(57)【要約】  本発明は、簡便な方法で、インク吐出安定性、ヘッド基材との密着性及び耐圧性に優れた撥インク層を形成できるインクジェットヘッドの製造方法を提供する。このインクジェットヘッドの製造方法は、下記一般式（１）で表される化合物とフッ素樹脂の水性分散液とを含む塗布液をインクジェットヘッドのインク吐出面に塗設して、該インク吐出面に撥インク層を形成することを特徴とする。    【化１】2009147970.tif 000009
2009147970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される化合物とフッ素樹脂の水性分散液とを含む塗布液をインクジェットヘッドのインク吐出面に塗設して、該インク吐出面に撥インク層を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【化１】
2009147970.tif 000008
〔式中、Ａは置換基としてフッ素原子を含む炭素数１から６のアルキル基を表し、Ｒは水素原子またはメチル基を表す。Ｘは、ＣＯＯまたはＯを表し、Ｒ′、Ｒ″は各々パーフロロアルキレン基を表す。ｍ、ｎはそれぞれ１から１０，０００の整数を表し、ｍ＋ｎは１０から１０，０００である。ｐ１＋ｐ２は１から２０の整数を表す。〕
【請求項２】
前記塗布液をインク吐出面に塗設した後、３００℃以上、４００℃以下の温度範囲で熱処理を施すことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記塗布液が、熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂が、水溶性ポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撥インク性に優れた撥インク層を備えたインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インク吐出口からインクを微細な液滴状に吐出することにより画像記録を行うためのインクジェットヘッドは、常に安定したインク吐出により高品質な画像記録を実現するため、ノズル吐出口から吐出されるインクの直進性が高度に要求される。このノズル吐出口の周辺にインクが付着すると、インク吐出口から吐出されるインクに曲がりが発生し、インクの直進性が損なわれてしまう。このため、インク吐出面であるノズルプレートの表面に撥インク膜を形成することによって撥インク性を付与し、ノズル吐出口の周縁部にインクが付着しないようにしてインク吐出時の直進性を損ねないようにすることが行われている。撥インク膜としては撥インク性に優れたフッ素樹脂膜があるが、撥インク性に優れているフッ素樹脂塗膜はその表面エネルギーが低いために、基材への密着性が低い。基材への密着性が低いと、撥インク層が脱落しやすくなり、安定した吐出を維持することが困難となり、ヘッドの耐久性が低くなるという問題がある。【０００３】
上記課題に対して、フッ素樹脂塗膜の基材密着性を向上する方法が提案されている。【０００４】
例えば、インクジェットヘッドのオリフィス表面に、含フッ素高分子樹脂からなる撥水膜を設け、撥水膜上にパーフルオロポリエーテル鎖またはパーフルオロアルキル鎖を有する部位が結合した構造を有するインクジェットヘッドが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の方法によれば、確かに、撥インク性及び耐擦性の高い撥水膜を形成することができるが、撥水膜を形成する際にはフッ素系溶媒を必要とするため、作業性、環境適性や均一な膜形成という観点では課題を有する。【０００５】
また、フッ素樹脂の水性分散液と水溶性ポリアミドイミド、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを含有する塗布液を用いて、インク吐出面に撥インク層を形成するインクジェット記録ヘッドの製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の方法は、撥インク膜は水系塗布液を用いて簡便に形成できるため、作業性、環境適性に優れ、かつインク吐出面との密着性が高く、安定した吐出を実現できるという点で優れた特性を備えているが、本発明者が更に検討を行った結果、形成した撥インク膜にムラを発生しやすく、吐出性能にややバラツキを生じることが判明し、撥インク膜としては更なる改良が必要であることが判明した。【０００６】
