JP2017193166A - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板上に流路を形成するドライフィルムを貼り付けて液体吐出ヘッドを製造する場合であっても、貼り付けたドライフィルムの形状が場所によって異なることを抑制すること。【解決手段】 液体吐出ヘッドの製造方法であって、供給部の開口が内側に設けられており、配列方向に沿って配列する複数の開口と、配列方向における外側に開口する複数の開口とは別の開口と、を有する層を、表面上に有する基板を用意する工程と、基板及び層上に、流路を形成するドライフィルムを貼り付ける工程と、を有することを特徴とする。【選択図】 図４

Description

本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

インクジェットプリンタに代表される液体吐出装置は、液体吐出ヘッドから液体を吐出し、記録媒体上に画像や文字を記録する。液体吐出ヘッドとして、供給口が形成された基板上に、流路及び吐出口が形成された部材が設けられたものがある。このような液体吐出ヘッドの製造方法として、特許文献１には、供給口が形成された基板に対して、供給口を覆うようにドライフィルムを貼り付ける工程を有する方法が記載されている。基板上に貼り付けられたドライフィルムには、フォトリソグラフィー等によって流路が形成される。

米国特許第８０８３３２４号明細書

本発明者らの検討によれば、特許文献１に記載のようにして基板上にドライフィルムを貼り付けると、貼り付けたドライフィルムの形状が場所によって異なる場合があることが分かった。ドライフィルムには流路を形成するので、ドライフィルムの変形によって流路の形状や基板から吐出口までの高さが場所によって異なると、液体の吐出に影響が出て、記録媒体上に所望の画像を形成できない場合がある。

従って本発明は、基板上に、流路を形成するドライフィルムを貼り付けて液体吐出ヘッドを製造する場合であっても、貼り付けたドライフィルムの形状が場所によって異なることを抑制することを目的とする。

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、表面に液体の供給部が開口した基板と、前記基板の表面上に設けられた層と、前記層上に設けられた部材であって、前記供給部から液体が供給され液体を吐出する吐出口に連通する流路を形成する部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記供給部の開口が内側に設けられており、配列方向に沿って配列する複数の開口と、前記配列方向における前記複数の開口のうち最も外側に開口する開口よりも外側に開口する、前記複数の開口とは別の開口と、を有する層を、表面上に有する基板を用意する工程と、前記基板及び前記層上に、前記流路を形成するドライフィルムを貼り付ける工程と、を有することを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法である。

本発明によれば、基板上に流路を形成するドライフィルムを貼り付けて液体吐出ヘッドを製造する場合であっても、貼り付けたドライフィルムの形状が場所によって異なることを抑制することができる。

液体吐出ヘッドの構成を示す図。 液体吐出ヘッドの製造方法を示す図。 液体吐出ヘッドの構成及び製造方法を示す図。 液体吐出ヘッドの構成及び製造方法を示す図。 液体吐出ヘッドの構成を示す図。

本発明の液体吐出ヘッドの製造方法で製造する液体吐出ヘッドの構成の一例を、図１に示す。

基板１は、シリコン等で形成されたものであり、その表面上にエネルギー発生素子２を有する。エネルギー発生素子は、ＴａＳｉＮで形成された発熱抵抗体や、圧電素子で形成されている。エネルギー発生素子２は、所定のピッチで配列方向に配列している。吐出口３とエネルギー発生素子２との間には、液体の流路４が形成されている。エネルギー発生素子２の上方には、吐出口３が形成されている。吐出口３や流路４を形成する部材５は、図１においては一層で形成されているが、多層で形成されていてもよい。例えば、流路４を形成する部材と、吐出口３を形成する部材とは、別の部材であってもよい。別の部材である場合、両者を合わせて部材５と呼ぶ。また、図示していないが、基板１と部材５との間（中間）には、基板１と部材５の密着性を高める層が形成されている。部材５は、この層上に設けられている。

