DE69011842T2 - Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät, versehen mit diesem Kopf. - Google Patents

Flüssigkeitsstrahlaufzeichnungskopf und Aufzeichnungsgerät, versehen mit diesem Kopf.

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DE69011842T2
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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungskopf und auf ein Aufzeichnungsgerät, das ihn verwendet, insbesondere auf einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf zur Verwendung in einem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungssystem, in dem die Aufzeichnung durch den Ausstoß einer Aufzeichnungsflüssigkeit, wie etwa Tinte und ähnlichem und deren Anbringung auf einem Aufzeichnungsmedium, wie Papier erfolgt, und auf ein Aufzeichnungsgerät, das ihn verwendet.
    • Relevanter Stand der Technik
  • Das Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungssystem, bei dem die Aufzeichnung durch Ausstoß einer Aufzeichnungsflüssigkeit, wie Tinte und ähnlichem, und deren Anbringung auf einem Aufzeichnungsmedium, wie Papier erfolgt, erzeugt während der Aufzeichnung einen äußerst geringen bis vernachlässigbaren Geräuschpegel und ermöglicht eine Aufzeichnung min hoher Geschwindigkeit. Es zieht zudem die Aufmerksamkeit als Aufzeichnungssystem auf sich, das für die Aufzeichnung auf einem gewöhnlichen Papier geeignet ist, ohne eine besondere Behandlung, wie Fixierung zu erfordern, weshalb in letzter Zeit verschiedene Arten eingehend untersucht wurden.
  • Der Aufzeichnungskopf des in dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungssystems einzusetzenden Aufzeichnungsgeräts besteht im allgemeinen aus einer Mündung für den Ausstoß einer Aufzeichnungsflüssigkeit (Ausstoßöffnung), einem an die Mündung angeschlossenen Flüssigkeitskanal mit einem Bereich, in dem auf die Aufzeichnungsflüssigkeit eine Energie für den Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit einwirkt, und einer Flüssigkeitskammer für die Aufnahme einer Aufzeichnungsflüssigkeit, die dem Flüssigkeitskanal zugeführt werden soll.
  • Die Energie für den Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit während der Aufzeichnung wird in den meisten Fällen durch verschiedenartige Ausstoßenergie-Erzeugungselemente erzeugt, wie etwa Wärmeerzeugungselemente und piezoelektrische Elemente, die an einer bestimmten Stelle des Bereichs (Energieeinwirkungsbereich) angeordnet werden und einen Teil des Flüssigkeitskanals bilden, in dem die Ausstoßenergie auf die Aufzeichnungsflüssigkeit einwirken kann .
  • Als Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsstrahls- Aufzeichnungskopfes mit solch einem Aufbau kann zum Beispiel das Verfahren eingeschlossen sein, das die Schritte der Bildung feiner Rillen auf einer flachen Platte, zum Beispiel aus Glas, Metall, durch Schneiden, Ätzen und ähnlichem und ein anschließendes Aufbringen einer anderen, geeigneten Platte auf die flache Platte mit den darauf gebildeten Rillen und eine Bindung unter Bildung von Flüssigkeitskanälen umfaßt. Oder es ist das Verfahren bekannt, daß die Schritte der Bildung einer Wandung aus einem gehärteten, lichtempfindlichen Harz auf einem Träger mit zum Beispiel einem darauf angeordneten Ausstoßenergie erzeugenden Element durch Photolithographie unter Schaffung von Rillen für Flüssigkeitskanäle auf dem Träger umfaßt, und wobei dann auf die so gebildete gerillte Platte unter Bildung von Flüssigkeitskanälen eine andere flache (Deck)-Platte aufgebracht und die Bindung herstellt wird (zum Beispiel U.S.-Patent Nr.4.417.251).
  • Unter diesen Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes ist das letztere Verfahren unter Verwendung eines lichtempfindlichen Harzes vorteilhafter als das erste Verfahren, weil die Flüssigkeitskanäle mit größerer Präzision und Ausbeute hergestellt werden können und weil auch die Massenherstellung einfacher realisiert werden kann, weshalb es den Vorteil aufweist, daß der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf in besserer Qualität und mit geringeren Kosten zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Als lichtempfindliche Harze für die Herstellung solch eines Aufzeichnungskopfes werden jene eingesetzt, die zur Musterbildung bei Druckplatten oder gedruckten Schaltungen oder ähnlichem Verwendung finden oder jene, die als photohärtbare Beschichtungsmaterialien oder Kleber für die Verwendung, zum Beispiel, bei Glas, Metall, Keramik, bekannt sind. Im Hinblick auf die Arbeitsleistung werden hauptsächlich Harze des Trockenfilm-Typs eingesetzt.
  • Um einem Aufzeichnungskopf, der als Teil seines Aufbaus einen gehärteten Film aus einem lichtempfindlichen Harz verwendet, ausgezeichnete Eigenschaften, wie hohe Aufzeichnungsqualität, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit und ähnliches zu verleihen, muß das für den Aufzeichnungskopf verwendete, lichtempfindliche Harz die folgenden Eigenschaften aufweisen:
  • (1) als gehärteter Film eine besonders ausgezeichnete Haftung an einem Träger und ähnlichem;
  • (2) im gehärteten Zustand eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit und Haltbarkeit; und
  • (3) bei der Musterbildung unter Verwendung der Musterbelichtungstechnik ausgezeichnete Empfindlichkeit und Auflösung.
  • Unter den gegebenen Umständen erfüllten jedoch nur wenige der bekannten, bislang zur Bildung eines Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungskopfes eingesetzten, lichtempfindlichen Harze all die vorstehend erwähnten, vorausgesetzen Eigenschaften voll.
  • Als lichtempfindliches Harz für den Aufzeichnungskopf sind zum Beispiel diejenen Harze, die zur Musterbildung in Druckplatten, gedruckten Schaltungen und ähnlichem verwendet werden, in Bezug auf die Haftung oder die enge Berührung mit dem in den meisten Fällen als Träger dienenden Glas, Keramik, Kunststoffilmen usw. unzureichend, obgleich diese Harze in der Empfindlichkeit und Auflösung ausgezeichnet sind. Ferner sind sie im gehärteten Zustand manchmal in der mechanischen Festigkeit und der Beständigkeit unzulänglich. Daraus resultiert das Problem, daß bei der Herstellung der Aufzeichnungsköpfe oder im Laufe ihrer Benutzung eine Verformung, Ablösung vom Träger oder Schädigungen des gehärteten Harzfilmes auftreten können, was eine deutliche Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit des Aufzeichnungskopfes verursachen kann, wie z.B. eine Verschlechterung der Aufzeichnungseigenschaft durch die Behinderung der Strömung der Aufzeichnungsflüssigkeit in den Flüssigkeitskanälen oder dadurch, daß die Flüssigkeitsausstoßrichtung instabil wird.
  • Andererseits sind Harze, die als lichthärtbare Beschichtungsmaterialien oder Kleber zur Verwendung bei Glas, Metall und Keramik bekannt sind, in den meisten Fällen in Hinblick auf Empfindlichkeit und Auflösung unzufriedenstellend und erfordern daher ein stärkeres Belichtungsgerät oder eine längere Belichtung, obgleich sie die Vorteile einer ausgezeichneten, engen Berührung oder Haftung an dem aus den genannten Werkstoffen bestehenden Träger sowie nach der Härtung eine zufriedenstellende mechanische Festigkeit und Haltbarkeit zeigen. Ferner können ihre eigentümliche Eigenschaften kein genaues Muster von hoher Dichte und guter Auflösung ergeben, wodurch sich das Problem ergibt, daß sie für einen Aufzeichnungskopf ungeeignet sind, für den eine feine, genaue Arbeit besonders gefordert wird.
  • Außerdem erfolgte bei den lichtempfindlichen Harzzusammensetzungen, die für verschiedene Zwecke im Stand der Technik verwendet wurden, durch Zugabe verschiedener Additive, wie heterocyclischer Verbindungen mit der Fähigkeit zur Bildung von Metallkomplexen und ähnlichem, oder von Haftvermittlern und ähnlichem zu der lichtempfindlichen Harzzusammensetzung eine Verbesserung der Haftung auf dem Metall und ähnlichem (Japanische Patentschrift Nr. 51-5934, 58-24035 und ähnliche). Dieses Verfahren wies jedoch das Problem auf, daß die vorstehenden Hilfsmittel und ähnliches nach längerer Zeit Erscheinungen wie Oxidation und Korrosion der Zusammensetzung verursachten.
  • Andererseits wird, um eine gehärtete Zusammensetzung mit ausreichender Haftung und ohne Zugabe solcher Additiv- Hilfsmittel zu erreichen, in den Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-283645 und 61-283646 eine polymere Substanz offenbart, die ein Pfropfcopolymer umfaßt, das in den verzweigten Ketten polare Gruppen aufweist. Die in den Anmeldungen offenbarte, durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung, die die polymere Substanz (pfropfcopolymerisiertes Polymer) enthält, weist den Vorteil auf, daß eine Verbesserung der Haftung, ferner eine Verbesserung der Haltbarkeit der Beschichtung verwirklicht wird, ohne auf Additiv-Hilfsmittel und ähnliches angewiesen zu sein.
  • In dieser Zusammensetzung besteht jedoch noch immer das Problem, daß die molekulare Gestaltung der polymeren Substanz (pfropfcopolymerisiertes Polymer) mit Schwierigkeiten verbunden ist. Genauer gesagt ist mit der Synthese eines Pfropfcopolymers die technische Schwierigkeit verbunden, daß sein gesamtes Gewichtsmittel des Molekulargewichts einem geeigneten gewünschten Molekulargewicht über einem breiten Bereich (ungefähr 50.000 bis 350.000) entsprechen soll, während das Molekulargewicht der Pfropfkette und sein Gehalt auf konstante Niveaus belassen werden.
  • Kurz gesagt, um während der Musterbildung gute Entwicklungseigenschaften zu erhalten, namentlich in Bezug auf die Auflösungsgeschwindigkeit des nichtpolymerisierten Bereichs, die Aufquellbarkeit des polymerisierten Bereichs und die Empfindlichkeit, Schärfe des Musters, die Auflösung als deren Ergebnis, darf das Durchschnittsmolekulargewicht der polymeren Substanz nicht zu klein sein. Die Synthesetechnik, durch Bindung einer großen Zahl an Pfropfketten mit einer zur Erlangung einer wirksamen Haftung ausreichenden Länge an die ein realtiv großes Molekulargewicht aufweisende Haupt- bzw. Gerüstkette ein Durchschnittsmolekulargewicht in Übereinstimmung mit der vorstehend erwähnten Aufgabe zu erhalten, ist gegenwärtig wegen sterischer Behinderungen in dem pfropfcopolymerisierten Polymer mit Schwierigkeiten verbunden.
  • Anders ausgedrückt, wenn das Durchschnittsmolekulargewicht der polymeren Substanz zu niedrig ist, werden die Entwicklungseigenschaften des sie verwendenden musterbildenden Materials, nämlich die Auflösungsgeschwindigkeit des unpolymerisierten Bereichs, die Aufquellbarkeit des polymerisierten Bereichs, und die Empfindlichkeit, Schärfe des Musters, die Steuerung der Auflösung, bis zu einem gewissen Grad beschränkt.
  • So ist es erforderlich, daß die als konstituierendes Material des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes (Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf) zu verwendende lichtempfindliche Harzzusammensetzung Eigenschaften eines äußerst guten Leistungsverhaltens aufweist.
  • Im einzelnen können die nachstehenden, für die lichtempfindliche Harzzusammensetzung erforderlichen Eigenschaften erwähnt werden:
  • (1) Die Zusammensetzung sollte, wenn aus ihr ein gehärteter Film gebildet wird, so beschaffen sein, daß, der Film sich nicht oder kaum in der Tinte löst, und sie sollte keine solchen Problem, wie die Erzeugung eines Fremdstoffes, verursachen, der ein Verstopfen der Ausstoßöffnung oder des Flüssigkeitskanals oder eine Veränderung des Ausstoßverhaltens durch Veränderung der Tinteneigenschaften verursacht;
  • (2) Die Zusammensetzung sollte, wenn aus ihr ein gehärteter Film gebildet wird, so beschaffen sein, daß der Film keine Abnahme der Festigkeit oder als Strukturmaterial keine Veränderung der Abmessungen, wie ein Aufquellen, ein Abschälen, die Entstehung von Sprüngen durch Eindringen der Tinte, verursacht;
  • (3) Die Zusammensetzung sollte, wenn sie als gehärteter Film auf einen Aufzeichnungskopf aufgebracht wird, bei dem insbesondere Wärmeenergie als Flüssigkeits-Ausstoßenergie angewandt wird, so beschaffen sein, daß durch den für den Flüssigkeitausstoß angewandten Druck und die Abschreckung bzw. den Temperaturwechsel und ähnliches keine Deformation seiner Gestalt und ähnliches erfolgt.
  • Dies deshalb, weil die lichtempfindliche Harzzusammensetzung (oder ihr gehärtetes Produkt) ständig mit der Tinte (wasserlösliche organische Lösungsmittel von hoher Polarität sind darin in den meisten Fällen gelöst) in Berührung steht, wodurch schnell das Problem auftritt, daß sich noch vorhandene lösliche Bestandteile in der Tinte lösen.
  • Außerdem führt die Abnahme der Festigkeit, die Veränderung der Abmessungen als Strukturmaterial, zusätzlich zu den großen Beschränkungen bei der Gestaltung der Tinte, in Bezug auf die Haltbarkeit, der Gestaltung des Aufzeichnungskopfes zu großen Beschränkungen.