更には、臨界表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下の非晶質樹脂（例えば、主鎖がパーフルオロポリエーテルを有する非晶質フッ素樹脂等）が、酸素を介して、ノズルプレート基板と結合した構成とすることで、吐出安定性を改良したインクジェット記録ヘッドが開示されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、特許文献３に記載の方法では、特許文献１に記載の方法と同様に、撥インク膜を形成する際には、塗布液としてパーフルオロカーボン等の非水系溶媒を使用するため、作業性、環境適性や均一な膜形成という観点では課題を有する。【０００７】
また、ノズルヘッドのインク吐出面にＳｉＯ２を主成分とするＳｉＯ２膜を形成し、このＳｉＯ２膜上にパーフルオロポリエーテル鎖の末端にアルコキシシラン残基を有する化合物が結合した撥インク膜を形成することにより、吐出安定性、撥インク性、耐擦性を改良したインクジェットヘッドが開示されている（例えば、特許文献４参照。）。しかしながら、特許文献４に記載されている方法では、撥インク膜を形成するためには、複数の工程を必要とするため生産性が低く、加えて形成された撥インク膜は基材との密着性、耐擦性が十分ではあるとは言い難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３３０６８１号公報
【特許文献２】特開２００７−２５３６１１号公報
【特許文献３】特開２００１−２４６７５６号公報
【特許文献４】特開２００６−４４２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡便な方法で、インク吐出安定性、ヘッド基材との密着性及び耐圧性に優れた撥インク層を形成できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。【００１１】
１．下記一般式（１）で表される化合物とフッ素樹脂の水性分散液とを含む塗布液をインクジェットヘッドのインク吐出面に塗設して、該インク吐出面に撥インク層を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。【００１２】
【化１】
2009147970.tif 000003
【００１３】
〔式中、Ａは置換基としてフッ素原子を含む炭素数１から６のアルキル基を表し、Ｒは水素原子またはメチル基を表す。Ｘは、ＣＯＯまたはＯを表し、Ｒ′、Ｒ″は各々パーフロロアルキレン基を表す。ｍ、ｎはそれぞれ１から１０，０００の整数を表し、ｍ＋ｎは１０から１０，０００である。ｐ１＋ｐ２は１から２０の整数を表す。〕
２．前記塗布液をインク吐出面に塗設した後、３００℃以上、４００℃以下の温度範囲で熱処理を施すことを特徴とする前記１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１４】
３．前記フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体であることを特徴とする前記１または２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１５】
４．前記塗布液が、熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする前記１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１６】
５．前記熱可塑性樹脂が、水溶性ポリアミドイミド樹脂であることを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、簡便な方法で、インク吐出安定性、ヘッド基材との密着性及び耐圧性に優れた撥インク層を形成できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インクジェットヘッドの構成の一例を示す概略斜視図である。
