(57)【要約】【課題】安価なアルミ製基板を使用した記録ヘッドを工程数が少なく安全に製造できる液体噴射記録ヘッド及び撥水性、耐食性に優れる表面処理層を有し耐久性に優れた液体噴射記録ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】吐出口部分切断時にアルミ製基板の吐出口部分の耐食処理を行うことを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出エネルギー発生部を有するアルミ製基板上にポジ型フォトレジストから成る感光層を形成し、所要の露光、現像処理を行ってポジ型フォトレジストをパターニングした後、液状の液流路形成用材料を被覆し、該液流路形成用材料を硬化させ、吐出口となる部分を切断にて形成後、パターニング処理されたポジ型フォトレジストを溶解除去することによって液流路及び液室部分が形成された構造を有する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、吐出口部分切断時にアルミ製基板の吐出口部分の耐食処理を行うことを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法により製造されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項３】
基板にアルミニウムを用いて吐出口周縁部が表面処理されたインクジェット記録ヘッドにおいて、その表面処理層の構成が、積層となっていて、それが基板と接しクロメート処理された基板と接する下地層、最表面の層と下地層に挟まれる中間層、撥水性有機ポリマーでコートされ最表面の層である表面層から構成されていることを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項４】
前記液体噴射記録ヘッドは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２または３に記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項５】
前記液体噴射記録ヘッドは、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２乃至４のうちいずれか１項に記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項６】
前記液体噴射記録ヘッドが多色用の吐出口が一体成形されたものである請求項２乃至５のいずれか１項に記載の液体噴射記録ヘッド。
【請求項７】
記録媒体の被記録面に対向して、インクを吐出するインク吐出口が設けられている請求項２乃至６のうちいずれか１項に記載の記録ヘッドと該記録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記録装置。
【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もって記録を行う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、表面処理された液体噴射記録ヘッド及び前記液体噴射記録ヘッドを具備し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）、液体流路及び液体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、次のような工程が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）（図１参照）。
【０００３】
まず、被処理基板１上に感光性樹脂層（ポジ型フォトレジスト２）を形成し（図１（ａ））、これをマスク３を介して露光（図１（ｂ））、現像処理を施して感光性樹脂層をパターニングし、被処理基板上に固体層を形成する（図１（ｃ））。次に、パターニングされた固体層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））、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））。続いて吐出口面を形成するため、上記積層物を切断し、さらに、上記パターニングされた固体層を、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実際のヘッドは、主にヘッド外形寸法を出すため、液流路形成用材料５を被覆した後、第二の基板６をかぶせた後、液流路形成用材料５を硬化してインクジェット記録ヘッドを形作る。
【０００５】
上記の工程において、最近、材料コスト低減の要求から第１の基板、第２の基板とも従来のシリコン、ガラス等の無機材料から、アルミ等の金属材料を使用する検討が進んでいる。しかし、一般に金属材料は、耐食性に乏しく、特にアルミは、酸、アルカリに対して容易に、腐食物を形成する。このため、アルミ製基板の吐出口面には切断後、耐食処理が必要とされる。実際にはクロメート処理のような化成処理を、アルミ吐出口面に施すことが有効である。
【０００６】
化成処理は、化成処理液にワークを浸せきあるいはスプレーして実施するのだが、通常、ワークの表面についているゴミを除去するために、また、ワーク金属の活性面を出すために、前処理を行う。
【０００７】
このように切断後に行う耐食処理の工程数が多く煩雑という問題点があった。また、前処理液は金属の活性面を出すため、劇物に当たる薬品を含んでおり、取り扱い時に格別の注意を要する等の問題点もあった。
【０００８】
また、インクジェット記録ヘッドの吐出口周縁部は一般に撥水性になっていることが吐出安定性に良いと知られている。このため、周縁部には撥水性を有する材料を塗布する処理がされている。実際には撥水性有機ポリマーを溶媒に溶かし、塗布後、熱で溶媒を乾燥させ撥水層を形成していた。
【０００９】
しかしながら、最近プリンタの低コストが進行し、記録ヘッドのコストも低くする必要が生じている。そこで前記インクジェット記録ヘッドに用いる基板にアルミニウムを用いるようになった。
【００１０】
一方、近年、インクジェット記録装置が複写機や捺染装置といったプリンタの分野以外でも使用されるようになっており、ＯＨＰシートや布等の紙以外のプリンタ媒体にインクを付着させる目的で、高いアルカリ性を示すインクが使われるようになってきている。すなわち、定着性や耐水性を向上させるためにはインクの染料や顔料として比較的溶剤に溶けにくい顔料を用いることもあり、これらの染料及び顔料を使いこなすために高いアルカリ性を示すインクを用いることにより、染料については溶けやすくなり、また顔料については分散安定性がよくなるものである。
【００１１】
上記構成で作成したアルミニウム基板からなるインクジェット記録ヘッドに前記高アルカリ性のインクを充填し、高温にて放置試験を行ったところ、稀に吐出口周縁部の基板の一部が変色し、腐食が発生した。そのヘッドをプリンタに搭載して印字を行ったところ、印字品位が放置試験前のものと比較して著しく劣化していた。
