感光性ポリエーテルアミド組成物、それを用いたインクンクジェット記録ヘッド及びその製造方法
【課題】インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を高め、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを安価に提供する。
【解決手段】少なくとも、（ａ）下記一般式Ｉ（Ｙは感光基を示す。）で示される繰り返し単位を有するポリマーと、（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つとを含むことを特徴とする感光性ポリエーテルアミド組成物をからなる密着層を介して、液路形成部材を基板に接合する。
【解決手段】少なくとも、（ａ）下記一般式Ｉ（Ｙは感光基を示す。）で示される繰り返し単位を有するポリマーと、（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つとを含むことを特徴とする感光性ポリエーテルアミド組成物をからなる密着層を介して、液路形成部材を基板に接合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐薬品性が良好な感光性ポリエーテルアミド、及びインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドに関する。詳しくは、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材との密着力向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録ヘッドの製造方法、及びインク吐出圧力発生素子が形成された基板と接合して液路を形成する液路形成部材については、さまざまな提案がなされている。
【０００３】
特許文献１及び２は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に感光性樹脂にて液路パターンを形成し、ガラス等の天板を接合、切断する方法を開示している。また、非特許文献１は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に感光性樹脂にて液路パターンを形成し、Ｎｉ電鋳により作製したオリフィスプレートを貼り合わせる方法を開示している。また、特許文献３は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板のインク吐出圧力発生素子上に溶解可能な樹脂にて液路パターンを形成し、該パターンをエポキシ樹脂等で被覆、硬化し、基板切断後に溶解可能な樹脂を溶出する方法を開示している。さらに、特許文献４は、特許文献３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造で用いる被覆樹脂組成物として、芳香族エポキシ化合物のカチオン重合硬化物が有用であることを開示している。
【０００４】
上記いずれの方法において、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との接合は、基本的に液路形成部材となる樹脂（感光性樹脂層又は被覆樹脂層）の密着力に依存している。
【特許文献１】特開昭５７−２０８２５５号公報
【特許文献２】特開昭５７−２０８２５６号公報
【特許文献３】特開昭６１−１５４９４７号公報
【特許文献４】特開平３−１８４８６８号公報
【特許文献５】特開平１１−３４８２９０号公報
【非特許文献１】Ｈｅｗｌｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｊｏｕｒｎａｌ ３６，５（１９８５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、インク吐出圧力発生素子として電気熱変換素子を用い、インクの膜沸騰によるバブル形成を行いインクを吐出させるいわゆるバブルジェットヘッドの場合、電気熱変換素子上には無機絶縁層と耐キャビテーション層とが設けられていることが一般的である。これは、インクによる電蝕やバブル消泡の際のキャビテーションによるダメージを低減するためである。無機絶縁層はＳｉＮやＳｉＯ2等で形成され、耐キャビテーション層はＴａ等で形成される。ところが、Ｔａ膜は前述の液路形成部材となる樹脂との密着力が極めて低いために、液路形成部材のＴａ膜からの剥離が見受けられることがあった。
【０００６】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を向上させるため、液路形成部材が設けられる部分のＴａ膜を除去することも考えられる。この場合、基板上の電気熱変換体は、前述の無機絶縁層のみを介して液路形成部材を構成する樹脂が積層されることになる。しかしながら、無機絶縁層は通常膜質がポーラスとなっていることから、樹脂中に含まれるイオンを透過させてしまい、このイオンによって電気熱変換体を腐食させてしまうことがある。また、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を向上させるために、基板にシランカップリング処理を施したり、下びき層（密着力向上及びパッシベーション層）を形成する例が知られている。下びき層は、ポリイミド（例えば、東レ社製、商品名：フォトニース）からなる。
【０００７】
ここで、インクジェット記録ヘッドは、通常その使用環境下に合ってインクと常時接触しているため、インクからの影響でインク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との間が剥離するようなことは避けなければならない。近年、インクジェット記録に対しては、用紙選択性、耐水性等の要求が高まっており、これらの要望に対応するためにインクを弱アルカリ性側にすることが検討されている。こうした弱アルカリ性のインクに対しては、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を長期にわたり維持することが困難な場合があった。
【０００８】
これに対して、特許文献５は、液路形成部材がポリエーテルアミド樹脂からなる密着層を介して前記基板に接合されているインクジェット記録ヘッドを開示している。こうすることで、アルカリ性のインクに対しても長期にわたり優れた密着力を維持することができ、また、接着面にＴａ等の金属面が露出している場合でも長期にわたり優れた密着力を維持することができるため、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドとなる。しかし、この方法で用いられるポリエーテルアミド樹脂は、それ自体感光性を有していないため、マスク材を形成してドライエッチング等を行うことでパターンを形成しなければならず、工程が長くなっていた。
【０００９】
本発明は、上記諸点に鑑みなされたものであって、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を高め、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを安価に提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、少なくとも、
（ａ）一般式Ｉ：
【００１１】
【化１】
【００１２】
（一般式Ｉにおいて、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルコキシ基、アルキル基、塩素、又は臭素を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ5及びＲ6は、水素、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、又はトリクロロメチル基を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ7は、芳香族環を含む３価又は４価の有機基を示し、
Ｙは、感光基を示し、
Ｘは、Ｒ7とＹを結合する２価の基を示し、
ｎは、１又は２である。）
で示される繰り返し単位を有するポリマーと、
（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つと
を含むことを特徴とする感光性ポリエーテルアミド組成物である。
【００１３】
