專(zhuān)利名稱(chēng)：制備噴液型記錄頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備具有低應(yīng)力和高耐化學(xué)品性能的液體噴射型記錄頭的方法，該記錄頭包括眾多通過(guò)諸如紫外光輻射來(lái)定型形成圖樣以形成高精確性的流管。
背景技術(shù)：
在液體噴射型記錄頭中，有一種噴墨記錄頭應(yīng)用到噴墨記錄系統(tǒng)，噴射諸如呈液體的油墨(液體噴射記錄系統(tǒng))。這種噴墨記錄頭包含若干構(gòu)成單元，即眾多以精細(xì)分散的形式噴射油墨的噴射孔(孔)，眾多與這些噴射孔連通的流管，以及眾多安裝在流管某些部分的油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置。為了用這種噴墨記錄頭得到高質(zhì)量的圖像，從噴射孔排出的小墨滴優(yōu)選在任何時(shí)候都以相同的體積和相同的噴射速度從各個(gè)噴射孔排出。
在實(shí)現(xiàn)這些噴射條件的噴墨記錄頭中，包括那些在例如以下專(zhuān)利公報(bào)中所說(shuō)明的，專(zhuān)利公報(bào)1(特開(kāi)昭56-123869公報(bào))，專(zhuān)利公報(bào)2(特開(kāi)昭57-208255號(hào)公報(bào))，和專(zhuān)利公報(bào)3(特開(kāi)昭57-208256公報(bào))。在專(zhuān)利公報(bào)1至3中公開(kāi)的噴墨記錄頭中，眾多均包含油墨流管和孔部件的噴嘴用諸如光敏樹(shù)脂材料或光致抗蝕劑在負(fù)載有眾多油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置的基板上形成圖樣。在負(fù)載有油墨流管和孔部件的組成部件上，結(jié)合有由諸如玻璃板形成的蓋子。光敏樹(shù)脂材料或光致抗蝕劑的實(shí)例包括重氮樹(shù)脂，對(duì)-重氮醌，包含乙烯基單體和聚合引發(fā)劑的光聚合的光聚合物，采用諸如聚肉桂酸乙烯酯和感光劑的二聚光聚合物，鄰醌二疊氮(orthoquinone diazide)和苯酚酚醛清漆樹(shù)脂的混合物，以及聚乙烯醇和重氮樹(shù)脂的混合物。其他例子包括由4-縮水甘油基環(huán)氧乙烷與二苯甲酮或縮水甘油基菖蒲酮(glycidyl calcone)共聚所得的聚醚光聚合物、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺—丙烯酰胺二苯甲酮共聚物、不飽和聚酯基光敏樹(shù)脂，不飽和氨基甲酸酯基光敏樹(shù)脂以及混合雙官能丙烯酸單體與光聚合引發(fā)劑和聚合物得到的光敏組合物。其它實(shí)例包括重鉻酸鹽光致抗蝕劑、非鉻基水溶性光致抗蝕劑以及聚肉桂酸乙烯酯光致抗蝕劑。
滿(mǎn)足前述噴射條件的其它噴墨記錄頭可以用通過(guò)專(zhuān)利公報(bào)4(特開(kāi)昭61-154947號(hào)公報(bào))中公開(kāi)的制備方法獲得的噴墨記錄頭作為例證，說(shuō)明如下。專(zhuān)利公報(bào)4公開(kāi)的噴墨記錄頭制備方法中，眾多油墨流管圖樣由可溶性樹(shù)脂在基板上成為油墨流量管的部位上形成，并用環(huán)氧樹(shù)脂涂覆這樣形成的油墨流管圖樣。然后切割基板，接著把形成油墨流管圖樣的可溶性樹(shù)脂溶解除去以得到噴墨記錄頭。
也有這樣的噴墨記錄頭，其中，與專(zhuān)利公報(bào)1至4中所述的那些相反，眾多作為油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置的電熱傳感器面對(duì)噴射孔安放，使得在電熱傳感器上形成的氣泡的生長(zhǎng)方向與油墨噴射方向基本一致。這類(lèi)噴墨記錄頭的例子公開(kāi)于專(zhuān)利公報(bào)5(特開(kāi)昭58-8658號(hào)公報(bào))和專(zhuān)利公報(bào)6(特開(kāi)昭62-264957號(hào)公報(bào))中，說(shuō)明如下。專(zhuān)利公報(bào)5公開(kāi)的噴墨記錄頭中，隨后成為孔板的干膜與另一種形成圖樣的干膜結(jié)合到設(shè)置有電熱傳感器的基板上。眾多噴射孔用照相平版印刷技術(shù)形成于面對(duì)干膜的電熱傳感器的部位并隨后成為孔板。專(zhuān)利公報(bào)6公開(kāi)的噴墨記錄頭中，負(fù)載有油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置的基板和電鑄法制備的孔板通過(guò)形成圖樣的干膜結(jié)合到一起。
而且，噴墨記錄頭中，不僅通過(guò)噴墨口以相同的體積和相同的噴射速度噴射油墨是必需的，而且使細(xì)墨滴從精確設(shè)定的位置上噴射也是必需的。為了使噴墨記錄頭從那些精確設(shè)定的位置上噴射油墨，電熱傳感器和噴射孔之間的距離，下文稱(chēng)為“OH”距離，需要盡可能地短。
制備OH距離已被高度精確設(shè)定的噴墨記錄頭的示范性方法公開(kāi)于專(zhuān)利公報(bào)7(特開(kāi)平6-286149號(hào)公報(bào))中。在該專(zhuān)利公報(bào)7中，公開(kāi)了一種制備噴墨記錄頭的方法，包括油墨流管圖樣形成步驟，涂覆樹(shù)脂層形成步驟和可溶性樹(shù)脂層溶解步驟。在油墨流管圖樣形成步驟，隨后成為油墨流管的油墨流管圖樣在已經(jīng)負(fù)載有油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置的基板上由可溶性樹(shù)脂形成。在涂覆樹(shù)脂層形成步驟，將室溫下為固態(tài)的含有環(huán)氧樹(shù)脂的涂覆樹(shù)脂溶解于溶劑并通過(guò)溶劑涂覆的方式施涂到形成油墨流管圖樣的可溶性樹(shù)脂層上，以形成隨后在可溶性樹(shù)脂層上成為油墨流管壁部件的涂覆樹(shù)脂層。在樹(shù)脂層溶解步驟，將形成油墨流管圖樣的可溶性涂覆層溶解。在專(zhuān)利公報(bào)7中描述的制備噴墨記錄頭的方法中，從形成高長(zhǎng)寬比的圖樣以及確保高耐油墨性的角度考慮，使用脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的陽(yáng)離子聚合物作為涂覆樹(shù)脂。

發(fā)明內(nèi)容
專(zhuān)利公報(bào)1至4公開(kāi)的噴墨記錄頭中，設(shè)置在油墨流管的預(yù)先設(shè)定的部分以成為油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置的眾多電阻加熱器沿著與油墨流動(dòng)方向平行的線安裝。噴墨孔設(shè)置在油墨流管的末端部分，以在相對(duì)于油墨流動(dòng)方向的直角方向上延伸。在這種類(lèi)型的噴墨記錄頭中，由于噴墨孔排布在基本為電阻加熱器所在直線的直角方向上，因此噴墨方向垂直于電阻加熱器上氣泡生長(zhǎng)的方向，也就是說(shuō)，氣泡生長(zhǎng)的方向不同于油墨噴射方向。
