(57)【要約】      （修正有）【課題】高度に接着性で耐久性に優れたコーティングを有する開口板を提供する。【解決手段】第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤を含む組成物でコーティングされた開口板あって、前記第一のモノマーが前記第二のモノマーとは異なる前記開口板、並びに該開口板の形成方法を開示する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤を含む組成物でコーティングされた開口板あって、前記第一のモノマーが前記第二のモノマーとは異なる前記開口板。
【請求項２】
コーティングされた開口板の形成方法であって、第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤を含有するコーティング組成物をベースフィルムに付与し、前記ベースフィルム上の前記コーティング組成物を硬化させることを含み、前記第一のモノマーが前記第二のモノマーとは異なる前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体インクジェットプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷において、プリントヘッドが設けられており、このプリントヘッドは、少なくとも１個のインク充填チャネルを有し、インク充填チャネルの一方の端部でインク供給チャンバと連通する。インク充填チャネルの反対側の端部はノズル開口を有し、そこからインクの液滴が記録媒体上に吐出される。インク液滴の吐出に従って、プリントヘッドは、記録媒体上に画像を形成する。インク液滴は、液滴が、プリントヘッドから吐出される前に、それぞれのノズル開口でメニスカスを形成するにつれて形成される。役滴が吐出された後、追加のインクがノズル開口に寄せて来て（サージング）、メニスカスを再形成する。
【０００３】
インクジェットの方向は、受容体媒体上の液滴の配置の正確性を決定し、次いで、プリンタによって実施される印刷の画質を決定する。従って、正確な吐出方向性は、高品質プリントヘッドの重要な特性である。正確な吐出方向性は、インク液滴が、印刷された文書上の所望される場所に正確に置かれることを確実にする。劣った吐出方向性は、変形した文字を発生させ、及びハーフトーン画像中に、視覚的に好ましくない筋形成を発生させることになる。特に、少なくとも３６０ドット／インチの印刷を可能にする、より高い解像度を有するサーマルインクジェットプリンタの新たな出現に伴い、向上したプリント画質が顧客に要求されている。
【０００４】
インクの吐出方向の誤りの主な原因は、少なくとも１個のノズル開口を有するプリントヘッドの前面の不適切な濡れに関係がある。吐出方向の正確性に悪影響を与える一つの因子は、プリントヘッドの前面の、汚れ及び紙繊維を含めた破片の蓄積である。吐出方向正確性に悪影響を与える他の因子は、プリントヘッドの前面上に以前に蓄積されたインクと、出てくる液滴との相互作用である。この蓄積は、表面張力の直接的な結果であり、この蓄積は、プリントヘッドの前面の化学的分解（例えば、酸化、加水分解、（フッ素の）還元などを含む）のために、経年変化と共にますます深刻になってくる。インクは、インク補充のサージングの間のオーバーフロー又はプリントヘッドから液滴を吐出する工程からもたらされる液滴のはね散りのいずれによっても、プリントヘッド前面に蓄積し得る。プリントヘッドの前面に蓄積したインクが、チャネル内のインクと（特に、ノズルオリフィスでのインクメニスカスと）接触すると、メニスカスは変形し（歪み）、吐出された液滴に作用する力の不均衡を生じる。この歪みが、インクの吐出方向の誤りを導く。前面が、化学的に劣化するか又は乾燥したインク膜で覆われるようになるので、プリントヘッドを長期間使用した後には、この濡れ現象は一層面倒になる。その結果、形成した画像品質が徐々に低下することになる。
【０００５】
これらの問題点を回避する一つの手段は、プリントヘッド前面の濡れ特性を制御して、長期間印刷した後でも、インクの蓄積がプリントヘッド前面上で起こらないようにすることである。従って、正確なインクの吐出方向性を提供するために、プリントヘッドの前面の濡れが抑制される。これは、プリントヘッド前面を疎水性にすることによって達成できる。
【０００６】