【図２】インクジェットヘッドの構成の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、前記一般式（１）で表される化合物とフッ素樹脂の水性分散液とを含む塗布液をインクジェットヘッドのインク吐出面に塗設して、該インク吐出面に撥インク層を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法により、水系塗布液を用いて撥インク層を簡易に形成することができ、経済性、安全性、環境適性に優れ、塗布液中でのフッ素樹脂粒子の凝集を効果的に防止することにより、塗布均一性を飛躍的に向上させることができ、更に、撥インク層表面にフッ素原子を効率良く配向させることができるため、高い撥インク能を備え、耐久性に優れた撥インク層を形成することができることを見出し、本発明に至った次第である。
【００２１】
本発明で規定する上記構成に加えて、撥インク層の形成に用いる塗布液に熱可塑性樹脂、好ましくは水溶性ポリアミドイミド樹脂を共存させることにより、形成する撥インク層のヘッド基材との密着性がより一層向上し、かつ耐擦性の向上効果を得ることができ、より好ましい態様の１つである。
【００２２】
以下、本発明の詳細について説明する。
【００２３】
《インクジェットヘッド》
はじめに、本発明に係るインクジェットヘッドの基本的な構成について、図を交えて説明する。ただし、本発明ではここで例示するインクジェットヘッドの構成にのみ限定されるものではない。
【００２４】
図１、２はインクジェットヘッド構成の一例を示す図であり、図１はインクジェットヘッドの概略斜視図、図２はインクジェットヘッドの断面図である。
【００２５】
図１、図２において、１はインクジェットヘッド、１１はインクチューブ、１２はノズル形成部材（ノズルプレート）、１３はノズル、１４はカバープレート、１５はインク供給口、１６は基板、１７は隔壁である。そして、インクチャネル１８が隔壁１７、カバープレート１４及び基板１６によって形成されている。
【００２６】
インクジェットヘッド１は、カバープレート１４と基板１６の間に、電気・機械変換手段であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電材料からなる複数の隔壁１７（図では、一部のみを表示）で隔てられたインクチャネル１８（一部のみが示されている）が多数並設されたせん断モード（シェアモード）タイプのインクジェットヘッドである。
【００２７】
ノズル形成部材１２は、機械的強度が高く、耐インク性を備え、寸法安定性に優れた、例えば、セラミック、金属、ガラス或いは樹脂を用いることができる。ガラスとしては、例えば、石英、合成石英、高純度ガラス等から適宜選べば良く、樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等から適宜選べば良い。ノズル形成部材１２の厚さは、概ね５０μｍ〜５００μｍ程度が好ましい。
【００２８】
駆動信号により隔壁１７が変形し、インクチャネル１８の容積を変化させて、インクをノズル１３から吐出するとともに、インクチャネル１８にインクを流入させる。
【００２９】
本発明に係る撥インク層１２ａは、ノズル形成部材１２の表面部、すなわちインク吐出面側に形成される。
【００３０】
撥インク層１２ａの形成方法は、本発明で規定した構成からなる水系塗布液を、従来周知の湿式塗布方法、例えば、スプレーコーティング法、スピンコーティング法、はけコーティング法、ディップコーティング法、ワイヤーバーコーティング法等を用いてノズル形成部材１２上に塗布することにより形成することができるが、本発明においては、ワンコート、即ち、１回の塗布工程で、密着性のよい撥インク層を形成する効率的な塗布が可能となる。
【００３１】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法においては、撥インク層１２ａを形成した後にレーザビーム等を照射してノズル１３を形成する方式、あるいはノズル１３を形成した後に、撥インク層１２ａを塗設する方式のいずれであっても良い。
【００３２】
インクジェット記録ヘッド１は、隔壁１７によりインクチャネル１８を形成するとともに、ヘッド本体Ｈの前面に、ノズル１３を形成したノズル形成部材１２を接着することにより作製される。
【００３３】
《撥インク層》
本発明に係る撥インク層は、少なくとも一般式（１）で表される化合物とフッ素樹脂の水性分散液とを含む塗布液をインクジェットヘッドのインク吐出面に塗設して形成することを特徴とする。
【００３４】
〔一般式（１）で表される化合物〕
