DE69028904T2

DE69028904T2 - Durch energiereiche Strahlung härtbare Harzmasse, Tintenstrahlkopf mit einer Tintenkanalwand, die aus dieser Masse gebildet ist, Verfahren zur Herstellung des Kopfes und Tintenstrahlapparat, der mit diesem Kopf versehen ist

Info

Publication number: DE69028904T2
Application number: DE69028904T
Authority: DE
Inventors: Hirohide Matsuhisa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1990-12-14
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2010-12-15
Also published as: DE69028904D1; JPH03184868A; JP2697937B2; ES2092484T3; US5335004A; EP0432795B1; EP0432795A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung zur Verwendung zur Bildung einer Wand eines Tintenweges eines Tintenstrahlkopfes. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Tintenstrahlkopf, bei dem eine Wand des Tintenweges unter Verwendung der Harzzusammensetzung gebildet wurde, ein Verfahren zur Herstellung des Kopfes und eine Tintenstramvorrichtung, die mit dem Kopf versehen ist.
Konventionell werden Tintenstrahlköpfe für Tintenstramaufzeichnungssysteme hergestellt unter Bildung von feinen Rillen auf einem Träger aus einem Metall, Metalloxid oder dergleichen durch Herstellungstechniken, wie zum Beispiel Schneiden, Ätzen und dergleichen, und nachfolgendes Ankleben des Trägers an einen anderen Träger zur Bildung eines Fließweges.
Ein solches konventionelles Verfahren bringt Nachteile mit sich, die darin bestehen, daß es keinen engeren Fließweg mit hoher Präzision ergeben kann, um in genügendem Maße die Anforderung zu erfüllen, die sich aus dem kürzlich erfolgten Anwachsen der Aufzeichnungsdichte ergibt, und daß die Ausrichtung der Rillen zur Bildung des Fließweges im Bezug auf die piezoelektrischen Elemente oder die elektrothermischen Wandlern zu Erzeugung von Energie zur Verwendung zum Ausstoßen der Tinte schwierig ist, was zu niedrigen Herstellungsausbeuten führt. Um diese Probleme zu lösen, offenbaren die offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrr. 61-154947 und 62-253457 Verfahren zur Herstellung von Tintenstrahlköpfen. Ein Beispiel für Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes wird unter Bezug auf die Zeichnungen kurz beschrieben.
Zuerst wird, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Trockenfilm vom positiven Typ oder dergleichen auf eine Grundplatte 1 aufgebracht und eine Behandlung zum Erzeugen eines Musters unterworfen zur Bildung einer Feststoffschicht 2 an der Position, an der die Düsen gebildet werden sollen.
Dann wird, wie in Fig. 2 dargestellt, eine härtbare Harzzusammensetzung 3 auf die Grundplatte 1 durch Vergießen aufgebracht.
Darauf wird, wie in Fig. 3 dargestellt, ein anderer Träger 4 durch Kontaktklebung aufgebracht, und das härtbare Harz wird gehärtet.
Als nächstes wird, wie in Fig. 4 dargestellt, ausschließlich die Feststoffschicht 2 unter Verwendung einer wäßrigen Alkalilösung weggelöst, wodurch die Tintenfließwege vervollständigt werden.
Bei solchen Verfahren wird die Feststoffschicht 2 im allgemeinen aus einem lichtempfindlichen Material vom positiven Typ gebildet, weil sie leicht zu entfernen und einfach mit einem Muster zu versehen ist. Die härtbare Harzzusammensetzung 3 wird eher aus einem durch aktive Energiestrahlen härtbaren Harz als aus einem wärmehärtbaren Harz hergestellt wegen der Leichtigkeit der Bildung verschiedener feiner Muster zusätzlich zu den Fließwegmustern durch schlichtes Verwenden einer Maske.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren besitzen immer noch die Nachteile, daß die Fließwegmuster nicht leicht mit hoher Präzision und hoher Dichte gebildet werden können, so daß weitere Verbesserung wunschenswert ist.
Ein zu beseitigender Nachteil besteht zum Beispiel darin, daß die Feststoff schicht 2 leicht durch die darauf aufgebrachte Harzzusammensetzung 3 gelöst oder aufgequollen werden kann, weil die Feststoffschicht 2 aus einem lichtempfindlichen Material vom positiven Typ hergestellt wurde, das ein spezielles Material mit relativ hoher Löslichkeit und guten Quelleigenschaften darstellt. Manchmal weist in einem fertiggestellten Tintenstrahlkopf die konventionelle Harzzusammensetzung 3 eine starke Wechselwirkung mit einer flüssigen Tinte auf, so daß ein Problem verbleibt, das darin besteht, daß sich der Fließweg verformt, was durch das Quellen des Materials erfolgt, das den Fließweg bildet. Darüber hinaus kann die konventionelle Harzzusammensetzung 3 eine mangelnde Klebekraft zur Bindung an verschiedene Oberflächen, an die sie binden soll (zum Beispiel SiO&sub2;, Polyimid, Glas und dergleichen), aufweisen, wodurch ein Abblättern oder Abtrennen der Harzzusammensetzung auftreten kann.
Die Erfindung dient dazu, eine durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung bereitzustellen, die im hohen Maße gebrauchbar ist für die Bildung einer Wand eines Tintenstrahlfließweges, die im wesentlichen keine Verträglichkeit zu einem Formungsmaterial und dergleichen aufweist, das für die Formung eines Tintenstrahlfließweges eingesetzt wird und im wesentlichen nicht durch solche Materialien gequollen wird und in der Lage ist, einen Tintenstrahlfließweg mit hoher Präzision und hoher Dichte zu bilden, und eine geringe Wechselwirkung mit einer flüssigen Tinte aufweist und hervorragende Chemikalienbeständigkeit aufweist und nicht leicht abblättert.
Die Erfindung dient auch dazu, einen Tintenstrahlkopf bereitzustellen, der eine Tintenwegwand besitzt, die unter Verwendung der vorstehend genannten Harzzusammensetzung gebildet wurde, ein Verfahren zur Herstellung des Tintenstrahlkopfes und einen Tintenstrahlvorrichtung, die mit dem Tintenstrahlkopf versehen ist.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung eines kationisch polymerisierbaren Typs zur Bildung einer Wand eines Fließweges eines Tintenstrahlkopfes bereitgestellt, die (a) 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300, (b) 1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und (c) 0,5 bis 5 Gew.-% eines aktiven Katalysators umfaßt (wobei der Begriff "durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung eines kationisch polymerisierbaren Typs" im wesentlichen solche Zusammensetzungen meint, die einen aktiven Katalysator enthalten, der eine Lewissäure oder eine Br nstedsäure freigibt, wenn er aktiver Energiestrahlung ausgesetzt wird, wodurch die Polymerisation der kationisch polymerisierbaren Harzzusammensetzung eingeleitet wird).
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Tintenstrahlkopf bereitgestellt, der einen Tintenweg besitzt, der mit einer Ausstoßöffnung für daß Ausstoßen von Tinte in Verbindung steht, wobei die Wand des Weges durch eine mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung eines kationisch polymerisierbaren Typs besteht, die 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300,1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew.- % eines aktiven Katalysators umfaßt.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Tintenstrahlvorrichtung bereitgestellt, die einen Tintenstrahlkopf umfaßt, der einen Tintenweg besitzt, der mit einer Ausstoßöffnung für das Ausstoßen von Tinte in Verbindung steht, wobei die Wand des Weges durch eine mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung eines kationisch polymerisierbaren Typs besteht, die 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300, 1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew.-% eines aktiven Katalysators umfaßt, und eine Energie quellenschalter.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes, das die folgenden Schritte umfaßt:
Bilden einer Feststoffschicht an einer Position zur Bildung eines Weges, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte in Verbindung steht, auf einem Träger, der mit einem Energieerzeugungselement versehen ist zur Erzeugung von Energie, die verwendet wird zum Ausstoß von Tinte aus einer Ausstoßöffnung, so daß sie den Weg entspricht.
Bereitstellen an einer anderen Position auf dem Träger, an der die Feststoff schicht nicht gebildet wurde, eine mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung vom kationisch polymerisierbaren Typ, die 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300,1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew. -% eines aktiven Katalysators umfaßt.
Härten der mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung durch Bestrahlen mit einer aktiven Energiestrahlung, und
Entfernen der Feststoffschicht zur Bildung des Fließweges.
Figg. 1 bis 4 sind schematische Querschnittsansichten, die das Verfahren zur Bildung eines Tintenstrahlfließweges unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung veranschaulicht.
Fig. 5 ist eine Ansicht mit gefüllten Flächen eines Musters, das in Beispiel 1 hergestellt wurde.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht eines Düsenbereiches eines Tintenstrahlkopfes, der gebildet wurde unter Verwendung der Zusammensetzung aus Vergleichsbeispiel 1.
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines Düsenbereiches eines Tintenstrahlkopfes, der gebildet wurde unter Verwendung der Zusammensetzung aus Beispiel 3.
Figg. 8 bis 13 stellen schematisch die Schritte einer grundlegenden Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Tintenstrahlkopfes dar, und
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht mit geflillten Flächen eines Träger vor Bildung einer Feststoffschicht.
Fig. 9A ist eine schematische Draufsicht nach Bildung einer Feststoffschicht.
Fig. 9B ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in Fig. 9A.
Fig. 10 ist eine schematische Querschnittsansicht nach Aufbringen eines Materials zur Bildung einer Fließwegwand, von der gleichen Position aus gesehen wie in Fig. 9B.
Fig. 11 ist eine schematische Querschnittsansicht nach dem Härten, wenn flüssiges, härtbares Material als Material in einem flüssigen Zustand zur Erzeugung eines Fließwegwand verwendet wird, von der gleichen Position aus gesehen wie in Fig. 9B.
Fig. 12 ist eine schematische Querschnittsansicht nach Entfernung einer Feststoffschicht, von der gleichen Position aus gesehen wie in Fig. 9B.
Fig. 13 ist eine schematische Ansicht mit gefüllten Flächen eines fertiggestellten Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes.
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht mit gefüllten Flächen, die einen Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf vor dem Aufkleben einer Deckplatte gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 15 eine Ansicht mit gefüllten Flächen einer Tintenstrahlvorrichtung, die mit einen Tintenstrahlkopf versehen ist, der durch ein erfindungsgemäßes Verfahren erzeugt wurde.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die erfindungsgemäße, mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung wird im folgenden im Detail beschrieben.

