ES2274593T3 - Cabezal para la impresion por chorros de tinta y aparato para la impresion por chorros de tinta que contiene una resina epoxi que contine fluor. - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DE RESINA EPOXIDICA QUE CONTIENE FLUOR Y COMPRENDE UNA RESINA EPOXIDICA QUE CONTIENE FLUOR, LA CUAL TIENE UNA MOLECULA DE AL MENOS UN GRUPO PERFLUORALQUILO QUE TIENE DE 6 A 12 ATOMOS DE CARBONO Y AL MENOS DOS GRUPOS EPOXIDICOS ALICICLICOS, Y UN CATALIZADOR DE POLIMERIZACION CATIONICA.
Description
Cabezal para la impresión por chorros de tinta y
aparato para la impresión por chorros de tinta que contiene una
resina epoxi que contiene flúor.
La presente invención se refiere a un cabezal de
impresión por chorros de tinta sometido a un tratamiento de
repelencia a la tinta mediante la utilización de una composición,
según se define en la Reivindicación 1 de la presente invención, y
a un aparato de impresión por chorros de tinta que utiliza la
misma.
En varios sectores técnicos, es conocido
habitualmente un método de aplicación de un material de
recubrimiento repelente al agua sobre un elemento que requiere
tener resistencia al agua o repelencia a la tinta, con el fin de
proporcionarle dichas propiedades. Se han desarrollado materiales de
resina y materiales de recubrimiento utilizados para ello.
Como los materiales de recubrimiento repelentes
al agua y al aceite, los materiales de recubrimiento de tipo
fluororresina y resina de siliconas son los que se encuentran más
frecuentemente. De forma específica, los materiales de
recubrimiento fluorados que tienen una fluoroolefina o un grupo
perfluoro son muy estables tanto térmicamente como químicamente,
son excelentes en resistencia al envejecimiento, resistencia al
agua, resistencia química, resistencia a los disolventes, o
similares, y son excelentes en propiedades de liberación,
resistencia al desgaste y repelencia al agua, por lo que se
utilizan ampliamente para varios objetivos. Las resinas de
siliconas tienen una buena repelencia al agua y repelencia al aceite
pero individualmente tienen una dureza baja y, por este motivo, a
menudo se combinan con otros tipos de resinas, tales como resinas
acrílicas, resinas epoxi, resinas de uretano, etc., o se modifican
para preparar composiciones de material de recubrimiento.
Mientras tanto, en los cabezales de impresión
por chorros de tinta o chorros de líquido mediante los cuales un
líquido se descarga desde unas aberturas de descarga en forma de
pequeñas gotas para hacer que el líquido se adhiera al papel o
similar y, de este modo, se impriman o formen imágenes, se ha
continuado las mejoras tales como el desarrollo de gotas más
pequeñas, frecuencia de funcionamiento mayor y un número más grande
de aberturas de descarga para hacer que mejoren las características
de la impresión. Por consiguiente, hacer un tratamiento superficial
en la superficie de la abertura de descarga se ha convertido en algo
cada vez más importante para que el estado de la superficie pueda
mantenerse siempre constante con facilidad.
Sin embargo, mediante la utilización de los
mencionados materiales de recubrimiento existentes repelentes al
agua y al aceite, es difícil realizar un tratamiento superficial de
la superficie de la abertura de descarga de forma selectiva, o de
forma precisa siguiendo un patrón, de tal forma que la tinta no se
adhiera a la superficie. Los motivos de ello son los
siguientes:
(1) Para conferir propiedades como las de la
fotorresinas, se debe utilizar como componente principal una
sustancia (compuesto) que tenga un grupo funcional fotosensible. Sin
embargo, desde el punto de vista de las técnicas de síntesis, no es
fácil diseñar moléculas de un modo tal que dicho compuesto pueda
tener a la vez repelencia al agua y repelencia a la tinta.
(2) El tratamiento superficial de un cabezal de
impresión por chorros de tinta se debe hacer en un espesor de capa
muy pequeño, de varios \mum o inferior, de modo que no se obstruya
la función de las toberas minúsculas. Sin embargo, es difícil
controlar que los materiales de recubrimiento existentes tengan un
espesor de capa de este
tipo.
tipo.
En casos en los que el tratamiento superficial
se ha conseguido mediante los materiales fluorados existentes, la
estructura de los recubrimientos debe diseñarse de tal forma que sea
capaz de mantener las propiedades superficiales durante un largo
periodo de tiempo. Sin embargo, la mayor parte de materiales
repelentes al agua y al aceite tienen una dureza de recubrimiento
tan baja que presentan una resistencia al desgaste pobre, o pueden
provocar una disminución de la repelencia al agua y aceite con la
existencia de contaminación y en muchos casos pueden reemplazarse
con dificultad. En este sentido, pueden no ser necesariamente
satisfactorios como materiales para el tratamiento superficial de
las superficies de las aberturas de descarga de los cabezales de
impresión por chorros de
tinta.
tinta.
De este modo, actualmente, las aberturas de
descarga de tinta utilizadas en el sistema de impresión por chorros
de tinta en las que se hace que una tinta salga rápidamente en forma
de pequeñas gotas para que dé como resultado la impresión, se
espera que tengan el comportamiento que se muestra a
continuación:
\newpage
(1) La tinta como residuo de columnas de tinta
que se han convertido en gotas debe retraerse inmediatamente a la
abertura de descarga.
(2) Las gotas de tinta que se han adherido a la
superficie deben ser arrastradas con facilidad mediante la
operación de limpieza.
(3) La superficie de la abertura de descarga del
cabezal de impresión debe ser excelente en cuanto a la resistencia
al rayado frente a la operación de limpieza y el paso del papel.
(4) En la repetida formación de gotas de líquido
y el rellenado de tinta, debe formarse un menisco en la posición de
la superficie de la abertura de descarga.
(5) La dirección normal del menisco debe ser la
dirección de descarga.
(6) Incluso con una tensión superficial baja de
la tinta utilizada o bajo presión negativa pequeña, una tensión
interfacial, es decir, un ángulo de contacto, es suficientemente
alto para hacer que el menisco se retenga.
(7) Dado que el líquido de impresión por chorros
de tinta se ajusta la mayor parte de las veces hasta una basicidad
de pH 7 a 11 para proporcionar estabilidad frente a la disolución,
los materiales estructurales deben seleccionarse de modo que puedan
proporcionar elementos estructurales con excelente resistencia a la
alcalinidad y resistencia a la hidrólisis.
El motivo para requerir estos comportamientos es
que en el cabezal de impresión por chorros de tinta, cualquier
líquido de impresión, tal como una tinta, que se adhiera a la
circunferencia de las aberturas de descarga directamente afecta el
desarrollo de la impresión de tal forma que provoca aberración en la
dirección de descarga (salida rápida) de las gotas de líquido
descargadas desde las aberturas de descarga para hacer imposible el
resultado de una impresión con elevada precisión.
