JP3274031B2 - インクジェットヘッドおよび該インクジェットヘッドを備えたインクジェット装置 - Google Patents
インクジェットヘッドおよび該インクジェットヘッドを備えたインクジェット装置Info
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- ink jet
- jet head
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- polymer compound
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- 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
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
- C08L101/10—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing hydrolysable silane groups
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- B41J2/01—Ink jet
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェットヘッド、
および該インクジェットヘッドを備えたインクジェット
装置に関するものである。
および該インクジェットヘッドを備えたインクジェット
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インクの小滴を発生させそれを紙等の被
プリント媒体に付着せしめてプリントを行なうインクジ
ェット方式は、プリント時の騒音が極めて少なく、且つ
高速プリントが可能であり、しかもプリントヘッドを極
めて小型化できる為、カラー化およびコンパクト化が容
易であるプリント方式である。該インクジェット方式の
ひとつとして、発熱素子によってインクを発泡せしめて
吐出を行なうバブルジェット方式は近年注目されてい
る。
プリント媒体に付着せしめてプリントを行なうインクジ
ェット方式は、プリント時の騒音が極めて少なく、且つ
高速プリントが可能であり、しかもプリントヘッドを極
めて小型化できる為、カラー化およびコンパクト化が容
易であるプリント方式である。該インクジェット方式の
ひとつとして、発熱素子によってインクを発泡せしめて
吐出を行なうバブルジェット方式は近年注目されてい
る。
【０００３】該バブルジェットヘッドを製造する方法と
しては、例えばシリコン基板上に発熱素子、駆動回路
（シフトレジスター等）および配線パターンを汎用的な
シリコンプロセスにて形成し、該基板を、装置本体との
コンタクトを行なうプリント基板が予め貼り合わせてあ
るアルミ等にて形成した基材（ベースプレート）にダイ
ボンディングし、次いで基板とプリント基板をワイヤー
ボンディングにより電気的に接続した後、射出成型等に
て形成されるインク液室、インク流路となる溝と、エキ
シマレーザー等にて形成されるインク吐出口とを有する
天板を、前記基板に設けられている発熱素子と前記天板
に設けられているインク吐出口を位置合せしつつ前記ベ
ースプレートと前記天板とを接合し、このべースプレー
ト及び天板をバネにて固定せしめ、インク供給の為の部
材をベースプレートに熱カシメ等の手段にて固定し、こ
れら部品の隙間を封止材料にて埋めることによって作製
する方法を挙げることができる。
しては、例えばシリコン基板上に発熱素子、駆動回路
（シフトレジスター等）および配線パターンを汎用的な
シリコンプロセスにて形成し、該基板を、装置本体との
コンタクトを行なうプリント基板が予め貼り合わせてあ
るアルミ等にて形成した基材（ベースプレート）にダイ
ボンディングし、次いで基板とプリント基板をワイヤー
ボンディングにより電気的に接続した後、射出成型等に
て形成されるインク液室、インク流路となる溝と、エキ
シマレーザー等にて形成されるインク吐出口とを有する
天板を、前記基板に設けられている発熱素子と前記天板
に設けられているインク吐出口を位置合せしつつ前記ベ
ースプレートと前記天板とを接合し、このべースプレー
ト及び天板をバネにて固定せしめ、インク供給の為の部
材をベースプレートに熱カシメ等の手段にて固定し、こ
れら部品の隙間を封止材料にて埋めることによって作製
する方法を挙げることができる。
【０００４】図１はインクジェットヘッドをインクタン
クと一体に構成したインクジェットカートリッジの一例
を示す摸式的分解図である。アルミ等の支持体（ベース
プレート）３００上に発熱素子を形成したシリコン基板
（ヒーターボード）１００がダイボンディングされ、一
方装置本体とのコンタクトを行なうプリント配線基板２
００が接着されている。ヒーターボード１００上には発
熱素子、駆動用シフトレジスター、および配線パターン
がシリコンプロセスにて予め形成されている。配線基板
２００には装置本体とのコンタクトを行なうコンタクト
パッド２０１、シリコン基板とのコンタクトを行なうワ
イヤーボンディングパッド（図示せず）が形成され汎用
的なワイヤーボンディング技術にてヒーターボードとの
接続を行なう。
クと一体に構成したインクジェットカートリッジの一例
を示す摸式的分解図である。アルミ等の支持体（ベース
プレート）３００上に発熱素子を形成したシリコン基板
（ヒーターボード）１００がダイボンディングされ、一
方装置本体とのコンタクトを行なうプリント配線基板２
００が接着されている。ヒーターボード１００上には発
熱素子、駆動用シフトレジスター、および配線パターン
がシリコンプロセスにて予め形成されている。配線基板
２００には装置本体とのコンタクトを行なうコンタクト
パッド２０１、シリコン基板とのコンタクトを行なうワ
イヤーボンディングパッド（図示せず）が形成され汎用
的なワイヤーボンディング技術にてヒーターボードとの
接続を行なう。
【０００５】該ヒーターボードに対して天板１３００が
バネ５００にて固定される。天板１３００にはインク流
路、インク液室およびノズル（図示せず）となる溝が射
出成型にて形成されている。またインク吐出口３０がレ
ーザー加工等にて形成されている。
バネ５００にて固定される。天板１３００にはインク流
路、インク液室およびノズル（図示せず）となる溝が射
出成型にて形成されている。またインク吐出口３０がレ
ーザー加工等にて形成されている。
【０００６】天板１３００は、インク吐出口とヒーター
ボード上に形成した発熱素子とを位置合せしつつ接合さ
れバネ５００にて強固に固定される。次いでインク供給
部材８００、インクタンク１４が支持体３００に熱カシ
メ等によって固定される。
ボード上に形成した発熱素子とを位置合せしつつ接合さ
れバネ５００にて強固に固定される。次いでインク供給
部材８００、インクタンク１４が支持体３００に熱カシ
メ等によって固定される。
【０００７】これら部材の隙間は封止材によって埋めら
れ、インク洩れを防止する。
れ、インク洩れを防止する。
【０００８】該封止材料としては、所定の隙間を完全に
埋め且つ、ノズル等の微細構造部に侵入しない等の特性
が要求されるとともに、使用の簡便さ等の理由により、
湿気硬化型１液シリコーン封止材が汎用的に使用され
る。これらはシリコーン封止材料が高い耐インク性、密
着性を有していることだけではなく、湿気硬化が可能で
ある、および所望の粘度、タックフリー時間の封止材を
得ることができることに起因している。
埋め且つ、ノズル等の微細構造部に侵入しない等の特性
が要求されるとともに、使用の簡便さ等の理由により、
湿気硬化型１液シリコーン封止材が汎用的に使用され
る。これらはシリコーン封止材料が高い耐インク性、密
着性を有していることだけではなく、湿気硬化が可能で
ある、および所望の粘度、タックフリー時間の封止材を
得ることができることに起因している。
【０００９】このように構成されたインクジェットヘッ
ドの大きな課題として気泡の侵入を防止することが挙げ
られる。インクジェットヘッド内のインク流路やインク
液室に気泡が入っていると、吐出エネルギーが該気泡に
吸収され安定な吐出を行なえなくなったり、またインク
の供給が該気泡によって遮断されてインクの供給不良を
招いてしまう。該気泡の除去に際しては、従来インクジ
ェット装置に具備された回復ポンプによってインクを吸
引することによって行なわれているが、一旦該気泡を除
去しても、ヘッドを放置すると徐々に気泡が侵入し前記
した不具合を生じせしめる。この為インクジェットヘッ
ドの回復操作を頻繁に行なう必要がある。近年インクジ
ェット装置の小型化が要求されており、インクタンクの
インク容量も小さくなる傾向がある。また回復ポンプに
よる廃インクを吸収する部材の容量も少なくなってい
る。この為、回復ポンプ動作は極力少なくすることがイ
ンクジェット装置を小型化する為に必須の技術課題とな
っている。
ドの大きな課題として気泡の侵入を防止することが挙げ
られる。インクジェットヘッド内のインク流路やインク
液室に気泡が入っていると、吐出エネルギーが該気泡に
吸収され安定な吐出を行なえなくなったり、またインク
の供給が該気泡によって遮断されてインクの供給不良を
招いてしまう。該気泡の除去に際しては、従来インクジ
ェット装置に具備された回復ポンプによってインクを吸
引することによって行なわれているが、一旦該気泡を除
去しても、ヘッドを放置すると徐々に気泡が侵入し前記
した不具合を生じせしめる。この為インクジェットヘッ
ドの回復操作を頻繁に行なう必要がある。近年インクジ
ェット装置の小型化が要求されており、インクタンクの
インク容量も小さくなる傾向がある。また回復ポンプに
よる廃インクを吸収する部材の容量も少なくなってい
る。この為、回復ポンプ動作は極力少なくすることがイ
ンクジェット装置を小型化する為に必須の技術課題とな
っている。
【００１０】本件出願人らが、前記気泡の侵入に関して
鋭意検討を行なったところ、構成部材の形状による部材
同志のガタや構成部材の材質、回復ポンプの吸引条件に
よる気泡の排除の程度等も前記した気泡の侵入による吐
出不良を招く原因ではあるが、最も大きな原因としては
シリコーン封止材料からの気泡の侵入であることを見出
した。
鋭意検討を行なったところ、構成部材の形状による部材
同志のガタや構成部材の材質、回復ポンプの吸引条件に
よる気泡の排除の程度等も前記した気泡の侵入による吐
出不良を招く原因ではあるが、最も大きな原因としては
シリコーン封止材料からの気泡の侵入であることを見出
した。
【００１１】すなわち、一般的に湿気硬化型シリコーン
封止材であるオルガノシリコーン化合物はシリコンと炭
素あるいは他の原子との結合距離が長い為、ガス透過性
が極めて高く、この為にインク流路内に気泡が侵入する
ものと想定できるものである。
封止材であるオルガノシリコーン化合物はシリコンと炭
素あるいは他の原子との結合距離が長い為、ガス透過性
が極めて高く、この為にインク流路内に気泡が侵入する
ものと想定できるものである。
【００１２】そこで本発明者らは、この封止材に着目
し、湿気硬化型１液シリコーン封止材に替わる封止材料
を見いだすべく、種々の材料について検討を行った。
し、湿気硬化型１液シリコーン封止材に替わる封止材料
を見いだすべく、種々の材料について検討を行った。
【００１３】前述の気泡の混入の問題を解決するために
ガスバリア性の高い有機高分子化合物を封止材料として
用いることが考えられる。汎用的な有機高分子化合物は
シリコーン系高分子化合物に比べ１００倍程度ガス透過
性が低い特性を有している。しかしながら、これら有機
高分子化合物をそのまま封止材料として使用できるもの
