(57)【要約】【課題】  本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えば発熱素子の駆動によりインク液滴を飛び出させるプリンタに適用して、電鋳法によりノズルシートを形成する場合に、レジスト残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができるようにする。【解決手段】  本発明は、電鋳法によりノズルシートを形成するようにして、水素雰囲気によるレジスト残渣の処理工程を設ける。【選択図】  図１
2005238685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の液滴をシート状部材に設けられたノズルより飛び出させる液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記シート状部材を、所定の作成工程により作成し、
前記所定の作成工程は、
母型基板上に、有機系樹脂材料を堆積した後、前記有機系樹脂材料を前記ノズルの形状によりパターニングして樹脂パターンを形成する樹脂パターンの作成工程と、
前記母型基板上に、電鋳法により電鋳層を形成することにより、前記シート状部材の形状により前記電鋳層を形成する電鋳層の作成工程と、
前記樹脂パターンを除去する樹脂パターンの除去工程と、
前記母型基板より前記電鋳層を剥離する電鋳層の剥離工程とを備え、
さらに前記樹脂パターンの除去工程により残る前記樹脂パターンによる前記ノズルの内側壁面の残渣を水素雰囲気で処理する残渣の処理工程を有する
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記残渣の処理工程が、前記母型基板に前記電鋳層が保持された状態で実施される
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂パターンの除去工程は、
前記有機系樹脂材料用の剥離液により前記樹脂パターンを除去する工程であり、
前記残渣の処理工程は、
水素を含む混合プラズマを用いたアッシング法により、水素ガスの励起種を生成して前記残渣に照射し、前記残渣を除去する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂パターンの除去工程は、
前記有機系樹脂材料用の剥離液により前記樹脂パターンを除去する工程であり、
前記所定の作成工程は、
前記残渣の処理工程の前に、酸素プラズマを用いたアッシング法により、前記残渣を酸化し、続いて前記残渣の処理工程において、熱処理により、前記残渣を水素で還元して脆弱化させ、続いて前記残渣の処理工程の後に、脆弱化した前記残渣を前記剥離液により除去する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記樹脂パターンの除去工程は、
酸素プラズマを用いたアッシング法により前記樹脂パターンを部分的に除去する工程であり、
前記残渣の処理工程は、
水素を含む混合プラズマを用いたアッシング法により、水素ガスの励起種を生成して前記残渣に照射し、前記樹脂パターンの除去工程により残る前記樹脂パターンを前記残渣と共に除去する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の液滴をシート状部材に設けられたノズルより飛び出させる液体吐出ヘッドにおいて、
前記シート状部材は、
樹脂パターンを形成してなる母型基板を用いて、電鋳法により作成され、
水素雰囲気による処理工程が設けられて、前記樹脂パターンによる前記ノズルの内側壁面の残渣が除去された
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
液体吐出ヘッドにより液滴を飛び出させる液体吐出装置において、
前記液体吐出ヘッドは、
エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の液滴をシート状部材に設けられたノズルより飛び出させ、
前記シート状部材は、
樹脂パターンを形成してなる母型基板を用いて、電鋳法により作成され、
水素雰囲気による処理工程が設けられて、前記樹脂パターンによる前記ノズルの内側壁面の残渣が除去された
ことを特徴とする液体吐出装置。
【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、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えば発熱素子の駆動によりインク液滴を飛び出させるプリンタに適用することができる。本発明は、電鋳法によりノズルシートを形成するようにして、水素雰囲気によるレジスト残渣の処理工程を設けることにより、電鋳法によりノズルシートを形成する場合に、レジスト残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像処理等の分野において、ハードコピーのカラー化に対するニーズが高まってきている。このニーズに対して、従来、昇華型熱転写方式、溶融熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方式及び熱現像銀塩方式等のカラーコピー方式が提案されている。
