CN1976811A - 排液头的制造方法和使用这一方法获得的排液头 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，排液头的制造方法包括以下步骤：在其上设置有能量产生元件的基材上沉积用于形成流路的固体层，该能量产生元件用来产生用于排出液体的能量，在其中安装有该固体层的基材上形成用于覆盖该固体层的涂层，通过光刻工艺，在该固体层上形成的涂层中形成用来排出液体的排出口，和将该固体层除去以形成与该能量元件和该排出口连通的流路，其中用于该涂层的材料包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合作用引发剂和阳离子光致聚合作用的抑制剂，和其中与其中形成该涂层的排出口的部分形成边界的固体层的材料包含甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物。

Description

排液头的制造方法和使用这一方法获得的排液头
技术领域
本发明涉及排液头的制造方法和使用这一制造方法获得的排液头。具体来说，本发明涉及喷射液体并进行记录的排液(喷射)记录头和使用这一制造方法获得的排液(喷射)记录头。
背景技术
通常，采用喷液记录系统(包括喷墨记录系统)的喷液记录头(包括喷墨记录头和喷墨头)包括多个微小的排出口、多个流路和沿着这些流路的部分提供的多个排液装置。为了从喷液记录头将油墨喷射到记录纸上而获得高质量图像，优选从各个排出口以相同的排出速度排出相同体积的油墨。另外，在每个排出口和相应连通流路之间的界面的形状不应该不利地影响油墨的排出。
作为喷墨记录头的制造方法，在日本专利申请公开号H06-286149中描述了一种方法，根据该方法，使用可溶解的树脂形成油墨流路图案，并用环氧树脂覆盖该图案，根据该方法，此后，形成排出口并除去该可溶解的树脂。另外，日本专利申请公开2001-179990号公开了另一种方法，根据该方法，让抑制排出口形成材料的光固化的物质与可除去的树脂混合。
为了排出极小的液滴，必须将喷液记录头的排出口处液体流动阻力降低，并必须保持喷液速度。在日本专利申请公开2003-25595号中，公开了一种想法，根据该想法，形成可溶解的树脂的两个层，并且将比基材流路窄且比排出口远端宽的中间部(中间室)设置在该基材流路和该排出口远端之间。
近来，因为喷墨(IJ)印刷机的图像质量已变得具有高度竞争性，所以已减小了待排出的小墨滴的尺寸。随着小墨滴的尺寸的减小，排出小墨滴的孔的直径(IJ头的排出口的直径)也变得更小。然而，在图13A所示的常规IJ头的截面中，当排出口909的直径减少而不改变其厚度PH(OP厚度)时，在该排出口909处的油墨流动阻力与该排出口909的直径的平方成比例增加。结果，在暂停之后，例如在将打印机挂起之后，开始排出油墨时，小墨滴的排出特性往往在首次排出时降低(这一现象称作“不完全排出现象”)。应该指出的是，在图13A到13C中，其它的元件是基材901、产热电阻902和流路形成构件907且MH表示流路高度。
为了稳定地发射小液滴，本发明发明人试图制造小液滴喷嘴，如图13B和13C所示，其中排出口的直径较小，并将OP厚度(PH)减小(例如，PH大约≤10μm)。当制造这一喷墨记录头时，然而，使用上述专利出版物中所述的方法，发现新的技术问题。
具体来说，一种现象是，在可除去的树脂和用于形成油墨排出口的排出口形成材料之间的界面处产生浮渣，从排出口正面喷出小墨滴的方向发生弯曲，以致打印图象变差。使用日本专利申请公开2001-179990号中公开的方法不能解决这一现象。
本发明发明人对这一现象进行了深入的研究并得出以下结论。排出口形成材料是负型光刻胶，且在光刻工艺中形成排出口。即，因为采用负型光刻胶形成固化层(包括排出口)，所以通过掩模(未显示)对除排出口以外的区域进行UV光辐射。此时，单位面积的光辐射量在存在可除去树脂的区域比不存在该树脂的区域大。当排出口的直径较小时，在光辐射过程中，到达未曝光部分(排出口区域)的光的量(每单位面积)增加。
结果是，对于其中流路高度得到扩张且PH(OP厚度)较细的形状来说，辐射光的量的差异增加得甚至更多。通过对微细排出口的截面进行分析，发现，在可除去树脂和用于形成油墨排出口的排出口形成材料之间的界面处可以清楚地观察到浮渣。
基于上述新观点，本发明发明人认识到存在对在可除去树脂和排出口形成材料之间的界面处产生的浮渣完全除去的问题，该排出口形成材料用于形成具有IJ头的喷管形状的油墨排出口，如图13B和13C所示，在该界面处辐射光的量的差增大。
发明内容
当考虑到上述缺点时，本发明的目的是提供排液头的制造方法和使用这一制造方法获得的喷液头，通过该方法，采用可溶解和可除去的固体层以及排出口形成材料层，该固体层是用于确定流路图案的模子，该排出口形成材料层覆盖该固体层，通过该方法，在这些层直接接触的界面处不会产生浮渣，并且在该排出口处小液滴(包括极小的液滴)被精确地排出。
为了达到这一目的，根据本发明，排液头的制造方法包括以下步骤：
在设置有能量产生元件的基材上形成用于形成流路的固体层，该能量产生元件用来产生用于排出液体的能量；
在安装有该固体层的基材上形成用于覆盖该固体层的涂层；
通过光刻工艺，在沉积在该固体层上的涂层上形成用来排出液体的排出口；和
将该固体层除去以形成与该能量元件和该排出口连通的流路，
其中用于该涂层的材料包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂，和
由此，用于固体层的材料包含甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物，该固体层与其中形成涂层排出口的部分形成边界。
使用上述制造方法制造根据本发明的排液头，并且用于形成这一头部的排出口的排出口形成材料包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂。
附图说明
图1A、1B、1C、1D和1E是示出根据本发明的第一种实施方案的形成油墨流路的过程的示意图；
