(57)【要約】【課題】膨潤による吐出口の変形を容易に抑制することが可能な素子基板を提供する。【解決手段】素子基板１００は、液体を供給する供給口１１を備えた基板１と、供給口１１から供給された液体を吐出する吐出口２１を備えた吐出口形成部材２を有する。吐出口形成部材２は、吐出口２１を備えた面とは反対側の面に、吐出口２１と供給口１１とを連通する液体流路２０を備える。吐出口形成部材２は、液体流路２０が形成された領域に、吐出口２１を挟んで第１の方向Ｘに並設された、吐出口２１に隣接する隣接部４０よりも厚い厚膜部４１と、吐出口２１を挟んで第１の方向Ｘとは交差する第２の方向Ｙに並設された、隣接部４０よりも薄い薄膜部４１とを備える。【選択図】図１
2018034366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を供給する供給口を備えた基板と、前記供給口から供給された液体を吐出する吐出口を備えた吐出口形成部材を有する素子基板において、
前記吐出口形成部材は、前記吐出口を備えた面とは反対側の面に、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体流路を備え、前記液体流路が形成された領域に、前記吐出口を挟んで第１の方向に並設された、前記吐出口に隣接する隣接部よりも厚い厚膜部と、前記吐出口を挟んで前記第１の方向とは交差する第２の方向に並設された、前記隣接部よりも薄い薄膜部とを備えることを特徴とする素子基板。
【請求項２】
前記第２の方向は、前記第１の方向とは直交することを特徴とする請求項１に記載の素子基板。
【請求項３】
前記液体流路は、前記第１の方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の素子基板。
【請求項４】
前記液体流路は、前記第２の方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の素子基板。
【請求項５】
前記液体流路は、前記吐出口と対向する位置に設けられた圧力室と、前記供給口から供給された液体を前記圧力室まで導く流路とを有し、
１つの前記圧力室に１つの前記流路が連通していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の素子基板
【請求項６】
前記液体流路は、前記吐出口と対向する位置に設けられた圧力室と、前記供給口から供給された液体を前記圧力室まで導く流路とを有し、
１つの前記吐出口に複数の前記流路が連通していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の素子基板
【請求項７】
前記厚膜部は、前記吐出口に近づくほど薄くなり、前記薄膜部は前記吐出口に近づくほど厚くなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項８】
前記厚膜部の最大の厚さは、前記隣接部の厚さよりも０．５μｍ以上厚いことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項９】
前記薄膜部の最小の厚さは、前記隣接部の厚さよりも０．５μｍ以上薄いことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の素子基板。
【請求項１０】
素子基板の製造方法において、
基板に対して、予め定められた領域を挟んで第１の方向に並設された凹部と、前記領域を挟んで前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された凸部を形成する工程と、
前記凹部および前記凸部の上に、前記凹部および前記凸部の側とは反対側の面に、前記凹部および前記凸部で形成された凹凸に沿った凹凸を有する型材を形成する工程と、
前記型材の上に吐出口形成部材を形成する工程と、
前記吐出口形成部材における前記領域に対向する位置に、液体を吐出する吐出口を形成する工程と、
前記基板における前記型材と対向する位置に、液体を供給する供給口を形成する工程と、
前記型材を除去する工程と、を有することを特徴とする素子基板の製造方法。
【請求項１１】
前記供給口を形成する工程では、前記凹部を掘り込んだ、前記基板を貫通する貫通孔を前記供給口として形成することを特徴とする請求項１０に記載の素子基板の製造方法。
