CN1979337B - 制备喷液型记录头的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种具有改进的运行可靠性的喷液型记录头。提供了一种用于喷液型记录头的流管形成材料，其包含含有作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂的氧杂环丁烷树脂组合物。
Description
相关申请的交叉引用
本发明包含于2005年8月8日在日本专利局提交的日本专利申请JP2005-229865涉及的主题，在此引入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种流管形成材料，所述流管用于具有低应力和高耐化学品性能的液体喷射型记录头，该记录头包括众多通过诸如紫外光辐射来定型形成图样以形成高精确性的流管。
背景技术
在液体喷射型记录头中，有一种喷墨记录头应用到喷墨记录系统，喷射诸如呈液体的油墨(液体喷射记录系统)。这种喷墨记录头包含若干构成单元，即众多以精细分散的形式喷射油墨的喷射孔(孔)，众多与这些喷射孔连通的流管，以及众多安装在流管某些部分的油墨喷射压力产生装置。为了用这种喷墨记录头得到高质量的图像，从喷射孔排出的小墨滴优选在任何时候都以相同的体积和相同的喷射速度从各个喷射孔排出。
在实现这些喷射条件的喷墨记录头中，包括那些在例如以下专利公报中所说明的，专利公报1(特开昭56-123869公报)，专利公报2(特开昭57-208255号公报)，和专利公报3(特开昭57-208256公报)。在专利公报1至3中公开的喷墨记录头中，众多均包含油墨流管和孔部件的喷嘴用诸如光敏树脂材料或光致抗蚀剂在负载有众多油墨喷射压力产生装置的基板上形成图样。在负载有油墨流管和孔部件的组成部件上，结合有由诸如玻璃板形成的盖子。光敏树脂材料或光致抗蚀剂的实例包括重氮树脂，对-重氮醌，包含乙烯基单体和聚合引发剂的光聚合的光聚合物，采用诸如聚肉桂酸乙烯酯和感光剂的二聚光聚合物，邻醌二叠氮(orthoquinone diazide)和苯酚酚醛清漆树脂的混合物，以及聚乙烯醇和重氮树脂的混合物。其他例子包括由4-缩水甘油基环氧乙烷与二苯甲酮或缩水甘油基菖蒲酮(glycidyl calcone)共聚所得的聚醚光聚合物、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺—丙烯酰胺二苯甲酮共聚物、不饱和聚酯基光敏树脂、不饱和氨基甲酸酯基光敏树脂以及混合双官能丙烯酸单体与光聚合引发剂和聚合物得到的光敏组合物。其它实例包括重铬酸盐光致抗蚀剂、非铬基水溶性光致抗蚀剂以及聚肉桂酸乙烯酯基光致抗蚀剂。
满足前述喷射条件的其它喷墨记录头可以用通过专利公报4(特开昭61-154947号公报)中公开的制备方法获得的喷墨记录头作为例证，说明如下。专利公报4公开的喷墨记录头制备方法中，众多油墨流管图样由可溶性树脂在基板上成为油墨流管的部位上形成，并用环氧树脂涂覆这样形成的油墨流管图样。然后切割基板，接着把形成油墨流管图样的可溶性树脂溶解除去以得到喷墨记录头。
也有这样的喷墨记录头，其中，与专利公报1至4中所述的那些相反，众多作为油墨喷射压力产生装置的电热传感器面对喷射孔安放，使得在电热传感器上产生的气泡的生长方向与油墨喷射方向基本一致。这类喷墨记录头的例子公开于专利公报5(特开昭58-8658号公报)和专利公报6(特开昭62-264957号公报)中，说明如下。专利公报5公开的喷墨记录头中，随后成为孔板的干膜与另一种形成图样的干膜结合到设置有电热传感器的基板上。众多喷射孔用照相平版印刷技术形成于面对干膜的电热传感器的部位并随后成为孔板。专利公报6公开的喷墨记录头中，负载有油墨喷射压力产生装置的基板和电铸法制备的孔板通过形成图样的干膜结合到一起。
