インクジェット記録ヘッドの製造方法
【課題】撥水材の凝集による吐出口が設けられた部材の凹みを抑え、撥水性の優れた吐出口面を有し、高密度、高品質な印字を実現するインクジェット記録ヘッドを提供する。
【解決手段】基板上に光カチオン重合性樹脂材料を含む光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層をパターン露光し吐出口を含む微細パターン潜像を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層上に光カチオン重合性樹脂材料と反応し結合を形成し得る撥水材を含む撥水層を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層を現像し光カチオン重合性樹脂層の非露光部を除去し、非露光部分に対応する撥水層部を除去し微細パターンを形成する工程と、加熱処理により光カチオン重合性樹脂層を硬化して微細パターンが設けられた部材とし、光カチオン重合性樹脂材料と撥水材との反応を促進させる工程とを含むインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【解決手段】基板上に光カチオン重合性樹脂材料を含む光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層をパターン露光し吐出口を含む微細パターン潜像を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層上に光カチオン重合性樹脂材料と反応し結合を形成し得る撥水材を含む撥水層を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層を現像し光カチオン重合性樹脂層の非露光部を除去し、非露光部分に対応する撥水層部を除去し微細パターンを形成する工程と、加熱処理により光カチオン重合性樹脂層を硬化して微細パターンが設けられた部材とし、光カチオン重合性樹脂材料と撥水材との反応を促進させる工程とを含む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、インクの液滴を吐出することが可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドにおいて、良好なインク吐出性能を得る上で吐出口面の表面特性を制御することは重要である。吐出口付近にインク溜りが残留していると、インク滴の飛翔方向が偏向したり、吐出するインク滴に対して負荷がかかり、インク滴の吐出速度が低下したりする場合がある。これらを改善し精度良くインクを吐出する方法として、吐出口周辺を撥水加工する方法が挙げられる。
【０００３】
また、高密度に吐出口を配列するためには、吐出口が設けられた部材の形成にフォトリソグラフィーを用いる方法が有用である。特許文献１には、感光性を有する撥水材として、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物との縮合生成物を用いることが開示されている。特許文献１では、該撥水材を用いて、撥水層と吐出口が設けられた部材を形成する層とを同時にパターニング露光及び現像を行うことで、吐出口表面を撥水加工している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、撥水材の多くは有機樹脂との親和性が低いフッ素元素を含んでおり、塗布条件によっては撥水材の凝集が生じ、吐出口が設けられた部材に凹みが発生する場合がある。本発明の目的は、撥水材の凝集による吐出口が設けられた部材の凹みの発生を抑制し、かつ撥水性の優れた吐出口面を形成し、高密度、高品質な印字を実現するインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法は、基板と、該基板の上に形成されたインクを吐出するための吐出口が設けられた部材と、該部材の上に形成された撥水層と、を備えるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、基板の上に光カチオン重合性樹脂材料を含む光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、前記光カチオン重合性樹脂層をパターン露光し、吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する工程と、前記潜像を形成した光カチオン重合性樹脂層の上に、前記光カチオン重合性樹脂材料と反応して結合を形成し得る撥水材を含む撥水層を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層を現像することにより、光カチオン重合性樹脂層の非露光部分を除去し、かつ、該非露光部分に対応する撥水層部分を除去し、前記微細パターンを形成する工程と、加熱処理により、前記光カチオン重合性樹脂層を硬化して前記微細パターンが設けられた部材とし、かつ前記光カチオン重合性樹脂材料と撥水材との反応を促進させる工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撥水材の凝集による吐出口が設けられた部材の凹みの発生を抑制し、かつ撥水性の優れた吐出口面を形成することができ、高密度、高品質な印字を実現するインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の撥水層の形成方法を示す断面図である。
【図２】本発明に係る撥水層の形成方法を示す断面図である。
【図３】本発明に係る方法により製造されたインクジェット記録ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
前述したように、撥水材の多くは有機樹脂との親和性が低いフッ素元素を含むため、撥水材の凝集が生じる場合がある。特に、撥水材として高い撥水性を示すパーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基を含有する化合物を用いた場合、該凝集はより生じやすい。図１に示すように、特許文献１では撥水処理として、未硬化の感光性樹脂層１を形成した後（図１（Ａ））、感光性樹脂層１上に撥水材２を塗布し、加熱処理を行う（図１（Ｂ））。その後、パターン露光し現像することで吐出口を含む微細パターンを形成する。この時、感光性樹脂層１は柔らかいため、感光性樹脂層１上に撥水材２を塗布する際、図１（Ｂ）に示すように撥水材の凝集物３が感光性樹脂層１に沈み込み、０．１〜１．０μｍ程度の凹みが発生する場合がある。
【００１０】
一方、本発明に係る方法では、図２に示すように未硬化の感光性樹脂層１（光カチオン重合性樹脂層）を形成した後、感光性樹脂層１をパターン露光することにより吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する（図２（Ａ））。その後、撥水材を含む撥水層を形成し（図２（Ｂ））、現像することで微細パターンを形成する。これにより、図２（Ｂ）に示すように感光性樹脂層１の変形を抑制して撥水層を形成することができる。
【００１１】
本発明に係る方法により製造されるインクジェット記録ヘッドの一例を図３に示す。図３に示すインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するためのエネルギー発生素子１５を複数有する基板５上に、インクを吐出するための吐出口１３と、吐出口１３に連通しインクを保持するインク流路１６と、さらにオリフィスプレートの膜厚を平坦化するために形成された溝１７を有する。また、基板５には、インクをインク流路１６に供給するインク供給口１４が設けられている。