従来、固体インクジェットプリントヘッドは、化学的にエッチングされた又は機械的に打ち抜かれたステンレス板で作られてきた。固体インクジェットプリントヘッドのコストを減少させるために、最近、顕著な努力がなされている。一つの機会は、ステンレス開口板を、ポリイミド開口板で置き換えることにある。ステンレス製材料の場合、開口は機械的に打ち抜かれたものであった。従って、それを、レーザーカットすることができるポリイミドフィルムで置き換えることによって、打ち抜かれたステンレスにおける欠陥及び制限を伴う問題点を除くことが可能である。更に、ポリイミド開口板は、打ち抜かれたステンレス板に対して比較したとき、製造コストを著しく減少させる。ホールサイズ及びサイズ分布は、ポリイミド板において、ステンレス開口板に匹敵する。
【０００７】
ポリイミドは、その多くの利点、例えば、高い強度、耐熱性、剛性及び寸法安定性のために、多くの電子用途において使用されている。固体インクジェットプリントヘッドにおいては、インクノズル用の開口板として使用することができる。しかしながら、濡れ防止又は疎水性コーティングが無い場合、前面がインク浸しになり、吐出を行うことができない。しかし、このポリマーの高い表面エネルギー特性のために、問題が起こる場合がある。従って、低い表面エネルギー特性を有する保護コーティングが、長い耐久性のデバイスのために重要である。
【０００８】
例えば、米国特許第５，２１８，３８１号明細書には、エポキシ接着性樹脂、例えば、ＥＰＯＮ１００１Ｆを含み、例えば、ＲＴＶ７３２などのシリコーンゴム化合物をドープしたコーティングが記載されている。該コーティングは、ＥＰＯＮ１００１Ｆ並びに、キシレン及びメチルイソブチルケトンの重量基準で３０：７０混合物との２４％溶液に、１重量％のＲＴＶ７３２をドープした態様で提供することができる。このようなコーティングは、インクジェットの方向性を、プリンタの印刷寿命の間維持することを可能にする。高度に接着性で長い耐久性のコーティングを提供するために、例えば、シラン成分等の接着促進剤を含有させることもできる。
【０００９】
レーザーアブレーションしたノズル板は、優れた液滴吐出性能を付与することができるが、ノズル板をこのように形成することにおける実際的な問題点は、ノズル板に使用される、ポリイミド等のポリマー材料が、エキシマレーザー等のレーザーによってレーザーアブレーションされ得るが、このようなポリマーは疎水性ではないことである。従って、前述したように、前面に疎水性を付与して、インクの吐出正確性を向上させるために、ノズル板の表面上に疎水性コーティングを設けることが必要である。しかしながら、ポリイミドをコーティングすることは、業界において一般的に行われていない。ポリイミドは、化学的に及び熱的に安定であり、多くのコーティング剤は、ポリイミド表面上に薄くて均一なコーティングを容易に形成することができない。
【００１０】
米国特許出願公開第２００３／００２０７８５号明細書には、レーザーアブレーション可能な、疎水性のフッ素含有ポリマーコーティングが開示されている。
【００１１】
従来、開口表面には、濡れ防止目的のためにフッ素ポリマーがコーティングされている。濡れ防止コーティングがない場合、プリントヘッドの前面にインクがあふれ、インクをノズルから吐出することができない。コーティング工程は、高真空チャンバ内でフッ素ポリマーを上昇した温度で蒸着させて行う。これは、プリントヘッドを、コーティング用チャンバに装填すること及びこのチャンバから取り出すことを伴うバッチ処理であり、高価な工程である。更に、フッ素ポリマーは、ノズルの側壁及びインクチャネルの内側を被覆する傾向がある。このような内側被覆の程度の制御は困難であり、インク液滴性能に顕著な影響を与える。
【００１２】
フッ素ポリマー等のフッ素化化合物、具体的には、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）は、低表面エネルギー保護コーティングにおいて広く使用され、耐摩耗性及び環境安定性を達成している。ある用途では、他の樹脂／バインダーとの混合のためのＰＴＦＥの微粒子が必要である場合があり、摩耗及び裂傷が生じた後に、微粒子の残渣が剥がれ落ち、又は排出されることは、深刻な問題となりえる。低表面エネルギー部分を含む均一なコーティングが一層好ましい。都合の悪いことに、十分な統合性を得るためには、低表面エネルギー材料は、他の成分と相溶性でなくてはならず、化学的に最も適切に結合しなくてはならない。更に、保護コーティングが、ベースポリマーであるポリイミドに対して適切に接着すること重要である。更に、環境安全性及びエネルギー保全に関する関心事は、溶媒の使用を排除するか又は実質的に減少させるために望まれる、放射線硬化性システムの特徴を示唆している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５，２１８，３８１号公報
【特許文献２】米国特許第５，２６４，６３７号公報
