JPH06286149A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク吐出圧発生素子とオリフィス間の距離
を極めて高い精度で短くかつ再現よく設定可能で、高品
位記録が可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法を
提供する。 【構成】 インク吐出圧力発生素子が形成された基体上
に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成す
る工程と、常温にて固体状のエポキシ樹脂を含む被覆
樹脂を溶媒に溶解して、これを溶解可能な樹脂層上にソ
ルベントコートすることによって、溶解可能な樹脂層上
にインク流路壁となる被覆樹脂層を形成する工程と、
インク吐出圧力発生素子上方の被覆樹脂層にインク吐出
口を形成する工程と、溶解可能な樹脂層を溶出する工
程と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録方式
に用いる記録液小滴を発生するためのインクジェット記
録ヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式（液体噴射記録
方式）に適用されるインクジェット記録ヘッドは、一般
に微細な記録液吐出口（以下、オリフィスと称す）、液
流路および該液流路の一部に設けられる液体吐出エネル
ギー発生部を複数備えている。そして、このようなイン
クジェット記録ヘッドで高品位の画像を得るためには、
前記オリフィスから吐出される記録液小滴がそれぞれの
吐出口より常に同じ体積、吐出速度で吐出されることが
望ましい。これを達成するために、特開平４−１０９４
０号〜特開平４−１０９４２号公報においては、インク
吐出圧力発生素子（電気熱変換素子）に記録情報に対応
して駆動信号を印加し、電気熱変換素子にインクの核沸
騰を越える急激な温度上昇を与える熱エネルギーを発生
させ、インク内に気泡を形成させ、この気泡を外気と連
通させてインク液滴を吐出させる方法が開示されてい
る。

【０００３】このような方法を実現するためのインクジ
ェット記録ヘッドとしては、電気熱変換素子とオリフィ
スとの距離（以下、「ＯＨ距離」と称す。）が短い方が
好ましい。また、前記方法においては、ＯＨ距離がその
吐出体積をほぼ決定するため、ＯＨ距離を正確に、また
再現良く設定できることが必要である。

【０００４】従来、インクジェット記録ヘッドの製造方
法としては、特開昭５７−２０８２５５号公報〜特開昭
５７−２０８２５６号公報に記載されている方法、すな
わち、インク吐出圧力発生素子が形成された基体上にイ
ンク流路およびオリフィス部からなるノズルを感光性樹
脂材料を使用してパターン形成して、この上にガラス板
などの蓋を接合する方法や、特開昭６１−１５４９４７
号公報に記載されている方法、すなわち、溶解可能な樹
脂にてインク流路パターンを形成し、該パターンをエポ
キシ樹脂などで被覆して該樹脂を硬化し、基板を切断後
に前記溶解可能な樹脂パターンを溶出除去する方法等が
ある。しかし、これらの方法は、いずれも気泡の成長方
向と吐出方向とが異なる（ほぼ垂直）タイプのインクジ
ェット記録ヘッドの製造方法である。そして、このタイ
プのヘッドにおいては、基板を切断することによりイン
ク吐出圧力発生素子とオリフィスとの距離が設定される
ため、インク吐出圧力発生素子とオリフィスとの距離の
制御においては、切断精度が非常に重要なファクターと
なる。しかしながら、切断はダイシングソー等の機械的
手段にて行うことが一般的であり、高い精度を実現する
ことは難しい。

【０００５】また、気泡の成長方向と吐出方向とがほぼ
同じタイプのインクジェット記録ヘッドの製造方法とし
ては、特開昭５８−８６５８号公報に記載されている方
法、すなわち、基体とオリフィスプレートとなるドライ
フィルムとをパターニングされた別のドライフィルムを
介して接合し、フォトリソグラフィーによってオリフィ
スを形成する方法や、特開昭６２−２６４９７５号公報
に記載されている方法、すなわち、インク吐出圧力発生
素子が形成された基体と電鋳加工により製造されるオリ
フィスプレートとをパターニングされたドライフィルム
を介して接合する方法等がある。しかし、これらの方法
では、いずれもオリフィスプレートを薄く（例えば２０
μｍ以下）かつ均一に作成することは困難であり、たと
え作成できたとしても、インク吐出圧力発生素子が形成
された基体との接合工程はオリフィスプレートの脆弱性
により極めて困難となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の諸点
に鑑み成されたものであって、インク吐出圧力発生素子
とオリフィス間の距離を極めて高い精度で短くかつ再現
よく設定可能で、高品位記録が可能なインクジェット記
録ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】さらに本発明の別な目的は、製造工程を短
縮化することができ、安価で信頼性の高いインクジェッ
ト記録ヘッドを得ることのできるインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の形態は、インク吐出圧力発生素子が形成された基体
上に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成
する工程と、常温にて固体状のエポキシ樹脂を含む被
覆樹脂を溶媒に溶解して、これを前記溶解可能な樹脂層
上にソルベントコートすることによって、前記溶解可能
な樹脂層上にインク流路壁となる被覆樹脂層を形成する
工程と、前記インク吐出圧力発生素子上方の前記被覆
樹脂層にインク吐出口を形成する工程と、前記溶解可
能な樹脂層を溶出する工程と、を有することを特徴とす
るインクジェット記録ヘッドの製造方法である。

