(57)【要約】【課題】素子基板１のシュリンク化が進み、液供給路間のピッチが狭くなることで接着領域が減少した場合であっても、素子基板とチッププレート間を高い接着強度で接着する。【解決手段】素子基板とチッププレートを接着する接着剤が、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤、及びシランカップリング剤とを有することで、接着剤が吐出口へ這い上がることを防止しながら、素子基板とチッププレートとの強固な接着を行う。【選択図】図１
2008149521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口を有するオリフィスプレートと、液滴を吐出させるためのエネルギを発生し前記吐出口に対応して設けられたエネルギ発生素子と、前記吐出口に連通した液供給路を有する供給路基板と、を備えた素子基板と、
前記液供給路に連通するような開口を有し、前記素子基板を支持するチッププレートと、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
（１）前記素子基板及びチッププレートを準備する工程と、
（２）カチオン重合が可能なエポキシ樹脂と、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤と、エポキシ基を有するシランカップリング剤とを含む接着剤を、前記素子基板の供給路基板側の面における前記液供給路以外の部分及び前記チッププレートの開口側の面における開口以外の部分のうち、少なくとも一方の部分に塗布する工程と、
（３）前記素子基板の液供給路と前記チッププレートの開口とが対応するように位置合わせをした状態で、前記接着剤を介して、前記素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面を重ね合わせる工程と、
（４）前記オリフィスプレート側又はチッププレート側から、前記素子基板とチッププレートに紫外線を照射して、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分からはみ出した前記接着剤を硬化させる工程と、
（５）加熱することにより、前記素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分に存在する前記接着剤を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記光増感剤として、下記式（１）で表されるアントラセン誘導体を含むことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【化１】
2008149521.tif 000006
【請求項３】
前記接着剤中の光増感剤の含量が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
吐出口を有するオリフィスプレートと、液滴を吐出させるためのエネルギを発生し前記吐出口に対応して設けられたエネルギ発生素子と、前記吐出口に連通した液供給路を有する供給路基板と、を備えた素子基板と、
前記液供給路に連通するような開口を有し、前記素子基板を支持するチッププレートと、
前記素子基板の供給路基板側と、前記チッププレートの開口側とを接着する接着剤と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記接着剤は、カチオン重合が可能なエポキシ樹脂と、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤と、エポキシ基を有するシランカップリング剤とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記光増感剤として、下記式（１）で表されるアントラセン誘導体を含むことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【化２】
2008149521.tif 000007
【請求項６】
前記接着剤中の光増感剤の含量が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射し飛翔液滴を形成して記録を行う液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドの製造方法に関するものである。また、本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の被記録媒体に対し記録を行う、プリンタ，複写機，ファクシミリ、ワードプロセッサ等の装置、等に適用できる液体吐出ヘッドに関する発明である。なお、本明細書において、『記録』とは文字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与するだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を付与することも意味する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体吐出ヘッドの吐出口から記録液（インク）を吐出することにより記録を行う液体吐出記録装置が、低騒音、高速記録などの点で優れた記録装置として知られている。
【０００３】
この液体吐出記録装置に用いる液体吐出ヘッドについては、これまでにもさまざまな方式が提案され改良が加えられ商品化されたものや、現在、実用化への努力が続けられているものがある。この種の液体吐出ヘッドとしては、例えば、図５に示されるものを挙げることができる。この素子基板１は、インクを吐出するための吐出口３を有するオリフィスプレート４と流路５と、流路５の一部を構成し吐出のためのエネルギを発生する発熱素子２と、各流路５に液体を供給する供給部６とを有する。また、チッププレート８は、供給部６に連通する連通部７を有し、素子基板１を支持している。
