DE102012204459A1

DE102012204459A1 - Beschichtungen für eine Tintenstrahl-Druckkopffläche

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Publication number: DE102012204459A1
Application number: DE102012204459A
Authority: DE
Inventors: Guiqin Song; Nan-Xing Hu; Peter G. Odell; Yu Ql; Carolyn Moorlag; Qi Zhang; Michelle N. CHRETIEN
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2012-09-27
Also published as: JP5878039B2; JP2012196959A; US20120242749A1; US8692011B2

Abstract

Eine neuartige Zusammensetzung zur Verwendung als eine Tintenstrahldruckkopffrontplattenbeschichtung. Insbesondere enthält die Beschichtung Siloxyfluorkohlenstoff (SFC), welcher aus Netzwerkvorläufern enthaltend reaktive Siloxangruppen besteht, die an den Fluorkohlenstoffketten haften. Die vorliegenden SFC-Beschichtungen können verwendet werden, um eine Oberfläche zu erzeugen, an welcher Festtinten und Ultraviolet (UV) härtbare Tinten nicht haften, wenn sie erhöhten Temperaturen über einen ausgedehnten Zeitraum ausgesetzt werden. Die Vorteile der vorliegenden Beschichtung sind weniger Fehler im Zusammenhang mit dem Druckkopf und längere Lebensdauer der Frontplatte.

