JP4476779B2 - ノズルプレートおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルプレートおよびその製造方法に関し、詳細には、製造時におけるノズル部材の損傷から該ノズル部材を保護し、ノズルプレートの形状精度の安定性を向上することのできる、ノズルプレートの製造方法およびその製造方法によって製造されるノズルプレートに関するものである。

近年、インクジェットプリンター技術の汎用性および低コスト性に着目し、従来フォトリソグラフィー技術で加工されていた、液晶表示装置用のカラーフィルタ等の微細パターンの形成や、プリント配線板の導体パターンの形成などへのインクジェットプリンターの応用が注目されている。

そこで、微小なインクドットを描画対象（例えば、液晶表示用のカラーフィルタやプリント配線板等）に直接描画することにより微細パターンを高い精度で形成することができる微小ドット形成装置の開発が活発となっている。

このような微小ドット形成装置においては、吐出安定性や高度の着弾精度など高い吐出特性をもつノズルプレートが必要となる。

ノズルプレートの構成と製造方法について、従来技術に基づいて説明すると以下の通りである。

特許文献１は、微細液滴を吐出するためのノズルプレートを、感光性樹脂材料を用いて形成する技術が開示されている。図８は、特許文献１に開示されているノズルプレート（以下、従来の構成と称する）の構成を示した断面図である。また、図９（ａ）〜（ｅ）は、図８に示したノズルプレートの製造方法を示す説明図である。

図８に示した従来の構成のノズルプレート１０４は、ベースとなる電気絶縁性の基板１４１と、基板１４１の表面１４１ａに形成された複数の吐出電極１４２と、複数の吐出電極１４２を介して基板１４１の表面１４１ａ一面に積層されたノズル層１４３とを備えている。ノズル層１４３には、複数のノズル穴１０３ａがノズル層１４３を貫通するように配置されている。また、ノズル層１４３は、ノズル穴１０３ａに対応する箇所が円錐台形状に加工されている。ノズル１０３は、ノズル層のベース面１４３ｂから突出した構造となっており、ノズル穴１０３ａを一端に有する貫通穴１４５を備えている。

図８に示したノズルプレート１０４の製造方法について、図９（ａ）〜（ｅ）に基づいて以下に説明する。

図９（ａ）に示すように、平板上の基板１４１を準備し、上記基板１４１の一方の面に導電膜１４２’を成膜したあと、レジスト層１５０を用いてフォトリソグラフィー、エッチング技術によって所定の形状に加工し、吐出電極１４２を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、上記吐出電極１４２を形成した基板の面１４１ａに感光性樹脂１４３’を形成する。

次に、図９（ｃ）に示すように、上記感光性樹脂を感光することのできる光を照射し、上記感光性樹脂を所定形状に感光した後、現像することによって、貫通穴１４５を有したノズル１０３の形状に加工する。

次に、図９（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィー法によって基板１４１の裏面１４１ｂにレジスト膜１５１を形成する。次に、図９（ｅ）に示すように、図９（ｄ）において形成したレジスト膜１５１をマスクとして、基板１４１をエッチングすると、複数の貫通孔１４１ｃが基板１４１に形成され、その後レジスト膜１５１を除去する。これにより、ノズルプレート１０４が製造される。
特開２００４−１３６６５６号公報（公開日：２００４年５月１３日）

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来の構成には以下のような問題がある。

すなわち、特許文献１では、ノズル１０３の突起形状を形成した後、図９（ｄ）に示したように、基板１４１の裏面にレジスト膜１５１を形成し、さらに、図９（ｅ）に示したように、基板１４１のエッチングを行い、ノズル穴１０３ａに連通する貫通孔１４１ｃを形成している。このような工程によってノズルを作成する際、以下のような問題がある。

まず、上述したように、レジスト膜１５１を、ノズル１０３を形成した面とは反対側の基板１４１面に形成する。特許文献１に開示されているＳｉ基板では、可視光を透過しないため、基板１４１表面に形成されたノズル穴１０３ａのパターンと、基板１４１裏面に形成する貫通孔１４１ｃのパターンの位置合わせが困難となる。そのため、貫通孔加工の際の加工精度が低くなるという問題が生じる。

一方、基板１４１としてガラス基板を使用した場合であれば、可視光が透過するため、基板１４１の表裏のパターンの位置合わせは精度よく行うことができる。しかしながら、貫通孔１４１ｃをエッチングする際、湿式エッチングを用いると、エッチングが等方的に進むため、貫通孔１４１ｃの加工形状精度が悪くなってしまう。代わりに、異方性の高いドライエッチングを用いた場合であっても、貫通孔１４１ｃを加工する際、オーバーエッチングによって、吐出電極１４２や感光性樹脂１４３’が損傷を受ける可能性が高く、電極消失やノズル穴形状の不安定性が増大する。

さらに、特許文献１の技術では、ノズル１０３の形状が先端外径２μｍ、根元の径５μｍ、高さ１００μｍの、高アスペクト比形状に加工されている。そのため、ノズル１０３に負荷が加えられたとき、非常に破損しやすい形状である。したがって、貫通孔１４１ｃを加工する工程においてノズル１０３が破損する可能性が極めて高い。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造時におけるノズル部材の損傷から該ノズル部材を保護し、ノズルプレートの形状精度の安定性を向上することのできる、ノズルプレートの製造方法を提供することにある。

本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、液状物質を吐出するノズル穴を一端に有するノズル貫通穴が設けられたノズル部材と、液状物質の流路となる流路貫通穴が設けられた基板部材とを備えたノズルプレートの製造方法であって、第１の感光性樹脂層を、犠牲部材に積層する第１積層工程と、上記第１積層工程によって積層された第１の感光性樹脂層に、該第１の感光性樹脂層を感光させて第１貫通穴を形成する光を照射する第１感光工程と、上記第１感光工程によって感光された上記第１の感光性樹脂層に、光透過材料からなる第２の感光性樹脂層を積層する第２積層工程と、上記第２積層工程によって積層された上記第２の感光性樹脂層に、該第２の感光性樹脂層を感光させて上記第１貫通穴と連通する第２貫通穴を形成する光を照射する第２感光工程と、上記第１および第２感光工程によって感光された上記第１および第２の感光性樹脂層を現像する現像工程と、上記第１および第２感光工程によって感光された上記第１および第２の感光性樹脂層と、上記犠牲部材とを分離する分離工程と、を含むことを特徴としている。具体的には、上記ノズル部材および基板部材のうちの一方が、上記第１の感光性樹脂層によって形成され、他方が、上記第２の感光性樹脂層によって形成されることが好ましい。また、本発明のノズルプレートの製造方法によって製造されるノズルプレートは、液状物質を帯電させて、該液状物質の静電吸引力により、液状物質を吐出させる静電吸引方式のノズルプレートであることが好ましい。

本発明のノズルプレートの製造方法によれば、犠牲部材上に、ノズルプレートを構成する第１および第２の感光性樹脂層を積層し、第１および第２貫通穴を形成し、その後、犠牲部材と、第１および第２の感光性樹脂層を分離することによってノズルプレートを製造する。すなわち、犠牲部材上にノズルプレートを一時的に形成し、貫通穴を加工した後、犠牲部材を除去することによってノズルプレートを分離する構成になっている。

このため、犠牲部材がない場合の製造方法に比べ、製造中の各構成部材の剛性が高い状態で製造することができる。したがって、微細加工における加工精度が向上する。

具体的には、従来技術におけるノズルプレートの製造方法は、犠牲部材は用いず、基板から突出した形状のノズルを形成した後に、該ノズルの裏面に基板の流路貫通穴を形成していた。そのため、上述したように、ノズルの形状が、先端外径２μｍ、根元の径５μｍ、高さ１００μｍのような高アスペクト比形状であるため、上記基板の流路貫通穴を形成する工程中に、ノズルが破損しやすい。

