(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズル内に撥インクが入り込むことを防止できる撥インク膜の塗布方法及びかかる塗布方法により表面に撥インク膜が設けられたノズルプレートを提供する。【解決手段】ノズルプレート１のノゾル１１ｇ内部に裏面から表面に向けて不活性ガスを流す工程と、ノズルプレート１の表面に撥インク膜１２を塗布する工程と、撥インク膜１２を乾燥させる工程と、を含む撥インク膜の塗布方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルプレートのノゾル内部に裏面から表面に向けて不活性ガスを流す工程と、
前記ノズルプレートの表面に撥インク膜を塗布する工程と、
前記撥インク膜を乾燥させる工程と、
を含むことを特徴とする撥インク膜の塗布方法。
【請求項２】
ノズルプレートのノゾル内部に裏面から表面に向けて不活性ガスを流しながら、前記ノズルプレートの表面に撥インク膜を塗布し、前記撥インク膜を乾燥させることを特徴とする撥インク膜の塗布方法。
【請求項３】
前記不活性ガスの流速は１．０ｍ／ｓ〜２．０ｍ／ｓであることを特徴とする請求項１又は２に記載の撥インク膜の塗布方法。
【請求項４】
ノズルプレートと、
前記ノズルプレート表面に形成され、ノズル開口部周縁に前記ノズル開口部の端から連続する断面曲線形状部を備える撥インク膜と、
を有することを特徴とするノズルプレート。
【請求項５】
前記ノズル開口部周縁に形成された前記撥インク膜の最大膜厚は、前記ノズル開口部を除く前記ノズルプレート表面に形成された前記撥インク膜の膜厚よりも２０％以上厚いことを特徴とする請求項４記載のノズルプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドのノズルプレート表面に撥インク膜を塗布する方法及び表面に撥インク膜が設けられたノズルプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルプレート表面のノズル周囲にインクの濡れができるとインク滴の直進性が損なわれ、さらに濡れがひどくなるとインク滴が飛ばなくなる傾向がある。この問題に対してノズルプレート表面に撥水性の高いフッ素樹脂などの撥インク膜を設けて濡れが生じることを抑える技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる技術によれば、撥インク膜は、スクリーン法やスピンコート法等の塗布法によりノズルプレートの表面に撥インクを塗布し、その後撥インクを硬化させることにより形成される。
【０００３】
ところが、撥インク塗布時に撥インクがノズル内部に入り込むとインク滴の直進性を損なわせる原因となる。一方、ノズル内部に入り込んだ撥インク膜は、耐薬品性が高く通常の溶剤を用いて取り除くことが困難である。そのため、ノズル内部に入り込んだ撥インク膜は、レーザートリミング等を用いて取り除かれていた。
【０００４】
しかし、レーザートリミングを用いた場合、ノズル内部の表面が粗れ、またノズル内部にゴミが残ることに起因してインク滴の直進性が損なわれる傾向があった。その結果、印字品質が悪くなる問題があった。
【特許文献１】特開２００５−２８９０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノズル内に撥インクが入り込むことを防止できる撥インク膜の塗布方法及びかかる塗布方法により撥インク膜が設けられたノズルプレートが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴は、ノズルプレートのノゾル内部に裏面から表面に向けて不活性ガスを流す工程と、ノズルプレートの表面に撥インク膜を塗布する工程と、撥インク膜を乾燥させる工程と、を含む撥インク膜の塗布方法を要旨とする。
【０００７】
本発明の第２の特徴は、ノズルプレートと、ノズルプレート表面に形成され、ノズル開口部周縁にノズル開口部の端から連続する断面曲線形状部を備える撥インク膜と、を有するノズルプレートを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
ノズル内に撥インクが入り込むことを防止できる撥インク膜の塗布方法及びかかる塗布方法により表面に撥インク膜が設けられたノズルプレートが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、実施形態を挙げて本発明の説明を行うが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。尚、図中同一の機能又は類似の機能を有するものについては、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
（ノズルプレート）
