JP2009148965A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
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Abstract
Description
2.吐出するインクジェットインクの50質量%以上の溶媒が、有機溶媒であることを特徴とする前記1に記載のインクジェット記録ヘッド。
はじめに、本発明のインクジェット記録ヘッドの基本的構成例について、図を交えて説明する。
図3は、図1に示したインクジェット記録ヘッドにおけるヘッドチップ1と、ヘッドチップ1の前面に接合されるノズルプレート2を、本発明に係る接着剤にて接合した状態を示してある。
上記工程にて、ノズルプレート2と金属層Mを有する流路部材11とを接着剤15で接合した後、接着剤に光エネルギーを照射して、第一の硬化処理を行う。
上記工程2)で、光照射により、接着剤層15の第一次硬化を行った後、熱エネルギーを付与して、より強固な接着剤層とするためと光が当たらなかった部分を硬化するための第二次硬化処理を行う。
本発明のインクジェット記録ヘッドを製造する際に適用する接着剤としては、エポキシ化合物、光カチオン重合開始剤と共に、前記一般式(I)で表される熱カチオン重合開始剤を含有することを特徴とする。
本発明に係る一般式(I)で表される熱カチオン重合開始剤は、カチオン重合性モノマーを熱重合させるためのカチオン性熱重合開始剤(熱重合開始剤)としては、好ましく、特に10〜150℃の温度でカチオンを発生する化合物である。
化合物1:2−クロロアニリン
化合物2:3−クロロアニリン
化合物3:4−クロロアニリン
化合物4:3−クロロ−4−フルオロアニリン
化合物5:2,5−ジメチルアニリン
化合物6:3,4−ジメトキシアニリン
化合物7:2−エチルアニリン
化合物8:4−エチルアニリン
化合物9:N−エチルアニリン
化合物10:3,4−ジクロロアニリン
化合物11:3,5−ジクロロアニリン
化合物12:3−フルオロアニリン
化合物13:4−フルオロアニリン
化合物14:2−フルオロ−4−メチルアニリン
化合物15:4−フルオロ−3−メチルアニリン
化合物16:4−メトキシ−2−メチルアニリン
化合物17:3,4−ジフルオロアニリン
化合物18:4−ブチルアニリン
化合物19:N−メチルアニリン
化合物20:2,4,6−トリブロモアニリン
化合物21:2,3,4−トリフルオロアニリン
化合物22:2,3,6−トリフルオロアニリン
化合物23:2,4,6−トリフルオロアニリン
化合物24:2,3,4−トリフルオロアニリン
化合物25:2,4,6−トリメチルアニリン
化合物26:2,4,5−トリメチルアニリン
化合物27:N−ベンジルアニリン
化合物28:4−クロロアニリン
化合物29:2−クロロアニリン
化合物30:4,4’−メチレンビスアニリン
化合物31:3−フェノキシアニリン
化合物32:4−ブトキシアニリン
化合物33:4−ブトキシアニリン
化合物34:3,4−ジメトキシアニリン
化合物35:アニリン
本発明に係る一般式(I)で表される熱カチオン重合開始剤は、当該業者で公知の合成方法に従って合成することができる。
一般的に、光・熱重合性モノマーとしては、ラジカル重合型モノマーとカチオン重合型モノマーが挙げられるが、本発明においては、インクに対する耐性が高く、転写性に優れたカチオン重合型モノマーであるエポキシ化合物を用いることを特徴の一つとする。
本発明において、カチオン重合性モノマーを光重合させるためのカチオン性光重合開始剤(光重合開始剤)としては、公知のあらゆる光酸発生剤を用いることができる。光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)。
本発明のインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置を用いて画像形成する際に適用可能なインクジェットインクとしては、特に制限はなく、水性インクジェットインク、非水性インクジェットインク、ワックスインク、活性硬化型インクジェットインク等を挙げることができるが、その中でも、本発明のインクジェット記録ヘッドの優れた特性をいかんなく発揮できる観点から、有機溶剤の含有率が全溶媒の50%以上であるインクジェットインク、更には樹脂成分に対する溶解能の高い溶解度パラメーター(SP値)が16.0以上、20.0以下の有機溶媒を、全有機溶媒の30質量%以上含有するインクジェットインクを用いた画像形成に適用することが好ましい。
近年、様々な用途(例えば、屋外看板や電子部品製造など)にインクジェット記録方式を用いる例が増えてきた。例えば、屋外看板用では、受像シートの材料である塩化ビニルを溶解する溶媒を含有するインクジェットインクが用いられる。電子部品製造用では様々な化合物を溶解するため、インクジェットインクには樹脂に対して溶解性の高い溶媒が用いられる。このような樹脂溶解性の高い溶媒を用いても、インクジェット記録ヘッドとして強度が保たれることが必要である。
本発明に係るインクジェットインクには、上記有機溶媒の他に、各種添加剤を含有させることができる。