(a) Aromatisches Epoxidharz

Das aromatische Epoxidharz (a), das in der Erfindung verwendet wird, besitzt bevorzugt zwei oder mehrere Epoxidgruppen in Molekül, um die Quervernetzungsdichte zu vergrößern. Ein aromatisches Epoxidharz mit niedrigem Molekulargewicht, wie zum Beispiel ein Phenylglycidylether und dergleichen, der einen niedrige Viskosität aufweist und hochgradig verträglich mit Trockenfilmen vom positiven Typ ist, gibt kein ausreichend hochgradig präzises Fließwegmuster. Entsprechend sollte das aromatische Epoxidharz, das in der Erfindung eingesetzt wird, ein Molekulargewicht von nicht weniger als 300 besitzen. Weiter kann ein Epoxidharz mit einem Stickstoffatom im Molekül in Form eines Amins, eines Amides, eines Nitrils und dergleichen manchmal die Härtung inhibieren aufgrund der Nukleophille ihrer funktionellen Gruppen. Entsprechend ist der Einsatz eines multifunktionellen Epoxidharzes ohne Stickstoff wünschenswert. Bevorzugte Epoxidharze (a), die eingesetzt werden können, sind solche, die ein Bisphenol-A-Skelett, ein Bisphenol-F-Skelett, ein Bisphenol-S-Skelett, ein Phenolnovolakskelett, ein Cresolnovolakskelett und ein ähnliches Skelett besitzen.
Spezifische Beispiele schließen Epoxidliarze ein, die im folgenden dargestellt sind:
Die erfindungsgemäße, durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung kann als Bestandteil eine andere, kationisch polymerisierbare Verbindung enthalten, wie zum Beispiel ein Harz vom Epoxidtyp, das nicht das vorstehend genannte Epoxidharz darstellt (a), einen Vinylether, einen cyclischen Ether, eine Vinylverbindung und dergleichen. Unter diesen ist das Harz vom Epoxidtyp bevorzugt im Hinblick auf die gegenseitige Verträglichkeit der Harzzusammensetzungen untereinander, der Reaktivität, der Beständigkeit gegenüber Tinte und anderen Eigenschaften. Wie vorstehend erwähnt, werden solche, die Nukleophilie aufweisen, wünschenswerterweise nicht verwendet wegen der möglichen Inhibierung der Härtung.
Das gegebenenfalls eingesetzte Epoxidharz, das nicht das Epoxidharz (a) ist, schließt mehrbasische Polyglycidylether mit einer langen aliphatischen Kette und Polyglycidylether, die durch Zugabe von Alkylenoxid zu mehrwertigen Alkoholen abgeleitet sind, um Flexibilität einzubringen, alicyclische Epoxidverbindungen zur Anhebung der Empfindlichkeit gegenüber aktiven Energiestrahlen, Monoglycidylether eines Alkohols als Reaktivverdünner und dergleichen ein. Spezifische Beispiele des Harzes vom Epoxidtyp zum Einbringen von Flexibilität schließen Polyethylenglycoldiglycidylether, Polypropylendiglycidylether, 1,4-Butandioldiglycidylether, 1,6-Hexandioldiglycidylether, Polyglycerinpolyglycidylether, einen Glycidylether, der hergestellt wurde durch Umsetzen von Bispbenol-A oder eines Alkylenadduktes davon mit Epichlorhydrin, und dergleichen. Spezifische Beispiele der Harze vom Epoxidtyp zum Anheben der Empfindlichkeit schließen 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxlat, Vinylcyclohexendioxid, 1,2 -Epoxy-4-vinylcyclohexan und dergleichen ein. Spezifische Beispiele für den Reaktivverdünner schließen Phenoxyglycidylether, Dodecylglycidylether, Butylglycidylether und dergleichen ein.
Die vorstehend genannten Harze vom Epoxidtyp, die nicht das Epoxidharz (a) darstellen, besitzen meistens eine hohe Verträglichkeit mit einem Trockenfilm vom positiven Typ, der als Material zur Bildung eines Musters verwendet wird, und senken häufig die Quervernetzungsdichte des gehärteten Materials oder senken die Beständigkeit gegenüber der Aufzeichnungsflüssigkeit, so daß der ihr Gehalt bevorzugt auf so wenig wie möglich eingestellt wird. Entsprechend wird das Epoxidharz (a) in einer Menge von 50 bis 98,5 Gew.-% und bevorzugt von 65 bis 90 Gew. -% in der mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung eingesetzt. Wenn die Menge 98,5 Gew.-% überschreitet, ist das gehärtete Material hart und besitzt eine niedrige Klebefähigkeit, während, wenn die Menge unter 50 Gew.-% liegt, die Beständigkeit gegenüber Tinte niedrig oder die Verträglichkeit mit dem Trockenfilm vom positiven Typ als Material zur Musterbildung hoch sein kann, was es verhindern kann, daß ein hochgradig zuverlässiger und hochgradig präziser Kopf konstruiert werden kann.