而且，喷墨记录头中，不仅通过喷墨口以相同的体积和相同的喷射速度喷射油墨是必需的，而且使细墨滴从精确设定的位置上喷射也是必需的。为了使喷墨记录头从那些精确设定的位置上喷射油墨，电热传感器和喷射孔之间的距离，下文称为“OH”距离，需要尽可能地短。
制备OH距离已被高度精确设定的喷墨记录头的示例方法公开于专利公报7(特开平6-286149号公报)中。在该专利公报7中，公开了一种制备喷墨记录头的方法，包括油墨流管图样形成步骤，涂覆树脂层形成步骤和可溶性树脂层溶解步骤。在油墨流管图样形成步骤，随后成为油墨流管的油墨流管图样在已经负载有油墨喷射压力产生装置的基板上由可溶性树脂形成。在涂覆树脂层形成步骤，将室温下为固态的含有环氧树脂的涂覆树脂溶解于溶剂并通过溶剂涂覆的方式施涂到形成油墨流管图样的可溶性树脂层上，以形成随后在可溶性树脂层上成为油墨流管壁部件的涂覆树脂层。在树脂层溶解步骤，将形成油墨流管图样的可溶性涂覆层溶解。在专利公报7中描述的制备喷墨记录头的方法中，从形成高长宽比的图样以及确保高耐油墨性的角度考虑，使用脂环族环氧树脂的阳离子聚合物作为涂覆树脂。
发明内容
专利公报1至4公开的喷墨记录头中，设置在油墨流管的预先设定的部分以成为油墨喷射压力产生装置的众多电阻加热器沿着与油墨流动方向平行的线安装。喷墨孔设置在油墨流管的末端部分，以在相对于油墨流动方向的直角方向上延伸。在这种类型的喷墨记录头中，由于喷墨孔排布在基本为电阻加热器所在直线的直角方向上，因此喷墨方向垂直于电阻加热器上气泡生长的方向，也就是说，气泡生长的方向不同于油墨喷射方向。
在上述喷墨记录头中，由于设置在油墨流管末端的喷射孔的一部分由基板末端形成，基板的切割结果设定了油墨喷射压力产生装置和喷射孔间的距离。因此，在控制油墨喷射压力产生装置和喷射孔间的距离时，基板的切割精度是关键的。实践中使用机械装置切割基板，例如划片机。然而，用这种机械装置很难实现期望的高精度。
在专利公报5和6公开的喷墨记录头中，孔板为诸如20μm或以下的较薄的厚度。而且，很难把孔板制成均匀的厚度。即使认为这种孔板已经制成，但由于孔板的易碎性，也很难把孔板结合到已经负载有油墨喷射压力产生装置的基板上。
另一方面，在喷墨记录头中，由于使用专利公报7和专利公报8(特开平7-214783号公报)中公开的方法和材料，新近遇到了下列问题。
固化的脂环族环氧树脂的阳离子聚合物对于在它下面的基板具有很高的结合力。然而，该聚合物具有高内应力，因此可能从它下面的基板上剥落。另外，聚合物会在可能产生应力集中的转角部分产生开裂(膜开裂)，因而严重降低了喷墨记录头的可靠性。另外，上述专利公报中公开的材料中，有许多材料形成图样的性能不足，使用它们可能不能获得喷墨记录头结构必需的精确形成图样的性能。
在喷墨记录头中，涂覆树脂层通常会有剥落或开裂的倾向，尤其是在树脂层的长度较长的情况下、在作为油墨流管壁部件的涂覆树脂层的厚度较厚的情况下、或者在油墨流管具有错综复杂的结构的情况下。另外，在喷墨记录头中，为了除去附着在记录头上的多余油墨以保持打印质量，清洗油墨喷出头表面的操作是不可能避免的。在清洗喷墨记录头时，用清洗部件擦拭该记录头表面。因此，有机械载荷施加到该记录头表面上，结果涂覆树脂层容易从基板剥落。
因此，期望提供一种喷液型记录头的流管形成材料，该记录头应力低，并具有能够通过诸如紫外线辐射来精确和容易地定型形成图样的涂覆膜。
根据本发明的实施方案，提供了一种喷液型记录头的流管形成材料，该材料包含氧杂环丁烷树脂组合物，所述氧杂环丁烷树脂组合物含有作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基(oxetanyl)的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂。
