(57)【要約】【課題】インク室内部への影響を抑えつつ機械加工を用いて効率的にインク供給口を形成する。【解決手段】基板２０１において、エネルギー発生素子２０２とは異なる位置に対し、インク室２０６と連通し、インクを供給可能なインク供給口１２０をドリル２０９で切削し、インク供給口１２０が切削されている際、インク供給口１２０に対して照射される光の光量を検出し、検出された光量に基づいて、インク供給口１２０が貫通する前に切削を停止し、インク供給口１２０の切削が停止された基板１２０の残存部位を、ドリルとは異なる加工法を用いて除去する。【選択図】図２
2013075415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、インクを収容可能なインク室を区画する区画壁と、前記インクを加熱可能なエネルギー発生素子とを備えるインク吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板において、前記エネルギー発生素子とは異なる位置に対し、前記インク室と連通し、前記インクを供給可能な供給口を切削する切削工程と、
前記切削工程によって前記供給口が切削されている際、前記供給口に対して照射される光の光量を検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された前記光量に基づいて、前記供給口が貫通する前に前記切削工程を停止する停止工程と、
前記停止工程によって前記供給口の切削が停止された前記基板の残存部位を、前記切削工程よりも微細な加工法を用いて除去する残存部位除去工程と、
を含むことを特徴とするインク吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記切削工程の前に、前記基板の前記インク室内に配置される前記エネルギー発生素子の位置とは異なる位置に溝部を形成する溝部形成工程を有し、
前記切削工程は、前記溝部形成工程によって形成された溝部の一部に対して、前記供給口を切削することを特徴とする請求項１に記載のインク吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記検出工程は、前記光量として、前記切削工程によって切削される前記基板に対する前記光の透過量を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のインク吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記検出工程は、前記光量として、前記切削工程によって切削される前記基板に対する前記光の反射量を検出することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載のインク吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記検出工程は、前記切削工程によって前記供給口が切削されている際、前記光量を複数個所で検出し、
前記停止工程は、前記検出工程によって検出された前記光量に基づいて、前記切削速度を調整してから停止をおこなうことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のインク吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記残存部位除去工程は、前記基板の残存部位の吸引処理によって前記供給口を貫通させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のインク吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インクジェットプリンターなどに用いられ、インク供給口から供給されたインクを吐出するインク吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱源駆動方式を用いたインク吐出ヘッドは、インク供給口から供給されたインクをインク室内部に保持する。インク吐出ヘッドは、インク室内部に設けられた熱源によってインクに気泡を発生させる。インク吐出ヘッドは、発生させた気泡の膨張力によって、インク室内部に保持されたインクを、ノズルから用紙面に吐出する。
【０００３】
従来より、シリコンなどからなる基板にインク供給口を形成する際、基板の一方の面にエッチングマスク層を形成し、エッチングマスク層に設けられた開口部から異方性エッチングによってインク供給口を形成する提案がされている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６９０１６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、上述した従来技術におけるインク吐出ヘッドの製造方法では、基板の厚みのバラツキによって、エッチングの施工時間に関する管理が煩雑であるという問題が一例として挙げられる。また、エッチングによりインク供給口を形成するため、インク供給口を貫通させるまでに多大な時間を要していたという問題が一例として挙げられる。
【０００６】
