喷嘴板及喷墨头制造技术

本发明专利技术的课题在于提供耐墨性和磨损耐久性优异的喷墨头。本发明专利技术的喷墨头是在基材上至少具有基底层和拒液层的喷嘴板，其特征在于，在上述基材与基底层之间具有基材密合层，上述基材密合层的表面部的Cr的浓度(原子％)比上述基材的表面部高，上述基底层是至少含有无机氧化物或含碳(C)的氧化物的层，并且上述拒液层是使用具有氟(F)的偶联剂而形成的层。层是使用具有氟(F)的偶联剂而形成的层。层是使用具有氟(F)的偶联剂而形成的层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷嘴板及喷墨头


[0001]本专利技术涉及喷嘴板及喷墨头。更详细而言，涉及构成的构件间的密合性、耐墨性和磨损耐久性优异的喷嘴板以及具备该喷嘴板的喷墨头。

技术介绍

[0002]目前广泛普及的喷墨记录装置通过将具备以列状排列形成有多个喷嘴孔的喷嘴板的喷墨头安装于框架等来保持，从该多个喷嘴的各个朝向记录介质以微小的液滴的状态喷出各色墨，由此在记录介质形成图像。
[0003]作为喷墨头的代表性的墨喷出方式，有如下方法：利用通过使电流在配置于加压室的电阻体流动而产生的热使墨中的水气化膨胀，向墨施加压力而使其喷出的方法；将构成加压室的流路构件的一部分设为压电体，或者在流路构件设置压电体，选择性地驱动与多个喷嘴孔对应的压电体，从而基于各压电体的动压使加压室变形而从喷嘴喷出液体的方法。
[0004]在喷墨头中，在实现墨液滴的良好的射出性能上，设置有喷嘴的面的表面特性变得非常重要。
[0005]若在喷墨头的喷嘴孔的附近附着墨液、垃圾，则会产生喷出的墨液滴的射出方向弯曲、或者喷嘴孔中的墨液滴的射出角度扩大、产生附属物(
サテライト
)这样的问题。
[0006]为了使墨液滴稳定地射出，当然可以使墨流路内的设计、对墨施加压力的方法最优化，但仅凭此并不充分，需要进一步将射出墨的喷嘴孔的周围一直维持在稳定的表面状态。为此，正在研究对喷嘴板的墨射出面的喷嘴孔周边部以不附着或残留不需要的墨的方式赋予具备拒液性的拒液层的方法。
[0007]通常，在喷墨头所具备的喷嘴板的喷嘴面形成的拒液层中，使用了有机硅系化合物、含有氟的有机化合物，例如硅烷偶联剂等。
[0008]已知通过在拒液层的形成中使用硅烷偶联剂，从而能够形成密合性优异的拒液层。然而，在构成喷嘴板的基材、基底层的羟基的密度低的情况下，构成墨的碱性成分会破坏存在于其中的氢键、羟基键，切断该键合，因此具有成为耐碱性低的拒液层的问题。
[0009]针对上述问题，作为拒液层的形成方法，公开了如下的耐碱性高的拒液层的制造方法：在同一层中，将在两末端具有反应性官能团且在中间部具有烃链和苯环的硅烷偶联剂和具有氟的硅烷偶联剂与一个末端为氟化碳链、在另一个末端具有反应性官能团的硅烷偶联剂混合，通过脱水缩合反应形成高密度聚合膜，从而在成为交联点的硅氧烷键附近存在疏水性的苯环
·
烷基链
·
氟碳链(例如，参照专利文献1)。
[0010]但是，在专利文献1中提出的构成中，墨对于碱成分的耐久性依然不充分，并且在使用颜料墨的情况下，由于维护时使用的擦拭材料与含有颜料粒子的颜料墨的磨损，确认到拒液层面逐渐磨损的现象，可知，由于长时间反复进行这样的操作，存在仅凭维护无法确保耐久性(磨损耐久性)这样的问题。
[0011]另外，公开了如下构成的喷嘴板：喷嘴基材由不锈钢材料构成，在形成拒液层的表
面侧具有铬(以下记载为“Cr”)的浓度比不锈钢材料自身的Cr的浓度高的表面部，表面部的Cr相对于Fe的浓度(原子％)之比(Cr/Fe)的值为0.8以上，拒液层是含碳的层，在不锈钢材料直接将拒液层成膜(例如，参照专利文献2)。
[0012]根据专利文献2所记载的专利技术，认为在没有增加制造工艺的情况下提高了喷嘴基材与拒液层的密合性。
[0013]然而，拒液层区域采用通过利用研磨剂对喷嘴基材的表面进行研磨而除去表面部的Fe、提高Cr浓度的方法形成，是拒液层与喷嘴基材直接接触的构成。在这样的构成的喷嘴板中，判明了在长时间使用了界面渗透性高的墨、例如碱性墨的情况下，耐碱性不充分，特别是在空气与墨接触的喷嘴孔内部，例如在不锈钢基材与拒液层间的界面处发生剥离。另外，在使用颜料墨的情况下，确认到由于维护时使用的擦拭材料与含有颜料粒子的颜料墨的磨损而使拒液层面逐渐磨损的现象，由于长时间反复进行这样的操作，存在仅凭维护无法确保耐久性(磨损耐久性)的问题。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：日本专利第4088544号公报
[0017]专利文献2：日本专利第6119152号公报

