JP5701119B2 - 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一例としては、インク小滴を吐出し、それを紙等の被印刷媒体に付着させるインクジェット・プリント方式に利用されるインクジェット記録ヘッドが挙げられる。
近年の記録技術の発達に伴い、インクジェット記録ヘッドに対して、インクを吐出する吐出口の配列密度を高密度化すること、また吐出口およびそれに連通する流路の形状を高精細化することが求められている。特許文献１には、予め発熱素子及び駆動回路を設けたシリコンウェハ上にフォトリソ技術によりパターニングが可能な樹脂でノズル層を形成する液体吐出ヘッドの製造方法が開示されている。
しかし、高精細化に対応するためのインク吐出口径の微細化が進むにつれ、インク中のゴミが微細化されたインク吐出口につまることがあり、それによって正常に吐出が行われない場合がある。
この対策として、特許文献２にはインク中のゴミを捕集するため、インク吐出口の開口径よりも小さい開口径のフィルター部が設けられたノズル構造が開示されている。より具体的には、駆動回路が形成された基板とノズル層の間に単層自立膜（所謂メンブレン）を設け、その膜上に貫通口を形成してインク中のゴミを捕集するノズル構造などが開示されている。
しかし、従来のゴミ捕集用のフィルター構造は、インク中のゴミをフィルターの面で捕らえる構造であり、フィルターの貫通口にゴミが到達しやすく、ゴミを捕集した後に図５に示すようにフィルターの貫通口にゴミ１０がつまることがあった。これにより、インク流量が低下することで、吐出に必要となるインクの供給量が減少し、結果として印字画像のカスレやムラの原因となることがあった。
故に、本発明の目的は、液体中のゴミや異物を捕集した際のフィルターの目詰まりを防止し、ゴミ捕集後も液体流量の低下がなく安定した液体吐出が可能な液体吐出ヘッドおよびその製造方法を提供することである。
本発明は上記課題に鑑みて発案されたものであり、以下の特徴を有する。
液体を吐出するための複数の吐出口、および各吐出口に連通する液体流路を有する被覆樹脂層と、
液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、および該液体流路に連通する液体供給口を有する基板と
を含むノズルチップを備える液体吐出ヘッドであって、
該液体供給口と該液体流路との間にフィルター層が形成されており、
該フィルター層が、
液体流量を確保するための、吐出口径以下の開口径を有する貫通孔と、
液体中のゴミを捕獲するための、先端を液体供給口側にして該貫通孔よりも液体供給口側に配置される先細状構造体からなるゴミ捕集用突起体と
を有する液体吐出ヘッドを製造する方法であって、
（１）エネルギー発生素子を有する基板上に、前記ゴミ捕集用突起体の形状を決定するための樹脂パターンを形成する工程と、
（２）該樹脂パターンに材料層を被覆し、該材料層に前記貫通孔を形成して、前記フィルター層を形成する工程と、
（３）該フィルター層上に、前記液体流路を形成するための型材を形成する工程と、
（４）該型材上に感光性樹脂層を被覆し、該感光性樹脂層に前記吐出口を形成する工程と、
（５）該液体流路を形成するための型材を除去する工程と、
（６）前記基板に前記液体供給口を形成する工程と
を有することを特徴とする。
液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、および該液体流路に連通する液体供給口を有する基板と
を含むノズルチップを備える液体吐出ヘッドであって、
該液体供給口と該液体流路との間にフィルター層が形成されており、
該フィルター層が、
液体流量を確保するための、吐出口径以下の開口径を有する貫通孔と、
液体中のゴミを捕獲するための、先端を液体供給口側にして該貫通孔よりも液体供給口側に配置される先細状構造体からなるゴミ捕集用突起体と
を有する液体吐出ヘッドを製造する方法であって、
（１）エネルギー発生素子を有する基板上に、前記ゴミ捕集用突起体の形状を決定するための樹脂パターンを形成する工程と、
