JP5279686B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
液体を吐出する液体吐出ヘッドの代表例としては、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できる。インクジェット記録ヘッドに代表される液体吐出ヘッドは、一般に、流路と、その流路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液体を吐出するための微細な吐出口と、を備えている。この液体吐出ヘッドの製造には、感光性材料を用いるリソグラフィー法が、微細加工の点からも多く利用されている。
特許文献1に開示されている方法においては、吐出エネルギー発生部を有する基板上に感光性材料を用いて流路の型となるパターン層を形成し、その上に流路壁構成部材となる被覆層を設ける。該被覆層の流路の型となるパターン上で且つエネルギー発生部のエネルギー発生面と対向する位置に、吐出口となる開口を形成した後、パターン層を除去することにより流路となる空間を形成する。
特開2006−044237号公報
しかしながら、特許文献1の方法を使用して液体吐出ヘッドを製造する場合には以下のことが起こる恐れがある。
例えば、被覆層が流路の型となるパターン層に沿って形成されるため、パターン層の形状の影響を受けやすい。そのため、被覆層のうちパターン層の中央部付近に配される部位と端部付近の部位では、膜厚が異なり、被覆層の厚さに分布が生ずる場合がある。また、液状の感光樹脂をシリコンウェハーにソルベントコートして被覆層を設ける場合、感光性樹脂の溶媒が蒸発しながら、パターン層を乗り越えるように感光性樹脂が広がっていく。このため、被覆層のうちウェハー内側に位置する部分と、外周部に位置する部分とで層の厚さが異なってしまう。
パターン層上の被覆層の厚さは吐出口部の液路長さを規定するため、上述の被覆層の厚さにバラツキが発生すると、吐出口面とエネルギー発生部(素子)のエネルギー発生面との距離にバラツキが生じる。この距離は吐出される液体の吐出量に大きく影響を与える因子であるため、バラツキがあると均一液量の液滴を安定的に吐出するのが困難に成る。このことは、インクジェット記録方式の分野においては、以下の点から深刻なことである。
インクジェット記録方式の分野では、より一層の高画質化の要求が年々高まってきている。そのため、吐出液滴の極小化が求められ、液体吐出ヘッドにもそれに対応する要求が高まってきている。
本発明の目的は、吐出液滴の液量のバラツキが抑止され、均一液量の液滴を安定的に繰り返し吐出することができる液体吐出ヘッドの製造が歩留まりよく出来る液体吐出ヘッドの製造方法を提供することである。
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する流路と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、第1の層と第2の層とがこの順で積層されている基板を用意するA工程と、前記第2の層に、内部に前記吐出口を形成するための部材(A)を形成するB工程と、前記第1の層に、前記流路を形成するための型を形成するC工程と、前記型の上面以上の厚さで前記型と前記部材(A)とに密接するように第3の層を設けるD工程と、前記型を除去して前記流路を形成するE工程と、をこの順に有することを特徴とする。
本発明によれば、吐出液滴の液量のバラツキが抑止され、均一液量の液滴を安定的に繰り返し吐出することができる液体吐出ヘッドを歩留まり良く製造することが出来る。
本発明の第1の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための模式的断面である。 本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の第3の実施形態を説明するための模式的断面である。 本発明の第2の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための模式的断面である。 本発明の第2の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための模式的断面である。 本発明の第2の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法により得られる液体吐出ヘッドを説明するための模式的断面である。 本発明の第1の実施形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法とそれにより得られる液体吐出ヘッドを説明するための模式的断面である。 本発明の液体吐出ヘッドの製造方法により得られる液体吐出ヘッドの一例を示す模式的斜視図である。 比較例の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための模式的断面図である。
