CN100430227C

CN100430227C - 制造喷嘴板的方法

Info

Publication number: CN100430227C
Application number: CNB2004100577142A
Authority: CN
Inventors: 北原诚子; 小林靖功; 伊藤敦
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2024-08-11
Also published as: EP1506869A1; JP2005088576A; EP1506869B1; US20050035999A1; US7326524B2; JP4320620B2; DE602004007858T2; CN1579778A; ATE368575T1; DE602004007858D1

Abstract

本发明公开一种生产喷嘴板的方法，使得在喷嘴的喷墨口附近没有形成其中没有形成拒水膜的区域，且可减小由于拒水膜的伸出而导致的伸出量。它包括以下步骤。将光固化树脂涂覆到包括喷嘴的基板表面上，同时用光固化树脂填充喷嘴的喷墨口。从基板的背面通过喷嘴将光照射到光固化树脂上以形成柱状固化部分。柱状固化部分包括头部和基部。头部从基板表面伸出并且其外径等于或小于喷墨口的内径。基部设在喷嘴中并且其外径等于喷墨口的内径。将除柱状固化部分之外的光固化树脂除去。在基板表面上形成拒水膜。通过上述技术方案，可改善喷墨口附近的拒水性，并可防止墨水泄漏，且喷射的墨水不会受到拒水膜的妨碍，提高了墨水击打精确度。

Description

制造喷嘴板的方法

技术领域

本发明涉及一种生产包括用于喷墨的喷嘴的喷嘴板的方法，并且还涉及这种喷嘴板。

背景技术

喷墨头包括形成有喷嘴的喷嘴板，从这些喷嘴中将墨水喷射到记录介质上以进行打印过程。在这些喷嘴的喷墨口周围部分具有不好的拒水性(墨水排斥性)并被墨水润湿的情况下，该墨水会附着在喷墨口周围部分上并保持在那里。另外，所喷射出的墨水干扰了附着在喷墨口周围部分的墨水而降低了墨水击打准确度。因此在喷嘴板的基底表面(喷墨面)上形成有可以改善拒水性的拒水膜。已经提出了在基板表面上形成这种拒水膜的各种方法。在所提出的方法中，一个方法是在基板上形成喷嘴之后，用可热固化或者可光固化的树脂遮蔽喷嘴的喷射口，然后在树脂上形成拒水膜(例如参见JP-A-平-6-246921(第2-4页；以及图1-4)和JP-A-平-9-131880(第4-5页；和图2-3))。

在JP-A-平-6-246921所披露的拒水膜形成方法中，首先，将可光固化的感光树脂膜压粘在其中形成有喷嘴的基板的正面上，从而使得部分感光树脂膜进入喷嘴。接着，用紫外光从背面侧照射该基板以使在这些喷嘴中的感光树脂膜固化，由此在这些喷嘴中形成堵塞部件。通过利用通过这些喷嘴达到基板正面的光线的衍射、折射和漫反射，从而还使在从喷嘴的喷墨口向外径向扩展的喷墨口的周边中的部分在位于基板正面上的感光树脂膜中固化，从而形成其直径大于喷嘴的内径的扩展部分。

另外，将可光固化感光树脂试剂施加在基板的正面和背面上，并且用光照射该背面以使感光树脂试剂在背面上固化。通过溶剂将已经受到照射并且保留在基板的正面上的感光树脂膜和感光树脂试剂除去。这时，在基板表面上的扩展部分和通过使在背面上的感光树脂试剂固化形成的衬垫部分防止了堵塞部件从这些喷嘴中掉落。在其中用扩展部分和堵塞部件遮蔽这些喷嘴的喷墨口的状态中，通过拒水镀覆来在基板表面上形成拒水膜。之后，用溶液将堵塞部件、扩展部分和衬垫部分溶解以将它们除去。

在JP-A-平-9-131880所披露的拒水膜形成方法中，首先将可光固化感光树脂膜贴在其中形成有喷嘴的基板的背面上。将感光树脂膜加热并且使之软化，从而用感光树脂填充这些喷嘴。使填充感光树脂的顶端表面平坦，并且使之与基板的正面基本上齐平。使在这些喷嘴中的感光树脂膜曝光并且固化，然后通过镀镍在该基板表面上形成拒水膜。之后，用溶剂将感光树脂除去。

发明内容

在JP-A-平-6-246921中所披露的拒水膜形成方法中，在使喷嘴中的感光树脂膜固化以形成堵塞部件的过程中，如此使在基板表面上的感光树脂膜固化，从而使固化部分扩展至超过喷嘴的内径，并且该扩展部分是故意形成的，由此防止堵塞部件脱落。但是扩展部分不仅遮蔽喷嘴而且遮蔽喷嘴的周边。因此当在基板的正面上形成拒水膜时，在喷嘴的周边中没有形成该拒水膜。因此，墨水容易留在喷嘴的周边部分。这样，拒水性可能被削弱并且降低了墨水击打精确度。而且为了防止堵塞部件从喷嘴中脱落，必须在基板的背面上形成衬垫部分。因此，增加了生产步骤数，并且降低了生产效率。