また、本発明は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記液路形成部材が、前記の感光性ポリエーテルアミド組成物からなる密着層を介して、前記基板に接合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である。
【００１４】
また、本発明は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に、前記の感光性ポリエーテルアミド組成物からなるパターニング層を形成する工程と、
前記パターニング層を形成した基板上に、溶解可能な樹脂にて液路パターンを形成する工程と、
前記液路パターンを形成した基板上に、液路を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、
前記インク吐出圧力発生素子の上方に位置する前記被覆樹脂層に、前記吐出口を形成する工程と、
前記液路パターンを溶出する工程と
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である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アルカリ性のインクに対しても、長期にわたり優れた密着力を維持することができる。また、接着面にＴａ等の金属面が露出している場合でも、長期にわたり優れた密着力を維持することが可能となる。さらに、別途マスク材を形成することなく工程を大幅に省略できる。したがって、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜感光性ポリエーテルアミド組成物＞
本発明の感光性ポリエーテルアミド組成物は、少なくとも、（ａ）前記一般式Ｉで示される繰り返し単位を有するポリマーと、（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つとを含む。この感光性ポリエーテルアミド組成物は、後述するインクジェット記録ヘッドにおいて液路形成部材と基板とを接合する密着層の材料として好適である。
【００１７】
一般式Ｉにおいて、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルコキシ基、アルキル基、塩素、又は臭素を示し、お互いに同じでも異なってもよい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基が挙げられる。アルコキシ基は、炭素数が１〜６の低級アルコキシ基が好ましい。アルキル基としては、例えば、エチル基、プロピル基が挙げられる。アルキル基は、炭素数が１〜６の低級アルキル基が好ましい。
【００１８】
一般式Ｉにおいて、Ｒ5及びＲ6は、水素、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、又はトリクロロメチル基を示し、お互いに同じでも異なってもよい。
【００１９】
一般式Ｉにおいて、Ｒ7は、芳香族環を含む３価又は４価の有機基を示す。芳香族環を含む３価の有機基としては、例えば、ベンゼン−１，３，５−トリイル基が挙げられる。
【００２０】
一般式Ｉにおいて、Ｙは感光基を示す。感光基とは、光によって分解する基や、光によってラジカルやカチオンを発生する基を意味する。感光基としては、例えば、ジアゾ基、アジド基、シンナモイル基、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基が挙げられる。
【００２１】
一般式Ｉにおいて、Ｘは、Ｒ7とＹを結合する２価の基を示す。この２価の基としては、例えば、メチレン基、カルボニル基、スルホニウム基等の２価の有機基、−Ｏ−、−ＮＨ−、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２２】
一般式Ｉにおいて、ｎは、１又は２である。すなわち、Ｒ7が芳香族環を含む３価の有機基の場合、ｎは１であり、Ｒ7が芳香族環を含む４価の有機基の場合、ｎは２である。ｎが２の場合、Ｘ及びＹは、それぞれ同じでも異なってもよい。
【００２３】
成分（ａ）としてのポリマーは、一般式Ｉで示される繰り返し単位を有する。一般式Ｉで示される繰り返し単位の繰り返し数は、５０〜３００が好ましい。成分（ａ）としてのポリマーは、一般式Ｉで示される繰り返し単位のみのホモポリマーでもよく、他の単位を有するコポリマーでもよい。コポリマーの場合、一般式Ｉで示される繰り返し単位が主成分であることが好ましく、一般式Ｉで示される繰り返し単位が、ポリマーを構成する繰り返し単位の９０〜１００モル％であることがより好ましい。
【００２４】
成分（ａ）としてのポリマーは、通常行なわれるように、ジアミン化合物にカルボン酸無水物化合物を縮合し、その後に感光基を付加することによって得ることができる。
【００２５】
成分（ｂ）としての光重合開始剤としては、光カチオン重合開始剤や光ラジカル重合開始剤を用いることができる。
【００２６】
光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩ＡｒＮ2+Ｘ-、芳香族ヨードニウム塩Ａｒ2Ｉ+Ｘ-、芳香族スルホニウム塩Ａｒ3Ｓ+Ｘ-に代表される芳香族オニウム塩が挙げられる。Ｘとしては、ＢＦ4、ＰＦ6、ＳｂＦ6、ＳｎＣｌ6、ＦｅＣｌ4、ＢｉＣｌ5、ＳｂＣｌ6などが用いられる。この他にも、トリアジン化合物が挙げられる。商品としては、ＡＤＥＫＡ社製のアデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２（いずれも商品名）など、チバガイギー社製のイルガキュア２６１（商品名）など、日本シーベルヘグナー社製のトリアジンＡ、トリアジンＢ、トリアジンＰＭＳ、トリアジンＰＰ（いずれも商品名）など、ローディアジャパン社製のＰｈｏｔｏＩｎｉｃｉａｔｅｒ２７０４（商品名）など、が挙げられる。
【００２７】
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン及びベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、ベンゾイン及びベンゾインエーテル化合物、アミノカルボニル化合物、チオキサントン類などのカルボニル化合物、スルフィド類、過酸化物が挙げられる。ベンゾフェノン化合物としては、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４−（１，３−アクリロイル−１，４，７，１０，１３−ぺンタオキサトリデシル）ベンゾフェノンなどが挙げられる。アセトフェノン化合物としては、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。ベンゾインエーテル化合物としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。アミノカルボニル化合物としては、メチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエートなどが挙げられる。チオキサントン類としては、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどが挙げられる。
【００２８】
光重合開始剤の含有量は、成分（ａ）としてのポリマー１００質量部に対し、１〜１０質量部含有することが好ましい。
【００２９】
成分（ｂ）としての光架橋剤としては、例えば、ジアゾニウム塩やイミノキノンジアジドが挙げられる。光架橋剤の含有量は、成分（ａ）としてのポリマー１００質量部に対し、１〜２０質量部含有することが好ましい。
【００３０】
成分（ｂ）としての増感剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤が一般的には用いられる。例えば、アジド、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどが挙げられる。増感剤の含有量は、成分（ａ）としてのポリマー１００質量部に対し、１〜１０質量部であることが好ましい。
【００３１】
本発明の感光性ポリエーテルアミド組成物は、成分（ａ）及び成分（ｂ）以外に、例えば、密着性向上のために、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
【００３２】
＜インクジェット記録ヘッド及びその製造方法＞
本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有している。そして、前記液路形成部材が、上述の感光性ポリエーテルアミド組成物からなる密着層を介して、前記基板に接合されている。
