KR20070017916A - Method for Producing Liquid Ejecting Recording Head - Google Patents
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Abstract
향상된 작업 신뢰도를 갖는 액체 토출 기록 헤드를 개시한다. 액체 흐름 덕트 및 액체 토출 오리피스를 갖는 잉크 제트 기록 헤드의 첫번째 코팅 수지 층은 필수 성분으로서 한 분자에 하나 이상의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물과 양이온 광중합 개시제를 함유하는 옥세탄 수지 조성물로 형성된다.Disclosed is a liquid discharge recording head having improved working reliability. The first coating resin layer of the ink jet recording head having a liquid flow duct and a liquid discharge orifice is formed of an oxetane resin composition containing an oxetane compound having at least one oxetanyl group in one molecule and a cationic photopolymerization initiator as essential components.
잉크 제트 기록 헤드, 액체 토출 기록 헤드, 프린터, 옥세탄, 수지 조성물 Ink jet recording head, liquid discharge recording head, printer, oxetane, resin composition
Description
도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 잉크 제트 기록 헤드의 사시도.1 is a perspective view of an ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.
도 2는 잉크 제트 기록 헤드의 단면도.2 is a cross-sectional view of the ink jet recording head.
도 3a 및 도 3b는 잉크 제트 기록 헤드를 나타내며, 도 3a는 방출 에너지 발생 장치에 기포가 생성된 상태를 나타내는 단면도, 도 3b는 잉크가 노즐로부터 토출되는 상태를 나타내는 단면도.3A and 3B show an ink jet recording head, FIG. 3A is a sectional view showing a state where bubbles are generated in the emission energy generating device, and FIG. 3B is a sectional view showing a state where ink is ejected from the nozzle.
도 4는 잉크 토출 에너지 발생 장치가 이미 제공된 기재의 단면도.4 is a sectional view of a substrate on which an ink ejection energy generating device has already been provided;
도 5는 잉크 흐름 덕트 패턴이 가용성 수지로 기재 위에 형성되어 있는 상태를 나타내는 단면도.Fig. 5 is a sectional view showing a state in which an ink flow duct pattern is formed on a substrate with soluble resin.
도 6은 첫번째 코팅 수지 층이 잉크 흐름 덕트 패턴에 형성된 상태를 나타내는 단면도.6 is a cross-sectional view showing a state in which a first coating resin layer is formed in an ink flow duct pattern.
도 7은 활성화 에너지 광선이 첫번째 코팅 수지 층에 조사되는 상태를 나타내는 단면도.7 is a cross-sectional view showing a state in which an activation energy ray is irradiated to the first coating resin layer.
도 8은 첫번째 코팅 수지 층이 패터닝에 의해 형성된 상태를 나타내는 단면도.8 is a cross-sectional view showing a state in which a first coating resin layer is formed by patterning.
도 9는 잉크 흐름 덕트 패턴 및 첫번째 코팅 수지 층이 상부에 수반된 기재 가 다이서(dicer)에 의해 절단되는 상태를 나타내는 단면도.Fig. 9 is a cross-sectional view showing a state in which an ink flow duct pattern and a substrate having a first coating resin layer on top thereof are cut by a dicer;
도 10은 잉크 흐름 덕트 패턴이 형성되고, 가용성 수지가 용해된 상태를 나타낸 단면도.10 is a cross-sectional view showing a state in which an ink flow duct pattern is formed and a soluble resin is dissolved.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 잉크 제트 기록 헤드 2: 공동 흐름 덕트1: ink jet recording head 2: joint flow duct
3: 잉크 공급 부재 3a: 오목부3: ink supply member 3a: recess
4: 첫번째 기재 4a: 잉크 토출 에너지 발생 장치4: first base material 4a: ink discharge energy generating device
4b: 조정 회로 5: 개별 흐름 경로4b: Regulating Circuit 5: Individual Flow Paths
6: 노즐 7: 첫번째 코팅 수지 층6: nozzle 7: first coating resin layer
7a: 토출 표면 8: 두번째 기재7a: discharge surface 8: second base material
9: 두번째 코팅 수지 층 10: 상부 판9: second coating resin layer 10: top plate
11: 잉크 공급 오리피스 12: 잉크 흐름 덕트 패턴11: ink supply orifice 12: ink flow duct pattern
13: 패턴화 마스크 14: 활성화 에너지 광선13: patterning mask 14: activating energy rays
15: 다이서(dicer) b: 기포15: dicer b: bubble
i: 잉크i: ink
본 출원은 일본 특허청에 2005년 8월 8일자로 출원된 일본 특허 출원 제 2005-229864호을 우선권 주장하며, 상기 특허 출원의 전문은 본 출원에 인용된다. This application claims priority to Japanese Patent Application No. 2005-229864, filed August 8, 2005 with the Japan Patent Office, the entirety of which is incorporated herein.
본 발명은 화학물질에 대한 높은 저항성과 낮은 응력을 보이고, 예를 들어 자외선 조사에 의한 패턴 성형으로 높은 정밀도로 형성된 복수의 흐름 덕트를 포함하는 액체 토출 유형의 기록 헤드를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a liquid ejecting type recording head which exhibits a high resistance to chemicals and a low stress, and comprises a plurality of flow ducts formed with high precision, for example, by pattern molding by ultraviolet irradiation.
액체 토출 유형 기록 헤드 중에는 예를 들어 액상으로서 잉크를 토출하는 잉크 제트 기록 시스템(액체 제트 기록 시스템)에 적용되는 잉크 제트 기록 헤드가 있다. 이러한 잉크 제트 기록 헤드는 여러 구성 장치, 즉, 잉크를 미분된 형태로 토출하는 복수의 토출 오리피스(orifice), 이들 토출 오리피스와 연통하는 복수의 흐름 덕트, 및 흐름 덕트의 일정 부분에 제공된 복수의 잉크 토출 압력 발생 장치를 포함한다. 이러한 잉크 제트 기록 헤드로 고품질의 화상을 생성하기 위해서는, 토출 오리피스로부터 방출되는 작은 잉크 비말(droplet)이 각각의 토출 오리피스로부터 항상 동일한 부피와 동일한 토출 속도로 방출되는 것이 바람직하다.Among the liquid discharge type recording heads is, for example, an ink jet recording head applied to an ink jet recording system (liquid jet recording system) for ejecting ink as a liquid phase. Such an ink jet recording head has a number of constituent devices, that is, a plurality of ejection orifices for ejecting ink in a finely divided form, a plurality of flow ducts in communication with these ejection orifices, and a plurality of inks provided in certain portions of the flow ducts. And a discharge pressure generating device. In order to produce a high quality image with such an ink jet recording head, it is preferable that a small ink droplet discharged from the discharge orifice is always discharged from each discharge orifice at the same volume and at the same discharge rate.
이들 토출 조건을 실현하는 잉크 제트 기록 헤드 중에서는 예를 들면 특허 공보 1 (일본 특허 공보 (소)56-123869호), 특허 공보 2 (일본 특허 공보 (소)57-208255호), 및 특허 공보 3 (일본 특허 공보 (소)57-208256호)에 기술되어 있는 것들이 있다. 상기 특허 공보 1 내지 3에 개시되어 있는 잉크 제트 기록 헤드에서, 잉크 흐름 덕트와 오리피스 부분을 각각 포함하는 복수의 노즐이 복수의 잉크 토출 압력 발생 장치를 수반하는 기재 위에, 예를 들어 감광성 수지 물질 또는 포토레지스트로 패턴화된다. 잉크 흐름 덕트와 오리피스 부분을 수반하는 성분 부분 상에 예를 들어 유리판에 의해 형성된 뚜껑이 결합되어 있다. 감광성 수지 물질 또는 포토레지스트의 예로는 디아조 수지, p-디아조퀴논, 비닐 단량체와 중합 개시제를 함유하는 광-중합된 광감성 중합체 (photopolymer), 예를 들어 폴리비닐 신나메이트 및 감광제를 사용한 이량체화된 광감성 중합체, 오르소퀴논 디아지드 및 페놀 노볼락 수지의 혼합물, 및 폴리비닐 알콜 및 디아조 수지의 혼합물이 포함된다. 다른 예로는 벤조페논 또는 글리시딜 칼콘과 4-글리시딜 에틸렌 옥사이드의 공중합에서 얻어진 폴리에테르 광감성 중합체, N-N-디메틸 메타크릴아미드-아크릴아미드 벤조페논 공중합체, 불포화 폴리에스테르계 감광성 수지, 불포화 우레탄계 감광성 수지, 및 광중합 개시제와 중합체를 이관능성 아크릴 단량체와 혼합해서 얻어진 감광성 조성물이 포함된다. 추가의 예로는 디크로메이트 포토레지스트, 비크롬계 수용성 포토레지스트, 및 폴리비닐 신나메이트계 포토레지스트가 포함된다.Among the ink jet recording heads which realize these discharge conditions, for example, Patent Publication 1 (Japanese Patent Publication No. 56-123869), Patent Publication 2 (Japanese Patent Publication No. 57-208255), and Patent Publication 3 (Japanese Patent Publication No. 57-208256). In the ink jet recording heads disclosed in the above-mentioned
토출에 대한 상기 조건을 만족하는 다른 잉크 제트 기록 헤드는 아래에 나타내는 특허 공보 4 (일본 특허 공보 (소)61-154947호)에 개시된 제조 방법에 의해 얻어진 잉크 제트 기록 헤드로 예시될 수 있다. 상기 특허 공보 4에 개시된, 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법에서, 복수의 잉크 흐름 덕트 패턴은 기재 자리 위에 형성되고, 이들은 가용성 수지과 함께 잉크 흐름 덕트가 되고, 이와 같이 형성된 잉크 흐름 덕트 패턴은 에폭시 수지로 코팅된다. 이어서, 기재는 절단되고, 잉크 흐름 덕트 패턴을 형성하는 가용성 수지는 용해되어 제거되어 잉크 제트 기록 헤드가 산출된다.Another ink jet recording head that satisfies the above conditions for ejection can be exemplified by the ink jet recording head obtained by the manufacturing method disclosed in Patent Publication 4 (Japanese Patent Publication No. 61-154947) shown below. In the method of manufacturing an ink jet recording head disclosed in Patent Publication No. 4, a plurality of ink flow duct patterns are formed on a substrate site, and these are ink flow ducts together with soluble resin, and the ink flow duct patterns thus formed are made of epoxy resin. Coated. Subsequently, the substrate is cut and the soluble resin forming the ink flow duct pattern is dissolved and removed to yield an ink jet recording head.
