(57)【要約】【課題】  液体吐出ヘッドにおいて、流路形成部材として、線膨張係数が小さく、高精度のパターニングが可能な材料を用いることによって、長期にわたって高品位の画像記録が可能な信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】  液体吐出ヘッドの流路形成部材として、カチオン重合可能な樹脂と、光カチオン重合開始剤と、加水分解性有機シラン化合物の加水分解物と、平均粒経が５０ｎｍ以下の無機微粒子と、を含む樹脂組成物の硬化物を用いる。【選択図】  図１
2008023715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、液体を吐出するための吐出口と、該吐出口へ液体を供給するための流路と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記流路を形成する流路形成部材は、
カチオン重合可能な樹脂と、
光カチオン重合開始剤と、
加水分解性有機シラン化合物の加水分解物と、
平均粒経が５０ｎｍ以下の無機微粒子と、
を含む樹脂組成物の硬化物から形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記流路形成部材は、基板の上に形成された第一の流路形成部材と、該第一の流路形成部材の上に形成された第二の流路形成部材とからなり、
少なくとも前記第一の流路形成部材が、前記樹脂組成物の硬化物から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記吐出口は、前記エネルギー発生素子と対向するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記カチオン重合可能な樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
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と、液体を吐出するための吐出口と、該吐出口へ液体を供給するための流路と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、
基板上に
カチオン重合可能な樹脂と、
光カチオン重合開始剤と、
加水分解性有機シラン化合物の加水分解物と、
平均粒経が５０ｎｍ以下の無機微粒子と、
を含む第一の感光性樹脂層を形成する工程と、
該感光性樹脂層をパターニングすることにより、前記流路を形成する第一の流路形成部材を形成する工程と、
前記基板上に前記第一の流路形成部材を覆うように、溶解可能な樹脂からなる犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層と前記流路形成部材とを前記基板の前記犠牲層が設けられた側から基板方向に向かって研磨し、前記流路形成部材と前記犠牲層との基板からの高さを同じくする工程と、
前記犠牲層と前記流路形成部材との上に第二の感光性樹脂層を形成する工程と、
前記第二の感光性樹脂層をパターニングすることにより、前記第二の感光性樹脂層に前記吐出口を形成する工程と、
前記犠牲層を除去して前記流路を形成する工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記研磨は、被研磨部材である前記犠牲層と前記流路形成部材とに溶剤を付加しつつ行うことを特徴とする請求項５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】
本発明は液体を吐出する液体吐出ヘッドおよびその製造方法に係り、具体的には被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる例としては、被記録媒体にインクを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。
【０００３】
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、インク流路および該インク流路の一部に設けられるエネルギー発生素子を複数備えている。インク流路や吐出口となる微小な構造物を高精度で作製する技術が求められているが、そのような技術としては、精度、工程の簡便さの両面でフォトリソグラフィーが優れている。
【０００４】
