JP2009073175A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】吐出口形成部材と流路形成部材と供給口とを備えた基板と、供給路と、支持部材と、供給路形成部材と、支持部材と供給路形成部材との間に設けられ供給路の一部を形成するゴム部材と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、流路形成部材および吐出口形成部材のうち少なくとも一方はフッ素原子を含む物質を含有し、ゴム部材は有機物で架橋されたものであることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【選択図】図1
Description
インクを吐出するための吐出口を形成する吐出口形成部材と、前記吐出口と連通するインクの流路を形成する流路形成部材と、前記インクの流路へインクを供給するための供給口と、を備えた基板と、
前記供給口へインクを供給するための供給路と、
前記供給路の一部を形成し、前記基板を支持する支持部材と、
前記供給路の他の部を形成する供給路形成部材と、
前記支持部材と前記供給路形成部材との間に設けられ、前記供給路の一部を形成するゴム部材と、
を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記流路形成部材および吐出口形成部材のうち少なくとも一方はフッ素原子を含む物質を含有し、前記ゴム部材は有機物で架橋されたものであることを特徴とするインクジェット記録ヘッドに関する。
なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
本発明に適用可能なゴム部材の一例としてのジョイントゴムとしては、架橋剤により架橋が可能なものであれば特に限定されるわけではないが、主鎖にある程度の不飽和結合を有するゴムを用いることが好ましい。具体的には、ゴムとして、ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、及びEPDMゴムからなる群から選択された少なくとも一種のゴムを用いることが好ましい。これらのゴムの中でも特に、水素化ニトリルゴムが好適である。これらのゴムを用いることにより、耐インク性及び基板とインク供給部の接合性に優れたシール部材とすることができる。
・ジクミルペルオキシド(DCP)、ベンゾイルペルオキシド、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロドデカン、
・t−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルペルオキシド、a,a’−ビス(t−ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、
・2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン。
支持部材の構成材料としては特に限定されるわけではないが、所定の機械的強度を有し、吐出口をそなえた基板への接着性に優れたものを用いるのが良い。支持部材の材料としては具体的には、ガラス、アルミナ等のセラミックス、プラスチック又は金属を挙げることができる。
供給路形成部材42は、変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)で構成されることが好ましい。上記変性PPEは、強度および耐熱性等の観点から好ましい。また、インク中への溶出物を低減するため無機フィラーを使用しないことが好ましい。さらに、成形時にはオレフィン系、パラフィン系オイルなどの2価の金属元素を有しない有機系滑剤を使用することが好ましい。これにより、金属イオンのインクへの溶出を抑えることができる。なお、無機フィラーを使用しない点を補うため、供給路形成部材42を構成する材料は、変性PPEの含有率が50パーセント以上の樹脂で形成されることが好ましい。
続いて、本発明の一例における機能作用について説明する。
本発明の一例では、フッ素原子を含む光カチオン重合開始剤(触媒)により、カチオン重合性樹脂を硬化させて流路形成部材や吐出口形成部材を形成する。また、ジョイントゴムは、有機架橋剤により架橋したゴムから構成している。このため、ジョイントゴム中の成分は、流路形成部材や吐出口形成部材を形成する成分と反応して析出物を生成するといったことがない。
本発明において、吐出口形成部材、流路形成部材はカチオン重合性樹脂を用いて形成されることが好ましい。カチオン重合性樹脂は、通常の酸無水物もしくはアミンによる硬化物に比較して、高い架橋密度(高Tg)を有するため、ノズルプレートの構造材として優れた特性を示す。特に光カチオン重合性樹脂は、パターニング性にすぐれている点で好ましい。
・ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−F−ジグリシジルエーテル等、ビスフェノール骨格を有するモノマーまたはオリゴマーからなるビスフェノール型エポキシ樹脂、
・フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート。
・フェノールノボラック型オキセタン化合物、クレゾールノボラック型オキセタン化合物、トリスフェノールメタン型オキセタン化合物、ビスフェノール型オキセタン化合物、ビフェノール型オキセタン化合物。
以上のようなカチオン重合性樹脂の硬化剤について下述する。
本発明の硬化剤は、紫外線などの光の照射によってカチオン重合を開始するものであり、フッ素原子を含む物質を含有する。この硬化剤としては、反応性を高くする観点から、フッ素原子を含んだアニオンを含有する光酸発生剤を好適に用いることができる。好ましくは、この硬化剤は光カチオン重合開始剤であることが好ましい。
・N−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンスルフォネート、
・N−ヒドロキシフタルイミド−トリフルオロメタンスルフォネート、
・ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウム-トリフルオロメタンスルフォネート、
・トリフェニルスルフォニウム-トリフルオロメタン-スルフォネート、
・トリス(4−t−ブチルフェニル)スルフォニウム−トリフルオロメタンスルフォネート、
・トリフェニルスルフォニウム−トリフルオロメタンスルフォネート、
・トリス(4−t−ブチルフェニル)スルフォニウム−ヘキサフルオロアンチモネート、
・トリス(4−t−ブチルフェニル)スルフォニウム−テトラフルオロアンチモネート。
これらの光酸発生剤は本発明の効果を損なわない範囲で単独で、又は複数種を組み合わせて使用することができる。
本実施例では、以下のようにして記録ヘッドを作成した。
まず、基板上に流路形成部材および吐出口形成部材を有する記録素子基板を、以下のようにして形成した。
比率=1:1)を、基板上にスピンコートした。その後、コートした溶液を60℃で、9分間、加熱乾燥して被覆層15を形成した(図4(E))。なお、表中の触媒はフッ素原子を含むものである。
次いで本発明の実施例2について説明する。実施例2が実施例1と異なる点は、被覆層15の材料として組成物II(表2に記載)のものを用いた点と、ジョイントゴムとして、水素化二トリルゴムを用いた点である。なお、この水素化ニトリルゴムは有機架橋剤としてジクミルペルオキシドを使用して架橋されたものである。また、表2中のSP−172はフッ素原子を含む光重合開始剤である。それ以外の点は実施例1と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作成した。
次いで本発明の実施例3について説明する。実施例3が実施例1と異なる点は、被覆層15の材料として組成物III(表3に記載)のものを用いた点と、ジョイントゴムとして、水素化二トリルゴムを用いた点である。なお、この水素化ニトリルゴムは有機架橋剤としてジクミルペルオキシドを使用して架橋されたものである。また、表3中のUVI6976はフッ素原子を含む光重合開始剤である。それ以外の点は実施例1と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作成した。
実施例1のジョイントゴムとして、MgOによって架橋した塩素化ブチルゴムを用いた以外は、実施例1と同様にして記録ヘッドを作成した。上記のようにして作成したインクジェット記録ヘッドに対して、実施例1と同様の保存試験を行ったところ、インク吐出口及びインクの流路中に、フッ化マグネシウムと見られる析出物が観測された。この記録ヘッドを用いて記録を行ったところ、記録しようとする画像によっては、連続吐出の初期段階において所望の画像が得られない場合があった。この理由は、上述した析出物により、インク滴の吐出方向が所望の方向からずれたことが原因であると考えられる。
2 記録ユニット
3 インク供給ユニット
4 カラー用記録素子基板
5 ブラック用記録素子基板
6 電気接続部
7 フレキシブル配線板
8 ホルダー部
9 インクタンク
10 基板
20 流路
30 吐出口
40 ジョイントゴム
41 インク供給部
42 供給路形成部材
43 ビス
44 ねじボス
45 支持部材
50 吐出口形成部材
60 供給口
70 供給路
Claims (10)
- インクを吐出するための吐出口を形成する吐出口形成部材と、前記吐出口と連通するインクの流路を形成する流路形成部材と、前記インクの流路へインクを供給するための供給口と、を備えた基板と、
前記供給口へインクを供給するための供給路と、
前記供給路の一部を形成し、前記基板を支持する支持部材と、
前記供給路の他の部を形成する供給路形成部材と、
前記支持部材と前記供給路形成部材との間に設けられ、前記供給路の一部を形成するゴム部材と、
を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記流路形成部材および吐出口形成部材のうち少なくとも一方はフッ素原子を含む物質を含有し、前記ゴム部材は有機物で架橋されたものであることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 前記ゴム部材は水素化ニトリルゴムを含む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。
- 前記ゴム部材は臭素化ブチルゴムを含む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。
- 前記有機物は過酸化物であることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記過酸化物はジクミルペルオキシドであることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記過酸化物は過酸化ベンゾイルであることを特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記流路形成部材および吐出口形成部材のうち少なくとも一方は、フッ素原子を含む硬化剤を使用してエポキシ樹脂を硬化させて得られた硬化物により形成されることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記硬化剤は光カチオン重合開始剤であることを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記硬化剤はトリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネートであることを特徴とする請求項8に記載のインクジェット記録ヘッド。
- 前記ゴム部材は酸化チタンを含むことを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。
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