以下、図面を参照して本発明を説明する。
なお、液体吐出ヘッドは、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。
図7は本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す模式的斜視図である。
図7に示す本発明の液体吐出ヘッドは、インク等の液体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が所定のピッチで形成された基板1を有している。基板1には液体を供給する供給口3が、エネルギー発生素子2の2つの列の間に設けられている。基板1上には、エネルギー発生素子2の上方に開口する吐出口5と、供給口3から各吐出口5に連通する個別の液体の流路6が形成されている。
供給口3から各吐出口5に連通する個別の流路6の壁を形成する流路壁部材4は、吐出口5が設けられた吐出口部材と一体的に形成されている。
(第1の実施形態)
次いで、図1を用いて本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の第1の実施形態について説明する。図7は、第1の実施形態で製造される液体吐出ヘッドの一部透しの模式的斜視図である。図1は、図7のA−A’を通り、基板1に垂直な位置で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1(a)に示されるように、基板1上に第1の層7と第2の層8とが、この順で平坦に積層されている。先ず、この積層状態の基板1を用意する(A工程)。用意の方法については、基板1上に第1の層7を設けた後、第1の層7上に第2の層8を積層してもよいし、基板1上に予めフィルム化した第1の層7と第2の層8との積層物を第1の層が基板1側となるように基板1上に設けてもよい。第2の層8は、第1の層7に流路の型が形成される前に第1の層7上に設けられるので、基板1面上に平坦な状態で形成される。
第1の層7から流路の型10が形成され、第2の層8から吐出口形成用の部材(A)9が形成される。型10は最終的に基板1から除去されるものであるので、第1の層7は溶剤を使用して簡単に除去することができる材料から形成されることが好ましい。上述の理由から、第1の層7は、ポジ型感光性樹脂から形成されることが好ましい。吐出口形成用の部材(A)には、吐出口となる貫通口が設けられるが、この貫通口はフォトリソグラフィーの手法によって微小にかつ高い位置精度で設けられることが好ましい。また、吐出口形成用の部材(A)には、構造物としての機械的強度が求められる。上述の理由から、第2の層8はネガ型感光性樹脂から形成されることが好適である。
第1の層に使用されるポジ型感光性樹脂としては、ポリメチルイソプロペニルケトンや、メタクリル酸とメタクリレートとの共重合体が好ましいものとして挙げられる。この理由は、上記化合物は、通常使用される溶媒で簡単に除去することが可能であり、また単純な組成であるので構成成分が第2の層8に対して与える影響が少ないからである。
第2の層8に使用されるネガ型感光性樹脂としては、エポキシ基、オキセタン基、ビニル基などを含む樹脂と、該当の樹脂に対応する重合開始剤と、を含む組成物が好ましいものとして挙げられる。この理由は、上記の官能基を含む樹脂は、重合反応性が高いので、機械的強度が高い部材(A)が得られるからである。
第1の層7の厚さと第2の層8の厚さと、はそれぞれ適宜設定することができる。数ピコリットルの微小液滴を吐出する吐出口とそれに対応した液体の流路とを形成する場合には、第1の層7は3μm以上15μm以下、第2の層8は3μm以上10μm以下とすることが好適である。
このとき、吐出口の設けられてある表面に撥液機能を付与する目的で第2の層8上の所定面に感光性の撥液材料を付設してもよい。
次いで、第2の層8に吐出口形成用の部材(A)9を形成する(B工程)。まず、図1(b)に示されるように、第2の層8に対してパターン露光を行う。この露光は吐出口形成用の部材(A)を形成するために行う。上面が平坦な第1の層7上に積層されている第2の層8に対してマスク201を介して露光し、露光が行われた部分21を硬化させる。必要に応じて加熱を行って、硬化を促進しても良い。次いで、図1(c)に示されるように、第2の層8に対して現像を行って層8の未露光部分を除去し吐出口形成用の部材(A)9を形成する。このとき、図1(c)に示されるように、その一部が吐出口となる開口23も同時に形成される。開口23は、吐出口形成用のマスクを使用して、層8の未露光部分を除去して部材(A)を形成した後から形成することも可能である。開口23はエネルギー発生素子2のエネルギー発生面に対向する位置に形成されるのが望ましいが、これに限定されるものではない。
