JPH091811A - 液体噴射記録ヘッドの製造方法、該製造方法により製造された液体噴射記録ヘッド及び該記録ヘッドを備えた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク流路や吐出口の変形の無い信頼性の高
い微細ノズルを有する液体噴射記録ヘッドの製造方法、
該方法により製造された液体噴射記録ヘッド及び該ヘッ
ドを備えた記録装置を提供する。 【構成】 第１の基板上の液流路形成部位上に溶解除去
可能な型材を形成し、第１の基板と第２の基板の間に硬
化型材料を充填しもしくは該型材を覆う硬化型材料と第
２の基板を順次積層し、硬化型材料を硬化させた後硬化
型材料で覆われた該型材を溶解除去する液体噴射記録ヘ
ッドの製造方法において溶解除去可能な型材を形成後に
型材をシリル化処理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】本発明は液体噴射記録ヘッドの製
造方法、該製造方法により製造された液体噴射記録ヘッ
ド及び該記録ヘッドを備えた記録装置に関する。

【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）に適用される液体噴射記録ヘッドは、一般に微細
な記録液吐出口（オリフィス）、液流路および液流路の
一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部を備えてい
る。従来このような液体噴射記録ヘッドを作成する方法
としては、例えば特開昭６１−１５４９４７、特開昭６
２−２５３４５７に記載の次のような工程が知られてい
る。（図１参照）。

【０００３】まず、第一の基板１上に感光性樹脂層２を
形成し、（図１（ａ））、これをマスク３を介して露光
（図１（ｂ））後、現象処理を施して感光性樹脂層をパ
ターニングし、被処理基板上に液流路となる型材を形成
する（図１（ｃ））。次に、パターンニングされた型材
上に活性エネルギー線硬化型あるいは熱硬化型の液流路
形成用材料５を被覆し（図１（ｄ））、インク供給用の
貫通口（不図示）を有する第二の基板６を設置した後
（図１（ｅ））、活性エネルギー線照射、あるいは加熱
により上記活性エネルギー線硬化型あるいは熱硬化型の
液流路形成用材料を硬化させる（図１（ｆ））。さら
に、上記パターニングされた型材を、含ハロゲン炭化水
素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等の有機
溶剤あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のア
ルカリ水溶液を用いて溶解除去し、液流路７を形成する
（図１（ｇ））。

【０００４】上記の工程において、液流路となる型材を
形成するための感光性樹脂材料としては、一般的にポジ
型フォトレジストが用いられている。また、型材上に被
覆される流路形成用の硬化型材料としては、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、架橋剤、反応開始剤、シランカップ
リング剤等の混合物から成る光硬化型または熱硬化型の
液体の樹脂組成物が用いられる。このため、ポジ型フォ
トレジストの硬化型材料に対する溶解性が高い場合、型
材が溶解または変形してしまうという問題が発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術の
前記問題点を解決した新規の液体噴射記録ヘッドの製造
方法及び該製造方法により製造された液体噴射記録ヘッ
ド及び該記録ヘッドを備えた記録装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。

【０００７】すなわち、本発明は、１）液体吐出エネル
ギー発生部を有する第一の基板上の液流路形成部位上に
溶解除去可能な型材をフォトリソグラフィーにより形成
し、 ２）第一の基板と第二の基板の間に硬化型材料を充填
し、もしくは該型材を覆う硬化型材料と第二の基板を順
次積層し、 ３）硬化型材料を硬化させた後、 ４）硬化型材料で覆われた該型材を溶解除去する、こと
により液流路を形成する液体噴射記録ヘッドの製造方法
において、溶解除去可能な型材を形成後に、型材をシリ
ル化処理することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製
造方法を提案するものであり、溶解除去可能な型材とし
てポジ型フォトレジストを用い、パターンニングされた
型材に光照射を行った後に型材をシリル化処理するこ
と、シリル化処理後に、型材の表面層をアッシング処理
することを含む。

