JP2002210964A

JP2002210964A - インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2002210964A
Application number: JP2001006863A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nomori; 弘之野守; Takeshi Ito; 健伊藤; Yasuo Nishi; 泰男西; Hiroshi Takeuchi; 寛竹内
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】さまざまなインクに対して高い耐性をもつイン
クジェットヘッド、および、そのインクジェットヘッド
を作業性よく高効率で得られるインクジェットヘッドの
製造方法を提供する。【解決手段】インクに接する接合部分の接着剤に、ポリ
シロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤を用いた
ので、インクジェットヘッドの接着剤として要求される
種々の特性を犠牲にすることなく、さまざまなインクに
対して耐性をもつインクジェットヘッドを提供すること
が出来る。又、耐インク性が高く、接着剤のはみ出しや
流れ出しがなく、高い位置精度のインクジェットヘッド
を効率よく製造することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】小液滴のインクを飛翔させ、対象物に付
着させるインクジェット技術は、紙、フィルム、布に文
字や画像をプリントするプリンタ、ＦＡＸ、コピー機の
ほか、カラーフィルターの製造、有機ＥＬディスプレイ
の製造など広い分野に応用されている。飛翔させるイン
クは応用分野により、染料、顔料をはじめとして、いろ
いろな無機物、有機物を水や有機溶媒に溶解または分散
させたものなどさまざまな種類が用いられる。

【０００３】また、インクを小液滴にして飛翔させるイ
ンクジェットヘッドにはいろいろな原理のものが知られ
ている。それらインクジェットヘッドの製造には接着剤
が使用されるが、インクジェットに用いられる接着剤に
はいろいろな性能が要求され、通常は、溶剤を含まな
い、エポキシ系接着剤やシリコ−ン系接着剤などが使用
される。シリコ−ン系接着剤は接着力が小さいためにヘ
ッドの主要機能部分にはエポキシ系接着剤が多く使われ
る。

【０００４】

【問題を解決しようとする課題】インクジェットに用い
られる接着剤に要求される性能のひとつとして、インク
に接する接合部分の接着剤のインクに対する耐性があ
る。インクジェットヘッドを広い分野に適用するために
はさまざまなインクに対して耐性をもつ接着剤を使用す
る必要があるが、他の性能を満足し、かつさまざまなイ
ンクに対して耐性をもつ接着剤はなかった。たとえばエ
ポキシ系接着剤の日立化成社製ハイボン３０００、セメ
ダイン社製セメダイン１５００、ＥＰ−００７、アルフ
ァ技研社製Ｒ−２００７、Ｈ−１００４などは水や有機
溶剤などの溶媒で膨潤し、接着強度が低下してヘッドが
破壊されたり、インクの漏れをおこしたりする。同じく
エポキシ系接着剤の田岡化学社製テクノダインＡＨ３０
４１Ｗはこれらの接着剤よりも耐性があるが、まだ充分
とはいえなかった。

【０００５】一方、インクジェットに使用される接着剤
には耐インク性のほかに以下のような性能が必要とされ
る。製造上の性能として未硬化時の保存安定性が高いこ
と、硬化温度が低いこと、塗設時の粘度が一定の範囲に
あること、塗設方法への適性があることなどが挙げられ
る。

【０００６】接着作業前または作業中に意図しない硬化
が進行して接着後の性能を低下させないために未硬化時
の保存安定性が高いことが必要である。主剤と硬化剤を
接着前に混合する２液性の接着剤は保存安定性にすぐれ
るが、硬化を均一に進ませるための２液の均一な混合が
必要で、作業性に劣り、また作業中に硬化が進み、接着
剤の物性値が経時で変化するために塗設条件が変化して
しまう。常温で硬化が進行しない潜在形の硬化剤を使用
した１液性の接着剤が好ましいが、常温での硬化を完全
に阻止することが難しく、通常は低温で保存する必要が
ある。

【０００７】インクジェットヘッドの接着は１０μｍ以
下のきわめて高い寸法精度が要求されるが、接着時の硬
化温度が高いと接着される部材間の熱膨張率の違いで、
位置精度を保つことが困難となる。

【０００８】また、圧電素子は通常１００〜１５０℃以
上に温度をあげると分極が消失して圧電効果が見られな
くなったり、効率が低下したりする。このために硬化温
度は低いほどよい。しかし、単に低い温度で硬化させる
と、架橋密度が上がらず、硬化後の接着強度、弾性率、
耐インク性が低下する。

【０００９】インクジェットヘッドは１００μｍ以下の
ノズルやインク流路から成り立っており、接着面以外へ
の接着剤のはみ出しは数μｍ以下にする必要がある。こ
のため、接着剤の塗設は転写、スクリーン印刷、フレキ
ソ印刷などで行われ、特にスクリーン印刷、フレキソ印
刷が好ましいが、このような印刷適性が要求させる。特
に粘度は高すぎると塗設できないし、低すぎるとはみ出
し、流れ出しが生じるので、一定の範囲にあることが必
要である。

【００１０】はみ出し、流れ出し防止や位置精度に効果
がある方法として接着剤を接着させる少なくとも一方の
部材に塗設した後に、Ｂステージ化させて接着すること
が好ましい。Ｂステージとは硬化（重合反応）がある程
度進行したところで一旦重合反応の進行を停止させ、常
温ではほとんど硬化が進まなくなる安定な状態となるこ
とをいう。

【００１１】硬化後の性能として、接着強度が高いこ
と、弾性率が高いことなどが挙げられる。接着部分がヘ
ッドの他の部分の耐久時間以内にはがれてしまわないだ
けの接着強度とその耐久性が必要である。圧力発生部材
の接着では、弾性率が低いと圧力が逃げて効率が低下す
るために、特に高いことが要求される。

【００１２】本発明は、さまざまなインクに対して高い
耐性をもつインクジェットヘッド、および、そのインク
ジェットヘッドを作業性よく高効率で得られるインクジ
ェットヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明インクジェットヘッド及びその製造方法は、以
下のように構成した。

【００１４】請求項１に記載の発明は、少なくとも２つ
の部材を接着剤で接合したインクジェットヘッドにおい
て、インクに接する接合部分の接着剤の少なくとも一部
に、ポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤
を用いたことを特徴とするインクジェットヘッドであ
る。

【００１５】請求項１に記載の発明によると、他の特性
を犠牲にすることなく、さまざまなインクに対して耐性
をもつインクジェットヘッドを提供することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、前記ポリシロキ
サン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤は、ジシアンジ
アミドまたはジシアンジアミドの誘導体を硬化剤として
含有していることを特徴とする請求項１に記載のインク
ジェットヘッドである。

【００１７】請求項２に記載の発明によると、常温で硬
化反応がおこらず、あらかじめ主剤であるポリシロキサ
ン変性エポキシ樹脂と硬化剤を混合した状態で保存でき
る一液型の接着剤として使用できるために作業性に優
れ、接着剤をＢステージ化させてから接着して、接着剤
のはみ出しが少なく、接着位置精度の高い接着をするこ
とができる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、前記ポリシロキ
サン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤は、脂肪族アミ
ンエポキシアダクトを反応促進剤として含有しているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェッ
トヘッドである。

【００１９】請求項３に記載の発明によると、接着剤を
塗設する部材への塗れ性を良好にすることができる。ま
た、接着時の硬化温度を低くでき、熱膨張による接着位
置精度の低下やインクの吐出エネルギーを発生させる圧
電素子の劣化をおこさずに接着強度を上げることができ
る。

【００２０】請求項４に記載の発明は、インクを吐出す
るノズルを形成したノズルプレートとインクを吐出させ
るためのエネルギーを発生させる圧力室とを備え、前記
ノズルプレートと他の部材との接合部分に、前記ポリシ
ロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤を用いたこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインク
ジェットヘッドである。

【００２１】請求項４に記載の発明によると、ノズルプ
レートの接着位置が高精度で、ノズル、インク流路、圧
力室への接着剤のはみ出しがなく、飛翔するインク滴の
液滴量、速度、射出角度の安定したインクジェットヘッ
ドを提供することができる。

【００２２】請求項５に記載の発明は、インクを吐出さ
せるためのエネルギーを発生させる圧力室を備え、前記
圧力室のインク導入側に設けられてインクの流動を制限
する部材と、他の部材との接合部分に、前記ポリシロキ
サン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤を用いたことを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェ
ットヘッドである。

【００２３】請求項５に記載の発明によると、ノズルや
圧力室内のインクの挙動を制御して、安定に高速の駆動
の可能なインクジェットヘッドを提供することができ
る。

【００２４】請求項６に記載の発明は、インクを吐出さ
せるためのエネルギーを発生させる圧力室を備え、前記
圧力室が複数の部材から構成されており、前記複数の部
材のうち少なくとも２つの部材間の接合部分に、前記ポ
リシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤を用い
たことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のイ
ンクジェットヘッドである。

【００２５】請求項６に記載の発明によると、圧力室を
構成する部材の接着硬度を上げることができ、圧力の損
失を少なくして、効率の高いインクジェットヘッドを提
供することができる。

