JP2012179889A - インクジェット記録ヘッドの製造方法、記録素子基板、およびインクジェット記録ヘッド。 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の吐出口の形状がそろったインクジェット記録ヘッドの製造方法およびインクジェット記録ヘッドを提供する。
【解決手段】隣接するヒータ４００の間に、それらのヒータ４００に共通に接続される共通配線４０１、またはヒータ４００の通電に関与しないダミー配線４０３のいずれかを形成する。この共通配線とダミー配線は同じ幅に形成され、さらに、共通配線とヒータの間隔とダミー配線とヒータは同じ間隔に形成される。これにより、隣接するヒータの間の部分から流路形成部材１１１を露光硬化するための入射光が左右対称となり、吐出口１００の形状および大きさをそろえて形成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドの製造方法、記録素子基板、およびインクジェット記録ヘッドに関するものである。

インクジェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドとしては、インク吐出口からインクを吐出させるために、電気熱変換素子（ヒータ）を用いるものがある。このような記録ヘッドは、ヒータの発熱によりインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出させることができる。

近年の記録密度の高度化に伴い、複数の吐出口およびヒータの配置の高密度化が求められている。特許文献１には、ヒータを高密度に配置するために、ヒータに接続される電力配線の本数を減らすように、隣接するヒータ間に共通配線を形成する構成が提案されている。また、吐出口から吐出されるインクの体積のばらつきを抑えるために、ヒータが形成された基板上に、フォトリソ工程によってノズルを形成する方法が知られている。記録ヘッドの製造法としては、特許文献２に記載の製造方法が挙げられる。その製造方法においては、溶解可能な樹脂によってインク流路パターンを基板上に形成した後、その樹脂の上に、常温にて固体状のエポキシ樹脂を含む流路形成部材（被覆樹脂材料）を塗布する。その後、その流路形成部材を露光硬化させて吐出口を形成してから、インク流路パターンを形成する樹脂を溶出させる。

図８は、特許文献１に記載されているように、記録素子基板１１０上に感光性エポキシ系樹脂からなる流路形成部材１１１を塗布した後、その流路形成部材１１１を露光硬化して吐出口１００を形成する工程の説明図である。基板１１０上には、ヒータ４００、絶縁層４０７、耐キャビテーション膜４０６、および樹脂密着層４０５が形成されている。さらに、基板１１０上には、特許文献１に記載されているような共通配線４０１が形成されている。ヒータ４００は図８中の左右方向に配列されており、隣接するヒータ４００の間には、共通配線４０１が位置する部分と、それが位置しない部分と、が存在する。吐出口１００を形成するために流路形成部材１１１を露光硬化する際には、図８中の矢印のように光が反射される。図８中の矢印Ａは、製造後の記録ヘッドの使用時において、インク流路３００内のインクがヒータ４００の発熱によって吐出する吐出方向である。

特開平１１−０７０６５８号公報 特開平６―２８６１４９号公報

しかし、図８のように流路形成部材１１１を露光して硬化させた場合、共通配線４０１が位置するヒータ４００間の部分からの反射光と、共通配線４０１が位置しないヒータ４００間の部分からの反射光と、が不均一となる。つまり、両者の部分における絶縁層４０７、耐キャビテーション膜４０６、樹脂密着層４０５は、共通配線４０１の存在の有無に応じて異なる形状となり、それら両者の部分からの反射光の反射強度や反射角度に差が生じる。その結果、流路形成部材１１１の吐出口形状にばらつきが生じる。特に、感光性エポキシ系樹脂である流路形成部材１１１をｉ線ステッパーを用いてｉ線露光した場合（ｉ線：波長３６５ｎｍ）、反射光の反射強度や反射角度のばらつきにより吐出口１００が所望の形状とならず、それが歪んだ形状になるおそれがある。これは、エポキシ系樹脂である流路形成部材１１１は、ｉ線に感光するものの、ｉ線そのものはあまり吸収しないために、反射光の影響が大きいからである。

このように、流路形成部材１１１の吐出口１００の形状にばらつきが生じた場合には、インクの吐出方向および吐出量にばらつきが生じるおそれがある。その結果、このような記録ヘッドを用いて記録媒体上に画像を記録した場合には、記録媒体上におけるインクの着弾位置がずれて、記録画像の品位の低下を招くおそれがある。

