JP5388817B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関し、具体的にはインクジェット記録方式に用いられる記録液小滴を吐出するインクジェット記録ヘッドの製造方法に関するものである。

液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる例としては、インクを被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録方式に使用されるインクジェット記録ヘッドが挙げられる。

近年のプリンタに求められる高画質化、高精細化に伴い、インク液滴の微小化、吐出口寸法の微細化が必要となり、ノズル形状など微細構造を高精度に作製、制御することが非常に重要となってきている。

また、近年では、更なるプリンタの高画質化の要求に伴い、液滴の着弾精度が重要視されるようになってきている。

従来、インクジェット記録ヘッドを作製する方法としては、例えば特許文献１のような工程が開示されている。まず、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子が形成された基板上に、後に形成する流路形成材料と基板との密着性を向上させるための密着層を形成した後、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成する。このインク流路パターン上に、インク流路壁となる流路形成材料の層を形成し、フォトリソグラフィーによりエネルギー発生素子上に吐出口を形成し、次いで前記溶解可能な樹脂を溶出してインク流路壁となる流路形成材料を硬化するものである。

特開平１１−３４８２９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法をもとにインクジェット記録ヘッドを作製してインクの吐出を行った際、吐出口の径、吐出口形成部材の材料、インクの種類によっては、インク滴が所望の着弾位置に着弾しないという現象が見られた。

本発明者らが吐出口面を観察したところ、しばしば、吐出口近傍に微小の粒子状の物質が付着しているのが見られた。この粒子状の物質にインク吐出時に発生するミストと呼ばれる霧状のインク滴等が溜まるように付着し、吐出インク滴の吐出方向は、吐出口面に付着したインク溜まりの影響を受け、よれが生じたと考えられた。

本発明者らが検討した結果、このような粒子状の物質が付着する原因としては、以下のことが考えられた。すなわち、流路を形成する部材や、その部材と基板との間に設けられる密着層、接着剤等が、製造過程中で溶解され、その後の工程の中で、吐出口近辺へと導かれたというものである。このような粒子状の物質を物理的に除去するためには、除去する装置の導入および、除去するための工程が増えてしまう。

近年のインクジェット記録ヘッドに見られるように、微細化した吐出口から吐出される数ｐＬという極小のインク滴は前述のように吐出口面の付着インク滴の影響を受けやすい。そのため、吐出口面への付着物等は極力発生させないようにすることが望ましく、また吐出インク滴への影響を最小限に抑えることが望まれる。

本発明は前述した従来技術における課題を解決するためになされたものである。本発明の目的の一つは吐出口表面における付着物の発生を抑制し、インクミスト等の表面への溜まりが低減され、極小のインク滴を吐出する場合であっても、ヨレのない良好な吐出を得られるインクジェット記録ヘッドを提供することである。また上記を簡便に行う方法を提供することである。

液体を吐出する吐出口と連通する液体の流路を形成するための流路形成部材を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、基板上に、式（１２）で表される構造と式（２）で表される構造を主鎖に複数個有する化合物を含む層を設ける工程と、

［式中、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、炭化水素、不飽和炭化水素、および置換または未置換の芳香環のいずれかを示す。］

前記層上に、樹脂を式（３）または式（４）で表される化合物に溶解させた溶液により樹脂層を設ける工程と、

［式中、Ｒ _１ 〜Ｒ _４ はそれぞれ独立して、炭素数１〜５の飽和炭化水素基または、エステル基、エーテル基、ケト基、およびヒドロキシル基のいずれかに一部が置換された炭化水素基、を示す。］
前記樹脂層から前記流路の形状を有する型を形成する工程と、
前記型を覆うように前記流路形成部材となる層を設ける工程と、
前記型を除去して前記流路を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。

本発明によれば、工程を複雑化することなく、吐出口表面への付着物が抑制された液体吐出ヘッドを製造することが可能となる。これにより、インクミスト等の表面への溜まりが低減され、極小のインク滴を吐出する場合であっても、ヨレのない良好な吐出を行うことが可能な液体吐出ヘッドを安定的に供給できる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す模式的斜視図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す模式的断面図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す模式的断面図である。

以下、図面を参照して、本発明を具体的に説明する。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中に同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。

なお、液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。そして、この液体吐出ヘッドを例えばインクジェット記録ヘッドとして用いると、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。なお、「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。

