インクジェットヘッドおよびその製造方法
【課題】ノズル密度が向上し、かつインクを良好に吐出させることができるインクジェットヘッドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１上の少なくとも複数の流路１５同士を仕切る部分である流路の側壁となる部位に第１の流路形成部材６を形成する。流路１５の型となるパターン（不図示）であって、基板１と第１の流路形成部材６の流路１５の側壁となる部分との上にまたがって形成されており、流路１５の側壁となる部分における一部を被覆し、他の部分を被覆していないパターン（不図示）を形成する。第１の流路形成部材６とパターン（不図示）との上に、第１の流路形成部材６に対応する材料により構成される第２の流路形成部材７を形成する。第２の流路形成部材７に吐出口４を形成する。パターン（不図示）を除去することにより、流路１５を形成する。第１の流路形成部材と第２の流路形成部材とは、ともに感光性樹脂を含有する。
【解決手段】基板１上の少なくとも複数の流路１５同士を仕切る部分である流路の側壁となる部位に第１の流路形成部材６を形成する。流路１５の型となるパターン（不図示）であって、基板１と第１の流路形成部材６の流路１５の側壁となる部分との上にまたがって形成されており、流路１５の側壁となる部分における一部を被覆し、他の部分を被覆していないパターン（不図示）を形成する。第１の流路形成部材６とパターン（不図示）との上に、第１の流路形成部材６に対応する材料により構成される第２の流路形成部材７を形成する。第２の流路形成部材７に吐出口４を形成する。パターン（不図示）を除去することにより、流路１５を形成する。第１の流路形成部材と第２の流路形成部材とは、ともに感光性樹脂を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録するためのインクジェットヘッドおよびその製造方法に関する。上述の「記録」は、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なインクジェットヘッドとして、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子の面に対してインク吐出が垂直方向に吐出するインクジェットヘッドを例に述べる。近年、インクジェットヘッドは、小型化、高密度化に対し、基板内に半導体製造技術を用いて、エネルギー発生素子を駆動するための電気制御回路を内蔵した構成が提案されている。前記する高機能なインクジェットヘッドは基板裏面より基板を貫通させて共通インク供給口を形成して、その基板の開口部の左右両側にノズル（吐出口およびそれに連なる流路）を多数配置することによって小型化、かつ高画質化を実現している。上述した高機能なインクジェットヘッドの開口部片側のノズル列密度としては、６００ｄｐｉまでが製品化されている。
【０００３】
更にノズル列密度を向上させるためには、高精細なパターンを形成するための製造装置として高額な投資が必要になる。そのため、ノズル列密度は６００ｄｐｉのままとし、共通インク供給口の両側のノズル位置（吐出口の位置）を互いに半ピッチずらした構成が提案されている。それにより、記録時の実質的なノズル密度を２倍に向上させて１２００ｄｐｉとし、記録画像の高画質化を達成している。上記したような構造は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、流路の型のパターンを形成した後、流路形成部材となる樹脂を被覆し、型を除去することにより流路を形成する方法が開示されている。また、同文献には、基板とノズル層との密着性に関し、密着層としてポリエーテルアミド樹脂を基板とノズル層との間に挟み込む構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６８３０３１７号明細書
【特許文献２】米国特許第６３９０６０６号明細書
【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、インクジェットヘッドによる記録画像の更なる高画質化を目指すためには、投資を最小限に抑えつつもノズル列の高密度化を図ることができる技術の開発を行っていく必要がある。
【０００７】
特許文献２に示される方法は、従来から用いられている材料では流路パターンの型材のパターニング精度に一定の限界があるものの、従来のノズル密度（６００ｄｐｉ）までは、図１０に示すように良好な流路壁１０６を形成することが可能である。なお、流路壁１０６のアスペクト比（高さと幅との比）は４：３である。これに対し、ノズル密度を１２００ｄｐｉに向上させた場合には、感光性材料からなる型材の解像力が不足し、流路壁１０６を良好に形成できないという課題が発生する。例えば、図１１に示すように流路壁１０６の端部と密着層１０７との間に隙間が形成されてしまうと、隣接する流路同士が連通
してクロストークの影響を受けるため、インクを良好に吐出させることができない。
【０００８】
この対策としては、型材の材料を解像力のより高い材料に変更することが考えられる。しかし、解像力のより高い材料を直ちに開発することは困難である。他の対策としては、型材の厚みを小さくすることも考えられる。しかし、ノズル密度を１２００ｄｐｉに向上させた場合には各流路の流路幅が減少するため、吐出口へのインクのリフィル不足が発生しやすくなる。そのため、各流路の流路断面積を確保してそのようなリフィル不足を補うためには、各流路の高さを高くする必要がある。したがって、型材の厚みを小さくすることは現実的ではない。したがって、ノズル密度を向上させた場合に生じる問題を、上述した２つの対策によって解決することはできない。
【０００９】
そこで本発明は、ノズル密度が向上し、かつインクを良好に吐出させることができるインクジェットヘッドおよ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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、インクを吐出する複数の吐出口と、前記吐出口に連通する複数の流路と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、基板の上の少なくとも前記複数の流路同士を仕切る部分である流路の側壁となる部位に第１の流路形成部材を形成する工程と、前記流路の型となるパターンであって、前記基板と前記第１の流路形成部材の前記流路の側壁となる部分との上にまたがって形成されており、前記流路の側壁となる部分における一部を被覆し、他の部分を被覆していない前記パターンを形成する工程と、前記第１の流路形成部材と前記パターンとの上に、前記第１の流路形成部材に対応する材料により構成される第２の流路形成部材を形成する工程と、前記第２の流路形成部材に前記吐出口を形成する工程と、前記パターンを除去することにより、前記流路を形成する工程と、を有し、前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とは、ともに感光性樹脂を含有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ノズル密度が向上し、かつインクを良好に吐出させることができるインクジェットヘッドおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの模式的な斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの部分断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドを吐出口から基板に向かう方向に見た透視図である。
【図１０】６００ｄｐｉのノズル密度を有する従来のインクジェットヘッドのノズル壁を示す断面図である。