そこで、本発明のノズルプレートの製造方法によれば、上述したように製造中の各構成部材の剛性が高い状態で製造することができるため、従来の構成のような高アスペクト比形状のノズルを備えるノズルプレートを製造する場合に、特に効果的である。

さらに、上記第２積層工程によって、上記第１の感光性樹脂層上に積層される上記第２の感光性樹脂層は、光透過材料である。そのため、上記第２の感光性樹脂層に第２貫通穴を形成する際、上記第１の感光性樹脂層に形成された第１貫通穴との位置合わせを容易に行うことができる。すなわち、第１および第２貫通穴の加工精度を、従来と比較して向上させることが可能となる。

なお、ここで光透過材料とは、第２の感光性樹脂層に第２貫通穴を形成する際、第１貫通穴との位置合わせを行うことが容易になる程度の光透過性を有する材料のことであり、透明材料であってもよく、半透明材料であってもよい。具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂や、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とメタクリル酸（ＭＡＡ）とを主成分とする有機樹脂等が挙げられる。

また、従来の製造方法では、基板に流路貫通穴を形成する際、エッチングによってこれを形成していたため、上述したように、オーバーエッチング等によって問題が生じる可能性が高かった。

そこで、本発明のノズルプレートの製造方法によれば、感光させることによって基板の流路貫通穴を形成するため、上述した問題は生じない。すなわち、ノズルプレートを良好に製造することができるとともに、良好なノズルプレートを提供することが可能となる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、上記ノズル部材は、上記基板部材に設けられた第１または第２貫通穴の径よりも大きい外径を有する円筒形状の突出部を有しており、上記基板部材に設けられた第１または第２貫通穴に連通する開口部と上記ノズル穴とを、該円筒形状の対向配置した円形面のそれぞれに有していることが好ましい。

上述した本発明のノズルプレートの製造方法によれば、ノズル部材として、円筒形状の突出部を形成するため、静電吐出型インクジェットヘッドのノズルプレートにおいて、吐出口近傍の電界集中を高めることができる。

これにより、低い吐出電圧で液状物質を吐出することが可能となる。

また、上述した製造方法によれば、感光によって突出部を形成するため、該突出部を簡便に精度よく作成することができる。したがって、良好なノズルプレートを提供することが可能となる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、上記第１および第２感光工程は、波長０．３〜１．０ｎｍの光を用いたリソグラフィによって行われることが好ましい。

上述した構成によれば、本発明のノズルプレートの製造方法では、波長０．３〜１．０ｎｍの光を用いたリソグラフィによって、上記第１および第２貫通穴を形成している。すなわち、非常に短波長の光でリソグラフィすることによって、上記第１および第２貫通穴を形成する。

そのため、リソグラフィの解像度が非常に高く、精度の高いノズルプレート加工を実現することができる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、上記リソグラフィに用いる光が、シンクロトロン放射光であることが好ましい。

上述した構成によれば、上記リソグラフィに用いる光は、シンクロトロン放射光である。すなわち、本発明のノズルプレートの製造方法では、上記第１および第２貫通穴が、非常に平行度の高い光を用いてリソグラフィすることによって形成される。

そのため、高アスペクト比のノズル部材や円筒型の突出部を有するノズル部材を容易に加工することができる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、上記現像工程は、上記分離工程によって上記第１および第２の感光性樹脂層と上記犠牲部材とを分離した後に行うことが好ましい。

上述した構成によれば、本発明のノズルプレートの製造方法では、上記犠牲部材と、上記第１および第２の感光性樹脂層とを分離した後に、上記現像工程が行われる。

これにより、製造中の各構成部材の剛性をさらに高い状態で製造工程を実施することができる。すなわち、本発明のノズルプレートの製造方法によれば、上記分離工程は、上記現像工程の前に行うことも可能であるが、特に、第１の感光性樹脂層によってノズル部材が形成された場合、上記分離工程より前に上記第１および第２の感光性樹脂層を現像することになると、上記分離工程に入る製造中のノズルプレートの構造は、上記突出部のみによって上記犠牲部材と連結している状態になる。このような状態では、上記分離工程に入る段階や、分離工程の間に上記犠牲部材に対して外部から衝撃等が加わった場合に、その衝撃が上記突出部に影響し、突出部が損傷することも考えられる。そこで、上記現像工程を、上記犠牲部材と、上記第１および第２の感光性樹脂層とが分離した後に、行うことによって、上述した可能性を回避することができ、良好なノズルプレートを提供することが可能となる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、上記第１および第２貫通穴は、互いに略同一径の開口部を備えており、かつ、第１貫通穴と第２貫通穴との連通部におけるそれぞれの開口部の中心が、ずれるように形成されていることが好ましい。具体的には、上記第１貫通穴の開口部における径をＤ１、上記第２貫通穴の開口部における径をＤ２、上記ノズルの外径をＤ０、上記連通部におけるそれぞれの開口部の中心のずれ量を△Ａとしたとき、
Ｄ０>Ｄ１／２＋Ｄ２／２＋△Ａ
を、満足することが好ましい。

上述した構成によれば、本発明のノズルプレートの製造方法では、第１貫通穴と第２貫通穴との連通部におけるそれぞれの開口部の中心が、ずれるように形成されている。

これにより、第１貫通穴と第２貫通穴との連通部において液状物質の流路抵抗を発生させることができる。

液状物質の流路抵抗を発生させることにより、上記突出部から、低粘度インクを微少量吐出する際にインクの大量供給を抑制することができ、これによって突出部の先端から吐出されるインクの液滴量を微小に制御することができる。

また、この流路抵抗の大きさは、マスクパターンを作り直すことなく、第１貫通穴と第２貫通穴のアライメントを調整するだけで、調節することができる。したがって、所望の吐出特性を有するノズル（突出部）を、非常に簡便に、かつ、コスト増をともなうことなく、製造することができる。

なお、ここで「ずれるように形成されている」とは、第１貫通穴と第２貫通穴とが連通する部分において、すなわち、上記第１の感光性樹脂層と第２の感光性樹脂層との境界面において、上記第１または第２の感光性樹脂層が該境界面に沿ってスライドしたように、第１貫通穴および第２貫通穴のそれぞれの開口部の中心がずれた状態のことをいう。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、上述した課題を解決するために、上記ノズル部材は、上記円筒形状の突出部の外側に、該突出部の突出量と略同一の突出量を有した平面部が、所定の深度を有した溝を介して、形成されていることが好ましい。

上述した構成によれば、本構成のノズルプレートでは、上記円筒形状の突出部の外側に、該突出部の突出量と略同一の突出量を有した平面部が、所定の深度を有した溝を介して、形成されている。このため、上記平面部における上記溝との境界領域にも電界が集中し、この境界領域から発生する電界によって、突出部における液状物質が吐出する近傍領域の電界が閉じ込められることになり、この近傍領域電気力線の発散が防止される。
これによって、該電気力線に沿って飛翔する液状物質の着弾精度が向上する。

さらに、上記平面部の突出量は、上記突出部の突出量と略同一である。すなわち、液状物質が吐出する上記突出部における先端面が、上記平面部と同一面上に位置する構成となっている。上記平面部があることによって、上記突出部のみがノズルプレートから突出するような構成ではなくなる。これにより、液状物質を吐出する対象となる対象基材等との接触などによる突出部の破損を防止することができる。

