(57)【要約】【課題】安定したインクの吐出性能を実現しつつ大量生産を行えるようにプリンタヘッドを生産する。【解決手段】集光レンズ形成工程を実施して集光レンズ４を形成した後、インク流路形成工程において、レジスト層８に集光レンズ４を介して紫外線ｑを照射し、その後に現像を行ってインク流路５のレジストパターン８ａを形成し、エッチングを行って残ったレジスト層８を除去することでインク流路５を形成する。さらにインク槽６を形成し、第１基板２に第２基板３を貼り合せ、第１基板２におけるインク流路５のインク槽６の形成されている一端とは反対の他端側を切り落とす工程を実施してプリンタヘッド１を形成する。【選択図】図４
2005074742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にインク流路と集光レンズとを構成したプリンタヘッドを製造するプリンタヘッド製造方法において、
前記インク流路内に光を照射してインクを加熱する前記集光レンズを基板に形成する集光レンズ形成工程と、集光レンズによって集光された光を用いてインク流路の少なくとも一部を基板に形成するインク流路形成工程と、をこの順に行うことを特徴とするプリンタヘッド製造方法。
【請求項２】
前記インク流路形成工程は、基板上に形成した感光性レジスト層に前記集光レンズによって集光された光を照射する工程と、基板に対するエッチングを行う工程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド製造方法。
【請求項３】
前記インク流路形成工程は、前記感光性レジスト層をネガ型感光性材料を用いて形成することを特徴とする請求項２に記載のプリンタヘッド製造方法。
【請求項４】
前記インク流路形成工程は、前記感光性レジスト層をポジ型感光性材料を用いて形成することを特徴とする請求項２に記載のプリンタヘッド製造方法。
【請求項５】
前記インク流路形成工程は、少なくとも前記インク流路に含まれるインク加熱室を形成することを特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド製造方法。
【請求項６】
前記インク流路形成工程は、前記インク流路内に含まれるインク加熱室に配置すべき光吸収発熱体の配置箇所を形成することを特徴とする請求項１に記載のプリンタヘッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記録媒体にインクを吐出させて画像の形成を行うインクジェットプリンタに適用されるプリンタヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に対してインクを吐出させて画像の記録を行うインクジェットプリンタは、小型化及び低コスト化を実現できることから、近年急速に普及が進んでいる。
【０００３】
上記インクジェットプリンタに適用されるプリンタヘッドとしては、圧電素子の変形でインクに圧力を加えてインク液滴を吐出させる方式、ヒーターや光照射でインクを加熱して気泡を発生させ、気泡の圧力によってインク液滴を吐出させる方式等が代表的に知られている。
【０００４】
上記の光を照射してインクを加熱するプリンタヘッドには、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、複数の集光レンズ１０１ｂ、インク流路３０３ｂ及びインク槽３０１ｂが形成されている基板１０２ｂと、基板１０２ｂと同様の構成の基板１０２ａと、を貼り合せて構成したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図１４は、上記特許文献１の構成のプリンタヘッドの製造方法を説明する図である。図１４（ａ）〜（ｅ）は図１３に示す矢印Ｘ方向から見た断面図、図１４（ｆ）〜（ｊ）は図１３に示す矢印Ｙ方向から見た断面図である。
【０００６】
まず、基板１０２ｂの上面にポジレジストを塗布してレジスト層７０２を形成した後、図１４（ａ），（ｆ）に示すように、レジスト層７０２を露光してインク流路３０３ｂ用のレジストパターン７０２ａ及びインク槽３０１ｂ用のレジストパターン７０２ｂを形成する。次に、図１４（ｂ），（ｇ）に示すように、基板１０２ｂに対するエッチングを行ってインク流路３０３ｂ及びインク槽３０１ｂをパターニングし、その後図１４（ｃ），（ｈ）に示すように、レジスト層７０２を剥離する。
【０００７】