【００１２】
以下、本発明の実施形態の一例を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。図４は本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法を示した図であり、図４（Ａ）〜（Ｈ）は、図３のＡ−Ａ’断面に相当する工程断面図である。
【００１３】
まず、インクを吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子１５を設けた基板５上に、インク流路型６及びオリフィスプレートの膜厚を平坦化させる溝１７を形成するための土台７を形成する（図４（Ａ））。以後、インク流路型６と土台７とを合わせて型レジストと示す。型レジストは後の工程で溶解除去されるため、型レジストにはポジ型感光性樹脂が用いられる。具体的には、例えばポリメチルイソプロペニルケトン、ポリビニルケトン等のビニルケトン系光崩壊性高分子化合物が用いられる。基板５としてはＳｉ基板を用いることが好ましい。
【００１４】
次に、型レジストの上に光カチオン重合性樹脂層８を形成する（図４（Ｂ））。光カチオン重合性樹脂層８は、汎用的なスピンコート法、スリットコート法、ロールコート法等の塗布方法によって形成できる。
【００１５】
光カチオン重合性樹脂層８には光カチオン重合性樹脂材料が含まれる。該光カチオン重合性樹脂材料としては、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。しかしながら、高い機械的強度、下地との強い密着性が必要とされるため、それらの特性を持つエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。市販品では、ＳＵ８（商品名、日本化薬（株）製）、ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業（株）製）等が挙げられる。
【００１６】
前記エポキシ化合物は、エポキシ当量が２０００以下であることが好ましく、エポキシ当量が１０００以下であることがより好ましい。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低下したり、硬化物のガラス転移温度が低下したり、密着性が低下したりすることを防ぐことができる。前記エポキシ化合物は、エポキシ当量が１００以上であることが好ましい。
【００１７】
また、光カチオン重合性樹脂層８の流動性が高いと解像性が低下する場合があるため、光カチオン重合性樹脂材料としては５〜３５℃の常温にて固体であるものが好ましい。
【００１８】
光カチオン重合性樹脂層８に含まれる、光カチオン重合性樹脂層８を硬化させるための光カチオン重合開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩が挙げられる。更に、該光カチオン重合開始剤に還元剤を併用し、加熱することによって、カチオン重合を促進することができる。該還元剤としては、反応性とエポキシ樹脂への溶解性を考慮した場合、例えば銅トリフラートが挙げられる。
【００１９】
次に、光カチオン重合性樹脂層８の吐出口１３が形成される位置及び溝１７が形成される位置が非露光部分１０となるように、マスク９を介してパターン露光し、吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する（図４（Ｃ））。そして、露光した際に発生した酸により、光カチオン重合性樹脂層８を加熱する工程（図４（Ｄ））において露光部分１１に架橋が生じる。この架橋率が小さすぎると、次工程の光カチオン重合性樹脂層８上への撥水材塗布の影響で光カチオン重合性樹脂層８が変形する可能性があるため、変形が起こらない程度に硬化させることが好ましい。
【００２０】
また、次工程で設ける撥水層１２と光カチオン重合性樹脂層８との間で化学結合を生成するため、反応基が残存していることが好ましい。例えば光カチオン重合性樹脂材料としてエポキシ化合物を用いた場合には、エポキシ基が残存するように架橋率を抑えることが好ましい。ここで、架橋の度合いを示す架橋率を下記式（１）で定義すると、架橋率は５％以上、９５％以下であることが好ましい。なお、エポキシ基の残存量は赤外分光法により測定することができる。
【００２１】
【数１】
【００２２】
光カチオン重合性樹脂層８の反応性を高めるために、光カチオン重合性樹脂層８が水酸基を含有する化合物や水酸基を生成し得る化合物を含むことも有用である。水酸基を生成し得る化合物としては、例えば加水分解性シリル基を有する化合物等が挙げられる。水酸基を含有する化合物の具体例としては、１，４−ＨＦＡＢ（１，４−ビス（ヘキサフルオロ−２−ヒドロキシ−２−プロピル）ベンゼン）、水酸基を生成し得る化合物の具体例としては、市販品では、Ａ−１８７（商品名、ＧＥ東芝シリコーン製）が挙げられる。
【００２３】
次に、光カチオン重合性樹脂層８の上に撥水層１２を形成する（図４（Ｅ））。撥水層１２は、汎用的なスピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ディップコート法及び真空蒸着法等の成膜方法によって形成できる。撥水層１２に含まれる撥水材としては、フッ素含有基を有する化合物を用いることが好ましい。中でも高い撥水性を示すため、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基を有する化合物を用いることがより好ましい。パーフルオロアルキル基としては、例えば下記式（２）
【００２４】
【化１】
【００２５】
（式（２）中、ｎは３以上の整数である。）で表される基が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては、例えば下記式（３）
【００２６】
【化２】
【００２７】
（式（３）中、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは０又は１以上の整数であり、少なくとも一つは１以上の整数である。）で表される基が挙げられる。
【００２８】
これらの撥水基の繰り返し単位の数（ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ）を比較すると、一般に市販の撥水材では、ｎよりもｐ、ｑ、ｒ、ｓの方が大きい場合が多い。そのため、パーフルオロポリエーテル基を有する撥水材の方がパーフルオロアルキル基を有する撥水材よりも一分子中に多くのフッ素原子を含み、高い撥水性を示す傾向にある。また、パーフルオロポリエーテル基の平均分子量については、小さすぎると撥水性が発現せず、また大きすぎると溶媒への溶解性が低下することから、５００〜２００００であることが好ましく、１０００〜１００００であることがより好ましい。なお、パーフルオロポリエーテル基の平均分子量とは、前記式（３）の場合、繰り返し単位で示される部分の平均分子量を示す。
【００２９】
一方、撥水層１２に含まれる撥水材としては、光カチオン重合性樹脂層８に含まれる光カチオン重合性樹脂材料と反応して結合を形成し得る化合物を用いる。光カチオン重合性樹脂材料が水酸基、エポキシ基、オキセタン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する場合には、該官能器と反応して結合を形成し得る官能基を有する化合物が挙げられる。具体的には、末端部に加水分解性のシリル基を有する化合物等が挙げられる。撥水材としては、例えば、下記式（４）
