JP2013123838A - 液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液量の均一な液滴を吐出することができる液体吐出ヘッドを製造する。
【解決手段】エネルギー発生素子を備える基板と、該基板と接合して液体を吐出する吐出口および該吐出口に連通する流路を形成する壁部材と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記基板上に、前記流路を形成するための流路型形状を形成する工程と、前記流路型形状の周囲に、前記壁部材を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、前記基板の表面形状のパターンと対応するように前記被覆樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程と、をこの順序で含む液体吐出ヘッドの製造方法。
【選択図】図３

Description

本発明は液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

インク等の記録液を吐出して記録を行うインクジェット記録方式（液体吐出記録方式）に適用されるインクジェットヘッドは、一般に以下の構成を備える。インク流路と、該インク流路の一部に設けられるインク液滴を吐出するためのエネルギー発生素子と、該インク流路のインクをエネルギー発生素子のエネルギーによって吐出するための微細なインク吐出口と、を備える。

インクジェットヘッドの製造方法としては、例えば特許文献１に以下の方法が開示されている。エネルギー発生素子の配置された基板上に感光性材料からなる層を形成し、該層に流路パターンをパターン露光する。次いで、該層上に平坦な無機基板を貼り合わせる。該無機基板に吐出口を形成した後、流路パターンを現像して流路を形成し、液体吐出ヘッドを製造する。該方法は注型法とも称される。該方法では感光性材料として、除去の容易性の観点からポジ型レジストが用いられている。また、該方法によれば、半導体のフォトリソグラフィーの手法を適用しているため、流路の形成において微細な加工を高精度に行うことができる。

近年では、更なる高画質化、記録の高速化が要求されている。これに伴い、吐出口とそれに連通する流路とを高密度に配置するとともに、吐出される液滴の体積を均一化することが要求される。

一方、特許文献２には、様々なパターンの形成されている基板上に、平坦化するための様々な材料を載せ、平坦な物体と接触させて表面を平坦化する方法が開示されている。

特開２００６−１６８３４５号公報 米国特許第６７１６７６７号明細書

前述したように、インクジェットヘッドにおいて高画質化を可能にするためには、吐出されるインク液滴の体積を均一にすることが必要である。吐出されるインク液滴の体積は、エネルギー発生素子と吐出口との間の距離に大きく影響される。すなわち、基板上の各エネルギー発生素子と各吐出口との間の距離のばらつきが少ない方が、各吐出口から均一な体積でインク液滴が吐出される。

特許文献１に記載の方法において、無機基板１に対し特許文献２の方法を用いて無機基板の表面をより平坦化した場合には、図２に示すように、無機基板１の表面は高い精度で平坦となる。しかしながら、シリコンからなる基板２は通常厚み分布を有し、基板２面上には大小高低様々な形状で凹凸が生じている。この凹凸により、無機基板１表面が平坦であったとしても、基板２上に配置されているエネルギー発生素子３は基板２面上で様々な高さにある。したがって、エネルギー発生素子３と吐出口４との間の距離Ｈ１は基板２面内で個々にばらついている。これにより、各吐出口から吐出されるインク液滴の体積は不均一となり、印字品位は低くなる。

また、図２において、エネルギー発生素子３と流路天井部との距離Ｈ２もばらついている。特に、エネルギー発生素子３の上方（吐出口４側）にある液体を全て吐出する方式においては、距離Ｈ２がインク液滴の体積に大きな影響を与える。したがって、距離Ｈ２がばらつくと、インク液滴の体積のばらつきも大きくなる傾向がある。

本発明は上述した課題を鑑みなされたものであって、液量の均一な液滴を吐出することができる液体吐出ヘッドを製造することを目的とする。

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、エネルギー発生素子を備える基板と、該基板と接合して液体を吐出する吐出口および該吐出口に連通する流路を形成する壁部材と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、
（Ｂ）前記基板上に、前記流路を形成するための流路型形状を形成する工程と、
（Ｃ）前記流路型形状の周囲に、前記壁部材を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、
（Ｄ）前記基板の表面形状のパターンと対応するように前記被覆樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程と、
をこの順序で含む。