图2是示出用于本发明的P(PMMA-MAA)的吸收光谱的示意图；
图3是示出树脂复合物1的吸收光谱的示意图，该树脂复合物1用于本发明；
图4A、4B、4C、4D、4E和4F是说明形成可应用于本发明的固体层的实例过程的示意图；
图5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G和5H是示出形成根据本发明的第二实施方案的油墨流路的过程的示意图；
图6A、6B、6C、6D、6E、6F和6G是示出形成根据本发明的第三个实施方案的油墨流路的过程的示意图；
图7是说明用于根据本发明的排液头制造方法的曝光设备的波长和其光照度之间的相关性的示意图；
图8是示出使用本发明的排液头制造方法制造的喷墨头装置的说明图；
图9A、9B、9C、9D、9E、9F、9G、9H和9I是示出形成根据本发明的第四种实施方案的油墨流路的过程的示意图；
图10是根据本发明的第五种实施方案的喷墨头的说明性剖视图；
图11是根据本发明的第六种实施方案的喷墨头的说明性剖视图；
图12是根据本发明的第七种实施方案的喷墨头的说明性剖视图；
图13A、13B和13C是用于排出小液滴的常规喷嘴形状的剖面示意图；和
图14A和14B是具体说明浮渣出现状态的示意图。
具体实施方式
现在将通过采用，作为排液头的一个例子，使用油墨进行记录的喷墨头(IJ头)对本发明进行描述。然而，本发明的排液头可以是这样一种类型，其也可以采用各种液体来用于各种各样的表面，用于除记录以外的目的。在本发明说明书中，电离辐射是，例如通过深UV光、电子或X射线影响材料离子化的辐射的通称。
(浮渣产生机理的说明)
首先，本发明发明人将给出与机理有关的新观点的说明，其中浮渣在固体层和涂层之间的界面处产生，该固体层通过使用可除去树脂来形成，该涂层通过使用用于形成油墨排出口的排出口形成材料来形成。对于该机理来说，本发明发明人推定两种因素引起浮渣产生(参见图14A和14B)。在图14A和14B中，参考数字801表示基材；802表示产热电阻；807表示油墨流路形成构件；809表示排出口。浮渣820在排出口809的下部809a中产生。
(1)：当光射到该涂层上时，该涂层通过使用可阳离子聚合的光固化复合物(喷嘴形成材料)来形成，该光沿该固体层和涂层之间的界面传播进入被掩模阻断的其中将形成排出口的区域，结果是，产生微小的固化的部分。
(2)：在固体层和用于形成油墨排出口的涂层之间的界面处，相容的层由用于这些层的材料形成，这一层的存在引起浮渣产生。
这两种因素不单独地与浮渣的出现有关，但当结合时，可能与浮渣的出现有关。因此，本发明发明人认识到，为了消除浮渣，同时解决由该两种因素造成的问题是重要的。
本发明发明人对其中不存在浮渣的IJ头的喷嘴形状进行了仔细研究，并采取了以下措施来解决由上述推定因素造成的问题。
措施1：将阳离子光致聚合的抑制剂添加到包含阳离子可光致聚合化合物和阳离子光致聚合引发剂的排出口形成材料中。采用该阳离子光致聚合的抑制剂，在用光照射后，在曝光部分和不曝光部分之间的界面处，调节可光致聚合反应，到达未曝光部分的光抑制了阳离子可聚合反应。
措施2：将甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酐的共聚物用作直接地接触排出口形成构件的固体层形成树脂，以过分地获得该固体层(可除去树脂层)和包含在用于形成涂层的涂覆用液体中的溶剂之间的相容性，该涂层由排出口形成材料制成。所获得的相容性层具有这样的性能，即其可以完全地溶于用来将排出口形成材料显影的显影液。
通过同时应用措施1和2，当形成各种型式和各种形状的IJ喷嘴时，浮渣不会在可除去树脂和用于形成油墨排出口的喷嘴形成材料之间的界面处产生。
(光敏材料的说明)
在本发明中，正型光敏复合物(其树脂成分是甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物)至少用作流路图案用模的固体层。这一共聚物通过将以下化学式中的甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯聚合获得。
相对于甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的总量，甲基丙烯酸酐与该共聚物的比例可以优选从5到30质量％，或更优选从8到12质量％中选择。
该甲基丙烯酸酯成分中的R2表示碳原子数为1到3的烷基，R1表示碳原子数为1到3的烷基。R1和R2独立地表示上述定义，即，至少一类用上述表达式表示的甲基丙烯酸酯可以与甲基丙烯酸酐共聚合。这一共聚物可以由上述单体成分获得，并且不对该聚合形式进行特别限制，该聚合形式可能是无规聚合或嵌段聚合，只要可以获得所需的正型光刻胶特性。另外，作为该共聚物，优选分子量为20000到100000(重均)，分散度(Mw/Mn)为1.2到4.0。
优选200到260nm的范围是用于将这一光敏树脂复合物的树脂成分分解的唯一的吸收波长范围。另外，对于显影来说，在光辐射之后，可以采用二甘醇、吗啉、单乙醇胺和纯水的液体混合物。
另一方面，对于多个固体层(例如具有梯级形状的阶梯部的两层固体层)的层状结构来说，上层由包含甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸甲酯的共聚物的树脂复合物形成。下层由正型树脂复合物形成，该正型树脂复合物的光敏波长(吸收波长)不同于甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸甲酯的共聚物的光敏波长，采用该正型树脂复合物，对下层进行曝光的同时，包含在上层中的共聚物不会分解。例如，聚甲基异丙烯基酮优选用作下层树脂复合物的树脂成分。
