(57)【要約】【課題】彫り込み流路製法において、型レジストにＰＭＩＰＫを主成分とするポジレジストを用いるこれまでの方法では、基板彫込み部において型レジスト表面が窪んだ形状になってしまうため、この上に塗布したノズル材は、液流路を塞ぐ形状となってしまう。【解決手段】ＰＭＭＡを主成分とするポジレジストを塗布した後、ＰＭＩＰＫを主成分としたポジレジストを塗布し、基板彫込み部においてノズル材が液週路を塞ぐことを防ぎ、さらに、ＰＭＩＰＫを主成分としたポジレジストの厚みを制御することにより、オリプレ方向へ液流路高さを広げることによって、基板方向ばかりでなく、オリプレ方向へも液流路が拡張されることになり、リフィル速度を高速にすることが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通し、前記液体を前記吐出口へと導く液流路と、該液流路の一部に設けられた、前記液体を吐出するための圧力を発生する吐出圧力発生部と、該吐出圧力発生部を構成する吐出圧力発生素子が形成された基板と、を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記基板の前記吐出圧力発生素子が形成された面の前記吐出圧力発生素子の近傍部分が彫り込まれた窪み部と、
該窪み部の一部に形成され、前記基板を貫通する、前記液流路に前記液体を供給する供給口となる貫通口と、を備え、
前記窪み部と前記貫通口とは角部によって連続しているとともに、
該窪み部における液流路の高さは、該窪み部の深さよりも高いことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記窪み部は、前記吐出圧力発生素子が形成された面の、前記供給口が開口する部分の側から、前記吐出圧力発生素子が形成された部分へと、前記吐出圧力発生素子毎に延びている部分を有しており、前記各液流路の間を仕切る流路壁が、彫込みの、前記吐出圧力発生素子の部分へと、前記吐出圧力発生素子毎に延びている部分の間の領域にまで延びていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、窪み部、および前記窪み部と前記貫通口とが連続する角部が保護層によって被覆されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、オリフィスプレートを備え、前記オリフィスプレートは前記液流路の形成パターンに相当するパターンで、溶出可能な樹脂から流路型材を形成し、該流路型材に、前記オリフィスプレートとなる樹脂を被覆し、その後、前記流路型材を溶出させることによって形成したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
請求項４記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
型パターンを形成する工程では、
基板上に、第１の波長域の電離放射線に感光する第１のポジ型感光性材料層を形成する段階と、
該第１のポジ型感光性材料層の上に、第２の波長域の電離放射線に感光する第２のポジ型感光性材料層を形成する段階と、
第１及び第２のポジ型感光性材料層が形成された基板面に前記第２の波長域の電離放射線をマスクを介して照射することで前記第１のポジ型感光性材料層は分解反応させずに前記第２のポジ型感光性材料層の所望の領域のみを分解反応させた後、現像し、上層の前記第２のポジ型感光性材料層において所望のパターンを形成する段階と、
第１及び第２のポジ型感光性材料層が形成された基板面に前記第１の波長域の電離放射線をマスクを介して照射することで少なくとも前記第１のポジ型感光性材料層の所定の領域を分解反応させた後、現像し、下層の前記第１のポジ型感光性材料層において所望のパターンを形成する段階と、を順次含むことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法において、下層のポジ型感光性材料がメタクリル酸エステルを主成分とする電離放射線分解型ポジレジストであり、上層のポジ型感光性材料がポリメチルイソプロペニルケトンを主成分とする電離放射線分解型ポジレジストであることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法において、メタクリル酸エステルを主成分とする電離放射線分解型ポジレジストの上にソルベントコート法により、ポリメチルイソプロペニルケトンを主成分とする電離放射線分解型ポジレジストを塗布し、