この発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、インク室内部への影響を抑えつつ切削を用いてインク供給口を形成することで、効率的にインク供給口を形成できるインク吐出ヘッド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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明のインク吐出ヘッドの製造方法は、基板上に、インクを収容可能なインク室を区画する区画壁と、前記インクを加熱可能なエネルギー発生素子とを備えるインク吐出ヘッドの製造方法であって、前記基板において、前記エネルギー発生素子とは異なる位置に対し、前記インク室と連通し、前記インクを供給可能な供給口を切削する切削工程と、前記切削工程によって前記供給口が切削されている際、前記供給口に対して照射される光の光量を検出する検出工程と、前記検出工程によって検出された前記光量に基づいて、前記供給口が貫通する前に前記切削工程を停止する停止工程と、前記停止工程によって前記供給口の切削が停止された前記基板の残存部位を、前記切削工程よりも微細な加工法を用いて除去する残存部位除去工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、上記発明において、前記切削工程の前に、前記基板の前記インク室内に配置される前記エネルギー発生素子の位置とは異なる位置に溝部を形成する溝部形成工程を有し、前記切削工程は、前記溝部形成工程によって形成された溝部の一部に対して、前記供給口を切削することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、上記発明において、前記検出工程は、前記光量として、前記切削工程によって切削される前記基板に対する前記光の透過量を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、上記発明において、前記検出工程は、前記光量として、前記切削工程によって切削される前記基板に対する前記光の反射量を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、上記発明において、前記検出工程は、前記切削工程によって前記供給口が切削されている際、前記光量を複数個所で検出し、前記停止工程は、前記検出工程によって検出された前記光量に基づいて、前記切削速度を調整してから停止をおこなうことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、上記発明において、前記残存部位除去工程は、前記基板の残存部位の吸引処理によって前記供給口を貫通させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、エネルギー発生素子とは異なる位置に対してインクの供給口を切削する際、切削対象の供給口へ照射される光の光量に基づいて切削を停止し、停止後に基板の残存部位を機械的な切削よりも微細な加工法で除去する構成である。したがって、エネルギー発生素子などインク室内の内部構成に切削に伴う影響を与えることなく、効率的に供給口を形成することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、エネルギー発生素子とは異なる位置に形成された溝部に対して、切削をおこなう構成である。したがって、供給口の切削に対してエネルギー発生素子に影響を与えることなく、効率的に供給口を形成することができる。また、切削を停止した後の残存部位を除去する工程は、溝部に対しておこなわれることとなるため、残存部位の除去に際してエネルギー発生素子への影響を確実に防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、基板に対する光の透過量を検出することによって、切削を停止することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、基板に対する光の反射量を検出することによって、切削を停止することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、複数個所における光量を検出することで、機械的な切削を制御することができるため、光量の検出エラーなどを防止して確実に切削を停止させることができる。また、切削速度を調整してから、機械的な切削を停止させる構成であるため、確実に光量を検出した上で精密に切削の停止をおこなうことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、残存部位の除去を吸引処理でおこなう構成であるため、エネルギー発生素子などが配置されたインク室内部に対して、残存部を除去する際に発生する塵などが侵入して生じる影響を与えることを防ぐことができる。
【００１９】
以上説明したように、本発明にかかるインク吐出ヘッドの製造方法によれば、インク室内部への影響を抑えつつ切削法を用いてインク供給口を形成することで、効率的にインク供給口を形成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態にかかるインク吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態にかかるインク吐出ヘッドの製造方法について、図１に示したＡ−Ａ断面における工程の一例を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる供給口切削工程における切削制御の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる反射光量の検出の概要を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態にかかるドリルの切削制御の処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態にかかる基板の残存部位の残存厚ｔと、反射光の光量Ｒとの関係の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の変形例にかかる供給口切削工程における切削制御の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の変形例にかかる輪帯照明部の概要を模式的に示す説明図である。
