(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面に液体吐出用のエネルギー発生素子を有し、該第１の面から該第１の面に対向する第２の面まで貫通する液体の供給路を有する基板と、該供給路と流路を介して連通する吐出口を有する吐出口形成部材と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記基板の第１の面の前記供給路の開口を覆う領域に、前記吐出口形成部材の一部を形成するための第１の感光性樹脂層を設ける第１樹脂層形成工程と、
前記第１の感光性樹脂層に、前記流路のパターンの潜像を露光により形成する流路パターン潜像形成工程と、
前記流路パターンの潜像が形成された第１の感光性樹脂層の上に、前記吐出口形成部材の一部を形成するためのネガ型の第２の感光性樹脂層を設ける第２樹脂層形成工程と、
前記第２の感光性樹脂層の前記基板の第１の面の供給路の開口と対向する部分を露光により硬化する硬化工程と、
前記硬化工程後の前記第２の感光性樹脂層に前記吐出口のパターンの潜像を露光により形成する吐出口パターン潜像形成工程と、
前記流路および前記吐出口の各々のパターンの潜像を現像して前記流路および前記吐出口を形成する流路及び吐出口形成工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記吐出口のパターンの潜像が形成された第２の感光性樹脂層の上に、前記第２の感光性樹脂層の未硬化状態にある部分を軟化または溶解する溶媒を含む材料を用いて撥水層を設ける工程を有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１樹脂層形成工程が、前記第１の感光性樹脂層用に成形された感光性を有する樹脂部材を前記基板上に接合することにより行われる請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記感光性を有する樹脂部材の前記基板への接合が、支持体上に設けられた感光性の樹脂部材を前記基板上へ転写することにより行われる請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第２樹脂層形成工程が、前記第２の感光性樹脂層用に成形された感光性を有する樹脂部材を前記第１の感光性樹脂層に接合することにより行われる請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記感光性を有する樹脂部材の前記第１の感光性樹脂層への接合が、支持体上に設けられた感光性の樹脂部材を前記第１の感光性樹脂層の上へ転写することにより行われる請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１の感光性樹脂層がネガ型である請求項１乃至６のいずれか一項に記載に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１の感光性樹脂層が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂及びウレタン樹脂の少なくとも１種を含む請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記第２の感光性樹脂層が、エポキシ樹脂、アクリル樹脂及びウレタン樹脂の少なくとも１種を含む請求項１乃至８のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記第１の感光性樹脂層の感光感度が、前記第２の感光性樹脂層よりも低い請求項１乃至９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドの一例としてインクジェット記録ヘッドがある。この液体吐出ヘッドの製造方法として、液体吐出用のエネルギー発生素子を配置した基板上に流路の側壁を形成した後、側壁に囲まれた流路を覆う板状部材を貼り合わせた後、板状部材の所定部に吐出口を設けて吐出口形成部材とする方法が知られている。
特許文献１には、以下の工程を有するインクジェット記録ヘッドの製造方法が開示されている。
・インクを吐出するためのエネルギー発生素子、及び、該エネルギー発生素子にインクを供給するための供給口を有する基板上に流路形成部材の一部となる流路の側壁を成形する工程。
・流路の側壁上に、流路形成部材の一部となる層を貼り合わせる工程。
・流路の側壁上に貼り合わせた層の表面に撥水材層を設ける工程。
・撥水材層を表面に設けた層に吐出口を形成する工程。