該メタクリル酸エステルを主成分とする電離放射線分解型ポジレジストが、メタクリル酸、メタクリル酸クロライド或いはメタクリル酸グリシジルの熱架橋成分を共重合して構成される熱架橋型であるとき、前記ソルベントコート法による塗布の前に該熱架橋型のポジレジストに熱を加える工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録方式に用いる記録液小滴を発生するための液体噴射記録ヘッド及び該ヘッドの製造方法に関する。特に本発明は、高画質を可能とする微小な液滴を安定して吐出し、さらに高速記録を実現できるインク流路形状と該ヘッドを生産する製造方法に関する。
【０００２】
さらに本発明は、前記インクジェット記録ヘッドの製造方法に基づき、インク吐出特性が改善されたインクジェット記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェット記録方式（液体噴射記録方式）に適用されるインクジェット記録ヘッドは、一般に微細な記録液吐出口（以下、オリフィスと称す）、液流路およびその液流路の一部に設けられる液体吐出エネルギー発生部を複数備えている。そして、このようなインクジェット記録ヘッドで高品位の画像を得るためには、前記オリフィスから吐出される記録液小滴がそれぞれの吐出口より常に同じ体積、吐出速度で吐出されることが望ましい。これを達成する方法として、例えば、下記特許文献１〜３においては、インク吐出圧力発生素子（電気熱変換素子）に記録情報に対応して駆動信号を印加し、電気熱変換素子にインクの核沸騰を越える急激な温度上昇を与える熱エネルギーを発生させ、インク内に気泡を形成させ、この気泡を外気と連通させてインク液滴を吐出させる方法が開示されている。
【０００４】
このような方法を実現するためのインクジェット記録ヘッドとしては、電気熱変換素子とオリフィスとの距離（以下、「ＯＨ距離」と称す。）が短い方が望ましい。また、前記方法においては、ＯＨ距離がその吐出体積をほぼ決定するため、ＯＨ距離を正確に、また再現よく設定できることが必要である。
【０００５】
従来、インクジェット記録ヘッドの製造方法としては、例えば、特許文献４および５に記載されている方法、すなわち、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上にインク流路およびオリフィス部からなるノズルを感光性樹脂材料を使用してパターン形成して、この上にガラス板などの蓋を接合する方法や、特許文献６に記載されている方法、すなわち強アルカリや有機溶剤等の液体に溶解可能な樹脂でインク流路パターンを形成し、このパターンをエポキシ樹脂などで被覆してこの樹脂を硬化し、基板を切断後に前記溶解可能な樹脂パターンを溶出除去する方法等がある。しかし、これらの方法は、いずれも気泡の成長方向と吐出方向とが異なる（ほぼ垂直）タイプのインクジェット記録ヘッドの製造方法である。そして、このタイプのヘッドにおいては、基板を切断することによりインク吐出圧力発生素子とオリフィスとの距離が設定されるため、インク吐出圧力発生素子とオリフィスとの距離の制御においては、切断精度が非常に重要なファクターとなる。しかしながら、切断は公知のＩＣウエハーを切断するダイシングソウー等の機械的手段にて行うことが一般的であり、高い精度の安定した加工を再現性良く実現することは難しい。
【０００６】
気泡の成長方向と吐出方向とがほぼ同じタイプのインクジェット記録ヘッドの製造方法としては、特許文献７に記載されている方法、すなわち、基体とオリフィスプレートとなるドライフィルムとをパターニングされた別のドライフィルムを介して接合し、フォトリソグラフィーによってオリフィスを形成する方法や、特許文献８に記載されている方法、すなわち、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と電鋳加工により製造されるオリフィスプレートとをパターニングされたドライフィルムを介して接合する方法等がある。しかし、これらの方法では、いずれもオリフィスプレートを薄く（例えば２０μｍ以下）かつ均一に作成することは困難であり、たとえ作成できたとしても、インク吐出圧力発生素子が形成された基板との接合工程はオリフィスプレートの脆弱性によりきわめて困難となる。