또한 상기 특허 공보 1 내지 4에 나타난 것과는 대조적으로, 잉크 토출 압력 발생 장치로서 복수의 전기 열 변환기가 토출 오리피스와 대면하여 탑재되며 전기 열 변환기 상에 형성되는 기포의 성장 방향이 실질적으로 잉크 제트 토출 방향과 동일한 잉크 제트 기록 헤드도 있다. 이런 유형의 잉크 제트 기록 헤드의 예는 아래에 나타내는 특허 공보 5 (일본 특허 공보 (소)58-8658호) 및 특허 공보 6 (일본 특허 공보 (소)62-264957호)에 개시되어 있다. 상기 특허 공보 5에 개시된 잉크 제트 기록 헤드에서, 후에 오리피스 판이 되는 건조 필름은 다른 패턴화된 건조 필름과 함께 전기 열 변환기가 제공된 기재 상에 결합된다. 복수의 토출 오리피스는 건조 필름의 전기 열 변환기에 대면하는, 후에 오리피스 판이 되는 자리에 포토리소그라피 기술에 의해 형성된다. 상기 특허 공보 6에 개시된 잉크 제트 기록 헤드에서, 잉크 토출 압력 발생 장치를 수반하는 기재와 전기적 캐스팅에 의해 제조된 오리피스 판은 패턴화된 건조 필름을 통해 같이 결합된다.Further, in contrast to those shown in
게다가, 잉크 제트 기록 헤드에서, 토출 오리피스를 통해 동일한 부피와 동일한 토출 속도로 잉크를 토출하는 것 뿐만 아니라, 정확하게 설정된 위치에서 미세한 잉크 비말을 토출하는 것이 필요하다. 잉크 제트 기록 헤드가 정확하게 설정된 위치에서 잉크를 토출하기 위해서는, 하기에 'OH' 간격으로 언급되는, 전기 열 변환기와 토출 오리피스 사이의 거리가 가능한 한 짧은 것이 바람직하다.In addition, in the ink jet recording head, it is necessary not only to eject the ink at the same volume and the same ejection speed through the ejection orifice, but also to eject the fine ink droplets at the precisely set position. In order for the ink jet recording head to eject ink at a precisely set position, it is preferable that the distance between the electric heat converter and the discharge orifice, which is referred to below as the 'OH' interval, is as short as possible.
OH 간격이 높은 정밀도로 설정된 잉크 제트 기록 헤드를 제조하기 위한 예시적인 방법은 특허 공보 7 (일본 특허 공보 (평)6-286149호)에 개시되어 있다. 상기 특허 공보 7에는, 잉크 흐름 덕트 패턴 형성 단계, 코팅 수지 층 형성 단계, 및 가용성 수지 층 용해 단계를 포함하는 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법이 개시되어 있다. 잉크 흐름 덕트 패턴 형성 단계에서, 후에 잉크 흐름 덕트가 되는 잉크 흐름 덕트 패턴이 이미 잉크 토출 압력 발생 장치를 수반하는 기재 상의 가용성 수 지에 의해 형성된다. 코팅 수지 층 형성 단계에서, 주변 온도에서 고체인 에폭시 수지를 함유하는 코팅 수지는 용매에 용해되고, 잉크 흐름 덕트 패턴을 형성하는 가용성 수지 층 상에 용매 코팅으로 적용되어 가용성 수지 층 상에 후에 잉크 흐름 덕트의 벽 구역이 되는 코팅 수지 층이 형성된다. 수지 층 용해 단계에서, 잉크 흐름 덕트 패턴을 형성하는 가용성 코팅 층이 용해된다. 상기 특허 공보 7에 기술된 잉크 제트 기록 헤드의 제조 방법에서는, 높은 종횡비를 형성하고 잉크에 대한 높은 저항성을 확보하는 관점에서 지환식 에폭시 수지의 양이온성 중합체가 코팅 수지로서 사용된다.An exemplary method for producing an ink jet recording head in which the OH interval is set to high precision is disclosed in Patent Publication 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-286149).
상기 특허 공보 1 내지 4에 개시된 잉크 제트 기록 헤드에서, 잉크 토출 압력 발생 장치가 될 잉크 흐름 덕트의 미리 설정된 부분에 제공된 복수의 히터 저항기가 잉크 흐름 방향과 평행한 선을 따라 탑재된다. 잉크 토출 오리피스는 잉크 흐름 방향에 대해 직각으로 연장시키기 위해 잉크 흐름 덕트의 마지막 부분에 제공된다. 이러한 유형의 잉크 제트 기록 헤드에서, 잉크 토출 오리피스가 실질적으로 히터 저항기의 선에 대해 직각으로 배치되기 때문에, 잉크 토출 방향은 저항기 히터 위의 기포의 성장 방향과 수직하고, 즉, 기포의 성장 방향이 잉크의 방출 방향과 상이하다.In the ink jet recording heads disclosed in the above-mentioned
잉크 제트 기록 헤드에서, 잉크 흐름 덕트의 말단 끝에 배치된, 토출 오리피스의 일부분은 기재의 말단 끝에 의해서 형성되기 때문에 잉크 토출 압력 발생 장치와 토출 오리피스 사이의 거리는 기재를 절단하는 결과로서 설정된다. 따라서, 잉크 토출 압력 발생 장치와 토출 오리피스 사이의 거리를 조절할 때, 기재 절단될 때의 정밀도가 중요하다. 기재를 절단하는 작업은 다이싱 소우(dicing saw)와 같은 기계적 장치를 사용한다. 그러나, 이러한 기계적 장치로는 목적하는 높은 정밀도를 실현하기가 어렵다.In the ink jet recording head, since the portion of the discharge orifice disposed at the distal end of the ink flow duct is formed by the distal end of the substrate, the distance between the ink discharge pressure generating device and the discharge orifice is set as a result of cutting the substrate. Therefore, when adjusting the distance between the ink ejection pressure generating device and the ejection orifice, the precision when the substrate is cut is important. The operation of cutting the substrate uses a mechanical device such as a dicing saw. However, it is difficult to achieve the desired high precision with such a mechanical device.
상기 특허 공보 5 및 6에 개시된 잉크 제트 기록 헤드에서, 오리피스 판은 예를 들어 20 μm 또는 그 미만의 얇은 두께를 갖는다. 게다가 균일한 두께로 오리피스 판을 제작하는 것은 어렵다. 오리피스 판이 제조되었더라도, 오리피스 판의 취성 때문에 이미 잉크 토출 압력 발생 장치를 수반하는 기재에 오리피스 판을 접합시키는 것은 매우 어렵다.In the ink jet recording heads disclosed in Patent
한편, 잉크 제트 기록 헤드에서, 상기 특허 공보 7 및 8 (일본 특허 공보 (평)7-214783호)에 개시된 방법과 물질을 사용함으로써 하기 문제점을 새로이 직면하게 된다.On the other hand, in the ink jet recording head, the following problems are newly faced by using the methods and materials disclosed in the above-mentioned
지환식 에폭시 수지의 경화된 양이온성 중합체가 밑에 있는 기재에 대해 높은 결합력을 가진다. 그러나, 중합체는 높은 내부 응력을 가지고 그로 인해 밑에 있는 기재로부터 박리되기가 쉽다. 게다가 중합체는 응력이 집중되기 쉬운 모퉁이 부분에서 균열되기 쉬워(필름 분열), 잉크 제트 기록 헤드의 신뢰성을 심하게 손상시킨다. 추가로, 상기 특허 공보에 개시된 물질들 중에는, 패터닝 성능이 불충분하고, 그로는 잉크 제트 기록 헤드 구조물에 필요한 정교한 패터닝 성능이 달성될 수 없는 물질이 많다.The cured cationic polymer of the alicyclic epoxy resin has a high binding force to the underlying substrate. However, the polymer has a high internal stress and is therefore likely to peel off from the underlying substrate. In addition, the polymer is liable to crack (film breakage) at corners where stress is likely to be concentrated, which severely impairs the reliability of the ink jet recording head. In addition, among the materials disclosed in the above patent publications, there are many materials in which the patterning performance is insufficient, and thus the sophisticated patterning performance required for the ink jet recording head structure cannot be achieved.
잉크 제트 기록 헤드에서, 특히 수지 층이 연장된 길이일 경우, 또는 잉크 흐름 덕트 벽 구역으로서 작용하는 코팅 수지 층의 두께가 보다 두꺼운 경우, 또는 잉크 흐름 덕트가 난해하거나 복잡한 구조를 나타낼 경우, 코팅 수지 층은 박리되거나 균열되는 경향이 있다. 게다가, 잉크 제트 기록 헤드에서, 인쇄 품질을 유지하기 위해선 기록 헤드에 고착된 과잉 잉크를 제거하기 위해 잉크가 토출되는 헤드의 표면을 세척하는 작업이 필요할 수 있다. 잉크 제트 기록 헤드를 세척할 때, 헤드 표면은 세척 부재로 닦인다. 그에 따라, 헤드 표면에 기계적 부하가 적용되고, 그 결과 코팅 수지 층이 기재로부터 박리되는 경향이 있다.In ink jet recording heads, especially when the resin layer is of extended length, or when the thickness of the coating resin layer serving as the ink flow duct wall zone is thicker, or when the ink flow duct exhibits a difficult or complex structure, the coating resin The layer tends to peel off or crack. In addition, in the ink jet recording head, in order to maintain the print quality, it may be necessary to clean the surface of the head from which the ink is ejected to remove the excess ink adhering to the recording head. When cleaning the ink jet recording head, the head surface is wiped with the cleaning member. Accordingly, a mechanical load is applied to the head surface, and as a result, the coating resin layer tends to peel off from the substrate.
따라서, 예를 들어, 자외선 조사에 의해 정확하고 용이한 패턴 성형이 가능한 코팅 필름을 갖고, 응력이 낮은 액체 토출 기록 헤드를 제조하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to provide a method of manufacturing a liquid discharge recording head having a low stress coating film, for example, capable of accurate and easy pattern molding by ultraviolet irradiation.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점이 없는 액체 토출 기록 헤드 및 그의 제조 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a liquid ejecting recording head and a manufacturing method thereof without the above-mentioned problems of the prior art.
본 발명의 실시양태에 따라, 액체 토출 기록 헤드의 제조 방법을 제공한다. 본 방법은 이후에 액체 흐름 덕트가 되는 액체 토출 에너지 발생 장치를 수반하는 기재의 일부분에서, 가용성 수지로부터 액체 흐름 덕트 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 액체 흐름 덕트 패턴이 형성된 가용성 수지의 코팅된 수지 층을 형성하는 단계, 액체 토출 에너지 발생 장치 위에 놓인 코팅 수지 층의 일부분에 액체 토출 개구를 형성하는 단계, 및 가용성 수지를 용해하는 단계를 포함한다. 코팅 수지 층은 필요한 성분으로서, 한 분자에 하나 이상의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물과 양이온 광중합 개시제를 함유하는 옥세탄 수지 조성물로 형성된다. 코팅된 수지 층 형성 단계에서, 가용성 수지를 용해하지 않는 용매에 용해된 옥세탄 수지 조성물 및 양이온 광중합 개시제의 원료 성분의 용액이 사용되고, 용액의 원료 성분의 경화물이 생성된다. 가용성 수지는 용해되어 액체 토출 개구를 빠져나와 액체 토출 개구와 연통하는 액체 흐름 덕트를 형성한다.According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a liquid discharge recording head is provided. The method includes forming a liquid flow duct pattern from soluble resin in a portion of the substrate followed by a liquid discharge energy generating device, which subsequently becomes a liquid flow duct. The method also includes forming a coated resin layer of soluble resin having a liquid flow duct pattern formed therein, forming a liquid discharge opening in a portion of the coated resin layer overlying the liquid discharge energy generating device, and dissolving the soluble resin. Steps. The coating resin layer is formed of an oxetane resin composition containing, as a necessary component, an oxetane compound having at least one oxetanyl group in one molecule and a cationic photopolymerization initiator. In the step of forming the coated resin layer, a solution of the raw material component of the oxetane resin composition and the cationic photopolymerization initiator dissolved in a solvent which does not dissolve the soluble resin is used, and a cured product of the raw material component of the solution is produced. The soluble resin dissolves out of the liquid discharge opening to form a liquid flow duct in communication with the liquid discharge opening.
액체 토출 기록 헤드의 액체 흐름 덕트 및 액체 토출 오리피스를 형성하는 코팅된 수지 층이 옥세탄 수지 조성물로 형성되는 본 발명에 따라, 코팅된 수지 층의 응력이 감소되어, 코팅된 수지 층의 기재가 균열 및 박리되는 것이 방지될 수 있다. 이는 액체 토출 기록 헤드가 보다 우수한 내구성을 나타나게 해준다. 게다가 본 발명에 따라, 내화학성은 옥세탄 수지 조성물의 코팅된 수지 층을 형성함으로써 얻어진다. 따라서, 본 발명에 따라 제조 수율 및 제품 품질이 향상되고 연장된 기간 동안 높은 신뢰성을 나타내는 액체 토출 기록 헤드를 얻을 수 있다.According to the invention in which the coated resin layer forming the liquid flow duct and liquid discharge orifice of the liquid discharge recording head is formed of an oxetane resin composition, the stress of the coated resin layer is reduced, so that the substrate of the coated resin layer is cracked. And peeling can be prevented. This makes the liquid discharge recording head show better durability. In addition, according to the present invention, chemical resistance is obtained by forming a coated resin layer of an oxetane resin composition. Thus, according to the present invention, it is possible to obtain a liquid discharge recording head which has improved production yield and product quality and shows high reliability for an extended period of time.
도면을 참조하여 본 발명의 일 실시양태에 따른 액체 토출 기록 헤드의 제조 방법을 설명한다. 상기 액체 토출 기록 헤드는 예를 들어 액상으로서 잉크 (i)를 토출하도록 개작된 잉크 제트 프린터에 제공된다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 잉크 제트 기록 헤드 (1)은 공동 흐름 덕트 (2)의 일부분을 형성하는 오목부 (3a)가 있는 잉크 공급 부재 (3), 및 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)가 한 측면 상에 제공된 첫번째 기재 (4)를 포함한다. 잉크 제트 기록 장치 (1)은 또한 복수의 개별 흐름 경로 (5) 및 복수의 노즐 (6)이 제공되고 첫번째 기재 (4) 위에 형성된 첫번째 코팅 수지 층 (7), 및 높이가 첫번째 기재 (4)와 대등하고 잉크 공급 부재 (3) 의 오목부 (3a)의 반대편에 제공된 두번째 기재 (8)을 포함한다. 잉크 제트 기록 헤드 (1)은 두번째 기재 (8)에 형성되고, 높이가 첫번째 코팅 수지 층 (7)과 대등한 두번째 코팅 수지 층 (9), 및 첫번째 수지 층 (7) 및 두번째 코팅 수지 층 (9) 위에 제공되고, 공동 흐름 덕트 (2)를 폐쇄하도록 개작된 상부 판 (10)을 추가로 포함한다. A method of manufacturing a liquid discharge recording head according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The liquid discharge recording head is provided in an ink jet printer adapted to discharge ink (i), for example, as a liquid phase. 1 and 2, the ink
잉크 제트 기록 헤드 (1)에서, 잉크 공급 부재 (3), 첫번째 기재 (4)의 말단 면, 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 말단 면, 두번째 기재 (8)의 말단 면, 두번째 코팅 수지 층 (9)의 말단 면 및 상부 판 (10)에 의해 공동 흐름 덕트 (2)가 규정된다. 첫번째 기재 (4) 및 첫번째 코팅 수지 층 (7)에 의해 형성된 흐름 경로 (5) 각각은 그 속에 각각의 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 감금하는 액체 챔버를 제공한다. 잉크 제트 기록 헤드 (1)에서, 도시하지 않은 잉크 카트리지로부터 잉크 (i)는 공동 흐름 덕트 (2)에 공급되고, 이와 같이 공동 흐름 덕트 (2)에 공급된 잉크 (i)는 개별 흐름 경로 (5) 각각으로 통한다.In the ink
공동 흐름 덕트 (2)의 일부를 형성하는 잉크 공급 부재 (3)은 예를 들면 잉크에 대해 저항성을 나타내는 수지로 형성되고, 공동 흐름 덕트 (2)의 일부를 형성하는 오목부 (3a)를 포함한다. The
첫번째 기재 (4)는 예를 들면 규소 기재이고, 반도체 제조 공정에 따라 미리 설정된 그의 표면 자리에 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)로서 복수의 전기 열 변환기가 형성된다. 첫번째 기재 (4)는 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 제어하기 위한 제어 회로 (4b)가 제공되어 있다. 공동 흐름 덕트 (2)를 향하는 첫번째 기재 (4)의 말단 면은 공동 흐름 덕트 (2)의 일부를 형성한다. 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)에 대면하는 첫번째 기재 (4)의 표면은 개별 흐름 경로 (5)의 하부 표면을 형성한다. 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)는 전기 열 변환기에 국한되지 않고, 또한 피에조 장치(piezo device)와 같은 전기 기계 변환기일 수도 있다.The
첫번째 코팅 수지 층 (7)은 첫번째 기재 (4)에 패터닝되어 형성되고, 공동 흐름 덕트 (2)로부터, 첫번째 기재 (4)에 제공된 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a) 근처로 잉크 (i)를 공급하는 개별 흐름 경로 (5)를 수반한다. 개별 흐름 경로 (5)는 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)에 관련하여 제공되고, 공동 흐름 덕트 (2)의 깊이 방향에 수직한 방향으로 오목해져 있다. 공동 흐름 덕트 (2)를 향하는 개별 흐름 경로 (5)의 말단 부분에는 공동 흐름 덕트 (2)와 연통하기 위한 잉크 공급 오리피스 (11)이 제공되어 있다.The first
노즐 (6)은 개별 흐름 루트 (5)와 연통하고 잉크 토출 에너지 공급 장치 (4a)에 의해서 발생된 에너지로 인해 가열 및 가압되어 개별 흐름 경로 (5)에서 잉크 (i)를 토출하도록 설정되어 있다.The
특별히, 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 수반하는 첫번째 기재 (4) 표면 위에 옥세탄 수지 조성물을 패터닝하고, 이와 같이 패터닝한 옥세탄 수지 조성물을 경화시킴으로써 형성된다. 옥세탄 수지 조성물은 필수 성분으로서 한 분자에서 하나 이상의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물과 양이온 광중합 개시제를 함유한다.In particular, the first
첫번째 코팅 수지 층 (7)을 형성하는 옥세탄 수지 조성물을 이제 설명한다. 옥세탄 수지 조성물 중의 옥세탄 화합물은 하나의 탄소 원자를 추가한 에폭시의 옥시란 고리인 4원 고리를 가진다. 옥세탄 화합물은 에폭시 화합물보다 더 높은 양이온 경화 특성을 보인다. 상기 옥세탄 화합물의 경화된 양이온성 중합체는 경화된 에폭시 중합체보다 큰 분자량을 가지고, 높은 강성도(tenacity), 신율, 높은 신뢰성의 기계적 강도, 보다 높은 내수성 및 보다 높은 내화학성을 보일 수 있다. 상기 옥세탄 화합물의 경화된 양이온성 중합체의 특징은 단단하고 깨지기 쉬운 경화된 에폭시 중합체의 특징과는 매우 상이하다. 한편, 옥세탄 화합물의 경화된 양이온성 중합체는 4원 옥세타닐기에서 기인하는 변이 유발 작용을 나타내지 않고, 안전에 관련하여 광-경화성 에폭시 수지보다 우수하다.The oxetane resin composition for forming the first
두 종류의 옥세탄 화합물, 즉, 한 분자에 단일 옥세타닐기를 갖는 일관능성 옥세탄 화합물과 한 분자에 두개 이상의 옥세타닐기를 갖는 다관능성 옥세탄 화합물이 있다. 일관능성 옥세탄 화합물은 하기 화학식 1로 나타낸다.There are two kinds of oxetane compounds, that is, a monofunctional oxetane compound having a single oxetanyl group in one molecule and a polyfunctional oxetane compound having two or more oxetanyl groups in a molecule. The monofunctional oxetane compound is represented by the following formula (1).
화학식 1에서, R1은 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 부틸기와 같은 C1 내지 C6 알킬기, C1 내지 C6 플루오로알킬기, 알릴기, 아릴기, 푸릴기, 또는 티에닐기를 나타낸다. R2는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 부틸기와 같은 C1 내지 C6 알킬기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-메틸-1-프로페닐기, 2-메틸-2-프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 또는 3-부테닐기와 같은 C2 내지 C6 알켄닐기, 페닐기, 벤질기, 플루오로벤질기, 메톡시벤질기 또는 페녹시에틸기와 같은 방향족 고리를 갖는 기, 에틸 카르보닐기, 프로필 카르보닐기 또는 부틸 카르보닐기와 같은 C2 내지 C6 알킬 카르보닐기, 에톡시 카르보닐기, 프로폭시 카르보닐기, 또는 부톡시 카르보닐기와 같은 C2 내지 C6 알콕시 카르보닐기, 또는 에틸 카르바모일기, 프로필 카르바모일기, 부틸 카르바모일기 또는 펜틸 카르바모일기와 같은 C2 내지 C6 N-알킬 카르바모일기를 나타낸다.In formula (1), R 1 represents a C1 to C6 alkyl group, a C1 to C6 fluoroalkyl group, an allyl group, an aryl group, a furyl group, or thienyl group such as a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group. R 2 is a C1 to C6 alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group or butyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-bute C2 to C6 alkenyl, phenyl, benzyl, fluorobenzyl, methoxybenzyl or phenoxyethyl groups with aromatic rings, ethyl carbonyl and propyl carbonyl groups Or C2 to C6 alkyl carbonyl group such as butyl carbonyl group, ethoxy carbonyl group, propoxy carbonyl group, or C2 to C6 alkoxy carbonyl group such as butoxy carbonyl group, or ethyl carbamoyl group, propyl carbamoyl group, butyl carbamoyl group or pentyl carbamo C2 to C6 N-alkyl carbamoyl groups such as diary are shown.
두개의 옥세타닐기를 갖는 이관능성 옥세탄 화합물은 하기 화학식 2 및 화학식 3으로 나타낸다.The bifunctional oxetane compound having two oxetanyl groups is represented by the following formulas (2) and (3).
화학식 2에서, R1은 화학식 1에서와 동일한 의미를 가진다.In formula (2), R 1 has the same meaning as in formula (1).
화학식 3에서, R1은 화학식 1에서와 동일한 의미를 가진다. R3는 다음의 화학식 A 내지 E로 나타내어지는, C1 내지 C12의 직쇄형 또는 분지형 포화 탄화수소, C1 내지 C12의 직쇄형 또는 분지형 불포화 탄화수소, 방향족 탄화수소, 및 화학식 F 및 G로 나타내지는 카르보닐기를 갖는 직쇄형 또는 환식 알킬렌 및 하기 화학식 H 및 I로 나타내지는 카르보닐기를 함유하는 방향족 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 2가 기이다.In formula (3), R 1 has the same meaning as in formula (1). R 3 is a straight or branched saturated hydrocarbon of
<화학식 A><Formula A>
<화학식 B><Formula B>
<화학식 C><Formula C>
<화학식 D><Formula D>
<화학식 E><Formula E>
<화학식 F><Formula F>
<화학식 G><Formula G>
<화학식 H><Formula H>
<화학식 I><Formula I>
다른 이관능성 옥세탄 화합물로서 칼도(caldo) 유형 화합물과 나프탈렌 유형 화합물이 있다. Other difunctional oxetane compounds are caldo type compounds and naphthalene type compounds.
화학식 A 내지 E에서, R4는 수소 원자, C1 내지 C12 알킬기, 아릴기, 또는 아랄킬기를 나타내고, R5는 -O-, -S-, -CH2-, -NH-, -SO2-, -CH(CH3)-, -C(CH3)2-, 또는 -C(CF3)2-를 나타내고, R6는 수소 원자 또는 C1 내지 C6 알킬기를 나타낸다.In formulas A to E, R 4 represents a hydrogen atom, a C1 to C12 alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and R 5 represents —O—, —S—, —CH 2 —, —NH—, —SO 2 — , -CH (CH 3) -, -C (CH 3) 2 -, or -C (CF 3) 2 - represents a, R 6 represents a hydrogen atom or a C1 to C6 alkyl group.
화학식 F에서, n은 1 이상의 정수를 나타낸다.In formula F, n represents an integer of 1 or more.
삼관능성 또는 보다 높은 관능성의 옥세탄 화합물은 하기 화학식 4로 나타내지는 페놀-노볼락 옥세탄 화합물, 하기 화학식 5로 나타내지는 크레졸-노볼락 옥세탄 화합물, 및 하기 화학식 6 및 7로 나타내지는 트리아진 골격을 갖는 옥세탄 화합물로 열거될 수 있다.Tri- or higher-functional oxetane compounds include phenol-novolac oxetane compounds represented by the following formula (4), cresol-novolak oxetane compounds represented by the following formula (5), and triazines represented by the following formulas (6) and (7) And oxetane compounds having a backbone.
다른 삼관능성 또는 보다 높은 관능성의 옥세탄 화합물은 폴리(히드록실스티렌), 칼릭사렌, 실세스퀴옥산과 같은 히드록실기 함유 실리콘 수지가 있는 에테르화된 화합물, 및 옥세탄 고리를 포함하는 불포화 단량체와 알킬 (메트)아크릴레이트의 공중합체로 열거할 수 있다.Other trifunctional or higher functional oxetane compounds include etherified compounds with hydroxyl group-containing silicone resins such as poly (hydroxylstyrene), calixarylene, silsesquioxane, and unsaturated monomers comprising oxetane rings And copolymers of alkyl (meth) acrylates.
화학식 4 및 5에서, R1은 화학식 1에서와 동일하고, n은 1 이상의 정수이다. 노볼락 옥세탄 화합물에서, 골격의 수평균의 수는 n이 1 내지 8일 때, 3 내지 10이 바람직하다. 골격의 수평균의 수가 10을 초과할 경우, 점도 값은 보다 높아지고, 가교의 밀도는 구조적 방해로 인해 증가되지 않는다.In
화학식 6에서, R1은 화학식 1에서와 동일한 의미를 가진다.In formula (6), R 1 has the same meaning as in formula (1).
화학식 7에서, R1은 화학식 1에서와 동일한 의미를 가진다. R7은 하기 화학식 J, K, 및 L로 나타나는 C1 내지 C12 분지형 알킬렌기 또는 하기 화학식 M, N, 및 P로 나타나는 방향족 탄화수소이고, n은 화학식 7에 나와 있는 것처럼 R7에 연결된 관능기의 수를 나타낸다.In formula (7), R 1 has the same meaning as in formula (1). R 7 is a C1 to C12 branched alkylene group represented by the following formulas J, K, and L or an aromatic hydrocarbon represented by the formulas M, N, and P, wherein n is the number of functional groups linked to R 7 as shown in formula (7) Indicates.
<화학식 J><Formula J>
<화학식 K><Formula K>
<화학식 L><Formula L>
<화학식 M><Formula M>
<화학식 N><Formula N>
<화학식 P><Formula P>
화학식 P에서, R8은 수소 원자, C1 내지 C6 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.In formula (P), R 8 represents a hydrogen atom, a C1 to C6 alkyl group or an aryl group.
이들 옥세탄 화합물은 단독 또는 혼합물로서 사용된다. 보다 강한 내화학성 또는 보다 높은 내구성을 목적할 경우, 다관능성 옥세탄 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 목적한 점도가 다관능성 옥세탄 화합물의 사용으로 얻어지지 않을 경우, 이들을 일관능성 옥세탄 화합물로 희석할 수 있다.These oxetane compounds are used alone or as a mixture. For the purpose of stronger chemical resistance or higher durability, it is preferred to use polyfunctional oxetane compounds. If the desired viscosity is not obtained by the use of a polyfunctional oxetane compound, they can be diluted with a monofunctional oxetane compound.
옥세탄 화합물은 궁극적으로 높은 양이온 경화도를 보이는 경화된 화합물을 산출한다. 초기 반응 단계에서 경화 속도는 에폭시 화합물 또는 비닐 에테르 화합물의 적당한 양의 첨가로 증가될 수 있다. 이 경우 첨가량은 옥세탄 화합물에 대해 5 내지 95 중량%가 바람직하다.Oxetane compounds yield cured compounds that ultimately exhibit a high degree of cation cure. In the initial reaction step the cure rate can be increased with the addition of an appropriate amount of epoxy compound or vinyl ether compound. In this case, the addition amount is preferably 5 to 95% by weight based on the oxetane compound.
첫번째 코팅 수지 층 (7)이 옥세탄 수지 조성물을 경화시킬 때 얻어지는 경화된 골격에 의해서 형성되기 때문에, 상기 언급한 옥세탄 화합물 이외에 양이온 중합 개시제가 옥세탄 수지 조성물에 포함된다. 자외선과 같은 활성화 에너지 광선이 패터닝을 위한 옥세탄 수지 조성물에 조사될 경우, 양이온 광중합 개시제가 사용된다. 이들 양이온 광중합 개시제는 단독 또는 조합으로 사용될 수 있다.Since the first
시판되는 양이온 광중합 개시제의 예로는 유니온 카바이드사(Union Carbide Corporation)에서 제조된 시라큐어(CYRACURE) UV1-6950 및 UVI-6970, 아사히 덴카 고교 K.K.(Asahi Denka Kogyo K.K.)에서 제조된 옵토머(Optomer)-SP-150, SP-151, SP-152, SP-170 및 SP-171, 니폰 소다사(NIPPON SODA Co., LTD.)에서 제조된 CI-2855, 데구사사(Degussa Inc.)에서 제조된 데가세레(Degacere) KI85B와 같은 트리아릴 술포늄 염, 불포화 또는 포화 아릴 디아조늄 염 및 디아릴 아이오도늄 염이 포함된다. 술폰산 유도체는 미도리 가가꾸사(Midori Kagaku Co., Ltd.)에서 제조된 PAI-101일 수 있다.Examples of commercially available cationic photopolymerization initiators include Opmeromers manufactured by CYRACURE UV1-6950 and UVI-6970, Asahi Denka Kogyo KK manufactured by Union Carbide Corporation. -SP-150, SP-151, SP-152, SP-170 and SP-171, CI-2855 manufactured by NIPPON SODA Co., LTD., Manufactured by Degussa Inc. Triaryl sulfonium salts, such as degacere KI85B, unsaturated or saturated aryl diazonium salts and diaryl iodonium salts. The sulfonic acid derivative may be PAI-101 manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.
양이온 광중합 개시제의 비율은 옥세탄 화합물의 100 중량부를 기준으로 2 내지 40 중량부가 바람직하다. 양이온 광중합 개시제의 비율이 2 중량부보다 작을 경우, 활성화 에너지 광선의 조사로 생성된 산의 양이 단지 적어서, 패터닝 시에 어려움을 직면한다. 역으로 양이온 광중합 개시제의 비율이 40 중량부를 초과할 경우, 양이온 광중합 개시제 자체가 빛을 흡수하여 감광도를 낮추는 경향이 있다. 추가로 경화도를 개선하는 것을 목적할 경우, 양이온 열 중합 개시제 또는 양이온 감광제를 조합하여 사용할 수도 있다.The proportion of the cationic photopolymerization initiator is preferably 2 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the oxetane compound. When the proportion of the cationic photopolymerization initiator is less than 2 parts by weight, the amount of acid generated by the irradiation of the activating energy ray is only small, which faces difficulties in patterning. Conversely, when the proportion of the cationic photopolymerization initiator exceeds 40 parts by weight, the cationic photopolymerization initiator itself tends to absorb light and lower the photosensitivity. In addition, when it is desired to improve the degree of curing, a combination of a cationic thermal polymerization initiator or a cationic photosensitive agent may be used.
첫번째 코팅 수지 층 (7)은 필수 성분으로서 분자에 하나 이상의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물 및 양이온 광중합 개시제를 함유하는 옥세탄 수지 조성물로 형성된다. 따라서, 첫번째 코팅 수지 층은 높은 강성도 및 신율과 함께 높은 기계적 강도를 나타낼 수 있어, 첫번째 기재 (4)로부터 수지 층의 균열 또는 박리와 같은 불편함을 막는 것이 가능하다. The first
첫번째 코팅 수지 층 (7)에 옥세탄 화합물 및 양이온 광중합 개시제로 이루어진 상기 옥세탄 수지 조성물뿐만 아니라, 필요할 경우 다양한 첨가제를 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제로서, 옥세탄 수지 조성물과 밑에 놓이는 첫번째 기재 (4) 사이의 친밀한 결합을 추가로 향상시키기 위한 커플링제가 바람직하다. 이러한 커플링제로서, 알루미네이트계, 티타네이트계, 지르코네이트계 또는 실란계 커플링제가 선택적으로 사용될 수 있다. 이들 중 실란계 커플링제가 가장 바람직하다.In addition to the above-mentioned oxetane resin composition consisting of an oxetane compound and a cationic photopolymerization initiator, various additives may be added to the first
알루미네이트계 커플링제의 예로는 아세토알콕시 알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄 디이소프로폭시 모노에틸 아세토아세테에트, 알루미늄 트리스에틸 아세토아세테이트 및 알루미늄 트리스아세틸 아세토네이트가 포함된다.Examples of aluminate-based coupling agents include acetoalkoxy aluminum diisopropylate, aluminum diisopropoxy monoethyl acetoacetate, aluminum trisethyl acetoacetate and aluminum trisacetyl acetonate.
티타네이트계 커플링제의 예로는 이소프로필 트리스테아로일티타네이트, 이소프로필 트리스(디옥틸피로포스페이트)티타네이트, 이소프로필 트리(N-아미노에틸 아미노에틸)티타네이트, 테트라옥틸 비스(디트리데실포스페이트)티타네이트, 테트라(2-2-디알릴옥시메틸-1-부틸)비스(디트리데실)포스페이트 티타네이트, 비스(디옥틸 피로포스페이트)옥시아세테이트 티타네이트 및 비스(디옥틸 피로포스페이트)에틸렌 티타네이트가 포함된다.Examples of titanate-based coupling agents include isopropyl tristearoyl titanate, isopropyl tris (dioctylpyrophosphate) titanate, isopropyl tri (N-aminoethyl aminoethyl) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl Phosphate) Titanate, Tetra (2-2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate and bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene Titanate is included.
지르코네이트계 커플링제의 예로는 지르코늄 테트라키스아세틸 아세토네이트, 지르코늄 디부톡시 비스아세틸 아세토네이트, 지르코늄 테트라키스에틸 아세토아세테이트, 지르코늄 트리부톡시 모노에틸 아세토아세테이트 및 지르코늄 트리부톡시 아세틸아세토네이트가 포함된다.Examples of zirconate-based coupling agents include zirconium tetrakisacetyl acetonate, zirconium dibutoxy bisacetyl acetonate, zirconium tetrakisethyl acetoacetate, zirconium tributoxy monoethyl acetoacetate and zirconium tributoxy acetylacetonate .
실란계 커플링제의 예로는 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 2- (3,4-에폭시시클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 3-글리시독시 프로필 트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴록시 프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시 프로필메틸 디메톡시실란, 3-클로로프로필 트리메톡시실란 및 3-이소시아네이트 프로필 트리에톡시실란이 포함된다.Examples of the silane coupling agent include vinyl trimethoxysilane, vinyl triethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, 3-glycidoxy propyl trimethoxysilane, 3-mer Captopropyl trimethoxysilane, 3-methacryloxy propyl trimethoxysilane, 3-glycidoxy propylmethyl dimethoxysilane, 3-chloropropyl trimethoxysilane and 3-isocyanate propyl triethoxysilane.
실란계 커플링제 중 아미노계 커플링제는 양이온 광중합 개시제로부터 유도된 산을 흡수하여 감광성을 낮추므로, 바람직하지 않다. 첨가제의 첨가량은 예를 들어 옥세탄 수지 조성물을 함유하는 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 이상 1 중량% 미만이다. 첨가량이 0.1 중량% 미만일 경우, 단단한 결합에 대한 바람직한 효과가 단지 낮고, 반면 첨가량이 1 중량% 이상일 경우, 현상 속도가 상당히 낮아져서, 잔류 현상이 생성되는 경향이 있거나 해상도가 낮아질 수 있다.Among the silane coupling agents, the amino coupling agents are not preferred because they absorb the acid derived from the cationic photopolymerization initiator to lower the photosensitivity. The amount of the additive added is, for example, 0.1% by weight or more and less than 1% by weight based on the total weight of the material of the first
첫번째 코팅 수지 층 (7)에 최적의 커플링제, 즉, 실란계 커플링제를 사용함으로써, 주로 무기 성분으로 구성된 첫번째 기재 (4)와 유기물로 구성된 옥세탄 수지 조성물 사이의 경계 표면의 결합력이 향상될 수 있다. 따라서, 비록 첫번째 코팅 수지 층이 잉크 (i)에 노출되어도, 첫번째 코팅 수지 층은 첫번째 기재 (4)에 관해서 견고한 결합 상태를 유지할 수 있어, 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 작업 신뢰성이 향상되게 된다.By using an optimal coupling agent, ie, a silane coupling agent, for the first
첫번째 코팅 수지 층 (7)을 형성하는데 사용된 옥세탄 수지 조성물은 용매에 용해된 상태로 있을 수 있다. 용매에 용해된 옥세탄 수지 조성물을 사용함으로써, 첫번째 기재 (4) 위에 필요한 필름 두께로 첫번째 코팅 수지 층 (7)을 코팅 시, 최 적의 점도 및 코팅 특성을 얻을 수 있다.The oxetane resin composition used to form the first
사용된 용매는 사용된 옥세탄 화합물 또는 첨가제를 용해시킬 수 있다는 것만으로 충분하다. 사용될 수 있는 용매의 예로는 메틸에틸케톤 또는 시클로헥사논과 같은 케톤, 톨루엔, 크실렌, 또는 테트라메틸벤젠과 같은 방향족 탄화수소, 및 셀로솔브, 메틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 카르비톨, 메틸 카르비톨, 부틸 카르비톨, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸에테르, 디프로필렌 글리콜 디에틸에테르 또는 트리에틸렌 글리콜 모노에틸에테르와 같은 글리콜 에테르가 포함된다. 사용된 용매의 다른 예로는 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 부틸 셀로솔브 아세테이트, 카르비톨 아세테이트, 부틸 카르비톨 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 또는 디프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 글리콜과 같은 아세테이트, 에탄올, 프로판올, 에틸렌 글리콜 또는 프로필렌 글리콜과 같은 알콜, 옥탄 또는 데칸과 같은 지방족 탄화수소, 석유 에테르, 석유 나프타, 수소화 석유 나프타 또는 솔벤트 나프타와 같은 석유계 용매, 및 리모넨과 같은 테르펜이 포함된다. 이들 용매의 사용으로, 옥세탄 수지 조성물의 최적 용해도를 얻을 수 있다. 상기 용매 중 지방족 탄화수소 및 석유계 용매는 이후에 설명하듯이, 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 개별 흐름 경로 (5)를 형성하는데 사용되는 가용성 수지 층의 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)를 용해하지 않고 옥세탄 수지 조성물을 용해할 수 있는 용매로서 사용될 수도 있다. 석유계 용매는 개별 흐름 경로 (5)의 패턴을 형성하는데 사용된 가용성 수지 층에 대해 용해도가 낮아, 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)의 붕괴는 극도로 드문 경우에만 일어날 수 있다.It is sufficient that the solvent used can dissolve the oxetane compound or additive used. Examples of solvents that can be used are ketones such as methylethylketone or cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, or tetramethylbenzene, and cellosolves, methyl cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, butyl Glycol ethers such as carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether or triethylene glycol monoethyl ether. Other examples of solvents used include acetates such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethylether acetate or dipropylene glycol monomethylether glycol, ethanol Alcohols such as propanol, ethylene glycol or propylene glycol, aliphatic hydrocarbons such as octane or decane, petroleum ethers, petroleum naphtha, petroleum solvents such as hydrogenated petroleum naphtha or solvent naphtha, and terpenes such as limonene. By use of these solvents, optimum solubility of the oxetane resin composition can be obtained. Aliphatic hydrocarbons and petroleum solvents in the solvent do not dissolve the ink
필수 성분으로서 한 분자에 하나 이상의 옥세타닐기를 갖는 옥세탄 화합물 및 양이온 광중합 개시제를 함유하는 옥세탄 수지 조성물로 구성된 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 응력이 낮아질 수 있다. 추가로, 높은 신뢰성의 기계적 강도뿐만 아니라 높은 강성도과 신율이 첫번째 코팅 수지 층 (7)에 부여될 수 있어, 첫번째 기재 (4)로부터의 박리 또는 균열이 일어나지 않을 수 있다. 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 제공된 잉크 제트 기록 헤드 (1)은 높은 작업 신뢰성이 연장된 시간 동안 유지될 수 있을 만큼 품질뿐만 아니라 제조 수율이 향상될 수 있다. The first
게다가, 경화된 에폭시 수지보다 응력이 낮은 경화된 옥세탄 수지 조성물에 의해 형성된 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 경화된 에폭시 수지 조성물로 형성된 경우에서보다 더욱 효율적으로 첫번째 기재 (4)로부터 박리되는 것이 방지될 수 있다. 추가적으로, 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 옥세탄 화합물을 함유함으로써 내수성 및 내화학성을 나타낸다.In addition, the first
더욱이, 옥세탄 수지 조성물로 형성된 첫번째 코팅 수지 층 (7)과 함께 기록 헤드는 길이가 길어지거나 두께가 두꺼워질 수 있어, 복잡하거나 난해한 구조의 개별 흐름 경로 (5) 또는 노즐 (6)이 높은 정밀도로 쉽게 형성될 수 있다.Moreover, the recording head, together with the first
옥세탄 수지 조성물 이외에, 최적 첨가제, 즉, 실란계 커플링제를 함유하는 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 첫번째 기재 (4)에 관해서 부착되어 견고함이 개선될 수 있고, 그에 따라 첫번째 기재 (4)로부터 탈착되어지는 것이 보다 효율적으로 방지될 수 있다.In addition to the oxetane resin composition, the first
잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 다른 면에 부착된 두번째 기재 (8)은 잉크 공급 부재 (3)에 접착제로 부착된다. 이러한 두번째 기재 (8)은 오목부의 다른 면의 높이와 동일하도록 첫번째 기재 (4)가 결합되어 있는 오목부 (3a)의 한 면의 높이를 설정하기 위해 제공된다. 따라서 두번째 기재는 첫번째 기재 (4)와 동일한 두께이다. 첫번째 기재 (4)와 유사하게, 두번째 기재 (8)은 규소 기재에 의해서 형성될 수 있으나, 두번째 기재의 물질은 제한되지 않는다.The
두번째 기재 (8) 위에 형성된 두번째 코팅 수지 층 (9)은 예를 들어 두번째 기재 (8) 위에 스핀 코팅으로 형성된다. 첫번째 수지 층 (7)을 수반하는 오목부의 측면의 높이와 동일한, 두번째 코팅 수지 층을 수반하는 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 측면의 높이를 제공하기 위해서 두번째 코팅 수지 층이 첫번째 수지 층 (7)과 동일한 두께로 형성된다. 첫번째 코팅 수지 층 (7)과 유사하게, 두번째 코팅 수지 층 (9)는 옥세탄 수지 조성물로 형성될 수 있으나, 물질 종류에는 제한이 없다. 한편, 사용된 부재가 오목부 (3a)의 반대 측면의 높이와 한 측면의 높이가 동일하게 설정되는 한, 오목부 (3a)의 다른 측면의 높이로 한 측면의 높이를 조정할 때 오목부 (3a)의 반대 측면에 제공된 부재는 임의의 적합한 물질 종류 또는 구조일 수 있고, 두번째 기재 (8) 또는 두번째 코팅 수지 층 (9)와 상이할 수 있다. The second
상부 판 (10)은 공동 흐름 덕트 (2)의 일부분을 형성하기 위해서 뿐만 아니라 토출 표면 (7a)를 향한 공동 흐름 덕트 (2)의 개방을 막기 위해 잉크 (i)를 토출하는 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 토출 표면 (7a) 및 두번째 코팅 수지 층 (9)에 결합되어 있다.The
상기 기술된 잉크 제트 기록 헤드에서, 첫번째 기재 (4)와 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 한 측면에 제공되고, 반면 두번째 기재 (9) 및 두번째 코팅 수지 층 (9)는 오목부 (3a)의 반대 측면에 제공된다. 상부 판 (10)은 첫번째 코팅 수지 층 (7)과 두번째 코팅 층 (9) 위에 놓이도록 탑재된다. 잉크 제트 기록 헤드 (1)에서, 공동 흐름 덕트 (2)는 잉크 공급 부재 (3), 두번째 코팅 수지 층 (9)의 말단 면, 두번째 기재 (8)의 말단 면, 두번째 코팅 수지층 (9)의 말단 면, 및 상부 판 (10)에 의해서 한계가 정해진다. 액체 챔버로서 작동하고, 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 감금하는 복수의 개별 흐름 경로 (5)는 첫번째 기재 (4)와 첫번째 코팅 수지 층 (7)에 의해서 한계가 정해진다. 개별 흐름 경로는 공동 흐름 덕트 (2)와 연통한다. 이러한 잉크 제트 기록 헤드 (1)에서, 잉크 카트리지로부터 잉크 (i)는 공동 흐름 덕트 (2)로 공급된다. 이와 같이 공동 흐름 덕트 (2)에 공급된 잉크 (i)는 이어서 개별 흐름 경로 (5)로 공급된다.In the ink jet recording head described above, the
잉크 제트 기록 헤드 (1)에서, 잉크 (i)는 잉크 카트리지에서 공동 흐름 덕트 (2)로 흐르고, 공동 흐름 덕트 (2) 및 잉크 공급 오리피스 (11)를 지나 개별 흐름 경로 (5)로 공급된다. 잉크 (i)는 이어서 액체 비말로서 노즐(6)을 통해 토출되도록 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)에 의해서 가열 및 가압된다.In the ink
보다 구체적으로, 도 3a 및 도 3b에 나타나져 있는 바와 같이, 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 빠르게 가열하기 위해서 펄스 전류가 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)에 공급되면, 도 3a에 나타나져 있는 바와 같이 기포 (b)가 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)와 접촉하는 잉크 (i)의 부분에서 발생한다. 잉크 제트 기록 헤드 (1)에서, 도 3b에 나타나져 있는 바와 같이 기포 (b)가 팽창하여 기포 (b)는 잉크 (i)를 가압한다. 이와 같이 가압된 잉크 (i)는 액체 비말로서 노즐 (6)으로부터 토출된다. 잉크 (i)의 일부가 액체 비말로서 토출된 후에, 잉크 (i)는 잉크 카트리지로부터 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 공동 흐름 덕트 (2)로 흐른다. 이어서, 잉크 (i)는 잉크 공급 오리피스 (11)을 지나 개별 흐름 경로 (5)로 공급되어, 토출 이전의 상태로 복귀한다. 상기 동작 순서는 연속적으로 잉크 (i)의 토출에 대해서 반복적으로 일어난다.More specifically, as shown in FIGS. 3A and 3B, a pulse current is supplied to the ink discharge energy generation device 4a of the ink
잉크 제트 기록 헤드 (1)의 제조 방법을 기술한다.The manufacturing method of the ink
도 4에 나와있는 것처럼, 먼저 규소(Si) 기재가 첫번째 기재 (4)로서 제공된다. 잉크 토출 압력 발생 장치 (4a)로서 복수의 전기 열 변환기가 예를 들어 반도체 공정에 의해서 첫번째 기재 (4)의 표면에 형성된다.As shown in FIG. 4, a silicon (Si) substrate is first provided as the first substrate (4). As the ink discharge pressure generating device 4a, a plurality of electric thermal transducers are formed on the surface of the
잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 수반하는 첫번째 기재 (4)의 표면에, 주로 가용성 수지, 여기서는 노볼락 수지로 구성된 층으로서 포지티브 레지스트를 스핀 코터의 회전 수를 조정하면서 코팅한다. 생성된 조립체를 110 ℃의 온도에서 6 분 동안 열판 위에서 예비 소부한다. 캐논사(Canon Inc.)의 거울 투영 조준기 광 노출 장치(mirror projection aligner light exposure device) MPA-600FA를 사용하여, 개별 흐름 경로 (5)를 패턴 광 노출시켜, 도 5에 나와있는 것처럼 후에 개별 흐름 경로 (5)가 되는 자리에 가용성 수지 층의 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)를 형성 한다. 이때 광 노출량은 예를 들어 800 mJ/cm2이다.On the surface of the
이어서, 예를 들어 P-7G 전용 현상액 (TMAH (알루미늄 히드록사이드 3% 용액))을 사용한 침지 현상법으로 레지스트를 현상하고, 이어서 흐르는 순수한 물로 세척한다. 가용성 수지에 의해 형성된 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)는 공동 흐름 덕트 (2)와 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a) 사이에 제공된 개별 흐름 경로 (5)를 제조하기 위해 형성한다. 현상 후의 필름 두께는 예로서 약 10 μm이다.The resist is then developed by, for example, an immersion developing method using a P-7G exclusive developer (TMAH (
상기한 옥세탄 수지 조성물을 포지티브형 레지스트로 형성된 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)을 용해하지 않는, 예를 들어 석유 나프타에 약 50 중량%의 농도로 용해시켜 다른 첨가제를 또한 함유하고 있는 용액을 제조한다. 이 용액을 스핀-코팅하여 도 6에 나와있는 것처럼, 잉크 흐름 덕트 패턴 (12) 위에 감광성 첫번째 코팅 수지 층 (7)을 형성한다. 옥세탄 수지 조성물 및 임의적인 첨가제를 함유하는 상기 감광성 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 예를 들어 잉크 흐름 덕트 패턴 (12) 위에 20 μm의 필름 두께로 설계된다.The above oxetane resin composition is dissolved in a concentration of about 50% by weight in petroleum naphtha, for example, which does not dissolve the ink
이어서, 도 7에 나와있는 것처럼, 노즐 (6)과 잉크 공급 오리피스 (11)을 형성하기 위해 거울 투영 조준기 광 노출 장치(캐논사의 MPA-600FA)로 패턴화 광 노출을 수행한다. 이러한 패턴화 광 노출의 수행 시, 후에 노즐 (6)과 잉크 공급 오리피스 (11)이 되는 첫번째 코팅 수지 층의 부분이 노출되지 않도록 활성화 에너지 광선 (14)는 패턴화 마스크 (13)을 통해, 첫번째 코팅 수지 층 (7) 위에 조사된다. 한편, 광 노출량은 예를 들어 800 mJ/cm2이고, 후 소부는 약 65 ℃에서 60분 동안 수행한다.Then, as shown in FIG. 7, patterned light exposure is performed with a mirror projection collimator light exposure apparatus (MPA-600FA from Canon) to form the
광에 노출되지 않은 첫번째 수지 층 (7)의 부분은 도 8에 나와있는 것처럼, 석유 나프타로 현상한다. 현상 잔류물을 제거하기 위해 생성된 생성물을 이소프로필 알콜(IPA)에 담그어, 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 노출되지 않은 부분을 제거하고 노즐 (6)과 잉크 공급 오리피스 (11)을 형성한다. 노즐 (6)은 각각 약 15 μm 직경을 갖는다. 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)는 석유 나프타에 용해되지 않아, 실제적으로 용해되지 않고 그대로 남아 있는다.The portion of the
첫번째 기재 (4) 위에, 한 번에 복수의 동일 또는 상이한 형상의 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 세워진다. 따라서, 도 9에 나와있는 것처럼, 예를 들어 상표명 DAD-561로 디스코사(DISCO, Inc.)에서 제작된 다이서 (15)를 사용하여 이 단계에서 첫번째 기재 (4)를 절단한다. 이때 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)는 그대로 남아 있기 때문에, 첫번째 기재 (4)를 절단 중에 생성된 임의의 먼지 또는 분진이 개별 흐름 경로 (5)로 들어가는 것이 방지될 수 있다.On the
절단된 생성물을 이어서 예를 들어 칩 트레이(chip tray)에 넣은 후, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 용액에 담그고, 동시에 용액에 초음파를 가한다. 이 용액을 예를 들어 포지티브형 레지스트를 용해할 수 있는 극성 용액으로서 사용한다. 이 공정은 도 10에 나와있는 것처럼, 지금까지 그대로 남아 있던 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)를 용해시킨다.The cleaved product is then placed in, for example, a chip tray, then immersed in propylene glycol monomethylether acetate solution, and simultaneously sonicated in the solution. This solution is used, for example, as a polar solution capable of dissolving a positive resist. This process dissolves the ink
감광성 첫번째 코팅 수지 층 (7)을 완전히 경화시키기 위해 생성된 생성물을 150 ℃에서 약 1 시간 동안 후-경화를 위해 가열한다.The resulting product is heated for post-curing at 150 ° C. for about 1 hour to fully cure the photosensitive first
도 1에 나와있는 것처럼, 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 상부에 놓인 첫번째 기재 (4)는 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 한 측면에 결합되고, 두번째 코팅 수지 층 (9)가 상부에 놓인 두번째 기재 (8)은 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 다른 측면에 결합된다. 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 토출 표면 (7a)를 폐쇄하게 개작된 상부 판 (10)은 잉크 제트 기록 헤드 (1)을 완성하기 위해서 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 토출 표면 (7a), 및 두번째 코팅 수지 층 (9)에 결합된다.As shown in Fig. 1, the
상기 기술된 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 제조 방법으로, 개별 흐름 경로 (5)와 노즐 (6)을 수반하는 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 필수 성분으로서 한 분자에 하나 이상의 옥세타닐기를 가지는 옥세탄 화합물과 양이온 광중합 개시제를 함유하는 옥세탄 수지 조성물로 형성된다. 결과적으로, 높은 신뢰성이 확보되도록, 경화시 보다 적은 정도로 수축되고 강성도 및 신율뿐만 아니라 기계적 강도를 나타내는 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 생성될 수 있다. 결론적으로, 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 경우, 첫번째 기재 (4)로부터 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 균열 또는 박리되는 걱정이 없다. 게다가, 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 경우, 세척 시 부하가 토출 표면 (7a)에 가해질 때조차 첫번째 기재 (4)로부터 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 탈착되는 것을 방지하는 것이 가능하다.In the method of manufacturing the ink
추가적으로, 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 옥세탄 수지 조성물로 형성되는, 본 발명의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 제조 방법으로, 내수성 및 내화학성을 부여할 수 있으면서, 첫번째 코팅 수지 층이 잉크 (i)와 접촉될 경우에도 층이 탈착되는 것을 방지할 수 있다.In addition, with the manufacturing method of the ink
더욱이, 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 제조 방법으로, 첫번째 기재 (4)와 첫번째 코팅 수지 층 (7) 사이의 결합은 첨가제가 추가된 옥세탄 수지 조성물로 이루어진 첫번째 코팅 수지 층 (7)을 사용한 결과로서 견고함이 향상될 수 있고, 그 결과 첫번째 기재 (4)와 첫번째 코팅 수지 층 (7) 사이의 부착 견고함이 유지되어 연장된 시간 동안 높은 작업 신뢰성을 확보하는 잉크 제트 기록 헤드 (1)이 얻어질 수 있다.Furthermore, in the method of manufacturing the ink
상기에서 본 발명을 프린터에 적용하였다. 그러나 이는 단순히 예시하는 것이고 본 발명은 팩스 또는 복사기와 같은 다른 매우 다양한 액체 토출 장치에 적용될 수 있다. In the above, the present invention was applied to a printer. However, this is merely illustrative and the present invention can be applied to a wide variety of other liquid ejection devices such as fax machines or copiers.
<실시예><Example>
다음은 첫번째 코팅 수지 층을 형성하는 옥세탄 수지 조성물의 물성 조사 결과와 이와 같이 형성된 첫번째 코팅 수지 층이 제공된 잉크 제트 기록 헤드의 잉크에 대한 저항성과 프린팅 성능의 평가 결과를 보여준다.The following shows the results of the physical property investigation of the oxetane resin composition forming the first coating resin layer and the evaluation results of the ink resistance and printing performance of the ink jet recording head provided with the first coating resin layer thus formed.
<옥세탄 수지 조성물의 물성 조사><Investigation of physical properties of oxetane resin composition>
하기 실험을 실시하여 수지의 고유의 문제, 즉, 수지의 후 경화 내부 응력를 검토하였다. 내부 응력는 수지 층의 예비 경화 필름 두께 및 후 경화 필름 두께를 관찰하여 검토하였다. 두 필름 두께가 동일하다면, 수지 경화 시 수반되는 부피 변화에 의해 발생하는 내부 응력이 극도로 작다고 추측할 수 있다.The following experiment was conducted to examine the inherent problem of the resin, that is, the post-cure internal stress of the resin. The internal stress was examined by observing the precured film thickness and the post cured film thickness of the resin layer. If the two film thicknesses are the same, it can be inferred that the internal stress generated by the volume change accompanying resin curing is extremely small.
<실시예 1><Example 1>
실시예 1에서, 하기 표 1에 나타낸, 옥세탄 수지 조성물 함유 용액을 6 인치 웨이퍼에 스핀 코팅하였다. 생성된 생성물을 90 ℃에서 5 분간 열판 위에서 예비 소부하였다. 이어서, 코팅을 20 μm의 필름 두께로 제작한 후, 거울 투영 광 노출 장치(캐논사의 MPA 600FA)를 이용해 1 J/cm2의 광에 노출시켰다. 90 ℃에서 5 분간 열판 위에서 예비 소부 후, 생성된 생성물을 200 ℃에서 1 시간동안 경화시켜, 옥세탄 수지 조성물의 경화된 필름을 제조하였다. In Example 1, the oxetane resin composition containing solution, shown in Table 1 below, was spin coated onto a 6 inch wafer. The resulting product was prebaked on a hotplate at 90 ° C. for 5 minutes. The coating was then made to a film thickness of 20 μm and then exposed to 1 J / cm 2 light using a mirror projection light exposure apparatus (MPA 600FA from Canon). After prebaking on a hotplate for 5 minutes at 90 ° C., the resulting product was cured at 200 ° C. for 1 hour to prepare a cured film of the oxetane resin composition.
<비교 실시예 1>Comparative Example 1
비교 실시예 1에서, 지환식 에폭시 수지 조성물의 경화된 필름을 하기 표 2에 나타낸 지환식 에폭시 수지 조성물 함유 용액을 사용하여 실시예 1에서와 동일한 방식으로 얻었다.In Comparative Example 1, the cured film of the alicyclic epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 using the alicyclic epoxy resin composition containing solution shown in Table 2 below.
실시예 1 및 비교 실시예 1에서 얻은 경화된 필름의 두께를 200 ℃에서 한 시간 동안 열판 위에서 경화시킨 후 측정하였다. 측정 결과는 표 1에 나타낸 옥세탄 수지 조성물을 함유하는 경화된 필름의 경우 필름 두께가 감소되지 않는 반면, 표 2에 나타낸 지환식 에폭시 수지 조성물을 함유하는 경화된 필름의 경우 필름 두께가 감소하였다는 것을 나타내었다.The thicknesses of the cured films obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were measured after curing on a hotplate at 200 ° C. for one hour. The measurement results showed that the film thickness did not decrease for the cured films containing the oxetane resin compositions shown in Table 1, whereas the film thickness decreased for the cured films containing the alicyclic epoxy resin compositions shown in Table 2. It was shown.
각각의 경화된 필름에서 발생한 내부 응력을 이어서 박막 필름 응력 측정 장치를 사용하여 측정하였다. 표 1에 나타낸 옥세탄 수지 조성물을 함유하는 경화된 필름에서 응력은 표 2에 나타낸 지환식 에폭시 수지 조성물을 함유하는 경화된 필름과 비교하였을 때 감지할 수 있을만큼 감소되었다는 것을 발견하였다. Internal stresses developed in each cured film were then measured using a thin film stress measurement apparatus. It was found that the stresses in the cured films containing the oxetane resin compositions shown in Table 1 were noticeably reduced when compared to the cured films containing the alicyclic epoxy resin compositions shown in Table 2.
<잉크 제트 기록 헤드의 잉크 저항성 및 프린팅 성능에 대한 평가><Evaluation of Ink Resistance and Printing Performance of Ink Jet Recording Head>
<실시예 2><Example 2>
실시예 2에서, 도 1에 나타낸 잉크 제트 기록 헤드 (1)을 하기 방식으로 제조하였다. 먼저, 도 4에 나타낸, 잉크 토출 에너지 발생 장치 (4a)를 수반하는 첫번째 기재 (4)를 가용성 수지 층으로 주로 노볼락 수지(도쿄 오카 고교사(Tokyo Oka Kogyo Co., Ltd)의 PMER-P-LA900PM)으로 구성된 포지티브 레지스트로 코팅하였다. 포지티브 레지스트를 110 ℃에서 6 분 동안 열판 위에서 예비 소부하였고, 그 후 개별 흐름 경로 (5)를 형성하기 위해 투영 광 노출 장치(캐논사의 MPA 600 FA)를 사용하여 패턴화된 광 노출을 수행하였다. 상기 방식으로, 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)는 도 5에 나와있는 것처럼, 후에 개별 흐름 경로 (5)가 되는 영역에서 가용성 수지 층에 의해 형성되었다. 이때 광 노출량은 800 mJ/cm2이었다.In Example 2, the ink
이어서, 예를 들어 전용 현상액 P-7G(TMAH (알루미늄 히드록사이드 3% 용액))를 사용하는 침지 현상법으로 레지스트를 현상하고, 이후 흐르는 순수한 물로 세척하였다. 현상 후, 포지티브 레지스트의 필름 두께는 10 μm이었다.The resist was then developed, for example, by immersion development using dedicated developer P-7G (TMAH (
이어서, 상기 기술한 옥세탄 수지 조성물을 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)를 용해시키지 않는, 예를 들어 석유 나프타에 약 50 중량% 농도로 용해시켰다. 이 용액을 도 6에 나타낸 바처럼 흐름 덕트 패턴 (12) 위에 감광성 첫번째 코팅 수지 층 (7)을 형성하기 위해서 스핀 코팅하였다. 옥세탄 수지 조성물과 임의로의 첨가제를 함유하는 상기 감광성 첫번째 코팅 수지 층 (7)은 잉크 흐름 덕트 패턴 (12) 위에 예를 들어 20 μm의 필름 두께로 설계되었다.The oxetane resin composition described above was then dissolved in, for example, about 50% by weight in petroleum naphtha, which did not dissolve the ink
그후, 도 7에 나타낸 바처럼 노즐 (6) 및 잉크 공급 오리피스 (11)을 형성하기 위해 캐논사의 거울 투영 조준기 광 노출 장치 MPA-600FA로 패턴화 광 노출을 수행하였다. 이러한 패턴화 광 노출을 수행할 때, 후에 노즐 (6)과 잉크 공급 오리피스 (11)이 되는 첫번째 코팅 수지 층의 부분이 노출되지 않도록 활성화 에너지 광선 (14)를 패턴화 마스크 (13)을 통해 첫번째 코팅 수지 층 (7) 위에 조사하였다. 한편, 광 노출량은 예를 들어 800 mJ/cm2이었고, 후 소부는 65℃에서 약 60분 동안 수행하였다.Thereafter, patterned light exposure was performed with Canon's mirror projection collimator light exposure apparatus MPA-600FA to form the
광에 노출되지 않은 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 부분을 도 8에 나타낸 석유 나프타로 현상하였다. 현상 잔류액을 제거하기 위한 세척을 위해 생성된 생성물을 IPA에 담그고, 그로 인해 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 노출되지 않은 부분이 제거되었고, 노즐 (6) 및 잉크 공급 오리피스 (11)이 형성되었다. 노즐 (6)은 약 15 μm의 직경을 가졌다. 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)는 석유 나프타에 용해되지 않아, 실질적으로 용해되지 않고 그대로 남아 있었다.The portion of the first
도 9에 나타낸 바처럼 이 단계에서 예를 들어 상표명 DAD-561로 디스코사에서 제작된 다이서를 사용하여 첫번째 기재를 절단하였다. 이때, 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)가 그대로 남아있기 때문에, 첫번째 기재 (4)를 절단할 때 발생한 임의의 먼지 및 분진이 개별 흐름 경로 (5)로 도입되는 것을 방지할 수 있다.At this stage the first substrate was cut using a Dicer manufactured by Disco, for example under the trade name DAD-561 as shown in FIG. 9. At this time, since the ink
이어서, 절단된 생성물을 예를 들어 칩 트레이에 놓고, 그후 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 용액에 담그고, 용액에 초음파를 적용하였다. 이 용액을 예를 들어 포지티브형 레지스트를 용해할 수 있는 극성 용액으로서 사용하였다. 본 공정은 도 10에 나타낸 바처럼 지금까지 그대로 남아 있었던 잉크 흐름 덕트 패턴 (12)을 용해시켰다.The cleaved product is then placed, for example, in a chip tray, then immersed in propylene glycol monomethylether acetate solution, and ultrasonically applied to the solution. This solution was used, for example, as a polar solution capable of dissolving the positive resist. This process dissolved the ink
감광성 첫번째 코팅 수지 층 (7)을 완전히 경화하기 위해서 생성된 생성물을 150 ℃에서 약 1 시간 동안 후 경화를 위해 가열시켰다. The resulting product was heated for post curing at 150 ° C. for about 1 hour to fully cure the photosensitive first
도 1에 나타낸 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 상부에 놓여 있는 첫번째 기재 (4)를 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 한 측면에 결합하고, 두번째 코팅 수지 층 (9)이 상부에 놓여 있는 두번째 기재 (8)을 잉크 공급 부재 (3)의 오목부 (3a)의 다른 측면에 결합하였다. 상부 판 (10)을 잉크 제트 기록 헤드 (1)을 완성하기 위해 첫번째 코팅 수지 층 (7)의 토출 표면 (7a) 및 두번째 코팅 수지 층 (9)에 결합하였다.The
<비교 실시예 2>Comparative Example 2
비교 실시예 2에서, 잉크 제트 기록 헤드 (1)은 표 2에 나타낸 에폭시 수지 조성물 함유 용액으로 코팅 수지 층을 형성하고 상기 코팅된 수지 층을 크실렌으로 현상하는 것을 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방식으로 제조하였다. In Comparative Example 2, the ink
실시예 2과 비교 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드 (1)는 잉크 침지 실험의 방식으로 일주일 동안 60 ℃에서 흑색 잉크에 담가두었다. 흑색 잉크로서 순수한 물, 에틸렌 글리콜, 및 흑색 염료로 구성된 잉크, 소니사(Sony Corporation)의 LPR-5000을 사용하였다.The ink
잉크 침지 실험 결과는, 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 표 1에 나타낸 옥세탄 수지 조성물로 형성된 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드(1)의 경우, 첫번째 기재 (4)로부터 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 박리되는 것과 같은 변화는 관찰되지 않았다는 것을 나타내었다. 반대로, 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 표 2에 나타낸 지환식 에폭시 수지 조성물로 형성된 비교 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 경우, 잉크 침지 후, 첫번째 코팅 수지 층 (7)이 아마도 경화에 따른 응력으로 인해 부분적으로 박리된 것이 관찰되었다.The result of the ink immersion experiment showed that for the ink
프린팅 성능의 평가로서, 실시예 2 및 비교 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드 (1)을 기록 장치에 탑재하고, 순수한 물, 디에틸렌 글리콜, 흑색 염료가 80, 17.5, 2.5의 비율로 구성된 잉크를 사용하여 기록을 수행되었다. 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 경우, 안정한 프린팅이 수행될 수 있었고, 얻어진 인쇄물은 높은 품질을 나타내는 것을 발견하였다. 반대로, 비교 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 경우, 프린트 품질이 안정화되지 않은 것을 발견하였다. 게다가 비교 실시예 2의 잉크 제트 기록 헤드 (1)의 경우, 연장된 사용 후 기록 헤드의 상태는 간섭 무늬(interference fringe)를 보였고, 이는 광학 현미경으로 관찰한 결과, 코팅된 수지 층의 박리에 의해 일어난 것으로 생각되었다.As an evaluation of printing performance, the ink jet recording heads 1 of Example 2 and Comparative Example 2 were mounted in a recording apparatus, and ink containing pure water, diethylene glycol, and black dye in a ratio of 80, 17.5, and 2.5 was used. The recording was performed using. In the case of the ink
설계 조건 및 다른 요인에 따라 다양한 변형, 조합, 하부 조합, 및 변경이 일어날 수 있으나, 이는 첨부된 특허청구범위 또는 그의 동등물의 범위 내임을 당업자는 이해하여야 한다.Various modifications, combinations, subcombinations, and changes may occur depending on design conditions and other factors, but those skilled in the art should understand that they are within the scope of the appended claims or their equivalents.
본 발명을 따를 경우, 제조 수율, 및 품질이 향상되고, 연장 기간 동안의 높은 신뢰성을 나타내는 액체 토출 기록 헤드를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain a liquid discharge recording head which has improved production yield and quality, and exhibits high reliability during an extended period.
Claims (8)
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KR1020060074163A KR20070017916A (en) | 2005-08-08 | 2006-08-07 | Method for Producing Liquid Ejecting Recording Head |
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2006
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