JP3524258B2

JP3524258B2 - インクジェットヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP3524258B2
Application number: JP7900096A
Authority: JP
Inventors: 典夫大熊; 昌士宮川; 博彰戸島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2004-05-10
Anticipated expiration: 2016-04-01
Also published as: JPH08323985A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リント方式に用いるプリント液を吐出するためのインク
ジェットヘッドの製造方法に関するものである。詳細に
は、本発明は、インクジェットヘッド用基板上にインク
流路の形成に寄与する感光性樹脂を設け、更に当該感光
性樹脂上に被覆用樹脂を設けた後、インク流路部分の感
光性樹脂を溶解除去することによりインク流路を形成す
る工程を包含するインクジェットヘッドの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリント方式（液体噴射
記録方式）に使用されるインクジェットヘッドは、一般
にプリント液（インク）を吐出するための吐出口（以
下、オリフィスとも称する場合もある）、該吐出口に連
通するインク流路及び該インク流路内に設けられる液体
吐出エネルギー発生素子とを備えている。このようなイ
ンクジェットヘッドを作製する方法としては、例えば、
ガラスや金属等の板に切削やエッチング等の加工手段に
よって微細なインク流路形成用の溝を形成した後、該溝
が形成された板に液体吐出エネルギー発生素子を備える
インクジェットヘッド用基板を接合してインク流路を形
成する方法が知られている。

【０００３】しかしながら、かかる従来法によるインク
ジェットヘッドの製造方法においては、前記溝を切削工
程で形成する場合には、前記溝の内壁面を平滑にするこ
とが難しく、また、板の欠けや割れが生じ易いため、歩
留りが余りよくない。一方、前記溝をエッチングによっ
て形成する場合には、エッチング状態を全てのインク流
路形成用溝について均一にすることが困難であり、ま
た、工程が複雑で、製造コストの上昇を招くという不利
もある。よって、こうしたいずれの加工手段によって
も、均一なインク流路形状を有するインクジェットヘッ
ドを定常的に作成することが困難であり、得られるイン
クジェットヘッドはプリント特性にバラツキがあるもの
になる傾向がある。更には、上述したインク流路形成用
の溝が形成された板と、吐出エネルギー発生素子が設け
られたインクジェットヘッド用基板とを接合する際に、
前記溝と前記吐出エネルギー発生素子の位置合わせする
ことが困難である。従って、上述した従来のインクジェ
ットヘッドの製造方法は高品質のインクジェットヘッド
を多量生産するには適さない。

【０００４】こうした従来技術における問題を解決する
ため、米国特許明細書４，４５０，４５５号（以下、
「文献１」と称す。）においては、液体吐出エネルギー
発生素子が形成されたインクジェットヘッド用基板上に
感光性樹脂材料からなるドライフィルムを設け、このド
ライフィルムにフォトリソグラフィー法によってインク
流路形成用の溝を形成して、該溝が形成されたインクジ
ェットヘッド用基板にガラス板等の天板を接着剤等を用
いて接合し、得られる接合体の端面を機械的に切断する
ことで吐出口を形成する方法が提案されている。

【０００５】文献１に記載の方法によれば、インク流路
形成用の溝はフォトリソグラフィー法によって作成され
るため精度よく作成することができ、また、前記溝が液
体吐出エネルギー素子が設けられたインクジェットヘッ
ド用基板にすでに形成されていることから正確な位置合
わせを必ずしも必要とせず、インクジェットヘッド用基
板と天板との接合も容易に行うことができる。

【０００６】しかしながら、この文献１に記載の方法に
おいても、以下に述べるような問題点がある。すなわ
ち、（１）天板をインクジェットヘッド用基板に接合す
る際に上述した接着剤が形成されるインク流路にたれ込
んで、得られる流路の形状が変形する虞がある。（２）
吐出口を形成するために上記接合体を切断する際に、イ
ンク流路に切断屑が入り込み、この場合、得られるイン
クジェットヘッドが目詰まりを起こすことがある。
（３）上記接合体においてはインク流路となる部分が空
洞となっているので、当該接合体を機械的に切断する際
に、切断によって形成される吐出口の一部にカケが生じ
る虞がある。

【０００７】従って、文献１に記載の方法も高品質のイ
ンクジェットヘッドを高歩留りで多量生産するには必ず
しも適さない。

【０００８】こうした問題を解決する方法として、米国
特許明細書４，６５７，６３１号（以下、「文献２」と
称す。）は、以下に述べる内容の方法を提案している。
すなわち、この方法は、液体吐出エネルギー発生素子が
形成されたインクジェットヘッド用基板上のインク流路
形成部分に溶解可能な樹脂にて樹脂パターン（固体層）
を形成し、該パターンを被覆するようにインクジェット
ヘッド用基板上にエポキシ樹脂等の被覆樹脂層を設け、
この被覆樹脂層を硬化させた後、溶解可能な樹脂パター
ンを溶解除去してインク流路を形成することからなるイ
ンクジェットヘッドの製造方法である。

【０００９】更に、米国特許明細書５，３３１，３４４
号（以下、「文献３」と称す。）には、インクジェット
ヘッド用基板上に２層構成の感光性樹脂層を設け、第１
の感光性樹脂層にインク流路パターンの潜像を形成し、
次いで、当該第１の感光性樹脂層上に第２の感光性樹脂
層をドライフィルムのラミネートにより形成し、当該第
１の感光性樹脂層に吐出口パターンの潜像を形成する。
そして、これら潜像を現像することによりインク流路を
形成するインクジェットヘッドの製造方法が記載されて
いる。

【００１０】また、米国特許明細書５，４５８，２５４
号（以下、「文献４」と称す。）には、文献２における
樹脂パターンの材料として電離放射線分解型の樹脂を用
いるインクジェットヘッドの製造方法が記載されてい
る。

【００１１】文献２〜４に記載のいずれの製造方法にお
いても、インク流路となる部分には溶解可能な樹脂層が
設けられ、この溶解可能な樹脂層が設けられている状態
で当該溶解可能な樹脂層上に当該樹脂層を被覆する被覆
樹脂層を設け、前記溶解可能な樹脂層を除去するもので
ある。このため、インク流路部分に接着剤の垂れ込みが
なく、インク流路の形状を精度良く形成することができ
る。また、前記被覆樹脂層が設けられたインクジェット
ヘッド用基板を切断する際にも、溶解可能な樹脂がイン
ク流路となる部分に充填されているため、インク流路に
切断屑が入り込むことや、切断によって形成される吐出
口の一部にカケが生じる虞を低減することができる。文
献２〜４に記載される製造方法における上述した溶解可
能な樹脂としては、除去の容易性の観点よりポジ型のレ
ジストが用いられている。このポジ型レジストは露光部
と未露光部との溶解速度の差によってパターンを形成す
るものであり、文献２〜４に記載されるいずれの製造方
法においても、インク流路部分は露光された後に溶解除
去される。

【００１２】ところで、文献２〜４には、インク流路形
成部上に設けられる被覆用樹脂層の形成を、いわゆるソ
ルベントコート法を用いて行うことが記載されている。
このソルベントコート法とは被覆する所定の樹脂を溶媒
中に溶解して塗布する方法であり、その代表的なものと
してスピンコート法があげられている。このスピンコー
ト法は特に膜厚を均一に制御しやすいという利点を有す
る。インクジェットヘッドの中でも特に液体吐出エネル
ギー発生素子である電気熱変換体の上方に吐出口を有す
る、いわゆるサイドシュータータイプのインクジェット
ヘッドの製造方法においては、被覆樹脂層に吐出口が形
成されるため、被覆樹脂層の膜厚が、吐出特性に影響を
及ぼす電気熱変換体と吐出口との距離を決定する要因と
なる。よって、サイドシュータータイプのインクジェッ
トヘッドの製造方法における被覆用樹脂層の形成はスピ
ンコート法により行うことが多い。

【００１３】上述したように、被覆樹脂層をソルベント
コート法により形成する場合には、上述したインク流路
形成部分たる溶解可能な樹脂層としてポジ型のレジスト
が設けられているため、前記溶媒を注意深く選択して使
用することが要求される。即ち、ソルベントコート法に
用いられる溶媒の溶解力が強過ぎると、この溶媒によっ
て溶解可能なポジ型レジストの露光部だけでなく、未露
光部においても一部溶解してしまうことがあり、その場
合、得られるインク流路に形崩れが生じてしまうという
問題がある。

