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公開番号2025125985
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022314
出願日2024-02-16
発明の名称液体吐出構造体、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、液体吐出構造体の製造方法、及び積層体
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250821BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】吐出面がワイプ耐性に優れる液体吐出構造体、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供する。
【解決手段】液体を吐出するノズルが形成されたノズル基板を備え、ノズル基板の吐出面上に撥液層を有し、撥液層は、炭素数8以上の炭化水素基を有する化合物を含む、液体吐出構造体及びその応用。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体を吐出するノズルが形成されたノズル基板を備え、
前記ノズル基板の吐出面上に撥液層を有し、
前記撥液層は、炭素数８以上の炭化水素基を有する化合物を含む、液体吐出構造体。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記炭素数８以上の炭化水素基を有する化合物は、下記式（１）で表される部分構造を有する、請求項１に記載の液体吐出構造体。
Ｌ－Ｙ－Ｍ－＊ …（１）
式（１）中、
Ｌは、炭素数８以上の炭化水素基であり、
Ｙは、単結合又は２価の連結基であり、
Ｍは、半金属又は金属であり、
＊は他の構造との結合位置を意味する。
【請求項３】
前記炭素数８以上の炭化水素基は、炭素数８以上の直鎖状アルキル基である、請求項１に記載の液体吐出構造体。
【請求項４】
前記式（１）中、Ｙは単結合である、請求項２に記載の液体吐出構造体。
【請求項５】
前記ノズル基板の吐出面上に、中間層と、撥液層と、をこの順に有する、請求項１に記載の液体吐出構造体。
【請求項６】
前記中間層は、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、ＳｉＯ
２
、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、及びＳｉＯＮからなる群より選択される少なくとも１種を含む層である、請求項５に記載の液体吐出構造体。
【請求項７】
前記中間層は、２層からなり、
前記吐出面上に、第１中間層と、第２中間層と、前記撥液層と、をこの順に有する、請求項５に記載の液体吐出構造体。
【請求項８】
前記第１中間層は、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン及び酸化ハフニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含む層であり、
前記第２中間層は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、及びＳｉＯＮからなる群より選択される少なくとも１種を含む層である、請求項７に記載の液体吐出構造体。
【請求項９】
請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の液体吐出構造体と、前記ノズルと連通する液体流路が形成された流路基板と、を備える液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
圧電素子をさらに備える、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体吐出構造体、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、液体吐出構造体の製造方法、及び積層体に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置に搭載されているインクジェットヘッドに代表される液体吐出ヘッドは、液体を吐出するためのノズルを有している。液体は、液体供給室から液体流路へ供給され、液体流路と連結されているノズルに形成されているノズル孔から吐出される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ノズルの形成されたシリコン基板と、シリコン基板の上に形成されたフッ素原子を含まない第１有機膜と、第１有機膜の上に形成された無機酸化膜と、無機酸化膜の上に形成された直鎖状フッ素シランカップリング剤を原料とする第２有機膜と、を備えるノズルプレートが記載されている。
特許文献２には、孔部を有する基材の表面に撥液性を付与する撥液処理方法であって、基材の表面及び孔部内壁面に有機膜を形成する有機膜形成工程と、基材の表面の有機膜上に保護部材を形成する保護部材形成工程と、基材の孔部内壁面の有機膜を除去する有機膜除去工程と、基材の表面の有機膜上の前記保護部材を除去する保護部材除去工程と、基材の表面の有機膜をフッ化処理するフッ化処理工程と、を含むことを特徴とする撥液処理方法が記載されている。
特許文献３には、液体を吐出するノズルが形成されたノズル基板と、前記ノズルと連通する液体流路が形成された流路基板と、を備え、ノズル基板の吐出面上に、第１層と、第２層と、撥液層とをこの順に有し、液体流路の内壁上に、前記第１層と、前記第２層と、をこの順に有し、第１層は、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン及び酸化ハフニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含む層であり、第２層は、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ及びＳｉＯＮからなる群より選択される少なくとも１種を含む層である、液体吐出構造体において、撥液層は、パーフルオロポリエーテル構造を有する化合物を含むことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１６６７４７号公報