基板１には、流路４に液体を供給する液体の供給部６が形成されている。供給部６は、基板１を貫通しており、基板１の表面に開口している。図１においては、供給部６は、基板の表面側では幅が狭く、基板の表面と反対の裏面側では幅が広い、多段の形状となっている。液体は、供給部６から流路４に供給される。流路４は吐出口３に連通している。流路４のうち、エネルギー発生素子２を内包する領域は圧力室ともよばれる。圧力室に供給された液体は、エネルギー発生素子２からエネルギーを与えられる。このエネルギーにより、液体は吐出口３から吐出され、記録媒体に着弾する。このようにして、記録媒体上に画像等が記録される。圧力室には供給部６が２つ接続されているが、この２つの供給部６から圧力室に液体が供給される構成であってもいいし、一方の供給部６から圧力室に液体が供給され、他方の供給部６から圧力室内の液体が出ていく構成であってもいい。また、圧力室の内部の液体は、圧力室の外部との間で、２つの供給部を通って循環するものであってもよい。

このような液体吐出ヘッドの製造方法を、図２を用いて説明する。図２は、図１のＡ−Ａ´における液体吐出ヘッドの断面を用い、液体吐出ヘッドが製造される様子を示した図である。

まず、図２（ａ）に示すように、表面上にエネルギー発生素子２を有する基板１を用意する。基板１の表面上には、エネルギー発生素子２の他に、層７や層８が形成されている。層７や層８は、図１においては図示しなかった不図示の層である。層７は、絶縁性の層であり、例えばＳｉＮやＳｉＣ、ＳｉＯ、ＳｉＣＮで形成されており、エネルギー発生素子２を覆う層である。層８は、例えばエポキシ樹脂やポリエーテルアミドで形成されており、基板１と後の工程で形成する部材との中間に配される層である。層８は、基板１と部材との密着力を向上させる層である。

基板１の表面上において、層８はパターニングされており、開口８ａを有する。層８のパターニングの方法は、特に限定されるものではない。例えば、フォトリソグラフィーで形成したマスクを用意し、このマスクを用いて反応性イオンエッチングを行うことでパターニングを行う。このようにして、層８に開口８ａを形成する。

次に、図２（ｂ）に示すように、基板１に、基板１の表面と裏面とを貫通する供給部６を形成する。供給部６は、例えばシリコンで形成された基板１に対して反応性イオンエッチングを行うことで形成する。他にも、供給部６は、レーザー照射やウェットエッチング、これらの組み合わせ等によって形成してもよい。図２（ｂ）では、供給部６を形成した際に、層７に開口７ａが形成されている。これによって、基板１と層７と層８とが１つの穴によって貫通した状態となっている。

尚、図２（ａ）に示す工程と、図２（ｂ）に示す工程とは、工程の順序が逆であってもよい。即ち、供給部６を形成した後で、層７や層８を形成し、これらに開口７ａや開口８ａを形成してもよい。

次に、図２（ｃ）に示すように、基板１の表面に、支持部材９で支持されたドライフィルム１０を貼り付ける。支持部材９は熱に対して安定した材料とすることが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレートやポリイミド等で形成する。ドライフィルム１０は、基板上に流路や吐出口を形成する部材であり、最終的に図１に示す部材５（または部材５の一部）となるものである。流路や吐出口を形成するという点から、ドライフィルム１０は感光性樹脂で形成されていることが好ましく、特にネガ型感光性樹脂で形成されていることが好ましい。ネガ型感光性樹脂としては、ビスアジド化合物を含有する環化ポリイソプレンやアジドピレンを含有するクレゾールノボラック樹脂、ジアゾニウム塩やオニウム塩を含有するエポキシ樹脂等が挙げられる。

次に、ドライフィルム１０から、支持部材９を剥離する。剥離後、図２（ｄ）に示すように、マスク１１を用いてドライフィルム１０に露光を行い、ドライフィルム１０に潜像を形成する。ここでは、ドライフィルム１０としてネガ型感光性樹脂を用い、露光した部分１０ａを最終的に流路の壁とし、露光しなかった部分１０ｂを流路とする構成を示している。露光後には、ドライフィルム１０に熱処理を行う。熱処理によって、ドライフィルム１０への潜像の形成が完了する。

