インクジェットヘッドの製造方法
【課題】インク流路を構成する流路部材間に設けられた熱硬化性組成物が、加熱硬化時の昇温に伴って流動化しても、インク流路側に流入することを防止できるインクジェットヘッドの製造方法の提供。
【解決手段】流路部材３及び１同士を互いに所定の接合位置に配置すると共に、流路部材３及び１の接合面３１ｃ及び１２ａ間にインク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部Ｃを形成する熱硬化性組成物部形成工程と、その後に、熱硬化性組成物部Ｃを加熱して硬化させることによって、流路部材３及び１間を接着すると共に、流路部材３及び１間においてインク流路を密封する加熱工程とを有し、熱硬化性組成物部Ｃは、加熱工程における加熱による昇温に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する熱硬化性組成物から形成されており、加熱工程において熱硬化性組成物が少なくとも流動化した状態にある際に、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持する。
【解決手段】流路部材３及び１同士を互いに所定の接合位置に配置すると共に、流路部材３及び１の接合面３１ｃ及び１２ａ間にインク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部Ｃを形成する熱硬化性組成物部形成工程と、その後に、熱硬化性組成物部Ｃを加熱して硬化させることによって、流路部材３及び１間を接着すると共に、流路部材３及び１間においてインク流路を密封する加熱工程とを有し、熱硬化性組成物部Ｃは、加熱工程における加熱による昇温に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する熱硬化性組成物から形成されており、加熱工程において熱硬化性組成物が少なくとも流動化した状態にある際に、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持する。
【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の製造方法に関し、インク流路を構成する流路部材間を接着する熱硬化性組成物によるインク流路の閉塞を防止するインクジェットヘッド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としては、インクに吐出圧を付与するためのチャネルが設けられたヘッドチップに対して、該チャネルにインクを供給するためのマニホールドや、該チャネルからのインクを吐出するノズルが形成されたノズルプレートを接着してなるものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、マニホールドとヘッドチップ等を接着する接着部を、熱硬化性組成物を加熱硬化させることにより形成する技術が記載されている。
【０００４】
一方、特許文献２には、エポキシ系の弾性接着剤を用いてヘッドチップとノズルプレートを接着すると共に、該弾性接着剤を保護層により保護することで、弾性接着剤が外気の湿度やガス成分と反応して劣化することを防止している。
【０００５】
また、特許文献３には、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物であって、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分として含む組成物が開示されている。さらに、特許文献４には、このような組成物に、表面処理剤で処理したシリカを配合して粘度を向上させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９１１６７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６７０８号公報
【特許文献３】特開平９−９５６１５号公報
【特許文献４】特開２００６−５２３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱硬化性組成物は、加熱することによってポリマー間が架橋されて硬化し、これにより接着性を発現する。
【０００８】
この過程について、更に詳述すると、熱硬化性組成物は、一般に、まず加熱開始（通常は室温）から一定の温度（硬化開始温度）に達するまでの間、粘性が低下する傾向にある。これは、熱エネルギーによりポリマーの運動が活発化されることによる。更に加熱を続け、熱硬化性組成物の温度が硬化開始温度を過ぎると、ポリマー間の架橋反応が始まり、粘度が不可逆的に増加していく。即ち硬化が開始される。
【０００９】
このように、熱硬化性組成物は、低粘度化した状態、即ち流動化した状態を経て硬化するため、流動化した際に濡れ広がりを生じ、マニホールドとヘッドチップとの間に塗布された熱硬化性組成物が、ヘッドチップに細幅に設けられるチャネル内に、毛細管現象によって流入し易い問題があった。特に、マニホールドとヘッドチップとの間からのインク流出を確実に封止するために熱硬化性組成物の塗布量を多くすると、流入は更に起こり易くなる。
【００１０】
一方、マニホールドとヘッドチップを接続する接着部には、温度変化により、両部材間の線膨張率の違いに起因する応力が働く。具体的には、例えば、加熱接着時の残留応力や、インク等の加熱・冷却に伴う応力などである。
【００１１】
これらの応力に対して、高硬度の接着剤を用いると、応力を吸収することができないため、両部材間に歪みが生じ、インクの吐出精度を低下させる場合があった。
【００１２】
そこで、本発明者は、弾性接着剤を用いることを検討したが、一般的な弾性接着剤は、湿度、溶剤や、酸又は塩基性を示すインクによって膨潤や溶出を起こしやすく、マニホールドとヘッドチップを接続する接着部のように、外気やインクに直接触れる箇所への使用は困難であった。
【００１３】
例えば、特許文献２のように、弾性接着剤を保護層によって外気から保護しても、エポキシ系の弾性接着剤は、溶剤や、酸又は塩基性を示すインクに対して耐久性が得られ難い。また、保護層を設けることは、工程が複雑化し、生産性を低下させる問題も生じる。
【００１４】
本発明者は、インクジェットヘッドにおいて、特にマニホールドとヘッドチップ間等の接着に適した弾性接着剤を探索した結果、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物、中でも好ましくは、フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物が、湿度、溶剤や、酸又は塩基性を示すインクに対する耐性に優れることを見出した。
【００１５】
しかるに、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物は、加熱硬化時の昇温に伴う流動化が比較的激しく、上述したように、昇温過程において、マニホールドとヘッドチップとの間に塗布された熱硬化性組成物が、チャネル内に流入する問題が著しいものとなることがわかった。特許文献４に記載されるように、表面処理剤で処理したシリカを配合して粘度を向上させても、流入の防止には限界があることがわかった。
【００１６】
チャネル内に熱硬化性組成物が流入するとインク流路が接着剤により塞がれてしまうため、インクの吐出不良を生じることになる。インク流路に流入した熱硬化性組成物を除去することは極めて困難であり、このような流入を未然に防止する技術が強く求められている。
【００１７】
また、マニホールドとヘッドチップとの間の接着の場合に限らず、インク流路を構成する流路部材間を、熱硬化性組成物を介して接着する場合は、加熱時の昇温に伴って流動化した熱硬化性組成物の流入により、インク流路が閉塞される問題が生じ易い。
【００１８】
そこで、本発明の課題は、インク流路を構成する流路部材間に設けられた熱硬化性組成物が、加熱硬化時の昇温に伴って流動化しても、インク流路側に流入することを防止できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１９】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００２１】
請求項１記載の発明は、インク流路を構成する２つの流路部材同士を互いに所定の接合位置に配置すると共に、該２つの流路部材の接合面間にインク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部を形成する熱硬化性組成物部形成工程と、
前記熱硬化性組成物部形成工程の後に、前記熱硬化性組成物部を加熱して硬化させることによって、前記２つの流路部材間を接着すると共に、該２つの流路部材間において前記インク流路を密封する加熱工程とを有し、
前記熱硬化性組成物部は、前記加熱工程における前記加熱による昇温に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する熱硬化性組成物から形成されており、
前記加熱工程において前記熱硬化性組成物が少なくとも流動化した状態にある際に、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持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である。
【００２２】
請求項２記載の発明は、前記加熱工程において、前記インク流路内に流体を流入することにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２３】
請求項３記載の発明は、前記加熱工程において、前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材から前記インク流路内に流体を流入し続けると共に、該インク流路を介して他方の流路部材から該流体を排出し続けることにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、前記加熱工程において、前記他方の流路部材はあらかじめノズルプレートを備えており、該ノズルプレートが有するノズルを介して前記流体を排出し続けることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記流体は、空気又は窒素ガスであることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２６】
請求項６記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度と、前記外気の温度とを異ならせて、前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２７】
請求項７記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２８】
請求項８記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は室温であることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２９】
請求項９記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記流体によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３０】
請求項１０記載の発明は、前記外気の温度は室温であることを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３１】
請求項１１記載の発明は、前記加熱工程において、あらかじめ前記熱硬化性組成物部形成工程において形成された前記熱硬化性組成物部の形状を保持する範囲で、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３２】
請求項１２記載の発明は、前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記２つの流路部材の接合面間に形成された前記熱硬化性組成物部は、互いに対向する前記接合面間からはみ出すフィレット部を有していることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、前記フィレット部は、前記互いに対向する前記接合面間から、前記インク流路側にはみ出すように形成されていることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材は、インクに吐出圧を付与するための圧力室を有するヘッドチップを備えており、該一方の流路部材の前記接合面には該圧力室が開口しており、他方の流路部材の前記接合面との間に形成される前記熱硬化性組成物部を、該圧力室の開口を取り囲むように形成することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、前記他方の流路部材はマニホールドを備えており、該マニホールドが前記他方の流路部材の前記接合面を形成していることを特徴とする請求項１４記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置した後、前記接合面間に対して前記外気側から前記熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３７】
請求項１７記載の発明は、前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材が備える前記マニホールドに前記熱硬化性組成物を付着させた後、該他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置すると共に、該熱硬化性組成物を前記一方の流路部材の接合面との間で挟持した後、更に、前記接合面間に対して前記外気側から追加の熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３８】
請求項１８記載の発明は、前記熱硬化性組成物は、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物であることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３９】
請求項１９記載の発明は、前記熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物は、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分として含むことを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４０】
請求項２０記載の発明は、前記フッ素化ポリエーテル骨格は、パーフルオロポリエーテルの繰り返し単位（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは１以上６以下の範囲の整数である。］）を２０以上６００以下の範囲の整数回繰り返し含むパーフルオロポリエーテル骨格であることを特徴とする請求項１９記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４１】
請求項２１記載の発明は、前記熱硬化性組成物は、硬化開始温度が４０℃以上１２０℃以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４２】
請求項２２記載の発明は、前記熱硬化性組成物は、表面処理剤により表面処理した微粉シリカを１重量部以上３０重量部以下の範囲で含有することを特徴とする請求項１〜２１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４３】
請求項２３記載の発明は、前記表面処理剤はシラン系表面処理剤であることを特徴とする請求項２２記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、インク流路を構成する流路部材間に設けられた熱硬化性組成物が、加熱硬化時の昇温に伴って流動化しても、インク流路側に流入することを防止できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によって得られるインクジェットヘッドの一例の縦断面を示す斜視図
【図２】熱硬化性組成物部形成工程の第１態様を示す断面図
【図３】熱硬化性組成物部形成工程の第２態様を示す断面図
【図４】加熱工程の一例を説明する断面図
【図５】加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の一例を示す図
【図６】加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の他の例を示す図
【図７】図４の平面図
【図８】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によって得られるインクジェットヘッドの他の例を示す断面図
【図９】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によって得られるインクジェットヘッドの更なる他の例を示す断面図
【図１０】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法により接着可能な流路部材間の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法が適用可能なインクジェットヘッドは、互いに接着されることによってインク流路を構成する少なくとも２つの流路部材を含んで構成されるものであれば、その具体的な構造は問わない。
【００４７】
