(57)【要約】      （修正有）【課題】溶解力の強い溶媒を用いてソルベントコートにより個別インク室壁部材を成形して、個別インク室の内部空間となる部分に成形された樹脂層との界面領域に相溶が生じていても個別インク室壁部材に連なるスカムの発生を抑制できる。【解決手段】複数のインク吐出エネルギー発生素子２を成形した基板１を用意する工程１、個別インク室の内部空間４aを形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂と光塩基発生剤とを含有する樹脂層を成形する工程２、該樹脂層および基板を覆って、光酸発生剤を含有する個別インク室壁部材材料４をソルベントコート法を用いて成膜する工程３、工程３において成膜した個別インク室壁部材材料を活性エネルギー線照射により硬化すると共にインク吐出口６を形成して個別インク室壁部材を成形する工程４、工程２において成形した樹脂層を溶液により溶解し個別インク室の内部空間を形成する工程５を順次行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面上に設けられた複数のインク吐出エネルギー発生素子と、基板上に設けられた壁部材および内部に収納するインクをインク吐出エネルギー発生素子の作動により吐出するため壁部材に設けられたインク吐出口とを有する個別インク室と、基板を貫通して設けられ、インク収納部と各個別インク室とを連結するインク供給孔とを備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、
複数のインク吐出エネルギー発生素子を成形した基板を用意する工程１、
個別インク室の内部空間を形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂と光塩基発生剤とを含有する樹脂層を成形する工程２、
該樹脂層および基板上に光酸発生剤を含有する個別インク室壁部材材料をソルベントコート法を用いて成膜する工程３、
工程３において成膜した個別インク室壁部材材料を活性エネルギー線照射により硬化すると共にインク吐出口を形成して個別インク室壁部材を成形する工程４、
工程２において成形した樹脂層を溶液により溶解し個別インク室の内部空間を形成する工程５を順次行うことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】
樹脂層に含まれる溶液により溶解可能な樹脂が光照射により分解可能な感光性樹脂であり、工程６において外部から光を照射して感光性樹脂を分解した後、樹脂層を溶液により溶解することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
樹脂層に含まれる溶液により溶解可能な樹脂が、ビニルケトン系樹脂および／またはアクリル系樹脂を含有することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
アクリル系樹脂が、メタクリル酸単位を含有することを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
個別インク室壁部材材料が感光性樹脂を含み、個別インク室壁部材に含まれる光酸発生剤が光カチオン重合開始剤を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
個別インク室壁部材材料が、エポキシ系樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載のインクジェットヘッドの製造方法により製造されたインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の被記録媒体に記録するための記録装置に搭載可能なインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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やコンピューター記録装置に適用されているインクジェットヘッドは、紙や樹脂シートなどの被記録媒体上にインクの小滴を吐出させて、文字、記号、図形などの表示を行うものである。インクジェットヘッドとしては以下に示すものが知られている。基板上に設けられた、内部に収納したインクを圧電素子などのエネルギー発生素子の作用により吐出口から吐出する個別インク室と、基板の裏面に設けられたインク供給路と、基板に穿設した貫通孔とを有するものである。かかるインクジェットヘッドにおいては、貫通孔によりインク供給路を介してインクタンクと個別インク室が接続され、インクタンク内のインクが、電気信号を入力したエネルギー発生素子の作用により個別インク室の吐出口から吐出され、記録が行われる。
