JP2975190B2 - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にインクと呼ばれる
記録液を吐出オリフィスから小滴として吐出し、飛翔さ
せる記録ヘッド及びこの小滴の記録面への付着をもって
記録を行なうと共に、キャップや清掃機構を備えたイン
クジェット記録装置に関する。特に本発明はインク吐出
オリフィスの周縁部に改良を加えたインクジェット記録
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、特にインクジェット記録方式
の中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、
記録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録
装置において、優れた効果をもたらすものである。

【０００３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行うものが好ましい。この記録方式
はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいず
れにも適用可能である。

【０００４】この記録方式を簡単に説明すると、液体
（インク）が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応して液体
（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を生じるよ
うな急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆
動信号を印加することによって、熱エネルギーを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。こ
のように液体（インク）から電気熱変換体に付与する駆
動信号に一対一対応した気泡を形成できるため、特にオ
ンデマンド型の記録法には有効である。この気泡の成
長、収縮により吐出孔を介して液体（インク）を吐出さ
せて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号を
パルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行わ
れるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものが適し
ている。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明
の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている
条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができ
る。

【０００５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出孔、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路または直角液流
路）の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国
特許第４４５９６００号明細書に開示されているよう
に、熱作用部が屈曲する領域に配置された構成を持つも
のも本発明に含まれる。

【０００６】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出孔とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。

【０００７】さらに、本発明が有効に利用される記録ヘ
ッドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅
に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがあ
る。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示さ
れているような記録ヘッドを複数組み合わせることによ
ってフルライン構成にしたものや、一体的に形成された
一個のフルライン記録ヘッドであっても良い。

【０００８】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【０００９】また、本発明の記録装置に、記録ヘッドに
対する回復手段や、予備的な補助手段等を付加すること
は、本発明の記録装置を一層安定にすることができるの
で好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記
録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子、あるいはこれらの組み合わせによ
る予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モー
ドを行う手段を付加することも安定した記録を行うため
に有効である。

【００１０】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個を組み合わせ
て構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００１１】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。

【００１２】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するかまたは、インクの蒸発防止を目的として放置
状態で固化するインクを用いることもできる。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化してインク液状として吐出するものや記録媒
体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質を
持つインクの使用も本発明には適用可能である。

【００１３】このようなインクは、特開昭５４−５６８
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部または貫通孔に液
状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体
に対して対向するような形態としても良い。

【００１４】本発明において、上述した各インクに対し
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。

【００１５】図２は本発明により得られた記録ヘッドを
インクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）として装
着したインクジェット記録装置（ＩＪＲＡ）の一例を示
す外観斜視図である。

【００１６】図 において、１２０はプラテン１２４上
に送紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出
を行うノズル群を具えたインクジェットヘッドカートリ
ッジ（ＩＪＣ）である。１１６はＩＪＣ１２０を保持す
るキャリッジＨＣであり、駆動モータ１１７の駆動力を
伝達する駆動ベルト１１８の一部と連結し、互いに平行
に配設された２本のガイドシャフト１１９Ａおよび１１
９Ｂと摺動可能とすることにより、ＩＪＣ１２０の記録
紙の全幅にわたる往復移動が可能となる。

【００１７】１２６はヘッド回復装置であり、ＩＪＣ１
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝動機構１２３を介したモータ
１２２の駆動力によって、ヘッド回復装置１２６を動作
せしめ、ＩＪＣ１２０のキャッピングを行う。このヘッ
ド回復装置１２６のキャップ部１２６ＡによるＩＪＣ１
２０へのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装置１
２６内に設けた適宜の吸引手段によるインク吸引もしく
はＩＪＣ１２０へのインク供給経路に設けた適宜の加圧
手段によるインク圧送を行い、インクを吐出口より強制
的に排出させることによりノズル内の増粘インクを除去
する等の吐出回復処理を行う。また、記録終了時等にキ
ャッピングを施すことによりＩＪＣが保護される。