例えば、溝状に形成された多数のチャネルと多数の隔壁とが交互に並設されると共に、隔壁の少なくとも一部が圧電材料によって形成され、隔壁を圧電効果によって変形させることにより、チャネル内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッド、インクを収容する圧力室の一壁面を振動板とし、該振動板上に圧電材料を積層し、該圧電材料の機械的な変形動作によって振動板を振動させることにより、圧力室内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッド、インクを収容する圧力室内に電気熱変換素子を配置し、電気熱変換素子の通電によるインクの加熱によって気泡を生成させ、該気泡の破裂作用によって圧力室内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッド等があり、本発明は何れのインクジェットヘッドを製造する場合にも適用できる。
【００４８】
本発明において、インク流路とは、このようなインクジェットヘッドの内部におけるインクの供給経路を指し、具体的には、インクジェットヘッド内部にインクが供給されるインク供給管から各チャネル又は各圧力室に対して共通にインクを供給するためのインク室を経て、各チャネル又は各圧力室に至り、更に該各チャネル又は各圧力室から各ノズルに亘って形成されるインクの流路を指す。
【００４９】
また、本発明において、流路部材とは、インクジェットヘッドにおいて、上記インク流路と接することによって該インク流路の壁面を構成する部材であり、具体的には、インク供給管、インク室を形成するための部材（以下、マニホールドという。）、チャネル又は圧力室を有するヘッドチップ、ノズルが形成されたノズルプレート等を例示することができる。また、ヘッドチップについて見ると、チャネル又は圧力室を構成する基板と、該チャネル又は圧力室の壁面を形成する基板もそれぞれを一つの流路部材と看做すことができる。
【００５０】
本発明は、インク流路を構成するために、このような２つの流路部材間を、熱硬化性組成物を使用して接着すると共に、該流路部材間においてインク流路を密封する場合に好適に適用されるものである。
【００５１】
以下、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の一例について説明する。ここでは、インクジェットヘッドとして、溝状に形成された多数のチャネルと多数の隔壁とが交互に並設されると共に、隔壁の少なくとも一部が圧電材料によって形成され、隔壁を圧電効果によって変形させることにより、チャネル内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッドを例示して説明する。
【００５２】
図１は、インクジェットヘッドを縦断面で示す斜視図である。
【００５３】
図１において、Ｈ１はインクジェットヘッドであり、該インクジェットヘッドＨ１は、ヘッドチップ１と、ノズルプレート２と、マニホールド３とを一体に接合してなる。
【００５４】
ヘッドチップ１は、チャネル基板１１と、カバー基板１２とを備えている。
【００５５】
チャネル基板１１は、インクに吐出圧を付与するための圧力室であるチャネル１１０と、隔壁１１１とを交互に備えている。
【００５６】
ここでは、ＰＺＴ等の圧電材料からなる隔壁１１１が電気信号を受けて駆動することにより、チャネル１１０内にインクを吐出するための吐出圧が発生するようにしている。
【００５７】
カバー基板１２は、チャネル基板１１の上面に、チャネル１１０を覆うように積層されている。
【００５８】
カバー基板１２は開口部１２０を備えている。チャネル１１０は、カバー基板１２の開口部１２０の位置に、該チャネル１１０内にインクを導入するためのチャネル入口１１０ａを形成している。
【００５９】
一方、チャネル１１０は、ヘッドチップ１の前面にインクを排出するチャネル出口１１０ｂを形成している。
【００６０】
ノズルプレート２は、インクを吐出するためのノズル２１を備えている。ノズル２１は、チャネル出口１１０ｂに隣接して設けられている。
【００６１】
このようにして、チャネル１１０内においてインクに吐出圧が印加されると、加圧されたインクが、チャネル出口１１０ｂを介してノズル２１から吐出されるようにしている。
【００６２】
マニホールド３は、上壁３１ａと側壁３１ｂとからなる箱状のマニホールド本体３１と、該マニホールド本体３１内のインク室３２と、該インク室３２内にインクを供給するためのインク供給口３３とを備えている。３４は、インク供給口３３に接続され、該インク供給口３３を介して、インク室３２内にインクを供給するためのインク供給管である。
【００６３】
マニホールド３は、カバー基板１２の開口部１２０から露出するインク導入口１１０ａを覆うように、ヘッドチップ１に接着されている。ここでは、マニホールド３は、接着面である端面３１ｃの全面をカバー基板１２の上面１２ａに接着されている。これにより、ヘッドチップ１の上面側からインク導入口１１０ａを介してチャネル１１０へインクが供給されるようにしている。
【００６４】
ここでは、２つの流路部材として、多数のチャネル１１０を有するヘッドチップ１と、このチャネル１１０に対して共通にインクを供給するためのインク室３２を形成しているマニホールド３とを、熱硬化性組成物を使用して接着する場合について説明する。
【００６５】
図１において、Ｂは、それぞれ流路部材であるマニホールド３とヘッドチップ１とを接着する接着部であり、同時に、マニホールド３とヘッドチップ１との間からのインク流出を封止する機能を有している。
【００６６】
接着部Ｂは、熱硬化性組成物を加熱硬化させることにより形成されている。
【００６７】
まず、熱硬化性組成物を使用して接着部Ｂを形成するための熱硬化性組成物部形成工程の第１態様について、図２を参照して説明する。
【００６８】
図２（ａ）に示す通り、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様では、まず、マニホールド３をヘッドチップ１上の所定の接合位置に位置合わせして配置する。
【００６９】
次いで、図２（ｂ）に示す通り、マニホールド３の外側におけるカバー基板１２の上面１２ａと側壁３１ｂの外面との角を満たすように、マニホールド３の外側から熱硬化性組成物を塗布する。塗布された熱硬化性組成物は、毛細管現象により、マニホールド３の端面３１ｃとカバー基板１２の上面１２ａとの間に浸透する。
【００７０】
また、塗布された熱硬化性組成物の一部は、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面との角を満たすように、その表面が、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面にかけて滑らかな曲面を形成している。本明細書においては、このように、互いに対向する接合面間、つまり、ここではマニホールド３の端面３１ｃとカバー基板１２の上面１２ａとの間からはみ出す熱硬化性組成物の部分Ｃｆをフィレット部と称する。
【００７１】
このようにして、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙に、インク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部Ｃを形成する。
【００７２】
熱硬化性組成物部Ｃがフィレット部Ｃｆを有することにより、熱硬化性組成物部Ｃが硬化した後の接着部Ｂに、インク圧に対する耐圧性を好適に付与できる。即ち、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙からのインク漏れをより確実に封止することができる効果を奏する。
【００７３】
上述の熱硬化性組成物部形成工程の第１態様では、接合面間から外気側にはみ出すフィレット部Ｃｆを容易に形成できる効果を奏する。
【００７４】
次に、熱硬化性組成物部形成工程の第２態様について、図３を参照して説明する。
【００７５】
図３（ａ）に示す通り、熱硬化性組成物部形成工程の第２態様では、マニホールド３をヘッドチップ１上に配置する前に、あらかじめ、マニホールド３の端面３１ｃから側壁３１ｂの内面にかけて熱硬化性組成物を塗布する。
【００７６】
次いで、図３（ｂ）に示す通り、マニホールド３をヘッドチップ１上の所定の接合位置に位置合わせして配置する。このとき、あらかじめ熱硬化性組成物がマニホールド３の端面３１ｃから側壁３１ｂの内面にかけて塗布されていることにより、マニホールド３のインク室３２側におけるカバー基板１２の上面１２ａと側壁３１ｂの内面との角を満たすように、熱硬化性組成物が変形する。変形した熱硬化性組成物は、その表面が、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの内面にかけて滑らかな曲面を形成している。つまり、接合面間からインク流路側にはみ出すフィレット部Ｃｆが形成される。
【００７７】
次いで、図３（ｃ）に示す通り、マニホールド３の外側におけるカバー基板１２の上面１２ａと側壁３１ｂの外面との角を満たすように、マニホールド３の外側から熱硬化性組成物を塗布する。塗布された熱硬化性組成物は、毛細管現象により、マニホールド３の端面３１ｃとカバー基板１２の上面１２ａとの間に浸透する。
【００７８】
また、塗布された熱硬化性組成物の一部は、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面との角を満たすように、その表面が、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面にかけて滑らかな曲面を形成している。つまり接合面間から外気側にはみ出すフィレット部Ｃｆが形成される。
【００７９】
このようにして、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙に、インク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部Ｃを形成する。
【００８０】
熱硬化性組成物部形成工程の第２態様では、接合面間からインク流路側にはみ出すフィレット部Ｃｆをも容易に形成できるため、外気側にはみ出すフィレット部Ｃｆと合わせて、接合面間の両側にフィレット部Ｃｆ、Ｃｆを設けることが容易である。
【００８１】
熱硬化性組成物部Ｃが接合面間の両側にフィレット部Ｃｆ、Ｃｆを有することにより、熱硬化性組成物部Ｃが硬化した後の接着部Ｂに、インク圧に対する耐圧性をより好適に付与できる。即ち、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙からのインク漏れを更により確実に封止することができる効果を奏する。
【００８２】
熱硬化性組成物部形成工程の第１態様及び第２態様に説明したように、熱硬化性組成物部Ｃがフィレット部Ｃｆを有している場合、インクの封止性には優れるものの、従来の技術では、加熱硬化時に流動化した熱硬化性組成物が、インク流路側に流入し易い問題を増加させる。特に、第２態様に説明したように、熱硬化性組成物部Ｃがインク流路側にはみ出すフィレット部Ｃｆを有している場合は、更にインク流路側に流入し易いものとなる。
【００８３】
これに対して、熱硬化性組成物部形成工程の後に行われる加熱工程では、特に熱硬化性組成物部Ｃがフィレット部Ｃｆを備えている場合であっても、熱硬化性組成物部形成工程において形成された熱硬化性組成物部Ｃの形状を好適に保持したまま、該熱硬化性組成物部Ｃを硬化させることができる。
【００８４】
以下の説明では、熱硬化性組成物部形成工程によって、ヘッドチップ１上の所定の接合位置にマニホールド３が位置合わせされた状態で配置されると共に、接合面間に熱硬化性組成物部Ｃが形成された状態の流路部材の集合体をインクジェットヘッド前駆体と称する場合がある。
【００８５】
以下に、加熱工程について図４を参照して説明する。
【００８６】
図４に示す通り、加熱工程においては、あらかじめ前段の熱硬化性組成物部形成工程によって、ヘッドチップ１上の所定の接合位置にマニホールド３が位置合わせされた状態で配置されると共に、接合面間に熱硬化性組成物部Ｃが形成された状態（インクジェットヘッド前駆体）とされている。加熱工程では、この状態において、加熱を開始して熱硬化性組成物部を硬化させる。なお、ここでは第２態様に係る熱硬化性組成物部形成工程によって、接合面間の両側に熱硬化性組成物によるフィレット部Ｃｆを有するものを例示している。
【００８７】
加熱手段としては、熱硬化性組成物部Ｃを硬化開始温度以上まで加熱可能であれば格別限定されず、例えばベーク炉等を好ましく例示できる。
【００８８】
本発明では、加熱工程において、加熱中に、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持する。
【００８９】
これにより、インク室３２内の圧力が外気側の圧力よりも高く保持された状態で、マニホールド３とヘッドチップ１との間が接着される。ここで外気側とは、インク流路の外側であり、マニホールド３及びヘッドチップ１を外部から取り囲む空間側を指しており、具体的には、ヘッドチップ１及びマニホールド３を収容したベーク炉の空間などを指す。
【００９０】
図示の例では、インク室３２内に流体を流入させることにより、インク室３２内の圧力を外気側の圧力よりも高くなるようにしている。
【００９１】
流体としては、格別限定されず、気体や液体を用いることができるが、気体を用いることが好ましい。気体であれば、流体中への熱硬化性組成物部Ｃの溶出を好適に防止でき、加熱工程後に乾燥工程を設ける必要がなくなる。
【００９２】
気体としては、格別限定されないが、空気、又は窒素やアルゴン等の不活性ガスを好ましく例示できる。空気を用いる場合は、好ましくは相対湿度が３０％以下の乾燥空気を用いることにより、熱硬化性組成物部Ｃの濡れ広がりを防止できる効果が得られる。
【００９３】
インク室３２内への流体の流入経路は格別限定されず、チャネル出口１１０ｂ側からであっても、インク供給口３３からであってもよいが、図示のように、インク供給口３３からインク室３２内に向けて流体を流入させることが好ましい。具体的には、インク供給口３３に接続された不図示のインクチューブなどを介してインク室３２内に流体を流入させることができる。
【００９４】
図５は、加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の一例を示す図である。
【００９５】
図中、Ｖで示される曲線は、熱硬化性組成物部Ｃの粘度変化を示している。
【００９６】
本発明において熱硬化性組成物部Ｃは、加熱することによってポリマー間が架橋されて硬化し、これにより接着性を有する接着部Ｂを形成する。
【００９７】
上述したが、この過程について、更に詳述すると、熱硬化性組成物は、一般に、まず加熱開始（通常は室温）から一定の温度（硬化開始温度）に達するまでの間、粘性が低下する、つまり流動化する傾向にある。これは、熱エネルギーによりポリマーの運動が活発化されることによる。更に加熱を続け、熱硬化性組成物の温度が硬化開始温度を過ぎると、ポリマー間の架橋反応が開始され、粘度が不可逆的に増加する。即ち硬化が開始される。
【００９８】
つまり、熱硬化性組成物は、曲線Ｖに示される通り、加熱の経過時間に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する性質を示す。
【００９９】
従って、本発明によれば、上述したように、加熱中に、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することにより、加熱硬化時の昇温過程において熱硬化性組成物部Ｃが流動化しても、インク室３２内の圧力が外気側の圧力よりも高いために、熱硬化性組成物部はインク室３２側から外気側に向けて押圧された状態となり、インク流路側への変形が防止されるため、熱硬化性組成物のチャネル１１０への流入が未然に防止される。
【０１００】
図５には、熱硬化性組成物が硬化開始温度に到達する時間をＴｓで示した。つまり、時間Ｔｓにおいて、熱硬化性組成物が最も低粘度化し、即ち最も流動化することになる。
【０１０１】
本発明においては、加熱を開始してから少なくとも時間Ｔｓの近傍まで、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することが好ましい。さらに、加熱を開始後に時間Ｔｓ経過してから少なくとも粘度が所定の値以下である間は、継続して、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することがより好ましい。あるいは、加熱の開始から、加熱の終了まで継続してインク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することも好ましいことである。なお、加熱終了後の冷却段階においては、必ずしもインク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持する必要はない。
【０１０２】
本発明において、インク流路側の圧力と外気側の圧力との圧力差は、熱硬化性組成物部Ｃを形成する熱硬化性組成物の粘度等を考慮して、好ましくは熱硬化性組成物部Ｃの形状を保持できるように適宜設定された範囲で、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することが好ましい。これにより、熱硬化性組成物部Ｃの変形や飛び散りによるインク流路の閉塞が防止できる効果が得られる。具体的には、インク流路への注入圧を、好ましくは０．０１ＭＰａ以上０．２０ＭＰａ以下の範囲とすることである。
【０１０３】
本発明において、インク供給口３３から流入させる流体の温度は、外気の温度に対して温度差を有するものであることが好ましい。これにより、インク室３２側の熱硬化性組成物部Ｃinと、外気側の熱硬化性組成物部Ｃoutとの間で、昇温のタイミングに差を設けることができる。この効果について、以下に説明する。
【０１０４】
図６は、加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の他の例を示す図であり、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度に対して温度差を有することによる効果を説明する図である。
【０１０５】
図中、Ｖinで示される曲線は、インク室３２側の熱硬化性組成物部Ｃinの粘度変化を示しており、Ｖoutで示される曲線は、外気側の熱硬化性組成物部Ｃoutの粘度変化を示している。
【０１０６】