【図９】本発明の変形例にかかる供給口切削工程における透過光量を用いた切削制御の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の変形例にかかる基板の残存部位の残存厚ｔと、透過光量Ｔとの関係の一例を示す説明図である。
【図１１】１つのエネルギー発生素子と異なる位置に設けられた溝部の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるインク吐出ヘッドの製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
（実施形態）
（インク吐出ヘッドの構成）
図１を用いて、本発明の実施形態にかかるインク吐出ヘッドの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるインク吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。図１おいて、インク吐出ヘッド１００は、整列した複数のノズル孔１１０を有する。ノズル孔１１０のそれぞれは、図２で後述する個別に設けられたインク室２０６にそれぞれ連通する。
【００２３】
インク室２０６は、図２に詳述する基板２０１、流路壁２０４およびノズル形成層２０５などによって区画形成されている。インク室２０６内には、インクを吐出するための熱エネルギーを発生させるエネルギー発生素子２０２（図２参照）がそれぞれ設けられる。インク吐出ヘッド１００の下面からインク室２０６へとつながるインク供給口１２０によって、インク室２０６へとインクが供給される。インク室２０６に供給されたインクは、エネルギー発生素子２０２の加熱によりその一部が気泡となる。この気泡によって押し出されたインク室２０６内のインクは、ノズル孔１１０から吐出する。
【００２４】
（インク吐出ヘッドの製造方法）
図２〜図５を用いて、本発明の実施形態にかかるインク吐出ヘッド１００の製造方法について説明する。図２は、本発明の実施形態にかかるインク吐出ヘッドの製造方法について、図１に示したＡ−Ａ断面における工程の一例を模式的に示す説明図である。Ａ−Ａ断面は、図示上側鉛直方向からの断面である。
【００２５】
図２において、エネルギー発生素子形成工程２００では、ＳｉＯ２やＳｉＮなどの酸化物絶縁膜が１０００Åから１００００Å程度の膜厚で形成されたシリコン製の基板２０１上に、エネルギー発生素子であるエネルギー発生素子２０２を形成する。エネルギー発生素子２０２は、たとえば、ＴａＮやＴａＡｌなどの抵抗発熱体を、２００〜１０００Å程度の厚みになるよう反応性スパッタリング法などによって基板２０１上に形成される。
【００２６】
溝部形成工程２１０では、基板２０１上に設けられたエネルギー発生素子２０２とは異なる位置に溝部２０３を形成する。具体的には、たとえば、溝部２０３は、インク供給口１２０の一部として、インク供給口１２０が配置される位置にドライエッチングなどによって設けられる。
【００２７】
インク室形成工程２２０では、インクを収容可能なインク室２０６を区画する区画壁として、基板２０１に設けられたエネルギー発生素子２０２周囲位置に流路壁２０４およびノズル孔１１０が形成されるノズル形成層２０５を設ける。具体的には、たとえば、インク室形成工程２２０では、まず、基板２０１上に流路壁２０４を形成する。流路壁２０４は、たとえば、エポキシ樹脂などを含み構成される。インク室形成工程２２０では、基板２０１上に塗布されたエポキシ樹脂などに対し、フォトリソグラフィー法などによって流路壁２０４を形成する。
【００２８】
そして、流路壁２０４内部に犠牲層を形成し、流路壁２０４および犠牲層上面にノズル形成層２０５を形成する。犠牲層は、たとえば、アルカリやアセトンなどを含む溶解液に可溶な樹脂として、半硬化ポリイミド（例えば東レ株式会社の商品名セミコファイン）、ポリメチルイソプロペニルケトンを含む電離放射型のポジ型レジスト（例えば株式会社東京応化工業の商品名ＯＤＵＲ−１０１０）、メタクリル酸エステルとメタクリル酸との共重合を含む電離放射分解型のポジ型レジスト（例えばＰＭＭＡ系共重合体）、旭有機材工業（株）製のＥＰ４０８０Ｇ、ＥＰ４０５０Ｇなどのノボラック樹脂などがある。その後、ノズル形成層２０５において、基板２０１上のエネルギー発生素子２０２に対応する位置にノズル孔１１０を設ける。ノズル孔１１０の形成は、たとえば、フォトリソグラフィー法などによっておこなわれる。犠牲層は、図示しない犠牲層除去口などを介して溶解液を流入させることで除去され、インク室２０６を形成する。また、犠牲層は、後述する工程によって形成されたインク供給口１２０を介して除去されることとしてもよい。
【００２９】
