[go: up one dir, main page]

JPH05124198A - Ink jet head and method of manufacturing the same - Google Patents

Ink jet head and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JPH05124198A
JPH05124198A JP28875891A JP28875891A JPH05124198A JP H05124198 A JPH05124198 A JP H05124198A JP 28875891 A JP28875891 A JP 28875891A JP 28875891 A JP28875891 A JP 28875891A JP H05124198 A JPH05124198 A JP H05124198A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
head
nozzle plate
ink jet
crater portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28875891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Onishi
弘幸 大西
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP28875891A priority Critical patent/JPH05124198A/en
Publication of JPH05124198A publication Critical patent/JPH05124198A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクの初期充填を容易にし、発生した気泡
を容易に排出することができるようにする。これによ
り、気泡を排出するための装置を簡略化し、記録装置の
コストの低減化を可能とし、気泡排出のために消費する
インクを大幅に節約できるようにする。又、気泡の巻き
込みの発生しない、噴射方向が均一で安定した飛翔速度
のインク滴を吐出させることができるようにする。 【構成】 液体インクにより文字・画像の記録を行うイ
ンクジェットヘッドにおいて、ノズルプレート10がク
レーター部13を有し、前記クレーター部13とインク
11と接するヘッド内壁14及びインク供給路15が親
水性に表面処理されている。
(57) [Summary] [Purpose] To facilitate the initial filling of ink and to easily discharge the generated bubbles. As a result, the device for discharging bubbles can be simplified, the cost of the recording device can be reduced, and the ink consumed for discharging bubbles can be greatly saved. Further, it is possible to eject an ink droplet having a uniform jetting direction and a stable flight speed, in which entrainment of bubbles does not occur. In an inkjet head for recording characters / images with liquid ink, a nozzle plate 10 has a crater portion 13, and a head inner wall 14 and an ink supply path 15 that are in contact with the crater portion 13 and the ink 11 have a hydrophilic surface. Is being processed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液体インクにより文字
・画像の記録を行うインクジェットヘッド及びその製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head for recording characters and images with liquid ink and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェット記録方式に用いる
インクとしては、臭気・安全性等の面から水性インクが
主流をしめており、各種の水溶性染料を水または水と水
溶性有機溶剤との混合溶剤に溶解させ、必要により各種
添加剤が添加された水性インクが現在使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as inks used in ink jet recording systems, water-based inks have been mainly used from the viewpoint of odor and safety, and various water-soluble dyes are mixed with water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. Water-based inks that have been dissolved in water and added with various additives as needed are currently used.

【0003】インクジェットヘッドにおいて、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
不均一にインクがノズル表面に付着するため、吐出する
インク滴の直進性が損なわれ、印字乱れ等のトラブルが
発生することがあった。
When a water-based ink is used in an ink jet head, if the water repellency of the nozzle surface is insufficient, the ink adheres unevenly to the nozzle surface, which impairs the straightness of the ejected ink droplets and disturbs printing. The trouble sometimes occurred.

【0004】そこで静電粉体塗装、真空蒸着等により
ノズル表面に含フッ素樹脂粒子を付着させて撥水化した
り、溶剤可溶性含フッ素高分子溶液を塗布したり、
ニッケルメッキ液中にフッ素樹脂を分散させ電気メッキ
で撥水膜を作製するという方法が提供されている。
Therefore, by using electrostatic powder coating, vacuum deposition, etc., fluorine-containing resin particles are attached to the nozzle surface to make it water repellent, or a solvent-soluble fluorine-containing polymer solution is applied,
There is provided a method in which a fluororesin is dispersed in a nickel plating solution to form a water-repellent film by electroplating.

【0005】又、ヘッド内壁及びインク供給路について
は、インクとの濡れ性が悪いとインク充填の際、インク
流路内に気泡を取り残してしまったり、流路内に発生し
た気泡に対して排出操作を行っても排出することが困難
なため、ドット抜けや印字乱れ等のトラブルが発生する
ことがあった。
If the ink wettability of the inner wall of the head and the ink supply path is poor, air bubbles may be left in the ink flow path when the ink is filled, or the air bubbles generated in the flow path may be discharged. Since it is difficult to discharge even if the operation is performed, problems such as dot omission and print disorder may occur.

【0006】そこでヘッド内壁及びインク供給路のイン
クとの濡れ性を向上させるために親水化処理することが
特開昭60−24957号公報に示され、酸処理・プ
ラズマ処理等により表面に極性基を生成させて親水化す
るという方法が提案されている。
In order to improve the wettability of the inner wall of the head and the ink supply path with the ink, Japanese Patent Laid-Open No. 60-24957 discloses that the surface is treated with a polar group by acid treatment or plasma treatment. There has been proposed a method of producing a hydrophile to make it hydrophilic.

【0007】又、特公平−54784号公報には、染
料水溶液をインク流路面と接触させた状態で加温し、予
め流路面に染料を吸着または浸透させることにより濡れ
を良くする方法も提案されている。
Further, Japanese Patent Publication No. 54784/1990 proposes a method of improving the wetness by heating a dye aqueous solution in a state of being in contact with the ink flow channel surface and adsorbing or permeating the dye in advance on the flow channel surface. ing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし前記の従来の
〜の技術では、 (1)ピンホールのない平滑な表面を得ることは困難で
あった。
However, with the above-mentioned conventional techniques (1), (1) it was difficult to obtain a smooth surface without pinholes.