また本発明の液体吐出ヘッドは、記録紙の全幅にわたり同時に記録ができるフルラインタイプの記録ヘッドにも適用可能である。さらに複数の記録ヘッド部を一体的に形成した構成や、別々に形成した記録ヘッドを複数個組み合わせた構成のカラー記録ヘッドにも有効である。

図１は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す模式図であり、構成部材の一部を切りとり内部も示している。また、図２は本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す模式的断面図であり、図１中のＡ−Ａ’に平行で基板に垂直な断面で見た図である。

本実施形態の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギ−発生素子２が所定のピッチで２列に並んで形成されたＳｉの基板１を有している。基板１には、Ｓｉを異方性エッチングすることによって形成された供給口６が、エネルギー発生素子２の２つの列の間に開口されている。基板１上には、流路形成部材４によって、各エネルギー発生素子に対向する位置に設けられた吐出口５と、供給口６から各吐出口に連通する個別の流路７が形成されている。なお、吐出口の位置は、上述のエネルギー発生素子２と対向する位置に限定されるものではない。

この液体吐出ヘッドをインクジェット記録ヘッドとして用いる場合には、吐出口５が形成された面が被記録媒体の記録面に対面するように配置される。そして液体吐出ヘッドは、供給口６を介して流路内に充填されたインクに、エネルギー発生素子２によって発生するエネルギーを作用させ、吐出口５からインク液滴を吐出させる。このインク液滴を被記録媒体に付着させることによって記録を行う。エネルギー発生素子としては、熱エネルギーとして電気熱変換素子（所謂ヒーター）等、力学的エネルギーとして、圧電素子等があるが、これらに限定されるものではない。

図２（ａ）に示されるように、流路形成部材が吐出口を形成する部材となる例の他に、図２（ｂ）に示されるように流路形成部材４は、流路の側壁を形成する部材４ａと、吐出口５を形成する吐出口形成部材４ｂとの別体から形成されてもよい。

図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、流路形成部材４と基板１との間には、式（１２）で表される構造（エーテル結合）と式（２）で表される構造（アミド結合）とを主鎖に複数個有するポリエーテルアミドからなる層８が設けられている。

［式中、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、飽和炭化水素、不飽和炭化水素、および置換または未置換の芳香族、のいずれかを示す。］
なお、エーテル結合とアミド結合は主鎖中に交互に存在しても、以下の式（１）のように規則的に存在しても、ランダムに存在してももちろん良い。

この層８は、基板上に形成されるＳｉＮやＳｉＯ_２といった無機絶縁層と、流路形成部材の有機材料の双方に対して優れた密着力を有することが必要である。また、インクなどの液体に接触する可能性のある部材であることから、特に、これらの構成部材に対してアルカリ条件下においても優れた密着性を維持されることが要求される。以上の特性をポリエーテルアミドは十分に満足し、流路形成部材と、基板との接合度合いを高めることに寄与することができる。層８を以下の説明で密着層と呼ぶ場合もある。

またこの層８は、流路形成部材４の基板側の形状に対応した形状を有していることが好適である。

本発明のポリエーテルアミドとしては、例えば一般式（５）で示される樹脂が好適に用いられる。式（５）で示されるポリエーテルアミド樹脂は、たとえば昭６３−６１１２号公報に記載されている既知の方法により合成することができる。

［式中、Ｒ_５〜Ｒ_８はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、およびハロゲン原子のいずれかを示す。Ｒ_９およびＲ_１０はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、および炭素数１〜４のハロゲン化アルキル基のいずれかを示す。またＡｒ_１は置換または未置換のフェニレン、ビフェニレンおよびナフチレンのいずれかを示す。ｎは正の整数を示す。］
具体的には、以下の式（６）、（１３）で示される構造を有する化合物が使用可能である。

（１３）

次いで、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法について図３を参照して説明する。
まず図３（ａ）に示されるように、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２を備えた基板１を用意する。基板１としてはシリコンが用いられる。エネルギー発生素子２の耐用性の向上を目的として、保護層等（不図示）の各種機能層が設けることが可能である。例えば、表面にはＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｔａの膜が設けられる場合がある。次いで図３（ｂ）に示されるように、密着層となるポリエーテルアミド樹脂層９をスピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等の塗布方法により形成する。

