(57)【要約】【課題】  本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えばインクジェット方式によるラインプリンタに適用して、液室の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化する場合にあっても、この平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができるようにする。【解決手段】  本発明は、ひさしの飛び出しが４〜０．３〔μｍ〕の範囲となるように設定する。【選択図】        図１
2006315310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法において、
前記エネルギー発生素子を基板上に形成する基板処理の工程と、
前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンを前記基板上に形成するパターン作成の工程と、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層を形成する被覆層作成の工程と、
前記被覆層に前記ノズルを作成すると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口を形成する被覆層の加工工程と、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去するパターン除去の工程とを有し、
前記被覆層加工の工程は、
前記パターン除去の工程により前記平坦化パターンを除去したとき、前記平坦化パターンの除去により形成される空隙の外側壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように、前記開口を形成する
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記基板処理の工程は、
配線層のパターンニングにより、前記エネルギー発生素子の配線、位置決め用の基準マークを作成し、
前記パターン作成の工程は、
前記位置決め用の基準マークを用いた位置決めによるパターニングにより、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンの作成に供する樹脂材料を前記基準マーク上より除去して、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを作成し、
前記被覆層加工の工程は、
前記位置決め用の基準マークを用いた位置決めによるパターニングにより、前記ノズル、前記開口を作成する
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。
【請求項３】
前記パターン作成の工程は、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンと共に、位置決め用の基準マークを作成し、
前記被覆層加工の工程は、
前記位置決め用の基準マークを用いた位置決めによるパターニングにより、前記ノズル、前記開口を作成する
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。
【請求項４】
エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドにおいて、
前記エネルギー発生素子を配置した基板上に、前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンが作成され、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層が形成され、
前記被覆層に前記ノズルが作成されると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口が形成され、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去することにより、前記液室、前記流路が形成され、
前記液室は、
壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように形成された
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液体吐出ヘッドに設けられたエネルギー発生素子の駆動により、前記液体吐出ヘッドの液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出装置において、
前記エネルギー発生素子を配置した基板上に、前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンが作成され、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層が形成され、
前記被覆層に前記ノズルが作成されると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口が形成され、
前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去することにより、前記液室、前記流路が形成され、
前記液室は、
壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように形成された
