JP2011152716A

JP2011152716A - インクジェットヘッド、インクジェット装置およびその製造方法

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Publication number: JP2011152716A
Application number: JP2010015853A
Authority: JP
Inventors: Tsubasa Takaoka; 翼高岡; Isao Imamura; 功今村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-08-11
Also published as: US20110181665A1; US8235504B2

Abstract

【課題】電気接続部周辺の封止部の信頼性がより向上された、インクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】前記電気コンタクト基板と前記電気配線テープとの電気的接続部の周囲を封止する封止部材が、特定の化合物の硬化物であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットヘッド、インクジェットヘッド、インクジェット装置およびその製造方法に関する。

インクジェットヘッドは、記録装置に搭載され、インクを紙等の被記録媒体に吐出することで記録を行う。

特許文献１にはシリコーン変性したポリエーテルポリオールを基材樹脂とした湿気硬化型材料をインクジェットヘッドの液状インク使用部に封止剤として適用することが開示されている。このシリコーン変性したポリエーテルポリオールは、湿気硬化特性を付与するために、その分子末端に加水分解し易いアルコキシ基を有するシリコーン化合物が付加されている。そして、該アルコキシ基は湿気にて分解しシラノールに変化する。ここで、このシラノールは不安定であるため、シラノールを重合させるべく有機錫等の触媒を若干量添加することによってシラノールをゲル化させる。

特開平７−２３２４３９号公報

近年では、記録画像の画質を向上させるために、インクに使用される材料も多様化している。また、吐出口とインクを吐出するためのエネルギーを発生する素子とを有する基板と電気接続された電気配線テープの電気接続部は、電気配線テープの表面保護フィルムが樹脂材料との密着性が低い場合が多い。

そのため、特許文献１に記載の封止部材では、インクに接した際に、封止部の材質、インクの種類によっては封止部材が剥がれる懸念がある。

本発明は上記の課題を鑑みなされたものであり、本発明の目的の１つは、電気接続部周辺の封止部の信頼性がより向上された、インクジェットヘッドを提供することである。

また、本発明の他の目的は電気接続部周辺の封止部の信頼性がより向上された信頼性の高いインクジェットヘッドを搭載したインクジェットヘッド装置を提供することである。

インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基材と、前記エネルギー発生素子に対応して設けられた吐出口と、前記エネルギー発生素子と電気的に接続された電極パッドと、を有する吐出素子基板と、
インクジェット記録装置からの電気信号を受け取るための電気コンタクト端子を有する電気コンタクト基板と、
前記電気コンタクト基板と前記吐出素子基板とを電気的に接続する電気配線テープと、
を有し、前記電気コンタクト基板と前記電気配線テープとの電気的接続部の周囲を封止する封止部材が、式（１）に示す構造を有する化合物と、三フッ化ホウ素化合物と、メルカプトシラン化合物と、を含む組成物の硬化物であることを特徴とするインクジェットヘッド。

（ｎ＝１以上３以下、Ｘ_１は炭素数１〜２０の置換もしくは非置換の有機基、Ｘ_２は加水分解性基、Ｒ_１は分子量１０００以下の二価の有機基、Ｒ_２はポリオキシアルキレン、飽和炭化水素系重合体、ビニル重合体、ポリエステル及びポリカーボネートから選ばれる少なくとも１つ、である。）

本発明によれば、電気接続部周辺の封止部の信頼性がより向上された、信頼性の高いインクジェットヘッドおよび、そのようなインクジェットを搭載したインクジェットヘッド装置を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。図１の吐出素子ユニットをさらに細かく分解して示す斜視図である。電気配線テープと電気コンタクト基板との熱圧着後の断面図である。電気配線テープと電気コンタクト基板との封止部を拡大した模式的斜視図である。本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の一例を示す側面図である。本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の一例を示す側面図である。インクジェットヘッドの流路を乾燥させる工程を示すフローチャート電気コンタクト基板を被覆する樹脂製の基板とポリイミドフィルム製の基板とに封止剤組成物を塗布した状態を示す図である。本発明の一実施形態に係るインクジェット装置の構成を示す斜視図である。本発明に適用可能な吐出素子基板の模式的斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの構成例を斜視図、分解斜視図として図１に示す。また、図１に示した吐出素子ユニット１をさらに細かく分解した斜視図を図２に示す。また、図４は電気配線テープ６と電気コンタクト基板７の表側の接続部を拡大した模式的斜視図である。

図１（ａ）と、図１（ａ）のインクジェットヘッド１０００の分解斜視図である図１（ｂ）に示されるように、インクジェットヘッド１０００は、インク供給ユニット８、タンクホルダー１００、吐出素子ユニット１を有している。吐出素子ユニット１は、第１吐出素子基板２、第２の吐出素子基板３、第１のプレート４、電気配線テープ（電気配線基板）６、電気コンタクト基板７、第２のプレート５で構成されている。第１、第２の吐出素子基板２、３はインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子とそれに対応したインクの吐出口とを備えている。また、インク供給ユニット８は、インク供給部材９、流路形成部材１０、ジョイントシール部材１１、フィルター１２、シールゴム１３から構成されている。支持部材４はビス２００によりインク供給ユニット８に固定される。また電気コンタクト基板７と電気配線テープ６との電気的接続部の周囲は、封止部材２１により封止れている。