【０００３】
このようなインクジェトヘッドの製造には、フォトリソグラフィーによる半導体成膜技術が使用されている。例えば、個別インク室の内部空間となる部分に溶解可能な樹脂層を設け、この溶解可能な樹脂層を被覆して個別インク室壁部材を設け、溶解可能な樹脂層を除去する方法（特許文献１）などが報告されている。これらの方法においては、溶解可能な樹脂としては、除去の容易性の観点よりポジ型のレジストが用いられている。このポジ型レジストに対してマスクを介して露光を行い、露光部と未露光部に現像液に対する溶解速度の差を生じさせ、これを現像して所望のパターン形状の樹脂層に成形する。樹脂層上にインク流路、即ち、個別インク室の壁部材を積層し個別インク室を成形した後、樹脂層を溶解除去して個別インク室の内部空間が形成される。
【０００４】
ところで、これらの方法においては、個別インク室部材の成形には、いわゆるソルベントコート法が用いられている。ソルベントコート法とは被覆する樹脂を溶媒中に溶解して塗布する方法であり、その代表的なものとしてスピンコート法を挙げることができる。このスピンコート法は特に膜厚を均一に制御しやすいという利点を有する。エネルギー発生素子の上方にインク吐出口を有するサイドシュータータイプのインクジェットヘッドにおいては、個別インク室壁部材にインクの吐出口が形成される。このため、エネルギー発生素子と吐出口間の距離を決定する個別インク室壁部材の膜厚が、吐出特性に影響を及ぼす直接の要因となる。このため、サイドシュータータイプのインクジェットヘッドの製造方法における個別インク室壁部材の成形はスピンコート法により行うことが多い。
【０００５】
上述したように、個別インク室壁部材をソルベントコート法により形成する場合には、個別インク室の内部空間となる部分に溶液に溶解可能な樹脂層としてポジ型のレジストが設けられているため、使用する溶媒を注意深く選択することが必要となる。ソルベントコート法に用いられる溶媒によっては、溶解力が強く、個別インク室の内部空間となる部分に形成された樹脂層と、この樹脂層上に壁部材を形成するために塗布した塗膜とが、界面領域において相溶してしまうことがある。塗膜を硬化する際、特に電離放射線を使用するとき、樹脂層と塗膜とが相溶した状態であると、数１００ｎｍ程度のスカムが発生する場合がある。近年、記録装置において高画質化、高精細化の要請を満たすため吐出インクの液滴の更なる小液滴化が求められており、このようなスカムが個別インク室壁部材につながった状態で個別インク室の内部に残留することは、インク吐出特性の低下を招くおそれがある。
【０００６】
このような問題を解決する方法として、個別インク室壁部材に塩基性物質を含む、あるいは塩基性物質をコーティングすることで、スカム発生を抑制する方法（特許文献２）が報告されている。スカムの発生は、個別インク室壁部材と樹脂層の界面領域において相溶状態となっている相溶物に個別インク室壁部材を硬化するための電離放射線を照射したとき、個別インク室壁部材材料に含有される光重合開始剤から発生する酸に起因する。この方法は、塩基性物質を個別インク室壁部材材料に添加し、相溶物中の酸の働きを阻害してスカムの発生を抑えることを利用する方法である。しかしながら、個別インク室壁部材材料に予め塩基性物質を添加した場合、添加する塩基性物質によっては、個別インク室壁部材のパターニング時に、所望の形状のパターニングがされず残さが発生することがある。一般的に溶剤耐性が高く、ポジ型レジストとしても利用できるアクリル系樹脂のような樹脂を個別インク室壁部材材料に用いる場合、その保存時に予め塩基性物質を添加すると、個別インク室壁部材材料と塩基性物質が反応することもある。このような塩基性物質との反応物を含有する個別インク室壁部材材料を用いて、歩留りを高く高精度の個別インク室を形成することは困難である。
【特許文献１】特開平６―２８６１４９号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、個別インク室壁部材の成形にソルベントコート法を用いる場合、使用溶媒の選択範囲の制限を受けず、溶解力の強い溶媒を選択しても個別インク室壁部材に連なるスカムの発生を抑制できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、個別インク室壁部材材料の保存安定性を阻害することがなく、パターニング性に優れ、インクの吐出の安定性に優れたインクジェットヘッドを効率よく製造することができるインクジェット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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った。