包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂的光可固化复合物用来作为排出口形成材料的负型光敏型可固化复合物。使用包含在该光可固化复合物中的阳离子可聚合化合物通过阳离子加成聚合反应来结合化合物。例如，可以适当地采用日本专利号3,143,307中所述的在常温下呈固态的环氧化合物。这一环氧化合物可以例如是双酚A和表氯醇的反应物，它的分子量为至少大约900；含溴酚A和表氯醇的反应物；苯酚酚醛清漆树脂或邻甲酚酚醛清漆树脂和表氯醇的反应物；或日本专利申请公开S60-161973号、S63-221121、S64-9216和H02-140219中所述的具有氧环己烷骨架的多反应性环氧树脂，可以采用这些环氧化合物中的一种或两种或更多。另外，对于这些环氧化合物来说，优选地，环氧当量重量等于或小于2000，或更优选地，等于或小于1000。这是因为，当环氧当量重量大于2000时，由于固化反应桥密度会减少，并且固化产品的Tg或热挠曲温度会降低，或者粘合性和耐油墨性会劣化。
阳离子光致聚合引发剂可以例如是芳族碘鎓盐或芳族锍盐(参见J.POLYMER SCI：Symposium NO.56 383-395(1976))，或由AsahiDenka Kogyo Kabushiki Kaisha销售的SP-150或SP-170。当阳离子光致聚合引发剂与还原剂一起受到加热时，可以加速阳离子加成聚合反应(与当仅采用阳离子光致聚合相比，可以改进桥密度)。然而，当要同时使用阳离子光致聚合引发剂和还原剂时，该还原剂必须经选择使得所得引发剂是所谓的氧化还原引发剂，它不会在常温下反应，但会在特定温度或更高的温度下反应(优选地，60℃或更高)。此类还原剂是铜化合物，特别地，当对环氧树脂的反应性和溶解性加以考虑时，三氟甲磺酸铜(三氟甲烷磺酸铜(II))是最佳的试剂，还原剂，例如抗坏血酸(盐)，也是有效的。当由于喷嘴数目的增加(用于高速印刷)或使用非中性油墨(改进着色剂的防水)而要求更高的桥密度(高的Tg)时，如将在后面描述，在已将涂布树脂层显影之后，将上述还原剂用作溶液，且仅需要在后处理步骤中将该涂布树脂层浸渍和加热。这样，可以增加桥密度。
根据需要，可以将添加剂添加到光可固化复合物中。例如，可以添加提供柔韧性的试剂来降低环氧树脂的弹性系数，或者可以添加硅烷偶联剂来获得更大的与基材的粘结力。
还将阳离子光致聚合的抑制剂添加到光可固化复合物中。在先前描述的正型光刻胶层(固体层)和负型光刻胶层(喷嘴形成材料层)之间的界面处，阳离子光致聚合的抑制剂会调节光可固化复合物的固化以抑制固化层的形成，该固化层的形成由到达用作排出口的未曝光部分的光引起。可以采用任意的阳离子光致聚合的抑制剂，只要获得在光辐射部分处所需的固化特性和浮渣出现防止效果，只要可以降低酸催化剂的作用。通常，将碱性材料用作阳离子光致聚合的抑制剂和可以用作质子受体的化合物，即含一对非共用电子的碱性材料是合适的。具有一对非共用电子的含氮化合物是相对于酸来说用作碱的并可以有效防止浮渣出现的化合物。具体的含氮化合物是含氮原子、硫原子或磷原子的化合物，典型实例是胺化合物。具体来说，这些胺化合物是：由含大于等于1到小于等于4个碳原子的羟烷基取代的胺，例如二乙醇胺、三乙醇胺或三异丙醇胺；嘧啶化合物，例如嘧啶、2-氨基嘧啶或4-氨基嘧啶；吡啶化合物，例如吡啶或甲基吡啶；和氨基苯酚，例如2-氨基苯酚或3-氨基苯酚。
相对于阳离子光致聚合引发剂，碱性材料的含量优选为0.01到100wt％，更优选为0.1到20wt％。可以同时采用两种或更多种碱性材料。
通过掩模将负型光刻胶层曝光，该掩模阻断将要用作排出口的一部分，将所阻断的那部分(未曝光部分)以外的部分固化。然后，使用显影液将该负型光刻胶层显影以除去未曝光部分，形成了排出口。可以将任何类型的通用曝光设备用于这一图案曝光；然而，优选曝光设备以这样的波长范围辐射光，即该波长范围与该负型光刻胶层的吸收波长范围匹配并不会与该正型光刻胶层的吸收波长范围重叠。还优选的是，在进行图案曝光之后，采用芳香族溶剂，例如二甲苯将该负型光刻胶层显影。
现在参照附图的同时将详细地描述本发明的优选实施方案。
(第一种实施方案)
图1A到1E是示出制造排液头的根据本发明第一个实施方案的方法的过程的剖面示意图。现将在参照图1A到1E的同时说明根据这一实施方案的排液头的制造方法。
在图1A中，例如，将产热装置2(它们是排液能量产生元件)、晶体管(它们独立地驱动该产热装置)和电路(未显示)(其处理数据信号)安装在硅基材1上，并通过线路将它们电连接。使用氮化物薄膜5作为形成油墨供应口9的掩模，该油墨供应口9将在后面进行描述。
然后，如图1B所示，将正型光刻胶层3涂覆到该硅基材1上作为可溶解且可除去的固体层，并烘烤。可以将通用的溶剂涂覆方法，例如旋涂法或棒涂法用于涂覆该层。将包含上述甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸甲酯的共聚物作为树脂成分的正型光刻胶复合物用作固体层形成材料。烘烤温度为120到150℃，烘烤时间为3到10分钟。该薄膜的厚度为10到20μm。
接下来，采用短波紫外线(以下简称深UV)照射设备(未显示)通过掩模(未显示)使用波长为200到300nm的光照射该正型光刻胶。在这个时候，如图2所示，因为该正型光刻胶的吸收波长范围为200到260nm，所以在受光照射部分的分解反应由于照射光的波长(能量分布)而加速。然后，将该正型光刻胶层3显影。显影液可以是二甘醇、吗啉、单乙醇胺和纯水的液体混合物。通过该显影工艺，可以获得对应于流路的预定的模图案。
继续地，将用作排出口形成材料的负型光刻胶层4涂覆以覆盖该正型光刻胶层3。可以将通常的溶剂涂覆方法，例如旋涂，用于这一涂覆。
将用作负型光刻胶复合物具有以下组成的树脂复合物1，即排出口形成材料(在该正型光刻胶层3上，膜厚度为10μm：参见图1B)。为了形成该负型光刻胶复合物，以60质量％的浓度将树脂复合物1溶于甲基异丁基酮和二甲苯的溶剂混合物中，将所得复合物用于旋涂。
树脂复合物1：
环氧树脂(Daicel Chemical Industries，Ltd.的EHPE 3158)：100重量份
硅烷偶联剂(Nippon Unicar Co.，Ltd.的A-187)：1重量份
阳离子的光致聚合引发剂(Asahi Denka Kogyo K.K.的SP-170)：1.5重量份
阳离子光致聚合抑制剂(三乙醇胺)：相对于SP-170，13mol％