根据本发明，喷液型记录头的流管形成材料包含氧杂环丁烷树脂组合物，由于氧杂环丁烷化合物作为低应力材料的特性，涂覆树脂层可以降低应力，防止开裂和从涂覆树脂层的基板上脱落。这使喷液型记录头具有优异的耐久性。另外，根据本发明，通过形成氧杂环丁烷树脂组合物的涂覆树脂层可以获得耐化学品性能。因此，跟据本发明可以获得改进了生产率和产品质量并且在长时期内具有高可靠性的喷液型记录头。
附图说明
图1是根据本发明实施方案的喷墨记录头的透视图。
图2是显示了喷射能量产生装置和油墨供应孔已经设置在基板上的状态的剖面图。
图3是显示了树脂层已经在基板上形成的状态的剖面图。
图4是显示了在形成于基板上的树脂层上照射活化能射线的状态的剖面图。
图5是显示了油墨流管壁部件已经在基板上形成的状态的剖面图。
图6A和6B显示了喷墨记录头，其中图6A以剖面图示意性的显示了气泡已经在喷射能量产生装置上产生的状态，图6B示意性的显示了油墨从喷嘴喷出的状态。
具体实施方式
参照附图，现在阐释根据本发明实施方案的用于喷液型记录头的流管形成材料。喷液型记录头的流管形成材料是一种构成设置在喷墨打印机中的喷液型记录头的流管的材料，所述喷墨打印机喷射呈液体的油墨。参照图1，喷墨记录头1设置有负载有喷射能量产生装置2a的基板2，形成向喷射能量产生装置2a的周边供应油墨i的油墨流管3的流管形成部件4，以及带有用来喷射油墨i的喷嘴5a的喷嘴板5。用粘合层6将喷嘴板5结合到流管形成部件4的与负载有基板2的表面相对的表面。喷墨记录头1中，喷嘴5a设置在面对喷射能量产生装置2a的部位，油墨流管3介于其中。
通过半导体制备工艺，在诸如硅基板之类的基板2的预定表面区域形成作为喷射能量产生装置2a的电热传感器。基板2上也形成有控制电路(未显示)来控制喷射能量产生装置2a。
参照图1，流管形成部件4的朝向油墨流管3的末端面变成流管壁部分4a，并与基板2和喷嘴板5一起形成油墨流管3的一部分。流管形成部件4是通过固化包含氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料得到的，所述氧杂环丁烷树脂组合物含有作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂。
组成流管形成材料中的氧杂环丁烷树脂组合物的氧杂环丁烷化合物具有环氧的环氧乙烷环加一个碳原子的四元环。氧杂环丁烷化合物具有比环氧化合物更高的阳离子固化性。这种氧杂环丁烷化合物的固化阳离子聚合物具有比固化环氧聚合物大得多的分子量，能展现出高韧性、延展性、高可靠机械强度、更高的耐水性和更高的耐化学品性能。这种氧杂环丁烷化合物的固化阳离子聚合物的特性与硬且脆的固化环氧聚合物的特性明显不同。另一方面，氧杂环丁烷化合物的固化阳离子聚合物由于四元氧杂环丁烷基而不具有突变诱导效应，并且其安全性优于光固化环氧树脂。
有两种类型的氧杂环丁烷化合物，即在分子中具有一个氧杂环丁烷基的单官能氧杂环丁烷化合物和在分子中具有两个或以上的氧杂环丁烷基的多官能氧杂环丁烷化合物。单官能氧杂环丁烷化合物由下面的通式(1)表示：
通式(1)
通式(1)中，R1表示氢原子，C1-C6烷基，例如甲基、乙基、丙基或丁基，C1-C6氟烷基，烯丙基，芳基，糠偶酰基或噻吩基。R2表示C1-C6烷基，例如甲基、乙基、丙基或丁基，C2-C6烯烃基，例如1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或3-丁烯基，具有芳环的基团，例如苯基、苄基、氟代苄基、甲氧基苄基、苯氧乙基，C2-C6烷基羰基，例如乙基羰基、丙基羰基或丁基羰基，C2-C6烷氧基羰基，例如乙氧基羰基、丙氧基羰基或丁氧基羰基，或C2-C6N-烷基氨基甲酰基，例如乙基氨基甲酰基、丙基氨基甲酰基、丁基氨基甲酰基或戊基氨基甲酰基。
具有两个氧杂环丁烷基的双官能氧杂环丁烷化合物，可用下面的通式(2)和(3)表示：
通式(2)
通式(3)
通式(2)中，R1具有与通式(1)中相同的含义。