特許文献１に開示される、基板上に設けた流路壁上に流路の天井部を形成する工程を有する製造方法によれば、吐出口を高密度に配列したインクジェット記録ヘッドを製造コストを抑えて精度よく製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画質の更なる高精細化による画像品位の向上や高速画像形成のために、インクジェット記録ヘッドの吐出口配置の更なる高密度化やそれに伴う流路サイズ（例えば流路幅や流路高さ）のコンパクト化が要求されている。また、インクと、インク中の色材成分を凝集させる反応液または処理液を利用して画像を形成する２液系の画像形成等の場合に、反応液等のインク以外の液体を記録媒体に付与するための液体吐出ヘッドにおいても同様の性能が要求される。また、高精細な電子回路を形成する際に導電性材料を塗布するために用いられる液体吐出ヘッドにおいても同様の性能が要求される。
【０００５】
特許文献１に開示されるような、エネルギー発生素子が設けられた基板上に空間を取り囲んで設けられた流路壁上に天井部を載せてから吐出口を形成した構造の液体吐出ヘッドでは、上述した要求性能を満たすためには流路高さの精度を更に高めることが重要となる。例えば、多数の吐出口を列状に配置した長尺状の液体吐出ヘッドでは、天井部を構成する板状の部材を基板上の流路壁上端に貼り合わせる際に、天井部の撓みの発生を抑制する必要がある。また、流路の天井部の吐出口が開口する面に撥水層を設けておく場合において、撥水層形成用の材料に含まれる溶媒が天井部を構成する部材に浸透して、その部分を軟化させて流路内方向への撓みや垂れ込を発生させる場合がある。また、天井部に溶媒を含むレジスト層を積層して天井部を加工する工程を利用する場合においても、同様の流路内方向への撓みや垂れ込みの発生が生じる場合がある。流路高さ精度を向上させるにはこのような撓みや垂れ込の発生を抑制することが効果的である。
そこで、本発明の目的は、基板上に設けられた流路壁形成部材上に天井部を設ける工程において、天井部の撓みを抑制して流路高さを安定させるとともに流路高さ精度を向上させることができる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる液体吐出ヘッドの製造方法は、
第１の面に液体吐出用のエネルギー発生素子を有し、該第１の面から該第１の面に対向する第２の面まで貫通する液体の供給路を有する基板と、該供給路と流路を介して連通する吐出口を有する吐出口形成部材と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記基板の第１の面の前記供給路の開口を覆う領域に、前記吐出口形成部材の一部を形成するための第１の感光性樹脂層を設ける第１樹脂層形成工程と、
前記第１の感光性樹脂層に、前記流路のパターンの潜像を露光により形成する流路パターン潜像形成工程と、
前記流路パターンの潜像が形成された第１の感光性樹脂層の上に、前記吐出口形成部材の一部を形成するためのネガ型の第２の感光性樹脂層を設ける第２樹脂層形成工程と、
前記第２の感光性樹脂層の前記基板の第１の面の供給路の開口と対向する部分を露光により硬化する硬化工程と、
前記硬化工程後の前記第２の感光性樹脂層に前記吐出口のパターンの潜像を露光により形成する吐出口パターン潜像形成工程と、
前記流路および前記吐出口の各々のパターンの潜像を現像して前記流路および前記吐出口を形成する流路及び吐出口形成工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、流路高さを高精度に制御可能で安定的に製造できる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態および実施例１の液体吐出ヘッドの製造方法を示した概略工程図である。
【図２】本発明の実施例２の液体吐出ヘッドの製造方法を示した概略工程図である。
【図３】液体吐出ヘッドの一例を示す模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
＜液体吐出ヘッド＞
図３は、本発明の製造方法により製造し得る液体吐出ヘッドの一例の模式的斜視図（一部断面図）である。
図３に示すように、液体吐出ヘッドは、液体を吐出するためのエネルギーを発生する液体吐出用のエネルギー発生素子２と、液体の供給路１３とを有する基板１と、供給路１３に連通する流路７と流路７に連通する吐出口１２とを有する流路形成部材（吐出口形成部材）１６と、を有する。基板１は、エネルギー発生素子２を有する第１の面と、第１の面に対向する第２の面を有し、供給路１３は基板１の第１の面から第２の面までその厚さ方向に貫通している貫通口として形成されている。