【図１１】本発明が解決しようとする課題を説明するために用いられるインクジェットヘッドのノズル壁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のインクジェットヘッドの製造方法について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では，同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの模式的な斜視図である。本実施形態のインクジェットヘッドは、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２が所定のピッチで２列に並んで形成されたシリコンの基板１を有している。基板１には、各ノズルに対して共通のインク供給口３が、エネルギー発生素子２の２つの列の間に開口されている。シリコンの基板１上に流路を形成する流路形成部材９には、各エネルギー発生素子２の上方に開口する吐出口４と、インク供給口３から各吐出口４に連通する流路１５が形成されている。
【００１５】
このインクジェットヘッドは、インク供給口３が形成された面が被記録媒体の記録面に対面するように配置される。そしてインク供給口３を介して流路内に充填されたインクに、エネルギー発生素子２によって発生する圧力を加えることによって、吐出口４からインク液滴を吐出させ、記録媒体に付着させることによって記録を行う。
【００１６】
なお、「インク」または「液体」とは、広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクまたは記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは記録媒体の処理としては、例えば、記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１７】
図２は図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。本実施形態のインクジェットヘッドでは、密着層５が基板１上にパターニングされている。密着層５の材料にはポリエーテルアミド樹脂が用いられている。具体的に本実施形態では、密着層５の材料には日立化成（株）のＨＩＭＡＬ−１２００（製品名）を使用した。密着層５の厚みは２μｍとした。
【００１８】
さらに、密着層５の上に、所定のパターニングが行われた第１の流路形成部材６が流路の側壁として配置されている。この第１の流路形成部材６は、後述する製造工程中に見られる型材の解像力が不足する箇所に配置されている。具体的に本実施形態の構成では、流路形成部材の隣接する流路を仕切る部分である流路壁８の下側部分における解像力が不足するため、流路壁８の下側部分となる部位に第１の流路形成部材６が配置されている。本実施形態では、このように第１の流路形成部材６で流路壁８の下側部分を構成した後に、第２の流路形成部材７によって流路形成部材９の残りの部分を構成するようになっている。第１の流路形成部材７と第２の流路形成部材７とは、例えばエポキシ樹脂の硬化物によって形成することができる。第１の流路形成部材６の厚みは５〜１４μｍの範囲であれば良い。その厚みの下限は、後述する流路の型材となるパターンの解像可能なアスペクト比から計算される値によって決まる。一方、厚みの上限は、基本的に流路壁の高さまで可能であるが、型材塗布時の平坦性を考慮すると低い方が望ましい。上記を考慮して、本実施形態では第１の流路形成部材層６の厚みは５μｍとした。なお、第１の流路形成部材６の材料は、第２の流路形成部材７の材料と異なっていてもよい。しかし、第１の流路形成部材６の材料としては、耐インク性を有し、かつ密着層５および第１の流路形成部材６に対応する材料により形成される第２の流路形成部材７との密着性を有する材料を選択する必要がある。
【００１９】
第１の流路形成部材６を５μｍの厚さで形成しておくことで、次の工程で形成すべき残りの流路壁８の高さがその分だけ低くなる。そのため、型材となるパターン１４（図３Ｄ及び図４Ｄ参照）を形成する樹脂層の解像可能なアスペクト比が４：３のままであっても、残りの第１の流路形成部材６を小さい幅寸法で形成することが可能となっている。さらに、密着層５を覆うように、すなわち密着層５の側面を囲うように第１の流路形成部材６を形成することによって、密着層５に対する第１の流路形成部材６の密着面積をより大きく確保できる。これにより、基板１から第１及び第２の流路形成部材６，７が剥がれにくい構造になっている。本実施形態では、パターン１４をなす樹脂層（例えばポジ型感光性樹脂）の材料には溶媒に溶解可能な樹脂（東京応化製のＯＤＵＲ）を使用し、その厚さを１６μｍとした。ただし、パターン１４の密着層５の上に形成されている部分の厚さは、密着層５の厚さ２μｍを差し引いた１４μｍとなる。
【００２０】
第１の流路形成部材６の上には、所定のパターニングが行われた第２の流路形成部材７が形成されている。本実施形態では第２の流路形成部材７を２１μｍの厚さに形成し、第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７との合計の厚さを２６μｍとした。
【００２１】
なお、流路形成部材９が第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７との２層構造であるか否かは、第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７とが異なる材料で構成されている場合には、成分分析によって検証することが可能である。また、各流路形成部材６，７のそれぞれのパターニング工程において、露光装置の位置あわせ精度に起因して第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７との間の位置あわせに誤差が生じる。そのため、第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７とが同一の材料で構成されている場合であっても、２層構造であるか否かを電子顕微鏡等を用いて容易に検証することが可能である。
【００２２】
なお、上記の各寸法はあくまでも一例に過ぎず、本願の特許の請求範囲を何ら制限するものではない。
【００２３】
図３（ａ）〜図３（ｈ）及び図４（ａ）〜図４（ｆ）は、本実施形態のインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。図３（ａ）〜図３（ｈ）の各図は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面に相当している。また、図４（ａ）〜図４（ｇ）の各図は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面に相当している。
【００２４】
図３（ａ），図４（ａ）に示したシリコンの基板１は、表面の結晶方位面が＜１００＞面である。本実施形態ではそのような結晶方位面を有するシリコン基板１を用いた例について説明するが、本発明はそれに制限されるものではない。シリコン基板１上には熱酸化膜１０が形成されており、さらにその上には絶縁層であるシリコン酸化膜１１が形成されている（図４（ａ）〜図４（ｆ）では不図示）。シリコン酸化膜１１の上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子２が複数個配置されている。
【００２５】
次に、図３（ｂ），図４（ｂ）に示すように、エネルギー発生素子２及び電気信号回路の保護膜として機能するシリコン窒化膜１２を基板１上に成膜する。その後、耐キャビテーション膜としてのタンタル膜１３を所定の位置（例えば素子２の上方の位置）にパターニングする。さらに、シリコン窒化膜１２上に密着層５を形成し、所定のパターニングを行う。本実施形態における密着層５は、熱可塑性樹脂であるポリエーテルアミド樹脂からなる。この密着層５は後述する流路形成部材９と基板１との密着性を向上させる役割を有している。密着層５を構成するポリエーテルアミド樹脂は、スピンコート等により基板１上に塗布し、ポジ型レジスト（不図示）を利用してパターンを形成することが可能である。
【００２６】