  • Ferner können aufgrund der synergetischen Wirkungen von Hitze und Druck manchmal Probleme wie eine Deformation, ein Ätzen des Strukturmaterials und ähnliches auftreten.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegenden Erfindung wurde in Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme verwirklicht, und es ist ihre Aufgabe einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf unter Verwendung einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die ohne die Zugabe von Additiv-Hilfsstoffen und ähnlichem während der Musterbildung ausgezeichnete Entwicklungseigenschaften und ebenfalls einfach zu regelnde Eigenschaften zeigt, um so als das konstituierende Element eines Flüssigkeits-Aufzeichnungskopfes gute Eigenschaften aufzuweisen, wobei der Flüssigkeitsaufzeichnungskopf wenig kostenaufwendig und sehr genau ist, und es soll ein Aufzeichnungsgerät unter Verwendung des Kopfes zur Verfügung gestellt werden.
  • Eine ander Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerät mit einem Aufbau zur Verfügung zu stellen, dessen Flüssigkeitskanal mit guter Genauigkeit und Ausbeute fein ausgearbeitet ist, und ein Aufzeichnungsgerät unter Verwendung dieses Kopfes.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf zur Verfügung zu stellen, der eine hohe Zuverlässigkeit und eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist, auch dann, wennn er mit Mehrfach-Mündungen ausgestattet ist, und ein Aufzeichnungsgerät unter Verwendung dieses Kopfes.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufzeichnungskopf unter Verwendung einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die in der Tinte gar nicht oder im wesentlichen nicht löslich ist, wenn aus ihr ein gehärteter Film gebildet wird, und mit der keine solchen Problem verbunden sind, wie die Erzeugung eines Fremdstoffes, der ein Verstopfen der Ausstoßöffnung oder des Flüssigkeitskanals oder eine Änderung der Ausstoßeigenschaften durch eine Änderung der Tinteneigenschaften verursachen kann, und es soll ein Aufzeichnungsgerät unter Verwendung dieses Kopfes zur Verfügung gestellt werden.
  • Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufzeichnungskopf unter Verwendung einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, mit der, wenn aus ihr ein gehärteter Film gebildet wird, keine Abnahme der Festigkeit oder Veränderung der Abmessungen als Strukturmaterial, wie ein Aufquellen, ein Abschälen, ein Auftreten von Sprüngen durch Eindringen der Tinte in den gehärteten Film, verbunden ist, und es soll ein Aufzeichnungsgerät unter Verwendung dieses Kopfes zur Verfügung gestellt werden.
  • Eine noch andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufzeichnungskopf unter Verwendung einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, bei der, wenn sie als gehärteter Film auf einen Aufzeichnungskopf aufgebracht wird, für den insbesondere Wärmeenergie als Flüssigkeits-Ausstoßenergie verwendet wird, keine Deformation der Gestalt und ähnliches durch den Druck beim Flüssigkeitsausstoß und die Abschreckung und ähnliches auftritt, und es soll ein Aufzeichnungsgerät unter Verwendung dieses Kopfes zur Verfügung gestellt werden.
  • Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf zur Verfügung zu stellen, der zumindestens als Teil seines Aufbaus ein gehärtetes Produkt einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung umfaßt, wobei die Zusammensetzung die nachstehenden Bestandteile umfaßt:
  • (A) ein pfropfcopolymerisiertes Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder weniger, umfassend eine Gerüstkette, hauptsächlich zusammengesetzt aus Struktureinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als "Monomer (a)" Bezug genommen), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylmethacrylaten, Acrylonitril und Styrol, mit zu der Gerüstkette hinzugefügten Pfropfketten, zusammengesetzt aus Struktureinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als "Monomer (b)" Bezug genommen), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monomeren, die durch die nachstehende Formel x dargestellt werden und anderen Monomeren, die durch die Formel y dargestellt werden:
  • (wobei R¹ Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, R² Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Acylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, die eine Hydroxylgruppe aufweisen können, R³ eine Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine halogensubstituierte Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylethergruppe, dargestellt durch die Formel:
  • (wobei 2 ≤ m+n ≤ 6, n ≠ 0 und m ≠ 0), oder eine Phenylalkylgruppe ist, dargestellt durch die Formel: (wobei 2 ≤ m+n ≤ 4, oder worin der Fall enthalten ist, bei dem n = 0 oder m = 0 ist);
  • (B) ein lineares Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 350.000 oder weniger und mit einer Glasübergangstemperatur von 60ºC oder höher, das Struktureinheiten umfaßt, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als "Monomer (c)" Bezug genommen), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isobutyimethacrylat, t-Butylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Acrylonitril, Isobornylmethacrylat, Isobornylacrylat, Tricyclodecanacrylat, Tricyclodecanmethacrylat, Tricyclodecanoxyethylmethacrylat, Styrol, Dimethylaminoethylmethacrylat und Cyclohexylmeühacrylat, und es umfaßt andere Struktureinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als Monomer (b') Bezug genommen), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monomeren, dargestellt durch die Formel (x) und den Monomeren, dargestellt durch die Formel (y), unter der Voraussetzung, daß das Monomer (a) und das Monomer (b') entweder die gleiche Zusammensetzung oder unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen;
  • (C) ein Harz, bei dem ein Teil der in einem Epoxidharz, das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxygruppen in einem Molekül enthält, auftretenden Epoxygruppen mit einer ungesättigten Carbonsäure verestert ist;
  • (D) einen mittels der Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl zur Erzeugung einer Lewissäure geeigneten Polymerisationsinitiator.
  • Eine noch andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerät, umfassend einen Flüsigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit, einer Antriebsschaltung zum Antrieb des Aufzeichnungskopfs und eine Platte, wobei der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf zumindestens als Teil seines Aufbaus ein gehärtetes Produkt einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung umfaßt, zur Verfügung zu stellen, wobei die Zusammensetzung die nachstehenden Bestandteile umfaßt:
  • (A) ein pfropfcopolymerisiertes Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder weniger, umfassend eine Gerüstkette, hauptsächlich zusammengesetzt aus Struktureinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als "Monomer (a)" Bezug genommen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylmethacrylaten, Acrylonitril und Styrol, mit zu der Gerüstkette hinzugefügten Pfropfketten, zusammengesetzt aus Struktureinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer, (nachstehend wird darauf als "Monomer (b)" Bezug genommen) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monomeren, die durch die nachstehende Formel x dargestellt werden und anderen Monomeren, die durch die Formel y dargestellt werden:
  • (wobei R¹ Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, R² Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Acylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, die eine Hydroxylgruppe aufweisen können, R³ eine Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine halogensubstituierte Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylethergruppe, dargestellt durch die Formel:
  • (wobei 2 ≤ m+n ≤ 6, n ≠ 0 und m ≠ 0), oder eine Phenylalkylgruppe ist, dargestellt durch die Formel:
  • (wobei 2 ≤ m+n ≤ 4, oder worin der Fall enthalten ist, bei dem n = 0 oder m = 0 ist);
  • (B) ein lineares Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 350.000 oder weniger und mit einer Glasübergangstemperatur von 60ºC oder höher, das Struktureinheiten umfaßt, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als "Monomer (c)" Bezug genommen), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Acrylonitril, Isobornylmethacrylat, Isobornylacrylat, Tricyclodecanacrylat, Tricyclodecanmethacrylat, Tricyclodecanoxyethylmethacrylat, Styrol, Dimethylaminoethylmethacrylat und Cyclohexylmethacrylat, und es umfaßt andere Struktureinheiten, abgeleitet von mindestens einem Monomer (nachstehend wird darauf als Monomer (b') Bezug genommen), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Monomeren, dargestellt durch die Formel (x) und den Monomeren, dargestellt durch die Formel (y), unter der Voraussetzung, daß das Monomer (a) und das Monomer (b') entweder die gleiche Zusammensetzung oder unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen;
  • (C) ein Harz, bei dem ein Teil der in einem Epoxidharz, das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxygruppen in einem Molekül enthält, auftretenden Epoxygruppen mit einer ungesättigten Carbonsäure verestert ist;
  • (D) einen mittels der Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl zur Erzeugung einer Lewissäure geeigneten Polymerisationsinitiator.
  • Dann kann das Formulierungsverhältnis der entsprechenden, wie vorstehend beschriebenen Bestandteile in Abhängigkeit vom Verwendungsort oder Verwendungszweck der diese Bestandteile enthaltenden, durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung in dem Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf der Erfindung auf geeignete Weise ausgewählt werden.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Figuren 1A bis 6B sind schematische Darstellungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes und der Verfahren zu seiner Herstellung.
  • Fig 7A bis 7H, Fig. 10A und 10B sind schematische seitliche Schnittansichten von der zu den Flüssigkeitskanälen des Aufzeichnungskopfs vertikalen Oberfläche, die die Bereiche zeigen, in denen der gehärtete Harzfilm verwendet wird.
  • Fig. 8A und BB, und Fig. 9 sind schematische Diagramme, die einen anderen Aufbau des Aufzeichnungskopfes zeigen, und
  • Fig. 11 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Aufzeichnungsgeräts der Erfindung zeigt.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Der Flüsigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf kann, wie gewünscht, einen verschiedenen Aufbau aufweisen, aber das gehärtete Produkt der wie vorstehend beschriebenen Harzzusammensetzung wird zumindestens als Teil seines Aufbaus verwendet.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes im Detail beschrieben.
  • Fig. 1 ist eine bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes, wobei die Fig. 1A eine perspektivische Ansicht seines Hauptbereiches und Fig. 1B einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 1A zeigen.
  • Der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf umfaßt im wesentlichen einen Träger 1, eine einen in der gewünschten Gestalt gemusterten, gehärteten Harzfilm umfassende Flüssigkeitskanalwandung 3H und eine auf der Flüssigkeitskanalwandung 3H aufgeschichtete Deckschicht 7. Diese Teile bilden eine Mündung 9 für den Ausstoß einer Aufzeichnungsflüssigkeit, an die Mündung angeschlossene Flüssigkeitskanäle 6-2 mit einem Bereich, in dem auf die Aufzeichnungsflüssigkeit eine Energie für den Flüssigkeitsausstoß zur Einwirkung kommt, und eine Flüssigkeitskammer 6-1 zur Aufnahme der den Flüssigkeitskanälen 6-2 zuzuführenden Aufzeichnungsflüssigkeit. An durch die Deckschicht führende Durchgangslöcher 8 sind ferner von außerhalb des Aufzeichnungskopfes kommende Zufuhrröhren für die Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit in die Flüssigkeitskammer 6-1 angeschlossen. In Fig. 1A ist das Zuführungsrohr weggelassen. Natürlich kann es auch direkt über das Durchgangsloch 8 mit dem inneren Bereich des Behälters zum Unterbringen der Aufzeichnungsflüssigkeit verbunden sein.
  • Bei der Aufzeichnung wird die Energie zum Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit dadurch erzeugt, daß den verschiedenartigen Ausstoßenergie-Erzeugungselementen 2, wie Wärmeerzeugungselementen und piezoelektrischen Elementen durch an diese Elemente 2 angeschlossene Leitungen (nicht dargestellt) wie gewünscht Ausstoßsignale zugeführt werden, wobei die Elemente 2 an bestimmten Stellen der Bereiche angeordnet sind, in denen die Ausstoßenergie auf die Aufzeichnungsflüssigkeit einwirkt und die einen Teil der Flüssigkeitskanäle 6-2 bilden.
  • Der einen Bestandteil des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes bildende Träger 1 umfaßt z.B. Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall, und die Erzeugungselemente 2 sind an bestimmten Stellen in gewünschter Anzahl angeordnet. Bei dem Beispiel in Fig. 1A und 1B sind zwei Erzeugungselemente vorgesehen; die Anzahl und Anordnung der Wärmeerzeugungselemente muß jedoch in Abhängigkeit von dem gewünschten Aufbau des Aufzeichnungskopfes bestimmt werden.
  • Die Deckschicht 7 umfaßt eine flache Platte aus Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall und ähnliches, und sie ist durch Schmelzhaftung oder Haftung unter Benutzung eines Klebers an die Flüssigkeitskanalwandung 3H gebunden und ferner an bestimmten Stellen mit Durchgangslöcher 8 für den Anschluß der Zuführungsrohre 10 versehen.
  • Bei dem Aufzeichnungskopf wurde der in bestimmter Gestalt gemusterte, die Wandung 3H des Flüssigkeitskanals 6-2 und die Flüssigkeitskammer 6-1 bildende, gehärtete Harzfilm dadurch erhalten, daß eine auf dem Träger 1 oder der Deckschicht 7 aufgebrachte Schicht einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung, die die wie vorstehend beschriebenen konstituierenden Bestandteile (A) bis (D) einschließt, nach einem photolithographischen Verfahren mit einem Muster versehen wurde.
  • Wie oben für ein Beispiel beschrieben, bei dem ein gehärteter Film einer Harzzusammensetzung für den Aufbau der Flüssigkeitskanalwandungung 3H verwendet wurde, kann der gehärtete Film (gehärtetes Produkt) der Harzzusammensetzung in geeigneter Weise für andere Bereiche des Aufzeichnungskopfes verwendet werden.