次に、図２（ｅ）に示すように、潜像させたドライフィルム１０上に、ドライフィルム１２を形成する。ドライフィルム１２は、ドライフィルム１０と同様に、支持部材を用いて形成すればよい。但し、ドライフィルム１２を感光性樹脂で形成し、露光する場合、ドライフィルム１２の露光工程においてドライフィルム１０が感光してしまわないよう、ドライフィルム１２とドライフィルム１０との間に感度差を持たせる必要がある。

次に、図２（ｆ）に示すように、マスク１３を用いてドライフィルム１２に露光を行い、ドライフィルム１２に潜像を形成する。ここでは、ドライフィルム１２としてネガ型感光性樹脂を用い、露光した部分１２ａを最終的に吐出口の壁（吐出口形成部材）とし、露光しなかった部分１２ｂを吐出口とする構成を示している。その後、ドライフィルム１２に熱処理を行う。熱処理によって、ドライフィルム１２への潜像の形成が完了する。

ドライフィルム１２上には、撥水処理、または親水処理をしてもよい。これらの処理に用いる材料は、ドライフィルム１２の潜像に影響が出ないような材料であることが好ましい。

次に、図２（ｇ）に示すように、ドライフィルム１０の露光しなかった部分１０ａと、ドライフィルム１２の露光しなかった部分１２ａを、現像液によって現像する。このようにして、吐出口３と流路４とが形成され、部材５が得られる。尚、ここでは露光及び現像によって吐出口３や流路４を形成することを前提として説明したが、これらは例えば反応性イオンエッチングやレーザー照射によって形成することもできる。

最後に、必要に応じて基板１の切断やエネルギー発生素子２を駆動させる電気配線の接合等を行い、液体吐出ヘッドが製造される。

このような液体吐出ヘッドの製造方法において発生する課題を説明する。上述の通り、図２（ｃ）の工程において、基板１の表面上にドライフィルム１０を貼り付ける。基板１の表面には、開口８ａを有する層８が形成されている。本発明者らは、このドライフィルム１０の貼り付けの際に、ドライフィルム１０が開口８ａに落ち込み、これによってドライフィルム１０の形状が変化してしまう場合があることを見出した。

ドライフィルム１０の開口８ａへの落ち込みを、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、図１に示す液体吐出ヘッドの基板を上方から見た図であり、部材５を省略して図示している。基板の表面には、層８（図１では不図示）がある。層８には開口８ａが設けられている。開口８ａは、供給部６の開口と、エネルギー発生素子２とに対応するように開口している。図３（ａ）では、１つの開口８ａの中に、１つのエネルギー発生素子２と、２つの供給部６とが設けられている。開口８ａは、図３（ａ）の上下方向と左右方向の２つの配列方向に沿って配列している。

図３（ｂ）は、図１のＡ−Ａ´断面を示す図２に対応しており、図３（ａ）で示した基板に対して、ドライフィルム１０を貼り付け、その後にパターン露光及び加熱を行い、潜像させた様子を示している。図３（ｂ）に示すように、ドライフィルム１０は層８の開口８ａに落ち込み、その上面の高さにばらつきが出ている。ここで、図３（ｂ）の中心部では落ち込み量が均一に近く、ドライフィルム１０の上面の高さに大きな差はないが、端部では上面の高さにばらつきがある。特に、最も端の開口８ａ上においては、ドライフィルム１０の上面の高さが大きく傾斜している。

尚、１つの開口８ａの面積は２５００μｍ^２以上１００００μｍ^２以下程度であるのに対して、その中の供給部６の１つの開口の面積はこれよりも小さい。供給部６の１つの開口の面積は、大きくても２３００μｍ^２程度であり、概ね３００μｍ^２以上２０００μｍ^２以下である。従って、ドライフィルム１０の供給部６内への落ち込みの影響は、開口８ａへの落ち込みの影響と比べると小さく、無視してもよい。また、層８の厚みは０．５μｍ以上３．０μｍ以下である。よって、開口８ａの深さも同様に０．５μｍ以上３．０μｍ以下となり、この深さによってもドライフィルム１０の変形が発生しやすい。