【０００３】
これらの方式のうちインクジェット方式は、液体吐出ヘッドであるプリンタヘッドに設けられたノズルから記録液（インク）の液滴を飛翔させ、記録対象に付着してドットを形成するものであり、簡易な構成により高画質の画像を出力することができる。このインクジェット方式は、ノズルからインク液滴を飛翔させる方法の相違により、静電引力方式、連続振動発生方式（ピエゾ方式）及びサーマル方式に分類される。
【０００４】
これらの方式のうちサーマル方式は、インクへの局所的な熱エネルギーの付与によりインクの体積を急激に増大させ、このインク体積の増大によりインクをノズルから押し出して印刷対象に飛翔させる方式であり、簡易な構成によりカラー画像を印刷することができるようになされている。
【０００５】
このようなサーマル方式によるプリンタヘッドは、熱エネルギーを発生させる素子である発熱素子がこの発熱素子を駆動するロジック集積回路による駆動回路と共に一体に半導体基板上に形成される。
【０００６】
すなわちこの種のプリンタヘッドにおいては、半導体基板上に、発熱素子を駆動する駆動素子であるスイッチングトランジスタ、このスイッチングトランジスタを駆動する駆動回路が例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor ）トランジスタにより作成され、発熱素子が例えばタンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮX ）、タンタルアルミ（ＴａＡｌ）等により作成されるようになされている。また矩形形状によるパルス状の電圧を発熱素子に印加して発熱素子を駆動し、この発熱素子の駆動による熱をインクに伝搬してインク液滴を飛び出させるようになされている。
【０００７】
プリンタヘッドにおいては、このように発熱素子等が形成されてなる半導体基板上に、樹脂材料によりインク液室の隔壁、インク流路の隔壁等が形成された後、ノズル列が形成されてなるシート状のノズルシートが貼り付けられ、これによりノズル、インク液室、インク流路が形成されて作成されるようになされている。
【０００８】
このようなプリンタヘッドに関して、従来、ノズルシートは、電鋳法により、ニッケル（Ｎｉ）、ニッケルとコバルトとによる合金（Ｎｉ−Ｃｏ）等により作成されるようになされている。ここで電鋳法は、一般的な鍍金処理と同様に、電解液を用いて導電体に他金属を析出させて成長させるものであり、この電鋳法によるノズルシートにおいては、所望のノズルの孔径及び形状を比較的精度良く作成することができる。因みに電鋳法によるノズルシートの作成方法は、米国特許第４６７５０８３号、日本画像学会誌第４１巻第２号（２００２）１５９頁〜１６６頁等に詳細に記載されている。
【０００９】
図５（Ａ）〜（Ｄ）は、この電鋳法によるノズルシートの製造工程を示す断面図である。すなわちノズルシートは、導電体による母型基板１上に、有機系樹脂材料であるレジストがノズルの形状により堆積されてなるレジストパターン２が形成され（図５（Ａ））、続いてこの母型基板１が電鋳処理され、これによりノズルシートの形状により電鋳層３が作成される（図５（Ｂ））。また続いてレジスト剥離液を用いてレジストパターン２が除去された後（図５（Ｃ））、母型基板１より電鋳層３が剥離されて作成されるようになされている。
【００１０】
しかしながらこの電鋳法によるノズルシートにおいては、レジストによる残渣５がノズル内壁壁面に残ってしまう問題があり、これによりこの残渣５の分、ノズル径がばらつき、さらにはノズルに係るインクの流路抵抗がばらつく欠点がある。
【００１１】
具体的に図６に示すように、ノズルシートを貼り付けた状態のプリンタヘッドに対して硝酸液によりノズルシートのみを溶解させたところ、リング状の残存物５が液室上に取り残された。この残存物５を分析したところ、この残存物５は、ノズルシートの作成に係るレジストパターンと同一材料であり、ノズル径とほぼ同等の外径を有し、これによりノズルの内側壁面にレジスト残渣５の存在が確認された。なお図６に示す例においては、ニッケルとコバルトとの合金によりノズルシートを作成した場合である。また残存物の分析には、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光）法及びＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換赤外分光）法を適用し、残存物は厚さ１〔μｍ〕程度であった。
【００１２】