【請求項１２】
素子基板の製造方法において、
基板の上に型材を形成する工程と、
前記型材に対して、予め定められた領域を挟んで第１の方向に並設された複数の凹部と、前記領域を挟んで前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された複数の凸部を形成する工程と、
前記型材の上に吐出口形成部材を形成する工程と、
前記吐出口形成部材における前記領域に対向する位置に、液体を吐出する吐出口を形成する工程と、
前記基板における前記型材と対向する位置に、液体を供給する供給口を形成する工程と、
前記型材を除去する工程と、を有することを特徴とする素子基板の製造方法。
【請求項１３】
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、液体を吐出する吐出口を備えた吐出口形成部材とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記吐出口形成部材は、前記吐出口を備えた面とは反対側の面に、前記エネルギー発生素子に液体を供給する液体流路を備え、前記液体流路が形成された領域に、前記吐出口を挟んで第１の方向に並設された、前記吐出口に隣接する隣接部よりも厚い厚膜部と、前記吐出口を挟んで前記第１の方向とは交差する第２の方向に並設された、前記隣接部よりも薄い薄膜部とを備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１４】
前記エネルギー発生素子を内部に備える圧力室を備え、前記圧力室の液体は当該圧力室の外部との間で循環されることを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する素子基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置のような液体吐出装置で用いられる液体吐出ヘッドには、液体を吐出する複数の吐出口が形成された吐出口形成部材と、吐出口に液体を供給する複数の供給口が形成された基板とを有する素子基板を備えるものが多い。吐出口形成部材では、吐出口が設けられた面とは反対側の面に、吐出口と対向する位置に設けられ、吐出口から吐出する液体を貯留する圧力室と、供給口から供給される液体が供給される液室と、液室に供給された液体を圧力室に導く流路とが形成されている。
上記のような素子基板では、通常の使用環境下において、吐出口形成部材が液体と常に接触しているため、膨潤による体積変化が吐出口形成部材に発生し、それにより吐出口が変形することがあった。特に吐出口形成部材が樹脂で形成され、その厚さが６μｍ以下の場合、膨潤による吐出口の変形が顕著となる。吐出口が変形すると、吐出される液体の吐出量が変動し、記録される画像の画像品位などに影響を及ぼす恐れがある。
これに対して特許文献１には、圧力室を構成する壁部材の中に圧力室とは独立した中空部を設けた素子基板が開示されている。この素子基板では、膨潤による体積変化を中空部で緩和することが可能になり、吐出口の変形を抑制することが可能になる。
また、特許文献２には、吐出口形成部材を吐出口ごと形成し、吐出口形成部材のそれぞれを、互いに隙間を開けて配置した素子基板が開示されている。この素子基板では、膨潤による体積変化を、吐出口形成部材間の隙間で緩和することが可能になり、吐出口の変形を抑制することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３７０５６号公報
【特許文献２】特開２００８−１４９５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、記録の高品質化や高速化などのために、素子基板に対して吐出口の数を増やすことが求められており、それに伴い、吐出口の密度を高める必要性が生じている。吐出口を高密度で配置した素子基板の場合、特許文献１および２に記載の技術を用いて吐出口の変形を抑制するためには、壁部材内の中空部や吐出口形成部材間の隙間を精度良く形成しなければならず、高度な技術を必要とする。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、膨潤による吐出口の変形を容易に抑制することが可能な素子基板およ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】