【０００４】
上記構成においては、安定的に一定の液滴を供給できるよう、素子基板１とチッププレート８を正確に位置合わせした状態で結合させる必要がある。この素子基板１とチッププレート８を結合させる方法としては、両者をバネ等によって機械的に組み付ける方法、両者に勘合部を設け勘合して結合する方法、接着剤１３によって接着させる方法等が考えられる。
【０００５】
しかし、素子基板１とチッププレート８とをバネ等によって組み付ける方法では、液体が素子基板１とチッププレート８との間から染み出さないようにする必要があった。このため、バネ等によって強い荷重で素子基板１のオリフィスプレートを、チッププレート８に押え付けなければならなかった。この際、吐出口に微妙な変形が発生して吐出状態を劣化させる場合があった。また、素子基板１とチッププレート８に勘合部を設け両者を勘合して結合する方法では、勘合部を作り込む際に出来る微小な凹凸で、液体が素子基板１とチッププレート８との間から外部へ染み出る場合があった。
【０００６】
以上のように、素子基板１とチッププレート８とをバネ等によって組み付ける方法及び勘合して結合する方法では、問題が発生する場合があるため、現在では、接着剤１３により素子基板１とチッププレート８を接着させる方法が一般的となっている。ただ、この方法を用いた場合、素子基板１とチッププレート８を位置合わせして重ね合わせた際の圧力によって、素子基板１とチッププレート８間に塗布した接着剤が、素子基板１の供給部６にはみ出てしまう場合があった。そして、このはみ出た接着剤１３が供給部６を這い上がり、素子基板１の吐出口３に詰まる可能性があった。
【０００７】
このため、特許文献１（特開２００２−１５４２０９号公報）には、接着剤１３として光、熱併用硬化型接着剤を用い、はみ出て供給部６を這い上がる接着剤１３に光を照射して硬化させ、吐出口３の詰まりを防止する方法が開示されている。そして、この方法では、光が届かない接着面については加熱することによって硬化させている。
【特許文献１】特開２００２−１５４２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１のような、光、熱併用カチオン硬化型エポキシ接着剤を用い、紫外線照射と加熱によって接着剤を硬化させる方法では、はみ出た接着剤に紫外線照射を行った後、加熱硬化を行っていた。この際、紫外線照射量が多い場合には、紫外線が素子基板、チッププレートの接着面等に反射しながら内部まで入り込み、接着面にある接着剤を光硬化させる。しかしながら、このエポキシ接着剤中に含まれるエポキシ基を有するシランカップリング剤は、加熱より先に紫外線を過剰に照射されることで、素子基板１やチッププレート８との接着性が低下した。すなわち、素子基板１とチッププレート８の接着は、これらの部材がそれぞれシランカップリング剤と熱反応することによって行われる。しかし、接着剤に対して加熱より先に紫外線を照射すると、接着剤中のエポキシ樹脂とシランカップリング剤が光反応し、硬化していた。この結果、次の工程で加熱を行ってもシランカップリング剤中の素子基板１、チッププレート８と反応する反応基が未硬化の状態と比べて極端に少なくなり、シランカップリング剤が効果的に素子基板１及びチッププレート８と熱反応を行うことができなかった。そして、これが素子基板１及びチッププレート８の接着性の低下といった現象として表れていた。
【０００９】
また、今後、素子基板１のシュリンク化及び液供給路間のピッチ間の間隔が狭くなることで、素子基板１及びチッププレート８の接着領域が減少して接着領域内に紫外線が届く割合が増加することが懸念される。このように紫外線照射量が増加した場合、紫外線照射により硬化してしまい、素子基板１とチッププレート８間の接着に寄与しないシランカップリング剤の量が多くなるものと考えられる。この結果、素子基板１及びチッププレート８間の接着力がますます低下してしまう。
【００１０】
また、紫外線の照射量を減らすことで、接着面内の接着剤に紫外線を入り込ませないことは可能であるが、照射量を減らし過ぎると、はみ出た接着剤にも未硬化部が発生してしまい、接着剤１３の這い上がりが発生する可能性がある。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、素子基板及びチッププレート間を接着する接着剤中に特別な光増感剤を含有している点に特徴がある。すなわち、本発明は、このように接着剤中に特別な光増感剤を含有することによってわずかな紫外線照射量であっても素子基板及びチッププレートの接触面からはみ出た接着剤を効果的に硬化させることを目的とする。また、紫外線照射によって素子基板及びチッププレート間に存在する接着剤を劣化させず、加熱によって素子基板及びチッププレート間に存在する接着剤の反応を行わせ、これら両部材を高い接着強度で接着させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有することを特徴とする。
１．液体を吐出する吐出口を有するオリフィスプレートと、液滴を吐出させるためのエネルギを発生し前記吐出口に対応して設けられたエネルギ発生素子と、前記吐出口に連通した液供給路を有する供給路基板と、を備えた素子基板と、
前記液供給路に連通するような開口を有し、前記素子基板を支持するチッププレートと、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
（１）前記素子基板及びチッププレートを準備する工程と、
（２）カチオン重合が可能なエポキシ樹脂と、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤と、エポキシ基を有するシランカップリング剤とを含む接着剤を、前記素子基板の供給路基板側の面における前記液供給路以外の部分及び前記チッププレートの開口側の面における開口以外の部分のうち、少なくとも一方の部分に塗布する工程と、