供給口切削工程２３０では、インク室形成工程２２０において形成されたノズル孔１１０に対して光を透過可能なガラス板２０７を載置する。図示の例では、インク室２０６が形成されたチップにおけるノズル孔１１０を下側にして、ノズル形成層２０５と、ガラス板２０７とを封止材２０８で固定する。封止材２０８は、たとえば、溶媒によって可溶な樹脂からなる構成としてもよく、後述する取外し工程２６０によって溶解される。
【００３０】
供給口切削工程２３０では、基板２０１において溝部形成工程２１０で形成された溝部２０３に対してドリル２０９による切削をおこなう。供給口切削工程２３０では、ドリル２０９による切削の際、切削しているインク供給口１１０に対して光を照射して、照射した光の反射光の光量を検出する。
【００３１】
ここで、図３を用いて、本発明の実施形態にかかる供給口切削工程２３０における光の反射光の検出による切削制御について説明する。図３は、本発明の実施形態にかかる供給口切削工程における切削制御の一例を示す説明図である。
【００３２】
図３において、インク室２０６が形成されたチップは、制御部３０１によって制御される照明制御部３０２と、ドリル制御部３０３とによってインク供給口１２０の切削制御がおこなわれる。制御部３０１、照明制御部３０２およびドリル制御部３０３は、同一の機器または別個の機器から構成され、図示しないＲＡＭ、ＲＯＭなどに記憶された制御プログラムに基づいてＣＰＵによって制御信号などの入出力が実行される。なお、本実施形態では、制御部３０１、照明制御部３０２およびドリル制御部３０３は、同一の制御装置内に設けられることとして説明する。制御装置は、その他、図示しない記憶部、操作部や表示部などを備え、各工程の制御をおこなうこととなる。
【００３３】
照明制御部３０２は、複数の発光部３１１と、受光部３１２とを備える照明部３１０に接続される。図示の例では、受光部３１２は、インク供給口１２０の下部において発光部３１１よりも内側に配置されている。このようにすることで、発光部３１１からの反射光以外の外乱光の影響を低減させることができる。
【００３４】
照明制御部３０２は、制御部３０１からの制御信号に従って発光部３１１の発光制御をおこなう。発光部３１１は、ＬＥＤなどから構成され、照明制御部３０２からの制御信号に従って切削対象となるインク供給口１２０に対して光を照射する。
【００３５】
受光部３１２は、撮像素子や受光素子などから構成され、切削対象となるインク供給口１２０からの反射光を受光して、受光した結果を照明制御部３０２へ出力する。照明制御部３０２は、受光部３１２から入力された受光結果を制御部３０１へ出力する。
【００３６】
ここで、図４を用いて、本発明の実施形態にかかる供給口切削工程２３０における反射光量の検出について説明する。図４は、本発明の実施形態にかかる反射光量の検出の概要を示す説明図である。
【００３７】
図４において、発光部３１１は、ＬＥＤなどの発光素子からインク供給口１２０が形成される基板２０１に対して照射光４０１を照射する。照射光４０１は、発光部３１１から照射される光の一例であり、ガラス板２０７、ノズル形成層２０５およびインク室２０６を介してインク供給口１２０が形成される基板２０１へ入射光４０２として照射される。
【００３８】
入射光４０２は、基板２０１に照射されると、反射光４０３または透過光４０４となる。基板２０１は、シリコンなどを含み、入射光４０２に対して、厚さに応じて所定量の反射光４０３および透過光４０４を発生させる。具体的には、たとえば、入射光４０２が入射した基板２０１が厚い場合、入射光４０２は、基板２０１に透過しにくくなるため反射光４０３が多く透過光４０４が少なくなる。また、入射した基板２０１が薄い場合、入射光４０２は、基板２０１に透過しやすくなるため透過光４０４が多く反射光４０３が少なくなる。
【００３９】
本実施形態では、発光部３１１より照射された照射光４０１によって入射光４０２として基板２０１に入射して発生した反射光４０３のうち、受光部３１２によって受光される受入光４０５を検出する構成である。なお、図示の例では、受入光４０５は、基板２０１によって反射された反射光４０３のうち、受光部３１２によって受光される光としているが、その他、流路壁２０４などの反射を介して受光されることとしてもよい。
【００４０】
また、特に図示はしないが、発光部３１１から照射されて受光部３１２によって検出される受入光４０５は、一つの発光部３１１から照射される照射光４０１に起因するとは限らない。すなわち、受光部３１２は、複数の発光部３１１による照射光４０１に基づいた受入光４０５を検出可能である。このようにすることで、光量をもれなく検出することができる。詳細は図５および図６を用いて説明するが、受光部３１２によって検出される受入光４０５は、反射光量Ｒとして測定される構成である。
【００４１】
図３に戻って、ドリル制御部３０３は、インク供給口１２０を機械的に切削するドリル２０９に接続されている。ドリル制御部３０３は、制御部３０１からの制御信号に従って、ドリル２０９の切削速度制御および停止制御をおこなう。具体的には、制御部３０１は、照明制御部３０２から入力された反射光の光量に基づいて、ドリル制御部３０３へドリル２０９の切削の速度調整または停止制御をおこなうための信号を出力する。
【００４２】
ここで、図５を用いて、本発明の実施形態にかかる供給口切削工程２３０におけるドリル２０９の切削制御について制御部３０１がおこなう処理の内容について説明する。図５は、本発明の実施形態にかかるドリルの切削制御の処理の内容を示すフローチャートである。
【００４３】