Como técnica anterior en relación con la
presente invención, están disponibles publicaciones que describen
la formación de una película fina de resina mediante la
polimerización en fase gaseosa utilizando un material de
recubrimiento de fluororresina de tipo laca, un material de
recubrimiento de curado por ultravioleta fluorado, un material de
recubrimiento de fluororresina de curado térmico, un agente de
acoplamiento de silano fluorado o una composición de resina epoxi
que tiene partículas de fluororresina dispersas en ella.
Por ejemplo, la Solicitud de Patente Japonesa
abierta a inspección pública No. 2-39944 da a
conocer el desarrollo de un tratamiento de repelencia a la tinta
con un polímero que tiene un grupo fluoroacetilo y un grupo
sila-
zano.
zano.
El material de recubrimiento de este tipo, sin
embargo, no necesariamente podría conseguir tanto la repelencia al
agua como la durabilidad de los recubrimientos en algunos casos.
La Solicitud de Patente Japonesa abierta a
inspección pública No. 3-7781 también da a conocer
un agente de tratamiento de repelencia a la tinta mediante la
utilización de glicidil éter derivado de un diol fluorado. Una
resina epoxi fluorada descrita en la misma se curó cuando se
utilizó, y de ahí que fuera ventajosa en cuanto a durabilidad de
los recubrimientos, pero no fue del todo satisfactoria en cuanto a
repelencia a la tinta.
La Solicitud de Patente Japonesa abierta a
inspección pública No. 6-328698 también da a conocer
un método y un material para fabricar aberturas con un láser
excimer que es un rayo de energía de activación de rotura. El
método descrito en la misma puede conseguir una precisión de
procesado superior y es útil para la producción de cabezales de
impresión por chorros de tinta adecuados para el método, pero puede
aplicarse con dificultad para el tratamiento de repelencia a la
tinta mediante fotolitografía para lograr un procesado más
preciso.
De este modo, bajo las circunstancias
existentes, cuando se adoptan los materiales y métodos habituales,
no se ha obtenido ningún tratamiento superficial suficientemente
satisfactorio que consiga ser un tratamiento de repelencia al agua
y de repelencia a la tinta con elevada precisión y durabilidad, y
existe una necesidad continua de me-
jora.
jora.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un cabezal de impresión por chorros de tinta dotado de
una buena repelencia a la tinta mediante la utilización de una
composición dada, y un aparato para impresión por chorros de tinta
que utiliza el mencionado cabezal de impresión.
En el objeto de la presente invención se utiliza
una composición de resina epoxi que contiene flúor que
compren-
de:
de:
una resina epoxi que contiene flúor que tiene en
una molécula, como mínimo, un grupo perfluoroalquilo que tiene de 6
a 12 átomos de carbono y, como mínimo, dos grupos epoxi alicíclicos,
y
un catalizador de polimerización catiónico.
De acuerdo con lo anterior, mediante el término
"grupo perfluoroalquilo" se entiende un grupo alquilo en el
que todos los átomos de hidrógeno se han sustituido por átomos de
flúor.
Como la resina epoxi que contiene flúor
anteriormente mencionada, que se utiliza en la presente invención,
puede utilizarse preferentemente el compuesto epoxi representado por
la siguiente Fórmula (A-1).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En la fórmula anterior, R es un residuo
alifático para unir monómeros, cada uno de los cuales tiene un grupo
epoxi alicíclico.
Como la resina epoxi que contiene flúor anterior
utilizada en la presente invención, puede utilizarse preferentemente
el compuesto epoxi representado por la siguiente Fórmula
(A-2).
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Además, como la resina epoxi que contiene flúor
anterior utilizada en la presente invención, puede utilizarse
preferentemente el compuesto epoxi representado por la siguiente
Fórmula (A-3).
\vskip1.000000\baselineskip
Además, como la resina epoxi que contiene flúor
anterior utilizada en la presente invención, puede utilizarse
preferentemente el compuesto epoxi representado por la siguiente
Fórmula (A-4).
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Además, como la resina epoxi que contiene flúor
anterior utilizada en la presente invención, puede utilizarse
preferentemente el compuesto epoxi representado por la siguiente
Fórmula (A-5).
La composición de resina epoxi que contiene
flúor de la presente invención puede llevar incorporado
adicionalmente, como agente compatibilizador, como mínimo uno de
los compuestos representados por las siguientes Fórmulas
(C-1) y (C-2).
El objeto de la presente invención es dar a
conocer un cabezal de impresión por chorros de tinta que tiene una
superficie de abertura de descarga con una abertura de descarga para
descargar un líquido de impresión a través de ella, en el que, como
mínimo, una parte conformada de la abertura de descarga de la
superficie de la abertura de descarga se recubre con una película
obtenida mediante el curado de la composición de resina epoxi que
contiene flúor de la presente invención, y un aparato de impresión
por chorros de tinta que comprende el cabezal de impresión por
chorros de tinta.
Dado que la composición de resina de la presente
invención es de tipo resina epoxi, presenta una excelente
adherencia a varios elementos, puede curarse a una temperatura
relativamente baja y puede proporcionar un producto curado que
tiene excelentes propiedades físicas como elemento estructural. Dado
que también contiene el compuesto epoxi que tiene un grupo
perfluoro en el extremo terminal, la composición de resina mejora
enormemente en resistencia a los disolventes orgánicos solubles en
agua, en particular, a los disolventes orgánicos polares. Por lo
tanto, la acción de un agente compatibilizador hace que los
componentes sean compatibles entre ellos, de forma que el alcance
de la constitución del material puede ampliarse.
La composición de resina epoxi que contiene
flúor utilizada en la presente invención es útil como material
aplicado en lugares que pueden estar en contacto con disoluciones o
materiales que contienen componentes que pueden dañar la adhesión
de materiales repelentes al agua, tales como los disolventes
orgánicos polares. Como material repelente al agua o material de
recubrimiento repelente al agua aplicado a esos lugares, la presente
composición de resina es especialmente adecuada para tratamientos
de repelencia al agua y de repelencia a la tinta de las superficies
de las aberturas de descarga de los cabezales de impresión por
chorros de tinta.
En el aparato de impresión por chorros de tinta
de la presente invención, la utilización de la modificación
superficial selectiva mediante fotopolimerizabilidad permite el
tratamiento con una precisión buena, y el recubrimiento curado
compuesto de materiales específicos puede proporcionar áreas
repelentes al agua o repelentes a la tinta que tienen resistencia
sólida y resistencia al desgaste superiores.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de la parte principal de un ejemplo de cabezal de impresión por
chorros de tinta al cual se aplica la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva de la
parte principal del cabezal de impresión por chorros de tinta
mostrado en la figura 1.