シリコン基板上に設けられたエネルギー発生素子に対応して設けられる個別インク室の内部空間を形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂層を設けるとき、溶液により溶解可能な樹脂に光塩基発生剤を添加した樹脂を用いる。すると、樹脂層上に個別インク室壁部材材料を溶解度の高い溶媒を用いてソルベントコートし、界面領域に相溶状態が生じた個別インク室壁部材材料を光照射して硬化しても、個別インク室壁部材に連なるスカムの発生を抑制できることの知見を得た。かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、基板表面上に設けられた複数のインク吐出エネルギー発生素子と、基板上に設けられた壁部材および内部に収納するインクをインク吐出エネルギー発生素子の作動により吐出するため壁部材に設けられたインク吐出口とを有する個別インク室と、基板を貫通して設けられ、インク収納部と各個別インク室とを連結するインク供給孔とを備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、複数のインク吐出エネルギー発生素子を成形した基板を用意する工程１、個別インク室の内部空間を形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂と光塩基発生剤とを含有する樹脂層を成形する工程２、該樹脂層および基板上に光酸発生剤を含有する個別インク室壁部材材料をソルベントコート法を用いて成膜する工程３、工程３において成膜した個別インク室壁部材材料を活性エネルギー線照射により硬化すると共にインク吐出口を形成して個別インク室壁部材を成形する工程４、工程２において成形した樹脂層を溶液により溶解し個別インク室の内部空間を形成する工程５を順次行うことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法においては、個別インク室壁部材の成形にソルベントコート法を用いる場合、使用溶媒の選択範囲の制限を受けず、溶解力の強い溶媒を選択しても個別インク室壁部材に連なるスカムの発生を抑制できる。また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、個別インク室壁部材材料の保存安定性を阻害することがなく、パターニング性に優れ、インクの吐出の安定性に優れたインクジェットヘッドを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、基板表面上に設けられた複数のインク吐出エネルギー発生素子と、基板上に設けられた壁部材および内部に収納するインクをインク吐出エネルギー発生素子の作動により吐出するため壁部材に設けられたインク吐出口とを有する個別インク室と、基板を貫通して設けられ、インク収納部と各個別インク室とを連結するインク供給孔とを備えたインクジェットヘッドの製造方法である。本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、複数のインク吐出エネルギー発生素子を成形した基板を用意する工程１、個別インク室の内部空間を形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂と光塩基発生剤とを含有する樹脂層を成形する工程２、該樹脂層および基板上に光酸発生剤を含有する個別インク室壁部材材料をソルベントコート法を用いて成膜する工程３、工程３において成膜した個別インク室壁部材材料を活性エネルギー線照射により硬化すると共にインク吐出口を形成して個別インク室壁部材を成形する工程４、工程２において成形した樹脂層を溶液により溶解し個別インク室の内部空間を形成する工程５を順次行う方法であれば、特に制限されるものではない。
【００１２】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法により製造されるインクジェットヘッドとしては、図１に示すものを一例として挙げることができる。図１に示すインクジェットヘッドは、基板１の表面上に設けられた複数のインク吐出エネルギー発生素子２と、個別インク室８とを有する。個別インク室８には、基板上に設けられ、内部空間４ａを形成する壁部材４、および内部空間に収納するインクをインク吐出エネルギー発生素子の作動により吐出するため壁部材４に設けられるインク吐出口６が備えられる。更に、インクジェットヘッドは、基板を貫通して設けられ、インク収納部（図示せず）と各個別インク室とを連結するインク供給孔７を有する。
【００１３】