【特許文献３】米国特許第６，２９４，７０４号公報
【特許文献４】米国特許第６，３１３，３５７号公報
【特許文献５】米国特許第６，３９２，１０５号公報
【特許文献６】米国特許第６，４１０，８０８号公報
【特許文献７】米国特許第３，６８９，５７１号公報
【特許文献８】米国特許第５，１７９，１８８号公報
【特許文献９】米国特許第６，４１６，６８３号公報
【特許文献１０】米国特許第６，６７７，４９２号公報
【特許文献１１】米国特許第７，１９３，１１９号公報
【特許文献１２】米国特許第４，９８０，５０１号公報
【特許文献１３】米国特許第７，０３４，１７９号公報
【特許文献１４】米国特許第７，０５３，２３７号公報
【特許文献１５】米国特許第７，１６１，０２５号公報
【特許文献１６】米国特許第７，３１２，２８８号公報
【特許文献１７】米国特許第７，１８６，８２８号公報
【特許文献１８】米国特許第７，２２０，８８２号公報
【特許文献１９】米国特許第７，２６５，２２２号公報
【特許文献２０】米国特許第７，３１４，９４９号公報
【特許文献２１】米国特許第７，３５４，９３３号公報
【特許文献２２】米国特許第６，５７９，９８０号公報
【特許文献２３】米国特許第６，２５８，９５０号公報
【特許文献２４】米国特許第５，７２１，３６３号公報
【特許文献２５】米国特許第４，５６５，８６７号公報
【特許文献２６】米国特許第５，２９１，２２６号公報
【特許文献２７】米国特許第６，３５７，８６５号公報
【特許文献２８】米国特許第５，２１２，４９６号公報
【特許文献２９】米国特許出願第２００５/０２８５９０１号公報
【特許文献３０】米国特許出願第２００３/００２０７８５号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決するために、本明細書の開示は、ジプロピレングリコールジアクリレート等の第一のモノマー、脂肪族エポキシアクリレート等の第二のモノマー、フルオロシラン、フルオロアルキルアミド、フッ素化エーテル等のフッ素化化合物、及び光開始剤を含有し、第一のモノマーが第二のモノマーとは異なる組成物でコーティングされた開口板を提供する。
【００１５】
本明細書の開示は、また、ジプロピレングリコールジアクリレート等の第一のモノマー、脂肪族エポキシアクリレート等の第二のモノマー、フルオロシラン、フルオロアルキルアミド、フッ素化エーテル等のフッ素化化合物、及び光開始剤を含有し、第一のモノマーが第二のモノマーとは異なるコーティング組成物を開口板へ付与する方法を提供する。
【００１６】
本明細書の開示は、また、従来のステンレス製開口板をポリイミドフィルムで置き換えることであって、該ポリイミドフィルムは、レーザーカッティング工程の前に、上記のコーティング組成物によってコーティングされる。組成物を薄くコーティングすることは、コストのかかる蒸着バッチ工程を行わずに、連続した方法で行うことができる。従って、ａ）従来のステンレス製開口板に、コーティングしたポリイミドフィルムを残りの吐出堆積物上に結合させるか、又はｂ）開口板として機能する（ステンレス板なしに）コーティングしたポリイミドフィルムを、残りの吐出堆積物上に結合させるかのいずれによっても、インクジェットプリントヘッドを完成させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施形態において、本明細書の開示は、ジプロピレングリコールジアクリレート等の第一のモノマー、脂肪族エポキシアクリレート等の第二のモノマー、フッ素化化合物、及び光開始剤を含有する組成物でコートされた開口板を提供する。
【００１８】
実施形態において、いずれのフッ素化化合物も使用することができる。例えば、フルオロシラン、フルオロアルキルアミド、フッ素化エーテル、これらの組合せなどを使用することができる。フッ素化シラン、フルオロシランは、フッ素化化合物として使用することができる。具体的なフルオロシランの例には、ソルベイソレクシス（Ｓｌｏｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ）社製のフルオロリンク（Ｆｌｕｏｒｏｌｉｎｋ）Ｓ１０がある。フッ素化アルキルアミド又はフルオロアルキルアミドも、フッ素化化合物として使用することができる。具体的なフルオロアルキルアミドの例には、ソルベイソレクシス社製のフルオロリンクＡ１０がある。
【００１９】
