JPH0444910B2 - - Google Patents

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JPH0444910B2
JPH0444910B2 JP60153361A JP15336185A JPH0444910B2 JP H0444910 B2 JPH0444910 B2 JP H0444910B2 JP 60153361 A JP60153361 A JP 60153361A JP 15336185 A JP15336185 A JP 15336185A JP H0444910 B2 JPH0444910 B2 JP H0444910B2
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JP
Japan
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liquid
recording head
weight
resin composition
jet recording
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JP60153361A
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Japanese (ja)
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JPS6216155A (en
Inventor
Hiromichi Noguchi
Tadaki Inamoto
Emi Munakata
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US06/883,155 priority patent/US4688053A/en
Priority to DE3623776A priority patent/DE3623776A1/en
Publication of JPS6216155A publication Critical patent/JPS6216155A/en
Publication of JPH0444910B2 publication Critical patent/JPH0444910B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体噴射記録ヘツド、詳しくは、イ
ンク等の記録用液体の小滴を発生させ、それを紙
などの被記録材に付着させて記録を行なう液体噴
射記録方式に用いる記録用液体の小滴発生用の記
録ヘツドに関する。 〔従来の技術〕 インク等の記録用液体の小滴を発生させ、それ
を紙などの被記録材に付着させて記録を行なう液
体噴射記録方式は、記録時の騒音の発生が無視で
きる程度に極めて小さく、かつ高速記録が可能で
あり、しかも普通紙に定着などの特別な処理を必
要とせずに記録を行なうことのできる記録方式と
して注目され、最近種々のタイプのものが活発に
研究されている。 液体噴射記録方式に用いられる記録装置の記録
ヘツド部は、一般に、記録用液体を吐出するため
のオリフイス(液体吐出口)と、該オリフイスに
連通し、記録用液体を吐出するためのエネルギー
が記録用液体に作用する部分を有する液体通路
と、該液体通路に供給する記録用液体を貯留する
ための液室とを有して構成されている。 記録の際に、記録用液体を吐出するためのエネ
ルギーは、液体通路の一部を構成する記録用液体
に吐出エネルギーを作用させる部分(エネルギー
作用部)の所定の位置に配設された発熱素子、圧
電素子等の種々のタイプの吐出エネルギー発生素
子によつて発生されるものが多い。 このような構成の液体の吐出口に連通する液体
通路と、該液体通路内の液体を吐出させるための
エネルギー発生素子とを有し、前記液体通路の少
なくとも1部が活性エネルギー線によつて硬化す
る樹脂組成物の硬化領域で形成されて成る液体噴
射記録ヘツドにおいて、前記樹脂組成物が (i) ガラス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均
分子量が約3.0×104以上である線状高分子と、 (ii) エチレン性不飽和結合を有する単量体と、 (iii) 分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物
の少なくとも1種を含んであるエポキシ樹脂
と、 (iv) 活性エネルギー線の照射によつてルイス酸を
発生する重合開始剤、 とを有してなるものであることを特徴とする液体
噴射記録ヘツドを製造する方法としては、例え
ば、ガラス、金属等の平板に切削やエツチング等
によつて、微細な溝を形成した平板に他の適当な
板を接合して液体通路を形成する工程を含む方
法、あるいは例えば吐出エネルギー発生素子の配
置された基板上に硬化した感光性樹脂の溝壁をフ
フオトリソグラフイー工程によつて形成して、基
板上に液体通路となる溝を設け、このようにして
形成された溝付き板に、他の平板(覆い)を接合
して液体通路を形成する工程を含む方法が知られ
ている(例えば特開昭57−43876号)。 これらの液体の吐出口に連通する液体通路と、
該液体通路内の液体を吐出させるためのエネルギ
ー発生素子とを有し、前記液体通路の少なくとも
1部が活性エネルギー線によつて硬化する樹脂組
成物の硬化領域で形成されて成る液体噴射記録ヘ
ツドにおいて、前記樹脂組成物が (i) ガラス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均
分子量が約3.0×104以上である線状高分子と、 (ii) エチレン性不飽和結合を有する単量体と、 (iii) 分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物
の少なくとも1種を含んであるエポキシ樹脂
と、 (iv) 活性エネルギー線の照射によつてルイス酸を
発生する重合開始剤、 とを有してなるものであることを特徴とする液体
噴射記録ヘツドの製造方法のなかででは、感光性
樹脂を使用した後者の方法は、前者の方法に対し
て、液体通路をより精度良くかつ歩留り良く微細
加工でき、しかも量産化が容易であるので、品質
が良く、より安価な液体の吐出口に連通する液体
通路と、該液体通路内の液体を吐出させるための
エネルギー発生素子とを有し、前記液体通路の少
なくとも1部が活性エネルギー線によつて硬化す
る樹脂組成物の硬化領域で形成されて成る液体噴
射記録ヘツドにおいて、前記樹脂組成物が (i) ガラス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均
分子量が約3.0×104以上である線状高分子と、 (ii) エチレン性不飽和結合を有する単量体と、 (iii) 分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物
の少なくとも1種を含んであるエポキシ樹脂
と、 (iv) 活性エネルギー線の照射によつてルイス酸を
発生する重合開始剤、 とを有してなるものであることを特徴とする液体
噴射記録ヘツドを提供することができるという利
点を有している。 このような記録ヘツドの製造に用いる感光性樹
脂としては、印刷版、プリント配線等におけるパ
ターン形成用として用いられてきたもの、あるい
はガラス、金属、セラミツクス等に用いる光硬化
型の塗料や接着剤として知られているものが用い
られており、また作業能率などの面からドライフ
イルムタイプの樹脂が主に利用されてきた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 感光性樹脂の硬化膜を用いた記録ヘツドにおい
ては、高度な記録特性、耐久性及び信頼性等の優
れた特性を得るために、記録ヘツドに用いる感光
性樹脂には、 (1) 特に、硬化膜としての基板との接着性に優れ
ている、 (2) 硬化した際の機械的強度及び耐久性等に優れ
ている、 (3) パターン露光を用いたパターンニングの際の
感度及び解像度に優れている などの特性を有していることが要求される。 ところが、これまでに知られている液体噴射記
録ヘツドの形成に用いられる感光性樹脂として
は、上記の要求特性を全て満足したものが見当た
らないのが現状である。 すなわち、記録ヘツド用の感光性樹脂として、
印刷版、プリント配線等におけるパターン形成用
として用いられているものは、感度及び解像度に
おいては優れているが、基板として用いられるガ
ラス、セラミツクス、プラスチツクフイルムなど
に対する接着性や密着性に劣り、しかも硬化した
際の機械的強度や耐久性が十分でない。そのた
め、記録ヘツドの製造段階において、または使用
にともなつて、例えば液体通路内の記録用液体の
流れを阻害したり、あるいは液滴吐出方向を不安
定にするなどして記録特性を低下させる等、記録
ヘツドの信頼性を著しく損なう原因となる樹脂硬
化膜の変形や基板からの剥離、損傷などが起き易
いという欠点を有している。 一方、ガラス、金属、セラミツクス等に用いる
光硬化型の塗料や接着剤として知られているもの
は、これらの材質からなる基板に対する密着性や
接着性に優れ、かつ硬化した際に十分な機械的強
度や耐久性が得られるという利点を有しているも
のの、感度及び解像度に劣るために、より高強度
の露光装置や長時間の露出操作が必要とされ、ま
た、その特性上、解像度良く精密な高密度パター
ンを得ることができないために、特に微細な精密
加工が要求される記録ヘツド用としては向いてい
ないという問題点を有している。 本発明は、このような問題点に鑑みなされたも
のであり、前述したような諸要求特性を全て満足
した樹脂硬化膜からなる液体通路壁を有し、安価
で精密であり、信頼性が高く、耐久性に優れた液
体噴射記録ヘツドを提供することを目的とする。 本発明の他の目的は、液体通路が精度良くかつ
歩留り良く微細加工された構成を有した液体噴射
記録ヘツドを提供することにある。 本発明の他の目的は、マルチオリフイス化され
た場合にも信頼性が高く、耐久性に優れた液体噴
射記録ヘツドを提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的は以下の本発明によつて達成するこ
とができる。 本発明は、液体の吐出口に連通する液体通路
と、該液体通路内の液体を吐出させるためのエネ
ルギーを発生する吐出エネルギー発生素子とを有
し、前記液体通路の少なくとも1部が活性エネル
ギー線によつて硬化する樹脂組成物の硬化領域で
形成されて成る液体噴射記録ヘツドにおいて、前
記樹脂組成物が (i) ガラス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均
分子量が約3.0×104以上である線状高分子と、 (ii) エチレン性不飽和結合を有する単量体と、 (iii) 分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物
の少なくとも1種を含んでなるエポキシ樹脂
と、 (iv) 活性エネルギー線の照射によつてルイス酸を
発生する重合開始剤、 とを有してなる活性エネルギー線硬化型樹脂組成
物であることを特徴とする液体噴射記録ヘツドで
ある。 すなわち本発明の記録ヘツドは、基板と、少な
くとも液体通路となる溝を形成する樹脂硬化膜層
とを有してなり、記録ヘツドを構成する各部材の
耐久性及び各部材間での接着性に優れ、しかも樹
脂硬化膜層が精度良く微細加工されており、優れ
た記録特性を有し、信頼性も高く、使用に際して
の耐久性にも優れた記録ヘツドである。 以下、図面に従つて本発明の液体噴射記録ヘツ
ドを詳細に説明する。 第1図は本発明の液体噴射記録ヘツドの一例で
あり、第1図aはその主要部の斜視図、第1図b
は第1図aのC−C′線に添つた切断断面図であ
る。 この液体噴射記録ヘツドは、基本的に、基板1
と、該基板上に設けられ、所定の形状パターンニ
ングされた樹脂硬化膜3Hと、該樹脂硬化膜上に
積層された覆い7とを有してなり、これらの部材
によつて、記録用液体を吐出するためのオリフイ
ス9、該オリフイスに連通し、記録用液体を吐出
するためのエネルギーが記録用液体に作用する部
分を有する液体通路6−2及び該液体通路に供給
する記録用液体を貯留するための液室6−1が形
成されている。更に、覆いに設けられた貫通孔8
には、記録ヘツド外部から液室6−1に記録用液
体を供給するための供給管10が接合されてい
る。尚、第1図aには、供給管10は省略してあ
る。 記録の際に、記録用液体を吐出するためのエネ
ルギーは、液体通路6−2の一部を構成する記録
用液体に吐出エネルギーを作用させる部分の所定
の位置に配設された発熱素子、圧電素子等の種々
のタイプの吐出エネルギー発生素子2に、これら
素子に接続してある配線(不図示)を介して吐出
信号を所望に応じて印加することにより発生され
る。 本発明の記録ヘツドを構成する基板1は、ガラ
ス、セラミツクス、プラスチツクあるいは金属等
からなり、発生素子2が所望の個数所定位置に配
設される。なお、第1図の例においては発生素子
が2個設けられているが、発熱素子の個数及び配
置は記録ヘツドの所定の構成に応じて適宜決定さ
れる。 また、覆い7は、ガラス、セラミツクス、プラ
スチツクあるいは金属等の平板からなり、融着あ
るいは接着剤を用いた接着方法により樹脂硬化膜
3H上に接合されており、また所定の位置に供給
管10を接続するための貫通孔8が設けられてい
る。 本発明の記録ヘツドにおいて、液体通路6−2
及び液室6−1の壁を構成する所定の形状にパタ
ーンニングされた樹脂硬化膜3Hは、基板1上
に、あるいは覆い7上に設けた以下に説明する組
成の樹脂組成物からなる層をフオトリソグラフイ
ー工程によつてパターンニングして得られたもの
である。尚、この樹脂硬化膜3Hは、該樹脂組成
物で形成した覆い7と一体化してパターンニング
されたものであつてもよい。 このような少なくとも液体通路となる部分を構
成するために基板上に設けられた樹脂硬化膜を形
成するために用いる樹脂組成物は、 (i) ガラス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均
分子量が約3.0×104以上である線状高分子と、 (ii) エチレン性不飽和結合を有する単量体と、 (iii) 分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物
の少なくとも1種を含んでなるエポキシ樹脂
と、 (iv) 活性エネルギー線の照射によつてルイス酸を
発生する重合開始剤、 とを有してなる活性エネルギー線硬化型樹脂組成
物であり、特に硬化膜とした際にガラス、プラス
チツク、セラミツクス等からなる基板に対して良
好な接着性を有し、かつインク等の記録用液体に
対する耐性及び機械的強度にも優れ、しかも活性
エネルギー線によるパターニングによつて精密で
高解像度のパターンを形成することができるとい
う液体噴射記録ヘツドの溝成部材として優れた特
性を有するものである。更に、この樹脂組成物
は、ドライフイルムとして用いることができ、そ
の際にも上記の優れた特性が発揮される。 以下、この本発明の記録ヘツドの形成に用いる
活性エネルギー硬化型樹脂組成物の組成について
詳細に説明する。 本発明に用いる活性エネルギー線硬化型樹脂組
成物は、例えば該組成物をドライフイルムとして
用いる際に、該組成物を固形のフイルム状で維持
するための適性を与え、且つ硬化形成されたパタ
ーンの優れた機械的強度を付与するための(i)ガラ
ス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均分子量が
約3.0×104以上である線状高分子を必須成分とし
て含有する。 上記線状高分子のガラス転移温度および重量平
均分子量が上記値に満たない場合には、例えばド
ライフイルムを製造する際に、プラスチツクフイ
ルム等のフイルム状基材上に固体樹脂層として形
成される該組成物が、保存中に徐々に流動してシ
ワを発生したり、あるいは層厚の不均一化等の現
象を生じ、良好なドライフイルムを得ることがで
きない。 このような線状高分子を具体的に示せば、例え
ばそのホモポリマーが比較的剛直な性状を有し、
上記のようなガラス転移温度を与え得るモノマー
(A)を主成分とし、必要に応じて第2の成分とし
て、例えば親水性を有し、本発明に用いる樹脂組
成物に更に優れた密着性を付与し得る(B)水酸基含
有アクリルモノマー、(C)アミノもしくはアルキル
アミノ基含有アクリルモノマー、(D)カルボキシル
基含有アクリルもしくはビニルモノマー、(E)N−
ビニルピロリドンもしくはその誘導体、(F)ビニル
ピリジンもしくはその誘導体などのモノマーや、
(G)該樹脂組成物に高い凝集強度を与え、該組成物
の機械的強度を向上させ得る下記一般式 (ただし、R1は水素または炭素原子数が1〜
3のアルキル基、R2はその内部にエーテル結合
を有してもよく、且つハロゲン原子で置換されて
もよい2価の炭化水素基、R3は炭素原子数が3
〜12のアルキルもしくはフエニルアルキル基また
はフエニル基を表わす。) で示されるモノマー等を40モル%以下の範囲で共
重合の成分として用いて得られる熱可塑性の共重
合高分子などが挙げられる。 成分(A)として用いられるモノマーを具体的に示
せば、メチルメタアクリレート、エチルメタアク
リレート、イソブチルメタアクリレート、t−ブ
チルメタアクリレートなどのアルキル基の炭素数
が1〜4のアルキルメタアクリレート、アクリロ
ニトリルおよびスチレンが挙げられる。これらモ
ノマーは、線状共重合高分子に上記のガラス転移
温度を付与するため、60モル%以上含有されるこ
とが好ましい。 第2の成分として用いられる上記(B)〜(G)のモノ
マーを具体的に示せば、(B)の水酸基含有アクリル
モノマーとしては、2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート(以下、(メタ)アクリレート
と記す場合、アクリレートおよびメタアクリレー
トの双方を含むこと意味するものとする。)、2−
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−
クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ
ート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレー
ト、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレー
ト、あるいは1,4−シクロヘキサンジメタノー
ルとアクリル酸またはメタアクリル酸とのモノエ
ステルなどが挙げられ、商品名アロニツクス
M5700(東亜合成化学(株)製)、TONE M100(カプ
ロラクトンアクリレート、ユニオンカーバイド(株)
製)、ライトエステルHO−mpp(共栄社油脂化学
工業(株)製)、ライトエステルM−600A(2−ヒド
ロキシ−3−フエノキシプロピルアクリレートの
商品名、共栄社油脂化学工業(株)製)として知られ
ているものや、二価アルコール類、例えば1,10
−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、ビ
ス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレート、ビ
スフエノールAとエチレンオキシドまたはプロピ
レンオキシドとの付加反応物等と(メタ)アクリ
ル酸とのモノエステル等を使用することができ
る。 (C)のアミノもしくはアルキルアミノ基含有アク
リルモノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジt−ブチルアミノエチ
ル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。 (D)のカルボキシル基含有アクリルもしくはビニ
ルモノマーとしては(メタ)アクリル酸、フマー
ル酸、イタコン酸あるいは東亜合成化学(株)製品の
商品名アロニツクスM−5400、アロニツクスM−
5500等で知られるものが挙げられる。 (F)のビニルピリジンもしくはその誘導体として
は、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、
2−ビニル−6−メチルピリジン、4−ビニル−
1−メチルピリジン、2−ビニル−5−エチルピ
リジン及び4−(4−ピペニリノエチル)ピリジ
ン等を挙げることができる。 上記(B)〜(F)のモノマーは、その何れもが親水性
を有するものであり、本発明に用いる樹脂組成物
がガラス、セラミツクス、プラスチツクなどの基
板に接着する際に、強固な密着性を付与するもの
である。 (G)の一般式で表わされるモノマーを具体的に
示せば、1分子中に水酸基を1個含有する(α−
アルキル)アクリル酸エステルにモノイソシアナ
ート化合物を反応させて成る。1分子中にウレタ
ン結合を1個以上有する(α−アルキル)アクリ
ル酸エステルが挙げられる。尚、一般式で表わ
されるモノマーにおけるR2は、その内部にエー
テル結合を有してもよく、且つハロゲン原子で置
換されてもよい2価の任意の炭化水素基とするこ
とができるが、好ましいR2としては、炭素原子
数が2〜12のハロゲン原子で置換されてもよいア
ルキレン基、1,4−ビスメチレンシクロヘキサ
ンのような脂環式炭化水素基、ビスフエニルジメ
チルメタンのような芳香環を含む炭化水素基等を
挙げることができる。 一般式で表わされるモノマーを製造するに際
し用いられる1分子中に水酸基を少なくとも1個
含有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3
−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アク
リレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリ
レート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ
ート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレ
ート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレ
ートあるいはライトエステルHO−mpp(共栄社
油脂化学工業(株)製)などが挙げられる。1分子中
に水酸基を1個含有する(α−アルキル)アクリ
ル酸エステルとしは、上記以外に(a)脂肪族または
芳香族の二価アルコールと(メタ)アクリル酸と
のエステルや(b)モノエポキシ化合物の(メタ)ア
クリル酸エステルを同様に使用することができ
る。 上記(a)に用いられる二価アルコールとしては、
1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,10−
デカンジオール、ネオペンチルグリコール、ビス
(2−ヒドロキシエチル)テレフタレート、ビス
フエノールAへのエチレンオキシドまたはプロピ
レンオキシドの2〜10モル付加反応物などが挙げ
られる。また、上記(b)に用いられるモノエポキシ
化合物としては、エポライトM−1230(商品名、
共栄社油脂化学工業(株)製)、フエニルグリシジル
エーテル、クレシルグリシジルエーテル、ブチル
グリシジルエーテル、オクチレンオキサイド、n
−ブチルフエノールグリシジルエーテルなどが挙
げられる。 また、一般式で表わされるモノマーを製造す
るに際し用いられるモノイソシアナート化合物と
しては、炭素原子数が3〜12のアルキル基に1個
のイソシアナート基を付与してなるアルキルモノ
イソシアネート、およびフエニルイソシアナー
ト、クレジルモノイソシアナートなどが挙げられ
る。 一般式で表わされるモノマーは、50モル%迄
の範囲で線状共重合高分子に含有されることが好
ましい。含有量が50モル%を越えると、得られる
組成物の軟化点の低下が顕著になり、該組成物を
硬化して得られるパターンの表面硬度の低下や、
膨潤による耐薬品性の劣化等の問題を生じる。 本発明の記録ヘツドの形成に用いる樹脂組成物
は、記録ヘツドの形成に際して溶液状あるいは固
形のフイルム状等の種々の形状で使用されるが、
ドライフイルムの態様で用いるのが扱い易く、ま
た膜厚の管理も容易であり、特に有利である。も
ちろん、溶液状で用いることは一向に差しつかえ
ない。 以上、主として熱可塑性の線状高分子を用いる
場合を説明してきたが、本発明においては熱架橋
性あるいは光架橋性を有する線状高分子を用いる
こともできる。 熱架橋性の線状高分子は、例えば上記熱可塑性
の線状高分子に、下記一般式 (ただし、R4は水素または炭素原子数が1〜
3のアルキルもしくはヒドロキシアルキル基、
R5は水素または炭素原子数が1〜4のヒドロキ
シ基を有してもよいアルキルもしくはアシル基を
表わす。) で示されるような熱架橋性のモノマーを共重合の
第2成分として導入することにより得ることがで
きる。上記一般式で表わされるモノマーは、熱
架橋性であるばかりか、親水性も有しており、該
熱架橋性によつて本発明における樹脂硬化膜形成
用の樹脂組成物に構造材料としての優れた性状、
例えば耐熱性、耐薬品性、あるいは機械的強度等
を、また親水性によつて基板への優れた密着性を
発揮させるものである。 一般式で示されるモノマーを具体的に示せ
ば、N−メチロール(メタ)アクリルアミド(以
下、(メタ)アクリルアミドと記す場合、アクリ
アミドおよびメタアクリアミドの双方を含むこと
意味するものとする。)、N−プロポキシメチル
(メタ)アクリルアミド、N−n−ブトキシメチ
ル(メタ)アクリルアミド、β−ヒドロキシエト
キシメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキ
シメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、N−アセトキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、α−ヒドロキシ
メチル−N−メチロールアクリルアミド、α−ヒ
ドロキシエチル−N−ブトキシメチルアクリルア
ミド、α−ヒドロキシプロピル−N−プロポキシ
メチルアクリルアミド、α−エチル−N−メチロ
ールアクリルアミド、α−プロピル−N−メチロ
ールアクリルアミド等のアクリルアミド誘導体が
挙げられる。 これら一般式で表わされるモノマーは、上記
の如く親水性はもとより加熱による縮合架橋性を
有しており、一般には100℃以上の温度で水分子
あるいはアルコールが脱離し架橋結合を形成して
硬化後に線状高分子自体にも網目構造を形成さ
せ、硬化して得られるパターンに優れた耐薬品性
および機械的強度を付与するものである。 線状高分子として熱硬化性を有するものを使用
する場合には、これら一般式で表わされるモノ
マーは、5〜30モル%が線状高分子に含有される
ことが好ましい。含有量が上記範囲内であると、
熱硬化に基づく十分な耐薬品性が付与される。こ
れに対して、含有量が30モル%を越えると、硬化
して得られるパターンが脆くなる等の問題を生じ
る。 上記一般式で表わされるモノマーの他、熱に
よつて開環し、架橋するモノマー、例えばグリシ
ジル(メタ)アクリレート等を適宜共重合の成分
として用いることによつて、上記一般式の場合
におけると同様の効果を得ることができる。 光架橋性の線状高分子は、例えば以下に例示す
るような方法によつて、光重合性の側鎖を線状高
分子に導入する等の方法によつて得ることができ
る。そのような方法を示せば、例えば、 (メタ)アクリル酸等に代表されるカルボキ
シル基含有モノマー、またはアミノ基もしくは
三級アミン基含有モノマーを共重合させ、しか
る後にグリシジル(メタ)アクリレート等と反
応させる方法、 1分子内に1個のイソシアネート基と1個以
上のアクリルエステル基を持つポリイソシアネ
ートの部分ウレタン化合物と、枝鎖の水酸基、
アミノ基あるいはカルボキシル基とを反応させ
る方法、 枝鎖の水酸基にアクリル酸クロライドを反応
させる方法、 支鎖の水酸基に酸無水物を反応させ、しかる
後にグリシジル(メタ)アクリレートを反応さ
せる方法、 枝鎖の水酸基と(F)に例示した縮合架橋性モノ
マーとを縮合させ、側鎖にアクリルアミド基を
残す方法、 枝鎖の水酸基にグリシジル(メタ)アクリレ
ートを反応させる方法、 等の方法が挙げられる。 線状高分子が熱架橋性である場合には、活性エ
ネルギー線の照射によりパターンを形成した後に
加熱を行なうことが好ましい。一方、光重合性の
線状高分子の場合にも、基板の耐熱性の面で許容
され得る範囲内で加熱を行なうことは何ら問題は
なく、むしろより好ましい結果を与える。 本発明における樹脂硬化膜形成用の樹脂組成物
に用いられる線状高分子は、上記の如く硬化性を
有しないもの、光架橋性のもの、および熱架橋性
のものに大別されるが、何れにしても該組成物の
硬化工程(すなわち、活性エネルギー線照射によ
るパターンの形成および必要に応じての熱硬化)
において、該組成物に形態保持性を付与して精密
なパターニングを可能にするとともに、硬化して
得られるパターンに対しては優れた密着性、耐薬
品性ならびに高い機械的強度を与えるものであ
る。 本発明における樹脂硬化膜形成用の樹脂組成物
に用いるエチレン性不飽和結合を有する単量体(ii)
とは、後に説明するエポキシ樹脂(iii)とともに、該
組成物に活性エネルギー線による硬化性を発揮さ
せ、とりわけ該組成物に活性エネルギー線に対す
る優れた感度を付与するための成分であり、好ま
しくは大気圧下で100℃以上の沸点を有し、また
好ましくはエチレン性不飽和結合を2個以上有す
るものであつて、活性エネルギー線の照射で硬化
する公知の種々の単量体を用いることができる。 そのような2個以上のエチレン性不飽和結合を
有する単量体を具体的に示せば、例えば1分子
中に2個以上のエポキシ基を有する多官能エポキ
シ樹脂のアクリル酸エステルまたはメタアクリル
酸エステル、多価アルコールのアルキレンオキ
シド付加物のアクリル酸エステルまたはメタアク
リル酸エステル、二塩基酸と二価アルコールか
ら成る分子量500〜3000のポリエステルの分子鎖
末端にアクリル酸エステル基を持つポリエステル
アクリレート、多価イソシアネートと水酸基を
有するアクリル酸モノマーとの反応物が挙げられ
る。上記〜の単量体は、分子内にウレタン結
合を有するウレタン変性物であつてもよい。 に属する単量体としては、後述するエポキシ
樹脂(iii)に用いられるものとして例示されている多
官能エポキシ樹脂のアクリル酸またはメタクリル
酸エステルなどが挙げられる。 に属する単量体としては、エチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、1,6ヘキサンジ
オールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリス
トールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げら
れ、商品名KAYARAD HX−220、HX−620、
D−310、D−320、D−330、DPHA、R−604、
DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−
120(以上、日本化薬(株)製)、商品名NKエステル
BPE−200、BPE−500、BPE−1300、A−BPE
−4(以上、新中村化学(株)製)等で知られるもの
を使用できる。 に属する単量体としては、商品名アロニツク
スM−6100、M−6200、M−6250、M−6300、M
−6400、M−7100、M−8030、M−8060、M−
8100(以上、東亜合成化学(株)製)などが挙げられ
る。に属し、ポリエステルのウレタン結合含有
するものとしては、商品名アロニツクスM−
1100、アロニツクスM−1200(以上、東亜合成化
学(株)製)等として知られるものが挙げられる。 に属する単量体としては、トリレンジイソシ
アナート、イソホロンジイソシアナート、ヘキサ
メチレンジイソシアナート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアナート、リジンジイソシアナー
ト、ジフエニルメタンジイソシアナートなどのポ
リイソシアナートと水酸基含有アクリルモノマー
との反応物が挙げられ、商品名スミジユールN
(ヘキサメチレンジイソシアナートのビユレツト
誘導体、スミジユールL(トリレンジイソシアナ
ートのトリメチロールプロパン変性体)(以上、
住友バイエルウレタン(株)製)等で知られるポリイ
ソシアナート化合物に水酸基含有の(メタ)アク
リル酸エステルを付加した反応物などを使用でき
る。ここで言う水酸基含有アクリルモノマーとし
ては(メタ)アクリル酸エステルが代表的なもの
で、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレートが好まし
い。また、先に線状高分子の式で表わされるモ
ノマーを製造するためのものとして挙げた水酸基
含有の他のアクリルモノマーも使用することがで
きる。 上記したような2個以上のエチレン性不飽和結
合を有する単量体の他、これ等と共に例えば以下
に列挙するようなエチレン性不飽和結合を1個だ
け有する単量体も用いることができる。そのよう
な1個のエチレン性不飽和結合を有する単量体を
例示すれば、例えばアクリル酸、メタアクリル酸
などのカルボキシル基含有不飽和モノマー;グリ
シジルアクリレート、グリシジルメタアクリレー
トなどのグリシジル基含有不飽和モノマー;ヒド
ロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、ヒドロキシプロピルメタアクリレート等のア
クリル酸またはメタクリル酸のC2〜C8のヒドロ
キシアルキルエステル;ポリエチレングリコール
モノアクリレート、ポリエチレングリコールモノ
メタアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
メタアクリレート等のアクリル酸またはメタクリ
ル酸とポリエチレングリコールまたはポリプロピ
レングリコールとのモノエステル;アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、
アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリ
ル酸ラウリル、アクリル酸シクロヘキシル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタク
リル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル、メタク
リル酸シクロヘキシル等のアクリル酸またはメタ
クリル酸のC1〜C12アルキルまたはシクロアルキ
ルエステル;その他のモノマーとして、例えばス
チレン、ビニルトルエン、メチルスチレン、酢酸
ビニル、塩化ビニル、ビニルイソブチルエーテ
ル、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタク
リルアミド、アルキルグリシジルエーテルのアク
リル酸またはメタクリル酸付加物、ビニルピロリ
ドン、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)
アクリレート、ε−カプロラクトン変性ヒドロキ
シアルキル(メタ)アクリレート、テトラヒドロ
フルフリルアクリレート、フエノキシエチルアク
リレートなど;が挙げられる。 上記エチレン性不飽和結合を有する単量体(ii)を
使用することにより、本発明における樹脂硬化膜
形成用の樹脂組成物に活性エネルギー線に対する
高感度で十分な硬化性が付与される。 本発明における樹脂硬化膜形成用の樹脂組成物
に用いる1分子内にエポキシ基を1個以上含む化
合物の1種以上からなるエポキシ樹脂(iii)とは、前
述したエチレン性不飽和結合を有する単量体(ii)と
ともに、後述する重合開始剤(iv)の作用により該組
成物に活性エネルギー線による高感度で十分な硬
化性を発揮させ、これに加えて、該樹脂組成物
を、ガラス、プラスチツク、セラミツクス等の基
板上に液体状で塗布してからこれを硬化させて硬
化膜として形成した際に、あるいはドライフイル
ムの形で基板上に接着して用いた際に該樹脂組成
物からなる硬化膜に、より良好な基板との密着
性、耐水性、耐薬品性、寸法安定性等を付与する
ための成分である。 本発明における樹脂硬化膜形成用の樹脂組成物
においては、1分子内にエポキシ基を1個以上含
む化合物の1種以上を用いてなるエポキシ樹脂で
あれば、特に限定することなく用いることができ
る。しかしながら、例えば該樹脂組成物を硬化し
て得られる硬化膜の耐薬品性や機械的強度、構造
材料としての高い耐久性などを考慮したり、ある
いは該組成物の硬化膜からなるパターンを基板上
に形成する際の作業性や、形成されるパターンの
解像度などを考慮すると、1分子内にエポキシ基
を2個以上含む化合物の1種以上からなるエポキ
シ樹脂を用いることが好ましい。 上記1分子内にエポキシ基を2個以上含むエポ
キシ樹脂としては、ビスフエノールA型、ノボラ
ツク型、脂環型に代表されるエポキシ樹脂、ある
いは、ビスフエノールS、ビスフエノールF、テ
トラヒドロキシフエニルメタンテトラグリシジル
エーテル、レゾルシノールグリシジルエーテル、
グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリ
スリトールトリグリシジルエーテル、イソシアヌ
ール酸トリグリシジルエーテルおよび下記一般式
(ただし、Rはアルキル基またはオキシアルキ
ル基、R0
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a liquid jet recording head, and more particularly, to a liquid jet recording head that generates droplets of a recording liquid such as ink and attaches them to a recording material such as paper to perform recording. The present invention relates to a recording head for generating droplets of recording liquid used in a recording method. [Prior Art] The liquid jet recording method generates small droplets of recording liquid such as ink and attaches them to a recording material such as paper to perform recording, and the noise generated during recording is negligible. It has attracted attention as a recording method that is extremely small and capable of high-speed recording, and can also record on plain paper without the need for special processing such as fixing.Recently, various types of recording methods have been actively researched. There is. The recording head section of a recording device used in a liquid jet recording method generally has an orifice (liquid discharge port) for discharging recording liquid, and communicates with the orifice, so that the energy for discharging the recording liquid can be used for recording. The recording medium is configured to include a liquid passage having a portion that acts on the recording liquid, and a liquid chamber for storing the recording liquid to be supplied to the liquid passage. During recording, the energy for ejecting the recording liquid is generated by a heating element disposed at a predetermined position in a part (energy application part) that applies ejection energy to the recording liquid, which forms part of the liquid path. In many cases, ejection energy is generated by various types of ejection energy generating elements such as piezoelectric elements. It has a liquid passage communicating with the liquid discharge port having such a configuration, and an energy generating element for discharging the liquid in the liquid passage, and at least a part of the liquid passage is hardened by active energy rays. In a liquid jet recording head formed of a cured region of a resin composition, the resin composition (i) has a glass transition temperature of 50° C. or higher and a weight average molecular weight of about 3.0×10 4 or higher; (ii) a monomer having an ethylenically unsaturated bond; (iii) an epoxy resin containing at least one compound having one or more epoxy groups in the molecule; and (iv) active energy. A method for producing a liquid jet recording head characterized by comprising: a polymerization initiator that generates a Lewis acid upon irradiation with radiation includes, for example, cutting a flat plate of glass, metal, etc. A method that includes a step of forming a liquid passage by bonding another suitable plate to a flat plate in which fine grooves are formed by etching or etching, or a method that includes a process of forming a liquid passage by bonding a flat plate with fine grooves, or, for example, using a hardened photosensitive material on a substrate on which an ejection energy generating element is arranged. Groove walls made of flexible resin are formed using a photolithography process to provide grooves that serve as liquid passages on the substrate, and another flat plate (cover) is bonded to the grooved plate thus formed. A method is known that includes a step of forming a liquid passage (for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 43876/1983). a liquid passage communicating with these liquid discharge ports;
an energy generating element for ejecting the liquid in the liquid passage, and at least a portion of the liquid passage is formed of a hardened region of a resin composition that is hardened by active energy rays. , the resin composition comprises (i) a linear polymer having a glass transition temperature of 50° C. or higher and a weight average molecular weight of about 3.0×10 4 or higher, and (ii) a monomer having an ethylenically unsaturated bond. (iii) an epoxy resin containing at least one compound having one or more epoxy groups in the molecule; (iv) a polymerization initiator that generates a Lewis acid upon irradiation with active energy rays; Among the methods for manufacturing a liquid jet recording head characterized by having a photosensitive resin, the latter method using a photosensitive resin allows the liquid passage to be formed more precisely and more easily than the former method. Since it can be microfabricated with a high yield and is easy to mass-produce, it has a liquid passage that communicates with a liquid discharge port of good quality and is inexpensive, and an energy generating element for discharging the liquid in the liquid passage. In a liquid jet recording head in which at least a portion of the liquid passage is formed in a cured region of a resin composition that is cured by active energy rays, the resin composition (i) has a glass transition temperature of 50°C or higher; (ii) a monomer having an ethylenically unsaturated bond; and (iii) a compound having one or more epoxy groups in the molecule. (iv) a polymerization initiator that generates a Lewis acid upon irradiation with active energy rays; It has the advantage of being able to provide The photosensitive resins used to manufacture such recording heads are those that have been used for pattern formation in printing plates, printed wiring, etc., or as photocurable paints and adhesives for glass, metals, ceramics, etc. Known resins are used, and dry film type resins have been mainly used from the viewpoint of work efficiency. [Problems to be Solved by the Invention] In a recording head using a cured film of photosensitive resin, in order to obtain excellent characteristics such as advanced recording characteristics, durability, and reliability, it is necessary to The resin has three properties: (1) it has particularly good adhesion to the substrate as a cured film, (2) it has excellent mechanical strength and durability when cured, and (3) it can be used in pattern exposure. It is required to have characteristics such as excellent sensitivity and resolution during patterning. However, at present, no photosensitive resin has been found that satisfies all of the above-mentioned required characteristics among the photosensitive resins used to form the liquid jet recording heads known so far. In other words, as a photosensitive resin for recording heads,
Materials used for pattern formation in printing plates, printed wiring, etc. have excellent sensitivity and resolution, but have poor adhesion and adhesion to glass, ceramics, plastic films, etc. used as substrates, and are difficult to harden. Mechanical strength and durability are not sufficient. Therefore, during the manufacturing stage of the recording head or during use, for example, the flow of the recording liquid in the liquid passage may be obstructed, or the direction of droplet ejection may become unstable, resulting in deterioration of the recording characteristics. However, the disadvantage is that the cured resin film is easily deformed, peeled off from the substrate, damaged, etc., which significantly impairs the reliability of the recording head. On the other hand, known photocurable paints and adhesives used for glass, metals, ceramics, etc. have excellent adhesion and adhesion to substrates made of these materials, and have sufficient mechanical strength when cured. Although it has the advantage of being strong and durable, it is inferior in sensitivity and resolution, requiring higher-intensity exposure equipment and longer exposure operations. Since it is not possible to obtain a high-density pattern, this method has the problem that it is not suitable for use in recording heads that require particularly fine precision processing. The present invention was made in view of these problems, and has a liquid passage wall made of a cured resin film that satisfies all the required characteristics as described above, and is inexpensive, precise, and highly reliable. The purpose of the present invention is to provide a liquid jet recording head with excellent durability. Another object of the present invention is to provide a liquid jet recording head having a structure in which liquid passages are microfabricated with high accuracy and high yield. Another object of the present invention is to provide a liquid jet recording head that is highly reliable and has excellent durability even when it is configured with multiple orifices. [Means for Solving the Problems] The above objects can be achieved by the present invention described below. The present invention has a liquid passage communicating with a liquid discharge port, and an ejection energy generating element that generates energy for ejecting the liquid in the liquid passage, wherein at least a portion of the liquid passage is exposed to active energy rays. In a liquid jet recording head formed of a cured region of a resin composition that is cured by (ii) a monomer having an ethylenically unsaturated bond; (iii) an epoxy resin comprising at least one compound having one or more epoxy groups in the molecule; iv) A polymerization initiator that generates a Lewis acid upon irradiation with active energy rays; and an active energy ray-curable resin composition. That is, the recording head of the present invention includes a substrate and a cured resin film layer that forms at least grooves serving as liquid passages, and improves the durability of each member constituting the recording head and the adhesiveness between each member. Moreover, the cured resin film layer is microfabricated with high precision, and this recording head has excellent recording characteristics, high reliability, and excellent durability during use. Hereinafter, the liquid jet recording head of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of the liquid jet recording head of the present invention, FIG. 1a is a perspective view of its main parts, and FIG.
1 is a cross-sectional view taken along the line C-C' in FIG. 1a. This liquid jet recording head basically consists of a substrate 1
, a cured resin film 3H provided on the substrate and patterned in a predetermined shape, and a cover 7 laminated on the cured resin film. an orifice 9 for discharging the recording liquid; a liquid passage 6-2 communicating with the orifice and having a portion on which energy for discharging the recording liquid acts on the recording liquid; and storing the recording liquid to be supplied to the liquid passage. A liquid chamber 6-1 is formed for this purpose. Furthermore, a through hole 8 provided in the cover
A supply pipe 10 for supplying recording liquid from the outside of the recording head to the liquid chamber 6-1 is connected to the recording head. Note that the supply pipe 10 is omitted in FIG. 1a. During recording, the energy for ejecting the recording liquid is generated by a heating element or a piezoelectric element disposed at a predetermined position in a part of the liquid passage 6-2 that applies ejection energy to the recording liquid. Ejection energy is generated by applying ejection signals as desired to various types of ejection energy generating elements 2, such as elements, via wiring (not shown) connected to these elements. A substrate 1 constituting the recording head of the present invention is made of glass, ceramics, plastic, metal, etc., and a desired number of generating elements 2 are disposed at predetermined positions. In the example shown in FIG. 1, two generating elements are provided, but the number and arrangement of the heating elements are determined as appropriate depending on the predetermined configuration of the recording head. The cover 7 is made of a flat plate made of glass, ceramics, plastic, or metal, and a cured resin film is formed by fusing or bonding using an adhesive.
3H, and a through hole 8 for connecting a supply pipe 10 is provided at a predetermined position. In the recording head of the present invention, the liquid passage 6-2
The cured resin film 3H patterned into a predetermined shape constituting the wall of the liquid chamber 6-1 is a layer made of a resin composition having the composition described below provided on the substrate 1 or on the cover 7. It is obtained by patterning using a photolithography process. Note that this cured resin film 3H may be patterned integrally with the cover 7 formed of the resin composition. The resin composition used to form the cured resin film provided on the substrate to constitute at least the portion that becomes the liquid passage must: (i) have a glass transition temperature of 50°C or higher and a weight average molecular weight; (ii) a monomer having an ethylenically unsaturated bond; and (iii) a compound having one or more epoxy groups in the molecule. (iv) a polymerization initiator that generates a Lewis acid upon irradiation with active energy rays; It has good adhesion to substrates made of glass, plastic, ceramics, etc., has excellent resistance to recording liquids such as ink, and has excellent mechanical strength, and can be formed with precision and high resolution by patterning with active energy rays. It has excellent properties as a groove forming member for a liquid jet recording head, in that it can form a pattern of 100 mm. Furthermore, this resin composition can be used as a dry film, and the above-mentioned excellent properties are exhibited in that case as well. Hereinafter, the composition of the active energy curable resin composition used for forming the recording head of the present invention will be explained in detail. The active energy ray-curable resin composition used in the present invention provides suitability for maintaining the composition in the form of a solid film, for example, when the composition is used as a dry film, and also provides the ability to maintain the cured pattern. Contains as an essential component (i) a linear polymer having a glass transition temperature of 50° C. or higher and a weight average molecular weight of about 3.0×10 4 or higher to provide excellent mechanical strength. When the glass transition temperature and weight average molecular weight of the linear polymer are less than the above values, for example, when producing a dry film, the linear polymer is formed as a solid resin layer on a film-like substrate such as a plastic film. The composition gradually flows during storage, causing wrinkles or uneven layer thickness, making it impossible to obtain a good dry film. Specific examples of such linear polymers include, for example, homopolymers having relatively rigid properties;
Monomers that can give the glass transition temperature as above
(A) is the main component, and if necessary, as a second component, (B) a hydroxyl group-containing acrylic monomer, which has hydrophilicity and can impart even better adhesion to the resin composition used in the present invention, (C) Acrylic monomer containing amino or alkylamino group, (D) Acrylic or vinyl monomer containing carboxyl group, (E) N-
Monomers such as vinylpyrrolidone or its derivatives, (F) vinylpyridine or its derivatives,
(G) The following general formula capable of imparting high cohesive strength to the resin composition and improving the mechanical strength of the composition (However, R 1 is hydrogen or has 1 to 1 carbon atoms.
3 is an alkyl group, R 2 is a divalent hydrocarbon group which may have an ether bond therein and may be substituted with a halogen atom, and R 3 is an alkyl group having 3 carbon atoms.
~12 alkyl or phenylalkyl groups or phenyl groups. Examples include thermoplastic copolymer polymers obtained by using monomers represented by the following as components of copolymerization in a range of 40 mol% or less. Specifically, the monomers used as component (A) include alkyl methacrylates in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms, such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, and t-butyl methacrylate; acrylonitrile; Examples include styrene. These monomers are preferably contained in an amount of 60 mol% or more in order to impart the above-mentioned glass transition temperature to the linear copolymer polymer. Specifically, the monomers (B) to (G) above used as the second component include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate (hereinafter referred to as (meth)acrylate) as the hydroxyl group-containing acrylic monomer (B). When written as , it is meant to include both acrylate and methacrylate.), 2-
Hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-
Chloro-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxybutyl (meth)acrylate, 5-hydroxypentyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, or 1, Examples include monoesters of 4-cyclohexanedimethanol and acrylic acid or methacrylic acid, and the product name is Aronix.
M5700 (manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.), TONE M100 (caprolactone acrylate, Union Carbide Co., Ltd.)
), Light Ester HO-mpp (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Light Ester M-600A (trade name of 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.) Known and dihydric alcohols, e.g. 1,10
-Decanediol, neopentyl glycol, bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, an addition reaction product of bisphenol A and ethylene oxide or propylene oxide, etc., and a monoester of (meth)acrylic acid, etc. can be used. The amino or alkylamino group-containing acrylic monomer (C) includes (meth)acrylamide,
N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, N,N-di-t-butylaminoethyl (meth)acrylamide, etc. Can be mentioned. Examples of the carboxyl group-containing acrylic or vinyl monomer (D) include (meth)acrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, and Toagosei Kagaku Co., Ltd. product names Aronix M-5400 and Aronix M-.
Examples include those known as 5500. (F) vinylpyridine or its derivatives include 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine,
2-vinyl-6-methylpyridine, 4-vinyl-
Examples include 1-methylpyridine, 2-vinyl-5-ethylpyridine, and 4-(4-pipenylinoethyl)pyridine. The above monomers (B) to (F) all have hydrophilic properties, and when the resin composition used in the present invention is bonded to a substrate such as glass, ceramics, or plastic, they provide strong adhesion. It is intended to give. Specifically, the monomer represented by the general formula (G) contains one hydroxyl group in one molecule (α-
It is made by reacting a monoisocyanate compound with an alkyl acrylate ester. Examples include (α-alkyl)acrylic acid esters having one or more urethane bonds in one molecule. Note that R 2 in the monomer represented by the general formula can be any divalent hydrocarbon group that may have an ether bond therein and may be substituted with a halogen atom, but is preferably R 2 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, an alicyclic hydrocarbon group such as 1,4-bismethylenecyclohexane, and an aromatic group such as bisphenyldimethylmethane. Examples include hydrocarbon groups containing rings. As the (meth)acrylic ester containing at least one hydroxyl group in one molecule used in producing the monomer represented by the general formula,
2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2
-Hydroxypropyl (meth)acrylate, 3
-Chloro-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxybutyl (meth)acrylate, 5-hydroxypentyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate or light ester Examples include HO-mpp (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.). (α-alkyl)acrylic acid esters containing one hydroxyl group in one molecule include (a) esters of aliphatic or aromatic dihydric alcohols and (meth)acrylic acid, and (b) mono- (Meth)acrylic esters of epoxy compounds can likewise be used. The dihydric alcohol used in (a) above is:
1,4-cyclohexanedimethanol, 1,10-
Examples include decanediol, neopentyl glycol, bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, and an addition reaction product of 2 to 10 moles of ethylene oxide or propylene oxide to bisphenol A. In addition, as the monoepoxy compound used in the above (b), Epolite M-1230 (trade name,
Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo Co., Ltd.), phenyl glycidyl ether, cresyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, octylene oxide, n
-butylphenol glycidyl ether and the like. In addition, as monoisocyanate compounds used in producing the monomer represented by the general formula, alkyl monoisocyanates formed by adding one isocyanate group to an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and phenyl Examples include isocyanate and cresyl monoisocyanate. The monomer represented by the general formula is preferably contained in the linear copolymer in an amount of up to 50 mol%. If the content exceeds 50 mol%, the softening point of the resulting composition will decrease significantly, and the surface hardness of the pattern obtained by curing the composition will decrease.
This causes problems such as deterioration of chemical resistance due to swelling. The resin composition used for forming the recording head of the present invention is used in various forms such as a solution form or a solid film form when forming the recording head.
It is particularly advantageous to use it in the form of a dry film because it is easy to handle and the film thickness can be easily controlled. Of course, there is no problem in using it in the form of a solution. Although the case where a thermoplastic linear polymer is mainly used has been described above, in the present invention, a linear polymer having thermal crosslinkability or photocrosslinkability can also be used. A thermally crosslinkable linear polymer is, for example, a thermoplastic linear polymer with the following general formula: (However, R 4 is hydrogen or has 1 to 1 carbon atoms.
3 alkyl or hydroxyalkyl group,
R 5 represents hydrogen or an alkyl or acyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have a hydroxy group. It can be obtained by introducing a thermally crosslinkable monomer as shown in ) as the second component of copolymerization. The monomer represented by the above general formula not only has thermal crosslinkability but also hydrophilicity, and due to this thermal crosslinkability, it is excellent as a structural material for the resin composition for forming a cured resin film in the present invention. properties,
For example, it exhibits heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, etc., and also exhibits excellent adhesion to a substrate due to hydrophilicity. Specifically, the monomers represented by the general formula are N-methylol (meth)acrylamide (hereinafter, when referred to as (meth)acrylamide, it is meant to include both acrylamide and methacrylamide), N -Propoxymethyl (meth)acrylamide, N-n-butoxymethyl (meth)acrylamide, β-hydroxyethoxymethyl (meth)acrylamide, N-ethoxymethyl (meth)acrylamide, N-methoxymethyl (meth)acrylamide, N-acetoxy Methyl (meth)acrylamide, α-hydroxymethyl-N-methylolacrylamide, α-hydroxyethyl-N-butoxymethylacrylamide, α-hydroxypropyl-N-propoxymethylacrylamide, α-ethyl-N-methylolacrylamide, α-propyl -N-methylolacrylamide and other acrylamide derivatives are mentioned. Monomers represented by these general formulas are not only hydrophilic as described above, but also have condensation crosslinking properties when heated, and generally, water molecules or alcohol are released at temperatures of 100°C or higher to form crosslinked bonds, and after curing, The linear polymer itself also forms a network structure, giving the pattern obtained by curing excellent chemical resistance and mechanical strength. When a thermosetting linear polymer is used, it is preferred that the linear polymer contains 5 to 30 mol% of the monomers represented by these general formulas. If the content is within the above range,
Provides sufficient chemical resistance due to heat curing. On the other hand, if the content exceeds 30 mol%, problems such as the pattern obtained by curing will become brittle. In addition to the monomer represented by the above general formula, by appropriately using a thermally ring-opened and crosslinking monomer such as glycidyl (meth)acrylate as a component of the copolymerization, the same as in the case of the above general formula can be obtained. effect can be obtained. A photocrosslinkable linear polymer can be obtained, for example, by a method such as the one exemplified below, in which a photopolymerizable side chain is introduced into a linear polymer. An example of such a method is to copolymerize a monomer containing a carboxyl group, such as (meth)acrylic acid, or a monomer containing an amino group or a tertiary amine group, and then react with glycidyl (meth)acrylate, etc. A partial urethane compound of polyisocyanate having one isocyanate group and one or more acrylic ester groups in one molecule, and a branched hydroxyl group,
A method of reacting with an amino group or a carboxyl group, a method of reacting a hydroxyl group of a branch chain with acrylic acid chloride, a method of reacting a hydroxyl group of a branch chain with an acid anhydride, and then reacting it with glycidyl (meth)acrylate, Examples of methods include: condensing the hydroxyl group with the condensation-crosslinking monomer exemplified in (F) to leave an acrylamide group on the side chain; and reacting the hydroxyl group of the branched chain with glycidyl (meth)acrylate. When the linear polymer is thermally crosslinkable, it is preferable to perform heating after forming a pattern by irradiation with active energy rays. On the other hand, even in the case of photopolymerizable linear polymers, there is no problem in heating within a range allowable in terms of the heat resistance of the substrate, and in fact, more favorable results can be obtained. The linear polymers used in the resin composition for forming a cured resin film in the present invention are broadly classified into those without curability, those with photocrosslinkability, and those with thermal crosslinkability, as described above. In any case, the step of curing the composition (i.e., pattern formation by active energy ray irradiation and thermal curing as necessary)
In this method, shape retention is imparted to the composition to enable precise patterning, and the pattern obtained by curing has excellent adhesion, chemical resistance, and high mechanical strength. . Monomer (ii) having an ethylenically unsaturated bond used in the resin composition for forming a cured resin film in the present invention
is a component that, together with the epoxy resin (iii) described later, causes the composition to exhibit curability with active energy rays, and particularly provides the composition with excellent sensitivity to active energy rays, and is preferably a component. It is possible to use various known monomers that have a boiling point of 100°C or higher under atmospheric pressure, preferably have two or more ethylenically unsaturated bonds, and are cured by irradiation with active energy rays. can. Specific examples of such monomers having two or more ethylenically unsaturated bonds include acrylic esters or methacrylic esters of polyfunctional epoxy resins having two or more epoxy groups in one molecule. , acrylic esters or methacrylic esters of alkylene oxide adducts of polyhydric alcohols, polyester acrylates with acrylic ester groups at the molecular chain ends of polyesters with a molecular weight of 500 to 3,000, consisting of dibasic acids and dihydric alcohols, polyhydric alcohols A reaction product of an isocyanate and an acrylic acid monomer having a hydroxyl group can be mentioned. The above monomers ~ may be urethane modified products having a urethane bond in the molecule. Examples of monomers belonging to this category include acrylic acid or methacrylic acid esters of polyfunctional epoxy resins, which are exemplified as those used in epoxy resin (iii) described below. Examples of monomers belonging to this group include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6 hexanediol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, Examples include pentaerythritol tri(meth)acrylate, and the product names are KAYARAD HX-220, HX-620,
D-310, D-320, D-330, DPHA, R-604,
DPCA−20, DPCA−30, DPCA−60, DPCA−
120 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), trade name NK ester
BPE-200, BPE-500, BPE-1300, A-BPE
-4 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like can be used. Monomers belonging to this category include the product names Aronix M-6100, M-6200, M-6250, M-6300, M
-6400, M-7100, M-8030, M-8060, M-
8100 (manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.), etc. Aronix M-
1100, Aronix M-1200 (manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.), and the like. Monomers belonging to this group include polyisocyanates and hydroxyl group-containing monomers such as tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate. Reactants with acrylic monomers are listed, and the product name is Sumidyur N.
(Biuret derivative of hexamethylene diisocyanate, Sumidyur L (trimethylolpropane modified product of tolylene diisocyanate)
A reaction product obtained by adding a hydroxyl group-containing (meth)acrylic acid ester to a polyisocyanate compound known as Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) can be used. The hydroxyl group-containing acrylic monomer mentioned here is typically a (meth)acrylic acid ester, with hydroxyethyl (meth)acrylate and hydroxypropyl (meth)acrylate being preferred. Further, other hydroxyl group-containing acrylic monomers mentioned above for producing monomers represented by the linear polymer formula can also be used. In addition to the monomers having two or more ethylenically unsaturated bonds as described above, monomers having only one ethylenically unsaturated bond, such as those listed below, can also be used. Examples of such monomers having one ethylenically unsaturated bond include carboxyl group-containing unsaturated monomers such as acrylic acid and methacrylic acid; glycidyl group-containing unsaturated monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate. Monomer; C2 - C8 hydroxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid such as hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate; polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol Monoesters of acrylic acid or methacrylic acid and polyethylene glycol or polypropylene glycol, such as monoacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate,
Isopropyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, lauryl acrylate, cyclohexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, methacrylic acid C1 - C12 alkyl or cycloalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid such as octyl, lauryl methacrylate, cyclohexyl methacrylate; other monomers such as styrene, vinyltoluene, methylstyrene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinylisobutyl Ether, acrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, acrylic or methacrylic acid adducts of alkyl glycidyl ethers, vinylpyrrolidone, dicyclopentenyloxyethyl (meth)
Acrylate, ε-caprolactone-modified hydroxyalkyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, phenoxyethyl acrylate, and the like. By using the above monomer (ii) having an ethylenically unsaturated bond, the resin composition for forming a cured resin film of the present invention is given sufficient curability with high sensitivity to active energy rays. The epoxy resin (iii) consisting of one or more compounds containing one or more epoxy groups in one molecule used in the resin composition for forming a cured resin film in the present invention refers to the above-mentioned monomer having an ethylenically unsaturated bond. Together with polymer (ii), the composition exhibits sufficient curability with high sensitivity to active energy rays through the action of polymerization initiator (iv), which will be described later. The resin composition can be applied in liquid form onto a substrate such as plastic or ceramics and then cured to form a cured film, or when used by adhering to a substrate in the form of a dry film. It is a component for imparting better adhesion to the substrate, water resistance, chemical resistance, dimensional stability, etc. to the cured film. In the resin composition for forming a cured resin film in the present invention, any epoxy resin can be used without particular limitation as long as it is made of one or more compounds containing one or more epoxy groups in one molecule. . However, for example, consideration must be given to the chemical resistance, mechanical strength, and high durability of the cured film obtained by curing the resin composition, or when a pattern made of the cured film of the composition is printed on a substrate. Considering the workability during formation and the resolution of the formed pattern, it is preferable to use an epoxy resin made of one or more compounds containing two or more epoxy groups in one molecule. The above-mentioned epoxy resins containing two or more epoxy groups in one molecule include epoxy resins represented by bisphenol A type, novolak type, and alicyclic type, or bisphenol S, bisphenol F, and tetrahydroxyphenylmethane. Tetraglycidyl ether, resorcinol glycidyl ether,
Glycerin triglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether, isocyanuric acid triglycidyl ether and the following general formula
(However, R is an alkyl group or an oxyalkyl group, R 0 is

【式】【formula】

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の液体噴射記録ヘツドは、該ヘツドの構
成部材である活性エネルギー線硬化型樹脂組成物
として、該組成物に必須成分として含有されるエ
チレン性不飽和結合を有する単量体(ii)と、エポキ
シ樹脂(iii)およびルイス酸を発生する重合開始剤(iv)
とによつて主に付与されるパターン形成材料とし
ての活性エネルギー線に対する非常に優れた感度
と解像度を有するものを用いたものであり、該樹
脂組成物を用いることにより、寸法精度に優れた
液体噴射記録ヘツドを歩留り良く得ることが可能
になつた。 しかも本発明に用いる活性エネルギー線硬化型
樹脂組成物には、必須成分としての線状高分子(i)
及びエポキシ樹脂(iii)の特性が有効に活されてお
り、すなわち該樹脂組成物は、主に、線状高分子
(i)によつて付与される優れた基板との密着性及び
機械的強度に加えて、主に、エポキシ樹脂(iii)によ
つて付与される優れた耐薬品性及び寸法安定性と
を有しており、該組成物を用いることによつて長
期の耐久性を有する記録ヘツドを得ることも可能
になつた。 また、硬化性を有する線状高分子を用いる場合
には、上記密着性、機械的強度あるいは耐薬品性
が特に優れた液体噴射記録ヘツドを得ることが可
能である。 〔実施例〕 以下、合成例および実施例により本発明を更に
詳細に説明する。 合成例 メチルメタクリレートとt−ブチルメタアクリ
レートとジメチルアミノエチルメタアクリレート
(=70/20/10モル比)とをトルエン中で溶液重
合し、重量平均分子量7.8×104、ガラス転移温度
89℃の線状高分子化合物(これをLP−1とする)
を得た。 このLP−1を用い、下記組成の活性エネルギ
ー線硬化型樹脂組成物を調製した。 LP−1 100重量部 エピコート1001*1 25 〃 セロキサイド2021*2 25 〃 トリメチロールプロパントリアクリレート
50 〃 トリフエニルスルホニウムテトラフルオロボレ
ート 10 〃 イルガキユア651 15 〃 クリスタルバイオレツト 1 〃 ハイドロキノン 0.2 〃 メチルセロソルブアセテート 300 〃 *1:油化シエルエポキシ(株)製のビスフエノー
ルAタイプのエポキシ樹脂エポキシ当量,
450〜500 *2:ダイセル化学(株)製の脂環タイプのエポキ
シ樹脂 エポキシ当量,128〜145 次いで、上記樹脂組成物を16μmのポリエチレ
ンテレフタレートフイルムにワイアーバーで塗布
し100℃で20分乾燥することにより、膜厚75μm
の樹脂組成物層を有する本発明に係わるドライフ
イルムを作成した。 実施例 合成例で製造したドライフイルムを用い、先に
明細書中で説明した第1図〜第6図の工程に従つ
て、吐出エネルギー発生素子として発熱素子[ハ
フニウムボライド(HfB2)]10個のオリフイス
(オリフイス寸法;75μm×50μm、ピツチ0.125
mm)を有するオンデマンド型液体噴射記録ヘツド
の作成を以下のようにして実施した。尚、記録ヘ
ツドは、同形状のものを各30個宛試作した。 まず、シリコンからなる基板上に発熱素子の複
数を所定の位置に配設し、これらに記録信号印加
用電極を接続した。 次に、発熱素子が配設された基板面上に保護膜
としてのSiO2層(厚さ1.0μm)を設け、保護層の
表面を清浄化すると共に乾燥させた後、保護層に
重ねて、80℃に加温された合成例に示した膜厚
75μmのドライフイルムを0.4f/min.の速度、1
Kg/cm3の加圧条件下でラミネートした。 続いて、基板面上に設けたドライフイルム上
に、液体通路及び液室の形状に対応したパターン
を有するフオトマスクを重ね合わせ、最終的に形
成される液体通路中に上上記素子が設けられるよ
うに位置合せを行なつた後、このフオトマスクの
上部からから12mW/cm2の強度の紫外線を用いて
30秒間ドライフイルムを露光した。 次に、露光済みのドライフイルムを、1,1,
1−トリクロルエタル中に浸漬して現像処理し、
ドライフイルムの未重合(末硬化)部分を基板上
から溶解除去して、基板上に残存した硬化ドライ
フイルム膜によつて最終的に液体通路及び液室と
なる溝を形成した。 現像処理を終了した後、基板上の硬化ドライフ
イルム膜を、150℃で1時間加熱し、更に、これ
に50mW/cm2の強度の紫外線を2分間照射して更
に硬化させた。 このようにして、硬化ドライフイルム膜によつ
て液体通路及び液室となる溝を基板上に形成した
後、形成した溝の覆いとなるソーダガラスからな
る貫通孔の設けられた平板にエポキシ系樹脂接着
剤を厚さ3μmにスピンコートした後、予備加熱
してBステージ化させ、これを硬化したドライフ
イルム上に貼り合わせ、更に、接着剤を本硬化さ
せて接着固定し、接合体を形成した。 続いて、接合体の液体通路の下流側、すなわち
吐出エネルギー発生素子の設置位置から下流側へ
0.150mmのところを液体通路に対して垂直に、市
販のダイシング・ソー(商品名;DAD2H/6
型、DISCO社製)を用いて切削し、記録用液体
を吐出するためのオリフイスを形成した。 最後に、切削面を洗浄したのち乾燥させ、更
に、切削面を研磨して平滑化し、貫通孔に記録用
液体の供給管を取付けて液体噴射記録ヘツドを完
成した。得られた記録ヘツドは、何れもマスクパ
ターンを忠実に再現した液体通路及び液室を有す
る寸法精度に優れたものであつた。ちなみに、オ
リフイス寸法は、50±5μm、オリフイスピツチ
は、125±5μの範囲にあつた。 このようにして試作した記録ヘツドの品質及び
長期使用に際しての耐久性を以下のようにして試
験した。 まず、得られた記録ヘツドについて、次の各組
成からなる記録用液体中に、60℃で1000時間浸漬
処理(記録ヘツドの長期使用時に匹敵する環境条
件)する耐久試験を実施施した。 記録用液体成分 1 H2O/エチレングリコール/ジエチレング
リコール/ポリエチレングリコール#400/プ
ロピレングリコール/C.I.ダイレクトブラツク
154*1/エマルゲン931*4(=63/10/5/
5/10/7/0.1重量部)PH=8.0 2 H2O/トリエチレングリコール/ポリエチ
レングリコール#200/ポリエチレングリコー
ル#400/C.I.ダイレクトブラツク154/エマル
ゲン931 (=67/15/5/8/5/0.1重量部)PH=9.0 3 H2O/ジエチレングリコール/ポリエチレ
ングリコール#200/N−メチル−2−ピロリ
ドン/C.I.ダイレクトイエロー86*2/エマルゲ
ン931 (=66/15/5/10/4/0.1重量部)PH=7.0 4 H2O/ポリエチレングリコール#300/C.I.
フードブラツク2*3/PVP K−30*5(=80/
17/3/0.1重量部) PH10.0 尚、注)*1〜*3は水溶性染料、*4は花王石
鹸(株)製のポリオキシエチレンノニルフエニルエー
テル、*5は米国GAF製のポリビニルピロリドン
であり、PHの調整にはカセイソーダを用いた。 各記録用液体について、それぞれ記録ヘツド各
5個を耐久試験に供した。 耐久試験後、該試験を実施した各ヘツドにつき
基板及び覆いと硬化ドライフイルム膜の接合状態
を観察した結果、すべての記録ヘツドにおいて剥
離や損傷は全く認められず、良好な密着性を示し
ていた。 次いでこれとは別に、得られた記録ヘツドの10
個について、各ヘツドを記録装置に取付け、前記
の記録用液体を用いて108パルスの記録信号を14
時間連続的に記録ヘツドに印加して印字を行なう
印字試験を実施した。何れの記録ヘツドに関して
も、印字開始直後と14時間経過後において、記録
用液体の吐出性能及び印字状態共に性能の低下が
殆ど認められず、耐久性に優れた記録ヘツドであ
つた。 比較例 膜厚75μmの市販のドライフイルムVacrel(ド
ライフイルムソルダーマスクの商品名、デユポン
ド・ネモアース(株)製)、および膜厚50μmの市販
のドライフイルムPhotec SR−3000(商品名 日
立化成工業(株)製)を用いる以外は実施例と同様に
して、記録ヘツドを作成した。 これらの記録ヘツドについて、実施例と同様の
耐久試験を実施した。 耐久試験の経過中、ドライフイルムとして
Vacrelを用いた場合は、100時間で2)および
4)の記録用液体で剥離が認められた。また、
300時間で、1)および3)の記録用液体で剥離
が認められた。 一方、ドライフイルムとしてPhotec SR−
3000を用いた場合は、1)〜4)の各記録用液体
で300時間で剥離が認められた。 印字試験例 実施例および比較例で作成したヘツド(各々10
個ずつ)に先に4)として挙げた組成の記録液を
充填し印字試験を行なつた。次に、記録液が充填
された状態の各ヘツドを温度80℃、湿度90%の条
件下で200時間保存後、先に行なつたのと同様の
印字試験を行なつた。その結果、実施例で得られ
たヘツドでは10個のヘツドのいずれも保存の前後
で良好な印字が得られたのに対し、比較例のヘツ
ドのいずれにおいても印字不良が観察された。こ
れらの印字不良部を顕微鏡で観察すると、、文字
を構成する記録液滴の位置のズレが観察された。
また、印字不良を起こした各ヘツドの吐出口付近
を観察したところ、その部分におけるドライフイ
ルム硬化膜に剥離が見られた。
The liquid jet recording head of the present invention includes a monomer (ii) having an ethylenically unsaturated bond, which is contained as an essential component in the active energy ray-curable resin composition that is a component of the head. , an epoxy resin (iii) and a polymerization initiator that generates a Lewis acid (iv)
This resin composition uses a resin composition that has extremely excellent sensitivity and resolution to active energy rays as a pattern-forming material mainly applied by It has become possible to obtain jet recording heads with good yield. Moreover, the active energy ray-curable resin composition used in the present invention contains a linear polymer (i) as an essential component.
The properties of epoxy resin (iii) and epoxy resin (iii) are effectively utilized, that is, the resin composition mainly consists of linear polymer
In addition to the excellent adhesion to the substrate and mechanical strength provided by (i), it mainly has excellent chemical resistance and dimensional stability provided by epoxy resin (iii). By using this composition, it has become possible to obtain a recording head with long-term durability. Furthermore, when a linear polymer having curability is used, it is possible to obtain a liquid jet recording head particularly excellent in the above-mentioned adhesion, mechanical strength, or chemical resistance. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Synthesis Examples and Examples. Synthesis example Methyl methacrylate, t-butyl methacrylate, and dimethylaminoethyl methacrylate (=70/20/10 molar ratio) were solution polymerized in toluene to give a weight average molecular weight of 7.8×10 4 and a glass transition temperature.
Linear polymer compound at 89℃ (this is called LP-1)
I got it. Using this LP-1, an active energy ray-curable resin composition having the following composition was prepared. LP-1 100 parts by weight Epicote 1001*1 25 〃 Celloxide 2021*2 25 〃 Trimethylolpropane triacrylate
50 〃 Triphenylsulfonium tetrafluoroborate 10 〃 Irgakiure 651 15 〃 Crystal Violet 1 〃 Hydroquinone 0.2 〃 Methyl cellosolve acetate 300 〃 *1: Epoxy equivalent of bisphenol A type epoxy resin manufactured by Yuka Ciel Epoxy Co., Ltd.
450-500 *2: Alicyclic type epoxy resin manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.Epoxy equivalent, 128-145 Next, the above resin composition was applied to a 16 μm polyethylene terephthalate film with a wire bar and dried at 100°C for 20 minutes. By this, the film thickness is 75 μm.
A dry film according to the present invention having a resin composition layer was prepared. Example Using the dry film produced in the synthesis example, a heating element [hafnium boride (HfB 2 )] 10 was prepared as an ejection energy generating element according to the steps shown in FIGS. 1 to 6 described earlier in the specification. Orifice (orifice dimensions: 75μm x 50μm, pitch 0.125
An on-demand liquid jet recording head having a diameter of 1 mm) was fabricated as follows. Note that 30 recording heads of the same shape were prototyped for each type. First, a plurality of heating elements were arranged at predetermined positions on a substrate made of silicon, and recording signal application electrodes were connected to these heating elements. Next, two layers of SiO (thickness: 1.0 μm) are provided as a protective film on the surface of the substrate on which the heating element is arranged, and after cleaning and drying the surface of the protective layer, it is stacked on the protective layer. Film thickness shown in synthesis example heated to 80℃
75 μm dry film at a speed of 0.4 f/min.
Lamination was carried out under pressure conditions of Kg/cm 3 . Next, a photomask having a pattern corresponding to the shape of the liquid passage and the liquid chamber is superimposed on the dry film provided on the substrate surface, so that the above-mentioned elements are placed in the liquid passage that is finally formed. After alignment, use ultraviolet light with an intensity of 12 mW/cm 2 from the top of this photomask.
The dry film was exposed for 30 seconds. Next, the exposed dry film is 1, 1,
Immersed in 1-trichlorethal and developed,
The unpolymerized (finally cured) portion of the dry film was dissolved and removed from the substrate, and the cured dry film film remaining on the substrate formed grooves that would eventually become liquid passages and liquid chambers. After the development process was completed, the cured dry film film on the substrate was heated at 150° C. for 1 hour, and further cured by irradiating it with ultraviolet rays at an intensity of 50 mW/cm 2 for 2 minutes. In this way, after forming grooves that will become liquid passages and liquid chambers on the substrate using the cured dry film film, epoxy resin is applied to a flat plate with through holes made of soda glass that will cover the formed grooves. After spin-coating the adhesive to a thickness of 3 μm, preheating it to B-stage, bonding it onto the cured dry film, and then fully curing the adhesive and fixing it to form a bonded body. . Next, the downstream side of the liquid passage of the bonded body, that is, the downstream side from the installation position of the discharge energy generating element.
A commercially available dicing saw (product name: DAD2H/6
A mold (manufactured by DISCO) was used to cut it to form an orifice for discharging the recording liquid. Finally, the cut surface was cleaned and dried, and the cut surface was polished to make it smooth, and a recording liquid supply pipe was attached to the through hole to complete the liquid jet recording head. All of the obtained recording heads had excellent dimensional accuracy and had liquid passages and liquid chambers that faithfully reproduced the mask pattern. By the way, the orifice dimensions were in the range of 50±5μm and the orifice pitch was in the range of 125±5μm. The quality and durability of the thus prototyped recording head during long-term use were tested as follows. First, the obtained recording head was subjected to a durability test in which it was immersed in a recording liquid having the following composition at 60° C. for 1000 hours (environmental conditions comparable to those during long-term use of a recording head). Recording liquid component 1 H 2 O / Ethylene glycol / Diethylene glycol / Polyethylene glycol #400 / Propylene glycol / CI Direct Black
154* 1 /Emulgen 931* 4 (=63/10/5/
5/10/7/0.1 parts by weight) PH=8.0 2 H2O /triethylene glycol/polyethylene glycol #200/polyethylene glycol #400/CI Direct Black 154/Emulgen 931 (=67/15/5/8/5 /0.1 parts by weight) PH=9.0 3 H2O /diethylene glycol/polyethylene glycol #200/N-methyl-2-pyrrolidone/CI Direct Yellow 86* 2 /Emulgen 931 (=66/15/5/10/4/0.1 Weight part) PH=7.0 4 H 2 O/Polyethylene glycol #300/CI
Food Black 2* 3 /PVP K-30* 5 (=80/
17/3/0.1 parts by weight) PH10.0 Note: * 1 to * 3 are water-soluble dyes, * 4 is polyoxyethylene nonyl phenyl ether manufactured by Kao Soap Co., Ltd., and * 5 is manufactured by GAF in the United States. It is polyvinylpyrrolidone, and caustic soda was used to adjust the pH. For each recording liquid, five recording heads were subjected to a durability test. After the durability test, we observed the state of bonding between the substrate and cover and the cured dry film film for each head tested, and found that no peeling or damage was observed in any of the recording heads, indicating good adhesion. . Then separately 10 of the obtained recording heads
For each head, attach each head to a recording device, and use the recording liquid described above to record a recording signal of 108 pulses at 14
A printing test was carried out in which printing was performed by applying power to the recording head continuously over time. With respect to any of the recording heads, almost no deterioration was observed in both recording liquid ejection performance and printing condition immediately after printing started and after 14 hours had elapsed, indicating that the recording heads had excellent durability. Comparative Examples Commercially available dry film Vacrel (trade name of dry film solder mask, manufactured by DuPont Nemo Earth Co., Ltd.) with a film thickness of 75 μm, and Photoc SR-3000 (trade name of Hitachi Chemical Co., Ltd.) with a film thickness of 50 μm A recording head was prepared in the same manner as in the example except that a recording head (manufactured by ) was used. Durability tests similar to those in the examples were conducted on these recording heads. During the durability test, as a dry film
When Vacrel was used, peeling was observed in recording liquids 2) and 4) after 100 hours. Also,
After 300 hours, peeling was observed with the recording liquids 1) and 3). On the other hand, as a dry film, Photoc SR−
3000, peeling was observed in each of the recording liquids 1) to 4) after 300 hours. Printing test example Heads prepared in Examples and Comparative Examples (10 prints each)
A recording liquid having the composition listed above in 4) was filled into each of the test pieces, and a printing test was conducted. Next, each head filled with the recording liquid was stored for 200 hours at a temperature of 80° C. and a humidity of 90%, and then a printing test similar to that previously conducted was conducted. As a result, good printing was obtained in all 10 heads obtained in the example before and after storage, whereas poor printing was observed in all of the heads in the comparative example. When these defective print areas were observed under a microscope, it was observed that the recording droplets forming the characters were misaligned.
Further, when observing the vicinity of the discharge port of each head where the printing failure occurred, peeling was observed in the dry film cured film in that area.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第6図は本発明の液体噴射記録ヘツド
ならびにその製造方法を説明するための模式図で
ある。 1……基板、2……吐出エネルギー発生素子、
3……樹脂層、3H……樹脂硬化膜、4……フオ
トマスク、4p……マスクパターン、6−1……
液室、6−2……液体通路、7……覆い、8……
貫通孔、9……オリフイス、10……供給管。
1 to 6 are schematic diagrams for explaining the liquid jet recording head of the present invention and its manufacturing method. 1...Substrate, 2...Discharge energy generating element,
3... Resin layer, 3H... Resin cured film, 4... Photomask, 4p... Mask pattern, 6-1...
Liquid chamber, 6-2...Liquid passage, 7...Cover, 8...
Through hole, 9...orifice, 10...supply pipe.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体の吐出口に連通する液体通路と、該液体
通路内の液体を吐出させるためのエネルギーを発
生する吐出エネルギー発生素子とを有し、前記液
体通路の少なくとも1部が活性エネルギー線によ
つて硬化する樹脂組成物の硬化領域で形成されて
成る液体噴射記録ヘツドにおいて、前記樹脂組成
物が (i) ガラス転移温度が50℃以上で、且つ重量平均
分子量が約3.0×104以上である線状高分子と、 (ii) エチレン性不飽和結合を有する単量体と、 (iii) 分子内にエポキシ基を1個以上有する化合物
の少なくとも1種を含んでなるエポキシ樹脂
と、 (iv) 活性エネルギー線の照射によつてルイス酸を
発生する重合開始剤、 とを有してなるものであることを特徴とする液体
噴射記録ヘツド。 2 前記樹脂組成物の前記(i)の線状高分子の含有
量をL重量部、前記(ii)の単量体の含有量をM重量
部、前記(iii)の樹脂の含有量をE重量部としたと
き、L/(L+M+E)が0.2〜0.8の範囲および
E/(E+M)が0.3〜0.7の範囲にあり、且つ前
記(iv)の重合開始剤が(L+M+E)の100重量部
に対して0.2〜15重量部の範囲で含有されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
液体噴射記録ヘツド。 3 前記樹脂組成物の前記(iv)の重合開始剤が芳香
族ハロニウム塩化合物、または周期率表第VIa族
若しくは第Va族に属する元素を含む光感知性を
有する芳香族オニウム塩化合物から成ることを特
徴とする特許請求の範囲第1項〜第2項のいずれ
かに記載の液体噴射記録ヘツド。 4 前記樹脂組成物が、前記(i)の線状高分子、前
記(ii)の単量体、前記(iii)の樹脂の合計量100重量部
に対して、0.1〜20重量部の活性エネルギー線の
作用により賦活化し得るラジカル重合開始剤を配
合して成るものである特許請求の範囲第1項〜第
3項のいずれかに記載の液体噴射記録ヘツド。 5 前記吐出のエネルギー発生素子が発熱素子で
ある特許請求の範囲第1項〜開4項のいずれかに
記載の液体噴射記録ヘツド。
[Scope of Claims] 1. A liquid passageway communicating with a liquid discharge port, and an ejection energy generating element that generates energy for ejecting the liquid in the liquid passageway, wherein at least a portion of the liquid passageway is In a liquid jet recording head formed of a cured region of a resin composition that is cured by active energy rays, the resin composition (i) has a glass transition temperature of 50° C. or higher and a weight average molecular weight of about 3.0×; 10 4 or more; (ii) a monomer having an ethylenically unsaturated bond; and (iii) an epoxy resin comprising at least one compound having one or more epoxy groups in the molecule. and (iv) a polymerization initiator that generates a Lewis acid upon irradiation with active energy rays. 2 The content of the linear polymer (i) in the resin composition is L parts by weight, the content of the monomer (ii) is M parts by weight, and the content of the resin (iii) is E. When expressed as parts by weight, L/(L+M+E) is in the range of 0.2 to 0.8 and E/(E+M) is in the range of 0.3 to 0.7, and the polymerization initiator of (iv) is included in 100 parts by weight of (L+M+E). 2. The liquid jet recording head according to claim 1, wherein the liquid jet recording head is contained in a range of 0.2 to 15 parts by weight. 3. The polymerization initiator (iv) of the resin composition is composed of an aromatic halonium salt compound or an aromatic onium salt compound having photosensitivity and containing an element belonging to Group VIa or Group Va of the periodic table. A liquid jet recording head according to any one of claims 1 to 2, characterized in that: 4. The resin composition contains 0.1 to 20 parts by weight of active energy based on 100 parts by weight of the linear polymer (i), the monomer (ii), and the resin (iii). A liquid jet recording head according to any one of claims 1 to 3, which contains a radical polymerization initiator that can be activated by the action of radiation. 5. A liquid jet recording head according to any one of claims 1 to 4, wherein the ejection energy generating element is a heating element.
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