JP2002001955A - インクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

インクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性インク等の導電性を有するインクの使用
に際して、圧電部材の劣化およびインクの変質を発生さ
せずに、インクジェットプリンタヘッドを長期に亘り安
定して使用できるようにする。 【解決手段】 圧力室１３を形成する基板に対して、良
好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重合法に
よって、有機高分子の絶縁膜１６を成膜した。これによ
って、同一平面上に存在しない電極７を良好に被覆する
ことが可能になるので、水性インク等の導電性を有する
インクの使用に際して、圧電部材２，３の劣化およびイ
ンクの変質を発生させずに、インクジェットプリンタヘ
ッド１を長期に亘り安定して使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば水性インク
等の導電性のインクが使用可能なインクジェットプリン
タヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、少なくとも一部が圧電部材によっ
て形成された複数の圧力室と、圧力室に形成されたノズ
ルと、圧電部材に電圧を印加するための電圧印加手段
と、を備えて、電圧印加手段により圧電部材に電圧を印
加することによる圧電部材のシェアモード変形によって
ノズルからインク滴を吐出させるようにしたインクジェ
ットプリンタがある。
【０００３】特開平８−５２８７２号公報には、インク
の変質を防止するために、ＣＶＤ(Chemical Vaper Depo
sition＝化学蒸着)法等によって、パリレン等の絶縁膜
を圧力室内に成膜したインクジェットプリンタヘッドが
ある。同公報に開示された技術によれば、圧力室内の駆
動電極を絶縁膜によって保護することで、導電性インク
を用いる場合にもインク内に電流が流れることを防止し
て、インク内に電流が流れることによるインクの変質を
防止することが可能になる。また、同公報に開示された
技術によれば、ＣＶＤ法によって、電極表面にパリレン
等の絶縁膜を成膜することでインクジェットプリンタヘ
ッドの圧力室の内面等のように複雑で細かな形状を有す
る基材に対しても均一に成膜することが可能になる。
【０００４】特開平８−２９０５６９号公報には、圧電
部材の安定性、耐久性を向上させるために、圧力室内に
挿入される部分にポリイミド樹脂がスピンコート法によ
ってオーバーコートされた圧電部材に取り付けられた電
極に電圧を印加して、圧電部材をノズル方向へ変位させ
ることによりインクをノズルから吐出させるようにした
インクジェットプリンタヘッドが開示されている。同公
報に開示された技術によれば、圧電部材にインクが浸透
することが防止され、圧電部材の安定性、耐久性を向上
させることが可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＶＤ法に
よって形成されるパリレン蒸着膜は、基材との密着力が
小さいため、絶縁膜を成膜する際には、予めシランカッ
プリング処理等の下地処理を基材に施す必要がある。こ
のため、特開平８−５２８７２号公報に開示された技術
では、絶縁膜を成膜するための工程が多くなり、作業が
煩雑になる。
【０００６】また、ＣＶＤ法によってパリレン蒸着膜を
成膜するための下地処理は、インクジェットプリンタヘ
ッドの圧力室内等のように、細かで複雑な形状を有する
基材に対しては困難である。このため、特開平８−５２
８７２号公報に開示された技術では、下地処理が不十分
である箇所に対してパリレン蒸着膜が良好に成膜でき
ず、容易に剥離してしまう。パリレン蒸着膜が剥離して
しまうことにより、インクに電流が流れてインクが変質
したり、圧電部材の劣化を生じたりしてしまう。
【０００７】特開平８−２９０５６９号公報に開示され
た技術では、圧電部材の安定性、耐久性を向上させるこ
とが可能であるが、圧電部材にオーバーコートされたポ
リイミド樹脂に電極が取り付けられているため、導電性
のインクを使用する場合、インク流路等を介して圧力室
内のインクに電流が流れてしまい、この電流によってイ
ンクが変質してしまう。
【０００８】本発明は、水性インク等の導電性を有する
インクの使用に際して、圧電部材の劣化およびインクの
変質等の不都合を発生させずに、インクジェットプリン
タヘッドを長期に亘り安定して使用することができるイ
ンクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法を得る
ことを目的とする。
【０００９】本発明は、高温下では分極性能に劣化が生
じるような圧電部材を使用したインクジェットプリンタ
ヘッドにおける水性インク等の導電性を有するインクの
使用に際して、圧電部材の劣化およびインクの変質等の
不都合を発生させずに、長期に亘り安定して使用するこ
とができるインクジェットプリンタヘッドおよびその製
造方法を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のイ
ンクジェットプリンタヘッドは、少なくとも一部が圧電
部材によって形成された一対の支柱の間に形成されてイ
ンクが供給される複数の圧力室と、前記圧力室に連通さ
れ前記圧力室にインクを供給するインク流路と、前記圧
力室毎に設けられて前記圧力室と外部とを連通させるノ
ズルと、前記圧力室毎に設けられて当該圧力室を形成す
る前記支柱における前記圧電部材に電圧を印加するため
の電極と、前記圧力室に対峙する前記電極を蒸着重合法
による成膜が可能である有機高分子材料によって被覆す
る絶縁膜と、を備える。
【００１１】したがって、圧力室に対峙する電極が、良
好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重合法に
よる成膜が可能な有機高分子材料により形成された絶縁
膜で被覆される。これによって、同一平面上に存在しな
い電極を良好に被覆することが可能になる。
【００１２】請求項２記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドは、少なくとも一部が圧電部材によって形成
された一対の支柱の間に形成されてインクが供給される
複数の圧力室と、前記圧力室に連通され前記圧力室にイ
ンクを供給するインク流路と、前記圧力室毎に設けられ
て前記圧力室と外部とを連通させるノズルと、少なくと
も一方が前記支柱毎に設けられて当該支柱における前記
圧電部材に電圧を印加するための一対の電極と、前記電
極のうち前記支柱毎に設けられて前記圧力室に対峙する
前記電極を蒸着重合法による成膜が可能である有機高分
子材料によって被覆する絶縁膜と、を備える。
【００１３】したがって、支柱毎に設けられた電極のう
ち圧力室に対峙する電極が、良好な密着性と優れた付き
廻り性とを有する蒸着重合法による成膜が可能な有機高
分子材料により形成された絶縁膜で被覆される。これに
よって、同一平面上に存在しない電極を良好に被覆する
ことが可能になる。
【００１４】請求項３記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドは、少なくとも一部が圧電部材によって形成
されてインクが供給される圧力室と、前記圧力室と外部
とを連通させるノズルと、前記圧電部材に電圧を印加す
るための一対の電極と、前記圧力室に対峙する前記電極
を蒸着重合法による成膜が可能である有機高分子材料に