次に、図３（ｃ），図４（ｃ）に示すように、後の露光工程において型材の解像力が不足する部分（本実施形態では流路壁８の下側となる部分）に第１の流路形成部材６をパターニングする。本実施形態では、第１の流路形成部材６を複数の流路同士を仕切る位置に形成した。すなわち、少なくとも第１の流路形成部材６は流路１５の側壁として機能することになる。第１の流路形成部材６のパターニングは、感光性樹脂をスピンコート等によって塗布した後、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光、現像することで行われる。
【００２７】
次に、図３（ｄ），図４（ｄ）に示すように、基板１上のエネルギー発生素子２を含む領域に、インク流路部の型となるパターン１４を溶媒に溶解可能な感光性樹脂で形成する。溶媒に溶解可能な樹脂は、例えば東京応化製のＯＤＵＲである。パターン１４は、そのような樹脂をスピンコート等によって塗布した後、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等による露光、現像を行うことでパターニングされる。
【００２８】
次に、図３（ｅ），図４（ｅ）に示すように、基板１、パターン１４および第１の流路形成部材６の上に、感光性樹脂からなる第２の流路形成部材７をスピンコート等により形成する。さらに、第２の流路形成部材７に紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等による露光、現像を行って、吐出口４を形成する。
【００２９】
次に、図３（ｆ）に示すように、シリコン基板１の裏面側の熱酸化膜１０をパターニングし、基板１の異方性エッチングの開始面となる面を露出させた後、シリコン異方性エッチングを行って基板１に共通インク供給口３を形成する。この共通インク供給口３は、基板１に化学的なエッチング、例えばＴＭＡＨやＫＯＨの強アルカリ溶液による異方性エッチングを施して形成する。
【００３０】
次に、図３（ｇ）に示すように、シリコン酸化膜１１をフッ酸液を用いてウエットエッチングによって除去する。その後、シリコン窒化膜１２をドライエッチング等によって除去する。
【００３１】
最後に、図３（ｈ），図４（ｆ）に示すように、パターン１４を吐出口４およびインク供給口３から溶出させる。こうして流路形成部材６，７内にインクの流路およびエネルギー発生素子２がエネルギーをインクに作用させるエネルギー発生部を含むノズル部が形成される。なお、この工程中において溶媒中で基板１に超音波浸漬を行うことで、パターン１４の除去を迅速かつ良好に行うことができる。
【００３２】
以上の工程により、ノズル部が形成された基板１が完成する。そして、その基板１をダイシングソー等によって切断分離してチップ化し、各チップにおいて、インク吐出エネルギー発生素子３を駆動させる電気配線の接合を行った後、インク供給用のチップタンク部材を接続することで、インクジェットヘッドが完成する。
【００３３】
本実施形態によれば、上述したように、パターン１４を形成する樹脂において解像力が不足する箇所に第１の流路形成部材６が配置されて流路壁８の下側部分が構成される。この第１の流路形成部材６は第２の流路形成部材７を形成する装置と同一の装置を使用して形成可能であるため、製造装置の大幅なコストアップをせずに第１の流路形成部材６を配置することが可能である。この第１の流路形成部材６を配置することにより、パターン１４で形成する残りの流路壁８の高さが減少するため、パターン１４の解像力を向上させなくても流路壁８を薄く形成することが可能となる。そのため、例えばパターン１４の厚みが１４μｍである場合、流路壁８の幅を７μｍに形成することが可能になった。これにより、共通のインク供給口３の片側におけるノズル密度を従来の６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに向上させることが可能になり、インクジェットヘッドの記録画像の品位を大幅に
向上させることが可能になった。さらに、将来的には、電気制御回路を内蔵した基板１の小面積化によるコストダウンをも展開していくことが可能となった。
【００３４】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの部分断面図である。
【００３５】
上述した第１の実施形態と同様に、本実施形態のインクジェットヘッドにおいても密着層５が基板１上にパターニングされている。密着層５の材料にはポリエーテルアミド樹脂が用いられている。ただし、本実施形態における密着層５は、その上に形成された第１の流路形成部材６の幅および長さの寸法と同じ寸法を有している。第２の実施形態のその他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００３６】
図６（ａ）〜図６（ｈ）は、本実施形態のインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。以下では、第１の実施形態におけるインクジェットヘッドの製造工程と異なる工程について説明し、第１の実施形態と同様に行われる工程については説明を省略する。
【００３７】
図６（ｂ）に示す工程において、本実施形態ではまず、エネルギー発生素子２及び電気信号回路の保護膜として機能するシリコン窒化膜１２をシリコン基板１上に成膜する。その後、耐キャビテーション膜としてのタンタル膜１３を所定の位置（例えば素子２の上方の位置）にパターニングする。
【００３８】
次に、シリコン窒化膜１２上に密着層５を形成する。密着層５は熱可塑性樹脂であるポリエーテルアミド樹脂からなる。この密着層５は、後述するノズル層９との密着性を向上させる役割を有している。密着層５を構成するポリエーテルアミド樹脂は、スピンコート等によりシリコン基板１上に塗布することが可能である。
【００３９】
次に、密着層５上の、後の露光工程において型材の解像力が不足する部分（本実施形態では主として流路壁８の下側となる部分）に第１の流路形成部材６をパターニングする。第１の流路形成部材６のパターニングは、感光性樹脂をスピンコート等によって塗布した後、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光、現像することで行われる。
【００４０】
次に、図６（ｃ）に示すように、パターニングされた第１の流路形成部材６をマスクとして用いて、密着層５のパターニングを行う。密着層５のパターニング方法は、ドライエッチングによるもの等があげられる。また密着層５が感光性をもつポリエーテルアミド樹脂の場合にはフォトリソグラフィーの手法により行う。これにより密着層５は第１の流路形成部材６で覆われた部分を残して除去されるため、残された密着層５は第１の流路形成部材６の幅および長さの寸法と同じ寸法を有することとなる。
【００４１】
これに続く図６（ｄ）〜図６（ｈ）に示す工程は、図３（ｄ）〜図３（ｈ）に示した第１の実施形態の工程と同じである。
【００４２】
第１の実施形態では、密着層５をパターニングするためにポジ型レジストを塗布し、かつそのパターニングを行う必要がある。これに対して本実施形態では、密着層５はその上に形成された第１の流路形成部材６をマスクとしてパターニングが行われるので、密着層５のパターニング用のポジ型レジストの塗布等を行う必要がなくなり、その分の工程を簡略化することができる。また、第１の流路形成部材６を形成する際に密着層５との位置合わせ行う必要がなくなるので、その分の工程を省くことが可能になる。
【００４３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図７（ａ）〜図７（ｈ）を参照して説明する。本発明の第３の実施形態は、流路形成部材と基板との密着力がより向上された例に関するものである。
【００４４】
図７（ａ）〜図７（ｈ）の各図は本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。図７（ａ）〜図７（ｇ）は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面に相当し、図７（ｈ）は図１におけるＣ−Ｃ線に沿った断面に相当する。
【００４５】