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、非イオン系のフッ素系界面活性剤であり、前記一般式（１）において、Ａは置換基としてフッ素原子を含む炭素数１〜６のアルキル基を表し、Ｒは水素原子またはメチル基を表す。Ｘは、ＣＯＯまたはＯを表し、Ｒ′、Ｒ″は各々パーフロロアルキレン基を表す。ｍ、ｎはそれぞれ１〜１０，０００の整数を表し、ｍ＋ｎは１０〜１０，０００である。ｐ１＋ｐ２は１〜２０の整数を表す。
【００３５】
Ａで表されるフッ素原子を含む炭素数１〜６のアルキル基としては、パーフロロエチル基、２，２，２−トリフロロエチル基、パーフロロエチル基、３，３，３−トリフロロプロピル基、パーフロロプロピル基、４，４，４−トリフロロブチル基、パーフロロブチル基、５，５，５−トリフロロペンチル基、パーフロロペンチル基、６，６，６−トリフロロヘキシル基、パーフロロヘキシル基等を挙げることができる。
【００３６】
Ｒ′、Ｒ″は２価のパーフロロアルキレン基を表すが、例えば、パーフロロエチレン基、パーフロロプロピレン基、パーフロロイソプロピレン基、パーフロロブチレン基、パーフロロイソブチレン基等を表すが、その中でもパーフロロエチレン基、パーフロロプロピレン基が好ましい。また、Ｒ′、Ｒ″は同種であっても、あるいは、異なるパーフロロアルキレン基であってもよい。
【００３７】
ｍ、ｎはそれぞれ１〜１０，０００の整数を表すが、好ましくはそれぞれ１〜１，０００の整数である。
【００３８】
以下に、一般式（１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。
【００３９】
【化２】
2009147970.tif 000004
【００４０】
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、公知の合成法、例えば、特開２００４−３３０６８１号公報、特開２００６−４４２２６号公報に記載の合成方法に準じて合成することにより得ることができる。また、本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、市販品としても入手が可能であり、例えば、セイケミカル（株）製のサーフロンシリーズを挙げることができる。
【００４１】
本発明に係る一般式（１）で表される化合物は、水に可溶であり、更に補助溶媒としてエタノール、イソプロパノール、酢酸エステル等を用いて溶解することができる。
【００４２】
本発明に係る一般式（１）で表される化合物の撥インク層形成用塗布液への添加量としては、特に制限はないが、０．１〜１０質量％の範囲であり、好ましくは０．５〜５％、特に好ましくは、１〜３質量％の範囲である。
【００４３】
〔フッ素樹脂〕
本発明に係る撥インク層を形成する塗布液には、フッ素樹脂の水性分散物を含有する。
【００４４】
本発明に適用可能なフッ素樹脂としては、特に制限はないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を挙げることができる。その中でも、特に、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）は臨界表面張力が低く、撥インク性に優れており、また、熱処理温度である３００℃〜４００℃における溶融粘度が低く、均一な膜形成が可能な点で好ましい。
【００４５】
本発明においては、上記フッ素樹脂を微粒子状態で、水溶液中に分散した状態で使用する。
【００４６】
本発明に係るフッ素樹脂微粒子の平均粒径としては、特段の制限はないが、概ね平均一次粒径が０．０２μｍ以上、０．２０μｍ未満が好ましい。平均一次粒径が０．０２μｍ未満では分散液の安定性が劣化し、フッ素樹脂微粒子同士の凝集が発生し、均一に分散することができにくく、また、平均一次粒径が０．２０μｍより大きいと、沈降による凝集粒子ができやすく、共に均一な撥インク層の形成の妨げとなる。
【００４７】
上記平均一次粒径は、動的光散乱法（例えば、ＤＬＳ−６０００  大塚電子（株）製）、レーザ回折法、遠心沈降法等によって測定して求めることができる。
【００４８】
本発明に係る撥インク層を形成する塗布液におけるフッ素樹脂の含有量としては、１０〜７０質量％が好ましく、更に好ましくは２０〜５０質量％であり、特に好ましくは３０〜４０質量％である。
【００４９】
〔熱可塑性樹脂〕
本発明に係る撥インク層を形成する塗布液には、形成する撥インク層のヘッド基材との密着性及び耐擦性をより向上させる観点から、一般式（１）で表される化合物及びフッ素樹脂の水性分散物と共に、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００５０】