次いで図３（ｃ）に示されるように、ドライエッチング等により、所望の形状にパターニングを行い、密着層としてポリエーテルアミド層８を形成する。

次いで、図３（ｄ）に示されるように、ポリエーテルアミドおよび基板上に、溶解可能な樹脂層３ａを形成する。この層３ａは液体の流路の形状を有するパターンを形成するためのものである。この際使用する溶解可能な樹脂としては、流路となるパターンを何らかの方法で形成でき、かつ後に溶解除去可能な樹脂が必要である。そのようなものとして、様々な材料が考えられるが、ポジ型感光性樹脂は容易に流路パターンを形成でき、紫外光照射により容易に溶解除去することが可能なので、特に好ましい。ポジ型感光性樹脂としては、様々なものが使用できるが、各種製造工程に対するプロセス耐性が必要であるため、高分子光分解型材料が好適に用いられる。例えば、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルグルタルイミド、などのカルボニル基を有する化合物が挙げられる。これらは、光を受けるとカルボニル基を利用した光崩壊反応によって、光を受けた部分が崩壊する。また、カルボニル基を有さないポリヒドロキシスチレン系の高分子等も使用可能である。さらに、ポリマーを塗布後に、ポリマー間を分子間架橋して、ポジ型感光性樹脂として使用することも可能である。これらを溶媒に溶かし、スピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等の塗布方法で形成する。

発明者らが鋭意検討した結果、従来方法において、作成したインクジェット記録ヘッドにおいて見られた吐出口表面の付着物の中には、上記密着層が含まれることがわかった。この密着層由来の吐出口表面の付着物は、溶解可能な樹脂層を形成する工程で密着層が溶解され、その後の工程で吐出口近辺に導かれたと考えられる。このため、ポリエーテルアミドから形成される密着層の溶解を抑止するような溶媒を使用することが好ましい。一方、一般的に、高分子光分解型材料は、高分子である為溶解する溶媒が限られる。また、液体吐出ヘッドの流路は３〜１００μｍ程度の膜厚を必要とするため、高濃度の樹脂溶液が必要とされる。このため、溶解可能な樹脂は高分子光分解型材料の良溶媒である極性溶媒に溶解して使用されることが多い。しかし、密着層であるポリエーテルアミドはそのような極性の高い溶媒に溶解する。以上のように、密着層であるポリエーテルアミドを溶解せず、溶解可能な樹脂である高分子光分解型材料を生産性を落とすことがない程度に良く溶解する溶媒が求められる。発明者らが鋭意検討した結果、下記一般式（３）または（４）で表されるカルボニル基を有する非環状化合物を溶媒として用いて、溶解可能な樹脂層を形成すると吐出口表面の付着物を低減できることがわかった。

［式中、Ｒ_１〜Ｒ_４はそれぞれ独立して、炭素数１〜５の飽和炭化水素基、またはエステル基、エーテル基、ケト基、およびヒドロキシル基のいずれかを有する一置換炭化水素基を示す。］

流路の型に使用されるような高分子光分解型材料に代表される樹脂材料を簡単に溶解させるには極性が高い溶媒を使用するとよい。しかし極性が高すぎる溶媒は、密着層であるポリエーテルアミドまで溶解してしまう。そこで、本発明に使用される非環状化合物の溶媒は、流路の型に使用されるような高分子光分解型材料に代表される樹脂材料を溶解するが、ポリエーテルアミドを溶解させる性能は極めて低いというバランスをとることができている。

上記の溶媒はポリエーテルアミドを溶解させる性能が低いので、付着物を低減することができると考えられる。

本発明のカルボニル基を有する非環状化合物としては、アセトン、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタートなどカルボニル基を１つもつ非環状化合物があげられる。また、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）も挙げられる。また、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチルのようにカルボニル基を２つ以上もつ非環状化合物は高分子光分解型材料の溶解性が良いため特に好適に用いられる。高分子光分解型材料溶液を良く溶解することができれば、粘度の低い塗布液を形成できるので、塗布されて形成される塗布膜の基板面内の膜厚分布にムラがなく安定的にインクジェット記録ヘッドを作成することができる。また、ポジ型感光性樹脂の塗布性をあげるために各種添加剤を加えたり、上記カルボニル基を有する非環状化合物を混合したりしても、もちろん良い。これ以外のものであっても、本発明の主旨を逸脱しないものであれば使用できる。

ポジ型感光性樹脂に使用される高分子光分解型材料の多くは、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルグルタルイミドのようにカルボニル基をもつ。これはカルボニル基が光を吸収し、続いて起こるＮｏｒｒｉｓｈＩ型の分解反応を利用するからである。式（３）、（４）で表される化合物は、カルボニル基を有するので、カルボニル基を有する高分子光分解型材料を特に良く溶解させることができる。よって、流路の型に使用される樹脂には、カルボニル基を有する高分子光分解型材料を使用することが特に好ましい。

