液体吐出ヘッドおよびその製造方法
【課題】 信頼性が高く、識別が容易で、液体吐出ヘッドを簡単な構成で提供することを目的の一つとする。
【解決手段】 エネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、基板の表面と流路壁部材との間に基板と流路壁部材とに接し、流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記中間層は、前記吐出口から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【解決手段】 エネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、基板の表面と流路壁部材との間に基板と流路壁部材とに接し、流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記中間層は、前記吐出口から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドおよび製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる代表例としては、インクを被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録ヘッドを挙げることが出来る。このインクジェット記録ヘッドは、一般に、インク流路と、その流路の一部に設けられた吐出エネルギー発生部と、そこで発生するエネルギーによってインクを吐出するための微細なインク吐出口（「オリフィス」と呼ばれる）と、を備えている。
【０００３】
エネルギー発生素子部が設けられた基板と、液体の流路の壁を構成する部材と密着性を高める目的で、ポリエーテルアミド樹脂からなる中間層を介して基板と流路の壁を構成する部材とを接合する手法が特許文献１に開示されている。
【０００４】
一方、特許文献２には、インクジェット記録ヘッドの来歴情報に対応させた文字の形状の抜きパターンを、エネルギー発生部を有する基板と液体の流路の壁との間に流路壁にならう形状で設けられた中間層に形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４８２９０号公報
【特許文献２】特開２００９−２７４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では流路の形状はますます微細化し、それに形状的に対応した微細な形状の中間層を形成することが必要となる。中間層と流路壁を構成する部材との位置関係上の制約や、流路壁を構成する部材と中間層との接触面積等を考慮すると、中間層の側端面と基板面とがほぼ垂直、あるいはそれに近いような角度となるような形状に中間層が形成されることが好ましい。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載されているように、インクジェット記録ヘッドに関する情報を表示するための抜きパターンを中間層に形成する場合、中間層の上層の透明度によっては、目視で情報表示部の形状の輪郭が分かりづらく、形状の認定が困難となる可能性がある。
【０００８】
そこで本発明は、流路壁に対応した形状が高精度に形成され、形状を認識することが容易な記号表示部が設けられた層を流路壁と基板との間に備え、信頼性が高く、識別が容易で、液体吐出ヘッドを簡単な構成で提供することを目的の一つとする。また、そのような液体吐出ヘッドを歩留りよく得られる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを、他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、前記基板の表面と前記流路壁部材との間に前記基板と前記流路壁部材とに接し、前記流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記中間層は、前記吐出口から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１０】
以上により、密着層の流路対応部には基板面に対して成す角が垂直に近い端面が設けられることで、流路壁と基板との接合強度を高くすることができる。また、液体吐出ヘッドに関する情報表示用の部位には、基板面に対して鈍角を成す傾斜面が設けられることで、情報の識別、認定を容易にすることができる。これにより信頼性が高く、対応情報の認知が容易な液体吐出ヘッドを簡単な構成で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの模式的な斜視図である。
【図２】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【図３】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【図４】第２の実施形態を説明するための模式図である。
【図５】第２の実施形態を説明するための模式図である。
【図６】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【図７】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
なお、本発明に係る液体吐出ヘッド（以下ヘッド）は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。例えば、バイオッチップ作成や電子回路印刷、薬物を噴霧状に吐出するなどの用途としても用いることができる。
【００１４】
図１は、液体吐出ヘッドの模式的な斜視図であり、液体吐出ヘッドの一部を切り欠いた状態の図である。これはチップ単位に切断された後の状態のものを示している。本実施形態の液体吐出ヘッドは、インクを吐出するために利用さ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１２を有している。基板１２には、共通供給口１３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。基板１２上の、流路の内壁を有する流路壁部材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１１と、共通供給口１３から各吐出口１１に連通する流路１４が設けられている。吐出口開口面には撥液材料による撥液処理がされていてもよい。
【００１５】
このヘッドは、共通供給口１３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。そして共通供給口１３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１１からインク等の液滴を吐出させ、紙等の記録媒体に付着させることによって記録を行う。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示される形態では、流路壁部材９の周囲を囲むように周囲部材１０１が配されている。周囲部材１０１は、流路壁部材９が樹脂の硬化物で形成される場合、同硬化物により形成されることが好ましい。例えば、流路壁部材と同等の高さの周囲部材１０１を設けることにより、ワイピング特性向上が向上されたり、基板の素子面保護が向上したりする等の効果を奏する。