（３）前記素子基板の液供給路と前記チッププレートの開口とが対応するように位置合わせをした状態で、前記接着剤を介して、前記素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面を重ね合わせる工程と、
（４）前記オリフィスプレート側又はチッププレート側から、前記素子基板とチッププレートに紫外線を照射して、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分からはみ出した前記接着剤を硬化させる工程と、
（５）加熱することにより、前記素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分に存在する前記接着剤を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１３】
２．前記光増感剤として、下記式（１）で表されるアントラセン誘導体を含むことを特徴とする上記１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１４】
【化１】
2008149521.tif 000003
【００１５】
３．前記接着剤中の光増感剤の含量が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることを特徴とする上記１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【００１６】
４．吐出口を有するオリフィスプレートと、液滴を吐出させるためのエネルギを発生し前記吐出口に対応して設けられたエネルギ発生素子と、前記吐出口に連通した液供給路を有する供給路基板と、を備えた素子基板と、
前記液供給路に連通するような開口を有し、前記素子基板を支持するチッププレートと、
前記素子基板の供給路基板側と、前記チッププレートの開口側とを接着する接着剤と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記接着剤は、カチオン重合が可能なエポキシ樹脂と、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤と、エポキシ基を有するシランカップリング剤とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【００１７】
５．前記光増感剤として、下記式（１）で表されるアントラセン誘導体を含むことを特徴とする上記４に記載の液体吐出ヘッド。
【００１８】
【化２】
2008149521.tif 000004
【００１９】
６．前記接着剤中の光増感剤の含量が、前記エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることを特徴とする上記４又は５に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の液体吐出ヘッド及びその製造方法では、素子基板とチッププレートとを接着する接着剤中に光増感剤を含有する。このため、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分（接着面）から、外周、素子基板の液供給路及びチッププレートの開口上にはみ出した接着剤の表面を少ない紫外線照射量で硬化させて、接着剤の吐出口への這い上がりを効果的に防止することができる。また、この際、素子基板とチッププレートの接着面に存在する接着剤への紫外線照射量も少なくできるため、紫外線照射時に接着面に存在する接着剤の劣化を防ぐことができる。このため、紫外線照射後の工程である加熱時に、接着面に存在する接着剤中のシランカップリング剤が効果的に硬化反応に関与することができ、素子基板とチッププレートを安定して高い接着強度で接着させることができる。この結果、使用時に素子基板とチッププレート間の微細な位置ずれや破損が起こらない、高品質な液体吐出ヘッドを安定的に提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（液体吐出ヘッド）
まず、本発明が適用される液体吐出ヘッドの概略構成を説明する。
図１及び２は本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態を表したものである。図１は素子基板及びチッププレートが結合された部分を液滴の吐出方向に平行な断面から見た模式的断面図、図２は液体吐出ヘッドの模式的斜視図を表したものである。
【００２２】
図１及び２において、液体吐出ヘッドは素子基板及びチッププレートが、接着剤によって結合（接着）されることによって構成されている。また、素子基板１はインクを吐出するための吐出口３を有するオリフィスプレート４と、吐出口３に液を供給するための流路５と、流路５の一部を構成し且つ吐出口３に吐出のためのエネルギを発生する発熱素子２を備える。更に、素子基板１は、各流路５に連通して液体を供給する液供給路（共通液室）６を有する供給路基板１８を備える。このエネルギ発生素子としては、熱エネルギを発生させて気泡を発生させその勢いによって液滴を吐出するものであっても、圧力変動を生じさせその勢いによって液滴を吐出するものであっても良い。
【００２３】
チッププレート８は、供給路基板１８の液供給路６に連通した開口７を有し、素子基板１を支持している。この素子基板１とチッププレート８とは、供給路基板１８の液供給路６と開口７が位置合わせされた状態で、接着剤１３により接着されている。
【００２４】
また、図２において、素子基板１はチッププレート８により支持され、このチッププレート８はホルダー１２に接着されている。このホルダー１２には、インクを貯蔵するためのインクタンク（図示していない）が取り付けられている。そして、このインクタンク、チッププレート８の開口７、供給路基板の液供給路６、オリフィスプレートの流路５、吐出口３を経て液滴が吐出されるようになっている。
【００２５】