上記基板１は、表面に個別インク室、裏面にインクを収納するインク収納部と個別インク室とを接続するインク供給路などを有し、これらを支持する支持体として機能する。更に、基板は、貫通して設けられるインク供給孔７により表裏に設けられるインク供給路と各個別インク室とを連結する機能を有する。基板の形状、材質は上記機能を奏するものであれば、いずれであってもよい。材質としては、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属等を挙げることができる。基板の貫通孔を異方性エッチングにより穿設する場合は、結晶方位１００のシリコン単結晶体であることが好ましい。  基板１上に設けられるインク吐出エネルギー発生素子２は、複数、例えば、所定のピッチで、２列などとして設けられていてもよい。かかるインク吐出エネルギー発生素子としては、インクを加熱し発生する気泡によりインク吐出エネルギーを生起する電気熱変換体素子や、機械的振動を生じてインク吐出エネルギーを生起する圧電素子などを挙げることができる。インク吐出エネルギー発生素子は基板にシリコン酸化膜などからなる絶縁膜を介して設けられていてもよい。また、インク吐出エネルギー発生素子２上には、インクによる腐食を抑制し、電気的絶縁のため、シリコン窒化膜などからなる保護膜が設けられていてもよい。これらのインク吐出エネルギー発生素子は駆動用の電極（図示せず）に接続され、インク吐出エネルギー発生信号を入力すると、インク吐出エネルギーを発生できるようになっている。
【００１４】
上記インク吐出エネルギー発生素子の作動により吐出するインクを収納する個別インク室８は、インクを収納する内部空間４ａ、個別インク室壁部材４、インク吐出口６を有する。インクを収納する内部空間４ａは上記保護膜などを介してインク吐出エネルギー発生素子２が発生する変位や、熱などにより発生する気泡圧などインク吐出エネルギーが伝達されるように設けられることが好ましい。また、インク吐出口６は、インク吐出エネルギー発生素子の作動によるインクの吐出特性を優れたものとするため、インク吐出エネルギー発生素子に対向して設けられることが好ましい。
【００１５】
個別インク室壁部材４は上記基板やインク吐出エネルギー発生素子の保護膜上などに、あるいはこれらとの密着層を介して設けられていてもよい。個別インク室の壁部材の材料としては、インク吐出口を精度よく容易に形成することができるフォトリソグラフィーによる形成を可能とするため、感光性樹脂を含有することが好ましい。また、個別インク室壁部材材料は活性エネルギー線照射により硬化が可能なものであり、光酸発生剤として光カチオン重合開始剤を含有することが好ましい。このような個別インク室壁部材材料に含有される感光性樹脂としては、カチオン重合型のエポキシ系樹脂を好ましいものとして挙げることができる。カチオン重合型のエポキシ系樹脂は、個別インク室の壁部材として高い機械的強度、下地との密着性、耐インク性とを備え、同時にインク吐出口の微細なパターンをパターニングするための解像性を満足する。
【００１６】
かかるエポキシ系樹脂としては、具体的には、例えば、ビスフェノールＡとエピクロヒルドリンとの反応物のうち分子量がおよそ９００以上のもの、含ブロモスフェノールＡとエピクロルヒドリンとの反応物、フェノールノボラックあるいはｏ−クレゾールノボラックとエピクロルヒドリンとの反応物、特開昭６０−１６１９７３号明細書、特開昭６３−２２１１２１号明細書、特開昭６４−９２１６号明細書、特開平２−１４０２１９号明細書に記載のオキシシクロヘキサン骨格を有する多官能エポキシ系樹脂等を挙げることができる。
【００１７】
上記エポキシ系樹脂においては、エポキシ当量が２０００以下が好ましく、１０００以下がより好ましい。エポキシ当量が２０００以下であれば、硬化反応の際に架橋密度が高くなり、個別インク室壁部材を基板や保護層との密着性に優れ、耐インク性に優れたものとすることができる。
【００１８】
上記光酸発生剤としては、活性エネルギー線照射により酸を発生するものであり、感光性樹脂を硬化させるための光カチオン重合開始剤を挙げることができる。具体的には、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩［Ｊ．ＰＯＬＹＭＥＲ  ＳＣＩ：Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  No. ５６  ３８３−３９５（１９７６）参照］や旭電化工業株式会社より入手可能な、ＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２等を挙げることができる。
【００１９】
また、上記光カチオン重合開始剤は還元剤を併用してもよい。還元剤と共に光カチオン重合開始剤を加熱することにより、感光性樹脂のカチオン重合を促進させ、架橋密度を向上させることができる。併用する還元剤としては、常温では反応せず一定温度以上、好ましくは６０℃以上で反応するいわゆるレドックス型開始剤系となるものが好ましい。このような還元剤としては、銅化合物が好ましく、特に反応性とエポキシ樹脂への溶解性から銅トリフラート（トリフルオロメタンスルフォン酸銅（II））が最適である。