本発明の目的は、複数の吐出口の形状がそろったインクジェット記録ヘッドの製造方法、記録素子基板、およびインクジェット記録ヘッドを提供することにある。

本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、基板を用意する工程と、前記基板の面の上に、通電によりインクを吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子の複数を配列してなる素子列と、該素子列の少なくとも２つの電気熱変換素子に通電するために用いられ、前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域に配置された共通配線の複数と、前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域であって、前記共通配線が設けられていない領域に配置された、前記素子列に属する前記電気熱変換素子への通電に用いられないダミー配線の複数と、を設ける形成工程と、前記形成工程の後に、前記面の上に、露光することで硬化する感光材料を塗布する塗布工程と、前記塗布工程の後に、前記吐出口に対応する部分を除いて、複数の前記ダミー配線と複数の前記共通配線との上を少なくとも露光する露光工程と、有することを特徴とする。

本発明の記録素子基板は、通電によりインクを吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子の複数を配列してなる素子列と、前記素子列の少なくとも２つの電気熱変換素子に通電するために用いられ、前記素子列に属する隣接する前記発熱変換素子の間の領域に配置された共通配線の複数と、前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域であって、前記共通配線が設けられていない領域に配置され、前記素子列に属する前記電気熱変換素子への通電に用いられないダミー配線の複数と、を備えることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録ヘッドは、上記の記録素子基板と、前記吐出口を複数と、前記吐出口のぞれぞれと連通する流路の壁と、を有し、前記インクジェット記録ヘッド用基板と接することで前記流路を形成する流路形成部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、隣接する電気熱変換素子の間に、電気熱変換素子に通電するために用いられる共通配線、または電気熱変換素子の通電に関与しないダミー配線のいずれかを形成することにより、複数の吐出口の形状をそろえることできる。すなわち、感光性樹脂を露光硬化させて吐出口を形成する際に、吐出口周辺に照射される反射光の反射強度や反射角度のばらつきを抑えてことにより、吐出口の形状をそろえることができる。この結果、吐出口からのインクの吐出方向および吐出量がそろった信頼性の高い記録ヘッドを製造することができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの要部の一部切欠き斜視図、（ｂ）は、（ａ）の記録ヘッドにおける基板の拡大平面図である。 （ａ）は、図１（ａ）の記録ヘッドの製造段階における図１（ｂ）のＩＩａ―ＩＩａ線に沿う断面図、（ｂ）は、図１（ｂ）のＩＩｂ―ＩＩｂ線に沿う断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１（ａ）の記録ヘッドの製造工程を説明するための断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１（ａ）の記録ヘッドの製造工程を説明するための断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１（ａ）の記録ヘッドの製造工程を説明するための断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図１（ａ）の記録ヘッドの異なる変形例の説明図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態の記録ヘッドにおける基板の拡大平面図、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の記録ヘッドにおける基板の拡大平面図である。 従来の記録ヘッドの製造方法を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本実施形態におけるインクジェット記録ヘッド１０１の一部切欠きの斜視図である。本例の記録ヘッド１０１の記録素子基板１１０上には、後述する配線を通して通電可能な複数の電気熱変換素子（ヒータ）４００を配列してなる素子列が形成されている。その記録素子基板１１０上には流路形成部材（被覆樹脂材料）１１１が配置されており、その流路形成部材１１１には、それぞれのヒータ４００に対応する複数の吐出口１００が形成されている。用意される記録素子基板１１０は、シリコン等の半導体基板であり、ヒータ４００は、タンタルシリコンナイトライド（ＴａＳｉＮ）等の材料によって形成されている。

本例の場合、それぞれの吐出口１００は、２つの吐出口列Ｌ１，Ｌ２に沿って所定のピッチＰで配列されており、さらに、吐出口列Ｌ１側の吐出口１００と吐出口列Ｌ２側の吐出口１００は、それらの配列方向に半ピッチ（Ｐ／２）ずつずれている。複数のヒータ４００は、これらの吐出口１００と対向するように、これらの吐出口１００と同様に、実質的に均等な間隔で配列されている。記録素子基板１１０には、共通液室１１２と穴状のインク供給口５００が形成されており、記録素子基板１１０と流路形成部材１１１との間には、複数の吐出口１００のそれぞれに連通する複数のインク流路（発泡室）３００が形成されている。流路形成部材１１１は、インク流路３００の壁を有しており、記録素子基板１１０と接することによりインク流路３００を形成する。インク供給部材１５０から、共通液室１１２とインク供給口５００を通して供給されるインクは、それぞれのインク流路３００内に導入される。インク流路３００内のインクは、そのインク流路３００に対応するヒータ４００の発熱により発泡し、その発泡エネルギーにより、そのインク流路３００に対応する吐出口１００から吐出される。

