JP2011224785A - 液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】脱落して異物となった接着剤による歩留まりの低下を抑えた液体噴射ヘッドの製造方法を得ること。
【解決手段】流路形成基板１０と接合基板３０とを貼り合せる際に、接着領域１０３の外部開放端１０４での接着剤３５０の硬化が、他の接着領域１０３の硬化と比較して遅れるように、接着剤３５０と硬化促進剤４１０とを、混ぜる。仮硬化工程または本硬化工程を行うことで、接着領域１０３の外部開放端１０４での接着剤３５０の硬化の進み方が他の接着領域１０３の硬化促進接着剤３４０と比較して遅れる。その後、貼り合わせた流路形成基板１０と接合基板３０とをアルカリ洗浄することで、硬化の遅れた接着領域１０３の外部開放端１０４の接着剤３５０が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性を少なくできる。したがって、異物となった接着剤３５による歩留まりの低下を抑えたインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、液体噴射ヘッドの製造方法に関し、特にインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法の接着工程に関する。

インクジェット式記録ヘッドとして、インクを吐出するノズル開口に連通する圧力発生室の列を備えた流路形成基板と、この流路形成基板に設けられた圧電素子側に接着される接合基板とを有する構造が知られている。流路形成基板と接合基板とは接着剤によって接着される。
耐インク性のよいエポキシ樹脂を含んだ接着剤を用い、接着部からはみ出した接着剤に紫外線を照射して硬化させ、被接着部材の位置を固定するインクジェット式記録ヘッドの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、はみ出した接着剤に紫外線を照射して仮固定し、流路内への接着剤の流れ込み防止のための接着剤の選択的硬化処理を行なう液体吐出ヘッドの製造方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１５２３８号公報（４頁および７頁、図１） 特開２００６−３２７００２号公報（６頁、図１）

接着工程において、接着部からの接着剤のはみ出しは少なからず発生し、はみ出した接着剤を積極的に利用する方法は知られている。しかしながら、はみ出した接着剤は数十μｍ〜数百μｍ程度の大きさで、後の工程において脱落して異物となり、歩留まりの低下を招く。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力室を備えた流路形成基板または前記流路形成基板に接着される接合基板のいずれか一方の基板の接着領域にエポキシ樹脂を含んだ接着剤を配置し、前記接着領域の外部開放端の前記接着剤の硬化を遅らせる他方の基板の位置に、硬化調整剤を配置する配置工程と、前記流路形成基板と前記接合基板とを前記接着剤および前記硬化調整剤を介して貼り合せる貼り合せ工程と、前記接着剤を仮硬化させる仮硬化工程と、前記接着剤を本硬化させる本硬化工程と、前記仮硬化工程または前記本硬化工程の少なくとも一方の工程後に、貼り合わせられた前記流路形成基板と前記接合基板とをアルカリ洗浄する洗浄工程とを含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。

この適用例によれば、流路形成基板と接合基板とを貼り合せる際に、接着剤と硬化調整剤とが、接着領域の外部開放端での接着剤の硬化が他の接着領域の硬化と比較して遅れるように混ざる。仮硬化工程または本硬化工程を行うことで、接着領域の外部開放端での接着剤の硬化の進み方が他の接着領域と比較して遅れる。その後、貼り合わせられた流路形成基板と接合基板とをアルカリ洗浄することで、接着領域の外部開放端の硬化の遅れた接着剤が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性が少なくなる。したがって、脱落して異物となった接着剤による歩留まりの低下を抑えた液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
ここで、接着領域とは、流路形成基板と接合基板とを貼り合せた際に、流路形成基板と接合基板とが接着剤を介して対向する領域をいう。また、接着領域の外部開放端とは、流路形成基板と接合基板とを貼り合せてアルカリ洗浄した際に、アルカリ洗浄がおよぶ接着領域の外部に開放された端をいう。
また、エポキシ樹脂を含む接着剤の場合、貼り合せ時からすでに硬化が始まっているので、仮硬化とは、貼り合わせ時を除いた後から本硬化までの間の硬化状態をいう。

［適用例２］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記配置工程の前記硬化調整剤の配置を印刷によって行うことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、硬化調整剤の配置を印刷による転写で行なうので、一度に硬化調整剤の配置が行なえ、製造時間の短縮した液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。

