JPS63239063A

JPS63239063A - インクジェット記録ヘッドの表面処理方法

Info

Publication number: JPS63239063A
Application number: JP62285596A
Authority: JP
Inventors: Tadaki Inamoto; 忠喜稲本; Haruo Uehara; 上原　春夫; Hiromichi Noguchi; 弘道野口; Akihiko Shimomura; 明彦下村; Hideko Moriyama; 森山　英子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-11-13
Filing date: 1987-11-13
Publication date: 1988-10-05
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07110541B2; US5838347A; US5148193A; EP0268213A3; EP0268213B1; DE3787254T2; DE3787254D1; EP0268213A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、記録液体であるインクをインク吐出口から小
滴として吐出し飛翔させ、この小滴の被記録面への付着
を以って記録を行なうインクジェット記録ヘッドの表面
処理方法に関し、さらに詳しくは、インク吐出口を有す
る面を表面処理層で被覆するインクジェット記録ヘッド
の表面処理層。

法に関するものである。

［従来の技術］インクジェット記録法は、インクと称される記録液体の
液滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）を飛翔させ、それを紙等の被記
録部材に付着させて記録を行なうものである。その中で
所謂インクオンデマンド方式と称される記録方式がある
。

このようなインクジェット記録方式では、記録品位を向
上させる為にインクの液滴が被記録面の所望の位置に付
着すること、すなわち記録するための飛翔インク滴の吐
出方向が一定で、かつその吐出速度が一定であること、
また飛翔インク滴の粒径が一様であることが要求される
。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、インクジェット記録ヘッドでは、特に吐出口を
有する面が荒れていたり、割れや欠は等のきすが生じて
いたりする場合等に、インクの吐出を続けている間にイ
ンク吐出口を有する面（インク吐出口面）に不均一にイ
ンクが付着し、インクがインク吐出口から吐出されて離
れる時に不均一に、吐出するインクを引っ張ることがあ
るので、インク滴の吐出方向や吐出速度、またインク滴
の粒径がばらつき、記録品位の低下をもたらすことがあ
った。また、インク吐出口が異種の材料から成る部材を
組合せて構成されている米国特許第４４１７２５１号等
で開示された発明により製造されるようなインクジェッ
ト記録ヘッドにおいては、インクに対する濡れ易さがそ
れぞれの構成部材で異なるため、やはりインクの吐出を
長く続けている間にインク吐出口を有する面でインクの
局在化が起こることがあり、上記した問題が発生するこ
とがあった。

このような問題点を解決する方法として、インク吐出口
を有する面に、撥液性の材料または親液性の材料を一様
に設ける提案が米国特許第４３６８４７６号等をはじめ
として多数なされている。

しかしながら、製造上の諸点、例えばコスト、精度１歩
留り等を考慮した場合、充分なものはいまだ得られてい
なかった。

すなわち、インク吐出口の内方に表面処理剤が入り込む
ことがなく、均一かつ簡易にインク吐出口面の表面処理
を施すという点において充分な表面処理方法がないとい
う問題があった。

本発明の目的は、前述したような問題点を解決し、イン
ク吐出口が設けられた面が均一な材料で覆われ、さらに
表面の荒れやキズ等形状的な不均一さをなくすことかで
き、以てインクが吐出される時に、吐出方向、吐出速度
およびインク滴の粒径が一定化され、記録品位が高いイ
ンクジェット記録ヘッドを得ることができるインクジェ
ット記録ヘッドの表面処理方法を提供することにある。

また本発明の他の目的は、その処理の際インク吐出口内
方に表面処理剤が入り込むことがなく、インク吐出口内
方に詰め物をする等の工程を要さずに、廉価にインクジ
ェット記録ヘッドを作成できるインクジェット記録ヘッ
ドの表面処理方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、処理前にインク吐出口の形
状を変える等設計に制限を与えることを排除できるイン
クジェット記録ヘッドの表面処理方法を提供することに
ある。

Ｅ問題点を解決するための手段］そのために、本発明は、支持体上に設けられた表面処理
剤を、支持体からインクジェット記録ヘッドのインク吐
出口が形成されているインク吐出口面に転写させる工程
を有することを特徴とする。

［作　用］本発明によれば、支持体に設けた表面処理剤をインク吐
出口面に転写させることにより、インク吐出口面に表面
処理が施される。

［実施例］以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

本発明においてはインク吐出口の付近に問題の解決が絞
られるものであるから、以下の説明においては記録ヘッ
ドのインク吐出口を含む部分のみを抽出して詳述するが
、本発明の主旨に沿うものであれば、例えば図示の如き
インクジェット記録ヘッドに限定されることはなく、如
何なる形態のインクジェット記録ヘッドであっても、本
発明は有効に適用されるものである。

本発明においては、支持体上に設けられた表面処理剤の
一部または全部を該支持体からインクジェット記録ヘッ
ドのインク吐出口が形成されているインク吐出口面に転
写させて、該インク吐出口面上に撥インク性（インクが
水性の場合撥水性、油性の場合撥油性）の表面処理層を
形成する。

表面処理剤は、インク吐出口面上に最終的に形成される
表面処理層が撥インク性をもっと同時に本発明の目的が
達成されるという条件を満たす範囲において、適宜所望
に応じて選択され得る。すなわち、表面処理剤そのもの
が撥インク性を当初からもつ材料であってもよいし、何
らかの処理が施されることで撥インク性をもつようにな
る材料であってもよい。いずれにしても、最終的に形成
される表面処理層の表面が撥インク性を有するものとな
るものであればよい。

