JP2012045769A - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、露光量によって発泡室の形状が変動せず、流路形成部材を十分な露光量で硬化させることができ、流路形成部材が耐久性能の高い液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する基板と、前記液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通する発泡室と、を前記エネルギー発生素子の上側にそれぞれ有する流路形成部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記流路形成部材を構成する材料としてネガ型感光性樹脂を用い、前記発泡室の側壁を構成する第一の像を形成するための第一の露光処理と、前記吐出口の側壁を構成する第二の像を形成するための第二の露光処理とを、前記第一の像の側壁と前記第二の像の側壁とが斜めに交差するように行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【選択図】図７

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する。より好ましくは、インクを被記録媒体に吐出することにより記録を行うインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。

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が挙げられる。インクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録ヘッドは、一般に微細な吐出口、液流路及び該液流路の一部に設けられる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を複数備えている。従来、このようなインクジェット記録ヘッドを製造する方法としては、例えば特許文献１に記載がある。

特許文献１では、まず、エネルギー発生素子が形成された基板上に、光学染料を添加して感度を低くした流路形成部材を配置する。次に、高適用量の露光量で流路形成部材の深部まで発泡室の像を形成し、低適用量の露光量で流路形成部材の上層から任意の深さ部分まで吐出口部の像を形成する。さらに流路形成部材の未露光部を溶出して発泡室及び吐出口を形成する。

特開平１１−３１４３７１号公報

しかし、上記製法は露光量で発泡室の高さを制御し、１材料中に発泡室と吐出口を形成しているため、発泡室の高さを高精度で制御できない。また、発泡室となる空間を硬化させない露光量で吐出口部をパターニングするため、露光量を十分に当てることができず、吐出口部周辺の流路形成部材の硬化が不十分になる可能性がある。そのため、長期の印字において吐出口が変形する場合がある。

本発明の目的は、露光量によって発泡室の形状が変動せず、流路形成部材を十分な露光量で硬化させることができ、流路形成部材が耐久性能の高い液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。

本発明は、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する基板と、前記液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通する発泡室と、を前記エネルギー発生素子の上側にそれぞれ有する流路形成部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記流路形成部材を構成する材料としてネガ型感光性樹脂を用い、前記発泡室の側壁を構成する第一の像を形成するための第一の露光処理と、前記吐出口の側壁を構成する第二の像を形成するための第二の露光処理とを、前記第一の像の側壁と前記第二の像の側壁とが斜めに交差するように行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。

本発明の構成によれば、露光量によって発泡室の形状が変動せずに形成でき、また、オリプレ部の耐久性能が高い液体吐出ヘッドを製造することが可能である。

液体吐出ヘッドの構成例を示す模式斜視図である。 液体吐出ヘッドの製造方法の実施形態を説明するための工程断面図である。 液体吐出ヘッドの製造方法の実施形態を説明するための工程断面図である。 液体吐出ヘッドの製造方法の実施形態を説明するための工程断面図である。 液体吐出ヘッドの製造方法の実施形態を説明するための工程断面図である。 従来のインクジェットヘッドの製造方法の例を示す図である。 液体吐出ヘッドの構成例を示す概略断面図である。

図７は、本発明により形成される液体吐出ヘッドの構成例を示す概略断面図である。図７（Ａ）において、シリコンからなる基板１は、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子２を有する。また、基板１は液体を液体流路３に供給するための貫通口である液体供給口６を有する。基板１の上には流路形成部材４が形成されている。流路形成部材４は、液体流路３、発泡室１１及び吐出口５を内部に有し、それぞれ連通している。

吐出口５及び発泡室１１はともにエネルギー発生素子の上側に形成され、発泡室１１の側壁上端から吐出口の上端開口（以下、吐出口開口とも称す）に向かって斜め上方に延伸するように吐出口５の側壁が形成されている。つまり、吐出口５の側壁と発泡室１１の側壁は連続するように形成されており、吐出口５の下端開口と発泡室１１の上端開口が同じ面積となるように吐出口及び発泡室が形成されている。吐出口開口はエネルギー発生素子２に対応して素子の上方に形成されている。