【００１２】
また、吐出口周辺部に耐食性を向上するためクロメート処理を行って、その上に撥水性有機ポリマーをコートしたものは、充分な撥水性が得られなかった。
【００１３】
【特許文献１】
特開昭６１―１５４９４７号公報
【特許文献２】
特開昭６２―２５３４５７号公報
【００１４】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明の第１の目的は前記の従来技術の問題点を解決した安価なアルミ製基板を使用したヘッドを工程数が少なく、安全に製造でき、ヘッドの信頼性も優れた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液体噴射ヘッドを具備した記録装置を提供しようとするものである。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、撥水性、耐食性に優れる表面処理層を有し、耐久性に優れた液体噴射記録ヘッド及び該液体噴射記録ヘッドを具備した記録装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【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。
【００１７】
すなわち、本発明は、液体吐出エネルギー発生部を有するアルミ製基板上にポジ型フォトレジストから成る感光層を形成し、所要の露光、現像処理を行ってポジ型フォトレジストをパターニングした後、液状の液流路形成用材料を被覆し、該液流路形成用材料を硬化させ、吐出口となる部分を切断にて形成後、パターニング処理されたポジ型フォトレジストを溶解除去することによって液流路及び液室部分が形成された構造を有する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、吐出口部分切断時にアルミ製基板の吐出口部分の耐食処理を行う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る。
【００１８】
また、本発明は前記の方法により製造されたことを特徴とする液体噴射記録ヘッド及び基板にアルミニウムを用いて吐出口周縁部が表面処理された液体噴射記録ヘッドにおいて、その表面処理層の構成が、積層となっていて、それが基板と接しクロメート処理された基板と接する下地層、最表面の層と下地層に挟まれる中間層、撥水性有機ポリマーでコートされ最表面の層である表面層から構成されていることを特徴とする表面処理された液体噴射記録ヘッドを提案するものであり、前記液体噴射記録ヘッドは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、前記液体噴射記録ヘッドが、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、前記液体噴射記録ヘッドが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。
【００１９】
さらに、本発明は記録媒体の被記録面に対向して、インクを吐出するインク吐出口が設けられている前記の記録ヘッドと該記録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記録装置を提案するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
本発明の第１の発明は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アルミ基板上にポジ型フォトレジストからなる感光層をスピンコートして形成し、オーブン中でプリベークを行ってレジスト層を形成する。
【００２２】
これをレジスト層状にノズル及び液室部分のマスクを介して所要の露光、現像処理を行ってパターニングを行った後、液状の流路形成用材料を被覆し、該液流路形成材料を硬化させ、吐出口部分を切断する際にアルミ製基板の吐出口部分の耐食処理を行うものである。
【００２３】
また、液流路形成用材料としては低温硬化型エポキシ樹脂組成物等が挙げられる。
【００２４】
また、吐出口面を形成するため行う切断はアルミ基板に対してはダイヤモンドバイト等が使用できる。切断直後のアルミの吐出口面は当然、汚れなく、活性な面である。したがって化成処理液等の耐食処理液を切断時に噴きかけることにより、前処理液を使用せずに充分に耐食処理を施すことができる。また、切断時に発生する不要な熱を耐食処理液で取り除くことができる。
【００２５】
次に第２の発明は図２に示すように、基板８にアルミニウムを用いて吐出口周縁部が表面処理された液体噴射記録ヘッドにおいて、その表面処理層の構成が、積層となっていて、それが基板と接しクロメート処理された下地層１２、最表面１４と下地層１２に挟まれる中間層１３、撥水性有機ポリマーでコートされ最表面である表面層１４とすることである。
【００２６】
本発明の下地層１４に用いるクロメート処理の種類は、クロム酸塩（クロミッククロメート）、クロム酸―リン酸塩（リン酸クロメート）がある。
【００２７】
前者は、化成塗布、印刷浴成分はクロム酸とフッ素から構成され、常温〜７０℃にて１５〜１２０秒間浸せきあるいはスプレーを行うクロム酸塩皮膜を形成する。後者は、化成浴成分はクロム酸とフッ素とリン酸から構成され、常温〜７０℃にて１５〜１２０秒間浸せきあるいはスプレーを行いクロム酸―リン酸塩皮膜を形成する。
【００２８】
本発明に用いる中間層１３は、樹脂、セラミック、金属等が用いられるが、樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルアミド樹脂等が用いられ、それを塗布、印刷することにより中間層１３を形成する。また、上記樹脂に必要に応じて溶剤、フィラー、シランカップリング剤等の添加剤を入れることができる。セラミックとしては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素が用いられる。金属としては、タンタル、タンタルアルミ等が用いられる。前記材料はスパッタ、蒸着等を行い、中間層１３を形成する。
【００２９】
表面層１４を形成する撥水性ポリマーは、アクリロイル基を含有する反応性オリゴマーから構成された光ラジカル重合型フッ素樹脂組成物、溶媒乾燥型材料であるパーフロロシクロポリマー、あるいはフッ素シリコーンコーティング剤等が用いられる。前記材料も前記中間層を形成したのと同様の方法で行う。例えばゴム版等を用いて転写する。あるいはスポンジ等を用いて塗布する。フレキソ印刷機等を用いて印刷を行い、表面層１４を形成する。
【００３０】
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。
【００３１】
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、米国特許第４７４０７９６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や液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報を対応していて核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。
