JP4424750B2 - インクジェットヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
前記部材の前記吐出口が開口している側の表面が、
エポキシ樹脂と、
フッ素原子を有する基とエポキシ基またはオキセタン基とを有するシロキサン化合物と、が硬化反応したものであることを特徴とするインクジェットヘッドである。
液体を吐出する吐出口が設けられた部材を有し、該部材の前記吐出口が開口している側の表面が撥液特性を有するインクジェットヘッドの製造方法において、
光カチオン重合性樹脂の層と、フッ素原子を有する基とカチオン重合性基とを有するシロキサン化合物を含む組成物の層と、がこの順に積層された基板を提供する工程と、
前記光カチオン重合性樹脂の層と前記組成物の層とを露光し、露光が行われた部分を硬化させて前記表面を得る工程と、
露光が行われなかった部分を除去して前記吐出口を形成する工程と、
を有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である。
前記可溶性樹脂材料パターンの上に重合性コーティング樹脂層を作製する工程、
前記コーティング樹脂層の上に撥液層を作製する工程、
前記インク射出圧発生素子の上方の前記コーティング樹脂層および前記撥液層を除去することによって、インク射出開口部を作製する工程、
前記可溶性樹脂材料パターンを溶解する工程、
を含むインクジェットヘッドを製造する方法であって、前記撥液層は、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物とからつくられる縮合生成物を含有するものとするインクジェットヘッドを製造する方法である。
上記目的を達成するように設計された別の本発明のインクジェットヘッドを製造する方法は、液体を吐出する吐出口が設けられた部材を有するインクジェットヘッドの製造方法において、
光カチオン重合性樹脂の層と、フッ素原子を有する基とカチオン重合性基とを有するシロキサン化合物を含む組成物の層と、がこの順に積層された基板を提供する工程と、
前記光カチオン重合性樹脂の層と前記組成物の層とを露光し、露光が行われた部分を硬化させる工程と、
露光が行われなかった部分を除去して前記吐出口を形成する工程と、
を有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である。
更に、本発明に係る、インクジェットヘッドのための撥液材料は、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物と、からつくられる縮合生成物を含むものである。
CF3−C2H4−SiX3;
C2F5−C2H4−SiX3;
C4F9−C2H4−SiX3;
C6F13−C2H4−SiX3;
C8F17−C2H4−SiX3;
C10F21−C2H4−SiX3;
が含まれるが、本発明はこれら以下の化合物に限定されない。Xは、メトキシ基またはエトキシ基である。
インク射出圧発生素子を作製した基板の上に可溶性樹脂材料でインク通路パターンを作製すること、
前記可溶性樹脂材料層の上にインク通路の壁として重合性コーティング樹脂を塗布することによってコーティング樹脂層を作製すること、
前記インク射出圧発生素子の上方のコーティング樹脂層および撥液層の中にインク射出口を作製すること。
を含み、
前記撥液層は、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と前記カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物との硬化縮合生成物を含有する。
以下の手順によって、加水分解性縮合生成物を合成した。グリシジルプロピルトリエトキシシラン28グラム(0.1モル)、メチルトリエトキシシラン18グラム(0.1モル)、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン6.6グラム(0.013モル、加水分解性シラン化合物の合計量の6モル%に等しい)、水17.3グラムおよびエタノール37gを室温で撹拌し、続いて24時間還流することによって、加水分解性縮合生成物を得た。
合成例1のトリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン6.6グラムの代わりに、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチルトリエトキシシランおよびヘプタデカフルオロ−1,1,1,2−テトラヒドロデシルトリエトキシシランの混合物4.4グラムを用いて、加水分解性縮合生成物を得た。その他の条件は、すべて同じであった。
ロール塗布法によって上記組成物2および4をポリアミドフィルムに塗布し、90℃で1分間加熱して塗布溶媒を乾燥することによって、塗布膜を作製した。
さらに、長期保管を仮定する浸漬試験後にも十分な撥液性を維持すること、
さらに、加水分解性縮合生成物が二つ以上の異なる長さのフッ素化アルキル基を有する加水分解性シラン化合物からなる場合でも、撥液性、特にアルカリ性インクに対する抵抗性を改善することを示した。
本実施例では、上記の図3A、3B、3C、3D、3E、3Fおよび3Gに示す手順によって、インクジェットヘッドを製造した。
Claims (34)
- 液体を吐出する吐出口が設けられた部材を有するインクジェットヘッドであって、
前記部材の前記吐出口が開口している側の表面が、
エポキシ樹脂と、
フッ素原子を有する基とエポキシ基またはオキセタン基とを有するシロキサン化合物と、が硬化反応したものであることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記シロキサン化合物は、アルキル基およびアリール基から選ばれる少なくとも一つを有することを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。
- 前記表面は撥液性を有する撥液層により形成され、前記撥液層はシロキサン骨格とエーテル結合とを有することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットヘッド。
- 前記シロキサン化合物は、
前記フッ素原子を有する基を有する加水分解性シラン化合物と、前記エポキシ基また前記オキセタン基を有する加水分解性シラン化合物と、が縮合することにより得られた縮合生成物であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。 - 前記硬化反応はカチオン重合であり、前記エーテル結合は前記カチオン重合により得られたものである請求項3に記載のインクジェットヘッド。
- 前記縮合生成物を得るために用いられる加水分解性シラン化合物の合計量を基準として、0.5から20モル%のモル比で前記フッ素原子を有する基を有する加水分解性シラン化合物が用いられることを特徴とする請求項4または5に記載のインクジェットヘッド。
- 前記表面は、5.0nm未満の表面粗さRaを示す請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