(b) Silankupplungsmittel

Das Silankupplungsmittel (b), das in der Erfindung verwendet wird, wird zugegeben zur Sicherstellung der sicheren Bindungsfestigkeit insbesondere an komplizierten Schnittflächen eines Tintenstrahlkopfes und insbesondere zum Verstärken der Bindungsfestigkeit gegenüber anorganischen Schnittflächen. Allerdings besitzen Silankupplungsmittel meistens ein niedriges Molekulargewicht und eine mittlere Polarität und neigen dazu, eine hohe Verträglichkeit mit dem lichtempfindlichen Harz vom positiven Typ aufzuweisen, der als Material zur Musterbildung eingesetzt wird. Deshalb sollte das Mittel in einer Menge von 1 bis 10 Gew. -% und bevorzugt von 3 bis 7 Gew.-% verwendet werden, um ein Tintenfließwegmuster mit ausreichend hoher Präsion zu bilden. Wenn die Menge unter 1 Gew. -% liegt, ist die Bindungsfestigkeit nicht verbessert, während, wenn die Menge 10 Gew.-% überschreitet, die Präzision des Tintendfließwegmusters niedrig wird. Da funktionelle Gruppen mit hoher Nukleophilie (zum Beispiel eine Aminogruppe, eine Thiolgruppe und dergleichen) die Härtung behindern, ist es auch wünschenswert, daß das Silankupplungsmittel (b) eine Gruppe mit niedriger Nukleophilie besitzt, wie zum Beispiel eine Epoxidgruppe, eine Methacrylgruppe, eine Acrylgruppe, eine Vinylgruppe und dergleichen. Insbesondere ist ein Epoxyalkoxysilan mit den gleichen funktionellen Gruppen besonders wünsehenswert, da das System, das ein Epoxidharz als Hauptbestandteil enthält, durch Ringöffnungspolymerisation des Epoxidharzes gehärtet wird. Insbesondere werdend die folgenden Verbindungen erwähnt:

(c) aktiver Katalysator

der aktive Katalysator (c) (ein lichtsensibilisierter, kationischer Polymerisationsinitiator, im folgenden als fotokationischer Initiator bezeichnet) liegt wünschenswerterweise in der Form eines Salzes oder eines höheren Esters vor. Üblicherweise wird der Katalysator bevorzugt als Lösung in einem polaren Lösungsmittel verwendet, da eüiige Katalysatoren weniger verträglich mit dem Epoxidharz und weniger stabil sind. Das polare Lösungsmittel neigt dazu, einen Trokkenfilm vom positiven Typ leicht aufzuquellen oder zu lösen, der als Material zur Musterbildung eingesetzt wird, so daß der aktive Katalysator (c) in einer minimalen Menge verwendet wird, die erforderlich ist, damit die Einleitung der Hörtungsreaktion durch die aktiven Energiestrahlen wirksam ist. Entsprechend liegt die Menge des aktiven Katalysators (c), der verwendet wird, im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-%.
Als aktiver Katalysator (c) sind verschiedene bekannte Verbindungen gebrauchbar, die konventionell in diesem technischen Gebiet eingesetzt werden. Es kann eine beliebige Verbindung verwendet werden, die eine Lewissäure oder eine Brenstedsäure bei Bestrahlung mit aktiven Energiestrahlen freisetzt. Zum Beispiel werden Aryldiazoniumsalze (Ar-N&sub2;+ X-) von S.I. Schlesinger et al. in J. Polym. Eng. Sci. 14, 513 (1974) veröffentlicht, werden Diaryliodoniumsalze (Ar&sub2;I+ X-) im US-Patent 3981897 (1976) offenbart, werden Triarylsulfoniumsalze (Ar&sub3;+ X) im belgischen Patent 828670 (1974) offenbart, werden Dialkylphenacylsuffoniumsalze und Dialkyl-4-hydroxyphenylsulfoniumsalze von J. V. Crivello et al. in J. Polym. Sei. Polym. Chem. Ed. 17, 2877 (1979) veröffentlicht, wird eine gewisse Art von Sulfonatestern im US-Patent 4371605 (1980) und in EP 89922 (1982) offenbart, werden Fe-Arenverbindungen von K. Mayer in J. Radiat. Curing 13(4), 26 (1986) veröffentlicht und werden Silanolaluminiumkomplexe von S. Hayase et al. in J. Polm. Sci. Polym. Chem. Ed. 19, 2185 (1981) veröffentlicht.
Spezifisch werden die folgenden Verbindungen erwähnt:
Die folgenden Verbindungen sind besonders bevorzugt als aktive Katalysatoren (c) im Hinblick auf Stabilität, Empfindlichkeit, Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln, Sicherheit und dergleichen.
Die mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung muß eine geeignete Viskosität im Hinblick auf ihre Verarbeitbarkeit besitzen. Die statische Viskosität liegt bevorzugt im Bereich von 1000 bis 100000 cps und weiter bevorzugt im Bereich von 3000 bis 7000 cps bei 25ºC. Bei einer Zusammensetzung mit einer relativ hohen Viskosität kann der Nachteil schlechter Verarbeitbarkeit überwunden werden durch Anheben der Temperatur zur Verringerung der Viskosität. Allerdings kann eine Erwärmung auf 60ºC oder mehr eine Verformung des Fließwegmusters verursachen aufgrund der Wärmebeständigkeit des Trokkenfilnies vom positiven Typ als Material zur Musterbildung. Auf der anderen Seite kann bei einer Zusammensetzung mit einer niedrigen Viskosität die durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung aus dem Ende des Fließweges herausffießen, was zur Verformung des Fließwegmusters führt.
Bei der erfindungsgemäßen, durch aktive Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung zeigen die zufriedenstellenden Eigenschaften der entsprechenden Komponenten, die vorstehend erwähnt wurden, einen synergistischen Effekt, wodurch sich eine härtbare Harzzusammensetzung ergibt, die extrem gut geeignet ist für die Bildung von Fließwegen von Tintenstralköpfen. Die Zusammensetzung kann verwendet werden unter Bezug auf Figg. 1 bis 4 gemäß einem konventionellen Verfahren, wie es vorstehend veranschaulicht wurde. Die Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben. Beispiel 1
1) Adeka Harz EP4100E, Asahi Denka K.K.
2) A-187, Nippon Unicar K.K.
3) Adeka Optomer SP-170, Asahi Denka K.K.
Die durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung mit der vorstehenden Formulierung wurde unter Sicherheitslicht hergestellt Die sich ergebende Zusammensetzung besaß eine Viskosität von 4800 cps bei 25ºC.
Zum Zweck der Untersuchung der Verträglichkeit und der Quelleigenschaft im Zusammenhang mit dem Trockenifim vom positiven Typ wurde Ozatech R-225, ein Trockenfilm vom positiven Typ, hergestellt vom Hoechst Co., auf einen Träger Nr.7059, hergestellt vom Corning Co., unter Sicherheitslicht aufgebracht, um ein Muster mit 63,5 µm Laufweite herzustellen, um einen 25 µm breiten, unbestrahlten Bereich, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, zu ergeben. In Fig. 5 ist a = 63,5 µm und B = 25 µm. Auf dieses Muster wird ein extrem geringe Menge der erfindungsgemäßen Harzzusammensetzung, die gemäß vorstehender Beschreibung hergestellt wurde, durch Vergießen aufgebracht, und es wurde die Zeit gemessen, die verstrich, bevor die Mustergestalt bei Beobachtung durch ein Mikroskop unsichtbar wurde. Bei der Harzzusammensetzung dieses Beispiels änderte sich die Mustergestalt auch nach 48 h nicht. Um das Quellen durch Tinte zu untersuchen, wurde ein gehärtetes Probenstück von 50 mm Durchmesser hergestellt, indem diese Harzzusammensetzung einer Lichtenergie mit einer Intensität von 6 J/cm² (bei 365 nm) bei Raumtemperatur mit einer Extrahochdruckquecksilberdampflampe bestrahlt wurde und dann 30 min lang auf 130ºC erhitzt wurde. Das Probenstück wurde in eine Tinte (reines Wasser 1 Diethylenglycol 1 Direktschwarz 154 = 65 / 30 / 5 [Gewichtsteile] ) bei 80ºC eine Woche lang in einem nicht verschlossenen Behälter eingetaucht belassen. Die Volumenänderung während des Eintauchens betrug +0,3%. Beispiel 2
4) Epicoat 152, Yuka Shell K.K.
5) Prakcell GL-62, Daisel K.K.
6) SH-6040, Toray Silicone K.K.
7) Adeka Optomer SP-170, Asahi Denka K.K.
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde. Beispiel 3
8) BP4100E, Asahi Denka K.K.
9) Epolite 3002, Kyoei Yushi K.K.
10) A-187, Nippon Unicar K.K.
11) Adeka Optomer SP-170, Asahi Denka K.K.
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde. Beispiel 4
12) EP4100E, Asahi Denka K.K.
13) Epicoat 154, Yuka Shell K.K.
14) Araldite CY-221, Nippon Ciba-Geigy K.K.
15) TSL-8350, Toshiba Silicone K.K.
16) Irgacure 261, Ciba Geigy Co.
17) Cumolhydroperoxid
18) Anthracen
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispie] 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde.

