(57)【要約】  ノズルプレートの接着において、ヘッド本体の接合面に凹凸があっても、簡便に、ノズルへの接着剤の流れ込みや接着剤層の空隙による出射不良を防止でき、出射の曲がりを生じないインクジェットヘッドとその製造方法を提供することを目的とし、インクチャネルが形成された流路部材を有するヘッドチップに、膜が形成され、該膜で被覆された該ヘッドチップの端面と、ノズルプレートとが接合されて製造されるインクジェットヘッドの製造方法において、該ヘッドチップの端面及び前記ノズルプレートの接合面の少なくとも一方に、体積平均粒径が０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上２．０×Ｒｚ（ＭＶ）以下である球形粒子を、０．１体積％以上１０．０体積％以下含有する接着剤が塗布された後に、前記ノズルプレートが接合される工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
2012063641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクチャネルが形成された流路部材を有するヘッドチップに膜が形成され、該膜で被覆された該ヘッドチップの端面と、ノズルプレートとが接合されて製造されるインクジェットヘッドの製造方法において、該ヘッドチップの端面及び前記ノズルプレートの接合面の少なくとも一方に、体積平均粒径が０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上２．０×Ｒｚ（ＭＶ）以下である球形粒子を、０．１体積％以上１０．０体積％以下含有する接着剤が塗布された後に、前記ノズルプレートが接合される工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
但し、ＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１で規定するところの、表面粗さの指標の一つであり、前記膜で被覆された前記ヘッドチップの端面の、前記ノズルプレートと接合する側の面における、基準長さを２．５ｍｍとしたときの最大高さであり、Ｒｚ（ＭＶ）は５箇所を測定して得られたＲｚの平均値である。
【請求項２】
前記膜がポリパラキシリレンまたはポリパラキシリレンの誘導体を含有する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の製造方法。
【請求項３】
前記膜が気相法によって形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記膜が保護膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記ヘッドチップの端面に、前記接着剤が塗布されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記ノズルプレートがシリコンからなる基板を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記接着剤が紫外線によって硬化可能な接着剤であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記球形粒子の粒径の変動係数が１．８％以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
インクチャネルが形成された流路部材を有するヘッドチップが膜により被覆され、該膜により被覆されたヘッドチップの端面とノズルプレートが接着剤により接合されたインクジェットヘッドにおいて、該接着剤が、体積平均粒径が０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上２．０×Ｒｚ（ＭＶ）以下である球形粒子を、０．１体積％以上１０．０体積％以下含有することを特徴とするインクジェットヘッド。
但し、ＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１で規定するところの、表面粗さの指標の一つであり、前記膜で被覆された前記ヘッドチップの端面の、前記ノズルプレートと接合する側の面における、基準長さを２．５ｍｍとしたときの最大高さであり、Ｒｚ（ＭＶ）は５箇所を測定して得られたＲｚの平均値である。
【請求項１０】
前記膜がポリパラキシリレンまたはポリパラキシリレンの誘導体を含有することを特徴とする請求項９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
前記膜が保護膜であることを特徴とする請求項９または１０に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１２】
前記ノズルプレートがシリコンからなる基板を有することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１３】
前記接着剤が紫外線によって硬化可能な接着剤であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１４】
前記球形粒子の粒径の変動係数が１．８％以下であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法に関し、詳しくは、改善された接着剤によりノズルプレートが接着されたインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドの代表的なインク吐出方式としては、加圧室に配置された電気抵抗体に電流を流し、発生した熱によりインク中の水を気化膨張させインクに圧力を加えて吐出させる方法と、加圧室を構成する流路部材の一部を圧電体にするか、流路部材に圧電体を設置し、複数のノズルに対応する圧電体を選択的に駆動することにより、各圧電体の動圧に基づいて加圧室を変形させてノズルから液体を吐出させる方法とがある。【０００３】
近年、産業用途へのインクジェットの適用が拡大しており、水系インクだけでなく、溶剤インクやＵＶ硬化性インクなどの多種多様なインクが使用されている。圧電体の動圧に基づいて加圧室を変形させてインクを吐出させる方法は、上記の多種多様なインクへの適合性に優れており、多くの分野で用いられるようになってきた。【０００４】
一方近年、インクジェットヘッドは高密度化のために、隣接ノズルの間隔がますます狭くなってきている。流路部材に圧電体を有する隔壁を設置し、隔壁と加圧室が交互に並んだ構造のインクジェットヘッドにおいて、例えば、１８０ｄｐｉ（本発明でいうｄｐｉとは、２．５４ｃｍ当たりのドット数を表す）のノズル密度でのノズルとノズルの間隔は、１４０μｍとなる。この場合、１４０μｍの間に７０μｍの隔壁が存在すると、インクチャネルの幅は７０μｍになる。ノズルがノズルプレートの厚さ方向で外面からインクチャネル側に向かい広がった形状を有し、そのインクチャネル側での径を４０μｍとすると、隔壁の端部からノズルまでの距離は１５μｍしかない。ノズルプレートを記録素子基板や流路部材等に接着する際、接着剤を硬化するための加熱処理を施すと、この加熱操作により接着剤の粘度が低下して流れやすくなるため、近接して存在しているノズル部に流れ込み、ノズル部の一部、あるいは最悪の場合には全域を塞いでしまう結果を招くことになる。特に、適用するインクが、接着剤を膨潤したり溶解する特性を有している場合には、接着剤の耐インク性を高めなければならない。そのためには、硬化後にガラス転移点が高くなる接着剤を選択し、接着剤を硬化する際に高温で加熱して接着剤のガラス転移点を高めることが有効であるが、接着剤を高温にすると硬化前の接着剤の粘度がさらに低下して、上記のノズル部を塞ぐという傾向はより増大する。【０００５】
