(57)【要約】【課題】優れた生産性及び低コストを維持したまま高密度化が可能な液体吐出ヘッド用基板の製造に用いることのできる基板の加工方法、並びに該方法を用いる液体吐出ヘッド用基板及びその製造方法の提供。【解決手段】基板に、基板厚み方向に対して傾きの異なる複数の孔を形成する方法であって、該基板にエッチングマスクを形成する工程と、該エッチングマスクを形成した該基板に反応性イオンエッチングにより該孔を形成する工程と、該エッチングマスクを除去する工程とを少なくとも有し、該エッチングマスクは、該基板のエッチング開始面の大きさを規定する第一のマスクと、該反応性イオンエッチングにおける被エッチング領域の周囲の該第一のマスク上の少なくとも一部に配され、形成する孔の基板厚み方向の傾きに対応した厚みを有する第二のマスクとを有する。【選択図】  図１
2020006548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、
前記液体を吐出するためのエネルギーを発生する記録素子と、
前記吐出口と連通し、前記記録素子に液体を輸送する液体流路と、
前記記録素子が配された第一の面と、該第一の面に対向する第二の面とを有する基板と、
前記基板の第一の面から第二の面に貫通し、前記液体流路と連通する液体供給口と、
を有する液体吐出ヘッド用基板であって、
前記液体供給口は、前記第一の面に開口し、前記液体流路に連通する第一の供給口と、前記第二の面に開口し、該第一の供給口に連通する第二の供給口とを含み、
前記液体供給口は、基板面に平行な第一の方向に複数配され、１つの前記液体流路に対して、１つ以上の前記液体供給口が連通しており、
前記第一の方向に隣り合う前記液体供給口の少なくとも一部において、
異なる液体供給口が有する隣り合う第一の供給口の前記第一の方向における中心間距離が、前記第一の面から前記第二の面に向かって拡大する領域を少なくとも有し、
前記異なる液体供給口が有する、隣り合う第一の供給口の前記第一の面における前記第一の方向の中心間距離が、隣り合う第二の供給口の前記第二の面における該第一の方向の中心間距離よりも小さい、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド用基板。
【請求項２】
前記記録素子の中心位置から、前記第一の供給口の前記記録素子側の開口端までの前記第一の方向における距離をＬ１、前記記録素子の中心位置から、前記第二の供給口の前記記録素子側の開口端までの前記第一の方向における距離をＬ２とした時、少なくとも一つの液体供給口で、Ｌ１＜Ｌ２が成立する、請求項１に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項３】
前記第二の供給口が、前記第一の方向と直交し基板面に平行な第二の方向に延在しており、
前記記録素子と前記吐出口の対が、前記第二の方向に複数配される、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項４】
前記記録素子と前記吐出口の対が、１つの前記液体流路において、前記第一の方向に、１つまたは２つずつ配される、請求項３に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項５】
前記第二の供給口が、前記第一の方向と直交し基板面に平行な第二の方向に延在しており、
各液体供給口において、前記第一の供給口が前記第二の方向に複数配され、該複数の第一の供給口が１つの前記第二の供給口に連通する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項６】
異なる液体供給口が有する、隣り合う第一の供給口の前記第二の方向における位置が、略同一である、請求項５に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項７】
前記液体流路が、異なる液体供給口が有する、隣り合う２つの前記第二の供給口と連通した前記第一の供給口の少なくとも一対と連通する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項８】
前記一対の第一の供給口の前記第一の方向における中心間距離が、前記第一の面から前記第二の面に向かって拡大する領域を少なくとも有し、
該一対の第一の供給口が、該一対の第一の供給口の該第一の方向における中心位置を軸として、該第一の方向に対称な傾きを有する、請求項７に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項９】
前記第一の面における前記第一の供給口の位置を基準とした、該第一の供給口の基板厚み方向に対する傾斜角度が、前記基板の中心から前記第一の方向の外側に向かって徐々に大きくなる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド用基板。
【請求項１０】
基板に、基板厚み方向に対して傾きの異なる複数の孔を形成する方法であって、
前記基板にエッチングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスクを形成した前記基板に反応性イオンエッチングにより前記孔を形成する工程と、前記エッチングマスクを除去する工程とを少なくとも有し、
前記エッチングマスクは、前記基板のエッチング開始面の大きさを規定する第一のマスクと、前記反応性イオンエッチングにおける被エッチング領域の周囲の該第一のマスク上の少なくとも一部に配され、形成する孔の基板厚み方向の傾きに対応した厚みを有する第二のマスクと、を有することを特徴とする基板の加工方法。
【請求項１１】
前記被エッチング領域の周囲に配された前記第二のマスク側に、エッチングの進行方向が傾く、請求項１０に記載の基板の加工方法。
【請求項１２】
前記被エッチング領域が、基板の中心から外側に向かって、より厚く形成された前記第二のマスクで規定される領域を有する、請求項１０または１１に記載の基板の加工方法。
【請求項１３】
前記基板が、少なくともエッチング開始面に、シリコン層もしくはシリコン酸化膜を有する、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の基板の加工方法。
【請求項１４】
前記エッチングマスクが、感光性樹脂を含む、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の基板の加工方法。
【請求項１５】
前記エッチングマスクを形成する工程が、前記第二のマスクを作製した後に、該第二のマスクの少なくとも前記被エッチング領域側の角部を丸める処理を含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の基板の加工方法。
【請求項１６】
液体を吐出する吐出口と、
前記液体を吐出するためのエネルギーを発生する記録素子と、
前記吐出口と連通し、前記記録素子に液体を輸送する液体流路と、
前記記録素子が配された第一の面と、該第一の面に対向する第二の面とを有する基板と、
前記基板の第一の面から第二の面に貫通し、前記液体流路と連通する液体供給口と、
を有する液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、
前記第一の面に開口する前記液体供給口の少なくとも一部を、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板の加工方法を用いて形成することを特徴とする液体吐出ヘッド用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の加工方法、並びに、液体吐出ヘッド用基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドは、特許文献１に示されるように、外部の液体供給系との接続、或いは基板の保持等の観点から、記録素子が形成された液体吐出ヘッド用基板を何らかの支持部材と接合して構成される。