本発明における表面処理剤は、前記表面処理層の撥イン
ク性に直接的に寄与する液体状あるいは固体状の表面処
理物質そのもの、あるいは該表面処理物質を溶媒に溶か
した溶液、または前記表面処理物質を分散媒中に分散さ
せた分散液等を含むものである。

このような表面処理剤を支持体上に設けるには、液体状
または固体状の感光性樹脂、液体状または固体状の熱硬
化性樹脂、液体状または固体状のカップリング剤、これ
らの少なくとも一つを溶媒中に溶解させた溶液、あるい
はこれらの少なくとも一つを分散媒中に分散させた分散
液等を用いて行なわれる。

表面処理剤が表面に設けられる支持体とじては、ガラス
、金属、セラミック、非弾性のプラスチックおよび木材
等の剛体（非弾性部材）と、ゴムおよび弾性のプラスチ
ック等の弾性部材が用いられる。その中でも特に、弾性
部材が好ましく用いられる。

なお、表面処理剤および支持体の材料の具体例について
は、後述する各実施態様例の説明の欄（［１］、　［＋
１１（ｉ）、　　［１１］（ｉｉ））等で挙げるが、各
材料はその材料が挙げられている実施態様例のみに限定
されて用いられるものではない。

本発明においては、インク吐出口の径に対する支持体上
に設けられる表面処理剤の厚みの比率を、好ましくは１
／３以下、より好ましくは１／４以下、最適には１７５
以下とする。前記比率があまり大きいと、表面処理剤が
インク吐出口内に入り込むことがあり、本発明の転写工
程において全てのインク吐出口が開口しない場合がある
からである。但し、インク吐出口の径が大きい場合、前
記比率が１／３以下であってもインク吐出口内に表面処
理剤が入り込むことがあるので、支持体上における表面
処理剤の厚みとしては、好ましくは１０μｍ以下、より
好ましくは８μｍ以下、＠適には６μｍ以下とする。

さらに、支持体上の表面処理剤の厚さの下限としては、
好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．２　μ
ｍ以上、最適には０．３μｍ以上である。

表面処理剤があまり薄いと、支持体上に表面処理剤を設
けること自体がむずかしくなる上、インク吐出口面への
表面処理剤の付着が均一でなくなることがあるからであ
る。

以下、次の３つの好ましい実施態様例について詳述する
。

［Ｉ］支持体上に設けた液体状（インクジェット記録ヘ
ッドの通常の使用環境下で液体状）の表面処理剤を支持
体からインク吐出口面に転写させた後表面処理剤に硬化
処理を施して、表面処理層を形成する。この場合、支持
体上に設けた表面処理剤に予め固体化処理を施してもよ
い。

［＋１］（ｉ）支持体上に設けた固体状（インクジェッ
ト記録ヘッドの通常の使用環境下で固体状）の表面処理
剤を支持体からインク吐出口面に転写させて、表面処理
層を形成する。

［０］　（百）前記［ＩＩ　］　（ｉ）における転写を
行なう際に、支持体とインク吐出口面とが表面処理剤を
はさんで一体になっている状態において、表面ｆｉ処理
剤活性光線の照射を行なうことを除いては、前記［ｏ　
］　（＋）と同様にして、表面処理層を形成する。

なお、上記３つの実施態様例は、本発明において好まし
い実施態様例として詳述したのであるが、特に上記［＋
１１（ｉｌおよび［Ｉｔ　］　（ｉｔ）の実施態様例が
最も好ましい。

また、これらの実施態様例においては、後述する通り、
必要に応じて前記転写を行なう前や後等に、表面処理剤
に更に硬化処理を施す工程を加えてもよい。

［Ｉコまず、第１の好ましい実施態様例においては、液体状の
表面処理剤を設けた支持体をインク吐出口面に対して接
合した後に離脱させることで、表面処理剤を支持体から
インク吐出口面に転写させ、インク吐出口面上に表面処
理層を形成する。

この実施態様例においては、液体状の表面処理剤として
は、転写するまで液体状であることができるものであっ
て、必要に応じてなんらかの処理を施すことで固体層が
形成されるものを用いることができる。具体的には、液
体状の感光性樹脂、感光性樹脂を溶媒に溶解した感光性
樹脂溶液、または液体状の熱硬化性樹脂、熱硬化性樹脂
を溶媒に溶解した熱硬化性樹脂溶液、ざらにシラン系。

チタネート系、クロム系、アルミニウム系等の液状カッ
プリング剤あるいはこれらを溶媒に溶解した溶液が挙げ
られる。固体化する処理としては、溶液状のものであれ
ば自然乾燥、加熱等による強制乾燥による乾燥処理、感
光性樹脂あるいは該樹脂溶液であれば該樹脂に対して化
学的に活性な光線の照射処理、熱硬化性樹脂あるいは該
樹脂の溶液であれば加熱処理等が選択される。

