(57)【要約】【課題】開口面積の異なる吐出口を有する液体吐出ヘッドに対し、気泡の取り込みを抑制し、液体流路、及び吐出口に十分に液体を充填することが可能な液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】複数種類の吐出口４，５に連通する液体供給口２を備えると共に、吐出口４，５のうち、大きな開口面積を有する吐出口４を除く他の吐出口５に泡抜き流路８を介して連通する泡抜き開口７を備える。【選択図】図２
2015074165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の異なる開口面積を有する吐出口から液体を吐出可能とする液体吐出ヘッドであって、
前記複数種類の吐出口に連通する液体供給口と、
前記複数種類の吐出口のうち、最も大きな開口面積を有する吐出口を除く他の吐出口の中の少なくとも一つの種類の吐出口に泡抜き流路を介して連通する泡抜き開口と、
を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記複数種類の吐出口は、開口面積の大きな大吐出口と、該大吐出口より開口面積の小さい小吐出口とを有し、
前記小吐出口は前記泡抜き流路を介して前記泡抜き開口に連通する請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記泡抜き開口と、前記液体供給口とを連通させる調整流路を、さらに備える請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記泡抜き流路の距離ｄ１と、前記泡抜き流路に連通する複数の吐出口のうち、互いに隣接する吐出口の間の距離ｄ２と、の関係が、ｄ１≧ｄ２である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記泡抜き流路は、非直線的な形状を有する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記液体供給口から前記吐出口および該吐出口に連通する前記泡抜き流路を経て前記泡抜き泡抜き開口に至る流抵抗が、前記液体供給口から前記最も大きな開口面積を有する吐出口に至る流抵抗と同一である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記液体供給口から前記吐出口および該吐出口に連通する前記泡抜き流路を経て前記泡抜き開口に至る流抵抗と前記液体供給口から前記泡抜き開口に至る流抵抗との合成抵抗が、前記液体供給口から前記最も大きな開口面積を有する吐出口に至る流抵抗と同一である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記泡抜き開口の断面積Ｓｃと前記複数種類の吐出口の中の最も大きな開口面積Ｓａとの関係が、０．９×Ｓａ≦Ｓｃ≦１.１×Ｓａである請求項１ないし７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
複数種類の異なる開口面積を有する吐出口から液体を吐出可能とする液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記吐出口から液体を吐出させるためのエネルギー発生素子を有し、液体供給口が形成された基板上に、前記吐出口に液体を送るための液体流路と前記吐出口に連通する泡抜き流路とを形成するための型材を形成する工程と、
前記型材を覆う部材を形成する工程と、
前記部材に前記吐出口と共に前記泡抜き開口を形成する工程と、
前記液体流路、及び前記泡抜き流路を形成するために前記型材を除去する工程と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記型材を形成する工程は、前記液体供給口と前記泡抜き開口とを連通させる調整流路を形成するための型材を形成する工程を含み、
