本發明涉及液體噴射頭制造方法,液體噴射頭將用于用墨或其它液體來進行可視記錄。
背景技術:
已知一種制造液體噴射頭的方法,借助于干膜光阻在具有貫穿基板的通孔(供墨口)的基板上形成噴嘴(噴射口)(參見美國專利no.8083324的說明書)。利用上述方法,通過在具有通孔的基板上形成液體路徑層以便覆蓋住基板的臺階部,然后在其上形成孔板層,孔板層隨后進行光刻等工藝處理,可以形成具有噴嘴的結構。
技術實現要素:
本發明提供了一種制造液體噴射頭的方法,液體噴射頭具有噴射口形成區域,噴射口形成區域包括:液體噴射能量生成元件,其連同用于驅動液體噴射能量生成元件的電配線一起設置在基板的第一表面上;多個液體供給口,各自貫穿基板并且具有在基板的第一表面處的開口;液體路徑,形成在第一表面上,作為容納液體噴射能量生成元件和所述多個液體供給口的空間;和噴射口,用于通過驅動液體噴射能量生成元件而從液體路徑噴射出液體,該方法包括:使用第一干膜光阻在基板的第一表面上形成液體路徑形成部件的步驟;在液體路徑形成部件上形成噴射口形成部件的步驟;在液體路徑形成部件中形成液體路徑的步驟;和在噴射口形成部件中形成噴射口的步驟,其中,基板具有在噴射口形成區域外的多個假孔,每個假孔具有在基板的第一表面處的開口。
從以下參照附圖對示例性實施例的說明中將清楚本發明的其它特征。
附圖說明
圖1是可由根據本發明的制造方法制造的示例性液體噴射頭的示意性透視圖。
圖2是可由根據本發明的制造方法制造的示例性液體噴射頭的示意性剖視圖。
圖3a、3b、3c、3d、3e、3f和3g是由根據本發明的制造方法制造的示例性液體噴射頭在不同制造步驟中的示意性剖視圖。
圖4是將要用于由根據本發明的制造方法制造的液體噴射頭的示例性基板的俯視圖。
圖5a、5b和5c是借助于現有技術制造方法制造的示例性液體噴射頭的示意性俯視圖和剖視圖。
具體實施方式
現在將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。
當如美國專利no.8083324中那樣把多個液體供給口設置在基板的表面上且貫穿基板并且把干膜光阻轉印到其上以便覆蓋住基板的臺階部時,會出現如圖5b中所示不能確保液體路徑層(液體路徑形成部件)21的表面平坦度的情況。更具體地,出現這種情況的原因是:在如圖5a中所示并排設置的多個液體供給口11之中,如果與內部部分中的液體供給口11a(在內部部分中,每個液體供給口在四個方向上都具有相鄰的液體供給口)相比,流化的光阻不容易流入設置在沿著邊緣的邊界部分中的液體供給口11b(通孔)中,從而難以確保對于液體路徑層頂面的表面平坦度。此外,如圖5c中所示,當在不能確保表面平坦度的液體路徑層上形成孔板層(噴射口形成部件)31時,難以控制噴嘴高度(從基板上表面到每個噴射口頂端的高度之和,或液體路徑高度和每個噴射口長度之和)。
考慮到以上提出的問題,因此本發明的目的是提供一種制造液體噴射頭的方法,可確保表面平坦度并且因此可確保噴射口形成區域(在噴射口形成區域中并排形成有貫穿基板的多個液體噴射口)的邊界部分和內部部分中噴嘴高度相等,并且便于控制噴嘴高度以實現好的液體噴射性能。
一種由本發明的方法制造的液體噴射頭,具有噴射口形成區域,噴射口形成區域包括:液體噴射能量生成元件,其連同用于驅動液體噴射能量生成元件的電配線一起設置在基板的第一表面上;多個液體供給口,各自貫穿基板并且具有在基板的第一表面處的開口;液體路徑,形成在第一表面上,作為容納液體噴射能量生成元件和所述多個液體供給口的空間;和噴射口,用于通過驅動液體噴射能量生成元件而從液體路徑噴射液體。現在將參照圖1和圖2來描述由本發明的方法制造的液體噴射頭。圖1是可由根據本發明的制造方法制造的示例性液體噴射頭的示意性透視圖,并且圖2是圖1中所示液體噴射頭的示意性剖視圖。
