JP6576152B2 - 構造物の製造方法、および液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
図1および図2において、液体吐出ヘッド1は、シリコンなどにより形成された基板(基体)11と、基板11の一方の面である底面(図2では上面)に設けられた吐出口形成部材22と、基板11の他方の面に設けられた液室被覆材(被覆材)17とを備える。吐出口形成部材22には、液体を吐出するための複数の吐出口15が所定の方向(X方向)に沿って一定のピッチを介して配列されており、これによって吐出口列が構成されている。本実施形態では、互いに平行する複数の吐出口列がX方向と直交する方向(Y方向)において一定の間隔を介して形成されている。
次に、本発明の第1の実施形態として、上記構成を有する液体吐出ヘッド1の製造方法を、図3ないし図5を参照しつつ説明する。
まず、吐出エネルギー発生素子12が形成された基板11の底面(図3(a)では上面)に、ポジ型の感光性樹脂層を用いて、流路19を形成するための型(流路形成型)となるパターン21を形成する。次いで、ネガ型の感光性樹脂層を用いて、液体を吐出するための吐出口15を形成する吐出口形成部材22を形成する(図3(a))。次いで、フォトリソ技術、およびSi(シリコン)の深堀エッチング技術を用いて、基板11の表面側(図3(a)の下面側、図3(b)の上面側)より、複数の穴部13および液体供給口16を形成する(図3(b))。この複数の穴部13は、複数の吐出口列にそれぞれ液体を供給する前述の共通液室となる。なお、本発明において、穴部とは、基体(または基板)を貫通する空間に限らず、基板を貫通していない空間、例えば、窪みや凹部などを含むものとする。
上記の理由から、ドライフィルム17Fの非貼着部分17F1は、露光により硬化収縮するまでは、共通液室13内に弛んだ状態としている。そのため、各共通液室13の幅(Y方向における長さ)をW、テンティングされた露光前のドライフィルム17Fの、隔壁間の長さ(初期中立線長)をLi、ドライフィルム17Fの硬化収縮率をαとした場合、初期中立線長Liを液室幅Wより長く設定している。すなわち、初期中立線長Liを、
W<(1−α)×Li (式1)
の関係を満たすように設定している。
W=(1−α)×Li (式2)
の関係を満たすように定めることが好ましい。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。この第2の実施形態においても、構造物として、図1および図2に示す液体吐出ヘッド1を製造する方法を例に採り説明する。
図6は、第2の実施形態における液体吐出ヘッド1の製造工程を示す模式的断面図である。この第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、流路形成型となるパターン21および吐出口形成部材22を基板11の底面に形成し、その後、液体供給口16および共通液室13を形成する。
本実施例では、以下に示す工程に従って、図1および図2に示す液体吐出ヘッド1を作製した。
まず、吐出エネルギー発生素子12と、それを駆動・制御するための半導体素子が設けられた基板11の底面に対し、第1のポジ型感光性樹脂、例えばODUR−1010(東京応化工業(株)製)をスピンコートにより14μmの厚さに塗布した。その後、この第1のポジ型感光性樹脂を乾燥させて流路形成型を形成するための層を形成した。
以上のようにして製造された液体吐出ヘッド1について、液体吐出ヘッド1の反り、共通液室13に対応したテンティング部(非貼着部分)17F1の凹凸を測定した。その結果、液体吐出ヘッド1の反りおよびテンティング部17F1の凹凸は、いずれも十分小さく良好であった。
実施例1と同様に流路形成型であるパターン21、吐出口形成部材22、液体供給口16、および共通液室13を形成する工程を実施した(図3(b))。
次いで、ドライフィルム17Fとして硬化収縮率(α)=5%の材料、例えばTMMF(東京応化工業(株)を使用し、ラミネート装置により、ステージ温度、ローラ温度40℃、ローラ圧力0.1MPa,ローラ速度10mm/sでラミネートした(図2(c))。この際、初期中立線長Liは215μmとした。
実施例1と同様に流路形成型21、吐出口形成部材22、液体供給口16、および共通液室13を形成する工程を実施した(図3(b))。
次いで、ドライフィルムとして硬化収縮率(α)=5%の材料、例えばTMMF(東京応化工業(株)を使用し、ラミネート装置により、ステージ温度、ローラ温度30℃、ローラ圧力0.1MPa、ローラ速度50mm/sでラミネートした(図2(c))。この際、初期中立線長Liは205μmとした。
