(57)【要約】【課題】複数の吐出口、エネルギ発生素子および液体供給口を高精度にアライメントしながらも、均一な吐出量で液体を吐出することが可能な液体吐出ヘッドおよびその製造方法を提供する。【解決手段】流路形成層２に流路７と吐出口６を形成する工程において、液体供給口５の配列密度が高い第１の領域の方が当該配列密度が低い第２の領域よりも吐出口６の開口面積が大きくなるように吐出口６を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するためのエネルギを発生するエネルギ発生素子と、前記エネルギ発生素子に液体を供給するための液体供給口が複数配列された基板を用意する工程と、
前記基板の前記エネルギ発生素子が配列する面に流路形成層を積層する積層工程と、
前記流路形成層に、前記液体供給口から供給された液体を前記エネルギ発生素子まで導くための流路と、前記エネルギ発生素子で生成されたエネルギによって液体を吐出するための吐出口とを、形成する形成工程と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記流路形成層を前記吐出口が開口する側からみたときに、前記流路形成層には、第１の領域と、前記第１の領域よりも前記流路形成層の下の前記液体供給口の配列密度が小さい第２の領域とがあり、前記形成工程では、前記第１の領域の方が前記第２の領域よりも前記吐出口の開口面積が大きくなるように、前記流路形成層に前記吐出口を形成することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記積層工程は、前記基板の前記エネルギ発生素子が配列する面に、感光性を有するドライフィルムを転写する工程を含み、
前記形成工程では、フォトリソグラフィーによって前記流路および前記吐出口を形成する請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記形成工程では、前記エネルギ発生素子の１つに対し前記液体供給口の１つから液体が供給されるように、前記流路を形成する請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記形成工程では、前記エネルギ発生素子の１つに対し前記液体供給口の複数から液体が供給されるように、前記流路を形成する請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記形成工程では、前記基板において前記液体供給口の配列密度が高い領域ほど前記エネルギ発生素子の１つに液体を供給する前記液体供給口の数が多くなるように、前記流路を形成する請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
液体を吐出するためのエネルギを発生するエネルギ発生素子と、前記エネルギ発生素子に液体を供給するための液体供給口が配列された基板と、
前記基板の前記エネルギ発生素子が配列する面に積層され、前記液体供給口から供給された液体を前記エネルギ発生素子まで導く流路と、前記エネルギ発生素子で生成されたエネルギによって液体を吐出するための吐出口と、が形成されたオリフィスプレートと
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記オリフィスプレートを前記吐出口が開口する側からみたときに、前記オリフィスプレートには、第１の領域と、前記第１の領域よりも前記オリフィスプレートの下の前記液体供給口の配列密度が低い第２の領域とがあり、前記流路の前記面に垂直な方向の高さは前記第１の領域の方が前記第２の領域よりも高く、前記吐出口の開口面積は前記第２の領域の方が前記第１の領域よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記流路は、前記エネルギ発生素子の１つに対し前記液体供給口の１つから液体が供給されるように形成されている請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記流路は、前記エネルギ発生素子の１つに対し前記液体供給口の複数から液体が供給されるように形成されている請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記流路は、前記基板において前記液体供給口の配列密度が高い領域ほど前記エネルギ発生素子の１つに液体を供給する前記液体供給口の数が多くなるように形成されている請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記エネルギ発生素子は発熱抵抗体であり、当該発熱抵抗体に所定の電圧パルスが印加されることによって発生した泡の成長に伴って、前記吐出口から液体が吐出される請求項６乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