【０００６】
本発明による素子基板は、液体を供給する供給口を備えた基板と、前記供給口から供給された液体を吐出する吐出口を備えた吐出口形成部材を有する素子基板において、前記吐出口形成部材は、前記吐出口を備えた面とは反対側の面に、前記吐出口と前記供給口とを連通する液体流路を備え、前記液体流路が形成された領域に、前記吐出口を挟んで第１の方向に並設された、前記吐出口に隣接する隣接部よりも厚い厚膜部と、前記吐出口を挟んで前記第１の方向とは交差する第２の方向に並設された、前記隣接部よりも薄い薄膜部とを備えることを特徴とする。
本発明による素子基板の第１の製造方法は、素子基板の製造方法において、基板に対して、予め定められた領域を挟んで第１の方向に並設された凹部と、前記領域を挟んで前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された凸部を形成する工程と、前記凹部および前記凸部の上に、前記凹部および前記凸部の側とは反対側の面に、前記凹部および前記凸部で形成された凹凸に沿った凹凸を有する型材を形成する工程と、前記型材の上に吐出口形成部材を形成する工程と、前記吐出口形成部材における前記領域に対向する位置に、液体を吐出する吐出口を形成する工程と、前記基板における前記型材と対向する位置に、液体を供給する供給口を形成する工程と、前記型材を除去する工程と、を有することを特徴とする。
本発明による素子基板の第２の製造方法は、素子基板の製造方法において、基板の上に型材を形成する工程と、前記型材に対して、予め定められた領域を挟んで第１の方向に並設された複数の凹部と、前記領域を挟んで前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された複数の凸部を形成する工程と、前記型材の上に吐出口形成部材を形成する工程と、前記吐出口形成部材における前記領域に対向する位置に、液体を吐出する吐出口を形成する工程と、前記基板における前記型材と対向する位置に、液体を供給する供給口を形成する工程と、前記型材を除去する工程と、を有することを特徴とする。
本発明による液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、液体を吐出する吐出口を備えた吐出口形成部材とを有する液体吐出ヘッドにおいて、前記吐出口形成部材は、前記吐出口を備えた面とは反対側の面に、前記エネルギー発生素子に液体を供給する液体流路を備え、前記液体流路が形成された領域に、前記吐出口を挟んで第１の方向に並設された、前記吐出口に隣接する隣接部よりも厚い厚膜部と、前記吐出口を挟んで前記第１の方向とは交差する第２の方向に並設された、前記隣接部よりも薄い薄膜部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吐出口形成部材において、吐出口に隣接する隣接部よりも厚い厚膜部が吐出口を挟んで第１の方向に複数並設され、隣接部よりも薄い薄膜部が吐出口を挟んで第１の方向とは交差する第２の方向に複数並設される。このため、膨潤時に、吐出口近傍の吐出口形成部材を、第１の方向については、基板とは反対側にたわませ、第２の方向については、基板側にたわませことが可能になる。つまり、第１の方向と第２方向のそれぞれのたわみを互いに打ち消す向きに生じさせることが可能になる。したがって、壁部材内に中空部を設けたり、複数の吐出口形成部材を、隙間を開けて配置したりしなくても、膨潤による吐出口の変形を抑制することが可能になるため、吐出口の変形を容易に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態の素子基板を示す平面図および断面図である。
【図２】吐出口形成部材の膜厚分布を示す模式図である。
【図３】膨潤状態の素子基板の一例を示す平面図および断面図である。
【図４】初期状態における参考例の素子基板を示す平面図および断面図である。
【図５】膨潤状態における参考例の素子基板を示す平面図および断面図である。
【図６】膨潤状態における吐出口の縁の高さの一例を示す図である。
【図７】膨潤状態における吐出口の形状の一例を示す図である。