なお、本明細書において、上側は吐出口の開口がある方向を指し、下側は基板の流路形成部材が配置される側の面とは反対の面がある方向を指す。

液体は液体流路３から発泡室１１に供給される。発泡室１１において液体はエネルギー発生素子２により発生された吐出エネルギーの作用を受け、吐出口５から外部に吐出される。

発泡室１１の側壁上端は液体流路３の上壁よりも上側に形成されている。また、発泡室１１の側壁はほぼ垂直方向に形成されている。つまり、発泡室１１の側壁は基板１の面方向に対してほぼ垂直に形成されている。そして、吐出口の側壁は基板の垂直方向に対して角度を有して形成されており、基板１に対して垂直方向に形成される発泡室１１の側壁と流路形成部材内４で交差している。このような構成とすることで、吐出口５の下面と発泡室１１の上面が同じ面積になり、発泡室１１の高さを安定して形成でき、また、吐出口の耐久性能が高い液体吐出ヘッドとすることができる。

また、図７（Ｂ）に示すように、流路形成部材４の上面に窪み部９を有し、該窪み部９の底部に吐出口開口が形成されている構成とすることもできる。

吐出口の側壁は発泡室の側壁上端から斜め上方に延伸し、吐出口開口に向かって吐出口の水平断面（基板の面方向と平行な面による断面）が小さくなるように形成される。吐出口の基板の面方向に垂直な断面の形状は、図７に示すように、例えば台形状である。吐出口の側壁と発泡室の側壁は全周に亘って接していることが好ましい。

本発明において、流路形成部材を構成する材料としてネガ型感光性樹脂を用いる。ネガ型感光性樹脂としては、例えば、カチオン重合性の光硬化性樹脂を用いることができる。

ここで、像とは、一般的には光学像と呼ばれ、マスク越しに光を照射することによってマスクの形状が材料内に３次元的に投影された領域を示す。本明細書では、マスクによって光が遮断された領域を像と称す。つまり、本発明では流路形成部材としてネガ型感光性樹脂を用いるため、露光処理後の現像工程で溶解する部分を像と称す。

本発明において、液体吐出ヘッドの流路形成部材は、上述のように、吐出口の側壁と発泡室の側壁とが斜めに交差するように形成する。つまり、発泡室１１の側壁上端から吐出口開口に向かって斜め上方に延伸するように吐出口５の側壁を形成する。このように吐出口及び発泡室を形成するため、本発明においては、二回の露光処理を行う。例えば、まず、発泡室の側壁を構成する第一の像を形成するための第一の露光処理を行う。次に、吐出口の側壁を構成する第二の像を形成するための第二の露光処理を行う。この際、第一の像の側壁と第二の像の側壁とが斜めに交差するように行うことにより、発泡室の側壁上端から吐出口開口に向かって斜め上方に延伸するように吐出口の側壁を形成することができる。その後現像処理を行い、未露光部を除去する。また、第一の露光処理と第二の露光処理は上述の順番に限定されるものではなく、第二の露光処理を行った後、第一の露光処理を行うことも可能であり、特に順番は制限されるものではない。

第一の露光処理で形成される第一の像の側壁の少なくとも一部は発泡室の側壁となる。つまり、第一の露光処理で発泡室の側壁を形成するとも捉えられる。また、第二の露光処理で形成される第二の像の側壁の少なくとも一部は吐出口の側壁となる。つまり、第二の露光処理で吐出口の側壁を形成するとも捉えられる。

以下に、第一の露光処理で形成される発泡室の側壁と第二の露光処理で形成される吐出口の側壁とが斜めに交差するようにネガ型感光性樹脂を露光する方法について本発明の実施形態を示しつつ説明する。

（実施形態１）
本実施形態は、ネガ型感光性樹脂に凹レンズとして機能する窪み部を形成し、入射光を屈折させることによって、吐出口の側壁を基板の垂直方向に対して角度を持たせる方法を示す。凹レンズは、レンズとなる部分の周囲を露光した後、ネガ型感光性樹脂の未硬化時の軟化点以上の温度でベークすることで、未露光部のみ樹脂密度が上昇するように変形が起こり、窪みが形成される。この時の窪みの深さは、ネガ型感光性樹脂の塗布膜厚、形成させる凹レンズの面積、ベーク温度等の条件によって変化する。窪みは、塗布膜厚が厚く、凹レンズの面積が小さく、ベーク温度が高いほど深くなるが、本実施形態においては例えば１〜１０μｍである。窪みの断面は放物線に似た形状となるが、カテナリー曲線で良く近似することができる。