  • Beispielsweise können, wie in den Figuren 7A bis 7H gezeigt, dargestellt als ein zu den Flüssigkeitskanälen vertikaler Teilschnitt eines Aufzeichnungskopfes, für das gehärtete Produkt der Harzzusammensetzung die nachstehenden Verwendungszwecke erwähnt werden:
  • 1. Als Deckschicht 7 [Fig. 7A],
  • 2. Als Flüssigkeitskanalwandung 3H und Deckschicht 7 (in diesem Fall können die Flüssigkeitskanalwandung 3H und die Deckschicht 7 in einem Stück gebildet sein, oder sie können auch getrennt gebildet und dann verbunden worden sein) [Fig. 7B],
  • 3. Als die aus verschiedenen Harzen gebildeten Haftschichten 14 zwischen der Flüssigkeitskanalwandung 3H und der Deckschicht 7 [Fig. 7C, 7E und 7G],
  • 4. Als die Flüssigkeitskanalwandung 3H und die Haftschicht 14 zwischen der Flüssigkeitskanalwandung 3H und der Deckschicht 7 [Figuren 7D und 7F]
  • 5. Als die Flüssigkeitskanalwandung 3H und die Haftschichten 14 zwischen der Flüssigkeitskanalwandung 3H und der Deckschicht 7 (Zweischichten-Aufbau) [Fig. 7H] oder eine Kombination aus ihnen. Unter den vorstehenden Aufbauarten können zur Bildung des Aufbaus der Figuren 7A bis 7E, 7H und der Flüssigkeitskanalwandung 3H in Fig. 7F, geeigneterweise diejenigen vom Trockenfilmtyp verwendet werden, während für die Haftschichten 14 in Fig. 7F und 7G, geeigneterweise diejenigen Typen verwendet werden können, die in flüssigem Zustand angewandt und gehärtet werden.
  • Ferner kann der Aufzeichnungskopf der Erfindung auch einer sein, der wie in den Figuren 8A und 8B und der Figur 9 gezeigt, eine Struktur zum Ausstoß der Flüsssigkeit in der zu dem Flüssigkeitskanal (6-2) vertikalen Richtung aufweist, und in diesem Fall kann der gehärtete Film zum Beispiel geeigneterweise für die gleichen Bereiche wie in Fig. 7, beispielsweise wie die Bereiche in Fig. 10A und 10B, verwendet werden.
  • Nachstehend wird die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung beschrieben, die, wie vorstehend erwähnt, die Bestandteile (A) bis (D) umfaßt, und die zum Aufbau des Aufzeichnungskopfes verwendet werden soll.
  • Die als solche aus Ep-A-307 922 bekannte Harzzusammensetzung, die als Bildungsteil eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes ausgezeichnete Eigenschaften aufweist, wie eine gute Haftung an verschiedene Elemente, wie einen Träger und ähnliches, z.B. aus Glas, Kunststoff, und Keramik, und ähnliches, und die ferner eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der Aufzeichnungsflüssigkeit, wie z.B. einer Tinte, sowie eine hohe mechanische Festigkeit, aufweist, kann, insbesondere wenn sie in Form eines gehärteten Films vorliegt, bei einer Musterbildung unter aktiver Energiestrahlung ein Muster von hoher Genauigkeit und Auflösung bilden.
  • Ferner kann die Harzzusammensetzung auch als Trockenfilm eingesetzt werden, und auch in diesem Fall zeigen sich die oben genannten ausgezeichneten Eigenschaften.
  • Für die Bildung der Gerüstkette des in der Harzzusammensetzung enthaltenen pfropfcopolymerisierten Polymers (A), wird das vorstehend beschriebene Monomer (a) als der Hauptbestandteil verwendet.
  • Für das zum Aufbau der Propfkette zu verwendende Monomer ist, wenn notwendig, zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Monomerbestandteil (b), die gemeinsame Verwendung der nachstehenden polaren Monomere erforderlich:
  • (I) Acrylmonomere, die Amino- oder Alkylaminogruppen enthalten,
  • (II) Acryl- oder Vinylmonomere, die Carboxylgruppen enthalten,
  • (III) N-Vinylpyrrolidon oder seine Derivate und
  • (IV) Vinylpyridin oder seine Derivate.
  • Zusätzlich ist es möglich, als den Bestandteil für die Copolymerisation ein hydrophobes Monomer in einer Menge von ungefähr 25 Mol-% oder weniger zu verwenden.
  • Das in der Erfindung zu verwendende, vorstehende pfropfcopolymerisierte Polymer (A) kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden, speziell durch verschiedene Verfahren wie in "Base and Application of Polymer Alloy" S. 10-35 (herausgegeben von der Polymer Society of Japan, veröffentlicht von Tokyo Kagaku Dojin K.K., 1981) beschrieben. Beispiele solcher Verfahren schließen (1) das Kettentransferverfahren, (2) das Verfahren unter Verwendung von Strahlung, (3) das Oxidations-Polymerisationsverfahren, (4) das Ionenpfropf- Polymerisationsverfahren und (5) das Makromonomerverfahren ein.
  • In Übereinstimmung mit jedem dieser Verfahren kann das vorstehende pfropfcopolymerisierte Polymer (A), das die erfindungsgemäße Zusammensetzung aufbaut, zufriedenstellend unter Verwendung der vorstehenden Monomere (a) und (b) unter geeigneten Polymerisationsbedingungen hergestellt werden, die es möglich machen, ein gewünschtes pfropfcopolymerisiertes Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder weniger zu erhalten.
  • Unter den vorstehenden Verfahren (1) bis (5) werden die Verfahren (4) und (5) bevorzugt, da die Länge der Pfropfketten des Pfropfcopolymers (A) leicht vereinheitlicht werden kann. Und das Makromonomerverfahren (5) wird unter dem Gesichtspunkt, daß es bei der Planung bzw. Gestaltung der Materialien vorteilhaft ist, am meisten bevorzugt.
  • Das vorstehende lineare Polymer (B) kann zufriedenstellend in Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Polymerisationsverfahren unter Verwendung des vorstehenden Monomers (c) als dem Hauptbestandteil und ebenfalls unter Verwendung des vorstehenden Monomers (b') unter richtig ausgewählten Polymerisationsbedingungen hergestellt werden, die die Herstellung eines linearen Polymers mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 350.000 oder mehr und einer Glasübergangstemperatur von 60ºC oder höher erlauben. Ferner wird es aus den nachstehenden Gründen bevorzugt, das Monomer (b') in einer Menge von 5 bis 30 Mol-% hinzuzufügen. Das heißt, wenn mehr als 30 Mol-% des Monomers (b') in ein zu erhaltendes lineares Polymer eingearbeitet sind, treten die Nachteile auf, daß der Gehalt an polaren Gruppen in einem gehärteten Anstrichfilm in einer nicht wünschenswerten Weise erhöht wird, und deswegen keinerlei Verbesserung seines Haftvermögens an einem Träger erreicht werden kann, und zusätzlich wird der resultierende gehärtete Film so beschaffen sein, daß er eine schlechte Wasserundurchlässigkeit aufweist. Andererseits, wenn weniger als 5 Mol-% an Monomer (b') in ein zu erhaltendes lineares Polymer eingearbeitet werden, wird nicht nur das Haftvermögen an dem Träger, sondern werden auch die Wirkungen eines Anstrichfilms als Bindemittel ungenügend sein.
  • Damit das gehärtete Produkt der Harzzusammensetzung eine hohe Glasübergangstemperatur aufweist und dazu beiträgt, daß sich die Wasserundurchlässigkeit erhöht, sind unter den vorstehenden Monomeren (c), Methylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, Isobornylacrylat, Tricyclodecanacrylat oder Tricyclodecanmethacrylat am meisten erwünscht.
  • Das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung zu verwendende, vorstehende Epoxidharz (C), das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxygruppen in einem Molekül umfaßt, in dem ein Teil der Epoxygruppen mit einer ungesättigten Carbonsäure verestert ist (nachfolgend wird darauf als "halbverestertes Epoxidharz (C)" Bezug genommen) ist ein Bestandteil, der es der Zusammensetzung erlaubt, hohe Empfindlichkeit und zufriedenstellende Härtbarkeit beim Vorhandensein des vorstehenden Polymerisationsinitiators (D) bei der Einwirkung eines aktiven Energiestrahls zu zeigen, und zusätzlich dem resultierenden gehärteten Film, zusammengesetzt aus der Harzzusammensetzung, ein besseres Haftvermögen an einem Träger, Wasserundurchlässigkeit, Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Formbeständigkeit verleiht, wenn er durch Aufbringen der Harzzusammensetzung in einem flüssigen Zustand auf einem Träger aus Glas, Plastik und Keramik, gefolgt von einer Härtung gebildet wird, oder wenn er in Form eines auf den Träger aufgebrachten Trockenfilms verwendet wird.
  • Das halbveresterte Harz (C) kann in Übereinstimmung mit jedem der herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel wird ein Epoxidharz, das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxidgruppen in einem Molekül umfaßt, mit einer festgesetzten Menge einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart eines Additionsreaktions-Katalysators und eines Polymerisationsinhibitors, in An- oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, bei einer Temperatur von 80 bis 120ºC umgesetzt, um dadurch einen Teil der in dem Epoxidharz vorkommenden Epoxygruppen mit der Carbonsäure zu verestern.
  • Beispiele für das vorstehende Epoxidharz, das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxygruppen in einem Molekül umfaßt, das für die Bildung des halbveresterten Epoxidharzes (C) verwendet werden kann, schließen folgende Verbindungen ein: Epoxidharze, wie sie vom Bisphenol A-Typ, Novolak-Typ, alicyclischen Typ repräsentiert werden, oder polyfunktionelle Epoxidharze, wie Bisphenol S, Bisphenol F, Tetrahydroxyphenylmethantetraglycidylether-, Resorcinoldiglycidylether-, Glycerintriglycidylether-, Pentaerythritol-triglycidylether-, Isocyanursäuretriglycidyletherharze und Epoxid-Urethanharze, dargestellt durch die nachstehende Formel I:
  • (wobei R&sup4; eine Alkylen oder eine Oxyalkylengruppe darstellt, R&sup5; stellt
  • oder eine Alkylengruppe dar), und Mischungen aus zwei oder mehreren davon.
  • Spezielle Beispiele dieser polyfunktionellen Epoxidharze schließen die nachstehend erwähnten ein. Das heißt, das Epoxidharz vom Bisphenol A-Typ kann zum Beispiel Epicoat 828, 834, 871, 1001, 1004 (Handelsnamen, hergestellt von Shell Chemical Co.), DER 331-J, 337-J, 661-J, 664-J, 667-J (hergestellt von Dow Chemical Co.) und Epicrone 800 (Handelsname, hergestellt von Dainippon Ink Kagaku K.K.) sein. Das Epoxidharz vom Novolak-Typ kann zum Beispiel Epicoat 152, 154, 172 (Handelsnamen, hergestellt von Shell Chemical Co.), Allaldite EPN 1138 (Handelsname, hergestellt von Ciba Geigy Co.), DER 431, 438 und 439 (Handelsnamen, hergestellt von Dow Chemical Co.) und ähnliches sein. Das alicyclische Epoxidharz kann zum Beispiel Araldite CY-175, -176, -179, -182, -184, -192 (Handelsnamen, hergestellt von Ciba Geigy Co.), Chissonox 090, 091, 092, 301, 313 (Handelsnamen, hergestellt von Chisso K.K.), CYRACURE 6100, 6110, 6200 und ERL 4090, 4617, 2256, 5411 (Handelsnamen, hergestellt von Union Carbide Co.) und ähnliches sein. Der Polyglycidylether des aliphatischen Polyalkohols kann zum Beispiel Ethylenglycoldiglycidylether, Polyethylenglycoldiglycidylether, Propylenglycoldiglycidylether, Polypropylenglycoldiglycidylether, Neopentylglycoldiglycidylether, 1,6-Hesandioldiglycidylether, Glycerindiglycidylether, Trimethylolpropantriglycidylether, Diglycidylether des hydrierten Bisphenol A, 2,2-Dibromneopentylglycoldiglycidylether und ähnliches sein; der von dem aromatischen Polyalkohol abgeleitete Polyglycidylether kann, zum Beispiel, sein: Diglycidylether eines Additionsproduktes aus Bisphenol A mit 2 bis 16 Mol Alkylenoxid, ein Diglycidylether eines Additionsproduktes aus Bisphenol F mit 2 bis 16 Mol eines Alkylenoxids, ein Diglycidylether eines Additionsproduktes aus Bisphenol S mit 2 bis 16 Mol Alkylenoxid.
  • Als die für die Veresterung eines Teils der in dem vorstehenden Epoxidharz anwesenden Epoxygruppen zu verwendende ungesättigte Carbonsäure (diese Veresterung wird nachstehend als "Halbveresterung" bezeichnet) können verschiedene ungesättigte Carbonsäuren selektiv verwendet werden.
  • Um jedoch der erfindungsgemäßen resultierenden Harzzusammensetzung der Erfindung eine gewünschte Härtbarkeit mittels der Wirkung eines aktiven Energiestrahls hinzuzufügen, ist es wünschenswert, solch eine einwertige ungesättigte Carbonsäure zu verwenden, die mindestens eine acrylische oder methacrylische Vinylgruppe an einem Ende des Moleküls und eine Carboxylgruppe an dem anderen Ende des Moleküls aufweist
  • Repräsentative Beispiele für solche ungesättigten Carbonsäuren können Acrylsäure und Methacrylsäure einschließen, und außerdem eine Monoesterverbindung, die durch eine Reaktion zwischen einer Dicarbonsäure und einem (Meth)acrylsäureester mit einer Hydroxylgruppe erhalten wurde.