【００２０】
さらに個別インク室壁部材材料中には、必要に応じて添加剤などを適宜添加することができる。かかる添加剤としては、例えば、樹脂の弾性率を下げる可撓性付与剤や、下層との密着力を向上させるシランカップリング剤などを挙げることができる。
【００２１】
上記個別インク室壁部材４上には、撥インク層５が設けられていてもよい。撥インク層の材質としては撥インク性を有する材質であれば、いずれのものであってもよいが、感光性を有する材質であることが好ましく、下層の個別インク室壁部材が硬化時に発生する光酸発生剤で硬化するものが好ましい。
基板１を貫通して設けられるインク供給孔１１は、インク収納部（図示せず）に接続される基板の裏面側に設けられるインク供給路（図示せず）と個別インク室とを連通するものであり、２列に設けられたインク吐出エネルギー発生素子の列の間に開口して設けられていてもよい。インク供給孔１１はテーパー部を有していても、また、テーパー部を有さず基板表裏における開口が同一形状を有するものであってもよい。インク供給孔は予め基板に設けられていても、また、基板上面に個別インク室を成形後、基板の裏面からエッチングにより設けられたものであってもよい。
【００２２】
このようなインクジェットヘッドにおいては、インク吐出口が成形された面が被記録媒体に対向して配置され、個別インク室の内部空間に収納されるインクにインク吐出エネルギー発生素子から発生されるエネルギーが伝達されると、インク吐出口からインクが吐出され、吐出されたインクが被記録媒体上に付着することにより記録が行われる。インクが吐出された個別インク室には、インク収納部から、インク供給路、インク供給孔を通ってインクが供給され、次のインク吐出エネルギー発生素子の作動を待機する。
【００２３】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、上記インクジェットヘッドを製造する方法であって、複数のインク吐出エネルギー発生素子を成形した基板を用意する工程１、個別インク室の内部空間を形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂と光塩基発生剤とを含有する樹脂層を成形する工程２、該樹脂層および基板上に光酸発生剤を含有する個別インク室壁部材材料をソルベントコート法を用いて成膜する工程３、工程３において成膜した個別インク室壁部材材料を活性エネルギー線照射により硬化すると共にインク吐出口を形成して個別インク室壁部材を成形する工程４、工程２において成形した樹脂層を溶液により溶解し個別インク室の内部空間を形成する工程５を順次行う方法である。
【００２４】
以下、本発明のインクジェットヘッドの製造方法を、順次工程に従って模式断面図を参照して説明する。
（１）工程１
図２に示すように、複数のインク吐出エネルギー発生素子２を成形した基板１を用意するには、上記の材質、例えば、シリコンなどの基板１上に、上記材質のインク吐出エネルギー発生素子２を成形する。インク吐出エネルギー発生素子２は、例えば、上記材質材料の薄膜を基板上に成膜し、フォトリソグラフィー、ドライエッチングにより所望の形状として成形することができる。フォトリソグラフィーは基板上の薄膜にポジ型またはネガ型レジストを塗布し、作製するインク吐出エネルギー発生素子のパターンのマクスを介して露光し、ネガ型またはポジ型現像液で現像しレジストをパターン形状とする。その後、薄膜上に残留するレジストを耐エッチング層としてドライエッチングにより、レジストが除去された部分の薄膜を除去し、薄膜をパターン形状に成形する。その後、耐エッチング層として使用した薄膜上に残留するレジストを溶媒などで溶解・除去して、薄膜を所望のパターンに成形する技術である。
【００２５】
インク吐出エネルギー発生素子２上には、フォトリソグラフィー、ドライエッチングによりシリコン窒化膜などの保護層を設けてもよい。
（２）工程２
図３に示すように、個別インク室の内部空間を形成する部分に、溶液により溶解可能な樹脂と光塩基発生剤とを含有する樹脂層を成形する。樹脂層はその上にソルベントコートされる個別インク室壁部材材料を被覆・硬化させ得るものであって、溶液により溶解可能な樹脂で成形する。樹脂層の成形は、樹脂材料の塗布液を作製しスピンコートなどにより薄膜に成形し、フォトリソグラフィーにより現像処理する方法などによることができるが、ドライエッチングによりパターニングする方法によってもよい。
【００２６】
また、上記光塩基発生剤は溶媒に溶解可能な樹脂の塗布液に添加せず、別途、光塩基発生剤の塗布液を作製し、溶媒に溶解可能な樹脂の塗膜上に光塩基発生剤の塗布液を塗布することにより、樹脂層に含有させることができる。