この問題を解決する１つの方法として、レジスト剥離液によるレジストの除去に代えて、レジスト除去に広く用いる酸素（Ｏ2 ）プラズマによるアッシング（ashing：灰化）処理を適用することが考えられる。ここでこの酸素プラズマを用いたアッシング処理は、酸素ラジカル種の照射によりレジストの主成分である炭素（Ｃ）を揮発性の酸化物（ＣＯx ）に分解して除去するものである。しがしながら例えば特許第３４０５８３２号に記載されているように、この酸素ラジカル種においてはニッケルをも酸化することにより、ニッケルの表面をあらしてニッケル自体を脆弱化させ、これにより酸素プラズマを用いたアッシング処理の適用にあっては実用上未だ不十分な欠点がある。
【００１３】
なお、このような電鋳法に代えて、ニッケル等によるシート状部材を作成し、このシート状部材をエッチングしてノズルシートを形成する方法も考えられる。しかしながらこの種のプリンタヘッドに適用されるノズルシートにおいては厚さ１２〜１３〔μｍ〕であり、このような厚さに対してＲＩＥ（Reactive Ion Etchting ）等のドライエッチングにあっては実際上適用できない欠点がある。またウエットエッチングにあっては、ニッケル等に対して等方性エッチングであることによりノズル径、形状を精度良く作成困難である。またこのようなシート状部材をパンチング（プレス加工）してノズルシートを形成する方法も考えられるが、ノズル開口時に、開口部の縁にばりが生じ、このばりを除去する分、処理が煩雑になる。
【特許文献１】米国特許第４６７５０８３号
【特許文献２】特許第３４０５８３２号
【非特許文献１】日本画像学会誌第４１巻  第２号  （２００２）  １５９頁〜１６６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電鋳法によりノズルシートを作成する場合に、レジスト残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができる液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の液滴をシート状部材に設けられたノズルより飛び出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、シート状部材を、所定の作成工程により作成し、所定の作成工程は、母型基板上に、有機系樹脂材料を堆積した後、有機系樹脂材料をノズルの形状によりパターニングして樹脂パターンを形成する樹脂パターンの作成工程と、母型基板上に、電鋳法により電鋳層を形成することにより、シート状部材の形状により電鋳層を形成する電鋳層の作成工程と、樹脂パターンを除去する樹脂パターンの除去工程と、母型基板より電鋳層を剥離する電鋳層の剥離工程とを備え、さらに樹脂パターンの除去工程により残る樹脂パターンによるノズルの内側壁面の残渣を水素雰囲気で処理する残渣の処理工程を有するようにする。
【００１６】
また請求項６の発明においては、エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の液滴をシート状部材に設けられたノズルより飛び出させる液体吐出ヘッドに適用して、シート状部材は、樹脂パターンを形成してなる母型基板を用いて、電鋳法により作成され、水素雰囲気による処理工程が設けられて、樹脂パターンによるノズルの内側壁面の残渣が除去されてなるようにする。
【００１７】
また請求項７の発明においては、液体吐出ヘッドにより液滴を飛び出させる液体吐出装置に適用して、液体吐出ヘッドは、エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の圧力を増大させて所定のノズルより液滴を飛び出させ、シート状部材は、樹脂パターンを形成してなる母型基板を用いて、電鋳法により作成され、水素雰囲気による処理工程が設けられて、樹脂パターンによるノズルの内側壁面の残渣が除去されてなるようにする。
【００１８】
請求項１の構成により、エネルギー発生素子の駆動により液室に保持した液体の液滴をシート状部材に設けられたノズルより飛び出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、シート状部材を、所定の作成工程により作成し、所定の作成工程は、母型基板上に、有機系樹脂材料を堆積した後、有機系樹脂材料をノズルの形状によりパターニングして樹脂パターンを形成する樹脂パターンの作成工程と、母型基板上に、電鋳法により電鋳層を形成することにより、シート状部材の形状により電鋳層を形成する電鋳層の作成工程と、樹脂パターンを除去する樹脂パターンの除去工程と、母型基板より電鋳層を剥離する電鋳層の剥離工程とを備え、さらに樹脂パターンの除去工程により残る樹脂パターンによるノズルの内側壁面の残渣を水素雰囲気で処理する残渣の処理工程を有するようにすれば、例えばこの残渣の処理工程に水素を含む混合プラズマを用いたアッシング法を適用して、水素ガスの励起種を生成して残渣に照射するようにして、ノズルの内側壁面の残渣を除去することができる。またはこの残渣の処理工程の前に、酸素プラズマを用いたアッシング法により残渣を酸化し、続いてこの残渣の処理工程に熱処理を適用して、残渣を脆弱化させるようにして、この脆弱化したノズルの内側壁面の残渣を剥離液により除去することができる。これらにより電鋳法によりノズルシートを作成する場合に、樹脂パターンによる残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができる。