よって被覆する絶縁膜と、を備える。
【００１５】したがって、圧電部材に形成された電極
が、良好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重
合法による成膜が可能な有機高分子材料により形成され
た絶縁膜で被覆される。これによって、同一平面上に存
在しない電極を良好に被覆することが可能になる。
【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１、２また
は３記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記絶縁膜は、ポリ尿素によって形成されている。
【００１７】したがって、重合開始温度が圧電部材の分
極劣化を生じさせない程度に十分低いポリ尿素によって
絶縁膜が成膜される。これによって、高温下では分極性
能に劣化が生じるような圧電部材に電極が設けられてい
る場合にも、圧電部材の性能を低下させずに電極を被覆
することが可能になる。
【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１、２また
は３記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記絶縁膜はポリイミドによって形成されている。
【００１９】したがって、成膜速度が速いポリイミドに
よって絶縁膜が成膜される。成膜温度が高温であるポリ
イミドによる絶縁膜は、望ましくは、ポリイミドの成膜
温度に対する性能劣化を生じない耐熱性のＰＺＴ等の圧
電部材や、分極方向が一方向である圧電部材に対して特
に有効である。これによって、絶縁膜の成膜に際しての
生産性を向上させることが可能になる。また、ポリイミ
ドは原料が安価であるため、絶縁膜の成膜に際しての生
産コストの増加を抑制することが可能になる。
【００２０】請求項６記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドの製造方法は、少なくとも一部が圧電部材に
よって形成される複数の圧力室を形成する圧力室形成工
程と、前記圧力室に連通するインク流路を形成するイン
ク流路形成工程と、前記圧力室毎に設けられた前記圧電
部材に電圧を印加するための電極を形成する電極形成工
程と、を含むインクジェットプリンタヘッドの製造方法
において、前記電極形成工程を経ることで前記電極が形
成された前記圧電部材を、蒸着重合法によって成膜され
た有機高分子材料によって被覆する絶縁膜成膜工程を備
える。
【００２１】したがって、圧力室に対峙する電極が、良
好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重合法に
よって有機高分子材料により形成された絶縁膜で被覆さ
れる。これによって、同一平面上に存在しない電極を良
好に被覆することが可能になる。
【００２２】請求項７記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドの製造方法は、少なくとも一部が圧電部材に
よって形成される圧力室を形成する圧力室形成工程と、
前記圧電部材に電圧を印加するための一対の電極を形成
する電極形成工程と、を含むインクジェットプリンタヘ
ッドの製造方法において、前記電極形成工程を経ること
で前記電極が形成された前記圧電部材を、蒸着重合法に
よって成膜された有機高分子材料によって被覆する絶縁
膜成膜工程を備える。
【００２３】したがって、電極が形成された圧電部材
が、良好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重
合法によって有機高分子材料により形成された絶縁膜で
被覆される。これによって、同一平面上に存在しない電
極を良好に被覆することが可能になる。
【００２４】請求項８記載の発明は、請求項６または７
記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法におい
て、前記絶縁膜成膜工程は、ポリ尿素によって前記圧電
部材を被覆する。
【００２５】したがって、重合開始温度が圧電部材の分
極劣化を生じさせない程度に十分低いポリ尿素によって
電極が形成された圧電部材が被覆される。これによっ
て、高温下では分極性能に劣化が生じるような圧電部材
に電極が設けられている場合にも、圧電部材の性能を低
下させずに電極を被覆することが可能になる。
【００２６】請求項９記載の発明は、請求項６または７
記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法におい
て、前記絶縁膜成膜工程は、ポリイミドによって前記圧
電部材を被覆する。
【００２７】したがって、成膜速度が速いポリイミドに
よって絶縁膜が成膜される。成膜温度が高温であるポリ
イミドによる絶縁膜は、望ましくは、ポリイミドの成膜
温度に対する性能劣化を生じない耐熱性のＰＺＴ等の圧
電部材や、分極方向が一方向である圧電部材に対して特
に有効である。これによって、絶縁膜の成膜に際しての
生産性を向上させることが可能になる。また、ポリイミ
ドは原料が安価であるため、絶縁膜の成膜に際しての生
産コストの増加を抑制することが可能になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態につい
て図１ないし図３を参照して説明する。本実施の形態
は、インクジェットプリンタへの適用例を示すものであ
る。
【００２９】図１は本発明の第１の実施の形態のインク
ジェットプリンタヘッドを示す斜視図であり、図２は溝
の延出方向に直交する位置で切断したインクジェットプ
リンタヘッドの一部を示す断面図である。インクジェッ
トプリンタヘッド１は、ＰＺＴ(チタン酸ジルコン酸塩)
等の圧電材料により形成された圧電部材(図２参照)２，
３を、２層積層した積層圧電部材４を有している。積層
圧電部材４における圧電部材２，３の分極方向は、板厚
方向に沿って互いに反対方向である。
【００３０】積層圧電部材４には、上側および前面側が
開放された複数の溝５が、平行に形成されている。これ
らの溝５は、ＩＣウェハーの切断等に使用されるダイソ
ーシングのダイヤモンドホイール等によって研削加工さ
れる。これにより、それぞれの溝５は、支柱６によって
仕切られている。本実施の形態の溝５は、深さ(図２中
上下方向)が０．２〜１ｍｍ、幅(図２中左右方向)が２
０〜２００μｍ、長さ(図２中紙面直交方向)が１〜５０
０ｍｍの範囲内に収まるように形成されている。
【００３１】溝５の内面および積層圧電部材４の上面に
は、無電解ニッケルメッキ法により形成された複数の電
極７が設けられている。
【００３２】公知の技術であるため説明を省略するが、
電極７の形成に際して無電解ニッケルメッキ法を用いる
ことで、溝５の内面等の微細な領域にも、電極７を容易
に形成することができる。
【００３３】なお、本実施の形態では、電極７をニッケ
ルにより形成したがこれに限るものではなく、例えば、
金、銅等によって電極を形成してもよい。
【００３４】溝５において積層圧電部材４の前面側で開
口している前面開口部８は、複数のノズル９が形成され
たノズルプレート１０により閉塞されている。本実施の
形態のノズルプレート１０は、１０〜１００μｍ程度の
厚さを有している。
【００３５】また、溝５において積層圧電部材４の上側
に向けて開口している上側開口部１１は、蓋部材１２に
より閉塞されている。蓋部材１２には、図示しないイン
クタンク等に連通されて後述する各圧力室１３にインク
を供給するインク供給管１４が連通されるインク流路と