【０００７】
被覆樹脂層（オリフィスプレート）の厚さは前述のように極端に薄くすることはできず、吐出圧力発生素子はかなり薄くできるので、インク流路の高さ（流路を形成する基板とオリフィスプレート内面との距離）ＬＨと、インク吐出口の吐出面（オリフィスプレートの外面）と吐出圧力発生素子の上面との距離（前記ＯＨ）とは、ＯＨ≧ＬＨの関係にある。従来の製造方法で得られるインクジェット記録ヘッドでは、ＯＨ距離を短くすると、インク流路の高さも同時に低くなりインク吐出圧力発生素子へのインク供給が必ずしも十分に行うことができず、特に吐出周波数を早くするとこれが顕著になることから、高い周波数の駆動が困難である。
【０００８】
このような問題に対し、従来の製造方法では、インク供給口をできるだけインク吐出圧力発生素子に近づける方法    すなわち、高さの低いインク流路を短くすることで対応してきたが、精度の限界及び、インク流路としての役割（多数配列されたノズル同士の干渉を避ける）などから自ずと設計に制約があり、根本的な改善には至らなかった。
【０００９】
その対策の一つとして、インク吐出圧力発生素子とオリフィス間の距離をきわめて高精度で短くかつ再現良く設定可能で、さらにインク流路が十分な容積を確保でき抵抗が小さくインク吐出圧力発生素子にインクを供給し、吐出周波数を高くして高速印字を可能にするインクジェット記録ヘッドの製造方法として、例えば特許文献９及び１０がある。これらにおいては、圧力発生素子がインク流路内に設けられ、該インク吐出圧力発生素子とインク液滴吐出用オリフィスの吐出面との距離ＯＨと、該インク流路の高さＬＨとの関係が、
ＯＨ≦ＬＨ
になるように構成されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド及びその製造方法が提案されている。
【００１０】
これらの件においては、基板を彫り込んで液流路となる部分を形成した後、液流路の形成パターンに相当するパターンで、溶出可能な樹脂から流路型材を形成し、該流路型材に、前記オリフィスプレートとなる樹脂を被覆し、その後、前記流路型材を溶出させることによって形成する製造方法を示している。
【００１１】
また、別の対策としては、特許文献１１に示されている製造方法を用いて、オリフィスプレートの厚さに段差を形成し、液流路の高さを高くする方法がある。
【特許文献１】特開平４−１０９４０号公報
【特許文献２】特開平４−１０９４１号公報
【特許文献３】特開平４−１０９４２号公報
【特許文献４】特開昭５７−２０８２５５号公報
【特許文献５】特開昭５７−２０８２５６号公報
【特許文献６】特開昭６１−１５４９４７号公報
【特許文献７】特開昭５８−８６５８号公報
【特許文献８】特開昭６２−２６４９５７号公報
【特許文献９】特開平１０−３４９２８号公報
【特許文献１０】特開平１０−９５１１９号公報
【特許文献１１】特開２００３−２５５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記特許文献９及び１０に示されているような、基板を彫り込んで液流路となる部分を形成した後、液流路の形成パターンに相当するパターンで、溶出可能な樹脂から流路型材を形成し、該流路型材に、前記オリフィスプレートとなる樹脂を被覆し、その後、前記流路型材を溶出させることによって形成する製造方法においては、彫込み部を形成した後、流路型材を塗布するため、彫込み部において型レジストが窪み形状となってしまうため、その上に塗布したオリフィスプレートとなる樹脂がその部分で厚くなってしまい、その分、液流路の高さは低くなってしまう。また、流路型材として、ドライフィルムを用いる方法があるが、この場合は、彫込み部に流路型材が十分に充填することが出来ないという問題が発生する。
【００１３】