また、ここでは加熱インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも低い場合を例に説明する。
【０１０７】
つまり、加熱インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも低いことにより、インク室３２側の熱硬化性組成物部Ｃinの昇温のタイミングが、外気側の熱硬化性組成物部Ｃoutに対して遅れを生じる。
【０１０８】
その結果、図６に示す通り、曲線Ｖinは、曲線Ｖoutよりも遅いタイミングで粘度変化を生じる。つまり、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutとの間で、低粘度状態（流動化状態）がタイミングをずらして交互に形成される。これにより、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣout全体が一斉に流動化することが防止され、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutの層厚み等の形状が、昇温過程において安定化し、濡れ広がりが防止され、流動化した熱硬化性組成物によるチャネル１１０への流入が更に未然に防止される。
【０１０９】
以上の説明では、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも低い場合を例に説明したが、本発明においては、加熱インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも高い場合であってもよい。つまり、何れの場合であっても、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutを硬化できればよい。
【０１１０】
例えば、本発明においては、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、熱硬化性組成物の硬化開始温度未満であり、外気の温度が熱硬化性組成物の硬化開始温度以上であり、該外気によって熱硬化性組成物部Ｃの加熱を行うことが好ましい。このとき、インク供給口３３から流入させる流体の温度は室温であることが好ましい。
【０１１１】
あるいは、本発明においては、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、熱硬化性組成物の硬化開始温度以上であり、外気の温度が熱硬化性組成物の硬化開始温度未満であり、該流体によって熱硬化性組成物部Ｃの加熱を行うことも好ましいことである。このとき、外気の温度は室温であることが好ましい。
【０１１２】
更に、本発明においては、インク室３２内の流体を、インク供給口３３からの新たな流体で置換しながら、加熱により熱硬化性組成物部Ｃを硬化させることが、より好ましい。例えば、図４に示したように、インク供給口３３から流体を流入させると共に、チャネル出口１１０ｂ側から流体を排出させることにより、インク室３２内の流体を、インク供給口３３からの新たな流体により置換することができる。図示の例では、ノズル２１を介して流体を排出するようにしている。
【０１１３】
このような置換を行うことにより、外気の温度がインク室３２内に伝播しても、インク室３２内の流体と外気との温度差を好適に保持することが可能となる。これにより、チャネル１１０への熱硬化性組成物の流入が更に未然に防止される効果を奏する。
【０１１４】
本発明において、インク室３２内に形成される圧力は、主に２つの圧力要素から形成することができる。即ち、流体自体の圧力と、流体の流速に依存する圧力である。
【０１１５】
流体自体の圧力は、例えば、インク室３２からチャネル１１０を介してノズル２１までに亘って形成されるインク流路において、流体が受ける抵抗によって、流体自体が加圧されることにより生じる。この流体自体の圧力は、例えばノズル２１を何らかの封止手段で封止することにより流体の流速を実質的にゼロにした状態であっても、形成することができる。以下、かかる流体自体の圧力を静圧と称する場合がある。
【０１１６】
一方、流体の流速に依存する圧力は、流体の流速がゼロの状態では生じず、流速の増加に伴って増加する圧力である。つまり、質量を有する流体の運動エネルギーに起因して生じる圧力である。以下、かかる流体の流速に依存する圧力を動圧と称する場合がある。
【０１１７】
本発明においては、インク室３２内の圧力を外気側の圧力よりも高くできれば、それが静圧によるものであっても、または、動圧によるものであってもよい。
【０１１８】
なお、インク供給口３３から流入された流体は、流れやすい方向に向かって流れる性質を有するため、インク室３２内の場所によって流速にバラつきが生じ易い。そのため、インク室３２内において、静圧に対して動圧が占める割合が高いと、インク室３２内における圧力が不均一化し易くなる。また、動圧は、流体の流れ方向に大きく作用し、流体の流れ方向と直交する方向に小さく作用するため、このこともインク室３２内における圧力の不均一化の原因となる。
【０１１９】
従って、流動化した熱硬化性組成物部Ｃを押圧する観点からは、流体の流速を低下させて、主に静圧によって、インク室３２内の圧力を外気側の圧力よりも高くすることが好ましい。これにより、インク室３２内に露出する熱硬化性組成物部Ｃの全周に亘って、これを押圧する圧力を均一化することが可能となる。
【０１２０】
しかるに、本発明において、流動化した熱硬化性組成物部Ｃを押圧するだけでなく、上述したように、インク室３２内の流体と外気との温度差を確保することも加味した観点からは、流体にある程度の流速を維持した状態で、インク室３２内の流体を置換することが好ましい。
【０１２１】
つまり、本発明においては、流体の動圧に対して静圧が占める割合を高めると共に、インク室３２内の流体置換のためのある程度の流速を維持することが好ましい。
【０１２２】
これを好適に実現する上で、本発明においては、ヘッドチップ１にノズルプレート２があらかじめ貼着された状態で、加熱による熱硬化性組成物部Ｃの硬化を行うことが好ましい。つまり、図４に示したように、インク供給口３３から流入した流体が、比較的小径に形成されたノズル２１を介して排出される状態にしておくことが好ましい。
【０１２３】
ここで、ヘッドチップ１とノズルプレート２とは、接着剤によって接着されることによってあらかじめ貼着されていてもよいし、硬化前の熱硬化性組成物の粘着力によってあらかじめ貼着されていてもよい。流体からの圧力に対する安定性を得る上では、加熱工程の前にあらかじめ両者が接着剤によって接着されていることが好ましい。あらかじめ両者が、熱硬化性組成物の硬化によって接着されていることも好ましいことである。
【０１２４】
図７は、図４の平面図であり、インク供給口３３から流入した流体が、ノズル２１を介して排出されることによる効果を説明する図である。図７に示すように、ヘッドチップ１に形成された複数のチャネル１１０は、そのチャネル出口１１０ｂに、ノズル２１を有している。
【０１２５】
細幅に形成されたチャネル１１０の幅よりも更に小径に形成されたノズル２１は、チャネル１１０から移送されてくる流体に対して流路抵抗となるため、インク供給口３３から流入させる流体の流速を低下させた状態であっても、インク室３２内の流体を加圧することが可能となる。つまり、動圧に対して、静圧が占める割合を高めることが可能となる。
【０１２６】
更に、流速を低減できることにより、インク室３２内の場所による流速のバラつきの範囲も小とすることが可能となる。この結果、静圧をも均一化することが可能となる効果が得られる。
【０１２７】
特に、本発明においては、複数のチャネル１１０毎に設けられるノズル２１の形状が互いに同一であることにより、複数のチャネル１１０毎に、流体に対する抵抗が等しく発生する。その結果、複数のチャネル入口１１０ａから各チャネル１１０に流入する流体の量が均一化する。これにより、静圧が更に均一化される。
【０１２８】
これらの結果、インク室３２内の全体に亘って圧力を均一化した状態で、インク室３２内を加圧することが可能となる。これにより、熱硬化性組成物部Ｃの全周に亘って、これを押圧する圧力を精度良く均一化することが可能となる。つまり、局所的に熱硬化性組成物部Ｃに対して強い圧力が働くことを防止できるため、熱硬化性組成物のチャネル１１０への流入を顕著に防止する効果が得られる。
【０１２９】
更に、これらの効果と同時に、ノズル２１から流体が排出されることにより、インク室３２内の流体が置換され、インク室３２内の流体と外気との温度差が確保されるため、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutとの間で、低粘度状態（流動化状態）がタイミングをずらして交互に形成され、熱硬化性組成物のチャネル１１０への流入は更に防止される。
【０１３０】
また、ヘッドチップ１がノズルプレート２を備えていることにより、流速を遅くしても加圧が容易となるため、熱硬化性組成物部Ｃが流体の衝突によって変形したり、又は飛び散ったりすることを防止できる。その結果、熱硬化性組成物部Ｃの形状を、熱硬化性組成物部形成工程において形成された形状に好適に保持できる効果が得られる。特に、熱硬化性組成物部Ｃがインク室３２内にフィレット部Ｃｆを備える場合は、変形や飛び散りが比較的生じやすくなるが、このような場合でも、ヘッドチップ１がノズルプレート２を備えていれば変形や飛び散りを好適に防止できる。
【０１３１】
以上の説明では、マニホールド３が、ヘッドチップ１が有するカバー基板１２の上面１２ａのみに接着されてなるインクジェットヘッドＨ１の場合について示したが、本発明によって得られるインクジェットヘッドは、これに限定されるものではない。
【０１３２】
例えば、図８に示すように、マニホールド３が、カバー基板１２の端から露出するチャネル入口１１０ａを覆うように、カバー基板１２の上面１２ａと圧電基板１１の上面１１ａとに亘って接着されてなるインクジェットヘッドＨ２の製造方法においても、本発明を好ましく適用でき、上述したインクジェットヘッドＨ１の場合と同様の効果を奏する。
【０１３３】
また、以上の説明では、ヘッドチップ１の上面側に設けられたインク導入口１１０ａを介してチャネル１１０に対し、該チャネル１１０の長さ方向と交叉する方向からインクが供給されるタイプのインクジェットヘッドＨ１又はＨ２の場合について示したが、例えば、図９に示すように、チャネル１１０の長さ方向に沿ってインクが供給される所謂ハーモニカタイプのインクジェットヘッドＨ３を製造する場合においても好適に適用でき、上述したインクジェットヘッドＨ１又はＨ２の場合と同様の効果を奏する。
【０１３４】
即ち、図９に示す通り、ハーモニカタイプのインクジェットヘッドＨ３では、ヘッドチップ１の後面にチャネル入口１１０ａが形成されている。
【０１３５】
また、ヘッドチップ１の後面には、チャネル入口１１０ａに対応する位置に開口部４０を有する配線基板４が接着されている。配線基板４０には、チャネル１１０毎に駆動電位を印加するための配線（不図示）を備えている。
【０１３６】
マニホールド３は、配線基板４の開口部４０から露出するチャネル入口１１０ａを覆うように、配線基板４の上面４ａに接着される。つまり、マニホールド３は、配線基板４を介して、ヘッドチップ１に対して接着される。
【０１３７】
また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法により接着される流路部材は、上述したマニホールド３とヘッドチップ１の場合に限定されるものではない。
【０１３８】
図１０は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法により接着可能な流路部材間の一例を示す断面図である。
【０１３９】
図示の例では、加熱工程の様子を示しており、２つのヘッドチップ１、１が、各々のチャネル基板１１、１１の背面同士を対向させるように配置されている。また、それぞれのヘッドチップ１、１の前面（図示の例では下方に配向した面）には、両ヘッドチップ１、１の各々のチャネル１１０列に対応する位置に１列ずつノズル２１を有する１枚のノズルプレート２が配置されている。
【０１４０】
そして、各々のヘッドチップ１、１に対しては、インク入口１１０ａを覆うように、マニホールド３、３が配置されている。
【０１４１】
即ち、図示の例では、２列のノズル２１列を備えるインクジェットヘッドＨ４の製造方法の一例を示している。
【０１４２】
さらに、５は、インクジェットヘッドＨ４を固定して収納するための箱状の筐体であり、例えばアルミ等から形成されている。
【０１４３】
図示の例では、熱硬化性組成物が、あらかじめ前段の熱硬化性組成物部形成工程において、マニホールド３とヘッドチップ１との間だけでなく、他の流路部材間にも形成されている。
【０１４４】
即ち、まず、図中、Ｃ１、Ｃ１は、マニホールド３とヘッドチップ１との間に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４５】
この例において、熱硬化性組成物部Ｃ１、Ｃ１は、マニホールド３とヘッドチップ１との間から、マニホールド３と筐体５の内面との間にかけて連続的に形成されている。つまり、熱硬化性組成物部Ｃ１、Ｃ１は、それぞれマニホールド３とヘッドチップ１との間を接着してインク封止すると共に、インクジェットヘッドＨ４を筐体５に固定して収納するために設けられている。
【０１４６】
また、Ｃ２は、ヘッドチップ１、１とノズルプレート２との間に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４７】
また、Ｃ３、Ｃ３は、マニホールド３のインク供給口３３とインク供給管３４に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４８】
更に、Ｃ４、Ｃ４は、ヘッドチップ１を構成するチャネル基板１１とカバー基板１２との間に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４９】
これら流路部材間に設けられた熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４の加熱硬化は、あらかじめ全ての熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４を形成した後に行ってもよいし、ヘッドチップＨ４の組み立ての段階で、１又は２以上の流路部材間ごとに、順次熱硬化性組成物部を設けた後、加熱硬化させて接着し、これを繰り返すことにより全ての熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４を加熱硬化させるようにしてもよい。
【０１５０】
このように、マニホールド３とヘッドチップ１との間以外の場合であっても、インク流路側の圧力を、外気側の圧力よりも高く保持した状態で、加熱による熱硬化性組成物部Ｃの硬化を行うことにより、インク流路側への熱硬化性組成物の流入を防止する効果が得られる。
【０１５１】
特に、図示したように、熱硬化性組成物部Ｃ１を、マニホールド３とヘッドチップ１との間から、マニホールド３と筐体５との間にかけて連続的に形成する場合は、熱硬化性組成物の付着量が多くなるため、従来、インク流路側への流入が生じやすくなるが、本発明によれば、このような場合であっても好適に流入を防止できる効果が得られる。
【０１５２】
また、図９に示したハーモニカタイプのヘッドチップＨ３の場合であれば、ヘッドチップ１と配線基板４との間の接着についても、上述した熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４の場合と同様に、本発明を好適に適用することができ、インク流路側、特に、チャネル１１０内への熱硬化性組成物の流入を防止する効果が得られる。
【０１５３】
本発明において、熱硬化性組成物としては、格別限定されないが、上述したように、昇温に伴って低粘度化した後に硬化する性質を示す熱硬化性組成物であれば、本発明の硬化を顕著に得ることができるため好ましい。
【０１５４】
このような熱硬化性組成物として、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物を用いることにより、硬化後の接着剤層に、弾性を付与でき、更に、湿度や溶剤、酸・塩基性インクに対する耐性を付与することができるため好ましい。
【０１５５】
フッ素系ゴム組成物としては、格別限定されないが、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とするものが、硬化後の弾性に優れ、且つ湿度や溶剤、酸・塩基性インクに対する高い耐性を付与することができるため、特に好適である。
【０１５６】
フッ素化ポリエーテル骨格としては、パーフルオロポリエーテルの繰り返し単位（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは１以上６以下の範囲の整数である。］）を２０以上６００以下の範囲の整数回繰り返し含むパーフルオロポリエーテル骨格等を好ましく例示できる。このようなフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物としては、市販品では、例えば、信越化学工業社製「ＳＩＦＥＬ２６１４」、信越化学工業社製「Ｘ−７１−６０４６」等を好ましく用いることができる。
【０１５７】
熱硬化性組成物は、ポリマー内に架橋反応基を有することにより、加熱硬化して接着性を発現する。架橋反応基としては、加熱によってポリマー間を架橋可能であれば格別限定されず、例えば、ヒドロシリル基等のケイ素含有基、ビニル基等のアルケニル基等の１種又は２種以上を含むことができる。
【０１５８】
本発明において、熱硬化性組成物は、加熱硬化工程を短縮する上で、高温で硬化するものが好ましく用いられるが、高温で硬化させると、当該圧電材料で脱分極が生じて当該圧電材料の性能が低下する。その為、具体的には、硬化開始温度が４０℃以上１２０℃以下の範囲であることが好ましい。これにより、工程に要する時間を短縮でき、生産性を向上する効果が得られる。
【０１５９】
また、本発明においては、硬化開始温度が室温以下の熱硬化性組成物を用いることもできる。この場合、限定されるものではないが、例えば、インク流路内に、室温以下の冷却流体又は室温以上の加熱流体を流入させながら、室温下にて熱硬化性組成物を硬化させることで、本発明を好適に適用することができる。