本発明に適用可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチエレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリ（メタ）アクリル酸の共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリアクリル酸誘導体、ポリアクリル酸アミド、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロース系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド（ナイロン）、ポリアミドイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、チオコール、ポリスルフォン、ポリウレタン、ポリスチレン、その他これらの樹脂の単量体の共重合物等を挙げることができるが、その中でも、ポリアミドイミド樹脂が基材との密着性をより向上する効果を備えているため、撥インク層の基材への密着性を高めると共に、フッ素樹脂粒子の分散性を向上させる効果に優れており、均一な膜形成が可能な点で好ましい。
【００５１】
一般に、上記ポリアミドイミド樹脂は水に不溶であるため、本発明においては、水溶性ポリアミドイミド樹脂を用いることがより好ましい。
【００５２】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法においては、水溶性ポリアミドイミド樹脂を含有する均一系の塗布液を用いた場合、ノズル部材と比較的結合力があるポリアミドイミド樹脂は、ノズル部材表面近傍に偏在し、一般式（１）で表される化合物及びフッ素樹脂が撥インク層表面付近に偏在する構成となり、撥インク層内において境界が出来ないために、密着性がより向上する。また、水系の塗布液を用いているので、環境の面、安全性の面及び経済性の面における利点を有する。
【００５３】
本発明に好適に用いられる水溶性ポリアミドイミド樹脂は、下記一般式（２）で表される。
【００５４】
【化３】
2009147970.tif 000005
【００５５】
上記一般式（２）において、Ａは三価の有機基を表し、Ｂは二価の有機基を表す。
【００５６】
一般式（２）において、Ａで表される三価の連結基としては、例えば、エタントリイル基、プロパントリイル基、ブタントリイル基、ペンタントリイル基、ヘキサントリイル基、ヘプタントリイル基、オクタントリイル基、ノナントリイル基、デカントリイル基、ウンデカントリイル基、ドデカントリイル基、シクロヘキサントリイル基、シクロペンタントリイル基、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基や、上記の二価の芳香族基や二価の複素環を有する基等が各々更に、単結合、二価の飽和炭化水素基、二価の不飽和炭化水素基等を有して、三価の基を形成する場合等が挙げられる。
【００５７】
また、一般式（２）において、Ｂで表される二価の有機基としては、二価の飽和炭化水素基を有する基、二価の不飽和炭化水素基を有する基、二価の芳香族基を有する基、二価の複素環基を有する基等を挙げることができる。
【００５８】
Ｂで表される二価の飽和炭化水素基を有する基としては、例えば、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、２，２，４−トリメチルヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基、ウンデカメチレン基、ドデカメチレン基、シクロヘキシレン基（例えば、１，６−シクロヘキサンジイル基等）、シクロペンチレン基（例えば、１，５−シクロペンタンジイル基など）等が挙げられる。
【００５９】
Ｂで表される二価の不飽和炭化水素基を有する基としては、上記の２価の飽和炭化水素基を有する基を構成する少なくとも二つの炭素原子を結びつける結合の一つが、２重結合、３重結合等の不飽和結合で置き換えられることにより形成される基を表す。例えば、プロペニレン基、ビニレン基（エチニレン基ともいう）、４−プロピル−２−ペンテニレン基等が挙げられる。
【００６０】