してのインク供給路１５が形成されている。
【００３６】蓋部材１２およびノズルプレート１０によ
ってヘッド基板の溝５の前面開口部８および上側開口部
１１が閉塞された状態では、溝５部分に圧力室１３が形
成される。各圧力室１３は、インク供給路１５を介して
それぞれ連通されている。
【００３７】インクジェットプリンタヘッド１には、図
示しない制御部や電源に接続されたフレキシブルケーブ
ル(図示せず)が接続されている。印字に際しては、フレ
キシブルケーブルを介して、駆動パルス電圧や印字信号
等がインクジェットプリンタヘッド１に入力される。
【００３８】このようなインクジェットプリンタヘッド
１を有するインクジェットプリンタでの印字に際して
は、圧力室１３内にインクを供給した状態で、インクを
吐出させる圧力室１３の両側に位置する電極７へ電圧を
印加する。電圧が印加された電極７に対応する一対の支
柱６は、分極方向が相反する圧電部材２，３のシェアモ
ード変形により圧力室１３の容積を大きくする方向へ湾
曲する。この電極７に印加する電圧の極性を逆転させる
と、支柱６が急激に初期位置に復帰する。支柱６が初期
位置に復帰した際に、圧力室１３内のインクが加圧され
て、圧力室１３内のインクの一部がインク滴となってノ
ズル９から吐出する。
【００３９】ところで、上述のインクジェットプリンタ
ヘッド１の圧力室１３に水性インク等の高い導電性を有
する導電性のインクを満たした状態で電極７に電圧を印
加すると、インク供給路１５に満たされたインクを介し
て各圧力室１３に満たされているインクに電流が流れ
る。これにより、インクに電気分解が生じて圧力室１３
内に気泡を発生させたり、電気泳動によって固形物が電
極７に析出したりして、電極７が正常に作動することが
できなくなることが懸念される。
【００４０】このような不都合を回避するために、本実
施の形態のインクジェットプリンタヘッド１では、イン
クと接触する電極７の表面、すなわち、圧力室１３の内
面に、ポリ尿素によって形成された絶縁膜１６が蒸着重
合法によって成膜されている。ここで、蒸着重合法と
は、熱エネルギーによって蒸発させ、活性化させた複数
種類のモノマーを、絶縁膜の成膜を目的とする基材表面
に付着させ、基材表面で重合反応を生じさせることによ
り、基材表面に有機高分子膜を形成する重合方法であ
る。本実施の形態ではポリ尿素によって形成される絶縁
膜１６を成膜したが、これに限るものではなく、ポリ尿
素以外にも、例えばポリイミド、ポリイミドアミド、ポ
リアミド、ポリアゾメチン等によって形成される有機高
分子膜を成膜することができる。
【００４１】次に、電極７を被覆する絶縁膜１６の成膜
工程について説明する。本実施の形態では、蒸着重合法
での絶縁膜１６の形成に際して、図３に示すような蒸着
重合装置１７を用いて、絶縁膜１６を成膜した。
【００４２】ここで、図３は、蒸着重合装置１７を示す
概略図である。蒸着重合装置１７は、蒸着重合により成
膜を目的とするサンプル(本実施の形態では、溝５およ
び電極７が形成された圧電部材２，３)を保持するステ
ージ１８が内部に設けられたチャンバー１９を備えてい
る。ステージ１８には、サンプルの温度調節を行うため
の温度調節機構(図示せず)が設けられている。本実施の
形態では、ポリ尿素によって絶縁膜１６を成膜するた
め、温度調節機構によって、サンプルの温度は常温に保
持されている。
【００４３】チャンバー１９内には、チャンバー１９内
の温度を制御する室内温度制御機構(図示せず)が設けら
れている。本実施の形態では、ポリ尿素による絶縁膜１
６を成膜するため、室内温度制御機構によって、チャン
バー１９内の温度は常温から５０℃の範囲内に保持され
ている。
【００４４】また、特に図示しないが、チャンバー１９
には、チャンバー１９内を減圧させるための減圧機構が
設けられている。この減圧機構は、例えば、ファン等に
よってチャンバー１９内の空気を強制的にチャンバー１
９外へ廃棄するような機構であってもよい。
【００４５】チャンバー１９の上側には混合漕２０が設
けられている。チャンバー１９と混合漕２０とは、複数
の孔が形成されたシャワープレート２１を介して連通さ
れている。
【００４６】また、蒸着重合装置１７は、サンプルに付
着させる原料モノマーを保持する複数の蒸発漕２２を備
えている。本実施の形態では、ポリ尿素による絶縁膜１
６を形成するための原料モノマーとして、４，４ジアミ
ノフェニルメタン(ＭＤＡ)と、４，４ジフェニルメタン
イソシアナートとが、それぞれの蒸発漕２２に保持され
ている。
【００４７】特に図示しないが、各蒸発漕２２には、原
料モノマーを加熱する加熱機構が設けられている。ま
た、各蒸発漕２２には、各蒸発漕２２と混合漕２０とを
それぞれ連通させるモノマー導入管２３が設けられてい
る。各モノマー導入管２３には、モノマー導入管２３を
開放自在に閉塞するバルブ２４が設けられている。モノ
マー導入管２３は、蒸着重合を行う場合以外には、バル
ブ２４によって閉塞されている。
【００４８】次に、絶縁膜１６の成膜について説明す
る。絶縁膜１６の成膜に際しては、まず、溝５に電極７
が形成された状態の積層圧電部材４を、溝５側を上向き
にしてステージ１８に取り付ける。このとき、フレキシ
ブルケーブルが接続される電極７部分等、絶縁膜１６を
形成しない部分を予めマスキングしておく。
【００４９】次に、加熱機構によって蒸発漕２２内を加
熱する。加熱された原料モノマーは、気体となって蒸発
する。原料モノマーが十分に気化したところで、バルブ
２４を開放してモノマー導入管２３を開放する。これに
より、気化した原料モノマーは、モノマー導入管２３を
通って混合漕２０に導入される。混合漕２０では、各種
モノマーが均一に混ざった混合モノマーとされる。
【００５０】加えて、減圧機構によってチャンバー１９
内を減圧する。混合モノマーは、混合漕２０とチャンバ
ー１９内との圧力差によって、シャワープレート２１を
介してチャンバー１９内に導入される。
【００５１】チャンバー１９内に導入された混合モノマ
ーは、積層圧電部材４に付着する。積層圧電部材４とチ
ャンバー１９内の温度とを制御することにより、積層圧
電部材４表面に付着した原料モノマーが重合を開始す
る。これによって、積層圧電部材４表面には、目的とす
るポリ尿素の絶縁膜１６が成膜される。
【００５２】蒸着重合法では、成膜したい物質をモノマ
ー単位で基材に付着させ、基材上で重合させるため、複
雑な形状をした基材に対してもモノマー分子が良好に回
り込み、基材の形状に左右されずに、細かな部分にも均
一に成膜を施すことができる。
【００５３】また、良好な密着性と優れた付き廻り性と
を有する蒸着重合法を用いて絶縁膜１６を成膜すること
により、積層圧電部材４の表面に下地処理等を行う必要
がない。
【００５４】加えて、インクジェットプリンタヘッド１
のように複雑な形状をした基材に対して絶縁膜１６を成
膜する際に、蒸着重合法以外の下地処理を必要とする成
膜方法では細部まで十分に下地処理を施すことが困難で
ある場合にも、蒸着重合法によって絶縁膜１６を成膜す
ることにより、細かな部分にも均一に成膜を施すととも
に、絶縁膜１６の成膜に際しての作業性の向上を図るこ
とができる。
【００５５】ここに、圧力室１３を形成する積層圧電部
材４、蓋部材１２等に対して、良好な密着性と優れた付
き廻り性とを有する蒸着重合法によって成膜した有機高
分子の一つであるポリ尿素によって形成された絶縁膜１
６で電極７を被覆することにより、同一平面上に存在し
ない電極７を一括して良好に被覆することができる。こ
れによって、水性インク等の導電性を有するインクの使
用に際して、インクに電流が流れることを防止して、イ