前記型材を除去する工程は、前記調整流路を形成するための型材を除去する工程を含む請求項９に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体への記録を行うために吐出口から液滴を吐出する液体吐出ヘッドに関し、特に開口面積の異なる複数種類の吐出口を備えた液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドに設けられた微細な吐出口からインクなどの液体を吐出して記録する記録装置においては、ノズルから吐出すべき液体（例えば、インク）の蒸発によって、液体の増粘現象、液体に含まれる色材濃度の上昇、液体の固着などが発生することがある。また、長期間の放置により、液体吐出ヘッドの液体流路内などに気泡が発生することがある。気泡が発生すると、インクの正常な供給動作が妨げられ、場合によってはヘッドにインクが流れず、記録動作に支障を来たすことがある。
【０００３】
このようなことを回避するために、液体吐出ヘッドの吐出口の形成されている面（吐出口面）をキャップによって覆うと共に、ポンプによりキャップ内を減圧して、吐出口から液体を引き出す吸引回復処理が行われている。この吸引回復処理では、液体流路内に存在する記録に適さなくなったインクや気泡を吐出口から強制的に引き出す一方、液体タンクから新しい液体を液体流路に充填する。このため、吸引回復処理が適正に実施されることで、液体吐出ヘッド内のインクを吐出に適した状態に保つことができる。
【０００４】
しかし、記録の高精細化、及び高速化を実現するために、開口面積の異なる吐出口を同一の吐出口面に配列した液体吐出ヘッドでは、異なるメニスカス力を有する吐出口が混在することになり、吸引回復処理を適正に実施することが困難になっている。すなわち、小吐出口を吸引回復させるために吸引負圧を高めると、大吐出口では液体の流速が液体タンクからの液体の供給能力を超えてしまい、液体タンクの吸収体などからインク流路に気泡が取り込まれ、インク供給が十分行えないことがある。そのため、特許文献１では、まず、低い吸引負圧で大吐出口の吸引を行って大吐出口のインク充填を行い、その後、瞬間的に高い吸引負圧を印加して残りの小吐出口に液体を充填させるという、吸引回復処理が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０５９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に示す吸引回復処理にあっても、瞬間的に高い吸引負圧が印加されるため、大吐出口の液体流路において液体の流速が液体の供給能力を超えてしまい、液体タンクの液体吸収体から液体流路への気泡の取り込みが生じることがある。従って、特許文献１に示す吸引回復処理においても、気泡によって液体供給に課題が生じる可能性は依然として存在している。
【０００７】
本発明は、開口面積の異なる吐出口を有する液体吐出ヘッドに対し、気泡の取り込みを抑制し、液体流路、及び吐出口に十分に液体を充填することが可能な液体吐出ヘッド、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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。  
すなわち、本発明の第１の形態は、複数種類の異なる開口面積を有する吐出口から液体を吐出可能とする液体吐出ヘッドであって、前記複数種類の吐出口に連通する液体供給口と、前記複数種類の吐出口のうち、最も大きな開口面積を有する吐出口を除く他の吐出口の中の少なくとも一つの種類の吐出口に泡抜き流路を介して連通する泡抜き開口と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の形態は、複数種類の異なる開口面積を有する吐出口から液体を吐出可能とする液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記吐出口から液体を吐出させるためのエネルギー発生素子を有する基板上に、前記吐出口に液体を送るための液体流路と前記吐出口に連通する泡抜き流路とを形成するための型材を形成する工程と、前記型材を覆う部材を形成する工程と、前記部材に前記吐出口と共に前記泡抜き開口を形成する工程と、前記インク流路、及び前記泡抜き流路を形成するために前記型材を除去する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、開口面積の異なる吐出口を有する液体吐出ヘッドに対し、気泡の取り込みを抑制し、液体流路、及び吐出口に十分に液体を充填することが可能な液体吐出ヘッド、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】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における液体吐出ヘッドの模式的斜視図と断面図である。