- 液体を吐出する吐出口が設けられた部材を有し、該部材の前記吐出口が開口している側の表面が撥液特性を有するインクジェットヘッドの製造方法において、
光カチオン重合性樹脂の層と、フッ素原子を有する基とカチオン重合性基とを有するシロキサン化合物を含む組成物の層と、がこの順に積層された基板を提供する工程と、
前記光カチオン重合性樹脂の層と前記組成物の層とを露光し、露光が行われた部分を硬化させて前記表面を得る工程と、
露光が行われなかった部分を除去して前記吐出口を形成する工程と、
を有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。 - 前記シロキサン化合物はアルキル基およびアリール基から選ばれる少なくとも一つを有することを特徴とする請求項9に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記カチオン重合性基はエポキシ基またはオキセタン基であることを特徴とする請求項9または10に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記光カチオン重合性樹脂の層はエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- フッ素原子を有する基を有する加水分解性シラン化合物とカチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物とから、前記シロキサン化合物を得る工程を有することを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記組成物は前記シロキサン化合物を溶解させる溶媒を含有し、前記光カチオン重合性樹脂の層の上に前記組成物を塗布することにより前記組成物の層を設けることを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記組成物は、光カチオン重合開始剤を含むことを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記光カチオン重合性樹脂の層はカチオン重合開始剤を含有し、前記組成物の層はカチオン重合開始剤を含有しない、請求項9乃至14のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記光カチオン重合性樹脂の層および前記組成物の層の両方への一括したパターン露光および現像によって、一部では前記光カチオン重合性樹脂の層および前記組成物の層とを一緒に硬化し、他の部では前記光カチオン重合性樹脂を硬化し、前記組成物の層のみを除去することにより前記部材を形成することを特徴とする請求項9乃至16のいずれかに1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記組成物の層のみを除去する前記部分は、前記光カチオン重合性樹脂の層の限界分解能未満のパターン露光によって作製される、請求項17に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 基板の上のインク射出圧発生素子の上に可溶性樹脂材料でインク通路パターンを作製する工程、
前記可溶性樹脂材料パターンの上に重合性コーティング樹脂層を作製する工程、
前記コーティング樹脂層の上に撥液層を作製する工程、
前記インク射出圧発生素子の上方の前記コーティング樹脂層および前記撥液層を除去することによって、インク射出開口部を作製する工程、
前記可溶性樹脂材料パターンを溶解する工程、
を含むインクジェットヘッドを製造する方法であって、前記撥液層は、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物とからつくられる縮合生成物を含有するものとするインクジェットヘッドの製造方法。 - 前記縮合生成物は、さらに、アルキル置換、アリール置換または非置換加水分解性シラン化合物からつくられる、請求項19に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記重合性コーティング樹脂層は、光重合性コーティング樹脂層である、請求項19または20に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記重合性コーティング樹脂層は、カチオン重合性コーティング樹脂層である、請求項19から21のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記重合性コーティング樹脂は、室温で固相のエポキシ樹脂を含有する、請求項19から22のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記光重合性樹脂層はカチオン開始剤を含有し、前記光重合性撥液層はカチオン開始剤を含有しない、請求項19から23のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 製造工程は、前記光重合性樹脂層および前記光重合性撥液層の両方への同時のパターン露光および現像によって、前記光重合性樹脂層および前記光重合性撥液層から一緒に除去される部分と、前記光重合性撥液層からのみ除去される部分とを作製する工程を含む、請求項19から24のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記光重合性撥液層からのみ除去される前記部分は、前記光重合性樹脂層の限界分解能未満のパターン露光によって作製される、請求項25に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記縮合生成物は、前記フッ素含有基中に異なる数のフッ素原子を含むフッ素含有基を有する少なくとも二種の加水分解性シランからつくられる、請求項27に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記撥液層は、パターン露光および現像によって射出開口部を作製した後、光照射または熱処理によって硬化される、請求項19から30のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 液体を吐出する吐出口が設けられた部材を有するインクジェットヘッドの製造方法において、
光カチオン重合性樹脂の層と、フッ素原子を有する基とカチオン重合性基とを有するシロキサン化合物を含む組成物の層と、がこの順に積層された基板を提供する工程と、
前記光カチオン重合性樹脂の層と前記組成物の層とを露光し、露光が行われた部分を硬化させる工程と、
露光が行われなかった部分を除去して前記吐出口を形成する工程と、
を有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。 - フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物と、からつくられる縮合生成物を含む、インクジェットヘッドのための撥液材料。
- 前記カチオン重合性基はエポキシ基またはオキセタン基であることを特徴とする請求項33に記載の撥液材料。
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