の少な く と も裏面側 （ イ ン ク が吐出す る 側 と 反対側） 〖こ ポ ジ レ ジ ス 卜 を塗布形成 し 、 前記ノ ズ ル プ レ ー ト の裏面側を遮 光 し て、 表面側か ら電離放射線を照射 し 、 前記照射面を 現像 し て、 ノ ズ ルプ レ ー 卜 の表面な ら びに ノ ズル孔内部 の レ ジ ス 卜 を除去 し 、 ノ ズルプ レ ー 卜 の全表面に含 フ ッ 素重台体を溶解 さ せてな る 重合体溶液をデ ィ ッ ビ ン グに よ り 塗布す る こ と に よ っ て、 ノ ズルプ レ ー ト 全表面に含 フ ッ 素重合体か ら な る 撥水層を形成 し 、 前記ノ ズルブレ 一 卜 の裏面側の レ ジ ス 卜 層な ら びに撥水層を レ ジ ス 卜 剥 離液 に よ っ て除去す る こ と に よ っ て ノ ズルプ レ ー 卜 の表 面側お よ びノ ズル孔の 内面の み に撥水層を形成す る 工程 を採用す る こ と も で き る 。

ま た、 転写法を用 い た方法 と し ては、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド の イ ン ク の吐出す る ノ ズル表面に撥水処理を 施すに 際 し て、 ま ず、 転写用媒体表面に、 含 フ ッ 素重台 体を溶解 さ せてな る 重合体溶液か ら な る 重合体層を形成 し 、 次いで、 前記転写用媒体表面上の重合体層を ィ ン ク 吐出孔が形成 さ れた ノ ズルの所定部分 に転写す る 工程を 採用す る こ と がで き る 。 ま た 、 こ の転写は複数回行 う こ と に よ り 緻密 さ が增 し 、 所望の膜厚 にす る こ と がで き る 上記の転写法 に お い て は、 含 フ ッ 素重合体を溶解 さ せ て な る 重合体溶液を水面上に展開 さ せ、 前記重合体溶液 の溶媒を揮発 さ せた の ち 、 得 ら れた展開膜を ノ ズル表面 に接触 さ せ る こ と に よ っ て重合体層の転写を行 う 水面展 開法を用 い る こ と がで き る 。 ま た 、 こ の水面展開膜の転 写 は複数回行 う こ と に よ っ て所望の膜厚に す る こ と がで さ る

上述 し た転写法 に お い て は、 重合体層の転写を行 っ た の ち 、 乾燥な ら びに加熱処理を行 う こ と に よ っ て よ り 均 質かつ緻密な撥水層を形成す る こ と がで き る 。

さ ら に本発明 に お い て は、 含 フ ッ 素重合体を溶解 さ せ て な る 重合体溶液を水面上に展開 さ せて、 溶媒を揮発 さ せ た の ち バ リ ア 一 を移動 さ せて展開膜を ラ ン グ ミ ユ ア一 膜 と し 、 得 ら れた ラ ン グ ミ ュ ア一膜を ノ ズル プ レ ー ト 表 面 に接触 さ せ る こ と に よ っ て含 フ ッ 素重合体か ら な る L B 膜を ノ ズル表面 に形成す る 方法を採用す る こ と も で き る 。

こ の よ う な L B 膜 は た と え ば 1 層以上積層 し て所望の 膜厚 と す る こ と がで き る 。 ま た 、 L B 膜の転写を行 っ た の ち 、 加熱処理を行 っ て、 よ り 均質かつ緻密な撥水層を 形成す る こ と がで き る 。 上記転写法に お い て、 ゴム な どの弾性体を転写用媒体 と し て用 い る 場合に おい ては、 転写用媒体表面を平滑面 状態にす る こ と が、 良好な撥水膜を形成す る 上におい て 肝要であ る 。 な お、 転写法を用 い たへ ッ ドの表面処理方 法は特開平 2 — 4 8 9 5 3 号に開示 さ れてお り 、 こ の方 法に おい て は多孔質か ら な る 転写用媒体を用 い る 点に特 徴を有 し てい る が、 本発明者の知見に よ れば、 多孔質の 転写媒体を用 い て転写を行 う 方法は転写効率の点にお い てはす ぐれて い る が、 本発明が目 的 と する 撥水特性にす ぐれた均質かつ緻密な撥水層を形成す る上に お い ては、 必ず し も有効ではな く 、 む し ろ 、 上記の よ う に転写用媒 体表面を平滑面状態にす る こ と が効果的であ る こ と を見 出 し た。 上記の よ う に転写媒体 （支持体） 表面を平滑面 状態にす る こ と に よ つ て重合体層 と転写媒体 と の剥離性 が良好な も の と な り 、 ま た重合体層の層厚を厚 く し かつ 均一な も の と す る こ と がで き る の は予想外であ っ た。

なお、 上記の重合体層の転写に先立 っ て、 ノ ズル表面 に カ ッ プ リ ン グ化合物層を形成す る こ と がで き 、 上述 し た転写法 と 力 ッ プ リ ン グ化合物層の形成 と を組合わせ る こ と に よ っ て、 密着性にす ぐ れ し か も膜厚の厚い撥水層 を形成す る こ と がで き る 。 以下、 こ の カ ッ プ リ ン グ化合 物層の形成方法を含め た撥水処理の方法につ い て説明す る o

ま ず、 ノ ズルプ レ ー ト を、 カ ッ プ リ ン グ化合物 と 溶媒 と 力、 ら な る カ ツ プ リ ン グ溶液 に 浸漬 し た の ち 、 さ ら に 溶 媒へ浸漬す る 。 こ の 溶媒への 浸漬 に よ っ て、 カ ッ プ リ ン グ 化 合物 の 塗布膜厚を均一 に し 、 撥水層 と ノ ズ ル プ レ ー 卜 表面 と の 密着特性 を さ ら に 安定 に す る 効果が得 ら れ る ， カ ッ プ リ ン グ溶液 の溶媒 と し て は 、 水、 メ タ ノ ー ル や エ タ ノ ー ノレ な ど の ァ ノレ コ ー ル を使用 す る こ と が で き る 。 溶媒 と し て水 を用 い た 場合、 取扱 い が容易 と な り 、 さ ら に 表面張力 が大 き い た め 、 ノ ズル孔 内部への カ ツ プ リ ン グ化合物 の 浸入を防止す る こ と がで き る 。

次 い で 、 カ ッ プ リ ン グ塗布層 を乾燥 し た の ち 、 撥水層 を転写 に よ り 形成す る 。 こ の 転写 に 際 し て は 、 鏡面状態 の 表面 を有す る 弾性体、 た と え ば シ リ コ ン ゴ ム 、 ウ レ タ ン ゴ ム 、 ブ レ チ ン ゴ ム 、 あ る い は ゼ ラ チ ン 、 ク ロ ロ プ レ — ン ゴ ム を 転写用 媒体 と し 、 こ の 転写用媒体の 表面 に 前 記 含 フ ッ 素重 合体溶液 を 、 ス ピ ン コ ー ト 法 や等速 引 上 げ 浸濱法 を用 い て塗布 し 、 こ の 塗布面 に ノ ズ ル プ レ ー ト を 押圧 し て 、 こ れ に よ り 重合体層 を ノ ズル プ レ ー ト 表面 に 転写す る 。

さ ら に 、 転写 さ れ た 重合体層 を焼成す る 。 こ の 焼成 は 該重合体 の ガ ラ ス 転移点以上の 温度で行 う こ と が好 ま し い 。 こ の 焼成処理 に よ ·？ て重合体層 に 含有 し て い た 揮発 性溶媒 を 完全 に 除去す る こ と がで き る 。 ま た 、 本発明者 の 知見 に よ れば、 重合体 の ガ ラ ス 転移点以上 の 温度 に 加 熱す る こ と に よ っ て重合体層 の 流動性が増 し 、 こ れ に よ つ て重合体層の被覆特性が向上 し 、 さ ら に密着性の向上 に も寄与す る 。

さ ら に、 上記方法に お い ては、 ノ ズルプ レ ー ト 表面を オ ゾ ン雰囲気 に さ ら し た の ち に 力 ッ プ リ ン グ化合物層の 形成を行い、 し か る の ち に撥水層の形成を行 う こ と がで き 、 さ ら に カ ツ プ リ ン グ層の形成を行 っ た の ち に そ の表 面をオ ゾ ン雰囲気に さ ら した の ち に撥水層の形成を行 う こ と がで き る 。 こ の よ う な オ ゾ ン を用 い た表面洗浄処理 を行 う こ と に よ っ て表面積の汚れを除去 し て形成層の密 着性を さ ら に 向上 さ せ る こ.と がで き る 。 オ ゾ ン雰囲気は、 酸素プラ ズマや紫外線照射に よ り 得 る こ と がで き る 。

以下、 本発明を具体的態様に基づい て さ ら に詳細 に説 明す る。

態 様 A

図 1 は イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドの一例を模式的 に示 し た断面図であ る 。 符号 1 は圧力室であ り 、 P Z T 素子 ま た は発熱体等に よ っ てィ ン ク 吐出の た めの圧力を得 る 部分であ る 。 2 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 は第一基 板であ り イ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れてい る 。 4 は ノ ズルプ レ ー ト であ り 、 両者の張 り 合わせに よ っ て イ ン ク 流路は形成 さ れ る 。

実施例 A 1

ポ リ サルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ 一 卜 に、 ポ リ ジパ - フ ノレオ 口 ア ルキ ル フ マ レ ー ト を フ ッ 素系溶媒 に溶解 し 、 ス ピ ン コ ー ト に よ り ノ ズル表面 に塗布 し た。 溶液の濃度 や膜厚 は適当 な 値を選択で き る が \ は濃度 〇 . 3 w t % の溶液を 3 0 0 0 回転毎分で 1 分間塗布 し 、 8 0 。C で乾燥 さ せ、 膜厚 3 0 0 A の ポ リ ジパ一 フ ノレオ 口 ア ル キ ル フ マ レ 一 ト 層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた薄膜 は、 非常 に緻密かつ均質で あ る こ と が確 さ れ た。 水 と の接触角 は 5 度 と 高い撥水性がえ ら れた ポ リ サ ルホ ン樹脂製の第一基板 と 撥水処理 し た ノ ズル プ レ ー ト を洗浄 早乙燥後、 同 じ ポ リ サ ルホ ン 樹脂を溶媒 に 溶か し た溶媒セ メ ン ト を介 し て、 8 0 °C の条件下で接着 を行な い イ ン ク ジ ェ ッ 卜 §己録へ ッ ドを組み立て た。 図 2 は記録へ ッ 卜 の断面の ノ ズル付近の様子を示 し た も ので あ る 。 2 1 は塗布 に よ り 形成 し た 含 フ ッ 素问 "ナ層であ 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な つ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを イ ン ク に浸漬 し

7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な っ た 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 耐 イ ン ク 性は十分で あ っ た シ リ 3 ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回 擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効 果がほ と ん ど劣化せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い ィ ン ク シ エ ツ 卜 5己 へ ッ ドを達成で き た。 実施例 A 2

ニ ッ ケ ル製の ノ ズルプ レ ー 卜 に 、 溶剤可溶性含フ ッ 素 高分子サ イ ト ッ プ （旭硝子社製） を フ ッ 素化液体に溶解 し 、 デ ッ ビ ン グに よ り ノ ズル表面に塗布 し た。 撥水処理 の不要な部分 は、 あ ら 力、 じ め テー ピ ン グや レ ジ ス ト 等で マ ス ク し てお い た。 溶液の濃度や膜厚は適当な値を選択 で き る 力 、 こ こ で は濃度 ◦ , 1 w t % の溶液に対 し 1 0 c m毎分の速度で引 き上げ、 1 8 0 °Cで乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 1 m の 含 フ ッ 素高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 0 度 と 高い撥水 性力《え ら れた。

ポ リ カ ー ボネ ー ト 樹脂製の第一基板 と 、 撥水処理 し た 後マ ス ク を除去 し た ノ ズル プ レ ー ト を洗浄乾燥後、 接着 を行な い イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを組み立てた。 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置に装着 し て印 字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブルは発生 せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に 、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドをイ ン ク に浸漬 し 7 ◦ °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な っ た。 印字 は初期特性 と 変わ ら ず、 耐イ ン ク 性は十分であ っ た。 シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 つ た後 に も水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果 が ほ と ん ど劣化せず長期間 にわ た っ て印字品質の高い ィ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 A 3

ポ リ エ 一 テ ノレ ス ノレ フ ォ ン樹脂製 の ノ ズ ル プ レ ー 卜 に 、 フ ル ォ ロ エ チ レ ン - ビ ニ ル ェ 一 テ ノレ共重合体 ト リ フ ル ォ ロ メ チ ノレ ベ ン ゼ ン に溶解 し 、 ス ピ ン コ 一 ト に よ り ノ ズ ル表面 に塗布 し た。 溶液の濃度や膜厚は適当 な値を選択 で き る が、 こ こ で は濃度 1 w t ό の溶液を 3 0 0 0 回転 毎分で 1 分間塗布 し 、 1 2 ◦ °C で乾燥 さ せ、 膜厚 5 0 0 A の フ ノレ オ 口 エ チ レ ン - ビニ ル エ ー テ ル共重合体高分子 層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜 は、 非 常に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触 角 は、 1 0 5 度 と 高い揮発性がえ ら れた。

