(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出口からインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
インク供給口とインクを吐出するエネルギーを発生するインク吐出エネルギー発生部とを設けた基板上に、前記インク供給口と前記インク吐出エネルギー発生部との間のインク流路を確保するための溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
前記溶解可能な樹脂層にパターン露光と現像を行いインク流路パターンを形成する工程と、
前記基板及び前記インク流路パターン上に感光性被覆樹脂層を形成する工程と、
前記感光性被覆樹脂層に形成される前記インク吐出口を除く少なくとも非撥水処理部を、第１のマスクを介して活性エネルギー線で露光することで硬化する工程と、
前記感光性被覆樹脂層を撥水性かつ感光性の表面処理剤で被覆し、前記インク吐出口を除く当該インク吐出口の周囲を第２のマスクを介して前記活性エネルギー線で露光することで、前記感光性被覆樹脂層と前記表面処理剤とを硬化する工程と、
現像することで、前記感光性被覆樹脂層にインク吐出口と該インク吐出口の周囲に撥水処理部とを形成する工程と、
残存している前記インク流路パターンを溶解することで前記インク流路を形成する工程と、
を順に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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にインクと呼ばれる記録液を、微細口から小滴として吐出、飛翔させ、この小滴の被記録面への付着を以て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。
【０００２】
【従来の技術】
この種の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、微細なインク吐出口（オリフィス）、インク流路及びこのインク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。従来このようなインクジェット記録ヘッドを作成する方法としては、例えば特開昭６１−１５４９４７号公報及び特開昭６２−２５３４５７号公報等に記載の製造工程が知られている。
【０００３】
ところで、これらの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。
【０００４】
これを達成するために、例えば特開平４−１０９４０号ないし特開平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、この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インクに付与することによって、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。
【０００５】
このような方法を実現するため、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」と称する）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、また再現性良く設定できることが必要である。
【０００６】
このようなＯＨ距離を短く、しかも正確に製造することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を例えば特開平６−２８６１４９号公報は開示している。以下に、この製造方法の概略を説明する。
【０００７】
この公報に記載される製造方法は、基板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。
【０００８】
このようにして形成されたインクジェット記録ヘッドの吐出口面に、シリコンゴム等の可撓性材料上に塗布した撥水処理剤を転写し、乾燥／硬化等を実施してインクジェット記録ヘッドを完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上の製造方法によるインクジェット記録ヘッドでは、吐出口の周辺に、インク等の記録用の液体が付着してくると、吐出口から吐出されるインク液滴の吐出（飛翔）方向に“ずれ”が生じ、高精度での印字ができなくなるという問題があり、かかる吐出方向の“ずれ”の原因となる吐出口付近への液体の付着を防止するために、吐出口が形成されている面に撥水剤処理を行う方法が知られている。
【００１０】
また、上記撥水剤処理を行っても、吐出口面に滞留するインクが移動して吐出口を塞ぎ、一時的に吐出されない等の不具合を生ずるため、吐出口から少々離れた場所を非撥水処理としてインクの溜る部位を作り（以下、“部位撥水処理”とする）、大量のインクが吐出口へ移動するのを防止することが行われている。
【００１１】
従来、以上の部分撥水処理を行う方法として、溶剤に溶解したフッ素樹脂を塗布乾燥後、エキシマレーザ等で非撥水部をアブレーション処理により溶融／蒸発させて形成しており、高額な装置が必要で工程も煩雑なため、インクジェット記録ヘッドのコストアップにつながっていた。
【００１２】
本発明の目的は、記録紙ジャム、紙粉こすり等の外因に対して充分に耐性を持つ部分撥水処理方法を簡単な工程で安価に提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、インクジェット記録ヘッドの製造方法を次の（１）のとおりに構成する。
（１）インク吐出口からインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
インク供給口とインクを吐出するエネルギーを発生するインク吐出エネルギー発生部とを設けた基板上に、前記インク供給口と前記インク吐出エネルギー発生部との間のインク流路を確保するための溶解可能な樹脂層を形成する工程と、
前記溶解可能な樹脂層にパターン露光と現像を行いインク流路パターンを形成する工程と、
前記基板及び前記インク流路パターン上に感光性被覆樹脂層を形成する工程と、
前記感光性被覆樹脂層に形成される前記インク吐出口を除く少なくとも非撥水処理部を、第１のマスクを介して活性エネルギー線で露光することで硬化する工程と、
前記感光性被覆樹脂層を撥水性かつ感光性の表面処理剤で被覆し、前記インク吐出口を除く当該インク吐出口の周囲を第２のマスクを介して前記活性エネルギー線で露光することで、前記感光性被覆樹脂層と前記表面処理剤とを硬化する工程と、
現像することで、前記感光性被覆樹脂層にインク吐出口と該インク吐出口の周囲に撥水処理部とを形成する工程と、
残存している前記インク流路パターンを溶解することで前記インク流路を形成する工程と、