表面処理剤が表面に設けられる支持体としては、具体的
にはガラス、金属、セラミック、木材、ゴム、プラスチ
ック等から成る固体状のものを挙げることができる。ガ
ラス、金属、セラミック、木材、非弾性のプラスチック
等変形しにくい剛体（非弾性部材）では表面処理剤を塗
布する面がインク吐出口面と均一に接する形状が望まし
い。ゴム、弾性のプラスチックフィルム等の弾性部材は
、それ自体の変形が可能なので、必ずしもインク吐出口
面と同一の面形状すなわち平面でなくてもよく、本発明
においては弾性を有する支持体が好ましく用いられる。

、　　第１図（八）および第１図（Ｂ）は、本発明が適
用可能なインクジェット記録ヘッドの一例として、液吐
出に利用されるエネルギを発生する手段として電気熱変
換素子を用い、複数の吐出口を有して成るインクジェッ
ト記録ヘッドのインク吐出口１０８の近傍の模式的斜視
図およびそのＡ−Ａ’面に沿う模式的断面図である。

ここで、１０１はインクジェット記録ヘッド全体、１０
２は電気熱変換素子としての発熱素子、１０３は基板、
１０４は接着剤層、１０５は天板、１Ｏｆｉはインク路
、１０７はインク吐出口を有する面（インク吐出口面）
、１０８はインク吐出口、１１１はインク路１０６およ
びインク吐出０１０８を形作るインク路壁構成部材であ
る。

このような熱を液吐出に利用するエネルギとして用いる
インクジェット記録ヘッドの液吐出原理を以下に筒車に
説明する。

基板１０３に設けられた発熱素子１０２に不図示の電気
的導線を通してパルス状の電流を流すことにより発熱素
子１０２が瞬時に短時間発熱すると、インク路１０６内
にあるインクに発泡を伴う急激な圧力変化が発生し、こ
れによりインク吐出口１０８よりインクが吐出される。

これら図に示すインクジェット記録ヘッドでは、特にイ
ンク吐出口面１０７が異種材料から成る複数部材で構成
されている場合、濡れ性が一様でなく液吐出が不安定に
なることがあった。

そこで、本発明の第１の実施態様例に係る方法で以下の
如き表面処理を行なった実施例を以下に説明する。

（第１実施例）第２図（Ａ）および第２図（Ｂ）は、本発明の第１の実
施態様例による表面処理方法の１つを説明するためのも
ので、第１図（Ａ）に示したインクジェット記録ヘッド
１０１のＡ−Ａ’面に沿う模式的断面図である。

まず、第２図（Ａ）　に示すように、第１表に示す構成
を有する紫外線硬化型の感光性樹脂溶液（表面処理剤）
　１１０を支持体１０９に塗布したものをインクジェッ
ト記録ヘッド１０１　（インク吐出口の径が３０μｍの
ものを用いた）に押し当てた。本例では支持体１０９と
してはポリエステルフィルム（２５μｍ厚）を用いた。

支持体ＩＱＱ上への表面処理剤１１Ｇの塗布は、ワイヤ
ーバーコータを用いて行なった。

次に、支持体１０９をヘッド１０１から離脱させると、
第２図（Ｂ）　に示すようにインク吐出口面１０７には
表面処理剤１１０Ｃ’　が残留した。表面処理剤１１０
ｃ’　を設けた面を上向きにして、上方より１ｋＷの超
高圧水銀灯により１分間紫外線を照射して表面処理剤１
１０Ｇ’　に硬化処理を施して、インク吐出口面に表面
処理層を形成した。

第３図はこのようにして表面処理が完了して表面処理層
１１０Ｃが設けられたインクジェット記録ヘッドのイン
ク吐出口の近傍の模式的斜視図である。

第１表フォトマー６００８　（サンノプコ■製）４０重量部リ
ポキシＶＲ−６０　　（昭和高分子■製）１０重量部ト
リメチロールプロパントリアクリレート２０重量部Ｎ−ビニルピロリドン　　　　　　　　　３０重量部Ａ
−１８９（日本ユニカー味製）０．２重量部アロンＧ　
（ＧＦ−３００）　　（東亜合成化学工業■製）０．１
重量部イルガキュア６５１（チバイガイギー社製）５．０重量
部ターシャリブチルハイドロキノン　　０，０３重二部こ
のような第１実施例において、支持体上に設けた表面処
理剤の厚さを第２表に記すように色々と変えて、各厚さ
についてそれぞれ１００個のヘッドに対して表面処理を
行なった。その結果、第２表に記す通りの結果が得られ
た。

第４図は本発明方法が適用可能なインクジェット記録ヘ
ッドの他の例を示す模式的断面図で、電気機械変換体を
、吐出に利用されるエネルギを発生する手段として用い
たものである。このようなインクジェット記録ヘッド２
０１は、ガラス管を溶融、引張りを行なった後切断する
ことによって作製された細く絞った開口部すなわちイン
ク吐出口２０８を有するガラス管２０３の周囲に、イン
クを吐出するために利用されるエネルギを発生する手段
として、ピエゾ素子２０２を配設したものである。

このインクジェット記録ヘッドの吐出原理を簡単に説明
すると、インクはインク導入管２１２の内側を通ってガ
ラス管２０３内のインク路２０６に導入される。ピエゾ
素子２０２にパルス状の電圧を加えるとピエゾ素子２０
２が歪みインク路２０６の体積が変化し、それによりイ
ンクがインク吐出口２０８より吐出される。このような
インクジェット記録ヘッド２０１においても本発明の方
法により容易にインク吐出口を有する面（インク吐出口
面）２０７を均一な表面処理層で覆うことができる。