ポ リ エ ー テ ル ス ル フ ォ ン樹脂製 と 、 表面処理 し た ノ ズ ル プ レ ー ト を洗浄乾燥後、 接着を行な い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドを組み立て た。 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録 へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 印字乱れ等の ト ラ ブ ル は発生せず、 良好な撥水化処理が な さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを イ ン ク に浸漬 し 7 0 C で 5 日 間保持 し た後、 同様 の 印字試験を行な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 耐 イ ン ク 性 は十分で あ っ た。 シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験 を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 9 5 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣化せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ドを達 成で き た。

以上実施例を挙げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ドに用 い ら れ る 材質や構造、 ノ ズル表面に形成 さ れ る 含フ ッ 素高分子層の種類は種々 考え ら れ、 なん ら 限定 さ れ る も のではな い。 ま た、 含フ ッ 素高分子の溶媒 や塗布方法 も 、 限定 さ れる も のでは な い。

以上述べた よ う に本発明 に よ れば、 イ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録へ ッ ドに お いて ノ ズル表面の撥水処理を効果的かつ均 質に行い、 印字品質の高い イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ドを 提供で き た。 ま た本発明 に よ る 撥水化処理は、 そ の持続 性に非常に優れてい る た め に 、 記録へ ッ ドの長寿命化力 可能 と な る 。

さ ら に本発明の イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドの製造方法 は、 極めて簡単な装置及び工程で撥水化処理がで き る た め、 製造上安全であ り 、 コ ス ト も大幅に下げ られ る も の であ り 、 そ の効果は大 き い。

態 様 B

近年、 溶剤可溶性高分子 と 含フ ッ 素高分子の共重合体 や、 特殊な 含フ ッ 素側鎖を持つ 台成高分子が得 ら れ る よ う に な つ た。 従来の含フ ッ 素高分子の特性を ほぼ維持 し 、 し 力、 も 溶媒に可溶な た め、 塗布に よ り ピ ン ホ ー ノレ の な い 平滑な表面を容易 に得 る こ と がで き る 。 し か し、 本発明 者の知見に よれば、 含フ ッ 素高分子中 に炭化水素系の分 子部位が存在する と 、 イ ン ク 中 の染料分子の部分的な 付 着に よ り 撥水性の劣化が起 こ り やす く な る こ と が認め ら れ る 。

本発明 は前記課題を解決す る た め の も の で あ り 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドの ノ ズル表面の撥イ ン ク 効果が高 く 、 し か も そ の効果の持続性に優れ、 長期間 に わ た っ て 印字品質の高い イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの提供を 目 的 と し て い る 。

上記 目 的 は、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 記録装置 に用 い る イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ド に お い て、 イ ン ク 力《吐出す る ノ ズル 表面 に 、 溶剤可溶性であ り かつ殆 ど全ての分子末端 に フ ッ 素が結合 し て い る 重合体の高分子層が形成 さ れて い る こ と に よ り 達成 さ れ る 。

ノ ズル表面の撥水処理 は、 水 と の接触角 が少な く と も 9 0 度以上、 好 ま し く は 1 0 ◦ 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と か ら 分子間凝集力 の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠で あ る 。 更に ノ ズル表面の撥水処理 は、 高い撥 ィ ン ク 効果 と 強い密着性が別途要求 さ れ る 。

ポ リ 四 フ ッ 化工 チ レ ン に代表 さ れ る 含 フ ッ 素高分子は 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒に不溶で、 前述の よ う に粉体 と し て の コ ー テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱い上、 界面での密着性が著 し く 低 か っ た。 全ての分子末端 に フ ッ 素が結合 し て い る 重合体 の高分子であ っ て も 、 分子鎖内 に エ ー テ ルやエ ス テ ル結 合を導入す る こ と に よ り 溶剤可溶性にす る こ と がで き る 高分子溶液の塗布に よ り ピ ン ホ ー ルの な い平滑な表面を 容易 に得 る こ と がで き 、 膜強度の高い薄膜を形成で き る 膜強度や それに起因す る 基質 と の密着強度を得 る ため に は、 膜形成前 に高分子化 さ れてい る こ と が必要ー不可欠で あ る

イ ン ク は染料有機分子が溶け た水溶液か、 顔料 (主に カ ー ボ ン ブラ ッ ク ） が分散 し た コ ロ イ ドであ り 、 通常の 溶剤可溶性含 フ ッ 素高分子では炭化水素系の分子部分が 存在す る た め、 そ こ に イ ン ク 中の染料分子や顔料が付着 し 、 撥水性の 劣化が起 こ っ た。 全ての分子末端に フ ッ 素 が結合 し てい る 重合体の高分子に おい ては、 フ ッ 素部位 の排他効果に よ り 表面は撥水性かつ撥油性で、 あ ら ゆ る 分子の付着を長期間防 ぐ こ と がで き る 。

実施例 B 1

ポ リ サ ル ホ ン樹脂製の ノ ズル プ レ ー 卜 に 、 「 テ フ ロ ン A F j ( デ ュ ポ ン社製）

F F 0 0

\ /

C

/ \

F C C F F F F F を フ ッ 素系溶媒 に溶解 し 、 ス ピ ン コ ー 卜 に よ り ノ ズル表 面 に塗布 し た。 溶液の濃度や膜厚 は適当 な値を選択で き る 力《、 こ こ で は濃度 ◦ . 3 w t % の溶液を 3 ◦ 0 0 回転 毎分で 1 分間塗布 し 、 8 0 °C で乾燥 さ せ、 膜厚 3 0 0 A の溶剤可溶性であ り かつ殆 ど全ての分子末端 に フ ッ 素が 結合 し て い る 重 合体高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常 に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は 1 0 5 度 と 高い撥水性が え ら れた。

ポ リ サ ルホ ン樹脂製の第一基板 と 撥水処理 し た ノ ズル プ レ ー ト を洗浄乾燥後、 同 じ ポ リ サ ル ホ ン樹脂を溶媒 に 溶か し た溶媒セ メ ン ト を介 し て、 8 0 。C の条件下で接着 を行な い イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを組み立て た。 図 2 は記録へ ッ ドの断面の ノ ズル付近の様子を示 し た も ので あ る 。 2 1 は塗布 に よ り 形成 し た 「 テ フ ロ ン A F 」 高分 子層であ る 。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸 潰 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十分 であ っ た。 染料ィ ン ク を注入 し な 力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化 せず長期間に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 B 2

ニ ッ ケ ル製の ノ ズルプ レ ー ト に 、 「サ イ ト ッ プ」 （旭 硝子社製） を フ ッ 素化液体に溶解 し 、 デ ッ ビ ン グに よ り ノ ズル表面に塗布 し た。 撥水処理の不要な部分は、 あ ら 力、 じ めテー ピ ン グや レ ジ ス ト 等でマ ス ク し ておい た。 溶 液の濃度や膜厚は適当な値を選択で き る が、 こ こ で は濃 度 0 . 1 w t % の溶液に対 し 1 0 c m毎分の速度で引 き 上げ、 1 8 0 °Cで乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 1 m の溶剤可溶 性であ り かつ全ての分子末端に フ ッ 素が結合 し てい る 重 合体高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた 薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 0 度 と高い撥水性がえ ら れた。

ポ リ カ ー ボネ ー ト 樹脂製の第一基板 と 、 撥水処理 し た 後マ ス ク を除去 し た ノ ズル プ レ ー ト を洗浄乾燥後、 接着 剤で接着を行な い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドを組み立て た。 製造 し た イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ドを記録装置 に装 着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブ ルは発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に 浸漬 し 7 0 °Cで 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行 な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果は十 9 一 分であ つ た。 染料ィ ン ク を注入 し な 力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣 化せず長期間 に わ た つ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 B 3_

ポ リ エ — テ ル ス ル フ ォ ン樹脂製の ノ ズル プ レ ー 卜 に 、 「サ イ ト ッ プ」 （旭硝子社製） を フ ッ 素化液体 に溶解 し ス ピ ン コ 一 卜 に よ り ノ ズ ル表面 に塗布 し た。 溶液の濃度 や膜厚は適当 な 値を選択で き る が 、 こ こ で は濃度 1 w t % の溶液を 2 0 0 〇 回転毎分で 1 分間塗布 し 、 1 2 〇 °C で乾燥 さ せ、 膜厚 5 0 0 A の溶剤可溶性であ り かつ 全て の分子末端 に フ ッ 素が結合 し て い る 重合体高分子層を形 成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた膜厚 は、 非常 に緻 密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 0 度 と 高い撥水性がえ ら れた。

ポ リ ェ — テ ノレ ス ル フ ォ ン樹脂製の第一基板 と 、 表面処 理 し た ノ ズルプ レ ー 卜 を洗浄乾燥後、 ポ リ エー テ ル ス ル フ ォ ン樹脂の溶媒で接着を行な い イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ を組み立て た。 製造 し た ィ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ド を記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字 乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た 次に 、 ィ ン ク ジ エ ツ 卜 I己録へ ッ ド を顔料ィ ン ク に浸漬 し 7 0 て で 5 日 間保持 し た後、 同様 の 印字試験を行な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥 イ ン ク 効果は十分であ っ た。 顔料イ ン ク を注入 し な力 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回 擦 っ た後に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効 粜がほ と ん ど劣化せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。

以上実施例を挙げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ ニ ッ 卜 記録へ ッ ドに用 い ら れる 材質や構造、 ノ ズル表面に形成 さ れ る 溶剤可溶性であ り かつ殆ど全ての分子末端 に フ ッ 素が結合 し て い る 重合体高分子層の種類は種々 考え られ、 なん ら 限定 さ れ る も のではな い。 含フ ッ 素高分子の溶媒 や塗布方法 も 、 限定さ れ る も の では な い。

以上述べた よ う に本発明 に よれば、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記 録へ ッ ドにお い て ノ ズル表面の撥水処理を効果的かつ均 質に行い、 印字品質の高い イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ドを 提供で き た。 ま た本発明 に よ る 撥水化処理は、 そ の持続 性に非常に優れてい る た め に、 記録へ ッ ドの長寿命化が 可能 と な る 。

態 様 C

態様 C に係 る イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドに お い て は、 ィ ン ク 力く吐出す る ノ ズル表面に、 含 フ ッ 素エ チ レ ン と炭 化水素系ェチ レ ン と の下記交互共重合体 ： 一 2

X o X R o R

で

X X ： 少な く と も 2 つ は フ ッ 素 ま た はパ― フ ノレォ 口 ア ルキル基

^R 1 〜 R ： 灰化水素系置換基 ( 含水素、 ハ ロ ゲ ン ） ま た は そ の類似体の高分子層が形成 さ れて な る o ノ ズル表面の撥水処理 は、 水 と の接触角 が少な く と ち

9 0 度以上、 好 ま し く は 1 0 0 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と 力、 ら 分子間凝集力 の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠で あ る 。 更に ノ ズル表面の撥水処理 は、 高 い撥 イ ン ク 効果 と 強い密着性が別途要求 さ れ る o

ポ リ 四 フ ッ 化工チ レ ン に代表 さ れ る 含 フ ッ 素高分子 は、 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒 に不溶で、 前述の よ う に粉体 と し て の コ 一テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱 い上 、 界面での密着性が著 し く 低 か つ た。 含 フ ッ 素ェ チ レ ン と 炭化水素系ェ チ レ ン と の交 互共重合体高分子 は溶媒に可溶な た め、 塗布 に よ り ピ ン ホ ー ルの な い平滑 な 表面を容易 に得 る こ と がで き 、 膜強 度の高い薄膜を形成で き る o し 力、 t> 高分子内 に炭化水素 系ェ チ レ ン部分を分子 レ べルで均等 に 含むた め、 ノ ズル の材質で あ る 金属や樹脂 と 十分 な 密着強度が取れ る 。 膜 一 ヮヮ 一

強度や密着強度を得 る た め に は、 膜形成前に高分子化 さ れて い る こ と が必要不可欠であ る。

イ ン ク は分子量数百の染料分子が溶けた水溶液か、 一 次粒径数百 A (主に カ ー ボ ン ブラ ッ ク ） が分散 し た コ ロ ィ ドであ り 、 通常得 られ る ラ ン ダ ム共重合体では フ ッ 素 を含 ま な い炭化水素系エチ レ ンが数十ュニ ッ ト 連続す る 重台部分がで き る ため、 そ こ に ィ ン ク 中の染料分子や顔 料粒子が付着 し 、 撥水性の劣化が起 こ っ た。 含フ ッ 素ェ チ レ ン と 炭化水素系エ チ レ ン と の交互共重 台体は 、 高分 子内 に 含フ ッ 素ェチ レ ン部分を分子 レ ベ ル で均等に 含む た め、 分子量数百の染料分子や一次粒径数百 A の顔料粒 子は、 フ ッ 素部位の排他効果に よ り 付着す る こ と がな い。

高分子の構造 と し ては、 含フ ッ 素エチ レ ン と炭化水素 系エ チ レ ン と の交互共重合体が理想であ る が、 効果の上 では必ず し も 交互に結合 し て い る 必要はな く 、 含フ ッ 素 エチ レ ン ま た は炭化水素系エチ レ ン力《 2 か ら 3 ュニ ッ 卜 連銃 し て結合 し てい る部分があ っ て も よ い。 ま た実際、 交互共重合体を合成 し ょ う と し て も 、 完璧な分子構造を と る と は限 ら な い。

実施例 C 1

ポ リ サルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ ー 卜 に、 下記の ジパ — フ ノレ オ ロ ア ル キ ノレ フ マ レ ー 卜 と ス チ レ ン の交互共重合 体高分子 - 2