図７（ｇ）及び図７（ｈ）に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、基板１上の供給口３からエネルギー発生素子２に至るまでの間において、吐出口４が形成された面と対向する位置（以下、流路の底部という。）にも流路形成部材６が設けられている。また図示した形態では、第１の流路形成部材６は密着層５を覆うように形成されている。
【００４６】
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図７（ａ）〜図７（ｈ）を参照して以下に説明する。
【００４７】
図７（ａ）に示すようにエネルギー発生素子２が形成された基板１を用意した後、図７（ｂ）に示すように、基板１上に密着層５を形成する。この際に、密着層５を基板１上の、流路の底部となる位置のうちインク供給口３からエネルギー発生素子２に至るまでの位置に形成する。密着層５を形成する材料は、基板１と、第１および第２の流路形成部材６，７を形成する材料に応じて適宜選択可能である。本例ではポリエーテルアミドを使用した例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。
【００４８】
ついで、図７（ｃ）に示すように、図３（ｃ）を参照して説明した方法と同様にして第１の流路形成部材６を形成する。このとき、第１の流路形成部材６を、流路の底部となる位置のうちインク供給口３からエネルギー発生素子２に至るまでの間の位置に形成する。すなわち第１の流路形成部材６のうち流路１５の側壁となる部分に挟まれる位置に形成する。このとき、必要に応じて第１の流路形成部材６が密着層５を完全に覆うように形成することができるが、これは本発明を限定するものではない。完全に覆うとは、密着層５が流路１５から遮断されるという意味である。
【００４９】
以降の図７（ｄ）〜図７（ｇ）に示す各工程は、第１の実施形態において説明した方法によって行い、最終的には図７（ｇ）に示すようなインクジェットヘッドを完成させることができる。
【００５０】
本実施形態のインクジェットヘッドは、流路の底部に第１の流路形成部材６を設けることができるため、基板１と第１の流路形成部材６との接触面積が増すことにより、基板１と流路形成部材６，７との密着力の向上が図られている。流路の底部に設けられる第１の流路形成部材６は、第１の流路形成部材６のうち側壁の機能をなす部分と連続していてもよいし、独立していてもよい。また必要に応じて、流路の底部に形成される第１の流路形成部材６と基板１との間に密着層５を形成することができる。そのため、基板１と密着層５との接触面積が増し、また同時に密着層５と第１の流路形成部材６との接触面積が増す。言い換えれば、基板１と第１の流路形成６との間に介在することができる密着層５の領域を増やすことができる。本発明によれば、基板１と流路形成部材６，７との密着力が増し、流路形成部材６，７が剥がれにくく、信頼度の高いインクジェットヘッドを得ることが出来る。さらに、好ましくは第１の流路形成部材６が密着層５を完全に覆う形態（第１の流路形成部材６により密着層５と流路とを遮断する形態）をとることができる。この場合には、製造時に用いる溶媒や、インク等が密着層５に接触することがない。そのため、密着層５の材料の選択の自由度が増すこととなる。
【００５１】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図８（ａ）〜図８（ｄ）及び図９を参照して説明する。図８（ａ）〜図８（ｄ）は本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図であり、図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面に相当する。また、図９は本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドを吐出口から基板に向かう方向に見た透視図である。
【００５２】
図８（ｄ）に示されているように、本実施形態のインクジェットヘッドは、流路１５の底部において、第１の流路形成部材６が形成され、その上にフィルタ部材１６が形成されている。フィルタ部材１６には、流路１５内に入った異物等が吐出口４へと導かれることを抑制することが望まれる。本実施形態においても、前述したように第１の流路形成部材６と基板１との間に密着層５を形成することができる。
【００５３】
以下、図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照して本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
【００５４】
図７（ａ）〜図７（ｃ）に示す工程までは、第３の実施形態と同様に行う。
【００５５】
ついで、図８（ａ）に示すように、流路１５の型となるパターン１４を形成する。この際、第１の流路形成部材６の一部に型を被覆させ、残りの部分において、第１の流路形成部材６を露出させておく。
【００５６】
ついで、図８（ｂ）に示すように、第２の流路形成部材７を形成する。この際に、第２の流路形成部材７においてフィルタ部材１６が第１の流路形成部材６と接触するようになる。このようにして、フィルタ部材１６は流路形成部材６，７と一体に構成される。
【００５７】
ついで、図８（ｃ）に示すように、第２の流路形成部材７に吐出口４を形成し、以降は第３の実施形態と同様の工程を行うと、図８（ｄ）に示すようなインクジェットヘッドが完成する。
【符号の説明】
【００５８】
１ 基板
２ エネルギー発生素子
３ インク供給口
４ 吐出口
５ 密着層
６ 第１の流路形成部材
７ 第２の流路形成部材
１４ パターン
１５ 流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の被記録媒体に記録するためのインクジェットヘッドおよびその製造方法に関する。上述の「記録」は、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なインクジェットヘッドとして、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子の面に対してインク吐出が垂直方向に吐出するインクジェットヘッドを例に述べる。近年、インクジェットヘッドは、小型化、高密度化に対し、基板内に半導体製造技術を用いて、エネルギー発生素子を駆動するための電気制御回路を内蔵した構成が提案されている。前記する高機能なインクジェットヘッドは基板裏面より基板を貫通させて共通インク供給口を形成して、その基板の開口部の左右両側にノズル（吐出口およびそれに連なる流路）を多数配置することによって小型化、かつ高画質化を実現している。上述した高機能なインクジェットヘッドの開口部片側のノズル列密度としては、６００ｄｐｉまでが製品化されている。
【０００３】
更にノズル列密度を向上させるためには、高精細なパターンを形成するための製造装置として高額な投資が必要になる。そのため、ノズル列密度は６００ｄｐｉのままとし、共通インク供給口の両側のノズル位置（吐出口の位置）を互いに半ピッチずらした構成が提案されている。それにより、記録時の実質的なノズル密度を２倍に向上させて１２００ｄｐｉとし、記録画像の高画質化を達成している。上記したような構造は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、流路の型のパターンを形成した後、流路形成部材となる樹脂を被覆し、型を除去することにより流路を形成する方法が開示されている。また、同文献には、基板とノズル層との密着性に関し、密着層としてポリエーテルアミド樹脂を基板とノズル層との間に挟み込む構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６８３０３１７号明細書
【特許文献２】米国特許第６３９０６０６号明細書
【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、インクジェットヘッドによる記録画像の更なる高画質化を目指すためには、投資を最小限に抑えつつもノズル列の高密度化を図ることができる技術の開発を行っていく必要がある。