ではない。最も大きな問題として、有機高分子化合物で
あって湿気硬化可能な材料は極めて少なく、また湿気硬
化が可能であっても耐インク性や部材との密着性等にお
いて満足できる材料は殆どないのが現状である。
ガスバリア性の高い有機高分子化合物を封止材料として
用いることが考えられる。汎用的な有機高分子化合物は
シリコーン系高分子化合物に比べ１００倍程度ガス透過
性が低い特性を有している。しかしながら、これら有機
高分子化合物をそのまま封止材料として使用できるもの
ではない。最も大きな問題として、有機高分子化合物で
あって湿気硬化可能な材料は極めて少なく、また湿気硬
化が可能であっても耐インク性や部材との密着性等にお
いて満足できる材料は殆どないのが現状である。
【００１４】インクジェットヘッドのインク使用部材の
隙間の封止に湿気硬化型１液封止材を使用することはヘ
ッドの生産を安定且つ簡便に行なう観点から必須のもの
である。即ちインクジェットヘッドを構成する部材は成
型樹脂部品が多く、熱可塑性樹脂を流し込んだり、ある
いは熱硬化性樹脂にて封じることは困難である。また２
液混合によって硬化する樹脂を使用する場合は、使用直
前に２液を混合せしめて一定時間以内に使用する必要が
あることは生産技術的に困難を極める。また湿気硬化型
樹脂はインクジェットヘッドの構成部品の隙間に毛細菅
現象にて回り込み、隙間以外の所ではメニスカスを形成
して封止材の流れが停止して硬化する。この為、封止し
たい細部は封止材が安定に回り込み、また封止材を流し
たくない箇所には周り込まないと言う利点を有してい
る。
隙間の封止に湿気硬化型１液封止材を使用することはヘ
ッドの生産を安定且つ簡便に行なう観点から必須のもの
である。即ちインクジェットヘッドを構成する部材は成
型樹脂部品が多く、熱可塑性樹脂を流し込んだり、ある
いは熱硬化性樹脂にて封じることは困難である。また２
液混合によって硬化する樹脂を使用する場合は、使用直
前に２液を混合せしめて一定時間以内に使用する必要が
あることは生産技術的に困難を極める。また湿気硬化型
樹脂はインクジェットヘッドの構成部品の隙間に毛細菅
現象にて回り込み、隙間以外の所ではメニスカスを形成
して封止材の流れが停止して硬化する。この為、封止し
たい細部は封止材が安定に回り込み、また封止材を流し
たくない箇所には周り込まないと言う利点を有してい
る。
【００１５】このような特性は２液混合型の封止材料や
感光性封止材料、熱硬化型封止材料にて実現できる特性
ではない。
感光性封止材料、熱硬化型封止材料にて実現できる特性
ではない。
【００１６】シアノアクリレートや湿気硬化型ウレタン
封止材料は、分子構造中に加水分解し易いアクリルやウ
レタン結合を多量に有している為、インクに対する耐性
が不十分である。
封止材料は、分子構造中に加水分解し易いアクリルやウ
レタン結合を多量に有している為、インクに対する耐性
が不十分である。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑み、ガスバリア性が高く、湿気硬化が可能なインク
ジェットヘッドに用いられる封止材料を提供することを
目的とし、該封止材料をインクジェットヘッドに用いる
ことによって前述したインク流路内への気泡の侵入を防
止せしめ、吐出の安定化及び回復ポンプ動作の低減を図
るものである。
に鑑み、ガスバリア性が高く、湿気硬化が可能なインク
ジェットヘッドに用いられる封止材料を提供することを
目的とし、該封止材料をインクジェットヘッドに用いる
ことによって前述したインク流路内への気泡の侵入を防
止せしめ、吐出の安定化及び回復ポンプ動作の低減を図
るものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、有
機高分子化合物の末端に湿気硬化可能となる構造を付与
する為にシリコーン変性を行ない、ガスバリアー特性の
高い汎用的な有機高分子化合物をインクジェットヘッド
の封止材として使用することによって、従来と同様に簡
便且つ安定してヘッドの生産を行なうことが可能であ
り、また特性的にもヘッド内への気泡の侵入が極めて少
なく、回復動作が少なくても安定して印字が可能なイン
クジェットヘッドを提供できるようにしたものである。
機高分子化合物の末端に湿気硬化可能となる構造を付与
する為にシリコーン変性を行ない、ガスバリアー特性の
高い汎用的な有機高分子化合物をインクジェットヘッド
の封止材として使用することによって、従来と同様に簡
便且つ安定してヘッドの生産を行なうことが可能であ
り、また特性的にもヘッド内への気泡の侵入が極めて少
なく、回復動作が少なくても安定して印字が可能なイン
クジェットヘッドを提供できるようにしたものである。
【００１９】本発明は、有機高分子化合物の末端に湿気
硬化可能となる構造を付与する為にシリコーン変性を行
ない、ガスバリアー特性の高い汎用的な有機高分子化合
物をインクジェットヘッドの封止材として使用するもの
である。具体的には以下の構造式（１）のものが挙げら
れる。
硬化可能となる構造を付与する為にシリコーン変性を行
ない、ガスバリアー特性の高い汎用的な有機高分子化合
物をインクジェットヘッドの封止材として使用するもの
である。具体的には以下の構造式（１）のものが挙げら
れる。
【００２０】
【化９】 本発明では有機高分子化合物に湿気硬化特性を付与する
ために有機高分子化合物の末端をシリコーン変性させて
いる。つまり、一般的な湿気硬化型１液封止材料は、分
子末端に加水分解し易いアルコキシ基を有するシリコン
を付加せしめておけば、該アルコキシ基が湿気にて分解
してシラノールに変化する。該シラノールは極めて不安
定であり有機錫等の触媒を若干量添加しておけば、その
まま重合してゲル化に致る特性を利用している。汎用的
な有機高分子化合物を湿気硬化可能にする為には、該高
分子中に前記アルコキシ基を有するシリコーン化合物に
て変性を行なえば良い。最も簡便なシリコーン変性方法
としてはシランカップリング剤を添加する方法を挙げる
ことができる。シランカップリング剤は分子中にアルコ
キシ基と、有機高分子化合物と反応する反応基であるビ
ニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、アクリ
ル基、メルカプト基を有しており、有機高分子化合物を
簡便に湿気硬化可能に変性できる。
ために有機高分子化合物の末端をシリコーン変性させて
いる。つまり、一般的な湿気硬化型１液封止材料は、分
子末端に加水分解し易いアルコキシ基を有するシリコン
を付加せしめておけば、該アルコキシ基が湿気にて分解
してシラノールに変化する。該シラノールは極めて不安
定であり有機錫等の触媒を若干量添加しておけば、その
まま重合してゲル化に致る特性を利用している。汎用的
な有機高分子化合物を湿気硬化可能にする為には、該高
分子中に前記アルコキシ基を有するシリコーン化合物に
て変性を行なえば良い。最も簡便なシリコーン変性方法
としてはシランカップリング剤を添加する方法を挙げる
ことができる。シランカップリング剤は分子中にアルコ
キシ基と、有機高分子化合物と反応する反応基であるビ
ニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、アクリ
ル基、メルカプト基を有しており、有機高分子化合物を
簡便に湿気硬化可能に変性できる。
【００２１】シランカップリング剤としては、構造式Ｒ
−Ｓｉ≡（Ｘ）3 、またはＲ−Ｓｉ≡（Ｒ’）（Ｘ）2
（式中、Ｒはビニル基、エポキシ基、アミノ基、イミノ
基またはメルカプト基を有する有機基を、Ｒ’は低級ア
ルキル基を、Ｘはメトキシ基、エトキシ基またはクロル
原子を表す）で示されるものならいずれでも良く、例え
ばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン等の
ビニルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン等のメタクリルシラン、３−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２
−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシ
ラン等があげられる。シランカップリング剤の添加量は
全接着剤組成物に対して約０．１〜５重量％程度が好ま
しい。
−Ｓｉ≡（Ｘ）3 、またはＲ−Ｓｉ≡（Ｒ’）（Ｘ）2
（式中、Ｒはビニル基、エポキシ基、アミノ基、イミノ
基またはメルカプト基を有する有機基を、Ｒ’は低級ア
ルキル基を、Ｘはメトキシ基、エトキシ基またはクロル
原子を表す）で示されるものならいずれでも良く、例え
ばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン等の
ビニルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン等のメタクリルシラン、３−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２
−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノ
プロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシ
ラン等があげられる。シランカップリング剤の添加量は
全接着剤組成物に対して約０．１〜５重量％程度が好ま
しい。
【００２２】しかしながら、安定した粘度、タックフリ
ー時間を有する封止材料を得る場合に於いては、アルコ
キシ基の分解しない条件にて、該アルコキシシランを有
機高分子に付加することが必要である。即ち、シリコン
原子に付加したアルコキシ基は、若干の水分の存在にて
分解するという非常に不安定な特性を有しており、該ア
ルコキシシランを有機高分子化合物に付加反応せしめる
為には、反応条件と分子構造に限定を受ける。
ー時間を有する封止材料を得る場合に於いては、アルコ
キシ基の分解しない条件にて、該アルコキシシランを有
機高分子に付加することが必要である。即ち、シリコン
原子に付加したアルコキシ基は、若干の水分の存在にて
分解するという非常に不安定な特性を有しており、該ア
ルコキシシランを有機高分子化合物に付加反応せしめる
為には、反応条件と分子構造に限定を受ける。
【００２３】最も好適な方法としては、特公昭４６ー３
０７１１に記載されるように多価イソシアネートを使用
する方法を挙げることができる。イソシアネートは水酸
基やアミノ基の活性水素と高い反応特性を有し、ウレタ
ン結合や尿素結合を生成する。この特性を利用し、有機
高分子にアルコキシシランを付加せしめることができ
る。このようにして得られた化合物を構造式（２）及び
（３）に示す。
０７１１に記載されるように多価イソシアネートを使用
する方法を挙げることができる。イソシアネートは水酸
基やアミノ基の活性水素と高い反応特性を有し、ウレタ
ン結合や尿素結合を生成する。この特性を利用し、有機
高分子にアルコキシシランを付加せしめることができ
る。このようにして得られた化合物を構造式（２）及び
（３）に示す。
【００２４】
【化１０】
【００２５】
【化１１】 高分子化合物としては分子中に水酸基あるいはアミノ基
を有するポリマーの何れも使用できるが、汎用的に得ら
れるものとしてはポリウレタンの原料として使用される
ポリオールが好適に使用できる。
を有するポリマーの何れも使用できるが、汎用的に得ら
れるものとしてはポリウレタンの原料として使用される
ポリオールが好適に使用できる。
【００２６】本発明に使用するシリコーン変性ウレタン
樹脂に用いられるポリオールとしては、官能基数が約２
〜６、好ましくは約２〜４で、分子量が約２００〜２０
