CN109016842B - 液体喷出头 - Google Patents

液体喷出头 Download PDF

Info

Publication number
CN109016842B
CN109016842B CN201810579895.7A CN201810579895A CN109016842B CN 109016842 B CN109016842 B CN 109016842B CN 201810579895 A CN201810579895 A CN 201810579895A CN 109016842 B CN109016842 B CN 109016842B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyol compound
ejection head
liquid ejection
composition
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810579895.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109016842A (zh
Inventor
山内幸子
今村功
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN109016842A publication Critical patent/CN109016842A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109016842B publication Critical patent/CN109016842B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/05—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers produced by the application of heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B05D7/16—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies using synthetic lacquers or varnishes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1637—Manufacturing processes molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14362—Assembling elements of heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/03—Specific materials used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/20—Modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/21—Line printing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本发明涉及液体喷出头。液体喷出头包括基板，基板具有喷出液体的喷出口；凹陷的构件，凹陷的构件具有限定凹部的壁，在所述凹部中基板设置为远离凹部的壁以在基板与凹部的壁之间具有间隙；和填充该间隙的密封构件。密封构件包含组合物的固化产物，该组合物包含第一多元醇化合物、具有异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物和与异氰酸酯基团的反应性比第一多元醇化合物更高的第二多元醇化合物。

Description

液体喷出头
技术领域
本发明涉及包括填充其部件之间的间隙的密封构件的液体喷出头。
背景技术
液体喷出头包括构成为将能量施加至液体、从而通过多个喷出口喷出液体的多个能量产生元件。一种液体喷出头为意欲安装在构成为将墨喷出至记录用记录介质上的喷墨记录设备中的喷墨记录头。
喷墨记录头包括包含具有通过其喷出墨的喷出口的基板和意欲用于电控制墨的喷出的电气配线的各种部件。在此类部件组装在一起之后，部件之间的间隙用密封构件填充以防止墨流入间隙中。
日本专利No.5780917公开了一种包含二环戊二烯型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂和光诱导阳离子聚合引发剂的密封构件。
遗憾的是，如果使用通过借助用光的照射诱导的聚合而形成的密封构件，则密封构件的厚度受限制，因为光透过限制于特定的深度。近年来的喷墨记录头具有能够更快速打印或记录高分辨率图像的高密度复杂结构。特别地，构成为将墨从固定的位置喷出至供给的纸上或任意其它介质上的称为线型头的种类倾向于更大型和更复杂化。因此，应该用密封构件填充的间隙深。通过借助用光的照射诱导的聚合而形成的密封构件通常不合适。