吐出信号に従って前記エネルギ発生素子にエネルギが付与されることにより、色材を含んだインクを前記液体として吐出する請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記オリフィスプレートにおいて、前記液体供給口から前記エネルギ発生素子までの前記流路の長さは１００μｍ以下である請求項６ないし１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置のような液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドは、主に基板上に流路形成層が積層されて構成される。流路形成層には、複数の吐出口と個々の吐出口まで液体を導くための流路が吐出密度に応じたピッチで形成されている。一方、基板には、液体を吐出するためのエネルギを発生するエネルギ発生素子と、エネルギ発生素子が配された面に、基板の背面より液体を供給するための液体供給口が形成されている。基板の背面より供給口を介して供給された液体は、基板と流路形成部材の間に形成された流路を通ってエネルギ発生素子まで導かれ、大気に連通する吐出口の近傍でメニスカスを形成する。そして、吐出信号に従ってエネルギ発生素子が駆動されると、ここで生成されたエネルギによって、液体が滴として吐出口より吐出される。
【０００３】
このような液体吐出ヘッドにおいて、基板を貫通する穴である液体供給口については、基板と流路形成層を貼り合わせてから形成する方法と、両者を貼り合わせる前に形成する方法がある。特許文献１には、予め液体供給口が形成された基板上にドライフィルムレジストを塗布して、当該ドライフィルムレジストを介して流路形成層を積層する方法が開示されている。特許文献１の方法を採用すれば、吐出口とエネルギ発生素子と液体供給口とが高密度に配列するような構成においても、これらを互いに対応づけながら高精度にレイアウトすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２８６１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法を採用すると、予め液体供給口が形成された基板上にドライフィルムレジストを塗布する工程において、ドライフィルムレジストはある程度液体供給口へ沈み込む。そして、その沈み込み量は液体供給口の大きさや配列密度に依存する。一方、ドライフィルムレジストが存在する領域は、最終的に個々の吐出口まで液体を導く流路となるため、ドライフィルムレジストが沈み込む量によって、流路の高さや体積、エネルギ発生素子から吐出口までの距離、ひいては吐出量が変化する。即ち、等しい大きさの吐出口や同型のエネルギ発生素子を配列したとしても、個々の吐出口の吐出量は基板に形成されている液体供給口の大きさや配列密度に応じてばらついてしまう。
【０００６】
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、個々の吐出口、エネルギ発生素子および液体供給口を高精度にアライメントしながらも、均一な吐出量で液体を吐出することが可能な液体吐出ヘッドおよ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】
【０００７】
本発明は、液体を吐出するためのエネルギを発生するエネルギ発生素子と、前記エネルギ発生素子に液体を供給するための液体供給口が複数配列された基板を用意する工程と、前記基板の前記エネルギ発生素子が配列する面に流路形成層を積層する積層工程と、前記流路形成層に、前記液体供給口から供給された液体を前記エネルギ発生素子まで導くための流路と、前記エネルギ発生素子で生成されたエネルギによって液体を吐出するための吐出口とを、形成する形成工程と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記流路形成層を前記吐出口が開口する側からみたときに、前記流路形成層には、第１の領域と、前記第１の領域よりも前記流路形成層の下の前記液体供給口の配列密度が小さい第２の領域とがあり、前記形成工程では、前記第１の領域の方が前記第２の領域よりも前記吐出口の開口面積が大きくなるように、前記流路形成層に前記吐出口を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吐出口、エネルギ発生素子および液体供給口を高精度にアライメントしながらも、均一な吐出量で液体を吐出することが可能な液体吐出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図２】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３】吐出口の開口面積と流路高さの関係を示す図である。