【０００９】

【作用】本発明によれば、インク吐出圧力発生素子とオ
リフィス間の距離を極めて高い精度で短くかつ再現よく
設定可能で、高品位記録が可能なインクジェット記録ヘ
ッドの製造方法を提供することができるものである。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明
する。

【００１１】図１から図６は、本発明の基本的な態様を
示すための摸式図であり、図１から図６のそれぞれに
は、本発明の方法に係わるインクジェット記録ヘッドの
構成とその製作手順の一例が示されている。

【００１２】まず、本態様においては、例えば図１に示
されるような、ガラス、セラミックス、プラスチックあ
るいは金属等からなる基板１が用いられる。

【００１３】このような基板１は、液流路構成部材の一
部として機能し、また、後述のインク流路およびインク
吐出口を形成する材料層の支持体として機能し得るもの
であれば、その形状、材質等に特に限定されることなく
使用できる。上記基板１上には、電気熱変換素子あるい
は圧電素子等のインク吐出エネルギー発生素子２が所望
の個数配置される。このような、インク吐出エネルギー
発生素子２によって記録液小滴を吐出させるための吐出
エネルギーがインク液に与えられ、記録が行われる。ち
なみに、例えば、上記インク吐出エネルギー発生素子２
として電気熱変換素子が用いられる時には、この素子が
近傍の記録液を加熱することにより、記録液に状態変化
を生起させ吐出エネルギーを発生する。また、例えば、
圧電素子が用いられる時は、この素子の機械的振動によ
って、吐出エネルギーが発生される。

【００１４】なお、これらの素子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、一般にはこれら吐出エネルギー発
生素子の耐用性の向上を目的として、保護層等の各種機
能層が設けられるが、もちろん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。

【００１５】図１において、インク供給のための開口部
３を基板１上に予め設けておき、基板後方よりインクを
供給する形態を例示した。該開口部３の形成において
は、基板１に穴を形成できる手段であれば、いずれの方
法も使用できる。例えば、ドリル等機械的手段にて形成
しても構わないし、レーザー等の光エネルギーを使用し
ても構わない。また、基板１にレジストパターン等を形
成して化学的にエッチングしても構わない。

【００１６】もちろん、インク供給口を基板１に形成せ
ず、樹脂パターンに形成し、基板１に対してインク吐出
口と同じ面に設けてもよい。

【００１７】次いで、図２（図１のＡ−Ａ′断面図）に
示すように、上記インク吐出エネルギー発生素子２を含
む基板１上に、溶解可能な樹脂にてインク流路パターン
４を形成する。最も一般的な手段としては感光性材料に
て形成する手段が挙げられるが、スクリーン印刷法等の
手段にても形成は可能である。感光性材料を使用する場
合においては、インク流路パターンが溶解可能であるた
め、ポジ型レジストか、あるいは溶解性変化型のネガ型
レジストの使用が可能である。

【００１８】レジスト層の形成の方法としては、基板上
にインク供給口を設けた基板を使用する場合には、該感
光性材料を適当な溶剤に溶解し、ＰＥＴなどのフィルム
上に塗布、乾燥してドライフィルムを作成し、ラミネー
トによって形成することが好ましい。上述のドライフィ
ルムとしては、ポリメチルイソプロピルケトン、ポリビ
ニルケトン等のビニルケトン系光崩壊性高分子化合物を
好適に用いることができる。というのは、これら化合物
は、光照射前は高分子化合物としての特性（被膜性）を
維持しており、インク供給口３上にも容易にラミネート
可能であるためである。