（２）該樹脂パターンに材料層を被覆し、該材料層に前記貫通孔を形成して、前記フィルター層を形成する工程と、
（３）該フィルター層上に、前記液体流路を形成するための型材を形成する工程と、
（４）該型材上に感光性樹脂層を被覆し、該感光性樹脂層に前記吐出口を形成する工程と、
（５）該液体流路を形成するための型材を除去する工程と、
（６）前記基板に前記液体供給口を形成する工程と
を有することを特徴とする。
本発明により、液体中のゴミや異物を捕集した際のフィルターの目詰まりを防止し、ゴミ捕集後も液体流量の低下がなく安定した液体吐出が可能な液体吐出ヘッドおよびその製造方法を提供することが可能となる。
本発明にかかる液体吐出ヘッドについて図１に基づき説明する。
なお、液体としては、例えば、インクおよびインクのプリント性を調整するための処理液を用いることができる。本発明の液体吐出ヘッドは、例えば、インクジェット記録ヘッドおよび回路形成用の導電ペーストの吐出ヘッドとして用いることができる。
また、液体吐出ヘッドは、ノズルチップおよびノズルチップをマウントするチッププレートを含むことができる。ノズルチップは、複数の吐出口および液体流路を有する被覆樹脂層と、エネルギー発生素子および液体供給口を有する基板とを含む。以降、ノズルチップに着目して説明する。
図１は本発明に係る液体吐出ヘッド（より具体的には、ノズルチップ）の一例を示す模式図である。より具体的には、図１（ａ）は液体吐出ヘッドの上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示される液体吐出ヘッドをＡ−Ａ’に沿ってかつ基板２に垂直に切断した場合の切断面斜視図である。このノズルチップは、ノズル層１、基板２およびフィルター層１１を有している。
図１に示す液体吐出ヘッドは、液体（例えばインク）を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、およびその液体を発泡させるための駆動回路が形成された基板２表面に、被覆樹脂層であるノズル層１が配置されている。ノズル層１は、液体を吐出するための複数の吐出口１ａ、および各吐出口に連通する液体流路（例えばインク流路）１ｂを有している。エネルギー発生素子としては、例えば発熱素子や圧電素子を用いることができる。駆動回路としては、例えば、バイポーラトランジスタに代表される電圧制御型半導体素子やパワートランジスタ等の電流制御型半導体素子を用いることができる。
また、基板２は、液体流路１ｂに連通する液体供給口（例えばインク供給口）１２を有している。さらに、ノズル層１と基板２との間、より具体的には、液体流路１ｂと液体供給口１２との間にフィルター層１１が配置されている。このフィルター層１１は、液体中のゴミを捕集するための先細状構造体からなるゴミ捕集用突起体３と、ゴミが捕集された後の液体を通過させ、液体流量を確保するための液体流量確保用貫通孔８とを有する。図１（ｂ）では、貫通孔８は、フィルター層１１に対して垂直にフィルター層１１を貫通しており、液体供給口１２に供給された液体（例えばインク）は、貫通孔８を通過することにより液体流路１ｂに流れ込み、吐出口１ａから吐出される。このため、貫通孔８の数や配置、形状等を調節することにより、液体流路１ｂに供給する液体流量を調節することができる。
また、基板２と、貫通孔８が形成されたゴミ捕集用突起体側のフィルター層の面１１ａとは平行に形成されている。図１および２に示すフィルター層１１において、突起体３は、貫通孔８より基板側、より具体的には液体供給口１２側に形成されており、突起体３の側面は、基板２および面１１ａに対して傾斜している。先細状構造体は、先になるほど細くなる形状（先細状）をしており、基板２に対して平行に切断した際の切断面の面積が、基板２に近づくに従い小さくなっている。また、突起体の根元（上記切断面の面積が最も大きい部分）よりも先端（上記切断面の面積が最も小さい部分）が液体供給口側に配置されている。
突起体３は、基板に対して垂直に配置することができ、図１や２では、突起体の先端を液体供給口１２の方向（図１では紙面下方）に向けて配置されている。また、突起体３は、基板に対して傾斜させて、即ち、先端を図１の紙面左下方向や紙面右下方向に向けて配置することもできる。