【０１６０】
本発明において、熱硬化性組成物は、微粉シリカを１重量部以上３０重量部以下の範囲で含有することが好ましい。これにより、熱硬化性組成物部の濡れ広がりや、変形、飛び散りを防止する効果が得られる。
【０１６１】
微粉シリカとしては、表面処理が施されたものを好ましく用いることができる。特に、シラン系表面処理剤を用いて表面処理された微粉シリカであれば、熱硬化性組成物の凝集力を高め、変形、熱硬化性組成物部の飛び散りを防止すると共に、インク流路への流れ込みを防止する効果を奏する。
【実施例】
【０１６２】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されない。
【０１６３】
（実施例１）
＜熱硬化性組成物部形成工程＞
熱硬化性組成物として信越化学工業社製「ＳＩＦＥＬ２６１４」（フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とし、該フッ素化ポリエーテル骨格は、（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは３である。］）で示されるパーフルオロポリエーテルの繰り返し単位を８８回繰り返し含む。微粉シリカ配合量：１重量部未満、粘度：２０［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度：１００℃）を用い、図２に示した熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に従って、外気側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を、あらかじめノズルプレートが貼着されたヘッドチップとマニホールドとの間に形成し、ヘッドチップ前駆体を得た。
【０１６４】
＜加熱工程＞
得られたヘッドチップ前駆体を、図４に示したように、１００℃に維持されたオーブン内に入れ、マニホールド３のインク供給口からインク流路内に、常温（２５℃）の空気を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で、注入圧．０．１ＭＰａで流入させると共にノズルから排出させながら、４時間加熱して熱硬化性組成物部を硬化させ、インクジェットヘッドを得た。
【０１６５】
［評価方法］
１．出射試験
得られたインクジェットヘッドについて、色材を含まない出射評価用のダミーインク（酢酸２−ブトキシエチル９０重量％とシクロヘキサノン１０重量％とからなる。）を用いて出射試験を行い、インクジェットヘッドが備える複数のノズルからの各出射速度を測定した。
【０１６６】
１−１．評価基準
まず、インクジェットヘッドが備える複数のノズルからの出射速度が、各ノズル間で最大と最小の差が８％以内の場合のヘッドを合格、それを超える場合のヘッドを不合格と判定する。得られた１０個のインクジェットヘッドについて判定を行う。
◎：１０個中１０個のヘッドが合格である。
○：１０個中８〜９個のヘッドのみ合格である。
△：１０個中５〜７個のヘッドのみ合格である。
×：１０個中５個未満のヘッドのみ合格である。
【０１６７】
２．加圧・リーク試験
得られたインクジェットヘッドが備えるマニホールドのインク供給口より、０．２ＭＰａの圧力を加えて水を導入し、全ノズル穴より水を１分間流出させた。
【０１６８】
次いで、インク流路内の水を空気で押し出し乾燥させた後、ノズルプレートに粘着テープを貼り、全ノズル穴を塞いだ。
【０１６９】
インク供給口にゴムチューブを介してシリンジを取り付け、シリンジのピストンを目盛５ｍｌまで引張り流路内部を減圧させた後、該ピストンを放し、シリンジがもとの位置目盛０ｍｌまで戻るか否かについて確認し、リークの有無を調べた。
【０１７０】
２−１．評価基準
○：リーク無し（シリンジがもとの位置まで戻った。）
×：リーク発生（シリンジがもとの位置まで戻らなかった。）
【０１７１】
３．溶剤耐久性試験
得られたインクジェットヘッドのインク流路内に、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）のみからなるインクを導入した。
【０１７２】
マニホールドのインク供給口に栓をし、更に、ノズルプレートに蓋をしてノズルを閉塞し、６０℃のオーブン内で１カ月間保管した。
【０１７３】
１カ月後、インク供給口の栓とノズルプレートの蓋を外し、インク供給口より０．２ＭＰａの圧力で水を導入し、全ノズル穴より水を１分間流出させた。
【０１７４】
次いで、インク流路内の水を空気で押し出し乾燥させた後、ノズルプレートに粘着テープを貼って、全ノズル穴を塞いだ。
【０１７５】
インク供給口にゴムチューブを介してシリンジを取り付け、シリンジのピストンを目盛５ｍｌまで引張り流路内部を減圧させた後、該ピストンを放し、シリンジがもとの位置目盛０ｍｌまで戻るか否かについて観察し、リークの有無を調べた。
【０１７６】
以上の操作を、６０℃での保管期間が６カ月になるまで６回繰り返した。
【０１７７】
３−１．評価基準
◎◎：６カ月後までリーク無し
◎：６カ月目でリーク発生
○：５カ月目でリーク発生
△：３〜４カ月目でリーク発生
×：１〜２カ月目でリーク発生
【０１７８】
以上の評価結果を表１に示す。
【０１７９】
（実施例２）
実施例１において、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に代えて、図３に示した熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８０】
（実施例３）
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製「Ｘ−７１−６０４６」（フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とし、該フッ素化ポリエーテル骨格は、（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは３である。］）で示されるパーフルオロポリエーテルの繰り返し単位を９０回繰り返し含む。微粉シリカ配合量：５重量部、粘度：２２０［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度：１００℃）を用いたこと、及び、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に代えて、図３に示した熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８１】
（実施例４）
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製「Ｘ−７１−６０４６」を用いたこと、及び、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に代えて、図３に示した熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成したこと、及び、インク供給口から流入する流体として空気に代えて窒素を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８２】
（比較例１）
実施例１において、加熱中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８３】
（参考例１）＊溶剤耐久性比較
実施例１において、熱硬化性組成物としてジャパンエポキシレジン社製「エピコート８０７」（組成：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂）６０重量％とジャパンエポキシレジン社製「エピコート１５２」（組成：フェノールノボラック型エポキシ樹脂）４０重量％との混合物にイミダゾール系硬化剤を添加してなるエポキシ系接着剤（粘度：２５［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度４０℃）を用いたこと、及び、オーブン内の温度を６０℃としたこと、及び、加熱中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の溶剤耐久性試験で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８４】
（参考例２）＊溶剤耐久性比較
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製「ＦＥ−６１」（フッ素化されたシリコーン（フロロシリコーン）を主成分とする。粘度：６０［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度：１００℃）を用いたこと、及び、加熱中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の溶剤耐久性試験で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８５】
（参考例３）＊溶剤耐久性比較
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製
「ＫＥ４８９５」（シリコーン接着剤。粘度：５［Ｐａ・ｓ］、常温硬化型）を用いたこと、及び、硬化を常温で行ったこと、及び、硬化中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の溶剤耐久性試験で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８６】
【表１】
【０１８７】
＜評価＞
表１の出射試験の結果より、加熱硬化中にインク供給口から流体を流入させた実施例１〜４では、流入を行わなかった比較例１に比べて、インク出射の速度異常を生じることが防止されることがわかる。このことから、熱硬化性組成物のインク流路側への流入が好適に防止されていることがわかる。
【０１８８】
また、熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成した実施例２〜４では、溶剤耐久性に優れることがわかる。
【０１８９】
さらに、熱硬化性組成物が微粉シリカを５重量部配合してなる実施例３、４では、微粉シリカの配合量が１重量部未満の実施例１、２に比べて、出射試験において更に良好な結果を示すことがわかる。
【０１９０】
一方、表１より、何れも加熱中に流体の流入を行わなかった比較例１及び参考例１〜３について、溶剤耐久性を対比してみると、フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物を用いた比較例１では、他の熱硬化性組成物（参考例１：エポキシ系、参考例２：フッ素化シリコーン、参考例３：シリコーン）を用いた参考例１〜３に対して、溶剤耐久性が向上することがわかる。
【０１９１】
本発明によれば、このようなフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物が有する溶剤耐久性を、実施例１〜３に示される通り、極めて効果的に利用することができ、且つ、インク流路への熱硬化性組成物の流入を顕著に防止することができる効果を奏する。
【符号の説明】
【０１９２】
１：ヘッドチップ（流路部材）
１１：チャネル基板
１１０：チャネル（圧力室、インク流路）
１１０ａ：チャネル入口
１１０ｂ：チャネル出口
１２：カバー基板
１２ａ：上面（接合面）
１２０：開口部（インク流路）
２：ノズルプレート
２１：ノズル
３：マニホールド（流路部材）
３１：マニホールド本体
３１ａ：上壁
３１ｂ：側壁
３１ｃ：端面（接合面）
３２：インク室（流路部材）
３３：インク供給口
３４：インク供給管
４：筐体
Ｂ：接着部
Ｃ：熱硬化性組成物部
Ｈ１〜Ｈ４：インクジェットヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドの製造方法に関し、インク流路を構成する流路部材間を接着する熱硬化性組成物によるインク流路の閉塞を防止するインクジェットヘッド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としては、インクに吐出圧を付与するためのチャネルが設けられたヘッドチップに対して、該チャネルにインクを供給するためのマニホールドや、該チャネルからのインクを吐出するノズルが形成されたノズルプレートを接着してなるものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、マニホールドとヘッドチップ等を接着する接着部を、熱硬化性組成物を加熱硬化させることにより形成する技術が記載されている。
【０００４】
一方、特許文献２には、エポキシ系の弾性接着剤を用いてヘッドチップとノズルプレートを接着すると共に、該弾性接着剤を保護層により保護することで、弾性接着剤が外気の湿度やガス成分と反応して劣化することを防止している。
【０００５】
また、特許文献３には、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物であって、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分として含む組成物が開示されている。さらに、特許文献４には、このような組成物に、表面処理剤で処理したシリカを配合して粘度を向上させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９１１６７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６７０８号公報
【特許文献３】特開平９−９５６１５号公報
【特許文献４】特開２００６−５２３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
熱硬化性組成物は、加熱することによってポリマー間が架橋されて硬化し、これにより接着性を発現する。
【０００８】
この過程について、更に詳述すると、熱硬化性組成物は、一般に、まず加熱開始（通常は室温）から一定の温度（硬化開始温度）に達するまでの間、粘性が低下する傾向にある。これは、熱エネルギーによりポリマーの運動が活発化されることによる。更に加熱を続け、熱硬化性組成物の温度が硬化開始温度を過ぎると、ポリマー間の架橋反応が始まり、粘度が不可逆的に増加していく。即ち硬化が開始される。
【０００９】
このように、熱硬化性組成物は、低粘度化した状態、即ち流動化した状態を経て硬化するため、流動化した際に濡れ広がりを生じ、マニホールドとヘッドチップとの間に塗布された熱硬化性組成物が、ヘッドチップに細幅に設けられるチャネル内に、毛細管現象によって流入し易い問題があった。特に、マニホールドとヘッドチップとの間からのインク流出を確実に封止するために熱硬化性組成物の塗布量を多くすると、流入は更に起こり易くなる。
【００１０】
一方、マニホールドとヘッドチップを接続する接着部には、温度変化により、両部材間の線膨張率の違いに起因する応力が働く。具体的には、例えば、加熱接着時の残留応力や、インク等の加熱・冷却に伴う応力などである。
【００１１】
これらの応力に対して、高硬度の接着剤を用いると、応力を吸収することができないため、両部材間に歪みが生じ、インクの吐出精度を低下させる場合があった。
【００１２】
そこで、本発明者は、弾性接着剤を用いることを検討したが、一般的な弾性接着剤は、湿度、溶剤や、酸又は塩基性を示すインクによって膨潤や溶出を起こしやすく、マニホールドとヘッドチップを接続する接着部のように、外気やインクに直接触れる箇所への使用は困難であった。
【００１３】
例えば、特許文献２のように、弾性接着剤を保護層によって外気から保護しても、エポキシ系の弾性接着剤は、溶剤や、酸又は塩基性を示すインクに対して耐久性が得られ難い。また、保護層を設けることは、工程が複雑化し、生産性を低下させる問題も生じる。
【００１４】
本発明者は、インクジェットヘッドにおいて、特にマニホールドとヘッドチップ間等の接着に適した弾性接着剤を探索した結果、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物、中でも好ましくは、フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物が、湿度、溶剤や、酸又は塩基性を示すインクに対する耐性に優れることを見出した。
【００１５】
しかるに、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物は、加熱硬化時の昇温に伴う流動化が比較的激しく、上述したように、昇温過程において、マニホールドとヘッドチップとの間に塗布された熱硬化性組成物が、チャネル内に流入する問題が著しいものとなることがわかった。特許文献４に記載されるように、表面処理剤で処理したシリカを配合して粘度を向上させても、流入の防止には限界があることがわかった。
【００１６】
チャネル内に熱硬化性組成物が流入するとインク流路が接着剤により塞がれてしまうため、インクの吐出不良を生じることになる。インク流路に流入した熱硬化性組成物を除去することは極めて困難であり、このような流入を未然に防止する技術が強く求められている。
【００１７】
また、マニホールドとヘッドチップとの間の接着の場合に限らず、インク流路を構成する流路部材間を、熱硬化性組成物を介して接着する場合は、加熱時の昇温に伴って流動化した熱硬化性組成物の流入により、インク流路が閉塞される問題が生じ易い。
【００１８】
そこで、本発明の課題は、インク流路を構成する流路部材間に設けられた熱硬化性組成物が、加熱硬化時の昇温に伴って流動化しても、インク流路側に流入することを防止できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【００１９】
また本発明の他の課題は、以下の記載によって明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００２１】