【００３３】
本発明のインクジェット記録ヘッドは、以下のように製造することができる。
【００３４】
まず、インク吐出圧力発生素子２が形成された基板１を用意する（図１）。基板１としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。インク吐出圧力発生素子２としては、例えば、電気熱変換素子、圧電素子を用いることができるが、電気熱変換素子を用いた場合に本発明を適用する効果が大きい。基板１上には、ＳｉＮやＳｉＯ2等の無機絶縁層や、Ｔａ等の耐キャビテーション層が設けられていてもよい。なお、図２は、図１のＡ−Ａ面で切断した場合の模式的断面図であり、以下の工程においても同様の模式的断面図により説明する。
【００３５】
次いで、インク吐出圧力発生素子２が形成された基板１上に、上述の感光性ポリエーテルアミド組成物からなるパターニング層１４を形成する。まず、上述の感光性ポリエーテルアミド組成物を適当な溶媒に溶解させた塗布液を、スピンコート法などにより基板１上に塗布し、露光及び現像により、基板１と液路形成部材とを接合する位置に、密着層となるパターニング層１４を形成する。その後、必要に応じてベークを行うこともできる。パターニング層１４の膜厚は、１〜３μｍとすることが好ましい。
【００３６】
次いで、パターニング層を形成した基板１上に、溶解可能な樹脂にて液路パターン３を形成する（図３）。液路パターン３は、後に溶出して液路となる部分である。溶解可能な樹脂としては、例えば、ポリメチルイソプロペニルケトンを用いることができる。液路パターン３は、基板１上に溶解可能な樹脂の層を形成し、その層をパターニングすることで形成することができる。液路パターン３の膜厚は、１０〜３０μｍとすることが好ましい。
【００３７】
次いで、液路パターン３を形成した基板１上に、液路形成部材を形成するための被覆樹脂層５を形成する（図４）。液路形成部材となる被覆樹脂層５は、樹脂により形成されていることが好ましく、エポキシ樹脂のカチオン重合化合物により形成されていることがより好ましい。
【００３８】
エポキシ樹脂としては、例えば、カチオンに対して活性が高い脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。脂環式エポキシ樹脂としては、少なくとも１個の脂環式環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル、又はシクロヘキセン若しくはシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイド構造含有化合物若しくはシクロペンテンオキサイド構造含有化合物、又はビニルシクロヘキサン構造を有する化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるビニルシクロヘキサンオキサイド構造含有化合物が挙げられる。この他にも、多官能エポキシ樹脂が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック、ビスフェノールノボラック、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシが挙げられる。エポキシ樹脂をカチオン重合するカチオン重合開始剤としては、先に挙げている光カチオン重合開始剤を用いることができる。
【００３９】
被覆樹脂層５の膜厚は、液路パターン３上に形成された部分において、２〜８０μｍとすることが好ましい。
【００４０】
さらに、撥インク剤層６を形成することもできる（図４）。撥インク剤層６の膜厚は、０．１〜２μｍとすることが好ましい。
【００４１】
次いで、インク吐出圧力発生素子２の上方に位置する被覆樹脂層５をパターニングして、吐出口１１を形成する（図６）。吐出口１１は、インク吐出圧力発生素子２の対向する側に設けられることが多い。撥インク剤層６を形成した場合は、撥インク剤層６を被覆樹脂層５とともにパターニングする。被覆樹脂層５のパターニングは、吐出口のパターンを有するマスク４を介して光を照射し（図５）、その後に現像することで行うことができる。ここで、被覆樹脂層５のパターニングの際の現像条件では、液路パターン３は完全に現像されず残存する。形成する吐出口の径は、通常φ１０〜３０μｍである。
【００４２】
次いで、インクを供給する供給口１２を形成する（図７）。供給口１２の形成は、例えば、アルカリ溶液によるＳｉの異方性エッチングにより行うことができる。このとき、エッチング液から表面の撥インク層を保護するために、保護層を被覆樹脂層５又は撥インク剤層６上に塗布することが好ましい。
【００４３】
通常、基板１上には、複数の同一又は異なる形状のインクジェット記録ヘッドが配置されている。したがって、この段階でダイサー等により切断し、個々のインクジェット記録ヘッドを得る。ただし、本発明の方法では液路パターン３が残存しているため、切断時に発生するゴミが液路内に侵入することを防止できる。
【００４４】
次いで、液路パターン３を溶出する（図８）。液路パターン３が存在した箇所は、液路１３となる。そして、供給口１２にインク供給部材８を接着して、インクジェット記録ヘッドが完成する（図９）。
【実施例】
【００４５】
以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４６】
（実施例１）
本実施例では、前述の手順に従って、インクジェット記録ヘッドを作製した。
【００４７】
まず、インク吐出圧力発生素子としての電気熱変換素子（材質ＨｆＢ2からなるヒーター）と、液路形成部材を形成する部分にＳｉＮ＋Ｔａの膜を形成したシリコン基板１を用意した。
【００４８】
＜樹脂組成物１：感光性ポリエーテルアミド組成物＞
・下記構造式のポリエーテルアミド樹脂 １００質量部
【００４９】
【化２】
【００５０】
・２，４−ジエチルチオキサントン １．５質量部
・４−ジエチルアミノエチルベンゾエートベンゾエート ５質量部
次いで、上記の樹脂組成物１〔溶媒：Ｎ−メチルピロリドン／ブチルセルソルブアセテート〕を基板上にスピンコートして、膜厚２．０μｍの密着層を形成した。次に、密着層をパターニングして、基板上の、電気熱変換素子及び電気接続部以外の部分に密着層が形成された状態にした。パターニングの方法としては、キヤノン製マスクアライナーＭＰＡ６００（商品名）を用いて露光量−１．０Ｊ／ｃｍ2で露光し、トリグライム／ブチルセルソルブアセテート＝６／４の溶液で現像した。その後、１００℃／３０分＋２００℃／１時間のベークを行った。
【００５１】
次いで、溶解可能な樹脂としてのポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業社製、商品名：ＯＤＵＲ−１０１０）を基板上にスピンコートした。１２０℃で２０分間のプリベークをした後パターニングして、液路パターンを形成した。パターニングの方法としては、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（商品名、コールドミラー：ＣＭ２９０）を用いて１．５分間露光し、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／１の溶液で現像し、キシレンでリンスした。なお、液路パターンの膜厚は１０μｍであった。
【００５２】
＜樹脂組成物２＞
・エポキシ樹脂 １００質量部
（商品名：ＥＨＰＥ、ダイセル化学工業社製）
・添加樹脂 ２０質量部
（商品名：１，４−ＨＦＡＢ、セントラル硝子社製）
・シランカップリング剤 ５質量部
（商品名：Ａ−１８７、日本ユニカー社製）
・光カチオン重合触媒 ２質量部
（商品名：ＳＰ１７０、旭電化工業社製）
次いで、上記の樹脂組成物２をメチルイソブチルケトン／ジグライム混合溶媒に５０ｗｔ％の濃度で溶解した塗布液を基板上にスピンコートして、被覆樹脂層を形成した。被覆樹脂層の膜厚は、液路パターン上に形成された部分において１０μｍであった。
【００５３】
＜樹脂組成物３＞
・ＥＨＰＥ−３１５８（商品名、ダイセル化学工業社製） ３５質量部
・２，２−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）ヘキサフロロプロパン ２５質量部
・１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフロロイソプロピル）ベンゼン ２５質量部
・３−（２−パーフルオロヘキシル）エトキシ−１，２−エポキシプロパン １６質量部
・Ａ−１８７（商品名、日本ユニカー社製） ４質量部
・ＳＰ−１７０（商品名、旭電化工業社製） １．５質量部