  • Als die vorstehende Dicarbonsäure kann erwähnt werden: Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Oxalsäure, Ma-Ionsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Isosebacinsäure, Tetrahydrophthalsäure und Anhydride dieser Verbindungen
  • Als der vorstehende Methacrylsäureester mit einer Hydroxylgruppe kann erwähnt werden: 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat, 3-Hydroxybutyl(meth)acrylat, 5-Hydroxypentyl(meth)acrylat und 6-Hydroxyhexyl(meth)acrylat und ähnliches.
  • Als der für die Reaktion zur Halbveresterung des vorstehenden Epoxidharzes zu verwendende Katalysator für die Additionsreaktion kann erwähnt werden: Metallhalogenide, wie Zinkchlorid oder Lithiumchlorid; Sulfidverbindungen, wie Dimethylsulfid oder Methylphenylsulfid: Sulfoxidverbindungen, wie Dimethylsulfoxid oder Methylethylsulfoxid tertiäre Aminverbindungen, wie N,N-Dimethylanilin, Pyridin, Triethylamin, Benzyldimethylamin, Hydrochloride dieser Aminverbindungen oder Oxalate dieser Aminverbindungen: Tetraammoniumsalzverbindungen, wie Tetramethylammoniumchlorid, Trimethyldodecylbenzylammoniumchlorid oder Triethylbenzylammoniumchlorid; Sulfonsäuren, wie p-Toluolsulfonsäure: und Mercaptanverbindungen, wie Ethylmercaptan oder Propylmercaptan.
  • Als der vorstehende, bei der Reaktion zur Halbveresterung des vorstehenden Epoxidharzes zu verwendende Polymerisationsinhibitor kann erwähnt werden: Hydrochinon, alkyl- oder arylsubstituiertes Hydrochinon, tertiäres Butylcatechol, Pyrogallol, Naphtylamin, β-Naphtol, Kupfer(I)chlorid, 2,6-Ditert-butyl-p-kresol, Phenothiazin, N-Nitrosodiphenylamin und Nitrobenzol.
  • Und als das für die vorstehende Halbveresterungsreaktion des vorstehenden Epoxidharzes zu verwendende Lösungsmittel kann erwähnt werden: Toluol, Xylol, Methylisobutylketon, Methylethylketon, Ethylacetat, Butylacetat und Isobutylacetat.
  • Die in der Halbveresterungsreaktion verwendeten Mengen an Epoxidharz und an Carbonsäure werden geeigneterweise so festgelegt, daß das Verhältnis an Epoxygruppen in dem Epoxidharz zu Carboxylgruppen der Carbonsäure bevorzugt im Bereich von 1 : 0,3 bis 1 : 0,7, noch bevorzugter im Bereich von 1 : 0,45 bis 1 : 0,55 liegt.
  • In dem Fall, wo das Verhältnis der mit der ungesättigten Carbonsäure veresterten Epoxygruppen in einem herzustellenden halbveresterten Epoxidharz größer als der vorstehende Bereich ist, ist es schwierig, eine gewünschte Harzzusammensetzung, die mit einer jeweils durch das vorstehende Epoxidharz (C) verursachten gewünschten Beständigkeit gegenüber Chemikalien und einer gewünschten Dimensionsstabilität einhergeht, zu erhalten. Auf der anderen Seite, im Fall, wo das vorstehende Verhältnis kleiner als der vorstehende Bereich ist, ist es ebenfalls schwierig, eine gewünschte Harzzusammensetzung zu erhalten, die eine jeweils auf die Wirkung des Energiestrahls mit der Methacrylsäureestergruppe beruhende hohe Auflösung und eine ausreichnde Härtbarkeit zeigt.
  • Wie vorstehend erwähnt, weist die in der Erfindung verwendete, durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung eine hohe Empfindlichkeit auf, beruhend auf dem halbveresterten Epoxidharz (C), sowie eine gewünschte Härtbarkeit durch einen aktiven Energiestrahl, beruhend auf der Acrylestergruppe, und eine auf der Epoxygruppe beruhende gewünschte Wärmehärtbarkeit auf.
  • Deshalb entsteht ein gehärteter Film, erhalten durch Härtung der Harzzusammensetzung mittels Bestrahlung mit einen aktiven Energiestrahl und anschließendem Erhitzen auf eine Temperatur von 80ºC oder mehr für eine Zeitspanne von 10 Minuten bis 3 Stunden, der mit einer jeweils durch das halbveresterte Epoxidharz (C) verursachten, gewünschten Beständigkeit gegenüber Chemikalien und einer gewünschten Dimensionsstabilität einhergeht.
  • Der vorstehende, in der Erfindung in der durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung zu verwendende Polymerisationsinitiator (D), der geeignet ist, bei der Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl eine Lewissäure zu erzeugen, ist wie vorstehend erwähnt ein Bestandteil zur Härtung des halbveresterten Epoxidharzes (C) mittels der Einwirkung einer Lewissäure, der es der Harzzusammensetzung gestattet, eine hohe Empfindlichkeit und eine gewünschte Härtbarkeit für einen aktiven Energiestrahl zu zeigen. Als solch ein Polymerisationsinitiator (D) kann zum Beispiel bevorzugt verwendet werden: aromatische Oniumsalzverbindungen mit Photoempfindlichkeit, die ein Element enthalten, das zur Gruppe VIa gehört, wie in der Japanischen Patentschrift Nr. 52-14278 beschrieben, oder aromatische Oniumsalzverbindungen mit Photoempfindlichkeit, die ein Element enthalten, das zur Gruppe Va gehört, wie in der Japanischen Patentschrift Nr. 52- 14279 beschrieben, oder aromatische Haloniumsalze mit Photoempfindlichkeit, wie in der Japanischen Patentschrift Nr. 52- 147277 gezeigt. Diese aromatischen Oniumsalzverbindungen oder aromatischen Haloniumsalze weisen alle die Eigenschaft auf, daß sie das halbveresterte Epoxidharz (C) mittels Freisetzung einer Lewissäure bei der Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl härten.
  • Die aromatischen Oniumsalzverbindungen mit Photoempfindlichkeit mit einem Element, das zur Gruppe VIa oder der Gruppe Va gehört, können typischerweise die Verbindungen mit nachstehender Formel II einschließen:
  • [(R³)a(R&sup4;)b(R&sup5;)cX]d&spplus;[MQe]p-(e-f) --- (II)
  • (wobei R³ eine monovalente, organische, aromatische Gruppe ist, R&sup4; ist eine monovalente, organische, aliphatische Gruppe, ausgewählt aus Alkylgruppen, Cycloalkylgruppen und substituierten Alkylgruppen, R&sup5; ist eine polyvalente organische Gruppe zur Bildung einer heterocyclischen oder anellierten Ringstruktur, ausgewählt aus aliphatischen Gruppen und aromatischen Gruppen, X ist ein Element, das zur Gruppe VIa gehört, ausgewählt aus Schwefel, Selen und Tellur oder ein Element, das zur Gruppe Va gehört, ausgewählt aus Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon und Wismut, M ist ein Metall oder Halbmetall bzw. Metalloid und Q ist Halogen, a ist eine ganze Zahl von 0 bis 3, wenn X ein Element ist, das zur Gruppe VIa gehört, oder eine ganze Zahl von 0 bis 4, wenn X ein Element ist, das zur Gruppe Va gehört, b ist eine ganze Zahl von 0 bis 2, c ist eine ganze Zahl von 0 oder 1, wenn X ein Element ist, das zur Gruppe VIa gehört, oder eine ganze Zahl von 0 bis 2, wenn X ein Element ist, das zur Gruppe Va gehört, f ist eine ganze Zahl von 2 bis 7, die die Valenz von M darstellt, e ist eine ganze Zahl, die größer als f ist, aber nicht mehr als 8, und die Summe aus a, b und c ist 3, wenn X ein Element ist, das zur Gruppe VIa gehört, oder 4, wenn X ein Element ist, das zur Gruppe Va gehört, und d=e-f).
  • Auf der anderen Seite kann das photosensitive aromatische Haloniumsalz durch die nachstehende Formel III veranschaulicht werden:
  • [(R&sup6;)g(R&sup7;)hX]i&spplus;[MQj]p-(k-l) --- (III)
  • (wobei R&sup6; eine monovalente aromatische organische Gruppe, R&sup7; eine zweiwertige aromatische organische Gruppe, X ein Halogen, M ein Metall oder Halbmetall bzw. Metalloid ist und Q jeweils ein Halogen ist, g ist eine ganze Zahl von 0 oder 2 und h ist eine ganze Zahl von 0 oder 1, wobei die Summe von g und h gleich 2 oder der Valenz von X ist, i ist gleich k-l, j ist eine ganze Zahl von 2 bis 7, die gleich der Valenz von M ist, und k ist eine ganze Zahl, größer als 1, aber bis zu 8).
  • Spezielle Beispiele der photoempfindlichen aromatischen Oniumsalzverbindungen, die ein Element enthalten, das zur Gruppe VIa oder der Gruppe Va gehört, können die photoempfindlichen aromatischen Oniumsalzverbindungen der Elemente einschließen, die zur Gruppe VIa gehören, wie nachstehend gezeigt:
  • und photoempfindliche aromatische Oniumsalze der zu Gruppe Va gehörenden Elemente, wie nachstehend gezeigt:
  • Spezielle Beispiele photoempfindlicher aromatischer Haloniumsalze schließen zum Beispiel ein:
  • In Fällen, in denen es notwendig ist, ist es möglich, zusätzlich zu dem vorstehenden, eine Lewissäure erzeugenden Polymerisationsinitiator (D), ein genau bekanntes Härtungsmittel zu verwenden, ausgewählt aus Polyaminen, Polyamiden, Säureanhydriden, Bortrifluorid-Aminkomplexen, Imidazolen, Komplexen aus lmidazolen mit Metallsalzen.
  • Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes zu verwendende, durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung ist eine, die durch Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl gehärtet wird. In dem Fall, wo ein pfropfcopolymerisiertes Polymer (A) und/oder ein lineares Polymer (B) verwendet werden, die jeweils Photopolymerisierbarkeit für einen aktiven Energiestrahl mit einer Wellenlänge von 250 nm bis 450 nm aufweisen, ist es wünschenswert, einen Radikalkettenpolymerisationsinitiator (E) einzubringen, der die Eigenschaft besitzt, daß er durch die Wirkung eines aktiven Fnergiestrahls aktiviert wird, organische freie Radikale bildet und eine radikalische Polymerisation in der Harzzusammensetzung initiiert.
  • Spezielle Beispiele für solche Radikalkettenpolymerisationsinitiatoren schließen ein: Benzylether, Benzoinalkylether, wie Benzoinisobutylether, Benzoinisopropylether, Benzoin-n-butylether, Benzoinethylether, Benzoinmethylether und ähnliches, Benzophenone, wie Benzophenon, 4,4'-Bis(N,N- diethylamino)benzophenon, Benzophenonmethylether und ähnliches, Anthrachinone, wie 2-Ethylantrachinon, 2-tert-Butylanthrachinon und ähnliches, Xanthone, wie 2,4-Dimethylthioxanthon, 2,4-Diisopropylthioxanthon und ähnliches, Acetophenone, wie 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon, α,α-Dichlor-4- phenoxyacetophenon, p-tert-Butyltrichloracetophenon, p-tert- Butyldichloracetophenon, 2,2-Diethoxyacetophenon, p-Dimethylaminoacetophenon und ähnliches, oder Hydroxycyclohexylphenylkeüon (z.B. Irugacure 184, hergestellt von Ciba Geigy Co.), 1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on (z.B. Darocure 1116, hergestellt von Merck Co.): 2-Hydroxy-2- methyl-1-phenylpropan-1-on (z.B. Darocure 1173, hergestellt von Merck Co.), als die Bevorzugten.
  • Zusätzlich zu diesen Radikalkettenpolymerisationsinitiatoren können Aminverbindungen als Photopolymerisationsbeschleuniger (F) zugesetzt werden.
  • Die als Photopolymerisationsbeschleuniger zu verwendenden Aminverbindungen können Ethanolamin, Ethyl-4-dimethylaminobenzoat, 2-(Dimethylamino)ethylbenzoat, p-Dimethylaminobenzoesäure-n-amylester, p-Dimethylaminobenzoesäureisoamylester und ähliches einschließen.
  • Als nächstes müssen die Bildungsverhältnisse der wie vorstehend beschriebenen Bestandteile in Abhängigkeit von dem Verwendungsort und -zweck der durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung, die diese Bestandteile enthält, in dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf auf geeignete Weise ausgewählt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zum Beispiel das Gewichtsverhältnis von pfropfcopolymerisiertem Polymer (A) zu linearem Polymer (B) wünschenswerterweise so, daß (A):(B) in einem Bereich von 80:20 bis 50:50 Gewichtsteilen liegt.
  • Diese Situation ist für die erfindungsgemäße durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung ein wichtiger Faktor, um das gewünschte Haftvermögen an einem Träger, basierend auf dem pfropfcopolymerisierten Polymer (A) und eine gewünschte Musterbildungseigenschaft, basierend auf dem linearen Polymer (B) zu zeigen.
  • Zusätzlich zu dem vorstehenden ist das Gewichtsverhältnis von der Summe aus pfropfcopolymerisiertem Polymer (A) und dem linearen Polymer (B) zu dem halbveresterten Epoxidharz (C) wünschenswerterweise so, daß [(A)+(B)]:(C) in einem Bereich von 100:50 bis 100:200 Gewichtsteilen liegt.