A工程、B工程をこの順に実施することで、第1の層が流路の型状に加工される前の表面が平坦な状態の時に、第2の層8から、厚さのばらつきが実質的にない部材(A)9を得ることが出来る。図1に示すように、部材(A)9の形成の際に、開口23も一括して形成することは工程の簡略化から好適である。一方、このB工程で開口23が形成されない部材(A)を得て、後述する流路の型を得るC工程の実施後であり、第3の層を設けるD工程より前に、ドライエッチング法などにより、部材(A)に吐出口となる開口23を形成することも可能である。この場合であっても、B工程において、部材(A)は平坦に形成され、C工程実施後もそれは維持されるので、得られる開口23の(液路)長さ(部材(A)の厚さ方向)は、基板内で均一である。
なお、第2の層8の表面上に撥液材料を付与しておけば、部材(A)9の上面(部材(A)の基板1側と反対側の表面)は撥液性として機能し、部材(A)9の上面にはインク等の液体が付着せず好都合である。吐出液体として顔料、染料を含んだインクを想定した場合は、水の前進接触角が80度以上となる程度の撥液性を付与すると十分であると考えられる。90度以上であると、部材(A)への液体の付着をさらに抑止できるので好ましい。
次いで、第1の層7に流路の形状を有する型10を形成する(C工程)。図1(d)に示されるように、第1の層7に対して、流路形成用の型を形成するためにマスク202を介して露光を行う。露光が行われた部分22の樹脂は分子量が小さくなり現像液に対して溶解しやすくなる。本形態では、部材(A)9よりも外側にある第1の層7の部分(被露光部分22)に対して露光を行う。次いで、図1(e)に示されるように、第1の層7に対して、適切な現像液を使用して現像を行うことで、被露光部分22を除去し、型10を形成する。第1の層7から複数の型10を得ることができる。
次いで、図1(f)に示されるように、型10の上面24以上の高さに(厚さで)型10と部材(A)9とに密着して第3の層11を設ける(D工程)。第3の層11は、基板1の上面位置から型10の厚さより厚く、部材9,10に密接するように形成される。
上述した理由から第1の層7が3μm以上15μm以下、第2の層8が3μm以上10μm以下である場合には、第3の層11はエネルギー発生面から3μmより大きい厚さで形成される。上記に加えて、第3の層11内に発生するの応力の大きさを考慮して、第3の層11の厚さを40μm以下とするのがよい。
層11の厚みは、その上表面位置が部材(A)9の上面13の位置よりも高くとも(厚くとも)、同じであっても、低くとも(薄くとも)よい。例えば、図6(a)に示すように、部材(A)9の上面13に対して薄く形成しても差し支えない。図6(a)の形態では、第3の層11が吐出口となる開口23の一部を埋めている。第3の層11は、第1の層8と同一の組成のネガ型感光性樹脂で形成されることが好適であり、より好ましくは第3の層と第1の層8とが含んでいる化合物が同じでることがよい。しかし、組成比まで同一である必要はない。
次いで図1(g)に示されるように、第3の層11に対してマスク203を介して露光を行い、第3の層11の被露光部分25を硬化させる。第3の層11のうち、吐出口となる開口23内の部分26とその上部27は除く必要があるため、マスク203により遮光される。
次いで図1(h)に示されるように、例えば液体現像法により、露光が行われなかった部分を除去する。除去を溶解により行う場合は、ネガ型感光性樹脂の組成に応じてキシレン等の適切な溶媒を用いればよい。第3の層11の未露光部分で吐出口となる開口23内部とその上の部分が除かれる。
次いで、図1(i)に示されるように、基板1にドライエッチング等で供給口3を形成する。これにより型10が外部と連通する。
次いで、図1(j)に示されるように、流路形成用の型10を適切な溶剤で溶解させるなどして除去し吐出口5と連通する液体流路6とを形成する(E工程)。流路壁部材4は吐出口5が開口する面に隣接した壁面12を有する。吐出用の液体が吐出口5内、つまり開口面14よりも基板側においてメニスカスを形成することができるように、壁面12と吐出口5との距離を設定する。例えば、吐出口の径が15μmである場合、壁面23と吐出口5の縁との距離は、80μm以上が好適である。部材(A)の形成以降、その後の工程により、部材(A)の平坦性は損なわれないので、部材(A)9と型10とが平坦に形成されているので、基板内において、基板1のエネルギー発生面と吐出口5との距離Dは、均一となる。よって、複数の吐出口から吐出される液体の量が一定化される。
