JP2009029043A - インクジェット記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク流路の形状を３次元的に自由に作製可能であり、オリフィスプレートの材料の選択に制約を受けにくく、各構成材料の接合時の高い位置合わせ精度が不要であるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】第一の剛体基板１を用意し、その上に第一の薄膜２を形成した上で、第一の薄膜２にインク流路の一部となる第一のパターンを形成する。一方、第一の剛体基板１とは異なる第二の剛体基板を用意し、その上に第二の薄膜６を形成する。次いで、第一のパターンの形状を有する第一の薄膜２の上に、第二の剛体基板の上に形成された第二の薄膜６を接合し、第二の剛体基板を取り除いた後、第二の薄膜６にインク流路の一部となる第二のパターンを形成する。そして、第二のパターンの形状を有する第二の薄膜６の上に、第三の薄膜７を形成し、第三の薄膜７にインク吐出口８を形成する。
【選択図】図８

Description

本発明は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。

インクジェット記録方式におけるインクジェット記録ヘッドは、一般にインク液滴を吐出するための微細なインク吐出口と、インクを供給するインク供給口と、インク吐出エネルギー発生素子とを、それぞれ複数備えている。インク吐出口及びインク供給口はインク流路により連通しており、そのインク流路の一部にインク吐出圧力発生素子が設けられている。このようなインクジェット記録ヘッドとしては、圧電型のインクジェット記録ヘッドや、サーマル型のインクジェット記録ヘッドが知られている。圧電型のインクジェット記録ヘッドでは、インク吐出エネルギー発生素子として圧電素子を用いて、インク流路を機械的に変形させることによって発生した圧力によって、インク吐出口からインク液滴を吐出させる。サーマル型のインクジェット記録ヘッドでは、インク吐出エネルギー発生素子として配設された電気熱変換素子に通電し、インクに気泡を発生させ、その気泡の圧力でインク吐出口からインク液滴を吐出させる。

これらのインクジェット記録ヘッドにおいて、画質向上のための小液滴化に対する要求は強く、インク流路やインク吐出口となる微小な構造物を高精度で作製する技術が求められている。そのような技術としては、精度、工程の簡便さの両面でフォトリソグラフィーが優れている。そのためインクジェット記録ヘッドの構成材料としては感光性樹脂が適しており、特にカチオン重合により硬化した材料は、一般にラジカル重合で硬化したものに比べて耐インク性に優れており好適である。

フォトリソグラフィーを用いてインクジェット記録ヘッドを作製する方法としては、特許文献１及び２に記載の方法が開示されている。特許文献１の方法では、まず、インク吐出エネルギー発生素子が形成された基体上に、第一の感光性樹脂にてインク流路パターンを形成する。そして、前記インク流路パターン上にラミネートにより第二の感光性樹脂層を接合した後、前記第二の感光性樹脂層にインク吐出口を形成する。特許文献２の方法では、まず、インク吐出エネルギー発生素子が形成された第一の基体上に、第一の感光性樹脂にてインク流路パターンを形成する。一方で、第二の基体上に、第二の感光性樹脂にてインク吐出口を有する天板（オリフィスプレートと称する）を形成する。そして、前記インク流路パターン上に前記オリフィスプレートを加熱により接合し、第二の基体を除去する。

上記の製法によるインクジェット記録ヘッドにおいて、高画質記録のために微小インク滴を吐出可能にするためには、インク吐出量に影響を及ぼすインク吐出エネルギー発生素子とインク吐出口間の距離をできるだけ短くしなければならない。そのために、インク流路の高さを低くしたり、インク流路の一部であってインク吐出エネルギー発生素子と接するインク発泡室や、インク吐出口のサイズを小さくしたりする必要もある。すなわち、上記製法によるインクジェット記録ヘッドにおいて微小インク滴を吐出可能にするためには、基板上に積層するインク流路構造体の薄膜化が必要とされる。