ンクの変質を発生させずに、インクジェットプリンタヘ
ッド１を長期に亘り安定して使用することができる。
【００５６】ところで、本実施の形態のインクジェット
プリンタヘッド１では、圧電部材２，３の分極方向と、
圧電部材２，３に電圧を印加することにより発生する電
界の方向とが直交している。このように、圧電部材２，
３のシェアモード変形を利用するインクジェットプリン
タヘッド１では、圧電部材２，３の分極が劣化すると再
度分極することが困難である。
【００５７】分極性能は、例えば、圧電部材２，３が過
剰に加熱されることにより劣化するが、本実施の形態で
は、低温で重合を開始するポリ尿素を絶縁膜１６として
使用することにより、過剰な加熱による圧電部材２，３
の分極性能の劣化が発生しない程度の十分な低温で、電
極７上に絶縁膜１６を成膜することができる。これによ
って、シェアモード変形を利用したインクジェットプリ
ンタヘッド１に対して、圧電部材２，３を劣化させず
に、インクジェットプリンタヘッド１を長期に亘り安定
して使用することができる。
【００５８】なお、本実施の形態では、ノズルプレート
１０および蓋部材１２を積層圧電部材４に取り付ける前
に、絶縁膜４５を成膜したが、これに限るものではな
く、蒸着重合法による良好な膜の付き廻り性を利用し
て、ノズルプレート１０および蓋部材１２を取り付けた
後に圧力室１３内全面に絶縁膜１６を成膜してもよい。
これにより、電極７等の絶縁膜１６を形成しない部分を
マスキング作業を省略することができる。
【００５９】また、本実施の形態では、過剰な加熱によ
る圧電部材２，３の分極性能の劣化を防止するために、
ポリ尿素によって絶縁膜１６を成膜したが、これに限る
ものではなく、例えばイミド化に際しての重合反応温度
下で分極性能に劣化を生じない圧電部材を用いて圧力室
１３を形成したり、温度条件によるイミド化ではなく薬
品によるイミド化によって絶縁膜を形成したりする方法
等、圧電部材の分極性能に劣化を生じない方法であれ
ば、ポリイミドによって絶縁膜を成膜してもよい。加え
て、絶縁膜１６の成膜条件の調整以外にも、ポリイミド
の成膜温度に対する性能劣化を生じない耐熱性のＰＺＴ
を圧電部材として用いることによっても、ポリイミドに
よる絶縁膜の成膜が可能となる。
【００６０】次に、本発明の第２の実施の形態について
図４を参照して説明する。第１の実施の形態と同一部分
は、同一符号で示し、説明も省略する。以下同様とす
る。第２の実施の形態は、圧電部材の分極方向が、第１
の実施の形態と異なり、図４中左右方向に分極されてい
る。
【００６１】図４は、本発明の第２の実施の形態のイン
クジェットプリンタヘッドを、溝の延出方向に直交する
位置で切断した一部を示す断面図である。インクジェッ
トプリンタヘッド２５は、基板２６の上に積層された圧
電部材２７を備えている。基板２６と圧電部材２７との
間には電極２８が形成されており、基板２６と圧電部材
２７とは電極２８を介して、図示しない導電性接着剤に
よって接合されている。
【００６２】また、インクジェットプリンタヘッド２５
は、基板２６および圧電部材２７によって形成される支
柱２９によって、所定の間隔毎に平行に仕切られている
溝３０を有している。溝３０の上側および前面側は、開
放されている。
【００６３】溝３０の上側開口部３１を閉塞する蓋部材
３２には、インクジェットプリンタヘッド２５側の面に
共通電極３３が形成されている。蓋部材３２は、共通電
極３３を介して、図示しない導電性接着剤によって支柱
２９の上面に接合されている。また、蓋部材３２には、
各圧力室３５へインクを供給するインク供給路(図１参
照)が形成されている。
【００６４】また、第１の実施の形態と同様に、溝３０
の前面開口部は、複数のノズル９が形成されたノズルプ
レート１０により閉塞されている。
【００６５】これによって、蓋部材３２およびノズルプ
レート１０によって溝３０の上側開口部３１および前面
開口部が閉塞された状態では、溝３０部分に圧力室３５
が形成される。
【００６６】このようなインクジェットプリンタヘッド
２５を有するインクジェットプリンタでの印字に際して
は、圧力室３５内にインクを供給した状態で、インクを
吐出させる圧力室３５の両側に位置する電極２８へ電圧
を印加する。これによって、電圧が印加された電極２８
に対応する一対の圧電部材２７が変形して、圧力室３５
内の体積を大きくするように変形した後、再び圧力室３
５内の体積を収縮させることで圧力室３５内のインクが
加圧されて、圧力室３５内のインクの一部がインク滴と
なってノズル９から吐出する。
【００６７】しかし、上述のインクジェットプリンタで
は、圧力室３５に導電性のインクを満たした状態で電極
２８に電圧を印加すると、インク供給路に満たされたイ
ンクを介して各圧力室３５に満たされているインクに電
流が流れてしまう。これにより、インクの変質や圧電部
材２７の分極性能の劣化等の不都合を生じるため、本実
施の形態では、蓋部材３２により溝３０の上側開口部３
１を閉塞する前に、蒸着重合法によって、インクと接触
する電極２８の表面に絶縁膜３６が形成される。
【００６８】なお、絶縁膜３６の成膜に際しては、圧力
室３５内の電極２８以外をマスキングする場合と比較し
て作業が容易であることから、圧力室３５の内面全体に
絶縁膜３６を成膜した。
【００６９】これによって、電極２８(圧力室３５内面)
が絶縁膜３６によって被覆されるため、水性インク等の
導電性を有するインクの使用に際して、インクに電流が
流れることを防止して、インクの変質やインクからの気
泡の発生等の不都合を生じさせずに、インクジェットプ
リンタヘッド２５を長期に亘り安定して使用することが
できる。
【００７０】なお、共通電極３３は、各圧力室３５にお
いて共通の電圧が印加されるため、格別絶縁膜３６で被
覆する必要はないが、第２の実施の形態の変形例とし
て、図５に示すように、蓋部材３２により上側開口部３
１を閉塞した状態で、蒸着重合を行うことにより蓋部材
３２にも絶縁膜３６を成膜することも可能である。これ
によって、電圧が印加される電極２８および共通電極３
３が、絶縁膜３６によって確実に被覆されるため、より
確実にインクに電流が流れることを防止することができ
る。
【００７１】加えて、本実施の形態では、絶縁膜３６
は、ノズルプレート１０により前面開口部を弊属する前
後のいずれの段階で成膜してもよい。
【００７２】次に、本発明の第３の実施の形態について
図６を参照して説明する。第３の実施の形態は、圧電部
材の分極方向が一方向である点が、第１または第２の実
施の形態と異なる点である。以降、このような方式のイ
ンクジェットプリンタヘッドを、ノーマルモードとい
う。
【００７３】図６は、本発明の第３の実施の形態のイン
クジェットプリンタヘッドを溝の延出方向に沿って水平
に切断した一部を示す断面図である。インクジェットプ
リンタヘッド３７では、圧電部材が多層積層された多層
積層圧電部材３８が、所定の間隔毎に基板３９上に配列
されている。これによって、多層積層圧電部材３８間に
溝４０が形成されるため、本実施の形態では多層積層圧
電部材３８が支柱とされる。
【００７４】ところで、一般的に、多層積層圧電部材３
８に対して溝４０を形成することは困難である。本実施
の形態のインクジェットプリンタ３７では、予め短冊形
状に形成された多層積層圧電部材３８を所定の間隔毎に
基板３９上に配設することによって、溝４０を形成して
いる。これによって、多層積層圧電部材３８を用いる場
合にも、溝４０を容易に形成することができる。
【００７５】多層積層圧電部材３８の両側面(図６中の
多層積層圧電部材３８の左右の面)には、電極４１が形