図２に示されるように、第１のプレート４には、インク供給路１４として、第１の吐出素子基板２にブラックのインクを供給するためのものと第２の吐出素子基板３にシアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのものとが形成されている。また、両側部には、インク供給ユニット８との接続用のビス止め部１５が形成されている。第１、第２の吐出素子基板２、３はインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子（不図示）に対応した開口であるインクの吐出口６０備えている。

図１０は本発明に適用可能な吐出素子基板３の模式的斜視図である。吐出素子基板３はインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子４１が設けられたシリコンなどの基材４０と、インクの吐出口６０を備えた吐出口部材４３を有している。また基材４０には電極パッド３００が設けられ、吐出口６０に至るインクの流路４４と連通し、第１のプレート４の供給路１４と連通するインクの供給口４２が設けられている。

第２のプレート５は、第１のプレート４に第１の接着剤により接着固定された第１の吐出素子基板２と第２の吐出素子基板３とのそれぞれの外形寸法よりも大きな２つの開口部を有する形状となっている。第２のプレート５は第１のプレート４に第２の接着剤により接着されている。これによって、電気配線テープ６を接着した際に、電気配線テープ６を第１の吐出素子基板２および第２の吐出素子基板３に接着面平面上で接触して電気接続できるようになっている。

電気配線テープ６は、第１の吐出素子基板２と第２の吐出素子基板３に対してインクを吐出するための電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。電気配線テープ６には、それぞれの吐出素子基板２，３に対応する２つの開口部が形成されている。この開口部の縁付近には、それぞれの吐出素子基板２、３の電極パッド３００に接続される電極端子１６が形成されている。電極パッド３００はインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と電気的に接続され、インクを吐出するためのエネルギーは電極パッド３００から吐出素子基板に伝えられる。電気配線テープ６の端部には、電気信号を受け取るための外部信号を入力するための電気コンタクト端子１７を有する電気コンタクト基板７の第１の電気接続端子部２３と電気的接続を行うための第２の電気接続端子部１８が形成されている。また、電極端子１６と第２の電気接続端子部１８は連続した銅箔の配線パターンでつながっている。電気配線テープ６は裏面で第３の接着剤によって第２のプレート５の下面に接着固定され、さらに、第１のプレート４の一側面側に折り曲げられ、熱硬化型の第４の接着剤によって、第１のプレート４の側面に接着固定されている。

電気配線テープ６と第１の吐出素子基板２および第２の吐出素子基板３との電気的な接続は、例えば、吐出素子基板２、３の電極パッド３００と電気配線テープ６の電極端子１６とを熱超音波圧着法により電気接合させることにより行われている。

図４に示されるように、封止部材２１はポリイミドフィルム等から形成される電気配線テープの表面と、アクリル樹脂、エポキシアクリレート等のアクリル系樹脂等で形成される電気コンタクト基板の表面と、側面（ガラスエポキシ樹脂等）を被覆している。電気配線テープ６の表面に使用可能なポリイミド化合物としては、ユーピレックス（宇部興産（株）製）が挙げられる。また、電気コンタクト基板の配線部を覆う表面の膜に適用可能なアクリル系樹脂としては、ＰＳＲ−４０００（太陽インキ製造（株）社製が挙げられる。電気配線テープ６と電気コンタクト基板７の表側との接続部は、インク吐出口表面に滞留したインクが毛細管現象により流れてくるため、インクに暴露されやすい部位である。また、第１の吐出素子基板２および第２の吐出素子基板３と電気配線テープ６との電気接続部分は、熱硬化型の封止剤１９によって封止されていてもよい。

図３は、図４のＡ−Ａ’に沿って電気コンタクト基板に垂直に吐出素子ユニットを切断した切断面を示す切断面図である。図３に示すように、電気配線テープ６の端部には、電気コンタクト基板７が異方性導電フィルム２２などを用いて熱圧着して電気的に接続されている。封止部材２１は、主に電気配線テープ６の第２の電気接続端子部１８と電気コンタクト基板の接続端子２３との電気的接続部の裏側、表側からの周辺部分の封止に用いられている。封子部材２１は、電気配線テープ６の第１の表面６Ｓから電気コンタクト基板７の第３の表面７Ｓに渡って設けられ、さらに電気配線テープ６の側面、そして電気配線テープの裏面である第２の表面６Ｒ（供給ユニット側）に連続して設けられる。電気配線テープの裏面６Ｒに適用可能な材料としては、芳香族ポリアミドが挙げられる。ここで、封子部材２１は、ａ）式（１）に示す構造を有する化合物と、ｂ）三フッ化ホウ素化合物と、ｃ）メルカプトシラン化合物と、を含む組成物の硬化物である。