また、さらに高速で安定したインクの吐出を実現するインク流路設計のためには、基体からの高さ方向に変化をつけた三次元的な形状を有するインク流路を自由に形成可能な方法であることが好ましい。
特開昭５８−００８６５８号公報 特開２００５−２１２４８６号公報

特許文献１に記載の製法では、オリフィスプレートとなる感光性樹脂は柔軟なベースフィルム上にドライフィルムとして形成できることが必要であり、材料の選択性に制約を受けるという問題がある。

また、そのドライフィルムをインク流路パターンが形成された基体にラミネートする際には加熱及び加圧することが望ましい。しかし、その加熱及び加圧によってインク流路上のドライフィルムが変形してインク流路内に樹脂が垂れ込み、インク流路の形状を精度良く作製することが困難な場合がある。

さらに、インク流路構造体の薄膜化のためには、オリフィスプレートとなるドライフィルムを薄くかつ均一に作製する必要があるが、一般的な塗工手段では薄膜のドライフィルムを作製することは困難である。例え作製できたとしても、インク吐出エネルギー発生素子及びインク吐出パターンが形成された基体との接合は、薄膜のオリフィスプレートが脆弱であるため非常に困難である。

特許文献２に記載の製法では、インク吐出エネルギー発生素子及びインク流路が形成された基体とオリフィスプレートの接合時において、インク吐出エネルギー発生素子及びインク流路パターンとインク吐出口の位置合わせの精度に限界がある。すなわち、製造後のインクジェット記録ヘッドの吐出特性にばらつきが生じやすい。

さらに、接合には感光性樹脂同士の加熱による接着が工程の簡便さから好適に用いられる。しかし、感光性樹脂にネガ型の感光性樹脂を用いる場合、インク吐出口やインク流路をフォトリソグラフィーにて形成した時点でネガ型の感光性樹脂はすでに硬化している。したがって、その後の接着の際には非常に高い温度が必要になったり、加熱による樹脂同士の接着そのものが困難になる場合がある。

本発明は、インク流路の形状を３次元的に自由に作製可能であり、オリフィスプレートの材料の選択に制約を受けにくく、各構成材料の接合時の高い位置合わせ精度が不要であ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を目的とする。

本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、インクを吐出するインク吐出口と、インクを供給するインク供給口と、インクを吐出するためのエネルギーを発生させるインク吐出エネルギー発生素子と、前記インク吐出エネルギー発生素子を内包し前記インク吐出口及び前記インク供給口を連通させるインク流路と、を少なくとも有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
（Ａ）前記インク吐出エネルギー発生素子が形成された第一の剛体基板を用意する工程と、
（Ｂ）前記第一の剛体基板の上に第一の薄膜を形成する工程と、
（Ｃ）前記第一の薄膜にインク流路の一部を構成する第一のパターンを形成する工程と、
（Ｄ）前記第一の剛体基板とは異なる第二の剛体基板を用意する工程と、
（Ｅ）前記第二の剛体基板の上に第二の薄膜を形成する工程と、
（Ｆ）前記第一のパターンの形状を有する第一の薄膜の上に、前記第二の剛体基板の上に形成された第二の薄膜を接合する工程と、
（Ｇ）前記第二の剛体基板を取り除く工程と、
（Ｈ）前記第二の薄膜にインク流路の一部を構成する第二のパターンを形成する工程と、
（Ｉ）前記第二のパターンの形状を有する第二の薄膜の上に、第三の薄膜を形成する工程と、
（Ｊ）前記第三の薄膜にインク吐出口を形成する工程と、
を少なくとも含むことを特徴とする。

本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法によれば、インク流路の形状を３次元的に自由に作製可能であり、オリフィスプレートの材料の選択に制約を受けにくく、各構成材料の接合時における高い位置合わせ精度が不要である。

