JP6570348B2

JP6570348B2 - 液体吐出ヘッドの製造方法

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Description

本発明は液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

インクジェットプリントヘッドのように、複数の素子より液体を滴として吐出する液体吐出ヘッドでは、吐出エネルギを発生するための素子を配列した基板に、個々の素子まで液体を導くための流路が形成された樹脂層が積層されて構成されるものがある。

特許文献１には、このような液体吐出ヘッドを、注型法により製造する工程が説明されている。具体的には、まず、エネルギ発生素子が配列された基板上に、感光性材料にてインク流路の型をパターンニングする。次いで、形成された型パターンを樹脂で被覆しこれを固化する。さらに、この被覆部材に流路の型に連通する吐出口を形成した後、型パターンに使用した感光性材料を除去する。これにより、感光性部材が除去された領域が流路を構成し、エネルギ発生素子、ここに液体を導くための液路、および液体を吐出させるための吐出口が配列されてなる液体吐出ヘッドが完成する。

一方、特許文献２には、注型法を採用して基板上に高粘度の樹脂を被覆した際に、基板表面に形成されている複数の凹凸に倣って樹脂表面にも凹凸が生成されるのを防ぐための方法が開示されている。具体的には、段差を調えるための様々な材料を基板上に載せ、高粘度の樹脂を基板表面に塗布し、さらに平滑面を有するモールドを樹脂層の上面から接触させた後、樹脂層を固化する工程が説明されている。

特公平６−４５２４２号公報米国特許第６７１６７６７号明細書

ところで、近年のように、高解像度で高精細な画像が要求されるプリント装置の液体吐出ヘッドでは、エネルギ発生素子のほか、これに電力を供給するための配線や流路の一部となる穴などの構成が、基板上において高密度に且つ複雑に形成される。結果、基板表面には高さや幅の異なる複数の凹凸が、粗密が偏った状態でレイアウトされる。このため、特許文献２の方法を採用しても、樹脂層の表面が十分なレベルで平滑化されず、複数の吐出素子の吐出状態に許容範囲以上のばらつきが生じる場合があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よって、その目的とするところは、注型法において、凹凸のある基板上に平滑な樹脂層を形成する方法を提供することである。

そのために本発明は、エネルギ発生素子、該エネルギ発生素子に電力を供給するための配線、および液体を供給するための供給口が形成された基板上に、前記エネルギ発生素子に前記供給口より供給された液体を導くための流路が形成された流路形成部材が積層されて成る液体吐出ヘッドの製造方法であって、凹凸が一様でない状態で存在している前記基板上に前記流路となる領域を形成するための樹脂を付与することによって樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に、凹部となる開口パターンを形成する開口パターン形成工程と、前記開口パターンが形成された前記樹脂層に対し、平滑化部材を所定の圧力で接触させることにより、前記樹脂層の表面を平滑化する平滑化工程とを有し、前記開口パターン形成工程は、前記樹脂層の凹凸によって形成される空間の体積が、複数の単位領域でほぼ等しくなるように前記開口パターンを前記樹脂層に形成することを特徴とする。

本発明によれば、樹脂層の表面を効率的かつ確実に平滑化し、吐出口に連通する複数の流路が一様に形成された吐出精度の高い液体吐出ヘッドを製造することができる。

インクジェットプリントヘッドの模式的斜視図である。インクジェットプリントヘッドの別例を示す図である。（ａ）〜（ｄ）は、流路形成部材の表面に凹凸が生成さる仕組の説明図である。（ａ）〜（ｉ）は、第１の実施形態における液体吐出ヘッドの製造工程図である。（ａ）および（ｂ）は、開口パターンの作用効果を説明するための図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の液体吐出ヘッドとして使用可能なインクジェットプリントヘッドＨ（以下、単にプリントヘッドと言う）の模式的斜視図である。プリントヘッドＨは、エネルギ発生素子６となる複数の電気熱変換素子や、これにエネルギを供給するための不図示の配線、およびこれに隣接して形成される供給口４、などが形成された基板１に、樹脂部材から成る流路形成部材２が積層されて構成される。基板１の背面より供給口４を介して供給されたインクは、流路形成部材２に形成された流路５を通り、所定のピッチで配列されている個々のエネルギ発生素子６に対応する圧力室７に導かれる。そして、エネルギ発生素子６に所定の電圧パルスが印加されると圧力室７内のインク中に膜沸騰が起こり、発生した気泡の成長エネルギによって吐出口３よりインクが滴として吐出される。