本発明に係る構造体の製造方法は、基板上に樹脂造形物を備える構造体の製造方法であって、
前記基板上に前記樹脂造形物を形成するための樹脂層を形成する工程と、
前記基板の表面形状のパターンと対応するように前記樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程と、
をこの順序で含む。

本発明によれば、液量の均一な液滴を吐出することができる液体吐出ヘッドを製造することができる。

本発明に係る方法により製造される液体吐出ヘッドの一例を示す模式的斜視図である。 特許文献１、２に記載された方法により製造される液体吐出ヘッドの模式的断面図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す模式的断面図である。 本発明に係る方法により製造される液体吐出ヘッドの一例を示す模式的断面図である。 本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の一例を示す模式的断面図である。

［液体吐出ヘッドの製造方法］
以下、図１、図３および図４を参照して本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法を説明する。

本発明に係る方法により製造される液体吐出ヘッドの一例を図１に示す。図１に示す液体吐出ヘッドは、インク等の液体を吐出するために用いられるエネルギーを発生するエネルギー発生素子３が所定のピッチで形成された基板２を備える。基板２には液体を供給する供給口が設けられている（不図示）。基板２上には、基板２と接合して、エネルギー発生素子３の上方に開口する吐出口４と、供給口から各吐出口４に連通する液体の流路９とを形成する壁部材８が設けられている。

＜第一の実施形態＞
図３を用いて本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第一の実施形態について説明する。図３は、各工程における、図１のＡ−Ａ’面における液体吐出ヘッドの切断面を示した断面図である。

図３（ａ）に示すように、基板２上には複数のエネルギー発生素子３および配線等（不図示）が配置されている。一般的な半導体工程で使用されるシリコンからなる基板２の厚みのばらつきは、大きいところでは１μｍ以上ある。この厚みのばらつきのある基板２の上にエネルギー発生素子３が配置されているため、各エネルギー発生素子３の高さには１μｍ以上のばらつきがある。

（工程（Ａ））
図３（ｂ）に示すように、基板２の表面にレプリカモールド５を押し付ける。レプリカモールド５の材料としては、ナノインプリント業界で良く使用される光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）等のシリコーン化合物等を用いることができる。光硬化性樹脂としては、フッ素系のフッ化ビニル樹脂等が挙げられる。市販品では、サイトップ（商品名、旭硝子（株）製）、ＮＩＦ（商品名、旭硝子（株）製）等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ポリシラン系の樹脂、シクロオレフィン系の樹脂、フッ素樹脂等を用いることができる。これらは一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。この中でもフッ素系の樹脂は、レプリカモールド５の離型性が向上する効果も得られるため好ましい。また、後述する被覆樹脂層７が硬い場合には、基板２の表面に電流シード層となる導電層を形成し、電鋳浴に浸漬してメッキ成長により膜成長させて作製した剛性の高いものを用いることも好ましい。

また、後述するレプリカモールド５を被覆樹脂層７表面に押し付ける工程において、レプリカモールド５を加熱しながら押し付ける場合がある。この場合には、レプリカモールド５の材料として、被覆樹脂層７の材料のガラス転移点より高いガラス転移点を有する材料を用いることが好ましい。ガラス転移点は示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定した値とする。なお、後述するレプリカモールド５を被覆樹脂層７表面に押し付ける工程において、レプリカモールド５を押し付けた際にレプリカモールド５の形状が変形しない材料であれば、レプリカモールド５の材料はこれに限られるものではない。

レプリカモールド５を基板２の表面に押し付ける際の加圧力は、レプリカモールド５の材料にもよるが、例えば１ＭＰａ以上、３ＭＰａ以下とすることができる。レプリカモールド５を基板２の表面に押し付ける際の温度は、レプリカモールド５の材料にもよるが、例えば２５℃以上、８０℃以下とすることができ、常温とすることもできる。また、基板２とレプリカモールド５との間に空気が入ることを防ぐため、減圧下でレプリカモールド５を基板２の表面に押し付けることが好ましい。また、必要に応じて押し付ける前に基板２とレプリカモールド５に対し加熱処理を行うことができる。加熱条件としては、例えば５０℃以上、１００℃以下とすることができる。