フィルター層１１を液体供給口１２と液体流路１ｂとの間に配置することにより、タンクから供給されるインクは液体流路１ｂ、より具体的にはエネルギー作用室（例えば、発泡室）に到達する前に必ずフィルター層１１を通過する。このためインク中のゴミを突起体３により確実に捕集することができ、ゴミが除去されたインクだけを貫通孔８を通過させて発泡室へ供給することができる。
なお、エネルギー作用室とは、吐出させるためにインクを一時的に滞留させるための空間を意味し、このエネルギー作用室において、エネルギー発生素子のエネルギーが液体（インク）に作用する。なお、発泡室とは、発熱素子等により気泡を用いてインクを吐出する場合のエネルギー作用室のことを意味する。
この際、ゴミを捕集するための突起体３の形状を先細状とすることで、互いに隣り合う２つの突起体３の間の間隔を、基板２に垂直な方向において、定間隔ではなく、異ならせることができる。これによりインク中のゴミのサイズに応じて捕集場所を変えることができ、インク中のゴミを３次元的に捕集することが可能となる。従って、突起体３の形状は先細状であれば良い。
また、図４（ｅ）に示すように、この突起体３の側面１１ｂと、面１１ａとが、突起体３の外部に成す角度(１８０°−β)は鈍角であることが好ましい。
突起体３としては、例えば、図１（ｂ）に示すような円錐型、図２（ａ）に示すような角錐型などの錐状構造体や、図２（ｂ）に示すような、これらの錐状構造体の突起先端部が平坦な形状のものを用いることができる。
また、ゴミを容易に捕獲するため、突起体３は、液体流量確保用貫通孔１つに対して３つ以上配置され、各突起体が貫通孔８を取り囲むように形成されていることが好ましい。
また、本発明では、貫通孔８の開口径を、吐出口１ａの開口径以下に形成する。これにより、貫通孔８を通過するような微細なゴミはインク吐出の際にインクと同時に排出することができ、これらのゴミがノズルをつまらせることを防ぐことができる。さらに、貫通孔８の開口径を、吐出口１ａの開口径よりも小さく形成することが好ましい。
なお、複数の吐出口の開口径がそれぞれ異なる場合は、全ての貫通孔８の開口径を一番小さい吐出口径以下となるようにすることができる。また、ゴミによってノズルがつまることを容易に防ぐために、貫通孔８の開口部分の最大径を、吐出口１ａの開口部分の最小径以下とすることが好ましい。また、図１には、インク流路１ｂの径が吐出口径以上の形態が示されているが、インク流路の径が吐出口径より小さい場合は、ゴミがノズルに詰まることを容易に防ぐために、貫通孔の開口径をこのインク流路の径以下にすることができる。
さらに、貫通孔８の開口径をインク吐出口の開口径以下とし、かつその範囲内で貫通孔の形状を任意に変化させることができる。例えば、貫通孔をフォトリソ法を用いて形成する場合、マスクパターン上で複数の貫通孔口径パターンを用いることで、口径や貫通孔径を、各々変えることが可能である。なお、各開口径は、顕微鏡画像や干渉画像に対して画像解析を行う画像処理装置等を用いて特定することができる。
図１に示すように、本発明の液体吐出ヘッドでは、同一形状（例えば円柱）の吐出口１ａを等間隔に配置することができる。また、同一形状（例えば円柱）の貫通孔８を等間隔に配置することができる。
以下に本発明にかかる液体吐出ヘッドの製造工程の一例を説明する。
図３および図４は本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を説明するための模式的断面図であり、図１（ｂ）と同様に液体吐出ヘッドをＡ−Ａ’線に沿って切断した場合の、各工程での切断面の様子を示す切断面図である。以下にこれらの図を用いて、本発明の製造方法の各工程を説明する。