本開示の一つの実施形態において、フッ素化化合物はパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）である。市販のＰＦＰＥの代表的な例には、例えば、ソルベイソレクシス社製の潤滑剤ファミリーであるフォンブリン（Ｆｏｍｂｌｉｎ）Ｍ（登録商標）、フォンブリンＹ（登録商標）及びフォンブリンＺ（登録商標）；Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製のクリトックス（Ｋｒｙｔｏｘ）（登録商標）並びにダイキン工業株式会社から入手可能なデムナム（ｄｅｍｎｕｍ）（登録商標）が挙げられる。開示の他の実施形態において、フッ素化化合物は、１個以上の官能基で置換されたフッ素化ＰＥＰＥ化合物である、官能化ＰＦＰＥである。適切な官能基には、例えば、アルコール、シラン及びシロキサンが挙げられる。市販の官能化ＰＦＰＥの代表的な例には、例えば、ソルベイソレクシス社から入手可能な、フォンブリンＺＤＯＬ（登録商標）、フォンブリンＺＤＯＬ  ＴＸＳ（登録商標）、フォンブリンＺＤＩＡＣ（登録商標）、フルオロリンクＡ１０（登録商標）、フルオロリンクＣ（登録商標）、フルオロリンクＤ（登録商標）、フルオロリンクＥ（登録商標）、フルオロリンクＥ１０（登録商標）、フルオロリンクＦ１０（登録商標）、フルオロリンクＬ（登録商標）、フルオロリンクＬ１０（登録商標）、フルオロリンクＳ１０（登録商標）、フルオロリンクＴ（登録商標）及びフルオロリンクＴ１０（登録商標）が挙げられる。本開示の更に他の実施形態において、官能化ＰＦＰＥは、エマルジョンの形態であってよい。市販の官能化ＰＦＰＥエマルジョンの代表的な例は、例えば、ソルベイソレクシス社から入手可能な、フォンブリンＦＥ−２０Ｃ（登録商標）及びフォンブリンＦＥ−２０ＡＧ（登録商標）が挙げられる。ある実施形態においては、フッ素化化合物は、フッ素原子に加えて、他のハロゲン原子が含まれていてよい。従って、例えば、本開示の更に他の実施形態において、フッ素化化合物は、クロロフルオロアルキレン、例えば、クロロトリフルオロエチレンであってよい。市販のクロロトリフルオロエチレンの代表的な例は、例えば、ダイキン工業株式会社から入手可能なダイフロイル（Ｄａｉｆｌｏｉｌ）（商標）が挙げられる。
【００２０】
実施形態において、本開示は、組成物のための適切な第一のモノマーを以下に例示するが、これらに限定されない。適切なモノマーの例は、スチレンモノマー、例えば、スチレン及びα−メチルスチレン；アクリル酸エステル、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸α−エチルヘキシル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシブチル及びアクリル酸フェニル；メタクリル酸エステル、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸フェニル及びメタクリル酸ラウリル；不飽和置換型置換アミノアルコールエステル、例えば、２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）エチルアクリレート、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルアクリレート、２−（Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ）メチルアクリレート及び２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）プロピルアクリレート；不飽和カルボン酸アミド、例えば、アクリルアミド及びメタクリルアミド；化合物、例えば、エチレングリコールジアクリレート、プロピ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ート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート及びトリエチレングリコールジアクリレート；多官能性化合物、例えば、ジプロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート及びジエチレングリコールジメタクリレート；及び／又はその分子内に２個以上のチオール基を有するポリチオール化合物、例えば、トリメチロールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールプロパントリチオプロピレート及びペンタエリスリトールテトラチオグリコレートが挙げられる。
【００２１】