図２は、図１とは異なる構造を有するインクジェットプリントヘッドＨの例を示す図である。本例では、複数の吐出口３がＸＹ平面に広く配列しており、それぞれの吐出口３に対応する位置に配備された比較的小さな多数の供給口４ａと、複数の吐出口３に共通して配備された比較的大きな供給口４ｂとが用意されている。供給口４ａおよび４ｂのそれぞれは、インクの流路抵抗を考慮して開口サイズが調整されている。図１に示した構成にせよ、図２に示した構成にせよ、基板１上にはこのように大小様々な形状の凹凸が、その粗密が一様でない状態で存在する。

ところで、半導体製造で用いる一般的な基板１では、配線等が形成される前の状態でも、既に大きいところで数μｍ以上の凹凸が存在している。その上にさらに配線や電気熱変換素子を図１や図２のようにレイアウトすると、最終的には１０μｍ以上の凹凸が生成される。そして、このような凹凸の程度が基板上で一様でない状態では、注型法において樹脂層の表面に接触させるモールドの圧力を一定にしても、平滑化の程度は領域によってばらつき、凹凸が十分に除去できない場合がある。特に図２のように、供給口４の分布や大きさに偏りが存在する場合には、同じ液体吐出ヘッド内において、凹凸の分布に偏りが生じてしまう。

図３（ａ）〜（ｄ）は、従来の一般的な注型法を採用することにより、流路形成部材２の表面に上記凹凸が生成されてしまう仕組みを説明するための模式図である。図３（ａ）は、後に流路となる領域を形成するための感光性樹脂が付与される前の基板１の断面図である。表面には、程度の異なる凹凸が形成されている。ここでは簡単のため、左領域には供給口のような比較的大きな凹部が、右領域には比較的小さな凹部が形成されている状態を示している。

図３（ｂ）は、感光性樹脂を付与（ここでは塗布）して感光性樹脂層８を形成した状態を示している。比較的高い粘度を有する液状の感光性樹脂は、基板１表面に形成された凹部に流れ込み、その表面において基板１の凹凸に準ずる凹凸が形成される。このような凹凸は、感光性樹脂の粘度が高いほど自己レベリング性能が低いため、顕著に現れる。一般には、１００〜１００００ｍＰａｓの粘度範囲で上記の現象が確認できる。また、感光性樹脂の固形分濃度が低い場合も、樹脂量差に準じて膜の減少量に差が生じることから凹凸が形成されやすくなる。通常、１０〜３０ｗｔ％の範囲で図３（ｂ）のような現象が確認できる。さらには凹部のアスペクト比すなわち底面長に対する深さ長が大きいほど凹凸は顕著に現れる。図３（ｂ）では、基板１上に比較的大きな凹凸が形成されている左領域は塗布表面にも大きな凹凸が形成され、基板１上で比較的小さな凹凸が形成されている右領域は塗布表面にも小さな凹凸が形成されている状態を示している。

図３（ｃ）は、同図（ｂ）の感光性樹脂層８に対し、その上面から平滑面を有するモールド９を、表面全域に対し一定の力が作用するように接触させた様子を示している。比較的小さい凹凸が存在する右領域では、比較的小さな圧力でも凹部を充填するに十分な樹脂が流動し、凹凸は消滅している。これに対し、比較的大きな凹凸が存在する左領域では、凹部を充填する体積を流動させるために必要な圧力は得られず、凹部は残ってしまっている。結果、モールド９を離間した後の状態においても、図３（ｄ）に示すように、樹脂層８の左領域では凹部が残存してしまっている。そして、このような状態で感光性樹脂層８の上から流路形成部材２となる樹脂を被覆すると、後の工程で感光性樹脂層８を除去することによって得られる流路内には凹凸が存在し、個々の吐出素子の吐出状態がばらついてしまう。

この際、モールド９の圧力を大きくしたり圧力を作用させる時間を長くしたりすれば、左領域の凹部もさらに小さくしたり消滅させたりすることもできる。しかし、この場合、モールド９や基板１の変形に伴う歩留まりの低下や、タクトタイムの増加が懸念される。

