接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置
【課題】耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを製造可能な接着剤、かかる接着剤を用いて製造された液滴吐出ヘッド、かかる接着剤を用いて製造する液滴吐出ヘッドの製造方法、およびかかる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を提供すること。
【解決手段】インクジェット式記録ヘッド１は、基板２０と、ノズルプレート１０と、振動フィルム３０および支持板４０で構成される振動板と、圧電素子５０とを有し、基板２０とノズルプレート１０との間、基板２０と振動フィルム３０との間および振動フィルム３０と支持板４０との間が、接着剤を用いて形成された接着層１５、２５、３５を介して接合されており、接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものである。
【解決手段】インクジェット式記録ヘッド１は、基板２０と、ノズルプレート１０と、振動フィルム３０および支持板４０で構成される振動板と、圧電素子５０とを有し、基板２０とノズルプレート１０との間、基板２０と振動フィルム３０との間および振動フィルム３０と支持板４０との間が、接着剤を用いて形成された接着層１５、２５、３５を介して接合されており、接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インクジェットプリンタのような液滴吐出装置には、液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドが備えられている。このような液滴吐出ヘッドとしては、例えば、インクを液滴として吐出するノズルに連通し、インクを収容するインク室（キャビティー）と、このインク室の壁面を変形させる駆動用の圧電素子とを備えるものが知られている。
このような液滴吐出ヘッドにあっては、駆動用の圧電素子を伸縮させることにより、インク室の一部（振動板）を変位させる。これにより、インク室の容積を変化させて、ノズルからインク液滴が吐出される。
【０００３】
ところで、この液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズルプレートと、インク室が形成された基板と、インク室の容積を変化させる振動板と、歪みにより振動板を振動させる圧電素子とを有しており、これらを接合することによって組み立てられている。
また、振動板は、圧電素子の歪みにより振動する振動フィルムと、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、これら同士を互いに接合することによって組み立てられている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００４】
このような各種部材の組み立て（接合）に、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤等の各種接着剤が用いられる。
ここで、例えば、インク室と振動板との接合や、インク室とノズルプレートとの接合では、接着剤がインク室に貯留されるインクと長時間接することとなるため、インクに含まれる溶媒に対する耐性（耐溶剤性）を有していることが求められる。したがって、ウレタン系接着剤は、一般的に耐溶剤性が低く、溶媒の接触により容易に膨潤する性質を有するものであるため、このような部材同士の接合には適しない。
【０００５】
また、例えば、振動フィルムと支持板との接合では、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する必要性があるため、柔軟性に優れることが求められる。したがって、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤は、一般的に剛性の高い接着剤であるため、このような部材同士の接合には適しない。
さらに、各種部材同士の接合では、液滴吐出ヘッドに反りが生じることなく組み立てる必要がある。そのため、剛性の高いビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤を用いた場合、残留応力を緩和することを目的に、接着剤の硬化の際には、比較的低い温度で硬化させる必要があり、硬化を完了させるには長時間を要するという問題がある。
以上のことから、液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤としては、耐溶剤性および柔軟性の双方に優れることが求められるが、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤は、これら双方の特性を併せ持っていない。そのため、各部材同士の接合に、接着剤の種類を変えて対応しているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２１４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを短時間で製造可能な接着剤、かかる接着剤を用いて製造された液滴吐出ヘッド、かかる接着剤を用いて短時間で製造する液滴吐出ヘッドの製造方法、およびかかる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接着剤は、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを短時間で製造可能な接着剤とすることができる。
【０００９】
本発明の接着剤では、前記共重合体は、さらに（メタ）アクリル酸エステルを含有するものであることが好ましい。
これにより、共重合体の水に対する溶解性を向上させることができるため、接着剤に用いられる溶媒として水を選択することが可能となる。
本発明の接着剤では、前記アルケニレンジカルボン酸は、（無水）マレイン酸であることが好ましい。
これにより、接着剤の各部材に対する密着性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の接着剤では、前記アルケンは、エチレンであることが好ましい。
接着剤の耐熱温度は、主としてアルケンの種類に依存するため、接合すべき液滴吐出ヘッドの耐熱温度が１００℃以下で十分な場合には、アルケンとしてエチレンが選択される。
本発明の接着剤では、前記アルケンは、プロピレンであることが好ましい。
接着剤の耐熱温度は、主としてアルケンの種類に依存するため、接合すべき液滴吐出ヘッドとして、１００℃以上の耐熱温度が必要な場合には、アルケンとしてプロピレンが選択される。
【００１１】
本発明の接着剤では、当該接着剤は、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下であることが好ましい。
これにより、接着剤の固化後における残留応力が大きくなるのを的確に抑制または防止することができる。そのため、得られる液滴吐出ヘッドを、反りが生じないか、生じたとしてもその大きさが適度に抑制されたものとすることができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出ヘッドは、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
前記接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドとすることができる。
【００１３】
本発明の液滴吐出ヘッドでは、フィルム状をなす前記振動フィルムと、該振動フィルムの一部に対応するように設けられた前記支持板とが、前記接着層を介して接合されており、
前記接着層は、前記振動フィルムの前記支持板を接合する側の面のほぼ全面に形成されていることが好ましい。
このように振動フィルムのほぼ全面に接着層が形成される場合であっても、接着剤の固化時のヤング率を１．０ＧＰａ以下に設定することで、接着層は柔軟性に優れるものとなるため、振動フィルム、支持板および接着層で構成される振動板自体の柔軟性が損なわれるのを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、本発明の接着剤を用いて前記液滴吐出ヘッドを組み立てる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つに前記接着層を形成する際に、前記接着剤を１４０℃以上に加熱して溶融させた後に固化させることで前記接着層を形成することを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドの組み立てに供する各種部材や、形成される接着層自体を変質・劣化させることなく、接着層を溶融状態とすることができる。
【００１５】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法では、前記接着剤を加熱する時間は、２秒以上、１００秒以下であることが好ましい。
本発明によれば、接着剤を加熱して各部材同士を接合するための時間を上記範囲内に設定することができるため、接着層の形成のための時間、ひいては液滴吐出ヘッドの製造のための時間の短縮化を図ることができる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッド、または本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図５】インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜インクジェット式記録ヘッド＞
まず、本発明の接着剤を説明するのに先立って、本発明の接着剤が適用された液滴吐出ヘッド（本発明の液滴吐出ヘッド）について説明する。
なお、以下では、本発明の液滴吐出ヘッドを、インクジェット式記録ヘッドに適用した場合を一例に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に「ヘッド１」と言うこともある。）は、図２に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
【００１９】
図２に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
【００２０】
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【００２１】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１を備えるヘッド１と、ヘッド１にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
【００２２】
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００２３】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【００２４】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
【００２５】
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【００２６】
以下、ヘッド１について、図１を参照しつつ詳述する。
図１に示すように、ヘッド１は、ノズルプレート１０と、ノズルプレート上に設けられた吐出液貯留室形成基板（基板）２０と、吐出液貯留室形成基板２０上に設けられた振動フィルム３０と、振動フィルム３０上に設けられた支持板４０と、支持板４０上に設けられた圧電素子（振動手段）５０およびケースヘッド６０とを有している。なお、本実施形態では、このヘッド１は、ピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【００２７】
吐出液貯留室形成基板２０（以下、省略して「基板２０」と言う。）には、インクを貯留する複数の吐出液貯留室（圧力室）２１が形成され、さらに、各吐出液貯留室２１に連通し、各吐出液貯留室２１にインクを供給する吐出液供給室２２が形成されている。
図１に示すように、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２は、それぞれ、平面視において、ほぼ長方形状をなし、各吐出液貯留室２１の幅（短辺）は、吐出液供給室２２の幅（短辺）より細幅となっている。
【００２８】
また、各吐出液貯留室２１は、吐出液供給室２２に対して、ほぼ垂直をなすように配置されており、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２は、平面視において全体として、櫛状をなしている。
基板２０を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンのようなシリコン材料、ステンレス鋼のような金属材料、石英ガラスのようなガラス材料、アルミナのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、シリコーン樹脂のような樹脂材料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
