一种具有喷嘴表面、该喷嘴表面具有斥液性的喷墨头。喷嘴表面包括由具有含氟基团的水解类硅烷化合物与具有可阳离子聚合基团的水解类硅烷化合物制成的缩合产物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在喷墨头中喷嘴(nozzle)的表面上进行斥液(liquidrepellent，或称“抗液”)处理。
技术介绍
近来，一直在对改善较小墨滴性能、更高驱动频率和更多数量喷嘴进行技术研究，以便使喷墨记录系统中记录性能更先进。通过从喷口(ejection opening)以小滴状地喷射液体，使小滴粘附到以纸张为代表的记录介质上，进行图像记录。此处，表面处理变得尤为重要，通过使喷口表面在任何时刻都保持相同状态而保持喷射性能。此外，通常通过例如橡胶刀片定期地擦拭掉表面上残留的油墨，来保持喷墨头中喷口表面的状态。要求斥液材料易于擦拭，并且耐擦拭。由于在许多情况下用于喷墨头的油墨并非是中性的，还要求斥液材料耐油墨，并且对喷嘴具有粘附力。此外，近年来，由于喷嘴需要以精细的喷嘴结构来获得高质量图像，还要求斥液材料应当具有与通过光刻构图相应的光敏性。本专利技术采用具有含氟基团的水解类硅烷化合物对喷嘴表面进行斥液处理。提出以下官方报告作为使用具有含氟基团的水解类硅烷化合物的传统实例。日本专利申请未审公开No.H06-171094和No.H06-210857说明了对喷嘴表面进行所谓的硅烷偶联处理的方法，而喷嘴表面使用具有含氟基团的水解类硅烷化合物预先形成氧化物颗粒层。不过，上述方法不能获得足够的耐擦拭性。此外，通过上述系统难以使斥液材料具有光敏性。美国专利5910372，EP B1 778869和日本专利公报No.H10-505870提出了采用涂层的可能性，以及由缩合产物组成的油墨喷嘴，该缩合产物包括具有含氟基团的水解类硅烷化合物与具有与该基板反应的取代基的硅烷化合物的缩合成分。并且，还提到氨基、羧基等作为与基板反应的取代基。在上述成分中，斥液层的交联意味着通过水解和缩合形成硅氧烷网络。通常，交联的硅氧烷网络受喷墨记录系统中所用油墨的影响，特别是当油墨并非中性水溶液时。硅氧烷网络被再次水解，斥液性下降。此外，上述成分并不涉及光敏性。美国专利6283578，EP B1 816094披露了用具有光自由基聚合基团的硅烷化合物对表面进行斥液性处理。在该成分中，斥液层的交联意味着形成了硅氧烷网络和光自由基聚合。并且，光自由基聚合对应光敏性。斥液性源于硅氧烷网络本身。此外，上述说明书提到，当需要更高斥液性时，在上述硅氧烷结构上涂敷具有含氟基团的水解类硅烷化合物作为第二层。不过，在上述的双层成分中，由于具有含氟基团的水解类硅烷化合物层本身并不具有光敏性，因此不能引起光敏性。Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41(2002)P.3896-3901披露了特殊芳基硅烷与具有含氟基团的水解类硅烷化合物的缩合产物作为斥液层，该斥液层在碱性油墨中表现出优异的耐久性。不过，在上述成分中，难以增加光敏性。此外，本申请人提出了日本专利申请未审公开No.H04-10940至No.H04-10942中给出的方法，作为高质量IJ记录方法。此外，本申请人提出了日本专利申请未审公开No.H06-286149中给出的方法，作为用于上述日本专利申请未审公开No.H04-10940至No.H04-10942中给出的IJ记录方法的最佳IJ头的制造方法。上述方法使用光敏材料作为喷嘴部分，并且通过光刻技术获得精细的喷嘴结构。上述传统实例中所示的斥液材料难以具有光敏性，并且难以使用光刻技术形成喷嘴。另一方面，本申请人提出以日本专利申请未审公开No.H11-322896，No.H11-335440，No.2000-322896中公开的材料作为具有光敏性质、适合于上述日本专利申请未审公开No.H06-286149的斥液材料。尽管上述斥液材料在光敏性、高斥液性和与喷嘴材料的粘附力等方面是优异的，不过要求更高斥液性、耐擦拭性(为了保持高斥液性)同时易于擦净，因为需要以更高速度输出更高质量图像。美国专利5644014，EP B1 587667和日本专利公报No.3306442披露了使用具有含氟基团的水解类硅烷化合物的斥液材料。尽管上述材料呈现出由光自由基聚合而产生的光固化性，不过其既没有提到使用光刻技术形成图案，也没有提到其应用于喷墨头的信息。