以下に、図２を用いて本実施形態について詳細に説明する。

まず、図２（Ａ）に示すように、液体を吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子２を配置した基板１を用意する。

次に、図２（Ｂ）に示すように、溶解可能な樹脂を用いて液体流路の型材となる流路パターン７を形成する。

次に、図２（Ｃ）に示すように、基板１及び流路パターン７上にネガ型感光性樹脂４’を塗布して配置する。

次に、図２（Ｄ）に示すように、発泡室のパターンを有するマスクＸを用いて、例えばＩ線露光ステッパーにより面方向に対して垂直方向からネガ型感光性樹脂４’を露光することにより、第一の像８を形成する。図において、８’は第一の像の側壁を示す。第一の像の側壁の少なくとも一部が発泡室の側壁となる。

次に、図２（Ｅ）に示すように、加熱処理することで第一の像８の上部に窪み部９を形成する。加熱処理は、窪み部９が形成されれば特に制限されないが、例えば１１０℃で４分間施すことができる。

次に、図２（Ｆ）に示すように、吐出口となる部分が遮蔽されたパターンを有するマスクＹを用いて、例えばＩ線露光ステッパーにより、窪み部９の内部に円形の吐出口パターンが投影されるように第二の露光処理を行い、第二の像１０を形成する。この際、窪み部９が入射光を屈折させることによって、露光光が基板の垂直方向に対して角度を持つことになり、斜め方向に吐出口の側壁を形成することができる。図において、１０’は第二の像の側壁を示す。第二の像の側壁の少なくとも一部が吐出口の側壁となる。より詳細には、第二の像の側壁のうち、第一の露光処理で形成された第一の像の側壁以外の部分、つまり斜め方向に形成された側壁が吐出口の側壁となる。

次に、図２（Ｇ）に示すように、必要に応じて加熱処理を行った後に現像処理を行い、吐出口５及び発泡室１１を形成する。

次に、図２（Ｈ）に示すように、液体供給口６を形成する。また、流路パターン７を溶解除去することで液体流路３を形成する。

その後、流路形成部材４を完全に硬化させるために、加熱処理を実施した後、電気的接続及び液体供給手段を適宜配置し、液体吐出ヘッドを作製する。

本実施形態では、まず、第一の露光処理により発泡室の側壁を形成し、次に、第二の露光処理により斜め方向に吐出口の側壁を形成している。

（実施形態２）
本実施形態では、吐出口の露光の際にパターンの結像位置をネガ型感光性樹脂の内部に持たせ、吐出口の側壁を基板の垂直方向に対して角度を持たせる方法を示す。

投影露光においてマスクの像は、結像位置においてマスクと同寸法で投影される。結像位置前後ではマスクの像がぼやけるため、遮蔽されたマスクパターンよりも内側（遮蔽された側）に光が入り込み露光される。吐出口パターンの結像位置をネガ型感光性樹脂の内部に持たせることで、結像位置であるネガ型感光性樹脂の内部で吐出口の像が最大となり、結像位置の上部に位置する表層では像がぼけるため、吐出口の像は遮蔽されたマスクパターンよりも小さく露光される。したがって、ネガ型感光性樹脂の上層から内部の結像位置に近づくに従って、吐出口の面積が大きくなるように露光され、吐出口の側壁となる象は結像位置に向かって広がり、基板と垂直方向に対しては角度を有することになる。この時の角度は、ネガ型感光性樹脂の露光波長に対する吸収や感度、露光機のＮＡやσによって変動する。

以下に、図３を用いて本実施形態について詳細に説明する。

まず、実施形態１と同様にして、流路パターン７及びネガ型感光性樹脂４’を形成した基板１を用意する。

次に、図３（Ａ）に示すように、発泡室のパターンを有するマスクＸを用いて、例えばＩ線露光ステッパーにより面方向に対して垂直方向からネガ型感光性樹脂４’を露光することにより、第一の像８を形成する。図において、８’は第一の像の側壁を示す。第一の像の側壁の少なくとも一部が発泡室の側壁となる。