【図４】実施例１における液体供給口と吐出口のレイアウトを示す図である。
【図５】実施例２における液体供給口と吐出口のレイアウトを示す図である。
【図６】実施例３における液体供給口と吐出口のレイアウトを示す図である。
【図７】実施例４における液体供給口と吐出口のレイアウトを示す図である。
【図８】実施例５における液体供給口と吐出口のレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明の液体吐出ヘッドの一例を示す斜視図である。液体吐出ヘッド１００は、基板１の＋Ｚ方向の面に、流路形成層であるオリフィスプレート２を有する。基板１は、その＋Ｚ方向の表面が結晶方位（１００）であるようなシリコン（１００）で形成されていることが好ましい。
【００１１】
基板１には、エネルギ発生素子３および液体供給口５がそれぞれ所定のピッチで形成されている。エネルギ発生素子３としては発熱抵抗体や圧電素子が利用可能であり、これらは基板１の＋Ｚ方向の面に配列されている。なお、個々のエネルギ発生素子３は、基板１の＋Ｚ方向の面と接するように形成されていてもよいし、一部中空を含む状態で形成されていてもよい。液体供給口５のそれぞれは、基板１を±Ｚ方向に貫通しており、−Ｚ方向側から受容した液体を＋Ｚ方向に配されたエネルギ発生素子３に供給する。図では、エネルギ発生素子３と液体供給口５が１対１で対応づけられている例を示しているが、これらは、１対複数、複数対１、複数対複数で対応づけられていてもよい。
【００１２】
基板１の＋Ｚ方向の面に積層されるオリフィスプレート２は、樹脂で形成されている。オリフィスプレート２においては、個々の液体供給口５から対応するエネルギ発生素子まで液体を導く流路７と、これらエネルギ発生素子３のそれぞれに対応しＺ方向に貫通する吐出口６が形成されている。吐出口は、オリフィスプレートに開口している。オリフィスプレートの吐出口が開口する側とは、液体が吐出されていく側である。基板１の＋Ｚ方向表面の端部には、個々のエネルギ発生素子３を駆動するための電極４が配備されている。
【００１３】
以上の構成のもと、基板１の−Ｚ方向側から液体供給口５を介して供給された液体は、流路７を経て吐出口の近傍まで導かれ、−Ｚ方向に凸のメニスカスを形成する。そして、電極を介した電気エネルギが吐出信号に従って個々のエネルギ発生素子３に供給されると、エネルギ発生素子３と吐出口６の間に存在する液体が、吐出口６から＋Ｚ方向に吐出される。
【００１４】
図２（ａ）〜（ｈ）は、液体吐出ヘッド１００の製造工程を説明するための図である。いずれの図も、図１のＩＩ−ＩＩの切断位置における断面図を示している。
【００１５】
まず、図２（ａ）のように、Ｚ方向に貫通する複数の液体供給口５と、＋Ｚ方向の表面に複数のエネルギ発生素子が形成された基板１を用意する。液体供給口５は、シリコン（１００）の基板１に対し、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いたウェットエッチングによって形成することもできるし、ボッシュプロセスを用いたドライエッチングによって形成することもできる。いずれの方法を採用しても、Ｚ方向に貫通する穴をシリコン（１００）基板１に高密度に形成することができる。
【００１６】
一方、本例のエネルギ発生素子３はその素材を発熱抵抗体とし、その表面がＳｉＮやＳｉＯ２等の保護膜で被覆されているものとする。そして、この発熱抵抗体に所定の電圧パルスを印加することにより、発熱抵抗体に接する液体に膜沸騰が生じ、生成された泡の成長に伴って吐出口６から液体が押し出され、当該泡が大気に連通することにより液体が吐出する。この際、液体の吐出量Ｖｄは、発熱抵抗体で発生した気泡が大気に連通するまでに成長した大きさによって決まる。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、支持体９によって支持されたドライフィルム１０を用意する。