【0009】(2)密着強度不足のため耐久性がなかっ
た。
(2) Durability was not obtained due to insufficient adhesion strength.

【0010】又、従来の〜の親水処理については、
(1)初期的な濡れ性は確保できるものの、持続性に乏
しいため、インクがヘッド及び供給路に充填されていな
い状態で長時間で放置すると親水化処理の効果が失われ
る。
Regarding the conventional hydrophilic treatments 1 to 3,
(1) Although the initial wettability can be secured, since the durability is poor, the effect of the hydrophilic treatment is lost if the ink is not filled in the head and the supply path for a long time.

【0011】等の課題がある。There are problems such as the above.

【0012】又、一番大きな課題として、同一ヘッドに
おいて、親水処理、撥水処理を両方行うことは、互いに
相反する特性を付与することであるために非常に困難で
あり、歩留まりも悪く、信頼性を確保するためのコスト
アップを避けることができなかった。
Further, as the biggest problem, it is very difficult to perform both hydrophilic treatment and water repellent treatment on the same head, because they give mutually opposite characteristics, and the yield is poor and the reliability is high. It was impossible to avoid increasing the cost to secure the property.

【0013】そこで、本発明はこのような問題点を解決
するもので、本発明の目的は、高印字品質を長期にわた
り容易に確保することができるインクジェットヘッド及
びその製造方法を提供することにある。
Therefore, the present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to provide an ink jet head capable of easily ensuring a high printing quality for a long period of time and a manufacturing method thereof. ..

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、液体インクにより文字・画像の記録を行うイ
ンクジェットヘッドにおいて、ノズルプレートがクレー
ター部を有し、前記クレーター部とインクと接するヘッ
ド内壁及びインク供給路が親水性に表面処理されている
ことを特徴とする。
The ink jet head of the present invention is an ink jet head for recording characters / images with liquid ink, in which the nozzle plate has a crater portion, and the crater portion and the ink are in contact with the head inner wall and the ink. It is characterized in that the supply path is hydrophilically surface-treated.

【0015】又、表面処理層として、酸化物層が形成さ
れていることを特徴とする。
An oxide layer is formed as the surface treatment layer.

【0016】又、酸化物層がSiO2、Al23、Ti
2、ZrO2、MgOからなる群より少なくとも1つ選
ばれた酸化物微粒子よりなることを特徴とする。
Further, the oxide layer is composed of SiO 2 , Al 2 O 3 and Ti.
It is characterized by comprising oxide fine particles selected from at least one selected from the group consisting of O 2 , ZrO 2 and MgO.

【0017】又、ノズルプレートのクレーター部とイン
クと接するヘッド内壁及びインク供給路の常温における
純水での接触角が10度以下であることを特徴とする。
Further, the crater portion of the nozzle plate, the inner wall of the head in contact with the ink and the contact angle of the pure water at room temperature with pure water are 10 degrees or less.

【0018】又、液体インクにより文字・画像の記録を
行うインクジェットヘッドの製造方法において、ノズル
プレートのクレーター部とインクと接するヘッド内壁及
びインク供給路に酸化物微粒子が分散または溶解したゾ
ルまたは溶液を塗布することにより、酸化物層を形成す
ることを特徴とする。
Further, in a method of manufacturing an ink jet head for recording characters / images with liquid ink, a sol or a solution in which fine oxide particles are dispersed or dissolved is formed in a crater portion of a nozzle plate, an inner wall of the head in contact with ink and an ink supply passage. It is characterized in that an oxide layer is formed by coating.

【0019】[0019]

【作用】請求項1に記載した本発明のインクジェットヘ
ッドにおいては、ノズルプレートのクレーター部とイン
クと接するヘッド内壁及びインク供給路を親水性に表面
処理することにより、インクが均一に濡れるため、気泡
の巻き込みやノズルプレート表面に不均一にインクが付
着することもない。このため、噴射方向が均一で安定し
た飛翔速度のインク滴を吐出させることができる。
In the ink jet head of the present invention as set forth in claim 1, the ink is uniformly wetted by surface-treating the crater portion of the nozzle plate, the inner wall of the head in contact with the ink, and the ink supply path with hydrophilicity. There is also no entrainment of ink and non-uniform deposition of ink on the surface of the nozzle plate. Therefore, it is possible to eject ink droplets having a uniform ejection direction and a stable flight velocity.

【0020】又、クレーター部のみがインクに濡れるた
め、ノズル端面がインクで汚れることもなく、万一クレ
ーター部でインクが固化乾燥したとしても、固化乾燥し
たインク膜がキャップの役目をはたし、ヘッド内部のイ
ンクの増粘を防止することができ、簡単な予備吐出ある
いはクリーニングにより容易に回復することができる。
Further, since only the crater portion is wet with the ink, the nozzle end surface is not contaminated with the ink, and even if the ink is solidified and dried in the crater portion, the solidified and dried ink film serves as a cap. Further, it is possible to prevent the viscosity of the ink inside the head from increasing, and it is possible to easily recover the ink by simple preliminary ejection or cleaning.

