液体排出头的制造方法技术

本发明专利技术涉及液体排出头及其制造方法。液体排出头包括设置有用于排出液体和由树脂制成的排出口的构件。此处，所述构件包含多种无机颗粒。另外，在其上排出口开口的构件表面，在所述排出口周缘的颗粒密度大于所述排出口周缘周围的颗粒密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体排出头及其制造方法。
技术介绍
通常，应用于喷墨记录方式(scheme)的液体排出头设置有微细液体排出口 、液体 流路和设置于液体流路的一部分上的多种能量产生元件。由于液体流路和液体排出口具有 微细结构，因此需要制造具有高精度结构的技术。作为该技术，从精度和易加工的观点，采 用光刻法技术。 近来，在喷墨记录系统中，为了改进排出的液滴精确到达记录介质，记录头与记录 介质之间的距离已显著縮短。由于此原因，因为表面不平整性如记录介质上起皱或记录介 质卡纸，因而记录头表面与记录介质接触。在具有通过上述光刻法技术形成的液体排出口 的喷嘴中，由于液体排出口周围的喷嘴表面由树脂材料制成，在一些情况下喷嘴表面由于 与记录介质接触而受到损坏。当损坏发生于液体排出口周围(喷嘴部分)时，排出液滴的 排出方向偏离，从而导致打印品质的劣化。 作为改进包括液体排出口的喷嘴表面的强度的方法，存在通常有已知的方法，在 所述方法中将由无机氧化物如无定形二氧化硅或树脂制成的填料添加于树脂材料中从而 调节树脂材料的物理性质。例如，USP5510818公开了使用通过添加无机填料降低线膨胀系 数的环氧树脂，通过传递模塑成形方法(transfer-molding forming method)制造喷墨记 录头的方法。 如上所述，通过将无机细颗粒添加于树脂材料中，能够提高树脂材料的弹性模量 并能够提高其机械强度。然而，当为了提高喷嘴表面的强度，将无机细颗粒添加到树脂材料 中时，通过无机细颗粒的影响增大树脂材料的弹性模量，结果，在一些情况下还增加应力。 当增加应力时，可能存在发生排出口材料变形、裂化和剥离的问题。 另外，特别当采用透明光硬化性树脂时，添加的无机细颗粒影响硬化性能，一些情况下，可能导致图案化性能例如分辨率和对比度的劣化和对材料的粘合性的劣化。 另外，如上所述，排出口的形状能够特别影响打印品质，因此排出口周围的机械强度高是适当的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供具有适于喷嘴材料的功能如图案化性能或粘合性并且 提高喷嘴表面，特别是排出口周围的机械强度的液体排出头。 根据本专利技术的实例的液体排出头包括设置有用于排出液体的排出口并且由树脂 制成的构件。此处，所述构件包含多个无机颗粒。另外，在排出口开口的构件表面，所述排 出口周缘的颗粒密度大于所述排出口周缘周围的颗粒密度。 根据本专利技术，能够长期记录高品质图像，并且能够提供具有高可靠性的液体排出 头。另外，能够以简单的方式制造液体排出头。3 参照附图由以下示例性实施方案的描述，本专利技术的进一步特征将变得显而易见。 附图说明 图1A、1B和1C为说明制造过程中根据本专利技术的喷墨记录头状态的示意图。 图2为示意性说明根据本专利技术的喷墨记录头实例的立体图。 图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G和3H为示意性说明根据本专利技术的喷墨记录头的制造方 法实例的横截面图。具体实施例方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的示例性实施方案。另外，在说明书中，例举喷 墨记录头作为本专利技术的液体排出头的应用，但是本专利技术的范围并不限于此。本专利技术也能够 应用于用于制造生物芯片或者印刷电子回路的液体排出头。 图2为示意性说明根据本专利技术的液体排出头实例的立体图。如图2所示，多个能 量产生元件11设置于基板10上以产生用于排出液体的能量。在基板10上，设置具有对应 于能量产生元件11的排出口 22的排出口构件30。排出口构件30还用作用于形成连通排 出口的液体流路24的液体流路构件。另外，设置液体供给口 23以通过基板10。 排出口构件30由光聚合性树脂组合物的硬化材料制成。 接着，将描述用于形成本专利技术排出构件30的光聚合性树脂组合物。本专利技术的光聚合性树脂组合物至少包含以下成分(a)至(c)。 (a)可聚合树脂 (b)光聚合引发剂 (c)无机细颗粒 (a)可聚合树脂 此处，作为可聚合树脂(a)，能够使用阳离子聚合性树脂、自由基聚合性树脂或阴 离子聚合性树脂。