この後に、吐出口5の開口面14に撥液機能を付与してもよい。
(第2の実施形態)
図3、図4、図5を参照して本発明の第2の実施形態について説明する。本形態は吐出口面に対して撥液処理を施す形態である。
図3は、図1と同様に各工程での切断面を示す切断面図であり、図4、図5は、工程中での状態を説明するための、切断面図である。なお、切断面の位置は図1と同様である。
図1(a)に示される工程(A工程)までは第1の実施形態と同様に行う。次いで部材(A)9を形成する工程(B工程)において、以下を行う。
図3(a)に示されるように、第2の層8の上面に撥液性を付与するための撥液用材料15を提供する。撥液用材料15の一部または全部を第2の層8に浸透させることも可能である。吐出に用いる液体が水性または油性のインクである場合は、撥液性が付与される部分の基板1に垂直な方向での厚さは、2μmあれば十分である。第1の層7と第2の層8と同様に、撥液用材料15は基板に平坦に積層される。感光性のフッ素含有エポキシ樹脂フィルムや、フッ素含有シランと重合基を含有するシランとの縮合物を含む組成物等を撥液用材料15に用いることが可能である。撥液用材料15に上記のものを用いた場合は、撥液用材料15と第2の層8とを一括してフォトリソグラフィーによりパターニングすることができる。
次いで、図3(b)に示されるように、第2の層8と撥液用材料15に対してマスク16を介して部材(A)9を形成するための露光を行う。マスクの形状を調整することで、撥液用材料15の一部が硬化し、他の部は硬化しないように露光を行う。具体的には、マスク16の開口50内に、遮光部16aを設けることで、第2の層8の開口50に対応する部分は露光され、撥液処理用材料15の遮光部16aに対応する部分は露光されないようにする。遮光部16aの幅は、第2の層8、撥液用材料15、それぞれの材料の解像性を考慮して設定する。次いで、露光が行われた部分を硬化させた後に現像を行い、第2の層8と撥液用材料15の未露光部分を除去する。以上により、図3(c)に示されるように、部材(A)9の上面に吐出口となる開口23の周辺に、撥液性が付与された撥液性部分17を設けることができる。また、開口23の周辺以外の部分の撥液性材料を除去すると、その部分には、撥液性は付与されない。また、マスク16の形状を工夫することで、図4に示されるような、部材(A)9を貫通する孔18を設けてもよい。このようにすると、部材(A)9の上面に設けられた第3の層11の一部が孔18内に入り込んで、孔18の内壁と第3の層11とが接する。その結果、部材(A)9と第3の層11との接合強度を高めることができる。また、マスク16の形状を工夫することで、図4(b)に示されるように部材(A)9に溝19を設けて、溝19の内壁に第3の層11が接するようにすることもできる。
その後、第1の実施形態の説明において、図1(b)を参照して説明した方法と同様にして型10を形成し(C工程)、その後、図3(d)に示すように部材(A)の上面に第3の層11を設ける(D工程)。部材(A)の撥液性部分17では、第3の層11がはじかれる可能性があるが、部材(A)の上面の撥液性部分17が設けられていない部分では、第3の層11ははじかれず、部材(A)の上面に密接する。また、部材(A)9の側面も、撥液性が付与されていないので、第3の層と密接する。その後、基板1に供給口3を形成し、型10を除去して流路6を形成し(E工程)、図3(e)に示されるように、液体吐出ヘッドが得られる。
部材(A)9の吐出口5が開口する開口面14は撥液性が付与されているので、流路に充填された吐出用の液体18は、開口面14上には留まらず(図5参照)吐出口5とほぼ等しい位置にメニスカスを確実に形成することができる。また、開口面14に撥液性を付与することで、吐出された液体の一部がミスト状に浮遊して開口面14に付着した場合でも、ミストが開口面14に固定されることはなく、吐出装置に備えられている吸引機構による吸引等で容易に除去することができる。
(第3の実施形態)
図2を参照して本発明の第3の実施形態について説明する。
図2は、図1と同様に各工程での切断面を示す切断面図であり、切断面の位置は図1と同様である。
まず第1の実施形態において説明した図1(a)〜図1(e)に示される工程までを行う。
次いで、流路の型を形成する工程(C工程)において、図2(a)に示されるように、部材(A)9を遮光マスクとして利用して、ポジ型感光性樹脂の第1の層7の露光を行う。部材(A)がネガ型感光性樹脂の硬化物で形成される場合、部材(A)は波長200〜300nmの範囲の光を吸収することができる。一方、多くのポジ型感光性樹脂の感光波長は、220nm〜300nmであるため、部材(A)を遮光マスクとして、第1の層7を波長220〜300nmの光で露光し、露光された第1の層7中の樹脂を分解することができる。