可以将任意的通用曝光设备用于这一图案曝光工艺。然而，如图3所示，优选曝光设备辐射具有这样的波长范围的光，即该波长范围与负型光刻胶层(负型涂覆树脂1)的吸收波长范围(由图3中虚线表示)匹配并且不会与正型光刻胶层3的吸收波长范围(在这个实施方案中，200到250nm)匹配。还优选的是，在完成图案曝光之后，采用芳香族溶剂，例如二甲苯将该负型光刻胶层4显影。其中排出口7(其达到正型光刻胶层3)在负型光刻胶层的固化层4中形成的情况在图1C中示出。
之后，为了获得图1D所示的结构，用覆盖排出口7形成表面的树脂6将基材1的一侧保护起来，并且通过各向异性蚀刻，使用碱性溶液，例如TMAH(氢化四甲铵)从硅基材1的反面形成油墨供应口9。此后，将树脂6溶解并除去，让300nm以下的电离辐射集中地射过负型光刻胶层的固化层4。这一辐射的目的是将该共聚物(其由正型光刻胶层3构成)分解，并使分子量降低，以致可以容易地将树脂6除去。最后，使用溶剂将正型光刻胶层3(用于模)除去，获得图1E所示的状态。结果，形成了从油墨供应口9沿着流路8延伸到排出口7的油墨通道。
因为上述方法采用了用于半导体制造技术的溶剂涂覆方法，例如旋涂，所以可以形成高度极其精确和稳定的油墨流路。此外，因为将用于半导体的光刻技术用于平行于基材的二维形状，所以可以达到亚微米级的精确度。另外，因为将自由基聚合抑制剂与负型光刻胶复合物混合，和将甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物用于正型光刻胶层，所以在与被覆盖的负型光刻胶层的上述界面处防止了浮渣的形成。
(第二种实施方案)
图4A到4F是说明可以用于本发明的实例固体层形成过程的剖视图。本发明的第二个实施方案与第一个实施方案不同在于：将使用了多种材料的层状结构用于该固体层。
首先，将在参照图4A到4F的同时描述可以用于本发明的固体层形成过程。
如图4A所示，将含聚甲基异丙烯基酮(PMIPK)作为树脂成分的正型光刻胶层12沉积在基材11上。具体来说，通过旋涂来涂覆ODUR正型光刻胶，并在120℃下预烘烤3分钟。然后，在150℃下烘烤该结构30分钟。此时，膜厚度为15μm。此后，为了防止晶片的外缘凸起，通过晶片外缘曝光掩模(未显示)使用Ushio Inc.的UX-3000SC让深UV光仅射到该晶片的外缘上，并将该晶片外缘处凸起的正型光刻胶显影和除去。继续地，如图4B所示，使用旋涂将包含甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸甲酯的共聚物(P(MMA-MAN))作为树脂成分的正型光刻胶层13形成于该ODUR正型光刻胶层12上。在这一过程中，采用与用于第一种实施方案的相同的正型光刻胶复合物。膜厚度是6μm。
之后，如图4C所示，在将光掩膜16用于正型光刻胶层13的同时，将正型光刻胶层13曝光，采用该光掩膜16，已曝光部分将会被除去。在这个时候，当230到260nm的范围指定为曝光波长范围时，下层的正型光刻胶层几乎不会曝光。这是因为酮的吸收归因于羰基，并且几乎所有的230到260nm的光会透过。
使用二甘醇、吗啉、单乙醇胺和纯水的碱性液体混合物将已曝光的正型光刻胶层13显影，获得了预定的图案。采用这一碱性显影液，可以极大地降低未曝光部分的丙烯酸类光刻胶的溶解速度，在将上层显影的过程中对下层的影响较不显著。
接下来，如图4D所示，在130℃下对整个基材进行后烘烤3分钟，以致以大约10°倾斜的侧壁可以在上部正型光刻胶层13上形成。此后，如图4E所示，在将光掩膜17用于正型光刻胶层12的同时，将正型光刻胶层12曝光，采用该光掩膜17，已曝光部分将会被除去。此时，当270到330nm的波长指定为曝光波长时，可以将下层的正型光刻胶层12曝光。因为270到330nm的曝光波长透过上部的正型光刻胶层，所以透过掩模进入的光或在基材上反射的光几乎不会产生影响。
最后，如图4F所示，将已曝光的下层正型光刻胶层12显影，获得了下层和上层像阶梯那样层叠的预定图案。在这一层叠结构中，上层的下面层位于下层的上面层内，将下层的上面层的一部分10曝光。甲基异丁基酮(其是有机溶剂)适合用于该显影液。因为未曝光的P(MMA-MAN)几乎不被这一液体溶解，所以在将该下层光刻胶层显影的过程中，不会改变上层图案。
现将在参照图5A到5H的同时说明排液头制造方法，该制造方法根据采用图4A到4F中所示的固体层的实施方案。图5A到5H是根据第二个实施方案的油墨流路形成过程的剖视图。
因为通过普通的半导体制造方法制备用于控制排出能量产生装置11a的驱动器和逻辑电路，所以合适的是，如图5A所示，将硅用于基材11。另外，可以采用YAG激光或诸如喷砂的技术在硅基材中形成油墨供应通孔。然而，优选当涂覆光刻胶时该通孔不存在，作为此种方法，可以采用使用碱性溶液的硅各向异性蚀刻技术。在这种情况下，例如碱抗蚀性氮化硅的掩模图案15仅需要在该基材的反面上形成，相同材料的薄膜(未显示)仅需要作为蚀刻终止剂在该基材的正面上形成。
继续地，如图5B所示，将包含PMIPK的正型光刻胶层(ODUR层)12沉积在基材11上。这一沉积可以使用通常的旋涂进行。膜厚度是14μm。
然后，如图5C所示，使用旋涂将厚度为6μm的正型光刻胶层(P(MMA-MAN)层)13形成于该ODUR层12上。这样之后，将该P(MMA-MAN)层13曝光而获得图5D所示的结构。如先前所述，将光掩膜用于该P(MMA-MAN)层13，采用该光掩膜，已曝光部分将会被除去。此时，当230到260nm的波长范围指定为曝光波长范围时，下层的正型光刻胶层12几乎不被曝光。这是因为酮的吸收归因于羰基，230到260nm的光几乎全部透过。通过二甘醇、吗啉、单乙醇胺和纯水的碱性液体混合物将已曝光的P(MMA-MAN)层13显影，获得了预定的图案。采用这一碱性显影液，可以极大地降低未曝光部分的丙烯酸类光刻胶的溶解速度，在将该上层显影的过程中对下层的影响较不显著。
