JP2010253936A - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体を吐出する吐出口と連通する液体の流路を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、第1の感光性樹脂からなる第1の層を基板上に設ける工程と、前記第1の層から前記流路の型を形成する工程と、前記型の表面に光吸収剤を提供する工程と、前記光吸収剤が提供された前記型を被覆するように、第2の感光性樹脂からなる第2の層を設ける工程と、前記第2の層の一部を露光した後に現像して、前記吐出口となる開口を前記第2の層に形成する工程と、前記開口を形成した後に、前記型を除去して前記流路を形成する工程と、を含む液体吐出ヘッドの製造方法。
【選択図】図3
Description
本発明に係る方法により製造されるインクジェット記録ヘッドの一例を図1に示す。図1に示すインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するためのエネルギー発生素子2を複数有する基板1上に、インクを吐出するためのインク吐出口8と、インク吐出口8に連通しインクを保持するインク流路4bと、インク吐出口8及びインク流路4bを形成するインク流路形成部材5bと、を有する。また、基板1には、インクをインク流路4bに供給するインク供給口3が設けられている。また、図2は、図1のインクジェット記録ヘッドの基板1の裏面にインク供給部材7を接着したインクジェット記録ヘッドの、図1におけるA−A’断面図を示した図である。以下、図3を用いて、各工程の説明を行う。図3は、図1のA−A’断面に相当する工程断面図である。
まず、図3(a)に示すように、エネルギー発生素子2と供給口3とが形成された基板1上に、第1の感光性樹脂を含む第1の感光性樹脂層100を形成する。なお、供給口3はこの段階で形成されていなくともよい。基板1の表面にはエネルギー発生素子2の保護膜であるシリコンの窒化物、シリコンの酸化物、シリコンの炭化物等か、Ta等の金属膜が設けられている。
次に、第1の感光性樹脂層100をパターニングしてインクの流路の型である流路パターン4aを形成する(図3(b))。第1の感光性樹脂層100をパターニングする方法としては、第1の感光性樹脂層100に対して、該ポジ型感光性樹脂を感光可能な活性エネルギー線を、マスクを介して照射し、パターン露光する。その後、第1の感光性樹脂層100を溶解可能な溶媒等を用いて現像し、リンス処理を行うことで、流路の型である流路パターン4aを形成することができる。
次に、流路パターン4aの表層に光吸収剤として紫外線吸収剤を提供(apply)し、該流路パターンの表層を紫外線吸収剤を含む層(以下、単に改質層と示す場合有り)9に改質する。(図3(c))。
次に、改質層9を含む流路パターン4a及び基板1上に被覆するように、第2の感光性樹脂から第2の層5aを形成する(図3(d))。第2の層5aの材料としては、所定波長に対する感度が第1の層100と異なるものが用いられる。また、流路パターン4aに使用した材料とは異なる波長領域の紫外線に感光性を有する感光性樹脂が好ましい。第1の層100流路パターン4aがポジ型感光性樹脂からなる場合は、波長領域と第2の層5aはネガ型感光性樹脂であることが好ましい。第2の層5aの形成方法としては、例えば、前記第2の層5aの材料を適宜溶媒に溶解した溶液を、スピンコート法にて流路パターン4a及び基板1上に塗布し、第2の層5aを形成することができる。溶媒を使用する場合、流路パターン4aを溶解しない溶媒を選択して使用する。第2の層5aの厚さの上限は、インク吐出口部の現像性が損なわれない範囲であれば、特に制限されるものではない。
次に、第2の層5aに前記感光波長の紫外線等の活性エネルギー線を露光し(図3(e))、現像することにより開口し、インク吐出口8を形成する(図3(f))。
次に、流路パターン4aを除去することによりインク流路4bを形成する(図3(g))。流路パターン4aの除去方法としては、例えば、流路パターン4aを溶解可能な溶媒に基板を浸漬し、除去する方法などがある。また、必要に応じて、紫外線吸収剤に吸収されない波長領域で、流路パターン4aを感光可能な活性エネルギー線を用いて露光して溶解性を高めてもよい。その後、エネルギー発生素子2を駆動させるための電気的接合を行う。さらに、インク供給のためのインク供給部材7等を接続して、インクジェット記録ヘッドが完成する。
まず、図3(a)に示すように、エネルギー発生素子としての電気熱変換素子2(材質WSiN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インク供給口3を形成した。なおヒーター上に絶縁膜と、その上にTaの保護膜が設けられている。
・「EHPE−3150」(商品名、ダイセル化学(株)製) 100質量部
・「A−187」(商品名、東レ・ダウコーニング(株)製) 5質量部
・「SP−172」(商品名、(株)ADEKA製) 1.5質量部。
紫外線吸収剤として、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート(チバ・ジャパン製)を用いたこと以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した。評価結果を表1に示す。
紫外線吸収剤として、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(チバジャパン製)を用いたこと以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した。評価結果を表1に示す。
紫外線吸収剤として、3−アミノベンゾフェノン(東京化成工業製)を用いたこと以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した。
紫外線吸収剤の塗布に用いる塗布溶媒として、乳酸エチルを用いたこと以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。
紫外線吸収剤の塗布に用いる塗布溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル(50質量%)とエタノール(50質量%)の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した。
紫外線吸収剤層7を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にインクジェット記録ヘッドを作製した。
本実施例で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た。純水/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、罫線印字、ドット印字の条件で印字を行った。印字品位は以下の基準で評価した。
◎:全く乱れが無い
〇:乱れはわずかにあるが問題無いレベル
△:乱れが見られる。
本実施例で作製したインクジェット記録ヘッドについて、吐出口部の上面形状、断面形状を観察した。インク吐出口形状は以下の基準で評価した。
◎:正円形状
〇:正円形からわずかにずれがある。
△:歪みが見られる。
Claims (8)
- 液体を吐出する吐出口と連通する液体の流路を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第1の感光性樹脂からなる第1の層を基板の上に設ける工程と、
前記第1の層から前記流路の型を形成する工程と、
前記型の表面に光吸収剤を提供する工程と、
前記光吸収剤が提供された前記型を被覆するように、第2の感光性樹脂からなる第2の層を設ける工程と、
前記第2の層の一部を露光した後に現像して、前記吐出口となる開口を前記第2の層に形成する工程と、
前記開口を形成した後に、前記型を除去して前記流路を形成する工程と、
を含む液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記第1の感光性樹脂はポジ型感光性樹脂であり、前記第2の感光性樹脂はネガ型感光性樹脂である請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第1の感光性樹脂はポリメチルイソプロペニルケトンを含み、前記光吸収剤はベンゾフェノン化合物を含む請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記光吸収剤を含む溶液を前記型の表面から内部に浸透させることにより前記型の表面に前記光吸収剤を提供する請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記光吸収剤がアミノベンゾフェノンである請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記型の側面に前記光吸収剤を提供する請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記開口を形成するための露光を、前記第2の層にi線を露光することにより行う請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記基板の表面にTaの膜が設けられている請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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