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えばインクジェット方式によるラインプリンタに適用することができる。本発明は、ひさしの飛び出しが４〜０．３〔μｍ〕の範囲となるように設定することにより、液室等の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化する場合にあっても、この平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータの発展、電子スチルカメラの普及に伴い、電子データのハードコピーにインクジェット方式によるプリンタが広く利用されている。このインクジェット方式のプリンタは、発熱素子等によるエネルギー発生素子の駆動により、液室に保持したインクの液滴を微小なノズルから飛び出させ、このインク液滴を用紙に付着させることにより所望の画像等を印刷する。また複数のエネルギー発生素子を集積化してヘッドチップが作成され、このヘッドチップに液室、ノズル等を作成してプリンタヘッドが作成され、これにより高密度にノズルを配置して高い解像度を確保できるように構成される。
【０００３】
このようなプリンタでは、従来、半導体ウエハ上に複数のヘッドチップを作成した後、各ヘッドチップに液室、ノズルを作成し、その後、各ヘッドチップを分離し、これにより複数のヘッドチップをまとめて作成して生産性の向上が図られている。
【０００４】
このようなヘッドチップの作成方法に関して、特許第３１４３３０７号には、インク流路等の形状をヘッドチップ上にパターニングした後、被覆層を形成して除去することにより、簡易に液室等を作成する方法が提案されている。すなわちこの特許第３１４３３０７号に開示の方法は、図９（Ａ）に示すように、半導体基板上に発熱素子等を形成してヘッドチップ１を作成した後、所定の樹脂材料によりインク流路等の形状をパターニングし、これによりこの樹脂材料により液室３等の空隙となる部位の形状（犠牲層２）を形成する。またこの犠牲層２を覆うように、３０〜７０〔ｗｔ％〕の濃度によるエポキシ樹脂をスピンコートした後、ノズル５を形成して硬化させ、これにより被覆層４を形成する。さらに図９（Ｂ）に示すように、犠牲層２を溶解除去し、これにより液室３、インク流路を形成する。
【０００５】
このようにしてプリンタヘッドを作成した場合、ヘッドチップ１の表面から被覆層４の表面までの厚みは、犠牲層２の厚みをＤ、被覆層４の厚みをＨとすると、最も厚い部分でＤ＋Ｈとなるのに対し、最も薄い部分でＨとなり、これによりプリンタヘッド６は、表面に凹凸が発生する。またさらに液室３の中央部分がこのように最も厚みの厚い部分となり、液室３の周辺側に向かうに従って、徐々に厚みが薄くなる。これによりノズル５を液室３の中央から周辺側に偏った位置に形成すると、ノズル５の端面を平坦に作成することが困難になり、インク液滴の吐出方向が傾く恐れがある。
【０００６】
このため特開平１０−１５７１５０号公報には、ダミーパターンによる平坦化パターンの作成により、ノズルの端面を平坦化する方法が提案されている。すなわちこの方法は、図１０（Ａ１）及び（Ａ２）に示すように、液室３の中央からノズル５を偏らせて作成する側に、犠牲層により平坦化パターン８を作成した後、被覆層４を形成する。これによりノズル５の作成箇所については、被覆層４の表面を平坦化し、インク液滴の吐出方向を安定化させる。またノズル５の作成する際に、併せて被覆層４の表面に開口９を形成し、液室３を形成する際に、併せてこの平坦化パターン８を除去し、これにより平坦化パターン８を作成した部位の変形等を防止する。
【０００７】
また特許第３４１０８２号には、矢印Ａにより部分的に拡大して示すように、このようにして形成される平坦化パターン８の幅Ｌ１と、開口の幅Ｌ２について、幅Ｌ２を幅Ｌ１より５〔μｍ〕以上より大きく作成し、又は幅Ｌ２を幅Ｌ１より５〔μｍ〕以上小さく作成し、これにより平坦化パターン８を除去した部位の内側面に、微細な突起が発生しないようにし、ゴミの発生を防止する方法が提案されている。
【０００８】
この種のプリンタでは、ノズル５から溢れ出したインク、インクのミストが被覆層４の表面に付着してインク溜まりを形成し、このインク溜まりが大きくなると、ノズル５からインク液滴を吐出できなくなる。これによりプリンタでは、一定の使用により、クリーニング用の部材を被覆層４の表面に押しつけて可動し、これによりインク溜まりを除去するように構成されている（以下、このようなインク溜まりの除去処理をワイプ処理と呼ぶ）。
【０００９】
ところで上述の特許第３４１０８２号に開示の手法により、開口の幅Ｌ２を、平坦化パターン８の幅Ｌ１より５〔μｍ〕以上より小さく作成すると、平坦化パターン８を除去した部位に、被覆層４によるひさし１０が長く形成される。このようなひさし１０にあっては、ワイプ処理の繰り返しにより、根元の部分にひびが入り（図１０（Ｂ））、ついにはこのひさし１０が折れてしまう問題がある。具体的に、ひさし１０の突出量ｄＬを１０〔μｍ〕、被覆層４の厚みを５〔μｍ〕に設定し、ワイプ処理を１万回繰り返して実験したところ、ひさし１０の根元部分にひびが認められた。特に、高速印刷の場合には、インク溜まりの成長速度が早いことにより、頻繁にワイプ処理する必要があり、これによりひさし１０も折れ易くなる。なおこのようにして折れたひさし１０にあっては、ごみとなって安定な印刷を妨げることになる。
【特許文献１】特許第３１４３３０７号明細書
【特許文献２】特開平１０−１５７１５０号公報