在圖1中所示的液體噴射頭中,多個液體噴射能量生成元件2以在y方向上的給定間距設置,從而在基板1的第一表面1a上形成各排液體噴射能量生成元件。此外,液體路徑(包括液體腔室)20形成在基板1上以便容納液體噴射能量生成元件,并且噴射口(或噴嘴)30形成在位于各液體噴射能量生成元件2正上方的位置處以便從液體路徑20的相應液體腔室噴射液體。此外,液體供給口11形成為從基板1的第一表面1a到作為基板1另一側表面的第二表面1b地貫穿基板,使得每個液體噴射能量生成元件2位于向液體路徑(即,液體腔室)20供給液體的一對液體供給口11之間。多個噴嘴排5沿圖1中的x方向設置,但是它們中的大部分省略了并且在圖1和圖2中用一對波形線來表示省略,每個噴嘴排對應于一排液體噴射能量生成元件2和兩排液體供給口11。在具有上述構造的液體噴射頭的液體路徑20的每個液體腔室中,隨著由液體噴射能量生成元件2向通過液體供給口11向液體路徑中所充的液體施加壓力,從噴射口30噴射出液滴。隨著所噴射出的液滴附著到記錄介質上,進行記錄操作。
在每個液體腔室的液體噴射能量生成元件2上形成絕緣保護膜(未示出),并且在絕緣保護膜上形成附著層4。在通過本發明的方法制造的液體噴射頭中,如圖2中所示,在基板1上的噴射口形成區域(也稱為噴嘴區域)6中并排地設置多個液體供給口11。此外,在并排地設置有多個液體供給口11的噴射口形成區域6的外部,形成有至少在基板1的第一表面處開口的假孔12。假孔不同于液體供給口。此處所使用的“假孔”可以是通孔或非通孔。假孔不用作液體供給口。因此,根據本發明,當形成液體路徑形成部件時,用于形成液體路徑形成部件的未固化材料不但流入液體供給口而且流入假孔,以使得噴射口形成區域的邊界部分和內部部分都可確保等同水平的表面平坦度。因此,就可獲得能夠容易控制噴嘴高度一致并且表現出極好液體噴射性能的液體噴射頭。
如圖2中所示,限定了液體路徑20側表面的液體路徑壁是由液體路徑形成部件21形成的,而作為液體路徑頂板并且貫穿形成噴射口30的部分則由噴射口形成部件31形成。注意,隨著通過光刻法或干蝕刻對絕緣保護膜和附著層4進行與液體供給口11的開口匹配的圖案化操作,使液體供給口11與液體腔室20以及與其相關的噴射口30連通。
為了獲得具有上述構造的液體噴射頭,根據本發明的液體噴射頭制造方法包括:使用第一干膜光阻在基板第一表面上形成液體路徑形成部件的步驟;在液體路徑形成部件上形成噴射口形成部件的步驟;在液體路徑形成部件中形成液體路徑的步驟;和在噴射口形成部件中形成噴射口的步驟。以下將參照圖3a到3g描述根據本發明的液體噴射頭制造方法的實施例。注意,圖3a到3g是圖1和圖2中所示液體噴射頭的示意性剖視圖,示出了液體噴射頭制造方法的各個不同步驟。
首先,如圖3a中所示,在基板1的第一表面1a上設置多個液體噴射能量生成元件(未示出),并且在其上形成絕緣保護膜(未示出)。注意,僅在噴射口形成區域6內設置液體噴射能量生成元件,在噴射口形成區域6外不設置液體噴射能量生成元件。還要注意,每個液體噴射能量生成元件是當接收電信號等時產生能量的器件。隨后,在絕緣保護膜上形成圖案化附著層4。附著層4是由光敏樹脂制成的,并且通過光刻法經曝光操作和顯影操作而形成圖案。替代地,可在附著層上形成單獨的掩模圖案,隨后可通過掩模圖案來對附著層進行干蝕刻。