また、上記のような材料に、酸化処理（酸化膜形成）、めっき処理、不働態化処理、窒化処理等の各処理を施した材料でもよい。
これらの中でも、基板２０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、基板２０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高い基板２０が得られる。このため、吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の容積の精度が高くなり、高品位の印字が可能なヘッド１が得られる。
また、吐出液供給室２２は、後述するケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と連通して複数の吐出液貯留室２１にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ７０の一部を構成する。
【００３０】
基板２０の下面（振動フィルム３０と反対側の面；一方の面）には、接着層１５を介して、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆うようにノズルプレート１０が接着されている。
この接着層１５は、本発明の接着剤を用いて形成されるが、その詳細については、後に説明する。
【００３１】
ノズルプレート１０には、各吐出液貯留室２１に対応するように、それぞれノズル孔１１が形成（穿設）されている。このノズル孔１１から、吐出液貯留室２１に貯留されたインク（吐出液）を押し出すことにより、インクが液滴として吐出されることとなる。
また、ノズルプレート１０は、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の内壁面の下面を構成している。すなわち、ノズルプレート１０と、基板２０および振動フィルム３０とにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２を画成している。
【００３２】
このようなノズルプレート１０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ノズルプレート１０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、ノズルプレート１０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズルプレート１０が得られる。このため、信頼性の高いヘッド１が得られる。
【００３３】
なお、ノズルプレート１０の構成材料は、線膨張係数が３００℃以下で２．５〜４．５［×１０-6／℃］程度であるものが好ましい。
また、ノズルプレート１０の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１ｍｍ程度であるのが好ましい。
また、ノズルプレート１０の下面には、必要に応じて、撥液処理を施すのが好ましい。これにより、ノズル孔から吐出されるインク滴が意図しない方向に吐出されるのを防止することができる。
【００３４】
基板２０の上面（他方の面）には、接着層２５を介して、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆うように振動フィルム３０が接着されている。
この接着層２５も、本発明の接着剤を用いて形成されるが、その詳細については、後に説明する。
また、振動フィルム３０は、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の内壁面の上面を構成している。すなわち、振動フィルム３０と、基板２０およびノズルプレート１０とにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２を画成している。そして、振動フィルム３０が基板２０と確実に接合されていることにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の液密性を確保している。
【００３５】
さらに、振動フィルム３０は、弾性変形する機能を有するものである。したがって、圧電素子５０で発生した歪みにより、支持板４０を介して振動フィルム３０を変位（振動）させることで、吐出液貯留室２１の容積を変化させることができ、その結果、インクが吐出される。
振動フィルム３０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、振動フィルム３０の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、アラミド樹脂のような樹脂材料、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、振動フィルム３０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。このため、吐出液貯留室２１内および吐出液供給室２２内に、長期間にわたってインクを貯留することができる。さらに、これらは、高速で弾性変形することが可能な材料であるため、吐出液貯留室２１の容積を高速に変化させることができ、その結果、インクを高精度に吐出することができる。
【００３７】
振動フィルム３０の上面には、接着層３５を介して、振動フィルム３０の一部に対応するように支持板４０が接着されている。
この接着層３５も、本発明の接着剤を用いて形成されるが、その詳細については、後に説明する。
支持板４０は、圧電素子５０で発生した歪みを、このものを介して、振動フィルム３０に伝播する機能を有するものである。これにより、圧電素子５０に歪みを発生させることで、振動フィルム３０に変位が生じ、その結果、各吐出液貯留室２１における容積変化を確実に生じさせることができる。
【００３８】
支持板４０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、支持板４０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼（ＳＵＳ）であるのが好ましい。このような材料は、優れた強度を有するものである。そのため、圧電素子５０で発生した歪みが、より確実に、振動フィルム３０に伝播されることから、インクがより高精度に吐出されることとなる。
【００３９】
なお、本実施形態では、上述した振動フィルム３０と支持板４０とが接着層３５を介して接合された積層体により、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆う振動板（封止板）が構成される。
支持板４０の上面の一部（図１では、支持板４０の上面の中央部付近）に、圧電素子（振動手段）５０が接合されている。
【００４０】
圧電素子５０は、圧電材料で構成された圧電体層５１と、この圧電体層５１に電圧を印加する電極膜５２との積層体で構成されている。このような圧電素子５０では、電極膜５２を介して圧電体層５１に電圧を印加することにより、圧電体層５１に電圧に応じた歪みが発生する（逆圧電効果）。この歪みが支持板４０を介して振動フィルム３０に撓み（振動）をもたらし、吐出液貯留室２１の容積を変化させる。かかる構成の圧電素子５０が支持板４０と確実に接合されていることにより、圧電素子５０に発生した歪みを、支持板４０を介して振動フィルム３０の変位へと確実に変換することができ、その結果、各吐出液貯留室２１が確実に容積変化することとなる。
【００４１】
また、圧電体層５１と電極膜５２との積層方向は、特に限定されず、支持板４０に対して平行な方向であっても、直交する方向であってもよい。なお、圧電体層５１と電極膜５２との積層方向が、図１に示すように、支持板４０に対して直交する方向である場合、このように配置された圧電素子５０を特にＭＬＰ（Multi Layer Piezo）と言う。圧電素子５０がＭＬＰであれば、支持板４０の変位量を大きくとることができるので、インクの吐出量の調整幅が大きいという利点がある。
【００４２】
圧電素子５０のうち、支持板４０に隣接する（接触する）面は、圧電素子５０の配置方法によって異なるが、圧電体層が露出した面、電極膜が露出した面、または圧電体層と電極膜の双方が露出した面のいずれかである。
圧電素子５０のうち、圧電体層５１を構成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等が挙げられる。
【００４３】
一方、電極膜５２を構成する材料としては、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、またはこれらを含む合金等の各種金属材料が挙げられる。
ここで、前述した支持板４０は、圧電素子５０に対応する位置を取り囲むように環状に形成された凹部５３を有している。すなわち、支持板４０は、振動フィルム３０上に、その一部に対応するように設けられており、圧電素子５０に対応する位置では、支持板４０の一部が、この環状の凹部５３を隔てて島状に孤立している。このような島状をなす部分に圧電素子５０を接合する構成とすることで、圧電素子５０で発生した歪みをより確実に、振動フィルム３０に伝播することができるため、振動フィルム３０における撓みがより確実に生じることとなる。
【００４４】
また、圧電素子５０の電極膜５２は、図示しない駆動ＩＣと電気的に接続されている。これにより、圧電素子５０の動作を駆動ＩＣによって制御することができる。
また、支持板４０の上面の一部（図１では、凹部５３を隔てて、島状をなす部分を取り囲む部分）には、ケースヘッド６０が接合されている。このように、ケースヘッド６０と支持板４０とが接合されることで、ノズルプレート１０、基板２０、振動フィルム３０および支持板４０の積層体で構成された、いわゆるキャビティー部分を補強し、キャビティー部分のよじれや反り等を確実に抑制することができる。
【００４５】
ケースヘッド６０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ケースヘッド６０の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ザイロンのような変性ポリフェニレンエーテル樹脂（「ザイロン」は登録商標）またはステンレス鋼であるのが好ましい。これらの材料は、十分な剛性を備えていることから、ヘッド１を支持するケースヘッド６０の構成材料として好適である。
【００４６】
また、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０は、吐出液供給室２２に対応する位置に貫通孔２３を有する。この貫通孔２３により、ケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と吐出液供給室２２とが連通している。なお、吐出液供給路６１と吐出液供給室２２とにより、複数の吐出液貯留室２１にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ７０の一部を構成する。
【００４７】
このようなヘッド１では、図示しない外部吐出液供給手段からインクを取り込み、リザーバ７０からノズル孔１１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣからの記録信号により、各吐出液貯留室２１に対応するそれぞれの圧電素子５０を動作させる。これにより、圧電素子５０の逆圧電効果によって支持板４０を介して振動フィルム３０に撓み（振動）が生じる。その結果、例えば、各吐出液貯留室２１内の容積が収縮すると、各吐出液貯留室２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１からインクが液滴として押し出される（吐出される）。
【００４８】
このようにして、ヘッド１において、印刷したい位置の圧電素子５０に、駆動ＩＣを介して電圧を印加すること、すなわち、吐出信号を順次入力することにより、任意の文字が図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド１は、前述したような構成のものに限らず、例えば、振動手段としての圧電素子５０に代えて、静電アクチュエータを備えるものであってもよい。
ただし、本実施形態のように、振動手段が圧電素子で構成されていることにより、振動フィルム３０に発生する撓みの程度を容易に制御することができる。これにより、インク滴の大きさを容易に制御することができる。
【００４９】
＜インクジェット式記録ヘッドの製造方法＞
以上のようなインクジェット式記録ヘッド１は、例えば、母材２０’を用いて、次のようにして作製される。
図３ないし図５は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図３ないし図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００５０】