X H H H

C C C— C n

H X H C H

X C 0 O C _m F ₉ _ , ,

m m + 1 ( m = 1 〜 2 0 ) を フ ッ 素系溶媒 に溶解 し 、 ス ピ ン コ ー 卜 に よ り ノ ズ ル表 面に塗布 し た。 溶液の濃度や膜厚は適当 な値を選択で き る 力；'、 こ こ で は濃度 0 . 3 w t % の溶液を 3 0 0 〇 回転 毎分で 1 分間塗布 し 、 8 0 V で乾燥 さ せ、 膜厚 3 0 0 Λ の ジパ一 フ ルォ ロ ア ル キ ル フ マ レ ー ト と ス チ レ ン交互共 重合体高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れ た薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確 ½■、 さ れた 水 と の接触角 は、 1 0 5 度 と 高 い撥水性がえ ら れた。

ポ リ サ ル ホ ン樹脂製の ^—基板 と 撥水処理 し た ノ ズ ル プ レ ー 卜 を洗浄乾燥後、 同 じ ポ リ サ ノレ ホ ン樹脂を溶媒 に 溶か し た溶媒セ メ ン ト を介 し て 、 8 0 で の条件下で接着 を行な い ィ ン ク ン ェ ッ ト 記録へ ッ ドを組み立て た。 図 2 は記録へ ッ ド の 断面の ノ ズル付近の様子を示 し た も の で あ る 。 2 1 は塗布 に よ り 形成 し た ジ パ一 フ ノレォ ロ ア ル キ ル フ マ レ ー 卜 と ス チ レ ン 交互共重合体高分子層で め る 製造 し た ィ ン ク ン エ ツ ト 記録へ ッ 卜 " ¾r fi己録装置 に装着 し て印字試験を行な つ た と こ ろ 、 印字乱れ等の 卜 ラ ブ ノレ は発生せず、 良好 な 撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸 漬 し 7 0 °Cで 5 日 間保持 し た後、 同様の印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果は十分 であ っ た。 染料ィ ン ク を注入 し な力 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化 せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録ヘ ッ ドを達成で き た。

実施例 C 2

ニ ッ ケ ノレ製の ノ ズルプ レ ー 卜 に、 三フ ッ 化塩化工チ レ ン と ビニ ル エ ー テ ル交互共重合体高分子

F C 1 H 0 R

R ア ル キ ノレ基 を フ ッ 素化液体に溶解 し 、 デ ッ ピ ン グに よ り ノ ズル表面 に塗布 し た。 撥水処理の不要な部分は、 あ ら か じ め テ一 ビ ン グや レ ジ ス ト 等でマ ス ク し ておい た。 溶液の濃度や 膜厚は適当 な 値を選択で き る が、 こ こ では濃度 0 . 1 w t ?ό の溶液 に対 し 1 0 c m毎分の速度で引 き 上げ、 1 8 0 。Cで乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 1 m の三 フ ッ 化塩化工 チ レ ン と ビニ ル エ ー テ ル交互共重合体高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた 薄膜 は、 非常に緻密か つ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 0 度 と 高い撥水性がえ ら れた。

ポ リ カ ー ボネ ー ト 樹脂製の第一基板 と 、 撥水処理 し た 後マ ス ク を除去 し た ノ ズルプ レ ー ト を洗浄乾燥後、 接着 剤で接着を行な い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを組み立て た。 製造 し た イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装 着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱 れ等の ト ラ ブ ル は発生せず、 良好な撥水.化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に 浸潰 し 7 0 で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行 な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十 分 で あ っ た 。 染料 イ ン ク を 注 入 し な 力く ら シ リ コ ン ゴ ム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣 化せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 C 3

ポ リ エ ー テ クレ ス ノレ フ ォ ン樹脂製 の ノ ズ ル プ レ ー 卜 に 、 四 フ ッ 化工 チ レ ン と ビ ニ ル エ ス テ ル交互共重合体高分子

F F H c

R ： ア ルキ ル基 の類似体を ト リ フ ノレオ ロ メ チ ルベ ン ゼ ン に溶解 し 、 ス ピ ン コ 一 ト に よ り ノ ズル表面 に塗布 し た。 高分子合成時の 制御が完全に はで き ず、 交互共重合体中 に ビニ ルエ ス テ ルカ《 2 か ら 3 ュニ ッ ト 連続 し て結台 し てい る 部分を含ん でい る 。 溶液の濃度や膜厚は適当な値を選択で き る が、 こ こ で は濃度 1 w t % の溶液を 3 0 0 0 回転毎分で 1 分 間塗布 し 、 1 2 0 。Cで乾燥 さ せ、 膜厚 5 0 0 A の テ ト ラ フ ルォ ロ ェ チ レ ン と ビニルエ ス テル交互共重合体類似体 高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた薄膜 は、 非常に緻密かつ均質であ る こ とが確認さ れた。 水 と の接触角 は、 1 ◦ 0 度 と高い撥水性がえ ら れた。

ポ リ エー テ ル ス ル フ ォ ン榭脂製の第一基板 と 、 表面処 理 し た ノ ズル プ レ ー 卜 を洗浄乾燥後、 ポ リ エー テ ル ス ル フ ォ ン樹脂の溶媒で接着を行な い イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ドを組み立てた。 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド を記録装置に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字 乱れ等の ト ラ ブルは発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド を顔料 イ ン ク に 浸清 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た 後 、 同様 の 印字試験を行 な っ た 。 印字 は初期特性 と 変 わ ら ず、 撥 イ ン ク 効果 は十分で あ っ た 。 顔料 イ ン ク を 注入 し な が ら シ リ コ ン ゴ ム に よ る 擦 り 試験 を し た と こ ろ 、 5 0 ◦ 0 回 擦 っ た 後 に も 水 と の 接触角 は 9 5 度以上 あ り 、 撥水効果 が ほ と ん ど劣 化せず長期 間 に わ た っ て 印字品質 の 高 い ィ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド を達成で き た 。

参 考 例

ニ ッ ケ ル製 ま た は ポ リ サ ル ホ ン 樹脂製 ノ ズ ル プ レ ー 卜 に 、 ポ リ フ ッ 化 ビ二 ル デ ン 及 び四 フ ツ イヒェ チ レ ン と ビニ ノレ エ ス テ ル ラ ン ダ ム 共重合体 を 、 溶媒 に 溶か し 塗布 し た ， 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れ た 薄膜 は 、 非常 に緻密かつ均 質で あ り 、 水 と の 接触角 は共 に 1 ◦ 0 度以上 と 高 い撥水 性がえ ら れ た 。 こ れ ら の ノ ズル プ レ ー ト を ィ ン ク に 浸漬 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た 後 、 水 と の 接触角 を再 び測定 し た と こ ろ 、 四 フ ッ 化エ チ レ ン と ビニ ル エ ス テ ル ラ ン ダ ム 共重合体 を塗布 し た サ ン プル は、 5 0 度以下 に 低下 し て い た 。 イ ン ク を拭 き 取 る 処理 を別途行 な う と 撥水性が 回復 し 、 イ ン ク 中 の 染料分子や顔料粒子の 部分 的 な 付着 に よ る 撥水性 の 劣 化 を示唆 し た 。 ま た 、 イ ン ク を注入 し な 力《 ら シ リ コ ン ゴ ム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、

2 0 0 0 回擦 っ た と こ ろ で ポ リ フ ッ 化 ビニ リ デ ン を塗布 し た サ ン プ ル の 水 と の 接触角 は 6 0 度以下 に 低下 し て い た 。 ィ ン ク を拭 き 取 る 処理 を別途 し て も 撥水性が 回復 せ ず、 高分子層が剥離 し てい る こ と を示唆 し た。

以上実施例を挙げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ドに用 い られ る 材質や構造、 ノ ズル表面に形成 さ れ る 含 フ ッ 素高分子層の種類は種々 考え ら れ、 なん ら 限定さ れ る も の では な い。 例え ば含フ ッ 素ェ チ レ ン は四 フ ッ 化工チ レ ン 、 三フ ッ.化塩化エチ レ ン、 六フ ッ 化プ ロ ピ レ ン 、 パ 一 フ ルォ ロ ビニ ノレ ェ 一 テ ノレ 、 ノヽ ° — フ ル ォ ロ ビ ニ ル エ ス テ ノレ 、 ジ ノ、" 一 フ ル ォ ロ ア ル キ ル フ マ レ 一 ト 等力く 挙げ ら れ る 。 ま た炭化水素系エ チ レ ン は、 ビニ ル ア ル コ ー ル、 ビニ ル エ ー テ ノレ 、 ビ.二ノレ エ ス テ ノレ 、 塩化 ビニ ノレ 、 ス チ レ ン 、 ジ ァ ノレ キ ノレ フ マ レ ー ト 、 メ チ ノレ メ タ ァ ク リ レ ー ト 等が挙げ ら れ る 。 含フ ッ 素高分子の溶媒や塗布方法 も 、 限定さ れ る も の ではな い。

態 様 D

本態様に係 る 方法におい て は、 イ ン ク が吐出す る ノ ズ ル表面に 含 フ ッ 素高分子層が形成 さ れて い る ィ ン ク ジ ェ ッ ト 記録へ ッ ドの製造におい て、 以下の工程を採用す る 。

a ) 含 フ ッ 素高分子を溶媒に溶か し た溶液を用意する 。 b ) デ ィ ッ ビ ン グに よ り ノ ズルプ レ ー ト の全表面に 含 フ ッ 素高分子を塗布す る 工程。

c ) ノ ズルプ レ ー ト の裏面を研磨 し 、 少な く と も 含 フ ッ 素高分子層を除去す る 工程。

d ) ノ ズルプ レ ー ト をイ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ドに接 着す ^) 1禾王 o ノ ズル表面の撥水処理 は、 水 と の接触角 が少な く と も 9 0 度以上、 好 ま し く は 1 0 0 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と か ら 分子間凝集力 の 著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠であ る 。 更 に ノ ズル表面の撥水処理 は、 使用上強い密着性が別途要求 さ れ る 。

ポ リ 四 フ ッ 化工 チ レ ン に代表 さ れ る 含フ ッ 素高分子は 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒 に不溶で、 前述の よ う に粉体 と し ての コ ー テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱 い上、 界面での密着性が著 し く 低 か っ た。 最近、 溶剤可溶性高分子 と 含 フ ッ 素高分子の共 重合体や、 特殊な 含 フ ッ 素側鎖を持つ合成高分子が得 ら る よ う に な っ た。 従来の 含 フ ッ 素高分子の特性を維持 し . し 力、 も溶媒に可溶な た め、 塗布 に よ り ピ ン ホ ー ルの な い 平滑な表面を容易 に得 る こ と がで き る 。 膜強度やそ れ に 起因す る 基質 と の密着強度を得 る た め に は、 膜形成前 に 高分子化 さ れて い る こ と が必要不可欠であ る 。

含 フ ッ 素高分子層を ノ ズル内部 に も 均一に形成 さ せ る た め に は、 含 フ ッ 素高分子を比較的低濃度で適度な蒸気 圧の溶媒 に溶か し た後、 部品 と し て単離 し た ノ ズルプ レ ― 卜 に デ ィ ッ ビ ン グ に よ り 塗布す る 必要があ る 。 更 に 、 ノ ズル プ レ ー 卜 の裏面 に形成 さ れた 含 フ ッ 素高分子層を 研磨 に よ り 除去 し な い と 、 ノ ズル プ レ ー ト を ィ ン ク ジ ェ ッ 卜 記録へ ッ ド に接着す る こ と 力《で き な い。 ま た 、 ノ ズ ノレ プ レ ー ト の裏面が イ ン ク 流路 に な る 構造の場合、 含 フ 0 ッ 素高分子層があ る と ィ ン ク 内部の気泡排出性が損な わ れ、 それを防 ぐ た めの親水化処理 も施す こ と がで き な い 実施例！） 1

図 1 はイ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの一例を模式的 に示 し た断面図であ る 。 1 は圧力室であ り 、 P Z T 素子 ま た は発熱体等に よ っ てィ ン ク 吐出 の た めの圧力 を得 る 部分 であ る 。 2 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 は第一基板で あ り ィ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れてい る 。 4 は ノ ズルプ レ ー ト であ り 、 両者の張 り 合わせ に よ っ てィ ン ク 流路は形成 さ れ る 。

図 3 に、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的な断 面図で示 し た。 （ a ) は処理前の ポ リ サルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ ー ト の、 ノ ズル付近の拡大図を示 し てい る 。 ( b ) は、 「テ フ ロ ン A F 」 （ デ ュ ポ ン社製） を適度な 蒸気圧の フ ッ 素系溶媒に溶解 し 、 デ ィ ッ ビ ン グに よ り ポ リ サルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ ー ト 全面に塗布 し た状態 を示 し た。 溶液の濃度や膜厚は適当 な値を選択で き る が、 こ こ で は濃度 1 w t % の溶液に対 し 1 0 c m毎分の速度 で弓 I き 上げ、 1 2 0 で乾燥 さ せ、 膜厚 0 . l m の 「 テ フ ロ ン A F J 高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と 力《 確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 0 度 と 高い撥水性が え ら れた。 ま た 、 ノ ズル内部の撥イ ン ク 処理 も均質 にで き てい る こ と を確認 し た。 ( c ) は、 ラ ッ ピ ン グぺ— パ— を用 い て、 ノ ズ ル プ レ 一 卜 の裏面を研磨 し た状態を示 し た。 研磨条件 は適当 な 方法を選択で き る が、 こ こ で は ダイ ヤ モ ン ド粉を研磨剤 と す る # 8 0 0 0 の ラ ッ ピ ン グペー パ ー を用 い、 水を注 入 し な が ら 2 0 g / c m ² の加重をか け、 互 い に 回転 さ せて行 つ た。 平坦度の面管理 は比較的容易 な た め、 ノ ズ ル内部の 含 フ ッ 素高分子層 は削除 さ れ る こ と な く 、 ノ ズ ル表面の撥水化処理 は維持 さ れて い る 。 ま た ポ リ サノレホ ン樹脂 そ の も の も 、 わずか に研磨 さ れた研磨面 2 2 は適 度な面粗度を持つ平坦な面で、 イ ン ク の濡れ性が改善 さ れて い る 。 必要な ら ば親水化処理を行え ばよ い。 以上の よ う に撥水処理 し た ノ ズル プ レ ー 卜 と ポ リ サルホ ン樹脂 製の第一基板 と を、 洗浄乾燥後溶媒を塗布 し 、 8 0 の 条件下で加压接着を行な い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドを 組み立て た。 ノ ズル プ レ ー 卜 の裏面 は平坦度に優れ加工 精度が良 く 、 ま た密着力 も大 き 力、 つ た。

