KR100880753B1 - Ink jet head and its manufacture method - Google Patents
Ink jet head and its manufacture method Download PDFInfo
- Publication number
- KR100880753B1 KR100880753B1 KR1020067001436A KR20067001436A KR100880753B1 KR 100880753 B1 KR100880753 B1 KR 100880753B1 KR 1020067001436 A KR1020067001436 A KR 1020067001436A KR 20067001436 A KR20067001436 A KR 20067001436A KR 100880753 B1 KR100880753 B1 KR 100880753B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid repellent
- silane compound
- hydrolyzable
- ink jet
- jet head
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 173
- 230000002940 repellent Effects 0.000 claims abstract description 128
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 128
- -1 silane compound Chemical class 0.000 claims abstract description 86
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 61
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 47
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 39
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 38
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 31
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 10
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 141
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 94
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 22
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 13
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 13
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 11
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000012663 cationic photopolymerization Methods 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- WQMWHMMJVJNCAL-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethylpenta-1,4-dien-3-one Chemical compound CC(=C)C(=O)C(C)=C WQMWHMMJVJNCAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 210000003660 reticulum Anatomy 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTJDSANDEZLYOU-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-[4-(1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-hydroxypropan-2-yl)phenyl]propan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(C(F)(F)F)(O)C1=CC=C(C(O)(C(F)(F)F)C(F)(F)F)C=C1 YTJDSANDEZLYOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical group C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 8beta-(2,3-epoxy-2-methylbutyryloxy)-14-acetoxytithifolin Natural products COC(=O)C(C)O LPEKGGXMPWTOCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NDJKXXJCMXVBJW-UHFFFAOYSA-N Heptadecane Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC NDJKXXJCMXVBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical group C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HITZGLBEZMKWBW-UHFFFAOYSA-N ac1n8rtr Chemical group C1CC2OC2CC1CC[Si](O1)(O2)O[Si](O3)(C4CCCC4)O[Si](O4)(C5CCCC5)O[Si]1(C1CCCC1)O[Si](O1)(C5CCCC5)O[Si]2(C2CCCC2)O[Si]3(C2CCCC2)O[Si]41C1CCCC1 HITZGLBEZMKWBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical class CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005529 alkyleneoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004292 cyclic ethers Chemical group 0.000 description 1
- ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N doxepin Chemical compound C1OC2=CC=CC=C2C(=C/CCN(C)C)/C2=CC=CC=C21 ODQWQRRAPPTVAG-GZTJUZNOSA-N 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N ethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CC[Si](OC)(OC)OC SBRXLTRZCJVAPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUCGHDUQOVVQED-UHFFFAOYSA-N ethyl(tripropoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](CC)(OCCC)OCCC KUCGHDUQOVVQED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229920006168 hydrated nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229940057867 methyl lactate Drugs 0.000 description 1
- RJMRIDVWCWSWFR-UHFFFAOYSA-N methyl(tripropoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](C)(OCCC)OCCC RJMRIDVWCWSWFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003566 oxetanyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- FABOKLHQXVRECE-UHFFFAOYSA-N phenyl(tripropoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)C1=CC=CC=C1 FABOKLHQXVRECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(ethyl)silane Chemical compound CCO[Si](CC)(OCC)OCC DENFJSAFJTVPJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OCC)(OCC)OCC NBXZNTLFQLUFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HHPPHUYKUOAWJV-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[4-(oxiran-2-yl)butyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCC1CO1 HHPPHUYKUOAWJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[2-(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)ethyl]silane Chemical compound C1C(CC[Si](OC)(OC)OC)CCC2OC21 DQZNLOXENNXVAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUWVDNLZJXLQPT-UHFFFAOYSA-N tripropoxy(propyl)silane Chemical compound CCCO[Si](CCC)(OCCC)OCCC VUWVDNLZJXLQPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1601—Production of bubble jet print heads
- B41J2/1603—Production of bubble jet print heads of the front shooter type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1606—Coating the nozzle area or the ink chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/162—Manufacturing of the nozzle plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1632—Manufacturing processes machining
- B41J2/1634—Manufacturing processes machining laser machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1637—Manufacturing processes molding
- B41J2/1639—Manufacturing processes molding sacrificial molding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1645—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by spincoating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
본 발명의 잉크 제트 헤드는 액체 반발성을 갖는 노즐 표면으로 형성된다. 노즐 표면은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물로부터 제조된 축합 생성물을 포함한다.The ink jet head of the present invention is formed with a nozzle surface having liquid repellency. The nozzle surface comprises a condensation product made from a hydrolyzable silane compound having a fluorine containing group and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group.
잉크 제트 헤드, 노즐, 액체 반발성, 축합 생성물 Ink jet head, nozzle, liquid repellent, condensation product
Description
본 발명은 잉크 제트 헤드 중 노즐 표면 상의 액체 반발 처리에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid repellent treatment on a nozzle surface in an ink jet head.
최근, 잉크 제트 기록 시스템에 있어서 기록 특성을 더 향상시키기 위해 더 작은 액적 크기, 더 높은 구동 주파수 및 더 많은 수의 노즐의 성능 향상에 대한 기술 개발이 계속되고 있다. 화상 기록은 토출 개구로부터의 액체를 종이로 대표되는 기록 매체에 부착되는 소액적으로서 토출시켜 행해진다.In recent years, technology development for smaller droplet size, higher driving frequency and performance improvement of a larger number of nozzles continues to further improve the recording characteristics in the ink jet recording system. Image recording is performed by discharging the liquid from the discharge opening as a small droplet adhered to a recording medium represented by paper.
여기서, 표면 처리는 토출 개구 표면을 언제나 동일한 상태로 유지함으로써 토출 성능을 유지하기 위해 더 중요해 지고 있다. Here, the surface treatment is becoming more important for maintaining the discharge performance by keeping the discharge opening surface always in the same state.
또한, 표면에 잔류한 잉크를, 예컨대 고무 블레이드로 주기적으로 닦아 내어 잉크 제트 헤드에서의 토출 개구 표면의 상태를 유지하는 것이 일반적이다. 용이한 와이핑 및 와이핑 내구성을 위해 액체 반발 재료(liquid repellent material)가 필요하다.It is also common to periodically wipe off the ink remaining on the surface, for example with a rubber blade, to maintain the state of the ejection opening surface in the ink jet head. Liquid repellent materials are required for easy wiping and wiping durability.
잉크 제트 헤드용으로 사용되는 잉크는 대다수의 경우에 중성이 아니기 때문에, 액체 반발 재료는 잉크에 대한 내구성, 및 노즐에 대한 부착력이 있을 필요도 있다. Since the ink used for the ink jet head is not neutral in most cases, the liquid repellent material also needs to be durable to the ink and adherence to the nozzle.
더욱이 최근에는 고품질의 화상을 얻기 위해 노즐에 정밀한 노즐 구조가 요구되므로, 액체 반발 재료는 포토리소그래피에 의한 패턴화에 상응하는 감광성이 있을 필요도 있다.Moreover, in recent years, precise nozzle structures are required for the nozzles to obtain high quality images, so the liquid repellent material also needs to have photosensitivity corresponding to patterning by photolithography.
본 발명은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 도포하여 노즐의 표면 상에서 액체 반발 처리를 행한다.This invention applies the hydrolyzable silane compound which has a fluorine-containing group, and performs a liquid repulsion process on the surface of a nozzle.
하기 공식 문헌에 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 사용하는 통상적인 예가 나와 있다.In the following official documents there is shown a conventional example of using a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group.
일본 특허 출원 공개 (평)06-171094호 및 동 (평)06-210857호는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 사용하여 미리 산화물 입자층을 형성시킨 노즐 표면에 소위 실란 커플링 처리를 행하는 방법을 개시하고 있다.Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 06-171094 and Hei 06-210857 use a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group to perform a so-called silane coupling treatment on a nozzle surface in which an oxide particle layer is formed in advance. It is starting.
그러나 상술한 방법으로는 충분한 와이핑 내구성을 얻지 못한다. 게다가, 상술한 시스템으로는 액체 반발 재료에 감광성을 부여하기도 어렵다.However, the method described above does not achieve sufficient wiping durability. In addition, the above-described system also makes it difficult to impart photosensitivity to the liquid repellent material.
미국 특허 제5,910,372호, 유럽 특허 제778869호 및 일본 특허 공고 (평)10-505870호는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 및 기판과 반응하는 치환체를 갖는 실란 화합물을 포함하는 축합 조성물로 이루어진 코팅의 잉크 제트 노즐에의 적용 가능성을 개시하고 있다. 아울러, 기판과 반응하는 치환체로서 아미노기, 카르복실기 등을 언급하고 있다.U.S. Pat. No. 5,910,372, EP 778869 and Japanese Patent Publication No. Hei 10-505870 disclose a coating consisting of a condensation composition comprising a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group, and a silane compound having a substituent reacting with the substrate. The applicability of the to an ink jet nozzle is disclosed. In addition, an amino group, a carboxyl group, etc. are mentioned as a substituent which reacts with a board | substrate.
상술한 조성물에서, 액체 반발층의 가교란 가수분해 및 축합을 통해 실록산 망상체를 형성하는 것을 의미한다.In the above-mentioned composition, crosslinking of the liquid repellent layer means forming a siloxane network through hydrolysis and condensation.
