JP3415260B2 - インクジェット記録ヘッド及びその製造法 - Google Patents

インクジェット記録ヘッド及びその製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】発明の分野 本発明はインクジェット記録ヘッドに関し、更に詳しく
はアセチレングリコール、グリコールエーテル類などを
含むインクに対する耐インク性が改良されたインクジェ
ット記録ヘッドに関する。
【０００２】背景技術 インクジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、一
般に記録用インクを吐出するためのオリフィスと、この
オリフィスに連通し、記録インクを吐出させるエネルギ
ーを記録用インクに作用させる部分を有するインク通路
と、このインク通路に供給される記録用インクを貯蔵す
るインク室とを有して構成されている。このようなイン
クジェット記録ヘッドを製造する方法としては、例えば
切削やエッチングによって微細な溝を形成したガラス、
金属等の基板に、更にもう一方に基板を接合してインク
通路を成形する方法が知られている。さらに特開昭５７
−４３８７６号公報には、第一の基板上に感光性樹脂を
配し、所定のパターンを露光し現像することによってイ
ンク通路の溝を形成し、第２の基板を接合して液体通路
を形成する方法が開示されている。また、特開平４−１
９１０５３号公報には樹脂組成物を幾層か重ねて前述同
様にインクジェット記録ヘッドを製造する方法が開示さ
れている。
【０００３】活性エネルギー線硬化性樹脂を使用した前
記方法は、液体通路を精度かつ歩留り良く微細加工でき
しかも量産化が容易である点で優れた方法である。
【０００４】一方で、最近、インクジェット記録用イン
クとして、アセチレングリコールや、グリコールエーテ
ルなどを含んでなる高性能なインクが利用されて来てい
る。
【０００５】しかしながら、このようなアセチレングリ
コールなどを含んだインク組成物を、前記のような活性
エネルギー線硬化性樹脂を使用したインクヘッドに適用
すると、インク組成物によってヘッドの樹脂が侵されて
しまう現象が観察された。このような現象のため、活性
エネルギー線硬化性樹脂を使用したインクヘッドにおい
ては、アセチレングリコールなどを含んだ高性能インク
組成物の使用が制限されていた。
【０００６】
【発明の概要】従って、本発明は、アセチレングリコー
ルなどを含んだ高性能インク組成物の使用に耐え得る、
活性エネルギー線硬化性樹脂を含んでなる記録ヘッドの
提供をその目的としている。本発明者らは、今般、活性
エネルギー線硬化性樹脂の硬化状態が、これらのインク
組成物に対する耐性に大きく関係していることを見出し
た。本発明はこの知見に基づくものである。
【０００７】すなわち、本発明の第一の態様によれば、
インクジェット記録ヘッドであって、該ヘッドのインク
吐出口に連通するインク流路の少なくとも一部が活性エ
ネルギー線硬化性樹脂からなり、該活性エネルギー線硬
化性樹脂が、赤外分光スペクトルにおいて１３６０〜１
４００ｃｍ-1に確認される吸光度に対する、１６００〜
１６５０ｃｍ-1に確認される吸光度の比の値（Ｓ）が
０．０５〜０．５の範囲にある硬化状態を示すものであ
る記録ヘッドが提供される。
【０００８】また、本発明の第二の態様によれば、イン
クジェット記録ヘッドであって、該ヘッドのインク吐出
口に連通するインク流路の少なくとも一部が活性エネル
ギー線硬化性樹脂からなり、該活性エネルギー線硬化性
樹脂が、赤外分光スペクトルにおいて１３６０〜１４０
０ｃｍ-1に確認される吸光度に対する、９００〜９２０
ｃｍ-1に確認される吸光度の比の値（Ｊ）が０．１３〜
０．２６の範囲にある硬化状態を示すものである記録ヘ
ッドが提供される。
【０００９】さらに、本発明の第三の態様によれば、イ
ンクジェット記録ヘッドであって、該ヘッドのインク吐
出口に連通するインク流路の少なくとも一部が活性エネ
ルギー線硬化性樹脂からなり、該活性エネルギー線硬化
性樹脂が、アセチレングリコール１％溶液に７０℃で１
５日間浸漬した後のビッカース硬度の低下量が浸漬前の
その値を基準として０．０７〜０．５の範囲にある硬化
状態を示すものである記録ヘッドが提供される。さらに
また、本発明によれば、上記記録ヘッドの製造方法であ
って、第一の基材上の活性エネルギー線硬化性樹脂を置
き、活性エネルギー線を照射して、前記樹脂を所定のパ
ターンに露光し、硬化していない樹脂を除いてインク流