製造 し た ィ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な つ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 ィ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸 潢 し 7 0 °c で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥 イ ン ク 効果 は十分 で あ つ た。 染料イ ン ク を注入 し な力' ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 6 ^験 し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ とん ど劣化 せず長期間にわ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 D 2

図 4 はイ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの一例を模式的 に示 し た断面図であ る 。 1 は圧力室であ り 、 P Z T素子ま た は発熱体等に よ っ てィ ン ク 吐出の た め の圧力を得 る 部分 であ る 。 2 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 1 は第一基板 であ り イ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れてい る 。

3 2 は第二基板であ り 、 両者の張 り 合わせ に よ っ てイ ン ク 流路は形成 さ れ る 。 3 3 は ノ ズルプ レ ー ト であ る。

図 5 に、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的な断 面図で示 し た。 （ a ) は処理前のニ ッ ケ ル製の ノ ズルプ レ ー ト の、 ノ ズル付近の拡大図を示 し てい る 。 （ b ) は、 「サ イ ト ッ プ」 （旭硝子社製） を適度な蒸気圧の フ ッ 素 系溶媒に溶解 し 、 デ ィ ッ ビ ン グに よ り ニ ッ ケ ル製の ノ ズ ノレプ レ ー 卜 全面に塗布 し た状態を示 し た。 溶液の濃度や 膜厚は適当 な値を選択で き る が、 こ こ では濃度 3 w t % の溶液 に対 し 3 c m毎分の速度で引 き 上げ、 1 8 0 でで 乾燥 さ せ、 膜厚 0 . l ^ m の 「サイ ト ッ プ C T X J 高分 子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接 触角 は、 1 0 5 度 と 高い撥水性がえ ら れた。 ま た、 ノ ズ ル内部の撥 ィ ン ク 処理 も均質にで き てい る こ と を確認 し た。

( c ) は 、 ラ ッ ピ ン グペー パ ー を用 い て、 ノ ズルプ レ ― 卜 の裏面を研磨 し た状態を示 し た。 研磨条件 は適当 な 方法を選択で き る が、 こ こ で は ダ イ ヤ モ ン ド粉を研磨剤 と す る # 2 0 0 0 の ラ ッ ビ ン グペ ー パ ー を用 い 、 水を注 入 し な 力《 ら 1 0 0 g Z c m ² の加重をか け、 互 い に 回転 さ せて行 っ た。 平坦度の面管理は比較的容易な た め、 ノ ズル内部の 含 フ ッ 素高分子層 は削除 さ れ る こ と な く 、 ノ ズル表面の撥水化処理は維持 さ れて い る 。 ま た ニ ッ ケ ル そ の も の も 、 わずか に研磨 さ れた研磨面 2 2 は適度な 面 粗度を持つ平坦な面で、 接着剤 と の密着性が改善 さ れて い る 。 （ d ) は、 以上の よ う に撥水処理 し た ノ ズルプ レ — 卜 と ポ リ カ ー ボネ ー ト 樹脂製の第一基板 と を、 洗浄乾 燥後接着剤で接着 し た状態を示 し た。 十分な接着強度が 得 ら れて い る 。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸 清 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥 イ ン ク 効果 は十分 であ っ た。 染料 イ ン ク を注入 し な 力 < ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣化 せず長期間に わた っ て印字品質の高い ィ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 D 3

四 フ ッ 化エ チ レ ン と ビニ ルエ ス テル共重合体高分子を 適度な蒸気圧の溶媒に溶解 し 、 ポ リ エ ー テ ル ス ル フ ォ ン 榭脂製の ノ ズルプ レ ー ト に 、 ディ ッ ビ ン グに よ り 塗布 し た。 溶液の濃度や膜厚は適当 な値を選択で き る が、 こ こ で は濃度 0 . 1 w t % の溶液 に対 し 2 0 c m毎分の速度 で弓 I き 上げ、 1 2 0 °C で乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 0 5 m の 含フ ッ 素高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れ た。 水 と の接触角 は、 1 0 0 度 と 高い撥水性がえ ら れた。 ま た、 ノ ズル内部の撥イ ン ク 処理 も均質にで き てい る こ と を確認 し た。 更に P V A (ポ リ ビニ ル ァ ノレ コ ー ノレ） の 砥石を用 い、 適当 な条件で研磨を行い、 ノ ズルプ レ ー ト の裏面に形成 さ れた 含フ ッ 素高分子層を除去 し た。

ポ リ カ ー ボネ ー ト ス ル フ ォ ン樹脂製の第一基板 と 、 表 面処理 し た ノ ズルプ レ ー ト を洗浄乾燥後、 ポ リ エ ー テ ル ス ル フ ォ ン樹脂の溶媒で接着を行な い イ ン ク ジ エ ツ ト 記 録へ ッ ドを組み立てた。 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドを記録装置に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブルは発生せず、 良好な撥水化処理が な さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを顔料イ ン ク に浸溃 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず 撥イ ン ク 効果 は十分であ っ た。 顔料イ ン ク を注入 し なが ら シ リ コ ン ゴ ム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 9 5 度以上あ り 、 撥水効 果が ほ と ん ど劣化せず長期間 に わ た っ て印字品質の高 い イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。

以上実施例を挙 げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 記録へ ッ ド に用 い ら れ る 材質や構造、 ノ ズル表面 に形成 さ れ る 含 フ ッ 素高分子層 の種類は種々 考え ら れ、 な ん ら 限定 さ れ る も の で は な い。 含 フ ッ 素高分子の溶媒や塗布 . 研磨の条件 も 限定 さ れ る も ので は な い。

以上述べた よ う に本発明 に よ れば、 イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記 録へ ッ ド に お い て ノ ズル表面及び ノ ズル内部の撥ィ ン ク 処理を均質 に で き 、 印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録 へ ッ ドを提供で き た。 ま た本発明 に よ る 撥水化処理 は、 そ の持続性に非常 に優れて い る た め に 、 記録へ ッ ドの長 寿命化が可能 と な る 。

態様 E

こ の態様にお いては、 イ ン ク が吐出す る ノ ズル表面に 含フ ッ 素高分子層が形成 さ れてい る イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録 へ ッ ドの製造に おい て、 以下の工程を用 い る 。

a ) ノ ズルプ レ ー 卜 の少な く と も裏面に ポ ジ レ ジ ス 卜 を 塗布す る 工程。

b ) ノ ズル プ レ ー ト の裏面を遮光 し 、 表面か ら光を照射 す O ェ o

c ) 現像 し 、 ノ ズルプ レ ー ト の表面及びノ ズル内部の レ ジ ス ト を除去す る 工程。

d ) テ ィ ッ ビ ン グに よ り ノ ズルプ レ ー 卜 の全表面に溶媒 に溶か し た 含 フ ッ 素高分子を塗布す る 工程。

e ) レ ジ ス 卜 剥離液で ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面の レ ジ ス ト 層、 及び含 フ ッ 素高分子層を除去す る 工程。

f ) ノ ズノレプ レ ー ト をイ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド に接着 す る 工程。

ノ ズル表面の撥水処理は、 水 と の接触角が少な く と も 9 0 度以上、 好ま し く は 1 0 0 度以上必要な た め、 分極 率が小さ い こ と か ら 分子間凝集力の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠であ る 。 更に ノ ズル表面の撥水処理は、 使用上強い密着性が別途要求 さ れ る 。

ポ リ 四 フ ッ 化エチ レ ン に代表 さ れ る 含フ ッ 素高分子は、 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒に 不溶で、 前述の よ う に粉体 と し ての コ ー テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱 い 上、 界面で の 密着性が著 し く 低 か っ た 。 最近、 溶剤可溶性高分子 と 含 フ ッ 素高分子 の 共 重 合体や 、 特殊な 含 フ ッ 素側鎖 を持つ 合成高分子が得 ら れ る よ う に な っ た 。 従来 の 含 フ ッ 素高分子 の 特性 を維持 し 、 し 力、 も 溶媒 に 可溶 な た め 、 塗布 に よ り リ ピ ン ホ ー ル の な い 平滑 な 表面を容易 に 得 る こ と がで き る 。 膜強度や そ れ に 起 因す る 基質 と の 密着強度 を得 る た め に は 、 膜形 成前 に 高分子 化 さ れて い る こ と が必要不可欠で あ る 。

含 フ ッ 素高分子僧 を ノ ズ ル 内部 に も 均一 に 形成 さ せ る た め に は 、 含 フ ッ 素高分子 を比較的低濃度で適度 な 蒸気 圧 の 溶媒 に 溶か し た 後、 部品 と し て単離 し た ノ ズル プ レ 一 卜 に デ ィ ッ ビ ン グ に よ り 塗布す る 必要が あ る 。 更 に 、 ノ ズ ル プ レ ー 卜 の裏面 に 形成 さ れ た 含 フ ッ 素高分子層 を 除去 し な い と 、 ノ ズル プ レ ー ト を イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド に 接着す る こ と がで き な い 。 ま た 、 ノ ズ ル プ レ ー ト の 裏面が イ ン ク 流路 に な る 構造 の 場合 、 含 フ ッ 素高分子 層が あ る と イ ン ク 内 部 の 気泡排 出 性が損 な わ れ、 そ れ を 防 ぐ た め の 親水 化処理 も 施す こ と がで き な い 。

レ ジ ス 卜 を ノ ズ ノレ プ レ ー 卜 の裏面 に の み形成 し 、 レ ジ ス ト 剥離液で レ ジ ス ト 層 ご と 含 フ ッ 素高分子層 を 除去す れば 目 的 は達成 さ れ る 。 レ ジ ス 卜 の パ タ ー ニ ン グ は通常 フ ォ 卜 マ ス ク を 介 し て露光が用 い ら れ る が、 位置 合 わ せ が煩雑で歩留 ま り 低下の原因 に も な る 。 ノ ズル プ レ ー ト の 少 な く と も 裏面 に ポ ジ レ ジ ス 卜 を塗布 し た 後、 ノ ズ ル プ レ ー 卜 の裏面を遮光 し、 表面か ら 光を照射す る 露光方 式だ と 、 自動的にパ タ ーニ ン グさ れフ ォ ト マ ス ク も 不要 と な る 。

実施例 E 1

図 1 〖ま イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ド の一例を模式的 に示 し た断面図であ る。 1 は圧力室であ り 、 P Z T素子 ま た は発熱体等に よ っ てィ ン ク 吐出の た めの圧力を得 る 部分 であ る 。 2 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 は第一基板で あ り イ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れて い る 。 4 は ノ ズルプ レ ー ト であ り 、 両者の張 り 合わせに よ っ てィ ン ク 流路は形成 さ れ る。

図 6 に、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的な断 面図で示 し た。 （ a ) は処理前の ポ リ サルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ ー 卜 の、 ノ ズル付近の拡大図を示 し てい る 。 ( b ) は ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面及びノ ズル内部に ポ ジ レ ジ ス ト を ス ピ ン コ ー ト に よ り 塗布 し 、 プ レべイ ク し て レ ジ ス ト 層 2 1 を形成 し た状態を示 し た。 （ c ) は ノ ズル プ レ ー ト の裏面を遮光フ ィ ル ム 2 2 で遮光 し 、 表面か ら 水銀 ラ ン プの光を照射す る 工程を示 し た。 勿論 2 枚の ガ ラ ス板で挟持 し て も よ い。 （ d ) は現像液で現像 し 、 十 分にすすい だ後ボ ス 卜 べィ ク し て ノ ス ルプ レ ー 卜 の裏面 に の み レ ジ ス ト 層を残存 さ せた状態を示 し た。

e ) は、 「テ フ ロ ン A F J (デ ュ ポ ン社製） を適度 な蒸気圧の フ ッ 素系溶媒に溶解 し 、 デ ィ ッ ピ ン グに よ り ポ リ サ ルホ ン 樹脂製の ノ ズル プ レ ー 卜 全面 に塗布 し た状 態を示 し た。 溶液の 濃度や膜厚は適当 な 値を選択で き る が、 こ こ で は濃度 1 w t % の溶液 に対 し 1 ◦ c m 毎分の 速度で引 き 上げ、 1 2 0 °Cで乾燥 さ せ、 膜厚 0 . l m の 「 テ フ ロ ン A F 」 高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた 薄膜 は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 ◦ 度 と 高い撥水性 がえ ら れた。 ま た 、 ノ ズル 内部の撥 イ ン ク 処理 も 均質に で き て い る こ と を確認 し た。 （ f ) は、 レ ジ ス ト 剥離液 で ノ ズル プ レ ー 卜 の裏面の レ ジ ス ト 層、 及び含 フ ッ 素高 分子層を除去 し た状態を示 し た。