【００１９】
これにより請求項６、請求項７の構成によれば、電鋳法によりノズルシートを作成する場合に、レジスト残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができる液体吐出ヘッド、液体吐出装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電鋳法によりノズルシートを作成する場合に、レジスト残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００２２】
（１）実施例の構成
図２は、本発明に係るラインプリンタを示す斜視図である。このラインプリンタ１１は、フルラインタイプのラインプリンタであり、略長方形形状によりプリンタ本体１２が形成される。このラインプリンタ１１は、印刷対象である用紙１３を収納した用紙トレイ１４をこのプリンタ本体１２の正面に形成されたトレイ出入口より装着することにより、用紙１３を給紙できるようになされている。
【００２３】
ラインプリンタ１１は、このようにトレイ出入口よりプリンタ本体１２に用紙トレイ１４が装着されると、このプリンタ本体１２に設けられた給紙ローラの回転によりプリンタ本体１２の背面側に向かって用紙トレイ１４から用紙１３が送り出され、プリンタ本体１２の背面側に設けられた反転ローラによりこの用紙１３の送り方向が正面方向に切り換えられる。ラインプリンタ１１は、このようにして用紙送り方向が正面方向に切り換えられてなる用紙１３が用紙トレイ１４上を横切るように搬送され、ラインプリンタ１１の正面側に配置された排出口よりトレイ１５に排出される。
【００２４】
ラインプリンタ１１は、上側端面に上蓋１６が設けられ、この上蓋１６の内側、正面方向への用紙搬送途中に、矢印Ａにより示すように、ヘッドカートリッジ１８が交換可能に配置される。
【００２５】
ここでヘッドカートリッジ１８は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色によるフルラインタイプのプリンタヘッドであり、上側に各色のインクタンク１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋが設けられるようになされている。ヘッドカートリッジ１８は、これらインクタンク１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋに係るプリンタヘッドのアッセンブリーであるヘッドアッセンブリー２０と、このヘッドアッセンブリー２０の用紙１３側に設けられて、不使用時、ヘッドアッセンブリー２０に設けられたノズル列を塞いでインクの乾燥を防止するヘッドキャップ２１とにより構成される。これによりラインプリンタ１１においては、このヘッドカートリッジ１８に設けられたヘッドアッセンブリー２０の駆動により、各色のインク液滴を用紙１３に付着させて所望の画像等をカラーにより印刷することができるようになされている。
【００２６】
図３は、このヘッドアッセンブリー２０を用紙１３側より見てインク液滴Ｌの吐出に係る部分を拡大し、一部断面を取って示す斜視図である。ヘッドアッセンブリー２０は、インク液室２２の隔壁２３等を作成したヘッドチップ２４を順次ヘッドフレームに貼り付けた後、ボンディング端子２６を介してヘッドチップ２４を配線して形成される。
【００２７】
ここでヘッドチップ２４は、複数の発熱素子２７、この複数の発熱素子２７を駆動する駆動回路、この駆動回路の駆動に供する電源等を入力するパッド２８等が形成されたものであり、ノズルシート２５側から見て全体が長方形形状により形成され、この長方形形状の長辺の一辺に沿って複数の発熱素子２７が所定ピッチにより配置される。
【００２８】
ヘッドチップ２４は、この一辺側が開いてなるように、櫛の歯形状によりインク液室２２の隔壁２３が形成され、これによりこの一辺側にインク流路を形成して、このインク流路からそれぞれ対応するインクタンク１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋのインクを各インク液室２２に導き得るようになされている。またこのようにしてインク液室２２に導かれたインクを発熱素子２７の駆動により加熱して気泡を発生させ、この気泡による圧力の増大によりノズル２９からインク液滴を飛び出させるようになされている。
【００２９】
