JP4851284B2 - Nozzle plate manufacturing method - Google Patents

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本発明はノズルプレートの製造方法に係り、特に、インクジェットヘッドに代表される液体吐出ヘッドに用いられるノズルプレートの製造方法、及びこれにより製造されるノズルプレートを備える液体吐出ヘッド並びに画像形成装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a nozzle plate, and more particularly to a method for manufacturing a nozzle plate used in a liquid discharge head typified by an inkjet head, a liquid discharge head including the nozzle plate manufactured thereby, and an image forming apparatus.

インクジェット記録装置は、印字ヘッドの微細なノズル(液体吐出口)からインクを吐出して記録媒体上に情報を記録する方式であるため、ノズル穴が形成されるノズルプレートは、インクの吐出性能を決める非常に重要な部材の一つである。ノズルの穴形状等によりインクの吐出性能が大きく異なるとともに、多数のノズル穴について吐出性能の均一化のために高い寸法精度が要求される。   An ink jet recording apparatus is a method of recording information on a recording medium by ejecting ink from fine nozzles (liquid ejection ports) of a print head. Therefore, a nozzle plate in which nozzle holes are formed has an ink ejection performance. It is one of the very important parts to decide. The ink ejection performance varies greatly depending on the nozzle hole shape and the like, and high dimensional accuracy is required to make the ejection performance uniform for a large number of nozzle holes.

特に、近年インクジェット記録の分野においては、高速高画質化の必要性が一段と高まり、高粘度インクを用いたワンパス記録(ページワイドの印字ヘッドによる1副走査送りによる記録)のシステムが開発されているが、ヘッドのノズル部分には、流路抵抗を下げるための薄肉広角化が求められ、また、印字による濃度ムラを低減するための高精度化、ページワイドの広幅記録を実現するための多ノズル化、安定稼働のための高信頼化が求められている。   In particular, in recent years, in the field of inkjet recording, the need for high speed and high image quality has further increased, and a one-pass recording (recording by one sub-scan feed using a page-wide print head) system using high-viscosity ink has been developed. However, the nozzle part of the head is required to have a thin and wide angle to reduce the flow resistance, and to increase the accuracy and reduce the density unevenness due to printing, multiple nozzles to realize page-wide wide recording And high reliability for stable operation are required.

ノズルプレートの製造技術に関し、特許文献1では、導電性透明基板について表裏からの両面露光を行うことにより、高アスペクト比のザグリ付き金属テーパノズルを形成する方法が開示されている。   Regarding the nozzle plate manufacturing technique, Patent Document 1 discloses a method for forming a metal taper nozzle with a counterbore having a high aspect ratio by performing double-sided exposure from the front and back sides of a conductive transparent substrate.

特許文献2では、レジストの塗布された透明基板の裏面より露光してテーパ状の電鋳ノズルを一括形成する方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses a method of forming a tapered electroformed nozzle at a time by exposing from the back surface of a transparent substrate coated with a resist.

特許文献3では、レジストが塗布された透明基板の両面より露光を行うことによりテーパ部とストレート部を有するノズルを形成する方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a method of forming a nozzle having a tapered portion and a straight portion by performing exposure from both sides of a transparent substrate coated with a resist.

特許文献4では、オリフィスプレートに順テーパ部と非順テーパ部を有する「くびれ」を形成し、吐出液滴の着弾誤差を改善する技術が開示されている。
特開平7−329304号公報 特開平10−296982号公報 特開2004−330636号公報 特開2001−187451号公報
Patent Document 4 discloses a technique for forming a “constriction” having a forward tapered portion and a non-forward tapered portion on an orifice plate to improve landing errors of ejected droplets.
JP 7-329304 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-296982 JP 2004-330636 A JP 2001-187451 A

しかしながら、特許文献1に開示された発明では、テーパ部の形成には、拡散板の他、基板の傾斜回転を利用しているが、拡散光では形状制御が困難であり、形状バラツキも生じやすく、ノズル形状が不均一となり画像形成にも悪影響を与える。また、傾斜露光によりテーパを形成しても基板側開口部は、鋭角となるため精度のバラツキが生じやすく、広角になるに従い、光源と基板との間隔が広くなるため照度均一性が低下し、装置も大型化するといった問題点がある。   However, in the invention disclosed in Patent Document 1, the tapered portion is formed by using a tilted rotation of the substrate in addition to the diffusion plate. However, it is difficult to control the shape with the diffused light, and shape variation is likely to occur. As a result, the nozzle shape becomes non-uniform, which adversely affects image formation. In addition, even if the taper is formed by tilt exposure, the substrate side opening has an acute angle, which tends to cause a variation in accuracy.As the angle becomes wider, the gap between the light source and the substrate becomes wider, and the illuminance uniformity decreases. There is a problem that the apparatus is also enlarged.

特許文献2に開示された発明では、平行光によりテーパを自ずと形成する方式であるため、広角化が困難であるとともに、吐出部分がメッキ成長により形成されるため、高い精度で形成することが困難である。   In the invention disclosed in Patent Document 2, since the taper is naturally formed by parallel light, it is difficult to widen the angle, and the discharge portion is formed by plating growth, so it is difficult to form with high accuracy. It is.

特許文献3に開示された発明では、マスクをレジスト面から離して露光することでテーパ部を形成しているが、このような方法による光の広がりの制御はきわめて困難であり、高精度のノズル形成には不向きである。   In the invention disclosed in Patent Document 3, the mask is formed by exposing the mask away from the resist surface. However, it is extremely difficult to control the spread of light by such a method, and a highly accurate nozzle is used. Not suitable for formation.

特許文献4に開示された発明では、ケラー照明系を利用した比較的NA(開口数)の大きな露光により、12°程度のテーパを形成しているが、NAを大きくするには限界があり、例えば、粘度10〜20mPa・sの高粘度液を20〜40kHzの高吐出周波数で高速吐出するために必要と見込まれる20〜40°の広角テーパの形成は難しい。さらに、同文献4に開示の発明により得られるオリフィスプレートは樹脂材に限られるため、剛性や接液性、耐傷性も不十分である。また、吐出面側のノズル周囲にザグリ部を付加したり、吐出面と反対側に接着剤逃げ溝を付加したりする際に、これらのザグリ部や接着剤逃げ溝をノズル穴と同時に一括形成することが難しく、長尺化や大面積加工にも不向きである。   In the invention disclosed in Patent Document 4, a taper of about 12 ° is formed by exposure with a relatively large NA (numerical aperture) using a Keller illumination system, but there is a limit to increasing NA. For example, it is difficult to form a wide-angle taper of 20 to 40 ° that is expected to be necessary for high-speed discharge of a high-viscosity liquid having a viscosity of 10 to 20 mPa · s at a high discharge frequency of 20 to 40 kHz. Furthermore, since the orifice plate obtained by the invention disclosed in the document 4 is limited to a resin material, the rigidity, liquid contact property, and scratch resistance are insufficient. Also, when adding a counterbore around the nozzle on the discharge surface side or adding an adhesive escape groove on the opposite side of the discharge surface, these counterbore part and adhesive escape groove are formed simultaneously with the nozzle hole. It is difficult to do and is not suitable for lengthening and large area processing.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、広角のテーパ部とストレート部を有するノズル形状、或いは、広角のテーパ部やくびれ部などを有する所望のノズル形状を高精度で作製することができるノズルプレートの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a nozzle shape having a wide-angle taper portion and a straight portion, or a desired nozzle shape having a wide-angle taper portion or a constricted portion, etc., is produced with high accuracy. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nozzle plate .

前記目的を達成するために請求項1に係るノズルプレートの製造方法は、光を透過する透過基板の片側面に、入射光の波長成分のうち第1の波長よりも長波長域を遮蔽する透過率特性を有する波長選択層と、光を透過しない材料から成る光遮断層とを積層形成した露光マスクを用い、前記露光マスクの前記光遮断層が形成されている面に、ネガ型の感光性材料を付着させ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分を含む第1の照射光を前記透過基板に対し第1の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第1の露光工程と、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分の除去された第2の照射光を前記透過基板に対し第2の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第2の露光工程と、を組み合わせて前記感光材料の露光を行い、前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程を含む露光処理の後に、現像処理を行う現像工程と、前記現像処理によって残存する感光性材料パターンを用い、電鋳法を利用してノズルプレートに相当する金属膜を形成する金属膜形成工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing a nozzle plate according to a first aspect of the present invention is directed to transmitting on a side surface of a transmission substrate that transmits light, by blocking a wavelength region longer than the first wavelength among wavelength components of incident light. An exposure mask in which a wavelength selection layer having a rate characteristic and a light blocking layer made of a material that does not transmit light are stacked, and a negative photosensitive property is formed on the surface of the exposure mask on which the light blocking layer is formed. A first irradiation light including a wavelength component having a wavelength shorter than the first wavelength is applied to the transmission substrate from a surface on the transmission substrate side of the exposure mask on which the material is adhered. While irradiating at a first incident angle, the exposure mask to which the photosensitive material is attached is rotated to form a first light passage region and a light blocking layer formed in the wavelength selection layer. At least one of the second light passage regions From the surface on the transmission substrate side of the exposure mask to which the photosensitive material is adhered, the first exposure step of sensitizing the photosensitive material with the light incident on the photosensitive material through the passage region, the first Rotating the exposure mask on which the photosensitive material is adhered while irradiating the transmission substrate with the second irradiation light from which the wavelength component shorter than the wavelength of the second irradiation light is applied at a second incident angle, A second exposure step in which the photosensitive material is exposed to light that has passed through both the first light passage region and the second light passage region and is incident on the photosensitive material. The exposure process including the first exposure process and the second exposure process is followed by a development process for performing a development process, and a photosensitive material pattern remaining by the development process, and an electroforming method is performed. Use nozzle Characterized in that it comprises a metal film forming step of forming a metal film corresponding to the rate, the.

本発明によれば、露光に用いる照射光の波長成分と露光マクスに対する光の入射角度を切り替えながら、波長選択層の透過率特性を利用して複数の露光工程を実施することにより、ストレート部とテーパ部とを含んだストレート付きテーパノズルの形状に対応した感光性材料パターン、あるいは、第1のテーパ形状と第2のテーパ形状によって「くびれ部」を有するくびれ付きテーパノズルの形状に対応した感光性材料パターンを高精度に形成することができる。   According to the present invention, by performing a plurality of exposure processes using the transmittance characteristics of the wavelength selection layer while switching the wavelength component of the irradiation light used for exposure and the incident angle of light with respect to the exposure max, Photosensitive material pattern corresponding to the shape of a straight tapered nozzle including a tapered portion, or a photosensitive material corresponding to the shape of a narrowed tapered nozzle having a “constricted portion” by the first tapered shape and the second tapered shape The pattern can be formed with high accuracy.

露光マスクを構成する波長選択層と光遮断層について、作成しようとするノズルプレートのノズル形状及びノズル配列に対応したパターンで第1の光通過領域及び第2の光通過領域を形成することにより、上述したストレート付きテーパノズル、あるいは、くびれ付きテーパノズルの形状に対応した感光性材料パターンを一括形成することが可能である。   By forming the first light passage region and the second light passage region with a pattern corresponding to the nozzle shape and nozzle arrangement of the nozzle plate to be created, for the wavelength selection layer and the light blocking layer constituting the exposure mask, It is possible to collectively form a photosensitive material pattern corresponding to the shape of the straight tapered nozzle or the constricted tapered nozzle described above.

かかる感光性材料パターンを利用することで、テーパノズルが多数形成されたノズルプレートを作製することが可能である。
また、かかる態様によれば、ストレート又はくびれ付きなので感光性材料の密着性が向上する。また、本態様によって得られるノズルプレートは金属製のため耐傷性、剛性、接液性が向上する。
By using such a photosensitive material pattern, it is possible to produce a nozzle plate in which a large number of taper nozzles are formed.
Moreover, according to this aspect, since it is straight or constricted, the adhesiveness of the photosensitive material is improved. Moreover, since the nozzle plate obtained by this aspect is metal, a flaw resistance, rigidity, and liquid-contact property improve.

請求項2に係る発明は、請求項1記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記金属膜形成工程は、撥液メッキ層を形成する撥液メッキ処理工程と、前記撥液メッキ層の上にニッケル(Ni)を堆積させるNi電鋳工程と、を含んでいることを特徴とする。
現像処理後の基材にオーバーハング電鋳の要領で撥液メッキとNiメッキを施し、成長表面を研磨することにより、長尺高精度の金属ノズル形成が可能である。なお、下地は無電解メッキでもよい。また、さらに、CuやZnなどの犠牲層を付与すればエッジ品質が一層向上する。
請求項3に係るノズルプレートの製造方法は、光を透過する透過基板の片側面に、入射光の波長成分のうち第1の波長よりも長波長域を遮蔽する透過率特性を有する波長選択層と、光を透過しない材料から成る光遮断層とを積層形成した露光マスクを用い、前記露光マスクの前記光遮断層が形成されている面に、ポジ型の感光性材料を付着させ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分を含む第1の照射光を前記透過基板に対し第1の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第1の露光工程と、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分の除去された第2の照射光を前記透過基板に対し第2の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第2の露光工程と、を組み合わせて前記感光材料の露光を行い、前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程を含む露光処理後に、現像処理を行う現像工程と、前記現像処理によって残存する感光性材料で構成されるノズルプレートを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
請求項4に係る発明は請求項3記載のノズルプレートの製造方法において、前記現像処理によって残存する感光性材料で構成される前記ノズルプレートの少なくともノズル内面に保護膜を付着させる保護膜形成工程と、前記露光マスクから剥離した前記ノズルプレートの吐出面に撥液膜を付着させる撥液膜形成工程と、を含むことを特徴とする。
かかる態様に示すように、ポジタイプの感光性材料を用いて、樹脂製のノズルプレートを製造することも可能である。
請求項5に係る発明は、請求項3又は4記載のノズルプレートの製造方法において、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記感光性材料側に、ノズル流入側開口よりも狭い幅の半透過領域を有する溝形成用露光マスクを配置し、当該溝形成用露光マスクに対し光を照射することにより、前記半透過領域を透過した光により前記感光性材料を感光させる第4の露光工程を含み、前記第4の露光工程により、前記ノズル流入側の面に形成する溝の形状に対応する感光領域部が形成されることを特徴とする。
ポジタイプの感光性材料を用いる場合、溝の部分については、別途、溝形成用露光マスクを用いて露光を行う。このとき、半透過領域の幅をノズル流路側開口よりも狭くすることで、ノズル流入側開口よりも幅の狭い溝を形成することができる。これにより、余剰接着剤は狭幅の溝に吸収され、接着剤逃げ溝として機能するため、接着時のノズル穴の目詰まりを回避でき、広角テーパノズルでも安定した接着が可能となる。さらに、接合相手部材との線膨張率の差がある場合は、当該溝によって応力の緩和も可能となる
請求項6に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法において、前記第1の露光工程は、前記第1の入射角度を0度とし、前記第1の照射光を前記露光マスクに対して垂直に照射する垂直露光であり、前記第2の露光工程は、前記第2の照射光を前記露光マスクに対して斜めから照射する傾斜露光であることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is an aspect of the method of manufacturing the nozzle plate according to claim 1, wherein the metal film forming step includes a liquid repellent plating treatment step for forming a liquid repellent plating layer, and the liquid repellent plating layer. And a Ni electroforming process for depositing nickel (Ni) on the substrate.
By subjecting the developed substrate to liquid repellent plating and Ni plating in the manner of overhang electroforming, and polishing the growth surface, a long and highly accurate metal nozzle can be formed. The base may be electroless plating. Furthermore, if a sacrificial layer such as Cu or Zn is added, the edge quality is further improved.
The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 3 is a wavelength selection layer having a transmittance characteristic that shields a wavelength region longer than the first wavelength among the wavelength components of incident light on one side surface of a transmission substrate that transmits light. And a light-shielding layer made of a material that does not transmit light, and a positive photosensitive material is attached to the surface of the exposure mask on which the light-shielding layer is formed. Irradiating the transmission substrate with the first irradiation light having a wavelength component shorter than the first wavelength from the surface on the transmission substrate side of the exposure mask to which the conductive material is adhered at the first incident angle. While rotating the exposure mask with the photosensitive material attached, the first light passage region formed in the wavelength selection layer and the second light passage region formed in the light blocking layer. Said feeling through at least one light passage area. A first exposure step in which the photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material, and a surface shorter than the first wavelength from the surface on the transmission substrate side of the exposure mask on which the photosensitive material is adhered. While irradiating the transmissive substrate with the second irradiation light from which the wavelength component of the wavelength is removed at the second incident angle, the exposure mask on which the photosensitive material is attached is rotated to pass the first light. And exposing the photosensitive material in combination with a second exposure step in which the photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material through both the region and the second light passage region, A development process for performing a development process after the exposure process including the first exposure process and the second exposure process, and a process for forming a nozzle plate made of a photosensitive material remaining by the development process. It is characterized by .
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a nozzle plate according to the third aspect, a protective film forming step of attaching a protective film to at least the nozzle inner surface of the nozzle plate composed of the photosensitive material remaining after the development processing; And a liquid repellent film forming step of attaching a liquid repellent film to the discharge surface of the nozzle plate peeled off from the exposure mask.
As shown in this embodiment, it is possible to manufacture a resin nozzle plate using a positive type photosensitive material.
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a nozzle plate according to the third or fourth aspect, a width narrower than a nozzle inflow side opening is formed on the photosensitive material side of the exposure mask to which the photosensitive material is adhered. A fourth exposure step of disposing a groove forming exposure mask having a semi-transmissive region and irradiating the groove forming exposure mask with light so that the photosensitive material is exposed to light transmitted through the semi-transmissive region; In the fourth exposure step, a photosensitive region corresponding to the shape of the groove formed on the nozzle inflow side surface is formed.
When a positive type photosensitive material is used, the groove portion is separately exposed using a groove forming exposure mask. At this time, by making the width of the semi-transmissive region narrower than the nozzle flow path side opening, a groove having a narrower width than the nozzle inflow side opening can be formed. As a result, the excess adhesive is absorbed in the narrow groove and functions as an adhesive escape groove, so that clogging of the nozzle hole during adhesion can be avoided, and stable adhesion is possible even with a wide-angle taper nozzle. Furthermore, when there is a difference in linear expansion coefficient from the joining partner member, stress can be relaxed by the groove .
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of the first to fifth aspects, the first exposure step sets the first incident angle to 0 degree and the first exposure step. The vertical exposure is to irradiate the exposure light vertically to the exposure mask, and the second exposure step is tilt exposure to irradiate the second irradiation light to the exposure mask from an oblique direction. Features.

かかる態様によれば、ストレート付きテーパノズルの形状に対応した感光性材料パターンを形成することができる。本態様によれば、マスク寸法で規定されるストレート部が付与できるので、高精度なノズル開口を安定して形成することができる。   According to this aspect, a photosensitive material pattern corresponding to the shape of the taper nozzle with a straight can be formed. According to this aspect, since the straight part prescribed | regulated by a mask dimension can be provided, a highly accurate nozzle opening can be formed stably.

請求項に係る発明は、請求項記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程は、液体中で行われることを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is an aspect of the nozzle plate manufacturing method according to the sixth aspect, wherein the first exposure step and the second exposure step are performed in a liquid.

液体中で露光を行うことにより、レジスト裏面反射を抑制でき、また、空気中よりも広角なテーパ形成が可能である。   By performing exposure in a liquid, resist back surface reflection can be suppressed, and a wider-angle taper can be formed than in air.

請求項に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、先に、前記第2の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に小さい前記第2の入射角度で前記第2の照射光を照射し、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させるとともに、当該感光性材料を透過した光を前記感光性材料の裏面側で反射させ、当該反射光で前記感光性材料を感光させることにより、第1のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施し、その後、前記第1の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に大きい第1の入射角度で前記第1の照射光を照射し、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射する光によって前記感光性材料を感光させる一方、当該感光性材料を透過した光の前記感光性材料の裏面側からの反射を抑制し、前記第1のテーパ形状と逆方向の第2のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施するものであり、前記第2の露光工程は、第1の屈折率を有する第1の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光を当該感光性材料と前記第1の媒体との界面で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、前記第1の露光工程は、前記第1の屈折率よりも大きい第2の屈折率を有する第2の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光の当該感光性材料と前記第2の媒体との界面での反射が低減されることを特徴とする。 The invention according to an eighth aspect is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of the first to fifth aspects. First, as the second exposure step, relative to the transmission substrate. The light is irradiated with the second irradiation light at the second incident angle that is small and passes through both the first light passage region and the second light passage region and is incident on the photosensitive material. The photosensitive material is exposed to light, the light transmitted through the photosensitive material is reflected on the back side of the photosensitive material, and the photosensitive material is exposed to the reflected light, thereby having a first tapered shape. A step of forming a photosensitive region portion is performed, and then, as the first exposure step, the first irradiation light is irradiated at a relatively large first incident angle with respect to the transmission substrate, and the wavelength selection layer A first light passage region formed in front and front The photosensitive material is sensitized by light incident on the photosensitive material through at least one light passing region of the second light passing region formed in the light blocking layer, while the light transmitted through the photosensitive material is exposed. to suppress reflection from the back surface side of the photosensitive material, a shall be the step of forming a photosensitive region portion having a second tapered shape of the first tapered opposite direction, the second exposure The step is performed in a first medium having a first refractive index, and the reflected light is reflected by reflecting light transmitted through the photosensitive material at an interface between the photosensitive material and the first medium. The first exposure step is performed in a second medium having a second refractive index larger than the first refractive index, and the photosensitive material is used for the photosensitive material. Between the photosensitive material of the transmitted light and the second medium Wherein the reflection at the surface is reduced.

感光性材料の裏面側からの反射光を利用する狭角傾斜回転露光と、裏面側からの反射光を利用しない広角傾斜回転露光とを組み合わせたことで、第1のテーパ形状と第2のテーパ形状によって「くびれ部」を有する広角テーパの感光性材料パターンを高精度に形成することができる。   The first taper shape and the second taper are obtained by combining narrow-angle tilt rotation exposure using reflected light from the back side of the photosensitive material and wide-angle tilt rotation exposure not using reflected light from the back side. A wide-angle tapered photosensitive material pattern having a “necked portion” depending on the shape can be formed with high accuracy.

本発明により製造されるノズルプレートは、各ノズル穴がくびれ部を有するため、メニスカスの位置が安定し、基材表面の影響が緩和され、吐出ガイド機能も付与できるので広角テーパでも飛翔曲がりの少ない安定した高粘度高速吐出が可能となる。   In the nozzle plate manufactured according to the present invention, each nozzle hole has a constricted portion, so the position of the meniscus is stabilized, the influence of the substrate surface is mitigated, and a discharge guide function can be provided, so even a wide-angle taper causes little flight bending Stable high-viscosity high-speed discharge is possible.

本態様に示すように、屈折率の異なる複数の媒体中で入射角度を切り替えながら回転露光を行うことにより、感光性材料と接する媒体の屈折率差により、界面反射率の高低を切り替えることができる。   As shown in this aspect, by performing rotational exposure while switching the incident angle in a plurality of media having different refractive indexes, the level of the interface reflectance can be switched depending on the refractive index difference of the medium in contact with the photosensitive material. .

請求項に係る発明は、請求項記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記第1の媒体は気体であり、前記第2の媒体は液体であることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is an aspect of the method of manufacturing the nozzle plate according to claim 8 , wherein the first medium is a gas and the second medium is a liquid.

液体の屈折率は感光性材料の屈折率に近く、また、気体は液体に比べて屈折率が小さいため、感光性材料と気体の界面反射率は高く、感光性材料と液体の界面反射率は低下する。したがって、気体中での狭角傾斜回転露光と液体中での広角傾斜回転露光とを切り替えることにより、くびれ形状の形成が可能である。   The refractive index of the liquid is close to the refractive index of the photosensitive material, and since the refractive index of gas is smaller than that of the liquid, the interface reflectance between the photosensitive material and the gas is high, and the interface reflectance between the photosensitive material and the liquid is descend. Therefore, a constricted shape can be formed by switching between narrow-angle tilt rotation exposure in gas and wide-angle tilt rotation exposure in liquid.

なお、気体や液体の種類は特に限定されないが、二酸化炭素は屈折率が約1.0と小さく、溶解度は高いので、第1の媒体として二酸化炭素を用いることが好ましい。二酸化炭素を用いることにより、安全で確実な反射率の切り替え(液体置換)が可能である。   The type of gas or liquid is not particularly limited, but carbon dioxide is preferably used as the first medium because it has a low refractive index of about 1.0 and high solubility. By using carbon dioxide, it is possible to switch the reflectance (liquid replacement) safely and reliably.

また、第2の媒体としては、例えば、水を用いることができる。水の屈折率は約1.3で透過基板(例えば、石英ガラス)や感光性材料の屈折率に近く、感光性材料の裏面反射を抑制でき、不純物も少ないことから品質の安定化を図ることができる。蒸留水やろ過水などのような、安価な液体の有無により、感光性材料の裏面反射率を切り替えることができる。さらに、液浸露光を利用することで、空気中(気体中)よりも広角なテーパ形成が可能であり、傾斜回転ステージの傾斜角の軽減が可能である。   Further, as the second medium, for example, water can be used. The refractive index of water is about 1.3, which is close to the refractive index of a transmissive substrate (for example, quartz glass) and photosensitive material, can suppress the back reflection of the photosensitive material, and has few impurities, thus stabilizing the quality. Can do. The back surface reflectance of the photosensitive material can be switched depending on the presence or absence of an inexpensive liquid such as distilled water or filtered water. Furthermore, by using immersion exposure, it is possible to form a taper having a wider angle than in the air (in the gas), and it is possible to reduce the tilt angle of the tilt rotation stage.

請求項10に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、先に、前記第2の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に小さい前記第2の入射角度で前記第2の照射光を照射し、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させるとともに、当該感光性材料を透過した光を前記感光性材料の裏面側で反射させ、当該反射光で前記感光性材料を感光させることにより、第1のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施し、その後、前記第1の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に大きい第1の入射角度で前記第1の照射光を照射し、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射する光によって前記感光性材料を感光させる一方、当該感光性材料を透過した光の前記感光性材料の裏面側からの反射を抑制し、前記第1のテーパ形状と逆方向の第2のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施するものであり、前記露光マスクに付着させた感光性材料の裏面側に反射部材を設けるとともに、前記感光性材料に対する前記反射部材の相対位置を変更可能とし、前記第2の露光工程では、前記反射部材を前記感光性材料に接近させて配置し、前記感光性材料を透過した光を前記反射部材で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、前記第1の露光工程では、前記感光性材料を透過した光が前記反射部材に当たらない程度に前記反射部材を前記感光性材料から遠ざけて配置し、前記反射部材による反射を抑制することを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of the first to fifth aspects of the present invention. First , as the second exposure step, relative to the transmissive substrate. The light is irradiated with the second irradiation light at the second incident angle that is small and passes through both the first light passage region and the second light passage region and is incident on the photosensitive material. The photosensitive material is exposed to light, the light transmitted through the photosensitive material is reflected on the back side of the photosensitive material, and the photosensitive material is exposed to the reflected light, thereby having a first tapered shape. A step of forming a photosensitive region portion is performed, and then, as the first exposure step, the first irradiation light is irradiated at a relatively large first incident angle with respect to the transmission substrate, and the wavelength selection layer A first light passage region formed in The photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material through at least one light passing region of the second light passing region formed in the light blocking layer, while the light transmitted through the photosensitive material is exposed. A step of forming a photosensitive region portion having a second taper shape opposite to the first taper shape while suppressing reflection from the back surface side of the photosensitive material is attached to the exposure mask. A reflective member is provided on the back side of the photosensitive material, and the relative position of the reflective member with respect to the photosensitive material can be changed. In the second exposure step, the reflective member is brought close to the photosensitive material. The reflected light is used to sensitize the photosensitive material by reflecting the light transmitted through the photosensitive material by the reflecting member, while the photosensitive material is used in the first exposure step. It said reflecting member to the extent that the transmitted light is not irradiated to the reflective member is disposed away from the photosensitive material, which comprises suppressing the reflection by the reflective member.

反射部材の位置を切り替えることで、感光性材料の裏面側からの反射露光を利用する第1の露光工程と、利用しない第2の露光工程を切り替えることが可能である。   By switching the position of the reflecting member, it is possible to switch between a first exposure process that uses reflection exposure from the back side of the photosensitive material and a second exposure process that does not use it.

かかる態様に示すように、反射部材を用いる構成は、反射部材による反射率を高く設定できるので、照度の低い光源でも確実な反射露光が可能である。   As shown in this aspect, the configuration using the reflective member can set the reflectance by the reflective member high, and therefore, reliable reflective exposure is possible even with a light source with low illuminance.

請求項11に係る発明は、請求項10記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程は、純水中で行われることを特徴とする。 The invention according to an eleventh aspect is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to the tenth aspect, wherein the first exposure step and the second exposure step are performed in pure water. .

既述のとおり、純水中で露光を行うことにより、レジスト裏面反射を抑制でき、また、空気中よりも広角なテーパ形成が可能である。   As described above, the resist back surface reflection can be suppressed by performing exposure in pure water, and a taper with a wider angle than in air can be formed.

請求項12に係る発明は、請求項1乃至11の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記波長選択層は、遮蔽する波長域が異なる透過率特性を有する複数の波長選択膜が積層された構成からなることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the wavelength selection layer has a plurality of transmittance characteristics with different wavelength ranges to be shielded. It is characterized by comprising a structure in which the wavelength selective films are laminated.