第1の層7に現像を行って被露光部を除去すると、図2(b)に示されるように、流路の型10が得られる。基板1の表面と平行な方向で、流路の型10の形状が、部材(A)9の形状にならうため、予め部材(A)の外郭を流路の形状に対応した形状に形成しておく必要がある。
第1の層7に接している部材(A)を遮光マスクとして用いることによって、両物体間での位置合わせ精度を向上させることができる。また、遮光マスクを回折した光が第1の層に露光されることを抑制することができる。
次いで、型10の上面以上の厚さで第3の層11を設ける(D工程)。次いで図2(d)に示されるように、マスク203を介して第3の層11に対して露光を行い、第3の層11の露光が行われた部分25を硬化させる。次いで図2(e)に示されるように、非露光部分を除去し、開口23を形成する。次いで、図2(f)に示されるように、基板1に供給口3を形成する。次いで、型10を除去し、流路6、吐出口5を形成し、図2(g)に示される状態の液体吐出ヘッドを得る(E工程)。
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
図1を参照し、基板1を小片状に切断される前の基板の一部分に見立てて実施例1を説明する。
まず、第1の層7と第2の層8とが設けられた基板1(6インチウエハ)を用意した(図1(a))。第1の層7はポジ型感光性樹脂であるODUR−1010(東京応化工業(株)製)をスピンコート法により塗布した後、120℃で乾燥して形成した。形成後の第1の層7の厚さの平均値は7μmで、基板1(6インチウエハ)内での第1の層7の厚さの標準偏差は0.1μm以下であった(6インチウェハ内の350箇所で測定)。
次いで、表1に示される組成物をスピンコート法を使用して第1の層7上に塗布し、90℃で3分間乾燥させて第2の層8を形成した。第2の層8の厚さの平均値は5μmで、基板(6インチウエハ)内での厚さの標準偏差(6インチウェハ内の350箇所で測定)は0.2μmであった。
Figure 0005279686
次に、キヤノン(株)製マスクアライナーMPA−600Super(製品名)を使用して第2の層8に露光を行った(図1(b))。
次いで、第2の層8に対してポストベークと現像とを行い、部材(A)9を形成した。なお、露光量は、1J/cmであり、現像液は、メチルイソブチルケトン/キシレン=2/3の混合液を使用し、現像後のリンス液にはキシレンを使用した。
次いで、ウシオ電機(株)製マスクアライナーUX−3000SC(製品名)を使用してDeep−UV光(波長220nm〜400nm)を第1の層7に10J/cm照射した(図1(d))。
次いで、メチルイソブチルケトンを使用して第1の層7に対して現像を行い、次いで、イソプロピルアルコールを使用して第1の層7をリンスし、第1の層7の露光された部分を除去して流路の型10を形成した(図1(e))。
次いで、表1に示される組成物を部材(A)9、型10上に塗布して、第3の層11を形成した(図1(f))。基板1の表面から第3の層の部材(A)上の部分の上面までの厚さが18μmとなるように、第3の層11を形成した。
次いで、MPA−600Super(製品名:キヤノン(株)社製)により、第3の層11に対して露光(露光量=1J/cm)を行い(図1(g))、ポストベーク、現像、リンスを行って直径12μmの開口部23を設けた(図1(h))。なお、現像液は、メチルイソブチルケトン/キシレン=2/3の混合液を使用し、現像後のリンス液にはキシレンを使用した。
80℃の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液をエッチング液として使用して、シリコンの基板1に異方性エッチングを行い、供給口3を形成した(図1(i))。
その後、型10を乳酸メチルで溶解し、基板1から除去して直径12μmの吐出口5を形成した。(図1(j))。
基板(6インチウエハ)内で、距離Dの平均値は12μm、距離Dの標準偏差は0.25μmであった。なお、距離Dは、ウェハ内の350個の吐出口をウェハ中央から端部まで均一になるように選出し、各吐出口に関して測定して得られた値である。
最後に、6インチウェハーをダイシングソーにより切断し、一つの液体吐出ヘッドを得た。
(実施例2)
図6(a)を参照図に加えて、実施例2を説明する。図6は、本発明の実施例に係る液体吐出ヘッドの製造工程中の状態を説明するための切断面図である。なお、切断面の位置は図1と同様である。