この様なノズル領域への接着剤の流れ込みを防止する観点で、接着剤の塗設量を少なくした場合、流路部材の表面に凹凸があったり、ゴミが付着しているとノズルプレートと流路部材の間に接着剤の存在しない空隙が生じ、そこを伝わってインクが漏れることがある。これに対し、接着剤の付与量を多くすると、部材の間隙からはみ出す接着剤の量が多くなりノズル領域に接着剤が流れ込んでしまい、空隙をなくすこととノズルへの流れ込みをなくすことの両立が困難であった。【０００６】
上記のように、流路部材の少なくとも一部を圧電体により形成し、圧電体を電気信号により変形させることによりインクに圧力を掛ける方式では、圧電体に電圧を加えるための電極を圧電体表面に設置する。インクが該電極と接触すると、電極が腐食し断線することから、電極を保護するために、電極上に保護膜を設けることが多い。保護膜は、例えば、真空チャンバー内でパラキシリレンまたはその誘導体を加熱することにより蒸発させるとともに熱分解して生成したラジカルを、該真空チャンバー内に設置した電極を有する圧電体の表面で重合させることにより形成することが出来る。ピンホールが少なく、複雑な構造の奥深くまで保護膜を形成できることから、この手法で形成される保護膜が多く用いられている。【０００７】
しかし、上記方法で形成された保護膜の表面は凹凸を有し、その後の加工の障害となることがある。特に保護膜の表面にノズルプレートを接着する場合、上記のようにノズルに接着剤が流れ込んだり、接着剤層に空隙が発生する問題に加え、凹凸によってノズルプレートが曲がって接着されることにより、液滴の吐出角度が変化しいわゆる曲がりを生じるといった問題があった。【０００８】
ノズルプレートの凹凸による吐出の曲がりを防止するために、ノズルプレートのヘッド本体との接合面に同じ高さの多数の突起を有し、ノズルプレートとヘッド本体を接着剤により接合した際に、接着剤層の厚さを均一とすることが特許文献１に記載されている。しかし、保護層の凹凸は不規則であり、特許文献１の方法では、突起が該保護膜の凸部上に形成されることもあり、突起の高さを一定にすることはできない。また、このような突起を設けることは多くの工数を要するので、生産効率の点から好ましくない。【０００９】
一方、凹凸の保護層上に接着剤を塗布、硬化して平坦化層を設け、更に平坦化層上に接着剤を塗布してノズルプレートを接着するインクジェットヘッドの製造方法が特許文献２に記載されている。しかし、工程が煩雑になり、平坦化による吐出の曲がり防止効果も十分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３３４９５４号公報
【特許文献２】特開２００７−７６００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上記課題を解決することであり、ノズルプレートの接着において、保護膜等の膜で被覆されたヘッド本体の接合面に凹凸があっても、簡便に、ノズルへの接着剤の流れ込みや接着剤層の空隙による出射不良を防止でき、出射の曲がりを生じないインクジェットヘッドと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】
【００１２】
本発明の目的は、以下の手段により解決される。【００１３】
１．インクチャネルが形成された流路部材を有するヘッドチップに膜が形成され、該膜で被覆された該ヘッドチップの端面と、ノズルプレートとが接合されて製造されるインクジェットヘッドの製造方法において、該ヘッドチップの端面及び前記ノズルプレートの接合面の少なくとも一方に、体積平均粒径が０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上２．０×Ｒｚ（ＭＶ）以下である球形粒子を、０．１体積％以上１０．０体積％以下含有する接着剤が塗布された後に、前記ノズルプレートが接合される工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
但し、ＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１で規定するところの、表面粗さの指標の一つであり、前記膜で被覆された前記ヘッドチップの端面の、前記ノズルプレートと接合する側の面における、基準長さを２．５ｍｍとしたときの最大高さであり、Ｒｚ（ＭＶ）は５箇所を測定して得られたＲｚの平均値である。【００１４】
２．前記膜がポリパラキシリレンまたはポリパラキシリレンの誘導体を含有することを特徴とする前記１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１５】
３．前記膜が気相法によって形成されることを特徴とする前記１または２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１６】
４．前記膜が保護膜であることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１７】
５．前記ヘッドチップの端面に、前記接着剤が塗布されることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１８】
６．前記ノズルプレートがシリコンからなる基板を有することを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１９】
７．前記接着剤が紫外線によって硬化可能な接着剤であることを特徴とする前記１〜６のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００２０】
８．前記球形粒子の粒径の変動係数が１．８％以下であることを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００２１】
９．インクチャネルが形成された流路部材を有するヘッドチップが膜により被覆され、該膜により被覆されたヘッドチップの端面とノズルプレートが接着剤により接合されたインクジェットヘッドにおいて、該接着剤が、体積平均粒径が０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上２．０×Ｒｚ（ＭＶ）以下である球形粒子を、０．１体積％以上１０．０体積％以下含有することを特徴とするインクジェットヘッド。
但し、ＲｚはＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１で規定するところの、表面粗さの指標の一つであり、前記膜で被覆された前記ヘッドチップの端面の、前記ノズルプレートと接合する側の面における、基準長さを２．５ｍｍとしたときの最大高さであり、Ｒｚ（ＭＶ）は５箇所を測定して得られたＲｚの平均値である。【００２２】
１０．前記膜がポリパラキシリレンまたはポリパラキシリレンの誘導体を含有することを特徴とする前記９に記載のインクジェットヘッド。【００２３】
１１．前記膜が保護膜であることを特徴とする前記９または１０に記載のインクジェットヘッド。【００２４】
１２．前記ノズルプレートがシリコンからなる基板を有することを特徴とする前記９〜１１のいずれかに記載のインクジェットヘッド。【００２５】
１３．前記接着剤が紫外線によって硬化可能な接着剤であることを特徴とする前記９〜１２のいずれかに記載のインクジェットヘッド。【００２６】
１４．前記球形粒子の粒径の変動係数が１．８％以下であることを特徴とする前記９〜１３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、ノズルプレートの接着において、保護膜等の膜で被覆されたヘッド本体の接合面に凹凸があっても、簡便に、ノズルへの接着剤の流れ込みや接着剤層の空隙による出射不良を防止でき、出射の曲がりを生じないインクジェットヘッドとその製造方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】インクジェットヘッドの一例を示す分解斜視図
