(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルと、前記インクを供給するインク供給口と、前記インク供給口から前記ノズルに前記インクを供給するインク流路とを備えたインクジェットヘッド用基板であって、
前記インク流路の少なくとも一部を形成する壁部を有する層である流路形成層と、
前記流路形成層上に形成された層であって、前記ノズルを形成するノズル層と、
前記流路形成層における前記ノズル層に接触する部位に設けられた凹凸部である第一凹凸部と、
前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に設けられた凹凸部である第一ノズル層凹凸部と、
前記ノズル層における前記インク流路に接する部位に設けられた凹凸部である第二ノズル層凹凸部と
を備え、
前記第一凹凸部と前記第一ノズル層凹凸部とは互いに沿うことを特徴とするインクジェットヘッド用基板。
【請求項２】
前記第一ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さは、前記第二ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項３】
前記複数のノズルは前記インク供給口の外側に各々配列されてノズル列を形成し、
前記第二ノズル層凹凸部は、前記ノズル列から前記インク供給口に向かって延びる複数の溝部によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項４】
前記複数のノズルは前記インク供給口の外側に各々配列されてノズル列を形成し、
前記第二ノズル層凹凸部は、前記ノズル列から前記インク供給口に向かう方向に直交する方向に沿って延びる複数の溝部によって形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド用基板。
【請求項５】
インクを吐出する複数のノズルと、前記インクを供給するインク供給口と、前記インク供給口から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク流路とを備えたインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、
前記インク流路の少なくとも一部を形成する壁部を有する層である流路形成層を形成する流路層形成工程と、
前記流路層形成工程によって形成された前記流路形成層上に、前記ノズルが形成される層であるノズル層を形成し、前記流路形成層における前記ノズル層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一凹凸部と、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一ノズル層凹凸部とを互いに沿わせる層形成工程と
を備え、
前記層形成工程は、
前記流路層形成工程によって形成された前記流路形成層の前記壁部によって形成される前記インク流路を含んだ領域に前記インク流路を埋める材料である埋め込み材料を配置する埋め込み工程と、
前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削して、前記流路形成層に切削による前記第一凹凸部を形成する切削工程と、
前記流路形成層と前記埋め込み材料との前記切削工程によって切削された部位上に、前記ノズル層を形成すると共に、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に、前記第一凹凸部に沿って前記第一ノズル層凹凸部を形成するノズル層形成工程と
を備え、
前記埋め込み材料を除去して前記インク流路を形成する除去工程をさらに備えたことを特徴とするインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項６】
前記切削工程は、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削して、前記流路形成層に前記第一凹凸部を形成し、前記埋め込み材料に切削による第二凹凸部を形成し、
前記ノズル層形成工程は、前記ノズル層を形成すると共に、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に前記第一ノズル層凹凸部を形成し、前記ノズル層における前記埋め込み材料に接触する部位に、前記第二凹凸部に沿って凹凸部である第二ノズル層凹凸部を形成し、
前記除去工程は、前記埋め込み材料を除去して前記インク流路を形成するとともに、前記第二ノズル層凹凸部を前記インク流路に接する状態にすることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項７】
前記切削工程は、前記第一凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、前記第二凹凸部が設けられる部位の表面粗さより大きくなるように、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項８】
前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、
前記切削工程は、前記ノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向かって延びる複数の溝部を前記埋め込み材料に形成することで、前記第二凹凸部を形成することを特徴とする請求項６又は７に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項９】
前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、
前記切削工程は、前記ノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向う方向に直交する方向に延びる複数の溝部を前記埋め込み材料に形成することで、前記第二凹凸部を形成することを特徴とする請求項６又は７に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１０】
インクを吐出する複数のノズルと、前記インクを供給するインク供給口と、前記インク供給口から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク流路とを備えたインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、
前記インク流路の少なくとも一部を形成する壁部を有する層である流路形成層を形成する流路層形成工程と、
前記流路層形成工程によって形成された前記流路形成層上に、前記ノズルが形成される層であるノズル層を形成し、前記流路形成層における前記ノズル層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一凹凸部と、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一ノズル層凹凸部とを互いに沿わせる層形成工程と
を備え、
前記層形成工程は、
層状の材料で形成された前記ノズル層に前記第一ノズル層凹凸部を形成する凹凸部形成工程と、
前記凹凸部形成工程によって前記第一ノズル層凹凸部が形成された前記ノズル層を前記流路形成層上に配置し、前記第一ノズル層凹凸部に沿って前記第一凹凸部を前記流路形成層に形成する配置工程と
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１１】
前記凹凸部形成工程は、前記ノズル層に前記第一ノズル層凹凸部と、凹凸部である第二ノズル層凹凸部とを形成し、
前記配置工程は、前記ノズル層を前記流路形成層上に配置し、前記流路形成層に前記第一凹凸部を形成するとともに、前記ノズル層の前記第二ノズル層凹凸部を前記インク流路に接する部位に配置することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１２】
前記凹凸部形成工程は、前記第一ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さが、前記第二ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さより大きくなるように、前記第一ノズル層凹凸部と前記第二ノズル層凹凸部とを形成することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１３】
前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、