【図２】図１に示した液体吐出ヘッドの平面図とその一部の拡大図である。
【図３】図１に示した液体吐出ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。
【図４】図１に示した液体吐出ヘッドの基本的な製造工程を示す模式的断面図である。
【図５】図１に示した液体吐出ヘッドに対する吸引回復機構を示す模式的断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における液体吐出ヘッドと吸引回復機構を示す模式的断面図である。
【図７】従来の液体吐出ヘッドの模式的斜視図と断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態における液体吐出ヘッドを説明する。本実施形態における液体吐出ヘッドは、大・小異なる開口面積を有する吐出口を備える一方、大吐出口に過剰な吸引負圧をかけることなく、吸引回復を行うことが可能な構成を有するものとなっている。このため、本実施形態における液体吐出ヘッドによれば、液体タンクに設けられた液体吸収体などからインク流路内へ気泡が取り込まれることを抑制でき、高い信頼性を得ることができるものとなっている。
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しつつ本発明の第１の実施形態における液体吐出ヘッドＨ１について詳細に説明する。なお、図１は、第１の本実施形態における液体吐出ヘッドＨ１を説明するための図であり、図１（ａ）は、液体吐出ヘッドＨ１の一部を切欠して示す模式的斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。図２（ａ）は、この液体吐出ヘッドＨ１の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の枠部Ｒの拡大図である。図３（ａ）〜（ｄ）、及び、図４（ａ）〜（ｃ）は、この液体吐出ヘッドＨ１の製造方法における各工程を説明するための模式的断面図である。
【００１４】
本実施形態における液体吐出ヘッドは、図１（ａ）に示すように、基板（吐出素子基板）３と、その基板３の一方の面（表面）に積層された部材１０とを備える。基板３にはインクなどの吐出すべき液体を吐出するためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子１が形成されている。また、基板３には、基板３と部材１０とにより形成される液体流路６に液体を供給する液体供給口２が形成されている。部材１０には、開口面積の異なる複数種類（ここでは２種類）の吐出口４，５が形成されると共に、各吐出口４，５に連通するインク流路６が形成され、さらに、泡抜き開口７、泡抜き流路８、及び調整流路９からなる泡抜き調整部１３が形成されている。本実施形態では、記録の高精細化と高速化の双方を実現するために、所定の開口面積Ｓａ（図２（ｂ）参照）を有する大吐出口４と、大吐出口４より小さな開口面積Ｓｂ（図２（ｂ）参照）を有する小吐出口５の２種類の吐出口が、それぞれ、液体吐出ヘッドＨ１の長手方向に沿って略平行に配列されている。また、大吐出口４と小吐出口５は、いずれも同一の液体供給口２にインク流路６を介して連通している。なお、部材１０は、１層で構成されていても良いし、複数層で構成されていても良い。
【００１５】
吐出素子基板として用いる基板３は、例えば、シリコン基板、より具体的には、結晶方位が（１００）面のシリコン単結晶基板を用いることができる。この基板３には、エネルギー発生素子１が各吐出口４，５との対向位置に設けられている。エネルギー発生素子１は、吐出口４，５からインク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が、インクを微細液滴、例えば１ｐＬ等の液滴として吐出可能なエネルギーを発生できるものが好ましい。このような微細な液滴を吐出可能とするエネルギー発生素子１としては、例えば、インクを加熱して沸騰させる発熱抵抗体素子（ヒータ）や、体積変化によりインクに圧力を与える圧電素子（ピエゾ）などを用いることができる。より具体的には、エネルギー発生素子１としての発熱抵抗体素子は、Ａｌなどからなる配線や、ＴａＳｉＮ、ＴａＮに代表される高抵抗材料などで構成することができる。