図３（ｃ）に、図３（ｂ）の状態から、ドライフィルム１０上にドライフィルム１２を貼り付け、ドライフィルム１２に吐出口３を形成し、ドライフィルム１０を現像して流路４を形成した様子を示す。ドライフィルム１０の上面の高さがばらついている結果、ドライフィルム１２に形成する吐出口３の位置にも場所によってばらつきが生じており、基板１の表面から吐出口３までの高さが場所によって異なっている。また、現像によって形成された流路４の形状も場所によって異なっている。このようなことが起こると、液体の吐出量や供給速度に影響が出てしまい、吐出口３から吐出した液体によって所望の画像を形成できない場合がある。

また、例えば吐出口３をフォトリソグラフィーによって形成する際に、ドライフィルム１０の変形によって基板側から乱反射が発生しやすくなり、吐出口３の形状が変形することがある。さらに、ドライフィルム１０の変形によって、ドライフィルム１０とドライフィルム１２との間に空隙ができ、熱をかけることでこの空隙が膨張し、やはり吐出口３や流路４が変形することがある。

以上のような課題に対して、本発明者らが鋭意検討した結果、このようなドライフィルム１０の変形は、端の開口８ａの外側に層８の開口がないことにより発生するものであることを見出した。

本発明の液体吐出ヘッドの製造方法を、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、図３（ａ）と同様に、図１の液体吐出ヘッドの基板を、部材５を省略し、上方から見た図である。本発明では、図４（ａ）に示すように、層８に対して、開口８ａに加えて開口８ａの配列方向の外側に開口８ｂを形成する。即ち、配列方向における複数の開口８ａのうち最も外側に開口する開口８ａよりも外側に、開口８ｂを形成する。図４では、開口８ｂは開口８ａの配列方向の両方の外側（両端）に開口している。開口８ａは、供給部６の開口が内側に設けられている、複数の開口である。また、この複数の開口８ａの外側に、複数の開口８ａとは別の開口８ｂが設けられている。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の液体吐出ヘッドの断面図である。尚、ここでは絶縁性の層（層７）を設けない例で説明しているが、絶縁性の層を設けても構わない。図４（ａ）で説明したように、開口８ａの外側に開口８ｂが設けられている。開口８ａの内側にはエネルギー発生素子２や供給部６の開口が設けられているが、開口８ｂの内側にはエネルギー発生素子２や供給部６の開口は設けられていない。

図４（ａ）、（ｂ）で示した液体吐出ヘッドの基板に対して、ドライフィルムを貼り付ける。即ち、基板１と、開口８ａと開口８ｂとを有する層８上に、ドライフィルムを貼り付ける。図４（ｃ）に、基板１にドライフィルム１０を貼り付け、ドライフィルム１０から支持部材を剥離し、ドライフィルム１０に露光及び熱処理を行った状態を示す。

ドライフィルム１０は、開口８ａに落ち込むものの、その外側に形成された開口８ｂにも落ち込む。従って、開口８ａ上のドライフィルム１０の落ち込みは、全体として均一に近くなる。特に、図３（ｂ）に示したように、最も外側の開口の上方と、そのさらに外側の領域の上方とでは、落ち込み量の差が大きくなる。従って、開口８ａのうち最も外側の開口８ａの外側に開口８ｂを設けると、開口８ａのうち最も外側の開口８ａへの落ち込みによるドライフィルム１０の高さの変化が抑制される。

図４（ｃ）において、ドライフィルム１０には、露光及び熱処理によって潜像が形成されている。ここで、上述の通り、開口８ｂを形成したことにより、開口８ａ上のドライフィルム１０の上面の高さは、ほぼ一定となっている。尚、図４（ｃ）で示す領域のさらに外側においては、ドライフィルム１０の高さが高くなっている場合もあるが、その外側の部分は流路や吐出口の形状に影響を与えない部分である。