Beispiel 5

19) Cyracure UVR-6490, Union Carbide Co.
20) Cyracure UVA-6410, Union Carbide Co.
21) KBM-303, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
22) Cyracure UVR-6976, Union Carbide Co.
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde. Vergleichsbeispiel 1
23) EP4100E, Asahi Deaka K.K.
24) Cyracure UVR-6110, Union Carbide Co.
25) Cyracure UVR-6351, Union Carbide Co.
26) A-187, Nippon Unicar K.K.
27) Cyracure UVR-6970, Union Carbide Co.
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde. Vergleichsbeispiel 2
28) EHPE3150, Daicel K.K.
29) Celloxide 2021, Daicel K.K.
30) SH-6062, Toray Silicone K.K.
31) Adeka, Optomer SP-170, Asahi Denka K.K.
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde. Vergleichsbeispiel 3
32) BF-1000, Adeka Argus K.K.
33) Celloxide 2021, Daicel K.K.
34) Adekacizer O-130P, Adeka Argus K.K.
35) Cyracure UVR-6970, Union Carbide Co.
Musterbildung und Untersuchung wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die vorstehend genannte Formulierung verwendet wurde.

Untersuchung

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung der Proben der durch aktive Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben wurde. Die statische Viskosität bei 25ºC wurde mit einem Viskosimeter vom B-Typ vermessen, das von Shibaura System K.K. hergestellt wurde. Die Gelierempfindlichkeit ist durch die Energiemenge ausgedrückt, die erforderlich ist zur Härtung des dritten Schrittes, wenn die Zusammensetzung durch eine Aufbringvorrichtung in einer Dicke von 4 mil aufgebracht wird, ein Tedler -Film von 25 µm Dicke (hergestellt von DuPont Co.) daran festgeklebt wird, und die Proben dem Licht einer Hochdruckquecksilberdampflampe (500 Watt) durch eine Kantenfiltertablette (step tablet) BK-2 (hergestellt von Kodak Co) hindurch ausgesetzt werden. Die Bindungsfestigkeit wurde wie folgt untersucht. Die Zusammensetzung wurde in einer Dicke von 4 mil jeweils auf einen Glasträger ("7059", hergestellt von Corning Co.), einen Glasträger, der mit einem Polyimidfilm beschichtet war (Photoneenu UR-3100 hergestellt von Torray K.K.), und einen Glasträger, der mit einem aufgesputterten SiO&sub2; Film beschichtet war, aufgebracht. Danach wurde die vorstehend erwähnte Belichtung für die Gelierempfindlichkeitsprüfung durchgeführt. Weiter wurde eine Nachhärtung bei 130ºC 30 min lang durchgeführt, um die Härtung zu vervollständigen. Jeder Probenkörper wurde kreuzförmig wie auf einem Schachbrett geritzt und der Bandabschälprüfung unterworfen (unter Verwendung eines Bandes P810, hergestellt von Scotch Co). Das Symbol bedeutet, daß keine Abschälung auftrat, das Symbol A bedeutet, das Abschälung bei einer Geschwindigkeit von 1/16 bis 4/16 auftrat, und das Symbol × bedeutet, daß Abschälung bei einer Geschwindigkeit von 5/16 oder mehr auftrat. Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, weist die erfindungsgemäße, durch aktive Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung zufriedenstellende Eigenschaften im Bezug auf das Beibehalten des Musters auf, ergibt leicht hohe Präzision und hohe Dichte des Fließwegmusters bei der Bildung des Tintenstrahlfließweges, besitzt eine hohe Beständigkeit gegenüber Tinte, was zu einer sehr geringen Verformung des Fließwegmusters bei der Langzeitverwendung führt, ergibt eine stabile Ausstoßleistung, und besitzt weiter eine hohe Bindungsfestigkeit an verschiedene Schnittflächen, was die Herstellung von zuverlässigen Tintenstrahlköpfen ohne Abschälen erlaubt.
Der Hauptbestandteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthält ein aromatisches Skelett und ist mehrfunktionell, was ausreichende Leistung im Bezug auf zum Beispiel die Beständigkeit gegenüber Wärme und Chemikalien ergibt. Aufgrund solcher Eigenschaften kann eine Zusammensetzung unter breiten Verfahrensbedingungen mit hoher Produktivität hergestellt werden.
Fig. 6 und Fig. 7 veranschaulichen schematische Querschnittsansichten von der Düsenseite von Tintenstrahlköpfen, die aus den Zusammensetzungen des Vergleichsbeispiels 1 beziehungsweise des Beispiels 3 hergestellt wurden (Im folgenden wird die Düse auch als "Ausstoßöffnung" bezeichnet) Der Fließweg und die Düse 5 des Tintenstrahlkopfes, der im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, ändern bemerkenswert ihre Gestalt aufgrund von Quellen oder Auflösung des Trockenfilmes vom positiven Typ, der als Mustermaterial in diesen Bereichen eingefüllt wurde. Im Gegensatz dazu ist der in Beispiel 3 hergestellte zufriedenstellend im Bezug auf die Abmessungsgenauigkeit und weist hervorragende Gestaltübertragungsfähigkeit auf, was zeigt, daß die erfindungsgemäße, mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung ein hervorragendes Material zur Bildung eines Tintenstrahlfließweges ist.
Fig. 8 bis Fig. 13 sind schematische Verfahrensansichten zur Veranschaulichung einer grundsätzlichen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Tintenstrahlkopfes (im folgenden als "Flüssigkeitsstrahlkopf" bezeichnet). Ein Beispiel des Aufbaus des Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurde, und das Verfahren zur Herstellung desselben, sind in Fig. 8 bis Fig. 13 dargestellt. In diesem Beispiel ist ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf dargestellt, der zwei Düsen besitzt. Allerdings schließt der erfindungsgemäße Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsköpfe mit vielen Düsen hoher Dichte ein, die mehr als zwei Düsen (orifices over two) besitzen, und Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungsköpfe mit nur einer Düse. Weiter wird in diesem Beispiel das Verfahren zur Herstellung des Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes dargestellt, der eine Düse zum Abgeben einer Flüssigkeit in einer Richtung besitzt, die ähnlich der der Flußrichtung der Flüssigkeit ist. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf begrenzt und schließt zum Beispiel ein Verfahren ein zur Herstellung eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes, der eine Düse zur Abgabe einer Flüssigkeit in einer Richtung besitzt, die senkrecht zu der der Flußrichtung der Flüssigkeit ist.
In dieser Ausführungsform wird eine Grundplatte 21 (im folgenden auch als "Träger" bezeichnet), die zum Beispiel aus einem Glas, einer Keramik oder einem Metall und dergleichen besteht, wie in Fig. 8 dargestellt, verwendet. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht mit gefiillten Flaschen des Trägers vor der Bildung einer Feststoffschicht.
