(57)【要約】【課題】  少なくとも微細な構造を有する３８０ｎｍ以下の波長の光に不透明な部材と少なくとも３８０ｎｍ以下の波長の光に不透明な部材を光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を用いて流動させることなく接合することを目的とする。【解決手段】  前記接合には光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を用い、接合前に光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を活性化させる光を照射した後に接合する。【選択図】  図１
2007112840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも微細な構造を有する380nm以下の波長の光に不透明な１つの部材と少なくとも380nm以下の波長の光に対して不透明な部材を接合する手法において、該部材同士を接着する手段として、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂組成物は、少なくともエポキシ樹脂とオニウム塩からなる重合開始剤から構成させることを特徴とする請求項１の接合方法。
【請求項３】
前記部材を接合する前に、380nm以下の波長の紫外光を、前記エポキシ樹脂組成物に照射した後に、接合することを特徴とする請求項１、２の接合方法。
【請求項４】
少なくとも発熱抵抗体を有する基板と、液流路を形成するための天板部材と、液体を吐出する吐出孔と、該吐出孔に連通し、該発熱抵抗体の気泡発生時のエネルギーにより液体を吐出するインクジェットヘッドにおいて、
該発熱抵抗体を有する基板と該天板部材との接合する手段として、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を用いることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記エポキシ樹脂組成物は、少なくともエポキシ樹脂とオニウム塩からなる重合開始剤から構成されることを特徴とする請求項４のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記発熱抵抗体を有する部材と前記天板部材を接合する前に、380nm以下の波長の紫外光を前記エポキシ樹脂組成物に照射した後に、接合することを特徴とする請求項４，５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、エポキシ樹脂組成物を用いた接合方法およびそれを用いたインクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクの小滴を発生させ、それを紙等の被プリント媒体に付着せしめてプリントを行うインクジェットプリント方式は、プリント時の騒音が極めて少なく、かつ高速プリントが可能であり、しかもインクジェットヘッドを極めて小型化できるため、カラー化及びコンパクト化が容易であるプリント方式である。該インクジェットプリント方式のひとつに発熱素子によってインクを発泡せしめ、この気泡の成長を利用してインクを吐出するタイプがある。
【０００３】
図１に示すように、吐出エレメントは、天板部材２、液流路、ヒーター基板１から成り立っている。該ヒーター基板１には気泡を発生させるために利用される発熱抵抗体５が半導体プロセスにて複数配置されている。該発熱抵抗体５が加熱され、インクが発泡したときのエネルギーで液流路内に存在するインクを吐出する。図１において、天板部材２の液室およびインク供給孔はＳｉ異方性エッチングやブラスト加工により形成される。
【０００４】
また、図２に示したのは、吐出効率を高めるとともに、リフィル特性も改善した形態の吐出エレメントの断面模式図である。吐出エレメントは、天板部材２、可動部材２０、上方変位規制部材２２、ヒーター基板１から成り立っている。該ヒーター基板１には気泡を発生させるために利用される発熱抵抗体５が半導体プロセスにて複数配置されている。該発熱抵抗体５が加熱され、インクが発泡したときのエネルギーで該可動部材２０を可動させる。該上方変位規制部材２２にて該可動部材２０の上方変位を規制することにより発泡エネルギーの効率化をはかっている。図２も図１同様に、天板部材２にＳｉ異方性エッチングやブラスト加工により、液室およびインク供給孔が形成されている。
【０００５】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００２−１９１２６号公報
【特許文献２】特開平６−２１８９２７号公報