［適用例３］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記硬化調整剤は酸を含み、配置される前記位置は、前記外部開放端より内側の前記接着領域であることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、硬化調整剤が酸を含んで接着領域の外部開放端より内側の接着領域に配置されるので、接着領域の外部開放端と比較して内側のエポキシ樹脂を含んだ接着剤の硬化が進む。その後、貼り合わせられた流路形成基板と接合基板とをアルカリ洗浄することで、硬化の遅れた接着領域の外部開放端の接着剤が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性が少なくなる。したがって、脱落して異物となった接着剤による歩留まりの低下を抑えた液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。

［適用例４］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記酸は酸無水物またはポリアミンのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、酸が酸無水物またはポリアミンのうち少なくとも一つを含んでいるので、接着領域の外部開放端と比較して内側の接着剤の硬化がより進む。その後、貼り合わせられた流路形成基板と接合基板とをアルカリ洗浄することで、硬化のより遅れた接着領域の外部開放端の接着剤はより容易に選択的に除去され、脱落して異物となる可能性がより少なくなる。したがって、脱落して異物となった接着剤による歩留まりの低下をより抑えた液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。

［適用例５］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記硬化調整剤はアルカリを含み、配置される前記位置は、前記接着領域の前記外部開放端を含む領域であることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、硬化調整剤がアルカリを含んで接着領域の外部開放端を含む領域に配置されるので、接着領域の外部開放端のエポキシ樹脂を含んだ接着剤の硬化が遅れる。一方、外部開放端の接着剤と比較して、接着領域の外部開放端より内側の接着剤の硬化は進む。その後、貼り合わせられた流路形成基板と接合基板とをアルカリ洗浄することで、硬化の遅れた接着領域の外部開放端の接着剤が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性が少なくなる。したがって、脱落して異物となった接着剤による歩留まりの低下を抑えた液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。

［適用例６］
上記液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
この適用例では、アルカリが水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンのうち少なくとも一つを含んでいるので、アルカリと混合した接着領域の外部開放端での接着剤の硬化が、外部開放端より内側の接着剤と比較してより遅れる。その後、貼り合わせられた流路形成基板と接合基板とをアルカリ洗浄することで、硬化のより遅れた接着領域の外部開放端の接着剤はより容易に選択的に除去され、脱落して異物となる可能性がより少なくなる。したがって、脱落して異物となった接着剤による歩留まりの低下をより抑えた液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。

第１実施形態におけるインクジェット式記録装置の一例を示す概略図。 インクジェット式記録ヘッドを示す分解部分斜視図。 （ａ）は、インクジェット式記録ヘッドの部分平面図。（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。 インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示すフローチャート図。 （ａ）および（ｂ）は振動板の形成工程、（ｃ）は圧電素子の形成工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。 （ｄ）は圧電素子の形成工程、（ｅ）はリード電極の形成工程、（ｆ）は接合基板の接着工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。 （ｇ）、（ｈ）および（ｉ）は接合基板の接着工程を示す部分断面図。 （ｊ）、（ｋ）および（ｌ）は接合基板の接着工程を示す部分断面図。 （ｍ）は接合基板の接着工程を、（ｎ）および（ｏ）は流路形成基板のエッチング工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。 （ｐ）および（ｑ）は流路形成基板のエッチング工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。 第２実施形態におけるインクジェット式記録ヘッドの製造方法を示すフローチャート図。 （ｆ−２）、（ｇ−２）および（ｈ−２）は接合基板の接着工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。 （ｉ−２）、（ｊ−２）および（ｋ−２）は接合基板の接着工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。 （ｌ−２）および（ｍ−２）は接合基板の接着工程を示すインクジェット式記録ヘッドの部分断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド１を備えた液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置１０００の一例を示す概略図である。
図１において、インクジェット式記録装置１０００は、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを備えている。記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａおよび２Ｂが着脱可能に設けられている。
また、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。

記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物およびカラーインク組成物を吐出する。記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを搭載したキャリッジ３は、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、キャリッジ軸５に沿って移動する。
一方、装置本体４には、キャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラー等により給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送される。