【００２６】請求項７に記載の発明は、前記圧力室の外
側に形成された圧電素子に電圧を印可し、前記圧電素子
を伸縮して変形させることにより、前記圧力室を変形し
てインクを吐出させるためのエネルギーを発生させるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインク
ジェットヘッドである。

【００２７】請求項７に記載の発明によると、圧電素子
の効率の高い変形モードにより圧力を発生させて、吐出
のための発生圧力が高いインクジェットヘッドを提供す
ることができる。

【００２８】請求項８に記載の発明は、前記圧力室内に
発熱体を設け、前記発熱体に通電することによりインク
を気化させてインクを吐出させるためのエネルギーを発
生させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記
載のインクジェトヘッドである。

【００２９】請求項８に記載の発明によると、吐出のた
めの発生圧力が高く、安価で製造の容易なインクジェッ
トヘッドを提供することができる。

【００３０】請求項９に記載の発明は、前記圧力室を構
成する部材の全部または一部を圧電素子で形成し、前記
圧電素子に電圧を印可して剪断変形をさせることにより
インクを吐出させるためのエネルギーを発生させること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のインクジ
ェットヘッドである。

【００３１】請求項９に記載の発明によると、圧電素子
に溝を切ることで圧力室を形成して、高速駆動が可能で
製造の容易なインクジェットヘッドを提供することがで
きる。

【００３２】請求項１０に記載の発明は、前記圧電素子
は、互いに異なる方向に分極された２つの圧電素子が前
記ポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤で
接合されていることを特徴とする請求項９に記載のイン
クジェットヘッドである。

【００３３】請求項１０に記載の発明によると、圧電素
子の変形を大きくして、効率の高いインクジェットヘッ
ドを提供することができる。

【００３４】請求項１１に記載の発明は、インクジェッ
トヘッドを構成する少なくとも２つの部材を接着剤で接
合するインクジェットヘッドの製造方法において、２つ
の部材を接合するために少なくとも一方の部材にポリシ
ロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤を塗設する
工程と、前記塗設した接着剤を加熱してＢステージ化さ
せる工程と、前記２つの部材を加圧しつつ前記接着剤を
加熱し硬化させて前記２つの部材を接合する工程とを有
することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法
である。

【００３５】請求項１１に記載の発明によると、耐イン
ク性の高い接着剤を用いて、接着剤のはみ出しや流れ出
しがなく、高い位置精度のインクジェットヘッドを効率
よく製造する方法を提供することができる。

【００３６】本発明の接着剤は、ポリシロキサン変性エ
ポキシ樹脂を含有する接着剤である。このポリシロキサ
ン変性エポキシ樹脂は、接着剤の主剤として５０モル％
以上含有されていることが好ましい。なお、本発明のポ
リシロキサン変性エポキシ樹脂は、エポキシ変性ポリシ
ロキサン樹脂と同義であり、どちらでもよいものであ
る。

【００３７】本発明の代表的なポリシロキサン変性エポ
キシ樹脂は、例えば、下記構造式（１）によって示され
る化合物である（ただしｎ＝１〜１０）。

【００３８】

【化１】〔式中、Ｒは、ｎ＝１のときは下記構造式（２）によっ
て示されるポリシロキサン基であり、ｎ≧２のときは下
記構造式（２）によって示されるポリシロキサン基また
は水素原子であり且つｎのうち少なくも１つは下記構造
式（２）によって示されるポリシロキサン基である（た
だしｍ＝０〜１００）。〕

【００３９】

【化２】

【００４０】ポリシロキサン変性エポキシ樹脂の骨格部
分は構造式（１）に示したビスフェノールＡ（１−１）
のほか、テトラブロムビスフェノールＡ（１−２）、ビ
スフェノールＦ（１−３）、ビスフェノールＡＤ（１−
４）、ビスフェノールＺ（１−５）、（１−６）、（１
−７）、（１−８）、（１−９）など、従来のエポキシ
樹脂接着剤の主剤として知られている構造でもよい。

【００４１】

【化３】

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【００４２】ポリシロキサン変性エポキシ樹脂は、例え
ば、オルガノシラン、該オルガノシランの加水分解物お
よび該オルガノシランの縮合物の群から選ばれた少なく
とも一種を、エポキシ樹脂の遊離の水酸基に位置選択的
に化学結合させることによって得られる。

【００４３】オルガノシランとしては、例えば、Ｒ¹ _n
Ｓｉ（ＯＲ² ）_4-n（式中、Ｒ¹ は同一または異なり、
炭素数１〜８の有機基、Ｒ² は同一または異なり、炭素
数１〜５のアルキル基または炭素数１〜６のアシル基も
しくはフェニル基を示し、ｎは０〜２の整数である）が
あげられ、具体的には、たとえば、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等
のテトラアルコキシシラン類；メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシ
シラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルト
リメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、
イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキ
シシラン、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリ
メトキシシラン等のトリアルコキシシラン類、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチ
ルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等のジ
アルコキシシラン類、ハロゲン系のジメチルジクロルシ
ラン、メチルトリクロルシラン、トリメチルモノクロル
シランなどがあげられる。

【００４４】この反応の触媒としては、例えば、酸性化
合物、アルカリ性化合物、塩化合物、アミン化合物、有
機金属化合物および／またはその部分加水分解物（以
下、有機金属化合物および／またはその部分加水分解物
をまとめて「有機金属化合物等」という）が好ましい。

【００４５】上記酸性化合物としては、例えば、酢酸、
塩酸、硫酸、リン酸、メタスルホン酸、アルキルチタン
酸、ｐ−トルエンスルホン酸、フタル酸などを挙げるこ
とができ、好ましくは、酢酸である。

【００４６】上記アルカリ性化合物としては、例えば、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを挙げることが
でき、好ましくは、水酸化ナトリウムである。

【００４７】上記塩化合物としては、例えば、ナフテン
酸、オクチル酸、亜硝酸、亜硫酸、アルミン酸、炭酸な
どのアルカリ金属塩などを挙げることができる。

【００４８】上記アミン化合物としては、例えば、エチ
レンジアミン、ヘキサンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、テトラエチレンペンタミン、ピペリジン、ピペラジ
ン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミ
ン、エタノールアミン、トリエチルアミン、３−アミノ
プロピル・トリメトキシシラン、３−アミノプロピル・
トリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）−アミ
ノプロピル・トリメトキシシラン、３−（２−アミノエ
チル）−アミノプロピル・トリエトキシシラン、３−
（２−アミノエチル）−アミノプロピル・メチル・ジメ
トキシシラン、３−アニリノプロピル・トリメトキシシ
ランや、アルキルアミン塩類、四級アンモニウム塩類の
ほか、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる各種変性
アミンなどを挙げることができ、好ましくは、３−アミ
ノプロピル・トリメトキシシラン、３−アミノプロピル
・トリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）−ア
ミノプロピル・トリエトキシシランである。

【００４９】上記有機金属化合物等としては、例えば、
下記一般式（３）で表される化合物（以下「有機金属化
合物（３）」という）、同一のスズ原子に結合した炭素
数１〜１０のアルキル基を１〜２個有する４価スズの有
機金属化合物（以下「有機スズ化合物」という）、ある
いは、これらの化合物の部分加水分解物などを挙げるこ
とができる。Ｍ（ＯＲ³）p （Ｒ⁴ＣＯＣＨＣＯＲ⁵）q （３）〔式中、Ｍはジルコニウム、チタンまたはアルミニウム
を示し、Ｒ³およびＲ⁴は、同一または異なって、エチル
基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、
ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ
−ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基などの炭
素数１〜６の１価の炭化水素基を示し、Ｒ ⁵は、Ｒ³およ
びＲ⁴ と同様の炭素数１〜６の１価の炭化水素基のほ
か、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−
プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、
ｔ−ブトキシ基、ラウリルオキシ基、ステアリルオキシ
基などの炭素数１〜１６のアルコキシル基を示し、ｐお
よびｑは０〜４の整数で、（ｐ＋ｑ）＝（Ｍの原子価）
である。〕

【００５０】有機金属化合物（３）の具体例としては、
例えば、（イ）テトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム、トリ−ｎ−
ブトキシ・エチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−
ｎ−ブトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコ
ニウム、ｎ−ブトキシ・トリス（エチルアセトアセテー
ト）ジルコニウム、テトラキス（ｎ−プロピルアセトア
セテート）ジルコニウム、テトラキス（アセチルアセト
アセテート）ジルコニウム、テトラキス（エチルアセト
アセテート）ジルコニウムなどの有機ジルコニウム化合
物；（ロ）テトラ−ｉ−プロポキシチタニウム、ジ−ｉ−プ
ロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタニウ
ム、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセテート）
チタニウム、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセ
トン）チタニウムなどの有機チタン化合物；（ハ）トリ−ｉ−プロポキシアルミニウム、ジ−ｉ−プ
ロポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、ジ−
ｉ−プロポキシ・アセチルアセトナートアルミニウム、
ｉ−プロポキシ・ビス（エチルアセトアセテート）アル
ミニウム、ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナー
ト）アルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）
アルミニウム、トリス（アセチルアセトナート）アルミ
ニウム、モノアセチルアセトナート・ビス（エチルアセ
トアセテート）アルミニウムなどの有機アルミニウム化
合物などを挙げることができる。