일반적으로, 가교된 실록산 망상체는 특히 잉크가 중성 수용액이 아닌 경우에 잉크 제트 기록 시스템에서 사용되는 잉크에 의해 영향을 받는다. 실록산 망상체는 재가수분해되어 액체 반발성이 저하한다. 또한, 상기 조성물은 감광성을 언급하고 있지 않다.In general, crosslinked siloxane reticular bodies are affected by the inks used in ink jet recording systems, especially when the inks are not neutral aqueous solutions. The siloxane reticulum is hydrolyzed to reduce liquid repellency. In addition, the composition does not mention photosensitivity.
미국 특허 제6,283,578호 및 유럽 특허 B1 제816094호는 액체 반발 특성을 위해 광-라디칼 중합성 기를 갖는 실란 화합물에 의한 표면 처리법을 개시하고 있다. 이 조성물에서, 액체 반발층의 가교란 실록산 망상체의 형성 및 광-라디칼 중합을 의미하며, 광-라디칼 중합은 감광성에 상응한다. 액체 반발성은 실록산 망상체 자체에서 유래하는 것이다.US Pat. No. 6,283,578 and European Patent B1 816094 disclose surface treatment methods with silane compounds having photo-radically polymerizable groups for liquid repellent properties. In this composition, crosslinking of the liquid repellent layer means the formation of siloxane reticulum and photo-radical polymerization, wherein the photo-radical polymerization corresponds to photosensitivity. Liquid repellency comes from the siloxane reticular itself.
또한, 상기 문헌은 더 높은 액체 반발성이 요구되는 경우 상기 실록산 구조의 제2 층으로서 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 코팅에 대해 언급하고 있다.The document also refers to the coating of hydrolyzable silane compounds with fluorine containing groups as the second layer of the siloxane structure when higher liquid repellency is required.
그러나, 상술한 2층의 조성물에서, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 층 자체에는 감광성이 없기 때문에, 감광성을 부여할 수 없다.However, in the composition of the two layers mentioned above, since the hydrolyzable silane compound layer itself which has a fluorine-containing group does not have photosensitivity, photosensitivity cannot be imparted.
문헌 [Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) P.3896-3901]은 액체 반발층으로서 알칼리 잉크에서 우수한 내구성을 나타내는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물과 특정한 아릴 실란과의 축합 생성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기 조성물에서는, 감광성을 부가하기가 어렵다.Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 41 (2002) P.3896-3901 discloses condensation products of certain aryl silanes with hydrolyzable silane compounds having a fluorine-containing group exhibiting excellent durability in alkaline inks as liquid repellent layers. However, in the composition, it is difficult to add photosensitivity.
또한 이 출원인은 고품질의 IJ 기록 방법으로서 일본 특허 출원 공개 (평)04-10940호 내지 동 (평)04-10942호에 주어진 방법을 제안하고 있다.The applicant also proposes a method given in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 04-10940 to 04-10942 as a high quality IJ recording method.
또한 이 출원인은 일본 특허 출원 공개 (평)04-10940호 내지 동 (평)04-10942호에 주어진 상기 IJ 기록 방법에 최적인 IJ 헤드의 제조 방법으로서 일본 특허 출원 공개 (평)06-286149호에 주어진 방법을 제안하고 있다.In addition, this applicant is Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-286149 as a method for producing an IJ head which is optimal for the above-mentioned IJ recording method given in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 04-10940 to No. 04-10942. The method given in suggests.
상기 방법은 노즐부를 위해 감광성 재료를 사용하며, 포토리소그래피 기술로 정밀한 노즐 구조를 실현한다.The method uses a photosensitive material for the nozzle portion and realizes a precise nozzle structure by photolithography technology.
본원에서 상술한 통상적인 예에 나타난 액체 반발 재료는 감광성을 갖기 어려웠고, 포토리소그래피 기술을 사용하는 노즐 형성에 적용하기 어려웠다.The liquid repellent materials shown in the conventional examples described herein above were difficult to have photosensitivity and difficult to apply to nozzle formation using photolithography techniques.
한편, 이 출원인은 상기 일본 특허 출원 공개 (평)06-286149호에 적용가능한 감광성을 갖는 액체 반발 재료로서 일본 특허 출원 공개 (평)11-322896호, 동 (평)11-335440호, 동 제2000-322896호의 물질을 제안하고 있다.On the other hand, this applicant is Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-322896, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-335440, the same as a liquid repellent material having photosensitivity applicable to Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-286149. The material of 2000-322896 is proposed.
상기 액체 반발 재료는 감광성, 높은 액체 반발성 및 노즐 재료와의 부착력 등에 있어서는 우수하지만, 더 높은 품질의 화상을 더 높은 속도로 출력할 필요가 있으므로, 더 높은 액체 반발성, 와이핑에 대한 내구성(높은 액체 반발성을 유지하기 위함) 및 와이핑 용이성이 요구된다.The liquid repellent material is excellent in photosensitivity, high liquid repellency, adhesion to the nozzle material, etc., but it is necessary to output a higher quality image at a higher speed, so that higher liquid repellency, durability against wiping ( To maintain high liquid repellency) and ease of wiping is required.
미국 특허 제5,644,014호, 유럽 특허 B1 제587667호 및 일본 특허 공고 제3306442호는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 사용하는 액체 반발 재료를 개시하고 있다. US Pat. No. 5,644,014, European Patent B1 587667 and Japanese Patent Publication No. 3306442 disclose liquid repellent materials using hydrolyzable silane compounds having fluorine containing groups.
상기 물질은 광-라디칼 중합을 사용하는 광경화성을 나타내고 있으나, 포토리소그래피 기술을 사용하는 패턴의 형성 또는 잉크 제트 헤드에 대한 적용에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않다.Although the material exhibits photocurability using photo-radical polymerization, no mention is made of the formation of patterns using photolithographic techniques or its application to ink jet heads.
본 발명은 상술한 여러 점을 고려하여 완성된 것으로, 높은 액체 반발성, 와이핑에 대한 높은 내구성(높은 액체 반발성을 유지하기 위함), 와이핑 용이성 및 노즐 재료에 대한 높은 부착력을 동시에 제공하며, 잉크 제트 헤드에 액체 반발 재료를 제공하여 고품질의 화상 기록을 실현한다. The present invention has been completed in consideration of the above-described points, and simultaneously provides high liquid repellency, high durability against wiping (to maintain high liquid repellency), ease of wiping, and high adhesion to nozzle material. The liquid repellent material is provided to the ink jet head to realize high quality image recording.
또한, 본 발명은 상기 액체 반발 재료에 감광성을 제공하여 고품질의 화상 기록을 위한 잉크 제트 헤드의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Further, the present invention is to provide a method of manufacturing an ink jet head for high quality image recording by providing photosensitivity to the liquid repellent material.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 일 측면은 토출 개구 표면이 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 축합 생성물로 이루어지며, 액체 반발성을 갖는 것인 잉크 제트 헤드에 관한 것이다.One aspect of the present invention devised to achieve the above object consists of a condensation product comprising a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group, and having liquid repellency. It relates to an ink jet head.
상기 목적을 달성하기 위해 고안된 본 발명의 다른 측면은 광중합성 수지층 상에 광중합성 액체 반발층을 형성한 후, 동시에 패턴-노광 및 현상하여 액체 반발성을 갖는 노즐 표면을 형성하는 단계를 포함하며, 광중합성 액체 반발층은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물과 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 축합 생성물을 함유하는 것인 잉크 제트 헤드의 제조 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention devised to achieve the above object comprises forming a photopolymerizable liquid repellent layer on the photopolymerizable resin layer, and then simultaneously pattern-exposure and developing to form a nozzle surface having liquid repulsion; The photopolymerizable liquid repellent layer relates to a method for producing an ink jet head comprising a condensation product of a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group.
기판 상의 잉크 토출압 발생 소자 상에 용해성 수지 재료로 잉크 유로(passage) 패턴을 형성하는 단계,Forming an ink passage pattern with a soluble resin material on the ink discharge pressure generating element on the substrate,
용해성 수지 재료 패턴 상에 중합성 코팅 수지층을 형성하는 단계,Forming a polymerizable coating resin layer on the soluble resin material pattern,
코팅 수지층 상에 액체 반발층을 형성하는 단계,Forming a liquid repellent layer on the coating resin layer,
잉크 토출압 발생 소자 위의 코팅 수지층 및 액체 반발층을 제거하여 잉크 토출 개구를 형성하는 단계, 및Removing the coating resin layer and the liquid repellent layer on the ink discharge pressure generating element to form an ink discharge opening, and
용해성 수지 재료 패턴을 용해시키는 단계Dissolving the soluble resin material pattern
를 포함하며, 상기 액체 반발층은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 축합 생성물을 함유하는 것인 잉크 제트 헤드의 제조 방법도 바람직하다.It is also preferable that the liquid repellent layer contains a condensation product of a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group.
도 1A, 1B, 1C 및 1D는 본 발명의 잉크 제트 헤드의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.1A, 1B, 1C, and 1D are diagrams showing an example of a method of manufacturing the ink jet head of the present invention.
