JP2012020470A - 液体吐出ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、液体を吐出する吐出口と該吐出口に連通する液流路とを含む流路形成部材と、前記液流路に前記液体を供給するための供給口を含むシリコン基板と、を少なくとも有する液体吐出ヘッドであって、前記供給口の壁面に、前記流路形成部材を構成する部材と同一の材料である有機樹脂からなる保護膜が形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【選択図】図1
Description
(1)液体を吐出するための吐出口
(2)吐出口に連通して噴射するための液体が供給される液室
(3)吐出エネルギー発生素子によって発生する熱を蓄熱するための蓄熱層
(4)液滴を吐出口から噴射させるための熱エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子
(5)吐出エネルギー発生素子を液体から保護するパッシベイション層
また、特許文献2には、上述の液室に連通してこの液室に液体を供給するためのインク供給口を異方性エッチングにより形成する方法が開示されている。さらに、特許文献3には、犠牲層を用いてインク供給口を高精度に形成する方法が開示されている。さらにまた、特許文献4にはこの犠牲層を形成する工程を簡略化する方法が開示されている。
前記供給口の壁面に、前記流路形成部材を構成する部材と同一の材料である有機樹脂からなる保護膜が形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する液流路とを含む流路形成部材と、
前記液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子と、前記液流路に前記液体を供給するための供給口とを含むシリコン基板と、を少なくとも有し、
前記流路形成部材は、少なくとも、前記液流路の壁面を構成する被覆樹脂層と、前記シリコン基板と前記被覆樹脂層との間に配置される密着樹脂層と、から構成されている液体吐出ヘッドの製造方法であって、
(a)表面に前記吐出エネルギー発生素子と、前記供給口の開口寸法を制御するための犠牲層と、前記エネルギー発生素子と前記犠牲層の前記シリコン基板と反対側にパッシベイション層と、を有するシリコン基板を用意する工程と、
(b)ドライエッチングを用いて前記パッシベイション層に前記犠牲層の側面に沿って溝を形成する工程と、
(c)前記溝に、前記被覆樹脂層又は前記密着樹脂層と同じ材料である第1の有機樹脂を充填する工程と、
(d)前記パッシベイション層の上に前記密着樹脂層を形成する工程と、
(e)前記シリコン基板の前記流路形成部材が配置される面と反対側の面に前記供給口を形成するためのエッチングマスク層を形成する工程と、
(f)少なくとも前記第1の有機樹脂の上に前記液流路の型材となる流路型部材を形成する工程と、
(g)少なくとも前記密着樹脂層及び前記流路型部材の上に前記被覆樹脂層を形成する工程と、
(h)前記エッチングマスク層を用いて、被エッチング面が前記犠牲層に到達して前記犠牲層が除去されるまで前記シリコン基板を結晶異方性エッチング処理し、前記供給口を形成する工程と、
(i)前記結晶異方性エッチングにより、エッチングストップ層を兼ねている前記パッシベイション層まで開口された前記供給口の壁面に前記被覆樹脂層又は前記密着樹脂層と同じ材料である第2の有機樹脂を形成する工程と、
(j)前記パッシベイション層のうち前記供給口に露出する部分を除去する工程と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法である。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本実施例では、実施例1で掲げた図4(C)で形成した犠牲層2の側面に沿って形成した溝5内に充填させる樹脂を密着樹脂層と同じ材料とした例を示す。つまり、本実施例では、上部保護膜9’を密着性樹脂層の材料と同じ材料であるポリアミド樹脂を用いて形成した。
実施例2で掲げた図6(A)における密着樹脂層7と上部保護層9’を構成するポリアミド樹脂に凹凸形状を形成することで、インク流路の濡れ性と被覆樹脂層11とシリコン基板1との密着性を向上させることができる。凹凸形状は、例えば2層のポリアミド樹脂を形成し、上層に凹部を形成することにより形成することができる。
2:犠牲層
3:吐出エネルギー発生素子
4:エッチングストップ層
5:溝
6:シリコン酸化膜
7:密着樹脂層
8:エッチングマスク層(ポリアミド樹脂)
9:保護膜
10:流路型部材
11:被覆樹脂層
13:撥水材
14:インク吐出口
15:保護材
16:インク供給口
17:2層目の密着樹脂層(2層目のポリアミド樹脂)
18:インク流路
Claims (12)