００００、好ましくは約３００〜１０００００、更に好
ましくは約３００〜５００００で、酸価が約０〜２８
０、好ましくは約０〜１００、更に好ましくは０〜５０
ｍｇＫＯＨ／ｇの化合物があげられる。更に詳しくは、
ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポ
リエーテルエステルポリオール、ポリエステルアミドポ
リオール、アクリルポリオール、ポリヒドロキシアルカ
ン、ひまし油、ポリウレタンポリオールまたはそれらの
混合物があげられる。
樹脂に用いられるポリオールとしては、官能基数が約２
〜６、好ましくは約２〜４で、分子量が約２００〜２０
００００、好ましくは約３００〜１０００００、更に好
ましくは約３００〜５００００で、酸価が約０〜２８
０、好ましくは約０〜１００、更に好ましくは０〜５０
ｍｇＫＯＨ／ｇの化合物があげられる。更に詳しくは、
ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポ
リエーテルエステルポリオール、ポリエステルアミドポ
リオール、アクリルポリオール、ポリヒドロキシアルカ
ン、ひまし油、ポリウレタンポリオールまたはそれらの
混合物があげられる。
【００２７】かかるポリエステルポリオールの例として
は、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、コハク酸、グ
タル酸、ピメリン酸、スペリン酸等の二塩基酸もしくは
それらのジアルキルエステルまたはそれらの混合物と、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサング
リコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、
３，３’−ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレン
グリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール等のグリコール類もし
くはそれらの混合物とを反応させて得られるポリエステ
ルポリオール、あるいはポリカプロラクトン、ポリバレ
ロラクトン、ポリ（β−メチル−γ−バレロラクトン）
等のポリエステルポリオールがあげられる。
は、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、コハク酸、グ
タル酸、ピメリン酸、スペリン酸等の二塩基酸もしくは
それらのジアルキルエステルまたはそれらの混合物と、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサング
リコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、
３，３’−ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレン
グリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレンエーテルグリコール等のグリコール類もし
くはそれらの混合物とを反応させて得られるポリエステ
ルポリオール、あるいはポリカプロラクトン、ポリバレ
ロラクトン、ポリ（β−メチル−γ−バレロラクトン）
等のポリエステルポリオールがあげられる。
【００２８】ポリエーテルポリオールの例としては、例
えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレン
オキシド、テトラヒドロフラン等のオキシラン化合物
を、例えば水、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン等の低分子量ポリオールを開始剤として
重合して得られるポリエーテルポリオールがあげられ
る。
えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレン
オキシド、テトラヒドロフラン等のオキシラン化合物
を、例えば水、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、グリセリン等の低分子量ポリオールを開始剤として
重合して得られるポリエーテルポリオールがあげられ
る。
【００２９】ポリエステルアミドポリオールの例として
は、上記ポリエステル化反応に際して、例えばエチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン等のアミノ基を有する原料を合わせて使用することに
よって得られる。
は、上記ポリエステル化反応に際して、例えばエチレン
ジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン等のアミノ基を有する原料を合わせて使用することに
よって得られる。
【００３０】アクリルポリオールの例としては、１分子
中に１個以上のヒドロキシル基を有する重合性モノマ
ー、例えばアクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒ
ドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル等、あ
るいはこれらの対応するメタクリル酸誘導体等と、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸またはそのエステルとを共
重合することによって得られる。
中に１個以上のヒドロキシル基を有する重合性モノマ
ー、例えばアクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒ
ドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル等、あ
るいはこれらの対応するメタクリル酸誘導体等と、例え
ばアクリル酸、メタクリル酸またはそのエステルとを共
重合することによって得られる。
【００３１】ポリヒドロキシアルカンとしては、ブタジ
エンまたはブタジエンとアクリルアミド等を共重合して
得られる液状ゴムがあげられる。
エンまたはブタジエンとアクリルアミド等を共重合して
得られる液状ゴムがあげられる。
【００３２】ポリウレタンポリオールとしては１分子中
にウレタン結合を有するポリオールであり、例えば分子
量約２００〜５０００のポリエーテルポリオール、ポリ
エステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール
等と前述の有機ポリイソシアネートとをＮＣＯ／ＯＨが
約１未満、好ましくは約０．８以下で反応させて得られ
る。
にウレタン結合を有するポリオールであり、例えば分子
量約２００〜５０００のポリエーテルポリオール、ポリ
エステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール
等と前述の有機ポリイソシアネートとをＮＣＯ／ＯＨが
約１未満、好ましくは約０．８以下で反応させて得られ
る。
【００３３】更にこれまで述べたポリオール以外に、ポ
リオール成分の平均分子量を調節する目的で、分子量が
６２〜２００の低分子量ポリオールを混合しても良い。
これら低分子量ポリオールの例としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキ
シレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘ
キサンジメタノール等のポリエステルポリオールの製造
に使用されるグリコール類、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール類が
あげられる。
リオール成分の平均分子量を調節する目的で、分子量が
６２〜２００の低分子量ポリオールを混合しても良い。
これら低分子量ポリオールの例としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキ
シレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘ
キサンジメタノール等のポリエステルポリオールの製造
に使用されるグリコール類、グリセリン、トリメチロー
ルプロパン、ペンタエリスリトール等のポリオール類が
あげられる。
【００３４】また多価イソシアネートとしても、ポリウ
レタン原料として使用される汎用的イソシアネート化合
物が好適に使用できる。
レタン原料として使用される汎用的イソシアネート化合
物が好適に使用できる。
【００３５】本発明に使用する多価イソシアネートであ
る有機ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチ
レンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレン
ジイソシアネート、１，２−プロピレンジイソシアネー
ト、１，２−ブチレンジイソシアネート、２，３−ブチ
レンジイソシアネート、１，３−ブチレンジイソシアネ
ート、２，４，４−または２，２，４−トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナー
トメチルカプロエート等の脂肪族ジイソシアネート、例
えば、１，３−シクロペンタンジイソシアネート、１，
４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロ
ヘキサンジイソシアネート、３−イソシアナートメチル
−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネー
ト、４，４−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネ
ート）、メチル−２，４−シクロヘキサンジイソシアネ
ート、１，３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘ
キサン等の脂環式ジイソシアネート、例えば、ｍ−フェ
ニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネ
ート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
１，５−ナフタレンジイソシアネート、２，４−または
２，６−トリレンジイソシアネートもしくはその混合
物、４，４’−トルイジンジイソシアネート、ジアニシ
ジンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテル
ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、１，３
−または１，４−キシリレンジイソシアネートもしくは
その混合物、ω，ω’−ジイソシアネート−１，４−ジ
エチルベンゼン、１，３−または１，４−ビス（１−イ
ソシアナート−１−メチルエチル）ベンゼンもしくはそ
の混合物等の芳香脂肪族ジイソシアネート、トリフェニ
ルメタン−４，４’，４’’−トリイソシアネート、
１，３，５−トリイソシアナートベンゼン、２，４，６
−トリイソシアナートトルエン等の有機トリイソシアナ
ート、４，４’−ジフェニルジメチルメタン−２，
２’，５，５’テトライソシアネート等の有機テトライ
ソシアネート等のポリイソシアネート単量体、上記ポリ
イソシアネート単量体から誘導されたダイマー、トリマ
ー、ビューレット、アロファネート、炭酸ガスと上記ポ
リイソシアネート単量体とから得られる２，４，６−オ
キサジアジントリオン環を有するポリイソシアネート、