【００５１】これらの有機金属化合物（２）およびその
部分加水分解物のうち、トリ−ｎ−ブトキシ・エチルア
セトアセテートジルコニウム、ジ−ｉ−プロポキシ・ビ
ス（アセチルアセトナート）チタニウム、ジ−ｉ−プロ
ポキシ・エチルアセトアセテートアルミニウム、トリス
（エチルアセトアセテート）アルミニウム、あるいは、
これらの化合物の部分加水分解物が好ましい。

【００５２】有機スズ化合物の具体例としては、例え
ば、（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣ₁₁Ｈ₂ ₃）₂、（Ｃ₄Ｈ₉）
₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣＨ₃）₂、（Ｃ₄Ｈ₉）₂
Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ₄Ｈ₉）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）
₂Ｓｎ（ＯＣＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯ
Ｃ₁₁Ｈ₂₃）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨＣ
ＯＯＣＨ₃ ）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ
ＣＯＯＣ₄Ｈ₉）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝Ｃ
ＨＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ＝
ＣＨＣＯＯＣ₁₆Ｈ₃₃）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣ
Ｈ＝ＣＨＣＯＯＣ₁ ₇Ｈ₃₅）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＯＣ
ＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ₁₈Ｈ₃₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂ＳｎＯ
ＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ₂₀Ｈ₄₁）₂、

【化１２】（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＯＣＯＣ₁₁Ｈ₂₃）₃、（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓ
ｎ（ＯＣＯＮａ）₃などのカルボン酸型有機スズ化合
物；

【００５３】（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ
₈Ｈ₁₇）₂、（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ
₁₇）₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、
（Ｃ₈Ｈ₁₇） ₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₂、
（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＯＯＣ₁₂Ｈ₂₅）₂、（Ｃ₈
Ｈ₁₇）₂Ｓｎ（ＳＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＣ₁₂Ｈ₂₅）₂、（Ｃ₄
Ｈ₉）Ｓｎ（ＳＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₃、（Ｃ₈
Ｈ₁₇）Ｓｎ（ＳＣＯＣＨ＝ＣＨＣＯＯＣ₈Ｈ₁₇）₃、

【化１３】などのメルカプチド型有機スズ化合物；

【００５４】（Ｃ₄Ｈ₉）₂Ｓｎ＝Ｓ、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂Ｓｎ
＝Ｓ、

【化１４】などのスルフィド型有機スズ化合物；

【００５５】（Ｃ₄Ｈ₉）ＳｎＣｌ₃、（Ｃ₄Ｈ₉）₂ＳｎＣ
ｌ₂、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂ＳｎＣｌ₂、

【化１５】などのクロライド型有機スズ化合物；

【００５６】（Ｃ₄Ｈ₉）₂ＳｎＯ、（Ｃ₈Ｈ₁₇）₂ＳｎＯ
などの有機スズオキサイドや、これらの有機スズオキサ
イドとエチルシリケート、マレイン酸ジメチル、マレイ
ン酸ジエチル、フタル酸ジオクチルなどのエステル化合
物との反応生成物などを挙げることができる。

【００５７】触媒は、例えば、単独でまたは２種以上を
混合して使用することができ、また亜鉛化合物やその他
の反応遅延剤と混合して使用することもできる。これら
の触媒は、固形分１００重量部に対して、通常、例えば
０．５〜５０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部用
いられる。また遊離の水酸基のみの反応が進み、エポキ
シ環を開環させない反応条件で反応させることが好まし
い。

【００５８】本発明のポリシロキサン変性エポキシ樹脂
において、結合させるポリシロキサンはＳｉＯ₂に換算
して５〜５０％の重量であることが好ましい。また、主
剤としてポリシロキサン変性エポキシ樹脂を未変性のエ
ポキシ樹脂と混合したものを用いることもできる。

【００５９】本発明の接着剤に用いられる硬化剤は、例
えば、脂肪族アミン（代表的なものとしてジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、ジプロピレンジアミン、メタキシリレンジア
ミン、ジエチルアミノプロピルアミン）、脂環族アミン
（代表的なものとしてメンセンジアミン、イソホロンジ
アミン、Ｎアミノエチルピペラジン、３，９−ビス（３
−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトラオイサ
スピロ（５，５）ウンデカンアダクト、１，３−ビス
（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノ−
３−メチルシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノ
シクロヘキシル）メタン）、芳香族アミン（代表的なも
のにメタキシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ン、ジアミノジフェニルスルホン、ｍ−フェニレンジア
ミン）、酸無水物（代表的なものにドデセニル無水コハ
ク酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ
無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水トリメリッ
ト酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水ヘット酸）な
ど従来のエポキシ樹脂を主剤とした接着剤の硬化剤が使
用できるが、ジシアンジアミド（Ｈ₂Ｎ−Ｃ（ＮＨ）−
ＮＨ−ＣＮ）、またはその誘導体（代表的なものにｏ−
トリルビグアニド、α−２，５−ジメチルビグアニド、
α，ω−ジフェニルビグアニド、５−ヒドロキシナフチ
ル−１−ビグアニド、α，α’−ビスグラニルグアニジ
ノジフェニルエーテル、フェニルビグアニド、ｐ−クロ
ルフェニルビグアニド、α−バンジルビグアニド、α，
α’−ヘキサメチレン［ω−（ｐ−クロルフェニル）］
ビグアニド、ｏ−トリルビグアニド亜鉛塩、ジフェニル
ビグアニド鉄塩、フェニルビグアニド銅塩、ビグアニド
ニッケル塩、エチレンビスビグアニド塩酸塩、ラウリル
ビグアニド塩酸塩、フェニルビグアニドオキサレート）
を用いると常温で硬化反応がおこらず、あらかじめ主剤
と硬化剤を混合した状態で保存できる一液型の接着剤と
して使用できるために作業性に優れ、またＢステージを
安定に得ることができるので好ましい。硬化剤の配合比
率は当量または当量の６０％以上であれば、接着後に十
分な接着強度、弾性率、耐インク性、耐久性を得ること
ができる。

【００６０】さらに、ポリシロキサン変性エポキシ樹脂
の主剤および硬化剤に加えて、ポリアミンをエポキシ樹
脂、エチレンオキシド、プロピレンオキシドのアダクト
として添加すると、反応促進剤としてはたらき、硬化温
度を低下させることができる。特に脂肪族アミンエポキ
シアダクトを反応促進剤として用いることにより１００
℃以下で硬化反応が開始するので、熱膨張による接着位
置精度の低下やインクの吐出エネルギーを発生させる圧
電素子の劣化をおこさない温度で硬化させても接着後に
十分な接着強度、弾性率、耐インク性、耐久性を得るこ
とができる。

【００６１】その他に、微粒子を分散添加することによ
り接着剤の粘度、接着後の厚さを制御することができ
る。アルミナ、シリカなどを、径が０．０１〜１０μｍ
の範囲で単独もしくは２種類以上添加することが好まし
い。また、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などを
分散添加することにより接着後の弾性率を増すことがで
きる。

【００６２】次に、本発明の接着剤をインクに接する接
合部分に用いたインクジェットヘッドに使用可能なイン
クについて説明する。

【００６３】本発明のインクジェットヘッドで吐出させ
ることのできるインクには、例えば、水性溶媒に水溶性
染料を溶解させた水性染料インク、油性溶媒に油溶性染
料を溶解させた油性染料インク、水性溶媒に水に不溶ま
たは難溶の染料を分散させた分散染料インク、水性溶媒
または油性溶媒に顔料を分散させた水性または油性の顔
料インクなどが挙げられる。溶媒として使用される代表
的な化合物としては、例えば、水、アルコール類（例え
ばメタノール、エタノール、プロパノール）、脂肪族炭
化水素、芳香族炭化水素、ナフテン系炭化水素、オレフ
ィン系炭化水素、脂肪酸及び脂肪酸エステル、安息香酸
エステル、フタル酸エステル、アミド類（例えば、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、ケトン
あるいはケトアルコール類（例えば、アセトン、メチル
エチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコー
ル等）、ポリアルキレングリコール類（例えば、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール等）、ア
ルキレングリコール類（例えば、エチレングリコール、
プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチ
レングリコール、１、２、６−ヘキサントリオール、チ
オジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレング
リコール等）、グリセリン、エーテル類（例えばアニソ
ール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレング
リコールブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル
（またはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモ
ノメチル（またはエチル）エーテル等）等が挙げられ、
通常は、それら幾つかの混合物が用いられる。

【００６４】顔料は、水、油などに不溶の白色または有
色の粉体である。染料には、直接染料、酸性染料、反応
性染料、塩基性染料、分散染料などがあり、単独で、あ
るいは、複数種類を併用して溶媒中に溶解または分散さ
れて使用される。分散染料とは油には可溶であるが、水
に不溶または難溶で、水中に分散した系での染色に用い
られる染料を指す。

【００６５】これらの顔料及び分散染料は、分散剤及び
その他所望する諸目的に応じて必要な添加物と共に混合
して分散機により分散して用いられる。分散剤として
は、例えば界面活性剤が用いられ、この界面活性剤とし
ては、陽イオン性、陰イオン性、両性、非イオン性のい
ずれも用いることができる。また、インクジェットヘッ
ド用のインクには、インク液滴のメディア中への浸透を
加速するために、分散剤とは別に界面活性剤を添加する
ことが好ましい。この界面活性剤としては、インクに対
して保存安定性等に悪影響を及ぼさないものであれば特
に限定されるものではなく、例えば、分散剤として用い
られる界面活性剤と同様のものを用いることができる。