La figura 3 ilustra un ejemplo de un aparato
para impresora por chorros de tinta que incorpora el cabezal de
impresión por chorros de tinta mostrado en la figura 1.
Las figuras 4A, 4B, 4C, 4D y 4E ilustran pasos
para la producción de un cabezal de impresión por chorros de tinta
en los Ejemplos de la presente invención.
La composición de resina epoxi que contiene
flúor utilizada en la presente invención comprende una resina epoxi
que contiene flúor que tiene en una molécula, como mínimo, un grupo
perfluoroalquilo y, como mínimo, dos grupos epoxi alicíclicos. El
grupo perfluoroalquilo está presente en la parte relativamente
exterior de la molécula incluso cuando el grupo epoxi reacciona y,
por lo tanto, los átomos de flúor pueden mantenerse en una densidad
elevada sobre la superficie de la resina. Se supone que esto permite
la formación de una capa que presenta repelencia al agua,
repelencia al aceite y repelencia a la tinta sobre la superficie
mientras que la parte interior se mantiene como una capa de resina
dura.
En la presente invención, como la resina epoxi
que contiene flúor anterior, se puede utilizar preferentemente,
como mínimo, uno de los compuestos epoxi representados por las
siguientes Fórmulas (A-1) a (A-2) o
polímeros epoxi representados por las siguientes Fórmulas
(A-3) a (A-5).
En la fórmula anterior, R es un residuo
alifático para unir monómeros, cada uno de los cuales tiene un grupo
epoxi alicíclico.
\vskip1.000000\baselineskip
Entre los anteriores, el polímero epoxi
representado por la fórmula general (A-3) tiene un
grado de polimerización bajo y ningún grupo éster. Por lo tanto, se
espera que un recubrimiento que contenga este polímero sea excelente
en resistencia al agua y en la propiedad de hidrólisis.
El polímero epoxi, como polímero superior, se
utiliza junto con el compuesto epoxi para aumentar la propiedad de
recubrimiento de una composición formada de los mismos y la
propiedad de secado de la composición tras la evaporación del
disolvente, y mejora la capacidad de procesado del recubrimiento
seco. Concretamente, el compuesto epoxi actúa como enlazador. Por
consiguiente, la combinación con el compuesto epoxi es preferente
en la ejecución de la operación de exposición en un patrón. En este
momento, la proporción de ambos debe determinarse de forma adecuada
considerando sus temperaturas de reblandecimiento y temperaturas de
transición vítrea, pero la proporción en peso de compuesto epoxi:
polímero epoxi se encuentra preferentemente en un intervalo de 10:90
a 90:10.
Como ejemplos específicos del compuesto
representado por la Fórmula (A-1) anterior, se
pueden incluir, por ejemplo, los siguientes.
Como ejemplos específicos del compuesto
representado por la Fórmula (A-2) anterior, se
pueden incluir, por ejemplo, los siguientes.
Como ejemplos específicos del compuesto
representado por la Fórmula (A-3) anterior, se
pueden incluir, por ejemplo, los siguientes.
\newpage
El polímero vinílico
(A-3-1) que tiene el peso molecular
promedio en número de 6000 obtenido mediante polimerización del 50%
en peso de
El polímero vinílico
(A-3-2) que tiene el peso molecular
promedio en número de 8000 obtenido mediante polimerización del 60%
en peso de
Como ejemplos específicos del compuesto
representado por la Fórmula (A-4) anterior, se
pueden incluir, por ejemplo, los siguientes.
El polímero acrílico
(A-4-1) que tiene el peso molecular
promedio en número de 4500 obtenido mediante polimerización del 45%
en peso de
El polímero acrílico
(A-4-2) que tiene el peso molecular
promedio en número de 10000 obtenido mediante polimerización del
40% en peso de
\vskip1.000000\baselineskip
Como ejemplos específicos del compuesto
representado por la Fórmula (A-5) anterior, se
pueden incluir, por ejemplo, los siguientes.
La composición de resina epoxi utilizada en la
presente invención contiene un catalizador de polimerización
catiónico (un iniciador de polimerización) como catalizador para el
curado de la composición. Los compuestos utilizados para tal
objetivo pueden seleccionarse de materiales conocidos como agentes
de curado para resinas epoxi. Dado que la composición de la
presente invención es una composición de resina epoxi, se puede
añadir una amina aromática o alifática o un anhídrido de ácido para
provocar la polimerización mediante curado por calor. En la
presente invención, sin embargo, la composición se ha diseñado de
tal forma que puede tener una elevada reactividad a la sal ónica de
un ácido de Lewis activado por rayos de energía de activación que
permiten el curado a temperatura especialmente baja. Por lo tanto,
la composición es adecuada para realizar el tratamiento superficial
selectivamente mediante fotolitografía y también para realizar la
modificación superficial sobre sustratos que pueden mantenerse con
dificultad a una temperatura elevada.
Entre los catalizadores de polimerización
catiónicos utilizados en la presente invención se pueden incluir
sales de yodonio
bis(4-tert-butilfenil), y
también OPTOMER SP-150 y OPTOMER
SP-170 (disponibles de Asahi Denka Kogyo K.K.),
representados por la siguiente fórmula estructural, cualquiera de
los cuales se puede utilizar de forma preferente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
También se puede utilizar IRGACURE 261
(disponible de Ciba Specialty Corp.), representado por las
siguientes fórmulas estructurales.
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de resina epoxi que contiene
flúor utilizada en la presente invención puede llevar incorporado
adicionalmente, como agente compatibilizador, como mínimo, uno de
los compuestos representados por las siguientes Fórmulas
(C-1) y (C-2).
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Como ejemplos específicos de agente
compatibilizador, se pueden incluir los compuestos representados por
las siguientes fórmulas estructurales.
El agente compatibilizador anterior tiene átomos
de flúor, pero está constituido principalmente por grupos
fluorometilo y tiene una longitud de cadena corta. Por lo tanto,
tiene una baja acción de reducción de la energía superficial como
molécula, y no tiene una gran repelencia al agua ni repelencia a la
tinta. Sin embargo, es efectivo para mejorar la compatibilidad de
la resina epoxi aromática que contiene flúor con el catalizador de
polimerización catiónico. Más específicamente, ejemplos en los que
el agente compatibilizador se utiliza en combinación son ejemplos
en los que, debido a la elevada polaridad de la sal ónica de un
ácido de Lewis que es el catalizador de polimerización catiónico,
tiene una pobre compatibilidad con la resina epoxi aromática que
contiene flúor, y se puede superar cualquier dificultad práctica,
tal como la eficiencia de la nivelación en el momento del
recubrimiento.