請求項１記載の発明は、インク流路を構成する２つの流路部材同士を互いに所定の接合位置に配置すると共に、該２つの流路部材の接合面間にインク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部を形成する熱硬化性組成物部形成工程と、
前記熱硬化性組成物部形成工程の後に、前記熱硬化性組成物部を加熱して硬化させることによって、前記２つの流路部材間を接着すると共に、該２つの流路部材間において前記インク流路を密封する加熱工程とを有し、
前記熱硬化性組成物部は、前記加熱工程における前記加熱による昇温に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する熱硬化性組成物から形成されており、
前記加熱工程において前記熱硬化性組成物が少なくとも流動化した状態にある際に、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持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である。
【００２２】
請求項２記載の発明は、前記加熱工程において、前記インク流路内に流体を流入することにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２３】
請求項３記載の発明は、前記加熱工程において、前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材から前記インク流路内に流体を流入し続けると共に、該インク流路を介して他方の流路部材から該流体を排出し続けることにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、前記加熱工程において、前記他方の流路部材はあらかじめノズルプレートを備えており、該ノズルプレートが有するノズルを介して前記流体を排出し続けることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２５】
請求項５記載の発明は、前記流体は、空気又は窒素ガスであることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２６】
請求項６記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度と、前記外気の温度とを異ならせて、前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２７】
請求項７記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２８】
請求項８記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は室温であることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００２９】
請求項９記載の発明は、前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記流体によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３０】
請求項１０記載の発明は、前記外気の温度は室温であることを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３１】
請求項１１記載の発明は、前記加熱工程において、あらかじめ前記熱硬化性組成物部形成工程において形成された前記熱硬化性組成物部の形状を保持する範囲で、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３２】
請求項１２記載の発明は、前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記２つの流路部材の接合面間に形成された前記熱硬化性組成物部は、互いに対向する前記接合面間からはみ出すフィレット部を有していることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、前記フィレット部は、前記互いに対向する前記接合面間から、前記インク流路側にはみ出すように形成されていることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材は、インクに吐出圧を付与するための圧力室を有するヘッドチップを備えており、該一方の流路部材の前記接合面には該圧力室が開口しており、他方の流路部材の前記接合面との間に形成される前記熱硬化性組成物部を、該圧力室の開口を取り囲むように形成することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、前記他方の流路部材はマニホールドを備えており、該マニホールドが前記他方の流路部材の前記接合面を形成していることを特徴とする請求項１４記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置した後、前記接合面間に対して前記外気側から前記熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３７】
請求項１７記載の発明は、前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材が備える前記マニホールドに前記熱硬化性組成物を付着させた後、該他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置すると共に、該熱硬化性組成物を前記一方の流路部材の接合面との間で挟持した後、更に、前記接合面間に対して前記外気側から追加の熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３８】
請求項１８記載の発明は、前記熱硬化性組成物は、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物であることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００３９】
請求項１９記載の発明は、前記熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物は、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分として含むことを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４０】
請求項２０記載の発明は、前記フッ素化ポリエーテル骨格は、パーフルオロポリエーテルの繰り返し単位（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは１以上６以下の範囲の整数である。］）を２０以上６００以下の範囲の整数回繰り返し含むパーフルオロポリエーテル骨格であることを特徴とする請求項１９記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４１】
請求項２１記載の発明は、前記熱硬化性組成物は、硬化開始温度が４０℃以上１２０℃以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４２】
請求項２２記載の発明は、前記熱硬化性組成物は、表面処理剤により表面処理した微粉シリカを１重量部以上３０重量部以下の範囲で含有することを特徴とする請求項１〜２１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【００４３】
請求項２３記載の発明は、前記表面処理剤はシラン系表面処理剤であることを特徴とする請求項２２記載のインクジェットヘッドの製造方法である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、インク流路を構成する流路部材間に設けられた熱硬化性組成物が、加熱硬化時の昇温に伴って流動化しても、インク流路側に流入することを防止できるインクジェットヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によって得られるインクジェットヘッドの一例の縦断面を示す斜視図
【図２】熱硬化性組成物部形成工程の第１態様を示す断面図
【図３】熱硬化性組成物部形成工程の第２態様を示す断面図
【図４】加熱工程の一例を説明する断面図
【図５】加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の一例を示す図
【図６】加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の他の例を示す図
【図７】図４の平面図
【図８】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によって得られるインクジェットヘッドの他の例を示す断面図
【図９】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によって得られるインクジェットヘッドの更なる他の例を示す断面図
【図１０】本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法により接着可能な流路部材間の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法が適用可能なインクジェットヘッドは、互いに接着されることによってインク流路を構成する少なくとも２つの流路部材を含んで構成されるものであれば、その具体的な構造は問わない。
【００４７】
例えば、溝状に形成された多数のチャネルと多数の隔壁とが交互に並設されると共に、隔壁の少なくとも一部が圧電材料によって形成され、隔壁を圧電効果によって変形させることにより、チャネル内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッド、インクを収容する圧力室の一壁面を振動板とし、該振動板上に圧電材料を積層し、該圧電材料の機械的な変形動作によって振動板を振動させることにより、圧力室内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッド、インクを収容する圧力室内に電気熱変換素子を配置し、電気熱変換素子の通電によるインクの加熱によって気泡を生成させ、該気泡の破裂作用によって圧力室内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッド等があり、本発明は何れのインクジェットヘッドを製造する場合にも適用できる。
【００４８】
本発明において、インク流路とは、このようなインクジェットヘッドの内部におけるインクの供給経路を指し、具体的には、インクジェットヘッド内部にインクが供給されるインク供給管から各チャネル又は各圧力室に対して共通にインクを供給するためのインク室を経て、各チャネル又は各圧力室に至り、更に該各チャネル又は各圧力室から各ノズルに亘って形成されるインクの流路を指す。
【００４９】
また、本発明において、流路部材とは、インクジェットヘッドにおいて、上記インク流路と接することによって該インク流路の壁面を構成する部材であり、具体的には、インク供給管、インク室を形成するための部材（以下、マニホールドという。）、チャネル又は圧力室を有するヘッドチップ、ノズルが形成されたノズルプレート等を例示することができる。また、ヘッドチップについて見ると、チャネル又は圧力室を構成する基板と、該チャネル又は圧力室の壁面を形成する基板もそれぞれを一つの流路部材と看做すことができる。
【００５０】
本発明は、インク流路を構成するために、このような２つの流路部材間を、熱硬化性組成物を使用して接着すると共に、該流路部材間においてインク流路を密封する場合に好適に適用されるものである。
【００５１】
以下、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法の一例について説明する。ここでは、インクジェットヘッドとして、溝状に形成された多数のチャネルと多数の隔壁とが交互に並設されると共に、隔壁の少なくとも一部が圧電材料によって形成され、隔壁を圧電効果によって変形させることにより、チャネル内のインクをノズルから吐出するための圧力を付与する構造のインクジェットヘッドを例示して説明する。
【００５２】
図１は、インクジェットヘッドを縦断面で示す斜視図である。
【００５３】
図１において、Ｈ１はインクジェットヘッドであり、該インクジェットヘッドＨ１は、ヘッドチップ１と、ノズルプレート２と、マニホールド３とを一体に接合してなる。
【００５４】
ヘッドチップ１は、チャネル基板１１と、カバー基板１２とを備えている。
【００５５】
チャネル基板１１は、インクに吐出圧を付与するための圧力室であるチャネル１１０と、隔壁１１１とを交互に備えている。
【００５６】
ここでは、ＰＺＴ等の圧電材料からなる隔壁１１１が電気信号を受けて駆動することにより、チャネル１１０内にインクを吐出するための吐出圧が発生するようにしている。
【００５７】
カバー基板１２は、チャネル基板１１の上面に、チャネル１１０を覆うように積層されている。
【００５８】
カバー基板１２は開口部１２０を備えている。チャネル１１０は、カバー基板１２の開口部１２０の位置に、該チャネル１１０内にインクを導入するためのチャネル入口１１０ａを形成している。
【００５９】
一方、チャネル１１０は、ヘッドチップ１の前面にインクを排出するチャネル出口１１０ｂを形成している。
【００６０】
ノズルプレート２は、インクを吐出するためのノズル２１を備えている。ノズル２１は、チャネル出口１１０ｂに隣接して設けられている。
【００６１】
このようにして、チャネル１１０内においてインクに吐出圧が印加されると、加圧されたインクが、チャネル出口１１０ｂを介してノズル２１から吐出されるようにしている。
【００６２】
マニホールド３は、上壁３１ａと側壁３１ｂとからなる箱状のマニホールド本体３１と、該マニホールド本体３１内のインク室３２と、該インク室３２内にインクを供給するためのインク供給口３３とを備えている。３４は、インク供給口３３に接続され、該インク供給口３３を介して、インク室３２内にインクを供給するためのインク供給管である。
【００６３】
マニホールド３は、カバー基板１２の開口部１２０から露出するインク導入口１１０ａを覆うように、ヘッドチップ１に接着されている。ここでは、マニホールド３は、接着面である端面３１ｃの全面をカバー基板１２の上面１２ａに接着されている。これにより、ヘッドチップ１の上面側からインク導入口１１０ａを介してチャネル１１０へインクが供給されるようにしている。
【００６４】
ここでは、２つの流路部材として、多数のチャネル１１０を有するヘッドチップ１と、このチャネル１１０に対して共通にインクを供給するためのインク室３２を形成しているマニホールド３とを、熱硬化性組成物を使用して接着する場合について説明する。
【００６５】
図１において、Ｂは、それぞれ流路部材であるマニホールド３とヘッドチップ１とを接着する接着部であり、同時に、マニホールド３とヘッドチップ１との間からのインク流出を封止する機能を有している。
【００６６】
接着部Ｂは、熱硬化性組成物を加熱硬化させることにより形成されている。
【００６７】
まず、熱硬化性組成物を使用して接着部Ｂを形成するための熱硬化性組成物部形成工程の第１態様について、図２を参照して説明する。
【００６８】
図２（ａ）に示す通り、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様では、まず、マニホールド３をヘッドチップ１上の所定の接合位置に位置合わせして配置する。
【００６９】
次いで、図２（ｂ）に示す通り、マニホールド３の外側におけるカバー基板１２の上面１２ａと側壁３１ｂの外面との角を満たすように、マニホールド３の外側から熱硬化性組成物を塗布する。塗布された熱硬化性組成物は、毛細管現象により、マニホールド３の端面３１ｃとカバー基板１２の上面１２ａとの間に浸透する。
【００７０】
また、塗布された熱硬化性組成物の一部は、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面との角を満たすように、その表面が、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面にかけて滑らかな曲面を形成している。本明細書においては、このように、互いに対向する接合面間、つまり、ここではマニホールド３の端面３１ｃとカバー基板１２の上面１２ａとの間からはみ出す熱硬化性組成物の部分Ｃｆをフィレット部と称する。
【００７１】
このようにして、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙に、インク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部Ｃを形成する。
【００７２】
熱硬化性組成物部Ｃがフィレット部Ｃｆを有することにより、熱硬化性組成物部Ｃが硬化した後の接着部Ｂに、インク圧に対する耐圧性を好適に付与できる。即ち、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙からのインク漏れをより確実に封止することができる効果を奏する。
【００７３】
上述の熱硬化性組成物部形成工程の第１態様では、接合面間から外気側にはみ出すフィレット部Ｃｆを容易に形成できる効果を奏する。
【００７４】
次に、熱硬化性組成物部形成工程の第２態様について、図３を参照して説明する。
【００７５】
図３（ａ）に示す通り、熱硬化性組成物部形成工程の第２態様では、マニホールド３をヘッドチップ１上に配置する前に、あらかじめ、マニホールド３の端面３１ｃから側壁３１ｂの内面にかけて熱硬化性組成物を塗布する。
【００７６】
次いで、図３（ｂ）に示す通り、マニホールド３をヘッドチップ１上の所定の接合位置に位置合わせして配置する。このとき、あらかじめ熱硬化性組成物がマニホールド３の端面３１ｃから側壁３１ｂの内面にかけて塗布されていることにより、マニホールド３のインク室３２側におけるカバー基板１２の上面１２ａと側壁３１ｂの内面との角を満たすように、熱硬化性組成物が変形する。変形した熱硬化性組成物は、その表面が、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの内面にかけて滑らかな曲面を形成している。つまり、接合面間からインク流路側にはみ出すフィレット部Ｃｆが形成される。