図１（ｂ）は、ヒータ４００と配線の配置形態を説明するための記録素子基板１１０の要部の平面図である。図１（ｂ）においては、ヒータ４００および配線の上に形成される後述の耐キャビテーション膜４０６、絶縁層４０７、および樹脂密着層４０５の図示は省略している。ヒータ４００は、流路形成部材１１１に形成された吐出口１００と同様に所定のピッチＰで配列されていて、対応する吐出口１００と対向する。吐出口１００は、ヒータ４００の直上に位置する。本例におけるヒータ４００は略長方形であり、記録素子基板１１０の表面に開口するインク供給口５００の長さ方向に沿って、記録密度１２００ｄｐｉに対応する一定のピッチＰで配列されている。吐出口１００も同様の配置密度で形成されている。それらの配置密度は、１２００ｄｐｉ以上とすることもできる。それぞれのヒータ４００の一端には、個別配線４０２が個別に接続されている。また、それぞれのヒータ４００の他端（インク供給口５００側の端部）は、２つ毎に接続配線４０４によって接続されており、その接続配線４０４には、２つのヒータ４００の間を通る共通配線４０１が接続されている。共通配線４０１は、個別配線４０２と同様に、インク供給口５００から遠ざかる方向に延在している。これらの共通配線４０１と個別配線４０２は不図示の駆動回路に接続されており、ヒータ４００を発熱させる際には、そのヒータ４００に接続されている共通配線４０１と個別配線４０２を通して駆動電力が供給される。駆動回路は、記録素子基板１１０上に形成、あるいは、記録素子基板１１０に接続される駆動回路基板上に形成することができる。

記録素子基板１１０上には、さらに、ヒータ４００に接続されないダミー配線（ダミーパターン）４０３が形成されている。このダミー配線４０３は、ヒータの通電に関与しない配線であり、ヒータ４００の端部、および駆動回路の駆動信号出力部の内の少なくとも一方には接続されていない。ダミー配線４０３は、共通配線４０１が通らない２つのヒータ４００の間に位置している。したがって、隣接するヒータ４００の間には、共通配線４０１が形成される領域と、共通配線４０１が形成されずにダミー配線４０３が形成される領域と、が存在することになる。ダミー配線４０３は、共通配線４０１と同一の材料により形成することが望ましく、同一の材料で形成することにより流路形成部材の露光に用いる光の反射率もそろえることができる。このダミー配線４０３は共通配線４０１と同じ幅Ｗに形成することが望ましい。さらに、ダミー配線４０３とヒータ４００との間の間隔（ダミー配線と、それに最近接のヒータと、の間の間隔）は、ヒータ４００と共通配線４０１との間の間隔（共通配線と、それに最近接のヒータと、の間の間隔）Ｓと同じ大きさに設定することが望ましい。このように間隔を同じ大きさにすることにより、後述するように、隣接するヒータ４００の間の部分の凹凸形状をそろえて、吐出口を形成する位置に反射される反射光の光量を実質的に等しくすることができる。さらに、共通配線４０１とダミー配線４０３は、記録素子基板１１０の面に垂直な方向に関しての厚さを同じ大きさに設定することが望ましい。

図２（ａ）は、図１（ｂ）中のＩＩａ−ＩＩａ線に沿って記録ヘッド１０１を切ったときの要部の断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ｂ）中のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿って記録ヘッド１０１を切ったときの要部の断面図である。

記録素子基板１１０におけるヒータ４００および配線４０１，４０２，４０３，４０４の上には、絶縁層４０７、耐キャビテーション膜４０６、および樹脂密着層（密着向上樹脂層）４０５が形成されている。樹脂密着層４０５は、基板１１０と流路形成部材１１１との密着性を向上させるためのものである。その樹脂密着層４０５の上には流路形成部材（感光性樹脂）１１１が位置する。流路形成部材１１１は、後述するように、インク流路パターンを形成する除去可能な型材料の上に形成され、その型材料は最終的に除去される。ダミー配線４０３が存在することにより、図１（ｂ）および図２（ａ）の左右方向に隣接するヒータ４００の間には、共通配線４０１あるいはダミー配線４０３のいずれかが位置することになる。この結果、後述するように、流路形成部材１１１の露光硬化時に、記録素子基板１１０からの反射光は、図２（ａ）中の点線のように吐出口１００に対して左右対称となり、吐出口１００を正確に形成することができる。