【０００３】
ここで、一つの基板内で複数の液体（例えば、複数色のインク）を使用可能な液体吐出ヘッド用基板においては、基板と支持部材の接合部において、複数の液体の混合を防止する為に、各液体間を封止することが求められる。
【０００４】
また、近年、生産性の向上、及び、液体吐出機能の向上のために、基板の微細加工および液体吐出ノズルの高密度配置が進められている。同一基板で複数の液体を使用可能な液体吐出ヘッド用基板においては、各液体間の距離を縮めることによりヘッドの高密度化が達成できる。その為に、記録素子を駆動する為の電気回路や、液体供給口の縮小が進められている。
【０００５】
液体吐出ヘッド用基板に形成される液体供給口としては、特許文献２に示されるように、基板のおもて面（第一の面）に開口する第一の供給口と、該第一の供給口に連通し、基板の裏面（第二の面）に開口する第二の供給口とを含む構成が知られている。このような液体吐出ヘッド用基板では、支持部材から第二の供給口へ供給された液体が、第一の供給口を経て、液体吐出口から吐出される。
【０００６】
液体吐出ヘッド用基板に液体供給口を形成する手段としては、ドリル、レーザー、サンドブラスト等の手法や、ウェットエッチングによる結晶異方性エッチング、エッチングガスを用いるドライエッチング等の手法が知られている。これらの中でもエッチングガスを用いるドライエッチングにより液体供給口を形成する方法では、精度よく、基板面に対して垂直な形状の液体供給口を形成することができる。このため、他の手法と比較して、複数の液体供給口間の距離を縮小し易く、液体吐出ヘッド用基板の高密度化が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１２５５１６号公報
【特許文献２】特開２００９−９６０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
液体吐出ヘッド用基板のおもて面には、記録素子やその駆動回路などのパターン、さらに、液体吐出口を配置するために必要な領域等が存在する。従って、液体吐出ヘッドの高密度化を図るためには、これらの間を縫って、液体吐出口に対応した第一の供給口を多数形成することが求められる。よって、第一の供給口は、限られた領域への微細配置が求められる。
一方、第二の供給口が開口する基板の裏面には、通常、微細化に不利な樹脂成型品から成る支持部材が接合される。このため、液体吐出ヘッドの高密度化を図るために、第一の供給口に合わせて、第二の供給口を単に微細化しただけでは、支持部材等に起因する生産性の低下やコストアップを避けることはできない。
従って、生産性やコストに対する要求を満たした上で、高密度化が可能な液体吐出ヘッド用基板を製造するための技術の開発が求められている。
【０００９】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、優れた生産性及び低コストを維持したまま高密度化が可能な液体吐出ヘッド用基板の製造に用いることのできる基板の加工方法、当該方法を用いた液体吐出ヘッド用基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、液体を吐出する吐出口と、前記液体を吐出するためのエネルギーを発生する記録素子と、前記吐出口と連通し、前記記録素子に液体を輸送する液体流路と、前記記録素子が配された第一の面と、該第一の面に対向する第二の面とを有する基板と、前記基板の第一の面から第二の面に貫通し、前記液体流路と連通する液体供給口と、を有する液体吐出ヘッド用基板であって、前記液体供給口は、前記第一の面に開口し、前記液体流路に連通する第一の供給口と、前記第二の面に開口し、該第一の供給口に連通する第二の供給口とを含み、前記液体供給口は、基板面に平行な第一の方向に複数配され、１つの前記液体流路に対して、１つ以上の前記液体供給口が連通しており、前記第一の方向に隣り合う前記液体供給口の少なくとも一部において、異なる液体供給口が有する隣り合う第一の供給口の前記第一の方向における中心間距離が、前記第一の面から前記第二の面に向かって拡大する領域を少なくとも有し、前記異なる液体供給口が有する、隣り合う第一の供給口の前記第一の面における前記第一の方向の中心間距離が、隣り合う第二の供給口の前記第二の面における該第一の方向の中心間距離よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド用基板である。
【００１１】
また、本発明の一態様は、基板に、基板厚み方向に対して傾きの異なる複数の孔を形成する方法であって、前記基板にエッチングマスクを形成する工程と、前記エッチングマスクを形成した前記基板に反応性イオンエッチングにより前記孔を形成する工程と、前記エッチングマスクを除去する工程とを少なくとも有し、前記エッチングマスクは、前記基板のエッチング開始面の大きさを規定する第一のマスクと、前記反応性イオンエッチングにおける被エッチング領域の周囲の該第一のマスク上の少なくとも一部に配され、形成する孔の基板厚み方向の傾きに対応した厚みを有する第二のマスクと、を有することを特徴とする基板の加工方法である。
【００１２】
さらに、本発明の一態様は、液体を吐出する吐出口と、前記液体を吐出するためのエネルギーを発生する記録素子と、前記吐出口と連通し、前記記録素子に液体を輸送する液体流路と、前記記録素子が配された第一の面と、該第一の面に対向する第二の面とを有する基板と、前記基板の第一の面から第二の面に貫通し、前記液体流路と連通する液体供給口と、を有する液体吐出ヘッド用基板の製造方法であって、前記第一の面に開口する前記液体供給口の少なくとも一部を、上記基板の加工方法を用いて形成することを特徴とする液体吐出ヘッド用基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、優れた生産性及び低コストを維持したまま高密度化が可能な液体吐出ヘッド用基板の製造に用いることのできる基板の加工方法、当該方法を用いた液体吐出ヘッド用基板及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の液体吐出ヘッド用基板の一実施形態を含む液体吐出ヘッドを説明するための図であり、（ａ）はその断面斜視図であり、（ｂ）はその模式的断面図である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッド用基板の一実施形態を説明するための図であり、（ａ）はその模式的断面図であり、（ｂ）はその模式的平面図である。
【図３】本発明の基板の加工方法の一実施形態における各工程を説明するための模式的断面図である。
【図４】（ａ）はドライエッチング時に形成されるシースの一例を説明するための模式図であり、（ｂ）はそのシースによるドライエッチングの途中の段階における基板の模式的断面図である。
【図５】本発明の液体吐出ヘッド用基板の複数の実施形態を説明するための模式的断面図である。
【図６−１】本発明の液体吐出ヘッド用基板の製造方法の一実施形態における各工程の一部（（ａ）〜（ｅ））を説明するための模式的断面図である。
【図６−２】本発明の液体吐出ヘッド用基板の製造方法の一実施形態における各工程の一部（（ｆ）〜（ｋ））を説明するための模式的断面図である。
【図７】本発明の液体吐出ヘッド用基板の製造方法の他の実施形態における各工程を説明するための模式的断面図である。
【図８】従来の液体吐出ヘッド用基板の製造方法の一例を説明するための模式的断面図である。
