(57)【要約】【課題】振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】流路ユニットＵ０は、変形可能な振動板１１と、壁の一部である振動板１１の変形により液体Ｆに圧力が加わる圧力室２１と、を備える。振動板１１は、セラミック製の基材１２と、該基材１２の内部１２ｃにある隙間ＣＬ１を充填し液体Ｆの通過を抑制する充填剤１４と、を有する。液体噴射ヘッド１は、流路ユニットＵ０と、圧力室２１に連通するノズル６２と、を備える。液体噴射装置２００は、液体噴射ヘッド１を搭載している。充填剤１４は、光硬化樹脂、溶液Ｆ１４の水分が吸水剤Ｆ１３に吸収されたときに残留する物質、変性剤Ｆ１５によって溶液Ｆ１６から生成される固まり、熱硬化樹脂、の中から選ばれる一種以上の物質を含んでいてもよく、配位数６以上の原子を含んでいてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形可能な振動板と、
壁の一部である前記振動板の変形により液体に圧力が加わる圧力室と、
を備えた流路ユニットであって、
前記振動板は、
セラミック製の基材と、
該基材の内部にある隙間を充填し液体の通過を抑制する充填剤と、
を有する、流路ユニット。
【請求項２】
前記基材は、透光性を有し、
前記充填剤は、光硬化樹脂を含む、請求項１に記載の流路ユニット。
【請求項３】
前記振動板は、吸水剤を含み、
前記充填剤は、溶液の水分が前記吸水剤に吸収されたときに残留する物質を含む、請求項１又は請求項２に記載の流路ユニット。
【請求項４】
前記振動板は、溶液から固まりを生成する変性剤を含み、
前記充填剤は、前記変性剤によって溶液から生成される固まりを含む、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の流路ユニット。
【請求項５】
前記充填剤は、熱硬化樹脂を含む、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の流路ユニット。
【請求項６】
前記充填剤は、配位数６以上の原子を含む、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の流路ユニット。
【請求項７】
前記振動板の前記圧力室側となる第一の面側における前記充填剤の存在比は、前記振動板の前記圧力室とは反対側の第二の面側における前記充填剤の存在比よりも少ない、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の流路ユニット。
【請求項８】
前記振動板の前記圧力室側となる第一の面側における前記充填剤の存在比は、前記振動板の前記圧力室とは反対側の第二の面側における前記充填剤の存在比よりも多い、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の流路ユニット。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の流路ユニットと、
前記圧力室に連通するノズルと、
を備える、液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体噴射ヘッドを搭載した、液体噴射装置。
【請求項１１】
変形可能な振動板と、壁の一部である前記振動板の変形により液体に圧力が加わる圧力室と、を備えた流路ユニットの製造方法であって、
前記振動板のセラミック製の基材となる部分を少なくとも含む前駆体を加熱して前記基材を形成する形成工程と、
前記基材の内部に形成される隙間に、液体の通過を抑制する充填剤を充填する充填工程と、
を含む、流路ユニットの製造方法。
【請求項１２】
前記充填工程は、前記基材の環境を減圧すること、前記基材の環境を加圧すること、及び、前記振動板を振動させること、のうちの一つ以上を少なくとも行うことで前記充填剤の元になる液体を前記隙間に浸透させる浸透工程を含む、
請求項１１に記載の流路ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び、流路ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッド等の液体噴射ヘッドを構成する流路ユニットとして、例えば、液体流路用の空所を形成したグリーンシートと振動板用のグリーンシートとを一体焼成したものが知られている（特許文献１参照。）。液体流路には、例えば、壁の一部である振動板の変形によりインク等の液体に圧力が加わる圧力室、この圧力室への液体の供給路、及び、圧力室からノズルに連通する連通路が含まれる。液体噴射ヘッドは、前述の流路基板とノズルプレート等の接合基板とを接合することにより形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１４４９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年のノズルは、印刷物等の出力物の高画質化及び高速化に向けて高密度化が進んでいる。また、この高密度化と相反する低コスト化も要求されている。ノズルを高密度化するには、ノズルのピッチを狭くする必要がある。ノズルピッチを狭くするには、圧力室の幅を狭くする必要がある。圧力室の幅が狭くなると、インク滴を吐出するための振動板の変位量が低下する。この変位量の低下を抑えるためには、振動板を薄くする必要がある。しかし、セラミック製の振動板を薄くすると、この薄い振動板から液の染み出しが発生することが判った。
【０００５】
上述した液漏れの問題は、液体噴射ヘッドに限らず、種々の流路ユニットにも同様に存在する。
【０００６】
以上を鑑み、本発明の目的の一つは、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様の一つとして、本発明は、変形可能な振動板と、壁の一部である前記振動板の変形により液体に圧力が加わる圧力室と、を備えた流路ユニットであって、前記振動板は、セラミック製の基材と、該基材の内部にある隙間を充填し液体の通過を抑制する充填剤と、を有する態様を有する。
【０００８】
また、本発明は、前記流路ユニットと、前記圧力室に連通するノズルと、を備える、インクジェットヘッド等の液体噴射ヘッドの態様を有する。
更に、本発明は、前記液体噴射ヘッドを搭載した、インクジェットプリンター等の液体噴射装置の態様を有する。
【０００９】
更に、本発明は、変形可能な振動板と、壁の一部である前記振動板の変形により液体に圧力が加わる圧力室と、を備えた流路ユニットの製造方法であって、
前記振動板のセラミック製の基材となる部分を少なくとも含む前駆体を加熱して前記基材を形成する形成工程と、
前記基材の内部に形成される隙間に、液体の通過を抑制する充填剤を充填する充填工程と、
を含む、態様を有する。
【００１０】
更に、本発明は、液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射装置の製造方法、等の態様を有する。
【００１１】
上述した態様において、セラミック製の基材の内部にある隙間に充填された充填剤は圧力室内の液体に由来する液が隙間を通過することを抑制する。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な技術を提供することができる。
なお、染み出る液は、圧力室内の液体そのものに限られず、溶媒など液体の成分の一部を含む。
本発明は、基材の内部にある隙間の全てが充填剤で充填されることに限定されず、隙間の一部のみ充填剤で充填されることも含まれる。また、本発明は、液体の振動板通過を充填剤が完全に防止することに限定されず、充填剤の無い場合と比べて液体の振動板通過が遅くなることも含まれる。
【００１２】
ところで、充填剤は、セラミック製の基材の内部にある隙間における液体の通過を抑制することができればよく、種々の物質が含まれる。例えば、充填剤にＵＶ（紫外線）硬化樹脂等の光硬化樹脂が含まれてもよい。基材が透光性を有する場合、基材の内部にある隙間に液状の光硬化性樹脂を充填し、基材に光を当てると、基材の内部にある隙間に光硬化樹脂を含む材料が充填された状態になる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
【００１３】
振動板が多価アルコール等の吸水剤を含む場合、充填剤には溶液の水分が吸水剤に吸収されたときに残留する物質が含まれてもよい。例えば、基材の内部にある隙間に溶液の少なくとも一部の成分が入ると、溶液の水分が吸水剤に吸収され、残留する物質を含む材料が基材の内部にある隙間に充填された状態になる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
なお、溶液には、ノズルから噴射されるインク等の液体、充填剤を生成するための専用の液体、等が含まれる。
【００１４】
振動板が溶液から固まりを生成する変性剤を含む場合、充填剤には変性剤によって溶液から生成される固まりが含まれてもよい。例えば、基材の内部にある隙間に溶液の少なくとも一部の成分が入ると、変性剤によって溶液から固まりが生成され、この固まりを含む材料が基材の内部にある隙間に充填された状態になる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
なお、固まりには、溶質と変性剤とが反応して生じた析出成分といった溶液の一部と変性剤とが結合した固まり、ゲルといった溶液全体を含む固まり、等が含まれる。溶液には、ノズルから噴射されるインク等の液体、充填剤を生成するための専用の液体、等が含まれる。
【００１５】