通式(3)中，R1具有与通式(1)中相同的含义。R3是二价基团，选自C1-C12直链或带支链的饱和烃、C1-C12直链或带支链的不饱和烃、用下面的化学式(A)-(E)表示的芳烃：
化学式(A)
化学式(B)
化学式(C)
化学式(D)
化学式(E)
用化学式(F)和(G)表示的具有羰基的直链的或环亚烷基：
化学式(F)
化学式(G)
以及用化学式(H)和(I)表示的具有羰基的芳烃：
化学式(H)
化学式(I)。
至于其他双官能氧杂环丁烷化合物，还有地乐酚(caldo)型化合物和萘型化合物。
在化学式(A)-(E)中，R4表示氢原子、C1-C12烷基、芳基或芳烷基；R5表示-O-、-S-、-CH2-、-NH-、-SO2-、-CH(CH3)-、-C(CH3)2-、或-C(CF3)2-并且R6表示氢原子或C1-C6烷基。
在化学式(F)中，n表示不小于1的整数。
三官能或更多官能的氧杂环丁烷化合物可以列举由通式(4)表示的苯酚酚醛清漆氧杂环丁烷化合物，由通式(5)表示的甲酚酚醛清漆氧杂环丁烷化合物，以及由通式(6)和(7)表示的具有三嗪骨架的氧杂环丁烷化合物。
通式(4)
通式(5)
通式(6)
通式(7)
其他三官能或更多官能的氧杂环丁烷化合物可以列举聚羟基苯乙烯、杯芳烃、具有含有羟基的硅树脂的醚化物，例如硅倍半氧烷(silsesquioxane)，以及含有带有烷基(甲基)丙烯酸酯的氧杂环丁烷环的不饱和单体的共聚物。
通式(4)和(5)中，R1具有与通式(1)中相同的含义，n表示不小于1的整数。在酚醛清漆氧杂环丁烷化合物中，数均骨架数优选为3-10，且n为1-8。如果数均骨架数超过10，粘度值变得较高，交联密度由于立体位阻而没有增加。
通式(6)中，R1具有与通式(1)中相同的含义。
通式(7)中，R1具有与通式(1)中相同的含义。R7是用下面的化学式(J)、(K)和(L)表示的C1-C12带支链的亚烷基或用下面的化学式(M)、(N)和(P)表示的芳烃，并且如通式(7)所示，n表示连接到R7的官能团数目。
化学式(J)
化学式(K)
化学式(L)
化学式(M)
化学式(N)
化学式(P)
化学式(P)中，R8表示氢原子、C1-C6烷基或芳基。
上述氧杂环丁烷化合物既可以单独使用，也可以混合使用。如果期望获得较强的耐化学品性能或更高的耐久性，优选使用多官能氧杂环丁烷化合物。如果使用这些多官能氧杂环丁烷化合物不能获得期望的粘度，可以用单官能氧杂环丁烷化合物稀释它们。
氧杂环丁烷化合物最终获得具有高阳离子固化度的固化的化合物。通过加入适量的环氧化合物或乙烯基醚化合物，可提高初始反应阶段的固化速率。这种情形下，相对于氧杂环丁烷化合物的添加量优选为5％重量-95％重量。
如果流管形成部件4由氧杂环丁烷组合物形成，则除氧杂环丁烷化合物外，氧杂环丁烷组合物中还含有氧离子聚合引发剂。如果在流管形成材料上照射诸如紫外线的活化能射线来形成图样，则使用阳离子光聚合引发剂。阳离子光聚合引发剂可以单独或结合使用。
市售的阳离子光聚合引发剂的实例包括Union Carbide Corporation生产的CYRACURE UV1-6950和UV1-6970，Asahi Denka Kogyo K.K.生产的Optomer-SP-150、SP-151、SP-152、SP-170和SP-171，NIPPON SODA CO.，LTD.生产的CI-2855，以及三芳基锍盐，例如Degussa Inc.生产的Degacere KI85B，不饱和或饱和芳基重氮盐和二芳基碘鎓盐。磺酸衍生物可以是Midori KagakuCo.，Ltd.生产的PAI-101。
阳离子光聚合引发剂的比例优选为基于100重量份的氧杂环丁烷化合物的2-40重量份。如果阳离子光聚合引发剂的比例低于2重量份，活化能射线照射时产生的酸量很小，会导致形成图样有困难。相反，如果阳离子光聚合引发剂的比例高于40重量份，则阳离子光聚合引发剂本身趋于吸光而降低灵敏性。如果期望进一步改善固化度，可以结合使用阳离子热聚合引发剂或阳离子光敏剂。