- 液体を吐出する吐出口と該吐出口に連通する液流路とを含む流路形成部材と、前記液流路に前記液体を供給するための供給口を含むシリコン基板と、を少なくとも有する液体吐出ヘッドであって、
前記供給口の壁面に、前記流路形成部材を構成する部材と同一の材料である有機樹脂からなる保護膜が形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記流路形成部材は、少なくとも、前記液流路の壁面を構成する被覆樹脂層と、前記シリコン基板と前記被覆樹脂層との間に配置される密着樹脂層と、から構成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記保護膜は、前記被覆樹脂層と同じ材料である感光性樹脂を用いて形成されている請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記保護膜は、前記密着樹脂層と同じ材料であるポリアミド樹脂を用いて形成されている請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記保護膜は、前記供給口の壁面及び前記液流路の底部に形成されている請求項2乃至4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記液流路の底部に形成される部分の前記保護膜及び前記密着樹脂層は、凹凸形状を有する請求項5に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記保護膜は耐インク性を有する請求項1乃至6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する液流路とを含む流路形成部材と、
前記液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子と、前記液流路に前記液体を供給するための供給口とを含むシリコン基板と、を少なくとも有し、
前記流路形成部材は、少なくとも、前記液流路の壁面を構成する被覆樹脂層と、前記シリコン基板と前記被覆樹脂層との間に配置される密着樹脂層と、から構成されている液体吐出ヘッドの製造方法であって、
(a)表面に前記吐出エネルギー発生素子と、前記供給口の開口寸法を制御するための犠牲層と、前記エネルギー発生素子と前記犠牲層の前記シリコン基板と反対側にパッシベイション層と、を有するシリコン基板を用意する工程と、
(b)ドライエッチングを用いて前記パッシベイション層に前記犠牲層の側面に沿って溝を形成する工程と、
(c)前記溝に、前記被覆樹脂層又は前記密着樹脂層と同じ材料である第1の有機樹脂を充填する工程と、
(d)前記パッシベイション層の上に前記密着樹脂層を形成する工程と、
(e)前記シリコン基板の前記流路形成部材が配置される面と反対側の面に前記供給口を形成するためのエッチングマスク層を形成する工程と、
(f)少なくとも前記第1の有機樹脂の上に前記液流路の型材となる流路型部材を形成する工程と、
(g)少なくとも前記密着樹脂層及び前記流路型部材の上に前記被覆樹脂層を形成する工程と、
(h)前記エッチングマスク層を用いて、被エッチング面が前記犠牲層に到達して前記犠牲層が除去されるまで前記シリコン基板を結晶異方性エッチング処理し、前記供給口を形成する工程と、
(i)前記結晶異方性エッチングにより、エッチングストップ層を兼ねている前記パッシベイション層まで開口された前記供給口の壁面に前記被覆樹脂層又は前記密着樹脂層と同じ材料である第2の有機樹脂を形成する工程と、
(j)前記パッシベイション層のうち前記供給口に露出する部分を除去する工程と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法。 - 前記工程(b)において、前記溝は前記シリコン基板が露出するまでエッチングすることにより形成される請求項8に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記工程(h)において、前記結晶異方性エッチングは、前記溝に充填された前記第1の有機樹脂が露出するまで実施される請求項8又は9に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第1の有機樹脂及び前記第2の有機樹脂は、前記密着樹脂層と同じ材料であるポリアミド樹脂である請求項8乃至10のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
- 前記第1の有機樹脂及び前記密着樹脂層は同時にパターニング形成される請求項11に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
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