特開２０１０－２１４６５４号公報
国際公開第２０２１／１９９７３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液体吐出ヘッドの吐出面には、液体が吐出された後に乾燥する等によって、液体に含まれる成分が異物として付着する。ノズル面に異物が付着していると、吐出不良が生じやすい。そこで、液体吐出装置では、液体吐出ヘッドの吐出面に対して定期的にワイピングを行うことで異物を除去することができる。しかし、ワイピングによって、液体吐出ヘッドの吐出面の耐久性が低下する場合があり、ワイピングに対する耐久性（以下、「ワイプ耐性」ともいう）が求められている。
【０００６】
本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、吐出面がワイプ耐性に優れる液体吐出構造体、液体吐出ヘッド、及び液体吐出装置を提供することである。
本開示の他の実施形態が解決しようとする課題は、吐出面がワイプ耐性に優れる液体吐出構造体に有用な積層体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の態様を含む。
＜１＞
液体を吐出するノズルが形成されたノズル基板を備え、
ノズル基板の吐出面上に撥液層を有し、
撥液層は、炭素数８以上の炭化水素基を有する化合物を含む、液体吐出構造体。
＜２＞
炭素数８以上の炭化水素基を有する化合物は、下記式（１）で表される部分構造を有する、＜１＞に記載の液体吐出構造体。
Ｌ－Ｙ－Ｍ－＊ …（１）
式（１）中、
Ｌは、炭素数８以上の炭化水素基であり、
Ｙは、単結合又は２価の連結基であり、
Ｍは、半金属又は金属であり、
＊は他の構造との結合位置を意味する。
＜３＞
炭素数８以上の炭化水素基は、炭素数８以上の直鎖状アルキル基である、＜１＞又は＜２＞に記載の液体吐出構造体。
＜４＞
式（１）中、Ｙは単結合である、＜２＞に記載の液体吐出構造体。
＜５＞
ノズル基板の吐出面上に、中間層と、撥液層と、をこの順に有する、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の液体吐出構造体。
＜６＞
中間層は、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、ＳｉＯ
２
、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、及びＳｉＯＮからなる群より選択される少なくとも１種を含む層である、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の液体吐出構造体。
＜７＞
中間層は、２層からなり、
吐出面上に、第１中間層と、第２中間層と、撥液層と、をこの順に有する、＜５＞に記載の液体吐出構造体。
＜８＞
第１中間層は、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン及び酸化ハフニウムからなる群より選択される少なくとも１種を含む層であり、
第２中間層は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、及びＳｉＯＮからなる群より選択される少なくとも１種を含む層である、＜７＞に記載の液体吐出構造体。
＜９＞
＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の液体吐出構造体と、ノズルと連通する液体流路が形成された流路基板と、を備える液体吐出ヘッド。
＜１０＞
圧電素子をさらに備える、＜９＞に記載の液体吐出ヘッド。
＜１１＞
＜９＞に記載の液体吐出ヘッドと、基材を搬送する搬送手段と、基材に吐出された液体を乾燥させる乾燥手段と、を備える液体吐出装置。
＜１２＞
液体を吐出するノズルが形成されたノズル基板の吐出面上に、炭素数８以上の炭化水素基を有する化合物を含む撥液層形成用組成物を用いて、蒸着法により撥液層を形成する、液体吐出構造体の製造方法。
＜１３＞
基板と、
基板上に配置された撥液層と、を有し、
撥液層は、炭素数８以上の炭化水素基を有する化合物を含む、積層体。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態によれば、吐出面がワイプ耐性に優れる液体吐出構造体、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、及び液体吐出構造体の製造方法が提供される。
本開示の他の実施形態によれば、吐出面がワイプ耐性に優れる液体吐出構造体に有用な積層体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の液体吐出ヘッドの一実施形態を示す概略断面図である。
図２は、図１における破線枠Ａの拡大図である。
図３は、中間層の変形例を示す図である。
図４は、本開示の液体吐出ヘッドの変形例を示す概略断面図である。
図５は、本開示の液体吐出ヘッドの他の実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の液体吐出構造体、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、液体吐出構造体の製造方法、及び積層体について詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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