通过将上述流管形成材料应用到构成流管形成部件4来的油墨流管3，通过包含作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂的氧杂环丁烷树脂组合物，可以获得高机械强度以及高韧性和高延展性。因此，可以防止诸如流管形成部件4的开裂或从基板2剥落的不利情况，结果，可以改进喷墨记录头1的生产率或质量。而且，氧杂环丁烷树脂的固化材料比环氧树脂的固化材料的应力低，因此与由环氧树脂的固化材料形成的流管形成部件4相比，可以更有效的防止流管形成部件4从基板2上脱落。另外，由于其氧杂环丁烷树脂组合物组分，流管形成部件4的防水性或耐化学品性能可以更高。
由氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂形成的流管形成材料，除上述由氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂组成的氧杂环丁烷树脂组合物外，必要时可以添加任何众多添加剂。优选的这样的添加剂为用于进一步改善氧杂环丁烷树脂组合物与基板2之间紧密结合的偶联剂。作为这样的偶联剂，可以选择性地使用铝酸盐基、钛酸盐基、锆酸盐基或硅烷基偶联剂。其中，最优选硅烷基偶联剂。
铝酸盐基偶联剂的实例包括乙酰烷氧基二异丙醇铝、二异丙氧基单乙基乙酰乙酸铝、三乙基乙酰乙酸铝和三乙酰基丙酮酸铝。
钛酸盐基偶联剂的例子包括异丙基三硬脂酰基钛酸盐、异丙基三(二辛基焦磷酸盐)钛酸盐、异丙基三(N-氨乙基·氨乙基)钛酸盐、四辛基二(二--十三烷基磷酸盐)钛酸盐、四(2-2二烯丙基羟甲基-1-丁基)二(二-十三烷基)磷酸钛酸盐、二(二辛基焦磷酸盐)羟乙酸钛酸盐和二(二辛基焦磷酸盐)乙烯基钛酸盐。
锆酸盐基偶联剂的例子包括四乙酰基丙酮酸锆、二丁氧基二乙酰基丙酮酸锆、四乙基乙酰乙酸锆、三丁氧基单乙基乙酰乙酸锆和三丁氧基乙酰丙酮酸锆。
硅烷基偶联剂的例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3，4环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。
硅烷基偶联剂中，基于氨基的偶联剂吸收衍生自阳离子光聚合引发剂的酸而降低灵敏性，因此是不需要的。添加剂的添加量为基于流管形成材料的总重量的0.1％重量并且低于1％重量。如果添加量低于0.1％重量，紧密结合的有益效果就会很低，然而，如果添加量不低于1％重量，显像速率会显著降低，导致可能产生残余显像，或可能降低分辨率。
在第一涂覆树脂层7中使用最适宜的偶联剂，即硅烷基偶联剂，可以改善主要由无机组分组成的第一基板4和由有机材料组成的氧杂环丁烷树脂组合物之间界面的结合强度。因此，即使第一涂覆树脂层暴露在油墨i中，第一涂覆树脂层也可以保持与第一基板4的紧密结合状态，从而使喷墨记录头1运行可靠性改进。
在氧杂环丁烷树脂组合物用于形成喷墨记录头1的流管形成部件4的情况下，如果使用了最佳的偶联剂，即硅烷基偶联剂，则可以改善主要由无机组分构成的基板2与由有机材料组成的氧杂环丁烷树脂组合物之间的界面结合强度。因此，即使第一涂覆树脂层暴露到油墨i中，流管形成部件还是可以保持与基板2的紧密结合状态，从而使得喷墨记录头1运行可靠性得以改进。
用于形成流管形成部件4的氧杂环丁烷树脂组合物可以处于溶解于溶剂的状态。通过使用溶解于溶剂中的氧杂环丁烷树脂组合物，当在基板2上将流管形成部件4涂覆成必需的膜厚时，可以获得最佳的粘度和涂覆性能。