【図８】膨潤状態における吐出口の縁の高さの他の例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の素子基板の製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の素子基板を示す平面図および断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の素子基板を示す平面図および断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態の素子基板の製造方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の素子基板を示す平面図および断面図である。図１（ａ）は本実施形態の素子基板の透視平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、図１では、液体による膨潤が生じていない初期状態の素子基板１００が示されている。
図１に示す素子基板１００は、インクジェット記録装置のような液体吐出装置で用いられる液体吐出ヘッドに取り付けられる。素子基板１００は、基板１と、基板１に貼り合せられた吐出口形成部材２とを有する。
基板１には、吐出口形成部材２に液体を供給する供給口１１が複数設けられている。供給口１１は、基板１を貫通している。図１の例では、供給口１１は、互いに平行な複数の供給口列（図１では、２列の供給口列）を形成するように配置される。
基板１における吐出口形成部材２と張り合わされた面には、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子１２が複数並設されている。本実施形態では、エネルギー発生素子１２は、熱エネルギーを発生させるヒータである。また、エネルギー発生素子１２は、互いに隣接する供給口列のそれぞれに含まれる供給口１１の間に設けられる。
吐出口形成部材２における基板１と貼り合せられた面とは反対側の面には、基板１のエネルギー発生素子１２と対向する位置に、液体を吐出する吐出口２１が複数並設されている。また、吐出口形成部材２における基板１と貼り合せられた面には、吐出口２１と連通した液体流路２０が形成され、その液体流路２０と、基板１上の供給口１１およびエネルギー発生素子１２とが対向している。液体流路２０におけるエネルギー発生素子１２と対向する箇所は、吐出口２１から吐出する液体を貯留する圧力室２２として機能する。このため、圧力室２２はエネルギー発生素子１２を内部に備えることとなる。また、液体流路２０における供給口１１に対向する箇所は、供給口１１から液体が供給される液室２３として機能し、液体流路２０における圧力室２２と液室２３とを連通する箇所は、液室２３に供給された液体を圧力室２２に導く流路２４として機能する。本実施形態では、流路２４は、１つの圧力室２２に対して、その圧力室２２を挟んで複数（具体的には、２つ）設けられている。
互いに隣接する圧力室２２の間には、基板１に固定された壁部材である流路壁３１で区切られている。基板１と流路壁３１との間には、基板１と流路壁３１とを互いに密着させる密着層３２が設けられる。密着層３２は、流路壁３１よりも圧力室２２側にはみ出している。流路壁３１および吐出口形成部材２は、エポキシ系樹脂で形成されている。
本実施形態では、吐出口２１の直径は２０μm、基板１から吐出口形成部材２における吐出口２１が設けられた面までの高さは５μmである。液体流路２０の幅（流路壁３１間の距離）は３０μm、エネルギー発生素子１２から供給口１１の手前の縁までの距離は３０μmである。
吐出口形成部材２における液体流路２０が形成されている領域の厚さである膜厚は、場所に応じて異なる。吐出口形成部材２の膜厚は、吐出口２１と隣接する隣接部４０で３μmである。また、吐出口形成部材２では、隣接部４０よりも厚い厚膜部４１が吐出口２１を挟んで第１の方向Ｘに複数並設され、さらに隣接部４０よりも薄い薄膜部４２が吐出口２１を挟んで第１の方向Ｘとは交差する第２の方向Ｙに複数並設されている。厚膜部４１の最大の厚さは隣接部４０の厚さよりも０．５μｍ以上厚く、薄膜部４２の最小の厚さは隣接部４０の厚さよりも０．５μｍ以上薄いことが望ましい。本実施形態では、厚膜部４１の最大の厚さは３．５μｍ、薄膜部４２の最小の厚さは２．５μｍである。