도 2A, 2B, 2C 및 2D는 본 발명의 잉크 제트 헤드의 제조 방법의 다른 예를 나타내는 도면이다.2A, 2B, 2C, and 2D are views showing another example of the method of manufacturing the ink jet head of the present invention.
도 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, 3I, 3J 및 3K는 본 발명의 잉크 제트 헤드의 제조 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H, 3I, 3J, and 3K are diagrams showing still another example of the manufacturing method of the ink jet head of the present invention.
<발명을 실시하기 위한 최선의 방식><Best way to carry out the invention>
본 발명을 자세히 설명하기로 한다. 상술한 바와 같이, 잉크 제트 헤드의 액체 반발층을 위해 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 사용하는 것은 널리 알려져 있다.The present invention will be described in detail. As described above, it is well known to use hydrolyzable silane compounds having fluorine-containing groups for the liquid repellent layer of the ink jet head.
그러나, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 가수분해 반응을 통해 노즐 표면과 반응시켜 액체 반발층이 거의 분자층으로서 형성되는 경우, 액체 반발층은 노즐 표면을 닦아 내는 와이핑 조작시 박리되므로, 노즐 표면의 액체 반발 성능을 유지할 수 없다. 일반적으로, 액체 반발층은 중성이 아닌 기록액과 항상 접촉하고 있기 때문에, 액체 반발성은 가수분해 반응에 응답하여 악화되었다. 또한, 고정밀도의 노즐 구조를 형성하기 위한 감광성을 부여하기도 어려웠다. 본 발명자들은, 실험 결과 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 화합물의 축합 생성물로 액체 반발층을 형성함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 예의 발견하였다.However, when the hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group is reacted with the nozzle surface through a hydrolysis reaction so that the liquid repellent layer is formed almost as a molecular layer, the liquid repellent layer is peeled off during the wiping operation of wiping the nozzle surface. The liquid rebound performance of the surface cannot be maintained. In general, since the liquid repellent layer is always in contact with the recording liquid which is not neutral, the liquid repellency deteriorated in response to the hydrolysis reaction. In addition, it was difficult to provide photosensitivity for forming a highly accurate nozzle structure. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly discovered that the said subject could be solved by forming a liquid repulsion layer with the condensation product of the hydrolyzable silane compound which has a fluorine-containing group, and the hydrolyzable compound which has a cationically polymerizable group as a result of experiment.
본 발명의 액체 반발층의 조성물에 따르면, 경화된 재료는 가수분해성 실란으로부터 형성된 실록산 프레임(무기 프레임) 및 양이온 중합성 기의 경화에 의한 프레임(유기 프레임: 에폭시기를 사용하는 경우 에테르 결합)을 갖는다. 이에 따라, 경화된 재료는 소위 유기 및 무기 하이브리드 경화 재료가 되므로, 와이핑 및 그의 기록액에 대한 내구성은 급속도로 향상된다. 즉, 본 발명의 액체 반발층이 유기 프레임을 갖기 때문에, 실록산 프레임만으로 형성된 액체 반발층에 비해 필름으로서의 강도가 향상되고, 그의 내와이핑성(wiping resistance)이 향상되는 것으로 여겨진다.According to the composition of the liquid repellent layer of the present invention, the cured material has a siloxane frame (inorganic frame) formed from hydrolyzable silane and a frame by curing of a cationic polymerizable group (organic frame: ether bond when using an epoxy group). . Accordingly, the cured material becomes a so-called organic and inorganic hybrid cured material, so that the durability to the wiping and its recording liquid is rapidly improved. That is, since the liquid repellent layer of the present invention has an organic frame, it is considered that the strength as a film is improved and its wiping resistance is improved as compared with the liquid repellent layer formed only of the siloxane frame.
또한 유기 프레임은 양이온 중합(통상적으로 에테르 결합을 형성함)으로 형성되기 때문에, 액체 반발층의 프레임은 기록액이 중성이 아니어도 가수분해되기 어려우므로, 기록액에 대해 현저한 내성이 얻어진다. 유기 프레임이 라디칼 중합으로 얻어지는 경우, 메타크릴옥시기로 대표되는 수많은 라디칼 중합성 기는 가수분해에 상당히 약한 에스테르 결합을 포함하므로, 기록액 내성 면에서 바람직하지 않을 수 있다. 본 발명에서, 양이온 중합에 의한 유기 프레임 및 실록산 프레임으로 형성된 액체 반발층은 실록산 프레임의 재가수분해를 저감하여 기록액 내성의 놀라운 향상에 기여한다. In addition, since the organic frame is formed by cationic polymerization (typically forming ether bonds), the frame of the liquid repellent layer is hardly hydrolyzed even if the recording liquid is not neutral, so that significant resistance to the recording liquid is obtained. When the organic frame is obtained by radical polymerization, many radically polymerizable groups represented by methacryloxy groups contain ester bonds which are significantly weak in hydrolysis, and thus may be undesirable in terms of recording solution resistance. In the present invention, the liquid repellent layer formed of the organic frame and the siloxane frame by cationic polymerization reduces the rehydrolysis of the siloxane frame, thereby contributing to the remarkable improvement in recording solution resistance.
또한 본 발명에 따르면, 액체 반발층을 경화할 때 실록산 프레임 및 양이온 중합에 의한 유기 프레임의 형성은 노즐 표면과의 화학 결합의 형성 및 노즐 표면에 대한 부착성의 향상에도 기여한다. 특히, 양이온 중합성 노즐 층 상에 액체 반발층을 형성한 다음 액체 반발층과 노즐 층을 동시에 경화하는 것이 부착 특성의 관점에서 특히 바람직하다. 또한 본 발명의 액체 반발층에서, 양이온 광중합 개시제를 액체 반발층 내에 포함시킴으로써 광 조사에 의해 산을 발생시킬 수 있고, 양이온 중합성 기의 중합에 의해 액체 반발층을 경화시킬 수 있다. 가수분해성 실란 화합물의 경화(가수분해 및 축합 반응)는 일반적으로 열에 의해 행해지지만, 가수분해 반응은 산의 존재로 인해 촉진되어, 견고한 프레임을 형성할 수 있다. 또한 상기 실시양태에서 액체 반발층에 감광성을 제공할 수 있으므로, 정밀한 노즐 구조를 형성할 수 있다. 또한 양이온 중합성 노즐 층 상에 액체 반발층을 형성한 다음 액체 반발층과 노즐 층을 동시에 경화하는 실시양태에서는, 양이온 광중합 개시제를 액체 반발층과 노즐 층 양쪽 모두의 내부에 포함시키는 경우 두 층 모두를 경화시킬 수 있다는 것은 당연하다. 본 발명자들은, 액체 반발층에는 양이온 광중합 개시제를 포함하지 않고 노즐 층에만 상기 개시제를 포함하는 놀라운 실시양태에서도 양이온 중합으로 액체 반발층을 경화시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 이 현상은 광 조사에 의한 노즐 층 내의 양이온 광중합 개시제로부터 발생한 산이 액체 반 발층 내로 확산될 수 있어, 액체 반발층도 경화될 수 있는 것으로 여겨진다. 상기 실시양태의 이점으로서, 액체 반발층의 경화는 노즐 층이 경화되는 부분에서만 일어나므로, 노즐 패턴화를 위한 조건은 액체 반발층에 좌우되지 않는다. 즉, 액체 반발층과 노즐 층 간의 감광성 차이를 고려할 필요가 없다. 일반적으로, 2개 이상의 감광성 수지층의 감광 특성을 완전히 조화시키기는 어렵다.Further, according to the present invention, the formation of the siloxane frame and the organic frame by cationic polymerization when curing the liquid repellent layer also contributes to the formation of chemical bonds with the nozzle surface and to the adhesion to the nozzle surface. In particular, it is particularly preferable from the standpoint of the adhesion property that the liquid repellent layer is formed on the cationic polymerizable nozzle layer and then the liquid repellent layer and the nozzle layer are simultaneously cured. In the liquid repellent layer of the present invention, an acid can be generated by light irradiation by including a cationic photopolymerization initiator in the liquid repellent layer, and the liquid repellent layer can be cured by polymerization of a cationically polymerizable group. Curing of the hydrolyzable silane compound (hydrolysis and condensation reactions) is generally carried out by heat, but the hydrolysis reaction can be accelerated due to the presence of acid to form a rigid frame. Furthermore, in the above embodiment, since the photosensitivity can be provided to the liquid repellent layer, a precise nozzle structure can be formed. Also in embodiments where a liquid repellent layer is formed on the cationic polymerizable nozzle layer and then the liquid repellent layer and the nozzle layer are simultaneously cured, both layers are included when a cationic photopolymerization initiator is included inside both the liquid repellent layer and the nozzle layer. Naturally, it can be cured. The inventors have found that the liquid repellent layer can be cured by cationic polymerization even in surprising embodiments in which the liquid repellent layer does not include a cationic photopolymerization initiator and only the nozzle layer contains the initiator. It is believed that this phenomenon is that the acid generated from the cationic photopolymerization initiator in the nozzle layer by light irradiation can diffuse into the liquid repellent layer, so that the liquid repellent layer can also be cured. As an advantage of this embodiment, the curing of the liquid repellent layer occurs only at the portion where the nozzle layer is cured, so the conditions for nozzle patterning do not depend on the liquid repellent layer. That is, there is no need to consider the photosensitive difference between the liquid repellent layer and the nozzle layer. In general, it is difficult to completely match the photosensitive characteristics of two or more photosensitive resin layers.
