【手続補正書】
【提出日】平成19年6月25日(2007.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出ヘッド、シリコンプレートの製造方法、およびシリコンプレート
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  液体を飛翔液滴として吐出させるためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子、および該エネルギー発生素子がそれぞれ配置された複数の流路を備えたヘッド本体と、
前記流路とそれぞれ連通する複数の吐出口を備えたオリフィスプレートと、
を有し、該オリフィスプレートと前記ヘッド本体とが接合された液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記オリフィスプレートを作製するための、シリコンを含む材料からなる基板を用意する工程と、
前記基板の表面における前記吐出口にそれぞれ対応する位置に前記吐出口の深さよりも５〜５０μｍ深い深さを有する複数の凹部をドライエッチングにより形成する工程と、
前記基板を前記表面の裏面側から前記凹部の深さが前記吐出口の深さとなるまで薄くすることにより、前記基板に複数の吐出口を形成し、前記基板に複数の前記吐出口が形成されてなる前記オリフィスプレートを作製する工程と、
前記オリフィスプレートをヘッド本体に接合する工程と、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２】  前記ドライエッチングが、ＳＦ6，ＣＦ4，ＮＦ3のいずれかのガスを用いてエッチングした後、ＣＨＦ3，Ｃ2Ｆ4，Ｃ2Ｆ6，Ｃ2Ｈ2Ｆ2，Ｃ4Ｆ8のいずれかのガスを用いてフッ素系ポリマーを側壁に形成する工程を繰り返すによって行われる請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】  前記基板に対してドライエッチングにより複数の前記凹部を形成する工程で、前記吐出口の形状が、一定の断面積を有する領域をもち、その領域で前記吐出口が開口されるようにドライエッチングによってそれぞれの前記凹部の形状を形成する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】  前記基板にドライエッチングにより複数の前記凹部を形成する工程で、前記吐出口の形状が、前記流路側から前記吐出口の先端側へと徐々に断面積が小さくなるようにドライエッチングによってそれぞれの前記凹部の形状を形成する請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】  前記基板にドライエッチングにより複数の前記凹部を形成する工程で、Ａｌ層をマスクとしてエッチングする請求項４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】  前記基板にドライエッチングにより複数の前記凹部を形成する工程で、ＳｉＯ2層をマスクとしてエッチングする請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】  前記基板を薄くする工程が、研削、研磨、エッチングの少なくともいずれか１つの方法により、前記基板の裏面から前記基板を除去することである請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】  前記基板に複数の前記凹部を形成した後に、前記基板の、インクに接する部分に保護膜を形成する工程をさらに有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】  前記保護膜が、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコン、金、白金、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｗのいずれかよりなるものである請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】  前記保護膜が、熱酸化により形成した前記酸化シリコンである請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】  前記保護膜が、ＬＰ−ＣＶＤにより形成した前記窒化シリコンである請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】  前記凹部を形成する工程の後、前記基板を薄くする工程の前に、前記凹部に樹脂または金属を埋め込む工程と、
前記基板を薄くした後、埋め込まれた前記樹脂または金属を除去する工程と、をさらに有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】  前記保護膜を形成する工程の後、前記基板を薄くする工程の前に、前記凹部に樹脂または金属のいずれかを埋め込む工程と、前記基板を薄くした後、埋め込まれた前記樹脂または金属を除去する工程と、をさらに有する請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１４】  前記凹部に前記樹脂を埋め込む工程は、溶剤により溶解した樹脂をスピンコート法によりシリコンウエハー上に塗布し、オーブンで乾燥することにより行われる請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１５】  前記凹部に埋め込まれる前記樹脂が、フェノール樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂のいずれかである請求項１４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１６】  前記凹部に埋め込まれる金属が、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｎｉのいずれかである請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１７】  前記凹部を形成する工程の後、前記基板を薄くする工程の前に、前記基板の表面に、前記基板を研削、研磨する際の基板の強度を保持するための保持部材を設ける工程と、
前記基板を薄くする工程の後に前記保持部材を除去する工程と、をさらに有し、
前記基板の分割が、前記保持部材の除去により行われる請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１８】  前記保護膜を形成する工程の後であって、前記基板を薄くする工程の前に、前記基板の表面に、前記基板を研削、研磨する際の基板の強度を保持するための保持部材を設ける工程と、
前記基板を薄くする工程の後で、前記保持部材を除去する工程と、をさらに有し、
前記基板の分割が、前記保持部材の除去により行われる請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１９】  前記凹部に前記樹脂または金属を埋め込む工程の後、前記基板を薄くする工程の前に、前記基板の表面に、前記基板を研削、研磨する際の基板の強度を保持するための保持部材を設ける工程と、
前記基板を薄くする工程の後で、前記保持部材を除去する工程と、をさらに有し、
前記基板の分割が、前記保持部材の除去により行われる請求項１２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２０】  前記保持部材が、テープである請求項１７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２１】  前記凹部を形成する前に、前記流路内に進入して嵌合する凸部を形成するために、オリフィスプレートの接合側、吐出口の周囲にドライエッチングで突出部を形成する工程をさらに有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２２】  前記凸部が、１〜１０μｍの高さである請求項２１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２３】  前記基板に前記保護膜を形成する工程では前記凹部の内壁全体に前記保護膜を形成し、前記基板に複数の前記吐出口を形成するために前記基板を薄くする工程の後に、前記基板の表層をウエットエッチングにより除去し、前記吐出口の内壁を構成する前記保護膜の一部を前記基板の表面から突出させ突出部を形成する工程をさらに有する請求項８に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２４】  前記突出部の高さが０．５〜１０μｍである請求項２３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２５】  前記保護膜が窒化シリコンであり、前記ウエットエッチングがフッ酸あるいはフッ酸と硝酸の混合液をエッチング液として使用するものである請求項２３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２６】  前記保護膜が酸化シリコンであり、前記ウエットエッチングがアルカリ溶液をエッチング液として使用するものである請求項２３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２７】  前記吐出口の内壁に形成された前記保護膜の一部を前記基板の表面から突出させる工程の後に、前記突出部の周囲に撥水膜を形成する工程をさらに有する請求項２３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２８】  前記基板を薄くする工程の前に、前記基板を補強するための、シリコンまたはガラスからなる枠体を真空加熱接合、陽極接合または接着剤により前記基板に接着する工程をさらに有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２９】  前記枠体は、前記基板の、前記ヘッド本体側となる面における前記ヘッド本体が接合される部分の周囲に接合されるものであり、
前記枠体が接合された前記オリフィスプレートを前記ヘッド本体に接合する工程が、
前記オリフィスプレートを接合された前記ヘッド本体と前記枠体との熱伝導性を確保しつつ前記ヘッド本体と前記オリフィスプレートとの接合強度を高めるように、前記ヘッド本体と前記枠体との空隙に熱伝導性樹脂を充填する工程をさらに有する請求項２６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３０】  液体を飛翔液滴として吐出させるためのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子、および該エネルギー発生素子がそれぞれ配置された複数の流路を備えたヘッド本体と、
前記流路とそれぞれ連通する複数の吐出口を備えたオリフィスプレートと、を有し、該オリフィスプレートと前記ヘッド本体とを接合した液体吐出ヘッドの製造方法であって、
複数の前記オリフィスプレートを作製するための、シリコンウエハーを用意する工程と、
前記シリコンウエハーの表面における前記吐出口にそれぞれ対応する位置に複数の凹部と、前記シリコンウエハーの表面における前記オリフィスプレートの外形形状に対応する位置に溝状のプレート分割パターンと、を一括してドライエッチングにより形成する工程と、
前記シリコンウエハーを前記表面の裏面側から少なくとも前記凹部に至るまで薄くすることにより、前記シリコンウエハーに複数の吐出口を形成するとともに、前記シリコンウエハーを前記プレート分割パターンで分割し、前記吐出口が形成された複数の前記オリフィスプレートを一括して作製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３１】  前記シリコンウエハーの外周部を残すように、前記プレート分割パターンを形成する請求項３０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３２】  液体を飛翔液滴として吐出させるための複数の吐出口を備えたオリフィスプレートを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、前記吐出口の周囲に、吐出口内壁面より連続し、吐出口面より突出する管状突出部を有しており、該管状突出部の周囲が撥水領域となっている液体吐出ヘッド。
【請求項３３】  オリフィスプレートは吐出口面の裏面に保護膜を有しており、前記管状突出部は、該保護膜と連続している請求項３２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３４】前記管状突出部の突出量は０．５〜１０μｍである請求項３２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３５】前記管状突出部の厚みは０．５〜２μｍである請求項３２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３６】  シリコンウエハーに複数の機能部を形成するとともに、該シリコンウエハーを該機能部ごとに分割することにより複数のプレートを一括して形成するシリコンプレートの製造方法において、
前記シリコンウエハーの表面にシリコンプレートの外形形状に対応したプレート分割パターンをドライエッチングにより形成する工程と、
前記シリコンウエハーを前記表面の裏面側から少なくとも前記プレート分割パターンまで薄くすることにより、前記シリコンウエハーを分割する工程とを有することを特徴とするシリコンプレートの製造方法。
【請求項３７】  前記シリコンウエハーを薄くする工程が、研磨、研削、エッチングのうち少なくともひとつの方法により、前記シリコンウエハーの裏面から厚さを薄くすることである請求項３６に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項３８】  前記シリコンウエハーを分割する工程の前に、シリコンウエハーの表面に、前記シリコンウエハーを研削、研磨する際の基板の強度を保持するためのテープを設ける工程を、さらに有する請求項３６に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項３９】  前記シリコンウエハーを分割する工程の後、前記テープを剥離する工程と、をさらに有する請求項３８に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４０】  前記プレート分割パターンが、ウエハーの外周部を避けて設けられる請求項３６に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４１】  複数の貫通口を有するシリコンプレートの製造方法において、
前記シリコンプレートの貫通口の周囲に、貫通口内壁面より連続し、貫通口面より突出する管状突出部を形成する工程と、
該管状突出部の周囲を貫通口内面に対して表面エネルギーが高い材料で被覆する工程と、を有し、
該管状突出部の周囲を被覆する、貫通口内面に対して表面エネルギーが高い材料は、撥水材料である、シリコンプレートの製造方法。
【請求項４２】  シリコンプレートは貫通口面の裏面に保護膜を有しており、前記管状突出部は、該保護膜と連続している請求項４１に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４３】  前記管状突出部の突出量は０．５〜１０μｍである請求項４１に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４４】  前記管状突出部の厚みは０．５〜２μｍである請求項４１に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４５】  前記保護膜は窒化シリコンで形成される請求項４２に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４６】  シリコンプレートの一面から貫通口内壁に連続する保護膜を有するシリコンプレートを、他方の面からウエットエッチングすることで、前記貫通口の内壁を構成する前記保護膜の一部を前記シリコンプレートの表面から突出させ前記突出部を形成するものである請求項４０に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４７】  前記保護膜が窒化シリコンであり、前記ウエットエッチングがフッ酸あるいはフッ酸と硝酸の混合液をエッチング液として使用するものである請求項４６に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４８】  前記保護膜が酸化シリコンであり、前記ウエットエッチングがアルカリ溶液をエッチング液として使用するものである請求項４６に記載のシリコンプレートの製造方法。
【請求項４９】  請求項３６から４８のいずれか１項に記載のシリコンプレートの製造方法によって形成されたシリコンプレートであって、フィルタの機能を有することを特徴とするシリコンプレート。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を飛翔液滴として噴射して液滴を被記録媒体に付着させることにより記録を行う液体吐出ヘッドの製造方法や、その製造方法により製造された液体吐出ヘッドに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
また本発明は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対して記録を行う、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等の装置、さら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適用できる液体吐出ヘッドの製造方法や、その製造方法により製造された液体吐出ヘッドに関する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、さらに別の本発明の目的は、熱エネルギー発生素子が形成された素子基板の構成材料と同じシリコンからなるオリフィスプレートを用いて液体吐出ヘッドを製造する際に、信頼性の高い長尺の液体吐出ヘッドを製造することが可能な液体吐出ヘッドの製造方法、その製造方法により製造された液体吐出ヘッドを提供することにある。さらに加えて本発明の目的は、一列のノズルのみでなく、複数のノズル列の位置合わせも可能とする組み立て方法を実現するための液体吐出ヘッドの製造方法を提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
前記凹部を形成する前に、前記流路内に進入して嵌合する凸部を形成するために、オリフィスプレートの接合側、吐出口の周囲にドライエッチングで突起部を形成する工程をさらに有することが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】