図４（ａ）〜（ｉ）は、本実施形態における液体吐出ヘッドの製造工程を説明するための図である。図４（ａ）は、流路領域を形成するための樹脂が塗布される前の基板１の断面図である。基板１上には、エネルギ発生素子６やこれに電力を供給するための配線、またエネルギ発生素子６の領域に液体を供給するための供給口４が既に形成されている。ここでは、左領域には複数の供給口４に対応する複数の凹部が形成され、右領域は平滑な面が形成されている状態を示している。

図４（ｂ）は、基板１上に、後に流路領域を形成するためのポジ型感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂層８を形成した状態を示している。比較的高い粘度を有する液状の感光性樹脂は、基板１表面に形成された凹部に流れ込み、その表面において基板１の凹凸に準ずる凹凸が形成される。

次に、図４（ｃ）に示すように、複数の開口１０ａを備えるマスク１０を樹脂層８の上位に配置し、その状態で樹脂層８を露光および現像する。本実施形態において、開口１０ａはマスク１０の右領域にのみ配備され、左領域には配備されていない。このため、樹脂層８においては、右領域にのみ開口１０ａの位置に複数の開口パターン１１が形成される。結果、図４（ｄ）に示すように、感光性樹脂層８の左領域は凹凸が存在する領域となり、右領域は開口パターン１１が存在する領域となる。

続いて、図４（ｅ）に示すように、平滑面を有するモールド９を、感光性樹脂層８の表面全域に対し均一な力が作用するように接触させる。この際、開口パターン１１が形成された右領域と、元より比較的大きな凹凸が存在する左領域では、凹部を充填するために流動させる樹脂の体積はほぼ等しく、平滑な面を得るために必要な圧力も左右の領域でほぼ等しくなっている。言い換えると、平滑化のために必要とされる圧力が左右でほぼ等しくなるように、左領域に存在する凹部の体積に準じた開口パターン１１が右領域に形成され、樹脂層において凹凸が一様に分布するように、開口パターン１１を形成している。また、そのような開口パターン１１を形成するような開口１０ａが、予めマスク１０に設けられている。その結果、右領域で開口パターン１１が充填される程度の圧力で感光性樹脂層８の表面にモールド９を押し当てることにより、右領域とほぼ同時に左領域の凹凸も消滅し、図４（ｆ）に示すように平滑な表面を有する感光性樹脂層を得ることができる。樹脂層における凹凸は、必ずしも一様に分布していなくてもよいが、一様に近い状態であることが好ましい。

なお、図４（ｅ）のような接触工程は、部材間に余分な空気を取り入れたり、樹脂層８の蒸気圧に起因する位置ずれを起こしたりしないようにするため、真空環境で行うことが好ましい。また、感光性樹脂層８をガラス転移点以上に加熱することにより、樹脂層８の流動性を高め、より短時間に平滑面を形成することもできる。モールド９については、当接圧によって変形などが起きない程度に十分な剛性を有することが好ましい。また、樹脂層８に当接する際の荷重分布が偏らないように、樹脂層8を挿んだモールド９と基板1の周りに、ゴムシートやスポンジシートおよびグラファイトシート等の弾性体を介在させることも有効である。さらに、接触後のモールド９を樹脂層８から速やかに離間させるために、モールド９の接触面には予め離型材を配置しておいても良い。なお、上述した図４（ｃ）〜（ｆ）における感光性樹脂層８の平滑化のための工程は、その一部あるいは全部を繰り返し行うことにより、微調整を加えながら段階的に進行させることもできる。

図４（ｆ）のような平滑な表面が得られると、次に、流路のパターンが形成されている不図示のマスクを介して流路表面を露光および現像する。これにより、マスクされていない領域の感光性樹脂層８は除去され、図４（ｇ）に示すような流路型パターン１２が基板１上に残る。

その後、新たな樹脂層を被覆して被覆樹脂層を形成した後、吐出口用のパターンが形成された不図示のマスクを介して露光することにより、図４（ｈ）のように、エネルギ発生素子６に対向する位置に吐出口を有する流路形成部材２を完成させる。さらに、基板１の背面から共通供給口１４を形成した後、流路型パターン１２を除去することにより、共通供給口１４から供給口４を経て吐出口３まで連通するインクの流路が形成され、本実施形態の液体吐出ヘッドが完成する。