技术实现思路

[0018]专利技术所要解决的课题
[0019]本专利技术是鉴于上述问题、状况而完成的，其解决课题在于提供构成构件间的密合性、耐墨性和磨损耐久性优异的喷嘴板以及具备该喷嘴板的喷墨头。
[0020]用于解决课题的手段
[0021]本专利技术人鉴于上述课题进行了深入研究，结果发现：在基材上至少具有基底层和拒液层，在上述基材与基底层之间具有基材密合层，上述基材密合层的表面部的Cr的浓度比上述基材的表面部的Cr的浓度高，上述基底层为至少含有无机氧化物或含碳(C)的氧化物的层，并且上述拒液层是使用具有氟(F)的偶联剂而形成的层，采用这样的喷嘴板，能够实现构成构件间的密合性、耐墨性和磨损耐久性优异的喷嘴板等，完成了本专利技术。
[0022]即，本专利技术涉及的上述课题通过以下的手段解决。
[0023]1.喷嘴板，是在基材上至少具有基底层和拒液层的喷嘴板，其特征在于，
[0024]在上述基材与基底层之间具有基材密合层，
[0025]上述基材密合层的表面部的Cr的浓度(原子％)比上述基材的表面部高，
[0026]上述基底层是至少含有无机氧化物或含碳(C)的氧化物的层，且
[0027]上述拒液层是使用具有氟(F)的偶联剂而形成的层。
[0028]2.根据第1项所述的喷嘴板，其特征在于，上述基材密合层的表面部处的3价Cr相对于总Cr含量的含有率为50原子％以上。
[0029]3.根据第1项或第2项所述的喷嘴板，其特征在于，在上述基材密合层的表面部处的构成元素的浓度(原子％)比中，Cr相对于Fe的浓度(原子％)之比(Cr/Fe)的值为0.8以上。
[0030]4.根据第1项～第3项中任一项所述的喷嘴板，其特征在于，上述基材密合层的层
厚为1～50nm的范围内。
[0031]5.根据第1项～第4项中任一项所述的喷嘴板，其特征在于，上述基底层含有至少由碳(C)、硅(Si)、氧(O)构成的氧化物作为上述含碳(C)的氧化物。
[0032]6.根据第1项～第5项中任一项所述的喷嘴板，其特征在于，上述基底层是含有硅烷偶联剂作为上述含碳(C)的氧化物的层。
[0033]7.根据第6项所述的喷嘴板，其特征在于，上述基底层所含有的上述硅烷偶联剂在两末端具有反应性官能团，且在中间部含有烃链和苯环。
[0034]8.根据第1项～第7项中任一项所述的喷嘴板，其特征在于，上述基材为不锈钢。
[0035]9.喷墨头，其特征在于，具备根据第1项～第8项中任一项所述的喷嘴板。
[0036]专利技术的效果
[0037]根据本专利技术，能够提供构成构件间的密合性、耐墨性和磨损耐久性优异的喷嘴板等。
[0038]关于本专利技术的效果的显现机理或作用机理，推测如下。
[0039]在本专利技术中，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种喷嘴板，是在基材上至少具有基底层及拒液层的喷嘴板，其特征在于，在所述基材与基底层之间具有基材密合层，所述基材密合层的表面部的Cr的浓度(原子％)比所述基材的表面部高，所述基底层是至少含有无机氧化物或含碳(C)的氧化物的层，并且所述拒液层是使用具有氟(F)的偶联剂而形成的层。2.根据权利要求1所述的喷嘴板，其特征在于，所述基材密合层的表面部的3价Cr相对于总Cr含量的含有率为50原子％以上。3.根据权利要求1或2所述的喷嘴板，其特征在于，在所述基材密合层的表面部的构成元素的浓度(原子％)比中，Cr相对于Fe的浓度(原子％)之比(Cr/Fe)的值为0.8以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田晃久，铃木绫子，香西洋明，前田正寿，江上信之，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：