【００３２】
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、米国特許第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。
【００３３】
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。
【００３４】
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においても本発明は有効である。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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ると、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。
【００３８】
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の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の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。
【００３９】
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。
【００４０】
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をして、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、インク液状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では適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４―５６８４７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。
【００４１】
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、リーダ等と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よい。
【００４２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００４３】
実施例１
2004306456.tif 000002
を混合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整した。
【００４４】
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アルミ基板上にポジ型フォトレジストＡＺ―４９０３（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。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スクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン製）により８００ｍＪ／ｃｍ２の露光量でパターン露光した後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて現像、次いでイオン交換水でリンス処理を施し、７０℃で３０分間のポストベークを行ってレジストパターンを得た。
【００４５】
次に、ノズル部分のレジストパターン上に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をマイクロディスペンサーにより塗布し、塗装済アルミの基板をかぶせた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
【００４６】
次に、吐出口面を形成するために（株）ディスコ製オートマチックスライサーＤＬＳ―６１／５０ＲＭＳに（株）オリエンタルダイヤ製ダイヤモンドチップソウを装着し、日本パーカライジング製クロメート処理液「アルクロム７１３」を切断面に噴射しながら切断した。切断後、吐出口面を純水にてリンス、乾燥後、アセトン中に浸せきしてレジストを溶解除去した。
【００４７】
このようにして作成されたヘッドをキヤノンＢＪプリンタＢＪＣ６００のインク雰囲気６０℃の環境に１カ月間保存後も吐出口面に腐食等の外観変化のない信頼性の高いものが得られた。さらに、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドは、安定な印字が可能であった。
【００４８】
実施例２
2004306456.tif 000003
を混合し、低温硬化型のエポキシ樹脂組成物を調整した。
【００４９】
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―４９０３（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。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スクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン製）により８００ｍＪ／ｃｍ２の露光量でパターン露光した後、０．７５ｗｔ％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて現像、次いでイオン交換水でリンス処理を施し、７０℃で３０分間のポストベークを行ってレジストパターンを得た。
【００５０】
次に、ノズル部分のレジストパターン上に、先に調整した低温硬化型のエポキシ樹脂組成物をマイクロディスペンサーにより塗布し、真空チャンバー中で５分間脱泡処理を行った後、供給口となるべく穴の開いたＰＰＳ樹脂製基板を張り合わせた後、８０℃で２ｈｒ硬化させた。
【００５１】
次に、吐出口面を形成するために（株）ディスコ製オートマチックスライサーＤＬＳ―６１／５０ＲＭＳに（株）オリエンタルダイヤ製ダイヤモンドチップソウを装着し、日本パーカライジング製クロメート処理液「アルクロム７１３」を切断面に噴射しながら切断した。切断後、吐出口面を純水にてリンス、乾燥後、アセトン中に浸せきしてレジストを溶解除去した。
【００５２】
このようにして作成されたヘッドをキヤノンＢＪプリンタＢＪＣ６００のインク雰囲気６０℃の環境に１カ月間保存後も吐出口面に腐食等の外観変化のない信頼性の高いものが得られた。さらに、このようにして作成された液体噴射記録ヘッドは、安定な印字が可能であった。
【００５３】
実施例３