図５のフローチャートにおいて、まず、制御部３０１は、インク室２０６が形成されたチップがガラス板２０７上に配置されると（ステップＳ５０１）、照明制御部３０２に対して制御信号を出力して照明制御を開始する（ステップＳ５０２）。具体的には、照明制御部３０２は、ステップＳ５０２において、制御部３０１から入力された制御信号に基づいて、発光部３１１または受光部３１２の制御を開始する構成である。照明制御部３０２は、発光部３１１に対して発光部３１１が照射する照射光のパワー(光量)が略一定になるよう制御をおこなう。
【００４４】
つづいて、制御部３０１は、照明制御部３０２に接続された受光部３１２が受光する光の反射光の光量である反射光量Ｒについて、所定の閾値Ｒｔｈを設定する（ステップＳ５０３）。所定の閾値Ｒｔｈは、たとえば、インク供給口１２０の切削における基板２０１の残存部位の厚さである残存厚ｔ（μｍ）と、反射光量Ｒとから設定される。
【００４５】
ここで、図６を用いて、本発明の実施形態にかかる基板２０１の残存部位の残存厚ｔと、反射光量Ｒとの関係について説明する。図６は、本発明の実施形態にかかる基板の残存部位の残存厚ｔと、反射光量Ｒとの関係の一例を示す説明図である。
【００４６】
図６において、関係図６００は、基板２０１の残存部位の残存厚ｔと、反射光量Ｒとの関係を示している。反射光量Ｒは、残存厚ｔが厚いほど反射が大きいため高い値を示し、残存厚ｔが薄いほど反射が小さいため低い値を示している。
【００４７】
閾値Ｒｔｈは、残存厚ｔが所定の厚さｔ＿ｅｎｄとなる値である。所定の厚さｔ＿ｅｎｄは、貫通する手前である０よりも大きく、後述する残存部位除去工程２５０において残存部位を除去できる厚さよりも小さい構成であればよく、予め設定可能な値である。具体的には、たとえば、厚さｔ＿ｅｎｄは、６２５μｍ程度の基板２０１に対して、５０μｍ程度となるよう設定することとしてもよく、後述する残存部位除去工程２５０の加工法によって、容易に加工可能な厚さとする。
【００４８】
具体的には、たとえば、残存厚ｔの所定の厚さｔ＿ｅｎｄを５０μｍとし、２０６ｎｍの波長で照明した場合、シリコンにおける屈折率、消光係数、吸収係数などを用いて算出される透過率、反射率は、それぞれ０．９％、０．００２％程度である。したがって、照射光の光量をＰ（Ｗ）とすると、反射光量Ｒの閾値Ｒｔｈは、０．００００２×Ｐ（W）となる。また、たとえば、関係図６００を、所定のインク吐出ヘッド１００の生成について予め実験などによって取得し、各残存厚ｔに対する反射光量Ｒをテーブル化して記憶することとしてもよい。その際、関係図６００では、ｔ＿ｅｎｄが５０μｍとなる閾値Ｒｔｈを定める構成である。
【００４９】
図５に戻って、ステップＳ５０３において所定の閾値Ｒｔｈが設定されると、制御部３０１は、ドリル制御部３０３を制御して、ドリル２０９によるインク供給口１２０の切削を開始する（ステップＳ５０４）。
【００５０】
制御部３０１は、ステップＳ５０４において、インク供給口１２０の切削が開始されると、インク供給口１２０における光の反射光量Ｒを測定する（ステップＳ５０５）。具体的には、制御部３０１は、ステップＳ５０２において制御されている照明制御部３０２から、受光部３１２が検出した反射光量Ｒの入力を受け付けることで、反射光量Ｒを測定する。
【００５１】
制御部３０１は、ステップＳ５０５において測定された反射光量Ｒが、ステップＳ５０３において設定された所定の閾値Ｒｔｈ以下となったか否かを判定する（ステップＳ５０６）。換言すれば、制御部３０１は、反射光量Ｒから、インク供給口１２０部の残存厚ｔが所定の厚さｔ＿ｅｎｄ以下となったか否かを判定する。ステップＳ５０５およびステップＳ５０６における反射光量Ｒは、ステップＳ５０４の切削を継続しつつ判定したり、ステップＳ５０４の切削が所定量おこなわれた段階で判定したりしてもよく、特に限定されない。
【００５２】
ステップＳ５０６において、反射光量Ｒが所定の閾値Ｒｔｈよりも大きい場合（ステップＳ５０６：Ｎｏ）は、ステップＳ５０４に戻って処理を繰り返す。ステップＳ５０６において、反射光量Ｒが、所定の閾値Ｒｔｈ以下となった場合（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）は、制御部３０１は、ドリル制御部３０３を制御して、インク供給口１２０の切削を停止して（ステップＳ５０７）、一連の切削制御の処理を終了する。
【００５３】
図３に戻って、ドリル制御部３０３は、制御部３０１からの切削をおこなう制御信号（図５に示したステップＳ５０４）、切削を停止する制御信号（図５に示したステップＳ５０７）に基づいて、ドリル２０９による基板２０１の切削を制御する。なお、特に図示はしないが、切削を停止する前に、切削の速度を減速させてから反射光量Ｒを測定して、減速しても反射光量Ｒが閾値Ｒｔｈ以下となってから切削を停止する構成としてもよい。具体的には、たとえば、閾値Ｒｔｈより大きな値のうち段階的に小さく設定された反射光量Ｒと、段階的に設定された速度とを記憶しておき、各反射光量Ｒに応じて切削の速度を制御する構成である。このようにすれば、より確実に残存厚ｔが所定の厚さｔ＿ｅｎｄ以下となった段階で切削を停止することができる。
【００５４】
図２に戻って、切削停止工程２４０では、ドリル２０９によって切削されていたインク供給口１２０における基板２０１の残存部位の厚さが所定の厚さｔ＿ｅｎｄ以下となった段階で切削を停止する。具体的には、切削停止工程２４０では、図５に示したステップＳ５０６において反射光量Ｒが所定の閾値Ｒｔｈ以下となった場合に、制御部３０１によってドリル制御部３０３が制御され、ドリル２０９による切削が停止する。