次に、図３（Ｂ）に示すように、吐出口となる部分が遮蔽されたパターンを有するマスクＺを用いて、例えばＩ線露光ステッパーにより、第二の露光処理を行い、第二の像１０を形成する。この際の結像位置はネガ型感光性樹脂の表層から内部へ１０〜７０μｍの位置が望ましい。

露光光が基板の垂直方向に対して角度を持つことになり、斜め方向に吐出口の側壁を形成することができる。図において、１０’は第二の像の側壁を示す。第二の像の側壁のうち斜め方向の側壁部分が吐出口の側壁となる。

次に、図３（Ｃ）に示すように、必要に応じて加熱処理を行った後に現像処理を行い、吐出口５及び発泡室１１を形成する。

次に、図３（Ｄ）に示すように、液体供給口６を形成する。また、流路パターン７を溶解除去することで液体流路３を形成する。

その後、流路形成部材４を完全に硬化させるために、加熱処理を実施した後、電気的接続及び液体供給手段を適宜配置し、液体吐出ヘッドを作製する。

本実施形態では、まず、第一の露光処理により発泡室の側壁を形成し、次に、第二の露光処理により斜め方向に吐出口の側壁を形成しているが、先に第二の露光処理を行った後に第一の露光処理を行っても良い。つまり、図４に示すように、まず、第二の露光処理を行って吐出口の側壁を形成し、次に、第一の露光処理を行って発泡室の側壁を形成することができる。その後現像処理を行う。

また、本実施形態では、露光波長に対して吸収を持った感度の高いネガ型感光性樹脂を用いることが好ましい。マスクで遮蔽された吐出口パターンの内側（遮蔽された側）に入り込む光は、他の入射光に比べて光強度が弱いため、感度の低いネガ型感光性樹脂では硬化せずに現像工程で溶解するが、感度の高いネガ型感光性樹脂を用いることで内側に入り込む光で硬化させることが可能である。ネガ型感光性樹脂の感度を高める方法としては、露光波長に対して吸収を有する光増感剤をネガ型感光性樹脂に添加する方法が挙げられる。好ましい形態としては、ネガ型感光性樹脂の吸光度が露光波長に対して０．０３〜０．０７／μｍの範囲で感度増感作用がある光増感剤を添加することが挙げられる。露光波長に対する吸光度を０．０７／μｍ以下とすることにより、ネガ型感光性樹脂の表層で吸収が大きくなり、感度の増加が大きくなりすぎるのを防ぎ、現像工程における吐出口の閉塞を防ぐことができる。また、露光波長に対する吸光度を０．０３／μｍ以上とすることにより、所望の形状を形成し易くなる。

以下に、本発明の実施例について説明する。図１は、基板１上にインクを吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子２、インク流路３を覆う流路形成部材４、吐出口５、インク供給口６が配置されたインクジェット記録ヘッドの模式的斜視図を示す。以下には、インクジェット記録ヘッドの形成工程を、図１のＡ−Ｂ断面において、インクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。なお、以下の実施例では、本発明の適用例としてインクジェット記録ヘッドを例に挙げて説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、バイオッチップ作製や電子回路印刷用途の液体吐出ヘッド等にも適用できる。液体吐出ヘッドとしては、インクジェット記録ヘッドの他にも、例えばカラーフィルター製造用ヘッド等も挙げられる。

（実施例１）
本実施例では、図２の工程によりインクジェット記録ヘッドを作製した。

まず、図２（Ａ）に示すように、インクを吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子２を配置した基板１を用意した。

次に、図２（Ｂ）に示すように、ポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業社製、商品名；ＯＤＵＲ−１０１０）を１０μｍ塗布し、露光処理及び現像処理を行い、インク流路の型材となるインク流路パターン７を形成した。露光処理には、露光装置ＵＸ３０００（ウシオ電機）を用いた。

次に、図２（Ｃ）に示すように、インク流路パターン７上に表１に示す材料で構成された樹脂組成物４’を基板１から４０μｍの膜厚で塗布し、６０℃で９分間熱処理した。

次に、図２（Ｄ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて、発泡室のパターン（３０×３０μｍ）（不図示）を２５００Ｊ／ｍ²で露光し、第一の像８を形成し、発泡室の側壁を形成した。図において、８’は第一の像の側壁を示す。