【００１９】また、インク供給口３に後工程で除去可能
な充填物を配置し通常のスピンコート法、ロールコート
法等で被膜を形成しても構わない。

【００２０】このように、インク流路をパターニングし
た溶解可能な樹脂材料層４上に、図３に示すように、さ
らに被覆樹脂層５を通常のスピンコート法、ロールコー
ト法等で形成する。ここで、該樹脂層５を形成する工程
において、溶解可能な樹脂パターンを変形せしめない等
の特性が必要となる。すなわち、被覆樹脂層５を溶剤に
溶解し、これをスピンコート、ロールコート等で溶解可
能な樹脂パターン４上に形成する場合、溶解可能な樹脂
パターン４を溶解しないように溶剤を選択する必要があ
る。

【００２１】次に、本発明に用いる被覆樹脂層５につい
て説明する。被覆樹脂層５としては、インク吐出口３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。このような感光性
被覆樹脂層５は、構造材料としての高い機械的強度、基
板１との密着性、耐インク性と、同時にインク吐出口の
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。ここで、本件発明者は、鋭意検討の結果、エポ
キシ樹脂のカチオン重合硬化物が構造材料として優れた
強度、密着性、対インク性を有し、かつ前記エポキシ樹
脂が常温にて固体状であれば、優れたパターニング特性
を有することを見いだし、本発明に至った。

【００２２】まず、エポキシ樹脂のカチオン重合硬化物
は、通常の酸無水物もしくはアミンによる硬化物に比較
して高い架橋密度（高Ｔｇ）を有するため、構造材とし
て優れた特性を示す。また、常温にて固体状のエポキシ
樹脂を用いることで、光照射によりカチオン重合開始剤
より発生した重合開始種のエポキシ樹脂中への拡散が抑
えられ、優れたパターニング精度、形状を得ることがで
きる。

【００２３】溶解可能な樹脂層上に被覆樹脂層を形成す
る工程は、常温で固体状の被覆樹脂を溶剤に溶解し、ス
ピンコート法で形成することが望ましい。

【００２４】薄膜コーティング技術であるスピンコート
法を用いることで、被覆樹脂層５は均一にかつ精度良く
形成することができ、従来方法では困難であったインク
吐出圧力発生素子２とオリフィス間の距離を短くするこ
とができ、小液滴吐出を容易に達成することができる。

【００２５】ここで、被覆樹脂層５は溶解可能な樹脂層
４上にフラットに形成されることが望ましい。これは下
記の理由による。

【００２６】・オリフィス面に凸凹があると凹部に不要
なインク溜を生じること、 ・被覆樹脂層５にインク吐出口を形成する際に加工が容
易であること。

【００２７】そこで、本発明者らは、被覆樹脂層５をフ
ラットに形成する条件を鋭意検討したところ、被覆樹脂
の溶剤に対する濃度が被覆樹脂層５の平滑性の点で非常
に重大なファクターとなっていることを見いだした。具
体的にはスピンコート時に被覆樹脂を溶剤に対して３０
〜７０ｗｔ％の濃度で、さらに好ましくは４０〜６０ｗ
ｔ％の濃度で溶解させることにより被覆樹脂層５表面を
フラットにすることが可能となる。

【００２８】ここで、被覆樹脂を３０ｗｔ％未満の濃度
で溶解し、スピンコートを行った時には、形成された被
覆樹脂層がパターニングされた溶解可能な樹脂層４にな
らって凸凹を生じてしまう。また、被覆樹脂を７０ｗｔ
％を越える濃度で溶解した場合には、溶液自体が高粘度
になり、スピンコート不能となるか、例え、スピンコー
トできたとしても、その膜厚分布が悪化する。

【００２９】そもそもスピンコート法により塗布を行う
場合は、塗布剤の粘度を１０〜３０００ｃｐｓとする必
要がある。これは粘度が低過ぎる時には塗布剤が流れ出
してしまい、粘度が高すぎる場合は塗布剤が均等にゆき
わたってくれないからである。したがって、被覆樹脂含
有溶液の粘度が上述の濃度において所望の粘度となるよ
うに溶剤を適宜選択することが必要である。