本発明に係るノズルプレートの製造方法は、以上のように、液状物質を吐出するノズル穴を一端に有するノズル貫通穴が設けられたノズル部材と、液状物質の流路となる流路貫通穴が設けられた基板部材とを備えたノズルプレートの製造方法であって、第１の感光性樹脂層を、犠牲部材に積層する第１積層工程と、上記第１積層工程によって積層された第１の感光性樹脂層に、該第１の感光性樹脂層を感光させて第１貫通穴を形成する光を照射する第１感光工程と、上記第１感光工程によって感光された上記第１の感光性樹脂層に、光透過材料からなる第２の感光性樹脂層を積層する第２積層工程と、上記第２積層工程によって積層された上記第２の感光性樹脂層に、該第２の感光性樹脂層を感光させて上記第１貫通穴と連通する第２貫通穴を形成する光を照射する第２感光工程と、上記第１および第２感光工程によって感光された上記第１および第２の感光性樹脂層を現像する現像工程と、上記第１および第２感光工程によって感光された上記第１および第２の感光性樹脂層と、上記犠牲部材とを分離する分離工程と、を含むことを特徴としている。

本発明のノズルプレートの製造方法によれば、犠牲部材上に、ノズルプレートを構成する第１および第２の感光性樹脂層を積層し、第１および第２貫通穴を形成し、その後、犠牲部材と、第１および第２の感光性樹脂層を分離することによってノズルプレートを製造する。すなわち、犠牲部材上にノズルプレートを一時的に形成し、貫通穴を加工した後、犠牲部材を除去することによってノズルプレートを分離する構成になっている。

このため、犠牲部材がない場合の製造方法に比べ、製造中の各構成部材の剛性が高い状態で製造することができる。したがって、微細加工における加工精度が向上する。また特に、従来の構成のような高アスペクト比形状のノズルを備えるノズルプレートを製造する場合に効果的である。

さらに、上記第２積層工程によって、上記第１の感光性樹脂層上に積層される上記第２の感光性樹脂層は、光透過材料であるため、上記第２の感光性樹脂層に第２貫通穴を形成する際、上記第１の感光性樹脂層に形成された第１貫通穴との位置合わせを容易に行うことができ、第１および第２貫通穴の加工精度が、従来と比較して向上させることが可能となる。

また、本発明のノズルプレートの製造方法によれば、感光させることによって基板の流路貫通穴を形成するため、オーバーエッチング等の問題は生じない。すなわち、ノズルプレートを良好に製造することができるとともに、良好なノズルプレートを提供することが可能となる。

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１（ａ）・（ｂ）ないし図４に基づいて説明すれば、以下の通りである。

なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が、以下の実施形態および図面に限定されるものではない。

また、以下の説明では、液状物質を帯電させて、該液状物質の静電吸引力により、液状物質を吐出させる静電吸引方式のノズルプレートについて説明する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、圧電素子の振動により液状物質の流路を変形させることにより液状物質を吐出させるピエゾ方式や、液状物質の流路内に発熱体を設け、その発熱体を発熱させて気泡を発生させ、気泡による流路内の圧力変化に応じて液状物質を吐出させるサーマル方式のノズルプレートであっても適用することが可能である。

図１（ａ）・（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るノズルプレート１の構成を示したものであり、図１（ａ）は、ノズルプレート１の構成を概略的に示した透視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したノズルプレート１を切断線Ａ−Ａ’で切断した切断面を示した断面図である。

図１（ａ）・（ｂ）に示すノズルプレート１は、例えばインクジェットプリンターに備えられ、微小なインクドット（液滴）を、描画対象となる対象基材に直接描画することによって微細パターンを高い精度で形成することができる。

なお、ここで対象基材とは、吐出された液状物質の着弾を受ける対象物をいう。また、その材質については特に限定されるものではない。したがって、本実施の形態のノズルプレート１をインクジェットプリンターに適応した場合は、用紙やシート等の記録媒体や液晶表示用のカラーフィルタが上記対象基材に相当する。また、導電性ペーストを用いて回路の形成を行う場合には、回路が形成されるべきベースが上記対象基材に相当する。

具体的には、上記ノズルプレート１を用いて液状物質の吐出を行う場合は、該ノズルプレート１内あるいはインクジェットヘッド内に設けられた吐出電極（図示しない）に電圧を印加してノズル２（ノズル部材、突出部）の先端であるノズル先端部３に電界を集中させ、液状物質を帯電させて、該液状物質の静電吸引力により、液状物質をノズル２の対象基材側開口部８から吐出させることができる。

なお、本実施の形態のノズルプレート１の場合、ノズル先端部３に対向する対向電極がなくとも液状物質の吐出を行うことが可能である。例えば、対向電極が存在しない状態で、ノズル先端部３に対向させて対象基材を配置した場合、該対象基材が導体である場合には、対象基材の受け面を基準としてノズル先端部３の面対称となる位置に逆極性の鏡像電荷が誘導される。一方、上記対象基材が絶縁体である場合には、対象基材の受け面を基準として基材の誘電率により定まる対称位置に逆極性の映像電荷が誘導される。そして、ノズル先端部３に誘起される電荷と鏡像電荷または映像電荷間での静電力により液状物質の液滴が飛翔する。そのため、ノズルプレート１は、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、ベース部４（基板部材）と、ノズル２とを備えている。なお、本発明に係るノズルプレートは、上述したように、液状物質を帯電させるための吐出電極を設けた構成であるが、以下の説明ではこの吐出電極については、特に図示しないものとする。

上記ベース部４は、図１（ａ）・（ｂ）に示すように、液状物質がベース部４に流入する流入面４ａと、吐出対象である図示しない対象基材に該液状物質を吐出する、該流入面４ａに対向配置された吐出面４ｂとを有している。さらに、上記ベース部４は、上記流入面４ａおよび吐出面４ｂの両方に開口部を有したベース貫通穴５（第１貫通穴、第２貫通穴）を備えている。

上記ベース部４の厚みは、適宜設定することが可能であるが、１０〜３００μｍの範囲で設定されることが好ましい。ベース部４の厚みが１０μｍ以下となると、ノズル自体の構造安定性を維持することが困難となる。また、ベース部４の厚みが３００μｍ以上になると、ベース貫通穴５の加工が困難になる。一例としては、厚さ１００μｍとすることができる。

また、上記ノズル２は、上記ベース部４の上記吐出面４ｂ側に配置されており、図示したように円筒形状をなしている。上記ノズル２は、上記円筒形状を構成する１対の円形面のそれぞれに開口部、ベース部側開口部および対象基材側開口部８（ノズル穴）、を有したノズル貫通穴６（第１貫通穴、第２貫通穴）を備えている。ノズル貫通穴６のベース部側開口部および対象基材側開口部８のうち、上記ベース部側開口部は、連通部７において、ベース貫通穴５の吐出面４ｂ側の開口部と連結しており、ベース貫通穴５とノズル貫通穴６とは連通している。

上記ノズル２の円筒形状の大きさは、適宜設定することが可能である。ノズル２の外径としては、２〜３５μｍとすることが好ましい。また、ノズル２のベース部４からの突出量、具体的には吐出面４ｂからの突出量としては、１０〜２００μｍとすることが好ましい。吐出面４ｂからの突出量を１０μｍ以上とすることで、ノズル先端に効果的に電界を集中させることができる。また、吐出面４ｂからの突出量が３００以上になると、ノズル孔の加工が困難になる。一例としては、ノズル２の外径を１０μｍ、ノズル２のベース部４からの突出量を１００μｍとすることができる。