（第２実施例）第５図は、本発明の第１の実施態様例に係る方法による
第２例による表面処理が完了したインクジェット記録ヘ
ッドの模式的断面図である。

まず、表面処理剤として第３表に示すような組成のエポ
キシ樹脂溶液を用い、これをワイヤーバーコータにより
２５μｍ厚のポリエステルフィルム上に塗布した後、径
が５０μｍのインク吐出口面２０７（第４図参照）に押
しつけて液体状の表面処理剤を転写した。その後８０℃
で３０分子備加熱した後１５０℃で２時間本加熱して表
面処理剤に硬化処理を施した。この結果、第５図に示す
ような表面処理層２１１Ｇを有するインクジェット記録
ヘッドを得た。

第３表このような第２実施例において、支持体上に設けた表面
処理剤の厚さを第４表に記すように色々と変えて、各厚
さについてそれぞれ１００個のヘッドに対して表面処理
を行なった。その結果、第４表に記す通りの結果が得ら
れた。

第６図は、第１図（Ａ）および第１図（Ｂ）または第４
図に示すようなインクジェット記録ヘッドに対し、液体
状の表面処理剤を用いて第１の方法で行なう大量生産用
の例を示した模式図である。

液体状の表面処理剤３１０は、リバースロール３１３　
と支持体であるコーティングロール３１２により均一な
厚さに形成される。処理に係るインクジェット記録ヘッ
ド３０１は、コンベア３１４にインク吐出口面がコーテ
ィングロール３１２に塗布された液体状の表面処理剤３
１０と接するようにセットされる。インクジェット記録
ヘッド３０１が液体状の表面処理剤３１０と接すると、
インク吐出口面には液体状の表面処理剤３１０が効率高
く転写されてゆく。この後に、上述の如き表面処理剤に
硬化処理を施して表面処理層を形成することで、インク
吐出口面の表面処理が完了する。

［１１］（ｉ）次に第２の表面処理法による例を詳述する。

固体状の表面処理剤を設けた支持体を、インク吐出口面
に接合させた後に難脱させることで、表面処理剤を支持
体からインク吐出口面に転写させ、インク吐出口面上に
表面処理層を設ける。支持体としては、前記したような
ガラス、金属、セラミック、木材、ゴム、プラスチック
等が用いられる。また、支持体上に固体状の表面処理剤
を設けるには、感光性樹脂、熱硬化性樹脂、あるいはこ
れら樹脂を溶剤に溶解した溶液等を用いて行なわれる。

これらの樹脂または樹脂溶液は、液状のまま、または固
体状のまま支持体上に設けられる。液状の場合は、支持
体上に設けた後、または設けると同時に固体化処理を施
して固体化する。

また、液状のものを予め固体化して支持体上に設けても
よい。

ここで支持体と固体状の表面処理剤とについては、イン
ク吐出口面に固体状の表面処理剤を付設させた後、支持
体を剥離する時に、インク吐出口に面した固体状の表面
処理剤は支持体に付着したまま取り除かれ、インク吐出
口面に直接後した固体状の表面処理剤はインク吐出口面
と密着した部分で凝集破壊することなく支持体との界面
で剥離し、インク吐出口面に付着することが必要である
。そのために以下の力関係を満たすものが好ましい。

（固体状の表面処理剤と支持体との密着力）く（固体状
の表面処理剤の凝集力）（固体状の表面処理剤と支持体との密着力）く（固体状
の表面処理剤とインク吐出口面との密着力）（第３実施例）第７図および第８図は、本発明の第２の方法による表面
処理例を説明するためのもので、第１図（八）に示した
インクジェット記録ヘッド１０１のＢ−Ｂ’　面に沿う
模式的断面図である。

まず、第７図に示すように、第５表の如き組成を有する
感光性樹脂溶液を、ワイヤーバーを用いてポリエステル
フィルム（厚さ２５μｍ）の支持体４０９上に塗布した
後乾燥させ、固体状の表面処理剤４１０を得た。これを
インクジェット記録ヘッド４０１（インク吐出口の径が
４０μｍのものを用いた）のインク吐出口面４０７にロ
ーラ４１′ｌを用いて圧着した。次に、第８図に示すよ
うに、支持体４０９を９１ＪＩ！ｌだ。このとき、イン
ク吐出口４０８に面した固体状の表面処理剤４１０の部
分は支持体４０９側に、インク吐出口面４０７に直接接
した固体状の表面処理剤４１０の部分はインクジェット
記録ヘッド４０１側に残った。これは前述した固体状の
表面処理剤４１０の支持体４０９とインク吐出口面４０
７　とに対する密着力および固体状の表面処理剤４１０
の凝集力の力関係によるためである。またインク吐出口
の端部、ずなわち部分４０８と４０７との境界部では、
７１１随時に起こる支持体４０９および固体状の表面処
理剤４！０の変形による応力が一点に集中し、表面処理
剤の凝集破壊が発生し支持体と表面処理剤とを分断させ
ることができた。