次に、図２（Ｅ）に示すように、１１０℃で４分間熱処理することで第一の像の上部に窪み部９を形成した。

次に、図２（Ｆ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて吐出口のパターン（不図示）を４０００Ｊ／ｍ²で露光し、第二の像１０を形成し、吐出口の側壁を形成した。図において、１０’は第二の像の側壁を示す。また、吐出口の開口はΦ１８μｍとした。

次に、９０℃で４分間熱処理した後に、図２（Ｇ）に示すように、キシレン／メチルイソブチルケトン＝６／４で現像し、吐出口５及び発泡室１１を有する流路形成部材４を形成した。

次に、図２（Ｈ）に示すように、基板の裏面にインク供給口を作製するためのマスクを適切に配置し、シリコン基板の異方性エッチングによってインク供給口６を形成した。基板の表面は保護膜によって保護した。その後、保護膜を除去した。また、ＵＸ３０００（ウシオ電機社製）を用いて表面全体に紫外線を照射することによって、インク流路パターン７を分解し、乳酸メチルを用いて溶解除去することでインク流路３を形成した。

その後、流路形成部材４を完全に硬化させるために、２００℃で１時間加熱プロセスを実施した後、電気的接続及びインク供給手段を適宜配置し、インクジェット記録ヘッドを作製した。

（実施例２）
本実施例では、図３の工程を用いてインクジェット記録ヘッドを作製した。

まず、実施例１と同様に基板１上にインク流路パターン７を形成した。次に、インク流路パターン７上に表２に示す樹脂組成物４’を基板１から４０μｍの膜厚で塗布し、９０℃で３分間熱処理した。

次に、図３（Ａ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて、発泡室のパターン（３０×３０μｍ）を８０００Ｊ／ｍ²で露光し、第一の像８を形成し、発泡室の側壁を形成した。図において８’は第一の像の側壁を示す。

次に、図３（Ｂ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）の結像位置を流路形成部材４の表面から基板１側へ５０μｍの位置に設定し、吐出口のパターンを５０００Ｊ／ｍ²で露光して第二の像１０を形成し、吐出口の側壁を形成した。図において１０’は第二の像の側壁を示す。吐出口の開口はΦ１８μｍとした。

次に、図３（Ｃ）に示すように、９０℃で４分間熱処理した後にキシレン／メチルイソブチルケトン＝６／４で現像し、吐出口５及び発泡室１１を形成した。

次に、図３（Ｄ）に示すように、実施例１と同様にインク供給口６を形成した後、インク流路パターン７を溶解除去することにより、インク流路３を形成した。

そして、流路形成部材４を完全に硬化させた後、電気的接続及びインク供給手段を適宜配置し、インクジェット記録ヘッドを作製した。

（実施例３）
本実施例では、図４の工程を用いてインクジェット記録ヘッドを作製した。なお、本実施例においては、実施例２における発泡室と吐出口の露光順序を逆にしており、他の工程に変わりない。

まず、基板１上にインク流路パターン７を形成した。その後、図４（Ａ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）のフォーカスを流路形成部材４の表面から基板１側へ５０μｍの位置に設定し、吐出口のパターンを５０００Ｊ／ｍ²で露光することにより、第二の像１０を形成し、吐出口の側壁を形成した。１０’は第二の像の側壁を示すが、その一部が吐出口の側壁となる。

次に、図４（Ｂ）に示すように、発泡室のパターンを８０００Ｊ／ｍ²で露光することにより、第一の像８を形成し、発泡室の側壁を形成した。

その後は実施例２と同様にして吐出口５及び発泡室１１を形成した。また、インク供給口６を形成した後にインク流路パターン７を溶解除去し、流路形成部材４を完全に硬化させ、電気的な接続及びインク供給の手段を適宜配置し、インクジェット記録ヘッドを作製した。

（実施例４）
本実施例では、図５の工程を用いてインクジェット記録ヘッドを作製した。

まず、実施例１と同様に基板１上にインク流路パターン７を形成した。

次に、図５（Ａ）に示すように、インク流路パターン７上に表２に示す樹脂組成物（第一のネガ型感光性樹脂）４ａ’を基板１から１５μｍの膜厚で塗布し、９０℃で５分間熱処理した。