本発明で製造するインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するインク吐出口と、インクを供給するインク供給口と、インクを吐出するためのエネルギーを発生させるインク吐出エネルギー発生素子とを有している。インク吐出口及びインク供給口はインク流路により連通しており、かつインク流路はインク吐出エネルギー発生素子を内包している。

以下、本発明を図面を用いて工程ごとに説明する。

まず、図１に示すように、第一の剛体基板１を用意し（工程（Ａ））、第一の剛体基板１の上に第一の薄膜２を形成する（工程（Ｂ））。第一の剛体基板１の上には、通常、インク吐出エネルギー発生素子３が形成されている。

第一の剛体基板１としては、ガラス、セラミック、金属等が用いられるが、これらに限られるものではない。ただし、後に行う接合工程において変形しにくい程度の剛性を有する基板を用いる。インク吐出エネルギー発生素子３や電極の作製の際に既存の半導体製造の技術を容易に用いることができることから、第一の剛体基板１としてはシリコン基板が好適である。

インク吐出エネルギー発生素子３としては、電気熱発生素子や圧電素子等が用いられるが、これらに限られるものではない。なお、インク吐出エネルギー発生素子３には、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、インク吐出エネルギー発生素子３上には、耐久性の向上等の目的で保護層が形成されていても良い。

第一の薄膜２としては、樹脂、ガラス、セラミック、金属等が用いられるが、後にインク流路を構成する第一のパターンを形成できるものであればこれに限られるものではない。特に、フォトリソグラフィーにて簡便かつ高精度にインク流路を構成するパターンを形成できることから、第一の薄膜２の材料としては感光性樹脂が適している。なお、第一の薄膜２の成膜方法は、蒸着、スピンコート、メッキ、ラミネート、スプレーコート等から第一の薄膜２の材料と好適に組み合わせて用いることができる。

中でも、カチオン重合反応を利用したネガ型の感光性樹脂は、ラジカル重合を利用したネガ型の感光性樹脂に比べて、一般に硬化後の状態で耐インク性に優れており好適である。カチオン重合反応を利用したネガ型の感光性樹脂は、通常、光カチオン開始剤と、カチオン重合可能なモノマーとを含んでいる。そして、そのネガ型の感光性樹脂中に含まれる光カチオン開始剤から発生するカチオンにより、ネガ型の感光性樹脂中に含まれるカチオン重合可能なモノマーの分子間での重合や架橋が進むことで硬化する。

光カチオン開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩などを用いることができる。具体的には、ＡＤＥＫＡ社製ＳＰ−１７０、ＳＰ−１５０（商品名）、みどり化学社製ＢＢＩ−１０３、ＢＢＩ−１０２（商品名）、Ｒｈｏｄｉａ社製Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ ２０７４（商品名）等が挙げられる。

カチオン重合可能なモノマーとしては、エポキシ基、ビニルエーテル基、オキセタン基を有するモノマーなどが適しているが、これに限られるものではない。好適なモノマーとしては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等を挙げることができるが、これに限られるものではない。脂環式エポキシ樹脂としては、ダイセル化学工業製セロキサイド２０２１、ＧＴ−３００シリーズ、ＧＴ−４００シリーズ、ＥＨＰＥ３１５０（商品名）等が挙げられる。これらのモノマーは単独で用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよい。

さらに、カチオン重合反応を利用したネガ型の感光性樹脂に、必要に応じて添加剤などを適宜添加することができる。例えば、第一の剛体基板１との密着力の向上を目的として、シランカップリング剤などを添加することができる。

なお、第一の薄膜２の材料として、ネガ型フォトレジストとして市販されている化薬マイクロケム社製ＳＵ−８シリーズ、ＫＭＰＲ−１０００（商品名）、東京応化工業製ＴＭＭＲ Ｓ２０００、ＴＭＭＦ Ｓ２０００（商品名）なども用いることができる。

