(57)【要約】【課題】撥インク性に優れた撥インク層を有し、安定した射出角度でインク滴を吐出し、耐久性に優れたインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】超臨界重合法により、インクと出面にフッ素系樹脂からなる撥インク層を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基材上に超臨界重合により撥インク層が形成されたインク吐出面を有するノズルプレートを備えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記撥インク層は、前記超臨界重合により形成されたフッ素系樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記超臨界重合に用いられるモノマーが、テトラフルオロエチレン、パーフルオロブテニルビニルエーテル及びヘキサフルオロプロピレンから選ばれるモノマーを含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記樹脂基材が熱可塑性樹脂を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記樹脂基材が積層された複数層からなり、少なくとも前記インク吐出面側の最表面層が前記熱可塑性樹脂を有することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記樹脂基材の少なくとも前記最表面層がアクリル樹脂、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
少なくとも表面がフィラーを含有する前記樹脂基材に前記撥インク層が形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
樹脂基材上に超臨界重合法により撥インク層を形成して撥インク処理されたインク吐出面を有するノズルプレートを作成し、該ノズルプレートをヘッド本体に接合することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記撥インク層は、前記超臨界重合により形成されたフッ素系樹脂からなることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記超臨界重合に用いられるモノマーが、テトラフルオロエチレンパーフルオロブテニルビニルエーテル及びヘキサフルオロプロピレンから選ばれるモノマーを含有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記樹脂基材が熱可塑性樹脂を有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記樹脂基材が積層された複数層からなり、少なくとも前記インク吐出面側の最表面層が前記熱可塑性樹脂を有することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂基材の少なくとも最表面層がアクリル樹脂、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
少なくとも表面がフィラーを含有する前記樹脂基材に前記撥インク層が形成されることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１５】
前記撥インク層が形成された前記樹脂基材の前記インク吐出面を形成すべき側の面と反対側の面を活性化処理を行うことを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記活性化処理は、イオン照射、プラズマ照射又はＵＶ処理であることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記撥インク層が形成された前記樹脂基材の前記インク吐出面を形成すべき側を保護した後に前記活性化処理を行うことを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記樹脂基材が複数の樹脂層で構成され、前記インク吐出面側の表面樹脂層が他の樹脂層よりも低いＴｇを有し、該他の樹脂層が前記表面樹脂層よりも厚いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載されたインクジェット記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録ヘッド、特に、インク吐出面の撥インク性を改良したインクジェット記録ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドにおいては、インク滴を吐出するノズルの吐出口が形成されたインク吐出面が撥インク性を有することが重要である。インク吐出面の撥インク性が劣ると、インク滴の飛翔方向が曲がって画質を低下させるなど、ヘッドの性能を低下させる様々な問題が生ずる。インク滴の飛翔方向が曲がるという問題の原因は次のような現象によると考えられる。