（ｎ＝１以上３以下、Ｘ_１は炭素数１〜２０の置換もしくは非置換の有機基、Ｘ_２は加水分解性基である。また、Ｒ_１は分子量１０００以下の二価の有機基、Ｒ_２はポリオキシアルキレン、飽和炭化水素系重合体、ビニル重合体、ポリエステル及びポリカーボネートから選ばれる少なくとも１つ、である。）

封止部材２１の硬化前の組成物について以下に説明を行う。封止部材２１の硬化前の組成物のうち、ａ）式（１）に示す構造を有する化合物は、有機高分子化合物に湿気硬化特性を付与するために有機高分子化合物の末端をシリコーン変性させたシリコーン変性樹脂である。分子末端に加水分解性基を有するシリコンを付加せしめておけば、該加水分解性基が湿気にて分解してシラノールに変化する。該シラノールは極めて不安定であり触媒を若干量添加しておけば、そのまま重合してゲル化に致る特性を利用している。汎用的な有機高分子化合物を湿気硬化可能にする為には、該高分子中に加水分解性基を有するシリコーン化合物にて変性を行えば良い。

加水分解性基Ｘ_２の導入方法は特に限定されない。最も簡便なシリコーン変性方法としてはシランカップリング剤を添加する方法を挙げることができる。シランカップリング剤は分子中に加水分解性基と、有機高分子化合物と反応する反応基を有しており、有機高分子化合物を簡便に湿気硬化可能に変性できる。加水分解性基としては、アルコキシ基、アシロキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、オキシム基及びアルケニルオキシ基のほか、水素原子及びハロゲン原子が挙げられる。中でも水素原子、アルコキシ基、アシロキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、オキシム基及びアルケニルオキシ基が好ましく、特に高反応性及び低臭性などの点から、アルコキシ基が好ましい。アルコキシ基としては、炭素数１〜１２個のものが好ましく、メトキシ基及びエトキシ基が特に好ましい。２官能型及び３官能型の加水分解性シリル基における加水分解性基は、同一でも互いに異なっていてもよく、また、式（１）中で示される化合物中の加水分解性シリル基についても、同一でも異なる複数種の基が含まれていてもよい。２官能型の樹脂と３官能型の樹脂とを組み合わせる等のように異なる種類の硬化性樹脂を組み合わせて用いても良い。

シランカップリング剤としては、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン等のビニルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシランが挙げられる。３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランも挙げられる。また、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプトシラン等があげられる。

また、ウレタン結合の導入方法も特に限定されない。複数の原料を化学反応により連結する際に生成する連結基がウレタン結合であってもよいし、はじめからウレタン結合を含有した化合物を化学反応により連結してもよい。

しかしながら、安定した粘度、タックフリー時間を有する封止部材を得たい場合に於いては、加水分解性基の分解しない条件にて、該加水分解性シリル基を有機高分子に付加することが必要である。即ち、シリコン原子に付加した加水分解性基は、若干の水分の存在にて分解するという非常に不安定な特性を有しており、該加水分解性シリル基を有機高分子化合物に付加反応させるように反応条件と分子構造を設定するとよい。

最も好適な方法としては、特公昭４６ー３０７１１に記載されるように多価イソシアネートを使用する方法を挙げることができる。イソシアネートは水酸基やアミノ基の活性水素と高い反応特性を有し、ウレタン結合や尿素結合を生成する。この特性を利用し、有機高分子に加水分解性シリル基を付加せしめることができる。

本発明に使用する多価イソシアネートである有機ポリイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネートが挙げられる。また、１，２−プロピレンジイソシアネート、１，２−ブチレンジイソシアネート、２，３−ブチレンジイソシアネート、１，３−ブチレンジイソシアネート、２，４，４−または２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。また、２，６−ジイソシアナートメチルカプロエート等の脂肪族ジイソシアネート、例えば、１，３−シクロペンタンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソシアネートが挙げられる。

また、１，３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘキサン等の脂環式ジイソシアネート、例えば、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネートが挙げられる。また４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが挙げられる。また、１，３−または１，４−ビス（１−イソシアナート−１−メチルエチル）ベンゼンもしくはその混合物等の芳香脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。また、１，３，５−トリイソシアナートベンゼン、２，４，６−トリイソシアナートトルエン等の有機トリイソシアナート、が挙げられる。また、４，４’−ジフェニルジメチルメタン−２，２’，５，５’テトライソシアネート等の有機テトライソシアネート等のポリイソシアネート単量体、上記ポリイソシアネート単量体から誘導されたダイマー、トリマー、ビューレット、アロファネートも挙げられる。また、炭酸ガスと上記ポリイソシアネート単量体とから得られる２，４，６−オキサジアジントリオン環を有するポリイソシアネートも挙げられる。また、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等の分子量２００未満の低分子量ポリオールとの付加体も挙げられる。