【００１６】
エネルギー発生素子１の数や配置は、作製する液体吐出ヘッドの構造（例えば、吐出口のサイズあるいは数など）に応じて適宜選択することができる。本実施形態では、複数の吐出口に対応して、複数個のエネルギー発生素子１を所定のピッチで２列に平行して配置している。なお、エネルギー発生素子１のサイズ、すなわち、エネルギー発生素子１によって発生し得るエネルギー発生能力は、対応する吐出口の開口面積に応じて定めるようにすることも可能である。すなわち、大吐出口に対応するエネルギー発生素子１のエネルギー発生能力は、比較的大きな液滴を吐出できるように設定し、小吐出口に対応するエネルギー発生素子１のエネルギー発生能力は、大吐出口に対応するエネルギー発生素子よりも低く設定する。
【００１７】
基板３の表面には、図１に示すように、電極パッド１１や、エネルギー発生素子１と電極パッド１１とを接続する配線（不図示）が、例えばフォトリソグラフィーにより形成されている。この電極パッド１１や配線の材質としては、例えば、アルミ、銅、ニッケル、金、チタン、タングステン、パラジウム、鉄、及びクロム等の金属を挙げることができる。また、これらの金属は１種類を単独で用いても良いし、複数種類を併用して（例えば、複数の金属からなる合金の形態として）も良い。
【００１８】
また、基板３の表面（基板表面）には、液体供給口２の基板表面側の開口幅を規定するために、例えば、フォトリソグラフィーにより、犠牲層（不図示）を形成することができる。なお、基板表面とは、基板に形成されている相対向する２つの面のうちの、部材が形成される一方の面を意味し、基板裏面とは基板表面に対向する他方の面を意味する。犠牲層は、アルカリ溶液でエッチングできるものを使用することができ、例えば、ポリシリコン、アルミニウム、アルミニウムシリコン、アルミニウム銅、又はアルミニウムシリコン銅等で形成することができる。
【００１９】
また、液体によるエネルギー発生素子１の腐食を抑制し、かつ電気的に絶縁するために、図１（ａ）に示すように、基板３、犠牲層、及びエネルギー発生素子１の表面をＳｉＯ、ＳｉＮ、Ｔａ等の保護膜１２によって被覆することが好ましい。この場合、保護膜１２によって、エネルギー発生素子１と電極パッド１１とを接続する配線（不図示）を被覆するために、基板表面の全体に亘って保護膜１２を設けることもできる。また、保護膜１２は液体供給口２を形成する時のエッチングストップ層としての役割も担うことができる。
【００２０】
本実施形態の液体吐出ヘッドＨ１では、通常、図１、図２に示す液体吐出ヘッドＨ１の裏面側（基板裏面側）にインク収納部（不図示）を有する液体タンク（不図示）が配置され、液体供給路（不図示）を介して液体供給口２に液体が供給される。液体供給口２に供給された液体は、液体供給口２に連通する液体流路６に供給され、エネルギー発生素子１を覆うように液体が液体流路６に充填される。液体流路６に液体が充填された状態で、エネルギー発生素子１を通電（駆動）してエネルギー（例えば圧力）を液体に加えることにより、液体流路６と連通する大吐出口４、及び小吐出口５から液滴を吐出させる。この大吐出口４および小吐出口５から吐出された液滴が記録媒体に着弾することによって画像が記録される。
【００２１】
液体供給口２は、通常、図１（ａ）に示すように、基板３の面に対して垂直な方向に貫通する貫通孔として形成され、基板３の表面及び裏面のいずれにも開口部が形成されている。本実施形態では図１に示すように、エネルギー発生素子１の２つの列の間の位置に液体供給口２が形成されている。  
なお、基板３の表面、及び裏面は、いずれも熱酸化膜（シリコン酸化膜）により被覆することができ、この基板表面に設けられる熱酸化膜には、熱酸化膜が除去されたメンブレン部を設けることもできる。
【００２２】
一方、部材１０の内部には、図１に示すように、インクなどの液体を吐出するための大吐出口４、及び小吐出口５が形成されている。また、基板３と、この基板３の表面に接合された部材１０とによって、液体供給口２と、大吐出口４及び小吐出口５と、を連通させる液体流路６が形成されている。
【００２３】
