(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口が形成された吐出口形成面を有する吐出口形成部材を備え、前記吐出口形成面に保護テープが貼り付けられる液体吐出ヘッドにおいて、
前記吐出口形成部材の前記吐出口形成面と反対側の面であって前記吐出口に連通する流路を構成する面に、前記流路内に突出する断面が円弧状の突出部が形成され、前記吐出口形成面に、前記突出部に対応して断面が円弧状の窪みが形成されており、前記保護テープは前記窪みおよび前記吐出口を覆うことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記吐出口形成面には複数の吐出口による吐出口列が複数設けられ、
前記窪みは、前記複数の吐出口列の間に形成されている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記窪みは、前記吐出口列の配列方向に沿って複数設けられている、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記窪みの表面に凹凸が形成されている、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
保護テープが貼り付けられる吐出口形成面に窪みを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
基板の凹んだ領域もしくは貫通口の開口を有する表面に、型材層を形成し、該型材層の表面に前記基板の凹んだ領域もしくは貫通口の開口に追従した窪みを形成する工程と、
前記型材層の窪みを有する面上に、前記吐出口形成面を形成し、該吐出口形成面に該型材層の窪みに追従する窪みを形成する工程と、
を有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６】
保護テープが貼り付けられる吐出口形成面に窪みを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
基板上にネガ型感光性の第一の層を形成する工程と、
前記第一の層に部分的に露光処理し、露光により硬化した壁材層と、露光されずに未硬化状態で残された型材層を形成する工程と、
前記露光処理を経た第一の層をベーク処理し、前記型材層の表面に窪みを形成する工程と、
前記ベーク処理を経た第一の層上にネガ型感光性を有する第二の層を形成し、該第二の層の表面に、前記型材層の表面の窪みに追従する窪みを形成する工程と、
前記第二の層を部分的に露光し、現像を行うことにより、該第二の層に吐出口を形成する工程と、
を有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７】
前記第二の層上に、第二の層を溶解し得る溶媒を含む樹脂膜を設け、
前記樹脂膜に含まれる溶媒が揮発する際に、前記第二の層の表面に微小凹凸が形成されることを特徴とする、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記樹脂膜が、撥液性を有することを特徴とする、請求項７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】
本発明は液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドの代表例としては、液滴を被記録媒体に吐出して記録を行う液体吐出ヘッドが挙げられる。液体吐出ヘッドは一般に、液体を吐出するための吐出口と、吐出口と連通する液室および圧力室と、液室に設けられたエネルギー発生部と、を具備する。
液体吐出ヘッドは、エネルギー発生部を駆動させることによって吐出口から液滴を吐出させて記録を行う。このため、吐出口の形状や吐出口近傍の吐出口形成部材の表面状態が、液体吐出性能に影響を与える。
近年では高画質な印刷を実現するため、液体吐出ヘッドの微細化が進み、５ｐｌ以下の液体を吐出できる高精細な吐出口が液体吐出ヘッドに搭載されている。吐出口の口径と、吐出口と連通するように形成された液室を隔てるノズル壁の厚みは、高画質印刷対応になるほど小さくなる傾向があり、吐出口の口径およびノズル壁の厚みは、共に１０μｍ以下の部分が存在する。