在JP-A-平-9-131880中所披露的拒水膜形成方法中，使填充喷嘴的感光树脂的顶端表面平坦，并且使之与基板的正面基本上齐平。之后，使在喷嘴中的感光树脂曝光以固化。随后的镀镍没有在感光树脂上产生用作拒水膜的镀膜。但是不可避免地形成了其中由拒水膜部分地覆盖的喷嘴的所谓的伸出部分。因此，拒水膜的开口的内径小于喷嘴的内径，或者可变化地形成。从喷嘴中喷射出的墨水受到拒水膜的伸出部分干扰。因此，从喷嘴喷射出的墨水的击打精确度下降。

本发明提供了一种生产这样一种喷嘴板的方法，其中在喷嘴的喷墨口附近没有形成其中没有形成拒水膜的区域，并且另外可以减小由于拒水膜的伸出而导致的伸出量。

本发明还提供了一种喷嘴板，其中在喷嘴的喷墨口附近没有形成其中没有形成拒水膜的区域，并且另外由于拒水膜的伸出而导致的伸出量较小。

根据本发明的一个实施方案，提供了一种生产喷嘴板的方法，它包括以下步骤：

将光固化树脂涂覆到包括喷嘴的基板表面上，同时用该光固化树脂填充该喷嘴的喷墨口；

从基板的背面通过喷嘴将光照射到光固化树脂上，以形成一柱状固化部分，其中该柱状固化部分包括：

一头部，它从基板表面伸出并且其外径小于喷墨口的内径；以及

一基部，它设置在喷嘴中并且其外径等于喷墨口的内径；

将除了柱状固化部分之外的光固化树脂除去；并且

在保留有柱状固化部分的状态中在基板表面上形成一拒水膜，

其中，所述柱状固化部分处于作为光固化反应的中间状态的半固化状态。

一部分柱状固化部分从基板表面伸出并且其外径小于喷墨口的内径。因此，在喷嘴的喷墨口附近没有形成其中没有形成拒水膜的区域。另外，可以减小由于拒水膜的外伸而导致的伸出量。因此，改善了在喷嘴的喷墨口附近的拒水性，从而可以防止墨水泄漏。另外，从喷嘴中喷射出的墨水不会受到拒水膜的妨碍，从而提高了墨水击打精确度。

根据本发明的一个实施方案，一喷嘴板包括用于从中喷射墨水的喷嘴和位于喷嘴板表面上的拒水膜。该拒水膜在喷嘴的位置处包括一开口部分，其面积等于喷嘴的开口面积。拒水膜的开口部分具有沿着喷嘴的边缘。如上所述，喷嘴板如此构成，从而形成在拒水膜中的开口部分的开口面积等于喷嘴的开口面积，并且拒水膜的开口部分具有沿着喷嘴的边缘，并且所述拒水膜的开口部分形成为沿着所述喷嘴的喷墨口。因此，从喷嘴喷射出的墨水不会受到拒水膜的干扰。还有，拒水膜沿着喷嘴的喷墨口形成，从而提高了墨水击打精确度。

附图说明

图1A至1E为示意图，显示出在本发明第一实施方案中形成拒水膜的步骤。图1A为一示意图，显示出涂覆光固化树脂的步骤；图1B为一示意图，显示出固化步骤；图1C为一示意图，显示出除去未固化部分的步骤；图1D为一示意图，显示出形成拒水膜的步骤；并且图1E为一示意图，显示出除去柱状固化部分的步骤。

图2A和2B为示意图，显示出在一变型中形成拒水膜的步骤，图2A为一示意图，显示出施加溶液的步骤，并且图2B为一示意图，显示出除去柱状固化部分的步骤。

图3为一曲线图，显示出在上述条件下在照射在光固化树脂上的曝光量和柱状固化部分的可去除性之间的关系。

图4为一曲线图，显示出每单位面积照射在光固化树脂上的曝光量和每单位重量未固化的光固化树脂的固化反应热之间的关系。

图5A至5F为示意图，显示出在本发明第二实施方案中形成拒水膜的步骤，图5A为一示意图，显示出涂覆光固化树脂的步骤；图5B为一示意图，显示出抛光步骤的示意图；图5C为一示意图，显示出固化步骤；图5D为一示意图，显示出除去未固化部分的步骤；图5E为一示意图，显示出形成拒水膜的步骤；并且图5F为一示意图，显示出除去柱状固化部分的步骤。

具体实施方式

[第一实施方案]

下面将对本发明的第一实施方案进行说明。在该第一实施方案中，本发明应用于一喷嘴板，该喷嘴板设置在喷墨头中并且包括用于喷墨的喷嘴。下面将参照图1对第一实施方案进行说明。