前記凹凸部形成工程は、前記のノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向かって延びる複数の溝部を前記ノズル層に形成することで、前記第二ノズル層凹凸部を形成することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１４】
前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、
前記凹凸部形成工程は、前記ノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向かう方向に直交する方向に延びる複数の溝部を前記ノズル層に形成することで、前記第二ノズル層凹凸部を形成することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１５】
前記流路層形成工程によって形成される前記流路形成層の材料の分子量は、前記埋め込み工程によって配置される前記埋め込み材料の分子量より小さく、
前記切削工程は、分子量の異なる前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することで、前記第一凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、前記第二凹凸部が設けられる部位の表面粗さより大きくなるように、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【請求項１６】
前記流路層形成工程によって形成される前記流路形成層の材料のヤング率は、前記埋め込み工程によって配置される前記埋め込み材料のヤング率より小さく、
前記切削工程は、ヤング率の異なる前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することで、前記第一凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、前記第二凹凸部が設けられる部位の表面粗さより大きくなるように、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することを特徴とする請求項７又は１５に記載のインクジェットヘッド用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッド用基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクを吐出するインクジェットヘッド用基板及びその製造方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法では、基板上に発熱抵抗体等からなるインク吐出エネルギー発生素子が複数個配置される。基板の表面に密着層となる樹脂層が形成される。次いで、樹脂層上に流路壁が形成される。流路壁の間及び流路壁の上面に埋め込み材料が堆積される。堆積された埋め込み材料の上面が、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）により、流路壁の上面が露出するまで研磨され、平坦化され、洗浄される。研磨された埋め込み材料及び露出した流路壁の上面に、感光性樹脂、撥水剤、保護材等が積層され、インクの吐出口が形成される。その後、埋め込み材料が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の液体吐出ヘッドの製造方法では、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）によって流路壁の上面が研磨される。このため、流路壁の上面が、鏡面のように平坦化される。よって、流路壁の上側の層（インクの吐出口が形成されるノズル層）と流路壁とが接触する面積が最小限に抑えられる。接触面積が少ないので、流路壁の上側の層と流路壁との密着強度が小さくなる。流路壁の上側の層にはインクが吐出される度にインクの圧力によって、流路壁から剥がれる方向に力が加えられるが、流路壁の上側の層と流路壁との密着強度が小さいと、流路壁の上側の層が流路壁から剥がれ易くなる場合があるという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、インクの流路を形成する層の上側の層が剥がれ難くすることが可能なインクジェットヘッド用基板及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様に係るインクジェットヘッド用基板は、インクを吐出する複数のノズルと、前記インクを供給するインク供給口と、前記インク供給口から前記ノズルに前記インクを供給するインク流路とを備えたインクジェットヘッド用基板であって、前記インク流路の少なくとも一部を形成する壁部を有する層である流路形成層と、前記流路形成層上に形成された層であって、前記ノズルを形成するノズル層と、前記流路形成層における前記ノズル層に接触する部位に設けられた凹凸部である第一凹凸部と、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に設けられた凹凸部である第一ノズル層凹凸部とを備え、前記第一凹凸部と前記第一ノズル層凹凸部とは互いに沿っている。この場合、第一凹凸部と第一ノズル層凹凸部とが互いに沿った状態で、流路形成層とノズル層とが接触している。このため、流路形成層とノズル層とが平面で接触する場合に比べて、接触面積が大きくなる。故に、流路形成層とノズル層との密着強度が大きくなる。よって、流路形成層からノズル層が剥がれ難くすることができる。
【０００７】
前記インクジェットヘッド用基板は、前記ノズル層における前記インク流路に接する部位に設けられた凹凸部である第二ノズル層凹凸部を備えてもよい。この場合、第二ノズル層凹凸部によって、インク流路のインクに対する流抵抗，及びインクの流れる方向を制御することができる。
【０００８】
前記インクジェットヘッド用基板において、前記第一ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さは、前記第二ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さよりも大きくてもよい。この場合、第二ノズル層凹凸部によるインク流路の体積に与える影響を低減しつつ、第一ノズル層凹凸部による流路形成層とノズル層との密着強度を向上させることができる。
【０００９】
前記インクジェットヘッド用基板において、前記複数のノズルは前記インク供給口の外側に各々配列されてノズル列を形成し、前記第二ノズル層凹凸部は、前記ノズル列から前記インク供給口に向かって延びる複数の溝部によって形成されていてもよい。この場合、インクを吐出した場合の残存するインクの流れが、他のノズルへのインクの充填等に悪影響を与えることを低減できる。
【００１０】
前記インクジェットヘッド用基板において、前記複数のノズルは前記インク供給口の外側に各々配列されてノズル列を形成し、前記第二ノズル層凹凸部は、前記ノズル列から前記インク供給口に向かう方向に直交する方向に沿って延びる複数の溝部によって形成されていてもよい。この場合、ノズルからインク供給口に向かう方向にはインクが流れにくくなり、インクを押し出す力がノズル側に効率よく伝搬する。このため、例えば、低い温度でインクの粘度が大きい場合でも、確実にノズルから所定の運動量を有するインクを吐出でき、着弾誤差を低減して印字品質を保つ事ができる。
【００１１】
本発明の第二の態様に係るインクジェットヘッド用基板の製造方法は、インクを吐出する複数のノズルと、前記インクを供給するインク供給口と、前記インク供給口から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク流路とを備えたインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、前記インク流路の少なくとも一部を形成する壁部を有する層である流路形成層を形成する流路層形成工程と、前記流路層形成工程によって形成された前記流路形成層上に、前記ノズルが形成される層であるノズル層を形成し、前記流路形成層における前記ノズル層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一凹凸部と、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一ノズル層凹凸部とを互いに沿わせる層形成工程とを備えている。この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板では、第一凹凸部と第一ノズル層凹凸部とが互いに沿った状態で、流路形成層とノズル層とが接触している。このため、流路形成層とノズル層とが平面で接触する場合に比べて、接触面積が大きくなる。故に、流路形成層とノズル層との密着強度が大きくなる。よって、流路形成層からノズル層が剥がれ難くすることができる。
【００１２】