在上述噴墨記錄頭中，由于設(shè)置在油墨流管末端的噴射孔的一部分由基板末端形成，基板的切割結(jié)果設(shè)定了油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置和噴射孔間的距離。因此，在控制油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置和噴射孔間的距離時(shí)，基板的切割精度是關(guān)鍵的。實(shí)踐中使用機(jī)械裝置切割基板，例如劃片機(jī)。然而，用這種機(jī)械裝置很難實(shí)現(xiàn)期望的高精度。
在專(zhuān)利公報(bào)5和6公開(kāi)的噴墨記錄頭中，孔板為諸如20μm或以下的較薄的厚度。而且，很難把孔板制成均勻的厚度。即使認(rèn)為這種孔板已經(jīng)制成，但由于孔板的易碎性，也很難把孔板結(jié)合到已經(jīng)負(fù)載有油墨噴射壓力產(chǎn)生裝置的基板上。
另一方面，在噴墨記錄頭中，由于使用專(zhuān)利公報(bào)7和專(zhuān)利公報(bào)8(特開(kāi)平7-214783號(hào)公報(bào))中公開(kāi)的方法和材料，新近遇到了下列問(wèn)題。
固化的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的陽(yáng)離子聚合物對(duì)于在它下面的基板具有很高的結(jié)合力。然而，該聚合物具有高內(nèi)應(yīng)力，因此可能從它下面的基板上剝落。另外，聚合物會(huì)在可能產(chǎn)生應(yīng)力集中的轉(zhuǎn)角部分產(chǎn)生開(kāi)裂(膜開(kāi)裂)，因而嚴(yán)重降低了噴墨記錄頭的可靠性。另外，上述專(zhuān)利公報(bào)中公開(kāi)的材料中，有許多材料形成圖樣的性能不足，使用它們可能不能獲得噴墨記錄頭結(jié)構(gòu)必需的精確形成圖樣的性能。
在噴墨記錄頭中，涂覆樹(shù)脂層通常會(huì)有剝落或開(kāi)裂的傾向，尤其是在樹(shù)脂層在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的情況下、在作為油墨流管壁部件的涂覆樹(shù)脂層的厚度較厚的情況下、或者在油墨流管具有錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的情況下。另外，在噴墨記錄頭中，為了除去附著在記錄頭上的多余油墨以保證打印質(zhì)量，清洗油墨噴出頭表面的操作是不可能避免的。在清洗噴墨記錄頭時(shí)，用清洗部件擦拭該記錄頭表面。因此，有機(jī)械載荷施加到該記錄頭表面上，結(jié)果涂覆樹(shù)脂層容易從基板剝落。
因此，期望提供一種制備噴液型記錄頭的方法，該記錄頭具有低應(yīng)力并且具有能通過(guò)諸如紫外線照射就能精確和容易地定型形成圖樣的涂覆膜。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，提供了一種制備噴液型記錄頭的方法。該方法包括由可溶性樹(shù)脂在負(fù)載有液體噴射能量產(chǎn)生裝置的基板上隨后形成液體流管的一部分上形成液體流管圖樣的步驟。該方法還包括在其上已形成液體流管圖樣的可溶性樹(shù)脂上形成涂覆樹(shù)脂層的步驟、在覆蓋液體噴射能量產(chǎn)生裝置的涂覆樹(shù)脂層的一部分上形成噴液開(kāi)口的步驟，以及溶解可溶性樹(shù)脂的步驟。涂覆樹(shù)脂層由氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成，所述組合物包含作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基(oxetanyl)的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑。在涂覆樹(shù)脂層形成步驟中，使用了氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物和溶解于不溶解可溶性樹(shù)脂的溶劑的陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑為原料組分的溶液，并生成該溶液的原料組分的固化產(chǎn)品。溶解可溶性樹(shù)脂以脫離液體噴射開(kāi)口，形成與液體噴射開(kāi)口連通的液體流管。
根據(jù)本發(fā)明，形成噴液型記錄頭的液體流管和噴液孔的涂覆樹(shù)脂層由氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成，涂覆樹(shù)脂層可以降低應(yīng)力來(lái)防止開(kāi)裂和從涂覆樹(shù)脂層的基板上脫落。這使噴液型記錄頭具有優(yōu)異的耐久性。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)形成氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的涂覆樹(shù)脂層可以獲得耐化學(xué)品性能。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得改進(jìn)了生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量并且在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)具有高可靠性的噴液型記錄頭。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方案的噴墨記錄頭的透視圖。
圖2是噴墨記錄頭的剖面圖。
圖3A和3B顯示了噴墨記錄頭，其中圖3A在剖面中示意性地顯示了氣泡已經(jīng)在噴射能量產(chǎn)生裝置上產(chǎn)生的狀態(tài)，圖3B示意性地顯示了油墨從噴嘴噴出的狀態(tài)。
圖4是已經(jīng)配置了噴墨能量產(chǎn)生裝置的基板的剖面圖。
圖5是顯示了油墨流管圖樣已經(jīng)在帶有可溶性樹(shù)脂的基板上形成的狀態(tài)的剖面圖。
圖6是顯示了第一涂覆樹(shù)脂層已經(jīng)在油墨流管圖樣上形成的狀態(tài)的剖面圖。
圖7是顯示了活化能射線照射第一涂覆樹(shù)脂層的狀態(tài)的剖面圖。
圖8是顯示了第一涂覆樹(shù)脂層形成圖樣的狀態(tài)的剖面圖。
圖9是顯示了負(fù)載有油墨流管圖樣和第一涂覆樹(shù)脂層的基板正在被切塊機(jī)切割的狀態(tài)的剖面圖。
