EP0092230A2 - Verfahren zum Erzeugen einer lyophoben Schicht - Google Patents

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EP0092230A2 EP83103775A EP83103775A EP0092230A2 EP 0092230 A2 EP0092230 A2 EP 0092230A2 EP 83103775 A EP83103775 A EP 83103775A EP 83103775 A EP83103775 A EP 83103775A EP 0092230 A2 EP0092230 A2 EP 0092230A2
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producing
frequency
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Kenth Dipl.-Ing. Nilsson
Rolf Schulte
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Siemens Corp
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Siemens AG
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1606—Coating the nozzle area or the ink chamber

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a lyophobic layer on the nozzle carrier of a writing instrument working with liquid droplets.
  • the nozzle holder can be provided with a layer on the side mentioned, the surface tension of which is lower than the surface tension of the writing liquid.
  • This lyophobic, i.e. Liquid-repellent layers can consist of polyethylene or polytetrafluoroethylene.
  • polytetrafluoroethylene layers can be produced by sintering on the powdery or dispersed starting material. With this method, it is difficult to control the thickness of the coating. Furthermore, the surface becomes slightly grainy and it is difficult to avoid a partial covering of the nozzle openings.
  • the invention has for its object to provide a layer with the required low surface tension, which is uniform and non-porous, does not cover the nozzle openings, and the thickness of which is easy to control. It must also meet other requirements regarding adhesive strength, abrasion and scratch resistance.
  • the layer of an organic compound is produced directly on the nozzle carrier in a high-frequency, low-pressure glow discharge.
  • the nozzle carriers are placed in a vacuum chamber which, after evacuation, is flowed through with, for example, a fluorine-containing, gaseous compound, a pressure of 10 -2 to 10 mbar being set and maintained.
  • a high-frequency glow discharge is ignited in the chamber mentioned, in the course of which a thin layer of a fluoropolymer is formed on the nozzle carriers.
  • the coupling of the high-frequency energy can take place in a known manner capacitively with the aid of two electrodes located inside or outside the chamber or inductively with the aid of a coil placed around the chamber.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer lyophoben Schicht auf dem Düsenträger eines mit Flüssigkeitströpfchen arbeitenden Schreibgerätes. Um eine Schicht zu erhalten, die gleichmäßig und porenfrei ist, die Düsenöffnungen nicht überdeckt und deren Dicke leicht zu steuern ist, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schicht in einer Hochfrequenz-Niederdruck-Glimmentladung aus einer organischen Verbindung direkt auf dem Düsenträger (9) erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer lyophoben Schicht auf dem Düsenträger eines mit Flüssigkeitströpfchen arbeitenden Schreibgerätes.
  • Ein solches Schreibgerät ist durch die DE-OS 25 27 647 bekannt. Zum Schreiben ist mindestens eine in dem Träger angeordnete Düse vorhanden, aus der bei Bedarf Schreibflüssigkeit herausgestossen und auf einen vor der Austrittsöffnung der Düse angeordneten Aufzeichnungsträger aufgebracht wird.
  • Um zu verhindern, dass die dem Aufzeichnungsträger zugewandte Seite des Düsenträgers durch heraussickernde Schreibflüssigkeit benetzt wird und dadurch Schreibartefakte entstehen, die das Schriftbild stören, kann der Düsenträger auf der genannten Seite mit einer Schicht versehen werden, deren Oberflächenspannung niedriger als die Oberflächenspannung der Schreibflüssigkeit ist. Diese lyophoben, d.h. flüssigkeitsabstossenden Schichten können aus Polyäthylen oder Polytetrafluoräthylen bestehen.