しかしてヘッドチップ２４は、半導体製造工程により、複数チップ分がシリコン基板による半導体ウエハ上にまとめて形成された後、各チップにスクライビングされて形成される。すなわちヘッドチップ２４は、シリコン基板上に、ＭＯＳトランジスタの作成領域以外の領域に酸化膜による素子分領域が形成された後、複数のＭＯＳトランジスタが作成される。続いてシリコン基板上に層間絶縁膜、コンタクトホール、１層目の配線パターンが順次形成され、これにより複数のＭＯＳトランジスタが配線パターンにより接続されてロジック集積回路が形成される。また続いて発熱素子２７、２層目の配線パターンが順次形成され、これによりロジック集積回路に発熱素子２７が接続されて２層構造による配線パターンが作成されるようになされている。
【００３０】
ヘッドチップ２４は、続いて発熱素子２７の上に、シリコン窒化膜による絶縁保護層、耐キャビテーション層が順次形成される。なおここで絶縁保護層は、インク保護層、絶縁層として機能するものである。耐キャビテーション層は、発熱素子２７の駆動によりインク液室２２に発生した気泡が消滅する際の物理的ダメージ（キャビテーション）を吸収して発熱素子２７を保護し、また発熱素子２７の駆動により高温となったインクの化学作用から発熱素子２７を保護する保護層である。
【００３１】
ヘッドチップ２４は、このような半導体ウエハの段階で、感光性樹脂材料が塗布され、露光現像工程により、インク液室２２、インク流路に対応する部位が取り除かれ、その後硬化され、これにより隔壁２３が形成される。ヘッドチップ２４は、このようにしてシリコン基板上に作成された複数ヘッドチップ分がスクライビングされて作成されるようになされている。
【００３２】
これに対してノズルシート２５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクにそれぞれ対応する用紙幅によるノズル２９の列が並設されたシート状部材であり、電鋳法により作成される。ノズルシート２５は、各ノズル２９の列を間に挟んで千鳥に、各ヘッドチップ２４をそれぞれボンディング端子２６にワイヤボンディングする際の作業用の開口３０が形成されるようになされている。
【００３３】
ノズルシート２５は、導電体であるステンレスによる母型基板上に作成された後、母型基板より剥離されて形成され、この実施例では、ノズル２９の直径が１７〔μｍ〕、隣接するノズル２９の中心間の間隔が４２〔μｍ〕により作成される。すなわち図１（Ａ）に示すように、ノズルシート２５は、厚さ１〔ｍｍ〕による母型基板３１上に、絶縁性のネガ型フォトレジスト３２が厚さ１４〜１５〔μｍ〕によりコーティングされ、続いて図１（Ｂ）に示すように、露光工程により、ノズルシート用のマスク３３が位置合わせされてレジスト層３２が露光される。
【００３４】
続いて図１（Ｃ）に示すように、ノズルシート２５は、現像液への浸漬により露光されていない部位が除去され、これによりノズル２９の形状によりレジストパターン３４が形成される。
【００３５】
ノズルシート２５は、続いて図１（Ｄ）に示すように、電鋳工程により母型基板３１が処理され、これにより厚さ１２〜１３〔μｍ〕による電鋳層３５がノズルシート２５の形状により形成される。具体的にノズルシート２５は、ヒータにより加熱されてなるニッケル鍍金液槽に浸され、この液槽内に設けられた陰極部に接続される。ここでこの液槽内においては、ニッケルによる金属ペレットが事前に陽極部に接続され、この陽極部、陰極部への通電により液槽内において、金属ペレットからニッケルが溶け出し、この溶け出したニッケルが母型基板３１の導電部に析出する。これによりこの実施例においては、電鋳法の手法を採用してニッケルによる電鋳層３５が形成され、これにより所望のノズル径、形状によりノズルシート２５を精度良く作成するようになされている。
【００３６】
このようにして電鋳層３５が形成されると、ノズルシート２５は、続いて図１（Ｅ）に示すように、レジスト剥離液に浸漬され、これによりレジストパターン３４が母型基板３１から除去される。またこのとき電鋳層３５の内側壁面においては、レジストパターン３４が取り残され、これによりレジストパターン３４の除去によりレジスト残渣３６が残った状態になる。
【００３７】
このためノズルシート２５は、続いて図１（Ｆ）に示すように、レジスト残渣３６の発生を防止するように水素雰囲気中で母型基板３１が処理される。この実施例においては、この水素雰囲気中での処理に水素を含む混合プラズマによるアッシング処理が適用され、具体的にダウンフロー型アッシング装置により実施される。
【００３８】
ここでこのダウンフロー型アッシング装置は、マイクロ波放電によるプラズマ生成室とアッシング処理室とが上下に分離され、プラズマ生成室で生成したプラズマを下側のアッシング処理室にダウンフローにより導入してアッシングするものである。またこのダウンフロー型アッシング装置において、プラズマ生成室には、水素（Ｈ2 ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、窒素（Ｎ2 ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガスの流入口が設けられ、アッシング処理室においては、荷電粒子を基板へ加速させる基板バイアス機構が取り外され、これによりイオン衝突による衝撃を軽減するようになされている。