【００３０】
【化３】
【００３１】
（式（４）中、Ｒｆはパーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基、Ｒは加水分解性置換基、Ｘは炭素数１から３のアルキレン基、Ｙは非加水分解性置換基、ａは１から３の整数を示す。）で表される化合物、下記式（５）
【００３２】
【化４】
【００３３】
（式（５）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは式（４）と同義である。）で表される化合物、下記式（６）
【００３４】
【化５】
【００３５】
（式（６）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは式（４）と同義である。また、Ｚは水素原子又はアルキル基、ｍは正の整数を示す。）で表される化合物が挙げられる。
【００３６】
Ｒの加水分解性置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、水素原子等が挙げられる。その中でも、反応性を制御しやすいメトキシ基やエトキシ基等のアルコキシ基が好ましい。また、Ｙの非加水分解性置換基としては、メチル基やエチル基等のアルキル基が挙げられる。Ｘとしては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が挙げられる。
【００３７】
市販品では、オプツールＤＳＸ、オプツールＡＥＳ（以上商品名、ダイキン工業（株）製）、ノベックＥＧＣ−１７２０（商品名、住友スリーエム（株）製）、ＦＧ−５０１０、ＦＧ−５０２０、ＦＳ−２０５０（以上商品名、（株）ハーベス製）、ＯＰＣ−７００、ＯＰＣ−８００、ＸＯＰＣ−９００（以上商品名、（株）野田スクリーン製）等が挙げられる。
【００３８】
撥水材が加水分解性のシリル基を有する場合、空気中の水分により加水分解が起こり、シラノール基が生成する。更に、加熱することによってシラノール基と光カチオン重合性樹脂層８表面に存在するエポキシ基や水酸基との反応が促進される。この際、撥水材の加水分解を促進し、さらにシラノール基を生成させるために、水を含む環境下で撥水層１２の形成を行うことが好ましい。例えば加湿下での曝露等の処理を行うこともできるが、空気中の水分でも水分量は十分であり、加湿は必須ではない。
【００３９】
撥水材を溶液として塗布する場合の撥水材溶液の濃度については、使用用途や光カチオン重合性樹脂層８の材料によって、適切に決定される。撥水材溶液中の撥水材の濃度としては、０．０１〜１．０質量％が好ましい。より好ましくは０．０５〜０．５質量％である。撥水材の濃度が前記範囲であれば、十分な撥水性、耐久性を示し、塗布膜の表面上において濃度ムラが見られず、塗布膜表面全体で均一な撥水性が得られる。撥水材を希釈する溶剤としては、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロポリエーテル、パーフルオロポリエーテル等が挙げられる。撥水層１２の厚みとしては数ｎｍ程度、例えば１〜１０ｎｍが好ましい。
【００４０】
次に、光カチオン重合性樹脂層８を現像することにより、光カチオン重合性樹脂層８の非露光部分１０を除去し、かつ、非露光部分１０に対応する撥水層部分を除去し、前記微細パターンである吐出口１３及び溝１７を形成する（図４（Ｆ））。撥水層１２は、前述の条件によれば数ｎｍ程度と非常に薄く形成されており、現像時に非露光部分１０に対応する撥水層部分は非露光部分１０とともに除去することができる。光カチオン重合性樹脂層８の現像には、光カチオン重合性樹脂層８の非露光部分１０を溶解可能な溶剤を用いることができる。
【００４１】
最後に、基板５の背面にインク供給口１４を作製し、型レジストを溶解可能な溶剤を用いて、型レジストを除去する（図４（Ｇ））。その後、光カチオン重合性樹脂層８中の未架橋の光カチオン重合性樹脂材料を完全に硬化させるため、加熱により硬化促進を行う（図４（Ｈ））。これにより、光カチオン重合性樹脂層８を前記微細パターンである吐出口１３及び溝１７が設けられた部材とする。この際、光カチオン重合性樹脂層８と撥水材との反応がより促進され、該部材と撥水層１２との結合をより強固にすることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。
【００４３】
［実施例１］
図４は、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す図である。図５は、図４に基づいた工程を示すフローチャート図である。
【００４４】
まず、エネルギー発生素子１５を設けたＳｉ基板５上に、ポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業（株）製、商品名：ＯＤＵＲ−１０１０）を厚さ１４μｍの膜厚で塗布した。次いで、露光装置ＵＸ３０００（商品名、ウシオ電機（株）製）によってインク流路型６および土台７のパターンを露光し、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）により現像し、インク流路型６および土台７を形成した（図４（Ａ））。
【００４５】
次に、図４（Ｂ）に示すように、表１に示す材料を含む溶液を基板５及び型レジスト上に塗布し、６０℃で９分間熱処理した。これにより、光カチオン重合性樹脂層８を形成した。なお、型レジスト上の光カチオン重合性樹脂層８の膜厚は２５μｍであった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
次に、光カチオン重合性樹脂層８に対し、ＭＰＡ−６００（商品名、キヤノン（株）製）を用いて、吐出口１３及び溝１７形成部分が非露光部分１０となるように、フォトマスク９を介して５００ｍＪ／ｃｍ2の照射量の放射エネルギーで露光した（図４（Ｃ））。更に、９０℃で４分間加熱処理した（図４（Ｄ））。
【００４８】
その後、撥水材としての下記式（７）で表される化合物（実際には下記式（７）で表される化合物の混合物）を、フッ素系溶剤ノベックＨＦＥ７６００（商品名、住友スリーエム（株）製）で０．６質量％に希釈した溶液を調製した。該溶液を光カチオン重合性樹脂層８上にスピンコートにより塗布した。更に、９０℃で１分間加熱処理することで、該溶剤を揮発させると同時に、光カチオン重合性樹脂層８に含まれるエポキシ樹脂と撥水材との反応を促進した。これにより、パーフルオロポリエーテル基含有撥水材からなる撥水層１２を形成した。（図４（Ｅ））。
【００４９】
【化６】
【００５０】
（式（７）中、ｔは２０〜３０の整数、ｎは１〜３の整数を示す。）。
【００５１】
次に、光カチオン重合性樹脂層８をキシレン／ＭＩＢＫ＝６／４（質量比）の溶液で現像した。この現像処理により、光カチオン重合性樹脂層８の非露光部分１０だけでなく、非露光部分１０に対応する撥水層部分も同時に除去することができ、吐出口１３及び溝１７を形成した（図４（Ｆ））。
【００５２】
次に、基板５の背面にインク供給口１４を作製するためのマスクを適切に配置し、基板１の表面をゴム膜（不図示）によって保護した後、基板５の異方性エッチングによってインク供給口１４を作製した。その後、ゴム膜を取り去り、露光装置ＵＸ３０００を用いて基板５表面全体に紫外線を照射することにより、型レジストを分解し、乳酸メチルを用いて型レジストを溶解除去した（図４（Ｇ））。
【００５３】