【００１７】
液体吐出ヘッドの端部の情報記号領域Ｓ（図１（ａ））、Ｒ（図１（ｂ））には、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号状のパターンが設けられている。
【００１８】
（第１の実施形態）
図２、図３は本発明の第１の実施形態に係るヘッドを説明するための模式図である。図２（ａ）は、図１（ａ）に示されるヘッドの情報記号領域Ｓ付近の上部を拡大した図であり、図２（ｂ）は図１（ａ）、図２（ａ）のＡ−Ａ’を通って、基板に垂直に液体吐出ヘッドを切断した場合の切断面を液体吐出ヘッド外側から内側に向かって見た図である。また図２（ｃ）は、図１（ａ）、図２（ａ）のＢ−Ｂ’を通って、基板に垂直に液体吐出ヘッドを切断した場合の切断面を液体吐出ヘッド外側から内側に向かって見た状態を示す模式図である。図３（ａ）は、図１（ｂ）に示されるヘッドの情報刻印領域Ｒ付近の上部を拡大した図である。また、図３（ｂ）は、図１（ｂ）、図３（ａ）のＣ−Ｃ’を通って基板に垂直に液体吐出ヘッドを切断した場合の切断面を液体吐出ヘッド外側から内側に向かって見た状態を示す模式図である。
【００１９】
図２（ｂ）に示されるように、基板１２は、基材１０と、ＴａＳｉＮなどの発熱抵抗体からなるエネルギー発生素子２を覆うように設けられたＳｉＮ、ＳｉＣなどの絶縁層、あるいはＴａなどの耐キャビテーション層などの表面層４とを有している。表面層４から基板表面が形成されている。その基板表面と流路壁部材９との間には、流路壁部材９と基板表面とに接するように中間層１が設けられている。例示した形態は中間層１が流路１４に露出していないが、中間層１が流路１４に露出していてもよい。基板表面を形成する表面層４が無機物で流路壁部材９がエポキシ樹脂の硬化物や、ポリイミド等の樹脂である場合には、中間層１がポリイミドや、ポリエーテルアミドであると、表面層４と流路壁部材９との接合性が良好である。この中間層１の外端面の１つである第２の外端面７が基板表面と成す第２の角の第２の角度φは、後述する第１の外端面３と基板表面が成す第１の角の第１の角度θよりも小さい。この第２の外端面７が基板表面と成す第２の角度φは、８５度以上１００度未満であると流路設計上好ましい。例えば中間層１が流路壁部材９と基板１２との接合性の強化に寄与するような材料であって、中間層１の配置領域の端８が決定されているとすると、その中で、基板表面と流路壁部材９との両方との接触面積の総和を大きくできる。第２の角度φが８５度以上９０度未満である場合、中間層１はオーバーハング形状となる。これは、中間層１の外端面７を成す部分をリフトオフ法により形成したり、中間層１にネガ型感光性樹脂を使用してパターン露光時のフォーカス位置を調整して形成したりすることができる。あるいは、レジストマスクを使用して等方性エッチングを行うことによって形成することもできる。また中間層１の厚さは特に限定されないが、０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さとすることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下とすると層形成が簡単であり、応力が小さいためより好ましい。
【００２０】
一方、図２（ｃ）に示されるように、中間層１は、基板表面に対して鈍角である第１の角度θ１、θ２、θｎを成す第１の外端面３を有する。θ１、θ２、θｎはそれぞれ異なる角度であってよい。
【００２１】
図２（ａ）に示されるように、吐出口側から基板に向かう方向に液体吐出ヘッドを見た場合、第１の外端面３は、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号の輪郭の形状を有している。中間層１が設けられず、第１の外端面３に囲まれ、流路壁部材９と接している基板表面は、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号の形状を有している。この流路壁部材９と中間層１とは光の屈折率が異なり、これを利用して中間層１の輪郭形状を認知することが可能である。図３（ａ）では連続する外端面３は、記号の一例としてそれぞれ数字の「７」、「０」、「７」の輪郭の形状であり、３桁の数字「７０７」として認識することができる。
【００２２】
流路壁部材９側から光透過性の流路壁部材９を透かして中間層１の端部を目視、センサー等で光学的に認知し、中間層１の輪郭を認識することができる。その場合、流路に対向し、第２の角度φを成す第２の外端面７を中間層１の輪郭として認識することは可能である。一方、情報表示に用いられている第１の外端面３の第１の角度θが第２の角度φに比べて大きいので、光学的認知に使用可能な領域を大きく持つことができ、中間層１の輪郭の認識を行いやすい。言い換えると同一の中間層１の中で第２の外端面７が基板表面に対してほぼ垂直であるのに対して、第１の外端面３は傾斜している。傾斜面である第１の外端面３は、ほぼ垂直である場合よりも上方からの光学認知が容易であり、特に目視による認知がしやすい。そのため、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号を簡単に認識できる。第１の角度θは、１００度以上１１５度以下であることが好ましい。１００度以上であると光学的認識をより簡単に行うことができ、１１５度以下であると傾斜部の幅が太すぎず、傾斜部の始点（中間層１の上面）と終点（基板表面と外端面３との境界）を見つけやすい。また、基板表面の第１の外端面３に囲まれ、流路壁部材９と接している部分の形状を記号として認知しようとした場合にも、第１の外端面３が傾斜していると、基板表面と中間層１との境界部分を見つけやすいという利点がある。なお、流路壁部材９はエポキシ樹脂、ポリイミドなどの樹脂の他、シリコンの窒化物、シリコンの酸化物等の無機化合物から形成されていてもよい。また、中間層１はポリイミド、ポリエーテルアミド等の熱可塑性樹脂の他に、シリコンの窒化物、シリコンの酸化物、シリコンの炭化物等の無機化合物から形成されていてもよい。
【００２３】
また、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、周囲部材１０１が設けられている形態では、中間層１の周囲部材１０１と基板表面との間の部分に第１の外端面３による記号表示部が設けられていてもよい。流路壁部材９下部と周囲部材１０１下部の両方に記号の輪郭状の第１の外端面３が設けられていてもよい。
【００２４】
上述した説明では、図６（ａ）に示されるように、アラビア数字の「７」という文字形状を中間層１の抜きパターンがなしている形態を説明した。しかし、図６（ｂ）に示されるように、中間層１の残しパターンがアラビア数字の「７」の形状をなしている形態をとってもよい。
【００２５】
また文字は数字に限られず、外端面３により「Ｅ」、「１」、「１」としてローマ字を混在させる形態、または、ローマ字のみでもよい。さらに、数字はアラビア数字のみではなく、ローマ数字、漢数字でもよい。読み取りは、顕微鏡を使い、倍率、フォーカスを調整して人間が視認してもよいし、機械に認証させることも可能である。人間が視認することは、特別な読み取り装置を必要とせず、また文字形状に多少の形状誤差が生じていてもそれを加味して判断できるという点でこのましい。一方可視光以外の光を用いて、流路壁部材９と中間層１とのコントラストを計測して形状に関する情報を取得することが可能となる装置を使用して、得た情報から数値を認知してもよい。この場合には、流路壁部材９は、計測に用いられる任意の波長の光に対して、測定を妨げないような光吸収、光反射特性を有することが望まれる。