《インクジェット記録ヘッドの作製》
〔インクジェット記録ヘッド1の作製〕
(ヘッドチップの作製)
図1〜図3に記載の構成からなるヘッドチップを下記の方法に従って作製した。
上記作製したヘッドチップの前面に、下記接着剤Aを5μmの厚さで転写塗布した。次いで、光学顕微鏡で観察しながら、ヘッドチップの接着剤を塗布した面に、ノズルプレート(100μm厚のポリイミドに、直径30μmのノズル孔を形成したもの)を所定の位置に接合した。次いで、100℃で1時間加熱して接着剤Aを硬化させた。
エピコート807(ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン製)
10g
2−エチル−4−メチルイミダゾール 1g
〔インクジェット記録ヘッド2の作製〕
上記インクジェット記録ヘッド1の作製において、ノズルプレートの接着に用いる接着剤を、接着剤Aに代えて、下記接着剤Bを用い、かつヘッドチップの前面にノズルプレートを接合した後、高圧水銀ランプで照射量5000mJ/cm2でヘッドチップ後面から照射した後、100℃1時間加熱して硬化した以外は同様にして、インクジェット記録ヘッド2を作製した。
セロキサイド2021(脂環式エポキシ樹脂;ダイセルUCB社製) 5g
エピコート807(ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン製)
5g
アデカオプトマーSP−170(光カチオン重合開始剤;アデカ製) 0.2g
アデカオプトロンCP−77(熱カチオン重合開始剤;アデカ製) 0.04g
〔インクジェット記録ヘッド3の作製〕
上記インクジェット記録ヘッド1の作製において、ノズルプレートの接着に用いる接着剤を、接着剤Aに代えて、下記接着剤Cを用い、かつヘッドチップの前面にノズルプレートを接合した後、高圧水銀ランプで照射量5000mJ/cm2でヘッドチップ後面から照射した後、100℃1時間加熱して硬化した以外は同様にして、インクジェット記録ヘッド3を作製した。
エピコート807(ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン製)
10g
アデカオプトマーSP−170(光カチオン重合開始剤;アデカ製) 0.2g
三フッ化ホウ素アニリン(ジエチレングリコール25質量%溶液) 0.8g
《ノズル部の目詰まり評価》
上記作製した各インクジェット記録ヘッドについて、ヘッドチップのノズル面から、目視及び光学顕微鏡観察を行った結果、インクジェット記録ヘッド1では、多くのノズルで接着剤Aの流れ込みによるノズル詰まりが確認された。これに対し、接着剤B、接着剤Cを用いてノズルプレートを接合したインクジェット記録ヘッド2、3においては、全ノズル部で、接着剤に起因するノズル詰まりは、発生しなかった。
各インクジェット記録ヘッドのノズルプレートの端部をピンセットで挟んで引っ張った結果、インクジェット記録ヘッド1と3ではノズルプレートの剥離は認められなかったが、インクジェット記録ヘッド2ではノズルプレートの剥離が発生した。
《接着剤テストピースの作製》
実施例1で使用した接着剤B、Cと下記組成の接着剤Dを用いて、厚さ20μm、巾2cm、長さ5cmのテストピースを作製し、高圧水銀ランプで照射量5000mJ/cm2でヘッドチップ後面から照射した後、100℃1時間加熱して硬化した。ただし、接着剤Dは、べたつき感が残り、十分に硬化しきれなかった。
エピコート807(ビスフェノールF型エポキシ樹脂;ジャパンエポキシレジン製)
10g
アデカオプトマーSP−170(光カチオン重合開始剤;アデカ製) 0.2g
アデカオプトロンCP−77(熱カチオン重合開始剤;アデカ製) 0.04g
《接着剤の有機溶媒耐性の評価》
上記作製した接着剤B及び接着剤Cの各テストピースを、エチレングリコールメチルエーテルアセテート(SP値:18.8(MPa)1/2)と乳酸ブチル(SP値:19.2(MPa)1/2)の60℃液に7日間浸漬した後の質量変化率を求めた。
《インク溶媒成分の調製》
酢酸ブトキシエチル 70部
シクロヘキサン 30部
《ノズルプレートの耐久性評価》
実施例1で作製したインクジェット記録ヘッド1〜3を用いて、25℃の上記インク溶媒成分を出射した。
1A、1B 側壁面
11 流路部材
12 圧力室
14 接続電極
2 ノズルプレート
21 ノズル
3 配線基板
31 配線接続部
32 開口部
33 配線電極
36a、36b ダミー電極
35 接合領域
M 金属層
Claims (3)
- 吐出するインクジェットインクの50質量%以上の溶媒が、有機溶媒であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 吐出するインクジェットインクを構成する前記有機溶媒の30質量%以上が、溶解度パラメーター(SP値)が16.0(MPa)1/2以上、21.0(MPa)1/2以下の有機溶媒であることを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録ヘッド。
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