シリコーン変性樹脂の主鎖骨格としては、ポリオキシアルキレン、飽和炭化水素系重合体、ビニル重合体（例えば、アクリルモノマー共重合体）、ポリエステル及びポリカーボネートである。より好ましくは、ポリオキシアルキレン、飽和炭化水素系重合体及びビニル重合体であり、さらに好ましくは、ポリオキシアルキレン及びビニル重合体である。

主鎖骨格となるポリオキシアルキレン重合体としては、触媒の存在下、開始剤にモノエポキシド等を反応させて製造されるものが好ましい。開始剤としては、１つ以上のヒドロキシル基を有するヒドロキシ化合物等が使用できる。

モノエポキシドとしては、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、ヘキシレンオキシド等やテトラヒドロフラン等が併用できる。

上記触媒としては、カリウム系化合物やセシウム系化合物等のアルカリ金属触媒、複合金属シアン化合物錯体触媒、金属ポリフィリン触媒が挙げられるが、これらに限定されるものではない。複合金属シアン化合物錯体触媒としては、亜鉛ヘキサシアノコバルテートを主成分とする錯体、エーテル及び／又はアルコール錯体が好ましい。エーテル及び／又はアルコール錯体の組成は本質的に特公昭４６−２７２５０号公報に記載されているものが使用できる。エーテルとしてはエチレングリコールジメチルエーテル（グライム）、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）等が好ましく、錯体の製造時の取り扱いの点からグライムが特に好ましい。アルコールとしては、例えば特開平４−１４５１２３号公報に記載されているものが使用できるが、特にｔｅｒｔ−ブタノールが好ましい。

上記原料ポリオキシアルキレン重合体は官能基数が２以上のものが好ましく、具体的にはポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリオキシヘキシレン、ポリオキシテトラメチレン等の共重合物が挙げられる。好ましい原料ポリオキシアルキレン重合体は、２〜６価のポリオキシプロピレンポリオール、特にポリオキシプロピレンジオールとポリオキシプロピレントリオールである。さらに分子中にアミノ基を含有したポリオキシアルキレン重合体も使用することができる。

主鎖骨格となる炭化水素系重合体としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ヘキセン等の炭素数１〜６個のモノオレフィンを主モノマーとした重合体、ブタジエン、イソプレン等のジオレフィンの単独重合体が挙げられる。また、これらジオレフィンと上記モノオレフィンとの共重合体の水素添加物等が挙げられる。これらの炭化水素系重合体の中でも、イソブテンを主モノマーとした重合体、ブタジエン重合体の水素添加物は、末端への官能基の導入や分子量の調節がし易く、又、末端官能基の数を多くすることができるので好ましい。

イソブテンを主モノマーとした重合体は、イソブテンの単独重合体の他、イソブテンと共重合し得るモノマーを５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは１０重量％以下含有した共重合体も使用できる。

イソブテンと共重合し得るモノマーとしては、例えば、炭素数が４〜１２個のオレフィン類、ビニルエーテル、芳香族ビニル化合物、ビニルシラン類、アリルシラン類等が挙げられる。このようなモノマーとしては、例えば、１−ブテン、２−ブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルが挙げられる。また、イソブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルスチレン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルアミノトリメチルシラン、アリルジメトキシシラン等が挙げられる。

主鎖骨格となるビニル重合体としては、分子内に少なくとも１個の重合性アルケニル基を有する化合物の重合体が挙げられる。分子内に少なくとも１個の重合性アルケニル基を有する化合物を重合してビニル重合体の主鎖骨格とする反応は、下記反応方法（４）により行えばよい。

主鎖骨格となるポリエステルとしては、特開２００３−１９３０１９記載の方法で合成されたものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。

主鎖骨格となるポリカーボネートとしては、特開２００２−３５６５５０号公報、特開２００２−１７９７８７号公報等に記載のある方法で合成されたものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。

本発明に使用するシリコーン変性樹脂の主鎖骨格の分子量は、塗布性の観点から、数平均分子量が５００〜３０，０００が好ましく、１，０００〜１０，０００がより好ましく、２，０００〜２０，０００が特に好ましい。

この式（１）で示される化合物としてのシリコーン変性樹脂は、組成物の主成分であり、５０重量パーセント以上の割合で含まれる。

また、接着性付与剤として、ｂ）メルカプトシラン化合物を用いる。メルカプトシラン化合物を用いることにより、優れた耐インク密着性を付与することができる。メルカプトシラン化合物としては、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等があげられる。その他にさらに接着性を向上させるために添加することが可能な接着付与剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン化合物、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン化合物が挙げられる。

メルカプトシラン化合物の配合割合は、組成物の硬化性の向上かつ、硬化物の強度、作業性という点から、好ましくは全組成物に対して約０．０１〜１０重量％であり、特に好ましくは０．１〜５重量％である。