【０００３】
ノズルからインク滴が吐出した後に、ノズル周辺のノズルプレート表面に付着しているインクがノズル内に戻ることなく、取り残されて残る。このような残留インクはワイピングにより拭き取られるが、インクの成分に樹脂が含まれると、若干の樹脂成分がワイピングによっても除去されずに残留し、長期間の使用において樹脂成分がインク吐出面に付着してインク滴の飛翔の障害となる。
【０００４】
この問題を解決するために、インク吐出面にフッ素樹脂又はシリコーン樹脂による撥インク層を設けることが行われている。
【０００５】
しかしながら、これらの樹脂は一般に基材との接着性が悪く、ワイピングなどにより外力を受けた場合に、剥離しやすく耐久性が十分でないという問題がある。
【０００６】
従って、耐久性のある撥インク層を形成するために種々の工夫がなされてきた。
【０００７】
特許文献１では、塗布及び焼成により撥インク層を形成しているが、耐久性が十分でない。
【０００８】
また、樹脂基材との接着性を確保するために、極性基を導入する方法があるが、この場合、撥インク性が低下するという問題がある。
【０００９】
また、フッ素モノマーを樹脂基板上に蒸着し重合する方法があるが、この方法による撥インク層は耐久性が十分でなく、ワイピングにより剥離しやすい。
【００１０】
更に、金属と一緒にフッ素モノマーを蒸着し重合することにより、基材との接着性を向上する方法があるが、撥インク層の表面に極性物が存在することになり、十分な撥インク性をうることができない。
【特許文献１】２００１−７１５０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来技術においては達成出来なかったうな優れた撥インク性を有し、しかも、ワイピングによっても剥離し難く十分な耐久性を有する撥インク層を有するインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発明者は、超臨界状態の流体中でフルオロモノマーを重合させてインクジェット記録ヘッドのインク吐出面に撥インク層を形成することにより、前記目的を達成した。
【００１３】
特に、好ましい実施の形態においては、インクを吐出するノズルを形成するノズルプレートとして熱可塑性樹脂を使用し、該熱可塑性樹脂の表面に超臨界流体を用いた重合により、フッ素樹脂からなる撥インク層を形成し、ノズルを形成することにより、インク滴の飛翔特性、耐久性などの面で十分な性能を有し、且つ、効率的に製造出来るインクジェット記録ヘッドを実現した。
【００１４】
本発明の目的は、下記のインクジェット記録ヘッドの製造方法により達成される。
１．
樹脂基材上に超臨界重合により撥インク層が形成されたインク吐出面を有するノズルプレートを備えたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
２．
前記撥インク層は、前記超臨界重合により形成されたフッ素系樹脂からなることを特徴とする前記１に記載のインクジェット記録ヘッド。
３．
前記超臨界重合に用いられるモノマーが、テトラフルオロエチレン、パーフルオロブテニルビニルエーテル及びヘキサフルオロプロピレンから選ばれるモノマーを含有することを特徴とする前記１又は前記２に記載のインクジェット記録ヘッド。
４．
前記樹脂基材が熱可塑性樹脂を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
５．
前記樹脂基材が積層された複数層からなり、少なくとも前記インク吐出面側の最表面層が前記熱可塑性樹脂を有することを特徴とする前記４に記載のインクジェット記録ヘッド。
６．
前記樹脂基材の少なくとも前記最表面層がアクリル樹脂、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする前記５に記載のインクジェット記録ヘッド。
７．