【0021】又、インク充填の際、インク流路内に気泡
を取り残すこともなく、流路内に発生した気泡に対して
も容易に排出することができるため長期にわたる信頼性
を確保することができる。
Further, when the ink is filled, bubbles are not left in the ink flow path, and bubbles generated in the flow path can be easily discharged, so that long-term reliability can be ensured. it can.

【0022】請求項2に記載した本発明に使用するイン
クジェットヘッドの表面処理層として使用する酸化物微
粒子、特に請求項3に記載した酸化物微粒子は、比表面
積が大きく、活性で、多くの水酸基を有している。
The oxide fine particles used as the surface treatment layer of the ink jet head used in the present invention described in claim 2, particularly the oxide fine particles described in claim 3, have a large specific surface area, are active, and have many hydroxyl groups. have.

【0023】これらの酸化物層をノズルプレートのクレ
ーター部とインクと接するヘッド内壁及びインク供給路
に形成すれば密着強度に優れかつ安定した親水膜とな
る。
If these oxide layers are formed on the crater portion of the nozzle plate, the inner wall of the head in contact with the ink and the ink supply path, a stable hydrophilic film with excellent adhesion strength can be obtained.

【0024】請求項4に記載したインクジェットヘッド
は、親水処理されたノズルプレートのクレーター部とイ
ンクと接するヘッド内壁及びインク供給路の常温におけ
る純水での接触角が10度以下である。接触角が10度
より大きいとノズル表面に不均一にインクが付着し、イ
ンク滴の直進性を妨げ、飛行曲がりを誘発したり、又、
ヘッド内部の流速の遅い部分の気泡を排出できなくなっ
たり、インク充填と気泡排出がヘッド構造に左右されて
しまうという信頼性を低下させてしまう。(なお接触角
とは、図6に示す水平に固定されたサンプルの上に純水
61を滴下し、1分間静置後、液滴表面とサンプル面と
の接線とサンプル面とのなす角θをいう)請求項5に記
載したインクジェットヘッドの製造方法によれば、ノズ
ルプレートのクレーター部とインクと接するヘッド内壁
及びインク供給路に酸化物微粒子が分散または溶解した
ゾルまたは溶液を塗布した後、分散溶媒が蒸発する温度
で乾燥させると適度な密着強度で熱やあらゆる溶媒に安
定で耐久性の高い親水膜ができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the crater portion of the nozzle plate that has been subjected to the hydrophilic treatment, the inner wall of the head that is in contact with the ink, and the contact angle of pure water at room temperature of the ink supply path are 10 degrees or less. When the contact angle is larger than 10 degrees, the ink is non-uniformly adhered to the nozzle surface, which hinders the straightness of the ink droplets and induces flight bending, or
The reliability that the bubbles cannot be discharged in the portion where the flow velocity is slow inside the head and the ink filling and the bubble discharge depend on the head structure is deteriorated. (Note that the contact angle means an angle θ formed by the tangent line between the droplet surface and the sample surface and the sample surface after dropping pure water 61 onto the horizontally fixed sample shown in FIG. 6 and leaving it to stand for 1 minute. According to the method for producing an inkjet head described in claim 5, after applying a sol or solution in which oxide fine particles are dispersed or dissolved to the crater portion of the nozzle plate, the head inner wall in contact with the ink, and the ink supply path, When dried at a temperature at which the dispersion solvent evaporates, a hydrophilic film that is stable and highly durable to heat and any solvent can be formed with appropriate adhesion strength.

【0025】[0025]

【実施例】以下に本発明のインクジェットヘッド及びそ
の製造方法について具体的に例示する。
EXAMPLES The ink jet head of the present invention and the method for producing the same will be specifically described below.

【0026】図1は、本発明に係わるインクジェットヘ
ッドの基本的実施例を示す要部断面図である。同図に示
すように本実施例のインクジェットヘッドは、ノズルプ
レート10がクレーター部13を有し、このクレーター
部13とインク11に接するヘッド内壁14及びインク
供給路15が親水性に表面処理されている。16が表面
処理層である。このような構成とするとインク11が均
一に濡れるため、気泡の巻き込みやノズルプレートの表
面10aに不均一にインクが付着することもなくなる。
このため噴射方向が均一で安定した飛翔速度のインク滴
12を吐出させることができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing a basic embodiment of an ink jet head according to the present invention. As shown in the figure, in the inkjet head of this embodiment, the nozzle plate 10 has a crater portion 13, and the crater portion 13, the head inner wall 14 in contact with the ink 11 and the ink supply passage 15 are hydrophilically surface-treated. There is. 16 is a surface treatment layer. With such a configuration, the ink 11 is uniformly wetted, so that entrapment of air bubbles and uneven adhesion of the ink to the surface 10a of the nozzle plate are prevented.
Therefore, it is possible to eject the ink droplets 12 having a uniform ejection direction and a stable flight speed.

【0027】本発明に用いることができる表面処理層と
しては、酸処理、アルカリ処理、プラズマ処理、コロナ
放電処理、染料吸着層、メッキ処理、酸化物処理等を使
用することができ、中でも酸化物処理の種類として、S
iO2等の非金属酸化物、Al23、TiO2、Zr
2、MgO等の金属酸化物、又、それらの複合化合物
が最も効果的である。
As the surface treatment layer which can be used in the present invention, acid treatment, alkali treatment, plasma treatment, corona discharge treatment, dye adsorption layer, plating treatment, oxide treatment and the like can be used. As the type of processing, S
Non-metal oxides such as iO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Zr
Metal oxides such as O 2 and MgO, and composite compounds thereof are the most effective.