다음으로, 본 발명에 사용되는 액체 반발층의 조성 재료에 대해 자세히 기재할 것이다.Next, the composition material of the liquid repellent layer used in the present invention will be described in detail.
불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물로서, 하기 화학식 1로 표시되는 플루오르화 알킬기를 갖는 알콕시실란이 적절히 사용된다.As the hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group, an alkoxysilane having a fluorinated alkyl group represented by the following general formula (1) is suitably used.
상기 식 중, Rf는 탄소 원자에 결합된 1 내지 30개의 불소 원자를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2, 바람직하게는 0 또는 1, 특히 0인 정수이다. Wherein R f is a non-hydrolyzable substituent having 1 to 30 fluorine atoms bonded to a carbon atom, R is a non-hydrolyzable substituent, X is a hydrolyzable substituent, b is 0 to 2, preferably Zero or one, in particular zero.
특히 바람직한 치환체 Rf는 CF3(CF2)n-Z- (여기서, n 및 Z는 하기 화학식 4에 정의되어 있는 바와 같음)이다. Particularly preferred substituents R f are CF 3 (CF 2 ) n -Z-, wherein n and Z are as defined in formula (4) below.
상기 식 중, X는 상기 화학식 1에 정의되어 있는 바와 같으며, 바람직하게는 메톡시 또는 에톡시이고, Z는 2가의 유기기이며, n은 0 내지 20, 바람직하게는 3 내지 15, 더욱 바람직하게는 5 내지 10의 정수이고, Z는 바람직하게는 10개 이하의 탄소 원자를 함유하며, Z는 더욱 바람직하게는 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 2가의 알킬렌 또는 알킬렌옥시기, 예컨대 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 메틸렌옥시, 에틸렌옥시, 프로필렌옥시 및 부틸렌옥시, 가장 바람직하게는 에틸렌이다.Wherein X is as defined in Formula 1, preferably methoxy or ethoxy, Z is a divalent organic group, n is 0 to 20, preferably 3 to 15, more preferably Preferably an integer from 5 to 10, Z preferably contains up to 10 carbon atoms, Z is more preferably a divalent alkylene or alkyleneoxy group having up to 6 carbon atoms, such as methylene, Ethylene, propylene, butylene, methyleneoxy, ethyleneoxy, propyleneoxy and butyleneoxy, most preferably ethylene.
화학식 4의 화합물의 예로서 하기 화합물을 들 수 있으나, 본 발명은 이들로 제한되는 것은 아니다.Examples of the compound of Formula 4 include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
CF3-C2H4-SiX3 CF 3 -C 2 H 4 -SiX 3
C2F5-C2H4-SiX3 C 2 F 5 -C 2 H 4 -SiX 3
C4F9C2H4-SiX3 C 4 F 9 C 2 H 4 -SiX 3
C6F13-C2H4-SiX3 C 6 F 13 -C 2 H 4 -SiX 3
C8F17-C2H4-SiX3 C 8 F 17 -C 2 H 4 -SiX 3
C10F21-C2H4-SiX3 C 10 F 21 -C 2 H 4 -SiX 3
X는 메톡시기 또는 에톡시기이다. 상기 축합 생성물은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란을 2종 이상 사용하여 제조되며, 상기 실란은 함유하는 불소 원자의 개수가 상이하다.X is a methoxy group or an ethoxy group. The said condensation product is manufactured using 2 or more types of hydrolysable silanes which have a fluorine-containing group, and the said silanes differ in the number of fluorine atoms containing.
예를 들면, C6F13-C2H4-SiX3, C8F17-C2H4-SiX3 및 C10F21-C2H4-SiX3을 동시에 사용하는 경우이다. 상기 불소 함유 기는 액체 반발층의 표면에 배열되는 경향이 있 다. 이때 표면의 플루오라이드 농도는, 모든 플루오로-알킬기가 동일한 길이를 갖는 경우와 비교하여 길이가 상이한 플루오로-알킬기의 존재 하에 높아지기 때문에, 본 발명자들은 액체 반발성, 내와이핑성 및 기록액 내성이 향상됨을 알아냈다. 이 현상의 이유는 확실하지 않지만, 플루오로-알킬기는 직선 형태이고, 불소 원자의 높은 전자 밀도의 반발력에 대해 최적으로 표면에 배열되므로, 길이가 상이한 플루오로-알킬기는 자연히 더 높은 밀도로 존재할 수 있기 때문인 것으로 생각된다.For example, C 6 F 13 -C 2 H 4 -SiX 3 , C 8 F 17 -C 2 H 4 -SiX 3, and C 10 F 21 -C 2 H 4 -SiX 3 are used simultaneously. The fluorine-containing groups tend to be arranged on the surface of the liquid repellent layer. Since the fluoride concentration on the surface is higher in the presence of fluoro-alkyl groups of different lengths as compared to the case where all fluoro-alkyl groups have the same length, the inventors have found that liquid repellency, wiping resistance and recording liquid resistance are I found improvement. The reason for this phenomenon is not clear, but because fluoro-alkyl groups are linear and optimally arranged on the surface for the high electron density repulsion of fluorine atoms, fluoro-alkyl groups of different lengths may naturally be present at higher densities. It seems to be because there is.
후속하여, 양이온 중합성 기를 갖는 실란 화합물의 예는 하기 화학식 2로 나타낸다.Subsequently, examples of the silane compound having a cationically polymerizable group are represented by the following general formula (2).
상기 식 중, Rc는 양이온 중합성 기를 갖는 비가수분해성 치환체이며, R은 비가수분해성 치환체이고, X는 가수분해성 치환체이며, b는 0 내지 2의 정수이다.In the above formula, R c is a non-hydrolyzable substituent having a cationically polymerizable group, R is a non-hydrolyzable substituent, X is a hydrolyzable substituent, and b is an integer of 0 to 2.
양이온 중합성 유기기로서, 에폭시기 및 옥세탄기로 대표되는 시클릭 에테르기, 비닐 에테르기 등을 사용할 수 있다. 입수 가능성 및 반응 조절의 관점에서, 에폭시기가 바람직하다. As the cationically polymerizable organic group, a cyclic ether group, a vinyl ether group and the like represented by an epoxy group and an oxetane group can be used. From the viewpoint of availability and reaction control, an epoxy group is preferable.
보다 구체적으로는, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란, 에폭시시클로헥실에틸트리에톡시실란 등을 예로 들 수 있다. More specifically, glycidoxy propyl trimethoxysilane, glycidoxy propyl triethoxy silane, epoxy cyclohexyl ethyl trimethoxysilane, epoxy cyclohexyl ethyl triethoxy silane, etc. are mentioned.
본 발명은 상기 화합물로 제한되지 않는다.The invention is not limited to these compounds.
본 발명에서, 액체 반발층은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물을 포함하는 경화된 축합 생성물로 이루어진다. 보다 바람직하게는, 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 이외에, 경화된 축합 생성물은 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물을 포함한다. 상기 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물은 액체 반발층의 물성 조절에 유용하다.In the present invention, the liquid repellent layer consists of a cured condensation product comprising a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group and a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group. More preferably, in addition to the hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group and the hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group, the cured condensation product includes an alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound. The alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound is useful for controlling physical properties of the liquid repellent layer.
상기 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 예는 하기 화학식 3으로 나타낸다.Examples of the alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound are represented by the following general formula (3).
상기 식 중, Ra는 치환 또는 비치환의 알킬기 및 치환 또는 비치환의 아릴기 중에서 선택되는 비가수분해성 치환체이며, X는 가수분해성 치환체이고, a는 0 내지 3의 정수이다. In the above formula, R a is a non-hydrolyzable substituent selected from a substituted or unsubstituted alkyl group and a substituted or unsubstituted aryl group, X is a hydrolyzable substituent, and a is an integer of 0 to 3.
구체적으로는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리프로폭시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 프로필트리프로폭시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리프로폭시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 디메틸디메톡시 실란, 디메틸디에톡시실란 등이 있다. 본 발명은 상기 화합물로 제한되는 것은 아니다.Specifically, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri Propoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltripropoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxy Silane, dimethyldimethoxy silane, dimethyldiethoxysilane and the like. The invention is not limited to these compounds.
축합 생성물의 조성, 즉 본 발명의 구성 성분인 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 및 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 배합비는 용도에 따라 적절히 결정된다. 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 첨가량은 바람직하게는 0.5 내지 20 몰%, 더 바람직하게는 1 내지 10 몰%이다. 첨가량이 적은 경우에는 충분한 액체 반발성이 얻어지지 않으며, 첨가량이 높은 경우에는 균질한 액체 반발층이 얻어지지 않는다. 액체 반발층 표면의 균일성이 충분하지 않은 경우, 빛은 액체 반발층의 표면에서 산란된다. 이는 액체 반발층이 감광성인 경우 특히 바람직하지 않다.The composition of the condensation product, that is, the compounding ratio of the hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group which is a constituent of the present invention, the hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group, and an alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound depending on the application It is determined appropriately. The addition amount of the hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group is preferably 0.5 to 20 mol%, more preferably 1 to 10 mol%. When the addition amount is small, sufficient liquid repellency is not obtained, and when the addition amount is high, a homogeneous liquid repulsion layer is not obtained. If the uniformity of the surface of the liquid repellent layer is not sufficient, light is scattered at the surface of the liquid repellent layer. This is particularly undesirable when the liquid repellent layer is photosensitive.