Ｂで表される二価の芳香族基を有する基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ピリジンジイル基、ピロールジイル基、チオフェンジイル基、フランジイル基等が挙げられる。
【００６１】
Ｂで表される二価の複素環基を有する基としては、例えば、オキサゾールジイル基、ピリミジンジイル基、ピリダジンジイル基、ピランジイル基、ピロリンジイル基、イミダゾリンジイル基、イミダゾリジンジイル基、ピラゾリジンジイル基、ピラゾリンジイル基、ピペリジンジイル基、ピペラジンジイル基、モルホリンジイル基、キヌクリジンジイル基等が挙げられる。
【００６２】
また、上記の二価の基は、更に置換基を有していても良い。
【００６３】
本発明に係る水溶性ポリアミドイミド樹脂は、ポリアミドイミド樹脂を塩基性極性溶液中で、アミン化合物等の塩基性化合物と混合・攪拌し、水を徐々に加えることにより得ることができる。また、本発明に係る水溶性ポリアミドイミド樹脂は、市販品としても入手することができ、例えば、日立化成工業（株）製のＨＰＣ−１０００等を挙げることができる。
【００６４】
本発明に係る撥インク層を形成する塗布液における水溶性ポリアミドイミド樹脂の含有量としては、本発明の目的効果を損なわない範囲であれば特に制限はないが、好ましく、５〜４０質量％の範囲であり、好ましくは１０〜３５質量％、特に好ましくは２０〜３０質量％の範囲である。
【００６５】
〔撥インク層の形成〕
以上のような各構成素材を含む水系の撥インク層形成用塗布液を、ノズル形成部材上に塗布、乾燥して、撥インク層を形成する。
【００６６】
本発明に適用可能なノズル部材としては、例えば、セラミック、金属、ガラス（例えば、石英、合成石英、高純度ガラス等）、樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等）を用いることができる。ノズル形成部材の厚さは、概ね５０μｍ〜５００μｍ程度が好ましい。
【００６７】
ノズル形成部材へ撥インク層を塗布するのに先立ち、ノズル形成部材への塗布液の濡れ性を向上させるため、ノズル形成部材表面を活性化処理することもできる。
【００６８】
活性化処理としては、プラズマ処理、コロナ処理、オゾン処理、ＵＶ処理、エキシマレーザー処理等が用いられる。
【００６９】
活性化処理等を施したノズル形成部材上に、各構成素材を含む水系の撥インク層形成用塗布液を形成する方法としては、公知の湿式塗布方法を適用することができ、例えば、スピンコート塗布、ディップ塗布、エクストルージョン塗布、ロールコート塗布、スプレー塗布、はけ塗布、グラビア塗布、ワイヤーバー塗布、エアナイフ塗布等を適用することができる。本発明に係る水系撥インク層塗布液を用いた塗布では、１回の塗布工程で、密着性に優れた撥インク層を形成することができ、生産性が高いという特徴を備えている。塗布を行った後、撥インク層を形成したノズル形成部材は、乾燥工程で水分等を除く。
【００７０】
本発明においては、上記の方法でノズル形成部材上に撥インク層を塗布、乾燥した後、３００〜４００℃の温度範囲で加熱処理を施すことが好ましい。撥インク層に対し加熱処理を施すことにより、撥インク層の流動性が高まり、フッ素樹脂及び一般式（１）で表されるフッ素系界面活性剤のフッ素原子が撥インク層の最表面に配向しやすくなり、高い撥インク性と耐擦性を得ることができる。更に、撥インク層が上記熱可塑性樹脂、例えば、水溶性ポリアミドイミド樹脂を含有する場合には、３００〜４００℃の温度範囲で加熱した際に、熱可塑性樹脂が溶融し、ノズル形成部材との密着性を高めることができる。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。【００７２】
《ノズルシートの作製》
〔ノズルシート１の作製〕
ノズル形成部材として厚さ７５μｍのポリイミドシート（宇部興産（株）製ユーピレックス）を用い、その一方の面側に、ワーヤーバーを用いて、乾燥後の膜厚が５０μｍとなる条件で下記撥インク層塗布液１を塗布、乾燥して、ノズルシート１を作製した。【００７３】
（撥インク層塗布液１の調製）
ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ＮＤ−１：ダイキン工業（株）製）                  固形分量３２質量％
純水で１００質量％に仕上げて、撥インク層塗布液１を調製した。【００７４】
〔ノズルシート２の作製〕