【００６６】本発明のインクジェットヘッドに用いられ
るインクには、電気伝導度調節剤を添加することもでき
る。電気伝導度調節剤としては、例えば、塩化カリウ
ム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウ
ム、塩化ナトリウムなどの無機塩やトリエタノールアミ
ンなどの水溶性アミンが用いられる。

【００６７】また、本発明のインクジェットヘッドに用
いられるインクには、吐出安定性、プリントヘッドやイ
ンクカートリッジとの適合性、保存安定性、画像保存
性、その他の諸性能向上を目的として、必要に応じて、
更に、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防錆剤等を添加する
こともできる。

【００６８】本発明のインクジェットヘッドは、通常の
印字用のインク以外にもさまざまな化合物をそのまま、
または溶媒に溶解又は分散させて吐出することができ、
液晶用カラーフィルターの製造、有機ＥＬディスプレイ
の製造などに応用することができる。

【００６９】

【発明の実施の形態】以下、この発明のインクジェット
ヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法に係る実施
の形態を説明するが、この発明の態様はこれに限定され
るものではない。

【００７０】（第１の実施の形態）図１はせん断モード
型のインクジェットヘッドの斜視図であり、図２は圧電
素子の変形を示す図であり、図３は接着剤層を含めた部
分断面図である。

【００７１】インクジェットヘッド１は、基材２上に、
分極した圧電素子２ｂを取り付けて溝２ａを複数形成
し、この溝２ａの両隔壁となる圧電素子２ｂの内側に電
極３（図２、図３参照）を設け、カバー基板４（図３参
照）を取り付けて溝２ａの天井を塞ぎ、さらに溝２ａの
出口側をノズルプレート５で覆い、入口側をインクの流
動を制限する部材である供給プレート６で覆い、インク
を吐出させるためのエネルギーを発生させる圧力室Ａと
空気室Ｂを交互に複数形成し、供給プレート６側にイン
ク供給部７を接続している。

【００７２】ノズルプレート５には、圧力室Ａに対応す
る部分にノズル孔５ａが形成される。このノズル孔５ａ
を吐出方向に細くなるように形成すると、インクの流動
抵抗が低くなり、また気泡が排出されやすいので好まし
い。供給プレート６には、圧力室Ａに対応する部分にイ
ンク導入口６ａが形成される。

【００７３】インク導入口６ａの大きさは、圧力室断面
と同じ大きさにすると、ここに気泡が停滞しないので好
ましいが、インク導入口６ａを絞ることにより圧力室内
のインクの圧力波の振動や、ノズル孔内のインクメニス
カスの振動を抑制することができ、インク吐出後の圧力
室内やノズル孔内のインクの状態が早く初期状態に復帰
するので、高速駆動を行う場合には、たとえばインク導
入口６ａの大きさをノズル孔と同じ大きさにすると駆動
が安定するので好ましい。

【００７４】溝２ａは、長さ０．５〜１０．０ｍｍ、深
さ５０〜１０００μｍ、幅１０〜１０００μｍ程度にす
るのが好ましく、印刷密度の倍の密度で設ける。例え
ば、１８０ＤＰＩで印刷したければ、２５４００／３６
０＝７０μmおきに設ける。空気室Ｂの溝幅は、圧力室
Ａの溝幅より狭い方が、ノズル密度を高めることができ
るので好ましい。しかし、必要に応じて空気室の溝幅を
適宜選択することが好ましい。

【００７５】このように、基材２、分極した圧電素子２
ｂ、カバー基板４、ノズルプレート５及び供給プレート
６によりヘッド本体が構成され、ヘッド本体に圧力室Ａ
と空気室Ｂを圧電素子２ｂからなる隔壁で区画して交互
に複数形成されている。ヘッド本体は、圧力室Ａの出口
側にインクを吐出するノズル孔５ａを有するとともに、
圧力室Ａの入口側にノズル孔５ａと対向する位置にイン
ク導入口６ａを有し、このインク導入口６ａからノズル
孔５ａへインクを供給する圧力室Ａ兼インク流路が形成
されている。

【００７６】インクジェットヘッドの電極３の形成は、
例えば、基材２に圧電素子２ａを取り付け、その頭頂部
に保護膜を設けた後、溝隔壁の延長面と一定の角度をな
す面内にある蒸発源から、電極となる金属を蒸発させて
圧電素子全面に金属を蒸着し、この金属の蒸着後に保護
膜を除去して電極３を形成する。このようにすることに
より、簡単に溝隔壁に電極３を形成することができる。
電極となる金属には、例えば、金、銀、アルミニウム、
パラジウム、ニッケル、クロム、タンタル、チタン等を
用いることができる。特に、電気的特性、耐蝕性、加工
性の点から、金、アルミニウム、ニッケルクロム合金が
好ましい。また、無電解メッキにより、金、銀、銅、ニ
ッケルの電極を形成してもよい。

【００７７】圧力室Ａ及び空気室Ｂの左右隔壁（圧電素
子）に別々に形成した電極３を互に繋ぐ接続電極の形成
には、例えば、圧電素子２ｂにカバー基板４を接合した
後にインク供給側端面とカバー基板４の上面を感光性樹
脂層でマスクし、基材２の溝底壁部の一端を蒸着して各
溝内部の両隔壁に設けた電極３と連通する接続電極を形
成することにより、簡単に各溝内部の両隔壁に設置され
た電極３，３と連通する接続電極を形成することができ
る。

【００７８】そして、各溝内部の両隔壁に設けられた電
極３，３と接続電極を含む面にポリパラキシリレン被膜
（以下、パリレン膜という）を被着して、電極３，３及
び接続電極を絶縁することができる。これは、圧力室Ａ
の電極に電圧を掛け、導電性のインクを使用する場合
に、短絡して、吐出できなくなったり、インクを電気分
解して、気泡を発生させたり、電極を腐蝕させたりする
ことを防止するためである。この絶縁膜としては、パリ
レン膜を用いることが好ましい。このパリレン膜は、固
体のジパラキシリレンダイマーを蒸着源とするＣＶＤ
（ｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｕｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法により形成する。即ち、ジパラキシリレンダイマ
ーが気化、熱分解して発生したジラジカルパラキシリレ
ンが、ヘッド基体上に吸着し重合反応して被膜を形成す
るものである。

【００７９】パリレン膜を設けた圧力室に気泡が混入す
ると、パリレン膜面に付着してこびりつき、抜けにく
い。このためパリレン膜の表面を酸素プラズマ処理し
て、親水化することが好ましい。

【００８０】本実施の形態では、ヘッド本体に圧力室Ａ
と空気室Ｂを隔壁で区画して交互に複数形成されてお
り、圧電素子２ａの変形の影響が、空気室Ｂで遮断さ
れ、他の圧力室Ａに及ばないので、全圧力室Ａから同時
に吐出でき、高い周波数で駆動できるようになってい
る。しかし、空気室Ｂを設けずに隣り合う圧力室Ａを同
時に吐出しないように位相をずらして駆動することも可
能である。更に、圧力室Ａにインク導入口６ａからノズ
ル孔５ａへインクを供給するストレートなインク流路を
形成することにより、インク流路に屈曲部を持たないの
で、ここに、気泡が停滞しないようにしているが、カバ
ー基板や基材にインク導入口を設ける構成も可能であ
る。

【００８１】本実施の形態のインクジェットヘッド１に
使用する圧電素子は、チタン酸ジルコン酸鉛（商品名Ｐ
ＺＴ）が、充填密度が大きく、圧電定数が大きく、加工
性が良いので好ましい。ＰＺＴは、焼成後、温度を下げ
ると、急に結晶構造が変化して、原子がズレ、片側がプ
ラス、反対側がマイナスという双極子の形の細かい結晶
の集まりになる。こうした自発分極は方向がランダム
で、極性を互いに打ち消しあっているので、更に分極処
理が必要となる。

【００８２】分極処理は、ＰＺＴの薄板を電極で挟み、
シリコン油中に漬けて、１０〜３５ｋｖ／ｃｍ程度の高
電界を掛けて分極する。分極したＰＺＴに、図３に示す
ように分極方向に直角に電圧を掛けると、圧電素子（Ｐ
ＺＴ）の隔壁が圧電滑り効果により、斜め方向にくの字
形に剪断変形して、圧力室Ａの容積が膨張して、インク
供給部７からインクが圧力室Ａに供給される。この時、
圧力室内に負の圧力波が発生して、インク中を伝わり、
時間Ｌ／ｖ（Ｌ：圧力室の長さ、ｖインク中の音速）経
過すると、圧力波が圧力室末端に到達して反射され、位
相が反転して正の圧力波になる。この時、電極に印加し
た電圧をグランドに落とすと、圧電素子の隔壁の変形が
無くなり、圧力室Ａの容積が縮小してインクに圧力が掛
かる。反転した正の圧力波と、壁からの圧力が加え合わ
さって、高い圧力がインクに掛かり、ノズル孔５ａから
インクが吐出される。圧電素子の変形量が大きい程、イ
ンクに掛かる力が大きくなり、インク滴の吐出速度が早
くなり、吐出の直進性が高くなり、画像の解像度が向上
する。