【００１４】ところで、上述のスピンコート法に代表さ
れるソルベントコート法によりインクジェットヘッド用
基板上に形成される膜の膜厚を均一化するためには、溶
媒の蒸発速度、溶媒の粘度などを調整する必要がある。
特に、インクジェットヘッド分野における当該膜は、通
常半導体分野における膜厚よりもかなり厚く形成される
ものであり、半導体分野の膜に比べ各種成膜条件をより
厳密に管理しなければ膜厚を均一化することが難しい。
そして、前述した被覆樹脂層の膜厚が吐出特性に影響を
及ぼすことからも、蒸発速度、粘度の調整はインクジェ
ットヘッドの歩留りに非常に大きな影響を与える。特
に、溶媒の蒸発速度に関しては、蒸発速度の遅い溶媒の
方が膜厚の均一化を容易に達成することができる。

【００１５】しかしながら、そうした蒸発速度の遅い溶
媒は一般に溶解力の強いものが多く、上述のように、従
来のインクジェットヘッドの製造方法においては、被覆
用樹脂層を形成するに当たって当該樹脂を塗布する際に
溶解力の強い溶媒を用いる場合は、インク流路の形崩れ
の虞があるため歩留りの点で問題があり、必ずしも生産
性の向上に結びつくものではない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
においては、インクジェットヘッド用基板上にインク流
路の形成に寄与する感光性樹脂層を設け、更に当該感光
性樹脂層上に被覆用樹脂層を設けた後、インク流路部分
の感光性樹脂層を溶解除去することによりインク流路を
形成する工程を包含するインクジェットヘッドの製造方
法において、高精度のインク流路を形成しつつ歩留りを
更に向上させることが困難であるという課題がある。

【００１７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、こ
のような従来技術における技術課題に鑑み、被覆樹脂層
を塗布手段を介して形成する際に溶解力の強い溶媒を用
いてもインク流路部分の形崩れの虞がなく、また、従来
技術に比べ格段にインクジェットヘッドの歩留りを向上
させることができるインクジェットヘッドの製造方法に
ついて鋭意研究したところ、次の知見を得た。

【００１８】即ち、インク流路形成部分に架橋可能な構
造単位を含む電離放射線分解型の感光性樹脂層を形成
し、この感光性樹脂層を架橋させた後、当該架橋された
感光性樹脂層上に被覆樹脂層を設け、インク流路となる
部分の架橋された感光性樹脂層に前記被覆樹脂層を介し
て電離放射線を照射することにより、前述の課題を解決
できる知見を得た。本発明は当該知見に基づいて完成に
至ったものである。

【００１９】本発明の目的は、高精度のインク流路を有
するインクジェットヘッドを歩留り良く製造することが
できるインクジェットヘッドの製造方法を提供すること
にある。

【００２０】本発明の他の目的は、溶解力の強い溶媒を
用いて被覆樹脂層を形成してもインク流路の形崩れを起
こす虞のないインクジェットヘッドの製造方法を提供す
ることにある。

【００２１】本発明の他の目的は、被覆樹脂層材料及び
被覆樹脂層塗布用溶媒の選択の範囲が広いインクジェッ
トヘッドの製造方法を提供することにある。

【００２２】本発明の他の目的は、被覆樹脂層の厚みの
均一化を容易に達成することができるインクジェットヘ
ッドの製造方法を提供することにある。

【００２３】前述の目的を達成するために本発明が提供
するインクジェットヘッドの製造方法は、インクを吐出
するための吐出口に連通するインク流路と、インクを吐
出するために利用されるエネルギーを発生するためのエ
ネルギー発生素子と、を備えるインクジェットヘッドの
製造方法であって、前記エネルギー発生素子を備える基
板を用意する工程と、該基板のエネルギー発生素子が設
けられた面上に前記エネルギー発生素子を被覆するよう
に架橋可能な構造単位を含む電離放射線分解型の感光性
樹脂層を形成する工程と、該感光性樹脂層を分子間架橋
させる工程と、架橋された前記感光性樹脂層上に被覆樹
脂層を形成する工程と、前記被覆樹脂層を硬化する工程
と、インク流路の形成に寄与するよう前記架橋された感
光性樹脂層を分解可溶化するため前記架橋された感光性
樹脂層に前記被覆樹脂層を介して電離放射線を照射する
工程と、前記可溶化された感光性樹脂層を溶出して前記
吐出口に連通するインク流路を形成する工程と、を包含
するものである。

【００２４】本発明によれば、被覆樹脂層が形成される
時にはインク流路形成部分の樹脂が不溶化されているた
め、溶解力の強い溶媒を用いて被覆樹脂層を形成しても
インク流路の形崩れを起こす虞がない。従って、被覆樹
脂層の厚みの均一化を容易に達成することができ、高精
度のインク流路を有するインクジェットヘッドを歩留り
良く製造することができる。また、被覆樹脂層塗布用溶
媒の制約についても実質的になくなり、その結果、今ま
で使用できなかった被覆樹脂材料も使用可能となり、被
覆樹脂材料及び被覆樹脂層塗布用溶媒の選択の幅が広が
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の態様を詳細に説明する。尚、本発明の実施の態様は、
以下の２つに大別されるが、本発明はこれらのいずれの
実施態様も包含するものである。

【００２６】（第１実施態様）本発明の第１実施態様の
製造方法は、インクを吐出するための吐出口に連通する
インク流路と、インクを吐出するために利用されるエネ
ルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、を備え
るインクジェットヘッドの製造方法であって、前記エネ
ルギー発生素子を備える基板を用意する工程と、該基板
のエネルギー発生素子が設けられた面上に前記エネルギ
ー発生素子を被覆するように架橋可能な構造単位を含む
電離放射線分解型の感光性樹脂層を形成する工程と、該
感光性樹脂層を分子間架橋させる工程と、前記被覆樹脂
層形成前に前記架橋された感光性樹脂層のインク流路の
形成に寄与する部分を除いて電離放射線を照射する工程
と、前記架橋された感光性樹脂層の電離放射線が照射さ
れた部分を溶出しインク流路パターンを形成する工程
と、前記インク流路パターン上に被覆樹脂層を形成する
工程と、前記被覆樹脂層を硬化する工程と、インク流路
の形成に寄与するよう前記架橋された感光性樹脂層を分
解可溶化するため前記架橋された感光性樹脂層に前記被
覆樹脂層を介して電離放射線を照射する工程と、前記可
溶化された感光性樹脂層を溶出して前記吐出口に連通す
るインク流路を形成する工程と、を包含するものであ
る。

【００２７】以下、図面を参照しつつ本実施態様を工程
順に説明する。図１〜図９は、本実施態様の基本的製造
工程を示す図である。尚、図面では、２つのオリフィス
を有するインクジェットヘッドが示されているが、勿
論、これ以上のオリフィスを有する高密度マルチアレイ
インクジェットヘッドの場合やオリフィスが１つだけの
場合も同様である。

【００２８】図１は、本実施態様において使用するイン
クジェットヘッド用基板１例の模式的斜視図である。

【００２９】まず、本実施態様においては、図１に示さ
れるようなガラス、セラミック、プラスチックあるいは
金属などからなるインクジェットヘッド用基板１を用意
する。このインクジェットヘッド用基板１は、インク流
路構成部材の一部として機能し、また後述の被覆樹脂層
の支持体として機能し得るものであればよく、その形
状、材質等は特に限定されない。

【００３０】該インクジェットヘッド用基板１には、電
気熱変換素子あるいは圧電素子などの吐出エネルギー発
生素子２が所望の個数配置される（図１では２個）。こ
の吐出エネルギー発生素子２によりプリント液小滴を吐
出するための吐出エネルギーがインクに与えられてイン
ク吐出がなされ、プリントが行われる。例えば、上記吐
出エネルギー発生素子２として電気熱変換素子を用いる
場合、電気熱変換素子が、該素子近傍のインクを加熱す
ることにより、吐出エネルギーが発生し、インク吐出が
なされる。

【００３１】なお、これら吐出エネルギー発生素子２に
は、これら素子を動作させるための制御信号入力用電極
（図示せず）が接続されている。また、一般に、これら
吐出エネルギー発生素子の耐久性の向上を目的として、
吐出エネルギー発生素子２上に保護層などの各種機能層
が設けられるが、本発明においてもこのような機能層を
設けることは一向に差し支えない。