接下来，为了获得图5E所示的结构，将光掩膜用于该ODUR层12的同时，对该ODUR层12进行曝光，采用该光掩膜，已曝光部分将会被除去。在这个时候，当270到330nm的波长指定为曝光波长时，可以将下层的正型光刻胶层曝光。另外，因为270到330nm的曝光波长透过上部的正型光刻胶层13，所以几乎不存在从掩模进入的光或从基材上反射的光引起的影响。此后，将下层的正光刻胶层12显影，获得了预定的图案。甲基异丁基酮(其是有机溶剂)适合用于该显影液。因为未曝光的P(MMA-MAN)几乎不被这一液体溶解，所以在将该下层光刻胶图案12显影的过程中，不会改变上层13的图案。
这样之后，如图5F所示，涂覆作为喷嘴形成材料的可固化复合物以覆盖下层的ODUR层12和上层的P(MMA-MAN)层13，并将该可固化复合物用作涂覆树脂层14。作为涂覆方法，可以采用通常的溶剂涂覆方法，例如旋涂。
将在本发明第一种实施方案中所使用的树脂复合物1以60质量％的浓度溶于甲基异丁基酮和二甲苯的溶剂混合物中，使用旋涂涂覆所得混合物。在该基材11上所获得的薄膜的厚度是25μm。然后，为了形成油墨排出口，通过Canon Inc.的MPA-600FA进行图案曝光。应该指出的是，使用2.5J/cm2进行曝光，在90℃下进行PEB4分钟。继续地，使用甲基异丁基酮/二甲苯进行显影处理以形成油墨排出口。在这个实施方案中，形成了φ8μm的排出口图案。当将要在该排出口形成材料上沉积疏水性薄膜时，如日本专利申请公开2000-326515号所述，仅需要沉积光敏防水层14a并集中地进行曝光和显影。此时，可以通过层叠、旋涂、狭缝涂覆或喷涂将该光敏防水层14a沉积。此后，同时对喷嘴形成材料14和光敏防水层14a进行曝光。因为通常使用具有负型特性的喷嘴形成材料14，所以采用防止排出口部分曝光的光掩模18。对该层排出口形成材料14进行显影，形成了排出口15。优选采用芳香族溶剂，例如二甲苯进行显影。接下来，如图5G所示，通过使用由Tokyo Ohka KogyoCo.，Ltd.销售的OBC，将环化异戊二烯19涂覆在该排出口形成材料层上以保护这一材料层免受碱性溶液影响。此后，将该硅基材11浸于在83℃下的22质量％的氢化四甲铵溶液(TMAH)中13小时，在该硅基材11中，形成了油墨供应通孔20。另外，在硅基材11中预先将氮化硅15构图，该氮化硅15用作掩模和形成油墨供应孔的薄膜。继续地，在进行各向异性蚀刻之后，以反面朝上将该硅基材安装在干蚀刻设备上，通过蚀刻剂将该薄膜除去，在该蚀刻剂中，以5％将氧气与CF4混合。然后，将该硅基材11浸于二甲苯中以除去OBC。
因此，通过将该整体结构曝光，为流路模型的正型光刻胶层(ODUR层和P(MMA-MAN)层)发生分解。当波长为330nm以下的光射出时，上层和下层的光刻胶材料分解成低分子化合物，并通过溶剂容易地除去。最后，通过溶剂将为流路模的正型光刻胶层除去。通过这一加工，形成了与排出口15连通的流路21，如图5H中的剖面所示。本发明中的流路21是流路图案的一个部分，并如此来成型以致该流路21的高度低到近似于排气室，该排气室是接触加热器11a(排液能量产生段)11a的气泡产生室。当在使用溶剂除去该模型的步骤下应用超声波或兆声波振动时，可以减少溶解和除去时间。
将这样获得的喷墨记录头安装到记录器上，使用油墨进行记录，该油墨由呈纯态的二甘醇/异丙醇/异丙醇/乙酸锂/黑色染料食品黑2＝79.4/15/3/0.1/2.5构成。与常规结构结构(下层：P(MMA-MAN)，上层：PMIPK，没有反应抑制材料)相比，在这个实施方案中排出的油墨的量增加了大约20％，进行了稳定的印刷，获得了高质量的印刷品。当拆卸这一实施方案的喷墨记录头时，通过SEM观察不能找到浮渣，同时在该常规实例中，沿着流路观察到数μm的浮渣。
如上所述，根据这一实施方案，上述缺点可以通过如下喷墨记录头制造方法来解决，该方法至少包括以下步骤：在包括油墨排出装置的基材上将用来形成油墨流路的两种可除去树脂层涂覆和构图；将用来形成油墨流路和油墨排出口的排出口形成材料涂覆和构图；除去该可除去树脂；和将至少包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂的喷嘴形成材料用于喷墨记录头。
具体来说，阳离子光致聚合引发剂在受光辐射后产生阳离子，该阳离子产生该环氧树脂的环氧环的开环聚合，以致发生基于阳离子加成聚合反应的固化。然而，当阳离子光致聚合的抑制剂，例如含氮化合物，存在时，这一抑制剂与所产生的阳离子形成强离子对，在这种情况下，该环氧环的开环聚合停止。因此，当适当地混合阳离子光致聚合的抑制剂时，可以将已曝光部分的固化速度任意地控制，可以精确地获得所需的固化状态。另外，在已曝光部分和未曝光部分之间的界面处，固化条件受到抑制或者不充分，这取决于已到达该界面的光的量，或在该界面处产生的或从该已曝光部分扩散的阳离子的量，并且相容性层的出现也受到抑制。因此，上述浮渣的出现可以得到防止。
(第三种实施方案)
图6A到6G是示出根据本发明第三个实施方案的喷液记录头的结构和制造过程的示意图。在这个实施方案中，示出了具有两个孔(排出口)的喷液记录头。然而，对具有更多孔的高密度多阵列喷液记录头来说，进行相同的过程。在该第三个实施方案中，采用例如由玻璃、陶瓷、塑料或金属制造的基材202，如图6A所示。图6A是在形成光敏材料层之前基材的示意性透视图。
只要该基材202起流路壁构件的一部分的作用和起由光敏材料层制成的流路结构的支撑构件的作用(该光敏材料层将稍后进行描述)，则不对该基材202的形状和材料加以特别限制。将所需数目的排液能量产生装置(排液能量产生元件)201，例如电热转换装置或压电装置，布置在基材202上(图6A中为两个)。阵列密度是600dpi或1200dpi的间距。通过排液能量产生装置201将排出小液滴的排出能量施加到油墨上，并进行记录。当电热转换装置用作该排液能量产生装置201时，这些装置将附近的记录液加热并产生排出能量。或者，当采用压电器件时，排出能量通过这些装置的机械振动产生。应该指出的是，用于驱动这些装置的控制信号输入电极(未显示)与装置201连接。另外，通常地，形成各种功能层，例如保护层，以延长这些排出能量产生装置201的预期寿命，此外在本发明中，这些功能层自然地可以提供。