図３（ｃ）に示すように、基板２より離型することで基板２の表面形状が転写されたレプリカモールド５を得る。この際離型が行われやすいように、基板２の表面にあらかじめ離型層を形成することが好ましい。また、レプリカモールド５の強度を増加するため、離型したレプリカモールド５が変形しない程度に熱および光を照射することが好ましい。なお、本実施形態では基板２にレプリカモールド５を押し付けて、基板２の表面形状をレプリカモールド５に転写したが、本発明ではレプリカモールド５への基板２の表面形状の転写方法はこの方法に限られず、公知の転写方法を適宜用いることができる。

（工程（Ｂ））
図３（ｄ）に示すように、基板２の表面に流路９を形成するための流路型形状６を形成する。流路型形状６は後の工程で除去するため、流路型形状６の材料には感光性樹脂や感熱性樹脂等を用いることができる。感光性樹脂としてはポジ型の感光性樹脂が好ましい。なお、流路型形状６の材料はこれに限られるものではない。流路型形状６の材料にポジ型の感光性樹脂を用いる場合には、例えば基板２上に感光性樹脂を含む溶液を塗布し、プリベークを行って感光性樹脂層を形成する。該溶液の塗布方法は特に限定されず、例えばスピンコート法等によって塗布することができる。該感光性樹脂層に対し、流路９のパターンが描かれたマスクを介して露光を行い、現像することで流路型形状６を形成することができる。露光量、現像液の種類は、流路型形状６の材料に応じて適宜選択することができる。

（工程（Ｃ））
図３（ｅ）に示すように、流路型形状６の周囲に、壁部材８を形成するための被覆樹脂層７を形成する。後述する工程（Ｅ）で被覆樹脂層７に対し吐出口４を形成するため、被覆樹脂層７の材料としてはネガ型の感光性樹脂を用いることが好ましい。また、前述したように、後述するレプリカモールド５を被覆樹脂層７表面に押し付ける工程（Ｄ）において、レプリカモールド５を加熱しながら押し付ける場合がある。この際、レプリカモールド５の押し付けにより被覆樹脂層７が流動するように、被覆樹脂層７の材料としてレプリカモールド５の材料よりもガラス転移点が低い材料を用いることが好ましい。被覆樹脂層７の材料にネガ型の感光性樹脂を用いる場合には、例えば流路型形状６の周囲を覆うように、該感光性樹脂を含む溶液を塗布し、プリベークを行うことで被覆樹脂層７を形成することができる。該溶液の塗布方法は特に限定されず、例えばスピンコート法等によって塗布することができる。また、被覆樹脂層７の表面に、撥水性等を付与するための処理層が形成されていてもよい。

（工程（Ｄ））
図３（ｆ）に示すように、レプリカモールド５に転写されたパターンと基板２の表面形状のパターンとが対応するように被覆樹脂層７表面にレプリカモールド５を押し付ける。これにより、被覆樹脂層７表面に基板２の表面形状を転写する。

基板２の凹凸および流路型形状６の段差によって、被覆樹脂層７の表面には大小高低様々な凹凸が形成されている。この凹凸は後の工程で吐出口４を形成する際に、被覆樹脂層７の表面とエネルギー発生素子３との間の高さにばらつきが生じる原因となる。この高さのばらつきが生じると、吐出口４から吐出される液滴の体積にばらつきが生じることとなり、印字した際に印字不良の原因ともなりえる。この高さのばらつきを解消する方法として、被覆樹脂層７の表面を平坦化する方法が挙げられる。例えば物理的な方法としては、特許文献２に記載されているように被覆樹脂層７上に平板を押しつける方法やローラーを押しつける方法等が挙げられる。また化学的な方法としては、加熱することで被覆樹脂層７を流動させる方法や被覆樹脂層７の溶媒含有量を調整してレベリングさせる方法等が挙げられる。また、特許文献１に記載されているように無機基板を貼り合わせる方法が挙げられる。

特許文献１に記載されている無機基板を貼り合わせる方法は、表面を高精度に制御する方法としては有効である。しかしながら、基板２の厚み分布の幅は１μｍ以上ある。このため、無機基板１の表面が平坦であったとしても、基板２上に配置されているエネルギー発生素子３は基板２の厚み分布の影響をうけるため、エネルギー発生素子３と吐出口４との間の距離に１μｍ以上のばらつきが生じる。したがって、同じ基板２内で、吐出される液滴の体積を決定するために重要なエネルギー発生素子３と吐出口４との間の距離がばらついてしまい、各吐出口４から吐出される液滴の吐出量にばらつきが生じる。