前記製造方法において、前記層形成工程は、前記流路層形成工程によって形成された前記流路形成層の前記壁部によって形成される前記インク流路を含んだ領域に前記インク流路を埋める材料である埋め込み材料を配置する埋め込み工程と、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削して、前記流路形成層に切削による前記第一凹凸部を形成する切削工程と、前記流路形成層と前記埋め込み材料との前記切削工程によって切削された部位上に、前記ノズル層を形成すると共に、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に、前記第一凹凸部に沿って前記第一ノズル層凹凸部を形成するノズル層形成工程とを備え、前記埋め込み材料を除去して前記インク流路を形成する除去工程をさらに備えてもよい。
【００１３】
この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板では、第一凹凸部と第一ノズル層凹凸部とが互いに沿った状態で、流路形成層とノズル層とが接触している。このため、流路形成層とノズル層とが平面で接触する場合に比べて、接触面積が大きくなる。故に、流路形成層とノズル層との密着強度が大きくなる。よって、流路形成層からノズル層が剥がれ難くすることができる。
【００１４】
前記製造方法において、前記切削工程は、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削して、前記流路形成層に前記第一凹凸部を形成し、前記埋め込み材料に切削による第二凹凸部を形成し、前記ノズル層形成工程は、前記ノズル層を形成すると共に、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に前記第一ノズル層凹凸部を形成し、前記ノズル層における前記埋め込み材料に接触する部位に、前記第二凹凸部に沿って凹凸部である第二ノズル層凹凸部を形成し、前記除去工程は、前記埋め込み材料を除去して前記インク流路を形成するとともに、前記第二ノズル層凹凸部を前記インク流路に接する状態にしてもよい。この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板は、第二ノズル層凹凸部によって、インク流路のインクに対する流抵抗，及びインクの流れる方向を制御することができる。
【００１５】
前記製造方法において、前記切削工程は、前記第一凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、前記第二凹凸部が設けられる部位の表面粗さより大きくなるように、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削してもよい。この場合、ノズル層形成工程で形成される、第一凹凸部に対応する第一ノズル層凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、第二凹凸部に対応する第二ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さより大きくなる。このため、インクジェットヘッド用基板は、第二ノズル層凹凸部によるインク流路の体積に与える影響を低減しつつ、第一ノズル層凹凸部による流路形成層とノズル層との密着強度を向上させることができる。
【００１６】
前記製造方法は、前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、前記切削工程は、前記ノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向かって延びる複数の溝部を前記埋め込み材料に形成することで、前記第二凹凸部を形成してもよい。この場合、ノズル層形成工程で形成される、第二凹凸部に対応する第二ノズル層凹凸部が、ノズル列が配置される位置からインク供給口に向かって延びる溝部によって形成される。このため、インクジェットヘッド用基板は、インクを吐出した場合の残存するインクの流れが、他のノズルへのインクの充填等に悪影響を与えることを低減できる。
【００１７】
前記製造方法は、前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、前記切削工程は、前記ノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向う方向に直交する方向に延びる複数の溝部を前記埋め込み材料に形成することで、前記第二凹凸部を形成してもよい。この場合、ノズル層形成工程で形成される、第二凹凸部に対応する第二ノズル層凹凸部が、ノズル列が配置される位置からインク供給口が配置される位置に向かう方向に直交する方向に延びる複数の溝部によって形成される。ノズルからインク供給口に向かう方向にはインクが流れにくくなり、インクを押し出す力がノズル側に効率よく伝搬する。このため、例えば、低い温度でインクの粘度が大きい場合でも、確実にノズルから所定の運動量を有するインクを吐出でき、着弾誤差を低減して印字品質を保つ事ができる。
【００１８】
本発明の第三の態様に係るインクジェットヘッド用基板の製造方法は、インクを吐出する複数のノズルと、前記インクを供給するインク供給口と、前記インク供給口から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク流路とを備えたインクジェットヘッド用基板の製造方法であって、前記インク流路の少なくとも一部を形成する壁部を有する層である流路形成層を形成する流路層形成工程と、前記流路層形成工程によって形成された前記流路形成層上に、前記ノズルが形成される層であるノズル層を形成し、前記流路形成層における前記ノズル層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一凹凸部と、前記ノズル層における前記流路形成層に接触する部位に設けられる凹凸部である第一ノズル層凹凸部とを互いに沿わせる層形成工程とを備え、前記層形成工程は、層状の材料で形成された前記ノズル層に前記第一ノズル層凹凸部を形成する凹凸部形成工程と、前記凹凸部形成工程によって前記第一ノズル層凹凸部が形成された前記ノズル層を前記流路形成層上に配置し、前記第一ノズル層凹凸部に沿って前記第一凹凸部を前記流路形成層に形成する配置工程とを備える。この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板では、第一凹凸部と第一ノズル層凹凸部とが互いに沿った状態で、流路形成層とノズル層とが接触している。このため、流路形成層とノズル層とが平面で接触する場合に比べて、接触面積が大きくなる。故に、流路形成層とノズル層との密着強度が大きくなる。よって、流路形成層からノズル層が剥がれ難くすることができる。
【００１９】
前記製造方法において、前記凹凸部形成工程は、前記ノズル層に前記第一ノズル層凹凸部と、凹凸部である第二ノズル層凹凸部とを形成し、前記配置工程は、前記ノズル層を前記流路形成層上に配置し、前記流路形成層に前記第一凹凸部を形成するとともに、前記ノズル層の前記第二ノズル層凹凸部を前記インク流路に接する部位に配置してもよい。この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板では、第二ノズル層凹凸部によって、インク流路のインクに対する流抵抗，及びインクの流れる方向を制御することができる。
【００２０】
前記製造方法において、前記凹凸部形成工程は、前記第一ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さが、前記第二ノズル層凹凸部が設けられている部位の表面粗さより大きくなるように、前記第一ノズル層凹凸部と前記第二ノズル層凹凸部とを形成してもよい。この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板は、第二ノズル層凹凸部によるインク流路の体積に与える影響を低減しつつ、第一ノズル層凹凸部による流路形成層とノズル層との密着強度を向上させることができる。
【００２１】
前記製造方法は、前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、前記凹凸部形成工程は、前記のノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向かって延びる複数の溝部を前記ノズル層に形成することで、前記第二ノズル層凹凸部を形成してもよい。この製造方法によって製造されるインクジェットヘッド用基板は、インクを吐出した場合の残存するインクの流れが、他のノズルへのインクの充填等に悪影響を与えることを低減できる。
【００２２】