首先，将对喷嘴板P1作简要说明。如图1E所示，喷嘴板P1包括：一喷嘴2，它形成在基板1中，并且从中将墨水喷射出；以及一拒水膜3，它形成在基板1的表面(在喷墨侧上的表面)上。基板1由金属板(例如不锈钢板)形成，并且其厚度例如大约为70μm。喷嘴2具有一锥形部分2a，它形成在基板1的背面上并且随着朝着所述表面进一步前进而进一步变细；以及一笔直部分2b，它从锥形部分2a延伸至基板1的表面从而穿过该基板。通过适当的方法例如压力加工将锥形部分2a和笔直部分2b形成在基板1中。从中喷射出墨水的喷墨口2c形成在笔直部分2b的顶端中。该拒水膜3提高了喷嘴2的喷墨口2c周边的拒水性，从而防止了出现墨水润湿。

接下来将对生产该喷嘴板P1的方法进行说明。如图1A所示，首先通过采用辊子等将用作抗蚀剂的薄膜状光固化树脂4加热并且压粘在基板1的表面上。通过调节加热温度、压力、辊速等，给喷嘴2的顶端部分(笔直部分2b)填充预定量的薄膜状光固化树脂4(涂覆光固化树脂的步骤)。如果在薄膜的压粘期间的加热温度过高，或者例如明显高于玻璃态转变温度，则该光固化树脂4变得具有流动性。因此，基板1的表面不能以所要求的薄膜厚度(例如，大约为5至15μm)涂覆上光固化树脂4。相反，如果加热温度过低，则该薄膜不会软化，并且喷嘴2的顶端部分不能填充有所要求量的光固化树脂4。因此，加热温度优选设定为例如获得玻璃态转变的温度处，从而该光固化树脂4具有类似软橡胶的性能。更优选的是，将该温度设定在80℃至100℃的范围内。但是，该温度不限于这个范围。

为了使得喷嘴2的顶端部分容易填充形成柱状固化部分5所需要量的光固化树脂4，优选的是，薄膜状光固化树脂4的厚度t等于或小于喷嘴2的笔直部分2b的内径d。

接下来，如图1B所示，通过喷嘴2从背面侧用紫外线激光等照射在基板1表面上的光固化树脂4，由此使光固化树脂4固化(固化步骤)。这时，调节曝光量，从而防止在喷嘴2的喷射口2c附近的光固化树脂4固化同时沿着喷嘴2的径向方向向外延伸。具体地说，穿过喷嘴2的光使得光固化树脂4只沿着喷嘴2拉长的方向固化。由此，形成从基板1的表面部分地伸出并且其直径等于喷嘴2的喷射口2c的内径的柱状固化部分5。

与其中按照使之完全硬化的方式使光固化树脂4固化的情况相比，降低了曝光量。由此，将柱状固化部分5设定在作为光固化反应的中间状态的半固化状态。在半固化状态中，柱状固化部分5具有稍微的塑性和粘度，从而在喷嘴2中的部分柱状固化部分5的侧面紧密附着在喷嘴2的内表面上。为了形成这种柱状固化部分5，优选的是，当使光固化树脂4固化所需的曝光量由100表示时，照射该光固化树脂4的曝光量设定为20至50。该曝光量由照射光强度与照射时间的乘积表示。当调节光强度和照射时间中的一个或两个时，可以在上述范围内随意设定曝光量。

接着，如图1C所示，用显影液例如1％Na₂CO₃(碱性去除液)将在基板1表面上除了柱状固化部分5之外的一部分光固化树脂4溶解以将它除去。柱状固化部分5保留用来遮蔽喷嘴2的喷墨口2c并且从基板1的表面中伸出(除去未固化部分的步骤)。在该状态中，如图1D所示，向基板1的表面涂覆拒水镀层例如包含有含氟聚合物材料例如聚四氟乙烯(PTFE)的镍镀层以形成厚度为1至5μm的拒水膜3(形成拒水膜的步骤)。然后，如图1E所示，用去除液例如3％NaOH溶解柱状固化部分5以将它除去(除去柱状固化部分的步骤)。

该柱状固化部分5形成为从基板1的表面部分地伸出并且其直径与喷嘴2(笔直部分2b)的内径d相等。当在基板1的表面上形成拒水膜3然后除去遮蔽着喷嘴2的柱状固化部分5时，由此在拒水膜3中的喷嘴2的位置处形成其开口面积等于喷嘴2的开口3a。另外，在喷嘴2上方没有拒水膜3，或者没有形成伸出部。换句话说，在喷嘴板P1中，拒水膜3形成为沿着喷嘴2的喷射口2c延伸。因此，提高了喷射口2c的周边的拒水性。这里，可以可靠地防止喷嘴2的周边被墨水润湿。而且，形成在拒水膜3中的开口3a的内径(开口面积)不会波动。当从喷嘴2喷射出墨水时，墨水不会受到拒水膜3的干扰。因此，提高了墨水击打精确度。