本実施形態にかかるヘッド１の製造方法は、振動フィルム３０上に接着層３５を形成し、この接着層３５を介して振動フィルム３０と支持板４０とを接着して振動板を得る工程と、母材２０’を用意し、この母材２０’に対して加工を施し、基板２０を形成する工程と、基板２０上に接着層２５を形成し、この接着層２５を介して基板２０と振動フィルム３０（振動板）とを接着する工程と、接着層２５、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０の一部に貫通孔２３を形成するとともに、支持板４０の一部に凹部５３を形成する工程と、支持板４０上に圧電素子５０を接合する工程と、支持板４０上にケースヘッド６０を接合する工程と、基板２０の振動フィルム３０と反対側の面上に接着層１５を形成し、この接着層１５を介して基板２０とノズルプレート１０とを接合する工程とを有する。
【００５１】
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、支持板４０と、振動フィルム３０とを用意し、図３（ａ）に示すように、接着層３５を介して、支持板４０と振動フィルム３０とを接着することで、支持板４０と接着層３５と、振動フィルム３０とがこの順で積層された振動板を得る。
この支持板４０と振動フィルム３０とを接着する接着層３５の形成に、本発明の接着剤が用いられる。
【００５２】
［２］次に、基板２０を作製するための母材としての平板状をなす母材２０’を用意する（図３（ｂ）参照）。
次いで、図３（ｃ）に示すように、母材２０’に対して加工を施し、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を形成することで、母材２０’から基板２０を得る。
なお、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２の形成は、ドライエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウエットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いて行うことができる。
【００５３】
［３］次に、図３（ｄ）に示すように、接着層２５を介して、基板２０と、振動板の振動フィルム３０側の面とを接着することで、基板２０と接着層２５と振動板とがこの順で積層された積層体を得る。
この基板２０と振動フィルム３０とを接着する接着層２５の形成に、前述した接着層３５と同様に、本発明の接着剤が用いられる。
【００５４】
［４］次に、図４（ａ）に示すように、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０のうち、基板２０の吐出液供給室２２に対応する位置に、すなわち、吐出液供給室２２に連通するように貫通孔２３を形成する。さらに、支持板４０のうち、圧電素子５０が組み立てられる位置を取り囲む環状の領域に、凹部５３を形成する。
貫通孔２３および凹部５３の形成は、前述した吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２の形成で説明したのと同様の各種エッチング法を用いて行われる。
［５］次に、圧電素子５０を用意し、支持板４０の島状をなす部分に、圧電素子５０を接合することで、図４（ｂ）に示すように、基板２０、振動フィルム３０、支持板４０および圧電素子５０をそれぞれ接合させる。
【００５５】
［６］次に、ケースヘッド６０を用意し、凹部５３を隔てて、支持板４０の島状をなす部分を取り囲む部分に、ケースヘッド６０を接合することで、図５（ａ）に示すように、基板２０、振動フィルム３０、支持板４０、圧電素子５０およびケースヘッド６０が接合される。
この際、吐出液供給室２２は、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０に形成された貫通孔２３、および、ケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と連通し、これにより、リザーバ７０が形成される。
【００５６】
なお、ここでは、予め母材２０’に加工を施して各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２が形成された基板２０に対して振動フィルム３０、支持板４０、圧電素子５０およびケースヘッド６０を接合する場合について説明したが、これに限定されず、母材２０’に対して振動フィルム３０、支持板４０、圧電素子５０およびケースヘッド６０を接合した後に、母材２０’に加工を施して各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２が形成して基板２０を得るようにしても良い。
【００５７】
［７］次に、ノズルプレート１０を用意し、図５（ｂ）に示すように、接着層１５を介して、基板２０の振動フィルム３０と反対側の面とノズルプレート１０とを接着することで、基板２０とノズルプレート１０とを接合させて、ヘッド１を得る。
この基板２０とノズルプレート１０とを接着する接着層１５の形成には、前述した接着層３５と同様に、本発明の接着剤が用いられる。
【００５８】
以上のような工程を経て、ヘッド１が製造されるが、上述したように、接着層１５、２５、３５の形成に、本発明の接着剤が用いられるが、以下、この本発明の接着剤について説明する。
本発明の接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものである。
【００５９】
ここで、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体は、ポリオレフィン系の熱可塑性材料である。
かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、特にアルケンが含まれることに起因して、耐溶剤性に優れたものとなる。そのため、本実施形態では、ヘッド１において、接着層１５、２５、３５は、それぞれ、図１に示すようにインクと接触することとなるが、このインクとの接触に起因する接着層１５、２５、３５の膨潤を的確に防止または抑制することができる。
【００６０】
さらに、かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、熱可塑性の接着剤である。そのため、かかる接着剤を用いて各部材同士を接合（接着）する際には、各部材同士間に接着剤を介在させた状態で加熱することで溶融状態とし、その後冷却することで、各部材同士を接合することができる。このような加熱と冷却という比較的容易な工程により各部材同士を接合することができるため、硬化性の接着剤を用いて各部材同士を接合する場合と比較して、ヘッド１の製造に要する時間の短縮化を図ることができる。
このような共重合体において、アルケンとしては、直鎖状をなすものであっても環状をなすものであってもよく、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−ペンテン、イソプレン、シクロペンテン、シクロヘキセン、メチレンシクロヘキサン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６１】
なお、接着剤の耐熱温度は、主としてこのアルケンの種類に依存する。そのため、ヘッド１の耐熱温度が１００℃以下で十分な場合には、例えば、エチレン、１−ブテン等を選択し、１００℃以上の耐熱温度が必要な場合には、例えば、プロピレン、メチレンシクロヘキサン等を選択すればよい。
また、アルケニレンジカルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、（無水）マレイン酸またはフマル酸等が挙げられるが、中でも、（無水）マレイン酸であるのが好ましい。アルケニレンジカルボン酸として（無水）マレイン酸が含まれることで、接着剤の各部材に対する密着性を向上させることができるため、形成される接着層１５、２５、３５の各部材に対する接合強度の向上が図られる。
【００６２】
さらに、かかる共重合体において、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との含有率は、重量比で７００：１〜３０：１程度であるのが好ましく、１００：１〜６０：１程度であるのがより好ましい。ここで、アルケンは主として接着剤の耐溶剤性に寄与する材料であり、アルケニレンジカルボン酸は主として接着剤の各部材に対する密着性に寄与する材料である。そして、これらの含有量を上記範囲内に設定することで、各材料の特性が好適に発揮されるため、得られる接着剤を耐溶剤性および密着性の双方の特性に優れるものとすることができる。
【００６３】
なお、このような接着剤に含まれる共重合体は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む材料から得られる共重合体であればよく、例えば、アルケンと、アルケニレンジカルボン酸と、これらとは異なるオレフィン系化合物との共重合体であってもよい。このようなオレフィン系化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレンのような芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、オレフィン系化合物として、（メタ）アクリル酸エステルを用いることにより、得られる共重合体の水に対する溶解性を向上させることができるため、接着剤に用いられる溶媒として水を選択することが可能となる。
【００６４】
なお、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のうちの何れであってもよいが、ランダム共重合体または交互共重合体であるのが好ましい。これにより、かかる共重合体を主材料とする接着剤を用いて形成された接着層１５、２５、３５を、より均一な膜質を有するものとすることができる。
【００６５】
さらに、かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、共重合体に含まれるアルケンとアルケニレンジカルボン酸との含有率やその種類等を適宜選択することで、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下に設定されているのが好ましく、０．１ＧＰａ以上、０．４ＧＰａ以下の範囲内に設定されているのがより好ましい。これにより、接着剤は柔軟性に優れたものとなるため、本発明の接着剤を、振動フィルム３０と支持板４０との接合、すなわち接着層３５に適用したとしても、圧電素子５０で発生した歪みを支持板４０から振動フィルム３０に確実に伝播することができるようになる。さらに、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下であると、接着剤の固化後における残留応力が大きくなるのを的確に抑制または防止することができる。そのため、得られるヘッド１を、反りが生じないか、生じたとしてもその大きさが適度に抑制されたものとすることができる。
【００６６】
なお、本実施形態のように、接着層３５が、振動フィルム３０の支持板４０を接合する側の面のほぼ全面に形成されている場合に、接着剤の固化時のヤング率を前記範囲内として、この接着剤を振動フィルム３０と支持板４０との接合に用いるのが好ましい。このように振動フィルム３０のほぼ全面に接着層３５が形成される場合であっても、接着層３５が柔軟性に優れるため、振動フィルム３０、支持板４０および接着層３５で構成される振動板自体の柔軟性が損なわれるのを確実に防止することができる。
【００６７】
また、かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、溶媒または分散媒中に共重合体を溶解または分散させることにより液状または半固形状とされるが、この溶媒または分散媒としては、特に限定されず、例えば、アンモニア、水、過酸化水素等の無機溶媒や、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
【００６８】
さらに、このような接着剤を用いた接着層１５、２５、３５の形成は、例えば、次のようにして行うことができる。
すなわち、接着層１５、２５、３５で接合すべき部材同士のうちの少なくとも一方に接着剤を供給した後、乾燥させることで接着層１５、２５、３５を形成する。その後、接着層１５、２５、３５を介して各部材同士を接触させた状態で、接着層１５、２５、３５を加熱して溶融させた後に冷却して固化させる。これにより、各部材同士が固化状態の接着層１５、２５、３５により接合される。
【００６９】
ここで、接着層１５、２５、３５を溶融させる際の加熱の温度は、１４０℃以上であるのが好ましく、１５０℃以上、２００℃以下程度であるのがより好ましい。これにより、ヘッド１の組み立てに供する各種部材や、形成される接着層１５、２５、３５自体を変質・劣化させることなく、接着層１５、２５、３５を溶融させることができる。
また、固化時の接着剤のヤング率が１．０ＧＰａ以下に設定されている場合には、このような高温度で加熱したとしても接着層１５、２５、３５中における残留応力が大きくなってしまうのを的確に防止または抑制することができる。そのため、形成されるヘッド１に生じる反りの大きさを小さくすることができる。
【００７０】