式（１）の化合物の硬化触媒としては、三フッ化ホウ素化合物を用いる。三フッ化ホウ素化合物を用いることにより良好な硬化性を得ることができ、メルカプトシラン化合物を接着性付与剤として添加することができる。特に三フッ化ホウ素の錯体が、取り扱いが容易であるなどの点で好ましい。また、上記三フッ化ホウ素の錯体の中では、安定性と触媒活性を兼ね備えたアミン錯体が特に好ましい。例えば三フッ化ホウ素のピペリジン錯体（式（２））が挙げられる。

このような三フッ化ホウ素のアミン錯体は市販されており、本発明ではそれらを用いることができる。上記三フッ化ホウ素のアミン錯体に用いられるアミン化合物としては、アンモニア、モノエチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、アニリン、モルホリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンが挙げられる。また、トリエタノールアミン、グアニジン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、１，２，２，６，６−ペンタメチルピペリジン、Ｎ−メチル−３，３′−イミノビス（プロピルアミン）、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンが挙げられる。また、トリエチレンジアミン、ペンタエチレンジアミン、１，２−ジアミノプロパン、１，３−ジアミノプロパン、１，２−ジアミノブタン、１，４−ジアミノブタン、１，９−ジアミノノナンが挙げられる。また、ＡＴＵ（３，９−ビス（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン）、ＣＴＵグアナミン、ドデカン酸ジヒドラジド、ヘキサメチレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ジアニシジンが挙げられる。また、４，４′−ジアミノ−３，３′−ジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、トリジンベース、ｍ−トルイレンジアミンが挙げられる。また、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、メラミン、１，３−ジフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、１，１，３，３−テトラメチルグアニジン、ビス（アミノプロピル）ピペラジンが挙げられる。また、Ｎ−（３−アミノプロピル）−１，３−プロパンジアミン、ビス（３−アミノプロピル）エーテル、サンテクノケミカル社製ジェファーミン等の複数の第一級アミノ基を有する化合物が挙げられる。また、ピペラジン、シス−２，６−ジメチルピペラジン、シス−２，５−ジメチルピペラジン、２−メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｔ−ブチルエチレンジアミン、２−アミノメチルピペリジン、４−アミノメチルピペリジンが挙げられる。また、１，３−ジ−（４−ピペリジル）−プロパンが挙げられる。また、４−アミノプロピルアニリン、ホモピペラジン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニルチオ尿素、Ｎ，Ｎ′−ジエチルチオ尿素、Ｎ−メチル−１，３−プロパンジアミン等の複数の第二級アミノ基を有する化合物が挙げられる。更に、メチルアミノプロピルアミン、エチルアミノプロピルアミンが挙げられる。また、エチルアミノエチルアミン、ラウリルアミノプロピルアミン、２−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、１−（２−アミノエチル）ピペラジン、Ｎ−アミノプロピルピペラジン、３−アミノピロリジンが挙げられる。また、式Ｈ２Ｎ（Ｃ２Ｈ４ＮＨ）ｎＨ（ｎ≒５）で表わされる化合物（商品名：ポリエイト、東ソー社製）、Ｎ−アルキルモルホリン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７が挙げられる。また７−メチル−１，５，７−トリアザビシクロ［４．４．０］デカ−５−エン等の複環状第三級アミン化合物が挙げられる。その他、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、４−アミノ−３−ジメチルブチルトリエトキシシラン等のアミノシラン化合物が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

三フッ化ホウ素化合物は、単独で用いてもよいし、二種以上併用してもよい。また、上記三フッ化ホウ素化合物の配合割合は、硬化性と組成物中の成分バランスから、好ましくは全組成物に対して約０．００１〜１０重量％であり、特に好ましくは０．０１〜５重量％である。

封止剤組成物は、電気配線テープ６と電気コンタクト基板７との電気接続部の周辺に塗布された後、湿気により硬化する。

図９は本発明の実施形態に係るインクジェット装置Ｈ１０１の構成の概要を示す外観斜視図である。

図９に示すように、インクジェット装置Ｈ１０１は、インクジェットヘッド１０００と、インクジェットヘッド１０００を搭載するための機構を有する機械としての装置本体と、で構成される。

インクジェット装置Ｈ１０１は、インクジェットヘッド１０００を搭載したキャリッジＨ１０２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構Ｈ１０３より伝え、キャリッジＨ１０２を矢印Ａ方向に往復移動させる。それとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置においてインクジェットヘッド１０００から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行う。

装置本体のキャリッジＨ１０２に設けられた電源からの電力を供給するための電気供給端子とインクジェットヘッド１０００の電気コンタクト基板７の電気コンタクト端子１７とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できる。インクジェットヘッド１０００は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。