雖然硅可以是用于基板1的合適材料,但是任何材料都可用于基板1,沒有任何特殊限制,只要可用作半導體元件基板即可。基板1典型地可以是硅基板。采用單晶硅基板是特別優選的。液體噴射能量生成元件可由這樣的材料制成,該材料是發熱電阻并且可根據電信號而加熱液體,以便給液體提供噴射能量。這種材料的典型例是tasin。當熱能量生成元件用作液體噴射能量生成元件時,用熱能量生成元件制成的液體噴射頭將是氣泡噴射式液體噴射頭。然而,本發明不限于氣泡噴射式液體噴射頭,根據本發明的液體噴射頭可以是通過使用壓電元件所獲得的壓電噴射式液體噴射頭。絕緣保護膜可以典型地由sin、sic或sio制成,但是絕緣保護膜的材料不受任何特殊限制,只要可保護液體噴射頭的電配線不受液體(例如墨)影響即可。類似地,附著層4的材料也不受任何特殊限制,只要可確保絕緣保護膜和液體路徑形成部件的緊密附著并且不受當實際使用液體噴射頭時將要填充到液體路徑20中的液體影響而保持穩定即可。適用于附著層4的材料的典型例包括聚醚酰胺樹脂和環氧樹脂。
然后,如圖3b中所示,在附著層4上使掩模光阻圖案化后,形成從第一表面1a至第二表面1b貫穿基板1的液體供給口11和假孔12。如圖4中所示,液體供給口11并排地設置在噴射口形成區域6中,而假孔12設置在并排設置液體供給口的區域之外,因此假孔12相對于邊界部分中的液體供給口11b位于外部(因此在噴射口形成區域6外)。這里注意,盡管如圖3b和圖4中所示在邊界部分中的液體供給口11b外部設置兩排假孔12,但是僅需在邊界部分中的液體供給口11b外部設置至少一排假孔12即可。換句話說,本發明不限于圖3a到3g和圖4中所示的實施例。
可預先圖案化上述絕緣保護膜以便與液體供給口11的開口和假孔12的開口匹配;或替代地,使絕緣保護膜圖案化可與液體供給口11和假孔12的形成操作同時地進行。可以在形成蝕刻掩模之后通過干蝕刻來形成液體供給口11和假孔12,或可以在由激光加工形成液體導入孔之后通過濕蝕刻來形成液體供給口11和假孔12。雖然在本實施例中在圖案化附著層4之后形成液體供給口11和假孔12,但是這些步驟的執行順序不是必須限于上述順序。
對于本實施例,從要使在邊界部分中液體供給口11b周圍設置的光阻比以前更容易流化以便確保液體路徑層表面平坦度的觀點看,形成在噴射口形成區域6外的假孔12優選加工成提供類似于內部部分中液體供給口11a的環境。更具體地,液體供給口11和假孔12優選加工成使得第一表面上假孔12的開口邊緣和第一表面上位于邊界部分中的液體供給口11b的開口邊緣之間的最小距離大體上等于噴嘴排5之間的距離,因此不小于0.2mm但不大于1.0mm。當位于邊界部分中的液體供給口11b的開口邊緣和假孔12的開口邊緣之間的最小距離不小于0.2mm時,邊界部分中的液體供給口和假孔之間的距離不會太小。這樣,與內部部分中液體供給口周圍區域的光阻流動量相比,邊界部分中液體供給口周圍區域的光阻流動量不會局部地過分增大,并且可抑制假孔一些周圍區域變形出現凹入輪廓的情況。另一方面,當位于邊界部分中的液體供給口11b的開口邊緣和假孔12的開口邊緣之間的最小距離小于1.0mm時,邊界部分中的液體供給口和假孔之間的距離不會太大。于是,與內部部分中液體供給口周圍區域的光阻流動量相比,邊界部分中液體供給口周圍區域的光阻流動量不會局部地過分減小,并且可抑制假孔一些周圍區域變形出現突出輪廓的情況。
注意,本說明書中所用的“邊界部分中的液體供給口11b”是指位于噴射口形成區域6的邊界部分中的液體供給口。更具體地,上述術語是指在并排地設置在噴射口形成區域6內的多個液體供給口11之中設置在最外側的液體供給口以及因此鄰近假孔12設置成排的液體供給口。另一方面,“內部部分中的液體供給口11a”是指除上述邊界部分中的液體供給口11b之外的液體供給口。此外,“液體供給口的開口邊緣”是指基板1的第一表面1a上的液體供給口的開口的外周邊緣。因此,位于邊界部分的液體供給口11b的開口邊緣和假孔12的開口邊緣之間的最小距離是指將二者的開口分開的最小間隙。在圖4中所示的基板情況中,最小距離是最靠近假孔12側的邊界部分中液體供給口11b的開口邊緣和最靠近液體供給口11b側的假孔12的開口邊緣之間的距離,對應于圖4中所示的d。如有必要,假孔12可沿著當沿圖4中所示y軸方向觀察時噴射口形成區域6的相反兩側邊緣形成。