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル １００質量部
次いで、上記の樹脂組成物３をノードソン社製マイクロスプレーシステムにより基板上に１μｍの膜厚になるように塗布して、８０℃のホットプレートで３分のベークを行うことで、撥インク剤層を形成した。
【００５４】
次いで、被覆樹脂層及び撥インク剤層をパターニングして、吐出口を形成した。パターニングの方法としては、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（商品名、コールドミラー：ＣＭ２５０）を用いて１０秒露光し、６０℃で３０分間のアフターベークを行った後、メチルイソブチルケトンで現像した。その後、６０℃で３０分間のアフターベークを行った。なお、本実施例では、φ１５μｍの吐出口を形成した。また、上記の現像条件では、液路パターンは完全に現像されず残存している。
【００５５】
次いで、アルカリ溶液によるＳｉの異方性エッチングにより、供給口を形成した。このとき、エッチング液から表面の撥インク層を保護するために、東京応化社製のＯＢＣ（商品名）を撥インク剤層上に塗布した。
【００５６】
次いで、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（商品名、コールドミラー：ＣＭ２９０）を用いて２分間露光して、液路パターンを可溶化した。その後、メチルイソブチルケトン中に超音波を付与しつつ浸漬することで残存している液路パターンを溶出して、液路を形成した。
【００５７】
最後に、２００℃で１時間加熱して被覆樹脂層を完全に硬化させて、液路形成部材とした。そして、供給口にインク供給部材を接着して、インクジェット記録ヘッドが得られた。
【００５８】
（比較例１）
密着層を形成しなかったこと以外は、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。
【００５９】
（比較例２）
密着層を以下のように形成したこと以外は、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。
【００６０】
密着層として、ポリエーテルアミド樹脂（日立化成工業社製、商品名：ＨＩＭＡＬ１２００〔溶媒：Ｎ−メチルピロリドン／ブチルセルソルブアセテ−ト〕）を膜厚２．０μｍで形成した。その後、１００℃／３０分＋２５０℃／１時間のベークを行った。次いで、上記ポリエーテルアミド樹脂の層上に、東京応化工業社製ポジレジストＯＦＰＲ８００（商品名）の層を形成し、パターニングして、密着層パターンのマスクを形成した。さらに、そのマスクを用いてＯ2プラズマアッシングにより密着層のパターニングを行い、最後にマスクを剥離した。
【００６１】
（比較例３）
密着層を以下のように形成したこと以外は、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。
【００６２】
密着層として、ポリイミド（東レ社製、商品名：フォトニースＵＲ３１００）を膜厚２．０μｍで形成した。密着層のパターニングの方法は、キヤノン製マスクアライナーＭＰＡ６００（商品名）を用いて露光量０．２Ｊ／ｃｍ2で露光し、専用現像液で現像した。その後、１３０℃／３０分＋３００℃／１時間のベークを行った。
【００６３】
（評価）
得られたインクジェット記録ヘッドをインクに浸漬し、プレッシャークッカー（ＰＣＴ）試験（１２０℃、２気圧、５０Ｈｒ）を行って、液路形成部材の密着状況を観察した。用いたインクは、エチレングリコール／尿素／イソプロピルアルコール／黒色染料／水＝５／３／２／３／８７部からなるものである。このインクは、保湿成分（インクの蒸発を低減させ、ノズルの目詰まりを防ぐ成分）として尿素を添加しており、尿素が加水分解することで弱アルカリ性を示すものである。
【００６４】
実施例１及び比較例２で得られたインクジェット記録ヘッドにおいては、密着状況に変化は観察されなかった。なお、比較例２では、密着層をパターニングするための工程が多く、安価なインクジェット記録ヘッドを得ることは難しい。
【００６５】
一方、比較例１で得られたインクジェット記録ヘッドでは、一部パターンに干渉縞及び剥離が確認された。これは、ＳｉＮ＋Ｔａ層と液路形成部材との密着性が十分でないために生じたものと考えられる。また、比較例３で得られたインクジェット記録ヘッドでは、液路形成部材が完全に脱離していた。インクがアルカリ性であって、高温高圧での評価であるため、ポリイミドが消滅していた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】インク吐出圧力発生素子が形成された基板を示す模式的斜視図である。
【図２】図１の基板のＡ−Ａ切断面を示す模式的断面図である。
【図３】液路パターンが形成された状態を示す模式的断面図である。
【図４】被覆樹脂層及び撥インク剤層が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図５】吐出口を形成するためのパターン露光を行っている状態を示す模式的断面図である。
【図６】吐出口が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図７】供給口が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図８】液路が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図９】インク供給部材が配置されたインクジェット記録ヘッドの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 基板
２ インク吐出圧力発生素子
３ 液路パターン
４ マスク
５ 被覆樹脂層
６ 撥インク剤層
７ インク供給部材
１１ 吐出口
１２ 供給口
１３ 液路
１４ パターニング層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐薬品性が良好な感光性ポリエーテルアミド、及びインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録ヘッドに関する。詳しくは、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材との密着力向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット記録ヘッドの製造方法、及びインク吐出圧力発生素子が形成された基板と接合して液路を形成する液路形成部材については、さまざまな提案がなされている。
【０００３】
特許文献１及び２は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に感光性樹脂にて液路パターンを形成し、ガラス等の天板を接合、切断する方法を開示している。また、非特許文献１は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に感光性樹脂にて液路パターンを形成し、Ｎｉ電鋳により作製したオリフィスプレートを貼り合わせる方法を開示している。また、特許文献３は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板のインク吐出圧力発生素子上に溶解可能な樹脂にて液路パターンを形成し、該パターンをエポキシ樹脂等で被覆、硬化し、基板切断後に溶解可能な樹脂を溶出する方法を開示している。さらに、特許文献４は、特許文献３に記載のインクジェット記録ヘッドの製造で用いる被覆樹脂組成物として、芳香族エポキシ化合物のカチオン重合硬化物が有用であることを開示している。
【０００４】
上記いずれの方法において、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との接合は、基本的に液路形成部材となる樹脂（感光性樹脂層又は被覆樹脂層）の密着力に依存している。
【特許文献１】特開昭５７−２０８２５５号公報
【特許文献２】特開昭５７−２０８２５６号公報
【特許文献３】特開昭６１−１５４９４７号公報
【特許文献４】特開平３−１８４８６８号公報
【特許文献５】特開平１１−３４８２９０号公報