路となる溝部を形成し、該第一の基材上の樹脂にさらに
第二の基材を置き、そして上記第一〜三の態様の硬化状
態となるのに必要な量の活性エネルギー線の照射を行う
ことを特徴とする方法が提供される。
【００１０】
【発明の具体的説明】本明細書において、活性エネルギ
ー線硬化性樹脂とは、活性エネルギー線、例えば可視
光、紫外線、電子線などの照射を受けると、重合などに
より硬化する性質を有する樹脂を意味するものとする。
このような樹脂は既に公知であり、本発明においてもこ
れら公知の樹脂を利用することができる。これらの樹脂
の多くはエチレン性不飽和結合、エポキシ基などの官能
基を有する分子を含有し、活性エネルギー線の照射によ
ってそれら官能基を介して分子間の重合が進み、その重
合によって硬化する。
【００１１】本発明において利用することができる樹脂
の具体例としては、エチレン性不飽和結合を有する単量
体を含んだ樹脂が挙げられる。そのような単量体の例と
しては、アクリル酸、メタアクリル酸などのカルボキシ
ル基を含む不飽和モノマー；グリシジルアクリレート、
グリシジルメタアクリレートなどのグリシジル基を含む
不飽和モノマー；ヒドロキシエチルアクリレート、ヒド
ロキシエチルメタアクリレート、ヒドロキシプロピルア
クリレート、ヒドロキシプロピルメタアクリレートなど
のアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアクリル
エステル；およびアクリル酸、メタクリル酸とポリエチ
レングルコール、ポリプロピレングリコールとのモノエ
ステルなどのようなモノマーであって、一以上のエチレ
ン性不飽和結合を有するものが挙げられる。
【００１２】また、本発明において利用することができ
る樹脂の具体例としては、エポキシ基を構造中に含んだ
樹脂が挙げられる。そのような樹脂の具体例としては、
ビスフェノールＡ型、ノボラック型、脂環型などのエポ
キシ樹脂が挙げられる。さらに、ビスフェノールＡ、ビ
スフェノールＦ、テトラヒドロキシフェニルメタンテト
ラグリシジルエーテル、レゾルシノールグリシジルエー
テル、グルセリントリグリシジルエーテルなどを利用す
ることも可能である。
【００１３】本発明において市販の樹脂を利用すること
も可能であり、好ましい例としては、ｐｈｏｔｅｃ Ｓ
Ｒ−１３００Ｇ、同ＳＲ−３０００，同ＳＲ−２２００
Ｇ、同ＳＲ−２３００Ｇ（以上、日立化成工業株式会社
製）、オーディルＰＲ−１５０、同ＰＲ−１５５、同Ｓ
Ｅ−２００、ＳＰ−７００（以上、東京応化工業株式会
社製）、Ａ−４００、ＦＨ５１００、ＦＨ６１００（以
上、富士ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社
製）などが挙げられる。
【００１４】本発明による記録ヘッドの構造、およびそ
の製造法を図面を用いて説明する。図１は、本発明によ
る記録ヘッドの部分断面図である。記録ヘッド１０は、
ガラス、樹脂、さらにニッケル、ステンレスなどの金属
からなる第一の基板１１と第二の基板１２との間に何層
かの活性エネルギー線硬化性樹脂層１３、１４および１
５が形成されている。この樹脂層には互いに連通したイ
ンク流路１６と加圧室１７が形成されている。このイン
ク流路１６はインク供給部（図示せず）に接続され、イ
ンク組成物が供給される。加圧室１７には、圧電素子、
発熱素子などの圧力発生手段１８がこの加圧室１７内に
あるインク組成物に圧力を加えるよう設けられている。
この圧力発生手段１８によって発生した圧力によって、
インク滴がインクノズル１９から吐出される。
【００１５】このような構成の記録ヘッドは次のように
して製造することができる。まず、第一の基材１１上に
活性エネルギー線硬化性樹脂の第一の層１３を形成す
る。この樹脂層を例えばパターンマスク、または走査露
光で所定のパターンに露光する（図２（ａ））。次に露
光されなかった未硬化部分の樹脂を溶剤などで除き（現
像）、インク流路となるべき溝部を形成する（図２
（ｂ））。必要であれば、この第一の層１３上に同様に
して、活性エネルギー線硬化性樹脂層による第二の層を
設け、さらに溝部を形成してもよい（図２（ｂ）中の層
１５）。すなわち、現像された第一の層１３上に、更な
る樹脂層を形成し、露光し、そして現像することにより
第二の層を設けることができる。この様にして、第一の
基材の上にインク流路となる溝部を形成する。
【００１６】このインク流路が形成された第一の基材１