【００２６】
情報記号領域Ｓ、Ｒに付される情報は、中間層１の上に流路壁部材が設けられる前に、予め決められていた液体吐出ヘッドに関する事項に対応する。一例として来歴情報が挙げられる。液体吐出ヘッドの製造方法としては、８インチ程度のウェハー基板上に流路、吐出口を形成し、それを液体吐出ヘッドのチップ単位に分離して液体吐出ヘッドを得る方法が挙げられる。例えば図７に示されるように、外端面３により画成される文字が、基板１２がウェハー１５から切り分けられてチップ単位に分割される前に、ウェハー領域内でどの位置にあったかということを数字で番号表示するというものである。ウェハーからの分割は、第１の外端面と、これとは別の第１の外端面との間の位置で行うことができる。
【００２７】
それぞれの流路壁部材９をウェハー内のどの位置で形成することになるかという事項は、流路壁部材を形成する前に予め決められていて、上記事項が液体吐出ヘッドに関する情報として文字の形式で保存される。これをそれぞれ分離された液体吐出ヘッドから読み取ることによって、分離後の基板１２のウェハー状態での位置を知ることが可能となり、これをもとに製造工程を振り返り、改善することが可能となる。たとえば、流路壁部材９を露光して製造するときのフォトマスクの状態を振り返ることができる。記号は、どのような記号であってもよいが、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号であることが好ましい。液体吐出ヘッドに関する情報は、液体吐出ヘッドの固体を識別するための情報、流路壁部材形成のための露光用マスクの識別情報、製造時の日時、場所に関連する情報や生産個数に関する情報等が挙げられる。上記は流路壁部材を形成する時点では決まっているもので、これらの情報をそれに対応する文字の輪郭形状の外端面３によって文字表示させることができる。
【００２８】
以上の説明では、文字形状の第１の外端面３によって、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する情報を文字として液体吐出ヘッドに付与する形態を説明した。しかし、外端面３が輪郭をなす形状は文字形状に限定されず、広く記号（ｍａｒｋ）として認識可能な形状とし、その記号と液体吐出ヘッドに関する情報とを対応させることができる。例えば、キーボードの「アットマーク」形状の記号や、トランプの「クローバー」形状の記号の形状の第１の外端面３を設けることができる。上述したように、文字に対して行ったことと同様に、予め分かっている液体吐出ヘッドに関する情報を記号に対応させて、その記号の形状の輪郭をなす第１の外端面３を液体吐出ヘッドに設けることができる。記号は、数学、物理学等の学問の分野、音楽、美術等の芸術の分野のほかに、建築、会計、道路交通、商業等の分野で使用され、その例として、文字の他、符号として使用されるものも挙げられる。また、一般的に事象と関連した記号として認識されて使用されることがない形状であっても、その形状と液体吐出ヘッドに関連する情報との対応関係を定義して、その形状を記号として使用することも可能である。記号と対応する情報によってウェハー内の全ての液体吐出ヘッド単位に関して同じ記号の輪郭形状の第１の外端面３を形成することも、第１の記号、第２の記号、第３の記号、第ｎの記号というように、記号を異ならせることも可能である。
【００２９】
（第２の実施形態）
液体吐出ヘッドの製造方法の一例を第２の実施形態として説明する。
【００３０】
図４は、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の製造方法の一例を示す模式的断面図である。図４（ａ１〜ｄ１）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’、図１（ｂ）のＦ−Ｆ’を通り、基板１２に垂直に基板を切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。図４（ａ２〜ｄ２）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ’、図１（ｂ）のＣ−Ｃ’を通り、基板１２に垂直に基板を切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。
【００３１】
図４（ａ１）に示されるように、シリコンの基板１２には液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２が設けられている。図４（ａ１）、（ａ２）に示されるように、シリコン基板１２上に基板表面を形成する表面層４、中間層１となる中間材料層１ａ、中間材料層１ａをエッチングするためのエッチングマスクとなるマスク材料層５ａ、がこの順に積層されている基板１２を用意する。
【００３２】
次いで、図４（ｂ１）、（ｂ２）に示されるように、マスク材料層５ａをパターニングして中間材料層１ａを形成するためのエッチングマスク５を形成する。図４（ｂ１）に示されるように、エッチングマスク５の流路となる領域に対向する第４の外端面１６が中間材料層１ａと成す第４の角度Ｅは、ほぼ垂直に近い形状である。一方、図４（ｂ２）に示されるように、エッチングマスクの情報記号領域に対応する部分の外端面６が中間材料層１ａとなす角度Ｄは、鈍角である。ここで、角度Ｅは角度Ｄより小さい。第４の外端面１６は第２の外端面７に、第３の外端面６は第１の外端面３に対応している。第３の外端面６は、マスク材料層５ａにポジ型感光性樹脂を使用して、プロキシミティー露光方式におけるマスクと感光性樹脂との間のギャップを利用してマスク材料層５ａの上部を回折光によりマスク内側領域まで露光することで形成することができる。また、縮小投影露光方式によって焦点位置を調整することにより、第３の外端面６が基板表面に対して、鈍角Ｄをなすように形成することができる。
【００３３】
図５は、このとき、図４（ｂ２）で示されるエッチングマスク５を、その上方から基板１２に向かって見た場合のエッチングマスクの状態を示している。エッチングマスク５の上面を基板１２に向かう方向に見て、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第３の角度を成す第３の外端面６に囲まれるように、中間材料層１ａが露出している。液体吐出ヘッドの１小片単位ごとに、異なる記号を設定することも可能である。このときにはウェハー全面一括露光方式の露光機を用いてそれぞれ異なる記号の輪郭形状の外端面をエッチングマスク５に形成する。
【００３４】
次いで、図４（ｃ１）、（ｃ２）に示されるように、エッチングマスク５を使用して中間層１をエッチングするこれにより、第１の外端面３と、第２の外端面７と、を有する中間層１が基板表面上に形成される。
【００３５】
次いで、図４（ｄ１）、（ｄ２）に示されるようにマスク５を除去する。
【００３６】
その後、適宜流路壁部材９を中間層１上に形成し、図２（ｂ）に示されるような流路部と、図２（ｃ）または図３（ｂ）に示されるような情報記号領域を形成する。