La composición de resina epoxi utilizada en la
presente invención contiene básicamente:
A: la resina epoxi que contiene flúor;
B: el catalizador de polimerización catiónico; y
opcionalmente
C: el agente compatibilizador.
En la composición, estos componentes A, B y C
pueden encontrarse preferentemente en una proporción de mezcla
descrita a continuación.
El componente B se puede mezclar en una cantidad
que oscila entre 0,1 partes en peso y 10 partes en peso en base a
100 partes en peso del total de componente de resina epoxi (el
componente A cuando el componente C no se utiliza, y el total de
los componentes A y B cuando el componente C se utiliza). El
intervalo de proporción depende de factores entre los que se
incluyen el espesor de capa, la precisión del patrón requerida, el
grado de entrecruzamiento de los recubrimientos polimerizados, la
estabilidad del revelado en el caso en el que se lleva a cabo el
revelado y la velocidad de reacción en el caso en que sólo se lleva
a cabo el curado. Teniendo en cuenta los factores mencionados, el
componente B catalizador de polimerización catiónico se puede
utilizar habitualmente en una cantidad desde 0,1 hasta 7 partes en
peso, y preferentemente desde 0,3 hasta 5 partes en peso, en base a
100 partes en peso del total de componente de resina epoxi.
En el caso en el que el componente C de agente
compatibilizador se utiliza en combinación, se utiliza dentro del
intervalo de componente A: componente C = 100:10 a 100:100
(proporción en peso). Es decir, el componente A debe ser el 50% en
peso o más en el componente de resina epoxi.
Las composiciones de ejemplo de la presente
invención se muestran a continuación. Las siguientes proporciones
indican proporción en peso de contenido sólido.
(Composición de ejemplo 1);
A-1-1:B-1 = 96:4
(Composición de ejemplo 2);
A-1-2:B-1 = 94:6
(Composición de ejemplo 3);
A-2-1:A-3-1:B-2
= 48:48:4
(Composición de ejemplo 4);
A-2-2:A-4-1:B-1
= 30:63:7
(Composición de ejemplo 5);
A-1-1:A-5-1:B-2
= 35:60:5
(Composición de ejemplo 6);
A-1-2:A-4-2:B-1:C-1
(p=) = 90:10:25:4
(Composición de ejemplo 7);
A-2-1:A-3-2:B-1:C-2
(q=) = 25:55:20:1
(Composición de ejemplo 8);
A-2-2:A-5-1:B-1:C-2
(q=) = 25:45:30:0,5
(Composición de ejemplo 9);
A-2-1:B-1 = 94:6
(Composición de ejemplo 10);
A-2-2:B-1 = 97:3
(Composición de ejemplo 11);
A-2-2:A-5-1:B-1:C-2-2
= 25:45:10:20.
Se puede añadir opcionalmente un polímero
adicional a la composición de resina epoxi que contiene flúor de la
presente invención. Por ejemplo, se puede utilizar un polímero que
tiene la función de enlazador, el cual también proporciona la
función de mejorar la adaptabilidad del recubrimiento de la
composición de la presente invención y de mejorar la realización
del secado tras la evaporación del disolvente para mejorar la
capacidad de procesado requerida como recubrimientos secos. Es
preferente la utilización de un material enlazador de este tipo en
combinación cuando la composición de la presente invención se expone
a la luz en una máscara patrón para formar una forma de diseño
deseada.
Entre los polímeros enlazadores que se pueden
añadir a la composición de resina epoxi que contiene flúor de la
presente invención se pueden incluir oligómeros de resina epoxi
alicíclicos, resinas acrílicas obtenidas mediante copolimerización
de monómeros acrílicos que no tienen un grupo atómico de flúor pero
que tienen un grupo epoxi en la cadena lateral, polímeros vinílicos
obtenidos mediante polimerización de monómeros vinílicos que tienen
un grupo hidrocarburo alicíclico que tiene un grupo epoxi en la
cadena lateral, polímeros de poliéter que tienen un grupo
hidrocarburo alicíclico que tiene un grupo epoxi en la cadena
lateral (por ejemplo, EHPE3150, disponible de Daicel Chemical
Industries, Ltd.), los cuales son los más preferentes como polímeros
epoxi también capaces de participar ellos mismos en la reacción de
reticulación. Cuando se utilizan polímeros que no tienen el
mencionado grupo epoxi, tales polímeros se pueden seleccionar
siempre que se pretende ajustar las propiedades físicas de acuerdo
con el objetivo para el cual se utilizan. Entre dichos materiales se
pueden incluir compuestos poliméricos generales para materiales de
recubrimiento de uso general, tal como se ejemplifica mediante PKHC
y PKHJ, polímeros de resina epoxi de tipo bisfenol, disponibles de
Union Carbide, copolímeros de etileno-acetato de
vinilo, resinas fenólicas, resinas de policarbonato, resinas de
poliéster, resinas de poliamida y resinas de poliimida
solubles.
En la composición utilizada en la presente
invención, en el caso en que se utiliza el mencionado polímero
adicional en combinación, los componentes A y C pueden estar en una
proporción en peso de componente A: componente C = 100:10 hasta
100:100 (proporción en peso). Puede contener el componente B en una
cantidad desde 0,1 hasta 10 partes en peso en base a 100 partes en
peso de la composición total que contiene el polímero enlazador.
Con respecto a un proceso de tratamiento
superficial específico llevado a cabo utilizando la composición en
la presente invención, el proceso se ejemplifica a continuación. En
el caso en que la composición se cura con rayos de energía de
activación, tal como se ha descrito anteriormente, se añade el
catalizador de polimerización catiónico capaz de liberar un ácido
de Lewis por radiación como catalizador cuando se utiliza. En el
caso en que la composición se cura por calor, se puede añadir un
ácido de Lewis, tal como un catalizador de trifluoroboro amina
cuando se utiliza.
La composición de resina epoxi que contiene
flúor utilizada en la presente invención se utiliza en el estado en
que se disuelve en un disolvente orgánico, tal como un disolvente de
tipo aromático, de tipo hidrocarburo alifático, de tipo éster, de
tipo éter o de tipo fluorado. Cuando la composición se recubre en un
espesor de capa pequeño de varias \mum, se pueden utilizar
máquinas de recubrimiento de precisión habituales, tales como un
aplicador de recubrimientos por rodillo, un aplicador de
recubrimientos centrífugo (spin coater) y un aplicador de
recubrimientos por pulverización.