【特許文献３】特許第３４１０８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、液室の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化する場合にあっても、この平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができる液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため請求項１の発明は、エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、前記エネルギー発生素子を基板上に形成する基板処理の工程と、前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンを前記基板上に形成するパターン作成の工程と、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層を形成する被覆層作成の工程と、前記被覆層に前記ノズルを作成すると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口を形成する被覆層の加工工程と、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去するパターン除去の工程とを有し、前記被覆層加工の工程は、前記パターン除去の工程により前記平坦化パターンを除去したとき、前記平坦化パターンの除去により形成される空隙の外側壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように、前記開口を形成する。
【００１２】
また請求項４の発明は、エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドに適用して、前記エネルギー発生素子を配置した基板上に、前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンが作成され、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層が形成され、前記被覆層に前記ノズルが作成されると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口が形成され、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去することにより、前記液室、前記流路が形成され、前記液室は、壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように形成される。
【００１３】
また請求項５の発明は、液体吐出ヘッドに設けられたエネルギー発生素子の駆動により、前記液体吐出ヘッドの液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出装置に適用して、前記エネルギー発生素子を配置した基板上に、前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンが作成され、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層が形成され、前記被覆層に前記ノズルが作成されると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口が形成され、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去することにより、前記液室、前記流路が形成され、前記液室は、壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように形成される。
【００１４】
請求項１の構成により、エネルギー発生素子の駆動により、液室に保持した液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法に適用して、前記エネルギー発生素子を基板上に形成する基板処理の工程と、前記液室の形状によるパターン、前記液室に前記液体を導く流路の形状によるパターン、前記ノズルの端面を平坦化するための平坦化パターンを前記基板上に形成するパターン作成の工程と、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを覆う被覆層を形成する被覆層作成の工程と、前記被覆層に前記ノズルを作成すると共に、前記被覆層の前記平坦化パターンの箇所に開口を形成する被覆層の加工工程と、前記液室の形状によるパターン、前記流路の形状によるパターン、前記平坦化パターンを除去するパターン除去の工程とを有するようにすれば、液室の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化することができる。また前記被覆層加工の工程は、前記パターン除去の工程により前記平坦化パターンを除去したとき、前記平坦化パターンの除去により形成される空隙の外側壁面から前記被覆層が４〜０．３〔μｍ〕の範囲でひさし状に飛び出して前記開口となるように、前記開口を形成すれば、繰り返しワイプ処理しても、ひび等の発生を有効に回避することができ、これにより平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができる。