또한, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물과 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 배합비는 10:1 내지 1:10이 바람직하다.Moreover, as for the compounding ratio of the hydrolyzable silane compound which has a cationically polymerizable group, and an alkyl substituted, aryl substituted, or unsubstituted hydrolysable silane compound, 10: 1-1:10 are preferable.
일반적으로, 잉크 제트 헤드의 액체 반발층에 있어서, 거의 균일한 편평한 표면을 갖는 것이 바람직하다. 불균일한 액체 반발층은 기록액 액적에 대해 높은 액체 반발성(큰 전진 접촉각(advancing contact angle) 또는 높은 정적 접촉각)을 나타낸다. 그러나, 와이핑 조작 등에서 액체 반발층을 기록액으로 문지를 경우, 기록액이 오목부에 잔류하여, 그 결과 액체 반발층의 액체 반발성이 나빠질 수 있다. 이 현상은, 기록액이 안료, 즉 색재 입자를 함유하는 실시양태에서 주목할 만 하며, 이는 색재 입자가 오목부로 들어가 부착되기 때문이다. 따라서, 액체 반발층의 불균일성을 나타내는 표면 조도 Ra는 5.0 nm 미만이 바람직하며, 특히 Ra가 1.0 nm 미만인 것이 더 바람직하다. 편평한 표면을 갖는 액체 반발층을 형성하기 위해, 본 발명에서는 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 양을 조절하고, 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 양을 적절히 조절한다.In general, in the liquid repellent layer of the ink jet head, it is preferable to have a substantially uniform flat surface. The non-uniform liquid repellent layer exhibits high liquid repellency (large advancing contact angle or high static contact angle) with respect to the recording liquid droplets. However, when the liquid repellent layer is rubbed with the recording liquid in a wiping operation or the like, the recording liquid remains in the recess, and as a result, the liquid repellency of the liquid repellent layer may deteriorate. This phenomenon is remarkable in the embodiment in which the recording liquid contains a pigment, i.e., colorant particles, because the colorant particles enter and adhere to the recesses. Therefore, the surface roughness Ra showing the nonuniformity of the liquid repellent layer is preferably less than 5.0 nm, more preferably Ra is less than 1.0 nm. In order to form a liquid repellent layer having a flat surface, the present invention controls the amount of hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group, and appropriately adjusts the amount of alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound.
본 발명의 액체 반발층은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 및 필요한 경우 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 축합 생성물을 경화시킴으로써 노즐 상에 형성된다.The liquid repellent layer of the present invention is formed on a nozzle by curing a condensation product of a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group, a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group, and, if necessary, an alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound. Is formed.
상기 가수분해성 축합 생성물은 물의 존재 하에 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 및 필요한 경우 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 가수분해 반응으로 제조된다.The hydrolyzable condensation product is prepared by the hydrolysis reaction of a hydrolyzable silane compound having a fluorine-containing group in the presence of water, a hydrolyzable silane compound having a cationically polymerizable group, and, if necessary, an alkyl substituted, aryl substituted or unsubstituted hydrolyzable silane compound. .
생성물의 축합도는 축합 반응의 온도, pH 등에 의해 적절히 조절할 수 있다. 또한 가수분해 반응의 촉매로서 금속 알콕시드를 사용하여 가수분해 반응의 결과로서 축합도를 조절할 수 있다. 금속 알콕시드로서 알루미늄 알콕시드, 티탄 알콕시드, 지르코늄 알콕시드 및 이들의 착물(아세틸 아세톤 착물 등)이 언급된다.Condensation degree of a product can be suitably adjusted with the temperature, pH, etc. of a condensation reaction. It is also possible to adjust the degree of condensation as a result of the hydrolysis reaction using a metal alkoxide as a catalyst of the hydrolysis reaction. As metal alkoxides, aluminum alkoxides, titanium alkoxides, zirconium alkoxides and their complexes (acetyl acetone complexes and the like) are mentioned.
또한 양이온 광중합 개시제로서 오늄 염, 붕산염, 이미드 구조를 갖는 화합물, 트리아진 구조를 갖는 화합물, 아조 화합물 또는 과산화물이 언급된다. 감도 및 안정성에 있어서 방향족 설포늄 염 또는 방향족 요오도늄 염이 바람직하다.Also mentioned as cation photopolymerization initiators are onium salts, borate salts, compounds having imide structures, compounds having triazine structures, azo compounds or peroxides. Aromatic sulfonium salts or aromatic iodonium salts are preferred for sensitivity and stability.
후속하여, 본 발명의 액체 반발층을 갖는 잉크 제트 헤드의 예를 설명한다.Subsequently, an example of the ink jet head having the liquid repellent layer of the present invention will be described.
도 1A, 1B, 1C 및 1D는 본 발명의 잉크 제트 헤드의 제조 방법을 나타내는 개념도이다.1A, 1B, 1C, and 1D are conceptual diagrams illustrating a method of manufacturing the ink jet head of the present invention.
먼저 도 1A는 수지 또는 SUS판인 노즐판 (12) 상에 형성된 액체 반발층 (11)을 나타낸다.First, FIG. 1A shows the
액체 반발층 (11)은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 및 필요한 경우 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 가수분해 반응으로 제조되는 축합 생성물을 함유하는 액체로 분무 코팅, 침지 코팅 또는 스핀 코팅에 의해 도포된 다음, 열처리 또는 광 조사로 경화된다. 액체 반발층 (11)의 두께는 사용 형태에 따라 적절히 결정되며, 그 범위는 약 0.1 내지 2 ㎛가 바람직하다. 후속하여, 잉크 토출구는 액체 반발층이 형성된 노즐판에 기계 가공 기술, 예컨대 엑시머 레이저 가공, 펄스 레이저 가공 및 방전 가공으로 형성된다 (도 1B).The
잉크 토출구 (13)를 형성한 후에 액체 반발층을 경화시킬 수 있다는 것은 당연하다. 또한, 잉크 토출구 가공시 액체 반발층 상에 보호 필름 등을 적절히 배열할 수 있다.Naturally, the liquid repellent layer can be cured after the
상기 기술은 노즐판 및 액체 반발층을 포괄하여 가공할 수 있기 때문에, 액체 반발 재료를 잉크 토출구의 내부에 넣지 않으므로 바람직한 실시양태이다.The above technique is a preferred embodiment because the liquid repellent material is not placed inside the ink discharge port because the nozzle plate and the liquid repellent layer can be processed comprehensively.
후속하여, 잉크 토출압 발생 소자 (15) 및 유로 부재 (16)를 내장하는 기판 (14) (도 1C)을 제조한다. 잉크 제트 헤드는, 잉크 토출구가 내장된 노즐판과 기판 (14)을, 필요한 경우 접착제 층을 통해 부착시켜 완성된다.Subsequently, a substrate 14 (FIG. 1C) containing the ink discharge
또한 상기 방법에서 노즐판으로서 광경화성 물질을 사용하는 경우, 하기와 같이 노즐판을 제조할 수도 있다.Moreover, when using a photocurable substance as a nozzle plate in the said method, a nozzle plate can also be manufactured as follows.
노즐 재료 (21)는 도 2A에 나타낸 바와 같이 모부재(base member; 22) 상에 형성된다. 액체 반발층 (23)은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물, 및 필요한 경우 알킬 치환, 아릴 치환 또는 비치환의 가수분해성 실란 화합물의 가수분해 반응으로 제조되는 가수분해성 축합 생성물을 함유하는 액체를 도포하여 노즐 재료 (21) 상에 형성된다 (도 2B). 노즐 재료 (21) 및 액체 반발층 (23)을 도 2C에 나타낸 바와 같이 패턴 노광을 사용하여 경화하고, 노광되지 않은 부분을 현상 처리하여 제거한다 (도 2D). 액체 반발층을 갖는 노즐을 형성한 후, 모부재로부터 적절히 박리한다. 후속하여, 잉크 토출압 발생 소자 및 유로 부재가 내장된 기판을 제조한다. 잉크 제트 헤드는, 잉크 토출구가 내장된 노즐판과 기판을, 필요한 경우 접착제 층을 통해 부착하여 완성된다.The
다음으로, 일본 특허 출원 공개 (평)06-286149호에 기재된 잉크 제트 헤드의 상술한 제조 방법에 적용되는 본 발명의 실시양태를 설명한다. Next, an embodiment of the present invention to be applied to the above-described method for producing an ink jet head described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-286149 will be described.