Description

Das Tintenstrahldrucken umfasst das Ausstoßen von Tintentröpfchen aus Öffnungen in einem Druckkopf auf irgendeine Art aufnehmenden Mediums um ein gewünschtes Bild zu formen. Diese Drucker verwenden im Allgemeinen Festtinten bzw. Solid-Inks oder Phasenwechseltinten. Festtinten oder Phasenumwandlungstinten erhalten die Tinte herkömmlicherweise in einer festen Form, welche manchmal als Festtintenstäbchen bezeichnet werden. Die Festtintenstäbchen werden typischerweise durch eine Einführöffnung eines Tintenbeladers für den Drucker eingeführt und durch ein Beförderungsmechanismus und/oder Schwerkraft in Richtung einer Heizplatte bewegt. Die Heizplatte schmilzt die Festtinte, die auf die Heizplatte auftrifft, zu einer Flüssigkeit, die zu der Druckkopfeinheit befördert wird, um auf ein Aufzeichnungsmedium ausgestoßen zu werden. Das Aufzeichnungsmedium ist typischerweise Papier oder eine Flüssigkeitsschicht, getragen von einem Zwischenabbildungselement, wie einer Metalltrommel oder einem Band.
Eine Druckkopfeinheit eines Phasenwechseltintendruckers umfasst typischerweise einen oder mehrere Druckköpfe, die jeweils eine Vielzahl von Ink Jets bzw. Tintenstrahlen aufweisen, von denen Tropfen der geschmolzenen Festtinte in Richtung des Aufzeichnungsmedium ausgestoßen werden. Die Tintenstrahlen eines Druckkopfes erhalten die geschmolzene Tinte von einer Tintenzufuhrkammer oder einem Sammelkanal in dem Druckkopf, welcher die Tinte wiederrum von einer Quelle erhält, wie einem Reservoir für geschmolzene Tinte oder einer Tintenpatrone. Jeder Tintenstrahl umfasst einen Kanal, dessen eines Ende mit dem Tintensammelkanal verbunden ist. Das andere Ende des Tintenkanals weist eine Öffnung oder Düse auf, um die Tintentropfen auszustoßen. Die Düsen der Tintenstrahlen können in einer Öffnung oder Düsenplatte ausgebildet sein, die den Düsen der Tintenstrahlen entsprechende Öffnungen aufweist. Während des Betriebs betätigen Tropfenausstoßsignale Bedienelemente in den Tintenstrahldüsen um Fluidtropfen aus den Tintenstrahldüsen auf das Aufzeichnungsmedium auszustoßen. Durch selektives Aktivieren der Tintenstrahlbedienelemente zur Ausstoßung der Tropfen während das Aufzeichnungsmedium und/oder die Druckkopfeinheit relativ zueinander bewegt werden, können die abgeschiedenen Tropfen präzise gemustert werden, um einen bestimmten Text und graphische Bilder auf dem Aufzeichnungsmedium zu bilden.
Ordnungsgemäßer Betrieb eines Tintenstrahldruckers erfordert die Beibehaltung eines Tintenmeniskusses an der Düsenöffnung. Während die Tinte durch eine Pulsfolge bewegt wird, kann sich dieser Meniskus etwas bewegen, es ist jedoch eine gleichmäßige Reaktion bei allen Düsen notwendig, um ein zuverlässiges Ausstoßen und gute Richtcharakteristik zu erzielen. Der Meniskus kann durch Düsenverunreinigung beeinflusst werden. Düsenverunreinigung kann durch Staub, Papierfasern, Tinte, etc. verursacht werden, die sich auf der Düse oder der Frontplatte des Druckkopfes sammeln. Die Entfernung dieser Verunreinigungen und Luftblasen, die in die Tintenstrahlkanäle eingedrungen sein können, kann durch Spülen von Tinte erreicht werden, gewöhnlich indem Druck an die Tinte angelegt wird, so dass diese aus der Düse fließt, welche die Verunreinigung oder Luftblase enthält. Die Tinte kann durch Schwerkraft zu der unteren Seite der Frontfläche fließen oder kann durch einen Abstreifmechanismus oder Vakuum unterstützt werden. Für einen erfolgreichen Druckkopfbetrieb muss die Frontfläche in der Lage sein, den Überschuss an Tinte vom Spülen oder an Tinte, die sich auf andere Weise um die Strahleröffnung ansammelt, loszuwerden. Die Verunreinigung um die Tintenstrahlöffnung oder die Verschlechterung der Oberflächenqualität in der Nähe der Düsenöffnung kann zu einem spontanen Verlust des Tintenmeniskus führen, was häufig als Sabbern bezeichnet wird.
Sabbem oder der Verlust des Tintenmeniskus in der Düsenöffnung führt zu einem unakzeptablen Verlust der Druckqualität. Anders als oben beschrieben kann das Sabbern durch jede Kombination der inhärenten Eigenschaften einiger Tintenrezepturarten, Tintenalterung, sporadischer Verunreinigung der Tinte und/oder mechanische Verschlechterung der Beschichtung der Frontplatte bewirkt werden. Sowohl Verschleiß/Beschädigung der Tintenadhäsion oder andere Probleme führen zu einem Versagen des Druckkopfes und erhöhen die Betriebskosten.
Daher wird eine Alternative zu den herkömmlichen Druckkopffrontplattenbeschichtungen, welche verwendet werden, gesucht. Insbesondere wird eine widerstandsfähigere Beschichtung gewünscht – eine die sowohl gegenüber Oberflächenbeschädigung widerstandsfähig ist und nur wenig Oberflächenbenetzung zeigt, die zum Sabbern oder Überfluten der Festtinten oder Ultraviolet (UV) härtbaren Tinten führt. Idealerweise sollte eine Tintenstrahl-Frontplattenbeschichtung gut an der Frontplattenoberfläche haften, eine kohäsive 1–5 μm Beschichtung über der Oberfläche bilden und hydrophobe und/oder oleophobe Wechselwirkungen zeigen, wenn sie sich in Kontakt mit den Tinten befindet. Die Vorteile solch einer Beschichtung wären weniger Defekte im Zusammenhang mit dem Druckkopf und eine längere Lebensdauer der Frontfläche.
Gemäß der hier dargestellten Ausführungsformen, wird eine neuartige Zusammensetzung zur Verwendung in Druckkopfeinheiten bereitgestellt.
Insbesondere betreffen die vorliegenden Ausführungsformen eine Top-Coat Schicht bzw. Oberschicht oder Deckschicht für Tintenstrahldruckkopfbestandteile, umfassend ein vollständig vernetztes Material, enthaltend Siloxyfluorkohlenwasserstoff (siloxyfluorocarbon).
Gemäß einer Ausführungsform kann der Siloxyfluorkohlenstoff Kondensate von einem Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen enthalten.
Nach einer anderen Ausführungsform können die Siliziumalkoxidgruppen monofunktionelll, bifunktionell oder trifunktionell sein.
Nach noch einer anderen Ausführungsform kann die Top-Coat Schicht des weiteren ein Fluorkunstoffharz (fluoroplastic resin) in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 95 Gewichtsprozent der Top-Coat-Schicht enthalten.
Vorteilshafterweise kann der Bestandteil des Tintenstrahldruckers eine Druckkopffrontplatte oder ein Element zum Übertragen und Fixieren eines Bildes sein.