圖10是顯示了油墨流管圖樣已經(jīng)形成并且可溶性樹(shù)脂已經(jīng)溶解的狀態(tài)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，現(xiàn)將闡釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的制備噴液型記錄頭的方法。例如，這種噴液型記錄頭適于噴射呈液體的油墨i的噴墨打印機(jī)。參照?qǐng)D1和2，噴墨記錄頭1包括油墨供應(yīng)部件3，所述油墨供應(yīng)部件3具有形成公共流管2一部分的凹進(jìn)3a，以及設(shè)置在油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a一側(cè)的第一基板4。噴墨記錄頭1還包括形成于第一基板4上的第一涂覆樹(shù)脂層7，所述第一涂覆樹(shù)脂層7設(shè)置有眾多獨(dú)立流路5和相同數(shù)量的噴嘴6，以及設(shè)置在油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的對(duì)側(cè)、與第一基板4高度匹配的第二基板8。噴墨記錄頭1還包括形成于第二基板8上、與第一涂覆樹(shù)脂層7高度匹配的第二涂覆樹(shù)脂層9，以及設(shè)置于第一涂覆樹(shù)脂層7和第二涂覆樹(shù)脂層9上、用來(lái)封閉公共流管2的頂板10。
噴墨記錄頭1中，公共流管2由油墨供應(yīng)部件3、第一基板4的端面、第一涂覆樹(shù)脂層7的端面、第二基板8的端面、第二涂覆樹(shù)脂層9的端面以及頂板10限定。由第一基板4和第一涂覆樹(shù)脂層7形成的各流路5提供液體室，所述液體室限定了其中的每個(gè)噴墨能量產(chǎn)生裝置4a。噴墨記錄頭1中，來(lái)自油墨盒(未顯示)的油墨i供應(yīng)到公共流管2中，并且將這樣供應(yīng)到公共流管2中的油墨i導(dǎo)入每個(gè)獨(dú)立流路5中。
形成公共流管2的一部分的油墨供應(yīng)部件3由諸如具有耐油墨性的樹(shù)脂形成，包括形成公共流管2的一部分的凹進(jìn)3a。
第一基板4是例如硅基板，眾多作為噴墨能量產(chǎn)生裝置4a的電熱傳感器通過(guò)半導(dǎo)體制備工藝形成于其上預(yù)先確定的表面位置上。第一基板4設(shè)置有控制電路4b來(lái)控制噴墨能量產(chǎn)生裝置4a。朝向公共流管2的第一基板4的端面形成公共流管2的一部分。面對(duì)噴墨能量產(chǎn)生裝置4a的第一基板4的表面形成獨(dú)立流路5的底表面。噴墨能量產(chǎn)生裝置4a不僅限于電熱傳感器，還可以是電動(dòng)傳感器，例如壓電裝置。
第一涂覆樹(shù)脂層7在第一基板4上通過(guò)形成圖樣而形成，負(fù)載有從公共流管2向設(shè)置在第一基板4上的噴墨能量產(chǎn)生裝置4a周邊供應(yīng)油墨i的獨(dú)立流路5。獨(dú)立流路5設(shè)置成與噴墨能量產(chǎn)生裝置4a聯(lián)合，并在與公共流管2縱深方向垂直的方向上凹進(jìn)。朝向公共流管2的獨(dú)立流路5的末端設(shè)置有與公共流管2連通的油墨供應(yīng)孔11。
噴嘴6與獨(dú)立流路5連通，被設(shè)定來(lái)噴射獨(dú)立流路5中由噴墨能量產(chǎn)生裝置4a產(chǎn)生的能量加熱加壓的油墨i。
具體而言，通過(guò)在負(fù)載有噴墨能量產(chǎn)生裝置4a的第一基板4的表面將氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成圖樣并通過(guò)固化這樣形成圖樣的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物來(lái)形成第一涂覆樹(shù)脂層7。氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物包含作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑。
現(xiàn)在闡釋形成第一涂覆樹(shù)脂層7的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物。氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物中的氧雜環(huán)丁烷化合物具有四元環(huán)，所述四元環(huán)為環(huán)氧化物的環(huán)氧乙烷環(huán)加一個(gè)碳原子。氧雜環(huán)丁烷化合物具有比環(huán)氧化合物更高的陽(yáng)離子固化性能。這種氧雜環(huán)丁烷化合物的固化陽(yáng)離子聚合物具有比固化環(huán)氧聚合物大得多的分子量，能具有高韌性、延展性、高可靠機(jī)械強(qiáng)度、更高的耐水性和更高的耐化學(xué)品性能。這種氧雜環(huán)丁烷化合物的固化陽(yáng)離子聚合物的特性與硬且脆的固化環(huán)氧聚合物的特性明顯不同。另一方面，氧雜環(huán)丁烷化合物的固化陽(yáng)離子聚合物由于四元氧雜環(huán)丁烷基而不具有突變誘導(dǎo)效應(yīng)，并且就安全性而言?xún)?yōu)于光固化環(huán)氧樹(shù)脂。
有兩種類(lèi)型的氧雜環(huán)丁烷化合物，即在分子中具有一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的單官能氧雜環(huán)丁烷化合物和在分子中具有兩個(gè)或以上的氧雜環(huán)丁烷基的多官能氧雜環(huán)丁烷化合物。單官能氧雜環(huán)丁烷化合物由下面的通式(1)表示
通式(1)中，R1表示氫原子，C1-C6烷基，例如甲基、乙基、丙基或丁基，C1-C6氟烷基，烯丙基，芳基，糠偶酰基或噻吩基。R2表示C1-C6烷基，例如甲基、乙基、丙基或丁基，C2-C6烯烴基，例如1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或3-丁烯基，具有芳環(huán)的基團(tuán)，例如苯基、芐基、氟代芐基、甲氧基芐基、苯氧乙基，C2-C6烷基羰基，例如乙基羰基、丙基羰基或丁基羰基，C2-C6烷氧基羰基，例如乙氧基羰基、丙氧基羰基或丁氧基羰基，或C2-C6 N-烷基氨基甲酰基，例如乙基氨基甲?；⒈被柞；?、丁基氨基甲?；蛭旎被柞；?br> 具有兩個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的雙官能氧雜環(huán)丁烷化合物，可用下面的通式(2)和(3)表示
通式(2)中，R1具有與通式(1)中相同的含義。
通式(3)中，R1具有與通式(1)中相同的含義。R3是二價(jià)基團(tuán)，選自C1-C12直鏈或帶支鏈的飽和烴、C1-C12直鏈或帶支鏈的不飽和烴、用下面的化學(xué)式(A)-(E)表示的芳烴
用化學(xué)式(F)和(G)表示的具有羰基的直鏈的或環(huán)亞烷基
以及用化學(xué)式(H)和(I)表示的具有羰基的芳烴
至于其他雙官能氧雜環(huán)丁烷化合物，還有caldo型化合物和萘型化合物。
在化學(xué)式(A)-(E)中，R4表示氫原子、C1-C12烷基、芳基或芳烷基；R5表示-O-、-S-、-CH2-、-NH-、-SO2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-并且R6表示氫原子或C1-C6烷基。
在化學(xué)式(F)中，n表示不小于1的整數(shù)。