Eine solche Grundplatte 21 kann verwendet werden, ohne in der Gestalt, der Qualität des Materials oder dergleichen begrenzt zu sein, in dem Fall, in dem die Grundplatte 21 als Teil des Elementes zur Bildung des Flüssigkeitsfließweges oder als Träger zur Bildung einer Feststoffschicht und der Wand des Flüssigkeitsfließweges dient, wie im folgenden beschrieben ist. Eine gewünschte Anzahl (2 in Fig. 8) von Energieerzeugungselementen 22 zu Erzeugung von Energie, die eingesetzt wird zur Abgabe der Flüssigkeit, wie zum Beispiel ein elektrothermischer Wandler oder ein piezoelektrisches Element, werden auf der Grundplatte 21 angeordnet. Energie, die eingesetzt wird zur Abgabe der Aufzeichnungsflüssigkeit in Form kleiner Tröpfchen, wird durch ein solches energneerzeugendes Element 22 in die Tintenflüssigkeit eingebracht. Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem ein elektrothermischer Wandler als Energieerzeugungselement 22 verwendet wird, die Aufzeichnungsflüssigkeit in der Nachbarschaft des Elementes 22 durch das Element erhitzt, wodurch die Tinte abgegeben wird. In dem Fall, in dem das piezoelektrische Element als Energieerzeugungselement verwendet wird, wird Tinte durch die mechanische Schwingung des Elementes abgegeben.
Elektroden zur Eingabe eines Steuersignals (nicht dargestellt in der Zeichnung) werden an die Elemente 22 angeschlossen, um die Elemente anzusteuern. Im allgemeinen wird eine funktionelle Schicht, wie zum Beispiel eine Schutzschicht und dergleichen, mit dem Ziel bereitgestellt, die Beständigkeit des Energieerzeugungselementes zu verbessern. In der Erfindung kann natürlich eine solche funktionelle Schicht bereitgestellt werden. In dieser Ausführungsform werden die Energieerzeugungselemente auf dem Grundelement vor der Bildung des Flüssigkeitsffießweges bereitgestellt. Allerdings können die Elemente auf dem Träger zu beliebiger Zeit bereitgestellt werden.
Als nächstes wird eine Feststoffschicht 23 auf dem Bereich auf dem Träger gebildet, der zur Bildung des Flüssigkeitsffießweges vorgesehen ist, auf dem die Energieerzeugungselemente 22 vorher bereitgestellt wurden, wie in Figg. 9A und 9B dargestellt. Fig. 9A ist eine schematische Draufsicht nach Bildung der Feststoffschicht. Fig. 9B ist eine Querschnittsansicht entlang einer Punkt-Strich- Linie A-A' in Fig. 9A.
Die Feststoffschicht 23 wird vom Träger 21 entfernt, nachdem ein Material zur Bildung der Wand des Flüssigkeitsffießweges aufgebracht wurde, wie im folgenden beschrieben wird, um den Flüssigkeitsffießweg zu bilden. Natürlich ist es möglich, den Flüssigkeitsfließweg in einer gewünschten Gestalt zu bilden. Die Feststoffschicht 23, die bereitgestellt ist zur Bildung des Flüssigkeitsfließweges kann gebildet werden abhängig von der Gestalt des Flüssigkeitsfließweges. In dieser Ausführungsform umfaßt der Flüssigkeitsffießweg zur Abgabe von Aufzeichnungsflüssigkeit als kleine Tröpfchen aus jeder der zwei Düsen entsprechend den zwei Energieerzeugungselementen, zwei feine Flüssigkeitsfließwege und eine gemeinsame Flüssigkeitskammer zur Versorgung der zwei feinen Wegen mit einer Aufzeichnungsflüssigkeit.
In der Erfindung sollte das Material, das die Feststoffschicht ausmacht, bevorzugt ein lichtempfindliches Material vom positiven Typ sein. Ein lichtempfindliches Material vom positiven Typ hat verschiedene Vorteile, wie zum Beispiel (i) daß die Auflösung besser ist als die eines lichtempfindlichen Materials vom negativen Typ, (ii) daß das Reliefmuster eine vertikale und glatte Seitenwandoberfläche besitzt, (iii) daß das Reliefmuster gelöst und entfernt werden kann unter Verwendung einer Entwicklungsflüssigkeit oder eines organischen Lösungsmittels, und dergleichen. Deshalb ist ein lichtempfindliches Material vom positiven Typ ein wünschenswertes Material für die Bildung der Feststoffschicht. Das lichtempfindliche Material vom positiven Typ kann entweder in Form einer Flüssigkeit oder eines Trockenfilmes vorliegen. Das lichtempfindliche Material vom positiven Typ in Form eines Trockenfilmes ist ein besonders bevorzugtes Material, da ein dicker Film von zum Beispiel 10 bis 100 µm hergestellt und die Filmdicke leicht gesteuert werden kann und die Einheitlichkeit und Handhabungseigenschaften hervorragend sind.
Als das lichtempfindliche Element vom positiven Typ können zum Beispiel Materialien verwendet werden, die o-Naphthochinondiazide und alkalilösliche Phenolharze umfassen, und Materialien, die älkalilösliche Harze umfassen, und Verbindungen, die schließlich durch Fotolyse eines Diazoniumsalzes Phenol bilden, zum Beispiel Benzoldiazoniumsalze. Unter diesen kann als lichtempfindlicher Trockenfiim vom positiven Typ zum Beispiel ein Filmelement verwendet werden, das aus einem Polyesterblatt und dem vorstehend erwähnten lichtempfindlichen Material vom positiven Typ, das das Polyesterblatt abdeckt, wie zum Beispiel "OZATEC R225" (Handelsname, hergestellt von Hoechst Japan Co.) besteht, verwendet werden.
Die Feststoffschicht kann mit einem lichtempfindlichen Material vom positiven Typ gemäß dem sogenannten Bildgebungsverfahren für ein lichtempfindliches Material vom positiven Typ gebildet werden.
Es ist das Optimum, einen lichtempfindlichen Trockenfilm vom positiven Typ zu verwenden, vom Standpunkt der Verarbeitungsgenauigkeit, der leichten Entfernung und der Verarbeitbarkeit aus.
Der Träger 21 mit einer Feststoffschicht 23 darauf wird mit einem Material zur Bildung einer Wand des Flüssigkeitsffießweges 24 abgedeckt, die aus der erfindungsgemäßen, mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung besteht, wie zum Beispiel in Fig. 10 dargestellt ist. Fig. 10 ist ein schematischer Querschnitt an der Position ähnlich der in Fig. 98, nachdem das Material zur Erzeugung einer Wand des Flüssigkeitsfließweges darüber geschichtet wurde.
Das Material zur Bildung einer Wand des Flüssigkeitsweges wird in einer gewünschten Dicke auf den Träger aufgebracht mit Hilfe einer bekannten Technik, wie zum Beispiel der Vorhangbeschichtung, der Walzenbeschichtung, der Sprühbeschichtung und dergleichen. Es ist bevorzugt, die Beschichtung nach Entlüftung des Materials zu bewirken, während der Einschluß von Luftblasen vermieden wird.
Wenn zum Beispiel ein Material zur Bildung einer Wand des Flüssigkeitsfließweges 24 so abdeckt, wie in Fig. 10, und das Material aus dem vorstehend genannten Härtungsmaterial besteht, wird das Härtungsmaterial unter festgelegten Bedingungen gehärtet, wie zum Beispiel in dem Zustand, in dem das Ausffießen und das Fließen der Flüssigkeit unterdrückt wird, und, wenn gewünscht, eine Druckplatte auf den oberen Bereich gelegt.
Fig. 11 ist eine schematische Querschnittsansicht, in der ein flüssiges Härtungsmaterial als das Material zur Bildung der Wand des Flüssigkeitsffießweges verwendet wird, und die Position des Querschnittes ist ähnlich der in Fig. 9B.
In den Fällen in denen die Härtungsbedingung Härtung bei Raumtemperatur oder Wärmehärtung umfaßt, läßt man das Material 30 min bis 2 h lang stehen. In den Fällen, in denen das Härten ein Härten mit ultravioletten Lichtstrählen oder dergleichen ist, reicht eine kurzzeitige Bestrahlung für 10 min oder weniger aus, um das Material zu härten.
Nach dem Härten wird die Feststoffschicht 23 vom Träger entfernt, der mit der Feststoffschicht 23 und dem Material zur Bildung der Wand des Flüssigkeitsfließweges 24 versehen ist, um einen Flüssigkeitsffießweg zu bilden.