所用溶剂能溶解所用的氧杂环丁烷化合物或其他添加剂就足够了。可用溶剂的实例包括酮，例如甲乙酮或环己酮，芳烃，例如甲苯、二甲苯或四甲基苯，和乙二醇醚类，例如溶纤剂、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、二丙二醇二乙醚或三乙二醇单乙醚。所用溶剂的其它实例包括乙酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、乙酸丁基溶纤剂、乙酸卡必醇酯、乙酸丁基卡必醇酯、丙二醇单甲醚乙酸酯或二丙二醇单甲醚乙酸酯，醇，例如乙醇、丙醇、乙二醇或丙二醇，脂肪烃，例如辛烷或癸烷，石油基溶剂，例如石油醚、石脑油、氢化石脑油或溶剂石脑油，和萜，例如柠檬烯。上述溶剂中，可以使用诸如二甲苯或甲苯的芳烃来获得对于氧杂环丁烷树脂组合物的最佳溶解性。
现在说明制备喷墨记录头1的方法，其中流管形成部件4由包含上述氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料形成。
首先，如图2所示，将硅(Si)基板设置为基板2。在基板2预先设定的区域上，形成作为喷射能量产生装置2a的电热传感器装置。在基板2中，形成用于从油墨盒向油墨流管3供应油墨i的油墨供应孔7。
如图3所示，在负载有喷射能量产生装置2a的基板2表面上，通过半导体制备工艺形成例如大约12μm厚的树脂层8。该树脂层8由包含氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料形成，所述氧杂环丁烷树脂组合物包含作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂。
然后，如图4所示，用诸如紫外光(UV光)的活化能射线10通过形成图样的掩模9照射树脂层8来用活化能射线10进行曝光，使得活化能射线10不会照射形成油墨流管的部位。将树脂层8的曝光部分固化，使之在显影溶液中不可溶，而其未曝光部分在显影溶液中可溶。
然后，如图5所示，用预先设定的显影溶液(未显示)显影树脂层8的未曝光部分，以除去树脂层8的未曝光部分。树脂层8的剩余部分形成具有形成油墨流管3一部分的流管壁部分4a的流管形成部件4。
然后，如图1所示，将包含基本与油墨流管3对齐的喷嘴5a、并且在将要结合到流管形成部件4的侧面负载有薄的热固化粘合剂层6的喷嘴板5结合到流管形成部件4上。借助于压力和热的共同作用，将喷嘴板5结合到流管形成部件4上，同时调整喷嘴5a与喷射能量产生装置2a间的位置关系。通过把喷嘴板5结合到流管形成部件4上，可以获得其中形成了由基板2、流管形成部件4和喷嘴板5界定的油墨流管3的喷墨记录头1。
如图6A和6B所示，在上述喷墨记录头1中，如果对喷射能量产生装置2a使用脉冲电流来迅速加热喷射能量产生装置2a，则如图6A所示，在油墨i与喷射能量产生装置2a接触的部位会产生气泡b。如图6B所示，在该喷墨记录头中，气泡b膨胀来给油墨i加压，使得这样加压的油墨i以液滴的形式从喷嘴5a喷出。油墨i以液滴的形式喷出后，将油墨i从油墨供应孔7供应进油墨流管3来恢复喷墨记录头1的预喷射状态。
使用氧杂环丁烷树脂组合物作为流管形成材料的喷墨记录头1在固化时遭受了很小的收缩，使得可以获得高机械强度以及高韧性和延展性来确保高的运行可靠性，所述氧杂环丁烷树脂组合物含有作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂。当清洗记录头使得机械负荷被施加到记录头表面时，也不会有流管形成部件4从基板2剥落或遭受开裂的危险。而且，包含氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料用作流管形成部件4的喷墨记录头1被赋予了防水性和耐化学品性能。此外，由于氧杂环丁烷树脂组合物形成的流管形成材料还包含添加剂，所以即使在与油墨i接触的情况下也可以保持基板2与流管形成部件4之间的附着紧密性，因此确保了本发明的喷墨记录头1在更长时间内的高运行可靠性。