図４（ｄ）に、図４（ｃ）の状態から、ドライフィルム１０上にドライフィルム１２を貼り付け、ドライフィルム１２に吐出口を潜像させた状態を示す。ドライフィルム１０の上面の高さがばらついていないので、その上に形成したドライフィルム１２の形状や上面の高さも安定している。

尚、ドライフィルム１０を貼り付ける際には、ドライフィルム１０が適度に軟化して開口８ａや開口８ｂを埋め、層８の段差を良好に被覆することが好ましい。この為、ドライフィルムの形成材料や大きさにもよるが、一般的な樹脂材料やドライフィルムの大きさを想定すると、貼り付ける際のドライフィルムの温度は５０℃以上１４０℃以下とすることが好ましい。また、貼り付ける際にドライフィルム１０にかける圧力は、０．１ＭＰａ以上１．５ＭＰａ以下とすることが好ましい。ドライフィルム１２を貼り付ける際には、ドライフィルム１２の温度は６０℃以上９０℃以下とすることが好ましい。また、貼り付ける際にドライフィルム１２にかける圧力は０．１ＭＰａ以上０．６ＭＰａ以下とすることが好ましい。

最後に、図４（ｅ）に示すように、図４（ｄ）の液体吐出ヘッドを現像し、吐出口３及び流路４を形成する。ドライフィルム１０の上面の高さが一定なので、流路４の高さも場所によって異ならず一定となっている。さらに、ドライフィルム１２の形状も場所によって異なることが抑制されているので、吐出口３の基板からの距離や吐出口３の形状も一定となっている。従って、液体の吐出が安定し、記録媒体上に所望の画像を形成することができる。

ここで、開口８ｂの形成パターンについて説明する。開口８ｂは、開口８ａの外側に、疑似的に開口８ａがもう一つあるような状態を作り出す為に形成されたものである。この点から、基本的には開口８ａと同様なものであることが好ましい。例えば、図４で示す液体吐出ヘッドの断面において、開口８ａの幅（図４（ａ）中、左右方向の長さ）と開口８ｂの幅とは同様であることが好ましい。具体的には開口８ａの幅に対して開口８ｂの幅は８０％以上１２０％以下であることが好ましい。奥行き方向（図４（ａ）中、上下方向）の開口８ａ、開口８ｂの幅についても同様である。

また、開口８ａと開口８ｂの面積も同様であることが好ましい。具体的には１つの開口８ａの面積に対して１つの開口８ｂの面積は８０％以上１２０％以下であることが好ましい。さらに、開口８ａのピッチ（隣接する開口８ａ間の距離）と開口８ｂのピッチ（隣接する開口８ｂ間の距離）も同様であることが好ましい。具体的には、開口８ａのピッチに対して開口８ｂのピッチは８０％以上１２０％以下であることが好ましい。

開口８ａの外側にダミーとなるダミー開口（開口８ｂ）を形成するにあたり、そのダミー開口が開口８ａに対して小さすぎると、ダミー開口としての役割を十分に果たしにくくなる。これは、ダミー開口へのドライフィルムの落ち込みが開口８ａへのドラフィルムの落ち込みに対して少なすぎるからである。一方、ダミー開口が開口８ａに対して大きすぎると、今度はダミー開口８ａへのドライフィルムの落ち込みが多くなりすぎ、やはりダミー開口としての役割を十分に果たしにくくなる。これらを考慮し、なるべく開口８ａに近いものを開口８ｂとすることが好ましい。

図５は、液体吐出ヘッドの基板を図３（ａ）や図４（ａ）と同様にして見た図である。本発明の液体吐出ヘッドの基板の形状は、図５に示すように平行四辺形であってもよい。図５（ａ）に示すように、基板の形状が平行四辺形である場合にも、開口８ａの外側に開口８ｂを設ける。尚、図５（ａ）においては、Ａ−Ａ´の線の位置にも開口８ｂを形成している。Ａ−Ａ´の線は、基板の切断位置である。即ち、図５（ａ）は２つの液体吐出ヘッドの切断前の状態を示す図である。このとき、切断位置であるＡ−Ａ´線の部分には、開口８ａが形成されていない。よって、この部分に隣接する開口８ａでは、やはりドライフィルムの形状変化が発生する。従って、本発明では、基板の切断位置、またはその周辺に、開口８ｂを形成することが好ましい。図５（ａ）において、左の液体吐出ヘッドから見ると、両方の外側（両端）の最も外側の開口８ａの外側に、開口８ｂを設けている。その開口８ｂのうち右側の開口８ｂが、Ａ−Ａ´線の位置に配置されている。