最普遍地，将硅用于该基材202。即，因为使用通常的半导体制造方法来制备控制排出能量产生装置的驱动器和逻辑电路，所以将硅用于基材是适合的。另外，可以采用YAG激光或喷砂技术在硅基材中形成油墨供应通孔。然而，当热桥型光刻胶用作下层材料时，如上所述，对该光刻胶的预烘烤温度极高并大大地超过了树脂的玻璃化转变温度，在预烘烤过程中，该树脂涂膜垂下进入通孔。因此，优选在光刻胶涂覆过程中不形成通孔。对于这一方法来说，可以采用使用碱性溶液的硅各向异性蚀刻技术。在这种情况下，例如由碱性抗蚀氮化硅制造的掩模图案仅必须在该基材的反面上形成，相同材料的薄膜必须作为蚀刻终止剂在正面上形成。
之后，如图6B所示，在包括排液能量产生装置201的基材202上形成正型光刻胶层203。这一材料是甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸酐(MAN)以90∶10的比例的共聚物，并且重均分子量(Mw)是30000，同时分散度(Mw/Mn)是3.46。P(MMA-MAN)的吸收谱在图2中示出，该P(MMA-MAN)是用于形成模型的正型光刻胶材料。如图2所示，因为该正型光刻胶材料的吸收谱存在于260nm以下的范围内，即使当被260nm以上的波长辐射时，该材料的分子不会在相应能量范围中受到激发，因此，分解反应不会加速。即，该正型光刻胶材料的分解反应仅由260nm以下的电离辐射加速，在随后的显影步骤中，可以进行图案形成。将这一树脂的颗粒以大约30WT％的固体含量浓度溶于二甘醇二甲醚中，并将所得液体用作光刻胶液体。在这个时候，该涂料溶液的粘度大约是600cps。使用旋涂将该光刻胶液体涂覆到基材上，在120℃下将整个基材预烘烤3分钟，然后在150℃的烘箱中首先固化6分钟。所获得的薄膜的厚度为15μm。
之后，如图6C所示，进行该正型光刻胶层的构图(曝光和显影)。如图7所示，采用210到330nm的第一波长进行该曝光过程。虽然辐射260nm以上的光，但是这一光不会促进正型光刻胶层的分解反应。使用阻截260nm或更高的光的截止滤光器是非常合适的。在该曝光过程中，通过其上绘有所需图案的光掩膜将该正光刻胶层暴露在电离辐射下。当采用包括对衍射光没有影响的投射光学系统的曝光设备时，同时考虑会聚的掩模设计是不需要的。
继续地，如图6D所示，采用在第一个实施方案中所使用的树脂复合物来沉积用来形成喷嘴的排出口形成层204，以致已图案化的正型光刻胶层被覆盖。
使用旋涂进行涂覆过程，使用热板在90℃下进行预烘烤过程3分钟。
这样之后，如图6D所示，使用掩模205对该排出口形成层204进行油墨排出口的图案曝光和显影。可以采用任意的曝光设备，只要它可以辐射普通的UV光，并且对辐射光A的波长范围的上限不加以限制，只要波长范围是290nm或更高并且该负型涂覆树脂可以在该光下反应。在该曝光过程中，采用掩模，该掩模防止对将是油墨排出口的那部分的光辐射。使用Canon Inc.的掩模校准器MPA-600 Super在1000mJ/cm2下进行曝光。如图3所示，上述曝光设备(E)辐射290到400nm的UV光，并且在这一范围内，负型涂覆树脂具有光敏特性。当采用这一曝光设备时，如图6D所示，透过该负型涂覆树脂，在图6B中形成的正型光刻胶层的图案也暴露在290到400nm的UV光下。因此，因为本发明中所使用的正型光刻胶材料仅在260nm或更低的深UV光下反应，所以该材料的分解反应在这一步骤中不会加速。
此后，如图6E所示，为了显影，将该整个基材浸于二甲苯中60秒，然后在100℃下烘烤1小时以增加流路结构中材料之间的粘附性。继续地，虽然没有示出，将环化异戊二烯涂覆在流路结构材料层上以保护该材料层免受碱性溶液影响。对于这一材料来说，采用由Tokyo OhkaKogyo Co.，Ltd.销售的OBC。然后，将该硅基材浸于83℃下的22质量％的氢化四甲铵(TMAH)溶液中14.5小时，形成了油墨供应通孔(未显示)。另外，在该硅基材中预先图形化用作掩模和形成油墨供应孔的薄膜的氮化硅。在这一各向异性蚀刻完成之后，以反面朝上将该硅基材安装在干蚀刻设备上，通过蚀刻剂将该薄膜除去，该蚀刻剂中，以5％将氧气与CF4混合。然后，将该硅基材浸于二甲苯中以除去OBC。
接下来，如图6F所示，通过使用低压水银灯，让在210到330nm波长范围内的电离辐射B射到整个流路结构材料207上，该正型光刻胶发生分解。此后，将该硅基材浸于乳酸甲酯中以一同除去由该正型光刻胶制成的模型图案，如图6G中的垂直剖视图所示。在这个时候，将该硅基材放入200MHz的兆声盆中以降低洗脱时间。通过这一过程，包括排出口的油墨流路211形成，并因此，获得了油墨排出元件，其中将来自油墨供应孔210的油墨引入油墨流路211并通过生热装置202从排出口209排出。所获得的排出口209的尺寸是φ8μm，OH高度是20μm，OP厚度是5μm。另外，没有出现上述浮渣。
当将所获得的排出元件安装在图8所示的喷墨头装置上并进行记录评价时，能够获得令人满意的图像记录。作为这一喷墨头装置的一个模式，如图8所示，例如，与记录器主体交换记录信号的TAB薄膜214设置在一种夹持构件的外面上，该夹持构件支撑可分离的油墨罐213，油墨排出元件212安装在TAB薄膜214上并通过电连接引线215连接到电线。
(第四种实施方案)
FIGS.9A到9I是示出根据本发明第四个实施方案的喷液记录头的结构和制造该喷液记录头的方法的示意图。在这个实施方案中，示出了具有两个孔(排出口)的喷液记录头；然而，相同的过程适用于具有更多孔的高密度多阵列喷液记录头。
在该第四种实施方案中，采用例如由玻璃、陶瓷、塑料或金属制造的基材201，如图9A所示。图9A是在形成光敏材料层之前基材的示意性透视图。只要该基材201起流路壁构件的一部分的作用和起由光敏材料层制成的流路结构的支撑构件的作用(该光敏材料层将稍后进行描述)，则不对该基材201的形状和材料加以特别限制。将所需数目的排液能量产生装置(排液能量产生元件)202，例如电热转换装置或压电装置，布置在基材201上(图9A中为两个)。通过排液能量产生装置202将排出小液滴的排出能量施加到油墨上，并进行记录。当电热转换装置用作该排液能量产生装置202时，这些装置将附近的记录液加热并产生排出能量。或者，当采用压电器件时，排出能量通过这些装置的机械振动产生。