而且，在喷墨记录头1中，通过将氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料用于流管形成部件4，可以延长或增加流管形成部件4的厚度。另外，可以容易地以高精度形成结构错综复杂的油墨流管3。
同时，在上述喷墨记录头1中，使用电热传感器作为喷射能量产生装置2a。这仅是示例性的，还可以使用例如电动传感系统来从喷嘴喷射油墨i，所述电动传感系统诸如应用电动传感装置的电动传感系统，所述电动传感装置诸如压电装置。
上文中，本发明应用于打印机。然而，这仅为示例性的，本发明可以应用于多种其它喷液装置中，例如传真或复印装置。
实施例
以下展示了流管形成材料的物理性能研究结果，以及使用流管形成部件的喷墨记录头的耐油墨性和打印效果的评估结果。
<氧杂环丁烷树脂组合物的物理性能研究>
下面的实验用来检验树脂的固有问题，也就是树脂的固化后的内应力。通过观测树脂层的固化前的膜厚和固化后的膜厚来检测内应力。如果两个膜厚相等，可以认为由伴随着树脂固化的体积变化而产生的内应力极小。
<实施例1>
在实施例1中，将含有下表1所示的氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料旋涂到6英寸厚的圆片上。将所得产品在加热板上在90℃下预烘焙5分钟。然后，将涂层制成20μm厚的膜，并通过镜面投影式光刻机曝光装置(mirror projection light exposure device)(Canon Inc.生产的MPA600FA)曝光至1J/cm2。在电热板上在90℃下后烘焙5分钟后，所得产品在200℃下固化一小时以获得氧杂环丁烷树脂组合物的固化膜。
表1
| 酚醛清漆氧杂环丁烷化合物(基本结构单元的平均数：3) | 100重量份 |
| 阳离子光聚合引发剂(AsahiDenka Kogyo K.K.生产的SP-170) | 2重量份 |
| 硅烷偶联剂(2-(3，4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷) | 0.5重量份 |
| 有机溶剂(石脑油：IdemitsuKosan Co.，Ltd生产的IPSOL150) | 100重量份 |
<对比例1>
在对比例1中，使用含有列于下表2中的脂环族环氧树脂组合物的溶液，以与实施例1相同的方法获得脂环族环氧树脂组合物的固化膜。
表2
| 脂环族环氧树脂(EHPE-3150：DICEL CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.) | 100重量份 |
| 阳离子光聚合引发剂(Asahi | 2重量份 |
| Denka Kogyo K.K.生产的SP-170) | |
| 硅烷偶联剂(2-(3，4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷) | 0.5重量份 |
| 有机溶剂(二甲苯) | 100重量份 |
测量实施例1和对比例1获得的固化膜在电热板上在200℃下固化一小时后的膜厚。测量结果显示，含有表1所示的氧杂环丁烷树脂组合物的固化膜膜厚没有降低，而含有表2所示的脂环族环氧树脂组合物的固化膜膜厚降低。
然后用薄膜应力测量装置测量各个固化膜中的内应力。可以看到，含有表1所示的氧杂环丁烷树脂组合物的固化膜中的内应力与含有表2所示的脂环族环氧树脂组合物的固化膜中的内应力相比显著降低。
<喷墨记录头的耐油墨性和打印效果评估>
<实施例2>
在实施例2中，以如下方式制备喷墨记录头1。首先，如图2所示，在其上形成有作为喷射能量产生装置2a的电热传感装置的预定区域上设置硅(Si)基板。在基板2中，形成用于从油墨盒向油墨流管3供应油墨i的油墨供应孔7。