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ネオペン
ジルグリコール、１，６−ヘキサングリコール、３−メ
チル−１，５−ペンタンジオール、３，３’−ジメチロ
ールヘプタン、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール等の分子量２００
未満の低分子量ポリオールとの付加体、あるいは、例え
ば、後述する分子量が約２００〜２０００００のポリエ
ステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエー
テルエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオー
ル、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクト
ンポリオール、アクリルポリオールポリヒドロキシアル
カン、ひまし油などの付加体等があげられる。
る有機ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチ
レンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレン
ジイソシアネート、１，２−プロピレンジイソシアネー
ト、１，２−ブチレンジイソシアネート、２，３−ブチ
レンジイソシアネート、１，３−ブチレンジイソシアネ
ート、２，４，４−または２，２，４−トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナー
トメチルカプロエート等の脂肪族ジイソシアネート、例
えば、１，３−シクロペンタンジイソシアネート、１，
４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロ
ヘキサンジイソシアネート、３−イソシアナートメチル
−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネー
ト、４，４−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネ
ート）、メチル−２，４−シクロヘキサンジイソシアネ
ート、１，３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘ
キサン等の脂環式ジイソシアネート、例えば、ｍ−フェ
ニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネ
ート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、
１，５−ナフタレンジイソシアネート、２，４−または
２，６−トリレンジイソシアネートもしくはその混合
物、４，４’−トルイジンジイソシアネート、ジアニシ
ジンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテル
ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、１，３
−または１，４−キシリレンジイソシアネートもしくは
その混合物、ω，ω’−ジイソシアネート−１，４−ジ
エチルベンゼン、１，３−または１，４−ビス（１−イ
ソシアナート−１−メチルエチル）ベンゼンもしくはそ
の混合物等の芳香脂肪族ジイソシアネート、トリフェニ
ルメタン−４，４’，４’’−トリイソシアネート、
１，３，５−トリイソシアナートベンゼン、２，４，６
−トリイソシアナートトルエン等の有機トリイソシアナ
ート、４，４’−ジフェニルジメチルメタン−２，
２’，５，５’テトライソシアネート等の有機テトライ
ソシアネート等のポリイソシアネート単量体、上記ポリ
イソシアネート単量体から誘導されたダイマー、トリマ
ー、ビューレット、アロファネート、炭酸ガスと上記ポ
リイソシアネート単量体とから得られる２，４，６−オ
キサジアジントリオン環を有するポリイソシアネート、
例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ネオペン
ジルグリコール、１，６−ヘキサングリコール、３−メ
チル−１，５−ペンタンジオール、３，３’−ジメチロ
ールヘプタン、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール等の分子量２００
未満の低分子量ポリオールとの付加体、あるいは、例え
ば、後述する分子量が約２００〜２０００００のポリエ
ステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエー
テルエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオー
ル、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクト
ンポリオール、アクリルポリオールポリヒドロキシアル
カン、ひまし油などの付加体等があげられる。
【００３６】またシリコーン変性するシラン化合物とし
てはアルコキシ基を有し、またイソシアネートと反応す
るシリル基、シラノール基、アミノ基、水酸基を有する
シラン化合物であれば何れも使用できる。該アルコキシ
基はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基の何れでも
構わないが、加水分解し易く、安価に得られるものとし
てメトキシ基が最も好適である。１分子中に存在するア
ルコキシ基は１〜３個の何れでも構わないが、２〜３個
有するものが安定したタックフリー時間と硬化物性を実
現できる。
てはアルコキシ基を有し、またイソシアネートと反応す
るシリル基、シラノール基、アミノ基、水酸基を有する
シラン化合物であれば何れも使用できる。該アルコキシ
基はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基の何れでも
構わないが、加水分解し易く、安価に得られるものとし
てメトキシ基が最も好適である。１分子中に存在するア
ルコキシ基は１〜３個の何れでも構わないが、２〜３個
有するものが安定したタックフリー時間と硬化物性を実
現できる。
【００３７】具体例としては、ジメトキシメチルシラ
ン、トリメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジ
エトキシシラン、ジエトキシメチルシラン、トリエトキ
シシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２
−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン等を挙
げることができる。
ン、トリメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジ
エトキシシラン、ジエトキシメチルシラン、トリエトキ
シシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２
−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン等を挙
げることができる。
【００３８】シラン化合物は近年多くの構造の物質が合
成され、今後も種々のものが上市されることが予想され
るが、本発明はイソシアネートとシリル基（Ｈ−Ｓｉ）
およびシラノール、アミノ基、水酸基の反応を利用して
シリコーン変性した樹脂をインクジェットヘッドに使用
することを特徴とするものであり、特にアミノ基あるい
は水酸基とアルコキシシランの間の分子構造については
何れの構造のものも使用できる。
成され、今後も種々のものが上市されることが予想され
るが、本発明はイソシアネートとシリル基（Ｈ−Ｓｉ）
およびシラノール、アミノ基、水酸基の反応を利用して
シリコーン変性した樹脂をインクジェットヘッドに使用
することを特徴とするものであり、特にアミノ基あるい
は水酸基とアルコキシシランの間の分子構造については
何れの構造のものも使用できる。
【００３９】上記封止材料は、例えば末端に水酸基を有
する高分子化合物に過剰のジイソシアネートを混合して
反応せしめ、末端にイソシアネート基を有する高分子化
合物とし、次いで前記したアルコキシシランを反応せし
めれば簡便に合成することが可能である。また該反応は
水分の発生が全く起こらないこと、またイソシアネート
が反応系中の水分と反応して不純物としての水分が除去
できること等から、封止材料の保存安定性も高いものと
することができる。
する高分子化合物に過剰のジイソシアネートを混合して
反応せしめ、末端にイソシアネート基を有する高分子化
合物とし、次いで前記したアルコキシシランを反応せし
めれば簡便に合成することが可能である。また該反応は
水分の発生が全く起こらないこと、またイソシアネート
が反応系中の水分と反応して不純物としての水分が除去
できること等から、封止材料の保存安定性も高いものと
することができる。
【００４０】また有機高分子化合物をアルコキシシラン
にて変性する別の方法として、特公昭５８−１０４１
８、５９−５２４に記載されるアリルオキシ基を有する
高分子化合物とメルカプト基含有アルコキシシラン、あ
るいはアルケニルオキシ基含有アルコキシシランを反応
せしめたものを挙げることができる。該構造としては構
造式（４）に記載するようにエーテル結合にて高分子化
合物とアルコキシシランが結合されるものと定義する。
にて変性する別の方法として、特公昭５８−１０４１
８、５９−５２４に記載されるアリルオキシ基を有する
高分子化合物とメルカプト基含有アルコキシシラン、あ
るいはアルケニルオキシ基含有アルコキシシランを反応
せしめたものを挙げることができる。該構造としては構
造式（４）に記載するようにエーテル結合にて高分子化
合物とアルコキシシランが結合されるものと定義する。
【００４１】
【化１２】 有機高分子化合物としては、前記したように末端に水酸
基を有する高分子化合物を塩化アリルによってビニルエ
ーテルを形成することによって分子末端に不飽和二重結
合を形成する。次いで該不飽和二重結合に白金等に触媒
を用いてアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシラ
ン、アルケニルオキシ含有シランを汎用的な不飽和二重
結合の反応によって付加することができる。該反応に使
用できるアルコキシ基含有シリコーン化合物としては、
アルコキシシランは前記した物、メルカプト基含有シラ
ンとしてはジメトキシ−３−メルカプトシラン、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、不飽和二重結合
を有するアルコキシシランとしてはメトキシジメチルビ
ニルシラン、トリメトキシビニルシラン、ジエトキシメ
チルビニルシラン等を挙げることができる。
基を有する高分子化合物を塩化アリルによってビニルエ
ーテルを形成することによって分子末端に不飽和二重結
合を形成する。次いで該不飽和二重結合に白金等に触媒
を用いてアルコキシシラン、メルカプトアルコキシシラ
ン、アルケニルオキシ含有シランを汎用的な不飽和二重
結合の反応によって付加することができる。該反応に使
用できるアルコキシ基含有シリコーン化合物としては、
アルコキシシランは前記した物、メルカプト基含有シラ
ンとしてはジメトキシ−３−メルカプトシラン、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、不飽和二重結合
を有するアルコキシシランとしてはメトキシジメチルビ
ニルシラン、トリメトキシビニルシラン、ジエトキシメ