成されている。この電極４１には、各多層積層圧電部材
３８毎に電圧を印加するための図示しない制御部や電源
に接続されたフレキシブルケーブルが接続されている。
【００７６】溝４０の後端側(図６中紙面上側)には、溝
４０の後端を閉塞する閉塞部材４２が設けられている。
【００７７】また、溝４０の前面開口部４３は、第１ま
たは第２の実施の形態と同様に、複数のノズル９が形成
されたノズルプレート１０により閉塞されている。
【００７８】加えて、溝４０の上側開口部は、図示しな
い蓋部材によって閉塞されている。蓋部材には、後述す
る各圧力室４４へインクを供給するインク供給路(図１
参照)が形成されている。
【００７９】これによって、ノズルプレート１０、閉塞
部材４２および蓋部材によって、溝４０が閉塞された状
態では、溝４０部分に圧力室４４が形成される。
【００８０】このようなインクジェットプリンタヘッド
３７では、圧力室４４にインクを満たした状態で、イン
クを吐出させる圧力室４４の両側に位置する多層積層圧
電部材３８の電極４１へ電圧を印加する。これによっ
て、電圧が印加された電極４１に対応する一対の多層積
層圧電部材３８が変形して、圧力室４４内の体積を大き
くするように変形した後、再び圧力室４４内の体積を収
縮させることで圧力室４４内のインクが加圧されて、圧
力室４４内のインクの一部がインク滴となってノズル９
から吐出する。
【００８１】しかし、このようなインクジェットプリン
タヘッド３７では、圧力室４４に導電性のインクを満た
した状態で電極４１に電圧を印加すると、インク供給路
に満たされたインクを介して各圧力室４４に満たされて
いるインクに電流が流れてしまう。これにより、インク
の変質等の不都合を生じるため、本実施の形態では、ノ
ズルプレート１０により溝４０の前面開口部４３を閉塞
する前に、蒸着重合法によって、インクと接触する多層
積層圧電部材３８の表面にポリイミドによって形成され
た絶縁膜４５が成膜される。
【００８２】本実施の形態では、インクと接触する電極
４１の表面に、ポリイミド樹脂によって形成された絶縁
膜４５を成膜した。このとき、蒸発槽２２(図３参照)に
は、ピロメリット酸二無水物(ＰＤＭＡ)と、４，４−ジ
アミノジフェニルエーテル(ＯＤＡ)が原料モノマーとし
てそれぞれ保持されている。
【００８３】成膜に際しては、詳細な説明を省略する
が、チャンバー内の温度を１７０〜２３０℃に保持した
状態で、多層積層圧電部材３８や閉塞部材４２等が取り
付けられて所定部分にマスキングを施した基板３９の表
面に原料モノマーを付着させる。これにより、溝４０の
内面にアミド酸の高分子膜が成膜される。この状態で
は、親水性のアミド酸を有しているため、その後基板３
９を２５０℃以上に加熱することによりアミド酸をイミ
ド化させる。これによって、溝４０の内面が、ポリイミ
ド樹脂膜によって被覆される。
【００８４】なお、本実施の形態では、基板３９表面の
アミド酸を２５０℃でイミド化させるようにしたが、こ
れに限るものではなく、例えば２２０℃において熱処理
時間を２５０℃のときよりも長くする等によっても実用
上インクジェットヘッドの性能に問題のないレベルまで
イミド化を進行させることができる。これにより、例え
ば２５０℃では性能に劣化が生じるが２２０℃では性能
の劣化を生じない圧電部材を用いることが可能になり、
インクジェットプリンタヘッドに適用可能な圧電部材を
幅広く取得することができる。
【００８５】これによって、電極４１が絶縁膜４５によ
って被覆されるため、水性インク等の導電性を有するイ
ンクの使用に際して、インクに電流が流れることを防止
して、インクの変質やインクからの気泡の発生等の不都
合を生じさせずに、インクジェットプリンタヘッド３７
を長期に亘り安定して使用することができる。
【００８６】ところで、圧電部材としてＰＺＴを用いた
場合、上述のような高温下ではＰＺＴの分極劣化が生じ
て圧電性が損なわれることがあるが、本実施の形態で
は、分極方向が同一なノーマルモードのインクジェット
プリンタヘッド３７であるため、イミド化に際して多層
積層圧電部材３８が２００℃以上に加熱された場合に
も、例えば駆動用の電極等を用いて後から分極を行うこ
とができる。
【００８７】また、分極方向が一方向であるノーマルモ
ードのインクジェットプリンタヘッド３７であるため、
絶縁膜４５の成膜時以外のインクジェットプリンタヘッ
ド３７の組み立てに際して、多層積層圧電部材３８の分
極性能が劣化した場合にも、駆動用の電極を用いて再度
分極を行うことができる。
【００８８】さらに、始めに分極されていないＰＺＴを
多層積層圧電部材３８として用いる場合にも、分極方向
が同一であれば、駆動用の電極を用いて後から分極を行
うことができる。
【００８９】これによって、組立後再度分極することが
可能なノーマルモードでのインクジェットプリンタヘッ
ド３７の生産性の向上を図ることができる。加えて、ポ
リイミドは原料が安価であるため、ポリイミドによる絶
縁膜４５の成膜を可能とすることにより、絶縁膜４５の
成膜に際しての生産コストの増加を抑制することが可能
になる。
【００９０】なお、本実施の形態では、ポリイミドによ
る絶縁膜４５をノーマルモードでのインクジェットプリ
ンタヘッド３７に適用したが、これに限るものではな
く、例えばポリイミドの成膜温度に対する性能劣化を生
じない耐熱性のＰＺＴ等の圧電部材を用いることにより
シェアモード変形によるインクの吐出を行うインクジェ
ットプリンタヘッドにポリイミドによる絶縁膜を適用す
ることも可能である。
【００９１】ところで、本実施の形態の多層積層圧電部
材３８の形状は短冊形状であるため、電極４１が形成さ
れた後の個々の多層積層圧電部材３８に対して絶縁膜４
５を成膜する場合には、既知の手法により容易に成膜す
ることが可能である。しかし、一方で、インクジェット
プリンタヘッド３７として使用する際には、絶縁膜４５
が成膜された多層積層圧電部材３８を所定の間隔毎に配
設されていなければならないため、絶縁膜４５が成膜さ
れた多層積層圧電部材３８を並べることにより溝４０を
形成する方法は、極めて煩雑である。
【００９２】本実施の形態では、電極４１が形成された
多層積層圧電部材３８を所定の間隔毎に配設した後、蒸
着重合法により一括して絶縁膜４５を成膜することによ
り、溝４０の内面に絶縁膜４５を成膜する作業を容易に
することができる。
【００９３】なお、本実施の形態では、ノズルプレート
１０および蓋部材を多層積層圧電部材３８に取り付ける
前に、絶縁膜４５を成膜したが、これに限るものではな
く、蒸着重合法による良好な膜の付き廻り性を利用し
て、ノズルプレート１０および蓋部材を取り付けた後に
圧力室４４内全面に絶縁膜４５を成膜してもよい。
【００９４】加えて、本実施の形態では、ポリイミド樹
脂によって絶縁膜４５を成膜したが、これに限るもので
はなく、例えばポリ尿素によって絶縁膜を形成してもよ
い。
【００９５】次に、本発明の第４の実施の形態について
図７を参照して説明する。本実施の形態は、多層積層圧
電部材の分極方向が、第３の実施の形態と異なる点であ
る。
【００９６】図７は、本発明の第４の実施の形態のイン
クジェットプリンタヘッドを、溝の延出方向に直交する
位置で切断した一部を示す断面図である。本実施の形態
は、分極方向が一方向であるノーマルモードを使用した
インクジェットプリンタヘッド４６である。インクジェ
ットプリンタヘッド４６では、圧電部材が図７中上下方
向に積層された多層積層圧電部材４７が、所定の間隔毎
に基板４８の上に配列されている。これによって、多層
積層圧電部材４７間に溝４９が形成されるため、本実施
の形態では多層積層圧電部材４７が支柱とされる。