【００１８】１３０はヘッド回復装置１２６の側面に配
設され、シリコンゴムで形成されるワイピング部材とし
てのブレードである。ブレード１３０はブレード保持部
材１３０Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復
装置１２６と同様、モータ１２２および伝動機構１２３
によって動作し、ＩＪＣ１２０の吐出面との係合が可能
となる。これにより、ＩＪＣ１２０の記録動作における
適切なタイミングで、あるいはヘッド回復装置１２６を
用いた吐出回復処理後に、ブレード１３０をＩＪＣ１２
０の移動経路中に突出させ、ＩＪＣ１２０の移動動作に
伴ってＩＪＣ１２０の吐出面における結露、濡れあるい
は塵埃等をふきとるものである。

【００１９】現在知られている各種記録方式の中でも、
所謂インクジェット記録法は記録時に騒音の発生がほと
んどないノンインパクト記録方式であって、かつ、高速
記録が可能であり、しかも普通紙に特別の定着処理を必
要とせずに記録の行なえるので、極めて有用な記録方式
であると一般に認められている。

【００２０】図４は通常のインクジェット記録ヘッドの
構成を例示する展開斜視図である。この記録ヘッドにお
いてはガラスやセラミックスなどで形成された基板１１
の上に吐出圧発生素子１２が設置されていて、感光性樹
脂硬化膜１３をフォトリソグラフィー法でパターニング
することにより、吐出圧発生素子１２に対応する液流路
１５および吐出オリフィス１４、更には液室１６が形成
されている。その感光性樹脂硬化膜１３の上には例えば
ガラス、セラミックス、金属などで形成された天板１７
が接着剤により積層固着されている。また、その天板１
７には記録液供給口１８が形成されている。

【００２１】このような構成の記録ヘッドにおいて吐出
オリフィス１４を囲む基板１１、感光性樹脂硬化膜１３
および天板１７の表面の物理的性質は吐出オリフィス１
４から記録液を常時安定して吐出させる上で極めて重要
である。すなわち、吐出オリフィス１４の周縁部に記録
液が廻り込んで、その一部にでも液溜りが生じると、流
路１５の記録液が吐出オリフィス１４から吐出される際
にその飛翔方向が正規の所定方向から離脱するようにな
り、更に液溜りの状態の不安定さから吐出される毎にそ
の飛翔方向が乱れるという不都合が生じ、そのために安
定した液吐出が行なえずに良好な記録が行なえなくな
る。

【００２２】また、更に、吐出オリフィス１４の周縁部
全体が記録液の膜で覆われると、いわゆるスプラシュ現
象が生じて記録液の散乱が起り、安定した記録が行なえ
なくなる。また、オリフィスの周縁部を覆う液溜りが大
きくなると、記録ヘッドの液吐出が不能状態に陥ること
すらある。

【００２３】また、図４に示したような通常の記録ヘッ
ドでは吐出オリフィスをとり囲む部材として、例えば、
シリコン（基板１１）、ガラス（天板１７）、樹脂（感
光性樹脂硬化膜１３）のように異なる材料が使用される
場合が多い。そして記録液は吐出オリフィスの周縁部に
おいて、それら三種の中で最も漏れ易い材質の部分から
漏れる。通常のインクに対しては上述の三種の材料のう
ちではガラスが最もインク漏れを起しやすいので、その
部分からインクが漏れる。そのガラス部分はヘッドの製
造上、性能上好ましいので、ガラスは通常使用されてい
る材料であり、インクの漏れを防ぐ目的で別の材料を使
用することは製造上、性能上、コスト上望ましくない。

【００２４】以上説明したように、従来の記録ヘッドに
おいては吐出オリフィスの周縁部に記録液の液溜りが生
じると安定な吐出が行なえなくなるという問題を解決す
るために、図３に示すように少なくとも吐出オリフィス
１４の周縁部にいわゆる撥液処理を施すことにより、イ
ンクを弾く撥液処理層２０を形成し、上述の問題を解決
しようとする出願が既に数多く公開されている。この撥
液処理に用いる撥液処理剤としては例えばシリコン系ポ
リマーやオリゴマーさらに、フッ素系ポリマーやオリゴ
マーなど種々の素材が挙げられている。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録ヘ
ッドに形成する撥液処理層２０は、単に撥液性のみが良
好であるだけでなく、通常のインクジェット記録を行な
う際における撥液処理層の耐久性の点についても十分で
なければ実用的ではない。以下、その耐久性について述
べる。