【非特許文献１】Ｈｅｗｌｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ Ｊｏｕｒｎａｌ ３６，５（１９８５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、インク吐出圧力発生素子として電気熱変換素子を用い、インクの膜沸騰によるバブル形成を行いインクを吐出させるいわゆるバブルジェットヘッドの場合、電気熱変換素子上には無機絶縁層と耐キャビテーション層とが設けられていることが一般的である。これは、インクによる電蝕やバブル消泡の際のキャビテーションによるダメージを低減するためである。無機絶縁層はＳｉＮやＳｉＯ2等で形成され、耐キャビテーション層はＴａ等で形成される。ところが、Ｔａ膜は前述の液路形成部材となる樹脂との密着力が極めて低いために、液路形成部材のＴａ膜からの剥離が見受けられることがあった。
【０００６】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を向上させるため、液路形成部材が設けられる部分のＴａ膜を除去することも考えられる。この場合、基板上の電気熱変換体は、前述の無機絶縁層のみを介して液路形成部材を構成する樹脂が積層されることになる。しかしながら、無機絶縁層は通常膜質がポーラスとなっていることから、樹脂中に含まれるイオンを透過させてしまい、このイオンによって電気熱変換体を腐食させてしまうことがある。また、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を向上させるために、基板にシランカップリング処理を施したり、下びき層（密着力向上及びパッシベーション層）を形成する例が知られている。下びき層は、ポリイミド（例えば、東レ社製、商品名：フォトニース）からなる。
【０００７】
ここで、インクジェット記録ヘッドは、通常その使用環境下に合ってインクと常時接触しているため、インクからの影響でインク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との間が剥離するようなことは避けなければならない。近年、インクジェット記録に対しては、用紙選択性、耐水性等の要求が高まっており、これらの要望に対応するためにインクを弱アルカリ性側にすることが検討されている。こうした弱アルカリ性のインクに対しては、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を長期にわたり維持することが困難な場合があった。
【０００８】
これに対して、特許文献５は、液路形成部材がポリエーテルアミド樹脂からなる密着層を介して前記基板に接合されているインクジェット記録ヘッドを開示している。こうすることで、アルカリ性のインクに対しても長期にわたり優れた密着力を維持することができ、また、接着面にＴａ等の金属面が露出している場合でも長期にわたり優れた密着力を維持することができるため、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドとなる。しかし、この方法で用いられるポリエーテルアミド樹脂は、それ自体感光性を有していないため、マスク材を形成してドライエッチング等を行うことでパターンを形成しなければならず、工程が長くなっていた。
【０００９】
本発明は、上記諸点に鑑みなされたものであって、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と液路形成部材との密着力を高め、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを安価に提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、少なくとも、
（ａ）一般式Ｉ：
【００１１】
【化１】
【００１２】
（一般式Ｉにおいて、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルコキシ基、アルキル基、塩素、又は臭素を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ5及びＲ6は、水素、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、又はトリクロロメチル基を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ7は、芳香族環を含む３価又は４価の有機基を示し、
Ｙは、感光基を示し、
Ｘは、Ｒ7とＹを結合する２価の基を示し、
ｎは、１又は２である。）
で示される繰り返し単位を有するポリマーと、
（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つと
を含むことを特徴とする感光性ポリエーテルアミド組成物である。
【００１３】
また、本発明は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記液路形成部材が、前記の感光性ポリエーテルアミド組成物からなる密着層を介して、前記基板に接合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である。
【００１４】
また、本発明は、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に、前記の感光性ポリエーテルアミド組成物からなるパターニング層を形成する工程と、
前記パターニング層を形成した基板上に、溶解可能な樹脂にて液路パターンを形成する工程と、
前記液路パターンを形成した基板上に、液路を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、
前記インク吐出圧力発生素子の上方に位置する前記被覆樹脂層に、前記吐出口を形成する工程と、
前記液路パターンを溶出する工程と
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である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アルカリ性のインクに対しても、長期にわたり優れた密着力を維持することができる。また、接着面にＴａ等の金属面が露出している場合でも、長期にわたり優れた密着力を維持することが可能となる。さらに、別途マスク材を形成することなく工程を大幅に省略できる。したがって、信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを安価に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜感光性ポリエーテルアミド組成物＞
本発明の感光性ポリエーテルアミド組成物は、少なくとも、（ａ）前記一般式Ｉで示される繰り返し単位を有するポリマーと、（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つとを含む。この感光性ポリエーテルアミド組成物は、後述するインクジェット記録ヘッドにおいて液路形成部材と基板とを接合する密着層の材料として好適である。
【００１７】
一般式Ｉにおいて、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルコキシ基、アルキル基、塩素、又は臭素を示し、お互いに同じでも異なってもよい。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基が挙げられる。アルコキシ基は、炭素数が１〜６の低級アルコキシ基が好ましい。アルキル基としては、例えば、エチル基、プロピル基が挙げられる。アルキル基は、炭素数が１〜６の低級アルキル基が好ましい。
【００１８】
一般式Ｉにおいて、Ｒ5及びＲ6は、水素、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、又はトリクロロメチル基を示し、お互いに同じでも異なってもよい。
【００１９】
一般式Ｉにおいて、Ｒ7は、芳香族環を含む３価又は４価の有機基を示す。芳香族環を含む３価の有機基としては、例えば、ベンゼン−１，３，５−トリイル基が挙げられる。
【００２０】
一般式Ｉにおいて、Ｙは感光基を示す。感光基とは、光によって分解する基や、光によってラジカルやカチオンを発生する基を意味する。感光基としては、例えば、ジアゾ基、アジド基、シンナモイル基、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基が挙げられる。
【００２１】
一般式Ｉにおいて、Ｘは、Ｒ7とＹを結合する２価の基を示す。この２価の基としては、例えば、メチレン基、カルボニル基、スルホニウム基等の２価の有機基、−Ｏ−、−ＮＨ−、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２２】