ノ ズル内部及び ノ ズルプ レ ー ト 表面の 含 フ ッ 素高分子 層 は除去 さ れ る こ と な く 、 撥水化処理は維持 さ れて い る ま た ノ ズル プ レ ー ト 裏面 は ポ リ サ ルホ ン樹脂が露出 し て お り 、 必要な ら ば親水化処理を行な え ば よ い。 以上の よ う に撥水処理 し た ノ ズルプ レ ー ト と ポ リ サ ルホ ン樹脂製 の第一基板 と を、 洗浄乾燥後溶媒を塗布 し 、 溶媒セ メ ン ト を介 し て接着を行な い イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを組 み立て た。 ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面は撥水処理 さ れて い な い た め、 密着性は良か っ た。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に 、 イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを染料 イ ン ク に浸 漬 し 7 0 °Cで 5 日 間保持 し た後、 同様の印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果は十分 であ っ た。 染料ィ ン ク を注入 し な力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ とん ど劣化 せず長期間にわ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 E 2

図 4 は イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド の 一例を模式的 に示 し た断面図であ る 。 1 は圧力室であ り 、 P Z T素子ま た は発熱体等に よ っ てィ ン ク 吐出 の た めの圧力を得 る 部分 であ る 。 2 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 1 は第一基板 であ り ィ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れてい る 。 3 2 は第二基板であ り 、 両者の張 り 合わせに よ っ て イ ン ク 流路は形成 さ れる 。 3 3 力《ノ ズルプ レ ー ト であ る 。

図 7 に、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的な断 面図で示 し た。 （ a ) は処理前のニ ッ ケル製の ノ ズルプ レ ー ト の、 ノ ズル付近の拡大図を示 し てい る 。 （ b ) は ノ ズル内部を含む ノ ズルプ レ ー ト の全表面に ポ ジ レ ジ ス ト をデ ィ ッ プ コ ー ト に よ り 塗布 し、 プ レべイ ク し て レ ジ ス ト 層 2 1 を形成 し た状態を示 し た。 （ c ) は ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面を金属板 2 2 で遮光 し 、 表面か ら水銀 ラ ン プの光を照射す る 工程を示 し た。 （ d ) は現像液で現像 し 、 十分 にすすい だ後ボ ス ト べィ ク し て ノ ズルプ レ ー ト の裏面 に の み レ ジ ス 卜 層を残存 さ せた状態を示 し た。 e ) は、 「 サ イ ト ッ プ」 （旭硝子社製） を適度な 蒸気 圧の フ ッ 素系溶媒 に溶解 し 、 デ イ ツ ピ ン グ に よ り ニ ッ ケ ル製の ノ ズルプ レ ー ト 全面 に塗布 し た状態を示 し た。 溶 液の濃度や膜厚は適 当 な値を選択で き る が、 こ こ で は濃 度 0 . 2 w t % の溶液 に対 し 1 0 0 c m 毎分の速度で引 き 上げ、 1 2 0 °C で乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 0 5 ^ m の 「サ ィ ト ッ プ C T X J 高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れた薄膜 は、 非常 に緻密かつ均質で あ る こ と が 確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 0 5 度 と 高い撥水性が え ら れた 、 ま た 、 ノ ズル内部の撥イ ン ク 処理 も均質 にで き て い る こ と を確認 し た。 （ f ) は、 レ ジ ス ト 剥離液で ノ ズル プ レ ー ト の裏面の レ ジ ス ト 層、 及び含 フ ッ 素高分 子層を除去 し てか ら 、 ポ リ カ ー ボネ ー ト 樹脂製の第一基 板 と 、 洗浄乾燥後接着剤で接着 し た状態を示 し た。 十分 な接着強度が得 ら れて い る 。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好 な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ドを染料 イ ン ク に浸 濱- し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字 は初期特性 と 変わ ら ず、 撥 イ ン ク 効果 は十分 で あ っ た。 染料 ィ ン ク を注入 し な 力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た 後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化 せず長期間にわ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 E 3

実施例 E 2 と 同様な方法で、 ス テ ン レ ス製の ノ ズルプ レ ー ト の裏面に の み レ ジ ス 卜 層を残存 さ せた。 四フ ッ 化 エチ レ ン と ビニルエ ス テル共重合体高分子を適度な蒸気 圧の溶媒 に溶解 し 、 前述の ノ ズルプ レ ー ト に、 ディ ツ ビ ン グに よ り 塗布 し た。 溶液の濃度や膜厚は適当な値を選 択で き る が、 こ こ では濃度 0 . 1 w t % の溶液に対 し 2 0 c m毎分の速度で引 き上げ、 1 2 0 °Cで乾燥 さ せ、 膜厚 0 . O S ^ rn の 含フ ッ 素高分子層を形成 し た。 顕微 鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に緻密かつ均質で あ る こ と が確認さ れた。 水 と の接触角 は、 1 0 0 度 と 高 い撥水性がえ られた。 ま た 、 ノ ズル内部の撥イ ン ク 処理 も均質にで き てい る こ と を確認 し た。 更に レ ジ ス ト 剥離 液で ノ ズルプ レ ー ト の裏面の レ ジ ス ト 層、 及び含 フ ッ 素 高分子層を除去 し た。

ポ リ エ ー テ ル ス ル フ ォ ン樹脂製の第一基板 と 、 表面処 理 し た ノ ズルプ レ ー 卜 を洗浄乾燥後、 接着テー プで接着 を行な い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを組み立てた。 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置に装着 し て印 字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブルは発生 せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ドを顔料イ ン ク に浸漬 し 7 0 Cで 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な っ た 印字 は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十分で あ つ た。 顔料ィ ン ク を注入 し な 力 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も水 と の接触 角 は 9 5 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣化せず長期 間 に わ た つ て印字品質の 高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド を達成で き た。

以上実施例を挙 げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ド に用 い ら れ る 材質や構造、 ノ ズル表面 に形成 さ れ る 含 フ ッ 素高分子層、 ポ ジ レ ジ ス ト 層の種類は種 々 考え ら れ、 な ん ら 限定 さ れ る も の で はな い。 含 フ ッ 素高 分子の溶媒や塗布の条件 も 限定 さ れ る も の で は な い。 態様 F

本態様の方法 に お い て は、 ィ ン ク が吐出す る ノ ズル表 面に 含 フ ッ 素高分子層が形成 さ れて い る ィ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドの製造 に お い て、 デ ィ ッ ビ ン グに よ り ノ ズル プ レ ー ト の 全表面 に 含 フ ッ 素高分子を塗布 し た後、 少な く と も ノ ズル内部に保護層を形成 し 、 ノ ズルプ レ ー ト の 裏面を研磨 し て少な く と も 含 フ ッ 素高分子層を除去 し た 後、 保護層の除去を行な う 。

ノ ズル表面の撥水処理 は、 水 と の接触角 が少な く と も 9 ϋ 度以上、 好 ま し く は 1 ϋ 0 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と か ら 分子間凝集力 の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠であ る 。 更に ノ ズル表面の撥水処理は、 使用上強い密着性が別途要求 さ れ る 。

ポ リ 四 フ ッ 化エ チ レ ン に代表 さ れ る 含 フ ッ 素高分子は 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒に不溶で、 前述の よ う に粉体 と し ての コ 一 テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱い上、 界面での密着性が著 し く 低 か っ た。 最近、 溶剤可溶性高分子 と 含フ ッ 素高分子の共 重合体や、 特殊な 含フ ッ 素側鎖を持つ合成高分子が得 ら れ る よ う に な っ た。 従来の 含フ ッ 素高分子の特性を維持 し 、 し 力、 も 溶媒に可溶な た め、 塗布に よ り ピ ン ホ ー ル の な い平滑な表面を容易に得 る こ とがで き る 。 膜強度やそ れに起因す る 基質 と の密着強度を得 る た め に は、 膜形成 前に高分子化 さ れてい る こ と が必要不可欠であ る 。

含フ ッ 素高分子層を ノ ズル内部に も均一に形成 さ せ る た め に は、 含 フ ッ 素高分子を比較的低濃度で適度な蒸気 圧の溶媒に溶か し た後、 部品 と し て単離 し た ノ ズルプ レ ー ト に デ ィ ッ ビ ン グに よ り 塗布す る 必要力 あ る 。 更に、 ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面に形成 さ れた含 フ ッ 素高分子層を 研磨に よ り 除去 し な い と 、 ノ ズルプ レ ー ト を ィ ン ク ジ ェ ッ ト 記録へ ッ ドに接着す る こ と がで き な い。 ま た 、 ノ ズ ルプ レ ー 卜 の裏面がィ ン ク 流路に な る 構造の場合、 含フ ッ 素高分子層があ る と ィ ン ク 内部の気泡排出性が損な わ れ、 それを防 ぐ た め の親水化処理 も施す こ と がで き な い 但 し 、 研磨の 際含フ ッ 素高分子層を保護 し な い と 、 研 磨剤 ま た は研削 さ れた基板の断片で含 フ ッ 素高分子層 に 傷が付 き 、 撥水性の ば ら つ き に よ り ィ ン ク 滴が直進せず 印字品質の不良を引 き 起 こ す。 保護層 は ノ ズル表面及び ノ ズル内部 に 形成 さ れて い る こ と が好 ま し いが、 撥水撥 油性 に 優れた 含 フ ッ 素高分子層 の上 に 簡便 な 方法で別の 層を形成す る こ と は大変難 し い。 ノ ズル は钿管の た め、 ノ ズ ル内部の保護層 は比較的形成 し 易い。 研磨工程 に お い て ノ ズル表面 は治具 に密着 し てお り 、 ノ ズル内部 に保 護層が形成 さ れて いれば、 ノ ズル表面の保護 は必ず し も 必要で は な い。 保護層の材質 は、 含 フ ッ 素高分子を犯 さ な い溶媒に溶解す る 高分子であ れば脱着が容易であ り 、 ま た 含 フ ッ 素高分子層の撥水特性 も維持 さ れ る 。

実施例 F 1

図 1 は イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドの一例を模式的 に示 し た断面図で あ る 。 1 は圧力室で あ り 、 P 2 T 素子 ま た は発熱体等 に よ っ て ィ ン ク 吐出 の た めの圧力 を得 る 部分 で あ る 。 2 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 は第一基板で あ り ィ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れて い る 。 4 は ノ ズル プ レ ー ト であ り 、 両者の張 り 合わせ に よ っ て イ ン ク 流路 は形成 さ れ る 。

図 8 に 、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的 な 断 面図で示 し た。 （ a ) は処理前の ポ リ サ ルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ ー ト の 、 ノ ズ ル付近の拡大図を示 し て い る 。 ( b ) は、 「 テ フ ロ ン A F 」 （ デ ュ ポ ン社製） を適度な 蒸気圧の フ ッ 素系溶媒に溶解 し 、 デイ ツ ビ ン グに よ り ポ リ サルホ ン樹脂製の ノ ズルプ レ ー ト 全面に塗布 し た状態 を示 し た。 溶液の濃度や膜厚 は適当 な値を選択で き る が こ こ では濃度 1 w t % の溶液に対 し 1 0 c m毎分の速度 で弓 I き 上げ、 1 2 ◦ °C で乾燥 さ せ、 膜厚 ◦ , 1 m の

「テ フ ロ ン A F 」 高分子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が 確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 1 0 度 と 高い撥水性が え ら れた。 ま た、 ノ ズル内部の撥イ ン ク 処理 も 均質にで き てい る こ と を確認 し た。

( c ) は高粘度の フ ォ ト レ ジ ス ト をデ ィ ッ ビ ン グで塗 布 し 、 露光せずに焼成 し た状態を示 し た。 均一な塗布は で き なか っ たが、 少な く と も ノ ズル内部に は保護層 2 2 が形成 さ れた。 ポ リ サルホ ン樹脂そ の も の は フ ォ ト レ ジ ス ト 溶媒に犯 さ れ る が、 含フ ッ 素高分子の緻密な膜が形 成 さ れてい る ため劣化 し な か っ た。 （ d ) は、 ラ ッ ピ ン グペー パ ー を用 い て、 ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面を研磨 し た 状態を示 し た。 研磨条件は適当な方法を選択で き る が、 こ こ で はダイ ヤモ ン ド粉を研磨剤 とす る # 8 0 0 0 の ラ ッ ピ ン グぺ一パ ー を用 い、 水を注入 し な力 ら 2 0 g / c m ² の加重をかけ、 互い に 回転 さ せて行な っ た。 ノ ズ ル内部の含 フ ッ 素高分子層及び保護層は削除 さ れ る 二 と な く 維持 さ れた。 ま た ポ リ サルホ ン樹脂 そ の も の も 、 わ ずかに研磨 さ れた研磨面 2 3 は適度な面粗度を持つ平坦 な 面で、 イ ン ク の濡れ性が改善 さ れて い る 。 必要な ら ば 親水化処理を行な え ばよ い。 （ e ) は水系の レ ジ ス ト 剥 離液 に浸 し て加温 し 、 保護層の レ ジ ス ト を除去 し た状態 を示 し た。 ノ ズル表面 に は、 研磨傷の な い平滑な 含 フ ッ 素高分子層が現われた。

以上の よ う に撥水処理 し た ノ ズルプ レ ー 卜 と ポ リ サル ホ ン樹脂製の第一基板 と を、 洗浄乾燥後適当 な ポ リ サ ル ホ ン 樹脂の溶媒を塗布 し 、 溶媒セ メ ン ト を介 し て接着を 行な い イ ン ク ジ エ ツ ト 記録ヘ ッ ドを組み立て た。 ノ ズル プ レ ー ト の裏面 は平坦度 に優れ加工精度が良 く 、 ま た密 着力 も 大 き 力、 つ た。