ちなみに、発明者らが彫込み部と流路型材の窪み量に関して実験を行ったところ、次のようになった。なお、評価に用いた流路型材は、特許文献１１に示されているポリメチルイソプロペニルケトン（ＰＭＩＰＫ）を主成分とするポジレジストとポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とするポジレジストを用いた。
【００１４】
＜実験方法＞
・基板に２４×３１．２μｍの矩形パターンの彫込み部を形成。
・彫込み部の深さは５，１０，２０μｍの３種類。
・彫込み部形成後、ポリメチルイソプロペニルケトン（ＰＭＩＰＫ）を主成分とするポジレジスト、及びポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とするポジレジストをそれぞれ平坦なウエハー上で膜厚１０μｍとなるスピンコーティング条件で塗布し、その時に生じた、図７及び図８に示す窪み量を測定した。なお、表１には、実験に使用したポリメチルイソプロペニルケトン（ＰＭＩＰＫ）を主成分とするポジレジスト，及びポリメタクリレート（ＰＭＭＡ）を主成分とするポジレジストの固形分濃度及び粘度を示す。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
上記の結果より、基板に２０μｍの彫込みがある場合、ＰＭＭＡを主成分とするポジレジストの窪み量は５．５μｍ，ＰＭＩＰＫを主成分とするポジレジストの窪み量は２０．８μｍでることがわかる、なお、ＰＭＭＡを主成分とするポジレジストとＰＭＩＰＫを主成分とするポジレジストでこのように窪み量に差がついた理由としては、表１に示すように、固形分濃度の差であると考えられる。すなわち、ＰＭＭＡを主成分とするポジレジストが固形分濃度３０ｗｔ％であるのに対して、ＰＭＩＰＫを主成分とするポジレジストが１８ｗｔ％であり、この差が窪み量の差となって現れたものと考えられる。
【００１７】
また、基板側に彫り込むのではなく、特許文献１１に示されている方法を用いて、オリフィスプレート側に彫込みを形成する方法も考えられるが、この場合、液流路の高さはオリフィスプレートの厚さによって幾何学的に制限され、彫込み量には限界がある。また、オリフィスプレートが薄くなると、インクにより膨潤し変形したり、機械的強度が低下することにより、フェイス面の拭きにおいて割れたりすることがあり、信頼性に問題が生じる。
【００１８】
このような理由により、従来は、上述したような制限の範囲内で、オリフィスプレートに段差を設けて、
ＯＨ≦ＬＨ
となるヘッドを構成する他なかった。
【００１９】
上述のことから、本発明においては、オリフィスプレートに段差を設けて液流路とすることの限界を鑑みて、オリフィスプレートに段差を設けるだけでなく、基板側を彫り込む構成を有し、該インク吐出圧力発生素子とインク液滴吐出用オリフィスの吐出面との距離ＯＨと、該インク流路の高さＬＨとの関係が、
ＯＨ≦ＬＨ
となるインクジェット記録ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上述の目的を達成するため、インクジェット記録ヘッドを次に示すとおりのものとする。
【００２１】
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通し、前記液体を前記吐出口へと導く液流路と、該液流路の一部に設けられた、前記液体を吐出するための圧力を発生する吐出圧力発生部と、該吐出圧力発生部を構成する吐出圧力発生素子が形成された基板と、を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記基板の前記吐出圧力発生素子が形成された面の前記吐出圧力発生素子の近傍部分が彫り込まれた窪み部と、
該窪み部の一部に形成され、前記基板を貫通する、前記液流路に前記液体を供給する供給口となる貫通口と、を備え、
前記窪み部と前記貫通口とは角部によって連続しているとともに、
該窪み部における液流路の高さは、該窪み部の深さよりも高いことを特徴とする。
【００２２】
なお、その際の製造方法は、
基板を彫り込んで液流路となる部分を形成した後、
液流路の形成パターンに相当するパターンで、溶出可能な樹脂から流路型材として、
基板上に、第１の波長域の電離放射線に感光する第１のポジ型感光性材料層を形成する段階と、
