JP2003089209A

JP2003089209A - 液体吐出ヘッドの製造方法、および液体吐出ヘッド

Info

Publication number: JP2003089209A
Application number: JP2001283174A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ikegame; 健池亀; Shuji Koyama; 修司小山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】インク供給口形成時におけるリブ状突起部の
侵食を防止する。【解決手段】ノズル型材４の、リブ状突起部６を形成
するリブ形成部４ａの底面を、エッチング停止層１１の
表面からｌ₂の厚みをもって形成することで浸入防止部
１４を形成する。ノズル型材４に厚さｌ₂の浸入防止部
１４が形成されているため、異方性エッチングによりイ
ンク供給口９を形成する際にエッチング停止層１１のク
ラックから浸入してきた強アルカリ溶液がリブ状突起部
６まで到達することはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を噴射し飛翔
液滴を形成して記録を行う液体吐出ヘッドと、インク流
路部のリブ状突起部に関するものである。

【０００２】また本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、
金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の
被記録媒体に対し記録を行う、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
−ドプロセッサ等の装置、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適用できる発明であ
る。

【０００３】なお、本発明における[記録]とは、文字や
図形等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、パターン等の意味を持たない画像を付
与することも意味する。

【０００４】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、記録時にお
ける騒音の発生が無視しうる程度に極めて小さいという
点、また高速記録が可能であり、しかもいわゆる普通紙に
定着可能で、特別な処理を必要とせずに記録が行えると
いう点で、ここ数年急速に普及しつつある。また液体吐
出ヘッドの中で、インク吐出エネルギ発生素子が形成さ
れた基板に対して、垂直方向にインク液滴が吐出するも
のを「サイドシュータ型記録ヘッド」と称し、本発明は、
この種のサイドシュータ型記録ヘッドの構造に関するも
のである。

【０００５】近年、液体吐出ヘッドは小型化、高密度化
に対し、基板内に半導体製造技術を用いて、インク吐出
圧発生素子を駆動するための電気的制御回路（ダイオー
ドマトリックス回路やシフトレジスタ回路）を内蔵した
方法が提案されている。

【０００６】このような高機能な従来の液体吐出ヘッド
は、図８（ａ）の模式的上面図に示すように、ノズル材
１０２に形成されている複数本のインク吐出口（ノズ
ル）１０７にインク供給するため、各ノズルに対して共
通のインク供給口１０９が基板１０１の裏面側からこの
基板１０１を貫通するように形成されている。特に、液
体吐出ヘッドの供給口部には、特開２０００−１５８６
５７号公報および特開平１０−１４６９７９号公報にも
開示されているように、残留気泡の制御およびノズル材
１０２の補強のため、リブ状突起部構造が形成されてい
る。このリブ状突起部１０６は、図８（ａ）のＡ’−
Ａ’線での断面図である図８（ｂ）に示すように、その
先端１０６ａが基板１０１の面１０１ａと同一の面とな
るように形成されている。

【０００７】このようなリブ形状突起を有する従来の液
体吐出ヘッドは、図９に示す各工程を経て形成される。

【０００８】まず、酸化膜１０２上にＳｉからなる基板
１０１を積層して形成し、この基板１０１の上面にヒー
タ１０３を形成するとともに、インク供給口１０９（図
９（ｄ）参照）が形成される部分にエッチング停止層１
１１を積層する。そして、この基板１０１の上面に、溶
解可能な樹脂にて、同一高さのインク流路およびリブ状
突起部のパターンの溶解可能な樹脂層１０４を形成する
（図９（ａ））。

【０００９】次に、溶解可能な樹脂層１０４上に、液体
吐出ヘッドのノズル材となる被膜樹脂層１０５を形成す
る。この際、リブ状突起部１０６が形成される。さら
に、この被膜樹脂層１０５に複数のインク吐出口１０７
を形成する（図９（ｂ））。

【００１０】次に、異方性エッチング保護材１０８を形
成し、（図９（ｃ））、その後、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｔ
ＭＡＨなどの強アルカリ溶液による異方性エッチングに
よりインク供給口１０９を形成した後、異方性エッチン
グ保護材１０８を除去するとともに、ドライエッチング
によりエッチング停止層１１１を除去する（図９
（ｄ））。

【００１１】最後に、樹脂層１０４を溶解除去すること
で、液体吐出ヘッド１００を得る（図９（ｅ））。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、異方性
エッチングを行う際に必要である、窒化シリコンなどエ
ッチング液に対して溶解しにくい物質で形成されている
エッチング停止層に、不規則にクラックが入る場合があ
る。クラックが入った状態でエッチング停止層の膜をド
ライエッチングすることにより除去すると、エッチング
ガスがクラックから進入し、リブ状突起部の樹脂を侵食
する場合がある。リブ状突起部がエッチングガスにより
浸食されると、リブ状突起部の侵食部分での残留気泡の
滞留や、所望のリブ強度を得られないことによるリブ状
突起部の変形等を生じ、インクの吐出に悪影響を及ぼ
し、安定した吐出特性を有する液体吐出ヘッド得られな
いといったことが懸念される。

【００１３】そこで、本発明は、製造に際して特別な工
程を要することなく、インク供給口形成時におけるリブ
状突起部の侵食を防止し、安定した吐出特性を有する液
体吐出ヘッドの製造方法、および液体吐出ヘッドを提供
することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の液体吐出ヘッドは、複数の発熱抵抗体を有し、
外部からインクを供給するインク供給口がエッチングに
より形成されている基板と、インクを吐出する複数の吐
出口、前記インク供給口と前記吐出口とを連通させるイ
ンク流路が形成され、前記インク流路に、前記各発熱抵
抗体の配列方向に延在するように設けられた、少なくと
も１つのリブ状突起部を有する、前記基板の表面上に設
けられているノズル材とを有し、前記吐出口から、前記
基板の表面に対して略垂直方向にインク液滴を吐出する
液体吐出ヘッドの製造方法において、前記リブ状突起部
の端部が、前記インク供給口の開口面と同一面である前
記基板の表面よりも吐出口側となるパターンを有する溶
解可能な樹脂層を前記基板の表面上に形成する溶解樹脂
層形成工程と、前記樹脂層上に、前記ノズル材となる被
覆樹脂層を形成する工程とを含むことを特徴とする。

【００１５】上記の通りの本発明の液体吐出ヘッドの製
造方法は、溶解樹脂層形成工程で、リブ状突起部の端部
が、基板の表面よりも吐出口側となるパターンの溶解可
能な樹脂層を基板の表面上に形成する。インク供給口の
開口面は基板の表面と同一面であるため、樹脂層で形成
するパターンは、リブ状突起部の端部とインク供給口の
開口面との間にも樹脂層が形成されたものとなる。この
ため、エッチング液がリブ状突起部に到達するのを阻止
するためのエッチング停止層膜を除去するためのエッチ
ングガスは、エッチング停止層膜に発生したクラックを
通って浸入してきたとしても、リブ状突起部の端部とイ
ンク供給口の開口面との間の樹脂層に阻まれ、リブ状突
起部まで到達することはない。

【００１６】また、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法
は、溶解樹脂層形成工程が、リブ状突起部の高さがイン
ク流路の高さよりも低くなるパターンを形成する工程を
含むものであってもよい。

【００１７】さらに本発明の液体吐出ヘッドの製造方法
は、被覆樹脂層に複数の吐出口を形成する工程と、基板
にインク供給口をエッチングにより形成するインク供給
口形成工程と、インク供給口形成工程で用いられるエッ
チング液がリブ状突起部に到達するのを阻止すべく、基
板の表面上に形成されたエッチング停止層膜を除去する
工程と、溶解可能な樹脂層を除去する工程と、を少なく
とも含むものであってもよい。

【００１８】また、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法
は、溶解可能な樹脂層をポジ型のフォトレジストで形成
する工程を含むものであってもよい。

【００１９】さらに、本発明の液体吐出ヘッドの製造方
法は、フォトレジストにリブ状突起部のパターンを形成
するための領域が、露光光を通過させる通過領域と、露
光光を通過させない非通過領域とを有するマスクを用意
する工程を含むものであってもよく、特に通過領域の割
合と非通過領域の割合とが、徐々に変化している領域を
有するマスクを用意する工程を含むものであってもよい
し、あるいは、通過領域と非通過領域とが、交互に形成
されている領域を有するマスクを用意する工程を含むも
のであってもよい。

【００２０】本発明の液体吐出ヘッドは、複数の発熱抵
抗体を有し、外部からインクを供給するインク供給口が
エッチングにより形成されている基板と、インクを吐出
する複数の吐出口、前記インク供給口と前記吐出口とを
連通させるインク流路が形成され、前記インク流路に、
前記各発熱抵抗体の配列方向に延在するように設けられ
た、少なくとも１つのリブ状突起部を有する、前記基板
の表面上に設けられているノズル材とを有し、前記吐出
口から、前記基板の表面に対して略垂直方向にインク液
滴を吐出する液体吐出ヘッドにおいて、本発明の液体吐
出ヘッドの製造方法で製造されたことを特徴とする。

【００２１】上記の通りの本発明の液体吐出ヘッドは、
本発明の製造方法で製造されているため、エッチングガ
スでリブ状突起部が浸食されたことに起因する、インク
の吐出への悪影響といった問題が生じない。

【００２２】また、本発明の液体吐出ヘッドは、通過領
域の割合と非通過領域の割合とが、徐々に変化している
領域を有するマスクを用いる本発明の液体吐出ヘッドの
製造方法で製造され、前記リブ状突起部の前記端部が傾
斜面を有することを特徴とする。

【００２３】また、本発明の液体吐出ヘッドは、通過領
域と非通過領域とが、交互に形成されている領域を有す
るマスクを用いる本発明の液体吐出ヘッドの製造方法で
製造され、前記リブ状突起部の前記端部が延在方向に配
列された凹凸部を有することを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２５】（第１の実施形態）図１に本実施形態の液
体吐出ヘッドの模式的な上面図および側断面図を示す。

【００２６】Ｓｉからなる基板１上には、複数の電気熱
変換体等の発熱抵抗体３が配列されており、この各発熱
抵抗体３に対向する位置にインク吐出口７が形成された
ノズル材２が設けられている。また、基板１には不図示
のインクタンクから供給されるインクをインク吐出口７
へと供給するための各インク吐出口７に共通なインク供
給口９が形成されている。インク供給口９は、後述する
ように、強アルカリ溶液による異方性エッチングにより
基板１を貫通させて形成するため、インク供給口９の開
口面９ａと基板１の面１ａとは同一面となる。

【００２７】ノズル材２には、インク供給口９に対向す
る位置に、発熱抵抗体３の配列方向に延びて形成されて
いるリブ状突起部６が設けられているとともに、インク
供給口９とインク吐出口７とを連通させるインク流路１
２が形成されている。リブ状突起部６は、残留気泡の制
御およびノズル材２の補強のためのものであり、先端６
ａが基板１の面１ａから距離ｌ₁だけ離れて形成されて
いる。

【００２８】このような構成の本実施形態の液体吐出ヘ
ッドは、各発熱抵抗体３に電気エネルギを入力すること
で、これら各発熱抵抗体３に接するインクに急峻な体積
変化（気泡の発生）を伴う状態変化を生じさせ、このイ
ンクの状態変化に基づく作用力によってインク吐出口７
からインクを吐出し、この吐出されたインクを不図示の
被記録媒体上に付着させて画像形成を行う。

【００２９】次に、図２を用いて本実施形態の液体吐出
ヘッドの製造工程について説明する。なお、一般の半導
体製造技術として、Ｓｉ基板に同様の素子を複数個配列
した多数個処理が行われているが、本実施形態の液体吐
出ヘッドも同様の方法の多数個処理が可能であることは
言うまでもない。

【００３０】まず、＜１００＞面の結晶方位を持つＳｉ
からなる基板１を、インク供給口９を形成する際にマス
クとして機能するメンブレンフィルタ材１０および酸化
膜５上に積層して形成し、この基板１に半導体製造技術
により発熱抵抗体３を駆動させるための駆動素子（不図
示）を形成する。また、駆動素子が形成されるＳｉ基板
１の＜１００＞面のインク供給口９となる部分には、熱
酸化膜（ＳｉＯ₂）や窒化シリコン（ＳｉＮ）等のエッ
チング停止層１１がフォトリソグラフィ技術により所望
のパターンで形成されている。次いで、発熱抵抗体３と
外部制御機器との電気的取り出しのための電極（不図
示）を形成する。製造方法に関しては特に限定するもの
ではない。そして、発熱抵抗体３が形成された基板１の
上面に、溶解可能な樹脂にてインク流路１２およびリブ
状突起部６のパターンの溶解可能な樹脂からなるノズル
型材４をフォトリソグラフィ技術により形成する。ノズ
ル型材４を形成する方法として、ポジ型フォトレジスト
を用い、溶解可能な樹脂を所望の膜厚でスピンナ、ある
いはバーコータ等を用いて塗布する。ポジ型フォトレジ
ストとしては、ＯＤＵＲ１０１０（東京応化工業
（株））が好適である。なお、この樹脂層の膜厚ｔ₂が
インク流路１２の高さｈ₁に、リブ形成部４ａの深さｔ ₃
がリブ状突起部６の高さｈ₂にそれぞれ相当し、ｈ₁＞ｈ
₂の関係にある（図１（ｂ）参照）。その後、露光、現
像工程を経てインク流路１２およびリブ状突起部６のパ
ターンを形成する。ノズル型材４の、リブ状突起部６を
形成するリブ形成部４ａの底面は、エッチング停止層１
１の表面からｌ₂の厚みをもって形成され、これにより
浸入防止部１４が形成されている（図２（ａ））。な
お、この浸入防止部１４に関しては後述する。

【００３１】次いで、ノズル型材４を被覆するように、
インク流路１２およびリブ状突起部６となる、インク吐
出口７を含むノズル材２をフォトリソグラフィ技術によ
り形成する（図２（ｂ））。ノズル材２の材料として
は、感光性エポキシ樹脂、感光性アクリル樹脂等があげ
られる。ここで、ノズル材２は、液体吐出ヘッドとして
常にインクと接触するため、選択には以下の点を考慮し
て選択する必要がある。

【００３２】ノズル材２がインクとの接液によって、
材料から不純物がインク液に溶出しないこと。

【００３３】ノズル材２とＳｉからなる基板１との密
着性が良く、経時的変化による剥がれが起こらないこ
と。

【００３４】これらの点を鑑みると、ノズル材２として
は、光反応によるカチオン重合化合物が適している。ま
た、ノズル材２の選択は、使用するインク液によって
も、大きく左右されることから、必ずしも本発明者の推
奨する材料などに限られことはなく、目的にあった材料
を選択すればよい。また、記録をより安定的に行うた
め、ノズル材２の表面に撥水層を形成してもよい。な
お、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法において
は、他の製造方法、材料等を用いても構わない。

【００３５】次に、異方性エッチング保護材８を形成し
（図２（ｃ））、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨなどの強
アルカリ溶液による異方性エッチングによりインク供給
口９を形成した後、異方性エッチング保護材８を除去
し、基板１の表面に形成されているエッチング停止層１
１を、ドライエッチングにより除去する（図２
（ｄ））。本実施形態の場合、エッチング停止層１１に
クラックが入っていたとしても、ノズル型材４に厚さｌ
₂の浸入防止部１４が形成されているため、エッチング
停止層１１のクラックから浸入してきたエッチングガス
がリブ状突起部６まで到達することはない。すなわち、
異方性エッチングによりインク供給口９を形成した後に
行う、エッチング停止層１１除去のためのドライエッチ
ングの際に、エッチングガスがリブ状突起部６を浸食す
るのを防止することができる。

【００３６】次に、ノズル材２の表面より露光を行い、
ノズル型材４を型材除去液により溶解除去する（図２
（ｅ））。本実施形態では、ノズル型材４にポジ型フォ
トレジストを用いていることから、ノズル型材４の除去
には、一般的なポジ型フォトレジスト用の剥離剤が使用
可能である。ノズル型材４を除去することでインク供給
口９とインク流路１２が開通し、液体吐出ヘッドとして
の主たる製造工程が完成する。

【００３７】最後に発熱抵抗体３を駆動するための電気
的接合（不図示）を行って、液体吐出ヘッドが完成す
る。

【００３８】本実施形態では、インク吐出口７が、イン
ク供給口９に対し両側対称に６００ｄｐｉの等ピッチで
形成されている例を示したが、吐出口ピッチがずれてい
たり、配置が供給口の片側のみ、もしくはインク供給口
９に対し両側対称でなくとも構わない。

【００３９】なお、インク流路１２、リブ状突起部６と
なるようなパターンの形成、およびインク吐出口７の形
成を行う前に、インク供給口９の形成を行うことも可能
であるが、本発明に示すようなリブ状突起部６は上記の
とおり、基板１の面１ａ上に溶解可能な樹脂層であるノ
ズル型材４を形成、パターニングし、さらにその上に被
覆樹脂層であるノズル材２を形成することにより達成可
能である。

【００４０】そして、リブ状突起部６となるようなパタ
ーンやインク吐出口７を形成後にインク供給口９を形成
するための手段としては、ドリルなどの機械的手段、レ
ーザなどの光エネルギの使用も考えられるが、これらの
手法では先に形成したインク流路１２のパターンなどに
ダメージを与えてしまうおそれがあり、採用しがたい。
そこでインク供給口９の形成としては、化学的なエッチ
ング、中でもＳｉ基板の異方性エッチングにより行うこ
とが最適である。

【００４１】次に、ポジ型フォトレジストのノズル型材
の形成の際に用いるマスク形状を図３に示す。

【００４２】マスク１３は、パターンを残したい部分Ａ
は露光されないようにＣｒが蒸着してあり、リブ状突起
部６を設けたい、すなわち、図２（ａ）で示した厚さｌ
₂だけ残したい部分Ｂに、メッシュ状にパターンが存在
するグラデーションを用い、また、除去したい部分Ｃに
は、パターンが存在しないようにしたものである。図で
は、露光させない、すなわち、露光光を通過させない部
分は黒塗りで示し、一方、露光させる、すなわち、露光
光を通過させる部分は白抜きで示している。なお、リブ
状突起部６のパターンによっては、マスク１３の部分Ｂ
に、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すようなメッシュパタ
ーンを持つものであってもよい。このようにマスクの単
位面積当たりにおける露光光を通過する領域と、通過さ
せない領域との割合を変えることで、浸入防止部１４の
深さｔ₃、すなわち、リブ状突起部６の高さｈ₂を変える
ことができる。

【００４３】以上説明したように、本実施形態の液体吐
出ヘッドの製造方法によれば、ノズル型材４のリブ状突
起部６に対応する部分に浸入防止部１４が形成されてい
るため、エッチング停止層１１にクラックが入っていた
としても、インク供給口９を形成する際のエッチングガ
スがリブ状突起部６まで到達することはない。よって、
リブ状突起部６が、エッチングガスにより浸食されるこ
とはなく、リブ状突起部６の侵食部分での残留気泡の滞
留や、所望のリブ強度を得られないことによるリブ状突
起部の変形等による影響の心配がない液体吐出ヘッドを
製造することができる。

【００４４】（第２の実施形態）図５に本実施形態の液
体吐出ヘッドを製造する際に用いる、ノズル型材形成用
のマスクの模式図を示す。

【００４５】マスク２３は、リブ状突起部４６を形成す
る領域が、グラデーションの密度の薄い部分Ｂと、グラ
デーションの密度の濃い部分Ｄを有するように形成され
ている。これにより、リブ状突起部４６は、図６（ａ）
に示すように、グラデーションの密度の薄い部分Ｂによ
る傾斜部４６ａと、グラデーションの密度の濃い部分Ｄ
による平坦部４６ｂとを有する形状となる。露光光を通
過する領域と、通過させない領域とが徐々に変わってい
るマスクを用いることで、図６（ｂ）のような平坦部を
持たないリブ状突起部４７、あるいは、図６（ｃ）のよ
うなわずかに傾斜部を有するリブ状突起部４８とするこ
とも可能である。

【００４６】なお、上述した以外は、第１の実施形態の
説明と同様となるため詳細の説明は省略する。

【００４７】本実施形態の液体吐出ヘッドも、リブ状突
起部に対応する部分に浸入防止部が形成されたノズル型
材を用いて製造するため、第１の実施形態の液体吐出ヘ
ッドと同様に、インクの吐出に際して、残留気泡の滞留
や、所望のリブ強度を得られないことによるリブ状突起
部の変形等による影響を受けることはない。

【００４８】（第３の実施形態）本実施形態の液体吐出
ヘッドを製造する際に用いる、ノズル型材形成用のマス
クの模式図を図７（ａ）に、また、このマスクを用いて
製造された液体吐出ヘッドの模式的な上面図を図７
（ｂ）に、断面図を図７（ｃ）に、図７（ｃ）に示す矢
印Ｆ方向からみたリブ状突起部の一部拡大図を図７
（ｄ）にそれぞれ示す。

【００４９】図７（ａ）に示すリブ状突起部５６の長手
方向（図中矢印Ｅ）にスリットが一定間隔で配列されて
いる、すなわち、露光光を通過する領域と、通過させな
い領域とが交互に形成されているマスク５３を用いるこ
とで、本実施形態の液体吐出ヘッドのリブ状突起部５６
には矢印Ｅ方向に凹凸が形成されている。なお、マスク
５３のスリット間隔を非常に狭くすると、リブ状突起部
５６には凹凸形状が現れず先端は平坦となるが、図１
（ｂ）で示した基板とリブ状突起の先端との距離ｌ₁が
狭いリブ状突起部５６が形成されることとなる。

【００５０】なお、上述した以外は、第１の実施形態の
説明と同様となるため詳細の説明は省略する。

【００５１】本実施形態の液体吐出ヘッドも、リブ状突
起部に対応する部分に浸入防止部が形成されたノズル型
材を用いて製造するため、第１の実施形態の液体吐出ヘ
ッドと同様に、インクの吐出に際して、残留気泡の滞留
や、所望のリブ強度を得られないことによるリブ状突起
部の変形等による影響を受けることはない。

【００５２】

【実施例】以下の第１から第３の各実施例は、上述した
第１から第３の実施形態に対応するものであるため、各
実施例の説明では、各実施形態で用いた符号を用いる。

【００５３】（第１の実施例）本実施例では、第１の実
施形態で示した液体吐出ヘッドを製造した。

【００５４】基板１の厚みｔ₁（図２（ａ）参照）は
０．６２５ｍｍのものを用いた。

【００５５】また、ノズル型材４としてポジ型フォトレ
ジストＯＤＵＲ１０１０（東京応化工業（株））を用
い、インク流路１２の高さに相当する、ノズル型材４の
厚さｔ ₂を１５μｍとし、スピンナを用いて塗布した。

【００５６】マスクは、図３に示したマスク１３を用
い、ＰＬＡにて露光を行った。

【００５７】ノズル材２は感光性のカチオン重合エポキ
シ樹脂を用いた。

【００５８】インク供給口９の形成には、異方性エッチ
ング液としてＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウ
ム）２２％水溶液を８３℃に加熱したものを用いてエッ
チングを行った。エッチング時間は約１６時間とした。

【００５９】基板表面に形成されているエッチング停止
層１１はドライエッチングにより除去し、ノズル型材４
は一般的なポジ型フォトレジスト用の剥離剤を使用して
除去した。

【００６０】本実施例で作成したチップには、リブ状突
起部先端のクラックなどは見られず良好に形成すること
ができた。

【００６１】また、リブ状突起部の形状による強度も、
記録耐久を行った結果問題のないレベルであった。

【００６２】（第２の実施例）本実施例では、第２の実
施形態で示した液体吐出ヘッドを製造した。

【００６３】図５に示したマスク２３を用いて製造した
液体吐出ヘッドを、吐出を行いながら、傾斜部４６ａと
平坦部４６ｂからなるリブ状突起部４６、およびインク
供給口９を観察したところ、気泡が滞留するような状態
は観察されなかった。

【００６４】（第３の実施例）本実施例では、第３の実
施形態で示した液体吐出ヘッドを製造した。

【００６５】図７に示したマスク５３を用いて製造した
液体吐出ヘッドを、吐出を行いながら、スリットを有す
るリブ状突起部５６およびインク供給口９を観察したと
ころ、気泡が滞留するような状態は観察されなかった。

【００６６】（比較例）第１の実施例におけるインク流
路およびリブ状突起部のパターンを形成するマスクに、
グラデーションを用いていないマスクを使用した以外
は、第１の実施例と同様な工程を行った。

【００６７】その結果、約５％のチップにおいてリブ状
突起部の割れが発生していた。吐出を行いながら供給口
部分を観察したところ、割れている部分に泡がたまり、
記録の際、不吐が発生していた。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リブ状突起部の端部とインク供給口の開口面との間にも
樹脂層が形成された樹脂層によりリブ状突起部を形成す
る。このため、エッチング停止層膜を除去する際に用い
るエッチングガスがエッチング停止層膜に発生したクラ
ックを通って浸入してきたとしても、リブ状突起部の端
部とインク供給口の開口面との間の樹脂層に阻まれ、リ
ブ状突起部まで到達することはない。よって、リブ状突
起部がエッチングガスにより浸食されることがないた
め、リブ状突起部の侵食部分での残留気泡の滞留や、所
望のリブ強度を得られないことによるリブ状突起部の変
形等を生じることがなく、安定した吐出特性の液体吐出
ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における液体吐出ヘッ
ドの模式的な上面図および側断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における液体吐出ヘッ
ドの製造工程を説明する図である。

【図３】本発明の第１の実施形態における液体吐出ヘッ
ドの製造に用いる、ノズル型材用のマスクの模式図であ
る。

【図４】図４に示したマスクの部分Ｂの他の例を示した
図である。

【図５】本発明の第２の実施形態における液体吐出ヘッ
ドの製造に用いる、ノズル型材用のマスクの模式図であ
る。

【図６】グラデーションの度合いを変える場合に形成さ
れるリブ状突起部の例を示した、本発明の第２の実施形
態における液体吐出ヘッドの側断面図である。

【図７】本発明の第３の実施形態における、マスク、液
体吐出ヘッドの模式的な上面図、断面図およびリブ状突
起部の一部拡大図である。

【図８】従来の液体吐出ヘッドの一例の模式的な上面図
および側断面図である。

【図９】従来の液体吐出ヘッドの製造工程の一例を説明
する図である。

【符号の説明】

１基板１ａ面２ノズル材３発熱抵抗体４ノズル型材４ａリブ形成部５酸化膜６、４６、４７、４８、５６リブ状突起部６ａ先端７インク吐出口８異方性エッチング保護材９インク供給口９ａ開口面１１エッチング停止層１２インク流路１３、２３、５３マスク１４浸入防止部４６ａ傾斜部４６ｂ平坦部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C057 AF65 AF78 AF93 AG08 AP34 AP47 AP57 AP79 AQ02 AQ03 BA03 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発熱抵抗体を有し、外部からイン
クを供給するインク供給口がエッチングにより形成され
ている基板と、インクを吐出する複数の吐出口、前記イ
ンク供給口と前記吐出口とを連通させるインク流路が形
成され、前記インク流路に、前記各発熱抵抗体の配列方
向に延在するように設けられた、少なくとも１つのリブ
状突起部を有する、前記基板の表面上に設けられている
ノズル材とを有し、前記吐出口から、前記基板の表面に
対して略垂直方向にインク液滴を吐出する液体吐出ヘッ
ドの製造方法において、前記リブ状突起部の端部が、前記インク供給口の開口面
と同一面である前記基板の表面よりも吐出口側となるパ
ターンを有する溶解可能な樹脂層を前記基板の表面上に
形成する溶解樹脂層形成工程と、前記樹脂層上に、前記ノズル材となる被覆樹脂層を形成
する工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製
造方法。
【請求項２】前記溶解樹脂層形成工程が、前記リブ状
突起部の高さが前記インク流路の高さよりも低くなる前
記パターンを形成する工程を含む請求項１に記載の液体
吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】前記被覆樹脂層に複数の前記吐出口を形
成する工程と、前記基板に前記インク供給口をエッチン
グにより形成するインク供給口形成工程と、前記インク
供給口形成工程で用いられるエッチング液が前記リブ状
突起部に到達するのを阻止すべく、前記基板の表面上に
形成されたエッチング停止層膜を除去する工程と、前記溶解可能な樹脂層を除去する工程と、を少なくとも
含む請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方
法。
【請求項４】前記溶解可能な樹脂層をポジ型のフォト
レジストで形成する工程を含む請求項１ないし３のいず
れか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】前記フォトレジストに前記リブ状突起部
のパターンを形成するための領域が、露光光を通過させ
る通過領域と、露光光を通過させない非通過領域とを有
するマスクを用意する工程を含む請求項４に記載の液体
吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】前記通過領域の割合と前記非通過領域の
割合とが、徐々に変化している領域を有する前記マスク
を用意する工程を含む請求項５に記載の液体吐出ヘッド
の製造方法。
【請求項７】前記通過領域と前記非通過領域とが、交
互に形成されている領域を有する前記マスクを用意する
工程を含む請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方
法。
【請求項８】複数の発熱抵抗体を有し、外部からイン
クを供給するインク供給口がエッチングにより形成され
ている基板と、インクを吐出する複数の吐出口、前記イ
ンク供給口と前記吐出口とを連通させるインク流路が形
成され、前記インク流路に、前記各発熱抵抗体の配列方
向に延在するように設けられた、少なくとも１つのリブ
状突起部を有する、前記基板の表面上に設けられている
ノズル材とを有し、前記吐出口から、前記基板の表面に
対して略垂直方向にインク液滴を吐出する液体吐出ヘッ
ドにおいて、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッ
ドの製造方法で製造されたことを特徴とする液体吐出ヘ
ッド。
【請求項９】複数の発熱抵抗体を有し、外部からイン
クを供給するインク供給口がエッチングにより形成され
ている基板と、インクを吐出する複数の吐出口、前記イ
ンク供給口と前記吐出口とを連通させるインク流路が形
成され、前記インク流路に、前記各発熱抵抗体の配列方
向に延在するように設けられた、少なくとも１つのリブ
状突起部を有する、前記基板の表面上に設けられている
ノズル材とを有し、前記吐出口から、前記基板の表面に
対して略垂直方向にインク液滴を吐出する液体吐出ヘッ
ドにおいて、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法で製造さ
れ、前記リブ状突起部の前記端部が傾斜面を有すること
を特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】複数の発熱抵抗体を有し、外部からイ
ンクを供給するインク供給口がエッチングにより形成さ
れている基板と、インクを吐出する複数の吐出口、前記
インク供給口と前記吐出口とを連通させるインク流路が
形成され、前記インク流路に、前記各発熱抵抗体の配列
方向に延在するように設けられた、少なくとも１つのリ
ブ状突起部を有する、前記基板の表面上に設けられてい
るノズル材とを有し、前記吐出口から、前記基板の表面
に対して略垂直方向にインク液滴を吐出する液体吐出ヘ
ッドにおいて、請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法で製造さ
れ、前記リブ状突起部の前記端部が延在方向に配列され
た凹凸部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。