かかる態様によれば、ストレート付きテーパノズル又はくびれ付きテーパノズルの吐出面側にザグリ部に相当する段差形状を付加することが可能となる。   According to this aspect, it becomes possible to add a step shape corresponding to the counterbore part to the discharge surface side of the taper nozzle with straight or the taper nozzle with constriction.

本態様は、ノズル近傍の周囲に凹状のザグリ部をテーパ部と同時に形成することが可能であり、ノズル形成と同時にザグリ形状を付与できるため生産性がよい。このようなザグリ部を有するノズルプレートは、ジャミングやワイピング時の信頼性が向上する。   In this aspect, it is possible to form a concave counterbore around the vicinity of the nozzle at the same time as the taper, and the productivity can be improved because the counterbore can be formed simultaneously with the nozzle formation. The nozzle plate having such a counterbore portion improves the reliability during jamming and wiping.

請求項13に係る発明は、請求項1乃至の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記波長選択層は、遮蔽する波長域が異なる透過率特性を有する複数の波長選択膜が積層された構成からなり、前記第1の露光工程において前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域を通過する光により、ザグリ部に対応する段差形状の感光領域部が形成されることを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention is an embodiment of the nozzle plate manufacturing method according to any one of the first to seventh aspects, wherein the wavelength selection layer has a plurality of transmittance characteristics with different wavelength ranges to be shielded. The stepped photosensitive region corresponding to the counterbore portion is formed by the light passing through the second light passage region formed in the light blocking layer in the first exposure step. A portion is formed.

かかる態様は、ストレート付きテーパノズルの吐出面側にザグリ部を形成することを可能にするものである。   This aspect makes it possible to form a counterbore part on the discharge surface side of the straight tapered nozzle.

請求項14に係る発明は、請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記波長選択層は、遮蔽する波長域が異なる透過率特性を有する第1の波長選択膜と第2の波長選択膜とが積層された構成からなり、前記第1の波長選択膜には、前記第1の光通過領域に相当する第1の開口領域が形成される一方、前記第2の波長選択膜には、前記第1の開口領域よりも大きい第2の開口領域が形成され、前記光遮断層には、前記第2の光通過領域に相当し、前記第2の開口領域よりも大きい第3の開口領域が形成されており、前記第1の露光工程として、前記第1の入射角度を0度とし、前記第1の照射光を前記露光マスクに対して垂直に照射する露光工程を実施し、前記第2の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に小さい前記第2の入射角度で前記第2の照射光を照射し、前記第1の開口領域と前記第2の開口領域と前記第3の開口領域の重複領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させるとともに、当該感光性材料を透過した光を前記感光性材料の裏面側で反射させ、当該反射光で前記感光性材料を感光させることにより、第1のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施し、その後、第3の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に大きい第3の入射角度で第3の照射光を照射し、前記第2の波長選択層に形成されている第2の開口領域と前記第3の開口領域の重複領域を通して前記感光性材料に入射する光によって前記感光性材料を感光させる一方、当該感光性材料を透過した光の前記感光性材料の裏面側からの反射を抑制し、前記第1のテーパ形状と逆方向の第2のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施することを特徴とする。 An invention according to a fourteenth aspect is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of the first to fifth aspects, wherein the wavelength selection layer has a transmittance characteristic with different wavelength ranges to be shielded. The first wavelength selection film and the second wavelength selection film are stacked, and the first wavelength selection film has a first opening region corresponding to the first light passage region. On the other hand, a second opening region larger than the first opening region is formed in the second wavelength selection film, and the light blocking layer corresponds to the second light passage region, and A third opening region larger than the two opening regions is formed, and in the first exposure step, the first incident angle is set to 0 degree, and the first irradiation light is applied to the exposure mask. An exposure step of irradiating vertically is performed, and the second exposure step is performed on the transmission substrate. And irradiating the second irradiation light at a relatively small second incident angle, passing through an overlapping region of the first opening region, the second opening region, and the third opening region. Sensitizing the photosensitive material with light incident on the photosensitive material, reflecting the light transmitted through the photosensitive material on the back side of the photosensitive material, and sensitizing the photosensitive material with the reflected light; Then, the step of forming the photosensitive region portion having the first taper shape is performed, and then, as the third exposure step, the third irradiation light is emitted at a relatively large third incident angle with respect to the transmission substrate. Irradiating and exposing the photosensitive material by light incident on the photosensitive material through an overlapping region of the second opening region and the third opening region formed in the second wavelength selection layer, Of light transmitted through the photosensitive material Serial to suppress reflection from the back surface side of the light-sensitive material, characterized by the step of forming a photosensitive region portion having a second tapered shape of the first tapered opposite direction.

かかる態様は、くびれ付きテーパノズルの吐出面側にザグリ部を形成することを可能にするものである。   This aspect makes it possible to form a counterbore part on the discharge surface side of the constricted tapered nozzle.

請求項15に係る発明は、請求項14記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記第1の露光工程及び第2の露光工程は、第1の屈折率を有する第1の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光を当該感光性材料と前記第1の媒体との界面で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、前記第3の露光工程は、前記第1の屈折率よりも大きい第2の屈折率を有する第2の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光の当該感光性材料と前記第2の媒体との界面での反射が低減されることを特徴とする。 A fifteenth aspect of the present invention is an aspect of the nozzle plate manufacturing method according to the fourteenth aspect, wherein the first exposure step and the second exposure step are performed in a first medium having a first refractive index. The light transmitted through the photosensitive material is reflected at the interface between the photosensitive material and the first medium, so that the reflected light is used for the photosensitive material, while the third The exposure step is performed in a second medium having a second refractive index larger than the first refractive index, and the photosensitive material of the light transmitted through the photosensitive material and the second medium The reflection at the interface is reduced.

既述のとおり、屈折率の異なる複数の媒体中で入射角度を切り替えながら回転露光を行うことにより、感光性材料と接する媒体の屈折率差により、界面反射率の高低を切り替えることができる。   As described above, by performing rotary exposure while switching the incident angle in a plurality of media having different refractive indexes, the level of the interface reflectance can be switched depending on the refractive index difference of the medium in contact with the photosensitive material.

請求項16に係る発明は、請求項14記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記露光マスクに付着させた感光性材料の裏面側に反射部材を設けるとともに、前記感光性材料に対する前記反射部材の相対位置を変更可能とし、前記第2の露光工程では、前記反射部材を前記感光性材料に接近させて配置し、前記感光性材料を透過した光を前記反射部材で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、前記第3の露光工程では、前記感光性材料を透過した光が前記反射部材に当たらない程度に前記反射部材を前記感光性材料から遠ざけて配置し、前記反射部材による反射を抑制することを特徴とする。 The invention according to claim 16 is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to claim 14 , wherein a reflective member is provided on the back side of the photosensitive material attached to the exposure mask, and The relative position of the reflecting member can be changed, and in the second exposure step, the reflecting member is arranged close to the photosensitive material, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected by the reflecting member. In the third exposure step, the reflected member is removed from the photosensitive material to such an extent that light transmitted through the photosensitive material does not strike the reflecting member. It arrange | positions away and suppresses the reflection by the said reflection member, It is characterized by the above-mentioned.

反射部材の位置を切り替えることで、感光性材料の裏面側からの反射露光を利用する露光工程と、利用しない露光工程を切り替えることが可能である。また、反射部材を用いる構成は、反射部材による反射率を高く設定できるので、照度の低い光源でも確実な反射露光が可能である。   By switching the position of the reflecting member, it is possible to switch between an exposure process using reflection exposure from the back side of the photosensitive material and an exposure process not using it. Further, the configuration using the reflecting member can set the reflectance by the reflecting member high, so that reliable reflection exposure is possible even with a light source with low illuminance.

請求項17に係る発明は、請求項16記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記第2の露光工程及び前記第3の露光工程は、純水中で行われることを特徴とする。 The invention according to claim 17 is an aspect of the nozzle plate manufacturing method according to claim 16 , wherein the second exposure step and the third exposure step are performed in pure water. .

特に、脱イオン化された純水の屈折率は約1.4と透過基板や感光性材料に近く、純水中で露光を行うことにより、レジスト裏面反射を一層効果的に抑制でき、また、蒸留水やろ過水よりも一層広角なテーパ形成が可能である。   In particular, the refractive index of deionized pure water is approximately 1.4, which is close to that of a transmissive substrate and a photosensitive material. By performing exposure in pure water, the resist back surface reflection can be more effectively suppressed. A wider-angle taper can be formed than water or filtered water.

請求項18に係る発明は、請求項1乃至17の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記露光マスクには、ノズルプレート形成部以外の領域に、ダミーのマスクパターンを備えた受光モニタ部が設けられており、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを固定するステージに、前記ダミーのマスクパターンを通して前記感光性材料を透過する光を受光するための受光センサを配置し、前記受光センサにより前記感光性材料の透過光をモニタしながら、そのモニタ結果に基づいて露光量の制御を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 18 is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 17 , and the exposure mask includes a dummy mask in a region other than the nozzle plate forming portion. A light receiving monitor unit having a pattern is provided, and a light receiving unit for receiving light transmitted through the photosensitive material through the dummy mask pattern on a stage for fixing the exposure mask to which the photosensitive material is attached. A sensor is arranged, and the amount of exposure is controlled based on the monitoring result while monitoring the transmitted light of the photosensitive material by the light receiving sensor.

かかる態様によれば、受光センサによって実際の透過光をモニタしながらの補正露光が可能なため、最適な露光を実現することができ、製品ばらつきの少ない安定した製造が可能である。   According to this aspect, since correction exposure can be performed while monitoring actual transmitted light by the light receiving sensor, optimum exposure can be realized, and stable production with less product variation is possible.

請求項19に係る発明は、請求項1乃至18の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、光源が発する光の波長成分のうち一部を遮蔽する光源フィルタを選択的に用いることにより、前記第1の照射光及び前記第2の照射光が切り替えられることを特徴とする。 The invention according to claim 19 is an aspect of the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 18 , wherein a light source filter that blocks a part of the wavelength component of light emitted from the light source is selected. The first irradiation light and the second irradiation light can be switched by using the first irradiation light and the second irradiation light.

光源フィルタの有無の切り替え、或いは、複数種類の光源フィルタの切り替えなどにより、所望の波長成分を含んだ照射光を得ることが可能である。   Irradiation light including a desired wavelength component can be obtained by switching the presence or absence of a light source filter or switching among a plurality of types of light source filters.

請求項20に係る発明は、請求項1乃至19の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法の一態様であり、前記露光マスクには、複数のノズルプレートに対応するノズルプレート形成領域のマスクパターンが回転対称に配置されていることを特徴とする。 A twentieth aspect of the present invention is an aspect of the nozzle plate manufacturing method according to any one of the first to nineteenth aspects, wherein the exposure mask includes nozzle plate formation regions corresponding to a plurality of nozzle plates. The mask pattern is arranged in rotational symmetry.

回転露光の対称性に鑑み、ノズルプレート単位のマスクパターンを透過基板上で回転対称に配置し、形成されたノズルプレートをその対称位置ごとに管理する態様が好ましい。   In view of the symmetry of rotational exposure, a mode in which mask patterns in units of nozzle plates are arranged rotationally symmetrically on the transmission substrate and the formed nozzle plates are managed for each symmetrical position is preferable.

例えば、対称位置のノズルプレートを同一の装置に使用すれば、ノズルプレートの特性(飛翔曲がりや吐出堆積など)を揃えやすく、補正値の共通化も可能となる。   For example, if a nozzle plate at a symmetrical position is used in the same apparatus, it is easy to align the characteristics of the nozzle plate (such as flying bend and discharge deposition), and a correction value can be shared.

また、他の発明として、請求項1乃至20の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法により製造されたノズルプレートを有することを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。 According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid discharge head including a nozzle plate manufactured by the method for manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 20 .

また、他の発明として、上記の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする画像形成装置を提供する。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having the above-described liquid discharge head.

上記の画像形成装置の一態様としてのインクジェット記録装置は、ドットを形成するためのインク液滴を吐出するためのノズル(吐出口)及び吐出圧を発生させる圧力発生素子(圧電アクチュエータ)を含む液滴吐出素子(インク液室ユニット)を高密度に多数配置した液体吐出ヘッド(記録ヘッド)を備えるとともに、入力画像から生成されたインク吐出用データ(ドット画像データ)に基づいて前記液体吐出ヘッドからの液滴の吐出を制御する吐出制御手段とを備え、ノズルから吐出した液滴によって記録媒体上に画像を形成する。 An ink jet recording apparatus as one aspect of the image forming apparatus includes a nozzle (discharge port) for discharging ink droplets for forming dots and a pressure generating element (piezoelectric actuator) for generating discharge pressure. A liquid discharge head (recording head) in which a large number of droplet discharge elements (ink liquid chamber units) are arranged at high density is provided, and from the liquid discharge head based on ink discharge data (dot image data) generated from an input image. And an ejection control means for controlling ejection of the liquid droplets, and an image is formed on the recording medium by the liquid droplets ejected from the nozzles.

例えば、画像入力手段を介して入力された画像データ(印字データ)に基づいて色変換やハーフトーニング処理が行われ、インク色に応じたインク吐出データが生成される。このインク吐出データに基づいて、液体吐出ヘッドの各ノズルに対応する圧力発生素子の駆動が制御され、ノズルからインク滴が吐出される。   For example, color conversion and halftoning processing are performed based on image data (print data) input via the image input means, and ink ejection data corresponding to the ink color is generated. Based on this ink ejection data, the drive of the pressure generating element corresponding to each nozzle of the liquid ejection head is controlled, and an ink droplet is ejected from the nozzle.

高解像度の画像出力を実現するためには、インク液を吐出するノズル(吐出口)と、該ノズルに対応した圧力室及び圧力発生素子とを含んで構成される液滴吐出素子(インク室ユニット)を高密度に多数配置した液体吐出ヘッドを用いる態様が好ましい。   In order to realize high-resolution image output, a droplet discharge element (ink chamber unit) including a nozzle (discharge port) for discharging an ink liquid, a pressure chamber corresponding to the nozzle, and a pressure generation element ) Is preferably used in a liquid discharge head in which a large number of nozzles are arranged at high density.

かかる印字用の液体吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数の吐出口(ノズル)を配列させたノズル列を有するフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。   As a configuration example of such a liquid discharge head for printing, a full line type head having a nozzle row in which a plurality of discharge ports (nozzles) are arranged over a length corresponding to the entire width of the recording medium can be used. In this case, a combination of a plurality of relatively short ejection head modules having a nozzle row less than the length corresponding to the entire width of the recording medium, and connecting them together, the nozzle having a length corresponding to the entire width of the recording medium as a whole There is an aspect that constitutes a column.

フルライン型のヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向(相対的搬送方向)と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってヘッドを配置する態様もあり得る。   A full-line type head is usually arranged along a direction perpendicular to the relative feeding direction (relative conveyance direction) of the recording medium, but has a certain angle with respect to the direction perpendicular to the conveyance direction. There may be a mode in which the head is arranged along the oblique direction.

「記録媒体」は、液体吐出ヘッドの吐出口から吐出されるインクの付着を受ける媒体(印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るもの)であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、OHPシート等の樹脂シート、フイルム、布、配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。   “Recording medium” is a medium (which can be referred to as a printing medium, an image forming medium, a recording medium, an image receiving medium, a discharged medium, or the like) that receives adhesion of ink discharged from the discharge port of the liquid discharge head. Various media are included regardless of material or shape, such as continuous paper, cut paper, sealing paper, resin sheets such as OHP sheets, printed boards on which films, cloths, wiring patterns, etc. are formed.

記録媒体と液体吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した(固定された)ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対してヘッドを移動させる態様、或いは、ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。なお、インクジェット方式の印字ヘッドを用いてカラー画像を形成する場合は、複数色のインク(記録液)の色別に印字ヘッドを配置してもよいし、1つの印字ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。   The transporting means for moving the recording medium and the liquid discharge head relative to each other includes a mode for transporting the recording medium to the stopped (fixed) head, a mode for moving the head relative to the stopped recording medium, or a head And a mode in which both the recording medium and the recording medium are moved. When a color image is formed using an inkjet print head, a print head may be arranged for each of a plurality of colors of ink (recording liquid), or a plurality of colors of ink are ejected from one print head. It is good also as a possible structure.

本発明によれば、ストレート部を有するテーパノズル、或いは、くびれ部を有する広角テーパノズルを高い精度で多数一括形成することができる。本発明によって得られるノズルプレートを用いた液体吐出ヘッドによれば、高粘度液の高速吐出を実現することができる。   According to the present invention, a large number of tapered nozzles having straight portions or wide-angle tapered nozzles having a constricted portion can be formed at a time with high accuracy. According to the liquid discharge head using the nozzle plate obtained by the present invention, high-speed discharge of a high viscosity liquid can be realized.

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔傾斜回転型露光装置の構成例〕
まず、本発明の実施形態に係るノズルプレートの製造方法に用いられる傾斜回転型露光装置の構成例について概説する。
[Configuration example of tilt rotation type exposure apparatus]
First, an outline of a configuration example of an inclined rotation type exposure apparatus used in a nozzle plate manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は露光装置の一例を示す構成図である。この露光装置10は、主として、光源12、照射光学系14、液浸容器16、透過補正板18及びステージ20から構成され、光源12から出た光を照射光学系14によって図の下方に平行光として導き、傾斜回転しているステージ20上の露光マスク22に照射して、マスク裏面のレジスト(感光性材料)24を感光させる構成となっている。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of an exposure apparatus. The exposure apparatus 10 is mainly composed of a light source 12, an irradiation optical system 14, an immersion container 16, a transmission correction plate 18, and a stage 20, and the light emitted from the light source 12 is collimated downward in the figure by the irradiation optical system 14. The resist (photosensitive material) 24 on the back surface of the mask is exposed to light by irradiating the exposure mask 22 on the stage 20 which is inclined and rotated.

ステージ20は、液浸容器16の中に配設されており、液浸容器16に液体(例えば、純水)を導入して液体中で露光を行う液浸露光と、気体中で露光を行う通常(ドライ)露光とを切り替えることが可能である。   The stage 20 is disposed in the immersion container 16. The stage 20 introduces a liquid (for example, pure water) into the immersion container 16 to perform exposure in the liquid, and performs exposure in the gas. It is possible to switch between normal (dry) exposure.

また、ステージ20は、テーブル面26の面内回転が可能な回転機構と、テーブル面26の傾斜角(水平面に対する傾斜角、つまり、照射光の入射角)の調節が可能な傾斜(揺動)機構とを備えた傾斜回転ステージとなっている。   Further, the stage 20 has a rotation mechanism capable of rotating the table surface 26 in-plane, and an inclination (oscillation) capable of adjusting an inclination angle of the table surface 26 (an inclination angle with respect to a horizontal plane, that is, an incident angle of irradiation light). And a tilt rotation stage equipped with a mechanism.

すなわち、ステージ20は、テーブル面26に垂直な回転軸28に取り付けられており、該回転軸(第1回転軸)28を中心に回転可能である。また、ステージ20の回転軸28は、テーブル面26に直交する鉛直面内で揺動し得る機構となっており、回転軸28の揺動位置によってテーブル面26の傾斜角を可変できる。さらに、この傾斜可能な回転軸28及びステージ20並びに液浸容器16の全体は、鉛直線と平行な回転軸30を中心に水平面内で回転可能となっている。なお、ステージ20を傾斜回転させる機構の具体的構造については後述する。   That is, the stage 20 is attached to a rotary shaft 28 perpendicular to the table surface 26 and can be rotated around the rotary shaft (first rotary shaft) 28. Further, the rotary shaft 28 of the stage 20 is a mechanism that can swing in a vertical plane orthogonal to the table surface 26, and the tilt angle of the table surface 26 can be varied by the swing position of the rotary shaft 28. Further, the tiltable rotation shaft 28, the stage 20, and the entire liquid immersion container 16 are rotatable in a horizontal plane around a rotation shaft 30 parallel to the vertical line. The specific structure of the mechanism for tilting and rotating the stage 20 will be described later.

図2は、露光部の拡大図である。図示のように、露光マスク22は、透明基板(「透過基板」に相当)32の裏面側に波長選択膜(「波長選択層」に相当)34と、不透明膜(「光遮断層」に相当)36とが積層された構造を有しており、この露光マスク22の裏面にレジスト24が付与されている。   FIG. 2 is an enlarged view of the exposure unit. As shown in the drawing, the exposure mask 22 corresponds to a wavelength selection film (corresponding to a “wavelength selection layer”) 34 and an opaque film (corresponding to a “light blocking layer”) on the back side of a transparent substrate (corresponding to a “transmission substrate”) 32. ) 36 and a resist 24 is applied to the back surface of the exposure mask 22.

波長選択膜34は、高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層形成した誘電体多層膜からなるものであり、レジスト24に対して所望の露光を実現するための開口領域(「第1の光通過領域」に相当)38などを有する所定のパターンで形成される。なお、積層される高屈折率材料と低屈折率材料の膜厚を調整することにより、所定の波長に対して所望の透過率を得ることができる。   The wavelength selection film 34 is composed of a dielectric multilayer film in which high refractive index materials and low refractive index materials are alternately laminated, and is an opening region (“first” for realizing desired exposure to the resist 24. (Corresponding to “one light passage region”) and the like. A desired transmittance can be obtained for a predetermined wavelength by adjusting the film thicknesses of the high refractive index material and the low refractive index material to be laminated.

不透明膜36は、例えば、クロム(Cr)または酸化クロムからなるものであり、スパッタリングや真空蒸着等の方法により形成される。不透明膜36もレジスト24に対して所望の露光を実現するための開口領域(「第2の光通過領域」に相当)40,42などを有する所定のパターンで形成される。   The opaque film 36 is made of, for example, chromium (Cr) or chromium oxide, and is formed by a method such as sputtering or vacuum deposition. The opaque film 36 is also formed in a predetermined pattern having opening areas (corresponding to “second light passage areas”) 40 and 42 for realizing desired exposure to the resist 24.

レジスト24は、作製目標とするノズルプレートの厚さに対応して適宜の厚さで露光マスク22の裏面側(波長選択膜34と不透明膜36を積層形成した側)に付着される。レジスト24を付着させる方法としては、スピンコーター等による塗布やドライフィルム(DRF)を用いる態様がある。   The resist 24 is attached to the back side of the exposure mask 22 (the side on which the wavelength selection film 34 and the opaque film 36 are laminated) with an appropriate thickness corresponding to the thickness of the nozzle plate that is the production target. As a method of attaching the resist 24, there are an embodiment using a spin coater or the like or a dry film (DRF).

このレジスト付きの露光マスク22をステージ20上に固定した状態でレジスト24の層の裏面側に空隙部43が形成されるように、ステージ20のテーブル面26には凹部44が形成されている。ドライ露光時には、この空隙部43が気体で満たされて気体層(図13の符号123)が形成される。一方、液浸露光時にはこの空隙部43が液体で満たされて液体層(図13の符号124)が形成される。   A concave portion 44 is formed in the table surface 26 of the stage 20 so that a gap 43 is formed on the back side of the layer of the resist 24 in a state where the exposure mask 22 with the resist is fixed on the stage 20. During dry exposure, the gap 43 is filled with a gas to form a gas layer (reference numeral 123 in FIG. 13). On the other hand, at the time of immersion exposure, the gap 43 is filled with a liquid to form a liquid layer (reference numeral 124 in FIG. 13).

空隙部43を挟んでレジスト24の下面と対向するステージ20の面(凹部44の床面)には反射防止膜(AR膜)46が形成されているため、ステージ面からの反射光の戻りは防止される。   Since an antireflection film (AR film) 46 is formed on the surface of the stage 20 (the floor surface of the recess 44) facing the lower surface of the resist 24 with the gap 43 interposed therebetween, the return of reflected light from the stage surface is Is prevented.

また、図2に示したとおり、このステージ20には、レジスト24を透過する光を受光可能な受光センサ48が埋設されており、該受光センサ48によって透過光をモニタしながら露光量(すなわち、光の照射時間、または照射強度、もしくはこれらの組み合わせ)が制御される。   As shown in FIG. 2, a light receiving sensor 48 capable of receiving light transmitted through the resist 24 is embedded in the stage 20, and the exposure amount (that is, the transmitted light is monitored by the light receiving sensor 48 (that is, The irradiation time of light, irradiation intensity, or a combination thereof is controlled.

図3は、受光センサ48の配置例を示す平面図である。図3では、透明基板32上に4つのノズルプレート形成部50が設けられた例が示されており、各ノズルプレート形成部50には、それぞれ作製しようとするノズルプレートのノズル配列に対応した多数の開口領域38、40(図2参照)を含むマスクパターンが形成されている。   FIG. 3 is a plan view showing an arrangement example of the light receiving sensor 48. FIG. 3 shows an example in which four nozzle plate forming portions 50 are provided on the transparent substrate 32. Each nozzle plate forming portion 50 has a number corresponding to the nozzle arrangement of the nozzle plate to be manufactured. A mask pattern including the opening regions 38 and 40 (see FIG. 2) is formed.

また、図3に示すように、透明基板32上には、上記のいずれのノズルプレート形成部50とも重ならない領域に、受光モニタ用のダミーマスクパターンが形成された受光モニタ部52が形成されており、この受光モニタ部52の真下の対応位置に受光センサ48が配置される。すなわち、受光センサ48はステージ20上でいずれのノズルプレート形成部50とも重ならない領域(ノズルプレート形成部以外の領域)に配置される。   Further, as shown in FIG. 3, on the transparent substrate 32, a light receiving monitor unit 52 in which a dummy mask pattern for light receiving monitoring is formed is formed in a region that does not overlap with any of the nozzle plate forming units 50 described above. The light receiving sensor 48 is disposed at a corresponding position directly below the light receiving monitor unit 52. In other words, the light receiving sensor 48 is arranged in an area (an area other than the nozzle plate forming part) that does not overlap with any nozzle plate forming part 50 on the stage 20.

なお、透明基板32上におけるノズルプレート形成部50や受光モニタ部52の形状、配置数、配置位置については、多様な形態が可能であり、図3の例に限定されない。   Note that the shape, the number of arrangement, and the arrangement position of the nozzle plate forming unit 50 and the light receiving monitor unit 52 on the transparent substrate 32 can be various, and are not limited to the example of FIG.

図4は、図1に示した露光装置10に用いられる光源12及び照射光学系14の構成図である。図4に示すように、本例の露光装置10に用いられる照明ユニット60は、超高圧水銀ランプ61を光源とするものである。超高圧水銀ランプ61より発せられた光は、楕円集光ミラー62により集光され、平面反射ミラー63によって水平方向に光路を曲げられた後、インテグレーターレンズ64に入射する。   FIG. 4 is a block diagram of the light source 12 and the irradiation optical system 14 used in the exposure apparatus 10 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the illumination unit 60 used in the exposure apparatus 10 of this example uses an ultrahigh pressure mercury lamp 61 as a light source. The light emitted from the ultra-high pressure mercury lamp 61 is collected by the elliptical condenser mirror 62, the optical path is bent in the horizontal direction by the plane reflecting mirror 63, and then enters the integrator lens 64.

インテグレーターレンズ64によって照度分布が均一化された光は、必要に応じて光路中に挿脱される光源フィルタ65によって透過波長域が選択された後、平面反射ミラー66によって鉛直方向に光路が曲げられ、コリメーターレンズ67に入射する。コリメーターレンズ67により平行光とされた光は、照度分布が均一な平行照射光として照射面68に向けて照射される。   The light whose illuminance distribution is made uniform by the integrator lens 64 is selected by the light source filter 65 inserted into and removed from the optical path as necessary, and then the optical path is bent in the vertical direction by the plane reflecting mirror 66. , Enters the collimator lens 67. The light converted into parallel light by the collimator lens 67 is irradiated toward the irradiation surface 68 as parallel irradiation light having a uniform illuminance distribution.

図5の(a)は超高圧水銀ランプの光源スペクトルを示し、(b)は露光マスク22に用いる波長選択膜34の透過率特性(波長依存性)と、照射光学系14に用いられる光源フィルタ65の透過率特性(波長依存性)を示す。図5の(a)に示すように、露光光源として、複数の輝線(j線:313nm、334nm、i線:365nmなど)を有するものが使用される。   5A shows the light source spectrum of the ultra-high pressure mercury lamp, and FIG. 5B shows the transmittance characteristic (wavelength dependence) of the wavelength selection film 34 used for the exposure mask 22 and the light source filter used for the irradiation optical system 14. The transmittance characteristic (wavelength dependence) of 65 is shown. As shown in FIG. 5A, an exposure light source having a plurality of bright lines (j line: 313 nm, 334 nm, i line: 365 nm, etc.) is used.

一般にレジスト材料は、短波長ほど吸収率が高く到達距離が短いので、短波側(334nmなど)を基材近傍の形成に用い、長波側(365nmなど)を基材から離れた部位の形成に用いることで、効率的で安定した形状形成が可能となる。   In general, a resist material has a higher absorptance and a shorter reach distance as the wavelength is shorter. Therefore, the short wave side (eg, 334 nm) is used to form the vicinity of the substrate, and the long wave side (eg, 365 nm) is used to form a site away from the substrate. Thus, efficient and stable shape formation is possible.

本例では、図5(a)に示す超高圧水銀ランプ61の光源スペクトルのうち、主としてi線(波長=365nm)及びこれよりも長波長側を透過させる光源フィルタ65(j線など短波長側の光をカットするフィルタ)が用いられる(図5(b)参照)。   In this example, in the light source spectrum of the ultra-high pressure mercury lamp 61 shown in FIG. 5A, the light source filter 65 that transmits mainly the i-line (wavelength = 365 nm) and the longer-wavelength side than this is used. A filter that cuts off the light is used (see FIG. 5B).