第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙは互いに直交していることが望ましい。本実施形態では、第１の方向Ｘは、吐出口２１と供給口１１とが並ぶ方向であり、液体流路２０は、第１の方向Ｘに沿って設けられる。第２の方向Ｙは、吐出口２１と流路壁３１とが並ぶ方向であり、第１の方向Ｘとは直交している。
図２は、吐出口形成部材２の膜厚の分布を模式的に示す模式図であり、吐出口２１付近の上面が示されている。なお、図２では、密着層３２は便宜上図示していない。
図２の例では、矢印の方向に向かって膜厚が厚くなっている。具体的には、吐出口２１に隣接する隣接部４０である領域α（吐出口２１に外接する矩形内の領域）の膜厚は、３μmで均一である。領域αと流路壁３１と間の領域βは、薄膜部４２であり、流路壁３１から吐出口２１に向かって厚くなり、流路壁３１に隣接する箇所の膜厚は２．５μｍ、領域αに隣接する箇所の膜厚は３μｍである。供給口１１に対向する領域γ、および、領域αと領域γとの間の台形状の領域δは、厚膜部４１を構成する。領域γ４１の膜厚は３．５μｍで均一である。領域δでは、吐出口２１から供給口１１に向かって厚くなり、領域αに隣接する箇所の膜厚が３μｍ、領域δに隣接する箇所の膜厚が３．５μｍである。領域βと領域δで挟まれ三角形状の領域εでは、流路壁３１と、領域βと領域εとの境界線とが交わる直角部の膜厚が最も薄く、２．５μｍであり、直角部から領域δに向かうほど厚くなる。
【００１１】
図１および図２に示した初期状態の素子基板１００に対して、供給口１１から液体を供給し、圧力室２２を液体で満たすと、液体に含まれる水分や溶剤が吐出口形成部材２および流路壁３１を形成するエポキシ系樹脂に浸透する。これにより、吐出口形成部材２および流路壁３１は膨潤し変形する。
図３は、吐出口形成部材２および流路壁３１が膨潤した膨潤状態の素子基板１００を示す平面図および断面図である。具体的には、図３（ａ）は素子基板１００の透視平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、図３では、市販の構造シミュレータを用いて、膨潤による変形を数値計算によって求めた結果が模式的に示されている。また、膨潤による吐出口形成部材２および流路壁３１の変形を分かりやすくするために、その変形を強調して描いており、実際の変形とは異なる。
膨潤状態では、初期状態と比べて、流路壁３１が高くなる。また、吐出口形成部材２は膨潤することでたわみ、それにより、吐出口２１が変形する。
このとき、上記の構成では、吐出口２１近傍の吐出口形成部材２は、第１の方向Ｘについては、基板１とは反対側にたわみ、第２の方向Ｙについては、基板１側にたわむ。
具体的には、第２の方向Ｙについては、初期状態において、吐出口形成部材２の厚さ方向の中心線（図１の線ｙ）が吐出口２１付近で基板１側に凸となっている。このような場合、膨潤状態では、吐出口２１付近において、吐出口形成部材２は基板１側にたわむ。一方、第１の方向Ｘについては、初期状態において、吐出口形成部材２の厚さ方向の中心線（図１の線ｘ）が基板１とは反対側に凸となっている。この場合、膨潤状態では、吐出口２１付近において、吐出口形成部材２は基板１とは反対側にたわむ。
このように第１方向および第２方向で吐出口形成部材２のたわみの向きが反対になるため、たわみが互いに打ち消し合う向きに生じることとなり、吐出口２１の変形を抑制することが可能になる。
【００１２】
図４および図５は、吐出口形成部材２の厚さが均一な参考例の素子基板２００を示す平面図および断面図である。具体的には、図４は、初期状態における参考例の素子基板２００を示し、図５は、膨潤状態における参考例の素子基板２００を示す。また、図４（ａ）および図５（ａ）は、素子基板２００の透視平面図である。図４（ｂ）および図５（ｂ）は、図４（ａ）および図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図４（ｃ）および図５（ｃ）は、図４（ａ）および図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、参考例の素子基板２００の各構成要素には、便宜上、本実施形態の素子基板１００において対応する構成要素と同じ符号が付してある。