ドライフィルム１０は、有機溶媒に溶解しやすい感光性樹脂をフィルム状にしたものであり、その軟化点は４０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。このような樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が好適に用いられる。エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型やクレゾールノボラック型や脂環式のエポキシ樹脂、アクリル樹脂としてはポリメチルメタクリレート、ウレタン樹脂としてはポリウレタン等が挙げられる。これら樹脂を溶解する溶媒としては、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールメチルエーテルアセテート）、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、キシレン等が挙げられる。樹脂を溶媒に溶解させた樹脂組成物の粘度は５ｃＰ以上１５０ｃＰ以下であることが好ましく、この樹脂組成物を支持体９上にスピンコートやスリットコート法で塗布し、これを５０℃以上で乾燥する。これにより、図２（ｂ）に示すような支持体９に支持された状態のドライフィルム１０を形成することができる。なお、支持体９上のドライフィルム１０の乾燥後の厚みは、５μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００１８】
支持体９としては、フィルム、ガラス、シリコン等を用いることができるが、後にドライフィルム１０を剥離することを考慮すると、フィルムであることが好ましい。フィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムやポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリアラミドフィルム等が挙げられる。なお、支持体９をドライフィルム１０から剥離しやすくするために、支持体９の表面に離型処理を施してもよい。
【００１９】
続いて、図２（ｂ）に示す状態のドライフィルム１０を、図２（ａ）に示す基板１に対し、＋Ｚ方向側から当接し支持体９のみを剥離する。これにより、図２（ｃ）に見るように、ドライフィルム１０が基板１の＋Ｚ方向表面に転写される。この際、ドライフィルム１０をその軟化点よりも高い温度に加熱しつつ、−Ｚ方向に圧力をかけながら転写することにより、ドライフィルム１０と基板１の密着性を強化することができる。なお、このような転写工程は、気泡の排出性を考慮して、真空環境下でロール方式を採用しながら行われることが好ましい。
【００２０】
上記転写工程により、液体供給口５は、転写されたドライフィルム１０によって塞がれた状態となるが、この際、ドライフィルム１０の一部は、転写時の加圧などによって、図２（ｃ）に示すように、液体供給口５の内部へと侵入する。このため、基板１の表面からのＺ方向の高さｄ´は、液体供給口５が存在しない左右端領域の高さｄよりも小さくなる。
【００２１】
次に、図２（ｄ）のように、マスク１１を介在した状態で、基板１の＋Ｚ方向の面を露光する。これにより、感光性樹脂からなるドライフィルム１０の露光領域１２はその溶解性が低下し、非露光領域１３は元の樹脂の状態が維持される。ここでは、非露光領域１３が、後に流路となる領域である。なお、ここでは、ネガ型のドライフィルム１０を用いているため、残存したい領域を露光領域１２としているが、ポジ型のドライフィルムを用いる場合には、残存したい領域が非露光領域となるようなマスクを用意すればよい。
【００２２】
次に、図２（ｅ）に示すように、ドライフィルム１０の＋Ｚ方向表面に、ドライフィルム１０とは異なる新たな樹脂層１５を形成する。樹脂層１５は、例えば、ドライフィルム１０と同様に、スピンコート法やスリットコート法を用いて支持体９に樹脂層を塗布し、これをラミネート法やプレス法によってドライフィルム１０の表面に転写し、更に乾燥させることで形成することができる。
【００２３】
次に、図２（ｆ）のように、新たなマスク１４を介在した状態で、基板１の＋Ｚ方向の面（樹脂層１５の面）を露光する。これにより、樹脂層１５の露光領域１６は溶解性が低下し、非露光領域１７は元の樹脂の状態が維持される。非露光領域１７が、後に吐出口となる領域である。本実施形態では、この工程で使用するマスク１４のパターンに特徴を持たせるが、その詳細については後に説明する。なお、本工程においても、ポジ型の樹脂層を用いる場合には、残存したい領域が非露光領域となるようなマスクを用意すれば対応可能である。
【００２４】