記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂは、インクジェット式記録ヘッド１を記録シートＳに対向する位置に備えている。
図２に、インクジェット式記録ヘッド１を示す分解部分斜視図を示した。インクジェット式記録ヘッド１の形状は略直方体であり、図２は、インクジェット式記録ヘッド１の長手方向（図中の白抜き矢印方向）に直交する面で切断した分解部分斜視図である。
図３（ａ）には、インクジェット式記録ヘッド１の部分平面図を、（ｂ）には、そのＡ−Ａ断面図を示した。

図２および図３において、インクジェット式記録ヘッド１は、流路形成基板１０とノズルプレート２０と接合基板３０とコンプライアンス基板４０と駆動ＩＣ２００とを備えている。
流路形成基板１０とノズルプレート２０と接合基板３０とは、流路形成基板１０をノズルプレート２０と接合基板３０とで挟むように積み重ねられ、接合基板３０上には、コンプライアンス基板４０が形成されている。また、接合基板３０上には、駆動ＩＣ２００が載せられている。

流路形成基板１０は、面方位（１１０）のシリコン単結晶板からなり、流路形成基板１０には、複数の圧力室１２が列をなすように形成されている。圧力室１２のインクジェット式記録ヘッド１の長手方向に直交する断面形状は台形状で、圧力室１２は、インクジェット式記録ヘッド１の幅方向に長く形成されている。

また、流路形成基板１０の圧力室１２の幅方向の一方端にはインク供給路１３が形成され、インク供給路１３と各圧力室１２とが、圧力室１２毎に設けられた連通部１４を介して連通している。連通部１４は、圧力室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１４から圧力室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。

ノズルプレート２０には、各圧力室１２のインク供給路１３とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されている。
なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１ｍｍ〜１ｍｍで、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板または不錆鋼等からなる。
流路形成基板１０とノズルプレート２０とは、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。

流路形成基板１０のノズルプレート２０が固着された面と対向する面には、弾性膜５０が形成されている。弾性膜５０は、酸化シリコンを含む膜からなる。
また、流路形成基板１０の弾性膜５０上には、酸化膜からなる絶縁体膜５１が形成されている。さらに、この絶縁体膜５１上には、下電極６０と、ペロブスカイト構造の圧電体７０と、上電極８０とが形成され、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極６０、圧電体７０および上電極８０を含む部分をいう。

一般的には、圧電素子３００のいずれか一方の電極を共通電極とし、他方の電極および圧電体７０を圧力室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされたいずれか一方の電極および圧電体７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。
なお、本実施形態では、下電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。いずれの場合においても、圧力室１２毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる弾性膜５０および絶縁体膜５１（２膜合わせて振動板５３という）とを合わせて圧電アクチュエーターと称する。ここで、絶縁体膜５１は、振動板５３の一部として必ずしも形成されている必要はない。
図２および図３において、このような各圧電素子３００を構成する上電極８０には、上電極用のリード電極９０が接続されている。

圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ２００が実装される接合基板３０が接着剤３５を介して接着されている。接着剤３５の厚みは数μｍ程度である。

接合基板３０は、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態で、その空間を密封可能な圧電素子保持部３２を有する。圧電素子保持部３２は、圧力室１２の列に対応して設けられている。

なお、本実施形態では、圧電素子保持部３２は、圧力室１２の列に対応する領域に一体的に設けられているが、圧電素子３００毎に独立して設けられていてもよい。
接合基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成する。

接合基板３０が接着される振動板５３には、圧電素子３００と同じ層構造を有する段差調整部３１０および３２０が形成されている。
段差調整部３１０は、インク供給路１３と圧電素子３００との間の位置に、段差調整部３２０は、インク供給路１３を挟んで段差調整部３１０と対向する位置に形成されている。

また、接合基板３０には、流路形成基板１０のインク供給路１３に対応する領域にリザーバ部３１が設けられている。このリザーバ部３１は、接合基板３０を厚さ方向に圧力室１２の列に沿って設けられており、流路形成基板１０のインク供給路１３と貫通孔５２によって連通されて各圧力室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。

接着剤３５には、はみ出し部３５３と凹部３５４とが形成されている。はみ出し部３５３は、圧電素子保持部３２内にはみ出して形成されている。一方、凹部３５４は、リザーバ部３１と外部に面した部分に形成されている。
流路形成基板１０と接合基板３０とが接着剤３５および凹部３５４を介して対向する領域を接着領域１０３という。また、接着領域１０３の外部開放端１０４とは、接着領域１０３の凹部３５４が形成されている端をいう。