日本专利No.2904629中公开了在不使用聚合引发剂的情况下可以固化的密封构件。该密封构件包含通过多元醇化合物与异氰酸酯化合物的反应生成的聚氨酯树脂。
喷墨记录头的形成喷出口的面需要各种功能。例如，使密封构件与墨接触，因此，形成喷出口的面需要耐墨性。如果密封电气配线，则密封构件必须是绝缘性的。喷墨记录设备具有构成为擦拭并除去附着至喷墨记录头的形成喷出口的面的墨滴的橡胶刮板。因此，密封构件还需要耐刮板活动性(resistant to the action of the blade)。
然而，根据本发明人的一些研究，如日本专利No.2904629中公开的通过一般的多元醇化合物与异氰酸酯化合物的反应生成的聚氨酯树脂的耐墨性不充分。另外，聚氨酯树脂的绝缘性低。此外，聚氨酯树脂为柔软且低弹性的；因此，其具有差的耐刮板活动性。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种液体喷出头，其包括：基板，基板具有喷出液体喷出口；和凹陷的构件(recessed member)，凹陷的构件具有限定凹部的壁，所述凹部中基板设置为远离凹部的壁以在基板与凹部的壁之间具有间隙。液体喷出头还包括填充间隙的密封构件。密封构件包括包含第一多元醇化合物、具有异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物和与异氰酸酯基团的反应性比第一多元醇化合物更高的第二多元醇化合物的组合物的固化产物。
参考附图从以下示例性实施方案的描述，本发明的进一步特征将变得显而易见。
附图说明
图1为根据本发明的实施方案的液体喷出头的透视图。
图2A为根据本发明的实施方案的液体喷出头的部分放大图。
图2B为沿图2A中的线IIB-IIB获取的液体喷出头的截面图。
图3为示出在密封构件的组合物中聚丁二烯二醇与异氰酸酯化合物的重量比和有机组分从密封构件向墨中的溶出程度之间的关系的图表。
图4A为组合物的固化产物的显微照片。
图4B为示出固化产物的表面凹凸随时间变化的图表。
图5A为示出固化产物的磨削程度的图。
图5B为示出固化产物的磨削程度随时间变化的图。
具体实施方式
本发明提供用耐墨且耐刮板活动的绝缘性密封构件密封的液体喷出头。
现在将详细描述本发明的一些实施方案。
液体喷出头
首先，参照一些附图描述本发明的液体喷出头。图1为根据本发明的实施方案的液体喷出头的透视图。图2A为液体喷出头的部分放大图，和图2B为沿图2A中的线IIB-IIB获取的液体喷出头的截面图。
液体喷出头1包括基板2和支承基板2的构件3。各基板2具有通过其喷出墨的喷出口4，构成为产生用于喷出墨的能量的能量产生元件(未示出)，和构成为控制能量产生元件的电路元件(未示出)。
液体喷出头1为能够高速记录的称为线型头的液体喷出头。线型头为一种横跨记录介质的宽度具有大于或等于记录介质的宽度的宽度的一种液体喷出头，并且包括沿记录介质的宽度方向线性对齐(aligned)的多个基板2。多个基板2设置在液体喷出头1上以形成长于或等于记录介质的宽度的连续对齐的线，使得可以通过使记录介质在静止的喷出头1之下通过一次来进行记录。在本实施方案中，假定记录介质的宽度为A4纸张的四边中的短边的距离。
线性对齐的基板2设置在构件3中形成的凹部3b中。将基板2各自设置为远离构件3的凹部3b的壁3a，而当从液体喷出头1的形成喷出口的面观看时基板2与壁3a之间具有间隙。各基板2也可以在彼此之间设置有间隙。各基板2之间的间隙和基板2与壁3a之间的间隙填充有密封构件5。密封构件5通过将密封构件用组合物倾倒入(施加)至基板2与限定凹陷的构件3的凹部3b的壁3a之间的间隙中并且使组合物固化而形成。
密封构件用组合物
现在将描述密封构件用组合物的构成。密封构件用组合物包含第一多元醇化合物、具有异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物和与异氰酸酯基团的反应性比第一多元醇化合物更高的第二多元醇化合物。密封构件用组合物通过多元醇化合物的羟基与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的反应以形成氨基甲酸酯键而固化成聚氨酯树脂。
第一多元醇化合物
在一些实施方案中，鉴于与异氰酸酯化合物的反应性，第一多元醇化合物可以包含两个以上的羟基。
在一些实施方案中，第一多元醇化合物具有四个以上的不饱和碳-碳键。在实施方案中，第一多元醇化合物可以具有聚烯烃骨架。不饱和碳-碳键可以提高所得聚氨酯树脂的耐水性并且起到减少由聚氨酯树脂吸收的墨的量的作用。另外，不饱和碳-碳键起到提高绝缘性和橡胶弹性的作用。
具有不饱和碳-碳键的示例性基团包括碳数为2～6的亚烯基和碳数为2～6的亚炔基。示例性亚烯基包括亚乙烯基、亚丙烯基、1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、亚丁二烯基和亚异戊二烯基。亚炔基的一个实例可以为亚异丁炔基。在一些实施方案中，第一多元醇化合物在分子内可以具有两个以上的不饱和碳-碳键。
在一些实施方案中，第一多元醇化合物可以为由下式(1)表示的聚丁二烯二醇：
Figure BDA0001688037000000041
在式(1)中，m、n和o各自表示1以上的整数。
异氰酸酯化合物
异氰酸酯化合物具有异氰酸酯基团。异氰酸酯基团与第一多元醇化合物的任意的羟基反应以形成氨基甲酸酯键。