前記製造方法は、前記インク供給口の外側に前記複数のノズルが配列されるように、前記複数のノズルを配列したノズル列を前記ノズル層に形成するノズル形成工程を備え、前記凹凸部形成工程は、前記ノズル列が配置される位置から前記インク供給口が配置される位置に向かう方向に直交する方向に延びる複数の溝部を前記ノズル層に形成することで、前記第二ノズル層凹凸部を形成してもよい。この場合、ノズルからインク供給口に向かう方向にはインクが流れにくくなり、インクを押し出す力がノズル側に効率よく伝搬する。このため、例えば、低い温度でインクの粘度が大きい場合でも、確実にノズルから所定の運動量を有するインクを吐出でき、着弾誤差を低減して印字品質を保つ事ができる。
【００２３】
前記製造方法において、前記流路層形成工程によって形成される前記流路形成層の材料の分子量は、前記埋め込み工程によって配置される前記埋め込み材料の分子量より小さく、前記切削工程は、分子量の異なる前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することで、前記第一凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、前記第二凹凸部が設けられる部位の表面粗さより大きくなるように、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削してもよい。分子量が小さいと、材料を切削した場合に、より粗く削れる傾向がある。このため、流路形成層と埋め込み材料とを切削する刃で同じ条件（加える力など）で切削しても、流路形成層の方が埋め込み材料より粗く削れる。よって、流路形成層の第一凹凸部の表面粗さが、第二凹凸部の表面粗さより大きくなる。よって、流路形成層と埋め込み材料とを異なる条件で切削しなくても、第一凹凸部に沿う第一ノズル層凹凸部の表面粗さを、第二凹凸部に沿う第二ノズル層凹凸部の表面粗さより大きくすることができる。流路形成層と埋め込み材料とを異なる条件で切削しなくてもよいので、切削工程を効率よく行うことができる。
【００２４】
前記製造方法において、前記流路層形成工程によって形成される前記流路形成層の材料のヤング率は、前記埋め込み工程によって配置される前記埋め込み材料のヤング率より小さく、前記切削工程は、ヤング率の異なる前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削することで、前記第一凹凸部が設けられる部位の表面粗さが、前記第二凹凸部が設けられる部位の表面粗さより大きくなるように、前記流路形成層と前記埋め込み材料とを切削してもよい。この場合、流路形成層の材料のヤング率が埋め込み材料のヤング率より小さいので、流路形成層は埋め込み材料より歪が発生し易く、剛性が低くなる。このため、流路形成層と埋め込み材料とを切削する刃で同じ条件（加える力など）で切削しても、流路形成層の方が埋め込み材料より削れやすくなる。よって、流路形成層の第一凹凸部の表面粗さが、第二凹凸部の表面粗さより大きくなる。よって、流路形成層と埋め込み材料とを異なる条件で切削しなくても、第一凹凸部に沿う第一ノズル層凹凸部の表面粗さを、第二凹凸部に沿う第二ノズル層凹凸部の表面粗さより大きくすることができる。流路形成層と埋め込み材料とを異なる条件で切削しなくてもよいので、切削工程を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】インクジェットヘッド用基板１の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線矢視方向部分断面図である。
【図３】インクジェットヘッド用基板１の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】ヒータ部１５及び保護層２８が形成された状態の断面図である。
【図５】流路形成層２９が形成された状態の断面図である。
【図６】埋め込み材料３９が配置された状態の断面図である。
【図７】第一凹凸部２９１と第二凹凸部３９２とが形成された状態の断面図である。
【図８】シリコンウェハ６０に配置された複数のインク吐出ユニット５が切削工程（Ｓ５）で前後方向に切削される状態を示す平面図である。
【図９】ノズル層３０が形成された状態の断面図である。
【図１０】インクを吐出した状態のインク吐出ユニット５の断面図である。
【図１１】シリコンウェハ６０に配置された複数のインク吐出ユニット５が切削工程（Ｓ５）で左右方向に切削される状態を示す平面図である。
【図１２】第二実施形態に係るインクジェットヘッド用基板１の製造工程を示すフローチャートである。
【図１３】型３３を用いて層状材料３１を形成する様子を示す断面図である。
【図１４】バーコータ４０の正面図である。
【図１５】バーコータ４０を用いて層状材料３１を形成する様子を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具現化した一実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、図１の上側、下側、右側、左側、紙面手前側、紙面奥側のそれぞれを、インクジェットヘッド用基板１の後側、前側、右側、左側、上側、下側として説明する。
【００２７】
図１及び図２を参照して、第一実施形態に係るインクジェットヘッド用基板１について説明する。図１に示すように、インクジェットヘッド用基板１は、インク吐出ユニット５とフレキシブルプリント基板２０とを備える。インク吐出ユニット５の平面視中央部やや右側には、前後方向に長い矩形状のインク供給口１０が設けられている。インク供給口１０の左方には、前後方向に並べられた複数のノズル２の列であるノズル列３が設けられている。インク供給口１０は、ノズル列３の各ノズル２にインクを供給するための開口である。インク供給口１０から供給されたインクは、ノズル２から外部に吐出される。
【００２８】
インク供給口１０とノズル２との周囲には、壁部２９５が設けられている。壁部２９５は、後述する流路形成層２９（図２参照）によって形成されている。壁部２９５はインク流路１１の一部（側壁）を形成する。インク流路１１は、インク供給口１０からノズル２にインクを供給する流路である。インク流路１１は、インク供給口１０の上側且つ、平面視におけるインク供給口１０の周囲に設けられている。インク流路１１は、インク室４と通路６を備えている。インク室４は、各ノズル２の前側、後側、及び左側を囲む壁部２９５によって形成された空間である。また、通路６は、インク室４からインク供給口１０に向かってやや右方に延びる部位である。各ノズル２の各々は、インク室４及び通路６を形成する壁部２９５によって隔てられている。
【００２９】
フレキシブルプリント基板２０は、インク吐出ユニット５の左部に接続している。フレキシブルプリント基板２０には、２つの電源用電極パッド２１と、ノズル２の数と同数のチャンネル用電極パッド２３とが前後方向に並べて配置されている。２つの電源用電極パッド２１は、複数のチャンネル用電極パッド２３の外側に位置する。電源用電極パッド２１は電源Ｖｃｃ（図示外）に接続する。さらに、２つの電源用電極パッド２１の間には共通配線２２が接続している。共通配線２２は、後端側（図１の上側）の電源用電極パッド２１から右方に延び、前方に屈曲する。共通配線２２は、複数のノズル２に沿って前方に真っ直ぐに延び、左方に屈曲して、前端側の電源用電極パッド２１に接続する。複数のチャンネル用電極パッド２３の各々は、図示しないＮ個のチャンネル（Ｃｈ１〜ＣｈＮ、Ｎはノズル２の数）の各々に接続する。なお、Ｃｈ１〜ＣｈＮの各々は、図示しないＧＮＤに接続されており、且つ、ＯＮ（接続）とＯＦＦ（非接続）とがスイッチによって切り替えられる。
【００３０】
図２に示すように、インク吐出ユニット５は、複数の層が積層された積層構造を有する。複数のノズル２の各々の直下には、ヒータ部１５が設けられている。ヒータ部１５の各々の左端は第一導通路１６に接続し、右端は第二導通路１７に接続する。
【００３１】
図１に示すように、複数の第一導通路１６は、複数のチャンネル用電極パッド２３にそれぞれ接続している。また、複数の第二導通路１７は全て共通配線２２に接続している。なお、第一導通路１６の各々には、ヒータ部１５における発熱量を調整するための調整抵抗部（図示外）が設けられる構成でもよい。
【００３２】
ノズル２からインクが吐出される原理について説明する。例えば、Ｎ番目のチャンネルがスイッチによってＯＮとされると、電源によって供給される電流が、共通配線２２（図１参照）を通じてＮ番目の導通路１６，１７に流れる。図２に示すように、ヒータ部１５は、第一導通路１６と第二導通路１７とが離間した部位である。第一導通路１６及び第二導通路１７の底部には抵抗体２６が接触している。導通路１６，１７が形成された部分では、電流は導通路１６，１７を流れるため、抵抗体２６に電流が流れて発熱が生じることはない。一方で、ヒータ部１５では導通路１６，１７が途切れているため、電流は抵抗体２６を流れて発熱する。つまり、抵抗体２６のうち第一導通路１６と第二導通路１７との間の部位は、電流が流れることで発熱する発熱抵抗部１８となる。発熱抵抗部１８で発熱が生じると、インク室４内のインクが気化して体積が急激に増大する。その結果、Ｎ番目のインク室４内のインクがノズル２から吐出される。