Obwohl die Mittel zur Entfernung der Feststoffschicht 23 nicht kritisch sind, ist es bevorzugt, zum Beispiel den Träger in einer Flüssigkeit einzuweichen, die in der Lage ist, die Feststoffschicht 23 zu lösen. Durch Entfernen der Feststoff schicht können, wenn gewünscht, verschiedene Hij£smittel zu Beschleunigung der Entfernung verwendet werden, wie zum Beispiel Litraschallbehandlung, Sprühen, Erhitzen, Rühren und dergleichen.
Was die Flüssigkeit betrifft, die als das vorstehend erwähnte Entferungshilfsmittel eingesetzt wird, können zum Beispiel halogenhaltige Kohlenwasserstoffe, Ketone, Ester, aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Alkohole, N-Methylpyrrolidon, Dimethylformamid, Phenole, Wasser, wäßrige Lösungen starker Alkali und dergleichen verwendet werden. Wenn nötig, können oberflächenaktive Mittel zur vorstehend erwähnten Flüssigkeit gegeben werden. Es ist bevorzugt, die Feststoffschicht weiter mit Licht zu bestrahlen, wie zum Beispiel einem ultravioletten Licht und dergleichen. Es ist auch bevorzugt, die Flüssigkeit auf 40 bis 60ºC zu erwärmen.
Fig. 12 ist eine schematische Querschnittsansicht an einer Position ähnlich der von Fig. 9B nach Entfernung der Feststoffschicht 23.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Feststoffschicht 23 durch Lösen entfernt wurde. Flüssigkeitszufuhröffiiungen 26 werden gebildet, bevor die Feststoffschicht durch Auflösen entfernt wird, und dann wird die Feststoffschicht entfernt. Fig. 13 ist eine schematische Ansicht mit gefällten Flächen des Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes nach der Entfernung der Feststoffschicht.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Feststoffschicht 23 in einer Flüssigkeit getränkt, die in der Lage ist, den Feststoff aufzulösen, und aufgelöst und durch die Flüssigkeitversorgungsanschlüsse 26 entfernt. Wenn die Düsenspitzen nicht freigelegt sind, kann der Aufbau aus Träger, Feststoffschicht und Material zum Bilden von Wänden des Flüssigkeitsffießweges entlang der Punkt-Strich-Linie C-C' in Fig. 13 geschnitten, bevor durch Lösung entfernt wird, wodurch die Düsenspritzen freigelegt werden.
Allerdings ist ein solches Schneiden der Düsenspitzen des Trägerzusammenbaus nicht immer notwendig. Wenn zum Beispiel ein flüssiges Härtungsmaterial als Material zum Bilden von Wänden des Flüssigkeitsffießweges und eine Form, um Materialien aufeinander zu schichten, verwendet wird, so daß der Spitzenbereich der Düsen nicht abgedeckt ist und die Spitzen im Bereich der Düsen eine flache Gestalt haben, ist das Schneiden nicht nötig.
Wie vorstehend beschrieben, wird ein Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf hergestellt, in dem die gewünschten Flüssigkeitsfließwege 25 an gewünschten Positionen des Träger 21 gebildet werden, der mit Energieerzeugungselementen 2 versehen ist. Wenn gewünscht, kann nach dem Bilden der Flüssigkeitsfließwege entlang der Linie C-C' in Fig. 13 geschnitten werden. Dieses Schneiden wird durchgeführt, um die Entfernung zwischen dem Energieerzeugungselement 2 und der Düse zu optimieren, und der Bereich, der weggeschnitten werden soll, kann gegebenenfalls festgelegt werden. Wenn gewünscht, werden die Düsenspitzen poliert und geglättet, um den Flüssigkeitsausstoß zu optimieren.
Weiter wird zum Beispiel, wie in Fig. 14 dargestellt, nach der Bildung einer Feststoffschicht ein Material zur Bildung einer Wand eines Flüssigkeitsfließweges in gewünschter Dicke auf die Feststoffschicht aufgebracht, und dann wird die Feststoffschicht entfernt entsprechend den vorstehend genannten Verfahrensweisen zur Bildung nur der Wände eines Flüssigkeitsfließweges 27 mit dem Material zur Bildung der Wände eines Flüssigkeitsfließweges. Dann wird eine gewünschte Abdeckplatte 29 auf das Material zur Bildung des Wand des Flüssigkeitsffießweges aufgeklebt zur Herstellung eines Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopfes.
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht mit geflillten Flächen eines Flüssigkeitsstrahlaulzeichnungskopfes vor dem Aufkleben der Abdeckplatte. Wenn gewünscht, wird der Kopf nach der Bildung des Flüssigkeitsffießweges entlang der Linie B-B' aufgeschnitten.
In der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn die Wand des Flüssigkeitsfließweges 27 und die Feststoffschicht die gleiche Höhe haben, die Feststoffschicht nach oder vor dem Aufkleben der Abdeckplatte 29 entfernt werden. Durch Aufkleben der Abdeckplatte 29 nach Entfernung der Feststoffschicht kann die Entfernung der Feststoffschicht sicherer durchgeführt werden und es ist möglich, die Herstellungsausbeute und die Produktivität zu verbessern.
Im Element zum Aufbau des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsfließweges können die Wand des Flüssigkeitsffießweges 27 und die Abdeckplatte 29 getrennt sein, wie in Fig. 14 dargestellt, oder sie können integriert sein, wie in Fig. 13 dargestellt.
Es ist bevorzugt, die Wand des Flüssigkeitsfließweges 27 und die Deckplatte 29 integriert zu bilden, da die Herstellungsschritte einfach sind. In diesem Fall ist es nicht unbedingt notwendig, einen Klebstoff zu verwenden, und deshalb gibt es keine Nachteile in Hinblick darauf, daß ein Klebstoff in die Rillen fließt und die Rillen auf diese Weise verstopft und an den Energieerzeugungselementen haftet, was ihre Funktion beeinträchtigt. Weiter kann eine bevorzugt Abmessungsgenauigkeit erhalten werden.
Fig. 15 ist eine Ansicht mit gefüllten Flächen einer Tintenstrahlvorrichtung, die mit einem Tintenstrahlkopf versehen ist, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde. In Fig. 15 bedeutet die Bezugszahl 1000 den Hauptkörper des Tintenstrahlvorrichtung, die Bezugszahl 1100 stellt einen Energiequellenschalter dar und die Bezugszahl 1200 stellt ein Steuerpult dar.
Die Erfindung bringt hervorragende Wirkungen mit sich, unter den Tintenstrahlaufzeichnungssystemen insbesondere in einem Aufzeichnungskopf einer Aufzeichnungsvorrichtung des Blasenstrahlsystems (bubble jet System).
Was seinen repräsentativen Aufbau und sein Prinzip betriit, ist zum Beispiel eines bevorzugt, das unter Verwendung des grundsätzlichen Prinzips, das zum Beispiel in den US-Patenten 4723129 und 4740796 offenbart ist, durchgeführt wird. Dieses System ist sowohl auf den sogenannten Auf-Abruf-Typ (on dem and typ) als auch auf den ununterbrochenen Typ (continuous typ) anwendbar. Insbesondere im Fall des Auf-Abruf-Typs ist es wirksam, weil durch Anlegen von wenigstens einem Steuersignal, das entsprechend den Aufzeichnungsinformationen eine schlagartige Temperaturerhöhung ergibt, die die Kernsiedetemperatur übersteigt, an einen elektrothermischen Wandler, der entsprechend den Blättern oder den Flüssigkeitswegen, die die Tinte enthalten (Flüssigkeit), angeordnet ist, Wärmeenergie im elektrothermischen Wandler erzeugt wird, wodurch ein Filmsieden an der hitzeabgebenden Oberfläche des Aufzeichnungskopfes bewirkt wird und entsprechend die Bläschen in der Flüssigkeit (Tinte) gebildet werden können entsprechend jeweils einem Ansteuersignal nach dem anderen. Durch Abgeben der Tinte (Flüssigkeit) durch eine Öffnung zum Abgeben durch Anwachsen und Zusammenschrumpfen der Blase wird wenigstens ein Tröpfchen gebildet. Indem den Ansteuersignale Impulsgestalten gegeben werden, können Anwachsen und Zusammenziehen der Blase sofort und angemessen bewirkt werden, um weiter bevorzugt eine Abgabe der Flüssigkeit (Tinte) zu bewirken, die hervorragend im Bezug auf die Ansprecheigenschaften ist. Als Ansteuersignale mit Impulsgestalt sind solche, wie sie in den US-Patenten 4463359 und 4345262 offenbart sind, geeignet. Weiter kann eine hervorragende Aufzeichnung durchgeführt werden, indem die Bedingungen eingesetzt werden, die im US- Patent 4313124 der Erfindung beschrieben werden, die sich mit der Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit der vorstehend erwähnten Wärmeeinwirkungsoberfläche beschäftigt.