【図９】本発明の液体吐出ヘッド用基板の製造方法のさらに他の実施形態における各工程を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の基板の加工方法を用いて液体吐出ヘッド用基板を作製することにより、第二の面に開口する第二の供給口は支持部材と容易に接合できる寸法間隔で形成でき、より高密度配置が求められる第一の面に開口する第一の供給口はより小さな寸法間隔で形成できる。これにより、液体吐出ヘッドにおいて、ノズル及び液体供給口の高密度化とともに、生産性及び吐出機能の向上を達成することができる。
以下に、図３及び図４を用いて、本発明の基板の加工方法の実施形態について詳しく説明する。
【００１６】
＜基板の加工方法＞
本発明の基板の加工方法は、基板に、基板厚み方向に対して傾きの異なる複数の孔を形成する方法であり、以下の工程を少なくとも有する。
・基板にエッチングマスクを形成する工程（マスク形成工程）。
・前記エッチングマスクを形成した前記基板に反応性イオンエッチングにより前記孔を形成する工程（孔形成工程）。
・前記エッチングマスクを除去する工程（マスク除去工程）。
以下に、各工程について詳しく説明する。
【００１７】
（マスク形成工程）
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板５０に、エッチングマスクを形成する。ここで、エッチングマスクは、基板のエッチング開始面の大きさを規定する第一のマスク５１（第一段目のエッチングマスク）と、形成する孔の基板厚み方向の傾きに対応した厚みを有する第二のマスクとを有する。
【００１８】
図３では、この第二のマスクとして、第二のマスクＩ  ５２（第二段目のエッチングマスク）と、第二のマスクＩＩ  ５３（第三段目のエッチングマスク）とが形成されている。これらの第二のマスクは、反応性イオンエッチングにおける被エッチング領域の周囲の第一のマスク上の少なくとも一部に配される。これらのマスク（符号５１〜５３）には、開口部５１ａ〜５３ａが形成されている。
【００１９】
なお、これらのマスクは、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、マスク材料としての感光性樹脂の塗布、露光及び現像をそれぞれ行うことにより、段階的に形成することができる。図３では、反応性イオンエッチングにおける被エッチング領域が、基板の中心から外側に向かって、より厚く形成された、すなわち、基板の中心から外側に向かって徐々に厚く形成された第二のマスクで規定される領域を有する。詳しくは、第一の厚みを有する第二のマスクで規定される第一のエッチング領域（符号５１ａｉｉ）と、第一の厚みを有する第二のマスクと（例えば、該第一の厚みより薄い（又は厚い））第二の厚みを有する第二のマスクで規定される第二のエッチング領域（符号５１ａｉｉｉ）を有する。そして、この第一のエッチング領域が基板の中心側に配置され、第二のエッチング領域が基板の（例えば、紙面左右方向の）外側に配置される。
従って、図３に示す被エッチング領域は、一部が最も厚みのあるマスクで囲われた領域５１ａｉｉｉ、一部が二番目に厚いマスクで囲われた領域５１ａｉｉ、及び最も薄いマスクですべてが囲われた領域５１ａｉを有する。
【００２０】
このように、図３では、形成する孔の基板厚み方向（紙面上下方向）に対する傾きに応じて、被エッチング領域として、以下の領域が存在する。すなわち、エッチングマスクが第一のマスクのみで規定される領域５１ａｉと、第一のマスクと１層の第二のマスクとで規定される領域５１ａｉｉと、第一のマスクと２層の第二のマスクとで規定される領域５１ａｉｉｉとが存在する。
【００２１】
本発明では、一つの開口パターンすなわち被エッチング領域を、離散的な複数の厚みを持つエッチングマスクによって囲むように形成することができる。このように、異なる複数の厚みを有するエッチングマスクを形成すると、図４（ａ）に示すように、ドライエッチング時に形成されるシース５５がエッチングマスクの厚みに倣って歪み、一様にはならない。従って、エッチング中はシースに対して垂直な方向にイオンが基板に向かって飛翔するため、図４（ｂ）に示すように、被エッチング領域５１ａｉ〜５１ａｉｉｉでは、それぞれ異なった方向にエッチングが進行する。具体的には、被エッチング領域の周囲に配された第二のマスク側に、エッチングの進行方向が傾く。
すなわち、第一のマスク５１で周囲がすべて囲われた被エッチング領域５１ａｉでは、基板面に対して垂直な方向（鉛直方向）にエッチングが進行する。また、周囲の一部に１層の第二のマスクＩ  ５２が形成された被エッチング領域５１ａｉｉでは、基板面に対して垂直な方向に対して、この第二のマスクＩ  ５２側に傾いた方向にエッチングが進行する。さらに、周囲の一部に２層の第二のマスクが形成された被エッチング領域５１ａｉｉｉでは、基板面に対して垂直な方向に対して、これらの第二のマスク側にさらに傾いた方向にエッチングが進行する。このように、被エッチング領域を囲うエッチングマスクの一部の厚みを変えることで、形成されるシースを歪ませることができ、エッチングの進行方向を所望の方向に制御することができる。
【００２２】
上述の説明より、第二のマスクの厚みと、当該第二のマスクを介して行うエッチングの進行方向の傾きとは相関関係があると言える。従って、第二のマスクは、形成する孔の基板厚み方向の傾きに対応したシース形状を形成するために、適宜その厚みを設定でき、さらに、エッチング条件や用いる基板の材質等も考慮に入れて適宜設定することができる。
このように、エッチングマスク（特に第二のマスク）の必要段数（層数）や厚みは任意に選択できるが、この作用を得るためには、通常、シース厚み（基板表面からシースまでの距離）に対して１０分の１以上のマスク厚みとすることが求められる。例えば、ドライエッチングのシース厚みが数ｍｍ程度のオーダーの場合には、少なくとも数百μｍ程度以上のマスク厚みとすることが好ましい。
【００２３】
なお、基板に対するエッチングの進行方向をより傾ける場合や、より微細なパターンでの進行方向を傾ける場合には、図９（ｂ）に示すように、エッチングマスクの角部が丸い形状のエッチングマスクを用いることが好ましい。これにより、シース形状がエッチングマスク形状により倣い易くなる。
従って、上記マスク形成工程は、第二のマスクを作製した後に、該第二のマスクの少なくとも被エッチング領域側の角部を丸める処理を含むことが好ましい（処理工程）。なお、この処理工程において、角部を丸める処理を行う第二のマスクとは、各領域の周囲に形成された第二のマスクのうち、最表層となるマスクであることができる。すなわち、例えば、図３（ｃ）では、領域５１ａｉｉｉに対しては、第二のマスクＩＩ  ５３であることができ、領域５１ａｉｉに対しては、第二のマスクＩ  ５２であることができる。
【００２４】
これらのエッチングマスクを構成する材料は特に限定されない。例えば、図３に示す基板５０上に、感光性樹脂、金属及び酸化膜等を成膜することによって、エッチングマスクを形成してもよい。また、基板５０上に、直接、エッチングマスクを形成せずに、別途作製したマスクを基板上に重ねてもよく、例えば、所望の第一の供給口のパターンが刻まれたメカニカルマスクを基板５０上に配置することでエッチングマスクとしてもよい。
しかしながら、より簡便にエッチングマスクを形成できることから、エッチングマスクは、感光性樹脂（例えば、ネガ型感光性樹脂）を含むことが好ましい。このように、エッチングマスクが感光性樹脂のような有機物から成る場合には、該感光性樹脂を基板上に塗布しパターニングしてエッチングマスクを形成した後に、例えば、処理工程として酸素プラズマ処理を行うことで、第二のマスクの角部を丸めることができる。
【００２５】
エッチングマスク（材料）の塗布方法及び形成方法としては、例えば、スピンコートやスリットコート、ドライフィルムテンティング等を用いることができる。また、パターニングには、フォトリソグラフィー法による露光現像処理を用いることができる。
【００２６】
（孔形成工程）