また、本実施形態における液体吐出ヘッドは、その特徴的構成として泡抜き調整部１３を有する。この泡抜き調整部１３は、部材１０を貫通する泡抜き開口７と、この泡抜き開口７と小吐出口５とを連通させる泡抜き流路８と、液体供給口２と泡抜き開口７とを連通させる調整流路９とからなる。泡抜き流路８及び調整流路９は、液体流路６と同様に、部材１０と保護膜１２を有する基板３との間に形成されている。液体を吸引する際の液体の流れを考えたときに、泡抜き開口７は、小吐出口５よりも下流側に位置する。即ち、上流側から、液体供給口２、小吐出口５、泡抜き流路８、泡抜き開口７の順となる。尚、液体供給口２は、大吐出口４よりも上流側に位置する。
【００２４】
また、調整流路９は、図５に示す後述の吸引回復機構２０によって液体吐出ヘッドに吸引負圧を印加した状態において、大吐出口４と泡抜き開口７から排出される液体、及び気泡の排出が同等量になるような寸法・形状に形成される。本実施形態では、液体供給口２から泡抜き開口７へと至る２つの流路の流抵抗の合成抵抗(１つの流路と仮想した場合に、その流路が有する抵抗)Ｒｃが、液体供給口２から大吐出口４に至る流路の流抵抗Ｒａと同等になるよう調整流路９が形成される。なお、合成抵抗Ｒｃは、液体供給口２から小吐出口５の液体流路６と泡抜き流路８を経て泡抜き開口７に至る流路の流抵抗Ｒ１と、液体供給口２から調整流路９９を経て泡抜き開口７に至る流路の流抵抗Ｒ２の合成抵抗である。
【００２５】
流路抵抗Ｒは一般的に、
Ｒ＝∫α×（１／Ｓ２）・ｄＬ      （式１）
で表される。ここでαは抵抗係数、Ｓは流路断面積、Ｌは流路長である。
【００２６】
上記式１から明らかなように、流路抵抗Ｒは流路長が長いほど大きくなる。従って、泡抜き流路８は、小吐出口５の液体の吐出の影響が泡抜き開口７に及び、液垂れが発生することを防止するために、図２（ｂ）に示すように小吐出口５と泡抜き開口７との流路距離ｄ１が、隣接する小吐出口間の流路距離ｄ２よりも長くなるように形成した。一般に隣接する小吐出口間の流路距離ｄ２は、一方の小吐出口５から液体吐出が行われた際の影響が他方の隣接する小吐出口５に及ばないように設定されている。従って、この流路距離ｄ２よりも前述の流路距離ｄ１を長くすることによって、小吐出口５の吐出の影響が泡抜き開口７に及ぶのを緩和することが可能になる。さらに、本実施形態では、小吐出口５と泡抜き開口７とを非直線的な泡抜き流路８で連通させることでインク吐出の影響をさらに緩和することが可能になっている。
【００２７】
また、泡抜き開口７の開口面積Ｓｃは、大吐出口４の開口面積Ｓａと同一あっても良いし、異なっていても良い。しかしながら、吸引負圧を抑制する観点から、開口面積Ｓｃの下限が規定され、大吐出口４の吸引性の観点から、開口面積Ｓｃの上限が規定される。その結果、大吐出口４の開口面積Ｓａに対し、泡抜き開口７の開口面積Ｓｃを、大吐出口４の開口面積Ｓａよりも±１０％の範囲に定めることが好ましい。すなわち、泡抜き開口の断面積Ｓｃと大吐出口の開口面積Ｓａの関係を、
０．９×Ｓａ≦Ｓｃ≦１.１×Ｓａ        （式２）
となるように定めることが好ましい。ここで、Ｓａの面積は、５０μｍ２以上１０００μｍ２以下とすることが好ましい。また、Ｓｃの面積は、４５μｍ２以上１１００μｍ２以下とすることが好ましい。
【００２８】
なお、吐出口４，５、インク流路６、及び泡抜き調整部１３を形成するための部材（吐出口形成部材）は、複数の部材（例えば、樹脂層や密着層）から形成されていても良い。すなわち吐出口形成部材は、ノズル壁、インク流路壁、及び、泡抜き調整部壁の役割を担うことができ、この部材と、他の層（例えば密着層）とから構成してもよい。
【００２９】
以上のように構成された液体吐出ヘッドＨ１内の液体を気泡などの混入しない吐出に適したインクに置換する吸引回復は、図５に示すように吸引回復機構２０を用いて行う。吸引回復機構２０は、吐出口４，５および泡抜き開口７の形成された吐出口面１０ｓに接触可能なキャップ２１とこのキャップに連通するポンプ２２とを備える。吸引回復を実施する場合には、キャップ２２を吐出口面１０ｓに接触させ、ポンプ２２の吸引力によって吐出口面１０ｓに負圧を印加する。これにより、液体吐出ヘッドＨ１内に存在していた液体およびこれに混入している気泡は、吐出口４，５および泡抜き開口７からキャップ２２へと吸い出され、排出される。この吸引、排出動作に伴い、液体吐出ヘッドＨ１内には、液体タンク内の液体が液体供給口２から供給され、液体吐出ヘッドＨ１内には吐出に適した液体が充填される。この際、本実施形態では、ポンプ２２によって必要最低限の吸引負圧をかけることによって、大吐出口４、及び泡抜き開口７から液体、及び気泡が排出される。このため、液体供給口２と小吐出口５を連通する液体流路６に取り込まれていた気泡の除去も可能になる。なお、この大吐出口４及び泡抜き開口７からの液体、及び気泡の排出動作の際には、小吐出口５からも液体の排出および気泡の排出が行われ、小吐出口５内の液体も吐出に適した新しい液体に置換される。