【００２６】インクジェット記録法を実施する場合には
たとえ吐出オリフィスの周縁部に撥液処理が施されてい
ても、吐出オリフィスの周縁部は常に記録液と接してい
るので、ポリウレタンフォーム等の吸収体で吐出オリフ
ィス面を拭き、付着したインクを吸い取るという回復操
作がなされるのが通常である。従って、撥液処理層は吸
収体によって擦られても剥離しない程度の密着性や、層
が破壊しない程度の耐摩耗性等が必要とされる。これら
の耐久性が不十分である場合には、初期の能力や効果は
ともかく、記録ヘッドを長期間使用しているうちに撥液
処理層が徐々に剥離したり、抜け落ちたりし、撥液効果
を示さなくなり、安定な吐出印字ができなくなる。この
ようなインクジェット記録ヘッドに必要とされる耐久性
については従来の撥液処理剤で形成した撥液処理層では
十分ではない場合が有った。具体的には図５のようなゴ
ムブレード等による拭きの際に従来の撥液処理剤の場合
には、フッ素系化合物の中でも硬度的にやわらかいもの
を使用したときには、ゴムブレード等により掻き取られ
た撥液処理剤が吐出オリフィスの中まで侵入してしまう
という問題があった。このようにインクのメニスカス位
置がずれるために、インクの吐出方向がずれ、そのため
にヨレが発生し、結果的には印字の品位を悪化させる。
このためゴムブレード等による拭き耐久性が強く、しか
も硬度の高い撥液処理膜が求められていた。

【００２７】吐出オリフィスをとり囲む部材が複数の異
なる材質から成っているインクジェット記録ヘッドの場
合には、そのどの材料とも密着性が良い撥液処理層を形
成しなければならない。従来の撥液処理剤で形成した撥
液処理層は特にこの点において不十分である場合が有っ
た。一方、液室、流路、吐出オリフィス面を一体成形す
る溝付天板を用いたインクジェット記録ヘッドの場合に
は、その溝付天板は成形により作られるために、１つの
材質より成り立っている。このように、１つの材質より
成り立っている場合でも、その材質は成形性及びインク
の接液性等の制約により限られた材質の中から選ばなけ
ればならない場合が多い。一般的にはポリサルフォン、
ポリエーテルサルフォン等の材質が使用されるが、これ
ら成形材は他物質と反応するような官能基を持たない物
が多く、撥液処理剤との密着性が不十分であることが多
く、従って剥離する等の問題があった。

【００２８】又、比較的硬度の高い高分子系の撥液処理
膜を用いて耐摩耗性を確保しても、密着性が不十分であ
って、図６のように吐出オリフィスの周辺部から剥離が
発生する場合もあった。更に吐出オリフィス形成後に撥
液処理を行なう場合には、硬度の高い高分子系撥液剤を
使用すると、その成膜性の良さのため撥液処理層が吐出
オリフィスに覆い被さる様に形成されることもあった。
上記密着性の不足を補なうために、いわゆるシランカッ
プリング剤を高分子系撥液剤に混合しても、使用時に撥
液性が低下するという問題もあった。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも吐出オリフィスの周縁部が含フッ素高分子化合物及
びフッ素置換炭化水素基とシラザン基もしくはアルコキ
シシラン基もしくはハロゲン化シラン基とを有する化合
物との混合物で撥液処理することにより、前記問題点を
解決したものである。

【００３０】本発明においては、吐出オリフィス付近に
問題の解決が絞られるものであるから、これ以後におい
ては記録ヘッドの吐出オリフィスを含む部分のみを抽出
して詳述するが、本発明の主旨に沿うものであれば、例
えば図１に示したような記録ヘッドに限定される必要は
なく、いかなるタイプの記録ヘッドにも、吐出オリフィ
スより液体を吐出させるものであれば本発明が適用され
る。また、図３に示すように流路の終端部が吐出オリフ
ィスを形成するタイプの場合だけではなく、流路の端部
に所定の径の穴を設けた流路とは別の吐出オリフィス板
を付設して吐出オリフィスを形成したタイプの場合にも
本発明は適用される。