従来、インクジェットヘッドを作製する方法として、例えば特許文献１、２には、エネルギー発生素子が形成された基板上に感光性樹脂にてインク流路パターンを形成し、ガラス等の天板を接合した後、得られる接合体の端面を機械的に切断して吐出口を形成することでインクジェット記録ヘッドを作製する方法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、エネルギー発生素子が形成された基板上に第一の感光性樹脂にてインク流路パターンとインク吐出口を形成することでインクジェット記録ヘッドを作製する方法が開示されている。
【０００６】
一方、記録速度の向上のためには、記録ヘッド自体の大型化、印字幅の伸長が非常に有効であり、各方式のヘッドにて検討が進められている。一方前記した基板には、しばしばシリコン等からなる無機物が用いられる。しかしながら、インクジェット記録ヘッド作製時には加熱処理を施されることが多く、インク流路部材の厚さや面積が大きくなった場合には、インク流路壁となる感光性樹脂層と基板および天板との間に線膨張係数差に起因する反りや剥がれが発生する場合があった。
【０００７】
一般に、シリコンなど、基板として用いられるものに対して、樹脂材料は線膨張係数が高い。そのため、樹脂の線膨張係数を低下させる方法として、一般的には非晶性シリカなどのフィラーを充填する方法がとられている。特許文献４には、インク流路壁に無機質のフィラーを含有させ線膨張係数を低下させたエポキシ樹脂を用いて、トランスファーモールド成形法によって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。
【特許文献１】特開昭５７−２０８２５５号公報
【特許文献２】特開昭５７−２０８２５６号公報
【特許文献３】特開昭５８−００８６５８号公報
【特許文献４】特開平６−００８４３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、通常フィラーとして用いられる無機粒子の平均粒経は数十μｍから数μｍ程度であり、感光性樹脂に充填して、露光を行うと、露光に用いられる光線が吸収、反射又は散乱され、感光性樹脂が低感度になるとともに解像度も著しく低下してしまう。
【０００９】
一方、無機粒子の平均粒経が数百ｎｍから数十ｎｍ以下であれば、露光に用いられる光線に対して十分に透明であると考えられる。しかしながら、そのような所謂無機微粒子はその粒径が小さくなるほど粒子間に働く力は大きくなり凝集などが起こりやすくなるため、粒経がナノメートルレベルの無機微粒子を機械的な混練などで樹脂に単分散させるのは極めて困難である。そのため平均粒経が数百ｎｍから数十ｎｍ以下であっても露光に用いられる光線に対する透明性を得られない場合があり、やはりフォトリソグラフィーの手法を用いての微細加工においては、困難な部分が残っている。
【００１０】
本発明は、上記諸点に鑑みなされたものであって、線膨張係数の低減と良好なパターニング特性を有する材料を用いることにより、高品位な画像記録を長期にわたって可能とするインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、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と、液体を吐出するための吐出口と、該吐出口へ液体を供給するための流路と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記流路を形成する流路形成部材は、カチオン重合可能な樹脂と、光カチオン重合開始剤と、加水分解性有機シラン化合物の加水分解物と、平均粒経が５０ｎｍ以下の無機微粒子と、を含む樹脂組成物の硬化物から形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【００１２】
また本発明は、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と、液体を吐出するための吐出口と、該吐出口へ液体を供給するための流路と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、基板上にカチオン重合可能な樹脂と、光カチオン重合開始剤と、加水分解性有機シラン化合物の加水分解物と、平均粒経が５０ｎｍ以下の無機微粒子と、を含む第一の感光性樹脂層を形成する工程と、該感光性樹脂層をパターニングすることにより、前記流路を形成する第一の流路形成部材を形成する工程と、前記基板上に前記第一の流路形成部材を覆うように、溶解可能な樹脂からなる犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