【００３０】
このように本実施形態によれば、異なる開口面積のノズルを有する液体吐出ヘッドに対して、大吐出口４の開口面積と同一の開口面積を有する泡抜き開口７を形成し、これを小吐出口５、及び液体供給口２に連通させるように構成したため、大吐出口４に過剰な吸引負圧をかけることなく、増粘した液体や気泡の排出を行うことが可能になる。このため、液体タンクから液体吐出ヘッドへの気泡の取り込みを抑制することができる。また、液体吐出ヘッドに対して、一定の吸引負圧によって回復動作を行うことができるため、吸引回復機構２０における制御が単純化されると共に、回復処理の所要時間が短縮され、装置コストの低減が可能となる。
【００３１】
一方、従来の液体吐出ヘッドは、本実施形態のように泡抜き開口が形成されておらず、図７（ａ）、（ｂ）に示すように大吐出口４と小吐出口５のみが形成された構成となっている。なお、図７（ａ），（ｂ）において、本実施形態と同様の部分には同一符号が付してある。この図７に示す従来の液体吐出ヘッドｈでは、小吐出口５において十分に吸引回復処理を行うべくキャップ２０による吸引動作を行うと、大吐出口４には過剰な負圧が印加されることとなる。その結果、大吐出口の液体流路において液体の流速が液体の供給能力を超えてしまい、液体タンクの体吸収体からインク流路への気泡の取り込みが生じることがある。これに対し、本実施形態は、上記のような従来の液体吐出ヘッドにおける課題を解消することが可能となる。
【００３２】
また、液体吐出ヘッドに用いられる液体には、記録媒体に画像を形成するための色材を含んだ液体であるインクに加え、インク中の色材の凝固または不溶化による定着性の向上や、記録品位及び発色性の向上、画像耐久性の向上を図るための液体も含まれる。
【００３３】
（液体吐出ヘッドの製造方法）
次に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の一実施形態を説明する。本実施形態における液体吐出ヘッドの製造方法は、以下の工程を含むものとなっている。  
（１）エネルギー発生素子を有する基板上に、液体流路、泡抜き流路、及び調整流路の型となる型材を形成する工程。  
（２）吐出口壁、液体流路壁、泡抜き開口壁、泡抜き流路壁、及び調整流路壁となる部材を形成する工程。  
（３）前記部材にノズル、及び泡抜き開口を形成する工程。  
（４）前記型材を除去して、液体流路、泡抜き流路、調整流路を形成する工程。  
なお、この製造方法には、
（５）前記エネルギー発生素子を有する基板を貫通する液体供給口を形成する工程、
を含めることもできる。
【００３４】
以下に、上記の各工程について図を用いて詳細に説明する。  
（第１工程）
まず、基板３を用意する（図３（ａ））。この基板３は、その表面にエネルギー発生素子１を有するものとすることができ、必要に応じて、犠牲層（不図示）、保護膜１２、及び熱酸化膜（不図示）を有するものとすることができる。この基板３の表面（図３では、保護膜表面）に、後述する型材１４となる樹脂層１４ａを形成する（図３（ｂ））。この樹脂層１４ａは、例えば、ポジ型レジストからなることができる。この樹脂層１４ａを形成するポジ型レジストとしては、アクリル系樹脂である、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリメチルイソプロペニルケトン（ＰＭＩＰＫ）等を用いることができる。樹脂層１４ａ、すなわち、型材１４の厚さは、作製するインク流路の厚みに応じて適宜設定することができるが、通常１０μｍ以上２０μｍ以下とする。
【００３５】
次に、例えば、この樹脂層１４ａのうちの、型材１４となる部分以外の部分を、露光、及び現像することで、樹脂層１４ａをパターニングして、液体（インク）流路、及び泡抜き流路となるパターン（型材１４）を形成する（図３（ｃ））。
【００３６】