【００５５】
残存部位除去工程２５０では、ドリル２０９による切削よりも微細な加工法で残存部位の除去をおこなう。具体的には、残存部位除去工程２５０では、基板２０１の残存部位の残存厚ｔは十分に小さい所定の厚さｔ＿ｅｎｄ以下であるため、吸引処理などによって除去をおこなう構成としてもよい。吸引処理によって、残存部位を除去することで、インク室２０６内部に塵などが流入することがないため、インク室２０６内部への影響を防ぐことができる。なお、残存部除去工程２５０では、インク室２０６内部に塵などを流入させない微細な加工法として、吸引処理を用いたがこれに限ることはなく、エッチングやエアブローなどによってインク供給口１２０を貫通させることとしてもよい。
【００５６】
取外し工程２６０では、供給口切削工程２３０においてインク室２０６が形成されたチップに対して載置されたガラス板２０７を取外す。具体的には、ノズル形成層２０５と、ガラス板２０７とを固定した封止材２０８を除去する。封止材２０８は、たとえば、溶媒によって可溶な樹脂からなり、溶媒が供給されることで溶解・除去される。
【００５７】
なお、本発明における各工程と、本発明の実施形態の各工程とを関連付けて説明すると、図２に示した供給口切削工程２３０によって、本発明の切削工程および検出工程の処理が実行される。また、切削停止工程２４０によって、本発明の停止工程の処理が実行される。また、残存部位除去工程２５０によって、本発明の残存部位除去工程の処理が実行される。
【００５８】
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、インク供給口１２０をドリル２０９で切削する際、発光部３１１による光の照射の反射光を受光部３１２で受光することで測定される反射光量Ｒに基づいて切削を停止する。したがって、簡易な構成で、インク室２０６内に影響を与えることなくドリル２０９による切削を用いることができる。
【００５９】
また、残存厚ｔが所定の厚さｔ＿ｅｎｄ以下となった時点で切削を停止して、残存部位を吸引処理して、インク供給口１２０を貫通させるため、インク室２０６内に塵などを流入させることなくインク供給口１２０を形成することができる。さらに、溝部２０３を形成してからインク供給口１２０の切削をおこなうため、吸引に伴って起こりうるチッピングを防止し、より確実にインク室２０６内への悪影響を防ぐことができる。
【００６０】
（その他一部の変形例）
本発明の実施形態では特に、供給口切削工程２３０において、機械的加工であるドリル２０９によって穿孔を形成することとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、たとえば、エンドミルやレーザ加工やサンドブラストなどによって切削をおこなってもよい。さらに、微細な加工法として、吸引処理をおこなうこととして説明したが、これに限ることはない。具体的には、たとえば、エッチングやエアブローやインク室２０６内部側からの微細な衝撃などによって、インク室２０６内に塵などを流入させない加工法とすればよい。
【００６１】
すなわち、供給口切削工程２３０では、インク供給口１２０を貫通させる寸前まで、効率的な切削方法を用いて切削をおこない、残存部除去工程２５０では、インク室２０６内の内部空間に影響を与えない加工法によって貫通をおこなうこととなる。このようにすることで、インク供給口１２０の形成を効率的におこなうとともに内部構成の精度を保持することができる。
【００６２】
また、本発明の実施形態では特に、関係図６００を予め実験などによって取得することとして説明した。ドリル２０９などによる反射は大きな影響はないが、関係図６００は、切削に使用するドリル２０９を用いて切削した場合の値について実験をおこなうこととしてもよい。このようにすれば、実際の切削処理に基づいた関係図６００を用いることができるので、切削の精度を向上させることができる。
【００６３】
また、本発明の実施形態では特に、ガラス板２０７にインク室２０６が形成されたチップのノズル孔１１０側を載置して、反射光量Ｒを検出することとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、インク供給口１２０を切削する基板２０１側から反射光量Ｒを検出して、ドリル２０９による切削を制御する構成としてもよい。
【００６４】
ここで、図７を用いて、本発明の変形例にかかる供給口切削工程における光の反射光の検出による切削制御について説明する。図７は、本発明の変形例にかかる供給口切削工程における切削制御の一例を示す説明図である。なお、図７において、実施形態で説明した図３と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図７において、インク室２０６が形成されたチップは、制御部７０１によって制御される照明制御部７０２と、ドリル制御部７０３とによってインク供給口１２０の切削制御がおこなわれる。
【００６６】
照明制御部７０２は、複数の発光部７１１と、受光部７１２とを備える輪帯照明部７１０に接続される。図示の例では、輪帯照明部７１０は、インク供給口１２０が切削される基板２０１側に配置されている。具体的には、輪帯照明部７１０は、中央に貫通口７１３を有し、貫通口７１３を通してドリル２０９が基板２０１に接している。
【００６７】