実施例1と異なるところは、第2の層8の厚さを第1の層7の上面から10μmとし、第3の層11の第1の層の上に設けられた部分の上面の高さが基板から5μmとなるように第3の層11を形成した点である。このようにして、第3の層11の上面が部材(A)9の上面よりも低くなるように設けた。その他は実施例1と同様に行った。
図6(b)は作成した液体吐出ヘッドを示している。吐出口5は、流路の壁部材4の流路の外壁部分4aの上面よりも基板から高い位置に設けられている。
基板(6インチウエハ)内で、距離Dの平均値は17μm、距離Dの標準偏差は0.25μmであった。なお、実施例1と同様に、基板(6インチウエハ)ウェハ内の350個の吐出口をウェハ中央から端部まで均一になるように選出し、各吐出口に関して距離Dを測定した。
(比較例1)
図8を参照して比較例に係る液体吐出ヘッドの作成方法について説明する。
図8は、比較例の液体吐出ヘッドを作成する各工程での断面を表している。
エネルギー発生素子102を備えたシリコン基板101(6インチウェハー)上に、ODUR−1010(商品名 東京応化工業(株)製)を塗布し、乾燥を行って、厚さが7μmのポジ型感光性樹脂の層103を基板101上に形成した(図8(a))。
次いで、ポジ型感光性樹脂の層103に対して、露光とそれに次ぐ現像とを行って、流路の型104を形成した(図8(b))。
次いで、実施例1の表1に記載の組成物を型104上にスピンコート法を使用して塗布し、90℃で3分間乾燥して被覆層105を形成した。被覆層105の型104の上面に設けられた部分の膜厚が7μmとなるように被覆層105を形成した(図8(c))。
次いで、マスク110を使用して被覆層105に露光を行い、露光が行われた部分106を硬化させた(図8(d)。
現像を行って被覆層105の未露光部分を除去して流路の壁を形成する部材111と、直径12μmの吐出口107とを形成した(図8(e))。
次いで、基板101に供給口109を形成した後、型104を除去して流路108を形成した(図8(f))。
次に、6インチウェハーをダイシングソーにより切断して、一つの液体吐出ヘッドの単位に分離した。
得られた液体吐出ヘッドにおいては、基板101のエネルギー発生素子102のエネルギー発生面から吐出口107までの距離hの平均値が12μmであった。一方、距離hの標準偏差は0.6μmであった。なお、距離hは、ウェハ内の350個の吐出口をウェハ中央から端部まで均一になるように選出し、各吐出口に関して測定して得られた値である。
実施例1、2に係る液体吐出ヘッドの距離Dの標準偏差と比較例1に係る液体吐出ヘッドの距離hの標準偏差とでは、大きく差があることが分かる。
距離Dの標準偏差が0.25μmと小さかった原因は、平坦に形成された第2の層8から、厚さのばらつきが極めて小さい、部材(A)9を得ることができたためであると考えられる。
一方、距離hの標準偏差が0.6μmと大きかった原因の一つとしては、被覆層105の下に型104がある部分と、型104が無い部分とでは、被覆層105の上面の高さに差がでてしまったことが考えられる。また、比較例1においては、6インチウェハーの最外周部分に設けられた型104のさらに外側には型104が存在ないため、ウェハーの外周部での被覆層105の上面の高さは、中央部分と比較して低く形成されてしまったことも他の原因として考えられる。
実施例1、2、比較例1に係る液体吐出ヘッドを使用して試験記録を行った。同じ6インチウェハ内から切り出された複数の液体吐出ヘッドについて記録を行った。なお、純水/ジエチレングリコール/イソプロピルアルコール酢酸リチウム/黒色染料フードブラック2=79.4/15/3/0.1/2.5からなるインク液を使用し、吐出体積Vd=1pl、吐出周波数f=15kHzで記録を行った。
記録により得られた画像を観察したところ、実施例1、2に係る液体吐出ヘッドを使用して記録を行った場合には、非常に高品位な記録画像が得られていた。また、同じ6インチウェハ内から得られた複数の液体吐出ヘッドいずれについても同等に高品位であった。一方、比較例に係る液体吐出ヘッドを使用して記録を行った場合には、実施例に係る記録画像と比較して、記録画像にムラが観られた。また、同じ6インチウェハ内から得られた複数の液体吐出ヘッドを使用して得られた記録画像それぞれについて、ムラの状態がわずかながら異なっていた。この原因は、前述した距離Dの標準偏差が、距離hの標準偏差より小さいため、実施例に係る液体吐出ヘッドから吐出されるインクの体積のばらつきは、比較例に係る液体吐出ヘッドより吐出されるインクの体積のばらつきより小さいことであると考えられる。
1 基板
2 エネルギー発生素子
3 供給口
4 流路壁部材
5 吐出口
6 流路
7 第1の層
8 第2の層
9 部材(A)
10 型
11 第3の層

Claims (15)