【特許文献３】特開平７−８９０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１や図２に示すように、ヒーター基板上に液流路を形成する場合には、液状光カチオン硬化型エポキシ樹脂組成物を基板上にスピンコート法等によりコーティングした後、UV光などの高エネルギー線を用いたフォトリソ技術にて形成される。該ヒーター基板上に液流路が形成された後、天板部材と接合されインクジェット吐出エレメントを得た後、オリフィスプレートを貼り付けてインクジェットヘッドを得ていた。従来、該ヒーター基板と該天板部材との接着には熱硬化エポキシ樹脂組成物が用いられてきた。
【０００７】
しかしながら、従来の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を用いて接合を行うと、硬化する際に主剤であるエポキシ樹脂が軟化溶融し、液流路壁を伝って、流路つまりを引き起こし印字に影響を与えたり、歩留の低下を招いていた。さらに、図２のように、液流路内に微細な構造体や稼動部材を構築してある場合には、溶融したエポキシ樹脂が毛管力で流動し該構造体周辺を埋め尽くしたり、該稼動部材にいたっては、稼動しなくなるという不具合を引き起こしていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、少なくとも微細な構造を有する380nm以下の波長の光に不透明な１つの部材と、少なくとも380nm以下の波長の光に不透明な１つの部材を接着せしめる際に、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を用いて接着せしめることにより、微細な構造を変化させることなく接合することを目的としている。さらに、図１や図２に示すようなヒーター基板と天板部材とを接合せしめる際、光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物を用いて接着せしめることにより、液流路つまりを発生させることなく、高精度な接合を行い高品質な印字を実現するインクジェットヘッドを得ることを目的としている。
【０００９】
前記光カチオン重合型エポキシ樹脂組成物は、少なくとも主剤であるエポキシ樹脂と硬化剤から構成される。
【００１０】
主剤となるビスフェノールA型ノボラックエポキシ樹脂としては、Epon  SU-8（シェル社製）のような多官能ビスフェノールノボラックエポキシやビスフェノールA型エポキシ樹脂、エピコート１００１、１００７、１０１０等（分子量９００〜５５００）（油化シェルエポキシ社製）から適宜選択することができる。
【００１１】
硬化剤としては、光カチオン重合剤として、芳香剤ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルフォニウム塩、芳香族セレニウム塩等が挙げられる。
【００１２】
耐アルカリ性や密着性などの向上にはシランカップリング剤を添加してもかまわない。
【００１３】
シランカップリング剤としては、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、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メチルジメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。シランカップリング剤として汎用的なアミノ系シランカップリング剤は、光硬化反応に寄与するカチオンをトラップしてしまうため、本発明に適用することはできない。
【００１４】
本件出願人らが鋭意検討した結果、エポキシ樹脂と硬化剤から成るエポキシ樹脂組成物を用いて、380nm以下の波長に対して不透明な部材同士を接合する際に、接合する前に365nmのUV光を該エポキシ樹脂組成物に照射せしめたのちに、部材を合わせ、過熱して重合反応を促進させることにより、強固に接合できることが判明した。
【００１５】
さらに、一方に微細な構造物を作成した部材を前記同様の手法にて接合したところ、エポキシ樹脂組成物が流動することなく良好に接合することができた。
【００１６】
図１および図２に示した形態は、エッジシューターであるが、本発明は、サイドシューターのインクジェットヘッドにも適用することができるのは言うまでもない。図３には、図1のノズル構造を適用したインクジェットヘッドの模式図を示す。
【００１７】
さらに、サーマルインクジェットヘッドのみならず、ピエゾインクジェットにも適用できるのは、いうまでもない。
【発明の効果】
【００１８】
以上、説明したように、本発明によれば、少なくとも380nm以下の波長に対して不透明な部材同士を接合せしめる場合、エポキシ樹脂と光重合開始剤を主成分とする接着剤に、接合前に365ｎｍの光を照射し、重合開始剤を活性化させたのち接合することで強固に接合することができる。さらに,前記部材に微細な構造物が形成されていても、接着剤が流動することなく、高精度に接合することができる。その結果、ヒーター基板に形成された流路壁とが良好な密着性を得るとともに、液流路つまりのない、吐出性能の安定した信頼性の高いインクジェットヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施例１）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（エピコート１００１、油化シェル社製）１００重量部、光重合開始剤（ＳＰ−１７０、旭電化工業社製）１重量部をシクロヘキサノンに溶解し、感光性樹脂組成物溶液Aを得た。