상기 잉크 제트 헤드의 제조 방법은The ink jet head manufacturing method
잉크 토출압 발생 소자가 형성된 기판 상에 용해성 수지 재료로 잉크 유로 패턴을 형성하는 단계,Forming an ink flow path pattern of a soluble resin material on a substrate on which an ink discharge pressure generating element is formed,
잉크 유로 벽으로서 용해성 수지 재료 층 상에 용해성 코팅 수지를 도포하여 코팅 수지층을 형성하는 단계, Applying a soluble coating resin on the soluble resin material layer as an ink flow path wall to form a coating resin layer,
잉크 토출압 발생 소자 위의 코팅 수지층 및 액체 반발층 내에 잉크 토출구를 형성하는 단계, 및Forming an ink discharge port in the coating resin layer and the liquid repellent layer on the ink discharge pressure generating element, and
용해성 수지 재료 층을 용해시키는 단계Dissolving the soluble resin material layer
를 포함하며, 상기 액체 반발층은 불소 함유 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 및 양이온 중합성 기를 갖는 가수분해성 실란 화합물의 경화된 축합 생성물을 함유한다.Wherein the liquid repellent layer contains a cured condensation product of a hydrolyzable silane compound having a fluorine containing group and a hydrolyzable silane compound having a cationic polymerizable group.
이를 통상적인 개념도를 사용하여 후술하기로 한다.This will be described later using a conventional conceptual diagram.
도 3A는 잉크 토출압 발생 소자 (32)가 형성된 기판 (31)의 사시도이다. 도 3B는 도 3A의 3B-3B 단면도이다. 도 3C는 용해성 수지 재료로 잉크 유로 패턴 (33)이 형성된 기판의 도면이다. 귀결 공정에서 노즐 재료 층이 형성되더라도 잉크 유로 패턴이 붕괴되지 않도록 하기 위해, 포지티브형 레지스트, 특히 비교적 고분자량의 광분해성 포지티브형 레지스트를 적절히 사용한다.3A is a perspective view of the
후속하여, 도 3D는 코팅 수지층 (34)이 잉크 유로 패턴 상에 형성된 것을 나타낸다.Subsequently, FIG. 3D shows that the
코팅 수지층은 광 조사 또는 열처리로 중합가능한 재료이며, 특히 코팅 수지층으로서 양이온 광중합성 수지가 적절하다. 도 3E는 액체 반발층 (35)이 코팅 수지층 상에 추가 형성된 것을 나타낸다.The coating resin layer is a material which can be polymerized by light irradiation or heat treatment, and a cationic photopolymerizable resin is particularly suitable as the coating resin layer. 3E shows that the
코팅 수지층 및 액체 반발층은 스핀 코팅, 직접 코팅 등으로 적절히 형성할 수 있다. 직접 코팅은 액체 반발층의 형성에 특히 적절히 사용된다. 코팅 수지층은 필수 구성 성분으로서 양이온 개시제를 포함하지만, 액체 반발층은 상기 양이온 개시제를 포함할 필요가 없다. 액체 반발층은 코팅 수지층의 경화시 발생하는 산에 의해 경화시킬 수 있다. 후속하여, 도 3F에 나타낸 바와 같이 마스크를 통해 패턴 노광하고, 도 3G에 나타낸 바와 같이 현상하여 토출구 (36)를 형성한다. 또한, 마스크 패턴 및 노광 조건을 적절히 설정하여 토출구 형성부를 제외하고 액체 반발층만을 부분적으로 제거할 수 있다. 즉, 마스크 패턴이 한계 미만인 경우, 액체 반발층만이 부분적으로 제거된다. 한계 해상도는 코팅 수지층이 기판에 현상되지 않는 패턴 크기를 의미한다 (도 3H 및 도 3I).The coating resin layer and the liquid repellent layer can be appropriately formed by spin coating, direct coating or the like. Direct coating is particularly suitably used for the formation of a liquid repellent layer. The coating resin layer includes a cationic initiator as an essential component, but the liquid repellent layer does not need to include the cationic initiator. The liquid repellent layer can be cured by an acid generated during curing of the coating resin layer. Subsequently, the pattern is exposed through a mask as shown in FIG. 3F and developed as shown in FIG. 3G to form the
상술한 바와 같이, 본 발명의 액체 반발층은 높은 액체 반발성 및 내와이핑성을 갖는다. 따라서, 와이핑 조작을 수행할 때, 제거되어야 하는 기록액 액적이 굴러 떨어져 토출구로 끌어 당겨질 수 있다. 결론적으로, 기록액 액적이 토출되지 않을 수 있다.As described above, the liquid repellent layer of the present invention has high liquid repellency and wiping resistance. Therefore, when performing the wiping operation, the recording liquid droplets to be removed can be rolled off and drawn to the discharge port. In conclusion, the recording liquid droplets may not be discharged.
이 현상을 방지하기 위해, 일본 특허 출원 공개 (평)06-210859호는 노즐 표면에 액체 반발 영역 및 비액체 반발 영역을 구축할 것을 제안하고 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명은 부분적으로 액체 반발층 중에는 존재하지 않는 패턴을 쉽게 형성할 수 있고, 잉크가 토출되지 않는 것을 방지할 수 있다.In order to prevent this phenomenon, Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-210859 proposes to establish a liquid repellent region and a non-liquid repellent region on the nozzle surface. As described above, the present invention can easily form a pattern which does not exist partially in the liquid repellent layer, and can prevent the ink from being discharged.
후속하여, 잉크 공급 개구 (37)를 기판에 적절히 형성하고 (도 3J), 잉크 유로 패턴 (33)을 용해시킨다 (도 3K). 최종적으로, 필요하다면 열처리하여 노즐 재료 및 감광성 액체 반발 재료를 완전히 경화시키고, 잉크 제트 헤드를 완성한다. 도시용 도면에는 코팅 수지층으로서 양이온 광중합성 재료를 사용하는 경우도 기재되어 있었다.Subsequently, the
액체 반발층을 형성한 후 패턴 노광하여 코팅 수지층 및 액체 반발층을 제거하는 것 대신에, 코팅 수지층으로서 열경화성 양이온 중합 재료를 사용하고, 엑시머 레이저를 사용하여 토출구를 형성할 수 있다.Instead of removing the coating resin layer and the liquid repellent layer by pattern exposure after forming the liquid repellent layer, a discharge opening can be formed by using a thermosetting cationic polymerization material as the coating resin layer and using an excimer laser.
(합성예 1) Synthesis Example 1
하기 절차에 따라 가수분해성 축합 생성물을 제조하였다. 글리시딜프로필트리에톡시실란 28 g(0.1 몰), 메틸트리에톡시실란 18 g(0.1 몰), 트리데카 플루오로-1,1,2,2-테트라히드로옥틸트리에톡시실란 6.6 g(0.013 몰, 가수분해성 실란 화합물 총량의 6 몰%에 상당함), 물 17.3 g 및 에탄올 37 g을 실온에서 교반하고, 이어서 24시간 동안 환류시켜 가수분해성 축합 생성물을 얻었다.The hydrolytic condensation product was prepared according to the following procedure. 28 g (0.1 mol) of glycidylpropyltriethoxysilane, 18 g (0.1 mol) of methyltriethoxysilane, 6.6 g of trideca fluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane 0.013 mol, corresponding to 6 mol% of the total amount of the hydrolyzable silane compound), 17.3 g of water, and 37 g of ethanol were stirred at room temperature, and then refluxed for 24 hours to obtain a hydrolyzable condensation product.
또한, 축합 생성물을 2-부탄올 및 에탄올로 비휘발성 함량으로 7 중량%까지 희석하고, 액체 반발층을 형성하는 조성물 1을 얻었다.In addition, the condensation product was diluted with 2-butanol and ethanol to a nonvolatile content of up to 7% by weight to obtain a composition 1 that forms a liquid repellent layer.
또한 양이온 광중합 개시제로서의 방향족 설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 0.04 g(상표명: SP170, 아사히 덴까 고교 가부시끼가이샤(Asahi Denka Kogyo K. K.) 제조)을 조성물 1 100 g에 첨가하여, 액체 반발층을 형성하는 조성물 2를 얻었다. Furthermore, 0.04 g of aromatic sulfonium hexafluoroantimonate salt (trade name: SP170, manufactured by Asahi Denka Kogyo KK) as a cationic photopolymerization initiator was added to 100 g of the composition 1 to form a liquid repellent layer. Composition 2 was obtained.
(합성예 2) Synthesis Example 2
합성예 1에서 트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라히드로옥틸트리에톡시실란 6.6 g 대신 트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라히드로옥틸트리에톡시실란과 헵타데카플루오로-1,1,1,2-테트라히드로데실트리에톡시실란의 혼합물 4.4 g을 사용하여 가수분해성 축합 생성물을 얻었다. 다른 조건은 모두 동일하였다.Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane and heptadeca instead of 6.6 g of tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltriethoxysilane in Synthesis Example 1 A hydrolysable condensation product was obtained using 4.4 g of a mixture of fluoro-1,1,1,2-tetrahydrodecyltriethoxysilane. All other conditions were the same.