はじめに、エネルギー発生素子を有する基板２として、例えば、発熱によりインク吐出させるための回路が形成されたＳｉウェハ（ヒーターボード）を用意する。この基板上に本発明に用いるゴミ捕集用突起体３の形状を形成するためのレジスト層４を形成する（図３（ａ））。レジスト層４としては、例えば、フォトリソ法に用いる公知の感光性樹脂層を用いることができ、より具体的には、半導体用ポジ型レジスト ＯＦＰＲ（商品名、東京応化社製)等を用いることができる。レジスト層４の形成方法としては、スピンコート法、スリットコート法等、必要な膜厚や形成条件に応じて適宜選択することが可能である。
このレジスト層４をフォトリソ法によりパターニングし開口パターン（樹脂パターン）５を形成する（工程１、図３（ｂ））。開口パターン５は、エネルギー発生素子を有する基板２に直接形成されても良いし、基板２と開口パターン５との間に他の層が形成されていても良い。
また、この開口パターン５はゴミ捕集用突起体３の形状を決定する型となり、開口パターン５の膜厚やテーパー角度αによってゴミ捕集用突起体３の形状が決定される。開口パターン５の形状、より具体的には、レジスト層４に形成された凹みの形状（例えば、円錐型）を、ゴミ捕集用突起体３の形状と一致させることができる。なお、テーパー角度αとは、図３（ｂ）に示すように、パターニングにより形成されたレジスト層４の凹部の側面５ｂと、レジスト層４の凹部を有する面５ａとが成す角度である。テーパー角度αは、図４（ｅ）に示す突起体３の側面１１ｂと面１１ａとが突起体内部に成す角度（テーパー角度β）と一致させることができる。
従って、レジスト層４の膜厚や開口パターン５のテーパー角度αを必要に応じて適宜調整することにより、ゴミ捕集用突起体３の高さとテーパー角度βを所望の形状とすることが可能である。
例えば、円錐型の突起体３を用いて、直径１５μｍの吐出口に対して、ゴミ捕集用突起体３を高さ５μｍ、テーパー角度β：６０°、互いに隣り合う２つの突起の根元間距離を１４μｍとすると、その際の突起先端部間距離は約２０μｍとなる。これにより、突起根元から突起先端にかけて、互いに隣り合う２つの突起体３の間に１４μｍ〜２０μｍの間隙を設けることができる。これらの突起体３を用いた場合、直径２０μｍ以上の大きさのゴミは突起先端部で止まり、直径１４μｍ〜２０μｍの大きさのゴミは、大きさに応じた間隙で捕集される。一方、インクはその間隙をすり抜けて、後に形成する貫通孔８を通過することができ、安定したインク流量を確保することが可能となる。この時、直径１４μｍ以下のゴミは突起体間隙を通過するが、インク吐出口径は１５μｍであるため、吐出口につまることなくインク吐出の際に同時に排出される。
次に、この開口パターン５上に、材料層１３を形成する（図３（ｃ））。先細状構造体（突起体３）を構成する材料層１３としては、インクによる腐食が生じない程度の化学的安定性と、インクの流れやインク中のゴミによる破損が発生しない機械強度を有すれば良い。また、材料層１３には、ノズル層１と基板２との密着力を向上することのできる材料を用いることが好ましい。材料層１３としては、例えばＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜やポリメチルメタクリレート等の有機膜などが挙げられる。その際の材料層１３の厚みは、フィルターとしての機械強度が保持でき、インク流抵抗を低下させない範囲、具体的にはノズルを構成する部材が有する内部応力により破損が発生しない厚み範囲で、ノズルの構成材料の応力に応じて最適化することが望ましい。
次に、形成した材料層１３にインク流量確保のための貫通孔８を形成して、フィルター層１１を形成する（工程２、図３（ｄ）〜図４（ａ））。貫通孔８の形成方法は、ウェットエッチング法やドライエッチング法、フォトリソ法などフィルター層１１を構成する材料に応じて適宜選択することが可能である。
例えば、フィルター層１１の構成材料にネガ型レジストを用いる場合、フォトリソ法を用いてゴミフィルター層を直接パターニングすることが可能である。また、フィルター層１１の構成材料にフォトリソ法でパターニングが困難な有機樹脂層を用いる場合であれば、以下のようにすることができる。即ち、図３（ｄ）から図４（ａ）に示すように、まずエッチングマスク層として別途形成したレジスト層７にレジストパターン７ａを形成して、イオンエッチング等の物理的な加工や、エッチング液による化学的な加工によって貫通孔８を形成することができる。なお、フィルター層１１において、互いに隣り合う２つの突起体３は間を空けて形成することができ、貫通孔８は突起体３が形成されていない部分（例えば、互いに隣り合う２つの突起体３の間）に形成することができる。