例如，阳离子聚合性树脂是指将具有作为阳离子聚合性基团的乙烯基或 环醚基的树脂。特别地，可适合地使用具有环氧基、氧杂环丁烷基团或乙烯基醚基团的树 脂。 作为环氧树脂的具体实例，能够例举以下树脂。含有具有双酚结构的单体或低聚 体的双酚型环氧树脂如双酚-A- 二环氧甘油醚或双酚-F- 二环氧甘油醚、线形酚醛型环氧 树脂、甲酚线性酚醛型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂，具有脂环族环氧结构的环氧树脂 如3，4-环氧环己烯甲基-3' ，4'-环氧环己烯基羧酸酯。可选择地，也可适当地使用以下式(1)表示的具有在脂环族结构的侧链上存在环氧基部分的多官能环氧树脂。 <formula>formula see original document page 4</formula>(其中，n表示整数) 另外，可适当地使用以下式(2)表示的双酚型环氧树脂。(2) (其中，m表示整数) 为了获得良好的图案化性能，阳离子聚合性树脂在室温下处于固态或者在聚合 前的阶段具有熔点4(TC以上是适当的。另外，可适当地使用环氧当量(或氧杂环丁烷当 量)2000以下、更优选1000以下的化合物。通过使用环氧当量2000以下的环氧树脂，可 容易地增大硬化反应中的交联密度、硬化材料的Tg或热变形温度、对基板的粘合性和耐墨 性。 另一方面，在制造根据本专利技术的液体排出头的方法中，利用以下现象根据化学势 差，单体环氧化合物从未硬化部分向硬化部分移动，从而无机细颗粒从硬化部分向未硬化部分移动。由于此原因，除了如上所述的阳离子聚合性树脂之外，为了给予在聚合反应时的 温度(烘焙温度)下的流动性，还可适合地添加低分子阳离子聚合性化合物。作为如上所述 的低分子阳离子聚合性化合物，例如，例举用作环氧稀释剂的单官能或双官能环氧化合物、 乙烯基化合物、氧杂环丁烷化合物。 作为低分子的阳离子聚合性化合物的具体实例，能够例举3，4-环氧环己烯基 甲基-3' ，4'-环氧环己烯基羧酸酯(CEL2021P(商品名)，由Daicel Chemical Industries. Ltd.制造)、环氧乙烯基环己烷(vinylcyclohexene monoxide) 、 1， 2 :8，9双环 氧苧烯或其类似物。 另外，作为含有氧杂环丁烷基团的阳离子聚合性树脂，能够例举包含线形酚醛型 氧杂环丁烷化合物或甲酚线性酚醛型氧杂环丁烷化合物的树脂。另外，也能够类似地例举 包含三苯酚甲烷型氧杂环丁烷化合物、双酚型氧杂环丁烷化合物或者双酚型氧杂环丁烷化 合物的树脂。当将含有这些氧杂环丁烷基团的树脂与环氧树脂一起使用时，在一些情况下 将适当地促进硬化反应。 (b)光聚合引发剂 作为光聚合引发剂，能够选择对应于可聚合树脂(a)的聚合型的引发剂。当阳 离子聚合性树脂用作可聚合树脂(a)时，能够将光致阳离子聚合引发剂用作聚合引发剂 (b)。作为光致阳离子聚合引发剂，能够例举鎗盐如锍盐和碘鎗盐、硼酸盐、具有酰亚胺结构 的化合物、具有三嗪结构的化合物、具有选自偶氮化合物或过氧化物的结构的化合物。作为投放市场的光致阳离子聚合引发剂，由ADEKA Co. ， Ltd.制造的SP-150、SP_170和 SP-172(商品名)或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体排出头，其包含：设置有用于排出液体并由树脂制成的排出口的构件，其中所述构件含有多个无机颗粒，和其中在其上所述排出口开口的构件表面，所述排出口周缘的颗粒密度大于所述排出口周缘周围的颗粒密度。

【技术特征摘要】
JP 2008-12-12 2008-316884一种液体排出头，其包含设置有用于排出液体并由树脂制成的排出口的构件，其中所述构件含有多个无机颗粒，和其中在其上所述排出口开口的构件表面，所述排出口周缘的颗粒密度大于所述排出口周缘周围的颗粒密度。2. 根据权利要求l所述的液体排出头，其中，所述颗粒的平均粒径为50ii m以下。3. 根据权利要求l所述的液体排出头， 其中，所述构件包含环氧树脂的硬化材料。4. 根据权利要求l所述的液体排出头， 其中，所述构件包含硅氧烷化合物和环氧树脂的硬化材料。5. —种液体排出头的制造方法，其包括设置有用于排出液体的排出口的构件，所述方 法包括以下步骤在基板上设置层，所述层用于形成所述构件并且由含有可聚合树脂、光致聚合引发剂 和多个无机颗粒的组合物制成；在所述层表面上，使所述层的一部分曝光以致要曝光的部分围绕未曝光...

【专利技术属性】
技术研发人员：桧野悦子，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]