また、かかる温度範囲内で加熱することにすれば、接着層１５、２５、３５を加熱する時間を、接着剤に含まれる共重合体の種類によっても若干異なるが、好ましくは２秒以上、１００秒以下に設定することができ、より好ましくは２秒以上、２０秒以下に設定することができるため、接着層１５、２５、３５の形成のための時間、ひいてはヘッド１の製造のための時間の短縮化を図ることができる。
なお、形成された接着層１５、２５、３５は、その平均厚さが１μｍ以上、１００μｍ以下程度であるのが好ましく、５μｍ以上、８０μｍ以下程度であるのがより好ましい。膜厚をかかる範囲内に設定することで、各部材同士を確実に接合することができる。
【００７１】
また、接着層１５、２５、３５で接合すべき各部材、すなわち、基板２０、ノズルプレート１０、振動フィルム３０、支持板４０の表面には、接着層１５、２５、３５との密着性を向上させるための表面処理が施されているのが好ましい。このような表面処理としては、特に限定されないが、例えば、共重合体が備えるカルボキシル基と連結構造を形成し得る官能基を備えるカップリング剤による表面処理が挙げられる。また、カップリング剤としては、例えば、アミノシランやグリシジルエーテルシラン等が挙げられる。
なお、本実施形態では、接着層１５、２５、３５の各層の形成に本発明の接着剤を適用する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、接着層１５、２５、３５のうちの少なくとも１層の形成に本発明の接着剤が用いられていれば良い。
【００７２】
以上、接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の液滴吐出ヘッドを製造する方法では、前記実施形態の構成に限定されず、工程の順序が前後してもよい。また、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよく、不要な工程を削除してもよい。
【実施例】
【００７３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接着剤の調製
（実施例１）
エチレンとマレイン酸との共重合体（エチレンの含有率９９．５ｗｔ％）を用意し、トルエン中に、かかる共重合体の含有率が２０ｗｔ％となるように溶解することで実施例１の接着剤を調製した。
（実施例２〜４）
エチレンとマレイン酸との共重合体にとして、マレイン酸の含有率が表１に示すようになっているものを用いたこと以外は、前記実施例１と同様にして実施例２〜４の接着剤を調製した。
【００７４】
（実施例５）
エチレンとマレイン酸とアクリル酸メチルとの共重合体（エチレンの含有率９９．０ｗｔ％、マレイン酸の含有率０．５ｗｔ％、アクリル酸メチルの含有率０．５ｗｔ％）を用意し、水中に、かかる共重合体の含有率が２０ｗｔ％となるように溶解することで実施例５の接着剤を調製した。
（比較例）
ポリエチレンを用意し、トルエン中に、ポリエチレンの含有率が２０ｗｔ％となるように溶解することで比較例の接着剤を調製した。
【００７５】
２．評価用部材の製造
２−１．ヘッド様部材の製造
＜１＞ まず、ステンレス鋼製のノズルプレートと、単結晶シリコン製の吐出液貯留室形成基板（キャビティー）とを用意した。
なお、ノズルプレートとしては、縦１ｃｍ×横３ｃｍの大きさのものを用いた。
さらに、キャビティーとしては、縦１ｃｍ×横３ｃｍの大きさを有し、その縦方向に、１８０個の貫通孔（縦１００μｍ×横５００μｍ）が形成されているものを用いた。
【００７６】
＜２＞ 次に、各実施例および比較例の接着剤を、キャビティーのノズルプレートとの接着面にそれぞれ塗布した後、キャビティー上にノズルプレートを配置した状態で加熱することで、接着層を介して、キャビティーとノズルプレートとを接着させてヘッド様部材を得た。
なお、接着層形成の際の加熱条件は、１４０℃×３分間とした。
【００７７】
２−２．接着層形成基板の製造
ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の平板状をなす基板を用意し、基板上に、各実施例および比較例の接着剤をそれぞれ塗布した後、加熱することで接着層が形成された接着層形成基板を得た。
【００７８】
２−３．ピール強度測定用部材の製造
まず、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の平板状をなす基板（縦１ｃｍ×横３ｃｍ×厚さ８０μｍ）を２つ用意し、一方の基板上に、各実施例および比較例の接着剤をそれぞれ塗布した後、乾燥することで基板上に接着層を形成した。
なお、接着剤の塗布は、スピンコート法を用いて、基板上に接着剤を供給した後、基材を５０秒かけて０ｒｐｍから１０００ｒｐｍまで回転数を上げた後、１０秒間保持することで行った。さらに、接着剤を乾燥させる際の条件は、９０℃×３分間とした。
【００７９】
次に、一方の基板に対して、接着層を介して他方の基板を十字状をなすように重ね合わせ、すなわち、基板同士の接合部が正方形（縦１ｃｍ×横１ｃｍ）状をなすように重ね合わせ、その後、加熱した後室温にまで冷却することで、基板同士が接合膜を介して接合されたピール強度測定用部材を得た。
なお、基材同士を接合する際の加熱条件は、１４０℃×３分間とした。
【００８０】
３．評価
３−１．ヘッド様部材の評価
各実施例および比較例の接着剤を用いて製造されたヘッド様部材について、それぞれ、反り量を測定した。
なお、この反り量とは、反りが生じているヘッド様部材の端部が下側に、その中央部が上側になるように基材上に配置すると、基材とヘッド様部材との間に空隙が形成されるが、この空隙の最大高さのことを言う。
その結果を、表１に示す。
【００８１】
３−２．接着層形成基板の評価
各実施例および比較例の接着剤を用いて製造された接着層形成基板について、それぞれ、ショア強度および膜厚を測定した。
そして、これら接着層形成基板を、インクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、「１ＣＢＫ４７」）に、８０℃の条件で５日間浸漬し、その後、再度、接着層の膜厚を測定した。
【００８２】
なお、接着剤のショア強度は、Nanoindenter装置（ＭＴＳ社製、「ＳＡ２」）を用いて測定した。
測定された測定値の内、浸漬前の膜厚およびショア強度から接着層のヤング率（ＧＰａ）を求めた。また、浸漬前の膜厚と浸漬後の膜厚との比から接着層の膨潤率（％）を求めた。
【００８３】
３−３．ピール強度測定用部材の評価
各実施例および比較例の接着剤を用いて製造されたピール強度測定用部材について、ピール強度試験（ＪＩＳ−G３４６９に規定）に準拠して、以下のようにして、面方向に対するピール強度を測定した。
すなわち、各実施例および比較例で得られたピール強度測定用部材について、それぞれ、一方の基板の一端を持ち、常温で９０°の方向に１０ｍｍ／分の速度で引き剥がした時の荷重を、９０°ピール剥離試験装置（イマダ社製、「ＮＸ−５００ＮＥ」）を用いて測定した。
さらに、別途用意した、各実施例および比較例の接着剤を用いて製造されたピール強度測定用部材について、インクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、「１ＣＢＫ４７」）に、８０℃の条件で５日間浸漬した後、前記と同様にしてピール強度を測定した。
その結果を、表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１から明らかなように、各実施例の接着剤を用いて形成された接着層は、インクの浸漬前後に関わらず基板に対して優れた密着性（ピール強度）を有しているのに対して、比較例の接着剤を用いて形成された接着層は、インクへの浸漬により密着性が低下する結果が得られた。
また、各実施例の接着剤を用いて製造されたヘッド様部材では、接着剤の固化時のヤング率を１．０ＧＰａ以下とすることができ、その反りの大きさが、小さくなる結果が得られた。
さらに、各実施例の接着剤を用いて形成された接着層は、マレイン酸の添加によっても、インクへの浸漬による膨潤率が低くなっている結果が得られた。
【符号の説明】
【００８６】
１……インクジェット式記録ヘッド １０……ノズルプレート １１……ノズル孔 １５、２５、３５……接着層 ２０……吐出液貯留室形成基板 ２０’……母材 ２１……吐出液貯留室 ２２……吐出液供給室 ２３……貫通孔 ３０……振動フィルム ４０……支持板 ５０……圧電素子 ５１……圧電体層 ５２……電極膜 ５３……凹部 ６０……ケースヘッド ６１……吐出液供給路 ７０……リザーバ ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インクジェットプリンタのような液滴吐出装置には、液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドが備えられている。このような液滴吐出ヘッドとしては、例えば、インクを液滴として吐出するノズルに連通し、インクを収容するインク室（キャビティー）と、このインク室の壁面を変形させる駆動用の圧電素子とを備えるものが知られている。
このような液滴吐出ヘッドにあっては、駆動用の圧電素子を伸縮させることにより、インク室の一部（振動板）を変位させる。これにより、インク室の容積を変化させて、ノズルからインク液滴が吐出される。
【０００３】
ところで、この液滴吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズルプレートと、インク室が形成された基板と、インク室の容積を変化させる振動板と、歪みにより振動板を振動させる圧電素子とを有しており、これらを接合することによって組み立てられている。
また、振動板は、圧電素子の歪みにより振動する振動フィルムと、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、これら同士を互いに接合することによって組み立てられている（例えば、特許文献１等参照。）。
【０００４】
このような各種部材の組み立て（接合）に、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤等の各種接着剤が用いられる。
ここで、例えば、インク室と振動板との接合や、インク室とノズルプレートとの接合では、接着剤がインク室に貯留されるインクと長時間接することとなるため、インクに含まれる溶媒に対する耐性（耐溶剤性）を有していることが求められる。したがって、ウレタン系接着剤は、一般的に耐溶剤性が低く、溶媒の接触により容易に膨潤する性質を有するものであるため、このような部材同士の接合には適しない。
【０００５】
また、例えば、振動フィルムと支持板との接合では、圧電素子の歪みを振動フィルムに伝播する必要性があるため、柔軟性に優れることが求められる。したがって、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤は、一般的に剛性の高い接着剤であるため、このような部材同士の接合には適しない。
さらに、各種部材同士の接合では、液滴吐出ヘッドに反りが生じることなく組み立てる必要がある。そのため、剛性の高いビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤を用いた場合、残留応力を緩和することを目的に、接着剤の硬化の際には、比較的低い温度で硬化させる必要があり、硬化を完了させるには長時間を要するという問題がある。
以上のことから、液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤としては、耐溶剤性および柔軟性の双方に優れることが求められるが、ビスフェノール系、ノボラック系のようなエポキシ系接着剤や、ウレタン系接着剤は、これら双方の特性を併せ持っていない。そのため、各部材同士の接合に、接着剤の種類を変えて対応しているのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−２１４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを短時間で製造可能な接着剤、かかる接着剤を用いて製造された液滴吐出ヘッド、かかる接着剤を用いて短時間で製造する液滴吐出ヘッドの製造方法、およびかかる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接着剤は、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドを短時間で製造可能な接着剤とすることができる。
【０００９】
本発明の接着剤では、前記共重合体は、さらに（メタ）アクリル酸エステルを含有するものであることが好ましい。
これにより、共重合体の水に対する溶解性を向上させることができるため、接着剤に用いられる溶媒として水を選択することが可能となる。
本発明の接着剤では、前記アルケニレンジカルボン酸は、（無水）マレイン酸であることが好ましい。
これにより、接着剤の各部材に対する密着性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の接着剤では、前記アルケンは、エチレンであることが好ましい。
接着剤の耐熱温度は、主としてアルケンの種類に依存するため、接合すべき液滴吐出ヘッドの耐熱温度が１００℃以下で十分な場合には、アルケンとしてエチレンが選択される。