図３から図５は、記録ヘッドの製造プロセスを説明するための図である。これらの図は、記録ヘッドの製造プロセスの過程において、その記録ヘッドを図１（ａ）中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面した断面図である。本例の場合、記録素子基板１１０として、結晶方位１００のシリコン基板が使用される。

図３（ａ）のように、記録素子基板１１０には、前述したように、インクの吐出エネルギーを発生するための吐出エネルギー発生素子としてのヒータ（発熱抵抗素子等）４００と、アルミなどの導電材料からなる配線４０１，４０２，４０３，４０４が形成される。これらは、ＴａＳｉＮ等からなる通電することにより発熱する発熱材料の上に、アルミなどの導電性を有する導電材料を塗布する。その後発熱材料と導電材料との一部をドライエッチング等のエッチング技術を用いて一括して除去し、配線４０１、４０２、４０３、４０４を形成する。さらにヒータ４００に対応する位置のアルミなどの導電材料をウェットエッチング等のエッチング技術を用いて除去する。配線４０１と配線４０２との間に電位差をかけて通電することでヒータ４００は、インクを吐出口から吐出するために用いられる熱エネルギーを発生することができる。さらに、それらの上には、絶縁層４０７と、耐キャビテーション膜４０６としてのＴａ膜が形成されている。また、記録素子基板１１０の裏面（図３（ａ）中の下面）は、その全面が不図示のＳｉＯ２膜によって覆われている。

このような記録素子基板１１０に対して、まずは、図３（ｂ）に示すように、記録素子基板１１０の表面に、樹脂密着層４０５としてポリエーテルアミド樹脂を塗布し、それをベークにより硬化させる。その後、樹脂密着層４０５をパターニングするために、ポジ型レジストをスピンコート等により塗布、露光、現像し、ポリエーテルアミド樹脂からなる樹脂密着層４０５をドライエッチング等によりパターニングしてから、ポジ型レジストを剥離する（図３（ｃ））。

その後、図４（ａ）に示すように、記録素子基板１１０に対して、インク流路パターンを形成するための除去可能な型材（型材料）５０１（ポジ型レジスト）を塗布してから、それをパターニングする（図４（ｂ））。次に、図４（ｃ）に示すように、型材５０１上に、感光性エポキシ系樹脂からなる流路形成部材１１１となる感光材料１１１ａをスピンコート等により形成する。感光材料１１１ａ上には、不図示の撥水材がドライフィルムのラミネート等により形成される。

インクを吐出するための吐出口１００は、感光材料１１１ａおよび不図示の撥水材をi線や紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光する（図５（ａ））。このとき吐出口１００に対応する部分には、露光されないようなマスクを用いて露光を行う。その後、吐出口に対応する部分の感光材料１１１を除去することにより吐出口１００を完成させる。次に、図５（ｂ）に示すように、記録素子基板１１０にインク供給口５００を形成する。このインク供給口５００は、シリコンからなる記録素子基板１１０を化学的にエッチング、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等の強アルカリ溶液による異方性エッチングにより形成する。次に、図５（ｃ）に示すように、型材５０１を吐出口１００およびインク供給口５００から溶出させることにより、インク流路（発泡室）３００を形成する。

ところで、図５（ａ）のように、吐出口１００を形成するために流路形成部材１１１を露光硬化させる際には、図２（ａ）中の点線のように、記録素子基板１１０からの反射光は吐出口１００に対して左右対称となる。これは、前述したように、隣接するヒータ４００の間には、共通配線４０１あるいはダミー配線４０３のいずれかが位置するからである。すなわち、隣接するヒータ４００の間の部分のそれぞれには、共通配線４０１あるいはダミー配線４０３のいずれかが同様に形成され、さらに、それらの上に、絶縁層４０７、耐キャビテーション膜４０６、および樹脂密着層４０５等からなる凹凸が同様に形成される。そのため、隣接するヒータ４００の間の部分のそれぞれからは、図２（ａ）のように、流路形成部材１１１を露光硬化させるための入射光が同様に反射し、それらの反射光の入射角度及び入射強度は、１つの吐出口１００に対して図２（ａ）中左右対称となる。この結果、全ての吐出口１００の形状および大きさをそろえて形成することができ、それらの吐出口から吐出されるインクの吐出方向および吐出量をそろえることができる。したがって、このような記録ヘッドを用いる記録装置によって、記録媒体上に画像を記録した場合には、インク滴の着弾位置（インクドットの形成位置）のばらつきを抑えて、高品位な画像を記録することができる。