実施形態において、本開示は、組成物のための適切な第二のモノマーを以下に例示するが、これらに限定されない。適切なモノマーの例は、脂肪族エポキシ（メタ）アクリレート；単官能性（ポリ）エーテル（メタ）アクリレート、例えば、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エピクロロヒドリン変性ブチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、２−メトキシ（ポリ）エチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ（ポリ）プロピレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、フェノキシ（ポリ）エチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート；アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリブチレングリコールジ（メタ）アクリレート及びポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸と脂肪族ポリオールによって誘導される多官能性（メタ）アクリレート、例えば、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのコポリマー、プロピレングリコールとテトラヒドロフランとのコポリマー、エチレングリコールとテトラヒドロフランとのコポリマー、ポリイソプレングリコール、水素化ポリイソプレングリコール、ポリブタジエングリコール、水素化ポリブタジエングリコール；アクリル酸と多価アルコールとによって誘導される多官能性（メタ）アクリレート、例えば、ポリテトラメチレンヘキサグリセリルエーテル（テトラヒドロフラン−変性ヘキサグリセリン）；１モルのネオペンチルオキシドに対して、等モル又は１モルよりも多い環式エーテル、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド及び／又はテトラヒドロフランを付加して得られるジオールのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性ビスフェノール、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ及びビスフェノールＳのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性水素化ビスフェノール、例えば、水素化ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＦ、水素化ビスフェノールＳのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性トリスフェノールのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性水素化トリスフェノールのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性ｐ，ｐ’−ビスフェノールのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性水素化ビススフェノールのジ（メタ）アクリレート；アルキレンオキシド変性ｐ，ｐ’−ジヒドロキシベンゾフェノンのジ（メタ）アクリレート；１モルのトリメチロールプロパン又はグリセリンに対して、等モル又は１モルよりも多いエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド及び／又は環式エーテル、例えばテトラヒドロフランを付加して得られる、トリオールのモノ−、ジ−及びトリ（メタ）アクリレート；１モルのペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン又は高度にアルコキシル化したトリメチロールプロパントリアクリレートに対して、等モル又は１モルよりも多いエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド及び／又は環式エーテル、例えばテトラヒドロフランを付加して得られる、モノ−、ジ−、トリ又はテトラ（メタ）アクリレート；並びに多価アルコールの単官能性（ポリ）エーテル（メタ）アクリレート又は多官能性（ポリ）エーテル（メタ）アクリレート、例えば、モノ−又はポリ−（メタ）アクリレートのトリオール、テトラオール、ペンタオール又はヘキサオールが挙げられる。
【００２２】
このコーティング組成物は、第一のモノマー及び第二のモノマーを、例えば、約９０：１０〜約６０：４０、例えば、約８５：１５〜約７５：２５、又は例えば、約８０：２０の適切な重量比で含有することができる。