上述生产喷嘴板P1的方法以及该喷嘴板P1可以获得以下效果。从基板1的背面通过喷嘴2用光照射位于基板1表面上的光固化树脂4，由此可以形成从基板1表面部分地伸出并且其直径与喷嘴2的喷射口2c内径相等的柱状固化部分5，从而可以遮蔽住喷嘴2的喷射口2c。因此，当形成柱状固化部分5并且然后在基板1的表面上形成拒水膜3时，该拒水膜3形成为沿着喷嘴2的喷射口2c延伸。该拒水膜3在喷嘴2上方不存在，从而没有形成伸出部分。因此，提高了喷嘴2的喷射口2c周边的拒水性。因此可以防止喷射口2c的周边被墨水润湿。而且，形成在拒水膜3中的开口3a的内径(开口面积)不会波动。当从喷嘴2喷射出墨水时，该墨水不会受到拒水膜3的干扰。因此，提高了墨水击打精确度。

当调节照射光的曝光量时，将柱状固化部分5设定在作为光固化树脂4的光固化反应的中间状态的半固化状态。因此，柱状固化部分5进入其中它具有较小程度塑性和粘性的状态，从而该柱状固化部分5的侧面紧密贴在喷嘴2(笔直部分2b)的内表面上。因此，当将除了柱状固化部分5之外的未固化部分除去时，柱状固化部分5不会从喷嘴2中脱落。

接着，将对其中对第一实施方案进行了各种改变的变型进行说明。与第一实施方案同样构成的部分由相同的参考标号表示，并且适当地删除了其说明。

1)在第一实施方案中，将薄膜状光固化树脂压粘在基板1的表面上以给喷嘴2填充光固化树脂4。或者，可以将液态光固化树脂涂覆到基板1的表面上以给该喷嘴2填充光固化树脂4。

2)代替在第一实施方案中的拒水镀层，可以涂覆氟化树脂例如具有环状结构的含氟共聚物(Cytop：ASAHI GLASS有限公司)或硅树脂溶液以在基板表面上形成拒水膜。如图2A所示，在喷嘴板P2的生产中，例如通过已知的方法例如旋涂方法以预定的膜厚(例如，大约为0.1μm)涂覆Cytop等溶液以在基板1的表面上形成拒水膜10。然后，如图2B所示，用溶剂将柱状固化部分5除去。由此，在拒水膜10中形成其开口面积与喷嘴2相等的开口10a。因此，获得其中拒水膜10沿着喷嘴2的喷射口2c形成的状态。

[实施例1]

通过下面的方法来检验上述生产喷嘴板的方法。在厚度为75μm的由SUS430制成的基板中形成包括内径为20μm的喷射口的喷嘴。然后，在将薄膜加热至70℃的状态下在0.2MPa(大约为2kg/cm²)的压力下将光固化树脂膜压粘在基板表面上。在光固化树脂膜的压粘中，辊的设置温度是70℃(当用辐射温度计实际测量辊表面的温度时，该辐射温度计指示出85℃)，并且使辊以1m/分钟的运动速度运动两次以向基板表面施加0.2MPa的压力。作为光固化树脂膜，采用由TOKYO OHKAKOGYO有限公司生产的Ohdil(干膜光致抗蚀剂)FP215(玻璃态转变点Tg：初始温度为65℃并且结束温度为95℃)。其厚度为15μm。通过100mJ/cm²的曝光量使光固化树脂膜基本上硬化。在该状态下，进行光照射同时改变曝光量。采用表面轮廓测量装置例如表面阶差计测量出由于照射形成并且从喷嘴的喷射口伸出的一部分柱状固化部分的外径。在表1中列出了这些结果。

表1

曝光量(mJ/cm<sup>2</sup>)	固化部分的外径(μm)	与喷嘴的直径比
曝光量(mJ/cm<sup>2</sup>)	固化部分的外径(μm)	与喷嘴的直径比	300	24.6	1.23
150	23.1	1.155	300	24.6	1.23
150	23.1	1.155	100	22.4	1.12
75	21.9	1.095	100	22.4	1.12
75	21.9	1.095	50	19.5	0.975
30	19.5	0.975	50	19.5	0.975
30	19.5	0.975	20	19.5	0.975

如表1所示，可以看出，随着曝光量加大，从喷嘴的喷射口伸出的部分柱状固化部分的外径加大并且光固化树脂固化并且从喷嘴喷射口进一步向外径向延伸。相反，可以看出，在将曝光量设定为50、30和20mJ/cm²(即，在使光固化树脂固化所需的曝光量(100mJ/cm²)由100表示时，照射光固化树脂所用的曝光量在20至50的范围内)的情况下，形成具有从喷嘴喷射口中伸出的部分的柱状固化部分，其外径稍小于喷嘴喷射口的内径(20μm)。这时，严格地说，柱状固化部分具有一截头圆锥形形状。位于喷嘴中的那部分(没有从喷嘴的喷射口中伸出的部分)的外径等于喷嘴的喷射口的内径。这样，当柱状固化部分从喷嘴的喷射口伸出的部分的直径形成为稍小于喷嘴的喷射口的内径时，可以沿着用柱状固化部分遮蔽的喷射口形成拒水膜。还有，当使得柱状固化部分的位于喷嘴中的那部分的外径等于喷嘴的喷射口的内径时，可以使柱状固化部分的外周边表面与喷嘴的内表面紧密接触。