次の工程では表面処理剤に紫外線を照射して硬化処理を
施し、耐インク性、耐摩耗性を高めて処理を終了した。

このようにして処理が完了して表面処理層１１０［：が
設けられたインクジェット記録ヘッドのインク吐出口の
近傍は、第３図に示す通りである。

なお、この硬化処理は、固体状の表面処理剤４１０が上
記のように感光性樹脂であれば化学的活性光線の照射に
よって、熱硬化性樹脂であれば加熱によって、溶剤を含
むものであれば加熱または乾燥によって行なうことがで
きる。

第５表ダイヤナール８１−８０　（アクリルポリマーＭＷ、９
５０００トリメチロールプロパントリアクリレートこの
ような第３実施例において、支持体上に設けた表面処理
剤の厚さを第６表に記すように色々と変えて、各厚さに
ついてそれぞれ１００個のヘッドに対して表面処理を行
なった。その結果、第６表に記す通りの結果が得られた
。

第６表（第４実施例）第９図は、本発明の第４実施例を説明するための模式的
断面図である。まず、第７表に示すような組成を有する
熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂ｉｆ（？ｌを、ワイヤ
バーコータにより、支持体となる厚み２５μｍポリエス
テルフィルム５０９上に塗布して８０℃で５分乾燥する
ことによりトルエンを除去し、固体状の表面処理剤５１
０の層を作成した。

これを第９図に示すようにインクジェット記録ヘッド５
０１（インク吐出口の径が４０μｍのものを用いた）の
インク吐出口面５０７に圧着した後、支持体を７！Ｉｎ
Ｓ’ｌシた。これによりインク吐出口面５０７に固体状
の表面処理剤が転写された。

次の工程では、これを１５０℃で２時間加熱することで
固体状の表面処理剤に硬化処理を施し、耐インク性、耐
摩耗性を高めて処理が完了した。

第１Ｏ図はこのようにして処理が完了して表面処理層５
１０Ｇが設けられたインクジェット記録ヘッドの模式的
断面図である。

第７表このような第４実施例において、支持体上に設けた表面
処理剤の厚さを第８表に記すように色々と変えて、各厚
さについてそれぞれ１００個のへ・ノドに対して表面処
理を行なった。その結果、第８表に記す通りの結果が得
られた。

第８表［０］（百）次に、第３の表面処理法による例を詳述する。

本実施態様例において特に好ましく用いられる支持体と
しては、酸素非透過性であり活性光線に対して透明で、
可撓性を有しているものが挙げられるが、これに限定さ
れるものではない。特に好ましいものとしては、ポリエ
ステルフィルム、例えばポリエチレンテレフタレートが
挙げられる。

そのほか、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、ポ
リオレフィン例えばポリエチレン、ポリプロピレンフィ
ルムも使用できる。

また、本実施態様例において、特に好ましく用いられる
表面処理剤としては、有機重合体結合剤、ラジカル重合
可能なビニルｉ量体、および活性光線により遊離ラジカ
ルを生成する増感剤とを含有する感光性樹脂が挙げられ
るが、これに限定されるものではない。

有機重合体結合剤としては各種ビニル単量体の単独また
は共重合体が用いられる。ビニル単量体の適当な例とし
てはメタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、アクリ
ル酸エチル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルト
ルエン、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１２−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、グリシジ
ルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレ
ート、２．３−ジブロモプロピルメタクリレート、３−
クロロ−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、アク
リルアミドおよびアクリロニトリル等を挙げることがで
きる。

ラジカル重合可能なビニル！＃量体としては上記したビ
ニル単量体を使用で診る。さらに多官能のビニル！＃量
体も使用できる。これらの例としては１．３−ブタンジ
オールジアクリレート、１．４−ブタンジオールアクリ
レート、１．６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポ
リエチレングリコール２００ジアクリレート、ポリエチ
レングリコール４００ジアクリレート、ポリエチレング
リコール６００ジアクリレート、ジエチレングリコール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ−
ト、トリエチレングリコールジアクリレート。

トリプロピレングリコールジアクリレート、ヒドロキシ
ピバリン酸エステルネオペンデルグリコールジアクリレ
ート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ビス（
アクリロキシエトキシ）ビスフェノールＡ、ビス（アク
リロキシエトキシ）テトラブロモビスフェノールＡ、ビ
ス（アクリロキシポリエトキシ）ビスフェノールＡ、１
．３−ビス（ヒドロキシエチル）５．５−ジメチルヒダ
ントイン、３−メチルベンタンジオールジアクリレート
、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエ
リストールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシ
エチル）イソシアネート、ペンタエリスリドーステトラ
アクリレート、ジペンタエリスリトールへキサアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタア
クリレート等を挙げることができる。

さらに、本実施態様例において好ましく使用される表面
処理剤である感光性樹脂は、活性光線の照射によって、
前記ビニル単量体のラジカル重合を開始する増感剤を含
有する。使用できる増感剤としては、アセトフェノン、
２．２−ジェトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミ
ノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノ
ン、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、　ｐ
、ｐ−ジクロロベンゾフェノン、　ｐ、ｐ−ビスジエチ
ルアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンジル、
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ニー
ベンゾインｎ−プロピルエーテル、ベンゾインイソブチ
ルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテル、ベンジル
ジメチルケタール、テトラメチルチウラムモノサルファ
イド、チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２
−メチルチオサンソン、アゾビスイソブチロニトリル、
ベンゾインパーオキサイド、ジーｔｅｒｔ−ブチルパー
オキサイド、ｌ−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケ
トン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１
オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロ
キシ−２−メチルプロパ＞−１−オン、メチルベンツ゛
イルフォーメートなどを挙げることができる。