在一些实施方案中，鉴于与第一多元醇化合物的反应性，异氰酸酯化合物具有两个以上的异氰酸酯基团。
异氰酸酯化合物的实例包括甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯和降冰片烯二异氰酸酯。
在一些实施方案中，异氰酸酯化合物可以为由下式(2)表示的4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯或由下式(3)表示的多亚甲基多苯基多异氰酸酯：
Figure BDA0001688037000000051
在式(3)中，n表示1以上的整数。
第二多元醇化合物
第二多元醇化合物与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的反应性比第一多元醇化合物更高。
尽管第一多元醇化合物也与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团反应，但是在一些情况下单独的第一多元醇化合物的反应性低。因此，为了提高与异氰酸酯基团的反应性，将比第一多元醇化合物与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的反应性更高的多元醇化合物作为第二多元醇化合物添加。第二多元醇化合物与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的高反应性启示了，第二多元醇化合物的溶解度参数比第一多元醇化合物更接近于异氰酸酯化合物的溶解度参数。
因此，第一多元醇化合物与第二多元醇化合物的组合使用能够在密封构件的表面形成海-岛结构。也称为基体-区域结构的海-岛结构包括形成海状部的连续相和形成岛状部的非连续相。可能地，通过在这些多元醇化合物反应以形成聚氨酯树脂的同时第一多元醇化合物与第二多元醇化合物之间的相分离形成海-岛结构。一般地，海-岛结构(相分离)由化合物之间的亲水性(或疏水性)或极性的差异而导致。例如，如果将相对亲水性多元醇化合物和相对疏水性多元醇化合物混合，则亲水性多元醇分子由于它们的亲和性而可能随时间而聚集在一起。并且类似地，疏水性多元醇分子可能聚集在一起。这些分子最初局部地形成聚集体，最后，相分离发生。鉴于反应性和从形成海-岛结构的观点，与第二多元醇化合物相比，第一多元醇化合物的溶解度参数更低。
在一些实施方案中，第二多元醇化合物与第一多元醇化合物相比在分子内可以具有更少数目的不饱和碳-碳键，或者不具有聚烯烃骨架。
另外，与第一多元醇化合物相比，第二多元醇化合物可以具有更高的亲水性。在一些实施方案中，第二多元醇化合物可以具有酯骨架、酮骨架或胺骨架。
第二多元醇化合物的实例包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇和蓖麻油系多元醇。在一些实施方案中，可以使用蓖麻油系多元醇。蓖麻油系多元醇可以为由下式(4)表示的化合物：
Figure BDA0001688037000000071
在本发明中，密封构件在其表面具有海-岛结构。现在将详细描述海-岛结构。
海状部与岛状部之间具有高度差的海-岛结构在当使用刮板而吸引恢复液体喷出头时减少密封构件与刮板的接触面积方面是有效的。当海状部与岛状部之间的高度差超过100nm时，聚氨酯树脂与刮板的接触进一步减少，防止密封构件磨削刮板。然而，过大的高度差会导致吸引恢复时的吸引压力降低。因此，在一些实施方案中，高度差可以为1000nm以下，例如，500nm以下。海状部和岛状部的高度各自通过将在20个随机选择的点处测量的高度平均而测定。在一些实施方案中，海状部与岛状部之间具有高度差的海-岛结构的海状部会比岛状部更柔软。当刮板刮擦密封构件时，刮板撞碰到相对高且硬的岛状部，从而将移动刮板的力的大部分施加至岛状部。施加至岛状部的力被相对柔软的海状部吸收。由此，防止密封构件磨削。
在一些实施方案中，海状部可以由第一多元醇化合物制得。形成海状部第一多元醇化合物可以具有可以提高橡胶弹性的化学结构。具体地，第一多元醇化合物可以具四个以上的不饱和碳-碳键。更具体地，第一多元醇化合物可以为具有烯烃骨架的多元醇化合物。
在一些实施方案中，岛状部可以由第二多元醇化合物制得。相对地，与形成海状部的第一多元醇化合物相比，形成岛状部的第二多元醇化合物在分子内可以具有更少数目的不饱和碳-碳键。更具体地，在一些实施方案中，形成岛状部的第二多元醇化合物可以为其中不饱和碳-碳键的数目为3以下的多元醇化合物或者不具有烯烃骨架的多元醇化合物。从为了高硬度而增大氨基甲酸酯键的密度的观点，与第一多元醇化合物相比，第二多元醇化合物可以具有更低的分子量和更多数目的羟基。
鉴于溶解度参数和海-岛结构的硬度或柔软度，可以如下描述第一多元醇化合物与第二多元醇化合物的组合。在实施方案中，第一多元醇化合物为聚丁二烯二醇，和第二多元醇化合物为蓖麻油。在另一实施方案中，第一多元醇化合物为聚丁二烯二醇，和第二多元醇化合物为三乙醇胺。
海状部与岛状部之间的面积比取决于组合物中形成海状部的多元醇化合物与形成岛状部的多元醇化合物之间的比率。在一些实施方案中，与岛状部相比，海状部更柔软并且具有更大的面积。因此，在这些实施方案中，在组合物中第一多元醇化合物的重量比例高于第二多元醇化合物的。