【００２３】
実施形態において、光開始剤は、例えば、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−４’−モルホリノブチロフェノン；２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン；トリメチルベンゾフェノン；メチルベンゾフェノン；１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン；イソプロピルチオキサントン；２，２−ジメチル−２−ヒドロキシ−アセトフェノン；２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン；２，４，６−トリメチルベンジル−ジフェニル−ホスフィンオキシド；１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン；ベンゾフェノン；ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド；１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパノン；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド；ショウノウキノンなどであってよい。２種以上の上記のものを含有する組合せを使用することもできる。適切な市販の光開始剤には、これらに限定されないが、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社（「Ｃｉｂａ」）から入手可能な、イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７、イルガキュア８１９、イルガキュア２９５９、イルガキュア１８４、イルガキュア３６９、イルガキュア３７９、イルガキュア６５１及びダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）Ｄ１１７３、ラーン（Ｒａｈｎ）から入手可能な、ベンゾフェノン、ゲノキュア（Ｇｅｎｏｃｕｒｅ）ＬＢＰ、サートマー社から入手可能な、ＩＴＸ  サーキュア（ＳａｒＣｕｒｅ）ＳＲ１１２４、ＴＺＴサーキュアＳＲ１１３７、Ｃｈｉｔｅｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏ．から入手可能なチバキュア（Ｃｈｉｖａｃｕｒｅ）ＢＭＳ並びにこれらの組合せが含まれる。
【００２４】
第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤を含有する開示された実施形態組成物に加えて、この組成物には、また、どのような他の公知の添加物又は成分が含有されていてもよい。
【００２５】
本開示は、また、開口板へのコーティング組成物の付与方法を提供する。方法には、第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤を添加して、コーティング組成物を形成すること、該コーティング組成物をベースフィルムに付与すること、並びに該ベースフィルムを硬化させることを含む。ポリイミドフィルムは、コーティング工程の前にプラズマで処理して、ポリイミド鎖の上に、ヒドロキシル及び酸性基等の活性官能基、及び不飽和二重結合を形成することができる。典型的なプラズマガスは、酸素並びに、窒素及びアルゴン等の不活性ガスである。ポリイミド表面を、コーティング工程の前に、水酸化カリウム等の化学溶液で処理して、ポリイミド表面上に官能基を形成することも可能である。ポリイミド上の官能基は、コーティング材料と化学結合を形成して、コーティング材料とポリイミドとの接着を増強することができる。
【００２６】
コーティング組成物の製造方法において、溶媒は必須ではないが、所望する場合にはどのような適切な溶媒も使用することができる。適切な溶媒には、例えば、アルコール、ケトン、アセテート、ＴＨＦ、トルエンなどが含まれる。
【００２７】
一つの実施形態において、第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤は反応して、基体の上に生成物を形成する。
【００２８】
次に、該コーティングを、ベースフィルム、例えば、ポリマーベースフィルム、例えば、ポリイミドベースフィルムに、当該技術分野で容易に利用可能である全ての適切なコーティング方法を使用して付与する。例えば、該コーティングは、隙間高さを有するバーコーティングブロックを使用して付与することができる。次いで、該コーティング組成物を硬化させて、最終コーティングフィルムを形成する。例えば、該組成物を、ＵＶ光下で、約１０秒間〜約１０分間硬化させることができる。