【００８３】圧電素子の変形を大きくするためには、１
枚のＰＺＴを使用して、図２（ａ）に示すように、その
上半分に電極を設けて、上半分を変形させるよりも、図
２（ｂ）に示すように２枚のＰＺＴを、分極方向が反対
になるように接合して、全面に電極を設け、２枚のＰＺ
Ｔに電圧を掛けて使用することが好ましい。これはシェ
ブロン型として特公平６−６１９３６号公報、特公平６
−６３７５号公報に開示されている。２枚のＰＺＴを分
極方向が反対になるように接合して使用すると、１枚の
ＰＺＴの場合よりせん断変形量が倍になるので、同じ変
形量を得るには、駆動電圧が１／２ですむ。反対方向に
分極した２枚のＰＺＴを接合し、それを基材に接合して
隔壁を形成し、圧力室の電極に電圧を掛ける場合には、
隔壁の全面に電極を設け、溝の底部には設けないように
することが好ましい。

【００８４】本実施の形態では、図３に示すように、こ
の分極した２枚の圧電素子を接着剤８０で接合した圧電
素子２ｂを用い、それを基材２に接着剤８で接合するこ
とによって、隔壁により区切られるインク流路を備えた
ヘッド本体を形成し、隔壁の側面に金属を蒸着させて電
極を形成した後、このヘッド本体にカバー基板４を接着
剤８で接合して覆っている。

【００８５】圧電素子と圧電素子間の接着剤８０による
接合では、接着剤層の硬化後の厚みを１０〜１５μｍ以
下にすることが好ましく、これにより２枚の圧電素子間
の接着の信頼性が十分となり、インクもれを起こし難
く、電極の接続が阻害される虞を少なくできる。また、
基材と圧電素子間の接着剤８による接合、及びカバー基
板とヘッド本体間の接着剤８による接合では、接着剤層
の硬化後の厚みを２μｍ以下にすることが好ましく、こ
れにより圧電素子隔壁の変形を吸収してしまう虞を少な
くできる。

【００８６】このようにして、２枚の圧電素子を分極方
向が反対になるように接着剤で接合した圧電素子２ｂ
を、基材２に接着剤で接合して溝２ａを形成して、溝２
ａの両隔壁に電極３を設けてから、溝２ａの天井をカバ
ー基板４で塞ぐように接着剤で接合し、溝２ａの入口、
出口を、インク導入口を持つ供給プレート６とノズル孔
を持つノズルプレート５で塞ぐようにそれぞれ接着剤で
接合する。

【００８７】基材２及びカバー基板４には、例えば、脱
分極したＰＺＴ、フォルステライト（２ＭｇＯ・ＳｉＯ
₂）、ホトベール（住金ホトンセラミックス社製のホウ
ケ酸ガラスを主成分にフッ素金雲母及びジルコニアを含
む特殊セラミック）、ＭｇＯ−ＴｉＯ₂−ＣａＯの３成
分系セラミック、ＢａＴｉＯ₃、焼結アルミナ、石英ガ
ラス類、焼結コーデュライト、焼結ムライトのいずれ
か、またはジルコニア、安定化ジルコニア、部分安定化
ジルコニア、ジルコニア強化セラミックス、正方晶ジル
コニア多結晶体等を使用することが好ましい。

【００８８】また、ノズルプレート５及び供給プレート
６は、例えば、ステンレス、ポリイミド、ポリサルホ
ン、ポリリエーテルサルホンなどの金属や樹脂が使用さ
れる。ノズルプレート５および供給プレート６は接着前
にレーザー穿孔、機械穿孔によりノズル孔またはインク
導入口を形成してもよいし、接着後にレーザー穿孔によ
りノズル孔またはインク導入口を形成してもよい。また
ノズルプレート５の吐出側の面は撥インク処理されるこ
とが多いが、接着前の接着面に撥インク処理させると接
着剤による十分な接合が行われなくなる可能性があるの
で、接着前に撥インク処理を行う場合は、接着面が撥イ
ンク処理されないようにすることが好ましい。

【００８９】いずれの場合においても、接着剤による接
合を行う際には、接着剤の塗設面は親水化処理をして濡
れ性を増しておくことが好ましい。濡れ性を増す処理と
しては界面活性剤や、酸又はアルカリによる洗浄や、オ
ゾン処理、コロナ放電処理、プラズマ処理が好ましい。

【００９０】本実施の形態では、基材と圧電素子間の接
合、及びカバー基板とヘッド本体間の接合を行う接着剤
８、および圧電素子と圧電素子間の接合を行う接着剤８
０に、ポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着
剤を用いるとともに、ノズルプレート５の接合、および
供給プレート６の接合を行う接着剤にもポリシロキサン
変性エポキシ樹脂を含有する接着剤を用いて、インクジ
ェットヘッドを製造した。基材とカバー基板には脱分極
したＰＺＴ、ノズルプレート５にはポリイミドを用い
た。このポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接
着剤の処方の具体例を次に説明する。

【００９１】構造式１（ｎ＝１、ｍ＝１０〜３０を主と
した混合物）の主剤にジシアンジアミドを硬化剤として
当量の８０％、ジエチレントリアミンのフェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂のアダクトを反応促進剤として４
重量％加えたものを接着剤Ａとし、構造式１（ｎ＝２、
ｍ＝１０〜３０を主とした混合物）と未変性のビスフェ
ノールA型エポキシ樹脂（ｎ＝１）を１：１の割合で混
合した主剤にジシアンジアミドを硬化剤として当量の８
０％、ジエチレントリアミンのフェノールノボラック型
エポキシ樹脂のアダクトを反応促進剤として４重量％加
えたものを接着剤Ｂ、として用意した。接着剤Ａの粘度
は２５℃で３００００センチポイズ、接着剤Ｂの粘度は
２５℃で５００００センチポイズであった。

【００９２】各接着剤Ａ、Ｂを接合する一方の部材にス
クリーン印刷法で塗設し、２℃／分の昇温速度で８０℃
に昇温した後に３０分間この温度を維持して硬化してＢ
ステージ化させた。その後室温に冷却した後に、もう一
方の部材と重ね合わせ、１ｋｇ／ｃｍ²の圧力をかけな
がら１℃／分の昇温速度で１００℃に昇温した後に３０
分間この温度を維持して硬化させた。硬化後に冷却し、
寸法を測定すると、それぞれの部材の室温での寸法を維
持したまま接合され、そりやずれがなかった。また接着
剤のはみ出しも見られなかった。接着剤の変形による圧
力損失が小さく、吐出効率が高いインクジェットヘッド
を得ることができた。

【００９３】こうして製造したインクジェットヘッドの
耐インク性を調べるために、インクに長時間浸漬し、イ
ンクにその一部が接する接着剤である接着剤Ａ、Ｂが、
インク中の溶媒で膨潤することによる重量変化を測定し
たときのその変化率から各接着剤の耐インク性を評価し
た。各種の溶媒に６０℃で１週間（１６８時間）浸漬す
る加速試験をおこなった結果、重量変化が４％以下であ
れば特に長期に渡り充分実用に耐え得るものであった。

【００９４】また、ヘッドを実際に駆動し、耐久試験を
行った。１０⁸ショット以上射出できれば実用に耐え得
るものであり、１０¹⁰ショット以上射出できればヘッド
の交換がほとんど不要となり好ましいものである。

【００９５】インク浸漬試験と耐久試験の結果を比較例
ともに以下の表１に示す。全く実用に耐え得ないものを
×、一応実用に耐え得るものは△、充分実用に耐え好ま
しいものを○、また充分実用に耐え、１０¹⁰ショットの
耐久試験後に分解して検査したところほとんど初期の状
態を維持していて劣化がなかったより好ましいものを◎
とした。

【００９６】

【表１】

【００９７】本実施の形態では、導電性インクを使用
し、インクに触れる電極に駆動電圧を印可する場合は電
極保護膜が必要となるために、パリレン膜などの絶縁膜
を形成することがある。接着剤による接合後に、パリレ
ン膜を気相合成法（ＣＶＤ法）によって、電極保護と同
時にインクに接する接着剤部分の全体を被覆すれば、そ
の接着剤部分もパリレン膜により保護されるために、接
着剤自体での耐インク性は必ずしも必要なくなる。しか
し、パリレン膜を気相合成法で形成するためには開口部
が必要であり、吐出のための圧力を発生させる圧力室を
完成させるために、少なくとも最後に接合される部材の
接着剤は、パリレン膜を気相合成法で形成して保護する
ことができない。圧力室の製造ではノズルプレートまた
は供給プレートを最後に接合することが多い。

【００９８】一方、非導電性のインクを吐出させる場合
や圧力室内の電極を常に接地電位として駆動させる場合
は、必ずしも圧力室内に保護膜を設ける必要はない。

【００９９】本実施例においては、ノズルプレートの接
合前にパリレン膜で他のインクに接する接着剤部分に被
覆をした場合と、被覆をせずに圧力室内の電極を常に接
地電位として駆動させた場合の両方の試験を行ったが、
ノズルプレート部分の接着部分のみがインクに触れる場
合と、他の接着部分もインクに触れる場合で差は見られ
なかった。