【0028】具体的には、日産化学(株)製のアルミナ
ゾル100、200、520、シリカゾルのスノーテッ
クス20、30、40、C、N、O、S、20L、O
L、ジルコニアゾルNZS−20A、NZS−30A、
NZS−30B、NTL剤2003、2102、210
2、2103、5402、3007、3008、500
7、6008、日板研究所(株)のグラスカ90、10
1A、300、401、700、950、1000、1
100、1500、松本製薬工業(株)のオルガチック
コート、朝日化学工業(株)のスミセラム、オーデック
(株)のセラマコート、フジトク(株)の常温硝子G−
401GT、旭電化工業(株)のアデライト、日本アエ
ロジルのアエロジル等を原液あるいは希釈溶媒で希釈
し、単独あるいは混合することにより使用できる。
Specifically, alumina sol 100, 200, 520 manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd., Snowtex 20, 30, 40, C, N, O, S, 20L, O of silica sol.
L, zirconia sol NZS-20A, NZS-30A,
NZS-30B, NTL agent 2003, 2102, 210
2, 2103, 5402, 3007, 3008, 500
7, 6008, Glaskers 90, 10 of Nittaku Research Institute Co., Ltd.
1A, 300, 401, 700, 950, 1000, 1
100, 1500, organic coat of Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd., Sumicerum of Asahi Chemical Industry Co., Ltd., Cerama coat of Odec Co., Ltd., normal temperature glass G- of Fujitoku Co., Ltd.
It can be used by diluting 401GT, Adelite of Asahi Denka Kogyo KK, Aerosil of Nippon Aerosil, etc. with a stock solution or a diluting solvent, and mixing them individually or by mixing.

【0029】上記の処理液の例は、本発明のインクジェ
ットヘッドに対して特に好ましいものであり、本発明に
使用する処理液はこれらに限定されるものではない。
The above-mentioned examples of the treatment liquid are particularly preferable for the ink jet head of the present invention, and the treatment liquid used in the present invention is not limited to these.

【0030】製造方法としては、インクジェットヘッド
組立後、アルカリ洗浄・水洗い・アルコール洗浄を十分
行った後、処理液を通水循環させ乾燥することにより製
造する方法でもインクジェットヘッド組立前に不必要な
部分をテーピングあるいはマスキングしておきディッピ
ング、スピンコート等により塗布乾燥後、テーピング、
マスキングを除去し、組立接着することもできる。
As a manufacturing method, after assembling the ink jet head, sufficient washing with alkali, water and alcohol, and then circulating the treatment liquid and drying it are also performed. After taping or masking, dip, spin coat, etc., apply and dry, then taping,
It is also possible to remove the masking and assemble and bond.

【0031】又、本発明のインクジェットヘッドは、入
力パルスに応じて圧電素子がたわみインクを押し出し、
ノズルから記録液滴となって飛翔する圧電型ヘッド、入
力パルスに応じて、発熱体が昇温し、インクを瞬間的に
沸騰させ、そのとき発生する泡(バブル)によって押し
出されたインクがノズルから吐出し、記録液滴となって
飛翔するバブル型及びサーマルインクジェット型、又、
圧電材料と導電材料をそれぞれ層状に交互に積層した圧
電素子を配列してなる圧電素子列を、一端を固定して、
他端を自由端としてノズル開口に対向させ縦振動により
インクを吐出させる積層圧電素子縦振動型、その他グー
ルド型、ステムメ型、空電制御型等を用いることができ
るが、記録方式については何ら限定するものではない。
Further, in the ink jet head of the present invention, the piezoelectric element pushes out the flexible ink in response to the input pulse,
Piezoelectric head flying as recording droplets from the nozzle, the heating element heats up in response to an input pulse, causing the ink to boil instantaneously, and the ink ejected by the bubbles generated at that time is ejected by the nozzle. Bubble type and thermal ink jet type that are ejected from the ink and fly as recording droplets, or
A piezoelectric element array formed by arranging piezoelectric elements in which piezoelectric materials and conductive materials are alternately laminated in layers is fixed at one end,
It is possible to use a laminated piezoelectric element vertical vibration type, in which ink is ejected by vertical vibration with the other end facing the nozzle opening with the other end free, a Gould type, a stem type, a static control type, etc., but there is no limitation on the recording method. Not something to do.

【0032】以下、実施例・比較例を挙げることにより
本発明を具体的に説明するが、本例が本発明を限定する
ものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by giving Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

【0033】(実施例1)図2に示した入力パルスに応
じて圧電素子21がたわみインク22を押し出し、ノズ
ル23から記録液滴24となって飛翔する圧電型ヘッド
を用い、ノズルプレートとして図3に示すクレーター部
31を有するステンレス製のノズルプレートを用いた。
又、ヘッド内壁25、インク供給路26の材質としてポ
リサルフォンを用いた。
(Embodiment 1) A piezoelectric head is used in which a piezoelectric element 21 pushes a flexed ink 22 in response to an input pulse shown in FIG. A stainless nozzle plate having a crater portion 31 shown in FIG. 3 was used.
Polysulfone was used as the material for the inner wall 25 of the head and the ink supply path 26.