少なくとも表面がフィラーを含有する前記樹脂基材に前記撥インク層が形成されることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
８．
樹脂基材上に超臨界重合法により撥インク層を形成して撥インク処理されたインク吐出面を有するノズルプレートを作成し、該ノズルプレートをヘッド本体に接合することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
９．
前記撥インク層は、前記超臨界重合により形成されたフッ素系樹脂からなることを特徴とする前記８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１０．
前記超臨界重合に用いられるモノマーが、テトラフルオロエチレンパーフルオロブテニルビニルエーテル及びヘキサフルオロプロピレンから選ばれるモノマーを含有することを特徴とする前記７又は前記８に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１１．
前記樹脂基材が熱可塑性樹脂を有することを特徴とする前記８〜１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１２．
前記樹脂基材が積層された複数層からなり、少なくとも前記インク吐出面側の最表面層が前記熱可塑性樹脂を有することを特徴とする前記１１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１３．
前記樹脂基材の少なくとも最表面層がアクリル樹脂、ポリカーボネート又はポリエチレンテレフタレートからなることを特徴とする前記１２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１４．
少なくとも表面がフィラーを含有する前記樹脂基材に前記撥インク層が形成されることを特徴とする前記８〜１３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
１５．
前記撥インク層が形成された前記樹脂基材の前記インク吐出面を形成すべき側の面と反対側の面を活性化処理を行うことを特徴とする前記８〜１４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１６．
前記活性化処理は、イオン照射、プラズマ照射又はＵＶ処理であることを特徴とする前記１５に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１７．
前記撥インク層が形成された前記樹脂基材の前記インク吐出面を形成すべき側を保護した後に前記活性化処理を行うことを特徴とする前記１５又は前記１６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
１８．
前記樹脂基材が複数の樹脂層で構成され、前記インク吐出面側の表面樹脂層が他の樹脂層よりも低いＴｇを有し、該他の樹脂層が前記表面樹脂層よりも厚いことを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載されたインクジェット記録ヘッド。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、十分な撥インク性と高い耐久性を有する撥インク層をインク吐出面に形成することが可能となり、高画質の画像を長期間にわたって形成することが出来るインクジェット記録ヘッドが実現される。また、本発明によるインクジェット記録ヘッドはインク吐出面が高い撥インク性を有するので、ヘッドの高周波駆動が可能となり、記録速度の高速化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明好ましい実施の形態によれば、樹脂基材上に超臨界重合法により撥インク層が形成され、撥インク層が形成された面をインク吐出面とするノズルプレートが作成され、該ノズルプレートがヘッド本体に接合される。
【００１７】
重合に用いられる超臨界流体は、特に限定されず、フルオロモノマーとの親和性、ノズルプレートを構成する樹脂基材との親和性、臨界温度、臨界圧力の観点より適宜選定される。好ましい超臨界流体は、二酸化炭素、炭素原子数１〜３の飽和フルオロカーボン、炭素原子数１〜３の飽和ハイドロフルオロカーボン、炭素原子数１〜３の飽和ハイドロクロロフルオロカーボン、炭素原子数１〜３の飽和クロロフルオロカーボン等が挙げられる。
【００１８】