また、液体吐出ヘッドが液体吐出装置の本体と電気的接続を行うための部材として電気配線部材が設けられており、電気配線部材のリード１１と素子基板１とは電気的に接続されている。そして、本体からの電気信号が電気配線部材を介して素子基板に供給される。素子基板内に存在するエネルギ発生素子はこの電気信号によって熱エネルギ又は圧力エネルギを発生させて吐出口から液滴を吐出させる。
更にこの電気接続部分は、電気的信頼性の観点から封止剤等によって封止されている。
【００２６】
（接着剤）
本発明では、この接着剤１３が、カチオン重合が可能なエポキシ樹脂と、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤と、エポキシ基を有するシランカップリング剤とを含む点に特徴がある。
【００２７】
ここで、「カチオン重合が可能なエポキシ樹脂」とは、カチオンを連鎖担体（成長種）とするイオン重合（連鎖重合）が可能であり、紫外線の照射によって硬化が可能なエポキシ樹脂を表す。このエポキシ樹脂としては特に限定されるものではないが例えば、以下のものを挙げることができる。
【００２８】
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂；
トリスフェノールメタントリグリシジルエーテルなどやこれらの水素添加物やハロゲン化物などの芳香族エポキシ樹脂；
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サンカルボキシレート、３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサノン−メタ−ジオキサン、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテルなどの脂環族エポキシ樹脂；
１，４−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールの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、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、炭素数が２〜９個のアルキレン基を有するポリオキシアルキレングリコールやポリテトラメチレンエーテルグリコール等を含む長鎖ポリオールのポリグリシジルエーテルなどの脂肪族エポキシ樹脂；
フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ジグリシジル−ｐ−オキシ安息香酸、サリチル酸のグリシジルエーテル−グリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステルなどやこれらの水素添加物などのグリシジルエステル型エポキシ樹脂；
トリグリシジルイソシアヌレート、環状アルキレン尿素のＮ，Ｎ’−ジグリシジル誘導体、ｐ−アミノフェノールのＮ，Ｎ，Ｏ−トリグリシジル誘導体、ｍ−アミノフェノールのＮ，Ｎ，Ｏ−トリグリシジル誘導体などやこれらの水素添加物などのグリシジルアミン型エポキシ樹脂；
１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有するポリエステル樹脂；
上記各種エポキシ樹脂の構造中にウレタン結合を導入したウレタン変成エポキシ樹脂；
上記各種エポキシ樹脂の構造中にポリカプロラクトン結合を導入したポリカプロラクトン変成エポキシ樹脂等。
これらのエポキシ樹脂は、単独で用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。
【００２９】
「光カチオン重合触媒」としては、光を照射することにより活性化され、プロトン供与体として作用するカチオン酸を発生して、前記光カチオン重合性化合物を光カチオン重合反応させうるものであれば良く、特に限定されるものではない。この光カチオン重合触媒としては例えば、ルイス酸のジアゾニウム塩、ルイス酸のヨードニウム塩、ルイス酸のスルホニウム塩などのオニウム塩等が挙げられる。
【００３０】
オニウム塩の具体例としては、特に限定されるものではないが、例えば、以下のものを挙げることができる。
四フッ化ホウ素のフェニルジアゾニウム塩、六フッ化リンのジフェニルヨードニウム塩、六フッ化アンチモンのジフェニルヨードニウム塩、六フッ化ヒ素のトリ−４−メチルフェニルスルホニウム塩、四フッ化アンチモンのトリ−４−メチルフェニルスルホニウム塩。これらの光カチオン重合触媒は単独で用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。
【００３１】
「熱カチオン重合触媒」としては、加熱により活性化されエポキシ基の開環を誘発する触媒を用いることができ、例えば、第四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩およびスルホニウム塩等の各種オニウム塩、並びに、有機金属錯体類などを挙げることができる。
【００３２】
熱カチオン重合触媒としては特に限定されるものではないが、例えば、以下のものを挙げることができる。
トリフル酸（Ｔｒｉｆｌｉｃａｃｉｄ）塩、三弗化硼素エーテル錯化合物、金属フルオロ硼素錯塩、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メタン金属塩、アリールジアゾニウム化合物、芳香族オニウム塩、３ａ〜５ａ族元素のジカルボニルキレートチオピリリウム塩、ＭＦ６−陰イオン（ここでＭは、燐、アンチモン及び砒素から選択される）の形の６ｂ元素、アリールスルホニウム錯塩、芳香族ヨードニウム錯塩、芳香族スルホニウム錯塩、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロ金属塩（例えば、燐酸塩、砒酸塩、アンチモン酸塩等）、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン含有錯イオンの芳香族スルホニウム又はヨードニウム塩、ヘキサフルオロアンチモン酸又はヘキサフルオロ燐酸の、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩又はピリジニウム塩。