基板１としては、例えば結晶軸（１００）のＳｉ（シリコン）ウエハを用いることができる。
エネルギー発生素子２としては、例えば電気熱変換素子や圧電素子を用いることができる。エネルギー発生素子２として電気熱変換素子が用いられる場合には、電気熱変換素子が近傍の液体を加熱することにより、液体に状態変化を起こさせて液体を吐出させる。エネルギー発生素子２として圧電素子が用いられた場合には、圧電素子の変形により液体に圧力を与えて液体を吐出させる。
図３に示した液体吐出ヘッドを用いて、紙等の記録媒体に記録を行う場合、吐出口１２が形成された面を記録媒体の記録面に対面するように配置する。そして、供給路１３を介して流路７内に充填された液体（例えばインク）を、エネルギー発生素子２が発生するエネルギーを用いて吐出口１２から吐出させ、その液体を記録媒体に付着させることによって記録を行う。この場合、液体吐出ヘッドは、インクジェット記録ヘッドとして用いられる。
なお、液体吐出ヘッドは、インクジェット記録ヘッドとして用いられる場合に限らない。例えば、インク中の色材成分を凝集させる反応液または処理液を利用して画像を形成する２液系の画像形成等の場合に、反応液等のインク以外の液体を記録媒体に付与するための液体吐出ヘッドや、電子回路印刷用の液体吐出ヘッドとして使用されてもよい。
【００１０】
＜液体吐出ヘッドの製造方法＞
図１は、本発明の一実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。なお、図１は、図３のＡ−Ａ’線断面における各工程を示す。
先ず、図１（Ａ）に示す構造の基板１を準備する。基板１は、その第１の面にエネルギー発生素子２と液体の供給路１３の一方の開口を有し、第１の面と対向する第２の面に供給路の他方の開口を有する。
【００１１】
供給路１３の形成方法としては、基板１の第２の面の所定部をエッチングする方法が利用できる。例えば、シリコンウエハからなる基板１の第２の面の非エッチング部をレジストで覆った状態で、所定の開口径の貫通口が得られるまでウエットエッチングを行うことにより供給路１３を形成することができる。エッチング液としては、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）やＫＯＨ（水酸化カリウム）などを用いることができる。あるいは、基板１に対して、ＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）法などのドライエッチングを行って供給路１３を形成してもよい。更に、レーザーアブレーションやサンドブラストにより基板１に供給路１３を形成してもよい。また、供給路１３を形成する前に、基板１の供給路の開口を開始する面と対向する側の面に設けたエネルギー発生素子２を保護する膜としてパッシベーション膜３等の保護膜を形成してもよい。
【００１２】
次に、基板１の第１の面の供給路１３の開口を覆う領域に、この開口を跨ぐように第１の感光性樹脂層を設ける第１樹脂層形成工程を行う。この第１樹脂層形成工程は、第１の感光性樹脂層を形成するための感光性樹脂材料（感光性樹脂組成物）を基板１の所定の領域に積層することにより行うことができる。第１の感光性樹脂層の形成には、スピンコート法やスリットコート法などによる各種コート法や、予めシート状あるいはフィルム状に形状維持可能に成形した感光性樹脂部材を基板１の所定領域にラミネート法やプレス法などにより転写する転写法を用いることができる。
これらの方法の中では、工程数の低減が可能であり、供給路１３の開口内への第１の感光性樹脂層の流れ込みに対する処置が不要であり、かつ、流路高さを規定する第１の感光性樹脂層の厚さの制御が容易であることなどから転写法が好ましい。この方法の一実施形態について以下に説明する。
図１（Ｂ）に示すように、支持体４上に感光性樹脂部材５ａをシート状またはフィルム状の形状維持可能な層として成形する。この感光性樹脂部材５ａは、第１の感光性樹脂層用の樹脂部材であり、支持体４から液体吐出ヘッド用の基板１の上に転写されることで感光性の第１の感光性樹脂層５となる。
感光性樹脂部材５ａを支持体４上に形成する方法としては、例えば、スピンコート法やスリットコート法を用いることができる。
感光性樹脂部材５ａは、支持体４上では５〜３０μｍの厚さで形成されることが好ましい。そのためには、感光性樹脂部材５ａを形成するための樹脂材料を含む塗布液の粘度は５〜１５０ｃＰであることが好ましい。