【００３９】
しかしてノズルシート２５は、このようなアッシング装置に母型基板３１が搭載された後、始めにプラズマ生成室へアルゴンガスが導入され、プラズマ生成室がアルゴンガスで満たされると、マイクロ波放電によるアルゴンガスの励起によりアルゴンプラズマが生成される。このようにして生成されたアルゴンプラズマのダウンフローによりアッシング処理室が満たされると、次にアルゴンガスに加えて水素ガスがプラズマ生成室に導入され、これにより水素とアルゴンとによる混合プラズマが生成される。
【００４０】
ここでこの混合プラズマにおいては、水素ガスの励起種である水素ラジカル種、水素原子が存在し、これら水素ガスの励起種は、通常の水素ガスに比して還元反応が強い特徴がある。なおここで、水素プラズマ単体では不安定な水素ガスの励起種の生成がアルゴンガスの添加により促進され、これにより混合プラズマの安定化が図られる。なおこの混合プラズマの安定を図るガスにあっては、ヘリウム（Ｈｅ）、キセノン（Ｘｅ）等の希ガスを用いても良く、さらには窒素（Ｎ2 ）ガスを用いることも可能である。
【００４１】
このような混合プラズマの導入によりアッシング処理室では、母型基板３１に水素ガスの励起種が照射され、この水素ガスの励起種によりレジストの主成分である炭素等が還元され、母型基板３１からレジストによる残渣３６が除去される。すなわち残渣３６においては、Ｃ＋ＨX →ＣＨX で表されるように水素ラジカル種、水素原子種によりレジスト残渣３６の炭素が還元され、これによりレジスト残渣３６が除去される。また上述した種々の工程によりレジスト自体の有機物が窒化されている場合も考えられ、この場合、水素ラジカル種、水素原子種によりこの窒素成分がＮＨ基に還元され、レジスト残渣３６が除去される。これによりこの実施例においては、水素を含む混合プラズマによるアッシング処理によりレジスト残渣３６をノズルシート２５から確実に除去するようになされている。
【００４２】
またこのような残渣３６の除去においては、母型基板３１上に電鋳層３５が保持された状態で実施され、これにより可撓性を有するノズルシート２５より簡易な作業で確実に残渣３６を除去するようになされている。
【００４３】
なおアッシングの条件は、アッシング処理室温度を室温、マイクロ波印加電力１００〜５００〔Ｗ〕、水素ガス流量３０〜１００〔ｓｃｃｍ〕、アルゴンガス流量５０〜２００〔ｓｃｃｍ〕に設定した。因みに、プラズマ中の水素ラジカル種は、プラズマの分光測定を実施し、この測定結果より水素原子線であるＨα及びＨβの発光スペクトラルを観測することにより、容易に確認することができる。
【００４４】
ノズルシート２５は、このようにして残渣３６が除去されると、続いて図１（Ｇ）に示すように、母型基板３１から剥離されて作成されるようになされている。
【００４５】
（２）実施例の動作
以上の構成において、このラインプリンタ１１においては（図２）、印刷に供する画像データ、テキストデータ等によるヘッドカートリッジ１８の駆動により、印刷対象である用紙１３を所定の用紙送り機構により搬送しながら、ヘッドカートリッジ１８に設けられたヘッドアッセンブリー２０からインク液滴が吐出され、このインク液滴が搬送中の用紙１３に付着して画像、テキスト等が印刷される。これに対応してヘッドカートリッジ１８のヘッドアッセンブリー２０においては（図２、図３）、インクタンク１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋのインクが各ヘッドチップ２４に形成されたインク液室２２に導かれ、発熱素子２７の駆動によるこのインク液室２２のインクの加熱により、ノズルシート２５に設けられたノズル２９からインク液滴Ｌが吐出される。これらによりこのラインプリンタ１１においては、所望の画像等を印刷することができるようになされている。
【００４６】
しかしてこのヘッドアッセンブリー２０においては、複数の発熱素子２７等を形成してなるヘッドチップ２４と、インク液滴Ｌを吐出するノズル２９によるノズル列、開口３０を作成してなるシート状の部材であるノズルシート２５とを配置して形成される（図３）。またこのようなノズル２９によるノズル列が、印刷対象の用紙幅により形成され、これによりフルラインタイプのラインヘッドが構成され、シリアルヘッドのプリンタヘッドによる場合に比して高速度に所望の画像等を印刷することができる。
【００４７】
このようなヘッドアッセンブリー２０においては、電鋳法により母型基板３１上でノズルシート２５が作成され、これにより所望のノズル２９の直径、形状を比較的精度良く作成することができるようになされている。
【００４８】
しかしながらヘッドアッセンブリー２０においては、この電鋳法によるノズルシート２５が用いられると、ノズル径及びインクの流路抵抗のばらつきが心配される。すなわち電鋳法によるノズルシート２５においては、単にレジスト剥離液によりレジストパターン３４を除去しても、ノズル２９の内側壁面まで十分に除去しきれずにこの内側壁面に沿ってレジストパターン３４によるリング状の残渣３６が取り残される。実際に、図６について上述した実測結果によれば、従来のノズルシートにあっては、ノズル２９の直径１７〔μｍ〕の内側に対して厚さ１〔μｍ〕程度の残渣３６が発生していたことから、結局、ノズル２９の直径は１５〔μｍ〕程度になっていたことになる。