顺便说一下，在这些情况中，照射到光固化树脂上的曝光量小于使光固化树脂完全硬化所需要的量。因此，该柱状固化部分包含由于在光作用下进行不充分固化反应而形成剩余光固化树脂，并且处于其中柱状固化部分具有塑性和粘性的半固化状态中。光固化树脂的塑性和粘性在光固化树脂的可去除性方面也具有影响。

下面将参照图3对生产喷嘴板的上述方法进行检验。图3为一曲线图，显示出在上述条件下在照射到光固化树脂上的曝光量和柱状固化部分的可除去性之间的关系。顺便说一下，为了减小照射光的漫反射，对与基板的喷墨表面相对的表面进行抛光处理。因此，与采用其上没有进行抛光处理的基板的情况相比，形成该柱状固化部分所需要的曝光量更大。另外，由于照射在基板的锥形表面上的光反射并且照射到光固化树脂上，所以实际照射到光固化树脂上的曝光量为在曝光装置处测量出的曝光量的120％。具体地说，当测量出的曝光量为80mJ/cm²时，实际照射的曝光量大约为100mJ/cm²。

一般来说，光固化树脂(干抗蚀剂薄膜)的组分包括粘接剂聚合物、光引发剂、多功能单体和其它添加剂。在第一实施方案中作为光固化树脂使用的由TOKYO OHKA KOGYO有限公司生产的碱性显影类抗蚀剂例如Ohdil FP215具有这样的性能，该粘接剂聚合物在碱性去除液中溶解。当进行光固化树脂的固化时，多官能单体和粘接剂聚合物形成交联并且分子具有一种网状三维结构，从而该固化树脂不会在碱性溶剂中溶解。当以较小的曝光量使光固化树脂固化时，该交联反应不会充分进行。因此，用碱性去除液清洗基板的去除过程很容易分开和/或溶解柱状固化部分(抗蚀剂)。如图3所示，当将曝光量超过80mJ/cm²(实际照射的光具有100mJ/cm²或更大的曝光量)的光照射到光固化树脂上时，柱状固化部分的固化将进一步进行下去。因此，除非进行几次去除过程，否则不能除去柱状固化部分。另一方面，当将曝光量为80mJ/cm²或更小的光照射到光固化树脂上时，该柱状固化部分处于半固态状态中。因此，单次去除过程将除去该柱状固化部分。

接下来将对在照射到光固化树脂的曝光量和作为半固化状态的指示的光固化树脂的固化率(固化进展程度)之间的关系进行检验。当使光固化树脂固化时，光固化树脂产生出反应热。因此，可以通过测量在光固化树脂固化时产生出的反应热的热量来测量出固化率。这时，我们可以通过将由其中还没有开始固化反应的光固化树脂产生出的热量和其中已经进行了固化反应的光固化树脂的热量进行比较来获得固化率。采用一般的差示扫描量热(DSC)设备作为测量装置。在该测量中，采用了由SII NanoTechnology公司生产的DSC6220。采用该设备的实际测量过程按照JIS K7122(“塑料转变热量的测试方法”)来进行。该标准是用于测量塑料的转变温度的测量方法。但是，根据该标准，可以测量出在塑料转变反应进行时塑料自身(树脂)吸收的热量。

在测量塑料的转变温度的情况中，我们一直等到测量设备在比转变温度低100℃的温度下稳定；以10℃/分钟的加热速度对塑料进行加热；并且获得DSC曲线直到该温度比塑料的转变温度高大约30℃。相反，使光固化树脂(树脂)固化的反应为放热反应，并且所测量出的热量的符号与在测量塑料转变温度时不同。但是，它们在测量反应所需要的热量方面是类似的。换句话说，与在JIS K7122中所述的测量方法一样，在测量光固化树脂的固化率中，发明人一直等到测量设备在比固化反应开始温度(大约为130℃)低100℃的温度下稳定；以10℃/分钟的加热速度对光固化树脂进行加热；并且获得DSC曲线直到该温度变得比固化终止温度(大约为170℃)高大约30℃。

在该测量中，将测量范围设定在25℃至200℃的范围中，读取并且获得在那个范围中的DSC曲线。然后，计算出所获得DSC曲线的波峰面积(由波峰和基线包围的面积)。波峰面积的这个计算遵循在JIS K7122中所规定的方法。另外，将所计算出的波峰面积除以测量试样的重量以获得每单位重量的固化反应热量。因此，树脂的固化率如下限定。获取还没有受到光照射的光固化树脂的固化反应热量，并且将它设定成固化率0％。相反，因为固化反应已经充分进行所以根本没有显示出固化反应热量的光固化树脂设定为固化率100％。对于其中聚合反应(固化反应)由于曝光而进行到一定程度的半固化光固化树脂而言，获得在光固化树脂中还没有曝光的一部分光固化树脂的固化反应热。因此，将半固化光固化树脂的固化反应热除以未固化光固化树脂的固化反应热，然后从100％减去这个所得到的数值以确定半固化光固化树脂的固化率。