該第１のポジ型感光性材料層の上に、第２の波長域の電離放射線に感光する第２のポジ型感光性材料層を形成する段階と、
第１及び第２のポジ型感光性材料層が形成された基板面に前記第２の波長域の電離放射線をマスクを介して照射することで前記第１のポジ型感光性材料層は分解反応させずに前記第２のポジ型感光性材料層の所望の領域のみを分解反応させた後、現像し、上層の前記第２のポジ型感光性材料層において所望のパターンを形成する段階と、
第１及び第２のポジ型感光性材料層が形成された基板面に前記第１の波長域の電離放射線をマスクを介して照射することで少なくとも前記第１のポジ型感光性材料層の所定の領域を分解反応させた後、現像し、下層の前記第１のポジ型感光性材料層において所望のパターンを形成する段階とを順次含み、
前記段階を実施することで基板に対して上層と下層のパターンを異ならせることで、基板の彫込み部に生じた第１のポジ型感光性材料層の窪み部を、第２のポジ型感光性材料層で埋め平坦化するか、あるいはこの部分を含むより広い領域を第２のポジ型感光性材料層で他の部分よりも高くし、その後、該流路型材に、前記オリフィスプレートとなる樹脂を被覆し、前記流路型材を溶出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、表面に凹形状のある基板に対して液流路の型レジストとなる樹脂を塗布したとしても、型レジスト表面の凹凸を制御することが可能となり、その結果として、基板側とオリフィスプレート側の両方向に液流路を拡張することが可能となり、リフィル周波数を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例１に示すヘッドの製造方法に関して、図２から図４を用いて示す。
【００２６】
図２（１）には、基板１００及びヒーター２００、及びシリコン熱酸化膜５００を示す。
【００２７】
図２（２）には、ＩＣＰドライエッチング装置を用いて、基板のシリコンをドライエッチングし、彫込み部３００を形成した様子を示す。ドライエッチング時のマスクとしては、ノボラック系の一般的なポジレジストを使用することが出来る。本実施例におけるエッチング量は２０μｍで、２４×３１．２μｍの矩形パターンである。なお、本件においてはＩＣＰを用いたドライエッチングにより彫込み部を形成したが、彫込み部を形成する手段はこれに限られるものではなく、他の方式のプラズマソースを有するドライエッチング装置や、結晶異方性エッチングなどのウエットエッチングであっても構わない。
【００２８】
図２（３）には、彫込み部３００の表面に保護膜（彫込み部メンブレン４００）を形成した状態を示す。保護膜としては、プラズマＣＶＤによって形成したＳｉＮ，ＳｉＯなどを用いることが出来る。この保護膜によって、彫込み部からのインクに対するシリコンの溶出を防ぐ。また、後に述べる供給口の結晶異方性エッチングを行う場合には、結晶異方性エッチングのエッチャントがノズル部へ侵入するのを防ぐ働きをする。なお、インクの種類によってはこの保護膜は必ずしも必要ではなく、インク供給口を結晶異方性エッチング以外の方法、例えばドライエッチングなどの方法で形成する場合には、必ずしも必要ではない。
【００２９】
図２（４）には、基板１００裏面において結晶異方性エッチングによるインク供給口形成時にマスクとするため、シリコン熱酸化膜をパターニングした状態を示す。さらには、ＰＭＭＡを主成分とするポジレジストである、熱架橋型ポジレジスト６００をスピンコートにより塗布した状態を示す。
【００３０】
図３（５）には、熱架橋型ポジレジスト６００上に、ＰＭＩＰＫを主成分とするポジレジスト７００をスピンコートにより塗布した状態を示す。
【００３１】
図３（６）には、ＰＭＩＰＫを主成分とするポジレジストをパターニングした状態（ＰＭＩＰＫポジレジストパターン７５０）を示し、図３（７）には、ＰＭＭＡを主成分とするポジレジストをパターニングした状態（熱架橋型ポジレジストパターン６５０）を示す。
【００３２】
下記に、図２（４）から図３（７）までの工程に関する詳細を示す。
【００３３】