第一の薄膜２の膜厚は、通常１〜１００μｍで形成されるが、これに限られるものではない。

次いで、図２に示すように、第一の薄膜２の所定位置に一段目のインク流路を構成する第一のパターンを形成する（工程（Ｃ））。この一段目のインク流路は、最終的に形成されるインク流路の一部となる。

第一のパターンの形成方法としては、フォトリソグラフィー、エッチング、サンドブラスト等から第一の薄膜２の材料と好適に組み合わせて用いることができる。特に、前述したように、精度、工程の簡便さの観点から、フォトリソグラフィーが優れている。

ここで、図３に示すように、第一の剛体基板１にインク供給口４を形成する。インク供給口４を形成する方法としては、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザー加工、サンドブラスト等が一般に挙げられる。一例として、第一の剛体基板１として特定の結晶方位を持ったシリコン基板を用いた場合の異方性エッチングの方法について説明する。まず、第一の剛体基板１の第一の薄膜２が形成されている面を、エッチング溶液耐性を持つ樹脂からなる保護層で覆う。次いで、第一の剛体基板１の第一の薄膜２が形成されていない面を、インク供給口４の大きさのスリット部だけを残してエッチングマスクで覆う。そして、第一の剛体基板１を、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の水溶液からなるアルカリ系のエッチング溶液に浸漬させる。これにより、エッチングマスクのスリット部から露出した部分のみが溶解し、インク供給口４を形成することができる。その後、第一の薄膜２側の面を覆っていた保護層を除去し、必要に応じてエッチングマスクを取り除く。

なお、このインク供給口４を形成する工程は、一段目のインク流路を形成した直後である必要はない。すなわち、第一の剛体基板１の上に第一の薄膜２を成膜する前でもよく、成膜した直後でもよく、以下に記すこれ以降の工程等を含めて、全工程中好適なタイミングで行うことができる。

一方、図４に示すように、第一の剛体基板１とは異なる第二の剛体基板５を用意し（工程（Ｄ））、第二の剛体基板５の上に第二の薄膜６を形成する（工程（Ｅ））。

第二の剛体基板５としては、ガラス、セラミック、金属等が用いられるが、これらに限られるものではない。ただし、後に行う接合工程において変形しにくい程度の剛性を有する基板を用いる。

第二の薄膜６としては、樹脂、ガラス、セラミック、金属等が用いられるが、後にインク流路を構成する第二のパターンを形成できるものであればこれに限られるものではない。特に、フォトリソグラフィーによる加工が適用できること、一段目のインク流路が形成された第一の薄膜２と加熱圧着により簡便に接合できることなどから、第二の薄膜６の材料としては感光性樹脂が適している。特に、カチオン重合反応を利用したネガ型の感光性樹脂が好適であり、第一の薄膜２として上記に例示した樹脂を同様に適用できる。第二の薄膜６は、第一の薄膜２と同一の材料であっても良いし、異なっていても良いが、両薄膜の接合性の観点から、同一の材料であることが好ましい。

第二の薄膜６の成膜方法は、蒸着、スピンコート、メッキ、ラミネート、スプレーコート等から第二の薄膜６の材料と好適に組み合わせて用いることができる。簡便であること、薄い膜が形成可能であること、膜厚の均一性の精度が高いこと、適用できる材料の選択性が広いこと、等からスピンコートが好適である。

第二の薄膜６の膜厚は、通常０．５〜２０μｍで形成されるが、これに限られるものではない。

また、後の工程において第二の剛体基板５を容易に除去できるようにする目的で、第二の剛体基板５と第二の薄膜６との間に、再剥離可能な中間膜を設けても良い。再剥離可能な中間膜としては、各種撥水剤、各種離型剤、各種ワックス、加熱により発泡して剥離するテープ、紫外線等の活性エネルギー線により発泡して剥離するテープ、リフトオフレジスト、多孔質シリコン等を用いることができる。具体的には、日東電工製リバアルファ（商品名）、ソマール製ソマタックＴＥ（商品名）、日化精工製スペースリキッド（商品名）、積水化学工業製セルファ（商品名）、化薬マイクロケム社製ＰＭＧＩシリーズ、ＬＯＲシリーズ（商品名）等が挙げられる。