層と、前記流路形成部材とを、前記基板の前記犠牲層が設けられた側から基板方向に向かって研磨し、前記流路形成部材と前記犠牲層との基板からの高さを同じくする工程と、前記犠牲層と前記流路形成部材との上に第二の感光性樹脂層を形成する工程と、前記第二の感光性樹脂層をパターニングすることにより、前記第二の感光性樹脂層に前記吐出口を形成する工程と、前記犠牲層を除去して前記流路を形成する工程と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェット記録ヘッドにおいて、流路形成部材と基板との線膨張係数の差を低減させることが可能となるとともに、高精度のパターニングが可能となり、形状安定性、経時安定性、耐久性に優れたインク流路壁を形成することができる。そのため、長期にわたって高品位の画像記録が可能な信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明者らは鋭意検討の結果、感光性樹脂に、加水分解性有機シラン化合物と、無機微粒子を配合し、樹脂組成物を調製した場合、無機微粒子が凝集せずに、均一に分散し、良好なパターニング特性を有する樹脂組成物が得られることを見出した。またこのようにして得られた樹脂組成物を液体吐出ヘッドに適用した場合、基板との線膨張係数の差が小さく、かつ微細な形状の流路形成部材を得ることを見出した。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１６】
本説明では、本発明の適用例として、インクジェット記録方式を例に挙げて説明を行うが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、バイオッチップ作成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。
まず、本発明を適用可能なインクジェット記録ヘッドについて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを示す模式図である。
【００１８】
本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、エネルギー発生素子１としての発熱抵抗体が所定のピッチで２列に並んで形成されたＳｉからなるの基板２を有している。基板２には、Ｓｉを異方性エッチングすることによって形成された供給口３が、発熱抵抗体の２つの列の間に開口されている。基板２上には、フォトリソグラフィーの手法によってパターニングが施された流路形成部材４によって、各エネルギー発生素子１の上方に開口する吐出口５と、インク供給口３から各吐出口５に連通する個別のインクの流路６が形成されている。ここで図に示したインクジェット記録ヘッドは、流路形成部材として第一の流路形成部材７と第二の流路形成部材８とから形成され、第二の流路形成部材８に吐出口５が形成されている。そして第二の流路形成部材８は第一の流路形成部材７を介して、基板２と接合されている。ここで流路形成部材４は前述したように、第一、第二の流路形成部材の二つから形成されてもよいし、一体であっても構わない。また、図示した、インクジェット記録ヘッドは、エネルギー発生素子１が吐出口５と対向する位置に設けられているが、本発明はそれに限定されず、例えばエネルギー発生素子１が形成される面に対して、水平方向に吐出口５が形成されている形状であってもよい。
【００１９】
基板２としては、エネルギー発生素子１や、それらを駆動するための回路、それらに電力を供給するための配線などの形成に半導体製造技術が応用でき、高精度な加工が可能であるため、前述したＳｉが好適に用いられる。しかしながら、Ｓｉに限定されるものではなく、上述した加工特性を有するものであれば、他の材料も用いることができる。
【００２０】
本発明の流路形成部材４は少なくとも、以下を含む樹脂組成物（以下の説明においては樹脂組成物（１））の硬化物によって形成される。
（ａ）カチオン重合可能な樹脂
（ｂ）光カチオン重合開始剤
（ｃ）加水分解性有機シラン化合物の加水分解物
（ｄ）平均粒経が５０ｎｍ以下の無機微粒子
（ａ）カチオン重合可能な樹脂とは、カチオン重合性基である、ビニル基、環状エーテル基などを有する樹脂を意味する。なかでもエポキシ基、オキセタン基、ビニルエーテル基を有する化合物が好適に用いられる。エポキシ樹脂の具体例としては、以下のようなものを挙げることができる。
【００２１】
ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ｆ−ジグリシジルエーテル等、ビスフェノール骨格を有するモノマーまたはオリゴマーからなるビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート等の脂環式エポキシ構造を有する樹脂
または、以下に式（１）、で表されるような脂環型の骨格の側鎖にエポキシ基を有する部位を持つ多官能エポキシ樹脂も好適に用いられる。
【００２２】
【数１】
2008023715.tif 000003
【００２３】
また、式（２）で表されるようなビスフェノール型エポキシ樹脂も好適に用いられる。
【００２４】
【数２】
2008023715.tif 000004
【００２５】
良好なパターニング特性を得るためには、これらカチオン重合性樹脂は重合前の段階で、室温で固体状、あるいは融点が４０℃以上であるものが好ましい。また、エポキシ当量（又はオキセタン当量）が２０００以下、さらに好ましくは、１０００以下の化合物が好適に用いられる。エポキシ当量が２０００を超えると、硬化反応の際の架橋密度が低下し、硬化物のＴｇもしくは熱変形温度が低下したり、基板に対する密着性、耐インク性に問題が生じたりする場合がある。
【００２６】
また、オキセタン化合物を含有する樹脂としては、フェノールノボラック型オキセタン化合物、クレゾールノボラック型オキセタン化合物からなる樹脂が挙げられる。またトリスフェノールメタン型オキセタン化合物、ビスフェノール型オキセタン化合物、ビフェノール型オキセタン化合物等からなる樹脂も同様に挙げられる。
上記したエポキシ樹脂にこれらオキセタン化合物からなる樹脂を併用する場合、硬化反応が促進され好適な場合もある。
【００２７】
（ｂ）光カチオン重合開始剤としては、オニウム塩、ボレート塩、イミド構造を有する化合物、トリアジン構造を有する化合物、アゾ化合物、過酸化物から選択される構造を有するものが挙げられる。上市されているものとしては、旭電化工業製ＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２やＲｈｏｄｉａ社製Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４などがある。上記のなかでも、感度、安定性、反応性の面から、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩が好ましい。また、感度向上や感光波長の調整のために各種光増感剤を使用することも有用である。
【００２８】
（ｃ）加水分解性シラン化合物としては、下記式（３）で示される化合物が上げられる。
（Ｒ４）ｒ−Ｓｉ−（ＯＲ２）ｓ      ・・・式（３）
ここで、ｒ＋ｓ＝４、（ｒ＝０，１，２、３  ｓ＝１，２，３，４のいずれか）、Ｒ２は、飽和または不飽和の炭化水素残基、Ｒ４は置換または未置換のアルキル基、アリール基である。具体的には以下のような化合物が挙げられるが、本発明は上記化合物に限定されるものではない。
【００２９】
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、２−（エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、２−（エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン。
【００３０】
（ｄ）無機微粒子としては、金属単体、無機酸化物、無機炭酸塩、無機硫酸塩、リン酸塩、カーボン、顔料などが挙げられる。金属単体としては金、銀、白金、アルミニウムなどが例示できる。また無機酸化物としてはシリカ（コロイダルシリカ、アエロジル、ガラスなど）、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛などが挙げられる。またチタン酸バリウム、チタン酸ジルコニウム、チタン酸鉛、ニオブ酸リチウム、酸化銅、酸化鉛、酸化イットリウム、酸化スズ、酸化マグネシウムなども挙げられる。また無機炭酸塩としては炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができ、硫酸塩としては硫酸バリウム、硫酸カルシウムなどが例示できる。リン酸塩としてはリン酸カルシウム、リン酸マグネシウムなどを挙げることができる。
【００３１】