Ferner kann der Siloxyfluorkohlenstoff ein Produkt eines Sol-Gel-Verfahrens sein, bereitgestellt durch Hydrolyse und Kondensation von Siliziumalkoxidgruppen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen gewählt sein aus der Gruppen, bestehend aus:
und Mischungen dieser, wobei R eine Wasserstoff-, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isobutyl-, andere
In weiteren Ausführungsformen wird eine Tintenstrahl-Druckkopffontplatte bereitgestellt, enthaltend eine Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte; und eine auf dieser Frontplatte angeordnete Top-Coat Schicht, wobei die Top-Coat Schicht ein vernetztes Material umfasst, bestehend aus Siloxyfluorkohlenstoff.
Hierbei kann die Top-Coat-Schicht im Vergleich mit einer Top-Coat-Schicht ohne Siloxyfluorkohlenstoff ein erhöhtes Haftvermögen an der Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte aufweisen. Ferner kann die Top-Coat-Schicht im Vergleich mit einer Top-Coat-Schicht ohne Siloxyfluorkohlenstoff eine erhöhte Verschleißbeständigkeit aufweisen. Des Weiteren kann die Top-Coat-Schicht im Vergleich mit einer Top-Coat-Schicht ohne Siloxyfluorkohlenstoff wenig oder keine Adhäsion mit Festtinten oder UV-härtbaren Tinten bei einer Temperatur von ungefähr 40 bis ungefähr 180°C aufweisen.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Metall gewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Gold, Silizium und deren Mischungen.
Das Polymer kann gewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Polyimid, Polycarbonat, Polyester, Polyetheretherketon, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polysulfon, Flüssigkristallpolymer und deren Mischungen.
Vorteilshafterweise kann der Siloxyfluorkohlenstoff aus Siliziumalkoxidgruppen enthaltendem Fluorkohlenstoff gebildet sein, welche beim Härten ein vernetztes Netzwerk bilden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Top-Coat-Schicht ohne Primer auf an der Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte angeordnet sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform oder Verringerung des Fluorgehaltes des Siloxyfluorkohlenstoffs eingestellbar ist.
In noch anderen Ausführungsformen wird eine Tintenstrahlerdruckkopffrontplatte bereitgestellt, umfassend: eine Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte; und eine Top-Coat-Schicht, welche auf der Frontplatte angeordnet ist, wobei die Top-Coat-Schicht enthaltend Siloxyfluorkohlenstoff aus einer Beschichtungslösung gebildet ist, welche Siliziumalkoxidgruppen enthaltenden Fluorkohlenstoff in einem oder mehreren Lösungsmitteln umfasst.
Vorteilhafterweise kann der Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 50 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Beschichtungslösung vorhanden sein.
Ferner kann die Beschichtungslösung des Weiteren Wasser und einen Katalysator enthalten.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform kann die Beschichtungslösung auf der Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte gehärtet sein, um die Top-Coat-Schicht zu bilden.
Ferner kann die Oberflächenenergie der Top-Coat-Schicht durch Erhöhung oder Verringerung des Fluorgehaltes des Siloxyfluorkohlenstoffes eingestellt werden.
1 zeigt eine Darstellung einer beispielhaften Frontplatte, welche Sabbern zeigt;
2 zeigt eine Ausführungsform eines Druckkopfes mit der Beschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsformen;
3 zeigt eine Alternative eines Druckkopfes mit der Beschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsformen; und
4 zeigt ein Reaktionschema, welches die Synthese des SFC Netzwerkes durch ein Sol härtendes Verfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsformen.
Die vorliegenden Ausführungsformen stellen eine neuartige Zusammensetzung zur Verwendung als eine Druckkopffrontplattenbeschichtung zur Verfügung, um viele der Probleme die bei herkömmlichen Frontplatten auftreten, wie Sabbern und Überfluten, zu vermeiden. Die neuartige Zusammensetzung kann auch in anderen Bestandteilen des Tintenstrahldruckers verwendet werden, wie zum Beispiel ein Element zur Übertragung und Fixierung eines Bildes. Insbesondere umfasst die Beschichtung Siloxyfluorkohlenstoff (SFC). 1 zeigt eine beispielhafte Frontplatte 5. Wie gezeigt ist die Frontplatte 10 der Druckkopffrontplatte 5 mit Tintendüsen 15 dargestellt, die entlang des Mittelstreifens der Frontplatte 10 angeordnet sind. Das gezeigte Bild stellt ein Beispiel von Überflutung dar, wobei Tinte 20 aus den Düsen 15 sabbert und zu einem Druckkopfversagen führt. Die Beschichtungen der vorliegenden Offenbarung können mit jedem Druckkopftyp verwendet werden. Bezugnehmend auf 2 ist ein Druckkopf 200 dargestellt, auf welcher die Beschichtung der vorliegenden Offenbarung angeordnet ist, die SFC enthält. Der Druckkopf 200 umfasst ein Basissubstrat 202 mit Wandlern 204 auf einer Oberfläche und akustischen Linsen 206 auf einer gegenüberliegenden Oberfläche. Beabstandet von dem Basissubstrat 202 ist eine Flüssigkeitslevelkontrollplate 208. Eine Beschichtung 210 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist entlang der Platte 208 angeordnet. In Ausführungsformen kann die SFC enthaltende Platte eine Dicke in dem Bereich von ungefähr 100 nm bis ungefähr 20 μm aufweisen, wie in dem Bereich von ungefähr 500 nm bis ungefähr 10 μm, oder in dem Bereich von ungefähr 1 μm bis ungefähr 5 μm.
Das Basissubstrat 202 und die Flüssigkeitslevelkontrollplatte 208 definieren einen Kanal, welcher eine fließende Flüssigkeit 212 enthält. Die Flüssigkeitslevelkontrollplatte 208 enthält ein Feld 214 von Öffnungen 216. Die Wandler 204, akustischen Linsen 206 und Öffnungen sind alle axial ausgerichtet, so dass eine von einem einzelnen Wandler 204 erzeugte akustische Welle durch die ausgerichteten akustischen Linsen 206 ungefähr an einer freien Oberfläche 218 der Flüssigkeit in deren ausgerichteter Öffnung 216 fokussiert wird. Wenn ausreichend Leistung erhalten wird, wird ein Tropfen von der Oberfläche 218 emittiert.
Die Beschichtung 210 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist auf der Druckkopffrontfläche entlang der Platte 208 angeordnet und stellt die Druckkopffrontfläche mit Gleitwinkeleigenschaften zu Verfügung, um zu verhindern, dass sich die Tinte in der Nähe der Düsen ansammelt und das Ausstoßen der Tintentropfen beeinflusst. In spezifischen Ausführungsformen kann die Beschichtung 210 die Druckkopffrontfläche mit Gleitwinkeleigenschaften bereitstellen, so dass Satellittröpfchen der Tinte, wie UV-härtbare Tinten und Festtinte, die auf der Düsenplatte landen, einen langsamen Gleitwinkel zeigen, wobei der Gleitwinkel weniger als ungefähr 80 bis weniger als ungefähr 30 beträgt, wenn die Druckkopffrontfläche die Beschichtung aufweist.