  • Ferner ist das Gewichtsverhältnis der Summe aus pfropfcopolymerisiertem Polymer (A), linearem Polymer (B), und dem halbveresterten Epoxidharz (C) zu dem Polymerisationsinitiator (D) wünschenswerterweise so bescha£fen, daß [(A)+(B)+(C)]: (D) in einem Bereich von 100:1 bis zu 100:10 Gewichtstellen liegt.
  • In dem Fall, wo der vorstehende Radikalkettenpolymerisationsinitiator (E) oder/und der vorstehende Photopolymerisationsbeschleuniger (F) zusätzlich zu dem Polymerisationsinitiator verwendet wird, ist das Gewichtsverhältnis der Summe aus den vorstehenden (A), (B) und (C) zu dem vorstehenden (E) oder (F) oder ihrer Summe wünschenswerterweise so beschaffen, daß [(A)+(B)+(C)]:(E) oder (F) oder [(E)+(F)] in einem Bereich von 100:1 bis zu 100:10 Gewichtsteilen liegt.
  • Die in der Erfindung zu verwendende, durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung kann ferner, wenn gewünscht, Additive enthalten, wie Katalysatoren zur Kondensations-Quervernetzung, Hitzepolymerisations-Inhibitoren, Färbemittel, wie Farbstoffe und Pigmente, Füllmaterialien, Hitzestabilisatoren, wie Hydrochinon oder p-Methoxyphenol, Adhäsionsbeschleuniger, Weichmacher, Streckmittel-Pigmente, wie Siliziumdioxid oder Talk, Egalisierungsmittel zur Verleihung einer Beschichtungseignung, und ähnliches.
  • Der Kondensations-Quervernetzungskatalysator kann zum Beispiel Sulfonsäuren, typischerweise p-Toluolsulfonsäure, Carbonsäuren, wie Ameisensäure, und ähnliches einschließen. Der Hitzepolymerisations-Inhibitor kann Hydrochinon und Derivate davon, p-Methoxyphenol, Phenothiazin und ähnliches einschließen. Als Färbemittel können öllösliche Farbstoffe und Pigmente innerhalb eines Bereichs zugegeben werden, der die Übertragung des aktiven Fnergiestrahls nicht wesentlich behindert. Als Füllmaterial, zur Vergrößerung der Härte der Beschichtung, als auch zur Vergrößerung der Färbung, der Haftung, der mechanischen Festigkeit, können Streckmittel- Pigmente, feine Kunststoffteilchen und ähnliches, die allgemein in Beschichtungsmaterialien Verwendung finden, angewandt werden. Als Adhäsionsbeschleuniger können Silanhaftmittel, niedermolekulare grenzflächenaktive Mittel, wie anorganische Oberflächenmodifikatoren, wirkungsvoll verwendet werden.
  • Als das bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes zu verwendende Lösungsmittel, wenn die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung in Form einer Flüssigkeit verwendet wird, oder wenn die Harzzusammensetzung auf einen Kunststoffilm oder ähnliches, der als Filmträger bei der Bildung eines Trockenfilmes dient, geschichtet wird, können hydrophile Lösungsmittel, wie Alkohole, Glycolether, Glycelester und ähnliches angewandt werden. Natürlich ist es auch möglich Mischungen zu verwenden, die diese hydrophilen Lösungsmittel als die Hauptkomponente umfassen, gegebenenfalls in geeigneten Verhältnissen gemischt mit Ketonen, wie Methylethylketon, Methylisobutylketon und ähnliches, Estern, wie Ethylacetat, Isobutylacetat und ähnliches, aromatische Kohlenwasserstoffen, wie Toluol, Xylol und ähnliches, und Halogenderivaten davon, aliphatischen Lösungsmitteln, die Chlor enthalten, wie Methylenchlorid, 1,1,1-Trichlorethan und ähnliches. Diese Lösungsmittel können auch als der Entwickler für die Harzzusammensetzung nach der Musterbildung verwendet werden.
  • Bei der Herstellung des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes der Erfindung kann die Harzzusammensetzung auf übliche Art eine gehärtete Schicht auf einen Träger oder ähnlichem bilden. Spezielle Beispiele solcher Verfahren werden nachstehend erläutert:
  • (1) Für den Fall, daß auf dem Träger ein gehärteter Film gebildet wird, wird die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung im flüssigen Zustand auf den Träger unter Bildung einer flüssigen Schicht aufgebracht, gefolgt von einer Verdampfung zur Trockne. Dann wird der erhaltene getrocknete Film mittels Bestrahlung mit aktiver Energie gehärtet.
  • 2) Für den Fall, daß eine gehärtete Schutzschicht in Form eines gewünschten Musters auf einem Träger gebildet wird, wird die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung im flüssigen Zustand auf den Träger unter Bildung einer flüssigen Schicht aufgebracht, gefolgt von einer Verdampfung zur Trockne. Die resultierende trockene Schicht wird dann mit Laserstrahlen in einem gewünschten Muster überstrichen, und der nichtbelichtete Teil mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie 1,1,1-Trichlorethan und ähnlichem entfernt, um dadurch eine gehärtete Filmschicht in Form eines gewünschten Musters auf dem Träger zu bilden.
  • (3) Für den Fall, daß eine gehärteten Schutzschicht in Form eines gewünschten Musters auf einem Träger gebildet wird, wird die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung im flüssigen Zustand auf den Träger unter Bildung einer flüssigen Schicht aufgebracht, gefolgt von einer Verdampfung zur Trockne. Auf die erhaltene Trockenfilmschicht wird dann eine Photomaske mit einem Muster von gewünschter Form, die keinen aktiven Energiestrahl durchläßt, aufgebracht, und eine Belichtung mit einem aktiven Energiestrahl wird von oberhalb der Photomaske durchgeführt. Der unbelichtete Teil wird dann mittels eines geeigneten Lösungsmittels, wie 1,1,1-Trichlorethan und ähnlichem entfernt, um so eine gehärtete Schutzschicht in Form eines gewünschten Musters auf dem Träger zu bilden.
  • (4) Für den Fall, daß ein photoempindlicher Trockenfilm gebildet wird und der Trockenfilm auf einen Träger laminiert wird, wird die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung im flüssigen Zustand unter Bildung einer flüssigen Schicht auf einen Polyethylenterephthalatfilm aufgebracht, gefolgt von einer Verdampfung zur Trockne, wodurch auf dem Polyethylenterephthalatfilm ein photoempfindlicher Trockenfilm erhalten wird. Der Trockenfilm wird dann in Übereinstimmung mit dem herkömmlichen Laminierungsverfahren auf einen Träger laminiert, um ein Laminat zu erhalten. Der auf dem Träger laminierte photoempfindliche Trockenfilm wird mittels Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl auf die gleiche Weise wie in dem vorstehenden Verfahren (1) gehärtet.
  • Wenn der resultierende gehärtete photoempfindliche Film zu einem gewünschten Muster geformt werden soll, wird der auf dem Träger laminierte vorstehende Trockenfilm auf die gleichen Weise behandelt, wie in den vorstehenden Verfahren (2) oder (3).
  • Für den Fall, daß die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung ein Monomer enthält, das durch die vorstehende Formel (x) dargestellt wird, ist es wünschenswert, den nach einem der vorstehenden Verfahren (1) bis (4) erhaltenen gehärteten Film ferner einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80ºC bis 200ºC zu unterziehen, um ihn so kondensiert zu härten.
  • Die zur Härtung der durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung der Erfindung oder zur Musterbelichtung zu verwendenden Energiestrahlen können ultraviolette Strahlen (UV-Strahlen) oder Elektronenstrahlen einschließen, wie sie weithin praktisch verwendet wurden. Als UV-Strahlenquelle können Hochdruck-Quecksilberlampen, Ultrahochdruck-Quecksilberlampen, Metallhalogenidlampen und ähnliches angewandt werden, angereichert mit Licht der Wellenlänge von 250 nm bis 450 nm, bevorzugt diejenigen, die bei einer Wellenlänge in der Nähe von 365 nm und bei einem zwischen der Lampe und dem zu belichtenden Material praktisch zulässigen Abstand eine Lichtintensität von ungefähr 1 mW/cm² bis 100 mW/cm² ergeben. Es gibt für die Vorrichtung zur Bestrahlung mit Elektronenstrahlen keine besondere Einschränkung, aber eine Vorrichtung mit einer Dosis innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 20 M Rad ist praktisch geeignet.
  • Als nächstes wird, als ein Beispiel für den Fall, daß die Flüssigkeitskanalwandung 3H aus einem gehärteten Film vom Trockenfilmtyp, erhalten aus der vorstehend erwähnten Harzzusammensetzung, gebildet wird, das Verfahren zur Herstellung des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes beschrieben.
  • Die Figuren 2 - 6B sind schematische Darstellungen zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes.
  • Zur Bildung des erfindungsgemaßen Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungskopfes werden nach Figur 2 zuerst Ausstoßenergie- Erzeugungselemente 2, wie Wärmeerzeugungselemente, piezoelektrische Elemente, in gewünschter Anzahl auf einen Träger 1, wie z.B. Glas, Keramikwerkstoff, Kunststoff, Metall, und ähnliches angeordnet. Um der Oberfläche des Trägers 1 Beständigkeit gegenüber der Aufzeichnungsflüssigkeit, elektrische Isoliereigenschaft und ähnliches zu verleihen, kann diese, falls notwendig, mit einer Schutzschicht, zum Beispiel aus SiO&sub2;, Ta&sub2;O&sub5;, Glas und ähnlichem beschichtet werden. An die Ausstoßenergie-Erzeugungselemente 2 werden auch Elektroden für die Eingabe von Aufzeichnungssignalen angeschlossen, wenngleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
  • Dann wird die nach der in Figur 2 dargestellten Stufe erhaltene Oberfläche des Trägers 1 gereinigt und gleichzeitig bei, zum Beispiel, 80 bis 150ºC getrocknet. Dann wird die vorstehend beschriebene, unter aktiver Energiestrahlung härtende Harzzusammensetzung 3 des Trockenfilmtyps (Filmdicke ungefähr 20 bis 200 um) entsprechend der Darstellung in Figur 3A und Figur 3B auf etwa 40 bis 130 ºC erwärmt und mit einer Geschwindigkeit von z.B. 0,5 bis 0,4 f/min unter einem Druck von 1 bis 3 kg/cm² auf die Trägeroberfläche 1A laminiert.
  • Anschließend wird entsprechend der Darstellung in Figur 4 eine die aktive Energiestrahlung nicht durchlassende Photomaske 4 mit einem Muster 4P von gewünschter Gestalt auf die auf der Trägeroberfläche 1A befindliche Trockenfilmschicht 3 aufgebracht, um dann wird aus einer Position oberhalb der Photomaske 4 bestrahlt.
  • Die Ausrichtung der Photomaske 4 mit dem Träger 1 erfolgt derart, daß die vorstehenden Elemente 2 in dem nach den Stufen der Bestrahlung, Entwicklung, Verarbeitung und ähnlichem schließlich gebildeten Flüssigkeitskanalbereichen angeordnet ist. Die Ausrichtung kann in der Weise erfolgen, daß vorher auf dem Träger 1 und der Maske 4 Justiermarken vorgegeben werden und die Ausrichtung auf Grund dieser Marken vorgenommen wird.
  • Bei der Belichtung in dieser Weise wird der von dem Muster unbedeckte Teil, nämlich der bestrahlte Teil der Trockenfilmschicht 3, durch Polymerisation gehärtet und dadurch in den in einem Lösungsmittel unlöslichen Zustand überführt, während der unbestrahlte Teil in dem Lösungsmittel löslich bleibt.
  • Nach Beendigung der Musterbelichtung der Trockenfilm schicht 3 wird der belichtete Trockenfilm 3 durch Tauchen in ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, wie z.B. 1,1,1- Trichlorethan und ähnlichem entwickelt, um den Lösungsmittellöslichen, unpolymerisierten (ungehärteten) Teil der Trockenfilmschicht 3 auf dem Träger durch Lösung zu entfernen, wodurch Rillen, die schließlich zu den Flüssigkeitskanälen 6-2 werden, und die Flüssigkeifskammer 6-1 mit dem auf dem Träger zurückgebliebenen gehärtete Harzfilm 3H gebildet werden, wie in den Figuren 5A und 5B gezeigt ist.
  • Als nächster Schritt wird der gehärtete Harzfilm 3H auf den Träger 1 durch Erwärmen bei einer Temperatur von mindestens 80 ºC, ungefähr 10 Minuten bis 3 Stunden lang einer Wärmepolymerisation unterworfen. Wenn in der Harzzusammen setzung 3 ein hitzehärtbares pfopfcopolymerisiertes Polymer verwendet wird, erfolgt die Wärmebehandlung 5 bis 60 Minuten lang bei einer Temperatur von mindestens 100 ºC
  • Bei dem Aufzeichnungskopf dieses Beispiels erfolgt die Beschreibung der Bildung der Rille, die zu dem Flüssige keitskanal 6-2 und der Flüssigkeitskammer 6-1 wird, anhand eines Beispiels unter Verwendung einer Harzzusammensetzung des Trockenfilmtyps, das heißt im festen Zustand, aber die unter aktiver Energiestrahlung härtende Harzzusammensetzung, die für die Bildung des Aufzeichnungskopfes der Erfindung verwendet werden kann, ist jedoch nicht nur auf den festen Zustand beschränkt, sondern es kann natürlich auch eine flüssige Zusammensetzung verwendet werden.