１に第二の基材１２を接合する。なおここで、第二の基
材１２は、その上に第一の基材の場合と同様に活性エネ
ルギー線硬化性樹脂を用いて所定のパターンを形成した
ものであってもよい（図２（ｃ））。
【００１７】これら二つの接合は次のように行う。図２
（ｃ）のように両者をまず合わせる。この接合は接着剤
を用いて行われてもよいが、本発明の好ましい態様によ
れば、接着剤を用いることなく、二つの基板の接合を行
うことができる。すなわち、第一の基板１１上に設けら
れた樹脂層（さらに場合によって第二の基板１２上に設
けられた樹脂層）の硬化の程度を、溝部を形成するに十
分な必要最小限の硬化とする。そして両基板を圧力をか
けて密着させ、熱および／または活性エネルギー線を照
射して硬化をさらに進める。その結果両基板を強固に接
合させることが出来るのである。このような接着剤を用
いない接合の場合、第一および第二の基板の外側から活
性エネルギー線を照射することになるため（図２
（ｄ））、基板が透明でない場合は電子線などの透過性
の高い活性エネルギー線である必要がある。電子線の強
度は適宜決定されてよいが、あまり強力な電子線の照射
は基材を破壊してしまうおそれがあるため、加速電圧が
１５０〜３００ＫｅＶ程度の電子線発生装置を利用する
のが好ましい。このような接着剤を用いない製造法は、
接着剤が製造工程においてしばしばインク流路を塞いで
しまうことがあるので、優れた記録ヘッドの製造には極
めて好ましい方法である。
【００１８】本発明による記録ヘッドは、以上のような
記録ヘッドの製造法において、活性エネルギー線硬化性
樹脂が下記に示すような硬化状態を最終的に示すよう
に、照射する活性エネルギー線の照射線量を調整するこ
で、得ることができる。
【００１９】本発明の第一の態様による記録ヘッドは、
そのインク吐出口に連通するインク流路の少なくとも一
部が次のような硬化状態を示す活性エネルギー線硬化性
樹脂からなるものである。すなわち、その活性エネルギ
ー線硬化性樹脂が、赤外分光スペクトルにおいて１３６
０〜１４００cm-1に確認される吸光度に対する、１６０
０〜１６５０cm-1に確認される吸光度の比の値Ｓが、
０．０５〜０．５、好ましくは０．１〜０．４、の範囲
にある硬化状態を示すものである。このような二つの吸
光ピーク比のＳ値が前記範囲にあるような活性エネルギ
ー線硬化性樹脂を含んでなるインク流路を有する記録ヘ
ッドは、アセチレングリコールなどを含んでなる後記す
るインク組成物に対し極めて安定で、良好なインクジェ
ット記録を保証する。
【００２０】本発明による第一の態様の、より好ましい
態様によれば、下記の式で定義されるＴ値が３以上４０
以下、好ましくは５以上３０以下、である記録ヘッドが
提供される。 Ｔ＝（Ｅｆ／Ｅｉ）×１００ （ここで、Ｅｆはヘッド中の樹脂（すなわち露光されて
硬化した後の樹脂）中のエチレン性不飽和結合の含有率
を表し、Ｅｉは未硬化状態の樹脂中のエチレン性不飽和
結合の含有率を表す）
【００２１】ＥｆおよびＥｉの値は例えば次のように求
めることができる。赤外分光スペクトルにおいて、エチ
レン性不飽和結合はほぼ１６００〜１６５０cm-1に吸収
ピークを示す。一方、活性エネルギー線硬化性樹脂中に
は、露光による硬化の前後において構造変化を起こさな
い官能基が存在する。そのような官能基であるアルキル
基は、赤外分光スペクトルにおいてほぼ１３６０〜１４
００cm-1に吸収ピークを示す。アルキル基に帰属する吸
収ピークの吸光度に対する、エチレン性不飽和結合の吸
光度の比を硬化の前後において算出すれば、それらの値
がそれぞれＥｆおよびＥｉ値となる。Ｔの値が上記範囲
にある記録ヘッドはより良好なインクジェット記録を保
証する。
【００２２】本発明の第二の態様による記録ヘッドは、
そのインク吐出口に連通するインク流路の少なくとも一
部が次のような硬化状態を示す活性エネルギー線硬化性
樹脂からなるものである。すなわち、その活性エネルギ
ー線硬化性樹脂が、赤外分光スペクトルにおいて１３６
０〜１４００cm-1に確認される吸光度に対する、９００
〜９２０cm-1に確認される吸光度の比の値Ｊが、０．１
３〜０．２６、好ましくは０．１５〜０．２４、の範囲
にある硬化状態を示すものである。このような二つの吸
光ピーク比のＪ値が前記範囲にあるような活性エネルギ
ー線硬化性樹脂を含んでなるインク流路を有する記録ヘ
ッドは、アセチレングリコールなどを含んでなる後記す
るインク組成物に対し極めて安定で、良好なインクジェ