假孔12可以是或可以不是貫穿基板1的通孔,只要在基板1的第一表面1a具有相應的開口即可。當假孔12不是貫穿基板1的通孔時,假孔12的加工深度應該足以容納光阻的流動量并且優選不小于100μm。當假孔形成為貫穿基板1時,在基板1的第二表面1b上形成具有較大寬度的液體供給口11的開口,并且使形成在第一表面1a上的具有較小寬度的液體供給口11的開口與形成在第二表面1b上的相應開口連通。這樣,假孔12可與液體供給口11同時地形成。
然后,如圖3c中所示,把固定至支承部件(未示出)上的第一干膜光阻轉印到基板1上,以形成覆蓋附著層4的液體路徑形成部件21。液體路徑形成部件21僅需覆蓋附著層4的所有臺階部,并且可流入液體供給口11和假孔12內。由于附著層4的臺階部被覆蓋,防止了以下情況:在曝光步驟和之后其它步驟中產生漫反射導致異常圖案,以及在之后的加熱步驟中存在于隔離空間中的空氣膨脹以使一些噴嘴變形。
用于液體路徑形成部件21的第一干膜光阻優選是負型光敏樹脂。可用于液體路徑形成部件21的負型光敏樹脂例子包括:含有雙疊氮化合物的環化聚異戊二烯、含有疊氮芘的鄰甲酚醛樹脂、和含有重氮鹽和/或鎓鹽的環氧樹脂。支承部件的材料例如是聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亞胺,但不受任何特殊限制,只要是相對于液體路徑形成部件的熱歷程能夠保持穩定的材料即可。由于轉印操作期間的加熱和加壓,在轉印之后液體路徑形成部件21的厚度比轉印之前液體路徑形成部件21的厚度減小;并且,液體路徑形成部件21的樹脂材料流入液體供給口11和假孔12中的量對應于液體路徑形成部件21的減小高度。注意,用于轉印操作的溫度和壓力應能使液體路徑形成部件21軟化并且使其變得能夠覆蓋住附著層4的臺階部但不劣化樹脂。更具體地,例如溫度可以不低于60℃且不高于140℃,并且壓力可以不低于0.1mpa且不高于1.5mpa。在將第一干膜光阻轉印到基板上之后,把支承部件從第一干膜光阻上剝離,以使得僅第一干膜光阻(液體路徑形成部件21)殘存在基板上。
然后,如圖3d中所示,對將要作為永久膜殘存并且保留的液體路徑形成部件21的部分有選擇地曝光,并且隨后進行曝光后熱處理(在下文中稱為peb)以便光學地確定固化部和未固化部。因為在本實施例中液體路徑形成部件21采用負型光敏樹脂,所以曝光部變為固化部。固化部對應于變成液體路徑壁的部分。
這里注意,對于上述已知的制造方法,位于噴射口形成區域6外的不會變成液體路徑壁的一些部分有時會不曝光。然而在本實施例中,至少位于假孔上方的液體路徑形成部件的部分優選被固化。注意,“位于假孔上方的液體路徑形成部件”是指形成在噴射口形成區域6外的液體路徑形成部件的部分。在圖3d中,位于假孔上方的液體路徑形成部件的所有部分在不使用任何圖案的情況下曝光并且固化。然而,也可形成與用于噴射口形成區域內的圖案相似的圖案或其它所需的圖案,以便使位于假孔12上方的液體路徑形成部件的至少一些部分固化并且使其曝光。根據本發明,由于設置了假孔12,因此減小了在轉印操作期間在噴射口形成區域內的液體路徑形成部件21的流動量和在噴射口形成區域外的液體路徑形成部件21的流動量之間的差異,并且因此確保了至少噴射口形成區域的邊界部分和噴射口形成區域的內部部分之間的表面平坦度。