【図２】ヘッドチップの背面を示す図
【図３】本発明の球形粒子を有する接着剤によるヘッドチップとノズルプレートの接着状態の断面図
【図４】球形粒子を含有しない接着剤によるヘッドチップとノズルプレートの接着状態の断面図
【図５】比較例９のインクジェットヘッドの製造方法において、ヘッドチップの端面にフォトレジストで突起を設けた後、ノズルプレートを接着する工程を表わした図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
はじめに、本発明のインクジェットヘッドの基本的構成例について、図を交えて説明する。
【００３１】
図１はインクジェットヘッドの一例を示す分解斜視図で、図２はヘッドチップの背面を示す図である。
【００３２】
図１において、１はヘッドチップ、２はヘッドチップ１の端面に接合されるノズルプレート、３はヘッドチップ１の背面に接合される配線基板である。
【００３３】
なお、本明細書においては、ヘッドチップ１のノズル側に当たる液体が吐出される側の面を「端面」といい、その反対側の面を「背面」という。ヘッドチップ１は、本発明に係る流路部材から作製され、図１においては、インクの流れ方向は、下から上である。
【００３４】
本発明に係るヘッドチップ１は、例えば、圧電体からなる流路部材に背面から端面に掛けて貫通する複数の溝を形成し該溝の頂上部分にカバープレートを接着することにより、流路部材からなる流路壁１１とインクチャネル（流路又はインク流路ともいう）１２とが交互に並設され構成されている。インクチャネル１２の形状は、両側の流路壁１１の壁面が互いに平行になるように形成されている。ヘッドチップ１の端面及び背面にそれぞれ各インクチャネル１２の出口と入口とが配置されると共に、各インクチャネル１２は入口から出口に亘る長さ方向で大きさと形状がほぼ変わらないストレートタイプである。
【００３５】
このヘッドチップ１において、各インクチャネル１２は２列となるインクチャネル列を有している。各インクチャネル列はそれぞれ８個のインクチャネル１２からなるが、ヘッドチップ１中のインクチャネル列を構成するインクチャネル１２の数は何ら限定されない。
【００３６】
ここで、本実施形態において、流路部材は溝を有する圧電体１０１とそれに接着されるカバープレート１０２をいい、ヘッドチップ１は、流路部材、それに囲まれたインクチャネルおよび流路壁に設けられた電極（金属層１３）からなる構造体を言う。圧電体１０１の溝の表面は、図１において斜線で示した金属層１３からなる駆動電極が形成されている。
【００３７】
金属層１３は、インクによる腐食を防止する目的で、透明な絶縁性の保護膜により被覆されている。
【００３８】
ヘッドチップ１の背面には、各インクチャネル１２の金属層１３から引き出された接続電極１４（電圧印加用電極）が形成されている。接続電極１４の形成は、蒸着又はスパッタリングによって行うことができる。
【００３９】
配線基板３は、ヘッドチップ１の各金属層１３に図示しない駆動回路からの駆動電圧を印加する配線を接続するための板状の部材である。この配線基板３に用いられる基板には、非分極のＰＺＴやＡｌＮ−ＢＮ、ＡｌＮ等のセラミックス材料からなる基板、低熱膨張のプラスチックやガラスからなる基板、ヘッドチップ１に使用されている圧電体の基板材料と同一の基板材料を脱分極した基板等を用いることができる。好ましくは、熱膨張率の差に起因するヘッドチップ１の歪み等の発生を抑えるため、未分極のＰＺＴを基準にして±３ｐｐｍ以内の熱膨張係数の差を持つ材料を選定することである。
【００４０】
配線基板３を構成する基板は１枚板状のものに限らず、薄板状の基板材料を複数枚積層して所望の厚みとなるように形成してもよい。
【００４１】
この配線基板３は、ヘッドチップ１の背面よりも大きな面積を有しており、ヘッドチップ１のインクチャネル１２の並び方向（インクチャネル列方向）と直交する方向（図中のＢ方向）に延び、ヘッドチップ１からそれぞれ大きく張り出しており、各張り出し端には図示しないＦＰＣ等を接続するための配線電極３３が形成されている。また、配線基板３は、ヘッドチップ１のインクチャネル１２の並び方向（図中のＡ方向）にもそれぞれ大きく張り出している。
【００４２】
配線基板３のほぼ中央部には開口部３２が貫通形成されている。この開口部３２は、ヘッドチップ１の背面に臨む全インクチャネル１２の入口側開口部を露呈させることができる程度の大きさに形成されている。
【００４３】
開口部３２の形成方法としては、基板材料に応じて、ダイシングソーで加工する方法、超音波加工機で加工する方法、焼結前のセラミックスを型成形した後に焼成する方法、サンドブラストにより形成する方法等が採用できる。
【００４４】
配線基板３のヘッドチップ１との接合面側となる表面に、ヘッドチップ１の背面に形成された各接続電極１４と同数及び同ピッチで配線電極３３（電圧印加用電極）が形成され、開口部３２の周縁から配線基板３の外縁まで至っている。この配線電極３３は、ＦＰＣ等が接合される際、ＦＰＣ等に形成されている各配線と電気的に接続し、駆動回路からの駆動電圧を、接続電極１４を介してインクチャネル１２内の金属層１３に印加するための電極として機能する。
【００４５】
なお、配線基板３の表面には、配線電極３３の他に、ヘッドチップ１を位置決めするための位置決め用パターン３８が形成されている。この位置決め用パターン３８は、ヘッドチップ１との接合時にはヘッドチップ１の背面に形成された位置決め用パターン３９と嵌合し、ヘッドチップ１の位置決めを行う際に使用される。
【００４６】
このようにして形成された配線基板３とヘッドチップ１とは、両者の接着面にそれぞれ異方導電性接着剤を塗布した後、図１に示すように、ヘッドチップ１の各接続電極１４と配線基板３の各配線電極３３とを電気的に接続するように位置合わせして重ね合わせ、所定温度及び所定時間で加熱及び加圧して接着剤を硬化させる。
【００４７】
（ノズルプレート）
ノズルプレート２は、ヘッドチップ１の各インクチャネル１２の出口に対応する位置にそれぞれノズル２１が開設されており、ヘッドチップ１に配線基板３が接合させた後、ヘッドチップ１の端面に接着剤を用いて接合される。従って、各インクチャネル１２の入口、出口及びノズル２１が直線状に配置される。
【００４８】
図３は、本発明の１例として、ノズルプレートとヘッドチップとを、接着剤により接着した状態を示す断面図である。
【００４９】
図３を用いて、本発明のインクジェットヘッドについて説明する。
【００５０】
ヘッドチップ１は、流路部材に背面から端面に掛けて貫通する複数の溝が形成されることにより、流路部材からなる流路壁１１とそれらにより隔てられたインクチャネル１２とが交互に並んだ構造を有し、流路壁のインクチャネル側の面は電極となる金属層１３により被覆され、金属層１３と流路部材の端面は保護膜１５により被覆されている。
【００５１】
保護膜により被覆された流路部材の端面（ヘッドチップの端面）とノズルプレート２が球形粒子１７を含有する接着剤１６により接着されている。
【００５２】
図３に示したとおり、しばしば保護膜が異常成長して、保護膜の凸部１５′（異常成長部）が形成される。このまま、通常の接着剤でノズルプレートを接着すると、ノズルプレートがヘッドチップの端面と平行にならずに接着されるため、ノズル２１の方向が傾き、出射方向が曲がってしまう。
【００５３】
接着剤が前記球形粒子１７を含有することにより、保護膜が凸になっていない端面でも、ノズルプレートが凸部１５′に近い高さに持ち上げられるため、ノズルプレートが傾いて接着されるのを防止している。