上記無機微粒子の形状は、球状に限らず、楕円形状、偏平状、ロッド状又は繊維状であってもよい。微粒子の平均一次粒径は、露光波長よりも小さく、露光波長に対して吸収がすくなくなるように選択するのがよく、５０ｎｍ以下が好適である。これらを満足するような具体的なものとして、市販されているのもでは、以下のようなものが挙げられる。
【００３２】
日産化学工業社製シリカゾル「メタノールシリカゾル」、「ＩＰＡ−ＳＴ」、「ＩＰＡ−ＳＴ−ＵＰ」、「ＥＧ−ＳＴ」、「ＮＰＣ−ＳＴ−３０」、「ＤＭＡＣ−ＳＴ」、「ＭＥＫ−ＳＴ」、「ＭＩＢＫ−ＳＴ」、「ＸＢＡ−ＳＴ」、「ＰＭＡ−ＳＴ」、扶桑化学工業社製シリカゾル「ＰＬ−１」、「ＰＬ−２」、「ＰＬ−３」、触媒化学工業社製シリカゾル「ＯＳＣＡＬシリーズ」、川研ファインケミカル社製アルミナゾル「アルミゾル−１０」、「アルミゾル−１０Ｄ」
これらの無機微粒子は単独で用いてもよいし、二種以上混合して用いてもよい。
【００３３】
感光性樹脂組成物中の無機微粒子の含有量は、上記した（ａ）〜（ｄ）の成分の総和に対して、固形分換算で１０重量％から９０重量％含まれることが好ましい。これは、無機微粒子の含有量が１０重量％以下であると所望の性能を発揮することができず、無機微粒子の含有量が９０重量％以上であると樹脂組成物のパターニング特性を低下させる恐れがあるからである。より好ましくは２０重量％から８０重量％である。
【００３４】
無機微粒子は、分散液中あるいは塗布液中における分散安定性の改良や、（ａ）カチオン重合可能な樹脂との親和性、結合性の改良を目的として、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理、行っても良い。また同様の目的で各種の界面活性剤や加水分解性有機シラン化合物等による化学的表面処理を行ってもよい。特に上記表面処理剤として、（ｃ）加水分解性有機シラン化合物およびその部分縮合物が好ましく用いられる。
【００３５】
上記（ａ）〜（ｄ）を有する樹脂組成物の調製方法としては、以下の方法が好適である。すなわち、（ｃ）加水分解性シラン化合物と（ｄ）無機微粒子と、を溶媒中で混合し、無機微粒子を均一に分散させたのち、さらに別の溶媒中で、（ａ）カチオン重合可能な樹脂と（ｂ）光カチオン重合開始剤と、混合する方法である。これについての詳細は後述する。
【００３６】
また、前記感光性樹脂組成物に対しては必要に応じて添加剤などを適宜添加することができる。例えば、基板との密着力の向上を目的としてシランカップリング剤などを添加することがあげられる。
【００３７】
また、第二の流路形成部材８を設ける場合には、例えば、ニッケル電鋳、ＳＵＳ，アルミニウムなどの金属板やポリイミド、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイドなどの有機材料を好適に用いることができる。またアルミナ、チタン酸バリウムなどのセラミックに穴空け加工を行ったものや、感光性樹脂ドライフィルムなどにフォトリソグラフィーにて吐出口を形成したものも利用可能である。吐出口５は流路形成部材に接合した後に形成してもよいし、あらかじめ形成した後に接合してもよい。
【００３８】
このインクジェット記録ヘッドは、インク吐出口３が形成された面が記録媒体の記録面に対面するように配置される。そしてこのインクジェット記録ヘッドは、インク供給口３を介してインク流路内に充填されたインクに、エネルギー発生素子１によって発生する圧力を加えることによって、インク吐出口５からインク液滴を吐出させ、これを記録媒体に付着させることによって記録を行う。
【００３９】
このインクジェット記録ヘッドは、プリンタ、複写機、ファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。
【００４０】
次いで、図２を参照して、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を説明する。図２は図１に示す形態のインクジェット記録ヘッドのａ−ａ’を通り、基板２の面に垂直な断面の位置でみた、模式的断面図である。
【００４１】
まず図２（ａ）に示すように、インクを吐出するためのエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子１が形成されたシリコンの基板２を用意する。
【００４２】
次いで、図２（ｂ）に示すように本発明の樹脂組成物（１）を基板上に形成し、光が照射された部分が硬化するネガ型感光性樹脂層９として形成する。ネガ型感光性樹脂層９の形成方法としては、スピンコート法が挙げられる。
【００４３】