光カチオン重合性樹脂層８を完全に硬化させ、かつエポキシ樹脂と撥水材との反応を促進させるために、２００℃で１時間、加熱処理を実施した（図４（Ｈ））。その後、電気的な接続及びインク供給の手段を適宜配置してインクジェット記録ヘッドを作製した。
【００５４】
作製したインクジェット記録ヘッドの評価として、純水に対する動的接触角θｒの測定及び吐出口１３が設けられた部材の表面の凹みの有無の確認を行った。純水に対する動的接触角θｒの測定は、自動接触角（製品名：ＣＡ−Ｗ、協和界面科学（株）製）を用いて測定した。また、吐出口１３が設けられた部材の表面の凹みの有無の確認は、カラー３Ｄレーザー顕微鏡（製品名：ＶＤ−９７１０、（株）キーエンス製）を用いて行った。評価結果を表２に示す。
【００５５】
本実施例で作製したインクジェット記録ヘッドは、θｒが大きく良好な撥水性を示すことが確認された。また、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みは確認されなかった。また、該インクジェット記録ヘッドを用いて印字評価を行ったところ、印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
【００５６】
［実施例２〜４］
実施例１と同様の撥水材を用い、該撥水材の濃度を０．２、０．１、０．０２５質量％となるように希釈し、実施例１と同様の操作でインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。評価結果を表２に示す。実施例２〜４のいずれの方法で作製したインクジェット記録ヘッドについても、θｒが大きく良好な撥水性を示した。また、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みは確認されなかった。更に印字評価においても印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
【００５７】
［実施例５〜７］
前記撥水材として、下記式（８）、（９）又は（１０）で表される化合物（実際には、それぞれ下記式（８）、（９）又は（１０）で表される化合物の混合物）を用いた。また、前記撥水材の濃度を０．２質量％となるように希釈し、実施例１と同様の操作でインクジェット記録ヘッドを作製した。評価結果を表２に示す。
【００５８】
【化７】
【００５９】
（式（８）中、ｕは２０〜３０の整数を示す。）
【００６０】
【化８】
【００６１】
【化９】
【００６２】
（式（１０）中、ｖは０〜２０の整数、ｗは０〜３０の整数を示す。）。
【００６３】
前記式（８）から（１０）のいずれの化合物を撥水材として用いた場合にも、θｒは大きく良好な撥水性を示すことが確認された。また、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みは確認されなかった。更に、印字評価においても印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
【００６４】
以上、実施例１〜７のいずれの条件においても良好な撥水性を示しており、これは撥水材とエポキシ樹脂とが反応しているためと考えられる。
【００６５】
［比較例１〜６］
撥水層１２の形成工程を光カチオン重合性樹脂層８に対する露光前に行い、撥水材の種類、撥水材の濃度を表３に示す条件とした以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作製した。評価結果を表３に示す。比較例１〜６のいずれにおいても、θｒは大きく良好な撥水性を示したが、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みが発生した。この凹みにより、印字評価において印字ヨレが発生し、画像品位は低下した。
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【符号の説明】
【００６８】
１ 感光性樹脂層
２ 撥水材
３ 撥水材の凝集物
４ 露光処理を行った感光性樹脂層
５ 基板
６ インク流路型
７ 土台
８ 光カチオン重合性樹脂層
９ フォトマスク
１０ 非露光部分
１１ 露光部分
１２ 撥水層
１３ 吐出口
１４ インク供給口
１５ エネルギー発生素子
１６ インク流路
１７ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの液滴を吐出することが可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッドにおいて、良好なインク吐出性能を得る上で吐出口面の表面特性を制御することは重要である。吐出口付近にインク溜りが残留していると、インク滴の飛翔方向が偏向したり、吐出するインク滴に対して負荷がかかり、インク滴の吐出速度が低下したりする場合がある。これらを改善し精度良くインクを吐出する方法として、吐出口周辺を撥水加工する方法が挙げられる。
【０００３】
また、高密度に吐出口を配列するためには、吐出口が設けられた部材の形成にフォトリソグラフィーを用いる方法が有用である。特許文献１には、感光性を有する撥水材として、フッ素含有基を有する加水分解性シラン化合物と、カチオン重合性基を有する加水分解性シラン化合物との縮合生成物を用いることが開示されている。特許文献１では、該撥水材を用いて、撥水層と吐出口が設けられた部材を形成する層とを同時にパターニング露光及び現像を行うことで、吐出口表面を撥水加工している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、撥水材の多くは有機樹脂との親和性が低いフッ素元素を含んでおり、塗布条件によっては撥水材の凝集が生じ、吐出口が設けられた部材に凹みが発生する場合がある。本発明の目的は、撥水材の凝集による吐出口が設けられた部材の凹みの発生を抑制し、かつ撥水性の優れた吐出口面を形成し、高密度、高品質な印字を実現するインクジェット記録ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法は、基板と、該基板の上に形成されたインクを吐出するための吐出口が設けられた部材と、該部材の上に形成された撥水層と、を備えるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、基板の上に光カチオン重合性樹脂材料を含む光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、前記光カチオン重合性樹脂層をパターン露光し、吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する工程と、前記潜像を形成した光カチオン重合性樹脂層の上に、前記光カチオン重合性樹脂材料と反応して結合を形成し得る撥水材を含む撥水層を形成する工程と、光カチオン重合性樹脂層を現像することにより、光カチオン重合性樹脂層の非露光部分を除去し、かつ、該非露光部分に対応する撥水層部分を除去し、前記微細パターンを形成する工程と、加熱処理により、前記光カチオン重合性樹脂層を硬化して前記微細パターンが設けられた部材とし、かつ前記光カチオン重合性樹脂材料と撥水材との反応を促進させる工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撥水材の凝集による吐出口が設けられた部材の凹みの発生を抑制し、かつ撥水性の優れた吐出口面を形成することができ、高密度、高品質な印字を実現するインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の撥水層の形成方法を示す断面図である。