続いて、図１４（ｄ），（ｉ）に示すように、インク流路３０３ｂ及びインク槽３０１ｂが形成された基板１０２ｂの対向面に集光レンズ１０１ｂ用のパターンであるレジストパターン７０３を形成する工程を実施する。さらに、図１４（ｅ），（ｊ）に示すように、エッチングを行って集光レンズ１０１ｂをパターニングして基板１０２ｂを完成させる。
【０００８】
完成した基板１０２ｂに上記と同様の工程を実施して製造された基板１０２ａを貼り合せてプリンタヘッド１００を完成させる。
【０００９】
なお、上記のエッチングは、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）やＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）等の一般的なドライエッチング方法によって行われ、エッチングガスとしてはＣＦ4やＣ4Ｆ8等が使用される。
【００１０】
図１５は、上記特許文献１の構成のプリンタヘッドの動作を説明する図である。プリンタヘッド１００に形成された集光レンズ１０１ｂの焦点は、対応するインク流路３０３内に合わせられている。図１５（ａ）に示すように、集光レンズ１０１ｂに入射した光ｐは集光されてインク流路３０３内のインクＩに照射される。これによって、図１５（ｂ）に示すように、照射された光ｐによって加熱されたインクＩの内部に気泡ｂが発生する。インクＩ内の気泡ｂが発生することでインク流路３０３内部の圧力が上昇し、インクＩに生じた圧力によって、図１５（ｃ）に示すようにノズル１０３からインク液滴ｄが吐出される。
【特許文献１】特開２００３−３４０３０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１の構成では、集光レンズ１０１とインク流路３０３との関係が適正でない場合、図１６に示すように集光レンズ１０１ｂを介してインク流路３０３に照射される光ｐの照射位置が適切な位置からずれてしまい、加熱性能が低下する虞がある。これにより、個々のインク流路３０３で発生する気泡ｂの大きさにばらつきが生じ、インク液滴ｄの吐出量がばらついてしまう可能性がある。つまり、各ノズル１０３から吐出するインク液滴ｄの吐出量を一定にするには、光ｐを集光する集光レンズ１０１とインク流路３０３とが高精度にアライメントされている必要がある。
【００１２】
また、特許文献１の構成のような従来のプリンタヘッドの製造工程は、基板１０２にインク流路３０３を形成した後に、集光レンズ１０１の形成を行っているため、集光レンズ１０１のレジストパターンを形成する際にインク流路３０３の位置に対するアライメント工程が必要になる。しかし、集光レンズ１０１の形成面とインク流路３０３の形成面とは基板１０１の厚み分だけ離れているため、離れた面同士を高精度にアライメントするのは困難である。
【００１３】
なお、何らかの方法で高精度なアライメントを達成したとしても、高精度なアライメント工程には長時間を要するため、大量生産に不向きとなる。
【００１４】
この発明の目的は、高精細な画像形成を安定して実現でき、且つ大量生産が可能なプリ
ンタヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を備えている。
【００１６】
（１）基板にインク流路と集光レンズとを構成したプリンタヘッドを製造するプリンタヘッド製造方法において、
前記インク流路内に光を照射してインクを加熱する前記集光レンズを基板に形成する集光レンズ形成工程と、集光レンズによって集光された光を用いてインク流路の少なくとも一部を基板に形成するインク流路形成工程と、をこの順に行うことを特徴とする。
【００１７】
この構成においては、インク流路内に集光レンズにより集光された光を照射してインク流路内のインクを加熱し、インクの加熱により生じた気泡による圧力によってインク液滴がインク流路の一端に備えられたインクノズルから吐出するプリンタヘッドを製造する際、集光レンズを基板に形成する集光レンズ形成工程の実施後に、集光レンズによって集光された光を用いてインク流路の少なくとも一部を基板に形成するインク流路形成工程が実施される。
【００１８】
したがって、集光レンズによって集光された光の光軸に合わせてインク流路の少なくとも一部が形成されるので、インク液滴を吐出する際、集光レンズによって集光された光のインク流路内の集光位置が適切な位置からずれることがなく、インク流路のインクを加熱する性能が維持される。
【００１９】
また、基板に複数のインク流路及び各インク流路に対応する複数の集光レンズが形成されている場合、インク液滴を吐出する際に集光レンズによって集光された光のインク流路内の集光位置が適切な位置からずれることがないので、全てのインク流路において均等にインクが加熱され、発生する気泡の大きさにばらつきが生じないので、インク液滴の吐出量が一定になる。
【００２０】
（２）前記インク流路形成工程は、基板上に形成した感光性レジスト層に前記集光レンズによって集光された光を照射する工程と、基板に対するエッチングを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この構成においては、集光レンズ形成工程終了後のインク流路形成工程実施の際、インク流路の少なくとも一部の形状に基づいて基板上に形成された感光性レジスト層に集光レンズによって集光された光が照射され、照射された部分のレジスト層が硬化し又は可溶性になる。また、基板に対するエッチングが行われてインク流路の少なくとも一部が形成される。したがって、集光レンズによって集光された光によって感光性レジスト層にインク流路の少なくとも一部の形状が形成され、基板に対するエッチングが行われてインク流路の少なくとも一部の形状が形成されるので、集光レンズによって集光された光の光軸に合わせてインク流路の少なくとも一部が容易に形成される。
【００２２】
（３）前記インク流路形成工程は、前記感光性レジスト層をネガ型感光性材料を用いて形成することを特徴とする。
【００２３】
この構成においては、インク流路形成工程実施の際、ネガ型感光性材料によって感光性レジスト層が形成される。また、ネガ型感光性材料は、光が照射されると素早く硬化するので、集光レンズによって集光された光が照射されても素早く硬化する。したがって、感光性レジスト層にインク流路の少なくとも一部の形状に基づいて集光された光を照射することで、感光性レジスト層のネガ型感光性材料が硬化し、硬化しない部分を剥離することでインク流路の少なくとも一部の形状が正確に形成される。
【００２４】
これにより、光によって素早く硬化するネガ型感光性材料を用いて構成する感光性レジスト層にインク流路の少なくとも一部が形成されるので、ポジ型感光性材料を用いるよりもインク流路形成工程の実施時間が短縮される。ポジ型感光性材料は、光が照射されるだけでなく、さらに現像液等を用いて可溶性になった部分のポジ型感光性材料を溶かすことで、ポジ型感光性材料を用いて構成する感光性レジスト層にインク流路の少なくとも一部が形成されるからである。
【００２５】
（４）前記インク流路形成工程は、前記感光性レジスト層をポジ型感光性材料を用いて形成することを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、インク流路形成工程実施の際、ポジ型感光性材料によって感光性レジスト層が形成される。ポジ型感光性材料は、光が照射されると化学反応して可溶性の性質を有することになるので、現像液等によって光が照射された部分が溶け出す。したがって、感光性レジスト層にインク流路の少なくとも一部の形状に基づいて集光された光を照射することで、感光性レジスト層のポジ型感光性材料が可溶性の性質を有することになり、可溶性になった部分を取り除いた後エッチング工程が実施されることで、インク流路の少なくとも一部の形状が正確に形成される。
【００２７】
これにより、ポジ型感光性材料は光の照射によって可溶性に性質を有することになるので、基板に対するエッチングによりインク流路が形成された後に余分な感光性レジスト層を可溶性にすれば剥離し易い。
【００２８】
（５）前記インク流路形成工程は、少なくとも前記インク流路に含まれるインク加熱室を形成することを特徴とする。
【００２９】
この構成においては、インク流路形成工程実施の際、インク流路に含まれるインク加熱室が、集光レンズによって集光される光によって形成される。インク加熱室は、インク液滴を吐出させる際にインク加熱のため、集光レンズによって集光された光が照射される。したがって、インクが加熱されるインク加熱室のみ集光レンズによって集光される光によって形成されるので、インク加熱室とインク加熱室を除いたインク流路との配置位置がずれてもインク加熱室において適切にインクが加熱される。
【００３０】
（６）前記インク流路形成工程は、前記インク流路内に含まれるインク加熱室に配置すべき光吸収発熱体の配置箇所を形成することを特徴とする。
【００３１】