En su aplicación sobre el cabezal de impresión
por chorros de tinta, las superficies de las aberturas de descarga
se tratan con la composición utilizada en la presente invención, por
lo cual se pueden formar superficies de buena liberación que pueden
hacer que la tinta no se adhiera fuertemente a ellas y hacen que
pueda retirarse rápidamente mediante la limpieza. En la mayor parte
de los mecanismos de limpieza montados sobre los cabezales de
impresión por chorros de tinta, las aberturas de descarga, por
ejemplo, se limpian mediante una cuchilla de goma, se succionan
mediante una bomba, o se descargan completamente en una posición
diferente al papel de impresión. Sea cual sea el método utilizado,
sin embargo, no toda la tinta se convierte en gotas cuando las
columnas de tinta extraídas por la presión de descarga se convierten
en gotas. Por lo tanto, es imposible evitar de forma perfecta que
minúsculas gotas de cualquier exceso de tinta se adhieran a la
circunferencia de la abertura de descarga. Por consiguiente, si
éstas pueden lanzarse espontáneamente y se pueden succionar de
vuelta al interior de las aberturas de descarga para ser eliminadas
con facilidad, no volverán a afectar la descarga de tinta.
La composición de resina epoxi que contiene
flúor utilizada en la presente invención se puede curar a una
temperatura relativamente baja, y puede proporcionar un producto
curado que presenta repelencia al agua y al aceite, adherencia,
resistencia química y resistencia a la fricción superiores.
Las figuras 1 y 2 muestran la parte principal de
un ejemplo de un cabezal de impresión por chorros de tinta sobre el
cual es aplicable la composición de resina epoxi que contiene flúor
utilizada en la presente invención. La figura 1 es una vista en
sección transversal a lo largo de un canal de tinta, y la figura 2
una vista en perspectiva.
Este cabezal de impresión, (13), está
constituido por un sustrato (15) dotado de un dispositivo generador
de energía de descarga, y un elemento (14) que está dispuesto de tal
manera que forma, como mínimo, un canal mediante moldeo de un
producto curado de una composición de resina termoestable y/o una
composición de resina de curado mediante rayos de energía de
activación en un patrón predeterminado y se une de forma superpuesta
al sustrato. El sustrato (15) está constituido por un elemento de
base (20) compuesto de un material que tiene buenas propiedades de
disipación del calor, tal como alúmina, y superpuesto en su
superficie una capa de acumulación de calor (19), una capa de
resistencia de calentamiento (18), electrodos (17a) y (17b) formados
por aluminio o similares, y una capa de protección (16) en este
orden, de forma que tras la electrificación de los electrodos (17a)
y (17b), el dispositivo generador de energía de descarga formado en
la parte (la parte presente en la región mostrada mediante el
símbolo de letra n), en la que los electrodos no están superpuestos,
de la capa de resistor de calor (18) puede generar calor para dar
como resultado que la energía calorífica actúe sobre un líquido de
impresión posicionado encima de esa parte.
En la impresión, el líquido de impresión (21)
mantiene lleno el canal del elemento (14) hasta su abertura de
descarga (22) que es una abertura minúscula del canal, de un solo
extremo, y forma allí un menisco (23). En este estado, tras la
electrificación de los electrodos (17a) y (17b) de acuerdo con las
señales de impresión, se genera calor repentinamente en la región
denominada n, de forma que se generan burbujas por ebullición en
película en el líquido de impresión (21) que entra en contacto con
esta región. Mediante la presión producida de este modo, el líquido
de impresión (21) se descarga desde la abertura de descarga (22) en
forma de gotas minúsculas para salir rápidamente hacia un soporte
de impresión (25).
En el cabezal de impresión por chorros de tinta
de la presente invención, un producto curado de la composición de
resina epoxi que contiene flúor se aplica como agente de repelencia
al agua y de repelencia a la tinta, como mínimo en la parte de la
abertura de una superficie de la abertura de descarga (29), de modo
que se puede evitar que las gotas se adhieran a esta superficie y
produzcan aberración en la dirección de descarga de las gotas.
Además, el producto curado de la composición de resina epoxi que
contiene flúor no sólo presenta una adherencia excelente, sino que
también su repelencia al agua y adherencia no las perjudica ningún
disolvente orgánico, en particular disolvente orgánico polar,
incluso cuando está contenido en el líquido de impresión.
En la figura 2, la referencia numérica (26)
indica una abertura de descarga; (27), un elemento en el cual se
han formado caminos de flujo de líquido; (28), un sustrato sobre el
cual se ha dispuesto el dispositivo generador de energía de
descarga; y (29), la superficie de la abertura de descarga.
La figura 3 muestra un ejemplo de un aparato de
impresión por chorros de tinta en el cual se ha incorporado un
cabezal múltiple como el mostrado en la figura 2. En la figura 3, la
referencia numérica (61) indica una cuchilla que sirve de elemento
de limpieza en forma de voladizo, un extremo de la cual es un
extremo inmóvil sujeto por un elemento de sujeción de la cuchilla.
La cuchilla (61) se ha dispuesto en la posición adyacente a la
región en la que el cabezal de impresión realiza la impresión. En el
presente ejemplo, la cuchilla está sujeta de tal forma que se
proyecta hacia el recorrido a través del cual se mueve el cabezal de
impresión. La referencia numérica (62) indica una caperuza, que
está dispuesta en la posición de partida adyacente a la cuchilla
(61), y está constituido de tal forma que se mueve en la dirección
perpendicular a la dirección en la que el cabezal de impresión se
mueve y entra en contacto con la superficie de la abertura de
descarga para llevar a cabo el recubrimiento. La referencia
numérica (63) indica un elemento absorbente de tinta dotado en la
posición contigua a la cuchilla (61) y, de forma similar a la
cuchilla (61), está sujeto de tal forma que se proyecta hacia la
trayectoria a través de la cual el cabezal de impresión se mueve. La
cuchilla anterior (61), la caperuza (62) y el elemento absorbente
(63) constituyen una sección de restablecimiento de la descarga
(64), en la que la cuchilla (61) y el elemento absorbente (63)
eliminan el agua, polvo, etcétera de la superficie de la abertura
de descarga de tinta.
La referencia numérica (65) indica un cabezal de
impresión que lleva a cabo la impresión por chorros de tinta, y
está, por ejemplo, tal como se muestra en las figuras 1 y 2,
constituido de forma que descarga el líquido de impresión, tal como
tinta, mediante energía térmica. La referencia numérica (66) indica
un carro sobre el cual se monta el cabezal de impresión (65) de
modo que el cabezal de impresión (65) se pueda mover. El carro (66)
está asociado de forma deslizante con la varilla de guía (67). Parte
del carro (66) está conectado (no se muestra) con una correa (69)
conducida por un motor (68). De este modo, el carro (66) se puede
mover a lo largo de la guía (67), es decir, el cabezal de impresión
(65) se puede mover hacia una región de impresión en la que el
cabezal de impresión (65) realiza la impresión y hacia una región
adyacente a la misma.