在图4中显示出测量结果。图4为一曲线图，显示出在照射在每单位面积光固化树脂上的曝光量和每单位重量的未固化光固化树脂的固化反应热之间的关系。如图4所示，未固化光固化树脂的固化反应热为100mJ/mg。当照射在每单位面积的光固化树脂上的曝光量为100mJ/cm²时，光固化树脂的反应热为20mJ/mg。还没有曝光的光固化树脂的比例为20×100％/100＝20％。因此，在该情况中，光固化树脂的固化率为80％。顺便说一下，当曝光量等于或大于100mJ/cm²时，反应热在20mJ/mg处基本上饱和。下面将对该原因进行说明。光固化树脂的固化反应包括由光引发的反应和由热引发的反应。当曝光量等于或大于100mJ/cm²时，由光引发的反应几乎完成。因此，在任意试样中，观察到由热引发的反应。

从图3中，在基板和光固化树脂的上述条件下，优选的是，将曝光量为80mJ/cm²或更小的光照射到光固化树脂上以便在考虑到柱状固化部分的可除去性的情况下形成柱状固化部分。换句话说，优选的是，实际照射到光固化树脂上的光的曝光量为100mJ/cm²。在该曝光条件下，从图4可以看出，柱状固化部分的固化率为80％或更小。还有，只要该柱状固化部分用作抗蚀剂，则因此形成的柱状固化部分必须保持其形状。具体地说，柱状固化部分的固化率应该为50％或更高。在固化率下降的情况中，即使在已经将光照射到光固化树脂上的情况下，光固化树脂的许多未固化组分留在未曝光区域中。因此，在将除了柱状固化部分之外的光固化树脂除去中(除去未固化部分的步骤)，所用的液态显影剂从柱状固化部分的表面将光固化树脂的未曝光组分除去。因此，在显影之后，该柱状固化部分丧失了所要求的形状。因此，优选的是，根据基板的形状和光固化树脂的条件来确定照射到光固化树脂的曝光量，从而该柱状固化部分的固化率为50％至80％。

[第二实施方案]

接下来将对本发明的第二实施方案进行说明。在结构上与第一实施方案的那些类似的部分由相同的参考标号表示，并且适当省略了其说明。下面，将参照图5进行说明。

首先，将对喷嘴板P3进行简要说明。如图5F所示，喷嘴板P3包括：一喷嘴2，它形成基板1中并且从中将墨水喷射出；以及一拒水膜3，它形成在基板1的表面(在喷墨侧上的表面)上。在基板1的背面上形成有平坦的抛光表面6。

接下来，将对生产喷嘴板P3的方法进行说明。首先，如图5A中所示，对基板1的整个背面进行表面抛光处理以形成抛光表面6(参见在图5A中的箭头：抛光步骤)。当通过加工例如压力加工形成喷嘴2的锥形部分2a时，在位于基板1的背面上的锥形部分2a的边缘部分上形成细小的凸起部分。在背面上进行的表面抛光处理将该细小凸起部分除去。接下来，如图5B所示，进行涂覆光固化树脂的步骤。涂覆光固化树脂的步骤与第一实施方案基本上类似。因此，将省略其详细说明。

接着，如图5C所示，从基板的抛光表面6侧通过喷嘴2用紫外线激光等照射在基板1的表面上的光固化树脂4，由此使光固化树脂4固化(固化步骤)。换句话说，基板1用作用来遮蔽光固化树脂4的掩模。这里，如此调节曝光量，从而防止了位于喷嘴2的喷射口2c附近的光固化树脂4沿着喷嘴2的径向方向向外延伸地固化。根据喷嘴2的喷射口2c的直径、锥形部分2a的锥角、笔直部分2b的长度等来调节曝光量。

例如，当喷嘴2的开口直径为20μm；锥形部分2a的锥角为8度；并且笔直部分2b的笔直长度为0时，曝光量优选为180mJ/cm²。还有，当喷嘴2的开口直径为22μm；锥形部分2a的锥角为8度；并且笔直部分2b的笔直长度为0时，曝光量优选为210mJ/cm²。还有，当喷嘴2的开口直径为25μm；锥形部分2a的锥角为20度；并且笔直部分2b的笔直长度为0时，曝光量优选为180mJ/cm²。另外，如果笔直部分2b的笔直长度在上述条件下加长的话，则优选提高曝光量。

穿过喷嘴2的光使得光固化树脂4只是沿着喷嘴2拉长的方向固化。换句话说，形成了包括一基部和一头部的柱状固化部分105。基部的外径等于喷嘴2的喷射部分2c的内径。头部从基板1的表面伸出1至15μm，并且其外径比基部的外径小大约0.1μm。该柱状固化部分105为可以不用伸出部分形成拒水膜的合适的柱状固化部分。