本発明における流体の超臨界状態は、該流体の臨界圧力の１〜５倍の圧力下にある超臨界状態であることが好ましい。より好ましくは臨界圧力の１〜２倍の圧力下であり、最も好ましくは臨界圧力の１〜１．５倍の圧力下である。この範囲にあると、フルオロモノマーの樹脂基材の表面近傍への浸透が容易であり、また、フルオロモノマーがラジカル重合して得られるフルオロポリマーの重量平均分子量が高いうえ、樹脂基材表面に均一なフルオロポリマー層が形成される。
【００１９】
本発明において、フルオロモノマーのラジカル重合条件としての重合温度は該流体の臨界温度より０〜２００℃高い温度が好ましい。より好ましくは、臨界温度より０〜１５０℃高い温度であり、最も好ましくは臨界温度より０〜１００℃高い温度である。重合時間は０．１〜４８時間が好ましく、２〜２４時間がより好ましい。
【００２０】
本発明において使用されるフルオロモノマーとしては、ラジカル重合性の炭素−炭素不飽和結合を有する含フッ素化合物が好ましい。具体的な化合物例としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）、パーフルオロブテニルビニルエーテル等のパーフルオロビニルエーテル等が挙げられる。
【００２１】
フルオロモノマーの他の例に炭化水素モノマーを併せて用いることが出来る。
【００２２】
このような炭化水素モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ブタヂエン等が挙げられる。
【００２３】
フルオロモノマー及び必要に応じて使用する炭化水素系モノマーの合計の使用量は、超臨界状態の流体の１００質量部に対して０．１〜１００質量部が好ましく、１〜５０質量部がより好ましく、３〜３０質量部が最も好ましい。使用量があまりに少ないと、樹脂基材表面に均一なフルオロポリマー層が形成されない。添加量があまりに多いと、フルオロモノマーの転化率が低下する。この範囲にあると、フルオロモノマーが高転化率で重合され、重量平均分子量が高いフルオロポリマー層が樹脂基材表面に形成される。
【００２４】
本発明において使用されるラジカル重合開始剤としては、超臨界状態の流体と相溶性を有するものであれば、特に限定されず、公知のラジカル重合開始剤が使用できる。具体例としては、アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシド、ジペンタフルオロプロピオニルパーオキシド等のジアシルパーオキサイド類、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等のパーオキシエステル類、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド類、パーフルオロプロピオニルパーオキシド、パーフルオロベンゾイルパーオキシド等のパーフルオロパーオキシド類等が挙げられる。
【００２５】
本発明におけるラジカル重合開始剤の使用量は、フルオロモノマーの重合反応における通常の使用量が好ましく、フルオロモノマーの１００質量部に対し、１０-6〜１０質量部が好ましく、１０-5〜２質量部がより好ましい。
【００２６】
本発明において、フルオロモノマーをラジカル重合するときに、連鎖移動剤を使用することもできる。連鎖移動剤を用いると生成するフルオロポリマーの分子量、物理的性質、化学的性質等を制御することができる。連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、メタノール等のアルコール、エチルメルカプタン、ブチルメルカプタン等のメルカプタン、ヨウ化アルキル、ヨウ化パーフルオロアルキル、臭化アルキル、臭化パーフルオロアルキル、四塩化炭素、クロロホルム、塩化スルフリル等のハロゲン含有化合物、エタン、メチルシクロヘキサン等のアルカン等が挙げられる。連鎖移動剤は、１種単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００２７】
連鎖移動剤の使用量は、超臨界状態の流体に対して０．００１質量％〜５０質量％が好ましい。より好ましくは０．００１質量％〜２０質量％である。使用量があまりに少ないと、分子量を調整する機能が発現せず、添加量があまりに多いと生成するのフルオロポリマーの分子量が低くなる。この範囲にあると、強度等の物理的特性に優れる、適切な分子量のフルオロポリマーが得られる。
【００２８】
本発明において、反応に関与しない添加剤を加えてもよい。添加剤としては、パーフルオロヘキサン等のラジカル重合開始剤の溶剤等が挙げられる。