次いで、図３（ｅ）に示されるように、溶解可能な樹脂層３ａに対してフォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、所望の流路パターン３を形成する。このとき、流路のパターン３は、ポリエーテルアミドからなる層８の一部を覆うように形成されてもよいし、双方が離間した状態となるように形成されてもよい。

次いで、図３（ｆ）に示されるように流路パターン３を被覆するように、流路のパターン上に流路形成部材４となる被覆層１０を設ける。膜厚２０μｍの流路形成部材４を形成するための材料を通常のスピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等の塗布方法で形成する。ここで、流路形成部材４となる被覆層１０を形成するにおいては、流路パターン３を変形せしめない等の特性が必要となる。すなわち、被覆層をスピンコート、ロールコート等で流路パターン３上に積層する場合、溶解可能な流路パターン３を溶解しないように溶剤を選択する必要がある。また、流路形成部材４を形成するための材料としては、後述する吐出口５をフォトリソグラフィーで容易にかつ精度よく形成できることから、感光性のものが好ましい。被覆層１０の材料としては、構造材料としての高い機械的強度、下地との密着性、耐液性と、同時に吐出口の微細なパターンをパターニングするための解像性が要求される。これらの特性を満足する材料としては、カチオン重合型のエポキシ樹脂組成物を好適に用いることができる。

本発明に用いられるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡとエピクロヒドリンとの反応物のうち分子量がおよそ９００以上のもの、含ブロモスフェノールＡとエピクロヒドリンとの反応物を挙げることができる。また、フェノールノボラックあるいはｏ−クレゾールノボラックとエピクロヒドリンとの反応物や、特開平２−１４０２１９号公報に記載のオキシシクロヘキサン骨格を有する多官能エポキシ樹脂等があげられるが、これら化合物に限定されるものではない。

また、上述のエポキシ化合物においては、好ましくはエポキシ当量が２０００以下、さらに好ましくはエポキシ当量が１０００以下の化合物が好適に用いられる。これは、エポキシ当量が２０００を越えると、硬化反応の際に架橋密度が低下し、密着性、耐液性に問題が生じる場合があるからである。

上述のエポキシ樹脂を硬化させるための光カチオン重合開始剤としては、光照射により酸を発生する化合物を用いることができ、例えば株式会社ＡＤＥＫＡより市販されているＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２等を好適に用いることができる。

さらに上記組成物に対して必要に応じて添加剤など適宜添加することが可能である。例えば、エポキシ樹脂の弾性率を下げる目的で可撓性付与剤を添加すること、あるいは下地との更なる密着力を得るためにシランカップリング剤を添加することなどが挙げられる。

次いで、マスク（不図示）を介して被覆層１０にパターン露光を行い、現像処理を施して吐出口５をエネルギー発生素子と対向する位置に形成し、図３（ｇ）の状態を得る。パターン露光された流路形成部材４を、適当な溶剤を用いて現像することにより吐出口５を形成することができる。

図３（ｈ）に示されるように、流路７と連通する液体の供給口６を基板に形成した後、パターン３を除去することにより流路７、流路形成部材４を得る。

さらに、必要に応じて加熱処理を施すことにより、流路形成部材４をさらに硬化させた後、液体を供給するのための部材（不図示）との接合、エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合（不図示）を行って、液体吐出ヘッドを得ることができる。

以下に、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。

（実施例１）
液体吐出ヘッドの作成
まず、エネルギー発生素子２としての電気熱変換素子（材質ＴａＳｉＮからなるヒーター）と、液体の流路形成部位にＳｉＮとＴａの積層膜（不図示）を有するシリコン基板１を準備した（図３（ａ））。

次いで、基板１上に、下記式で示される分子量（Ｍｗ）２５０００のポリエーテルアミド樹脂をスピンコートし、１００℃で１２０秒で乾燥した。

その後、２５０℃で１時間ベークし、パターン化される前のポリエーテルアミド樹脂層９を形成した（図２（ｂ））。このときの膜厚は３μｍであった。このポリエーテルアミド層をレジスト（東京応化（株）製 商品名：ＯＦＰＲ８００）を用いて酸素プラズマによるドライエッチングを行い、パターン化された密着層としてのポリエーテルアミドからなる層８を形成した。