図１は本実施形態にかかるノズルプレート１の上面図を示す。図２はノズルプレート１の断面拡大図を示す。図１に示すノズルプレート１には、開孔幅ａのノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｌ，１１ｍ，１１ｎ，１１ｏ，１１ｐ，１１ｑが略等間隔で開孔されている。ノズルプレート１は、ステンレス、Ｆｅ−４２Ｎｉ、樹脂材料、硝子等により製造される。
【００１１】
図２に示すようにノズルプレート１表面には撥インク膜１２が形成されている。撥インク膜１２としては、フッ素樹脂、例えば旭硝子（株）社製の商標名「サイトップ」の透明フッ素樹脂を使用することができる。撥インク膜１２は、ノズル１１ｇの開口部周縁にノズル開口部の端から連続する断面曲線形状部１２１ｇを備える。図示を省略してあるがノズル１１ａ〜１１ｆ，１１ｈ〜１１ｑについてもノズル１１ｇの開口部周縁と同様にノズル開口部の端から連続する断面曲線形状部１２１ａ〜１２１ｆ，１２１ｈ〜１２１ｑを備える。
【００１２】
ノズル１１ａ〜１１ｑの開口部周縁に形成された撥インク膜１２の最大膜厚ｂ２は、ノズル１１ａ〜１１ｑの開口部を除くノズルプレート１表面に形成された撥インク膜１２の膜厚ｂ１よりも２０％以上厚いことが好ましい。
【００１３】
ノズル１１ｇの開口部周縁の撥インク膜１２の形状をノズル１１ｇの開口部の端から連続する断面曲線形状としたことにより、断面曲線形状部１２１ｇに付着したインクは、断面曲線形状部部１２１ｇをつたわってノズル１１ｇ内に戻りやすくなるという作用効果が得られる。このようにノズル１１ｇの開口部周縁の撥インク膜１２の膜厚を厚くすることで、濡れの防止を効果的に図ることができる。ノズル１１ａ〜１１ｆ、１１ｈ〜１１ｑについてもノズル１１ｇと同様の作用効果が得られる。
【００１４】
（撥インク膜の塗布方法）
以下に撥インク膜１２の塗布方法について説明する：
図３は本実施形態に用いられる撥インク膜塗布装置３０の斜視図を示す。撥インク膜塗布装置３０は、図４に示されるように図１，２のノズルプレート１がパッキン３を介して取り付けプレート５にボルト８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆを用いて着脱可能に取り付けられた第１ブロック１０と、
ノズルプレート１に不活性ガスを送り込むための不活性ガス通過孔１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅ，１４１ｆ，１４１ｇ，１４１ｈ，１４１ｉ，１４１ｊ，１４１ｋ，１４１ｌ，１４１ｍ，１４１ｎ，１４１ｏ，１４１ｐ，１４１ｑが設けられた第２ブロック１４と、ガス供給管１８を備える第３ブロック１６と、を有する。
【００１５】
第１ブロック１０と第２ブロック１４はボルト１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにより互いに固定されている。また第２ブロック１４と第３ブロック１６は、第２ブロック１４の不活性ガス通過管１４３と第３ブロック１６の不活性ガス通過管１６１がかみ合うことで接合されている。そのため第１ブロック１０のみを取り外したり、または第１及び第２ブロック１４を第３ブロック１６から取り外すことができる。第１ブロック〜第３ブロック１０、１４、１６としては、ステンレス、シリコン、セラミック等を用いることができる。
【００１６】
ガス供給管１８から第３ブロック１６内の不活性ガス通過管１６１に送り込まれた不活性ガスＧは、第２ブロック１４の不活性ガス通過管１４３を介して不活性ガス通過孔１４１ａ〜１４１ｑを通り、そして第１ブロック１０のノズルプレート１のノズル１１ａ〜１１ｑから撥インク膜塗布装置３０の外に出る。
【００１７】
（イ）まず撥インクを調製する。具体的には商標名「サイトップＣＴＬ−８１６Ａ」と商標名「サイトップＣＴＳＯＬＶ１８０」を１：１０の体積比で混合する。その後攪拌、脱泡を２分ずつ行って撥インクを得る。撥インクとして、ここでは旭硝子（株）社製の商標名「サイトップ」の透明フッ素樹脂をもちいるが、その他にも、ポリ４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）、４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ樹脂）、３フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ樹脂）、４フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ樹脂）、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂等のフッ素系の樹脂を用いることができる。これらフッ素系の樹脂は特に、インク溶剤に対する撥水特性、耐溶剤性が優れている。また、用いるインク溶剤によっては、シリコン系樹脂等でも構わない。
【００１８】