一方、波長選択膜34は、光源フィルタ65と逆の透過率特性を有し、i線(波長=365nm)及びこれよりも長波長側の光を遮断(カット)する特性、j線など短波長側の光を透過させる特性を有する。つまり、光源フィルタ65を用いた場合の照射光は波長選択膜34を透過せず、光源フィルタ65を用いない場合の照射光は、光源スペクトルのうち短波長側の波長域が波長選択膜34を透過することになる。   On the other hand, the wavelength selection film 34 has a transmittance characteristic opposite to that of the light source filter 65, a characteristic that blocks (cuts) i-line (wavelength = 365 nm) and light on the longer wavelength side, and a short wavelength such as j-line. It has the characteristic of transmitting the side light. That is, the irradiation light when the light source filter 65 is used does not pass through the wavelength selection film 34, and the irradiation light when the light source filter 65 is not used is that the wavelength region on the short wavelength side of the light source spectrum passes through the wavelength selection film 34. It will be transparent.

詳細な露光プロセスは後述するが、光源フィルタ65を切り替えながら垂直入射による回転露光と傾斜回転露光を行うことでストレート部を有する逆テーパレジストを一括形成することができる。   Although a detailed exposure process will be described later, a reverse taper resist having a straight portion can be collectively formed by performing rotation exposure by vertical incidence and tilt rotation exposure while switching the light source filter 65.

また、光源フィルタ65を切り替えながら、空気中(気体中)の狭角傾斜回転露光と、液体中の広角傾斜回転露光を行うことで、くびれ部を有する逆テーパレジストを一括形成することができる。   Further, by switching the light source filter 65 and performing narrow-angle tilt rotation exposure in air (in gas) and wide-angle tilt rotation exposure in liquid, reverse tapered resists having a constricted portion can be collectively formed.

なお、使用する光源の種類や波長は、上記の例に限定されず、使用するフォトレジストの感光特性との関係で適切な光源(波長)が選択される。放電ランプを用いる場合は、高圧水銀ランプや超高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプなどが望ましい。また、本発明の実施に際し、照明用の光源として、固体レーザや半導体レーザ(例えば、波長:355nm、375nm、405nm)などを用いる態様も可能である。   The type and wavelength of the light source to be used are not limited to the above example, and an appropriate light source (wavelength) is selected in relation to the photosensitive characteristics of the photoresist to be used. In the case of using a discharge lamp, a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp, a mercury xenon lamp or the like is desirable. In implementing the present invention, a mode in which a solid-state laser, a semiconductor laser (for example, wavelengths: 355 nm, 375 nm, 405 nm) or the like is used as a light source for illumination is also possible.

次に、露光マスクに対する光の入射角度を可変する手段の構成について説明する。   Next, the configuration of means for changing the incident angle of light with respect to the exposure mask will be described.

図6は、本例の露光装置10におけるステージの傾斜回転機構及びその周辺の構成図である。ステージ20の回転軸28は、液浸容器16の底面を貫通する状態で取り付けられるが、この液浸容器16を貫く接続部分には、液浸容器16内の液体(例えば、純水70)がこの部分より漏れないように、防水加工が施されており、また、回転軸28の回転及び傾き角の調節(揺動)が可能なように、球面軸受72が設けられている。   FIG. 6 is a block diagram of the stage tilt rotation mechanism and its surroundings in the exposure apparatus 10 of this example. The rotating shaft 28 of the stage 20 is attached in a state of penetrating the bottom surface of the immersion container 16, and a liquid (for example, pure water 70) in the immersion container 16 is attached to a connection portion that penetrates the immersion container 16. Waterproofing is applied so as not to leak from this portion, and a spherical bearing 72 is provided so that the rotation of the rotary shaft 28 and adjustment (oscillation) of the tilt angle are possible.

すなわち、ステージ20の回転軸28は、液浸容器16の底面に取り付けられた球面軸受72を介して液浸容器16を貫いた状態で支持されており、回転軸28の下端は自由継手74を介してモータ76(「ステージ回転モータ」という。)の出力軸78と連結されている。このステージ回転モータ76は、直動ガイド80に沿って摺動するスライダ82に固定されており、モータ(「傾斜揺動モータ」という。)84の駆動によりスライダ82と共にステージ回転モータ76を直動ガイド80に沿って移動させることができる。   That is, the rotary shaft 28 of the stage 20 is supported in a state of penetrating the liquid immersion container 16 via a spherical bearing 72 attached to the bottom surface of the liquid immersion container 16, and the lower end of the rotary shaft 28 has a free joint 74. And an output shaft 78 of a motor 76 (referred to as “stage rotation motor”). The stage rotation motor 76 is fixed to a slider 82 that slides along a linear motion guide 80, and the stage rotation motor 76 is linearly moved together with the slider 82 by driving a motor (referred to as an “inclined rocking motor”) 84. It can be moved along the guide 80.

傾斜揺動モータ84の駆動によってスライダ82上のステージ回転モータ76を図6の左右方向に移動させることにより、ステージ20の回転軸28を球面軸受72における固定点86を中心に揺動させることが可能であり、その揺動位置によって回転軸28の傾斜角(すなわち、テーブル面の傾斜角)を調節できる。これにより、露光マスク22に対する光の入射角を変更できる。   The stage rotation motor 76 on the slider 82 is moved in the left-right direction in FIG. 6 by driving the tilt swing motor 84, so that the rotary shaft 28 of the stage 20 can be swung around the fixed point 86 of the spherical bearing 72. The tilt angle of the rotary shaft 28 (that is, the tilt angle of the table surface) can be adjusted by the swing position. Thereby, the incident angle of the light with respect to the exposure mask 22 can be changed.

また、ステージ回転モータ76の駆動によって出力軸78が回転することで、その回転力は自在継手74を介して回転軸28に伝達され、ステージ20が回転する。   Further, when the output shaft 78 is rotated by driving the stage rotation motor 76, the rotational force is transmitted to the rotation shaft 28 via the universal joint 74, and the stage 20 is rotated.

ステージ20が収容される液浸容器16には、液体ポンプ88が設けられており、この液体ポンプ88により液浸用液体(ここでは純水70)の供給、排出が可能となっている。   A liquid pump 88 is provided in the liquid immersion container 16 in which the stage 20 is accommodated, and the liquid pump 88 can supply and discharge liquid for immersion (here, pure water 70).

液浸露光時には液体ポンプ88を介して液浸容器16内に純水70が導入され、液浸容器16内が純水70で満たされる。通常露光(ドライ露光時)には液浸容器16内から純水70が排出され、液浸容器16内が気体(例えば、空気)で置換される。   During immersion exposure, pure water 70 is introduced into the immersion vessel 16 via the liquid pump 88, and the immersion vessel 16 is filled with the pure water 70. In normal exposure (during dry exposure), pure water 70 is discharged from the immersion vessel 16 and the inside of the immersion vessel 16 is replaced with gas (for example, air).

なお、液浸用の液体としては、純水70の他にも露光装置に用いることを意図して調合されてなる専用の液浸用液体があり、場合によっては、このような専用液を用いることも可能である。   In addition to the pure water 70, the immersion liquid includes a dedicated immersion liquid prepared for use in an exposure apparatus. In some cases, such an exclusive liquid is used. It is also possible.

液浸露光を行う場合、露光マスク22の周囲を覆う液体による露光光の吸収が生じる。液面に対して光を垂直に入射させ、かつ露光マスク22に対し略垂直に光を照射する場合(垂直露光又は狭角入射露光の場合)は、液体中を進む光について露光マスク22に到達するまでの距離(光路長)が露光マスク22の各位置において概ね一定であるため、液体による露光光の吸収は、露光マスク22上の各位置について光量が均一(実質的に均一と見做せる範囲の分布を有する略均一も含む)に減衰する等の問題が生じるのみである。   When the immersion exposure is performed, the exposure light is absorbed by the liquid covering the periphery of the exposure mask 22. When light is incident perpendicular to the liquid surface and light is irradiated substantially perpendicularly to the exposure mask 22 (in the case of vertical exposure or narrow-angle incident exposure), the light traveling in the liquid reaches the exposure mask 22. Since the distance (optical path length) until completion is substantially constant at each position of the exposure mask 22, the absorption of exposure light by the liquid can be considered to be uniform (substantially uniform) at each position on the exposure mask 22. The only problem is that it is attenuated (including substantially uniform having a range distribution).

しかしながら、液面に対して光を垂直に入射させ、かつ露光マスク22に対して入射角が比較的大きい傾斜露光を行う場合では、露光光が液面に対し垂直に入射するため、液体中を進む光について露光マスク22に到達するまでの距離(光路長)が露光マスク22の各々の位置において場所によって異なる。この光路長の違いによる光吸収量の差によって露光マスク22上では光量分布が生じ、これによりレジスト24の露光が不均一となる。   However, in the case of performing oblique exposure with light incident on the liquid surface and a relatively large incident angle with respect to the exposure mask 22, the exposure light is incident on the liquid surface perpendicularly. The distance (optical path length) of the traveling light to reach the exposure mask 22 varies depending on the location at each position of the exposure mask 22. Due to the difference in the amount of light absorption due to the difference in optical path length, a light amount distribution is generated on the exposure mask 22, thereby making the exposure of the resist 24 uneven.

具体的には、露光光が液体に入射した後、露光マスク22の表面に到達するまでの距離(光路長)が短い領域では、露光光の減衰は少ないため、露光マスク22の表面に到達する露光光の光量は比較的多く、露光マスク22裏面に塗布されたフォトレジストを充分感光することができるが、露光光が液体に入射した後、露光マスク22の表面に到達するまでの距離(光路長)が長い領域では、露光光の減衰は大きいため、露光マスク22の表面に到達する露光光の光量は光路長が短い場合に比べ少なく、同じ露光時間ではフォトレジストを充分感光することができない。一方、光路長の長い領域において、充分に露光が行われるような露光時間で露光を行うならば、光路長の短い領域において露光オーバーとなり、光路長の長い領域と同じ状態でフォトレジストが感光しないため、フォトレジストの感光が不均一となる。   Specifically, in a region where the distance (optical path length) until the exposure light is incident on the liquid and reaches the surface of the exposure mask 22 is short, the attenuation of the exposure light is small, so that the exposure light reaches the surface of the exposure mask 22. Although the amount of exposure light is relatively large, the photoresist coated on the back surface of the exposure mask 22 can be sufficiently exposed, but the distance (optical path) until the exposure light reaches the surface of the exposure mask 22 after entering the liquid. In the long region, the attenuation of the exposure light is large, so the amount of exposure light reaching the surface of the exposure mask 22 is less than that when the optical path length is short, and the photoresist cannot be sufficiently exposed with the same exposure time. . On the other hand, if exposure is performed with an exposure time sufficient to perform exposure in a region with a long optical path length, overexposure occurs in a region with a short optical path length, and the photoresist is not exposed in the same state as the region with a long optical path length. For this reason, the photosensitivity of the photoresist becomes non-uniform.

このため、本実施形態では、液体中の傾斜露光時に露光マスク22上で均一な光量分布が得られるように、透過率分布を補正するための透過補正板18が用いられる。この透過補正板18は、液体に入射した光が露光マスク22に到達するまでの距離(光路長)に対応させた透過率分布を有する透過率傾斜基板であり、液体に入射した後、露光マスク22に到達するまでの距離(光路長)が長い領域では透過率が高く、液体に入射した後、露光マスク22に到達するまでの距離(光路長)が短い領域では透過率が低くなるように構成されている。   For this reason, in the present embodiment, the transmission correction plate 18 for correcting the transmittance distribution is used so that a uniform light amount distribution can be obtained on the exposure mask 22 during the oblique exposure in the liquid. The transmission correction plate 18 is a transmittance gradient substrate having a transmittance distribution corresponding to the distance (optical path length) until the light incident on the liquid reaches the exposure mask 22, and after being incident on the liquid, the exposure mask. The transmittance is high in the region where the distance (optical path length) until reaching 22 is long, and the transmittance is low in the region where the distance (optical path length) until reaching the exposure mask 22 after entering the liquid is short. It is configured.

この透過補正板18は、液浸容器16の上部に開閉ヒンジ90を介して取り付けられており、当該透過補正板18は開閉ヒンジ90によって液浸容器16の天面を封止する位置及び天面から退避した露光領域外の位置に移動可能である。   The transmission correction plate 18 is attached to the upper part of the immersion container 16 via an opening / closing hinge 90, and the transmission correction plate 18 seals the top surface of the immersion container 16 by the opening / closing hinge 90 and the top surface. It is possible to move to a position outside the exposure area retracted from.

本実施の形態では、垂直露光の際、又は入射角が比較的小さい傾斜露光(「狭角傾斜回転露光工程」という。)の際には、透過補正板18を露光領域外に移動させ、入射角が比較的大きい傾斜露光(「広角傾斜回転露光工程」という。)の際には透過補正板18を露光領域内である液浸容器16上の上部(天面を封止する位置)に移動させる。   In the present embodiment, during vertical exposure or tilt exposure with a relatively small incident angle (referred to as a “narrow angle tilt rotation exposure process”), the transmission correction plate 18 is moved out of the exposure area and incident. In the case of tilt exposure with a relatively large angle (referred to as “wide-angle tilt rotation exposure process”), the transmission correction plate 18 is moved to the upper part (position for sealing the top surface) on the immersion container 16 in the exposure area. Let

厳密に言えば、垂直露光時又は狭角傾斜回転露光工程のときには、照度分布を生じることになるが、狭角テーパ状には、殆ど影響を与えず、実用上支障がない。なお、狭角傾斜露光工程のときも含めて、傾斜露光時の光の入射角度に対応して、それぞれ適切な透過補正板を複数種類用意しておき、傾斜露光時の光の入射角度に応じて、透過補正板を切り替えて使用する態様も可能である。   Strictly speaking, an illuminance distribution is generated at the time of vertical exposure or a narrow-angle tilt rotation exposure process, but the narrow-angle taper has little influence and has no practical problem. Including the narrow-angle tilt exposure process, several types of appropriate transmission correction plates are prepared corresponding to the incident angle of light during tilted exposure, depending on the incident angle of light during tilted exposure. Thus, a mode in which the transmission correction plate is switched and used is also possible.

このような透過補正板18を用いることにより、照明ユニット60から入射した露光光が当該透過補正板18及び液浸用の液体である純水70を介し、露光マスク22に到達した際、露光マスク22上で露光光の光量が全面にわたり均一になる。こうして、傾斜回転中の光軸距離に応じた照度変化や、面内での照度分布も補正可能なため、比較的大きなサイズ(長尺)のノズルプレートを作製する場合でも、バラツキの少ない安定したノズル形成が可能となる。   By using the transmission correction plate 18 as described above, when the exposure light incident from the illumination unit 60 reaches the exposure mask 22 via the transmission correction plate 18 and the pure water 70 which is a liquid for immersion, the exposure mask. 22, the amount of exposure light is uniform over the entire surface. In this way, illuminance change according to the optical axis distance during tilt rotation and illuminance distribution in the plane can be corrected, so even when producing a relatively large size (long) nozzle plate, there is little variation and stable. Nozzle formation is possible.

また、液浸用液体である純水70の表面、即ち空気と接する境界の面と接するように透過補正板18を配置し、液体を充満した状態で露光を行うことにより、液体の波打ちや気泡の巻き込みなど液浸露光に特有の弊害を防止することができる。   Further, by arranging the transmission correction plate 18 so as to be in contact with the surface of the pure water 70 which is an immersion liquid, that is, a boundary surface in contact with air, and performing exposure in a state where the liquid is filled, the liquid ripples and bubbles It is possible to prevent harmful effects peculiar to immersion exposure, such as entrainment of liquid.

液浸傾斜露光時に露光マスク22上での光量を均一化するための他の方法として、露光マスク22と液浸に用いられる液体の液面とを平行にする方法も考えられるが、液面と露光マスク22とを常に平行の状態に保つことは、そのための装置等が必要となりコストアップに繋がる。さらに、液面に対して大きな入射角度で光を入射させると(露光マスク22に対する露光光の入射角度が大きい場合)、露光光が液面で全反射してしまい、露光マスクに露光光が到達しないという問題もある。   As another method for equalizing the amount of light on the exposure mask 22 during immersion tilt exposure, a method in which the exposure mask 22 and the liquid surface of the liquid used for immersion are parallel may be considered. Maintaining the exposure mask 22 in a parallel state at all times requires an apparatus for that purpose, leading to an increase in cost. Furthermore, when light is incident on the liquid surface at a large incident angle (when the incident light incident angle on the exposure mask 22 is large), the exposure light is totally reflected on the liquid surface, and the exposure light reaches the exposure mask. There is also the problem of not doing.

具体的には、屈折率1.44の純水の場合、液面に対し45度前後の角度で光を入射させた場合、全反射してしまうため、これより大きな入射角度で光を入射させることはできない。よって、露光装置の構成上からも液面に対し垂直に露光光を入射させることが望ましく、液浸露光装置により傾斜露光により広角のテーパを形成する場合には、上記のような透過補正板を用いる態様が好ましい。   Specifically, in the case of pure water having a refractive index of 1.44, if light is incident at an angle of about 45 degrees with respect to the liquid surface, the light is totally reflected, so that light is incident at a larger incident angle. It is not possible. Therefore, it is desirable that the exposure light is incident perpendicular to the liquid surface from the viewpoint of the configuration of the exposure apparatus. When a wide-angle taper is formed by tilt exposure using the immersion exposure apparatus, the transmission correction plate as described above is used. The embodiment to be used is preferable.

また、液浸容器16内には受光センサ92が設けられており、露光光が露光マスク22により反射された光の光量を測定することができる構成となっている。これにより、露光マスク22の取り付け位置やステージ20の傾斜角が所定の位置や角度に設置されているか否かを確認することができる。露光マスク22がステージ20に対して浮いている場合には、ステージ20の回転により反射光の照射の方向が変動するため、受光センサ92が検出する露光マスク22からの反射光量は、ステージ20の回転に伴い変化する。よって、この反射光量の変動により、露光マスク22がステージ20に確実に固定されているか否かを検出することができる。また、ステージ20の傾斜角度が所定の傾斜角度で設置されていない場合には、所定の傾斜角度となるように、受光センサ92における反射光量に基づき、ステージ20の傾斜角を調整することが可能である。   In addition, a light receiving sensor 92 is provided in the liquid immersion container 16 so that the amount of light reflected by the exposure mask 22 can be measured. Thereby, it can be confirmed whether the attachment position of the exposure mask 22 and the inclination angle of the stage 20 are set at predetermined positions and angles. When the exposure mask 22 is floating with respect to the stage 20, since the direction of the reflected light is changed by the rotation of the stage 20, the amount of reflected light from the exposure mask 22 detected by the light receiving sensor 92 is Changes with rotation. Therefore, it is possible to detect whether or not the exposure mask 22 is securely fixed to the stage 20 by the fluctuation of the reflected light amount. Further, when the tilt angle of the stage 20 is not set at a predetermined tilt angle, the tilt angle of the stage 20 can be adjusted based on the amount of light reflected by the light receiving sensor 92 so that the predetermined tilt angle is obtained. It is.

更に、本例では、上述のとおり、ステージ20の回転軸28、自在継手74、ステージ回転モータ76、直動ガイド80、スライダ82、及び傾斜揺動モータ84等によって傾斜機構部94が構成されているが、この傾斜機構部94とこれに支持されている液浸容器16及びステージ20を含む全体を露光光の光軸に平行な軸を中心として、水平面内で回転させることが可能な光軸回転モータ96が設けられている。光軸回転モータ96により、全体が光軸回りに回転する構成になっているため、光量分布の均一性をより一層高めることができる。   Furthermore, in this example, as described above, the tilt mechanism portion 94 is configured by the rotary shaft 28 of the stage 20, the universal joint 74, the stage rotary motor 76, the linear motion guide 80, the slider 82, the tilt swing motor 84, and the like. However, the entire optical axis including the tilt mechanism 94, the immersion container 16 and the stage 20 supported by the tilt mechanism 94 can be rotated in a horizontal plane around an axis parallel to the optical axis of the exposure light. A rotation motor 96 is provided. Since the optical axis rotation motor 96 is configured to rotate around the optical axis, the uniformity of the light quantity distribution can be further enhanced.

〔露光マスクの作製工程〕
次に、上記構成の露光装置10で使用する露光マスク22の作製方法について図7を用いて説明する。
[Production process of exposure mask]
Next, a manufacturing method of the exposure mask 22 used in the exposure apparatus 10 having the above configuration will be described with reference to FIG.

図7(a)に示すように、まず、ガラス等からなる透明基板32の片側面(図の上面)の全面に波長選択膜102を形成する。この波長選択膜102は、高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層形成した、いわゆる光学多層膜である。高屈折率材料としては、Al(酸化アルミ二ウム)や、TiO(酸化チタン)が用いられ、低屈折率材料としては、SiO(酸化シリコン)やMgF(フッ化マグネシウム)が用いられる。 As shown in FIG. 7A, first, the wavelength selection film 102 is formed on the entire surface of one side surface (upper surface in the drawing) of the transparent substrate 32 made of glass or the like. The wavelength selection film 102 is a so-called optical multilayer film in which a high refractive index material and a low refractive index material are alternately stacked. Al 2 O 3 (aluminum oxide) or TiO 2 (titanium oxide) is used as the high refractive index material, and SiO 2 (silicon oxide) or MgF 2 (magnesium fluoride) as the low refractive index material. Is used.

波長選択膜102は、これらの材料をスパッタリングや真空蒸着といった手法により交互に成膜することにより形成される。本実施の形態では、図5(b)で説明した透過率特性を実現するような、材料及び膜厚を選定して構成されている。   The wavelength selection film 102 is formed by alternately depositing these materials by a technique such as sputtering or vacuum deposition. In the present embodiment, the material and film thickness are selected so as to realize the transmittance characteristic described with reference to FIG.

次に、図7(b)に示すように、透明基板32上の波長選択膜102に重ねて、スピンコーター等によりレジスト103を全面に塗布し、プリベークを行う。その後、目的とする光遮断層(図2で説明した不透明膜36に相当)の開口領域40,42のパターンに対応したマスク(不図示)を用いて露光した後、現像を行うことにより、図7(c)に示すように光遮断層の開口領域40,42に対応する部分のみにレジスト層103b(マスク層)を形成する。   Next, as shown in FIG. 7B, a resist 103 is applied over the entire surface of the wavelength selection film 102 on the transparent substrate 32 by a spin coater or the like, and prebaked. Thereafter, exposure is performed using a mask (not shown) corresponding to the pattern of the opening regions 40 and 42 of the target light blocking layer (corresponding to the opaque film 36 described in FIG. 2), and development is performed. As shown in FIG. 7C, a resist layer 103b (mask layer) is formed only in the portions corresponding to the opening regions 40 and 42 of the light blocking layer.

次に、図7(d)に示すように、透明基板32上のレジスト層103bの形成された面の全面に、不透明膜104を形成する。不透明膜104は、Cr(クロム)または、酸化クロムからなるものであり、スパッタリングや真空蒸着といった方法により形成する。   Next, as shown in FIG. 7D, an opaque film 104 is formed on the entire surface of the transparent substrate 32 where the resist layer 103b is formed. The opaque film 104 is made of Cr (chromium) or chromium oxide, and is formed by a method such as sputtering or vacuum deposition.

図7(d)のように、レジスト層103bの形成面の全面に不透明膜104の成膜を行った後、当該透明基板32の全体を有機溶剤に浸漬させる、いわゆるリフトオフにより、レジスト層103bの形成されている領域上の不透明膜104をレジスト層103bと共に除去する。   As shown in FIG. 7D, after forming the opaque film 104 on the entire surface of the resist layer 103b, the entire transparent substrate 32 is immersed in an organic solvent, so-called lift-off, so-called lift-off. The opaque film 104 on the formed region is removed together with the resist layer 103b.

これにより、図7(e)に示すように、波長選択膜102上でレジスト層103bの形成されていなかった領域においてのみ不透明膜104が残存し、光遮断層としての不透明層104b(図2で説明した不透明膜36に相当)が形成される。   As a result, as shown in FIG. 7E, the opaque film 104 remains only in the region where the resist layer 103b is not formed on the wavelength selection film 102, and the opaque layer 104b (FIG. 2) as the light blocking layer. (This corresponds to the opaque film 36 described above).

この後、図7(f)に示すように、波長選択膜102の開口領域38となる部分をレーザートリマー等で除去することにより、光選択層となる光干渉膜102b(図2で説明した波長選択膜34に相当)が形成される。こうして、本実施の形態において用いる露光マスク22が作製される。   Thereafter, as shown in FIG. 7 (f), the portion that becomes the opening region 38 of the wavelength selection film 102 is removed by a laser trimmer or the like, whereby the optical interference film 102b (wavelength described in FIG. 2) that becomes the light selection layer. Corresponding to the selection film 34) is formed. Thus, the exposure mask 22 used in the present embodiment is manufactured.

〔ノズルプレートの製造工程の例1〕
次に、上記の如く構成された露光マスク22を用いてインクジェットヘッドのノズルプレートを製造する方法の例について説明する。
[Example 1 of nozzle plate manufacturing process]
Next, an example of a method for manufacturing a nozzle plate of an inkjet head using the exposure mask 22 configured as described above will be described.

図8は本実施の形態におけるノズルプレートの製造工程を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the manufacturing process of the nozzle plate in the present embodiment.

最初に、図7で説明した工程を経て作製された露光マスク22の片側面上にネガタイプのフォトレジストを塗布する(図8のステップS102)。具体的には、図9に示すように、露光マスク22の波長選択膜34(102b)及び不透明膜36(104b)の積層形成されている側の面に、スピンコーターやスキージ塗布等によりレジスト24を塗布する。塗布するレジスト24の膜厚は、作製されるノズルプレートの厚さに対応するため、本実施の形態では、厚膜レジストを用いている。例えば、20〜50μm程度の膜厚でネガレジストが塗布される(感光性材料付着工程)。   First, a negative type photoresist is applied on one side of the exposure mask 22 manufactured through the process described in FIG. 7 (step S102 in FIG. 8). Specifically, as shown in FIG. 9, the resist 24 is applied to the surface of the exposure mask 22 on the side where the wavelength selection film 34 (102b) and the opaque film 36 (104b) are laminated by spin coating or squeegee coating. Apply. Since the film thickness of the resist 24 to be applied corresponds to the thickness of the nozzle plate to be manufactured, a thick film resist is used in this embodiment. For example, a negative resist is applied with a film thickness of about 20 to 50 μm (photosensitive material attaching step).

なお、塗布による付着に代えて、ドライフィルム(DFR)を用いて、露光マスク22に密着させる方法や、レジスト24が塗布された基板を用い、レジスト24面と露光マスク22を密着させる方法であってもよい。   It should be noted that, instead of adhesion by coating, a method of closely contacting the exposure mask 22 using a dry film (DFR) or a method of closely contacting the resist mask 24 and the exposure mask 22 using a substrate coated with the resist 24 is used. May be.

図8のステップS102の後、当該露光マスク22にレジスト24を塗布したものについて、プリベークを行う(ステップS104)。   After step S102 in FIG. 8, pre-baking is performed on the exposure mask 22 coated with the resist 24 (step S104).

次いで、このプリベークしたネガレジスト付きの露光マスク22を図1及び図2で説明したように、透明基板32側を上(露光面側)にした状態で露光装置10のステージ20上に固定し、透明基板32側から露光を行う(図8のステップS106、S108)。   Next, as described with reference to FIGS. 1 and 2, the pre-baked exposure mask 22 with a negative resist is fixed on the stage 20 of the exposure apparatus 10 with the transparent substrate 32 side up (exposure surface side). Exposure is performed from the transparent substrate 32 side (steps S106 and S108 in FIG. 8).

ステップS106で示す第1の露光プロセスでは、照射光学系14の光源フィルタ65(図4参照)を使用せずに、回転する露光マスク22に対して垂直に光を照射する垂直回転露光が行われる。具体的には、図10(a)に示すように、液体中で露光マスク22の透明基板32側から垂直に光を照射する液浸露光が行われる。   In the first exposure process shown in step S106, vertical rotation exposure is performed in which light is irradiated perpendicularly to the rotating exposure mask 22 without using the light source filter 65 (see FIG. 4) of the irradiation optical system 14. . Specifically, as shown in FIG. 10A, immersion exposure is performed in which light is irradiated vertically from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 22 in a liquid.

これにより、波長選択膜34の開口領域38は、照射された露光光が全く吸収されることがないため、最も強度の強い光がレジスト24に照射される。このため、図10(a)に示すように最も奥の領域まで感光し、照射された露光光は、レジスト24を貫通し、符号106aの領域が感光される。   Thereby, since the exposed exposure light is not absorbed at all in the opening region 38 of the wavelength selection film 34, the resist 24 is irradiated with the light having the strongest intensity. For this reason, as shown in FIG. 10A, the innermost region is exposed to light, and the irradiated exposure light penetrates the resist 24, and the region denoted by reference numeral 106a is exposed.

また、波長選択膜34は、図5(b)で説明したとおり、短波長側の光を透過する特性を有するため、図10(a)の不透明膜36の開口領域40において、波長選択膜34が形成されている領域では、波長選択膜34により長波長域がカットされ、短波長域の光しか透過しない。このため、照射された露光光はレジスト24を貫通することはなく、レジスト110の途中の領域、すなわち、図に示す符号106bの領域まで感光する。   Further, as described with reference to FIG. 5B, the wavelength selection film 34 has a characteristic of transmitting light on the short wavelength side. Therefore, in the opening region 40 of the opaque film 36 in FIG. In the region where is formed, the long wavelength region is cut by the wavelength selection film 34 and only light in the short wavelength region is transmitted. For this reason, the irradiated exposure light does not penetrate through the resist 24 and is exposed to a region in the middle of the resist 110, that is, a region 106b shown in the drawing.