これらの熱カチオン重合触媒は単独で用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。
【００３３】
「光増感剤」とは、光を吸収して遊離基やカチオンを効率よく生成し、エポキシ樹脂のカチオン重合を発生させる物質のことである。光増感剤としては特に限定されるものではないが、例えば、以下のものを挙げることができる。
【００３４】
ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタセン誘導体、クリセン誘導体、ペリレン誘導体、ペンタセン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサンテン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、トリアリルメタン誘導体、フタロシアニン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、有機ルテニウム錯体。
これらの光増感剤は単独で用いても良いし、２種類以上を併用しても良い。
【００３５】
上記光増感剤の中では、より広い領域の波長帯での光吸収を可能とするためにアントラセン又はアントラセン誘導体を用いることが好ましい。アントラセン誘導体としては、例えば、以下のものを挙げることができる。
【００３６】
２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン（２−ｅｔｈｙｌ−９，１０−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
９，１０−ジクロロアントラセン（９，１０−ｄｉｃｈｌｏｒｏａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
１−クロロアントラセン（１−ｃｈｌｏｒｏａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
２−メチルアントラセン（２−ｍｅｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
９−メチルアントラセン（９−ｍｅｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
２−ｔ−ブチルアントラセン（２−ｔ−ｂｕｔｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、１，２−ベンズアントラセン（１，２−ｂｅｎｚａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
１，２，３，４−ジベンズアントラセン（１，２，３，４−ｄｉｂｅｎｚａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
１，２，５，６−ジベンズアントラセン（１，２，５，６−ｄｉｂｅｎｚａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
１，２，７，８−ジベンズアントラセン（１，２，７，８−ｄｉｂｅｎｚａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
９，１０−ジメトキシジメチルアントラセン（９，１０−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｄｉｍｅｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン（２−ｅｔｈｙｌ−９，１０−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
Ｎ−メチルフェノチアジン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ）
イソプロピルチオキサントン（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌｔｈｉｏｘａｎｔｈｏｎｅ）
９−ｎ−ブトキシアントラセン（９−ｎ−ｂｕｔｏｘｙａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
９，１０−ジ−ｎ−ブトキシアントラセン（９，１０−ｄｉ−ｎ−ｂｕｔｏｘｙａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
９，１０−ジ−ｎ−プロポキシアントラセン（９，１０−ｄｉ−ｎ−ｐｒｏｐｏｘｙａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
ジフェニルアントラセン（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）
９，１０−ジメチルアントラセン（９，１０−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）。
【００３７】
また、これらのアントラセン誘導体の中でも下記式（１）で表されるアントラセン誘導体を用いることがより好ましい。
【００３８】
【化３】
2008149521.tif 000005
【００３９】
上記式（１）で表されるアントラセン誘導体は、紫外線の吸収能に優れており、少ない紫外線照射量であっても効果的に吸収して接着剤を硬化させることができる。
【００４０】
「シランカップリング剤」とは分子内に少なくとも１つのエポキシ基と加水分解性アルコキシシラン基を有する化合物のことであり、特に限定されるわけではない。好ましくは、分子内に１つのエポキシ基と２つ以上の加水分解性アルコキシシラン基を有する化合物が良い。シランカップリング剤としては例えば、以下のものを挙げることができる。