【００２９】
本発明においては、撥インク層が形成されるノズルプレートとして樹脂基材が用いられる。
【００３０】
特に、超臨界重合においてモノマーが基材に浸透することにより、基材との密着性を向上することが出来るという点で、撥インク層と接する層を熱可塑性で構成することが好ましく、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール樹脂、液晶ポリオマー、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑樹脂の単層からなる樹脂基材又はポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の基板に前記熱可塑性樹脂層を積層した積層構造の樹脂機材を用いることができる。
【００３１】
前記に説明したように、密着性の高い撥インク層を形成し、且つ、臨界重合における形状安定性を確保するには、撥インク層が形成される表面層が該表面層以外の他の層よりも低いＴｇを有することが特に好ましい。
【００３２】
また、樹脂基材には、耐摩耗性を向上するために、シリカ、アルミナ、タルク、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化チタン、金属微粒子等のフィラーを含有させてもよい。
【００３３】
樹脂基材の厚さは５０〜１３０μｍの範囲が好ましい。
【００３４】
図１、２は本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの例を示し、図１は分解斜視図、図２は断面図である。
【００３５】
図において、圧電材であるチタン酸ジルコン酸鉛からなる下部基板１ｂと上部基板１ｃとを接合するにより、インクを収容し、インク滴の射出圧力を生成するインク室９が形成される。インク室９となる溝は上下基板１ｂ、１ｃを貼り合わせてヘッド本体となる基板１を形成し、基板１をダイアモンドブレードで切削加工することにより形成される。図２に示すように、溝はインク室９とダミー室９’からなり、インク室９とダミー室９’とがひとつおきに配列している。下部基板１ｂと上部基板１ｃとは図２の矢印で示すように、互いに反対方向分極しており、電圧の印加により、インク室９を収縮する隔壁４が変形する。
【００３６】
複数溝の内面にはメッキにより電極３を設ける。溝に電極３を取りつけてから基板１の上面の一部を段加工して段部３５を形成する。隔壁４の上面に蓋８を接着し、隔壁４の端面に接着剤により封孔片２５を取りつける。溝２を開口する基板１の端面にノズル孔１１を有するノズルプレート１０を接着して溝のひとつおきにインク室９を形成する。ノズル孔１１は各インク室９に対応して設けられる。即ち、ノズル孔１１は、溝に対応して溝のひとつつおきに設けられており、溝のひとつおきに配列されたインク室９に対応している。蓋８の上部には溝が彫られて共通インク室５が形成されるとともに、各インク室９に連通するための孔１２が設けられる。穴１２は多数のインク室９のそれぞれに対応して設けられている。従って、共通溝５とインク室９とノズル１１とが連通する。蓋８の上に更にインク供給孔１５を有する上蓋１４が接着され、共通インク室５を形成する。
【００３７】
上下基板１ｂ、１ｃとの接合、基板１と蓋８との接合、基板１と封孔片１７との接合及び基板１とノズルプレート１０との接合及び蓋８と上蓋１４との接合は接着剤６により行われる。
【００３８】
電極３は配線７を介して駆動回路２０に接続される。不図示のインク供給手段により、インク供給孔１５を介してインクを供給し、図１、２の並列するインク室９にインクを満たす。インク室９間に介在するダミー室９′にはインクは供給されない。
【００３９】
図２に示した駆動電圧の印加手段としての駆動回路２０から引き出し線７に電気信号が送られ、インク室９の電極膜とその両側のダミー溝の電極膜の間にインク室の電極膜の電位が高電位となるように駆動電圧をかけるとインク室９の両側の隔壁が内側に向けて変形し、インク室が収縮してインクを吐出し、続いてインク室電極膜を接地すると、変形がなくなりインクがインク室に再度満たされる。
【００４０】
ノズルプレート１０は、好ましい実施の形態では、前記に説明した樹脂基材に超臨界重合法によりフルオロポリマーからなる撥インク層を形成した後にエキシマレーザを用いたレーザ加工によりノズルを形成し、その後に所定の形状に裁断され作成される。
【００４１】