不透明膜36の開口領域42であって波長選択膜34が形成されている領域においても同様であり、図に示す符号106cの領域が感光される。なお、露光マスク22の不透明膜36により覆われた領域では、露光光は不透明膜36を透過することはないため、この領域に形成されたレジスト24が感光することはない。   The same applies to the opening region 42 of the opaque film 36 where the wavelength selection film 34 is formed. The region 106c shown in the drawing is exposed. In the region covered with the opaque film 36 of the exposure mask 22, the exposure light does not pass through the opaque film 36, so that the resist 24 formed in this region is not exposed.

上記の垂直回転露光工程(図8のステップS106)に続いて、図8のステップS108で示す傾斜回転露光(第2の露光プロセス)が実施される。ステップS108で示す第2の露光プロセスでは、光源フィルタ65(図4参照)を使用して、露光マスク22に対し斜めの角度より露光光を照射する(第2露光工程)。具体的には、図6で説明したとおり、露光装置10のステージ20を揺動機構により、露光光に対し垂直方向から傾けることにより、露光マスク22に対し露光光を斜めから照射する。傾斜角度(光の入射角度)は、作製しようとするノズルのテーパ角に応じて適宜設定される。   Following the above vertical rotation exposure process (step S106 in FIG. 8), tilt rotation exposure (second exposure process) shown in step S108 in FIG. 8 is performed. In the second exposure process shown in step S108, the light source filter 65 (see FIG. 4) is used to irradiate the exposure mask 22 with exposure light from an oblique angle (second exposure step). Specifically, as described with reference to FIG. 6, the exposure light is obliquely applied to the exposure mask 22 by tilting the stage 20 of the exposure apparatus 10 from the vertical direction with respect to the exposure light by the swing mechanism. The inclination angle (light incident angle) is appropriately set according to the taper angle of the nozzle to be manufactured.

図10(b)に、露光マスク22を傾けて、回転させながら露光光を照射したときの様子を示す。露光マスク22に対し矢印に示すように斜めに露光光が照射されることにより、波長選択膜34の開口領域38を透過した光は、レジスト24を貫通し、これによりレジスト24にテーパ領域106dが形成されるように感光される。一方、波長選択膜34の設けられている領域は、図5で説明したとおり、光源フィルタ65を透過した長波長領域の光を殆ど透過させないため(透過率が略0)、露光光によりレジスト24が感光することはない。よって、当該ステップS108の傾斜回転露光によりレジスト24が感光するのは、波長選択膜34の開口領域38より入射する露光光にのみによるもの(符号106dで示す円錐台形の領域)である。   FIG. 10B shows a state in which exposure light is irradiated while tilting and rotating the exposure mask 22. When the exposure mask 22 is irradiated with exposure light obliquely as shown by the arrow, the light transmitted through the opening region 38 of the wavelength selection film 34 penetrates the resist 24, and thereby the tapered region 106 d is formed in the resist 24. It is exposed to form. On the other hand, the region provided with the wavelength selection film 34 hardly transmits the light in the long wavelength region that has passed through the light source filter 65 (transmittance is substantially 0) as described with reference to FIG. Will not be exposed. Therefore, the resist 24 is exposed only to the exposure light incident from the opening region 38 of the wavelength selection film 34 (the frustoconical region indicated by reference numeral 106d) that is exposed to the resist 24 by the inclined rotation exposure in step S108.

その後、図8のステップS110において、上記露光後のレジスト24について現像を行った後、ポストベークを行う。こうして、図11に示すように、露光マスク22上には感光領域部106a、106b、106cに対応するレジスト層が残ったレジストパターンが形成され、これがニッケル(Ni)電鋳の型として用いられる。   Thereafter, in step S110 of FIG. 8, the resist 24 after exposure is developed and then post-baked. Thus, as shown in FIG. 11, a resist pattern in which the resist layer corresponding to the photosensitive region portions 106a, 106b, and 106c remains is formed on the exposure mask 22, and this is used as a nickel (Ni) electroforming mold.

すなわち、図8のステップS110の後、当該現像処理及びポストベーク後の露光マスク22に対して、まず、ニッケル(Ni)共析メッキを行い(ステップS112)、撥液メッキ層を形成する。具体的には、図12(a)に示すように、露光マスク22の不透明膜36が形成されている面についてニッケル(Ni)共析メッキを行い、Ni共析メッキ層113を形成する。   That is, after step S110 in FIG. 8, first, nickel (Ni) eutectoid plating is performed on the exposure mask 22 after the development processing and post-baking (step S112) to form a liquid repellent plating layer. Specifically, as shown in FIG. 12A, nickel (Ni) eutectoid plating is performed on the surface of the exposure mask 22 on which the opaque film 36 is formed, thereby forming a Ni eutectoid plating layer 113.

Ni共析メッキは、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を含有するメッキ液を用い、1〜3〔μm〕の膜厚になるまで行う。Ni共析メッキは、金属部分にのみメッキが施されるため、本例の場合、Crよりなる不透明膜36の表面にのみNi共析メッキ層113が形成される。   Ni eutectoid plating is performed using a plating solution containing PTFE (polytetrafluoroethylene) until a film thickness of 1 to 3 [μm] is obtained. Since Ni eutectoid plating is performed only on metal parts, in this example, the Ni eutectoid plating layer 113 is formed only on the surface of the opaque film 36 made of Cr.

その後、図8のステップS114において、Ni電鋳を行う。具体的には、図12(b)に示すようにNi共析メッキの施された領域、即ち、Ni共析メッキ層113上に、Ni電鋳により、Ni電鋳層114を堆積させる。このとき堆積させるNiの膜厚は、10〜50〔μm〕である。   Then, Ni electroforming is performed in step S114 of FIG. Specifically, as shown in FIG. 12B, a Ni electroformed layer 114 is deposited on the Ni eutectoid plated region, that is, on the Ni eutectoid plated layer 113 by Ni electroforming. The film thickness of Ni deposited at this time is 10 to 50 [μm].

Ni電鋳法で形成されるNi電鋳層は等方的に成長するため、符号106cで示したトラップ溝に対応する感光領域部のレジストパターン高さ(d1)を超えてNi電鋳層114が成長すると、当該感光領域部106cのレジストパターン上面に乗り上げて、やがて感光領域部106cの上面を覆うように成長していく。 Since the Ni electroformed layer formed by the Ni electroforming method isotropically grows, the Ni electroformed layer exceeds the resist pattern height (d 1 ) of the photosensitive region corresponding to the trap groove indicated by reference numeral 106c. As 114 grows, it rides on the upper surface of the resist pattern of the photosensitive region portion 106c and eventually grows so as to cover the upper surface of the photosensitive region portion 106c.

その結果、図12(a)のように、目標とする所定の高さh1までNi電鋳層114を成長させたときに、トラップ溝に対応する感光領域部106cのレジストパターン上面部分が凹状に窪んだNi電鋳層114が形成される。この凹部115は接着剤の逃がし溝として機能することになる。 As a result, as shown in FIG. 12A, when the Ni electroformed layer 114 is grown to a target predetermined height h 1 , the resist pattern upper surface portion of the photosensitive region portion 106c corresponding to the trap groove is concave. A Ni electroformed layer 114 that is recessed is formed. The recess 115 functions as an adhesive escape groove.

その後、メッキの成長表面(図12(a)の上面)を研磨してから、有機溶媒等によりレジストパターンの除去を行い(図8のステップS116)、更に、その後、当該Ni共析メッキ層113及びNi電鋳層114により形成されるノズルプレート116を露光マスク22から剥離する(図8のステップS118)。   Thereafter, the plating growth surface (upper surface in FIG. 12A) is polished, and then the resist pattern is removed with an organic solvent or the like (step S116 in FIG. 8). Thereafter, the Ni eutectoid plating layer 113 is further removed. Then, the nozzle plate 116 formed by the Ni electroformed layer 114 is peeled off from the exposure mask 22 (step S118 in FIG. 8).

こうして、図12(b)に示すように、テーパ部117とストレート部118を有するノズル119(ストレート付きテーパノズル)と、トラップ溝120、並びに吐出面と反対側に接着剤逃げ溝(凹部115)が形成されたノズルプレート116が完成する。   Thus, as shown in FIG. 12B, a nozzle 119 having a taper portion 117 and a straight portion 118 (taper nozzle with straight), a trap groove 120, and an adhesive escape groove (concave portion 115) on the opposite side to the discharge surface. The formed nozzle plate 116 is completed.

当該ノズルプレート116の吐出面側は、Ni共析メッキ層113により形成されるために撥液性を備える。また、トラップ溝120の少なくとも天面部分は、Ni電鋳層114により形成されるために吐出面側に対し相対的に親液性となる。さらに、接着剤逃げ溝として機能する凹部115の幅Wは、ノズル流入側開口径Dよりも狭く形成される。 Since the discharge surface side of the nozzle plate 116 is formed by the Ni eutectoid plating layer 113, it has liquid repellency. Further, since at least the top surface portion of the trap groove 120 is formed by the Ni electroforming layer 114, it becomes lyophilic relative to the discharge surface side. Furthermore, the width W 1 of the recess 115 that functions as an adhesive escape groove is narrower than the nozzle inlet side opening diameter D 1.

なお、撥液メッキ(Ni共析メッキ)の前にCuやZnなどの犠牲層を付与しておき、Niメッキ後に当該犠牲層を除去してエッジ品質を向上する態様も好ましい。   It is also preferable that a sacrificial layer such as Cu or Zn is provided before liquid repellent plating (Ni eutectoid plating), and the sacrificial layer is removed after Ni plating to improve edge quality.

上記作製されたノズルプレート116は、図12(c)に示すように、液体吐出ヘッドを構成する連通板122(ノズルに連通する流路を形成するための流路形成部材であり、例えば、ステンレス鋼(SUS)により構成される部材)と接合され、更に、連通板122に重ねて図示せぬ他の流路形成部材等が積層接合されることにより、液体吐出ヘッドが作製される。   The nozzle plate 116 produced as described above is a communication plate 122 (a flow path forming member for forming a flow path communicating with the nozzles) constituting the liquid ejection head, as shown in FIG. A liquid discharge head is manufactured by joining another member (not shown) such as a flow path member, which is joined to the communication plate 122 and laminated.

ノズルプレート116と連通板122との間の接合には接着剤(例えば、エポキシ系接着剤)が用いられるが、接合面における接着剤の余り(余剰接着剤)は、凹部115による接着剤逃げ溝に入り込むため、余剰接着剤がノズル流路等にはみ出すことがなく、高い歩留まりで綺麗に接合を行うことができる。また、ノズルプレート116や連通板122、それらを接合する接着剤の線膨張率の違いから生じる応力の緩和も可能となる。   An adhesive (for example, an epoxy-based adhesive) is used for joining between the nozzle plate 116 and the communication plate 122, but the remainder of the adhesive (excess adhesive) on the joint surface is an adhesive escape groove by the recess 115. Therefore, the surplus adhesive does not protrude into the nozzle flow path and the like, and it is possible to perform clean bonding with a high yield. Further, it is possible to relieve the stress caused by the difference in the linear expansion coefficient between the nozzle plate 116 and the communication plate 122 and the adhesive that joins them.

本例の製造方法によれば、露光により感光させたレジストパターンがテーパ形状を有するので、レジスト密着性や電鋳安定性(電流遮蔽)が向上する。また、本例の製造方法で得られたノズルプレートのノズルはテーパ部とストレート部を有するため吐出安定性が向上する。さらに、本例で得られるノズルプレートは、金属材料なので剛性が高く、高粘度高速リフィルに必要な薄肉化も容易に実現可能である。なお、図示のような「ストレート部」と「テーパ部」を有するノズルを本明細書では「ストレート付きテーパノズル」と呼ぶことにする。   According to the manufacturing method of this example, since the resist pattern exposed by exposure has a tapered shape, resist adhesion and electroforming stability (current shielding) are improved. Moreover, since the nozzle of the nozzle plate obtained by the manufacturing method of this example has a taper part and a straight part, discharge stability improves. Furthermore, since the nozzle plate obtained in this example is a metal material, it has high rigidity and can easily realize the thinning required for high-viscosity high-speed refilling. A nozzle having a “straight portion” and a “tapered portion” as shown in the drawing is referred to as a “taper nozzle with a straight” in the present specification.

なお、本実施例では第1の露光プロセスを露光マスク22に対して垂直に光を照射したが、第2の露光プロセスより狭い角度に設定してテーパを2段にすることも可能である。この場合は滑らかなテーパ断面が形成できる。   In this embodiment, the first exposure process is irradiated with light perpendicular to the exposure mask 22, but it is also possible to set the angle to be narrower than that of the second exposure process so that the taper has two stages. In this case, a smooth tapered cross section can be formed.

〔ノズルプレートの製造工程の例2〕
次に、くびれ形状を有する広角テーパノズルのノズルプレートを製造する方法について説明する。基本的な製造手順は、図8〜図12で説明した例と同様であり、使用する露光マスクと露光プロセスに関して相違点があるため、その相違点を中心に説明する。
[Example 2 of nozzle plate manufacturing process]
Next, a method for manufacturing a nozzle plate of a wide-angle taper nozzle having a constricted shape will be described. The basic manufacturing procedure is the same as the example described with reference to FIGS. 8 to 12, and there are differences in the exposure mask to be used and the exposure process. Therefore, the difference will be mainly described.

図13は、当該目的のノズルプレートの製造に適用される露光プロセスの説明図である。図13中図2,図10に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 13 is an explanatory diagram of an exposure process applied to manufacture of the target nozzle plate. In FIG. 13, elements that are the same as or similar to those shown in FIGS. 2 and 10 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図13に示す製造工程では、図8のステップS106で説明した垂直回転露光の工程に代えて、図13(a)に示すように、気体中で露光マスク22に対して比較的小さい入射角θ(例えば、θ=5〜10度)で光を照射する狭角傾斜回転露光が行われる。図14には、本例で用いる光源フィルタ65の透過率特性と波長選択膜34の透過率特性を示す。図5で説明した例と比較して透過波長の帯域が僅かに変更されている。 In the manufacturing process shown in FIG. 13, instead of the vertical rotation exposure process described in step S <b> 106 in FIG. 8, as shown in FIG. 13A, a relatively small incident angle θ with respect to the exposure mask 22 in the gas. Narrow angle tilt rotation exposure is performed in which light is irradiated at 1 (for example, θ 1 = 5 to 10 degrees). FIG. 14 shows the transmittance characteristics of the light source filter 65 and the transmittance characteristics of the wavelength selection film 34 used in this example. Compared with the example described in FIG. 5, the band of the transmission wavelength is slightly changed.

図13(a)に示す第1の露光プロセスは、光源フィルタ65(図14参照)を使用して、気体雰囲気の中で露光マスク22の透明基板32側から入射角θの光を照射する。傾斜角度(光の入射角度)は、作製しようとするノズルのテーパ角に応じて適宜設定される。 In the first exposure process shown in FIG. 13A, light having an incident angle θ 1 is irradiated from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 22 in a gas atmosphere using a light source filter 65 (see FIG. 14). . The inclination angle (light incident angle) is appropriately set according to the taper angle of the nozzle to be manufactured.

光源フィルタ65を透過した光を露光マスク22の透明基板32側から入射角θで光を照射すると、図14に示した波長選択膜34の透過特性と光源フィルタ65の透過特性により、波長選択膜34の開口領域38以外の部分は光が殆ど透過せず、開口領域38のみを光が通過する。このように、当該第1の露光プロセス(狭角傾斜回転露光)によりレジスト24が感光するのは、波長選択膜34の開口領域38より入射する露光光にのみによるものである。なお、不透明膜36には、開口領域38を含んでこれよりも十分に大きな径の開口領域40が形成されているため、波長選択膜34の開口領域38を通過した光は、不透明膜36によって規制されることなく開口領域40を通ってレジスト24の層に進入する。 When light transmitted through the light source filter 65 is irradiated at an incident angle θ 1 from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 22, wavelength selection is performed by the transmission characteristics of the wavelength selection film 34 and the transmission characteristics of the light source filter 65 shown in FIG. The portion of the film 34 other than the opening region 38 hardly transmits light, and light passes only through the opening region 38. As described above, the resist 24 is exposed to light by the first exposure process (narrow-angle tilt rotation exposure) only by the exposure light incident from the opening region 38 of the wavelength selection film 34. The opaque film 36 includes an opening region 38 and an opening region 40 having a sufficiently larger diameter than the opening region 38, so that light passing through the opening region 38 of the wavelength selection film 34 is transmitted by the opaque film 36. It enters the layer of the resist 24 through the opening region 40 without being restricted.

レジスト24を透過した光は当該レジスト24の層と気体層123との界面で一部が反射してレジスト24内に戻る。この界面反射光を含む光によってレジスト24は入射角θの約2倍(例えば、θ=5度の場合で10度程度)の逆円錐台型(逆テーバ形状)に感光する。 A part of the light transmitted through the resist 24 is reflected at the interface between the layer of the resist 24 and the gas layer 123 and returns into the resist 24. The resist 24 is exposed to an inverted frustoconical shape (inverted Taber shape) that is approximately twice the incident angle θ 1 (for example, approximately 10 degrees when θ 1 = 5 degrees) by the light including the interface reflected light.

一般的に、レジスト24の屈折率は約1.6、ドライ露光時の周囲気体(空気又は二酸化炭素)の屈折率は1、液浸露光時に導入する液体(例えば、純水)の屈折率は約1.4、液浸用の専用液の屈折率は約1.6、透明基板32としてのガラス(例えば、石英ガラス)の屈折率が1.47であることから、レジスト24の裏面反射は、気体中(気体層との界面)では大きく、液体中(液体層との界面)では小さい。   Generally, the refractive index of the resist 24 is about 1.6, the refractive index of ambient gas (air or carbon dioxide) at the time of dry exposure is 1, and the refractive index of the liquid (for example, pure water) introduced at the time of immersion exposure is Since the refractive index of the liquid dedicated for immersion is about 1.6, and the refractive index of glass (for example, quartz glass) as the transparent substrate 32 is 1.47, the back reflection of the resist 24 is It is large in the gas (interface with the gas layer) and small in the liquid (interface with the liquid layer).

屈折率n、nの媒質界面での光の反射率は略垂直入射の場合に次式で表される。 The reflectance of light at the medium interface having the refractive indexes n 1 and n 2 is expressed by the following equation in the case of substantially normal incidence.

{(n−n)/(n+n)}
レジスト24から空気に向かうときの界面反射率は約5%、レジスト24から水に向かうときの界面反射率は0.5%以下となる。
{(N 2 −n 1 ) / (n 2 + n 1 )} 2
The interface reflectance when traveling from the resist 24 to the air is about 5%, and the interface reflectance when traveling from the resist 24 to the water is 0.5% or less.

本実施形態は、上記の原理に基づき、気体中でレジスト裏面反射を積極的に利用してレジスト感光を行う露光工程(狭角傾斜回転露光工程)と、液体中でレジスト裏面反射を抑制してレジスト感光を行う露光工程(後述の広角傾斜回転露光工程)とを組み合わせることで、ノズル形状に対応したくびれ部を有する逆テーパレジスト(鼓形レジスト)を一括形成するものである。   In the present embodiment, based on the above principle, the resist backside reflection is actively performed in the gas and the resist backside reflection is suppressed in the liquid. By combining with an exposure process for performing resist exposure (a wide-angle tilt rotation exposure process, which will be described later), a reverse taper resist (drum-shaped resist) having a constricted portion corresponding to the nozzle shape is formed in a lump.

なお、図13(a)において、レジスト24を透過した光の一部は気体層123との界面を透過して気体層123へと進入するが、気体層123を挟んで対向するステージ面の反射防止膜46によって吸収され、更なる反射が防止される。   In FIG. 13A, a part of the light transmitted through the resist 24 passes through the interface with the gas layer 123 and enters the gas layer 123, but the reflection of the stage surface facing the gas layer 123 therebetween. It is absorbed by the prevention film 46 and further reflection is prevented.

上記の狭角傾斜回転露光工程に続き、図8のステップS108で示す傾斜回転露光に代えて、図13(b)に示すように、液体中で入射角θ(>θ;例えば、θ=20〜40度)の光を照射する広角傾斜回転露光が行われる。この第2の露光プロセスでは、光源フィルタ65(図14参照)を使用せず、図6で説明したとおり、液浸容器16内を液体で満たし、透過補正板18を介して露光マスク22に光を照射する。 Subsequent to the narrow-angle tilt rotation exposure process described above, instead of the tilt-rotation exposure shown in step S108 in FIG. 8, as shown in FIG. 13B, the incident angle θ 2 (> θ 1 ; for example, θ in the liquid) 2 = 20 to 40 degrees) is performed. In this second exposure process, the light source filter 65 (see FIG. 14) is not used, and as described in FIG. 6, the liquid in the immersion container 16 is filled with liquid, and light is applied to the exposure mask 22 via the transmission correction plate 18. Irradiate.

光源フィルタ65を用いずに、図14(a)に示すスペクトルの光を露光マスク22の透明基板32側から入射角θで光を照射すると、図14に示した波長選択膜34の透過特性により、波長選択膜34は開口領域38以外の部分も光(特に短波長域)を透過することになるため、実質的には不透明膜36が遮光マスクとして機能する。すなわち、不透明膜36の開口領域40のみを光が通過し、当該開口領域40によって光の通過範囲が規制される。不透明膜36の開口領域40を通過した光によってレジスト24が感光する。 When the light of the spectrum shown in FIG. 14A is irradiated from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 22 at the incident angle θ 2 without using the light source filter 65, the transmission characteristics of the wavelength selection film 34 shown in FIG. As a result, the wavelength selection film 34 also transmits light (particularly in the short wavelength region) other than the opening region 38, so that the opaque film 36 substantially functions as a light shielding mask. That is, light passes only through the opening region 40 of the opaque film 36, and the light passage range is regulated by the opening region 40. The resist 24 is exposed to light that has passed through the opening region 40 of the opaque film 36.

レジスト24を透過した光は、当該レジスト層の裏面側に形成される液体層124との界面での反射が抑制されるため(図13(b)参照)、界面からの反射光はレジスト24の感光に殆ど寄与せず、不透明膜36の開口領域40から入射する光のみによって、その入射角に対応した円錐台型にレジスト24が感光する。   Since the light transmitted through the resist 24 is prevented from being reflected at the interface with the liquid layer 124 formed on the back side of the resist layer (see FIG. 13B), the reflected light from the interface is The resist 24 is exposed to a frustoconical shape corresponding to the incident angle only by light incident from the opening region 40 of the opaque film 36, which hardly contributes to the exposure.

上述のとおり、気体中で狭角入射光とレジスト裏面反射を利用すれば、露光マスク22側から入射した光の透過範囲とレジスト裏面での反射光がレジスト24内に戻る光の通過範囲によって逆円錐台形(上面が大きく、下面が小さい円錐台形)の範囲のレジスト24を感光させることができ(「第1のテーパ形状を有する感光領域部」に相当)、液体中で広角入射光を用いた露光を行うと、レジスト24の裏面反射(空隙部43の液体層との界面での反射)が抑制されるため、当該裏面反射光によるレジスト感光はほとんどなく、露光マスク22側から入射した光によって、当該光の入射角に対応した円錐台形の範囲のレジスト24を感光させることができる(「第2のテーパ形状を有する感光領域部」に相当)。したがって、レジスト裏面反射を利用するドライ露光工程と、レジスト裏面反射を利用しない液浸露光工程とを行うことで、逆円錐台形と円錐台形とが組み合わされた鼓形の形状を作製することができる。   As described above, if narrow-angle incident light and resist back surface reflection are used in a gas, the transmission range of light incident from the exposure mask 22 side and the light transmission range where the reflected light from the back surface of the resist returns into the resist 24 are reversed. The resist 24 in the range of a truncated cone shape (a truncated cone shape with a large top surface and a small bottom surface) can be exposed (corresponding to a “photosensitive region having a first tapered shape”), and wide-angle incident light is used in the liquid. When exposure is performed, the back surface reflection of the resist 24 (reflection at the interface with the liquid layer in the gap portion 43) is suppressed. Therefore, there is almost no resist exposure due to the back surface reflected light, and light incident from the exposure mask 22 side is used. The resist 24 in a frustoconical range corresponding to the incident angle of the light can be exposed (corresponding to “a photosensitive region portion having a second tapered shape”). Therefore, by performing the dry exposure process using the resist back surface reflection and the liquid immersion exposure process not using the resist back surface reflection, it is possible to produce the hourglass shape in which the inverted truncated cone shape and the truncated cone shape are combined. .

なお、気体中で露光を行う場合(ドライ露光時)には、露光マスク22の周辺は気体(屈折率がほぼ1の媒質)と接していることから全反射により入射角の上限が約38度であるのに対し、液体中で露光を行う場合(液浸露光時)は、露光マスク22の透明基板32の屈折率(石英ガラスの場合、約1.47)と周辺環境の屈折率(純水の場合、約1.44)とを近づけることができるため、全反射による入射角の上限がドライ露光時よりも大きくなる。このため、液体中での傾斜露光は、広角テーパを形成するために適している。   When exposure is performed in a gas (during dry exposure), since the periphery of the exposure mask 22 is in contact with the gas (medium having a refractive index of approximately 1), the upper limit of the incident angle is about 38 degrees due to total reflection. On the other hand, when exposure is performed in a liquid (during immersion exposure), the refractive index of the transparent substrate 32 of the exposure mask 22 (about 1.47 in the case of quartz glass) and the refractive index of the surrounding environment (pure In the case of water, approximately 1.44) can be approximated, so that the upper limit of the incident angle due to total reflection is larger than that during dry exposure. For this reason, tilt exposure in a liquid is suitable for forming a wide-angle taper.

上述のように狭角傾斜回転露光工程と広角傾斜回転露光工程を経てレジスト24は、テーパ角度の異なる二つの円錐台が互いの上面(小面積の面)を接して上下に組み合わされた鼓形の立体形状範囲が感光する。   As described above, the resist 24 after the narrow-angle tilt rotation exposure process and the wide-angle tilt rotation exposure process has a drum shape in which two truncated cones having different taper angles are combined with each other in contact with each other on the upper surface (surface of a small area). The three-dimensional shape range is sensitive.

その後は、図8のステップS110で説明したとおり、上記露光後のレジスト24について現像を行った後、ポストベークを行う。こうして、図15(a)に示すように、露光マスク22上には鼓形の感光部に対応するレジスト24が残ったレジストパターンが形成され、これがニッケル(Ni)電鋳の型として用いられる。以後の工程は図8のステップS112〜ステップS118で説明したのと同様である。   Thereafter, as described in step S110 of FIG. 8, the exposed resist 24 is developed and then post-baked. Thus, as shown in FIG. 15A, a resist pattern in which the resist 24 corresponding to the drum-shaped photosensitive portion remains is formed on the exposure mask 22, and this is used as a nickel (Ni) electroforming mold. The subsequent processes are the same as those described in steps S112 to S118 in FIG.

すなわち、図15(a)に示すポストベーク後の露光マスク22に対して、図15(b)に示すように、露光マスク22の不透明膜36が形成されている面についてニッケル(Ni)共析メッキを行い、Ni共析メッキ層113を形成する。   That is, with respect to the exposure mask 22 after post-baking shown in FIG. 15A, nickel (Ni) eutectoid is formed on the surface of the exposure mask 22 on which the opaque film 36 is formed, as shown in FIG. 15B. Plating is performed to form a Ni eutectoid plating layer 113.

その後、図15(b)に示すようにNi共析メッキの施された領域、即ち、Ni共析メッキ層113上に、Ni電鋳により、Ni電鋳層114を堆積させる。メッキによる成長表面を研磨した後、有機溶媒等によりレジスト24の除去を行い、当該Ni共析メッキ層113及びNi電鋳層114により形成されるノズルプレート126を露光マスク22から剥離する。   Thereafter, as shown in FIG. 15B, a Ni electroformed layer 114 is deposited by Ni electroforming on the Ni eutectoid plated region, that is, on the Ni eutectoid plated layer 113. After polishing the growth surface by plating, the resist 24 is removed with an organic solvent or the like, and the nozzle plate 126 formed by the Ni eutectoid plating layer 113 and the Ni electroformed layer 114 is peeled off from the exposure mask 22.

こうして、図15(c)に示すように、吐出方向(図の下方)に向かって流路断面積が次第に小さくなる順テーパ部127と、流路断面積が次第に大きくなる広角の逆テーパ部128とが組み合わされた「くびれ形状」を有するノズル129が形成されたノズルプレート126が得られる。なお、このような「くびれ形状」を有する広角テーパノズルを本明細書では「くびれ付き広角テーパノズル」と呼ぶことにする。   Thus, as shown in FIG. 15 (c), a forward taper portion 127 in which the flow path cross-sectional area gradually decreases in the discharge direction (downward in the figure) and a wide-angle reverse taper portion 128 in which the flow path cross-sectional area gradually increases. As a result, a nozzle plate 126 is obtained in which nozzles 129 having a “necked shape” are combined. A wide-angle taper nozzle having such a “necked shape” is referred to as a “wide-angle taper nozzle with a neck” in this specification.