【０００７】
特許文献２に示される方法は、従来から用いられている材料では流路パターンの型材のパターニング精度に一定の限界があるものの、従来のノズル密度（６００ｄｐｉ）までは、図１０に示すように良好な流路壁１０６を形成することが可能である。なお、流路壁１０６のアスペクト比（高さと幅との比）は４：３である。これに対し、ノズル密度を１２００ｄｐｉに向上させた場合には、感光性材料からなる型材の解像力が不足し、流路壁１０６を良好に形成できないという課題が発生する。例えば、図１１に示すように流路壁１０６の端部と密着層１０７との間に隙間が形成されてしまうと、隣接する流路同士が連通
してクロストークの影響を受けるため、インクを良好に吐出させることができない。
【０００８】
この対策としては、型材の材料を解像力のより高い材料に変更することが考えられる。しかし、解像力のより高い材料を直ちに開発することは困難である。他の対策としては、型材の厚みを小さくすることも考えられる。しかし、ノズル密度を１２００ｄｐｉに向上させた場合には各流路の流路幅が減少するため、吐出口へのインクのリフィル不足が発生しやすくなる。そのため、各流路の流路断面積を確保してそのようなリフィル不足を補うためには、各流路の高さを高くする必要がある。したがって、型材の厚みを小さくすることは現実的ではない。したがって、ノズル密度を向上させた場合に生じる問題を、上述した２つの対策によって解決することはできない。
【０００９】
そこで本発明は、ノズル密度が向上し、かつインクを良好に吐出させることができるインクジェットヘッドおよ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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、インクを吐出する複数の吐出口と、前記吐出口に連通する複数の流路と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、基板の上の少なくとも前記複数の流路同士を仕切る部分である流路の側壁となる部位に第１の流路形成部材を形成する工程と、前記流路の型となるパターンであって、前記基板と前記第１の流路形成部材の前記流路の側壁となる部分との上にまたがって形成されており、前記流路の側壁となる部分における一部を被覆し、他の部分を被覆していない前記パターンを形成する工程と、前記第１の流路形成部材と前記パターンとの上に、前記第１の流路形成部材に対応する材料により構成される第２の流路形成部材を形成する工程と、前記第２の流路形成部材に前記吐出口を形成する工程と、前記パターンを除去することにより、前記流路を形成する工程と、を有し、前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とは、ともに感光性樹脂を含有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ノズル密度が向上し、かつインクを良好に吐出させることができるインクジェットヘッドおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの模式的な斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの部分断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドを吐出口から基板に向かう方向に見た透視図である。
【図１０】６００ｄｐｉのノズル密度を有する従来のインクジェットヘッドのノズル壁を示す断面図である。
【図１１】本発明が解決しようとする課題を説明するために用いられるインクジェットヘッドのノズル壁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のインクジェットヘッドの製造方法について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では，同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの模式的な斜視図である。本実施形態のインクジェットヘッドは、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２が所定のピッチで２列に並んで形成されたシリコンの基板１を有している。基板１には、各ノズルに対して共通のインク供給口３が、エネルギー発生素子２の２つの列の間に開口されている。シリコンの基板１上に流路を形成する流路形成部材９には、各エネルギー発生素子２の上方に開口する吐出口４と、インク供給口３から各吐出口４に連通する流路１５が形成されている。
【００１５】
このインクジェットヘッドは、インク供給口３が形成された面が被記録媒体の記録面に対面するように配置される。そしてインク供給口３を介して流路内に充填されたインクに、エネルギー発生素子２によって発生する圧力を加えることによって、吐出口４からインク液滴を吐出させ、記録媒体に付着させることによって記録を行う。
【００１６】
なお、「インク」または「液体」とは、広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクまたは記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは記録媒体の処理としては、例えば、記録媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１７】
図２は図１のＡ−Ａ線に沿った部分断面図である。本実施形態のインクジェットヘッドでは、密着層５が基板１上にパターニングされている。密着層５の材料にはポリエーテルアミド樹脂が用いられている。具体的に本実施形態では、密着層５の材料には日立化成（株）のＨＩＭＡＬ−１２００（製品名）を使用した。密着層５の厚みは２μｍとした。
【００１８】
さらに、密着層５の上に、所定のパターニングが行われた第１の流路形成部材６が流路の側壁として配置されている。この第１の流路形成部材６は、後述する製造工程中に見られる型材の解像力が不足する箇所に配置されている。具体的に本実施形態の構成では、流路形成部材の隣接する流路を仕切る部分である流路壁８の下側部分における解像力が不足するため、流路壁８の下側部分となる部位に第１の流路形成部材６が配置されている。本実施形態では、このように第１の流路形成部材６で流路壁８の下側部分を構成した後に、第２の流路形成部材７によって流路形成部材９の残りの部分を構成するようになっている。第１の流路形成部材７と第２の流路形成部材７とは、例えばエポキシ樹脂の硬化物によって形成することができる。第１の流路形成部材６の厚みは５〜１４μｍの範囲であれば良い。その厚みの下限は、後述する流路の型材となるパターンの解像可能なアスペクト比から計算される値によって決まる。一方、厚みの上限は、基本的に流路壁の高さまで可能であるが、型材塗布時の平坦性を考慮すると低い方が望ましい。上記を考慮して、本実施形態では第１の流路形成部材層６の厚みは５μｍとした。なお、第１の流路形成部材６の材料は、第２の流路形成部材７の材料と異なっていてもよい。しかし、第１の流路形成部材６の材料としては、耐インク性を有し、かつ密着層５および第１の流路形成部材６に対応する材料により形成される第２の流路形成部材７との密着性を有する材料を選択する必要がある。
【００１９】
第１の流路形成部材６を５μｍの厚さで形成しておくことで、次の工程で形成すべき残りの流路壁８の高さがその分だけ低くなる。そのため、型材となるパターン１４（図３Ｄ及び図４Ｄ参照）を形成する樹脂層の解像可能なアスペクト比が４：３のままであっても、残りの第１の流路形成部材６を小さい幅寸法で形成することが可能となっている。さらに、密着層５を覆うように、すなわち密着層５の側面を囲うように第１の流路形成部材６を形成することによって、密着層５に対する第１の流路形成部材６の密着面積をより大きく確保できる。これにより、基板１から第１及び第２の流路形成部材６，７が剥がれにくい構造になっている。本実施形態では、パターン１４をなす樹脂層（例えばポジ型感光性樹脂）の材料には溶媒に溶解可能な樹脂（東京応化製のＯＤＵＲ）を使用し、その厚さを１６μｍとした。ただし、パターン１４の密着層５の上に形成されている部分の厚さは、密着層５の厚さ２μｍを差し引いた１４μｍとなる。