液体吐出エネルギー発生素子（ヒーター）２００を含む基板１００上に、熱架橋型ポジレジスト層６００を形成する。この材料は、メチルメタクリレートとメタクリル酸の９０：１０比の共重合体であり、米国ポリサイエンス社より樹脂粒子として市販されている。この樹脂粒子をシクロヘキサノンに３０ＷＴ％の濃度にて溶解し、レジスト液として使用した。該レジスト液はスピンコート法にて上述した基板１００に塗布し、オーブンにて１８０℃、３０分間のプリベークを行い、熱架橋せしめた。形成した被膜の膜厚は１０μｍであった。
【００３４】
次いで熱架橋型ポジレジスト層６００上にＰＭＩＰＫポジレジスト層７００を塗布した。ＰＭＩＰＫは、東京応化工業株式会社より上市されるＯＤＵＲ−１０１０を樹脂濃度が１８ＷＴ％となるように調整して使用した。プリベークはホットプレートにて１４０℃、３分間行った。該被膜は、平坦な基板上で１０μｍとなるスピンコーティング条件で塗布した。
【００３５】
次いでＰＭＩＰＫポジレジスト層７００の露光を行った。露光装置はキヤノン製マスクアライナーＰＬＡ−６２１ＦＡにて行い、コールドミラーは品番：ＣＭ−２９０を用いた。露光量は２Ｊ／ｃｍ２である。コールドミラーＣＭ−２９０にて反射した電離放射線をＰＭＩＰＫに、残したいパターンを描いたフォトマスクを介して露光した。
【００３６】
次いでＰＭＩＰＫポジレジスト層７００の現像を行ってパターン形成した。現像はメチルイソブチルケトンに７分間浸漬して行った。この時、コールドミラーを用いて下層の熱架橋型ポジレジストのパターン形成に必要な露光量は１００Ｊ／ｃｍ２とし、感度比は１：５０とした。このため上記露光、現像にて下層は殆ど変化しない。
【００３７】
なお、本実施例においては、図１に示すような、オリフィスプレート８５０に段差を形成し、リフィル周波数を上げる構造を取っているが、ＰＭＩＰＫの膜厚およびパターン形状を変えることにより、図９に示すように、オリフィスプレート段差部をなくし、オリフィスプレートの信頼性を高めた構造とすることも可能である。
【００３８】
次いで下層の熱架橋型ポジレジスト層６００のパターニング（露光、現像）を行った。露光装置は同一の装置を用い、コールドミラーは品番：ＣＭ−２５０とした。この時の露光量は１２Ｊ／ｃｍ２であり、現像はメチルイソブチルケトンにて行った。露光はコールドミラーＣＭ−２５０にて反射した電離放射線を熱架橋型ポジレジストに、残したいパターンを描いたフォトマスク（不図示）を介して露光した。この時、マスクからの回析光により上層のＰＭＩＰＫパターンが細る為、ＰＭＩＰＫ残存部はそのような細りを加味して設計してある。勿論、回析光の影響のない投影光学系を有する露光装置を用いた場合は、細りを加味したマスク設計を行う必要はない。
【００３９】
なお、図８に示すように、彫込み部の彫込み量が２０μｍの場合、これに平坦なウエハー上で膜厚が１０μｍとなる条件で熱架橋型ポジレジストを塗布した場合、窪み量は約５．５μｍである。
【００４０】
この上にＰＭＩＰＫポジレジストをスピンコートにより膜厚１０μｍとなる条件で塗布した場合、その窪み量は１μｍ未満であった。図８には、彫込み部が深さ５μｍの場合において、ＰＭＩＰＫを膜厚１０μｍで塗布した際の窪み量を示しているが、これは彫込み部の断面が矩形の場合であって、下層にＰＭＭＡがある場合には、断面が球形を有する窪み部分へ塗布することになるため、ＰＭＩＰＫポジレジストは埋めなければならない部分の体積が小さくなり、その結果ＰＭＩＰＫポジレジストの窪み量は遙かに小さくなる。
【００４１】
図３（８）には、パターニングされた下層の熱架橋型ポジレジスト６００と上層のＰＭＩＰＫポジレジスト７００を覆うようにノズル材８００の層を形成した。この層の材料は、ダイセル化学工業株式会社より上市されるＥＨＰＥ−３１５０を５０部、旭電化工業株式会社より上市される光カチオン重合開始材ＳＰ−１７２を１部、日本ユニカ社より上市されるシランカップリング材Ａ−１８７を２．５部を塗布溶剤として用いたキシレン５０部に溶解して作製した。塗布はスピンコートにて行い、プリベークはホットプレートにて９０℃、３分間行った。露光はキヤノン製マスクアライナーＭＰＡ−６００ＦＡを使用し、露光は３Ｊ／ｃｍ２で行った。現像はキシレンに６０秒間浸漬して行った。その後、１００℃にて１時間のベークを行い、液流路構造体材料の密着性を高めた。
【００４２】