次に、図５（Ｂ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて、発泡室のパターン（３０×３０μｍ）を３５００Ｊ／ｍ²で露光し、第一の像８を形成し、発泡室の側壁を形成した。図において、８’は第一の像の側壁を示し、これが発泡室の側壁となる。

次に、図５（Ｃ）に示すように、９０℃で４分間熱処理した後、キシレン／メチルイソブチルケトン＝６／４で現像して発泡室１１を形成した。

次に、図５（Ｄ）に示すように、発泡室１１上に表２に示す樹脂組成物（第二のネガ型感光性樹脂）４ｂ’を１５μｍの膜厚で塗布した。そして、９０℃で５分間熱処理し、発泡室１１の上側の第二のネガ型感光性樹脂に窪み部１３を形成した。

次に、図５（Ｅ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて吐出口のパターン（Φ１８μｍ）を４０００Ｊ／ｍ²で露光し、第二の像１０を形成し、吐出口の側壁を形成した。図において、１０’は第二の像の側壁を示し、これが吐出口の側壁となる。

次に、図５（Ｆ）に示すように、９０℃で４分間熱処理した後、キシレン／メチルイソブチルケトン＝６／４で現像して吐出口５を形成した。

次に、図５（Ｇ）に示すように、実施例１と同様にインク供給口６を作製した後、インク流路パターン７を溶解することでインク流路３を形成した。

そして、下部流路形成部材４ａ及び上部流路形成部材４ｂを完全に硬化させた後、電気的接続及びインク供給手段を適宜配置してインクジェット記録ヘッドを作製した。

（比較例）
比較のために、吐出口の下面と発泡室の上面が異なる面積となるインクジェット記録ヘッドを作製した。以下に図６を用いて説明する。

まず、図６（Ａ）に示すように、インクを吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子１０２を配置した基板１０１を用意した。

次に、図６（Ｂ）に示すように、表３に示す樹脂組成物（カチオン重合性の光硬化性樹脂）を基板１０１から３０μｍの膜厚で塗布し、９０℃で５分間熱処理し、ネガ型感光性樹脂層１０４を形成した。

次に、図６（Ｃ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて、発泡室のパターンを８０００Ｊ／ｍ²で露光し発泡室の像の側壁１０８を形成した。１０４’はネガ型感光性樹脂の硬化部分を示す。

次に、図６（Ｄ）に示すように、Ｉ線露光ステッパー（キヤノン社製）を用いて、吐出口のパターン（Φ１８μｍ）を１２００Ｊ／ｍ²で露光し、吐出口の像の側壁１１０を形成した。

次に、図６（Ｅ）に示すように、９０℃で４分間熱処理した後、キシレン／メチルイソブチルケトン＝６／４で現像し、吐出口１０５及び発泡室を形成した。

次に、図６（Ｆ）に示すように、基板の背面にインク供給後部を作製するためのマスクを適切に配置し、シリコン基板の異方性エッチングによってインク供給口１０６を形成した。なお、基板の表面は保護膜によって保護した。また、ＵＸ３０００（ウシオ電機社製）を用いて表面全体に紫外線を照射することによって、流路形成部材を溶解除去することでインク流路１１１を形成した。その後、流路形成部材を完全に硬化させるために、２００℃で１時間加熱プロセスを実施した後、電気的接続及びインク供給手段を適宜配置してインクジェット記録ヘッドを作製した。

（評価）
上記実施例で作製したそれぞれのインクジェット記録ヘッドの吐出口及び発泡室の断面形状を観察したところ、吐出口と発泡室の連結部が同じ面積で形成されたことを確認した。

比較例で作製したインクジェット記録ヘッドでは、吐出口を形成させる露光量が少なかったため、流路形成部材の硬化が十分でなく、現像工程で発泡室及び吐出口の形状が変形してしまった。露光量を上げることで変形は防止することができたが、所望する発泡室の高さを得ることができなかった。

一方、上記実施例で作製したインクジェット記録ヘッドにおいては、硬化に必要な露光量で吐出口をパターニングしても発泡室の形状が大きく変わることがなく、高い精度で発泡室と吐出口を作製出来ることが確認された。

