(57)【要約】【課題】本発明の目的は、無機材料からなるオリフィスプレートを有し、耐久性に優れる液体吐出ヘッドを提供することである。【解決手段】本発明は、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を第一の面上に有する基板と、前記液体を吐出する吐出口及び該吐出口に通じる液室の上壁を構成する吐出口形成壁と、前記液室の側壁を構成する液室側壁と、を少なくとも含むオリフィスプレートを、前記第一の面上に有する液体吐出ヘッドであって、前記オリフィスプレートは無機材料からなり、隣接する前記液室間に形成される前記オリフィスプレートの凹部内に充填された弾性部材を有し、該弾性部材の上端が前記吐出口形成壁の上面より高い位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を有する基板と、
前記液体を吐出する吐出口及び該吐出口に通じる液室の上壁を構成する吐出口形成壁と、前記液室の側壁を構成する液室側壁と、を少なくとも含むオリフィスプレートと、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記オリフィスプレートは無機材料からなり、
前記液室を複数有し、隣接する前記液室のうち一方が有する液室側壁と他方が有する液室側壁との間に形成される凹部に充填された弾性部材を有し、該弾性部材の上端が前記吐出口形成壁の上面より高い位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記吐出口形成壁の上にも配置されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記吐出口形成壁の上に、前記吐出口に連通する開口を有する請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記開口の幅は前記吐出口の幅より大きく、前記吐出口形成壁の幅より小さい請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記開口の幅は前記吐出口の幅と一致している請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記弾性部材は前記吐出口形成壁の上に配置されていない請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記弾性部材の上面が微小な凹凸を複数有する形状に形成されている請求項１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記弾性部材のヤング率が１．０×１０７Ｐａ以下である請求項１乃至７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記弾性部材のヤング率が１．０×１０６Ｐａ以上である請求項１乃至７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法であって、
（１）前記基板の上に、前記液室の型材を形成する工程と、
（２）前記型材の上に化学的気相蒸着法で前記オリフィスプレートを形成する工程と、
（３）前記オリフィスプレートを覆うように、エッチングマスクを形成する工程と、
（４）前記エッチングマスクを用いて前記吐出口を形成する工程と、
を有し、
前記エッチングマスクを前記弾性部材として残すことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記エッチングマスクは感光性樹脂材料を用いて形成される請求項１０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、液体を吐出する液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、無機材料からなるオリフィスプレートを有する液体吐出ヘッドが開示されている。特許文献１では、まず、液室が形成される箇所に型材を形成する。その後、その型材の上に、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりオリフィスプレートを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７６００８５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、無機材料を用いてオリフィスプレートを形成した場合、無機材料の性質上、オリフィスプレートの靱性が少ない傾向があり、耐久性に劣る場合がある。そのため、紙詰まり等に起因する外力によってオリフィスプレートの吐出口形成壁が割れることがあり、液体吐出ヘッドの液体吐出を制御できない場合があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、無機材料からなるオリフィスプレートを有し、耐久性に優れる液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
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を有する基板と、