次いで図２（ｃ）に示すように、マスクを用いて、前記ネガ型感光性樹脂層９のうち、流路形成部材となる部分の露光を行う。露光に用いる波長は適宜選択可能である。
【００４４】
次いで、ネガ型感光性樹脂層９に対し、現像を行うことにより、図２（ｄ）に示すように第一の流路形成部材７を形成する。現像には、好ましい現像液を適宜選択することが可能である。
【００４５】
次いで、図２（ｅ）に示すように、吐出口５が設けられた第二の流路形成部材８を第一の流路形成部材７と接合する。この際に、第二の流路形成部材７の材料、または接合方法については、すでに述べたものの中から、必要に応じて選択可能である。
【００４６】
最後に、図２（ｆ）に示すように、供給口３を形成し、インクジェット記録ヘッドが完成する。供給口３の形成方法については、異方性エッチングなどの手法をとることができる。
【００４７】
また、本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法において、とりわけ好適な例について、図３を参照して説明を行う。
【００４８】
図３は図１に示す形態のインクジェット記録ヘッドにおいて、ｂ−ｂ’を通り、基板面に垂直な断面の位置でみた模式的断面図である。
【００４９】
まず、図３（ａ）に示すように、インクを吐出するためのエネルギーを発生するためのエネルギー発生素子１が設けられたシリコンの基板２を用意する。
【００５０】
次いで、図３（ｂ）に示すように、樹脂組成物（１）を含む第一のネガ型感光性樹脂層１０を基板２上に形成する。形成方法としては、スピンコート法が挙げられる。
【００５１】
次いで、図３（ｃ）に示すように、マスクを用いて、第一の前記ネガ型感光性樹脂層１０のうち、流路形成部材となる部分の露光を行う。露光時の波長は適宜選択可能である。次いで、第一のネガ型感光性樹脂層１０に対し、現像を行うことにより、に示すように第一の流路形成部材７を形成する。現像には、好ましい現像液を適宜選択することが可能である。
【００５２】
次いで、図３（ｄ）に示すように、前記第一の流路形成部材７上に、それを覆うように犠牲層を形成する。犠牲層１２を形成する材料としては、再溶解により除去可能なものであれば選択可能である。
【００５３】
次いで、図３（ｅ）に示すように、犠牲層１２の上面から、犠牲層１２に対し、化学機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；ＣＭＰ）を行う。この工程は、被研磨部材の研磨を施される面が、基板に対して、平行に、かつ平坦化された面を得るように行なわれる。この工程は、既にＣＭＰ加工として知られている技術を適用可能であり、犠牲層１２の上面は、研磨材によって物理的に研磨されるとともに、化学溶剤により、化学的にも研磨される。この工程を実施することにより、後に研磨後の面に、上層を積層した場合に、上層が精度よく平坦化されて積層される。
【００５４】
犠牲層に対する研磨を継続していくと、やがて、研磨される面は第一の流路形成部材７にまで到達する。研磨が第一の流路形成部材７に達した際には、第一の流路形成部材７を構成する材料と、犠牲層１２を構成する材料の物性が異なるために、研磨に必要なエネルギーの変化（例えばトルクの上昇）による研磨終点の検知が行なわれるとともに、研磨速度の低下が起こる。この工程を経ることにより、第一の流路形成部材７と、犠牲層１２は平坦化された面を共有し、基板２からの距離を同じくする。例えば、汎用エポキシ樹脂の硬化物の弾性率が、２〜４ＧＰａ程度であるのに対して、樹脂組成物１の硬化物の場合、組成によってはその弾性率は７Ｇｐａ程度と高くなるため、その物性値の差によって、研磨の終点の検知が容易にすることができる。この弾性率は、（ｄ）無機微粒子を含有することによりもたらされると考えられる。このため、過剰な研磨を防止することができ、第一の流路形成部材７の基板からの高さの制御を、精度よく行うことができる。
【００５５】
次に、図３（ｆ）に示すように、平坦化された流路形成部材と、犠牲層の上に、第二の流路形成部材８となる感光性樹脂層を設ける。
【００５６】
次いで、図３（ｇ）に示すように、第二の流路形成部材８にフォトリソグラフィー工程を施し、吐出口５を形成する。第二の流路形成部材８は、形成される面が上述の工程により、平坦化されているため、平面性が向上し、吐出口５の寸法、形状の精度が向上する。
【００５７】
最後に、図３（ｈ）に示すように、犠牲層１２を溶剤などを用いて除去し、流路６および吐出口５が形成される。
【００５８】