【００４９】
このためこの実施例においては、このレジストパターン３４の発生を防止するように、水素雰囲気中での処理が設けられ、これによりレジスト残渣３６が確実に除去される。具体的に、ノズルシート２５においては、レジスト剥離液によりレジストパターン３４がほぼ除去された後（図１（Ｅ））、水素を含む混合プラズマを用いたアッシング法により、水素ガスの励起種が生成されてレジスト残渣３６に照射され、この水素ガスの励起種により炭素等が還元されてレジスト残渣３６が除去される（図１（Ｆ））。これによりノズルシート２５においては、電鋳法により作成する場合に、レジスト残渣３６の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができる。
【００５０】
またこのような残渣３６の除去においては、母型基板３１上に電鋳層３５が保持された状態で実施され、これにより簡易な作業で、可撓性を有するノズルシート２５よりレジスト残渣３６を確実に除去することができるようになされている。
【００５１】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、電鋳法によりノズルシートを形成するようにして、水素雰囲気によるレジスト残渣の処理工程を設けることにより、電鋳法によりノズルシートを形成する場合に、レジスト残渣の発生を防止し、従来に比して、ノズル径、インクの流路抵抗のばらつきを低減することができる。
【００５２】
またこのレジスト残渣の処理工程を、母型基板に電鋳層が保持された状態で実施することにより、可撓性を有するノズルシートよりレジスト残渣を確実に除去することができる。
【００５３】
具体的に、レジスト剥離液によりレジストパターンを除去した後、このレジスト残渣の処理工程において、水素ガスを含む混合プラズマを用いたアッシング処理により、水素ガスの励起種を生成してレジスト残渣に照射することにより、ノズル内側壁面のレジスト残渣を確実に除去することができる。
【実施例２】
【００５４】
図４は、図１との対比により本発明の実施例２に係るプリンタに適用されるノズルシートの製造工程を示す断面図である。この実施例に係るプリンタにおいては、この図４に示すノズルシート４５の製造工程が異なる点を除いて、実施例１に係るプリンタと同一に構成される。
【００５５】
このノズルシート４５は、レジスト除去に係る水素雰囲気中での処理が熱処理により実施される。すなわち図４（Ａ）に示すように、母型基板３１上にレジストパターン３４が作成された後、電鋳工程により母型基板３１が処理され、これによりノズルシート４５の形状により電鋳層３５が形成される。
【００５６】
続いて図４（Ｂ）に示すように、レジスト剥離液に母型基板３１が浸漬され、これによりレジストパターン３４が母型基板３１から除去され、これによりノズルシート４５は、ノズル２９の内側壁面にレジスト残渣３６が残った状態となる。
【００５７】
ノズルシート４５は、続いて図４（Ｃ）に示すように、ダウンフロー型のアッシング装置により、電鋳層３５の表面を過剰に酸化させない範囲で酸素プラズマによりレジスト残渣３６がアッシング処理され、これにより熱処理の前にレジスト残渣３６が酸化される。なおアッシングの処理時間においては、３０秒間以下にすることが望ましい。
【００５８】
ノズルシート４５は、続いて図４（Ｄ）に示すように、熱処理炉において、水素ガス雰囲気中で２００〜３００度、１０〜３０分間の熱処理が実施され、これにより酸化したレジスト残渣３６が水素還元反応により脆弱化するようになされている。
【００５９】
このようにして熱処理によりレジスト残渣３６を脆弱化させると、ノズルシート４５は、再びレジスト剥離液に母型基板３１が浸漬され、その後流水により洗浄される。これによりノズルシート４５においては、脆弱化したレジスト残渣３６が容易に剥離されて確実に除去されるようになされている。
【００６０】
ノズルシート４５は、続いて図４（Ｅ）に示すように、母型基板３１から剥離されて作成されるようになされている。
【００６１】
これによりこの実施例のように、レジスト剥離液によりレジストパターンを除去した後、酸素プラズマを用いたアッシング処理によりレジスト残渣を熱処理の前に酸化させ、続いて水素雰囲気中での熱処理によりレジスト残渣を脆弱化させ、さらに続いてこの脆弱化した残渣をレジスト剥離液により除去するようにしても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００６２】