次いで、図３（ｄ）に示すように、第一のマスク５１及び第二のマスク（符号５２及び５３）を有する基板に対して、ドライエッチング（詳しくは反応性イオンエッチング）により、第一の面５０ａから第二の面５０ｂを貫通する複数の孔５４を形成する。上述したように、ドライエッチングの際、各領域の周囲に形成されたエッチングマスクの厚みに応じて、第二のマスク側に、エッチングの進行方向が傾く。その結果、図４（ｂ）に示すエッチングの途中段階を経て、図３（ｄ）に示すように、基板厚み方向に対して異なる傾きを有する複数の孔５４ｉ〜５４ｉｉｉがそれぞれ形成される。これらの孔はそれぞれ別々の角度で、第一の面から第二の面に延伸している。例えば、孔５４ｉｉｉは、図３（ｅ）に示すように、第一の面における（開口の中心）位置を基準として、基板厚み方向に対して角度θｉｉｉの傾きで、基板５０を貫通している。なお、第一の面５０ａにおける孔の（開口の中心）位置を基準とした、孔の基板厚み方向に対する傾斜角度θは、上述したエッチングマスクの厚み等を調整することで適宜設定することができる。また、基板としては、例えば、シリコン基板やシリコン酸化膜を有する基板を用いることができ、少なくともエッチング開始面に、シリコン層及びシリコン酸化膜の少なくとも一方を有することができる。
【００２７】
（マスク除去工程）
続いて、図３（ｅ）に示すように、エッチングマスク（符号５１〜５３）を除去する。除去方法としては特に限定されず、液体吐出ヘッドの分野で公知な方法を用いて各マスクを同時に又は別々に除去することができる。
【００２８】
以上の工程を経ることで、液体吐出ヘッド用基板に応用することができる、基板厚み方向に対して傾きの異なる複数の孔を有する加工基板を得ることができる。
【００２９】
続いて、上述した基板の加工方法を用いて製造できる、本発明の液体吐出ヘッド用基板の複数の実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。なお、図１は、本発明の液体吐出ヘッド用基板の一実施形態を含む液体吐出ヘッドの模式的な図であり、（ａ）はその断面斜視図であり、（ｂ）はその断面図である。また、図２は、本発明の液体吐出ヘッド用基板の一実施形態を説明するための図であり、（ａ）はその模式的断面図であり、（ｂ）はその模式的平面図である。ここで、図２（ｂ）には、第一の供給口の開口部と、第二の供給口の開口部の位置関係が示されている。さらに、図５（ａ）〜（ｂ）は、本発明の液体吐出ヘッド用基板のその他の実施形態を説明するための模式的断面図である。
【００３０】
＜液体吐出ヘッド用基板＞
（第一の実施形態）
図１及び図２に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッド用基板３０は、ノズル層１０及び（素子）基板２０を含むことができ、当該液体吐出ヘッド用基板３０は、（液体）供給路４１を有する支持部材４０に接合され液体吐出ヘッドとして用いることができる。また、当該液体吐出ヘッド用基板３０は、（液体）吐出口１１と、記録素子２１と、液体流路１２と、第一の面２０ａ及び第二の面２０ｂを有する（素子）基板２０と、液体供給口２２とを有する。
本発明の液体吐出ヘッド用基板を用いた液体吐出ヘッド（例えば、インクジェット記録ヘッド）は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、更には、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。
【００３１】
また、作製された液体吐出ヘッド用基板３０は、第二の面２０ｂにて支持部材４０と接合される。この時、液体吐出ヘッド用基板３０の第二の供給口２２ｂと、支持部材４０の液体供給路４１とが連通されることにより、支持部材側の液体タンク(不図示)から、素子基板内、具体的には、第二の供給口内に液体が供給される。そして、液体流路内に充填された液体が、記録素子から発生する液体を吐出するためのエネルギーによって、吐出口から吐出され、紙などの記録媒体にこの液体が着弾することにより、印字（記録）を行うことができる。
【００３２】
以下に、本実施形態の液体吐出ヘッド用基板の各構成について詳しく説明する。
【００３３】
（ノズル層）
ノズル層１０は、液体を吐出する吐出口１１と、吐出口１１と連通し、記録素子２１に液体（例えば、インク等の記録液）を輸送する液体流路１２とを有する。吐出口１１は、図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、記録素子２１の上方（紙面上方）の部分に形成することができ、通常、１つの液体吐出ヘッド用基板に複数形成される。液体流路１２は、素子基板２０の第一の面２０ａ上に配され、吐出口１１と液体供給口２２と連通する空間部分であり、この空間部分に液体を保持する液室として利用される。
当該ノズル層１０は、例えば、感光性樹脂を用いて形成することができ、単層又は複数層で構成されることができる。例えば、ノズル層１０は、吐出口１１を有するオリフィスプレートと、液体流路１２を有する流路壁部材とから構成されることができる。
【００３４】
（素子基板）
素子基板２０は、（複数の）記録素子２１が配された第一の面２０ａと、第一の面２０ａに対向する第二の面２０ｂとを有する。素子基板２０に用いる基板としては、例えば、シリコン基板（シリコンウエハ）を用いることができ、当該基板の厚さは、例えば、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲とすることができる。記録素子２１は、液体吐出ヘッド用基板の吐出口から液体を吐出するためのエネルギーを発生できるものであればよい。記録素子２１としては、例えば、液体を沸騰させる電気熱変換素子（発熱抵抗体素子、ヒータ素子）や、体積変化や振動により液体に圧力を与える素子（ピエゾ素子、圧電素子）等を用いることができる。
【００３５】
図１及び図２に示す実施形態では、素子基板２０の第一の面２０ａ上には、複数の記録素子２１、複数の液体流路１２、及び、複数の吐出口１１から構成されるノズル列が基板面に平行な第一の方向Ｘに複数（２列）設けられている。各ノズル列では、第一の面２０ａ上に、記録素子２１と吐出口１１との対が複数、第一の方向Ｘに直交する第二の方向Ｙに沿って所定のピッチで列状に（１列）配置されている。
また、各ノズル列では、図２に示すように、各記録素子２１に対応した液体流路１２が配置されており、上記記録素子２１と吐出口１１との対が、１つの液体流路１２において、第一の方向に１つ又は複数（例えば２つ）ずつ配置されている。そして、このノズル列毎に、素子基板の第一の面２０ａから第二の面２０ｂまで貫通する液体供給口２２が形成されており、当該液体供給口２２は、第一の面２０ａにおいて液体流路１２と連通し、第二の面２０ｂにおいて液体供給路４１と連通している。
この液体供給口２２は、第一の面２０ａに開口し、液体流路１２に連通する第一の供給口２２ａと、第二の面２０ｂに開口し、第一の供給口２２ａに連通する第二の供給口２２ｂとを含む構成となっている。
【００３６】
なお、図１及び図２に示す実施形態では、各液体流路１２が、異なる液体供給口２２が有する、隣り合う２つの第二の供給口２２ｂと連通した第一の供給口２２ａの一対と連通している。また、異なる液体供給口２２が有する、隣り合う第一の供給口（例えば、上記一対の第一の供給口）の第二の方向Ｙにおける位置は略同一となっており、それぞれ同一ピッチで配されている。
【００３７】
このように、液体供給口２２は、基板面に平行な第一の方向Ｘに複数配され、１つの液体流路１２に対して、１つ以上（図１では２つ）の液体供給口２２が連通している。ここで、第二の供給口２２ｂは、第一の方向Ｘと直交し基板面に平行な第二の方向Ｙに延在して配されている。また、図２（ｂ）に示すように、各液体供給口において、第一の供給口２２ａが第二の方向Ｙに複数（所定のピッチで）配され、その複数の第一の供給口が１つの第二の供給口２２ｂに連通している。なお、各液体供給口において、第一の供給口は、第二の方向Ｙに沿って、一列に配置されている。