【０００８】また本発明は前記方法により製造された液
体噴射記録ヘッドを提案するものであり、液体吐出エネ
ルギー発生部が、熱エネルギーを発生する電気熱変換体
であること、記録媒体の記録領域の全幅にわたって吐出
口が複数設けられているフルラインタイプのものである
こと、多色用の吐出口が一体成形されたものであること
を含む。

【０００９】さらに本発明は記録媒体の被記録面に対向
してインクを吐出する吐出口が設けられている前記のイ
ンクジェット記録ヘッドと該記録ヘッドを載置するため
の部材を少くとも具備することを特徴とする液体噴射記
録装置を提案するものである。

【００１０】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

【００１１】図２は、本発明における液体噴射記録ヘッ
ドの製造方法を模式的に示したものであり、本発明にか
かる液体噴射記録ヘッドの構成の一例が示されている。
なお、本例では２つのオリフィスを有する液体噴射記録
ヘッドが示されるが、これ以上のオリフィスを有する高
密度液体噴射記録ヘッドあるいは１つのオリフィスを有
する液体噴射記録ヘッドの場合においても同様である。

【００１２】本発明においては、第一の基板１１として
例えば、ガラス、セラミックス、プラスチック、金属等
からなる基板が用いられる。図２の（ａ）は、第一の基
板１１上の液流路形成部位に液流路となる型材１２を形
成した例である。このような基板１１は、液流路および
液室構成材料の一部として機能し、また、後述の硬化型
材料形成時の支持体として機能させるものであり、この
場合は、その形状、材質等特に限定されることなく使用
することができる。

【００１３】上記の第一の基板１１上には、電気熱変換
体あるいは圧電素子等の液体吐出エネルギー発生素子が
所望の個数配置される（不図示）。

【００１４】基板上への電気熱変換体等の液体吐出エネ
ルギー発生素子の形成は、蒸着法、スパック法、エッチ
ング法等の半導体プロセスによりにより行う。このよう
な液体吐出エネルギー発生素子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記録液に与えられ、記
録が行われる。上記液体吐出エネルギー発生素子として
電気熱変換体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吐出エネルギーを発生する。
また、上記液体吐出エネルギー発生素子として圧電素子
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。

【００１５】なお、これらの素子には、これらの素子を
作動させるための制御信号入力用電極が接続されている
（不図示）。また、一般にこれら吐出エネルギー発生素
子の耐用性の向上等を目的として、保護層等の各種の機
能層が設けられるが、本発明においてもこのような機能
層を設けることは差し支えない。

【００１６】次に前記、液体吐出エネルギー発生素子に
対応した基板１１上に液路及び液室からなる流路パター
ンを有する型材１２を形成する。即ちまず、基板１１上
に感光層を形成し、露出現像等公知のフォトリソグラフ
ィー技術により溶解除去可能な型材１２を形成する。

【００１７】型材１２となる感光層としては、後処理に
より溶解除去可能なポジ型フォトレジストを用いること
が好ましく、これにはナフトキノン系ポジ型フォトレジ
スト、化学増幅型のポジ型フォトレジスト、主鎖分解型
のポジ型フォトレジスト等のいずれのタイプでも用いる
ことができるが、後述のシリル化剤と反応し得るものを
用いる必要がある。また、液流路の形状は所望ものとす
ることが可能であり、型材１２も該液流路形状に応じた
ものとすることができる。

【００１８】感光層は膜厚 ５〜５０μｍとなるように
することが好ましく、スピンコート、ロールコート、デ
イプコート、スプレーコート等の公知の手段により塗布
される。次いでオーブン中で加熱してプリベークを行っ
てレジスト層を形成する。

【００１９】次にこのレジスト層上にノズル及び液室部
分のマスクパターンを介してマクスアライナー、ステッ
パー等の手段により１〜 ２０００ｍＪ／ｃｍ² の露光
量でパターン露光した後公知の現像処理及びリンス処理
を行ってレジストパターニングして型材を形成した後、
このレジストパターン上に ５〜５０００ｍＪ／ｃｍ ²
の露光量で全面露光を行う。