本発明の接着剤では、前記アルケンは、プロピレンであることが好ましい。
接着剤の耐熱温度は、主としてアルケンの種類に依存するため、接合すべき液滴吐出ヘッドとして、１００℃以上の耐熱温度が必要な場合には、アルケンとしてプロピレンが選択される。
【００１１】
本発明の接着剤では、当該接着剤は、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下であることが好ましい。
これにより、接着剤の固化後における残留応力が大きくなるのを的確に抑制または防止することができる。そのため、得られる液滴吐出ヘッドを、反りが生じないか、生じたとしてもその大きさが適度に抑制されたものとすることができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出ヘッドは、吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
前記接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする。
これにより、耐溶剤性および柔軟性に優れ、長期間にわたって高品位の印字が可能な信頼性の高い液滴吐出ヘッドとすることができる。
【００１３】
本発明の液滴吐出ヘッドでは、フィルム状をなす前記振動フィルムと、該振動フィルムの一部に対応するように設けられた前記支持板とが、前記接着層を介して接合されており、
前記接着層は、前記振動フィルムの前記支持板を接合する側の面のほぼ全面に形成されていることが好ましい。
このように振動フィルムのほぼ全面に接着層が形成される場合であっても、接着剤の固化時のヤング率を１．０ＧＰａ以下に設定することで、接着層は柔軟性に優れるものとなるため、振動フィルム、支持板および接着層で構成される振動板自体の柔軟性が損なわれるのを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、本発明の接着剤を用いて前記液滴吐出ヘッドを組み立てる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つに前記接着層を形成する際に、前記接着剤を１４０℃以上に加熱して溶融させた後に固化させることで前記接着層を形成することを特徴とする。
これにより、液滴吐出ヘッドの組み立てに供する各種部材や、形成される接着層自体を変質・劣化させることなく、接着層を溶融状態とすることができる。
【００１５】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法では、前記接着剤を加熱する時間は、２秒以上、１００秒以下であることが好ましい。
本発明によれば、接着剤を加熱して各部材同士を接合するための時間を上記範囲内に設定することができるため、接着層の形成のための時間、ひいては液滴吐出ヘッドの製造のための時間の短縮化を図ることができる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッド、または本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図５】インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜インクジェット式記録ヘッド＞
まず、本発明の接着剤を説明するのに先立って、本発明の接着剤が適用された液滴吐出ヘッド（本発明の液滴吐出ヘッド）について説明する。
なお、以下では、本発明の液滴吐出ヘッドを、インクジェット式記録ヘッドに適用した場合を一例に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェット式記録ヘッドに適用した実施形態を示す縦断面図、図２は、図１に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１に示すインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に「ヘッド１」と言うこともある。）は、図２に示すようなインクジェットプリンタ（本発明の液滴吐出装置）９に搭載されている。
【００１９】
図２に示すインクジェットプリンタ９は、装置本体９２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ９２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口９２２と、上部面に操作パネル９７とが設けられている。
操作パネル９７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。
【００２０】
また、装置本体９２の内部には、主に、往復動するヘッドユニット９３を備える印刷装置（印刷手段）９４と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置９４に送り込む給紙装置（給紙手段）９５と、印刷装置９４および給紙装置９５を制御する制御部（制御手段）９６とを有している。
制御部９６の制御により、給紙装置９５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、ヘッドユニット９３の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット９３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット９３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
【００２１】
印刷装置９４は、ヘッドユニット９３と、ヘッドユニット９３の駆動源となるキャリッジモータ９４１と、キャリッジモータ９４１の回転を受けて、ヘッドユニット９３を往復動させる往復動機構９４２とを備えている。
ヘッドユニット９３は、その下部に、多数のノズル孔１１を備えるヘッド１と、ヘッド１にインクを供給するインクカートリッジ９３１と、ヘッド１およびインクカートリッジ９３１を搭載したキャリッジ９３２とを有している。
なお、インクカートリッジ９３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
【００２２】
往復動機構９４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸９４３と、キャリッジガイド軸９４３と平行に延在するタイミングベルト９４４とを有している。
キャリッジ９３２は、キャリッジガイド軸９４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト９４４の一部に固定されている。
キャリッジモータ９４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト９４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸９４３に案内されて、ヘッドユニット９３が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド１から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００２３】
給紙装置９５は、その駆動源となる給紙モータ９５１と、給紙モータ９５１の作動により回転する給紙ローラ９５２とを有している。
給紙ローラ９５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ９５２ａと駆動ローラ９５２ｂとで構成され、駆動ローラ９５２ｂは給紙モータ９５１に連結されている。これにより、給紙ローラ９５２は、トレイ９２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置９４に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ９２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
【００２４】
制御部９６は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置９４や給紙装置９５等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部９６は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、印刷装置９４（キャリッジモータ９４１）を駆動する駆動回路、給紙装置９５（給紙モータ９５１）を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとを備えている。
【００２５】
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ９３１のインク残量、ヘッドユニット９３の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
制御部９６は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により印刷装置９４および給紙装置９５は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【００２６】
以下、ヘッド１について、図１を参照しつつ詳述する。
図１に示すように、ヘッド１は、ノズルプレート１０と、ノズルプレート上に設けられた吐出液貯留室形成基板（基板）２０と、吐出液貯留室形成基板２０上に設けられた振動フィルム３０と、振動フィルム３０上に設けられた支持板４０と、支持板４０上に設けられた圧電素子（振動手段）５０およびケースヘッド６０とを有している。なお、本実施形態では、このヘッド１は、ピエゾジェット式ヘッドを構成する。
【００２７】
吐出液貯留室形成基板２０（以下、省略して「基板２０」と言う。）には、インクを貯留する複数の吐出液貯留室（圧力室）２１が形成され、さらに、各吐出液貯留室２１に連通し、各吐出液貯留室２１にインクを供給する吐出液供給室２２が形成されている。
図１に示すように、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２は、それぞれ、平面視において、ほぼ長方形状をなし、各吐出液貯留室２１の幅（短辺）は、吐出液供給室２２の幅（短辺）より細幅となっている。
【００２８】
また、各吐出液貯留室２１は、吐出液供給室２２に対して、ほぼ垂直をなすように配置されており、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２は、平面視において全体として、櫛状をなしている。
基板２０を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンのようなシリコン材料、ステンレス鋼のような金属材料、石英ガラスのようなガラス材料、アルミナのようなセラミックス材料、グラファイトのような炭素材料、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、シリコーン樹脂のような樹脂材料等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２９】
また、上記のような材料に、酸化処理（酸化膜形成）、めっき処理、不働態化処理、窒化処理等の各処理を施した材料でもよい。
これらの中でも、基板２０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、基板２０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高い基板２０が得られる。このため、吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の容積の精度が高くなり、高品位の印字が可能なヘッド１が得られる。
また、吐出液供給室２２は、後述するケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と連通して複数の吐出液貯留室２１にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ７０の一部を構成する。
【００３０】
基板２０の下面（振動フィルム３０と反対側の面；一方の面）には、接着層１５を介して、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆うようにノズルプレート１０が接着されている。
この接着層１５は、本発明の接着剤を用いて形成されるが、その詳細については、後に説明する。
【００３１】
ノズルプレート１０には、各吐出液貯留室２１に対応するように、それぞれノズル孔１１が形成（穿設）されている。このノズル孔１１から、吐出液貯留室２１に貯留されたインク（吐出液）を押し出すことにより、インクが液滴として吐出されることとなる。
また、ノズルプレート１０は、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の内壁面の下面を構成している。すなわち、ノズルプレート１０と、基板２０および振動フィルム３０とにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２を画成している。