또한, 축합 생성물을 2-부탄올 및 에탄올로 비휘발성 함량으로 7 중량%까지 희석하고, 액체 반발층을 형성하는 조성물 3을 얻었다. 또한, 양이온 광중합 개시제로서의 방향족 설포늄 헥사플루오로안티모네이트 염 0.04 g(상표명: SP170, 아사히 덴까 고교 가부시끼가이샤 제조)을 조성물 3 100 g에 첨가하여, 액체 반발층을 형성하는 조성물 4를 얻었다.In addition, the condensation product was diluted with 2-butanol and ethanol to a nonvolatile content of up to 7% by weight to obtain a composition 3 which forms a liquid repellent layer. Furthermore, 0.04 g of aromatic sulfonium hexafluoroantimonate salt (trade name: SP170, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) as a cationic photopolymerization initiator was added to 100 g of Composition 3 to obtain a composition 4 having a liquid repellent layer. .
(실시양태 1) (Example 1)
상기 조성물 2 및 4를 폴리아미드 필름 상에 롤 코팅법으로 도포하고, 도포 용매를 90 ℃에서 건조하고, 1분 동안 가열하여 도포 필름을 형성하였다.The compositions 2 and 4 were applied on a polyamide film by a roll coating method, the application solvent was dried at 90 ° C., and heated for 1 minute to form a coated film.
후속하여, 조성물 2 및 4를 UV 조사 장치를 사용하여 노광하고, 90 ℃에서 4분 동안 가열하여 경화시켰다. 또한 가열 오븐 중 200 ℃에서 1시간 동안 가열하여 경화 반응을 종결하여서 액체 반발층을 형성하였다. 이어서, 자동 접촉각 측정기(교와 인터페이스 사이언스사(Kyowa Interface Science), CA-W)를 사용하여 잉크 제트 잉크에 대한 접촉각을 측정하여 액체 반발성을 평가하였다. 이하, θa는 후진 접촉각(receding contact angle)을, θr은 전진 접촉각을 의미한다. 본 발명자들의 실험에 따르면, 잉크에 대한 접촉각, 특히 와이핑에 의한 노즐 표면으로부터의 잉크의 제거에 강한 영향을 미치는 후진 접촉각은 높을수록 바람직하다. 하기 표 1에 결과를 나타낸다.Subsequently, compositions 2 and 4 were exposed using a UV irradiation apparatus and heated at 90 ° C. for 4 minutes to cure. The curing reaction was terminated by heating at 200 ° C. for 1 hour in a heating oven to form a liquid repellent layer. Subsequently, the liquid repellency was evaluated by measuring the contact angle with respect to the ink jet ink using an automatic contact angle measuring instrument (Kyowa Interface Science, CA-W). Hereinafter, θa means a receding contact angle and θr means a forward contact angle. According to the experiments of the inventors, the higher the contact angle with respect to the ink, in particular, the backward contact angle which has a strong influence on the removal of the ink from the nozzle surface by wiping, the higher. The results are shown in Table 1 below.
여기서, 캐논사(CANON)로부터 구입가능한 BCI-3Bk는 표면 장력이 약 40 mN/m인 중성 안료 잉크이며, 캐논사로부터 구입가능한 BCI-8Bk는 표면 장력이 약 42 mN/m인 알칼리 염료 잉크이다.Here, BCI-3Bk, available from Canon, is a neutral pigment ink with a surface tension of about 40 mN / m, and BCI-8Bk, available from Canon, is an alkaline dye ink with a surface tension of about 42 mN / m. .
후속하여, 액체 반발층이 형성되어 있는 폴리아미드 필름을 BCI-3Bk 및 8Bk 잉크에 4주간 60 ℃에서 침지하여 액체 반발층의 내잉크성을 시험하였다. 하기 표 2 또는 3에 결과를 나타낸다.Subsequently, the polyamide film on which the liquid repellent layer was formed was immersed in BCI-3Bk and 8Bk inks at 60 ° C. for 4 weeks to test the ink resistance of the liquid repellent layer. The results are shown in Tables 2 or 3 below.
상기 결과로부터 본 발명에 의한 액체 반발층은 잉크에 대한 접촉각이 매우 크며, 즉 높은 액체 반발성을 나타냈다.From the above results, the liquid repellent layer according to the present invention has a very large contact angle with respect to ink, that is, high liquid repellency.
-추가로, 장기간 보존을 가정하여 침지 시험을 행한 후에도 충분한 액체 반발성을 유지함.In addition, sufficient liquid repellency is maintained even after immersion testing, assuming long term preservation.
-추가로, 가수분해성 축합 생성물이 길이가 다른 플루오르화 알킬기를 갖는 가수분해성 실란 화합물 2종 이상으로 구성되는 경우에도, 액체 반발성, 특히 알칼리 잉크에 대한 내성이 향상됨.In addition, even when the hydrolyzable condensation product is composed of two or more hydrolyzable silane compounds having different lengths of fluorinated alkyl groups, the resistance to liquid repellency, especially alkali inks, is improved.
상기 방법에 따라 표면 상에 액체 반발층을 갖는 폴리아미드 필름에 엑시머 레이저를 조사하여 잉크 토출구를 형성하였다. 후속하여 도 1A, 1B, 1C 및 1D에 나타낸 바와 같이, 잉크 토출압 발생 소자 및 잉크 유로 벽을 갖는 기판 상에 필름을 일체화하여 잉크 제트 헤드를 얻었다. 상기 잉크 제트 헤드의 인쇄 품질은 고도로 정밀하였다.According to the method, an excimer laser was irradiated to a polyamide film having a liquid repellent layer on its surface to form an ink discharge port. Subsequently, as shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D, a film was integrated on a substrate having an ink discharge pressure generating element and an ink flow path wall to obtain an ink jet head. The print quality of the ink jet head was highly precise.
(실시양태 2) (Example 2)
본 실시양태에서는, 상기 도 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F 및 3G에 나타낸 절차에 따라 잉크 제트 헤드를 제조하였다.In this embodiment, an ink jet head was prepared according to the procedure shown in FIGS. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F and 3G above.
먼저, 잉크 토출압 발생 소자로서 전기 열 변환 소자를 갖는 실리콘 기판을 제조하고, 도포 필름, 폴리메틸 이소프로페닐 케톤(ODUR-1010, 도꾜 오까 고교 가부시끼가이샤(Tokyo Oka Kogyo Kabushiki Kaisha))을 용해성 수지 재료로 하여 이 실리콘 기판 상에 스핀 코팅으로 도포하였다. 후속하여, 120 ℃에서 6분 동안 예비 소성한 후, 잉크 유로의 패턴 노광을 마스크 얼라이너 UX3000(우시오 일렉트릭컬 머시너리사(USHIO Electrical machinery))으로 행하였다.First, a silicon substrate having an electrothermal conversion element as an ink discharge pressure generating element was prepared, and the coating film and polymethyl isopropenyl ketone (ODUR-1010, Tokyo Oka Kogyo Kabushiki Kaisha) were soluble. The resin material was applied by spin coating on this silicon substrate. Subsequently, after preliminary baking at 120 degreeC for 6 minutes, the pattern exposure of the ink flow path was performed by the mask aligner UX3000 (USHIO Electrical machinery).
노광 시간은 3분이었고, 메틸 이소부틸 케톤/크실렌 = 2/1로 현상하고, 크실렌으로 세정하였다.The exposure time was 3 minutes, developed with methyl isobutyl ketone / xylene = 2/1, and washed with xylene.
상기 폴리메틸 이소프로페닐 케톤은 UV 조사에 의해 분해되어 유기 용매에 용해되는 소위 포지티브형 레지스트이다. 용해성 수지 재료의 패턴은 패턴 노광의 경우 노광되지 않은 부분에 형성되어 잉크 공급 유로 패턴을 얻었다 (도 3C). 현상 후 용해성 수지 재료층의 두께는 20 ㎛였다. 후속하여, 하기 표 4에 나타낸 양이온 광중합성 코팅 수지를 메틸 이소부틸 케톤/크실렌 혼합 용매에 55 중량% 농도로 용해시키고, 이를 상기 용해성 수지 재료층으로 형성된 잉크 유로 패턴 상에 스핀 코팅으로 도포하고, 90 ℃에서 4분 동안 소성하였다. 상기 도포 및 소성을 3회 반복한 후의 잉크 유로 패턴 상의 코팅 수지층의 두께는 55 ㎛였다 (도 3D). The polymethyl isopropenyl ketone is a so-called positive resist that is decomposed by UV irradiation and dissolved in an organic solvent. The pattern of soluble resin material was formed in the unexposed part in the case of pattern exposure, and obtained the ink supply flow path pattern (FIG. 3C). The thickness of the soluble resin material layer after development was 20 µm. Subsequently, the cationic photopolymerizable coating resin shown in Table 4 below was dissolved in a methyl isobutyl ketone / xylene mixed solvent at a concentration of 55% by weight, which was applied by spin coating onto an ink flow path pattern formed of the above soluble resin material layer, Firing at 90 ° C. for 4 minutes. The thickness of the coating resin layer on the ink flow path pattern after repeating the above application and baking three times was 55 탆 (Fig. 3D).