ット記録を保証する。
【００２３】本発明による第二の態様の、より好ましい
態様によれば、下記の式で定義されるＫ値が４０以上７
０以下、好ましくは４５以上６０以下、である記録ヘッ
ドが提供される。 Ｋ＝（Ｐｆ／Ｐｉ）×１００ （ここで、Ｐｆはヘッド中の樹脂（すなわち露光されて
硬化した後の樹脂）中のエポキシ基の含有率を表し、Ｐ
ｉは未硬化状態の樹脂中のエポキシ基の含有率を表す）
【００２４】ＰｆおよびＰｉの値は例えば次のように求
めることができる。赤外分光スペクトルにおいて、エポ
キシ基はほぼ９００〜９２０cm-1に吸収ピークを示す。
従って、上記Ｔ値の場合と同様に、露光による硬化の前
後において構造変化を起こさない官能基に帰属する吸光
度に対する、エポキシ基に帰属する吸光度の比を硬化の
前後において算出すれば、それらの値がそれぞれＰｆお
よびＰｉ値となる。Ｔの値が上記範囲にある記録ヘッド
はより良好なインクジェット記録を保証する。
【００２５】さらに、本発明においては上記第一の態様
と第二の態様を同時に満足する記録ヘッドが好ましい。
すなわち上記Ｓ値が０．０５〜０．５の範囲にあり、か
つ、Ｊ値が０．１３〜０．２６の範囲にある樹脂からな
る記録ヘッドが好ましい。
【００２６】また、本発明の別の好ましい態様によれ
ば、上記第一および第二の態様において、電子線が第一
の基材、第二の基材のいずれか一方の側から照射される
場合、電子線が照射される側の基材の密度と厚みの積
と、樹脂層の密度と厚みの積との和が、１ｋｇ・ｍ／ｍ
３以下であるのが好ましく、より好ましくは０．７ｋｇ
・ｍ／ｍ３以下である。このような条件を満足する記録
ヘッドは、電子線による硬化が効率よく行えるからであ
る。さらに、図２（ｄ）に記載のように第一の基材およ
び第二の基材の両側から電子線を照射する場合には、二
枚の基材の密度と厚みの積と、樹脂層の密度と厚みの積
との和は好ましくは２．０ｋｇ・ｍ／ｍ３以下、好まし
くは１．４ｋｇ・ｍ／ｍ３以下であればよい。なお、図
１の記録ヘッドの第二の基材１２には、記録ヘッドの機
械的強度を損なわない範囲で、薄肉部２０が設けられて
いる。この薄肉部２０によって上記和の値を実質的に減
少させることも好ましい。
【００２７】さらに本発明の第三の態様による記録ヘッ
ドは、そのインク吐出口に連通するインク流路の少なく
とも一部が次のような硬化状態を示す活性エネルギー線
硬化性樹脂からなるものである。すなわち、その活性エ
ネルギー線硬化性樹脂がアセチレングリコール１％溶液
に７０℃で１５日間浸漬した後のビッカース硬度の低下
量が、浸漬前のその値を基準として０．０７〜０．５の
範囲にある硬化状態を示すものである。このような硬化
状態の樹脂からなるインク流路を有する記録ヘッドは、
アセチレングリコールなどを含んでなる後記するインク
組成物に対し極めて安定で、良好なインクジェット記録
を保証する。
【００２８】本発明による第三の態様においても、前記
したＴ値およびＫ値が前記範囲にあることがより好まし
い。
【００２９】本発明による記録ヘッドは、従来の活性エ
ネルギー線硬化性樹脂を用いて製造された記録ヘッドに
おいて利用し難かったアセチレングリコールなどを含ん
でなるインク組成物に対し極めて安定であり、良好なイ
ンクジェット記録を保証する。
【００３０】従来の記録ヘッドで利用が制限されていた
インク組成物としては、例えば次の式で表されるアセチ
レングリコール類を含んでなるインク組成物が挙げられ
る。
【化１】 （式中、Ｒ１〜Ｒ４は低級アルキル基、好ましくはＣ
１〜６、より好ましくはＣ１〜４アルキル基を表し、ｎ
＋ｍは０〜３０、好ましくは３〜１０、を表す。）
【００３１】より具体的なアセチレングリコールを挙げ
れば次の表の通りである。 アセチレングリコール Ｒ１ Ｒ２ Ｒ３ Ｒ４ ｎ＋ｍ Ｎｏ．１ iso-ブチル メチル メチル iso-ブチル １０ Ｎｏ．２ iso-ブチル メチル メチル iso-ブチル ３．５ Ｎｏ．３ エチル メチル メチル エチル １０ Ｎｏ．４ メチル メチル メチル メチル ０ Ｎｏ．５ エチル メチル メチル エチル ０Ｎｏ．６ iso-ブチル メチル メチル iso-ブチル ０
【００３２】従来の記録ヘッドでは、これらのアセチレ
ングリコール類を含んだインク組成物を適用すると、樹
脂が溶解または膨脹して、またさらに樹脂層が剥離して
記録ヘッドを崩壊させてしまい、利用することが難しか
った。しかしながら、本発明による記録ヘッドであれ