【００３８】
また、本実施形態の液体吐出ヘッド用基板は、第一の方向Ｘに隣り合う液体供給口２２（例えば、上記一対の第一の供給口）の少なくとも一部において、以下の構成を有する。すなわち、当該液体吐出ヘッド用基板では、異なる液体供給口が有する隣り合う第一の供給口２２ａの第一の方向Ｘにおける（開口の）中心間距離が、第一の面２０ａから第二の面２０ｂに向かって拡大する領域を少なくとも有する。図２では、各液体流路に連通する一対の第一の供給口２２ａｉと２２ａｉｉ、２２ａｉｉｉと２２ａｉｖの第一の方向における中心間距離Ａ１及びＡ２が、第一の面から第二の面（より詳しくは第一の供給口と第二の供給口との連結面）に向かって拡大している。言い換えると、第一の供給口２２ａは、上記中心間距離が拡大する斜め方向に第二の面２０ｂに向かって延伸して形成されている。
また、図２に示す液体吐出ヘッド用基板では、各液体流路に連通する一対の第一の供給口は、一対の第一の供給口の第一の方向における中心位置を軸として、第一の方向に対称な傾きを有している。
なお、第一の面２０ａにおける第一の供給口の（開口の中心）位置を基準とした、第一の供給口の基板厚み方向に対する傾斜角度θは、上述した基板の加工方法と同様に、適宜設定することができる。例えば、上記傾斜角度θは、０°以上、９０°未満とすることができる。
【００３９】
なお、上記中心間距離は、第一の面から第二の面に向かって拡大する領域が存在すればよく、これらの図に示すように、連続して拡大していてもよいし、中心間距離が変化しない領域を一部有していてもよい。しかしながら、液体吐出ヘッドの高密度化等の観点から、上記中心間距離は、第一の面から第二の面に向かって連続して拡大することが好ましい。
【００４０】
また、図２のように、隣り合う第一の供給口の両方が、第一の面から第二の面に向かって、上記中心間距離が拡大する斜め方向に延伸していてもよい。或いは、後述する図５（ｂ）のように、隣り合う第一の供給口の一方のみが、上記中心間距離が拡大する斜め方向に延伸していてもよい。結果的に、隣り合う第一の供給口２２ａの第一の方向における中心間距離が、第一の面から第二の面に向かって拡大する領域が存在すればよい。
【００４１】
この際、図１（ｂ）に示すように、第一の供給口２２ａは、第二の供給口の天井部分２３で第二の供給口２２ｂと連通することが好ましい。第二の供給口の天井部分２３で第一の供給口と連通することにより、第二の供給口の側壁部分２４と連通した場合と比較して、ドライエッチング時の基板の貫通加工の際に、バリの残存を容易に防ぐことができる。
【００４２】
また、本実施形態の液体吐出ヘッド用基板は、第一の方向Ｘに隣り合う液体供給口２２の少なくとも一部において、以下の構成を有する。すなわち、異なる液体供給口が有する、隣り合う第一の供給口２２ａの第一の面２０ａにおける第一の方向Ｘの中心間距離が、隣り合う第二の供給口２２ｂの第二の面２０ｂにおける第一の方向Ｘの中心間距離よりも小さくなる。図２では、隣り合う第一の供給口２２ａｉと２２ａｉｉの第一の面での第一の方向の中心間距離Ａ１が、隣り合う第二の供給口２２ｂｉと２２ｂｉｉの第二の面での第一の方向の中心間距離Ｂ１よりも小さくなっており、Ａ１＜Ｂ１の関係を満たす。図２に示す液体吐出ヘッド用基板では、各液体流路１２に連通する、隣り合う第一の供給口の開口の中心位置の第一の面での隣接間ピッチを同じ距離としており、中心間距離Ａ１とＡ２とは等しい。また、同様に、第二の供給口の開口の中心位置の第二の面での隣接間ピッチも同じ距離としており、中心間距離Ｂ１とＢ２とは等しい。従って、隣り合う第一の供給口２２ａｉｉｉと２２ａｉｖの第一の面での第一の方向の中心間距離Ａ２は、隣り合う第二の供給口２２ｂｉｉｉと２２ｂｉｖの第二の面での第一の方向の中心間距離Ｂ２よりも小さくなっており、Ａ２＜Ｂ２の関係が成立する。
【００４３】
このように、液体供給口２２ｉ、２２ｉｉ、２２ｉｉｉ、２２iｖでは、第一の供給口と第二の供給口の平面位置関係が異なっており、各液体供給口では、第二の供給口に対して、第一の供給口が互いに近づいた位置に開口している。
【００４４】
また図１に示すように、記録素子の中心位置から第一の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離をＬ１、記録素子の中心位置から第二の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離をＬ２としたとき、以下を満たすことが好ましい。すなわち、液体吐出ヘッド用基板が有する少なくとも１つの液体供給口２２において、Ｌ１＜Ｌ２が成立することが好ましい。言い換えると、第一の方向において、第二の供給口の開口端位置よりも、第一の供給口の開口端位置を記録素子２１近くに配置することが好ましい。これにより、ノズル部への液体の供給が容易となり、液体の吐出スピードを一層上げることができる。従って、第一の供給口に併せて第二の供給口を微細化せずとも、つまり、支持部材の生産性を落とさずに液体吐出ヘッドの吐出機能を高めることが可能となる。
これにより、微細化には不利な支持部材を接合する第二の面のピッチを変えることなく、第一の面のピッチをより微細化した液体供給口２２を基板２０に形成することができる。
【００４５】
（第二の実施形態）
図５（ａ）に示す第二の実施形態では、１つの液体流路７４に対して、記録素子と吐出口７３との対が第一の方向（紙面左右方向）に２つずつ配されている。そして、これらから構成されるノズルが、第二の方向（紙面手前−奥方向）に沿って略等間隔に複数配置されることによって構成されるノズル列が、第一の方向に５列（吐出口列は１０列）配置されている。そして、各液体流路７４に対して、第二の方向に沿って所定のピッチで一列に配置された第一の供給口６９が１つずつ連通している。また、この第二の方向に沿って配された複数の第一の供給口が、第二の方向に延在して配される１つの第二の供給口６４に連通し、１つの液体供給口を構成している。
【００４６】
また、異なる液体供給口が有する、隣り合う第一の供給口の第二の方向における位置は略同一となっており、それぞれ同一ピッチで配されている。「位置が略同一である」或いは「同一ピッチで配されている」とは、製造誤差を除いて実質的に同じ位置関係、或いはピッチであることを意味している。ここで、図５（ａ）に示す液体吐出ヘッド用基板では、第一の面での第一の供給口の（開口の中心）位置を基準とした、該第一の供給口の基板厚み方向（紙面上下方向）に対する傾斜角度に着目する。この傾斜角度は、基板の中心から第一の方向の外側（基板の第一の方向の両端側）に向かって、徐々に大きくなっている。従って、隣り合う第一の供給口６９の第一の方向における（開口の）中心間距離Ａは、第一の面から第二の面（より詳しくは第一の供給口と第二の供給口との連結面）に向かって拡大している。さらに、この隣り合う第一の供給口の第一の面での第一の方向の中心間距離Ａは、隣り合う第二の供給口６４の第二の面での第一の方向の中心間距離Ｂよりも小さくなり、Ａ＜Ｂの関係を満たす。また、上記距離Ｌ１及びＬ２に関しては、少なくとも、基板の第一の方向の両端に配される液体供給口において、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立している。さらに、第一の供給口６９は、第二の供給口６４の天井部分で第二の供給口と連通している。
【００４７】
従って、図５（ａ）に示す液体吐出ヘッド用基板は、ノズル部への液体の供給が容易となり、液体の吐出スピードを一層上げることができ、支持部材の生産性を落とさずに液体吐出ヘッドの吐出機能を高めることが可能となる。
【００４８】
（第三の実施形態）