  • Als Verfahren zur Bildung einer Schicht, umfassend die Zusammensetzung, unter Verwendung einer flüssigen Zusammensetzung auf dem Träger kann z.B. eine Gummiquetscher-Methode für die Darstellung eines Reliefbildes benutzt werden, nämlich das Verfahren, bei der eine Wandung mit einer der Dicke der Beschichtung einer gewünschten Harzzusammensetzung entsprechenden Höhe um den Träger herum bereitgestellt und die überflüssige Harzzusammensetzung durch einen Gummiquetscher entfernt wird. In diesem Fall kann die Harzzusammensetzung ungefähr eine Viskosität von 100 cp bis 3000 cp aufweisen. Die Höhe der auf dem Träger angeordneten Wandung muß im Hinblick auf die Menge bestimmt werden, die sich durch Verdampfung der in der lichtempfindlichen Harzzusammensetzung enthaltenen Lösungsmittel verringert.
  • Wenn eine feste Harzzusammensetzung verwendet wird, ist es zweckmäßig, das Verfahren, in dem ein Trockenfilm unter Erwärmung durch Druckkontakt zur Haftung auf den Träger gedrückt wird, anzuwenden.
  • Bei der Bildung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopfes ist jedoch ein fester Film für die Handhabung und auch für die leichte und genaue Kontrolle der Dicke zweckmäßig.
  • Nachdem so Rillen für die Bildung der Flüssigkeitskanäle 6-2 und die Flüssigkeifskammer 6-1 mit dem gehärteten Harzfilm 3H gebildet wurden, wird eine als Deckschicht über den Rillen dienende flache Platte 7 unter Bildung eines Verbundkörpers mittels eines Klebstoffes auf den gehärteten Harzfilm 3H geklebt, wie es in den Figuren 6A und 6B gezeigt ist.
  • Bei den in den Figuren 6A und 6B gezeigten Stufen, wird als spezielles Verfahren zur Schaffung der Deckschicht 7, z.B. ein Verfahren angewandt, bei dem die flachen Platte 7 aus Glas, Keramikwerkstoff, Metall, Kunststoff und ähnlichem durch Schleuderbeschichtung mit einem Epoxidharz-Kleber bis auf eine Dicke von 3 bis 4 um beschichtet, die Kleber- bzw. Haftschicht zunächst zur Herbeiführung der sogenannten B-Stufe erwärmt und dann auf dem gehärteten Trockenfilm 3H der Haftung überlassen wird, worauf die Haupthärtung der vorstehenden Kleberschicht erfolgt. Es ist jedoch auch ein Verfahren ohne Verwendung von Klebstoffen möglich, indem z.B eine flache Platte 7 aus einem thermoplastischen Harz, wie z.B. Acrylharz, ABS-Harz, Polyethylen und ähnliches, thermisch direkt auf den gehärteten Harzfilm 3H aufgeschmolzen wird.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren benutzt, bei dem eine Harzschicht, umfassend die Zusammensetzung zur Bildung des erfindungsgemäßen gehärteten Harzfilms, auf der Deckschicht 7 auf der bindungsmäßig den Flüssigkeitskanälen zugewandten Seite aufgebracht wird, dann auf den gehärteten Harzfilm 3H mit den darauf ausgebildeten FlüSsigkeitskanälen thermisch aufgeschmolzen und danach mit einer aktiven Energiestrahlung erwärmt wird. Das heißt, das Verfahren, bei dem die Harz zusammensetzung für die Bildung des erfindungsgemäßen, gehärteten Harzfilms als ein Klebstoff verwendet wird.
  • In den Figuren 6A und 6B zeigt 6-1 die Flüssigkeits kammer, 6-2 Flüssigkeitskanäle und 8 das Durchgangsloch für den Anschluß der Zufuhrleitung (nicht dargestellt) für die Zuführung der Aufzeichnungsflüssigkeit von außerhalb des Aufzeichnungskopfes ins Innere.
  • Nachdem die Verbindung zwischen dem auf den Träger 1 aufgebrachten gehärteten Harzfilm 3H und der flachen Platte 7 vollständig ist, wird der Verbundkörper gemäß den Figuren 6A und 6B längs der Linie C-C geschnitten, die auf der Abströmseite des Flüssigkeitskanals 6-2 angeordnet ist, so daß Mündungen für den Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit gebildet werden, die den Öffnungen des Flüssigkeitskanals an der Schnittfläche entsprechen.
  • Hierbei wird der Abstand zwischen dem Ausstoßenergie- Erzeugungselement 2 und der Mündung 9 geeignet groß gemacht, und die hier zu schneidende Stelle kann in geeigneter Weise ausgewählt werden. Für diesen Schnittvorgang kann zum Beispiel das Würfelschnittverfahren verwendet werden, das in der Halbleiterindustrie üblicherweise verwendet wird.
  • Der abströmseitige Teil des hier erwähnten Flüssigkeitskanals bezieht sich auf den abströmseitigen Bereich in der Strömungsrichtung der Aufzeichnungsflüssigkeit während der Aufzeichnung mit dem Aufzeichnungskopf, insbesondere den Teil des Flüssigkeitskanals, der abseitsströmig der Position des Ausstoßenergie-Erzeugungselements 2 liegt.
  • Nach Beendigung des Schnittvorgangs wird die Schnittfläche durch Polieren geglättet, und an das Durchgangsloch 8 werden ein Zuführungsrohre (nicht gezeigt) angeschlossen, um den in den Figuren 1A und 1B gezeigten Flüssigkeitsstrahl- Aufzeichnungskopf zu vervollständigen.
  • In dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird nach der Bildung des gehärteten Harzfilms 3H auf dem Träger die Deckschicht 7 daran gebunden, es ist aber auch möglich den gehärteten Harzfilm 3H auf der Seite der Deckschicht 7 zu bilden und sie dann an den Träger 1 zu binden. Auch die Flüssigkeitskanäle 6-2 und die Flüssigkeitskammer 6-1 können getrennt gebildet werden.
  • Ein bevorzugtes Beispiel für ein Aufzeichnungsgerät, das den erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf anwendet, wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Figur 11 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Ausführungsbejspiel des Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungsgeräts der Erfindung zeigt. In Fig. 11 bezeichnet Bezugszeichen 119 das Aufzeichnungspapier. Das Aufzeichnungspapier 119 wird mittels einer Papierzuführwalze 114 und einer Klemmwalze 116 auf einer Platte 115 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in die subsidiäre Abtastrichtung (die Richtung des Pfeils A) bewegt. Bezugzeichen 117 und 118 bezeichnen Riemenscheiben, getragen von entsprechenden Wellen und von einem Antrieb (nicht gezeigt) gedreht. Ein Band 112 für den Antrieb des Wagens verläuft über die Riemenscheiben 117 und 118.
  • Ein Wagen 113 ist einstückig an das Band 112 für den Antrieb des Wagens befestigt. Der Wagen 113 wird von Führungswellen 108 und 111 geführt und kann durch die Drehung der Riemenscheiben 117 und 118 wechselweise in die Hauptabtastrichtungen (die Richtungen des Pfeiles B) bewegt werden. Eine Rolle 120, dafür vorgesehen, auf der Führungswelle 111 zu fahren, ist an der Unterseite des Wagens 113 angebracht.
  • Ein elektrisch mit der flexiblen Leitung 121 verbundenes Anschlußteil 122 ist im wesentlichen im zentralen Bereich des Wagens 113 angeordnet und ein Kopfausrichtungsvorrichfung 123 zur Ausrichtung des Flüssigkeitsausstoß-Aufzeichnungskopfes 101 (nachstehend wird darauf als Aufzeichnungskopf Bezug genommen) ist, wenn die Leitungen des Aufzeichnungskopfes 101 mit dem Anschlußteil 122 verbunden und an das Anschlußteil befestigt sind, vertikal an dem Wagen angebracht. Dementsprechend kann der Aufzeichnungskopf 101 über das Anschlußteil 122 von dem Wagen 113 entfernt werden. Es ist auch ein Sensor 124 zur Ermittlung des Bezugspunkts des Wagens 113 vorgesehen.
  • Der Aufzeichnungskopf 101 besitzt einen Träger 106, worauf nacheinander angebracht sind: Ausstoßöffnungen 102 zum Ausstoß von Tintentröpfchen, bei denen es sich um fliegende Tintentröpfchen handelt, einen den Flüssigkeitskanal bildenden Bereich 103 zur Bildung der mit den Ausstoßöffnungen verbundenen Flüssigkeits-Strömungskanäle mit Elementen zur Energieerzeugung, wie Elemente zur Wärmeerzeugung zur Bildung der fliegenden Tintentröpfchen, und eine Tintenkammer zum Speichern der den Flüssigkeitskanälen zuzuführenden Tinte. An die Elemente zur Energieerzeugung des Aufzeichnungskopfes 101 wird aus einer die Antriebsspannung erzeugenden Schaltung 129 (nicht gezeigt) über das Anschlußteil 122 und die flexible Leitung 121 eine Antriebsspannung und ebenfalls ein Ausstoßsteuersignal zur Steuerung des Ausstoßes der Tintentröpfchen aus den Ausstoßöffnungen 102 angelegt.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf Synthesebeispiele und Beispiele detaillierter beschrieben. Die Erfindung ist jedoch ganz und gar nicht auf die nachstehenden Beispiele beschränkt.
    • Synthesebeispiel
  • Die nachstehenden Materialien wurden als Bestandteile der für den erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf verwendeten, durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung bereitgestellt.
    • Herstellung eines propfcopolymerisierten Polymers (A)
  • Eine Radikalkettenübertragungspolymerisation von 80 Gewichtsteilen 2-Hydroxyethylmethacrylat und 20 Gewichtsteilen Butylacrylat wurde unter Verwendung von Thioglycolsäure als dem kettenübertragenden Mittel und Azobisisobutyronitril als dem Polymerisationsinitiator ausgeführt, um ein Oligomer mit einer Carboxylgruppe am terminalen Ende der Molekülkette zu erhalten.
  • Dieses Oligomer wurde mit Glycidylmethacrylat umgesetzt, um ein Makromonomer mit einer Methacryloylgruppe an einem terminalen Ende der Molekülkette zu erhalten. Das Ergebnis der Messung mittels des bekannten GPC-Verfahrens ergab einen Wert von ungefähr 3.000 für das Zahlenmittel des Molekulargewichts des resultierenden Makromonomers.
  • Lösungspolymerisation von 30 Gewichtsteilen des Makromonomers und 70 Gewichtsteilen Methylmethacrylat wurde in einem Methylcellosolve-Lösungsmittel ausgeführt, um so ein pfropfcopolymerisiertes Polymer mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von ungefähr 50.000 und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von ungefähr 12.000 zu erhalten.
    • Ein lineares Polymer (B)
  • Es wurde ein lineares Acrylpolymer zur Verfügung gestellt, das durch die Polymerisation von Methylmethacrylat, Isobornylmethacrylat und 2-Hydroxyethylacrylat in einem Molverhältnis von 70:20:10 erhalten wurde. Dieses lineare Acrylpolymer war eines, das ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von ungefähr 70.000 und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von ungefähr 250.000 aufweist.
    • Ein halbverestertes E-oxidharz (C)
  • Es wurde ein 50%iger AcryIsäuree-f-- eines Epoxidharz-5 vom o-Kresol-Novolactyp (Kondensationsgrad 6-7) zur Verfügung gestellt.
    • Ein Polymerisationsinitiator (D)
  • Es wurden die beiden nachstehenden Polymerisationsinitiatoren (D)-(1) und (D)-(2) zur Verfügung gestellt:
  • (D)-(1): das vorstehende lichtempfindliche aromatische Oniumsalz (1) (Handelsname: UVE-1014, hergestellt von General Electric Co., Ltd.)
  • (D)-(2): IRUGACURE 651 (Handelsname, hergestellt von Ciba Geigy Co.)
  • Die vorstehenden Bestandteile (A) bis (D)-(2) wurden in Übereinstimmung mit den üblichen Mischungstechniken in den nachstehend gezeigten Gewichtsverhältnissen gut gemischt, um die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung zu erhalten, in der die wie nachstehend gezeigten Additive verwendet wurden.
  • Bestandteil Gewichtsteile
  • (A) 80
  • (B) 20
  • (C) 100
  • (D)-(1) 6
  • (D)-(2) 6
  • Methylenblau 1
  • Methylcellosolve 200
  • Methylethylketon 100
    • Synthesebeispiel 2
  • Die nachstehenden Bestandteile wurden als Bestandteile einer für die Bildung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungskopf zu verwendeten, durch aktiven Energiestrahl härtenden Harz zusammensetzung hergestellte
    • Herstellung eines pfropfcopolymerisierten Polymers (A)
  • Ein Verfahren, das dem in Synthesebeispiel 1 beschriebenen entsprach, wurde wiederholt, außer daß 50 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylmethacrylat und 50 Gewichtsteile Butoxymethylacrylamid anstelle der 80 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylmethacrylat und 20 Gewichtsteile Butylacrylat verwendet wurden, um ein Makromonomer mit einer Methacryloylgruppe an einem terminalen Ende der Molekülkette zu erhalten. Das Ergebnis der Messung mittels des bekannten GPC-Verfahrens ergab einen Wert von ungefähr 2.000 für das Zahlenmittel des Molekulargewichts des resultierenden Makromonomers.
  • Lösungspolymerisation von 30 Gewichtsteilen des Makromonomers und 70 Gewichtsteilen Methylmethacrylat wurde in einer Mischung aus Methylcellosolve: Methylethylketon (MEK) 60:40 (bezogen auf das Gewicht) ausgeführt, um dadurch ein wärmehärtbares pfropfcopolymerisiertes Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von ungefähr 6.000 und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von ungefähr 45.000 zu erhalten.