図５（ａ）および（ｂ）は、図４（ｃ）〜（ｅ）で説明した、開口パターン１１を形成することの作用効果を詳しく説明するための図である。ここでは、面積の等しい単位領域Ａおよび単位領域Ｂのいずれにも凹凸が存在している状態を示している。図５（ａ）を参照するに、領域Ａの凸部の高さは領域Ｂよりも低く、領域Ａの凹部の深さは領域Ｂよりも浅くなっている。すなわち、領域Ａの凹部を充填するために必要な樹脂材料の流量は領域Ｂの凹部を充填するために必要な流量よりも少なく、開口パターン１１が形成される前の状態では、領域Ａと領域Ｂの間に平滑な面を形成するために必要な圧力に偏りが生じる。本実施形態では、このような偏りを無くすために開口パターン１１を形成する。

詳しくは、基板１の表面に平行な凸部の最上面１６と、凹凸を有する樹脂層表面１５とで挟まれる空間の体積が、領域Ａと領域Ｂでほぼ同等になるように、空間の体積が小さい方の領域に開口パターン１１を形成する。図５（ａ）の場合は、領域Ａの空間が領域Ｂの空間よりも小さいので開口パターン１１を領域Ａの側に形成し、両領域の空間をほぼ同程度にする。このようにすると、領域Ａと領域Ｂで表面を平滑にするための樹脂の流量ひいてはモールド９の圧力を同等にし、両領域においてほぼ同じタイミングで平滑な面を形成することができる。

ところで、好ましい平滑性を得るためには、モールド９の接触面１７は、図５（ａ）に示すように、基板１の表面に対し平行を保ちながらに樹脂層８に接触することが好ましい。しかし、図５（ｂ）に示すように、モールド９を基板１に対して傾いた状態で接触させなければならない状況もあり、この場合、樹脂層８の表面を平滑にするための流量は、図５（ａ）の場合とは異なってくる。このような状況においては、モールド９の接触面１７と平行で且つ凸部の最高点を含むような最上面１６と、凹凸を有する樹脂層表面１５とで挟まれる空間の体積が、領域Ａと領域Ｂでほぼ同等になるように、開口パターン１１を形成すれば良い。

なお、以上では、説明を簡単にするため、領域Ａと領域Ｂの２つの領域で空間の体積を揃える例で説明したが、実際にはさらに多くの単位領域間で上記空間の体積を調整することになり、これら領域間での空間体積を完全に等しくすることは難しい。本発明者らの検討によれば、各領域において空間Ｖの体積をほぼ１％以下のばらつきに抑えれば、ほぼ問題ない程度の平滑な面が得られることが確認された。但し、このような値はモールドの材質や使用する樹脂の種類にも因るので、一概に決められるものではない。

個々の単位領域における空間は形成する開口パターン１１の体積と数の両方で調整することができる。すなわち、開口パターン１１の体積は断面積と樹脂の膜厚の積で定義されるので、個々の単位領域における空間は、予めマスク１０に開けておく穴の面積と数で調整することができる。この際、１つの開口パターン１１の体積をなるべく小さく設定しておけば、各領域の空間は開口パターン１１を形成する数によって、高精度に調整することが出来る。但し、本実施形態はこのような形態に限定されるものではない。単位領域ごとに形状の異なる開口パターンが形成されていても良い。穴の形状については円形が好ましいがこれに限定されるものではない。

単位領域の大きさは特に限定されるものではないが、感光樹脂の粘度やガラス転移点などの物性や、モールド９を樹脂層８に当接する際の条件（温度、圧力、時間など）によって適切に定められれば良い。一般に、高粘度の樹脂は流動量が小さい傾向にあり、単位領域を比較的小さく設定することが好ましい。また、モールド９を樹脂層８に当接する際の条件が低温、低圧、短時間である場合も流動量は小さくなる傾向があるので、単位領域を比較的小さく設定しておくことが好ましい。一例を挙げると、ガラス転移点１００℃、粘度５００〜１０００ｃＰ、固形分濃度１０〜２０％を有する樹脂を用い、温度１００℃、圧力１０ＭＰａ、時間３０秒の条件でモールドを当接する場合、単位領域は１００μｍ×１００μｍ以下に設定することが好ましい。

なお、感光性樹脂を塗布する際には、ストライエーションや乾燥の影響により、基板１の凹凸とは無関係な凹凸が生じる場合もある。このような場合には、凹凸の傾向を考慮した上で、適切な位置に開口パターン１１を形成しても良い。