3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Druckkopfes 300, auf welchem eine Beschichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsformen angeordnet ist. In 3 weist ein Drop-on-Demand Tintenstrahldruckkopf 300 einen Körper 302 auf, welcher eine oder mehrere Tintendruckkammern 304 aufweist, gekoppelt mit einer oder mehreren Tintenquellen 306 oder in Verbindung mit diesen. Der Tintenstrahl-Druckkopf 300 weist ein oder mehrere Tintenausstoßmittel auf, wie Ausflussöffnungen oder Düsen/Auslässe 308. Ein typischer Tintenstrahldrucker umfasst eine Vielzahl von Tintendruckkammern 304, wobei jede Druckkammer 304 mit einem oder mehreren Düsen/Auslässen 308 gekoppelt ist. Zur Vereinfachung ist ein einziger Auslass 308 in 3 dargestellt. Jede Düse/Auslass 308 ist mit einer Druckkammer 304 gekoppelt oder steht in Verbindung mit dieser, durch einen Tintenkanal, welche durch die Pfeile 310 angegeben ist. Die Tinte wird während der Tintentropfenbildung durch die Düse/Auslass 308 geleitet. Die Tintentropfen werden in einer Richtung entlang des Weges 310 von den Düsenauslässen 308 in Richtung eines Druckmedium (nicht dargestellt) befördert, welches von den Düsen/Auslässen 308 beabstandet ist. Die Düsen/Auslässe können in einer Düsenplatte oder Druckkopffrontplatte 312 gebildet werden, welche an dem Körper an der Auslassseite des Tintenstrahldruckkopfes 300 enthalten ist. Eine Beschichtung 314 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist entlang der Düsenplatte 312 angeordnet.
Wie oben ausgeführt stellen die vorliegenden Ausführungsformen eine neuartige Zusammensetzung zur Verwendung als eine Druckkopffrontflächenbeschichtung bereit und insbesondere enthält die Beschichtung SFC. SFC besteht aus Netzwerkvorläufern enthaltend reaktive Siloxangruppen, welche an Fluorkohlenstoffketten haften. Die Verarbeitung der SFC-Vorläufer durch Sol-Gel-Synthese regt die Vernetzung an, um ein chemisch stark gebundenes Material herzustellen. In dem SFC-System binden sich die Siloxangruppen wirkungsvoll an Substrate, wie Stahl und Polyimid, während Fluorkohlenstoffketten mit geringer Oberflächenenergie zu einer Antihaftoberfläche beitragen. Die vorliegenden SFC-Beschichtungen können verwendet werden, um eine Oberfläche zu erzeugen, an welcher Festtinte und UV-Tinten nicht haften, wenn diese bei erhöhten Temperaturen und über ausgedehnte Zeiträume aufgebracht werden. Zum Beispiel zeigten die SFC-Beschichtungen wenig oder keine Haftung an Festtinten und UV-härtbaren Tinten bei einer Temperatur von ungefähr 40 bis ungefähr 180°C. Eine minimale Wechselwirkung zwischen der beschichteten Oberfläche und den Tinten wird der niedrigen Oberflächenenergie des SFC-Beschichtungsmaterials zugeschrieben. Die inhärente Festigkeit dieses Keramik/Fluorkohlenstoff-Hybrids und die Selbsthaftung an Oberflächen (z. B. Primer-frei) verbessert die Widerstandsfähigkeit der derzeitige Druckkopfbeschichtungsmaterialien. Die vorliegende Erfindung verringert somit das Auftreten von Druckfehlern aufgrund von Sabbern oder Überfluten und führt auch zu weniger Fehler im Zusammenhang mit dem Druckkopf und stellt eine längere Lebensdauer der Frontplatte bereit. Als solche stellen die vorliegenden Ausführungsformen eine Frontplatte zur Verfügung, welche zusammen mit Festtinten und UV-Tinten verwendet werden kann, ohne dass die Probleme der herkömmlichen Frontplatten auftreten. In weiteren Ausführungsformen kann die Zusammensetzung auch ein oder mehrere Fluorkunststoffharze, wie zum Beispiel Perfluoroalkoxyalkan (PFA) enthalten. In diesen Ausführungsformen kann das Fluorkunststoffharz in der Zusammensetzung in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 95 Gew.-% des Gesamtgewichtes der Zusammensetzung enthalten sein.
Festtinten sind solche, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie bei Raumtemperatur fest sind und bei einer erhöhten Temperatur, bei welcher die geschmolzene Tinte auf ein Substrat aufgebracht wird, geschmolzen sind. Festtinten umfassen im Allgemeinen einen Tintenträger, ein oder mehrere Wachse, einen optionalen Farbstoff und ein oder mehrere Zusatzstoffe, wie Viskositätsmodifikatoren, Antioxidationsmittel, Weichmacher und dergleichen. UV-hartbare Tinten umfassen im Allgemeinen einen Photoinitiator, ein härtbares Trägermaterial, einen optionalen Farbstoff und ein oder mehrere Zusatzstoffe, wie Viskositätsmodifikatoren, Dispersionsmittel, Synergist und dergleichen. UV-hartbare Phasenwechseltinten, eine Untergruppe der UV-härtbaren Tinten können auch ein Geliermittel und optional ein härtbares Wachs enthalten. Der Ausdruck „härtbar” bezieht sich zum Beispiel darauf, dass der Bestandteil oder die Kombination polymerisierbar ist, d. h. ein Material, das durch Polymerisation gehärtet werden kann, umfassend zum Beispiel Wege freier Radikale, und/oder bei welchen die Polymerisation durch Verwendung eines strahlungsempfindlichen Photoinitiators photoinitiert wird. Zum Beispiel kann das härtbare Trägermaterial eines oder mehrere härtbare Monomere oder ein härtbares Wachs sein.
Offenbart ist hier eine Frontplattenbeschichtung, die ein Siloxyfluorkohlenstoff vernetztes Polymer enthält. SFC enthält reaktive funktionelle Siloxangruppen und wird durch ein Sol-Gel-Verfahren vernetzt, wie in 4 dargestellt. SFC Vorläufer nehmen fluorierte Ketten auf, um dem resultierenden Material Flexibilität hinzuzufügen und eine niedrige Oberflächenenergie zu verleihen. Eine Vielzahl von SFC-Vorläufern mit variablen Siloxan- und Fluorkohlenstoffbestandteilen können verwendet werden, um die Beschichtungen herzustellen, einschließlich di- und tri-Alkoxysilane, lineare und verzweigte Fluoralkane, Fluorarene und deren Mischungen.
Siloxyfluorkohlenstoffmonomere werden über Sol-Gel-Chemie vernetzt, wobei Hydrolyse und Kondensation von Alkoxid- und Hydroxidgruppen auftritt und beim Härten bei erhöhten Temperaturen eine Beschichtung erzeugt wird, die auf Fixieroberflächen verwendet wird. Das Siloxyfluorkohlenstoff vernetzte Polymer kann hohen Temperaturbedingungen ohne Schmelzen oder Verschlechterung widerstehen, ist unter diesen Bedingungen mechanisch widerstandsfähig und zeigt gute Abgabe unter diesen Bedingungen.