ば、これらのインク組成物に対して極めて安定であり、
良好なインクジェット記録が行える。
【００３３】このような従来の記録ヘッドには適用が難
しかったインク組成物としてはさらに、グリコールエー
テル類、例えばトリエチレングリコールモノブチルエー
テル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノブチエーテルなどを有機溶剤として含有してなるもの
が挙げられる。
【００３４】本発明による記録ヘッドに適用可能な、上
記アセチレングリコールや、グリコールエーテルなどを
含んだインク組成物の組成は特に限定されないが、上記
アセチレングリコールなどの有機溶剤を０．１〜１０重
量％、好ましくは０．５〜５重量％含んでなるインク組
成物が好ましい。
【００３５】また、本発明による記録ヘッドは適用範囲
が広く、種々の着色剤、有機溶媒、添加剤などを含んだ
多くのインク組成物を用いて良好なインクジェット記録
が行える。
【００３６】例えば、着色剤として染料、顔料のいずれ
も用いることができる。染料としては着色染料、直接染
料、反応性染料などが、また顔料としてカーボンブラッ
ク、各種有機顔料を用いることができる。添加量は印字
濃度などを考慮して決定されるが、好ましくは０．５〜
１０％程度である。
【００３７】また、有機溶媒としてメタノール、エタノ
ール、プロパノールなどの炭素数１〜４程度のアルコー
ル類、ケトン類、エーテル類を用いたインク組成物に対
し、本発明による記録ヘッドは良好なインクジェット記
録を保証する。
【００３８】さらに、インクジェット記録用インク組成
物において重要な湿潤剤についても、本発明による記録
ヘッドは、種々の湿潤剤を含んだインク組成物において
良好なインクジェット記録を保証する。湿潤剤の例とし
ては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコ
ールなどの多価アルコール類、ジメチルホルムアミド、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、２−ピロリ
ドン、ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの含窒素化合
物、尿素、糖類などが挙げられる。
【００３９】さらに、その他の添加剤として、防腐剤、
防カビ剤、キレート剤、界面活性剤などが添加されたイ
ンク組成物に対しても、本発明による記録ヘッドは良好
なインクジェット記録を保証する。
【００４０】
【実施例】記録ヘッドの製造 本発明による記録ヘッドを次の様にして製造した。ま
ず、厚さ１００μｍのステンレス製の第一の基材に、活
性エネルギー線硬化性樹脂（オーディルＰＲ−１５５、
東京応化工業社製）を塗布し、所定のパターンの露光
（波長３６５ｎｍ、照射量９０ｍＪ／ｃｍ２）を４回繰
り返し、硬化しなかった部分を溶剤で除いてインク流路
となる溝部を形成した。その結果、樹脂層の厚さは４０
０μｍとなった。この樹脂層に厚さ３０μｍのニッケル
からなる第二の基材を接合した。接合は、圧力８００ｇ
／ｃｍ３、熱１５０℃を加えて両者を密着させ、その後
第一の基材と第二の基材の両方の側から電子線を照射し
た。この電子線の照射量を変化させ、種々の硬化状態の
記録ヘッドを得た。このようにして得た記録ヘッドの硬
化状態は、次の第１表〜第３表に示される通りである。
【００４１】なお、表中のビッカース硬度の低下量、お
よびヤング率の低下量は次のように測定した。まず、前
記記録ヘッドの製造で用いたものと同一でかつ同一の硬
化状態である活性エネルギー線硬化性樹脂からなるフィ
ルム状のサンプル（５ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ２００μ
ｍ）を用意した。このサンプルを前記表のアセチレング
リコールＮＯ．１の１％溶液に７０℃で１５日間浸漬し
た。その浸漬の前後のビッカース硬度、およびヤング率
の値を測定した。ビッカース硬度の測定は松沢精機社製
マイクロビッカース硬度計ＤＭＨ−１型、ヤング率の測
定はセイコー電子工業社製ＴＭＡ−１００を用いて行っ
た。ビッカース硬度およびヤング率の低下量を次の式か
ら求めた。
【００４２】
【００４３】
【００４４】また、第一の基材、第二の基材および樹脂
の密度はそれそれ、約７．９×１０３ｋｇ／ｍ３、約
８．８５×１０３ｋｇ／ｍ３、および１０００ｋｇ／ｍ
３であった。従って、二枚の基材の密度と厚みの積と、
樹脂の密度と厚みの積との和は、１．４７ｋｇ・ｍ／ｍ