また、微細化と共に外力に対する吐出口の強度も低下している。上記のように微細に加工された吐出口を保護するために、液体吐出ヘッドの吐出口が形成されている第１の面には、保護テープが貼りつけられている。保護テープは、液体吐出ヘッドを使用する際にユーザーが剥がす必要がある。
保護テープは、ベースフィルムと、ベースフィルムと液体吐出ヘッドとを接着する粘着層から構成されている。粘着層の粘着力が強いと、ユーザーが保護テープを剥がす際に液体吐出ヘッドを破壊してしまう恐れがある。一方で粘着力が弱いと、物流中にテープが剥がれるなど、保護テープの機能を十分に発揮できない。
【０００３】
特許文献１には、以上の課題を解決する目的で、撥液処理が施されている液体吐出ヘッドの特定部分の表面を改質して、保護テープに対する密着力（接着強度）を変化させ、吐出口が形成されていない領域の密着力を高める製造方法が開示されている。
特許文献１に開示されている方法によれば、フッ素を含むアルキルシロキサンエポキシ樹脂を用いた撥液処理が施されている液体吐出ヘッド表面の特定部分に、紫外線を照射することによって活性酸素を発生させる。発生した活性酸素と結合することによって、液体吐出ヘッド表面にヒドロキシル基（ＯＨ）等の酸素原子を含む官能基が形成され、表面の酸素量が増大し、化学結合効率が改善されることによって、液体吐出ヘッド表面と保護テープとの密着力が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７‐３１３８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、表面改質によって撥液層の一部における保護テープの密着力を相対的に向上させるものである。このため、撥液層が形成されていないような密着性の高い表面を有する液体吐出ヘッドにおいては、紫外線照射による表面改質効果が低いため、所望する密着力の差異を発現させることが困難である。また、近年では液体吐出ヘッドのサイズが小型化されているため、表面改質を施す吐出口が形成されていないエリアが少なくなっており、紫外線を照射する際の微細な位置合わせが困難になってきている。
本発明は、液体吐出ヘッドの表面構造によって精度良く保護テープの密着力が強い領域と弱い領域が形成された液体吐出ヘッド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】
本発明による液体吐出ヘッドは、吐出口が形成された吐出口形成面を有する吐出口形成部材を備え、吐出口形成面に保護テープが貼り付けられる液体吐出ヘッドにおいて、
吐出口形成部材の吐出口形成面と反対側の面であって吐出口に連通する流路を構成する面に、流路内に突出する断面が円弧状の突出部が形成され、吐出口形成面に、突出部に対応して断面が円弧状の窪みが形成されており、保護テープは窪みおよび吐出口を覆うように吐出口形成面に貼り付けられることを特徴とする。
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、
保護テープが貼り付けられる吐出口形成面に窪みを有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
基板の凹んだ領域もしくは貫通口の開口を有する表面に、型材層を形成し、該型材層の表面に前記基板の凹んだ領域もしくは貫通口の開口に追従した窪みを形成する工程と、
前記型材層の窪みを有する面上に、前記吐出口形成面を形成し、該吐出口形成面に該型材層の窪みに追従する窪みを形成する工程と、
を有することを特徴とする。
上記のように吐出口形成面には窪みが形成される。窪みの箇所では保護テープは吐出口形成面に接着しないか、もしくは、浅い接着となるため、密着力が他の箇所よりも弱いものとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、窪みの箇所では保護テープとの接触面積が減少して密着力が低下するため、液体吐出ヘッド表面に容易に精度良く密着力の強い領域と弱い領域が形成されることのできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す断面図である。
【図２】（ａ）−（ｅ）は本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す断面図である。
【図６】（ａ）−（ｅ）は本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す断面図である。