之后,如圖3e中所示,在液體路徑形成部件21上形成噴射口形成部件31。雖然對于形成噴射口形成部件31的工藝沒有特殊限制,但是從調整液體路徑形成部件21和噴射口形成部件31的光敏度的觀點出發,優選是通過如在形成液體路徑形成部件的情況中那樣將固定到支承部件上的干膜光阻進行轉印的工藝來形成噴射口形成部件31。用于形成噴射口形成部件31的干膜光阻(第二干膜光阻)優選是負型光敏樹脂。可用于噴射口形成部件31的負型光敏樹脂例子包括:含有雙疊氮化合物的環化聚異戊二烯、含有疊氮芘的鄰甲酚醛樹脂、和含有重氮鹽和/或鎓鹽的環氧樹脂。任何類似于以上所列用于形成液體路徑形成部件的材料也可用于支承部件。注意,用于轉印操作的溫度和壓力應允許液體噴射口形成部件31轉印,并且不會使已經形成的液體路徑形成部件21變形。更具體地,例如,溫度可以不低于30℃且不高于50℃,并且壓力可以不低于0.1mpa且不高于0.5mpa。在轉印第二干膜光阻之后,把支承部件從第二干膜光阻上剝離,以使得僅第二干膜光阻(噴射口形成部件31)殘存在液體路徑形成部件上。
隨后,如圖3f中所示,經由光掩模對需作為永久膜保留的噴射口形成部件31的部分選擇性地曝光,然后通過進行peb來光學地確定固化部和未固化部。因為在本實施例中噴射口形成部件31采用了負型光敏樹脂,所以曝光部變為固化部。固化部對應于變為用于噴射口30的噴射口壁和液體路徑頂板的那些部分。
因此,如果在本實施例中噴射口可形成在噴射口形成區域內并且液體路徑頂板可形成于存在液體路徑壁的部分,則噴射口形成區域外也可曝光。對于本實施例,優選固化至少位于假孔12上方的噴射口形成部件31的部分。“位于假孔12上方的噴射口形成部件”是指形成在噴射口形成區域6外的噴射口形成部件的部分。在圖3f中,位于假孔12上方的噴射口形成部件31的所有部分曝光并固化,以便與液體路徑形成部件21結合并與噴射口形成區域6成為一體。然而注意,可以形成與用于噴射口形成區域內的圖案類似的圖案或其它所需圖案,以便使位于假孔12上方的噴射口形成部件的至少一些部分固化并且曝光。
當噴射口形成部件31采用光敏類型與液體路徑形成部件21相同的光敏樹脂時,噴射口形成部件31的材料優選具有比液體路徑形成部件21更高的光敏度。更具體地,當這兩個部件分別采用負型光敏樹脂時,包含在噴射口形成部件31中的光致生酸劑(pag)的含量比可以大于包含在液體路徑形成部件21中的pag的含量比。結果,在曝光步驟中在噴射口形成部件31內部產生酸,但是在液體路徑形成部件21內部不產生酸,以使得僅噴射口形成部件31被選擇性地圖案化。注意,替代地,在該步驟之前,可在噴射口形成部件31的上表面上形成斥液膜,隨后可使噴射口形成部件31曝光。在此情況中,當在該步驟中噴射口形成部件31曝光時,液體路徑形成部件21的未曝光部未產生任何固化反應,因此僅噴射口形成部件被選擇性地圖案化。
然后,如圖3g中所示,液體路徑形成部件21的未曝光部(未固化部)和噴射口形成部件31的未曝光部借助于可使其溶解的液體而溶解除去,并且對這兩個部件進行顯影操作。優選地,液體路徑形成部件21的未曝光部和噴射口形成部件31的未曝光部一起進行單次顯影操作,以便可以同時地一起生產出兩個部件。注意,如本文所用的“一起進行單次顯影操作”是指所有層進行單次顯影操作。隨著在該步驟中除去了未曝光部,形成了液體路徑20和噴射口30。
在上述各步驟之后,獲得了具有噴射口形成區域的液體噴射頭基板。然后,一般用劃片機將液體噴射頭基板切成切片。隨后,將用于驅動每一切片的液體噴射能量生成元件的電配線接合至切片,然后還將用于供給液體的切片罐部件接合至切片。結果,形成了最終的液體噴射頭。