应该指出的是，用于驱动这些装置的控制信号输入电极(未显示)与排出能量产生装置202连接。另外，通常地，形成各种功能层，例如保护层，以延长这些排出能量产生装置202的预期寿命，自然，在本发明中，这些功能层也可以提供。最普遍地，将硅用于该基材201。即，因为通过通常的半导体制造方法来制备控制排出能量产生装置的驱动器和逻辑电路，所以将硅用于基材是适合的。另外，可以采用YAG激光或喷砂技术在硅基材中形成油墨供应通孔。然而，优选在光刻胶涂覆过程中不形成通孔。对于这一方法来说，可以采用使用碱性溶液的硅各向异性蚀刻技术。在这种情况下，例如由碱性抗蚀氮化硅制造的掩模图案仅必须在该基材的反面上形成，相同材料的薄膜必须作为蚀刻终止剂在正面上形成。
继续地，如图9B所示，将PMIPK正型光刻胶层203涂覆在基材201上，在该基材上安装有排液能量产生装置202。作为PMIPK，将由TokyoOhka Kogyo Co.，Ltd.销售的ODUR-1010的树脂浓度调节到20WT％。使用热板在120℃下进行预烘烤过程3分钟，此后，在烘箱中，在氮气气氛和在150℃下进行热处理30分钟。沉积膜的厚度是15μm。
这样之后，如图9C所示，将P(MMA-MAN)的可光降解正型光刻胶层204施加到该正型光刻胶层203上。对于P(MMA-MAN)的可光降解正型光刻胶来说，采用以下正光刻胶：
甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的自由基聚合物(P(MMA-MAN)，重均分子量(Mw：聚苯乙烯换算)＝30000，分散度(Mw/Mn)＝3.5
将这一树脂的颗粒以大约25质量％的固体含量浓度溶于二甘醇二甲醚溶剂中，并将所得液体用作光刻胶液体。该光刻胶溶液的粘度是600cps。使用旋涂将该光刻胶液体涂覆到该基材上，并在100℃下预烘烤整个基材3分钟，并在烘箱中，在氮气气氛和150℃下加热30分钟。在该加热过程之后，所形成的光刻胶层的厚度是5μm。
接下来，如图9D所示，对P(MMA-MAN)的该可光降解正光刻胶层204进行曝光。将Ushio Inc.的掩模对准器UX-3000 SC用作曝光设备，通过使用截止滤光器选择性地采用曝光波长为230到260nm的光用于辐射。然后，如图9E所示，通过使用具有以下组成的显影液将由P(MMA-MAN)组成的可光降解正型光刻胶层204显影，形成了所需的图案。
显影液：
二酐醇一丁醚：60vol％
乙醇胺：5vol％
吗啉：20vol％
离子交换水：15vol％
接下来，如图9F所示，对PMIPK的下层正光刻胶层203进行构图(曝光和显影)。采用相同的曝光设备，采用曝光波长为270到330nm的光使用截止滤光器选择性地进行辐射。通过甲基异丁基酮进行显影。然后，如图9G所示，采用在第一个实施方案中所使用的树脂复合物1形成排出口形成层207，以致将已被图案化的下层正型光刻胶层203和上层正型光刻胶层204覆盖。
为了形成这一层207，以60质量％的浓度将树脂复合物1溶于甲基异丁基酮和二甲苯的溶剂混合物中，并使用旋涂将所得液体涂覆到基材上。使用热板在90℃下将整个基材预烘烤3分钟。将Canon Inc.的掩模校准器MPA-600FA用作曝光设备，并进行3J/cm2的曝光。此后，将该结构浸入二甲苯中60秒用于显影，然后在100℃下烘烤1小时以增加排出口形成材料的粘附性。此后，对排出口形成材料207进行油墨排出口209的图案曝光和显影。可以将任意的曝光设备用于该图案曝光，虽然没有示出，但是在该曝光过程中，采用掩模，该掩模防止光射到将是油墨排出口的那部分上。
继续地，虽然没有示出，将环化异戊二烯涂覆在流路结构材料层上以保护该材料层免受碱性溶液影响。对于这一材料来说，采用由Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.销售的OBC。然后，将该硅基材浸于83℃下的22质量％的氢化四甲铵(TMAH)溶液中13小时，形成了油墨供应通孔(未显示)。另外，在该硅基材中预先让用作掩模和形成油墨供应孔的薄膜的氮化硅形成图案。在这一各向异性蚀刻完成之后，以反面朝上将该硅基材安装在干蚀刻设备上，使用蚀刻剂将该薄膜除去，该蚀刻剂中，以5％将氧气与CF4混合。然后，将该硅基材浸于二甲苯中以除去OBC。
接下来，如图9H所示，通过使用低压水银灯，在300nm或更低的波长范围中的电离辐射208穿过排出口形成材料207射到整个基材上，并且PMIPK的上层正型光刻胶和P(MMA-MAN)的下层正型光刻胶发生分解。电离辐射的量是50J/cm2。
此后，将该硅基材201浸于乳酸甲酯中以一同除去该模型光刻胶，如图9I中的垂直剖视图所示。在这个时候，将该硅基材201放入200MHz的兆声盆中以降低洗脱时间。通过这一过程，形成了包括排出口的油墨流路211，并因此，获得了油墨排出元件，其中油墨通过供应孔210从每个油墨流路211引入每个排气室，并通过加热器从排出口209排出。所获得的排出口209的尺寸是φ6μm，OH高度是25μm。因为流路高度是15μm，并且在加热器上形成的P(MMA-MAN)薄膜的厚度是5μm，所以OP厚度是5μm。另外，此前所述的浮渣没有产生。
(第五种实施方案)
使用本发明第四种实施方案的方法制造具有图10所示结构的喷墨头。根据本发明的第五种实施方案，如图10所示，从油墨供应口310的开口边缘310a到排气室311在油墨供应口一侧的末端311a的水平距离(L)是80μm。从排气室311在油墨供应口一侧的末端311a朝着油墨供应口310一侧以50μm(I)的距离(312a)形成油墨流路壁312，该油墨流路壁312划分各个排出元件。另外，油墨流路高度(H)是15μm，从基材301的表面到排出口形成材料307的表面的距离(OH)是26μm。如图10所示，油墨排出口309a和309b的尺寸分别是φ6μm和φ12μm，该油墨排出口309a和309b经设置使得油墨供应口位于它们之间，加热器经设置与所排出的油墨的量一致。由各自排出口排出的油墨的量是0.5p1和2.0pl。以相对于图10中的纸平面垂直的方向，按Z字形方式(未显示)以42.3μm的间距设置256个喷嘴。应该指出的是，在图10中参考数字302表示加热器，307a表示为排出口形成材料307提供的横梁。OP厚度(OP)是5μm。