【００２０】次いで、パターニングされたポジ型フォト
レジストの表面層をシリル化剤で処理する（図２
（ｂ））。シリル化剤の例としては、ヘキサメチルジシ
ラザン、トリメチルクロルシラン、Ｎ．Ｏ−ビス（トリ
メチルシリル）アセトアミド、Ｎ−トリメチルシリルア
セトアミド、１−トリメチルシリルイミダゾール、ジエ
チルアミノトリメチルシラン等が使用可能であるが、こ
れらに限定されるものではない。また、シリル化処理の
方法としては、シリル化剤蒸気中に暴露する気相処理、
スピンコート、ディップコート等による液相処理が可能
である。さらに、シリル化反応を進行させるために熱処
理を併用しても良い。また、シリル化反応をより効果的
に進行させるためには、あらかじめポジ型フォトレジス
ト中のシリル化され得る置換基の量を増加させておくこ
とが好ましく、パターニングされたポジ型フォトレジス
トに露光処理を施しておくことが有効である。また、硬
化型材料に対する溶解性の低下を目的として、シリル化
反応後に型材の表面層をアッシング処理しても良い。す
なわち、アッシング処理とはシリコン原子に結合した有
機基を除去し、シロキサン結合を形成するものである。

【００２１】次いで、シリル化処理された型材１３上に
硬化型材料１４を被覆した後（図２（ｃ））、第二の基
板１５を設置し（図２（ｄ））、硬化型材料を硬化させ
た後に型材を溶解除去することにより液流路１６を形成
する（図２（ｃ））。また、ここで用いられる硬化型材
料としては、光照射あるいは熱処理により硬化可能であ
り、上記型材を被覆し得るものであれば使用することが
できるが、該材料は液流路を形成して液体噴射記録ヘッ
ドとしての構成材料となるものであるので、基板との密
着性、機械的強度、インクに対する耐触性の面で優れた
ものを選択することが好ましい。

【００２２】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００２３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアンス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシート液路に対応して配置されている
電気熱変換体に、記録情報に対応していて核膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００２４】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００２５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に、熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を
開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含ま
れるものである。

【００２６】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００２７】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよいが、本発明は、上述した効果を
一層有効に発揮することができる。

【００２８】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも
本発明は有効である。

【００２９】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング
手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこ
れとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる
予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モード
を行うことも安定した記録を行うために有効である。

【００３０】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個を組み合わせによってで
もよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極
めて有効である。

【００３１】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述のインクジェット方式で
はインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調
整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温
度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与
時にインクが液状をなすものであればよい。

【００３２】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録信号
に応じた付与によってインクが液化し、液化インクとし
て吐出するものや、記録媒体に到達する時点では既に固
化し始めるもの等のような、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載
されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状ま
たは固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対
して対向するような形態としてもよい。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

【００３３】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、ワードプロセッサやコンピュータ等の情報
処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けら
れるものの他、リーダ等の組み合わせた複写装置、さら
には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採る
ものであっても良い。

【００３４】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００３５】実施例１ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気変換体を形成
したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＡＺ−４９
０３（ヘキスト社製）を膜厚３０μｍとなるようスピン
コートし、オーブン中９０℃で４０分間のプリベークを
行ってレジスト層を形成した。次に、ノズルパターンの
マスクを介してパターン露光した後、現像およびリンス
処理を行って５０μｍピッチのノズルのレジストパター
ンを形成した後、このレジストパターン上に８００ｍＪ
／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００３６】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジストの表面層をシリル化処理した。さらに、レジス
トパターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７０重量部 １，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチル ジシロキサン ５０重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン １０重量部 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート ５重量部 から成る光硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置し、インク供
給口部分を遮光するマスクを介して８．５Ｊ／ｃｍ² の
露光量で露光を行って光硬化型材料を硬化させた。次い
で被処理基板を切断分離した後、トリクロロエタン中に
浸潰して未硬化の光硬化型材料を除去し、さらに３．０
ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸潰し、ポジ型フ
ォトレジストを溶解除去した。