【００２０】
第１の流路形成部材６の上には、所定のパターニングが行われた第２の流路形成部材７が形成されている。本実施形態では第２の流路形成部材７を２１μｍの厚さに形成し、第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７との合計の厚さを２６μｍとした。
【００２１】
なお、流路形成部材９が第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７との２層構造であるか否かは、第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７とが異なる材料で構成されている場合には、成分分析によって検証することが可能である。また、各流路形成部材６，７のそれぞれのパターニング工程において、露光装置の位置あわせ精度に起因して第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７との間の位置あわせに誤差が生じる。そのため、第１の流路形成部材６と第２の流路形成部材７とが同一の材料で構成されている場合であっても、２層構造であるか否かを電子顕微鏡等を用いて容易に検証することが可能である。
【００２２】
なお、上記の各寸法はあくまでも一例に過ぎず、本願の特許の請求範囲を何ら制限するものではない。
【００２３】
図３（ａ）〜図３（ｈ）及び図４（ａ）〜図４（ｆ）は、本実施形態のインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。図３（ａ）〜図３（ｈ）の各図は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面に相当している。また、図４（ａ）〜図４（ｇ）の各図は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面に相当している。
【００２４】
図３（ａ），図４（ａ）に示したシリコンの基板１は、表面の結晶方位面が＜１００＞面である。本実施形態ではそのような結晶方位面を有するシリコン基板１を用いた例について説明するが、本発明はそれに制限されるものではない。シリコン基板１上には熱酸化膜１０が形成されており、さらにその上には絶縁層であるシリコン酸化膜１１が形成されている（図４（ａ）〜図４（ｆ）では不図示）。シリコン酸化膜１１の上には、発熱抵抗体等のエネルギー発生素子２が複数個配置されている。
【００２５】
次に、図３（ｂ），図４（ｂ）に示すように、エネルギー発生素子２及び電気信号回路の保護膜として機能するシリコン窒化膜１２を基板１上に成膜する。その後、耐キャビテーション膜としてのタンタル膜１３を所定の位置（例えば素子２の上方の位置）にパターニングする。さらに、シリコン窒化膜１２上に密着層５を形成し、所定のパターニングを行う。本実施形態における密着層５は、熱可塑性樹脂であるポリエーテルアミド樹脂からなる。この密着層５は後述する流路形成部材９と基板１との密着性を向上させる役割を有している。密着層５を構成するポリエーテルアミド樹脂は、スピンコート等により基板１上に塗布し、ポジ型レジスト（不図示）を利用してパターンを形成することが可能である。
【００２６】
次に、図３（ｃ），図４（ｃ）に示すように、後の露光工程において型材の解像力が不足する部分（本実施形態では流路壁８の下側となる部分）に第１の流路形成部材６をパターニングする。本実施形態では、第１の流路形成部材６を複数の流路同士を仕切る位置に形成した。すなわち、少なくとも第１の流路形成部材６は流路１５の側壁として機能することになる。第１の流路形成部材６のパターニングは、感光性樹脂をスピンコート等によって塗布した後、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光、現像することで行われる。
【００２７】
次に、図３（ｄ），図４（ｄ）に示すように、基板１上のエネルギー発生素子２を含む領域に、インク流路部の型となるパターン１４を溶媒に溶解可能な感光性樹脂で形成する。溶媒に溶解可能な樹脂は、例えば東京応化製のＯＤＵＲである。パターン１４は、そのような樹脂をスピンコート等によって塗布した後、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等による露光、現像を行うことでパターニングされる。
【００２８】
次に、図３（ｅ），図４（ｅ）に示すように、基板１、パターン１４および第１の流路形成部材６の上に、感光性樹脂からなる第２の流路形成部材７をスピンコート等により形成する。さらに、第２の流路形成部材７に紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等による露光、現像を行って、吐出口４を形成する。
【００２９】
次に、図３（ｆ）に示すように、シリコン基板１の裏面側の熱酸化膜１０をパターニングし、基板１の異方性エッチングの開始面となる面を露出させた後、シリコン異方性エッチングを行って基板１に共通インク供給口３を形成する。この共通インク供給口３は、基板１に化学的なエッチング、例えばＴＭＡＨやＫＯＨの強アルカリ溶液による異方性エッチングを施して形成する。
【００３０】
次に、図３（ｇ）に示すように、シリコン酸化膜１１をフッ酸液を用いてウエットエッチングによって除去する。その後、シリコン窒化膜１２をドライエッチング等によって除去する。
【００３１】
最後に、図３（ｈ），図４（ｆ）に示すように、パターン１４を吐出口４およびインク供給口３から溶出させる。こうして流路形成部材６，７内にインクの流路およびエネルギー発生素子２がエネルギーをインクに作用させるエネルギー発生部を含むノズル部が形成される。なお、この工程中において溶媒中で基板１に超音波浸漬を行うことで、パターン１４の除去を迅速かつ良好に行うことができる。
【００３２】
以上の工程により、ノズル部が形成された基板１が完成する。そして、その基板１をダイシングソー等によって切断分離してチップ化し、各チップにおいて、インク吐出エネルギー発生素子３を駆動させる電気配線の接合を行った後、インク供給用のチップタンク部材を接続することで、インクジェットヘッドが完成する。
【００３３】
本実施形態によれば、上述したように、パターン１４を形成する樹脂において解像力が不足する箇所に第１の流路形成部材６が配置されて流路壁８の下側部分が構成される。この第１の流路形成部材６は第２の流路形成部材７を形成する装置と同一の装置を使用して形成可能であるため、製造装置の大幅なコストアップをせずに第１の流路形成部材６を配置することが可能である。この第１の流路形成部材６を配置することにより、パターン１４で形成する残りの流路壁８の高さが減少するため、パターン１４の解像力を向上させなくても流路壁８を薄く形成することが可能となる。そのため、例えばパターン１４の厚みが１４μｍである場合、流路壁８の幅を７μｍに形成することが可能になった。これにより、共通のインク供給口３の片側におけるノズル密度を従来の６００ｄｐｉから１２００ｄｐｉに向上させることが可能になり、インクジェットヘッドの記録画像の品位を大幅に
向上させることが可能になった。さらに、将来的には、電気制御回路を内蔵した基板１の小面積化によるコストダウンをも展開していくことが可能となった。
【００３４】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの部分断面図である。
【００３５】
上述した第１の実施形態と同様に、本実施形態のインクジェットヘッドにおいても密着層５が基板１上にパターニングされている。密着層５の材料にはポリエーテルアミド樹脂が用いられている。ただし、本実施形態における密着層５は、その上に形成された第１の流路形成部材６の幅および長さの寸法と同じ寸法を有している。第２の実施形態のその他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００３６】