そして、図５に示すように、第一のパターンの形状を有する第一の薄膜２の上に、第二の剛体基板５の上に形成された第二の薄膜６を接合する（工程（Ｆ））。

この工程においては、市販のウェハ貼り合わせ装置などを用いて、圧着することで接合できる。必要に応じて真空中で接合を行ったり、基板を加熱してもよい。この際、第一の薄膜２と第二の薄膜６の間に精密な位置合わせは必要ない。また、必要に応じて各種接着剤などを用いて接合しても良い。

第一の薄膜２と第二の薄膜６の片方または両方が樹脂である場合は、その樹脂の軟化点以上に加熱することで接合が可能である。特に、両方がネガ型の感光性樹脂である場合は、第一の薄膜２は一段目のインク流路の形成時に硬化しているが、第二の薄膜６は未硬化であるため、第二の薄膜６の軟化点まで加熱して圧着することで接合でき、比較的低温での接合が可能である。また、第一の剛体基板１及び第二の剛体基板５は剛体であり加熱圧着時にも変形しにくいため、インク流路内への樹脂の垂れ込みは低減され、インク流路の形状を精度良く作製することができる。

次いで、図６に示すように、第二の剛体基板５を取り除く（工程（Ｇ））。

第二の剛体基板５を除去する方法としては、剥離、溶解などが一般に挙げられる。その際に、必要に応じて加熱、冷却、活性エネルギー線の照射、薬剤への浸漬、ウォータージェット等の処理を行ってもよい。

第二の剛体基板５と第二の薄膜６の間に再剥離可能な中間膜を設けた場合には、その中間膜と第二の薄膜６との界面から剥離することが可能であり、第二の剛体基板５及び中間膜を取り除くができる。特に、加熱により発泡して剥離するテープを再剥離可能な中間膜として用いている場合には、上述の第一の薄膜２と第二の薄膜６の接合時の加熱をテープの発泡のための加熱と兼ねてもよい。また、剥離された第二の剛体基板５は、また別の薄膜を接合するための基板として再び用いてもよい。

次いで、図７に示すように、第二の薄膜６の所定位置に二段目のインク流路となる第二のパターンを形成する（工程（Ｈ））。この二段目のインク流路は、最終的に形成されるインク流路の一部となる。

第二のパターンの形成方法としては、フォトリソグラフィー、エッチング、サンドブラスト等から第二の薄膜６の材料と好適に組み合わせて用いることができる。特に、前述したように、精度、工程の簡便さの観点から、フォトリソグラフィーが優れている。

次いで、図８に示すように、第二のパターンの形状を有する第二の薄膜６の上に、オリフィスプレートとなる第三の薄膜７を形成し（工程（Ｉ））、第三の薄膜７の所定位置にインク吐出口８を形成する（工程（Ｊ））。

第三の薄膜７としては、樹脂、ガラス、セラミック、金属等が用いられるが、後にインク吐出口８を形成できるものであればこれに限られるものではない。特に、フォトリソグラフィーによる加工が適用できること、二段目のインク流路が形成された第二の薄膜６と加熱圧着により簡便に接合できることなどから、第三の薄膜７の材料としては感光性樹脂が適している。特に、カチオン重合反応を利用したネガ型の感光性樹脂が好適であり、第一の薄膜２として上記に例示した樹脂を同様に適用できる。第三の薄膜７は、第二の薄膜６と同一の材料であっても良いし、異なっていても良いが、両薄膜の接合性の観点から、同一の材料であることが好ましい。

第二の薄膜６の上に、第三の薄膜７を形成する方法は、例えば、前述の工程（Ｄ）〜（Ｆ）と同様の方法で行うことができる。この際、第二の薄膜６と第三の薄膜７の間に精密な位置合わせは必要ない。