また、上記ノズル２のノズル貫通穴６の大きさも、適宜設定することが可能である。例えば、高いアスペクト比加工における解像度の限界である１μｍ以上とすることが好ましく、微細液滴の作製を考慮すると３０μｍ以下とすることが好ましい。一例としては、ノズル貫通穴６の内径を３〜５μｍの範囲で設定することができる。

なお、ベース貫通穴５とノズル貫通穴６とは、液状物質が、該ベース貫通穴５を流れた後、ノズル貫通穴６を流れて上記ノズル２における対象基材との対向面に形成された対象基材側開口部８から吐出するように構成されていればよく、後述するように、上記ベース部４の吐出面４ｂ側の開口部と、上記ノズル２の上記ベース部側開口部とは、必ずしもその形状が一致していなくてもよい。詳細は後述するが、例えば、互いの開口部が同一径でなくてもよく、また、互いの開口部の中心がずれて形成されている構成であってもよい。

なおまた、図１（ａ）では、２つの上記ノズル２が構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに、上記ノズル２の配置も、図示したものに限定されるものではなく、具体的には、複数の上記ノズル２が、複数列をなして構成されているものであってもよい。

以上のように、本実施の形態に係るノズルプレート１は、対象基材側開口部８を有する円筒形状のノズル２をノズルプレート上に形成している。これによって、吐出電極に電圧を印加させた際、該対象基材側開口部８近傍の電界集中が向上し、低い印加電圧で液状物質を吐出させることができる。

次に、以上のような構成を備えた本実施の形態に係るノズルプレート１の製造方法について説明する。

図２（ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態のノズルプレート１の製造方法を説明するため説明図である。なお、図２（ａ）〜（ｆ）は、図１（ｂ）と同様に、図１（ａ）に示す製造完了後のノズルプレート１における切断線Ａ−Ａ’で切断した状態に相当する断面図である。

図２（ａ）は、犠牲部材９を示している。この犠牲部材９は、ガラスやＳｉなどの基板１０と、該基板１０上に形成された、酸によってエッチングすることのできるＮｉを主成分とする犠牲層１１を備えている。

本実施の形態では、基板１０と犠牲層１１との積層構造を犠牲部材９として用いている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、後の製造工程で、ノズルプレート１を、犠牲部材９から除去することができる部材であれば、該犠牲部材９は、例えば、上記犠牲層１１に用いる材料のみによって構成されたものであってもよい。

さらに、上記犠牲層１１の材料にＮｉを主成分とするものを用いているが、後の製造工程において犠牲部材９上に形成されるノズルプレート１の材料と、選択性の高いエッチングを行うことのできる材料であれば、特に限定されるものではない。したがって、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌなどの金属材料を上記犠牲層１１として用いることもできる。

次に、図２（ｂ）は、上記犠牲部材９に、第１の感光性樹脂層１２を積層した状態を示している（第１積層工程）。

上記第１の感光性樹脂層１２の積層は、回転塗布法等の従来公知の方法によって上記犠牲部材９上に塗布することによって積層することができる。

本実施の形態のノズルプレート１は、図１（ｂ）に示したように、ベース部４から円筒形状のノズル２が突出した構成となっている。そのため、上述したように、例えば、ノズル２のベース部４からの突出量を１００μｍとしたい場合は、上記犠牲部材９上に、第１の感光性樹脂層１２を厚さ１００μｍとなるように積層すればよい。すなわち、本実施の形態では、第１の感光性樹脂層１２の厚みは、ノズル２のベース部４からの突出量に相当する。

本実施の形態では、上記第１の感光性樹脂層１２を用いて上記ノズル２を形成する。さらに、図１（ａ）に示したように、上記ノズル２にはノズル貫通穴６が形成されている。そこで、図２（ｃ）は、上記第１の感光性樹脂層１２を用いて上記ノズル２およびノズル貫通穴６を形成する工程を示している（第１感光工程）。

図２（ｃ）に示すように、第１マスク１３を第１の感光性樹脂層１２における上記犠牲部材９側とは反対側に配置し、第１マスク１３によって第１の感光性樹脂層１２の一部がマスクされるようにして、中心波長０．５ｎｍ（５Å）のシンクロトロン放射光１４を第１の感光性樹脂層１２に照射する。

この照射により、図２（ｃ）に示すように、領域Ｅ２が感光され、ノズル貫通穴６を有した円筒形状のノズル２が第１の感光性樹脂層１２内に形成される。

次に、図２（ｄ）は、上記シンクロトロン放射光１４によって感光された第１の感光性樹脂層１２に、第２の感光性樹脂層１５を積層した状態を示している（第２積層工程）。本実施の形態では、上記第２の感光性樹脂層１５を用いて、図１（ａ）に示した上記ベース部４を形成する。

上記第２の感光性樹脂層１５の積層は、第１の感光性樹脂層１２の積層と同様に、従来公知の方法によって第１の感光性樹脂層１２上に塗布することによって積層することができ、上述したように、例えば、上記ベース部４の厚みを１００μｍとしたい場合は、第１の感光性樹脂層１２上に第２の感光性樹脂層１５を厚さ１００μｍとなるように積層すればよい。

上述したように、上記ベース部４には、ベース貫通穴５が形成されている。そこで、図２（ｅ）は、上記第２の感光性樹脂層１５を用いて上記ベース部４およびベース貫通穴５を形成する工程を示している（第２感光工程）。図２（ｅ）に示すように、第２マスク１６を第２の感光性樹脂層１５における上記第１の感光性樹脂層１２側とは反対側における、第２マスク１６によって第２の感光性樹脂層１５の一部がマスクされるように配置する。そして、第２マスク１６を用いて、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を第２の感光性樹脂層１５に照射する。

この照射により、図２（ｅ）に示すように、領域Ｅ１が感光され、ベース貫通穴５を有したベース部４が形成される。

次に、図２（ｆ）は、製造が完了したノズルプレート１を示している。図２（ｅ）においてベース貫通穴５を有したベース部４が形成されたノズルプレート１は、上記感光された領域Ｅ１および領域Ｅ２をテトラヒドロオキシザンとアミノエタノールおよびエタノールを含有する現像液に浸漬し、上記領域Ｅ１および領域Ｅ２を除去する。次に、エタノールを含有する停止液によって現像を停止した後、水洗し、ノズルプレート１の形状を現像する（現像工程）。さらに、硝酸を含有するエッチング液によって、上記犠牲部材９をエッチングする。これにより、ノズルプレート１（第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５）と、犠牲部材とを分離することができる（分離工程）。

以上のように、図２（ａ）〜（ｆ）に図示した工程によって、ノズルプレート１を製造することができる。

以上のように、本実施の形態では、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５は、現像液に浸漬することにより、感光された上記領域Ｅ１および領域Ｅ２が除去される構成となっている。したがって、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５は、現像液に対する溶解度が増加するいわゆるポジ型の材料を用いる。

さらに、本実施の形態では、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５として、光透過材料を用いる。その理由を以下に説明する。

本実施の形態におけるノズルプレート１は、連通部７（図１（ａ））において、ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６のそれぞれ開口部が一致した構成となっている。そこで、図２（ｅ）に示した工程では、上記第２マスク１６は、上記第２の感光性樹脂層１５における領域Ｅ１が上記第１の感光性樹脂層１２に形成されたノズル貫通穴６に対応するように、配置される必要がある。

そこで、上記のように、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を光透過材料とすることによって、特に、第２の感光性樹脂層１５にベース貫通穴５を形成する際、上記第１の感光性樹脂層１２に形成したノズル貫通穴６との位置合わせを容易に行うことができる。