接着如图5D所示，进行除去未固化部分的步骤。除去未固化部分的步骤基本上类似于第一实施方案。因此，其说明将省略。另外，如图5E所示，进行形成拒水膜的步骤。形成拒水膜的步骤基本上类似于第一实施方案。因此，其说明将省略。然后，如图5F所示，进行除去柱状固化部分的步骤。除去柱状固化部分的步骤基本上类似于第一实施方案。因此，其说明将省略。

上面所述的生产喷嘴板P3的方法以及该喷嘴板P3可以获得以下效果。从基板1背面通过喷嘴2用光照射位于基板1表面上的光固化树脂4，由此可以形成从基板1表面部分地伸出并且其直径等于喷嘴2的喷射口2c的内径的柱状固化部分105。可以用该柱状固化部分105遮盖喷嘴2的喷射口2c。因此，当在基板1的表面上形成拒水膜3时，该拒水膜3形成为沿着喷嘴2的喷射口2c延伸。另外，拒水膜3在喷嘴2上方不存在，从而没有形成伸出部分。因此，提高了喷嘴2的喷射口2c周边的拒水性。因此，可以防止喷射口2c的周边被墨水润湿。而且，形成在拒水膜3中的开口3a的内径(开口面积)不会波动。当从喷嘴2喷射出墨水时，该墨水不会受到拒水膜3的干扰。因此，提高了墨水击打精确度。

还有，在抛光步骤中，将形成在基板1的背面开口部分的周边中的凸起部分除去。之后，在固化步骤中，照射出光。因此，可以防止光照射到凸起部分上并且出现漫反射。由此，用于形成柱状固化部分105的曝光条件可以稳定。还有，如果除去凸起部分，则可以精确地将基板1的背面粘接在另一块板上。因此，可以防止墨水泄漏等。

[实施例2]

通过以下方法检测上述生产喷嘴板的方法。在厚度为75μm的由SUS430制成的基板中形成一喷嘴。然后，在将薄膜加热至80℃的状态下在0.2MPa的压力下将光固化树脂膜压粘在基板表面上。在光固化树脂膜的压粘中，使辊以0.6m/分钟的运动速度运动一次以向基板表面施加0.2MPa的压力。作为光固化树脂膜，采用由TOKYO OHKA KOGYO有限公司生产的Ohdil FP215。其厚度为15μm。通过100mJ/cm²的曝光量使光固化树脂膜基本上硬化。当在该状态下进行光照射并且形成适当的柱状固化部分时，也就是说，形成包括其外径等于喷嘴的喷射口内径的基部和其外径比基部小大约0.1μm的头部的柱状固化部分时，测量出照射光的曝光量。当采用合适的柱状固化部分时，可以沿着由适当的柱状固化部分遮盖的喷嘴的喷射口形成拒水膜。

制备出具有内径分别为20μm、22μm和25μm的喷嘴喷射口的基板作为所要测量的基板。另外，对于包括内径为20μm和22μm的喷嘴喷射口的基板而言，本发明人分别为每个内径制备出包括具有8度和20度的锥形部分的基板。对于包括内径为25μm的喷嘴喷射口的基板而言，本发明人分别制备出包括具有8度、20度和30度的锥形部分的基板。另外，对于每块上述基板，本发明人制备出其上进行了抛光步骤的基板和其上没有进行抛光步骤的基板。还有，在所有这些基板中，喷嘴的笔直部分的笔直长度为0。还有，抛光表面6的表面粗糙度为Rz＝0.18μm。顺便说一下，在抛光步骤之前，抛光表面6的表面粗糙度Rz＝0.35μm。用由TOKYO SEIMITSU有限公司生产出的笔式表面粗糙度测量设备SURFCOM 556A测量表面粗糙度。采用按照JIS B 0660：1998(JIS B0601：1994)的测量方法来测量十点平均粗糙度Rz。本发明人制备出所要测量的三个试样；测量出每个试样的一个点；并且取测量结果的平均值。

在表2中显示出测量结果。顺便说一下，在表2中，符号“x”表示没有形成合适的柱状固化部分。在该情况中形成的柱状固化部分中，光固化树脂从喷嘴喷射口沿着径向方向向外扩展地固化。

[表2] 单位：mJ/cm²

如表2所示，在所有条件下，由于照射了其曝光量为100mJ/cm²的光，所以该柱状固化部分处于完全硬化状态中。可以看出，随着喷嘴喷射口的内径增加，所需要的曝光量增加。这个结果的原因如下。随着喷嘴喷射口的内径增加，在光照射区域中由锥形部分占据的区域与由喷嘴喷射口占据的区域的比例增加。因此由锥形部分漫反射的光在形成柱状固化部分上的影响相对降低。至少在其中喷嘴喷射口的内径为15μm至30μm的范围中，可以确认该趋势。

