(57)【要約】【課題】  インクジェット記録ヘッドにおける、長尺ＣＲＢＴＪ製法のコストダウンを達成する。【解決手段】  アルミナ焼成前のグリーンシートに、型でインク供給口を形成する方法、および焼成後にインク供給口をつなぐハリの上面を加工して凹部を設け、インクのリフィル特性を改善する方法を採用することで達成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にインク吐出圧力発生素子が設けられ、インク内に気泡を発生させて該吐出口基板からインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、耐熱基板のインク供給口加工部を、グリーンシートの焼成前に型成形によって形成する工程と、供給口を耐熱性の高い無機物で充填し基板を平坦化する工程と、基板表面に放熱性の良い材料を堆積する工程と、その上にインク流路の形成する工程と、インク供給口充填材を除去する工程とを有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記インク供給口は、ハリによって接続され、直列に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法により製造されたインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記インク供給口に隣接するハリは、基板のインクジェット素子面側に空隙部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記ハリのインクジェット素子面側に空隙部は、グリーンシートの焼成前に型成形によって形成されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記ハリのインクジェット素子面側に空隙部は、グリーンシートの焼成後に機械加工によって形成されることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記インク供給口に耐熱性の無機物が充填され、基板表面に耐アルカリ性の薄膜が形成され、更にその上に放熱性の良い材料が堆積されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記耐アルカリ性の薄膜がＳｉＮであることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記供給口への充填材がＳｉを含む化合物であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記供給口への充填材がＧｅを含む化合物であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記セラミック基板がアルミナを主成分とする基板であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
前記放熱性の良い材料がシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
前記インク供給口に隣接するハリの基板のインクジェット素子面側の空隙部が、グリーンシートの焼成前に型成形によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記インク供給口に隣接するハリの基板のインクジェット素子面側の空隙部が、グリーンシートの焼成後に機械加工によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記基板を平坦化する工程と基板表面に放熱性の良い材料を堆積する工程の間に、耐アルカリ性の薄膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記耐アルカリ性の薄膜がＳｉＮであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記供給口への充填材がＳｉを含む化合物であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記供給口への充填材がＧｅを含む化合物であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記セラミック基板がアルミナを主成分とする基板であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記放熱性の良い材料がシリコンを主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記インク供給口充填材を除去する工程は、アルカリによるエッチングであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に外部からエネルギーを加えることによって、所望の液体を吐出するインクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱等のエネルギーをインクに与えることで、気泡の発生を促し、この体積変化を利用して吐出口からインクを吐出し、これを記録媒体上に付着させて画像形成を行うインクジェット記録方法が知られている。