接合基板３０上には、図示しない外部配線が接続されて駆動信号が供給される配線パターンが設けられている。そして、配線パターン上に、各圧電素子３００を駆動するための半導体集積回路（ＩＣ）である駆動ＩＣ２００がそれぞれ実装されている。

駆動信号は、例えば、駆動電源信号等の駆動ＩＣを駆動させるための駆動系信号のほか、シリアル信号（ＳＩ）等の各種制御系信号を含み、配線パターンは、それぞれの信号が供給される複数の配線で構成される。

下電極６０は、圧力室１２の長手方向では圧力室１２に対向する領域内に形成され、複数の圧力室１２に対応する領域に連続的に設けられている。また、下電極６０は、圧力室１２の列の外側まで延設されている。

上電極８０の一端部近傍にはリード電極９０が接続されている。そして、駆動ＩＣ２００と各圧電素子３００から延設されたリード電極９０とは、例えば、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線２２０によってそれぞれ電気的に接続されている。また、同様に、駆動ＩＣ２００と下電極６０とは、図示しない接続配線によって電気的に接続されている。

さらに、接合基板３０上には、封止膜４１および固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみである。

以下に、インクジェット式記録ヘッド１の製造方法について、流路形成基板１０と接合基板３０との接着工程を中心に述べる。図４に、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を示すフローチャート図を示した。
図４において、インクジェット式記録ヘッド１の製造方法は、接合基板の接着工程を含み、接合基板の接着工程は、配置工程として硬化促進剤配置工程のステップ１（Ｓ１）と貼り合せ工程としてのステップ２（Ｓ２）と仮硬化工程としてのステップ３（Ｓ３）と洗浄工程としてのステップ４（Ｓ４）と本硬化工程としてのステップ５（Ｓ５）とを含む。

図５〜図１０に、各工程におけるインクジェット式記録ヘッド１の長手方向の部分断面図を示した。インクジェット式記録ヘッド１は、ウェハー状態で複数のインクジェット式記録ヘッド１を形成した後に各インクジェット式記録ヘッド１を切り離すことによって得られる。図５〜図１０は、インクジェット式記録ヘッド１の形成過程における断面図の一部を示したものである。

図５（ａ）および図５（ｂ）に、振動板の形成工程を、図５（ｃ）および図６（ｄ）は圧電素子の形成工程を、図６（ｅ）はリード電極の形成工程を、図６（ｆ）〜図９（ｍ）は接合基板の接着工程を、図９（ｎ）〜図１０（ｑ）は流路形成基板の加工工程を表している。

図５（ａ）において、振動板の形成工程では、複数の流路形成基板１０が形成される流路形成基板１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に二酸化シリコンを含む弾性膜５０を形成する。例えば、流路形成基板１０として、膜厚が約６２５μｍと比較的厚く剛性の高いシリコンウェハーを用いることができる。

図５（ｂ）において、振動板の形成工程では、流路形成基板１０の片面側の弾性膜５０上に、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）からなる絶縁体膜５１を形成する。具体的には、弾性膜５０上に、例えば、スパッタリング法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、このジルコニウム層を、例えば、５００℃〜１２００℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５１を形成する。弾性膜５０と絶縁体膜５１とで振動板５３が形成される。

図５（ｃ）において、圧電素子の形成工程では、白金等の金属やルテニウム酸ストロンチウム等の金属酸化物を絶縁体膜５１上に積層することにより、下電極６０を形成する。
具体的には、まず、イリジウム等を含む層を形成し、次いで白金等を含む層を形成し、さらにイリジウム等を含む層を形成する。下電極６０を構成する各層は、それぞれイリジウムまたは白金を絶縁体膜５１の表面にスパッタ法等で付着させて形成する。その後、この下電極６０を所定形状にパターニングする。

図６（ｄ）において、圧電素子の形成工程では、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７００と、例えば、Ａｕ、Ｉｒ等の金属からなる上電極膜８００とを流路形成基板１０の全面に形成する。その後、圧電体層７００および上電極膜８００をパターニングして、圧電体７０および上電極８０を備えた圧電素子３００を形成する。このとき、段差調整部３１０，３２０も同時に形成する。