チルビニルシラン等を挙げることができる。
【００４２】一方主鎖の有機高分子化合物としては末端
に水酸基を有するものであれば前記したシリコーン変性
が可能であり、最も好適にはポリエーテルポリオールを
使用することができる。ポリエーテルポリオールは比較
的高い耐インク特性を示すとともに、低粘度であること
から前記したようにインクジェットヘッドの製造に好適
な粘度の封止材料を得ることができる。しかしながら、
ポリエーテルポリオールは比較的高い親水性を呈する
為、インクジェットヘッドの封止材料として使用する場
合に於いては、該材料の吸水特性に配慮することが必要
である。封止材料が極めて高い吸水特性を有する場合に
於いては、該吸水によって封止材料とインクジェットヘ
ッドの構造部材との接着力が低下し、インク漏れるに致
る場合が生じる。該観点では、ポリエーテルポリオール
の酸素原子に対する炭素原子の割合が大きい程吸水特性
を低減できる。即ちポリエーテルグリコールよりはポリ
エーテルプロパノール、ポリエーテルブタノール等の方
が比較的低い吸水特性を示す。該原料とするポリエーテ
ルポリオールは封止材料の粘度にも影響する為、吸水特
性に配慮しつつ適時選択することが望ましい。
に水酸基を有するものであれば前記したシリコーン変性
が可能であり、最も好適にはポリエーテルポリオールを
使用することができる。ポリエーテルポリオールは比較
的高い耐インク特性を示すとともに、低粘度であること
から前記したようにインクジェットヘッドの製造に好適
な粘度の封止材料を得ることができる。しかしながら、
ポリエーテルポリオールは比較的高い親水性を呈する
為、インクジェットヘッドの封止材料として使用する場
合に於いては、該材料の吸水特性に配慮することが必要
である。封止材料が極めて高い吸水特性を有する場合に
於いては、該吸水によって封止材料とインクジェットヘ
ッドの構造部材との接着力が低下し、インク漏れるに致
る場合が生じる。該観点では、ポリエーテルポリオール
の酸素原子に対する炭素原子の割合が大きい程吸水特性
を低減できる。即ちポリエーテルグリコールよりはポリ
エーテルプロパノール、ポリエーテルブタノール等の方
が比較的低い吸水特性を示す。該原料とするポリエーテ
ルポリオールは封止材料の粘度にも影響する為、吸水特
性に配慮しつつ適時選択することが望ましい。
【００４３】また極めて低い吸水特性を実現する為に
は、ブタジエンジオールやポリカーボネートジオール等
を使用すれば殆ど吸水は起こらなくなる。
は、ブタジエンジオールやポリカーボネートジオール等
を使用すれば殆ど吸水は起こらなくなる。
【００４４】本発明に使用するシリコーン変性ウレタン
封止剤は、シリコーン変性ウレタン樹脂に硬化触媒を配
合して得られるが、さらに、性能をあげるために、必要
によりシランカップリング剤、チタンカップリング剤等
のカップリング剤を添加しても良い。
封止剤は、シリコーン変性ウレタン樹脂に硬化触媒を配
合して得られるが、さらに、性能をあげるために、必要
によりシランカップリング剤、チタンカップリング剤等
のカップリング剤を添加しても良い。
【００４５】また、シランカップリング剤の他に、例え
ば酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、防ばい
剤、増粘剤、可塑剤、顔料、充填剤等の添加剤を必要に
応じて使用することが出来る。また、硬化反応を調節す
るための公知の触媒、添加剤等を使用することが出来
る。
ば酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、防ばい
剤、増粘剤、可塑剤、顔料、充填剤等の添加剤を必要に
応じて使用することが出来る。また、硬化反応を調節す
るための公知の触媒、添加剤等を使用することが出来
る。
【００４６】本発明は、上記のようにして得られるシリ
コーン変性ウレタン樹脂を封止剤として使用するにあた
っては、シラノール縮合触媒を使用してもしなくてもよ
いが、末端加水分解性基としてアルコキシ基を使用する
場合には、シリコーン変性ウレタン樹脂のみでは硬化速
度が遅いので、縮合触媒を使用することが好ましい。縮
合触媒としては、アルキルチタン酸塩；有機珪素チタン
酸塩；オクチル酸錫、ジブチル錫ラウレート、ジブチル
錫マレエート、ジブチル錫フタテート、オクチル酸鉛等
のカルボン酸の金属塩、トリエチルアミン、トリエチレ
ンジアミン、ジブチルアミン−２−エチルヘキソエート
のアミン塩；ならびに他の酸性触媒及び塩基性触媒など
の公知のシラノール縮合触媒が有効に使用される。これ
らは単独で用いても、２種以上組み合わせて用いても良
い。
コーン変性ウレタン樹脂を封止剤として使用するにあた
っては、シラノール縮合触媒を使用してもしなくてもよ
いが、末端加水分解性基としてアルコキシ基を使用する
場合には、シリコーン変性ウレタン樹脂のみでは硬化速
度が遅いので、縮合触媒を使用することが好ましい。縮
合触媒としては、アルキルチタン酸塩；有機珪素チタン
酸塩；オクチル酸錫、ジブチル錫ラウレート、ジブチル
錫マレエート、ジブチル錫フタテート、オクチル酸鉛等
のカルボン酸の金属塩、トリエチルアミン、トリエチレ
ンジアミン、ジブチルアミン−２−エチルヘキソエート
のアミン塩；ならびに他の酸性触媒及び塩基性触媒など
の公知のシラノール縮合触媒が有効に使用される。これ
らは単独で用いても、２種以上組み合わせて用いても良
い。
【００４７】また、インクジェットヘッド及び装置にお
いては、非常に細かい部分にまで封止剤を設ける必要が
あるため、作業性の点で封止剤の粘度は非常に重要であ
る。インクジェットヘッド及び装置に用いられる封止剤
の粘度は２０００〜５００００ｃｐの範囲が好ましい。
いては、非常に細かい部分にまで封止剤を設ける必要が
あるため、作業性の点で封止剤の粘度は非常に重要であ
る。インクジェットヘッド及び装置に用いられる封止剤
の粘度は２０００〜５００００ｃｐの範囲が好ましい。
【００４８】
【実施例】以下、実施例により本発明のインクジェット
ヘッド、及び該インクジェットヘッドを備えたインクジ
ェット装置について更に詳細に説明する。
ヘッド、及び該インクジェットヘッドを備えたインクジ
ェット装置について更に詳細に説明する。
【００４９】先ず、初めに本実施例のインクジェットヘ
ッドを搭載するインクジェット装置を図３を用いて説明
する。
ッドを搭載するインクジェット装置を図３を用いて説明
する。
【００５０】図３は、インクジェットヘッドをインクジ
ェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）として装着したイ
ンクジェット装置（ＩＪＡ）の一例を示す外観斜視図で
ある。
ェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）として装着したイ
ンクジェット装置（ＩＪＡ）の一例を示す外観斜視図で
ある。
【００５１】図３において、２０はプラテン２４上に送
紙されてきた被プリント媒体であるプリント紙のプリン
ト面に対向してインク吐出を行なうノズル群を具えたイ
ンクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）である。１
６はＩＪＣ２０を保持するキャリッジＨＣであり、駆動
モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１８の一部と
連結し、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト
１９Ａおよび１９Ｂと摺動可能とすることにより、ＩＪ
Ｃ２０のプリント紙の全幅にわたる往復移動が可能とな
る。
紙されてきた被プリント媒体であるプリント紙のプリン
ト面に対向してインク吐出を行なうノズル群を具えたイ
ンクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）である。１
６はＩＪＣ２０を保持するキャリッジＨＣであり、駆動
モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１８の一部と
連結し、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト
１９Ａおよび１９Ｂと摺動可能とすることにより、ＩＪ
Ｃ２０のプリント紙の全幅にわたる往復移動が可能とな
る。
【００５２】２６はヘッド回復装置であり、ＩＪＣ２０
の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向する
位置に配設される。伝動機構２３を介したモータ２２の
駆動力によって、ＩＪＣ２０のキャッピングを行なう。
また、プリント終了時等にキャッピングを施すことによ
りＩＪＣが保護される。
の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向する
位置に配設される。伝動機構２３を介したモータ２２の
駆動力によって、ＩＪＣ２０のキャッピングを行なう。
また、プリント終了時等にキャッピングを施すことによ
りＩＪＣが保護される。
【００５３】３０はヘッド回復装置２６の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード３１はブレード保持部材３１
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝動機構２３によって動作
し、ＩＪＣ２０の吐出面との係合が可能となる。これに
より、ＩＪＣ２０のプリント動作における適切なタイミ
ングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出回復
処理後に、ブレード３１をＩＪＣ２０の移動経路中に突
出させ、ＩＪＣ２０の移動動作に伴なってＩＪＣ２０の
吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふきとるも
のである。
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード３１はブレード保持部材３１
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝動機構２３によって動作
し、ＩＪＣ２０の吐出面との係合が可能となる。これに
より、ＩＪＣ２０のプリント動作における適切なタイミ
ングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出回復
処理後に、ブレード３１をＩＪＣ２０の移動経路中に突
出させ、ＩＪＣ２０の移動動作に伴なってＩＪＣ２０の
吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふきとるも
のである。
【００５４】・実施例１ ポリプロピレングリコール（平均分子量：１０００、水
酸基当量：１１１mg KOH/g）１００部に対してテトラメ
チレンジイソシアネートを６０部添加し、そのまま１８
０℃にて４時間環流せしめてポリプロピレングリコール
の水酸基とイソシアネートを反応せしめた。上記操作に
よって樹脂の両末端にはイソシアネートが付加した構造
となった。また過剰のイソシアネートは反応系中の水と
反応し、系の水分を除去できる効果も有している。次い
でγ−アミノプロピルトリメトキシシラン１５０部を添
加しそのまま１００℃にて２時間反応せしめた。本操作
によって高分子末端のイソシアネートとアルコキシシラ
ンのアミノ基が反応し尿素結合によって高分子をシリコ
ン変性することができる。次いで硬化触媒としてジブチ
ル錫ジラウレート、トリエチルアミンを夫々樹脂に対し
て０．８ｗｔ％添加して封止材料を調整した。該樹脂の