（検証例）
以下、図４（ａ）〜（ｉ）を参照しながら、インクジェットプリントヘッドの製造工程の検証例を具体的に説明する。

まず、基板１としてインクを吐出させるための複数のヒータ、これを駆動させるためのドライバ、およびロジック回路が形成されたシリコン基板１を用意した（図３（ａ））。次いで、基板１上に光崩壊性ポジ型レジストからなる樹脂層８を形成した（図３（ｂ））。光崩壊性ポジ型レジストとしては、ポリメチルイソプロペニルケトン（東京応化工業（株）社製ODUR-1010）を樹脂濃度が２０ｗｔ％になるように調製したものを用意した。そして、これをスピンコート法によって基板１に塗布し、１２０℃のホットプレート上にて３分間、引き続き窒素置換された１５０℃のオーブンにて３０分間のプリベークを行った。これにより、５μｍ膜厚のポジ型レジスト層が得られた。

次に、ウシオ電機製Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光装置ＵＸ−３０００（商品名）を用い、開口パターンの描かれたマスク１０を介した状態で、露光量１８０００ｍＪ／ｃｍ²のＤｅｅｐ−ＵＶ光を樹脂層８に照射した。そして、非極性溶剤であるメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）／キシレン（Ｘｙｌｅｎｅ）＝２／３溶液により現像し、キシレン（Ｘｙｌｅｎｅ）を用いてリンス処理を行うことで、基板１上に開口パターン１１を形成した（図３（ｄ））。この段階において、各単位領域（１００μｍ×１００μｍ）の空間の体積を確認したところ、そのばらつきは１％以内に抑えられていた。

さらに、真空チャンバー内において、接触面１７が平坦に研磨されたモールド９を樹脂層８の上位に配置し、東芝機械社製プレス装置（ＳＴ―２００）を用いて、基板１および樹脂層８を上下より加温且つ加圧した（図３（ｅ））。そして、樹脂層８の凹凸および開口パターン１１が充填されたのを確認後、モールド９を樹脂層８より離間した（図３（ｆ））。

その後、ウシオ電機製Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光装置ＵＸ−３０００（商品名）を用い、流路型パターンの描かれたマスクを介した状態で、露光量１８０００ｍＪ／ｃｍ²のＤｅｅｐ−ＵＶ光を樹脂層８に照射した。そして、非極性溶剤であるメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）／キシレン（Ｘｙｌｅｎｅ）＝２/３溶液により現像し、キシレン（Ｘｙｌｅｎｅ）を用いてリンス処理を行うことで、基板１上に流路型パターン１２を形成した（図３（ｇ））。

次いで、流路型パターン１２上に、光硬化性の樹脂を被覆させて光硬化性樹脂層１３を形成した。この際、光硬化性樹脂としては下記に示す組成のレジスト溶液を使用した。
ＥＨＰＥ―３１５０（商品名、ダイセル化学工業社製）１００重量部
ＨＦＡＢ(商品名、セントラル硝子社製) ２０重量部
Ａ―１８７（商品名、日本ユニカー社製）５重量部
ＳＰ１７０（商品名、旭電化工業社製）２重量部
キシレン８０重量部
そして、上記レジスト溶液を、スピンコート法によって流路型パターン１２上に塗布し、９０℃のホットプレート上にて３分間のプリベークを行った。その結果、１０μｍ（平板上）の厚みを有する光硬化性樹脂層１３を形成した。

さらに、マスクアライナーＭＰＡ６００ＦＡ（キヤノン製）を用い、吐出口パターンが描かれたマスクを介して、３０００ｍＪ／ｃｍ²の露光量にてパターン露光した後、９０℃で１８０秒のＰＥＢを行い、これを硬化させた。そして、メチルイソブチルケトン／キシレン＝２／３溶液を用いて現像し、キシレンを用いてリンス処理を行うことで、光硬化性樹脂層１３に複数の吐出口３を形成した（図３（ｈ））。

次いで、基板１の表面に保護層を塗布し、基板１の裏面にポジ型レジストでスリット状のエッチングマスクを形成し、住友精密社Ｐｅｇａｓｕｓを用いてドライエッチングを行うことにより、共通供給口１４を形成した。さらに、保護層を除去した後、ウシオ電機製Ｄｅｅｐ−ＵＶ露光装置ＵＸ−３０００（商品名）を用いて７０００ｍＪ／ｃｍ²の露光量で全面に露光し、流路型パターン１２を構成する樹脂を溶化した。そして、乳酸メチル中に超音波を付与しつつ浸漬することで、流路型パターン１２を除去し、インクジェットプリントヘッドを完成させた。