【００３７】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００３８】実施例２ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＭＥＲ
−Ｐ−ＡＲ９００（東京応化製）を膜厚３０μｍとなる
ようスピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。次に、ノズル
パターンのマスクを介してパターン露光した後、現象お
よびリンス処理を行って４０μｍピッチのノズルのレジ
ストパターンを形成した後、このレジストパターン上に
１．２５Ｊ／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００３９】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジストの表面層をシリル化処理した。さらに、レジス
トパターン上に エピコート−８３４（油化シェルエポキシ製） ７０重量部 １，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチル ジシロキサン ５０重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン １０重量部 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート ５重量部 から成る光硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置し、インク供
給口部分を遮光するマスクを介して８．５Ｊ／ｃｍ² の
露光量で露光を行って光硬化型材料を硬化させた。次い
で被処理基板を切断分離した後、トリクロロエタン中に
浸潰して未硬化の光硬化型材料を除去し、さらに３．０
ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸潰し、ポジ型フ
ォトレジストを溶解除去した。

【００４０】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００４１】実施例３ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＬ−２
６８（ヘキスト製）を膜厚３０μｍとなるようスピンコ
ートし、オーブン中９０℃で４０分間のプリベークを行
ってレジスト層を形成した。次に、ノズルパターンのマ
スクを介してパターン露光した後、現象およびリンス処
理を行って５０μｍピッチのノズルのレジストパターン
を形成した後、このレジストパターン上に４００Ｊ／ｃ
ｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００４２】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジスト表面層をシリル化処理した。さらに、レジスト
パターン上に エピコート−１５４（油化シェルエポキシ製） ７０重量部 １，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチル ジシロキサン ５０重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン １０重量部 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート ５重量部 から成る光硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置し、インク供
給口部分を遮光するマスクを介して８．５Ｊ／ｃｍ² の
露光量で露光を行って光硬化型材料を硬化させた。次い
で被処理基板を切断分離した後、トリクロロエタン中に
浸潰して未硬化の光硬化型材料を除去し、さらに３．０
ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸潰し、ポジ型フ
ォトレジストを溶解除去した。

【００４３】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００４４】実施例４ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＭＥＲ
−Ｐ−ＡＲ９００（東京応化製）を膜厚３０μｍとなる
ようスピンコートし、オープン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。次に、ノズル
パターンのマスクを介してパターン露光した後、現象お
よびリンス処理を行って４０μｍピッチのノズルのレジ
ストパターンを形成した後、このレジストパターン上に
１．２５Ｊ／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００４５】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジストの表面層をシリル化処理した。引き続き被処理
基板を平行平板型のドライエッチング装置にセットし、
酸素プラズマを用いて１２００Ｗの出力で３０秒間アッ
シング処理した。さらに、レジストパターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７０重量部 １，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチル ジシロキサン ５０重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン １０重量部 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート ５重量部 から成る光硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置し、インク供
給口部分を遮光するマスクを介して８．５Ｊ／ｃｍ² の
露光量で露光を行って光硬化型材料を硬化させた。次い
で被処理基板を切断分離した後、トリクロロエタン中浸
潰して未硬化の光硬化型材料を除去し、さらに３．０ｗ
ｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸潰し、ポジ型フォ
トレジストを溶解除去した。

【００４６】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００４７】実施例５ シリル化剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを
用い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間
の熱処理を５回繰り返し施した他は実施例１と同様にし
た。

【００４８】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００４９】実施例６ シリル剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを用
い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間の
熱処理を５回繰り返し施した他は実施例２と同様にし
た。

【００５０】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００５１】実施例７ シリル剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを用
い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間の
熱処理を５回繰り返し施した他は実施例３と同様にし
た。

【００５２】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００５３】実施例８ シリル剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを用
い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間の
熱処理を５回繰り返し施した他は実施例４と同様にし
た。