【００１５】
これにより請求項４、請求項５の構成によれば、液室の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化する場合にあっても、この平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができる液体吐出ヘッド、液体吐出装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、液室の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化する場合にあっても、この平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。
【実施例１】
【００１８】
（１）実施例の構成
図２は、本発明に係るラインプリンタを示す斜視図である。このラインプリンタ２１は、フルラインタイプのラインプリンタであり、略長方形形状によりプリンタ本体２２が形成される。ラインプリンタ２１は、印刷対象である用紙２３を収納した用紙トレイ２４をこのプリンタ本体２２の正面に形成されたトレイ出入口より装着することにより、用紙２３を給紙できるように作成されている。
【００１９】
ラインプリンタ２１は、このようにプリンタ本体２２に用紙トレイ２４が装着されて、ユーザーにより印刷が指示されると、このプリンタ本体２２に設けられた給紙ローラーの回転によりプリンタ本体２２の背面側に向かって用紙トレイ２４から用紙２３が送り出され、プリンタ本体２２の背面側に設けられた反転ローラーによりこの用紙２３の送り方向が正面方向に切り換えられる。ラインプリンタ２１は、このようにして用紙送り方向が正面方向に切り換えられた用紙２３が用紙トレイ２４上を横切るように搬送され、ラインプリンタ２１の正面側に配置された排出口よりトレイ２５に排出される。
【００２０】
ラインプリンタ２１は、上側端面に上蓋２６が設けられ、この上蓋２６の内側、正面方向への用紙搬送途中に、矢印Ａにより示すように、ヘッドカートリッジ２８が交換可能に配置される。
【００２１】
ここでヘッドカートリッジ２８は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色によるフルラインタイプのプリンタヘッドであり、上側に各色のインクタンク２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋが設けられる。ヘッドカートリッジ２８は、これらインクタンク２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋに係るプリンタヘッドのアッセンブリーであるヘッドアッセンブリー３０と、このヘッドアッセンブリー３０の用紙２３側に設けられるヘッドキャップ３１とにより構成される。これによりラインプリンタ２１は、このヘッドカートリッジ２８に設けられたヘッドアッセンブリー３０の駆動により、各色のインク液滴を用紙２３に付着させて所望の画像等をカラーにより印刷する。
【００２２】
ここでヘッドキャップ３１は、図３（Ａ）に示すように、不使用時、ヘッドアッセンブリー３０の用紙側面を覆うように配置され、これによりこの用紙側面に設けられたノズル列を塞いでインクの乾燥を防止する。また印刷開始時、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、前面方向に可動して所定の退避位置に退避し、これによりノズル列を露出させて、インク液滴を用紙に付着させることができるようにする。また印刷の終了により、図３（Ｄ）及び（Ｅ）に示すように、ヘッドアッセンブリー３０の用紙側面を覆う元の位置に戻るように可動し、これによりインクの乾燥を防止する。またヘッドキャップ３１は、一定量の印刷により、退避位置から元の位置に一旦戻った後、再び退避位置に戻る。
【００２３】
ヘッドキャップ３１は、クリーニング部材であるローラー３３が内側に設けられ、退避位置に退避する際に、また退避位置から元の位置に戻る際に、このローラー３３がヘッドアッセンブリー３０の用紙側面を擦り、これによりワイプ処理を実行する。ここでローラー３３は、発泡ウレタン等の吸湿性を有する弾性部材が適用される。なおこのようなローラー３３に代えて、吸湿性を有する弾性片を擦り付けてワイプの処理を実行するようにしてもよい。これによりこのプリンタ２１では、インク溜まりの成長を防止する。
【００２４】
すなわち図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ヘッドアッセンブリー３０は、このローラー３３が押圧される側の面に、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色毎に、ヘッドチップ３５が順次配置される。ここでヘッドチップ３５は、複数のエネルギー発生素子、各エネルギー発生素子を駆動する駆動回路等を集積回路化した半導体基板であり、それぞれ各エネルギー発生素子にインク液室、各インク液室にインクを導くインク流路が作成される。なおここでこの実施例では、このエネルギー発生素子に発熱素子が適用される。
【００２５】