【００７７】
次いで、図３（ｃ）に示す通り、マニホールド３の外側におけるカバー基板１２の上面１２ａと側壁３１ｂの外面との角を満たすように、マニホールド３の外側から熱硬化性組成物を塗布する。塗布された熱硬化性組成物は、毛細管現象により、マニホールド３の端面３１ｃとカバー基板１２の上面１２ａとの間に浸透する。
【００７８】
また、塗布された熱硬化性組成物の一部は、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面との角を満たすように、その表面が、カバー基板１２の上面１２ａから側壁３１ｂの外面にかけて滑らかな曲面を形成している。つまり接合面間から外気側にはみ出すフィレット部Ｃｆが形成される。
【００７９】
このようにして、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙に、インク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部Ｃを形成する。
【００８０】
熱硬化性組成物部形成工程の第２態様では、接合面間からインク流路側にはみ出すフィレット部Ｃｆをも容易に形成できるため、外気側にはみ出すフィレット部Ｃｆと合わせて、接合面間の両側にフィレット部Ｃｆ、Ｃｆを設けることが容易である。
【００８１】
熱硬化性組成物部Ｃが接合面間の両側にフィレット部Ｃｆ、Ｃｆを有することにより、熱硬化性組成物部Ｃが硬化した後の接着部Ｂに、インク圧に対する耐圧性をより好適に付与できる。即ち、マニホールド３とヘッドチップ１との間隙からのインク漏れを更により確実に封止することができる効果を奏する。
【００８２】
熱硬化性組成物部形成工程の第１態様及び第２態様に説明したように、熱硬化性組成物部Ｃがフィレット部Ｃｆを有している場合、インクの封止性には優れるものの、従来の技術では、加熱硬化時に流動化した熱硬化性組成物が、インク流路側に流入し易い問題を増加させる。特に、第２態様に説明したように、熱硬化性組成物部Ｃがインク流路側にはみ出すフィレット部Ｃｆを有している場合は、更にインク流路側に流入し易いものとなる。
【００８３】
これに対して、熱硬化性組成物部形成工程の後に行われる加熱工程では、特に熱硬化性組成物部Ｃがフィレット部Ｃｆを備えている場合であっても、熱硬化性組成物部形成工程において形成された熱硬化性組成物部Ｃの形状を好適に保持したまま、該熱硬化性組成物部Ｃを硬化させることができる。
【００８４】
以下の説明では、熱硬化性組成物部形成工程によって、ヘッドチップ１上の所定の接合位置にマニホールド３が位置合わせされた状態で配置されると共に、接合面間に熱硬化性組成物部Ｃが形成された状態の流路部材の集合体をインクジェットヘッド前駆体と称する場合がある。
【００８５】
以下に、加熱工程について図４を参照して説明する。
【００８６】
図４に示す通り、加熱工程においては、あらかじめ前段の熱硬化性組成物部形成工程によって、ヘッドチップ１上の所定の接合位置にマニホールド３が位置合わせされた状態で配置されると共に、接合面間に熱硬化性組成物部Ｃが形成された状態（インクジェットヘッド前駆体）とされている。加熱工程では、この状態において、加熱を開始して熱硬化性組成物部を硬化させる。なお、ここでは第２態様に係る熱硬化性組成物部形成工程によって、接合面間の両側に熱硬化性組成物によるフィレット部Ｃｆを有するものを例示している。
【００８７】
加熱手段としては、熱硬化性組成物部Ｃを硬化開始温度以上まで加熱可能であれば格別限定されず、例えばベーク炉等を好ましく例示できる。
【００８８】
本発明では、加熱工程において、加熱中に、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持する。
【００８９】
これにより、インク室３２内の圧力が外気側の圧力よりも高く保持された状態で、マニホールド３とヘッドチップ１との間が接着される。ここで外気側とは、インク流路の外側であり、マニホールド３及びヘッドチップ１を外部から取り囲む空間側を指しており、具体的には、ヘッドチップ１及びマニホールド３を収容したベーク炉の空間などを指す。
【００９０】
図示の例では、インク室３２内に流体を流入させることにより、インク室３２内の圧力を外気側の圧力よりも高くなるようにしている。
【００９１】
流体としては、格別限定されず、気体や液体を用いることができるが、気体を用いることが好ましい。気体であれば、流体中への熱硬化性組成物部Ｃの溶出を好適に防止でき、加熱工程後に乾燥工程を設ける必要がなくなる。
【００９２】
気体としては、格別限定されないが、空気、又は窒素やアルゴン等の不活性ガスを好ましく例示できる。空気を用いる場合は、好ましくは相対湿度が３０％以下の乾燥空気を用いることにより、熱硬化性組成物部Ｃの濡れ広がりを防止できる効果が得られる。
【００９３】
インク室３２内への流体の流入経路は格別限定されず、チャネル出口１１０ｂ側からであっても、インク供給口３３からであってもよいが、図示のように、インク供給口３３からインク室３２内に向けて流体を流入させることが好ましい。具体的には、インク供給口３３に接続された不図示のインクチューブなどを介してインク室３２内に流体を流入させることができる。
【００９４】
図５は、加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の一例を示す図である。
【００９５】
図中、Ｖで示される曲線は、熱硬化性組成物部Ｃの粘度変化を示している。
【００９６】
本発明において熱硬化性組成物部Ｃは、加熱することによってポリマー間が架橋されて硬化し、これにより接着性を有する接着部Ｂを形成する。
【００９７】
上述したが、この過程について、更に詳述すると、熱硬化性組成物は、一般に、まず加熱開始（通常は室温）から一定の温度（硬化開始温度）に達するまでの間、粘性が低下する、つまり流動化する傾向にある。これは、熱エネルギーによりポリマーの運動が活発化されることによる。更に加熱を続け、熱硬化性組成物の温度が硬化開始温度を過ぎると、ポリマー間の架橋反応が開始され、粘度が不可逆的に増加する。即ち硬化が開始される。
【００９８】
つまり、熱硬化性組成物は、曲線Ｖに示される通り、加熱の経過時間に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する性質を示す。
【００９９】
従って、本発明によれば、上述したように、加熱中に、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することにより、加熱硬化時の昇温過程において熱硬化性組成物部Ｃが流動化しても、インク室３２内の圧力が外気側の圧力よりも高いために、熱硬化性組成物部はインク室３２側から外気側に向けて押圧された状態となり、インク流路側への変形が防止されるため、熱硬化性組成物のチャネル１１０への流入が未然に防止される。
【０１００】
図５には、熱硬化性組成物が硬化開始温度に到達する時間をＴｓで示した。つまり、時間Ｔｓにおいて、熱硬化性組成物が最も低粘度化し、即ち最も流動化することになる。
【０１０１】
本発明においては、加熱を開始してから少なくとも時間Ｔｓの近傍まで、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することが好ましい。さらに、加熱を開始後に時間Ｔｓ経過してから少なくとも粘度が所定の値以下である間は、継続して、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することがより好ましい。あるいは、加熱の開始から、加熱の終了まで継続してインク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することも好ましいことである。なお、加熱終了後の冷却段階においては、必ずしもインク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持する必要はない。
【０１０２】
本発明において、インク流路側の圧力と外気側の圧力との圧力差は、熱硬化性組成物部Ｃを形成する熱硬化性組成物の粘度等を考慮して、好ましくは熱硬化性組成物部Ｃの形状を保持できるように適宜設定された範囲で、インク流路側の圧力を外気側の圧力よりも高く保持することが好ましい。これにより、熱硬化性組成物部Ｃの変形や飛び散りによるインク流路の閉塞が防止できる効果が得られる。具体的には、インク流路への注入圧を、好ましくは０．０１ＭＰａ以上０．２０ＭＰａ以下の範囲とすることである。
【０１０３】
本発明において、インク供給口３３から流入させる流体の温度は、外気の温度に対して温度差を有するものであることが好ましい。これにより、インク室３２側の熱硬化性組成物部Ｃinと、外気側の熱硬化性組成物部Ｃoutとの間で、昇温のタイミングに差を設けることができる。この効果について、以下に説明する。
【０１０４】
図６は、加熱硬化時における経過時間に伴う熱硬化性組成物部の粘度変化の他の例を示す図であり、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度に対して温度差を有することによる効果を説明する図である。
【０１０５】
図中、Ｖinで示される曲線は、インク室３２側の熱硬化性組成物部Ｃinの粘度変化を示しており、Ｖoutで示される曲線は、外気側の熱硬化性組成物部Ｃoutの粘度変化を示している。
【０１０６】
また、ここでは加熱インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも低い場合を例に説明する。
【０１０７】
つまり、加熱インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも低いことにより、インク室３２側の熱硬化性組成物部Ｃinの昇温のタイミングが、外気側の熱硬化性組成物部Ｃoutに対して遅れを生じる。
【０１０８】
その結果、図６に示す通り、曲線Ｖinは、曲線Ｖoutよりも遅いタイミングで粘度変化を生じる。つまり、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutとの間で、低粘度状態（流動化状態）がタイミングをずらして交互に形成される。これにより、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣout全体が一斉に流動化することが防止され、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutの層厚み等の形状が、昇温過程において安定化し、濡れ広がりが防止され、流動化した熱硬化性組成物によるチャネル１１０への流入が更に未然に防止される。
【０１０９】
以上の説明では、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも低い場合を例に説明したが、本発明においては、加熱インク供給口３３から流入させる流体の温度が、外気の温度よりも高い場合であってもよい。つまり、何れの場合であっても、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutを硬化できればよい。
【０１１０】
例えば、本発明においては、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、熱硬化性組成物の硬化開始温度未満であり、外気の温度が熱硬化性組成物の硬化開始温度以上であり、該外気によって熱硬化性組成物部Ｃの加熱を行うことが好ましい。このとき、インク供給口３３から流入させる流体の温度は室温であることが好ましい。
【０１１１】
あるいは、本発明においては、インク供給口３３から流入させる流体の温度が、熱硬化性組成物の硬化開始温度以上であり、外気の温度が熱硬化性組成物の硬化開始温度未満であり、該流体によって熱硬化性組成物部Ｃの加熱を行うことも好ましいことである。このとき、外気の温度は室温であることが好ましい。
【０１１２】
更に、本発明においては、インク室３２内の流体を、インク供給口３３からの新たな流体で置換しながら、加熱により熱硬化性組成物部Ｃを硬化させることが、より好ましい。例えば、図４に示したように、インク供給口３３から流体を流入させると共に、チャネル出口１１０ｂ側から流体を排出させることにより、インク室３２内の流体を、インク供給口３３からの新たな流体により置換することができる。図示の例では、ノズル２１を介して流体を排出するようにしている。
【０１１３】
このような置換を行うことにより、外気の温度がインク室３２内に伝播しても、インク室３２内の流体と外気との温度差を好適に保持することが可能となる。これにより、チャネル１１０への熱硬化性組成物の流入が更に未然に防止される効果を奏する。
【０１１４】
本発明において、インク室３２内に形成される圧力は、主に２つの圧力要素から形成することができる。即ち、流体自体の圧力と、流体の流速に依存する圧力である。
【０１１５】
流体自体の圧力は、例えば、インク室３２からチャネル１１０を介してノズル２１までに亘って形成されるインク流路において、流体が受ける抵抗によって、流体自体が加圧されることにより生じる。この流体自体の圧力は、例えばノズル２１を何らかの封止手段で封止することにより流体の流速を実質的にゼロにした状態であっても、形成することができる。以下、かかる流体自体の圧力を静圧と称する場合がある。
【０１１６】
一方、流体の流速に依存する圧力は、流体の流速がゼロの状態では生じず、流速の増加に伴って増加する圧力である。つまり、質量を有する流体の運動エネルギーに起因して生じる圧力である。以下、かかる流体の流速に依存する圧力を動圧と称する場合がある。
【０１１７】
本発明においては、インク室３２内の圧力を外気側の圧力よりも高くできれば、それが静圧によるものであっても、または、動圧によるものであってもよい。
【０１１８】
なお、インク供給口３３から流入された流体は、流れやすい方向に向かって流れる性質を有するため、インク室３２内の場所によって流速にバラつきが生じ易い。そのため、インク室３２内において、静圧に対して動圧が占める割合が高いと、インク室３２内における圧力が不均一化し易くなる。また、動圧は、流体の流れ方向に大きく作用し、流体の流れ方向と直交する方向に小さく作用するため、このこともインク室３２内における圧力の不均一化の原因となる。
【０１１９】
従って、流動化した熱硬化性組成物部Ｃを押圧する観点からは、流体の流速を低下させて、主に静圧によって、インク室３２内の圧力を外気側の圧力よりも高くすることが好ましい。これにより、インク室３２内に露出する熱硬化性組成物部Ｃの全周に亘って、これを押圧する圧力を均一化することが可能となる。
【０１２０】
しかるに、本発明において、流動化した熱硬化性組成物部Ｃを押圧するだけでなく、上述したように、インク室３２内の流体と外気との温度差を確保することも加味した観点からは、流体にある程度の流速を維持した状態で、インク室３２内の流体を置換することが好ましい。
【０１２１】
つまり、本発明においては、流体の動圧に対して静圧が占める割合を高めると共に、インク室３２内の流体置換のためのある程度の流速を維持することが好ましい。
【０１２２】
これを好適に実現する上で、本発明においては、ヘッドチップ１にノズルプレート２があらかじめ貼着された状態で、加熱による熱硬化性組成物部Ｃの硬化を行うことが好ましい。つまり、図４に示したように、インク供給口３３から流入した流体が、比較的小径に形成されたノズル２１を介して排出される状態にしておくことが好ましい。
【０１２３】
ここで、ヘッドチップ１とノズルプレート２とは、接着剤によって接着されることによってあらかじめ貼着されていてもよいし、硬化前の熱硬化性組成物の粘着力によってあらかじめ貼着されていてもよい。流体からの圧力に対する安定性を得る上では、加熱工程の前にあらかじめ両者が接着剤によって接着されていることが好ましい。あらかじめ両者が、熱硬化性組成物の硬化によって接着されていることも好ましいことである。
【０１２４】
図７は、図４の平面図であり、インク供給口３３から流入した流体が、ノズル２１を介して排出されることによる効果を説明する図である。図７に示すように、ヘッドチップ１に形成された複数のチャネル１１０は、そのチャネル出口１１０ｂに、ノズル２１を有している。
【０１２５】
細幅に形成されたチャネル１１０の幅よりも更に小径に形成されたノズル２１は、チャネル１１０から移送されてくる流体に対して流路抵抗となるため、インク供給口３３から流入させる流体の流速を低下させた状態であっても、インク室３２内の流体を加圧することが可能となる。つまり、動圧に対して、静圧が占める割合を高めることが可能となる。
【０１２６】
更に、流速を低減できることにより、インク室３２内の場所による流速のバラつきの範囲も小とすることが可能となる。この結果、静圧をも均一化することが可能となる効果が得られる。
【０１２７】
特に、本発明においては、複数のチャネル１１０毎に設けられるノズル２１の形状が互いに同一であることにより、複数のチャネル１１０毎に、流体に対する抵抗が等しく発生する。その結果、複数のチャネル入口１１０ａから各チャネル１１０に流入する流体の量が均一化する。これにより、静圧が更に均一化される。
【０１２８】
これらの結果、インク室３２内の全体に亘って圧力を均一化した状態で、インク室３２内を加圧することが可能となる。これにより、熱硬化性組成物部Ｃの全周に亘って、これを押圧する圧力を精度良く均一化することが可能となる。つまり、局所的に熱硬化性組成物部Ｃに対して強い圧力が働くことを防止できるため、熱硬化性組成物のチャネル１１０への流入を顕著に防止する効果が得られる。
【０１２９】
更に、これらの効果と同時に、ノズル２１から流体が排出されることにより、インク室３２内の流体が置換され、インク室３２内の流体と外気との温度差が確保されるため、熱硬化性組成物部Ｃin及びＣoutとの間で、低粘度状態（流動化状態）がタイミングをずらして交互に形成され、熱硬化性組成物のチャネル１１０への流入は更に防止される。