また、充填剤には、熱硬化樹脂が含まれてもよい。例えば、基材の内部にある隙間に液状の熱硬化性樹脂を充填し、基材を加熱すると、基材の内部にある隙間に熱硬化樹脂を含む材料が充填された状態になる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
【００１６】
更に、充填剤には、配位数６以上の原子が含まれてもよい。充填剤に含まれる原子の配位数が６以上と大きいと、充填剤と基材との結合をより強固にすることができる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
【００１７】
ところで、振動板の圧力室側となる第一の面側における充填剤の存在比（Ｒ１とする。）は、振動板の圧力室とは反対側の第二の面側における充填剤の存在比（Ｒ２とする。）よりも少なくてもよい。例えば、基材の内部にある隙間に液状の光硬化性樹脂を充填し、振動板の圧力室とは反対側の第二の面側に光を照射し、振動板の圧力室側で硬化しなかった光硬化性樹脂が抜けると、Ｒ１＜Ｒ２となる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
【００１８】
逆に、Ｒ１＞Ｒ２でもよい。例えば、振動板が吸水剤を含む場合、圧力室に溶液を供給すると、溶液の水分が吸水剤に吸収されたときに残留する物質の存在比は、Ｒ１＞Ｒ２となる。振動板が溶液から固まりを生成する変性剤を含む場合、この固まりの存在比は、Ｒ１＞Ｒ２となる。従って、本態様は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例を提供することができる。
【００１９】
なお、上述した流路ユニットの製造方法の充填工程は、前記基材の環境を減圧すること、前記基材の環境を加圧すること、及び、前記振動板を振動させること、のうちの一つ以上を少なくとも行うことで前記充填剤の元になる液体を前記隙間に浸透させる浸透工程を含んでもよい。本態様は、充填剤の元になる液体の浸透効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】流路ユニットＵ０を模式的に例示する断面図。
【図２】液体噴射ヘッド１の構成を模式的に例示する分解斜視図。
【図３】（ａ）は図２のＡ１−Ａ１の位置における液体噴射ヘッド１の断面図、（ｂ）は図２のＡ２−Ａ２の位置における液体噴射ヘッド１の断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は液体噴射ヘッド１の製造工程を模式的に例示するための断面図。
【図５】（ａ）は液状熱硬化性物質Ｆ１１を利用する流路ユニット製造工程を例示する図、（ｂ）は流路ユニット製造途中の様子を模式的に例示する断面図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は有機金属化合物を例示する図、（ｆ）は加熱工程後の状態を例示する図。
【図７】含浸装置３００を模式的に例示する図。
【図８】含浸処理を例示する図。
【図９】振動板振動処理時の様子を模式的に例示する断面図。
【図１０】（ａ）は液状光硬化性樹脂Ｆ１２を利用する流路ユニット製造工程を例示する図、（ｂ）は流路ユニット製造途中の様子を模式的に例示する断面図、（ｃ）は照射部Ｌ１を有する液体噴射装置２００を模式的に例示する図、（ｄ）は振動板１１における充填剤の濃度分布を例示する図。
【図１１】（ａ）は吸水剤Ｆ１３を利用する流路ユニット製造工程を例示する図、（ｂ）は流路ユニット製造途中の様子を模式的に例示する断面図、（ｃ）は振動板１１における充填剤の濃度分布を例示する図。
【図１２】（ａ）は溶液Ｆ１６から固まりを生成する変性剤Ｆ１５を利用する流路ユニット製造工程を例示する図、（ｂ）は流路ユニット製造途中の様子を模式的に例示する断面図、（ｃ）はゲルで隙間ＣＬ１を充填した流路ユニットＵ０を模式的に例示する断面図。
【図１３】（ａ）は液状熱硬化性樹脂Ｆ１７を利用する流路ユニット製造工程を例示する図、（ｂ）は流路ユニット製造途中の様子を模式的に例示する断面図、（ｃ）は加熱部Ｈ１を有する液体噴射装置２００を模式的に例示する図。
【図１４】液体噴射装置２００の構成の概略を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
【００２２】
（１）流路ユニット及び液体噴射ヘッドの概要の例示：
まず、流路ユニット及び液体噴射ヘッドの例を説明する。図１は、圧電素子３を設けた流路ユニットＵ０を模式的に例示する断面図であり、振動板１１の要部を拡大して下段に示している。分かり易く示すため、セラミック結晶粒子１３を振動板１１の厚みと比べて大きくし、隙間ＣＬ１を粒子１３と比べて大きくしている。むろん、振動板の厚みに対するセラミック結晶粒子の大きさは特に限定されず、粒子に対する隙間の大きさも特に限定されず、粒子の形状も特に限定されない。図１の上段では粒子１３にハッチングを付し、図１の下段では充填剤１４にハッチングを付している。図２は、流路ユニットＵ０を含む液体噴射ヘッド１の構成の概略を例示している。図３（ａ）は、液体噴射ヘッド１を図２のＡ１−Ａ１の位置での断面図を示している。図３（ｂ）は、液体噴射ヘッド１を図２のＡ２−Ａ２の位置での断面図を示している。
【００２３】
上述した図中、符号Ｄ１は振動板１１及び流路ユニットＵ０の厚み方向を示している。符号Ｄ３は、流路ユニットＵ０の長手方向を示し、例えば、長尺状の圧力室２１の併設方向であり、圧力室２１の幅方向とされる。符号Ｄ４は、流路ユニットＵ０の短手方向を示し、例えば、圧力室２１の長手方向とされる。各方向Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４は、互いに直交するものとするが、互いに交わっていれば直交していなくてもよい。分かり易く示すため、各方向Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４の拡大率は異なることがあり、圧電素子３の面積率も異なることがあり、各図は整合していないことがある。
【００２４】
なお、本明細書で説明する位置関係は、発明を説明するための例示に過ぎず、発明を限定するものではない。従って、圧力室の上以外の位置、例えば、下、左、右、等に振動板が配置されることも、本発明に含まれる。また、方向や位置等の同一、直交、等は、厳密な同一、直交、等のみを意味するのではなく、製造時等に生じる誤差も含む意味である。更に、接すること、及び、接合することは、間に接着剤等の介在するものが有ることと、間に介在するものが無いこととの両方を含む。
【００２５】
図１等に示す流路ユニットＵ０は、変形可能な振動板１１と、壁の一部である振動板１１の変形により液体Ｆに圧力が加わる圧力室２１と、を備える。振動板１１は、セラミック製の基材１２と、該基材１２の内部１２ｃにある隙間ＣＬ１を充填し液体Ｆの通過を抑制する充填剤１４と、を有する。
【００２６】
ここで、隙間ＣＬ１に充填剤が無い場合に圧力室２１内に液体Ｆを満たしたときに振動板１１の圧力室２１とは反対側の第二の面（表面１１ａ）から染み出る液の流量（単位時間当たりの液の重量）をＱｃ（Ｑｃ＞０）、隙間ＣＬ１に充填剤１４を充填した場合に圧力室２１内に液体Ｆを満たしたときに振動板１１の第二の面（表面１１ａ）から染み出る液の流量をＱｓ（Ｑｓ≧０）とする。液体Ｆの通過を抑制するとは、Ｑｓ＜Ｑｃであることを意味する。むろん、Ｑｓ＝０が理想である。また、基材の内部１２ｃにある隙間ＣＬ１の全てが充填剤１４で充填されることが理想であるが、隙間ＣＬ１の一部のみ充填剤１４で充填されてもよい。振動板１１の圧力室２１側の第一の面（裏面１１ｂ）と反対の第二の面（表面１１ａ）との厚み方向Ｄ１における中間位置１１ｍの隙間ＣＬ１に充填剤１４が充填されていると、充填剤１４が長期間残り易いので好ましい。すなわち、厚み方向の少なくとも中間位置の隙間に充填剤が充填された振動板を有する流路ユニットは、高耐久性を有する。
【００２７】
図１に示す基材１２は、グリーンシート、スラリー、といったセラミック前駆体から焼成されて形成され、多数のセラミック結晶粒子１３が含まれている。粒子１３同士の間には、僅かな隙間ＣＬ１が形成されている。基材１２は、振動板１１から隙間ＣＬ１を除いた部分を指すものとする。すなわち、基材の内部１２ｃには、厚み方向Ｄ１へ繋がるような隙間ＣＬ１が形成されている。この隙間ＣＬ１に充填剤が充填されていない場合、圧力室内のインク等の少なくとも一部の成分が裏面１１ｂ（第一の面）から隙間ＣＬ１を通って表面（第二の面）１１ａに染み出してしまう。特に、圧電素子の駆動により基材が振動すると、液が染み出し易くなる。
【００２８】
図３（ｂ）等を参照して、高画質化及び高速化に向けたノズルの高密度化と低コスト化との両立と液漏れについて説明する。ノズル６２を高密度化するには、ノズル６２のピッチＰを狭くする必要がある。ノズルピッチＰを狭くするには、圧力室２１の幅Ｗを狭くする必要がある。圧力室の幅Ｗが狭くなると、液滴を吐出するための振動板の変位量が低下する。この変位量の低下を抑えるためには、振動板厚Ｔを例えば１〜３μｍ程度と薄くしなければならない。しかし、セラミック製の振動板を薄くすると、振動板から液の染み出しが発生する。グリーンシート、スラリー、といったセラミック製の振動板の前駆体は、粉体の形状を留めるためにバインダーが多く含まれている。また、粉体の焼成であるために焼成後の結晶粒界部に隙間ＣＬ１が発生し易い。このような隙間ＣＬ１による「液漏れ」は振動板が厚い場合には、途中で液が止まり、顕在化していなかったので、液漏れは振動板の厚みについて薄く極限を追求するようになって顕在化した問題と言える。
【００２９】