図４および図５に示したように、参考例の素子基板２００では、膨潤すると、吐出口２１付近において、吐出口形成部材２は、第１の方向Ｘに対しても、第２の方向Ｙに対しても、基板１とは反対側にたわむ。したがって、たわみが互いに打ち消し合わないため、吐出口２１は大きく変形する。
図６は、本実施形態の素子基板１００と参考例の素子基板２００のそれぞれにおける、膨潤状態時の吐出口２１の形状を示す図である。図６（ｂ）は、吐出口２１の縁の高さを示す図であり、吐出口２１の縁の位置を、図６（ａ）に示すように、吐出口２１の中心を原点とし、吐出口から第１の方向Ｘの右側を０°とした偏角で示している。この場合、例えば、第１の方向Ｘが０°および１８０°、第２の方向Ｙが±９０°となる。また、図６（ｂ）では、本実施形態の素子基板１００の吐出口２１の縁の高さを点線、参考例の素子基板２００の吐出口の縁の高さを実線で示している。
図６（ｂ）で示されたように本実施形態の素子基板１００の場合、参考例の素子基板２００と比較して、吐出口２１の変形が小さく、吐出口２１の縁の高低差は半分に抑制されている。
図７は、吐出口２１の形状を立体的に示した図である。具体的には、図７（ａ）は、参考例の素子基板２００の吐出口２１の形状を示し、図７（ｂ）は、本実施形態の素子基板１００の吐出口２１の形状を示す。図７においても、本実施形態の素子基板１００の方が、参考例の素子基板２００と比較して、吐出口２１の変形が抑制されていることが示されている。
【００１３】
以上説明した本実施形態の素子基板１００の形状および寸法は単なる一例であって、適宜変更可能である。
図８は、液体流路２０の幅が上述した例よりも狭い場合における、吐出口２１の縁の高さを示す図である。図８の例では、液体流路２０の幅は、２２μｍである。この例では、液体流路２０の幅が短いため、その幅方向である第２方向Ｙにおいて、吐出口形成部材２の基板１側へのたわみが弱くなる。このため、たわみを打ち消す効果が弱くなり、吐出口２１のゆがみを抑制する効果も弱くなる。しかしながら、参考例の素子基板２００と比較すると、図８の例でも、吐出口２１の変形を十分に抑制することができる。
また、液体流路２０の幅が狭い場合、吐出口形成部材２の薄膜部４２をより薄くする（例えば、最も薄い箇所を２．２μmとする）ことが望ましい。この場合、第２の方向Ｙにおいて吐出口形成部材２の基板１側にたわむ効果を強化し、吐出口２１の変形をより抑制することが可能になる。
【００１４】
図９は、本実施形態の素子基板１００の製造方法を説明するための図である。図９では、製造方法の各工程における、図１のＡ−Ａ線に沿ったＡＡ断面と、図１のＢ−Ｂ線に沿ったＢＢ断面とが示されている。
先ず、エネルギー発生素子１２を備えた基板１を用意する。続いて、図９（ａ）に示すように、基板１に対して、第１の方向Ｘに並設された複数の凹部５１と、第２の方向Ｙに並設された複数の凸部である密着層３２とを形成する。このとき、凹部５１および密着層３２は、予め定められた領域（ここでは、エネルギー発生素子１２が設けられた領域）を挟んで形成される。凹部５１は、基板１を掘り込んで形成した掘り込み部であり、後の工程において、基板１を貫通させて供給口１１として形成させるが、ここでは貫通させずに約１０μｍだけ掘り込む。
次に、図９（ｂ）に示すように、基板１の凹部５１と密着層３２の上に液体流路２０を形成するための型材５２を形成し、その後、フォトリソグラフィーを用いて、型材５２を液体流路２０の形状にパターニングする。型材５２は、凹部５１および密着層３２の側とは反対側の面に、凹部５１および密着層３２によって基板１に形成された凹凸に沿った凹凸を有する。また、型材５２が凹部５１を完全に覆い、密着層３２の一部を覆うようにパターニングする。
その後、図９（ｃ）に示すように、基板１および型材５２の上に、樹脂材料を塗布して吐出口形成部材２および流路壁３１を形成する。そして、図９（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いて、吐出口形成部材２における基板１のエネルギー発生素子１２と対向する位置に吐出口２１を形成する。
続いて、図９（ｅ）に示すように、凹部５１をさらに掘り込んで基板１を貫通させ、その貫通孔を供給口１１として形成する。そして、図９（ｆ）に示すように、型材５２を除去することで、液体流路２０を形成する。