上記露光工程が終了した後、ドライフィルム１０および樹脂層１５が積層された基板１を現像液に浸す。これにより、非露光領域１３および非露光領域１７が溶解し除去され、図２（ｇ）に示すような流路７および吐出口６が形成されたオリフィスプレート２が完成する。なお、現像液としては、ＰＧＭＥＡ、テトラハイドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、キシレン等を使用することができる。
【００２５】
その後、電極４などを形成し、エネルギ発生素子３に対する電気的接続を形成することにより、図１で示した液体吐出ヘッド１００が完成する。
【００２６】
次に、本発明の特徴的な構成について詳しく説明する。既に図２（ｃ）を用いて説明したように、ドライフィルム１０表面の＋Ｚ方向の高さは、ドライフィルム１０が液体供給口５の内部へ侵入した分だけ小さくなる。即ち、液体供給口５の開口面積や配列密度が高いほど、ドライフィルム１０が液体供給口５の内部へ侵入する量は大きくなるので、流路７の＋Ｚ方向の高さや流路体積は小さくなる。
【００２７】
ここで、液体供給口５の配列密度を考える。オリフィスプレート（流路形成層）２を吐出口が開口する側からみたとき、オリフィスプレート（流路形成層）２には、第１の領域と第２の領域とがある。第１の領域と第２の領域は、オリフィスプレート（流路形成層）２の下の液体供給口５の配列密度が互いに異なっている。具体的には、第２の領域の方が第１の領域よりもオリフィスプレート（流路形成層）の下の液体供給口５の配列密度が低い。即ち、液体供給口５の配列密度は、オリフィスプレート２のＸＹ平面における位置に応じて異なっている。例えば、複数の液体供給口５がＸＹ平面に等しい間隔で２次元に配列していても、中央領域の配列密度は端部領域よりも高く、ＸＹ平面に垂直な方向（Ｚ方向）の流路高さｄは端部領域に比べて低くなりやすい。結果、エネルギ発生素子３である発熱抵抗体に同等のエネルギを付与したところで、中央領域の発熱抵抗体で生成される気泡は、端部領域ほど大きく成長することなく大気に連通し、吐出口６から吐出される液体の吐出量Ｖｄは小さく抑えられてしまう。このように、等しい大きさの吐出口や同型のエネルギ発生素子を一定のピッチで配列したとしても、個々の吐出口６の吐出量はその位置に応じてばらつく傾向がある。
【００２８】
その一方で、個々の吐出口６における吐出量は、上記流路高さｄだけでなく吐出口６の開口面積Ｓにも依存する。一般に、吐出口６の開口面積をＳ、流路高さをｄとすると、吐出量Ｖｄは、吐出効率に関する係数ｋを用いて、Ｖｄ＝ｋ×Ｓ×ｄで表すことができる。即ち、吐出量Ｖｄは、流路高さｄと吐出口面積Ｓの両方に比例する。
【００２９】
本発明者らは、このような状況を鑑み、複数の吐出口６で吐出量Ｖｄを均一にするためには、吐出口６の開口面積Ｓを、液体供給口５の配列密度に応じて調整することが有効であると判断した。具体的には、オリフィスプレート２のＸＹ平面において、流路形成層（オリフィスプレート）２の下の基板１における液体供給口５の配列密度が高い領域（第１の領域）は、流路高さｄが小さくなる傾向がある。よって、第１の領域には、流路形成層に比較的大きな開口面積Ｓの吐出口を形成する。一方、液体供給口５の配列密度が低い領域（第２の領域）は、流路高さｄが大きくなる傾向があるので、比較的小さな開口面積Ｓの吐出口を形成する。このようにすることにより、オリフィスプレート２平面の位置によらず、全吐出口６の吐出量Ｖｄを一様に安定させることができる。
【００３０】
図３（ａ）および（ｂ）は、液体供給口５の配列密度に対する吐出口６の開口面積Ｓと流路高さｄの関係を示す図である。図３（ａ）は１つのエネルギ発生素子３の近傍に１つの液体供給口５を配し、ここから液体を供給する形態を示している。一方、図３（ｂ）は、１つのエネルギ発生素子３の周囲に４つの液体供給口５を配し、これらから液体を供給する形態を示している。なお、個々の液体供給口５およびエネルギ発生素子３の形状は、両図とも等しいものとする。
【００３１】
図３（ａ）および（ｂ）のようなオリフィスプレート２を形成する場合、図２（ｃ）で示した転写工程において、液体供給口５の配列密度が高い図３（ｂ）の方が、配列密度が低い図３（ａ）よりも、ドライフィルム１０の侵入量が大きくなる。結果、現像処理の後に形成される流路７の高さｄは、図３（ｂ）の方が図３（ａ）よりも低く、エネルギ発生素子３から吐出口６までの距離も短くなる。
【００３２】