【００３３】
図２を参照して、インク吐出ユニット５が備える各層について説明する。インク吐出ユニット５は、下から順に、基板２５、抵抗体２６、配線導体２７、保護層２８、流路形成層２９、及びノズル層３０を備える。基板２５はシリコン（Ｓｉ）基板であり、インクジェットヘッド用基板１の全体を支持する。基板２５にはインク供給口１０が形成される。複数のノズル２から吐出されるインクは、インク供給口１０を介して供給される。抵抗体２６は、電流が流れることで発熱を生じさせる物質で形成される層である。本実施形態では、抵抗体２６を形成する物質としてタンタルアルミニウム（ＴａＡｌ）を用いた。配線導体２７は、伝導性を有する物質で形成されればよい。配線導体２７の一部が除去されることで、第一導通路１６及び第二導通路１７が形成される。本実施形態では、Ａｌ−Ｃｕ合金によって配線導体２７を形成した。
【００３４】
保護層２８は、配線導体２７及び抵抗体２６を覆ってインクから保護する。本実施形態では、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）で保護層２８を形成した。流路形成層２９は、インク流路１１の少なくとも一部を形成する壁部２９５を有する層である。インク流路１１は、インク供給口１０からノズル２にインクを供給するためのインクの流路である。流路形成層２９は、保護層２８とノズル層３０とを離間させてインク流路１１を形成する。ノズル層３０は、流路形成層２９上に形成される層である。ノズル層３０にはインク流路１１に挿通するノズル２が形成される。ノズル２は、ヒータ部１５の上方に位置している。本実施形態では、エポキシ樹脂によって流路形成層２９及びノズル層３０を形成した。
【００３５】
流路形成層２９におけるノズル層３０に接触する部位（流路形成層２９の上面）には、凹凸部である第一凹凸部２９１が設けられている。ノズル層３０における流路形成層２９に接触する部位（ノズル層３０の下面）には、凹凸部である第一ノズル層凹凸部３０１が設けられている。第一凹凸部２９１と第一ノズル層凹凸部３０１とは互いに沿っている。このため、流路形成層２９とノズル層３０とは、第一凹凸部２９１と第一ノズル層凹凸部３０１とによって密着している。また、第一凹凸部２９１と第一ノズル層凹凸部３０１は、ノズル列３からインク供給口１０に向かう方向に直交する方向（本実施形態では前後方向、以下「直交方向」という場合がある）に延びる複数の溝部によって形成されている。
【００３６】
ノズル層３０におけるインク流路１１に接触する部位（ノズル層３０の下面）には、第二ノズル層凹凸部３０２が設けられている。第二ノズル層凹凸部３０２は、直交方向（前後方向）に延びる溝部によって形成されている。
【００３７】
図２から図９を参照して、インクジェットヘッド用基板１のインク吐出ユニット５（図１参照）の製造工程について説明する。なお、１つのシリコンウェハ６０（図８参照）から複数のインクジェットヘッド用基板１のインク吐出ユニット５が製造される。また、各層の厚み、凹凸部の大きさ等の図示は、説明を分かり易くするために実際の厚みとは異なる。図３に示すように、製造工程が開始されると、ヒータ部形成工程（Ｓ１）が実行される。図４に示すように、ヒータ部形成工程（Ｓ１）では、まず基板２５の上面の全面にタンタルアルミニウムの膜が成膜される。タンタルアルミニウムの膜に感光性レジストが塗布され、配線導体２７（図２参照）の形状（平面視鉤状）のパターンと同じパターンがマスク露光される。次いで、露光されていない部分がエッチングによって除去されて、平面視鉤状の抵抗体２６が複数形成される。抵抗体２６の形状に一致するように、抵抗体２６の上面に、平面視鉤状の複数の配線導体２７が形成される。配線導体２７の形成方法には、例えば、抵抗体２６の形成方法と同様に、成膜・マスク露光・エッチングを用いればよい。
【００３８】
次いで、配線導体２７のうちヒータ部１５に位置する部分が、レーザトリミング、サンドブラスト、エッチング等の物理的または化学的方法によって除去される。その結果、抵抗体２６のうちヒータ部１５に位置する部分は、電流が流れて発熱する発熱抵抗部１８（エネルギー発生素子）となる。除去されずに残存した配線導体２７は、第一導通路１６及び第二導通路１７となる。なお、図示しないが、配線導体２７のうちヒータ部１５とは離間した部分の一部も除去される。その結果、調整抵抗部が形成される。調整抵抗部の抵抗値（つまり、配線導体２７を除去する部分の長さ）を調整することで、ヒータ部１５における発熱量を調整することができる。次いで、抵抗体２６、第一導通路１６、及び第二導通路１７の全てを覆うように、スパッタリングやＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって保護層２８が形成され、ヒータ部形成工程（Ｓ１）は終了する。
【００３９】
なお、図示しないが、基板２５と抵抗体２６の間に、抵抗体２６から基板２５への熱の伝導を防止する蓄熱層を設けても良い。例えば、基板２５の表面を熱酸化させることで形成される二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の層を蓄熱層とすればよい。また、タンタル（Ｔａ）からなる対キャビテーション膜（図示外）を保護層２８の上面に形成してもよい。対キャビテーション膜は、キャビテーションによってヒータ部１５の中央付近に何度も衝撃力が加わって保護層２８に壊食が起きることを防止し、ヒータ部１５の耐久性を向上させる。キャビテーションとは、液体の圧力差によって短時間で気泡８０の発生と消滅が生じる現象であって，消滅時に大きな衝撃力を発生する。
【００４０】
次いで、段部形成工程（Ｓ２）が実行される。図５に示すように、段部形成工程（Ｓ２）では、保護層２８及び基板２５の上部の一部がエッチング等によって除去されることで、平面視矩形状の段部３５が形成される。段部３５が形成される範囲は、インク供給口１０（図２参照）が形成される部分よりも広い範囲であり、且つ、ヒータ部１５、第一導通路１６、及び第二導通路１７と重複しない範囲である。
【００４１】
次いで、流路形成層形成工程（Ｓ３）が実行される。図５に示すように、流路形成層形成工程（Ｓ３）では、保護層２８の上面に、スピンコート法やフィルムのラミネートによってエポキシ樹脂の層が形成される。これによって所定厚み（例えば、４０μｍ）のエポキシ樹脂の層が作成される。そして、パターン露光、現像、ベークによって、インク流路１１を形成するための壁部２９５が形成され、エポキシ樹脂の層が流路形成層２９となる。
【００４２】
次いで、埋め込み工程（Ｓ４）が実行される。図６に示すように、埋め込み工程（Ｓ４）では、流路形成層２９の壁部２９５によって形成されるインク流路１１（図５参照）を含んだ領域に、インク流路を埋める材料である埋め込み材料３９が配置される。埋め込み材料３９は、保護層２８及び流路形成層２９を全て覆うように形成される。本実施形態では、埋め込み材料３９と流路形成層２９とについて、異なるヤング率の材料を用いる構成である。具体的には、たとえば、流路形成層２９は、４０００Ｎ／ｍｍ２程度のヤング率を有するエポキシ樹脂を用いる。埋め込み材料３９は、７０００Ｎ／ｍｍ２程度のヤング率を有するノボラック樹脂を用いる。なお、ヤング率は、弾性を表す指標であり、ヤング率が大きいほど歪が発生し難く、剛性が高いことを示す。
【００４３】
次いで、切削工程（Ｓ５）が行われる。切削工程（Ｓ５）では、流路形成層２９と埋め込み材料３９とが切削される。このとき、少なくとも流路形成層２９の上面が切削されるまで、切削が行われる。これによって、流路形成層２９の上面に、切削による第一凹凸部２９１が形成される。また、埋め込み材料３９の上面に、切削による第二凹凸部３９２が形成される。
【００４４】
また、切削工程（Ｓ５）では、例えば、シリコンウェハ６０（図８参照）より大きい径で回転する刃７０を有する切削機を用いて切削が行われる。この時、切削機の刃７０は、流路形成層２９と埋め込み材料３９との表面を直交方向（前後方向、図８の矢印９０参照）に削る。このため、前後方向に複数の溝部が形成され、第一凹凸部２９１及び第二凹凸部３９２が形成される。なお、第一凹凸部２９１を形成する溝部の深さは、例えば、０．８μｍであり、第二凹凸部３９２を形成する溝部の深さは、例えば、０．４μｍである。
【００４５】
ここで、流路形成層２９の方が、埋め込み材料３９よりもヤング率が小さいため、加える力などを同じ条件として刃７０で切削する場合、流路形成層２９の方が、埋め込み材料３９よりも削れやすくなる。したがって、流路形成層２９の第一凹凸部２９１の表面粗さＲａが埋め込み材料３９の第二凹凸部３９２の表面粗さＲａより大きくなる。すなわち、ヤング率の異なる流路形成層２９と埋め込み材料３９とを切削することで、流路形成層２９における第一凹凸部２９１が形成される部位の表面粗さＲａが、埋め込み材料３９における第二凹凸部３９２が形成される部位の表面粗さＲａより大きくなる。なお、表面粗さＲａは、日本工業規格（ＪＩＳ、Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）等で規定された表面の粗さを表す指標であり、例えば、表面粗さ測定器等で測定を行うことができる。