【００３０】また、被覆樹脂５として上述のいわゆるネ
ガ型の感光性材料を用いた場合、通常は基板面からの反
射、およびスカム（現像残渣）が発生する。しかしなが
ら、本発明の場合、溶解可能な樹脂にて形成されたイン
ク流路上に吐出口パターンを形成するため、基板からの
反射の影響は無視でき、さらに現像時に発生するスカム
は、後述のインク流路を形成する溶解可能な樹脂を洗い
出す工程でリフトオフされるため、悪影響を及ぼさな
い。

【００３１】本発明に用いる固体状のエポキシ樹脂とし
ては、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、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、特開昭６０−１６１９７３号公
報、特開昭６３−２２１１２１号公報、特開昭６４−９
２１６号公報、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感応エポキシ樹脂
等があげられるが、もちろん本発明はこれら化合物に限
定されるわけではない。

【００３２】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、硬化物のＴｇもしく
は熱変形温度が低下したり、密着性、耐インク性に問題
が生じる場合があるからである。

【００３３】上記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、芳香族ヨードニウム塩、芳
香族スルホニウム塩［Ｊ．ＰＯＬＹＭＥＲ ＳＣＩ：Ｓ
ｙｍｐｏｓｉｕｍ No. ５６ ３８３−３９５（１９７
６）参照］や旭電化工業株式会社より上市されているＳ
Ｐ−１５０、ＳＰ−１７０等が挙げられる。

【００３４】また、上述の光カチオン重合開始剤は、還
元剤を併用し加熱することによって、カチオン重合を促
進（単独の光カチオン重合に比較して架橋密度が向上す
る。）させることができる。ただし、光カチオン重合開
始剤と還元剤を併用する場合、常温では反応せず一定温
度以上（好ましくは６０℃以上）で反応するいわゆるレ
ドックス型の開始剤系になるように、還元剤を選択する
必要がある。このような還元剤としては、銅化合物、特
に反応性とエポキシ樹脂への溶解性を考慮して銅トリフ
ラート（トリフルオロメタンスルフォン酸銅（II））が
最適である。また、アスコルビン酸等の還元剤も有用で
ある。また、ノズル数の増加（高速印刷性）、非中性イ
ンクの使用（着色剤の耐水性の改良）等、より高い架橋
密度（高Ｔｇ）が必要な場合は、上述の還元剤を後述の
ように前記被覆樹脂層の現像工程後に溶液の形で用いて
被覆樹脂層を浸漬および加熱する後工程によって、架橋
密度をあげることができる。

【００３５】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し
たり、あるいは基板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あげられる。

【００３６】次いで、上記化合物からなる感光性被覆樹
脂層５に対して、図４に示すように、マスク６を介して
パターン露光を行う。本態様の感光性被覆樹脂層５は、
ネガ型であり、インク吐出口を形成する部分をマスクで
遮蔽する（むろん、電気的な接続を行う部分も遮蔽す
る。図示せず。）。

【００３７】パターン露光は、使用する光カチオン重合
開始剤の感光領域に合わせて紫外線、Ｄｅｅｐ−ＵＶ
光、電子線、Ｘ線などから適宜選択することができる。

【００３８】ここで、これまでの工程は、すべて従来の
フォトリソグラフィー技術を用いて位置合わせが可能で
あり、オリフィスプレートを別途作成し基板と張り合せ
る方法に比べて、格段に精度をあげることができる。こ
うしてパターン露光された感光性被覆樹脂層５は、必要
に応じて反応を促進するために、加熱処理を行ってもよ
い。ここで、前述のごとく、感光性被覆樹脂層は常温で
固体状のエポキシ樹脂で構成されているため、パターン
露光で生じるカチオン重合開始種の拡散は制約を受け、
優れたパターニング精度、形状を実現できる。

【００３９】次いで、パターン露光された感光性被覆樹
脂層５は、適当な溶剤を用いて現像され、図５に示すよ
うに、インク吐出口を形成する。ここで、未露光の感光
性被覆樹脂層の現像時に同時にインク流路を形成する溶
解可能な樹脂パターン４を現像することも可能である。
ただし、一般的に、基板１上には複数の同一または異な
る形態のヘッドが配置され、切断工程を経てインクジェ
ット記録ヘッドとして使用されるため、切断時のごみ対
策として、図５に示すように感光性被覆樹脂層５のみを
選択的に現像することにより、インク流路を形成する樹
脂パターン４を残し（液室内に樹脂パターン４が残存す
るため切断時に発生するゴミが入り込まない）、切断工
程後に樹脂パターン４を現像することも可能である（図
６）。また、この際、感光性被覆樹脂層５を現像する時
に発生するスカム（現像残渣）は、溶解可能な樹脂層４
と共に溶出されるためノズル内には残渣が残らない。