三官能或更多官能的氧雜環(huán)丁烷化合物可以列舉由通式(4)表示的苯酚酚醛清漆，由通式(5)表示的甲酚酚醛清漆，以及由通式(6)和(7)表示的具有三嗪骨架的氧雜環(huán)丁烷化合物。
其他三官能或更多官能的氧雜環(huán)丁烷化合物可以列舉聚羥基苯乙烯、杯芳烴、含有硅樹(shù)脂具有羥基的醚化物，例如硅倍半氧烷(silsesquioxane)，以及含有帶有烷基(甲基)丙烯酸酯的氧雜環(huán)丁烷環(huán)的不飽和單體的共聚物。
通式(4)和(5)中，R1具有與通式(1)中相同的含義，n表示不小于1的整數(shù)。在酚醛清漆氧雜環(huán)丁烷化合物中，數(shù)均骨架數(shù)優(yōu)選為3-10，且n為1-8。如果數(shù)均骨架數(shù)超過(guò)10，粘度值變得較高，交聯(lián)密度由于立體位阻而沒(méi)有增加。
通式(6)中，R1具有與通式(1)中相同的含義。
通式(7)中，R1具有與通式(1)中相同的含義。R7是用下面的化學(xué)式(J)，(K)和(L)表示的C1-C12帶支鏈的亞烷基或用下面的化學(xué)式(M)，(N)和(P)表示的芳烴，并且如示于通式(7)中所述，n表示連接到R7的官能團(tuán)數(shù)目。
化學(xué)式(J) 化學(xué)式(K) 化學(xué)式(L) 化學(xué)式(M)
化學(xué)式(P)中，R8表示氫原子、C1-C6烷基或芳基。
上述氧雜環(huán)丁烷化合物既可以單獨(dú)使用，也可以混合使用。如果期望獲得較強(qiáng)的耐化學(xué)品性能或更高的耐久性，優(yōu)選使用多官能氧雜環(huán)丁烷化合物。如果使用這些多官能氧雜環(huán)丁烷化合物不能獲得期望的粘度，可以用單官能氧雜環(huán)丁烷化合物稀釋它們。
氧雜環(huán)丁烷化合物最終獲得具有高陽(yáng)離子固化度的固化的化合物。通過(guò)加入適量的環(huán)氧化合物或乙烯基醚化合物，可提高初始反應(yīng)階段的固化速率。這種情形下，相對(duì)于氧雜環(huán)丁烷化合物的添加量?jī)?yōu)選為5％重量-95％重量。
由于第一涂覆樹(shù)脂層7由固化氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物時(shí)獲得的固化的骨架形成，因此在氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物中，除上述氧雜環(huán)丁烷化合物外還含有陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑。如果諸如紫外線的活化能射線照射在氧雜環(huán)丁烷組合物上用于形成圖樣，則使用陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑。所述陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)或組合使用。
市售的陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的實(shí)例包括Union Carbide Corporation生產(chǎn)的CYRACURE UV1-6950和UV1-6970，Asahi Denka Kogyo K.K.生產(chǎn)的Optomer-SP-150、SP-151、SP-152、SP-170和SP-171，NIPPON SODA CO.，LTD.生產(chǎn)的CI-2855，以及三芳基锍鹽，例如Degussa Inc.生產(chǎn)的Degacere KI85B，不飽和或飽和芳基重氮鹽和二芳基碘鎓鹽。磺酸衍生物可以是Midori KagakuCo.，Ltd.生產(chǎn)的PAI-101。
陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的比例優(yōu)選為基于100重量份的氧雜環(huán)丁烷化合物的2-40重量份。如果陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的比例低于2重量份，活化能射線照射時(shí)產(chǎn)生的酸量很小，會(huì)導(dǎo)致形成圖樣有困難。相反，如果陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的比例高于40重量份，則陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑本身趨于吸光而降低靈敏性。如果期望進(jìn)一步改善固化度，可以結(jié)合使用陽(yáng)離子熱聚合引發(fā)劑或陽(yáng)離子光敏劑。
第一涂覆樹(shù)脂層7由包含作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成。因此，第一涂覆樹(shù)脂層可具有高機(jī)械強(qiáng)度，以及高耐久性和高延展性，因此可以防止諸如樹(shù)脂層的開(kāi)裂或從第一基板4剝落等缺點(diǎn)。
第一涂覆樹(shù)脂層7不僅可以添加上述由氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑組成的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物，需要時(shí)也可以添加多種添加劑。這些優(yōu)選的添加劑用于進(jìn)一步改善氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物與其下面的第一基板4之間緊密結(jié)合的偶聯(lián)劑。作為這樣的偶聯(lián)劑，可以選擇使用鋁酸鹽基、鈦酸鹽基、鋯酸鹽基或硅烷基偶聯(lián)劑。其中，最優(yōu)選硅烷基偶聯(lián)劑。
鋁酸鹽基偶聯(lián)劑的實(shí)例包括乙酰烷氧基二異丙醇鋁、二異丙氧基單乙基乙酰乙酸鋁、三乙基乙酰乙酸鋁和三乙酰基丙酮酸鋁。
鈦酸鹽基偶聯(lián)劑的例子包括異丙基三硬脂?；佀猁}、異丙基三(二辛基焦磷酸鹽)鈦酸鹽、異丙基三(N-氨乙基·氨乙基)鈦酸鹽、四辛基二(二--十三烷基磷酸鹽)鈦酸鹽、四(2-2二烯丙基羥甲基-1-丁基)二(二-十三烷基)磷酸鈦酸鹽、二(二辛基焦磷酸鹽)羥乙酸鈦酸鹽和二(二辛基焦磷酸鹽)乙烯鈦酸鹽。
鋯酸鹽基偶聯(lián)劑的例子包括四乙?；徜?、二丁氧基二乙酰基丙酮酸鋯、四乙基乙酰乙酸鋯、三丁氧基單乙基乙酰乙酸鋯和三丁氧基乙酰丙酮酸鋯。
硅烷基偶聯(lián)劑的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3，4環(huán)氧環(huán)己基)丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。