【００３１】

【実施例】図１は本発明の実施例である、液室、流路、
吐出オリフィス面を一体成形により作りあげた溝付天板
３のオリフィス面に撥液処理剤を塗布した後にこれを熱
硬化させると、撥液膜１が形成され、その後エキシマレ
ーザー等による穴あけによって形成された吐出オリフィ
スを有する溝付天板とインクを吐出オリフィスより吐出
させるための手段である発熱体とを有する基板５とを接
着して作製される。本発明は吐出オリフィスを囲むイン
クジェット記録ヘッド外表面を本発明に特有の化合物で
処理して撥液性にすることにより安定なインクジェット
記録をいつまでも継続することができる。

【００３２】本発明における含フッ素ヘテロ環状構造と
は、化学構造式でヘテロ原子を１〜２個含む５〜８員環
の有機化合物の構造である。ヘテロ原子とは炭素以外の
原子であり、具体的には、酸素、窒素、硫黄、燐等が用
いられ、特に酸素が化学的安定性、安全性の面から好適
に用いられる。本発明においては、ヘテロ環構造を有す
る含フッ素ポリマーは撥液（接触角）の面からフッ素の
含有率が１０重量％以上、より好適には２５重量％以
上、さらに好適には５０重量％以上のものが好ましい。
また主鎖における環構造の割合は目的とする被膜の強さ
や溶媒への溶解性あるいは基材との密着性等の面から１
０％以上、より好適には２０％以上、さらに好適には３
０％以上が良い。

【００３３】本発明において、ヘテロ環構造を有する含
フッ素ポリマーのうち、特に非晶質ポリマーを用いるこ
とが好ましい。その理由は非晶質ポリマーは膜強度、基
材への密着性、膜の均一性等が優れているために本発明
の効果をより一層発揮することができるからである。

【００３４】本発明における主鎖にヘテロ環構造を有す
る含フッ素ポリマーとしては、例えば米国特許第３，４
１８，３０２号、米国特許第３，９７８，０３０号、特
開昭６３−２３８１１１、特開昭６３−２３８１１５、
特開平１−１３１２１４、特開平１−１３１２１５等に
記載されているポリマーが好適に用いられる。

【００３５】これらのうち、次の如きヘテロ環構造を有
するポリマーが代表的である。ただし、本発明の内容は
これらのみに限定されるものではない。

【００３６】

【化１】

【００３７】

【化２】

【００３８】

【化３】

【００３９】

【化４】

【００４０】

【化５】

【００４１】

【化６】

【００４２】

【化７】

【００４３】

【化８】 更に、基材との密着性の向上やＴｇ、溶媒への溶解性を
コントロールするためには主鎖中に

【００４４】

【化９】 （式中Ｒ₃ ，Ｒ₄ ，Ｒ₅ は各々Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｒｆ（フ
ッ素含有アルキル基）であり、Ｘは Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｒ
ｆ₃ ，Ｒｆ₄ である。ただしＲｆ₃ は酸、エステル、ア
ルコール、アミン、アミド等の官能基を末端に有する含
フッ素有機置換基であり、Ｒｆ₄ は含フッ素アルキル
基、含フッ素エーテルである。）の構造を導入してもよ
く、これらの構造は以下のコモノマーと共重合すること
により得られる。 ＣＦ₂ ＝ＣＦ−Ｏ−ＣＦ₂ ＣＦ（ＣＦ₃ ）−Ｏ−ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＳＯ₂ Ｆ， ＣＦ₂ ＝ＣＦ−Ｏ−ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＣＯＯＣＨ₃ ， ＣＦ₂ ＝ＣＦ−ＣＦ₂ ＣＦ（ＣＦ₃ ）−Ｏ−ＣＦ₂ ＣＦ₂ ＳＯ₂ Ｆ 以上に示したような特定な化学構造をもち、撥液処理剤
として適しているものとして、サイトップＣＴＸ−１０
５（商品名 旭硝子製）またはサイトップＣＴＸ−８０
５（商品名 旭硝子製）またはテフロンＡＦ（商品名
デュポン）が挙られる。