ノズルプレート１０に対しては、裏面、即ち、インクと出面と反対側であって、上下基板１ｂ、１ｃからなるヘッド本体に接着される面の極性を高めて接着を強固にするために、活性化処理である裏面処理を行うことが好ましい。
【００４２】
裏面処理としては、イオン照射、プラズマ照射、ＵＶ照射等がある。
【００４３】
裏面処理においては、撥インク層が形成された面を粘着テープで被覆して保護することが好ましい。
【００４４】
ノズル１１が形成され、所定形状に裁断されたノズル１０は接着剤６で上下基板１ｂ、１ｃからなるヘッド本体の端面に結合される。
【実施例】
【００４５】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は該実施例により限定されない。
（１）実施例１
＜インクジェット記録ヘッドの作成＞
厚さ７５μｍ、面積５ｃｍ2のポリエチレンテレフタレートに対して２００Ｗで２分間酸素プラズマ照射を行った。処理したポリエチレンテレフタレートを２−（パーフルオロオクチル）エチルメタクリレートの５．０ｇ及びアゾビスイソブチロニトリルの４６ｍｇとともに、内容積５０ｍｌの耐圧反応器に入れ、反応器を密閉した。次に、反応器を液体窒素で冷却し、内容物を固化させ、真空ポンプにより反応器を脱気した。ついで、反応器にＣＨＦ3の４０ｇを加え、８２℃に昇温した。このときの圧力は５ＭＰａであった。
【００４６】
温度８０℃で１２時間保持した後に、反応器を室温まで冷却し、常圧に戻した。得られた基材をＣｌＣＦ2ＣＦ2ＣＨＣｌＦで洗浄し、乾燥した。
【００４７】
片面に接着テープを貼着し、接着テープが接着していない側の基材面を酸素プラズマ処理した。酸素プラズマ処理の条件は、１３．５６ＭＨｚ、２００Ｗ、１０Ｐａ、３分であった。
【００４８】
接着テープを剥離して水の接触角度を測定したところ、接着テープで保護した撥インク層の接触角が１０８°、プラズマ照射面の接触角がほぼ３０°であった。
【００４９】
接触角１０８°の面に再度粘着テープを貼着し、プラズマ処理された面側よりエキシマレーザを照射して各チャネルに対応したノズル孔を設けた。次いで、ヘッドのノズルプレートの形状に裁断してノズルプレートを作成した。
【００５０】
ＰＺＴ（厚さ７００μｍ、キューリ温度２１０℃、膨張係数４ｐｐｍ／Ｋ）とＰＺＴ（厚さ１５０μｍ、キューリ温度２１０℃、膨張係数４ｐｐｍ／Ｋ）とを分極方向が反対となるように、エポキシ樹脂を用いて接着して圧電性セラミック基体とした。
【００５１】
次いで、薄い方のセラミック基板側（図１における１ｃ側）から深さ３００μｍ、幅７０μｍの凹部を形成し、凹部の側面にアルミを蒸着して、電極膜を形成した。
【００５２】
次いで、圧電性セラミック基板に蓋部材（図１における蓋８）をエポキシ樹脂を用いて接合した。
【００５３】
蓋部材には共通インク溝が設けられており、この共通インク溝の底に各チャネルにインクを導入するためのインク供給口が溝の１本おきに設けられており、インクチャネルが溝の１本おきに形成される。
【００５４】
その後、インクチャネルを形成する凹溝と直角な方向に切断してノズルプレートが接着される面を形成する。
【００５５】
形成した面をＣＶＤ法によりポリ−ｐ−キシレン処理し、エポキシ接着剤を５μｍの厚さで塗布した後に、ノズルを位置合わせしてノズルプレート（図１における１０）のプラズマ処理された面を接合し、更に、インク供給溝の上に上蓋（図１における１４）を接合してヘッドを作成した。
＜ワイピング及び出射試験＞
下記インクをインクタンクより前記に作成したインクジェット記録ヘッドに導入し、ノズル側から吸引して圧力室内の気泡を除去した。
【００５６】
ノズル面を厚さ２ｍｍ、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍのウレタンゴムブレードを撥インク層の表面に対して直角に当てて１０回ワイピングした後にインクを出射して出射角度を特定した。
＜インクの作成＞
ステンレスビーカーに、ソルスパース３２００ＧＲ（アビシア社製）１０部と、下記の光重合性化合物（＊１、＊２）とを添加し、ホットプレート上で６５℃に加熱しながら、１時間攪拌混合して溶解させた。これに、Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ７０３３．５部を添加し、直径１ｍｍのジルコニアビーズ２００ｇとともにポリ瓶に入れ密栓し、ペイントシェーカーに２時間分散処理した後、ジルコニアビーズを取り除き、下記の光ラジカル開始剤（＊Ａ〜＊Ｃ）を加えて、攪拌混合した。次いで、この液をプリンター目詰まり防止のため０．８μｍメンブランフィルターで濾過してＫインクを調整した。