以上の工程により、吐出口形成部材２は、基板１に形成した凹部５１と対向する箇所が厚くなり、凸部である密着層３２のうちの流路壁３１からはみ出した部分と対向する箇所が薄くなる。したがって、厚膜部４１および薄膜部４２を形成することが可能になる。また、密着層３２で凸部を形成するため、凸部を形成するための負荷を軽減することが可能になる。さらに凹部５１を掘り込んで供給口１１を形成するため、凹部５１を形成するための負荷を軽減することが可能になる。
【００１５】
以上説明した本実施形態では、吐出口形成部材２における基板１側の面に凹凸を設けることで厚膜部４１および薄膜部４２を生成していたが、吐出口形成部材２の基板１とは逆側の面に凹凸を設けてもよい。
また、本実施形態では、吐出口２１と厚膜部４１とが並設された第１の方向Ｘに沿って液体流路２０が形成され、吐出口２１と薄膜部４２とが並設された第２の方向Ｙが液体流路２０の幅方向と一致していた。しかしながら、第２の方向Ｙに沿って液体流路２０が形成され、第１の方向Ｘが液体流路２０の幅方向と一致していてもよい。この場合、流路壁３１を形成する前に、流路壁３１の周辺の基板１を掘り込むなどして凹部を形成し、流路２４を形成する前に、基板１における流路２４に対向する位置に密着層などで凸部を形成することで、厚膜部４１および薄膜部４２を形成することができる。
【００１６】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態の素子基板を示す平面図および断面図である。具体的には、図１０（ａ）は本実施形態の素子基板の透視平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
図１０に示す素子基板１００ａは、第１の実施形態の素子基板１００と比較して、供給口１１が第２の方向Ｙに沿った長尺な形状を有し、１つの供給口１１が液室２３および流路２４を介して多数の圧力室２２と連通している点で異なる。また、１つの圧力室２２には一つの流路２４が連結している。
第１の実施形態の素子基板１００の製造工程では、図１０に示したように基板１に形成した凹部５１をさらに掘り込んで供給口１１を形成していた。これに対して本実施形態の素子基板１００ａでは、凹部５１とは異なる場所を掘り込んで供給口１１を形成する。このため、素子基板１００ａには、第１方向に並設された凹部５１が残っている。凹部５１は、基板１を貫通しておらず、深さは約５μmである。また、第２の方向Ｙにおいては、第１の実施形態と同様に、基板１と流路壁３１との間に設けられた密着層３２が流路壁３１よりも圧力室２２側にはみ出している。
本実施形態でも、凹部５１と密着層３２のうちの流路壁３１からはみ出した部分とによって、第１の実施形態と同様に厚膜部４１および薄膜部４２を形成している。このため、本実施形態でも、吐出口２１の近傍において、吐出口形成部材２は、第１の方向Ｘについては、基板１とは反対側にたわみ、第２の方向Ｙについては、基板１側にたわむ。したがって、たわみが互いに打ち消し合う向きに生じるため、吐出口２１の変形を抑制することができる。
また、本実施形態では、基板１上の凹部５１を、供給口１１を形成する箇所に設けなくてもよいため、凹部５１の形状や寸法に関する自由度を向上させることができる。したがって、吐出口形成部材２の膜厚をより精度良く調整することが可能となるため、吐出口２１の変形をより精度良く抑制することが可能になる。また、供給口１１が圧力室２２の片側にのみ形成されているため、基板１の面積を小さくすることが可能になる。
【００１７】
（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態の素子基板を示す平面図および断面図である。具体的には、図１１（ａ）は本実施形態の素子基板の透視平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
図１１に示す素子基板１００ｂでは、第１の実施形態の素子基板１００と比較して、厚膜部４１が並設される第１の方向Ｘと、薄膜部４２が並設される第２の方向Ｙとが互いに入れ替わっている点で異なる。具体的には、第１の方向Ｘは、吐出口２１と流路壁３１とが並ぶ方向であり、第２の方向は、吐出口２１と供給口１１とが並ぶ方向であり、液体流路２０は、第１の方向Ｘに沿って設けられる。厚膜部４１は、吐出口形成部材２における流路壁３１と隣接する箇所に設けられ、薄膜部４２は、吐出口形成部材２における供給口１１と対向する箇所から流路２４と対向する箇所にわたって設けられる。