ここで、図８を用いて、本発明の変形例にかかる輪帯照明部７１０の構成について説明する。図８は、本発明の変形例にかかる輪帯照明部の概要を模式的に示す説明図である。図８において、輪帯照明部７１０は、図７における断面および基板２０１側からの平面の概要図である。輪帯照明部７１０は、中央にドリル２０９を通す貫通口７１３を有し、円周上に発光部７１１および受光部７１２を複数備えている。
【００６８】
受光部７１２は、発光部７１１よりも輪帯照明部７１０の内周側に位置している。このようにすることで、発光部７１１からの反射光以外の外乱光の影響を低減させることができる。また、発光部７１１および受光部７１２は、それぞれ窓部８０１を有している。窓部８０１によって、ドリル２０９による切削の際に霧散する塵や、切削に伴い放熱のために用いられる純水などの加工液などが発光部７１１および受光部７１２に付着することを防ぐことができる。このようにすることで、発光部７１１および受光部７１２の劣化を予防することができる。
【００６９】
図７に戻って、照明制御部７０２は、制御部７０１の制御に従って発光部７１１の発光制御をおこなう。発光部７１１は、ＬＥＤなどから構成され、照明制御部７０２の制御に従って切削対象となるインク供給口１２０に対して光を照射する。
【００７０】
受光部７１２は、撮像素子や受光素子などから構成され、切削対象となるインク供給口１２０からの反射光を受光して、受光した結果を照明制御部７０２へ出力する。照明制御部７０２は、受光部６１２から入力された受光結果を制御部７０１へ出力する。
【００７１】
なお、照明制御部７０２は、ドリル制御部７０３によってドリル２０９による切削を継続しつつ発光および受光を制御することとしてもよい。また、照明制御部７０２は、ドリル制御部７０３によってドリル２０９による切削が停止され、一旦、切削中のインク供給口から引き抜かれてから発光および受光を制御することとしてもよい。
【００７２】
ドリル制御部７０３は、インク供給口１２０を機械的に切削するドリル２０９に接続されている。ドリル制御部７０３は、制御部７０１からの制御信号に従って、ドリル２０９の切削速度制御および停止制御をおこなう。具体的には、制御部７０１は、照明制御部７０２から入力された反射光の光量に基づいて、ドリル制御部７０３へドリル２０９の切削の速度調整または停止制御をおこなうための信号を出力する。
【００７３】
なお、ドリル２０９の切削制御については、実施形態に示した図４と同様であるため説明を省略する。このように、図７および図８に示す構成によって、図２および図３に示したガラス板２０７にチップを載置する工程を経ることなく、インク供給口１２０を切削することができる。
【００７４】
また、本発明の実施形態では特に、反射光量Ｒを測定して、ドリル２０９の切削制御をおこなうこととして説明したが、これに限ることはない。具体的には、インク供給口１２０を切削している基板２０１からノズル１１０側に抜けてくる透過光の光量を測定して、ドリル２０９の切削制御をおこなう構成としてもよい。透過光は、図４で説明したように、基板２０１の厚さが厚いほど反射が大きくなるため透過光量が小さくなり、基板２０１の厚さが薄いほど反射が小さくなるため透過光量が大きくなる。
【００７５】
ここで、図９を用いて、本発明の変形例にかかる供給口切削工程における透過光量を用いたドリル２０９の切削制御について説明する。図９は、本発明の変形例にかかる供給口切削工程における透過光量を用いた切削制御の一例を示す説明図である。なお、図９において、実施形態で説明した図３と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図９において、インク室２０６が形成されたチップにおけるノズル孔１１０側において、ノズル形成層２０５と、ガラス板２０７とが封止材２０８で固定されている。インク室２０６が形成されたチップは、制御部９０１によって制御される照明制御部９０２と、ドリル制御部９０３とによってインク供給口１２０の切削制御がおこなわれる。
【００７７】
照明制御部００２は、複数の発光部９１１を備える発光照明部９１０ａと、複数の受光部９１２を備える受光照明部９１０ｂとに接続される。図示の例では、発光照明部９１０ａは、インク供給口１２０が切削される基板２０１側に配置されている。具体的には、発光照明部９１０ａは、中央に貫通口９１３を有し、貫通口９１３を通してドリル２０９が基板２０１に接している。発光照明部９１０ａの発光部９１１は、ＬＥＤなどから構成され、照明制御部９０２の制御に従って切削対象となるインク供給口１２０に対して光を照射する。
【００７８】
受光照明部９１０ｂは、チップにおけるノズル孔１１０側に配置されている。受光照明部９１０ｂの受光部９１２は、発光部９１１から照射される光がドリル２０９によって切削されている基板２０１を透過する透過光を受光して、受光した結果を照明制御部９０２へ出力する。照明制御部９０２は、受光部８１２から入力された受光結果を制御部９０１へ出力する。
【００７９】
なお、照明制御部９０２は、ドリル制御部９０３によってドリル２０９による切削を継続しつつ発光および受光を制御することとしてもよい。また、照明制御部９０２は、ドリル制御部９０３によってドリル２０９による切削が停止され、一旦、切削中のインク供給口から引き抜かれてから発光および受光を制御することとしてもよい。
【００８０】
ドリル制御部９０３は、インク供給口１２０を機械的に切削するドリル２０９に接続されている。ドリル制御部９０３は、制御部９０１からの制御信号に従って、ドリル２０９の切削速度制御および停止制御をおこなう。具体的には、制御部９０１は、照明制御部９０２から入力された透過光の光量に基づいて、ドリル制御部９０３へドリル２０９の切削の速度調整または停止制御をおこなうための信号を出力する。