上記ノズルシート１の作製において、撥インク層塗布液１に代えて、下記撥インク層塗布液２を用いた以外は同様にして、ノズルシート２を作製した。【００７５】
（撥インク層塗布液２の調製）
ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ＮＤ−１  ダイキン工業（株）製）                  固形分量３２質量％
ＰＡＩ（水溶性ポリアミドイミド樹脂、ＨＰＣ−１０００−２８：日立化成工業（株）製）                                  固形分量２４質量％
純水で１００質量％に仕上げて、撥インク層塗布液２を調製した。【００７６】
〔ノズルシート３の作製〕
上記ノズルシート２の作製において、撥インク層塗布液２に代えて、撥インク層塗布液２に界面活性剤Ａ（ポリエチレングリコールモノドデシルエーテル）を固形分量として５質量％添加した撥インク層塗布液３を用いた以外は同様にして、ノズルシート３を作製した。【００７７】
〔ノズルシート４の作製〕
上記ノズルシート３の作製において、撥インク層の塗布、乾燥を行った後、３５０℃で４時間の加熱処理を施した以外は同様にして、ノズルシート４を作製した。【００７８】
〔ノズルシート５の作製〕
上記ノズルシート４の作製において、撥インク層塗布液３に代えて、下記撥インク層塗布液４を用いた以外は同様にして、ノズルシート５を作製した。【００７９】
（撥インク層塗布液４の調製）
ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ＮＤ−１  ダイキン工業（株）製）                  固形分量３２質量％
例示化合物４                                  固形分量０．５質量％
ＰＡＩ（水溶性ポリアミドイミド樹脂、ＨＰＣ−１０００−２８：日立化成工業（株）製）                                  固形分量２４質量％
純水で１００質量％に仕上げて、撥インク層塗布液４を調製した。【００８０】
〔ノズルシート６〜８の作製〕
上記ノズルシート５の作製において、撥インク層塗布液４中の例示化合物４の含有量を、それぞれ１．０質量％、３．０質量％、５．０質量％に変更した撥インク層塗布液５、６、７を用いた以外は同様にして、ノズルシート６〜８を作製した。【００８１】
〔ノズルシート９の作製〕
上記ノズルシート７の作製において、撥インク層塗布液６のＰＡＩ（水溶性ポリアミドイミド樹脂）を除いた以外は同様にして調製した撥インク層塗布液８を用いた以外は同様にして、ノズルシート９を作製した。【００８２】
〔ノズルシート１０の作製〕
上記ノズルシート７の作製において、撥インク層の塗布、乾燥後の加熱処理を行わなかった以外は同様にして、ノズルシート１０を作製した。【００８３】
〔ノズルシート１１〜１５の作製〕
上記ノズルシート７の作製において、撥インク層塗布液６の例示化合物４を、それぞれ例示化合物２、３、７、１７、２１に変更した撥インク層塗布液９、１０、１１、１２、１３を用いた以外は同様にして、ノズルシート１１〜１５を作製した。【００８４】
〔ノズルシート１６〜１８の作製〕
上記ノズルシート７の作製において、乾燥後の加熱処理温度を、それぞれ１５０℃、２５０℃、４５０℃に変更した以外は同様にして、ノズルシート１６〜１８を作製した。【００８５】
【表１】
2009147970.tif 000006
【００８６】
なお、表１に略称で記載の各添加剤の詳細は、以下の通りである。【００８７】
ＦＥＰ：テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ＮＤ−１：ダイキン工業（株）製
ＰＡＩ：水溶性ポリアミドイミド樹脂、ＨＰＣ−１０００−２８：日立化成工業（株）製
界面活性剤Ａ：ポリエチレングリコールモノドデシルエーテル
《ノズルプレートの評価》
〔撥インク性の評価〕
上記作製したノズルプレートの撥インク層面側の後退接触角θ１を下記の方法に従って測定し、これを撥インク性の尺度とした、後退接触角が高いほど撥インク性に優れていることを表す。【００８８】
（後退接触角の測定）
協和界面科学（株）製接触角計ＣＡ−Ｘ型を用い、試験液として下記インク液を付属マクロシリンジによって、初期液滴量＝１５μｌ、吸引速度＝５μｌ／ｓｅｃの条件で、ノズルプレート上に形成した撥インク層表面で、インク液滴が縮小するときの接触角を測定して、後退接触角θ１を求めた。【００８９】