【００４１】
γ−グリシドキシプロピルジエトキシシラン
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン。
【００４２】
これらのシランカップリング剤はエポキシ樹脂となじみやすく接着強度を向上させることができると共に、より加水分解性が高くシラノール基を生成しやすい。シランカップリング剤としては、これらの中でもγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがより好ましい。また、これらのシランカップリング剤は、１種または２種以上の混合物であってもよい。
【００４３】
上記接着剤の各成分の好ましい含量は、シランカップリング剤は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、２０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上、１０質量部以下であることがより好ましい。また、１質量部以上、７質量部以下であることが更に好ましい。シランカップリング剤の含量がこれらの範囲内であることによって、素子基板及びチッププレート間を高い接着強度で接着させることができる。
【００４４】
また、光増感剤は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることが好ましく、０．２質量部以上、５質量部以下であることがより好ましく、０．３質量部以上、３質量部以下であることが更に好ましい。光増感剤の含量がこれらの範囲内であることによって、実用的に可能な最小限の光照射量で効果的に接着剤を硬化させることができる。
【００４５】
また、光カチオン重合触媒は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上、８質量部以下であることがより好ましい。また、１質量部以上、５質量部以下であることが更に好ましい。光カチオン重合触媒の含量がこれらの範囲内であることによって、実用的に可能な最小限の光照射量で効果的に接着剤を硬化させることができる。
【００４６】
また、熱カチオン重合触媒は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部以上、５質量部以下であることが好ましく、０．１質量部以上、４質量部以下であることがより好ましい。また、０．２質量部以上、３質量部以下であることが更に好ましい。熱カチオン重合触媒の含量がこれらの範囲内であることによって、実用的に可能な最小限の熱量で効果的に接着剤及びシランカップリング剤を硬化させることができる。
【００４７】
（機能作用）
以下に本発明の機能作用を説明する。
図３（ａ）及び（ｂ）で表されるように、素子基板１とチッププレート８を接着する際、この両部材を位置合わせした状態で加圧して、素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面を重ね合わせる。この際の加圧力によって、素子基板とチッププレートの接着面（重ね合わせた部分；接触面）に存在する接着剤が、この接着面からエッジ１４（素子基板１の供給流路やチッププレート８の開口）上にはみ出してくる。ここで、このはみ出した接着剤１３は、エッジ１４から毛管力によって流路５上を這い上がろうとする。このようにして接着剤１３が流路５や吐出口３まで這い上がって硬化すると吐出不良の原因となる。
【００４８】
そこで、本発明では、これを完全に防止するため、紫外線１５をオリフィスプレート８越しに低い照射量で照射する。この際、本発明では、接着剤中に光増感剤を含有するため、低い照射量で紫外線を照射してもこのはみ出た接着剤１３の表面だけを確実に硬化させることができる。そして、紫外線照射量が低いため、素子基板１とチッププレート８の接着面に存在する接着剤の内部にまでは硬化が進まず、接着面に存在する接着剤は劣化しない。この結果、後の工程で加熱した際に、シランカップリング剤の働きによってシリコンからなる素子基板１の供給路基板とチッププレート８を高い接着性で接着することができる。
【００４９】
（液体吐出ヘッドの製造方法）
本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は以下の工程を有する。
（１）素子基板及びチッププレートを準備する工程。
（２）カチオン重合が可能なエポキシ樹脂と、光カチオン重合触媒と、熱カチオン重合触媒と、光増感剤と、エポキシ基を有するシランカップリング剤と含む接着剤を、素子基板の供給路基板側の面における液供給路以外の部分及びチッププレートの開口側の面における開口以外の部分の少なくとも一方の部分に塗布する工程。
（３）素子基板の液供給路とチッププレートの開口とが対応するように位置合わせをした状態で、接着剤を介して、素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面を重ね合わせる工程。
（４）オリフィスプレート側又はチッププレート側から、素子基板とチッププレートに紫外線を照射して、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分からはみ出した接着剤を硬化させる工程。
（５）加熱することにより、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分に存在する接着剤を硬化させる工程。
【００５０】
ここで、上記工程（１）では、例えば、素子基板１は以下のようにして準備することができる。まず、成膜技術によって電気信号を供給するためのＡｌ配線等を形成し、更に、異方性エッチング技術によって液供給路を有する供給路基板を形成する。また、オリフィスプレート４及び流路壁９は、スピンコート等の手法によって材料をコーティングした後、フォトリゾグラフィー技術を用いて形成する。なお、素子基板としては既に製造したものを用いても良い。