【００３７】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００３８】
（実施例１）
まず、エネルギー発生素子２（材質：ＴａＳｉＮ）とドライバーやロジック回路（不図示）が複数個配置され、ＳｉＮからなる表面層４が設けられた略円盤ウェハー状のシリコン基板１２を用意した。そして表面層４上にポリエーテルアミド樹脂（ＨＩＭＡＬ（商品名）：日立化成社製）をスピンコートにて２μｍ厚に塗布し、オーブン炉にて１００℃／３０ｍｉｎ＋２５０℃／６０ｍｉｎベークし、中間材料層１ａを形成した。そして、中間材料層１ａ上に東京応化社製ＩＰ５７００をスピンコートにより５μｍ厚で塗布し、９０℃でベークしてマスク材料層５ａを形成した（図４（ａ１）、（ａ２））。
【００３９】
次いで、マスク５の、中間層１の流路壁部材９に対応する部位を形成するための部分をまず形成した。ｉ線ステッパー（キヤノン製）を用いてマスク材料層５ａを、１つのマスクを連続的に使用して１つの液体吐出ヘッド単位に毎に露光した。
【００４０】
次いで、マスク５の、中間層１の情報記号領域に対応する部位を形成するための部分をまず形成した。投影露光装置でフォトマスクと一対一になるように、マスク材料層５ａを露光した。この時フォトマスクとシリコン基板１２間の露光Ｇａｐは６０μｍとした。
【００４１】
次いで、マスク材料層５ａを現像液（ＮＭＤ−３（商品名）：東京応化社製）にて現像して、第４の外端面１６と第３の外端面６とを備えたマスク５を形成した。第４の角度Ｅは約９０度、第３の角度Ｄは約１１０度であった（図４（ｂ１）、（ｂ２））。第３の外端面６はウェハー内での液体吐出ヘッド単位の位置と対応させた数字の輪郭の形状となるように形成した。その１つは、数字の「１０」とした。次いで、マスク５を利用して中間材料層１ａをＲＩＥ方式にてドライエッチングし、リムーバー（１１１２Ａ（商品名）：ローム社製）によってレジストを除去して中間層１を形成した（図４（ｃ１）、（ｃ２））。第１の角度θは約１１０度、第２の角度φは約９０度であった。第１の外端面３はウェハー内での液体吐出ヘッド単位の位置と対応させた数字の輪郭の形状となるように形成した。
【００４２】
次いで、中間層１が形成された基板１２の表面に流路１４の型となるポジ型感光性樹脂（ＯＤＵＲ（商品名）：東京応化社製）をスピンコートにより１４μｍ厚で塗布し、露光、現像を行って流路の型を形成した。その上に、流路壁部材９となるための、以下の組成物をスピンコートして２５μｍの被覆層（不図示）を、第１、第２の外端面部を含み中間層１を全体的に覆うように形成した。
エポキシ樹脂：ＥＨＰＥ−３１５０（ダイセル化学（株）製） １００質量部
光カチオン重合開始剤：ＳＰ−１７２（旭電化工業（株）製） ６質量部
キシレン １００質量部
その被覆層をｉ線ステッパーにて露光し、キシレン６０質量％とメチルイソブチルケトン４０質量％の混合液で現像を行い、オーブン炉にて１４０℃／６０ｍｉｎにて硬化させて吐出口１１を形成した。次に、シリコン基板１２に異方性エッチングにて供給口（不図示）を形成した。
【００４３】
次いで、乳酸メチルで流路の型を除去して流路１４を形成した（図２（ａ）。
【００４４】
最後に略円盤形状の基板１２をダイシングして分割することにより、チップ状の液体吐出ヘッドを複数得た。
【００４５】
得られた液体吐出ヘッドの１つについて、吐出口面側から基板方向に流路壁部材９を透かして、情報記号領域を顕微鏡により観察したところ、第１の外端面３が数字の「１０」の輪郭状であることが確認できた。
【００４６】
（実施例２）
中間層１を形成するための中間材料層１ａを実施例１で使用したポリエーテルアミド樹脂からポリイミド樹脂に変更した。それ以外は実施例１と同様にして液体吐出ヘッドを作成した。実施例１と同様に情報記号領域を観察したところ、第１の外端面３が数字の「１０」の輪郭状であることが確認できた。
【符号の説明】
【００４７】
１ 中間層
３ 第１の外端面
４ 表面層
５ マスク
６ 第３の外端面
７ 第２の外端面
９ 流路壁部材
１１ 吐出口
１２ 基板
１４ 流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドおよび製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる代表例としては、インクを被記録媒体に吐出して記録を行うインクジェット記録方式に適用されるインクジェット記録ヘッドを挙げることが出来る。このインクジェット記録ヘッドは、一般に、インク流路と、その流路の一部に設けられた吐出エネルギー発生部と、そこで発生するエネルギーによってインクを吐出するための微細なインク吐出口（「オリフィス」と呼ばれる）と、を備えている。
【０００３】
エネルギー発生素子部が設けられた基板と、液体の流路の壁を構成する部材と密着性を高める目的で、ポリエーテルアミド樹脂からなる中間層を介して基板と流路の壁を構成する部材とを接合する手法が特許文献１に開示されている。
【０００４】
一方、特許文献２には、インクジェット記録ヘッドの来歴情報に対応させた文字の形状の抜きパターンを、エネルギー発生部を有する基板と液体の流路の壁との間に流路壁にならう形状で設けられた中間層に形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４８２９０号公報
【特許文献２】特開２００９−２７４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では流路の形状はますます微細化し、それに形状的に対応した微細な形状の中間層を形成することが必要となる。中間層と流路壁を構成する部材との位置関係上の制約や、流路壁を構成する部材と中間層との接触面積等を考慮すると、中間層の側端面と基板面とがほぼ垂直、あるいはそれに近いような角度となるような形状に中間層が形成されることが好ましい。
【０００７】
しかし、特許文献２に記載されているように、インクジェット記録ヘッドに関する情報を表示するための抜きパターンを中間層に形成する場合、中間層の上層の透明度によっては、目視で情報表示部の形状の輪郭が分かりづらく、形状の認定が困難となる可能性がある。
【０００８】
そこで本発明は、流路壁に対応した形状が高精度に形成され、形状を認識することが容易な記号表示部が設けられた層を流路壁と基板との間に備え、信頼性が高く、識別が容易で、液体吐出ヘッドを簡単な構成で提供することを目的の一つとする。また、そのような液体吐出ヘッドを歩留りよく得られる液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを、他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、前記基板の表面と前記流路壁部材との間に前記基板と前記流路壁部材とに接し、前記流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記中間層は、前記吐出口から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１０】
以上により、密着層の流路対応部には基板面に対して成す角が垂直に近い端面が設けられることで、流路壁と基板との接合強度を高くすることができる。また、液体吐出ヘッドに関する情報表示用の部位には、基板面に対して鈍角を成す傾斜面が設けられることで、情報の識別、認定を容易にすることができる。これにより信頼性が高く、対応情報の認知が容易な液体吐出ヘッドを簡単な構成で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの模式的な斜視図である。