＊１：ラウリルアクリレート（単官能基アクリレート化合物）１．５質量部
＊２：ＥＯ変性トリメチロールプロパントアクリレート（３官能アクリレート化合物）８０質量部
＊Ａ：イルガキュア１８００（チバ・スペシャリティ・ケミカル社製）２．０質量部
＊Ｂ：イルガキュア５００（チバ４・スペシャリティ・ケミカル社製）２．０質量部
＊Ｃ：ジエチルオキサントン０．５質量部
＜出射試験＞
インクジェット記録ヘッドに対して次の（ａ）〜（ｅ）の操作を繰り返した。
（ａ）ノズル側からインクを吸引
（ｂ）インク吐出面を前記ウレタンゴムブレードにより１０００回ワイピング
（ｃ）インク出射
（ｄ）インク吐出面を前記ウレタンゴムブレードにより１０回ワイピング
（ｅ）インクを出射し、出射角度を測定
曲がり（出射角度２°以上）が発生し、再度前記（ａ）〜（ｅ）を実施しても出射角度が２°未満に改善されない段階で不良と判断した。
【００５７】
なお、出射は、１０ｋＨｚの駆動により行い、ワイピング耐久性は８４０００回であった。
（２）比較例１
＜インクジェット記録ヘッドの作成＞
基材として厚さ７５μｍのポリイミドシートを用い、酸素プラズマ処理（１３．５６ＭＨｚ、２００Ｗ、１０Ｐａ、３分）を施してから、下記組成の塗布液をワイヤーバーで乾燥膜厚が０．８μｍになるように塗布し、３３０℃で・・・時間焼成して撥インク処理を行った他は実施例１と同様の方法でノズルプレートを作成し、ヘッドを作成した。
＜塗布液組成＞
ＦＥＰ水性分散液（ダイキン工業（株）社製、ネオフロンＮＤ−１）１０質量部
シリカゾル粒子分散液（触媒化学工業（株）社製、カタロイドＳ−３ＯＨ）０．０２質量部
水９０質量部
＜評価＞
前記（ａ）〜（ｅ）のワイピング及び出射試験を実施した。
【００５８】
ワイピングに対する耐久性は５００００回であった。
【００５９】
このように、本発明の実施例では、ワイピングに対する耐久性が大幅に改善された。
（３）実施例２
＜ノズルプレートの作成＞
厚さ７５μｍ、面積５ｃｍ2のポリエチレンテレフタレートに対して２００Ｗで２分間酸素プラズマ照射を行った。このポリエチレンテレフタレートを下記の化合物とともに耐圧反応器に入れ密閉し、実施例と同じ条件で超臨界重合によるフルオロポリマー層を形成した。
パーフルオロエチレン                  ２．０ｇ
パーフルオロプロピレン                ３．０ｇ
アゾビスイソブチロニトリル            ４６ｍｇ
次に、反応器を液体窒素で冷却し、内容物を固化させ、真空ポンプにより反応器を脱気した。ついで、反応器に二酸化炭素の４０ｇを加え、８２℃に昇温した。このときの圧力は６．２ＭＰａであった。
【００６０】
温度８０℃で１２時間保持した後に、反応器を室温まで冷却し、常圧に戻した。得られたＰＥＴ基材をＣＦ2ＣｌＣＦ2ＣＨＣｌＦで洗浄し、乾燥した。
【００６１】
片面に粘着テープを貼着し、接着テープが接着していない側の基材面を酸素プラズマ照射した。
【００６２】
粘着テープを剥離して水の接触角度を測定したところ、接着テープで保護した撥インク層の接触角が１０８°、プラズマ照射面の接触角がほぼ３０°であった。
【００６３】
接触角１０８°の面に再度粘着テープと貼着し、プラズマ照射された面側よりエキシマレーザを照射して各チャネルに対応したノズル穴を設けた。次いで、ヘッドのノズルプレートの形状に裁断してノズルプレートを作成した。
＜ヘッドの作成＞
その他は実施例１と同様な方法でヘッドを作成した。
（４）比較例２
厚さ７５μｍのポリイミドシートをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で洗浄してから、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）｛ダイキン工業（株）製、ネオフロンＮＤ−１｝５０質量部、界面活性剤１質量部、水４９質量部からなる混合液をワイヤーバーで乾燥膜厚が０．３μｍになるように塗布し、３５０℃で１０分間焼成して撥インク処理を行った。他は、実施例１と同様の方法で、ノズルプレートを作成し、ヘッドを作成した。
＜耐久性の評価＞
実施例１で用いたインクを各ノズルより１０ｋＨｚの駆動で出射し、１分間に１回クリーニングを行った。クリーニングは厚さ２ｍｍ、長さ２０ｍｍ幅１０ｍｍのウレタンゴムブレードを撥インク膜面に対して直角に立てて、１ｍｍのオーバーラップ状態で横に１０回スライドさせるように擦ることにより行った。
【００６４】