また、上記の製造工程の途中あるいは終了後、必要に応じて適宜、基板側に供給口３を形成する。供給口３の形成には、異方性エッチングやドライエッチング等、公知の方法を用いて行うことができる。
【００５９】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００６０】
（合成例１）
無機微粒子溶液１の調製
以下の手順に従って、加水分解性縮合物１を合成した。塩酸を触媒として用いて、グリシジルプロピルトリエトキシシラン１２．５１ｇ（０．０４５ｍｏｌ）、フェニルトリエトキシシラン１３．２ｇ（０．０５５ｍｏｌ）、コロイダルシリカ（扶桑化学工業社製ＰＬ−１（固形分１３重量％））２１８．４ｇ、水２．７ｇを室温で攪拌した後２４時間加熱還流を行い、加水分解性縮合物溶液を得た。
【００６１】
（参考例１）
表１に示したように調製した樹脂組成物を、適当な固形分濃度になるように適宜溶剤を除去した後、スピンコートにてネガ型感光性樹脂層としてシリコン基板上に形成し、９０℃にて４分プリベークを行った。なお、膜厚は２０μｍであった。
【００６２】
【表１】
2008023715.tif 000005
【００６３】
次いで、キヤノン製マスクアライナー「ＭＰＡ６００  ｓｕｐｅｒ」を用いて、ネガ型感光性樹脂層全面に露光を行った。最後に、ネガ型感光性樹脂層を完全に硬化させるため、２００℃にて１時間過熱処理を施した。
【００６４】
前記工程で作製された樹脂組成物の硬化物に対して、レーザー熱膨張計（アルバック理工社製：ＬＩＸ−１）を用いて、室温から２００℃の測定範囲で樹脂硬化物の膜厚方向の線膨張係数を求めた。
【００６５】
（比較参考例１）
参考例１から無機微粒子溶液を除き、化薬マイクロケム社製ＳＵ−８  ２０１５を用いた以外は、参考例１と同様に硬化物を作製した。また参考例１と同様の方法で樹脂硬化物の線膨張係数を求めた。
【００６６】
（比較参考例２）
参考例１の無機微粒子溶液に代えて、コロイダルシリカ（扶桑化学工業社製ＰＬ−１（固形分１３重量％））を用いて、表２のように樹脂組成物を調製した以外は、参考例１と同様に硬化物を作製した。
【００６７】
【表２】
2008023715.tif 000006
【００６８】
しかし、塗布膜に白濁が生じ、均一で透明な塗布膜は得られなかった。
参考例１および比較参考例１の樹脂組成物の硬化物の線膨張係数を表３に示す。
【００６９】
【表３】
2008023715.tif 000007
【００７０】
また、基板上に、参考例１の樹脂組成物の硬化物を形成し、フィッシャーインストゥルメンツ製フィッシャースコープＨ−１００を用いて弾性率を測定したところ、７．７ＧＰａであった。
【００７１】
（実施例１）
本実施例では、図２に示す手順に従って、インクジェット記録ヘッドを作製した。
まず、エネルギー発生素子１として電気熱変換素子を形成したシリコン基板２上に参考例１の樹脂組成物をスピンコート法を用いて塗布した（図２（ｂ））。
【００７２】
次いで前記樹脂組成物を９０℃にて１０分間プリベークした後、キヤノン製マスクアライナー「ＭＰＡ６００  ｓｕｐｅｒ」を用いて、流路４となるパターン露光を行った（図２（ｃ））。
【００７３】
次に、シリコン基板２を９０℃で４分間加熱し、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で現像、イソプロピルアルコールでリンスを行い、第一の流路形成部材７を形成した（図２（ｄ））。なお、現像後の該流路形成部材７の膜厚は１３μｍであった。
【００７４】
次に、第一の流路形成部材７が形成された基板を洗浄すると共に、乾燥加熱（８０℃）した。その後、フォトレジストから成るマンドレルを有する基板上で電解メッキにより作製したニッケルのオリフィスプレートを第二の流路形成部材８として、加熱および圧着して貼りあわせた（図２（ｅ））。
【００７５】
次いで、基板裏面に供給口３を形成するためのマスクを適宜配置し、シリコン基板２の異方性エッチングにて供給口３を形成した（図２（f））。
【００７６】
異方性エッチングが終了後、第一の流路形成部材７を完全に硬化させるため２００℃にて１時間過熱処理を施した。最後に供給口３にインク供給部材を接着してインクジェット記録ヘッドを完成させた（不図示）。
【００７７】
（実施例２）
本発明の第二の実施例は、基板上に感光性樹脂を積層して行うインクジェット記録ヘッドの製造方法において、吐出口を形成する部材が積層される面を事前に平坦化することにより、後工程で形成される流路の高さの精度と、吐出口面の平担性を向上させる例である。
【００７８】