具体的には、光透過材料を用いれば、ベース貫通穴５に相当する領域が開口した上記第２マスク１６を、上記第２の感光性樹脂層１５上に配置して、該第２の感光性樹脂層１５にベース貫通穴５を形成する際、上記第２マスク１６の開口領域と、第１の感光性樹脂層１２に形成されたノズル貫通穴６との位置合わせを、例えば、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を感光しない光を用いて行うことができる。

これにより、ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６の加工精度が、上述した従来の製造方法よりも高くすることができる。

なお、ここで光透過材料とは、第２の感光性樹脂層にベース貫通穴５を形成する際、ノズル貫通穴６との位置合わせを行うことが容易になる程度の光透過性を有する材料のことであり、透明材料であってもよく、半透明材料であってもよい。

具体的には、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂や、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とメタクリル酸（ＭＡＡ）とを主成分とする有機樹脂等が挙げられる。例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂を用いて、それぞれ１００μｍの厚さに塗布して第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を形成することができる。

また、本実施の形態では、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を用いて、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を感光させている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を感光させることができる光であればよい。

また、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を感光させることができる光の中でも、中心波長０．３〜１．０ｎｍ（３〜１０Å）の光であることが好ましい。これにより、中心波長０．３〜１．０ｎｍの非常に短波長の光を用いたリソグラフィによって、上記ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６を形成することができる。そのため、リソグラフィの解像度が非常に高く、精度の高いノズルプレート１の加工が実現できる。

したがって、上記第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５は、光透過性材料であるとともに、中心波長０．３〜１．０ｎｍの光に高い感光性を示す材料であることが好ましい。

さらに、中心波長０．３〜１．０ｎｍの光の中でも、シンクロトロン放射光１４であることが好ましい。これにより、非常に平行度の高いシンクロトロン放射光を用いたリソグラフィによって、上記ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６を形成することができる。そのため、本実施の形態のように、円筒形状のノズル２を容易に加工することができる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、従来と同様の高アスペクト比のノズル部材であっても適用することが可能である。この場合も、上記シンクロトロン放射光１４を用いることによって、高アスペクト比のノズル部材を容易に加工することができる。

以上のように、本実施の形態のノズルプレートの製造方法を用いることにより、ノズルプレート１の製造工程の間、該ノズルプレート１は、犠牲部材９上に形成され、該ノズルプレート１のベース貫通穴５およびノズル貫通穴６を形成した後に、犠牲部材９がノズルプレート１から分離される構成となっている。

このため、犠牲部材９がない場合の製造方法に比べ、製造中のノズルプレート１（第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５）の剛性が高い状態で製造することができる。したがって、本実施の形態のようにノズルプレートの形状が微細な形状である場合に、その加工精度を高めることができる。

また、ベース部４にベース貫通穴５を形成する際、第１の感光性樹脂層１２内に既に形成されたノズル２は、領域Ｅ２とともに、犠牲部材９によって固定され、剛性が高くなっていることから、ノズル２を損傷させることなくベース貫通穴５を形成することができる。したがって、犠牲部材は用いず、基板から突出した形状のノズルを形成した後に、該ノズルの裏面に基板の流路貫通穴を形成する従来技術におけるノズルプレートの製造方法と比較して、良好なノズルプレート１を提供することができる。

また、本実施の形態のノズルプレートの製造方法によれば、ベース貫通穴５は、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を用いて、感光させることによって形成している。したがって、エッチングによってベース貫通穴を形成するような従来の製造方法と比較してオーバーエッチング等による上述した問題が生じる可能性は極めて低くなる。すなわち、ノズルプレートを良好に製造することができるとともに、良好なノズルプレートを提供できる。

また、上記ノズル２は、円筒形状を有しているため、対象基材側開口部８近傍の電界集中を高めることができる。これにより、低い吐出電圧で液状物質を吐出することが可能となる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、換言すれば、以下の点を特徴としているとも表現できる。すなわち、液状物質を吐出する少なくとも１つのノズル穴を有するノズルプレートの製造方法であって、犠牲部材を準備する工程と、上記犠牲部材上に第１の感光性樹脂層を形成する工程と、上記第１の感光性樹脂層に形成される第１貫通穴に対応する形状を加工する工程と、上記第１の感光性樹脂層上に第２の感光性樹脂層を形成する工程と、上記第２の感光性樹脂層に形成される第２貫通穴に対応する形状を加工する工程と、上記第２貫通穴加工後に犠牲部材を除去する工程を備えることを特徴とすることもできる。

この場合、さらに、上記第１の感光性樹脂層または第２の感光性樹脂層の少なくとも一方が、第１貫通穴あるいは第２貫通穴よりも大きな外径を有する円筒形状に加工されることを特徴とすることもできる。

さらに、上記第１貫通穴の中心位置と上記第２貫通穴の中心位置をずらして配置されていることを特徴とすることもできる。
〔実施の形態２〕
本発明に係る他の実施の形態について、図３（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態におけるノズルプレートの製造方法を説明するため説明図である。なお、本実施の形態におけるノズルプレート１は、構造上は、上記実施の形態１と同一である。したがって、図３（ａ）〜（ｄ）は、図１（ｂ）と同様に、図１（ａ）に示す製造完了後のノズルプレート１における切断線Ａ−Ａ’で切断した状態を図示した断面図である。

上記実施の形態１のノズルプレート１は、該ノズルプレート１を構成するベース部４とノズル２を、現像液に対する溶解度が増加するいわゆるポジ型の樹脂材料の第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を用いて形成している。これに対して、本実施の形態では、感光された領域が、現像液に対する溶解耐性が向上するいわゆるネガ型の樹脂材料を用いている。

第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５にネガ型の樹脂材料を用いた場合のノズルプレート１の製造方法について図３（ａ）〜（ｄ）に基づいて、以下に説明する。

上記実施の形態１と本実施の形態の製造方法とで異なる点は、本実施の形態では、第１の感光性樹脂層１２を用いてベース部４を形成し、第２の感光性樹脂層１５を用いてノズル２を形成する点である。以下に、本実施の形態の製造方法を具体的に説明する。なお、以下では、特に上記実施の形態１と異なる点について説明し、実施の形態１と同様の内容については、説明を省略する。

図３（ａ）は、犠牲部材９に第１の感光性樹脂層１２を積層した状態を示している（第１積層工程）。上述したように本実施の形態では、第１の感光性樹脂層１２を用いて、図１（ａ）に示したベース部４を形成する。まず、従来公知の方法によって犠牲部材９上に第１の感光性樹脂層１２を塗布する。例えば、上記ベース部４の厚みを１００μｍとしたい場合は、第１の感光性樹脂層１２を厚さ１００μｍとなるように積層すればよい。

上記ベース部４には、ベース貫通穴５が形成されている。図３（ｂ）は、上記第１の感光性樹脂層１２を用いて上記ベース部４およびベース貫通穴５を形成する工程を示している（第１感光工程）。

図３（ｂ）に示すように、第１マスク１３を、第１の感光性樹脂層１２における上記犠牲部材９側とは反対側における、第１マスク１３によって第１の感光性樹脂層１２の一部、具体的にはベース貫通穴５部分、がマスクされるように配置する。そして、第１マスク１３を用いて、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を、第１の感光性樹脂層１２に照射する。

この照射により、図３（ｂ）に示すように、領域Ｅ３が感光され、ベース貫通穴５を有したベース部４が形成される。

次に、図３（ｃ）は、上記シンクロトロン放射光１４によって感光された第１の感光性樹脂層１２に、第２の感光性樹脂層１５を積層した状態を示している（第２積層工程）。本実施の形態では、上記第２の感光性樹脂層１５を用いて上記ノズル２を形成する。