また、記録ヘッドにおいては、記録装置における記録速度の高速化および記録画像の高品質化の要求に伴って、多数の吐出口１００が高密度に配置されるようになり、吐出口１００の寸法は数μｍから数十μｍと極めて小さくなっている。吐出口１００をより高精度に形成するためには、ｉ線ステッパーを用い（ｉ線：波長３６５ｎｍ）ることが好ましい。その場合、流路エポキシ系樹脂である流路形成部材１１１は、ｉ線に感光する感光性を有するエポキシ樹脂等の樹脂材料とする。

なお、エポキシ樹脂等の樹脂材料はｉ線の光そのものはほとんど吸収しないため、入射された光は上述したように隣接するヒータ４００の間の部分の凹凸形状等により顕著に反射されてしまう。しかしこのようなi線の場合であっても反射光の入射角度や入射強度は、ダミー配線を設けることにより、１つの吐出口１００に対して図２（ａ）中左右対称となり、結果的に、全ての吐出口１００を高精度に形成することができる。

ダミー配線４０３は、必ずしも共通配線４０１と同様に長く形成する必要はなく、例えば、図６（ａ）に示すように、同図中の上下方向における吐出口１００の長さＬａ以上の長さＬａがあればよい。つまり、ダミー配線４０３は、ヒータ４００の配列方向と直交する方向において、吐出口１００の形成範囲を越えて位置するものであればよい。本発明は、隣接するヒータ４００の間に共通配線４０１が位置する部分と、隣接するヒータ４００の間に共通配線４０１が位置しない部分と、が存在する記録ヘッドに対して、後者の部分にダミー配線を形成するものである。したがって、本発明の記録ヘッドには、例えば、図６（ｂ）のように樹脂密着層４０５がなくてもよく、さらに、耐キャビテーション膜４０６や絶縁層４０７がなくてもよい。このような記録ヘッドに対してもダミー配線４０３を形成することにより、前述したように、流路形成部材１１１を硬化させて吐出口１００を形成する際に、吐出口１００の周辺に照射される反射光の入射角度や入射強度のばらつきの発生を防止することができる。この結果、吐出口１００の形状をそろえて、吐出口１００から吐出されるインクの吐出方向および吐出量をそろえることができる。

（第２の実施形態）
図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態を説明するための図である。本実施形態においては、４つのヒータ４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄを含む１つのヒータ群に対して、２つの共通配線４０１Ａ，４０１Ｂが形成されている。共通配線４０１Ａはヒータ４００Ａ，４００Ｂの間に形成され、共通配線４０１Ｂはヒータ４００Ｃ，４００Ｄの間に形成されている。本例においては、長さの異なるダミー配線４０３Ａ，４０３Ｂが形成されている。比較的長いダミー配線４０３Ａは、互いに隣接する２つのヒータ群の一方におけるヒータ４００Ａと他方におけるヒータ４００Ｄとの間に位置する。比較的短いダミー配線４０３Ｂは、１つのヒータ群におけるヒータ４００Ｂとヒータ４００Ｃとの間に位置する。ヒータ群を形成するヒータの数と、１つのヒータ群に対する共通配線４０１の数と、の関係は任意であり、例えば、４つのヒータに対して、共通配線が１つまたは３つ形成されていてもよく、３つのヒータ４００に対して共通配線１つ形成されていてもよい。要は、共通配線が配置されないヒータ間の部分に、ダミー配線が形成できればよい。

（第３の実施形態）
図７（ｂ）は、本発明の第３の実施形態を説明するための図である。本実施形態においては、２つのヒータ４００Ａ，４００Ｂを含む１つのヒータ群に対して１つの共通配線４０１が形成されており、ヒータの配列ピッチが吐出口の配列ピッチと異なる。すなわち、１つのヒータ群におけるヒータ４００Ａ，４００Ｂの配列ピッチＰｈ１と、隣接する２つのヒータ群の一方におけるヒータ４００Ａと他方におけるヒータ４００Ｂとの配列ピッチＰｈ２と、は互いに異なる。一方、吐出口１００の相互間は均一の配列ピッチＰｈであり、その配列ピッチＰｈは、配列ピッチＰｈ１，Ｐｈ２と異なる。

