液体喷射头制造技术

液体喷射头包括具有液体喷射口的部件，其中该喷射口在其上开口的该部件的表面由具有第一基团和第二基团的硅氧烷化合物的固化反应形成。该第一基团具有氟原子。该第二基团具有选自羟基、羧基、羰基和聚醚结构中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于喷射液体的液体喷射头(liquid ejection head)。
技术介绍
典型的液体喷射头是在喷墨打印方法中使用的液体喷射头。在喷墨打印方法中， 将液滴从喷射口喷射到记录介质例如纸张上，由此打印图像和字符。对喷射口在其上开口的喷墨打印头的外表面(以下称为“喷射表面”)进行抗液 (liquid-repellent)处理以有助于例如用擦具将沉积墨除去。因此抗液材料必须耐墨和用 橡胶刮板的擦拭。美国专利申请公开No. 2007/0085877公开了喷墨打印头，该喷墨打印头具有用特 定的抗液化合物处理的喷射表面。该抗液化合物具有硅氧烷骨架，该硅氧烷骨架具有抗液 的全氟烷基。最近已将喷墨打印方法用于各种领域中。因此，以各种方式使用了各种墨。某种 喷墨打印头具有加热功能以改善喷射特性。在一些情况中，不使用喷墨打印头许多小时或 许多天。一些使用的条件加速喷墨打印头的喷射表面上喷射口附近的墨溶剂的蒸发。这可 能导致喷射表面上沉积墨的粘度的增加和沉积墨的凝固，产生墨喷射性能的劣化。即使用 具有抗液喷射表面以改善打印特性的喷墨打印头，墨溶剂的蒸发能够降低抗液性。沉积的 墨可能使喷射液滴扭曲，导致不合需要的打印图像和字符。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，液体喷射头包括具有液体喷射口的部件，其中该部件的 喷射表面通过具有第一基团和第二基团的硅氧烷化合物的固化反应形成，该第一基团具有 氟原子，该第二基团具有选自羟基、羧基、羰基和聚醚结构中的至少一种。由以下参照附图对示例性实施方案的说明，本专利技术进一步的特点将变得清楚。附图说明图1是根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的透视图。图2A-2D是表示根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的制造方法的横截面图。图3A-3D是表示根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的制造方法的横截面图。图4A是表示根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的制造方法的透视图，图4B-4F是 表示根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的制造方法的横截面图。图5G-5K是表示根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的制造方法的横截面图。图6是根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的喷射表面的示意图。具体实施例方式以下详细说明本专利技术的方面。作为液体喷射头的实例，以下对喷墨打印头进行说明。但是，除了喷墨打印头外， 液体喷射头能够用于其他用途，例如滤色器的制造。图1是根据本专利技术实施方案的喷墨打印头的透视图。该喷墨打印头包括具有能量 产生元件2的基板1和设置在该基板1上的喷射口形成部件5。该喷射口形成部件5包括 多个喷射口 4和墨通路7。该基板1还包括墨供给口 6，墨供给口 6通过墨通路7与喷射口 4连通。本专利技术的方面涉及在喷射口形成部件5的喷射表面3上设置的抗液层的材料。如上所述，U. S.专利申请公开No. 2007/0085877公开了喷墨打印头的抗液层，其 由含有含氟水解性硅烷化合物和具有阳离子聚合性基团的水解性化合物之间的缩合物的 固化材料形成。该固化材料是有机-无机混合固化材料，其具有水解性硅烷的无机骨架(硅 氧烷骨架)和由阳离子聚合性基团的固化形成的有机骨架(在环氧基的情况下为醚键)。 该抗液层耐擦拭和化学品(耐墨性)。在与喷射口形成部件同时形成抗液层的情况下，该抗 液层能够牢固地粘附于喷射口形成部件。通常，具有含氟基团例如全氟烷基的膜具有非常低的表面自由能并因此在空气中 具有高抗液性。具有含氟基团和亲水性基团两者的膜在水中具有抗油性。