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００５４】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃３０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００５５】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層はＳｉＯ２をスパッタし構成する。ターゲットにＳｉＯ２を使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００５６】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００５７】
実施例４
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドを次の方法を用いて表面処理を行った。
【００５８】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃３０秒浸せき後、水洗し風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００５９】
次に、作成した記録ヘッドの中間層１３を形成する。中間層１３は樹脂としてポリエーテルアミドＨＩＭＡＬ  ＨＬ―１２００（日立化成社製）を印刷することにより形成した。実際にはフレキソ印刷機としてオングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、７０℃３０分加温後１８０℃１時間乾燥した。
【００６０】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００６１】
実施例５
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００６２】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃３０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００６３】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層１３はＴａＡｌをスパッタし構成する。ターゲットにＴａＡｌを使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００６４】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００６５】
実施例６
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００６６】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃６０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７０１（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃６０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００６７】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層１３はＳｉＯ２をスパッタし構成する。ターゲットにＳｉＯ２を使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００６８】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００６９】
実施例７
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００７０】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７０１（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃６０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００７１】
次に、作成した記録ヘッドの中間層１３を形成する。中間層１３は樹脂としてポリエーテルアミドＨＩＭＡＬ  ＨＬ―１２００（日立化成社製）を印刷することにより形成した。実際にはフレキソ印刷機としてオングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、７０℃３０分加温後１８０℃１時間乾燥した。
【００７２】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００７３】
実施例８
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板８上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板８に先に作成した天板１１を合わせ、天板１１と基板８の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドのフェイス面に次の方法を用いて表面処理を行った。
【００７４】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７０１（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃６０秒浸せきし、水洗いを行った後風乾し下地層１２を形成した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口１０を作成した。
【００７５】
次に、フェイス面に中間層１３を形成する。中間層はＴａＡｌをスパッタし構成する。ターゲットにＴａＡｌを使用したスパッタ装置を用いて、電極２．０（Ｋｗ）、アルゴンガス０．５（Ｐａ）の条件にて１時間スパッタを行い、中間層１３を形成した。
【００７６】
最後に、表面層１４を形成する。撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００７７】
比較例１
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板上に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板に先に作成した天板を合わせ、天板と基板の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ  ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。次に作成した記録ヘッドを、次の方法を用いて表面処理を行った。
【００７８】