前記液体を吐出する吐出口及び該吐出口に通じる液室の上壁を構成する吐出口形成壁と、前記液室の側壁を構成する液室側壁と、を少なくとも含むオリフィスプレートと、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記オリフィスプレートは無機材料からなり、
前記液室を複数有し、隣接する前記液室のうち一方が有する液室側壁と他方が有する液室側壁との間に形成される凹部に充填された弾性部材を有し、該弾性部材の上端が前記吐出口形成壁の上面より高い位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【０００７】
本発明は、前記液体吐出ヘッドの製造方法であって、
（１）前記基板の上、前記液室の型材を形成する工程と、
（２）前記型材の上に化学的気相蒸着法で前記オリフィスプレートを形成する工程と、
（３）前記オリフィスプレートを覆うように、エッチングマスクを形成する工程と、
（４）前記エッチングマスクを用いて前記吐出口を形成する工程と、
を有し、
前記エッチングマスクを前記弾性部材として残すことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、無機材料からなるオリフィスプレートを有し、耐久性に優れる液体吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の液体吐出ヘッドの構成例を示す模式的断面図である。
【図２】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の工程例を示す模式的な断面工程図である。
【図３】本実施形態の液体吐出ヘッドの構成例を示す模式的斜視図である。
【図４】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の工程例を示す模式的な断面工程図である。
【図５】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の工程例を示す模式的な断面工程図である。
【図６】本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の工程例を示す模式的な断面工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明により得られる液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、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。そして、この液体吐出ヘッド装置を用いることによって、紙、糸、繊維、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックなど種々の被記録媒体に記録を行うことができる。尚、本発明において「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味する。さらに、「液体」とは、広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインク、または記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。ここで、インクまたは記録媒体の処理としては、例えば、記録媒体に付与される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、記録品位ないし発色性の向上、画像耐久性の向上などのことを言う。
【００１１】
また、以下の説明では、本発明の主な適用例としてインクジェット記録ヘッドを挙げて説明するが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。また、液体吐出ヘッドとしては、インクジェット記録ヘッドの他、バイオッチップ作製や電子回路印刷用途の液体吐出ヘッドの製造方法にも適用できる。液体吐出ヘッドとしては、他にも例えばカラーフィルターの製造用途等も挙げられる。
【００１２】
以下、図面を参照して、本実施形態を説明しつつ、本発明について詳細に説明する。但し、後述する実施形態は、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明をこの技術分野における通常の知識を有する者に十分に説明するために提供されるものである。
【００１３】
（実施形態１）
図３は、本実施形態の液体吐出ヘッド２０の構成例を示す模式的斜視図である。
【００１４】
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドの構成例を示す模式図であって、図３のＡ−Ａ’線における模式的断面図である。
【００１５】
図２は、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法を説明するための工程断面図である。
【００１６】
図３において、液体吐出ヘッドは、吐出エネルギー発生素子２が所定のピッチで並んで形成された基板１を有している。吐出エネルギー発生素子２は、基板上に形成されており、基板に接触するように形成されていても良い。また、液室に宙空状態となるように形成されていてもよく、すなわち基板１に対して宙に浮いていてもよい。基板１は例えばシリコン基板である。基板１の第一の面（図３において上側の面）の上には、オリフィスプレート４が配置されている。オリフィスプレート４は、液体を吐出する吐出口８及び該吐出口８に通じる液室９の上壁を形成する吐出口形成壁４ａと、液室９の側壁を形成する液室側壁４ｂと、を少なくとも含む。また、オリフィスプレート４は、液室側壁４ｂに連通する基板接地壁４ｃを含む。吐出口８は吐出エネルギー発生素子２の上方に開口している。基板１には、液室９にインク等の液体を供給する供給口５が形成されている。供給口５は、基板１の第一の面及び該第一の面と反対側の面である第二の面（図３において下側の面）に開口している。供給口５は、例えば、異方性エッチングによって形成することができる。液体吐出ヘッドでは、供給口５を介して液室内に液体が充填され、吐出エネルギー発生素子２が発生する圧力を充填された液体に加えることによって液体が吐出口８から吐出される。そして、吐出された液体が被記録媒体に付着することにより、記録が行われる。
【００１７】
本実施形態において、オリフィスプレート４は、無機材料から形成される。
【００１８】
また、本実施形態の液体吐出ヘッドは、複数の液室を有し、隣接する液室のうち一方が有する液室側壁と他方が有する液室側壁との間に形成される凹部、つまり隣接する液室間に形成されるオリフィスプレートの凹部６に充填された弾性部材１０を有する。また、弾性部材１０の上端は、吐出口形成壁４ａの上面より高い位置に配置されている。弾性部材１０の上端とは、基板１の第一の面と垂直方向に関して、弾性部材１０の上面のうち第一の面からの距離が最も離れた場所のことをいう。弾性部材の上面が第一の面と平行ならば、弾性部材の上面はいずれも上端ということになる。吐出口形成壁４ａの上面に関して、吐出口形成壁４ａの上面が基板１の第一の面と明らかに平行でない場所がある場合、吐出口形成壁４ａの上端を上面と考えればよい。以下に、図１を参照してより具体的に説明する。図１において、オリフィスプレート４は、それぞれ隣接する２つの液室９の間に凹部６を有する。つまり、オリフィスプレート４は、第一の液室の側壁を形成する第一の液室側壁と、前記第一の液室と隣接する液室の側壁を形成する第二の液室側壁と、の間に、吐出口形成壁表面から窪む凹部６を有する。なお、第一の液室側壁と第二の液室側壁はそれぞれ向かい合っている。凹部６が、基板から突出して設けられた液室からなる尾根部間の谷部からなり、隣接する液室の一方の液室側壁とこれに対向する他方の液室側壁との間に形成されている。凹部６は基板接地壁４ｃの上に形成される。そして、該凹部６に、弾性部材１０が充填されて配置されている。また、弾性部材１０は凹部６の外にも配置されおり、凹部６の深さよりも厚く形成されている。弾性部材１０の上端は、吐出口形成壁４ａの表面（上面）より高い位置に配置されている。凹部を構成しないオリフィスプレートの端部の側壁にも弾性部材を配置していてもよい。
【００１９】
弾性部材の材料としては、特に制限されるものではないが、樹脂や、シリコーンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等のゴムで形成することができる。パターニング性を考慮すると、感光性樹脂を用いた感光性樹脂材料で弾性部材を形成することが好ましい。感光性樹脂材料としては、例えばＯＭＲ−８１、ＯＭＲ−８３、ＯＭＲ−８５（いずれも商品名、東京応化社製）等が挙げられる。
【００２０】
弾性部材１０のヤング率は、１．０×１０７Ｐａ以下であることが好ましい。また、弾性部材１０のヤング率は、１．０×１０６Ｐａ以上であることが好ましい。弾性部材１０のヤング率が１．０×１０７Ｐａ以下である場合、より効果的に衝撃を吸収することができ、液体吐出ヘッドの耐久性を向上することができる。弾性部材１０のヤング率が１．０×１０６Ｐａ以上である場合、衝撃を良好に吸収できる。また、弾性部材１０のヤング率は、３．０×１０６Ｐａ以上であることがより好ましく、４．０×１０６Ｐａ以上であることがさらに好ましい。また、弾性部材１０のヤング率は、７．０×１０６Ｐａ以下であることがより好ましく、６．０×１０６Ｐａ以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
液体を精度よく吐出するためには、吐出口を形成する吐出口形成壁を守ることが重要である。そこで、本実施形態では、弾性部材１０を凹部内に充填し、さらに凹部の深さよりも厚くしている。すなわち、弾性部材の上端が吐出口形成壁の上面よりも高い位置に配置されるように衝撃吸収材１０を形成している。これにより、吐出口形成壁４ａに記録紙などの物体が接触することを有効に防ぐことができる。また、弾性部材１０の上端に物理的な衝撃を受けた場合であっても、弾性部材１０を比較的厚く形成している分、縦方向の変形により衝撃を緩和し、オリフィスプレートにダメージが発生することを防ぐことができる。
弾性部材１０の上端の高さは、吐出口形成壁４ａの上面の高さより３μｍ以上高いことが好ましく、４μｍ以上高いことがより好ましい。また、弾性部材１０の上端の高さは、吐出口形成壁４ａの上面の高さから３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２２】
以下、図１を用いて、本実施形態の構成を説明する。
【００２３】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、弾性部材１０が吐出口形成壁４ａの上（上面の上）にも配置されている形態を示す模式的断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）において、弾性部材１０は少なくとも一部の吐出口形成壁４ａを覆うように設けられている。弾性部材１０は、衝撃を受けた場合、自ら変形することで衝撃を吸収する。このため、弾性部材１０の体積が大きいほど、衝撃を吸収する効果は大きくなる。そこで、図１（ａ）は凹部６に弾性部材１０を充填し、さらに吐出口形成壁４ａの上に弾性部材を配置することにより、弾性部材の体積を可能な限り多くして、衝撃吸収の効果を高めている。また、吐出口形成壁４ａの上にも弾性部材１０を配置することにより、吐出口形成壁に記録紙などの物体が接触することを有効に防ぐことができる。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）において、弾性部材１０は、吐出口形成壁４ａの上に吐出口８に連通する開口１２を有する。図１（ａ）では、弾性部材１０の開口１２の開口幅は吐出口８の開口幅と一致している。つまり、開口１２は、開口１２の下側開口部が吐出口８の上側開口部と一致するように形成されている。また、図１（ｂ）においては、弾性部材１０の開口１２の開口幅は吐出口８の開口幅より大きく、吐出口形成壁４ａの幅より小さい。尚、ここでいう開口幅とは、基板１の第一の面と平行方向の幅である。
【００２５】
図１（ｃ）は、弾性部材１０が吐出口形成壁４ａの上に配置されていない形態を示す。または、図１（ｃ）に示す形態において、弾性部材１０は、吐出口形成壁４ａの上に吐出口８に連通する開口１２を有し、該開口１２の開口幅が吐出口形成壁４ａの幅と同じである。また、開口１２の下側開口部が吐出口形成壁４ａの上面と一致している。
【００２６】
図１（ａ）における開口１２の幅をａ、図１（ｂ）における開口１２の幅をｂ、図１（ｃ）における開口１２の幅をｃとすると、ａ＜ｂ＜ｃの関係にある。
【００２７】
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれにおいても、弾性部材１０の上端が吐出口形成壁の上面より高い位置に配置されている。この構成により、紙詰まりが発生した場合でも、紙が吐出口に接触することを防ぐことができる。また、ヘッド表面に外力が加わっても、弾性部材が外力を吸収することができる。その結果、無機材料よりなるオリフィスプレートに伝わる外力が減少する。そのため、本実施形態の液体吐出ヘッドは、外力により割れにくい構造になっている。
【００２８】
また、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す形態には、それぞれ異なる利点がある。
【００２９】
図１（ａ）においては、吐出口形成壁４ａの全面を弾性部材１０で覆っているため、物体が吐出口形成壁４ａに直接接触することがないため、さらに外力により割れにくい構造となっている。
【００３０】
図１（ｃ）においては、吐出口形成壁４ａの上には弾性部材１０を配置していない。通常用いられる紙の厚みは、開口幅ｃよりも十分大きいため、紙が直接吐出口形成壁４ａに接触しない。そこで、吐出口形成壁４ａ上の弾性部材を省いている。このような構成とすることで、弾性部材から吐出口形成壁に衝撃が伝わりにくくなる。
【００３１】
図１（ｂ）においては、上記図１（ａ）と（ｃ）の効果を有し、接触する可能性のある物体の幅が吐出口の幅ａより大きく、吐出口形成壁４ａの幅より小さい場合に適している。
【００３２】
そこで、本実施形態では、開口１２の開口幅は、液体吐出ヘッドを搭載するプリンタで使用する紙等の被記録媒体の厚さや、それ以外の吐出口に接触する可能性がある物体の大きさ等を考慮し、印字環境に合った構成を選択することができる。
【００３３】
また、本実施形態のさらに好ましい構成として、図１（ｄ）に挙げられる形態がある。図１（ｄ）においては、弾性部材１０の上面を微小な凹凸を複数有する形状に形成している。弾性部材の上面を微小凹凸構造に形成することより、弾性部材１０の衝撃緩衝能力を高めることができ、さらに外力により割れにくい液体吐出ヘッドを提供することができる。
【００３４】
（実施形態２）
次に、図２を用いて、本実施形態の製造方法の工程例を説明する。
【００３５】
まず、図２（ａ）に示すように、複数の吐出エネルギー発生素子２を第一の面上に有する基板１を用意する。
【００３６】
基板１は、駆動回路や駆動回路と吐出エネルギー発生素子を繋ぐ配線を形成し易いシリコン単結晶基板であることが好ましい。吐出エネルギー発生素子２としては、例えば、抵抗体に電気を通して発熱させるヒータータイプが適用可能であり、その他、電気を発泡エネルギーに変換可能な素子を適用可能である。吐出エネルギー発生素子としては、例えば、発熱抵抗体や圧電体、および加熱変形するアクチュエータなどを用いることができる。
【００３７】
次に、図２（ｂ）に示すように、液室となる領域に、後に除去可能な型材３を形成する。
【００３８】
型材の材料は、周辺の材質との兼ね合いで適宜選択されることが好ましい。本実施形態では、オリフィスプレートが無機材料より形成されるため、型材材料は、有機樹脂材料や金属材料より選択されることが好ましい。有機樹脂材料としては、耐熱性の観点から、ポリイミドが好適に用いることができる。金属材料としては、除去し易いという観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金を好適に用いることができる。
【００３９】
また、弾性部材としてエッチングマスクに用いる有機樹脂材料を利用する場合、型材材料は金属材料であることがより好ましい。
【００４０】
型材３の形成方法としては、型材材料として有機樹脂材料を用いる場合、スピンコートなどの一般的な塗布技術を用いて成膜可能である。型材材料が感光性を有する場合、露光・現像で型材材料をパターニングすることができる。型材材料が非感光性である場合、型材材料の上に形成したフォトレジスト等からなるマスクを用いて、酸素ガスを含む反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）でパターニングすることができる。型材材料が金属材料である場合、スパッタリング等の物理的気相蒸着法（ＰＶＤ：  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で成膜することが可能である。金属材料は、フォトレジストでマスクを形成し、金属材料に応じて選択したガスを用いたＲＩＥによりパターニングすることができる。例えば、金属材料がアルミニウムである場合、エッチングガスとしては塩素を適応可能である。
【００４１】
次に、図２（ｃ）に示すように、基板１および型材３の上に、無機材料からなるオリフィスプレート４を形成する。型材が配されてない領域には、凹部６が形成される。
【００４２】
オリフィスプレート４は、例えばＣＶＤ法を用いて形成することができる。
【００４３】
無機材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、シリコン系化合物やセラミックス等が挙げられる。シリコン系化合物としては、例えば、シリコンと、酸素、窒素及び炭素の少なくとも１種と、からなるシリコン系化合物を用いることができる。より具体的には、シリコン系化合物としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、又は炭窒化シリコン等が挙げられる。セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、又は酸化チタン等が挙げられる。
【００４４】
無機材料の成膜方法は、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ）が好ましく用いられ、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＶＤ）がより好適に用いられる。ＣＶＤはコンフォーマルに膜を形成することができるため好ましい。また、ＣＶＤを用いて成膜した場合、型材が配されていた領域と型材が配されていない領域とで段差が生じ、より深い凹部６が形成される傾向にある。
【００４５】
次に、図２（ｄ）に示すように、凹部６を含むオリフィスプレート４の上に弾性部材１０を形成する。弾性部材１０は、少なくとも凹部６に充填され、また、吐出口形成壁４ａの上に配置されている。弾性部材１０は、凹部６内から吐出口形成壁の上に延展している。
【００４６】
本実施形態の製造方法において、該弾性部材１０は、吐出口を形成する際に用いられるエッチングマスクとしても用いられる。図２（ｄ）に示すように、弾性部材１０には、開口１２が設けられており、この開口１２に露出するオリフィスプレートの部分に吐出口が形成される。
【００４７】
弾性部材１０の材料を配置する方法としては、例えば、スピンコートなどを用いることができる。
【００４８】
弾性部材１０の材料は、スピンコート等により塗布し易いという観点から、液状であることが好ましい。また、弾性部材１０の材料としては、弾性部材１０のヤング率が１．０×１０７Ｐａ以下となる材料が好ましく適用できる。
【００４９】
また、弾性部材１０は感光性を有することが好ましい。弾性部材１０が感光性を有すれば、露光・現像処理でパターニングすることができる。弾性部材１０が非感光性である場合は、酸素ガスを主体とした反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：  Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）でパターニング可能である。弾性部材１０が感光性を有する場合、工程数を少なくすることができる。
【００５０】
次に、図１（ｅ）に示すように、弾性部材１０をエッチングマスクとして用いて吐出口８を形成する。すなわち、弾性部材１０の開口１２に露出するオリフィスプレート部分を除去し、吐出口８を形成する。
【００５１】
吐出口の形成方法としては、例えば、ドライエッチングを用いることができる。ドライエッチングとしては、例えば、フッ素を主体としたＲＩＥを用いることができる。
【００５２】
次に、図１（ｆ）に示すように、吐出口８から、型材３を除去し、液室９を形成する。
【００５３】
型材を除去する方法としては、例えば、等方性エッチングを用いることができる。型材材料が有機樹脂材料であれば、酸素を主体としたケミカルドライエッチング（ＣＤＥ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｒｙ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）で除去可能である。この場合、弾性部材１０の表面の一部も同時に除去されるため、その除去される分も考慮して弾性部材１０を厚く形成しておくことが好ましい。型材材料が金属材料であれば、選択した金属材料を溶解可能な薬液を用いたウェットエッチングで型材を除去することができる。金属材料が例えばアルミニウムである場合、希硫酸を主成分としたエッチング液を好適に用いることができる。
【００５４】
以上の工程では、液室９に液体を供給する供給口の形成工程が省略されているが、例えば、吐出口８を形成した後に、基板の第一の面と反対側の面である第二の面からエッチングを行い、供給口を形成することができる。
【００５５】
続いて、得られた基板をダイシングソーなどにより切断してチップ化し、液体吐出ヘッドを製造する。
【００５６】
そして、得られた液体吐出ヘッドに対して吐出エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合を行い、液体供給のためのチップタンク部材を接続することができる。
【００５７】
（実施例１）
以下、本発明の実施例について、図２に示す工程図を参照して詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５８】
まず、図２（ｆ）を用いて、本実施例で得られる液体吐出ヘッドの構成を説明する。吐出エネルギー発生素子２を第一の面上に有する基板１の上に、無機材料からなるオリフィスプレート４が形成されている。オリフィスプレート４の吐出口形成壁４ａと液室側壁４ｂとで液室９が形成されている。オリフィスプレート４を覆うように、弾性部材１０が設けられている。オリフィスプレートは窒化シリコン（ＳｉＮ）で形成され、オリフィスプレートの膜厚は５μｍであった。弾性部材１０は、ヤング率が５．０×１０６Ｐａの感光性樹脂材料（商品名：ＯＭＲ−８１  東京応化社製）で形成されている。凹部６には弾性部材１０が充填されており、弾性部材１０の上端が吐出口形成壁４ａの上面より高くなっている。また、弾性部材のうち凹部６に設けた部分の厚さは１５μｍであった。弾性部材のうち吐出口形成壁４ａに設けた部分の厚さは５μｍであった。
【００５９】
このような構成とすることにより、紙詰まり、または紙以外の吐出口に接する可能性のある物体が発生し、外力がヘッド表面に加わった場合、吐出口形成壁４ａに外力が伝わることを抑制する効果がある。より具体的には、弾性部材が外力を吸収することができる。また、弾性部材の開口１２の幅ａが吐出口と同一であり隙間が最小限であるため、吐出口以上の大きさの物体が吐出口に直接接触することを防ぐことができる。その結果、無機材料からなるオリフィスプレートに伝わる外力が減少し、外力により割れにくい液体吐出ヘッドを得ることができる。
【００６０】
次に、図２（ａ）〜（ｆ）を用いて、本実施例の製造方法を説明する。
【００６１】
まず、図２（ａ）に示すように、吐出エネルギー発生素子２を第一の面上に有する基板１を用意した。基板の厚さは１１０μｍである。基板は、インゴットの引き出し方位が＜１００＞のシリコン単結晶基板である。基板の上には、吐出エネルギー発生素子２を駆動するための配線（不図示）が形成されている。
【００６２】
次に、図２（ｂ）に示すように、吐出エネルギー発生素子に対応して、液室となる領域に、後工程で除去可能な型材３を形成した。
【００６３】
型材材料としては、アルミニウムを用いた。アルミニウムは物理的気相蒸着法（ＰＶＤ：  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で成膜した。膜厚は５μｍであった。アルミニウムのパターニングは以下のように行った。まず、アルミニウムの上にポジ型レジスト（商品名：ＯＦＰＲ  東京応化社製）をスピンコートにて塗布した。続いて、露光量１Ｊ／ｃｍ２でアルミニウムを露光し、ＮＭＤ３にて３分間現像処理を行った。これにより、厚みが５μｍの型材を形成した。
【００６４】
次に、図２（ｃ）に示すように、基板１および型材３を覆うように、無機材料をＰＥＣＶＤにより配置し、オリフィスプレートを形成した。無機材料にはＳｉＮを用いた。
【００６５】
次に、図２（ｄ）に示すように、弾性部材１０をオリフィスプレートの上に形成する。弾性部材１０は、吐出口を形成する領域の上に開口１２を有する。また、弾性部材１０は、少なくとも凹部６に充填されている。
【００６６】
弾性部材１０の材料には、感光性樹脂材料（商品名：ＯＭＲ−８１  東京応化社製）を用いた。
【００６７】
感光性樹脂材料をオリフィスプレートに塗布した後、露光量２Ｊ／ｃｍ２で開口１２を形成する領域以外を露光し、３分間現像することにより、弾性部材１０を形成した。弾性部材１０のヤング率は５．０×１０６Ｐａであった。
【００６８】
次に、図２（ｅ）に示すように、開口１２に露出するオリフィスプレート部分を除去することにより、吐出口８を形成した。
【００６９】
吐出口は、弾性部材１０をエッチングマスクとして用いて、フッ素を主体としたＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により形成した。
【００７０】
次に、オリフィスプレートを保護するための保護層を形成した。保護膜にはアルカリ溶剤に耐性のあるレジスト（商品名：ＯＢＣ  東京応化社製）を使用した。その後、アルカリ溶剤（商品名：ＴＭＡＨ  東京応化社製）により、基板のオリフィスプレートが形成されてない側、つまり第二の面側から、液室へ液体を供給するための供給口を形成した（不図示）。
【００７１】
次に、図２（ｆ）に示すように、型材３を除去し、液室９を形成した。型材は、希硫酸を用いて溶解し除去した。
【００７２】
続いて、得られた基板をダイシングソーにより切断してチップ化し、液体吐出ヘッドを形成した。
【００７３】
そして、得られた液体吐出ヘッドに対し吐出エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合を行い、チップタンク部材を接続し、液体吐出ヘッド装置を製造した。
【００７４】
最後に、上記の方法で製造した液体吐出ヘッドの効果を確認するために、得られた液体吐出ヘッド装置を用いて、紙詰まりに対する耐久性を確認した。その結果、ノズルに割れは確認されなかった。
【００７５】
（実施例２）
以下、本発明の実施例について、図４に示す工程図を参照して詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７６】
まず、図４（ｆ）を用いて、本実施例で得られる液体吐出ヘッドの構成を説明する。本実施例の液体吐出ヘッドの構成は、実施例１の図２（ｆ）の弾性部材の開口１２の開口幅を大きくした構造を有する。開口１２（本実施例では第二の開口１２と表現する）の開口幅は上記ｂであり、実施例１の図２（ｆ）の開口幅ａ（吐出口幅）より大きく、吐出口形成壁４ａの幅ｃより小さい。
【００７７】
本実施例において、図４（ａ）〜（ｅ）の工程は図２（ａ）〜（ｅ）の工程と同じであるため、説明を省略する。なお、本実施例では、実施例１における開口１２を第一の開口１２’と表現する。
【００７８】
以下、図４（ｇ）〜（ｆ）の工程について説明する。
【００７９】
図４（ｇ）に示すように、第一の開口１２’の開口幅を広げるための、つまり開口幅ｂを有する第二の開口１２を形成するためのエッチングマスク１３を、吐出口及び弾性部材表面を含む基板全面上にスプレー法を用いて形成した。
【００８０】
エッチングマスク１３の材料はポジ型レジスト（商品名：ＡＺＰ４６２０  ＡＺ社）を用いた。ポジ型レジストを基板上に塗布した後、露光量２Ｊ／ｃｍ２で露光し、ＮＭＤ３で３分間現像を行うことにより、エッチングマスク１３（膜厚３μｍ）を形成した。スプレー塗布はスピンコート塗布に比べて、吐出口を少量のレジストで被覆することができるため、後の除去時に弾性部材の膜べりを低減できる利点がある。
【００８１】
次に、図４（ｈ）に示すように、エッチングマスク１３を用いてＲＩＥを行うことにより、弾性部材に第二の開口１２（開口幅ｂ）を形成した。
【００８２】
次に、図４（ｉ）に示すように、エッチングマスク１３をＣＤＥ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｒｙ  Ｅｃｔｈｉｎｇ）により除去した。
【００８３】
次に、実施例１と同様にして、保護層を形成した後に供給口を形成した（不図示）。
【００８４】
次に、図４（ｆ）に示すように、型材を除去し、液室９を形成した。
【００８５】
続いて、得られた基板をダイシングソーにより切断してチップ化し、液体吐出ヘッドを製造した。
【００８６】
そして、得られた液体吐出ヘッドに対し吐出エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合を行い、チップタンク部材を接続し、液体吐出ヘッド装置を製造した。
【００８７】
最後に、上記の方法で製造した液体吐出ヘッドの効果を確認するために、得られた液体吐出ヘッド装置を用いて、紙詰まりに対する耐久性を確認した。その結果、ノズルに割れは確認されなかった。
【００８８】
（実施例３）
以下、本発明の実施例について、図５に示す工程図を参照して詳しく説明する。
【００８９】
まず、図５（ｆ）を用いて、本実施例で得られる液体吐出ヘッドの構成を説明する。本実施例の液体吐出ヘッドの構成は、実施例２の図４（ｆ）の弾性部材の第二の開口１２の開口幅を大きくした構造を有する。第二の開口１２の開口幅は上記ｃである。そのため、図５（ｆ）に示す液体吐出ヘッドは、吐出口形成壁４ａの上には弾性部材が配置されない構造を有する。
【００９０】
本実施例において、図５（ａ）〜（ｅ）の工程は図４（ａ）〜（ｅ）の工程と同じであるため、説明を省略する。
【００９１】
以下、図５（ｇ）〜（ｆ）の工程について説明する。
【００９２】
図５（ｇ）に示すように、第一の開口１２’の開口幅を広げるための、つまり開口幅ｃを有する第二の開口１２を形成するためのエッチングマスク１３を、吐出口を及び弾性部材表面を含む基板全面上にスプレー法を用いて形成した。
【００９３】
エッチングマスク１３の材料はポジ型レジスト（商品名：ＡＺＰ４６２０  ＡＺ社）を用いた。ポジ型レジストを基板上に塗布した後、露光量２Ｊ／ｃｍ２で露光し、ＮＭＤ３で３分間現像を行うことにより、エッチングマスク１３（膜厚３μｍ）を形成した。スプレー塗布はスピンコート塗布に比べて、吐出口を少量のレジストで被覆することができるため、後の除去時に弾性部材の膜べりを低減できる利点がある。
【００９４】
次に、図５（ｈ）に示すように、エッチングマスク１３を用いてＲＩＥを行うことより、弾性部材に第二の開口１２（開口幅ｃ）を形成した。
【００９５】
次に、図５（ｉ）に示すように、エッチングマスク１３をＣＤＥにより除去した。
【００９６】
次に、実施例１と同様にして、保護層を形成した後に供給口を形成した（不図示）。
【００９７】
次に、図５（ｆ）に示すように、型材を除去し、液室９を形成した。
【００９８】
続いて、得られた基板をダイシングソーにより切断してチップ化し、液体吐出ヘッドを製造した。
【００９９】
そして、得られた液体吐出ヘッドに対し吐出エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合を行い、チップタンク部材を接続し、液体吐出ヘッド装置を製造した。
【０１００】
最後に、上記の方法で製造した液体吐出ヘッドの効果を確認するために、得られた液体吐出ヘッド装置を用いて、紙詰まりに対する耐久性を確認した。その結果、ノズルに割れは確認されなかった。
【０１０１】
（実施例４）
以下、発明の実施例について、図６に示す工程図を参照して詳しく説明する。
【０１０２】
まず、図６（ｆ）を用いて、本実施例で得られる液体吐出ヘッドの構成を説明する。本実施例の液体吐出ヘッドの構造は、実施例１の液体吐出ヘッドの弾性部材の上面を複数の微小な凹凸を有する構造（以下、微小凹凸構造とも称す）に形成したものである。本実施例において、微小な凹凸１１の形状は縦、横、高さともに３μｍであった。弾性部材の上面を微小凹凸構造に形成することにより、弾性部材の衝撃緩衝能を高めることができる。
微小凹凸構造としては、例えば、円柱状、円錐状、角柱状又は角錐状等の微小突起の複数が配置された構造を挙げられることができる。微小突起は規則的に配置されていることが好ましい。微小突起の高さは、例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。微小突起の伸長方向に直交する断面の最長幅（例えば、円形であれば直径）は、例えば０．０１μｍ以上０．１μｍ以下である。隣接する微小突起の頂点間の距離は、例えば０．０１μｍ以上０．１μｍ以下である。
【０１０３】
本実施例において、図６（ａ）〜（ｅ）の工程は図２（ａ）〜（ｅ）の工程と同じであるため、説明を省略する。
【０１０４】
以下、図６（ｇ）〜（ｆ）の工程について説明する。
【０１０５】
図６（ｇ）に示すように、弾性部材１０に微小な凹凸１１を形成するための微小凹凸形成用エッチングマスク１４を弾性部材の上に形成した。
【０１０６】
微小凹凸形成用エッチングマスク１４の材料はポジ型レジスト（商品名：ＡＺＰ４６２０  ＡＺ社）を用いた。ポジ型レジストを基板上に塗布した後、露光量２Ｊ／ｃｍ２で露光し、ＮＭＤ３で３分間現像を行うことにより、微小凹凸形成用エッチングマスク１４（膜厚３μｍ）を形成した。
【０１０７】
次に、図６（ｈ）に示すように、微小凹凸形成用エッチングマスク１４を使用してＲＩＥにより弾性部材の上面を微小凹凸構造に形成した。
【０１０８】
微小な凹凸１１の形状は、縦、横、高さともに３μｍであり、弾性部材の上面全体に均一に配置した。
【０１０９】
次に、図６（ｉ）に示すように、微小凹凸形成用エッチングマスク１４をＣＤＥにより除去した。
【０１１０】
次に、実施例１と同様にして、保護層を形成した後に供給口を形成した（不図示）。
【０１１１】
次に、図６（ｆ）に示すように、型材を除去し、液室９を形成した。
【０１１２】
続いて、得られた基板をダイシングソーにより切断してチップ化し、液体吐出ヘッドを製造した。
【０１１３】
そして、得られた液体ヘッドに対して吐出エネルギー発生素子を駆動するための電気的接合を行い、チップタンク部材を接続し、液体吐出ヘッド装置を製造した。
【０１１４】
最後に、上記の方法で製造した液体吐出ヘッドの効果を確認するために、得られた液体吐出ヘッド装置を用いて、紙詰まりに対する耐久性を確認した。その結果、ノズルに割れは確認されなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、インクジェットプリンタの記録ヘッドへの適応が可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１    基板
２    吐出エネルギー発生素子
３    型材
４    オリフィスプレート
４ａ  吐出口形成壁
４ａ  液室側壁
６    凹部
８    吐出口
９    液室
１０    弾性部材
１１    微小な凹凸
１２    開口
１３    エッチングマスク
１４    微小凹凸形成用エッチングマスク
２０    液体吐出ヘッド
【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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