【００２９】
所望のインク吐出装置又は他の特徴を形成するために、どのポリイミドベースフィルムも使用することができ、例えば、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ）から入手可能なカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）又は宇部興産株式会社から入手可能なユーピレックス（Ｕｐｉｌｅｘ）（登録商標）を使用することができる。他のポリイミドベースフィルムには、例えば、デュポンから入手可能な、熱可塑性ポリイミドフィルムＥＬＪ１００が挙げられる。
【００３０】
コーティング組成物をベースフィルム上で硬化させた後、開口板を、例えば、レーザーによって切断して、インクセッティング開口又は他の特徴を形成することができる。このようにして、該コーティング組成物は、連続する方法でベースフィルム上に硬化させることができる。
【００３１】
ベースフィルム、例えば、該コーティング組成物を有するベースフィルムを、ウエブ系の連続コーティング工程で実施することができる。この方法によれば、現在の蒸着バッチ工程を行わなくてよい。これは、ＳＩＪプリントヘッドの製造のための顕著なコスト削減及び時間節約機会となる。
【００３２】
本件の開示におけるプリントヘッドは、制限なしにどのような適切な形状のものであってもよい。インクジェットプリントヘッドは、複数のチャネルを有し、該チャネルは、インク供給源からインクを充填することができ、該チャネルは、プリントヘッドの１つの表面上のノズルで終わり、その表面は、上述した疎水性で、レーザーアブレーション可能な、フッ素含有グラフトコポリマーでコーティングされている。適切なインクジェットプリントヘッド設計は、例えば、米国特許第５，２９１，２２６号明細書、米国特許第５，２１８，３８１号明細書及び米国特許第５，２１２，４９６号明細書並びに米国特許出願公開第２００５／０２８５９０１号明細書に記載されている。従って、インクジェットプリントヘッド及び他の公知の部品並びにこれらの操作の更なる説明は、本件特許出願において再び行わない。
【００３３】
実施例を下記に記載し、これらは、開示を実施する際に利用することができる異なった組成物及び条件の例示である。全ての比率は、断りのない限り重量基準である。しかしながら、この開示は、多くの種類のコーティング組成物で実施することができ、上記の開示に従って、後で指摘するように、多くの異なった用途を有し得ることは明らかである。
（実施例１）
【００３４】
１０％のフルオロアルキルアミド（フルオロリンクＡ１０）及び５％の光開始剤（イルガキュア３７９）と共に、約８０：２０重量比のジプロピレングリコールジアクリレート（ラロマー（Ｌａｒｏｍｅｒ）ＤＰＧＤＡ）及び脂肪族エポキシアクリレート（ラロマーＬＲ８７６５）を用いてコーティング組成物を配合した。この配合物を混合し、デュポン社製カプトン（登録商標）ポリイミド基体に、０．２ミル（約５μｍ）のバード−バーブロック（Ｂｉｒｄ−ｂａｒ  ｂｌｏｃｋ）でコーティングにより付与し、ＵＶ光下で約１分間硬化させた。このコーティングは容易に硬化し、ポリイミド基体に対する良好な接着及び耐溶媒性を有していた。
【００３５】
表面エネルギーは、水接触角測定値を使用して解析し、約５７°の水接触角を示した。耐引掻性は、鉛筆硬度試験によって決定し、４Ｈであることが見出された。
（実施例２）
【００３６】
５％のフルオロシラン（フルオロリンクＳ１０）及び５％の光開始剤（イルガキュア３７９）と共に、約８０：２０重量比のジプロピレングリコールジアクリレート（ラロマーＤＰＧＤＡ）及び脂肪族エポキシアクリレート（ラロマーＬＲ８７６５）を用いてコーティング組成物を配合した。この配合物を混合し、デュポン社製カプトン（登録商標）ポリイミド基体に、０．２ミル（約５μｍ）のバード−バーブロックでコーティングにより付与し、ＵＶ光下で約１分間硬化させた。このコーティングは容易に硬化し、ポリイミド基体に対する良好な接着及び耐溶媒性を有していた。
【００３７】
表面エネルギーは、水接触角測定値を使用して解析し、約１０６°の水接触角を示した。耐引掻性は、鉛筆硬度試験によって決定し、４Ｈであることが見出された。
（実施例３）
【００３８】