このような表面処理剤を支持体上に設ける方法について
簡単に述べると、例えば液体状の表面処理剤をスピンナ
ーコート、ロールコート、バーコードなどにより塗布し
た後乾燥を行なえば容易である。また通称表面処理剤の
膜厚としては、薄い程後述する酸素阻害の影響を受けや
すく凝集破壊を起こしやすいので好適であるが、均一に
王者する工程を考慮すると、０．１　μｍ−１０μｍが
適当と考えられる。

本実施態様例の第１の工程である表面処理剤をインク吐
出口面に対して接合するときには、加熱状態で行なうこ
とが望ましい。この際、ホットロールラミネータまたは
真空ラミネータなどが使用できる。

本実施態様例の第２の工程である表面処理剤への活性光
線の照射時には、少なくともインクジェット記録ヘッド
のインク路内を酸素を含有する雰囲気にするのが良い。

これは空気雰囲気としても充分であるが、さらに積極的
に酸素雰囲気とすることはより好ましい。これは活性光
線の照射により増感剤がラジカルを発生し、ビニル単量
体のラジカル重合を開始させるのであるが、酸素がラジ
カル重合の阻害剤となることを利用するためである。イ
ンク路内を酸素を含む雰囲気とするには、そのような気
体を例えばインク路後方から、すなわちインク供給経路
となる部分を介して導入する。

活性光線の光源としては、増感剤の反応を有効に開始で
きる波長３６５ｎｍ付近の光を発生するものが好ましく
、例として紫外線けい光灯、キセノンランプ、高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が使用でき
る。

本実施態様例の第３の工程ではインク吐出口面から支持
体を剥離する。この時、インク吐出口面に密着した表面
処理剤は酸素による阻害を受けることなく重合が進み、
凝集力およびインク吐出口面との密着力が高められるの
で支持体との界面で容易にｉＩｌ！し、インクジェット
記録ヘッドのインり吐出口面上に残留する。一方インク
吐出口に面してそれを塞ぐように覆っている表面処理剤
はインク路内の酸素により重合が阻害され硬化が充分に
進んでいない。このため、インク吐出口に面している表
面処理剤は、その凝集力も弱く、かつインク吐出口面に
対してよりも支持体に対して強く奇岩しているので、支
持体に付着したまま除去される。このようにして、支持
体の７１雛によりインク吐出口面にはインク吐出口が開
口する。

以上のように、選択した材料を用い、第１〜第３工程を
経て表面処理は完了するが、この後に耐インク性、耐摩
耗性、密着性を高める目的で加熱処理やさらなる活性光
線の照射を行なうことも好ましい。

（第５実施例）第１１図は、本発明の第５実施例による表面処理方法を
説明するためのもので、第１図（Ａ）に示したインクジ
ェット記録ヘッド１０１のＢ−Ｂ’　面に沿う模式的断
面図である。

まず、第９表の如き組成を有する感光性樹脂液を、ワイ
ヤーバーを用いてポリエステルフィルム（厚さ２５μｍ
）の支持体４０９上に塗布し乾燥させ、表面処理剤４１
０の層を得た。これを第７図に示したように、インクジ
ェット記録ヘッド４０１（インク吐出口の径が５０μｍ
のものを用いた）のインク吐出口面４０７にローラ４１
２を用いて１３０℃、５ｍｍ１１ｇの減圧下で圧着した
（第１の工程）。

次に、第１１図に示すように、支持体４０９を通して表
面処理剤４１０を全面露光した（第２の工程）。

この露光は、前述のように酸素の霊囲気下で、１ｋＷの
超高圧水銀灯を用い、紫外線（ＵＶ）を１秒間照射する
ことにより行なった。

次に、第８図に示したように支持体４０９を剥離した（
第３の工程）。このとき、インク吐出口４０８に面した
表面処理剤４１０の部分は支持体４０９側に、インク吐
出口面４０７に直接接した表面処理剤４１０の部分はイ
ンクジェット記録ヘッド４０１側に残った。これは前述
したように、インク吐出口４０８に面してそれを覆って
いる表面処理剤４１０は、酸素の雰囲気により重合が阻
害され、硬化が充分に進んでいないため、凝集力が弱い
からである。

次の工程では、インク吐出口面に残った表面処理剤に超
高圧水銀灯を用いて１０分間紫外線を照射し、さらに硬
化させ、耐インク性、耐摩耗性を高めて処理を終了した
。

このような処理が完了して表面処理層１１０ｃが設けら
れたインクジェット記録ヘッドの吐出口の近傍は第３図
に示す通りである。

第９表ダーｒヤナールＢＩｌ−８０（７クリルボリＶ−ＭＷ、
９５０００トリメチロールプロパントリアクリレートこ
のような第５実施例において、支持体上に設けた表面処
理剤の厚さを、第１Ｏ表に記すように色々と変えて各厚
さについてそれぞれ１００個のヘッドに対して表面処理
を行なった。その結果、第１０表に記す通りの結果が得
られた。