上記第２の感光性樹脂層１５の積層は、第１の感光性樹脂層１２の積層と同様に、従来公知の方法によって第１の感光性樹脂層１２上に塗布することによって積層することができ、例えば、ノズル２のベース部４からの突出量を１００μｍとしたい場合は、上記第１の感光性樹脂層１２上に第２の感光性樹脂層１５を厚さ１００μｍとなるように積層すればよい。すなわち、本実施の形態では、第２の感光性樹脂層１５の厚みは、ノズル２のベース部４からの突出量に相当する。

図３（ｄ）は、上記第２の感光性樹脂層１５を用いて上記ノズル２およびノズル貫通穴６を形成する工程を示している（第２感光工程）。

図３（ｄ）に示すように、第２マスク１６を、第２の感光性樹脂層１５における上記第１の感光性樹脂層１２側とは反対側に配置して、第２の感光性樹脂層１５の一部をマスクする。そして、第２マスク１６を用いて、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を第１の感光性樹脂層１２に照射する。

この照射により、領域Ｅ４が感光され、ノズル貫通穴６を有した円筒形状のノズル２が第２の感光性樹脂層１５内に形成される。

次に、第１の感光性樹脂層１２にベース部４を形成し、第２の感光性樹脂層１５にノズル２を形成したノズルプレート１を、上記実施の形態１と同様、現像する（現像工程）。これにより、図３（ｅ）に図示したノズルプレート１が完成する。

本実施の形態における第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５には、光透過材料であり、かつ、現像液に対する溶解耐性が向上するいわゆるネガ型の樹脂材料を用いる。具体的には、エポキシ系の材料を用いることができ、より具体的には、MicroChem Corp．製 SU-8レジスト等を用いることができる。

以上のような製造方法を用いることにより、本実施の形態におけるノズルプレート１は、ノズル２を形成する前の工程で、ベース部４およびベース貫通穴５を形成するため、ベース部４を形成する際にノズル２が損傷するような従来の問題はなくなる。

また、上記実施の形態１と同様、本実施の形態のノズルプレートの製造方法によれば、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を用いて、感光させることによってベース貫通穴５を形成する。したがって、エッチングによってベース貫通穴を形成するような従来の製造方法と比較してオーバーエッチング等による上述した問題が生じる可能性は極めて低くなる。すなわち、ノズルプレートを良好に製造することができるとともに、良好なノズルプレートを提供できる。

なお、上述したような、上記実施の形態１および本実施の形態におけるノズルプレート１は、連通部７（図１（ａ））において、ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６のそれぞれ開口部が一致した構成となっている。しかしながら、本発明に係るノズルプレートは、それぞれ開口部が一致した構成のものに限定されるものではない。

具体的には、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような構成のノズルプレートであってもよい。図４（ａ）〜（ｃ）は、ノズルプレート１のベース貫通穴５およびノズル貫通穴６の他の形状を示したものであり、図１（ｂ）と同様に、図１（ａ）に示す製造完了後のノズルプレート１における切断線Ａ−Ａ’で切断した状態に相当する断面図である。

図４（ａ）に示すベース貫通穴５およびノズル貫通穴６の形状は、ベース貫通穴５の径に比べ、ノズル貫通穴６の径が小さい場合の構成を示した断面図である。

図４（ａ）に示す構成の場合、ノズル貫通穴６に比べ、ベース貫通穴５の流路抵抗が小さくなるので、微細に形成されるノズル貫通穴６から大量の液状物質を吐出するような吐出形態を採用する際に、吐出量に対して液状物質の供給が不足することがなく、描画を安定して行うことができる。

なお、ベース貫通穴５の形状は、上記ノズル２の外径を超えなければ、吐出する液状物質の物性、所望の描画特性に応じて任意に設定することができる。

また、図４（ｂ）に示すベース貫通穴５およびノズル貫通穴６の形状は、図４（ａ）の構成とは反対に、ノズル貫通穴６の径に比べ、ベース貫通穴５の径が小さい場合の構成を示した断面図である。

図４（ｂ）に示す構成の場合、ノズル貫通穴６に比べ、ベース貫通穴５の流路抵抗が大きくなるので、微細に形成されるノズル貫通穴６から、低粘度の液状物質を微少量吐出する際に、液状物質の大量供給を抑制することができる。

また、これにより、ノズル貫通穴６先端から吐出される液状物質の液滴量を微小に制御することができる。

図４（ｃ）に示すベース貫通穴５およびノズル貫通穴６の形状は、ノズル貫通穴６とベース貫通穴５の配置をずらした構成となっている。

ここで、「ずらした構成」とは、すなわち、上記第１の感光性樹脂層１２と第２の感光性樹脂層１５との境界面において、上記第１の感光性樹脂層１２または第２の感光性樹脂層１５が該境界面に沿ってスライドしたようにすることによって、ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６のそれぞれの開口部の中心がずれた状態の構成のことをいう。

図４（ｃ）に示す構造の場合、ベース貫通穴５とノズル貫通穴６の連通部７において流路の断面形状が小さくなるので、この連通部７において流路抵抗を高めることができる。

したがって、図４（ｂ）に示した構成と同様に、液状物質の大量輸送を制限することができる。そのため、低粘度の液状物質を微少量吐出するような吐出条件において、吐出量を微小に制御することができる。

なお、上記ベース貫通穴５とノズル貫通穴６のずれ量は、上記ノズル２の外径とノズル貫通穴６の径とから設定することができる。

すなわち、ベース貫通穴５の領域が、ノズル２の外周部よりも外側に及ぶことがないように配置する必要がある。その理由としては、次のような問題が挙げられるためである。図５は、図１（ｂ）と同様に、図１（ａ）に示す製造完了後のノズルプレート１における切断線Ａ−Ａ’で切断した状態に相当する断面図である。図４に示したノズルプレート１の構成では、ベース貫通穴５のエッジ領域が、ノズル２の外周部よりも外側に配置されている。このような構成になると、ノズル２とベース部４の境界面に漏出口１７が形成されてしまい、液状物質が該漏出口１７から漏れ出てしまうことによって、対象基材側開口部８からの液状物質の吐出量の安定性が著しく低下するという問題が生じるためである。

そこで、図４（ｃ）に示す構造を実現する場合は、以下の式を満たす必要がある。
Ｄ０>Ｄ１／２＋Ｄ２／２＋△Ａ
なお、上記ベース貫通穴５の径をＤ１、上記ノズル貫通穴６の径をＤ２、上記ノズル２の外径をＤ０、上記連通部におけるそれぞれの開口部の中心のずれ量を△Ａとして表すものとする。

図４（ｃ）に示す構造を実現する場合は、上記の式を満たすことによって、上述した問題は生じず、液状物質の大量輸送を制限することができる。そのため、低粘度の液状物質を微少量吐出するような吐出条件において、吐出量を微小に制御することができるとともに、液状物質の吐出を安定に行うことができる。

ノズルプレート１は、以上のような図４（ａ）〜（ｃ）に示した構成のノズルプレートであってもよい。図４（ａ）に示した構成を製造する際は、第１マスク１３に設けられたノズル貫通穴６形成部分の開口領域の径を、第２マスク１６に設けられたベース貫通穴５形成部分の開口領域の径よりも小さくすることによって製造することができる。なお、図４（ａ）に示した構成を製造する際はネガ型の樹脂材料を用いることが好ましい。また概念を判りやすく説明するために図４（ａ）では、ベース貫通穴５の形状をストレート形状としているが、実際にはノズル貫通穴６の露光によってベース貫通穴５の内径が減少する場合がある。図４（ｂ）に示した構成を製造する際は、第２マスク１６に設けられたベース貫通穴５形成部分の開口領域の径を、第１マスク１３に設けられたノズル貫通穴６形成部分の開口領域の径よりも小さくすることによって製造することができる。なお、図４（ｂ）に示した構成を製造する際はポジ型あるいはネガ型の樹脂材料を用いることができる。