【００５４】
また、球形粒子１７が、保護膜の凸部１５′によりノズルプレートと端面の間に出来た間隙を埋めるため、接着剤層に空隙が出来て、インクチャネル１２のインクが隣のインクチャネルに漏れるのを防止できるため、出射特性が向上する。
【００５５】
図４は、保護膜が異常成長した端面に、球形粒子を含有しない接着剤でノズルプレートを接着したときの状態を示す図である。中央の流路壁の保護膜の異常成長部のために、ノズルプレートが傾いてしまい、そのためノズルプレートが端面から浮き上がった左の流路壁部分では、大きな空隙が生じ、ノズルの向きも傾いている。
【００５６】
また、図４の右側の流路壁１１の端面において、端面とノズルプレートとの間隔が狭くなるため、接着剤がノズル部分まであふれ出し、ノズルに流れ込みノズル詰まりを起こす可能性が高くなる。図４はノズル列方向の傾きを示しているが、ノズル列と直角の出射方向の傾きも同様に起こりうる。
【００５７】
前記ノズルプレートは、出射性の観点から、基板に撥水層を積層した構成が好ましい。
【００５８】
基板はノズルの穿孔加工が容易であること、撥水層の耐久性を向上するための熱処理に耐えられること、および各種のインクに対して耐久性が高いことが必要である。これらの点から、基板としてポリイミド、シリコンが好適に用いられる。
【００５９】
中でもシリコンは熱膨張率が、圧電体であるＰＺＴを主体として構成される流路部材に近いことから、ノズルプレートを接着するとき、接着剤を硬化するため加熱しても、ノズルプレートの両端で各インクチャネル１２（インク流路ともいう）の位置とノズルプレートのノズルの位置とのズレが小さいことから、好ましい。また、ノズルプレートの平面性が良く、出射方向の精度が高い。
【００６０】
一方、シリコンは一般的にノズルプレートの材料として用いられるポリイミドなどの樹脂に比べて硬いため、ヘッドチップの端面の凹凸に沿いにくく、接着剤層の空隙が生じる面積が広くなる傾向がある。また、力を掛けると割れやすいということから、空隙が出来てもノズルプレートを押し付けることが出来ない。
【００６１】
空隙の発生を防止するために、ヘッドチップの端面に塗布する接着剤の量を多くすると、接着剤がノズルに流れ込むので、むやみに塗布量を多くすることは出来ない。
【００６２】
接着剤をヘッドチップの端面に転写するとき、接着剤がノズルやインクチャネルに流れ込んで出射不良を生じさせないために、接着剤の塗布厚さは１μｍ以上、２５μｍ以下が好適である。本発明の球形粒子を含有する接着剤は、このような接着剤の塗布厚さでも、工程を増やすことなく、ノズルプレートを端面と平行に保ち、空隙が生じることを防止する。
【００６３】
接着剤は、ヘッドチップの端面及びノズルプレートの接合面の少なくとも一方に塗布すればよいが、本実施形態のようにヘッドチップの端面に塗布することが本発明の効果を高められる点で好ましい。
【００６４】
（最大高さの平均値Ｒｚ（ＭＶ））
前記最大高さの平均値は以下の方法で求められる。
【００６５】
下記触針式表面粗さ測定機を使用し、基準長さｌｒ＝２．５ｍｍとし、ノズルプレートを接着するヘッド本体の面の５箇所を、インクチャネルや部材の継ぎ目に跨らないように、ランダムに選び測定する。
【００６６】
従って、１回の走査で５箇所を測定する場合、評価長さは１２．５ｍｍとなり、１２．５ｍｍ以上の試料が必要だが、試料の長さが１２．５ｍｍに満たない場合は、走査する線をずらして数回に分けて走査することも可能である。
【００６７】
得られた測定断面曲線をもとに、粗さ曲線を求める。
【００６８】
粗さ曲線より、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に規定される、粗さパラメータ最大高さＲｚを求める。
【００６９】
５箇所のＲｚを平均して、最大高さの平均値Ｒｚ（ＭＶ）を求める。
【００７０】
触針式表面粗さ測定機：小形表面粗さ測定機  サーフテストＳＪ−４００（ミツトヨ社製）
前記最大高さの平均値Ｒｚ（ＭＶ）が５μｍ以上、２５μｍ以下である場合、本発明の効果が顕著である。
【００７１】
５μｍ以上であると、球形粒子がヘッドチップの端面の凹凸を埋めて、接着剤とノズルプレートの界面を平坦化する効果が顕著であり、２５μｍ以下であると、良好な射出性を得られる水準にまで平坦化が可能である。
【００７２】
（保護膜）
前記保護膜としては、ポリパラキシリレン及び／又はその誘導体からなる被膜（以下、パリレン膜という。）を用いてコーティングすることが好ましい。パリレン膜は、ポリパラキシリレン樹脂及び／又はその誘導体樹脂からなる樹脂被膜であり、固体のジパラキシリレンダイマー又はその誘導体を蒸着源とする気相合成法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）により形成する。すなわち、ジパラキシリレンダイマーが気化、熱分解して発生したパラキシリレンラジカルが、流路部材や金属層の表面に吸着して重合反応し、被膜を形成する。
【００７３】
パリレン膜には、種々のパリレン膜があり、必要な性能等に応じて、各種のパリレン膜やそれら種々のパリレン膜を複数積層した多層構成のパリレン膜等を所望のパリレン膜として適用することもできる。
【００７４】
このようなパリレン膜の膜厚は、１μｍ以上、１０μｍ以下とすることが好ましい。１μｍ以上であれば、電極の保護機能が高く耐インク性が高い。また、異常成長による凸部の大きさは、膜厚が厚くなるほど大きくなるが、１０μｍ以下であれば、本発明の球形粒子を含有する接着剤により高い出射性能を有するインクジェットヘッドを作製できる。
【００７５】
パリレン膜は微細な領域にも浸透し、被膜を形成することができるので、ノズルプレート２を接合する前に、ヘッドチップ１と配線基板３が接合された接合体に対して被覆形成することで、金属層１３（駆動電極）はもちろんのこと、配線基板３及びノズルプレートが接着される流路部材の端部がパリレン膜によって被覆されてインクから保護される。
【００７６】
このパリレン膜の形成により、配線及は金属層１３はその両面から保護され、その耐久性を大きく向上させることができる。
【００７７】
（ポリパラキシリレンおよびポリパラキシリレンの誘導体）
前記ポリパラキシリレンは分子量が５０万にも及ぶ結晶性ポリマーであり、原料のパラキシリレン二量体を昇華し熱分解してパラキシリレンラジカルを発生させる。パラキシレンラジカルはインクジェットヘッドに付着すると同時に重合してポリパラキシリレンを生成し、保護膜を形成する。
【００７８】
前記ポリパラキシリレンはパリレンＮ（日本パリレン株式会社製の商品名）として、原料を入手できる。
【００７９】
前記ポリパラキシリレン誘導体としては、ベンゼン環に塩素原子が一つ置換したパリレンＣ、ベンゼン環の２位と５位に塩素原子が置換したパリレンＤ、ベンゼン環を結ぶメチレン基の水素原子をフッ素原子で置換したパリレンＨＴが日本パリレン株式会社製の商品名として登録されており、原料を入手できる。
【００８０】
一方、パリレン膜は製膜に際して、異常成長することがある。異常成長により形成されたパリレン膜の凸部の大きさは、最大高さＲｚに反映される。
【００８１】
前記パリレン膜の最大高さは、流路部材の凹凸、流路部材表面の異物の有無、および該パリレン膜の厚さにより影響される。パリレン膜の平均厚さが１μｍ以上、１０μｍ以下である場合、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１、で規定するところの、最大高さＲｚ（基準長さ２．５ｍｍで測定）は、おおよそ５μｍ以上、２５μｍ以下となる。本発明の効果は、最大高さの平均値であるＲｚ（ＭＶ）が５μｍ以上、２５μｍ以下の場合、顕著であり好ましい。ただし、Ｒｚ（ＭＶ）は５箇所で測定したＲｚの平均値である。
【００８２】