第　　１０　　　表（第６実施例）第９図および第１２図を用いて、本発明の第６実施例を
説明する。まず、上記第７表に示すような組成を有する
感光性樹脂を、上述と同様にして支持体となる厚み２５
μｍのポリエステルフィルム５０９上に塗布して乾燥す
ることにより表面処理剤５１０の層を作成した。

これを第９図に示すようにインクジェット記録ヘッド５
０１（インク吐出口の径が３０μｍのものを用いた）の
インク吐出口面５０７に対し、１３０℃、５ｍｍ１１ｇ
の減圧下で圧着した。次に、第１２図に示すように、イ
ンク路２０６内方を酸素雰囲気とし、支持体５０９を通
して表面処理剤５１０の全面をｔｋｗの超高圧水銀灯で
紫外線（ＵＶ）を１秒間照射することにより露光した後
、支持体５０９を剥離した。これによりインク吐出口面
５０７に表面処理剤が転写され、インク吐出口５０８を
覆っていた表面処理剤は支持体５０９　と一体に除去さ
れた。

次の工程では、紫外線照射を１ｋＷで１０分間行なうこ
とで表面処理剤をさらに硬化させ、その耐インク性、耐
摩耗性を高めて処理が完了した。

このような処理が完了して表面処理層５１０Ｃが設けら
れたインクジェット記録ヘッドの模式的断面図を第１０
図に示す。

このようなＳ６実施例において、支持体上に設けた表面
処理剤の厚さを、第１１表に記すように色々と変えて各
厚さについてそれぞれ１００個のヘッドに対して表面処
理を行なった。その結果、第１１表に記す通りの結果が
得られた。

なお、本発明は以上詳述した３つの態様［Ｉ］。

［ｕｌ（ｉ）および［ＩＩ　］　（ｉｉ）に限定される
ものではない。例えば本発明においては、支持体が液体
状の表面処理剤を介してインク吐出口面に接している状
態で表面処理剤を硬化せしめ、しかる後表面処理剤を支
持体からインク吐出口面に転写させて、表面処理層を形
成してもよい。

また、本発明において、インク吐出口の径とは例えば第
１図（Ａ）および第９図のａ（すなわち最大の口径）を
さし、支持体上の表面処理剤の厚ざとは例えば第２図（
Ａ）および第９図のｂをさす。

但し、図面は、わかり易くするために、ａ、ｂの比率等
に関係なく、模式的に強調して示しである。

次に、以上の実施例で得られる作用効果について具体的
に説明する。

第１３図はインクの吐出特性を観察するための測定装置
の配置を示す模式図である。３０１で示すインクジェッ
ト記録ヘッドのインク吐出口から吐出されるインク滴３
０２の吐出方向および吐出速度のばらつきを観察するた
め、インク滴３０２の飛翔方向Ｘと直交する方向ｙおよ
びＺの２方向に顕微鏡を取り付けたビデオモニタ３０３
および３０４を配置した。また、ストロボ発光器３０５
をインク吐出周波数と同期させて発光させた。

この測定装置に第１〜第６の実施例によりインク吐出口
面を表面処理されたインクジェット記録ヘッドをインク
ジェット記録ヘッド３０１　としてセットし、インクを
連続的に吐出させてインク滴を観察した。このとき、Ｘ
方向、２方向共にインク滴はＸ方向上で静止して見えた
。これは、インク滴が直進し、吐出速度も一定であるこ
とを示している。長時間の連続吐出後もこの様子は変わ
らなかった。

これに対して、上記の表面処理を行なっていないインク
ジェット記録ヘッドでは、インク滴がＸ方向からずれた
位置にあることがあり、インク液滴の進行方向でゆらい
でいる場合があった。これはインク滴が直進せず、また
その吐出速度も一定でないことがあることを示している
。また、この時インク吐出口の周辺を観察したところイ
ンクが何者している場合があるのが見られた。このよう
な現象は前記実施例に係る表面処理方法によって処理さ
れたインクジェット記録ヘッドには見られないことであ
った。

次に、インクジェット記録ヘッドをプリンタに取り付け
て印字を行ない、印字品位の評価を行なった。このイン
クジェット記録ヘッドとしては、８個のインク吐出口を
有するものを用いた。この結果、第１〜第６実施例に係
る方法により処理を行なったインクジェット記録ヘット
では、長時間にわたり安定な印字品位が得られた。これ
に対して、未処理のインクジェット記録ヘッドにおいて
は印字を続けるに従って印字不良、すなわち、文字を構
成するドツトの偏りや主ドツト以外に微小ドツトが形成
されるなどの現象が起こることがあった。この時のイン
ク吐出口の周辺には、やはりインクが付着している場合
があった。このインクをふき取ると一時的に良好な印字
品位となるが、すぐ印字不良を起こしてしまうことがあ
った。

更に、比較例として、上記各実施例で用いた表面処理剤
をインク吐出口面に塗布法により設け、表面処理層を形
成した。またそれらとは別に、比較例として、塗布法で
はなく蒸着法によってインク吐出口面に表面処理を施し
た。その結果、表面処理剤がインク吐出口の内部に入り
込んだり、あるいは表面処理層の厚みや特性の点で均一
に設けられていなかったりするものがあった。それ故、
比較例に係るインクジェット記録ヘッドには、インクの
吐出特性が良好でないものがあった。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、（１）インク吐
出口面に均一に表面処理を行なうことができる。