【０１００】ノズルプレートのノズル孔の径５〜５０μ
ｍ程度であり、接着剤がノズル孔内に付着すると吐出し
なくなったり、吐出されるインク滴が小さくなったりし
て性能に重大な影響を及ぼす。また、ノズルプレートに
は複数の圧力室に対応して複数のノズル孔が開けられて
いる。したがって、ノズルプレートの接着剤による接合
に要求される位置精度は、ノズル孔の径、ノズルプレー
トを接合する面のインク流路または圧力室の大きさなど
によって異なるが、通常のインクジェットヘッドではノ
ズル径以下の精度であることが好ましい。ノズル孔の間
隔は１０〜１０００μｍで、６４〜１０２４程度のノズ
ル孔が開けられているものが多いが、更にノズルの数は
多くなる傾向にある。プリントしようとする紙幅全体を
一度にプリントする方式のものでは、例えば７０００ノ
ズル、全幅が３０ｃｍのものが知られており、この場合
３０ｃｍの範囲で１０μｍ程度の位置精度であることが
好ましく、これは３３ｐｐｍに相当する。

【０１０１】また更に、ノズルプレートに使用されるス
テンレスなどの熱膨張率は、小さいものでも１℃あたり
１０ｐｐｍ程度以上であることを考慮すると、熱膨張率
が異なる部材間の接合では、接着時の加熱で、いかに接
着の位置精度を維持することが難しいかがわかる。そこ
で、本実施の形態では、ポリシロキサン変性エポキシ樹
脂を含有する接着剤を用いてＢステージ化工程を経て接
合を行っている。一方の部材に接着剤を塗設し、加熱し
て半硬化させてＢステージ化することで、接着剤の流動
性が失われ、また粘着性のある状態となる。これを室温
まで冷却し、もう一方の部材と重ねるとＢステージ化し
た接着剤の粘着力により二つの部材の相対的な位置が固
定されるため、熱膨張率の差による接着時の位置ずれが
ない。このとき、Ｂステージ化した接着剤は流動性がな
いのではみ出したり、流れ出したりすることがない。そ
の後、重ね合わせた２つの部材を加圧しながら加熱する
ことにより接着剤を硬化させて接合を完了している。

【０１０２】本実施の形態では、接合する圧電素子の温
度が上がると、圧電素子の圧電効果が失われるために、
硬化温度を一定の温度より高い温度にすることは好まし
くない。圧電効果が失われる温度は圧電素子の種類、成
分や製造方法によっても異なるが、一般的に圧電効果の
効率の高い圧電素子ほどこの温度が低い。本実施の形態
のインクジェットヘッドに好ましいインク吐出効率が得
られる圧電素子では１２０℃を超えると圧電効果の効率
が低下するので、接着剤のＢステージ化、硬化は１２０
℃以下で行うことが好ましく、本実施の形態のポリシロ
キサン変性エポキシ樹脂を含有する接着剤は、このよう
な低温でのＢステージ化および硬化を実現できるもので
ある。

【０１０３】また、圧力室は圧電素子によって発生させ
る圧力でインクを吐出させるものなので、圧力室がその
圧力で変形してしまうとインクを吐出させる圧力が逃げ
てしまい、効率よくインクを吐出させることができな
い。圧力室を構成する複数の部材の接合に使用する接着
剤の弾性率が低いと、圧力室が変形し、インクジェット
ヘッドの効率が低下する。従って圧力室を構成する部材
の接合に使用する接着剤は、硬化後の弾性率が高いこと
が好ましく、１００ｋｇ／ｃｍ²以上であることが好ま
しい。本実施の形態のポリシロキサン変性エポキシ樹脂
を含有する接着剤は、この弾性率をも満たすものであ
る。

【０１０４】なお、本実施の形態では、基材２と圧電素
子２ｂを別部材で構成し、両者を接着剤で接合した例を
示したが、例えば、分極した２枚のＰＺＴ基板を貼り合
わせた圧電素子のヘッド基板を用意し、ダイヤモンド砥
石等により溝２ａを形成する構成を採用することもでき
る。この場合にはヘッド構造が単純になる。

【０１０５】（第２の実施の形態）図４は圧力室壁に設
けた圧電素子の伸縮変形によって圧力室の体積を変化さ
せるタイプのインクジェットヘッドの概略断面図であ
る。

【０１０６】具体的には、例えば、複数のノズル孔１５
ａが設けられた金属製のノズルプレート１５と、圧力室
Ａのインク導入側に設けられてインクの流動を制限する
部材である、複数のインク導入口１６ａが設けられた金
属製の供給プレート１６とを、流路プレート１２ａを挟
んで積層、接合することにより、前記ノズル孔１５ａに
インクを導くインク流路と、前記インク導入口１６ａに
インクを導くインク供給流路とを、それぞれ内部に形成
せしめ、これに金属や合成樹脂製のプレート１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄの積層体にて形成された、前記各ノズル孔
１５ａおよびインク導入口１６ａに対応する複数の開口
を有する部材を重ね合わせて接着一体化することによ
り、前記ノズル孔１５ａおよびインク導入口１６ａの背
後に、それぞれ、圧力室Ａを形成すると共に、圧力室Ａ
の壁部に圧電素子１３を固着することによって形成され
る。

【０１０７】インクジェットヘッド１０は、圧力室Ａに
供給されたインクが、ノズルプレート１５に設けられた
ノズル孔１５ａを通じて、吐出されるようになってい
る。より詳細には、ノズルプレート１５と、圧力室のイ
ンク導入側に開口を有しインクの流動を制限する部材で
ある供給プレート１６が、それらの間に流路プレート１
２ａを挟んで重ね合わされ、接着剤によって一体的に接
合されてなる構造とされている。

【０１０８】また、ノズルプレート１５には、インク吐
出用のノズル孔１５ａが、複数個（図示せず）、形成さ
れていると共に、供給プレート１６および流路プレート
１２ａには、各ノズル孔１５ａに対応する位置におい
て、板厚方向に貫通する通孔が、該ノズル孔１５ａより
も所定寸法大きな内径をもって形成されている。

【０１０９】さらに、供給プレート１６には、インク導
入口１６ａ（オリフィス孔）が、複数個（図示せず）、
形成されていると共に、流路プレート１２ａに設けられ
た窓部が、ノズルプレート１５および供給プレート１６
にて、両側から覆蓋されることにより、それらノズルプ
レート１５と供給プレート１６との間に、各インク導入
口１６ａに連通せしめられたインク供給流路が形成され
ている。また、供給プレート１６には、インク供給流路
に対して、インクタンクから導かれるインクを供給する
供給口が設けられている。

【０１１０】なお、各プレート１５，１６，１２ａは、
ノズル孔１５ａおよびインク導入口１６ａを高い寸法精
度で形成するうえで、一般にプラスチックや、ニッケル
乃至ステンレスといった金属を使用することが好まし
い。また、インク導入口１６ａは図示されているよう
に、インク流通方向に向って小径化するテーパ形状をも
って、形成することが望ましい。

【０１１１】一方、供給プレート１６の反対側には、閉
塞プレート１２ｄと接続プレート１２ｂが、スペーサプ
レート１２ｃを挟んで重ね合わされてなる構造をもっ
て、一体的に形成されている。

【０１１２】接続プレート１２ｂには、供給プレート１
６に形成された通孔およびインク導入口１６ａに対応す
る位置に、連通用開口部がそれぞれ形成されている。

【０１１３】また、スペーサプレート１２ｃには、長手
矩形状の窓部が、複数個形成される。そして、それら各
窓部に対して、接続プレート１２ｂに設けられた各連通
用開口部が開口するように、スペーサプレート１２ｃ
が、接続プレート１２ｂに対して重ね合わされている。

【０１１４】このスペーサプレート１２ｃの、接続プレ
ート１２ｂが重ね合わされた側とは反対側の面には、閉
塞プレート１２ｄが重ね合わされていて、この閉塞プレ
ート１２ｄで、窓部の開口が覆蓋されている。それによ
って、各連通用開口部を通じて外部に連通されたインク
の圧力室Ａが形成されている。

【０１１５】閉塞プレート１２ｄ、スペーサプレート１
２ｃおよび接続プレート１２ｂは、セラミックスで構成
されることが好ましい。このセラミックスの材質は、成
形性等の点から、アルミナ、ジルコニア等を使用するこ
とが好ましい。閉塞プレート１２ｄの板厚は好ましくは
５０μｍ以下、より好ましくは３〜１２μｍ程度、接続
プレート１２ｂの板厚は好ましくは１０μｍ以上、より
好ましくは５０μｍ以上、スペーサプレート１２ｃの板
厚は好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは１００μ
ｍ以上である。

【０１１６】このようにして形成された圧力室Ａは、セ
ラミックスの一体焼成品として形成することもできる
が、各プレートを接着剤で接着して用いてもよい。

【０１１７】閉塞プレート１２ｄの外面上の、各インク
の圧力室Ａに対応する部位に、それぞれ、圧電素子１３
が設けられている。この圧電素子１３は、閉塞プレート
１２ｄ上に、下部電極１３ａ，圧電素子膜１３ｂおよび
上部電極１３ａからなる圧電作動部を、膜形成法によっ
て形成することによって形成されたものである。