ヘッドアッセンブリー３０は、このようなヘッドチップ３５の配置により、各色毎に用紙幅によるノズル３６のノズル列が形成され、各ヘッドチップ３５に形成されたインク流路に、インク供給管３８を介して、対応するインクタンク２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋからインクが供給される。これによりヘッドアッセンブリー３０は、各ヘッドチップ３５に形成されたノズル３６からインク液滴を用紙に向かって吐出して画像等を印刷し、さらにこのノズル３６側の面がローラー３３により擦られて、インク液滴の吐出により発生するインク溜まりの成長が防止される。
【００２６】
図５は、このヘッドチップ３５を示す断面図である。ヘッドチップ３５は、半導体ウエハによる基板４１に、エネルギー発生素子を駆動するＭＯＳトランジスタ４２、このＭＯＳトランジスタ４２の駆動回路を構成するＭＯＳトランジスタ４３等が形成された後、層間絶縁膜４４、１層目の配線パターン４５が作成され、この１層目の配線パターン４５によりこれらＭＯＳトランジスタ４２、４３が接続される。また続いて層間絶縁膜４６が形成された後、エネルギー発生素子である発熱素子４７が形成される。続いて２層目の配線パターン４８が作成され、この２層目の配線パターン４８により発熱素子４７がトランジスタ４２、電源に接続される。またヘッドチップ３５は、続いて絶縁保護層４９が作成され、発熱素子４７の上層に耐キャビティーション層５０が形成される。
【００２７】
これら一連の工程において、ヘッドチップ３５は、図６に示すように、２層目の配線パターン４８を作成する際に、同時に位置合わせ用の基準マークＭが形成される。ここでこの基準マークＭは、矢印Ｂにより拡大して示すように、露光装置における位置合わせ用（ＬＳＡ：Laser Step Alignment）の基準マークであり、露光装置では、レーザービームを走査してこの基準マークＭで発生する回折光の検出により、各露光位置の位置座標を検出し、各ヘッドチップ毎に、又は所定チップ毎に、半導体ウエハをアライメントする。またレチクルにも、同様の基準マークが形成され、露光装置では、このレチクル側の基準マークによりレチクルをアライメントし、これらにより半導体ウエハに対して正しく位置決めして露光処理が実行される。
【００２８】
この実施例において、基準マークＭは、矩形形状による微細なパターンＰを垂直方向及び水平方向にマトリックス状に配置して形成される。なおこの位置決め用の基準マークＭにあっては、この図６に示す例に限らず、種々の位置決め用の基準マークを広く適用することができる。また実用上十分な位置決め精度を確保できる場合には、耐キャビティーション層５０の作成時に、併せて作成するようにしてもよい。
【００２９】
ヘッドチップ３５は、このようにして半導体ウエハ上に、複数チップがまとめて作成された後、各発熱素子４７上に、液室、液室にインクを導くインク流路が作成された後、スクライビング処理により各ヘッドチップ３５に分離される。ヘッドチップ３５は、これら液室、インク流路が、基準マークＭを用いたパターニングにより形成される。またこの基準マークＭを用いたパターニングの位置決め精度を向上するように、液室に係る犠牲層を作成する際に、この基準マークＭが露出するように、この基準マークＭの作成後に形成される絶縁保護層４９、耐キャビティーション層５０のパターニングが実行される。
【００３０】
すなわちヘッドチップ３５は、耐キャビティーション層５０が作成されると、続いて図１（Ａ）に示すように、スピンコートにより表面にポジ型レジスト６１が塗布される。続いてヘッドチップ３５は、露光装置によりインク液室の形状、このインク液室にインクを導くインク流路の形状、平坦化パターンの形状により露光処理された後、現像され、これにより図１（Ｂ）に示すように、インク液室、インク流路に係る犠牲層６２、平坦化パターン６３が形成される。このときヘッドチップ３５は、ヘッドチップ３５の所定個数毎に、基準マークＭを用いて半導体ウエハがアライメント処理され、また同様にレチクルがアライメント処理され、これにより基準マークＭを用いて露光位置を位置決めして露光処理が実行される。これによりこのヘッドチップ３５の製造工程では、２層目の配線パターン層による位置決め用の基準マークＭを用いた位置決めによるパターニングにより、インク液室、インク流路に係る犠牲層６２、平坦化パターン６３が作成される。またこの場合も、この基準マークＭが露出するように、パターニングが実行される。なお露光装置は、一般的なｉ線によるステッパーである。
【００３１】
この実施例において、ヘッドチップ３５は、この図１における紙面の表側から裏側に向かって連続するように、エネルギー発生素子４７が作成され、平坦化パターン６３にあっては、このノズル列の方向に細長く延長して、１つのヘッドチップ３５に形成される複数のエネルギー発生素子４７で共通に形成される。
【００３２】
続いてヘッドチップ３５は、図１（Ｃ）に示すように、スピンコートにより所定の樹脂材料が塗布され、これにより犠牲層６２、平坦化パターン６３を覆う被覆層６４が作成される。なおここでこの実施例では、この樹脂材料としてエポキシアクリレートからなる感光性のネガレジストが適用される。
【００３３】
続いてヘッドチップ３５は、露光装置を用いて、被覆層６４が露光処理された後、硬化され、その後現像され、これにより図１（Ｄ）に示すように、犠牲層６２及び平坦化パターン６３の部位にノズル３６、開口６６が形成される。この処理において、ヘッドチップ３５は、ヘッドチップ３５の所定個数毎に、基準マークＭを用いて半導体ウエハがアライメント処理されると共に、同様にレチクルがアライメント処理され、これにより基準マークＭを用いて露光位置を位置決めして露光処理が実行される。これによりこのヘッドチップ３５の製造工程では、２層目の配線パターン層による位置決め用の基準マークを用いた位置決めによるパターニングにより、被覆層６４にノズル３６が作成されると共に、被覆層６４の平坦化パターン６３の箇所に開口６６が形成される。なお露光装置は、一般的なｉ線によるステッパーである。