このようなにして１００時間のインク出射を行った後、出射角度を測定した。
なお、１つのヘッドは２５６個のノズルを有する。
【００６５】
下記の評価基準で実施例２と比較例２とを評価した結果、実施例２では、「○」であり、比較例２では「×」であった。
評価基準
○：１°以上の出射角度が変化したノズルがない。
△：１°以上の出射角度が変化したノズルが１個以上、５個の未満
×：１°以上の出射角度が変化したノズルが６個以上
（５）実施例３
＜インクジェット記録ヘッド作成＞
厚み７５μｍのポリイミドフィルムに２００Ｗで２分の酸素プラズマ照射した後、アクリル樹脂を乾燥膜厚が２μｍとなるように塗布乾燥した。
【００６６】
アクリル樹脂表面に２００Ｗで２分間の酸素プラズマ照射した後、実施例１と同様にフッ素モノマーの重合を行った。ただし、モノマーと重合開始剤を下記の組成とした。
パーフルオロエチレン                                                ２．０ｇ
パーフルオロブテニルビニルエーテル                                  ３．０ｇ
ベンゾイルパーオキシド                                              ３０ｍｇ
ノズルプレートの作成とヘッドの作成を実施例１と同様に行ってヘッドを作成し、作成したヘッドに下記インクを装填し、３０ｋＨｚで駆動して液滴の出射方向を観察するとともに、ノズル近傍のインクの状態を高速度カメラで撮影した。
＜インク処方＞
まず、下記補配合で顔料分散体Ａを作成した。この分散体は有機溶剤中に顔料及び分散物を投入し、ハイスピードミキサー等で均一になるまで攪拌後、得られたミルベースを横型サンドミルで１時間分散して得たものである。
Ｆａｎｃｈｏｎ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｙ−５６８８（バイエル社製：アゾ顔料）
８０．０質量部
ソルスパーズ２４００（アビジア社製：分散剤）                    １７．０質量部
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート                  ５３．０質量部
前記顔料分散体を下記配合処方にてインク化し、インクを作成した。
顔料分散体                                                      １７．０質量部
ＹＹＨＤ（ダウケミカル社製：酢酸ビ樹脂）                          ３．５質量部
エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート                      ６０質量部
Ｎ−メチル−２−ピロリジノン                                    １９．５質量部
インク射出方向の観察では、全てのノズルで出射角度の平均値が±１°の範囲内であった。
【００６７】
ノズルプレートのノズル周辺の高速度カメラ写真では、インク射出後、次の出射までの間にノズルプレートのインクは全ててノズル内に引き込まれた。
（６）比較例３
実施例３のヘッド本体に比較例１のノズルプレートを接着してヘッドを作成した。
【００６８】
実施例３と同様のインクを用いて実施例３と同様の試験を行った。
【００６９】
インク出射方向の観察では出射角度の平均値の±１°の範囲外のノズルが１％以上であった。
【００７０】
ノズルプレート周辺の高速度カメラ写真ではインク吐出後、次の出射までの間にノズルプレートのインクが引き込まれずに、ノズル周辺にインクが残るノズルが多数見られた。
【００７１】
ヘッドを高周波で駆動して単位時間当たり多数のインク滴を出射するためには、１滴の射出が終わった後に、インク吐出面に残ったインクが速やかにノズル内に引き込まれなければならない。インクの戻りが遅いと、次のインク滴出射の時に、ノズル周辺に残っているインクが、出射の方向を曲げてしまう。これは、特に、２０ｋｈｚ以上の高周波駆動において顕著になる。実施例３から明らかなように、本発明により、高周波駆動においても適正なインク滴の射出が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１ｂ  下部基板
１ｃ  上部基板
１０  ノズルプレート
１１  ノズル
【図１】
2007237423.tif 000003
【図２】
2007237423.tif 000004