Monofunktionelle, difunktionelle oder trifunktionelle Silanendgruppen können verwendet werden um ein Siloxyfluorkohlenstoff vernetztes Polymer herzustellen. Siloxyfluorkohlenstoffmonomere werden durch die Struktur dargestellt:
wobei C_f eine aliphatische oder aromatische Fluorkohlenstoffkette ist; L eine C_nH_2n Linkergruppe ist, wobei n eine Zahl zwischen 0 und ungefähr 10 ist; und X₁, X₂ und X₃ sind reaktive Hydroxidfunktionalitäten, reaktive Alkoxidfunktionalitäten, nicht reagierenden bzw. reaktionsträge aliphatische Funktionalitäten mit ungefähr 1 Kohlenstoffatom bis ungefähr 10 Kohlenstoffatomen, nicht reagierende bzw. reaktionsträge aromatische Funktionalitäten mit ungefähr 1 Kohlenstoffatom bis 10 Kohlenstoffatomen sind.
Zusätzlich zu den oben genannten Monomeren kann das Siloxyfluorkohlenstoff vernetzte Polymer unter Verwendung der Monomere hergestellt werden, welche die folgende Struktur aufweisen:
wobei C_f eine Fluorkohlenstoffkette darstellt, welche aliphatisch oder aromatisch sein kann oder Mischungen aus aliphatischen oder aromatischen Fluorkohlenstoffketten enthalten kann; L eine C_nH_2n Linkergruppe ist, wobei n eine Zahl zwischen 0 und ungefähr 10 ist (besonders wahrscheinlich 0 bis 2); X₁, X₂ und X₃ reaktive Hydroxid- oder reaktive Alkoxidfunktionalitäten oder nicht reagierenden Funktionalitäten (aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe) sind.
Zusätzlich zu den oben genannten Monomeren kann das Siloxyfluorkohlenstoff vernetzte Polymer unter Verwendung von Monomeren hergestellt werden, welche nicht fluorierte Silanmonomere enthalten, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumtetraalkoxid und verzweigtem Pentasilylchlorid. Das Siliziumtetraalkoxid und verzweigte Pentasilylchlorid werden durch ihre jeweiligen Strukturen dargestellt:
Das Siloxyfluorkohlenstoff vernetzte Polymer weist einen Fluorgehalt von zwischen ungefähr 30 Gewichtsprozent bis ungefähr 70 Gewichtsprozent oder von zwischen ungefähr 40 Gewichtsprozent bis ungefähr 70 Gewichtsprozent oder von zwischen ungefähr 50 Gewichtsprozent bis ungefähr 70 Gewichtsprozent auf. Der Siliziumgehalt in dem Siloxyfluorkohlenstoff vernetzten Polymer beträgt in Bezug auf das Gewicht von ungefähr 1 Gewichtsprozent Silizium bis ungefähr 20 Gewichtsprozent Silizium oder von ungefähr 1,5 Gewichtsprozent Silizium bis ungefähr 15 Gewichtsprozent Silizium oder von ungefähr 2 Gewichtsprozent Silizium bis ungefähr 10 Gewichtsprozent Silizium.
Die Monomere sind miteinander vernetzt, so dass alle Monomere molekular in der gehärteten Beschichtung über Siliziumoxid(Si-O-Si)-Bindungen miteinander verbunden sind. Daher kann für das Siloxyfluorkohlenstoff vernetztes Polymer kein Molekulargewicht angegeben werden, da die Beschichtung zu einem System vernetzt ist.
In einer Ausführungsform kann man Metallalkoxid (M=Si, Al, Ti, etc.) Funktionalitäten als Vernetzungsbestandteile zwischen den Fluorkohlenstoffketten verwenden. Damit die Vernetzung wirksam durch den Verbund hindurch erfolgt, werden bifunktionelle Fluorkohlenstoffketten verwendet. Monofunktionelle Fluorkohlenstoffketten können auch zugegeben werden, um den Fluorierungsgehalt zu erhöhen. CF₃-terminierte Ketten richten sich an der Fixierungsoberfläche aus, um die Oberflächenenergie zu reduzieren und um die Abgabe zu verbessern.
Beispiel von Vorläufern, welche verwendet werden können um ein Verbundsystem zu bilden, umfassen Siliziumtetraalkoxid und Siloxan-terminierte Fluorkohlenstoffketten und sind nachfolgend dargestellt. Siloxanbasis-Sol-Gel-Vorläufer sind kommerziell erhältlich. Die Zugabe eines Siliziumtetraalkoxids (wie eines nachfolgenden Siliziumtetraalkoxid) führt zusätzliche Vernetzung und Widerstandsfähigkeit in das Material ein, ist jedoch nicht notwendig um das Sol-Gel/Fluorkohlenstoffverbundsystem zu bilden.
Fluorkohlenstoffketten umfassen frei zugänglichen Dialkenvorläufer, welche dann über Hydrosilylierung in Silane umgewandelt werden können (Reaktion 1). Monofunktionelle fluorierte Siloxanketten sind als Mehyl- oder Ethylsiloxane kommerziell erhältlich, oder könnten aus Chlorsilan- oder Dialkenverläufern umgewandelt werden
Reaktion 1: Herstellung von Fluorkohlenstoffketten/Siliziumalkoxid-Vorläufern
Nachfolgend sind einige fluorierte Vorläufer und Siloxanvorläufer dargestellt, welche kommerziell erhältlich sind. Fluorkohlenstoff- und Siloxanmaterialien sind von einer Vielzahhl von Verkäufern erhältlich einschließlich Gelest, Synquest, Apollo Scientific, Fluotochem, TCI America, Anachemia, Lancaster Synthesis Inc. und Polysciences Inc..
Eine Darstellung eines Beispiel eines vernetzten Verbundsystems, welches sowohl monofunktionelle und difunktionelle fluorierte Siloxanketten aufweist, ist in der Struktur 1 dargestellt. In diesem Beispiel können die mechanischen Eigenschaften und der Fluorierungsgehalt durch Einstellung des Verhältnisses der monofunktionelle Vorläufern zu den difunktionellen Vorläufern modifziert werden.
Struktur 1: Darstellung eines Sol-Gel/Fluorkohlenstoffverbundsystems
Organische-anorganische Hybridmaterialien wurden für flexible Lichtwellenleiteranwendungen unter Verwendung einer trifunktionellen Siloxangruppe und fluoriertem bis-Phenol-A hergestellt, beschrieben in J. Mater. Chem. 2008, 18, 579–585. Die resultierenden Materialien wurden als hart, aber flexible und riss-frei beschrieben. Hybridmaterialien dieser Art werden häufig für Lichtleiteranwendungen genannt, aufgrund der wünschenswerten Brechungsindexeigenschaften der fluorierten Materialien in Kombination mit der mechanischen Festigkeit von Keramiken. Diese Materialien sind jedoch für Druckkopffrontflächenanwendungen nicht geeignet, bei denen Widerstandsfähigkeit und niedrige Oberflächenenergie gefordert sind.