感光性樹脂部材５ａを形成するための塗布液の調製に用いる溶媒としては、プロピレングリコール  モノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、およびキシレンからなる群から選択された一つ以上の溶媒を使用することができる。
また、感光性樹脂部材５ａの形成用に用いる樹脂材料としては、有機溶媒に溶解するエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの、液体吐出ヘッド形成用として公知の樹脂が用いられることが好ましい。これらの１種を、または２種以上を組み合わせて用いることができる。例えば、エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、クレゾール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。アクリル樹脂としてはポリメチルメタクリレートなどが、ウレタン樹脂としてはポリウレタンなどが挙げられる。塗布液には、所望とする感光性を得るための光開始剤や光増感剤等を配合することができる。第１の感光性樹脂層５の感光性は、目的とする性能及び寸法精度の流路壁を形成し得るものであればよく、加工性や流路壁の機械的強度等の点からネガ型の感光性を有するものが好ましい。
支持体４としては、フィルム、ガラス板、シリコンウエハ等を挙げることができるが、後で感光性樹脂部材５ａから剥離することを考慮すると、フィルムが好ましい。例えば、フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやポリイミドフィルム、ポリアミド（アラミド）フィルムなどの樹脂フィルムが挙げられる。支持体４の表面に塗布液を塗布、乾燥して感光性樹脂部材５ａを得ることができる。また、支持体４の塗布液の塗布面には、感光性樹脂部材５ａを剥離しやすくするために離型処理が施されてもよい。
【００１３】
次に、図１（Ｃ）の状態を経て、基板１上に感光性樹脂部材５ａを支持体４上から転写して接合し、第１の感光性樹脂層５を設ける第１樹脂層形成工程を行い、基板上に第１の感光性樹脂層５が設けられた構造を得る。この工程では、第１の感光性樹脂層５を、供給路１３の開口を跨がせて基板１の上に形成する。以下、この工程について説明する。
図１（Ｂ）で示した状態から図１（Ｃ）に示すように感光性樹脂部材５ａが基板１方向に向くように反転させ、感光性樹脂部材５ａが供給路１３の開口を跨ぐように、エネルギー発生素子２を有する基板１の第２の面上に接合し、第１の感光性樹脂層５を得る。
基板１上の第１の感光性樹脂層５の厚みが流路７の高さとなるため、基板１に貼りあわされた状態の第１の感光性樹脂層５を５〜２５μｍの厚さに形成することが好ましい。第１の感光性樹脂層５の厚さは、供給路１３からエネルギー発生素子２へインクを供給するための重要な因子である。このため、基板１上に感光性樹脂部材５ａを接合する方法としては、第１の感光性樹脂層５の厚さを精度良く形成可能である方法が好ましい。
感光性樹脂部材５ａを基板１に転写する方法としては、ラミネート法を用いることができる。これらの接合には、必要に応じて接着剤を用いてもよい。転写する際に気泡の排出性を考慮して、ローラ方式の転写や真空下での転写を行うことが好ましい。
接着剤を用いない場合には、感光性樹脂部材５ａは、基板１上への転写時における加熱及び／または加圧条件下において基板１に対して目的とする機械的な強度で接合可能となる溶融性や軟化性を有するように調整される。
第１の感光性樹脂層５は、供給路１３の開口を跨いで形成される流路７の流路壁を構成するので、第１の感光性樹脂層５となる感光性樹脂部材５ａとしては、高い機械的強度や、耐インク性を有する流路壁を提供できる材料が選択される。
【００１４】
次いで、図１（Ｄ）に示すように、第１の感光性樹脂層５に流路７となる潜像パターン７ａを露光により形成する流路パターン潜像形成工程を行う。以下、この工程について説明する。
図１（Ｄ）に示すように、マスク６を介して第１の感光性樹脂層５に光を照射（露光）し、露光後のベーク処理（Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅ：「ＰＥＢ」）を行うことで、流路７となる潜像パターン７ａを形成する。
潜像パターン７ａは、吐出口１２とエネルギー発生素子２との位置関係を精度よく形成するために、フォトリソグラフィーを用いて形成されることが好ましい。なお、この時点では、潜像パターン７ａの現像は実施しない。第１の感光性樹脂層５のうち、潜像パターン７ａ以外の部分は、流路７の側壁８となる部分である。