【００３４】
この処理において、ヘッドチップ３５は、平坦化パターン６３の短辺側にあっては、平坦化パターン６３のほぼ中央の部位に、平坦化パターン６３と同様に１つのヘッドチップ３５に形成される複数のエネルギー発生素子４７に共通に細長く作成される。また平坦化パターン６３の短辺側の幅に比して、小型に、開口６６が形成される。
【００３５】
続いてヘッドチップ３５は、インク流路にインクを導く開口６８が形成された後、所定の溶液を用いた溶出により犠牲層６２、平坦化パターン６３が除去され、これにより図１（Ｅ）に示すように、インク液室６７が作成される。これらによりヘッドチップ３５は、液室の形状によりパターニングした後、被覆層が形成されてパターニングの部材が除去されることにより液室等が作成され、さらにノズル３６の端面が平坦化される。
【００３６】
さらにヘッドチップ３５は、このようにして液室６７等が作成されて、平坦化パターン６３の短辺側の幅に比して、小型に、開口６６が作成されていることにより、この平坦化パターン６３を除去した部位にあっては、短辺側に断面を取って見たとき、平坦化パターン６３による空隙の外側壁面から被覆層６４がひさし状に飛び出して開口６６となるように形成される。
【００３７】
ヘッドチップ３５は、このひさし状の飛び出しが、平坦化パターン６３に対する開口６６の位置決め誤差の最大値より大きくなるように、４〜０．３〔μｍ〕の範囲となるように設定される。より具体的に、この実施例では、図８に示すように、平坦化パターンの短辺側の幅を５０〔μｍ〕により形成し、開口６６を４９〔μｍ〕により形成し、このひさし状の飛び出しを０．５〔μｍ〕に設定した。なおこの実施例における平坦化パターン６３に対する開口６６の位置決め誤差の最大値は、０．３〔μｍ〕である。これによりヘッドチップ３５は、平坦化パターン６３に対する開口６６の位置決めがばらついた場合でも、ひさし状の飛び出しを形成することが可能であって、かつこのひさし状の飛び出しがひびが入る程度に大きくならないように作成される。
【００３８】
（２）実施例の動作
以上の構成において、このラインプリンタ２１では（図２）、印刷に供する画像データ、テキストデータ等によるヘッドカートリッジ２８の駆動により、記録対象である用紙２３を所定の用紙送り機構により搬送しながら、ヘッドカートリッジ２８に設けられたヘッドアッセンブリー３０からインク液滴が吐出され、このインク液滴が搬送中の用紙２３に付着して画像、テキスト等が印刷される。
【００３９】
これに対応してヘッドカートリッジ２８のヘッドアッセンブリー３０では（図２、図４）、インクタンク２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋのインクがヘッドチップ３５に導かれ、このヘッドチップ３５に設けられた発熱素子４７（図５）の駆動によるインク液室６７に保持したインクの圧力増大により（図１）、ノズル３６からインク液滴が吐出される。これらによりこのラインプリンタ２１においては、所望の画像等を印刷することができる。またこのようにノズル３６からインク液滴を吐出させることにより、ヘッドチップ３５のノズル側面にインク溜まりが形成され、印刷するに従ってこのインク溜まりが大きく成長する。
【００４０】
これによりこのヘッドチップ３５では、印刷開始時、印刷終了時、所定量の印刷により、ローラー３３がヘッドチップ３５のノズル３６側面を擦るように移動し、これによりワイプ処理の実行によりインク溜まりの成長が防止される。またこれによりヘッドチップ３５は、ワイプ処理する毎に、ノズル３６側面がローラー３３による押圧力が加わることになる。
【００４１】
このプリンタ２１に係るヘッドチップ３５では、エネルギー発生素子４７、駆動回路が一体に半導体基板上に作成された後（図５）、インク液室、インク流路等の形状をヘッドチップ上にパターニングして犠牲層６２が形成される。また被覆層６４が形成された後、犠牲層６２が除去され、これによりインク液室６７、インク流路等が作成され、これにより簡易に液室等が作成される。また犠牲層６２を作成する際に、ダミーパターンによる平坦化パターン６３が形成され、これによりノズル３６の端面が平坦化される。
【００４２】
しかしてこのようにして平坦化パターン６３によりノズル３６の端面を平坦化する場合にあって、犠牲層の幅より開口の幅を小さくすると、犠牲層を除去した部位に、被覆層４によるひさしが形成され、ワイプ処理の繰り返しにより、このひさしが損傷する。
【００４３】
これによりこの実施例では、平坦化パターン６３に対する開口６６の位置決めがばらついた場合でも、ひさし状の飛び出しを形成することが可能であって、かつこのひさし状の飛び出しがひびが入る程度に大きくならないように開口６６が作成される。
【００４４】
すなわちこの実施例では、ひさし状の飛び出しが、４〜０．３〔μｍ〕の範囲となるように、より具体的に、この実施例では、ひさし状の飛び出しが０．５〔μｍ〕に設定され（図８）、これによりワイプ処理を繰り返した場合でも、このひさしの損傷を有効に回避することができる。具体的に、１万回ワイプ処理を実行した場合にあっても、何らひび等が発生していないことを確認することができた。
【００４５】
