(57)【要約】【課題】比較的低温で接着剤を硬化させた場合であっても、接合部の耐インク性、接着信頼性に優れた液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供する。【解決手段】吐出口と供給口が設けられた素子基板Ｈ１１００と支持部材（プレートＨ１２００）を接着剤Ｈ１２０２で接合してなる液体吐出ヘッドにおいて、接着剤Ｈ１２０２が（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）メルカプト系シランカップリング剤とを含み、（Ａ）成分はエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂を含み、接着剤中の（Ｃ）成分の含有量は（Ａ）成分に対して２重量％以上１０重量％以下である液体吐出ヘッド；及びその接着剤Ｈ１２０２を両部材の接合面の一方又は両方に塗布し両部材の位置合わせを行い、互いに加熱押圧させて接着剤を硬化させて接合する工程を有する液体吐出ヘッドの製造方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する供給口とが設けられた吐出素子基板と、
前記供給口に液体を供給する供給路を有する支持部材と、
を有し、
前記吐出素子基板と前記支持部材とを接着剤で接合してなる液体吐出ヘッドにおいて、  前記接着剤は、
（Ａ）エポキシ樹脂と、
（Ｂ）硬化剤と、
（Ｃ）メルカプト系シランカップリング剤と、
を含み、
前記（Ａ）成分はエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂を含み、
前記接着剤中の前記（Ｃ）成分の含有量は、前記（Ａ）成分に対して２重量％以上１０重量％以下であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
（Ｃ）成分が、γ‐メルカプトプロピルエトキシシランである請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
エポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂が、アミノフェノール型エポキシ樹脂である請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
支持部材と吐出素子基板とが、それぞれ貴金属の放熱部材を有し、該放熱部材同士が接着剤を介して接合されている請求項１乃至３の何れか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する供給口とが設けられた吐出素子基板と、
前記供給口に液体を供給する供給路を有する支持部材と、
を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、
少なくとも前記吐出素子基板または前記支持部材のいずれか一方に、接着剤を塗布する工程と、
前記吐出素子基板と前記支持部材の位置合わせを行う工程と、
前記吐出素子基板と前記支持部材を互いに押圧する工程と、
前記接着剤を加熱硬化させる工程と、
を有し、
前記接着剤は、
（Ａ）エポキシ樹脂と、
（Ｂ）硬化剤と、
（Ｃ）メルカプト系シランカップリング剤と、
を含み、
前記（Ａ）成分はエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂を含み、
前記接着剤中の前記（Ｃ）成分の含有量は、前記（Ａ）成分に対して２重量％以上１０重量％以下であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
支持部材と吐出素子基板とが、それぞれ貴金属の放熱部材を有し、該放熱部材同士を接着剤を介して接合する請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
吐出素子基板の放熱部材と支持部材の放熱部材とを接着剤を介して接続した後、前記接着剤の加熱硬化を行うことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【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その製造方法に関し、具体的には記録液を記録媒体へ吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いる例としては、被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方式が挙げられる。
【０００３】
インクジェット記録方式に用いられるインクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と様々な記録メディアに対して記録することが可能であって、記録時における騒音がほとんど生じないといった特徴を有している。インクジェット記録方式の代表的な例としては、吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子を用いた方式がある。この方式を用いたインクジェット記録ヘッドでは、電気熱変換素子を加圧室内に設け、これに記録信号となる電気パルスを印加する事により記録液に熱エネルギーを与える。その時の記録液の相変化により生じる記録液の発泡時（沸騰時）の気泡圧力を利用して記録液滴の吐出を行う。
【０００４】
図７は、インクジェット記録ヘッドにおいて記録素子基板を支持部材上に搭載した状態の一例を示す断面図である。図７に示すように、第１の記録素子基板１０３の表面側に設けられている吐出口プレート１０４には、記録液を吐出するための複数の吐出口１０４ａが、エネルギー発生素子（例えば、電気熱変換素子）１０５に対向する位置に開口されている。また吐出口１０４ａは２列にわたって開口し、２列で１組を成す吐出口列を構成している。一方、支持部材１０１には、隔壁１０１ｂにより隔てられた記録液供給流路１０１ａが形成されており、この支持部材１０１は第１の記録素子基板１０３に精度よく接合されている。接合に用いられる接着剤としては、熱により硬化を行う熱硬化型の接着剤が知られている。支持部材１０１としては通常樹脂成型品またはそれらを含む部材によって形成されることが多く、このため接着剤を硬化させるときには、比較的低い温度での硬化が望まれている。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２には、半導体チップ等の電子デバイスを基板に搭載する為に用いる電気絶縁性接着剤が記載されている。この接着剤には、エポキシ当量１５０以下の反応性が高いエポキシ樹脂が含まれているので、低温での硬化が可能である。これらの文献に開示の接着剤を用いて作製したインクジェット記録ヘッドについて、インク耐性を試験したところ、肉眼で接着界面にインクの染み込み現象が確認される場合があった。これは、以下の理由によると考えられる。インクジェット記録方法に用いられるインクは、用いる染料、顔料を溶かし、安定化させるために、アルカリ性溶剤や、極性溶媒を用いる場合がある。低温で硬化した接着剤を用いたインクジェット記録ヘッドでは、反応が完全に進んでいない未架橋の部分がインクに耐え切れずに、上述の問題が発生したと考えられる。
【特許文献１】特開２０００−８０３４０号公報
【特許文献２】特開２０００−６８２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、比較的低温で接着剤を硬化させた場合であっても、接合部の耐インク性、接着信頼性に優れた液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供することにある。とりわけ、アルカリ性のインクや、有機溶剤を用いたインクを使用した場合であっても十分な耐インク性を有する接着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する供給口とが設けられた吐出素子基板と、前記供給口に液体を供給する供給路を有する支持部材と、を有し、前記吐出素子基板と前記支持部材とを接着剤で接合してなる液体吐出ヘッドにおいて、前記接着剤は、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）メルカプト系シランカップリング剤と、を含み、前記（Ａ）成分はエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂を含み、前記接着剤中の前記（Ｃ）成分の含有量は、前記（Ａ）成分に対して２重量％以上１０重量％以下であることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【０００８】
さらに本発明は、液体を吐出する吐出口と該吐出口に液体を供給する供給口とが設けられた吐出素子基板と、前記供給口に液体を供給する供給路を有する支持部材と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法において、少なくとも前記吐出素子基板または前記支持部材のいずれか一方に、接着剤を塗布する工程と、前記吐出素子基板と前記支持部材の位置合わせを行う工程と、前記吐出素子基板と前記支持部材を互いに押圧する工程と、前記接着剤を加熱硬化させる工程と、を有し、前記接着剤は、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）硬化剤と、（Ｃ）メルカプト系シランカップリング剤と、を含み、前記（Ａ）成分はエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂を含み、前記接着剤中の前記（Ｃ）成分の含有量は、前記（Ａ）成分に対して２重量％以上１０重量％以下であることを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【０００９】
本発明の液体吐出ヘッドは、特に、記録素子を具備する部材（記録素子基板等）が例えば貴金属等を含む放熱部材または貴金属等を含む超音波溶着部材を具備する場合であっても有用である。超音波溶着部材を具備する場合は、例えば、超音波溶着部材の少なくとも一部の面を接合面として、接着剤塗布後の両部材の位置合わせを行い、互いに加熱押圧させると共に超音波を印加し、接着剤の硬化及び超音波溶着により両部材を接合すればよい。なお、本発明における「接着剤」は、接合界面に塗布されているものの他、液体との接触を防止するため部材表面の被覆する封止剤として用いられる場合も含むものとする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては特定の熱硬化型接着剤を用いるので、接着界面にインクの染み込みが無く長期にわたって信頼性の高い液体吐出ヘッドが得られる。特に、アミノフェノール型エポキシ樹脂等の特定の樹脂とメルカプト系シランカップリング剤の組み合わせは、インクジェット記録ヘッド等の液体吐出ヘッドの必須の特性であるインク暴露時の接着性に優れ、不活性な貴金属に対しても優れた接着性能を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１２】
また以下の説明では、本発明の適用例として、インクジェット記録方式を例に挙げて説明を行うが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、バイオッチップ作製や電子回路印刷等にも適用できる。
【００１３】
図１から図６は、本発明が実施もしくは適用される好適なヘッドカートリッジ、記録ヘッド、インクタンクのそれぞれ及びそれぞれの関係を説明するための説明図である。
【００１４】
図１及び図２より、本発明の記録ヘッドＨ１００１は、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素である。記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００とで構成されている。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段及び電気的接点によって固定支持されるとともに、該キャリッジに対して着脱可能となっている。
【００１５】
なお、インクタンクは記録ヘッドカートリッジに対して、必ずしも着脱可能である必要はなく、インクタンクと記録ヘッドカートリッジは一体型であっても何ら問題は生じない。
【００１６】
図３の分解斜視図に示すように、記録ヘッドＨ１００１はインク供給ユニットＨ１００３、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、電気配線テープＨ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、で構成されている。また、インク供給ユニットＨ１００３は、支持部材であるプレートＨ１２００、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、ジョイントゴムＨ２３００、から形成されている。また、図３中、符号Ｈ２０００はタンクホルダー、Ｈ１２０１、Ｈ１６０２、Ｈ１５０１は吐出素子基板へとインクを供給するインク供給流路である。またＨ１３０９は端子位置決め穴、Ｈ１３１０は端子結合穴を示す。
【００１７】
図４を参照すると、第１の記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１１０に長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１００２が形成されている。これを挟んだ両側に電気熱変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列され、前記電気熱変換素子Ｈ１１０３と、電気熱変換素子Ｈ１１０３に電力を供給するＡｌ等の電気配線は成膜技術により形成されている。さらに、前記電気配線に電力を供給するための電極Ｈ１１０４が電気熱変換素子Ｈ１１０３の両外側に配列されており、電極Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。そして、前記Ｓｉ基板上には、電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路を形成するためのインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口Ｈ１１０７が樹脂材料でフォトリソ技術によりに形成され、吐出口列Ｈ１１０８を形成している。前記電気熱変換素子Ｈ１１０３に対向して前記吐出口が設けられているため、インク流路から供給されたインクは電気熱変換素子Ｈ１１０３により発生した気泡により吐出される。
【００１８】
ここで再び図４を参照する。支持部材であるプレートＨ１２００を含むインク供給ユニットを構成する部材は適切に接合され、後に第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１はそれぞれ支持部材であるプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。インク供給ユニットにおいて必ずしも支持部材が分離可能な部品である必要はなく、インク供給口ユニットが支持部材を兼ねるように形成されていてもよい。インク供給ユニットには通常熱可塑性のものを多く用いられるため、接着に用いられる接着剤Ｈ１２０２（図５）は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化するものが望ましい。また図から分かるとおり、インクはプレート内を通り記録素子基板に供給されるため、当然インク耐性も要求される。接着剤Ｈ１２０２としては、本発明の熱硬化型接着剤を好適に用いることができる。接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。また、インク供給ユニットにおいて必ずしも支持部材が分離した部品である必要はなく、インク供給口ユニットが支持部材を兼ねるように形成されていてもよい。
【００１９】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものである。電気配線テープＨ１３００はそれぞれの記録素子基板を組み込むための複数の開口部位と、それぞれの記録素子基板の電極部Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２とを有している。また、配線テープ端部に位置し本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００との電気的接続をおこなうための電極端子部Ｈ１３０３を有している。また、電極端子Ｈ１３０２と電極端子部１３０３は連続した銅箔の配線パターンでつながっている。
【００２０】
そして、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７のある発泡室にインクが供給され、電気熱変換素子Ｈ１１０３に与えられる熱エネルギーによって被記録媒体である記録用紙に向けて吐出される。本発明は、上記組立て工程の接着部位に用いることができるが、より好適に用いられる箇所としては、インクに接し無機又は金属部材の接合箇所である。
【００２１】
上記構成の記録ヘッドの製造工程のうち、本発明法の接着剤が好適に用いられる箇所であるＨ１２００へ第１の記録素子基板Ｈ１１００を取り付ける工程について説明する。
【００２２】
図５（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態を説明するための断面図である。なお、図５〜図７は、第１の記録素子基板Ｈ１１００をその吐出口列の長手方向に沿って切断した断面を示している。図５において、符号Ｈ１０６は記録素子基板を吸着し位置決めを行なう真空吸着フィンガー、符号Ｈ１１０，Ｈ１１１は記録素子基板の位置を認識するためのＣＣＤカメラをそれぞれ示している。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、真空吸着フィンガーＨ１０６により第１の記録素子基板Ｈ１１００の吐出口Ｈ１１０７を形成するインク流路壁Ｈ１１０６の面を吸着把持する。そしてＣＣＤカメラＨ１１０，Ｈ１１１により第１の記録素子基板Ｈ１１００の不図示のアライメントマークを光学的に認識して、接着箇所に接着剤が塗布されたプレートＨ１２００との位置合わせを行う。続いて、図５（ｂ）に示すように、位置決めされた真空吸着フィンガーＨ１０６を下降させ、第１の記録素子基板Ｈ１１００をプレートＨ１２００に当接させかつ加熱押圧し、プレートＨ１２００上に第１の記録素子基板Ｈ１１００の位置を固定する。このようにして、仮硬化を行った部品をさらに加熱して、接着剤Ｈ１２０２を硬化させる。これにより、高精度の位置決めを保った状態で、比較的低温で硬化を行うことができ、生産性の向上、品質の向上につながる。
【００２４】
次に、本発明に用いる接着剤の各成分について説明する。
【００２５】
エポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂としては、例えば、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。その市販品としては、グリシジルアミン型エポキシ  Ｅｐ６３０（エポキシ当量９０〜１０５、ジャパンエポキシレジン社製）、グリシジルアミン型エポキシ  Ｅｐ６０４（エポキシ当量１１０〜１３０、ジャパンエポキシレジン社製）などがある。またグリシジルアミン型エポキシ  ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（エポキシ当量９５〜１１０、三菱瓦斯化学社製）アミノフェノール型エポキシ  ＥＬＭ−１００（エポキシ当量１０３〜１１０、住友化学社製）なども挙げられる（以上、全て商品名）。
【００２６】
エポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂の配合量としては、硬化剤にもよるが、接着剤に含まれる全樹脂成分の総量を１００重量部を基準として、１０重量部以上が好ましい。この配合量が１０重量部以上の場合は、反応性が高くなり、低温硬化性が向上する傾向にある。
【００２７】
エポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂は、一般的に粘度が高いので、必要に応じて、例えば他のエポキシ樹脂などを配合して、作業性や反応性、弾性率やガラス転移点を調整するとよい。例えば、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、エポキシ変性ブタジエン樹脂、多価アルコール、酸無水物などを添加することが可能である。
【００２８】
芳香族エポキシ樹脂としては、例えば、少なくとも１個の芳香族環を有する多価フェノール、又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテルを使用できる。その具体例としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、又はこれらに更にアルキレンオキサイドを付加させた化合物のグリシジルエーテルが挙げられる。
【００２９】
脂肪族エポキシ樹脂としては、例えば、脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステルが挙げられる。また脂肪族長鎖不飽和炭化水素を酸化剤で酸化することによって得られるエポキシ含有化合物、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートのホモポリマー、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートのコポリマー等が挙げられる。その具体例としては、１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテルが挙げられる。またソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエルスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル等の多価アルコールのグリシジルエーテルが挙げられる。またプロピレングリコール，グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種又は２種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル；脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル；が挙げられる。
【００３０】
硬化剤としては、特に制限は無いが、メルカプト系カップリング剤と硬化阻害を起こすカチオン系触媒以外のものが好ましい。例えば、アミン、三級アミン、ポリアミド、酸無水物、イミダゾール、フェノールなどを用いることが出来る。さらに、これらにエポキシ樹脂を付加してポットライフや反応性を改善したものを用いることも出来る。
【００３１】
硬化剤としては、特に、比較的低温で硬化可能ならしめるものが好ましい。その具体例としては、トリエチレンテトラミンやテトラエチレンペンタミン等の脂肪族アミンやそのエポキシ樹脂付加物などがある。またメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等の芳香族アミンにグリシジルエーテル等のエポキシ樹脂を付加させることによって得られる変性芳香族アミンも挙げられる。またイミダゾールにエポキシ樹脂を付加させることによって得られる変性イミダゾール；イミダゾールにフタル酸やヒドロキシ安息香酸、シアノエチル、トリアジン等を化合させたイミダゾール系化合物なども挙げられる。またジシアンジアミドに硬化促進剤としてイミダゾールを添加して低温硬化性を改良したものなども挙げられる。
【００３２】
それらの市販品を例示するならば、変性脂肪族アミンとしては、アミキュアＭＹ−２４（味の素ファインテクノ社製）、ノバキュアＨＸ−３７４１（旭化成工業社製）が挙げられる。また変性芳香族アミンとしては、フジキュアー６０１０（富士化成社製）、フジキュアー６３００（富士化成社製）が挙げられる。また変性イミダゾールとしては、アミキュアＰＮ−２３（味の素ファインテクノ社製）、ノバキュアＨＸ−３７２１（旭化成工業社製）；が挙げられる（以上、全て商品名）。これら硬化剤には、必要に応じて、三級アミンやフェノール、有機酸イミダゾール等の硬化促進剤を加えてもよい。
【００３３】
硬化剤の添加量は、特に限定されないが、樹脂成分の低温硬化性、耐インク性、接着性などの特性をより発揮させるためには、全樹脂成分１００重量部に対して１〜５０重量部の範囲内であることが好ましい。
【００３４】
メルカプト系シランカップリング剤の具体例としては、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランが挙げられる。それらの市販品としては、シランカップリング剤Ａ−１８９１（日本ユニカー社製）、ＫＢＭ−８０２、ＫＢＭ−８０３（信越化学工業社製）などがある。
【００３５】
シランカップリング剤の添加量は、インク浸漬後の密着性を考慮すると、全樹脂成分（Ａ成分）１００重量％に対して２重量％以上が好ましい。詳細は後述するが、これ以下であると接合面における接着性が低下し、耐インク性において十分とはいえないものとなる。
【００３６】
一方、シランカップリング剤はその末端基がエポキシ基と結合するため、過剰量の添加はエポキシ樹脂中の重合反応に寄与するエポキシ基の減少にもつながり、時として硬化不良の原因となる可能性もある。とりわけ低温硬化時においてはこの傾向がより見られる。このため発明者らの検討により、本発明の接着剤におけるシランカップリング剤の添加量は全樹脂成分（Ａ成分）１００重量％に対して１０重量％以下であることが望ましいことが見出された。
【００３７】
本発明においては、記録時の放熱特性向上の為に、記録素子基板の裏面にバンプや配線などで放熱部材を具備する場合やプレートＨ１２００に同様に設ける場合、耐インク性を考慮すると、金などが有効に用いることができる。しかし、金は接着界面が不活性なためインク存在下で接着信頼性を得ることが、困難を極める。
【００３８】
しかしながら、エポキシ当量１５０以下のエポキシ樹脂とメルカプト系シランカップリング剤を組み合わせた接着剤を用いることにより、インク浸漬時の接着信頼性を得る事ができる。以下図面を用いて詳しく説明する。
【００３９】
図６（ａ）は本発明の第二の実施の形態を示す模式的断面図であり、図７における丸枠部Ａの位置での拡大図である。図６（ａ）によると、支持部材Ｈ１４０２と一体に形成された電気配線テープＨ１４０１上に、記録素子基板Ｈ１４０３が設けられ、記録素子基板Ｈ１４０３には、記録素子基板Ｈ１４０３を貫通するように金の電極Ｈ１４０４が設けられている。該電極は、記録素子基板Ｈ１４０３の裏面で、記録素子基板Ｈ１４０３側に設けられた前記配線テープＨ１４０１に設けられた金メッキ層Ｈ１４００と電気的に接続されている。記録時には、電気熱変換素子から発生する熱は電極Ｈ１４０４から、配線テープＨ１４０１の金メッキＨ１４００へと伝わり、放熱がなされる。
【００４０】
次いで接合の工程について詳述する。図６（ｂ）は、接合前の段階である。次いで図６（ｃ）に示すように、接着剤を塗布した記録素子基板Ｈ１４０１と指示部材Ｈ１４０２とを放熱部材である金の電極Ｈ１４０４と金メッキ層Ｈ１４００とを接触させつつ、位置合わせを行う。次いで図６（ｄ）に示すように、ヒートツールＨ１４０６を用い加熱押圧をおこない接着剤Ｈ１４０５を仮硬化させるとともに、超音波を印加し、電極Ｈ１４０４と金メッキＨ１４００とを溶着させる。最後に図６（ｅ）に示すように、接着剤Ｈ１４０５の本硬化を行い接合を完結させる。
【００４１】
貴金属によるメッキ処理をほどこされた部材同士の固定自体は、たとえば超音波溶着等で行うことができるが、インクからの保護のためには接合部の封止を行う必要があり、この際に本発明の接着剤を用いることが出来る。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００４３】
まず、下記表１に示す組成の実験Ｎｏ.１〜１０の接着剤を用意した。ここで、実験Ｎｏ.１、２及び５〜９は本発明の実施例であり、実験Ｎｏ.３、４及び１０は比較例である。
【００４４】
本発明の実施例である実験Ｎｏ.１、２及び５〜９のうち、実験Ｎｏ.１は代表例である。また実験Ｎｏ.２はメルカプト系シランカップリング剤の種類を変更した例である。また実験Ｎｏ.５及び６はメルカプト系シランカップリング剤の使用量を変更した例であり、実験Ｎｏ.７〜９はエポキシ樹脂又は硬化剤の種類を変更した例である。
【００４５】
一方、比較例である実験Ｎｏ.３、４及び１０のうち、実験Ｎｏ.３及び４は実験Ｎｏ.１のメルカプト系シランカップリング剤の代わりに通常用いられているエポキシ系又はアミン系のシランカップリング剤を使用した例である。実験Ｎｏ.１０はエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂は用いずに、通常用いられる２官能のエポキシ樹脂のみを樹脂成分として使用した例である。
【００４６】
【表１】
2006312312.tif 000003
【００４７】
＊１「ＥＬＭ−１００」（エポキシ当量１０３〜１１０）  商品名  住友化学社製  アミノフェノール型エポキシ
＊２「Ｅｐ−６０４」（エポキシ当量１１０〜１３０）  商品名  ジャパンエポキシレジン社製  グリシジルアミン型エポキシ
＊３「アデカオプトマーＫＲＭ２４１０」（エポキシ当量１８４〜１９４）  商品名  旭電化工業社製、ビスフェノールＡ型エポキシ
＊４「エピコート８０７」（エポキシ当量１６０〜１７５）  商品名  ジャパンエポキシレジン社製、ビスフェノールＦ型エポキシ
＊５「エピコート１００１」（エポキシ当量４５０〜５００）  商品名  ジャパンエポキシレジン社製、固形ビスフェノールＡ型エポキシ
＊６「フジキュアー６０１０」（エポキシ付加変性芳香族アミン）  商品名  富士化成工業社製
＊７「ＤＩＣＹ７」（ジシアンジアミド）  商品名  ジャパンエポキシレジン社製
＊８「シランカップリング剤Ａ−１８９１」（メルカプト系シランカップリング剤）  日本ユニカー社製
＊９「ＫＢＭ−８０２」（メルカプトシランカップリング剤）  商品名  日本ユニカー社製
＊１０「シランカップリング剤Ａ−１８７」（エポキシ）  商品名  信越化学工業社製
＊１１「シランカップリング剤Ａ−１１００」（エポキシ系シランカップリング剤）  商品名  日本ユニカー社製
（評価）
「固定性」
「〇」：１５０℃３０秒でワークが固定する。
「×」：１５０℃３０秒でワークが固定しない。
「インク浸漬試験」
「◎」：インク浸漬保存後、変化なし。
「〇」：インク浸漬保存後、僅かに接着界面にインク染み込み有り。
「△」：インク浸漬保存後、インク染み込み有り。
「×」：インク浸漬保存後、インク染み込み有り、一部剥がれ。
【００４８】
以上の様な各接着剤を使用し、図５（ａ）、（ｂ）を用いて先に説明した工程に従って仮止め（１５０℃３０秒）を行った。この仮止めの際の評価を「固定性」として、１５０℃３０秒でワークが固定したものを「〇」、固定しなかったものを「×」として、表１に示した。実験Ｎｏ.１０（比較例）の組成では、エポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂が含有されていないので反応が遅く、この条件では固定されなかった。一方、実験Ｎｏ.１〜９では、反応の早いエポキシ当量１５０以下の多官能エポキシ樹脂が配合されているので、仮止めに問題は無かった。
【００４９】
次に、この仮硬化を行った部品を、さらに１００℃６０分加熱して、接着剤Ｈ１２０２を硬化させた。このようにして出来上がった素子を、前述した方法でインクジェト記録ヘッドに組み立てた。そして、この記録ヘッドを、キヤノン(株)製インクジェットプリンター  ＢＪＦ８５００の黒インクに浸漬し、６０℃三ヶ月間の保存後観察した。「インク浸漬試験」の評価として、インク浸漬保存後、変化が無いものを「◎」、僅かに接着界面にインク染み込みが有ったものを「〇」、インク染み込みが有ったものを「△」、インク染み込みが有りかつ一部剥がれが有ったものを「×」とし、表１に示した。
【００５０】
その結果、実験Ｎｏ.１〜１０のうち比較例である実験Ｎｏ.３、４及び１０では、第１のアルミナよりなるプレートＨ１２００と第１のＳｉ基板を用いて作られた記録素子基板Ｈ１１００の間の接着剤にインクが浸透し、剥れを生じていた。
【００５１】
一方、本発明の実施例である実験Ｎｏ.１〜２、５〜９では、そのような問題は生じなかった。なお、これら実験Ｎｏ.１〜２、５〜９においても程度差がみられた。実験Ｎｏ.１及び９の多官能エポキシ樹脂がアミノフェノール型エポキシ樹脂で、メルカプト系シランカップリング剤がγ−メルカプトプロピルトリエトキシシランのものは、長期間インクに浸漬しても接着界面にインクの染み込みが全くない良好な結果となった。また、実験Ｎｏ.２、５、７、８に関しては、若干インクの染み込みはあるが、剥がれはまったく生じてなく、吐出は問題なかった。このように、本実施例では、比較的低温で耐インク性が発現できる為、インクジェット記録ヘッドの寸法安定性が向上し、またインクジェット記録ヘッド構成部材の材料の選択の幅が広がった。
【００５２】
なお、本発明の接着剤の使用範囲は実施形態に例示した部位に限定されるのではなく、インクジェット記録ヘッドの組み立てにおいて、インクが接触する可能性のある箇所においてその特性を利用し有効に用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明が適用される記録ヘッドカートリッジの一実施形態を、記録ヘッドとインクタンクとが組み合わされた状態を示す斜視図である。
【図２】本発明が適用される記録ヘッドカートリッジの一実施形態を、記録ヘッドとインクタンクとが分離された状態を示す斜視図である。
【図３】インク供給ユニット及び記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図４】図３に示した第１の記録素子基板を一部を破断して示した斜視図である。
【図５】本発明のインクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）の製造方法の一実施形態を説明する為の断面図である。
【図６】本発明のインクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）の製造方法の一実施形態を説明する為の断面図である。
【図７】記録素子基板を支持部材上に搭載した状態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
Ｈ１０００    記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１００１    記録ヘッド
Ｈ１００２    インク供給口
Ｈ１００３    インク供給ユニット
Ｈ１１００、１０３    第１の記録素子基板
Ｈ１１０１    第２の記録素子基板
Ｈ１１０３    電気熱変換素子
Ｈ１１０４    電極
Ｈ１１０５    バンプ
Ｈ１１０６    インク流路壁
Ｈ１１０７、１０４ａ    吐出口
Ｈ１１０８    吐出口列
Ｈ１１１０    Ｓｉ基板
Ｈ１２００    プレート
Ｈ１２０１    インク供給流路
Ｈ１２０２    接着剤
Ｈ１３００    電気配線テープ
Ｈ１３０１    外部信号入力端子
Ｈ１３０２    電極端子
Ｈ１３０３    電極端子部
Ｈ１３０９    端子位置決め穴
Ｈ１３１０    端子結合穴
Ｈ１４００  金メッキ層
Ｈ１４０１    電気配線テープ
Ｈ１４０２、１０１    支持部材
Ｈ１４０３    記録素子基板
Ｈ１４０４    電極
Ｈ１４０５    接着剤
Ｈ１４０６    ヒートツール
Ｈ１５００    インク供給部材
Ｈ１５０１    インク供給流路
Ｈ１６００    流路形成部材
Ｈ１６０２    インク供給流路
Ｈ１９００    インクタンク
Ｈ２０００    タンクホルダー
Ｈ２２００    電気コンタクト基板
Ｈ２３００    ジョイントゴム
Ｈ１０６    真空吸着フィンガー
Ｈ１１０、Ｈ１１１    ＣＣＤカメラ
１０５    吐出エネルギー発生素子
【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】
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【図６】
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【図７】
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