【図２】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【図３】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【図４】第２の実施形態を説明するための模式図である。
【図５】第２の実施形態を説明するための模式図である。
【図６】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【図７】第１の実施形態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
なお、本発明に係る液体吐出ヘッド（以下ヘッド）は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。例えば、バイオッチップ作成や電子回路印刷、薬物を噴霧状に吐出するなどの用途としても用いることができる。
【００１４】
図１は、液体吐出ヘッドの模式的な斜視図であり、液体吐出ヘッドの一部を切り欠いた状態の図である。これはチップ単位に切断された後の状態のものを示している。本実施形態の液体吐出ヘッドは、インクを吐出するために利用さ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１２を有している。基板１２には、共通供給口１３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。基板１２上の、流路の内壁を有する流路壁部材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１１と、共通供給口１３から各吐出口１１に連通する流路１４が設けられている。吐出口開口面には撥液材料による撥液処理がされていてもよい。
【００１５】
このヘッドは、共通供給口１３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。そして共通供給口１３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１１からインク等の液滴を吐出させ、紙等の記録媒体に付着させることによって記録を行う。
【００１６】
また、図１（ｂ）に示される形態では、流路壁部材９の周囲を囲むように周囲部材１０１が配されている。周囲部材１０１は、流路壁部材９が樹脂の硬化物で形成される場合、同硬化物により形成されることが好ましい。例えば、流路壁部材と同等の高さの周囲部材１０１を設けることにより、ワイピング特性向上が向上されたり、基板の素子面保護が向上したりする等の効果を奏する。
【００１７】
液体吐出ヘッドの端部の情報記号領域Ｓ（図１（ａ））、Ｒ（図１（ｂ））には、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号状のパターンが設けられている。
【００１８】
（第１の実施形態）
図２、図３は本発明の第１の実施形態に係るヘッドを説明するための模式図である。図２（ａ）は、図１（ａ）に示されるヘッドの情報記号領域Ｓ付近の上部を拡大した図であり、図２（ｂ）は図１（ａ）、図２（ａ）のＡ−Ａ’を通って、基板に垂直に液体吐出ヘッドを切断した場合の切断面を液体吐出ヘッド外側から内側に向かって見た図である。また図２（ｃ）は、図１（ａ）、図２（ａ）のＢ−Ｂ’を通って、基板に垂直に液体吐出ヘッドを切断した場合の切断面を液体吐出ヘッド外側から内側に向かって見た状態を示す模式図である。図３（ａ）は、図１（ｂ）に示されるヘッドの情報刻印領域Ｒ付近の上部を拡大した図である。また、図３（ｂ）は、図１（ｂ）、図３（ａ）のＣ−Ｃ’を通って基板に垂直に液体吐出ヘッドを切断した場合の切断面を液体吐出ヘッド外側から内側に向かって見た状態を示す模式図である。
【００１９】
図２（ｂ）に示されるように、基板１２は、基材１０と、ＴａＳｉＮなどの発熱抵抗体からなるエネルギー発生素子２を覆うように設けられたＳｉＮ、ＳｉＣなどの絶縁層、あるいはＴａなどの耐キャビテーション層などの表面層４とを有している。表面層４から基板表面が形成されている。その基板表面と流路壁部材９との間には、流路壁部材９と基板表面とに接するように中間層１が設けられている。例示した形態は中間層１が流路１４に露出していないが、中間層１が流路１４に露出していてもよい。基板表面を形成する表面層４が無機物で流路壁部材９がエポキシ樹脂の硬化物や、ポリイミド等の樹脂である場合には、中間層１がポリイミドや、ポリエーテルアミドであると、表面層４と流路壁部材９との接合性が良好である。この中間層１の外端面の１つである第２の外端面７が基板表面と成す第２の角の第２の角度φは、後述する第１の外端面３と基板表面が成す第１の角の第１の角度θよりも小さい。この第２の外端面７が基板表面と成す第２の角度φは、８５度以上１００度未満であると流路設計上好ましい。例えば中間層１が流路壁部材９と基板１２との接合性の強化に寄与するような材料であって、中間層１の配置領域の端８が決定されているとすると、その中で、基板表面と流路壁部材９との両方との接触面積の総和を大きくできる。第２の角度φが８５度以上９０度未満である場合、中間層１はオーバーハング形状となる。これは、中間層１の外端面７を成す部分をリフトオフ法により形成したり、中間層１にネガ型感光性樹脂を使用してパターン露光時のフォーカス位置を調整して形成したりすることができる。あるいは、レジストマスクを使用して等方性エッチングを行うことによって形成することもできる。また中間層１の厚さは特に限定されないが、０．５μｍ以上１０μｍ以下の厚さとすることが好ましく、１μｍ以上５μｍ以下とすると層形成が簡単であり、応力が小さいためより好ましい。
【００２０】
一方、図２（ｃ）に示されるように、中間層１は、基板表面に対して鈍角である第１の角度θ１、θ２、θｎを成す第１の外端面３を有する。θ１、θ２、θｎはそれぞれ異なる角度であってよい。
【００２１】
図２（ａ）に示されるように、吐出口側から基板に向かう方向に液体吐出ヘッドを見た場合、第１の外端面３は、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号の輪郭の形状を有している。中間層１が設けられず、第１の外端面３に囲まれ、流路壁部材９と接している基板表面は、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号の形状を有している。この流路壁部材９と中間層１とは光の屈折率が異なり、これを利用して中間層１の輪郭形状を認知することが可能である。図３（ａ）では連続する外端面３は、記号の一例としてそれぞれ数字の「７」、「０」、「７」の輪郭の形状であり、３桁の数字「７０７」として認識することができる。
【００２２】