図６（ａ）〜図６（ｈ）は、本実施形態のインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。以下では、第１の実施形態におけるインクジェットヘッドの製造工程と異なる工程について説明し、第１の実施形態と同様に行われる工程については説明を省略する。
【００３７】
図６（ｂ）に示す工程において、本実施形態ではまず、エネルギー発生素子２及び電気信号回路の保護膜として機能するシリコン窒化膜１２をシリコン基板１上に成膜する。その後、耐キャビテーション膜としてのタンタル膜１３を所定の位置（例えば素子２の上方の位置）にパターニングする。
【００３８】
次に、シリコン窒化膜１２上に密着層５を形成する。密着層５は熱可塑性樹脂であるポリエーテルアミド樹脂からなる。この密着層５は、後述するノズル層９との密着性を向上させる役割を有している。密着層５を構成するポリエーテルアミド樹脂は、スピンコート等によりシリコン基板１上に塗布することが可能である。
【００３９】
次に、密着層５上の、後の露光工程において型材の解像力が不足する部分（本実施形態では主として流路壁８の下側となる部分）に第１の流路形成部材６をパターニングする。第１の流路形成部材６のパターニングは、感光性樹脂をスピンコート等によって塗布した後、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光、現像することで行われる。
【００４０】
次に、図６（ｃ）に示すように、パターニングされた第１の流路形成部材６をマスクとして用いて、密着層５のパターニングを行う。密着層５のパターニング方法は、ドライエッチングによるもの等があげられる。また密着層５が感光性をもつポリエーテルアミド樹脂の場合にはフォトリソグラフィーの手法により行う。これにより密着層５は第１の流路形成部材６で覆われた部分を残して除去されるため、残された密着層５は第１の流路形成部材６の幅および長さの寸法と同じ寸法を有することとなる。
【００４１】
これに続く図６（ｄ）〜図６（ｈ）に示す工程は、図３（ｄ）〜図３（ｈ）に示した第１の実施形態の工程と同じである。
【００４２】
第１の実施形態では、密着層５をパターニングするためにポジ型レジストを塗布し、かつそのパターニングを行う必要がある。これに対して本実施形態では、密着層５はその上に形成された第１の流路形成部材６をマスクとしてパターニングが行われるので、密着層５のパターニング用のポジ型レジストの塗布等を行う必要がなくなり、その分の工程を簡略化することができる。また、第１の流路形成部材６を形成する際に密着層５との位置合わせ行う必要がなくなるので、その分の工程を省くことが可能になる。
【００４３】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図７（ａ）〜図７（ｈ）を参照して説明する。本発明の第３の実施形態は、流路形成部材と基板との密着力がより向上された例に関するものである。
【００４４】
図７（ａ）〜図７（ｈ）の各図は本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図である。図７（ａ）〜図７（ｇ）は図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面に相当し、図７（ｈ）は図１におけるＣ−Ｃ線に沿った断面に相当する。
【００４５】
図７（ｇ）及び図７（ｈ）に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、基板１上の供給口３からエネルギー発生素子２に至るまでの間において、吐出口４が形成された面と対向する位置（以下、流路の底部という。）にも流路形成部材６が設けられている。また図示した形態では、第１の流路形成部材６は密着層５を覆うように形成されている。
【００４６】
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図７（ａ）〜図７（ｈ）を参照して以下に説明する。
【００４７】
図７（ａ）に示すようにエネルギー発生素子２が形成された基板１を用意した後、図７（ｂ）に示すように、基板１上に密着層５を形成する。この際に、密着層５を基板１上の、流路の底部となる位置のうちインク供給口３からエネルギー発生素子２に至るまでの位置に形成する。密着層５を形成する材料は、基板１と、第１および第２の流路形成部材６，７を形成する材料に応じて適宜選択可能である。本例ではポリエーテルアミドを使用した例を示すが、本発明はこれに限られるものではない。
【００４８】
ついで、図７（ｃ）に示すように、図３（ｃ）を参照して説明した方法と同様にして第１の流路形成部材６を形成する。このとき、第１の流路形成部材６を、流路の底部となる位置のうちインク供給口３からエネルギー発生素子２に至るまでの間の位置に形成する。すなわち第１の流路形成部材６のうち流路１５の側壁となる部分に挟まれる位置に形成する。このとき、必要に応じて第１の流路形成部材６が密着層５を完全に覆うように形成することができるが、これは本発明を限定するものではない。完全に覆うとは、密着層５が流路１５から遮断されるという意味である。
【００４９】
以降の図７（ｄ）〜図７（ｇ）に示す各工程は、第１の実施形態において説明した方法によって行い、最終的には図７（ｇ）に示すようなインクジェットヘッドを完成させることができる。
【００５０】
本実施形態のインクジェットヘッドは、流路の底部に第１の流路形成部材６を設けることができるため、基板１と第１の流路形成部材６との接触面積が増すことにより、基板１と流路形成部材６，７との密着力の向上が図られている。流路の底部に設けられる第１の流路形成部材６は、第１の流路形成部材６のうち側壁の機能をなす部分と連続していてもよいし、独立していてもよい。また必要に応じて、流路の底部に形成される第１の流路形成部材６と基板１との間に密着層５を形成することができる。そのため、基板１と密着層５との接触面積が増し、また同時に密着層５と第１の流路形成部材６との接触面積が増す。言い換えれば、基板１と第１の流路形成６との間に介在することができる密着層５の領域を増やすことができる。本発明によれば、基板１と流路形成部材６，７との密着力が増し、流路形成部材６，７が剥がれにくく、信頼度の高いインクジェットヘッドを得ることが出来る。さらに、好ましくは第１の流路形成部材６が密着層５を完全に覆う形態（第１の流路形成部材６により密着層５と流路とを遮断する形態）をとることができる。この場合には、製造時に用いる溶媒や、インク等が密着層５に接触することがない。そのため、密着層５の材料の選択の自由度が増すこととなる。
【００５１】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態について、図８（ａ）〜図８（ｄ）及び図９を参照して説明する。図８（ａ）〜図８（ｄ）は本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す模式的断面図であり、図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面に相当する。また、図９は本発明の第４の実施形態に係るインクジェットヘッドを吐出口から基板に向かう方向に見た透視図である。
【００５２】
図８（ｄ）に示されているように、本実施形態のインクジェットヘッドは、流路１５の底部において、第１の流路形成部材６が形成され、その上にフィルタ部材１６が形成されている。フィルタ部材１６には、流路１５内に入った異物等が吐出口４へと導かれることを抑制することが望まれる。本実施形態においても、前述したように第１の流路形成部材６と基板１との間に密着層５を形成することができる。
【００５３】
以下、図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照して本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
【００５４】