図５（ｂ）に示す第三の実施形態では、異なる液体供給口が有する隣り合う第一の供給口１０６の一方（１０６ａｉ）のみが上記中心間距離が拡大する斜め方向に延伸している点が第一の実施形態と異なっており、それ以外の点は第一の実施形態と同一となっている。このような形態であっても、異なる液体供給口が有する隣り合う第一の供給口（例えば、同一の液体流路に連通する一対の第一の供給口）において、第一の方向の中心間距離Ａが、第一の面から第二の面に拡大する領域を有する。また、この第一の面における中心間距離Ａが、隣り合う第二の供給口の第二の面での第一の方向の中心間距離Ｂよりも小さくなっている。さらに、上記距離Ｌ１及びＬ２に関しても、少なくとも、基板の第一の方向の両端に配される液体供給口（第一の供給口１０６ａｉと第二の供給口１０４）において、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立する。このため、図５（ｂ）に示す液体吐出ヘッド用基板であっても、ノズル部への液体の供給が容易となり、液体の吐出スピードを一層上げることができ、支持部材の生産性を落とさずに液体吐出ヘッドの吐出機能を高めることが可能となる。
【００４９】
＜液体吐出ヘッド用基板の製造方法＞
本発明の液体吐出ヘッド用基板の製造方法は、図１に示すように、第一の面２０ａに開口する液体供給口２２の少なくとも一部（例えば、第一の供給口２２ａ）を上記基板の加工方法を用いて形成することに特徴を有する。それ以外の方法については、従来の液体吐出ヘッド用基板の製造方法を適宜用いることができる。
【実施例】
【００５０】
以下に、実施例を用いて、本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５１】
［実施例１］
図６−１（ａ）から図６−２（ｋ）に示す手順に従い、図５（ａ）に示す第二の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板を作製した。
【００５２】
まず、図６−１（ａ）に示すように、基板６０として、シリコン基板を用いて、第一の面６０ａに、記録素子６１として、ＴａＳｉＮからなる電気熱変換素子を形成した。なお、シリコン基板の厚さは７００μｍとした。
【００５３】
次に、図６−１（ｂ）に示すように、第二の面６０ｂに開口部６２ａを有する第二の供給口形成用マスク６２を形成し、第一の面６０ａに表面保護膜６３を形成した。マスク６２及び表面保護膜６３は共に、ノボラック樹脂を含むポジ型フォトレジストをそれぞれ、基板上に１５μｍの厚みでスピンコートすることにより作製した。また、第二の供給口形成用マスク６２は、裏面露光機を用いて、第二の供給口に対応した開口部６２ａ（開口パターン）を形成した。
【００５４】
次に、図６−１（ｃ）に示すように、第二の供給口形成用マスク６２を用いて、通常のボッシュサイクルによるシリコン深掘りエッチングにより、基板６０に第二の供給口６４を形成した。なお、基板の第二の面から、第二の供給口の底までの深さは、５００μｍであり、第二の供給口６４は、第二の方向（紙面に対して垂直な方向）に延在して形成された。
【００５５】
次に、図６−１（ｄ）に示すように、剥離液を４５℃に温調し、そこに、第二の供給口が形成された基板を浸漬して、第二の供給口形成用マスク６２、及び表面保護膜６３を剥離除去した。
次に、ネガ型フォトレジスト（エポキシ樹脂）を、基板の第一の面６０ａに（第一の面からの）厚さ１５μｍでスピンコートし、感光性樹脂層を形成した。次いで、当該感光性樹脂層に対して、第一の供給口の開口位置となる領域（被エッチング領域）以外の部分を露光し、その後、アルカリ溶液（テトラメチルアンモニウムハイドライド水溶液）を用いた現像を行い、開口部６５ａを有する第一のマスク６５を形成した。この第一のマスクによって、エッチング開始面の大きさを規定した。
【００５６】
次いで、図６−１（ｅ）に示すように、厚膜塗布用のネガ型フォトレジスト（エポキシ樹脂）を、スクリーン印刷法により、（第一のマスク６５表面からの）厚さ２８０μｍで塗布した。さらに、露光及び現像処理をして、開口部６６ａを有する第二のマスクＩ  ６６を形成した。
次いで、厚さ２２０μｍのエポキシ樹脂を含むネガ型感光性樹脂層が積層されたドライフィルムレジストを、第二のマスクＩ  ６６の表面に、ラミネーターを用いて転写した。その後、当該ドライフィルムレジストを露光及び現像し、開口部６７ａを有する第二のマスクＩＩ  ６７を形成した。
このように、被エッチング領域６５ａｉの周囲を、厚さ１５μｍの第一のマスク６５で囲った。また、被エッチング領域６５ａｉｉの周囲に、該第一のマスクと、形成する孔が傾く方向に厚さ２８０μｍの第二のマスクＩとを形成した。さらに、被エッチング領域６５ａｉｉｉの周囲に、該第一のマスクと、形成する孔が傾く方向に合計の厚みが５００μｍの第二のマスクを形成した。このように、エッチングマスクとして、基板６０の第一の面６０ａ上に、一番厚い部分で５１５μｍのマスクを形成し、基板の中心から外側に向かって、より厚く第二のマスクを形成した。
次いで、保護膜６８を、第二の供給口６４が形成された基板の第二の面６０ｂに形成した。
【００５７】
次に、図６−２（ｆ）に示すように、通常のボッシュサイクルによるシリコン深掘りエッチングを行い、基板６０に、第一の供給口６９（６９ａｉ〜６９ａｉｉｉ）が第二の供給口６４に貫通するように連通させた。なお、エッチング中のシース厚みは、エッチング条件から計算したところ、およそ２．５ｍｍであることが想定された。なお、第一の供給口６９及び第二の供給口６４で構成される各液体供給口において、第一の供給口は第二の方向に所定のピッチで複数配置されており、この複数の第一の供給口が第二の方向に延在する１つの第二の供給口に連通していた。なお、各液体供給口では、略同一のピッチで第二の方向に第一の供給口が形成されていた。
【００５８】
次に、図６−２（ｇ）に示すように、剥離液を用いて、エッチングマスク６５〜６７及び保護膜６８を剥離除去した。
なお、第一の供給口６９ａｉｉｉは、第一の面６０ａの第一の供給口の位置を基準とした、基板厚み方向に対する傾斜角度θａｉｉｉは７°であった。また、第一の供給口６９ａｉｉの傾斜角度θａｉｉは４°であり、第一の供給口６９ａｉの傾斜角度θａｉは０°であり、基板厚み方向と平行であった。このように、基板の中心から第一の方向の外側に向かって徐々に傾斜角度が大きくなる構成とした。
【００５９】
次いで、図６−２（ｈ）に示すように、支持体７１となる樹脂フィルム上に、第一の感光性樹脂（ネガ型フォトレジスト：エポキシ樹脂）７０をスリットコート法で塗布して積層化させ、ドライフィルムレジストを作製した。なお、この第一の感光性樹脂の厚みは６μｍであった。
【００６０】
次に、上記ドライフィルムレジストを、液体供給口（第一の供給口６９及び第二の供給口６４）が形成された基板６０の第一の面６０ａ上に第一の感光性樹脂７０を向けて、ラミネーターにて、温度１２０℃、圧力０．４ＭＰａの条件で接合させた。その後、常温下で、支持体７１を剥離した。さらに、第一の感光性樹脂７０に対して、露光波長３６５ｎｍの光を５０００Ｊ／ｍ２の露光量でマスク（不図示）を介してパターン露光させた。その後、５０℃、５ｍｉｎ．のポストベークを行うことにより、第一の感光性樹脂７０の非露光部７０ａが液体流路となり、露光部７０ｂが液体流路壁となるように潜像させ、図６−２（ｉ）に示す基板を得た。
【００６１】
次いで、第一の感光性樹脂７０と同じように、第二の感光性樹脂７２となるエポキシ樹脂（厚み１０μｍ）を有するネガ型のドライフィルムレジストを作製した。続いて、このドライフィルムレジストを、図６−２（ｋ）に示すように、第一の感光性樹脂７０上に第二の感光性樹脂側を向けて、ラミネーターにて、温度（１２０℃）、圧力（０．４ＭＰａ）の条件で接合させた。さらに、第二の感光性樹脂７２に対して、露光波長３６５ｎｍの光を１０００Ｊ／ｍ２の露光量でマスク（不図示）を介してパターン露光させた。その後、９０℃、５ｍｉｎ．のポストベークを行うことにより、第二の感光性樹脂７２の非露光部７２ａが液体吐出口となり、露光部７２ｂが吐出口壁となるように潜像させ、図６−２（ｋ）に示す基板を得た。