本例の製造方法によれば、露光により感光させたレジストパターンがくびれ部を有するので、レジスト密着性や電鋳安定性(電流遮蔽)が向上する。また、本例の製造方法で得られたノズルプレートのノズルはくびれ部を有するため、ノズル表面の影響も緩和され、吐出安定性も向上する。さらに、金属材料なので剛性が高く、高粘度高速リフィルに必要な薄肉化も容易に実現可能である。   According to the manufacturing method of this example, since the resist pattern exposed by exposure has a constricted portion, resist adhesion and electroforming stability (current shielding) are improved. Further, since the nozzle of the nozzle plate obtained by the manufacturing method of this example has a constricted portion, the influence of the nozzle surface is alleviated and the discharge stability is improved. Furthermore, since it is a metal material, it has high rigidity and can easily achieve the thinning required for high-viscosity and high-speed refilling.

なお、Ni共析メッキ層113の堆積前にCuやZnなどの犠牲層を形成し、露光マスク22から剥離後に除去することで、吐出面の一層の品質向上を図ることも可能である。   It is also possible to further improve the quality of the discharge surface by forming a sacrificial layer such as Cu or Zn before deposition of the Ni eutectoid plating layer 113 and removing it after peeling from the exposure mask 22.

〔ノズルプレートの製造工程の例3〕
図13で説明した例では、ドライ露光と液浸露光とを切り替えてレジスト裏面の気体層123と液体層124の屈折率の差を利用することでレジスト裏面反射の活用と抑制を制御する例を述べたが、上記態様に代えて、レジストの裏面側に反射部材を設ける態様も可能である。以下、その実施形態について説明する。
[Example 3 of nozzle plate manufacturing process]
In the example described with reference to FIG. 13, the use and suppression of resist back surface reflection are controlled by switching between dry exposure and immersion exposure and using the difference in refractive index between the gas layer 123 and the liquid layer 124 on the resist back surface. As described above, a mode in which a reflecting member is provided on the back side of the resist is also possible instead of the above mode. The embodiment will be described below.

図16は、反射部材を用いてレジストの裏面反射を制御する露光プロセスの例を示す説明図である。図16中図13に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。なお、光源フィルタ65と波長選択膜34の透過特性については、図14と同様である。   FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of an exposure process for controlling the back surface reflection of a resist using a reflecting member. In FIG. 16, elements that are the same as or similar to the configuration shown in FIG. 13 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The transmission characteristics of the light source filter 65 and the wavelength selection film 34 are the same as those in FIG.

図16に示す構成では、レジスト24の裏面と対向するステージ20の面に反射部材130が設けられ、この反射部材130がレジスト24の裏面に対して近づいた位置(図16(a))と、離れた位置(図16(b))とに移動可能に構成されている。   In the configuration shown in FIG. 16, the reflecting member 130 is provided on the surface of the stage 20 facing the back surface of the resist 24, and the position where the reflecting member 130 approaches the back surface of the resist 24 (FIG. 16A), It is configured to be movable to a distant position (FIG. 16B).

図16(a)のように、光源フィルタを用いた狭角傾斜回転露光の工程において、反射部材130をレジスト24の裏面に接近させた状態(好ましくは、密着させた状態)とすることにより、レジスト24を透過した光が反射部材130の表面で反射されてレジスト24内に戻るため、図13(a)と同様の露光作用が得られる。   As shown in FIG. 16A, in the step of narrow-angle tilt rotation exposure using a light source filter, the reflecting member 130 is brought into a state close to the back surface of the resist 24 (preferably in a closely contacted state). Since the light transmitted through the resist 24 is reflected by the surface of the reflecting member 130 and returns into the resist 24, the same exposure action as in FIG. 13A is obtained.

また、この反射部材130は、図16(a)の場合に露光マスク22の開口領域38を通して入射する光がレジスト層の下面に到達するときの照射範囲と同等かそれよりも僅かに大きい程度の反射面積を有している。図16(b)に示すように、光源フィルタを使用しない広角傾斜回転露光の場合は、光が開口領域40から斜めに入射してくるため、図示のような比較的小さい反射面積の反射部材130をレジスト裏面から遠ざけると、反射部材170に光があたらなくなる。その結果、図16(b)の場合には、反射部材130からの反射光が得られず、図11(b)と同様の露光作用が得られる。   In addition, the reflecting member 130 is equivalent to or slightly larger than the irradiation range when the light incident through the opening region 38 of the exposure mask 22 reaches the lower surface of the resist layer in the case of FIG. It has a reflective area. As shown in FIG. 16B, in the case of wide-angle tilt rotation exposure that does not use a light source filter, light is incident obliquely from the aperture region 40, so that the reflection member 130 having a relatively small reflection area as shown in the figure. Is kept away from the back surface of the resist, there is no light on the reflecting member 170. As a result, in the case of FIG. 16B, the reflected light from the reflecting member 130 is not obtained, and the same exposure action as in FIG. 11B is obtained.

なお、図16(a),(b)の露光プロセスは、どちらも液浸用の液体(例えば、純水)を満たした状態で行われる。液中で露光することでレジスト裏面反射が軽減されるため、一層の高精度化が可能となる。   Note that both of the exposure processes in FIGS. 16A and 16B are performed in a state where an immersion liquid (for example, pure water) is filled. Since the resist back surface reflection is reduced by exposure in the liquid, higher accuracy can be achieved.

〔ノズルプレートの製造工程の例4〕
次に、図9〜図12で説明したストレート付きテーパノズルの吐出面側のノズル周囲にザグリ形状を付加し、さらに吐出面のノズル近傍にトラップ溝を付加した構成のノズルプレートを製造する方法について説明する。なお、基本的な製造手順は、図9〜図12で説明した例と同様であり、使用する露光マスクと露光プロセスに関して相違点があるため、その相違点を中心に説明する。
[Example 4 of nozzle plate manufacturing process]
Next, a description will be given of a method for manufacturing a nozzle plate having a structure in which a counterbore shape is added around the nozzle on the discharge surface side of the straight taper nozzle described in FIGS. 9 to 12 and a trap groove is added in the vicinity of the nozzle on the discharge surface. To do. The basic manufacturing procedure is the same as the example described with reference to FIGS. 9 to 12, and there are differences in the exposure mask to be used and the exposure process. Therefore, the differences will be mainly described.

図17は、当該目的のノズルプレートの製造に適用される露光プロセスの説明図である。図17中図10に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 17 is an explanatory diagram of an exposure process applied to manufacture of the target nozzle plate. In FIG. 17, the same or similar elements as those shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

ストレート付きテーパノズルの吐出面側にザグリ形状を付加する場合、図10で説明した露光マスク22に代えて、図17に示すように、2種類の波長選択膜34-1、34-2 が積層された構成を有する露光マスク140が用いられる。透明基板32に近い側の波長選択膜34-1を「第1の波長選択膜」と呼び、これに重ねられた波長選択膜34-2 を「第2の波長選択膜」と呼ぶことにする。   When a counterbore shape is added to the discharge surface side of the straight tapered nozzle, two types of wavelength selection films 34-1 and 34-2 are laminated instead of the exposure mask 22 described in FIG. 10 as shown in FIG. An exposure mask 140 having the above structure is used. The wavelength selection film 34-1 on the side close to the transparent substrate 32 is referred to as a “first wavelength selection film”, and the wavelength selection film 34-2 superimposed on this is referred to as a “second wavelength selection film”. .

図示の露光マスク140の場合、不透明膜36に形成した開口領域40がザグリ形状に対応する段差部の感光領域106eを形成するためのレジスト感光に寄与する。また、第1の波長選択膜34-1 に形成された開口領域38-1 はテーパ部に対応する円錐台形の感光領域106dを形成するためのレジスト感光に寄与し(図17(b)参照)、第2の波長選択34-2 に形成した開口領域38-2 はストレート部に対応する円柱形の感光領域106bを形成するためのレジスト感光に寄与する。ザグリ形成用の開口領域40は、第1の波長選択膜34-1 に形成された開口領域38-1及び第2の波長選択膜34-2 に形成された開口領域38-2 と同心円状に形成されている。一方、トラップ溝形成用の開口領域42は、ザグリ形成用の開口領域40から離れた適宜の位置(トラップ溝を形成すべき位置)に帯状に設けられている。   In the case of the exposure mask 140 shown in the figure, the opening area 40 formed in the opaque film 36 contributes to resist exposure for forming the stepped photosensitive area 106e corresponding to the counterbore shape. Further, the opening region 38-1 formed in the first wavelength selection film 34-1 contributes to resist exposure for forming the frustoconical photosensitive region 106d corresponding to the tapered portion (see FIG. 17B). The opening region 38-2 formed in the second wavelength selection 34-2 contributes to resist exposure for forming the cylindrical photosensitive region 106b corresponding to the straight portion. The opening area 40 for counterbore formation is concentric with the opening area 38-1 formed in the first wavelength selection film 34-1 and the opening area 38-2 formed in the second wavelength selection film 34-2. Is formed. On the other hand, the opening region 42 for forming the trap groove is provided in a strip shape at an appropriate position (position where the trap groove is to be formed) away from the opening region 40 for counterbore formation.

図18に、第1及び第2の波長選択膜34-1、34-2 の透過率特性と、光源フィルタの透過率特性を示す。同図に示すように、第1の波長選択膜34-1 は概ね315nmより長波長域をカットする特性を有し、第2の波長選択膜34-2 は概ね355nmより長波長域をカットする特性を有する。光源フィルタは、第2の波長選択膜34-2 と逆の特性(概ね355nmより短波長域をカットする特性)を有する。   FIG. 18 shows the transmittance characteristics of the first and second wavelength selection films 34-1 and 34-2 and the transmittance characteristics of the light source filter. As shown in the figure, the first wavelength selection film 34-1 has a characteristic of cutting a longer wavelength region from approximately 315 nm, and the second wavelength selection film 34-2 is approximately cut from a wavelength region longer than 355 nm. Has characteristics. The light source filter has characteristics opposite to those of the second wavelength selection film 34-2 (characteristics that cut a wavelength region shorter than about 355 nm).

このように、本発明を実施する上で、波長選択膜に光源フィルタを組み合わせる際、少なくとも1つの組合せでは、光源の光が波長選択膜(の開口部以外)を透過しないように、各々の透過率特性を設定する必要がある。   As described above, when the light source filter is combined with the wavelength selection film in practicing the present invention, the light of the light source is not transmitted through the wavelength selection film (other than the opening) in at least one combination. It is necessary to set rate characteristics.

図17の(a)に示した垂直回転露光工程(図8のステップS106に相当)では、照射光学系14の光源フィルタ65(図18参照)を使用せずに、回転する露光マスク140に対して垂直に光を照射する垂直回転露光が行われる。具体的には、図17(a)に示すように、液体中で露光マスク140の透明基板32側から垂直に光を照射する露光が行われる。   In the vertical rotation exposure process shown in FIG. 17A (corresponding to step S106 in FIG. 8), the rotating exposure mask 140 is applied to the rotating exposure mask 140 without using the light source filter 65 (see FIG. 18) of the irradiation optical system 14. Vertical rotation exposure is performed to irradiate light vertically. Specifically, as shown in FIG. 17A, exposure is performed in which light is irradiated vertically from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 140 in a liquid.

図18で説明した第1及び第2の波長選択膜34-1、34-2 の特性により、図17(a)に示すとおり、不透明膜36の開口領域40,42を通過する光は、第1及び第2の波長選択膜34-1、34-2 を透過した約335nm付近の狭い波長域の光となり、この光によって、ザグリ形状の段差部に対応した感光領域106eと、トラップ溝に対応した感光領域106cが感光することなる。   Due to the characteristics of the first and second wavelength selection films 34-1 and 34-2 described with reference to FIG. 18, the light passing through the opening regions 40 and 42 of the opaque film 36 is as shown in FIG. The first and second wavelength selection films 34-1 and 34-2 are transmitted through a narrow wavelength band of about 335 nm, and this light corresponds to the photosensitive region 106e corresponding to the counterbore-shaped step portion and the trap groove. The exposed photosensitive area 106c is exposed.

上記の垂直回転露光工程(図8のステップS106に相当)に続いて、図17(b)に示す傾斜回転露光(図8のステップS108に相当)が実施される。この傾斜回転露光工程では、光源フィルタ65(図18参照)を使用して、液体中で露光マスク140に対し斜めの角度より露光光を照射する。   Following the above-described vertical rotation exposure process (corresponding to step S106 in FIG. 8), tilt rotation exposure (corresponding to step S108 in FIG. 8) shown in FIG. 17B is performed. In this tilt rotation exposure process, the light source filter 65 (see FIG. 18) is used to irradiate the exposure mask 140 with exposure light at an oblique angle in the liquid.

このとき、図18で説明した光源フィルタの特性により、露光光(光源フィルタを透過した光)は第1及び第2の波長選択膜34-1、34-2 を透過することができず、第1の波長選択膜34に形成された開口領域38を通過した光のみがレジスト24を感光させる。このため、図17(b)に示すように、開口領域38を通過した露光光によってレジスト24にテーパ形状の感光領域106dが形成される。   At this time, due to the characteristics of the light source filter described with reference to FIG. 18, the exposure light (light that has passed through the light source filter) cannot pass through the first and second wavelength selection films 34-1 and 34-2. Only the light that has passed through the opening region 38 formed in the one wavelength selection film 34 sensitizes the resist 24. For this reason, as shown in FIG. 17B, a tapered photosensitive region 106 d is formed in the resist 24 by the exposure light that has passed through the opening region 38.

以後の処理は図8のステップS110〜S118で説明した例と同様のため、説明は省略する。   The subsequent processing is the same as the example described in steps S110 to S118 in FIG.

〔ノズルプレートの製造工程の例5〕
次に、図13〜図15で説明したくびれ付き広角テーパノズルの吐出面側のノズル周囲にザグリ形状を付加し、さらに吐出面のノズル近傍にトラップ溝を付加した構成のノズルプレートを製造する方法について説明する。なお、基本的な製造手順は、図8〜図18で説明した例と同様であり、使用する露光マスクと露光プロセスに関して相違点があるため、その相違点を中心に説明する。
[Example 5 of nozzle plate manufacturing process]
Next, a method for manufacturing a nozzle plate having a structure in which a counterbore shape is added around the nozzle on the discharge surface side of the narrow-angle tapered nozzle with a constriction described in FIGS. 13 to 15 and a trap groove is added in the vicinity of the nozzle on the discharge surface. explain. The basic manufacturing procedure is the same as the example described with reference to FIGS. 8 to 18, and there are differences in the exposure mask to be used and the exposure process. Therefore, the difference will be mainly described.

図19は、当該目的のノズルプレートの製造に適用される露光プロセスの説明図である。図19中図13,図17に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 19 is an explanatory diagram of an exposure process applied to manufacture of the target nozzle plate. In FIG. 19, the same or similar elements as those shown in FIGS. 13 and 17 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

くびれ付き広角テーパノズルの吐出面側にザグリ形状を付加する場合、図17で説明した例と同様に、2種類の波長選択膜34-1、34-2 が積層された構成を有する露光マスク140が用いられる(図19参照)。そして、照射光学系14の光源フィルタ65として2種類の光源フィルタが用意され、光源フィルタを選択しつつ露光が行われる。これら2種類の光源フィルタを区別するため、一方を「光源フィルタA」、他方を「光源フィルタB」と表記することにする。   When a counterbore shape is added to the discharge surface side of the narrow-angle tapered nozzle with a constriction, an exposure mask 140 having a configuration in which two types of wavelength selection films 34-1 and 34-2 are stacked, as in the example described in FIG. Used (see FIG. 19). Then, two types of light source filters are prepared as the light source filter 65 of the irradiation optical system 14, and exposure is performed while selecting the light source filter. In order to distinguish between these two types of light source filters, one is referred to as “light source filter A” and the other as “light source filter B”.

図20に、第1及び第2の波長選択膜34-1、34-2 の透過率特性と、2種類の光源フィルタA,Bの透過率特性を示す。同図に示すように、第1の波長選択膜34-1 は概ね395nmより長波長域をカットする特性を有し、第2の波長選択膜34-2 は概ね355nmより長波長域をカットする特性を有する。   FIG. 20 shows the transmittance characteristics of the first and second wavelength selection films 34-1 and 34-2 and the transmittance characteristics of the two types of light source filters A and B. As shown in the figure, the first wavelength selection film 34-1 has a characteristic of cutting a long wavelength region from about 395 nm, and the second wavelength selection film 34-2 is cut from a long wavelength region from about 355 nm. Has characteristics.

光源フィルタAは概ね400nmより短波長域をカットする特性を有し、光源フィルタBは概ね350nmより短波長域をカットする特性を有する。   The light source filter A has a characteristic of cutting a wavelength region shorter than about 400 nm, and the light source filter B has a characteristic of cutting a wavelength region shorter than about 350 nm.

図19(a)に示した第1の露光プロセス(図8のステップS106に相当)では、照射光学系14の光源フィルタ65(図20参照)を使用せずに、回転する露光マスク140に対して垂直に光を照射する垂直回転露光が行われる。具体的には、図19(a)に示すように、気体中で露光マスク140の透明基板32側から垂直に光を照射する露光が行われる。   In the first exposure process shown in FIG. 19A (corresponding to step S106 in FIG. 8), the rotating exposure mask 140 is applied to the rotating exposure mask 140 without using the light source filter 65 (see FIG. 20) of the irradiation optical system 14. Vertical rotation exposure is performed to irradiate light vertically. Specifically, as shown in FIG. 19A, exposure is performed in which light is irradiated vertically from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 140 in a gas.

図17(a),図18でも説明したとおり、第1及び第2の波長選択膜34-1、34-2 の特性により、図19(a)に示すように、不透明膜36の開口領域40,42を通過する光によって、ザグリ形状の段差部に対応した感光領域106eと、トラップ溝に対応した感光領域106cが感光することなる。   As described with reference to FIGS. 17A and 18, due to the characteristics of the first and second wavelength selection films 34-1 and 34-2, as shown in FIG. , 42 is exposed to the photosensitive region 106e corresponding to the countersunk stepped portion and the photosensitive region 106c corresponding to the trap groove.

上記の垂直回転露光工程(図19(a))に続いて、図19(b)に示す狭角傾斜回転露光が実施される。この狭角傾斜回転露光工程(第2の露光プロセス)では、光源フィルタA(図20参照)を使用して、気体中で露光マスク140に対し入射角θで露光光を照射する。 Subsequent to the above-described vertical rotation exposure process (FIG. 19A), narrow-angle tilt rotation exposure shown in FIG. 19B is performed. In this narrow-angle tilt rotation exposure step (second exposure process), the exposure light is applied to the exposure mask 140 in the gas at an incident angle θ 1 using the light source filter A (see FIG. 20).

光源フィルタA(図20参照)を透過した光を露光マスク140の透明基板32側から入射角θで光を照射すると、図20に示した波長選択膜34-1 の透過特性と光源フィルタAの透過特性により、波長選択膜34-1 の開口領域38以外の部分は光が殆ど透過せず(透過率が略0)、開口領域38-1 のみを光が通過する。波長選択膜34の-1 の開口領域38-1 を通過してレジスト24の層に進入した光は、当該レジスト24の層と気体層123との界面で反射してレジスト24内に戻る。この界面反射光を含む光によってレジスト24は逆円錐台型(逆テーバ形状)に感光する。かかる露光作用は図13で説明したとおりである。なお、図19(b)においてレジスト24と気体層123の界面で反射した反射光は不透明膜36の開口領域40を通って第2の波長選択膜34-2 まで到達し得るが、当該反射光は第2の波長選択34-2 によって吸収されるため、更なる反射は抑制される。 When the light transmitted through the light source filter A (see FIG. 20) is irradiated from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 140 at the incident angle θ 1 , the transmission characteristics of the wavelength selection film 34-1 shown in FIG. Because of this transmission characteristic, light hardly passes through the portion other than the opening region 38 of the wavelength selection film 34-1 (transmittance is substantially 0), and light passes only through the opening region 38-1. The light that has passed through the -1 opening region 38-1 of the wavelength selection film 34 and entered the layer of the resist 24 is reflected at the interface between the layer of the resist 24 and the gas layer 123 and returns into the resist 24. The resist 24 is exposed to an inverted truncated cone shape (inverted Taber shape) by the light including the interface reflected light. Such an exposure operation is as described in FIG. In FIG. 19B, the reflected light reflected at the interface between the resist 24 and the gas layer 123 can reach the second wavelength selection film 34-2 through the opening region 40 of the opaque film 36. Is absorbed by the second wavelength selection 34-2, so that further reflections are suppressed.

上記の狭角傾斜回転露光工程(図19(b)に続いて、図19(c)に示す広角傾斜回転露光が行われる。この第3の露光プロセスでは、光源フィルタAに代えて、光源フィルタBが使用されるとともに、液体中で露光マスク140に対し入射角θ(ただし、θ<θ)で露光光を照射する。 The narrow-angle tilt rotation exposure step (FIG. 19B is followed by the wide-angle tilt rotation exposure shown in FIG. 19C. In this third exposure process, the light source filter A is used instead of the light source filter A. B is used, and the exposure mask 140 is irradiated with exposure light at an incident angle θ 2 (where θ 12 ) in the liquid.

光源フィルタB(図20参照)を透過した光を露光マスク140の透明基板32側から入射角θで光を照射すると、図20に示した第1の波長選択膜34-1の透過特性により、第1の波長選択膜34-1 は開口領域38-1 以外の部分も光を透過する。ただし、第1の波長選択膜34を透過した光も第2の波長選択膜34-2 は透過できないため、実質的には、第2の波長選択膜34-2 の開口領域38-2 によって光の通過範囲が規制される。すなわち、図19(c)に示すとおり、第2の波長選択膜34-2 の開口領域38-2 を通過した光によってレジスト24が感光する。 When the light transmitted through the light source filter B (see FIG. 20) is irradiated at the incident angle θ 2 from the transparent substrate 32 side of the exposure mask 140, the transmission characteristics of the first wavelength selection film 34-1 shown in FIG. The first wavelength selection film 34-1 transmits light also in portions other than the opening region 38-1. However, since the light transmitted through the first wavelength selection film 34 cannot be transmitted through the second wavelength selection film 34-2, the light is substantially transmitted by the opening region 38-2 of the second wavelength selection film 34-2. The passage range of is regulated. That is, as shown in FIG. 19C, the resist 24 is exposed to light that has passed through the opening region 38-2 of the second wavelength selection film 34-2.

レジスト24を透過した光は、当該レジスト層の裏面側に形成される液体層124との界面での反射が抑制されるため、界面からの反射光はレジスト24の感光に殆ど寄与せず、第2の波長選択膜34-2 の開口領域38-2 から入射する光のみによって、その入射角に対応した円錐台型にレジスト24が感光する。かかる露光作用は、図13(b)で説明したとおりである。   Since the light transmitted through the resist 24 is prevented from being reflected at the interface with the liquid layer 124 formed on the back side of the resist layer, the reflected light from the interface hardly contributes to the photosensitivity of the resist 24. The resist 24 is exposed in a truncated cone shape corresponding to the incident angle only by the light incident from the opening region 38-2 of the second wavelength selection film 34-2. Such an exposure operation is as described with reference to FIG.

なお、レジスト層の裏面反射を利用してテーパ部を形成する手法については、図19で説明した界面の媒体(気体層123と液体層124)を切り替える態様に限らず、図16で説明したとおり、反射部材を利用する態様も可能であり、移動可能な反射部材を利用しても図19と同様の露光作用を実現することができる。   Note that the method of forming the tapered portion by using the back surface reflection of the resist layer is not limited to the mode of switching the interface medium (the gas layer 123 and the liquid layer 124) described in FIG. 19, but as described in FIG. An embodiment using a reflecting member is also possible, and even when a movable reflecting member is used, the same exposure action as in FIG. 19 can be realized.

図19(a)〜(c)に示した第1〜第3の露光プロセス後に、現像、ポストベークを行い、得られたレジストパターンを用いてNi共析メッキとNi電鋳を施してノズルプレートを作製する点は、図12,図15等で説明した例と同様である。   After the first to third exposure processes shown in FIGS. 19A to 19C, development and post-baking are performed, and the resulting resist pattern is used to perform Ni eutectoid plating and Ni electroforming to form a nozzle plate. Is the same as the example described with reference to FIGS.

すなわち、図21(a)に示すとおり、露光マスク140の不透明膜36が形成されている面についてニッケル(Ni)共析メッキを行い、撥液層としてのNi共析メッキ層113を形成する。なお、ザグリ部に対応する感光領域部155のレジストパターン上面は、導電膜が形成されていないが、不透明膜36の領域上へのメッキ層の堆積が進行するにつれて、ザグリ部の端面から感光領域部155のレジストパターン上面にメッキ層が乗り上げ、やがて、ザグリ部に対応する感光領域部155のレジストパターン上面もNi共析メッキ層113によって覆われる。   That is, as shown in FIG. 21A, nickel (Ni) eutectoid plating is performed on the surface of the exposure mask 140 on which the opaque film 36 is formed to form a Ni eutectoid plating layer 113 as a liquid repellent layer. In addition, although the conductive film is not formed on the resist pattern upper surface of the photosensitive region portion 155 corresponding to the counterbore portion, as the plating layer is deposited on the region of the opaque film 36, the photosensitive region is exposed from the end surface of the counterbore portion. The plating layer rides on the resist pattern upper surface of the portion 155, and the resist pattern upper surface of the photosensitive region portion 155 corresponding to the counterbore portion is eventually covered with the Ni eutectoid plating layer 113.

次いで、Ni共析メッキ層113上に、Ni電鋳により、Ni電鋳層114を堆積させる。目標とする所定の高さまでNi電鋳層114を成長させたときに、トラップ溝に対応する感光領域部156のレジストパターン上面部分が凹状に窪んだNi電鋳層114が形成される。   Next, a Ni electroformed layer 114 is deposited on the Ni eutectoid plated layer 113 by Ni electroforming. When the Ni electroformed layer 114 is grown to a target predetermined height, the Ni electroformed layer 114 is formed in which the resist pattern upper surface portion of the photosensitive region portion 156 corresponding to the trap groove is recessed in a concave shape.

その後、メッキの成長表面(図21(a)の上面)を研磨してから、有機溶媒等によりレジストパターンの除去を行い、当該Ni共析メッキ層113及びNi電鋳層114により形成されるノズルプレート160を露光マスク140から剥離する。   Then, after polishing the plating growth surface (upper surface of FIG. 21A), the resist pattern is removed with an organic solvent or the like, and the nozzle formed by the Ni eutectoid plating layer 113 and the Ni electroformed layer 114. The plate 160 is peeled from the exposure mask 140.

こうして、図21(b)に示すように、吐出面のノズル周囲にザグリ部162を有するくびれ付き広角テーパノズル129と、トラップ溝120、並びに吐出面と反対側に接着剤逃げ溝(凹部115)が形成されたノズルプレート160が完成する。   Thus, as shown in FIG. 21B, a narrow-angle tapered nozzle 129 with a constriction having a counterbore 162 around the nozzle on the discharge surface, the trap groove 120, and an adhesive escape groove (recess 115) on the opposite side of the discharge surface. The formed nozzle plate 160 is completed.

上記作製されたノズルプレート160は、図21(c)に示すように、液体吐出ヘッドを構成する連通板122(ノズルに連通する流路を形成するための流路形成部材)と接合され、更に、連通板122に重ねて図示せぬ他の流路形成部材等が積層接合されることにより、液体吐出ヘッドが作製される。   As shown in FIG. 21C, the manufactured nozzle plate 160 is joined to a communication plate 122 (a flow path forming member for forming a flow path communicating with the nozzle) that constitutes the liquid ejection head. The liquid discharge head is manufactured by stacking and joining other flow path forming members (not shown) on the communication plate 122.

本実施形態によるノズルプレート160によれば、ノズル部の絞り開口径はくびれ部で規定されるため、仮に、ザグリ部162の寸法精度がばらついても、比較的安定な吐出が可能である。また、ザグリ部162を付加したことにより、ジャミングやワイピングに対する信頼性が向上する。   According to the nozzle plate 160 according to the present embodiment, since the aperture diameter of the nozzle portion is defined by the constricted portion, even if the dimensional accuracy of the counterbore portion 162 varies, relatively stable ejection is possible. In addition, the addition of the counterbore part 162 improves the reliability with respect to jamming and wiping.

さらに、本例の製造方法によれば、図19(b)で説明した狭角傾斜回転露光時にマスク裏面反射を生じても、ザグリ部162を形成するので、形状バラツキを生じ難い。また、本例の製造方法によれば、基材のマスクをザグリ高さだけ厚くしておく場合に比べて膜厚を薄くできるので、コーティングやドライフィルム(DFR)ラミネートなどのレジスト付与も安定して行えるという利点がある。   Furthermore, according to the manufacturing method of this example, even if mask back surface reflection occurs during the narrow-angle tilt rotation exposure described with reference to FIG. 19B, the counterbore part 162 is formed, so that the shape variation hardly occurs. In addition, according to the manufacturing method of this example, the film thickness can be reduced as compared with the case where the mask of the base material is made thicker than the counterbore height, so that application of resist such as coating or dry film (DFR) lamination is also stable. There is an advantage that can be done.

図22にノズルプレート160を吐出面側から見た平面図を示す。図示のように、ノズルプレート160には、液滴吐出口となる多数のくびれ付き広角テーパノズル129がマトリクス状に2次元配列された構造で形成され、各ノズル穴の周囲には同心円状にザグリ部162が形成されている。   FIG. 22 is a plan view of the nozzle plate 160 viewed from the discharge surface side. As shown in the figure, the nozzle plate 160 is formed with a structure in which a plurality of constricted wide-angle tapered nozzles 129 serving as droplet discharge ports are two-dimensionally arranged in a matrix, and concentric counterbores around each nozzle hole. 162 is formed.