硅烷基偶聯(lián)劑中，基于氨基的偶聯(lián)劑吸收衍生自陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的酸而降低靈敏性，因此是不需要的。添加劑的添加量為不低于基于含有諸如氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的第一涂覆樹(shù)脂層7的物質(zhì)的總重量的0.1％重量并且低于1％重量。如果添加量低于0.1％重量，緊密結(jié)合的有益效果就會(huì)很低，然而，如果添加量不低于1％重量，顯像速率會(huì)顯著降低，導(dǎo)致可能產(chǎn)生殘余顯像，或可能降低分辨率。
在第一涂覆樹(shù)脂層7中使用最適宜的偶聯(lián)劑，即硅烷基偶聯(lián)劑，可以改善主要由無(wú)機(jī)組分組成的第一基板4和由有機(jī)材料組成的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物之間界面的結(jié)合強(qiáng)度。因此，即使第一涂覆樹(shù)脂層暴露在油墨i中，第一涂覆樹(shù)脂層也可以保持與第一基板4的緊密結(jié)合狀態(tài)，從而使噴墨記錄頭1運(yùn)行可靠性改進(jìn)。
用于形成第一涂覆樹(shù)脂層7的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物可以處于溶于溶劑的狀態(tài)。通過(guò)使用溶解于溶劑中的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物，當(dāng)在第一基板4上涂覆涂覆樹(shù)脂層7而達(dá)到必需的膜厚時(shí)，可以獲得最佳的粘度和涂覆性能。
所用溶劑能溶解所用的氧雜環(huán)丁烷化合物或其他添加劑就足夠了?？捎萌軇┑膶?shí)例包括酮，例如甲乙酮或環(huán)己酮，芳烴，例如甲苯、二甲苯或四甲基苯，和乙二醇醚類(lèi)，例如溶纖劑、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇二乙醚或三乙二醇單乙醚。所用溶劑的其它實(shí)例包括乙酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纖劑、乙酸丁基溶纖劑、乙酸卡必醇酯、乙酸丁基卡必醇酯、丙二醇單甲醚乙酸酯或二丙二醇單甲醚乙酸酯，醇，例如乙醇、丙醇、乙二醇或丙二醇，脂肪烴，例如辛烷或癸烷，石油基溶劑，例如石油醚、石腦油、氫化石腦油或溶劑石腦油，和萜，例如檸檬烯。使用上述溶劑，可以獲得對(duì)于氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物最好的溶解度。上述溶劑中，脂肪烴和石油基溶劑作為這樣的溶劑使用，該溶劑不溶解可溶性樹(shù)脂層的油墨流管圖樣12并且能夠溶解氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物，所述油墨流管圖樣12用于形成后面闡釋的噴墨記錄頭1的獨(dú)立流路5。注意到石油基溶劑對(duì)用于形成獨(dú)立流路5的圖樣的可溶性樹(shù)脂層溶解度很低，并因此僅在極少的情況下才會(huì)發(fā)生油墨流管圖樣12的毀壞。
可以降低由包含作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物組成的第一涂覆樹(shù)脂層7的應(yīng)力。另外，可以賦予第一涂覆樹(shù)脂層7高韌性和延展性以及高可靠性的機(jī)械強(qiáng)度，所述第一涂覆樹(shù)脂層7不容易從第一基板4剝落或開(kāi)裂?？梢蕴岣咴O(shè)置有第一涂覆樹(shù)脂層7的噴墨記錄頭1的生產(chǎn)率和質(zhì)量使得可在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持高的運(yùn)行可靠性。
而且，與由固化的環(huán)氧樹(shù)脂組合物形成的第一涂覆樹(shù)脂層7相比，由比固化的環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)力低的固化的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成的第一涂覆樹(shù)脂層7可更有效地防止其從第一基板4剝落。另外，由于含有氧雜環(huán)丁烷化合物，第一涂覆樹(shù)脂層7具有耐水性和耐化學(xué)品性能。
另外，由于氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成的第一涂覆樹(shù)脂層7，可以使記錄頭延長(zhǎng)長(zhǎng)度或增加厚度，因此可以使結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜的獨(dú)立流路5或噴嘴6易于以高精度形成。
除了氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物外，還包含最適宜的添加劑，即硅烷基偶聯(lián)劑的第一涂覆樹(shù)脂層7可以改善與第一基板4的附著緊密性，因此可以更有效地防止從第一基板4分離。
附著在油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a另一側(cè)的第二基板8用粘合劑附著在油墨供應(yīng)部件3上。設(shè)置第二基板8以使凹進(jìn)3a與第一基板4結(jié)合的那一側(cè)的高度與該凹進(jìn)的另一側(cè)相等。因此，第二基板與第一基板4厚度相同。與第一基板4相似，第二基板8可以由硅基板形成，然而，對(duì)第二基板的材料沒(méi)有限定。
形成于第二基板8上的第二涂覆樹(shù)脂層9通過(guò)諸如旋涂的方式形成于第二基板8上。第二涂覆樹(shù)脂層形成為與第一涂覆樹(shù)脂層7相同的厚度以將負(fù)載有第二涂覆樹(shù)脂層的油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的一側(cè)設(shè)置為與負(fù)載有第一涂覆樹(shù)脂層7的凹進(jìn)的一側(cè)相同的高度。與第一涂覆樹(shù)脂層7相似，第二涂覆樹(shù)脂層9可由氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成，然而對(duì)材料類(lèi)型沒(méi)有限定。同時(shí)，設(shè)置于凹進(jìn)3a的對(duì)側(cè)用來(lái)調(diào)整凹進(jìn)3a的一側(cè)與另一側(cè)的高度的部件可以是任何合適的材料類(lèi)型或結(jié)構(gòu)并且可以不同于第二基板8或第二涂覆樹(shù)脂層9，只要使用的部件將凹進(jìn)3a的一側(cè)與對(duì)側(cè)設(shè)置成相同的高度就行。
將頂板10結(jié)合到噴射油墨i的第一涂覆樹(shù)脂層7的噴射表面7a以及第二涂覆樹(shù)脂層9以塞住公共流管2朝向噴射表面7a的開(kāi)口，并形成公共流管2的一部分。