なお、圧電素子３００を構成する圧電体７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その組成は、圧電素子３００の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ₃（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ₃（ＰＺ）、Ｐｂ（Ｚｒ_xＴｉ_1-x）Ｏ₃（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ_1/2Ｎｂ_1/2）Ｏ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_1/2Ｔａ_1/2）Ｏ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_1/2Ｎｂ_1/2）Ｏ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ₃−ＰｂＴｉＯ₃（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。

また、圧電体７０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体７０を形成した。

図６（ｅ）において、リード電極の形成工程では、上電極用のリード電極膜９００を流路形成基板１０の全面に形成する。その後、圧電素子３００ごとに、リード電極９０が１つになるようにパターニングする。
ここで、リード電極９０を構成する主材料としては、比較的導電性の高い材料であれば特に限定されず、例えば、金、アルミニウム、銅が挙げられ、実施形態では金を用いている。

以下、接合基板の接着工程について詳しく説明する。図６（ｆ）、図７（ｇ）および図７（ｈ）に硬化促進剤配置工程（Ｓ１）を示した。
図６（ｆ）において、硬化調整剤としての硬化促進剤４００をスタンプ５００に塗布する。硬化促進剤４００は酸を含み、酸としては、例えば、酸無水物またはポリアミンのうち少なくとも一つを含むのが好ましい。
スタンプ５００には、硬化促進剤４００を配置する場所に凸部５１０が形成されている。硬化促進剤４００を配置する場所は、図３に示した流路形成基板１０の接着領域１０３の外部開放端１０４より内側の領域である。
図６（ｆ）には、流路形成基板１０に接着される複数の接合基板３０となる接合基板３０の位置と接着領域１０３と外部開放端１０４とを２点鎖線で示した。
硬化促進剤４００はスタンプ５００の全面に塗布してもよいし、凸部５１０にのみ塗布してもよい。
図７（ｇ）および図７（ｈ）において、スタンプ５００を流路形成基板１０に向けて押し付ける。凸部５１０の硬化促進剤４００は、流路形成基板１０上のリード電極９０、段差調整部３１０，３２０等に硬化促進剤４１０として転写、配置される。

図７（ｉ）において、貼り合せ工程（Ｓ２）では、接合基板３０に、接着剤３５０を塗布、転写等する。ここで、この接合基板３０には、リザーバ部３１、圧電素子保持部３２等が予め形成されている。なお、接合基板３０は、例えば、４００μｍ程度の厚さを有するシリコンウェハーであり、接合基板３０を接着することで流路形成基板１０の剛性は著しく向上することになる。

図８（ｊ）において、貼り合せ工程（Ｓ２）では、接合基板３０を、接着剤３５０を介して流路形成基板１０に貼り合せる。このとき、接着剤３５０は広がってはみ出す。また、硬化促進剤４１０の配置された部分で、接着剤３５０と硬化促進剤４１０とが混ざり合い、硬化促進接着剤３４０になる。

図８（ｋ）において、仮硬化工程（Ｓ３）では、仮硬化を行い、接着剤３５０を仮硬化接着剤３５１とする。エポキシ接着剤の場合、貼り合せ時から硬化が始まるので、仮硬化とは、貼り合わせ時を除いた後から本硬化までの仮硬化状態をいう。
仮硬化の条件としては、例えば、７０℃〜９０℃で１０分から２時間の加熱が挙げられる。
図８（ｊ）に示した硬化促進接着剤３４０の部分では、仮硬化接着剤３５１と比較して硬化が進み、硬化接着剤３５２となる。硬化接着剤３５２は、本硬化まで進んだ接着剤だけでなく、仮硬化接着剤３５１と比較して硬化が進んでいればよい。

図８（ｌ）において、洗浄工程（Ｓ４）では、容器１１００に入れられたアルカリ薬液Ｌ１で洗浄を行なう。洗浄によって、アルカリ薬液Ｌ１と接している硬化の進んでいない仮硬化接着剤３５１は除去され、凹部３５４が形成される。
図３、図６（ｆ）に示した接着領域１０３の外部開放端１０４は、流路形成基板１０と接合基板３０とを貼り合せてアルカリ洗浄した際に、アルカリ薬液Ｌ１が接触する接着領域１０３の外部に開放された端である。
図８（ｌ）において、図は、流路形成基板１０および接合基板３０の一部を示しているので、実際には、段差調整部３２０の接着領域１０３の右端はアルカリ薬液Ｌ１に接していない。