また、特許文献２に記載されている方法にように、被覆樹脂層７上に平板を押しつける方法は簡便に表面を平坦化できる方法としては有効である。一般的なプレス方法であるステージと平板との間に挟んでプレスする方法では、被覆樹脂層７の表面は平板の凹凸に対応して比較的平坦になる。しかしながら、基板２がステージに押しつけられることで変形し、基板２裏面がステージの平坦度になる。このため、基板２の厚みのばらつき分が被覆樹脂層７の厚みに反映され、被覆樹脂層７の厚みに数μｍのばらつきが生じる。

液滴の体積はエネルギー発生素子３から吐出口４表面までの距離と吐出口４の面積との積により求められる体積で支配的に決定される。このため、エネルギー発生素子３上の被覆樹脂層７の厚さのばらつきが液滴の体積のばらつきを引き起こす。したがって、単に被覆樹脂層７の表面を平坦化するのみでは各吐出口４から吐出される液滴の体積を均一化するには不十分である。

そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、基板２の表面形状のパターンと対応するように被覆樹脂層７表面に基板２の表面形状を転写することで、基板２表面から被覆樹脂層７表面までの高さを基板２のどの部分でも均一化することができることを見出した。被覆樹脂層７表面に基板２の表面形状を転写する方法としては、基板２の表面形状のパターンと対応するように基板２の表面形状を転写したレプリカモールド５を被覆樹脂層７表面に押し付ける方法が好ましい。この方法では、図４に示される基板２表面に配置されている各エネルギー発生素子３から被覆樹脂層７に形成されている各吐出口４までの高さＨ１の差を１μｍ以下にすることができる。このため、全ての吐出口４から吐出される液滴の体積を高精度に均一化することができる。

レプリカモールド５を押し付ける方法は、レプリカモールド５に転写されたパターンと基板２の表面形状のパターンとが対応するように基板２の位置とレプリカモールド５の位置とをアライメントして配置し、レプリカモールド５を押し付ける方法が好ましい。また、被覆樹脂層７は押し付けたレプリカモールド５の形状に倣うように流動するため、レプリカモールド５は押し付けた後基板２面と平行になるように押し付け続けることが好ましい。基板２の厚みばらつき及びＩＣ工程の段差を吸収するためには、基板２の裏面を基準としてプレス装置で基板２に垂直に押すように調整しておき、その間に基板２、レプリカモールド５を入れることで均一化が達成できるので、表面基準ではない。そのため、例えば、レプリカモールド５を押し付けている間、基板２とレプリカモールド５とが互いに平行であり続けるように、プレス装置で基板２面とレプリカモールド５面の位置を制御しながら押し付けることができる。

レプリカモールド５を押し付ける際には、基板２とレプリカモールド５との間に空気が入ったり、被覆樹脂層７から発生する溶媒蒸気により位置がずれたり、被覆樹脂層７の樹脂が押し流されたりしないようにするために、減圧下で押し付けることが好ましい。具体的には、１００Ｐａ以下でレプリカモールド５を被覆樹脂層７の表面に押し付けることが好ましい。また、レプリカモールド５を押し付けた際に被覆樹脂層７の樹脂流動性を良くするために、被覆樹脂層７の材料のガラス転移点以上の温度でレプリカモールド５を押し付けることが好ましい。レプリカモールド５を被覆樹脂層７の表面に押し付ける際の温度は、例えば８０℃以上、１５０℃以下とすることができる。しかしながら、ガラス転移点以下の温度であっても、被覆樹脂層７に転写することが可能な圧力および時間を印加することも可能である。

また、被覆樹脂層７上にレプリカモールド５を押し付ける加圧力は、レプリカモールド５の作製時に加圧した際に生じた基板２の変形量を再現するために、レプリカモールド５の作製時の加圧力と同一として、該変形量を基板２の表面に転写することが好ましい。なお、加圧力が同一とは、被覆樹脂層７上にレプリカモールド５を押し付ける加圧力が、レプリカモールド５の作製時の加圧力の０．９倍以上、１．１倍以内の範囲に含まれることを示す。しかしながら、基板２の変形量を再現することが可能であれば、同一の加圧力でなくともよい。