図７（ａ）〜図７（ｃ）に示す工程までは、第３の実施形態と同様に行う。
【００５５】
ついで、図８（ａ）に示すように、流路１５の型となるパターン１４を形成する。この際、第１の流路形成部材６の一部に型を被覆させ、残りの部分において、第１の流路形成部材６を露出させておく。
【００５６】
ついで、図８（ｂ）に示すように、第２の流路形成部材７を形成する。この際に、第２の流路形成部材７においてフィルタ部材１６が第１の流路形成部材６と接触するようになる。このようにして、フィルタ部材１６は流路形成部材６，７と一体に構成される。
【００５７】
ついで、図８（ｃ）に示すように、第２の流路形成部材７に吐出口４を形成し、以降は第３の実施形態と同様の工程を行うと、図８（ｄ）に示すようなインクジェットヘッドが完成する。
【符号の説明】
【００５８】
１ 基板
２ エネルギー発生素子
３ インク供給口
４ 吐出口
５ 密着層
６ 第１の流路形成部材
７ 第２の流路形成部材
１４ パターン
１５ 流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数の吐出口と、前記吐出口に連通する複数の流路と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、
基板の上の少なくとも前記複数の流路同士を仕切る部分である流路の側壁となる部位に第１の流路形成部材を形成する工程と、
前記流路の型となるパターンであって、前記基板と前記第１の流路形成部材の前記流路の側壁となる部分との上にまたがって形成されており、前記流路の側壁となる部分における一部を被覆し、他の部分を被覆していない前記パターンを形成する工程と、
前記第１の流路形成部材と前記パターンとの上に、前記第１の流路形成部材に対応する材料により構成される第２の流路形成部材を形成する工程と、
前記第２の流路形成部材に前記吐出口を形成する工程と、
前記パターンを除去することにより、前記流路を形成する工程と、を有し、
前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とは、ともに感光性樹脂を含有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】
少なくとも前記他の部分において、前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とが接触する、請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１の流路形成部材を形成する工程において、前記第１の流路形成部材を、前記流路の側壁となる部分に挟まれる位置にも形成する、請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の流路形成部材を形成する工程の前に、前記基板の上に密着層のパターンを形成する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記基板と前記第１の流路形成部材との間で前記密着層のパターンを完全に被覆するように前記第１の流路形成部材を形成する、請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とを同一の材料で形成する、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とをエポキシ樹脂の硬化物によって形成する、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記パターンはポジ型感光性樹脂からなる、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記吐出口を、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と対向する位置に形成する、請求項１から８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１】
インクを吐出する複数の吐出口と、前記吐出口に連通する複数の流路と、を有するインクジェットヘッドの製造方法であって、
基板の上の少なくとも前記複数の流路同士を仕切る部分である流路の側壁となる部位に第１の流路形成部材を形成する工程と、
前記流路の型となるパターンであって、前記基板と前記第１の流路形成部材の前記流路の側壁となる部分との上にまたがって形成されており、前記流路の側壁となる部分における一部を被覆し、他の部分を被覆していない前記パターンを形成する工程と、
前記第１の流路形成部材と前記パターンとの上に、前記第１の流路形成部材に対応する材料により構成される第２の流路形成部材を形成する工程と、
前記第２の流路形成部材に前記吐出口を形成する工程と、
前記パターンを除去することにより、前記流路を形成する工程と、を有し、
前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とは、ともに感光性樹脂を含有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】
少なくとも前記他の部分において、前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とが接触する、請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１の流路形成部材を形成する工程において、前記第１の流路形成部材を、前記流路の側壁となる部分に挟まれる位置にも形成する、請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記第１の流路形成部材を形成する工程の前に、前記基板の上に密着層のパターンを形成する、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記基板と前記第１の流路形成部材との間で前記密着層のパターンを完全に被覆するように前記第１の流路形成部材を形成する、請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とを同一の材料で形成する、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記第１の流路形成部材と前記第２の流路形成部材とをエポキシ樹脂の硬化物によって形成する、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記パターンはポジ型感光性樹脂からなる、請求項１から７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記吐出口を、インクを吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と対向する位置に形成する、請求項１から８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５１３８２（Ｐ２０１２−５１３８２Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７１３１０（Ｐ２０１１−２７１３１０）
【出願日】平成２３年１２月１２日（２０１１．１２．１２）
【分割の表示】特願２００７−１１５７４４（Ｐ２００７−１１５７４４）の分割
【原出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【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３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１２日（２０１１．１２．１２）
【分割の表示】特願２００７−１１５７４４（Ｐ２００７−１１５７４４）の分割
【原出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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