尚、図５（ａ）では、開口８ｂが開口する位置で、基板を切断する例を用いて説明したが、開口８ｂが設けられている位置で基板を切断しなくてもよい。例えば、開口８ｂから少しずれた位置において、基板を切断してもよい。ある基板の開口８ａを含む領域と、別の基板の開口８ａを含む領域との間に、開口８ｂが存在していることが好ましい。この場合、開口８ｂから少し離れた位置で基板の切断を行っても、２つの基板はそれぞれの開口８ａを含みながら２つに切断されることになる。

また、これまで開口８ｂについては、開口８ａと同様の形状で複数開口するものを用いて説明してきた。しかし、これに限られるものではなく、図５（ｂ）に示すように、独立した複数の開口８ａに対して、延在するような開口８ｂを設けてもよい。即ち、開口８ｂは、開口８ａの配列方向と交わる方向に延在している。尚、この場合、開口８ｂの面積が大きくなりすぎないように、例えば図５（ｂ）の左右方向の幅に関しては、開口８ｂの幅は開口８ａの幅よりも小さくすることが好ましい。

開口８ｂは、開口８ａよりも外側に設ける（開口する）。開口８ａの外側に関して、例えば図５においては開口８ａの左右方向の外側に開口８ｂを設けている。図５においては、上下方向が基板の長手方向、左右方向が基板の短手方向である。このとき、基板の短手方向における外側の開口８ａの方が、基板の長手方向における外側の開口８ａよりも、ドライフィルムの落ち込みによる変形量が小さかった。この為、開口８ａの配列方向の、基板の短手方向の外側にだけ、開口８ｂを設けている。基板の長手方向の外側には、開口８ｂを設けないことによって、スペースを確保している。勿論、長手方向の外側にも開口８ｂを設ければ、長手方向の端の開口８ａへの落ち込みによるドライフィルムの変形を抑制できる為、その点においては好ましい。

また、ドライフィルムの開口への落ち込みは、ドライフィルムの貼り付ける方向も一因であると考えられる。図５においては、ドライフィルムは、図中左側から右側にかけて貼り付けていく。即ち、ドライフィルムの貼り付け方向は左側から右側である。そのような貼り付け方をした場合、左右方向の端部の開口８ａ上において、ドライフィルムの落ち込みによる変形が発生しやすい。この点からも、図５においては、左右方向における端部の開口８ａの外側に、開口８ｂを設けている。即ち、ドライフィルムの貼り付け方向に関して、開口８ａの配列方向の手前側と奥側に開口８ｂを設けている。開口８ｂは、開口８ａの配列方向の手前側にだけ設けてもよいし、奥側だけに設けてもよい。或いは、本例のように手前側と奥側に設けてもよく、ドライフィルムの落ち込みをより制御するという点では、手前側と奥側の両方に設けることが好ましい。

以下、本発明を具体的な例で説明する。

＜実施例＞
まず、図４（ａ）、（ｂ）に示すような液体吐出ヘッドの基板を用意した。基板１はシリコンで形成されたシリコン基板である。基板１には、複数の供給部６が設けられている。供給部６は、基板を表面（上面）側から裏面（下面）まで貫通しており、基板１に２段階の反応性イオンエッチングを行うことで形成されたものである。

基板１の表面上には、ＴａＳｉＮで形成されたエネルギー発生素子２が設けられている。また、基板１の表面上には、ポリエーテルアミドで形成された層８が設けられている。層８の厚みは２．０μｍである。層８には、開口８ａと開口８ｂとが設けられている。開口８ａはエネルギー発生素子２及び供給部６の開口に対応する位置に開口しており、開口８ａの内部に、エネルギー発生素子２及び供給部６の開口がある。開口８ａの配列方向の外側には、ダミーの開口である開口８ｂがある。開口８ｂは開口８ａと同じ形状、面積、及びピッチで形成されている。開口８ａ及び開口８ｂの面積は３０００μｍ^２とした。また、その内部に開口する供給部６の開口の面積は３００μｍ^２とした。層８への開口８ａ及び開口８ｂの形成は、反応性イオンエッチングによって行った。反応性イオンエッチングの際のマスクは、プラズマＣＶＤ装置で成膜したＳｉＯ及びＳｉＮで形成した。尚、ここでの反応性イオンエッチングは、ボッシュプロセスを用いて行った。

次に、図４（ｃ）に示すように、基板１上にドライフィルム１０を貼り付けた。まず、離型処理されたＰＥＴフィルムで形成された支持部材上に、ドライフィルムとして感光性樹脂組成物を設けたものを用意した。この感光性樹脂組成物は、以下の混合物である。
・エポキシ樹脂（商品名；ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル化学工業製）１００質量部
・光カチオン重合開始剤（商品名；ＳＰ−１７２、旭電化工業製）６質量部
・バインダー樹脂（商品名；ｊＥＲ１００７、三菱化学製）２０質量部

ドライフィルム１０の貼り付けは、転写装置（商品名；ＶＴＭ―２００、タカトリ製）によって行い、ドライフィルム１０の基板１の表面上の厚みを１４．０μｍとした。転写の際のドライフィルム１０の温度は７０℃、ドライフィルム１０にかける圧力は０．５ＭＰａとした。続いて、支持部材を剥離速度５ｍｍ／ｓｅｃで剥離し、さらにドライフィルム１０をパターン露光及び加熱した。パターン露光は露光装置（商品名；ＦＰＡ−３０００ｉ５＋、キヤノン製）にてｉ線を用いて行い、露光量は８０００Ｊ／ｍ^２とした。露光の際、マスクを用い、ドライフィルム１０に図４に示す潜像を形成した。加熱はホットプレートにて５０℃４ｍｉｎとし、ドライフィルム１０の硬化反応を促進した。

このようにして基板上に形成したドライフィルム１０の上面の高さを電子顕微鏡で観察したところ、基板上の高さはほぼ均一であることが確認された。

次に、図４（ｄ）に示すように、ドライフィルム１０上にドライフィルム１２を貼り付け、ドライフィルム１２に吐出口を潜像させた。まず、離型処理されたＰＥＴフィルムで形成された支持部材上に、ドライフィルムとして感光性樹脂組成物を設けたものを用意した。この感光性樹脂組成物は、エポキシ樹脂（商品名；ＥＨＰＥ３１５０、ダイセル化学工業製）１００質量部、光カチオン重合開始剤オニウム塩３質量部の混合物である。光カチオン重合開始剤オニウム塩は、ドライフィルム１０中の光カチオン重合開始剤（ＳＰ−１７２）よりも高い光感度を有し、低露光量においてもカチオンを生成することができる。ドライフィルム１２の貼り付けは、転写装置（商品名；ＶＴＭ―２００、タカトリ製）によって行い、ドライフィルム１２のドライフィルム１０上の厚みを１０．０μｍとした。転写の際のドライフィルム１２の温度は４０℃、ドライフィルム１２にかける圧力は０．３ＭＰａとした。続いて、支持部材を剥離速度５ｍｍ／ｓｅｃで剥離し、ドライフィルムをパターン露光及び加熱した。パターン露光は露光装置（商品名；ＦＰＡ−３０００ｉ５＋、キヤノン製）にてｉ線を用いて行い、露光量は１０００Ｊ／ｍ^２とした。露光の際、マスクを用い、ドライフィルム１２に図４に示す潜像を形成した。加熱はホットプレートにて９０℃５ｍｉｎとし、ドライフィルム１２の硬化反応を促進した。尚、ドライフィルム１２の露光の際にドライフィルム１０も露光されることになるが、ドライフィルム１０の形成材料の影響でドライフィルム１０に硬化反応は認められなかった。

最後に、図４（ｅ）に示すように、ドライフィルム１０及びドライフィルム１２をプロピレングリコールモノメチルアセテートによって現像し、吐出口３及び流路４を形成した。

製造された液体吐出ヘッドを電子顕微鏡にて観察したところ、流路４の形状や基板１から吐出口３までの高さは、基板１上のどの場所でも均一であった。

さらに、液体吐出ヘッドに、電気配線の接合等を行い、液体吐出装置に装着した。この液体吐出ヘッドを用いて画像を記録したところ、吐出が安定しており、良好な画像が形成できた。

＜比較例＞
開口８ｂを形成しなかった以外は実施例と同様にして、液体吐出ヘッドを製造した。

製造された液体吐出ヘッドを電子顕微鏡にて観察したところ、流路４の形状が、場所によって異なっていた。特に、端部の供給部上と、その外側において、高さの変化が大きくなっていた。また、流路４の高さと同様に、吐出口３の高さも場所によって異なっていた。

この液体吐出ヘッドを液体吐出装置に装着し、画像を記録したところ、液体の吐出が安定せず、所望の画像を形成できないことがあった。

Claims (20)

1. 表面に液体の供給部が開口した基板と、前記基板の表面上に設けられた層と、前記層上に設けられた部材であって、前記供給部から液体が供給され液体を吐出する吐出口に連通する流路を形成する部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
   前記供給部の開口が内側に設けられており、配列方向に沿って配列する複数の開口と、前記配列方向における前記複数の開口のうち最も外側に開口する開口よりも外側に開口する、前記複数の開口とは別の開口と、を有する層を、表面上に有する基板を用意する工程と、
   前記基板及び前記層上に、前記流路を形成するドライフィルムを貼り付ける工程と、
   を有することを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記層はエポキシ樹脂で形成された層である請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記層はポリエーテルアミドで形成された層である請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記ドライフィルムは感光性樹脂で形成されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記供給部の開口が内側に設けられている開口の内側には、前記吐出口から液体を吐出するエネルギーを発生するエネルギー発生素子が設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記供給部の開口が内側に設けられている１つの開口の面積は２５００μｍ^２以上１００００μｍ^２以下である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記供給部の１つの開口の面積は３００μｍ^２以上２０００μｍ^２以下である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記層の厚みは０．５μｍ以上３．０μｍ以下である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記供給部の開口が内側に設けられている１つの開口の幅は、前記別の１つの開口の幅の８０％以上１２０％以下である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記供給部の開口が内側に設けられている１つの開口の面積は、前記別の１つの開口の面積の８０％以上１２０％以下である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 前記別の開口は、前記複数の開口のうち前記配列方向における両方の最も外側の開口の外側に開口している請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
12. 前記ドライフィルムを前記基板及び前記層上に貼り付ける際の貼り付け方向に関して、前記配列方向の手前側に前記別の開口が開口している請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
13. 前記ドライフィルムを前記基板及び前記層上に貼り付ける際の貼り付け方向に関して、前記配列方向の奥側に前記別の開口が開口している請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
14. 前記配列方向の、前記基板の短手方向における外側に、前記別の開口が開口する請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
15. 前記ドライフィルムの上に、前記吐出口を形成するドライフィルムを貼り付ける請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
16. 前記別の開口は複数開口している請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
17. 前記供給部の開口が内側に設けられている開口のピッチは、前記別の開口のピッチの８０％以上１２０％以下である請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
18. 前記別の開口は、前記供給部の開口が内側に設けられている開口の配列方向と交わる方向に延在している請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
19. 前記別の開口が開口する位置で前記基板を切断する請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
20. 前記供給部の開口が内側に設けられている開口を含む基板と、前記基板とは別の前記供給部の開口が内側に設けられている開口を含む基板との間に、前記別の開口が開口している請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
    

Images