以上の方法で製造したインクジェットプリントヘッドでは、延在する液路の高さをほぼ一定にすることが出来た。よって、所定のプリント装置に搭載し、プリント動作を行った場合、複数の吐出口の吐出動作を安定させることができ、高品位な出力画像が確認された。

（第２の実施形態）
本実施形態においても、第１の実施形態と同様、図４（ａ）〜（ｉ）に従ってインクジェットプリントヘッドを製造する。ただし、本実施形態では、開口パターン１１をドライエッチング法によって形成するものとする。

まず、基板１としてインクを吐出させるための複数のヒータ、これを駆動させるためのドライバ、およびロジック回路が形成されたシリコン基板１を用意し（図３（ａ））、基板１上に光崩壊性ポジ型レジストからなる樹脂層８を形成する（図３（ｂ））。

次に、樹脂層８上にエッチングマスクとなる耐エッチングレジスト層（東京応化工業製ＴＨＭＲ―ＩＰ５７００）を形成する。そして、開口パターンが描かれたフォトマスクを介して露光することにより、マスク領域以外の耐エッチングレジスト層を除去し、ポジ型レジスト層上に耐エッチングレジスト層のパターンを形成する。その後、ドライエッチング処理を行うことによって、耐エッチングレジスト層によってパターンが形成された領域以外のポジ型レジストを除去し、さらに残存する耐エッチングレジスト層を除去することによって、ポジ型レジスト層に開口パターン１１を形成する。その後の工程、すなわち図４（ｅ）〜（ｉ）の工程は第１の実施形態と同様とする。

以上の方法で製造したインクジェットプリントヘッドでは、いずれの吐出口領域においても、一様な高さの流路表面が得られた。そして、所定のプリント装置に搭載し、プリント動作を行ったところ、個々の吐出口より一様な液滴を安定して吐出することが可能となり、高品位な出力画像が確認された。

以上説明した実施形態によれば、モールド９の平滑面を樹脂層８の表面に接触させる前に、樹脂層８の全域において凹凸がほぼ一様となるように、比較的凹部の少ない領域に凹部となるような開口パターン１１を形成する。これにより、その後モールド９を樹脂層８の表面に接触し加圧した際に、単位面積当たりの樹脂の流量を当接面の全域でほぼ一様にし、樹脂層８の表面を効率的かつ確実に平滑化することが可能となった。

なお、以上では、流路型パターン１２を形成するための樹脂として、除去の容易性の観点からポジ型の感光性樹脂を用いたが、ネガ型の樹脂を用いることも出来る。また、感光性ではなく感熱性の樹脂を用い、加熱することによって樹脂を流動化させるようにしても良い。

また、第１の実施形態ではマスク１０を介した露光工程によって、第２の実施形態ではドライエッチングによって、樹脂層８に開口パターン１１を形成する例を説明したが、本発明の開口パターン形成は、このような方法に限定されるものではない。例えば、平滑化を促すためのモールド９を接触させる前に、開口パターンを形成したい位置に開口パターンと同型の凸部を有するモールド部材を樹脂層８に当接し加圧することにより、樹脂層８に所望の開口パターン１１を形成することも出来る。いずれにせよ、モールド９と樹脂層８を接触させる前に、樹脂層８の全域において凹凸がほぼ一様となるように開口パターン１１を形成することができれば、どのような方法で開口パターン１１を形成しても本発明の範疇である。

さらに、上記実施形態では、平滑面を有するモールド９を平滑化部材として樹脂層８に接触させたが、本発明はこれに限定されるものでもない。例えば、樹脂層８の表面に接触させながら一定の高さに保持されたローラを回転移動させることによっても、樹脂層８の表面を平滑にすることはできる。また、加熱によって樹脂の流動を促す方法や樹脂の溶媒含有量を調整して、樹脂層８の表面をレベリングする方法も採用可能である。いずれの方法を採用しても、凹凸がほぼ一様となるような開口パターン１１を、予め樹脂層８に形成しておけば、凹部への樹脂流動が円滑になり本発明の効果を発揮することが出来る。

さらにまた、上記実施形態ではプリント装置に装着するインクジェットプリントヘッドを例に説明したが、本発明の液体吐出ヘッドは様々な分野に適用することが可能である。プリント装置のほか、複写機やファクシミリに搭載することも出来るし、さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置にも搭載可能である。無論、吐出する液体も画像をプリントするためのインクに限ることはなく、例えば、バイオッチップ作成や電子回路印刷、薬物を噴霧状に吐出することなど、様々な用途に用いることができる。