技术实现思路
鉴于上述多个观点提出本专利技术，同时提供高斥液性、高耐擦拭性(以保持高斥液性)、易于擦净并且与喷嘴材料具有高粘附力，并提供喷墨头的斥液材料，实现高质量图像记录。此外，本专利技术在于使上述斥液材料具有光敏性，并提供用于高质量图像记录的喷墨头制造方法。为了实现上述目的而设计的本专利技术是一种喷墨头，其中喷嘴表面具有斥液性；所述喷口表面由包括具有含氟基团的水解类硅烷与具有可阳离子聚合基团的水解类硅烷化合物的缩合产物制成。为了实现上述目的而设计的另一专利技术是喷墨头的一种制造方法，包括在可光聚合树脂层上形成可光聚合斥液层之后，通过同时构图曝光和显影形成具有斥液性的喷嘴表面，其中可光聚合斥液层包含具有含氟基团的水解类硅烷化合物与具有可阳离子聚合基团的水解类硅烷化合物的缩合产物。此外，优选喷墨头的制造方法包括在基板上的喷墨压力产生元件上用可溶树脂材料形成油墨通道图案，在可溶树脂材料图案上形成可聚合涂料树脂层，在涂料树脂层上形成斥液层，通过去除喷墨压力产生元件上面的涂料树脂层和斥液层，形成喷墨口，溶解可溶树脂材料图案，其中所述斥液层包含具有含氟基团的水解类硅烷化合物与具有可阳离子聚合基团的水解类硅烷化合物的缩合产物。附图说明图1A，1B，1C和1D表示根据本专利技术喷墨头制造方法的一个示例；图2A，2B，2C和2D表示根据本专利技术喷墨头制造方法的另一示例；图3A，3B，3C，3D，3E，3F，3G，3H，3I，3J和3K表示根据本专利技术喷墨头制造方法的又一示例。具体实施例方式以下将详细描述本专利技术。如上所述，使用具有含氟基团的水解类硅烷化合物作为喷墨头的斥液层是众所周知的。不过，当使用具有含氟基团的水解类硅烷化合物通过水解反应与喷嘴表面反应，形成接近单分子层的斥液层时，在擦拭操作时斥液层脱落，以擦净喷嘴表面，并且不能保持喷嘴表面的斥液性。通常，由于斥液层常常与并非中性的记录液体发生反应，斥液性随水解反应而变差。此外，难以产生光敏性以便形成高精度喷嘴结构。根据试验结果，这些专利技术者致力于发现通过用具有含氟基团的水解硅烷化合物与具有可阳离子聚合基团的水解化合物的缩合产物形成斥液层，解决上述问题。根据本专利技术斥液层的成分，固化材料具有由水解类硅烷形成的硅氧烷框架(frame)(无机框架)，和通过固化可阳离子聚合基团而形成的框架(有机框架在使用环氧基时为醚键)。从而，固化材料为所谓的有机与无机混合固化材料，并且通过错断(leap)和束缚(bound)改善耐擦拭性和耐记录液体性。即，认为由于本专利技术的斥液层具有有机框架，与仅由硅氧烷框架形成的斥液层相比，改善了其薄膜强度，并改善了耐擦拭性。此外，由于有机框架是通过可阳离子聚合形成的(通常形成醚键)，即使记录液体并非中性，该斥液层的框架也难以被水解。并且获得了突出的耐记录液体性。当通过自由基聚合形成有机框架时，以甲基丙烯酰氧基团为代表的多种自由基聚合基团，包括抗水解性相当弱的酯键，并且在耐记录液体方面不合需要。在本专利技术中，由通过可阳离子聚合产生的有机框架和硅氧烷框架构成的斥液层，减少了硅氧烷框架的再次水解，并且有助于令本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有喷嘴表面的喷墨头，该喷嘴表面具有斥液性，其中所述喷嘴表面包括由具有含氟基团的水解类硅烷化合物与具有可阳离子聚合基团的水解类硅烷化合物制成的缩合产物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：大熊典夫，下村明彦，桧野悦子，上田光，H施密特，P穆勒，S皮洛泰克，C贝克韦林格，P卡尔梅斯，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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