図９（ｍ）において、本硬化工程（Ｓ５）では、接着剤の本硬化を行う。本硬化の条件としては、例えば、１２０℃〜１５０℃で２時間から６時間の加熱が挙げられる。
ここで、洗浄工程（Ｓ４）で残った仮硬化接着剤３５１および硬化接着剤３５２が本硬化し、はみ出し部３５３を含む接着剤３５となる。

図９（ｎ）において、流路形成基板の加工工程では、流路形成基板１０をある程度の厚さとなるまで研磨した後、さらに弗化硝酸によってウェットエッチングすることにより流路形成基板１０を所定の厚みにする。例えば、実施形態では、研磨およびウェットエッチングによって、流路形成基板１０を、約７０μｍの厚さとなるように加工する。

図９（ｏ）において、流路形成基板の加工工程では、流路形成基板１０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるマスク膜５４を新たに形成し、所定形状にパターニングする。
図１０（ｐ）において、流路形成基板の加工工程では、このマスク膜５４を介して流路形成基板１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）して、流路形成基板１０に圧力室１２、連通部１４およびインク供給路１３等を形成する。
具体的には、流路形成基板１０を、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のエッチング液によって弾性膜５０が露出するまでエッチングすることより、圧力室１２、連通部１４およびインク供給路１３を同時に形成する。

図１０（ｑ）において、流路形成基板の加工工程では、弾性膜５０と絶縁体膜５１とからなる振動板５３をインク供給路１３側からウェットエッチングすることによって除去して貫通孔５２を形成する。リザーバ部３１とインク供給路１３とは、貫通孔５２によって連通されてマニホールド１００を構成する。
次に、流路形成基板１０表面のマスク膜５４を除去する。

マニホールド１００を形成した後は、駆動ＩＣ２００を実装すると共に、駆動ＩＣ２００とリード電極９０とを接続配線２２０によって接続する（図３参照）。
その後、流路形成基板１０および接合基板３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板１０の接合基板３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接着すると共に、接合基板３０に、可撓性を有する弾性膜としての封止膜４１と、ＳＵＳ等の金属材料からなる押さえ基板としての固定板４２とが積層されたコンプライアンス基板４０を接合する。
これら流路形成基板１０等を、図２に示すような１つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって、上述した構造のインクジェット式記録ヘッド１が製造される。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）流路形成基板１０と接合基板３０とを貼り合せる際に、接着領域１０３の外部開放端１０４での接着剤３５０の硬化が他の接着領域１０３の硬化と比較して遅れるように、接着剤３５０と硬化調整剤としての硬化促進剤４００とを、混ぜる。仮硬化工程（Ｓ３）または本硬化工程（Ｓ５）を行うことで、接着領域１０３の外部開放端１０４での接着剤３５０の硬化の進み方が他の接着領域１０３の硬化促進接着剤３４０と比較して遅れる。その後、貼り合わせられた流路形成基板１０と接合基板３０とをアルカリ洗浄することで、接着領域１０３の外部開放端１０４の硬化の遅れた接着剤３５０が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性を少なくできる。したがって、脱落して異物となった接着剤３５による歩留まりの低下を抑えたインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。

（２）硬化促進剤４００の配置をスタンプ５００による転写で行なうので、一度に硬化促進剤４００の配置を行なうことができ、製造時間の短縮したインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。

（３）硬化促進剤４００が酸を含んで接着領域１０３の外部開放端１０４より内側の接着領域１０３に配置されるので、接着領域１０３の外部開放端１０４と比較して内側のエポキシ樹脂を含んだ硬化促進接着剤３４０の硬化が進む。その後、貼り合わせられた流路形成基板１０と接合基板３０とをアルカリ洗浄することで、硬化の遅れた接着領域１０３の外部開放端１０４の接着剤３５０が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性を少なくできる。したがって、脱落して異物となった接着剤３５による歩留まりの低下を抑えたインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。

（４）酸が酸無水物またはポリアミンのうち少なくとも一つを含んでいるので、接着領域１０３の外部開放端１０４と比較して内側の硬化促進接着剤３４０の硬化がより進む。その後、貼り合わせられた流路形成基板１０と接合基板３０とをアルカリ洗浄することで、硬化のより遅れた接着領域１０３の外部開放端１０４の接着剤３５０はより容易に選択的に除去され、脱落して異物となる可能性をより少なくできる。したがって、脱落して異物となった接着剤３５による歩留まりの低下をより抑えたインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。

（第２実施形態）
本実施形態と第１実施形態とは、接着工程が異なり、他の工程は第１実施形態と同様の工程で行なうことができる。
図１１は、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を示すフローチャート図である。
図１２（ｆ−２）〜図１４（ｍ−２）は、本実施形態における接着工程を示す部分断面図である。これらの図は、第１実施形態の図６（ｆ）〜図９（ｍ）に相当する。

図１１において、本実施形態におけるインクジェット式記録ヘッド１の製造方法は、接合基板の接着工程を含み、接合基板の接着工程は、配置工程として硬化抑制剤配置工程のステップ１（Ｓ１）と貼り合せ工程としてのステップ２（Ｓ２）と仮硬化工程としてのステップ３（Ｓ３）と洗浄工程としてのステップ４（Ｓ４）と本硬化工程としてのステップ５（Ｓ５）とを含む。

図１２（ｆ−２）、図１２（ｇ−２）および図１２（ｈ―２）に硬化抑制剤配置工程（Ｓ１）を示した。
図１２（ｆ−２）において、硬化調整剤としての硬化抑制剤６００をスタンプ５５０に塗布する。硬化抑制剤６００はアルカリを含み、アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンのうち少なくとも一つを含むのが好ましい。
スタンプ５５０には、硬化抑制剤６００を配置する場所に凸部５６０が形成されている。硬化抑制剤６００を配置する場所は、図３に示した流路形成基板１０の接着領域１０３の外部開放端１０４を含む領域である。
図１２（ｆ−２）には、流路形成基板１０と流路形成基板１０に接着される接合基板３０との位置と接着領域１０３と外部開放端１０４とを２点鎖線で示した。
硬化抑制剤６００はスタンプ５５０の全面に塗布してもよいし、凸部５６０にのみ塗布してもよい。
図１２（ｇ−２）および図１２（ｈ−２）において、スタンプ５５０を流路形成基板１０に押し付ける。凸部５６０の硬化抑制剤６００は、流路形成基板１０上のリード電極９０、段差調整部３１０，３２０等に硬化抑制剤６１０として転写、配置される。

図１３（ｉ−２）において、貼り合せ工程（Ｓ２）では、接合基板３０に、接着剤３５０を塗布、転写等する。ここで、この接合基板３０には、リザーバ部３１、圧電素子保持部３２等が予め形成されている。なお、接合基板３０は、例えば、４００μｍ程度の厚さを有するシリコンウェハーであり、接合基板３０を接着することで流路形成基板１０の剛性は著しく向上することになる。

図１３（ｊ−２）において、貼り合せ工程（Ｓ２）では、接合基板３０を、接着剤３５０を介して流路形成基板１０に貼り合せる。このとき、接着剤３５０は広がってはみ出す。また、硬化抑制剤６１０の配置された部分で、接着剤３５０と硬化抑制剤６１０とが混ざり合い、硬化抑制接着剤３５５になる。

図１３（ｋ−２）において、仮硬化工程（Ｓ３）では、図１３（ｊ−２）に示した硬化抑制接着剤３５５の部分では、仮硬化接着剤３５１と比較して硬化が遅れる。硬化抑制接着剤３５５は、本硬化まで進んだ接着剤だけでなく、仮硬化接着剤３５１と比較して硬化が遅れていればよい。

図１４（ｌ−２）において、洗浄工程（Ｓ４）では、容器１１００に入れられたアルカリ薬液Ｌ１で洗浄を行なう。洗浄によって、アルカリ薬液Ｌ１と接している硬化の進んでいない硬化抑制接着剤３５５は除去され、凹部３５４が形成される。

図１４（ｍ−２）において、本硬化工程（Ｓ５）では、接着剤の本硬化を行う。本硬化の条件としては、例えば、第１実施形態と同様に、１２０℃〜１５０℃で２時間から６時間の加熱が挙げられる。
ここで、洗浄工程（Ｓ４）で残った仮硬化接着剤３５１が硬化し、はみ出し部３５３を含む接着剤３５となる。

このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（５）硬化抑制剤６００がアルカリを含んで接着領域１０３の外部開放端１０４を含む領域に配置されるので、接着領域１０３の外部開放端１０４のエポキシ樹脂を含んだ硬化抑制接着剤３５５の硬化が遅れる。一方、外部開放端１０４の硬化抑制接着剤３５５と比較して、接着領域１０３の外部開放端１０４より内側の接着剤３５０の硬化は進む。その後、貼り合わせられた流路形成基板１０と接合基板３０とをアルカリ洗浄することで、硬化の遅れた接着領域１０３の外部開放端１０４の硬化抑制接着剤３５５が選択的に除去され、脱落して異物となる可能性を少なくできる。したがって、脱落して異物となった接着剤３５による歩留まりの低下を抑えたインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。

（６）アルカリが水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンのうち少なくとも一つを含んでいるので、アルカリと混合した接着領域１０３の外部開放端１０４での硬化抑制接着剤３５５の硬化が、外部開放端１０４より内側の接着剤３５０と比較してより遅れる。その後、貼り合わせられた流路形成基板１０と接合基板３０とをアルカリ洗浄することで、硬化のより遅れた接着領域１０３の外部開放端１０４の硬化抑制接着剤３５５はより容易に選択的に除去され、脱落して異物となる可能性をより少なくできる。したがって、脱落して異物となった接着剤３５による歩留まりの低下をより抑えたインクジェット式記録ヘッド１の製造方法を得ることができる。

以上述べた工程の変更以外にも、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、上述の実施形態では、接合基板として圧電素子保持部３２を有する接合基板３０を例示したが、接合基板は、駆動ＩＣが実装される基板であれば特に限定されるものではない。

また、上述した実施形態では、凸部に硬化調整剤を乗せる凸版であったが、スクリーン印刷であってもよい。
圧力室の圧力を変化させる圧力発生手段は、圧電素子によるものに限らない。例えば、熱により圧力室に気泡を発生させて圧力室の圧力を上昇させてもよい。
圧電素子の撓み振動の他に、伸縮振動を利用して圧力室内の圧力を変化させてもよい。

また、上述した実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを説明したが、液体噴射ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。広く液体噴射ヘッドの全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射するものにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

１…液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド、１０…流路形成基板、１２…圧力室、２１…ノズル開口、３０…接合基板、３１…リザーバ部、３５…エポキシ樹脂を含んだ接着剤、５０…弾性膜、５１…絶縁体膜、５３…振動板、６０…下電極、７０…圧電体、８０…上電極、１０３…接着領域、１０４…外部開放端、３００…圧電素子、３５０…接着剤、４００，４１０…硬化調整剤としての硬化促進剤、６００，６１０…硬化調整剤としての硬化抑制剤、Ｌ１…薬液。

Claims (6)

1. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力室を備えた流路形成基板または前記流路形成基板に接着される接合基板のいずれか一方の基板の接着領域にエポキシ樹脂を含んだ接着剤を配置し、前記接着領域の外部開放端の前記接着剤の硬化を遅らせる他方の基板の位置に、硬化調整剤を配置する配置工程と、
   前記流路形成基板と前記接合基板とを前記接着剤および前記硬化調整剤を介して貼り合せる貼り合せ工程と、
   前記接着剤を仮硬化させる仮硬化工程と、
   前記接着剤を本硬化させる本硬化工程と、
   前記仮硬化工程または前記本硬化工程の少なくとも一方の工程後に、貼り合わせられた前記流路形成基板と前記接合基板とをアルカリ洗浄する洗浄工程とを含む
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
2. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記配置工程の前記硬化調整剤の配置を印刷によって行う
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記硬化調整剤は酸を含み、配置される前記位置は、前記外部開放端より内側の前記接着領域である
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
4. 請求項３に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記酸は酸無水物またはポリアミンのうち少なくとも一つを含む
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
5. 請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記硬化調整剤はアルカリを含み、配置される前記位置は、前記接着領域の前記外部開放端を含む領域である
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
6. 請求項５に記載の液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記アルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンのうち少なくとも一つを含む
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。

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