【００４６】
次いで、ノズル層形成工程（Ｓ６）が実行される。図９に示すように、ノズル層形成工程（Ｓ６）では、流路形成層２９と埋め込み材料３９との切削工程（Ｓ５）によって切削された部位（上面）上に、ノズル層３０が形成される。ノズル層形成工程（Ｓ６）では、エポキシ樹脂で形成されたラミネートテープが、熱圧着によって流路形成層２９と埋め込み材料３９との上側に接着されることで、エポキシ樹脂で形成されたノズル層３０が形成される。流路形成層２９の上面には第一凹凸部２９１が形成され、埋め込み材料３９の上面には第二凹凸部３９２が形成されている。このため、ノズル層３０の下面における流路形成層２９に接触する部位には、第一凹凸部２９１に沿った第一ノズル層凹凸部３０１が形成される。また、ノズル層３０の下面における埋め込み材料３９に接触する部位には、第二凹凸部３９２に沿った第二ノズル層凹凸部３０２が形成される。
【００４７】
次いで、ノズル形成工程（Ｓ７）が実行される。ノズル形成工程（Ｓ７）では、ノズル層３０の上面からインク流路１１が形成される部位（埋め込み材料３９が位置する部位）にノズル層３０を挿通する複数のノズル２が形成される。このとき、インク供給口１０の外側に複数のノズル２を配列したノズル列３が形成される。図２に示すように、複数のノズル２は、それぞれヒータ部１５の上側に位置する。本実施形態では、フォトリソグラフィによって複数のノズル２が形成されるが、ノズル２の形成方法はこれに限定されない。例えば、予めノズル２が形成されたフィルムをノズル層３０として用いてもよい。
【００４８】
次いで、インク供給口形成工程（Ｓ８）が実行される。図２に示すように、インク供給口形成工程（Ｓ８）では、ノズル層３０の表面が保護処理された後、エッチング等によって基板２５に孔が開けられ、インク供給口１０が形成される。その後、ノズル層３０の表面の保護処理が解除される。
【００４９】
次いで、除去工程（Ｓ９）が実行される。図２に示すように、除去工程（Ｓ９）では、埋め込み材料３９が除去されて、インク流路１１が形成される。除去工程（Ｓ９）では、超音波洗浄によって埋め込み材料３９が除去される。これによって、第二ノズル層凹凸部３０２がインク流路１１に接する状態となる。以上の工程によって、インク吐出ユニット５（図１参照）が製造される。製造されたインク吐出ユニット５を用いることで、インクジェットヘッド用基板１の完成体（図１参照）を作成することができる。
【００５０】
本実施形態のインクジェットヘッド用基板１では、第一凹凸部２９１が流路形成層２９に形成され、第一凹凸部２９１に沿った第一ノズル層凹凸部３０１がノズル層３０に形成される。第一凹凸部２９１と第一ノズル層凹凸部３０１とが設けられているので、流路形成層２９とノズル層３０とが平面で接触する場合に比べて、流路形成層２９とノズル層３０との接触面積が大きくなる。このため、流路形成層２９とノズル層３０との密着強度が大きくなる。よって、流路形成層２９からノズル層３０が剥がれ難くすることができる。
【００５１】
図１０に示すように、インクをノズル２から吐出する場合、発熱抵抗部１８が発熱され、インクが気化し、気泡８０によってインクの弾８１がノズル２から押し出される。このとき、インクをノズル２から押し出すための力がインク流路１１に残存するインクに伝わる場合がある。この場合、インク流路１１である通路６はノズル２からインク供給口１０に延びているので、インクはノズル２からインク供給口１０に向かう矢印９５で示す右方向へ流れようとする。しかし、第二ノズル層凹凸部３０２を形成する溝部が、直交方向（前後方向）に設けられているので、右方向側に流れようとするインクと第二ノズル層凹凸部３０２との流抵抗が大きくなる。
【００５２】
一般的に、流れる液体（粘性のある液体）と接触する動かない壁との界面では流体の速度はゼロである。液体の粘度が大きいほど、壁に近い液体の流れは悪くなり、いわゆる速度境界層が大きく発達する。図１０において、速度境界層９７は第二ノズル層凹凸部３０２とインク、そしてインク同士の摩擦によって発生した速度境界層である。また、速度境界層９８は、保護層２８の上面とインク、そしてインク同士の摩擦によって発生した速度境界層である。また、第二ノズル層凹凸部３０２の影響によって、第二ノズル層凹凸部３０２の近傍のインクには、矢印９６に示す停滞するインクの渦が発生する。この渦が発生した領域のインクは、右方向に流れ難いので、インクの右方向への速度はゼロに近くなる。このため、速度境界層９７はさらに大きく発達する。特に、本実施形態のように第二ノズル層凹凸部３０２が直交方向に延びる溝部で形成されている場合、渦が発生し易く、速度境界層９７が大きく発達し易い。
【００５３】
速度境界層９７，９８が発生すると、実質的にインクが流れる領域が狭くなる。特に、速度境界層９７は、第二ノズル層凹凸部３０２を平坦に形成する場合より大きくなっているので、実質的にインクが流れる領域がさらに狭くなり、流抵抗が増大する。流抵抗が増大するので、右方向にはインクが流れ難くなる。よって、インクを押し出す力は、右方向に伝わり難く、ノズル２側に効率よく伝搬する。このため、例えば、インクが低い温度の状態でインクの粘度が大きい場合でも、確実にノズル２から所定の運動量を有するインクを吐出できる。故に、吐出されたインクの弾８１が印刷媒体に着弾する際の着弾位置の誤差（着弾誤差）を低減することができ、印字品質を良好に保つことができる。
【００５４】
また、インクをノズル２から吐出する場合、発熱抵抗部１８を発熱させ、気泡８０を発生させる。第二ノズル層凹凸部３０２が設けられていることによって、インクを押し出す力がノズル２側に効率よく伝搬するので、第二ノズル層凹凸部３０２が設けられていない場合に比べて気泡８０が小さくても、ノズル２から所定の運動量を有するインクを吐出できる。気泡８０が小さくてもよいので、発熱抵抗部１８を発熱させて気泡８０を発生させるための電力を小さくすることができる。故に、第二ノズル層凹凸部３０２が設けられていない場合に比べて省電力化できる。
【００５５】
また、例えば、インクの温度が高くインクの粘度が小さい場合、ノズルから吐出されるインクの弾８１の速度が大きくなり、着弾誤差が大きくなる場合がある。また、インクの粘度が小さいことで、インクを吐出する際に飛沫が発生し、飛沫が印刷媒体に付着して印字品質を悪化させる場合がある。しかし、インクの粘度が小さい時には、速度境界層９７，９８は小さく（薄く）なる。このため、実質的にインクが流れる領域が実効的に広がり、流抵抗が減少する。流抵抗が減少するので、右方向にインクが流れ易くなる。よって、流抵抗が大きい場合に比べて、インクを押し出す力は右方向に伝わり易く、ノズル２側に伝わる力が減少する。このため、インクの温度が高くインクの粘度が小さい場合でも、インクの弾８１の速度が大きくなりすぎることを防止でき、飛沫の発生を抑えて印字品質を良好に保つことができる。
【００５６】
また、第一ノズル層凹凸部３０１及び第一凹凸部２９１の表面粗さＲａが大きいほど、流路形成層２９とノズル層３０との接触面積が大きくなり、流路形成層２９からノズル層３０が剥がれ難くすることができる。一方、第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａは、インク流路１１（インク室４）の体積に影響する。具体的には、例えば、表面粗さＲａを考慮しない設計時における体積に対し、インク流路１１（インク室４）の体積は、第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａを大きくし過ぎた場合、設計時における体積との乖離が大きくなる。したがって、表面粗さＲａが大きい場合、設計時に想定されるノズル２から吐出するインクの量やインクの速度に影響を与える虞がある。すなわち、第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さＲａは、流路形成層２９とノズル層３０との密着強度を上げるために大きくするほうが望ましいが、第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａは大き過ぎない方が望ましい。本実施形態では、第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さＲａが、第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａより大きくなるように形成してある。このため、第二ノズル層凹凸部３０２によるインク流路１１（インク室４）の体積に与える影響を低減しつつ、第一ノズル層凹凸部３０１による流路形成層２９とノズル層３０との密着強度を向上させることができる。なお、インク室４の体積に影響を与えない範囲は、例えば、溝部の深さ（凹凸の高さ）が切削後の流路形成層２９の厚みの０．０３倍以下の範囲である。