【００２７】
樹脂層の成形に用いる溶液に溶解可能な樹脂としては、この上にソルベントコートされる個別インク室壁部材材料を被覆・硬化させ得るものであればいずれのものであってもよいが、フォトリソグラフィーによるパターニングが可能なポジ型レジストまたはネガ型レジストなどを挙げることができる。更に、後述するようにこの上に被覆・硬化して成形された個別インク室壁部材の外側から光を照射することにより分解可能な感光性樹脂であることが、溶液の溶解をより容易にできるため好ましい。かかる樹脂層を成形する樹脂がポジ型レジストであると、パターニングの際、フォトリソグラフィーにより露光部において光反応によって光塩基発生剤に起因した塩基が発生するが、塩基が発生した部分は現像工程において溶解除去される。このため、樹脂層中には光塩基発生剤が残留し、光照射による反応生成物の塩基性物質は残らないことから、感光性樹脂がポジ型レジストであることが好ましい。上記樹脂層を成形する樹脂としては、具体的に、ポリメチルイソプロピルケトン、ポリビニルケトンに代表されるビニルケトン系樹脂や、アクリル酸とアクリル酸エステルの共重合体などの光照射による分解可能な感光性樹脂などを好適に用いることができ、特に、アクリル酸は光分解可能な感光性樹脂として好ましい。
【００２８】
上記樹脂層に含有される光塩基発生剤としては、活性エネルギー線照射により、例えば、アミン化合物、水酸基化合物、イミダゾール化合物、フォスフィン化合物などの塩基を生成するものであればよく、予め塩基性を有しており、光照射により塩基性が増大するものであってもよい。光塩基発生剤は、その上にソルベントコートされた個別インク室壁部材材料の溶媒により樹脂層との相溶が生じた界面領域に活性エネルギー線が照射されて発生する光酸発生剤からのカチオンと結合またはその作用を抑制する塩基を発生するために用いられる。光塩基発生剤から発生する塩基により、相溶が生じた界面領域において、光照射により発生する光酸発生剤からのカチオンによるモノマーのプロトン化を阻害し、また、カチオンと結合してその量を低減させる。このため、相溶が生じた界面領域において、個別インク室壁部材材料の重合が抑制され、スカムの発生を抑制することができる。
【００２９】
また、理由は不明ではあるが、樹脂層と個別インク室壁部材材料の界面領域において、個別インク室壁部材材料の光酸発生剤からの酸の発生と同時に塩基を発生させることにより、個別インク室壁部材のパターン形状を再現性よく均一に成形することができ、吐出安定性に優れた個別インク室の内部空間を形成することができる。
【００３０】
このような光塩基発生剤としては、具体的には、N−（２−ニトロベンジルオキシカルボニル）イミダゾール、N−（３−ニトロベンジルオキシカルボニル）イミダゾール、N−（４−ニトロベンジルオキシカルボニル）イミダゾール、ジエチルジチオカルバマート誘導体などを好適に挙げることができる。これらの化合物の製造方法は、TPS-OH、NBC-101、ANC-101（以上みどり化学株式会社製）や、H.Tachi, M. Tunooka, J. Photopolymer Science and Technology, 12(2), 313(1999)や T. Nishikubo, A. Kameyama, Y. Toya, Polymer J. 29(5), 450(1997) 等に記載されている。
【００３１】
光塩基発生剤の樹脂層中の含有量としては、樹脂層においてその上に設けられる個別インク室壁部材材料に含有される光酸発生剤から活性エネルギー線照射により発生される酸を中和できる濃度であることが好ましい。具体的には、個別インク室壁部材材料中の光酸発生剤に対して、０．１〜１０倍量、好ましくは、０．２〜４倍量の範囲である。
（３）工程３
工程２において、樹脂層をパターニングして成形した後、図４に示すように、樹脂層３および基板１上に個別インク室壁部材材料をソルベントコート法を用いて成膜する。個別インク室壁部材材料としては、上述のカチオン重合型の感光性樹脂やこれを硬化させる光カチオン重合開始剤や、必要に応じて上記添加剤などを、溶媒に溶解した組成物を挙げることができる。かかる組成物に使用する溶媒としては、硬化時におけるスカムの発生が抑制されるため、樹脂層に対して溶解度が高い溶媒も使用することができる。このような個別インク室壁部材材料の組成物を塗布液として使用して、上記樹脂層上にソルベントコートする。ソルベントコート法とは、被覆する樹脂を溶媒中に溶解して塗布する方法をいう。ソルベントコート法としては、スピンコート法、ロールコート法、スリットコート法、バーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、フレキソコート法、スクリーンコート法、フローコート法等を挙げることができる。ソルベントコートにより個別インク室壁部材材料を１０〜１００μｍ厚さの塗布膜に形成する。