第三の薄膜７の膜厚は、通常０．５〜２０μｍで形成されるが、これに限られるものではない。

インク吐出口８の形成方法としては、フォトリソグラフィー、エッチング、サンドブラスト等から第三の薄膜７の材料と好適に組み合わせて用いることができる。特に、前述したように、精度、工程の簡便さの観点から、フォトリソグラフィーが優れている。

また、必要に応じて撥インク層を第三の薄膜７の上に形成してもよい。撥インク層としては、公知のものをいずれも用いることができ、特に限定されない。例えば、含フッ素化合物等が挙げられる。撥インク層の形成方法としては、スピンコート、ラミネート、スリットコート、スプレーコート、蒸着、メッキなどが挙げられる。撥インク層の形成は、インク吐出口８の形成の前でもよいし、後でもよい。また、第三の薄膜７を、再剥離可能な撥水層を介して第三の剛体基板の上に形成した上で、第二の薄膜６の上に接合し、撥水層を第三の薄膜７上に残してそのまま撥インク層として用いてもよい。

以上の工程により、二段のインク流路を有するインクジェット記録ヘッドを得ることができる。

なお、インク流路は必ずしも二段である必要はなく、インク流路の３次元的な設計に合わせて、適宜工程（Ｄ）〜（Ｇ）を繰り返して３層以上の薄膜で形成されたより複雑な三次元形状を得ることもできる。

（実施例１）
まず、表１に示す成分を含有する光カチオン重合性のネガ型感光性樹脂を、メチルイソブチルケトン／ジグライム混合溶媒に５５ｗｔ％の濃度で溶解した塗布液を調製した。そして、インク吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を形成したシリコン基板上に、スピンコートにて第一の薄膜を成膜した。その後、ホットプレートにて９０℃の温度でベークを行った。次いで、キヤノン製ｉ線ステッパーＦＰＡ−５５００（商品名）を用いて、一段目のインク流路のパターン露光を行った。次に、９０℃で４分間ベークし、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３で現像を行うことで一段目のインク流路を形成した。現像後の第一の薄膜の膜厚は１８μｍであった。

次いで、シリコン基板の裏面にインク供給口を形成した。まず、一段目のインク流路が形成された面に環化ゴム系のレジストを保護膜として塗布した。次いで、あらかじめ裏面に形成しておいた酸化シリコンをパターニングし、これをマスクとして水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（２２％、８３℃）に１６時間浸漬して異方性エッチングを行い、インク供給口を形成した。その後、保護膜を剥離した。

また、新たなシリコン基板を用意し、その表面に中間膜としてソマール社製ソマタックＴＥ（商品名）を貼り付けた。この中間膜は、加熱にて発泡して容易に剥離可能となる熱剥離粘着シートであり、今回は１２０℃にて発泡するものを用いた。そして、中間膜上に、前記カチオン重合性のネガ型感光性樹脂の塗布液をスピンコートして、第二の薄膜を成膜した。その後、ホットプレートにて９０℃の温度でベークを行った。そして、一段目のインク流路となる第一の薄膜上に第二の薄膜を、ＥＶグループ社製ウェハ貼り合わせ機ＥＶ５２０（商品名）を用いて、１００℃、２０００Ｎの条件で接合した。その際に精密な位置合わせは必要ない。そのまま、１２０℃まで温度を上昇させ、熱剥離粘着シートを発泡させることで、シリコン基板及び熱剥離粘着シートを除去した。そして、キヤノン製ｉ線ステッパーＦＰＡ−５５００（商品名）を用いて、二段目のインク流路のパターン露光を行った。次に、９０℃で４分間ベークし、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３で現像を行うことで二段目のインク流路を形成した。現像後の第二の薄膜の膜厚は２１μｍであった。