岛状部的尺寸为从将多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合至将混合物或组合物倾倒入间隙中的时间内的因子。在将多元醇化合物和异氰酸酯化合物混合时，多元醇化合物的相分离以及固化反应开始。在从混合至倾倒的时间期间，固化反应进行以提高混合物的粘度，并且多元醇化合物之间的相分离继续。当将混合物倾倒入间隙中时，轻微搅动混合物，并且相分离破坏。
从混合至倾倒的时间越短，混合物的粘度越低。因此，即使伴随倾倒而相分离破坏，混合物也可能在倾倒后即刻再次分离成相，由此形成大的岛状部。相对地，从混合至倾倒的时间越长，混合物的粘度越高。因此，混合物在倾倒之后不太可能分离成相。因此，岛状部倾向于变小。
催化剂
密封构件用组合物可以包含催化剂以控制多元醇化合物与异氰酸酯化合物的反应。催化剂可以为胺化合物或金属系催化剂。
胺化合物的实例包括三亚乙基二胺(TED)、1,1,3,3-四亚甲基胍(TMG)和N,N,N',N'-四甲基-1,6-己二胺(TMHMDA)。金属系催化剂的实例包括如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡和辛酸亚锡等有机锡催化剂；和如钛、铁、铜、锆、镍、钴和锰等过渡金属的乙酰丙酮化物配合物。
填料
从降低树脂的固化收缩和确保固化后的柔软性的观点，密封构件用组合物可以进一步包含填料。填料的实例包括二氧化硅、炭黑、氧化钛、高岭土、粘土和碳酸钙。在一些实施方案中，熔融二氧化硅可以用作填料。填料的平均粒径(体积平均粒径)可以在10nm～200μm的范围内。
由于包含填料的组合物的流动性低，变得当将密封构件用组合物倾倒入间隙中时密封构件用组合物难以流入部件之间的间隙中，或者花费很长时间倾倒组合物。在制造大型的液体喷出头如线型头时，重要的是，密封构件用组合物自由地流动。因此，有利于使填料的含量最小化。在密封构件用组合物中填料的含量可以为组合物的总质量的三分之一以下，例如，填料的含量可以为组合物的总质量的十分之一以下。
增塑剂
密封构件用组合物可以包含增塑剂。不与异氰酸酯基团反应的任意的化合物可以用作增塑剂。增塑剂的实例包括四氢邻苯二甲酸酯、壬二酸酯、马来酸酯、邻苯二甲酸酯、偏苯三酸酯和己二酸酯。
聚合引发剂
多元醇化合物与异氰酸酯化合物之间的反应可以在没有聚合引发剂的情况下进行。因此，在密封构件用组合物中聚合引发剂的含量可以为0.1质量％以下，如0.01质量％以下。在实施方案中，密封构件用组合物可以不包含任何聚合引发剂。
尽管密封构件用组合物的固化反应可以在不加热的情况下进行，但是可以将组合物加热至40℃至50℃以促进固化反应。由于密封构件用组合物可以在0℃至50℃的范围内的相对低温下固化，可以避免制造上的问题，如由基板与密封构件之间的线膨胀系数的差导致的基板的变形或裂纹。
液体喷出头的制造方法
在制造液体喷出头时，首先，通过混合各成分来制备密封构件用组合物。将制备的组合物施加至凹部的壁与基板之间的间隙中。如上所述使施加的组合物固化。组合物由此形成密封构件。从混合各成分至施加组合物的时间可以为30分钟以下。
实施例
将参考以下实施例进一步描述本发明的主题。
评价1
密封构件用组合物的制备
通过用真空搅拌消泡混合机混合表1中示出的各成分来制备组合物No.1～3。表1中的值各自由质量份表示。
表1
No.1 No.2 No.3
聚丁二烯二醇(第一多元醇) 3.08 3.08 -
蓖麻油系多元醇(第二多元醇) 2.52 2.52 4.00
4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯 1.00 1.00 1.00
多亚甲基多苯基多异氰酸酯 1.92 1.92 1.00
邻苯二甲酸二异癸酯 0.92 0.92 -
二月桂酸二辛基锡(反应引发剂) 0.01 0.01 0.01
熔融二氧化硅(填料) - 2.92 -
使用以下第一和第二多元醇化合物。另外，使用由Denka生产的熔融二氧化硅FB-940。
·第一多元醇化合物
由以下化学式表示的聚丁二烯二醇(由Sigma-Aldrich生产，数均分子量：1200)：
Figure BDA0001688037000000111
·第二多元醇化合物
由以下化学式表示的蓖麻油系多元醇(分子量：850)：
Figure BDA0001688037000000112
第一多元醇化合物每1000分子量具有20个不饱和碳-碳键，每1000分子量具有1.7个羟基，和每1000分子量不具有官能团(在实施例情况中的酯)。第二多元醇化合物每1000分子量具有3.5个不饱和碳-碳键，每1000分子量具有3.5个羟基，和每1000分子量具有3.5个官能团(在实施例情况中的酯)。
密封构件的评价
就以下三点而言来评价由任意的组合物No.1～3形成的密封构件：耐久性、绝缘性和耐墨性。结果在以下表2中示出。
耐久性
将制备的各组合物No.1～3倾倒入其中要通过使用分散机以避免形成气泡而形成图1所示的液体喷出头1的密封构件5的空间中。然后，通过使组合物放置一天以上而使组合物固化。由此制备的液体喷出头通过用刮板(由丙烯腈丁二烯橡胶制成)刮擦1000次进行耐久试验，然后，在光学显微镜下检查密封构件的表面的擦伤或磨削。
绝缘性