【００３２】更に、上述のインクジェットヘッド用基板
１には、インク流路中にインクを供給するためのインク
供給口３は、該インクジェットヘッド用基板１上のエネ
ルギー発生素子２の存在しない箇所に貫通口を形成する
ことによって設けられている。

【００３３】次いで、図２に示すように、上記インクジ
ェットヘッド用基板１上に架橋可能な構造単位を含む電
離放射線分解型の感光性樹脂４を該基板１上の前記吐出
エネルギー発生素子を覆うように形成する。ここで、電
離放射線分解型の感光性樹脂とは、およそ分子量が１０
０００以上の高分子化合物が電離放射線（Ｄｅｅｐ−Ｕ
Ｖ、電子線、Ｘ線等）の照射により分子間の結合が切断
され、低分子の化合物になるものを意味する。この電離
放射線分解型の感光性樹脂は、電離放射線を照射しない
限り高分子化合物としての被膜性、強度を有しているた
め、インク供給口を設けたインクジェットヘッド用基板
１上に感光性樹脂層４としての当該感光性樹脂の膜を所
望の状態に形成することができる。

【００３４】本発明に用いられる感光性樹脂層４は、少
なくともその分子構造中に特定の波長域の電離放射線の
照射により分解反応を起こす構造単位と分子間架橋可能
な構造単位を有する共重合高分子化合物（即ち、感光性
樹脂）で構成される。

【００３５】こうした共重合分子化合物の電離放射線の
照射に対して分解反応を起こす構造単位としては、一般
式（１）に示される構造単位を含むポリビニルケトン系
の高分子化合物や、一般式（２）に示される構造単位を
含むポリメタクリレート系の高分子化合物を挙げること
ができる。

【００３６】

【化１】

【００３７】

【化２】

【００３８】ポリビニルケトン系の高分子化合物の具体
例としては、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリフ
ェニルイソプロピニルケトン、ポリメチルビニルケト
ン、ポリフェニルビニルケトン、ポリイソプロペニルｔ
−ブチルケトンなどを挙げることができる。

【００３９】また、ポリメタクリレート系の高分子化合
物の具体例としては、ポリメチルメタクリレート、ポリ
ｎ−ブチルメタクリレート、ポリｔ−ブチルメタクリレ
ート、ポリフェニルメタクリレート、ポリヘキサフルオ
ロブチルメタクリレート、ポリメタクリル酸などを挙げ
ることができる。

【００４０】このような電離放射線の照射により分解反
応を起こす構造単位には、架橋可能な構造単位が共重合
されている。このような分子間架橋可能な構造単位とし
ては、エポキシ基、カルボン酸、カルボン酸クロライ
ド、水酸基、不飽和二重結合等の反応基もしくはこれら
反応基を有する化合物などが挙げられる。具体的な例と
しては、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸、メ
タクリル酸クロライド等を挙げることができる。

【００４１】これら反応性の官能基は、熱あるいは電離
放射線の照射によって官能基同志を直接結合して分子間
架橋させても良いし、適当な架橋剤（硬化剤）を介して
分子間架橋させても良い。更に、電離放射線の照射によ
って架橋反応を起こさせる場合には適当な増感剤（ラジ
カルおよびカチオン重合開始剤等）を併用することも勿
論可能である。

【００４２】上述の感光性樹脂においては、分解反応を
起こす構造単位と架橋可能な構造単位の共重合比は適宜
決定することができるが、一般には、架橋可能な構造単
位は共重合体に対しておよそ３０ｍｏｌ％以下で十分に
その目的（対溶剤性，対熱性の向上等）は達成される。
尚、架橋可能な構造単位が極端に多くなると電離放射線
による分解速度（感度）が低下し好ましくない場合があ
る。

【００４３】上記感光性樹脂の具体例としては、以下の
共重合体が挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。

【００４４】

【化３】

【００４５】

【化４】

【００４６】

【化５】

【００４７】

【化６】

【００４８】

【化７】

【００４９】

【化８】

【００５０】

【化９】

【００５１】

【化１０】

【００５２】尚、本実施態様において、感光性樹脂層の
材料としてはポリビニルケトン系の化合物をを用いるこ
とが好ましい。ポリビニルケトン系の化合物は一般的に
電離放射線に対する分解反応の収率が高い（感度が高
い）ため、感光性樹脂層の溶解除去を速やかに行うこと
ができる。

【００５３】この電離放射線分解型の感光性樹脂層４の
形成は、当該感光性樹脂を溶剤に溶解してＰＥＴフィル
ム等のフィルム上に一旦コーティングし、ドライフィル
ム化した後に、ラミネーターにてインクジェットヘッド
用基板１上に転写する方法により行うことができる。

【００５４】この他、インクジェットヘッド用基板１上
に被覆樹脂層６まで設けた状態でインク供給口３を異方
性エッチングにて形成することにより、インクジェット
ヘッド用基板１上にスピンコート法、ロールコート法等
のソルベントコート法で被膜を形成する方法により行う
こともできる。

【００５５】次いで、当該感光性樹脂層４は、加熱ある
いは電離放射線の照射など適当な手段を用いて分子間架
橋させられる。尚、この際、電離放射線の照射により分
子間架橋させる場合には、感光性樹脂層自身が分解され
る波長域の電離放射線は使用できないことは言うまでも
ない。

【００５６】このようにして分子間架橋された感光性樹
脂層はもはや有機溶剤に対して実質的に不溶となる。

【００５７】次いで、図３に示すように感光性樹脂層４
に対して、マスク５を用いることによりインク流路とな
る部分を除いて電離放射線を照射して可溶化し、可溶化
した部分を溶剤にて溶出して、図４に示すようなインク
流路パターン４ａを形成する。該インク流路パターン４
ａは、インク供給口３とエネルギー発生素子２とを備え
るインク流路を確保するものであり、インク流路となる
ところに電離放射線分解型の感光性樹脂層のパターンが
残存する（図４参照）。

【００５８】また、本発明においては、感光性樹脂層４
をパターニングしてインク流路パターン４ａを形成した
後、前述した手段を用いてインク流路パターンを分子間
架橋させることも可能であるが、その際には一旦形成し
たパターンの形状が変化しないように注意しなくてはな
らない。

【００５９】次いで、図５に示すように、インク流路パ
ターン４ａ上に当該パターン４ａを被覆するように被覆
樹脂層６を形成する。該被覆樹脂層６はインクジェット
ヘッドの構造材料となるため、高い機械的強度、耐熱
性、インクジェットヘッド用基板１に対する密着性、イ
ンクに対する耐性などの特性が要求される。このような
特性を満足させる被覆樹脂層６の構成材料としては、エ
ポキシ樹脂，アクリル樹脂，ジグリコールジアルキルカ
ーボネート樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，ジアリール
フタレート樹脂，ポリウレタン樹脂，ポリイミド樹脂，
メラミン樹脂，フェノール樹脂，尿素樹脂などの硬化性
樹脂を挙げることができる。勿論、これら硬化性樹脂に
は、一般的に使用される硬化剤を併用し、必要に応じて
光および熱エネルギーを付与して硬化反応を起こさせ
る。

【００６０】該被覆樹脂層６の形成は、上述した硬化性
樹脂を所望の溶剤に溶解してソルベントコートで形成す
るか、上述した硬化性樹脂を加熱溶融してトランスファ
ー成型にて形成する方法があげられる。ここで電離放射
線分解型の感光性樹脂層のインク流路パターン４ａは、
前述の工程ですでに分子間架橋されているため、もはや
有機溶剤に対して実質的に不溶となっていて、被覆樹脂
層を形成する際のソルベントコート時の溶剤に溶解する
ことなく、また、形成される被覆樹脂層材料自身に溶解
することもない。このことは、感光性樹脂層と被覆樹脂
層における界面に全く影響を与えないばかりではなく、
前記ソルベントコート時の溶剤に制約がなくなりひいて
は被覆樹脂材料の選択の幅が広がるものである。すなわ
ち、被覆樹脂材料はインクジェットヘッドの構造材とし
て最適な材料の選択を行える。

【００６１】次いで、被覆樹脂層６上にインク吐出口を
形成する。インク吐出口の形成は酸素プラズマによるド
ライエッチングにより行うことができる。以下、酸素プ
ラズマによるドライエッチングによりインク吐出口の形
成は、例えば、以下に述べるような手法で行うことがで
きる。