【００４０】前述したように架橋密度を上げる必要があ
る場合には、この後、インク流路およびインク吐出口が
形成された感光性被覆樹脂層５を還元剤を含有する溶液
に浸漬および加熱することにより後硬化を行う。これに
より、感光性被覆樹脂層５の架橋密度はさらに高まり、
基板に対する密着性および耐インク性は非常に良好とな
る。もちろん、この銅イオン含有溶液に浸漬加熱する工
程は、感光性被覆樹脂層５をパターン露光し、現像して
インク吐出口を形成した直後に行っても一向にさしつか
えなく、その後で溶解可能な樹脂パターン４を溶出して
も構わない。また浸漬、加熱工程は、浸漬しつつ加熱し
ても構わないし、浸漬後に加熱処理を行っても構わな
い。

【００４１】このような還元剤としては、還元作用を有
する物質であれば有用であるが、特に銅トリフラート、
酢酸銅、安息香酸銅など銅イオンを含有する化合物が有
効である。前記化合物の中でも、特に銅トリフラートは
非常に高い効果を示す。さらに前記以外にアスコルビン
酸も有用である。

【００４２】このようにして形成したインク流路および
インク吐出口を形成した基板に対して、インク供給のた
めの部材７およびインク吐出圧力発生素子を駆動するた
めの電気的接合（図示せず）を行ってインクジェット記
録ヘッドが形成される（図７）。

【００４３】本実施態様では、インク吐出口の形成をフ
ォトリソグラフィーによって行ったが、本発明はこれに
限ることなく、マスクを変えることによって、酸素プラ
ズマによるドライエッチングやエキシマレーザーによっ
てもインク吐出口を形成することができる。エキシマレ
ーザーやドライエッチングによってインク吐出口を形成
する場合には、基板が樹脂パターンで保護されてレーザ
ーやプラズマによって傷つくことがないため、精度と信
頼性の高いヘッドを提供することも可能となる。さら
に、ドライエッチングやエキシマレーザー等でインク吐
出口を形成する場合は、被覆樹脂層５は感光性のもの以
外にも熱硬化性のものも適用可能である。

【００４４】本発明は、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として、さら
には記録ヘッドを一体的にあるいは複数個組み合わせた
カラー記録ヘッドにも有効である。

【００４５】また、本発明による記録ヘッドは、ある温
度以上で液化する固体インクにも好適に適用される。

【００４６】（実施例）以下、本発明の実施例を示す。

【００４７】・実施例１ 本実施例では、前述の図１〜図７に示す手順にしたがっ
て、インクジェット記録ヘッドを作製した。

【００４８】まず、吐出エネルギー発生素子としての電
気熱変換素子２（材質ＨｆＢ₂ からなるヒーター）を形
成したシリコン基板１上にブラストマスクを設置し、サ
ンドブラスト加工によりインク供給のための貫通口３を
形成した（図１）。

【００４９】次いで、該基板１上に、溶解可能な樹脂層
４としてポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工
業（株）社製ＯＤＵＲ−１０１０）をＰＥＴ上に塗布、
乾燥しドライフィルムとしたものをラミネートにより転
写した。なお、ＯＤＵＲ−１０１０は、低粘度であり厚
膜形成できないため濃縮して用いた。

【００５０】次いで、１２０℃にて２０分間プリベーク
した後、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（コ
ールドミラーＣＭ２９０）にてインク流路のパターン露
光を行った。露光は１．５分間、現像はメチルイソブチ
ルケトン／キシレン＝２／１、リンスはキシレンを用い
た。該溶解可能な樹脂で形成されたパターン４は、イン
ク供給口３と電気熱変換素子２とのインク流路を確保す
るためのものである（図２）。なお、現像後のレジスト
の膜厚は１０μｍであった。

【００５１】次いで、表１に示す樹脂組成物をメチルイ
ソブチルケトン／キシレン混合溶媒に５０ｗｔ％の濃度
で溶解し、スピンコートにて感光性被覆樹脂層５を形成
した。（パターン４上における膜厚１０μｍ 図３）。