在上述噴墨記錄頭中，第一基板4和第一涂覆樹(shù)脂層7設(shè)置在油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的一側(cè)，同時(shí)第二基板8和第二涂覆樹(shù)脂層9設(shè)置在凹進(jìn)3a的對(duì)側(cè)。放置頂板10以覆蓋第一涂覆樹(shù)脂層7和第二涂覆樹(shù)脂層9。在噴墨記錄頭1中，公共流管2由油墨供應(yīng)部件3、第二涂覆樹(shù)脂層9的末端面、第二基板8的末端面、第二涂覆樹(shù)脂層9的末端面和頂板10界定。用作液體室并限定了噴墨能量產(chǎn)生裝置4a的眾多獨(dú)立流路5由第一基板4和第一涂覆樹(shù)脂層7界定。獨(dú)立流路5與公共流管2連通。在這樣的噴墨記錄頭1中，來(lái)自油墨盒的油墨i供應(yīng)到公共流管2中。接著，這樣供應(yīng)到公共流管2中的油墨供應(yīng)到獨(dú)立流路5中。
在噴墨記錄頭1中，油墨i從油墨盒流進(jìn)公共流管2，并從那里通過(guò)公共流管2和油墨供應(yīng)孔11供應(yīng)到獨(dú)立流路5中。然后由噴墨能量產(chǎn)生裝置4a對(duì)油墨i加熱加壓以使其以液滴的形式從噴嘴6噴出。
更具體而言，如圖3A和3B所示，當(dāng)向噴墨記錄頭1的噴墨能量產(chǎn)生裝置4a供應(yīng)脈沖電流，以迅速加熱噴墨能量產(chǎn)生裝置4a時(shí)，如圖3A所示，在油墨i與噴墨能量產(chǎn)生裝置4a接觸的部分產(chǎn)生了氣泡b。如圖3B所示，在噴墨記錄頭1中，隨著氣泡b的膨脹，氣泡b給油墨i加壓。以這樣的方式加壓的油墨i以液滴的形式從噴嘴6噴出。一部分油墨i以液滴的形式噴出后，油墨i從油墨盒流進(jìn)噴墨記錄頭1中的公共流管2。然后油墨i通過(guò)油墨供應(yīng)孔11供應(yīng)到獨(dú)立流路5中，接著重復(fù)噴出前的狀態(tài)。為了連續(xù)噴出油墨i，重復(fù)進(jìn)行上述操作次序。
現(xiàn)將闡述制備噴墨記錄頭1的方法。
首先，如圖4所示，將硅(Si)基板設(shè)置為第一基板4。作為噴墨壓力產(chǎn)生裝置4a的眾多電熱傳感器在第一基板4上通過(guò)諸如半導(dǎo)體工藝形成。
在負(fù)載有油墨能量產(chǎn)生裝置4a的第一基板4的表面，涂覆主要由可溶性樹(shù)脂(這里為酚醛清漆樹(shù)脂)構(gòu)成的涂層的正型抗蝕劑(由TOKYO OKAKOGYO CO.，LTD.生產(chǎn)的PMER-P-LA900PM)，同時(shí)調(diào)整旋涂器的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。在如110℃的溫度下將所得裝置在熱板上預(yù)烘焙6分鐘。如圖5所示，使用由Canon Inc.生產(chǎn)的鏡面投影式光刻機(jī)曝光裝置(mirror proojectionaligner light exposure device)MPA-600FA對(duì)獨(dú)立流路5進(jìn)行圖樣形成曝光，以在隨后成為獨(dú)立流路5的位置形成可溶性樹(shù)脂層的油墨流管圖樣12。這時(shí)的曝光量為例如800mJ/cm2。
然后，使用如P-7G的專(zhuān)用顯影溶液(TMAH(3％的氫氧化鋁溶液))，通過(guò)浸漬顯影對(duì)抗蝕劑進(jìn)行顯影，接著用流動(dòng)的純水沖洗。形成由這種可溶性樹(shù)脂形成的油墨流管圖樣12以制備設(shè)置于公共流管2和噴墨能量產(chǎn)生裝置4a之間的獨(dú)立流路5。作為實(shí)例，顯影后的膜厚度為約10μm。
然后，將上述氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物溶解到諸如不溶解由正型抗蝕劑形成的油墨流管圖樣12的石腦油中，達(dá)到大約50％重量的濃度以制備還包含其它添加劑的溶液。如圖6所示，在油墨流管圖樣12上旋涂該溶液以形成光敏性第一涂覆樹(shù)脂層7。該含有氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物和可選添加劑的光敏性第一涂覆樹(shù)脂層7在油墨流管圖樣12上的膜厚被設(shè)定為例如20μm。
然后，如圖7所示，使用由鏡面投影式光刻機(jī)曝光裝置(MPA-600FA，Canon Inc.生產(chǎn))進(jìn)行圖樣形成曝光，以形成噴嘴6和油墨供應(yīng)孔11。在實(shí)現(xiàn)這種圖樣形成光曝光時(shí)，活化能射線14通過(guò)圖樣形成掩模13照射在第一涂覆樹(shù)脂層7上，使得第一涂覆樹(shù)脂層7中隨后成為噴嘴6和油墨供應(yīng)孔11的部分不被曝光。同時(shí)，曝光量為例如800mJ/cm2，并在65℃下進(jìn)行約60分鐘的后烘焙。
如圖8所示，將第一涂覆樹(shù)脂層7中未曝光的部分用石腦油進(jìn)行顯影。所得產(chǎn)品在異丙醇(IPA)中浸泡以除去顯影殘留物，從而除去第一涂覆樹(shù)脂層7中未曝光的部分并形成了噴嘴6和油墨供應(yīng)孔11。各噴嘴6橫向?qū)挾燃s為15μm。油墨流管圖樣12不溶于石腦油，因此基本上沒(méi)有溶解而保持完好。
在第一基板4上，同時(shí)有眾多的相同或不同形狀的第一涂覆樹(shù)脂層7。因此，在這個(gè)階段用切塊機(jī)15，例如由DISCO Inc.生產(chǎn)的商品名為DAD-561的切塊機(jī)，切割第一基板4，如圖9所示。由于這時(shí)油墨流管圖樣12保持完好，因此可以防止在切割第一基板4的時(shí)候產(chǎn)生的任何灰塵和臟物侵入獨(dú)立流路5。
然后將經(jīng)切割的產(chǎn)品放到切屑盤(pán)上，然后把它浸漬到丙二醇單甲醚乙酸酯溶液中，同時(shí)對(duì)該溶液施加超聲波。這種溶液被用作例如能溶解正型抗蝕劑的極性溶液。如圖10所示，這一過(guò)程溶解了到目前為止還保存完好的油墨流管圖樣12。
將所得產(chǎn)品在150℃下加熱以后固化大約一小時(shí)來(lái)完全固化光敏性第一涂覆樹(shù)脂層7。
如圖1所示，其上已經(jīng)涂覆有第一涂覆樹(shù)脂層7的第一基板4結(jié)合到油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的一側(cè)，其上已經(jīng)鋪覆有第二涂覆樹(shù)脂層9的第二基板8結(jié)合到油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的另一側(cè)。用來(lái)封閉第一涂覆樹(shù)脂層7的噴射面7a的頂板10結(jié)合到第一涂覆樹(shù)脂層7的噴射面7a以及第二涂覆樹(shù)脂層9來(lái)完成噴墨記錄頭1。
通過(guò)上述制備噴墨記錄頭1的方法，負(fù)載有獨(dú)立流路5和噴嘴6的第一涂覆樹(shù)脂層7由包含作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成。結(jié)果，可以制得固化時(shí)遭受比較小程度的緊縮，具有確保高可靠性的機(jī)械強(qiáng)度以及韌性和延展性的第一涂覆樹(shù)脂層7。因此，采用本發(fā)明的噴墨記錄頭1，不用擔(dān)心第一涂覆樹(shù)脂層7開(kāi)裂或從第一基板4上剝落。而且，采用本發(fā)明的噴墨記錄頭1，可以在清洗噴射面7a期間對(duì)其施加負(fù)荷時(shí)防止第一涂覆樹(shù)脂層7脫離第一基板4。