Als Aufbau des Aufzeichnungskopfes ist zusätzlich zu den Aufbaukonibinationen des Flüssigkeitsweges für die Entladungsöffnung und des elektrothermischen Wandlers (linearer Flüssigkeitsweg oder rechtwinkiiger Flüssigkeitsweg), wie sie in den jeweiligen, vorstehend genannten Beschreibungen offenbart sind, auch der Aufbau unter Verwendung von US-Patenten 4558333 und 4459600 in der Erfindung eingeschlossen, die einen Aufbau offenbaren, bei dem der Hitzewirkbereich im gebogenen Gebiet angeordnet ist. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung auch wirksam als der Aufbau ausgeführt werden, der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr.59-123670 offenbart ist, die einen Aufbau offenbart, der als Abgabebereich der elektrothermischen Wandler einen Schlitz verwendet, der zu einer Vielzahl von elektrothermischen Wandlern gemeinsam gehört, oder der in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr.59- 138461 offenbart ist, die einen Aufbau offenbart, der eine Öffnung für die Absorption der Druckwelle der Hitzeenergie besitzt, die dem Abgabebereich entspricht.
Weiter kann als Aufzeichnungskopf vom Ganzlinientyp mit einer Aufzeichnungslänge, die der maximalen Breite des Aufzeichnungsmaterials entspricht, die durch die Aufzeichnungsvorrichtung beschrieben werden kann, sowohl der Aufbau, der seine Länge durch Kombination einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen, wie sie in den vorstehend erwähnten Beschreibungen offenbart sind, bildet, als auch der Aufbau, der einen Aufzeichnungskopf integral bildet, eingesetzt werden, und die Erfindung kann die Wirkungen, wie sie beschrieben wurden, weiter wirksam aufweisen.
Weiter ist die Erfindung wirksam für einen Aulzeichnungskopf des frei austauschbaren Chiptyps, der die elektrische Verbindung zur Hauptvorrichtung oder die Versorgung mit Tinte aus dem Hauptteil der Vorrichtung ermöglicht, indem er auf den Hauptkörper der Vorrichtung aufmontiert wird, oder für den Fall der Verwendung eines Aulzeichnungskopfes vom Wagentyp, der integral auf dem Aufzeichnungskopf selbst angebracht ist.
Auch ist das Hinzufügen einer Wiederherstellungseinrichtung für den Aufzeichnungskopf, einer vorläufigen Hilfseinrichtung und dergleichen, die als Aufbau der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung bereitgestellt wird, bevorzugt, weil die Wirkung der Erfindung weiter stabilisiert werden kann. Spezifische Beispiele dafür können zum Beispiel eine Abdeckeinrichtung, eine Reinigungseinrichtung, eine Druckeinrichtung oder Belüftungseinrichtung, einen elektrothermischen Wandler oder ein anderes Heizelement oder ein Vorheizelement gemäß eine Kombination aus diesen für den Aufzeichnungskopf einschließen, und es ist auch wirksam zur Durchführung von stabilen Aufzeichnungen, einen vorläufigen Modus durchzuführen, der die Abgabe getrennt von der Aufzeichnung durchführt.
Weiter ist die Erfindung als Aufzeichnungsbetriebsart der Aufzeichnungsvorrichtung extrem wirksam nicht nur für die Aufzeichnungsbetriebsart mit nur einem Hauptstrom von Farbe, wie zum Beispiel Schwarz und dergleichen, sondern auch als eine Vorrichtung, die ausgerüstet ist mit wenigstens einer von einer Vielzahl verschiedener Farben oder mit Vollfarbfähigkeit durch Farbmischung, gleichgültig ob der Aufzeichnungskopf integral aufgebaut ist oder als Kombination aus einer großen Zahl.
In den Beispielen der Erfindung, wie sie vorgestellt wurden, wird die Verwendung von flüssiger Tinte diskutiert, aber eine beliebe Tinte, die bei Raumtemperatur fest oder erweicht ist, kann auch in der Erfindung verwendet werden. In der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, ist es eine allgemein geübte Praxis, die Temperatur der Tinte selbst in einem Bereich von 30 bis 70ºC einzustellen und auf diese Weise die Viskosität der Tinte auf eine stabilen Ausstoßbereich einzustellen. Entsprechend kann eine beliebige Tinte, die beim Anlegen eines Aufzeichnungssignals flüssig ist, eingesetzt werden. Darüber hinaus kann auch eine beliebige Tinte, die durch Anlegen einer thermischen Energie verflüssigbar ist, in der Erfindung verwendet werden. Ein solcher Typ von Tinten schließt zum Beispiel solche ein, die auf Anlegen von Wärmeenergie abhängig von Auizeichnungssignal verflüssigt und dann in Form von Tintentröpfchen ausgestoßen wird, oder eine, die zum Zeitpunkt des Ankommens auf dem Aufzeichnungsmaterial verfestigt wird. Ein solcher Typ von Tinten wird für Jen Zweck verwendet, um zum Beispiel die thermische Energie bewußt als Energie für die Phasenumwandlung der Tinte von der festen zur flüssigen Form einzusetzen, um Temperaturerhöhungen aufgrund der thermischen Energie zu verhindern, oder um eine Tinte zu verwenden, die verfestigt wird, wenn sie stehen gelassen wird, um das Verdampfen zu verhindern. Wenn eine solche Tinte verwendet wird, kann die Tinte in Form einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes in tieferliegenden Bereichen oder durchgängigen Löcher einer porösen Platte gehalten werden, die dem elektrothermischen Wandler gegenübersteht, wie es zum Beispiel in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrr. 54-56847 und 60-71260 offenbart ist. Für die vorliegende Erfindung ist das verwendbarste System zum Einsatz der Tinten, wie sie vorstehend beschrieben wurden, das System, das ein Filmsieden bewirkt, wie vorstehend beschrieben wurde.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung nicht verträglich mit noch wird sie gequollen von anderen Materialien, wie zum Beispiel einem Musterbildungsmaterial, das damit bei der Bildung eines Tintenstrahlfließweges in Kontakt gebracht wird, und kann verwendet werden zur Bildung eines Tintenstrahliiießweges mit hoher Präzision und hoher Dichte, wobei sie weniger Wechselwirkung mit der Tintenflüssigkeit aufweist und eine hervorragende Chemikalienbeständigkeit besitzt und nicht leicht abschälbar ist. So ist die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung im hohen Maße nützlich zur Bildung von Tintenstralhfließwegen.
Eine mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung vom kationisch polymerisierbaren Typ zur Bildung einer Wand eines Fließweges eines Tintenstrahlkopfes, umfaßt 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300,1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5gew.-% eines aktiven Katalysators.