如图3所示，在负载有喷射能量产生装置2a的基板2的表面上，通过半导体制备工艺形成例如大约12μm厚的树脂层8。该树脂层8由含有氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料形成，所述氧杂环丁烷树脂组合物含有作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂。
然后，如图4所示，用诸如紫外光(UV光)的活化能射线10通过形成图样的掩模9照射树脂层8来通过活化能射线10进行曝光，使得活化能射线10不会照射形成油墨流管的部位。将树脂层8的暴光部分固化，使其不溶于显影溶液，而其未暴光部分溶于显影溶液。
然后，如图5所示，用预先设定的显影溶液(未显示)显影树脂层8的未曝光部分，以除去树脂层8的未曝光部分。树脂层8的剩余部分形成具有形成油墨流管3一部分的流管壁部分4a的流管形成部件4。
然后，如图1所示，将包含基本与油墨流管3对齐的喷嘴5a、并且在将要结合到流管形成部件4的侧面负载有薄的热固化粘合剂层6的喷嘴板5附着到流管形成部件4上。借助于压力和热的共同作用，将喷嘴板5结合到流管形成部件4上，同时调整喷嘴5a与喷射能量产生装置2a间的位置关系。通过将喷嘴板5结合到流管形成部件4上，可以获得其中形成了由基板2、流管形成部件4和喷嘴板5界定的油墨流管3的喷墨记录头1。
<对比例2>
在对比例2中，除了用含有表2所示的脂环族环氧树脂组合物的流管形成材料作为形成流管的流管形成部件4的材料外，以与实施例2相同的方法制备喷墨记录头1。
用油墨浸渍测试的方式，将实施例2和对比例2的喷墨记录头1在黑色油墨中于60℃下浸渍一周。作为黑色油墨，使用Sony Corporation为LPR-5000生产的、由纯水、乙二醇和黑染料组成的油墨。
油墨浸渍测试的结果显示，对于实施例2的喷墨记录头1，其中流管形成部件4由表1所示的氧杂环丁烷树脂组合物形成，没有观察到诸如流管形成壁部分4a从基板2剥落等变化。相反，对于对比例2的喷墨记录头1，其中流管形成部件4由表2所示的脂环族环氧树脂组合物形成，可能由于固化产生的应力，观察到在油墨中浸渍后，流管形成部件4有部分剥落。
至于打印效果的评估，用实施例2和对比例2的喷墨记录头1连续打印大约20,000个用来证明打印文字品相的印刷图样以评估打印质量。采用实施例2的喷墨记录头1打印，没有观察到因流管形成部件4引起的打印质量的降低。相反，采用对比例2的喷墨记录头1打印，观察到了因流管形成部件4的剥落引起的打印质量变差。
综上所述，根据本发明的实施方案，通过以包含氧杂环丁烷树脂组合物的流管形成材料来形成构成油墨流管3的流管形成部件4，基于流管形成材料因氧杂环丁烷树脂而作为低应力材料的特性，可以获得油墨流管3的高耐久性，即可以减少油墨流管3的内应力和从基板2脱落的现象。从这可以看出，通过使用由流管形成材料形成的流管形成部件4可以制备在更长时间内具有高运行可靠性的喷墨记录头。
本领域技术人员应理解，依赖于设计需要和别的因素，可以进行各种调整、组合、再组合和变换，然而它们都在所附的权利要求或其等价物的范围之内。
Claims (4)
1.一种用于喷液型记录头的流管形成材料，包含：
含有作为必要组分的在分子中具有至少一个氧杂环丁烷基的氧杂环丁烷化合物和阳离子光聚合引发剂的氧杂环丁烷树脂组合物；
其中所述氧杂环丁烷化合物的分子中含有芳环，该化合物的骨架是含有该芳环的酚醛清漆型的骨架，并且数均基本结构的数目为3-10。
2.根据权利要求1所述的用于喷液型记录头的流管形成材料，其中所述材料包含偶联剂。
3.根据权利要求2所述的用于喷液型记录头的流管形成材料，其中所述偶联剂为硅烷基偶联剂。
4.根据权利要求3所述的用于喷液型记录头的流管形成材料，其中所述偶联剂的含量为不低于0.1％重量并且低于1％重量。
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