インクジェット方式の中で、基板に対し垂直にインクを吐出するサイドシューター型（特許文献１）が提案されている。このサイドシューター型では、基板の裏面から表面の吐出圧発生素子部にインクを供給するために、単結晶Ｓｉ基板に異方性エッチング法で貫通するインク供給口を開けている。
【０００３】
いっぽう、インクジェット記録ヘッド用の基板として、アルミナにシリコンを堆積して、良好な熱伝導と低コスト化を両立する技術も一般に開示されている。
【０００４】
また、セラミック基板に、焼成前に原料シートに型加工して、貫通口を開ける方法が提案されている。
【特許文献１】特開平４−１０９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のサイドシューター型のインクジェット記録ヘッドでは、単結晶Ｓｉの面方位によってエッチング速度が異なることを利用した異方性エッチング法で、基板裏面からインク供給口をエッチングにより形成していた。このため、基板はＳｉの単結晶基板に限定され、作製できるインクジェット記録ヘッドの大きさにも単結晶基板の大きさが制約になった。
【０００６】
また、セラミック基板を用いた場合、セラミック基板に対してインク供給口を機械加工しようとすると、大きな基板に多数の供給口を形成するためには、膨大な時間が掛かるという問題点があった。
【０００７】
また、特許登録２７１８１５２号公報には、セラミック基板の製法において、焼成前のグリーンシートに型加工して、貫通口を開ける方法が提案されている。グリーンシートに、単純な貫通口を開けてインク供給口として利用しようとすると、図２（ＡＡ’断面は図４）に示したような構造になり、隣接するインク供給口の間のハリの部分が、供給口から吐出口へ流れるインクの流速を遅くしてしまうという問題点があった。
【０００８】
また、前記インクジェット記録ヘッド用の基板として、アルミナにシリコンを堆積して、良好な熱伝導と低コスト化を両立する技術に開示されているインクジェット記録ヘッドの構成では、高精細の印字に不向きであった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような問題点は、基板にインク吐出圧力発生素子が設けられ、インク内に気泡を発生させて該吐出口基板からインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの製造方法であって、セラミック等の耐熱基板のインク供給口加工部を、グリーンシートの焼成前に型成形によって形成する工程、供給口を耐熱性の高い無機物で充填し基板を平坦化する工程、基板表面に放熱性の良い材料を堆積する工程、その上にインク流路の形成する工程、インク供給口充填材を除去する工程を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法によって解決された。
【００１０】
又、前記インク供給口は、ハリによって接続され、直列に配置されていて、インク供給口に隣接するハリは、基板のインクジェット素子面側に空隙部が形成されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッドによって解決された。
【００１１】
［作用］
上記の方法で、セラミック等の耐熱基板のインク供給口加工部を、グリーンシートの焼成前に型成形によって形成し連続するインク供給口を形成した場合、インク供給口の間のハリの部分が、供給口から吐出口へ流れるインクの流速を遅くしてしまう。
【００１２】
そこで、このハリの吐出口側の部分を一部除去し空隙部を形成することによって、抵抗が低減され、ハリ近傍の吐出口へ供給されるインクの流速の乱れを緩和することが可能になる。
【００１３】