製造 し た イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録ヘ ッ ドを染料 イ ン ク に浸 漬 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十分 で あ っ た 。 染料ィ ン ク を 注 入 し な 力く ら シ リ コ ン ゴ ム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣化 せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 F 2

図 4 は イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ド の 一例を模式的 に示 し た。 （ a ) は処理前のニ ッ ケ ル製の ノ ズルプ レ ー ト の ノ ズル付近の拡大図を示 し てい る 。 （ b ) は、 「サイ ト ッ プ」 （旭硝子社製） を適度な蒸気圧の フ ッ 素系溶媒に 溶解 し 、 デ ィ ッ ビ ン グに よ り ニ ッ ケ ノレ製の ノ ズルプ レ ー ト 全面に塗布 し た状態を示 し た。 溶液の濃度や膜厚は適 当 な値を選択で き る が、 こ こ では濃度 0 . 2 w t % の溶 液 に対 し 1 0 0 c m毎分の速度で引 き 上げ、 1 2 0 で 乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 0 5 m の 「サ イ ト ッ プ C T X J 高 分子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜は . 非常に緻密かつ均質であ る こ とが確認 さ れた。 水 と の接 触角 は、 1 0 5 度 と高い撥水性がえ ら れた。 ま た、 ノ ズ ル内部の撥ィ ン ク 処理 も均質にで き てい る こ と を確認 し c ) は ア ク リ ル樹脂をア セ ト ン に溶解 し 、 数回デ ィ ッ ビ ン グ し て塗布 し た後乾燥 さ せた状態を示 し た。 均一 な塗布はで き なか つ たが、 少な く と も ノ ズル内部に は保 護層 2 2 が形成 さ れた。 （ d ) は、 ラ ッ ピ ン グペーパー を用 い て、 ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面を研磨 し た状態を示 し た。 研磨条件 は適当 な方法を選択で き る が、 こ こ では ダ ィ ャモ ン ド粉を研磨剤 と する # 2 0 0 0 の ラ ッ ピ ン グぺ 一パー を用 い、 水を注入 し な力;' ら 1 0 0 g ノ c m の力 Q 重をかけ、 互い に回転 さ せて行な っ た。 ノ ズル内部の 含 フ ッ 素高分子層及び保護層 は削除 さ れ る こ と な く 維持 さ れた。 ま たニ ッ ケ ルそ の も の も 、 わずか に研磨 さ れた研 磨面 2 2 は適度な面粗度を持つ平坦な 面で、 接着剤 と の 密着性が改善 さ れて い る 。 （ e ) は ア セ ト ン に浸 し な が ら 超音波を照射 し 、 保護層の ア ク リ ル樹脂を除去 し た状 態を示 し た。 ノ ズル表面 に は、 研磨傷の な い平滑な 含 フ ッ 素高分子層が現われた。

( f ) は、 以上の よ う に撥水処理 し た ノ ズルプ レ ー ト と ポ リ カ ー ボネ ー ト 樹脂製の第一基板 と を、 洗浄乾燥後 接着剤で接着 し た状態を示 し た。 十分な接着強度が得 ら れて い る 。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを染料ィ ン ク に浸 漬 し 7 0 C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字 は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十分 で あ っ た。 染料イ ン ク を注入 し な力く ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化 せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

¾施例 F 3

四 フ ッ 化エ チ レ ン と ビニ ル エ ス テ ル共重合体高分子を 適度な蒸気圧 の溶媒 に溶解 し 、 ス テ ン レ ス製の ノ ズルプ レ ー ト に 、 デ ィ ッ ビ ン グに よ り 塗布 し た。 溶液の濃度や 膜厚は適当な値を選択で き る が、 こ こ では濃度 ◦ . 1 w t 9ό の溶液に対 し 2 0 c m毎分の速度で引 き上げ、 1 2 0 でで乾燥 さ せ、 膜厚 0 . 0 2 m の 含フ ッ 素高分 子層を形成 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 された薄膜は、 非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認さ れた 、 水 と の接 触角 は、 1 0 0 度 と 高い撥水性がえ ら れた。 ま た、 ノ ズ ル内部の撥ィ ン ク 処理 も均質にで き てい る こ と を確認 し た。

P V A ( ポ リ ビニ ノレ ア ノレ コ 一 ノレ ） を ジ ォ キ サ ン に溶解 し 、 塗布 し た後乾燥 さ せて少な く と も ノ ズル内部に は保 護層を形成 し た。 更に P V A の砥石を用 い、 適当な条件 で研磨を行な い、 ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面に形成 さ れた 含 フ ッ 素高分子層を除去 し た。 ジォキサ ン に浸 し なか ら 超 音波を照射 し 、 保護層の P V A を除去 し た。

実施例 2 と 同様に、 ポ リ エ ー テ ル ス ル フ ォ ン樹脂製の 第一基板 と 、 表面処理 し た ノ ズ ル プ レ ー 卜 を洗浄乾燥後 . 接着テ ー プで接着を行な い イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを 組み立てた。 製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録 装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等 の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを顔料 イ ン ク に浸溃 し 7 0 Cで 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字 試験を行な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効 ¾は十分であ っ た。 顔料ィ ン ク を注入 し な力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た 後 に も 水 と の接触角 は 9 5 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い ィ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。

以上実施例を挙 げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド に用 い ら れ る 材質や構造、 ノ ズル表面 に形成 さ れ る 含 フ ッ 素高分子層や保護層 の種類は種々 考え ら れ な ん ら 限定 さ れ る も の で は な い。 含 フ ッ 素高分子の溶媒 や塗布、 研磨の条件 も 限定 さ れ る も の で は な い。

態様 G

本態様の方法 に お い て は、 イ ン ク が吐出す る ノ ズル表 面 に 含 フ ッ 素高分子層が形成 さ れて い る イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドの製造 に お い て、 含 フ ッ 素高分子を溶媒に溶 か し た溶液を水面上 に展開 し 、 溶媒が蒸発 し た後 ノ ズル 表面を水面 に接触 さ せ、 含 フ ッ 素高分子層水面展開膜を 転写す る 方法を採用す る 。

ノ ズル表面の撥水処理 は、 水 と の接触角 が少な く と も 9 0 度以上、 好 ま し く は 1 0 0 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と か ら 分子間凝集力の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠で あ る 。 更 に ノ ズル表面の撥水処理 は、 使用上強い密着性が別途要求 さ れ る 。

ポ リ 四 フ ッ 化エ チ レ ン に 代表 さ れ る 含 フ ッ 素高分子 は 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒 に 不溶で、 前述の よ う に粉体 と し ての コ ー テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱い上、 界面での密着性が著 し く 低 か っ た。 最近、 溶剤可溶性高分子 と 含 フ ッ 素高分子の共 重合体や、 特殊な含フ ッ 素側鎖を持つ合成高分子が得 ら れ る よ う に な っ た。 従来の 含フ ッ 素高分子の特性を維持 し 、 し力、 も溶媒に可溶な た め、 塗布に よ り ピ ン ホ ー ルの な い平滑な表面を容易 に得 る こ と がで き る 。 膜強度やそ れに起因す る 基質 と の密着強度を得 る た め に は、 膜形成 前に高分子化 さ れてい る こ と が必要不可欠であ る 。

含フ ッ 素高分子を溶媒に溶か し た溶液を水面上に展開 し 、 溶媒を蒸発 さ せ る と 含フ ッ 素高分子水面展開膜が形 成 さ れる。 膜の厚み は、 検量線を作成す る こ と で滴下量 や溶液濃度等に よ り 制御可能であ る 。 ノ ズル表面を水面 に接触さ せ る と 、 接触 し た部分だけ含フ ッ 素高分子水面 展開膜が転写 さ れ、 ノ ズル内部に は転写 さ れな い。 操作 上の不備があ つ た と し て も 、 ノ ズルの 内径は水面展開膜 の膜厚 し か狭 く な ら ず、 最大で も ノ ズルの 内径 と 同 じ距 離ま で し か ノ ズルの奥に は水面展開膜が入 り 込ま な い。 含フ ッ 素高分子は 1 0 O A程度の膜厚で も 撥ィ ン ク 効果 が得 られ る 。 ノ ズル径 も 1 0 O ^ m以下であ り 、 使用上 全 く 問題に はな ら な い。

含フ ッ 素高分子水面展開膜は十分な膜強度を有 し てい る。 ノ ズル表面に 含フ ッ 素高分子水面展開膜を転写 し た 後、 加熱処理を行な う こ と に よ り 、 十分な密着強度が得 ら れ る 。 必要な ら ば、 ノ ズル表面への 含 フ ッ 素高分子水 面展開膜の転写を複数回行な う こ と に よ り 、 撥イ ン ク 効 果を高め る こ と がで き る 。

実施例 G 1

図 1 0 は イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの概略図であ る 。 1 〇 1 は圧力室であ り 、 P Z T 素子 ま た は発熱体等 に よ つ て ィ ン ク 吐出 の た め の圧力 を得 る 部分であ る 。 1 0 2 は ィ ン ク 流路、 1 0 3 は ィ ン ク 吐出 ノ ズルで あ る 。

図 1 1 に 、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的 な 断面図で示 し た。 （ a ) は 「 テ フ ロ ン A F J ( デ ュ ポ ン 社製） を フ ッ 素系溶媒に溶解 し 、 水面上に展開 し た状態 を示 し た。 溶液の濃度や滴下量は適当 な値を選択で き る が、 こ こ で は濃度 ◦ . ◦ 5 w t % の溶液を用意 し 、 水面 上に膜厚 ◦ . l m の 「テ フ ロ ン A F 」 高分子層が形成 さ れ る 量を算出 し て滴下 し た。 （ b ) は、 フ ッ 素系溶媒 が蒸発 し て形成 さ れた 含 フ ッ 素高分子水面展開膜 に ァ ク リ ル榭脂製の ノ ズル表面を接触 さ せた状態を示 し た。 ノ ズル表面の水面 に対す る 接触方法は、 必ず し も 平行で あ る 必要 は な く 、 多少傾い て も か ま わ な い。 ま た 、 水中 に 多少潜 っ て も 力、 ま わ な い。 （ c ) は、 ノ ズルを水面カヽ ら 引 き 上げ、 ノ ズ ル表面へ含 フ ッ 素高分子水面展開膜を転 写 し た状態を示 し た。

図 1 2 は 図 1 1 ( c ) の イ ン ク 吐出 ノ ズル部分の拡大 図であ る 。 ノ ズル表面を水面 に接触 さ せ る と 、 接触 し た 部分だ け 含 フ ッ 素高分子水面展開膜が転写 さ れ、 ノ ズル 穴に位置 し てい た水面展開膜 は そ の ま ま 水面上に残 つ た 1 5 0 °Cで 1 時間加熱処理 し てか ら顕微鏡で観察 し た と こ ろ 、 形成 さ れた薄膜は非常に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 0 0 度 と 高い撥水性 がえ ら れた。 ま た、 ノ ズル内部 に は撥イ ン ク 処理力《 さ れ てい な い こ と を確認 し た。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを染料ィ ン ク に浸 漬 し 7 0 でで 5 日 間保持 し た後、 同様の印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果は十分 であ っ た。 染料ィ ン ク を注入 し な力 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後に も水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化 せず長時間 に わた っ て印字品質の高い ィ ン ク ジ ヱ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 G 2

図 4 はイ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドの一例を模式的 に示 し た断面図であ る 。 1 は圧力室であ り 、 P Z T素子 ま た は発熱体等に よ っ てィ ン ク 吐出 の た めの圧力 を得 る 部分 であ る 。 3 は イ ン ク 吐出 ノ ズルであ る 。 3 1 は第一基板 であ り ィ ン ク 流路用 のパ タ ー ン溝が形成 さ れてい る 。 3 2 は第二基板であ り 、 両者の張 り 合わせに よ っ て イ ン ク 流路 は形成 さ れ る 。 3 3 は ノ ズル プ レ ー ト で あ る 。 図 1 3 に 、 ノ ズル表面 の撥水化処理の工程を模式的 な 断面図で示 し た 。 （ a ) は処理前の ニ ッ ケ ル製 の ノ ズル プ レ ー ト 4 3 の 、 ノ ズ ル付近の 拡大図 を示 し て い る 。

( b ) は 、 「 サ イ ト ッ プ」 （旭硝子社製） を フ ッ 素系溶 媒 に溶解 し て水面上 に 展開 し 、 水面上 に 形成 さ れ た膜厚 0 . O S ^ m の 含 フ ッ 素高分子水面展開膜 3 1 を ノ ズ ル プ レ ー 卜 の 表面 に 転写 し 、 1 8 0 °C で 1 時 間加熱処理 し た 状態を示 し た 。 顕微鏡観察 に よ り 形成 さ れ た 薄膜 は 、 非常 に 緻密かつ 均質で あ る こ と が確認 さ れ た 。 水 と の 接 触角 は 、 1 0 8 度 と 高 い撥水性がえ ら れた 。 ま た 、 ノ ズ ル 内 部 に は撥 イ ン ク 処理力《 さ れて い な い こ と を 確認 し た