【００２０】
該感光性樹脂組成物溶液Aをポリイミド樹脂フィルム（ユーピレックス、宇部興産製）上に塗工せしめ、膜厚３μmのドライフィルムAを作成した。
【００２１】
ヒーター基板１には気泡を発生させるために利用される発熱抵抗体５がSi上に半導体プロセスにて複数配置されているとともに、液流路が形成されている。該液流路上に前記ドライフィルムAを熱転写法にて、感光性樹脂組成物Ａを選択的に転写した。
【００２２】
該感光性樹脂組成物Ａに365nmの紫外光を1J/cm^2照射し、硬化剤を活性化させた。このままでは、反応は完結せず接着力も発現しない。続いて、天板部材２を位置合わせし加熱し反応を完結させて、ヒーター基板１と天板部材２を接合せしめチップユニットを得た。該チップユニットにオリフィスプレート４を接合し、図１記載のインクジェットヘッドを作成した。ｐＨ７のインクに浸漬し、３ヶ月放置後に吐出特性評価および印字評価を行ったところ、良好な特性を示した。
【００２３】
（実施例２）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（エピコート１００１、油化シェル社製）１００重量部、光重合開始剤（ＳＰ−１７０、旭電化工業社製）１重量部、シランカップリング剤（γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）（A-187、日本ユニカー製）５重量部をシクロヘキサノンに溶解し、感光性樹脂組成物溶液Bを得た。
【００２４】
該感光性樹脂組成物溶液Bをポリイミド樹脂フィルム（ユーピレックス、宇部興産製）上に塗工せしめ、膜厚３μmのドライフィルムBを作成した。
【００２５】
ヒーター基板１には気泡を発生させるために利用される発熱抵抗体５がSi上に半導体プロセスにて複数配置されているとともに、液流路が形成されている。該液流路上に前記ドライフィルムBを熱転写法にて、感光性樹脂組成物Ｂを選択的に転写した。
【００２６】
該感光性樹脂組成物Ｂに365nmの紫外光を1J/cm^2照射し、硬化剤を活性化させた。このままでは、反応は完結せず接着力も発現しない。続いて、天板部材２を位置合わせし加熱し反応を完結させて、ヒーター基板１と天板部材２を接合せしめチップユニットを得た。該チップユニットにオリフィスプレート４を接合し、図１記載のインクジェットヘッドを作成した。ｐＨ１２のインクに浸漬し、３ヶ月放置後に吐出特性評価および印字評価を行ったところ、良好な特性を示した。
【００２７】
（比較例１）
ビスフェノールA型エポキシ樹脂（エピコート８２７、油化シェル社製）１００重量部、熱重合開始剤（ＣＰ−７７、旭電化工業社製）１重量部、シランカップリング剤（γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）（A-187、日本ユニカー製）５重量部をシクロヘキサノンに溶解し、感光性樹脂組成物溶液Ｃを得た。
【００２８】
該感光性樹脂組成物溶液Ｃをポリイミド樹脂フィルム（ユーピレックス、宇部興産製）上に塗工せしめ、膜厚３μmの感光性樹脂組成物Ｃを形成した。
【００２９】
ヒーター基板１には気泡を発生させるために利用される発熱抵抗体５がSi上に半導体プロセスにて複数配置されているとともに、液流路が形成されている。該液流路上に前記感光性樹脂組成物Ｃを転写せしめ、感光性樹脂組成物Ｃを選択的に転写した。
【００３０】
天板部材２を位置合わせし加熱し反応を完結させて、ヒーター基板１と天板部材２を接合せしめチップユニットを得た。該チップユニットにオリフィスプレート４を接合し、図１記載のインクジェットヘッドを作成した。
【００３１】
液流路つまりによる不吐が発生し、良好な印字は得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ノズル構造体の断面図
【図２】上方変位規制部材と稼動部材を有するノズル構造体の断面図
【図３】図１のノズル構造を有するインクジェットヘッドの模式図
【符号の説明】
【００３３】
１  ヒーター基板
２  天板部材
４  オリフィスプレート
５  発熱抵抗体
９  流路壁
１２  オリフィス
２０  可動部材
２１  密着向上層
２２  上方変位規制部材
【図１】
2007112840.tif 000003
【図２】
2007112840.tif 000004
【図３】
2007112840.tif 000005