【００１５】
次いで、図１（Ｅ）に示すように、第１の感光性樹脂層５の上に第２の感光性樹脂層９を形成する第２の樹脂層形成工程を行う。以下、この工程について説明する。
図１（Ｅ）に示すように、潜像パターン７ａが形成された第１の感光性樹脂層５の上に第２の感光性樹脂層９を形成する。第２の感光性樹脂層９として、ネガ型感光性樹脂層が用いられる。
第２の感光性樹脂層９を第１の感光性樹脂層５上に積層する方法としては、例えば、スピンコート法やスリットコート法などによる各種コート法や、予めシート状あるいはフィルム状に形状維持可能に成形した感光性樹脂部材を感光性樹脂層５の所定領域にラミネート法やプレス法などにより転写する転写法を用いることができる。
これらの方法の中では、工程数の低減が可能であることや、吐出口１２の長さを規定する第２の感光性樹脂層の厚さの制御が容易であることなどから、支持体上に形成した第２の感光性樹脂層用の感光性樹脂材料を第１の感光性樹脂層上に転写する転写法が好ましい。第２の感光性樹脂層９を形成するための材料としては、第１の感光性樹脂層５の形成用材料を用いることができるが、第２の感光性樹脂層９の感光性はネガ型に調整する。なお、第１の感光性樹脂層５と第２の感光性樹脂層９の形成に用いる樹脂材料は同一でも異なっていてもよい。
第２の感光性樹脂層９の露光時に第１の感光性樹脂層５に形成した潜像パターン７ａに影響しないように、第２の感光性樹脂層９と第１の感光性樹脂層５との間に光に対する感度差を設けておくことが好ましい。本実施形態では、第１の感光性樹脂層５の感光感度は、第２の感光性樹脂層９の感光感度よりも低く設定されている。
その後、マスク１４を介して、第２の感光性樹脂層９のうち、基板１の第１の面の供給路１３の開口との対向部分を含む部分１０を硬化処理対象部分として、露光及び必要に応じたＰＥＢにより硬化させる硬化工程を行う。この硬化工程によって部分１０の剛性を上げることができる。
部分１０は、第２の感光性樹脂層９のうち供給路１３との対向部分であればよい。この対向部分はその輪郭を基板１の第１の面方向に平行光により投影した際に、対向部分と供給路１３の開口の輪郭とが一致する領域を示す。更に、部分１０は、この対向部分とその近傍の部分を含み、部分１０の輪郭を基板方向に平行光により投影した際に、供給路１３の開口の輪郭を十分に内包する領域であることが好ましい。すなわち、部分１０は、供給路１３の開口よりも大きいことが好ましい。ただし、後の工程で撥水層１１を含めて第２の感光性樹脂層９に吐出口１２を形成するため、吐出口１２となる部分およびその近傍は露光しない方が好ましい。更に、硬化対象としての部分１０と未硬化部分として吐出口１２を形成する部分を残してこれらを別領域として区分けしておくことが好ましい。
【００１６】
次いで、図１（Ｆ）に示すように、部分１０が硬化した第２の感光性樹脂層９の上に撥水層１１を形成する。撥水層１１は、撥水層１１を形成するための溶媒を含む材料を用いて形成される。また、撥水層１１は感光性を有するものに限定されないが、吐出口１２の周囲における撥水層１１の被覆領域を精度良く形成するという点から、本実施形態では、第２の感光性樹脂層と同じ感光性を有する撥水層１１を用いる。撥水層１１を形成する方法としては、例えば、スピンコート法やスリットコート法などにより、溶媒を含む撥水層形成用材料（液状組成物）を第２の感光性樹脂層９上に塗布し、乾燥させる方法を用いる。
撥水層１１を形成する前に、第２の感光性樹脂層９の部分１０に対して露光及び必要に応じたＰＥＢを行い、部分１０を硬化させてその剛性及び耐溶媒性を高めているので、溶媒を含む撥水層形成用材料に含まれる溶媒の影響を受けることがなく、第１及び第２の感光性樹脂層５、９の供給路１３の開口内への撓みや垂れ込の発生を効果的に抑制することができる。
なお、第２の感光性樹脂層９の硬化対象部分１０を露光しない場合には、撥水層１１に含まれる溶媒が第１および第２の感光性樹脂層５、９の内部に浸透し、第１および第２の感光性樹脂層５、９の溶媒が浸透した部分に軟化や溶解が生じ、供給路１３の開口内への撓みや垂れ込みが発生する。これは、供給路１３の開口内が中空となっており、基板１の第１の面による下支えがないためである。
一方、部分１０以外の領域が未硬化状態であっても、基板１の第１の面による支持、すなわち下支えがあるので第２の感光性樹脂層のこの部分には撓みな垂れ込は発生しない。
溶媒を含む層は、撥水層１１に限らず適宜変更可能である。溶媒を含む層は、例えば、溶媒を含むレジストでもよい。