另外，采用本發(fā)明制備噴墨記錄頭1的方法，其中第一涂覆樹(shù)脂層7由氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成，可以提供其防水性和耐化學(xué)品性能，即使該層與油墨i接觸也可以防止第一涂覆樹(shù)脂層分離。
此外，采用本發(fā)明制備噴墨記錄頭1的方法，使用由添加了添加劑的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物組成的第一涂覆樹(shù)脂層7可以改善第一基板4與第一涂覆樹(shù)脂層7之間的結(jié)合緊密度，因此可以獲得了保持第一基板4與第一涂覆樹(shù)脂層7之間的附著緊密度以確保在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)具有高運(yùn)行可靠性的噴墨記錄頭1。
上文中，本發(fā)明應(yīng)用于打印機(jī)。然而，這僅為示例性的，本發(fā)明可以應(yīng)用于多種其它噴液裝置中，例如傳真或復(fù)印裝置。
實(shí)施例以下展示了形成第一涂覆樹(shù)脂層的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的物理性能研究結(jié)果，以及設(shè)置有這樣形成的第一涂覆樹(shù)脂層的噴墨記錄頭的耐油墨性和打印效果的評(píng)估結(jié)果。
<氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物物理性能研究>
下面的實(shí)驗(yàn)用來(lái)檢驗(yàn)樹(shù)脂的固有問(wèn)題，也就是樹(shù)脂的后固化內(nèi)應(yīng)力。通過(guò)觀測(cè)樹(shù)脂層的預(yù)固化膜厚和后固化膜厚來(lái)檢查內(nèi)應(yīng)力。如果兩個(gè)膜厚相等，可以認(rèn)為由伴隨著樹(shù)脂固化的體積變化而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力極小。
<實(shí)施例1>
在實(shí)施例1中，將含有表1所示的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的溶液旋涂到6英寸的圓片上。所得產(chǎn)品在電熱板上在90℃下預(yù)烘焙5分鐘。然后將涂層制成20μm厚的膜，接著把它對(duì)鏡面投影式光刻機(jī)曝光裝置(Canon Inc.，生產(chǎn)的MPA-600FA)曝光至1J/cm2。在電熱板上在90℃下后烘焙5分鐘后，所得產(chǎn)品在200℃下固化一小時(shí)以獲得氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的固化膜。
表1

<對(duì)比例1>
在對(duì)比例1中，使用含有列于下表2中的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂組合物的溶液，以與實(shí)施例1相同的方法獲得脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂組合物的固化膜。
表2

測(cè)量實(shí)施例1和對(duì)比例1獲得的固化膜在電熱板上在200℃下固化一小時(shí)后的膜厚。測(cè)量結(jié)果顯示，含有表1所示的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的固化膜膜厚沒(méi)有降低，而含有表2所示的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂組合物的固化膜膜厚降低。
然后用薄膜應(yīng)力測(cè)量裝置測(cè)量各個(gè)固化膜產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力?？梢钥吹胶斜?所示的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物的固化膜中的內(nèi)應(yīng)力與含有表2所示的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂組合物的固化膜中的內(nèi)應(yīng)力相比顯著降低。
<噴墨記錄頭的耐油墨性和打印效果評(píng)估>
<實(shí)施例2>
在實(shí)施例2中，以如下方式制備了如圖1所示的噴墨記錄頭1。首先，對(duì)如圖4所示的負(fù)載有噴墨能量產(chǎn)生裝置4a的第一基板4涂覆作為可溶性樹(shù)脂層的，主要由酚醛清漆樹(shù)脂(由TOKYO OKA KOGYO CO.，LTD.生產(chǎn)的PMER-P-LA900PM)組成的正型抗蝕劑。先將正型抗蝕劑在電熱板上在110℃下預(yù)烘焙6分鐘，然后使用鏡面投影式光刻機(jī)曝光裝置(Canon Inc.，生產(chǎn)的MPA 600 FA)進(jìn)行圖樣形成曝光以形成獨(dú)立流路5。如圖5所示，在本方法中，可溶性樹(shù)脂層在隨后成為獨(dú)立流路5的區(qū)域形成油墨流管圖樣12。這時(shí)的曝光量為800mJ/cm2。
然后使用如P-7G專(zhuān)用顯影溶液(TMAH(3％的氫氧化鋁溶液))，通過(guò)浸漬顯影來(lái)顯影抗蝕劑，接著用純凈的流動(dòng)水沖洗。顯影之后的正型抗蝕劑的膜厚為10μm。
然后將上述氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物溶解到例如不溶解油墨流管圖樣12的石腦油中，達(dá)到大約50％重量的濃度。將該溶液旋涂到油墨流管圖樣12上以形成光敏性第一涂覆樹(shù)脂層7，如圖6所示。這種含有氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物和非必要的添加劑的光敏性第一涂覆樹(shù)脂層7在油墨流管圖樣12上的膜厚被設(shè)定為例如20μm。
然后，如圖7所示，使用由Canon Inc.，生產(chǎn)的鏡面投影式光刻機(jī)曝光裝置MPA-600FA進(jìn)行圖樣形成曝光以形成噴嘴6和油墨供應(yīng)孔11。在實(shí)現(xiàn)這種圖樣形成曝光時(shí)，活化能射線14通過(guò)圖樣形成掩模13照射在第一涂覆樹(shù)脂層7上，使得第一涂覆樹(shù)脂層7中隨后成為噴嘴6和油墨供應(yīng)孔11的部分不被曝光。同時(shí)，曝光量為例如800mJ/cm2，并且在65℃下進(jìn)行大約60分鐘的后烘焙。
用石腦油顯影第一涂覆樹(shù)脂層7中未曝光的部分，如圖8所示。所得產(chǎn)品在異丙醇(IPA)中沖洗以除去顯影殘留物，從而除去第一涂覆樹(shù)脂層7中未曝光的部分并形成了噴嘴6和油墨供應(yīng)孔11。噴嘴6橫向大約為15μm。油墨流管圖樣12不溶于石腦油，因此基本未被溶解而保持完好。