３であった。
【００４５】
【表１】
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】記録ヘッドの評価 （インク組成物）記録ヘッドの評価のために、次のよう
な組成のインク組成物を調製した。なお、以下で％は重
量％を意味する。また、アセチレングリコールNo.1、N
o.2、No.5、およびNo.6は前記した表に示される構造を
有するアセチレングリコールを意味する。
【００４９】インク組成物Ｉ アシッドレッド２８９ ３％ ジエチレングリコール １０％ グリセリン １５％ アセチレングリコールNo.1 １．５％ 水 残量インク組成物II ダイレクトブルー１９９ ４％ グリセリン ２０％ トリエチレングリコール １０％ エタノール ５％ アセチレングリコールNO.5 ２％ 水 残量インク組成物III ダイレクトイエロー８６ ２％ グリセリン ５％ 尿素 ５％ ２−ピロリドン ５％ アセチレングリコールNo.1 １％ アセチレングリコールNo.6 ０．４％ 水 残量インク組成物IV フードブラック２ ４％ ジエチレングリコール １０％ １，３−プロパンジオール ４％ ｎ−プロパノール ４％ アセチレングリコールNo.1 ２％ アセチレングリコールNo.2 ２％ 水 残量インク組成物Ｖ ダイレクトブラック１５４ ４％ グリセリン ４％ エチレングリコール ２％ エタノール ５％ 水 残量
【００５０】インク組成物VI ダイレクトイエロー８６ ２％ グリセリン ３％ ２−ピロリドン ３％ 水 残量インク組成物VII フードブラック２ ４％ ジエチレングリコール １０％ １，３−プロパンジオール ５％ ｎ−プロパノール ４％ 水 残量インク組成物VIII ダイレクトブルー１９９ ２％ ジエチレングリコール １５％ トリエチレングリコール モノブチルエーテル １０％ 水 残量インク組成物IX アシッドレッド２８９ ２％ グリセリン １０％ ジエチレングリコール モノブチルエーテル １０％ アセチレングリコールNo.5 １％ 水 残量インク組成物Ｘ アシッドイエロー２３ ２％ ２−ピロリドン １０％ ジプロピレングリコール モノブチルエーテル ５％ 水 残量
【００５１】評価項目およびその方法 評価１ ：ヤング率の変化 上記記録ヘッドの製造で用いものと同一でかつ同一の硬
化状態である活性エネルギー線硬化性樹脂からなるフィ
ルム状のサンプル（５ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ２００μ
ｍ）を調製した。このサンプルを７０℃の環境で１５日
間、前記インク組成物に浸漬した。その浸漬前後のヤン
グ率を測定した（測定機：セイコー電子工業社製ＴＭＡ
−１００）。浸漬前のヤング率の値に対する浸漬後のヤ
ング率の値の比を次の基準で評価した。 １〜０．８以上 優（◎） ０．８未満０．６以上 良（○） ０．６未満 不良（×）
【００５２】評価２：膨潤度 評価１でインク組成物に浸漬したサンプルの、浸漬前の
厚み、縦の長さおよび横の長さのそれぞれに対する、浸
漬後の厚み、縦の長さおよび横の長さのそれぞれの比を
求めた。それら三つの比の平均値を求め、その値を１の
基準で評価した。 １〜０．９５以上 優（◎） ０．９５未満０．８５以上 良（○） ０．８５未満 不良（×）
【００５３】評価３：剥離の有無 上記記録ヘッドを７０℃の環境で１５日間、前記インク
組成物に浸漬した。浸漬後、基材の剥離、樹脂層間の剥
離の有無を観察し、次の基準で評価した。 剥離の発生がない 良（○） 剥離の発生が認められる やや不良（△） 基材または樹脂層間で完全な剥離が認められる 不良（×）
【００５４】評価４：印字試験 上記記録ヘッドをプリンタに装着し、インク組成物を充
填した。一度印字を行った後、インク組成物を充填した
まま、５０℃の周囲温度で１か月間放置した。その後、
印字を再開した際の印字状態を次の基準で評価した。な
お、記録ヘッドの応答周波数は７．２ｋＨｚおよび／ま
たは４ｋＨｚで行った。 初期の印字と同様の印字が行えた 良（○） 印字の乱れが認められた 不良（×）
【００５５】
【表４】
【００５６】
【表５】
【００５７】
【表６】
【００５８】
【表７】
【００５９】
【表８】
【００６０】
【表９】
【００６１】
【表１０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による記録ヘッドの断面図である。