一般式Ｉにおいて、ｎは、１又は２である。すなわち、Ｒ7が芳香族環を含む３価の有機基の場合、ｎは１であり、Ｒ7が芳香族環を含む４価の有機基の場合、ｎは２である。ｎが２の場合、Ｘ及びＹは、それぞれ同じでも異なってもよい。
【００２３】
成分（ａ）としてのポリマーは、一般式Ｉで示される繰り返し単位を有する。一般式Ｉで示される繰り返し単位の繰り返し数は、５０〜３００が好ましい。成分（ａ）としてのポリマーは、一般式Ｉで示される繰り返し単位のみのホモポリマーでもよく、他の単位を有するコポリマーでもよい。コポリマーの場合、一般式Ｉで示される繰り返し単位が主成分であることが好ましく、一般式Ｉで示される繰り返し単位が、ポリマーを構成する繰り返し単位の９０〜１００モル％であることがより好ましい。
【００２４】
成分（ａ）としてのポリマーは、通常行なわれるように、ジアミン化合物にカルボン酸無水物化合物を縮合し、その後に感光基を付加することによって得ることができる。
【００２５】
成分（ｂ）としての光重合開始剤としては、光カチオン重合開始剤や光ラジカル重合開始剤を用いることができる。
【００２６】
光カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩ＡｒＮ2+Ｘ-、芳香族ヨードニウム塩Ａｒ2Ｉ+Ｘ-、芳香族スルホニウム塩Ａｒ3Ｓ+Ｘ-に代表される芳香族オニウム塩が挙げられる。Ｘとしては、ＢＦ4、ＰＦ6、ＳｂＦ6、ＳｎＣｌ6、ＦｅＣｌ4、ＢｉＣｌ5、ＳｂＣｌ6などが用いられる。この他にも、トリアジン化合物が挙げられる。商品としては、ＡＤＥＫＡ社製のアデカオプトマーＳＰ−１７０、アデカオプトマーＳＰ−１７２（いずれも商品名）など、チバガイギー社製のイルガキュア２６１（商品名）など、日本シーベルヘグナー社製のトリアジンＡ、トリアジンＢ、トリアジンＰＭＳ、トリアジンＰＰ（いずれも商品名）など、ローディアジャパン社製のＰｈｏｔｏＩｎｉｃｉａｔｅｒ２７０４（商品名）など、が挙げられる。
【００２７】
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン及びベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、ベンゾイン及びベンゾインエーテル化合物、アミノカルボニル化合物、チオキサントン類などのカルボニル化合物、スルフィド類、過酸化物が挙げられる。ベンゾフェノン化合物としては、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４−（１，３−アクリロイル−１，４，７，１０，１３−ぺンタオキサトリデシル）ベンゾフェノンなどが挙げられる。アセトフェノン化合物としては、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられる。ベンゾインエーテル化合物としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。アミノカルボニル化合物としては、メチル−４−（ジメチルアミノ）ベンゾエートなどが挙げられる。チオキサントン類としては、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどが挙げられる。
【００２８】
光重合開始剤の含有量は、成分（ａ）としてのポリマー１００質量部に対し、１〜１０質量部含有することが好ましい。
【００２９】
成分（ｂ）としての光架橋剤としては、例えば、ジアゾニウム塩やイミノキノンジアジドが挙げられる。光架橋剤の含有量は、成分（ａ）としてのポリマー１００質量部に対し、１〜２０質量部含有することが好ましい。
【００３０】
成分（ｂ）としての増感剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤が一般的には用いられる。例えば、アジド、ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどが挙げられる。増感剤の含有量は、成分（ａ）としてのポリマー１００質量部に対し、１〜１０質量部であることが好ましい。
【００３１】
本発明の感光性ポリエーテルアミド組成物は、成分（ａ）及び成分（ｂ）以外に、例えば、密着性向上のために、シランカップリング剤を含んでいてもよい。
【００３２】
＜インクジェット記録ヘッド及びその製造方法＞
本発明のインクジェット記録ヘッドは、インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有している。そして、前記液路形成部材が、上述の感光性ポリエーテルアミド組成物からなる密着層を介して、前記基板に接合されている。
【００３３】
本発明のインクジェット記録ヘッドは、以下のように製造することができる。
【００３４】
まず、インク吐出圧力発生素子２が形成された基板１を用意する（図１）。基板１としては、例えば、シリコン基板を用いることができる。インク吐出圧力発生素子２としては、例えば、電気熱変換素子、圧電素子を用いることができるが、電気熱変換素子を用いた場合に本発明を適用する効果が大きい。基板１上には、ＳｉＮやＳｉＯ2等の無機絶縁層や、Ｔａ等の耐キャビテーション層が設けられていてもよい。なお、図２は、図１のＡ−Ａ面で切断した場合の模式的断面図であり、以下の工程においても同様の模式的断面図により説明する。
【００３５】
次いで、インク吐出圧力発生素子２が形成された基板１上に、上述の感光性ポリエーテルアミド組成物からなるパターニング層１４を形成する。まず、上述の感光性ポリエーテルアミド組成物を適当な溶媒に溶解させた塗布液を、スピンコート法などにより基板１上に塗布し、露光及び現像により、基板１と液路形成部材とを接合する位置に、密着層となるパターニング層１４を形成する。その後、必要に応じてベークを行うこともできる。パターニング層１４の膜厚は、１〜３μｍとすることが好ましい。
【００３６】
次いで、パターニング層を形成した基板１上に、溶解可能な樹脂にて液路パターン３を形成する（図３）。液路パターン３は、後に溶出して液路となる部分である。溶解可能な樹脂としては、例えば、ポリメチルイソプロペニルケトンを用いることができる。液路パターン３は、基板１上に溶解可能な樹脂の層を形成し、その層をパターニングすることで形成することができる。液路パターン３の膜厚は、１０〜３０μｍとすることが好ましい。
【００３７】
次いで、液路パターン３を形成した基板１上に、液路形成部材を形成するための被覆樹脂層５を形成する（図４）。液路形成部材となる被覆樹脂層５は、樹脂により形成されていることが好ましく、エポキシ樹脂のカチオン重合化合物により形成されていることがより好ましい。
【００３８】
エポキシ樹脂としては、例えば、カチオンに対して活性が高い脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。脂環式エポキシ樹脂としては、少なくとも１個の脂環式環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル、又はシクロヘキセン若しくはシクロペンテン環含有化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイド構造含有化合物若しくはシクロペンテンオキサイド構造含有化合物、又はビニルシクロヘキサン構造を有する化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるビニルシクロヘキサンオキサイド構造含有化合物が挙げられる。この他にも、多官能エポキシ樹脂が挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック、ビスフェノールノボラック、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシが挙げられる。エポキシ樹脂をカチオン重合するカチオン重合開始剤としては、先に挙げている光カチオン重合開始剤を用いることができる。
【００３９】
被覆樹脂層５の膜厚は、液路パターン３上に形成された部分において、２〜８０μｍとすることが好ましい。
【００４０】
さらに、撥インク剤層６を形成することもできる（図４）。撥インク剤層６の膜厚は、０．１〜２μｍとすることが好ましい。
【００４１】