( c ) は 、 以上 の よ う に 撥水処理 し た ノ ズ ル プ レ ー ト と ポ リ カ ー ボ ネ ー ト 樹脂製の 第一基板 5 2 と を 、 洗浄乾燥 後接着剤 5 1 で接着 し た 状態を示 し た 。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド を記録装置 に 装着 し て 印字試験 を行 な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等 の ト ラ ブル は発生せず、 良好 な 撥水化処理が な さ れ た こ と を確認 し た 。 次 に 、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド を染料 イ ン ク に 浸 m し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た 後 、 同様 の 印字試験 を行 な つ た 。 印字 は初期特性 と 変 わ ら ず、 撥 イ ン ク 効果 は十分 で あ っ た 。 染料 ィ ン ク を 注入 し な 力く ら シ リ コ ン ゴ ム に よ る 擦 り 試験 を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た 後 に も 水 と の 接触角 は 1 0 0 度以上 あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣 化 せず長時間に わ た っ て印字品質の高い ィ ン ク ジ ュ ッ ト 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 G 3

ジ ノ ー フ ノレ オ ロ ア ノレ キ ノレ フ マ レ 一 ト と ジ ア ル キ ノレ フ マ レ ー ト 共重 台体高分子をフ ッ 素系溶媒に溶解 し て水面上 に展開 し 、 水面上に形成 さ れた膜厚 0 . 0 1 ^ m の含フ ッ 素高分子水面展開膜を、 実施例 1 と 同様に ノ ズル表面 に転写 し た。 こ の転写工程を更に 2 回綠 り 返 し た後、 1 2 0 °Cで 1 時間加熱処理 し た。 顕微鏡で観察 し た と こ ろ 、 形成 さ れた薄膜は非常に緻密かつ均質であ る こ と が 確認さ れた。 水 と の接触角 は、 1 0 5 度 と 高い撥水性が え られた。 ま た、 ノ ズル内部に ほ とん ど撥イ ン ク 処理が さ れてい な い こ と を確認 し た。

製造 し た イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドを顔料イ ン ク に浸 漬 し 7 0 °Cで 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果は十分 であ っ た。 顔料ィ ン ク を注入 し な力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後に も水 と の接触角 は 9 5 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化せ ず長時間 に わ た っ て印字品質の高い ィ ン ク ジ エ ツ ト 記録 へ ッ ドを達成で き た。 以上実施例 を挙 げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 記録へ ッ ド に用 い ら れ る 材質や構造、 ノ ズル表面 に形成 さ れ る 含 フ ッ 素高分子層の種類は種 々 考え ら れ、 な ん ら 限定 さ れ る も の で は な い。

態様 H

本態様 に お い て は、 ィ ン ク が吐出す る ノ ズル表面に 、 含 フ ッ 素高分子 L B 膜を形成す る 。 含 フ ッ 素高分子 L B 膜の形成 は、 含 フ ッ 素高分子力《ポ リ ジ パー フ ルォ ロ ア ル キ ル フ マ レ 一 卜 ま た は、 そ の共重合体高分子を用 い て行 な う 。

こ の方法 に お い て は、 含 フ ッ 素高分子を溶媒に溶か し た溶液を水面上に展開 し 、 溶媒が蒸発 し た後バ リ ア一を 移動 さ せて ラ ン グ ミ ユ ア 一膜 と し 、 ノ ズル表面 に水平付 着法で含 フ ッ 素高分子 L B 膜を形成す る 。

ノ ズル表面の撥水処理 は、 水 と の接触角 が少な く と も 9 0 度以上、 好 ま し く は 1 0 0 度以上必要な た め、 分極 率が小 さ い こ と か ら 分子間凝集力 の著 し く 小 さ い フ ッ 素 の導入が不可欠であ る 。 更 に ノ ズル表面の撥水処理 は、 使用上強い密着性が別途要求 さ れ る 。

ポ リ 四 フ ッ 化工 チ レ ン に代表 さ れ る 含 フ ッ 素高分子は 耐熱性、 耐薬品性、 耐候性等の優れた特徴を持つが、 溶 媒 に不溶で、 前述の よ う に粉体 と し て の コ 一 テ ィ ン グ し かで き ず、 膜強度が弱 い上、 界面での密着性が著 し く 低 か っ た。 最近、 溶剤可溶性高分子 と 含 フ ッ 素高分子の共 重合体や、 特殊な 含フ ッ 素側鎖を持つ合成高分子が得 ら れ る よ う に な っ た。 従来の 含フ ッ 素高分子の特性を維持 し 、 し 力、 も 溶媒に可溶な た め、 塗布 に よ り ピ ン ホ ー ル の な い平滑な表面を容易に得 る こ と がで き る 。 膜強度や そ れに起因す る 基質 と の密着強度を得 る た め に は、 膜形成 前に高分子化さ れてい る こ とが必要不可欠であ る 。

含 フ ッ 素高分子 L B 膜は、 分子 レ ベ ル で緻密な膜であ る こ と 力、 ら 、 薄 く て も 非常に均質な撥イ ン ク 効果が得 ら れ る 。 1 層以上積層 し た含 フ ッ 素高分子 L B 膜の表面ェ ネ ルギ一 は、 固体の それと 等 し く 、 よ り 完全な撥イ ン ク 効果が得 ら れ る 。 し か し通常の高分子は分子骨格の 自 由 度が大 き く 、 糸 ま り 状の形態を と る 。 それだ と L B 膜に な ら な い ど こ ろ か、 厚 く 塗布 し て も L B 膜 と 比べて膜強 度が弱 く 、 隙間がで き均質性に劣る 。 含フ ッ 素高分子が ポ リ ジ パ 一 フ ノレオ ロ ア ル キ ノレ フ マ レ ー 卜 ま た は 、 そ の共 重合体高分子であれば、 側鎖の嵩高 さ の た め剛直な棒状 の形態を と り 、 容易 に L B 膜の形成がで き る 。

含フ ッ 素高分子を溶媒に溶か し た溶液を水面上に展開 し 、 溶媒が蒸発 し た後バ リ ア 一 を移動 さ せて ラ ン グ ミ ュ ァ ー膜 と し 、 ノ ズル表面に水平付着法で含フ ッ 素高分子 L B 膜を形成す る と 、 ラ ン グ ミ ュ ア 一膜 と 接触 し た部分 だけ撥 イ ン ク 処理 さ れ、 ノ ズル内部は処理 さ れな い。 操 作上の不備があ つ た と し て も 、 ノ ズルの 内径は L B 膜の 膜厚 し か狭 く な ら ず、 最大で も ノ ズ ル の 内径 と 同 じ距離 ま で し 力、 ノ ズル の 奥 に は L B 膜力く入 り 込 ま な い 。 含 フ ッ 素高分子 L B 膜 は 1 層 1 O A 程度の 膜厚で あ り 、 ノ ズル 径 は数十 m 程度で あ る た め使用 上全 く 問題 に は な ら な い

含 フ ッ 素高分子 L B 膜 は十分 な 膜強度 を有 し て い る 。 水平付着法で製造す る た め 、 ノ ズル表面 と 含 フ ッ 素高分 子 L B 膜 と の 間 に 水 の 層 な どが存在せず、 十分 な 密着強 度が得 ら れ る 。 可能 な ら ば、 含 フ ッ 素高分子 の ガ ラ ス 転 移点以上 の 温度 ま で加熱す る こ と が望 ま し い 。

実施例 H 1

図 1 0 は イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ド の概略 図で あ る 。 Ι ϋ ΐ は圧力室で あ り 、 Ρ Ζ Τ 素子 ま た は発熱体等 に よ つ て ィ ン ク 吐 出 の た め の圧力 を得 る 部分で あ る 。 1 0 2 は イ ン ク 流路、 1 0 3 は イ ン ク 吐出 ノ ズルで あ る 。

図 1 4 に 、 ノ ズ ル表面 の 撥水 化処理 の 工程を模式的 な 断面 図で示 し た 。 （ a ) は ポ リ ジ パ ー フ ルォ ロ ア ノレ キ ル フ マ レ ー ト

c m F 2 m + l c o I

0 ( m 2 〇 )

C m F 2 m + l を フ ッ 素系溶媒に溶解 し 、 水面上に展開 し た状態

( 2 2 4 ) を示 し た。 溶液の濃度や滴下量は、 予備実験 で π - Α 曲線を作成 し 、 水面上に約半分の面積の単分子 層が形成 さ れる量を算出 し て滴下 し た。 （ b ) は、 フ ッ 素系溶媒が蒸発 し た後、 バ リ ア — 2 2 3 を移動 さ せて形 成 し た ラ ン グ ミ ュ ア一膜 2 2 5 に、 イ ン ク ジ エ ツ ト 記録 へ ッ ド 2 2 6 の ァ ク リ ル樹脂製の ノ ズル表面を接触 さ せ た状態を示 し た。 ノ ズル表面の水面に対す る 接触方法は 必ず し も 平行であ る 必要はな く 、 多少傾い ていて も かま わ な い。 ま た、 水中に多少潜 っ て も か ま わ な い。 （ c ) は、 ノ ズルを水面力、 ら 引 き 上げ、 ノ ズル表面へ含フ ッ 素 高分子 し B 膜を転写 し た状態を示 し た。

図 1 5 は図 1 4 ( c ) の イ ン ク 吐出 ノ ズル部分の断面 の拡大図であ る 。 ノ ズル表面を水面に接触 さ せ る と 、 接 触 し た部分だけ含フ ッ 素高分子 L B 膜 2 3 1 が形成 さ れ ノ ズル穴に位置 し て い た ラ ン グ ミ ユ ア 一膜 2 2 5 は そ の ま ま 水面上に残 っ た。 1 5 0 で 1 時間加熱処理 し てか ら顕微鏡で観察 し た と こ ろ 、 形成 さ れた薄膜は非常 に緻 密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、

1 1 0 度 と 高い撥水性がえ ら れた。 ま た、 ノ ズル内部 に は撥ィ ン ク 処理力 さ れて い な い こ と を確認 し た。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸 潰 し 7 0 °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十分 であ っ た。 染料 ィ ン ク を注入 し な力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣化 せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 H 2

図 4 は イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ドの一例を模式的 に示 し た断面図で あ る 。 1 は圧力室で あ り 、 P Z T 素子 ま た は発熱体等 に よ っ て ィ ン ク 吐出 の た め の圧力 を得 る 部分 で あ る 。 3 は イ ン ク 吐出 ノ ズルで あ る 。 3 1 は第一基板 で あ り ィ ン ク 流路用 のパ タ ー ン 溝が形成 さ れて い る 。 3 2 は第二基板で あ り 、 両者の張 り 合わせ に よ っ て イ ン ク 流路 は形成 さ れ る 。 3 3 は ノ ズルプ レ ー ト であ る 。 図 1 3 に 、 ノ ズル表面の撥水化処理の工程を模式的な 断面図で示 し た。 （ a ) は処理前のニ ッ ケ ル製の ノ ズル プ レ ー ト の、 ノ ズル付近の拡大図を示 し てい る 。 （ b ) は 、 ポ リ ジ ハ。 一 フ ノレオ ロ ア ノレ キ ノレ フ マ レ ー 卜 と ポ リ ジ ィ ソ プ ロ ピル フ マ レ 一 卜 4 ： 1 の共重合体高分子を フ ッ 素 系溶媒に溶解 し て水面上に展開 し 、 圧縮 し てラ ン グ ミ ュ ァ ー膜 と し ノ ズ ルプ レ ー 卜 の表面に 3 層の含 フ ッ 素高分 子 L B 膜を形成 し、 1 8 0 で で 1 時間加熱処理 し た状態 を示 し た。 顕微鏡観察に よ り 形成 さ れた薄膜は、 非常に 緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた、 水 と の接触角 は - 1 0 8度 と 高い撥水性がえ ら れた。 ま た、 ノ ズル内部に は撥ィ ン ク 処理力 さ れてい な い こ と を確認 し た。 （ c ) は、 以上の よ う に撥水処理 し た ノ ズルプ レ ー ト と ポ リ サ ル フ ォ ン樹脂製の第一基板 と を、 洗浄乾燥後接着剤で接 着 し た状態を示 し た。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次に 、 イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸 漬 し 7 0 で で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果は十分 であ っ た。 染料イ ン ク を注入 し な力 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後に も水 と の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど劣化 せず長期間 に わ た っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記 録へ ッ ドを達成で き た。

実施例 H 3

ポ リ ジ パ ー フ ノレ オ ロ ア ノレ キ ノレ フ マ レ 一 卜 と ポ リ ビ 二 ル エ ス テ ル 9 ： 1 の共重合体高分子を フ ッ 素系溶媒に溶解 し て水面上 に展開 し 、 圧縮に よ り 形成 し た ラ ン グ ミ ュ ア —膜を、 実施例 H 1 と 同様に ノ ズル表面に転写 し た。 こ の転写工程を更に 4 回繰 り 返 し た後、 1 2 0 で で 1 時間 加熱処理 し た。 顕微鏡で観察 し た と こ ろ 、 形成 さ れた 薄 膜 は非常 に緻密かつ均質であ る こ と が確認 さ れた。 水 と の接触角 は、 1 ◦ 5 度 と 高い撥水性がえ ら れた。 ま た 、 ノ ズル内部 に は ほ と ん ど撥ィ ン ク 処理力《 さ れて い な い こ と を確認 し た。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを顔料イ ン ク に浸 漬 し 7 ◦ °C で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を行な つ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 効果 は十分 であ っ た。 顔料イ ン ク を注入 し な力 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 9 5 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣化せ ず長期間 に わ た っ て印字品質の高 い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録 へ ッ ドを達成で き た。 態様 I

こ の態様に係 る 方法にお い て は、 撥水層の転写形成に 先立 っ て、 ノ ズル表面に カ ッ プ リ ン グ化合物層を形成す る 。 上述 し た転写法 と 力 ッ プ リ ン グ化合物層の形成 と を 組合わせ る こ と に よ っ て、 密着性 にす ぐれ し か も膜厚の 厚い撥水層を形成す る こ と がで き る