また、インクジェット装置Ｈ１０１の装置本体には、インクジェットヘッド１０００の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられている。キャリッジモータＭ１の駆動力によってキャリッジＨ１０２が往復移動されると同時に、インクジェットヘッド１０００に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。

さらに、図１において、Ｈ１０４は記録媒体Ｐを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラ、Ｈ１０５はバネ（不図示）により記録媒体Ｐを搬送ローラＨ１０４に当接するピンチローラである。Ｈ１０６はピンチローラＨ１０５を回転自在に支持するピンチローラホルダ、Ｈ１０７は搬送ローラＨ１０４の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギアＨ１０７に中間ギア（不図示）を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラＨ１０４が駆動される。

またさらに、Ｈ１０８はインクジェットヘッド１０００によって画像が形成された記録媒体Ｐを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータＭ２の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラＨ１０８は記録媒体Ｐをバネ（不図示）により圧接する拍車ローラ（不図示）により当接する。Ｈ１０９は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。以上の機構により記録媒体Ｐは、インクジェットヘッド装置内の搬送径路を移動することができる。

インクジェット装置の製造においては、インクジェットヘッド１０００は、封止部材２１が硬化された後に、図７に示すフローにしたがって、
インクタンクを装着して該インクジェットヘッドにインクを充填し、印字検査（Ｓ１）を行う。その後、インクタンクを外し、インクジェットヘッド内のインクを純水で置換して内部のインクを除去し（Ｓ２）、さらにその純水を抜き取り（Ｓ３）、インク流路（供給路１４内や、吐出素子基板２、３内の吐出口６０に至る径路）を温風で乾燥させる（Ｓ４）。そして吐出口面（Ｓ５）を乾燥させて、インク流路内（フィルター１２〜吐出口６０までの径路）内が液体で充填されない状態でメカ本体に装着される。これにより、図９に示すような、インクタンクを装着する前のインクジェットヘッド装置を得ることができ、この状態のインクジェットヘッド装置を、出荷用の梱包形態とすることが可能である。ただし、記録媒体Ｐまでセットした状態で梱包する必要はない。

封子部材２１は、主鎖がウレタン結合を有するアルキレンであり、揮発性の低分子化合物を包含せず硬化物が得られる。そのため、流路内が空の状態の梱包状態で長時間の放置を経験しても流路内にガスが回り込んでいく心配がない。

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
反応容器に、ＫＢＭ９０３（※２）（商品名；信越化学工業社製）を９０ｇ及びアクリル酸２−エチルヘキシルを９２ｇ入れ、窒素雰囲気下にて攪拌混合しながら、８０℃で５時間反応させることで、反応物Ｓを得た。

別の反応容器に、ＰＭＬ４０１０（※５）（商品名；旭硝子ウレタン社製）を３５０ｇ、ＰＲ５００７（※６）（商品名；旭電化工業社製）、を１５０ｇ及びデスモジュールＩ（※７）（商品名；住化バイエルウレタン社製を２９．４ｇ入れた。これを、窒素雰囲気下にて攪拌混合しながら、９０℃で４時間反応させることで、分子内にイソシアネート基を有するポリオキシアルキレン樹脂ＰＵを得た。その後、反応物Ｓを６０ｇ添加し、窒素雰囲気下にて攪拌混合しながら、９０℃で１時間反応させることで、分子内にウレタン結合及び加水分解性シリル基を有する硬化性ポリオキシアルキレン樹脂である室温で液状の硬化性樹脂Ｕを得た。

得られた硬化性樹脂Ｕを１００ｇにＫＢＭ８０３（商品名；信越化学工業社製）を１ｇ、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体を０．２ｇ添加し封剤組成物を調製した。

図５、６は、インクジェットヘッドの製造行程中の状態の一例を示す模式図である。吐出素子基板を下向きとする姿勢とし、電気コンタクト基板７を抑え装置５０で抑え、電気配線テープの裏面６Ｒ側の第２の電気接続端子部１８と電気コンタクト基板の接続端子２３との電気接続部の周辺へシリンジ容器５１から封止剤組成物ａを塗布した。裏面６Ｒは芳香族ポリアミドの膜が形成されている。次いで、図６（ａ）の通り、電気配線テープ６を加圧及び加熱より第２のプレートの端部２４を支点に折り曲げ、図６（ｂ）のように電気コンタクト基板７をインク供給部材９に設けられた端子結合ピン２５により加締めることにより固定した。そして封止剤組成物２１ａを電気配線テープの第２の電気接続端子部１８と電気コンタクト基板７の接続端子２３との表面の接続部へノズル等を用いて直接塗布した。電気配線テープの表面６Ｓの材料はポリイミドであり、電気コンタクト基板７の表面の材料はアクリル樹脂である。

封止剤組成物２１ａは湿気により、主剤が加水分解、縮合を経て硬化し、封止部材２１となる（図６（ｃ））。以上を実行してインクジェットヘッドを作成した。該インクジェットヘッドにインクを充填し、印字機能に問題が無いことを確認した。これをインクジェットヘッドＡ−１とした。