材料層１３に形成する貫通孔８の開口形状は適宜変更することが可能であるが、フィルター層１１の残留応力や基板変形により発生する応力が集中しないよう、曲線部からなる開口形状（例えば、円形や楕円形）にすることが望ましい。
また、貫通孔８の開口総面積は、インク吐出に必要なインク流量を確保するため、インク吐出口の開口総面積以上とすることが望ましい。例えば、ノズル層１に形成する各インク吐出口の開口面積が２００μｍ2であり、インク吐出口総数が１０００であった場合、インク吐出口の開口総面積は２００μｍ2×１０００より２０００００μｍ2となる。この場合、材料層１３に形成する貫通孔の開口総面積を２０００００μｍ2以上とすれば、常にインク吐出時に必要な最大流量よりもインク供給流量が上回る構造とすることができ、安定したインク吐出が可能となる。
また、上述したように、材料層１３に形成する貫通孔８は、３本以上のゴミ捕集用突起体３に囲まれる位置に形成することが望ましい。貫通孔８の周囲に３本以上のゴミ捕集用突起体３を設けることで、インク中のゴミは容易にゴミ捕集用突起体同士の隙間で捕獲される。これにより貫通孔８にゴミが到達し目詰まりが発生するのを容易に防ぐことが出来る。
次に上記工程により形成されたフィルター層上にインク流路を形成するための型材９を形成する（工程３、図４（ｂ））。型材９としては、例えばポリメチルイソプロペニルケトン(商品名 ＯＤＵＲ−１０１０、東京応化社製)等を用いることができる。なお、型材９はフィルター層１１表面に直接形成することができる。
続いて、型材上に感光性樹脂層を被覆し、この感光性樹脂層にインク吐出口１ａを形成して、吐出口１ａを有するノズル層１を形成する（工程４、図１（ｃ））。本発明では、フィルター層１１に、ノズル層１と基板の密着力を向上させる働きを有する密着向上層としての働きを持たせることもでき、フィルター層とノズル層とを密着させることができる。このため、ノズル層１の構成材料としては、フィルター層１１との密着性が確保できる材料が望ましい。また、フィルター層に密着向上層としての働きを持たせない場合は、ノズル層１の構成材料は、フィルター層１１を構成する材料と同一材料であることができる。感光性樹脂層は、型材９表面に直接形成することができる。
また、ノズル層１とフィルター層１１の密着性が低い場合、ノズル層１とフィルター層１１の間に密着性を向上させるための密着向上層を別途設けることも可能である。
次に、型材９および開口パターン５を除去液に浸漬させて、吐出口１ａから溶出させ、インク流路１ｂを形成する（図４（ｄ））。除去液としては、例えば乳酸メチル等を用いることができる。
上記工程を経て、ゴミ捕集用突起体３を有するフィルター層１１が形成されたノズル部完成させる。なお、ノズル部とは、液滴が吐出される際に通過する流路を意味する。
その後に基板２にインク供給口１２を形成し、ゴミ捕集用突起体３を有するノズルチップを完成させる（工程５、図４（ｅ））。なお、インク供給口を形成する方法としては、例えば、水酸化カリウム水溶液や、またはアルカリ汚染が懸念される場合はテトラメチルアンモニウムヒドロキシル等の有機アルカリ溶液を用いたシリコンのエッチング方法や、フルオロカーボンガス等を用いたプラズマエッチング方式を用いることができる。
実施例では、インクジェット記録ヘッドを作製した。
（実施例１）
以下、本発明の実施例について図３および図４をもとに具体的に説明する。
以下、本発明の実施例について図３および図４をもとに具体的に説明する。
はじめに、図３（ａ）に示す発熱素子、及び駆動回路が形成された直径１５０ｍｍ、厚み６２５μｍのシリコンウェハをヒーターボード（基板２）として用意した。