【０１３０】
また、ヘッドチップ１がノズルプレート２を備えていることにより、流速を遅くしても加圧が容易となるため、熱硬化性組成物部Ｃが流体の衝突によって変形したり、又は飛び散ったりすることを防止できる。その結果、熱硬化性組成物部Ｃの形状を、熱硬化性組成物部形成工程において形成された形状に好適に保持できる効果が得られる。特に、熱硬化性組成物部Ｃがインク室３２内にフィレット部Ｃｆを備える場合は、変形や飛び散りが比較的生じやすくなるが、このような場合でも、ヘッドチップ１がノズルプレート２を備えていれば変形や飛び散りを好適に防止できる。
【０１３１】
以上の説明では、マニホールド３が、ヘッドチップ１が有するカバー基板１２の上面１２ａのみに接着されてなるインクジェットヘッドＨ１の場合について示したが、本発明によって得られるインクジェットヘッドは、これに限定されるものではない。
【０１３２】
例えば、図８に示すように、マニホールド３が、カバー基板１２の端から露出するチャネル入口１１０ａを覆うように、カバー基板１２の上面１２ａと圧電基板１１の上面１１ａとに亘って接着されてなるインクジェットヘッドＨ２の製造方法においても、本発明を好ましく適用でき、上述したインクジェットヘッドＨ１の場合と同様の効果を奏する。
【０１３３】
また、以上の説明では、ヘッドチップ１の上面側に設けられたインク導入口１１０ａを介してチャネル１１０に対し、該チャネル１１０の長さ方向と交叉する方向からインクが供給されるタイプのインクジェットヘッドＨ１又はＨ２の場合について示したが、例えば、図９に示すように、チャネル１１０の長さ方向に沿ってインクが供給される所謂ハーモニカタイプのインクジェットヘッドＨ３を製造する場合においても好適に適用でき、上述したインクジェットヘッドＨ１又はＨ２の場合と同様の効果を奏する。
【０１３４】
即ち、図９に示す通り、ハーモニカタイプのインクジェットヘッドＨ３では、ヘッドチップ１の後面にチャネル入口１１０ａが形成されている。
【０１３５】
また、ヘッドチップ１の後面には、チャネル入口１１０ａに対応する位置に開口部４０を有する配線基板４が接着されている。配線基板４０には、チャネル１１０毎に駆動電位を印加するための配線（不図示）を備えている。
【０１３６】
マニホールド３は、配線基板４の開口部４０から露出するチャネル入口１１０ａを覆うように、配線基板４の上面４ａに接着される。つまり、マニホールド３は、配線基板４を介して、ヘッドチップ１に対して接着される。
【０１３７】
また、本発明のインクジェットヘッドの製造方法により接着される流路部材は、上述したマニホールド３とヘッドチップ１の場合に限定されるものではない。
【０１３８】
図１０は、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法により接着可能な流路部材間の一例を示す断面図である。
【０１３９】
図示の例では、加熱工程の様子を示しており、２つのヘッドチップ１、１が、各々のチャネル基板１１、１１の背面同士を対向させるように配置されている。また、それぞれのヘッドチップ１、１の前面（図示の例では下方に配向した面）には、両ヘッドチップ１、１の各々のチャネル１１０列に対応する位置に１列ずつノズル２１を有する１枚のノズルプレート２が配置されている。
【０１４０】
そして、各々のヘッドチップ１、１に対しては、インク入口１１０ａを覆うように、マニホールド３、３が配置されている。
【０１４１】
即ち、図示の例では、２列のノズル２１列を備えるインクジェットヘッドＨ４の製造方法の一例を示している。
【０１４２】
さらに、５は、インクジェットヘッドＨ４を固定して収納するための箱状の筐体であり、例えばアルミ等から形成されている。
【０１４３】
図示の例では、熱硬化性組成物が、あらかじめ前段の熱硬化性組成物部形成工程において、マニホールド３とヘッドチップ１との間だけでなく、他の流路部材間にも形成されている。
【０１４４】
即ち、まず、図中、Ｃ１、Ｃ１は、マニホールド３とヘッドチップ１との間に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４５】
この例において、熱硬化性組成物部Ｃ１、Ｃ１は、マニホールド３とヘッドチップ１との間から、マニホールド３と筐体５の内面との間にかけて連続的に形成されている。つまり、熱硬化性組成物部Ｃ１、Ｃ１は、それぞれマニホールド３とヘッドチップ１との間を接着してインク封止すると共に、インクジェットヘッドＨ４を筐体５に固定して収納するために設けられている。
【０１４６】
また、Ｃ２は、ヘッドチップ１、１とノズルプレート２との間に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４７】
また、Ｃ３、Ｃ３は、マニホールド３のインク供給口３３とインク供給管３４に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４８】
更に、Ｃ４、Ｃ４は、ヘッドチップ１を構成するチャネル基板１１とカバー基板１２との間に形成された熱硬化性組成物部を示している。
【０１４９】
これら流路部材間に設けられた熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４の加熱硬化は、あらかじめ全ての熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４を形成した後に行ってもよいし、ヘッドチップＨ４の組み立ての段階で、１又は２以上の流路部材間ごとに、順次熱硬化性組成物部を設けた後、加熱硬化させて接着し、これを繰り返すことにより全ての熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４を加熱硬化させるようにしてもよい。
【０１５０】
このように、マニホールド３とヘッドチップ１との間以外の場合であっても、インク流路側の圧力を、外気側の圧力よりも高く保持した状態で、加熱による熱硬化性組成物部Ｃの硬化を行うことにより、インク流路側への熱硬化性組成物の流入を防止する効果が得られる。
【０１５１】
特に、図示したように、熱硬化性組成物部Ｃ１を、マニホールド３とヘッドチップ１との間から、マニホールド３と筐体５との間にかけて連続的に形成する場合は、熱硬化性組成物の付着量が多くなるため、従来、インク流路側への流入が生じやすくなるが、本発明によれば、このような場合であっても好適に流入を防止できる効果が得られる。
【０１５２】
また、図９に示したハーモニカタイプのヘッドチップＨ３の場合であれば、ヘッドチップ１と配線基板４との間の接着についても、上述した熱硬化性組成物部Ｃ１〜Ｃ４の場合と同様に、本発明を好適に適用することができ、インク流路側、特に、チャネル１１０内への熱硬化性組成物の流入を防止する効果が得られる。
【０１５３】
本発明において、熱硬化性組成物としては、格別限定されないが、上述したように、昇温に伴って低粘度化した後に硬化する性質を示す熱硬化性組成物であれば、本発明の硬化を顕著に得ることができるため好ましい。
【０１５４】
このような熱硬化性組成物として、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物を用いることにより、硬化後の接着剤層に、弾性を付与でき、更に、湿度や溶剤、酸・塩基性インクに対する耐性を付与することができるため好ましい。
【０１５５】
フッ素系ゴム組成物としては、格別限定されないが、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とするものが、硬化後の弾性に優れ、且つ湿度や溶剤、酸・塩基性インクに対する高い耐性を付与することができるため、特に好適である。
【０１５６】
フッ素化ポリエーテル骨格としては、パーフルオロポリエーテルの繰り返し単位（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは１以上６以下の範囲の整数である。］）を２０以上６００以下の範囲の整数回繰り返し含むパーフルオロポリエーテル骨格等を好ましく例示できる。このようなフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物としては、市販品では、例えば、信越化学工業社製「ＳＩＦＥＬ２６１４」、信越化学工業社製「Ｘ−７１−６０４６」等を好ましく用いることができる。
【０１５７】
熱硬化性組成物は、ポリマー内に架橋反応基を有することにより、加熱硬化して接着性を発現する。架橋反応基としては、加熱によってポリマー間を架橋可能であれば格別限定されず、例えば、ヒドロシリル基等のケイ素含有基、ビニル基等のアルケニル基等の１種又は２種以上を含むことができる。
【０１５８】
本発明において、熱硬化性組成物は、加熱硬化工程を短縮する上で、高温で硬化するものが好ましく用いられるが、高温で硬化させると、当該圧電材料で脱分極が生じて当該圧電材料の性能が低下する。その為、具体的には、硬化開始温度が４０℃以上１２０℃以下の範囲であることが好ましい。これにより、工程に要する時間を短縮でき、生産性を向上する効果が得られる。
【０１５９】
また、本発明においては、硬化開始温度が室温以下の熱硬化性組成物を用いることもできる。この場合、限定されるものではないが、例えば、インク流路内に、室温以下の冷却流体又は室温以上の加熱流体を流入させながら、室温下にて熱硬化性組成物を硬化させることで、本発明を好適に適用することができる。
【０１６０】
本発明において、熱硬化性組成物は、微粉シリカを１重量部以上３０重量部以下の範囲で含有することが好ましい。これにより、熱硬化性組成物部の濡れ広がりや、変形、飛び散りを防止する効果が得られる。
【０１６１】
微粉シリカとしては、表面処理が施されたものを好ましく用いることができる。特に、シラン系表面処理剤を用いて表面処理された微粉シリカであれば、熱硬化性組成物の凝集力を高め、変形、熱硬化性組成物部の飛び散りを防止すると共に、インク流路への流れ込みを防止する効果を奏する。
【実施例】
【０１６２】
以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例によって限定されない。
【０１６３】
（実施例１）
＜熱硬化性組成物部形成工程＞
熱硬化性組成物として信越化学工業社製「ＳＩＦＥＬ２６１４」（フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とし、該フッ素化ポリエーテル骨格は、（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは３である。］）で示されるパーフルオロポリエーテルの繰り返し単位を８８回繰り返し含む。微粉シリカ配合量：１重量部未満、粘度：２０［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度：１００℃）を用い、図２に示した熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に従って、外気側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を、あらかじめノズルプレートが貼着されたヘッドチップとマニホールドとの間に形成し、ヘッドチップ前駆体を得た。
【０１６４】
＜加熱工程＞
得られたヘッドチップ前駆体を、図４に示したように、１００℃に維持されたオーブン内に入れ、マニホールド３のインク供給口からインク流路内に、常温（２５℃）の空気を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で、注入圧．０．１ＭＰａで流入させると共にノズルから排出させながら、４時間加熱して熱硬化性組成物部を硬化させ、インクジェットヘッドを得た。
【０１６５】
［評価方法］
１．出射試験
得られたインクジェットヘッドについて、色材を含まない出射評価用のダミーインク（酢酸２−ブトキシエチル９０重量％とシクロヘキサノン１０重量％とからなる。）を用いて出射試験を行い、インクジェットヘッドが備える複数のノズルからの各出射速度を測定した。
【０１６６】
１−１．評価基準
まず、インクジェットヘッドが備える複数のノズルからの出射速度が、各ノズル間で最大と最小の差が８％以内の場合のヘッドを合格、それを超える場合のヘッドを不合格と判定する。得られた１０個のインクジェットヘッドについて判定を行う。
◎：１０個中１０個のヘッドが合格である。
○：１０個中８〜９個のヘッドのみ合格である。
△：１０個中５〜７個のヘッドのみ合格である。
×：１０個中５個未満のヘッドのみ合格である。
【０１６７】
２．加圧・リーク試験
得られたインクジェットヘッドが備えるマニホールドのインク供給口より、０．２ＭＰａの圧力を加えて水を導入し、全ノズル穴より水を１分間流出させた。
【０１６８】
次いで、インク流路内の水を空気で押し出し乾燥させた後、ノズルプレートに粘着テープを貼り、全ノズル穴を塞いだ。
【０１６９】
インク供給口にゴムチューブを介してシリンジを取り付け、シリンジのピストンを目盛５ｍｌまで引張り流路内部を減圧させた後、該ピストンを放し、シリンジがもとの位置目盛０ｍｌまで戻るか否かについて確認し、リークの有無を調べた。
【０１７０】
２−１．評価基準
○：リーク無し（シリンジがもとの位置まで戻った。）
×：リーク発生（シリンジがもとの位置まで戻らなかった。）
【０１７１】
３．溶剤耐久性試験
得られたインクジェットヘッドのインク流路内に、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）のみからなるインクを導入した。
【０１７２】
マニホールドのインク供給口に栓をし、更に、ノズルプレートに蓋をしてノズルを閉塞し、６０℃のオーブン内で１カ月間保管した。
【０１７３】
１カ月後、インク供給口の栓とノズルプレートの蓋を外し、インク供給口より０．２ＭＰａの圧力で水を導入し、全ノズル穴より水を１分間流出させた。
【０１７４】
次いで、インク流路内の水を空気で押し出し乾燥させた後、ノズルプレートに粘着テープを貼って、全ノズル穴を塞いだ。
【０１７５】
インク供給口にゴムチューブを介してシリンジを取り付け、シリンジのピストンを目盛５ｍｌまで引張り流路内部を減圧させた後、該ピストンを放し、シリンジがもとの位置目盛０ｍｌまで戻るか否かについて観察し、リークの有無を調べた。
【０１７６】
以上の操作を、６０℃での保管期間が６カ月になるまで６回繰り返した。
【０１７７】
３−１．評価基準
◎◎：６カ月後までリーク無し
◎：６カ月目でリーク発生
○：５カ月目でリーク発生
△：３〜４カ月目でリーク発生
×：１〜２カ月目でリーク発生
【０１７８】
以上の評価結果を表１に示す。
【０１７９】
（実施例２）
実施例１において、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に代えて、図３に示した熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８０】
（実施例３）
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製「Ｘ−７１−６０４６」（フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とし、該フッ素化ポリエーテル骨格は、（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは３である。］）で示されるパーフルオロポリエーテルの繰り返し単位を９０回繰り返し含む。微粉シリカ配合量：５重量部、粘度：２２０［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度：１００℃）を用いたこと、及び、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に代えて、図３に示した熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成したこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８１】
（実施例４）
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製「Ｘ−７１−６０４６」を用いたこと、及び、熱硬化性組成物部形成工程の第１態様に代えて、図３に示した熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成したこと、及び、インク供給口から流入する流体として空気に代えて窒素を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８２】
（比較例１）
実施例１において、加熱中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の評価方法で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８３】
（参考例１）＊溶剤耐久性比較
実施例１において、熱硬化性組成物としてジャパンエポキシレジン社製「エピコート８０７」（組成：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂）６０重量％とジャパンエポキシレジン社製「エピコート１５２」（組成：フェノールノボラック型エポキシ樹脂）４０重量％との混合物にイミダゾール系硬化剤を添加してなるエポキシ系接着剤（粘度：２５［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度４０℃）を用いたこと、及び、オーブン内の温度を６０℃としたこと、及び、加熱中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の溶剤耐久性試験で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８４】
（参考例２）＊溶剤耐久性比較