【００５２】次いで、ＰＬＡ５２０（ＣＭ２５０）に
て、インク吐出口形成のためのパターン露光を行った
（図４）。なお、露光は１０秒、アフターベークは６０
℃ ３０分間行った。

【００５３】次いで、メチルイソブチルケトンで現像を
行い、インク吐出口を形成した。なお、本実施例ではφ
２５μｍの吐出口パターンを形成した。

【００５４】また、前記条件ではインク流路パターン４
は完全に現像されず残存している。

【００５５】通常、基板１上には複数の同一または異な
る形状のヘッドが配置されているために、この段階でダ
イサー等により切断し、個々のインクジェット記録ヘッ
ドを得るが、ここでは前述の通りにインク流路パターン
４が残存しているため、切断時に発生するゴミがヘッド
内に侵入することを防止できる。こうして得られたイン
クジェット記録ヘッドは、再びＰＬＡ５２０（ＣＭ２９
０）にて２分間露光し、メチルイソブチルケトン中に超
音波を付与しつつ浸漬し、残存しているインク流路パタ
ーン４を溶出した（図６）。

【００５６】次いで、インクジェット記録ヘッドを、１
５０℃ １時間加熱し感光性被覆材料層５を完全に硬化
させる。

【００５７】最後に、図７に示すように、インク供給口
にインク供給部材７を接着してインクジェット記録ヘッ
ドが完成する。

【００５８】このようにして作成したインクジェット記
録ヘッドを記録装置に装着し、純粋／ジエチレングリコ
ール／イソプロピルアルコール／酢酸リチウム／黒色染
料フードブラック２＝７９．４／１５／３／０．１／
２．５からなるインクを用いて記録を行なったところ、
安定な印字が可能であり、得られた印字物は高品位なも
のであった。

【００５９】・実施例２ ついで、前記実施例１の感光性被覆樹脂層５を表２に示
す組成に変えて、同様に評価を行なった。本実施例は、
光カチオン重合開始剤と還元剤を併用することでノズル
構成材料（感光性被覆樹脂の硬化物）の機械的強度、基
板１に対する密着性等をより向上させたものである。感
光性被覆樹脂層５の形成までは、実施例１と同様に行な
った。インク吐出口のパターン露光は、ＰＬＡ５２０
（ＣＭ２５０）で５秒間、アフターベークは６０℃ １
０分間行なった。この条件では、光カチオン重合開始剤
と還元剤（銅トリフラート）は実質的に反応しないた
め、光によるパターニングが可能である。

【００６０】ついで、実施例１と同様に現像、切断、イ
ンク流路４の洗い出しを行なった後に、１５０℃で１時
間ベーク処理を行なった。この段階で光カチオン重合開
始剤と銅トリフラートが反応し、エポキシ樹脂のカチオ
ン重合を促進する。こうして得られたエポキシ樹脂の硬
化物は、光のみで硬化させたものに比べて架橋密度が高
く、機械的強度、基板との密着性、耐インク性に優れる
ものであった。また、このようにして作成したインクジ
ェット記録ヘッドを記録装置に装着し、実施例１と同様
に、純粋／ジエチレングリコール／イソプロピルアルコ
ール／酢酸リチウム／黒色染料フードブラック２＝７
９．４／１５／３／０．１／２．５からなるインクを用
いて記録を行なったところ、安定な印字が可能であり、
得られた印字物は高品位なものであった。

【００６１】さらに、このインクジェット記録ヘッドに
前記インクを充填した状態で、６０℃ ３か月保存した
後に、再び印字を行ったところ、保存試験前と同様な印
字物を得ることができた。

【００６２】・実施例３ 次いで、前記実施例１のインクジェット記録ヘッドを還
元剤を含有する溶液に浸漬、加熱する後工程を行い、同
様に評価を行った。

【００６３】実施例１のインク流路４の洗い出し工程の
後に、銅トリフラートの２ｗｔ％エタノール溶液に３０
分間超音波を付与しつつ浸漬し、乾燥後、１５０℃で２
時間加熱処理を行い、加熱処理後に純水洗浄を行った。
次いで、実施例１と同様にインク供給口にインク供給部
材７を接着して、インクジェット記録ヘッドが完成す
る。

【００６４】このようにして作成したインクジェット記
録ヘッドを記録装置に装着し、実施例１と同様に、純粋
／ジエチレングリコール／イソプロピルアルコール／酢
酸リチウム／黒色染料フードブラック２＝７９．４／１
５／３／０．１／２．５からなるインクを用いて記録を
行なったところ、安定な印字が可能であり、得られた印
字物は高品位なものであった。