まず、エネルギー発生素子１として電気熱変換素子を形成したシリコン基板２上に参考例１の樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、第一のネガ型感光性樹脂層１０を形成した。膜厚は１４μｍであった。（図３（ｂ））。
【００７９】
次いで９０℃で、６分間プリベークした後、キヤノン製マスクアライナー「ＭＰＡ６００ｓｕｐｅｒ」を用いて、流路６となるのパターン露光を行った。次に、９０℃で４分間加熱し、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で現像、イソプロピルアルコールでリンスを行い、第一の流路形成部材７を形成した（図３（ｃ））。
【００８０】
次に、犠牲層１２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ＯＤＵＲ−１０１０）をスピンコート法により塗布し、成膜した（図３（ｄ））。尚、ポリメチルイソプロペニルケトンは、ＵＶ照射により、分解して、有機溶剤に対して可溶となる、所謂ポジ型レジストである。
【００８１】
次いで、１２０℃にて６分間プリベークした後、ＣＭＰ（化学機械的研磨）工程による研磨を行った（図３（ｅ））。この工程を行うことにより、第一の流路形成部材７と犠牲層１２との表面を同じくし、かつ基板２と平行になるように表面の凹凸を無くし平坦化した。
【００８２】
次いで、平坦化された第一の流路形成部材７と、犠牲層１２との上に、参考例１の樹脂組成物をスピンコート法により塗布した（図３（ｆ））。
【００８３】
次いで、９０℃にて６分間プリベークした後、キヤノン製マスクアライナー「ＭＰＡ６００  ｓｕｐｅｒ」を用いて、吐出口５のパターン露光を行った。次いで、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で現像したのち、イソプロピルアルコールでリンスを行い、インク吐出口５を形成した（図３（ｇ））。
【００８４】
次いで、基板２の裏面に供給口３を形成するためのマスクを適宜配置し、シリコン基板２の異方性エッチングにて供給口３を形成した（不図示）。シリコンの異方性エッチング中は、ノズル形成した基板表面は、ゴム系の保護膜で保護される。異方性エッチングが終了後、ゴム系保護膜を除去し、さらに、ウシオ電機製マスクアライナーＵＸ３０００にて再び全面にＵＶ照射を行い、犠牲層１２を分解させた。次いで、前記基板２に超音波を付与しつつ、乳酸メチル中に１時間浸漬し、犠牲層２を溶解除去した後、第１の流路形成部材７、第２の流路形成部材８を完全に硬化させるために、１時間加熱処理を施した。（図３（ｇ））。
以上のようにして、インクジェット記録ヘッドが完成した。
【００８５】
前記製造方法おいては、第一の流路形成部材７に高い弾性率を有する樹脂組成物の硬化物を用いることにより、研磨時における、研磨の終点の検知が容易となる。
【００８６】
また実施例により得られたインクジェット記録ヘッドについて、信頼性に関する諸特性を評価するために下記の評価を行った。
【００８７】
［印字品位評価］
実施例１、２で得られたインクジェット記録ヘッドに、キヤノン製黒色インクＢＣＩ−９Ｂｋを充填し、印字を行ったところ、得られた画像は高品位なものであった。
【００８８】
［密着性評価］
実施例１、２で得られたインクジェット記録ヘッドを、キヤノン製インクＢＣＩ‐６Ｃ（ｐＨ＝約９）中に浸漬し、プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ）（１２１℃−１００時間）を行い、ノズル構成部材の密着状況を観察したところ、変化は見られなかった。
【００８９】
［保存性評価］
実施例１、２で得られたインクジェット記録ヘッドに前記キヤノン製黒色インクＢＣＩ−９Ｂｋを充填した状態で、６０℃−２か月保存した後に、再び印字を行ったところ、保存試験前と同様な印字物を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  エネルギー発生素子
２  基板
３  供給口
４  流路形成部材
５  吐出口
６  流路
７  第一の流路形成部材
８  第二の流路形成部材
９  ネガ型感光性樹脂
１０  第一のネガ型感光性樹脂
１１  第二のネガ型感光性樹脂
１２  犠牲層
【図１】
2008023715.tif 000008
【図２】
2008023715.tif 000009
【図３】
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