还有，在喷嘴喷射口内径为20μm或22μm的基板中，在锥形部分的锥角为8度时可以形成合适的柱状固化部分。但是，当锥形部分的锥角为20度时，不能形成合适的柱状固化部分。另一方面，在其喷嘴喷射口内径为25μm的基板中，当锥形部分的锥角为8或20度时可以形成合适的柱状固化部分。这时，可以看出，随着锥形部分的锥角增加，曝光量降低。另外，在其喷嘴喷射口内径为25μm的基板中，当锥形部分的锥角为30度时不能形成合适的柱状固化部分。这是因为，随着锥形部分的锥角增加，照射到光固化树脂上的由锥形部分漫反射的光更多。换句话说，当将更大部分的漫反射光照射到光固化树脂上时，该光固化树脂固化并且从喷嘴的喷射口沿着径向方向向外扩展。因此，不能形成合适的柱状固化部分。为了形成合适的柱状固化部分，锥角为5度至10度是合适的。顺便说一下，在喷嘴的笔直部分的笔直长度加长时，漫反射光更难以到达设在喷嘴的喷射口侧上的光固化树脂。因此，形成合适柱状固化部分所需要的曝光量增加。相反，在形成合适柱状固化部分的范围中可以加宽用来增加漫反射光的锥角。因此，可以提高锥角的自由度。

可以看出，在对基板进行抛光步骤的情况中，形成合适柱状固化部分所需要的曝光量与没有进行抛光步骤的情况相比增加。其原因如下。当进行抛光步骤时，可以除去形成在基板背面的开口部分周边中的凸起部分。因此，光固化树脂不会受到由凸起部分漫反射的光照射。另外，基板的整个背面的表面粗糙度Rz为0.35μm至0.18μm。因此，由在基板背面处反射所产生出的光难以到达喷嘴的喷墨口内部。这也是原因之一。还有，在图2中，本发明人在进行抛光步骤的情况中发现以下关系式。

y＝12x-60

其中x表示喷嘴喷射口的内径；而y表示曝光量。还有，本发明人在没有进行抛光步骤的情况中发现以下关系式。

y＝16x-220

换句话说，可以看出伴随着喷嘴喷射口内径变化而出现的曝光量变化在进行了抛光步骤的情况中更加适中。因此，进行抛光步骤使之容易控制曝光量，该曝光量随着喷嘴喷射口的内径变化而变化。

虽然在上面已经对本发明的优选实施方案进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方案。例如，在第一实施方案中，形成处于半固化状态的柱状固化部分5。但是，该柱状固化部分可以处于完全硬化状态，只要该柱状固化部分从基板1的表面部分地伸出并且其直径等于喷嘴2的喷射口2c的内径。

还有，在第一和第二实施方案中，喷嘴2包括：锥形部分2a，它形成在基板背面上并且随着向表面侧靠近而具有更窄的形状；以及笔直部分2b，它以穿透的方式从锥形部分2a延伸至基板1的表面。但是，本发明并不限于具有这样形状的喷嘴。例如，该喷嘴可以只包括以穿透的方式从基板1的背面延伸至表面的笔直部分，或者该喷嘴可以具有另一种形状。

还有，在第二实施方案中，在抛光步骤中对基板1的整个背面进行表面抛光处理。但是，本发明并不限于这种情况。可以对位于基板1的背面上的喷嘴2的开口部分的周边进行表面抛光处理。

Claims

1.一种生产喷嘴板的方法，它包括以下步骤：

一基部，它设置在喷嘴中并且其外径等于喷墨口的内径；

将除了柱状固化部分之外的光固化树脂除去；并且

2.如权利要求1所述的方法，其中：

在光照射中，如此确定照射到光固化树脂的曝光量，从而柱状固化部分的固化率为50％至80％。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述固化率表示为：100％-(柱状固化部分每单位重量固化反应热)/(未固化光固化树脂每单位重量的固化反应热)×100％。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

对位于基板背面上的喷嘴开口部分的至少周边进行表面抛光处理。

5.如权利要求1所述的方法，其中在光照射中，如此确定曝光量，从而柱状固化部分的头部从基板表面伸出1μm至15μm。

6.如权利要求1所述的方法，其中：

该喷嘴包括：

一锥形部分，其内径随着从基板背面向基板表面靠近而减小；以及

一笔直部分，它具有从锥形部分的表面侧端部到基板表面的圆柱形形状；并且

在光照射中，根据喷墨口在基板表面处的内径、锥形部分的锥角和笔直部分的长度中的至少一个来确定曝光量。

7.如权利要求6所述的方法，其中在光照射中，照射到光固化树脂的曝光量随着喷嘴的喷墨口在基板表面处的内径在15μm至30μm的范围内增加而增加。

8.如权利要求6所述的方法，其中在光照射中，照射到光固化树脂上的曝光量随着锥形部分的锥角在5度至10度的范围中增加而降低。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中光固化树脂的涂覆包括在对光固化树脂膜进行加热的同时将光固化树脂膜压粘到基板上。

10.如权利要求9所述的方法，其中在涂覆光固化树脂中进行加热是将光固化树脂加热至光固化树脂处于玻璃态转变状态下的温度。

11.如权利要求9所述的方法，其中在涂覆光固化树脂中进行加热是将光固化树脂膜加热至80℃至100℃。

12.如权利要求9所述的方法，其中光固化树脂膜的厚度等于或小于喷嘴的喷墨口的内径。