粘度は１３０００ＣＰＳ、タックフリー時間は３０分間
であった。該封止材料を使用して以下のようにインクジ
ェットヘッドを作製して特性評価を行なった。
酸基当量：１１１mg KOH/g）１００部に対してテトラメ
チレンジイソシアネートを６０部添加し、そのまま１８
０℃にて４時間環流せしめてポリプロピレングリコール
の水酸基とイソシアネートを反応せしめた。上記操作に
よって樹脂の両末端にはイソシアネートが付加した構造
となった。また過剰のイソシアネートは反応系中の水と
反応し、系の水分を除去できる効果も有している。次い
でγ−アミノプロピルトリメトキシシラン１５０部を添
加しそのまま１００℃にて２時間反応せしめた。本操作
によって高分子末端のイソシアネートとアルコキシシラ
ンのアミノ基が反応し尿素結合によって高分子をシリコ
ン変性することができる。次いで硬化触媒としてジブチ
ル錫ジラウレート、トリエチルアミンを夫々樹脂に対し
て０．８ｗｔ％添加して封止材料を調整した。該樹脂の
粘度は１３０００ＣＰＳ、タックフリー時間は３０分間
であった。該封止材料を使用して以下のようにインクジ
ェットヘッドを作製して特性評価を行なった。
【００５５】図２に示すように、プリント基板８０９を
貼り合わせたアルミ製ベースプレート８０７に、ドット
ピッチ ３６０ＤＰＩ、ノズル数 ４８ノズルの仕様で
ヒーターおよびドライバーを汎用的シリコンプロセスに
て作製した基板８０６をダイボンディングした。次いで
射出成型にてインク流路、液室８１１およびノズル８１
３となる溝を一体に形成したポリサルフォン製樹脂天板
８０５にエキシマレーザーにて吐出口を形成し、この天
板８０５を、吐出口とヒーターが最適位置に合致するよ
うに位置合せしつつ貼り合わせバネ（不図示）にて固定
した。次いで図２中８０２に示すインク供給部材を熱カ
シメにてベースプレート８０７に固定した後前記封止材
料を流し込んだ。
貼り合わせたアルミ製ベースプレート８０７に、ドット
ピッチ ３６０ＤＰＩ、ノズル数 ４８ノズルの仕様で
ヒーターおよびドライバーを汎用的シリコンプロセスに
て作製した基板８０６をダイボンディングした。次いで
射出成型にてインク流路、液室８１１およびノズル８１
３となる溝を一体に形成したポリサルフォン製樹脂天板
８０５にエキシマレーザーにて吐出口を形成し、この天
板８０５を、吐出口とヒーターが最適位置に合致するよ
うに位置合せしつつ貼り合わせバネ（不図示）にて固定
した。次いで図２中８０２に示すインク供給部材を熱カ
シメにてベースプレート８０７に固定した後前記封止材
料を流し込んだ。
【００５６】封止材料は、サンプルを３０度傾斜せしめ
４０℃に保温した治具に固定しディスペンサーにて流し
込んだ。該封止の状態は図４に示す。封止材８０１は天
板８０５とインク供給部材８０２の接合界面、天板とヒ
ーター基板８０６の界面に充填され硬化した。また天板
に形成したノズル８１３や液室８１１には流入すること
はなかった。次いでインクタンク８０３を熱カシメにて
ベースプレート８０７に固定し、インクを注入すること
によってインクジェットヘッドを作製した。
４０℃に保温した治具に固定しディスペンサーにて流し
込んだ。該封止の状態は図４に示す。封止材８０１は天
板８０５とインク供給部材８０２の接合界面、天板とヒ
ーター基板８０６の界面に充填され硬化した。また天板
に形成したノズル８１３や液室８１１には流入すること
はなかった。次いでインクタンク８０３を熱カシメにて
ベースプレート８０７に固定し、インクを注入すること
によってインクジェットヘッドを作製した。
【００５７】・実施例２ 実施例１と同様にしてポリプロピレングリコールにテト
ラメチレンジイソシアネートを反応せしめ、次いで１０
０部のトリメトキシシランを添加して８０℃にて２時間
攪拌することによってシリコーン変性樹脂を合成した。
ジブチル錫ジラウリレート１ｗｔ％、トリエチルアミン
１ｗｔ％を添加し封止材料を調整した。このように作成
された封止材料を用いて、実施例１と同様にしてインク
ジェットヘッドを作成した。
ラメチレンジイソシアネートを反応せしめ、次いで１０
０部のトリメトキシシランを添加して８０℃にて２時間
攪拌することによってシリコーン変性樹脂を合成した。
ジブチル錫ジラウリレート１ｗｔ％、トリエチルアミン
１ｗｔ％を添加し封止材料を調整した。このように作成
された封止材料を用いて、実施例１と同様にしてインク
ジェットヘッドを作成した。
【００５８】・実施例３ ポリプロピレングリコール（平均分子量：１０００）を
定法に従って塩化アリルを反応せしめ末端にアリルオキ
シ基を有する高分子化合物を合成した。次いで該化合物
にジメトキシメチルシランを白金触媒を使用して反応せ
しめた。該樹脂は鐘ケ淵化学（株）より上市される、カ
ネカＭＳポリマーと同様の構造を有するものである。該
樹脂に実施例１と同様にしてスズ触媒およびアミン触媒
を添加して湿気硬化型封止材料とした。このように作成
された封止材料を用いて、実施例１と同様にしてインク
ジェットヘッドを作成した。
定法に従って塩化アリルを反応せしめ末端にアリルオキ
シ基を有する高分子化合物を合成した。次いで該化合物
にジメトキシメチルシランを白金触媒を使用して反応せ
しめた。該樹脂は鐘ケ淵化学（株）より上市される、カ
ネカＭＳポリマーと同様の構造を有するものである。該
樹脂に実施例１と同様にしてスズ触媒およびアミン触媒
を添加して湿気硬化型封止材料とした。このように作成
された封止材料を用いて、実施例１と同様にしてインク
ジェットヘッドを作成した。
【００５９】・実施例４ 実施例３と同様にして合成したアリルオキシ基末端を有
するポリプロピレングリコールにジメトキシ−３−メル
カプトシランを付加反応せしめてシリコン変性ポリプロ
ピレングリコールを合成した。このように作成された封
止材料を用いて、実施例１と同様にしてインクジェット
ヘッドを作成した。
するポリプロピレングリコールにジメトキシ−３−メル
カプトシランを付加反応せしめてシリコン変性ポリプロ
ピレングリコールを合成した。このように作成された封
止材料を用いて、実施例１と同様にしてインクジェット
ヘッドを作成した。
【００６０】・実施例５ ゼネラルサイエンスコーポレーション社製ポリブタジエ
ンジオール（平均分子量：２８００、水酸基当量 ４
２．１mg KOH/g）の樹脂５００部に、ヘキサメチレンジ
イソシアネート１３０部を実施例１と同様に反応せし
め、次いで実施例１と同様にγ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン１５０部を反応せしめた。ジブチル錫ジラ
ウリレート１ｗｔ％、トリエチルアミン１ｗｔ％を添加
して封止材料を調整した。このように作成された封止材
料を用いて、実施例１と同様にしてインクジェットヘッ
ドを作成した。
ンジオール（平均分子量：２８００、水酸基当量 ４
２．１mg KOH/g）の樹脂５００部に、ヘキサメチレンジ
イソシアネート１３０部を実施例１と同様に反応せし
め、次いで実施例１と同様にγ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン１５０部を反応せしめた。ジブチル錫ジラ
ウリレート１ｗｔ％、トリエチルアミン１ｗｔ％を添加
して封止材料を調整した。このように作成された封止材
料を用いて、実施例１と同様にしてインクジェットヘッ
ドを作成した。
【００６１】・比較例 封止材をシリコーン樹脂にした以外は実施例１と同様に
インクジェットヘッドを作成した。
インクジェットヘッドを作成した。
【００６２】各実施例及び比較例のインクジェットヘッ
ドをそれぞれ２０個ずつ用意し、これらのインクジェッ
トヘッドを図３に示す構成のインクジェット装置に装着
して、以下の試験方法によりガスバリアー特性の評価を
行なった。
ドをそれぞれ２０個ずつ用意し、これらのインクジェッ
トヘッドを図３に示す構成のインクジェット装置に装着
して、以下の試験方法によりガスバリアー特性の評価を
行なった。
【００６３】すなわち、インクジェットヘッド２０をイ
ンクジェット装置のホームポジションに設けた吸引ポン
プ２６によってキャップ２６Ａを介して吸引回復を行
う。吸引回復後にプリント可能であることを確認した
後、インクジェットヘッドをキャリッジ上に装着したま
ま、３５℃、相対湿度１０％の環境中に放置し、回復操
作をせずに一日につきＡ４番の紙１枚分のプリントを行
い、気泡の発生により不吐出が発生する日まで試験を行
った。なお、プリント中の駆動周波数は４．０ｋＨｚと
した。
ンクジェット装置のホームポジションに設けた吸引ポン
プ２６によってキャップ２６Ａを介して吸引回復を行
う。吸引回復後にプリント可能であることを確認した
後、インクジェットヘッドをキャリッジ上に装着したま
ま、３５℃、相対湿度１０％の環境中に放置し、回復操
作をせずに一日につきＡ４番の紙１枚分のプリントを行
い、気泡の発生により不吐出が発生する日まで試験を行
った。なお、プリント中の駆動周波数は４．０ｋＨｚと
した。
【００６４】評価は、２０個のインクジェットヘッドが
試験を始めてから３０日以上たっても不吐出を起こさな
かったものを○、５日を越えてかつ、３０日以前で不吐
出が見受けられたものを△、５日以内に不吐出になった
ものを×として行った。結果を表１に示す。
試験を始めてから３０日以上たっても不吐出を起こさな
かったものを○、５日を越えてかつ、３０日以前で不吐
出が見受けられたものを△、５日以内に不吐出になった
ものを×として行った。結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】 表１からも明らかなように本実施例のインクジェットヘ
ッドによれば従来見受けられた気泡の混入も生じず、長
期間安定した吐出が行えることが分かる。
ッドによれば従来見受けられた気泡の混入も生じず、長
期間安定した吐出が行えることが分かる。
【００６６】更に上記各実施例で作成した封止材料をキ
ヤノンＢＪカートリッジＢＣ−０１インクによってプレ
ッシャクッカーを使用して耐インク性を測定したところ
いずれの封止材料も問題となる溶出物や材料の劣化は見
られず、耐インク性については問題がなかった。
ヤノンＢＪカートリッジＢＣ−０１インクによってプレ
ッシャクッカーを使用して耐インク性を測定したところ
いずれの封止材料も問題となる溶出物や材料の劣化は見
られず、耐インク性については問題がなかった。
【００６７】本実施例において、封止材をインクジェッ
トヘッドのみに設けた構成を示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく図４のように上述に実施例の封
止部に加えインク供給部材８０２とインクタンク８０３
の継ぎ目部分も同時に封止することのより更に信頼性が
向上するものである。
トヘッドのみに設けた構成を示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく図４のように上述に実施例の封
止部に加えインク供給部材８０２とインクタンク８０３
の継ぎ目部分も同時に封止することのより更に信頼性が
向上するものである。
【００６８】さらに、本発明の封止部としてはインクジ
ェットヘッドのみに限らず、インクタンクとインクタン
ク蓋の継ぎ目部分や、インクジェット装置の排インクタ
ンクと吸引ポンプの継ぎ目部分も適用可能である。その
他の例としては、図５（ｂ）は、図５（ａ）で示した交
換タンク方式のインクタンクで、使用途中のインクタン
クをヘッドユニットから取り外した際に、インク供給口
部分及び大気連通口部分にキャップをし、キャップの回
りに本発明で用いた封止材を塗布したものである。ま
た、図５（ｃ）は、供給口部分及び大気連通口部分にシ