【００５１】
オリフィスプレート４及び流路壁９の材料は同材質であっても、異なる材質であっても構わず、この材質は特に限定されるわけではない。オリフィスプレート４及び流路壁９の材質としては、例えば、Ｎｉ、ＳＵＳ等の金属材料、ポリイミド、ポリサルフォン、エポキシ樹脂等の樹脂材料及び、これらの複合材料等が挙げられる。また、典型的には、オリフィスプレート４及び流路壁９の材質として多官能エポキシ樹脂を用いることができる。供給路基板の材質としてはシリコンが最も好ましいが、ガラス、セラミックなどを用いても良い。
【００５２】
また、チッププレート８は典型的にはアルミナで形成されているがこの材質に限定されるわけではなく、Ａｌ、マグネシウム合金等の金属材料、セラミック材料、ポリサルフォン等の樹脂材料あるいは、これらの複合材料を用いることができる。
【００５３】
図４は、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法の一例を表す概略フローである。
まず、図４（Ａ）に表されるように、素子基板とチッププレートを準備する（工程（１））。次に、本発明の接着剤をチッププレート８の開口側の面における開口以外の部分に塗布する（工程（２））。ここで、接着剤はこのチッププレート８の開口側の面だけなく素子基板の供給路基板側の面における液供給路以外の部分に塗布しても良い。また、チッププレート８の開口側の面には塗布せずに、素子基板の供給路基板側の面における液供給路以外の部分のみに塗布しても良い。なお、この際の塗布方法としては、公知の塗布方法を挙げることができる。
【００５４】
次に、図４（Ａ）に表されるように、接着剤１３が塗布されたチッププレート８へ、フィンガー１６で吸着された素子基板１を、画像処理等によって素子基板の液供給路６とチッププレートの開口７とが対応するように、アライメント（位置合わせ）を行う。なお、ここでは、素子基板１をフィンガー１６へ固定する方法として吸着を挙げているが、素子基板１を安定的に固定できる方法であれば他の方法でも構わない。
【００５５】
次に、図４（Ｂ）で表されるように、素子基板の液供給路とチッププレートの開口とが対応するように位置合わせをした状態で、接着剤を介して、素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面を重ね合わせる（工程（３））。すなわち、アライメントされた素子基板１とチッププレート８を圧着する。この際、素子基板とチッププレートを重ね合わせる際の加圧力によって、重ね合わさった部分２０から素子基板とチッププレートの外周部、液供給路及び開口上に接着剤がはみ出してくる。ここで重ね合わさった部分２０とは、以下の部分を表す。素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面との接着面；素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面との接触面；素子基板の供給路基板側の面とチッププレートの開口側の面との間の部分。
【００５６】
この後、図４（Ｃ）で表されるようにして、オリフィスプレート側又はチッププレート側から、素子基板とチッププレートに紫外線を照射して、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分２０からはみ出した接着剤を硬化させる（工程（４））。この際、重ね合わさった部分２０から外周部、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤に紫外線が照射されるような角度で紫外線の照射を行う。また、この際、紫外線は少ない照射量で照射されるため、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分に存在する接着剤は硬化せず、外周部、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤を選択的に硬化させることができる。更に、このはみ出した接着剤中には、光増感剤が含有されているため、はみ出した接着剤は少ない照射量でも硬化することができる。
【００５７】
この紫外線の波長としては、１００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以上、３９０ｎｍ以下がより好ましく、３００ｎｍ以上、３８０ｎｍ以下が更に好ましい。紫外線の波長がこれらの範囲内にあることによって、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤を効果的に硬化させることができる。また、紫外線の照射量は０．１Ｊ／ｃｍ2以上、２０Ｊ／ｃｍ2以下が好ましく、０．５Ｊ／ｃｍ2以上、１０Ｊ／ｃｍ2以下がより好ましく、１Ｊ／ｃｍ2以上、７．５Ｊ／ｃｍ2以下が更に好ましい。紫外線の照射量がこれらの範囲内にあることによって、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分に存在する接着剤を硬化させることなく、外周、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤のみを選択的に硬化させることができる。
【００５８】
また、この工程（４）の紫外線照射による素子基板１の外周、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤１３の硬化によって、接着剤が毛管力によって流路５上を這い上がろうとするのを防止することができる。また、素子基板１とチッププレート８との間の仮固定を行うことができ、後の工程においても素子基板の液供給路とチッププレートの開口との位置合わせ状態を高精度で維持することができる。
【００５９】