次いで、インク吐出圧力発生素子２の上方に位置する被覆樹脂層５をパターニングして、吐出口１１を形成する（図６）。吐出口１１は、インク吐出圧力発生素子２の対向する側に設けられることが多い。撥インク剤層６を形成した場合は、撥インク剤層６を被覆樹脂層５とともにパターニングする。被覆樹脂層５のパターニングは、吐出口のパターンを有するマスク４を介して光を照射し（図５）、その後に現像することで行うことができる。ここで、被覆樹脂層５のパターニングの際の現像条件では、液路パターン３は完全に現像されず残存する。形成する吐出口の径は、通常φ１０〜３０μｍである。
【００４２】
次いで、インクを供給する供給口１２を形成する（図７）。供給口１２の形成は、例えば、アルカリ溶液によるＳｉの異方性エッチングにより行うことができる。このとき、エッチング液から表面の撥インク層を保護するために、保護層を被覆樹脂層５又は撥インク剤層６上に塗布することが好ましい。
【００４３】
通常、基板１上には、複数の同一又は異なる形状のインクジェット記録ヘッドが配置されている。したがって、この段階でダイサー等により切断し、個々のインクジェット記録ヘッドを得る。ただし、本発明の方法では液路パターン３が残存しているため、切断時に発生するゴミが液路内に侵入することを防止できる。
【００４４】
次いで、液路パターン３を溶出する（図８）。液路パターン３が存在した箇所は、液路１３となる。そして、供給口１２にインク供給部材８を接着して、インクジェット記録ヘッドが完成する（図９）。
【実施例】
【００４５】
以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４６】
（実施例１）
本実施例では、前述の手順に従って、インクジェット記録ヘッドを作製した。
【００４７】
まず、インク吐出圧力発生素子としての電気熱変換素子（材質ＨｆＢ2からなるヒーター）と、液路形成部材を形成する部分にＳｉＮ＋Ｔａの膜を形成したシリコン基板１を用意した。
【００４８】
＜樹脂組成物１：感光性ポリエーテルアミド組成物＞
・下記構造式のポリエーテルアミド樹脂 １００質量部
【００４９】
【化２】
【００５０】
・２，４−ジエチルチオキサントン １．５質量部
・４−ジエチルアミノエチルベンゾエートベンゾエート ５質量部
次いで、上記の樹脂組成物１〔溶媒：Ｎ−メチルピロリドン／ブチルセルソルブアセテート〕を基板上にスピンコートして、膜厚２．０μｍの密着層を形成した。次に、密着層をパターニングして、基板上の、電気熱変換素子及び電気接続部以外の部分に密着層が形成された状態にした。パターニングの方法としては、キヤノン製マスクアライナーＭＰＡ６００（商品名）を用いて露光量−１．０Ｊ／ｃｍ2で露光し、トリグライム／ブチルセルソルブアセテート＝６／４の溶液で現像した。その後、１００℃／３０分＋２００℃／１時間のベークを行った。
【００５１】
次いで、溶解可能な樹脂としてのポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業社製、商品名：ＯＤＵＲ−１０１０）を基板上にスピンコートした。１２０℃で２０分間のプリベークをした後パターニングして、液路パターンを形成した。パターニングの方法としては、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（商品名、コールドミラー：ＣＭ２９０）を用いて１．５分間露光し、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／１の溶液で現像し、キシレンでリンスした。なお、液路パターンの膜厚は１０μｍであった。
【００５２】
＜樹脂組成物２＞
・エポキシ樹脂 １００質量部
（商品名：ＥＨＰＥ、ダイセル化学工業社製）
・添加樹脂 ２０質量部
（商品名：１，４−ＨＦＡＢ、セントラル硝子社製）
・シランカップリング剤 ５質量部
（商品名：Ａ−１８７、日本ユニカー社製）
・光カチオン重合触媒 ２質量部
（商品名：ＳＰ１７０、旭電化工業社製）
次いで、上記の樹脂組成物２をメチルイソブチルケトン／ジグライム混合溶媒に５０ｗｔ％の濃度で溶解した塗布液を基板上にスピンコートして、被覆樹脂層を形成した。被覆樹脂層の膜厚は、液路パターン上に形成された部分において１０μｍであった。
【００５３】
＜樹脂組成物３＞
・ＥＨＰＥ−３１５８（商品名、ダイセル化学工業社製） ３５質量部
・２，２−ビス（４−グリシジルオキシフェニル）ヘキサフロロプロパン ２５質量部
・１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフロロイソプロピル）ベンゼン ２５質量部
・３−（２−パーフルオロヘキシル）エトキシ−１，２−エポキシプロパン １６質量部
・Ａ−１８７（商品名、日本ユニカー社製） ４質量部
・ＳＰ−１７０（商品名、旭電化工業社製） １．５質量部
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル １００質量部
次いで、上記の樹脂組成物３をノードソン社製マイクロスプレーシステムにより基板上に１μｍの膜厚になるように塗布して、８０℃のホットプレートで３分のベークを行うことで、撥インク剤層を形成した。
【００５４】
次いで、被覆樹脂層及び撥インク剤層をパターニングして、吐出口を形成した。パターニングの方法としては、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（商品名、コールドミラー：ＣＭ２５０）を用いて１０秒露光し、６０℃で３０分間のアフターベークを行った後、メチルイソブチルケトンで現像した。その後、６０℃で３０分間のアフターベークを行った。なお、本実施例では、φ１５μｍの吐出口を形成した。また、上記の現像条件では、液路パターンは完全に現像されず残存している。
【００５５】
次いで、アルカリ溶液によるＳｉの異方性エッチングにより、供給口を形成した。このとき、エッチング液から表面の撥インク層を保護するために、東京応化社製のＯＢＣ（商品名）を撥インク剤層上に塗布した。
【００５６】
次いで、キヤノン製マスクアライナーＰＬＡ５２０（商品名、コールドミラー：ＣＭ２９０）を用いて２分間露光して、液路パターンを可溶化した。その後、メチルイソブチルケトン中に超音波を付与しつつ浸漬することで残存している液路パターンを溶出して、液路を形成した。
【００５７】
最後に、２００℃で１時間加熱して被覆樹脂層を完全に硬化させて、液路形成部材とした。そして、供給口にインク供給部材を接着して、インクジェット記録ヘッドが得られた。
【００５８】
（比較例１）
密着層を形成しなかったこと以外は、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。
【００５９】
（比較例２）
密着層を以下のように形成したこと以外は、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。
【００６０】
密着層として、ポリエーテルアミド樹脂（日立化成工業社製、商品名：ＨＩＭＡＬ１２００〔溶媒：Ｎ−メチルピロリドン／ブチルセルソルブアセテ−ト〕）を膜厚２．０μｍで形成した。その後、１００℃／３０分＋２５０℃／１時間のベークを行った。次いで、上記ポリエーテルアミド樹脂の層上に、東京応化工業社製ポジレジストＯＦＰＲ８００（商品名）の層を形成し、パターニングして、密着層パターンのマスクを形成した。さらに、そのマスクを用いてＯ2プラズマアッシングにより密着層のパターニングを行い、最後にマスクを剥離した。
【００６１】
（比較例３）
密着層を以下のように形成したこと以外は、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。
【００６２】
密着層として、ポリイミド（東レ社製、商品名：フォトニースＵＲ３１００）を膜厚２．０μｍで形成した。密着層のパターニングの方法は、キヤノン製マスクアライナーＭＰＡ６００（商品名）を用いて露光量０．２Ｊ／ｃｍ2で露光し、専用現像液で現像した。その後、１３０℃／３０分＋３００℃／１時間のベークを行った。
【００６３】
（評価）
得られたインクジェット記録ヘッドをインクに浸漬し、プレッシャークッカー（ＰＣＴ）試験（１２０℃、２気圧、５０Ｈｒ）を行って、液路形成部材の密着状況を観察した。用いたインクは、エチレングリコール／尿素／イソプロピルアルコール／黒色染料／水＝５／３／２／３／８７部からなるものである。このインクは、保湿成分（インクの蒸発を低減させ、ノズルの目詰まりを防ぐ成分）として尿素を添加しており、尿素が加水分解することで弱アルカリ性を示すものである。
【００６４】
実施例１及び比較例２で得られたインクジェット記録ヘッドにおいては、密着状況に変化は観察されなかった。なお、比較例２では、密着層をパターニングするための工程が多く、安価なインクジェット記録ヘッドを得ることは難しい。
