喷墨记录头、它的制备方法和喷墨记录头用组合物技术

本发明专利技术提供喷墨记录头的制备方法，所述喷墨记录头具有高的耐久性和高的耐墨性并且通过采用能够降低内应力且具有令人满意的构图特征的材料而获得高质量的图象记录。还提供高精度地制备这种喷墨记录头的方法。包含可水解有机硅烷化合物的缩合物的阳离子可光致聚合的树脂组合物（用作形成流路形成构件的材料）能够在流路形成构件中实现内应力的降低和高精度的图案，从而提供具有高耐久性和高耐墨性并且能够长期高质量印刷的喷墨记录头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在液体流路形成构件中使用规定的可光致聚合组合物的固化物质的 喷墨记录头，它的制备方法，和喷墨记录头用组合物。
技术介绍
在通过从排出口排出液滴以在由纸代表的记录介质上沉积而形成图像的喷墨记 录方法中，用于改进各种性能的技术开发正在继续。在这些之中，强烈的需要在于形成更小 的液滴以改进图像质量，并且要求形成精细结构的技术，所述精细结构构成具有高精度的 油墨流路或喷嘴。对于此种技术，光刻法在精度和方法的简化方面是优越的，日本专利申请 特许公开号H06-286149公开了喷墨记录头的制备方法，该方法通过使用环氧树脂的阳离 子聚合的光刻方法进行。通过阳离子聚合固化的材料与通过自由基聚合获得的材料相比通常耐墨性更好， 并且适合用于喷墨记录头。另一方面，为了改进记录头，记录头本身的较大尺寸和其印刷宽度的增加是非常 有效的，并且在各种型式的记录头中正在受到研究。然而，通常在制备方法中采用加热过 程，并且众所周知，树脂材料(用于制备喷嘴构件)与相邻的无机材料如基材产生残余应 力，这是因为在固化时的收缩或热滞后。此外，当喷嘴构件厚度或面积变得越大时，作用在 喷嘴图案上的应力变得越大，这通常导致从基材剥离或裂纹形成，因此应力降低是重大目 标。为了降低树脂涂覆的薄膜中的应力，代表性地已知的以下方法添加无机材料如 填料从而降低树脂的热膨胀和添加高柔性的材料从而降低树脂本身的弹性模量。事实上， 日本专利申请特许公开号H09-234874公开了将含填料的树脂用于喷嘴构件并通过用准分 子激光的烧蚀将它模塑的方法。此外，EP 0431809公开了薄膜涂料，其中将有机硅烷化合 物添加到环氧树脂中从而提供柔性和改进树脂本身的易碎性。在更柔性的薄膜中，估计内 应力本身更低。另一方面，USP6，312，085公开了喷墨头的制备方法，该方法通过用自由基 光致聚合执行构图和通过热处理使硅氧烷键形成/固化而进行。至于能够实现印刷宽度增加的记录头用喷嘴构件的形成，日本专利申请特许公开 号H09-234874公开了采用含填料的树脂作为喷嘴构件并通过用准分子激光的烧蚀将它模 塑的方法。然而，与使用构图曝光和显影的普通光刻法相比，此类材料可能在生产率和成 本方面是不利的。此外，EP 0431809中公开的材料不是为精细结构如喷墨记录头设计的， 并且在构图过程中存在厚度损失和涂膜溶解、图案变形和分辨率不足的缺陷。另一方面， USP6，312，085中公开的方法可能不提供抗碱性，原因在于交联结构由于自由基聚合(甲基 丙烯酰氧基)形成，以致耐墨性在某些类型的油墨中不充分。
技术实现思路
本专利技术已经对上述内容进行了考虑，并提供喷墨记录头，所述喷墨记录头具有高的耐久性和高的耐墨性并且通过采用能够降低内应力且具有令人满意的构图特征的材料 而获得高质量的图象记录。本专利技术还提供此类具有高精度的喷墨记录头的制备方法，和用 于此类喷墨记录头的喷墨记录头组合物。在一个实施方案中，本专利技术提供喷墨记录头，其包括装备有产生排墨能量的能量 产生元件的基材，与所述能量产生元件对应设置的排出口，为所述排出口供应油墨的油墨 流路和与所述基材结合起来形成油墨流路的流路形成构件，其中所述流路形成构件包括光可固化树脂组合物的固化物质，所述光可固化树脂 组合物包含(a)阳离子可聚合树脂；(b)阳离子光致聚合引发剂；和(c-1)缩合物，包含具有芳环的双官能可水解有机硅烷化合物(双官能表示在同 一个Si原子上存在两个可缩合基团)和没有芳环的三或四官能可水解有机硅烷化合物。在另一个实施方案中，本专利技术提供喷墨记录头，其包括装备有产生排墨能量的能 量产生元件的基材，与所述能量产生元件对应设置的排出口，为所述排出口供应油墨的油 墨流路和与所述基材结合起来形成油墨流路的流路形成构件，其中所述流路形成构件包括光可固化树脂组合物的固化物质，所述光可固化树脂 组合物包含(a)阳离子可聚合树脂；(b)阳离子光致聚合引发剂；和(c-2)包含三官能可水解有机硅烷化合物的缩合物，所述有机硅烷化合物具有芳 环(三官能表示在同一个Si原子上存在三个可缩合的基团)。