【００３２】
このようなノズルプレート１０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ノズルプレート１０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、ノズルプレート１０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。また、これらの材料は、加工性に優れるため、寸法精度の高いノズルプレート１０が得られる。このため、信頼性の高いヘッド１が得られる。
【００３３】
なお、ノズルプレート１０の構成材料は、線膨張係数が３００℃以下で２．５〜４．５［×１０-6／℃］程度であるものが好ましい。
また、ノズルプレート１０の厚さは、特に限定されないが、０．０１〜１ｍｍ程度であるのが好ましい。
また、ノズルプレート１０の下面には、必要に応じて、撥液処理を施すのが好ましい。これにより、ノズル孔から吐出されるインク滴が意図しない方向に吐出されるのを防止することができる。
【００３４】
基板２０の上面（他方の面）には、接着層２５を介して、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆うように振動フィルム３０が接着されている。
この接着層２５も、本発明の接着剤を用いて形成されるが、その詳細については、後に説明する。
また、振動フィルム３０は、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の内壁面の上面を構成している。すなわち、振動フィルム３０と、基板２０およびノズルプレート１０とにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２を画成している。そして、振動フィルム３０が基板２０と確実に接合されていることにより、各吐出液貯留室２１や吐出液供給室２２の液密性を確保している。
【００３５】
さらに、振動フィルム３０は、弾性変形する機能を有するものである。したがって、圧電素子５０で発生した歪みにより、支持板４０を介して振動フィルム３０を変位（振動）させることで、吐出液貯留室２１の容積を変化させることができ、その結果、インクが吐出される。
振動フィルム３０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも、振動フィルム３０の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、アラミド樹脂のような樹脂材料、シリコン材料またはステンレス鋼であるのが好ましい。このような材料は、耐薬品性に優れることから、長時間にわたってインクに曝されたとしても、振動フィルム３０が変質・劣化するのを確実に防止することができる。このため、吐出液貯留室２１内および吐出液供給室２２内に、長期間にわたってインクを貯留することができる。さらに、これらは、高速で弾性変形することが可能な材料であるため、吐出液貯留室２１の容積を高速に変化させることができ、その結果、インクを高精度に吐出することができる。
【００３７】
振動フィルム３０の上面には、接着層３５を介して、振動フィルム３０の一部に対応するように支持板４０が接着されている。
この接着層３５も、本発明の接着剤を用いて形成されるが、その詳細については、後に説明する。
支持板４０は、圧電素子５０で発生した歪みを、このものを介して、振動フィルム３０に伝播する機能を有するものである。これにより、圧電素子５０に歪みを発生させることで、振動フィルム３０に変位が生じ、その結果、各吐出液貯留室２１における容積変化を確実に生じさせることができる。
【００３８】
支持板４０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、支持板４０の構成材料は、シリコン材料またはステンレス鋼（ＳＵＳ）であるのが好ましい。このような材料は、優れた強度を有するものである。そのため、圧電素子５０で発生した歪みが、より確実に、振動フィルム３０に伝播されることから、インクがより高精度に吐出されることとなる。
【００３９】
なお、本実施形態では、上述した振動フィルム３０と支持板４０とが接着層３５を介して接合された積層体により、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を覆う振動板（封止板）が構成される。
支持板４０の上面の一部（図１では、支持板４０の上面の中央部付近）に、圧電素子（振動手段）５０が接合されている。
【００４０】
圧電素子５０は、圧電材料で構成された圧電体層５１と、この圧電体層５１に電圧を印加する電極膜５２との積層体で構成されている。このような圧電素子５０では、電極膜５２を介して圧電体層５１に電圧を印加することにより、圧電体層５１に電圧に応じた歪みが発生する（逆圧電効果）。この歪みが支持板４０を介して振動フィルム３０に撓み（振動）をもたらし、吐出液貯留室２１の容積を変化させる。かかる構成の圧電素子５０が支持板４０と確実に接合されていることにより、圧電素子５０に発生した歪みを、支持板４０を介して振動フィルム３０の変位へと確実に変換することができ、その結果、各吐出液貯留室２１が確実に容積変化することとなる。
【００４１】
また、圧電体層５１と電極膜５２との積層方向は、特に限定されず、支持板４０に対して平行な方向であっても、直交する方向であってもよい。なお、圧電体層５１と電極膜５２との積層方向が、図１に示すように、支持板４０に対して直交する方向である場合、このように配置された圧電素子５０を特にＭＬＰ（Multi Layer Piezo）と言う。圧電素子５０がＭＬＰであれば、支持板４０の変位量を大きくとることができるので、インクの吐出量の調整幅が大きいという利点がある。
【００４２】
圧電素子５０のうち、支持板４０に隣接する（接触する）面は、圧電素子５０の配置方法によって異なるが、圧電体層が露出した面、電極膜が露出した面、または圧電体層と電極膜の双方が露出した面のいずれかである。
圧電素子５０のうち、圧電体層５１を構成する材料としては、例えば、チタン酸バリウム、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等が挙げられる。
【００４３】
一方、電極膜５２を構成する材料としては、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、またはこれらを含む合金等の各種金属材料が挙げられる。
ここで、前述した支持板４０は、圧電素子５０に対応する位置を取り囲むように環状に形成された凹部５３を有している。すなわち、支持板４０は、振動フィルム３０上に、その一部に対応するように設けられており、圧電素子５０に対応する位置では、支持板４０の一部が、この環状の凹部５３を隔てて島状に孤立している。このような島状をなす部分に圧電素子５０を接合する構成とすることで、圧電素子５０で発生した歪みをより確実に、振動フィルム３０に伝播することができるため、振動フィルム３０における撓みがより確実に生じることとなる。
【００４４】
また、圧電素子５０の電極膜５２は、図示しない駆動ＩＣと電気的に接続されている。これにより、圧電素子５０の動作を駆動ＩＣによって制御することができる。
また、支持板４０の上面の一部（図１では、凹部５３を隔てて、島状をなす部分を取り囲む部分）には、ケースヘッド６０が接合されている。このように、ケースヘッド６０と支持板４０とが接合されることで、ノズルプレート１０、基板２０、振動フィルム３０および支持板４０の積層体で構成された、いわゆるキャビティー部分を補強し、キャビティー部分のよじれや反り等を確実に抑制することができる。
【００４５】
ケースヘッド６０を構成する材料としては、例えば、前述したようなシリコン材料、金属材料、ガラス材料、セラミックス材料、炭素材料、樹脂材料、またはこれらの各材料の１種または２種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
これらの中でも、ケースヘッド６０の構成材料は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ザイロンのような変性ポリフェニレンエーテル樹脂（「ザイロン」は登録商標）またはステンレス鋼であるのが好ましい。これらの材料は、十分な剛性を備えていることから、ヘッド１を支持するケースヘッド６０の構成材料として好適である。
【００４６】
また、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０は、吐出液供給室２２に対応する位置に貫通孔２３を有する。この貫通孔２３により、ケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と吐出液供給室２２とが連通している。なお、吐出液供給路６１と吐出液供給室２２とにより、複数の吐出液貯留室２１にインクを供給する共通のインク室として機能するリザーバ７０の一部を構成する。
【００４７】
このようなヘッド１では、図示しない外部吐出液供給手段からインクを取り込み、リザーバ７０からノズル孔１１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣからの記録信号により、各吐出液貯留室２１に対応するそれぞれの圧電素子５０を動作させる。これにより、圧電素子５０の逆圧電効果によって支持板４０を介して振動フィルム３０に撓み（振動）が生じる。その結果、例えば、各吐出液貯留室２１内の容積が収縮すると、各吐出液貯留室２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔１１からインクが液滴として押し出される（吐出される）。
【００４８】
このようにして、ヘッド１において、印刷したい位置の圧電素子５０に、駆動ＩＣを介して電圧を印加すること、すなわち、吐出信号を順次入力することにより、任意の文字が図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド１は、前述したような構成のものに限らず、例えば、振動手段としての圧電素子５０に代えて、静電アクチュエータを備えるものであってもよい。
ただし、本実施形態のように、振動手段が圧電素子で構成されていることにより、振動フィルム３０に発生する撓みの程度を容易に制御することができる。これにより、インク滴の大きさを容易に制御することができる。
【００４９】
＜インクジェット式記録ヘッドの製造方法＞
以上のようなインクジェット式記録ヘッド１は、例えば、母材２０’を用いて、次のようにして作製される。
図３ないし図５は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図３ないし図５中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００５０】
本実施形態にかかるヘッド１の製造方法は、振動フィルム３０上に接着層３５を形成し、この接着層３５を介して振動フィルム３０と支持板４０とを接着して振動板を得る工程と、母材２０’を用意し、この母材２０’に対して加工を施し、基板２０を形成する工程と、基板２０上に接着層２５を形成し、この接着層２５を介して基板２０と振動フィルム３０（振動板）とを接着する工程と、接着層２５、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０の一部に貫通孔２３を形成するとともに、支持板４０の一部に凹部５３を形成する工程と、支持板４０上に圧電素子５０を接合する工程と、支持板４０上にケースヘッド６０を接合する工程と、基板２０の振動フィルム３０と反対側の面上に接着層１５を形成し、この接着層１５を介して基板２０とノズルプレート１０とを接合する工程とを有する。
【００５１】
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、支持板４０と、振動フィルム３０とを用意し、図３（ａ）に示すように、接着層３５を介して、支持板４０と振動フィルム３０とを接着することで、支持板４０と接着層３５と、振動フィルム３０とがこの順で積層された振動板を得る。
この支持板４０と振動フィルム３０とを接着する接着層３５の形成に、本発明の接着剤が用いられる。
【００５２】
［２］次に、基板２０を作製するための母材としての平板状をなす母材２０’を用意する（図３（ｂ）参照）。
次いで、図３（ｃ）に示すように、母材２０’に対して加工を施し、各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２を形成することで、母材２０’から基板２０を得る。
なお、吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２の形成は、ドライエッチング、リアクティブイオンエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチング等の物理的エッチング法、ウエットエッチング等の化学的エッチング法等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いて行うことができる。