１０％のフルオロシラン（フルオロリンクＳ１０）及び２％の光開始剤（イルガキュア３７９）と共に、約８０：２０重量比のジプロピレングリコールジアクリレート（ラロマーＤＰＧＤＡ）及び脂肪族エポキシアクリレート（ラロマーＬＲ８７６５）を用いてコーティング組成物を配合した。この配合物を混合し、デュポン社製カプトン（登録商標）ポリイミド基体に、０．２ミル（約５μｍ）のバード−バーブロックでコーティングにより付与し、ＵＶ光下で約１分間硬化させた。このコーティングは容易に硬化し、ポリイミド基体に対する良好な接着及び耐溶媒性を有していた。
【００３９】
表面エネルギーは、水接触角測定値を使用して解析し、約１０３°の水接触角を示した。耐引掻性は、鉛筆硬度試験によって決定し、４Ｈであることが見出された。
（実施例４）
【００４０】
５％のフルオロアルキルアミド（フルオロリンクＡ１０）及び２％の光開始剤（イルガキュア３７９）と共に、約８０：２０重量比のジプロピレングリコールジアクリレート（ラロマーＤＰＧＤＡ）及び脂肪族エポキシアクリレート（ラロマーＬＲ８７６５）を用いてコーティング組成物を配合した。この配合物を混合し、デュポン社製カプトン（登録商標）ポリイミド基体に、０．２ミル（約５μｍ）のバード−バーブロックでコーティングにより付与し、ＵＶ光下で約１分間硬化させた。このコーティングは容易に硬化し、ポリイミド基体に対する良好な接着及び耐溶媒性を有していた。
【００４１】
表面エネルギーは、水接触角測定値を使用して解析し、約６０°の水接触角を示した。耐引掻性は、鉛筆硬度試験によって決定し、４Ｈであることが見出された。
（対照試験）
【００４２】
約８０：２０重量比のジプロピレングリコールジアクリレート（ラロマーＤＰＧＤＡ）及び脂肪族エポキシアクリレート（ラロマーＬＲ８７６５）並びに２％の光開始剤（イルガキュア３７９）を含有する対照サンプルを配合した。この対照サンプル中に、フッ素化化合物は存在しなかった。表面エネルギーは、水接触角測定値を使用して解析し、約７５〜８５°の水接触角を示した。耐引掻性は、鉛筆硬度試験によって決定し、２Ｈであることが見出された。
【００４３】
表１に、実施例１〜４の種々のコーティング組成物配合物の結果を、お互いに対して及び対照例と比較して示す。
【表１】
2010137575.tif 000002
【００４４】
表１の結果の解析は、当量のフルオロシランが、フルオロアルキルアミドと比較したとき（実施例１と実施例３の比較及び実施例２と実施例４の比較）、ほとんど２倍ほど水接触角を増加させることを示している。更に、フルオロシランが増加しても、ほぼ同等の水接触角であることが示される（実施例２と実施例３の比較）。同様に、フルオロアルキルアミドの量が増加しても、ほぼ等しい水接触角を示している（実施例１と実施例４の比較）。従って、フルオロシラン（フルオロリンクＳ１０）は、表面エネルギーを下げるのに非常に有効であり、一方、フルオロアルキルアミド（フルオロリンクＡ１０）は、実際に、より低い水接触角を誘導する。
【００４５】
この保護コーティングの耐引掻性は、鉛筆硬度試験によって決定し、その結果は、保護コーティングの間に硬度における差が存在しないことを示唆している（表１）。
（実施例５及び実施例６）
【００４６】
従来の製造方法で作製されるフィルム（約２００℃で、約２０〜３０分間）が受けるよりも過酷な条件及び刺激を付与するために、実施例２及び実施例３で硬化した、コーティングポリイミドフィルムを、オーブン内で約２５０℃で、約１２０分間再加熱した。
【００４７】
前記の実施例と同様にして、再加熱したフィルムの表面エネルギーを、水接触角測定値を使用して解析した。
【００４８】
表２に、極端な加熱環境に付した後の、実施例５及び６のコーティング基体の結果を示す。
【表２】
2010137575.tif 000003
【００４９】
比較的、実施例５及び６は、接触角における減少を示さず、組成物は異なる量のフルオロシラン（５％及び２％のフルオロリンクＳ１０）を含有するが、ほぼ同等の接触角測定値（１０７°±１）を示し、すなわちほぼ同等の表面エネルギーを示した（表２）。更に、これらの組成物についての鉛筆硬度は無視できるほど変化しないままであり、実施例５についての鉛筆硬度は５Ｈであり、実施例６についての鉛筆硬度は４Ｈである。
【００５０】
低い表面エネルギーに加えて、この保護ＵＶ硬化コーティングフィルムは、また、良好な接着性、熱安定性及び強靱な耐磨耗性を示す。ＵＶ硬化性無溶媒ウエブコーティング製造方法によるポリイミドノズル板は、顕著なコスト削減機会を提供する。従って、この結果は、第一のモノマー、第二のモノマー、フッ素化化合物及び光開始剤の組成物、例えば、ジプロピレングリコールジアクリレート、脂肪族エポキシアクリレート及びフルオロシランの組成物は、ポリイミド基体上でＵＶ硬化させることができ、高温度に付した／曝露したときでも低い表面エネルギー特徴を維持することができることを示している。