実施例 I 1

カ ラ ス 、 シ リ コ ン 、 ポ リ サノレ フ ォ ン ま た は ポ リ 力 一 ボ ネ ー 卜 力、 り る イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの ノ ズノレ表面 へ カ ツ プ リ ン グ化合物層を形成 し た

カ ツ プ リ ン グ化合物 と し て は、 Ί - ァ ミ ノ プ ロ ピノレ ト リ エ ト キ シ シ ラ ン ま た は N - - ァ ミ ノ メ チ ノレ - 7 - 了 ミ ノ プ ロ ピノレ ト リ メ ト キ シ シ ラ ン ま た は N - フ エ 二 ノレ - r - ア ミ ノ ブ cr ピル 卜 リ メ 卜 キ シ シ ラ ン ま た は N - ；3 - ア ミ ノ エ チ ノレ - ァ - ア ミ ノ プ ロ ピル ト リ メ ト キ シ シ ラ ン ま た は N - - ア ミ ノ エチ ル - ァ - ァ ミ ノ プ ロ ピル メ チ ノレ ジ メ ト キ シ シ ラ ン を用 い た。 溶媒 と し て は、 上記 力 ッ プ リ ン グ化合物を溶解 し得 る溶媒、 た と え ば メ 夕 ノ ー ル エ タ ノ ー ノレ 、 水を用 い る 。 カ ツ プ リ ン グ化合物の含有濃 度は適宜選択 さ れ得 る が 、 本実施例 に お い て は、 0 . 2 重量 %溶液 に ノ ズル表面を浸漬 し て、 溶媒が蒸発す る 温 度で乾燥 し て カ ッ プ リ ン グ層を形成 し た。

次 に 、 こ の カ ッ プ リ ン グ層の表面に、 含フ ッ 素重合体 層 （旭硝子社製 「 サ イ ト ッ プ」 を高沸点の フ ッ 素系有機 溶媒へ溶解 さ せ た溶液） を転写法 に よ っ て形成 し た。 転 写作業で用 い る 平滑面状態の支持体で あ る シ リ コ ン ゴ ム ま た は ウ レ タ ン ゴム ま た は ブチ レ ン ゴム ま た はゼラ チ ン ま た は ク ロ 口 プ レ ー ン ゴ ム 等の弾性体へ ス ピ ン コ ー ト ま た は等速引 き 上げ浸漬法を使い塗布 し 、 圧力 を管理 し て ノ ズル面を こ れに 押 し 付 け た。

そ の後 こ のへ ッ ド は、 含 フ ッ 素高分子層中 の溶媒除去 と 流動性を高め、 被覆性を改善す る た め、 ガ ラ ス転移点 以上の温度、 例え ば摂氏 1 5 0 度で焼成 し た。 ノ ズル面 を顕微鏡で観察 し た と こ ろ 、 形成 さ れた 含 フ ッ 素高分子 層 は、 非常 に緻密かつ均質であ っ た。 水 と の接触角 は、 約 1 1 0 度 と 高い撥水性がえ ら れた。

製造 し た イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記録へ ッ ドを記録装置 に装着 し て印字試験を行な っ た と こ ろ 、 印字乱れ等の ト ラ ブル は発生せず、 良好な撥水化処理がな さ れた こ と を確認 し た。 次 に イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドを染料イ ン ク に浸漬 し 、 摂氏 7 0 度で 5 日 間保持 し た後、 同様の 印字試験を 行な っ た。 印字は初期特性 と 変わ ら ず、 撥イ ン ク 性 は十 分で あ っ た。 染料イ ン ク を注入 し な 力《 ら シ リ コ ン ゴム に よ る 擦 り 試験を し た と こ ろ 、 5 0 0 0 回擦 っ た後 に も 水 と の接触角 は 1 0 ◦ 度以上あ り 、 撥水効果が ほ と ん ど劣 化せず長期間 に わ た つ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを達成で き た。 実施例 I 2

実施例 I 1 の非晶 フ ッ 素樹脂を デュ ポ ン社製、 商品名 「 テ フ ロ ン A F 」 に、 塗布後の焼成を摂氏 1 8 0 度に変 更 し た以外、 実施例 I 1 と 同様の方法に よ り イ ン ク ジ ェ ッ 卜 記録へ ッ ドを製造 し た。

実施例 I 3

実施例 I 1 の非晶 フ ッ 素樹脂をデ ュ ポ ン社製、 商品名 「 テ フ ロ ン A F 」 に、 塗布後の焼成を摂氏 1 8 0 度に変 更 し た以外、 実施例 I 1 と 同様の方法に よ り イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドを製造 し ナ:。

実施例 I 4

実施例 I 1 の方法におい て、 予め ノ ズル表面を、 酸素 プ ラ ズマ な い し紫外線照射雰囲気中 に放置 し た以外 は実 施例 I 1 と 同様の方法に よ っ てカ ツ プ リ ン グ層な ら びに 撥水層を有す る へ ッ ドを得た。

こ のヘ ッ ドは、 実施例 1 と 同様に、 5 0 0 0 回擦 っ て も水の接触角 は 1 0 0 度以上あ り 、 撥水効果がほ と ん ど 劣化せず長期間 に わ っ て印字品質の高い イ ン ク ジ ュ ッ 卜 記 Uへ ッ ドを達成で き た。

以上実施例を挙げて説明 し て き たが、 イ ン ク ジ ェ ッ ト 記録へ ッ ドに用 い ら れ る 材質や構造、 ノ ズル表面 に形成 さ れ る フ ッ 素高分子種類は種々 考え ら れ、 なん ら 限定 さ れ る も の で な い。 産業上の 利用 可能性

本発明 は 、 イ ン ク ジ エ ツ ト プ リ ン タ な ど の イ ン ク ジ ェ

'ソ 卜 記録装置 に 装着す る 記録用 へ ッ ド と し て広 く 適用 す る こ と がで き る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . イ ン ク ジ エ ツ ト 記録装置に用 い る イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドに おい て、 イ ン ク が吐出す る ノ ズル表面に 含フ ッ 素重合体の均一な層か ら な る 撥水層が形成 さ れて な る こ と を特徵 と す る 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ド。

2 . 撥水層が、 溶剤可溶性の 含フ ッ 素重合体か ら な る 、 請求項 1 に記載の イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ド。

3 . 溶剤可溶性の含 フ ッ 素重合体が、 ほ と ん ど全て の分子末端に フ ッ 素原子を有す る 重合体か ら な る 、 請求 項 2 に記載の イ ン ク ジ ヱ ッ 卜 記録へ ッ ド。

4 . カ ツ プ リ ン グ化合物層を介 し て撥水層が形成 さ れてな る 、 請求項 1 に記載の イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ド。

5 . 撥水層が、 含フ ッ 素エ チ レ ン と炭化水素系ェチ レ ン と の交互共重 合体 も し く はそ の類似体な い し誘導体 力、 ら な る 、 請求項 1 に記載の ィ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド。

6 . 撥水層が、 含フ ッ 素重合体の L B 膜か ら な る 、 請求項 1 に記載の イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド。

7 . 撥水層が、 含フ ッ 素環状 ポ リ マ ー力、 ら な る 、 請 求 ¾ 1 に記載の イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ド。

8 . イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録装置 に用 い る イ ン ク ジ エ ツ 卜 記録へ ッ ドの製造方法であ っ て、 前記イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドの ィ ン ク が吐出す る ノ ズル表面 に撥水処理を 施すに 際 し て、 含 フ ッ 素重合体 を溶媒 に 溶解 さ せ て な る 重合体溶液 を 用 意 し 、

ィ ン ク 吐 出孔が形成 さ れ た ノ ズル プ レ ー 卜 の 全表面 に 前記重合体溶液 を デ ィ ッ ビ ン グ に よ り 塗布す る こ と に よ つ て、 ノ ズ ル プ レ ー ト 表面に 含 フ ッ 素重合体力、 ら な る 撥 水層 を形成 し 、

こ の よ う に し て ノ ズル プ レ ー 卜 表面 に 形成 さ れ た 撥水 層 の う ち 、 ノ ズル プ レ ー ト の裏面側 （ イ ン ク が吐 出 す る 側 と 反対側） の 撥水層 を研磨 に よ り 除去す る 工程を 含 む こ と を特徵 と す る 、 イ ン ク ジ ッ ト 記録へ ッ ド の製造方 法。

9 . ノ ズ ル プ レ ー ト の 全表面 に撥水層 を形成 し た の ち 、 少 な く と も ノ ズ ル吐出孔 の 内部 な い し そ の 近傍 に 保 護層 を形成 し 、 し か る の ち に ノ ズ ル プ レ ー ト の裏面側

( イ ン ク が吐 出 す る 側 と 反対側） の 撥水層 を研磨 に よ り 除去 し 、 次 い で前記保護層 を 除去す る 工程 を 含 む、 請求 孭 8 に 記載の 方法。

1 0 . イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録装置 に 用 い る イ ン ク ジ ェ ッ 卜 記録へ ッ ド の 製造方法で あ っ て 、 前記 イ ン ク ジ エ ツ ト 言己録へ ッ ド の ィ ン ク が吐 出 す る ノ ズ ル表面 に 撥水処理 を施す に 際 し て 、

ィ ン ク 吐 出孔が形成 さ れ た ノ ズ ル プ レ ー 卜 の 少 な く と も 裏面側 （ イ ン ク が吐 出 す る 側 と 反対側） に ポ ジ レ ジ ス ト を塗布形成 し 、 前記 ノ ズルプ レ ー ト の裏面側を遮光 し て、 表面側か ら 電離放射線を照射 し 、

前記照射面を現像 し て、 ノ ズルプ レ ー ト の表面な ら び に ノ ズル孔内部の レ ジ ス 卜 を除去 し 、

ノ ズルプ レ ー 卜 の全表面に含 フ ッ 素重合体を溶解 さ せ てな る 重合体溶液をデ ィ ッ ビ ン グに よ り 塗布す る こ と に よ っ て、 ノ ズルプ レ ー 卜 全表面に含フ ッ 素重合体か ら な る 撥水層を形成 し 、

前記 ノ ズルプ レ ー 卜 の裏面側の レ ジ ス ト 層な ら びに撥 水層を レ ジ ス ト 剥離液に よ っ て除去する こ と に よ っ て ノ ズルプ レ ー 卜 の表面側お よ びノ ズル孔の 内面のみ に撥水 層を形成す る 工程を含む こ と を特徴 と す る 、 イ ン ク ジ ュ ッ ト 記録へ ッ ドの製造方法。

1 1 . イ ン ク ジ エ ツ ト 記録装置 に用 い る イ ン ク ジ ェ ッ 卜 記録へ ッ ドの製造方法であ っ て、 前記イ ン ク ジ エ ツ ト 記録へ ッ ドの ィ ン ク が吐出す る ノ ズル表面 に撥水処理 を施す に 際 し て、

転写用媒体表面に、 含フ ッ 素重合体を溶解 さ せてな る 重合体溶液か ら な る 重合体層を形成 し、

次いで、 前記転写用媒体表面上の重合体層を イ ン ク 吐 出孔が形成 さ れた ノ ズル表面の所定部分に転写す る 工程 を含む こ と を特徵 と す る 、 イ ン ク ジ ヱ ッ ト 記録へ ッ ドの 製造方法。

] 2 . 含 フ ッ 素重合体を溶解 さ せてな る 重合体溶液 を水面上 に展開 さ せ、 前記重合体溶液の溶媒を揮発 さ せ た の ち 、 得 ら れた展開膜を ノ ズル表面に接触 さ せ る こ と に よ っ て重 合体層 の転写を 1 回以上行な う 、 請求項 1 1 に 記載の方法。

1 3 . 重合体層の転写を行な っ た の ち 、 加熱処理を 行な う 、 請求项 1 2 に記載の方法。

1 4 . 含 フ ッ 素重合体を溶解 さ せてな る 重合体溶液 を水面上 に展開 さ せて、 溶媒を揮発 さ せた の ち バ リ ア ー を移動 さ せて展開膜を ラ ン グ ミ ユ ア一膜 と し 、 得 ら れた ラ ン グ ミ ユ ア一膜を ノ ズル表面 に接触 さ せ る こ と に よ つ て含 フ ッ 素重合体か ら な る L B 膜を 1 層以上 ノ ズル表面 に 形成す る 工程を含む、 請求項 1 1 に記載の方法。

1 5 . 前記重台体層の転写に先立 っ て、 ノ ズル表面 に カ ツ プ リ ン グ化合物層を形成す る 、 請求項 1 1 に記載 の 方法。

1 6 . 転写用媒体表面が平滑面 に形成 さ れて な る 、 請求項 1 1 に記載の方法。

1 7 . ノ ズルを、 カ ッ プ リ ン グ化合物 と 溶媒 と 力、 ら な る カ ッ プ リ ン グ溶液 に浸漬す る こ と に よ っ て、 前記 力 ッ プ リ ン グ化 合物層の形成を行な う 、 請求項 1 1 に記載 の方法。

1 8 . ノ ズルをオ ゾ ン 雰囲気 に さ ら し た の ち に カ ツ プ リ ン グ化合物層 の形成を行な い 、 し か る の ち に撥水層 の形成を行な う 、 諳求項 1 1 に 記載の方法。

1 9 . ノ ズルをオ ゾ ン雰囲気に さ ら し た の ち に撥水 層の転写形成を行な う 、 請求項 1 1 に記載の方法。