【００６２】
最後に、有機溶剤による現像により、第一の感光性樹脂７０の非露光部７０ａと、第二の感光性樹脂７２の非露光部７２ａとを同時に除去し、吐出口７３と液体流路７４を形成し、図５（ａ）に示すインクジェット記録ヘッド用基板を作製した。
【００６３】
上記実施例１に基づき製造したインクジェット記録ヘッド用基板では、第一の供給口６９及び第二の供給口６４から構成される液体供給口が第一の方向（紙面左右方向）に複数（図では５つ）配され、１つ液体流路７４に対して、１つの液体供給口が連通していた。また、記録素子６１と吐出口７３の対が、第二の方向（紙面に対して垂直方向）に複数、所定のピッチで配され、さらに１つの液体流路７４において、この対が第一の方向に２つずつ配置されていた。
なお、第一の面における第一の供給口間のピッチ（図５（ａ）における中心間距離Ａ）は６７８μｍであった。これに対して、第二の面における第二の供給口間のピッチ(図５（ａ）における中心間距離Ｂ)は８５０μｍであった。従って、第一の方向に隣り合う液体供給口において、Ａ＜Ｂの関係が成立していた。
さらに、隣り合う第一の供給口の第一の方向における中心間距離は、第一の面６０ａから第二の面６０ｂに向かって連続して拡大していた。
【００６４】
また、基板の第一の方向の両端に形成された液体供給口では、記録素子の中心位置から、第一の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離Ｌ１が１３０μｍであった。また、記録素子の中心位置から第二の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離Ｌ２は１９０μｍであった。従って、少なくとも、基板の第一の方向の両端に形成された液体供給口において、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立していた。
また、このインクジェット記録ヘッド用基板を用いたインクジェット記録ヘッドのインク吐出スピード（リフィル周波数）は、２４ｋＨｚであった。
【００６５】
このように、実施例１に基づき製造したインクジェット記録ヘッド用基板を用いた場合は、第二の面に接合する支持部材の開口部（液体供給路）は、８５０μｍ程度のピッチで形成すれば良い。従って、第一の供給口に比べて、支持部材の開口部間距離を大きくすることが可能であり、インクジェット記録ヘッドの高密度化とともに、優れた生産性及び低コストを実現することが可能となる。
【００６６】
［実施例２］
以下の点を変更した以外は、実施例１と同様にして、図１及び図２に示す第一の実施形態に相当するインクジェット記録ヘッド用基板を作製した。
【００６７】
具体的には、図７（ａ）に示すように、実施例１と同様にして（図６−１（ｄ）参照）、基板８０の第一の面８０ａ上に、開口部８２ａを有する厚さ１５μｍの第一のマスク８２を形成した。この際、実施例１では、第一の方向に配される２つの記録素子の間に、１つの第一の供給口を形成する構成としたが、実施例２では、１つの記録素子８１の両側に１つずつ第一の供給口を形成する構成へと変更した。
次いで、厚膜塗布用のネガ型フォトレジストをスリットコーターで（第一のマスク表面からの）厚み５００μｍで塗布し、その後、露光及び現像処理をして、開口部８３ａを有する第二のマスク８３を形成した。被エッチング領域８２ａｉでは、紙面左側に、被エッチング領域８２ａｉｉでは、紙面右側に、第二のマスク８３が配置された。各領域の周囲に配されたエッチングマスクの合計厚みは、一番厚い部分で５１５μｍであった。次いで、有機樹脂からなる保護膜８５を、第二の供給口８４が形成された基板８０の第二の面８０ｂに形成した。
【００６８】
次いで、図７（ｂ）に示すように、通常のボッシュサイクルによるシリコン深掘りエッチングを行い、第一の供給口８６（８６ａｉ及び８６ａｉｉ）が第二の供給口８４に貫通するように連通させた。なお、エッチング中のシース厚みはエッチング条件から計算したところおよそ２．５ｍｍであることが想定された。
【００６９】
次に、図７（ｃ）に示す様に、エッチングマスク８２及び８３、並びに、保護膜８５を剥離液を用いて剥離除去した。なお、第一の面８０ａの第一の供給口の位置を基準として、各第一の供給口は、基板厚み方向に対して、７°傾いて形成されていた。
【００７０】
続いて、実施例１と同様の方法で、吐出口８７及び液体流路８８を形成し、図７（ｄ）に示すように、インクジェット記録ヘッド用基板を作製した。
このインクジェット記録ヘッド用基板では、１つの液体流路８８に対して、２つの液体供給口が連通しており、液体流路が、異なる液体供給口が有する第一の方向に隣り合う２つの第二の供給口８４と連通した第一の供給口８６の一対と連通していた。
また、この一対の第一の供給口は、それらの第一の方向における中心位置を軸として、第一の方向に対称な傾きを有していた。
この一対の隣り合う第一の供給口の第一の面での第一の方向の中心間距離Ａは３２０μｍであり、この中心間距離は、第一の面８０ａから第二の面８０ｂに向かって連続して拡大する構成であった。また、この一対の隣り合う第二の供給口の第二の面での第一の方向の中心間距離Ｂは８５０μｍであった。なお、各液体流路に連通する液体供給口は同様のピッチで構成された。従って、得られたインクジェット記録ヘッド用基板において、Ａ＜Ｂの関係が成立していた。
なお、このインクジェット記録ヘッド用基板では、記録素子と吐出口の対が、１つの液体流路において、第二の方向に複数配され、また、第一の方向に１つずつ配されていた。
【００７１】
また、上記一対の液体供給口では、記録素子の中心位置から、第一の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離Ｌ１が１３０μｍであった。また、記録素子の中心位置から第二の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離Ｌ２は１９０μｍであった。従って、上記一対の液体供給口において、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立していた。
【００７２】
第一及び第二の供給口の連結部から第一の面に向かって斜め方向に、第一の供給口８６ａｉ及び８６ａｉｉが延伸することで、第二の供給口の配置を変えることなく、記録素子８１の近くに、第一の供給口８６を配置することができた。この基板を用いたインクジェット記録ヘッドのインク吐出スピード（リフィル周波数）は２４ｋＨｚであった。
【００７３】
［比較例１］
図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、第二のマスク８３を用いなかった以外は実施例２と同様にして、インクジェット記録ヘッド用基板を作製した。具体的には、第二の供給口９３が形成された基板９０の第一の面９０ａに、実施例２と同様に、開口部９２ａを有する第一のマスク９２を形成し、その後、第二の面９０ｂに保護膜９４を形成した。そして、図７（ｂ）に示すように、第二のマスクを作製せずに、この第一のマスク９２を用いて、通常のボッシュサイクルによるシリコン深掘りエッチングを行い、第一の面から第二の供給口９３に連通する第一の供給口９５を形成した。この第一の供給口９５は、基板面に対して垂直な方向に基板を貫通していた。続いて、図７（ｃ）に示すように、第一のマスク及び保護膜を除去し、図７（ｄ）に示すように、基板の第一の面９０ａ上に吐出口９６及び液体流路９７を形成した。
【００７４】
得られたインクジェット記録ヘッド用基板の第一の供給口の第一の方向における中心間距離Ａは４４０μｍであり、第二の供給口の第二の面における第一の方向の中心間距離Ｂは８５０μｍであり、Ａ＜Ｂの関係が成立していた。しかしながら、このインクジェット記録ヘッド用基板では、第一の供給口は基板面に対して垂直な方向に基板を貫通しており、隣り合う第一の供給口の第一の方向における中心間距離が第一の面から第二の面に向かって拡大する領域が存在しなかった。また、記録素子９１の中心位置からの第一の供給口９５及び第二の供給口９３の開口端までの第一の方向における距離Ｌ１及びＬ２はいずれも同じであった。