Lösungsmittel, welche für die Solgelverarbeitung von Siloxyfluorkohlenstoffvorläufern und dem Aufbringen von Schichten verwendet werden, enthalten organische Kohlenwasserstofflösungsmittel und fluorierte Lösungsmittel. Alkohle, wie Methanol, Ethanol und Isopropanol werden typischerweise verwendet, um Sol-Gel-Reaktionen in Lösung zu fördern. Weitere Beispiele von Lösungsmitteln enthalten Methylethylketon und Methylisobutylketon. Mischungen von Lösungsmitteln können verwendet werden. Das Lösungsmittelsystem umfasste die Zugabe eines kleinen Teils an Wasser, wie von ungefähr 1 Moläquivalent bis 10 Moläquivalente Wasser im Vergleich mit Siloxyfluorkohlenstoffvorläufern oder den Siloxan terminierten Fluorkohlenstoffen oder von ungefähr 2 Moläquivalente bis ungefähr 4 Moläquivalente Wasser.
Bei der Zugabe von Wasser zu der Lösung aus Sol-Gel-Vorläufern reagieren die Alkoxygruppen mit Wasser und kondensieren um Agglomerate zu bilden, die teilweise vernetzt sind, und auf die als ein Sol Bezug genommen wird. Beim Aufbringen des teilweise vernetzten Sols auf ein Substrat, wird beim Trocknen ein Gel gebildet und durch die nachfolgende Wärmebehandlung, wird die vollständig vernetzte SFC Beschichtung (vernetztes Siloxyfluorkohlenstoffpolymer) auf der Frontplatte gebildet.
Ein vernetztes Siloxyfluorkohlenstoffpolymer löst sich nicht auf, wenn es Lösungsmitteln (wie Ketonen, chlorierten Lösungsmitteln, Ethern, etc.) ausgesetzt wird, zerfällt sich nicht bei Temperaturen von bis zu 350°C und ist bei höheren Temperaturen stabil, abhängig von dem System. Das vernetzte Siloxyfluorkohlenstoffpolymer zeigt keine Tintenbenetzung, wenn die SFC-Beschichtung Festtinten- oder UV-Tinten oder Tintenbasis ausgesetzt ist, so dass Tinte oder andere Markierungsmaterialien nicht an der Frontplatte haften.
Das Aufbringen einer SFC-Schicht kann durch Aufsprühen, Verlaufsbeschichten oder andere Beschichtungsverfahren durchgeführt werden. Ein spezifisches Beschichtungsverfahren, das verwendet werden kann, ist Meniskusbeschichten von Jetstacks mit Stahloberfläche während positiver Druck auf die Öffnungen ausgeübt wird, um deren Verstopfung während der Beschichtung zu verhindern. Wenn Polyimidöffnungsplatten hergestellt werden, werden Düsenöffnungen durch Laserablation nach der Beschichtung gebildet. Die Beschichtung kann laserabsorptive Materialien umfassen, um das Ablationsverfahren zu unterstützen. Zusätzlich erfordert diese Beschichtung kein teures fluoriertes Lösungsmittel. Typischerweise kann eine Lösung des SFC-Materials in Ethanol oder einem anderen Alkohol, wie Methanol oder Isopropanol, oder eine Mischung enthaltend Alkohol als die Beschichtungslösung verwendet werden, und wird unter Zugabe von ungefähr 3-4-Moläquvivalenten Wasser und einer katalytischen Menge von Säure oder Base hergestellt, um die das Vernetzen zu initiieren, zum Beispiel von ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,1 Moläquivalenten einer Säure oder Base. In Ausführungsformen kann die Säure ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Perchlorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Forminsäure und deren Mischungen. In Ausführungsformen kann die Base ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Methylamin und deren Mischungen. In Ausführungsformen sind die Fluorkohlenstoff enthaltenden Siliziumalkoxidgruppen in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 50 Gew.-% des Gesamtgewichtes der Beschichtungslösung vorhanden, das Wasser ist in einer Menge von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,5 Gew.-% des Gesamtgewichtes der Beschichtungslösung vorhanden und der Katalysator ist in einer Menge von ungefähr 0,02 bis ungefähr 1 Gew.-% des Gesamtgewichtes der Beschichtungslösung vorhanden. Wie oben diskutiert kann das Lösungsmittel auch ein anderes sein als ein Alkohol.
Nach der Beschichtung wird die SFC-Schicht luftgetrocknet und wärmebehandelt. Nach der Lufttrocknung und der Wärmebehandlung bei zwischen 100°C bis 250°C vernetzt sich die SFC Schicht um eine Beschichtung zu erzielen. Die Siloxanfunktionalitäten des SFC verbinden sich selbst um das Netzwerk zu bilden und binden sich an eine Vielzahl von Substraten. Siloxyfunktionalitäten binden sich an Substrate aus Metallen, Keramiken und Polymeren. Metallsubstrate können gewählt werden aus einer Gruppe bestehend aus Aluminium, Stahl, Gold, Silizium und deren Mischungen. Keramiksubstrate können aus einer Gruppe gewählt werden, bestehend aus Glas, Quarz, Metalloxiden und deren Mischungen. Polymersubstrate können gewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Polyimid, Polyimid, Polycarbonat, Polyester, Polyethertherketon, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polysulfon, Flüssigkristallpolymer und deren Mischungen. SFC-Beschichtungen zeigen Adhäsion an den zuvor genannten Substraten und können durch starkes Reiben oder Kratzen nicht von der Oberfläche entfernt werden.
Die inhärente Festigkeit dieses Keramik/Fluorkohlenstoff-Hybrids und die Selbstadhäsion an der Oberfläche, macht SFC zu einem guten Kandidaten für eine Primer freie top-Coat. Wie in Tabelle 1 dargestellt, hat es sich gezeigt, dass SFC Beschichtungen Oberflächenenergiewerte aufweisen, die etwas höher sind als die von Polyfluoralkoxy (PFA) und ungefähr die gleich Größenordnung aufweisen wie ein Fluorelastomer, welches unter dem Warennamen VITON erhältlich ist (erhältlich von E. I. du Pont de Nemours und Company (Wilmington, Delaware)). Es hat sich gezeigt, dass die Oberflächenenergie mit der Verlängerung der Fluorkohlenstoffketten des Vorläufers deutlich verringert wird, entsprechend der Zunahme des Fluorgehaltes. Die Oberflächenenergie kann durch die Wahl des Vorläufers verändert werden. Tabelle 1
*SFE berechnet aus den Wasser-, Formamid- und Diiodmethan-Kontaktwinkeln
Die vorliegenden Ausführungsformen stellen eine Top-Coat für Tintenstrahldruckerkomponenten zur Verfügung, umfassend ein vernetztes Material aus Siloxyfluorkohlenstoff. Keine anderen Materialien sind in der Frontplattenbeschichtung notwendig. Die vorliegenden Ausführungsformen stellen eine vollständig vernetzte Beschichtung, bestehend aus Sol-Gel-Vorläufern, zur Verfügung. Der Siloxyfluorkohlenstoff umfasst Kondensate eines Fluorkohlenstoffes enthaltend Siliziumalkoxidgruppen. Die Alkoxidgruppen können monofunktional, bifunktional sein oder ein höheres Maß an Funktionalität aufeisen. Insbesondere ist der Siloxyfluorkohlenstoff ein Produkt eines Sol-Gel-Verfahrens, vereinfacht durch Hydrolyse und Kondensation von Siliziumalkoxidgruppen. In besonderen Ausführungsformen wird der Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen gewählt aus der Gruppe bestehend aus:

1. und Mischungen dieser, wobei R ein Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, Isobutyl, andere Kohlenwasserstoffgruppe oder deren Mischungen ist.

In spezifischen Ausführungsformen ist die Tintenstrahl-Druckerkomponente eine Tintenstrahl-Druckkopffrontplatte. In diesen Ausführungsformen weist die Top-Coat eine erhöhte Haftung an der Metall- oder Polymerflächenplatte auf und eine erhöhte Verschleißbeständigkeit im Vergleich mit einer Top-Coat ohne Siloxyfluorkohlenstoff. In diesen Ausführungsformen zeigt die Top-Coat auch wenig oder keine Adhäsion mit Festtinten oder UV-härtbaren Tinten bei einer Temperatur von ungefähr 40 bis ungefähr 180°C im Vergleich mit einer Top-Coat ohne Siloxyfluorkohlenstoff.
Die Beschichtung der vorliegenden Offenbarung ist zur Verwendung mit Festtinten geeignet, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie bei Raumtemperatur fest sind und bei einer erhöhten Temperatur geschmolzen sind. Die Magentatinten des Beispiels basieren auf Polyethylenwachs und enthalten Amide. Ferner sind Pigmente, Dispersionsmittel, Synergisten und andere Zusatzstoffe vorhanden, obwohl diese Beschichtung auch zur Verwendung in unpigmentierten Systemen geeignet ist.
Die Beschichtung der vorliegenden Offenbarung ist zur Verwendung mit UV-härtbaren Tinten geeignet, einschließlich Phasenwechseltinten. Die Cyantinte des Beispiels basiert auf Acrylat und enthält sowohl difunktionelle als auch multifunktionelle Acrylate. Die Tinte enthält auch optional ein härtbares Wachs, bei welchem es sich alternativ um Polyester oder andere wachsartig Ketten handeln kann, und ein organisches Geliermittel. UV-Tinten enthalten auch Photoinitiatoren, wie Phosphinoxide, alpha-Hydroxyketone, alpha-Aminoketone und dergleichen und einen Radikalstabilisator, wie einen Nitroxidradikalstabilisator. Des weiteren sind Pigmente und Dispersionsmittel vorhanden, die ein Blockpolymer enthalten können, obwohl diese Beschichtung auch für unpigmentierte Beschichtungen eingesetzt werden kann.
Beispiel 1
Beschichtung
Für die Bewertung der Siloxyfluorkohlenstoff (SFC) Beschichtungen auf potentiellen Tintenstrahlfrontflächen wurden DSFH Beschichtungen auf Substraten aus rostfreiem Stahl und aus Polyimid hergestellt. DSFH (0,25 g) wurde in Ethanol (2 ml) aufgelöst, um eine Lösungskonzentration von 0,4 M zu erzielen. Die Lösung wurde auf 15 cm × 18 cm Quadrate der dünnen Bögen bzw. Bleche aus rostfreiem Stahl und Polyimid unter Verwendung einer Paashe Sprühkanone mit einer feinen Düse aufgesprüht. Die Beschichtungen wurden getrocknet und in einem Ofen bei einer Temperatur von 218°C wärmebehandelt. Eine dünne, glänzende, transparente Beschichtung mit ungefähr 2–5-μm wurde auf der Oberfläche gebildet, die fest, aber mäßig flexibel war. Die Beschichtungen hafteten auf beiden Substraten gut und konnten durch Reiben oder Kratzen der Oberfläche nicht entfernt werden.
Oberflächenenergie
Die freie Oberflächenenergie der der Proben aus rostfreiem Stahl und aus Polyimid, welche mit DSFH beschichtet wurden, wurden durch Messen des Kontaktwinkels von Wasser, Formamid und Diiodmethan bewertet. Die Oberflächenenergien sind denen ähnlich, die auf Siliziumsubstraten beobachtet wurden (wie in Tabelle 2 gezeigt: berechnete Oberflächenenergie von DSFH SFC Beschichtung auf Substraten aus rostfreiem Stahl und aus Polyimid), und Unterschiede werden den freien Oberflächenenergieanteilen (substrate surface energy contributions) zugeschrieben, welche bei dünnen Beschichtungen aus SFC-Schichten auftreten können. Eine Prozessoptimierung, die die kohäsive Bedeckung der Substrate durch die SFC-Schicht sicherstellt, modifiziert die Oberflächenenergie weiter. In Tabelle 2 ist die Beschichtung 1 SFC (0,1 g) aufgebraucht auf ein 8 cm mal 15 cm Substrat aus rostfreiem Stahl und Beschichtung 2 ist SFC (0,1 g) aufgebracht auf ein 8 cm mal 15 cm Polyimidsubstrat. Tabelle 2