La referencia numérica (51) indica una parte de
alimentación de papel desde la cual se insertan los soportes de
impresión, y (52), un rodillo de alimentación de papel conducido por
un motor (no mostrado). Con dicha construcción, el soporte de
impresión se alimenta a la posición opuesta a la superficie de la
abertura de descarga del cabezal de impresión y, con el progreso de
la impresión, se empuja hacia la salida desde una sección de salida
del papel dotada con un rodillo de salida de papel (53).
En la constitución anterior, la caperuza (62) de
la sección de restablecimiento de la descarga (64) se hace
retroceder desde la trayectoria de movimiento del cabezal de
impresión (65) cuando dicho cabezal de impresión (65) se hace
volver a su posición de partida tras la finalización de la
impresión, y la cuchilla (61) se mantiene proyectada hacia la
trayectoria de movimiento. Como resultado, la superficie de la
abertura de descarga del cabezal de impresión (65) se limpia.
Cuando la caperuza (62) entra en contacto con la superficie de la
abertura de descarga del cabezal de impresión (65) para llevar a
cabo el recubrimiento, la caperuza (62) se mueve de tal forma que
se proyecta hacia la trayectoria de movimiento del cabezal de
impresión.
Cuando el cabezal de impresión (65) se mueve
desde su posición de partida hacia la posición en la que se empieza
la impresión, la caperuza (62) y la cuchilla (61) están en la misma
posición que la posición en la que la superficie de la abertura de
descarga se limpia. Como resultado, la superficie de la abertura de
descarga del cabezal de impresión (65) se limpia también en el
momento de su movimiento.
El anterior movimiento del cabezal de impresión
hacia su posición de partida se realiza no sólo en el momento de la
finalización de la impresión o restablecimiento de la descarga, sino
también cuando el cabezal de impresión se mueve entre las regiones
de impresión con el objetivo de imprimir, momento durante el cual se
mueve hacia la posición de partida adyacente a cada región de
impresión a intervalos determinados, en el que la superficie de la
abertura de descarga se limpia de acuerdo con este movimiento.
En el aparato de impresión por chorros de tinta,
en el caso de la impresión a color, se puede realizar mediante un
cabezal de impresión que comprende un cabezal en el que se han
dispuesto aberturas de descarga para tintas ciáanica, magenta,
amarilla y negra. De forma alternativa, los cabezales de impresión
para los colores respectivos se pueden disponer independientemente
en paralelo.
En estos casos, las respectivas tintas de color
pueden descargarse desde una abertura de descarga, o las tintas de
color respectivas pueden descargarse simultáneamente desde una
pluralidad de aberturas de descarga de modo que las gotas de dos o
más colores idénticos se pueden adherir simultáneamente al soporte
de impresión.
El cabezal de impresión en la presente invención
se trata superficialmente con el material de tratamiento de
repelencia a la tinta, tal como se ha descrito anteriormente, y
presenta propiedades químicas, tal como se demuestra en los
siguientes Ejemplos. Por lo tanto, la tinta de impresión por chorros
de tinta se puede adherir allí en menor cantidad, y cualquier tinta
que se haya adherido se puede eliminar muy rápidamente mediante la
cuchilla de limpieza. Esto provoca una impresionante mejora en
durabilidad sustancial para la impresión.
La presente invención se describirá a
continuación con mayor detalle mediante Ejemplos.
Ejemplos 1 a
11
Se prepararon soluciones del 30% al 40% en peso
de las Composiciones de ejemplo 1 a 11 descritas anteriormente, en
disolventes dietilenglicol dimetil éter y tolueno mezclados 1:1. Un
sustrato de oblea de silicio, que tenía una película de óxido
térmico de 5 \mum de espesor, se recubrió con cada una de estas
soluciones, en un espesor de recubrimiento húmedo de 1 \mum a 3
\mum mediante un aplicador de recubrimientos centrífugo.
Posteriormente, este sustrato se secó sobre una placa caliente a
110ºC durante 5 minutos para eliminar el disolvente. El sustrato
tratado de esta forma se expuso a rayos ultravioleta de 2 J/cm^{2}
en cantidad integral por soporte de un irradiador ultravioleta
haciendo uso de lámparas de mercurio de alta presión, seguido de
calentamiento a 150ºC en un horno durante 15 minutos, para
completar la reacción de curado.
Utilizando los sustratos preparados de esta
forma, se realizó la siguiente medida.
T1: Medida del ángulo de contacto.
Utilizando para cada líquido agua pura, una
solución acuosa al 10% en peso de ácido oleico, una solución acuosa
al 20% en peso de glicerol y una solución acuosa al 1% en peso de
agente activo superficial [polioxietilen nonilfenil éter; HLB
(balance hidrofóbico lipofóbico):10], se midieron los ángulos
estáticos de contacto a temperatura ambiente.
T2: Medida del ángulo de contacto tras la
inmersión en una solución acuosa de colorante.
El sustrato que se había sometido al tratamiento
de repelencia a la tinta se sumergió a 60ºC durante 7 días en una
solución acuosa al 3% en peso del colorante soluble en agua Direct
Black 168 (pH: 10,3). Después de este tiempo, este sustrato se lavó
con agua pura, a continuación se secó y se midieron de nuevo los
ángulos de contacto a la tinta.
T3:
Tal como se muestra en la figura 4A, un sustrato
(41) dotado de antemano de un dispositivo generador de energía de
descarga, se recubrió mediante un aplicador de recubrimientos
centrífugo con una fotorresistencia positiva (42) (PMER
AR-900, disponible de Tokyo Ohka Kogyo Co., Ldt.) en
un espesor de 30 mm, seguido de un preendurecimiento a 90ºC durante
40 minutos en un horno para formar una capa de resina. A
continuación, tal como se muestra en las figuras 4B y 4C, la capa
de resistencia se modeló mediante una máscara (43) para obtener un
patrón de resistencia (44). Sobre el patrón de resistencia (44),
tal como se muestra en la figura 4D, se laminó en un espesor de
capa de 100mm un material para formar un camino de flujo de líquido
preparado mediante mezclado de un material principal compuesto, tal
como se muestra a continuación, y un agente de curado (una amina
alifática modificada FUJICURE FXK830, disponible de Fuji Kasei
Kogyo Co., Ltd.) en una proporción de material principal/agente de
curado = 100/50 (proporción en peso).
Después de laminar una capa de material para
formar un camino de flujo de líquido (45), se dejó a 25ºC durante
24 horas, seguido de un curado térmico adicional a 100ºC durante 2
horas. A continuación, el laminado obtenido de este modo se
sumergió en una solución acuosa al 3% en peso de hidróxido sódico
para disolver y eliminar el patrón de resina (44), seguido de
lavado y, a continuación, secado para formar caminos de flujo de
líquido (46) (figura 4E). De este modo se obtuvo un cabezal de
impresión por chorros de tinta.