このヒーターボード上に、ゴミ捕集用突起体３の形状を形成するための樹脂をスピンコートにより塗布し、レジスト層４を形成した。樹脂としては、東京応化製ポジ型レジスト：ＯＦＰＲ−５０ｃｐ（商品名）を使用し、樹脂塗布後のベーク温度は１００℃、１０分として、レジスト層４の膜厚が５μｍとなるようスピンコートの回転数を調整した。塗布後にヒーターボード２からレジスト層４表面までの膜厚を測定したところ５μｍであった。
このレジスト層４をフォトリソ法によりパターニングし、図３（ｂ）に示すようなゴミ捕集用突起体３の形状を決定するための樹脂パターン５を形成した（工程１）。
次に、図３（ｃ）に示すように、フィルター層１１となる樹脂層１３をスピンコート法により形成した。樹脂としては化薬マイクロケム株式会社製ネガ型レジストＳＵ−８（商品名）を用いた。この際の塗布後のベーク温度は１００℃、ベーク時間は１００分として、材料層１３の基板２表面からの膜厚が６μｍとなるようにメイン回転数を調整した。さらに全面露光処理及び１５０℃ベーク処理を行い、材料層１３を硬化させた。ベーク後に基板２から材料層１３表面までの膜厚を測定したところその膜厚は６μｍであった。
次に図３（ｄ）に示すように、材料層１３をパターニングするための樹脂層（レジスト層）７をスピンコートにより塗布した。樹脂としては東京応化製ポジ型レジスト：ＯＦＰＲ−５０ｃｐ（商品名）を塗布し、この際のスピンコートの回転数は５００ｒｐｍとし、塗布後のベーク温度は１００℃、ベーク時間は１０分とした。
図３（ｅ）に示すように、この樹脂層７をフォトリソ法によりパターニングし、樹脂パターン７ａを形成した。続いて、図４（ａ）に示すように、この樹脂パターン７ａをエッチングマスクとして、フルォロカーボン系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより材料層１３を貫通するインク流量確保用貫通孔８を形成し、フィルター層１１を形成した（工程２）。なお、この貫通孔８の開口形状は最小径と最大径がほぼ同一の真円形状であり、その開口径は、最も大きい開口径でも１４μｍであった。
次に、図４（ｂ）に示すように、ノズル層１のインク流路１ｂの型となる樹脂をスピンコート法により塗布し、型材９を形成した（工程３）。樹脂としては東京応化工業（株）製ポジ型Ｄｅｅｐ−ＵＶレジストＯＤＵＲ−１０１０（商品名）を用いて、塗布後の膜厚を１７μｍとなるようにメイン回転数を調整し、塗布後ベークは１００℃、ベーク時間は３分とした。この際、塗布後の基板２表面からの型材９の膜厚を測定したところ１７μｍであった。
次いで、このレジストパターン（型材９）上に、図４（ｃ）に示すノズル層１となる感光性樹脂をスピンコートにより被覆し、感光性樹脂層を形成した。樹脂としては化薬マイクロケム株式会社製ネガ型レジストＳＵ−８（商品名）を用いた。この際メイン回転数は、基板２表面からのこの感光性樹脂層の膜厚が３０μｍとなるよう調整し、塗布後のベーク温度は１５０℃、ベーク時間は６０分とした。この際、感光性樹脂層の膜厚を測定したところ３０μｍであった。
キヤノン製ミラープロジェクションマスクアライナー：ＭＰＡ６００（商品名）を用いて、この感光性樹脂層にインク吐出口１ａを形成して、開口形状が最小径と最大径がほぼ同一の真円形状のインク吐出口１ａを有するノズル層１を形成した（工程４）。形成後の吐出口径を測定したところ、最も小さい開口径でも直径１５μｍであり、先に形成したフィルター層１１に形成した貫通孔８よりも大きな口径が形成されていることを確認した。
続いて、図４（ｄ）に示すように、超音波処理を掛けながら乳酸メチルに浸漬し、型材９および樹脂パターン５を溶出させ、インク流路１ｂを形成した。
然る後に、濃度２５質量％、液温８０℃のテトラアンモニウムヒドロキシル液を用いたシリコン異方性エッチングにより、基板２に図４（ｅ）に示すインク供給口１２を形成し、ノズルチップを完成させた（工程５）。
なお、実施例１では、発明の概要を把握しやすいよう、最少の工程でノズルチップを完成させたが、所定のインク流量を確保するためにフィルター層と型材間や、型材と感光性樹脂の間に別途流量確保用のレジストパターンを形成および除去する工程を追加することも可能である。