図示のマトリクス配列について、図22の横方向を行方向(後述するフルライン型インクジェット記録装置における主走査方向)、図22の縦方向(後述するフルライン型インクジェット記録装置における副走査方向)を列方向とすると、くびれ付き広角テーパノズル129は、行方向及びこの行方向に対して直交しない一定の角度αを有する斜めの列方向に沿って直線上に並び、全体として斜めの格子状に2次元配列されている。   In the illustrated matrix arrangement, the horizontal direction in FIG. 22 is the row direction (main scanning direction in a full-line inkjet recording apparatus described later), and the vertical direction in FIG. 22 (sub-scanning direction in a full-line inkjet recording apparatus described later) is a column. The narrow-angle tapered nozzles 129 are arranged in a straight line along the row direction and an oblique column direction having a constant angle α not orthogonal to the row direction, and are arranged two-dimensionally in an oblique lattice shape as a whole. Has been.

また、行方向に沿ったノズル列の列間(副走査方向に並んだ行間)に、一定幅の帯状のトラップ溝120が行方向に沿って形成されている。   Further, a strip-shaped trap groove 120 having a constant width is formed along the row direction between the rows of nozzle rows along the row direction (between rows arranged in the sub-scanning direction).

図22において、行方向に沿った各行のノズル列内のノズル間隔NLmは一定であるとし(各行の主走査方向ノズル間隔は全て同じNLmとし)、行方向に沿った各行のノズル列の列間隔(副走査方向の行間隔)をLs(一定)とするとき、行方向に沿って並ぶように投影される実質的なノズルの間隔(主走査方向投影ノズルピッチ)PN はLs/tan αとなる。なお、行方向に沿ったノズル列の行数(列方向のノズル数)をnとすると、NLm=n×PN の関係を満たす(ただし、nは自然数)。図22でn=6の場合を例示したが、本発明の実施に際して、ノズルの配列形態は特に限定されず、多様な配列形態が可能である。 In FIG. 22, it is assumed that the nozzle interval NLm in the nozzle column of each row along the row direction is constant (the nozzle intervals in the main scanning direction of each row are all the same NLm), and the column interval of the nozzle columns of each row along the row direction. When (the row interval in the sub-scanning direction) is Ls (constant), the substantial nozzle interval (main scanning direction projection nozzle pitch) P N projected so as to be aligned in the row direction is Ls / tan α. Become. The number of rows nozzle rows along the row direction when the (column number of nozzles) is n, satisfies the relationship NLm = n × P N (where, n is a natural number). Although the case where n = 6 is illustrated in FIG. 22, in the practice of the present invention, the arrangement form of the nozzles is not particularly limited, and various arrangement forms are possible.

本例のノズルプレート160によれば、トラップ溝120によってワイピング時のトラップ性(液の捕獲性)が向上する。   According to the nozzle plate 160 of this example, the trapping property (liquid trapping property) during wiping is improved by the trap groove 120.

〔ノズルプレートの製造工程の例6〕
上述したノズルプレートの製造工程の例4,5ではザグリ形状とトラップ溝の深さや濡れ性が概ね同等となるプロセスを示したが、ノズルの吐出面側のノズル周囲にザグリ形状を付加し、さらに吐出面のノズル近傍に親水性のトラップ溝を付加した構成のノズルプレートを製造することも可能である。基本的な製造手順は、図9〜12及び図13〜15で説明した例と同様であり、使用する露光マスクに関して相違点があるため、その相違点を中心に説明する。
[Example 6 of nozzle plate manufacturing process]
In Examples 4 and 5 of the nozzle plate manufacturing process described above, a process in which the counterbore shape is substantially equal to the depth and wettability of the trap groove is shown. However, a counterbore shape is added around the nozzle on the discharge surface side of the nozzle. It is also possible to manufacture a nozzle plate having a configuration in which a hydrophilic trap groove is added in the vicinity of the nozzle on the discharge surface. The basic manufacturing procedure is the same as the example described with reference to FIGS. 9 to 12 and FIGS. 13 to 15, and there are differences with respect to the exposure mask to be used. Therefore, the differences will be mainly described.

図23は、当該目的のノズルプレートの製造に適用される露光プロセスの説明図である。図23中図13並びに図19に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 23 is an explanatory diagram of an exposure process applied to manufacture of the target nozzle plate. In FIG. 23, the same or similar elements as those shown in FIGS. 13 and 19 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

くびれ付き広角テーパノズルの吐出面側にザグリ形状を付加するとともに、ノズル近傍に、ザグリ形状に対し相対的に親水性を有するトラップ溝を付加する場合、図17,図19で説明した露光マスク140に代えて、図23(a)に示すように、不透明膜36の一部を格子パターンなどの半透明膜170、171で構成した露光マスク174が用いられる。   When a counterbore shape is added to the discharge surface side of the constricted wide-angle taper nozzle, and a trap groove having a hydrophilic property relative to the counterbore shape is added in the vicinity of the nozzle, the exposure mask 140 described with reference to FIGS. Instead, as shown in FIG. 23A, an exposure mask 174 in which a part of the opaque film 36 is constituted by semitransparent films 170 and 171 such as a lattice pattern is used.

すなわち、露光マスク174は、不透明膜36の一部に、ザグリ形状の形成に寄与する半透明膜(第1の半透過領域)170と、トラップ溝の形成に寄与する半透明膜(第2の半透過領域)171とを備えている。ザグリ形成用の半透明膜170は、開口領域40の外側周囲に当該開口領域40と接して同心円状に形成されている。一方、トラップ溝形成用の半透明膜171は、ザグリ形成用の半透明膜170から離れた適宜の位置(トラップ溝を形成すべき位置)に帯状に設けられている。   That is, the exposure mask 174 includes a semitransparent film (first semi-transmissive region) 170 that contributes to the formation of a counterbore shape and a semitransparent film (second film) that contributes to the formation of the trap groove on a part of the opaque film 36. Semi-transmission region) 171. The counterbore forming translucent film 170 is formed concentrically around the outer periphery of the opening region 40 in contact with the opening region 40. On the other hand, the semi-transparent film 171 for forming the trap groove is provided in a strip shape at an appropriate position (position where the trap groove should be formed) away from the semi-transparent film 170 for counterbore formation.

半透明膜170,171のそれぞれの透過率は、目的とするザグリの深さやトラップ溝の深さに応じて適宜設計される。本例では、ザグリの深さよりもトラップ溝の深さを深くするため、トラップ溝形成用の半透明膜171の透過率はザグリ形成用の半透明膜170の透過率よりも高く設定されている。なお、半透明膜170,171を構成する格子パターンの疎密によってそれぞれ所望の透過率が実現される。   The transmissivities of the translucent films 170 and 171 are appropriately designed according to the target counterbore depth and the trap groove depth. In this example, in order to make the depth of the trap groove deeper than the depth of the counterbore, the transmittance of the semitransparent film 171 for trap groove formation is set to be higher than the transmittance of the semitransparent film 170 for counterbore formation. . The desired transmittance is realized by the density of the lattice patterns constituting the translucent films 170 and 171, respectively.

また、露光マスク174における波長選択膜34の透過率特性と露光に使用する光源フィルタ65(図4参照)の透過率特性の関係は図14に示した例と同様とする。   Further, the relationship between the transmittance characteristic of the wavelength selection film 34 in the exposure mask 174 and the transmittance characteristic of the light source filter 65 (see FIG. 4) used for exposure is the same as the example shown in FIG.

上記の露光マスク174を用い、図23(a)に示すように、まず、気体中で狭角傾斜回転露光工程を行う。このとき、図13(a)で説明したとおり、波長選択膜34が光を遮るため、開口領域38のみを光が通過し、当該開口領域38から入射した光とレジスト裏面反射によって、逆円錐台形の範囲が露光される。   Using the exposure mask 174, as shown in FIG. 23A, first, a narrow-angle tilt rotation exposure process is performed in a gas. At this time, as described with reference to FIG. 13A, since the wavelength selection film 34 blocks the light, the light passes only through the opening region 38, and the inverted frustoconical shape is formed by the light incident from the opening region 38 and reflection on the back surface of the resist. Is exposed.

次いで、図23(b)に示すように、液体中で広角傾斜回転露光工程を行う。このとき、波長選択膜34は開口領域38以外の部分も光を透過する。不透明膜36の開口領域40を通過する光によってレジスト24が円錐台形に露光される点は図13(b)で説明したとおりである。図23(b)の構成では、さらに、開口領域40の周囲に形成されている半透明膜170を透過した少量の光によって逆円錐台形の感光部分の周囲が所定の深さdで略円柱形に露光される。 Next, as shown in FIG. 23B, a wide-angle tilt rotation exposure process is performed in the liquid. At this time, the wavelength selection film 34 also transmits light through portions other than the opening region 38. The point that the resist 24 is exposed in a truncated cone shape by the light passing through the opening region 40 of the opaque film 36 is as described with reference to FIG. In the configuration of FIG. 23 (b), the further substantially cylindrical periphery of the photosensitive portion of the inverted frusto-conical with a small amount of light transmitted through the semi-transparent film 170 which is formed around the openings 40 is at a predetermined depth d 2 Exposed to shape.

この深さdの略円柱形の感光領域部175がザグリに相当する部分となり、トラップ溝形成用の半透明膜171を透過した光によって、深さd(>d)のトラップ溝に対応する部分(符号176)が感光される。 The substantially cylindrical photosensitive region portion 175 having the depth d 2 becomes a portion corresponding to a counterbore, and the trap groove having the depth d 3 (> d 2 ) is formed by the light transmitted through the semi-transparent film 171 for forming the trap groove. The corresponding part (reference numeral 176) is exposed.

その後、前述の図21で説明したニッケルメッキを行うことで、図24に示すとおり、撥液性を有する比較的浅いザグリ形状162と、それに対し相対的に親水性を有する比較的深いトラップ溝120が形成される。なお、図24中、図12及び図21で示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Thereafter, the nickel plating described with reference to FIG. 21 is performed, and as shown in FIG. 24, a relatively shallow counterbore shape 162 having liquid repellency and a relatively deep trap groove 120 having a relatively hydrophilic property thereto. Is formed. In FIG. 24, the same or similar elements as those shown in FIGS. 12 and 21 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図24で説明した工程によって得られるノズルプレート160’によれば、相対的に親水性を有するトラップ溝120によってノズル面のインク汚れが軽減され、クリーニングの際のワイピング性が向上する。   According to the nozzle plate 160 ′ obtained by the process described with reference to FIG. 24, ink contamination on the nozzle surface is reduced by the relatively hydrophilic trap groove 120, and wiping performance during cleaning is improved.

〔ノズルプレートの製造工程の例7〕
上述したノズルプレートの製造工程の例1〜6では、ネガレジストを用いる方法を述べたが、ポジレジストを用いてノズルプレートを作製することも可能である。以下、他の実施形態としてポジレジストを用いる例を説明する。
[Example 7 of nozzle plate manufacturing process]
In Examples 1 to 6 of the nozzle plate manufacturing process described above, the method using the negative resist is described, but the nozzle plate can also be manufactured using the positive resist. Hereinafter, an example using a positive resist will be described as another embodiment.

図25は、ポジレジストを利用するノズルプレートの製造方法の手順を示すフローチャートである。図25に示す製造手順のうち、ステップS302〜S308については、図8で説明した製造手順と類似する工程となっている。   FIG. 25 is a flowchart showing a procedure of a method for manufacturing a nozzle plate using a positive resist. In the manufacturing procedure shown in FIG. 25, steps S302 to S308 are similar to the manufacturing procedure described in FIG.

すなわち、図25に示すように、最初に、露光マスク上にポジタイプのレジストを塗布する(ステップS302)。具体的には、図9で説明した例と同様に、露光マスク22の波長選択膜34及び不透明膜36の形成されている側の面に、スピンコータやスキージ塗布により、ポジタイプのレジストを塗布する。レジストの膜厚は例えば、20〜50μm程度とする。   That is, as shown in FIG. 25, first, a positive type resist is applied on the exposure mask (step S302). Specifically, as in the example described with reference to FIG. 9, a positive type resist is applied to the surface of the exposure mask 22 on which the wavelength selection film 34 and the opaque film 36 are formed by spin coater or squeegee application. The film thickness of the resist is, for example, about 20 to 50 μm.

なお、塗布による付着に代えて、ドライフィルム(DFR)を用いて、露光マスクに密着させる方法や、ポジレジストが塗布された基板を用い、ポジレジストが塗布された面と露光マスクを密着させる方法であってもよい。   In addition, it replaces with adhesion by application | coating, the method of sticking to an exposure mask using a dry film (DFR), or the method of sticking the exposure mask and the surface which apply | coated the positive resist using the board | substrate with which the positive resist was apply | coated. It may be.

図25のステップS302の後、当該露光マスクにポジレジストを塗布したものについて、プリベークを行う(ステップS304)。   After step S302 in FIG. 25, pre-baking is performed on a positive resist applied to the exposure mask (step S304).

次いで、このプリベークしたポジレジスト付きの露光マスクを図1及び図2で説明したように、透明基板32側を上(露光面側)にした状態で露光装置10のステージ20上に固定し、透明基板32側から露光を行う(図25のステップS306、S308)。   Next, as described with reference to FIGS. 1 and 2, the pre-baked exposure mask with a positive resist is fixed on the stage 20 of the exposure apparatus 10 with the transparent substrate 32 side up (exposure surface side), and is transparent. Exposure is performed from the substrate 32 side (steps S306 and S308 in FIG. 25).

これらの露光工程(ステップS306,S308)は、図8で説明したステップS106、S108と同様の工程である。   These exposure steps (steps S306 and S308) are the same steps as steps S106 and S108 described with reference to FIG.

図25のステップS308の後、ステップS310において、露光マスクの裏面側(ポジレシストの付着面側)から、接着剤逃げ溝を形成するための別の露光マスクを用いて露光(裏面露光)を行う。   After step S308 in FIG. 25, in step S310, exposure (backside exposure) is performed from the back side of the exposure mask (the side where the positive resist is attached) using another exposure mask for forming an adhesive escape groove.

図26(a)では、図9〜図11で説明した露光マスク22と同様の露光マスクを用いてストレート付きテーパノズルとトラップ溝に対応する部分のレジスト感光を行ったものに対して、接着剤逃げ溝を形成するための裏面露光を行う様子が示されている。   In FIG. 26 (a), the adhesive escape is performed with respect to the resist having undergone resist exposure in a portion corresponding to the taper nozzle with a straight line and the trap groove using an exposure mask similar to the exposure mask 22 described in FIGS. A state of performing back surface exposure for forming a groove is shown.

図26中、図10で示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   In FIG. 26, elements that are the same as or similar to those shown in FIG. 10 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

すなわち、図26(a)に示すように、露光マスク22の裏面のポジレジスト180が塗布されている面について、別の露光マスク(「溝形成用露光マスク」に相当)184を用いて露光を行う。この露光マスク184には、所望の接着剤逃げ溝に対応する半透明領域186のパターンが形成されている。当該露光マスク184を用いる裏面露光の工程は、露光マスク184に対して垂直に光を照射することにより行われる。この裏面露光工程により、後に接着剤逃げ溝188となる領域180Aのポジレジスト180が感光する。   That is, as shown in FIG. 26 (a), the back surface of the exposure mask 22 on which the positive resist 180 is applied is exposed using another exposure mask (corresponding to “groove forming exposure mask”) 184. Do. On the exposure mask 184, a pattern of a translucent region 186 corresponding to a desired adhesive escape groove is formed. The back exposure process using the exposure mask 184 is performed by irradiating the exposure mask 184 with light perpendicularly. By this backside exposure process, the positive resist 180 in the region 180A that will later become the adhesive escape groove 188 is exposed.

接着剤逃げ溝188の幅がノズル流入側開口径Dよりも狭くなるようにするために、半透明領域186の幅Wはノズル流入側開口径Dはよりも狭いものとする。 To ensure that the width of the adhesive escape groove 188 is narrower than the nozzle inlet side opening diameter D 2, the width W 2 of the semi-transparent region 186 nozzle inlet side opening diameter D 2 Wayori also to narrow.

上述した裏面露光工程の後、図25のステップS312において、露光マスク22上のポジレジスト180について現像を行った後、ポストベークを行う。これにより、露光工程(ステップS306〜S310)で感光した部分が除去されたレジストパターンが形成される。当該残存したレジストパターンには、図26(b)に示すように、ストレート付きテーパノズル119、トラップ溝120、接着剤逃げ溝188が形成されており、このレジストパターンがノズルプレート190を構成するものになる。   After the back surface exposure process described above, in step S312 of FIG. 25, the positive resist 180 on the exposure mask 22 is developed and then post-baked. As a result, a resist pattern is formed in which the portions exposed in the exposure process (steps S306 to S310) are removed. As shown in FIG. 26B, the remaining resist pattern is formed with a straight taper nozzle 119, a trap groove 120, and an adhesive escape groove 188, and this resist pattern constitutes the nozzle plate 190. Become.

次いで、図25のステップS314において、上記ポストベーク後のレジストパターンについて保護膜コートを行う。これは、ノズルプレートを構成する主材料がポジレジスト(樹脂)であるためインクに対する耐液性を高めるために形成するものである。少なくとも、ノズルの内面については保護膜でコーティングすることが好ましい。   Next, in step S314 of FIG. 25, a protective film coating is performed on the post-baked resist pattern. This is formed in order to improve the liquid resistance against ink since the main material constituting the nozzle plate is a positive resist (resin). At least the inner surface of the nozzle is preferably coated with a protective film.

その後、図26(c)に示すように、ノズルプレート190を構成するポジレジスト層に重ねて連通板122を接合する(図25のステップS316)。なお、この接合の際に余剰接着剤が接着剤逃げ溝188に入りこむことで、接合信頼性が向上する点は図12の例で説明したとおりである。   Thereafter, as shown in FIG. 26C, the communication plate 122 is joined to the positive resist layer constituting the nozzle plate 190 (step S316 in FIG. 25). Note that, as described in the example of FIG. 12, the bonding reliability is improved by the excessive adhesive entering the adhesive escape groove 188 during the bonding.

こうして、ノズルプレート190を構成するポジレジスト層と連通板122を接合した後(図26(c))、露光マスク22を剥離することにより(図25のステップS318)、図26(c)に示す積層体(ノズルプレート190と連通板122とが積層接合された構造体)が得られる。   After the positive resist layer constituting the nozzle plate 190 and the communication plate 122 are bonded in this way (FIG. 26C), the exposure mask 22 is peeled off (step S318 in FIG. 25), as shown in FIG. 26C. A laminated body (a structure in which the nozzle plate 190 and the communication plate 122 are laminated and joined) is obtained.

この後、ノズルプレート190の吐出面190Aに撥液コートを行い(図25のステップS320)、吐出面に撥液層を形成する。その後、液体吐出ヘッドを構成する他の流路形成基板(図26において不図示)を連通板122に重ねて接合する(図25のステップS322)。以上の工程により、目的とする液体吐出ヘッドが製作される。
70を利用する露光プロセスを適用することができる。
Thereafter, a liquid repellent coating is performed on the discharge surface 190A of the nozzle plate 190 (step S320 in FIG. 25), and a liquid repellent layer is formed on the discharge surface. Thereafter, another flow path forming substrate (not shown in FIG. 26) constituting the liquid discharge head is overlapped and joined to the communication plate 122 (step S322 in FIG. 25). The target liquid discharge head is manufactured through the above steps.
An exposure process utilizing 70 can be applied.

〔補正露光の制御について〕
ここで、上述した例1〜例7の実施形態に適用される補正露光の詳細について説明する。
[Control of corrected exposure]
Here, details of the correction exposure applied to the above-described embodiments of Examples 1 to 7 will be described.

図27はレジスト付きの露光マスクを透過する光をモニタする受光モニタ部の構成図である。なお、同図は、図13で例示した露光プロセスの場合を示す。図3で説明したとおり、受光モニタ部52には、ノズルプレート形成部50と同様のダミーマスクパターンが形成されており、このダミーマスクパターンの真下に受光センサ48が配置される。   FIG. 27 is a block diagram of a light receiving monitor unit for monitoring light transmitted through an exposure mask with resist. This figure shows the case of the exposure process illustrated in FIG. As described with reference to FIG. 3, a dummy mask pattern similar to that of the nozzle plate forming unit 50 is formed in the light receiving monitor unit 52, and the light receiving sensor 48 is disposed directly below the dummy mask pattern.

図27に示すように、くびれ形状を形成する露光プロセスを行う場合、受光センサ48の受光面側には、広角傾斜回転露光工程の際にダミーパターンにおける波長選択膜34の開口領域38Dを透過する光を遮蔽する手段としての不透過膜194が設けられている。図13等で説明したとおり、広角傾斜回転露光工程では、主として不透明膜36の開口領域40を透過する光によって逆テーパ形状の感光が行われる。したがって、この開口領域40(図27のダミーパターンにおいて開口領域40Dに相当)を透過する光の光量をより正確にモニタする観点から、図27のように、広角傾斜回転露光時に波長選択膜34の開口領域38Dから直接入射する光の受光を防止する不透過膜194を備える。かかる構成により、逆テーパ形状のレジスト感光時における正確な露光補正が可能となる。   As shown in FIG. 27, when the exposure process for forming the constricted shape is performed, the light receiving surface side of the light receiving sensor 48 is transmitted through the opening region 38D of the wavelength selection film 34 in the dummy pattern during the wide angle tilt rotation exposure process. An impermeable film 194 is provided as a means for shielding light. As described with reference to FIG. 13 and the like, in the wide-angle tilt rotation exposure process, reverse-tapered photosensitivity is performed mainly by light transmitted through the opening region 40 of the opaque film 36. Therefore, from the viewpoint of more accurately monitoring the amount of light transmitted through the opening area 40 (corresponding to the opening area 40D in the dummy pattern of FIG. 27), as shown in FIG. An impermeable film 194 is provided to prevent light received directly from the opening region 38D. With such a configuration, it is possible to perform accurate exposure correction during reverse tapered resist exposure.

その一方、図28に示すように、ストレート部を形成する露光プロセス(垂直露光)を行う場合は、受光センサ48の受光面側に不透過膜194(図27参照)のような遮蔽手段を設けずに、波長選択膜34の開口領域38Dを透過した光を受光センサ48にて受光する構成とする。   On the other hand, as shown in FIG. 28, when performing an exposure process (vertical exposure) for forming a straight portion, a shielding means such as an impermeable film 194 (see FIG. 27) is provided on the light receiving surface side of the light receiving sensor 48. Instead, the light sensor 48 receives light that has passed through the opening region 38D of the wavelength selection film 34.

図29は補正露光を含むプロセスの例を示すフローチャートである。ここでは、くびれ付き広角テーパノズルを形成するプロセスを例示するが、ストレート付きテーパノズルを形成する場合についても、同様に適用される。   FIG. 29 is a flowchart showing an example of a process including correction exposure. Here, a process of forming a narrow-angle tapered nozzle with a constriction is illustrated, but the same applies to the case of forming a tapered nozzle with a straight.

まず、レジスト付きの露光マスクを露光装置のステージ上にセットする(ステップS402)。次いで、狭角傾斜回転露光を行い、レジストに対して順テーパ形状の円錐台形範囲を感光させる露光を行う。   First, an exposure mask with a resist is set on the stage of the exposure apparatus (step S402). Next, narrow angle tilt rotation exposure is performed, and exposure is performed to expose the forward tapered shape frustoconical range to the resist.

このとき、図27で説明した受光センサ48によってレジストの透過光量をモニタリングし、適正な露光量となるように、照明ユニット60からの照度、照射時間、もしくはこれらの組み合わせを補正しながら露光制御を行う(ステップS404)。   At this time, the amount of light transmitted through the resist is monitored by the light receiving sensor 48 described with reference to FIG. 27, and exposure control is performed while correcting the illuminance from the illumination unit 60, the irradiation time, or a combination thereof so as to obtain an appropriate exposure amount. This is performed (step S404).

次いで、図13で説明したように、液浸用の液体の充填、或いは、図16で説明した反射部材170の退避を行い(図29のステップS406)、レジスト裏面での反射を抑制した状態で広角傾斜回転露光を行う(ステップS408)。図13等で説明したとおり、広角傾斜回転露光の工程により、レジストに対して逆テーパ形状の円錐台形(逆円錐台形)範囲を感光させることができる。このとき、図27で説明した受光センサ48によってレジストの透過光量をモニタリングし、適正な露光量となるように、照明ユニット60からの照度、照射時間(露光時間)、もしくはこれらの組み合わせを補正しながら露光制御を行う。   Next, as described with reference to FIG. 13, the liquid for immersion is filled or the reflecting member 170 described with reference to FIG. 16 is retracted (step S406 in FIG. 29), and the reflection on the back surface of the resist is suppressed. Wide-angle tilt rotation exposure is performed (step S408). As described with reference to FIG. 13 and the like, the resist can be exposed to an inversely tapered frustoconical (inverted frustoconical) range by the wide angle tilt rotation exposure process. At this time, the transmitted light amount of the resist is monitored by the light receiving sensor 48 described in FIG. 27, and the illuminance from the illumination unit 60, the irradiation time (exposure time), or a combination thereof is corrected so as to obtain an appropriate exposure amount. Exposure control is performed.

なお、ポジレジストを用いる場合には、更に、図29のステップS410に進み、接着剤逃がし溝に対応する部分の溝形成など、必要に応じて裏面露光を行う。このときの露光量は、ステップS404またはS408の測定結果から適宜補正される。   If a positive resist is used, the process further proceeds to step S410 in FIG. 29, and backside exposure is performed as necessary, such as forming a groove corresponding to the adhesive relief groove. The exposure amount at this time is appropriately corrected from the measurement result in step S404 or S408.

露光工程終了後は、図8で説明したとおり、現像並びにポストベーク等の処理を行い、露光マスクの基板を取り外す(図29のステップS412)。   After completion of the exposure process, as described with reference to FIG. 8, processing such as development and post-baking is performed, and the substrate of the exposure mask is removed (step S412 in FIG. 29).

〔透明基板上におけるノズルプレート形成部に対応するマスクパターンの配置例〕
図3では、透明基板32上に4つのノズルプレート形成部を並べて配置する例を説明したが、回転ステージの特性を考慮して、ノズルプレート形成部に対応するマスクパターンを透明基板上で対称的に配置する態様が好ましい。
[Example of arrangement of mask pattern corresponding to nozzle plate forming part on transparent substrate]
In FIG. 3, the example in which the four nozzle plate forming portions are arranged side by side on the transparent substrate 32 has been described. However, in consideration of the characteristics of the rotary stage, the mask pattern corresponding to the nozzle plate forming portion is symmetrical on the transparent substrate. The aspect arrange | positioned in is preferable.

図30にその例を示す。図30(a)では、基板の回転中心を中心に90度の回転対称の位置関係となるように、各ノズルプレート形成部Ai、Bi、Ci、Di、Ei(i=1〜4)が配置されている。すなわち、図30(a)において、Ai(i=1〜4)で示される4つのノズルプレート形成部は、回転中心に対して回転対称位置にある。同様に、Bi、Ci、Di、Ei(i=1〜4)についても、それぞれi番号の違う4つのノズルプレート形成部は、90度回転対称位置にある。つまり、添え字のi番号が同じA〜Eのノズルプレート形成部の群が1/4円の区画領域内に配置されており、この1/4円内の5つのノズルプレート形成部を1ブロックとして、90度回転対称の位置に合計4ブロック分が形成されている。   An example is shown in FIG. In FIG. 30A, the nozzle plate forming portions Ai, Bi, Ci, Di, and Ei (i = 1 to 4) are arranged so as to have a rotationally symmetrical positional relationship of 90 degrees around the rotation center of the substrate. Has been. That is, in FIG. 30A, the four nozzle plate forming portions indicated by Ai (i = 1 to 4) are in rotationally symmetric positions with respect to the rotation center. Similarly, with respect to Bi, Ci, Di, and Ei (i = 1 to 4), the four nozzle plate forming portions having different i numbers are at 90-degree rotational symmetry positions. That is, a group of nozzle plate forming portions having the same subscript i number A to E is arranged in a quarter circle partition area, and one nozzle block includes five nozzle plate forming portions in the quarter circle. As a result, a total of 4 blocks are formed at 90-degree rotationally symmetric positions.

本例の傾斜回転露光では、基板の回転中心に対して回転対称の位置関係にある部分は、露光条件が同等であるため、図30(a)のように回転対称の位置関係にあるマスクパターンで形成されるノズルプレート間での品質のばらつきは極めて少ないものとなる。したがって、Ai、Bi、Ci、Di、Eiから得られる対称位置ごとに5つのグループに分類してノズルプレートを品質を管理できる。   In the tilt rotation exposure of this example, the portions having a rotationally symmetric positional relationship with respect to the rotation center of the substrate have the same exposure conditions. Therefore, a mask pattern having a rotationally symmetric positional relationship as shown in FIG. The variation in quality between the nozzle plates formed in is extremely small. Therefore, the quality of the nozzle plate can be managed by classifying into five groups for each symmetrical position obtained from Ai, Bi, Ci, Di, and Ei.

対称位置のノズルプレートを同一の装置に使用すれば、特性を揃えやすく、補正値の共通化も可能となる。   If the nozzle plates at symmetrical positions are used in the same apparatus, the characteristics can be easily aligned, and correction values can be shared.