以上對本實施例的描述說明了這樣一種構成方式:對位于假孔12上方的液體路徑形成部件21的部分和位于假孔12上方的噴射口形成部件31的部分也曝光,以便允許將要變成噴嘴部的液體路徑形成部件的部分和噴射口形成部件的部分保留在假孔周圍。然而注意,可以通過固化整個液體路徑形成部件(該液體路徑形成部件部分地填充在假孔內部)來改進噴嘴的附著性。此外,通過使用在多個并排地設置的液體供給口外(噴射口形成區域外)具有假孔的基板,本發明提供了確保噴射口形成區域中表面平坦度的優點。本發明也適用于把圖3a到3g中所示的步驟重復多次的情況,只要也能提供本發明的上述優點即可。
實例1
該實例提供的一優點是:通過形成貫穿基板1的假孔12并且隨后通過轉印干膜光阻而在基板上形成液體路徑形成部件21,能夠容易控制液體噴射頭的液體路徑高度。該實例提供的另一優點是:通過使部分地填充了假孔內部的液體路徑形成部件固化,可改進噴嘴的附著性。以下將參照圖3a到3g來描述該實例的液體噴射頭制造方法。
如圖3a中所示,把多個液體噴射能量生成元件(未示出)設置在硅基板1上,并且采用sio和sin通過等離子cvd在其上形成絕緣保護膜(未示出)。采用tasin作為液體噴射能量生成元件的材料。僅在噴射口形成區域6內設置液體噴射能量生成元件,隨后用聚醚酰胺樹脂在絕緣保護膜上形成附著層4,并且對其用于形成液體供給口11和假孔12的部分進行圖案化操作。在圖案化操作中,使掩模光阻圖案化,隨后進行干蝕刻處理。之后,除去掩模光阻。所形成的附著層4的厚度為2μm。
然后,在附著層4上將掩模光阻圖案化之后,利用圖3b和圖4中所示的博施法形成從基板1的第一表面1a到第二表面1b貫穿基板1的液體供給口11和假孔12。之后,除去掩模光阻。注意,液體供給口11形成在噴射口形成區域6內,而假孔12形成在噴射口形成區域6外。假孔12形成為等間距,以使得假孔的開口邊緣和邊界部分中液體供給口11b的開口邊緣之間的最小距離等于0.5mm。
然后,如圖3c中所示,借助于以干膜形式牢固固定在支承部件上的負型光敏樹脂(第一干膜)和轉印設備把液體路徑形成部件21形成在絕緣保護膜(未示出)和附著層4上,以便使得液體路徑形成部件21在液體噴射能量生成元件上為14μm的厚度。采用100份質量的環氧樹脂ehpe3150(商品名,可從daicel獲得)、6份質量的光致陽離子聚合催化劑sp-172(商品名,可從adeka獲得)和20份質量的粘合劑樹脂jer1007(商品名,可從mitsubishichemical獲得)的混合物用于負型光敏樹脂。支承部件采用進行了離型處理的pet膜。轉印操作采用轉印設備vtm-200(商品名,可從takatori獲得)。對于轉印操作,選擇70℃的溫度和0.5mpa的壓力。隨后,以5mm/s的剝離速度從液體路徑形成部件21剝離支承部件。
然后,如圖3d中所示,經由光掩模并且借助于曝光裝置fpa-3000i5+(商品名,可從canon獲得)對液體路徑形成部件21中在后續階段將要成為液體路徑壁的部分和將要作為永久膜殘存保留的位于假孔12上方的部分進行i線(波長365nm)曝光。對于曝光,選擇8,000j/m2的比率。隨后,作為peb,在熱板上將液體路徑形成部件21加熱到50℃、4分鐘,以便加快固化反應。
然后,如圖3e中所示,通過采用牢固地固定到支承部件上的干膜形式的負型光敏樹脂(第二干膜)和轉印設備,在液體路徑形成部件21上形成10μm厚度的噴射口形成部件31。負型光敏樹脂采用100份質量的環氧樹脂ehpe3150(商品名,可從daicel獲得)和3份質量的光致陽離子聚合引發劑鎓鹽的混合物。鎓鹽的光敏度高于用于形成液體路徑形成部件21的光致陽離子聚合催化劑sp-172的光敏度,并且可以低曝光量地產生陽離子。支承部件采用受過離型處理的pet膜。轉印設備采用vtm-200(商品名,可從takatori獲得)。對于轉印操作,選擇40℃的溫度和0.3mpa的壓力。隨后,以5mm/s的剝離速度從噴射口形成部件31剝離支承部件。