さらに、新たなシリコン基板を用意し、その表面に中間膜としてソマール社製ソマタックＴＥ（商品名）を貼り付けた。そして、中間膜上に、前記光カチオン重合性のネガ型感光性樹脂の塗布液をスピンコートして、第三の薄膜を成膜した。その後は、第二の薄膜と同様に接合・基板除去を行った。その際に精密な位置合わせは必要ない。さらに、撥インク層を第三の薄膜の表面にスリットコートにて形成した。そして、キヤノン製ｉ線ステッパーＦＰＡ−５５００（商品名）を用いて、インク吐出口のパターン露光を行った。次に、９０℃で４分間ベークし、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３で現像を行うことでインク吐出口を形成した。現像後の第三の薄膜の膜厚は２４μｍであった。

次いで、第一〜第三の薄膜を完全に硬化させるため、２００℃にて１時間加熱処理し、最後にインク供給口にインク供給部材を接着して、インクジェット記録ヘッドを完成させた。

（実施例２）
以下の点以外は、実施例１と同様の方法で、インクジェット記録ヘッドを完成させた。
（１）第二の剛体基板として石英基板を用意した。
（２）その石英基板の表面に、中間膜として、露光にて発泡して容易に剥離可能となるＵＶ剥離粘着シートである積水化学工業社製セルファ（商品名）を貼り付けた。
（３）一段目のインク流路となる第一の薄膜上に第二の薄膜を接合した後、キヤノン製露光機ＭＰＡ−６００ＦＡ（商品名）を用いて、石英基板を介して、二段目のインク流路形成のためのパターン露光を行った。
（４）二段目のインク流路形成のためのパターン露光と同時に、中間膜をＵＶ光によって剥離させ、石英基板及びＵＶ剥離粘着シートを除去した。

なお、第三の薄膜によるインク吐出口の形成においても、上記のようなＵＶ剥離粘着シートを用いた方法を適用可能である。

本実施例では、剛体基板と、インク流路またはインク吐出口を形成する薄膜との剥離を、インク流路またはインク吐出口形成時の照射光を利用して行うことができる。すなわち、剥離のための工程を別途設ける必要がなく、工程の簡略化につながる。

（比較例１）
第二の薄膜に二段目のインク流路を形成した後に第一の薄膜と接合し、第三の薄膜にインク吐出口を形成した後に第二の薄膜と接合した以外は、実施例１と同様の方法でインクジェット記録ヘッドを作製した。なお、現像後の第一の薄膜の膜厚は１７μｍ、現像後の第二の薄膜の膜厚は２０．５μｍ、現像後の第三の薄膜の膜厚は２４μｍであった。

（インク流路の形状精度の評価）
実施例１〜２及び比較例１において作製したインクジェット記録ヘッドのインク流路及びインク吐出口を切断し、その断面形状を走査型電子顕微鏡を用いて観察して形状精度の評価を行った。
○：綺麗に形状が形成されていた。
△：一段目のインク流路、二段目のインク流路及びインク吐出口の位置精度が悪かった。
×：一段目のインク流路、二段目のインク流路及びインク吐出口の位置精度が悪く、かつインク流路の天井部分がインク流路内に垂れ込んでいた。

（信頼性の評価）
キヤノン製インクＢＣＩ−７Ｃ（商品名）の中に、実施例１〜２及び比較例１において作製したインクジェット記録ヘッドを浸漬し、６０℃で３ヶ月間保管した。その後、浸漬していたインクジェット記録ヘッドを取り出し、光学顕微鏡でインクジェット記録ヘッドを観察した。
○：インクジェット記録ヘッド全面において、シリコン基板、一段目のインク流路、二段目のインク流路及びオリフィスプレートのいずれの界面にも剥がれは観測されなかった。
△：インクジェット記録ヘッド表面全体の５０％未満の面積において、シリコン基板、一段目のインク流路、二段目のインク流路及びオリフィスプレートのいずれかの界面に剥がれが観測された。
×：インクジェット記録ヘッド表面全体の５０％以上の面積において、シリコン基板、一段目のインク流路、二段目のインク流路及びオリフィスプレートのいずれかの界面に剥がれが観測された。