吐出口１００の高密度化を図る上において、共通配線４０１の線幅Ｗ１には、電流密度律束のために限界があり、また、配線間のスペースｄ１およびｄ２には、配線プロセスルール律束のために限界がある。これらの線幅Ｗ１およびスペースｄ１およびｄ２の縮小化は、ヒータ４００Ａ，４００Ｂの面積を十分確保するために要求される。本実施形態においては、このような状況を考慮し、ダミー配線４０３の幅Ｗ２を共通配線４０１の幅Ｗ１よりも小さくしている。これに伴い、吐出口１００のピッチが一定値Ｐｎであるのに対し、ヒータ４００Ａ，４００Ｂの配列ピッチを異なる値Ｐｈ１，Ｐｈ２としている（Ｐｈ１＞Ｐｈ２）。吐出口１００のピッチが一定値Ｐｎであるため、吐出口の配列密度つまり吐出インクの発生密度は一定値Ｐｎに保たれる。このような構成において、流路形成部材１１１を光硬化させる際に吐出口１００付近に照射される反射光の入射角度や入射強度のばらつきを低減するために、距離ｄ１と距離ｄ２を等しくする（ｄ１＝ｄ２）。距離ｄ１は、１組のヒータ群におけるヒータ４００Ａ，４００Ｂと、共通配線４０１と、の間の距離である。距離ｄ２は、隣接するヒータ群におけるヒータ４００Ａ，４００Ｂと、ダミー配線４０３と、の間の距離である。このように、距離ｄ１と距離ｄ２を等しくすることにより、吐出口１００付近のに照射される反射光の入射角度や入射強度のばらつきをほぼ解消することができる。このように、本発明は、ヒータの配列ピッチが不均一なインクジェット記録ヘッドに対しても適用することができるのである。

１００ 吐出口
１１０ 記録素子基板
１１１ 流路形成部材
３００ インク流路
４００ ヒータ
４０１ 共通配線
４０２ 個別配線
４０３ ダミー配線
４０５ 樹脂密着層
４０６ 耐キャビテーション膜
４０７ 絶縁層

本発明のインクジェット記録ヘッドの製造方法は、基板を用意する工程と、通電によりインクを吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子の複数を配列してなる素子列と、前記素子列の隣接する前記電気熱変換素子の間の領域に位置して、前記素子列の少なくとも２つの電気熱変換素子に通電するために用いられる共通配線の複数と、前記素子列の隣接する前記電気熱変換素子の間の領域であって、前記共通配線が設けられていない領域に位置して、前記素子列の前記電気熱変換素子への通電に用いられないダミー配線の複数と、を前記基板の面の上に設ける形成工程と、前記形成工程の後に、前記面の上に、露光することで硬化する感光材料を塗布する塗布工程と、前記塗布工程の後に、前記吐出口に対応する部分を除いて、複数の前記ダミー配線と複数の前記共通配線との上に対応する前記感光材料の部分を少なくとも露光する露光工程と、を有することを特徴とする。

本発明の記録素子基板は、通電によりインクを吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子の複数を配列してなる素子列と、前記素子列の少なくとも２つの電気熱変換素子に通電するために用いられ、前記素子列の隣接する前記電気熱変換素子の間の領域に配置された共通配線の複数と、前記素子列の隣接する前記電気熱変換素子の間の領域であって、前記共通配線が設けられていない領域に配置され、前記素子列の前記電気熱変換素子への通電に用いられないダミー配線の複数と、を備えることを特徴とする。

インクを吐出するための吐出口１００は、感光材料１１１ａおよび不図示の撥水材をi線や紫外線やＤｅｅｐＵＶ光等によって露光する（図５（ａ））。このとき吐出口１００に対応する部分には、露光されないようなマスクを用いて露光を行う。その後、吐出口に対応する部分の感光材料１１１ａを除去することにより吐出口１００を完成させる。次に、図５（ｂ）に示すように、記録素子基板１１０にインク供給口５００を形成する。このインク供給口５００は、シリコンからなる記録素子基板１１０を化学的にエッチング、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等の強アルカリ溶液による異方性エッチングにより形成する。次に、図５（ｃ）に示すように、型材５０１を吐出口１００およびインク供給口５００から溶出させることにより、インク流路（発泡室）３００を形成する。