本专利技术还提供此类记录头的制备方法，和喷墨记录头用组合物。采用包含可水解有机硅烷化合物作为用于形成液体流路的材料的阳离子可光致 聚合树脂组合物的本专利技术允许液体流路形成构件中内应力降低及其高精度的构图。因此， 可以提供具有高耐久性和高耐墨性并且能够在延长的期间内实现高质量印刷的喷墨记录 头，及其制备方法。附图简述图IA是示出在本专利技术喷墨记录头的制备方法中的步骤的视图。图IB是示出在本专利技术喷墨记录头的制备方法中的步骤的视图。图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G和2H是示出在本专利技术喷墨记录头的制备方法中的步骤 的视图。图3A、3B、3C和3D是示出本专利技术喷墨记录头的另一种制备方法中的步骤的视图。图4A、4B、4C、4D和4E是示出本专利技术喷墨记录头的另一种制备方法中的步骤的视 图。本专利技术的最佳实施方式将在下面详细阐明本专利技术。本专利技术人经过深入研究，结果发现通过采用具有下面组成的可光致聚合组合物作 为形成流路形成构件材料(还称作喷嘴形成材料)，可以同时获得内应力降低和令人满意 的构图特性。还发现可以高精度的制备具有高耐墨性和高耐久性的喷墨记录头。可光致聚合的组合物A (a)阳离子可聚合树脂；(b)阳离子光致聚合引发剂；和(c-1)缩合物，包含具有芳环的双官能可水解有机硅烷化合物(双官能表示在同 一个Si原子上存在两个可缩合基团)和没有芳环的三或更高官能可水解有机硅烷化合物。可光致聚合的组合物B (a)阳离子可聚合树脂；(b)阳离子光致聚合引发剂；和(c-2)包含三官能可水解有机硅烷化合物的缩合物，所述有机硅烷化合物具有芳 环(官能团的数目表示在同一个S i原子上存在的可缩合基团的数目)。上述可光致聚合组合物的固化物质变成所谓的有机_无机杂化固化物质，该物质 具有存在于可水解有机硅烷化合物的缩合物中的硅氧烷结构(无机结构)，此外还有通过 使用阳离子可水解基团的固化反应形成的有机结构。因此，可以预期获得物理性能如低热 膨胀和低应力的改进。此外，在采用环氧基(其是典型的阳离子可聚合基团)情况下，获得 了醚键。事实上，本专利技术的有机-无机杂化固化物质与现有的环氧树脂相比显示显著不同 的物理性能，产生具有降低的残余应力的涂膜，从而提供防止基材变形和改进对基材的粘 附的效果。在本专利技术中，重要的是，具有芳环的可水解有机硅烷化合物是双或更高官能的并 且存在三或更高官能的可水解有机硅烷化合物(即(c-1)或(c-2))。因此可能改进与阳离子可聚合树脂和硅氧烷结构的相容性和在涂覆时的成膜性， 从而获得令人满意的构图性能。此外，以下反应认为在构图步骤中或在通过光或热的固化 步骤中进行。在通过组分(a)的阳离子可聚合树脂形成的有机结构和通过组分(c-1)或 (c-2)的可水解有机硅烷化合物形成的无机结构之间，认为形成了键。这是因为未反应的阳 离子可聚合部分和未反应的可水解/可缩合部分可以通过酸发生反应，该酸是由作为催化 剂的(b)阳离子光致聚合引发剂产生的。一般而言，虽然通过阳离子聚合获得的有机结构在耐碱性方面是优异的，但是硅 氧烷结构通常在抗碱性方面较差。然而，在其中由阳离子聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
喷墨记录头，包括：设置有产生排墨能量的能量产生元件的基材，与所述能量产生元件对应设置的排出口，为所述排出口供应油墨的油墨流路和与所述基材结合起来形成油墨流路的流路形成构件，其特征在于所述流路形成构件包括光可固化树脂组合物的固化物质，所述光可固化树脂组合物包含：（ａ）阳离子可聚合树脂；（ｂ）阳离子光致聚合引发剂；和（ｃ－１）缩合物，包含：具有芳环的双官能可水解有机硅烷化合物（双官能表示在一个Ｓｉ原子上存在两个可缩合基团）和没有芳环的三或四官能可水解有机硅烷化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：桧野悦子，大熊典夫，斋藤义一，野口光敏，H施密特，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]