（ロ）図４に示す器具を用意する。そしてノズルプレート１をパッキン３を挟んで取り付けプレートにより第１ブロック１０に取り付ける。第１ブロック１０を第２ブロック１４にボルト８ａ〜８ｆにより取り付ける。次に第１ブロック１０及び第２ブロック１４を第３ブロック１６に取り付ける。撥インク膜塗布装置３０に不活性ガスを送り込む。不活性ガスの流速が１．０ｍ／ｓ〜２．０ｍ／ｓとなるように調整する。
【００１９】
（ハ）シランカップリング剤をノズルプレート１に塗布する。その後シランカップリング剤が乾燥する前に不活性ガスを２．０ｋｇ／ｃｍ２程度で斜め４５度からノズルプレート１に吹き付ける。不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどを用いることができる。経済性及び操作性からは窒素ガスを用いることが好ましい。
【００２０】
（ニ）第２ブロック１４からノズルプレート１を取り付けたままで第１ブロック１０を取り外す。第１ブロック１０をホットプレートを用いて１２０℃／１０分で加熱する。その後ノズル１１ａ〜１１ｑ内部、ノズル１１ａ〜１１ｑ周辺に不純物が付着していないことを確認する。不純物が付着している際は不活性ガスを噴きつけるか又はふき取る等により不純物を除去する。第２ブロック１４をスピンコーターに取り付ける。スピンコーターとしては、ワークを回転させながら不活性ガスをワークに供給し続けることができるものであれば特に制限なく使用することができる。不活性ガスを第２ブロック１４に吹き込み不活性ガスが流れるか確認する。第１ブロック１０を第２ブロック１４に取り付ける。不活性ガスの流速が１．０ｍ／ｓ〜２．０ｍ／ｓとなるように調整する。
【００２１】
（ホ）ノズルプレート１に撥インクを滴下する。そしてスピンコーターを作動させて第２ブロック１４を３００ｒｐｍ／２ｓ〜３００ｒｐｍ／１２０ｓで回転させて撥インクをスピン塗布する。第２ブロック１４をスピンコーターから取り外す。そしてノズル１１ａ〜１１ｑ内部、ノズル１１ａ〜１１ｑ周辺に不純物が付着していないことを確認する。不純物が付着している際はそれを取り除く。
【００２２】
（ヘ）第２ブロック１４を第３ブロック１６に取り付ける。不活性ガスを吹き込む。不活性ガスの流速を１．０ｍ／ｓ〜２．０ｍ／ｓに調整する。その後加熱炉内で１８５℃／１ｈｒで加熱する。その後自然冷却する。そしてノズル１１ａ〜１１ｑ内部、ノズル１１ａ〜１１ｑ周辺に不純物が付着していないことを確認する。不純物が付着している際はそれを取り除く。
【００２３】
以上、図１，２に示す膜厚ｂ１〜ｂ２の撥インク膜１２が形成される。スピン塗布法のみを用いてノズルプレート１表面に撥インクを塗布した場合、図５に示すようにノズル１１ａ〜１１ｑ内に撥インクが入り込む傾向がある。そのため、ノズル１１ａ〜１１ｑ内に入り込んだ撥インクを取り除く必要がある。ところが実施形態にかかる撥インク膜１２の塗布方法によれば、ノズル１１ａ〜１１ｑから不活性ガスを噴出しながら撥インクをスピン塗布するためノズル１１ａ〜１１ｑ内に撥インクが入り込むことを防止できる。またノズル１１ａ〜１１ｑの開口部周縁にノズル１１ａ〜１１ｑの開口部の端から連続する断面曲線形状部を備えることで撥インク膜１２の濡れ広がりを防止することができる。その結果印字品質が向上する。
【００２４】
実施形態にかかるノズルプレート１を用いてインクの着弾ばらつき試験を行い、インク噴出し性能を試験したところ、インクの直進性が向上することが確認された。即ち印字品質が良好になることが確認された。
【００２５】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、実施形態においてスピン塗布法を用いて撥インクをノズルプレート１表面に塗布した。しかしスピン塗布法の他にもローラ塗布法やカーテンコート法を用いてノズルプレート１を製造することができる。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ノズルプレートの上面図を示す。
【図２】ノズルプレートの断面拡大図を示す。
【図３】撥インク膜塗布装置の全体斜視図を示す。
【図４】撥インク膜塗布装置の分解組み立て図を示す。
【図５】従来の製法により得られたノズルプレートの断面拡大図を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１…ノズルプレート
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ，１１ｈ，１１ｉ，１１ｊ，１１ｋ，１１ｌ，１１ｍ，１１ｎ，１１ｏ，１１ｐ，１１ｑ…ノズル
１０…第１ブロック
１４…第２ブロック
１６…第３ブロック
３０…撥インク膜塗布装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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