【００５４】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００５５】実施例９ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＡＺ−４
９０３（ヘキスト社製）を膜厚３０μｍとなるようスピ
ンコートし、オープン中９０℃で４０分間のプリベーク
を行ってレジスト層を形成した。次に、ノズルパターン
のマスクを介してパターン露光した後、現象およびリン
ス処理を行って５０μｍピッチのノズルのレジストパタ
ーンを形成した後、このレジストパターン上に８００Ｊ
／ｃｍ² の露光を行った。

【００５６】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジスト表面層をシリル化処理した。さらに、レジスト
パターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７５重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５重量部 フジキュア−６０１０（富士化成工業製） ５０重量部 から成る熱硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置した後５０℃
で２４時間および１２０℃で１時間の熱処理を行って熱
硬化型材料を硬化させた。次いで被処理基板を切断分離
した後、３．０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸
潰し、ポジ型フォトレジストを溶解除去した。

【００５７】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００５８】実施例１０ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＭＥＲ
−Ｐ−ＡＲ９００（東京応化製）を膜厚３０μｍとなる
ようスピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。次に、ノズル
パターンのマスクを介してパターン露光した後、現象お
よびリンス処理を行って４０μｍピッチのノズルのレジ
ストパターンを形成した後、このレジストパターン上に
１．２５Ｊ／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００５９】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジスト表面層をシリル化処理した。さらに、レジスト
パターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７５重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５重量部 フジキュア−６０１０（富士化成工業製） ５０重量部 から成る熱硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置した後５０℃
で２４時間および１２０℃で１時間の熱処理を行って熱
硬化型材料を硬化させた。次いで被処理基板を切断分離
した後、３．０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸
潰し、ポジ型フォトレジストを溶解除去した。

【００６０】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００６１】実施例１１ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＬ−２
６８（ヘキスト製）を膜厚３０μｍとなるようスピンコ
ートし、オーブン中９０℃で４０分間のプリベークを行
ってレジスト層を形成した。次に、ノズルパターンのマ
スクを介してパターン露光した後、現象およびリンス処
理を行って５０μｍピッチのノズルのレジストパターン
を形成した後、このレジストパターン上に４００ｍＪ／
ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００６２】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジスト表面層をシリル化処理した。さらに、レジスト
パターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７５重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５重量部 フジキュア−６０１０（富士化成工業製） ５０重量部 から成る熱硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置した後５０℃
で２４時間および１２０℃で１時間の熱処理を行って熱
硬化型材料を硬化させた。次いで被処理基板を切断分離
した後、３．０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸
潰し、ポジ型フォトレジストを溶解除去した。

【００６３】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００６４】実施例１２ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＭＥＲ
−Ｐ−ＡＲ９００（東京応化製）を膜厚３０μｍとなる
ようスピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。次に、ノズル
パターンのマスクを介してパターン露光した後、現象お
よびリンス処理を行って４０μｍピッチのノズルのレジ
ストパターンを形成した後、このレジストパターン上に
１．２５Ｊ／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００６５】次いで、被処理基板を６０℃に加熱した状
態でヘキサメチルジシラザン蒸気中に３０分間放置し、
レジストの表面層をシリル化処理した。引き続き被処理
基板を平行平板型のドライエッチング装置にセットし、
酸素プラズマを用いて１２００Ｗの出力で３０秒間アッ
シング処理した。さらに、レジストパターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７５重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５重量部 フジキュア−６０１０（富士化成工業製） ５０重量部 から成る熱硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置した後５０℃
で２４時間および１２０℃で１時間の熱処理を行って熱
硬化型材料を硬化させた。次いで被処理基板を切断分離
した後、３．０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸
潰し、ポジ型フォトレジストを溶解除去した。

【００６６】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００６７】実施例１３ シリル化剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを
用い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間
の熱処理を５回繰り返し施した他は実施例９と同様にし
た。

【００６８】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００６９】実施例１４ シリル化剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを
用い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間
の熱処理を５回繰り返し施した他は実施例１０と同様に
した。