薬剤としてＣＬ―Ｎ２５１Ｇ（日本パーカライジング社製）を用い、それと水との比が１：３の液に４０℃３０秒浸せき後、水洗し、ＡＭ７１３（日本パーカライジング社製）７２ｇ／リットルに４０℃４０秒浸せきし風乾した。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口を作成した。
【００７９】
最後に、撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００８０】
比較例２
記録ヘッドを作成する。液体吐出エネルギー発生部として電気熱変換素子を形成したアルミニウム基板上１に、感光性樹脂としてポジ型フォトレジストＰＭＥＲ―ＡＲ９００（東京応化社製）をスピンコートし、プリベークを行った後、液流路のマスクパターンを介してマスクアライナーＰＬＡ―５０１（キヤノン社製）により３ｍＪ／ｃｍ２の露光量にて露光を行い、その後現像処理を行い、ポストベークを行って、液流路となる型材を形成した。次に基板に先に作成した天板４を合わせ、天板と基板の間に、熱硬化型の液流路構成材料を注入した後、熱硬化を行った。硬化後は記録ヘッドの吐出口面を形成するためにスライサーＤＬＳ―６１（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて超硬メタルソー（日立ツール社製）で切断を行った。切断後アセトン中に浸せきして型剤を溶解除去し、インク吐出口を作成した。最後に、撥水性有機ポリマーとしてパーフロロシクロポリマーであるサイトップＣＴＬ―８０７Ｍ（旭硝子）を、オングストロマー（日本写真印刷社製）を用いて印刷を行い、１５０℃１時間乾燥し、記録ヘッドを完成した。
【００８１】
次に前記実施例及び比較例に記載した構成を有する記録ヘッドを作成し保存テストを行った。フェイス面インクを付着させた記録ヘッドを、フェイス面がインクに浸せきしないようにしてインクを充填した容器内に６０℃にて１週間放置した。放置後記録ヘッドのフェイス面の外観評価と接触角の測定を行った。実施例１から６までに記載したものは、放置前と比較して変色等の外観変化なく接触角の低下も微小であった。しかしながら比較例１に記載した記録ヘッドのフェイス面表面は、放置前より接触角が低い。比較例２に記載した記録ヘッドについては、放置後フェイス面の一部が変色し腐食箇所が発生するものがあった。さらに上述記録ヘッドをインクジェットプリンタに搭載し、印字を行った。実施例３、４に記載した記録ヘッドによる印字物は放置後も印字品位が良好であったが、比較例１に記載した記録ヘッドによる印字物は、放置前より印字品位が悪かった。比較例２に記載した記録ヘッドによる印字物は、放置後印字品位が劣化した。
【００８２】
なお、上述実施例においては、シリアルタイプのヘッドを作成したが、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についても本発明は適用可能である。あるいは単色用のヘッドのみならず多色用の吐出口が一体成形されたものについても本発明は適用可能である。また、上述実施例ではエネルギー発生素子に電気熱変換素子を用いた例を示したが、それ以外のエネルギー発生素子を有するインクジェットヘッドにも本発明は有効である。
【００８３】
他の実施例
以下に本発明の用いた液体噴射記録ヘッド及び液体噴射記録装置について説明する。
【００８４】
図４はこのよう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、天板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（オリフィス面）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。
【００８５】
図５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の螺旋溝５００４に対し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は紙押さえ板であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン５０００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は記録ヘッドの全面をキャップするキャップ部材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、本体支持体５０１８にこれらは支持されている。ブレードは、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言うまでもない。また、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５０２０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。
【００８６】
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ピ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、本例ではいずれも適用できる。上述における各構成は単独でも複合的にみ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。
【００８７】
なお、本装置にはインク吐出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。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように第１の本発明による液体噴射記録ヘッドの製法は、安価なアルミ製基板を使用したヘッドの工程数が少なく、安全に製造できる。また、ヘッドの信頼性も優れたものが得られる。
【００８９】
また、第２の本発明によれば、撥水性、耐食性に優れる表面処理層を有し耐久性に優れる液体噴射記録ヘッドが提供可能となった。
【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工程を示す断面図である。
【図２】実施例３〜８による液体噴射記録ヘッドの斜視図である。
【図３】実施例３〜８による液体噴射記録ヘッドのフェイス面の詳細図である。
【図４】本発明の一例を示す液体噴射記録ヘッドの概略構成図である。
【図５】本発明が適用される液体噴射記録装置の斜視図である。
【符号の説明】
１    第一の基板
２    ポジ型フォトレジスト
３    マスク
４    レジストパターン
５    液流路形成用材料
６    第二の基板
７    液流路
８    基板
９    ノズル樹脂層
１０    インク吐出口
１１    天板
１２    下地層
１３    中間層
１４    表面層
【図１】
2004306456.tif 000004
【図２】
2004306456.tif 000005
【図３】
2004306456.tif 000006
【図４】
2004306456.tif 000007
【図５】
2004306456.tif 000008