【００５７】
また、ヤング率の異なる流路形成層２９と埋め込み材料３９とを同時に切削することで、流路形成層２９における第一凹凸部２９１が形成される部位の表面粗さＲａが、埋め込み材料３９における第二凹凸部３９２が形成される部位の表面粗さＲａより大きくなる。よって、流路形成層２９と埋め込み材料３９とを異なる条件で切削しなくても、第一凹凸部２９１に沿う第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さＲａを、第二凹凸部３９２に沿う第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａより大きくすることができる。流路形成層２９と埋め込み材料３９とを異なる条件で切削しなくてもよいので、切削工程を効率よく行うことができる。
【００５８】
上記実施形態において、流路形成層形成工程（Ｓ３）が本発明の「流路層形成工程」に相当する。流路形成層形成工程（Ｓ３）、埋め込み工程（Ｓ４）、切削工程（Ｓ５）、及びノズル層形成工程（Ｓ６）が本発明の「層形成工程」に相当する。
【００５９】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さＲａが、第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａより大きく形成されていたが、これに限定されない。例えば、第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さＲａと第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａとが同じでもよい。また、第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さＲａが第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さＲａより小さくてもよい。
【００６０】
また、ヤング率の異なる流路形成層２９と埋め込み材料３９とを切削することで、流路形成層２９における第一凹凸部２９１が形成される部位の表面粗さＲａが、埋め込み材料３９における第二凹凸部３９２が形成される部位の表面粗さＲａより大きくなるように切削を行っていたが、これに限定されない。例えば、切削時に、流路形成層２９に刃７０を押し当てる力を、埋め込み材料３９に刃７０を押し当てる力を大きくすることによって、流路形成層２９における第一凹凸部２９１が形成される部位の表面粗さＲａが、埋め込み材料３９における第二凹凸部３９２が形成される部位の表面粗さＲａより大きくなるように切削を行ってもよい。
【００６１】
また、例えば、分子量の異なる流路形成層２９と埋め込み材料３９とを切削することで、流路形成層２９における第一凹凸部２９１が形成される部位の表面粗さＲａが、埋め込み材料３９における第二凹凸部３９２が形成される部位の表面粗さＲａより大きくなるように切削を行ってもよい。この場合、流路形成層２９の材料の分子量を埋め込み材料３９の分子量より小さくする。一般的に、分子量が小さいと、材料を切削した場合に、より粗く削れる傾向がある。このため、流路形成層２９と埋め込み材料３９とを切削する刃７０で同じ条件（加える力など）で切削しても、流路形成層２９の方が埋め込み材料３９より粗く削れる。よって、流路形成層２９の第一凹凸部２９１の表面粗さが、埋め込み材料３９の第二凹凸部３９２の表面粗さより大きくなる。よって、流路形成層２９と埋め込み材料３９とを異なる条件で切削しなくても、第一凹凸部２９１に沿う第一ノズル層凹凸部３０１の表面粗さを、第二凹凸部３９２に沿う第二ノズル層凹凸部３０２の表面粗さより大きくすることができる。この場合、流路形成層２９と埋め込み材料３９とを異なる条件で切削しなくてもよいので、切削工程を効率よく行うことができる。
【００６２】
また、第一ノズル層凹凸部３０１を形成する複数の溝部、及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成する複数の溝部が、直交方向（前後方向）に向かって延びているが、これに限定されない。例えば、第一ノズル層凹凸部３０１を形成する複数の溝部、及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成する複数の溝部が、ノズル列３からインク供給口１０に向かう方向に延びていてもよい。すなわち、第一ノズル層凹凸部３０１を形成する複数の溝部、及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成する複数の溝部が、左右方向に延びていてもよい。前述したように、インクをノズル２から吐出する場合、インクをノズル２から押し出すための力がインク流路１１に残存するインクに伝わる場合がある。この場合でも、第二ノズル層凹凸部３０２を形成する複数の溝部が、左右方向に延びるので、該溝部に案内され、インクはノズル２からインク供給口１０に向かう右方向（図１の矢印９３の方向）に流れやすくなる。このため、インク流路に残存するインクが他のノズル２に向かって流れる可能性（図１の矢印９４の方向に流れる可能性）が低くなる。よって、インクを吐出した場合の残存するインクの流れが、他のノズル２へのインクの充填（インクを吐出した後のインク室４へのインクの充填）等に悪影響を与えることを低減できる。
【００６３】
また、ノズル２からインクが吐出された後、インク室４にインクが再充填される。このとき、第二ノズル層凹凸部３０２を形成する複数の溝部が左右方向に延びるので、該溝部に案内され、インクはインク供給口１０からノズル２に向かう左方向（図１の矢印９３の反対方向）に流れやすくなる。このため、他のノズル２に充填されようとするインクを引き寄せてしまう可能性（図１の矢印９４の反対方向にインクが流れる可能性）が低くなる。よって、インクを吐出した後にインク室４に再充填されるインクの流れが、他のノズル２へのインクの充填等に悪影響を与えることを防止できる。このように、第二ノズル層凹凸部３０２が設けられていることによって、インク流路１１におけるインクに対する流抵抗及び、インクの流れる方向を制御することができる。
【００６４】
なお、第一ノズル層凹凸部３０１を形成する複数の溝部、及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成する複数の溝部が左右方向に延びるように形成される場合、図１１の矢印９１に示すように、切削工程（Ｓ５）で流路形成層２９と埋め込み材料３９との表面を左右方向に削る。これによって、流路形成層２９に左右方向に延びる複数の溝部で形成された第一凹凸部２９１と第二凹凸部３９２とが形成され、ノズル層形成工程（Ｓ６）によって第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とを形成する複数の溝部が左右方向に延びるように形成される。
【００６５】
また、第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とは、それぞれ溝部によって形成されていたが、形状は限定されない。第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とは、凹凸部が形成されていれば、特に形状は限定されない。例えば、円柱状に下方に突出する円柱部をノズル層３０の下面に複数設けて、第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とを形成してもよい。この場合でも、第二ノズル層凹凸部３０２によるインクに対する流抵抗が増大する。また、第一ノズル層凹凸部３０１と第一凹凸部とを沿わせることで、流路形成層２９とノズル層３０との密着強度が大きくなる。
【００６６】
また、第二ノズル層凹凸部３０２が設けられていたが、これに限定されない。例えば、第二ノズル層凹凸部３０２が設けられておらず、平面で形成されてもよい。また、図７では、刃７０が左下に向かって延びているが、刃７０の形状は限定されない。例えば、刃７０は右下に延びてもよいし、下側に延びてもよい。
【００６７】
なお、図２では、第一凹凸部２９１と第一ノズル層凹凸部３０１とが隙間なく密着しているが、一部に隙間があってもよい。この場合であっても、研磨により形成した密着界面よりも互いの接触面積が大きいため、同様の効果を奏する。また，ノズル層３０と流路形成層２９に対して引き剥がす力が余り働かない箇所（例えばノズル列３から離れた箇所）に対して隙間を形成したとき、そもそも両層の剥がれを引き起こす応力がそれほど働かないため問題とならない場合がある。このように、剥がれの生じやすさに応じて隙間の分布を変えても良い。
【００６８】