【００４５】本発明のフッ素置換炭化水素基とシラザン
基を有する化合物としては式（Ｉ） Ｒ−Ｓｉ（ＮＨ₂ ）₃ ……（Ｉ） または式(II) Ｒ−Ｓｉ（ＮＨ₂ ）₂ −ＮＨ−Ｓｉ（ＮＨ₂ ）₂ −Ｒ′ …… (II) （式ＩおよびII中のＲおよびＲ′はフッ素によって１以
上の水素が置換された炭化水素基を示し、ＲとＲ′は互
いに同じでも、異なっていてもよい。）で表わされる。
以上に示したような特定な化学構造をもち、本発明の処
理剤として適しているものとしてはＫＰ８０１（商品名
信越化学工業製）が挙られる。

【００４６】次に、フッ素置換炭化水素基とアルコキシ
シラン基もしくはハロゲン化シラン基とを有する化合物
としては次の一般式で示されるアルコキシシラン基(II
I) 、ハロゲン化シラン基(IV)を有するものである。

【００４７】 −Ｓｉ（ＯＲ_I ）_n Ｒ_II(3-n) …… (III) −ＳｉＸ_m Ｒ_III(3-m) …… (IV) ただし、ｎおよびｍは３以下の正の整数である。ここで
Ｒ_I およびＲ_IIはアルキル基（例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基など）またはアルコキシ基
（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基など）
である。Ｘはハロゲン原子（例えば、Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）
である。更にＲ_I ，Ｒ_II，Ｒ_III またはＸがＳｉに２以
上結合している場合には、上記の基又は原子の範囲内で
例えば、２つのＲ_III がアルキル基とアルコキシ基であ
るように異なっていてもよい。フッ素置換炭化水素基と
しては特に，分子構造の一端にＣＦ₃ （ＣＦ₂ ）_a −基
や（ＣＦ₃ ）₂ ＣＦ（ＣＦ₂ ）_a'−基などのパーフルオ
ロ基（ａまたはａ′は正の整数）をもつフッ素置換炭化
水素基が好ましい。

【００４８】以上に示したような特定な化学構造をもち
本発明の処理剤として適しているものとして、ＦＳ−１
１６（商品名 ダイキン工業製）、ＬＰ−８Ｔ、ＫＰ−
８ＦＴ（商品名 信越化学工業製）が挙られる。

【００４９】本発明において撥液膜形成方法はヘッド作
成工程の違いにより大きく２種類に分けられる。

【００５０】すなわち、図１に示されるように撥液膜を
形成した後に、吐出オリフィスを形成するタイプと図３
に示されるように吐出オリフィスが形成された後に、撥
液膜を形成するタイプの２つである。前者の場合は本発
明における特定の環構造を有するポリマーの原液または
希釈液中に浸漬するか、吸収体等による転写、またはス
プレー塗布あるいはスピンコートなど一般的なコーティ
ング法により作成することができる。後者の場合には、
前記のような方法では、吐出オリフィスからインク流路
の内壁面に撥液剤がまわり込んでしまうため、それを防
止するための工夫が必要である。たとえば、シリコンゴ
ム等による転写方法や、あらかじめインク流路内に撥液
剤と混和しない液体とか固体を充填したり、気体をノズ
ルから噴出させながら撥液処理を行なう等の工夫が必要
である。

【００５１】使用される溶媒としては、本発明のポリマ
ーを溶解するものであれば特に限定はないが、パーフル
オロベンゼン、“アフルード”（商品名：旭硝子製のフ
ッ素系溶媒）、“フロリナート”（商品名：３Ｍ社製の
パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）を含ん
だ液体）等が好適である。当然のことであるが、適宜２
種類以上を併用して溶媒として用いることもできる。特
に混合溶媒の場合には炭化水素系、塩素化炭化水素、弗
素塩素化炭化水素、アルコール、その他の有機溶媒も併
用できる。 （実施例１）図１に示した溝付天板をまず洗浄した。塗
布は吸収体のベルイータ・Ｆメッシュ（カネボウ製）を
所定の大きさにカットし、その吸収体を撥液処理剤に浸
漬して、引き上げ、それを洗浄した溝付天板のオリフィ
ス面に押しつけながら移動させることにより塗布を行な
った。