よって、本発明では、図３（ａ）の場合と（ｂ）の場合とで吐出量Ｖｄを均一化するため、図３（ａ）の吐出口６の開口面積Ｓを相対的に小さく、図３（ｂ）の開口面積Ｓを相対的に大きく設計する。この際、開口面積Ｓの大きさは、図２（ｆ）で用いたマスク１４におけるマスク領域Ｍの面積で調整する。このようにすれば、液体供給口５の配列密度によらず、図３（ａ）と（ｂ）の構成で、吐出量Ｖｄを均一化することができる。
【００３３】
また、図３（ｂ）にように、１つのエネルギ発生素子３に対し複数の液体供給口５から液体を供給可能な構成としておくことは、吐出速度を均一化する上でも有効である。図３（ｂ）にように流路高さｄが小さくなると、液体に対する流路抵抗が増大し、吐出口６における液体のリフィル速度が遅くなり、吐出に対するイナータンスが増大し、吐出速度が増加する。但し、本実施形態のように、１つの吐出口に供給可能な液体供給口５の数を増やせば、その分リフィル速度が速くなり、吐出に対するイナータンスが低下し、吐出速度が低下する。即ち、図３（ｂ）のように、液体供給口５の配列密度が比較的高い領域では、１つの吐出口に対し複数の液体供給口５から液体を供給できるようにしておけば、液体供給口５の配列密度に起因する吐出速度のばらつき低減することができる。
【実施例】
【００３４】
以下、具体的な数字を挙げながら、本発明の実施例をいくつか説明する。尚、いずれの実施例の液体吐出ヘッドにおいても、吐出口は円形となるように設計し、吐出口の開口面積Ｓが吐出口の開口径φの単調増加関数となるようにした。
【００３５】
（実施例１）
図４（ａ）〜（ｄ）は、実施例１における液体供給口５と吐出口６のレイアウトを示す図である。図４（ａ）は、液体吐出ヘッド１００を＋Ｚ方向側から見た場合の上面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の断面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ａ）において破線で囲った領域ＩＶＣを示す上面図である。更に、図４（ｄ）は、図４（ａ）において破線で囲った領域ＩＶＤを示す上面図である。領域ＩＶＣおよび領域ＩＶＤについては、図４（ｂ）の断面図でもその位置を示している。
【００３６】
本実施例において、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６は、全領域で、１対１対１で対応づけられている。１組の液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６は、図４（ａ）に示すように、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）の間隔、即ち約４２．１μｍのピッチでＸ方向に配列し、１列分の記録素子列Ｌを構成している。そして、このような記録素子列Ｌが、更にＹ方向に複数配列することにより、本実施例の液体吐出ヘッド１００を構成している。なお、個々の液体供給口５からこれに対応する吐出口６までのＸＹ平面上の距離、即ち流路７の長さは１００μｍ以下の距離に設計されている。
【００３７】
領域ＩＶＣは、液体供給口５の全配列領域のうちＹ方向の端部に位置し、２列分の吐出口列と３列分の液体供給口列を含み、液体供給口５の面積占有率は２０％になっている。これに対し、領域ＩＶＤは、液体供給口５の全配列領域のうちＹ方向の中央に位置し、３列分の吐出口列と４列分の液体供給口列を含み、液体供給口５の面積占有率は３０％になっている。この場合、図２（ｃ）で示した転写工程では、領域ＩＶＤの方が領域ＩＶＣよりも液体供給口５へのドライフィルム１０の侵入量が大きくなり、現像処理後の流路高さｄは低くなる。本実施例において、領域ＩＶＣの流路高さはｄ＝２３μｍ、領域ＩＶＤの流路高さはｄ＝２０μｍとする。
【００３８】
以上の条件の下、本実施例では、領域ＩＶＣに含まれる吐出口６の開口径φがφ＝１８μｍに、領域ＩＶＤに含まれる吐出口６の開口径φがφ＝２０μｍになるように調整する。具体的には、領域ＩＶＣに含まれる吐出口６に該当する位置のマスク径を、領域ＩＶＤに含まれる吐出口６に該当する位置のマスク径よりも小さくし、それぞれ１８μｍ、２０μｍの開口径φが得られるようにする。
【００３９】
これにより、本実施例では、エネルギ発生素子３に所定のエネルギを発生したときの液体の吐出量Ｖｄを、領域ＩＶＣに含まれる吐出口６と領域ＩＶＤに含まれる吐出口６で、ほぼ５ｐｌに揃えることができる。
【００４０】
（実施例２）
図５（ａ）〜（ｄ）は、実施例２における液体供給口５と吐出口６のレイアウトを示す図である。本実施例においても、図５（ａ）に示すように、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６は、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）の間隔、即ち約４２．１μｍのピッチでＸ方向に配列し、このような記録素子列Ｌが、更にＹ方向に複数配列している。