その後、個別インク室壁部材上に、図５に示すように、上述の撥インク層５を設ける場合は、上記撥インク層材料を溶媒に溶解した塗布液を作製する。作製した塗布液をスピンコート法、ロールコート法、スリットコート法等により個別インク室壁部材材料上に塗布することができる。撥インク層材料としてカチオン重合性組成物を用いる場合は、カチオン重合可能な官能基を有することが好ましいが、その硬化には下層の個別インク室壁部材材料に含有される光酸発生剤を利用することができる。また、撥インク層材料は個別インク室壁部材の未硬化の成膜上に塗布するため、適切な溶媒を選択することが好ましい。
（４）工程４
工程３において成膜した個別インク室壁部材材料を活性エネルギー線照射により硬化すると共にインク吐出口を形成して個別インク室壁部材を成形する。個別インク室壁部材材料をマスクを介して活性エネルギー線を照射し、個別インク室壁部材の硬化を行なうと共に、現像処理してインク吐出口が形成される部分の壁部材を除去し、インク吐出口を形成する。使用する活性エネルギー線としては、可視光線、紫外線、電子線、Ｘ線などを挙げることができる。
【００３２】
かかる活性エネルギー線が照射されると、個別インク室壁部材材料と樹脂層との界面領域の相溶部分において、光酸発生剤から発生するカチオンが、光塩基発生剤から発生する塩基との中和反応により失活する。そのため、相溶物の酸による硬化反応が抑制され、スカムの発生を抑制することができる。
【００３３】
次いで行う現像処理において、溶剤を用いて現像することにより、図６に示すように、インク吐出口６を形成することができる。
（５）工程５
工程２において成形した樹脂層を溶液により溶解し個別インク室の内部空間を形成する。樹脂層が光照射により分解可能な感光性樹脂を含む場合、溶液による溶解前に、個別インク室壁部材の外部から光を照射して感光性樹脂を分解し、溶液による樹脂層の溶解をより容易にすることができる。
樹脂層の溶解処理後、必要に応じて、例えば、１５０〜２５０℃に加熱して、個別インク室壁部材や撥インク層の架橋密度を上げ、これらの密着性の向上を図ることができる。
（６）工程６
インク供給孔７の形成は、上記工程のいずれの工程間において行ってもよいが、上記樹脂層の溶液による溶解前に行うことが、樹脂層の溶解を容易にできることから、好ましい。また、工程１においてインク供給孔が穿設された基板を用いることもできる。インク供給孔７の穿設は、エキシマレーザーを用いる方法、ドリルあるいはサンドブラストによる方法、ウェットエッチングによる方法等を適宜使用することができる。ウェットエッチングによる場合は、全体を保護層で被覆した後、基板の裏面から結晶方位により溶解性が異なることを利用した異方性エッチングを行ってもよい。
【００３４】
更に、基板の裏面にインク収納部に接続されるインク供給路を形成し、インク供給孔とインク収納部とを連結する。一方、インク吐出エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合を行って、インクジェットヘッドを完成することができる。
【００３５】
このようなインクジェットヘッドにおいて、インク吐出口が成形された面が被記録媒体に対向して配置され、個別インク室の内部空間に収納されるインクにインク吐出エネルギー発生素子から発生されるエネルギーが伝達されると、インク吐出口からインクが吐出され、被記録媒体上に付着して記録を行う。インクが吐出された個別インク室には、インク収納部から、インク供給路、インク供給孔を通ってインクが供給され、次のインク吐出エネルギー発生素子の作動を待機する。
【実施例】
【００３６】
［実施例１］
本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の実施例を以下に説明する。
表面の個別インク室の内部空間に接する部分にＳｉＮとＴａの保護膜と、ＨｆＢ2の発熱抵抗体が設けられたシリコン基板を準備した（工程１）。
【００３７】
メタクリル酸とメタクリル酸メチルの共重合体（メタクリル酸メチル：メタクリル酸＝９０：１０、Ｍｗ＝８００００、Ｍｎ＝２．５）に、光塩基発生剤（ＮＢＣ−１０１：みどり化学社製）を、メタクリル酸−メタクリル酸メチルの共重合体樹脂に対して１．０質量％添加し、溶媒シクロヘキサノンを用いて塗布液を調製した。これをシリコン基板上にスピンコートして、露光現像を行い、厚さ１０μｍの樹脂層を成形した（工程２）。
【００３８】
次に、以下の組成の個別インク室壁部材材料を、樹脂層上に２０μｍの厚さにスピンコートした後、１００℃で２分間、ホットプレートにより加熱した（工程３）。
ＥＨＰＥ（ダイセル化学工業製）                                １００質量％