例えば、CMYKの4色カラー記録を行うインクジェット記録装置の印字ヘッドに適用する場合、A1〜A4をCヘット、B1〜B4をMヘッド、C1〜C3をYヘッド、に割り当て、カラー記録を実現する。こうすることで、装置内での吐出ヘッドのばらつき(ノズルプレートの製造精度に起因するバラツキ)を低減することができる。   For example, when applied to a print head of an inkjet recording apparatus that performs CMYK four-color recording, A1 to A4 are assigned to C heads, B1 to B4 are assigned to M heads, and C1 to C3 are assigned to Y heads, thereby realizing color recording. . By so doing, it is possible to reduce variations in the ejection heads within the apparatus (variations due to nozzle plate manufacturing accuracy).

或いはまた、A1〜A4を短尺ヘッドモジュールのつなぎに使用して長尺化を実現すること好ましい。1つの吐出ヘッドについて、対称位置のノズルプレートを利用して長尺化することで、ヘッド内での吐出特性のバラツキを低減できる。   Alternatively, it is preferable to use A1 to A4 for connecting the short head module to realize the long length. By lengthening one ejection head using a nozzle plate at a symmetrical position, it is possible to reduce variations in ejection characteristics within the head.

なお、図30(b)に示すような配列例では、基板の回転中心を中心に180度の回転対称の位置関係となるように、各ノズルプレート形成部Ai、Bi、Ci、Di、Ei(i=1〜4)が配置されている。すなわち、図30(b)において、A1、A3で示される2つのノズルプレート形成部は、回転中心に対して180度の回転対称位置にあり、A2、A4で2つのノズルプレート形成部は、回転中心に対して180度の回転対称位置にある。同様に、Bi、Ci、Di、Ei(i=1〜4)についても、それぞれi=1,3の2つのノズルプレート形成部は、180度回転対称位置にあり、i=2,4の2つのノズルプレート形成部は、180度回転対称位置にある。   In the arrangement example as shown in FIG. 30B, each nozzle plate forming portion Ai, Bi, Ci, Di, Ei (so as to have a rotationally symmetrical positional relationship of 180 degrees around the rotation center of the substrate. i = 1 to 4) are arranged. That is, in FIG. 30B, the two nozzle plate forming portions indicated by A1 and A3 are in a rotationally symmetric position of 180 degrees with respect to the rotation center, and the two nozzle plate forming portions are rotated by A2 and A4. It is in a rotationally symmetrical position of 180 degrees with respect to the center. Similarly, for Bi, Ci, Di, and Ei (i = 1 to 4), the two nozzle plate forming portions with i = 1 and 3 are in 180-degree rotationally symmetric positions, and i = 2, 4 with 2 The two nozzle plate forming portions are in a 180-degree rotationally symmetric position.

図30(b)におけるA1とA2は、概ね同等の位置関係ではあるが、回転対称の関係にない。したがって、図30(b)の配列態様は、図30(a)の配列態様に比べて、対称性が劣り、回転対称の位置ごとにノズルプレートを管理する場合に管理種別が増加する。つまり、図30(a)の配列態様の方が対称性が増すので、管理種別の低減の観点からは図30(b)よりも図30(a)の態様のほうが一層好ましい。   A1 and A2 in FIG. 30B are substantially the same positional relationship, but are not rotationally symmetric. Therefore, the arrangement mode of FIG. 30B is inferior to the arrangement mode of FIG. 30A, and the management type increases when the nozzle plate is managed for each rotationally symmetric position. That is, since the symmetry of the arrangement mode of FIG. 30A is increased, the mode of FIG. 30A is more preferable than FIG. 30B from the viewpoint of reducing the management type.

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
次に、本発明の実施形態に係る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を用いたインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置の例について説明する。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
Next, an example of an ink jet recording apparatus provided with an ink jet head using a nozzle plate manufactured by the nozzle plate manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described.

図31は、本発明の実施形態に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。図31に示すように、このインクジェット記録装置210は、インクの色毎に設けられた複数の液体吐出ヘッド(以下、単に「ヘッド」と称する場合あり)212K、212C、212M、212Yを有する印字部212と、各ヘッド212K、12C、12M、12Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部214と、記録紙216を供給する給紙部218と、記録紙216のカールを除去するデカール処理部220と、ヘッド212K、212C、212M、212Yのノズル面(インク吐出面)に対向して配置され、記録紙216(記録媒体)の平面性を保持しながら記録紙216を搬送する吸着ベルト搬送部222と、印字部212による印字結果を読み取る印字検出部224と、印画済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部226を備えている。   FIG. 31 is an overall configuration diagram showing an outline of an ink jet recording apparatus which is an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 31, the ink jet recording apparatus 210 includes a printing unit having a plurality of liquid discharge heads (hereinafter simply referred to as “heads”) 212K, 212C, 212M, and 212Y provided for each color of ink. 212, an ink storage / loading unit 214 that stores ink to be supplied to each of the heads 212K, 12C, 12M, and 12Y, a paper feeding unit 218 that supplies recording paper 216, and a decurl that removes curl from the recording paper 216 An adsorption belt that is disposed to face the processing unit 220 and the nozzle surfaces (ink ejection surfaces) of the heads 212K, 212C, 212M, and 212Y and conveys the recording paper 216 while maintaining the flatness of the recording paper 216 (recording medium). Remove the transport unit 222, the print detection unit 224 that reads the print results from the print unit 212, and the printed recording paper (printed material). And a paper output unit 226 for discharging the.

インク貯蔵/装填部214は、各ヘッド212K,212C,212M,212Yに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド212K,212C,212M,212Yと連通されている。また、インク貯蔵/装填部214は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。   The ink storage / loading unit 214 includes ink tanks that store inks of colors corresponding to the heads 212K, 212C, 212M, and 212Y, and the tanks 212K, 212C, 212M, and 212Y are connected to each other through a required pipe line. Communicated with. In addition, the ink storage / loading unit 214 includes notifying means (display means, warning sound generating means) for notifying when the ink remaining amount is low, and has a mechanism for preventing erroneous loading between colors. ing.

図31では、給紙部218の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。   In FIG. 31, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the paper supply unit 218, but a plurality of magazines having different paper widths, paper quality, and the like may be provided side by side. Further, instead of the roll paper magazine or in combination therewith, the paper may be supplied by a cassette in which cut papers are stacked and loaded.

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。   When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Therefore, it is preferable to automatically determine the type of paper to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the type of paper.

給紙部218から送り出される記録紙216はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部220においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム230で記録紙216に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。   The recording paper 216 delivered from the paper supply unit 218 retains curl due to having been loaded in the magazine. In order to remove the curl, heat is applied to the recording paper 216 by the heating drum 230 in the direction opposite to the curl direction of the magazine in the decurling unit 220. At this time, it is more preferable to control the heating temperature so that the printed surface is slightly curled outward.

デカール処理後、カッター228によって、所定のサイズにカットされた記録紙216は、吸着ベルト搬送部222へと送られる。吸着ベルト搬送部222は、ローラ231、232間に無端状のベルト233が巻き掛けられた構造を有し、少なくともヘッド212K、212C、212M、212Yのノズル面及び印字検出部224のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。   After the decurling process, the recording paper 216 cut to a predetermined size by the cutter 228 is sent to the suction belt conveyance unit 222. The suction belt conveyance unit 222 has a structure in which an endless belt 233 is wound between rollers 231 and 232 and faces at least the nozzle surfaces of the heads 212K, 212C, 212M, and 212Y and the sensor surface of the print detection unit 224. The part to be made is a flat surface.

ベルト233は、記録紙216の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔(不図示)が形成されている。図31に示したとおり、ローラ231、232間に掛け渡されたベルト233の内側において印字部212のノズル面及び印字検出部224のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー234が設けられており、この吸着チャンバー234をファン235で吸引して負圧にすることによってベルト233上の記録紙216が吸着保持される。   The belt 233 has a width that is greater than the width of the recording paper 216, and a plurality of suction holes (not shown) are formed on the belt surface. As shown in FIG. 31, an adsorption chamber 234 is provided at a position facing the nozzle surface of the print unit 212 and the sensor surface of the print detection unit 224 inside the belt 233 spanned between the rollers 231 and 232. Then, the suction chamber 234 is sucked by the fan 235 to be a negative pressure, whereby the recording paper 216 on the belt 233 is sucked and held.

ベルト233が巻かれているローラ231、232の少なくとも一方にモータ(不図示)の動力が伝達されることにより、ベルト233は図31において、時計回り方向に駆動され、ベルト233上に保持された記録紙216は、図31の左から右へと搬送される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式の搬送機構を用いる態様も可能である。   The power of a motor (not shown) is transmitted to at least one of the rollers 231 and 232 around which the belt 233 is wound, whereby the belt 233 is driven in the clockwise direction in FIG. 31 and held on the belt 233. The recording paper 216 is conveyed from left to right in FIG. In addition, instead of the suction suction method, an aspect using an electrostatic suction type transport mechanism is also possible.

縁無しプリント等を印字するとベルト233上にもインクが付着するので、ベルト233の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部236が設けられている。ベルト清掃部236の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。   Since ink adheres to the belt 233 when a borderless print or the like is printed, the belt cleaning unit 236 is provided at a predetermined position outside the belt 233 (an appropriate position other than the print area). Although details of the configuration of the belt cleaning unit 236 are not illustrated, for example, there are a method of niping a brush roll, a water absorption roll, etc., an air blow method of blowing clean air, or a combination thereof. In the case where the cleaning roll is nipped, the cleaning effect is great if the belt linear velocity and the roller linear velocity are changed.

吸着ベルト搬送部222により形成される用紙搬送路上において印字部212の上流側には、加熱ファン240が設けられている。加熱ファン240は、印字前の記録紙216に加熱空気を吹きつけ、記録紙216を加熱する。印字直前に記録紙216を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。   A heating fan 240 is provided on the upstream side of the printing unit 212 on the paper conveyance path formed by the suction belt conveyance unit 222. The heating fan 240 heats the recording paper 216 by blowing heated air onto the recording paper 216 before printing. Heating the recording paper 216 immediately before printing makes it easier for the ink to dry after landing.

印字部212の各ヘッド212K,212C,212M,212Yは、当該インクジェット記録装置210が対象とする記録紙216の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている(図32参照)。   Each of the heads 212K, 212C, 212M, and 212Y of the printing unit 212 has a length corresponding to the maximum paper width of the recording paper 216 targeted by the ink jet recording apparatus 210, and the nozzle surface has a recording medium of the maximum size. This is a full-line type head in which a plurality of nozzles for ejecting ink are arranged over a length exceeding at least one side (full width of the drawable range) (see FIG. 32).

ヘッド212K,212C,212M,212Yは、記録紙216の送り方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色順に配置され、それぞれのヘッド212K,212C,212M,212Yが記録紙216の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。   The heads 212K, 212C, 212M, and 212Y are arranged in the order of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) from the upstream side along the feeding direction of the recording paper 216. 212K, 212C, 212M, and 212Y are fixedly installed so as to extend along a direction substantially orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 216.

吸着ベルト搬送部222により記録紙216を搬送しつつ各ヘッド212K,212C,212M,212Yからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙216上にカラー画像を形成し得る。   A color image can be formed on the recording paper 216 by ejecting different color inks from the heads 212K, 212C, 212M, 212Y while conveying the recording paper 216 by the suction belt conveyance unit 222.

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド212K,212C,212M,212Yを色別に設ける構成によれば、紙送り方向(副走査方向)について記録紙216と印字部212を相対的に移動させる動作を1回行うだけで(すなわち1回の副走査で)、記録紙216の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシリアルスキャン型(シャトル型)ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。   As described above, according to the configuration in which the full-line heads 212K, 212C, 212M, and 212Y having nozzle rows that cover the entire width of the paper are provided for each color, the recording paper 216 and the printing unit in the paper feeding direction (sub-scanning direction). The image can be recorded on the entire surface of the recording paper 216 by performing the operation of moving the 212 relatively once (that is, by one sub-scan). Thereby, high-speed printing is possible and productivity can be improved as compared with a serial scan type (shuttle type) head in which the recording head reciprocates in a direction perpendicular to the paper conveyance direction.

本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。   In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink jet head that discharges light ink such as light cyan and light magenta. Also, the arrangement order of the color heads is not particularly limited.

図31に示した印字検出部224は、印字部212の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ(ラインセンサ又はエリアセンサ)を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像から、ノズルの目詰まりや着弾位置ずれなどの吐出不良をチェックする手段として機能する。各色のヘッド212K,212C,212M,212Yにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部224により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。   The print detection unit 224 illustrated in FIG. 31 includes an image sensor (line sensor or area sensor) for imaging the droplet ejection result of the printing unit 212, and nozzle clogging is performed from the droplet ejection image read by the image sensor. It functions as a means for checking ejection failures such as landing position deviation. Test patterns or practical images printed by the heads 212K, 212C, 212M, and 212Y of the respective colors are read by the print detection unit 224, and ejection determination of each head is performed. The ejection determination includes the presence / absence of ejection, measurement of dot size, measurement of dot landing position, and the like.

印字検出部224の後段には後乾燥部242が設けられている。後乾燥部242は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。   A post-drying unit 242 is provided following the print detection unit 224. The post-drying unit 242 is means for drying the printed image surface, and for example, a heating fan is used.

後乾燥部242の後段には、加熱・加圧部244が設けられている。加熱・加圧部244は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ245で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。   A heating / pressurizing unit 244 is provided following the post-drying unit 242. The heating / pressurizing unit 244 is a means for controlling the glossiness of the image surface, and pressurizes with a pressure roller 245 having a predetermined uneven surface shape while heating the image surface, and transfers the uneven shape to the image surface. To do.

こうして生成されたプリント物は排紙部226から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置210では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部226A、226Bへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)248によってテスト印字の部分を切り離す。また、図31には示さないが、本画像の排出部226Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。   The printed matter generated in this manner is outputted from the paper output unit 226. It is preferable that the original image to be printed (printed target image) and the test print are discharged separately. The ink jet recording apparatus 210 is provided with a sorting means (not shown) for switching the paper discharge path in order to select the printed matter of the main image and the printed matter of the test print and send them to the respective discharge portions 226A and 226B. Yes. When the main image and the test print are simultaneously formed in parallel on a large sheet, the test print portion is separated by the cutter (second cutter) 248. Although not shown in FIG. 31, the paper output unit 226A for the target prints is provided with a sorter for collecting prints according to print orders.

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド212K,212C,212M,212Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号250によってヘッドを示すものとする。
[Head structure]
Next, the structure of the head will be described. Since the structures of the respective heads 212K, 212C, 212M, and 212Y for each color are common, the heads will be represented by the reference numeral 250 in the following.

図33(a)はヘッド250の構造例を示す平面透視図である。図33(a)に示すように、本例のヘッド250は、インク滴の吐出口であるノズル251と、各ノズル251に対応する圧力室252等からなるインク室ユニット(1ノズルに対応した記録素子単位となる液滴吐出素子)253を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(紙送り方向と直交する方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。なお、ノズル251は、図12等において符号119で説明した「ストレート付きテーパノズル」或いは、図15、図21、図24等で説明した「くびれ付き広角テーパノズル」である。   FIG. 33A is a perspective plan view showing a structural example of the head 250. As shown in FIG. 33 (a), the head 250 of this example has an ink chamber unit (recording corresponding to one nozzle) composed of a nozzle 251 which is an ink droplet ejection port, a pressure chamber 252 corresponding to each nozzle 251 and the like. It has a structure in which droplet discharge elements 253 as element units are arranged in a zigzag matrix (two-dimensionally), so that they are arranged along the longitudinal direction of the head (direction perpendicular to the paper feed direction). High density of the substantial nozzle interval (projection nozzle pitch) projected onto the screen is achieved. The nozzle 251 is the “taper nozzle with straight” described with reference numeral 119 in FIG. 12 or the like, or the “wide-angle taper nozzle with constriction” described with reference to FIGS.

なお、記録媒体216の送り方向(矢印S方向;副走査方向)と略直交する方向(矢印M方向;主走査方向)に、記録媒体216の全幅に対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図33(a)の構成に代えて、図33(b)に示すように、複数のノズル251が2次元に配列された短尺のヘッドユニット250’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで長尺化し、記録媒体216の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。   In addition, a nozzle row having a length corresponding to the entire width of the recording medium 216 is formed in a direction (arrow M direction; main scanning direction) substantially orthogonal to the feeding direction of the recording medium 216 (arrow S direction; sub-scanning direction). The form is not limited to this example. For example, instead of the configuration of FIG. 33A, as shown in FIG. 33B, short head units 250 ′ in which a plurality of nozzles 251 are two-dimensionally arranged are arranged in a staggered manner and connected. The line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire width of the recording medium 216 may be configured.

各ノズル251に対応して設けられている圧力室252は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル251への流出口と供給インクの流入口(供給口)254が設けられている。なお、圧力室252の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形(菱形、長方形など)、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。また、ノズル251や供給口254の配置も図33(a),(b)に示す配置に限定されず、例えば、圧力室252の略中央部にノズル251を配置してもよいし、圧力室252の側壁側に供給口254を配置してもよい。   The pressure chambers 252 provided corresponding to the respective nozzles 251 have a substantially square planar shape, and have outlets to the nozzles 251 and supply ink inlets (supply ports) at both corners on the diagonal line. 254 is provided. Note that the shape of the pressure chamber 252 is not limited to this example, and the planar shape may have various forms such as a quadrangle (rhombus, rectangle, etc.), a pentagon, a hexagon, other polygons, a circle, and an ellipse. Further, the arrangement of the nozzle 251 and the supply port 254 is not limited to the arrangement shown in FIGS. 33A and 33B. For example, the nozzle 251 may be arranged at the substantially central portion of the pressure chamber 252 or the pressure chamber. A supply port 254 may be disposed on the side wall side of 252.

図34は1チャンネル分の液滴吐出素子(1つのノズル251に対応したインク室ユニット253)の立体的構成を示す断面図である。同図では、図24で説明したノズルプレート160’と同様のノズルプレート160’を備えたヘッド250の例を示したが、図12で説明したノズルプレート116や図15で説明したノズルプレート126、図26で説明したノズルプレート190を採用する構成も可能である。   FIG. 34 is a cross-sectional view showing a three-dimensional configuration of a droplet discharge element for one channel (an ink chamber unit 253 corresponding to one nozzle 251). In the drawing, an example of a head 250 including a nozzle plate 160 ′ similar to the nozzle plate 160 ′ described in FIG. 24 is shown. However, the nozzle plate 116 described in FIG. 12 and the nozzle plate 126 described in FIG. A configuration employing the nozzle plate 190 described in FIG. 26 is also possible.

図34に示すように、ヘッド250は、ノズルプレート160’、連通板122、共通流路形成プレート260、絞り板262、圧力室形成プレート264、振動板266及び圧電素子268を積層接合した構造から成る。   As shown in FIG. 34, the head 250 has a structure in which a nozzle plate 160 ′, a communication plate 122, a common flow path forming plate 260, a throttle plate 262, a pressure chamber forming plate 264, a vibration plate 266, and a piezoelectric element 268 are laminated and joined. Become.

連通板122は、圧力室252からノズル251へと繋がる連通路(ノズル流路)270の一部を形成するとともに、各圧力室252にインクを供給するための共通流路272の床面を形成する部材である。共通流路形成プレート260は、共通流路272の側壁部となる部分を形成するとともに、連通路270の一部を形成する流路形成部材である。   The communication plate 122 forms a part of a communication path (nozzle flow path) 270 that leads from the pressure chamber 252 to the nozzle 251, and forms a floor surface of a common flow path 272 for supplying ink to each pressure chamber 252. It is a member to do. The common flow path forming plate 260 is a flow path forming member that forms a portion that becomes the side wall portion of the common flow path 272 and also forms a part of the communication path 270.

絞り板262は、共通流路272から圧力室252にインクを導く個別供給路の絞り部(最狭窄部)としてのインク供給口254を形成するとともに、連通路270の一部を形成する流路形成部材である。圧力室形成プレート264は、圧力室252の側壁部となる部分を形成する流路形成部材である。   The diaphragm plate 262 forms an ink supply port 254 as a throttle part (a narrowest part) of an individual supply path that guides ink from the common channel 272 to the pressure chamber 252 and a channel that forms a part of the communication path 270. It is a forming member. The pressure chamber forming plate 264 is a flow path forming member that forms a portion that becomes a side wall portion of the pressure chamber 252.

振動板266は、圧力室252の一部の面(図34おいて天面)を構成する部材であるとともに、ステンレス鋼(SUS)などの導電性材料から成り、各圧力室252に対応して配置される複数の圧電素子268の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。   The diaphragm 266 is a member constituting a part of the pressure chamber 252 (the top surface in FIG. 34) and is made of a conductive material such as stainless steel (SUS), and corresponds to each pressure chamber 252. It also serves as a common electrode for a plurality of piezoelectric elements 268 to be arranged. It is also possible to form the diaphragm with a non-conductive material such as resin. In this case, a common electrode layer made of a conductive material such as metal is formed on the surface of the diaphragm member.

振動板266の圧力室252側と反対側(図34において上側)の表面には、各圧力室252に対応する位置に、圧電体274が設けられており、該圧電体274の上面(共通電極を兼ねる振動板266に接する面と反対側の面)に個別電極275が形成されている。この個別電極275と、これに対向する共通電極(ここでは振動板266が兼ねる)と、これら電極間に挟まれるように介在する圧電体274とで圧電素子(「アクチュエータ」に相当)268が構成される。圧電体274には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電材料が好適に用いられる。   A piezoelectric body 274 is provided on the surface of the diaphragm 266 opposite to the pressure chamber 252 side (upper side in FIG. 34) at a position corresponding to each pressure chamber 252, and the upper surface (common electrode) of the piezoelectric body 274 is provided. The individual electrode 275 is formed on the surface opposite to the surface in contact with the diaphragm 266 that also serves as the same. A piezoelectric element (corresponding to an “actuator”) 268 is constituted by the individual electrode 275, a common electrode (here also serving as the diaphragm 266) facing the individual electrode 275, and a piezoelectric body 274 interposed so as to be sandwiched between these electrodes. Is done. A piezoelectric material such as lead zirconate titanate or barium titanate is preferably used for the piezoelectric body 274.

図34の構成において、共通流路272はインク供給源たるインクタンク(図34中不図示、図31においてインク貯留/装填部214と等価なもの)と連通しており、インクタンクから供給されるインクは図34の共通流路272を介して各圧力室252に供給される。   In the configuration of FIG. 34, the common channel 272 communicates with an ink tank (not shown in FIG. 34, equivalent to the ink storage / loading unit 214 in FIG. 31) as an ink supply source, and is supplied from the ink tank. Ink is supplied to each pressure chamber 252 via the common flow path 272 of FIG.

圧力室252にインクを充填した状態で、個別電極275と共通電極(振動板266で兼用)と間に駆動電圧を印加することによって圧電素子268が変形して圧力室252の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル251からインクが吐出される。インク吐出後、圧電素子268の変位が元に戻る際に、共通流路272からインク供給口254を通って新しいインクが圧力室252に再充填される。   In a state where ink is filled in the pressure chamber 252, the piezoelectric element 268 is deformed by applying a driving voltage between the individual electrode 275 and the common electrode (also used as the vibration plate 266), and the volume of the pressure chamber 252 is changed, Ink is ejected from the nozzle 251 due to the pressure change accompanying this. After the ink is ejected, when the displacement of the piezoelectric element 268 is restored, new pressure ink is refilled into the pressure chamber 252 from the common flow path 272 through the ink supply port 254.

〔吐出回復装置〕
図35は、インクジェット記録装置210におけるインク供給系及び吐出回復装置(メンテナンスユニット)の構成を示した概要図である。インクタンク290はヘッド250にインクを供給するための基タンクであり、図31で説明したインク貯蔵/装填部214に設置される。インクタンク290の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口(図示省略)からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。
(Discharge recovery device)
FIG. 35 is a schematic diagram illustrating the configuration of an ink supply system and a discharge recovery device (maintenance unit) in the inkjet recording apparatus 210. The ink tank 290 is a base tank for supplying ink to the head 250, and is installed in the ink storage / loading unit 214 described with reference to FIG. In the form of the ink tank 290, there are a method of replenishing ink from a replenishing port (not shown) and a cartridge method of replacing the entire tank when the remaining amount of ink is low. When the ink type is changed according to the usage, the cartridge method is suitable. In this case, it is preferable that the ink type information is identified by a barcode or the like, and ejection control is performed according to the ink type.

図35に示したように、インクタンク290とヘッド250を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ292が設けられている。フィルタ・メッシュサイズはヘッド250のノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。   As shown in FIG. 35, a filter 292 is provided in the middle of the conduit connecting the ink tank 290 and the head 250 in order to remove foreign substances and bubbles. The filter mesh size is preferably equal to or smaller than the nozzle diameter of the head 250 (generally about 20 μm).

なお、図35には示さないが、ヘッド250の近傍又はヘッド250と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。   Although not shown in FIG. 35, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the head 250 or integrally with the head 250 is also preferable. The sub-tank has a function of improving a damper effect and refill that prevents fluctuations in the internal pressure of the head.

また、インクジェット記録装置210には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ294と、ノズル面250Aの清掃手段としてのクリーニングブレード296とが設けられている。   Further, the inkjet recording apparatus 210 is provided with a cap 294 as a means for preventing the nozzle from drying or preventing an increase in ink viscosity near the nozzle, and a cleaning blade 296 as a means for cleaning the nozzle surface 250A.

これらキャップ294及びクリーニングブレード296を含むメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によってヘッド250に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド250下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。   The maintenance unit including the cap 294 and the cleaning blade 296 can be moved relative to the head 250 by a moving mechanism (not shown), and is moved from a predetermined retracted position to a maintenance position below the head 250 as necessary. It is like that.

キャップ294は、図示しない昇降機構によってヘッド250に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源OFF時や印刷待機時にキャップ294を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド250に密着させることにより、ノズル面250Aのノズル領域をキャップ294で覆うようになっている。また、このキャップ294は、ノズル吸引のための吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。   The cap 294 is displaced up and down relatively with respect to the head 250 by an elevator mechanism (not shown). The lifting mechanism is configured to cover the nozzle region of the nozzle surface 250A with the cap 294 by raising the cap 294 to a predetermined raised position when the power is turned off or waiting for printing, and bringing the cap 294 into close contact with the head 250. In addition, the cap 294 functions as a suction unit for suctioning the nozzle and can also function as a preliminary discharge ink receiver.

クリーニングブレード296は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構によりヘッド250のインク吐出面(ノズル面250A)に摺動可能である。ノズル面250Aにインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード296をノズル面250Aに摺動させることでノズル面250Aを拭き取り、ノズル面250Aを清浄化するようになっている。   The cleaning blade 296 is made of an elastic member such as rubber, and can slide on the ink ejection surface (nozzle surface 250A) of the head 250 by a blade moving mechanism (not shown). When ink droplets or foreign matter adheres to the nozzle surface 250A, the nozzle surface 250A is wiped by sliding the cleaning blade 296 on the nozzle surface 250A to clean the nozzle surface 250A.

印字中又は待機中において、特定のノズル251の使用頻度が低くなり、そのノズル251近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ294に向かって予備吐出が行われる。   During printing or standby, when a specific nozzle 251 is used less frequently and the ink viscosity in the vicinity of the nozzle 251 increases, preliminary ejection is performed toward the cap 294 in order to discharge the deteriorated ink due to the increased viscosity. Is done.

すなわち、ヘッド250は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ(圧電素子268)が動作してもノズル251からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で(圧電素子268の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で)、インク受けに向かって圧電素子268を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面250Aの清掃手段として設けられているクリーニングブレード296等のワイパーによってノズル面250Aの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル251内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。   That is, if the head 250 is not ejected for a certain period of time, the ink solvent near the nozzles evaporates and the viscosity of the ink near the nozzles increases, and the ejection driving actuator (piezoelectric element 268) operates. However, the ink is no longer discharged from the nozzle 251. Therefore, before this state is reached (within the viscosity range in which ink can be ejected by the operation of the piezoelectric element 268), the piezoelectric element 268 is operated toward the ink receiver, and the ink in the vicinity of the nozzle whose viscosity has increased is removed. “Preliminary discharge” is performed. Further, after the dirt on the nozzle surface 250A is cleaned by a wiper such as a cleaning blade 296 provided as a cleaning means for the nozzle surface 250A, foreign matter is prevented from being mixed into the nozzle 251 by this wiper rubbing operation. Also, preliminary discharge is performed. Note that the preliminary discharge may be referred to as “empty discharge”, “purge”, “spitting”, or the like.

また、ヘッド250内のインク(圧力室252内のインク)に気泡が混入した場合、ヘッド250にキャップ294を当て、吸引ポンプ297で圧力室252内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク298へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクが吸い出され除去される。   When air bubbles are mixed in the ink in the head 250 (ink in the pressure chamber 252), the cap 294 is applied to the head 250, and the ink in the pressure chamber 252 (ink mixed with air bubbles) is sucked by the suction pump 297. The ink removed and sucked and removed is sent to the collection tank 298. This suction operation is also performed when the initial ink is loaded into the head or when the ink is used after being stopped for a long time, and the deteriorated ink solidified by increasing the viscosity is sucked and removed.

具体的には、ノズル251や圧力室252内に気泡が混入したり、ノズル251内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、圧電素子268を動作させる予備吐出ではノズル251からインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド250のノズル面250Aに、キャップ294を当てて圧力室252内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ297で吸引する動作が行われる。   Specifically, when air bubbles are mixed in the nozzle 251 or the pressure chamber 252 or when the viscosity of the ink in the nozzle 251 exceeds a certain level, ink is ejected from the nozzle 251 in the preliminary ejection for operating the piezoelectric element 268. become unable. In such a case, the pump 297 sucks ink or thickened ink in which bubbles in the pressure chamber 252 are mixed by applying a cap 294 to the nozzle surface 250A of the head 250.