図３（ｇ）に示すように、レプリカモールド５を被覆樹脂層７より離型することで、被覆樹脂層７の表面に基板２の表面形状が転写される。この際離型が行われやすいように、被覆樹脂層７の形成後であって基板２の表面形状を転写する前に、被覆樹脂層７の表面に離型層を形成する工程を行うことが好ましい。また、ネガ型の感光性樹脂と同等の架橋可能な感光性を有しているものも好適である。離型層の材料としては、フッ素系化合物等が挙げられる。これらは一種のみを用いてもよく、二種以上を併用してもよい。なお、本発明に係る方法はレプリカモールド５を用いる方法に限られず、基板２の表面形状のパターンと対応するように被覆樹脂層表面に基板２の表面形状を転写できる方法であれば、他の方法も適用しうる。

（工程（Ｅ））
その後、被覆樹脂層７に吐出口４を形成する。吐出口４の形成方法は特に限定されないが、被覆樹脂層７の材料に感光性樹脂を用いた場合には、例えば被覆樹脂層７に対し吐出口４のパターンの描かれたマスクを介して露光し、ＰＥＢ後、現像することで吐出口４を形成することができる。露光量、現像液の種類は被覆樹脂層７の材料に応じて適宜選択することができる。

基板２の裏面に液体供給口（不図示）を形成する。液体供給口の形成方法は特に限定されない。例えば基板２の表面に保護層を形成した後、基板２の裏面にエッチングマスクを形成し、異方性エッチングを行うことで液体供給口を形成することができる。保護層の材料は異方性エッチングに用いるエッチング液に耐性のある材料であれば特に限定されない。異方性エッチングに用いるエッチング液には、例えばテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等を用いることができる。その後、保護層を除去する。

図３（ｈ）に示すように、流路型形状６を除去することで液体吐出ヘッドを作製することができる。流路型形状６の材料にポジ型の感光性樹脂を用いる場合には、基板２の全面に対して露光し、現像することで流路型形状６を除去することができる。露光量、現像液の種類は流路型形状６の材料に応じて適宜選択することができる。

＜第二の実施形態＞
図５を用いて本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法の第二の実施形態について説明する。図５は、各工程における、図１のＡ−Ａ’面における液体吐出ヘッドの切断面を示した断面図である。

（工程（Ａ））
図５（ａ）から（ｃ）については、第一の実施形態における工程（Ａ）と同様に行うことができる。

（工程（Ｂ））
図５（ｄ）に示すように、基板２上に流路型層１０を形成する。流路型層１０の形成は、第一の実施形態と同様に行うことができる。なお、流路型層１０の材料にポジ型の感光性樹脂を用いる場合には、流路型層１０は第一の実施形態における感光性樹脂層に相当する。

図５（ｅ）に示すように、レプリカモールド５に転写されたパターンと基板２の表面形状のパターンとが対応するように流路型層表面にレプリカモールド５を押し付けて、基板２の表面形状を転写する。

流路型層１０の材料にポジ型の感光性樹脂を用いる場合、プリベーク後に溶剤分が蒸発して粘度が上昇するため、流路型層１０上にレプリカモールド５を押し付ける加圧力は、高圧であることが好ましい。一方、レプリカモールド５の変形等が発生する可能性があるため、流路型層１０上にレプリカモールド５を押し付ける加圧力は、工程（Ｄ）における被覆樹脂層７上にレプリカモールドを押し付ける加圧力と同一であることが好ましい。なお、加圧力が同一とは、流路型層１０上にレプリカモールド５を押し付ける加圧力が、被覆樹脂層７上にレプリカモールドを押し付ける加圧力の０．９倍以上、１．１倍以内の範囲に含まれることを示す。また、この場合、ポジ型の感光性樹脂はガラス転移点が高く、ガラス転移点以上の温度に加熱することが困難な場合があるため、高圧で押しつけても変形しない剛性の高いレプリカモールド５を用いることが好ましい。その他の転写方法については、第一の実施形態の工程（Ｄ）と同様とすることができる。