【００９７】ところで、多層積層圧電部材４７に対して
溝４９を形成することは困難である。本実施の形態のイ
ンクジェットプリンタヘッド４６では、予め短冊形状に
形成された多層積層圧電部材４７を、所定の間隔毎に基
板４８上に配設することにより溝４９を形成している。
これによって、多層積層圧電部材４７を用いる場合に
も、溝４９を容易に形成することができる。
【００９８】溝４９の上側開口部５０は、図示しないイ
ンク供給路(図１参照)が形成された蓋部材５１によって
閉塞されている。本実施の形態の蓋部材５１は、多層積
層圧電部材４７の変形に応じて変形するフレキシブルな
蓋部材５１である。
【００９９】また、溝４９の前面開口部は、第１または
第２の実施の形態と同様に、複数のノズル９が形成され
たノズルプレート１０により閉塞されている。
【０１００】加えて、特に図示しないが、溝４９の後端
側(図７中紙面奥側)には、溝４９の後端を閉塞する閉塞
部材が設けられている。
【０１０１】これによって、ノズルプレート１０、蓋部
材５１および閉塞部材によって、溝４９が閉塞された状
態では、溝４９部分に圧力室５３が形成される。
【０１０２】圧力室５３の内面には、電極５２が形成さ
れている。この電極５２には、各多層積層圧電部材４７
毎に電圧を印加するための図示しない制御部や電源に接
続されたフレキシブルケーブルが接続されている。
【０１０３】このようなインクジェットプリンタヘッド
４６では、圧力室５３にインクを満たした状態で、イン
クを吐出させる圧力室５３の両側に位置する多層積層圧
電部材４７の電極５２に、電圧を印加する。これによっ
て、電圧が印加された電極５２に対応する一対の多層積
層圧電部材４７と当該圧力室５３に対応した部分の蓋部
材５１とが、圧力室５３内の体積を大きくするように変
化した後、再び圧力室５３内の体積を収縮させることで
圧力室５３内のインクが加圧されて、圧力室５３内のイ
ンクの一部がインク滴となってノズル９から吐出する。
【０１０４】しかし、このようなインクジェットプリン
タヘッド４６では、圧力室５３に導電性のインクを満た
した状態で電極５２に電圧を印加すると、インク供給路
に満たされたインクを介して各圧力室５３に満たされて
いるインクに電流が流れてしまう。これにより、インク
の変質等の不都合を生じるため、本実施の形態では、蓋
部材５１により溝４９の上側開口部５０を閉塞した後
に、蒸着重合法によって、インクと接触する電極５２の
表面に絶縁膜５４が成膜される。
【０１０５】本実施の形態では、インクと接触する電極
５２の表面に、ポリイミド樹脂によって形成された絶縁
膜５４を成膜した。
【０１０６】これによって、電極５２が絶縁膜５４によ
って被覆されるため、水性インク等の導電性を有するイ
ンクの使用に際して、インクに電流が流れることを防止
して、インクの変質やインクからの気泡の発生等の不都
合を生じさせずに、インクジェットプリンタヘッド４６
を長期に亘り安定して使用することができる。
【０１０７】ところで、通常、圧電部材としてＰＺＴを
用いた場合、上述のような高温下ではＰＺＴの分極劣化
が生じて圧電性が損なわれるが、本実施の形態では、分
極方向が同一方向であるノーマルモードのインクジェッ
トプリンタヘッド４６であるため、イミド化に際して多
層積層圧電部材３８が２００℃以上に加熱された場合に
も、例えば駆動用の電極等を用いて後から分極を行うこ
とができる。
【０１０８】また、分極方向が同一方向であるノーマル
モードのインクジェットプリンタヘッド４６であるた
め、絶縁膜５４の成膜時以外のインクジェットプリンタ
ヘッド４６の組み立てに際して多層積層圧電部材４７の
分極性能が劣化した場合にも、駆動用の電極を用いて再
度分極を行うことができる。
【０１０９】さらに、始めに分極されていないＰＺＴを
多層積層圧電部材４７として用いる場合にも、分極方向
が同一であれば、駆動用の電極を用いて後から分極を行
うことができる。
【０１１０】これによって、組立後再度分極することが
可能なノーマルモードでのインクジェットプリンタヘッ
ド４６の生産性の向上を図ることができる。
【０１１１】ところで、本実施の形態の多層積層圧電部
材４７の形状は短冊形状であるため、電極５２が形成さ
れた後の個々の多層積層圧電部材４７に対して絶縁膜５
４を成膜する場合には、既知の手法により容易に成膜す
ることが可能である。しかし、一方で、インクジェット
プリンタヘッド４６として使用する際には、絶縁膜５４
が成膜された多層積層圧電部材４７を所定の間隔毎に配
設されていなければならないため、絶縁膜５４が成膜さ
れた多層積層圧電部材４７を並べることにより溝４９を
形成する方法は、極めて煩雑である。
【０１１２】本実施の形態では、電極５２形成後の多層
積層圧電部材４７を所定の間隔毎に配設した後、蒸着重
合法により一括して絶縁膜５４を成膜することにより、
溝４９の内面に絶縁膜５４を成膜する作業を容易にする
ことができる。
【０１１３】なお、本実施の形態では、蓋部材５１を多
層積層圧電部材４７に取り付ける前に、絶縁膜５４を成
膜したが、これに限るものではなく、蒸着重合法による
良好な膜の付き廻り性を利用して、蓋部材５１を取り付
けた後に圧力室５３内全面に絶縁膜５４を成膜してもよ
い。
【０１１４】また、本実施の形態では、ポリイミド樹脂
によって絶縁膜５４を形成したが、これに限るものでは
なく、例えばポリ尿素によって絶縁膜を形成してもよ
い。
【０１１５】次に、本発明の第５の実施の形態について
図８を参照して説明する。本実施の形態のインクジェッ
トプリンタヘッドは、第１ないし第４の実施の形態で説
明した方式と異なるため、製造工程とともに説明する。
【０１１６】まず、図８(ａ)に示すように、厚さ方向に
分極された圧電部材５６に対して、所定間隔毎に所定の
深さを有する複数の凹部５７を形成する。これによっ
て、圧電部材５６の上側面には、図８(ｂ)に示すよう
に、凹面５８と凸面５９とが形成される。
【０１１７】次に、スパッタリング法等によって、図８
(ｃ)に示すように、圧電部材５６の凹面５８と凸面５９
とに電極膜６０を形成し、形成した電極膜６０を凹面５
８と凸面５９との境界(段差)部分で分離する細溝６１を
形成する。これによって、図８(ｄ)に示すように、連続
していた電極膜６０が分離されて電極６２が形成され、
凹部５７内に凸部６３が形成される。
【０１１８】加えて、圧電部材５６の下側面において、
圧電部材５６の上側に形成された電極６２に対応する位
置に電極６４を形成する。なお、公知の技術であるため
説明を省略するが、圧電部材５６の下側面は平面である
ため、既知の技術によって、圧電部材５６の上側に形成
された６２に対応させたパターンの電極６４を容易に形
成することができる。
【０１１９】続いて、圧電部材５６の上側に、蓋部材６
５を接合する。特に図示しないが、図８中紙面手前側に
は、ノズルが形成されたノズルプレートが取り付けられ
る。これによって、図８(ｅ)に示すように、圧力室６６
が形成される。
【０１２０】最後に、蓋部材６５とともに圧電部材５６
を上側から研削して、各凸面５９を２つに分離する分離
溝６７を形成する。これによって、図８(ｆ)に示すよう
に、支柱６８が形成される。
【０１２１】このようなインクジェットプリンタヘッド
５５では、圧力室６６にインクを満たした状態で、イン
クを吐出させる圧力室６６の支柱６８に設けられた電極
６２と当該圧力室６６内の凸部６３に設けられた電極６
２とに、互いに相反する電圧を印加する。これによっ
て、電圧が印加された支柱６８と凸部６３とが、圧力室
６６内の体積を大きくした後再び元の体積に戻るように
伸縮し、圧力室６６内のインクが加圧されて圧力室６６