また、振動板を薄くしても液漏れが生じないようにするためＳｉウエハーを使うと、高価な半導体製造装置を用いる必要があり、液体噴射ヘッドのコストアップとなる。また、圧力室に面した振動板の表面をパラキシリレン系のポリマーでコーティングする方法は、使用中にコーティングが剥がれるという耐久性の問題と、パラキシリレン系のポリマーの付着により接合基板との接着強度が低下するという問題とがある。
更に、染み出る液は、原液インクと染料又は顔料濃度が大きく異なる場合がある。これは、インク中の粒子がフィルタリングされるためである。故に、液漏れを生む隙間ＣＬ１は微小な隙間であり抑制が難しく、液漏れを一部抑制できてもばらつきにより液体噴射ヘッドの歩留まりの低下を招く。
【００３０】
そこで、本流路ユニットＵ０の基材内部１２ｃの隙間ＣＬ１には、充填剤１４を充填している。この充填剤１４は、圧力室２１内の液体Ｆが隙間ＣＬ１を厚み方向Ｄ１へ通過することを抑制する。従って、本技術は、圧力室２１内の液体Ｆに由来する液の振動板１１からの染み出しを抑制することが可能である。
なお、隙間ＣＬ１に充填剤１４が充填されているか否かは、断面ＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）マッピング分析、ＸＰＳ（X-ray Photoelectron Spectroscopy）、ＦＴ−ＩＲ（Fourier Transform Infrared）法、等により確認することができる。
【００３１】
図２に例示する液体噴射ヘッド１は、符号１０，２０，３０の各部を有する流路ユニットＵ０と、圧力室２１に連通するノズル６２と、を備え、インク（液体）を噴射（吐出）するインクジェット式記録ヘッドである。図１４に例示する液体噴射装置２００は、前述のような液体噴射ヘッドを搭載したインクジェットプリンター（記録装置）である。
なお、液体噴射ヘッド１は、封止プレート４０やリザーバープレート５０を必ずしも備える必要は無い。例えば、封止プレートが無い場合にはリザーバープレートを接合基板にすることができ、リザーバープレートも無い場合にはノズルプレートを接合基板にすることができる。また、液体噴射ヘッドはいわゆるコンプライアンスプレート等の他のプレートを備えていてもよく、例えば、コンプライアンスプレートがリザーバープレートとノズルプレートとの間に配置されてもよい。更に、これらのプレートが複数のプレートで構成されてもよいし、複数のプレートの機能を一枚のプレートが備えていてもよい。
【００３２】
振動板部１０は、振動板１１、圧電素子３、リード電極８４、等を有する圧電アクチュエーターである。振動板部１０は、駆動信号ＳＧ１に応じて変形して圧力室２１内の液体に圧力を加える。
振動板１１は、スペーサー部２０の一方の面（表面２０ａ）を封止し、該スペーサー部２０と接する裏面１１ｂとは反対側の表面１１ａに圧電素子３、リード電極８４、等が設けられている。振動板の裏面１１ｂは、圧力室２１の壁面の一部を構成する。すなわち、圧力室２１の壁の一部である振動板１１は、圧電素子３により駆動信号ＳＧ１に応じた変形をする。振動板１１は、矩形板状でもよいし、矩形板状でなくてもよい。
【００３３】
圧電素子３は、圧電体層８２と、該圧電体層の圧力室２１側に設けられた下電極（第一電極）８１と、圧電体層８２の他方側に設けられた上電極（第二電極）８３とを有する圧力発生部である。図２に示す各圧電素子３は、各圧力室２１に対応した位置にある。圧電素子３を駆動制御するための制御回路基板９１は、例えば、上電極８３に対してフレキシブル基板等といったケーブル類９２を介して接続される。電極８１，８３の一方は、共通電極にされてもよい。上下電極の構成金属には、例えば、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｔｉ（チタン）、等の一種以上を用いることができる。圧電体層８２には、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛、Ｐｂ（Ｚｒx，Ｔｉ1-x）Ｏ3）といった強誘電体、非鉛系ペロブスカイト型酸化物、といったペロブスカイト構造を有する材料等を用いることができる。リード電極８４は、下電極８１に接続されてもよいし、上電極８３に接続されてもよい。リード電極の構成金属には、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）、Ｔｉ、等の一種以上を用いることができる。
【００３４】
スペーサー部２０には、厚み方向Ｄ１へ貫通した圧力室２１が形成されている。このスペーサー部２０が振動板１１と接続部３０とに挟まれることにより、圧力室２１が流路ユニットＵ０の内部に設けられる。スペーサー部２０は、矩形板状でもよいし、矩形板状でなくてもよい。
各圧力室２１は、長手方向を流路基板の短手方向Ｄ４に向けた長尺状に形成され、流路基板の長手方向Ｄ３へ複数並べられている。圧力室２１同士の間は、隔壁２２とされる。圧力室２１内の液体には、壁の一部である振動板１１の変形により圧力が加わる。圧力室２１の幅や長さは、裏面２０ｂ側の長さが表面２０ａ側の長さよりも短くされてもよい。流路基板の長手方向Ｄ３へ並んだ圧力室２１の列は、流路基板の短手方向Ｄ４へ複数並べられてもよい。
【００３５】
接続部３０には、各圧力室２１に連通する位置で厚み方向Ｄ１へ貫通した液体の供給孔３１及びノズル連通孔３２が形成されている。すなわち、接続部３０は、孔３１，３２を除いてスペーサー部２０における表面２０ａとは反対側の他方の面（裏面２０ｂ）を封止する。接続部３０は、矩形板状でもよいし、矩形板状でなくてもよい。各供給孔３１は各圧力室２１の長手方向（Ｄ４）の一端に対応する位置に設けられ、各ノズル連通孔３２は各圧力室２１の長手方向（Ｄ４）の他端に対応する位置に設けられている。孔３１，３２及び圧力室２１は、流路ユニットＵ０の液体流路Ｆ１となる。
【００３６】
なお、振動板１１、スペーサー部２０及び接続部３０には、例えば、ジルコニア（ＺｒＯx）、酸化イットリウム（ＹＯx）、アルミナ（ＡｌＯx）、といったセラミックス等の一種以上の絶縁性材料を用いることができる。
【００３７】
接続部３０の裏面３０ｂに接合される封止プレート４０には、厚み方向Ｄ１へ貫通した液体の共通供給孔４１、ノズル連通孔４２、及び、リザーバー５１への液体導入孔４３（図３（ａ）参照）が形成されている。共通供給孔４１は、長手方向を封止プレート４０の長手方向Ｄ３に向けた長尺状に形成され、接続部の複数の供給孔３１に連通する位置に設けられている。各ノズル連通孔４２は、接続部の各ノズル連通孔３２に連通する位置に設けられている。液体導入孔４３は、流路ユニットＵ０に接しない位置に設けられている。封止プレートの裏面４０ｂは、リザーバー５１の壁面の一部を構成する。
リザーバープレート５０には、厚み方向Ｄ１へ貫通したリザーバー５１及びノズル連通孔５２が形成されている。リザーバー５１は、共通供給孔４１と液体導入孔４３とに連通した共通インク室である。各ノズル連通孔５２は、封止プレートの各ノズル連通孔４２に連通する位置に設けられている。
【００３８】
ノズルプレート６０には、各ノズル連通孔５２に連通する位置で厚み方向Ｄ１へ貫通したノズル６２が形成されている。ノズルプレート６０の裏面は、ノズル６２から液滴を噴射するノズル面６０ｂとされる。図２に示すノズルプレート６０は、各圧力室２１に連通するノズル６２が所定方向（Ｄ３）へ所定間隔で並べられたノズル列を有している。複数のノズルは、千鳥状に配置されてもよい。
なお、上記プレート４０，５０，６０を含む種々のプレートの材料には、例えば、ステンレスやニッケルといった金属、合成樹脂、セラミックス、等の一種以上を用いることができる。
【００３９】
上述した液体噴射ヘッド１において、インク等の液体Ｆは、液体導入孔４３から導入されてリザーバー５１内を満たし、共通供給孔４１及び個別の供給孔３１を通って圧力室２１内を満たす。制御回路基板９１からの駆動電圧（駆動信号ＳＧ１）に応じて振動板１１を圧力室２１側へ膨らませるように圧電素子３が変形すると、それに応じて振動板１１も変形し、振動板１１の変形により圧力室２１内の液体Ｆの圧力が高まり、ノズル連通孔３２，４２，５２を介してノズル６２から液滴が噴射される。
【００４０】
（２）液体噴射ヘッド製造方法の概要の例示：
次に、図１〜３とともに図４を参照して、液体噴射ヘッドの製造方法を例示する。図４は、流路基板の短手方向Ｄ４に沿った垂直断面図である。
【００４１】
まず、例えばジルコニア等といったセラミック粉体とバインダーと溶媒を含むペーストから所望の厚みのグリーンシートを成形する。この成形には、ドクターブレード装置やリバースロールコーター装置等といった一般的な装置を用いることができる。スペーサー部２０用のグリーンシート、及び、接続部３０用のグリーンシートには、切断や切削や打ち抜き等といった機械加工やレーザー加工を施す。これにより、圧力室２１を有するシート状のスペーサー部前駆体１２０が得られ、孔３１，３２を有するシート状の接続部前駆体１３０が得られる。振動板１１用のグリーンシートは、必要無ければ加工は不要である。得られる振動板前駆体１１１とスペーサー部前駆体１２０と接続部前駆体１３０とを積層すると、図４（ａ）に示すような前駆体１００となる。
以上が、振動板１１のセラミック製の基材１２となる部分を少なくとも含む前駆体１００を形成する前駆体形成工程Ｓ１である。
【００４２】
次いで、上記前駆体１００を一体焼成し、図４（ｂ）に示すようにセラミック製の基材１２を含む流路ユニット本体１０１を形成する（加熱工程Ｓ２）。焼成温度は、一体化されたセラミック製流路ユニット本体が形成される温度であれば特に限定されず、例えば、１３００〜１５００℃程度とすることができる。焼成前に、焼成温度よりも低い脱脂温度で加熱して前駆体１００を脱脂してもよい。更に、脱脂前に、脱脂温度よりも低い乾燥温度で加熱して前駆体を乾燥させてもよい。得られる流路ユニット本体１０１は、特別な接着処理等を加える必要が無く、各部１２，２０，３０の重ね合わせ面のシール性が得られる。