図５（ｆ）に示すように、流路型層１０に流路９のパターンを形成して流路型形状６とする。流路９のパターンの形成方法は第一の実施形態と同様に行うことができる。

（工程（Ｃ）から（Ｅ））
図５（ｇ）から（ｊ）については、第一の実施形態における工程（Ｃ）から工程（Ｅ）と同様に行うことができ、その後液体供給口（不図示）を形成し、流路型形状６を除去する。これにより、液体吐出ヘッドを作製することができる。

第二の実施形態に係る方法によれば、基板２の各エネルギー発生素子３と流路天井部との距離Ｈ２及び流路天井部と吐出口４との距離を均一化することができ、液体の流れを均一化することができる。これにより吐出口４に供給される液体量が均一になるため、液体のリフィル時にムラが発生することなく、液体を吐出させることが可能となる。

本発明に係る方法により製造される液体吐出ヘッドは、吐出液滴の液量のばらつきが低減され、均一液量の液滴を安定的に繰り返し吐出することができる。特に、エネルギー発生素子３の上方（吐出口４側）にある液体を全て吐出する方式において、液滴の体積のばらつきの抑制に大きな効果がある。なお、このような吐出方式では、例えばエネルギー発生素子３に発熱ヒーターを用いた場合、発熱ヒーターに生じる発泡が大気と連通することとなる。

また、吐出液滴の液量のばらつきが抑制されるため、吐出後に充填される液体の流れや発泡形状が安定し、印字品位を高めることができる。さらに、吐出口４に連通する流路９が高精度に形成され、信頼性が高い。加えて、本発明に係る方法は液体吐出ヘッドを歩留まりよく製造することができる。

本発明に係る方法により製造される液体吐出ヘッドは、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に搭載可能である。また、バイオッチップの作製や電子回路の印刷、噴霧状の薬物の吐出等の用途にも用いることができる。

［構造体の製造方法］
本発明に係る構造体の製造方法は、基板上に樹脂造形物を備える構造体の製造方法である。該方法は、前記基板上に前記樹脂造形物を形成するための樹脂層を形成する工程と、前記基板の表面形状のパターンと対応するように前記樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程と、をこの順序で含む。

本発明に係る構造体の製造方法は、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法と同様に、前記樹脂層を形成する工程の前に、前記基板表面に押し付けることにより前記基板の表面形状を転写したレプリカモールドを作製する工程を含むことが好ましい。また、前記樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程が、前記レプリカモールドに転写されたパターンと前記基板の表面形状のパターンとが対応するように前記樹脂層表面に前記レプリカモールドを押し付ける工程であることが好ましい。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

（実施例１）
本実施例においては、図３に示す方法によってインクジェットヘッドを製造した。

まず、インクを吐出するためのエネルギー発生素子３と、ドライバーおよびロジック回路（不図示）とが形成されたシリコンからなる基板２を準備した（図３（ａ））。

基板２の表面に、フッ素樹脂からなるモールド材料（商品名：Ｆ−ｔｅｍｐｌａｔｅ、旭硝子（株）製）を、プレス装置（商品名：ＳＴ−５０、東芝機械（株）製）を用いて、真空チャンバー内で上下より加温かつ加圧下で押しつけた（図３（ｂ））。その後冷却し、基板２を離型させることでレプリカモールド５を作製した（図３（ｃ））。

次いで、以下の方法により基板２上に光崩壊性ポジ型レジストからなる流路型形状６を形成した。光崩壊性ポジ型レジストとしては、ポリメチルイソプロペニルケトン（商品名：ＯＤＵＲ−１０１０、東京応化工業（株）製）を用いた。該光崩壊性ポジ型レジストの濃度が２０質量％の塗布液を調製した。該塗布液を基板２上にスピンコート法によって塗布した。その後、ホットプレート上にて１２０℃で３分間、引き続き窒素置換されたオーブンにて１５０℃で３０分間プリベークを行い、５μｍの膜厚のポジ型レジスト層を形成した。該ポジ型レジスト層上に、Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光装置（商品名：ＵＸ−３０００、ウシオ電機（株）製）を用い、流路パターンの描かれたマスクを介して、１８０００ｍＪ／ｃｍ²の露光量でＤｅｅｐ−ＵＶ光を照射した。非極性溶剤であるメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）／キシレン（Ｘｙｌｅｎｅ）＝２／３（体積比）の溶液を用いて現像を行った。さらに、キシレン（Ｘｙｌｅｎｅ）を用いてリンス処理を行うことにより、基板２上に流路型形状６を形成した（図３（ｄ））。