内のインクの一部がインク滴となってノズルから吐出す
る。
【０１２２】ところで、このようなインクジェットプリ
ンタヘッド５５では、支柱６８に設けられた電極６２と
凸部６３に設けられた電極６２との電位を等しくした場
合、圧電部材５６の裏面側に高電界がかかり(シェアモ
ードが複合される)、想定する動作を行わなくなる。こ
のため、本実施の形態では、蓋部材６５を接合した後、
ノズルプレートを取り付ける前に、支柱６８に形成され
た電極６２と凸部６３に形成された電極６２とをポリイ
ミド樹脂によって被覆する絶縁膜６９が、圧力室６６内
に成膜される(図８(ｇ)参照)。
【０１２３】これによって、圧力室６６の内面が絶縁膜
６９によって被覆されるため、水性インク等の導電性を
有するインクの使用に際して、インクに電流が流れるこ
とを防止して、インクの変質やインクからの気泡の発生
等の不都合を生じさせずに、インクジェットプリンタヘ
ッド５５を長期に亘り安定して使用することができる。
【０１２４】本実施の形態のインクジェットプリンタヘ
ッド５５の圧力室６６内は、複雑な形状を有しているた
め、蒸着重合法による絶縁膜６９の成膜方法が特に有効
となる。蒸着重合法を用いることによって、圧力室６６
内の細部にも均一に絶縁膜６９が成膜される。
【０１２５】なお、図８では、蓋部材６５の接合後に絶
縁膜６９を成膜したが、これに限るものではなく、絶縁
膜６９の成膜時期は、蓋部材６５の接合の前後いずれで
もよい。
【０１２６】また、本実施の形態では、ポリイミド樹脂
によって絶縁膜６９を形成したが、これに限るものでは
なく、例えばポリ尿素によって絶縁膜を形成してもよ
い。
【０１２７】次に、本発明の第６の実施の形態について
図９を参照して説明する。
【０１２８】図９は、本発明の第６の実施の形態のイン
クジェットプリンタヘッドを溝の延出方向に沿って垂直
に切断した一部を示す断面図である。インクジェットプ
リンタヘッド７０のベース基板７１上には、平行に延出
する複数の溝７２が形成された基板７３が取り付けられ
ている。
【０１２９】溝７２の延出方向の両端は開口されてお
り、一方の開口部分はノズル７４ａが形成されたノズル
プレート７４によって閉塞されている。他方の開口部分
には、短冊形状の圧電部材７５が挿入されている。圧電
部材７５の上面および下面には、それぞれ電極７６が形
成されている。圧電部材７５は、電極７６に電圧が印加
されることにより、溝７２の延出方向に変形する。ま
た、圧電部材７５は、溝７２の後端部側で、接着剤Ｂに
よって基板７３に固定されている。
【０１３０】溝７２の上側開口部７７は、図示しないイ
ンクタンクに連通されて、後述する各圧力室８０にイン
クを供給するインク流路(図示せず)が連通される供給ノ
ズル７８が形成された蓋部材７９によって閉塞されてい
る。
【０１３１】これによって、溝７２、ノズルプレート７
４、圧電部材７５および蓋部材７９によって圧力室８０
が形成される。
【０１３２】このようなインクジェットプリンタヘッド
７０では、インクを吐出させる圧力室８０の圧電部材７
５に取り付けられた電極７６に電圧を印加する。電圧が
印加された圧電部材７５は、圧電部材７５の長さ方向に
伸縮する。圧電部材７５は接着剤Ｂによって基板７３に
固定されているため、電圧が印加された圧電部材７５
が、圧力室８０内の体積を減少させるように図９中右方
向に変形して、圧力室８０内のインクの一部がインク滴
としてノズル７４ａから吐出する。
【０１３３】しかし、このようなインクジェットプリン
タヘッド７０では、圧力室８０に導電性のインクを満た
した状態で電圧が印加されると、１つの圧力室８０に陰
陽両方の電極７６が設けられているため、インクに電流
が流れてしまう。これにより、インクの変質やインクか
らの気泡の発生等の不都合を生じるため、本実施の形態
では、ノズルプレート７４によって溝７２の開口部分の
一端を閉塞する前に、電極７６が形成された圧電部材７
５の表面にポリイミド樹脂によって形成された絶縁膜８
１が成膜される。
【０１３４】これによって、電極７６が絶縁膜８１によ
って被覆されるため、水性インク等の導電性を有するイ
ンクの使用に際して、インクに電流が流れることを防止
して、インクの変質やインクからの気泡の発生等の不都
合を生じさせずに、インクジェットプリンタヘッド７０
を長期に亘り安定して使用することができる。
【０１３５】また、本実施の形態の圧電部材７５は、短
冊形状であるため既知の方法により圧電部材７５に絶縁
膜８１を被覆することが可能であるが、インクジェット
プリンタヘッド７０の組立後に蒸着重合法によって圧力
室内に絶縁膜８１を成膜することで、絶縁膜８１を一括
して成膜することができ、これによって絶縁膜８１の成
膜に際しての作業の向上を図ることができる。
【０１３６】さらに、本実施の形態では、ポリイミド樹
脂によって絶縁膜８１を形成したが、これに限るもので
はなく、例えばポリ尿素によって絶縁膜を形成してもよ
い。
【０１３７】
【発明の効果】請求項１記載の発明のインクジェットプ
リンタヘッドによれば、圧力室に対峙する電極を、良好
な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重合法によ
る成膜が可能な有機高分子材料により形成した絶縁膜で
被覆することにより、同一平面上に存在しない電極を良
好に被覆することが可能になるので、水性インク等の導
電性を有するインクの使用に際して、圧電部材の劣化お
よびインクの変質等の不都合を発生させずに、インクジ
ェットプリンタヘッドを長期に亘り安定して使用するこ
とができる。
【０１３８】請求項２記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドによれば、支柱毎に設けられた電極のうち圧
力室に対峙する電極を、良好な密着性と優れた付き廻り
性とを有する蒸着重合法による成膜が可能な有機高分子
材料により形成した絶縁膜で被覆することにより、同一
平面上に存在しない電極を良好に被覆することが可能に
なるので、水性インク等の導電性を有するインクの使用
に際して、圧電部材の劣化およびインクの変質等の不都
合を発生させずに、インクジェットプリンタヘッドを長
期に亘り安定して使用することができる。
【０１３９】請求項３記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドによれば、圧電部材に形成された電極を、良
好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重合法に
よる成膜が可能な有機高分子材料により形成した絶縁膜
で被覆することにより、同一平面上に存在しない電極を
良好に被覆することが可能になるので、水性インク等の
導電性を有するインクの使用に際して、圧電部材の劣化
およびインクの変質等の不都合を発生させずに、インク
ジェットプリンタヘッドを長期に亘り安定して使用する
ことができる。
【０１４０】請求項４記載の発明によれば、請求項１、
２または３記載のインクジェットプリンタヘッドにおい
て、重合開始温度が圧電部材の分極劣化を生じさせない
程度に十分低いポリ尿素によって絶縁膜を成膜すること
により、高温下では分極性能に劣化が生じるような圧電
部材に電極が設けられている場合にも、圧電部材の性能
を低下させずに電極を被覆することが可能になるので、
高温下では分極性能に劣化が生じるような圧電部材を使
用したインクジェットプリンタヘッドにおける水性イン
ク等の導電性を有するインクの使用に際して、圧電部材
の劣化およびインクの変質等の不都合を発生させずに、
長期に亘り安定して使用することができる。