ダミー配線４０３は、必ずしも共通配線４０１と同様に長く形成する必要はなく、例えば、図６（ａ）に示すように、同図中の上下方向における吐出口１００の長さＬａ以上の長さＬｂがあればよい。つまり、ダミー配線４０３は、ヒータ４００の配列方向と直交する方向において、吐出口１００の形成範囲を越えて位置するものであればよい。本発明は、隣接するヒータ４００の間に共通配線４０１が位置する部分と、隣接するヒータ４００の間に共通配線４０１が位置しない部分と、が存在する記録ヘッドに対して、後者の部分にダミー配線を形成するものである。したがって、本発明の記録ヘッドには、例えば、図６（ｂ）のように樹脂密着層４０５がなくてもよく、さらに、耐キャビテーション膜４０６や絶縁層４０７がなくてもよい。このような記録ヘッドに対してもダミー配線４０３を形成することにより、前述したように、流路形成部材１１１を硬化させて吐出口１００を形成する際に、吐出口１００の周辺に照射される反射光の入射角度や入射強度のばらつきの発生を防止することができる。この結果、吐出口１００の形状をそろえて、吐出口１００から吐出されるインクの吐出方向および吐出量をそろえることができる。

Claims (11)

1. 基板を用意する工程と、
   前記基板の面の上に、通電によりインクを吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子の複数を配列してなる素子列と、該素子列の少なくとも２つの電気熱変換素子に通電するために用いられ、前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域に配置された共通配線の複数と、前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域であって、前記共通配線が設けられていない領域に配置された、前記素子列に属する前記電気熱変換素子への通電に用いられないダミー配線の複数と、を設ける形成工程と、
   前記形成工程の後に、前記面の上に、露光することで硬化する感光材料を塗布する塗布工程と、
   前記塗布工程の後に、前記吐出口に対応する部分を除いて、複数の前記ダミー配線と複数の前記共通配線との上を少なくとも露光する露光工程と、
   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。
2. 前記露光工程の後に、前記吐出口に対応する部分の前記感光材料を除去して、前記吐出口を完成させ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。
3. 前記素子列に沿った方向に関して、前記共通配線と該共通配線に最近接の前記電気熱変換素子との間の幅と、前記ダミー配線と該ダミー配線に最近接の前記電気熱変換素子との間の幅と、は実質的に等しいことを特徴とする請求項1または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
4. 前記素子列に属する複数の前記電気熱変換素子は、実質的に均等な間隔で配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
5. 前記形成工程は、
   前記面に、導電性を有する導電材料を塗布する工程と、
   前記導電材料をパターニングすることで、複数の前記共通配線と、複数の前記ダミー配線と、を一括して形成する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
6. 前記形成工程と前記塗布工程との間に、前記基板と硬化した前記感光材料との密着性を向上させる樹脂層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
7. 通電によりインクを吐出口から吐出するためのエネルギーを発生する電気熱変換素子の複数を配列してなる素子列と、
   前記素子列の少なくとも２つの電気熱変換素子に通電するために用いられ、前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域に配置された共通配線の複数と、
   前記素子列に属する隣接する前記電気熱変換素子の間の領域であって、前記共通配線が設けられていない領域に配置され、前記素子列に属する前記電気熱変換素子への通電に用いられないダミー配線の複数と、
   を備えることを特徴とする記録素子基板。
8. 複数の前記共通配線と複数の前記ダミー配線とは、前記基板の面に垂直な方向に関して同じ厚さを有することを特徴とする請求項７に記載の記録素子基板。
9. 前記素子列に沿った方向に関して、前記共通配線と該共通配線に最近接の前記電気熱変換素子との間の幅と、前記ダミー配線と該ダミー配線に最近接の前記電気熱変換素子との間の幅と、は実質的に等しいことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の記録素子基板。
10. 前記素子列に属する複数の前記電気熱変換素子は、実質的に均等な間隔で配置されていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の記録素子基板。
11. 請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の記録素子基板と、
    前記吐出口の複数と、前記吐出口のぞれぞれと連通する流路の壁と、を有し、前記記録素子基板と接することで前記流路を形成する流路形成部材と、
    を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッド。

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