(第六种实施方案)
使用根据本发明第四种实施方案的方法制造具有图11所示结构的喷墨头。根据本发明的第六个实施方案，如图11所示，从油墨供应口310的开口边缘310a到排气室311在油墨供应口一侧的末端311a的水平距离(L)是80μm。从排气室311在油墨供应口一侧的末端311a朝着油墨供应口310一侧以50μm(I)的距离(312a)形成油墨流路壁312，该油墨流路壁312分离的各个排出元件。另外，油墨流路高度(H)是15μm，从基材301的表面到排出口形成材料307的表面的距离(OH)是25μm。如图11所示，油墨排出口309a和309b的尺寸分别是φ3μm和φ16μm，该油墨排出口309a和309b经设置使得油墨供应口位于它们之间，加热器经设置与所排出的油墨的量一致。由各自排出口排出的油墨的量是0.2pl和5.0pl。以相对于图11中的纸平面垂直的方向，按Z字形方式(未显示)以42.3μm的间距设置256个喷嘴。应该指出的是，在图11中参考数字302表示加热器，307a表示为排出口形成材料307提供的横梁。OP厚度(OP)是5μm。
(第七种实施方案)
由根据本发明第四种实施方案的方法制造具有图12所示结构的喷墨头。根据本发明的第七种实施方案，如图12所示，从油墨供应口310的开口边缘310a到排气室312在油墨供应口一侧的末端312a的水平距离(L)是80μm。从排气室311在油墨供应口一侧的末端311a朝着油墨供应口310一侧以50μm(I)的距离(312a)形成油墨流路壁312，该油墨流路壁312划分各个排出元件。另外，油墨流路高度(H)是15μm，从基材301的表面到排出口形成材料307的表面的距离(OH)是26μm。如图12所示，油墨排出口309a和309b的尺寸分别是φ7μm和11μm，该油墨排出口309a和309b经设置使得油墨供应口位于它们之间，加热器经设置与所排出的油墨的量一致。由各自排出口排出的油墨的量是0.6pl和2.0pl。以相对于图12中的纸平面垂直的方向，按Z字形方式(未显示)以42.3μm的间距设置256个喷嘴。OP厚度(OP)是5μm。
如上所述，根据本发明，因为将阳离子光致聚合的抑制剂与光可固化复合物混合，该光可固化复合物是通过阳离子聚合而待使用的排出口形成材料，且使用甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸甲酯的共聚物来沉积将是排出口的一部分和用作界面的固体层。因此，与常规步骤相比，制造步骤基本上没有改变，可以提供廉价的没有浮渣的喷墨头。另外，提供两个固体层，将乙烯基酮可光降解大分子化合物或聚甲基异丙烯基酮用于该下层，同时将甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物用于该上层，并且该排出口形成材料至少包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂。结果是，可以提供廉价的喷液头，对该喷液头来说，制造步骤与常规步骤相比基本上没有改变并且没有浮渣产生，并且在该喷液头中，在排出口之下沿着流路精确地形成了中间室，该中间室比基材侧上的流路部分小并降低液体流动阻力。
本申请要求于2004年6月28日提交的日本专利申请号2004-190482的优先权，据此将该文献在此引入作为参考。

Claims (9)

1.排液头的制造方法，包括以下步骤：
在设置有能量产生元件的基材上形成用于形成流路的固体层，该能量产生元件用来产生用于排出液体的能量；在安装有该固体层的基材上形成用于覆盖该固体层的涂层，
通过光刻工艺，在该固体层上形成的涂层中形成用来排出液体的排出口；和
将该固体层除去以形成与该能量元件和该排出口连通的流路，
其中用于该涂层的材料包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂，和
其中与形成该涂层的排出口的部分形成边界的固体层的材料包含甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物。
2.根据权利要求1的方法，其中甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸酯的共聚物具有20000到100000的重均分子量并且相对于该共聚物，甲基丙烯酸酐的含量的比率为5到30wt％。
3.根据权利要求2的方法，其中该共聚物是甲基丙烯酸酐和甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
4.根据权利要求1的方法，其中该阳离子光致聚合的抑制剂是含非共用电子对的碱性材料。
5.根据权利要求4的方法，其中该阳离子光致聚合的抑制剂是含非共用电子对的含氮化合物。
6.根据权利要求5的方法，其中该阳离子光致聚合的抑制剂是胺化合物。
7.根据权利要求1的方法，其中该固体层的形成步骤包括以下步骤：
在该基材上，形成第一正型光敏材料层，让该第一正型光敏材料层暴露于第一波长的电离辐射下，
在该第一正型光敏材料层上，形成第二正型光敏材料层，让该第二正型光敏材料层暴露在不同于第一波长的第二波长的电离辐射下，
将第二波长的电离辐射辐射到其中形成有第一和第二正型光敏材料层的基材上，并在第二正型光敏材料层上形成所需图案，和
将第一波长的电离辐射辐射到其中形成有第一和第二正型光敏材料层的基材上；并在第一正型光敏材料层上形成所需图案；第二正型光敏材料层与该涂覆层形成边界。
8.根据权利要求7的方法，其中形成第一正型光敏材料层的材料包含聚甲基异丙烯基酮。
9.由根据权利要求1到8中一项的方法制造的排液头，其中用于形成该排液头的排出口的排出口形成材料包含阳离子可聚合化合物、阳离子光致聚合引发剂和阳离子光致聚合的抑制剂。
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