【００５３】
［３］次に、図３（ｄ）に示すように、接着層２５を介して、基板２０と、振動板の振動フィルム３０側の面とを接着することで、基板２０と接着層２５と振動板とがこの順で積層された積層体を得る。
この基板２０と振動フィルム３０とを接着する接着層２５の形成に、前述した接着層３５と同様に、本発明の接着剤が用いられる。
【００５４】
［４］次に、図４（ａ）に示すように、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０のうち、基板２０の吐出液供給室２２に対応する位置に、すなわち、吐出液供給室２２に連通するように貫通孔２３を形成する。さらに、支持板４０のうち、圧電素子５０が組み立てられる位置を取り囲む環状の領域に、凹部５３を形成する。
貫通孔２３および凹部５３の形成は、前述した吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２の形成で説明したのと同様の各種エッチング法を用いて行われる。
［５］次に、圧電素子５０を用意し、支持板４０の島状をなす部分に、圧電素子５０を接合することで、図４（ｂ）に示すように、基板２０、振動フィルム３０、支持板４０および圧電素子５０をそれぞれ接合させる。
【００５５】
［６］次に、ケースヘッド６０を用意し、凹部５３を隔てて、支持板４０の島状をなす部分を取り囲む部分に、ケースヘッド６０を接合することで、図５（ａ）に示すように、基板２０、振動フィルム３０、支持板４０、圧電素子５０およびケースヘッド６０が接合される。
この際、吐出液供給室２２は、振動フィルム３０、接着層３５および支持板４０に形成された貫通孔２３、および、ケースヘッド６０に設けられた吐出液供給路６１と連通し、これにより、リザーバ７０が形成される。
【００５６】
なお、ここでは、予め母材２０’に加工を施して各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２が形成された基板２０に対して振動フィルム３０、支持板４０、圧電素子５０およびケースヘッド６０を接合する場合について説明したが、これに限定されず、母材２０’に対して振動フィルム３０、支持板４０、圧電素子５０およびケースヘッド６０を接合した後に、母材２０’に加工を施して各吐出液貯留室２１および吐出液供給室２２が形成して基板２０を得るようにしても良い。
【００５７】
［７］次に、ノズルプレート１０を用意し、図５（ｂ）に示すように、接着層１５を介して、基板２０の振動フィルム３０と反対側の面とノズルプレート１０とを接着することで、基板２０とノズルプレート１０とを接合させて、ヘッド１を得る。
この基板２０とノズルプレート１０とを接着する接着層１５の形成には、前述した接着層３５と同様に、本発明の接着剤が用いられる。
【００５８】
以上のような工程を経て、ヘッド１が製造されるが、上述したように、接着層１５、２５、３５の形成に、本発明の接着剤が用いられるが、以下、この本発明の接着剤について説明する。
本発明の接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものである。
【００５９】
ここで、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体は、ポリオレフィン系の熱可塑性材料である。
かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、特にアルケンが含まれることに起因して、耐溶剤性に優れたものとなる。そのため、本実施形態では、ヘッド１において、接着層１５、２５、３５は、それぞれ、図１に示すようにインクと接触することとなるが、このインクとの接触に起因する接着層１５、２５、３５の膨潤を的確に防止または抑制することができる。
【００６０】
さらに、かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、熱可塑性の接着剤である。そのため、かかる接着剤を用いて各部材同士を接合（接着）する際には、各部材同士間に接着剤を介在させた状態で加熱することで溶融状態とし、その後冷却することで、各部材同士を接合することができる。このような加熱と冷却という比較的容易な工程により各部材同士を接合することができるため、硬化性の接着剤を用いて各部材同士を接合する場合と比較して、ヘッド１の製造に要する時間の短縮化を図ることができる。
このような共重合体において、アルケンとしては、直鎖状をなすものであっても環状をなすものであってもよく、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−ペンテン、イソプレン、シクロペンテン、シクロヘキセン、メチレンシクロヘキサン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６１】
なお、接着剤の耐熱温度は、主としてこのアルケンの種類に依存する。そのため、ヘッド１の耐熱温度が１００℃以下で十分な場合には、例えば、エチレン、１−ブテン等を選択し、１００℃以上の耐熱温度が必要な場合には、例えば、プロピレン、メチレンシクロヘキサン等を選択すればよい。
また、アルケニレンジカルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、（無水）マレイン酸またはフマル酸等が挙げられるが、中でも、（無水）マレイン酸であるのが好ましい。アルケニレンジカルボン酸として（無水）マレイン酸が含まれることで、接着剤の各部材に対する密着性を向上させることができるため、形成される接着層１５、２５、３５の各部材に対する接合強度の向上が図られる。
【００６２】
さらに、かかる共重合体において、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との含有率は、重量比で７００：１〜３０：１程度であるのが好ましく、１００：１〜６０：１程度であるのがより好ましい。ここで、アルケンは主として接着剤の耐溶剤性に寄与する材料であり、アルケニレンジカルボン酸は主として接着剤の各部材に対する密着性に寄与する材料である。そして、これらの含有量を上記範囲内に設定することで、各材料の特性が好適に発揮されるため、得られる接着剤を耐溶剤性および密着性の双方の特性に優れるものとすることができる。
【００６３】
なお、このような接着剤に含まれる共重合体は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸とを含む材料から得られる共重合体であればよく、例えば、アルケンと、アルケニレンジカルボン酸と、これらとは異なるオレフィン系化合物との共重合体であってもよい。このようなオレフィン系化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレンのような芳香族ビニル化合物、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、オレフィン系化合物として、（メタ）アクリル酸エステルを用いることにより、得られる共重合体の水に対する溶解性を向上させることができるため、接着剤に用いられる溶媒として水を選択することが可能となる。
【００６４】
なお、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフト共重合体のうちの何れであってもよいが、ランダム共重合体または交互共重合体であるのが好ましい。これにより、かかる共重合体を主材料とする接着剤を用いて形成された接着層１５、２５、３５を、より均一な膜質を有するものとすることができる。
【００６５】
さらに、かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、共重合体に含まれるアルケンとアルケニレンジカルボン酸との含有率やその種類等を適宜選択することで、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下に設定されているのが好ましく、０．１ＧＰａ以上、０．４ＧＰａ以下の範囲内に設定されているのがより好ましい。これにより、接着剤は柔軟性に優れたものとなるため、本発明の接着剤を、振動フィルム３０と支持板４０との接合、すなわち接着層３５に適用したとしても、圧電素子５０で発生した歪みを支持板４０から振動フィルム３０に確実に伝播することができるようになる。さらに、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下であると、接着剤の固化後における残留応力が大きくなるのを的確に抑制または防止することができる。そのため、得られるヘッド１を、反りが生じないか、生じたとしてもその大きさが適度に抑制されたものとすることができる。
【００６６】
なお、本実施形態のように、接着層３５が、振動フィルム３０の支持板４０を接合する側の面のほぼ全面に形成されている場合に、接着剤の固化時のヤング率を前記範囲内として、この接着剤を振動フィルム３０と支持板４０との接合に用いるのが好ましい。このように振動フィルム３０のほぼ全面に接着層３５が形成される場合であっても、接着層３５が柔軟性に優れるため、振動フィルム３０、支持板４０および接着層３５で構成される振動板自体の柔軟性が損なわれるのを確実に防止することができる。
【００６７】
また、かかる共重合体を主材料として含有する接着剤は、溶媒または分散媒中に共重合体を溶解または分散させることにより液状または半固形状とされるが、この溶媒または分散媒としては、特に限定されず、例えば、アンモニア、水、過酸化水素等の無機溶媒や、メタノール、エタノール、イソブタノール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等のアミド系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等を用いることができる。
【００６８】
さらに、このような接着剤を用いた接着層１５、２５、３５の形成は、例えば、次のようにして行うことができる。
すなわち、接着層１５、２５、３５で接合すべき部材同士のうちの少なくとも一方に接着剤を供給した後、乾燥させることで接着層１５、２５、３５を形成する。その後、接着層１５、２５、３５を介して各部材同士を接触させた状態で、接着層１５、２５、３５を加熱して溶融させた後に冷却して固化させる。これにより、各部材同士が固化状態の接着層１５、２５、３５により接合される。
【００６９】
ここで、接着層１５、２５、３５を溶融させる際の加熱の温度は、１４０℃以上であるのが好ましく、１５０℃以上、２００℃以下程度であるのがより好ましい。これにより、ヘッド１の組み立てに供する各種部材や、形成される接着層１５、２５、３５自体を変質・劣化させることなく、接着層１５、２５、３５を溶融させることができる。
また、固化時の接着剤のヤング率が１．０ＧＰａ以下に設定されている場合には、このような高温度で加熱したとしても接着層１５、２５、３５中における残留応力が大きくなってしまうのを的確に防止または抑制することができる。そのため、形成されるヘッド１に生じる反りの大きさを小さくすることができる。
【００７０】
また、かかる温度範囲内で加熱することにすれば、接着層１５、２５、３５を加熱する時間を、接着剤に含まれる共重合体の種類によっても若干異なるが、好ましくは２秒以上、１００秒以下に設定することができ、より好ましくは２秒以上、２０秒以下に設定することができるため、接着層１５、２５、３５の形成のための時間、ひいてはヘッド１の製造のための時間の短縮化を図ることができる。
なお、形成された接着層１５、２５、３５は、その平均厚さが１μｍ以上、１００μｍ以下程度であるのが好ましく、５μｍ以上、８０μｍ以下程度であるのがより好ましい。膜厚をかかる範囲内に設定することで、各部材同士を確実に接合することができる。
【００７１】
また、接着層１５、２５、３５で接合すべき各部材、すなわち、基板２０、ノズルプレート１０、振動フィルム３０、支持板４０の表面には、接着層１５、２５、３５との密着性を向上させるための表面処理が施されているのが好ましい。このような表面処理としては、特に限定されないが、例えば、共重合体が備えるカルボキシル基と連結構造を形成し得る官能基を備えるカップリング剤による表面処理が挙げられる。また、カップリング剤としては、例えば、アミノシランやグリシジルエーテルシラン等が挙げられる。
なお、本実施形態では、接着層１５、２５、３５の各層の形成に本発明の接着剤を適用する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、接着層１５、２５、３５のうちの少なくとも１層の形成に本発明の接着剤が用いられていれば良い。
【００７２】
以上、接着剤、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの製造方法および液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の液滴吐出ヘッドを製造する方法では、前記実施形態の構成に限定されず、工程の順序が前後してもよい。また、任意の目的の工程が１または２以上追加されていてもよく、不要な工程を削除してもよい。