【００６５】ここで、銅イオン浸漬による架橋密度の向
上を確認するために、以下の実験を行った。表１に示す
組成物をカプトンフィルム上に１０μｍ厚で形成し、光
硬化させた後に、銅イオンを含有するエタノール溶液に
浸漬、加熱処理を行ったサンプル（ａ）と、銅イオンを
含まない純粋なエタノール溶液に浸漬、加熱処理を行っ
たサンプル（ｂ）を作製した。これらサンプルのガラス
転移点（Ｔｇ）を動的粘弾性評価を用いて測定したとこ
ろ、サンプル（ａ）はＴｇ＝２４０℃、（ｂ）はＴｇ＝
２００℃であった。上記結果より明らかなように、銅イ
オンによる後処理で架橋密度の向上がなされ、信頼性の
高いインクジェット記録ヘッドを作製することができ
る。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】

【発明の効果】以上説明した本発明によってもたらされ
る効果としては、インク吐出圧力発生素子とオリフィス
間の距離、位置精度を厳密に制御できるため、吐出特性
の安定しかつ信頼性の高いインクジェット記録ヘッドが
簡単な手法にて製造できることが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インク流路、オリフィス部形成前の基板の模式
的斜視図である。

【図２】溶解可能なインク流路パターンを形成した基板
の模式図である。

【図３】被覆樹脂層を形成した基板の模式図である。

【図４】被覆樹脂層にインク吐出口のパターン露光を行
っている基板の模式図である。

【図５】パターニングされた被覆樹脂層を現像した基板
の模式図である。

【図６】溶解可能な樹脂パターンを溶出した基板の模式
図である。

【図７】インク供給部材を配置した基板の模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板 ２ インク吐出圧力発生素子 ３ インク供給口 ４ 溶解可能な樹脂層で形成されたインク流路 ５ 被覆樹脂層 ６ マスク ７ インク供給部材

フロントページの続き (72)発明者 稲田 源次 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 戸島 博彰 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク吐出圧力発生素子が形成された基
   体上に、 溶解可能な樹脂にてインク流路パターンを形成する工
   程と、 常温にて固体状のエポキシ樹脂を含む被覆樹脂を溶媒
   に溶解し、これを前記溶解可能な樹脂層上にソルベント
   コートすることによって、前記溶解可能な樹脂層上にイ
   ンク流路壁となる被覆樹脂層を形成する工程と、 前記インク吐出圧力発生素子上方の前記被覆樹脂層に
   インク吐出口を形成する工程と、 前記溶解可能な樹脂層を溶出する工程と、を有するこ
   とを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 前記被覆樹脂が、感光性樹脂であり、光
   カチオン重合開始剤を含有することを特徴とする請求項
   １に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 前記被覆樹脂が還元剤を含有することを
   特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド
   の製造方法。
4. 【請求項４】 前記光カチオン重合開始剤が芳香族ヨウ
   ドニウム塩であることを特徴とする請求項２に記載のイ
   ンクジェット記録ヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 前記還元剤が銅トリフラートであること
   を特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッ
   ドの製造方法。
6. 【請求項６】 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量が２０
   ００以下であることを特徴とする請求項１に記載のイン
   クジェット記録ヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記溶解可能な樹脂層を溶出する工程の
   後に、前記被覆樹脂層を還元剤を含有する溶液に浸漬し
   て加熱する工程を有することを特徴とする請求項１に記
   載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 前記還元剤が銅イオンを含有することを
   特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録ヘッド
   の製造方法。
9. 【請求項９】 前記還元剤が銅トリフラートを含有する
   ことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録
   ヘッドの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記インク吐出口がフォトリソグラフ
    ィーによって形成されることを特徴とする請求項２に記
    載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記インク吐出口が酸素プラズマによ
    るドライエッチングによって形成されることを特徴とす
    る請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方
    法。
12. 【請求項１２】 前記インク吐出口がエキシマレーザー
    によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の
    インクジェット記録ヘッドの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記溶媒に溶解された被覆樹脂の濃度
    が３０〜７０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に
    記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記溶媒に溶解された被覆樹脂の溶液
    中の濃度が４０〜６０ｗｔ％であることを特徴とする請
    求項１３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方
    法。