【０１１８】この場合には閉塞プレート１２ｄとして、
酸化ジルコニウムを主成分とするセラミック基板を使用
することが好ましい。

【０１１９】酸化イットリウム、酸化セリウム、酸化マ
グネシウム、酸化カルシウムのうちの一つの化合物を単
体で若しくは組み合わせて添加、含有することにより、
酸化ジルコニウムは部分的に或いは完全に安定化され
る。それぞれの化合物の添加含有量は、酸化イットリウ
ムは２モル％〜７モル％、酸化セリウムは６モル％〜１
５モル％、酸化マグネシウム、酸化カルシウムは５モル
％〜１２モル％とすることが好ましいが、その中でも、
特に酸化イットリウムを部分安定化剤として用いること
が好ましく、その場合は２モル％〜７モル％、更に好ま
しくは２モル％〜４モル％とすることが望ましい。その
ような範囲で酸化イットリウムを添加・含有した酸化ジ
ルコニウムは、その主たる結晶相が正方晶若しくは主と
して立方晶と正方晶からなる混晶において部分安定化さ
れ、優れた基板特性を与えることとなる。

【０１２０】圧電作動部を構成する電極膜１３ａ，１３
ａの材料としては、熱処理温度並びに焼成温度程度の高
温酸化雰囲気に耐えられる導体であれば、特に規制され
るものではなく、例えば金属単体であっても、合金であ
っても良く、また絶縁性セラミックスやガラス等と、金
属や合金との混合物であっても、更には導電性セラミッ
クスであってもよい。好ましくは、白金、パラジウム、
ロジウム等の高融点貴金属類、或いは銀―パラジウム、
銀―白金、白金―パラジウム等の合金を主成分とする電
極材料が用いられる。

【０１２１】圧電作動部を構成する圧電素子膜１３ｂの
材料として好ましくは、ＰＺＴが用いられる。

【０１２２】圧電素子１３が一体的に設けられた、閉塞
プレート１２ｄ、スペーサプレート１２ｃおよび接続プ
レート１２ｂは、その接続プレート１２ｂが、図５に示
されているように、供給プレート１６に対して重ね合わ
され、接着剤を用いて一体化されている。圧電素子１３
の作動により、インク供給流路を通じて導かれたインク
が、インク導入口１６ａより圧力室Ａに供給され通孔を
通じ、ノズル孔１５ａより吐出されるインクジェットヘ
ッド１０が形成される。

【０１２３】本実施の形態では、ノズルプレート１５の
流路プレート１２ａへの接合、供給プレート１６の流路
プレート１２ａへの接合、及び供給プレート１６の接続
プレート１２ｂへの接合を行う接着剤に、第１の実施の
形態と同じポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する
接着剤を用い、第１の実施の形態と同様にしてインクジ
ェットヘッドを製造した。こうして製造されたインクジ
ェットヘッドは、それぞれの部材の室温での寸法を維持
したまま接合され、そりやずれの発生もなかった。また
接着剤のはみ出しも見られなかった。更に、耐インク性
の評価結果も第１の実施の形態と同様であった。

【０１２４】本実施の形態では、圧力室内に電極がない
ので、第１の実施の形態のようにパリレン膜等の保護膜
を設ける必要性はなく、インクに接する部分の接着剤に
よる接合には、寧ろ耐インク性が高い接着剤を用いるこ
とが好ましく、本実施の形態はこれを実現したものであ
る。これにより、圧力室は圧電素子によって発生させる
圧力で変形してインクを吐出させる圧力が逃げてしまう
ことがなく、効率よくインクを吐出させることができ
た。また、接着剤が圧力室内にはみ出したり流れ込んで
圧力室をふさいだり、狭隘化させたり、体積が変化する
と、インクの流れが変化したりインクにかかる圧力が変
化してインクの吐出に影響を与えることもなかった。

【０１２５】更に、接着時の温度による圧電素子への影
響もなく、圧電素子の圧電効果を失わせることもなかっ
た。ここで、圧電素子を施した閉塞プレート１２ｄを、
同じくポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する接着
剤を用いて、スペーサプレート１２ｃに接合し、接続プ
レート１２ｂに接合した場合でも、同様な結果を得るこ
とができた。

【０１２６】（第３の実施の形態）図５は圧力室壁に設
けた圧電素子の伸縮変形によって圧力室の体積を変化さ
せる第２の実施の形態と同様のタイプで、構造が異なる
インクジェットヘッドの概略断面図である。

【０１２７】基台２１ｂは一端部、図では下方に後述す
る圧電素子２３を固定するための側方に、突出した突部
が形成されており、上端面には圧力室Ａと圧電素子２３
とを隔離する振動板２４が固定される。振動板２４は、
圧電素子２３と当接する近傍に凹部を形成して圧電素子
２３の振動に応答しやすく形成される。振動板２４の表
面には流路形成部材及びインク導入口２６ａを有する供
給板を兼ねたスペーサ部材２２が固定されており、圧電
素子２３に対向する領域は振動板２４と協同して圧力室
を形成するよう構成され、またインク供給側のインク導
入口２６ａは、図示しないがインクの流動を制限するよ
う圧力室Ａの方向に流路が狭くなる形状とされる。スペ
ーサ部材２２の表面にはノズルプレート２５が固定され
ており、圧電材料と導電材料とをそれぞれ層状に交互に
積層した圧電素子２３の配列形態に合せて複数のノズル
孔２５ａが設けられている。また、インク供給側も、ノ
ズルプレート２５のノズル孔２５ａが設けられていない
部分より開口部が封止されてインク供給部２７が形成さ
れている。

【０１２８】圧電素子２３は、一端を振動板２４に固定
され、また他端の側方を基台２１ｂの突部に固定され
る。基台２１ｂは、その下端を固定部材２１ａに固定さ
れている。固定部材２１ａは、振動板２４、スペーサ部
材２２、及びノズルプレート２５を支持し、また基台２
１ｂを介して圧電素子２３の自由端（図中、上端）を振
動板２４に当接させている。そして図から明らかなよう
に、基台２１ｂは、一端が、圧電素子２３の自由端側の
端面とほぼ一致し、また他端が圧電素子２３の固定端側
よりも突出する大きさに構成される。このような構造を
したインクジェットヘッド２０は、圧電素子２３に設け
た電極に電圧を印加すると圧電素子２３が軸方向に伸張
し、圧電素子２３の先端に固定された振動板２４が伸張
しノズルプレート２５の方向に変位して圧力室Ａを圧縮
する。この圧力室Ａの容積減少により圧力を受けたイン
クは、ノズル孔２５ａからからインク滴となって飛翔す
る。

【０１２９】本実施の形態では、ノズルプレート２５
と、インク導入口を設けたインクの流動を規制する部材
を兼用したスペーサ２２との接合、及びそのスペーサ２
２と振動板２４との接合を行う接着剤に、第１の実施の
形態と同じポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する
接着剤を用い、第１の実施の形態と同様にしてインクジ
ェットヘッドを製造した。こうして製造されたインクジ
ェットヘッドは、それぞれの部材の室温での寸法を維持
したまま接合され、そりやずれの発生もなかった。また
接着剤のはみ出しも見られなかった。更に、耐インク性
の評価結果も第１の実施の形態と同様であった。

【０１３０】本実施の形態では、第２の実施の形態と同
様に、圧力室内に電極がないので、パリレン膜等の保護
膜を設ける必要性はなく、インクに接する部分の接着剤
による接合に、耐インク性が高い接着剤を用いたもので
ある。これにより、圧力室は圧電素子によって発生させ
る圧力で変形してインクを吐出させる圧力が逃げてしま
うことがなく、効率よくインクを吐出させることがで
き、接着剤が圧力室内にはみ出したり流れ込んで圧力室
をふさいだり、狭隘化させたり、体積が変化して、イン
クの流れが変化したりインクにかかる圧力が変化してイ
ンクの吐出に影響を与えることもなかった。

【０１３１】また、本実施の形態では、圧電材料と導電
材料とをそれぞれ層状に交互に積層した圧電素子２３を
用いているので、エネルギー効率が極めて高く、更に、
圧電素子２３が基台２１ｂに固着されているため、基台
２１ｂの強度により圧電素子２３に大きな強度を必要と
することがなく、また振動板２４と基台２１ｂとを固定
部材２１ａを介して固定したので、基台２１ｂを固定部
材２１ａに相対的に位置調整することにより圧電素子２
３を振動板２４に高い位置精度で当接可能となり、イン
クに接する接着剤にポリシロキサン変性エポキシ樹脂を
含有する接着剤を用いたことと共に、インクジェットヘ
ッドの性能向上と、コスト削減を図ることができるもの
である。

