JP6207212B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
1)基板上に、光カチオン重合性樹脂材料を含み、吐出口形成部材となる光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、
2)未硬化の前記光カチオン重合性樹脂層上に、カチオン重合性エポキシ基を有する加水分解性シラン化合物と、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物とを含む加水分解性シラン化合物を縮合させて得られる縮合物を含む層を積層する工程と、
3)前記縮合物を含む層上に、パーフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物を含む撥水層を積層する工程と、
4)前記光カチオン重合性樹脂層、前記縮合物を含む層及び前記撥水層に対しパターン露光する工程と、
5)前記光カチオン重合性樹脂層、前記縮合物を含む層及び前記撥水層の露光部分を一括硬化する工程と、
6)前記光カチオン重合性樹脂層、前記縮合物を含む層及び前記撥水層の未露光部分を除去し、吐出口を形成する工程と、を含む。
T1体:1つの加水分解性シラン化合物と酸素を介して結合しているSi原子
T2体:2つの加水分解性シラン化合物と酸素を介して結合しているSi原子
T3体:3つの加水分解性シラン化合物と酸素を介して結合しているSi原子
縮合度(%)={(T1+2×T2+3×T3)×100}/{3×(T0+T1+T2+T3)}
縮合度は、加水分解性シラン化合物の種類、合成条件によっても異なるが、樹脂との相溶性及び塗布性の観点から20〜80%であることが好ましく、30〜70%であることがより好ましく、40〜60%であることがさらに好ましい。
で表される化合物の少なくとも一種であることが撥水性の観点から好ましい。
で表される化合物が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
作製したインクジェット記録ヘッドの撥水層に対し、自動接触角計(製品名:CA−W、協和界面科学株式会社製)を用いて、純水に対する動的後退接触角θrの測定を行い、初期撥水性の評価を行った。また、インクジェット記録ヘッドの撥水層表面にインクを吹き付けながら、HNBRゴム(水素化ニトリルゴム)のブレードを用いて拭き取り操作を2000回実施した後、純水に対するθrを評価することによって拭き取りに対する耐久性を評価した。なお、比較例6では混合層に対して本評価を実施した。
塗布性の評価として、撥水層形成後の表面状態を目視にて観察した。塗布性の評価基準を以下に示す。なお、比較例6では混合層に対して本評価を実施した。
○:撥水層表面が平滑である。
×:撥水層表面に凹凸がある。
図2に示す工程によりインクジェット記録ヘッドを作製した。まず、ポリメチルイソプロペニルケトンをシクロヘキサノンに溶解した溶液を、スピンコート法によりエネルギー発生素子2が配置された基板1上に塗布し、120℃でプリベークを行うことで、14μmの厚さのポジ型感光性樹脂層を形成した。その後、該ポジ型感光性樹脂層に対し、マスクを介してDeepUV光を照射し、パターン露光した。MIBK(メチルイソブチルケトン)を用いて該ポジ型感光性樹脂層の露光部を現像し、IPA(イソプロピルアルコール)でリンス処理を行うことで型材3を形成した(図2(a))。次に、光カチオン重合性樹脂材料である「EHPE−3150」(商品名、(株)ダイセル製、エポキシ当量:180)100質量部と、光カチオン重合開始剤である「SP−172」(商品名、(株)ADEKA製)6質量部とをキシレンに溶解した。この溶液をスピンコート法により型材3及び基板1上に塗布し、型材3上の厚さが25μmである光カチオン重合性樹脂層4を形成した(図2(b))。
各化合物の種類、組成等を表1に示す値に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。結果を表1に示す。
光カチオン重合性樹脂材料を「GT−401」(商品名、(株)ダイセル製)に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。結果を表1に示す。
縮合物を含む層の形成を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。結果を表1に示す。
各化合物の種類、組成等を表1に示す値に変更した以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。結果を表1に示す。
縮合物を含む層5及び撥水層6を形成する工程において、実施例1で合成した縮合物と、前記式(10)で表される化合物とを混合し、エタノールとハイドロフルオロエーテルの混合溶媒で希釈した。この溶液をスピンコート法により未硬化の光カチオン重合性樹脂層4上に塗布することで、厚さが0.5μmである混合層を形成した。それ以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。結果を表1に示す。
(a):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
(b):ノナフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロヘキシルトリエトキシシラン
(c):3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン
(d):γ−グリシドオキシプロピルトリエトキシシラン
(e):β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン
(f):メチルトリエトキシシラン
(g):ジメチルジエトキシシラン
表1より、本実施例で作製したインクジェット記録ヘッドは塗布性が良好であり、初期のθrが大きく良好な撥水性を示すことが確認された。また、拭き取り後も高い撥水性を示すことが確認された。したがって、実施例1〜17のいずれの条件においても撥水層と基材との密着力が向上し、拭き取りに対する耐久性が向上することが示された。さらに、該インクジェット記録ヘッドを用いて印字評価を行ったところ、印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
2 エネルギー発生素子
3 型材
4 光カチオン重合性樹脂層(吐出口形成部材)
5 縮合物を含む層
6 撥水層
7 マスク
8 遮光部
9 光(i線)
10 吐出口
11 供給口
12 流路
Claims (11)
- 基板と、液体を吐出する吐出口が形成された吐出口形成部材とを備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、
1)基板上に、光カチオン重合性樹脂材料を含み、吐出口形成部材となる光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、
2)未硬化の前記光カチオン重合性樹脂層上に、カチオン重合性エポキシ基を有する加水分解性シラン化合物と、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物とを含む加水分解性シラン化合物を縮合させて得られる縮合物を含む層を積層する工程と、
3)前記縮合物を含む層上に、パーフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物を含む撥水層を積層する工程と、
4)前記光カチオン重合性樹脂層、前記縮合物を含む層及び前記撥水層に対しパターン露光する工程と、
5)前記光カチオン重合性樹脂層、前記縮合物を含む層及び前記撥水層の露光部分を一括硬化する工程と、
6)前記光カチオン重合性樹脂層、前記縮合物を含む層及び前記撥水層の未露光部分を除去し、吐出口を形成する工程と、
を含む液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記パーフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物が、下記式(6)、(7)、(8)及び(9)
で表される化合物の少なくとも一種である請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記パーフルオロポリエーテル基を有する加水分解性シラン化合物の、パーフルオロポリエーテル基の分子量が500から10000である請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記2)の工程において用いられる加水分解性シラン化合物のモル数の合計に対する、前記カチオン重合性エポキシ基を有する加水分解性シラン化合物のモル数の比率が10から90mol%である請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記式(2)において、Rfが炭素原子に結合したフッ素原子を3から35個有する請求項6に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記2)の工程において用いられる加水分解性シラン化合物のモル数の合計に対する、前記フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物のモル数の比率が0.5から20mol%である請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記縮合物の縮合度が20から80%である請求項1から9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記光カチオン重合性樹脂材料がエポキシ化合物である請求項1から10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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