流路壁部材９側から光透過性の流路壁部材９を透かして中間層１の端部を目視、センサー等で光学的に認知し、中間層１の輪郭を認識することができる。その場合、流路に対向し、第２の角度φを成す第２の外端面７を中間層１の輪郭として認識することは可能である。一方、情報表示に用いられている第１の外端面３の第１の角度θが第２の角度φに比べて大きいので、光学的認知に使用可能な領域を大きく持つことができ、中間層１の輪郭の認識を行いやすい。言い換えると同一の中間層１の中で第２の外端面７が基板表面に対してほぼ垂直であるのに対して、第１の外端面３は傾斜している。傾斜面である第１の外端面３は、ほぼ垂直である場合よりも上方からの光学認知が容易であり、特に目視による認知がしやすい。そのため、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号を簡単に認識できる。第１の角度θは、１００度以上１１５度以下であることが好ましい。１００度以上であると光学的認識をより簡単に行うことができ、１１５度以下であると傾斜部の幅が太すぎず、傾斜部の始点（中間層１の上面）と終点（基板表面と外端面３との境界）を見つけやすい。また、基板表面の第１の外端面３に囲まれ、流路壁部材９と接している部分の形状を記号として認知しようとした場合にも、第１の外端面３が傾斜していると、基板表面と中間層１との境界部分を見つけやすいという利点がある。なお、流路壁部材９はエポキシ樹脂、ポリイミドなどの樹脂の他、シリコンの窒化物、シリコンの酸化物等の無機化合物から形成されていてもよい。また、中間層１はポリイミド、ポリエーテルアミド等の熱可塑性樹脂の他に、シリコンの窒化物、シリコンの酸化物、シリコンの炭化物等の無機化合物から形成されていてもよい。
【００２３】
また、図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、周囲部材１０１が設けられている形態では、中間層１の周囲部材１０１と基板表面との間の部分に第１の外端面３による記号表示部が設けられていてもよい。流路壁部材９下部と周囲部材１０１下部の両方に記号の輪郭状の第１の外端面３が設けられていてもよい。
【００２４】
上述した説明では、図６（ａ）に示されるように、アラビア数字の「７」という文字形状を中間層１の抜きパターンがなしている形態を説明した。しかし、図６（ｂ）に示されるように、中間層１の残しパターンがアラビア数字の「７」の形状をなしている形態をとってもよい。
【００２５】
また文字は数字に限られず、外端面３により「Ｅ」、「１」、「１」としてローマ字を混在させる形態、または、ローマ字のみでもよい。さらに、数字はアラビア数字のみではなく、ローマ数字、漢数字でもよい。読み取りは、顕微鏡を使い、倍率、フォーカスを調整して人間が視認してもよいし、機械に認証させることも可能である。人間が視認することは、特別な読み取り装置を必要とせず、また文字形状に多少の形状誤差が生じていてもそれを加味して判断できるという点でこのましい。一方可視光以外の光を用いて、流路壁部材９と中間層１とのコントラストを計測して形状に関する情報を取得することが可能となる装置を使用して、得た情報から数値を認知してもよい。この場合には、流路壁部材９は、計測に用いられる任意の波長の光に対して、測定を妨げないような光吸収、光反射特性を有することが望まれる。
【００２６】
情報記号領域Ｓ、Ｒに付される情報は、中間層１の上に流路壁部材が設けられる前に、予め決められていた液体吐出ヘッドに関する事項に対応する。一例として来歴情報が挙げられる。液体吐出ヘッドの製造方法としては、８インチ程度のウェハー基板上に流路、吐出口を形成し、それを液体吐出ヘッドのチップ単位に分離して液体吐出ヘッドを得る方法が挙げられる。例えば図７に示されるように、外端面３により画成される文字が、基板１２がウェハー１５から切り分けられてチップ単位に分割される前に、ウェハー領域内でどの位置にあったかということを数字で番号表示するというものである。ウェハーからの分割は、第１の外端面と、これとは別の第１の外端面との間の位置で行うことができる。
【００２７】
それぞれの流路壁部材９をウェハー内のどの位置で形成することになるかという事項は、流路壁部材を形成する前に予め決められていて、上記事項が液体吐出ヘッドに関する情報として文字の形式で保存される。これをそれぞれ分離された液体吐出ヘッドから読み取ることによって、分離後の基板１２のウェハー状態での位置を知ることが可能となり、これをもとに製造工程を振り返り、改善することが可能となる。たとえば、流路壁部材９を露光して製造するときのフォトマスクの状態を振り返ることができる。記号は、どのような記号であってもよいが、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号であることが好ましい。液体吐出ヘッドに関する情報は、液体吐出ヘッドの固体を識別するための情報、流路壁部材形成のための露光用マスクの識別情報、製造時の日時、場所に関連する情報や生産個数に関する情報等が挙げられる。上記は流路壁部材を形成する時点では決まっているもので、これらの情報をそれに対応する文字の輪郭形状の外端面３によって文字表示させることができる。
【００２８】
以上の説明では、文字形状の第１の外端面３によって、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する情報を文字として液体吐出ヘッドに付与する形態を説明した。しかし、外端面３が輪郭をなす形状は文字形状に限定されず、広く記号（ｍａｒｋ）として認識可能な形状とし、その記号と液体吐出ヘッドに関する情報とを対応させることができる。例えば、キーボードの「アットマーク」形状の記号や、トランプの「クローバー」形状の記号の形状の第１の外端面３を設けることができる。上述したように、文字に対して行ったことと同様に、予め分かっている液体吐出ヘッドに関する情報を記号に対応させて、その記号の形状の輪郭をなす第１の外端面３を液体吐出ヘッドに設けることができる。記号は、数学、物理学等の学問の分野、音楽、美術等の芸術の分野のほかに、建築、会計、道路交通、商業等の分野で使用され、その例として、文字の他、符号として使用されるものも挙げられる。また、一般的に事象と関連した記号として認識されて使用されることがない形状であっても、その形状と液体吐出ヘッドに関連する情報との対応関係を定義して、その形状を記号として使用することも可能である。記号と対応する情報によってウェハー内の全ての液体吐出ヘッド単位に関して同じ記号の輪郭形状の第１の外端面３を形成することも、第１の記号、第２の記号、第３の記号、第ｎの記号というように、記号を異ならせることも可能である。
【００２９】
（第２の実施形態）
液体吐出ヘッドの製造方法の一例を第２の実施形態として説明する。
【００３０】
図４は、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の製造方法の一例を示す模式的断面図である。図４（ａ１〜ｄ１）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’、図１（ｂ）のＦ−Ｆ’を通り、基板１２に垂直に基板を切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。図４（ａ２〜ｄ２）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ’、図１（ｂ）のＣ−Ｃ’を通り、基板１２に垂直に基板を切断した場合の各工程での切断面を表わす模式的切断面図である。
【００３１】