また、隣接部４０、厚膜部４１および薄膜部４２の厚さは略均一であり、それぞれ６μｍ、７μｍおよび５μmである。素子基板１００ｂの他の箇所の寸法は、第１の実施形態の素子基板１００と同様である。
本実施形でも、吐出口２１の近傍の吐出口形成部材２は、第１の方向Ｘについては、基板１とは反対側にたわみ、第２の方向Ｙについては、基板１側にたわむ。したがって、たわみが互いに打ち消し合う向きに生じるため、吐出口２１の変形を抑制することができる。
【００１８】
図１２は、本実施形態の素子基板１００ｃの製造方法を説明するための図である。図１２では、製造方法の各工程における、図１１のＡ−Ａ線に沿ったＡＡ断面と、図１１のＢ−Ｂ線に沿ったＢＢ断面とが示されている。
先ず、エネルギー発生素子１２を備えた基板１を用意する。続いて、図１２（ａ）に示すように、基板１に対して密着層３２を形成する。その後、図１２（ｂ）に示すように基板１上に、液体流路２０を形成するための型材６１を形成し、フォトリソグラフィーを用いて、型材６１を液体流路２０の形状にパターニングする。さらに図１２（ｃ）に示すように、型材６１に対して、エネルギー発生素子１２が設けられた領域を挟んでＹ方向に凹部６２を複数形成する。
その後、図１２（ｄ）に示すように、型材６１に対して、エネルギー発生素子１２が設けられた領域を挟んでＸ方向に追加型材を複数形成することで、凸部６３を複数形成する。続いて、図１２（ｅ）に示すように、基板１および型材６１の上に樹脂材料を塗布して吐出口形成部材２および流路壁３１を形成する。
さらに図１２（ｆ）に示すように、フォトリソグラフィーを用いて、吐出口形成部材２における基板１のエネルギー発生素子１２と対向する位置に吐出口２１を形成する。さらに基板１に対して、エネルギー発生素子１２が設けられた領域を挟んでＹ方向に供給口１１を複数形成する。そして、図１２（ｇ）に示すように、型材６１を除去することで、液体流路２０を形成する。
以上の工程により、吐出口形成部材２における型材６１の凹部６２に対応する箇所が厚膜部４１となり、型材の凸部６３に対応する箇所が薄膜部４２となる。なお、密着層３２の一部は流路壁３１から液体流路２０側にはみ出しているが、このはみ出した部分による凸部の高さよりも、凹部６２の深さを大きくすることで、凹部６２に対応する箇所を厚膜部４１として形成することができる。
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、液体吐出装置本体内の液体収容部から液体吐出ヘッドに液体を供給し、吐出に使用されなかった液体を液体吐出ヘッドから液体吐出装置側に回収する、所謂循環構成を備える液体吐出ヘッドについても適用できる。この場合、圧力室２２内の液体は、この圧力室２２の外部との間で循環される。このように循環構成の液体吐出ヘッドにおいては、フレッシュなインクが随時、液体吐出ヘッドに供給されるため、吐出口形成部材の膨潤への影響がより大きくなる。このため、本発明をより好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１    基板
２    吐出口形成部材
１１  供給口
２０  液体流路
２１  吐出口
２２  圧力室
２４  流路
３２  密着層（凸部）
４０  隣接部
４１  厚膜部
４２  薄膜部
５１、６２  凹部
５２、６１  型材
６３  凸部
１００、１００ａ、１００ｂ  素子基板
【図１】
2018034366.tif 000003
【図２】
2018034366.tif 000004
【図３】
2018034366.tif 000005
【図４】
2018034366.tif 000006
【図５】
2018034366.tif 000007
【図６】
2018034366.tif 000008
【図７】
2018034366.tif 000009
【図８】
2018034366.tif 000010
【図９】
2018034366.tif 000011
【図１０】
2018034366.tif 000012
【図１１】
2018034366.tif 000013
【図１２】
2018034366.tif 000014