さらに、図４（ｃ）に示した構成を製造する際は、上述した製造方法とは異なり、第２の感光性樹脂層１５に第２マスク１６を用いてベース貫通穴５を形成する際に、第１の感光性樹脂層１２に既に形成されたノズル貫通穴６とのアライメントをずらして第２マスク１６を配置することによって製造することができる。

すなわち、図４（ｃ）に示した構成を製造する際は、新たにマスクパターンを作成することなしに、ノズル２内の流路抵抗を変化することができる。したがって、用途に応じた流路抵抗設定や調整を、簡便に、かつ、コストの増加なしに実現することができる。なお、図４（ｃ）に示した構成を製造する際はネガ型の樹脂材料を用いることが好ましい。また概念を判りやすく説明するために図４（ｃ）では、ベース貫通穴５の形状をストレート形状としているが、実際にはノズル貫通穴６の露光によってベース貫通穴５の内径が減少する場合がある。
〔実施の形態３〕
本発明に係る他の実施の形態について、図６（ａ）・（ｂ）および図７（ａ）〜（ｆ）に基づいて説明すれば、以下の通りである。本実施の形態では、上記実施の形態１との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態１で説明した部材と同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６（ａ）・（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係るノズルプレート１の構成を示しものであり、図６（ａ）は、ノズルプレート１の構成を概略的に示した透視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したノズルプレート１を切断線Ｃ−Ｃ’で切断した切断面を示している。なお、説明の便宜上、図６（ａ）・（ｂ）に図示したノズルプレート１では、ノズル２とベース部４との境界面を図示しているが、実際は、境界面は存在しない。

本実施の形態におけるノズルプレート１は、上記実施の形態１のノズル２とは構造の異なるノズル部２０（ノズル部材）を備えている。

具体的には、図６（ａ）・（ｂ）に示すように、本実施の形態のノズルプレート１は、上記実施の形態１のノズル２と同一の円筒形状のノズル２以外に、該ノズル２の外側、すなわち、該ノズル２の外径を囲むように、該ノズル２のベース部４からの突出量と略同一の突出量を有した平面部１８が、該突出量と同じ深度を有した溝１９を介して、形成されたノズル部２０を備えている。

本実施の形態におけるノズルプレート１の製造方法について、図７（ａ）〜（ｆ）に基づいて説明する。図７（ａ）〜（ｆ）は、図６（ｂ）と同様に、図６（ａ）に示す製造完了後のノズルプレート１における切断線Ｃ−Ｃ’で切断した状態を図示した断面図である。

なお、本実施の形態におけるノズルプレート１の製造方法は、上記実施の形態１の製造方法と略同様であるため、以下の説明では、上記実施の形態１の製造方法と同様の工程については簡単に説明する。

図７（ａ）は、犠牲部材９を示している。犠牲部材９は、上記実施の形態１の場合と同様に、基板１０と、該基板１０上に形成された犠牲層１１とを備えている。上記犠牲部材９は、上記犠牲層１１に用いる材料のみによって構成されたものであってもよく、上記犠牲層１１には、後の製造工程で、ノズルプレート１が上記犠牲部材９から容易に分離できるような選択性の高いエッチングを行うことのできる材料を用いる。

次に、図７（ｂ）は、上記犠牲部材９に、第１の感光性樹脂層１２を積層した状態を示している（第１積層工程）。第１の感光性樹脂層１２の積層は、ノズル部２０（ノズル２および平面部１８）のベース部４からの突出量を、例えば、１００μｍとしたい場合は、上記犠牲部材９上に第１の感光性樹脂層１２を厚さ１００μｍとなるように積層すればよい。すなわち、本実施の形態では、第１の感光性樹脂層１２の厚さは、ノズル部２０のベース部４からの突出量に相当する。

図７（ｃ）は、上記第１の感光性樹脂層１２を用いて、上記ノズル２と、ノズル貫通穴６と、溝１９と、平面部１８とを形成する工程を示している（第１感光工程）。図７（ｃ）に示すように、第１マスク１３を第１の感光性樹脂層１２における上記犠牲部材９側とは反対側に配置し、第１マスク１３によって第１の感光性樹脂層１２の一部がマスクされるように、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を第１の感光性樹脂層１２に照射する。

この照射により、図７（ｃ）に示すように、領域Ｅ５が感光され、ノズル貫通穴６を有した円筒形状のノズル２と、溝１９と、平面部１８とが第１の感光性樹脂層１２内に形成される。

次に、図２（ｄ）は、上記シンクロトロン放射光１４によって感光された第１の感光性樹脂層１２に、第２の感光性樹脂層１５を積層した状態を示している（第２積層工程）。本実施の形態では、上記第２の感光性樹脂層１５を用いて上記ベース部４を形成する。

図７（ｅ）は、上記第２の感光性樹脂層１５を用いて上記ベース部４およびベース貫通穴５を形成する工程を示している（第２感光工程）。図７（ｅ）に示すように、第２マスク１６を第２の感光性樹脂層１５における上記第１の感光性樹脂層１２側とは反対側における、第２マスク１６によって第２の感光性樹脂層１５の一部がマスクされるように配置し、中心波長０．５ｎｍのシンクロトロン放射光１４を第２の感光性樹脂層１５に照射する。この照射により、図７（ｅ）に示すように、領域Ｅ１が感光され、ベース貫通穴５を有したベース部４が形成される。

図７（ｅ）に示した状態から、図７（ｆ）に図示した製造が完了した本実施の形態のノズルプレート１に至るまでの工程は、上記実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。

以上のように、図７（ａ）〜（ｆ）に示した工程によって、ノズルプレート１を製造することができる。

なお、本実施の形態では、上記実施の形態１と同様、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５を現像する際、現像液に浸漬することにより、感光された上記領域Ｅ１および領域Ｅ５が除去される構成としている。したがって、第１の感光性樹脂層１２および第２の感光性樹脂層１５は、現像液に対する溶解度が増加するいわゆるポジ型の材料を用いる。しかしながら、本実施の形態におけるノズルプレート１の製造方法は、これに限定されるものではなく、上記実施の形態２のように、現像液に対する溶解耐性が向上するいわゆるネガ型の樹脂材料を用いることによって製造することも可能である。なお、ネガ型の樹脂材料を用いる場合は、実施の形態２と同様、第１の感光性樹脂層１２にベース部４を形成し、第２の感光性樹脂層１５にノズル部２０を形成する。

以上のように、本実施の形態のノズルプレート１は、円筒形状のノズル２の外側に、該ノズル２の外径を囲むように、該ノズル２のベース部４からの突出量と略同一の突出量を有した平面部１８が、該突出量と同じ深度を有した溝１９を介して、形成されたノズル部２０を備えている。

これにより、上記溝１９と平面部１８との境界領域にも電界が集中し、この外周部から発生する電界によって上記ノズル部２０の対象基材側開口部８近傍の電界が閉じ込められることになる。そのため、対象基材側開口部８近傍電気力線の発散が防止され、これによって電気力線に沿って飛翔する流体の着弾精度が向上する。