【００１７】
次に、図１（Ｇ）に示すように、第２の感光性樹脂層９および撥水層１１に吐出口の潜像パターン１２ａを形成する吐出口パターン潜像形成工程を行う。以下、この工程について説明する。
図１（Ｇ）に示しように、マスク１５を用いて第２の感光性樹脂層９および撥水層１１に光を照射（露光）し、吐出口１２となる潜像パターン１２ａを形成する。
本実施形態では、吐出口パターン潜像形成工程において、第２の感光性樹脂層９および撥水層１１を露光処理して潜像パターン１２ａを形成する。
【００１８】
次いで、図１（Ｈ）に示すように、第１および第２の感光性樹脂層５、９と撥水層１１から流路および吐出口の潜像パターン７ａ、１２ａを現像処理により除去して吐出口１２と流路７を形成する流路及び吐出口形成工程を行う。以下、この工程について説明する。
図１（Ｈ）に示すように、第１および第２の感光性樹脂層５、９と撥水層１１に現像液を浸すことで流路および吐出口の潜像パターン７ａ、１２ａを現像し、流路および吐出口の潜像パターン７ａ、１２ａを除去して吐出口１２と流路７を形成する。
現像溶媒としては、プロピレングリコール  モノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、およびキシレンからなる群から選択された１種以上の溶媒が使用されることが好ましい。
【００１９】
このようにして形成された液体吐出ヘッドに対して、液体供給のための液体供給部材の取り付けや、エネルギー発生素子２を駆動するための電気配線部材の電気的接合（不図示）を行う。
【００２０】
本実施形態によれば、第２の感光性樹脂層９の少なくとも供給路１３の開口との対向部分を含む部分１０を硬化した後、第２の感光性樹脂層９の上に、溶媒を含む材料を用いて撥水層１１を形成する。少なくとも上記の対向部分を硬化したことにより、対向部分は耐溶媒性が向上し、上述した撓みや垂れ込み等の変形が発生しにくいものとなる。したがって、この対向部分にて構成される流路７の天井部分が供給路１３側に垂れ込むことを抑制でき、流路７の高さを精度良く制御することが可能になる。
本実施形態では、第２の感光性樹脂層９の少なくとも供給路１３の開口との対向部分を露光して硬化する際に、液体吐出ヘッドの吐出口１２を有する第１の面となる側からの露光処理が利用でき、硬化される部分１０を高精度で設定することが可能になる。
また、本実施形態では、基板１の第１の面における供給路１３の開口を跨がせて第１の感光性樹脂層５を形成するため、第１の感光性樹脂層５が供給路１３に入り込むことを抑制可能となる。
更に、本実施形態では、第２の感光性樹脂層９のうち、供給路１３との対向部分とその近傍を含む硬化対象部分１０を硬化すると、硬化後の部分１０の両端が第１の感光性樹脂層５を介して基板１に支えられることになり、部分１０の位置をより安定化することが可能になり好ましい。
なお、本実施形態では、吐出口１２の形成前に溶媒を含む撥水層形成用材料を用いた撥水層１１の形成工程を有するが、無溶媒系を用いた撥水層１１の形成工程を用いてもよい。また、撥水層１１は必要に応じて設けることができる。本発明にかかる液体吐出ヘッドの製造方法では、第２の感光性樹脂層９の部分１０を硬化させることで、流路の天井部となる第２の感光性樹脂層９に撓みが発生することを抑制でき、撥水層１１を設けない場合や無溶媒系による撥水層１１の形成を行う場合においても流路高さを精度良く制御するという効果を得ることができる。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
次に、図１（Ａ）〜（Ｈ）に示す概略工程図を用いて本発明の実施例１を説明する。
まず、図１（Ａ）に示すように、エネルギー発生素子２を含むシリコン製の基板１に、ウエットエッチングによって供給路１３を形成した。ウエットエッチングでは、エッチング液としてＴＭＡＨを２２質量％に薄めた水溶液を８３℃の温度に調整したものが用いられ、エッチングマスク（不図示）が設けられた基板１を、このエッチング液に２０時間浸すことで供給路１３を形成した。
【００２２】