【図７】（ａ）−（ｇ）は本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［液体吐出ヘッド］
図３は、本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。図１は、図３の液体吐出ヘッドのＡ−Ａ断面を示す図である。
図１に示されるように、液体吐出ヘッド２０は、基板１と、圧力室１１を形成するレジスト３１（流路形成部材ともいう）と、吐出口１２を有するレジスト４（吐出口形成部材ともいう）を備える。基板１には液体吐出エネルギー発生素子１０が設けられ、基板１および液体吐出エネルギー発生素子１０を覆う保護層２が形成されている。また、基板１および保護層２を貫く液体供給口１３が形成されている。吐出口１２の形成面には基板１の方向に向けて凹んだ窪み６が形成され、保護層２とレジスト４との間であり、液体供給口１３の縁となる個所には窪み６を作製するためのレジスト３２、３３が設けられている。
【００１０】
［液体吐出ヘッドの製造方法１］
以下、図１ないし図３を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。図２は図３に示される液体吐出ヘッドのＡ−Ａ断面図の一部（吐出口１２の部分）である。なお、本発明に係る方法はこれらに限定されない。
まず、図２（ａ）に示すように、液体吐出エネルギー発生素子１０および保護層２が形成されたシリコンからなる基板１上に、ネガ型感光性の第一の層としてのレジスト３を形成する。液体吐出エネルギー発生素子１０としては、電気熱変換素子、圧電素子等が挙げられる。保護層２の材料としては、ＳｉＯ2等を用いることができる。レジスト３としては化学増幅型レジストを用いることができる。レジスト３に含まれる高分子材料成分としては、エポキシ樹脂、シリコン系高分子化合物、α−位に水素原子を有するビニル系高分子化合物等を用いることができる。これらの中でも、エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン等のエポキシ化ゴム等が挙げられる。これらは一種以上を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。また、レジスト３は光酸発生剤を含むことができる。光酸発生剤としては、トリアリールスルホニウム塩、オニウム塩等を用いることができる。これらは一種以上を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。さらに、レジスト３は溶媒を含むことができる。該溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、γ−ブチロラクトン等を用いることができる。これらの一種を単独で、あるいはこれらの二種以上を併用してもよい。溶媒の沸点は、１００℃以上、２５０℃以下であることが好ましい。なお、沸点は文献値により選択することができる。また、これらの溶媒は、後述する第二のネガ型感光性レジスト４に含まれる溶媒、第二のネガ型感光性レジスト４上に塗布される樹脂膜５に含まれる溶媒としても用いることができる。また、レジスト３、レジスト４、樹脂膜５の形成に同じ溶媒を用いてもよい。
【００１１】
レジスト３に含まれる高分子材料成分の割合としては、例えば１９．９質量％以上、７０．０質量％以下とすることができる。レジスト３に含まれる光酸発生剤の割合としては、例えば０．１質量％以上、２．５質量％以下とすることができる。レジスト３に含まれる溶媒の割合としては、例えば２９．９質量％以上、８０．０質量％以下とすることができる。
レジスト３の形成方法としては、ソルベントコート法、ドライフィルムを作製し、基板上に転写する方法等が挙げられる。ソルベントコート法とは、レジスト溶液をスピンコーター、ロールコーター又はワイヤーバー等により基板上に塗布した後、溶媒を乾燥して除去し、レジスト層を形成する方法である。例えば、高分子材料成分と、光酸発生剤と、溶媒とを含む溶液を基板１上にスピンコート法により塗布し、乾燥させることにより、レジスト３を形成することができる。レジスト３の膜厚は特に限定されないが、例えば５μｍ以上、３０μｍ以下とすることができる。
【００１２】
次に、図２（ｂ）に示すように、レジスト３への部分的な露光処理として、マスク４０を介してレジスト３を選択的に露光してパターンを潜像させる。その後にベーク処理（以下、ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｂａｋｅと示す）を行うことによって、光を照射した領域のレジスト３１、３２、および３３を硬化させて壁材層とする。ここで選択的に光を照射しない部分は未硬化状態で残されて型材層となり、この型材層が基板から除去された後の空間に、圧力室１１が形成される。保護テープに対する密着力を相対的に低下させたい窪み６に該当する領域（図２（ｂ）のＸ）については、レジスト３２および３３を形成し、これらに挟まれた領域を型材層とする。続くＰＥＢ工程で領域Ｘ、すなわち型材層表面を選択的に凹ませることによって、後述するレジスト４にも凹んだ領域Ｙが形成される。露光には紫外線や電離放射線等を用いることができる。露光量は所望のパターンが形成できれば特に限定されないが、例えば３０００Ｊ／ｍ2以上、１００００Ｊ／ｍ2以下とすることができる。ＰＥＢの温度及び時間についても、所望のパターンが形成できれば特に限定されないが、例えば４０℃以上、１０５℃以下で、３分以上、１５分以下行うことができる。
Ｘ領域に窪みを良好に形成するために、光照射領域の幅（図２に示す幅）は、４μｍ以上１．５ｍｍ以下とすることが好ましい。より好ましくは１０μｍ以上である。また２００μｍ以下である。光照射領域の深さは、レジスト３および４の強度の観点から、０．５μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましい。より好ましくは３μｍ以上である。また２５μｍ以下である。
【００１３】
次に、図２（ｃ）に示すように、レジスト３１−３３を含むレジスト３上、即ち第一の層上に、第二の層として第二のネガ型感光性レジストであるレジスト４を形成する。レジスト４としては化学増幅型レジストを用いることができる。レジスト４に含まれる樹脂成分はエポキシ樹脂が好ましく、レジスト３に含むことのできる樹脂成分と同様のものを用いることができる。また、レジスト４は光酸発生剤を含むことができる。光酸発生剤としては、所望のパターンを形成できるものであれば特に限定されず、レジスト３に含まれる光酸発生剤と同様のものを用いることができる。さらに、レジスト４は溶媒を含むことができる。溶媒としては、ＰＧＭＥＡ、γ−ブチロラクトン等を用いることができる。これらの一種を単独で、あるいはこれらの二種以上を併用してもよい。該溶媒の沸点は、１００℃以上、２５０℃以下であることが好ましい。レジスト４は、光吸収材および光酸発生剤によって発生した酸の拡散を抑制する成分（以下併せて吸収材と呼ぶ）を含んでいてもよい。吸収材は、所望のパターンを形成できるものであれば特に限定されない。
レジスト４に含まれる樹脂成分の割合としては、例えば１９．９質量％以上、７０．０質量％以下とすることができる。レジスト４に含まれる光酸発生剤の割合としては、例えば０．１質量％以上、２．５質量％以下とすることができる。レジスト４に含まれる溶媒の割合としては、例えば２９．９質量％以上、８０．０質量％以下とすることができる。
レジスト４の溶解度パラメータ（ＳＰ値）は、５以上、１３以下であることが好ましい。なお、本発明においてＳＰ値は物性値から推算した値である。具体的には、溶解度パラメータδは、蒸発エンタルピーをΔＨ、モル体積をＶとおくと、δ＝√（ΔＨ−ＲＴ）／Ｖで定義されるため、各材料の物性値を文献等から引用して推算できる。
【００１４】
レジスト４の形成方法としては、ソルベントコート法、ドライフィルムを作製し、レジスト３上に転写する方法等が挙げられる。保護テープに対する密着力を相対的に低下させたい窪み６に該当する領域（図２（ｃ）のＹ）を凹んだ状態に形成することが出来るのであれば、いずれの形成方法を選択してもよい。
レジスト４の膜厚は特に限定されないが、例えば３μｍ以上、６０μｍ以下とすることができる。ただし、凹んだ状態を形成する観点から、３μｍ以上１５μｍ以下で有ることが好ましく、３μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましい。
続いて、図２（ｄ）に示すように、マスク４１を介してレジスト４を選択的に一括露光して吐出口パターンを潜像させ、その後ＰＥＢを行う。露光条件及びＰＥＢ条件は、所望の吐出口パターンが形成できれば特に制限されるものではない。露光には、例えば紫外線や電離放射線等を用いることができる。露光量は、例えば４００Ｊ／ｍ2以上、２０００Ｊ／ｍ2以下とすることができる。ＰＥＢの温度及び時間については、例えば７０℃以上、１０５℃以下で３分以上、１０分以下行うことができる。
次に、図２（ｅ）に示すように、レジスト３およびレジスト４を一括現像して圧力室１１及び吐出口１２を形成する。現像はＰＧＭＥＡ等を用いて行うことができる。これによって、吐出口１２が存在する吐出口形成面の一部に、凹んだ窪み６を有する吐出口形成部材を形成することができる。
次に、基板１に液体供給口１３（図１参照）を形成し、基板１をダイシングソー等により切断分離してチップ化する。その後、液体吐出エネルギー発生素子１０を駆動させるための駆動基板に接続させるための端子と液体吐出エネルギー発生素子１０と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（不図示）を接続して、液体吐出ヘッドが完成する。
【００１５】
本発明に係る方法では、吐出口形成部材の吐出口が形成される吐出口形成面に凹んだ領域を形成する。当該領域には保護テープが接触しないため、液体吐出ヘッドと保護テープの密着性を低減することができる。吐出口近傍の密着性を保持したまま全体の密着性を低減することで、所望の機能を維持しつつ、液体吐出ヘッドを破壊せずに保護テープを剥離することができる。
【００１６】
［液体吐出ヘッドの製造方法２］
製造方法１の形態では、吐出口形成面に形成する窪み６をレジスト３の露光およびＰＥＢで形成した。本実施形態は、液体供給口１３が開けられている基板の場合の製造方法であり、以下に図５および図６を参照して、本実施形態について詳細に説明する。
図５は本発明に係る液体吐出ヘッドの一例を示す断面図であり、図３のＡ−Ａ断面を示す図である。
図５に示されるように、液体吐出ヘッド２０は、基板１と、圧力室１１を形成するレジスト３１と、吐出口１２を有するレジスト４を備える。基板１には液体吐出エネルギー発生素子１０が設けられ、基板１および液体吐出エネルギー発生素子１０を覆う保護層２が形成されている。また、基板１および保護層２を貫く液体供給口１３が形成されている。吐出口１２の形成面には基板１の方向に向けて凹んだ窪み６が形成されている。本実施形態の場合には、基板１にあらかじめ設けられている液体供給口１３を用いて窪み６を形成するため、図１に示したレジスト３２および３３は設けられていない。
まず、図６（ａ）に示すように、あらかじめ液体供給口１３となる貫通口が形成された基板１上に、レジスト３を形成する。即ち、貫通口の開口を有する表面に、レジスト３を形成している。基板１の構成や、レジスト３の組成は製造方法１に準ずる。レジスト３の形成方法としては、ドライフィルムを作製し、保護層２上に転写する方法が挙げられる。転写条件は、レジスト３が液体供給口１３上で凹む形状となる条件であれば、特に限定されるものではないが、転写温度は一般的なレジストの軟化点およびガラス転移点から、４０℃以上１８０℃以下であることが望ましい。またその膜厚についても、レジスト３が液体供給口１３上で凹む形状となる条件であれば、特に限定されるものではないが、２０μｍ以下であることが好ましい。
図６（ｂ）に示す工程では、マスク４２を介してレジスト３を選択的に露光してパターンを潜像させ、その後にベークを行うことによって、光を照射した領域のレジスト３１を硬化させる。凹みが形成された部分は、型材層である。
以下の工程は、製造方法１に準ずるものとする。即ち、図６（ｃ）〜（ｅ）に示すように、型材層の窪みを有する面上に、吐出口形成面を形成し、吐出口形成面に型材層の窪みに追従する窪みを形成する。
以上の製造方法で形成された液体吐出ヘッドは、吐出口形成面の液体供給口１３上の領域に凹んだ窪み６を形成することによって、保護テープとの密着性を低減することができる。
【００１７】
［液体吐出ヘッドの製造方法３］
製造方法１および２では、吐出口形成面の一部の領域に、凹んだ領域である窪み６を設けることによって、保護テープが窪み６の凹んだ領域と接触しないため、選択的に密着性が下がる構造の製造方法を説明した。選択的に密着性を下げる構造はこの限りではない。吐出口形成面の凹んだ領域に、さらに微小な凹凸形状を設けることによって、保護テープが凹んだ領域に追従した場合でも、微小凹凸形状によって保護テープと吐出口形成面との接触面積を減らすことができ、選択的に密着性を低下させることができる。以下に、図７を用いて、本構成の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図７（ａ）から（ｃ）までの工程は、製造方法２の図６（ａ）から（ｃ）に準ずるものとする。
次に図７（ｄ）に示すように、レジスト４上に樹脂膜５を形成する。樹脂膜５は、樹脂、溶媒、光酸発生剤、吸収材、および撥液性を示す撥液剤を含むことができる。なお、樹脂および溶媒以外の成分は、必要に応じて添加してもしなくてもよい。樹脂膜５に含まれる樹脂はエポキシ樹脂が好ましく、第一のネガ型感光性レジスト３に含むことのできる成分と同様のものを用いることができる。溶媒としては、ＰＧＭＥＡ、γ−ブチロラクトン、トルエン、α−テルピネオール、酢酸エチル、アセトン、エタノールやブタノール等のアルコール類等を用いることができる。これらの一種を単独で、あるいはこれらの二種以上を併用してもよい。樹脂膜５に含まれる溶媒の沸点は、４０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、６０℃以上１５０℃以下であることがより好ましい。樹脂膜５に含まれる溶媒のＳＰ値は、５以上、１３以下であることが好ましい。
樹脂膜５の塗布方法は特に限定されないが、例えばスリットコーターによる塗布方法、スピンコートによる塗布方法等が挙げられる。
樹脂膜５の膜厚は特に限定されないが、０．２μm以上３．０μm以下とすることができる。
次に、図７（ｅ）に示すように樹脂膜５を乾燥して、液体吐出ヘッドの凹んだ領域６の表面に微小凹凸５０を形成する。樹脂膜５を乾燥する温度条件としては、４０℃以上９０℃以下とすることができる。時間条件としては、３分以上１５分以下とすることができる。
樹脂膜５に含まれる溶媒がレジスト４を溶解しながら揮発するため、乾燥ムラが発生した場合は、遅く揮発した部分の表面にレジスト４に含まれる樹脂と、樹脂膜５に含まれる樹脂が凝集することによって、早く揮発した部分との間に微小凹凸５０が形成される。樹脂膜５に含まれる溶媒は、揮発する際に樹脂膜５の膜厚が厚くなっている凹んだ領域の窪み６に集まるように乾燥するため、窪み６に乾燥ムラを発生させることができる。このような作用によって、樹脂膜５の表面に選択的に微小凹凸を形成することが可能となり、保護テープに対する密着が弱い領域を選択的に形成できる。
【００１９】
吐出口形成面に撥液層を形成したい場合には、樹脂膜５に撥液剤を添加することで撥液膜とすることができる。この場合の撥液剤は、フッ素系の撥水剤、シリコン系の撥液剤等を用いることができる。これらの一種を単独で、あるいはこれらの二種以上を併用してもよい。撥液膜の膜厚は、０．１μｍ以上、１．５μｍ以下であることが好ましい。
塗布前の樹脂膜５に含まれる溶媒の割合は、５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。溶媒の含有割合が５質量％以上であることにより、樹脂膜５がレジスト４に含まれる樹脂を溶解することができる。一方で、９５質量％以下であることによって、微小凹凸５０を形成できる樹脂膜５に含まれる樹脂量を確保することができる。
良好に微小凹凸５０の領域を形成するためには、乾燥ムラを良好に生じさせることが好ましい。このため、樹脂膜５には、溶媒として２０℃での飽和蒸気圧が３０ｍｍＨｇ以上の溶媒を用い、樹脂膜５中に５０％以上含有させることが好ましい。より好ましくは、２０℃での飽和蒸気圧が４０ｍｍＨｇ以上の溶媒を用いる。また、樹脂膜５中に６０％以上９５％以下含有させる。
【００２０】
以上のようにして微小凹凸領域を形成した後、図７（ｆ）に示すように、マスク４２を介してレジスト４および樹脂膜５を選択的に一括露光して吐出口パターンを潜像させ、その後ＰＥＢを行う。露光条件及びＰＥＢ条件は、製造方法１および２に準ずる。
続いて、図７（ｇ）に示すように、レジスト３、レジスト４および樹脂膜５を一括現像して圧力室１１及び吐出口１２を形成する。これによって、吐出口１２が存在する吐出口形成面の一部に、凹んだ領域の表面に微小凹凸５０領域が形成されている窪み６を有する吐出口形成部材を形成することができる。現像の条件は製造方法１および２に準ずる。
【００２１】
本実施形態に係る方法では、表面が凹んだ窪み６を有するレジスト４上に、樹脂膜５を塗布することによって凹んだ領域である窪み６の表面に乾燥ムラが発生し、その部分に微小凹凸５０が形成される。微小凹凸５０の部分では、保護テープとの接触面積が、凹凸が無い部分と比較して減少するため、図４に示すように貼付される保護テープ３０の、吐出口形成面に対する密着力を相対的に下げることができる。これによって、吐出口形成面の表面状態に関わらず、吐出口形成面に容易に精度良く密着力の強い領域と弱い領域を形成することができる。
なお、本発明によって形成される凹凸は深さが０．１μｍ〜３．０μｍであり、樹脂膜５が撥液膜である場合には０．１μｍ〜１．５μｍと微小であるため、粘着層が硬い、もしくは薄い保護テープを用いることで、領域６の密着力を低下させることができる。一方で粘着層がやわらかい保護テープを用いた場合は、微小凹凸内に粘着層が入り込むため、接触面積が増えて密着力が増加させることもできる。
【実施例】
【００２２】
［実施例１］
図２を用いて、実施例１に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は本実施例に係る液体吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。
まず、図２（ａ）に示すように、基板１上に第一のネガ型感光性レジスト３（以下、レジスト３と示す）を形成した。基板１にはシリコン基板を用いた。基板１には、電気熱変換素子である液体吐出エネルギー発生素子１０と、ＳｉＯ2を含む保護層２とが設けられている。レジスト３は、エポキシ樹脂（商品名：ＳＵ−８、日本化薬製）からなる樹脂成分と、ＰＧＭＥＡからなる溶媒と、トリアリールスルホニウム塩からなる光酸発生剤、アミン化合物からなる酸失活剤とを含む溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥して形成した。レジスト３の乾燥膜厚は８μｍであった。レジスト３に含まれる樹脂成分の割合は６０質量％、光酸発生剤の割合は０．７５質量％、酸失活剤の割合は０．２５質量％、溶媒の割合は３９質量％であった。形成方法はスピンコート法を用いた。
次に、図２（ｂ）に示すように、マスク４０を介してレジスト３に対して圧力室壁パターンを選択的に露光し、その後ＰＥＢを行った。露光には紫外線を用いた。露光量は１００００（Ｊ／ｍ2）とした。ＰＥＢは９０℃で５分間行った。窪み６が形成される凹んだ領域は、後の工程で液体供給口１３が形成される箇所の直上に設け、その幅を１００μｍとしたところ、凹み量を最大で３μｍ発生させることができた。
【００２３】
次に、図２（ｃ）に示すように、レジスト３上にレジスト４を形成した。レジスト４は、エポキシ樹脂（レジスト３と同じ）からなる樹脂成分と、ＰＧＭＥＡからなる溶媒と、トリアリールスルホニウム塩からなる光酸発生剤とを含むレジストである。レジスト４に含まれる樹脂成分の割合は５０質量％、溶媒の割合は４９質量％、光酸発生剤の割合は１質量％であった。このレジストをドライフィルムとした。ドライフィルム状態のレジスト４の溶媒量、すなわち残留溶媒量は０．１重量％であった。レジスト４はラミネートによるドライフィルム転写により形成した。レジスト４の膜厚は１０μｍであった。
次に図２（ｄ）に示すように、マスク４１を介してレジスト４に対して吐出口パターンを選択的に一括露光し、その後ＰＥＢを行った。露光には紫外線を用いた。露光量は１０００（Ｊ／ｍ2）とした。ＰＥＢは１０５℃で１０分間行った。
次に、図２（ｅ）に示すように、レジスト３およびレジスト４を一括現像した。現像はＰＧＭＥＡを用いて行った。これにより、所望の領域に凹んだ窪み６が形成された吐出口形成部材を製造することができた。
続いて、基板１に液体供給口を形成後、基板１をダイシングソーにより切断分離してチップ化し、液体吐出エネルギー発生素子１０を駆動させるための電気的接合を行った。その後、液体供給のためのチップタンク部材を接続して、液体吐出ヘッドを完成させた。
【００２４】
［実施例２］
実施例１では、基板に液体供給口が開いていない系で吐出口形成部材を製造したが、本実施例では先に液体供給口１３が形成されている基板１を用いて吐出口形成部材を製造する。
まず、図６（ａ）に示すように、基板１上に第一のネガ型感光性レジスト３（以下、レジスト３と示す）を形成した。基板１は実施例１と同等とする。基板１には、電気熱変換素子である液体吐出エネルギー発生素子１０と、ＳｉＯ2を含む保護層２と、液体供給口１３が形成されている。レジスト３は実施例１に従って形成した。このレジスト３を１０μｍの膜厚でドライフィルムレジストにした。ドライフィルム状態のレジスト３の溶媒量、すなわち残留溶媒量は０．１重量％であった。レジスト３はラミネートによるドライフィルム転写により形成した。転写温度はレジスト３の軟化点を超える温度に設定する。今回は９０℃で転写を行ったところ、液体供給口１３上にレジスト３が４μｍ凹んだ領域Ｘを形成することができた。
【００２５】
次に、図６（ｂ）に示すように、マスク４２を介してレジスト３に対して圧力室壁パターンを選択的に露光し、その後ＰＥＢを行った。露光には紫外線を用いて、露光量は１００００（Ｊ／ｍ2）とした。ＰＥＢは９０℃で５分間行った。
図６（ｃ）に示される第二のネガ型感光性レジスト４の形成以降の手順は、実施例１と同等としたところ、所望の領域に凹んだ窪み６が形成された液体吐出ヘッドを製造することができた。
【００２６】
［実施例３］
実施例２では、吐出口形成部材は流路形成部材と吐出口形成部材のみで構成されているが、吐出口形成部材の表面に撥液膜などの樹脂膜が形成されていてもよい。本実施例では、吐出口形成面に樹脂膜が形成されている例の製造方法を説明する。図７（ａ）〜（ｇ）は本実施例に係る液体吐出ヘッドの製造方法を示す断面図である。
図７（ａ）〜（ｃ）については、実施例２の図６（ａ）〜（ｃ）と同じ製造方法とする。
次に、図７（ｄ）に示すように、レジスト４上に樹脂膜５を塗布した。樹脂膜５の溶媒にはエタノールを用い、樹脂にはエポキシ樹脂（商品名：ＳＵ−８、日本化薬製）を選択した。樹脂膜５はスリットコーターにより塗布した。樹脂膜５の塗布条件としては、１μｍ2あたり３．０×１０-9ｍｌを塗布した。樹脂膜５の乾燥は、６０℃で１０分間行った。その結果、図７（ｅ）に示すように、樹脂膜５の溶媒が揮発する際に乾燥ムラが発生したため、領域６上に樹脂膜５由来の微小凹凸５０が形成された。
次に図７（ｆ）に示すように、マスク４１を介してレジスト４および樹脂膜５に対して吐出口パターンを選択的に一括露光し、その後ＰＥＢを行った。露光には紫外線を用いた。露光量は１０００（Ｊ／ｍ2）とした。ＰＥＢは１０５℃で１０分間行った。
次に、図７（ｇ）に示すように、レジスト３、レジスト４及び樹脂膜５を一括現像した。現像はＰＧＭＥＡを用いて行った。これにより、所望の領域に微小凹凸領域６が形成された吐出口形成部材を製造することができた。
続いて基板１に液体供給口を形成後、基板１をダイシングソーにより切断分離してチップ化し、液体吐出エネルギー発生素子１０を駆動させるための電気的接合を行った。その後、液体供給のためのチップタンク部材を接続して、液体吐出ヘッドを完成させた。
【００２７】
上述した各実施形態にて形成される窪み６として、図３には、複数の吐出口１２が列状に複数設けられた吐出口列の間に、各吐出口に対応する窪み６が、吐出口列の配列方向に沿って設けられている例を示した。窪み６の形状、配置はこれに限定されるものではない。１つの吐出口に対して複数の窪みを設けてもよく、また、複数の吐出口に対して１つの窪みを設けることとしてもよい。さらに、溝状の窪みをその長手方向が吐出口列と直交するように設けてもよい。このように、配置する形状、吐出口に対する割合を選択することで、吐出口形成面に容易に精度良く密着力の強い領域と弱い領域を形成することができる。
また、各実施形態を組み合わせることとしてもよい。例えば、図６を用いて説明した実施形態３は、図５を用いて説明した実施形態２に、樹脂膜５、微小凹凸５０を作製する工程を付加したものであるが、同様の工程を図２を用いて説明した実施形態１に付加して微小凹凸５０を作製することとしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１    基板
２    保護層
３    レジスト
４    レジスト
５    樹脂膜
６    窪み
１０  液体吐出エネルギー発生素子
１１  圧力室
１２  吐出口
１３  液体供給口
２０  液体吐出ヘッド
３０  保護テープ
【図１】
0006388385.tif 000002
【図２】
0006388385.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006388385.tif 000005
【図５】
0006388385.tif 000006
【図６】
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【図７】
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