この際、接着剤中の光増感剤の含量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上、１０質量部以下であることが好ましい。光増感剤の含量が１０質量部を超えると、はみ出した接着剤１３の光硬化領域が非常に薄くなり、素子基板１とチッププレート８との仮固定及び接着剤による流路５の這い上がりを完全に防止出来なくなる場合がある。また、光増感剤の含量が０．１質量部未満の場合には、光増感剤の添加の効果が殆ど現れず、少ない紫外線照射量で外周、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤のみを選択的に硬化させることができなくなる場合がある。
【００６０】
この後、図４（Ｄ）で表されるように、加熱することにより、素子基板とチッププレートが重ね合わさった部分に存在する接着剤を硬化させる（工程（５））。すなわち、これによって、工程（４）において紫外線１８が届かず劣化していない、素子基板とチッププレートが重ね合わさった部分に存在する接着剤１３を硬化させることができる。また、この工程により、最終的に素子基板とチッププレートを高い接着強度で接着させることができる。
【００６１】
なお、工程（５）の加熱温度としては、８０℃以上、２００℃以下が好ましく、１００℃以上、１８０℃以下がより好ましく、１１０℃以上、１５５℃以下が更に好ましい。加熱温度がこれらの範囲内にあることによって、より高い接着強度で素子基板とチッププレートを接着させることができる。また、加熱時間は３０分以上、６００分以下が好ましく、６０分以上、３００分以下がより好ましく、９０分以上、２１０分以下が更に好ましい。
【００６２】
この後、電気配線部材と素子基板１とが電気的に接続可能な位置で、電気配線部材とチッププレート８とを接合し、電気配線部材のリード１１と素子基板１とを電気的に接続する。電気接続部は、電気的信頼性の観点から封止剤等によって封止される。そして、インクを貯蔵するインクタンク（図示していない）が取り付くホルダー１２を結合させて、最終的に液体吐出ヘッドが完成する。
【００６３】
このように製造された液体吐出ヘッドは、はみ出した接着剤が硬化されているため、高密度に液供給路６が配列された素子基板１においても、接着剤１３が液供給路６を通って吐出口３付近へ入り込むことが無い。よって、印字における劣化等が無い、非常に高品質な液体吐出ヘッドを安定的に提供することが出来る。
【００６４】
図３に、素子基板とチッププレートを重ね合わせた部分から素子基板の液供給路とチッププレートの開口に、はみ出した接着剤を硬化させる工程を示す図を表す。図３（ａ）は本発明の光増感剤を含有する接着剤を用いた場合を表す図であり、図３（ｂ）は従来の接着剤を用いた場合を表す図である。
【００６５】
図３（ａ）に示されるように、本発明の光増感剤を含有する接着剤を用いることにより、液供給路と開口上に、はみ出した接着剤に紫外線が照射されて接着剤が硬化した状態となる。この際、本発明では、接着剤が光増感剤を含有するため、紫外線の照射量は少ない量で済む。この結果、接着剤の表層部のみが紫外線によって硬化した光硬化領域となり、素子基板とチッププレートが重ね合わさった部分に存在する接着剤の部分までは光硬化が進まない。このため、後の加熱工程（５）において、熱処理により素子基板とチッププレートが重ね合わさった部分に存在する接着剤を効果的に硬化させることができる。
【００６６】
すなわち、本発明の光増感剤を含有する接着剤を用いた場合には、紫外線が当たる表面付近は非常に高い硬化性を示すが、素子基板とチッププレートが重ね合わさった部分に存在する接着剤は殆ど硬化が進行しない。これはアントラセン誘導体等として例示される光増感剤が、光を吸収して電子を放出する性質と光を吸収して内部への透過を低下させる性質を有するためである。このため、次の工程で加熱を行った際、シランカップリング剤は素子基板やチッププレートと非常によく（効果的に）反応する。また、液供給路間のピッチが狭くなっても全く問題が無く接着を行わせることができる状態となる。
【００６７】
また、図３（ｂ）に示されるように、従来の光増感剤を含有しない接着剤を用いた場合、紫外線の照射量が少ないと、外周、液供給路及び開口上にはみ出した接着剤の表面部分を硬化させることができない。このため、従来の製造方法では、所定量まで紫外線の照射量を多くしなければならなかった。一方、このように紫外線の照射量が多いと、紫外線が素子基板とチッププレートが重ね合わさった部分に存在する接着剤にまで透過するため、この部分に存在する接着剤中のシランカップリング剤の働きが鈍くなり、接着力が大きく低下する場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態を示す模式的斜視図である。
【図３（ａ）】本発明の液体吐出ヘッド上に、はみ出した接着剤を紫外線で硬化させる工程を示す模式図である。
【図３（ｂ）】従来の液体吐出ヘッド上に、はみ出した接着剤を紫外線で硬化させる工程を示す模式図である。
【図４】本発明の液体吐出ヘッドの製造工程を示す概略フロー模式図である。
【図５】従来の液体吐出ヘッドの一例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  素子基板
２  発熱素子（エネルギ発生素子）
３  吐出口
４  オリフィスプレート
５  流路
６  液供給路
７  開口
８  チッププレート
９  流路壁
１０  電気配線部材
１１  リード
１２  ホルダー
１３  接着剤
１４  光硬化領域
１５  紫外線
１６  フィンガー
１７  加熱状態
【図１】
2008149521.tif 000008
【図２】
2008149521.tif 000009
【図３（ａ）】
2008149521.tif 000010
【図３（ｂ）】
2008149521.tif 000011
【図４】
2008149521.tif 000012
【図５】
2008149521.tif 000013