【００４１】
但し、本実施例の液体吐出ヘッド１００では、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６の対応関係が、位置に応じて異なっている。具体的に説明すると、Ｙ方向の両端部に位置する記録素子列Ｌにおいては、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６が１対１対１で対応づけられている。これに対し、上記両端部を除く記録素子列Ｌにおいては、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６が２対１対１で対応づけられている。
【００４２】
図５（ｂ）は、図５（ａ）の断面図である。また、図５（ｃ）は、図５（ａ）において破線で囲った領域ＶＣを示す上面図である。更に、図５（ｄ）は、図５（ａ）において破線で囲った領域ＶＤを示す上面図である。領域ＶＣおよび領域ＶＤについては、図５（ｂ）の断面図でもその位置を示している。
【００４３】
領域ＶＣは、全配列領域のうちＹ方向の端部に位置し、２列分の吐出口列と２列分の液体供給口列を含み、液体供給口５の面積占有率は１０％になっている。一方、領域ＶＤは、全配列領域の中央に位置し、３列分の吐出口列と４列分の液体供給口列を含み、液体供給口５の面積占有率は３０％になっている。この場合、図２（ｃ）で示した転写工程では、領域ＶＤの方が領域ＶＣよりも液体供給口５へのドライフィルム１０の侵入量が大きくなり、現像処理後の流路高さは低くなる。本実施例において、領域ＶＣの流路高さはｄ＝２５μｍ、領域ＶＤの流路高さはｄ＝２０μｍとする。
【００４４】
以上の条件の下、本実施例では、領域ＶＣに含まれる吐出口６の開口径φがφ＝１６μｍに、領域ＶＤに含まれる吐出口６の開口径φがφ＝２０μｍになるように調整する。具体的には、領域ＶＣに含まれる吐出口６に該当する位置のマスク径を、領域ＶＤに含まれる吐出口６に該当する位置のマスク径よりも小さくし、それぞれ１６μｍ、２０μｍの開口径φが得られるようにする。
【００４５】
これにより、本実施例では、エネルギ発生素子３に所定のエネルギを付与したときの液体の吐出量Ｖｄを、領域ＶＣに含まれる吐出口６と領域ＶＤに含まれる吐出口６で、ほぼ５ｐｌに揃えることが可能になる。加えて、本実施例では、液体供給口５の配列密度が比較的に高い中央の領域において、１つの吐出口６に２つの液体供給口５を対応させている。このため、流路高さｄが低く流路抵抗が大きくなりがちな中央領域においても、その流路抵抗を低く抑え、全吐出口間で吐出速度をほぼ均一にすることができる。即ち本実施例においては、吐出量と吐出速度の両方を、全吐出口６でほぼ均一に揃えることができる。
【００４６】
（実施例３）
図６（ａ）〜（ｄ）は、実施例３における液体供給口５と吐出口６のレイアウトを示す図である。図６（ａ）は、液体吐出ヘッド１００を＋Ｚ方向側から見た図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の断面図である。また、図６（ｃ）は、図６（ａ）において破線で囲った領域ＶＩＣを示す上面図である。更に、図６（ｄ）は、図６（ａ）において破線で囲った領域ＶＩＤを示す上面図である。領域ＶＩＣおよび領域ＶＩＤについては、図６（ｂ）の断面図でもその位置を示している。
【００４７】
本実施例においても、実施例１と同様、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６は、全領域で、１対１対１で対応づけられている。また、図６（ａ）の上面図に示すように、１組の液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口６は、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）の間隔、すなわち約４２．１μｍのピッチでＸ方向に配列し、１列分の記録素子列Ｌを構成している。但し、本実施例では複数の記録素子列ＬがＹ方向に等間隔に配列しておらず、所定の間隔を置いた３つの群に分かれて配置している。このような構成は、例えば、液体吐出ヘッド１００がインクジェット記録ヘッドであって、個々の群で異なる色材を含むインクを吐出する場合などで利用される。そして、このような構成の場合、中央領域の流路高さｄが必ずしも端部の流路高さｄより低くなるわけではない。