〈インク液の調製〉
下記各添加剤を混合、溶解して、後退接触角及び後述の射出安定性評価用のインク液を調製した。【００９０】
分散顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ）          ２質量％
バインダー樹脂（スチレン−アクリル酸共重合体）            ５質量％
ジエチレングリコールジエチルエーテル                    ８８質量％
Ｎ−ピロリドン                                            ５質量％
〔耐擦性の評価〕
上記撥インク性の評価に用いた各ノズルプレートの撥インク層面を、不織布を用いて１００回擦り、上記と同様にして、擦過処理後の後退接触角θ２を、上記インク液を用いて協和界面科学株式会社製の接触角計ＣＡ−Ｘで測定した。【００９１】
ここで測定した擦過処理後の後退接触角θ２が、上記測定した未処理状態での後退接触角θ１に対し低下がない場合は、耐擦過性に優れていると判定した。【００９２】
〔膜均一性の評価〕
上記作製したノズルプレートの撥インク層面を目視観察し、下記の基準に従って膜均一性を評価した。【００９３】
◎：凹凸部や厚さムラが無く、極めて平滑で均一な膜である
○：凹凸部や厚さムラがほぼ無く、平滑で均一な膜である
△：一部で凹凸部や厚さムラが認められるが、ほぼ平滑で均一な膜である
×：全面に強い凹凸部や厚さムラが認められ、実用上問題となる品質である
〔密着性の評価〕
ＪＩＳ  Ｋ  ５４００に準拠した碁盤目試験を行った。具体的には、ノズルプレートの撥インク層面上に１ｍｍ間隔で縦、横に１１本の切れ目を入れ、１ｍｍ角の碁盤目を１００個作製した。次いで、この上にセロハンテープを貼り付け、９０度の角度で素早く剥がし、剥がれた部分の有無を目視観察し、下記の基準に従って密着性を評価した。【００９４】
◎：撥インク層の剥離がまったく認められない
○：一部の碁盤目で僅かな浮きが認められるが、剥離までには至らず良好な品質である
△：１〜５個の碁盤目で剥離が認められるが、実用上許容される品質である
×：６個以上の碁盤目で剥離が認められ、実用上問題となる品質である
〔射出安定性の評価〕
上記作製した各ノズルプレートに、エキシマレーザーを用いて、ノズル口径２５μｍ、ノズル数１２８、ノズル密度１８０ｄｐｉの条件で、ノズル孔を穿孔し、インクジェットヘッド用のノズルプレート１〜１５を作製した。なお、本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍあたりのドット数を表す。【００９５】
次いで、このノズルを穿孔したノズルプレートを、図１に記載の構成からなるインクジェットヘッドのインク吐出面に貼り付けて、ノズル口径２５μｍ、駆動周波数１２ｋＨｚ、ノズル数１２８、ノズル密度１８０ｄｐｉであるピエゾ型のインクジェットヘッドを作製した。【００９６】
作製した各インクジェットヘッドに、上記インク液を装着し、２０℃、３０％ＲＨの環境下で、１滴あたり１２ｐｌを吐出する条件で、１時間連続出射した後、１０秒間連続吐出→一定時間休止→連続吐出の間欠動作を行った。この際、吐出休止後の最初で吐出方向の乱れが発生するか否かは休止時間の長さで決まるので、吐出休止時間の長さを段階的に変えることにより間欠吐出の安定性を測定し、以下の基準で射出安定性を評価した。【００９７】
◎：３１〜４５秒休止しても安定に吐出した
○：２１〜３０秒休止しても安定に吐出した
△：１１〜２０秒休止しても安定に吐出した
×：１０秒以下しか安定吐出しなかった
以上により得られた各評価結果を、表２に示す。【００９８】
【表２】
2009147970.tif 000007
【００９９】
表２に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなる撥インク層を備えたノズルプレートは、比較例に対し、撥インク性、耐擦性、膜均一性、密着性及び出射安定性に優れていることが分かる。
【符号の説明】
【０１００】
１  インクジェット記録ヘッド
１２  ノズル形成部材
１２ａ  撥インク層
【図１】
2009147970.tif 000010
【図２】
2009147970.tif 000011
【国際調査報告】
2009147970.tif 000012
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