通过将各组合物No.1～3倾倒入模具中并且使其在室温下放置一天以上而使各组合物No.1～3固化。将所得固化产物从模具中取出并且用作密封构件的试验样品。测量试验样品的体积电阻率。
耐墨性
将试验样品浸渍在试验样品的20倍质量的墨(水:有机溶剂:表面活性剂＝75:25:1)中并且在105℃下加热10小时。用于试验而制备的墨不包含任何着色材料。在加热前后测量试验样品的质量，并且以加热前的质量为基准来计算吸收率。
表2
Figure BDA0001688037000000121
由包含具有聚烯烃骨架的第一多元醇化合物的组合物No.1或No.2形成的密封构件不会遭受可能由刮板的活动产生的擦伤或磨削，展现出良好的耐刮板活动性。与由不包含第一多元醇化合物的组合物No.3形成的密封构件相比，由包含具有聚烯烃骨架的第一多元醇化合物的组合物No.1或No.2形成的密封构件具有更高的体积电阻率，因此，展示出更高的绝缘性。与由不包含第一多元醇化合物的组合物No.3形成的密封构件相比，由包含具有聚烯烃骨架的第一多元醇化合物的组合物No.1或No.2形成的密封构件展示出更低的墨吸收率并且更良好的耐墨性。
评价2
组合物No.4～10通过用真空搅拌消泡混合机混合以下表3中所示的成分来制备。在表3中，组合物No.7与评价1中使用的组合物No.1相同。将多元醇化合物、聚丁二烯二醇和蓖麻油系多元醇以表3中所示的比例混合。将4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、邻苯二甲酸二异癸酯和二月桂酸二辛基锡以表3中所示的比例混合。表3中所示的值各自表示以相应化合物的重量计的比例，并且最低行中的值各自表示聚丁二烯二醇与异氰酸酯化合物的总量(4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基多异氰酸酯)的重量比。
表3
Figure BDA0001688037000000131
以表3中所示的比例称量出化合物并且用真空搅拌消泡混合机将其混合在一起，并且将所得组合物No.4～10各自立即倾倒入模具中。然后，各组合物在模具内通过在25℃下放置一天以上而固化。将所得固化产物从模具中取出并且用作密封构件的试验样品。对于各组合物，形成三个试验样品。
将试验样品浸渍在与上述评价中所使用的相同的墨中并且在105℃下加热10小时。在加热之后，将试验样品从墨中取出，并且测量试样的吸光度。用于该测量的波长为200nm～400nm。主要包含有机组分的密封构件在200nm～400nm的波长下显示吸收。通过测量在200nm～400nm的范围内的波长下的吸光度，可以评价有多少密封构件的组分已经溶出至墨中。
图3示出吸光度测量的结果。图3中的值各自表示测量值的标准偏差。
具有聚烯烃骨架的第一多元醇化合物与异氰酸酯化合物的总量的比越高，吸光度越高。密封构件用组合物通过多元醇化合物的羟基与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基团的1:1反应以形成氨基甲酸酯键而固化成聚氨酯树脂。吸光度随着具有聚烯烃骨架的第一多元醇化合物与异氰酸酯化合物的总量的比提高而增大的原因可能在于，不具有氨基甲酸酯键的多余有机组分增多。已经从密封构件溶出至墨中的有机组分会阻塞喷出口。因此，期望有机组分没有从其大量溶出的组合物作为密封构件的材料。
当具有聚烯烃骨架的第一多元醇化合物与异氰酸酯化合物的总量的比过高或过低时，吸光度大大地变化。大的偏差意味着，即使异氰酸酯化合物与具有聚烯烃骨架的多元醇化合物之间的比为常数，所得聚氨酯树脂中未反应的有机组分的量也大大地变化。如果羟基或异氰酸酯基团过量，则高分子网络结构的不均匀生长的可能性增大。因此，产生不均匀的聚氨酯树脂的可能性增大。推测吸光度变化大的原因为，聚氨酯树脂内的网络结构的不均匀生长和溶出的有机组分的量的变化。
表3中所示的试验结果表明，组合物No.6、7和8中聚丁二烯二醇与异氰酸酯化合物的重量比，即，0.73～1.80的比例适用于喷墨记录头中。
评价3
通过改变从混合各成分至施加组合物的时间，使聚氨酯树脂，即，密封构件进行用于评价表面凹凸和耐刮板活动性的评价。
将表3中所示的组合物No.7的成分用真空搅拌消泡混合机混合。使所得混合物在25℃的室温下放置预定的时间，然后在模具内通过在室温下放置一天以上而固化。
用激光显微镜VK 9700(由Keyence制造)测量所得固化产物的线表面粗糙度(粗糙度轮廓的最大高度Rt)作为表面凹凸，并且用显微镜操纵器观察海状部和岛状部。对于耐刮板活动性，固化产物的表面用刮板Millathane E34(由TSE Industries制造)来刮擦并且在显微镜下检查磨削。
图4A示出在激光显微镜下观察到的混合后施加5分钟的组合物的固化产物的显微照片。固化产物的表面示出表示海-岛结构的模样。岛状部的直径为约数十微米。当用显微镜操纵器触摸时，岛状部相对硬，而海状部相对柔软。图4A中所示的海状部与一个岛状部之间测量的粗糙度轮廓的最大高度为252nm。在几个点处进行相同的测量，并且由此由测量结果评价表面凹凸。图4B示出从混合各成分至施加组合物的时间与表面凹凸之间的关系。时间越短高度差或粗糙度越大。当从混合至施加的时间超过30分钟时，表面的高度差降低至约小于100nm而不随时间改变。这表明将从混合至施加的时间设定为30分钟以下是有益的。