次いで、図１（Ｂ）に示すように、支持体４となるＰＥＴフィルム上に第１の感光性樹脂層５の形成に用いる感光性樹脂部材５ａを形成した。具体的には、エポキシ樹脂（大日本インキ社製Ｎ−６９５）と、工程４において流路パターンの潜像を形成する際の露光波長３６５ｎｍに感度を持つ光開始剤（サンアプロ社製ＣＰＩ−２１０Ｓ）とを溶剤（ＰＧＭＥＡ）に溶解させた溶液として調製した。この溶液をスリットコート塗布にて支持体４に塗布し、オーブンによって１００℃で乾燥させてフィルム状の感光性樹脂部材５ａを形成した。エポキシ樹脂の含有量は目的とする物性及び層厚を有する第１の感光性樹脂層５の形成に必要な量とした。光開始剤の添加量は、第１の感光性樹脂層５の感光感度が、第２の感光性樹脂層９よりも低くなるように調整した。本実施例では、第１の感光性樹脂層５の感光感度を１とした時の第２の感光性樹脂層９の感光感度を少なくとも３となるように設定した。このように感光感度を調整することにより、吐出口のパターンの潜像形成時に、第１の感光性樹脂層５に形成した流路のパターンの潜像が影響されずに、第２の感光性樹脂層９に吐出口のパターンの潜像を選択的に形成することができる。なお、第１の感光性樹脂層５の厚みを１６μｍとした（工程２）。
【００２３】
次に、図１（Ｃ）に示すように、第１の感光性樹脂層５と予め供給路１３が形成されている基板１とをロール式ラミネーター（タカトリ社製ＶＴＭ−２００）にて基板１上の厚みが１５μｍとなるように、温度９０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で接合させた。その後、常温下で支持体４を剥離した。（工程３）
次いで、図１（Ｄ）に示すように露光機（キヤノン社製ＦＰＡ−３０００ｉ５＋）にて３６５ｎｍの波長光を５０００Ｊ／ｍ2にてマスク６を介してパターン露光し、５０℃５ｍｉｎ．のＰＥＢを行うことにより、第１の感光性樹脂層５の未露光部がインク流路７となるように流路のパターンの潜像を形成した。（工程４）
【００２４】
次いで、図１（Ｅ）に示すように工程２と同じように支持体となるＰＥＴフィルム上に第２の感光性樹脂層９を形成するための感光性樹脂部材９ａをフィルム状に形成した。具体的には、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製  １５７Ｓ７０）と工程６においてインク吐出口パターンを形成する際の露光波長３６５ｎｍに感度を持つ光開始剤（サンアプロ社製ＬＷ−Ｓ１）を溶剤（ＰＧＭＥＡ）に溶解させた溶液をスリットコート法で支持体４に塗布、乾燥させることにより感光性樹脂部材９ａを形成した。エポキシ樹脂の含有量は目的とする物性及び層厚を有する第２の感光性樹脂層９の形成に必要な量とした。光開始剤の添加量は、上述の通り、第１の感光性樹脂層５の感光感度を１とした時の第２の感光性樹脂層９の感光感度を３以上に設定した。
【００２５】
支持体４となるＰＥＴフィルム上に設けた第２の感光性樹脂層９形成用のフィルム状の感光性樹脂部材９ａを、工程４で作製した流路パターンの潜像が形成されている第１の感光性樹脂層５の上に、厚みが１５μｍとなるように温度９０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で接合させた。（工程５）その後、常温下で支持体４を剥離して、第２の感光性樹脂層を得た。
【００２６】
さらに、露光機にて露光波長３６５ｎｍの光を１０００Ｊ／ｍ2の露光量でマスク１４を介してパターン露光させ、９０℃４ｍｉｎ．のＰＥＢを行うことにより、第２の感光性樹脂層９における供給路１３の開口の上部近傍を硬化させた。その際には、供給路１３の開口の幅よりも大きな寸法領域を露光した。但し、後の工程で撥水層１１を含めて吐出口を形成するため、本実施形態では供給路１３の開口に対応する部分よりも５０μｍ外側の領域のみを露光した。
【００２７】
次いで、図１（Ｆ）に示すように、スリットコート法にて撥水材及び溶媒を含む塗布液を塗布し、５０℃５ｍｉｎ．のベークを行った。尚、本実施では、撥水材としてフッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物の縮合生成物を使用した。撥水材の溶媒としては、ＰＧＭＥＡを使用した。撥水材の撥水成分としての加水分解性シラン化合物の縮合生成物の濃度は、目的とする撥水層を得るために必要な量とした。その際、第２の感光性樹脂層９の供給路１３の開口の上部近傍を予め硬化しておいたため、第１及び第２の感光性樹脂層５、９の供給路１３の開口内への垂れ込みは発生しなかった。尚、あらかじめ硬化させていない場合には、供給路１３の開口上部の第１及び第２の感光性樹脂層５、９は３μｍ程度の垂れ込みが発生した。
【００２８】
次いで、図１（Ｇ）のように、露光機（キヤノン社製ＦＰＡ−３０００ｉ５＋）にて露光波長３６５ｎｍの光を１０００Ｊ／ｍ2の露光量でマスク１５を介してパターン露光させ、９０℃４ｍｉｎ．のＰＥＢを行うことにより、第２の感光性樹脂層９の未露光部がインク吐出口１２となるように吐出口のパターンの潜像を形成した。（工程６）