またこのように開口６６を作成するようにして、この実施例では、ヘッドチップ３５の２層目の配線パターン４８を作成する際に、位置決め用の基準マークＭが作成され（図６）、この基準マークＭを覆い隠さないように、耐キャビティーション層５０等が作成され、またこの基準マークＭにより位置決めして平坦化パターン６３、開口６６等が作成される。
【００４６】
これによりこの実施例では、平坦化パターン６３に対する開口６６の位置決め精度を十分に確保して、このように平坦化パターン６３に対する開口６６の位置決めがばらついた場合でも、ひさし状の飛び出しがひびが入る程度に大きくならないようにすることができる。
【００４７】
具体的に、このようにして位置決めすれば、平坦化パターン６３に対する開口６６の位置ずれを０．３〔μｍ〕以下とすることができる。これに対してひさしの飛び出し量は、０．５〔μｍ〕が設計値であることにより、位置ずれした場合でも０．２〜０．８〔μｍ〕の範囲に留め設定することができ、これにより十分に損傷を防止することができる。
【００４８】
（３）実施例の効果
以上の構成によれば、ひさしの飛び出しが４〜０．３〔μｍ〕の範囲となるように設定することにより、液室の形状によりヘッドチップをパターニングした後、被覆層を形成してパターニングの部材を除去することにより液室等を作成するようにして、平坦化パターンの形成によりノズル端面を平坦化する場合にあっても、この平坦化パターンにより発生するひさしの損傷を有効に回避することができる。
【００４９】
また配線層のパターニングにより位置決め用の基準マークを作成し、この基準マークを用いた位置決めによるパターニングにより平坦化パターン、開口を作成することにより、平坦化パターンに対する開口の位置決めのばらつきを十分小さくすることができ、これによってもひさしの損傷を確実に防止することができる。
【実施例２】
【００５０】
なお上述の実施例においては、２層目の配線パターンにより基準マークを作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図８に示すように、犠牲層により作成するようにしてもよい。なおこの図８は、犠牲層を形成する樹脂材料７０に矩形の開口を形成して基準マークの１つのパターンＰとした例である。
【００５１】
また上述の実施例においては、エネルギー発生素子に発熱素子を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、圧電素子等をエネルギー発生素子に適用する場合等にも広く適用することができる。
【００５２】
また上述の実施例においては、カラー印刷用のフルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用して４本のノズル列を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば白黒印刷用のフルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用してノズル列を１本により作成する場合等、種々の本数によりノズル列を作成する場合に広く適用することができる。
【００５３】
また上述の実施例においては、フルラインタイプのプリンタヘッドに本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、シリアル方式によるプリンタヘッドに本発明を適用するようにしてもよい。
【００５４】
また上述の実施例においては、本発明をプリンタヘッドに適用してインク液滴を飛び出させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インク液滴に代えて液滴が各種染料の液滴、保護層形成用の液滴等である液体吐出ヘッド、さらには液滴が試薬等であるマイクロディスペンサー、各種測定装置、各種試験装置、液滴がエッチングより部材を保護する薬剤である各種のパターン描画装置等に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関し、例えばインクジェット方式によるラインプリンタに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例に係るプリンタヘッドの製造工程の説明に供する断面図である。
【図２】本発明の実施例に係るプリンタを示す斜視図である。
【図３】図２のプリンタにおけるワイプ処理の説明に供する断面図である。
【図４】図２のプリンタに適用されるプリンタヘッドを示す平面図及び側面図である。
【図５】図２のプリンタに適用されるヘッドチップを示す断面図である。
【図６】図５のヘッドチップの基準マークの説明に供する平面図である。
【図７】図５のヘッドチップにおける開口の説明に供する断面図である。
【図８】実施例２に係るプリンタに適用される基準マークを示す平面図及び断面図である。
【図９】従来の液室作成方法を示す断面図である。
【図１０】図９の液室作成方法によるノズル端面の平坦化方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、３５……ヘッドチップ、２、６２……犠牲層、４、６４……被覆層、５、３６……ノズル、６……プリンタヘッド、８、６３……平坦化パターン、９、６６……開口、３３……ローラー、４７……エネルギー発生素子、３、６７……インク液室、Ｍ……基準マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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