これら実施例で作製したインクジェット記録ヘッドに黒インクを充填し、Ａ４サイズの記録紙に対して印字を連続で行ったが、長時間の印刷においても印字品位が高い状態が保たれた。

１ 基板
２ エネルギー発生素子
３ 液体流路（インク流路）
４ 流路形成部材
４’ ネガ型感光性樹脂
５ 吐出口
６ 液体供給口（インク供給口）
７ 流路パターン（インク流路パターン）
８ 第一の像
８’ 第一の像の側壁（発泡室の側壁）
９ 窪み部
１０ 第二の像
１０’ 第二の像の側壁（吐出口の側壁）
１１ 発泡室
１２ 流路形成部材
１３ 窪み部

Claims (11)

1. 液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を有する基板と、
   前記液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に連通する発泡室と、を前記エネルギー発生素子の上側にそれぞれ有する流路形成部材と、
   を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
   前記流路形成部材を構成する材料としてネガ型感光性樹脂を用い、
   前記発泡室の側壁を構成する第一の像を形成するための第一の露光処理と、前記吐出口の側壁を構成する第二の像を形成するための第二の露光処理とを、前記第一の像の側壁と前記第二の像の側壁とが斜めに交差するように行うことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記吐出口の側壁が前記発泡室の側壁上端から斜め上方に延伸し、かつ前記吐出口の上端開口に向かって前記吐出口の水平断面が小さくなるように、前記吐出口及び前記発泡室を形成する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記吐出口の下端開口と前記発泡室の上端開口が同じ面積となるように前記吐出口及び前記発泡室を形成する請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. （１）前記基板の上に前記ネガ型感光性樹脂を配置する工程と、
   （２）前記第一の露光処理を行う工程と、
   （３）前記第一の像の側壁と前記第二の像の側壁とが斜めに交差するように第二の露光処理を行う程と、
   （４）前記ネガ型感光性樹脂を現像する工程と、
   をこの順で含む請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記工程（２）の後であって前記工程（３）の前に、前記ネガ型感光性樹脂の軟化点以上の温度で熱処理をすることにより、前記第一の像の上部に窪み部を形成する工程を有し、
   前記第二の露光処理は、前記ネガ型感光性樹脂を露光し、前記窪み部に前記第二の像を形成する処理である請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記第二の露光処理は、前記第一の像の側壁と前記第二の像の側壁とが、前記ネガ型感光性樹脂の内部で交差するよう、前記第二の露光の結像位置を前記ネガ型感光性樹脂の内部に設けて露光する処理である請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記基板に前記流路形成部材の下部を構成する第一のネガ型感光性樹脂を配置する工程と、
   前記第一のネガ型感光性樹脂を露光して第一の像を形成した後、現像して前記第一の像の側壁を有する前記発泡室を形成する工程と、
   前記流路形成部材の上部を構成する第二のネガ型感光性樹脂を前記流路形成部材の下部の上及び前記発泡室に配置する工程と、
   前記第二のネガ型感光性樹脂の軟化点以上の温度で熱処理をすることにより、前記発泡室の上側の第二のネガ型感光性樹脂に窪み部を形成する工程と、
   前記第二のネガ型感光性樹脂を露光し、前記窪み部に前記第二の像を形成する第二の露光処理と、
   を行う請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記ネガ型感光性樹脂がカチオン重合性の光硬化性樹脂からなる請求項１乃至７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記ネガ型感光性樹脂はカチオン重合性の光硬化性樹脂からなり、
   前記カチオン重合性の光硬化性樹脂は、露光波長に対して０．０３〜０．０７／μｍの吸光度を有する光増感剤を添加することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記基板は内部に前記液体を供給するための貫通口からなる液体供給口を有し、前記流路形成部材は前記液体供給口と前記発泡室とに連通する液体流路を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記ネガ型感光性樹脂を前記基板の上に配置する前に、前記基板の上に溶解可能な樹脂を設けることにより、前記液体流路の型材を形成する工程と、
    前記発泡室及び前記吐出口を形成した後に、前記型材を溶解して前記液体流路を形成する工程と、
    を有する請求項１乃至９のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 前記溶解可能な樹脂がポリメチルイソプロペニルケトンからなる請求項１０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

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