ついで、ポジ型感光性樹脂であるポリメチルイソプロペニルケトンを溶解する溶媒として、カルボニル基を１つもつ非環状化合物である乳酸エチル（下記式（７））を用い、樹脂濃度が１７ｗｔ％となるように溶液を調整した。

次いで、密着層上に上述のポリメチルイソプロペニルケトン溶液をスピンコートし、１２０℃６分ベークにより膜を形成した。このときの膜厚は８μｍであった。

その後、ウシオ電機（株）社製ＵＸ３０００にて８Ｊ／ｃｍ^２でパターン露光し、ＭＩＢＫによる現像、ＩＰＡによるリンスで図３（ｅ）に示すようなパターンを得た。

次いで、表１記載の樹脂組成物を適当な溶媒に溶解させたものを基板上にスピンコートし、９０℃３分ベークを行い、塗膜を形成した（図３（ｆ））。その後、被覆層上に加水分解性シランの縮合物によって形成されるシランをソルベントコートし、撥水層を形成した。

次いで、ｃａｎｏｎ（株）製ｉ線露光装置を用いて露光し、９０℃４分間加熱後、ＭＩＢＫによる現像を行い、吐出口５（口径１０μｍ）を形成した（図３（ｇ））。

次いで、前記基板をＳｉ異方性エッチングし、供給口６を形成した。次いで、供給口上の保護層、及び流路パターンを除去し、ノズル形成材料である前記エポキシ樹脂をさらに硬化させる為に、２００℃で１時間加熱を行い、液体吐出ヘッドを得た（図３（ｈ））。

（実施例２）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基を１つもつ非環状化合物であるメチル−３−メトキシプロピオネート（ＭＭＰ）（下記式（８））を用い、樹脂濃度を１７ｗｔ％とした。

この樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成した。

（実施例３）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基を２つもつ非環状化合物であるアセチルアセトン（下記式（９））を用い、樹脂濃度を２０ｗｔ％とした。

流路パターンを形成する際の露光量を２０Ｊ／ｃｍ^２とした。実施例１と比較して露光量を増やしたのは、実施例１と比較してポジ型感光性材料の感度が低下したためである。それ以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成した。ポジ型感光性材料の感度が低下した原因は、ポジ型感光性樹脂膜中に残留しているアセチルアセトンが光を吸収してしまうためと考えられる。

（実施例４）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基を２つもつ非環状化合物であるアセト酢酸メチル（下記式（１０））を用い，樹脂濃度を２０ｗｔ％とした。

この樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成した。

（実施例５）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基を２つもつ非環状化合物であるアセト酢酸エチル（下記式（１１））を用い，樹脂濃度を２０ｗｔ％とした。

この樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成した。

（実施例６）
ポジ型感光性樹脂を溶解させる溶媒として、カルボニル基を１つもつ非環状化合物であるＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（式（１４））を用い、樹脂濃度を１７ｗｔ％とした。

（１４）

この樹脂溶液を用いた以外は実施例１と同様にして液体吐出ヘッドの製造方法を作成した。

（比較例１）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基をもたない非環状化合物であるエタノールを使用した以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成しようと試みた。しかし、ポジ型感光性樹脂が溶媒に溶解せず塗布することができなかった。

（比較例２）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基をもたない非環状化合物であるイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使用した以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成しようと試みた。しかし、ポジ型感光性樹脂が溶媒に溶解せず塗布することができなかった。

（比較例３）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基を１つもつ環状化合物であるシクロヘキサノンを用い、樹脂濃度を２０ｗｔ％とした。この樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成した。

（比較例４）
ポジ型感光性樹脂を溶解する溶媒として、カルボニル基を１つもつ環状化合物であるγ−ブチロラクトンを用い、樹脂濃度を２０ｗｔ％とした。この樹脂溶液を用いた以外は、実施例１と同様の工程にて液体吐出ヘッドを作成した。

（評価）
以上のように作成した実施例および比較例の液体吐出ヘッドを、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、吐出口表面の付着物の観察を行った。実施例１〜６の液体吐出ヘッドにおいては、吐出口付近において１μｍ^２当たり１〜０個と付着物はほとんど見られず、また付着物の大きさも０．０５μｍ以下と小さいものであった。一方ヘッドが作製できた比較例３、４の液体吐出ヘッドにおいては、吐出口付近において１μｍ^２当たり２〜３０個と多くの付着物が見られ、また付着物の大きさも０．０５を超えて０．２μｍまでと大きいものが見られる場合があった。これは、実施例では密着層を溶解することなく、溶解可能な樹脂層を形成することができたためと考えられる。