この、ハリ上部の空乏部の形成方法として、焼成前に型で形成する方法と、焼成後に機械加工で形成する方法がある。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように本発明によれば、インク供給口にハリを設け、そのハリのインクジェット記録ヘッドノズル側に空隙部を作り込むことで、インクジェット記録ヘッドの幅を広くした場合においても、機械強度が十分に確保され、インク流路の抵抗を増大させることなく高品位な印字が可能なインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００１６】
［実験１］
以下に、本発明に係わる実験について述べる。連続する供給口間のハリの空隙部の深さと、インク吐出の周波数特性について調べた。
【００１７】
図１は本発明にいたる実験に用いたインクジェット記録ノズルの断面図である。
【００１８】
図３は、インクジェット記録ノズルのベースになるアルミナ基板（図１の１０１）の概略を示したものである。基板の厚さは、６３０μｍとした。図４はＢ−Ｂ’断面を示したものである。インク供給口からノズル下部に位置するヒーターまでの距離ＣＨは３０μｍとした。この時、インク供給口の幅を３００μｍ、長さを３ｍ、ハリの幅を１ｍｍとして、ハリの部分の基板面からの深さをＺとして、Ｚを変化させて図１に示した形状のヘッドを形成して、インク吐出が応答できるヒーター電圧パルスの吐出限界周波数を調べた。
【００１９】
図５はＺとハリの中心部の真横に位置したノズルの限界応答周波数の関係を示したものである。４．５ｐｌのインク滴を吐出した時の、ハリから１ｍｍ以上離れたノズルの限界応答周波数は２５ｋＨｚであった。ハリの空隙部の深さが深くなるにつれて限界周波数が高くなっていることが判る。ハリ上部の空隙部の深さＺが３μｍ以上で周波数特性の改善効果が認められた。
【００２０】
［実験２］
図６は、ハリ構造を持たないアルミナのベース基板を示したものである。インク供給口の幅を３００μｍとして、長さ１００ｍｍの貫通口を形成した。供給口形成後、ウエハからチップとして、幅１２ｍｍ、長さ１２０ｍｍで中央に貫通口がくるように切り出したところ、内部応力で基板が変形して、供給口の中心部の基板端部の高さの差が、２０μｍ以上になってしまった。
【００２１】
このことから、アルミナ基板を使って長尺のヘッドを形成する場合、ハリ構造は必須であることが判った。
【００２２】
［実施態様例］
図７は本発明による実施態様例を示すインクジェット記録ヘッドの模式図（ノズル部は図示せず）である。基板としてはＳｉＣ、アルミナ、窒化アルミ、ガラスなどのセラミックが用いられる。セラミック基板５０１上に放熱層（５０２の下層）、蓄熱層５０２とインク加熱用のヒーター５０４と配線電極５０３を形成したものの模式図である。
【００２３】
基板の中心部にインクを裏面から供給するための貫通穴があけられている。インクジェット記録ヘッドノズルの印字幅が広くなると、この供給口が基板中心を縦断しているために、基板の強度が低下して、変形や破損が起きる可能性が増える。そこで、図３のように供給口を複数に分割して、内部にハリ３０３を設けて強度増加をはかる。このときハリ上部（インクヘッド側）がインク流路の抵抗となり、高い周波数でインクジェットを駆動したときのインク供給の乱れが発生する。これを回避するために、ハリ上部（インクヘッド側）に空隙部（３０３上部）を設け、インク流路の抵抗を下げるようにする。
【００２４】
図１は、ＤＤ’断面（ノズル部も表示）を示したものである。供給口の幅Ｘは一般には２００〜５００μｍ、望ましくは３００〜４００μｍ、最適には２５０〜３５０μｍである。供給口の長さＹは一般には２〜５０ｍｍ、望ましくは５〜３０ｍｍ、最適には１０〜２０ｍｍである。ハリの幅Ｍは一般には５０μｍ〜５ｍｍ、望ましくは１００μｍ〜３ｍｍ、最適には２００μｍ〜２ｍｍである。ハリの基板表面からの深さＺは、一般には５μｍ以上、望ましくは１０μｍ以上、最適には４０μｍ以上である。
【００２５】
ヒーターおよび配線が形成された基板上に、樹脂等でインクジェット記録ノズルを形成した。
【００２６】
下部のインク供給口１０２方向から供給されたインクがヒーター部１１３で加熱され発泡しノズル１１２から吐出する。この時、平面的にハリの真横に位置するヒーター部でも、ハリ上部に空隙部１１４を形成しておくことにより、供給速度に障害を与えないだけのインク流路が確保されているので、他のヒーター部と同等のインク吐出性能が得られる。
【００２７】
次に、本発明によるインクジェット記録ノズルのプロセスを図８〜図９、図１３〜図１７を使って順を追って説明する。基板としてはセラミック、等が利用可能であるが、以下ではアルミナを使った場合について述べる。
【００２８】