（球形粒子）
前記球形粒子は、前記保護膜により被覆されたヘッドチップの端面と前記ノズルプレートとの接合に用いられる接着剤に含有される。前記保護膜の最大高さの平均値をＲｚ（ＭＶ）としたときに、前記球形粒子の体積平均粒径は０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上、２．０×Ｒｚ（ＭＶ）以下であることにより、ノズルプレートの平面性が向上し、射出の曲がりを防止できる。また、球形粒子の体積平均粒径が０．９５×Ｒｚ（ＭＶ）以上、１．６×Ｒｚ（ＭＶ）以下であれば、本発明の効果が顕著であり好ましい。
【００８３】
ここで、前記粒径は球形粒子の直径を意味する。
【００８４】
前記球形粒子の粒径の変動係数は１．８％以下であることが好ましく、１．３％以上、１．８％以下であることがより好ましい。１．８％以下であれば、接着剤のない空隙を形成することがほとんど無く、１．３％以上の球形粒子であれば、容易に入手可能である。
【００８５】
前記変動係数（ＣＶ値ともいう）は、横軸に粒径、縦軸に個数をプロットした粒度分布の標準偏差を体積平均粒径で除した値である。
【００８６】
ここで、接着剤に含ませる粒子を球形粒子としたのは、不定形粒子であると接着剤を塗布した際に接着剤に含有される粒子が保護膜の凸部（異常成長部）に重なって塗布されると、その形状ゆえに部材を接合する際に加圧しても移動することがないため保護膜の凸部に重なって留まり易いためである。球形粒子であれば、仮に保護膜の凸部に重なって塗布されても接着剤がレベリングする際に、接着剤内部で移動し、保護膜の凸部に重なることがない。
【００８７】
前記球形粒子の材料としては、無機化合物および有機ポリマーが挙げられる。
【００８８】
無機化合物としては、シリカ、ガラス、ジルコニアなどの金属酸化物が挙げられるが、粒子径の制御の精度の点からシリカが好ましい。
【００８９】
有機化合物としては、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリル酸エステル、アクリルコポリマー、架橋ポリスチレン、シリコーン樹脂等が挙げられるが、粒子径の制御の精度の点からシリコーン樹脂が好ましい。
【００９０】
無機化合物を材料とする球形粒子としては、例えば、シリカを材料とするハイプレシカＴＳ  Ｎ３Ｎ（体積平均粒径３〜１２μｍ（０．１μｍ間隔で指定可能）、１３〜２０μｍ（１μｍ間隔で指定可能）、２５μｍ、３０μｍ、宇部日東化成製）、ハイプレシカＢＳ（体積平均粒径１２〜６０μｍ、宇部日東化成製）、ガラスを材料とするＱ−ＣＥＬ５０７０ｓ（平均粒径４０μｍ、比重０．２の中空粒子、ポッターズ・バロティー二株式会社製）、Ｑ−ＣＥＬ５０２０ＦＰＳ（平均粒径６０μｍ、比重０．２中空粒子、ポッターズ・バロティー二株式会社製）、富士シリシア化学（株）製の中空ガラス粒子フジバルーンＨ３０（平均粒径４０μｍ、比重０．２０）、Ｓ−３５（平均粒径４０μｍ、比重０．２４）、Ｓ−４０（平均粒径４０μｍ、比重０．２６）、Ｓ−４５（平均粒径４０μｍ、比重０．２８）、スフェリセル１１０Ｐ８（平均粒径１２μｍ、比重１．１の中空ガラス粒子、ポッターズ・バロティー二株式会社製）、スフェリセル６０Ｐ１８（平均粒径１８μｍ、比重０．６の中空ガラス粒子、ポッターズ・バロティー二株式会社製）等が市販されている。
【００９１】
有機化合物を材料とする球形粒子としては、例えば、「トスパール１１１０」（シリコーン樹脂；体積平均粒径１１．０μｍ；モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）、ＭＸ−１５００（架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子；平均粒径１５．０μｍ；総研化学（株）製）、ＭＸ−３０００（架橋型メタクリル酸エステル共重合物微粒子；体積平均粒径３０．０μｍ；総研化学（株）製）、ＳＧＰシリーズＳＸ−３５０Ｈ（架橋ポリスチレン微粉体；総研化学（株）製）、ＳＧＰシリーズＳＸ−５００Ｈ（架橋ポリスチレン微粉体；総研化学（株）製）、エポスター（登録商標）ベンゾグアナミン  Ｌ１５（ホルムアルデヒド縮合物；平均粒径１０〜１５μｍ；日本触媒社製）、エポスター（登録商標）ＭＡ１０１３（ポリメタクリル酸メチル系架橋物；平均粒径１２〜１５μｍ；日本触媒社製）等が挙げられる。
【００９２】
（体積平均粒径の測定法）
標準粒子（粒径既知）を用いて、コールターカウンターを校正する。
【００９３】
校正されたコールターカウンターを用いて、粒径分布を測定し、体積平均粒径、ＣＶ値（変動係数）を求める。
【００９４】
測定個数：  ５００００個
コールターカウンター機種名：マルチサイザーIII（ベックマンコールター社製）
【００９５】
（球形粒子の含有量）
前記球形粒子は接着剤に対する含有率は、０．１体積％以上、１０体積％以下である。０．１体積％未満であるとノズルプレートを支えきれず、ノズルプレートが傾くのを防止することができず、１０体積％を超えると、球形粒子同士が重なったり、保護膜の凸部（異常成長部分）に重なり、平面性を改善することができない。
【００９６】
さらに好ましくは、球形粒子の含有率は接着剤に対して０．２体積％以上、８体積％以下である。
【００９７】
（接着剤）
前記接着剤は前記球形粒子と硬化性樹脂を含有することが好ましい。該硬化性樹脂はエポキシ樹脂からなる主剤と硬化剤を含有することが好ましい。
【００９８】
硬化は、加熱による硬化と、紫外線を照射することによる硬化が好ましく、中でも、紫外線の照射による硬化が、接着剤がノズルに流れ込むのを防止できることと、接着の位置精度が高いことから好ましい。
【００９９】
前記接着剤に適用可能なエポキシ樹脂としては、エポキシ基を有する化合物のモノマー及びそのオリゴマーのいずれも使用できる。具体的には、従来公知の芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物及び脂肪族エポキシ化合物が挙げられる。なお、以下エポキシ化合物とは、モノマーまたはそのオリゴマーを意味する。
【０１００】
本発明においてエポキシ化合物は、芳香族エポキシ化合物をエポキシ化合物中、７０質量％以上、１００質量％以下含有することが好ましい。
【０１０１】
（芳香族エポキシ化合物）
前記芳香族エポキシ化合物として好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えば、ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
【０１０２】
前記エポキシ樹脂のうち、７０質量％以上、１００質量％以下が前記芳香族エポキシ化合物であることが、インクに対する耐久性の点から好ましい。
【０１０３】
（ノボラック型エポキシ樹脂）
前記ノボラックエポキシ樹脂は、ノボラック樹脂の水酸基とエピクロリヒドリンとの反応により生成した１分子中に複数のグリシジル基を有する化合物である。１分子中のエポキシ基の数は分布を持っており、その平均値は合成条件により異なるが、１分子中のエポキシ基数の平均は３以上が好ましい。
【０１０４】
市販品としては、ｊＥＲ１５２（フェノールノボラックエポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製）、ｊＥＲ１５４（フェノールノボラックエポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン（株）製）、ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｎ−６６０（クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ＤＩＣ（株）製）等が挙げられる。
【０１０５】
前記エポキシ樹脂のうち、５質量％以上、５０質量％以下がノボラック型エポキシ樹脂であることが、インクに対する高い耐久性が得られることから好ましい。
【０１０６】
（脂環式エポキシ化合物）
本発明においては、前記ノボラック型エポキシ樹脂を含有するエポキシ樹脂が、更に脂環式エポキシ化合物を含有することが、高い光感度を得られる点で好ましい。
【０１０７】
脂環式エポキシ化合物としては、少なくとも１個のシクロヘキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が挙げられる。具体的には（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル−３′，４′−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、ビス−（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル等が挙げられる。
【０１０８】
脂環式エポキシ化合物の添加量は全エポキシ樹脂に対し１質量％以上、５０質量％以下であることが好ましい。１質量％以上であれば光感度が高く流れ込みが抑えられ、５０質量％以下であれば高い耐久性が得られる。
【０１０９】
（硬化剤）
加熱による硬化のための硬化剤としては、ポリアミン、ジシアンジアミド、イミダゾール誘導体、カチオン型硬化剤等があるが、加熱温度がインクジェットの性能に悪影響を及ぼさない程度の温度で、硬化でき、高い耐インク性を有することから、イミダゾール類が好ましい。
【０１１０】
該イミダゾール類としては、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール等が挙げられる。
【０１１１】
紫外線を照射することにより硬化するための硬化剤としては、光カチオン重合開始剤が好ましい。該光カチオン重合開始剤としては、公知のあらゆる光酸発生剤を用いることができる。光酸発生剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。
【０１１２】
第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のＢ（Ｃ６Ｆ５）４−、ＰＦ６−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣＦ３ＳＯ３−塩を挙げることができ、第２にスルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができ、第３にハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができ、第４に鉄アレン錯体を挙げることができる。例えば、ジアリルヨードニウムやトリアリルスルホニウムのヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモネートまたはペンタフルオロフェニルボレート塩などが挙げられ、イルガキュア−２６１（ＢＡＳＦジャパン社製）、ＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０（以上、ＡＤＥＫＡ社製）、ＰＩ２０７４やＵＶＩ−６９９２（ダウケミカル製）などの商品名で市販されている。
【０１１３】
紫外線により硬化する接着剤は、更に熱硬化剤を含有すると、接着剤の硬化を促進することができ、硬化後の接着剤の耐インク性が向上することから好ましい。
【０１１４】
前記光カチオン重合開始剤と併用できる熱硬化剤としては、熱カチオン重合開始剤が好ましい。熱カチオン重合開始剤としては、３フッ化ホウ素アミン錯体、スルホニウム塩、アルミニウム錯体などが用いられる。これらのうち３フッ化ホウ素アミン錯体が耐インク性が高い点で好ましく、特に３フッ化ホウ素アニリン錯体が好ましく用いられる。
【実施例】
【０１１５】
《インクジェットヘッドの作製》
（ヘッドチップの作製）
図１〜図３に記載の構成からなるヘッドチップを下記の方法に従って作製した。【０１１６】
ＰＺＴ基板（チタン酸ジルコン酸鉛、厚さ７００μｍ、キュリー温度２１０℃）と、ＰＺＴ基板（厚さ１５０μｍ、キュリー温度２１０℃）を、分極方向が反対向きになるように、接着剤を用いて接合した。次いで、厚さ１５０μｍのＰＺＴ基板側の表面（表面）及び厚さ７００μｍのＰＺＴ基板側の表面（裏面）にレジスト層を転写してレジスト層を設けた後、１４０μｍピッチで表面から深さ３００μｍ、幅７０μｍの溝を長さ３０ｍｍにわたり切り、５１２本のインクチャネル溝とそれを隔てる流路壁１１を形成した。次いで、メッキ法により溝の表面に厚さ１μｍのニッケルからなる金属層１３を形成し、次いで流路壁頂上部のレジスト及び裏面のレジストを、レジスト上のニッケルメッキ層と共に剥離した。【０１１７】
流路壁頂上部分のレジストを剥がした面にカバープレート（厚さ７００μｍの脱分極したＰＺＴ）を接合しインクチャネル溝とカバープレートとにより囲まれた複数のインク流路を有するチップを形成した。このチップ２枚をカバープレートが外側になるように、インク流路が互いに平行になるように接着し、２列の流路列を有するヘッドチップを形成した。次いで、流路の方向と直行する方向に沿って２ｍｍ間隔で切断し、流路長さＬが２ｍｍの複数のヘッドチップを形成した。【０１１８】
このようにして作製されたヘッドチップは、圧電素子からなる駆動壁（流路壁）と流路が交互に並設されている。【０１１９】
各流路内の駆動電極に駆動回路から駆動電圧を印加するための配線基板３を接続できるようにするため、各金属層１３（駆動電極）をヘッドチップの外面に引き出した。すなわち、上記切断面のうち背面にレジストを転写しレジスト層を設け露光現像によりパターンを形成した後、アルミを蒸着し、レジストを除去することにより接続電極１４を形成した。【０１２０】
（配線基板の接合）
また、配線基板３は、ヘッドチップの各駆動電極に通じる接続電極１４に、図示していない駆動回路からの駆動電圧を印加する配線を接続するための板状の部材としてヘッドチップの背面に接合して設けた。この配線基板３に用いられる基板は、熱膨張率の差に起因するヘッドチップの歪みの発生を抑えるため、ヘッドチップとの熱膨張係数の差が±１ｐｐｍ以内となるようガラス板を選定した。【０１２１】
また、配線基板３のほぼ中央部に、開口部３２を貫通形成した。この開口部は、ヘッドチップの全インクチャネルの入口側を露呈させることができる程度の大きさで形成した。この開口部を設けることにより、ヘッドチップの背面に配線基板を接合した状態で、この開口部を通して、ヘッドチップの全駆動壁、全インクチャネル及び全駆動電極を覗くことができる。【０１２２】
また、配線基板３のヘッドチップとの接合面側となる表面に、ヘッドチップの背面に形成された各接続電極１４と同数及び同ピッチで配線電極３３が形成され、各配線接続部まで延びている。この配線電極は、ＦＰＣが接合される際、ＦＰＣに形成されている各配線と電気的に接続し、ＦＰＣの配線を介して供給される駆動回路からの駆動電圧を、接続電極を介してインクチャネル内の駆動電極に印加するための電極として機能する。【０１２３】
配線基板は各配線電極がチップの各接続電極と電気的に接続すると共に、開口部がチップの全流路を露呈させるように、位置合わせされ異方導電性接着剤によりヘッドチップの背面に接合した。【０１２４】
（保護膜の形成）
（実施例１〜３、５〜１１、比較例１〜９の保護膜の形成）
配線基板接合後、ＦＰＣ接合するための配線電極をマスキングテープで保護し、駆動電極を含むインクチャネル内面および接続電極１４を含む断面の露呈部に、ＣＶＤ法にて、「パリレンＣ」（日本パリレン株式会社製の商品名；パリレンは登録商標；）の膜を形成する。【０１２５】