図４（ａ１）に示されるように、シリコンの基板１２には液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子２が設けられている。図４（ａ１）、（ａ２）に示されるように、シリコン基板１２上に基板表面を形成する表面層４、中間層１となる中間材料層１ａ、中間材料層１ａをエッチングするためのエッチングマスクとなるマスク材料層５ａ、がこの順に積層されている基板１２を用意する。
【００３２】
次いで、図４（ｂ１）、（ｂ２）に示されるように、マスク材料層５ａをパターニングして中間材料層１ａを形成するためのエッチングマスク５を形成する。図４（ｂ１）に示されるように、エッチングマスク５の流路となる領域に対向する第４の外端面１６が中間材料層１ａと成す第４の角度Ｅは、ほぼ垂直に近い形状である。一方、図４（ｂ２）に示されるように、エッチングマスクの情報記号領域に対応する部分の外端面６が中間材料層１ａとなす角度Ｄは、鈍角である。ここで、角度Ｅは角度Ｄより小さい。第４の外端面１６は第２の外端面７に、第３の外端面６は第１の外端面３に対応している。第３の外端面６は、マスク材料層５ａにポジ型感光性樹脂を使用して、プロキシミティー露光方式におけるマスクと感光性樹脂との間のギャップを利用してマスク材料層５ａの上部を回折光によりマスク内側領域まで露光することで形成することができる。また、縮小投影露光方式によって焦点位置を調整することにより、第３の外端面６が基板表面に対して、鈍角Ｄをなすように形成することができる。
【００３３】
図５は、このとき、図４（ｂ２）で示されるエッチングマスク５を、その上方から基板１２に向かって見た場合のエッチングマスクの状態を示している。エッチングマスク５の上面を基板１２に向かう方向に見て、液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第３の角度を成す第３の外端面６に囲まれるように、中間材料層１ａが露出している。液体吐出ヘッドの１小片単位ごとに、異なる記号を設定することも可能である。このときにはウェハー全面一括露光方式の露光機を用いてそれぞれ異なる記号の輪郭形状の外端面をエッチングマスク５に形成する。
【００３４】
次いで、図４（ｃ１）、（ｃ２）に示されるように、エッチングマスク５を使用して中間層１をエッチングするこれにより、第１の外端面３と、第２の外端面７と、を有する中間層１が基板表面上に形成される。
【００３５】
次いで、図４（ｄ１）、（ｄ２）に示されるようにマスク５を除去する。
【００３６】
その後、適宜流路壁部材９を中間層１上に形成し、図２（ｂ）に示されるような流路部と、図２（ｃ）または図３（ｂ）に示されるような情報記号領域を形成する。
【００３７】
以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
【００３８】
（実施例１）
まず、エネルギー発生素子２（材質：ＴａＳｉＮ）とドライバーやロジック回路（不図示）が複数個配置され、ＳｉＮからなる表面層４が設けられた略円盤ウェハー状のシリコン基板１２を用意した。そして表面層４上にポリエーテルアミド樹脂（ＨＩＭＡＬ（商品名）：日立化成社製）をスピンコートにて２μｍ厚に塗布し、オーブン炉にて１００℃／３０ｍｉｎ＋２５０℃／６０ｍｉｎベークし、中間材料層１ａを形成した。そして、中間材料層１ａ上に東京応化社製ＩＰ５７００をスピンコートにより５μｍ厚で塗布し、９０℃でベークしてマスク材料層５ａを形成した（図４（ａ１）、（ａ２））。
【００３９】
次いで、マスク５の、中間層１の流路壁部材９に対応する部位を形成するための部分をまず形成した。ｉ線ステッパー（キヤノン製）を用いてマスク材料層５ａを、１つのマスクを連続的に使用して１つの液体吐出ヘッド単位に毎に露光した。
【００４０】
次いで、マスク５の、中間層１の情報記号領域に対応する部位を形成するための部分をまず形成した。投影露光装置でフォトマスクと一対一になるように、マスク材料層５ａを露光した。この時フォトマスクとシリコン基板１２間の露光Ｇａｐは６０μｍとした。
【００４１】
次いで、マスク材料層５ａを現像液（ＮＭＤ−３（商品名）：東京応化社製）にて現像して、第４の外端面１６と第３の外端面６とを備えたマスク５を形成した。第４の角度Ｅは約９０度、第３の角度Ｄは約１１０度であった（図４（ｂ１）、（ｂ２））。第３の外端面６はウェハー内での液体吐出ヘッド単位の位置と対応させた数字の輪郭の形状となるように形成した。その１つは、数字の「１０」とした。次いで、マスク５を利用して中間材料層１ａをＲＩＥ方式にてドライエッチングし、リムーバー（１１１２Ａ（商品名）：ローム社製）によってレジストを除去して中間層１を形成した（図４（ｃ１）、（ｃ２））。第１の角度θは約１１０度、第２の角度φは約９０度であった。第１の外端面３はウェハー内での液体吐出ヘッド単位の位置と対応させた数字の輪郭の形状となるように形成した。
【００４２】
次いで、中間層１が形成された基板１２の表面に流路１４の型となるポジ型感光性樹脂（ＯＤＵＲ（商品名）：東京応化社製）をスピンコートにより１４μｍ厚で塗布し、露光、現像を行って流路の型を形成した。その上に、流路壁部材９となるための、以下の組成物をスピンコートして２５μｍの被覆層（不図示）を、第１、第２の外端面部を含み中間層１を全体的に覆うように形成した。
エポキシ樹脂：ＥＨＰＥ−３１５０（ダイセル化学（株）製） １００質量部
光カチオン重合開始剤：ＳＰ−１７２（旭電化工業（株）製） ６質量部
キシレン １００質量部
その被覆層をｉ線ステッパーにて露光し、キシレン６０質量％とメチルイソブチルケトン４０質量％の混合液で現像を行い、オーブン炉にて１４０℃／６０ｍｉｎにて硬化させて吐出口１１を形成した。次に、シリコン基板１２に異方性エッチングにて供給口（不図示）を形成した。
【００４３】
次いで、乳酸メチルで流路の型を除去して流路１４を形成した（図２（ａ）。
【００４４】
最後に略円盤形状の基板１２をダイシングして分割することにより、チップ状の液体吐出ヘッドを複数得た。
【００４５】
得られた液体吐出ヘッドの１つについて、吐出口面側から基板方向に流路壁部材９を透かして、情報記号領域を顕微鏡により観察したところ、第１の外端面３が数字の「１０」の輪郭状であることが確認できた。
【００４６】
（実施例２）
中間層１を形成するための中間材料層１ａを実施例１で使用したポリエーテルアミド樹脂からポリイミド樹脂に変更した。それ以外は実施例１と同様にして液体吐出ヘッドを作成した。実施例１と同様に情報記号領域を観察したところ、第１の外端面３が数字の「１０」の輪郭状であることが確認できた。
【符号の説明】
【００４７】
１ 中間層
３ 第１の外端面
４ 表面層
５ マスク
６ 第３の外端面
７ 第２の外端面
９ 流路壁部材
１１ 吐出口
１２ 基板