（２）インク吐出口の周りのインク吐出口面の荒れやキ
ズ等がなくなる。

（３）吐出されたインク滴の吐出方向、吐出速度および
粒径が一定となり記録品位が向上する。

（４）吐出周波数を上げても良好な印字品位が得られる
ため記録速度を上げることができる。

（５）表面処理を行なう際にインク路内に表面処理剤か
入り込むことを阻止するような特別な処理を必要としな
い。

（６）量産化も容易であり廉価なインクジェット記録ヘ
ッドを提供できる。

（７）表面処理によりインク吐出口の形状を変えること
がなく、設計上の制約を与えることがない。

等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（八）および第１図（Ｂ）は、それぞれ、本発明
が適用可能なインクジェット記録ヘッドの一例を示す模
式的斜視図およびそのＡ−Ａ’面での模式的断面図であ
る。第２図（八）および第２図（Ｂ）は、第１図（Ａ）およ
び第１図ＣＢ）に示したインクジェット記録ヘッドに対
して、未発明方法による表面処理を行なう工程を説明す
るための模式的断面図である。第３図は本発明方法による表面処理が完了したインクジ
ェット記録ヘッドの模式的斜視図である。第４図は本発明が適用可能なインクジェット記録ヘッド
の他の例を示す模式的断面図である。第５図は本発明方法による表面処理が完了した第４図示
のインクジェット記録ヘッドの模式的断面図である。第６図はインクジェット記録ヘッドに液体状表面処理剤
を転写する処理の一例を説明するための模式図である。第７図および第８図は、本発明の表面処理方法の他の例
を説明するための模式的断面図である。第９図は本発明の表面処理方法のさらに他の例を説明す
るための模式的断面図である。第１０図は本発明の表面処理方法による処理が完了した
インクジェット記録ヘッドの模式的断面図である。第１１図および第１２図は、それぞれ、本発明の表面処
理方法の更に他の例を説明するための模式的断面図であ
る。第１３図はインク吐出特性を観察するための測定装置の
配置を示す模式図である。１０１．２０１，３０１，４０１・・・インクジェット
記録ヘッド、１０６，２０６，４０６・・・インク通路
、１０７．２０７，４０７，５０７・・・インク吐出口
面、１０８．２０８，４０８・・・インク吐出口、＋０
９．２０９，４０９，５０９・・・支持体、１１０．２
１０，３１０，４１０，５１０・・・表面処理剤、１１
０Ｇ、２１０Ｃ，５１０Ｃ・・・表面処理層、３０２・
・・インクン商、３０３．３０４・・・ビデオモニタ、３０５・・・ストロボ発光器、３１２・・・コーティングロール、４１２・・・ローラ。バ第１図（Ａ）第１図（Ｂ）第２図（Ａ）第２図（［３）第３図第４図第５図第７図ｖ第１３図

Claims

【特許請求の範囲】１）支持体上に設けられた表面処理剤を、該支持体から
インクジェット記録ヘッドのインク吐出口が形成されて
いるインク吐出口面に転写させる工程を有することを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。２）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記転写の工程の後に、
前記表面処理剤を硬化させる工程を有することを特徴と
するインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。３）特許請求の範囲第２項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記硬化を活性光線の照
射によって行なうことを特徴とするインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法。４）特許請求の範囲第２項記載のインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、前記硬化を加熱によって行なうことを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。５）特許請求の範囲第２項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記硬化を乾燥によって
行なうことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの表
面処理方法。６）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記表面処理剤として液
体状のものを用いることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法。７）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記表面処理剤として固
体状のものを用いることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法。８）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記表面処理剤として感
光性樹脂を用いることを特徴とするインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法。９）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録ヘ
ッドの表面処理方法において、前記表面処理剤として熱
硬化性樹脂を用いることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法。１０）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記表面処理剤として
カップリング剤を用いることを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッドの表面処理方法。１１）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体として弾性
部材を用いることを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ドの表面処理方法。１２）特許請求の範囲第１１項記載のインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法において、前記弾性部材として
ゴムを用いることを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ドの表面処理方法。１３）特許請求の範囲第１１項記載のインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法において、前記弾性部材として
プラスチックを用いることを特徴とするインクジェット
記録ヘッドの表面処理方法。１４）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体として剛体
を用いることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
表面処理方法。１５）特許請求の範囲第１４項記載のインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法において、前記剛体としてガラ
ス、金属、セラミックおよび木材の中から選択される少
なくとも一つを用いることを特徴とするインクジェット
記録ヘッドの表面処理方法。１６）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを、前記インク吐出口の径に対し
て１／３以下とすることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法。１７）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを、前記インク吐出口の径に対し
て１／４以下とすることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法。１８）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを、前記インク吐出口の径に対し
て１／５以下とすることを特徴とするインクジェット記
録ヘッドの表面処理方法。１９）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを１０μｍ以下とすることを特徴
とするインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。２０）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを８μｍ以下とすることを特徴と
するインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。２１）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを６μｍ以下とすることを特徴と
するインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。２２）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを０．１μｍ以上とすることを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。２３）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを０．２μｍ以上とすることを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。２４）特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録
ヘッドの表面処理方法において、前記支持体上に設けら
れた表面処理剤の厚さを０．３μｍ以上とすることを特
徴とするインクジェット記録ヘッドの表面処理方法。