「日本パリレン（株）」製の「ラボコーターＰＤＳ２０１０型真空蒸着装置」を用い、原料の「パリレンＣ」の原料ダイマーである粉末状のモノクロロパラキシリレン二量体５０ｇを１９０℃の昇華炉内で気化させ、気化したモノクロロパラキシリレン二量体を６８０℃の熱分解炉内で熱分解してモノクロロパラキシリレンラジカルを発生させ、発生したモノクロロパラキシリレンラジカルを１３．３Ｐａに減圧された成膜槽内に導入し、この成膜槽内で、成膜時間をコントロールすることにより、前記駆動電極を含むインクチャネル内面および接続電極を含む断面の露呈部に平均膜厚５μｍのパリレンＣ膜を形成し、実施例１〜３、５〜１１、比較例１〜９の配線基板と保護膜が設けられたヘッドチップＡを作製した。【０１２６】
（実施例４、１２の保護膜の形成）
製膜時間を延長して、パリレン膜の平均膜厚を７．５μｍにした他は（実施例１の保護膜の形成）と同様に保護膜を形成し、実施例４、１２の配線基板と保護膜が設けられたヘッドチップＢを作製した。【０１２７】
（易接着加工）
上記によりヘッドチップＡとＢにプラズマ照射（原料ガス：酸素、出力２００Ｗ）を２分間行った。【０１２８】
（最大高さの平均値Ｒｚ（ＭＶ）の測定）
前記（最大高さの平均値Ｒｚ（ＭＶ））に記載の方法により、前記易接着加工を施したノズルプレート接着面を５箇所測定し、Ｒｚ（ＭＶ）を求めた。結果を表２に示す。【０１２９】
表２において、実施例４、１２のＲｚ（ＭＶ）が１５μｍであり、他の実施例、比較例よりも大きいのは、保護膜の厚さを厚くしたためである。【０１３０】
〔実施例１、インクジェットヘッド１の作製〕
（シリコンノズルプレートの作製（ノズル形成方法））
小径部の直径（ノズル径）が２３μｍ、深さが４０μｍ、大径部の直径が４０μｍ、深さが１６０μｍの穴が１４１μｍ間隔で１列に５１２個並んでおり、そのノズル列が２列存在する厚さ２００μｍのシリコンノズルプレートを複数個有するシリコン基板を下記により作製した。【０１３１】
熱酸化膜を設けたシリコン基板のインク吐出側面にスピンコート法により厚み１μｍのフォトレジストを塗布し、レジスト層を形成した。フォトマスクを用いてマスクアライナーで露光した後、現像及びエッチング処理を行って直径２３μｍの穴を１４１μｍ間隔で１列に５１２個のノズル穴加工パターンを形成した。【０１３２】
さらに、熱酸化膜を設けたシリコン基板のインク導入側面にフォトレジストを塗布後、フォトマスクを用いてマスクアライナーで露光した後、現像及びエッチング処理を行って直径４０μｍの穴を１４１μｍ間隔で１列に５１２個の大径部のノズル穴加工パターンを形成した。【０１３３】
続いて、シリコン基板をダミーのシリコンウエハー上に固定し、レジスト層をエッチングマスクとして部分的に熱酸化膜を除去し形成したパターン膜を用いて、ボッシュプロセスによりドライエッチング処理することにより深さ１６０μｍのノズル大径部を形成した。【０１３４】
さらに、シリコン基板を裏返しダミーのシリコンウエハー上に固定し、シリコン基板をボッシュプロセスによりドライエッチング処理することにより深さ４０μｍのノズル小径部を形成した。【０１３５】
（撥水膜形成方法）
ＩＰＡ中に、撥水性材料であるパーフルオロアルキルシラン（ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３〔商品名ＴＳＬ８２３３、東芝シリコーン（株）製〕）を１％添加したコーティング溶液に、上記で作製したシリコン基板に塗布、常温乾燥後１００℃で２時間ベークし撥水膜を形成した。【０１３６】
ノズル加工時に形成したハーフエッチング部に沿って割ることにより、シリコン基板から個々のシリコンノズルプレートを分離した。【０１３７】
（接着剤の作製）
下記の主剤及び硬化剤１に体積平均粒径１２．１１μｍのハイプレシカＴＳ（シリカ球形粒子；ＣＶ値１．４７、比重２．０、宇部日東化成製）を接着剤全体に対し２体積％となるように添加し、分散した。なお混合は、主剤及び硬化剤１の比重を１．２とし、体積％から主剤及び硬化剤１と球形粒子との質量比率を求めて、秤量により両者を混合し、接着剤を作製した。なお、球形粒子の体積平均粒径の測定は、下記の方法で行った。【０１３８】
（球形粒子の体積平均粒径およびＣＶ値の測定）
マルチサイザーIII（ベックマンコールター製）コールターカウンターと標準粒子１５μｍ（ベックマンコールター製）を用いて、粒径分布を測定し、体積平均粒径およびＣＶ値を求めた。【０１３９】
測定個数：  ５００００個【０１４０】
＜主剤及び硬化剤＞
（主剤及び硬化剤１）
ｊＥＲ８０７（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ジャパンエポキシレジン製）
１００質量部
２−エチル−４−メチルイミダゾール（中国化成製）      １０質量部
粘度：３０００ｍＰａ・ｓ【０１４１】
（ノズルプレートの接着）
上記作製したヘッドチップＡの端面に、転写シートから接着剤を１３．５μｍの厚さで転写塗布した。転写によりヘッドチップＡの端面に塗布される接着剤膜厚については、転写シートへの接着剤の塗布量をバーコータによる塗布でコントロールすることより調整した。【０１４２】
次いで、光学顕微鏡で観察しながら、ヘッドチップＡの接着剤を塗布した端面に、ノズルプレートを所定の位置に接合した。【０１４３】
次いで下記硬化条件１で接着剤を硬化させた。【０１４４】
（硬化条件１）
１００℃、１時間、加熱する。【０１４５】
（共通インク室の接合、電極の接合）
配線基板の配線電極にＦＰＣを接合し、配線基板の背面に共通インク室を接合しインクジェットヘッド１を作製した。共通インク室から配線基板の開口部を通してチップのインクチャネルにインクを導入し、外部駆動回路からＦＰＣを通して駆動電圧を印加できるようにした。【０１４６】
インクジェットヘッド１は同様のものを１０個作製した。【０１４７】
〔実施例２〜１２、比較例１〜８、インクジェットヘッド２〜２０の作製〕
インクジェットヘッド１の作製において、ヘッドチップＡ、Ｂ、主剤及び硬化剤、球形粒子、接着剤塗布厚、硬化条件、ヘッドチップ端面のＲｚ（ＭＶ）、ノズルプレートの基板を、表１、２のように変えたほかは、同様にして、インクジェットヘッド２〜２１を各々１０個作製した。接着剤塗布厚は、球形粒子の体積平均粒径以上になるように設定した。【０１４８】
なお、ノズルプレートの接着には上記（保護膜の形成）により作製したヘッドチップＡまたはＢが用いられた。従ってヘッドチップ端面のＲｚ（ＭＶ）は、上記（保護膜の形成）により作製したヘッドチップの測定値である。【０１４９】
上記のインクジェットヘッド１の作製について記載した項目以外の表１、２に記載の項目について、以下で説明する。【０１５０】
［ポリイミドノズルプレートの作製］
１００μｍ厚のポリイミドシートに酸素プラズマによる表面処理を行い、上記のシリコンノズルプレートの作製における撥水膜形成方法と同様にして撥水膜を形成した。【０１５１】
反対面から、レーザー光を照射して穿孔し、直径３０μｍのノズルを形成し、ポリイミドを基板とするノズルプレートを作製した。【０１５２】
＜主剤及び硬化剤＞
（主剤及び硬化剤２）
ｊＥＲ８０７（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ジャパンエポキシレジン製）
６０質量部
ｊＥＲ１５２（ノボラック型エポキシ樹脂；ジャパンエポキシレジン製）
４０質量部
２−エチル−４−メチルイミダゾール（中国化成製）      １０質量部
粘度：２５０００ｍＰａ・ｓ【０１５３】
（主剤及び硬化剤３）
ｊＥＲ８０７（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ジャパンエポキシレジン製）
５０質量部
セロキサイド２０２１（３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３′，４′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ダイセル化学工業（株）製）
５０質量部
２−エチル−４−メチルイミダゾール（中国化成製）      １０質量部
粘度：５００ｍＰａ・ｓ【０１５４】
（主剤及び硬化剤４）
ｊＥＲ８０７（ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；ジャパンエポキシレジン製）
５０質量部
セロキサイド２０２１（３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３′，４′−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ダイセル化学工業（株）製）                                                  ５０質量部
ＵＶＩ６９９２（光カチオン重合開始剤；ダウ・ケミカル製）４質量部
３フッ化ホウ素アニリン（熱カチオン重合開始剤；ＰＴＩジャパン）
２質量部【０１５５】
（球形粒子）
体積平均粒径が１１μｍのトスパール１１１０はモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製であり比重１．３２である。体積平均粒径が３０μｍのＭＸ３０００は総研化学社製であり、比重１．２である。球形粒子と主剤・硬化剤は、比重を参考に質量に換算して秤量して混合した。換算に際して、主剤及び硬化剤２〜４の比重は１．２とした。【０１５６】
（硬化条件２）
室温にて高圧水銀ランプを照射量５００ｍＪ／ｃｍ２でヘッドチップＡまたはＢの背面から照射した後、１００℃、１時間、加熱する。【０１５７】
なお、該照射量は、ヘッドチップＡまたはＢに接着剤を塗布する前の段階で、ヘッドチップの端面に３６５ｎｍの光を測定する光量計を当て、上記の通りにチップ背面から高圧水銀ランプを照射して測定した光量をチップの開口率で除した値（ノズルプレートの接合時にノズルプレートが受ける照射量に相当）である。【０１５８】
〔比較例９、インクジェットヘッド２１の作製〕
図５にインクジェットヘッドの作製方法を示した。【０１５９】
工程１．流路壁１１に保護膜１５を被覆したところで、端面に異常成長部分１５′が発生した様子を表わしている。【０１６０】
工程２．端面にフォトレジスト層５０を転写したところ、異常成長部分がフォトレジスト層５０に埋め込まれて、表面の凹凸が減少した様子を表わしている。【０１６１】
工程３．フォトレジスト層にマスクパターン５１を通して、紫外線５２を照射し現像する。【０１６２】
工程４．端面上に均一な厚さのフォトレジスト層のパターン５３が形成される。【０１６３】
工程５．上記工程４でパターンが形成された端面に接着剤を転写し、ノズルプレートを接着する。【０１６４】
使用したヘッドチップＡ及びＢのヘッドチップ端面のＲｚ（ＭＶ）、接着剤、ノズルプレート、接着剤塗布厚、硬化条件は表１、２の通りである。【０１６５】
インクジェットヘッド２１は上記の１〜４の工程を経て作製されるが、工程数が多いことが欠点である。また、工程数が多いため、工程上の誤差を生じやすく、必ずしもレジストのパターンを端面上に均一に作製することができず、フォトレジストの凸部が不均一に形成された。【０１６６】
（評価）
（接着剤層の空隙）
同様の１０個のインクジェットヘッドをノズルプレート側から赤外線顕微鏡により観察し、以下の基準で判定した。【０１６７】
◎：１０個のインクジェットヘッドにおいて、ヘッドチップの端面で、隣り合うインクチャネル間またはインクチャネルと外部の間を貫通する空隙が存在しない。【０１６８】
○：インクジェットヘッド１０個中、１〜３個において、ヘッドチップの端面で、隣り合うインクチャネル間またはインクチャネルと外部の間を貫通する空隙を有するインクチャネルがある。【０１６９】
△：インクジェットヘッド１０個中、４〜６個において、ヘッドチップの端面で、隣り合うインクチャネル間またはインクチャネルと外部の間を貫通する空隙を有するインクチャネルがある。【０１７０】
×：インクジェットヘッド１０個中、７〜１０個において、ヘッドチップの端面で、隣り合うインクチャネル間またはインクチャネルと外部の間を貫通する空隙を有するインクチャネルがある。【０１７１】
（ノズル詰まりによる不吐出）
上記作製した各１０個のインクジェットヘッドについて、酢酸ブトキシエチルとシクロヘキサノンの７０：３０混合溶液からなるインクを導入し、ヘッドに駆動回路よりパルス信号を送ることによりインクを出射して、ノズル間の出射状態を観察する出射試験を行った。【０１７２】
該出射試験において、各ノズルから出射されるインク滴をビデオカメラで観察した。【０１７３】
出射されないノズルが有る場合、出射試験の終了後、顕微鏡で該ノズルを観察し、ノズルに接着剤が流れ込んでいないかを確認し、接着剤の流れ込みによる不吐出が発生したノズルのあるインクジェットヘッドの数をもとに以下の基準により判定した。【０１７４】
◎：１０個のインクジェットヘッドにおいて、接着剤の流れ込みによる不吐出が発生したノズルが無い。【０１７５】
○：インクジェットヘッド１０個中、１〜３個において、接着剤の流れ込みによる不吐出が発生したノズルがある。【０１７６】
△：インクジェットヘッド１０個中、４〜６個において、接着剤の流れ込みによる不吐出が発生したノズルがある。【０１７７】
×：インクジェットヘッド１０個中、７〜１０個において、接着剤の流れ込みによる不吐出が発生したノズルがある。【０１７８】
（インク出射性）
前記出射試験で、１つのインクジェットヘッドにおいて、全ノズルの出射角度の平均値と１．５°以上異なる出射角度を有するノズルが有る場合を曲がりによる不良とした。【０１７９】
◎：１０個のインクジェットヘッドにおいて、曲がりによる不良が無い。【０１８０】
○：インクジェットヘッド１０個中、１〜３個において、曲がりによる不良が発生。【０１８１】
△：インクジェットヘッド１０個中、４〜６個において、曲がりによる不良が発生。【０１８２】
×：インクジェットヘッド１０個中、７〜１０個において、曲がりによる不良が発生。【０１８３】
上記評価結果を表２に記す。【０１８４】
【表１】
2012063641.tif 000003
【０１８５】
【表２】
2012063641.tif 000004
【０１８６】
表１、２より、本発明の球形粒子を含有する接着剤によりノズルプレートを接着したインクジェットヘッドは、接着剤の空隙がほとんど無く、接着剤の流れ込みによる不吐出がほとんど無く、インク出射性が良好であることが分かる。【０１８７】
本発明の中でも、実施例１１より実施例２の方が接着剤層の空隙および不吐出で優れていることから、ノズルプレートの基材はシリコンが優れていることが分かる。更に、紫外線によって硬化可能な接着剤を用いた実施例１２はインク出射性において、最も優れていることが分かる。
【符号の説明】
【０１８８】
１  ヘッドチップ
２  ノズルプレート
３  配線基板
１１  流路壁
１２  インクチャネル
１３  金属層（電極）
１４  接続電極
１５  保護膜
１５′  保護膜の凸部（異常成長部）
１６  接着剤
１７  球形粒子
２１  ノズル
３２  開口部
３３  配線電極
【図１】
2012063641.tif 000005
【図２】
2012063641.tif 000006
【図３】
2012063641.tif 000007
【図４】
2012063641.tif 000008
【図５】
2012063641.tif 000009
【国際調査報告】
2012063641.tif 000010
2012063641.tif 000011