（第２工程）
続いて、部材１０となる樹脂層１０ａを形成する（図３（ｄ））。なお、図１に示す第１の実施形態では、この樹脂層１０ａは、表面に露出している、保護膜１２と型材１４とを被覆する。なお、この樹脂層１０ａ（部材１０）を形成する材料としては、例えば、エポキシ基、オキセタン基、ビニルエーテル基及びプロぺニルエーテル基等の反応性官能基を有するカチオン重合可能な化合物を挙げることができる。しかしながら、高い機械的強度、下地との強い密着性が必要とされるため、それらの特性を持つエポキシ化合物が好ましい。エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。市販品では、日本化薬製のＳＵ８（商品名）、ダイセル化学工業製のＥＨＰＥ‐３１５０（商品名）等を用いることができる。また、この樹脂層１０ａの厚さ、すなわち、部材１０の厚さは、塗布性の観点から２０μｍ以上、樹脂応力による基板３の反りの観点から１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
（第３工程）
続いて、樹脂層１０ａを、例えば、紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光して硬化させることで、この樹脂層１０ａに大吐出口４、小吐出口５、及び泡抜き開口７を形成し、内部に型材１４を有する部材１０を得る（図４（ａ））。
【００３８】
（第４工程）
続いて、エネルギー発生素子１が形成された基板３を貫通する液体供給口２を、例えば、関東化学製のＴＭＡＨ‐２５（商品名）を用いた異方性エッチングによって形成し、エネルギー発生素子基板とする（図４（ｂ））。
【００３９】
（第５工程）
次に、インク流路の型材を例えば、林純薬工業製のラックリーンＭＣ（商品名）を用いて除去して、液体流路６、泡抜き流路８、及び調整流路９を形成し、吐出口部を完成させる（図４（ｃ））。
【００４０】
さらに、この吐出口部が形成された基板を、ダイシングソー等により切断分離して、チップ化し、エネルギー発生素子１を駆動させるための電気的接合を行う。さらに、液体供給のためのチップタンク部材をこの基板に接続することにより、本実施形態における液体吐出ヘッドＨ１を得ることができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を、図６を参照しつつ説明する。  
上記第１の実施形態における液体吐出ヘッドＨ１は、大吐出口４、小吐出口５、泡抜き流路８、及び調整流路９が同一の基板３に形成された構成を有するものとなっている。これに対し第２の実施形態における液体吐出ヘッドＨ２は、部材１０１によって大吐出口４を形成した基板３１と、部材１０２によって小吐出口５、泡抜き開口７などを形成した基板３２とを連結部材３３によって連結した構成を有する。なお、基板３１には液体供給口４１が形成されると共に大吐出口４と液体供給口４１とを連通させる液体流路（図示せず）も形成されている。また、基板３２には、液体供給口４２と小吐出口５とを連通させる液体流路６、小吐出口５と泡抜き開口７とを連通させる泡抜き流路８、及び泡抜き開口７と液体供給口４２とを連通させる調整流路（図示せず）なども形成されている。
【００４２】
このように大吐出口４と小吐出口５とが異なる基板上に形成されたこの第２の実施形態における液体吐出ヘッドにあっても、上記第１の実施形態と同様に、吸引回復機構２０によって吸引回復処理を行うことができる。すなわち、吸引回復機構２０のキャップ２１で吐出口面１１２を覆い、ポンプ２２によってキャップ２１内を減圧することで、大吐出口４と、この大吐出口４と同等の開口面積を有する泡抜き開口７、及び小吐出口から液体及び気泡を排出させることができる。また、この吸引回復処理において大吐出口４と同等の開口面積を有する泡抜き開口７から液体などが吸引されるため、大吐出口４に過剰な負圧を印加することなく、吸引回復処理を行うことが可能になる。このため、増粘した液体や気泡の排出を行うことができ、液体タンクから液体吐出ヘッドへの気泡の取り込みを抑制することができる。
【００４３】