（印字品位の評価）
実施例１〜２及び比較例１において作製したインクジェット記録ヘッドを記録装置に装着し、キヤノン製インクＢＣＩ−９Ｂｋ（商品名）を充填して記録を行った。
○：インクの吐出精度が高く、得られた印字物も高品位なものであった。
×：インクの吐出精度が低く、得られた印字物も不鮮明で品位は低いものであった。

表２に実施例１〜２及び比較例１において作製したインクジェット記録ヘッドのインク流路の形状精度、信頼性及び印字品位の評価結果を示す。

本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第一の剛体基板の上に第一の薄膜を形成した状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第一の薄膜に一段目のインク流路となる第一のパターンを形成した状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第一の剛体基板にインク供給口を形成した状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第二の剛体基板の上に第二の薄膜を形成した状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第一の薄膜の上に第二の薄膜を接合した状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第二の剛体基板を取り除いた状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第二の薄膜に二段目のインク流路となる第二のパターンを形成した状態の模式図である。 本発明を適用できるインクジェット記録ヘッドの製造方法のうちの一つの工程を示し、第三の薄膜を形成し、インク吐出口を形成した状態の模式図である。

符号の説明

１ 第一の剛体基板
２ 第一の薄膜
３ インク吐出エネルギー発生素子
４ インク供給口
５ 第二の剛体基板
６ 第二の薄膜
７ 第三の薄膜
８ インク吐出口

Claims (8)

1. インクを吐出するインク吐出口と、インクを供給するインク供給口と、インクを吐出するためのエネルギーを発生させるインク吐出エネルギー発生素子と、前記インク吐出エネルギー発生素子を内包し前記インク吐出口及び前記インク供給口を連通させるインク流路と、を少なくとも有するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
   （Ａ）第一の剛体基板を用意する工程と、
   （Ｂ）前記第一の剛体基板の上に第一の薄膜を形成する工程と、
   （Ｃ）前記第一の薄膜にインク流路の一部を構成する第一のパターンを形成する工程と、
   （Ｄ）前記第一の剛体基板とは異なる第二の剛体基板を用意する工程と、
   （Ｅ）前記第二の剛体基板の上に第二の薄膜を形成する工程と、
   （Ｆ）前記第一のパターンの形状を有する第一の薄膜の上に、前記第二の剛体基板の上に形成された第二の薄膜を接合する工程と、
   （Ｇ）前記第二の剛体基板を取り除く工程と、
   （Ｈ）前記第二の薄膜にインク流路の一部を構成する第二のパターンを形成する工程と、
   （Ｉ）前記第二のパターンの形状を有する第二の薄膜の上に、第三の薄膜を形成する工程と、
   （Ｊ）前記第三の薄膜にインク吐出口を形成する工程と、
   を少なくとも含む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. 前記工程（Ｅ）において、前記第二の薄膜をスピンコートにより形成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. 前記第二の剛体基板と前記第二の薄膜との間に再剥離可能な中間膜を有し、
   前記工程（Ｇ）において、前記中間膜と前記第二の薄膜との界面を剥離させて前記第二の剛体基板及び前記中間膜を取り除くことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
4. 前記中間膜が、加熱により剥離する膜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。
5. 前記中間膜が、活性エネルギー線の照射により剥離する膜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. 前記第一の薄膜、前記第二の薄膜及び前記第三の薄膜がいずれも感光性樹脂からなり、前記工程（Ｃ）、前記工程（Ｈ）及び前記工程（Ｊ）において、前記インク流路及び前記インク吐出口をフォトリソグラフィーにより形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
7. 前記第一の剛体基板の上にインク吐出エネルギー発生素子が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
8. 前記第一の薄膜と前記第二の薄膜とが同一の材料からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。

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