また、本発明は液体吐出ヘッドの製造方法に限らず、基板上に形成した樹脂層の表面を平滑化したい場合に適用することができる。例えば、半導体製造工程において、樹脂層の表面を平滑化する工程等が挙げられる。

１基板
４供給口
６エネルギ発生素子
８樹脂層
９モールド（平滑化部材）
１０マスク
１１開口パターン

Claims

エネルギ発生素子、該エネルギ発生素子に電力を供給するための配線、および液体を供給するための供給口が形成された基板上に、前記エネルギ発生素子に前記供給口より供給された液体を導くための流路が形成された流路形成部材が積層されて成る液体吐出ヘッドの製造方法であって、
凹凸が一様でない状態で存在している前記基板上に前記流路となる領域を形成するための樹脂を付与することによって樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層に、凹部となる開口パターンを形成する開口パターン形成工程と、
前記開口パターンが形成された前記樹脂層に対し、平滑化部材を所定の圧力で接触させることにより、前記樹脂層の表面を平滑化する平滑化工程と
を有し、
前記開口パターン形成工程は、前記樹脂層の凹凸によって形成される空間の体積が、複数の単位領域でほぼ等しくなるように前記開口パターンを前記樹脂層に形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
前記平滑化工程が行われた後において、前記樹脂層の凹凸によって形成される空間の体積の前記単位領域の間のばらつきは１％以下である請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記樹脂は感光性樹脂であり、
前記開口パターン形成工程では、前記開口パターンを形成する位置に穴を有するマスクを介して前記樹脂層を露光し現像することにより、前記開口パターンを前記樹脂層に形成する請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記開口パターン形成工程では、ドライエッチング法によって前記開口パターンを前記樹脂層に形成する請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記開口パターン形成工程では、前記開口パターンと同型の凸部を有する部材を前記樹脂層に当接し加圧することにより、前記開口パターンを前記樹脂層に形成する請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記平滑化部材は、前記樹脂層に接触するための平滑な面を有するモールド部材である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記平滑化工程では、前記樹脂層に対し、加熱された前記平滑化部材を所定の圧力で接触させる請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
前記平滑化工程の後に行われる工程として、
前記流路となる領域のみの前記樹脂層を残すことにより前記基板上に流路型パターンを形成する工程と、
前記流路型パターンの上に、前記流路形成部材となる樹脂を塗布し硬化させた後、液滴を吐出するための吐出口を形成する工程と、
前記流路型パターンを除去する工程と
を有する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
基板上の樹脂層の表面を平滑化する樹脂層の表面の平滑化方法であって、
凹凸が一様でない状態で存在している前記基板上に樹脂を付与することによって樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層に、凹部となる開口パターンを形成する開口パターン形成工程と、
前記開口パターンが形成された前記樹脂層に対し、平滑化部材を所定の圧力で接触させることにより、前記樹脂層の表面を平滑化する平滑化工程と
を有し、
前記開口パターン形成工程は、前記樹脂層の凹凸によって形成される空間の体積が、複数の単位領域でほぼ等しくなるように前記開口パターンを前記樹脂層に形成することを特徴とする樹脂層の表面の平滑化方法。
前記平滑化工程が行われた後において、前記樹脂層の凹凸によって形成される空間の体積の前記単位領域の間のばらつきは１％以下である請求項９に記載の平滑化方法。
前記樹脂は感光性樹脂であり、
前記開口パターン形成工程では、前記開口パターンを形成する位置に穴を有するマスクを介して前記樹脂層を露光し現像することにより、前記開口パターンを前記樹脂層に形成する請求項９又は１０に記載の平滑化方法。
前記開口パターン形成工程では、ドライエッチング法によって前記開口パターンを前記樹脂層に形成する請求項９又は１０に記載の平滑化方法。
前記開口パターン形成工程では、前記開口パターンと同型の凸部を有する部材を前記樹脂層に当接し加圧することにより、前記開口パターンを前記樹脂層に形成する請求項９又は１０に記載の平滑化方法。
前記平滑化部材は、前記樹脂層に接触するための平滑な面を有するモールド部材である請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の平滑化方法。
前記平滑化工程では、前記樹脂層に対し、加熱された前記平滑化部材を所定の圧力で接触させる請求項９ないし１４のいずれか１項に記載の平滑化方法。