随后，评价耐刮板活动性。图5A示出用刮板刮擦前后的固化产物表面的显微照片(高倍率)。当用刮板刮擦时，固化产物在海-岛结构的海状部磨削。图5B示出通过采取从混合至施加的改变的时间而形成的固化产物的用刮板刮擦后的表面的显微照片(低倍率)。时间越长，固化产物磨削越多。用刮板刮擦的结果在以下表4中示出。
表4
时间 5分钟 15分钟 30分钟 40分钟 50分钟 60分钟 80分钟
磨削 非常少量 非常少量 少量 少量 少量 中量 中量
随着从混合至施加的时间变短，海-岛结构的海状部与岛状部之间的高度差增大。可能地，固化产物与刮板之间的接触面积由此减少，因此，减少磨削。
虽然参考示例性实施方案已描述了本发明，但应理解本发明并不局限于公开的示例性实施方案。权利要求的范围符合最宽泛的解释以涵盖所有此类改变以及等同的结构和功能。

Claims (15)

1.一种液体喷出头，其特征在于，其包括：
多个线性对齐的基板，所述基板各自具有喷出液体的喷出口；
支承所述多个线性对齐的基板的凹陷的构件，所述凹陷的构件具有限定凹部的壁，在所述凹部中所述多个线性对齐的基板设置为远离所述壁以在所述基板与所述壁之间具有间隙；和
密封构件，所述密封构件填充所述间隙，
其中所述密封构件包含组合物的固化产物，所述组合物包含第一多元醇化合物、具有异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物和与所述异氰酸酯基团的反应性比所述第一多元醇化合物更高的第二多元醇化合物；
所述第一多元醇化合物具有两个以上的不饱和碳-碳键。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述第一多元醇化合物具有至少四个不饱和碳-碳键。
3.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述第一多元醇化合物为聚丁二烯二醇。
4.根据权利要求3所述的液体喷出头，其中由所述聚丁二烯二醇的重量除以所述异氰酸酯化合物的重量的商表示的所述聚丁二烯二醇与所述异氰酸酯化合物的重量比在0.73～1.80的范围内。
5.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中与所述第一多元醇化合物的分子相比，所述第二多元醇化合物的分子具有更少数目的不饱和碳-碳键。
6.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述第二多元醇化合物不具有聚烯烃骨架。
7.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述第二多元醇化合物为蓖麻油系多元醇。
8.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述异氰酸酯化合物为4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一者。
9.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述组合物进一步包含选自由胺化合物、有机锡催化剂、和过渡金属的乙酰丙酮化物配合物组成的组的一种。
10.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中所述组合物包含选自由二氧化硅、炭黑、氧化钛、高岭土、粘土和碳酸钙组成的组的填料。
11.根据权利要求10所述的液体喷出头，其中在所述组合物中所述填料的含量为所述组合物的总质量的三分之一以下。
12.一种液体喷出头的制造方法，其特征在于，所述液体喷出头包括多个线性对齐的基板，所述基板各自具有喷出液体的喷出口；和支承所述多个线性对齐的基板的凹陷的构件，所述凹陷的构件具有限定凹部的壁，在所述凹部中所述多个线性对齐的基板设置为远离所述壁以在所述基板与所述壁之间具有间隙；所述方法包括：
用组合物填充所述间隙；和
使所述组合物固化以形成密封构件，
其中所述组合物包含第一多元醇化合物、具有异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物和与所述异氰酸酯基团的反应性比所述第一多元醇化合物更高的第二多元醇化合物；
所述第一多元醇化合物具有两个以上的不饱和碳-碳键。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一多元醇化合物为聚丁二烯二醇。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二多元醇为蓖麻油系多元醇。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述间隙的填充通过混合各成分以制备所述组合物并且将所述组合物施加至所述间隙中而进行，和
其中从所述混合至所述施加的时间为30分钟以下。
CN201810579895.7A 2017-06-09 2018-06-07 液体喷出头 Active CN109016842B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017114249 2017-06-09