  1. 液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する流路と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
    第1の層と第2の層とがこの順で積層されている基板を用意するA工程と、
    前記第2の層に、内部に前記吐出口を形成するための部材(A)を形成するB工程と、
    前記第1の層に、前記流路を形成するための型を形成するC工程と、
    前記型の上面以上の厚さで前記型と前記部材(A)とに密接するように第3の層を設けるD工程と、
    前記型を除去して前記流路を形成するE工程と、
    をこの順に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A工程は、露光が行われていない状態のポジ型感光性樹脂からなる前記第1の層を基板の上に設ける工程と、前記第1の層の上に前記第2の層を設ける工程と、を含み、
    前記B工程の後に、前記型を形成するために前記第1の層に露光を行うことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
  3. 前記B工程において、前記部材(A)に前記吐出口となる開口を形成す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の製造方法。
  4. 前記部材(A)の上面まで前記第3の層を設け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の製造方法。
  5. 前記D工程を行う前に、前記部材(A)の前記開口の周辺の部分を撥液性とすることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
  6. 前記D工程を行う前に、前記部材(A)の前記基板側と反対側の表面に、撥液性の部分と撥液性を示さない部分とを設け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の製造方法。
  7. 前記撥液性の部分は、前記部材(A)の前記開口の周辺の部分であり、前記部材(A)は撥液性を示さない部分で前記第3の層と接することを特徴とする請求項6に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
  8. 前記B工程において、前記第2の層の上に撥液性を付与するため材料を提供し、前記開口の周辺の部分に、前記材料により撥液性を付与し、前記周辺以外の部分の前記材料を除去することを特徴とする請求項6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B工程は、前記材料の除去される部分とともに、前記2の層の前記除去される部分の下に位置する部分とを一括して除去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。
  10. 前記第2の層はネガ型感光性樹脂により形成される請求項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. 前記第2の層と前記第3の層とが同一の組成のネガ型感光性樹脂を含むことを特徴とする請求項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. 前記部材(A)を形成する工程において前記部材(A)を前記流路の形状に対応した形状とし、前記部材(A)をマスクとして利用して前記第1の層の前記(A)部材が積層されていない部分を除去することにより前記型を形成することを特徴とする請求項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. 前記第1の層がポジ型感光性樹脂からなり、前記部材(A)をマスクとして利用して前記第1の層を露光した後、前記露光が行われた部分を除去することにより前記型を形成することを特徴とする請求項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E工程を行った後に、前記部材(A)の前記開口の周辺の部分に撥液性を付与することを特徴する請求項3に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
  15. 前記第1の層と前記第2の層とは、それぞれ平坦な状態で形成されていることを特徴とする請求項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。
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