最後に、現像液（ＰＧＭＥＡ）を浸すことで、図１（Ｈ）に示すように、第１の感光性樹脂層５と同時に第２の感光性樹脂層９の未露光部も取り除かれ、吐出口１２と流路７を形成する。（工程７）
以上により、図３に示す流路形成部材１６と基板１からなる液体吐出ヘッドを得た。
【００２９】
（実施例２）
次に、図２（Ａ）〜（Ｈ）に示す概略工程図を用いて本発明の実施例２を説明する。なお、図２において、図１に示したものと同一機能を有する構成には同一符号を付してある。
まず、図２（Ａ）に示すように、エネルギー発生素子２を含むＳｉ製の基板１に、基板表面および裏面よりドライエッチングを行うことにより、基板１にそれぞれが独立する複数の液体の供給路１３を形成した（工程１）。
【００３０】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、支持体４となるＰＥＴフィルム上に第１の感光性樹脂層５を形成するための感光性樹脂部材５ａを実施例１と同様にして形成した。なお、感光性樹脂部材５ａの厚みを１６μｍとした（工程２）。
次に、図２（Ｃ）に示すように、感光性樹脂部材５ａと予め供給路１３が形成されている基板１とをロール式ラミネーター（タカトリ社製ＶＴＭ−２００）にて基板１上の第１の感光性樹脂層５の厚みが１５μｍとなるように温度９０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で接合させた。その後、常温下で支持体４を剥離した（工程３）。
次いで、図２（Ｄ）に示すように露光機（キヤノン社製ＦＰＡ−３０００ｉ５＋）にて露光波長３６５ｎｍの光を５０００Ｊ／ｍ2の露光量でマスク６を介してパターン露光させ、５０℃５ｍｉｎ．のＰＥＢを行うことにより、第１の感光性樹脂層５の未露光部が流路７となるように流路パターンの潜像を形成した（工程４）。
【００３１】
次いで、実施例１と同様にして、支持体４となるＰＥＴフィルム上に第２の感光性樹脂層９を形成するための感光性樹脂部材９ａをフィルム状に形成し、工程４で作製した流路パターンの潜像が形成されている第１の感光性樹脂層５の上に、厚みが１５μｍとなるように温度９０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で接合させた（工程５）。その後、常温下で支持体４を剥離した。
本実施例においても、第１及び第２の感光性樹脂層５、９への光開始剤の添加量は、第１の感光性樹脂層５の感光感度を１とした時の第２の感光性樹脂層９の感光感度が３以上となるように調整した。
【００３２】
さらに、露光機にて露光波長３６５ｎｍの光を１０００Ｊ／ｍ2の露光量でマスク１４を介してパターン露光させ、９０℃４ｍｉｎ．のＰＥＢを行うことにより、供給路１３の開口の上部近傍を硬化させた。その際には、供給路１３の開口幅よりも大きな寸法エリアを露光した。但し、後の工程で撥水層１１を含めて吐出口を形成するため、本実施形態では供給路１３の開口に対応する領域の周辺より５０μｍ外側を含む領域のみを露光した。
次いで、図２（Ｆ）に示すように、実施例１と同様にして、スリットコート法にて撥水層１１を形成した。その際、あらかじめ供給路１３の開口の上部近傍を硬化したため、第１及び第の２感光性樹脂層５、９の垂れ込みは発生しなかった。尚、あらかじめ硬化させていない場合には、供給路１３の開口上部の第１及び第の２感光性樹脂層５、９に３μｍ程度の垂れ込みが発生した。
【００３３】
次いで、図２（Ｇ）のように、露光機（キヤノン社製ＦＰＡ−３０００ｉ５＋）にて露光波長３６５ｎｍの光を１０００Ｊ／ｍ2の露光量でマスク１５を介してパターン露光させ、９０℃４ｍｉｎ．のＰＥＢを行うことにより、第２の感光性樹脂層９の未露光部が吐出口１２となるように吐出口のパターンの潜像を形成した（工程６）。
最後に、現像液（ＰＧＭＥＡ）を浸すことで、図１（Ｈ）に示すように、第１の感光性樹脂層５と同時に第２の感光性樹脂層９の未露光部も取り除かれ、吐出口１２と流路７を形成する。（工程７）
以上により、図３に示す流路形成部材１６と基板１からなる液体吐出ヘッドを得た。
【符号の説明】
【００３４】
１  基板
２  エネルギー発生素子
５  第１の感光性樹脂層（第１樹脂層）
７  流路
７ａ  流路の潜像パターン
９  第２の感光性樹脂（第２樹脂層）
１１  撥水層
１２  吐出口
１２ａ  吐出口の潜像パターン
１３  供給路
１６  吐出口形成部材
【図１】
0006478741.tif 000002
【図２】
0006478741.tif 000003
【図３】
0006478741.tif 000004