【００５２】撥液処理剤としては、サイトップＣＴＸ−
１０５（旭硝子製 樹脂分５ｗｔ％の溶液）とＫＰ８０
１（信越化学製 不揮発成分３ｗｔ％の溶液）を等量混
合して、さらにＣＴ−ｓｏｌｖｅ１００（旭硝子製）で
不揮発成分が０．５ｗｔ％になる様に希釈したものを使
用した。

【００５３】塗布が完了した溝付天板をトレイに入れ、
１５０℃のオーブン中に１時間投入し、熱乾燥／硬化さ
せた。１時間後に徐冷し、８０℃以下になったときにオ
ーブンより取り出した。撥液処理終了後に溝付天板にエ
キシマレーザー等により、吐出オリフィスを形成し、吐
出圧発生素子を有する基板と貼り合わせを行なった。 （実施例２）実施例１と同様に溝付天板を洗浄した後に
同様の吸収体を使用し、同様の方法で塗布を行なった。
撥液処理剤としてはＡＦ１６００（テフロンＡＦ商品名
デュポン社）とＫＰ８ＦＴ（信越化学工業製 不揮発成
分３重量％の溶液）を等量混合し、さらにフロリナート
ＦＣ−７５（商品名 ３Ｍ社）で０．５重量％まで希釈
したものを使用した。

【００５４】塗布が完了した溝付天板をトレイに入れ、
１５０℃のオーブン中に１時間投入し、熱乾燥／硬化さ
せた。１時間後に徐冷し、８０℃以下になったときにオ
ーブンよりとり出した。

【００５５】撥液処理が終了した溝付天板にエキシマレ
ーザー等により吐出オリフィスを形成し、吐出圧発生素
子を有する基板と貼り合わせを行なった。 （実施例３）図３のように、実施例１，２とは異なり吐
出オリフィスが先に形成されているものに撥液する場合
について以下に説明する。

【００５６】まず、図３のようにマルチノズルヘッドを
作成した。次に吐出オリフィスの外壁面をよく洗浄し
た。

【００５７】撥液処理剤としては、サイトップＣＴＸ−
１０５（商品名 旭硝子製）とＫＰ８０１（信越化学工
業製）を等量混合し、さらにＣＴ−ｓｏｌｖｅ１００
（旭硝子製）であって、しかも不揮発成分が０．１重量
％になる様に希釈したものを使用した。

【００５８】スピンナー上にシリコンゴムをのせ、この
液を２ｃｃシリコンゴム上に滴下する。滴下後にスピン
ナー上で回転させ、均一な膜を作製する。回転数は１ｓ
ｔ：１０００ｒｐｍ，５秒，２ｎｄ：３０００ｒｐｍ，
２０秒に設定した。このシリコンゴム上に上記マルチノ
ズルヘッドの吐出オリフィス面を押しつけて転写を行な
った。回数は３回、押しつけ圧は２ｋｇ／ヘッドで行な
った。

【００５９】転写終了後にヘッドごと、１５０℃のオー
ブン中に１時間入れ、熱乾燥／硬化させた。撥液処理剤
としてＡＦ１６００とＫＰ８ＦＴの組合わせの場合も同
様な条件で転写可能である。なお、撥液処理剤の濃度は
０．０１重量％〜１０重量％程度が適要可能だが、０．
０５重量％〜２重量％では転写回数が少なく、良好な撥
液膜が形成できる。 （比較例１）実施例１とまったく同じ操作を撥液処理剤
をサイトップＣＴＸ−１０５（旭硝子製）単独にして、
更にＣＴ−ｓｏｌｖｅ１００（旭硝子製）を０．５重量
％になる様に希釈したものに置換して行なった。 （比較例２）実施例３とまったく同じ操作を撥液処理剤
をサイトップＣＴＸ−８０５（商品名 旭硝子製）単独
にして、更にＣＴ−ｓｏｌｖｅ１８０（旭硝子製）を
０．１重量％になる様に希釈したものに置換して行なっ
た。 （比較例３）実施例３とまったく同じ操作を撥液処理剤
をサイトップＣＴＸ−８０５（商品名 旭硝子製）とＮ
ＵＣシランカップリング剤Ａ−１１１０（商品名日本ユ
ニカー製）を４対１に混合し、更にＣＴ−ｓｏｌｖｅ１
８０（旭硝子製）を０．１重量％になる様に希釈したも
のに置換して行なった。