【００６２】まず、図６に示すように、吐出口形成用の
マスクとなるシリコン系レジスト７を被覆樹脂層６上に
設け、次いでフォトリソグラフィーによりインク吐出口
パターンを形成する。シリコン系レジスト７としては、
後述する酸素プラズマによるエッチングに対する耐性が
十分なものであれば何れのレジストも使用できる。例え
ば、クロロメチル化ポリジフェニルシロキサン（東ソー
（株）トヨビームＳＮＲ），ポリジメチルシロキサン，
ポリフェニルシルセスキオキサン，シリコン含有ポリメ
タクリル樹脂などがあげられる。これらシリコン系レジ
ストは、一般的に電離放射線官能型で、Ｄｅｅｐ−ＵＶ
光や電子線で感光する。この他、紫外線官能型のレジス
トを使用することも可能である。

【００６３】次いで、図７に示すように、シリコン系レ
ジスト７を介して酸素プラズマにて被覆樹脂層６をドラ
イエッチングすることによりインク吐出口９を形成す
る。この際の酸素プラズマによるエッチングは、リアク
ティブイオンエッチング装置やマグネトロン型イオンエ
ッチング装置など異方性エッチング装置を使用して行う
ことが望ましい。また、この際のエッチング条件として
は、異方性エッチングを可能とする酸素ガス圧力、投入
電力を最適化する必要がある。シリコン系レジスト７
は、該エッチング操作では、ほとんどエッチングされな
いため、高い精度でインク吐出口９を形成できる。また
エッチング終点は、エッチングがインク流路パターン４
ａに到達した段階を以て終点とすれば良く、高精度な終
点検知は必ずしも必要ない。

【００６４】ここではインク吐出口９の形成方法として
酸素プラズマによるドライエッチングを挙げたが、この
他に被覆樹脂層上にインク吐出口パターンを有するマス
クを設けエキシマレーザーを照射する方法や、被覆樹脂
層に感光性樹脂を用いて図１８に示すようにフォトリソ
グラフィーを利用する方法でもインク吐出口を形成する
ことができる。

【００６５】また、酸素プラズマやエキシマレーザーで
吐出口を形成した場合には、被覆樹脂層の硬化処理を行
う。

【００６６】次いで、図８に示すように被覆樹脂層６を
介してインク流路パターン４ａに電離放射線を照射して
インク流路パターン４ａを可溶化させる。

【００６７】最後に、図９に示すように、可溶化された
インク流路パターン４ａを溶剤により溶出してインク流
路８を形成する。このようにしてインクジェットヘッド
が得られる。（図９参照）なお、上述の説明ではサイドシューター型のインクジェ
ットヘッドの製造方法を用いて説明したが、本発明は吐
出エネルギー発生素子が設けられている面に沿った方向
にインクを吐出する、いわゆるエッヂシューター型のイ
ンクジェットヘッドにも適用できることは言うまでもな
い。尚、本発明をエッヂシューター型のインクジェット
ヘッドの製造方法に適用する場合には、吐出口は被覆樹
脂層が設けられたインクジェットヘッド用基板の端面に
設けられるため、上述の吐出口形成工程は必要としな
い。

【００６８】（第２実施態様）第１実施態様では、被覆
樹脂層を設ける前に感光性樹脂層をインク流路形状にパ
ターニングするが、本実施態様では、感光性樹脂層上に
被覆樹脂層を設けた後に感光性樹脂層のパターニングを
行うものである。

【００６９】即ち、本発明の第２実施態様の製造方法
は、インクを吐出するための吐出口に連通するインク流
路と、インクを吐出するために利用されるエネルギーを
発生するためのエネルギー発生素子と、を備えるインク
ジェットヘッドの製造方法であって、前記エネルギー発
生素子を備える基板を用意する工程と、該基板のエネル
ギー発生素子が設けられた面上に前記エネルギー発生素
子を被覆するように架橋可能な構造単位を含む電離放射
線分解型の感光性樹脂層を形成する工程と、該感光性樹
脂層を分子間架橋させる工程と、架橋された前記感光性
樹脂層上に被覆樹脂層を形成する工程と、前記被覆樹脂
層を硬化する工程と、インク流路の形成に寄与するよう
前記架橋された感光性樹脂層を分解可溶化するため前記
被覆樹脂層を介して前記架橋された感光性樹脂層のイン
ク流路の形成に寄与する部分にのみ電離放射線を照射す
る工程と、前記可溶化された感光性樹脂層を溶出して前
記吐出口に連通するインク流路を形成する工程と、を包
含するものである。

【００７０】以下、図面を用いて本実施態様を詳細に説
明する。尚、第１実施態様と重複する部分については説
明を割愛する。

【００７１】図１０〜１７は第２実施態様の基本的製造
工程を示す説明図である。

【００７２】まず、図１０に示すように第１実施態様と
同様にエネルギー発生素子及びインク供給口３を備える
インクジェットヘッド用基板１を用意する。

【００７３】次いで、図１１に示すように、上記液体吐
出エネルギー発生素子２を含むインクジェットヘッド用
基板１上に架橋可能な構造単位を含む電離放射線分解型
の感光性樹脂層４を形成する。本実施態様においては、
この感光性樹脂層４もインク流路の一部を形成するもの
であるため、第１実施態様に挙げた感光性樹脂層４に適
用可能な樹脂の中でも膜強度に優れたポリメタクリレー
ト系の高分子化合物を用いることが好ましい。

【００７４】そして、感光性樹脂層４は、上述したよう
に、加熱あるいは電離放射線の照射など適当な手段を用
いて分子間架橋させられる。このようにして分子間架橋
された感光性樹脂層４はもはや有機溶剤に対して実質的
に不溶となる。

【００７５】次いで、図１２に示すように架橋された電
離放射線分解型の感光性樹脂層４上に更に被覆樹脂層６
を形成する。

【００７６】ここで電離放射線分解型の感光性樹脂層４
は、前述の工程ですでに分子間架橋されているため、も
はや有機溶剤に対して実質的に不溶となっていて、被覆
樹脂層を形成する際のソルベントコート時の溶剤に溶解
することはなく、また、形成される被覆樹脂層材料自身
に溶解することもない。従って、本実施態様において
も、ソルベントコート時の溶剤に制約がなくなり、ひい
ては被覆樹脂層材料の選択の幅が広がるものである。

【００７７】次いで、被覆樹脂層６に吐出口９を形成す
る。インク吐出口の形成はフォトリソグラフィー法によ
り行うことができる。以下、フォトリソグラフィー法に
よるインク吐出口の形成は、例えば、以下に述べるよう
な手法で行うことができる。

【００７８】まず、インク吐出口をフォトリソグラフィ
ー法により形成する場合には、前述に被覆樹脂層として
ネガ型の感光特性を有する被覆樹脂層材料を用いる。そ
して、図１３に示すようにネガ型の感光特性を有する被
覆樹脂層６上に吐出口部分が遮蔽された吐出口形成用の
マスク７を介して露光する。これにより被覆樹脂層６の
露光部分は硬化され、インク吐出口部分のパターニング
が可能となる。そして、図１４に示すように被覆樹脂層
６の未露光部分を溶剤により溶出することにより被覆樹
脂層６にインク吐出口９を形成する。

【００７９】次いで、被覆樹脂層６を介して電離放射線
分解型の感光性樹脂層４のインク流路となる部分に電離
放射線を照射して、インク流路形成部分の感光性樹脂層
を可溶化する。本実施態様では、インク流路となる部分
以外にも感光性樹脂層４が残っているので、図１５に示
すようなマスク５を用いて電離放射線を照射し、感光性
樹脂層４のインク流路形成部分４ａを可溶化する。

【００８０】最後に、図１６に示すように、可溶化され
た電離放射線分解型の感光性樹脂層４ａを溶出すること
によりインク流路を形成し、インクジェットヘッドを得
る。（図１７参照）本実施態様においては、吐出口の形成は感光性樹脂層４
のインク流路形成部分の可溶化工程の前に行うものであ
る。これは、被覆樹脂層６としてネガ型の感光性樹脂を
用いるため、先にインク流路部分に電離放射線を照射す
ると被覆樹脂層６のインク吐出口形成部分が硬化してし
まい、インク吐出口の形成ができなくなってしまうため
である。