なお、上記第１、第２の実施形態においては、開口面積が異なる大、小２種類の吐出口を形成した場合を例に採り説明したが、開口面積が異なる３種類以上の吐出口を有する液体吐出ヘッドにも本発明は適用可能である。例えば、開口面積が異なる、大、中、小の３種類の吐出口を有する液体吐出口を備えた液体吐出ヘッドにも本発明は適用可能である。この場合は、２つの吐出口において吸引回復処理に必要とされる負圧が、上記第１の実施形態における大吐出口と小吐出口との関係を満たすように泡抜き開口７、及び液体流路を形成する。すなわち、いずれの吐出口にも過剰な負圧が印加されることなく、適正な吸引回復ができるように、少なくとも小吐出口に泡抜き開口７を形成すれば良い。
【００４４】
また、第１の実施形態では、液体供給口２から泡抜き開口７に至る調整流路９を設けたが、液体供給口２から小吐出口５に至る液体流路６と、小吐出口５から泡抜き開口７に至る泡抜き流路８の合成流抵抗によっては、調整流路９を省略することも可能である。この場合、調整流路９を形成するために行う、型材の形成工程、および型材の除去工程を省略することが可能となり、製造工程をより単純化することができる。
【実施例】
【００４５】
次に、上記第１の実施形態における液体吐出ヘッドの製造工程を、以下の実施例に基づき、より具体的に説明する。  
【００４６】
まず、図３（ａ）に示すように、ＴａＳｉＮからなるエネルギー発生素子１を有するシリコン基板３の表面に、Ａｌからなる犠牲層をフォトリソグラフィーにより作製した。続いて、この基板３と、犠牲層と、エネルギー発生素子１との表面を被覆するように、ＳｉＮからなる保護膜１２を形成した。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、得られた基板上に（具体的には保護膜１２の表面に）、ポジ型レジストである東京応化製のＯＤＵＲ（商品名）を厚さ１３μｍとなるように塗布し、乾燥することで、樹脂層１４ａを形成した。
【００４８】
続いて、図３（ｃ）に示すように、この樹脂層１４ａをウシオ電機製の露光装置ＵＸ‐３０００を用いて露光及び現像することでパターニングして、インク流路、及び、泡抜き流路、調整流路の型（パターン）である型材１４を形成した（第１工程）。
【００４９】
次に、図３（ｄ）に示すように、型材１４が形成された基板上に（具体的には保護膜１２と型材１４との表面に）、表１の組成で構成される感光性樹脂からなる溶液をスピンコートにより塗布（被覆）し、厚さが２５μｍの樹脂層１０を形成した（第２工程）。続いて、図４（ａ）に示すように、この樹脂層１０ａをＵＶ光で露光、及び現像して、大吐出口４、小吐出口５、及び泡抜き開口７を形成した（第３工程）。形成した大吐出口４の開口面積は、２００μｍ２であった。また、小吐出口５の開口面積は、５０μｍ２であった。泡抜き開口７の開口面積は、２００μｍ２であった。
【００５０】
【表１】
2015074165.tif 000003
【００５１】
次に、図４（ｂ）に示すように、関東化学製のＴＭＡＨ‐２５（商品名）により、基板３を貫通する液体供給口２を形成し（第４工程）、型材１４を、林純薬工業製のラックリーンＭＣ（商品名）により除去した。これにより、大吐出口４、小吐出口５、泡抜き開口７、インク流路６、泡抜き流路８、及び調整流路９が形成され、液体吐出基板の吐出口部が完成した（第５工程）。
【００５２】
さらに、吐出口部が形成された液体吐出基板を、ダイシングソーにより切断分離して、チップ化し、エネルギー発生素子１を駆動させるための電気的接合を行った。続いて、インク供給のためのチップタンク部材をこの液体吐出基板に接続することにより、液体吐出ヘッドＨ１を得た。この液体吐出ヘッドＨ１に対して、吸引回復処理を行い、液体流路を電子顕微鏡で観察したところ、液体タンクにおける液体吸収体などからの気泡取り込みは認められなかった。
【符号の説明】
【００５３】
１  エネルギー発生素子
２，２１，２２  液体供給口
３，３１，３２  基板
４  大吐出口
５  小吐出口
６  液体流路
７  泡抜き開口
８  泡抜き流路
９  調整流路
１０，１０１，１０２  部材
１３  泡抜き調整部
１４  型材
Ｈ１，Ｈ２  液体吐出ヘッド
【図１】
2015074165.tif 000004
【図２】
2015074165.tif 000005
【図３】
2015074165.tif 000006
【図４】
2015074165.tif 000007
【図５】
2015074165.tif 000008
【図６】
2015074165.tif 000009
【図７】
2015074165.tif 000010