    • Ein lineares Polymer (B)
  • Es wurde ein lineares Acrylcopolymer zur Verfügung gestellt, das durch die Polymerisation von Methylmethacrylat, Tricyclodecanmethacrylat und N-Methylolacrylamid in einem Molverhältnis von 60:30:10 erhalten wurde. Dieses lineare Acrylcopolymer war eines, das ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von ungefähr 60.000 und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von ungefähr 260.000 aufweist.
    • Ein halbverestertes Epoxidharz (C)
  • Es wurde ein 50%iger Acrylsäureester eines Epoxidharzes vom Phenol-Novolactyp (Kondensationsgrad 5-6) zur Verfügung gestellt.
    • Ein Polymerisationsinitiator (D)
  • Es wurden die beiden nachstehenden Polymerisationsinitiatoren (D)-(1) und (D)-(2) zur Verfügung gestellt:
  • (D)-(1): das vorstehende lichtempfindliche aromatische Oniumsalz (m)
  • (D)-(2): Darocure 1173 (hergestellt von Merck Co.)
  • Die vorstehenden Bestandteile (A) bis (D)-(2) wurden in Übereinstimmung mit den üblichen MiSchungstechniken in den nachstehend gezeigten Gewichtsverhältnissen gut gemischt, um die durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung zu erhalten, in der die wie nachstehend gezeigten Additive verwendet wurden.
  • Bestandteil Gewichtsteile
  • (A) 50
  • (B) 50
  • (C) 100
  • (D)-(1) 6
  • (D)-(2) 6
  • Methylenblau 1
  • Methylcellosolve 200
  • Methylethylketon 100
  • Als nächstes wurden verschiedene, wie vorstehend beschrieben in den Synthesebeispielen 1 und 2 erhaltene Harz Saininensetzungslösungen jeweils mittels einer Umkehrbeschichtungsvorrichtung (reverse coater) mit einer Filmdicke von 50 um nach dem Trocknen auf einen Polyethylenterephthalatfilm von 25 um (Luminar T-Typ) aufgebracht. Als Deckfilm wurde ein gereckter Polyethylenfilm von 40 um verwendet. Wie vorstehend beschrieben, wurde ein Trockenfilm mit einem Aufbau erhalten, bei dem eine durch aktiven Energiestrahl härtende Zzusammensetzung zwischen zwei Filme eingefügt ist.
    • Beispiel 1
  • Unter Verwendung des in Synthesebeispiel 2 hergestellten Trockenfilms, den zuvor in der Beschreibung angegebenen Stufen der Figuren 1 bis 6 folgend, erfolgte wie nachstehend beschrieben die Herstellung eines Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes vom in Figur 7H gezeigten Typ vom Tröpfchen auf Abruf-Typ mit 10 Wärmeerzeugungselementen [Hafniumborid (HfB&sub2;)] und entsprechend den Wärmeerzeugungselementen angeordneten Mündungen (Mündungsabmessungen 70 um x 50 um; Abstand 0,12 mm). Die Aufzeichnungsköpfe von gleicher Gestalt wurden versuchsweise in einer Anzahl von jeweils 30 Stück hergestellt
  • Zunächst wurden mehrere Wärmeerzeugungsvorrichtungen in bestimmten Lagen auf dem Silizium umfassenden Träger angeordnet, und an diese Elemente wurden Elektroden für die Eingabe der Aufzeichnungssignale angeschlossen.
  • Dann wurde auf der Trägeroberfläche mit den darauf angeordneten Wärmeerzeugungselementen eine SiO&sub2;-Schicht (Dicke 1,0 um) als Schutzfilm gebildet, und die Oberfläche der Schutzschicht wurde gereinigt und getrocknet. Dann wurde der in dem vorstehenden Synthesebeispiel 2 mit einer Dicke von 50 um hergestellte, auf 120ºC erwärinte Trockenfilm mittels einer Gummiwalze mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1 m/min unter Abziehen des Polyethylenfilms bei einer Walzentemperatur von 95 ºC auflaminiert.
  • Dann wurde eine Photomaske mit einem der Form der Flüssigkeitskanäle und Flüssigkeitskammer entsprechenden Muster auf den auf der Trägeroberfläche aufgebrachten Trockenfilm aufgelegt und nach derartiger Ausrichtung, daß die vorstehenden Vorrichtungen in den schließlich gebildeten Flüssigkeitskanälen liegen, gefolgt von einem Vakuum-Anhaften, wurde der Trockenfilm von oberhalb der Photomaske einer 35- sekündigen Bestrahlung mittels einer Ultrahochdruck-Quecksilberlampe mit einer UV-Intensität in der Nähe von 365 nm von 7 mW/cm² und einem hohen Parallelgrad mit einem Kollimationsargument von 3º ausgesetzt.
  • Nach der Belichtung wurde der getrocknete Beschichtungsfilin bei 20 ºC 50 Sekunden lang einem Sprühentwicklungsverfahren mit Eterner Nu ausgesetzt, wodurch der unpolymerisierte (ungehärtete) Teil des Trockenfilms unter Bildung von Rillen, die mit den auf dem Träger verbleibenden gehärteten Trockenfilm schließlich die Flüssigkeitskanäle und die Flüssigkeifskammern mit den Wandungen bilden, weggelöst wurde.
  • Nach Beendigung der Entwicklung wurde der gehärtete Trockenfilm auf dem Träger 5 Minuten lang einer Nachbelichtung (UV-Nachhärtung) mit einer Ultrahochdruckquecksilberlampe unter den gleichen Bedingungen wie sie für die Musterbelichtung angewandt wurden, unterzogen, und es wurde eine weitere Wärmebehandlung angesetzt, um bei 150 ºC eine 15- minütige Nachhärtungsbehandiung durchzuführen.
  • Andererseits wurde auf der flachen Platte aus Natronglas, die eine darauf gebildeten Flüssigkeitskammer aufwies und mit einem Durchgangsloch versehen war, der in Synthesebeispiel 2 hergestellte Trockenfilm unter Verwendung einer Gummiwalze mit einer Walzentemperatur von 95 ºC und einer Umfangsgeschwindigkeit von 1 m/min unter Abziehen des Polyethylenfilms auflaminiert. Anschließend erfolgte unter den gleichen Bedingungen, wie sie bei der vorstehend beschriebenen Bildung der Flüssigkeitskanäle und der Flüssigkeitskammer herrschten, außer daß eine mechanische Maske zur Entfernung des Trockenfilins auf der vorstehend erwähnten Flüssigkeitskammer verwendet wurde, eine Belichtung und Entwicklung.
  • Die gehärtete Trockenfilmoberfläche auf dein vorstehenden Träger wurde unter Druck mit dem gehärteten Trockenfilm auf der vorstehend erwähnten flachen Platte verbunden, gefolgt von einer Bestrahlung mit UV-Strahlen (50 mW/cm², 60 Sekunden) von der Seite der flachen Platte, wodurch unter Bildung eines verbundenen Produkts eine Haftfixierung bewirkt wurde.
  • Anschließend erfolgte an einem Platz auf der Abströmseite des Flüssigkeitskanals des verbundenen Produkts, das heißt 0,150 mm abströmseitig von der Stelle, an der die Vorrichtung zur Erzeugung der Ausstoßenergie angeordnet war, mittels einer im Handel erhältlichen Säge zum Würfelschneiden (Handelsname: DAD 2H/6 Model, Disco) ein zum Flüssigkeitskanal vertikaler Schnitt, um eine Mündung für den Ausstoß der Aufzeichnungsflüssigkeit zu bilden.
  • Schließlich wurde die Schnittfläche gewaschen und anschließend getrocknet, gefolgt von einem Polieren der Schnittfläche, um eine Glättung zu bewirken, und einem Montieren der Zuführungsleitung der Aufzeichnungsflüssigkeit an das Durchgangsloch, um den Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf zu vervollständigen. Alle erhaltenen Aufzeichnungsköpfe wiesen eine ausgezeichnete Dimensionsgenauigkeif auf, und ihre Flüssigkeitskanäle und Flüssigkeitskammer waren getreu dem Maskenmuster reproduziert. In diesem Zusammenhang lagen die Mündungsabmessungem Innerhalb eines Bereiches von longitudinal 50 ± 5 um, lateral 70 ± 5 um und der Mündungsabstand lag innerhalb eines Bereichs von 120 ± 5 um.
  • Die so hergestellten Aufzeichnungsköpfe wurden wie nachstehend beschrieben auf ihre Qualität und ihre Dauer- Haltbarkeit geprüft.
  • Zuerst wurde an den Aufzeichnungsköpfen die Haltharkeitsprüfung in der Weise durchgeführt, daß sie 1000 Stunden bei 60 ºC in die Aufzeichnungsflüssigkeiten mit den jeweiligen, nachstehend angegebenen Zusammensetzungen eingetaucht wurden (die Umgebungsbedingungen waren vergleichbar der Langzeit verwendung eines Aufzeichnungskopfes).
    • Flüssige Bestandteile zum Aufzeichnen
  • 1) H&sub2;O/Diethylenglycol/1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon/C.I. Direct Blue 86*1
  • (Gewichtsteile 57/30/10/3) pH = 8,0
  • 2) H&sub2;O/Diethylenglycol/N-Methyl-2-pyrrolidon/C.I. Direct Black 154*2
  • (Gewichtsteile 55/30/10/5) pH = 9,0
  • 3) H&sub2;O/Diethylenglykol/Polyethylenglycol #400/N-Methyl-2- pyrrolidon/C.I. Direct Yellow 86*3
  • (Gewichtsteile 65/10/10/10/5/) pH = 7,0
  • 4) (H&sub2;O/Ethylenglycol/Triethylenglycol/Triethylenglycolmonomethylether/C.I. Food Black 2*4
  • (Gewichtsteile 67/10/15/5/3) pH = 10,0
  • Bemerkung: *1 bis *4 sind wasserlösliche Farbstoffe, zur pH-Werteinstellung wurde Natriumhydroxid verwendet.
  • Nach der Haltbarkeitsprüfung wurde jeder so geprüfte Kopf auf den Bindungszustand zwischen dem Träger und der Deckschicht und dem Trockenfilm untersucht. Als Ergebnis konnte in keinem Aufzeichnungskopf eine Abschälung oder Schädigung festgestellt werden, wodurch sich eine gute Haftung zeigte.
  • Andererseits wurden jeweils Messungen der Viskosität und der Oberflächenspannung der bei der Eintauchbehandlung verwendeten Tinte, Messungen der Extinktion der Tinte durchgeführt und es wurde untersucht, ob es zur Entstehung eines agglomerierten Tintenprodukts kam. Die Oberflächenspannung wurde nicht wesentlich verringert, es wurde keine Veränderung der Extinktion festgestellt und mit bloßem Auge war keine Bildung eines agglomerierten Produkts zu erkennen. Entsprechend wurde die bei der Eintauchbehandlung verwendete Tinte in andere Köpfe eingefüllt, um zu untersuchen, ob ein praktischer Einfluß auf die Ausstoßeigenschaften festzustellen ist. Als Ergebnis war in allen Köpfen ein normales Drucken möglich. Aus den vorstehenden Ergebnissen wird verständlich, daß der Aufzeichnungskopf der Erfindung ein Struktureleinent mit wenig Einfluß auf die Tintenstrahltinte umfaßt.
  • Dann wurden 10 erhaltene Aufzeichnungsköpfe jeweils getrennt auf das in Fig. 11 gezeigte Aufzeichungsgerät montiert, und der Drucktest erfolgte unter Verwendung der vorstehenden Aufzeichnungsflüssigkeit durch 14-stündige kontinuierliche Eingabe von Aufzeichnungssignalen mit 108 Impulsen in den Aufzeichnungskopf. Von unmittelbar nach Beginn des Druckvorgangs bis nach Ablauf von 14 Stunden wurde für keinen Aufzeichnungskopf ein wesentlicher Leistungsabfall bei der Ausstoßleistung der Aufzeichnungsflüssigkeit und beim Druckzustand festgestellt. Der Aufzeichnungskopf zeigte daher eine ausgezeichnete Haltbarkeit.
  • Nach der Beendigung des Druckens wurden die Köpfe abmontiert und die Abmessungen der Ausstoßöffnung und des peripheren Bereichs des Elements zur Erzeugung von Ausstoßenergie gemessen. Als Ergebnis betrug die Veränderung der Abmessung 2 um oder weniger, im wesentlichen ohne durch Wärme und Druck, einhergehend mit der Blasenbildung, verursachte Veränderungen, die für die lichtempfindlichen Harze vom Stand der Technik zum Problem, wie einem Schwellen, Sinken und ähnlichem, werden, womit sich die Köpfe in einem guten Zustand zeigten.
    • Beispiel 2
  • Ein Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß die dem Synthesebeispiel 1 entsprechende Zusammensetzung anstelle des in Beispiel 1 verwendeten, dem Synthesebeispiel 2 entsprechenden Trockenfilms verwendet wurde.
  • Es wurde gefunden, daß der erhaltene Aufzeichnungskopf ähnlich wie in Beispiel eine gute Genauigkeit besaß und ähnlich gute Ergebnisse in den Haltbarkeits und Druckprüfungen lieferte.
  • Wie vorstehend beschrieben, umfaßt die zum Aufbau des Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopfes der Erfindung verwendete, durch aktiven Energiestrahl härtende Harzzusammensetzung den pfropfcopolymerisierten Bestandteil (A) als Aufbau- bzw. Grundstoff und weist deshalb gegenüber verschiedenen Elementen ohne Zugabe eines Additivs eine ausreichende Haftung auf, wobei sie auch das lineare Polymer (B) als Aufbau- bzw. Grundstoff enthält und deshalb bei der Musterbildung ausgezeichnete Entwicklungseigenschaften aufweist. Ihr gehärteter Film weist auch eine ausreichende chemische Beständigkeit und Haltbarkeit auf.
  • Ferner verwendet die Zusammensetzung als ihre Aufbaustoffe in kombinierter Form als polymere Substanzen das pfropfcopolymerisierte Polymer und das lineare Polymer, und deshalb wird im Vergleich zu dem Fall, bei dem als polymere Substanz lediglich das pfropfcopolymerisierte Polyiner alleine verwendet wird, mit weniger Bestrahlung mit aktiver Energie eine Beschichtung mit Lösungsmittelbeständigkeit gegenüber dem Entwicklungsmittel erhalten. Als Ergebnis werden die Eigenschaften des Musterungsverfahrens verbessert, so daß die Auflösung verbessert und eine Musterbildung ohne Beeinflußung durch die Arten oder Zustände der Elemente bzw. Teile und ähnliches durchgeführt werden kann, wodurch eine Verbreiterung der Arbeitsbedingungen ermöglicht wird.
  • Da die Zusammensetzung als die durch aktiven Energiestrahl härtenden Bestandteile ein halbverestertes Epoxidharz verwendet, verläuft die Reaktion erstens schneller und die verwendbare Wellenlänge ist im Vergleich zu derjenigen, die im System der "Härtung mittels aktiven Energiestrahls" des Epoxidharzes angewandt wird, größer, wodurch auch die Empfindlichkeit größer wird. Das zweite spezifische Merkmal besteht darin, daß wegen des Vorhandenseins eines Epoxidharzbestandteils in dem Molekül mittels eines Nachhärtens (Behandlung zur Härtung der Epoxygruppe) während der Schritte zur Herstellung des Aufzeichnungskopfes ein sehr dicht vernetztes Produkt erhalten wird, wodurch es zu keiner von der Tinte für den Tintenstrahl herrührenden chemischen Denaturierung kommt, und gleichzeitig auch nur sehr wenig Bestandteile von der Tinte herausgelöst werden. Aus den beiden vorstehenden Tatsachen folgt, daß der Aufzeichnungskopf eine weit überlegene Haltbarkeit aufweist, sowohl mechanisch als auch chemisch
  • Da die Zusammensetzung als die durch aktiven Energie strahl härtenden Bestandteile ein halbverestertes Epoxidharz verwendet, verläuft die Reaktion erstens schneller und die verwendbare Wellenlänge ist im Vergleich zu derjenigen, die im System der "Härtung mittels aktiven Energiestrahls" des Epoxidharzes angewandt wird, größer, wodurch auch die Empfindlichkeit größer wird. Das zweite spezifische Merkmal besteht darin, daß wegen des Vorhandenseins eines Epoxidharzbestandteils in dem Molekül mittels eines Nachhärtens (Behandlung zur Härtung der Epoxidgruppe) während der Herstellung des Aufzeichnungskopfes, erhalten aus der Tinte für den Tintenstrahl, ein sehr dicht vernetztes Produkt erhalten wird, und gleichzeitig auch nur sehr wenig Bestandteile von der Tinte herausgelöst werden. Aus den beiden vorstehenden Tatsachen folgt, daß der Aufzeichnungskopf eine weit überlegene Haltbarkeit aufweist, sowohl mechanisch als auch chemisch.
  • Deshalb ist der Aufzeichnungskopf der Erfindung, der zumindestens als Teil seines Aufbaus das gehärtete Produkt der Zusammensetzung verwendet, billig und genau und weist eine größere Verläßlichkeit auf. Es kann auch durch Bildung der Flüssigkeitskanalwandung aus dem gehärteten Film der Zusammensetzung ein Aufzeichnungskopf mit gut und präzis ausgearbeiteten Flüssigkeitskanälen und in guter Ausbeute erhalten werden.
  • Ferner weist der Aufzeichnungskopf der Erfindung mit dem wie vorstehend beschriebenen Aufbau eine größere Verläßlichkeit und eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf, auch wenn er zu einem Mehrfachöffnungs-Typ ausgebildet ist.

Claims (30)

1. Flüssigkeitstrahl-Aufzeichnungskopf, der mindestens als Teil seines Aufbaus ein gehärtetes Produkt einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung umfaßt, wobei die Zusammensetzung die nachstehenden Bestandteile umfaßt:
(A) ein pfropfcopolymerisations Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder weniger, das eine Gerüstkette umfaßt, die hauptsächlich aus Struktureinheiten zusammengesetzt ist, die sich von mindestens einem Monomer ableiten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylmethacrylaten, Acrylonitril und Styrol, und das zu der Gerüstkette hinzugefügte Pfropfketten mit Struktureinheiten aufweist, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Monomeren, die durch die nachstehende Formel x dargestellt werden und anderen durch die Formel y dargestellten Monomeren:
(wobei R¹ Wasserstoff oder eine Alkyl oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, R² Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Acylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, die eine Hydroxylgruppe aufweisen können, R³ eine Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine halogensubstituierte Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylethergruppe, dargestellt durch die Formel:
(wobei 2 ≤ m+n ≤ 6, n ≠ 0 und m ≠ 0), oder eine Phenylalkylgruppe ist, dargestellt durch die Formel:
(wobei 2 ≤ m+n ≤ 4, oder worin der Fall eingeschlossen ist, bei dem n = 0 oder m = 0 ist);
(B) ein lineares Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 350.000 oder weniger und mit einer Glasübergangstemperatur von 60ºC oder höher, das Struktureinheiten umfaßt, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Acrylonitril, Isobornylmethacrylat, Isobornylacrylat, Tricyclodecanacrylat, Tricyclodecanmethacrylat, Tricyclodecanoxyethylmethacrylat, Styrol, Dimethylaminoethylmethacrylat und Cyclohexylmethacrylat und das andere Struktureinheiten umfaßt abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Monomeren, dargestellt durch die Formel (x) und den Monomeren, dargestellt durch die Formel (y);
(C) ein Harz, bei dem ein Teil der in einem Epoxidharz, das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxygruppen in einem Molekül enthält, auftretenden Epoxygruppen mit einer ungesättigten Carbonsäure verestert ist;
(D) einen mittels der Bestrahlung mit einem aktiven Fnergiestrahl zur Erzeugung einer Lewissaure geeigneten Polymerisationsinitiator;
2. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 , wobei das Gewichtsverhältnis von dem pfropfcopolymerisierten Polymer (A ) zu dem linearen Polymer (B) von der Art ist, daß (A):(B) in einem Bereich von 80:20 his 50:50 liegt.
3. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Gewichtsverhältnis von der Summe aus dem pfropfcopolymerisierten Polymer (A) und dem linearen Polymer (B) zu dem Epoxidharz (C) von der Art ist, daß [(A)+(B)]:(C) in einem Bereich von 100:50 bis 100:200 liegt.
4. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gewichtsverhältnis von der Summe aus dem pfropfcopolymerisierten Polymer (A), dem linearen Polymer (B) und dem Epoxidharz (C) zu dem Polymerisationsinitiator (D) von der Art ist, daß [(A)+(B)+(C)]:(D) in einem Bereich von 100:1 bis 100:10 liegt.
5. Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Polymerisationsinitiator (D) mindestens eine Verbindung umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Haloniumsalzverbindungen und aromatischen Oniumsalzverbindungen mit Photoempfindlichkeit, die ein Element enthalten, das zur Gruppe VIa oder zur Gruppe Va des Periodensystems der Elemente gehört.
6. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei der Teil ein Element ist, bei dem eine Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte ausgebildet ist.
7. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei der Teil ein Element ist, das einen Flüssigkeitskanal definiert, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte verbunden ist.
8. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 7, wobei das Element, das den Flüsstgkeitskanal definiert, eine Flüssigkeitskanalwandung ist.
9. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, wobei der Teil ein Element ist, das auf einem Flement vorgesehen ist, das einen Flüssigkeitskanal definiert der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte verbunden ist
10. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 9, wobei das vorgesehene Element als eine Haftschicht verwendet wird.
11. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 9, wobei das vorgesehene Element eine flache Platte ist.
12. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, der ein Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie umfaßt.
13. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 12, wobei das Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie ein Element zur Erzeugung von Wärme ist.
14. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 12, wobei das Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie ein piezoelektrisches Element ist.
15. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 12, wobei eine Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte so angeordnet ist, daß sie dem Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie gegenüberliegt.
16. Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungsgerät, umfassend einen Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen der Aufzeichnungsflüssigkeit, eine Antriebsschaltung zum Antrieb des Aufzeichnungskopfes und eine Platte, wobei der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungskopf mindestens als Teil seines Aufbaus ein gehärtetes Produkt einer durch aktiven Energiestrahl härtenden Harzzusammensetzung umfaßt, wobei die Zusammensetzung die nachstehenden Bestandteile umfaßt:
(A) ein pfropfcopolymerisiertes Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder weniger, das eine Gerüstkette umfaßt, die hauptsächlich aus Struktureinheiten zusammengesetzt ist, die sich von mindestens einem Monomer ableiten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylmethacrylaten, Acrylonitril und Styrol, und das zu der Gerüstkette hinzugefügte Pfropfketten mit StruktureInheiten aufweist, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Monomeren, die durch die nachstehende Formel x dargestellt werden und anderen durch die Formel y dargestellten Monomeren:
(wobei R¹ Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist, R² Wasserstoff oder eine Alkyl- oder Acylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, die eine Hydroxylgruppe aufweisen können, R³ eine Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine halogensubstituierte Alkylengruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylethergruppe, dargestellt durch die Formel:
(wobei 2 ≤ m+n ≤ 6, n ≠ 0 und m ≠ 0), oder eine Phenylalkylgruppe ist, dargestellt durch die Formel:
(wobei 2 ≤ m+n ≤ 4, oder worin der Fall eingeschlossen ist, bei dem n = 0 oder m = 0 ist);
(B) ein lineares Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 50.000 oder mehr und einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von 350.000 oder weniger und mit einer Glasübergangstemperatur von 60ºC oder höher, das Struktureinheiten umfaßt, abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Acrylonitril, Isobornylmethacrylat, Isobornylacrylat, Tricyclodecanacrylat, Tricyclodecanmethacrylat, Tricyclodecanoxyethylmethacryiat, Styrol, Dimethylaminoethylmethacrylat und Cyclohexylmethacrylat und das andere Struktur einheiten umfaßt abgeleitet von mindestens einem Monomer, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Monomeren, dargestellt durch die Formel (x) und den Monomeren, dargestellt durch die Formel (y);
(C) ein Harz, bei dem ein Teil der in einem Epoxidharz, das mindestens eine Verbindung mit zwei oder mehreren Epoxygruppen in einem Molekül enthält, auftretenden Epoxygruppen mit einer ungesättigten Carbonsäure verestert ist;
(D) einen mittels der Bestrahlung mit einem aktiven Energiestrahl zur Erzeugung einer Lewissäure geeigneten Polymerisationsinitiator;
17. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 16, wobei das Gewichtsverhältnis von pfropfcopolymerisiertem Polymer (A) zu dem linearen Polymer (B) von der Art ist, daß (A):(B) in einem Bereich von 80:20 bis 50:50 liegt.
18. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, wobei das Gewichtsverhältnis von der Summe aus dem pfropfcopolymerisierten Polymer (A) und dem linearen Polymer (B) zu dem Epoxidharz (C) von der Art ist, daß [(A)+(B)]:(C) in einem Bereich von 100:50 bis 100:200 liegt.
19. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei das Gewichtsverhältnis von der Summe aus dem pfropfcopolymerisierten Polymer (A), dem linearen Polymer (B) und dem Epoxidharz (C) zu dem Polymerisationsinitiafor (D) von der Art ist, daß [(A)+(B)+(C)]:(D) in einem Bereich von 100:1 bis 100:10 liegt.
20. Aufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der Polymerisationsinitiafor (D) mindestens eine Verbindung umfaßt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen Haloniuinsalzverbindungen und aromatischen Oniumsalzverbindungen mit Photoempfindlichkeit, die ein Piemont enthalten, das zur Gruppe VTa oder Gruppe Va des Periodensystems der Elemente gehört.
21. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 16, wobei der Teil ein Element ist, bei dem eine Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte ausgebildet ist.
22. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 16, wobei der Teil ein Element ist, das einen Flüssigkeitskanal definiert, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte verbunden ist.
23. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 22, wobei das Element, das den Flüssigkeitskanal definiert, eine Flüssigkeitskanalwandung ist.
24. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 16, wobei der Teil ein Element ist, das auf einem Element vorgesehen ist, das einen Flüssigkeitskanal definiert, der mit einer Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte verbunden ist.
25. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 24, wobei das vorgesehene Element als eine Haftschicht verwendet wird.
26. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 24, wobei das vorgesehene Element eine flache Platte ist.
27. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 16, das ein Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie umfaßt.
28. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 27, wobei das Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie ein Element zur Erzeugung von Wärme ist.
29. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 27, wobei das Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie ein piezoelektrisches Element ist.
30. Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 27, wobei eine Ausstoßöffnung zum Ausstoßen von Tinte so angeordnet ist, daß sie dem Element zur Erzeugung von Ausstoßenergie gegenüberliegt.
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