Las superficies de las aberturas de descarga de
los cabezales de impresión por chorros de tinta obtenidos de este
modo se recubrieron individualmente con las composiciones de resina
epoxi que contienen flúor de los Ejemplos 1 a 11, las cuales se
curaron a continuación mediante la exposición a rayos ultravioletas
de 8 J/cm^{2} y mediante calentamiento a 150ºC durante 1
hora.
Los cabezales de impresión por chorros de tinta
tratados de este modo se conectaron cada uno eléctricamente de una
forma determinada y se incorporaron en una impresora para hacer una
prueba de durabilidad de impresión a largo plazo mediante la
utilización de una tinta de impresión por chorros de tinta compuesta
de agua pura/glicerol/Food Black 2 (un colorante negro soluble en
agua)/N-metilpirrolidona = 70/15/3/12 (partes en
peso).
En la prueba de durabilidad de impresión, se
imprimió un patrón para evaluar caracteres y precisión de impacto
de las gotas de tinta sobre 100 hojas, y se realizó la evaluación
sobre cualquier alteración de puntos en la última muestra de
impresión. Los resultados obtenidos se denominan
T3-1.
Evaluado como
A:
No se observa ninguna alteración posicional de
los puntos, y los caracteres quedan marcados.
Evaluado como
B:
Se observa alguna alteración posicional de los
puntos, pero sólo afecta ligeramente el nivel de calidad de los
caracteres.
Evaluado como
C:
Se observan bastantes alteraciones posicionales
de los puntos, y los caracteres presentan baja marcación.
Evaluado como
D:
Se ha producido rotura de los puntos y el nivel
de calidad de los caracteres se ha reducido enormemente.
Las superficies de los cabezales de impresión
por chorros de tinta utilizados también se observaron para evaluar
la cantidad de adherencia de tinta. Los resultados obtenidos se
denominan T3-2.
Evaluado como
A:
Se observan pocas gotas de tinta sobre la
superficie de la abertura de descarga.
Evaluado como
B:
Se observan pequeñas gotas de tinta sobre la
superficie de la abertura de descarga.
Evaluado como
C:
Se observan gotas grandes de tinta en la
proximidad de las aberturas de descarga.
Los resultados de lo anterior se resumen en la
Tabla 2 a continuación.
Ejemplo Comparativo
1
La composición de resina epoxi que contiene
flúor de la presente invención se sustituyó por un material de
recubrimiento de fluororresina (FLUORAD FC-722,
disponible de Sumitomo 3M Limited), y las condiciones de curado se
cambiaron a secado a 100ºC durante 30 minutos. Se realizó la
evaluación de los T1 a T3 anteriores de la misma forma que en los
Ejemplos 1 a 11.
Ejemplo Comparativo
2
Se fabricaron sustratos de prueba y cabezales de
impresión bajo las mismas condiciones de recubrimiento y de curado
que en los Ejemplos 1 a 11 excepto en que se utilizó la siguiente
composición utilizando resinas epoxi que contienen flúor,
compuestos representados por las siguientes fórmulas estructurales
D-1 y D-2.
Tal como se puede observar de lo anterior, los
recubrimientos formados a partir de la composición de resina epoxi
que contiene flúor utilizada en la presente invención tienen unos
ángulos de contacto grandes y también pueden mantener bien esos
ángulos. Además, incluso cuando las tintas entran en contacto con
ellos durante un largo periodo de tiempo, la tinta no se adhiere a
la superficie del cabezal de impresión, de modo que se puede
conseguir una buena precisión de impacto de las gotas de tintas para
los puntos de impresión y el nivel de calidad de la impresión se
puede mantener durante largo tiempo.
Se recubrieron hojas moldeadas de poliéter
sulfona con las composiciones de los Ejemplos 1, 3, 6 y 11 mediante
un aplicador de recubrimientos centrífugo en un espesor de capa de
aproximadamente 2 \mum cada uno, como espesor después de la
evaporación del disolvente. Los sustratos recubiertos de esta forma
se expusieron a radiación de 10 J/cm^{2} en total de lámparas de
mercurio de alta presión para provocar la polimerización. A
continuación, los sustratos tratados de este modo se expusieron a
radiación por encima de los recubrimientos anteriores, siendo la
radiación de un láser excimer con una longitud de onda de 195 nm y
convergió a un diámetro de haz de luz de 5 \mum, de este modo se
formaron las aberturas de descarga. Las aberturas se formaron bien,
y estaban en un estado procesado con menos residuos de
descomposición en las áreas de los bordes. Por lo tanto, se puede
observar que la composición de la presente invención tiene una
idoneidad superior también al procesado por láser ultravioleta.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
composición de resina epoxi que contiene flúor utilizada en la
presente invención se entiende que es curable a temperatura baja,
que tiene tan buena adherencia como para permitir la formación de
recubrimientos con la forma de diseño deseada, y permitir el
tratamiento de modificación superficial que confiere una buena
repelencia al agua. Por consiguiente, la presente invención puede
proporcionar un aparato de impresión por chorros de tinta que está
dotado de un cabezal de impresión por chorros de tinta que tiene
una buena repelencia a la tinta en las aberturas de descarga y puede
realizar una impresión altamente precisa.
La composición de resina epoxi que contiene
flúor utilizada en la presente invención comprende una resina epoxi
que contiene flúor que tiene en una molécula, como mínimo, un grupo
perfluoroalquilo que tiene de 6 a 12 átomos de carbono y, como
mínimo, dos grupos epoxi alicíclicos, y un catalizador de
polimerización catiónico.
Claims (9)
1. Cabezal de impresión por chorros de tinta que
tiene una superficie para las aberturas de descarga con unas
aberturas de descarga para descargar un líquido de impresión a
través de ellas, en el que como mínimo una parte conformada para
las aberturas de descarga de la superficie para las aberturas de
descarga se recubre con una película obtenida mediante el curado de
una composición de resina epoxi que contiene flúor, en la que la
composición de resina epoxi que contiene flúor comprende:
una resina epoxi que contiene flúor que tiene en
una molécula, como mínimo, un grupo perfluoroalquilo que tiene de 6
a 12 átomos de carbono y, como mínimo, dos grupos epoxi alicíclicos,
y
un catalizador de polimerización catiónico.
2. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, en el que el mencionado grupo
perfluoroalquilo está presente en una posición terminal de la
molécula.
3. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, en el que la resina epoxi que contiene
flúor es un compuesto epoxi representado por la siguiente fórmula
(A-1):
en la que R es un residuo alifático
para enlazar monómeros, cada uno de los cuales tiene un grupo epoxi
alicíclico.
4. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, en el que la resina epoxi que contiene
flúor es un compuesto epoxi representado por la siguiente Fórmula
(A-2):
\newpage
5. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, en el que la resina epoxi que contiene
flúor es un polímero epoxi representado por la siguiente Fórmula
(A-3):
6. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, en el que la resina epoxi que contiene
flúor es un polímero epoxi representado por la siguiente Fórmula
(A-4):
\newpage
7. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, en el que la resina epoxi que contiene
flúor es un polímero epoxi representado por la siguiente Fórmula
(A-5):
8. Cabezal de impresión por chorros de tinta,
según la reivindicación 1, que además comprende, como agente
compatibilizador, como mínimo uno de los compuestos representados
por las siguientes Fórmulas (C-1) y
(C-2)
9. Aparato para impresora por chorros de tinta
que comprende el cabezal de impresión por chorros de tinta según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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|---|---|---|---|
| JP5763898 | 1998-03-10 | ||
| JP10-57638 | 1998-03-10 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES99104672T Expired - Lifetime ES2274593T3 (es) | 1998-03-10 | 1999-03-09 | Cabezal para la impresion por chorros de tinta y aparato para la impresion por chorros de tinta que contiene una resina epoxi que contine fluor. |
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| US6992117B2 (en) * | 2002-01-17 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Epoxy resin composition, surface treatment method, liquid-jet recording head and liquid-jet recording apparatus |
| US6846520B2 (en) * | 2002-01-17 | 2005-01-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Epoxy resin composition, surface treatment method, liquid-jet recording head and liquid-jet recording apparatus |
| CN1208388C (zh) * | 2002-01-17 | 2005-06-29 | 佳能株式会社 | 环氧树脂组合物、表面处理方法、液体喷射记录头和液体喷射记录装置 |
| CN100580753C (zh) * | 2002-11-29 | 2010-01-13 | 株式会社半导体能源研究所 | 显示装置和电子装置 |
| US6893110B2 (en) | 2003-04-21 | 2005-05-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Printer wiper blades based on surface energy |
| EP2272673B1 (en) * | 2003-07-22 | 2016-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet head and its manufacture method |
| DE60332288D1 (de) * | 2003-07-22 | 2010-06-02 | Canon Kk | Tintenstrahlkopf und herstellungsverfahren dafür |
| EP1734088B1 (en) * | 2004-03-26 | 2015-05-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Active energy radiation hardenable water base ink composition and utilizing the same, method of inkjet recording, ink cartridge, recording unit and inkjet recording apparatus |
| WO2005092993A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Canon Kabushiki Kaisha | 活性エネルギー線硬化型水性インク、それを用いたインクジェット記録方法、インクカートリッジ、記録ユニット及びインクジェット記録装置 |
| US7673970B2 (en) * | 2004-06-30 | 2010-03-09 | Lexmark International, Inc. | Flexible circuit corrosion protection |
| JP4713269B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2011-06-29 | ソニー株式会社 | 液体吐出型記録ヘッドの製造方法 |
| WO2007148822A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Polyfunctional epoxy compound, epoxy resin, cationic photopolymerizable epoxy resin composition, micro structured member, producing method therefor and liquid discharge head |
| US8042908B2 (en) * | 2007-07-27 | 2011-10-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejector device |
| US20090031922A1 (en) * | 2007-07-30 | 2009-02-05 | Sukanya Rengaswamy | Ink composition and method for forming the same |
| JP5692992B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2015-04-01 | キヤノン株式会社 | 構造体の製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| JP5697406B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2015-04-08 | キヤノン株式会社 | 親水被膜の形成方法および親水被膜、ならびにインクジェット記録ヘッドの製造方法およびインクジェット記録ヘッド |
| JP5723829B2 (ja) | 2011-11-10 | 2015-05-27 | 富士フイルム株式会社 | 感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜、マスクブランクス及びパターン形成方法 |
| JP6410460B2 (ja) * | 2014-04-23 | 2018-10-24 | キヤノン株式会社 | 組成物、該組成物を用いた膜の製造方法、および液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP6632225B2 (ja) * | 2015-06-05 | 2020-01-22 | キヤノン株式会社 | 吐出口面の撥水処理方法 |
| CN111362890B (zh) * | 2018-12-25 | 2023-08-29 | 湖北固润科技股份有限公司 | 含氟阳离子聚合单体及其合成和应用 |
| CN111154441B (zh) * | 2020-01-03 | 2022-07-22 | 重庆中科力泰高分子材料股份有限公司 | 一种低温固化单组份环氧胶及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3132121A (en) * | 1961-04-13 | 1964-05-05 | Du Pont | Epoxy containing resins |
| JPS5489804A (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-17 | Ricoh Kk | Dry planographic printing original plate |
| JPH01215812A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-29 | Tosoh Corp | ポリアクリル酸誘導体 |
| JP2593922B2 (ja) | 1988-07-30 | 1997-03-26 | キヤノン株式会社 | インクジエット記録ヘッド |
| JP2695880B2 (ja) * | 1988-12-07 | 1998-01-14 | 株式会社日立製作所 | 含弗素フエノキシ樹脂，及び組成物及び用途 |
| US4980443A (en) * | 1989-01-12 | 1990-12-25 | Dow Corning Corporation | Fluorosilicone compounds and compositions for adhesive release liners |
| JP3009049B2 (ja) | 1989-03-24 | 2000-02-14 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドの表面処理方法、及びインクジェット記録装置 |
| JPH03277676A (ja) * | 1990-03-27 | 1991-12-09 | Daikin Ind Ltd | 透明プラスチック製光学部材用接着剤 |
| JPH07116266B2 (ja) * | 1990-07-09 | 1995-12-13 | ダイキン工業株式会社 | 新規共重合体および防汚加工剤 |
| US5178959A (en) * | 1991-03-27 | 1993-01-12 | General Electric Company | Epoxy-functional fluorosilicones |
| CA2092458A1 (en) | 1992-05-29 | 1993-11-30 | Richard P. Eckberg | Fluoro-organo modified uv-curable epoxy silicone and epoxyfluorosilicone compositions |
| TW269017B (es) * | 1992-12-21 | 1996-01-21 | Ciba Geigy Ag | |
| JP3367991B2 (ja) | 1993-05-21 | 2003-01-20 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録ヘッドの製造方法 |
| EP0779337B1 (en) | 1995-06-13 | 2001-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Fluorine-containing epoxy resin composition highly soluble in solvents |
| JPH11189622A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-07-13 | Asahi Glass Co Ltd | 含フッ素エポキシ共重合体、該共重合体を含む硬化性組成物 |
-
1999
- 1999-03-08 US US09/263,083 patent/US6472129B2/en not_active Expired - Lifetime
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