ついで図７に示すフローチャートの通り、インクタンクを装着して該インクジェットヘッドにインクを充填し、印字検査（Ｓ１）を行い、印字機能に問題が無いことを確認した。その後、インクタンクを外し、インクジェットヘッド内のインクを純水で置換し（Ｓ２）、さらに純水を抜き取り（Ｓ３）、インクの流路を温風で乾燥させた（Ｓ４）。そして吐出口面（Ｓ５）を乾燥させた。これをインクジェットヘッドＢ−１とした。

以降、図７に示すフローを行う前のインクジェットヘッドをＡ−（番号）、図７に示すフローを経たものをＢ−（番号）として表す。

（実施例２）
硬化性樹脂Ｕ１００ｇに対して、ＫＢＭ８０３（※１）（商品名；信越化学工業社製）の使用量を０．０１ｇとしたこと以外は実施例１と同様にしてインクジェットヘッドＡ−２、Ｂ−２を作成した。

（実施例３）
硬化性樹脂Ｕ１００ｇに対して、（※１）ＫＢＭ８０３（商品名；信越化学工業社製）の使用量を１０ｇとしたこと以外は実施例１と同様にして実施例１と同様にしてインクジェットヘッドＡ−３、Ｂ−３を作成した。

（実施例４）
硬化性樹脂Ｕ１００ｇに対して、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体の使用量を０．０１ｇとした以外は実施例１と同様にして実施例１と同様にしてインクジェットヘッドＡ−４、Ｂ−４を作成した。

（実施例５）
硬化性樹脂Ｕを１０ｇに対して、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体の使用量を０．０１ｇとした以外は実施例１と同様にして実施例１と同様にしてインクジェットヘッドＡ−５、Ｂ−５を作成した。

（比較例１）
硬化性樹脂Ｕ１００ｇに対して、（※１）ＫＢＭ８０３（商品名；信越化学工業社製）に変えてＫＢＭ９０３（※２）を１ｇ、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体を０．２ｇ添加して封止剤組成物を調製した。

この該封止剤組成物を使用して、実施例と同様にインクジェットヘッドＡ−６、Ｂ−６を作成した。

（比較例２）
硬化性樹脂Ｕ１００ｇに対して、（※１）ＫＢＭ８０３（商品名；信越化学工業社製）に変えてＫＢＭ９０３（※２）を１ｇを使用した。また、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体に変えてネオスタンＵ−３０３（※３）（商品名；日東化成社製）を０．２ｇ添加して封止剤組成物を調製した。

該封止剤組成物を使用し、実施例と同様にインクジェットヘッドＡ−７、Ｂ−７を作成した。

（比較例３）
封止剤組成物をＳＥ９１８６Ｌ（※４）（商品名；東レ・ダウコーニング社製）とした。
該封止剤組成物を使用し、実施例と同様にインクジェットヘッドＡ−８、Ｂ−８を作成した。

（比較例４）
硬化性樹脂Ｕ１００ｇに対して、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体に変えて、ネオスタンＵ−３０３（商品名；日東化成社製）を０．２ｇ添加して封止剤組成物を調製した。

しかし、該封止剤組成物は温度２５℃、湿度５０％の雰囲気下で硬化せず、インクジェットヘッドを作成することができなかった。

（印字評価）
実施例および比較例１〜３のインクジェットヘッドと、各インクジェットヘッドに使用した封止剤組成物３０ｇをガラス製シャーレに乗せ、テフロンジャー（５００ｍｌ）に同梱して密封し、６０℃で２週間保存した。その後、それぞれの印字試験を行い、インクジェットヘッド（Ａ−１〜８）について印字評価Ａ、インクジェットヘッド（Ｂ−１〜８）についてそれぞれ印字評価Ｂとして評価した。

（評価基準）
○：良好な印字可能
△：不吐出の吐出口があり印字に影響が見られた。

（密着性評価）
電気コンタクト基板７の表面被覆樹脂の例としてのアクリル系樹脂（ＰＳＲ−４０００、太陽インキ製造（株）製）を表面に備えた基板Ａを用意した。また電気配線テープの表面被覆樹脂の例としてポリイミドフィルム（ユーピレックス宇部興産（株）製）を表面に備えた基板Ｂを用意した。基板Ａと基板Ｂとを用いて、電気配線テープ６と電気コンタクト基板７に対する封止部材２１の耐インク密着性を評価した。

図８のように、基板Ａ２６と基板Ｂ２７に実施例および比較例１〜３に使用した封止剤組成物を塗布し、温度２５℃、湿度５０％の雰囲気下で１週間硬化させ、硬化物７０を得た。これらを１０サンプル作成し、その後、各サンプルを、基板Ａ２６、基板Ｂ２７をインクジェット用カラーインクＢＣＩ７（商品名；キヤノン株式会社製）に浸漬し、６０℃で３ヵ月間保存した。基板Ａ、Ｂそれぞれに対応してインク密着性Ａ、インク密着性Ｂとして評価した。