１、４ＨＦＡＢ（セントラル硝子製）                              ２０質量％
ＳＰ−１７０（旭電化工業製）                                      ２質量％
Ａ−１８７（日本ユニカー製）                                      ５質量％
メチルイソブチルケトン                                        １００質量％
ジグライム                                                    １００質量％
その後、塗布液を調製し、１μｍの厚さにスピンコートし、撥インク層を成形した。
【００３９】
次いで、インク吐出口に形成されたマスクを介して、露光現像を行い、直径１０μｍのインク吐出口を有する個別インク室壁部材を成形した（工程４）。
【００４０】
次に、シリコン基板裏面にマスクをし、撥インク層塗布液を塗布して保護膜とした後、異方性エッチングを行った（工程６）。
【００４１】
次いで、撥インク層上の保護膜をキシレンにより溶解除去した後、２００〜２８０ｎｍの波長光を用いて、撥インク層、個別インク室壁部材上から８００００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で全面に露光し、樹脂層の可溶化を行った。（工程５）。
【００４２】
得られたインクジェットヘッドについて、金属顕微鏡、走査型電子顕微鏡にて個別インク室の形状を観察した。この実施例に用いられるインク流路パターンは全て無色透明であるため、個別インク室の形状は金属顕微鏡を通して観察することができた。その結果、個別インク室は総て所期の形状を有していた。また、個別インク室の断面を走査型電子顕微鏡にて観察したところ、スカムは認められなかった。
【００４３】
このインクジェットヘッドを記録装置に装着し、純水／グリセリン／ダイレクトブラック１５４（水溶性黒色染料）=６５／３０／５からなるインクを用いて印字を行ったところ、吐出特性が良好な安定印字が得られた。
【００４４】
また、この実施例で用いた樹脂層材料においては、３ヶ月保存後も変質がなく、３ヶ月後に使用してもパターニング性の劣化は見られず、保存安定性に優れることが分かった。
［実施例２］
メタクリル酸とメタクリル酸メチルの共重合体（メタクリル酸メチル：メタクリル酸＝８５：１５、Ｍｗ＝１０００００、Ｍｎ＝２．０）に、光塩基発生剤（ＴＰＳ−ＯＨ：みどり化学社製）をメタクリル酸−メタクリル酸メチルの共重合体樹脂に対して２．０質量％添加した樹脂用いて塗布液を調製し、樹脂層を成形した他は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを作製し、個別インク室、スカムの観察、印字特性、樹脂層材料の保存性について検査を行った。
【００４５】
個別インク室は総て所期の形状を有し、スカムは認められなかった。また、印字特性も優れ、樹脂層材料の保存性も優れていた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のインクジェットヘッドの一例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一例の工程１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ヘッドの製造方法の一例の工程２を示す模式的断面図である。
【図４】本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一例の工程３を示す模式的断面図である。
【図５】本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一例の工程３を示す模式的断面図である。
【図６】本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一例の工程４を示す模式的断面図である。
【図７】本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一例の工程を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：シリコン基板
２：インク吐出エネルギー発生素子
３：樹脂層
４：個別インク室壁部材
４ａ：内部空間
５：撥インク層
６：インク吐出口
７：インク供給孔
８：個別インク室
８：樹脂層
９：個別インク室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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