第一の方法は、図２のように、グリーンシートに型で成形を行い貫通口のあいた、アルミナ製基板を製作する。次に、ブラストまたは切削加工によって、図３のように、ハリ上部に溝３０３を掘る。するとインク供給口は、基板表面では連続しているが、基板下面で一部繋がっていて強度を保つようになっている。
【００２９】
第二の方法は、図３のようにグリーンシートに型で直接ハリ上のに凹部をもった成形を行い、貫通口のあいたアルミナなどのセラミック製基板を製作するものである。この場合、供給口の精度などで、第一の方法よりも型成形に正確さが必要となってくる。
【００３０】
形成した供給口７０２に、図９（２）のように加熱用の表面のフラットなボート７０４に基板を設置して、基板と線膨張係数の近い材料７０３の粉末を充填する。この材料は、例えばＳｉ、Ｇｅやその合金等などが用いられる。
【００３１】
この後、充填材の融点以上に加熱し、供給口に多結晶のＳｉ、Ｇｅ等を密に充填する。
【００３２】
さらに、埋め込み部の突起部を研磨して、図９の（４）のように平坦化する。
【００３３】
平坦化した基板上に、ＣＶＤ法やスパッター等でＳｉＮまたはＳｉＯ２膜を堆積して、エッチングストップ層６０５とする。積層されたエッチングストップ膜のトータルの膜厚は、一般には５０００Å〜３μｍ、好ましくは８０００〜２５０００Å、最適には１μｍ〜２μｍである。また積層されたエッチングストップ膜のトータルの応力は、一般には２×１０ｅｘｐ-9dyne/cm2以下、より好ましくは１．８×１０ｅｘｐ-9dyne/cm2以下、最適には１．５×１０ｅｘｐ-9dyne/cm2以下である。
【００３４】
更にＣＶＤ法や溶融塗布法などでアモルファスシリコンやポリシリコン層６０６を堆積する。これは、インクジェット吐出素子の熱を逃がすために１０〜４０μｍ堆積する。
【００３５】
ＣＶＤ法やスパッター等でＳｉＮまたはＳｉＯ2膜を堆積しパターニングして、蓄熱層６０７を形成する。その上に、ＡｌやＣｕおよびその合金を堆積パターニングして、下層配線電極６０８を形成する。
【００３６】
プラズマＣＶＤ等を使って、ＳｉＮやＳｉＯＮ、ＳｉＯ2等の膜を堆積して層間絶縁膜６０９とする。さらに、層間絶縁膜にコンタクトホール６１０を形成する。
【００３７】
インク供給口に合わせて、インク吐出圧力発生素子としてヒーター部６１２形成する。ヒーター材料としては、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＮＳｉ等などの金属膜をスパッターや真空蒸着等によって堆積しパターニングする。さらに電力供給用の上層電極６１１としてＡｌ、Ｍｏ、Ｎｉ，Ｃｕ等の金属膜を同様にして形成する。
【００３８】
ヒーターには耐久性の向上を目的としてプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜６１３を堆積し保護膜とする。
【００３９】
この上に、耐キャビテーション膜６１４としてスパッター法等でＴａを堆積しパターニングする。この膜の膜厚は、好ましくは１０００〜５０００Å、さらに好ましくは２０００〜４０００Å、最適には２５００〜３５００Åである。
【００４０】
ここで、配線とヒーターの形成の順番等に特に制限がないのは言うまでもない。
【００４１】
樹脂製のノズルの密着性を上げるために、耐食性の高い樹脂膜６１５を形成する。そして、ヒーター部とインク供給口部をパターニングする。
【００４２】
インク流路確保のために、強アルカリや有機溶剤等で溶解可能な樹脂で流路パターン６１６を形成する。このパターンは、印刷法や感光性樹脂によるパターニング等で形成する。
【００４３】
インク流路のパターンの上に、被覆樹脂層６１７を形成する。この被覆樹脂層は微細パターンを形成するので感光性レジストが望ましく、さらに流路を形成した樹脂層を除去する際のアルカリや溶剤等によって変形変質しない性質が必要である。
【００４４】
次に流路の被覆樹脂層をパターニングして、ヒーター部に対応したインク吐出口６１８と電極の外部接続部を形成する。この後、被覆樹脂層を光や熱等によって硬化する。
【００４５】
この基板のノズル形成面側を保護するためレジストで保護膜６１９を形成する。
【００４６】
この基板をアルカリ系エッチャント（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒドラジン等）に浸け、インク供給口に充填した充填材をエッチングして、インク供給口６２０を形成する。この時、エッチングは、エッチングストップ層６０５の手前で止まる。
【００４７】
エッチングストップ層のＳｉＮ等の膜をフッ酸等の薬液または、ドライエッチ等で部分的に除去してインク供給口６２１を開口する。最後にインク流路形成材を除去し、インクの流路６２２を確保する。