【００７０】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００７１】実施例１５ シリル化剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを
用い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間
の熱処理を５回繰り返し施した他は実施例１１と同様に
した。

【００７２】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００７３】実施例１６ シリル化剤としてＮ−トリメチルシリルアセトアミドを
用い、被処理基板上にスピンコートし６０℃で１０分間
の熱処理を５回繰り返し施した他は実施例１２と同様に
した。

【００７４】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形は観察されな
かった。また、このようにして作成されたノズルは精度
が非常に高く信頼性の高いものが得られた。

【００７５】比較例１ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＡＺ−４
９０３（ヘキスト社製）を膜厚３０μm となるようスピ
ンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプリベーク
を行ってレジスト層を形成した。次に、ノズルパターン
のマスクを介してパターン露光した後、現象およびリン
ス処理を行って５０μｍピッチのノズルのレジストパタ
ーンを形成した後、このレジストパターン上に８００Ｊ
／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。

【００７６】さらに、レジストパターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７０重量部 １．３−ピース（３−グリシドキシプロピル）テトラメチル ジシロキサン ３０重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５重量部 トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート １重量部 から成る熱硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置し、インク供
給用の貫通口部分を遮光するマスクを介して８．５Ｊ／
ｃｍ² の露光量で露光を行って光硬化型材料を硬化させ
た。次いで被処理基板を切断分離した後、トリクロロエ
タン中に浸潰して未硬化の光硬化型材料を除去し、さら
に３．０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸潰し、
ポジ型フォトレジストを溶解除去した。

【００７７】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形が観察され
た。

【００７８】比較例２ 液体吐出エネルギー発生素子としての電気熱変換体を形
成したシリコン基板上にポジ型フォトレジストＰＭＥＲ
−Ｐ−ＡＲ９００（東京応化製）を膜厚３０μｍとなる
ようスピンコートし、オーブン中９０℃で４０分間のプ
リベークを行ってレジスト層を形成した。次に、ノズル
パターンのマスクを介してパターン露光した後、現象お
よびリンス処理を行って５０μｍピッチのノズルのレジ
ストパターンを形成した後、このレジストパターン上に
１．２５Ｊ／ｃｍ² の露光量で全面露光を行った。さら
に、レジストパターン上に エピコート−８２８（油化シェルエポキシ製） ７５重量部 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン ５重量部 フジキュア−６０１０（富士化成工業製） １重量部 から成る熱硬化型材料を被覆し、インク供給用の貫通口
を有する石英ガラス製の第二の基板を設置した後５０℃
で２４時間および１２０℃で１時間の熱処理を行って熱
硬化型材料を硬化させた。次いで被処理基板を切断分離
した後、３．０ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸
潰し、ポジ型フォトレジストを溶解除去した。

【００７９】このようにして作成されたノズルを光学顕
微鏡により観察したところ、ノズルの変形が観察され
た。

【００８０】

【他の実施例】以下に本発明を用いた液体噴射記録ヘッ
ドについて説明する。

【００８１】図３はこの様な液体噴射記録ヘッドの概略
構成図であり、エッチング・蒸着・スパッタリング等の
半導体製造プロセス工程を経て、基板１１０２上に成膜
形成された電気熱変換体１１０３、配線１１０４、液路
壁１１０５、天坂１１０６から構成されている液体噴射
記録ヘッドが示されている。記録用液体１１１２は図示
していない液体貯蔵室から液体供給管１１０７を通して
記録ヘッド１１０１の共通液室１１０８内に供給され
る。図中１１０９は液体供給管用コネクタである。共通
液室１１０８内に供給された液体１１１２は所謂毛管現
象により液路１１１０内に供給され、液路先端の吐出口
面（オリフイス面）でメニスカスを形成することにより
安定に保持される。ここで電気熱変換体１１０３に通電
することにより、電気熱変換体面上の液体が急峻に加熱
され、液路中に気泡が生起され、その気泡の膨張・収縮
により吐出口１１１１から液体を吐出し液滴が形成され
る。