JP2017-114249 2017-06-09
JP2018047024 2018-03-14
JP2018-047024 2018-03-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109016842A CN109016842A (zh) 2018-12-18
CN109016842B true CN109016842B (zh) 2021-07-06

Family

ID=62200371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810579895.7A Active CN109016842B (zh) 2017-06-09 2018-06-07 液体喷出头

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10661563B2 (zh)
EP (1) EP3424721B1 (zh)
JP (1) JP7182900B2 (zh)
CN (1) CN109016842B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12097697B2 (en) * 2021-04-28 2024-09-24 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording head

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2904629B2 (ja) 1991-01-18 1999-06-14 キヤノン株式会社 インクジェットユニット，インクジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置
JP3274031B2 (ja) * 1993-10-13 2002-04-15 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドおよび該インクジェットヘッドを備えたインクジェット装置
JP3495864B2 (ja) * 1995-12-28 2004-02-09 キヤノン株式会社 封止材料を用いたインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを搭載するインクジェット装置
US6391140B1 (en) * 1998-07-10 2002-05-21 Lexmark International, Inc. Adhesive material with flexibility modifiers
JP2005132102A (ja) * 2003-10-09 2005-05-26 Canon Inc インクジェットヘッドおよび該ヘッドを備えるインクジェットプリント装置
US20070236542A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Graham David C Adhesive Compositions, Micro-Fluid Ejection Devices, and Methods for Attaching Micro-Fluid Ejection Heads
JP2009300724A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Seiko Epson Corp カラーフィルター用インク、カラーフィルター、画像表示装置、および、電子機器
US8376518B2 (en) * 2009-06-16 2013-02-19 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head and method for manufacturing the same
JP2011152716A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Canon Inc インクジェットヘッド、インクジェット装置およびその製造方法
CN102146275A (zh) 2011-03-18 2011-08-10 余建平 一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法
ITMI20111011A1 (it) * 2011-06-06 2012-12-07 Telecom Italia Spa Testina di stampa a getto d'inchiostro comprendente uno strato realizzato con una composizione di resina reticolabile
KR101965267B1 (ko) * 2011-10-12 2019-04-04 산유 레크 가부시키가이샤 전기 절연용 폴리우레탄 수지 조성물
JP5780917B2 (ja) * 2011-10-25 2015-09-16 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド用配線保護封止剤、並びに、それを用いたインクジェット記録ヘッド及びその製造方法