【００４８】
上記プロセスにおいて、基板の加工手順は特に限定されるものではなく、任意に選ぶことができる。
【実施例１】
【００４９】
以下に、本発明の実施例を説明する。
【００５０】
図３は、本発明によるインクジェット記録ヘッドのベース基板（ノズル部図示せず）の構造を示した模式図である。
【００５１】
１００ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナ基板５０１に、幅３００μｍ、長さ２０ｍｍのインク供給口５０６が、長さ２ｍｍのハリ５０５を挟んで４個縦列に配置されている。
【００５２】
インク供給口の両側に、厚さ４００Å、２４μｍ□のＴａＳｉＮヒーター５０４が、４０μｍ間隔で配置されている。ハリのヒーター側の部分（５０５上部）には、深さ３０μｍの空隙部が形成されている。各ヒーターには、厚さ３０００ÅのＡｌ配線３０３が接続され、個々に電気信号が供給できるようになっている。
【００５３】
図１は、ノズル形成樹脂まで作製したインクジェット記録ヘッドの断面の模式図である。各ヒーターの直上にはノズル形成樹脂１１１に開口部１１２が設けられ、この部分よりインクを吐出するようになっている。
【００５４】
このインクジェット記録ヘッドを使って、４．５ｐｌのインク滴で吐出周波数１８ＫＨｚの印字テストを行ったが、８０ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【実施例２】
【００５５】
他の構成は、実施例１と同様にして、ハリ上部の空隙部を５０μｍにして、インクジェット記録ヘッドを作製した。
【００５６】
このインクジェット記録ヘッドを使って、４．５ｐｌのインク滴で吐出周波数２５ＫＨｚの印字テストを行ったが、８０ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【００５７】
（比較例１）
以下に、本発明の比較例を説明する。
【００５８】
基板表面のヒーター、電極、ノズル等の構成は実施例１と同じ構造で、図２のように（ヒーター、電極、ノズルは図示せず）アルミナのベースの基板のハリのヒーター側の面に空隙を設けずに平坦な構造にした。
【００５９】
基板上面のヒーター、電極、ノズル形成樹脂等の構造は、実施例１と同様にした。
【００６０】
このインクジェット記録ヘッドを使って、インク滴４．５ｐｌ、吐出周波数１０ＫＨｚで印字テストを行ったが、２０ｍｍ周期でハリの真横にあたるノズル部からの吐出が乱れ、印字の濃度ムラが見られる部分があった。
【実施例３】
【００６１】
以下に、本発明によるインクジェット記録ヘッドの作製方法について、順を追って説明する。
【００６２】
図２のように、外形６インチΦで厚さ１ｍｍのグリーンシートに、型で成形を行い、幅３００μｍ、長さ１０ｍｍの貫通口が２ｍｍ間隔で連なったものを１０個あけた。これを焼成してアルミナ製基板を製作する。次に、切削加工によって、図３のように、ハリ上部に深さ２５μｍの溝３０３を掘る。するとインク供給口は、基板表面では連続しているが、基板下面で一部繋がっていて強度を保つようになっている。加工はダイヤモンド砥石をつかったダイサーで、加工条件は粒度４００のダイヤモンドブレード、５５．６ｍｍΦのブレードを用いて、２５００回転で押し込み量を５０μｍ、送り速度を５ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００６３】
加工した基板を、図９の（２）のようにカーボンボートに乗せ、供給口の上部を塞いで、供給口に平均粒径５０μｍ以下の粉末状のＧｅを充填して、９８０℃溶融して多結晶化して密に充填した。さらに、基板を冷却した後、粒径１μｍのセリウムの砥粒を用いて、図９の（４）のように埋め込み部の突起部を研磨して平坦化した。この時、供給口の部分の凹凸は５０００Å以下に抑えた。
【００６４】
平坦化した基板上に、図８の（５）のように、プラズマＣＶＤ法でＳｉＮを２μｍ堆積して、エッチングストップ層６０５とした。この時の成膜条件は、ＳｉＨ4／ＮＨ３／Ｎ２＝ １６０／４００／２０００ｓｃｃｍ、圧力１６００ｍｔｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦ１４００Ｗであった。
【００６５】
更にプラズマＣＶＤ法でアモルファスシリコン層６０６を３０μｍ堆積した。この時の成膜条件は、ＳｉＨ４／Ｈ２＝２００：１０００ｓｃｃｍ、圧力１２００ｍｔｏｒｒ、基板温度２５０℃、ＲＦ２．６ＫＷであった。
【００６６】
さらに図１３の（１）のように、プラズマＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を８０００Å堆積しパターニングして、蓄熱層６０７を形成した。そのときの成膜条件は、ＳｉＨ４／Ｎ２Ｏ／Ｎ２＝２５０／１２００／４０００ｓｃｃｍ、圧力１８００ｍｔｏｒｒ、基板温度３００℃、ＲＦ１８００Ｗであった。
【００６７】
その上に、ＡｌＣｕを３０００Å堆積パターニングして、下層配線電極６０８を形成した。
【００６８】
さらにプラズマＣＶＤ法を使って、前述と同条件でＳｉＯ2膜を１２０００Å堆積して層間絶縁膜６０９とした。さらに、層間絶縁膜にコンタクトホール６１０を形成した。
【００６９】
インク供給口に合わせて、インク吐出圧力発生素子としてヒーター部６１２形成する。ヒーター材料としては、ＴａＳｉＮ膜をスパッターで５００Å堆積しパターニングした。さらに電力供給用の上層電極６１１としてＡｌＣｕ膜を２０００Å堆積してパターニングした。
【００７０】
ヒーターには耐久性の向上を目的としてプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜６１３を３０００Å堆積した。
【００７１】
この上に、耐キャビテーション膜６１４としてスパッター法でＴａを２３００Å堆積しパターニングした。
【００７２】
樹脂製のノズルの密着性を上げるために、図１４（４）のように、耐アルカリ性の膜（HIMAL日立化成製）６０５を２μｍ厚さで形成する。そして、ヒーター部パターニングする。
【００７３】
感光性樹脂としてポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化ＯＤＵＲ−１０１０）を２０μｍ塗布してパターニングして、図１５（１）のようにインク流路型材６１６を形成した。さらに表１に示した感光性樹脂層６１７を１２μｍ塗布しパタ−ニングして、図１５（２）のようにインク吐出口６１８を形成した。
【００７４】
ノズル形成面側を保護するために、ゴム系レジスト（東京応化製  ＯＢＣ）で保護膜６１９を形成した。
【００７５】
この基板を２１％のＴＭＡＨ水溶液に浸漬してエッチングした。エッチャント温度は８３℃、エッチング時間は３時間とした。
【００７６】
エッチングは図１６（１）のように進み、エッチングストップ層の前で止まっている。この時、エッチングストップ層に亀裂はなく、流路形成樹脂層やノズル部へのエッチング液の浸入は見られなかった。
【００７７】
次に、図１６（２）のようにエッチングストップ層のＳｉＮとその上のアモルファスシリコン層をＣＤＥ法によって除去した。エッチング条件は、ＣＦ４／Ｏ２＝３００／２５０ｓｃｃｍ、ＲＦ８００Ｗ、圧力２５０ｍｔｏｒｒであった。
【００７８】
保護膜を除去した後、図１７（２）のように、乳酸メチル中で超音波を掛け流路形成樹脂を除去して、インク流路６２２を形成しインクジェット記録ヘッドが完成した。
【００７９】
このインクジェット記録ヘッドに電気的外部配線を接続し、インク滴４．５ｐｌ、吐出周波数１８ＫＨｚで印字テストを行ったが、１００ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【実施例４】
【００８０】
以下に、本発明によるインクジェット記録ヘッドの作製方法の他の実施例について説明する。
【００８１】
実施例２と同様の形状のアルミナ基板を作製した。方法は、グリーンシートに型でハリ上の窪み３０３を形成してから焼成し、後加工なしに図３のアルミナ基板を形成した。窪みの深さは２５μｍとした。インク供給口は、幅４００μｍ、長さ１０ｍｍの貫通口が２ｍｍ間隔で連なったものを１０個あけた。
【００８２】
その後の充填研磨、ＳｉＮ成膜、ａ−Ｓｉ成膜、絶縁膜形成は実施例３の図９（１）〜図９（４）、図８（１）〜図８（６）、図１３（１）と同様に行った。
【００８３】
絶縁膜２０７上に、スパッターで下層にＴａＳｉＮ膜（Ｔａ：Ｓｉ：Ｎ＝４３：４２：１５）を４００Å、上層にＡｌＣｕ膜（Ａｌ：Ｃｕ＝９９．５：０．５）を２０００Å堆積した。フォトリソ技術によって図９（３）のようにパターニングしてヒーター層８０１と電極配線層８０２の積層構造を形成した。
【００８４】
次に、インク供給口に合わせて、上層の配線材を一部エッチングして取り除き下層のＴａＳｉＮを露出させヒーター部８０３形成する。（平面図１２参照）ヒーター部の大きさは２４×２４μｍとした。配線は図１２のように平面上で折り返し、個別信号供給線と下流のグラウンド電源部を同一配線で形成した。
【００８５】
ヒーターには耐久性の向上を目的としてプラズマＣＶＤでＳｉＮ膜８０４を堆積し保護膜とし、以下は実施例３と同様に図１０〜図１１に示した工程を経てインクジェット記録ヘッドを形成した。