【実施例】
【００７３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．接着剤の調製
（実施例１）
エチレンとマレイン酸との共重合体（エチレンの含有率９９．５ｗｔ％）を用意し、トルエン中に、かかる共重合体の含有率が２０ｗｔ％となるように溶解することで実施例１の接着剤を調製した。
（実施例２〜４）
エチレンとマレイン酸との共重合体にとして、マレイン酸の含有率が表１に示すようになっているものを用いたこと以外は、前記実施例１と同様にして実施例２〜４の接着剤を調製した。
【００７４】
（実施例５）
エチレンとマレイン酸とアクリル酸メチルとの共重合体（エチレンの含有率９９．０ｗｔ％、マレイン酸の含有率０．５ｗｔ％、アクリル酸メチルの含有率０．５ｗｔ％）を用意し、水中に、かかる共重合体の含有率が２０ｗｔ％となるように溶解することで実施例５の接着剤を調製した。
（比較例）
ポリエチレンを用意し、トルエン中に、ポリエチレンの含有率が２０ｗｔ％となるように溶解することで比較例の接着剤を調製した。
【００７５】
２．評価用部材の製造
２−１．ヘッド様部材の製造
＜１＞ まず、ステンレス鋼製のノズルプレートと、単結晶シリコン製の吐出液貯留室形成基板（キャビティー）とを用意した。
なお、ノズルプレートとしては、縦１ｃｍ×横３ｃｍの大きさのものを用いた。
さらに、キャビティーとしては、縦１ｃｍ×横３ｃｍの大きさを有し、その縦方向に、１８０個の貫通孔（縦１００μｍ×横５００μｍ）が形成されているものを用いた。
【００７６】
＜２＞ 次に、各実施例および比較例の接着剤を、キャビティーのノズルプレートとの接着面にそれぞれ塗布した後、キャビティー上にノズルプレートを配置した状態で加熱することで、接着層を介して、キャビティーとノズルプレートとを接着させてヘッド様部材を得た。
なお、接着層形成の際の加熱条件は、１４０℃×３分間とした。
【００７７】
２−２．接着層形成基板の製造
ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の平板状をなす基板を用意し、基板上に、各実施例および比較例の接着剤をそれぞれ塗布した後、加熱することで接着層が形成された接着層形成基板を得た。
【００７８】
２−３．ピール強度測定用部材の製造
まず、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）製の平板状をなす基板（縦１ｃｍ×横３ｃｍ×厚さ８０μｍ）を２つ用意し、一方の基板上に、各実施例および比較例の接着剤をそれぞれ塗布した後、乾燥することで基板上に接着層を形成した。
なお、接着剤の塗布は、スピンコート法を用いて、基板上に接着剤を供給した後、基材を５０秒かけて０ｒｐｍから１０００ｒｐｍまで回転数を上げた後、１０秒間保持することで行った。さらに、接着剤を乾燥させる際の条件は、９０℃×３分間とした。
【００７９】
次に、一方の基板に対して、接着層を介して他方の基板を十字状をなすように重ね合わせ、すなわち、基板同士の接合部が正方形（縦１ｃｍ×横１ｃｍ）状をなすように重ね合わせ、その後、加熱した後室温にまで冷却することで、基板同士が接合膜を介して接合されたピール強度測定用部材を得た。
なお、基材同士を接合する際の加熱条件は、１４０℃×３分間とした。
【００８０】
３．評価
３−１．ヘッド様部材の評価
各実施例および比較例の接着剤を用いて製造されたヘッド様部材について、それぞれ、反り量を測定した。
なお、この反り量とは、反りが生じているヘッド様部材の端部が下側に、その中央部が上側になるように基材上に配置すると、基材とヘッド様部材との間に空隙が形成されるが、この空隙の最大高さのことを言う。
その結果を、表１に示す。
【００８１】
３−２．接着層形成基板の評価
各実施例および比較例の接着剤を用いて製造された接着層形成基板について、それぞれ、ショア強度および膜厚を測定した。
そして、これら接着層形成基板を、インクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、「１ＣＢＫ４７」）に、８０℃の条件で５日間浸漬し、その後、再度、接着層の膜厚を測定した。
【００８２】
なお、接着剤のショア強度は、Nanoindenter装置（ＭＴＳ社製、「ＳＡ２」）を用いて測定した。
測定された測定値の内、浸漬前の膜厚およびショア強度から接着層のヤング率（ＧＰａ）を求めた。また、浸漬前の膜厚と浸漬後の膜厚との比から接着層の膨潤率（％）を求めた。
【００８３】
３−３．ピール強度測定用部材の評価
各実施例および比較例の接着剤を用いて製造されたピール強度測定用部材について、ピール強度試験（ＪＩＳ−G３４６９に規定）に準拠して、以下のようにして、面方向に対するピール強度を測定した。
すなわち、各実施例および比較例で得られたピール強度測定用部材について、それぞれ、一方の基板の一端を持ち、常温で９０°の方向に１０ｍｍ／分の速度で引き剥がした時の荷重を、９０°ピール剥離試験装置（イマダ社製、「ＮＸ−５００ＮＥ」）を用いて測定した。
さらに、別途用意した、各実施例および比較例の接着剤を用いて製造されたピール強度測定用部材について、インクジェットプリンタ用インク（エプソン社製、「１ＣＢＫ４７」）に、８０℃の条件で５日間浸漬した後、前記と同様にしてピール強度を測定した。
その結果を、表１に示す。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１から明らかなように、各実施例の接着剤を用いて形成された接着層は、インクの浸漬前後に関わらず基板に対して優れた密着性（ピール強度）を有しているのに対して、比較例の接着剤を用いて形成された接着層は、インクへの浸漬により密着性が低下する結果が得られた。
また、各実施例の接着剤を用いて製造されたヘッド様部材では、接着剤の固化時のヤング率を１．０ＧＰａ以下とすることができ、その反りの大きさが、小さくなる結果が得られた。
さらに、各実施例の接着剤を用いて形成された接着層は、マレイン酸の添加によっても、インクへの浸漬による膨潤率が低くなっている結果が得られた。
【符号の説明】
【００８６】
１……インクジェット式記録ヘッド １０……ノズルプレート １１……ノズル孔 １５、２５、３５……接着層 ２０……吐出液貯留室形成基板 ２０’……母材 ２１……吐出液貯留室 ２２……吐出液供給室 ２３……貫通孔 ３０……振動フィルム ４０……支持板 ５０……圧電素子 ５１……圧電体層 ５２……電極膜 ５３……凹部 ６０……ケースヘッド ６１……吐出液供給路 ７０……リザーバ ９……インクジェットプリンタ ９２……装置本体 ９２１……トレイ ９２２……排紙口 ９３……ヘッドユニット ９３１……インクカートリッジ ９３２……キャリッジ ９４……印刷装置 ９４１……キャリッジモータ ９４２……往復動機構 ９４３……キャリッジガイド軸 ９４４……タイミングベルト ９５……給紙装置 ９５１……給紙モータ ９５２……給紙ローラ ９５２ａ……従動ローラ ９５２ｂ……駆動ローラ ９６……制御部 ９７……操作パネル Ｐ……記録用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする接着剤。
【請求項２】
前記共重合体は、さらに（メタ）アクリル酸エステルを含有するものである請求項１に記載の接着剤。
【請求項３】
前記アルケニレンジカルボン酸は、（無水）マレイン酸である請求項１または２に記載の接着剤。
【請求項４】
前記アルケンは、エチレンである請求項１ないし３のいずれかに記載の接着剤。
【請求項５】
前記アルケンは、プロピレンである請求項１ないし３のいずれかに記載の接着剤。
【請求項６】
当該接着剤は、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下である請求項１ないし５のいずれかに記載の接着剤。
【請求項７】
吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
前記接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
フィルム状をなす前記振動フィルムと、該振動フィルムの一部に対応するように設けられた前記支持板とが、前記接着層を介して接合されており、
前記接着層は、前記振動フィルムの前記支持板を接合する側の面のほぼ全面に形成されている請求項７に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれかに記載の接着剤を用いて前記液滴吐出ヘッドを組み立てる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つに前記接着層を形成する際に、前記接着剤を１４０℃以上に加熱して溶融させた後に固化させることで前記接着層を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記接着剤を加熱する時間は、２秒以上、１００秒以下である請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の液滴吐出ヘッド、または請求項９または１０に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１】
吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドの組み立てに用いられる接着剤であって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、当該接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
当該接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする接着剤。
【請求項２】
前記共重合体は、さらに（メタ）アクリル酸エステルを含有するものである請求項１に記載の接着剤。
【請求項３】
前記アルケニレンジカルボン酸は、（無水）マレイン酸である請求項１または２に記載の接着剤。
【請求項４】
前記アルケンは、エチレンである請求項１ないし３のいずれかに記載の接着剤。
【請求項５】
前記アルケンは、プロピレンである請求項１ないし３のいずれかに記載の接着剤。
【請求項６】
当該接着剤は、固化時のヤング率が１．０ＧＰａ以下である請求項１ないし５のいずれかに記載の接着剤。
【請求項７】
吐出液を貯留する吐出液貯留室が形成された基板と、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の一方の面に設けられ、前記吐出液を液滴として吐出するノズル孔を備えるノズルプレートと、
前記吐出液貯留室を覆うように前記基板の他方の面に設けられた振動板と、
歪みにより前記振動板を振動させる振動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記振動板は、前記振動手段の歪みにより振動する振動フィルムと、前記振動手段の歪みを前記振動フィルムに伝播する支持板とを有しており、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つが、接着剤を用いて形成された接着層を介して接合されており、
前記接着剤は、アルケンとアルケニレンジカルボン酸との共重合体を主材料として含有するものであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
フィルム状をなす前記振動フィルムと、該振動フィルムの一部に対応するように設けられた前記支持板とが、前記接着層を介して接合されており、
前記接着層は、前記振動フィルムの前記支持板を接合する側の面のほぼ全面に形成されている請求項７に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれかに記載の接着剤を用いて前記液滴吐出ヘッドを組み立てる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板と前記ノズルプレートとの間、前記基板と前記振動フィルムとの間および前記振動フィルムと前記支持板との間のうちの少なくとも１つに前記接着層を形成する際に、前記接着剤を１４０℃以上に加熱して溶融させた後に固化させることで前記接着層を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記接着剤を加熱する時間は、２秒以上、１００秒以下である請求項９に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の液滴吐出ヘッド、または請求項９または１０に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５０４１７（Ｐ２０１２−２５０４１７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４１９８（Ｐ２０１１−１２４１９８）
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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