【０１３２】（第４の実施の形態）図６はサーマルタイ
プのインクジェットヘッドの概略斜視図である。

【０１３３】本実施の形態のインクジェットヘッドは、
例えば、インク供給部４７を形成する部分と圧力室を形
成する溝４２ａと設けた天板４４に、インク導入口４６
ａを有する供給プレート４６を接合し、吐出ヒータ４９
を設けたヒータボード４２と、供給プレート４６を接合
された天板４４とを接合してインク供給部４７及び圧力
室Ａを形成し、その後、圧力室Ａのインク供給部４７の
側と反対側の開口を塞ぐように、ノズル孔４５ａを有す
るノズルプレート４５を接合して、インクジェットヘッ
ド４０を構成する。このような構成を有するインクジェ
ットヘッド４０は、発熱体である吐出ヒータ４９に通電
して発熱体を急激に発熱させることにより、インクを気
化させ或いは気泡を発生させてノズル孔４５ａからイン
クを吐出させるものであり、熱エネルギーを利用してイ
ンク滴を飛翔させるものである。

【０１３４】本実施の形態では、供給プレート４６の天
板４４への接合、天板４４とヒータボード４２との接
合、及びそれら天板４４およびヒータボード４２へのノ
ズルプレート４５の接合を行う接着剤に、第１の実施の
形態と同じポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含有する
接着剤を用い、第１の実施の形態と同様にしてインクジ
ェットヘッドを製造した。こうして製造されたインクジ
ェットヘッドは、それぞれの部材の室温での寸法を維持
したまま接合され、そりやずれの発生もなかった。また
接着剤のはみ出しも見られなかった。更に、耐インク性
の評価結果も第１の実施の形態と同様であった。

【０１３５】本実施の形態では、第２、第３の実施の形
態と同様に、圧力室内に電極がないので、パリレン膜等
の保護膜を設ける必要性はなく、インクに接する部分の
接着剤による接合に、耐インク性が高い接着剤を用いた
ものである。これにより、圧力室の変形もなく、安定し
たインクの吐出を長期に渡り実現でき、また、接着剤が
圧力室内にはみ出したり流れ込んで圧力室をふさいだ
り、狭隘化させたり、体積が変化して、インクの流れが
変化したりしてインクの吐出に悪影響を与えることもな
かった。更に、Ｂステージ化により接着位置精度も簡易
に高精度にでき、位置決め工程や組み立て工程を簡略化
できて製造コストの低減が可能である。以上のように、
本実施の形態では、吐出のための発生圧力が高く、安価
で製造の容易なインクジェットヘッドが得られた。

【０１３６】なお、第１乃至第３の実施の形態では、圧
力室内に配置したヒータの加熱で微細な泡を発生させる
タイプのものに比べて、原理的に消費電力が低いという
効果を奏するものである。

【０１３７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、他の特
性を犠牲にすることなく、さまざまなインクに対して耐
性をもつインクジェットヘッドを提供することができ
る。

【０１３８】請求項２に記載の発明によると、常温で硬
化反応がおこらず、あらかじめ主剤と硬化剤を混合した
状態で保存できる一液型の接着剤として使用できるため
に作業性に優れ、接着剤をＢステージ化させてから接着
して、接着剤のはみ出しが少なく、接着位置精度の高い
接着をすることができる。

【０１３９】請求項３に記載の発明によると、接着剤を
塗設する部材への塗れ性を良好にすることができる。ま
た、接着時の硬化温度を低くして、熱膨張による接着位
置精度の低下やインクの吐出エネルギーを発生させる圧
電素子の劣化等をおこさずに接着強度をあげることがで
きる。

【０１４０】請求項４に記載の発明によると、ノズルプ
レートの接着位置が高精度で、ノズル孔、インク流路、
圧力室への接着剤のはみ出しがなく、飛翔するインク滴
の液滴量、速度、射出角度の安定したインクジェットヘ
ッドを提供することができる。

【０１４１】請求項５に記載の発明によると、ノズルや
圧力室内のインクの挙動を制御して、安定に高速の駆動
の可能なインクジェットヘッドを提供することができ
る。

【０１４２】請求項６に記載の発明によると、圧力室を
構成するよう接合された部材間の接着剤の弾性率が高く
なることにより圧力の損失を少なくして、効率の高いイ
ンクジェットヘッドを提供することができる。

【０１４３】請求項７に記載の発明によると、圧電素子
の効率の高い変形モードにより圧力を発生させて、吐出
のための発生圧力の高いインクジェットヘッドを提供す
ることができる。

【０１４４】請求項８に記載の発明によると、吐出のた
めの発生圧力が高く、安価で製造の容易なインクジェッ
トヘッドを提供することができる。

【０１４５】請求項９に記載の発明によると、圧電素子
に溝を切ることで圧力室を形成して、高速駆動が可能で
製造の容易なインクジェットヘッドを提供することがで
きる。

【０１４６】請求項１０に記載の発明によると、圧電素
子の変形を大きくして、効率の高いインクジェットヘッ
ドを提供することができる。

【０１４７】請求項１１に記載の発明によると、耐イン
ク性が高く、接着剤のはみ出しや流れ出しがなく、高い
位置精度のインクジェットヘッドを効率よく製造する方
法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】せん断モード型インクジェットヘッドの斜視図
である。

【図２】せん断モード型インクジェットヘッドの圧電素
子の変形を示す図である。

【図３】せん断モード型インクジェットヘッドの接着剤
層を示す部分断面図である。

【図４】圧力室壁に設けた圧電素子の伸縮変形によって
圧力室の体積を変化させるタイプのインクジェットヘッ
ドの概略断面図である。

【図５】圧力室壁に設けた圧電素子の伸縮変形によって
圧力室の体積を変化させる他のインクジェットヘッドの
概略断面図である。

【図６】サーマルタイプのインクジェットヘッドの概略
斜視図である。

【符号の説明】

１、１０、２０、４０インクジェットヘッド２基材２ａ、４２ａ溝２ｂ、１３、２３圧電素子３、１３ａ電極４カバー基板５、１５、２５、４５ノズルプレート５ａ、１５ａ、２５ａ、４５ａノズル孔６、１６、４６供給プレート６ａ、１６ａ、２６ａ、４６ａインク導入口７、２７、４７インク供給部８、８０接着剤２１ａ固定部材２１ｂ基台２２スペーサ部材２４振動板４２ヒータボード４４天板４９吐出ヒータＡ圧力室Ｂ空気室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｊ 163/00 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｈ 183/04 (72)発明者竹内寛東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2C057 AF65 AF93 AG45 AG46 AG47 AP25 BA03 BA13 BA14 4J040 EC461 EK111 HC02 HC06 HC12 HC16 JB02 KA16 KA17 LA07 MA01 MA02 MA04 NA21 PA30 PA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの部材を接着剤で接合した
インクジェットヘッドにおいて、インクに接する接合部
分の接着剤の少なくとも一部に、ポリシロキサン変性エ
ポキシ樹脂を含有する接着剤を用いたことを特徴とする
インクジェットヘッド。
【請求項２】前記ポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含
有する接着剤は、ジシアンジアミドまたはジシアンジア
ミドの誘導体を硬化剤として含有していることを特徴と
する請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】前記ポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含
有する接着剤は、脂肪族アミンエポキシアダクトを反応
促進剤として含有していることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】インクを吐出するノズルを形成したノズル
プレートとインクを吐出させるためのエネルギーを発生
させる圧力室とを備え、前記ノズルプレートと他の部材
との接合部分に、前記ポリシロキサン変性エポキシ樹脂
を含有する接着剤を用いたことを特徴とする請求項１〜
３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】インクを吐出させるためのエネルギーを発
生させる圧力室を備え、前記圧力室のインク導入側に設
けられてインクの流動を制限する部材と、他の部材との
接合部分に、前記ポリシロキサン変性エポキシ樹脂を含
有する接着剤を用いたことを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】インクを吐出させるためのエネルギーを発
生させる圧力室を備え、前記圧力室が複数の部材から構
成されており、前記複数の部材のうち少なくとも２つの
部材間の接合部分に、前記ポリシロキサン変性エポキシ
樹脂を含有する接着剤を用いたことを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】前記圧力室の外側に形成された圧電素子に
電圧を印可し、前記圧電素子を伸縮して変形させること
により、前記圧力室を変形してインクを吐出させるため
のエネルギーを発生させることを特徴とする請求項１〜
６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】前記圧力室内に発熱体を設け、前記発熱体
に通電することによりインクを気化させてインクを吐出
させるためのエネルギーを発生させることを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載のインクジェトヘッド。
【請求項９】前記圧力室を構成する部材の全部または一
部を圧電素子で形成し、前記圧電素子に電圧を印可して
剪断変形をさせることによりインクを吐出させるための
エネルギーを発生させることを特徴とする請求項１〜６
のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】前記圧電素子は、互いに異なる方向に分
極された２つの圧電素子が前記ポリシロキサン変性エポ
キシ樹脂を含有する接着剤で接合されていることを特徴
とする請求項９に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】インクジェットヘッドを構成する少なく
とも２つの部材を接着剤で接合するインクジェットヘッ
ドの製造方法において、２つの部材を接合するために少
なくとも一方の部材にポリシロキサン変性エポキシ樹脂
を含有する接着剤を塗設する工程と、前記塗設した接着
剤を加熱してＢステージ化させる工程と、前記２つの部
材を加圧しつつ前記接着剤を加熱し硬化させて前記２つ
の部材を接合する工程とを有することを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法。