さらに、上記溝１９のさらに外側に、上記平面部１８が存在するため、対象基材との接触などによる上記ノズル部２０の破損を防止することができる。

なお、本実施の形態におけるノズルプレート１は、ベース貫通穴５およびノズル貫通穴６のそれぞれ開口部が一致した構成となっている。しかしながら、上記実施の形態１の場合と同様に、本実施の形態の場合も、ベース貫通穴５の径とノズル貫通穴６の径とを異なる大きさに設定することができる。また、上記実施の形態１の場合と同様に、上記した式を満たす範囲内であれば、ノズル貫通穴６とベース貫通穴５の配置をずらした構成とすることもできる。

また、本発明に係るノズルプレートの製造方法は、換言すれば、以下の点を特徴としているとも表現できる。すなわち、上記第１の感光性樹脂層１２または第２の感光性樹脂層１５の少なくとも一方が、それぞれ第１貫通穴あるいは第２貫通穴よりも大きな外径を有する円筒形状と上記円筒形状を取り囲む外溝を有するように加工されることを特徴とすることもできる。

なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係るノズルプレートの製造方法は、製造時におけるノズル部材の損傷から該ノズル部材を保護し、ノズルプレートの形状精度の安定性を向上することのできる、ノズルプレートの製造方法を提供することができる。

したがって、例えば、液晶表示装置用のカラーフィルタ等の微細パターンの形成や、プリント配線板の導体パターンの形成などへのインクジェットプリンターに備えられるノズルプレートの製造方法に広く適用することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態であるノズルプレートの構成を示した透視図であり、（ｂ）は、（ａ）に図示したノズルプレートを切断線Ａ−Ａ’で切断した状態を示した断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する説明図であり、図１（ａ）に図示した切断線Ａ−Ａ’にてノズルプレートを切断した状態に相当するノズルプレートの断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する説明図であり、図１（ａ）に図示した切断線Ａ−Ａ’にてノズルプレートを切断した状態に相当するノズルプレートの断面図である。 （ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の一実施形態におけるノズルプレートに備えられるベース貫通穴およびノズル貫通穴の他の構造を示した断面図である。 図４（ｃ）に図示したベース貫通穴およびノズル貫通穴の構造において、ベース貫通穴に漏出口が形成されている場合を示した断面図である。 （ａ）は、本発明の第３の実施形態であるノズルプレートの構成を示した透視図であり、（ｂ）は、（ａ）に図示したノズルプレートを切断線Ｃ−Ｃ’で切断した状態を示した断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の第３の実施形態におけるノズルプレートの製造方法を説明する説明図であり、図６（ａ）に図示した切断線Ｃ−Ｃ’にてノズルプレートを切断した状態に相当するノズルプレートの断面図である。 従来のノズルプレートの構成を示す断面図である。 図８に示した従来のノズルプレートの製造方法を説明する説明図である。

符号の説明

１ ノズルプレート
２ ノズル（ノズル部材、突出部）
３ ノズル先端部
４ ベース部（基板部材）
４ａ 流入面
４ｂ 吐出面
５ ベース貫通穴（第１貫通穴、第２貫通穴）
６ ノズル貫通穴（第１貫通穴、第２貫通穴）
７ 連通部
８ 対象基材側開口部
９ 犠牲部材
１０ 基板
１１ 犠牲層
１２ 第１の感光性樹脂層
１３ 第１マスク
１４ シンクロトロン放射光
１５ 第２の感光性樹脂層
１６ 第２マスク
１７ 漏出口
１８ 平面部
１９ 溝
２０ ノズル部（ノズル部材）

Claims (12)

1. 液状物質を吐出するノズル穴を一端に有するノズル貫通穴が設けられたノズル部材と、液状物質の流路となる流路貫通穴が設けられた基板部材とを備えたノズルプレートであって、
   上記ノズル貫通穴と上記流路貫通穴は連通しており、ノズル貫通穴と流路貫通穴とは連通部において互いに略同一径の開口部を備えており、かつ連通部におけるそれぞれの当該開口部の中心がずれて形成されていることを特徴とするノズルプレート。
2. 上記ノズル貫通穴の開口部における径をＤ１、上記流路貫通穴の開口部における径をＤ２、上記ノズル部材の外径をＤ０、上記連通部におけるそれぞれの開口部の中心のずれ量を△Ａとしたとき、
   Ｄ０>Ｄ１／２＋Ｄ２／２＋△Ａ
   を、満足していることを特徴とする請求項１に記載のノズルプレート。
3. 液状物質を吐出するノズル穴を一端に有するノズル貫通穴が設けられたノズル部材と、液状物質の流路となる流路貫通穴が設けられた基板部材とを備えたノズルプレートの製造方法であって、
   第１の感光性樹脂層を、犠牲部材に積層する第１積層工程と、
   上記第１積層工程によって積層された第１の感光性樹脂層に、該第１の感光性樹脂層を感光させて第１貫通穴を形成する光を照射する第１感光工程と、
   上記第１感光工程によって感光された上記第１の感光性樹脂層に、光透過材料からなる第２の感光性樹脂層を積層する第２積層工程と、
   上記第２積層工程によって積層された上記第２の感光性樹脂層に、該第２の感光性樹脂層を感光させて上記第１貫通穴と連通する第２貫通穴を形成する光を照射する第２感光工程と、
   上記第１および第２感光工程によって感光された上記第１および第２の感光性樹脂層を現像する現像工程と、
   上記第１および第２感光工程によって感光された上記第１および第２の感光性樹脂層と、上記犠牲部材とを分離する分離工程と、を含み、
   上記第１および第２貫通穴は、互いに略同一径の開口部を備えており、かつ、第１貫通穴と第２貫通穴との連通部におけるそれぞれの開口部の中心が、ずれるように形成されていることを特徴とするノズルプレートの製造方法。
4. 上記第１貫通穴の開口部における径をＤ１、上記第２貫通穴の開口部における径をＤ２、上記ノズルの外径をＤ０、上記連通部におけるそれぞれの開口部の中心のずれ量を△Ａとしたとき、
   Ｄ０>Ｄ１／２＋Ｄ２／２＋△Ａ
   を、満足することを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
5. 上記ノズル部材および基板部材のうちの一方が、上記第１の感光性樹脂層によって形成され、他方が、上記第２の感光性樹脂層によって形成されることを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
6. 上記ノズル部材は、上記基板部材に設けられた第１または第２貫通穴の径よりも大きい外径を有する円筒形状の突出部を有しており、上記基板部材に設けられた第１または第２貫通穴に連通する開口部と上記ノズル穴とを、該円筒形状の対向配置した円形面のそれぞれに有していることを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
7. 上記第１および第２感光工程は、波長０．３〜１．０ｎｍの光を用いたリソグラフィによって行われることを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
8. 上記リソグラフィに用いる光が、シンクロトロン放射光であることを特徴とする請求項７に記載のノズルプレートの製造方法。
9. 上記分離工程では、上記現像工程によって現像された上記第１および第２の感光性樹脂層と、上記犠牲部材とを分離することを特徴とする請求項３に記載のノズルプレートの製造方法。
10. 上記ノズル部材は、上記円筒形状の突出部の外側に、該突出部の突出量と略同一の突出量を有した平面部が、所定の深度を有した溝を介して、形成されていることを請求項６に記載のノズルプレートの製造方法。
11. 請求項３から請求項１０の何れか１項に記載のノズルプレートの製造方法によって製造されたノズルプレート。
12. 上記ノズルプレートは、液状物質を帯電させて、該液状物質の静電吸引力により、液状物質を吐出させる静電吸引方式のノズルプレートであることを特徴とする請求項１、２、または、１１に記載のノズルプレート。

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