후속하여, 상기 불소 함유 실란 화합물의 가수분해성 축합 생성물로 이루어진 조성물 1을 코팅 수지층 상에 직접 코팅으로 도포하였다. 이어서, 90 ℃에서 1분 동안 예비 소성하면, 층의 두께는 0.5 ㎛였다. 여기서, 양이온 광중합 개시제는 조성물 1에 포함되지 않는다. 후속하여 마스크 얼라이너 MPA600 수퍼(super) (캐논사)를 사용하여 잉크 토출구의 패턴 노광을 행하였다 (도 3F).Subsequently, composition 1 consisting of the hydrolyzable condensation product of the fluorine-containing silane compound was applied directly onto the coating resin layer by coating. Subsequently, upon prefiring at 90 ° C. for 1 minute, the layer thickness was 0.5 μm. Here, the cationic photopolymerization initiator is not included in the composition 1. Subsequently, pattern exposure of the ink ejection openings was performed using a mask aligner MPA600 super (Canon) (FIG. 3F).
90 ℃에서 4분 동안 가열한 다음, 메틸 이소부틸 케톤 (MIBK)/크실렌 = 2/3으로 현상하고 이소프로필 알코올로 세정하여 토출구 패턴을 형성하였다. 코팅 수지층을 경화하여 토출구 패턴을 형성하는 동안, 코팅 수지층 중 양이온 광중합 개시제에 의해 토출구를 제외하고 조성물 1의 층을 경화시켰다. 패턴의 패턴 에지는 날카로웠다 (도 3G). 후속하여, 기판의 후면에 잉크 공급 개구 형성용 마스크를 적절히 배열하고, 실리콘 기판의 이방성 에칭에 의해 잉크 공급 개구를 형성하였다. 실리콘을 이방성 에칭하는 동안, 노즐이 형성된 기판의 표면을 고무 필름으로 보호하였다. 이방성 에칭을 완료한 후 고무 필름을 제거하고, 상기 UX3000을 다시 사용하여 전체 표면 상에 UV를 조사하여 용해성 수지 재료 층을 분해시켜 잉크 유로 패턴을 형성하였다. 후속하여, 잉크 유로 패턴을 초음파를 사용하여 1시간 동안 메틸 락테이트에 침지하여 용해시켰다. 후속하여, 코팅 수지층 및 액체 반발층을 완전히 경화시키기 위해, 200 ℃에서 1시간 동안 가열 공정을 행하였다 (도 3K). 최종적으로, 잉크 공급 부재를 잉크 공급 개구 상에 부착하여 잉크 제트 헤드를 완성하였다. 상기 방법으로 얻어진 잉크 제트 헤드에 캐논사 제조의 BCI-3Bk 잉크를 채우고 화상을 출력하였더니, 고품질의 화상을 얻었다. 또한, 잉크 제트 헤드의 BCI-3Bk 잉크에 대한 전진 접촉각은 86도, 후진 접촉각은 65도여서, 상기 액체 반발층이 높은 액체 반발성을 나타낸다는 것을 입증하였다. 후속하여, 상기 잉크 제트 헤드의 액체 반발층의 표면 조도를 주사형 탐칭 모델 현미경 JSPM-4210으로 접촉 모드로 측정하였다. 그 결과, 표면 조도 지수 Ra는 0.2 내지 0.3 nm(주사 면적은 10 ㎛2임)여서, 액체 반발층이 매우 편평하고 매끄러운 표면을 형성한다는 것을 입증하였다. 후속하여, 이 잉크 제트 헤드의 노즐 표면 위로 잉크를 분무하면서 HNBR 고무 블레이드로 와이핑 조작을 30000회 수행하였다. 와이핑 조작 후, 와이핑 전과 동일한 고품질의 화상을 얻을 수 있어, 우수한 와이핑 내구성을 확인하였다. 또한, 상기 조성물 1 대신에 액체 반발층으로서 상기 조성물 3을 사용하였고, 동일한 방식으로 잉크 제트 헤드를 완성하였다. 상기 와이핑 조작을 행한 후에도, 인쇄 화상의 품질은 이전과 변함이 없어, 우수한 와이핑 내구성이 확인되었다.After heating at 90 ° C. for 4 minutes, it was developed with methyl isobutyl ketone (MIBK) / xylene = 2/3 and washed with isopropyl alcohol to form an outlet pattern. While the coating resin layer was cured to form the ejection opening pattern, the layer of the composition 1 was cured except for the ejection opening by the cationic photopolymerization initiator in the coating resin layer. The pattern edges of the pattern were sharp (Figure 3G). Subsequently, an ink supply opening forming mask was properly arranged on the rear surface of the substrate, and an ink supply opening was formed by anisotropic etching of the silicon substrate. During the anisotropic etching of the silicon, the surface of the substrate on which the nozzle was formed was protected with a rubber film. After the anisotropic etching was completed, the rubber film was removed, and the UX3000 was used again to irradiate UV on the entire surface to decompose the soluble resin material layer to form an ink flow path pattern. Subsequently, the ink flow path pattern was dissolved by soaking in methyl lactate for 1 hour using ultrasonic waves. Subsequently, in order to completely cure the coating resin layer and the liquid repellent layer, a heating process was performed at 200 ° C. for 1 hour (FIG. 3K). Finally, the ink supply member was attached onto the ink supply opening to complete the ink jet head. The ink jet head obtained by the above method was filled with BCI-3Bk ink manufactured by Canon Inc., and an image was output, whereby a high quality image was obtained. Further, the forward contact angle of the ink jet head for the BCI-3Bk ink was 86 degrees and the backward contact angle was 65 degrees, demonstrating that the liquid repellent layer exhibits high liquid repellency. Subsequently, the surface roughness of the liquid repellent layer of the ink jet head was measured in contact mode with a scanning probe model microscope JSPM-4210. As a result, the surface roughness index Ra is 0.2 to 0.3 nm (injection area is 10 μm 2 ), demonstrating that the liquid repellent layer forms a very flat and smooth surface. Subsequently, the wiping operation was performed 30,000 times with the HNBR rubber blade while spraying ink onto the nozzle surface of this ink jet head. After the wiping operation, an image of the same high quality as before the wiping was obtained, and excellent wiping durability was confirmed. In addition, the composition 3 was used as the liquid repellent layer instead of the composition 1, and the ink jet head was completed in the same manner. Even after the wiping operation was performed, the quality of the printed image did not change as before, and excellent wiping durability was confirmed.
상기 결과에 따르면, 본 발명의 액체 반발층은 양이온 광중합성 노즐 재료 상에 도포된 다음 노즐 재료 및 액체 반발층을 동시에 패턴-노광하여 정밀한 토출구 구조를 형성할 수 있고, 높은 액체 반발성을 나타낼 수 있다. 우수한 와이핑 내구성 덕분에, 와이핑 후에도 고품질의 화상을 얻을 수 있다.According to the above results, the liquid repellent layer of the present invention can be applied onto the cationic photopolymerizable nozzle material and then pattern-exposed the nozzle material and the liquid repellent layer simultaneously to form a precise ejection opening structure and exhibit high liquid repellency. have. Thanks to the excellent wiping durability, high quality images can be obtained even after wiping.
Claims (34)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020067001436A KR100880753B1 (en) | 2006-01-20 | 2003-07-22 | Ink jet head and its manufacture method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020067001436A KR100880753B1 (en) | 2006-01-20 | 2003-07-22 | Ink jet head and its manufacture method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060036465A KR20060036465A (en) | 2006-04-28 |
KR100880753B1 true KR100880753B1 (en) | 2009-02-02 |
Family
ID=37144632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020067001436A KR100880753B1 (en) | 2006-01-20 | 2003-07-22 | Ink jet head and its manufacture method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100880753B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7658469B2 (en) | 2003-07-22 | 2010-02-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and its manufacture method |
KR101313974B1 (en) * | 2009-09-02 | 2013-10-01 | 캐논 가부시끼가이샤 | Liquid ejection head |
JP5591361B2 (en) * | 2012-04-18 | 2014-09-17 | キヤノン株式会社 | Inkjet recording head |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020001016A1 (en) * | 1997-12-01 | 2002-01-03 | Kenji Aono | Method for producing ink jet recording head, and ink jet recording head produced by the same method |
-
2003
- 2003-07-22 KR KR1020067001436A patent/KR100880753B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020001016A1 (en) * | 1997-12-01 | 2002-01-03 | Kenji Aono | Method for producing ink jet recording head, and ink jet recording head produced by the same method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060036465A (en) | 2006-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4424750B2 (en) | Ink jet head and manufacturing method thereof | |
US9394409B2 (en) | Ink jet recording head | |
JP4424751B2 (en) | Ink jet head and manufacturing method thereof | |
JP4921537B2 (en) | Ink jet head and manufacturing method thereof | |
US9050806B2 (en) | Liquid ejection head | |
JP6395503B2 (en) | Ink jet recording head and manufacturing method thereof | |
KR100880753B1 (en) | Ink jet head and its manufacture method | |
JP5207945B2 (en) | Liquid discharge head and manufacturing method thereof | |
EP2272673B1 (en) | Ink jet head and its manufacture method | |
US10618287B2 (en) | Liquid ejection head, method for manufacturing the same, and recording method | |
JP7071223B2 (en) | Liquid discharge head, manufacturing method of liquid discharge head, and recording method | |
KR100880752B1 (en) | Ink jet head and its manufacture method | |
JP2018161810A (en) | Manufacturing method for liquid ejection head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121221 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131226 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141226 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151224 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161227 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |