(57)【要約】【課題】剥離の発生を低減するとともに一度発生した剥離の進行を防止し、ヘッドの耐久性、信頼性を向上させる。【解決手段】少なくとも２つの流路基板を接合用接着剤で接合して形成されるインクジェットヘッドの製造方法であって、前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかに剥離防止用接着剤を充填するための溝を形成する工程と、前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかに接合用接着剤を塗布して接合する工程と、前記流路基板を接合した接合用接着剤を硬化する工程と、を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法を提供する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの流路基板を接合用接着剤で接合して形成されるインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかに剥離防止用接着剤を充填するための溝を形成する工程と、
前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかに接合用接着剤を塗布して接合する工程と、
前記流路基板を接合した接合用接着剤を硬化する工程と、
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、さらに、前記流路基板の接合後、前記溝に剥離防止用接着剤を充填し、硬化す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。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、さらに、前記流路基板の接合後、該接合において剥離が発生していないか確認する工程と、該確認する工程において剥離の発生が確認された場合に、該剥離が発生している部分の前記溝に対して剥離防止用接着剤を充填し、硬化す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。
【請求項４】
前記剥離が発生していないか確認する工程における確認手段は、赤外線顕微鏡または超音波顕微鏡であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記剥離防止用接着剤は、無溶剤の熱硬化型接着剤であることを特徴とする請求項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。
【請求項６】
前記溝は、少なくとも２箇所以上前記流路基板の端部に達するように形成されたことを特徴とする請求項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。
【請求項７】
前記溝を形成した後、該溝に充填剤を充填して前記流路基板を接合し、その後前記剥離防止用接着剤を該溝に充填する前に前記充填剤を除去することを特徴とする請求項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。
【請求項８】
少なくとも２つの流路基板を接合用接着剤で接合して形成されたインクジェットヘッドであって、
前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかの接合部に形成された、剥離防止用接着剤を充填するための溝を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記溝に、前記接合用接着剤とは異なる剥離防止用接着剤を充填し、硬化したことを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【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及びその製造方法に係り、特に、複数の流路基板等を接着剤で接合して形成された積層構造を有するインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドのノズルからインクを液滴として記録媒体に向けて吐出して画像を形成する、インクジェット方式の画像記録を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットヘッドにおけるインク吐出方式には様々なものがあり、例えば、圧電素子の変形によって圧力室の一部を構成する振動板を変形させて圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式や、インクを加熱して気泡を発生させ、この気泡が成長する際の膨張エネルギーでインクを吐出させるサーマルインクジェット方式などが知られている。
【０００３】
このインクジェットヘッドの製造方法にも様々な方法があり、例えば圧電素子を用いたインクジェットヘッドにおいて、圧電素子、振動板、インク供給路や圧力室が形成される流路プレート、インク吐出口が形成されるノズルプレート等の複数の基板等を接着剤などで接合して積層して製造する方法がある。
【０００４】
例えば、吐出させる液が蓄えられる圧力室の少なくとも一部を形成する振動板に個別電極を備えた圧電素子を接着剤で接合して形成した吐出ヘッドにおいて、振動板の圧電素子接合面あるいは圧力室側面のうち何れか一方の面に溝（凹部）を形成して、振動板を撓みやすくし、その変位量を拡大するとともに、前記凹部を、振動板に圧電素子を接合する際の余剰接着剤の逃がし溝として利用するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧電体基板等を流路基板等に接着剤で接合して形成されたインクジェットヘッド（吐出ヘッド）において、接着時の不良や接着後の熱プロセスによる応力等により、接合部において剥離が生じることがある。特に、後のプロセスに起因した剥離は、流路構造などの形状の影響を受け、特定の場所に発生することが多い。そして一度剥離が発生すると、応力がかかり、さらに剥離が進行する。さらに、剥離部分にインクが浸入して、より一層剥離が進行し、ヘッドの故障に繋がるという問題がある。
【０００７】
ここで上記特許文献１に記載されたものでは、溝（凹部）を形成することで、接合時の余剰接着剤を逃がし、接着時に混入する気泡の除去性を向上することで、接着の安定性及び接着強度を高め、溝によるアンカー効果による接着力向上により、製造時初期における剥離の防止には効果があるが、その後、一度発生した剥離に対しては剥離の進行防止等の効果はない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、剥離の発生を低減するとともに一度発生した剥離の進行を防止し、ヘッドの耐久性、信頼性を向上させることのできるインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも２つの流路基板を接合用接着剤で接合して形成されるインクジェットヘッドの製造方法であって、前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかに剥離防止用接着剤を充填するための溝を形成する工程と、前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかに接合用接着剤を塗布して接合する工程と、前記流路基板を接合した接合用接着剤を硬化する工程と、を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法を提供する。
【００１０】
これにより、剥離防止用接着剤を充填するために形成された溝に剥離防止用接着剤を充填することにより、剥離の発生を低減するとともに一度発生した剥離の進行を防止し、ヘッドの耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、請求項２に示すように、請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、さらに、前記流路基板の接合後、前記溝に剥離防止用接着剤を充填し、硬化する工程を有することを特徴とする。
【００１２】
このように、溝に剥離防止用接着剤を充填することで、剥離の発生を防止することができる。
【００１３】
また、請求項３に示すように、請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、さらに、前記流路基板の接合後、該接合において剥離が発生していないか確認する工程と、該確認する工程において剥離の発生が確認された場合に、該剥離が発生している部分の前記溝に対して剥離防止用接着剤を充填し、硬化する工程を有することを特徴とする。
【００１４】
このように、剥離の発生が確認された場合に剥離防止用接着剤を充填することで、必要な部分にのみ接着剤を充填することで工数を削減できるとともに一度発生した剥離の進行を防止することが可能となる。
【００１５】
また、請求項４に示すように、前記剥離が発生していないか確認する工程における確認手段は、赤外線顕微鏡または超音波顕微鏡であることを特徴とする。
【００１６】
これにより、非破壊で剥離の発生を検査し確認することができる。
【００１７】
また、請求項５に示すように、前記剥離防止用接着剤は、無溶剤の熱硬化型接着剤であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、剥離で生じた狭い隙間でも確実に硬化することができる。
【００１９】
また、請求項６に示すように、前記溝は、少なくとも２箇所以上前記流路基板の端部に達するように形成されたことを特徴とする。
【００２０】
これにより、溝に入口と出口があるので剥離防止用接着剤を確実に充填することができる。
【００２１】
また、請求項７に示すように、前記溝を形成した後、該溝に充填剤を充填して前記流路基板を接合し、その後前記剥離防止用接着剤を該溝に充填する前に前記充填剤を除去することを特徴とする。
【００２２】
このように、溝に充填剤を入れることで流路基板の接合時に溝が接合用接着剤で埋まることがない。
【００２３】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、少なくとも２つの流路基板を接合用接着剤で接合して形成されたインクジェットヘッドであって、前記少なくとも２つの流路基板のうちいずれかの接合部に形成された、剥離防止用接着剤を充填するための溝を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。
【００２４】
これにより、剥離防止用接着剤を充填するために形成された溝に剥離防止用接着剤を充填することにより、剥離の発生を低減するとともに一度発生した剥離の進行を防止し、ヘッドの耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００２５】
また、請求項９に示すように、前記溝に、前記接合用接着剤とは異なる剥離防止用接着剤を充填し、硬化したことを特徴とする。
【００２６】
これにより、溝に剥離防止用接着剤を充填し、剥離で生じた狭い隙間でも確実に硬化することができる。
【００２７】
また、同様に前記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によれば、剥離防止用接着剤を充填するために形成された溝に剥離防止用接着剤を充填することにより、剥離の発生を低減するとともに一度発生した剥離の進行を防止し、ヘッドの耐久性、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェット記録装置を模式的に示す構成図である。
【図２】インクジェット記録装置の印字部周辺を示す要部平面図である。
【図３】インクヘッドを構成する流路基板を模式的に表す平面図である。
【図４】図３中の４−４線に沿った断面図である。
【図５】下部流路基板を上から見た平面図である。
【図６】図５中の６−６線に沿った断面図である。
【図７】下部流路基板に圧電体を接合用接着剤で接合する様子を示す断面図である。
【図８】下部流路基板に対して、インク供給口、インク回収口が形成された状態を示す平面図である。
【図９】図８中の９−９線に沿った断面図である。
【図１０】上部流路基板を示す断面図である。
【図１１】溝が形成された下部流路基板に上部流路基板を接合した様子を示す断面図である。
【図１２】剥離観察方法の一例を示す断面図である。
【図１３】剥離が確認された場合に溝に剥離防止用接着剤を充填する様子を示す平面図である。
【図１４】図１３中の１４−１４線に沿った断面図である。
【図１５】溝が形成された流路基板に圧電体基板を接合した様子を示す拡大断面図である。
【図１６】溝が形成された圧電体基板と流路基板を接合した様子を示す拡大断面図である。
【図１７】圧電体基板に形成された溝によって下部電極が分断された様子を示す拡大断面図である。
【図１８】分断された下部電極に対する配線の例を示す断面図である。
【図１９】分断された下部電極に対する配線の他の例を示す断面図である。
【図２０】溝が形成された流路基板にフィルム状の接合用接着剤を貼り付けた様子を示す断面図である。
【図２１】フィルム状の接合用接着剤をパターニングした例を示す断面図である。
【図２２】（ａ）〜（ｄ）は、溝にレジストを充填する例を示す断面図である。
【図２３】（ａ）〜（ｅ）は、流路基板に形成される溝の形状の例を示す平面図である。
【図２４】（ａ）〜（ｅ）は、分岐点及び合流点を有する溝に接着剤を充填する様子を示す説明図である。
【図２５】剥離防止用接着剤のはみ出し防止のための溝を形成した例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るインクジェットヘッド及びその製造方法について詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明に係るインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェット記録装置の一実施形態を模式的に示す構成図である。
【００３２】
図１に示すように、この画像形成装置としてのインクジェット記録装置１００は、主として、記録媒体１２２を給紙する給紙部１１０と、給紙部１１０から給紙された記録媒体１２２の記録面に所定の処理液を付与する処理液付与部１１２と、処理液が付与された記録媒体１２２の記録面にインク滴を打滴して画像を描画する印字部１１４と、画像が描画された記録媒体１２２の記録面を乾燥させる乾燥部１１６と、記録面に形成された画像を定着させる定着部１１８と、画像が記録された記録媒体１２２を回収する排紙部１２０とで構成されている。
【００３３】
給紙部１１０は、記録媒体１２２を格納するマガジン１４０を備えており、このマガジン１４０から記録媒体１２２が１枚ずつ給紙トレイ１５０に給紙される。給紙トレイ１５０に給紙された記録媒体１２２は、渡し胴１５２を介して処理液付与部１１２の処理液ドラム１５４に受け渡される。
【００３４】
処理液ドラム１５４は、渡し胴１５２から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第１の中間搬送ドラム１２４に受け渡す。処理液付与部１１２では、この処理液ドラム１５４によって回転搬送される記録媒体１２２に対して所定の処理液を一定の厚みで付与する。処理液の付与は、処理液付与装置１５６によって行われ、処理液付与装置１５６は、例えば、表面に処理液が付与された塗布ローラを記録媒体１２２の記録面に当接させて、処理液を付与するが、これに限定されるものではない。例えば、後述するインクヘッドと同様のヘッドによって処理液を吐出して付与するようにしても良い。処理液が付与された記録媒体１２２は、さらにドライヤ１５８とヒータ１６０で乾燥されたのち、第１の中間搬送ドラム１２４に受け渡される。
【００３５】
なお、この処理液付与部１１２で付与される処理液は、後段の印字部１１４で付与されるインク中の色材（顔料又は染料）を凝集又は増粘させる成分を含有する処理液である。このような処理液をインクの打滴前に付与することにより、ブリーディング等を防止でき、高品質な画像を印字することが可能になる。
【００３６】
第１の中間搬送ドラム１２４は、処理液ドラム１５４から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、印字部１１４の印字ドラム１７０に受け渡す。
【００３７】
印字ドラム１７０は、第１の中間搬送ドラム１２４から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第２の中間搬送ドラム１２６に受け渡す。印字部１１４では、この印字ドラム１７０によって回転搬送される記録媒体１２２に対して、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクジェットヘッド（以下、単にインクヘッドと言う。）１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからインク滴を打滴して、画像を印字する。
【００３８】
各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、所定の隙間をもって印字ドラム１７０に対向して配置されており、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの順で印字ドラム１７０の回転方向上流側から配置されている。また、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、ラインヘッドで構成されており、記録媒体１２２の記録幅に対応して形成されている。
【００３９】
図２に、インクジェット記録装置１００の印字部１１４周辺の要部平面図を示す。
【００４０】
図２に示すように、印字部１１４は、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋを、図に矢印Ａで示す用紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置し、記録媒体１２２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有する、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。
【００４１】
各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、本インクジェット記録装置１００が対象とする最大サイズの記録媒体１２２の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００４２】
記録媒体１２２の搬送方向（図２に矢印Ａで表示）に沿って上流側（図２の右側）からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の順に各色インクに対応したインクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋが配置されている。記録媒体１２２を搬送しつつ各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからそれぞれ色インクを吐出することにより記録媒体１２２上にカラー画像を形成し得る。
【００４３】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１１４によれば、用紙搬送方向（副走査方向）について記録媒体１２２と印字部１１４を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１２２の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル（シリアル）型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００４４】
再び図１にもどり、各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋでインクが打滴された記録媒体１２２は、印字ドラム１７０から第２の中間搬送ドラム１２６に受け渡される。第２の中間搬送ドラム１２６は、印字ドラム１７０から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６に受け渡す。
【００４５】
乾燥ドラム１７６は、第２の中間搬送ドラム１２６から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、第３の中間搬送ドラム１２８に受け渡す。乾燥部１１６では、この乾燥ドラム１７６によって回転搬送される記録媒体１２２を第１、第２のヒータ１７８、１８２、及び、ドライヤ１８０によって乾燥させる。
【００４６】
乾燥された記録媒体１２２は、乾燥ドラム１７６から第３の中間搬送ドラム１２８に受け渡される。第３の中間搬送ドラム１２８は、乾燥ドラム１７６から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、定着部１１８の定着ドラム１８４に受け渡す。
【００４７】
定着ドラム１８４は、第３の中間搬送ドラム１２８から受け渡された記録媒体１２２を受け取り、回転搬送して、排紙部１２０のコンベア１９６に受け渡す。定着部１１８では、この定着ドラム１８４によって回転搬送される記録媒体１２２に対して、第１、第２の定着ローラ１８６、１８８で加熱、加圧して、印字された画像を定着させる。
【００４８】
また、定着部１１８には、印字部１１４による印字結果を読み取るインラインセンサ１８９が設けられている。インラインセンサ１８９は、印字部１１４の印字結果（各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの打滴結果）を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、このイメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックするものである。
【００４９】
インラインセンサ１８９は、複数の検出画素(読取素子)が記録媒体１２２の幅方向に沿って一列に並べられたラインＣＣＤ（又は、複数の検査画素が２次元状には配置されたエリアセンサ）と、ラインＣＣＤ(又はエリアセンサ)よって記録媒体１２２の幅方向を一括して読取れるように配置された縮小レンズと、を含む構成であり、印字部１１４の各インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの記録解像度よりも低い読取解像度を有している。
【００５０】
画像が定着された記録媒体１２２は、定着ドラム１８４から排紙部１２０のコンベア１９６に受け渡される。コンベア１９６は、定着ドラム１８４から記録媒体１２２を受け取り、排紙部１２０に備えられた排紙トレイ１９２に搬送し、排紙トレイ１９２に回収する。
【００５１】
以上のように構成されたインクジェット記録装置１００によれば、印字部１１４において、各インクジェットヘッド（インクヘッド）から安定したインクの吐出ができるので、安定した画像の形成が可能となる。
【００５２】
次に、印字部１１４に配置されるインクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの構造について説明する。なお、インクヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１２によってインクヘッドを示す。
【００５３】
図３は、インクヘッド１２を構成する流路基板を模式的に表す平面図である。
【００５４】
図３に示すように、上部流路基板１４には、インク供給口１６及びインク回収口１８が形成されている。
【００５５】
また、図４は、図３の４−４線に沿った断面図である。
【００５６】
図４に示すように、上部流路基板１４は、下部流路基板２０と接合されている。下部流路基板２０には、インクを吐出するための圧力を発生する圧力室２２が形成されており、圧力室２２の天面には振動板２４が形成されている。また、振動板２４の上には、接合用接着剤２６を介して圧電体２８が接合されている。図示を省略したが、圧電体２８の上下の面にはそれぞれ上部電極及び下部電極が形成されている。
【００５７】
また、下部流路基板２０の下側にはノズル基板３０が接合され、ノズル基板３０にはインクを液滴として吐出するノズル３２が形成されている。ノズル３２は、ノズル流路３４を介して圧力室２２と連通している。また、下部流路基板２０には、インク供給流路３６及びインク回収流路３８が形成されている。
【００５８】
インク供給流路３６の上部には開口（インク供給口）３６ａが設けられ、上部流路基板１４に形成されたインク供給口１６と連通している。また、インク供給流路３６にはもう一つの開口（インク供給口）３６ｂが設けられ、圧力室２２と連通している。インク回収流路３８の上部には開口（インク回収口）３８ａが設けられ、上部流路基板１４に形成されたインク回収口１８と連通している。また、インク回収流路３８にはもう一つの開口（インク回収口）３８ｂが設けられ、ノズル流路３４と連通している。
【００５９】
このように、インクヘッド１２は、上部流路基板１４、下部流路基板２０、圧電体２８などが接着剤で接合されて形成されている。このとき、図３の上部流路基板１４を上から見た平面図に斜線で示すように、インク供給口１６（開口（インク供給口）３６ａ）及びインク回収口１８（開口（インク回収口）３８ａ）の周辺や基板端部などにおいて接着剤の剥離が発生しやすい。
【００６０】
本発明は、このような剥離が発生しやすい基板等の場所に予め溝を形成しておき、後で剥離が発生した場合にその場所の溝に接着剤（剥離防止用接着剤）を充填して、さらなる剥離の進行を防止するものである。また、剥離が発生しやすい基板等の場所に溝を形成して、溝に剥離防止用接着剤を流し込んで、接合を強固にして剥離の発生そのものを防止しようというものである。
【００６１】
まず、流路基板と接合用接着剤の界面で剥離する場合を例にとり、溝を形成する方法を説明する。
【００６２】
例えば、下部流路基板２０と圧電体２８を接合用接着剤２６で接合した場合に、下部流路基板２０と接合用接着剤２６との界面での剥離に備えて、下部流路基板２０に溝を形成する場合について説明する。
【００６３】
図５に、下部流路基板２０を上から見た平面図を示す。ここではまだ下部流路基板２０に、インク供給流路３６、インク回収流路３８あるいはその開口部であるインク供給口３６ａ、インク回収口３８ａ等の流路はまだ形成されていない。下部流路基板２０の材料は特に限定されるものではなく、シリコン、ＳＵＳ等の金属あるいは樹脂等を用いることができるが、流路等の微細構造を形成するためにはシリコンが好ましい。
【００６４】
ここで図３に斜線で示された剥離が発生しやすい場所を参考に、後で供給路が形成される場所の周辺に溝を形成する。すなわち、図５に示すように、後で流路が形成される場所の両側に、下部流路基板２０の一方の端部から他方の端部にかけて溝４０を形成する。このように下部流路基板２０の端部から端部に達する一筆書きのように溝４０を形成するのは、後で剥離防止用の接着剤を溝に流し込むとき、内部に空気を残すことなく接着剤を充填することができるようにするためである。このような溝４０を１本もしくは複数本（図５では４本）形成する。他の溝の形状の例については後述する。
【００６５】
図５中の６−６線に沿った断面図を図６に示す。
【００６６】
図６に示すように、ここでは断面形状が四角形の溝４０が形成されているが、断面形状は四角形に限定されるものではなく、三角形や半円形でもよい。また、溝４０を形成する方法も、ウエットエッチングやドライエッチングなど各種方法を用いることができる。ドライエッチングによると断面四角形状の溝４０を形成することができる。また、結晶軸を利用したウエットエッチングでは断面三角形、等方性のエッチングでは断面半円形の溝を形成することができる。なお、寸法精度良く形成するにはドライエッチングがよい。
【００６７】
また、溝４０の寸法としては、後から剥離防止用接着剤を充填できるような寸法が必要であり、あまり小さいと流路抵抗が大きいため接着剤を良く充填することができない。また、溝４０の深さも、接合用接着剤で溝４０が埋まってしまわないように、塗布される接合用接着剤の厚みよりも深くする必要がある。このようなことから、例えば溝４０の幅及び深さは、ともに概略１００〜１０００μｍ程度が好ましい。なお、幅と深さは異なってもよい。例えば、幅が狭く深い溝だと、接合用接着剤で埋まらず、かつ流路構造の妨げにもならない。
【００６８】
次に、図７に示すように、下部流路基板２０に圧電体２８を接合用接着剤２６で接合する。図７に示すように、その上下にそれぞれ上部電極及び下部電極が形成された圧電素子からなる圧電体２８を、接合用接着剤２６が塗布された下部流路基板２０に接合する。このとき、圧電体２８は、下部流路基板２０の圧力室２２及び振動板２４が後で形成される所定の位置に接合される。
【００６９】
接合用接着剤２６の塗布方法としては、スピンコート、スプレーコート、転写等がある。このうち転写の場合には、溝４０を形成した下部流路基板２０に対しても溝４０を埋めることなく接合用接着剤２６を塗布することができる。
【００７０】
接合用接着剤２６としては、例えば、熱硬化のエポキシ接着剤、ポリイミド系接着剤など各種接着剤が使用可能である。このとき厚過ぎると圧電体２８の変形を吸収してしまうので、充分な接着力が確保できる範囲で薄い方がよい。例えば、このときの接合用接着剤２６の厚さとしては、数μｍ〜１０μｍ程度がよい。また、接合用接着剤２６としては、その他、シリコン接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、２液硬化のエポキシ接着剤などが使用可能である。
【００７１】
また圧電体２８の接合の仕方として、下側に下部電極が形成された１枚の圧電基板を下部流路基板２０全体に対して接合し、圧電体基板上の各圧力室２２に対応する位置に各個別の上部電極を接合して各圧電体２８の個別化を図るようにしてもよい。
【００７２】
次に、流路基板に対して流路を形成する。例えば、図８には、下部流路基板２０に対して、インク供給口（開口）３６ａ、インク回収口（開口）３８ａが形成された状態が示されている。
【００７３】
また、図８中の９−９線に沿った断面図を図９に示す。
【００７４】
図９に示すように、溝４０が形成され、圧電体２８が接合された下部流路基板２０には、インク供給口（開口）３６ａ、インク回収口（開口）３８ａが形成され、インク供給口（開口）３６ａの下側にはインク供給流路３６が、またインク回収口（開口）３８ａの下側にはインク回収流路３８が形成されている。また圧電体２８が接合された部分の下側には圧力室２２及び振動板２４が形成され、圧力室２２がインク供給流路３６と連通するようにインク供給口（開口）３６ｂが形成されている。また、圧力室２２に連通してノズル流路３４及びノズル３２が形成され、ノズル流路３４とインク回収流路３８とが連通するようにインク回収口（開口）３８ｂが形成されている。
【００７５】
これらの流路の形成方法は特に限定されない。例えば、下部流路基板２０は、一体の部材ではなく、各流路等となるべき孔が形成された各基板を積層して各流路が形成された下部流路基板２０を形成するようにしてもよい。また、これらの形成順序も特に限定されない。上述したように、流路形成前の流路基板に溝を形成してもよいし、流路形成後に溝を形成するようにしてもよい。圧力室など一部の流路を形成した後で溝を形成し、その後インク供給口を形成するようにしてもよいし、その形成順序は適宜組み換えるようにしてもかまわない。
【００７６】
また、図１０に示すように、一方の上部流路基板１４についても同じように、インク供給口１６やインク回収口１８等を形成して準備しておく。特に、上部流路基板１４を下部流路基板２０と接合したときに圧電体２８の位置と対応する部分には、圧電体２８を変形可能とするための空間（封止空間）１４ａが形成される。
【００７７】
このようにして用意された上部流路基板１４と下部流路基板２０を接合し、接合用接着剤２６を硬化することにより、図１１に示すように、ヘッドとして完成する。すなわち、図１１は、図３において下部流路基板２０のインク供給口３６ａ、インク回収口３８ａの近辺に剥離防止用接着剤を充填するための溝４０を形成したものである。
【００７８】
以上のようにしてヘッドが形成されるが、以上の工程において接合用接着剤で接合した部分において剥離が発生することがある。以下、剥離が発生している場合の対処方法について説明する。
【００７９】
まず、剥離が発生しているか否か検査し確認する。
【００８０】
例えば、流路基板がシリコンの場合には、図１２に示すように、赤外線ＩＲで流路基板（上部流路基板１４、下部流路基板２０）を透過して、赤外線顕微鏡（図示省略）で非破壊で検査することが可能である。剥離部分には隙間が生じるため、干渉縞が発生し、これで剥離発生の有無を確認することができる。例えば、図１２においては、圧電体２８と下部流路基板２０との間に剥離Ｐ１、Ｐ２が発生している。
【００８１】
またその他の方法としては、超音波顕微鏡による観察があり、超音波顕微鏡の場合には、流路基板がシリコン以外の場合でも非破壊検査が可能である。
【００８２】
また、他の非破壊検査方法としては、Ｘ線により観察があるが、剥離などのわずかな隙間はＸ線では観察できないため、予め溝４０に造影剤などの観察が容易になるような液を流し込んでおく必要がある。従って、剥離が検出されて溝４０に剥離防止用接着剤を流し込む前に、このような造影剤を洗い流して除去しておく必要がある。
【００８３】
また、その他、破壊検査として、実際の製品を抜き取って分解調査し、剥離が確認された場合には、同じロットの他のヘッドに対しても剥離防止用接着剤を溝に充填するようにしてもよい。
【００８４】
このように剥離の発生が確認された場合には、図１３に矢印Ｂで示すように、剥離が生じている場所の溝４０に、剥離防止用接着剤を充填する。
【００８５】
また、図１４に、図１３中の１４−１４線に沿った断面図を示す。図１４に示すように、剥離が発生した場所の溝４０に剥離防止用接着剤４２を充填することにより、剥離していた部分も再度接合することができるとともに、それ以上の剥離の進行を防止する。
【００８６】
なお、剥離防止用接着剤４２としては、熱硬化のエポキシ接着剤、常温硬化のエポキシ接着剤、その他アクリル系、ウレタン系などの各種接着剤が使用可能である。また、このとき溝４０に充填できるか、使用しているインクに対する耐久性があるか、硬化条件がヘッドに悪影響を与えないか等の観点から用いる接着剤を選定するようにする。特に、剥離防止用という観点からは、柔軟性がある接着剤が望ましい。
【００８７】
溝４０に流し込むためには、接着剤の粘度は低い方が良い。例えば、粘度は１００００ｃＰ（ｍＰａ・Ｓ）以下が良く、さらに５０００ｃＰ（ｍＰａ・Ｓ）以下が望ましい。また、硬化条件としては、常温硬化が最も望ましく、また熱硬化でも温度が低い方（例えば、１００℃以下）が良い。また、剥離防止用接着剤を溝に充填するには、ディスペンサ等で溝の一方の端部（入口側）から圧力をかけて押し込んだり、逆に他方の端部（出口側）からポンプを用いて負圧で引き込むようにしたり、これら両方を併用してもよい。また、入口しかない溝の場合には、真空充填を行うことで、空気を残さずに充填することができる。
【００８８】
なお、接合用接着剤と剥離防止用接着剤は、同じ接着剤でもよいが、接合用と剥離防止用とで求められる特性が異なるため、それぞれに適したものを選んだ方がよい。ここで、求められる特性としては、例えば、接合用接着剤は、圧電体の変形を邪魔しないよう固い方がよく、圧電体基板と流路基板だけの接合なら高温硬化の接着剤を用いることが可能である。また、剥離防止用接着剤は、上述したように、低粘度、低温硬化、柔軟性があることなどの特性が求められる。
【００８９】
溝４０に剥離防止用接着剤４２を充填した後、充填した接着剤を硬化させる。
【００９０】
また、剥離が発生する場所に応じて、溝を形成するのに最適な位置が異なる。その場合、剥離する部分に剥離防止用接着剤が充填できるように溝を形成する。
【００９１】
例えば、図１５に拡大して示すように、下部流路基板２０と接合用接着剤２６との間で剥離Ｐ３が発生する場合には、下部流路基板２０側に溝４０を形成する。
【００９２】
また、図１６に示すように、圧電体２８（圧電体基板）と接合用接着剤２６との間に剥離Ｐ４が発生する場合には、圧電体２８（圧電体基板）側に溝４０ａを形成する。ただし、図１６では図示を省略したが、実際には圧電体２８の下側（接合用接着剤２６側）に下部電極２９が形成されているので、圧電体２８側に溝４０ａを形成すると、図１７に示すように溝４０ａによって下部電極２９が分断されてしまう。従って、圧電体２８側に溝４０ａを形成する場合には、下部電極２９の分断に注意して、下部電極２９への配線を工夫しなければならない。
【００９３】
これに対しては、例えば、図１８に示すように、溝４０ａによって分断された下部電極２９の各部分に対して、それぞれ直接に導通する配線２９ａを形成するようにしてもよい。あるいは、図１９に示すように、溝４０ａによって分断された下部電極２９の部分同士を導通する別の配線層２９ｂを形成してもよい。これらの配線２９ａ、２９ｂは、必要に応じて、圧電体２８に溝４０ａを形成した後、接合用接着剤２６で下部流路基板２０に接合する前に形成する。
【００９４】
また、接合用接着剤にはフィルム状の接着剤を用いてもよい。例えば、図２０に示すように、溝４０が形成された下部流路基板２０に対してフィルム状接着剤２７を貼る場合は、溝４０から空気を抜くことができ、気泡が残ることなくフィルム状接着剤２７を貼ることが可能である。
【００９５】
フィルム状接着剤２７を用いる場合には、パターニングが可能なため、フィルム状接着剤２７から溝４０にあたる部分を除去しておくことで、どちらの界面で剥離しても溝４０に剥離防止用接着剤を流し込むことで効果を発揮することができる。パターニングには、エッチングやレーザ加工などが用いられる。このとき、フィルム状接着剤を基板に貼ってからパターニングしてもいいし、パターニングしてから基板に貼るようにしてもよい。
【００９６】
図２１に、フィルム状接着剤２７に溝４０に合わせてパターニングした例を示す。図２１に示すように、フィルム状接着剤２７は溝４０の位置が除去されており、例えば圧電体２８とフィルム状接着剤２７との間で剥離Ｐ５が発生したとしても、溝４０に剥離防止用接着剤を充填することで剥離及びそのさらなる進行を防止することができる。
【００９７】
また、溝が形成された流路基板と圧電体基板を接合用接着剤で接合するとき、溝が接合用接着剤で埋まってしまいそうな場合には、溝の深さを深くしてもよいが、流路あるいは基板の剛性の関係で深くできない場合がある。そのような場合には、例えばレジスト等の後で除去可能な材料（充填剤）を溝に埋めておき、接合後その材料を除去してから剥離防止用接着剤を充填するようにすればよい。この方法は、工程の都合で溝を形成した基板に接合用接着剤を塗布しなくてはならない場合にも用いることができる。
【００９８】
図２２（ａ）〜（ｄ）に、予め溝にレジストを充填して接合用接着剤で溝が埋まらないようにする方法を示す。
【００９９】
まず図２２（ａ）に示すように、下部流路基板２０に形成された溝４０に対してレジスト４４を充填する。次に図２２（ｂ）に示すように、溝４０にレジスト４４が充填された下部流路基板２０に対して接合用接着剤２６を塗布して、圧電体２８（圧電体基板）を接合する。
【０１００】
次に図２２（ｃ）に示すように、溝４０に充填されているレジスト４４を除去する。そして、図２２（ｄ）に示すように、必要に応じて、溝４０に剥離防止用接着剤４２を充填する。
【０１０１】
剥離防止用接着剤４２は、接着剤として接着機能を持つ方が剥離防止の効果が高い。しかし、インクの浸入を防止するには、接着機能は低いか、あるいは無くてもよく、充填されていればよい。そのため、結局は、接着剤でなく剥離防止用樹脂でよい。
【０１０２】
剥離防止用接着剤４２は、剥離した隙間（密閉した場所）で硬化するため、溶剤を含まないタイプの接着剤が好ましい。ただし、剥離防止のためには、剥離で生じた隙間に入り込めばよいため、溝全体を埋める必要はない。溝全体を埋めない場合は、溶剤を希釈して粘度を低くした接着剤を溝から剥離部分に流し込み、その後に溝に空気を流すことで接着剤の溶媒を飛ばすことが可能となる。また、このとき加熱するとさらによい。
【０１０３】
また、この場合、溝に空間が残るため、インクの浸入を防止するには、別の樹脂をさらに充填するか、または少なくとも入口と出口になる部分は塞ぐ必要がある。
【０１０４】
図２３（ａ）〜（ｅ）に、流路基板に形成される溝の平面形状の様々なバリエーションを示す。
【０１０５】
図２３（ａ）に示す溝形状の例は、入口のみの場合であり、（ｂ）に示す溝形状の例は、入口及び出口を有し、さらに溝が分岐しない一筆書きの場合である。また図２３（ｃ）も、これと同じく入口及び出口有りで分岐なしの場合である。また、図２３（ｄ）は、入口と出口を有し、しかも分岐する場合の例である。さらに、図２３（ｅ）は、入口と出口を有する一本の溝から行き止まりの枝分かれを有する場合である。
【０１０６】
このように、溝の平面形状は、出口の有り無し、分岐の有り無しなど各種の場合が考えられる。
【０１０７】
特に溝が分岐を有する場合、分岐点から合流点までの各分岐溝の長さや太さなどを工夫してそれぞれの分岐溝を接着剤が進行する際の流路抵抗を等しくすることで、合流近傍での気泡残りがないようにする必要がある。
【０１０８】
例えば、図２４（ａ）に示すように、入口と出口を有する分岐有りの場合でも、上側のような分岐溝４０ｂの場合と、下側のような分岐溝４０ｃの場合とでは、事情が異なる。
【０１０９】
すなわち、上側のような分岐溝４０ｂの場合には、図２４（ｂ）に示すように、剥離防止用接着剤４２を充填していくと、左上の分岐点で剥離防止用接着剤４２は２つに分かれて進む。しかし、この場合図２４（ｃ）に示すように、右下の角においては、上と左とから剥離防止用接着剤４２が進んでくるため、この角部に気泡が残ってしまう。
【０１１０】
また、図２４（ａ）の下側のような分岐溝４０ｃの場合には、図２４（ｄ）に示すように、剥離防止用接着剤４２を充填していくと、左上の分岐点で剥離防止用接着剤４２は２つに分かれて進む。そして、この場合図２４（ｅ）に示すように、右下の合流点において上と左から進んできた剥離防止用接着剤４２は合流して右方向へ抜けて行き、気泡が残ることはない。
【０１１１】
以上、剥離防止用接着剤を充填するための溝を形成することについて説明してきたが、剥離が大きい場合に、その剥離箇所の溝に剥離防止用接着剤を充填していくと、必要以上に剥離防止用接着剤がヘッド内に流れ込んでしまうことがある。例えば、圧電体の変形を補償するための封止空間まで剥離防止用接着剤が充填し、圧電体の変形を減少または阻害したり、あるいは剥離防止用接着剤がヘッドの外部にまで流れ出したりするなどの問題が発生することがある。
【０１１２】
そこで、剥離防止用接着剤のはみ出し防止用の溝をさらに設けるようにする。
【０１１３】
図２５に、剥離防止用接着剤のはみ出し防止用の溝の例を示す。図２５は、図１１の下部流路基板２０のインク供給口（開口）３６ａの近傍に設けられた剥離防止用接着剤を充填するための溝４０に対して、剥離防止用接着剤のはみ出し防止用の溝４６をさらに設けたものである。
【０１１４】
このように、剥離防止用接着剤のはみ出し防止用の溝４６を設けたことにより、たとえ剥離が大きい場合でも、溝４０に充填された剥離防止用接着剤４２がヘッド内等に流れ込んでしまうことはない。
【０１１５】
このような剥離防止用接着剤のはみ出し防止用の溝４６は、剥離防止用接着剤を充填するための溝４０と同じ方法、同じ工程で作成すると、工数が少なくて済む。ただし、はみ出し防止用の溝４６を、例えば、剥離防止用接着剤を充填するための溝４０とは異なる寸法（より大きく、あるいはより小さく等）で形成しようとする場合には、別工程で作成する。
【０１１６】
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、剥離防止用接着剤を充填するための溝を形成し、剥離の発生が確認された場合にこの溝に剥離防止用接着剤を充填することにより、一度発生した剥離の進行を防止し、ヘッドの耐久性、信頼性を向上させることができる。
【０１１７】
以上、本発明のインクジェットヘッド及びその製造方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１８】
１２…インクヘッド、１４…上部流路基板、１６…インク供給口、１８…インク回収口、２０…下部流路基板、２２…圧力室、２４…振動板、２６…接合用接着剤、２８…圧電体（圧電体基板）、３０…ノズル基板、３２…ノズル、３４…ノズル流路、３６…インク供給流路、３６ａ…インク供給口（開口）、３８…インク回収流路、３８ａ…インク回収口（開口）、４０…溝、４２…剥離防止用接着剤、４４…レジスト、４６…はみ出し防止用の溝
【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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【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】
2011062833.tif 000017
【図１６】
2011062833.tif 000018
【図１７】
2011062833.tif 000019
【図１８】
2011062833.tif 000020
【図１９】
2011062833.tif 000021
【図２０】
2011062833.tif 000022
【図２１】
2011062833.tif 000023
【図２２】
2011062833.tif 000024
【図２３】
2011062833.tif 000025
【図２４】
2011062833.tif 000026
【図２５】
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