【００６０】次に本発明の特定の撥液剤で処理したイン
クジェット記録ヘッドの撥液性の性能を調べるために、
基材への塗布性、初期特性、耐久性等の評価を行なっ
た。その内容を以下に示す。 ［評価内容］ （１） 塗布／転写性→塗布／転写欠陥の有無 （２） 初期特性 →初期接触角（前進及び後退） 密着性（ピールテストでのはがれ有無） （３） 耐久性 →耐摩耗性（こすり試験後前後接
触角の変化） →インク浸漬テスト（前後接触角の変化） ［評価結果］

【００６１】

【表１】

【００６２】

【発明の効果】以上に説明したように本発明の化合物は
常時所定の方向に向って、かつ実質的に均一液体量を安
定的に吐出し、その上高速記録に充分適用され得る記録
ヘッドを容易に処理できる化合物を提供する。

【００６３】次に本発明の化合物が前記［発明が解決し
ようとしている課題］の問題を解決しているメカニズム
について考察したことを述べる。

【００６４】一般に含フッ素高分子化合物は撥液性に優
れ、また造膜性が高いと考えられている。またその表面
自由エネルギーが低いために、基材に対する密着性は比
較的良くないと言われている。密着性を改善するために
は、一般的であって、かつ簡単な手法としてはいわゆる
シランカップリング剤を処理剤に添加する方法がある
が、肝心の撥液性が低下する。しかしながら本発明の化
合物は撥液性の低下がほとんどなく、密着性が向上する
化合物である。

【００６５】転写法で撥液処理膜を塗布する場合には、
含フッ素化合物単独ではその造膜性の高さから、転写時
に欠陥を生じる場合が多かったが、本発明の化合物では
塗布／転写性が向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撥液処理をされた記録ヘッドを示
した図。

【図２】全体の外観斜視図。

【図３】本発明によるマルチ型式の記録ヘッドの外観斜
視図。

【図４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの典型
的な例を示す模式的説明図。

【図５】撥液処理膜がゴムにより吐出オリフィス内に入
り込んだときの影響を示した模式的説明図。

【図６】本発明による撥液処理膜が剥がれた状態を示し
た模式的説明図。

【符号の説明】

１ 撥液処理膜 ２ インク注入口 ３ 溝付天板 ４ 吐出オリフィス ５ 吐出圧発生素子を有する基板 １１６ キャリッジ １１７ 駆動モータ １１８ 駆動ベルト １１９Ａ，１１９Ｂ ガイドシャフト １２０ インクジェットヘッドカートリッジ １２２ クリーニング用モータ １２３ 伝動機構 １２４ プラテン １２６ ヘッド回復装置 １２６Ａ キャップ部 １３０ ブレード １３０Ａ ブレード保持部材

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 隆 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 戸叶 滋雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−255441（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−201956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−9550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−31642（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−30540（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−153744（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/05 B41J 2/16

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット記録ヘッドにおいて、少
   なくとも吐出口の周縁部が含フッ素高分子化合物及びフ
   ッ素置換炭化水素基とシラザン基もしくはアルコキシシ
   ラン基もしくはハロゲン化シラン基とを有する化合物と
   の混合物で撥液処理されていることを特徴とするインク
   ジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 上記請求項１のインクジェット記録ヘッ
   ドの製造方法。
3. 【請求項３】 上記請求項１の撥液処理が吐出オリフィ
   ス形成後に実施することを特徴とするインクジェット記
   録ヘッド。
4. 【請求項４】 上記請求項３のインクジェット記録ヘッ
   ドの製造方法。
5. 【請求項５】 上記請求項３の撥液処理が転写法で吐出
   オリフィスの周縁部に行なわれることを特徴とするイン
   クジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】 上記請求項５のインクジェット記録ヘッ
   ドの製造方法。
7. 【請求項７】 インクの小滴を吐出、飛翔させるための
   吐出エネルギー発生手段は記録装置からの電気信号の供
   給によってインク内に膜沸騰を生じさせる熱エネルギー
   発生手段である請求項第１項から第３項記載のインクジ
   ェット記録ヘッド。
8. 【請求項８】 上記請求項７のインクジェット記録ヘッ
   ドの製造方法。