次いで、以下の方法により流路型形状６の周囲にネガ型の光硬化性樹脂からなる被覆樹脂層７を形成した。光硬化性樹脂としては以下の組成のレジスト溶液を使用した。
・ＥＨＰＥ−３１５０（商品名、（株）ダイセル製） １００質量部
・ＨＦＡＢ（商品名、セントラル硝子（株）製） ２０質量部
・Ａ−１８７（商品名、日本ユニカー（株）製） ５質量部
・ＳＰ１７０（商品名、（株）ＡＤＥＫＡ製） ２質量部
・キシレン ８０質量部。

流路型形状６の周囲を覆うように、前記レジスト溶液をスピンコート法によって塗布した。ホットプレート上にて９０℃で３分間プリベークを行い、１０μｍの膜厚の平板状の被覆樹脂層７を形成した（図３（ｅ））。

次いで、レプリカモールド５に転写されたパターンと基板２の表面形状のパターンとが対応するように基板２の位置とレプリカモールド５の位置とをアライメントして配置した。レプリカモールド５を、プレス装置（商品名：ＳＴ−５０、東芝機械（株）製）を用いて、真空チャンバー内で上下より加温かつ加圧下で、被覆樹脂層７の表面に押しつけた（図３（ｆ））。レプリカモールド５は押しつけた後に離型した（図３（ｇ））。

更に、被覆樹脂層７に対し、マスクアライナー（商品名：ＭＰＡ６００ＦＡ、キヤノン（株）製）を用い、吐出口パターンが描かれたマスクを介して、３０００ｍＪ／ｃｍ²の露光量にてパターン露光した。９０℃で１８０秒ＰＥＢを行い、未露光部分を硬化した。メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３（体積比）の溶液を用いて現像した。キシレンを用いてリンス処理を行うことで、吐出口４を形成した。

次いで、以下の方法により基板２の裏面にインク供給口（不図示）をエッチング処理により形成した。基板２の表面に保護層を塗布した。基板２の裏面にポジ型レジストでスリット状のエッチングマスクを形成した。基板２を８０℃のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液中に浸漬することで基板２に対して異方性エッチングを行い、インク供給口を形成した。

次いで、前記保護層を除去した。その後、Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光装置（商品名：ＵＸ−３０００、ウシオ電機（株）製）を用いて７０００ｍＪ／ｃｍ²の露光量で基板２の全面に対し露光し、流路型形状６を可溶化した。そして、基板２を乳酸メチル中に超音波を付与しつつ浸漬することで流路型形状６を除去し、インクジェットヘッドを作製した（図３（ｈ））。

図４に示すように、本実施例の方法で作製したインクジェットヘッドは、基板２の各エネルギー発生素子３と各吐出口４との距離Ｈ１の差が全て±１μｍ以内であり、均一な形状であった。該インクジェットヘッドをプリンタに搭載してインク吐出及び記録評価を行ったところ、各吐出口４から均一な体積でインク液滴を飛翔させることができ、高品位な印字物が得られた。

（実施例２）
流路型形状６の形成工程を、以下の工程で行ったこと以外は実施例１と同様にインクジェットヘッドを作製した。

実施例１と同様に、基板２上に流路型層１０であるポジ型レジスト層を形成した。レプリカモールド５に転写されたパターンと基板２の表面形状のパターンとが対応するように基板２の位置とレプリカモールド５の位置とをアライメントして配置した。レプリカモールド５を、プレス装置（商品名：ＳＴ−５０、東芝機械（株）製）を用いて、真空チャンバー内で上下より加温かつ加圧下で、ポジ型レジスト層の表面に押しつけた。レプリカモールド５は押しつけた後に離型した。その後、実施例１と同様にポジ型レジスト層に対し露光、現像及びリンス処理を行い、基板２上に流路型形状６を形成した。

本実施例の方法で作製したインクジェットヘッドは、基板２の各エネルギー発生素子３と流路天井部との距離Ｈ２及び流路天井部と吐出口４との距離の差が全て±１μｍ以内であり、均一な形状であった。該インクジェットヘッドをプリンタに搭載してインク吐出及び記録評価を行ったところ、各吐出口４から均一な体積でインク液滴を飛翔させることができ、高品位な印字物が得られた。