【００８１】また、インク吐出口を酸素プラズマによる
エッチングにより形成する場合であっても、感光性樹脂
層４のインク流路形成部分が可溶化されている状態で、
酸素プラズマによるエッチングを行うと、感光性樹脂層
４の可溶化された部分からガスが発生するためインク流
路の形状を損ねる虞があるため、吐出口の形成は感光性
樹脂層４におけるインク流路形成部分の可溶化工程の前
に行うことが望ましい。

【００８２】本実施態様によれば、ソルベントコート時
に基板がほぼフラットな状態となっているため、被覆樹
脂層の表面の平坦化を容易に実施できる。従って、吐出
口と吐出エネルギー発生素子との間の距離をより厳密に
制御することが可能となる。

【００８３】以下に、本発明により得られたインクジェ
ットヘッドを搭載可能なインクジェット装置の一例を示
す。

【００８４】図３２は本発明により得られたインクジェ
ットヘッドをインクジェットヘッドカートリッジ（ＩＪ
Ｃ）として装着したインクジェット装置（ＩＪＡ）の一
例を示す外観斜視図である。図において、ＩＪＣ２０は
プラテン２４上に送紙されてきた被プリント媒体である
プリント紙Ｐのプリント面に対向してインク吐出を行な
うノズル群を具えた複数のインクジェットヘッドカート
リッジである。１６はＩＪＣ２０を保持するキャリッジ
であり、駆動モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト
１８の一部と連結し、互いに平行に配設された２本のガ
イドシャフト１９Ａ，１９Ｂと摺動可能とすることによ
り、ＩＪＣ２０のプリント紙の全幅にわたる往復移動が
可能となる。

【００８５】２６はヘッド回復装置であり、ＩＪＣ２０
の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向する
位置に配設される。伝動機構２３を介したモータ２２の
駆動力によって、ＩＪＣ２０のキャッピングを行なう。
また、プリント終了時等にキャッピングを施すことによ
りＩＪＣ２０が保護される。

【００８６】３０はヘッド回復装置２６の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
プレードである。プレード３０はプレード保持部材３０
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝動機構２３によって動作
し、ＩＪＣ２０の吐出面との係合が可能となる。これに
より、ＩＪＣ２０のプリント動作における適切なタイミ
ングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出回復
処理後に、プレード３０をＩＪＣ２０の移動経路中に突
出させ、ＩＪＣ２０の移動動作に伴ってＩＪＣ２０の吐
出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふきとるもの
である。

【００８７】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図１９〜図３２を
引用しながら説明する。

【００８８】なお、実施例１〜４は本発明の第１実施態
様にかかる実施例を示すものであり、また、実施例５、
６は本発明の第２実施態様にかかる実施例を示すもので
ある。

【００８９】（実施例１）まず、図１９に示すように、
液体吐出エネルギー発生素子２として電気熱変換素子
（ＨｆＢ₂ からなるヒーター）を形成したシリコンから
なるインクジェットヘッド用基板１を用意し、この基板
１上に、ＹＡＧレーザーでインク供給口３を設けた。

【００９０】次いで、図２０に示すように、メチルイソ
プロペニルケトン／メタクリル酸クロライド＝８５／１
５共重合体（重量平均分子量約２０万）をシクロヘキサ
ノン１５ｗｔ％溶液に調整しＰＥＴ上に塗布、乾燥して
ドライフィルムとしたものを、温度１３０℃にてラミネ
ートによりインクジェットヘッド用基板１に転写し電離
放射線分解型の感光性樹脂層４とした。次いで、１５０
℃にて１時間ベークして感光性樹脂層４を分子間架橋さ
せた。

【００９１】次いで、キヤノン製マスクアライナーＰＬ
Ａ−５２０ＦＡ（コールドミラーＣＭ−２９０使用）に
て感光性樹脂層４にインク流路パターンを形成するため
の電離放射線の照射を行った。照射時間は２分間であっ
た。その後、感光性樹脂層４の露光された部分をメチル
イソブチルケトンを用いて溶出し、キシレンにてリンス
することにより、図２１に示すインク流路パターン４ａ
を形成した。該インク流路パターン４ａは、インク供給
口３と電気熱変換素子２のインク流路を確保するもので
あり、該流路となる箇所にレジストパターンを残存させ
た。なお、溶出工程後のレジストパターンの膜厚は、１
１μｍであった。

【００９２】次いで、図２２に示すようにメチルメタク
リレート／グリシジルメタクリレート共重合体（共重合
比１／４、重量平均分子量約２０万〔ポリスチレン換
算〕）とジエチレンテトラミン（前記共重合体中のエポ
キシ基に対して活性アミン〔−ＮＨ〕当量）の混合物を
シクロヘキサノンの溶液に２１ｗｔ％で溶解させ、スピ
ナーにてインク流路パターン４ａ上に塗布し、そのまま
１００℃、２時間硬化させ被覆樹脂層６を形成した。該
被覆樹脂層６の硬化後の膜厚はインク流路パターン４ａ
上において１０μｍであった。また、該被覆樹脂層６の
形成に当たり、電離放射線分解型の感光性樹脂層からな
るインク流路パターン４ａはすでに分子間架橋されてい
るため、シクロヘキサノンあるいは被覆樹脂層材料によ
ってなんら変形することはなかった。

【００９３】次いで、該被覆樹脂層６上にシリコン系ネ
ガレジスト（東ソー（株）社製ＳＮＲ−Ｍ２）７を膜厚
０．６μｍにスピンコートし、８０℃にて２０分間プリ
ベークした。このシリコン系レジスト層に対してインク
吐出口に相当するパターンのマスクを重ねて露光を行っ
た。露光は、ＰＬＡ−５２０ＦＡ（コールドミラーＣＭ
−２５０使用）にて２０秒間行い、現像はプロピレング
リコール−α−モノメチルエーテル／ジ−ｎ−ブチルエ
ーテル＝５／２ｖｏｌ、リンスはプロピレングリコール
−α−モノメチルエーテル／ジ−ｎ−ブチルエーテル＝
１／１ｖｏｌを用いた。このようにして図２３に示すよ
うな吐出口形成用マスク７を形成した。本シリコン系レ
ジストは、ネガ型レジストであり、インク吐出口９のパ
ターン形成は抜きパターンの形成になり、微細なパター
ン形成には不利であるが、レジスト膜厚が薄いため、φ
２μｍ程度までのパターン形成が可能である。なお、本
実施例においてはφ２５μｍの吐出口パターンを形成し
た。

【００９４】次いで、図２４に示すように、該基板１を
平行平板型ドライエッチング装置（アネルバ社製：ＤＥ
Ｍ−４５１）に導入し、酸素プラズマにて被覆樹脂層６
のエッチングを行った。酸素ガス圧力は８Ｐａ、投入電
力は１５０Ｗ、エッチング時間は３０分間行った。前記
エッチング条件における被覆樹脂層６のエッチング速度
は０．４μｍ／ｍｉｎであり、３０分間のエッチングに
よりインク吐出口９は貫通する。尚、酸素ガス圧や投入
電力を変化させることによりエッチングの異方性の程度
を変化させることが可能であり、インク吐出口９の深さ
方向への形状制御も可能である。また、マグネトロン型
エッチング装置において、さらにエッチング速度を速め
ることもできる。

【００９５】次いで、前記インク流路パターン４ａを分
解させるために、ＰＬＡ−５２０（コールドミラーＣＭ
２９０使用）にて電離放射線を２分間照射し、被覆樹脂
層６が形成された基板１を、メチルイソブチルケトン中
に超音波を付与しながら１５秒間浸漬し、インク流路パ
ターン４ａを洗い出した。インク流路パターン４ａは、
すでに分解されているため容易に洗い出しが可能とな
る。なお、被覆樹脂層６に用いている共重合体は電離放
射線分解型であるが、アミン硬化剤により高密度に架橋
が進んでおり、かつＣＭ２９０を用いた場合には分解反
応は実質上無視できる。

【００９６】このようにしてインク流路８を形成しイン
クジェットヘッドを得た。（図２５参照）（実施例２）メチルイソプロぺニルケトン／グリシジル
メタクリレート共重合体（共重合比８／２、重量平均分
子量１５万）１００部、カチオン重合開始剤としてイル
ガキュアー２６１（チバガイギー社製）２部をジアセト
ンアルコールに２０ｗｔ％溶解したものをアラミドフィ
ルム上に塗布，乾燥してドライフィルムを作成した。こ
のドライフィルムを、温度１２０℃にてラミネートによ
り実施例１と同様にして作成したインクジェットヘッド
用基板１に転写し電離放射線分解型の感光性樹脂層４と
した。次いで、ＰＬＡ５０１にて１０分間露光し、１０
０℃にて３０分間ベークして、共重合体のグリシジルメ
タクリレートのエポキシ環を開環重合させ、感光性樹脂
層４の分子間架橋を施した。このときのＰＬＡ５０１の
主発光輝線は３６６ｎｍであり、この波長領域の光では
前記メチルイソプロピルケトン／グリシジルメタクリレ
ート共重合体は実質的に分解反応は起こらない。次い
で、感光性樹脂層４にインク流路パターンを形成するた
めＰＬＡ５２０（ＣＭ２９０使用）にて７０秒間電離放
射線を照射した。その後、感光性樹脂層４の露光された
部分をメチルイソブチルケトンを用いて溶出し、キシレ
ンにてリンスした。溶出工程後のインク流路パターン４
ａの膜厚は１２μｍであった。

【００９７】次いで、実施例１と同様にして、被覆樹脂
層６を形成した。被覆樹脂層６としては、エポキシ樹脂
（ビスフェノールＡ型：油化シェルエピコート１００
３）７０部、プロピレンオキサイド変性ビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂（共栄社製：エポライト３００２）２
６部、硬化剤としてジエチレンテトラミン４部をシクロ
ヘキサノンに５０ｗｔ％で溶解したものを基板１上にス
ピンコートすることで形成した。そのまま１００℃で３
時間、そして１５０℃で１時間硬化反応を行った。な
お、被覆樹脂層６の膜厚はインク流路パターン４ａ上で
１０μｍであった。

【００９８】次いで、実施例１と同様にしてシリコン系
レジスト層にて吐出口形成用マスク７を形成し、酸素プ
ラズマにてエッチングを行った。但し、エッチング条件
は、酸素ガス圧８Ｐａ、投入電力１８０Ｗ、エッチング
時間１時間で行った。

【００９９】次いで、前記インク流路パターン４ａを分
解させるためにＰＬＡ５２０（ＣＭ２９０）にて電離放
射線を２分間照射し、次いで被覆樹脂層６が形成された
基板１をメチルイソブチルケトン中に超音波を付与しな
がら浸漬し、インク流路パターン４ａの洗い出しを行っ
た。

【０１００】このようにしてインク流路８を形成し本実
施例のインクジェットヘッドを得た。

【０１０１】（実施例３）フェニルイソプロぺニルケト
ン／エチルメタクリレート／メタクリル酸（共重合比４
／４／２、重量平均分子量１５万）のシクロヘキサノン
溶液（２５ｗｔ％）をＰＥＴフィルム上に塗布してドラ
イフィルムを作成した。このドライフィルムを、温度１
３０℃にてラミネートにより実施例１と同様にして作成
したインクジェットヘッド用基板１に転写し電離放射線
分解型の感光性樹脂層４とした。この感光性樹脂層４を
１３０℃にて１０分間プリベークした後、１８０℃にて
３０分間ベークし、感光性樹脂層４を分子間架橋させ
た。インク流路パターンを形成するために、ＰＬＡ−５
２０ＦＡ（コールドミラーＣＭ２９０使用）にて、マス
クを介して１．５分間電離放射線を照射した。その後、
感光性樹脂層４の露光された部分をメチルイソブチルケ
トン／キシレン＝１／１を用いて溶出し、キシレンにて
リンスした。溶出工程後のインク流路パターン４ａの膜
厚は１５μｍであった。

【０１０２】次いで、前記インク流路パターン４ａ上
に、実施例２に記載した被覆樹脂層を用いて実施例２と
同様にしてインク流路を形成し、本実施例のインクジェ
ットヘッドを得た。

【０１０３】（実施例４）液体吐出エネルギー発生素子
２として電気熱変換素子（ＨｆＢ₂ からなるヒーター）
を面結晶包囲〈１００〉のシリコン基板１上に形成し
た。次いで、前記基板１の裏面（ヒーターを形成してい
ない面）にシリコンの異方性エッチングを用いてインク
供給口を形成するためのマスク（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）を形成し
た。この基板１上に、実施例１で用いた電離放射線分解
型の感光性樹脂層４をスピンコート法にて形成した（前
記感光性樹脂は、シクロヘキサノン１８ｗｔ％に調整さ
れ回転数７００ｒｐｍで基板１上にスピンコートされ、
１１０℃で３分間ホットプレート上で乾燥される。）。
次いで、１５０℃にて１時間ベークして感光性樹脂層４
を分子間架橋させた。次いで、インク流路パターンを作
成するために感光性樹脂層４にキヤノン製マスクアライ
ナーＰＬＡ−５２０ＦＡ（コールドミラーＣＭ２９０使
用）にてマスクを介して電離放射線を照射した。照射時
間は２分間であった。その後、感光性樹脂層４の露光さ
れた部分をメチルイソブチルケトンを用いて溶出し、キ
シレンにてリンスした。該インク流路パターン４ａは、
インク供給口３と電気熱変換素子２のインク流路を確保
するものであり、該流路となる箇所にレジストパターン
を残存させた。なお、溶出工程後のレジストパターンの
膜厚は、１１μｍであった。

【０１０４】次いで、インク流路パターン４ａ上に被覆
樹脂層６として下記表１に記載の組成物を５０ｗｔ％の
濃度でシクロヘキサノンに溶解させ、スピナーにて塗
布、ホットプレート上で９０℃、５分間乾燥させた。
（膜厚１２μｍ）。前記組成物は、ネガ型（光が照射さ
れた部分が反応硬化する）の感光特性を有しているた
め、図１８に示すようなマスクを介してパターン露光を
行った。露光はキヤノン製マスクアライナーＭＰＡ６０
０を用い、露光量３Ｊ／ｃｍ² で行った。ＭＰＡ６００
の主発光輝線は３６６ｎｍ以上の波長域であり、インク
流路パターン４ａを形成する電離放射線分解型の感光性
樹脂は実質的に分解しない。次いで、９０℃、５分間加
熱した後にメチルイソブチルケトンを用いて未露光の被
覆樹脂層を溶出し吐出口９を形成した。

【０１０５】次いで、本実施例では前記基板１にインク
供給口３を形成するための異方性エッチングを行った。
異方性エッチングは、エッチング液としてテトラアンモ
ニウムハイドロオキサイド２２％水溶液を８０℃で用
い、インク流路形成面（基板表面）にはエッチング液が
回り込まないように治具組して行った。

【０１０６】次いで、実施例１と同様にしてインク流路
パターン４ａを洗い出し、インク流路８を形成し、本実
施例のインクジェットヘッドを得た。

【０１０７】

【表１】

【０１０８】（実施例５）図２７に示すように、メチル
メタクリレート／メタクリル酸８／２共重合体（重量
平均分子量１８万）をシクロヘキサノン１８ｗｔ％溶液
に調整し、アラミドフィルム上に塗布、乾燥してドライ
フィルムとしたものを実施例１と同様にして作成した基
板１（図２６）上にラミネートにより転写し、電離放射
線分解型の感光性樹脂層４とした。次いで、１８０℃、
１時間ベークして感光性樹脂層４の分子間架橋を行っ
た。

【０１０９】次いで、図２８に示すように、被覆樹脂層
６として実施例４に記載のネガ型感光性樹脂を実施例４
と同様の方法で形成した。ここで、感光性樹脂層４は分
子間架橋されており、実質的に有機溶媒に対して不溶と
なっているため、被覆樹脂層６形成時に何ら影響を受け
ることはない。

【０１１０】次いで、図２９に示すように、実施例４と
同様の方法で吐出口９のパターニングを行った。

【０１１１】次いで、本実施例では、図３０に示すよう
なマスク５を介して分子間架橋された感光性樹脂層４の
インク流路となる部分を分解するために電離放射線の照
射を行った。電離放射線の照射は、ウシオ電機製２ＫＷ
−ｄｅｅｐ−ＵＶ露光機にて１０分間行った。ここで、
感光性樹脂層４のインク流路パターン４ａとなる部分
は、分解され有機溶媒に対して可溶となる。次いで、実
施例１と同様にしてインク流路パターン４ａを洗い出
し、インク流路８を形成し、本実施例のインクジェット
ヘッドを得た。（図３１参照）（実施例６）メチルメタクリレート／グリシジルメタク
リレート共重合体（共重合比９／１、重量平均分子量１
８万）１００部、カチオン重合開始剤としてイルガキュ
アー２６１（商標名：チバガイギー社製）２部をシクロ
ヘキサノン２０ｗｔ％溶液に調整し、アラミドフィルム
上に塗布、乾燥して作成したドライフィルムを、実施例
１と同様にして作成した基板１上にラミネートにより転
写し、電離放射線分解型の感光性樹脂層４とした。次い
で、ＰＬＡ５０１にて１０分間露光、１１０℃、１５分
間ベークしてグリシジルメタクリレートのエポキシ開環
重合を行い感光性樹脂層４の分子間架橋を施した。この
際、ＰＬＡ５０１の主発光輝線は３６６ｎｍであり、こ
の波長域の光では、前記メチルメタクリレート／グリシ
ジルメタクリレート共重合体は実質的に分解反応は起こ
らない。以後、実施例１に記載の被覆樹脂層材料を用い
て、実施例１と同様にして吐出口を形成した。次いで、
実施例５と同様にしてインク流路パターン４ａを形成し
インクジェットヘッドを得た。

【０１１２】（比較例１）実施例１と同様にして作成し
た基板１上に、ポジ型ドライフィルムとしてＯＺＡＴＥ
ＣＲ−２５５（商標名：ヘキスト社製）を用い、感光
性樹脂層４をラミネートにより形成した。前記ＯＺＡＴ
ＥＣＲ−２５５は、ノボラック樹脂と溶解禁止剤から
なるレジストである。感光性樹脂層４は、１１０℃、２
０分間ベークされた後、ＰＬＡ５０１にてパターン露光
を行い、現像液ＭＩＦ−３１２（商品名：ヘキスト社
製）で現像し、インク流路パターン４ａを形成した。次
いで、実施例１に示した被覆樹脂層材料を用いて、実施
例１と同様にして被覆樹脂層６及び吐出口９を形成し、
インク流路パターン４ａを溶出して、インクジェットヘ
ッドを作成した。

【０１１３】（比較例２）実施例１と同様にして作成し
た基板１上に、メチルメタクリレート／メタクリル酸共
重合体（共重合比８／２、重量平均分子量１２万）を２
０ｗｔ％シクロヘキサノン溶液としアラミドフィルム上
に塗布、乾燥して作成したドライフィルムをラミネート
により転写し、電離放射線分解型の感光性樹脂層４を形
成した。次いで１２０℃、３０分間のプリベークを行っ
た。ここで、この程度の加熱状態では感光性樹脂層４の
架橋は実質的に進行しない。次いで、実施例１と同様に
インク流路パターン４ａを形成した。次いで、実施例１
に示した被覆樹脂層材料を用いて、実施例１と同様にし
て被覆樹脂層６及び吐出口９を形成し、インク流路パタ
ーン４ａを溶出して、インクジェットヘッドを作成し
た。

【０１１４】（比較例３）実施例１と同様にして作成し
た基板１上に、メチルメタクリレート／メタクリル酸共
重合体（共重合比８／２、重量平均分子量１２万）を２
０ｗｔ％シクロヘキサノン溶液としアラミドフィルム上
に塗布、乾燥して作成したドライフィルムをラミネート
により転写し、電離放射線分解型の感光性樹脂層４を形
成した。次いで、２００℃、３０分間ベークすることで
分子間架橋を施した後、インク流路パターン４ａを形成
するためのパターン露光を行いインク流路形成部分を可
溶化した。露光はウシオ電機製２ＫＷ−ｄｅｅｐ−ＵＶ
露光機で１０分間行った。次いで、感光性樹脂層４の現
像工程を施さずに実施例２と同様にして被覆樹脂層を形
成し、更に吐出口を形成した後、可溶化されたインク流
路パターン４ａを実施例１と同様に溶出して、インクジ
ェットヘッドを作成した。

【０１１５】以上、実施例１〜６及び比較例１〜３で作
成したインクジェットヘッドの品質を確認するため、ま
ず顕微鏡にてインク流路形状を観察した。尚、本実施例
に用いられる被覆樹脂層は全て無色透明であるため、イ
ンク流路の形状は被覆樹脂層を通して観察することがで
きる。

【０１１６】実施例１〜６で作製したインクジェットヘ
ッドにおいては、いずれの実施例で作成したインクジェ
ットヘッドにおいてもインク流路の形状が崩れているも
のは見受けられなかった。

【０１１７】一方、比較例１で作製したインクジェット
ヘッドにおいては、インク流路部分の型崩れが激しく、
所望の形状のインク流路が得られていなかった。また、
比較例２で作製したインクジェットヘッドにおいては、
インク流路の一部に変形が見受けられた。また、比較例
３で作製したインクジェットヘッドにおいては、被覆樹
脂層と感光性樹脂層の潜像形成部界面に薄膜状の残渣が
見受けられた。

【０１１８】これらはいずれも被覆樹脂層形成時に用い
られた溶媒の溶解力が強いため、インク流路となる部分
の感光性樹脂層が一部溶解し形崩れを起こしたためと思
われる。

【０１１９】次に、実施例１〜６及び比較例１〜３で作
成したインクジェットヘッドの印字品位を調べるため、
本実施例１〜６及び比較例１〜３で得られたインクジェ
ットヘッドを記録装置に装着し、純水／グリセリン／ダ
イレクトブラック１５４（水溶性黒色染料）＝６５／３
０／５ｗｔからなるインクを用いてＡ４版のテストプリ
ントを行った。

【０１２０】実施例１〜６で作製したインクジェットヘ
ッドにおいては、いずれの実施例で作成したインクジェ
ットヘッドにおいても従来同様の印字品位を有するもの
であり、安定したプリントが可能であった。

【０１２１】一方、比較例１で作製したインクジェット
ヘッドにおいては、そもそも正常なインクの吐出を行う
ことができなかった。また、比較例２で作製したインク
ジェットヘッドにおいては、出力された画像に一部、画
像の乱れが見受けられた。また、比較例３で作製したイ
ンクジェットヘッドにおいては、インクの吐出によれが
発生し、出力された画像に白スジが見受けられた。

【０１２２】このように、本発明のインクジェットヘッ
ドの製造方法によれば、被覆樹脂層形成時に溶解力の強
い溶媒を用いた場合であっても、高品位のインクジェッ
トヘッドを得ることができる。

【０１２３】次に、インクジェットヘッドの製造方法に
おいて、被覆樹脂層形成の際の溶剤の選択の幅が広がる
ことによる優位性について説明する。

【０１２４】（実施例７）まず、２００個のインクジェ
ットヘッドが取れるように吐出エネルギー素子パターン
を配置した５インチのシリコンウエハーを用意し、この
シリコンウエハーを基板として実施例４と同様にして吐
出口及びインク流路を形成した。そして、このシリコン
ウエハーを各インクジェットヘッド毎に切断することに
より２００個のインクジェットヘッドを得た。ここで、
前述のように被覆樹脂層塗布時の溶媒はシクロヘキサノ
ンである。

【０１２５】（比較例４）被覆樹脂層塗布時の溶媒をト
ルエン／シクロヘキサノン＝９／１（重量比）に変えた
以外は実施例７と同様にして２００個のインクジェット
ヘッドを作成した。

【０１２６】このようにして得られた実施例７と比較例
４のインクジェットヘッドについて夫々吐出量のばらつ
きによる歩留りを調べたところ、実施例７では８０％の
収率であったのに対し、比較例４では６５％の収率であ
った。

【０１２７】比較例４で用いた溶媒であるトルエン／シ
クロヘキサノン＝９／１の組成は、非極性溶媒であるト
ルエンが大部分を占めるため、インク流路パターン４ａ
の形成材料として汎用のノボラック系レジストの使用が
可能なものである。しかしながら、前記組成を被覆樹脂
層の塗布溶媒として考えた場合、塗布膜の膜厚均一性は
低下するため比較例４における歩留りが低下したものと
考えられる。

【０１２８】そして、比較例４において、不良ヘッドの
５インチウエハー内における分布を調べてみるとウエハ
ー外周部に配置されたヘッドに集中していることがわか
った。このことは、被覆樹脂層形成時の膜厚均一性がウ
エハー外周部ほど悪くなることが原因と考えられる。

【０１２９】このように、一般に溶解力の強い溶媒を用
いることにより、塗布膜の膜厚均一性を向上させ、イン
クジェットヘッドの歩留りを向上させられることがわか
る。

【０１３０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、高品位のインクジェットヘッドを高歩留りで作製す
ることが可能となり、インクジェットヘッドの製造にお
ける生産性を著しく向上させることができるものであ
る。更に、被覆樹脂層塗布用溶媒の制約についても実質
的になくなり、その結果、今まで使用できなかった被覆
樹脂材料も使用可能となり、インクジェットヘッド自体
の性能を向上させることもできるようになる。

【０１３１】このように、本発明のインクジェットヘッ
ドの製造方法は従来では予測し得ない上述の効果を有す
るものであることが理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図２】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図３】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図４】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図５】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図６】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図７】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図８】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図９】本発明の第１実施態様の製造工程を説明する
ための説明図である。

【図１０】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１１】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１２】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１３】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１４】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１５】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１６】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１７】本発明の第２実施態様の製造工程を説明す
るための説明図である。

【図１８】吐出口をフォトリソグラフィーで形成する
工程を説明するための説明図である。

【図１９】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２０】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２１】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２２】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２３】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２４】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２５】本発明の第１実施態様にかかる実施例１〜
４の各製造工程における要部断面図である。

【図２６】本発明の第２実施態様にかかる実施例５、
６の各製造工程における要部断面図である。

【図２７】本発明の第２実施態様にかかる実施例５、
６の各製造工程における要部断面図である。

【図２８】本発明の第２実施態様にかかる実施例５、
６の各製造工程における要部断面図である。

【図２９】本発明の第２実施態様にかかる実施例５、
６の各製造工程における要部断面図である。

【図３０】本発明の第２実施態様にかかる実施例５、
６の各製造工程における要部断面図である。

【図３１】本発明の第２実施態様にかかる実施例５、
６の各製造工程における要部断面図である。

【図３２】本発明によって得られたインクジェットヘ
ッドを搭載可能なインクジェット装置の模式的斜視図で
ある。

【符号の説明】１インクジェットヘッド用基板２吐出エネルギ発生素子３インク供給口４電離放射線分解型の感光性樹脂４ａインク流路パターン５マスク６被覆樹脂層７シリコン系レジスト８インク流路９インク吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−330066（ＪＰ，Ａ) 特開平４−216955（ＪＰ，Ａ) 特開平５−330068（ＪＰ，Ａ) 特開平５−124205（ＪＰ，Ａ) 特開平４−312856（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/05 B41J 2/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するための吐出口に連通す
るインク流路と、インクを吐出するために利用されるエ
ネルギーを発生するためのエネルギー発生素子と、を備
えるインクジェットヘッドの製造方法であって、以下の
（１）〜（７）の工程を包含することを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法。（１）前記エネルギー発生素子を備える基板を用意する
工程（２）該基板のエネルギー発生素子が設けられた面上に
前記エネルギー発生素子を被覆するように架橋可能な構
造単位を含む電離放射線分解型の感光性樹脂層を形成す
る工程（３）該感光性樹脂層を分子間架橋させる工程（４）架橋された前記感光性樹脂層上に被覆樹脂層を形
成する工程（５）前記被覆樹脂層を硬化する工程（６）インク流路の形成に寄与するよう前記架橋された
感光性樹脂層を分解可溶化するため前記架橋された感光
性樹脂層に前記被覆樹脂層を介して電離放射線を照射す
る工程（７）前記可溶化された感光性樹脂層を溶出して前記吐
出口に連通するインク流路を形成する工程
【請求項２】前記被覆樹脂層形成前に前記架橋された
感光性樹脂層のインク流路の形成に寄与する部分を除い
て電離放射線を照射する工程と、前記架橋された感光性
樹脂層の電離放射線が照射された部分を溶出する工程
と、を更に包含する請求項１に記載のインクジェットヘ
ッドの製造方法。
【請求項３】前記被覆樹脂層の形成をソルベントコー
トにより行う請求項２に記載のインクジェットヘッドの
製造方法。
【請求項４】前記感光性樹脂層は下記一般式（１）で
示される感光性樹脂で構成される請求項２に記載のイン
クジェットヘッドの製造方法。【化１】
【請求項５】前記被覆樹脂層が光硬化型の樹脂で構成
される請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造方
法。
【請求項６】前記被覆樹脂層に吐出口を形成する工程
を更に包含する請求項５に記載のインクジェットヘッド
の製造方法。
【請求項７】前記吐出口の形成を酸素プラズマによる
ドライエッチングにより行う請求項６に記載のインクジ
ェットヘッドの製造方法。
【請求項８】前記吐出口の形成をフォトリソグラフィ
ーにより行う請求項６に記載のインクジェットヘッドの
製造方法。
【請求項９】前記吐出口の形成をエキシマレーザーに
より行う請求項６に記載のインクジェットの製造方法。
【請求項１０】前記被覆樹脂層が熱硬化型の樹脂で構
成される請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造
方法。
【請求項１１】前記被覆樹脂層に吐出口を形成する工
程を更に含有する請求項１０に記載のインクジェットヘ
ッドの製造方法。
【請求項１２】前記吐出口の形成を酸素プラズマによ
るドライエッチングにより行う請求項１１に記載のイン
クジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】前記吐出口の形成をエキシマレーザー
により行う請求項１１に記載のインクジェットヘッドの
製造方法。
【請求項１４】前記電離放射線の照射工程において電
離放射線の照射はインク流路の形成に寄与する部分にの
み行われる請求項１に記載のインクジェットヘッドの製
造方法。
【請求項１５】前記被覆樹脂層の形成をソルベントコ
ートにより行う請求項１４に記載のインクジェットヘッ
ドの製造方法。
【請求項１６】前記感光性樹脂層は下記一般式（２）
で示される感光性樹脂で構成される請求項１４に記載の
インクジェットヘッドの製造方法。【化２】
【請求項１７】前記被覆樹脂層が光硬化型の樹脂で構
成される請求項１５に記載のインクジェットヘッドの製
造方法。
【請求項１８】前記被覆樹脂層に吐出口を形成する工
程を更に包含する請求項１７に記載のインクジェットヘ
ッドの製造方法。
【請求項１９】前記吐出口の形成を酸素プラズマによ
るドライエッチングにより行う請求項１８に記載のイン
クジェットヘッドの製造方法。
【請求項２０】前記吐出口の形成をフォトリソグラフ
ィーにより行う請求項１８に記載のインクジェットヘッ
ドの製造方法。
【請求項２１】前記吐出口の形成をエキシマレーザー
により行う請求項１８に記載のインクジェットヘッドの
製造方法。
【請求項２２】前記被覆樹脂層が熱硬化型の樹脂で構
成される請求項１５に記載のインクジェットヘッドの製
造方法。
【請求項２３】前記被覆樹脂層に吐出口を形成する工
程を更に包含する請求項２２に記載のインクジェットヘ
ッドの製造方法。
【請求項２４】前記吐出口の形成を酸素プラズマによ
るドライエッチングにより行う請求項２３に記載のイン
クジェットヘッドの製造方法。
【請求項２５】前記吐出口の形成をエキシマレーザー
により行う請求項２３に記載のインジェットヘッドの製
造方法。
【請求項２６】前記感光性樹脂層は下記一般式（１）
で示される感光性樹脂で構成される請求項１に記載のイ
ンクジェットヘッドの製造方法。【化１】
【請求項２７】前記感光性樹脂が光架橋型のものであ
る請求項２６に記載のインクジェットヘッドの製造方
法。
【請求項２８】前記感光性樹脂が熱架橋型のものであ
る請求項２６に記載のインクジェットヘッドの製造方
法。
【請求項２９】前記感光性樹脂層は下記一般式（２）
で示される感光性樹脂で構成される請求項１に記載のイ
ンクジェットヘッドの製造方法。【化２】
【請求項３０】前記感光性樹脂が光架橋型のものであ
る請求項２９に記載のインクジェットヘッドの製造方
法。
【請求項３１】前記感光性樹脂が熱架橋型のものであ
る請求項２９に記載のインクジェットヘッドの製造方
法。