如圖9所示，在這個(gè)階段用切塊機(jī)15，例如由DISCO CORPORATION生產(chǎn)的商品名為DAD-561的切塊機(jī)，切割第一基板。由于這時(shí)油墨流管圖樣12保持完好，因此可以防止在切割第一基板4的時(shí)候產(chǎn)生的任何灰塵和臟物侵入獨(dú)立流路5。
然后將切割后的產(chǎn)品放到例如切屑盤(pán)上，然后把它浸漬到丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液中，同時(shí)對(duì)該溶液施加超聲波。該溶液被用作例如能溶解正型抗蝕劑的極性溶液。如圖10所示，這一過(guò)程溶解了到目前為止還保持完好的油墨流管圖樣12。
將所得產(chǎn)品在150℃下加熱、后固化大約一小時(shí)來(lái)完全固化光敏性第一涂覆樹(shù)脂層7。
如圖1所示，其上已經(jīng)涂覆有第一涂覆樹(shù)脂層7的第一基板4結(jié)合到油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的一側(cè)，其上已經(jīng)涂覆有第二涂覆樹(shù)脂層9的第二基板8結(jié)合到油墨供應(yīng)部件3的凹進(jìn)3a的另一側(cè)。頂板10結(jié)合到第一涂覆樹(shù)脂層7的噴射面7a以及第二涂覆樹(shù)脂層9來(lái)完成噴墨記錄頭1。
<對(duì)比例2>
在對(duì)比例2中，除了用含有表2所示的環(huán)氧樹(shù)脂組合物的溶液形成涂覆樹(shù)脂層和用二甲苯顯影該涂覆樹(shù)脂層外，以與實(shí)施例2相同的方法制備了噴墨記錄頭1。
采用油墨浸漬測(cè)試，將實(shí)施例2和對(duì)比例2的噴墨記錄頭1在60℃下于黑色油墨中浸漬一周。使用Sony Corporation為L(zhǎng)PR-5000生產(chǎn)的由純水、乙二醇和黑色染料組成的油墨作為黑色油墨。
油墨浸漬測(cè)試的結(jié)果顯示，采用實(shí)施例2的噴墨記錄頭1，其中第一涂覆樹(shù)脂層7由表1所示的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成，沒(méi)有觀察到諸如第一涂覆樹(shù)脂層7從第一基板4剝落的變化。相反，采用對(duì)比例2的噴墨記錄頭1，其中第一涂覆樹(shù)脂層7由表2所示的脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂組合物形成，可能由于固化產(chǎn)生的應(yīng)力，觀察到在油墨中浸漬后，第一涂覆樹(shù)脂層7有部分剝落。
至于打印效果的評(píng)估，將實(shí)施例2和對(duì)比例2的噴墨記錄頭1安裝在記錄裝置上，用由純水/二乙二醇/黑色染料＝80/17.5/2.5組成的油墨進(jìn)行記錄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用實(shí)施例2的噴墨記錄頭1，可以進(jìn)行穩(wěn)定的打印，并且獲得高質(zhì)量的打印。相反，發(fā)現(xiàn)采用對(duì)比例2的噴墨記錄頭1，打印質(zhì)量不穩(wěn)定。而且，采用對(duì)比例2的噴墨記錄頭1，長(zhǎng)時(shí)間使用后記錄頭的狀態(tài)顯現(xiàn)出干涉條紋，正如光學(xué)顯微鏡觀察所證明的，認(rèn)為這是由于涂覆樹(shù)脂層的剝落造成的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素會(huì)出現(xiàn)各種調(diào)整、組合、再組合和變換，然而它們都在所附的權(quán)利要求或其等同方案的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制備噴液型記錄頭的方法，包括以下步驟由可溶性樹(shù)脂在負(fù)載有液體噴射能量產(chǎn)生裝置的基板的一部分上形成液體流管圖樣，所述部分隨后成為液體流管；在其上已經(jīng)形成所述液體流管圖樣的可溶性樹(shù)脂上形成涂覆樹(shù)脂層；在覆蓋所述液體噴射能量產(chǎn)生裝置的所述涂覆樹(shù)脂層的一部分上形成噴液開(kāi)口；以及溶解所述可溶性樹(shù)脂；其中所述涂覆樹(shù)脂層由包含作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成，其中在所述涂覆樹(shù)脂層形成步驟中，使用了所述氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物和溶解于不溶解所述可溶性樹(shù)脂的溶劑的所述陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑為原料組分的溶液，并且生成所述溶液的原料組分的固化產(chǎn)品；溶解所述可溶性樹(shù)脂以脫離所述噴液開(kāi)口，形成與所述噴液開(kāi)口連通的所述液體流管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中所述氧雜環(huán)丁烷化合物分子中含有芳環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中所述氧雜環(huán)丁烷化合物的骨架是酚醛清漆型的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中數(shù)均基本結(jié)構(gòu)的數(shù)目為3-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中所述涂覆樹(shù)脂層包含偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中所述偶聯(lián)劑為硅烷基偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中所述硅烷基偶聯(lián)劑的含量為不低于0.1％重量并且低于1％重量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備噴液型記錄頭的方法，其中不溶解所述可溶性樹(shù)脂的溶劑為脂肪烴或石油基溶劑。
全文摘要
公開(kāi)了一種具有改進(jìn)的運(yùn)行可靠性的噴液型記錄頭。噴液型記錄頭的第一涂覆樹(shù)脂層，具有液體流管和噴液孔，由含有作為必要組分的在分子中具有至少一個(gè)氧雜環(huán)丁烷基的氧雜環(huán)丁烷化合物和陽(yáng)離子光聚合引發(fā)劑的氧雜環(huán)丁烷樹(shù)脂組合物形成。
文檔編號(hào)B41J2/14GK1935516SQ200610146390
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者五十嵐浩一, 小野章吾, 冨田學(xué), 河野稔, 宇敷滋, 槇?zhí)锷?申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社, 太陽(yáng)油墨制造株式會(huì)社