を順に有するインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【００１９】
【作用】
以上のような本発明の表面処理方法により、一時的なインク不吐出等がなく、高品位の画像を安定的に、さらに吐出方向のずれが実質的に皆無のインクジェット記録ヘッドが低コストで得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を、複数の実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
【実施例】
本実施例では、本発明を、前記特開平６−２８６１４９号公報に記載の製造方法に適用してインクジェット記録ヘッドを作成した。なお、図１（ａ）〜（ｄ）及び図２（ｅ）〜（ｇ）は本実施例の各工程を説明するための工程説明図である。
【００２２】
（実施例１）
まず、図１（ａ）に示すように、液体吐出エネルギー発生素子としての複数の電気熱交換素子２（材質ＨｆＢ２から成るヒータ）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（インク供給口）６を形成した。
【００２３】
次いで、図１（ｂ）に示すように、基板１上に、溶解可能な樹脂層３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、商品名ＯＤＵＲ−１０１０）をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）シート上に塗布、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、前記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。
【００２４】
次いで、１２０℃にて２０分間プリベークした後、キヤノン（株）製マスクアライナー、商品名ＰＬＡ５２０（コールドミラーＣＭ２９０）にてインク液流路のパターン露光を行った。露光は１．５分間、現像は１％の苛性ソーダにてスプレー現像で行った。この溶解可能な樹脂で形成されたパターン３は、インク供給口６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。なお、現像後のレジストの膜厚は１０μｍであった。
【００２５】
次いで、図１（ｃ）に示すように、以下に示す樹脂組成物をメチルイソブチルケトン／ジグライム混合溶媒に溶解し、スピンコートにて感光性被覆樹脂層４を形成した。なお、パターン３上における膜厚は１０μｍであった。
【００２６】
（被覆樹脂層４の組成）
エポキシ樹脂  ＥＨＰＥ−３１５０（商品名：ダイセル化学社製）、
ジオール  １、４−ＨＦＡＢ（商品名：セントラル硝子（株）製）、
シランカップリング剤  Ａ−１８７（商品名：日本ユニカー社製）、
光重合開始剤  アデカオプトマーＳＰ−１７０（商品名、旭電化工業（株）製）次いで、前記ＰＬＡ５２０（ＣＭ２５０）にて、マスク７を介して非撥水処理部を露光するためのパターン露光を行った。図１（ｄ）に示すように、感光性被覆樹脂４の網点部分を露光。なお、露光は１０秒、アフターベークは６０℃３０分間行った。
【００２７】
続いて、以下に示す組成の撥水性かつ感光性表面処理剤５をジグライム溶媒に溶解し、スプレー塗布にて被覆した。次いで前記ＰＬＡ５２０（ＣＭ２５０）にて、マスク７′を介してパターン露光を行った。図２（ｅ）に示すように、感光性表面処理剤５の網点部分及び感光性被覆樹脂４の網点追加部分を露光。
【００２８】
次いで、図２（ｆ）に示すように、メチルイソブチルケトンで現像を行い、インク吐出口８、撥水部パターン及び非撥水処理部を形成した。なお、本実施例ではφ２６μの吐出口８ａパターンを形成した。
【００２９】
（感光性表面処理剤５）
エポキシ樹脂  ＥＨＰＥ−３１５０（商品名：ダイセル化学社製）、
ケミノックス  ＡＦＥｐ（商品名：日本メクトロン（株）製）、
ジオール  １、４−ＨＦＡＢ（商品名：セントラル硝子（株）製）、
ＭＦ−１２０（商品名：（株）トーケム製）、
シランカップリング剤  Ａ−１８７（商品名：日本ユニカー社製）、
光重合開始剤  アデカオプトマーＳＰ−１７０（商品名、旭電化工業（株）製）また、この時、液流路パターン３は残存している。次に図２（ｇ）に示すように再びＰＬＡ５２０（ＣＭ２９０）にて２分間露光し、液流路パターン３の材料の主鎖を分解した後、乳酸メチル中に超音波を付与しつつ浸漬し、残存している液流路パターン３を溶出した。
【００３０】
次いで、ヘッドを１５０℃１時間加熱し感光性被覆材料層４及び撥水性表面処理剤を完全に硬化させる。
【００３１】
最後に、図２（ｇ）に示すように、インク供給口６にインク供給部材９を接着し、本発明に係るインクジェット記録ヘッドが完成する。なお図２（ｈ）に、同（ｇ）図の上面吐出口８側から視た拡大図を示す。
【００３２】
このようにして完成したインクジェット記録ヘッドを用いて実際に印字テストを行ったところ、各吐出口８の周囲の撥水処理部５の存在により、インク等が付着することなく、またさらにその外周の非撥水処理部に付着した溜ったインク等も吐出口８へ移動することも防止されるため、本来の吐出作用に悪影響を及ぼすことがないため、一時的なインク不吐出等がなく、安定して高品位の画像が得られた。
【００３３】
（実施例２）
前記実施例１のように、撥水性かつ感光性表面処理剤をジグライム溶媒に溶解し、スプレー塗布にて被覆する代わりに、この表面処理剤を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以外は、実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作成した。
【００３４】
これを用いた実際の印字テストにより、前記実施例１と同様の効果が確認された。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるインクジェット記録ヘッドの表面処理方法を含む本製造方法によれば、高品位の画像を一時的な不吐出等なく安定的に、さらに吐出方向のズレがほとんどない記録ヘッドが安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施例の表面処理方法の製造工程説明図（その１）（ａ）〜（ｄ）
【図２】  本発明実施例の表面処理方法の製造工程説明図（その２）（ｅ）〜（ｈ）
【符号の説明】
１  基板
２  電気熱変換素子
３  溶解可能樹脂層
４  感光性被覆樹脂層
５  感光性表面処理剤
６  インク供給口
７，７′  マスク
８  吐出口
８ａ  吐出口下地開口
【図１】
0003679668.tif 000002
【図２】
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