【図２】図２（ａ）は、その上に活性エネルギー線硬化
性樹脂の第一の層１３が形成された第一の基材１１の断
面図であり、この基材１１は所望のパターンに露光され
ており（活性エネルギー線は矢印で表されている）、図
２（ｂ）は第一の層１３の非硬化部分が除かれた様子を
表す断面図であり、図２（ｃ）は、第二の基材１２が第
一の基材１１と向き合わされた様子を表す断面図であ
り、図２（ｄ）は、第一の基材１１とそれに密着された
第二の基材１２とが共に活性エネルギー線で露光されて
いる様子を表す断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黄 木 康 弘 長野県諏訪市大和三丁目３番５号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−347650（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139964（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−94035（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357034（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−118549（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】インクジェット記録ヘッドであって、 該ヘッドのインク吐出口に連通するインク流路の少なく
    とも一部が活性エネルギー線硬化性樹脂からなり、 該活性エネルギー線硬化性樹脂が、赤外分光スペクトル
    において１３６０〜１４００ｃｍ-1に確認される吸光度
    に対する、１６００〜１６５０ｃｍ-1に確認される吸光
    度の比の値（Ｓ）が０．０５〜０．５０の範囲にある硬
    化状態を示すものである、記録ヘッド。
  2. 【請求項２】下記式で定義されるＴの値が３以上４０以
    下である、請求項１記載の記録ヘッド。 【数１】 （ここで、Ｅｆはヘッド中の樹脂、すなわち、露光され
    て硬化した後の樹脂、中のエチレン性不飽和結合の含有
    率を表し、 Ｅｉは未硬化状態の樹脂中のエチレン性不飽和結合の含
    有率を表す。）
  3. 【請求項３】アセチレングリコールまたはグリコールエ
    ーテルを含んでなるインク組成物のインクジェット記録
    方法に用いられるインクジェット記録ヘッドであって、 該ヘッドのインク吐出口に連通するインク流路の少なく
    とも一部が活性エネルギー線硬化性樹脂からなり、 該活性エネルギー線硬化性樹脂が、赤外分光スペクトル
    において１３６０〜１４００ｃｍ-1に確認される吸光度
    に対する、９００〜９２０ｃｍ-1に確認される吸光度の
    比の値（Ｊ）が０．１３〜０．２６の範囲にある硬化状
    態を示すものである、記録ヘッド。
  4. 【請求項４】下記式で定義されるＫの値が４０以上７０
    以下である、請求項３記載の記録ヘッド。 【数２】 （ここで、Ｐｆはヘッド中の樹脂、すなわち露光されて
    硬化した後の樹脂、中のエポキシ基の含有率を表し、 Ｐｉは未硬化状態の樹脂中のエポキシ基の含有率を表
    す。）
  5. 【請求項５】インクジェット記録ヘッドであって、 該ヘッドのインク吐出口に連通するインク流路の少なく
    とも一部が活性エネルギー線硬化性樹脂からなり、 該活性エネルギー線硬化性樹脂が、赤外分光スペクトル
    において１３６０〜１４００ｃｍ-1に確認される吸光度
    に対する、１６００〜１６５０ｃｍ-1に確認される吸光
    度の比の値（Ｓ）が０．０５〜０．５０の範囲にあり、
    かつ、１３６０〜１４００ｃｍ-1に確認される吸光度に
    対する、９００〜９２０ｃｍ-1に確認される吸光度の比
    の値（Ｊ）が０．１３〜０．２６の範囲にある硬化状態
    で示すものである、記録ヘッド。
  6. 【請求項６】活性エネルギー線硬化樹脂が、アセチレン
    グリコール１％溶液に７０℃で１５日間浸漬した後のヤ
    ング率の低下量が浸漬前のその値を基準として０．０５
    〜０．４の範囲にある硬化状態を示すものである、請求
    項１〜５のいずれか一項に記載の記録ヘッド。
  7. 【請求項７】アセチレングリコールまたはグリコールエ