这可能因为在水 中亲水性基团在表面上垂直取向，由此提供亲水性表面。本专利技术人发现在抗液层的材料中使用亲水性基团以防止喷墨打印头的喷射表面 上的污染例如沉积物和实现高打印质量非常有效。喷墨打印头的喷射表面总是与空气接触 而不是水，因此要求在空气中具有抗液性。但是，墨溶剂的蒸发使喷射表面上的墨的粘度 增加，可能引起墨组分的沉积。本专利技术人发现供给到喷射表面的非浓缩液例如淡墨(fresh ink)、水或溶剂能够通过亲水性基团的作用将喷射表面上的墨沉积物再溶解并有效地保持 喷射表面的清洁。以下参照图6对根据本专利技术方面的作用原理进行说明。图6示意地表示喷射表面。 通常，为了使空气中(a)喷射表面3上的表面自由能最小，使抗液基团100例如全氟烷基垂 直取向，并且将亲水性基团101折叠。另一方面，在水中使该亲水性基团101垂直取向。该 取向的亲水性基团101有助于表面上沉积物的除去。在以下的情况中，实际上能够将液体组分例如水或溶剂供给到喷墨打印头的喷射 表面以润湿该喷射表面。在第一种情况中，在随后的打印过程中墨雾粘附于喷射表面并且 将溶剂(水)供给浓墨。在第二种情况中，擦拭从周围向浓墨供给相对淡的墨。在通常的 喷墨打印头中，通过擦拭例如用橡胶刮板将喷射表面上过量的墨除去。第三种情况是湿法 擦拭。在该湿法擦拭中，使处理液粘附于橡胶刮板以高效地除去墨。因此将该处理液供给 到浓墨。用墨或处理液将喷射表面润湿时能够实现根据本专利技术的方面的优势。因此湿法擦 拭能够实现较高的优势。根据本专利技术的方面的喷墨打印头适合其中用湿擦具擦拭喷射口形 成部件的喷射表面的喷墨打印机。在具有含氟基团和亲水性基团两者的抗液膜的制造中，重要的是使该含氟基团和 该亲水性基团均勻分布。向含氟抗液材料中添加亲水性树脂导致形成彼此分离的亲水区域 和疏水区域并且不能实现所希望的性能。因此必须使具有含氟基团的单体和具有亲水性基 团的单体共聚。尽管具有全氟烷基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯广泛用作含氟单体，但它们 具有耐墨性低的酯结构，有时产生材料的缺陷，例如溶胀或分离。根据本专利技术的方面，硅烷 单体的使用成功地使具有亲水性基团的单体与含氟单体之间均相缩聚。根据本专利技术的方面，抗液层由固化材料形成，该固化材料由硅烷组合物中具有抗 水的疏水性含氟基团(第一基团)的水解性硅烷化合物(a)和具有亲水性基团(第二基 团)的水解性硅烷化合物(b)的缩聚形成。亲水性基团的实例包括羟基、羧基、羰基和聚醚 结构(具有两个以上醚基团的结构)。水解性硅烷化合物的缩聚包括水解性基团的水解和 水解的基团的脱水缩合。因此，亲水性基团必须位于通过碳原子与水解性硅烷化合物的硅 原子键合的基团上，即位于非水解性有机基团上。因此，具有亲水性基团的水解性硅烷化 合物是具有非水解性有机基团的水解性硅烷化合物(b)，该非水解性有机基团具有羟基、羧 基、羰基和聚醚结构中的任一种。水解性硅烷(b)可含有氟原子，条件是该水解性硅烷(b) 能够具有足够的亲水性以实现根据本专利技术方面的优势。在高亲水性和反应性方面，该亲水性基团可以是羟基或聚醚结构。更具体地，该亲 水性基团可以是具有1-20个碳原子和端羟基的烷基或聚醚结构。特别地，该亲水性基团可 以是聚(乙二醇)残基或聚(丙二醇)残基。具有1-20个碳原子和端羟基的烷基的具体实例包括羟基乙基、羟基丙基、羟基丁 基、羟基己基、羟基辛基、羟基癸基和羟基十二烷基。具有两个以上羟基的化合物能够具有 较高的亲水性。水解性硅烷化合物(b)可以是具有下式(1)的化合物R4O-(R3O)n-Z-Si-(OR山(R1)p (1)其中p+q为3，p为0、1或2，q为1、2或3，n为1_30范围内的整数，Z表示二价有 机基团，R1和R2独立地表示饱和或不饱和的烃残基，R3表示-CH2-、-本文档来自技高网...

【技术保护点】
液体喷射头，包括：具有液体喷射口的部件，其中该喷射口在其上开口的该部件的表面由具有疏水性第一基团和亲水性第二基团的硅氧烷化合物的固化反应形成，该第一基团具有氟原子，该第二基团具有选自羟基、羧基、羰基和聚醚结构中的至少一种。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：泽田悦子，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]