完成後にインク供給口側からノズルチップを観察したところ、ゴミ捕集用突起体３となる円錐状の突起部３と、ゴミがトラップされたインクが通過する貫通孔８とが各々形成されていることが確認された。
その後、実施例１で作製したノズルチップを、インクを供給するためのインク供給部材に接着材にて接着し、液体吐出ヘッドを完成させ、液体吐出ヘッドを組み込んだ印字評価装置を作製した。この装置にて、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からなるインクを用いて、罫線印字、ドット印字の条件で印字テストを行った。その結果、図６の模式図に示すように、ゴミ捕集用突起体３によりインク中のゴミ１０を捕集することができ、ゴミ捕集後もインク流量の低下がなく、かつ印字のカスレやムラがない良好なインク吐出が可能であった。
本発明はインクジェット記録方式に用いる記録液吐出のためのインクジェット記録ヘッドに用いることができる。
１・・・ノズル構成部材（ノズル層）
１ａ・・吐出口
１ｂ・・インク流路
２・・・インク吐出用駆動回路が形成された基板
３・・・ゴミ捕集用突起体
４・・・ゴミ捕集用突起体形成用レジスト層
５・・・ゴミ捕集用突起体形成用レジストパターン
７・・・貫通孔形成用レジスト層
７ａ・・貫通孔形成用レジストパターン
８・・・貫通孔
９・・・インク流路を形成するための型材
１０・・インク中に混入しているゴミの代表例
１１・・フィルター層
１１ａ・貫通孔が形成されたゴミ捕集用突起体側の面
１２・・インク供給口
１３・・材料層
１ａ・・吐出口
１ｂ・・インク流路
２・・・インク吐出用駆動回路が形成された基板
３・・・ゴミ捕集用突起体
４・・・ゴミ捕集用突起体形成用レジスト層
５・・・ゴミ捕集用突起体形成用レジストパターン
７・・・貫通孔形成用レジスト層
７ａ・・貫通孔形成用レジストパターン
８・・・貫通孔
９・・・インク流路を形成するための型材
１０・・インク中に混入しているゴミの代表例
１１・・フィルター層
１１ａ・貫通孔が形成されたゴミ捕集用突起体側の面
１２・・インク供給口
１３・・材料層
Claims (3)
- 液体を吐出するための複数の吐出口、および各吐出口に連通する液体流路を有する被覆樹脂層と、
液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子、および該液体流路に連通する液体供給口を有する基板と
を含むノズルチップを備える液体吐出ヘッドであって、
該液体供給口と該液体流路との間にフィルター層が形成されており、
該フィルター層が、
液体流量を確保するための、吐出口径以下の開口径を有する貫通孔と、
液体中のゴミを捕獲するための、先端を液体供給口側にして該貫通孔よりも液体供給口側に配置される先細状構造体からなるゴミ捕集用突起体と
を有する液体吐出ヘッドを製造する方法であって、
（１）エネルギー発生素子を有する基板上に、前記ゴミ捕集用突起体の形状を決定するための樹脂パターンを形成する工程と、
（２）該樹脂パターンに材料層を被覆し、該材料層に前記貫通孔を形成して、前記フィルター層を形成する工程と、
（３）該フィルター層上に、前記液体流路を形成するための型材を形成する工程と、
（４）該型材上に感光性樹脂層を被覆し、該感光性樹脂層に前記吐出口を形成する工程と、
（５）該液体流路を形成するための型材を除去する工程と、
（６）前記基板に前記液体供給口を形成する工程と
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記ゴミ捕集用突起体が、前記貫通孔１つに対して３つ以上配置され、各突起体が該貫通孔を取り囲むように形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記ゴミ捕集用突起体の側面と、前記貫通孔が形成された該ゴミ捕集用突起体側のフィルター層の面とが、該ゴミ捕集用突起体の外部になす角度が、鈍角であ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。
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