（比較例１）
被覆樹脂層７を形成した後に、被覆樹脂層７の表面にレプリカモールド５を押しつける代わりに、表面が平坦なシリコン平板を押しつけた。それ以外は実施例１と同様の工程でインクジェットヘッドを作製した。

本比較例の方法で作製したインクジェットヘッドは、基板２の各エネルギー発生素子３と各吐出口４との距離Ｈ１の差が数μｍのばらつきを有していた。該インクジェットヘッドをプリンタに搭載してインク吐出及び記録評価を行ったところ、各吐出口４から吐出されるインク液滴の体積がばらつき、印字物に文字のゆがみが確認された。

１ 無機基板
２ 基板
３ エネルギー発生素子
４ 吐出口
５ レプリカモールド
６ 流路型形状
７ 被覆樹脂層
８ 壁部材
９ 流路
１０ 流路型層

Claims (12)

1. エネルギー発生素子を備える基板と、該基板と接合して液体を吐出する吐出口および該吐出口に連通する流路を形成する壁部材と、を備える液体吐出ヘッドの製造方法であって、
   （Ｂ）前記基板上に、前記流路を形成するための流路型形状を形成する工程と、
   （Ｃ）前記流路型形状の周囲に、前記壁部材を形成するための被覆樹脂層を形成する工程と、
   （Ｄ）前記基板の表面形状のパターンと対応するように前記被覆樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程と、
   をこの順序で含む液体吐出ヘッドの製造方法。
2. 前記工程（Ｂ）の前に、前記基板表面に押し付けることにより前記基板の表面形状を転写したレプリカモールドを作製する工程（Ａ）を含み、
   前記工程（Ｄ）が、前記レプリカモールドに転写されたパターンと前記基板の表面形状のパターンとが対応するように前記被覆樹脂層表面に前記レプリカモールドを押し付ける工程である請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
3. 前記工程（Ｂ）が、前記基板上に流路型層を形成する工程と、前記レプリカモールドに転写されたパターンと前記基板の表面形状のパターンとが対応するように前記流路型層表面に前記レプリカモールドを押し付けて、前記基板の表面形状を転写する工程と、前記流路型層に前記流路のパターンを形成して流路型形状とする工程と、をこの順序で含む請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
4. 前記工程（Ｂ）及び工程（Ｄ）の少なくとも一方のレプリカモールドを押し付ける工程が、前記レプリカモールドに転写されたパターンと前記基板の表面形状のパターンとが対応するように前記基板の位置と前記レプリカモールドの位置とをアライメントして配置し、前記流路型層表面又は前記被覆樹脂層表面に前記レプリカモールドを押し付ける工程である請求項３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
5. 前記工程（Ｄ）において前記被覆樹脂層表面に前記レプリカモールドを押し付ける加圧力が、前記工程（Ａ）においてレプリカモールドを前記基板表面に押し付ける加圧力と同一である請求項２から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記レプリカモールドの材料のガラス転移点が、前記被覆樹脂層の材料のガラス転移点よりも高い請求項２から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 前記レプリカモールドの材料が光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂である請求項２から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 前記レプリカモールドの材料がフッ素樹脂である請求項２から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 前記工程（Ｄ）の後に、前記被覆樹脂層に前記吐出口を形成する工程（Ｅ）を含む請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
10. 前記工程（Ｃ）と前記工程（Ｄ）との間に、前記被覆樹脂層表面に離型層を形成する工程を含む請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 基板上に樹脂造形物を備える構造体の製造方法であって、
    前記基板上に前記樹脂造形物を形成するための樹脂層を形成する工程と、
    前記基板の表面形状のパターンと対応するように前記樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程と、
    をこの順序で含む構造体の製造方法。
12. 前記樹脂層を形成する工程の前に、前記基板表面に押し付けることにより前記基板の表面形状を転写したレプリカモールドを作製する工程を含み、
    前記樹脂層表面に前記基板の表面形状を転写する工程が、前記レプリカモールドに転写されたパターンと前記基板の表面形状のパターンとが対応するように前記樹脂層表面に前記レプリカモールドを押し付ける工程である請求項１１に記載の構造体の製造方法。

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