  • Polytetrafluoräthylen-Schichten können bekannterweise durch Aufsintern des pulverförmigen oder dispergierten Ausgangsmaterials erzeugt werden. Bei diesem Verfahren ist es schwer, die Auftragsdicke zu steuern. Ferner wird die Oberfläche leicht körnig, und eine partielle Uberdeckung der Düsenöffnungen lässt sich schwer vermeiden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schicht mit der geforderten niedrigen Oberflächenspannung zu schaffen, die gleichmässig und porenfrei ist, die die Düsenöffnungen nicht überdeckt, und deren Auftragsdicke leicht zu steuern ist. Sie muss ausserdem weitere Anforderungen bezüglich Haftfestigkeit, Abrieb- und Ritzfestigkeit erfüllen.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Schicht aus einer organischen Verbindung in einer Hochfrequenz-Niederdruck-Glimmentladung direkt auf dem Düsenträger erzeugt wird. Dazu werden die Düsenträger in eine Vakuumkammer gebracht, die nach dem Evakuieren mit einer beispielsweise fluorhaltigen, gasförmigen Verbindung durchströmt wird, wobei ein Druck von 10-2 bis 10 mbar eingestellt und aufrechterhalten wird. Des weiteren wird in der genannten Kammer eine Hochfrequenz-Glimmentladung gezündet, in deren zeitlichem Verlauf auf den Düsenträgern eine dünne Schicht aus einem Fluorpolymer gebildet wird. Die Ankopplung der Hochfrequenzenergie kann dabei in bekannter Weise kapazitiv mit Hilfe zweier innerhalb oder auch ausserhalb der Kammer befindlichen Elektroden oder induktiv mit Hilfe einer um die Kammer gelegten Spule erfolgen. Die Anregungsfrequenz beträgt 0,1 MHz bis 30 MHz. Die erhaltenen Fluorpolymerschichten sind sehr gleichmässig und überdecken nicht die Düsenöffnungen des Düsenträgers; sie besitzen ausreichende Haft-, Abrieb- und Ritzfestigkeit, und die Schichtdicke ist über die Dauer der Glimmentladung auf sehr einfache Weise regulierbar.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist eine kapazitive Ankopplung der Hochfrequenzenergie beschrieben. In der Figur ist eine Vakuum- oder Entladungskammer gezeigt mit einem Glaszylinder ↑ und mit zwei Elektroden 2 und 3. Die Elektrode 2 ist. über eine Verbindungsleitung 4 und die Elektrode 3 über ein Abführungsrohr 5 für Reaktionsgase und über einen Deckel 6 der Entladungskammer und schliesslich. über eine Verbindungsleitung 7 mit einem Hochfrequenzgenerator 8 verbunden. Die Elektrode 2 kann mehrere zu beschichtende Düsenträger 9 gleichzeitig aufnehmen und wird durch einen Wasserkreislauf gekühlt. Die Düsenträger 9 liegen auf der Elektrode 2. Die Elektrode 3 mit dem Abführungsrohr 5 ist durch bekannte und daher nicht dargestellte Mittel in der Höhe verstellbar, so dass ein beliebiger Abstand der Elektroden 2 und 3 eingestellt werden kann. Die Entladungskammer besitzt ausser dem Abführungsrohr 5 für Reaktionsgase auch ein Zuführungsrohr 10.
  • Nach dem Einbringen der Düsenträger wird die geschlossene Kammer durch das Abführungsrohr 5 mit einer Vakuumpumpe auf ca. 10-3 mbar evakuiert. Daraufhin wird durch das Zuführungsrohr 10 gasförmiges Octafluorcyclobutan, C4F8, zugeführt. Durch ein konventionelles und daher nicht dargestelltes Drosselventil in der Gasabführung, wird das Saugvermögen der Vakuumpumpe dann soweit herabgesetzt, dass sich ein Arbeitsdruck von 1,0 mbar einstellt. Zur Zündung der Glimmentladung wird an die Anschlüsse 4 und 7 eine von dem Hochfrequenzgenera- tor 8 gelieferte Hochfrequenzspannung angelegt. Die Frequenz beträgt 1 MHz. Im Verlauf von 5 Minuten wird auf den Düsenträgern eine Schicht von ca. 0,7 µm Dicke gebildet.

Claims (6)

1. Verfahren zum Erzeugen einer lyophoben Schicht auf dem Düsenträger eines mit Flüssigkeitströpfchen arbeitenden Schreibgerätes, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht in einer Hochfrequenz-Niederdruck-Glimmentladung aus einer organischen Verbindung direkt auf dem Düsenträger (9) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die organische Verbindung fluorhaltig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die organische Verbindung eine Perfluorkohlenstoff-Verbindung ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass als organische, fluorhaltige Verbindung Tetrafluoräthylen, Hexafluorpropylen, Perfluorbutylen, Octafluorcyclobutan oder Perfluorcyclohexan verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass während der Glimmentladung ein Gasdruck der Ausgangsverbindung von 10 bis 10 mbar aufrechterhalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Anregungsfrequenz der Glimmentladung 0,1 MHz bis 30 MHz beträgt.
EP83103775A 1982-04-21 1983-04-19 Verfahren zum Erzeugen einer lyophoben Schicht Expired EP0092230B1 (de)

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