【００８１】
ここで、図１０を用いて、本発明の変形例にかかる基板２０１の残存部位の残存厚ｔと、透過光の光量である透過光量Ｔとの関係について説明する。図１０は、本発明の変形例にかかる基板の残存部位の残存厚ｔと、透過光量Ｔとの関係の一例を示す説明図である。
【００８２】
図１０において、関係図１０００は、基板２０１の残存部位の残存厚ｔと、透過光の光量Ｔとの関係を示している。具体的には、透過光量Ｔは、残存厚ｔが厚いほど透過が小さいため低い値を示し、残存厚ｔが薄いほど透過が大きいため高い値を示している。閾値Ｔｔｈは、残存厚ｔが所定の厚さｔ＿ｅｎｄとなる値である。所定の厚さｔ＿ｅｎｄは、貫通する手前である０よりも大きく、残存部位切削工程２５０において残存部位を除去できる厚さよりも小さい構成であればよく、予め設定可能な値である。閾値Ｔｔｈは、所定の厚さｔ＿ｅｎｄを５０μｍとした場合の透過光量を実験によって取得してもよい。具体的には、たとえば、前述のように２０６ｎｍの波長で照射した場合、シリコンにおける反射率は、それぞれ０．９％であることから、照射光の光量をＰ（Ｗ）とすると、透過光量Ｔの閾値Ｔｔｈは、０．００９×Ｐ（W）となる。
【００８３】
すなわち、図９および図１０に示した透過光量Ｔは、所定の閾値Ｔｔｈ以上となった場合に、残存厚ｔが所定の厚さｔ＿ｅｎｄ以下となる構成である。したがって、透過光量Ｔを用いた切削制御の場合、図５に示したフローチャートにおけるステップＳ５０３で閾値Ｔｔｈを設定し、ステップＳ５０５で透過光量Ｔを測定し、ステップＳ５０６で透過光量Ｔが閾値Ｔｔｈ以上か否かを判定する構成となる。
【００８４】
なお、図９の例では、インク室２０６が形成されたチップにおける基板２０１側に発光部９１１を備える発光照明部９１０ａ、ノズル孔１１０側に受光部９１２を備える受光照明部９１０ｂを配置することとして説明したが、これに限ることはない。すなわち、基板２０１側に受光部９１２を備える受光照明部９１０ｂ、ノズル孔１１０側に発光部９１１を備える発光照明部９１０ａを配置することとしてもよい。
【００８５】
また、本発明の実施形態では特に、図２に示した供給口切削工程２３０や切削停止工程２４０では、２つのエネルギー発生素子２０２の中間付近に設けられた溝部２０３に対してインク供給口１２０を切削することとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、たとえば、溝部２０３は、エネルギー発生素子２０２と異なる位置に設けられる構成であればよく、インク室２０６内に１つのエネルギー発生素子２０２を有する場合、１つのエネルギー発生素子２０２と異なる位置に設けられることすればよい。
【００８６】
ここで、図１１を用いて、１つのエネルギー発生素子２０２と異なる位置に設けられた溝部２０３に対しておこなわれる供給口切削工程２３０および切削停止工程２４０について説明する。図１１は、１つのエネルギー発生素子と異なる位置に設けられた溝部の概要を示す説明図である。図示のように、溝部２０３は、少なくともエネルギー発生素子２０２に対して重複して配置されなければ、インク供給口１２０の切削によってエネルギー発生素子２０２を損傷させることがない。すなわち、溝部２０３は、３つ以上のエネルギー発生素子２０２に対しても各エネルギー発生素子２０２とは異なる位置に設けられる構成とすればよい。
【００８７】
また、本発明の実施形態および変形例においては、発光部３１１，７１１，９１１、受光部３１２，７１２，９１２を基板２０１側またはノズル孔１１０側に配置することとして説明したが、これに限ることはない。具体的には、流路壁２０４を透過させて光を発光および受光することとしてもよい。すなわち、流路壁２０４を介した反射光量や透過光量と、残存厚ｔとの関係図を設定することで、汎用性に富んだ発光部、受光部の配置を実現することができる。
【００８８】
また、上述した説明では、実施形態および一部の変形例について別々の例として説明したが、これに限ることはない。すなわち、それぞれを組み合わせた構成として、実施形態および一部の変形例を適宜組み合わせて利用してもよい。
【００８９】
なお、上述で説明した方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１００  インク吐出ヘッド
１１０  ノズル孔
１２０  インク供給口
２０１  基板
２０２  エネルギー発生素子
２０３  溝部
２０４  流路壁
２０５  ノズル形成層
２０６  インク室
２０７  ガラス板
２０８  封止材
２０９  ドリル
３０１，７０１，９０１  制御部
３０２，７０２，９０２  照明制御部
３０３，７０３，９０３  ドリル制御部
３１０  照明部
３１１，７１１，９１１  発光部
３１２，７１２，９１２  受光部
７１０  輪帯照明部
９１０ａ  発光照明部
９１０ｂ  受光照明部
６００，１０００  関係図
【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】
2013075415.tif 000009
【図８】
2013075415.tif 000010
【図９】
2013075415.tif 000011
【図１０】
2013075415.tif 000012
【図１１】
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