CN102402160A (zh) 2011-12-28 2012-04-04 珠海天威飞马打印耗材有限公司 粉盒密封结构
JP5858813B2 (ja) * 2012-02-06 2016-02-10 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JP5568187B1 (ja) * 2014-01-10 2014-08-06 第一工業製薬株式会社 ポリウレタン樹脂組成物
JP5812169B2 (ja) * 2014-08-29 2015-11-11 東洋紡株式会社 樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた電気電子部品封止体ならびにその製造方法
JP6521787B2 (ja) * 2015-08-05 2019-05-29 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JP5989219B1 (ja) * 2015-12-04 2016-09-07 サンユレック株式会社 ポリウレタン樹脂組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP7182900B2 (ja) 2022-12-05
CN109016842A (zh) 2018-12-18
EP3424721B1 (en) 2021-12-01
EP3424721A1 (en) 2019-01-09
US10661563B2 (en) 2020-05-26
US20180354264A1 (en) 2018-12-13
JP2019162839A (ja) 2019-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12036738B2 (en) Manufacture of three dimensional objects from thermosets
DE69429958T2 (de) Tintenstrahlkopf und diesen verwendendes Tintenstrahlgerät
US20110122195A1 (en) Coating For An Ink Jet Printhead Front Face
EP1834783B1 (en) Method of cleaning head and inkjet recording apparatus
US20120044298A1 (en) Thermally stable oleophobic low adhesion coating for inkjet printhead front face
CN107428074A (zh) 用于通过弹道法制备高度透明的成型体的可交联硅氧烷组合物
CN109016842B (zh) 液体喷出头
DE69816125T2 (de) Druckwalzen,druckhülse und verfahren zu ihrer herstellung
CN114728400A (zh) 抛光垫的增材制造的组合物和方法
EP1839870B1 (en) Ink jet head cleaning device and method
CA2378348A1 (en) Method for the production of three-dimensional or flat structures
CN101648459B (zh) 用于固体喷墨应用的保护涂层、带有该涂层的孔板及涂敷方法
DE69224618T2 (de) Säuberungsglied für einen tintenstrahlkopf und mit solchem säuberungsglied ausgestattetes tintenstrahlgerät
KR20140109266A (ko) 잉크젯 프린트헤드 면을 위한 열적으로 안정한 소유성의 내-습윤성 코팅물
CN100408630C (zh) 用于办公自动化设备的导电性部件
CN115867428A (zh) 用于控制三维打印期间的流量的方法
JP5468968B2 (ja) インク廃液吸収体
US12006442B2 (en) Additive manufacturing of polishing pads
JP2009220431A (ja) インク廃液吸収体及びその含浸液
DE102019206634A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines granulatförmigen Polyurethans, granulatförmiges Polyurethan, Verfahren zum Beschichten einer Walze sowie Verwendungen des granulatförmigen Polyurethans

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant