説明

インクジェット記録ヘッドの製造方法

【課題】 溶剤を繰り返し長く使用することができ、かつインク吐出口周辺や液室に残渣が発生することを抑制することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供すること。
【解決手段】 インク流路となる型材と前記型材を被覆するオリフィス層とを有する基板を用意する工程と、前記基板を溶剤に浸漬させる工程とを有し、前記基板を溶剤に浸漬させる工程において、前記溶剤に浸漬させた前記基板の前記型材に対してDeep−UV光を照射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ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録方法を行うインクジェット記録ヘッドの製造方法としては、以下のような製造方法がある。
【0003】
まず、インク吐出エネルギー発生素子を有する基板上に、ポジ型感光性樹脂等を塗布・露光・現像することで、インク流路となる型材を形成する。次に、形成した型材上に、ネガ型有機樹脂を塗布・露光・現像することで、インク吐出口を有するオリフィス層を形成する。さらに、基板にインク供給口を形成し、溶剤によって型材を供給口から除去し、インク流路を形成する。
【0004】
このようなインクジェット記録ヘッドの製造方法において、型材の溶剤による除去の前に型材にDeep−UV光(遠紫外線)を照射することが知られている(特許文献1参照)。この方法によれば、型材中の高分子成分を低分子化することでき、溶剤によって型材を効率よく除去できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−150900号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載の方法によれば、型材中の高分子成分の全てが低分子化するわけではない。この結果、型材を除去する溶剤を繰り返し用いていると、溶剤中に型材由来の高分子成分が蓄積し、型材を良好に除去できなくなることがある。また、溶剤中に存在する型材由来の高分子成分は、インク吐出口周辺や液室に残渣として発生してしまうことがある。残渣が発生すると、安定した吐出を行えない場合がある。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するインクジェット記録ヘッド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】
【0008】
上記課題は、以下の本発明によって解決される。即ち本発明は、インクジェット記録ヘッドの製造方法であって、インク流路となる型材と前記型材を被覆するオリフィス層とを有する基板を用意する工程と、前記基板を溶剤に浸漬させる工程とを有し、前記基板を溶剤に浸漬させる工程において、前記溶剤に浸漬させた前記基板の前記型材に対してDeep−UV光を照射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である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、溶剤を繰り返し長く使用することができ、かつインク吐出口周辺や液室に残渣が発生することを抑制することができるインクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す図である。
【図2】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す図である。
【図3】本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す図である。
【図4】Deep−UVランプによる照射の一例を示す図である。
【図5】本発明によって製造されるインクジェット記録ヘッドの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。図1(a)〜(e)は本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法の一例を示す図であり、図5のA−Aの断面図である。図5は本発明によって製造されるインクジェット記録ヘッドの一例を示す図である。
【0012】
図5に示されるように、インクジェット記録ヘッドは、インク吐出エネルギー発生素子5が所定のピッチで2列並んで形成された基板2を有している。基板2は、シリコン等で形成されている。基板2上には、インク流路11及びインク吐出エネルギー発生素子5の上方に開口するインク吐出口6が、流路形成部材を成すオリフィス層により形成されている。また、シリコンの異方性エッチング等によって形成されたインク供給口7が、インク吐出エネルギー発生素子5の2つの列の間に開口している。インクジェット記録ヘッドは、インク供給口7を介してインク流路内に充填されたインク(液体)に、インク吐出エネルギー発生素子5が発生する圧力を加えることによって、インク吐出口6から液滴を吐出させて紙等の記録媒体に付着させることにより記録を行う。
【0013】
図1を用いて本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法を説明する。図1(a)に示すように、基板2の表面には、インク吐出エネルギー発生素子5が形成されている。また、図示していないが、インク吐出エネルギー発生素子5を駆動する配線や電極が形成されている。
【0014】
まず、このような基板に樹脂層を形成する。樹脂層の形成は、塗布等によって行う。塗布方法としては、スピンコート法、ダイレクトコート法、スプレー法等が挙げられる。樹脂層はポジ型感光性樹脂であり、波長300nm以下の紫外光であるDeep−UV光を照射することによって分子中の結合が破壊され、溶剤に溶解する。
【0015】
次に、図1(b)に示すように、樹脂層にUV光を照射し、現像を行うことによって、樹脂層をインク流路の型材4とする。UV光は、波長250nm以上であることが好ましく、波長260nm以上であることがより好ましい。また、波長400nm以下であることが好ましく、波長330nm以下であることがより好ましい。
【0016】
次に、図1(c)に示すように、オリフィス層を形成する液を、型材4を被覆するように塗布する。続いて、吐出口に相当する部分を露光及び現像して除去することにより、インク吐出口6を有するオリフィス層3を形成する。オリフィス層を形成する液の塗布方法としては、スピンコート法、ダイレクトコート法、スプレー法等が挙げられる。
【0017】
次に、図1(d)に示すように、基板2のインク吐出エネルギー発生素子5が形成されている面の裏面に、インク供給口7を形成する。インク供給口7は、例えばエッチング処理によって形成する。エッチング処理としては、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化カリウム(KOH)や水酸化ナトリウム(NaOH)等の強アルカリ溶液を用いた異方性エッチングや、ガスによるドライエッチングが挙げられる。
【0018】
そして、図1(e)に示すように、型材4を溶剤にて除去する。本発明では、型材を有する基板を溶剤に浸漬させ、型材を溶剤にて除去するが、この際に基板の型材に対してDeep−UV光を照射することを特徴とする。具体的には、例えば図2に示すような方法で行う。まず、型材を有する基板からなるウェハ13を、溶剤8に浸漬させる。このように基板を溶剤に浸漬させた状態で、Deep−UVランプ1からDeep−UV光を照射する。溶剤8は型材4が溶解するような溶剤であればよい。例えば、乳酸メチル、シクロヘキサノン、アセトンが挙げられる。Deep−UV光の照射は、基板2のオリフィス層3側から行うことが好ましい。このような方法によって、型材4にDeep−UV光を照射しながら、型材4を溶剤8によって除去することができる。また、溶剤8中に型材4由来の高分子成分が存在しても、溶剤8内で低分子化することができるので、液室等への残渣の発生を抑制し、さらに溶剤8を繰り返し長く利用(再生)することができる。
【0019】
尚、溶剤は容器中に貯めてバッチ式で処理してもよいし、常に流れているようにして連続式で処理してもよい。また、Deep−UVランプ1は、5ワット以上であることが好ましく、200ワット以上であることがより好ましい。また、10000ワット以下であることが好ましく、5000ワット以下であることがより好ましい。Deep−UVランプ1は複数個用いてもよい。また、300nm以下の波長を有するUV−B等の他のランプを併用してもよい。溶剤の温度は、型材の除去性を向上させるために室温(25℃)よりも高いことが好ましい。また、用いやすさの点から溶剤の引火点以下であることが好ましい。
【0020】
上述の例では、型材4の溶剤8による除去とDeep−UV光の照射とを同時に行っているが、これらは常に同時である必要はない。例えば、基板を溶剤8に浸漬させ、その状態で続いてDeep−UV光を照射してもよい。逆に、基板にDeep−UV光を照射し、その状態で続いて溶剤8に浸漬させてもよい。
【0021】
また、インク供給口7を形成した後で型材4を除去したが、型材4はインク吐出口6が形成されていればインク吐出口6から除去できるので、この場合には型材4を除去した後でインク供給口7を形成してもよい。但し、型材4はインク吐出口6よりもインク供給口7からの方が除去しやすいため、インク供給口7を形成した後で型材4をインク供給口7から除去する方が好ましい。
【0022】
さらに、本発明では、図3に示すように、溶剤8の蒸発面を石英ガラス板9等で覆いつつ、Deep−UV光を照射してもよい。このようにすることで、溶剤8の蒸発を防ぎ、基板と溶剤8の蒸発面との距離tを保つことができ、型材4へのDeep−UV光の照射を安定化することができる。
【0023】
また、図4に示すように、Deep−UVランプ1の周りに溶剤8を循環させ、樹脂を低分子化することで溶剤の再生処理を行ってもよい。この場合も、Deep−UV光の照射による溶剤8の再生(低分子化)と、ウェハ13中の型材4の低分子化を同時に達成することができる。
【0024】
以上のようにして、本発明によってインクジェット記録ヘッドが得られる。
【実施例】
【0025】
以下、本発明を実施例にてより具体的に説明する。
【0026】
(実施例1)
図1を用いて、インクジェット記録ヘッドの製造方法を説明する。
【0027】
まず、シリコンで形成された基板2を用意する(図1(a))。基板2の表面には、TaSiNからなるインク吐出エネルギー発生素子5と、図示していないがインク吐出エネルギー発生素子5に電圧を印加するための配線と、電極とが配置されている。さらに、インク吐出エネルギー発生素子5を被覆し、インクやその他の液体から電気配線を保護するための絶縁保護膜としてSiO及びSiNがプラズマCVDで成膜されている。
【0028】
この基板2に、ポジ型感光性樹脂であるポリメチルイソプロペニルケトン(PMIPK)をシクロヘキサノン溶媒で溶解した液を、スピンコート法により塗布した。その後、溶媒であるシクロヘキサノンを蒸発させてPMIPKを成膜した後に、露光装置により紫外光を照射し、さらに現像することによって、樹脂層からインク流路の型材4を形成した(図1(b))。
【0029】
次に、オリフィス層を形成する液を、型材4を被覆するようにスピンコート法により塗布して形成した。オリフィス層を形成する液としては、ネガ型感光性樹脂であるエポキシ樹脂EHPE3150(商品名:ダイセル化学工業製)100質量部と光カチオン重合触媒SP−172(商品名:旭電化工業製)6質量部とをキシレン溶媒で溶解した液を用いた。続いて、キシレン溶媒を蒸発させ、露光装置によって吐出口に相当する部分を露光及び現像して除去することにより、インク吐出口6を有するオリフィス層3を形成した(図1(c))。
【0030】
次に、水酸化テトラメチルアンモニウム22質量%の水溶液を用いて、基板2の裏面に異方性エッチング処理を行い、インク供給口7を形成した(図1(d))。
【0031】
次に、図2に示すように、型材を有する基板からなるウェハを溶媒である40℃の乳酸メチル中に浸漬させながら、オリフィス層3側から5000ワットのDeep−UVランプ1によりDeep−UV光を照射した。これにより、型材4を低分子化させ、同時に型材4をインク供給口7から溶剤8によって溶出させた。
【0032】
同様の工程を2500枚のウェハに対して連続的(25枚×100回)に行った。その結果、100回目でも溶剤は十分な除去性を有しており、型材を良好に除去することができた。
【0033】
(比較例1)
実施例1において、型材4の溶剤8による除去と、型材4へのDeep−UV光の照射を別工程として行った。これ以外は実施例1と同様にした
具体的には、インク供給口7を形成し、続いて大気中で型材4にDeep−UV光を照射した。Deep−UV光の照射を終えた後で、型材を有する基板からなるウェハを溶媒である40℃の乳酸メチル中に浸漬させ、型材4を溶出させた。
【0034】
同様の工程を250枚(25枚×10回)のウェハに対して連続的に行った。その結果、10回目でも溶剤は十分な除去性を有しており、型材を良好に除去することができた。
【0035】
しかし、同様の工程を300枚(25枚×12回)のウェハに対して連続的に行うと、12回目では型材を良好に除去することができず、インク流路部分に型材由来と考えられる残渣が残っていた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクジェット記録ヘッドの製造方法であって、
インク流路となる型材と前記型材を被覆するオリフィス層とを有する基板を用意する工程と、前記基板を溶剤に浸漬させる工程とを有し、
前記基板を溶剤に浸漬させる工程において、前記溶剤に浸漬させた前記基板の前記型材に対してDeep−UV光を照射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。
【請求項2】
前記基板を溶剤に浸漬させる工程において、前記溶剤の蒸発面を覆い、前記基板と前記溶剤の蒸発面との距離を保ちながら前記基板の前記型材に対してDeep−UV光を照射する請求項1に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。

【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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