なお、流路ユニット本体は、セラミック粉体とバインダーと溶媒を含むスラリーを用いるゲルキャスト法等により形成してもよい。
【００４３】
前駆体を焼成すると、多数のセラミック結晶粒子が形成される。これらの粒子同士の間には、隙間が形成されることがある。ノズルを高密度化するため振動板を薄くすると、振動板の基材の内部に形成される隙間を通った圧力室内の液が圧電素子側に染み出す現象が生じる。そこで、液体噴射ヘッドの製造工程の途中で隙間に充填剤を充填することにしている。図４（ｃ）の例では基材１２の内部の隙間に充填剤を充填した振動板１１を形成した後に圧電素子３を形成しているが、圧電素子形成後に充填剤の充填工程を行うことも可能である。この充填工程の詳細は、後述する。
【００４４】
充填工程を経て、振動板１１を含む流路ユニットＵ０を形成した後、図４（ｃ）に示すように、振動板１１上に下電極８１、リード電極８４（図３（ａ）参照）、圧電体層８２、及び、上電極８３を形成する（圧電素子形成工程Ｓ３）。電極８１，８３，８４は、スパッタ法等といった気相法で形成してもよいし、スピンコート法等といった液相法で形成した塗布膜を加熱する方法等で形成してもよい。スピンコート法等といった液相法によって圧電体層を形成する場合、例えば、ＰＺＴを構成する金属の有機物を分散媒に分散した前駆体溶液の塗布工程、例えば１７０〜１８０℃程度の乾燥工程、例えば３００〜４００℃程度の脱脂工程、及び、例えば５５０〜８００℃程度の焼成工程の組合せを複数回行えばよい。不要箇所の電極や圧電体層は、パターニングにより除去してもよい。また、レジストパターンを振動板上に形成し、振動板全面上に電極や圧電体層を形成した後にレジストパターンとともに電極や圧電体層を除去してもよい。
【００４５】
その後、流路ユニットＵ０、封止プレート４０、リザーバープレート５０、及び、ノズルプレート６０を接合し、制御回路基板９１をケーブル類９２で圧電素子３に接続する（ヘッド形成工程）。部材Ｕ０，４０，５０，６０間の接合は、プレートと略同じ孔を形成した熱圧着用接着シートを部材間に挟んだ状態で部材同士を熱圧着する方法、液状の接着剤を部材間に塗布する方法、熱圧着性（自己圧着性）を有する部材を用いて部材同士を熱圧着する方法、等が可能である。制御回路基板９１の接続は、部材Ｕ０，４０，５０，６０間の一部又は全部を接合する前に行ってもよい。
以上により、図３（ａ），（ｂ）で示したような液体噴射ヘッド１が製造される。
【００４６】
（３）流路ユニット及びその製造方法の第一の例：
次に、図５〜９を参照して、流路ユニットＵ０及びその製造方法の第一の例を説明する。
図５（ａ）は、液状熱硬化性物質Ｆ１１を利用する流路ユニット製造工程を示している。まず、例えば、ジルコニア（ＺｒＯx）に酸化イットリウム（ＹＯx）をモル比で４〜８％添加した粉体をバインダー等に分散したペーストをシート状に成形してグリーンシートを形成し、必要に応じてグリーンシートを加工して、各前駆体１１１，１２０，１３０を形成して積層する（前駆体形成工程Ｓ１１）。次いで、前駆体１１１，１２０，１３０を一体的に脱脂し（脱脂工程Ｓ１２）、例えば１３００〜１５００℃程度で一体焼成する（焼成工程Ｓ１３）。基材１２とスペーサー部２０と接続部３０を接合した一体焼成物（１０１）の断面の様子を図５（ｂ）の最上段に示している。この一体焼成物には、多数の結晶粒子１３が形成され、粒子１３間に隙間ＣＬ１が形成されている。
以上の工程Ｓ１１〜Ｓ１３は、基材１２を形成する形成工程の例である。
【００４７】
次いで、液状熱硬化性物質Ｆ１１を一体焼成物の少なくとも振動板になる部分の基材１２に含浸させる（液状熱硬化性物質含浸工程Ｓ１４）。このときの様子を図５（ｂ）の上から２段目に示している。液状熱硬化性物質の縮合、架橋、等の結合反応は、隙間ＣＬ１のミクロ部への浸透後が好ましい。
液状熱硬化性物質Ｆ１１には、有機金属化合物溶液、塩化金属溶液といったハロゲン化金属溶液、有機物溶液、等の一種以上を用いることができる。有機金属化合物には、図６（ａ）に例示する金属アルコキシド、図６（ｂ），（ｃ）に例示する金属キレート、図６（ｄ）に例示する金属アシレート、図６（ｅ）に例示する金属の酢酸塩といったカルボン酸塩、金属の炭酸アンモニウム塩、等が含まれる。図６（ａ）〜（ｄ）中、「Ｒ」は炭化水素を表す。それぞれの「Ｒ」は、異なる炭化水素でもよい。また、図６（ａ）〜（ｅ）中、「Ｍ」は金属を表す。
【００４８】
金属アルコキシドは、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ノルマルプロピルジルコネート、ノルマルブチルジルコネート、等を例示することができる。金属キレートは、チタントリエタノールアミネート、チタンラクテート、チタンアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、ジルコニウムラクテートアンモニウム塩、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート、等を例示することができる。金属アシレートは、チタンイソステアレート、オクチル酸ジルコニウム化合物、ステアリン酸ジルコニウム、等を例示することができる。
【００４９】
有機金属化合物は、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル基、炭素二重結合といった不飽和結合、エーテル結合、エステル結合、等の官能基を有するものが好ましい。このような有機金属化合物を用いると、焼成された基材と充填剤とを強固に結合することができる。
【００５０】
有機金属化合物を構成する金属は、Ｔｉ、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、等、配位数６以上の原子が好ましい。例えば、Ｔｉは４価６配位の金属原子であり、Ｚｒは４価８配位の金属原子である。充填剤に含まれる原子の配位数が６以上と大きいと、充填剤と基材との結合をより強固にすることができ、振動板からの液の染み出しを抑制するのに好適である。
【００５１】
液状熱硬化性物質は、例えば、上述した有機金属化合物等の分散質（溶質を含む）を分散媒（溶媒を含む）に分散（溶解を含む）させることにより作製することができる。分散媒中に熱硬化性の分散質を分散させた液状熱硬化性物質は、溶媒中に溶質が分子レベルで分散している、すなわち、溶媒中に溶質が溶解している溶液が特に好ましい。このような溶液は、隙間ＣＬ１に入り込み易いので、容易に基材１２に含浸させることができる。また、分散媒中に熱硬化性の分散質を分散させた液状熱硬化性物質は、分散媒中にナノレベル、例えば、径１０〜５０ｎｍの分散質が分散した分散系が好ましい。このような分散質を含む分散系も、隙間ＣＬ１に入り込み易いので、容易に基材１２に含浸させることができる。塩化金属水溶液では、加水分解反応により１０〜５０ｎｍの微粒子を得ることもできる。
ここで重要な点は、分散質を分散媒中に分子レベル又はナノレベルで確実に分散させることである。
【００５２】
分散質（溶質）は、ジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムキレート、ジルコニウムアシレート、といった有機ジルコニウム化合物、塩化ジルコニウム、炭酸アンモニウムジルコニウム、等のＺｒ含有物質が特に好ましい。これは、Ｚｒが８配位と高い配位数をとるうえ、振動板の主組成であるジルコニアと相性が良く、基材と強固に結合可能であるためである。また、Ｔｉ含有物質やＨｆ含有物質でも分子レベル又はナノレベルの分散が可能であるうえ、高い配位数をとるため、基材と強固に結合可能である。
【００５３】
分散媒（溶媒）には、水、エタノール、イソプロパノール、ブチルグリコール、メトキシプロパノール、アセトン、等の一種以上を用いることができる。分散媒（溶媒）と分散質（溶質）は、出来上がる焼成体と含浸プロセスの組合せにより好適な組合せを選択すればよい。炭酸アンモニウムジルコニウムを用いる場合、反応を調整するために酒石酸を添加しても良い。
また、基材に充填剤を強固に結合させるため、必要に応じて加水分解と重縮合を行うことも可能である。この場合、水と金属アルコキシドの組合せ等を選択すればよい。
【００５４】
液状熱硬化性物質の含浸処理は、大気圧下で溶液槽３８０に入れた液状熱硬化性物質に流路ユニット本体１０１をディッピングする（図７参照）だけでもよいが、減圧処理と加圧処理の少なくとも一方を組み合わせてもよい。これらの処理とディッピングとの組合せで含浸処理を行うのは、比較的容易なプロセスで比較的有効な効果を得るためである。より強い効果、更なる適正化を進める場合は、図７に示すような含浸装置３００を用い図８の例１〜５に示すような含浸処理も可能である。
【００５５】
図７は、上記処理を実行可能な含浸装置３００を模式的に例示している。この含浸装置３００は、圧力調整バルブ３２２を介して減圧用ポンプ３２０を接続した減圧チャンバー３１０と、圧力調整バルブ３４２を介して加圧用窒素ボンベ３４０を接続した加圧チャンバー３３０とを備えている。減圧チャンバー３１０には、外部との間で流路ユニット本体１０１又は溶液槽３８０を出し入れ可能な移動口兼開閉バルブ３１２が設けられている。加圧チャンバー３３０には、外部との間で流路ユニット本体１０１又は溶液槽３８０を出し入れ可能な移動口兼開閉バルブ３３２が設けられている。減圧チャンバー３１０と加圧チャンバー３３０との間には、チャンバー３１０，３３０間で流路ユニット本体１０１又は溶液槽３８０を移動可能な移動口兼開閉バルブ３３４が設けられている。
【００５６】
図８は、含浸処理の例１〜７を示している。もちろん含浸処理は、これら７つの例に限られるものではない。例１は、大気圧下で溶液槽３８０に流路ユニット本体１０１を入れてから所定時間後、溶液槽３８０から流路ユニット本体１０１を取り出して減圧チャンバー３１０内で所定時間減圧処理（例えば絶対圧０．１〜０．５気圧程度）を行う含浸処理を示している。減圧処理を行う工程は、基材の環境を減圧することで充填剤の元になる液体を隙間に浸透させる工程である。例２は、例１の処理後、流路ユニット本体１０１を減圧チャンバー３１０内から加圧チャンバー３３０内に移して所定時間加圧処理（例えば絶対圧２〜９気圧程度）を行う含浸処理を示している。加圧処理を行う工程は、基材の環境を加圧することで充填剤の元になる液体を隙間に浸透させる工程であり、減圧処理と組み合わせることも可能である。例３は、大気圧下で溶液槽に流路ユニット本体を入れてから所定時間後、溶液槽から流路ユニット本体を取り出して加圧チャンバー内で所定時間加圧処理を行う含浸処理を示している。これにより、浸透効率が向上する。例４は、減圧チャンバー内に入れた溶液槽に流路ユニット本体を入れてから所定時間減圧処理を行う含浸処理を示している。例５は、加圧チャンバー内に入れた溶液槽に流路ユニット本体を入れてから所定時間加圧処理を行う含浸処理を示している。例６は、流路ユニット本体１０１を用いて液体噴射ヘッドの状態に組み立て、液状熱硬化性物質Ｆ１１を圧力室２１内に供給した後、圧電素子３を繰り返し駆動させる駆動電圧（駆動信号ＳＧ１）を制御回路基板９１から出して振動板を振動させる振動処理を行う含浸処理を示している。振動処理を行う工程は、振動板を振動させることで充填剤の元になる液体を隙間に浸透させる工程であり、減圧処理や加圧処理と組み合わせることも可能である。例７は、大気圧下で溶液槽に流路ユニット本体を入れて所定時間ディッピング処理を行う含浸処理を示している。
減圧処理、加圧処理、及び、振動処理のうちの一つ以上を少なくとも行うことで充填剤の元になる液体を隙間に浸透させる浸透工程が充填工程に含まれていると、充填剤の元になる液体の浸透効率が向上する。
【００５７】
図９は、上記例６の振動板振動処理時の様子を模式的に例示している。この例の圧電素子３は、制御回路基板９１からの駆動電圧が”Ｌ”（ロー）である場合に撓みの少ない状態となり、前記駆動電圧が”Ｈ”（ハイ）である場合に撓みの多い状態となっている。この圧電素子３の変形により基材１２が圧力室２１側に撓むと、裏面１１ｂ側の隙間ＣＬ１が若干拡がる。駆動電圧”Ｈ”を繰り返し供給して基材１２を繰り返し撓ませると、隙間ＣＬ１が拡がったり狭まったりするので、隙間ＣＬ１に液状熱硬化性物質Ｆ１１が入り込み易くなる。また、繰り返しの撓みは圧力室２１に繰り返しの加圧と減圧も生じさせる。従って、振動板を振動させながら溶液槽の液を浸透させる例６は、浸透効率が向上する。また、直流電圧”Ｈ”の印加を維持して図９の下段に示す状態を保っても、隙間ＣＬ１が拡がっているため、浸透効率が向上する。
なお、含浸工程は、焼成後であれば良く、他の部品組み込み後などでも処理が可能であれば後工程になるほど良い。
また、液体を振動板の隙間に浸透させると、液体の浸透状況や液体自体の状態等により振動板の状態が変化する。そこで、制御回路基板９１から圧電素子３に駆動信号を供給して振動板を振動させるとき、振動板の状態に応じて駆動信号を調整してもよい。この処理は、例えば、浸透回数、浸透時間、振動板の電気抵抗や残留振動や固有振動周期といった電気的状態、等に基づいて駆動信号の電圧や周波数等を調整することにより行うことができる。振動板の状態に応じて駆動信号を調整する例も、液漏れが抑制される好適な例となる。
【００５８】
含浸工程の後、流路内における液状熱硬化性物質の余分な付着を除去する洗浄を行った後に流路ユニット本体を乾燥させる（洗浄工程Ｓ１５）。このときの様子を図５（ｂ）の上から３段目に示している。その後、含浸させた液を安定化させて移動を防ぐため加熱装置を用いて加熱処理を行い（加熱工程Ｓ１６）、隙間ＣＬ１の液状熱硬化性物質Ｆ１１を固形状の熱硬化物質に変化させて、流路ユニットＵ０を完成させる。この熱硬化物質（１４）は、図５（ｂ）の最下段に示すように、基材内部の隙間ＣＬ１を閉塞する。従って、加熱工程によって基材１２の内部に形成される隙間ＣＬ１に充填される充填剤１４は、厚み方向Ｄ１への液体Ｆの通過を抑制する。
以上の工程Ｓ１４〜Ｓ１６は、充填剤１４を充填する充填工程の例である。
【００５９】
液状熱硬化性物質に有機金属化合物溶液やハロゲン化金属溶液を用いる場合、酸素を介する共有結合、すなわち、更に強固な結合を得るために例えば３００〜６００℃程度の加熱処理を行う。これにより、図６（ｆ）に例示するように、熱硬化物である金属酸化物を含む充填剤１４が液状熱硬化性物質Ｆ１１から形成され、隙間ＣＬ１に充填される。また、基材１２側の金属（例えばＺｒ）と充填剤１４側の金属Ｍとが酸素を介して共有結合し、基材１２と充填剤１４とが強固に結合した振動板１１が形成される。
上記以外の液状熱硬化性物質を用いる場合、液状熱硬化性物質の熱硬化特性に応じた温度で加熱すればよい。
【００６０】
流路ユニット形成後、液体噴射ヘッドの状態に組み立てていない場合には、図４（ｃ）で示したように圧電素子３を振動板１１上に形成し、図３で示したようにノズルプレート等を接合すると、液体噴射ヘッドが形成される。
【００６１】
ここで、液状熱硬化性物質にジルコニウムアルコキシド溶液を用い、図８の例１〜７の含浸処理を行って各流路ユニットを作製し、これら各流路ユニットから各液体噴射ヘッドサンプルを作製した。例６については、含浸処理後の熱処理を１００℃で行った。また、含浸処理を行っていない流路ユニット本体から比較例１の液体噴射ヘッドサンプルを作製した。更に、含浸処理を行っていない流路ユニット本体の圧力室内面にパラキシリレン系のポリマーでコーティングし、得られた流路ユニットから比較例２の液体噴射ヘッドサンプルを作製した。
各サンプルについて、インク滴を繰り返し噴射させ、１０2回、１０4回、１０6回、１０8回、及び、１０11回噴射させた時点の液の染み出し状態を調べた。また、サンプルを複数個作製したときの歩留まりも調べた。インク滴噴出を開始しても直ぐに発生しない不良が多い。特に本願の主旨の一つである微細な欠陥による液漏れは１０2回を越えて発生する。そこで接着不良、大きなクラック、大きな欠陥と早い時点で発生する不良と微細な欠陥による不良を分離する為に１０2回時点の良品数/全サンプル数を初期の歩留まりとした。
【００６２】
結果を表１に示す。
【表１】
2014184631.tif 000003
ここで、白丸、白抜きの三角、黒の三角、バツ印は、それぞれ、顕微鏡観察で液漏れが見られないこと、顕微鏡観察で液漏れの痕跡は見られるが止まっておりインク滴が正常に噴射されること、顕微鏡観察で僅かに液漏れが見られるがインク滴が正常に噴射されること、液漏れが見られ且つインク滴が正常に噴射されないことを表す。
【００６３】
また、例１〜７の流路ユニットサンプルについて、振動板の内部に溶液が浸透していることを断面ＥＤＸマッピング分析により確認した。一方、比較例は、表１に示すように、漏れ止まり現象が見られず、歩留まりも低い。従って、本技術によれば、インク漏れが抑制され且つ高耐久性の液体噴射ヘッドを高い歩留まりで得ることが可能であることが判る。
【００６４】
更に、大気圧の含浸処理の例７と比べて、減圧と加圧の少なくとも一方を伴う含浸処理の例２〜５は、耐久性及び歩留まりが高い。これは、減圧や加圧を伴う含浸処理により焼成体内部に効率良く溶液を浸透させることが出来るためと考えられる。
【００６５】
更に、振動板を振動させる処理を伴う含浸処理の例６は、最も歩留まりが高い。これは、振動板を動かすことにより溶液の浸透が促進され、また、最終工程に近い所での含浸処理のためインクの流れにより様々な隙間箇所が補強されるためと推測される。但し、耐久性は、減圧と加圧の少なくとも一方を伴う含浸処理の例２〜５よりも劣る。これは、硬化温度が１００℃と低く、図６（ｆ）に示すような強固な結合が得られないためと推測される。しかし、例６は、比較例よりも優れている。
【００６６】
追加の例８〜１１として、減圧を伴う含浸処理の例１におけるジルコニウムアルコキシド溶液の代わりに炭酸アンモニウムジルコニウム溶液、酢酸チタニウム溶液、塩化ハフニウム（化学量論比ＨｆＣｌ4）溶液、市販のシランカップリング剤の溶液をそれぞれ用いた流路ユニットを作製し、これら各流路ユニットから各液体噴射ヘッドサンプルを作製した。
【００６７】
結果を表２に示す。
【表２】
2014184631.tif 000004
また、例８〜１１の流路ユニットサンプルについて、振動板の内部に溶液が浸透していることを断面ＥＤＸマッピング分析により確認した。
【００６８】
表２から、例８〜１１は例１と同様な効果を有することが判る。分子レベル又はナノレベルで分散媒（溶媒）に分散させることにより微細な隙間にも溶液が浸透して隙間を埋めるためと考えられる。塩化ハフニウム水溶液では加水分解反応により１０〜５０ｎｍの微粒子が得られ、この微粒子分散系でも一般的にインクに用いる染料又は顔料粒子よりも径が桁違いに小さいために隙間を埋める効果があると考えられる。シランカップリング剤を用いる場合、比較例よりも優れているが、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆを含む溶液を用いる場合よりも耐久性が低い。これは、シロキサン結合がＨ2Ｏにより結合の弱いシラノールに変化しているためと考えられる。
【００６９】
以上説明したように、流路ユニットＵ０の基材内部１２ｃの隙間ＣＬ１に充填された充填剤１４は、圧力室２１内の液体Ｆが隙間ＣＬ１を厚み方向Ｄ１へ通過することを抑制する。従って、本技術は、圧力室２１内の液体Ｆに由来する液の薄い振動板１１からの染み出しを抑制することが可能である。
【００７０】
また、薄い振動板からの液漏れが抑制されることにより、ノズルの高密度化、ひいては印刷物等の出力物の高画質化及び高速化を図ることができる。また、シンプルなプロセスで液体噴射ヘッドを製造することができるので、相反する要素である低コストとノズル高密度化の両立を図ることができる。更に、充填剤により振動板の強度を補強することができるので、耐久性、及び、耐溶媒性といった信頼性の向上を図ることができる。
更に、流路ユニットの他部品との接合面に液状熱硬化性物質といった溶液が付着しても、パラキシリレン系のポリマーのような接着力の低下は生じ難い。従って、液体噴射ヘッドの歩留まり向上を図ることができる。
更に、官能基を有し配位数の高い金属を含む有機金属化合物を用いると、金属やウエハー等の材料と強固に結合する。故に、色々な工程からの含浸処理が可能であり、各部品との接合部の強化や隙間部の補強を図ることができる。
【００７１】
なお、主目的である液漏れの抑制により耐久性や信頼性の向上を図ることができるので、民生のプリンターだけでなく、商業用や工業用の液体噴射装置への発展が期待される。
【００７２】
（４）流路ユニット及びその製造方法の第二の例：
図１０（ａ）は、液状光硬化性樹脂Ｆ１２を利用する流路ユニット製造工程を示している。基材１２が透光性を有し、基材１２の内部にある隙間ＣＬ１に液状の光硬化性樹脂Ｆ１２を充填し、基材１２に光を当てると、基材内部の隙間ＣＬ１に光硬化樹脂を含む充填剤１４Ａが充填された状態になる。ここで透光性とは、液状光硬化性樹脂Ｆ１２を硬化せることができる波長の光（可視光以外の電磁波であってもよい）を透過させることができる性質をいう。液状光硬化性樹脂Ｆ１２を硬化せることができる波長の光を透過させることができれば、そのほかの波長の光は透過しても、しなくてもよい。なお、ここで透過とは１００％の光を透過させるものに限られず、一部を透過させ、残りを吸収や反射することも含む。
【００７３】
透光性の基材には、ジルコニア、酸化イットリウム、アルミナ、といったセラミックス等の一種以上の透光性を有する絶縁性材料を用いることができる。
液状光硬化性樹脂Ｆ１２には、充填剤１４Ａを生成するための専用の液体、インク等の液体Ｆ、等が含まれる。例えば、液状光硬化性樹脂には、ＵＶ硬化性イミド樹脂やＵＶ硬化性シリコーン樹脂やＵＶ硬化性アクリル樹脂といったＵＶ照射により硬化するＵＶ硬化性樹脂、可視光線照射により硬化する光硬化性樹脂、等の一種以上を用いることができる。
【００７４】
図１０（ａ）に示す製造工程は、図５（ａ）で示した製造工程と比べて工程Ｓ１４，Ｓ１６がそれぞれ工程Ｓ２１，Ｓ２２に代わっている。まず、例えば、ジルコニアに酸化イットリウムをモル比で４〜８％添加した粉体をバインダー等に分散したペーストをシート状に成形してグリーンシートを形成し、必要に応じてグリーンシートを加工して、各前駆体１１１，１２０，１３０を形成して積層する（前駆体形成工程Ｓ１１）。次いで、図５（ｂ）の最上段に示したような流路ユニット本体１０１を工程Ｓ１２，Ｓ１３で形成する。
【００７５】
次いで、液状光硬化性樹脂Ｆ１２を一体焼成物（１０１）の少なくとも基材１２に含浸させる（液状光硬化性樹脂含浸工程Ｓ２１）。このときの様子を図１０（ｂ）の最上段に示している。本含浸工程Ｓ２１でも、図８で示した例１〜７等の含浸処理を行うことができる。含浸工程の後、流路内における液状光硬化性樹脂の余分な付着を除去する洗浄を行った後に流路ユニット本体を乾燥させる（洗浄工程Ｓ１５）。その後、含浸液の移動を防ぐため、照射部Ｌ１からの光を透光性の流路ユニット本体１０１に照射して液状光硬化性樹脂Ｆ１２を固形状の光硬化樹脂に変え（光照射工程Ｓ２２）、流路ユニットＵ０を完成させる。この光硬化樹脂（１４Ａ）は、図１０（ｂ）の最下段に示すように、基材内部の隙間ＣＬ１を閉塞し、液体Ｆの流通を抑制する。なお、振動板の表面１１ａ側に照射部Ｌ１を配置すると振動板に近いので好適であるものの、振動板の裏面１１ｂ側等に配置されてもよい。液状光硬化性樹脂Ｆ１２がＵＶ硬化性である場合、照射部Ｌ１から紫外線を照射するなど、振動板を透過し液状光硬化性樹脂Ｆ１２を硬化させることができる波長の光を照射すればよい。
光照射工程によって基材内部に形成される隙間ＣＬ１に充填される充填剤１４Ａは、光硬化樹脂を含んでおり、振動板厚み方向Ｄ１への液体の通過を抑制する。従って、本例は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例である。
【００７６】
上記照射部Ｌ１は、液体噴射ヘッドの製造工場に設置される照射装置でもよいが、液体噴射装置内に設置されてもよい。図１０（ｃ）は、光源といった照射部Ｌ１を有する液体噴射装置２００を模式的に例示している。この液体噴射装置２００は、液体噴射ヘッド１と、振動板１１の圧力室２１とは反対側の第二の面（表面１１ａ）側にある照射部Ｌ１と、制御回路基板９１と照射部Ｌ１とを制御する制御部２０１とを備えている。ただし、光照射前の液体噴射ヘッド１の少なくとも基材１２は、液状光硬化性樹脂が含浸された状態とされている。この場合、制御部２０１が照射部Ｌ１に光を照射させる制御を行うと、表面１１ａ側から透光性の振動板に光が照射され、隙間ＣＬ１の液状光硬化性樹脂Ｆ１２が硬化して光硬化樹脂を含む固形状の充填剤１４Ａに変化する。また、照射部Ｌ１は自らが発光するものの他、発光しているものから鏡や光ファイバーなどを用いて光を導き、照射を行うものであってもよい。
【００７７】
以上のことから、液体噴射装置２００の使用を開始した後に、圧力室２１内のインク等の液体Ｆを液状光硬化性樹脂Ｆ１２に置き換えて少なくとも振動板１１に液状光硬化性樹脂Ｆ１２を含浸させ、照射部Ｌ１から振動板１１の表面１１ａ側に光を照射すると、耐液漏れ性が向上する。また、インク等の液体Ｆ自体を光硬化性にすると、定期的など必要に応じて照射部Ｌ１から振動板表面１１ａ側に光を照射する制御を制御部２０１で行うと、耐液漏れ性が向上する。
なお、上述したように制御回路基板９１から圧電素子３に駆動信号を供給して振動板１１を振動させながら光照射を行ってもよい。
また、光照射を行うと、振動板１１に浸入した液体の成分の硬化により振動板の硬さ等が変化する。そこで、制御回路基板９１から圧電素子３に駆動信号を供給して振動板１１を振動させるとき、第一の例で述べた具体的処理等により、浸入した液体の成分の硬化状況に応じて駆動信号を調整してもよい。硬化状況に応じて駆動信号を調整する例は、液漏れが抑制される好適な例となる。
【００７８】
ところで、振動板の表面１１ａ側から光を照射する場合、振動板の表面１１ａ側における液状光硬化性樹脂が十分に硬化する一方、振動板の裏面１１ｂ側における液状光硬化性樹脂が十分には硬化しないことがある。この場合、裏面１１ｂ側の液状光硬化性樹脂が圧力室２１へ流出し、図１０（ｄ）に例示するように光硬化樹脂を含む充填剤１４Ａの濃度分布が表面１１ａ側に偏ることがある。なお、図１０（ｄ）において、横軸は振動板の厚み方向Ｄ１における位置を表し、縦軸は前記位置による充填剤１４Ａの濃度を表す。濃度分布はあくまでも例示であり、必ずしもこのような特性になるとは限らない。例えば、振動板の裏面１１ｂ側が硬化できておらず、振動板の途中（１１ｂと１１ａの間）で充填剤１４Ａの濃度が０になる可能性もある。
【００７９】
充填剤の濃度は、振動板の単位体積当たりの充填剤の重量等で表される。ここで、表面１１ａと裏面１１ｂとの中点から裏面（第一の面）１１ｂまでの充填剤濃度の相加平均を平均濃度Ｃｂ、中点から表面（第二の面）１１ａまでの充填剤濃度の相加平均を平均濃度Ｃａとする。第一の面（１１ｂ）側における充填剤の存在比Ｒ１は、Ｒ１＝Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）となる。第二の面（１１ａ）側における充填剤の存在比Ｒ２は、Ｒ２＝Ｃａ／（Ｃａ＋Ｃｂ）となる。なお、中点よりも裏面１１ｂ寄りの位置から裏面１１ｂまでの充填剤濃度の相加平均を平均濃度Ｃｂとし、中点よりも表面１１ａ寄りの位置から表面１１ａまでの充填剤濃度の相加平均を平均濃度Ｃａとしてもよい。
これらの場合、Ｒ１＜Ｒ２となる。この例も、液漏れを抑制可能な好適な例である。
【００８０】
（５）流路ユニット及びその製造方法の第三の例：
図１１（ａ）は、吸水剤Ｆ１３を利用する流路ユニット製造工程を示している。振動板が多価アルコール等の吸水剤Ｆ１３を含む場合、基材内部の隙間ＣＬ１に溶液Ｆ１４の少なくとも一部の成分が入ると、溶液の水分が吸水剤Ｆ１３に吸収される。これにより、溶液Ｆ１４の水分が吸水剤Ｆ１３に吸収されたときに残留する物質を含む充填剤１４Ｂが基材内部の隙間ＣＬ１に充填された状態になる。
【００８１】
吸水剤Ｆ１３には、グリセリンやジエチレングリコールといった多価アルコール、多糖類といった糖類、ポリアクリル酸のアルカリ金属塩といった吸水性樹脂、塩化カルシウムやシリカゲルといった無機吸水剤、等を一種以上含むものを用いることができる。含浸のため可溶性吸収剤を希釈する場合、希釈用の溶媒は、水でもよいし、水でなくてもよい。例えば、多価アルコール類は、水分を吸収する（抱き込む）性質を有しており、保湿剤としてインク溶媒に用いることにより微細なノズル開口の目詰まりを防止する性能を発揮する。例えばグリセリンとジエチレングリコールを合わせて９〜２０重量％程度含むインクを使用する場合、このインクから水分を吸収可能な含有比（例えばインクの多価アルコール含有比の１．５倍程度以上）の多価アルコールを吸水剤Ｆ１３に含ませるとよい。
溶液Ｆ１４には、インク等の液体Ｆ、充填剤１４Ｂを生成するための専用の液体、等が含まれる。例えば、溶液Ｆ１４には、Ｃａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｂａ（バリウム）といったアルカリ土類金属の塩、Ｋ（カリウム）といったアルカリ金属の塩、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）といった金属の塩、等を一種以上含む水溶液を用いることができる。これらの塩を含む水溶液は、インク等の液体にも用いられる。このような水溶液を用いる場合、溶液Ｆ１４の水分が吸水剤Ｆ１３に吸収されたときに残留する物質は、Ｃａ塩といったアルカリ土類金属塩、Ｋ塩といったアルカリ金属塩、Ｃｕ塩といった金属塩、等の析出物又は濃縮液となる。
【００８２】
図１１（ａ）に示す製造工程は、図５（ａ）で示した製造工程と比べて工程Ｓ１４，Ｓ１６がそれぞれ工程Ｓ２３，Ｓ２４に代わっている。まず、図５（ｂ）の最上段に示したような流路ユニット本体１０１を工程Ｓ１１〜Ｓ１３で形成する。
次いで、吸水剤Ｆ１３を一体焼成物（１０１）の少なくとも基材１２に含浸させる（吸水剤含浸工程Ｓ２３）。このときの様子を図１１（ｂ）の最上段に示している。本含浸工程Ｓ２３でも、図８で示した例１〜７等の含浸処理を行うことができる。
なお、吸水剤Ｆ１３を基材１２に含浸させると、含浸した液体の成分の変化（硬化等）により振動板１１の硬さ等が変化する。そこで、制御回路基板９１から圧電素子３に駆動信号を供給して振動板１１を振動させるとき、第一の例で述べた具体的処理等により、含浸した液体の成分の変化状況に応じて駆動信号を調整してもよい。変化状況に応じて駆動信号を調整する例は、液漏れが抑制される好適な例となる。
【００８３】
含浸工程の後、流路内における吸水剤の余分な付着を除去する洗浄を行った後に流路ユニット本体を乾燥させる（洗浄工程Ｓ１５）。その後、圧力室２１内に溶液Ｆ１４を供給する（溶液供給工程Ｓ２４）。この溶液Ｆ１４の少なくとも一部の成分が基材内部の隙間ＣＬ１に入ると、溶液Ｆ１４の水分が吸水剤Ｆ１３に吸収され、図１１（ｂ）の最下段に示すように、残留する物質を含む材料（１４Ｂ）が基材内部の隙間ＣＬ１に充填された状態になる。例えば、溶媒が水である溶液Ｆ１４がアルカリ土類金属塩やアルカリ金属塩や金属塩を含むインクである場合、インクから水分が吸水剤Ｆ１３に吸収されると、インクに含まれる塩が析出する。このインク残留物である析出物が隙間ＣＬ１を閉塞し、液体Ｆの流通を抑制する。
また、セラミック製の基材１２の内部にある隙間ＣＬ１に含まれる吸水剤Ｆ１３は、該吸水剤に対して水分が飽和状態でないときには圧力室２１内の液体Ｆから水分を引き寄せるが、水分が飽和状態になると圧力室２１内の液体Ｆから水分を引き寄せない。その結果、圧力室２１内の液体Ｆに由来する液の隙間ＣＬ１を通る染み出しが抑制される。
【００８４】
溶液供給工程によって基材内部に形成される隙間ＣＬ１に充填される充填剤１４Ｂは、溶液Ｆ１４の水分が吸水剤Ｆ１３に吸収されたときの残留物質を含んでおり、振動板厚み方向Ｄ１への液体の通過を抑制する。従って、本例は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例である。
【００８５】
なお、圧力室２１内に溶液Ｆ１４を供給する場合、図１１（ｃ）に例示するように、上記残留物質を含む充填剤１４Ｂの濃度分布が裏面１１ｂ側に偏ることがある。なお、濃度分布はあくまでも例示であり、直線状の特性になるとは限らない。ここで、図１０（ｄ）と同様に、裏面（第一の面）１１ｂ側の平均濃度Ｃｂ、表面（第二の面）１１ａ側の平均濃度Ｃａを用い、第一の面（１１ｂ）側の存在比をＲ１＝Ｃｂ／（Ｃａ＋Ｃｂ）、第二の面（１１ａ）側の存在比をＲ２＝Ｃａ／（Ｃａ＋Ｃｂ）とする。
上記の場合、Ｒ１＞Ｒ２となる。この例も、液漏れを抑制可能な好適な例である。
【００８６】
（６）流路ユニット及びその製造方法の第四の例：
図１２（ａ）は、溶液Ｆ１６から固まりを生成する変性剤Ｆ１５を利用する流路ユニット製造工程を示している。振動板が変性剤Ｆ１５を含む場合、基材内部の隙間ＣＬ１に溶液Ｆ１６の少なくとも一部の成分が入ると、変性剤Ｆ１５によって溶液Ｆ１６から固まりが生成される。これにより、図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、固まりを含む充填剤１４Ｃ，１４Ｄが基材１２の内部にある隙間ＣＬ１に充填された状態になる。
【００８７】
変性剤Ｆ１５には、溶液Ｆ１６の溶質と分散質の少なくとも一方と反応して析出する（固まりに変える）物質、溶液Ｆ１６の分散質を凝集させる（固まりに変える）凝集剤、溶液Ｆ１６の分散媒又は溶媒をゲル化させる（固まりに変える）物質、等を一種以上含むものを用いることができる。溶質と反応して析出する物質には、リン酸塩、炭酸塩、硫酸塩、等が含まれる。例えば、溶液Ｆ１６にＣａイオンといったアルカリ土類金属のイオンが含まれる場合、リン酸ナトリウムといった水溶性のリン酸塩とからリン酸カルシウム等の難溶塩（固まり）が析出する。凝集剤には、硫酸アルミニウム、ミョウバン、ポリ塩化アルミニウム、アルギン酸ナトリウム、有機高分子凝集剤、等が含まれる。例えば、溶液Ｆ１６に顔料粒子といった凝集可能なコロイド粒子が含まれる場合、凝集剤によりコロイド粒子が凝集して固まりが生成される。分散媒をゲル化させる物質には、ブドウ糖多糖といったゲル化剤等が含まれる。生成する固まりには、溶媒や分散媒が固まることによる実質的な溶液全体の固まりが含まれる。
【００８８】
溶液Ｆ１６には、インク等の液体Ｆ、充填剤を生成するための専用の液体、等が含まれる。例えば、溶液Ｆ１６には、Ｃａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｂａ（バリウム）といったアルカリ土類金属の塩、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）といった金属の塩、等を一種以上含む水溶液を用いることができる。これらの塩を含む水溶液は、インク等の液体にも用いられる。このような水溶液を用いる場合、変性剤Ｆ１５に上述した溶質と反応して析出する物質を用いると、この物質とアルカリ土類金属等とから難溶塩が析出する。
【００８９】
図１２（ａ）に示す製造工程は、図５（ａ）で示した製造工程と比べて工程Ｓ１４，Ｓ１６がそれぞれ工程Ｓ２５，Ｓ２６に代わっている。まず、図５（ｂ）の最上段に示したような流路ユニット本体１０１を工程Ｓ１１〜Ｓ１３で形成する。
次いで、変性剤Ｆ１５を一体焼成物（１０１）の少なくとも基材１２に含浸させる（変性剤含浸工程Ｓ２５）。このときの様子を図１２（ｂ）の最上段に示している。本含浸工程Ｓ２５でも、図８で示した例１〜７等の含浸処理を行うことができる。
なお、変性剤Ｆ１５を基材１２に含浸させると、含浸した液体の成分の変化（硬化等）により振動板１１の硬さ等が変化する。そこで、制御回路基板９１から圧電素子３に駆動信号を供給して振動板１１を振動させるとき、第一の例で述べた具体的処理等により、含浸した液体の成分の変化状況に応じて駆動信号を調整してもよい。変化状況に応じて駆動信号を調整する例は、液漏れが抑制される好適な例となる。
【００９０】
含浸工程の後、流路内における変性剤の余分な付着を除去する洗浄を行った後に流路ユニット本体を乾燥させる（洗浄工程Ｓ１５）。その後、圧力室２１内に溶液Ｆ１６を供給する（溶液供給工程Ｓ２６）。この溶液Ｆ１６の少なくとも一部の成分が基材内部の隙間ＣＬ１に入ると、変性剤Ｆ１５によって溶液Ｆ１６から固まりが生成され、この固まりを含む材料（１４Ｃ，１４Ｄ）が基材内部の隙間ＣＬ１に充填された状態になる。例えば、溶媒が水である溶液Ｆ１６がアルカリ土類金属塩や金属塩を含むインクであり、変性剤Ｆ１５がリン酸塩等の難溶塩を生成する材料である場合、この材料とアルカリ土類金属等とから難溶塩の固まりが析出する。このインク反応物である析出物が図１２（ｂ）に示すような充填剤１４Ｃとして隙間ＣＬ１を閉塞し、液体Ｆの流通を抑制する。また、変性剤Ｆ１５がゲル化剤である場合、隙間ＣＬ１に入った溶液Ｆ１６がゲル化し、このゲルが図１２（ｃ）に示すような充填剤１４Ｄとして隙間ＣＬ１を閉塞し、液体Ｆの流通を抑制する。
溶液供給工程によって基材内部に形成される隙間ＣＬ１に充填される充填剤１４Ｃ，１４Ｄは、変性剤Ｆ１５によって溶液Ｆ１６から生成される固まりを含んでおり、振動板厚み方向Ｄ１への液体の通過を抑制する。従って、本例は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例である。
【００９１】
なお、圧力室２１内に溶液Ｆ１６を供給する場合、図１１（ｃ）に例示したように、上記固まりを含む充填剤１４Ｃ，１４Ｄの濃度分布が裏面１１ｂ側に偏ることがある。この場合、Ｒ１＞Ｒ２となる。この例も、液漏れを抑制可能な好適な例である。
【００９２】
（７）流路ユニット及びその製造方法の第五の例：
図１３（ａ）は、液状熱硬化性樹脂Ｆ１７を利用する流路ユニット製造工程を示している。基材１２の内部にある隙間ＣＬ１に液状の熱硬化性樹脂を充填し、基材１２を加熱すると、基材内部の隙間ＣＬ１に熱硬化樹脂を含む充填剤１４Ｅが充填された状態になる。
【００９３】
液状熱硬化性樹脂Ｆ１７には、充填剤１４Ｅを生成するための専用の液体、インク等の液体Ｆ、等が含まれる。例えば、液状熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、ケイ素樹脂、等の一種以上を用いることができる。
【００９４】
図１３（ａ）に示す製造工程は、図５（ａ）で示した製造工程と比べて工程Ｓ１４，Ｓ１６がそれぞれ工程Ｓ２７，Ｓ２８に代わっている。まず、図５（ｂ）の最上段に示したような流路ユニット本体１０１を工程Ｓ１１〜Ｓ１３で形成する。
次いで、液状熱硬化性樹脂Ｆ１７を一体焼成物（１０１）の少なくとも基材１２に含浸させる（液状熱硬化性樹脂含浸工程Ｓ２７）。このときの様子を図１３（ｂ）の最上段に示している。本含浸工程Ｓ２７でも、図８で示した例１〜７等の含浸処理を行うことができる。
【００９５】
含浸工程の後、流路内における液状熱硬化性樹脂の余分な付着を除去する洗浄を行った後に流路ユニット本体を乾燥させる（洗浄工程Ｓ１５）。その後、加熱装置で流路ユニット本体１０１を加熱して液状熱硬化性樹脂Ｆ１７を固形状の熱硬化樹脂に変え（加熱工程Ｓ２８）、流路ユニットＵ０を完成させる。この熱硬化樹脂（１４）は、図１３（ｂ）の最下段に示すように、基材内部の隙間ＣＬ１を閉塞し、液体Ｆの流通を抑制する。
加熱工程によって基材内部に形成される隙間ＣＬ１に充填される充填剤１４Ｅは、熱硬化樹脂を含んでおり、振動板厚み方向Ｄ１への液体の通過を抑制する。従って、本例は、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な好適な例である。
【００９６】
加熱装置は、液体噴射ヘッドの製造工場に設置されてもよいが、液体噴射装置内に設置されてもよい。図１３（ｃ）は、ヒーターといった加熱部Ｈ１を有する液体噴射装置２００を模式的に例示している。この液体噴射装置２００は、液体噴射ヘッド１と、振動板１１の圧力室２１とは反対側の第二の面（表面１１ａ）側にある加熱部Ｈ１と、制御回路基板９１と加熱部Ｈ１とを制御する制御部２０１とを備えている。ただし、加熱前の液体噴射ヘッド１の少なくとも基材１２は、液状熱硬化性樹脂が含浸された状態とされている。この場合、制御部２０１が加熱部Ｈ１を通電制御すると、表面１１ａ側から振動板が加熱され、隙間ＣＬ１の液状熱硬化性樹脂Ｆ１７が硬化して熱硬化樹脂を含む固形状の充填剤１４Ｅに変化する。
【００９７】
以上のことから、液体噴射装置２００の使用を開始した後に、圧力室２１内のインク等の液体Ｆを液状熱硬化性樹脂Ｆ１７に置き換えて少なくとも振動板１１に液状熱硬化性樹脂Ｆ１７を含浸させ、加熱部Ｈ１で振動板１１を表面１１ａ側から加熱すると、耐液漏れ性が向上する。また、インク等の液体Ｆ自体を熱硬化性にすると、定期的など必要に応じて加熱部Ｈ１で振動板１１を加熱する制御を制御部２０１で行うと、耐液漏れ性が向上する。
【００９８】
また、加熱部Ｈ１が無くても、圧電素子３の駆動電圧を”Ｈ”と”Ｌ”とに繰り返し切り替えることにより圧電素子３が発熱し、振動板１１が昇温する。そこで、圧力室２１内に液状熱硬化性樹脂Ｆ１７に供給し、又は、インク等の液体Ｆ自体を熱硬化性にすると、定期的など必要に応じて圧電素子３の駆動電圧を”Ｈ”と”Ｌ”とに繰り返し切り替える制御を制御部２０１で行うことにより、振動板１１が加熱される。これにより、隙間ＣＬ１にある液状熱硬化性樹脂Ｆ１７、又は、熱硬化性の液体Ｆが硬化し、耐液漏れ性が向上する。
なお、振動板を加熱すると、振動板に浸入した液体の成分の熱硬化により振動板の硬さ等が変化する。そこで、制御回路基板９１から圧電素子３に駆動信号を供給して振動板１１を振動させるとき、第一の例で述べた具体的処理等により、浸入した液体の成分の熱硬化状況に応じて駆動信号を調整してもよい。熱硬化状況に応じて駆動信号を調整する例も、液漏れが抑制される好適な例となる。
【００９９】
（８）液体噴射装置の例：
図１４は、上述した液体噴射ヘッド１を記録ヘッドとして有するインクジェット式の記録装置である液体噴射装置２００の外観を示している。液体噴射ヘッド１を記録ヘッドユニット２１１，２１２に組み込むと、液体噴射装置２００を製造することができる。図１４に示す液体噴射装置２００は、記録ヘッドユニット２１１，２１２のそれぞれに、液体噴射ヘッド１が設けられ、外部インク供給手段であるインクカートリッジ２２１，２２２が着脱可能に設けられている。記録ヘッドユニット２１１，２１２を搭載したキャリッジ２０３は、装置本体２０４に取り付けられたキャリッジ軸２０５に沿って往復移動可能に設けられている。駆動モーター２０６の駆動力が図示しない複数の歯車及びタイミングベルト２０７を介してキャリッジ２０３に伝達されると、キャリッジ２０３がキャリッジ軸２０５に沿って移動する。図示しない給紙ローラー等により給紙される記録シート２９０は、プラテン２０８上に搬送され、インクカートリッジ２２１，２２２から供給され液体噴射ヘッド１から噴射されるインク滴により印刷がなされる。
【０１００】
（９）応用、その他：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、記録装置は、印刷中に液体噴射ヘッドが移動しないように固定されて、記録シートを移動させるだけで印刷を行ういわゆるラインヘッド型のプリンターでもよい。
流体噴射ヘッドから吐出される液体は、液体噴射ヘッドから吐出可能な材料であればよく、染料等が溶媒に溶解した溶液、顔料や金属粒子といった固形粒子が分散媒に分散したゾル、等の流体が含まれる。このような流体には、インク、液晶、等が含まれる。液体噴射ヘッドは、プリンターといった画像記録装置の他、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置、有機ＥＬディスプレーやＦＥＤ（電解放出ディスプレー）等の電極の製造装置、バイオチップ製造装置、等に搭載可能である。
圧力室に圧力を与えるための圧電素子は、図３（ａ），（ｂ）で示したような薄膜型に限定されず、圧電材料と電極材料とを交互に積層させた積層型、縦振動させて各圧力室に圧力変化を与える縦振動型、等でもよい。また、圧電アクチュエーターは、発熱素子の発熱で生じる気泡によってノズルから液滴を噴射させるアクチュエーター、振動板と電極との間に発生させた静電気によって振動板を変形させてノズルから液滴を噴射させるいわゆる静電式アクチュエーター、等でもよい。更には、そのほかの様々な流路ユニットに適用することができる。
【０１０１】
振動板は、液体流路を形成するスペーサー部や接続部とは別に焼成されて形成されてからスペーサー部に接合されてもよい。スペーサー部や接続部は、金属、合成樹脂、等、セラミック製でなくてもよい。セラミック製の基材の内部にある隙間に充填剤が充填された振動板を有する流路ユニットであれば、本発明を適用可能である。
上述した充填剤は、組み合わせて使用することも可能である。
【０１０２】
充填剤の形成方法も、様々考えられる。
例えば、基材内部に含浸させる溶液として、加熱不要の硬化性樹脂を用いてもよい。この場合、図１３（ａ）に示した加熱工程Ｓ２８を省略可能である。
充填剤形成用の溶液Ｆ１４，Ｆ１６は、圧力室２１内ではなく、基材の表面１１ａ側に供給されてもよい。
充填剤の形成工程は、前駆体焼成直後や液体噴射ヘッド形成後の他、液体噴射ヘッド形成前における流路ユニット本体とプレートとの接合直後等に行ってもよい。充填剤形成工程に加熱工程を伴う場合、液体噴射ヘッド形成後には例えば１００℃程度以下の加熱しかできないが、液体噴射ヘッド製造工程の初期段階では例えば５００〜６００℃程度の高温加熱が可能である。
【０１０３】
また、充填剤用の物質は、焼成前の前駆体に含まれていてもよい。例えば、吸水剤Ｆ１３や変性剤Ｆ１５が無機金属塩など耐熱性の物質である場合、この耐熱性物質を前駆体に混入しておけば、焼成後の基材１２に吸水剤Ｆ１３や変性剤Ｆ１５が存在することになる。吸水剤Ｆ１３が存在する場合、圧力室２１内に溶液Ｆ１４を供給すると、基材表面の吸水剤Ｆ１３に溶液Ｆ１４の水分が吸収され、残留物質を含む充填剤１４Ｂが隙間ＣＬ１に充填される。基材１２に変性剤Ｆ１５が存在する場合、圧力室２１内に溶液Ｆ１６を供給すると、基材表面の変性剤Ｆ１５により溶液Ｆ１６から固まりが生成し、この固まりを含む充填剤１４Ｃ，１４Ｄが隙間ＣＬ１に充填される。
【０１０４】
（１０）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、振動板からの液の染み出しを抑制することが可能な技術等を提供することができる。むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…液体噴射ヘッド、３…圧電素子、１０…振動板部、１１…振動板、１１ａ…表面（第二の面）、１１ｂ…裏面（第一の面）、１２…基材、１２ｃ…内部、１３…粒子、１４…充填剤、１４Ａ…光硬化樹脂を含む充填剤、１４Ｂ…残留物質を含む充填剤、１４Ｃ，１４Ｄ…固まりを含む充填剤、１４Ｅ…熱硬化樹脂を含む充填剤、２０…スペーサー部、２１…圧力室、３０…接続部、３１…供給孔、３２…ノズル連通孔、４０…封止プレート、５０…リザーバープレート、５１…リザーバー、６０…ノズルプレート、６２…ノズル、１００…前駆体、１０１…流路ユニット本体、１１１…振動板前駆体、１２０…スペーサー部前駆体、１３０…接続部前駆体、２００…液体噴射装置、３００…含浸装置、ＣＬ１…隙間、Ｄ１…厚み方向、Ｆ…液体、Ｆ１…液体流路、Ｆ１１…液状熱硬化性物質、Ｆ１２…液状光硬化性樹脂、Ｆ１３…吸水剤、Ｆ１４…溶液、Ｆ１５…変性剤、Ｆ１６…溶液、Ｆ１７…液状熱硬化性樹脂、ＳＧ１…駆動信号、Ｕ０…流路ユニット。
【図１】
2014184631.tif 000005
【図２】
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【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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