ールを貼り、シールの縁に本発明で用いた封止材を塗布
したものである。このようにすれば、交換タンク方式の
インクタンクを使用途中に取り外しておく場合には、イ
ンクの蒸発、増粘、及び固着を防止するために保管する
ための箱を必要とするが、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の
状態でインクタンクを保管しても、インクの蒸発量は保
管箱内にて保存した場合よりも少なくすることができ
る。
ェットヘッドのみに限らず、インクタンクとインクタン
ク蓋の継ぎ目部分や、インクジェット装置の排インクタ
ンクと吸引ポンプの継ぎ目部分も適用可能である。その
他の例としては、図５（ｂ）は、図５（ａ）で示した交
換タンク方式のインクタンクで、使用途中のインクタン
クをヘッドユニットから取り外した際に、インク供給口
部分及び大気連通口部分にキャップをし、キャップの回
りに本発明で用いた封止材を塗布したものである。ま
た、図５（ｃ）は、供給口部分及び大気連通口部分にシ
ールを貼り、シールの縁に本発明で用いた封止材を塗布
したものである。このようにすれば、交換タンク方式の
インクタンクを使用途中に取り外しておく場合には、イ
ンクの蒸発、増粘、及び固着を防止するために保管する
ための箱を必要とするが、図５（ｂ）及び図５（ｃ）の
状態でインクタンクを保管しても、インクの蒸発量は保
管箱内にて保存した場合よりも少なくすることができ
る。
【００６９】更には、一般にガスバリヤ性が低い材料を
用いている部分、例えばインク供給チューブ等に本発明
で用いた封止材をコーティングする構成も本願発明に包
含される。このコーティングは部材の内面であっても外
面であっても構わない。更に、封止に加えて本発明で用
いた封止材でインクジェットヘッドやインクジェット装
置のインク供給系の部材を形成しても構わないものであ
る。
用いている部分、例えばインク供給チューブ等に本発明
で用いた封止材をコーティングする構成も本願発明に包
含される。このコーティングは部材の内面であっても外
面であっても構わない。更に、封止に加えて本発明で用
いた封止材でインクジェットヘッドやインクジェット装
置のインク供給系の部材を形成しても構わないものであ
る。
【００７０】本発明は、特にインクジェット方式の中で
も、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、プリン
トを行うインクジェット方式のインクジェットヘッド、
インクジェット装置に於いて、優れた効果をもたらすも
のである。
も、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、プリン
トを行うインクジェット方式のインクジェットヘッド、
インクジェット装置に於いて、優れた効果をもたらすも
のである。
【００７１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行うものが好ましい。このインクジ
ェット方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型
のいずれにも適用可能である。
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行うものが好ましい。このインクジ
ェット方式は所謂オンデマンド型、コンティニュアス型
のいずれにも適用可能である。
【００７２】このインクジェット方式を簡単に説明する
と、液体（インク）が保持されているシートや液路に対
応して配置されている電気熱変換体に、プリント情報に
対応して液体（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現
象を生じる様な急速な温度上昇を与えるための少なくと
も一つの駆動信号を印加することによって、熱エネルギ
ーを発生せしめ、インクジェットヘッドの熱作用面に膜
沸騰を生じさせる。この様に液体（インク）から電気熱
変換体に付与する駆動信号に一対一対応した気泡を形成
できるため、特にオンデマンド型のプリント法には有効
である。この気泡の成長、収縮により吐出孔を介して液
体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成
する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に
気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた
液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。この
パルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３
５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載され
ているようなものが適している。尚、上記熱作用面の温
度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明
細書に記載されている条件を採用すると、更に優れたプ
リントを行なうことができる。
と、液体（インク）が保持されているシートや液路に対
応して配置されている電気熱変換体に、プリント情報に
対応して液体（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現
象を生じる様な急速な温度上昇を与えるための少なくと
も一つの駆動信号を印加することによって、熱エネルギ
ーを発生せしめ、インクジェットヘッドの熱作用面に膜
沸騰を生じさせる。この様に液体（インク）から電気熱
変換体に付与する駆動信号に一対一対応した気泡を形成
できるため、特にオンデマンド型のプリント法には有効
である。この気泡の成長、収縮により吐出孔を介して液
体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成
する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に
気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた
液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。この
パルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３
５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載され
ているようなものが適している。尚、上記熱作用面の温
度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明
細書に記載されている条件を採用すると、更に優れたプ
リントを行なうことができる。
【００７３】また、本発明は吐出エネルギー発生体とし
て電気機械変換素子を用いたものについても適用できる
のはもちろんである。
て電気機械変換素子を用いたものについても適用できる
のはもちろんである。
【００７４】インクジェットヘッドの構成としては、上
述の各明細書に開示されているような吐出孔、液流路、
電気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直
角液流路）の他に、米国特許第４５５８３３３号明細
書、米国特許第４４５９６００号明細書に開示されてい
る様に、熱作用部が屈曲する領域に配置された構成を持
つものも本発明に含まれる。
述の各明細書に開示されているような吐出孔、液流路、
電気熱変換体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直
角液流路）の他に、米国特許第４５５８３３３号明細
書、米国特許第４４５９６００号明細書に開示されてい
る様に、熱作用部が屈曲する領域に配置された構成を持
つものも本発明に含まれる。
【００７５】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。
通するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。
【００７６】さらに、本発明が有効に利用されるインク
ジェットヘッドとしては、記録装置が記録できる記録媒
体の最大幅に対応した長さのフルラインタイプのインク
ジェットヘッドがある。このフルラインヘッドは、上述
した明細書に開示されているような記録ヘッドを複数組
み合わせることによってフルライン構成にしたものや一
体的に形成された一個のフルラインインクジェットヘッ
ドであっても良い。
ジェットヘッドとしては、記録装置が記録できる記録媒
体の最大幅に対応した長さのフルラインタイプのインク
ジェットヘッドがある。このフルラインヘッドは、上述
した明細書に開示されているような記録ヘッドを複数組
み合わせることによってフルライン構成にしたものや一
体的に形成された一個のフルラインインクジェットヘッ
ドであっても良い。
【００７７】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプのインクジェット
ヘッド、あるいはインクジェットヘッド自体に一体的に
設けられたカートリッジタイプのインクジェットヘッド
を用いた場合にも本発明は有効である。
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプのインクジェット
ヘッド、あるいはインクジェットヘッド自体に一体的に
設けられたカートリッジタイプのインクジェットヘッド
を用いた場合にも本発明は有効である。
【００７８】又、本発明のインクジェット装置に、予備
的な補助手段等を付加することは、本発明のインクジェ
ット装置を一層安定にすることができるので好ましいも
のである。これらを具体的に挙げれば、電気熱変換体或
はこれとは別の加熱素子、或はこれらの組み合わせによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モ
ードを行なう手段を付加することも安定したプリントを
行なうために有効である。
的な補助手段等を付加することは、本発明のインクジェ
ット装置を一層安定にすることができるので好ましいも
のである。これらを具体的に挙げれば、電気熱変換体或
はこれとは別の加熱素子、或はこれらの組み合わせによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モ
ードを行なう手段を付加することも安定したプリントを
行なうために有効である。
【００７９】更に、インクジェット装置のプリントモー
ドとしては黒色等の主流色のみをプリントするモードだ
けではなく、インクジェットヘッドを一体的に構成した
ものか、複数個の組み合わせて構成したものかのいずれ
でも良いが、異なる色の複色カラー又は、混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。
ドとしては黒色等の主流色のみをプリントするモードだ
けではなく、インクジェットヘッドを一体的に構成した
ものか、複数個の組み合わせて構成したものかのいずれ
でも良いが、異なる色の複色カラー又は、混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。
【００８０】以上説明した本発明においては、液体イン
クを用いて説明しているが、本発明では室温で固体状で
あるインクであっても、室温で軟化状態となるインクで
あっても用いることができる。上述のインクジェット装