（評価基準）
◎：全てのサンプルについて、封止剤組成物の剥離が確認されない。
○：封止剤組成物の大部分は密着しているが、小さな剥離個所が見られるものがごくわずかある。
△：サンプル中の半数以上について封止剤組成物の剥離が見られる。

以上の評価をまとめたものを表１として下記に示す。

なお、以上の説明中の商品名については以下の通りである。
（※１）ＫＢＭ８０３：商品名；信越化学工業社製、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
（※２）ＫＢＭ９０３：商品名；信越化学工業社製、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
（※３）ネオスタンＵ−３０３：商品名；日東化成社製、ジアルキル錫ビストリエトキシシリケート
（※４）ＳＥ９１８６Ｌ：商品名；東レ・ダウコーニング社製、一液湿気硬化型シリコーン樹脂
（※５）ＰＭＬ４０１０：ポリオキシプロピレンポリオール、数平均分子量１０，０００
（※６）ＰＲ５００７：商品名；旭電化工業社製、ポリオキシエチレン含有ポリオキシプロピレンポリオール
（※７）デスモジュールＩ：商品名；住化バイエルウレタン社製、３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシル＝イソシアネート

表１の吐出評価Ａの評価では、実施例１〜５、比較例１〜３のいずれもインクジェットヘッドの吐出性能に差は見られなかったが、吐出評価Ｂの評価では比較例３において高デューティー印字の際に不吐出が発生した。インクが充填されている状態では、流路内にアウトガスが浸入しなかったが、ヘッド内の流路が空の状態ではシリコーン樹脂から発生する低分子シロキサンが浸入して流路内が一部疎水性となり、インクのリフィル速度が十分でなかったためであると考えられる。

密着性の評価からわかるとおり、実施例１〜５では基板Ａ（ポリイミドフィルム製）、基板Ｂ（電気コンタクト基板被覆樹脂製）のいずれを用いても、良好な密着性を確認した。これは、接着性付与剤としてメルカプトシラン化合物を添加することで基板と封止剤組成物と密着性が高まり、インクの侵入を防いだためと考えられる。

比較例４において硬化性が低いのは、ジアルキル錫系化合物であるネオスタンＵ−３０３がＫＢＭ８０３のチオール基によって失活してしまったためと考えられる。つまり、三フッ化ホウ素化合物を硬化触媒として使用することにより、硬化性を低下させることなくメルカプトシラン化合物を接着性付与剤として用いることができる。

２３吐出素子基板
６電気配線テープ
７電気コンタクト基板
１６電極端子
２１封止部材
１０００インクジェットヘッド

Claims

インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基材と、前記エネルギー発生素子に対応して設けられた吐出口と、前記エネルギー発生素子と電気的に接続された電極パッドと、を有する吐出素子基板と、
インクジェット装置からの電気信号を受け取るための電気コンタクト端子を有する電気コンタクト基板と、
前記電極パッドと電気的に接続された端子を有し、前記電気コンタクト基板と前記吐出素子基板とを電気的に接続する電気配線テープと、
を有し、前記電気コンタクト基板と前記電気配線テープとの電気的接続部の周囲を封止する封止部材が、式（１）に示す構造を有する化合物と、三フッ化ホウ素化合物と、メルカプトシラン化合物と、を含む組成物の硬化物であることを特徴とするインクジェットヘッド。

（ｎ＝１以上３以下、Ｘ_１は炭素数１〜２０の置換もしくは非置換の有機基、Ｘ_２は加水分解性基、Ｒ_１は分子量１０００以下の二価の有機基、Ｒ_２はポリオキシアルキレン、飽和炭化水素系重合体、ビニル重合体、ポリエステル及びポリカーボネートから選ばれる少なくとも１つ、である。）
前記電気配線テープは、ポリイミドの膜で形成される第１の表面と、芳香族ポリアミドの膜で形成される第２の表面とを有し、前記電気コンタクト基板はアクリル系樹脂の膜で形成される第３の表面を有し、前記封止部材は、前記第１の表面と、前記第２の表面と、前記第３の表面と、に接して設けられている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。
前記メルカプトシラン化合物が、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランである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。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドからインクを吐出させた後に、前記インクジェットヘッドの内部のインクを除去して、前記電気コンタクト基板に電源からの電気を供給するための電気供給端子と、吐出されたインクを受ける媒体の搬送径路と、を備えた機械に装着するインクジェット装置の製造方法。
前記吐出口と連通するインクの流路を備え前記流路に液体が充填されていない状態の前記吐出素子基板を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドと、
前記電気コンタクト基板に電源からの電気を供給するための電気供給端子と、吐出さらたインクを受ける媒体の搬送径路と、
を有し、前記電気供給端子と前記電気コンタクト端子とが接した状態であるインクジェット装置。