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製「ＦＥ−６１」（フッ素化されたシリコーン（フロロシリコーン）を主成分とする。粘度：６０［Ｐａ・ｓ］、硬化開始温度：１００℃）を用いたこと、及び、加熱中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の溶剤耐久性試験で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８５】
（参考例３）＊溶剤耐久性比較
実施例１において、熱硬化性組成物として信越化学工業社製
「ＫＥ４８９５」（シリコーン接着剤。粘度：５［Ｐａ・ｓ］、常温硬化型）を用いたこと、及び、硬化を常温で行ったこと、及び、硬化中にインク供給口から空気を流入させなかったこと以外は、実施例１と同様にしてインクジェットヘッドを得、実施例１と同様の溶剤耐久性試験で評価した。評価結果を表１に示す。
【０１８６】
【表１】
【０１８７】
＜評価＞
表１の出射試験の結果より、加熱硬化中にインク供給口から流体を流入させた実施例１〜４では、流入を行わなかった比較例１に比べて、インク出射の速度異常を生じることが防止されることがわかる。このことから、熱硬化性組成物のインク流路側への流入が好適に防止されていることがわかる。
【０１８８】
また、熱硬化性組成物部形成工程の第２態様に従って、外気側とインク流路側の両側にフィレット部を有する熱硬化性組成物部を形成した実施例２〜４では、溶剤耐久性に優れることがわかる。
【０１８９】
さらに、熱硬化性組成物が微粉シリカを５重量部配合してなる実施例３、４では、微粉シリカの配合量が１重量部未満の実施例１、２に比べて、出射試験において更に良好な結果を示すことがわかる。
【０１９０】
一方、表１より、何れも加熱中に流体の流入を行わなかった比較例１及び参考例１〜３について、溶剤耐久性を対比してみると、フッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物を用いた比較例１では、他の熱硬化性組成物（参考例１：エポキシ系、参考例２：フッ素化シリコーン、参考例３：シリコーン）を用いた参考例１〜３に対して、溶剤耐久性が向上することがわかる。
【０１９１】
本発明によれば、このようなフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分とする熱硬化性組成物が有する溶剤耐久性を、実施例１〜３に示される通り、極めて効果的に利用することができ、且つ、インク流路への熱硬化性組成物の流入を顕著に防止することができる効果を奏する。
【符号の説明】
【０１９２】
１：ヘッドチップ（流路部材）
１１：チャネル基板
１１０：チャネル（圧力室、インク流路）
１１０ａ：チャネル入口
１１０ｂ：チャネル出口
１２：カバー基板
１２ａ：上面（接合面）
１２０：開口部（インク流路）
２：ノズルプレート
２１：ノズル
３：マニホールド（流路部材）
３１：マニホールド本体
３１ａ：上壁
３１ｂ：側壁
３１ｃ：端面（接合面）
３２：インク室（流路部材）
３３：インク供給口
３４：インク供給管
４：筐体
Ｂ：接着部
Ｃ：熱硬化性組成物部
Ｈ１〜Ｈ４：インクジェットヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク流路を構成する２つの流路部材同士を互いに所定の接合位置に配置すると共に、該２つの流路部材の接合面間にインク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部を形成する熱硬化性組成物部形成工程と、
前記熱硬化性組成物部形成工程の後に、前記熱硬化性組成物部を加熱して硬化させることによって、前記２つの流路部材間を接着すると共に、該２つの流路部材間において前記インク流路を密封する加熱工程とを有し、
前記熱硬化性組成物部は、前記加熱工程における前記加熱による昇温に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する熱硬化性組成物から形成されており、
前記加熱工程において前記熱硬化性組成物が少なくとも流動化した状態にある際に、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持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２】
前記加熱工程において、前記インク流路内に流体を流入することにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程において、前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材から前記インク流路内に流体を流入し続けると共に、該インク流路を介して他方の流路部材から該流体を排出し続けることにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記加熱工程において、前記他方の流路部材はあらかじめノズルプレートを備えており、該ノズルプレートが有するノズルを介して前記流体を排出し続けることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記流体は、空気又は窒素ガスであることを特徴とする請求項２〜４の何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】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度と、前記外気の温度とを異ならせて、前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項２〜５の何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】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は室温であることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記流体によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記外気の温度は室温であることを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記加熱工程において、あらかじめ前記熱硬化性組成物部形成工程において形成された前記熱硬化性組成物部の形状を保持する範囲で、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記２つの流路部材の接合面間に形成された前記熱硬化性組成物部は、互いに対向する前記接合面間からはみ出すフィレット部を有していることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記フィレット部は、前記互いに対向する前記接合面間から、前記インク流路側にはみ出すように形成されていることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材は、インクに吐出圧を付与するための圧力室を有するヘッドチップを備えており、該一方の流路部材の前記接合面には該圧力室が開口しており、他方の流路部材の前記接合面との間に形成される前記熱硬化性組成物部を、該圧力室の開口を取り囲むように形成することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記他方の流路部材はマニホールドを備えており、該マニホールドが前記他方の流路部材の前記接合面を形成していることを特徴とする請求項１４記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置した後、前記接合面間に対して前記外気側から前記熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材が備える前記マニホールドに前記熱硬化性組成物を付着させた後、該他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置すると共に、該熱硬化性組成物を前記一方の流路部材の接合面との間で挟持した後、更に、前記接合面間に対して前記外気側から追加の熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記熱硬化性組成物は、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物であることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物は、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分として含むことを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記フッ素化ポリエーテル骨格は、パーフルオロポリエーテルの繰り返し単位（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは１以上６以下の範囲の整数である。］）を２０以上６００以下の範囲の整数回繰り返し含むパーフルオロポリエーテル骨格であることを特徴とする請求項１９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記熱硬化性組成物は、硬化開始温度が４０℃以上１２０℃以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記熱硬化性組成物は、表面処理剤により表面処理した微粉シリカを１重量部以上３０重量部以下の範囲で含有することを特徴とする請求項１〜２１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２３】
前記表面処理剤はシラン系表面処理剤であることを特徴とする請求項２２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１】
インク流路を構成する２つの流路部材同士を互いに所定の接合位置に配置すると共に、該２つの流路部材の接合面間にインク流路側から外気側にかけて熱硬化性組成物部を形成する熱硬化性組成物部形成工程と、
前記熱硬化性組成物部形成工程の後に、前記熱硬化性組成物部を加熱して硬化させることによって、前記２つの流路部材間を接着すると共に、該２つの流路部材間において前記インク流路を密封する加熱工程とを有し、
前記熱硬化性組成物部は、前記加熱工程における前記加熱による昇温に伴って一時的に流動化した後に不可逆的に硬化する熱硬化性組成物から形成されており、
前記加熱工程において前記熱硬化性組成物が少なくとも流動化した状態にある際に、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持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２】
前記加熱工程において、前記インク流路内に流体を流入することにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程において、前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材から前記インク流路内に流体を流入し続けると共に、該インク流路を介して他方の流路部材から該流体を排出し続けることにより、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記加熱工程において、前記他方の流路部材はあらかじめノズルプレートを備えており、該ノズルプレートが有するノズルを介して前記流体を排出し続けることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記流体は、空気又は窒素ガスであることを特徴とする請求項２〜４の何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】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度と、前記外気の温度とを異ならせて、前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項２〜５の何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】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は室温であることを特徴とする請求項７記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記インク流路内に流入させる前記流体の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以上であり、前記外気の温度は前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度未満であり、前記流体によって前記熱硬化性組成物部の前記加熱を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記外気の温度は室温であることを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記加熱工程において、あらかじめ前記熱硬化性組成物部形成工程において形成された前記熱硬化性組成物部の形状を保持する範囲で、前記インク流路側の圧力を前記外気側の圧力よりも高く保持することを特徴とする請求項１〜１０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記２つの流路部材の接合面間に形成された前記熱硬化性組成物部は、互いに対向する前記接合面間からはみ出すフィレット部を有していることを特徴とする請求項１〜１１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記フィレット部は、前記互いに対向する前記接合面間から、前記インク流路側にはみ出すように形成されていることを特徴とする請求項１２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記２つの流路部材のうち、何れか一方の流路部材は、インクに吐出圧を付与するための圧力室を有するヘッドチップを備えており、該一方の流路部材の前記接合面には該圧力室が開口しており、他方の流路部材の前記接合面との間に形成される前記熱硬化性組成物部を、該圧力室の開口を取り囲むように形成することを特徴とする請求項１〜１３の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記他方の流路部材はマニホールドを備えており、該マニホールドが前記他方の流路部材の前記接合面を形成していることを特徴とする請求項１４記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置した後、前記接合面間に対して前記外気側から前記熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記熱硬化性組成物部形成工程において、前記他方の流路部材が備える前記マニホールドに前記熱硬化性組成物を付着させた後、該他方の流路部材を前記一方の流路部材に対して所定の接合位置に配置すると共に、該熱硬化性組成物を前記一方の流路部材の接合面との間で挟持した後、更に、前記接合面間に対して前記外気側から追加の熱硬化性組成物を付着させて前記熱硬化性組成物部を形成することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記熱硬化性組成物は、熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物であることを特徴とする請求項１〜１７の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記熱硬化性を示すフッ素系のゴム組成物は、主鎖中にフッ素化ポリエーテル骨格を有するポリマーを主成分として含むことを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記フッ素化ポリエーテル骨格は、パーフルオロポリエーテルの繰り返し単位（−ＣａＦ２×ａＯ−［ａは１以上６以下の範囲の整数である。］）を２０以上６００以下の範囲の整数回繰り返し含むパーフルオロポリエーテル骨格であることを特徴とする請求項１９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記熱硬化性組成物は、硬化開始温度が４０℃以上１２０℃以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜２０の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記熱硬化性組成物は、表面処理剤により表面処理した微粉シリカを１重量部以上３０重量部以下の範囲で含有することを特徴とする請求項１〜２１の何れかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２３】
前記表面処理剤はシラン系表面処理剤であることを特徴とする請求項２２記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−６２９７（Ｐ２０１３−６２９７Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８９５７（Ｐ２０１１−１３８９５７）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（３０５００２３９４）コニカミノルタＩＪ株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（３０５００２３９４）コニカミノルタＩＪ株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
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