置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温
度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるよう
に温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号
付与時にインクが液状をなすものであれば良い。
クを用いて説明しているが、本発明では室温で固体状で
あるインクであっても、室温で軟化状態となるインクで
あっても用いることができる。上述のインクジェット装
置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温
度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるよう
に温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号
付与時にインクが液状をなすものであれば良い。
【００８１】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するか又は、インクの蒸発防止を目的として放置状
態で固化するインクを用いることも出来る。いずれにし
ても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイン
クが液化してインク液状として吐出するものやプリント
媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のよ
うな、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質
を持つインクの使用も本発明には適用可能である。
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するか又は、インクの蒸発防止を目的として放置状
態で固化するインクを用いることも出来る。いずれにし
ても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイン
クが液化してインク液状として吐出するものやプリント
媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のよ
うな、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質
を持つインクの使用も本発明には適用可能である。
【００８２】このようなインクは、特開昭５４−５６８
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部又は貫通孔に液状
又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部又は貫通孔に液状
又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としても良い。
【００８３】本発明において、上述した各インクにたい
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。
【００８４】また、本発明のインクジェットヘッド及び
インクジェット装置はプリンターに限らず、インクを布
に吐出することで染色する捺染装置やペンプロッタ等に
も適用が可能である。
インクジェット装置はプリンターに限らず、インクを布
に吐出することで染色する捺染装置やペンプロッタ等に
も適用が可能である。
【００８５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、ガ
スバリア性が高く、湿気硬化が可能なインクジェットヘ
ッドに用いられる封止材料を提供でき、該封止材料をイ
ンクジェットヘッドに用いることによって前述したイン
ク流路内への気泡の侵入を防止せしめ、吐出の安定化及
び回復ポンプ動作の低減を図ることができる。
スバリア性が高く、湿気硬化が可能なインクジェットヘ
ッドに用いられる封止材料を提供でき、該封止材料をイ
ンクジェットヘッドに用いることによって前述したイン
ク流路内への気泡の侵入を防止せしめ、吐出の安定化及
び回復ポンプ動作の低減を図ることができる。
【図１】インクジェットヘッドをインクタンクと一体に
構成したインクジェットカートリッジの一例を示す摸式
的分解図である。
構成したインクジェットカートリッジの一例を示す摸式
的分解図である。
【図２】本発明に係るインクジェットカートリッジをイ
ンク流路に沿って切断したインクジェットヘッド近傍の
断面図である。
ンク流路に沿って切断したインクジェットヘッド近傍の
断面図である。
【図３】本発明により得られたインクジェットヘッドを
インクジェットヘッドカートリッジとして装着したイン
クジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
インクジェットヘッドカートリッジとして装着したイン
クジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る封止部を説明するためのインクジ
ェット近傍の断面図である。
ェット近傍の断面図である。
【図５】本発明の封止材をインクカートリッジに適用し
た説明図である。
た説明図である。
１６ キャリッジ １７ 駆動モータ １８ 駆動ベルト １９Ａ，１９Ｂ ガイドシャフト ２０ インクジェットヘッドカートリッジ ２２ クリーニング用モータ ２３ 伝動機構 ２４ プラテン ２６ ヘッド回復装置 ２６Ａ キャップ部 ３０ ブレード ３０Ａ ブレード保持部材 ８０１ 封止材 ８０２ インク供給部材 ８０３ インクタンク ８０５ 天板 ８０６ 基板 ８０７ ベースプレート ８０８ ワイヤーボンディング ８０９ プリント基板 ８１１ 液室 ８１３ ノズル
フロントページの続き (72)発明者 戸叶 滋雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 種谷 陽一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 益田 和明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 竹之内 雅典 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 日隈 昌彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 宮川 昌士 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−38812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−191820（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/01 - 2/185 C08L 101/08
Claims (18)
- 【請求項１】 分子構造中に構造式（１）に示すアルコ
キシシランを有する有機高分子化合物を主成分とする湿
気硬化性封止材料にて、液状インクのインク使用部分を
封止して形成されることを特徴とするインクジェットヘ
ッド。 【化１】 - 【請求項２】 前記インク使用部分を封止する封止箇所
が、インク液室およびノズルを形成する部材とエネルギ
ー発生素子を形成した基板との接合界面、インク液室お
よびノズルを形成する部材とインク流路部材との接合界
面、インク流路部材とインクタンクユニットの接合界面
であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
ヘッド。 - 【請求項３】 アルコキシシランと有機高分子化合物の
結合部が分子構造式（２）に示すウレタン結合であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット
ヘッド。 【化２】 - 【請求項４】 アルコキシシランと有機高分子化合物の
結合部が分子構造式（３）に示す尿素結合であることを
特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッ
ド。 【化３】 - 【請求項５】 アルコキシシランと有機高分子化合物の
結合部分が分子構造式（４）に示すエーテル結合である
ことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェッ
トヘッド。 【化４】 - 【請求項６】 有機高分子化合物がポリエーテルポリオ
ールであることを特徴とする請求項１、２、３、４また
は５記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項７】 有機高分子化合物がポリブタジエンジオ
ールであることを特徴とする請求項１、２、３、４また
は５記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項８】 有機高分子化合物がポリカーボネートジ
オールであることを特徴とする請求項１、２、３、４ま
たは５記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項９】 有機高分子化合物がポリエステルポリオ
ールであることを特徴とする請求項１、２、３、４また
は５記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項１０】 インクを吐出するインクジェットヘッ
ドと、該インクジェットヘッドにインクを供給するため
のインクタンクと、前記インクジェットヘッドの回復処
理を行うための回復装置と、を有するインクジェット装
置の液状インクのインク使用部分を分子構造中に構造式
（１）に示すアルコキシシランを有する有機高分子化合
物を主成分とする湿気硬化性封止材料にて、封止して形
成されることを特徴とするインクジェット装置。 【化５】 - 【請求項１１】 前記インク使用部分が、インクタン
ク、インクジェットヘッド、前記回復装置に設けられる
キャップおよび排インク吸収体、インク経路部材である
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット装置。 - 【請求項１２】 アルコキシシランと有機高分子化合物
の結合部が分子構造式（２）に示すウレタン結合である
ことを特徴とする請求項１０または１１記載のインクジ
ェット装置。 【化６】 - 【請求項１３】 アルコキシシランと有機高分子化合物
の結合部が分子構造式（３）に示す尿素結合であること
を特徴とする請求項１０または１１記載のインクジェッ
ト装置。 【化７】 - 【請求項１４】 アルコキシシランと有機高分子化合物
の結合部分が分子構造式（４）に示すエーテル結合であ
ることを特徴とする請求項１０または１１記載のインク
ジェット装置。 【化８】 - 【請求項１５】 有機高分子化合物がポリエーテルポリ
オールであることを特徴とする請求項１０、１１、１
２、１３または１４記載のインクジェット装置。 - 【請求項１６】 有機高分子化合物がポリブタジエンジ
オールであることを特徴とする請求項１０、１１、１
２、１３または１４記載のインクジェット装置。 - 【請求項１７】 有機高分子化合物がポリカーボネート
ジオールであることを特徴とする請求項１０、１１、１
２、１３または１４記載のインクジェット装置。 - 【請求項１８】 有機高分子化合物がポリエステルポリ
オールであることを特徴とする請求項１０、１１、１
２、１３または１４記載のインクジェット装置。
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