【００８６】
このインクジェット記録ヘッドに電気的外部配線を接続し、インク滴４．５ｐｌ、吐出周波数２０ＫＨｚで印字テストを行ったが、１００ｍｍ幅全域にわたって、印字のカスレ、濃度ムラ、インクの不吐出のない高品位な印字物が得られた。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
なお、エピコートは登録商標である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの基板を示す概略図
【図２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの基板の途中工程を示す概略図比較例を示す図
【図３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの基板の途中工程を示す概略図
【図４】図２の断面を示す概略図
【図５】本発明に関わる実験結果で、ハリ上部の空隙の深さとインクジェット記録ヘッドの限界応答周波数特性を示す図
【図６】比較例の基板の概略図
【図７】本発明によるインクジェット記録ヘッドの基板を示す概略図
【図８】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図９】本発明によるインクジェット記録ヘッドのベース基板の製造工程フローを示す図
【図１０】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図１１】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図１２】本発明によるインクジェット記録ヘッドの基板の平面概略図
【図１３】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図１４】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図１５】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図１６】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【図１７】本発明によるインクジェット記録ヘッドの工程フローを示す図
【符号の説明】
【００９０】
１０１  セラミック基板
１０２  ハリ（インク供給口内部のハリ）
１０３  エッチングストップ層
１０４  シリコン層
１０５  絶縁膜
１０６  ヒーター層
１０７  電極層
１０８  保護膜
１０９  耐アルカリ膜
１１０  耐キャビテーション膜
１１１  ノズル形成樹脂
１１２  インク吐出口
２０１  セラミック基板
２０２  インク供給口
２０３  ハリ
３０１  セラミック基板
３０２  インク供給口
３０３  ハリ（ハリ上部の空隙）
４０１  セラミック基板
４０２  連続したインク供給口
５０１  セラミック基板
５０２  絶縁膜
５０３  電極
５０４  ヒーター
５０５  ハリ（ハリ上部の空隙）
５０６  インク供給口
６０１  セラミック基板
６０２  インク供給口
６０３  インク供給口充填材
６０４  基板上部研磨面
６０５  エッチングストップ層
６０６  シリコン層
６０７  蓄熱層（絶縁膜）
６０８  下層電極
６０９  層間絶縁膜
６１０  コンタクトホール
６１１  上部電極
６１２  ヒーター
６１３  ヒーター保護膜
６１４  耐キャビテーション膜
６１５  耐アルカリ有機膜
６１６  インク流路形成材
６１７  ノズル形成樹脂
６１８  インク吐出口
６１９  エッチング保護膜
６２０  インク供給口アルカリエッチング部
６２１  インク供給口ドライエッチング部
６２２  インク流路
７０１  セラミック基板
７０２  インク供給口
７０３  ＳｉまたはＧｅの粉末
７０４  カーボンボート
７０５  ポリクリスタルが充填されたインク供給口表面
７０６  インク供給口の裏面
７０７  研磨処理後のフラットなインク供給口表面
８０１  ヒーター層
８０２  電極層
８０３  ヒーター
８０４  保護膜
【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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【図１７】
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