また、インクジェットヘッド用基板１のインク吐出ユニット５の製造方法は、第一実施形態に限定されない。以下の説明では、製造方法の変形例である第二実施形態について説明する。第二実施形態では、予め第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２が形成された層状材料３１（図１３参照）を用いて、ノズル層３０が形成される。以下の説明では、第一実施形態と同じ構成及び工程は、第一実施形態と同じ符号で示し、詳細の説明は省略する。
【００６９】
図１２に示すように、第二実施形態における製造工程では、まず、凹凸部形成工程（Ｓ１１）が実行される。凹凸部形成工程（Ｓ１１）では、層状材料３１に第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成する。図１３に示すように、凹凸部形成工程（Ｓ１１）では、第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成するための型３３が用いられて、層状材料３１が形成される。型３３の上面には、凹凸部である第一型凹凸部３３１及び第二型凹凸部３３２が設けられている。第一型凹凸部３３１は、流路形成層２９に接触する第一ノズル層凹凸部３０１を形成するための凹凸部である。第二型凹凸部３３２は、インク流路１１に接触する第二ノズル層凹凸部３０２を形成するための凹凸部である。第一型凹凸部３３１及び第二型凹凸部３３２は、前後方向に延びる溝部によって形成されている。型３３において、第一型凹凸部３３１が設けられている部位の表面粗さＲａは、第二型凹凸部３３２が設けられている部位の表面粗さＲａより大きい。また、型３３の上面の周囲には図示外の壁部が立設されており、ノズル層３０を形成するための溶液を型３３の上面に溜めることができる。
【００７０】
図１３に示すように、凹凸部形成工程（Ｓ１１）では、型３３の上面に、層状材料３１を形成するための溶液（例えば、エポキシ樹脂を含有した溶液）を溜める。そして、乾燥あるいは加熱によって硬化させて、フィルム状の層状材料３１（例えば、エポキシの層）を作成する。この層状材料３１がノズル層３０である。層状材料３１には、第一型凹凸部３３１に沿った第一ノズル層凹凸部３０１が形成され、第二型凹凸部３３２に沿った第二ノズル層凹凸部３０２が形成されている。
【００７１】
次いで、第一実施形態と同様に、ヒータ部形成工程（Ｓ１）、段部形成工程（Ｓ２）、流路形成層形成工程（Ｓ３）が行われる。これによって、図５に示すように、流路形成層２９が形成された状態となる。
【００７２】
次いで、配置工程（Ｓ１２）が行われる。図２に示すように、配置工程（Ｓ１２）では、凹凸部形成工程（Ｓ１１）で予め作成された層状材料３１（ノズル層３０）が流路形成層２９上に配置され、例えば、熱圧着によって密着される。このとき、第一ノズル層凹凸部３０１は流路形成層２９上に配置され、第二ノズル層凹凸部３０２がインク流路１１上に配置される。また、配置工程（Ｓ１２）によって層状材料３１が流路形成層２９に押し付けられることによって、流路形成層２９の上面に第一ノズル層凹凸部３０１に沿って第一凹凸部２９１が形成される。
【００７３】
次いで、第一実施形態と同様に、ノズル形成工程（Ｓ９）が行われて、ノズル２が形成される。なお、ノズル２は、層状材料３１に予め形成しておいてもよい。次いで、インク供給口形成工程（Ｓ８）が行われ、インク供給口１０が形成される。
【００７４】
以上のように、第二実施形態における製造方法によって、インクジェットヘッド用基板のインク吐出ユニット５が形成される。本実施形態によって製造されるインク吐出ユニット５は、第一実施形態と同様に、第一凹凸部２９１と第一ノズル層凹凸部３０１とが沿った状態で、流路形成層２９とノズル層３０とが接触している。このため、流路形成層２９とノズル層３０とが平面で接触する場合に比べて接触面積が大きくなる。故に、流路形成層２９とノズル層３０との密着強度が大きくなる。よって、流路形成層２９からノズル層３０が剥がれ難くすることができる。その他にも、本実施形態によって製造されるインク吐出ユニット５は、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第一実施形態と同様の変形をすることができる。
【００７５】
第二実施形態において、第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２の形状を変更する場合、型３３の第一型凹凸部３３１と第二型凹凸部３３２との形状を変更すればよい。また、第二型凹凸部３３２を平面にすることで、ノズル層３０の第二ノズル層凹凸部３０２の部位を平面に形成してもよい。
【００７６】
なお、層状材料３１を形成するための材料を含有した溶液が乾燥されて層状材料３１が形成されていたが、これに限定されない。例えば、半硬化状態（完全に硬化しておらず、ある程度の柔らかさを保った状態）の層状材料３１を、型３３の第一型凹凸部３３１及び第二型凹凸部３３２が形成された上面に押し当てて、層状材料３１を変形させて第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とを形成してもよい。この場合、第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２が形成された層状材料３１を乾燥して硬化させて、層状材料３１の完成体が得られる。また、例えば、表面が平坦に形成された層状材料３１の表面を切削等の機械加工によって削って、第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とを形成してもよい。その際、例えば位置選択的に層状材料の硬化進度を変えて，切削後の表面粗さを位置選択的に制御しても良い。また、表面が平坦に形成された層状材料３１の表面をエッチング、レーザ加工、又はサンドブラストによって加工し、第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とを形成してもよい。
【００７７】
また、凹凸部形成工程（Ｓ１１）において層状材料３１に第一ノズル層凹凸部３０１と第二ノズル層凹凸部３０２とを形成する場合に、型３３を用いなくてもよい。例えば、バーコータ４０（図１４参照）を用いて凹凸部を形成してもよい。図１４に示すように、バーコータ４０は、紙面左右方向に長い円柱状の軸部（図示外）の周囲に金属線が巻きつけられることで形成されている。金属線が巻きつけられることによって、金属線の周囲の凹凸部４０１が形成される。
【００７８】
バーコータ４０を用いて凹凸部形成工程（Ｓ１１）を行う場合について説明する。図１５に示すように、上面が平坦な台４１上に、層状材料３１を形成するための材料を含有した粘性のある材料３１１が配置される。そして、配置された材料３１１の上側にバーコータ４０の外周面を当てながら紙面左方向にバーコータ４０を移動させて溶液を延ばしていき、材料３１１を所定の厚みに形成する。このとき、材料３１１の上面には、バーコータ４０の金属線による凹凸部４０１（図１４参照）に沿った凹凸部ができる。作成された凹凸部が、第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２となる。そして、バーコータによって第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２が形成された材料３１１を乾燥させて硬化させることで、層状材料３１が形成される。
【００７９】
なお、層状材料３１を形成するための材料を含有した粘性のある材料３１１をバーコータ４０で延ばすのではなく、層状材料３１を形成するための材料を含有した半硬化した層状の材料の面にバーコータ４０を押しあてながらバーコータ４０を移動させることで、第一ノズル層凹凸部３０１及び第二ノズル層凹凸部３０２を形成してもよい。そして、半硬化した材料を乾燥させて硬化させることで、層状材料３１を形成してもよい。
【００８０】
第二実施形態において、流路形成層形成工程（Ｓ３）が本発明の「流路層形成工程」に相当する。流路形成層形成工程（Ｓ３）及び配置工程（Ｓ１２）が本発明の「層形成工程」に相当する。
【符号の説明】
【００８１】
１    インクジェットヘッド用基板
２    ノズル
３    ノズル列
５    インク吐出ユニット
１０    インク供給口
１１    インク流路
２９    流路形成層
３０    ノズル層
３１    層状材料
３９    埋め込み材料
２９１    第一凹凸部
２９５    壁部
３０１    第一ノズル層凹凸部
３０２    第二ノズル層凹凸部
３９２    第二凹凸部
【図１】
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【図２】
0005966630.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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