１４ 流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、前記基板の表面と前記流路壁部材との間に前記基板と前記流路壁部材とに接し、前記流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記中間層は、前記吐出口から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記流路壁部材はエポキシ樹脂の硬化物からなり、前記中間層は熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記流路壁部材と前記中間層とが無機化合物からなることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第１の角度は１００度以上１１５度以下であり、前記第２の角度は８５度以上１００度未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記基板の前記第１の外端面に囲まれた領域が前記記号の形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１の外端面を備えた前記中間層が前記記号の形状を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記記号が液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、前記基板の表面と前記流路壁部材との間に前記基板と前記流路壁部材とに接し、前記流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記表面上に前記中間層となるための中間材料層と、前記中間材料層をエッチングするために利用されるマスクとなるためのマスク材料層と、がこの順に設けられた前記基板を用意する工程と、
前記マスクの上面から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第３の角度を成す第３の外端面と、前記流路となる領域に対向し、前記表面に対して前記第３の角度より小さい第４の角度を成す第４の外端面と、を備えた前記マスクを前記マスク材料層から形成する工程と、
前記マスクを用いて前記中間材料層をエッチングして、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有する前記中間層を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
第１の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面と、前記第１の記号と輪郭の形状が異なる第２の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面と、を前記中間層にそれぞれ形成し、前記第１の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面と、前記第２の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面との間の位置で前記基板を分割することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記記号が液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号である請求項８または９に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１】
液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、前記基板の表面と前記流路壁部材との間に前記基板と前記流路壁部材とに接し、前記流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記中間層は、前記吐出口から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記流路壁部材はエポキシ樹脂の硬化物からなり、前記中間層は熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記流路壁部材と前記中間層とが無機化合物からなることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第１の角度は１００度以上１１５度以下であり、前記第２の角度は８５度以上１００度未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記基板の前記第１の外端面に囲まれた領域が前記記号の形状を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１の外端面を備えた前記中間層が前記記号の形状を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記記号が液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記吐出口に連通する流路の内壁を備えた光透過性の流路壁部材と、前記基板の表面と前記流路壁部材との間に前記基板と前記流路壁部材とに接し、前記流路壁部材の光の屈折率と異なる光の屈折率を有する中間層と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記表面上に前記中間層となるための中間材料層と、前記中間材料層をエッチングするために利用されるマスクとなるためのマスク材料層と、がこの順に設けられた前記基板を用意する工程と、
前記マスクの上面から前記基板に向かう方向に見て、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第３の角度を成す第３の外端面と、前記流路となる領域に対向し、前記表面に対して前記第３の角度より小さい第４の角度を成す第４の外端面と、を備えた前記マスクを前記マスク材料層から形成する工程と、
前記マスクを用いて前記中間材料層をエッチングして、記号の輪郭の形状を有し、前記表面に対して鈍角である第１の角度を成す第１の外端面と、前記流路と対向し、前記表面に対して前記第１の角度より小さい第２の角度を成す第２の外端面と、を有する前記中間層を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
第１の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面と、前記第１の記号と輪郭の形状が異なる第２の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面と、を前記中間層にそれぞれ形成し、前記第１の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面と、前記第２の記号の輪郭の形状を有する前記第１の外端面との間の位置で前記基板を分割することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記記号が液体吐出ヘッドに関する情報に対応する記号である請求項８または９に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４５９３１（Ｐ２０１２−４５９３１Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６１４３４（Ｐ２０１１−１６１４３４）
【出願日】平成２３年７月２３日（２０１１．７．２３）
【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８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２３日（２０１１．７．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]