以上のようにして製造された液体吐出ヘッドについて、液体吐出ヘッド1の反り、液室流路上のドライフィルム17Fのテンティング部(非貼着部分)17F1の凹凸を測定した。その結果、テンティング部17F1の凹凸、液体吐出ヘッド1の反りは実施例1および2に比べ大きかった。
以上の実施は形態および実施例では、本発明に係る製造方法によって製造される構造物として、図1および図2に示す液体吐出ヘッドの製造方法を例に採り説明した。しかし、本発明は液体吐出ヘッドの製造方法に限定されない。すなわち、本発明は、半導体基板などの基体に形成されたスルーホールや凹部などの穴部を、ドライフィルムレジストなどの被覆材によってテンティングする工程を含む全ての製造方法に有効であり、液体吐出ヘッドの製造方法に限定されるものではない。
11 基板(基体)
12 吐出エネルギー発生素子
13 共通液室(液室)
13a 開口部
16 液体供給口
17 ドライフィルムレジスト(被覆材、流路部材)
17a 液体導入口
17F1 非貼着部分
18 ベースフィルム
19 流路
22 吐出口形成部材
33 モールド(押圧部材)
W 開口部の幅
Li 非貼着部分の幅
α 前記被覆材の収縮率
Claims (9)
- 穴部が形成された基体と、該基体に貼着された被覆材とを有する構造物の製造方法であって、
前記穴部の開口部を覆うように可撓性を有する前記被覆材を前記基体に貼着する第1工程と、
前記基体に貼着された前記被覆材を硬化させる第2工程と、を有し
前記第1工程は、前記基体に被覆材を貼着して前記穴部の内方に閉空間を形成すると共に、前記開口部を覆う非貼着部分の全体が前記開口部の内方に向けて落ち込むように弛ませた状態とし、且つ前記第1工程は前記第2工程よりも低い圧力環境で行うことを特徴とする構造物の製造方法。 - 前記開口部の幅をW、前記第1工程における非貼着部分の幅をLi、前記第2工程において硬化した前記被覆材の収縮率をαとするとき、
W≦(1−α)×Li
の関係を満たす、請求項1に記載の構造物の製造方法。 - 前記第1工程は、前記基体に前記被覆材を重ねた後、前記開口部を覆う前記非貼着部分を押圧部材で押圧することにより、当該非貼着部分を前記穴部の内方へ押し込む、請求項1または2のいずれか一項に記載の構造物の製造方法。
- 液体を吐出するためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子、液体供給口、および液室を備えた基板を備えると共に、前記液体供給口に連通する流路、および該流路に連通する吐出口が形成された吐出口形成部材を備えた液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記液室の開口部を覆うように可撓性を有する被覆材を前記基板に貼着する第1工程と、
前記基板に貼着された前記被覆材を硬化させる第2工程と、を含み、
前記第1工程において、前記被覆材のうち前記基板の前記開口部を覆う非貼着部分を弛ませた状態で前記基板に貼着することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記開口部の幅をW、前記第1工程における非貼着部分の幅をLi、前記第2工程において硬化した前記被覆材の収縮率をαとするとき、
W≦(1−α)×Li
の関係を満たす、請求項4に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記被覆材は、ドライフィルムレジストであり、
前記第2の工程によって前記基板に貼着された前記ドライフィルムレジストに対し、露光、現像を行うことによって前記ドライフィルムレジストの一部に前記液室に連通する液体導入口を形成する第3工程を、さらに備える、請求項4または5に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記第1工程は、前記基板に被覆材を貼着することにより、前記液室の内方に閉空間を形成する共に、第2工程よりも低い圧力環境で行う、請求項4ないし6のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第1の工程において用いられる前記ドライフィルムレジストにはベースフィルムが貼着され、
前記ベースフィルムは、前記第3工程における露光前に剥離される、請求項6または7のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記第1工程は、前記基板に前記被覆材を重ねた後、前記開口部を覆う前記非貼着部分を押圧部材によって前記液室の内方へ押し込む、請求項4ないし8のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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