この構成においては、インク流路形成工程実施の際、インク加熱室に配置されるべき光吸収発熱体の配置箇所が、集光レンズによって集光される光によって形成される。光吸収発熱体は、インク液滴を吐出させる際にインク加熱のため、集光レンズによって集光される光が照射されて発熱する。したがって、集光レンズによって集光された光の光軸に合わせて光吸収発熱体の配置箇所が形成されるので、光吸収発熱体によってインクが効率的に加熱され、光吸収率の低いインクにおいても吐出性能が安定する。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００３３】
（１）集光レンズによって集光された光の光軸に合わせてインク流路の少なくとも一部を形成することによって、対応する集光レンズの光軸とインク流路とが高精度に位置合わせされた状態でインク流路の少なくとも一部を形成することができるので、インク流路のインクを加熱する性能を維持することができる。また、複数のインク流路での光の集光位置を一致させることができるため、インクの加熱により発生する気泡の大きさにばらつきが生じず、インク液滴の吐出量を一定にすることが可能となり、インクの吐出性能を維持することができる。
【００３４】
（２）感光性レジスト層に前記集光レンズによって集光された光を照射する工程と基板に対するエッチングを行う工程とを行ってインク流路の一部を形成することによって、対応する集光レンズの光軸とインク流路とが高精度に位置合わせされた状態でインク流路の少なくとも一部を容易に形成することができる。
【００３５】
（３）光により素早く硬化するネガ型感光性材料を感光性レジスト層に用いてインク流路の一部を形成することによって、ポジ型感光性材料を用いるよりもインク流路形成工程の実施時間を短縮できる。
【００３６】
（４）光を照射すると可溶性になるポジ型感光性材料を感光性レジスト層に用いてインク流路の一部を形成することによって、基板に対するエッチングによりインク流路が形成された後に余分な感光性レジスト層を可溶性にすることで剥離し易くなる。
【００３７】
（５）集光レンズによって集光された光の光軸に合わせてインク流路に含まれるインク加熱室のみを形成することによって、インク加熱室とインク加熱室を除いたインク流路との配置位置がずれてもインク加熱室において適切にインクを加熱できる。
【００３８】
（６）集光レンズによって集光された光の光軸に合わせてインク流路に含まれるインク加熱室の光吸収発熱体の配置箇所を形成することによって、光吸収率の低いインクにおいても安定した吐出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（第１実施形態）
図１は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの概略の構成を示す図である。図２は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドを構成する第１基板の概略の構成を示す図である。図１及び図２に示すようにこの発明のプリンタヘッド１は、第１基板２、第２基板３、集光レンズ４、インク流路５等から構成されている。第１基板２は、一方の面に集光レンズ４を備え、集光レンズ４が配置されている面の対向面にインク流路５を備えている。第２基板３は、第１基板のインク流路５側の面に貼り合わせられてインク流路５の一部を形成する。インク流路５は、図２に示すように一端にインク槽６、他端にノズル７を備えている。
【００４０】
集光レンズ４は、図２に示すように複数のインク流路５に対向するように複数形成され、集光レンズ４は、それぞれに対応するインク流路５に光が集光するように形成されている。
【００４１】
図３は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの動作を説明する図である。図３（ａ）に示すように集光レンズ４に光ｐを照射すると、光ｐは集光レンズ４によってインク流路５に集光する。その後、図１５（ｂ）に示すように、光ｐの集光熱によってインク流路５内のインクが加熱され、インク流路５内部に気泡ｂが発生する。気泡ｂが発生したことでインク流路５内の圧力が上昇し、この圧力によって図３（ｃ）に示すようにノズル７からインク液滴ｄが吐出する。
【００４２】
図４は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの製造方法を説明する図である。図４は、第１基板２を図２に示す矢印Ｘ方向から見た断面図であり、１組の集光レンズ４及びインク流路５を図示している。
【００４３】
プリンタヘッド１を製造するには、まず図４（ａ）に示すように、第１基板２の一方の面に集光レンズ４を形成する集光レンズ形成工程を実施する。集光レンズ４を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法、レジストや熱硬化樹脂を滴下して加熱することで集光レンズパターンを形成する熱ダレ法、紫外線硬化樹脂を用いて集光レンズパターンを形成する２Ｐ（Ｐｈｏｔｏ−Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法及び機械加工で作成する方法等の公知の様々な方法が挙げられ、適宜選択すればよい。尚、第１基板２の材料は、透光性を有し、且つ熱による変形や劣化が少なく、インクによる腐食が無い材料が望ましい。このような材料としては石英等が挙げられる。
【００４４】
次に、以下に記述するインク流路５を形成するインク流路形成工程を実施する。まず、図４（ｂ）に示すように、集光レンズ４が形成された第１基板２における面の対向面にポジレジストを塗布してレジスト層８を形成する工程を実施する。なお、ポジレジスト及びレジスト層８が、この発明のポジ型感光性材料及び感光性レジスト層に相当する。その後、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、レジスト層８にインク流路５のレジストパターン８ａを形成する工程を実施する。
【００４５】
具体的には、図４（ｃ）に示すように集光レンズ４に紫外線ｑの平行光を照射して第１基板２を介してポジレジストによって構成されたレジスト層８を露光する。図４（ｃ）に示すレジスト層８の黒色部分が紫外線ｑを用いて露光した部分に相当する。さらに、図４（ｄ）に示すように、紫外線ｑを走査してインク流路５のレジストパターン８ａ部分に相当するレジスト層８を露光する。レジスト層８を構成するポジレジストは、露光されると露光された部分だけ可溶性の性質を有することになるので、その後、公知の現像を行ってレジスト層８において露光された部分のポジレジストを溶かして除去し、図４（ｅ）に示すようにフォトリソグラフィー法を用いてインク流路５のレジストパターン８ａを形成する。なお、紫外線ｑは、この発明の光に相当する。
【００４６】
さらに、図４（ｆ）に示すように、エッチングを行って第１基板２にインク流路５のレジストパターン８ａを転写してインク流路５を形成する工程を実施する。エッチングの方法としては、上述したＲＩＥやＩＣＰ等の一般的なドライエッチング方法等が挙げられ、適宜選択すればよい。その後、残ったレジスト層８を剥離する工程を実施する。また、レジスト層８を構成するポジレジストは、光を照射すると可溶性の性質を有するようになるので、残ったレジスト層８を剥離する工程において残ったレジスト層８を可溶性にして容易に剥離することができる。
【００４７】
上記のインク流路形成工程の実施後、図４（ｇ）に示すように、インク槽６を形成する工程を実施する。具体的には、フォトリソグラフィー法を用いて第１基板２のレジスト層８に図示しないインク槽６のレジストパターンをパターニングした後にエッチングを行ってインク槽６を形成する。
【００４８】
次に、図４（ｈ）,（ｉ）に示すように、第２基板３を第１基板２のインク流路５側の面に貼り合わせ、第１基板２におけるインク流路５のインク槽６の形成されている一端とは反対の他端側を切り落とす工程を実施してプリンタヘッド１を完成させる。なお、第２基板３は、熱による変形や劣化が少なく、インクによる腐食が無い材料が望ましい。このような材料としては石英等が挙げられる。
【００４９】
上記の工程において製造されたプリンタヘッド１は、集光レンズ４で集光された紫外線ｑを用いてポジレジストによって構成されたレジスト層８を露光して、インク流路５のレジストパターン８ａを形成しているため、対応する集光レンズ４の光軸とインク流路５とが高精度に位置合わせされた状態でインク流路５を形成することができるので、インク流路５のインクを加熱する性能を維持することができる。また、各インク流路５での光ｐの集光位置を一致させることができるため、発生する気泡ｂの大きさにばらつきが生じず、インク液滴ｄの吐出量を一定にすることができ、インクの吐出性能を維持することができる。
【００５０】
（第２実施形態）
本実施形態のプリンタヘッド１は、第１実施形態のプリンタヘッド１と略同様の構成であるが、図５に示すようにインク流路５の一部であるインク流路側壁２０を紫外線硬化樹脂を用いて形成している。
【００５１】
図６は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの製造方法を説明する図である。図６（ａ），（ｂ）は図５（ａ）に示す矢印Ｘ方向から、図６（ｃ）〜（ｆ）は図５（ａ）に示す矢印Ｙ方向から見た断面図である。
【００５２】
プリンタヘッド１を製造するには、まず、図６（ａ）に示すように第１実施形態と同様に集光レンズ形成工程を実施して第１基板２に集光レンズ４を形成する。次に、以下に記述するインク流路形成工程を実施する。まず、第１基板２の集光レンズ４を形成した面の対向面にインク槽６及びインク流路形成部５１を形成する工程を実施する。具体的には、図６（ｂ）に示すように、最初にフォトリソグラフィー法を用いてパターニングした後にエッチングを行ってインク流路形成部５１を形成する。次に、図６（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングした後にエッチングを行ってインク槽６を形成する。
【００５３】
続いて、図６（ｄ）に示すように、インク流路形成部５１にこの発明のネガ型感光性材料である紫外線硬化樹脂を塗布してレジスト層８を形成する工程を実施する。紫外線硬化樹脂としては、アクリル系、エポキシ系、シリコン系等の各種樹脂を使用することができる。また、本実施形態では紫外線硬化樹脂を使用しているが、可視光の照射で硬化する可視光硬化型樹脂を使用してもよい。
【００５４】
次に、図６（ｅ）,（ｆ）に示すように、インク流路側壁２０を形成する工程を実施する。具体的には、集光レンズ４によって集光された紫外線ｑを第１基板２を介して照射してレジスト層８を構成する紫外線硬化樹脂を硬化させる。この時、紫外線ｑをインク流路５の長手方向に走査する。さらに、図６（ｆ）に示すように、紫外線ｑを入射角度を変えてインク流路の長手方向に走査することによりインク流路側壁２０を形成する。
【００５５】
その後、図６（ｇ）に示すように、レジスト層８における未硬化の紫外線硬化樹脂を除去する工程を実施し、インク流路側壁２０の間にインク流路を形成する。
【００５６】
上記のインク流路形成工程の実施後、第１実施形態と同様に、第１基板２に第２基板３を貼り合わせ、第１基板２におけるインク流路５のインク槽６の形成されている一端とは反対の他端側を切り落とす工程を実施してプリンタヘッド１を完成させる。
【００５７】
上記の工程において製造されたプリンタヘッド１は、集光レンズ４で集光された紫外線ｑを用いてインク流路５を形成しているので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、紫外線ｑによって素早く硬化するネガ型感光性材料である紫外線硬化樹脂を用いてインク流路５が形成されるので、ポジレジストを用いるよりもインク流路形成工程の実施時間を短縮できる。ポジレジストは、光が照射されるだけでなく、さらに現像液等を用いて可溶性になった部分のポジレジストを溶かすことで、ポジレジストを用いて構成するレジスト層８にインク流路５が形成されるからである。
【００５８】
尚、本実施の形態では、インク流路１０４の断面形状を長方形で形成しているが、インク流路５の長手方向に直交する方向の面積がノズル７に向かって小さくなるように形成するほうが望ましい。例えば、図７に示すように紫外線ｑの強度を変える、または、露光時間を長くしてインク流路底部５３を連続的に高さが変わるように形成することで達成できる。上記構成とすることにより、吐出させるインク液滴の速度を向上させることができ、インク流路５の体積の小さいインク液滴においても、より安定した吐出が可能となる。
【００５９】
（第３実施形態）
本実施形態のプリンタヘッド１は、第１実施形態のプリンタヘッド１と略同様の構成であるが、図８に示すようにインク流路５上にインクを加熱するインク加熱室３０を備えている。集光レンズ４は、インク加熱室３０内のインクに光が集光されるように形成されている。
【００６０】
図９は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの製造方法を説明する図である。図９（ａ）〜（ｅ）は、図８に示す矢印Ｘ方向から見た断面図であり、１組の集光レンズ４及びインク流路５を図示している。
【００６１】
プリンタヘッド１を製造するには、まず、第１実施形態及び第２実施形態と同様に図９（ａ）に示すように集光レンズ形成工程を実施して第１基板２に集光レンズ４を形成する。次に、以下に記述するインク流路形成工程を実施する。まず、集光レンズ４が形成された第１基板２の面の対向面にインク流路５とインク槽６を形成する工程を実施する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、最初にフォトリソグラフィー法を用いてパターニングした後にエッチングを行ってインク流路５を形成する。次に、図９（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングした後にエッチングを行ってインク槽６を形成する。
【００６２】
続いて、図９（ｄ）に示すように、第１基板２のインク流路５及びインク槽６を形成した面にポジレジストを塗布し、レジスト層８を形成する工程を実施する。
【００６３】
次に、図９（ｅ），（ｆ）に示すように、インク加熱室３０のレジストパターン８ｂを形成する工程を実施する。具体的には、レジスト層８を構成するポジレジストに集光レンズ４によって集光された紫外線ｑを第１基板２を介して照射する。この時、紫外線ｑをインク加熱室３０の形状に基づいて走査する。なお、図９（ｅ）に示すレジスト層８の黒色部分が紫外線ｑを用いて露光した部分に相当する。その後、公知の現像を行ってレジスト層８において露光された部分のポジレジストを溶かして除去し、図９（ｆ）に示すようにインク加熱室３０のレジストパターン８ｂを形成する。
【００６４】
さらに、図９（ｇ）に示すように、エッチングを行って第１基板２にインク加熱室３０のレジストパターン８ａを転写してインク加熱室３０を形成する工程を実施する。エッチングの方法としては、上述したＲＩＥやＩＣＰ等の一般的なドライエッチング方法等が挙げられ、適宜選択すればよい。これにより、分断されていたインク流路５がインク加熱室３０によって連結される。その後、残ったレジスト層８を剥離する工程を実施する。
【００６５】
上記のインク流路形成工程の実施後、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、第１基板２に第２基板３を貼り合せ、第１基板２におけるインク流路５のインク槽６の形成されている一端とは反対の他端側を切り落とす工程を実施してプリンタヘッド１を完成させる。
【００６６】
上記の工程において製造されたプリンタヘッド１は、集光レンズ４で集光された紫外線ｑを用いてインク加熱室３０を形成しているので、対応する集光レンズ４の光軸とインク加熱室３０とが高精度に位置合わせされた状態で形成することができ、インク流路のインクを加熱する性能を維持することができる。これにより、集光レンズ４とインク流路５との配置位置が図１０（ａ）に示すように一致している状態だけでなく、図１０（ｂ）に示すようにずれている状態であっても、各インク加熱室３０の光ｐの集光位置を一致させることができ、インク加熱室３０内において発生する気泡ｂの大きさを一定とすることができる。したがって、インク液滴を吐出させる圧力を一定にすることができ、安定したインク液滴の吐出が可能となる。
【００６７】
（第４実施形態）
本実施形態のプリンタヘッド１は、第３実施形態のプリンタヘッド１と略同様の構成であるが、図１１に示すようにインク加熱室内に光吸収発熱体３１を備えている。光吸収発熱体３１は、光を吸収することで発熱する特性を有し、集光レンズ４は、光吸収体発熱体３１に光が集光されるように形成されている。
【００６８】
図１２は、この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの製造方法を説明する図である。図１２（ａ）〜（ｆ）は、図１１に示す矢印Ｘ方向から見た断面図であり、１組の集光レンズ４及びインク流路５を図示している。
【００６９】
プリンタヘッド１を製造するには、まず、第３実施形態と同様の集光レンズ形成工程及びインク流路形成工程を実施し、図１２（ａ）に示すように第１基板２に集光レンズ４、インク流路５、インク槽６及びインク加熱室３０を形成する。
【００７０】
さらに、インク流路形成工程において以下に記述する工程を実施して光吸収発熱体３１を形成する。まず、図１２（ｂ）に示すように第１基板２にポジレジストを塗布し、レジスト層８を形成する工程を実施する。その後、図１２（ｃ），（ｄ）に示すように、光吸収発熱体３１の配置箇所のレジストパターン８ｃを形成する工程を実施する。具体的には、レジスト層８を構成するポジレジストに集光レンズ４によって集光された紫外線ｑを第１基板２を介して照射する。この時、紫外線ｑを光吸収発熱体３１の形状に基づいて走査する。なお、図１２（ｃ）に示すレジスト層８の黒色部分が紫外線ｑを用いて露光した部分に相当する。その後、公知の現像を行ってレジスト層８において露光された部分のポジレジストを溶かして除去し、図１２（ｄ）に示すように光吸収発熱体３１の配置箇所のレジストパターン８ｃを形成する。
【００７１】
次に、図１２（ｅ）に示すように、光吸収発熱体３１を塗布する工程を実施する。この時、第１基板２のレジスト層８の形成されている面側から塗布されるので、レジストパターン８ｃ部分以外は、レジスト層８上に塗布される。したがって、第１基板２上のインク加熱室３０内のレジストパターン８ｃに基づいて光吸収発熱体３１が形成される。なお、光吸収発熱体３１は、光を吸収して発熱する材料であればどのような材料でもよく、例えば、高融点金属やその化合物、金属酸化物等が挙げられる。
【００７２】
さらに、図１２（ｆ）に示すように残ったレジスト層８を剥離する工程を実施する。この時、レジスト層８上に形成された光吸収発熱体３１も同時に除去され、インク加熱室３０の部分にのみ光吸収発熱体３１が残る。
【００７３】
上記のインク流路形成工程の実施後、第１〜第３実施形態と同様に、第１基板２に第２基板３を貼り合せ、第１基板２におけるインク流路５のインク槽６の形成されている一端とは反対の他端側を切り落とす工程を実施してプリンタヘッド１を完成させる。
【００７４】
上記の工程において製造されたプリンタヘッド１は、集光レンズ４で集光された紫外線ｑを用いて光吸収発熱体３１の配置箇所を形成しているので、対応する集光レンズ４の光軸と光発熱吸収体３１とが高精度に位置合わせされた状態で形成することができ、インク流路のインクを加熱する性能を維持することができる。また、光吸収発熱体３１によってインクを効率的に加熱することができるため、光吸収率の低いインクにおいても安定した吐出が可能となる。さらに、各光吸収発熱体の光ｐの集光位置を一致させることができ、インク加熱室３０内において発生する気泡ｂの大きさを一定とすることができる。したがって、インク液滴を吐出させる圧力を一定にすることができ安定したインク液滴の吐出が可能となる。
【００７５】
なお、この発明の実施形態は、上述の第１〜第４実施形態だけに限定されず、集光レンズ４を用いてインク流路５の一部を形成できればよい。また、この発明のインク流路５は、上述したようにインク層６からノズル７までのインクの収納されている部分全体を含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】この発明の実施形態に係るプリンタヘッドの概略の構成を示す図である。
【図２】同プリンタヘッドを構成する第１基板の概略の構成を示す図である。
【図３】同プリンタヘッドの動作を説明する図である。
【図４】同プリンタヘッドの製造方法を説明する図である。
【図５】同プリンタヘッドを構成する第１基板の概略の構成を示す図である。
【図６】同プリンタヘッドの製造方法を説明する図である。
【図７】同プリンタヘッドを構成する第１基板の概略の構成を示す図である。
【図８】同プリンタヘッドを構成する第１基板の概略の構成を示す図である。
【図９】同プリンタヘッドの製造方法を説明する図である。
【図１０】インク加熱室とインク流路との関係を説明する図である。
【図１１】この発明の実施形態に係るプリンタヘッドを構成する第１基板の概略の構成を示す図である。
【図１２】同プリンタヘッドの製造方法を説明する図である。
【図１３】従来のプリンタヘッドの概略の構成を示す図である。
【図１４】同プリンタヘッドの製造方法を説明する図である。
【図１５】同プリンタヘッドの動作を説明する図である。
【図１６】集光レンズとインク流路との関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１−プリンタヘッド
２−第１基板
３−第２基板
４−集光レンズ
５−インク流路
８−レジスト層
３０−インク加熱室
３１−光吸収発熱体
ｐ−光
ｑ−紫外線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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