【００７５】
このインクジェット記録ヘッド用基板を用いたヘッドで、リフィル周波数を測定したところ２０ｋＨｚであり、上記実施例２に示すインクジェット記録ヘッド用基板よりもインク吐出スピードが劣る結果となった。
このように、実施例２に示すインクジェット記録ヘッド用基板では、第二の供給口のピッチを狭くすることなく、比較例１に対して、インクの吐出能力を向上させることができることがわかった。つまり、支持部材の生産性を落とすことなくインクジェット記録ヘッドの吐出能力を上げることができることがわかった。
【００７６】
［実施例３］
【００７７】
以下の点を変更した以外は、実施例２と同様にして、図５（ｂ）に示す第三の実施形態のインクジェット記録ヘッド用基板を作製した。
【００７８】
具体的には、図９（ａ）に示すように、実施例２と同様にして、基板１００の第一の面１００ａ上に、開口部１０２ａを有する、厚さ１５μｍの第一のマスク１０２を形成した。次いで、厚膜塗布用のネガ型フォトレジストを、スリットコーターで厚み５００μｍで塗布し、その後、露光及び現像処理をして、開口部１０３ａを有する第二のマスク１０３を形成した。基板の第一の方向の両端部に配される被エッチング領域１０２ａｉでは、紙面左側又は右側に、第二のマスク１０３が配置され、基板中心部に形成された被エッチング領域１０２ａｉｉでは、周囲が第一のマスクですべてが囲われていた。各領域の周囲に配されたエッチングマスクの合計厚みは、一番厚い部分で５１５μｍであった。
【００７９】
次いで、図９（ｂ）に示すように、酸素プラズマ処理を２ｍiｎ行い、第二のマスク１０３の被エッチング領域側の角部１０３ｂを丸めた。次いで、第二の供給口１０４が形成された基板１００の第二の面１００ｂに、有機樹脂からなる保護膜１０５を形成した。
【００８０】
次いで、通常のボッシュサイクルによるシリコン深掘りエッチングを行い、第一の供給口１０６（１０６ａｉ及び１０６ａｉｉ）が第二の供給口１０４に貫通するように連通させた。なお、エッチング中のシース厚みはエッチング条件から計算したところおよそ２．５ｍｍであることが想定された。
【００８１】
その後、図９（ｃ）に示す様に、剥離液を用いて、エッチングマスク１０２及び１０３、並びに、保護膜１０５を剥離除去した。領域１０２ａｉに対応する第一の供給口１０６ａｉは、第一の面の第一の供給口の位置を基準として、基板厚み方向に対して傾斜角度が１０°であった。このように、第一の供給口１０６ａｉに関しては、実施例２における第一の供給口と比較してより傾いた形状とすることができた。一方、領域１０２ａｉｉに対応する第一の供給口１０６ａｉｉは、基板厚み方向に対する傾斜角度は０°であり、基板面に対して垂直な方向に基板を貫通していた。従って、第一の面における第一の供給口を基準とした、第一の供給口の基板厚み方向に対する傾斜角度は、基板の中心から第一の方向の外側に向かって徐々に大きく構成されていた。
【００８２】
続いて、実施例２と同様の方法で、吐出口１０７及び液体流路１０８を形成し、図９（ｄ）に示すインクジェット記録ヘッド用基板を作製した。
このインクジェット記録ヘッド用基板では、１つの液体流路１０８に対して、２つの液体供給口が連通しており、液体流路が、異なる液体供給口が有する第一の方向に隣り合う２つの第二の供給口１０４と連通した第一の供給口１０６の一対と連通していた。
この一対の第一の供給口の第一の面の第一の方向における中心間距離Ａは３４０μｍであり、この中心間距離は、第一の面１００ａから第二の面１００ｂに向かって連続して拡大する構成であった。また、この一対の隣り合う第二の供給口の第二の面における第一の方向の中心間距離Ｂは８５０μｍであった。なお、各液体流路に連通する液体供給口は同様のピッチで構成された。従って、得られたインクジェット記録ヘッド用基板において、Ａ＜Ｂの関係が成立していた。
なお、このインクジェット記録ヘッド用基板では、記録素子と吐出口の対が、１つの液体流路において、第二の方向に複数配され、また、第一の方向に１つずつ配されていた。
【００８３】
また、基板の第一の方向の両端に配される液体供給口では、記録素子の中心位置から、第一の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離Ｌ１が１２０μｍであった。また、記録素子の中心位置から第二の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離Ｌ２は１９０μｍであった。従って、少なくとも、基板の第一の方向の両端に配される液体供給口において、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立していた。
【００８４】
第一及び第二の供給口の連結部から第一の面に向かって斜め方向に、第一の供給口１０６ａｉが延伸することで、第二の供給口の配置を変えることなく、記録素子１０１の近くに、第一の供給口を配置することができた。この基板を用いたインクジェット記録ヘッドのインク吐出スピード（リフィル周波数）は２４ｋＨｚであった。
従って、上記比較例１に示すインクジェット記録ヘッド用基板を用いたヘッドに対して吐出能力が向上し、支持部材の生産性を落とすことなくインクジェット記録ヘッドの能力を上げることができることがわかった。
【符号の説明】
【００８５】
１１、７３、８７、９６、１０７  （液体）吐出口
１２、７４、８８、９７、１０８  液体流路
２０、５０、６０、８０、９０、１００  （素子）基板
２０ａ、５０ａ、６０ａ、８０ａ、９０ａ、１００ａ  第一の面
２０ｂ、５０ｂ、６０ｂ、８０ｂ、９０ｂ、１００ｂ  第二の面
２１、６１、８１、９１、１０１  記録素子
２２、２２ｉ〜２２ｉｖ  液体供給口
２２ａ、２２ａｉ〜２２ａｉｖ、６９、６９ａｉ〜６９ａｉｉｉ、８６、８６ａｉ〜８６ａｉｉ、９５、１０６、１０６ａｉ〜１０６ａｉｉ  第一の供給口
２２ｂ、２２ｂｉ〜２２ｂｉｖ、６４、８４、９３、１０４  第二の供給口
３０  液体吐出ヘッド用基板
５１、６５、８２、９２、１０２  第一のマスク
５１ａｉ〜５１ａｉｉｉ、６５ａｉ〜６５ａｉｉｉ、８２ａｉ〜８２ａｉｉ、１０２ａｉ〜１０２ａｉｉ  領域
５２、６６  第二のマスクＩ
５３、６７  第二のマスクＩＩ
８３、１０３  第二のマスク
５４、５４ｉ〜５４ｉｉｉ  孔
１０３ｂ  被エッチング領域側の角部
Ａ、Ａ１、Ａ２  隣り合う第一の供給口の第一の面での第一の方向の中心間距離
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２  隣り合う第二の供給口の第二の面での第一の方向の中心間距離
Ｘ  第一の方向
Ｙ  第二の方向
Ｌ１  記録素子の中心位置から、第一の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離
Ｌ２  記録素子の中心位置から、第二の供給口の記録素子側の開口端までの第一の方向における距離
θｉｉｉ  （傾斜）角度
【図１】
2020006548.tif 000003
【図２】
2020006548.tif 000004
【図３】
2020006548.tif 000005
【図４】
2020006548.tif 000006
【図５】
2020006548.tif 000007
【図６−１】
2020006548.tif 000008
【図６−２】
2020006548.tif 000009
【図７】
2020006548.tif 000010
【図８】
2020006548.tif 000011
【図９】
2020006548.tif 000012