然后,如圖3f中所示,借助于曝光裝置fpa-3000i5+(商品名,可從canon獲得)對后續階段將要成為液體路徑頂板的噴射口形成部件31的部分進行i線(波長365nm)曝光,以光學地確定將要成為液體路徑頂板的固化部和將要成為噴射口的未固化部。對于曝光,選擇1,000j/m2的比率。這里注意,雖然液體路徑形成部件21的未曝光部也受到i線曝光,但是已經如上所述地調整了相關材料的光敏度,因此在該步驟中在噴射口形成部件上實施曝光操作期間受到i線曝光時未曝光部未表現出固化反應。在曝光操作之后,作為peb,在熱板上將噴射口形成部件31加熱到90℃、5分鐘,以便加快固化反應。注意,在該實例中,位于假孔12上方的噴射口形成部件的所有部分在不使用任何圖案的情況下進行i線曝光,以使得噴射口形成區域內和噴射口形成區域外聯合產生較大的噴射口形成區域。
然后,如圖3g中所示,液體路徑形成部件21的未固化部和噴射口形成部件31的未固化部借助于可溶解它們的溶劑來溶解并除去,以便對液體路徑形成部件21和噴射口形成部件31一起顯影,并且形成了液體路徑20和噴射口30。采用丙二醇甲醚醋酸酯作為溶劑,并且執行15分鐘的顯影處理。
作為如上所述各步驟的結果,獲得了具有噴射口形成區域的液體噴射頭基板。然后,用劃片機將液體噴射頭基板切成切片,并且對每個切片進行用于驅動液體噴射能量生成元件的布線操作。隨后,把用于供給液體的切片罐部件接合至每個切片。結果,形成了最終的液體噴射頭。用所制造的液體噴射頭來用于打印的結果,證實了各噴嘴都已經一致地形成有預定噴嘴高度,并且液體噴射頭表現出極好的噴射特性。此外,通過測量液體路徑形成部件21流入假孔12中的深度并且確定深度和噴嘴精度之間的相互關系,能夠便于液體噴射頭制造工藝控制。
對比例
以下將參照圖5a到5c描述對比例的液體噴射頭制造方法。如圖5a中所示,該對比例的液體噴射頭是通過與實例1基本相同的方法制造的,區別是在噴射口形成區域6外未形成假孔的情況下形成液體路徑形成部件21。
如圖5b中所示,將與實例1相同的第一干膜轉印到已經具有噴射口11以及對應于液體噴射口11圖案化的附著層4的硅基板1上,以在基板1上形成液體路徑形成部件21,隨后對其將要變為液體路徑壁的部分選擇性地曝光。之后,如實例1那樣執行peb以加快固化反應。因為在邊界部分中僅形成少量供給口11b,所以邊界部分中液體供給口11b的光阻流動性低于內部部分中液體供給口11a的光阻流動性,從而液體路徑形成部件21的表面變形。
之后,如圖5c中所示,如實例1中那樣,在液體路徑形成部件21上形成噴射口形成部件31,并且對其將要作為永久膜殘留的部分曝光。用于液體路徑形成部件和支承部件的材料與實例1相同。類似地,曝光程度與實例1相同。在曝光操作之后,執行peb以加快固化反應。隨后,通過對液體路徑形成部件21的未固化部和噴射口形成部件31的未固化部一起顯影來形成液體路徑20和噴射口30。發現噴射口形成部件31的表面如同液體路徑形成部件的表面一樣地變形。
隨后,如實例1那樣制備具有液體路徑20和噴射口30的液體噴射頭。使用所獲得的液體噴射頭來執行打印操作,結果在位于邊界部分中液體供給口周圍的噴射口處觀察到了誤印。當觀察液體噴射頭時,發現特別是噴射口直徑和液體路徑高度有不穩定和不一致的尺寸。
雖然已經參照示例性實施例描述了本發明,但是應理解本發明不限于所公開的示例性實施例。以下權利要求的范圍應給予最寬泛的解釋,以便涵蓋所有變型以及等同的結構和功能。