Proben Nr. LW + Freie Oberflächenenergie* (mN/m²)

Beschichtung 1 26.79 2.73 0 26.85

Beschichtung 2 27.02 2.22 0.44 28.99

*SFE berechnet aus den Wasser-, Formamid- und Diiodmethan-Kontaktwinkeln
Interaktionen mit Festtinten
Tinten und Tintenbestandteile, die hinsichtlich der Adhäsion von Festtinten überprüft wurden, umfassten Zusammensetzungen von Festtinten enthaltend Magentapigment, und Synergistzusammensetzungen enthaltend Gelbpigment und Magentapigment. Ein DSFH-beschichtetes Polyimid wurde auf einer Heizplatte bei 120°C erwärmt. Die Tinte und die Tintenbestandteile wurden auf die erfindungsgemäße Oberfläche getropft. Nach 10 Minuten wurden die Tropfen durch Aufbringen eines Applikators mit Baumwollspitze an jedem Tropfen mit einem Tupfer weggewischt. Eine vollständige Entfernung der Tintentropfen wurde beobachtet.
Das gleiche Verfahren wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Tropfen durch Aufbringen eines Applikators mit Baumwollspitze an jedem Tropfen nach 24 Stunden mit einem Tupfer weggewischt wurden. Der Rückstand wurde untersucht, konnte jedoch einfach mit einem weichen Bürsten mit einem KIMWIPE über die Oberfläche entfernt werden und führte nicht zu Flecken auf der Oberfläche.
Adhäsionstests, welche mit Festtinten/Tintenbestandteilen aufgebracht auf die Oberfläche eines rostfreien Stahles mit DSFH SFC durchgeführt wurden, zeigten keine permanente Adhäsion an der Oberfläche. Die Tinten konnten mit einem Tupfer eines Baumwollapplikators nach 10 Minuten weggewischt werden. Nach 24 Stunden Standzeit bei 120°C blieben einige Rückstände nach einem Tupfer des Baumwollapplikators zurück. Die Tinten hinterließen jedoch keinen dauerhaften Rückstand und alle zurückbleibenden Rückstände konnten entweder mit einem Wischer mit einem KIMWIPE oder durch wiederholtes Tupfen mit einem Baumwollapplikator entfernt werden. Diese Ergebnisse zeigen das die SFC Beschichtung eine nichtklebende bzw. haftende Schicht bereitstellt, die Fleckenbildung oder Rückstandsaufbau aufgrund von Festtinte auf der Oberfläche wiedersteht.
Interaktionen mit UV-Tinten
Durch die gleichen Verfahren, wie bei den Adhäsionstests der Festtinten, wurden Tropfen zweier UV-härtbaren Phasenwechseltinten (Cyan 1 und Cyan 2) und Tintenbasis auf einem DSFH-beschichteten Polyimid-Bogen bei 85°C aufgebracht. Nachdem sie für zwei Stunden bei der Temperature stehengelassen wurden, konnten die UV-härtbare Tintentropfen und die Tintenbasistropfen mit einem Baumwollapplikator weggewischt werden, ohne dass ein Rückstand zurückblieb. Experimente mit 24 Stunden wurden nicht durchgeführt, da eine Verdampfung des Monomers über diesen Zeitraum auftreten würde.
Zusammenfassend zeigte das Aufbringen von Siloxyfluorkohlenstoffen als Sol-Gel vernetzte Beschichtungen für Tintenstrahl-Druckkopfflächenbeschichtungen Beschichtungen mit hoher thermischer Stabilität, ausgezeichneter Haftung an Metall- und Polymersubstraten und insgesamt beständigere und robustere Eigenschaften als herkömmliche PFA-Beschichtungen. Des Weiteren sind die Beschichtungen einstellbar und erlauben das Einführen eines mittleren bis hohen Fluorgehaltes in der System um die Oberflächenenergie einzustellen (z. B. kann die Oberflächenenergie durch Erhöhung des Fluorgehaltes verringert werden. Zusätzlich zeigten die Adhäsionsuntersuchungen mit Festtinten und UV-härtbaren Tinten die Fähigkeit der SFC-Beschichtungen eine nicht haftende Oberfläche als Tintenstrahlfrontflächenbeschichtungen bereitzustellen. Ferner können die SFC Beschichtungen durch Sprühbeschichten aufgetragen werden, bei welchem es sich um ein schnelles und flexibles Verfahren handelt, welches es ermöglicht dünnen Beschichtungen bei relativ niedrigen Temperaturen aufzubringen und wärmezubehandeln.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

J. Mater. Chem. 2008, 18, 579–585 [0048]

Claims

Top-Coat Schicht bzw. Oberschicht für Bestandteile von Tintenstrahldruckern umfassend: ein vernetztes Material bestehend aus Siloxyfluorkohlenstoff.
Top-Coat Schicht nach Anspruch 1, wobei der Siloxyfluorkohlenstoff Kondensate von einem Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen enthält.
Top-Coat Schicht nach Anspruch 2, wobei die Siliziumalkoxidgruppen monofunktionelll, bifunktionell oder trifunktionell sind.
Top-Coat Schicht nach Anspruch 1, des weiteren enthaltend ein Fluorkunstoffharz in einer Menge von ungefähr 5 bis ungefähr 95 Gewichtsprozent der Top-Coat-Schicht.
Top-Coat Schicht nach Anspruch 1, wobei der Siloxyfluorkohlenstoff ein Produkt eines Sol-Gel-Verfahrens ist, bereitgestellt durch Hydrolyse und Kondensation von Siliziumalkoxidgruppen.
Top-Coat-Schicht nach Anspruch 2, wobei der Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen gewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus:
und Mischungen dieser, wobei R eine Wasserstoff-, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isobutyl-, andere Kohlenwasserstoffgruppe oder deren Mischungen darstellt.
Tintenstrahl-Druckkopffrontplatte umfassend: eine Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte; und eine Top-Coat-Schicht, welche auf der Frontplatte angeordnet ist, wobei die Top-Coat-Schicht vernetztes Material umfasst, bestehend aus Siloxyfluorkohlenstoff.
Tintenstrahl-Druckkopffrontplatte nach Anspruch 7, wobei der Siloxyfluorkohlenstoff aus Fluorkohlenstoff enthaltend Siliziumalkoxidgruppen gebildet ist, welche beim Härten ein vernetztes Netzwerk bilden.
Tintenstrahl-Druckkopffrontplatte umfassend: eine Metall-, Keramik- oder Polymerfrontplatte; und eine Top-Coat-Schicht, welche auf der Frontplatte angeordnet ist, wobei die Top-Coat-Schicht enthaltend Siloxyfluorkohlenstoff aus einer Beschichtungslösung gebildet ist, welche Siliziumalkoxidgruppen enthaltenden Fluorkohlenstoff in einem oder mehreren Lösungsmitteln umfasst.
Tintenstrahldruckkopffrontplatte nach Anspruch 9, wobei die Oberflächenenergie der Top-Coat-Schicht durch Erhöhung oder Verringerung des Fluorgehaltes des Siloxyfluorkohlenstoffs eingestellbar ist.