【0034】酸化物微粒子が分散したゾルとしては、酸
化物組成SiO2−ZrO2−Na2O=35:60:5
がエタノールを主成分とする溶媒に分散した固形分1重
量%、平均粒径0.02μmのゾルを用いた。
[0034] As the sol oxide fine particles are dispersed, oxide composition SiO 2 -ZrO 2 -Na 2 O = 35: 60: 5
Was used as a sol having a solid content of 1% by weight and an average particle diameter of 0.02 μm dispersed in a solvent containing ethanol as a main component.

【0035】ヘッド内壁25及びインク供給路26をK
OH1重量%、グリセリン20重量%、エタノール10
重量%、イオン交換水61重量%のアルカリ洗浄液を5
分間ポンプで循環させた後、エタノールで再洗浄し、処
理液を1分間通水循環し、80℃・1時間乾燥させて処
理層を形成した。
The head inner wall 25 and the ink supply path 26 are set to K
OH 1% by weight, glycerin 20% by weight, ethanol 10
5% by weight, 61% by weight of ion-exchanged water, 5
After circulating with a pump for a minute, it was rewashed with ethanol, and the treatment liquid was circulated with water for 1 minute and dried at 80 ° C. for 1 hour to form a treatment layer.

【0036】(実施例2)ステンレスを積層して製造し
たヘッドを用い、酸化物微粒子が分散したゾルとして
は、フジトク(株)製常温硝子G−401GT(SiO
2−ZrO2=35:65、固形分28重量%、粘度8c
P)をイソプロパノールで固形分1重量%に希釈したも
のを用い、実施例1と同様に洗浄と処理を行った。
(Example 2) Using a head manufactured by laminating stainless steel, as a sol in which oxide fine particles are dispersed, a room temperature glass G-401GT (SiO manufactured by Fujitoku Co., Ltd.) is used.
2- ZrO 2 = 35: 65, solid content 28% by weight, viscosity 8c
Washing and treatment were carried out in the same manner as in Example 1 using P) diluted with isopropanol to a solid content of 1% by weight.

【0037】(実施例3)感光性樹脂を積層して製造し
たヘッドを用い(ノズルプレートはニッケル)、酸化物
微粒子が分散したゾルとしては、日産化学(株)製スノ
ーテックスN(SiO2約20重量%、粘度3cP)を
メタノールで固形分1重量%に希釈したものを用い、実
施例1と同様に洗浄と処理を行った。
(Example 3) Using a head manufactured by laminating photosensitive resin (nozzle plate is nickel), as a sol in which fine oxide particles are dispersed, Snowtex N (SiO 2 approx. Using 20% by weight and a viscosity of 3 cP) diluted with methanol to a solid content of 1% by weight, washing and treatment were carried out in the same manner as in Example 1.

【0038】(実施例4)図4に示したポリカーボネー
ト製の第一基板41と第二基板42を洗浄乾燥後、接着
部分43をテーピングやレジストでマスキングし、酸化
物微粒子が分散したゾルとしては、日産化学(株)製ア
ルミナゾル520(Al23約20重量%、粘度約50
cP)をエタノールで固形分1重量%に希釈したものを
用い、ディッピング及びスピンコートにより塗布した
後、80℃・1時間乾燥した後、マスクを除去し、接着
剤により組み立てた。
(Embodiment 4) After cleaning and drying the first and second substrates 41 and 42 made of polycarbonate shown in FIG. 4, the adhesive portion 43 is masked with taping or a resist to obtain a sol in which fine oxide particles are dispersed. , Nissan Chemical Industries, Ltd. alumina sol 520 (Al 2 O 3 about 20% by weight, viscosity about 50
cP) was diluted with ethanol to a solid content of 1% by weight, applied by dipping and spin coating, dried at 80 ° C. for 1 hour, then the mask was removed and assembled with an adhesive.

【0039】又、実施例1〜4と同じ構造で無処理のヘ
ッドを比較例として使用した。
An untreated head having the same structure as in Examples 1 to 4 was used as a comparative example.

【0040】実施例・比較例について評価項目・評価方
法と評価結果を以下に示す。
The evaluation items, evaluation methods and evaluation results of the examples and comparative examples are shown below.

【0041】(接触角)表1に実施例1〜4、比較例1
〜4におけるヘッド内壁とノズルプレートのクレーター
部との純水滴下1分後の接触角と、ノズルプレートのク
レーター部のシリコンゴムによる擦り試験2000回、
3000回、5000回後の接触角を自動接触角計(協
和界面化学(株)製CA−Z型)にて測定した結果を示
す。
(Contact Angle) Table 1 shows Examples 1 to 4 and Comparative Example 1
4 to 4, the contact angle between the inner wall of the head and the crater portion of the nozzle plate after 1 minute of pure water dropping, and the rubbing test with silicone rubber of the crater portion of the nozzle plate 2000 times
The result of having measured the contact angle after 3000 times and 5000 times with an automatic contact angle meter (CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) is shown.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】表1より、実施例1〜4が比較例1〜4に
比べ、飛躍的に濡れ性がアップしていることがわかる。
From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 4 have dramatically improved wettability as compared with Comparative Examples 1 to 4.

【0044】(インク充填性・気泡排出性)図5に示し
た吸引ポンプ51(吸引ポンプの圧力は、−15cmH
g程度で吸引量は、0.02cc/s)を使用し、下記
組成のインクを実施例1〜4、比較例1〜4のインクジ
ェットヘッドに完全に充填できるまでの時間を計測し、
その後、インクジェットヘッドを70℃で5日放置した
後、図5に示した吸引ポンプ51を使用し、ノズル52
からキャップ53を通じ、インク54を吸引し、ヘッド
内壁及び供給路内の気泡を完全に排出できるまでの時間
を計測した結果を表2に示す。
(Ink Filling / Air Bubble Discharging) The suction pump 51 shown in FIG. 5 (the suction pump has a pressure of -15 cmH).
A suction amount of about 0.02 cc / s is used in about g, and the time until the ink jet heads of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 can be completely filled with the ink having the following composition is measured,
Then, after leaving the inkjet head at 70 ° C. for 5 days, the suction pump 51 shown in FIG.
Table 2 shows the results of measuring the time until the ink 54 is sucked through the cap 53 and the bubbles inside the head inner wall and the supply path can be completely discharged.

【0045】インク組成 染料 C.I.フードブラック2 3重量% グリセリン 10重量% 2−ピロリドン 3重量% エタノール 4重量% イオン交換水 80重量%Ink Composition Dye C. I. Food Black 2 3% by weight Glycerin 10% by weight 2-Pyrrolidone 3% by weight Ethanol 4% by weight Ion-exchanged water 80% by weight

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】表2より、実施例1〜4が比較例1〜4に
比べ、インク充填性及び気泡排出性が良好なことがわか
る。
From Table 2, it can be seen that Examples 1 to 4 have better ink filling properties and bubble discharging properties than Comparative Examples 1 to 4.

【0048】(印字安定性)上記組成のインクを用い、
常温において、安定して連続吐出する時間を測定し、連
続印字時に発生したドット抜けの回数を数え、総印字ラ
イン数をドット抜けの回数で割って平均印字ライン数を
算出した。
(Printing Stability) Using the ink having the above composition,
The time for stable and continuous ejection was measured at room temperature, the number of missing dots generated during continuous printing was counted, and the total number of printed lines was divided by the number of missing dots to calculate the average number of printed lines.

【0049】○:5万ライン以上 △:2万ライン〜5万ライン ×:2万ライン以下 実施例、比較例の評価結果を表3に示す。◯: 50,000 lines or more Δ: 20,000 lines to 50,000 lines ×: 20,000 lines or less Table 3 shows the evaluation results of Examples and Comparative Examples.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】表3より、実施例1〜4が比較例1〜4に
比べ、長時間安定した吐出が可能であることがわかる。
From Table 3, it can be seen that Examples 1 to 4 are capable of stable ejection for a long time as compared with Comparative Examples 1 to 4.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドによれ
ば、液体インクにより文字・画像の記録を行うインクジ
ェットヘッドにおいて、ノズルプレートがクレーター部
を有し、前記クレーター部とインクと接するヘッド内壁
及びインク供給路が親水性に表面処理されていることに
より、ヘッド内及び流路内との親和性によりインクの初
期充填を容易にし、発生した気泡を容易に排出すること
ができるため、長期にわたる信頼性を確保することがで
き、気泡を排出するための装置が簡略化でき、記録装置
のコストの低減化が可能となるばかりでなく、気泡排出
のために消費するインクを大幅に節約できるという効果
も得られ、又、インクの初期充填が容易であるため流路
内を空にした状態での輸送及び保存が可能となり、輸送
コストの低減化を可能にするという効果も有する。
According to the ink jet head of the present invention, in the ink jet head for recording characters / images with liquid ink, the nozzle plate has a crater portion, the inner wall of the head in contact with the crater portion and the ink and the ink supply path. The hydrophilic surface treatment facilitates initial filling of the ink due to its affinity with the inside of the head and inside the flow path, and the bubbles generated can be easily discharged, ensuring long-term reliability. In addition to simplifying the device for discharging bubbles, it is possible to reduce the cost of the recording apparatus, and it is possible to significantly reduce the ink consumed for discharging bubbles. In addition, since the initial filling of ink is easy, it is possible to transport and store it with the inside of the flow path empty, and it is possible to reduce transport costs. Also it has the effect that in.

【0053】又、気泡の巻き込みの発生しない、噴射方
向が均一で安定した飛翔速度のインク滴を吐出させるこ
とができるという効果も有する。
Further, there is an effect that it is possible to eject ink droplets having a uniform jetting direction and a stable flying velocity, in which entrainment of bubbles does not occur.

【0054】又、ノズルプレートの表面がインクで汚れ
ることもなく、ヘッド内部のインクの増粘を防止(すな
わち目詰まり防止)することができるという効果も有す
る。又、本発明のインクジェットヘッドの製造方法によ
れば、極めて簡単な装置及び工程で親水化処理ができる
ため、製造上安全で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。
Further, there is an effect that the surface of the nozzle plate is not contaminated with ink and the viscosity of the ink inside the head can be prevented (that is, clogging can be prevented). Further, according to the method of manufacturing an inkjet head of the present invention, the hydrophilic treatment can be performed with an extremely simple apparatus and process, which is safe in manufacturing and the cost can be significantly reduced, and its effect is great.

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

【図1】本発明のインクジェットヘッドの基本的実施例
の要部を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a basic embodiment of an inkjet head of the present invention.

【図2】本発明の実施例に用いる圧電制御方式の記録ヘ
ッドを示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a piezoelectric control type recording head used in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明のインクジェットヘッドに用いるノズル
プレートの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a nozzle plate used in the inkjet head of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例に用いる圧電制御方式の記
録ヘッドを示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a piezoelectric control type recording head used in another embodiment of the present invention.

【図5】回復ポンプを取り付けたインクジェット記録装
置の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus equipped with a recovery pump.

【図6】接触角の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a contact angle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・・ノズルプレート 10a・・・・・ノズルプレート表面 11・・・・・・インク 12・・・・・・インク滴 13・・・・・・クレーター部 14・・・・・・ヘッド内壁 15・・・・・・インク供給路 16・・・・・・表面処理層 21・・・・・・圧電素子 22・・・・・・インク 23・・・・・・ノズル 24・・・・・・記録液滴 25・・・・・・ヘッド内壁 26・・・・・・インク供給路 31・・・・・・クレーター部 41・・・・・・第一基板 42・・・・・・第二基板 43・・・・・・接着部分 51・・・・・・吸引ポンプ 52・・・・・・ノズル 53・・・・・・キャップ 54・・・・・・インク 61・・・・・・純水 Nozzle plate 10a Nozzle plate surface 11 Ink 12 Ink drop 13 Crater 14・ Head inner wall 15 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ink supply channel 16 ・ ・ ・ ・ ・ Surface treatment layer 21 ・ ・ ・ ・ Piezoelectric element 22 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ink 23 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Nozzle 24 ・・ ・ ・ Recorded liquid droplets 25 ・ ・ ・ ・ ・ Head inner wall 26 ・ ・ ・ ・ Ink supply path 31 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Crater part 41 ・ ・ ・ ・ ・ ・ First substrate 42 ・ ・ ・... Second substrate 43 ... Adhesive part 51 ... Suction pump 52 ... Nozzle 53 ... Cap 54 ... Ink 61 ... ·····Pure water

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体インクにより文字・画像の記録を行
うインクジェットヘッドにおいて、ノズルプレートがク
レーター部を有し、前記クレーター部とインクと接する
ヘッド内壁及びインク供給路が親水性に表面処理されて
いることを特徴とするインクジェットヘッド。
1. An ink jet head for recording characters / images with liquid ink, wherein a nozzle plate has a crater portion, and the crater portion, an inner wall of the head in contact with ink, and an ink supply path are hydrophilically surface-treated. An inkjet head characterized in that
【請求項2】 前記表面処理層として、酸化物層が形成
されていることを特徴とする請求項1記載のインクジェ
ットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein an oxide layer is formed as the surface treatment layer.
【請求項3】 前記酸化物層がSiO2、Al23、T
iO2、ZrO2、MgOからなる群より少なくとも1つ
選ばれた酸化物微粒子よりなることを特徴とする請求項
2記載のインクジェットヘッド。
3. The oxide layer is SiO 2 , Al 2 O 3 , T
The inkjet head according to claim 2, characterized in that it comprises oxide fine particles selected from at least one selected from the group consisting of iO 2 , ZrO 2 , and MgO.
【請求項4】 前記ノズルプレートのクレーター部とイ
ンクと接するヘッド内壁及びインク供給路の常温におけ
る純水での接触角が10度以下であることを特徴とする
請求項1または2記載のインクジェットヘッド。
4. The inkjet head according to claim 1, wherein the crater portion of the nozzle plate, the inner wall of the head in contact with the ink, and the contact angle of the pure water at room temperature with pure water are 10 degrees or less. ..
【請求項5】 液体インクにより文字・画像の記録を行
うインクジェットヘッドの製造方法において、ノズルプ
レートのクレーター部とインクと接するヘッド内壁及び
インク供給路に酸化物微粒子が分散または溶解したゾル
または溶液を塗布することにより、酸化物層を形成する
ことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
5. A method of manufacturing an ink jet head for recording characters / images with liquid ink, wherein a sol or solution in which oxide fine particles are dispersed or dissolved is formed in a crater portion of a nozzle plate, a head inner wall in contact with ink, and an ink supply path. A method for manufacturing an inkjet head, which comprises forming an oxide layer by applying.
JP28875891A 1991-11-05 1991-11-05 Ink jet head and method of manufacturing the same Pending JPH05124198A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28875891A JPH05124198A (en) 1991-11-05 1991-11-05 Ink jet head and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28875891A JPH05124198A (en) 1991-11-05 1991-11-05 Ink jet head and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05124198A true JPH05124198A (en) 1993-05-21

Family

ID=17734328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28875891A Pending JPH05124198A (en) 1991-11-05 1991-11-05 Ink jet head and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05124198A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521073A (en) * 1991-07-15 1993-01-29 Hitachi Maxell Ltd Inorganic nonaqueous electrolytic battery
JP2005140257A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Seiko Epson Corp Fluid control valve and droplet discharge device
JP2006044226A (en) * 2004-07-06 2006-02-16 Ricoh Printing Systems Ltd Inkjet head, method for manufacturing inkjet head, inkjet recorder and inkjet coater
US7273267B2 (en) 2003-09-30 2007-09-25 Fujifilm Corporation Bubble-eliminating liquid filling method, droplet discharging apparatus, and inkjet recording apparatus
JP2009083140A (en) * 2007-09-27 2009-04-23 Fujifilm Corp Liquid discharge head and method of manufacturing the same
US7527365B2 (en) 2005-01-17 2009-05-05 Seiko Epson Corporation Initial filling method for functional liquid droplet ejection head, initial filling apparatus for functional liquid droplet ejection head, functional liquid droplet ejection head, functional liquid supplying apparatus, liquid droplet ejection apparatus, manufacturing method for electro-optic device, electro-optic device, and electronic apparatus
US20110298867A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-08 Silverbrook Research Pty Ltd Method for hydrophilizing surfaces of ink pathway
JP2012532772A (en) * 2009-07-10 2012-12-20 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド MEMS jet injection structure for high-density packaging

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0521073A (en) * 1991-07-15 1993-01-29 Hitachi Maxell Ltd Inorganic nonaqueous electrolytic battery
US7273267B2 (en) 2003-09-30 2007-09-25 Fujifilm Corporation Bubble-eliminating liquid filling method, droplet discharging apparatus, and inkjet recording apparatus
JP2005140257A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Seiko Epson Corp Fluid control valve and droplet discharge device
US7328854B2 (en) 2003-11-07 2008-02-12 Seiko Epson Corporation Fluid control valve and droplet ejection device
JP2006044226A (en) * 2004-07-06 2006-02-16 Ricoh Printing Systems Ltd Inkjet head, method for manufacturing inkjet head, inkjet recorder and inkjet coater
JP4734979B2 (en) * 2004-07-06 2011-07-27 リコープリンティングシステムズ株式会社 Inkjet head, inkjet head manufacturing method, inkjet recording apparatus, and inkjet coating apparatus
US7527365B2 (en) 2005-01-17 2009-05-05 Seiko Epson Corporation Initial filling method for functional liquid droplet ejection head, initial filling apparatus for functional liquid droplet ejection head, functional liquid droplet ejection head, functional liquid supplying apparatus, liquid droplet ejection apparatus, manufacturing method for electro-optic device, electro-optic device, and electronic apparatus
JP2009083140A (en) * 2007-09-27 2009-04-23 Fujifilm Corp Liquid discharge head and method of manufacturing the same
US9278368B2 (en) 2009-07-10 2016-03-08 Fujifilm Dimatix, Inc. MEMS jetting structure for dense packing
JP2012532772A (en) * 2009-07-10 2012-12-20 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド MEMS jet injection structure for high-density packaging
US8820895B2 (en) 2009-07-10 2014-09-02 Fujifilm Dimatix, Inc. MEMS jetting structure for dense packing
JP2015180551A (en) * 2009-07-10 2015-10-15 フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド Mems jet injection structure for high density packaging
US9776408B2 (en) 2009-07-10 2017-10-03 Fujifilm Dimatix, Inc. MEMS jetting structure for dense packing
US10696047B2 (en) 2009-07-10 2020-06-30 Fujifilm Dimatix, Inc. MEMS jetting structure for dense packing
US11413869B2 (en) 2009-07-10 2022-08-16 Fujifilm Dimatix, Inc. MEMS jetting structure for dense packing
US20110298867A1 (en) * 2010-06-07 2011-12-08 Silverbrook Research Pty Ltd Method for hydrophilizing surfaces of ink pathway

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5847730A (en) Hydrophilic ink passage
US6726304B2 (en) Cleaning and repairing fluid for printhead cleaning
US6318842B1 (en) Liquid jet printing head and liquid jet printing apparatus provided with said liquid jet printing head
JPH05124198A (en) Ink jet head and method of manufacturing the same
JP2024152790A (en) Liquid ejection head, ink jet device, and method for manufacturing liquid ejection head
JPH10323979A (en) Method of manufacturing ink jet head and ink jet printer
JP2003145783A (en) Ink jet unit
JP6163983B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP3161106B2 (en) Ink jet recording head and method of manufacturing the same
JPH07329303A (en) Surface treatment method for ink jet head
JPH05345419A (en) Ink jet recording head
JP2791228B2 (en) Method of manufacturing inkjet head and inkjet head
JP2002187267A (en) Nozzle plate for inkjet printer and method of manufacturing the same
JP3173187B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing the same
JPH11277749A (en) Nozzle plate for ink-jet head and its manufacture
CN112743985A (en) Liquid ejection head and ink jet apparatus
JPH05229118A (en) INKJET RECORDING HEAD AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
JP2006240235A (en) Ink jet head cleaning device and ink jet recording apparatus
JPH06210857A (en) Manufacture of ink jet recording head
TWI872110B (en) Liquid ejection head and inkjet device
JPH06328688A (en) Ink jet recording head and manufacturing method thereof
JPH0435344B2 (en)
JPH06155748A (en) Liquid jet printing head and liquid jet printer equipped therewith
JP7326912B2 (en) Liquid ejection head, liquid ejection unit, and device for ejecting liquid
JPH1095123A (en) Ink-jet printer head