    ーテルを含んでなるインク組成物のインクジェット記録
    方法に用いられるインクジェット記録ヘッドであって、 該ヘッドのインク吐出口に連通するインク流路の少なく
    とも一部が活性エネルギー線硬化性樹脂からなり、 該活性エネルギー線硬化性樹脂が、アセチレングリコー
    ル１％溶液に７０℃で１５日間浸漬した後のビッカース
    硬度の低下量が浸漬前のその値を基準として０．０７〜
    ０．５の範囲にある硬化状態を示すものである、記録ヘ
    ッド。
  8. 【請求項８】下記式で定義されるＴの値が３以上４０以
    下である、請求項７記載の記録ヘッド。 【数３】 （ここで、Ｅｆはヘッド中の樹脂、すなわち、露光され
    て硬化した後の樹脂中のエチレン性不飽和結合の含有率
    を表し、 Ｅｉは未硬化状態の樹脂中のエチレン性不飽和結合の含
    有率を表す。）
  9. 【請求項９】下記式で定義されるＫの値が４０以上７０
    以下である、請求項７記載の記録ヘッド。 【数４】 （ここで、Ｐｆはヘッド中の樹脂、すなわち露光されて
    硬化した後の樹脂、中のエポキシ基の含有率を表し、 Ｐｉは未硬化状態の樹脂中のエポキシ基の含有率を表
    す。）
  10. 【請求項１０】アセチレングリコールが下記の式で表さ
    れるものである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の
    記録ヘッド。 【化１】 （式中、Ｒ１〜Ｒ４は低級アルキル基を表し、ｎ＋ｍは
    ０〜３０を表す。）
  11. 【請求項１１】グリコールエーテルが、トリエチレング
    リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモ
    ノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチル
    エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、
    およびプロピレングリコールモノブチエーテルからなる
    群から選択されるものである、請求項１〜９のいずれか
    一項に記載の記録ヘッド。
  12. 【請求項１２】アセチレングリコールまたはグリコール
    エーテルを含んでなるインク組成物の液滴を、請求項１
    〜１１のいずれか一項に記載の記録ヘッドによって吐出
    し、記録媒体に画像を記録することを含んでなる、イン
    クジェット記録方法。
  13. 【請求項１３】請求項１〜１１のいずれか一項に記載の
    インクジェット記録ヘッドの製造法であって、 第一の基材上の活性エネルギー線硬化性樹脂を置き、 活性エネルギー線を照射して、前記樹脂を所定のパター
    ンに露光し、 硬化していない樹脂を除いてインク流路となる溝部を形
    成し、 該第一の基材上の樹脂にさらに第二の基材を置き、そし
    て 請求項１〜９のいずれか一項に記載の硬化状態となるの
    に必要な量の活性エネルギー線の照射を行うことを特徴
    とする、方法。
  14. 【請求項１４】第二の基材が、その上に活性エネルギー
    線硬化性樹脂を置き、活性エネルギー線を照射して、前
    記樹脂を所定のパターンに露光し、硬化していない樹脂
    を除いてインク流路となる溝部を形成して得られたもの
    である、請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】第二基材が置かれた工程の後に照射され
    る活性エネルギー線が電子線である、請求項１３記載の
    方法。
  16. 【請求項１６】活性エネルギー線の照射が第一の基材ま
    たは第二の基材いずれかの側から行われ、 活性エネルギー線の照射が行われる側の基材の密度と厚
    みの積と、活性エネルギー線硬化性樹脂の密度と厚みの
    積との和が１ｋｇ・ｍ／ｍ３以下である、請求項１４ま
    たは１５記載の方法。
  17. 【請求項１７】活性エネルギー線の照射が第一の基材お
    よび第二の基材の両側から行われ、 二枚の基材の密度と厚みの積と、活性エネルギー線硬化
    性樹脂の密度と厚みの積との和が２ｋｇ・ｍ／ｍ３以下
    である、請求項１４または１５記載の方法。
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