ただし、上記の吸引動作は、圧力室252内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。また、好ましくは、キャップ294の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。   However, since the above suction operation is performed on the entire ink in the pressure chamber 252, the amount of ink consumed is large. Therefore, when the increase in viscosity is small, it is preferable to perform preliminary discharge as much as possible. Preferably, the inside of the cap 294 is divided into a plurality of areas corresponding to the nozzle rows by a partition wall, and each of the partitioned areas can be selectively sucked by a selector or the like.

なお、本実施形態ではフルラインヘッドを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、記録媒体の幅よりも短い長さのノズル列を有する短尺のヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら、記録媒体の幅方向の印字を行うシリアル型(シャトルスキャン型)ヘッドにも適用可能である。   In this embodiment, a full-line head is exemplified, but the scope of application of the present invention is not limited to this, and a short head having a nozzle row having a length shorter than the width of the recording medium is arranged in the width direction of the recording medium. The present invention is also applicable to a serial type (shuttle scan type) head that performs printing in the width direction of the recording medium while scanning.

また、上述の実施形態においては、インクジェットヘッドのノズルプレートを製造する方法について説明したが、本発明に係るノズルプレートの製造方法により製造されるノズルプレートの適用範囲は上述したインクジェト記録装置に限らず、工業用の精密塗布装置、レジスト印刷装置、電子回路基板の配線描画装置、染色加工装置など、液体を吐出(噴射)する各種の液滴吐出装置に用いられる液滴吐出ヘッドに適用可能である。   In the above-described embodiment, the method for manufacturing the nozzle plate of the inkjet head has been described. However, the applicable range of the nozzle plate manufactured by the method for manufacturing a nozzle plate according to the present invention is not limited to the above-described ink jet recording apparatus. It can be applied to droplet ejection heads used in various droplet ejection devices that eject (spray) liquids, such as industrial precision coating devices, resist printing devices, wiring drawing devices for electronic circuit boards, and dyeing devices. .

本発明の実施形態に係るノズルプレートの製造方法に用いられる露光装置の一例を示す構成図The block diagram which shows an example of the exposure apparatus used for the manufacturing method of the nozzle plate which concerns on embodiment of this invention 露光装置の露光部の拡大図Enlarged view of the exposure part of the exposure equipment ステージに取り付けられた受光センサの配置例を示す平面図Plan view showing an example of arrangement of light receiving sensors attached to the stage 露光装置に用いられる照明ユニットの構成図Configuration diagram of illumination unit used in exposure apparatus (a)は超高圧水銀ランプの光源スペクトルを示す図、(b)は光源フィルタ及び波長選択膜の透過率特性を示す図(A) is a figure which shows the light source spectrum of an ultrahigh pressure mercury lamp, (b) is a figure which shows the transmittance | permeability characteristic of a light source filter and a wavelength selection film | membrane. 露光装置における傾斜回転機構の例を示す構成図The block diagram which shows the example of the inclination rotation mechanism in exposure apparatus 露光マスクの製造工程を示す説明図Explanatory drawing showing manufacturing process of exposure mask ノズルプレートの製造工程(第1例)を示した工程図Process chart showing nozzle plate manufacturing process (first example) 露光マスクにレジストを付着させた構成を例示する説明図Explanatory drawing illustrating a configuration in which a resist is attached to an exposure mask 第1例における露光プロセスの説明図Explanatory drawing of the exposure process in the first example 現像及びプリベーク後の様子を示す図Diagram showing the state after development and pre-baking ノズルプレートの製造工程(第1例)の説明図Illustration of nozzle plate manufacturing process (first example) ノズルプレートの製造工程(第2例)における露光プロセスの説明図Explanatory drawing of the exposure process in the manufacturing process (2nd example) of a nozzle plate 第2例で用いる光源フィルタと波長選択膜の透過率特性を示す図The figure which shows the transmittance | permeability characteristic of the light source filter used in a 2nd example, and a wavelength selection film | membrane ノズルプレートの製造工程(第2例)の説明図Explanatory drawing of nozzle plate manufacturing process (second example) ノズルプレートの製造工程(第3例)における露光プロセスの説明図Explanatory drawing of the exposure process in the manufacturing process (3rd example) of a nozzle plate ザグリ部を付加したストレート付きテーパノズルを有するノズルプレートの製造工程(第4例)における露光プロセスの説明図Explanatory drawing of the exposure process in the manufacturing process (4th example) of a nozzle plate which has a taper nozzle with a straight which added a counterbore part. 第4例で用いる光源フィルタと2種類の波長選択膜の透過率特性を示す図The figure which shows the transmittance | permeability characteristic of the light source filter used in a 4th example, and two types of wavelength selection films | membranes ザグリ部を付加したくびれ付き広角テーパノズルを有するノズルプレートの製造工程(第5例)における露光プロセスの説明図Explanatory drawing of the exposure process in the manufacturing process (5th example) of the nozzle plate which has the narrow-angled wide angle taper nozzle which added the counterbore part 第5例で用いる光源フィルタと2種類の波長選択膜の透過率特性を示す図The figure which shows the transmittance | permeability characteristic of the light source filter used in a 5th example, and two types of wavelength selection films | membranes ザグリ部を付加したくびれ付き広角テーパノズルを有するノズルプレートの製造工程(第5例)の説明図Explanatory drawing of the manufacturing process (5th example) of the nozzle plate which has the narrow angle wide nozzle taper nozzle which added the counterbore part 図21に示したノズルプレートの平面図Plan view of the nozzle plate shown in FIG. ザグリ部を付加したくびれ付き広角テーパノズルと吐出面にトラップ溝を有するノズルプレートの製造工程(第6例)における露光プロセスの説明図Explanatory drawing of the exposure process in the manufacturing process (6th example) of the nozzle plate which has the trapping groove | channel and the wide-angle taper nozzle with the constriction which added the counterbore part, and a discharge surface ザグリ部を付加したくびれ付き広角テーパノズルと吐出面にトラップ溝を有するノズルプレートの製造工程(第6例)の説明図Explanatory drawing of the manufacturing process (6th example) of the nozzle plate which has the trapping groove | channel and the wide-angle taper nozzle with a constriction which added the counterbore part, and a discharge surface ポジレジストを用いるノズルプレートの製造工程(第7例)を示した工程図Process chart showing manufacturing process (seventh example) of nozzle plate using positive resist ポジレジストを用いるノズルプレートの製造工程(第7例)の説明図Explanatory drawing of the manufacturing process (seventh example) of a nozzle plate using a positive resist 受光モニタ部の構成図Light reception monitor block diagram 受光モニタ部の他の構成図Other configuration diagram of light reception monitor 補正露光を含む露光プロセスの工程図Process diagram of exposure process including corrected exposure マスクパターンの配置例を示す平面図Plan view showing an example of mask pattern arrangement 本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図Plan view of the main part around the printing unit of an inkjet recording apparatus ヘッドの構造例を示す平面透視図Plane perspective view showing structural example of head ヘッドの内部構造の一例を示す断面図Sectional view showing an example of the internal structure of the head インクジェット記録装置におけるインク供給系の概略構成図Schematic configuration diagram of an ink supply system in an ink jet recording apparatus

符号の説明Explanation of symbols

10…露光装置、12…光源、14…照射光学系、16…液浸容器、18…透過補正板、20…ステージ、22…露光マスク、24…レジスト、28…回転軸、32…透明基板、34…波長選択膜、36…不透明膜、38…開口領域、40…開口領域、48…受光センサ、50…ノズルプレート形成部、52…受光モニタ部、60…照明ユニット、65…光源フィルタ、70…純水、116…ノズルプレート、119…ノズル、120…トラップ溝、123…気体層、124…液体層、126…ノズルプレート、129…くびれ付き広角テーパノズル、130…反射部材、140…露光マスク、160…ノズルプレート、162…ザグリ部、190…ノズルプレート、194…不透過膜、210…インクジェット記録装置、212K,212C,212M,212Y…ヘッド、250…ヘッド、251…ノズル   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exposure apparatus, 12 ... Light source, 14 ... Irradiation optical system, 16 ... Immersion container, 18 ... Transmission correction plate, 20 ... Stage, 22 ... Exposure mask, 24 ... Resist, 28 ... Rotary axis, 32 ... Transparent substrate, 34 ... Wavelength selection film, 36 ... Opaque film, 38 ... Opening area, 40 ... Opening area, 48 ... Light receiving sensor, 50 ... Nozzle plate forming part, 52 ... Light receiving monitor part, 60 ... Illumination unit, 65 ... Light source filter, 70 ... pure water, 116 ... nozzle plate, 119 ... nozzle, 120 ... trap groove, 123 ... gas layer, 124 ... liquid layer, 126 ... nozzle plate, 129 ... wide angle taper nozzle with constriction, 130 ... reflecting member, 140 ... exposure mask, 160 ... Nozzle plate, 162 ... Counterbore part, 190 ... Nozzle plate, 194 ... Impervious film, 210 ... Inkjet recording device, 212K, 212 , 212M, 212Y ... head, 250 ... head, 251 ... nozzle

Claims (20)

光を透過する透過基板の片側面に、入射光の波長成分のうち第1の波長よりも長波長域を遮蔽する透過率特性を有する波長選択層と、光を透過しない材料から成る光遮断層とを積層形成した露光マスクを用い、
前記露光マスクの前記光遮断層が形成されている面に、ネガ型の感光性材料を付着させ、
前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分を含む第1の照射光を前記透過基板に対し第1の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第1の露光工程と、
前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分の除去された第2の照射光を前記透過基板に対し第2の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第2の露光工程と、を組み合わせて前記感光材料の露光を行い、
前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程を含む露光処理の後に、現像処理を行う現像工程と、
前記現像処理によって残存する感光性材料パターンを用い、電鋳法を利用してノズルプレートに相当する金属膜を形成する金属膜形成工程と、
を含むことを特徴とするノズルプレートの製造方法。
On one side surface of a transmissive substrate that transmits light, a wavelength selection layer having a transmittance characteristic that blocks a wavelength region longer than the first wavelength among the wavelength components of incident light, and a light blocking layer made of a material that does not transmit light And using an exposure mask in which
A negative photosensitive material is attached to the surface of the exposure mask on which the light blocking layer is formed,
From the surface on the transmission substrate side of the exposure mask to which the photosensitive material is attached, a first incident light including a wavelength component having a wavelength shorter than the first wavelength is incident on the transmission substrate at a first incident angle. Rotating the exposure mask with the photosensitive material attached while irradiating with a first light passage region formed in the wavelength selection layer and a second light passage formed in the light blocking layer A first exposure step of exposing the photosensitive material with light incident on the photosensitive material through at least one light passage region of the region;
From the surface on the transmission substrate side of the exposure mask to which the photosensitive material is adhered, second irradiation light from which a wavelength component having a wavelength shorter than the first wavelength is removed is applied to the transmission substrate by a second value. While irradiating at an incident angle, the exposure mask to which the photosensitive material is attached is rotated and passed through both the first light passing region and the second light passing region to be incident on the photosensitive material. In combination with a second exposure step of exposing the photosensitive material to light, and exposing the photosensitive material ,
A development step of performing a development process after the exposure process including the first exposure step and the second exposure step;
A metal film forming step of forming a metal film corresponding to the nozzle plate using an electroforming method using the photosensitive material pattern remaining by the development process;
The manufacturing method of the nozzle plate characterized by including .
前記金属膜形成工程は、撥液メッキ層を形成する撥液メッキ処理工程と、
前記撥液メッキ層の上にニッケル(Ni)を堆積させるNi電鋳工程と、
を含んでいることを特徴とする請求項記載のノズルプレートの製造方法。
The metal film forming step includes a liquid repellent plating treatment step for forming a liquid repellent plating layer,
A Ni electroforming step of depositing nickel (Ni) on the liquid repellent plating layer;
Method of manufacturing a nozzle plate according to claim 1, characterized in that it contains.
光を透過する透過基板の片側面に、入射光の波長成分のうち第1の波長よりも長波長域を遮蔽する透過率特性を有する波長選択層と、光を透過しない材料から成る光遮断層とを積層形成した露光マスクを用い、On one side surface of a transmissive substrate that transmits light, a wavelength selection layer having a transmittance characteristic that blocks a wavelength region longer than the first wavelength among the wavelength components of incident light, and a light blocking layer made of a material that does not transmit light And using an exposure mask in which
前記露光マスクの前記光遮断層が形成されている面に、ポジ型の感光性材料を付着させ、A positive photosensitive material is attached to the surface of the exposure mask on which the light blocking layer is formed,
前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分を含む第1の照射光を前記透過基板に対し第1の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第1の露光工程と、From the surface on the transmission substrate side of the exposure mask to which the photosensitive material is attached, a first incident light including a wavelength component having a wavelength shorter than the first wavelength is incident on the transmission substrate at a first incident angle. Rotating the exposure mask with the photosensitive material attached while irradiating with a first light passage region formed in the wavelength selection layer and a second light passage formed in the light blocking layer A first exposure step of exposing the photosensitive material with light incident on the photosensitive material through at least one light passage region of the region;
前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記透過基板側の面から、前記第1の波長よりも短波長の波長成分の除去された第2の照射光を前記透過基板に対し第2の入射角度で照射しつつ、前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを回転させ、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させる第2の露光工程と、を組み合わせて前記感光材料の露光を行い、  From the surface on the transmission substrate side of the exposure mask to which the photosensitive material is adhered, second irradiation light from which a wavelength component having a wavelength shorter than the first wavelength is removed is applied to the transmission substrate by a second value. While irradiating at an incident angle, the exposure mask to which the photosensitive material is attached is rotated and passed through both the first light passing region and the second light passing region to be incident on the photosensitive material. In combination with a second exposure step of exposing the photosensitive material to light, and exposing the photosensitive material,
前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程を含む露光処理後に、現像処理を行う現像工程と、A development step of performing a development process after the exposure process including the first exposure process and the second exposure process;
前記現像処理によって残存する感光性材料で構成されるノズルプレートを形成する工程と、Forming a nozzle plate composed of a photosensitive material remaining by the development process;
を含むことを特徴とするノズルプレートの製造方法。  The manufacturing method of the nozzle plate characterized by including.
記現像処理によって残存する感光性材料で構成される前記ノズルプレートの少なくともノズル内面に保護膜を付着させる保護膜形成工程と、
前記露光マスクから剥離した前記ノズルプレートの吐出面に撥液膜を付着させる撥液膜形成工程と、
を含むことを特徴とする請求項記載のノズルプレートの製造方法。
A protective film forming step of depositing a protective film on at least the nozzle inner surface of the nozzle plate formed of photosensitive material remaining by pre Symbol development,
A liquid repellent film forming step of depositing a liquid-repellent film on the discharge surface of the nozzle plate is released the exposure mask or al peeling,
The manufacturing method of the nozzle plate of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
前記感光性材料を付着させた前記露光マスクの前記感光性材料側に、ノズル流入側開口よりも狭い幅の半透過領域を有する溝形成用露光マスクを配置し、当該溝形成用露光マスクに対し光を照射することにより、前記半透過領域を透過した光により前記感光性材料を感光させる第4の露光工程を含み、
前記第4の露光工程により、前記ノズル流入側の面に形成する溝の形状に対応する感光領域部が形成されることを特徴とする請求項3又は4記載のノズルプレートの製造方法。
A groove forming exposure mask having a semi-transmission region having a width narrower than the nozzle inflow side opening is disposed on the photosensitive material side of the exposure mask to which the photosensitive material is adhered, and the groove forming exposure mask is arranged with respect to the groove forming exposure mask. Including a fourth exposure step of exposing the photosensitive material with light transmitted through the semi-transmissive region by irradiating light,
5. The method of manufacturing a nozzle plate according to claim 3 , wherein a photosensitive region corresponding to a shape of a groove formed in the surface on the nozzle inflow side is formed by the fourth exposure step.
前記第1の露光工程は、前記第1の入射角度を0度とし、前記第1の照射光を前記露光マスクに対して垂直に照射する垂直露光であり、前記第2の露光工程は、前記第2の照射光を前記露光マスクに対して斜めから照射する傾斜露光であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。 The first exposure step is a vertical exposure in which the first incident angle is set to 0 degree and the first irradiation light is irradiated perpendicularly to the exposure mask, and the second exposure step includes method of manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 5, wherein the inclination is exposed to irradiation from an oblique the second irradiation light to the exposure mask. 前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程は、液体中で行われることを特徴とする請求項記載のノズルプレートの製造方法。 The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 6, wherein the first exposure step and the second exposure step are performed in a liquid. 先に、前記第2の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に小さい前記第2の入射角度で前記第2の照射光を照射し、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させるとともに、当該感光性材料を透過した光を前記感光性材料の裏面側で反射させ、当該反射光で前記感光性材料を感光させることにより、第1のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施し、
その後、前記第1の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に大きい第1の入射角度で前記第1の照射光を照射し、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射する光によって前記感光性材料を感光させる一方、当該感光性材料を透過した光の前記感光性材料の裏面側からの反射を抑制し、前記第1のテーパ形状と逆方向の第2のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施するものであり、
前記第2の露光工程は、第1の屈折率を有する第1の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光を当該感光性材料と前記第1の媒体との界面で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、
前記第1の露光工程は、前記第1の屈折率よりも大きい第2の屈折率を有する第2の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光の当該感光性材料と前記第2の媒体との界面での反射が低減されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。
First, as the second exposure step, the second irradiation light is irradiated at a relatively small second incident angle with respect to the transmission substrate, and the first light passage region and the second light passage are irradiated. The photosensitive material is exposed to light that has passed through both regions and incident on the photosensitive material, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected on the back side of the photosensitive material, and the reflected light is reflected. Performing the step of forming a photosensitive region portion having a first tapered shape by exposing the photosensitive material in
Thereafter, as the first exposure step, the first light passing region formed in the wavelength selection layer by irradiating the first irradiation light at a relatively large first incident angle with respect to the transmission substrate. And the light transmitted through the photosensitive material while the photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material through at least one light passing region of the second light passing region formed in the light blocking layer. Suppressing the reflection from the back side of the photosensitive material, and carrying out a step of forming a photosensitive region portion having a second tapered shape opposite to the first tapered shape ,
The second exposure step is performed in a first medium having a first refractive index, and reflects light transmitted through the photosensitive material at an interface between the photosensitive material and the first medium. Then, while using the reflected light for the photosensitive material photosensitive,
The first exposure step is performed in a second medium having a second refractive index larger than the first refractive index, and the photosensitive material of the light transmitted through the photosensitive material and the second method of manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 5 reflections, characterized in that it is reduced at the interface between the media.
前記第1の媒体は気体であり、前記第2の媒体は液体であることを特徴とする請求項記載のノズルプレートの製造方法。 9. The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 8, wherein the first medium is a gas and the second medium is a liquid. 先に、前記第2の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に小さい前記第2の入射角度で前記第2の照射光を照射し、前記第1の光通過領域及び第2の光通過領域の両領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させるとともに、当該感光性材料を透過した光を前記感光性材料の裏面側で反射させ、当該反射光で前記感光性材料を感光させることにより、第1のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施し、
その後、前記第1の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に大きい第1の入射角度で前記第1の照射光を照射し、前記波長選択層に形成されている第1の光通過領域及び前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域の少なくとも一方の光通過領域を通して前記感光性材料に入射する光によって前記感光性材料を感光させる一方、当該感光性材料を透過した光の前記感光性材料の裏面側からの反射を抑制し、前記第1のテーパ形状と逆方向の第2のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施するものであり、
前記露光マスクに付着させた感光性材料の裏面側に反射部材を設けるとともに、前記感光性材料に対する前記反射部材の相対位置を変更可能とし、
前記第2の露光工程では、前記反射部材を前記感光性材料に接近させて配置し、前記感光性材料を透過した光を前記反射部材で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、
前記第1の露光工程では、前記感光性材料を透過した光が前記反射部材に当たらない程度に前記反射部材を前記感光性材料から遠ざけて配置し、前記反射部材による反射を抑制することを特徴とする項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。
First, as the second exposure step, the second irradiation light is irradiated at a relatively small second incident angle with respect to the transmission substrate, and the first light passage region and the second light passage are irradiated. The photosensitive material is exposed to light that has passed through both regions and incident on the photosensitive material, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected on the back side of the photosensitive material, and the reflected light is reflected. Performing the step of forming a photosensitive region portion having a first tapered shape by exposing the photosensitive material in
Thereafter, as the first exposure step, the first light passing region formed in the wavelength selection layer by irradiating the first irradiation light at a relatively large first incident angle with respect to the transmission substrate. And the light transmitted through the photosensitive material while the photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material through at least one light passing region of the second light passing region formed in the light blocking layer. Suppressing the reflection from the back side of the photosensitive material, and carrying out a step of forming a photosensitive region portion having a second tapered shape opposite to the first tapered shape,
While providing a reflecting member on the back side of the photosensitive material attached to the exposure mask, the relative position of the reflecting member with respect to the photosensitive material can be changed,
In the second exposure step, the reflecting member is disposed close to the photosensitive material, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected by the reflecting member, whereby the reflected light is reflected on the photosensitive material. While used for photosensitivity
In the first exposure step, the reflection member is disposed away from the photosensitive material so that light transmitted through the photosensitive material does not hit the reflection member, and reflection by the reflection member is suppressed. The method for manufacturing a nozzle plate according to any one of items 1 to 5 .
前記第1の露光工程及び前記第2の露光工程は、純水中で行われることを特徴とする請求項10記載のノズルプレートの製造方法。 The method of manufacturing a nozzle plate according to claim 10, wherein the first exposure step and the second exposure step are performed in pure water. 前記波長選択層は、遮蔽する波長域が異なる透過率特性を有する複数の波長選択膜が積層された構成からなることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。 The wavelength selection layer is a nozzle plate according to any one of claims 1 to 11 more wavelength selective membrane having a transmittance characteristic wavelength region that shields are different, characterized in that it consists configurations stacked Production method. 前記波長選択層は、遮蔽する波長域が異なる透過率特性を有する複数の波長選択膜が積層された構成からなり、前記第1の露光工程において前記光遮断層に形成されている第2の光通過領域を通過する光により、ザグリ部に対応する段差形状の感光領域部が形成されることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。 The wavelength selection layer has a configuration in which a plurality of wavelength selection films having transmittance characteristics with different wavelength ranges to be shielded are stacked, and the second light formed on the light blocking layer in the first exposure step. the light passing through the passage area, method of manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the photosensitive region of the step shape corresponding to the counterbore portion. 前記波長選択層は、遮蔽する波長域が異なる透過率特性を有する第1の波長選択膜と第2の波長選択膜とが積層された構成からなり、
前記第1の波長選択膜には、前記第1の光通過領域に相当する第1の開口領域が形成される一方、前記第2の波長選択膜には、前記第1の開口領域よりも大きい第2の開口領域が形成され、
前記光遮断層には、前記第2の光通過領域に相当し、前記第2の開口領域よりも大きい第3の開口領域が形成されており、
前記第1の露光工程として、前記第1の入射角度を0度とし、前記第1の照射光を前記露光マスクに対して垂直に照射する露光工程を実施し、
前記第2の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に小さい前記第2の入射角度で前記第2の照射光を照射し、前記第1の開口領域と前記第2の開口領域と前記第3の開口領域の重複領域を通過して前記感光性材料に入射させた光によって前記感光性材料を感光させるとともに、当該感光性材料を透過した光を前記感光性材料の裏面側で反射させ、当該反射光で前記感光性材料を感光させることにより、第1のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施し、
その後、第3の露光工程として、前記透過基板に対し相対的に大きい第3の入射角度で第3の照射光を照射し、前記第2の波長選択層に形成されている第2の開口領域と前記第3の開口領域の重複領域を通して前記感光性材料に入射する光によって前記感光性材料を感光させる一方、当該感光性材料を透過した光の前記感光性材料の裏面側からの反射を抑制し、前記第1のテーパ形状と逆方向の第2のテーパ形状を有する感光領域部を形成する工程を実施することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。
The wavelength selection layer has a configuration in which a first wavelength selection film and a second wavelength selection film having transmittance characteristics with different wavelength ranges to be shielded are laminated,
The first wavelength selection film is formed with a first opening region corresponding to the first light passage region, while the second wavelength selection film is larger than the first opening region. A second opening region is formed;
The light blocking layer corresponds to the second light passage region, and a third opening region larger than the second opening region is formed,
As the first exposure step, an exposure step is performed in which the first incident angle is 0 degree and the first irradiation light is irradiated perpendicularly to the exposure mask.
In the second exposure step, the second irradiation light is irradiated at a relatively small second incident angle with respect to the transmission substrate, and the first opening region, the second opening region, and the first The photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material after passing through the overlapping region of the three open regions, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected on the back side of the photosensitive material, Performing the step of forming a photosensitive region portion having a first tapered shape by exposing the photosensitive material with the reflected light;
Thereafter, as a third exposure step, the second opening region formed in the second wavelength selection layer is irradiated with the third irradiation light at a relatively large third incident angle with respect to the transmission substrate. The photosensitive material is exposed to light incident on the photosensitive material through an overlapping region of the third opening region and the light transmitted through the photosensitive material is prevented from being reflected from the back side of the photosensitive material. and, said first tapered opposite direction of the second nozzle plate according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the step of forming a photosensitive region portion having a tapered shape Production method.
前記第1の露光工程及び第2の露光工程は、第1の屈折率を有する第1の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光を当該感光性材料と前記第1の媒体との界面で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、
前記第3の露光工程は、前記第1の屈折率よりも大きい第2の屈折率を有する第2の媒体中で行われ、前記感光性材料を透過した光の当該感光性材料と前記第2の媒体との界面での反射が低減されることを特徴とする請求項14記載のノズルプレートの製造方法。
The first exposure step and the second exposure step are performed in a first medium having a first refractive index, and light transmitted through the photosensitive material is transmitted to the photosensitive material and the first medium. While reflecting at the interface, the reflected light is used for the photosensitive material,
The third exposure step is performed in a second medium having a second refractive index larger than the first refractive index, and the photosensitive material of the light transmitted through the photosensitive material and the second The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 14 , wherein reflection at the interface with the medium is reduced.
前記露光マスクに付着させた感光性材料の裏面側に反射部材を設けるとともに、前記感光性材料に対する前記反射部材の相対位置を変更可能とし、
前記第2の露光工程では、前記反射部材を前記感光性材料に接近させて配置し、前記感光性材料を透過した光を前記反射部材で反射させることで、当該反射光を前記感光性材料の感光に利用する一方、
前記第3の露光工程では、前記感光性材料を透過した光が前記反射部材に当たらない程度に前記反射部材を前記感光性材料から遠ざけて配置し、前記反射部材による反射を抑制することを特徴とする請求項14記載のノズルプレートの製造方法。
While providing a reflecting member on the back side of the photosensitive material attached to the exposure mask, the relative position of the reflecting member with respect to the photosensitive material can be changed,
In the second exposure step, the reflecting member is disposed close to the photosensitive material, and the light transmitted through the photosensitive material is reflected by the reflecting member, whereby the reflected light is reflected on the photosensitive material. While used for photosensitivity
In the third exposure step, the reflection member is disposed away from the photosensitive material so that light transmitted through the photosensitive material does not hit the reflection member, and reflection by the reflection member is suppressed. The method for producing a nozzle plate according to claim 14 .
前記第2の露光工程及び前記第3の露光工程は、純水中で行われることを特徴とする請求項16記載のノズルプレートの製造方法。 The method for manufacturing a nozzle plate according to claim 16, wherein the second exposure step and the third exposure step are performed in pure water. 前記露光マスクには、ノズルプレート形成部以外の領域に、ダミーのマスクパターンを備えた受光モニタ部が設けられており、
前記感光性材料を付着させた前記露光マスクを固定するステージに、前記ダミーのマスクパターンを通して前記感光性材料を透過する光を受光するための受光センサを配置し、 前記受光センサにより前記感光性材料の透過光をモニタしながら、そのモニタ結果に基づいて露光量の制御を行うことを特徴とする請求項1乃至17の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。
The exposure mask is provided with a light receiving monitor unit provided with a dummy mask pattern in a region other than the nozzle plate forming unit,
A light receiving sensor for receiving light passing through the photosensitive material through the dummy mask pattern is disposed on a stage for fixing the exposure mask to which the photosensitive material is adhered, and the photosensitive material is received by the light receiving sensor. while monitoring the transmitted light, method of manufacturing a nozzle plate according to any one of claims 1 to 17, characterized in that for controlling the exposure amount on the basis of the monitoring result.
光源が発する光の波長成分のうち一部を遮蔽する光源フィルタを選択的に用いることにより、前記第1の照射光及び前記第2の照射光が切り替えられることを特徴とする請求項1乃至18の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。 By using a light source filter to shield a portion of the wavelength components of light emitted from the light source selectively, according to claim 1 to 18, characterized in that switches said first illumination light and the second illumination light The manufacturing method of the nozzle plate of any one of these. 前記露光マスクには、複数のノズルプレートに対応するノズルプレート形成領域のマスクパターンが回転対称に配置されていることを特徴とする請求項1乃至19の何れか1項に記載のノズルプレートの製造方法。 Wherein the exposure mask is produced in the nozzle plate according to any one of claims 1 to 19 a mask pattern of the nozzle plate forming regions corresponding to the plurality of nozzle plate is characterized in that it is arranged in rotational symmetry Method.
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