【００４８】
本実施例において、領域ＶＩＣは、液体供給口５の全配列領域のうちＹ方向の端部に位置し、２列分の吐出口列と３列分の液体供給口列を含み、液体供給口５の面積占有率は２０％になっている。これに対し、領域ＶＩＤは、液体供給口５の全配列領域のうちＹ方向の中央に位置し、２列分の吐出口列と２列分の液体供給口列を含み、液体供給口５の面積占有率は２０％になっている。この場合、図２（ｃ）で示した転写工程では、領域ＶＩＤの方が領域ＶＩＣよりも液体供給口５へのドライフィルム１０の侵入量が大きくなり、現像処理後の流路高さｄが低くなる。本実施例において、領域ＶＩＣの流路高さはｄ＝２３μｍ、領域ＶＩＤの流路高さはｄ＝２５μｍとする。
【００４９】
以上の条件の下、本実施例では、領域ＶＩＣに含まれる吐出口６の開口径φがφ＝１６μｍに、領域ＶＩＤに含まれる吐出口６の開口径φがφ＝１８μｍになるように調整する。具体的には、領域ＶＩＣに含まれる吐出口６に該当する位置のマスク径を、領域ＶＩＤに含まれる吐出口６に該当する位置のマスク径よりも小さくし、それぞれ１８μｍ、２０μｍの開口径φが得られるようにする。
【００５０】
これにより、本実施例では、エネルギ発生素子３に所定のエネルギを付与したときの液体の吐出量Ｖｄを、領域ＶＩＣに含まれる吐出口６と領域ＶＩＤに含まれる吐出口６で、ほぼ５ｐｌに揃えることができる。
【００５１】
（実施例４）
図７（ａ）〜（ｄ）は、実施例４における液体供給口５と吐出口６のレイアウトを上記実施例と同様に示す図である。本実施例においても、実施例１と同様に、液体供給口５、エネルギ発生素子３、および吐出口が１対１対１で対応づけられている。但し、本実施例では、吐出口６と液体供給口５がＸ方向に対応づけられている。即ち、個々の吐出口６は、Ｙ方向ではなくＸ方向に隣接する液体供給口５から液体が供給されるようになっている。
【００５２】
このような構成においても、領域ＶＩＩＣのような中央領域では、領域ＶＩＩＤのような端部領域に比べて、液体供給口５の占有面積は高く、現像処理後の流路高さｄは低く、吐出量Ｖｄが小さくなる傾向がある。即ち、本実施例においても、上記実施例と同様、領域ＶＩＩＣに含まれる吐出口６の口径を領域ＶＩＩＤに含まれる吐出口６の口径よりも大きくすることによって、全領域で吐出量ばらつきを抑えることができる。
【００５３】
（実施例５）
図８（ａ）〜（ｄ）は、実施例５における液体供給口５と吐出口６のレイアウトを上記実施例と同様に示す図である。本実施例では、Ｘ方向に延在する液体供給口５が、その両側に配列する複数の吐出口６に対し、共通に液体を供給可能な構成としている。このような構成は、例えば、液体吐出ヘッド１００がインクジェット記録ヘッドであって、個々の液体供給口５から異なる色のインクを供給する場合などに利用される。
【００５４】
本実施例においても、領域ＶＩＩＩＤのような中央領域では、領域ＶＩＩＩＣのような端部領域に比べて、液体供給口５の面積占有率は高く、現像処理後の流路高さｄは低く、吐出量Ｖｄが小さくなる。よって、上記実施例と同様、領域ＶＩＩＩＤに含まれる吐出口６の口径を領域ＶＩＩＩＣに含まれる吐出口６の口径よりも大きくすることによって、全領域で吐出量Ｖｄを揃えることができる。
【００５５】
以上複数の実施例を用いて説明したように、本発明によれば、複数の吐出口、エネルギ発生素子および液体供給口を高精度にアライメントしながらも、均一な吐出量で液体を吐出することが可能な液体吐出ヘッドを製造することができる。
【００５６】
なお、以上の説明では、流路７および吐出口６を高密度且つ高精度に形成するための有効な手法としてフォトリソグラフィーを用いたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。これらについては、例えばレーザ加工や反応性イオンエッチングを用いて形成することもできる。また、液体供給口５についても、ウェットエッチングやドライエッチング以外、レーザ加工やサンドブラストによって形成することもできる。
【符号の説明】
【００５７】
１    基板
２    流路形成層（オリフィスプレート）
３    エネルギ発生素子
５    液体供給口
６    吐出口
７    流路
１００    液体吐出ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018039178.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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