なお上述の実施例においては、ダウンフロー型のアッシング装置によりアッシング処理を実施する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば平行平板型ＲＩＥ装置のように一対の平行平板型の電極を備え、グロー放電によりプラズマを生成可能な装置を適用する場合等、アッシング処理を実施する装置にあっては、種々の装置を広く適用することができる。
【００６３】
また上述の実施例１においては、レジスト剥離液によりレジストパターンをほぼ除去した後、水素を含む混合プラズマを用いたアッシング処理によりレジスト残渣を除去する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、酸素プラズマを用いたアッシング処理によりノズルシートの表面を脆弱化させない範囲でレジストパターンを部分的に除去した後、水素を含む混合プラズマを用いたアッシング処理により、残るレジストパターンをレジスト残渣と共に除去するようにしてもよい。このようにすれば、レジスト自体の有機物が種々の工程により窒化されている場合において、酸素プラズマを用いたアッシング処理では除去し難いような場合でも、水素を含む混合プラズマを用いたアッシング処理によりレジストの窒化物を除去して残渣を確実に除去することができる。
【００６４】
また上述の実施例においては、ニッケルによりノズルシートを形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ニッケルとコバルトとによる合金によりノズルシートを形成する場合にも広く適用することができる。
【００６５】
また上述の実施例においては、カラー印刷用のフルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用して４本のノズル列を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば白黒印刷用のフルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用してノズル列を１本により作成する場合等、種々の本数によりノズル列を作成する場合に広く適用することができる。
【００６６】
また上述の実施例においては、フルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばプリンタヘッドを特定方向に移動させるいわゆるシリアルタイプのプリンタヘッドに本発明を適用する場合にも広く適用することができる。
【００６７】
また上述の実施例においては、サーマル方式によるラインプリンタに本発明を適用して発熱素子によるエネルギー発生素子を駆動する場合について述べてが、本発明はこれに限らず、ピエゾ方式、静電方式等、各種素子によりエネルギー発生素子を構成するプリンタ、プリンタヘッドに広く適用することができる。
【００６８】
また上述の実施例においては、本発明をプリンタヘッドに適用してインク液滴を飛び出させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インク液滴に代えて液滴が各種染料の液滴、保護層形成用の液滴等である液体吐出ヘッド、さらには液滴が試薬等であるマイクロディスペンサー、各種測定装置、各種試験装置、液滴がエッチングより部材を保護する薬剤である各種のパターン描画装置等に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えば発熱素子の駆動によりインク液滴を飛び出させるプリンタに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例１に係るラインプリンタに適用されるヘッドアッセンブリーのノズルシートの製造工程を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るラインプリンタを示す斜視図である。
【図３】図２のヘッドアッセンブリーのインク液滴の吐出に係る部分を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例２に係るラインプリンタに適用されるヘッドアッセンブリーのノズルシートの製造工程を示す断面図である。
【図５】従来の電鋳法によるノズルシートの製造工程を示す断面図である。
【図６】レジスト残渣の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【００７１】
１、３１……母型基板、２、３４……レジストパターン、３、２５、４５……ノズルシート、５、３６……残渣、１１……ラインプリンタ、２０、……ヘッドアッセンブリー、２４……ヘッドチップ、２９……ノズル
【図１】
2005238685.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005238685.tif 000006
【図５】
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【図６】
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