Claims

1. Mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung vom kationisch polymerisierbaren Typ zur Bildung einer Wand eines Fließweges eines Tintenstrahlkopfes, umfassend 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300, 1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew.-% eines aktiven Katalysators, vorausgesetzt, daß das Silankupplungsmittel nicht ein hydrolysiertes Siloxan ist.

2. Mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das aromatische Harz wenigstens zwei Epoxidgruppen und kein Stickstoffatom besitzt.

3. Mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Silankupplungsmittel weder ein Amin, noch ein Ammonium, noch ein Thiol enthält.

4. Mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin der aktive Katalysator eine oder mehrere Verbindungen darstellt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Oniumsalzen, Eisen arenkomplexen, Silanolaluminiumkomplexen, Sulfonsäureesterdialkyl-4- hydroxyvinylsulfoniumsalzen und Dialkyphenacylsulfoniumsalzen.

5. Mit aktiven Energiestrahlen härtbare Harzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin die Zusammensetzung eine statische Viskosität bei 25ºC von 1000 cps bis 100000 cps besitzt.

6. Tintenstrahlkopf, der einen Tintenweg besitzt, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoß von Tinte in Verbindung steht, wobei die Wand des Weges gebildet ist aus einer mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung vom kationisch polymerisierbaren Typ, umfassend 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300, 1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew.-% eines aktiven Katalysators.

7. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, worin das aromatische Harz wenigstens zwei Epoxidgruppen und kein Stickstoffatom besitzt.

8. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, worin das Silankupplungsmittel weder ein Amin, noch ein Ammonium, noch ein Thiol enthält.

9. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, worin der aktive Katalysator eine oder mehrere Verbindungen darstellt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Oniumsalzen, Eisenarenkomplexen, Silanolaluminiumkomplexen, Sulfonsäureesterdialkyl-4-hydroxyvinylsulfoniumsalzen und Dialkyphenacylsulfoniumsalzen.

10. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, worin die Zusammensetzung eine statische Viskosität bei 25ºC von 1000 cps bis 100000 cps besitzt.

11. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 6, worin der Weg mit einem Energieerzeugungselement versehen ist zur Erzeugung von Energie zum Einsatz für den Ausstoß der Tinte aus der Ausstoßöffnung.

12. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 11, worin das Energieerzeugungselement einen elektrothermischen Wandler zur Erzeugung von Wärmeenergie als Energie darstellt.

13. Tintenstrahlkopf nach Anspruch 11, worin das Energieerzeugungselement ein piezoelektrische Element darstellt.

14. Tintenstrahlvorrichtung, umfassend einen Tintenstrahlkopf, der einen Tintenweg besitzt, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoß von Tinte in Verbindung steht, wobei die Wand des Weges gebildet ist aus einer mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung vom kationisch polymerisierbaren Typ, umfassend 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300,1 bis 10 Gew. -% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew.-% eines aktiven Katalysators, und einen Energiequellenschalter.

15. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 14, worin das aromatische Harz wenigstens zwei Epoxidgruppen und kein Stickstoffatom besitzt.

16. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 14, worin das Silankupplungsmittel weder ein Amin, noch ein Ammonium, noch ein Thiol enthält.

17. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 14, worin der aktive Katalysator eine oder mehrere Verbindungen darstellt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Oniumsalzen, Eisenarenkomplexen, Silanolaluminiumkomplexen, Sulfonsäureesterdialkyl-4-hydroxyvinylsulfoniumsalzen und Dialkyphenacylsulfoniumsalzen.

18. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 14, worin die Zusammensetzung eine statische Viskosität bei 25ºC von 1000 cps bis 100000 cps besitzt.

19. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 14, worin der Weg mit einem Energieerzeugungselement versehen ist zur Erzeugung von Energie zum Einsatz für den Ausstoß der Tinte aus der Ausstoßöffnung.

20. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 19, worin das Energieerzeugungselement einen elektrothermischen Wandler zur Erzeugung von Wärmeenergie als Energie darstellt.

21. Tintenstrahlvorrichtung nach Anspruch 19, worin das Energieerzeugungselement ein piezoelektrische Element darstellt.

22. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes, das folgende Schritte umfaßt:

Bilden einer Feststoffschicht an einer Position zur Bildung eines Weges, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoß von Tinte in Verbindung steht, auf einen Träger, der mit einem Energieerzeugungselement zum Erzeugen von Energie versehen ist, die eingesetzt wird zum Ausstoßen von Tinte aus der Ausstoßöffnung, so daß sie dem Weg entspricht,

Bereitstellen an einer anderen Position des Trägers, wo die Feststoffsehicht nicht gebildet wurde, einer mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung vom kationisch polymerisierbaren Typ, umfassend 50 bis 98,5 Gew.-% eines aromatischen Epoxidharzes mit einem Molekulargewicht von nicht weniger als 300, 1 bis 10 Gew.-% eines Silankupplungsmittels und 0,5 bis 5 Gew.-% eines aktiven Katalysators,

Härten der mit aktiven Energiestrahlen härtbaren Harzzusammensetzung durch Bestrahlen mit einer aktiven Energiestrahlung und

Entfernen der Feststoffschicht zur Bildung des Fließweges.

23. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worin das aromatische Harz wenigstens zwei Epoxidgruppen und kein Stickstoffatom besitzt.

24. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worin das Silankupplungsmittel weder ein Amin, noch ein Ammonium, noch ein Thiol enthält.

25. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worin der aktive Katalysator eine oder mehrere Verbindungen darstellt, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus aromatischen Oniumsalzen, Eisenarenkomplexen, Silanolaluminiumkomplexen, Sulfonsäureesterdialkyl-4- hydroxyvinylsulfoniumsalzen und Dialkyphenacylsulfoniumsalzen.

26. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worin die Zusammensetzung eine statische Viskosität bei 25ºC von 1000 cps bis 100000 cps besitzt.

27. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worin das Energieerzeugungselement einen elektrothermischen Wandler zur Erzeugung von Wärmeenergie als Energie darstellt.

28. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worln das Energieerzeugungselement ein piezoelektrische Element darstellt.

29. Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahlkopfes nach Anspruch 22, worin die Feststoffschicht ein lichtempfindliches Harz vom positiven Typ umfaßt.