【００８２】また図４は、本発明が適用される液体噴射
記録装置の概観図で、駆動モータ５０１３の正逆回転に
連動して駆動力伝達ギア５０１１、５００９を介して回
転するリードスクリュー５００５のら線溝５００４に対
して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）を有し、
矢印ａ、ｂ方向に往復移動される。５００２は紙押え板
であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン５
０００に対して押圧する。５００７、５００８はフォト
カプラでキャリッジのレバー５００６のこの域での存在
を確認してモータ５０１３の回転方向切換等を行うため
のホームポジション検知手段である。５０１６は記録ヘ
ッドの ５０２２を支持する部材で、５０１５はこのキ
ャップ内を吸引する吸引手段でキャップ内開口５０２３
を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリ
ーニングブレードで、５０１９はこのブレードを前後方
向に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８に
これらは支持されている。プレードは、この形態でなく
周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは
いうまでもない。又、５０１２は、吸引回復の吸引を開
始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０
２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力が
クラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。

【００８３】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側領域にきた
ときにリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例には何れも適用できる。上述における各構成は
単独でも複合的に見ても優れた発明であり、本発明にと
って好ましい構成例を示している。

【００８４】尚、本装置にはインク吐出圧発生素子を駆
動するための駆動信号供給手段を有している。

【００８５】

【発明の効果】本発明による液体噴射記録ヘッドの製造
方法を採用することにより、インク流路や吐出口の変形
の無い信頼性の高い微細ノズルを有する液体噴射記録ヘ
ッドを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）〜（ｇ）は従来の液体噴射記録ヘッ
ドの製造方法を示す図である。

【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は本発明の液体噴射記録ヘ
ッドの製造方法の例を示す図である。

【図３】本発明の液体噴射記録ヘッドの一例を示す概略
構成図である。

【図４】本発明の液体噴射記録装置の一例を示す概観斜
規図である。

【符号の説明】

１ 第一の基板 ２ 感光性樹脂層 ３ マスク ４ 型材 ５ 液流路形成用材料 ６ 第二の基板 ７ 液流路 １１ 第一の基坂 １２ 型材 １３ シリル化処理された型材 １４ 硬化型材料 １５ 第二の基板 １６ 液流路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １）液体吐出エネルギー発生部を有する
   第一の基板上の液流路形成部位上に溶解除去可能な型材
   をフォトリソグラフィーにより形成し、 ２）第一の基板と第二の基板の間に硬化型材料を充填
   し、もしくは該型材を覆う硬化型材料と第二の基板を順
   次積層し、 ３）硬化型材料を硬化させた後、 ４）硬化型材料で覆われた該型材を溶解除去する、 ことにより液流路を形成する液体噴射記録ヘッドの製造
   方法において、溶解除去可能な型材を形成後に、型材を
   シリル化処理することを特徴とする液体噴射記録ヘッド
   の製造方法。
2. 【請求項２】 溶解除去可能な型材としてポジ型フォト
   レジストを用い、パターニングされた型材に光照射を行
   った後に型材をシリル化処理する請求項１に記載の液体
   噴射記録ヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】 シリル化処理後に、型材の表面層をアッ
   シング処理する請求項１に記載の液体噴射記録ヘッドの
   製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法により製造された
   液体噴射記録ヘッド。
5. 【請求項５】 液体吐出エネルギー発生部が、熱エネル
   ギーを発生する電気熱変換体である請求項４に記載の液
   体噴射記録ヘッド。
6. 【請求項６】 記録媒体の記録領域の全幅にわたって吐
   出口が複数設けられているフルラインタイプのものであ
   る請求項４に記載の液体噴射記録ヘッド。
7. 【請求項７】 多色用の吐出口が一体成形されたもので
   ある請求項４に記載の液体噴射記録ヘッド。
8. 【請求項８】 記録媒体の被記録面に対向してインクを
   吐出する吐出口が設けられている請求項４に記載のイン
   クジェット記録ヘッドと、該ヘッドを載置するための部
   材とを少なくとも具備することを特徴とする液体噴射記
   録装置。