また、ポジ型感光性樹脂溶液を段差の無いシリコンウエハ（６インチ）にスピンコートした膜のウエハ内の膜厚分布を確認した。実施例１、６では、シリコンウエハの中心部と外周部との膜厚差が大きく膜厚分布がみられる箇所があった。これに対し、実施例２〜５、比較例３、４ではシリコンウエハの中心部と外周部に大きな膜厚差はみられなかった。実施例１、６で、ウエハ内の膜厚に分布があるのは、溶解可能な樹脂溶液の粘度が高いためだと考えられる。

また、実施例の液体吐出ヘッドを、温度３０℃湿度８０％の環境下にて顔料インクに１ヶ月浸漬保存した後、記録装置に搭載し印字を行った。そうしたところ、インク液滴を所望の着弾位置に着弾させることができた。良好な印字が行えたといえる。一方、比較例の液体吐出ヘッドも実施例と同条件にて印字を行ったところ、所望の印字が行えない場合があった。これは、吐出口面において観測された付着物の影響によりインク滴がヨレたのではないかと考えられる。

評価結果をまとめて表２に示す。なお表中に示される項目の評価基準は以下の通りである。

（付着物）
〇：吐出口付近の１μｍ^２当たりの付着物の数がほとんど見られず、また付着物の大きさは０．０５μｍ以下である。
×：吐出口付近の１μｍ^２当たりの付着物の数が数個から数十個であり、付着物の大きさが０．０５μｍより大きい。

（感度）
◎：流路パターンを形成するための露光量が１０Ｊ／ｃｍ^２以下であった。
〇：流路パターンを形成するために１０Ｊ／ｃｍ^２を超える露光量を必要とした。

（膜厚分布）
◎：ウエハ中心部と外周部との膜厚差が３μｍ未満
〇：ウエハ中心部と外周部との膜厚差が３μｍ以上
（ヨレ）
〇：ヨレに起因すると考えられる画像の乱れなし
×：ヨレに起因すると考えられる画像の乱れあり

１ 基板
２ エネルギー発生素子
３ 流路パターン
４ 流路形成部材
５ 吐出口
７ 流路
８ パターン層
９ 樹脂組成物の層

Claims (7)

1. 液体を吐出する吐出口と連通する液体の流路を形成するための流路形成部材を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
   基板上に、式（１２）で表される構造と式（２）で表される構造とを主鎖に複数個有する化合物を含む層を設ける工程と、
   
   
   ［式中、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂはそれぞれ独立して、炭化水素、不飽和炭化水素、および置換または未置換の芳香環のいずれかを示す。］
   前記層上に、樹脂を式（３）または式（４）で表される化合物に溶解させた溶液により樹脂層を設ける工程と、
   
   ［式中、Ｒ _１ 〜Ｒ _４ はそれぞれ独立して、炭素数１〜５の飽和炭化水素基または、エステル基、エーテル基、ケト基、およびヒドロキシル基のいずれかに一部が置換された炭化水素基、を示す。］
   前記樹脂層から前記流路の形状を有する型を形成する工程と、
   前記型を覆うように前記流路形成部材となる層を設ける工程と、
   前記型を除去して前記流路を形成する工程と、
   を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記式（１２）で表される構造と式（２）で表される構造とを主鎖に複数個有する化合物を含む層の一部を覆うように前記流路の形状を有する型を形成することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記式（１２）で表される構造と式（２）で表される構造とを主鎖に複数個有する化合物は、式（５）で表される構造を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
   
   ［式中、Ｒ_５〜Ｒ_８はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、およびハロゲン原子のいずれかを示す。Ｒ_９およびＲ_１０はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、および炭素数１〜４のハロゲン化アルキル基のいずれかを示す。またＡｒ_１は置換または未置換のフェニレン、ビフェニレンおよびナフチレンのいずれかを示す。ｎは正の整数を示す。］
4. 前記樹脂が、ポリメチルイソプロペニルケトンであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記式（３）または式（４）で表される化合物がアセトン、アセチルアセトン、乳酸メチル、乳酸エチル、アセト酢酸メチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、およびアセト酢酸エチルのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記式（３）または式（４）で表される化合物がアセト酢酸メチルおよびアセト酢酸エチルのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記式（３）または式（４）で表される化合物が非環状化合物である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。