次いで、ノズル材８００に対してインク吐出口のパターン露光および現像を行う。このパターン露光は汎用的な露光装置のいずれのものを適用しても構わない。図示しないが、露光時にはインク吐出孔となる箇所に光を照射させないマスクを使用した。
【００４３】
図３（９）には、後の工程においてノズルを保護する働きをする、保護材９００を形成した。この材料は東京応化工業社よりＯＢＣの名称で上市される材料で、環化イソプレンよりなる。
【００４４】
図４（１０）には、シリコン結晶異方性エッチングにより、インク供給口１０００を形成した様子を示す。シリコン結晶異方性エッチングは、テトラメチルアンモニウムハイドライド（ＴＭＡＨ）２２ｗｔ％溶液，８３℃に１６時間浸漬することで行った。
【００４５】
図４（１１）には、メンブレン４００を除去した様子を示す。本件においては、芝浦メカトロニクス社製、ＣＤＥ−７−４を用いて、Ｏ２，ＣＦ４，Ｎ２の混合ガスにて除去を行った。
【００４６】
図４（１２）には、基板１００をキシレンに浸漬して保護材９００を除去した後、低圧水銀灯を用いて３００ｎｍ以下の電離放射線を熱架橋型ポジレジストパターン６５０、ＰＭＩＰＫポジレジストパターン７５０に全面照射し、上層のＰＭＩＰＫポジレジストパターンと、下層の熱架橋型ポジレジストを分解した。照射量は５０Ｊ／ｃｍ２である。
【００４７】
その後、基板１００を乳酸メチルに浸漬して、上層のＰＭＩＰＫポジレジストパターンと、下層の熱架橋型ポジレジストを一括除去した。この時、２００ＭＨｚのメガソニック槽に入れ溶出時間の短縮を図った。これにより、吐出チャンバを含むインク流路が形成され、インク供給口から各インク流路を介して各吐出チャンバにインクを導いて、ヒーターによって吐出口より吐出させる構造のインク吐出エレメントが作製される。
【００４８】
このように作製した吐出エレメントはインクジェットヘッドユニットに実装され、吐出、記録評価を行ったところ良好な画像記録が可能であった。また、非常に高いリフィル周波数で駆動させることが可能だった。前記インクジェットヘッドユニットの形態としては、例えばインクタンクを着脱可能に保持した保持部材の外面に、記録装置本体と記録信号の授受を行うためのＴＡＢフィルムが設けられ、ＴＡＢフィルム上にインク吐出エレメントが電気接続用リードにより電気配線と接続されている。
【比較例】
【００４９】
比較例の工程を図５及び図６に示す。基本的な工程は実施例と同じであるが、液流路の型レジストはＰＭＩＰＫポジレジストのみであり、塗布条件は、平坦な基板上で１０μｍとなるスピンコーティング条件である。
【００５０】
その結果、図６（９）及び図１０へ示すように、彫込み部生じたおよそ２０μｍの窪み量に沿って、オリフィスプレートに瘤状の部分が形成されてしまい、液流路を塞ぐ形状になってしまい、十分なリフィル周波数を得ることが出来なかった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明により形成したインクジェットヘッドの断面図である。
【図２】本発明の実施例の工程図である。
【図３】本発明の実施例の工程図である。
【図４】本発明の実施例の工程図である。
【図５】本発明の比較例の工程図である。
【図６】本発明の比較例の工程図である。
【図７】彫込み部における型レジスト窪み量の定義を示す図である。
【図８】彫込み深さと型レジスト窪み量の関係を示す図である。
【図９】本発明により形成した、図１とは別形態のインクジェットヘッドの断面図である。
【図１０】比較例により形成したインクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  基板
２００  ヒーター
３００  彫込み部
４００  彫込み部メンブレン
５００  シリコン熱酸化膜
５５０  裏面マスク
６００  熱架橋型ポジレジスト
６５０  熱架橋型ポジレジストパターン
７００  ＰＭＩＰＫポジレジスト
７５０  ＰＭＩＰＫポジレジストパターン
８００  ノズル材
８５０  オリフィスプレート
８７０  吐出口
９００  保護材
１０００  インク供給口
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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