【００６５】
一方、比較例１で得られたインクジェット記録ヘッドでは、一部パターンに干渉縞及び剥離が確認された。これは、ＳｉＮ＋Ｔａ層と液路形成部材との密着性が十分でないために生じたものと考えられる。また、比較例３で得られたインクジェット記録ヘッドでは、液路形成部材が完全に脱離していた。インクがアルカリ性であって、高温高圧での評価であるため、ポリイミドが消滅していた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】インク吐出圧力発生素子が形成された基板を示す模式的斜視図である。
【図２】図１の基板のＡ−Ａ切断面を示す模式的断面図である。
【図３】液路パターンが形成された状態を示す模式的断面図である。
【図４】被覆樹脂層及び撥インク剤層が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図５】吐出口を形成するためのパターン露光を行っている状態を示す模式的断面図である。
【図６】吐出口が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図７】供給口が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図８】液路が形成された状態を示す模式的断面図である。
【図９】インク供給部材が配置されたインクジェット記録ヘッドの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 基板
２ インク吐出圧力発生素子
３ 液路パターン
４ マスク
５ 被覆樹脂層
６ 撥インク剤層
７ インク供給部材
１１ 吐出口
１２ 供給口
１３ 液路
１４ パターニング層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、
（ａ）一般式Ｉ：
【化１】
（一般式Ｉにおいて、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルコキシ基、アルキル基、塩素、又は臭素を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ5及びＲ6は、水素、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、又はトリクロロメチル基を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ7は、芳香族環を含む３価又は４価の有機基を示し、
Ｙは、感光基を示し、
Ｘは、Ｒ7とＹを結合する２価の基を示し、
ｎは、１又は２である。）
で示される繰り返し単位を有するポリマーと、
（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つと
を含むことを特徴とする感光性ポリエーテルアミド組成物。
【請求項２】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記液路形成部材が、請求項１に記載の感光性ポリエーテルアミド組成物からなる密着層を介して、前記基板に接合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３】
前記液路形成部材が、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記液路形成部材が、エポキシ樹脂のカチオン重合化合物により形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記吐出口が、前記インク吐出圧力発生素子の対向する側に設けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記インク吐出圧力発生素子が、電気熱変換素子であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に、請求項１に記載の感光性ポリエーテルアミド組成物からなるパターニング層を形成する工程と、
前記パターニング層を形成した基板上に、溶解可能な樹脂にて液路パターンを形成する工程と、
前記液路パターンを形成した基板上に、液路を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、
前記インク吐出圧力発生素子の上方に位置する前記被覆樹脂層に、前記吐出口を形成する工程と、
前記液路パターンを溶出する工程と
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。
【請求項１】
少なくとも、
（ａ）一般式Ｉ：
【化１】
（一般式Ｉにおいて、
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、水素、アルコキシ基、アルキル基、塩素、又は臭素を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ5及びＲ6は、水素、メチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、又はトリクロロメチル基を示し、お互いに同じでも異なってもよく、
Ｒ7は、芳香族環を含む３価又は４価の有機基を示し、
Ｙは、感光基を示し、
Ｘは、Ｒ7とＹを結合する２価の基を示し、
ｎは、１又は２である。）
で示される繰り返し単位を有するポリマーと、
（ｂ）光重合開始剤、光架橋剤及び増感剤の少なくとも１つと
を含むことを特徴とする感光性ポリエーテルアミド組成物。
【請求項２】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記液路形成部材が、請求項１に記載の感光性ポリエーテルアミド組成物からなる密着層を介して、前記基板に接合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３】
前記液路形成部材が、樹脂により形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記液路形成部材が、エポキシ樹脂のカチオン重合化合物により形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記吐出口が、前記インク吐出圧力発生素子の対向する側に設けられていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記インク吐出圧力発生素子が、電気熱変換素子であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
インク吐出圧力発生素子が形成された基板と、液路形成部材とが接合されてなり、前記インク吐出圧力発生素子を内包する液路と、前記液路と連通する、インクを吐出するための吐出口とを有するインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記インク吐出圧力発生素子が形成された基板上に、請求項１に記載の感光性ポリエーテルアミド組成物からなるパターニング層を形成する工程と、
前記パターニング層を形成した基板上に、溶解可能な樹脂にて液路パターンを形成する工程と、
前記液路パターンを形成した基板上に、液路を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、
前記インク吐出圧力発生素子の上方に位置する前記被覆樹脂層に、前記吐出口を形成する工程と、
前記液路パターンを溶出する工程と
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１６３１８９（Ｐ２００９−１６３１８９Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２４０（Ｐ２００８−３２４０）
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．バブルジェット
【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２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．バブルジェット
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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