【図２】本発明に係る撥水層の形成方法を示す断面図である。
【図３】本発明に係る方法により製造されたインクジェット記録ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
前述したように、撥水材の多くは有機樹脂との親和性が低いフッ素元素を含むため、撥水材の凝集が生じる場合がある。特に、撥水材として高い撥水性を示すパーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基を含有する化合物を用いた場合、該凝集はより生じやすい。図１に示すように、特許文献１では撥水処理として、未硬化の感光性樹脂層１を形成した後（図１（Ａ））、感光性樹脂層１上に撥水材２を塗布し、加熱処理を行う（図１（Ｂ））。その後、パターン露光し現像することで吐出口を含む微細パターンを形成する。この時、感光性樹脂層１は柔らかいため、感光性樹脂層１上に撥水材２を塗布する際、図１（Ｂ）に示すように撥水材の凝集物３が感光性樹脂層１に沈み込み、０．１〜１．０μｍ程度の凹みが発生する場合がある。
【００１０】
一方、本発明に係る方法では、図２に示すように未硬化の感光性樹脂層１（光カチオン重合性樹脂層）を形成した後、感光性樹脂層１をパターン露光することにより吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する（図２（Ａ））。その後、撥水材を含む撥水層を形成し（図２（Ｂ））、現像することで微細パターンを形成する。これにより、図２（Ｂ）に示すように感光性樹脂層１の変形を抑制して撥水層を形成することができる。
【００１１】
本発明に係る方法により製造されるインクジェット記録ヘッドの一例を図３に示す。図３に示すインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するためのエネルギー発生素子１５を複数有する基板５上に、インクを吐出するための吐出口１３と、吐出口１３に連通しインクを保持するインク流路１６と、さらにオリフィスプレートの膜厚を平坦化するために形成された溝１７を有する。また、基板５には、インクをインク流路１６に供給するインク供給口１４が設けられている。
【００１２】
以下、本発明の実施形態の一例を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。図４は本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法を示した図であり、図４（Ａ）〜（Ｈ）は、図３のＡ−Ａ’断面に相当する工程断面図である。
【００１３】
まず、インクを吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子１５を設けた基板５上に、インク流路型６及びオリフィスプレートの膜厚を平坦化させる溝１７を形成するための土台７を形成する（図４（Ａ））。以後、インク流路型６と土台７とを合わせて型レジストと示す。型レジストは後の工程で溶解除去されるため、型レジストにはポジ型感光性樹脂が用いられる。具体的には、例えばポリメチルイソプロペニルケトン、ポリビニルケトン等のビニルケトン系光崩壊性高分子化合物が用いられる。基板５としてはＳｉ基板を用いることが好ましい。
【００１４】
次に、型レジストの上に光カチオン重合性樹脂層８を形成する（図４（Ｂ））。光カチオン重合性樹脂層８は、汎用的なスピンコート法、スリットコート法、ロールコート法等の塗布方法によって形成できる。
【００１５】
光カチオン重合性樹脂層８には光カチオン重合性樹脂材料が含まれる。該光カチオン重合性樹脂材料としては、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。しかしながら、高い機械的強度、下地との強い密着性が必要とされるため、それらの特性を持つエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。市販品では、ＳＵ８（商品名、日本化薬（株）製）、ＥＨＰＥ３１５０（商品名、ダイセル化学工業（株）製）等が挙げられる。
【００１６】
前記エポキシ化合物は、エポキシ当量が２０００以下であることが好ましく、エポキシ当量が１０００以下であることがより好ましい。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低下したり、硬化物のガラス転移温度が低下したり、密着性が低下したりすることを防ぐことができる。前記エポキシ化合物は、エポキシ当量が１００以上であることが好ましい。
【００１７】
また、光カチオン重合性樹脂層８の流動性が高いと解像性が低下する場合があるため、光カチオン重合性樹脂材料としては５〜３５℃の常温にて固体であるものが好ましい。
【００１８】
光カチオン重合性樹脂層８に含まれる、光カチオン重合性樹脂層８を硬化させるための光カチオン重合開始剤としては、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩が挙げられる。更に、該光カチオン重合開始剤に還元剤を併用し、加熱することによって、カチオン重合を促進することができる。該還元剤としては、反応性とエポキシ樹脂への溶解性を考慮した場合、例えば銅トリフラートが挙げられる。
【００１９】
次に、光カチオン重合性樹脂層８の吐出口１３が形成される位置及び溝１７が形成される位置が非露光部分１０となるように、マスク９を介してパターン露光し、吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する（図４（Ｃ））。そして、露光した際に発生した酸により、光カチオン重合性樹脂層８を加熱する工程（図４（Ｄ））において露光部分１１に架橋が生じる。この架橋率が小さすぎると、次工程の光カチオン重合性樹脂層８上への撥水材塗布の影響で光カチオン重合性樹脂層８が変形する可能性があるため、変形が起こらない程度に硬化させることが好ましい。
【００２０】
また、次工程で設ける撥水層１２と光カチオン重合性樹脂層８との間で化学結合を生成するため、反応基が残存していることが好ましい。例えば光カチオン重合性樹脂材料としてエポキシ化合物を用いた場合には、エポキシ基が残存するように架橋率を抑えることが好ましい。ここで、架橋の度合いを示す架橋率を下記式（１）で定義すると、架橋率は５％以上、９５％以下であることが好ましい。なお、エポキシ基の残存量は赤外分光法により測定することができる。
【００２１】
【数１】
【００２２】
光カチオン重合性樹脂層８の反応性を高めるために、光カチオン重合性樹脂層８が水酸基を含有する化合物や水酸基を生成し得る化合物を含むことも有用である。水酸基を生成し得る化合物としては、例えば加水分解性シリル基を有する化合物等が挙げられる。水酸基を含有する化合物の具体例としては、１，４−ＨＦＡＢ（１，４−ビス（ヘキサフルオロ−２−ヒドロキシ−２−プロピル）ベンゼン）、水酸基を生成し得る化合物の具体例としては、市販品では、Ａ−１８７（商品名、ＧＥ東芝シリコーン製）が挙げられる。
【００２３】
次に、光カチオン重合性樹脂層８の上に撥水層１２を形成する（図４（Ｅ））。撥水層１２は、汎用的なスピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ディップコート法及び真空蒸着法等の成膜方法によって形成できる。撥水層１２に含まれる撥水材としては、フッ素含有基を有する化合物を用いることが好ましい。中でも高い撥水性を示すため、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基を有する化合物を用いることがより好ましい。パーフルオロアルキル基としては、例えば下記式（２）
【００２４】
【化１】
【００２５】
（式（２）中、ｎは３以上の整数である。）で表される基が挙げられる。パーフルオロポリエーテル基としては、例えば下記式（３）
【００２６】
【化２】
【００２７】
（式（３）中、ｐ、ｑ、ｒ、ｓは０又は１以上の整数であり、少なくとも一つは１以上の整数である。）で表される基が挙げられる。
【００２８】
これらの撥水基の繰り返し単位の数（ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ）を比較すると、一般に市販の撥水材では、ｎよりもｐ、ｑ、ｒ、ｓの方が大きい場合が多い。そのため、パーフルオロポリエーテル基を有する撥水材の方がパーフルオロアルキル基を有する撥水材よりも一分子中に多くのフッ素原子を含み、高い撥水性を示す傾向にある。また、パーフルオロポリエーテル基の平均分子量については、小さすぎると撥水性が発現せず、また大きすぎると溶媒への溶解性が低下することから、５００〜２００００であることが好ましく、１０００〜１００００であることがより好ましい。なお、パーフルオロポリエーテル基の平均分子量とは、前記式（３）の場合、繰り返し単位で示される部分の平均分子量を示す。
【００２９】
一方、撥水層１２に含まれる撥水材としては、光カチオン重合性樹脂層８に含まれる光カチオン重合性樹脂材料と反応して結合を形成し得る化合物を用いる。光カチオン重合性樹脂材料が水酸基、エポキシ基、オキセタン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有する場合には、該官能器と反応して結合を形成し得る官能基を有する化合物が挙げられる。具体的には、末端部に加水分解性のシリル基を有する化合物等が挙げられる。撥水材としては、例えば、下記式（４）
【００３０】
【化３】
【００３１】
（式（４）中、Ｒｆはパーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基、Ｒは加水分解性置換基、Ｘは炭素数１から３のアルキレン基、Ｙは非加水分解性置換基、ａは１から３の整数を示す。）で表される化合物、下記式（５）
【００３２】
【化４】
【００３３】
（式（５）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは式（４）と同義である。）で表される化合物、下記式（６）
【００３４】
【化５】
【００３５】
（式（６）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは式（４）と同義である。また、Ｚは水素原子又はアルキル基、ｍは正の整数を示す。）で表される化合物が挙げられる。
【００３６】
Ｒの加水分解性置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、水素原子等が挙げられる。その中でも、反応性を制御しやすいメトキシ基やエトキシ基等のアルコキシ基が好ましい。また、Ｙの非加水分解性置換基としては、メチル基やエチル基等のアルキル基が挙げられる。Ｘとしては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基が挙げられる。
【００３７】
市販品では、オプツールＤＳＸ、オプツールＡＥＳ（以上商品名、ダイキン工業（株）製）、ノベックＥＧＣ−１７２０（商品名、住友スリーエム（株）製）、ＦＧ−５０１０、ＦＧ−５０２０、ＦＳ−２０５０（以上商品名、（株）ハーベス製）、ＯＰＣ−７００、ＯＰＣ−８００、ＸＯＰＣ−９００（以上商品名、（株）野田スクリーン製）等が挙げられる。
【００３８】
撥水材が加水分解性のシリル基を有する場合、空気中の水分により加水分解が起こり、シラノール基が生成する。更に、加熱することによってシラノール基と光カチオン重合性樹脂層８表面に存在するエポキシ基や水酸基との反応が促進される。この際、撥水材の加水分解を促進し、さらにシラノール基を生成させるために、水を含む環境下で撥水層１２の形成を行うことが好ましい。例えば加湿下での曝露等の処理を行うこともできるが、空気中の水分でも水分量は十分であり、加湿は必須ではない。
【００３９】
撥水材を溶液として塗布する場合の撥水材溶液の濃度については、使用用途や光カチオン重合性樹脂層８の材料によって、適切に決定される。撥水材溶液中の撥水材の濃度としては、０．０１〜１．０質量％が好ましい。より好ましくは０．０５〜０．５質量％である。撥水材の濃度が前記範囲であれば、十分な撥水性、耐久性を示し、塗布膜の表面上において濃度ムラが見られず、塗布膜表面全体で均一な撥水性が得られる。撥水材を希釈する溶剤としては、ハイドロフルオロカーボン、パーフルオロカーボン、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロポリエーテル、パーフルオロポリエーテル等が挙げられる。撥水層１２の厚みとしては数ｎｍ程度、例えば１〜１０ｎｍが好ましい。
【００４０】
次に、光カチオン重合性樹脂層８を現像することにより、光カチオン重合性樹脂層８の非露光部分１０を除去し、かつ、非露光部分１０に対応する撥水層部分を除去し、前記微細パターンである吐出口１３及び溝１７を形成する（図４（Ｆ））。撥水層１２は、前述の条件によれば数ｎｍ程度と非常に薄く形成されており、現像時に非露光部分１０に対応する撥水層部分は非露光部分１０とともに除去することができる。光カチオン重合性樹脂層８の現像には、光カチオン重合性樹脂層８の非露光部分１０を溶解可能な溶剤を用いることができる。
【００４１】
最後に、基板５の背面にインク供給口１４を作製し、型レジストを溶解可能な溶剤を用いて、型レジストを除去する（図４（Ｇ））。その後、光カチオン重合性樹脂層８中の未架橋の光カチオン重合性樹脂材料を完全に硬化させるため、加熱により硬化促進を行う（図４（Ｈ））。これにより、光カチオン重合性樹脂層８を前記微細パターンである吐出口１３及び溝１７が設けられた部材とする。この際、光カチオン重合性樹脂層８と撥水材との反応がより促進され、該部材と撥水層１２との結合をより強固にすることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明の例示的な実施形態について詳細に説明する。
【００４３】
［実施例１］
図４は、本発明に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法を示す図である。図５は、図４に基づいた工程を示すフローチャート図である。
【００４４】
まず、エネルギー発生素子１５を設けたＳｉ基板５上に、ポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業（株）製、商品名：ＯＤＵＲ−１０１０）を厚さ１４μｍの膜厚で塗布した。次いで、露光装置ＵＸ３０００（商品名、ウシオ電機（株）製）によってインク流路型６および土台７のパターンを露光し、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）により現像し、インク流路型６および土台７を形成した（図４（Ａ））。
【００４５】
次に、図４（Ｂ）に示すように、表１に示す材料を含む溶液を基板５及び型レジスト上に塗布し、６０℃で９分間熱処理した。これにより、光カチオン重合性樹脂層８を形成した。なお、型レジスト上の光カチオン重合性樹脂層８の膜厚は２５μｍであった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
次に、光カチオン重合性樹脂層８に対し、ＭＰＡ−６００（商品名、キヤノン（株）製）を用いて、吐出口１３及び溝１７形成部分が非露光部分１０となるように、フォトマスク９を介して５００ｍＪ／ｃｍ2の照射量の放射エネルギーで露光した（図４（Ｃ））。更に、９０℃で４分間加熱処理した（図４（Ｄ））。
【００４８】
その後、撥水材としての下記式（７）で表される化合物（実際には下記式（７）で表される化合物の混合物）を、フッ素系溶剤ノベックＨＦＥ７６００（商品名、住友スリーエム（株）製）で０．６質量％に希釈した溶液を調製した。該溶液を光カチオン重合性樹脂層８上にスピンコートにより塗布した。更に、９０℃で１分間加熱処理することで、該溶剤を揮発させると同時に、光カチオン重合性樹脂層８に含まれるエポキシ樹脂と撥水材との反応を促進した。これにより、パーフルオロポリエーテル基含有撥水材からなる撥水層１２を形成した。（図４（Ｅ））。
【００４９】
【化６】
【００５０】
（式（７）中、ｔは２０〜３０の整数、ｎは１〜３の整数を示す。）。
【００５１】
次に、光カチオン重合性樹脂層８をキシレン／ＭＩＢＫ＝６／４（質量比）の溶液で現像した。この現像処理により、光カチオン重合性樹脂層８の非露光部分１０だけでなく、非露光部分１０に対応する撥水層部分も同時に除去することができ、吐出口１３及び溝１７を形成した（図４（Ｆ））。
【００５２】
次に、基板５の背面にインク供給口１４を作製するためのマスクを適切に配置し、基板１の表面をゴム膜（不図示）によって保護した後、基板５の異方性エッチングによってインク供給口１４を作製した。その後、ゴム膜を取り去り、露光装置ＵＸ３０００を用いて基板５表面全体に紫外線を照射することにより、型レジストを分解し、乳酸メチルを用いて型レジストを溶解除去した（図４（Ｇ））。
【００５３】
光カチオン重合性樹脂層８を完全に硬化させ、かつエポキシ樹脂と撥水材との反応を促進させるために、２００℃で１時間、加熱処理を実施した（図４（Ｈ））。その後、電気的な接続及びインク供給の手段を適宜配置してインクジェット記録ヘッドを作製した。
【００５４】
作製したインクジェット記録ヘッドの評価として、純水に対する動的接触角θｒの測定及び吐出口１３が設けられた部材の表面の凹みの有無の確認を行った。純水に対する動的接触角θｒの測定は、自動接触角（製品名：ＣＡ−Ｗ、協和界面科学（株）製）を用いて測定した。また、吐出口１３が設けられた部材の表面の凹みの有無の確認は、カラー３Ｄレーザー顕微鏡（製品名：ＶＤ−９７１０、（株）キーエンス製）を用いて行った。評価結果を表２に示す。
【００５５】
本実施例で作製したインクジェット記録ヘッドは、θｒが大きく良好な撥水性を示すことが確認された。また、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みは確認されなかった。また、該インクジェット記録ヘッドを用いて印字評価を行ったところ、印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
【００５６】
［実施例２〜４］
実施例１と同様の撥水材を用い、該撥水材の濃度を０．２、０．１、０．０２５質量％となるように希釈し、実施例１と同様の操作でインクジェット記録ヘッドを作製し、評価した。評価結果を表２に示す。実施例２〜４のいずれの方法で作製したインクジェット記録ヘッドについても、θｒが大きく良好な撥水性を示した。また、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みは確認されなかった。更に印字評価においても印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
【００５７】
［実施例５〜７］
前記撥水材として、下記式（８）、（９）又は（１０）で表される化合物（実際には、それぞれ下記式（８）、（９）又は（１０）で表される化合物の混合物）を用いた。また、前記撥水材の濃度を０．２質量％となるように希釈し、実施例１と同様の操作でインクジェット記録ヘッドを作製した。評価結果を表２に示す。
【００５８】
【化７】
【００５９】
（式（８）中、ｕは２０〜３０の整数を示す。）
【００６０】
【化８】
【００６１】
【化９】
【００６２】
（式（１０）中、ｖは０〜２０の整数、ｗは０〜３０の整数を示す。）。
【００６３】
前記式（８）から（１０）のいずれの化合物を撥水材として用いた場合にも、θｒは大きく良好な撥水性を示すことが確認された。また、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みは確認されなかった。更に、印字評価においても印字ヨレ等は観察されず、高い印字品位を示した。
【００６４】
以上、実施例１〜７のいずれの条件においても良好な撥水性を示しており、これは撥水材とエポキシ樹脂とが反応しているためと考えられる。
【００６５】
［比較例１〜６］
撥水層１２の形成工程を光カチオン重合性樹脂層８に対する露光前に行い、撥水材の種類、撥水材の濃度を表３に示す条件とした以外は実施例１と同様にしてインクジェット記録ヘッドを作製した。評価結果を表３に示す。比較例１〜６のいずれにおいても、θｒは大きく良好な撥水性を示したが、吐出口１３が設けられた部材の表面に凹みが発生した。この凹みにより、印字評価において印字ヨレが発生し、画像品位は低下した。
【００６６】
【表２】
【００６７】
【表３】
【符号の説明】
【００６８】
１ 感光性樹脂層
２ 撥水材
３ 撥水材の凝集物
４ 露光処理を行った感光性樹脂層
５ 基板
６ インク流路型
７ 土台
８ 光カチオン重合性樹脂層
９ フォトマスク
１０ 非露光部分
１１ 露光部分
１２ 撥水層
１３ 吐出口
１４ インク供給口
１５ エネルギー発生素子
１６ インク流路
１７ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の上に形成されたインクを吐出するための吐出口が設けられた部材と、該部材の上に形成された撥水層と、を備えるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
基板の上に光カチオン重合性樹脂材料を含む光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、
前記光カチオン重合性樹脂層をパターン露光し、吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する工程と、
前記潜像を形成した光カチオン重合性樹脂層の上に、前記光カチオン重合性樹脂材料と反応して結合を形成し得る撥水材を含む撥水層を形成する工程と、
光カチオン重合性樹脂層を現像することにより、光カチオン重合性樹脂層の非露光部分を除去し、かつ、該非露光部分に対応する撥水層部分を除去し、前記微細パターンを形成する工程と、
加熱処理により、前記光カチオン重合性樹脂層を硬化して前記微細パターンが設けられた部材とし、かつ前記光カチオン重合性樹脂材料と撥水材との反応を促進させる工程と、を含むインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記微細パターンの潜像を形成する工程において、前記光カチオン重合性樹脂層をパターン露光した後、加熱する請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記撥水材が、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基を有する化合物である請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記撥水材が、パーフルオロポリエーテル基を有する化合物であり、該パーフルオロポリエーテル基の平均分子量が５００〜２００００である請求項１又は３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記光カチオン重合性樹脂材料が水酸基、エポキシ基及びオキセタン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有し、前記撥水材が、光カチオン重合性樹脂材料が有する前記官能基と反応して結合を形成し得る官能基を有する化合物である請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記撥水材が、下記式（４）、（５）及び（６）
【化１】
（式（４）中、Ｒｆはパーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基、Ｒは加水分解性置換基、Ｘは炭素数１から３のアルキレン基、Ｙは非加水分解性置換基、ａは１から３の整数を示す。）
【化２】
（式（５）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは前記式（４）と同義である。）
【化３】
（式（６）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは前記式（４）と同義である。また、Ｚは水素原子又はアルキル基、ｍは正の整数を示す。）
で表される化合物のいずれかの化合物からなる請求項１、３及び４のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記光カチオン重合性樹脂層が、芳香族ヨードニウム塩及び芳香族スルホニウム塩の少なくとも一方の光カチオン重合開始剤を含む請求項１又は５に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記光カチオン重合性樹脂層が、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物を含む請求項１、５及び７のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記光カチオン重合性樹脂層がエポキシ化合物を含み、該エポキシ化合物のエポキシ当量が２０００以下である請求項１、５、７及び８のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記光カチオン重合性樹脂材料が５から３５℃にて固体である請求項１、５及び７〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１】
基板と、該基板の上に形成されたインクを吐出するための吐出口が設けられた部材と、該部材の上に形成された撥水層と、を備えるインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
基板の上に光カチオン重合性樹脂材料を含む光カチオン重合性樹脂層を形成する工程と、
前記光カチオン重合性樹脂層をパターン露光し、吐出口を含む微細パターンの潜像を形成する工程と、
前記潜像を形成した光カチオン重合性樹脂層の上に、前記光カチオン重合性樹脂材料と反応して結合を形成し得る撥水材を含む撥水層を形成する工程と、
光カチオン重合性樹脂層を現像することにより、光カチオン重合性樹脂層の非露光部分を除去し、かつ、該非露光部分に対応する撥水層部分を除去し、前記微細パターンを形成する工程と、
加熱処理により、前記光カチオン重合性樹脂層を硬化して前記微細パターンが設けられた部材とし、かつ前記光カチオン重合性樹脂材料と撥水材との反応を促進させる工程と、を含むインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記微細パターンの潜像を形成する工程において、前記光カチオン重合性樹脂層をパターン露光した後、加熱する請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記撥水材が、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基を有する化合物である請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記撥水材が、パーフルオロポリエーテル基を有する化合物であり、該パーフルオロポリエーテル基の平均分子量が５００〜２００００である請求項１又は３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記光カチオン重合性樹脂材料が水酸基、エポキシ基及びオキセタン基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を有し、前記撥水材が、光カチオン重合性樹脂材料が有する前記官能基と反応して結合を形成し得る官能基を有する化合物である請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記撥水材が、下記式（４）、（５）及び（６）
【化１】
（式（４）中、Ｒｆはパーフルオロアルキル基又はパーフルオロポリエーテル基、Ｒは加水分解性置換基、Ｘは炭素数１から３のアルキレン基、Ｙは非加水分解性置換基、ａは１から３の整数を示す。）
【化２】
（式（５）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは前記式（４）と同義である。）
【化３】
（式（６）中、Ｒｆ、Ｒ、Ｘ、Ｙ及びａは前記式（４）と同義である。また、Ｚは水素原子又はアルキル基、ｍは正の整数を示す。）
で表される化合物のいずれかの化合物からなる請求項１、３及び４のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記光カチオン重合性樹脂層が、芳香族ヨードニウム塩及び芳香族スルホニウム塩の少なくとも一方の光カチオン重合開始剤を含む請求項１又は５に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記光カチオン重合性樹脂層が、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物又はオキセタン化合物を含む請求項１、５及び７のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記光カチオン重合性樹脂層がエポキシ化合物を含み、該エポキシ化合物のエポキシ当量が２０００以下である請求項１、５、７及び８のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記光カチオン重合性樹脂材料が５から３５℃にて固体である請求項１、５及び７〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９１４４９（Ｐ２０１２−９１４４９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２２４６（Ｐ２０１０−２４２２４６）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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