【０１４１】請求項５記載の発明によれば、請求項１、
２または３記載のインクジェットプリンタヘッドにおい
て、成膜速度が速いポリイミドによって絶縁膜を成膜す
ることにより、絶縁膜の成膜に際しての生産性を向上さ
せるとともに、安価なポリイミドを使用することで、絶
縁膜の成膜に際しての生産コストの増加を抑制すること
ができる。加えて、ポリイミドの成膜温度に対する性能
劣化を生じない耐熱性のＰＺＴ等の圧電部材や、分極方
向が一方向である圧電部材を用いたインクジェットプリ
ンタヘッドにおける水性インク等の導電性を有するイン
クの使用に際して、圧電部材の劣化およびインクの変質
等の不都合を発生させずに、インクジェットプリンタヘ
ッドの生産性の向上を図ることができる。
【０１４２】請求項６記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドの製造方法によれば、圧力室に対峙する電極
を、良好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸着重
合法によって有機高分子材料により形成した絶縁膜で被
覆することにより、同一平面上に存在しない電極を良好
に被覆することが可能になるので、水性インク等の導電
性を有するインクの使用に際して、圧電部材の劣化およ
びインクの変質等の不都合を発生させずに、インクジェ
ットプリンタヘッドを長期に亘り安定して使用すること
ができる。
【０１４３】請求項７記載の発明のインクジェットプリ
ンタヘッドの製造方法によれば、電極が形成された圧電
部材を、良好な密着性と優れた付き廻り性とを有する蒸
着重合法によって有機高分子材料により形成した絶縁膜
で被覆することにより、同一平面上に存在しない電極を
良好に被覆することが可能になるので、水性インク等の
導電性を有するインクの使用に際して、圧電部材の劣化
およびインクの変質等の不都合を発生させずに、インク
ジェットプリンタヘッドを長期に亘り安定して使用する
ことができる。
【０１４４】請求項８記載の発明によれば、請求項６ま
たは７記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法
において、重合開始温度が圧電部材の分極劣化を生じさ
せない程度に十分低いポリ尿素によって電極が形成され
た圧電部材を被覆することにより、高温下では分極性能
に劣化が生じるような圧電部材に電極が設けられている
場合にも、圧電部材の性能を低下させずに電極を被覆す
ることが可能になるので、高温下では分極性能に劣化が
生じるような圧電部材を使用したインクジェットプリン
タヘッドにおける水性インク等の導電性を有するインク
の使用に際して、圧電部材の劣化およびインクの変質等
の不都合を発生させずに、長期に亘り安定して使用する
ことができる。
【０１４５】請求項９記載の発明によれば、請求項６ま
たは７記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法
において、成膜速度が速いポリイミドによって絶縁膜を
成膜することにより、絶縁膜の成膜に際しての生産性を
向上させるとともに、安価なポリイミドを使用すること
で、絶縁膜の成膜に際しての生産コストの増加を抑制す
ることができる。加えて、ポリイミドの成膜温度に対す
る性能劣化を生じない耐熱性のＰＺＴ等の圧電部材や、
分極方向が一方向である圧電部材を用いたインクジェッ
トプリンタヘッドにおける水性インク等の導電性を有す
るインクの使用に際して、圧電部材の劣化およびインク
の変質等の不都合を発生させずに、インクジェットプリ
ンタヘッドの生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のインクジェットプ
リンタヘッドを示す斜視図である。
【図２】溝の延出方向に直交する位置で切断したインク
ジェットプリンタヘッドの一部を示す断面図である。
【図３】蒸着重合装置を示す概略図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のインクジェットプ
リンタヘッドを、溝の延出方向に直交する位置で切断し
た一部を示す断面図である。
【図５】その変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のインクジェットプ
リンタヘッドを溝の延出方向に沿って水平に切断した一
部を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態のインクジェットプ
リンタヘッドを、溝の延出方向に直交する位置で切断し
た一部を示す断面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態のインクジェットプ
リンタヘッドを溝の延出方向に直交する位置で切断した
一部、および、インクジェットプリンタヘッドの製造工
程を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態のインクジェットプ
リンタヘッドを溝の延出方向に沿って垂直に切断した一
部を示す断面図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタヘッド ２，３ 圧電部材 ６ 支柱 ７ 電極 ９ ノズル １３ 圧力室 １５ インク流路 １６ 絶縁膜 ２５ インクジェットプリンタヘッド ２７ 圧電部材 ２８ 電極 ２９ 支柱 ３５ 圧力室 ３６ 絶縁膜 ３７ インクジェットプリンタヘッド ３８ 圧電部材、支柱 ４１ 電極 ４４ 圧力室 ４５ 絶縁膜 ４６ インクジェットプリンタヘッド ４７ 圧電部材、支柱 ５２ 電極 ５３ 圧力室 ５４ 絶縁膜 ５５ インクジェットプリンタヘッド ５６ 圧電部材 ６２ 電極 ６６ 圧力室 ６８ 支柱 ６９ 絶縁膜 ７０ インクジェットプリンタヘッド ７４ａ ノズル ７５ 圧電部材 ７６ 電極 ８０ 圧力室 ８１ 絶縁膜

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一部が圧電部材によって形成
    された一対の支柱の間に形成されてインクが供給される
    複数の圧力室と、 前記圧力室に連通され前記圧力室にインクを供給するイ
    ンク流路と、 前記圧力室毎に設けられて前記圧力室と外部とを連通さ
    せるノズルと、 前記圧力室毎に設けられて当該圧力室を形成する前記支
    柱における前記圧電部材に電圧を印加するための電極
    と、 前記圧力室に対峙する前記電極を蒸着重合法による成膜
    が可能である有機高分子材料によって被覆する絶縁膜
    と、を備えるインクジェットプリンタヘッド。
  2. 【請求項２】 少なくとも一部が圧電部材によって形成
    された一対の支柱の間に形成されてインクが供給される
    複数の圧力室と、 前記圧力室に連通され前記圧力室にインクを供給するイ
    ンク流路と、 前記圧力室毎に設けられて前記圧力室と外部とを連通さ
    せるノズルと、 少なくとも一方が前記支柱毎に設けられて当該支柱にお
    ける前記圧電部材に電圧を印加するための一対の電極
    と、 前記電極のうち前記支柱毎に設けられて前記圧力室に対
    峙する前記電極を蒸着重合法による成膜が可能である有
    機高分子材料によって被覆する絶縁膜と、を備えるイン
    クジェットプリンタヘッド。
  3. 【請求項３】 少なくとも一部が圧電部材によって形成
    されてインクが供給される圧力室と、 前記圧力室と外部とを連通させるノズルと、 前記圧電部材に電圧を印加するための一対の電極と、 前記圧力室に対峙する前記電極を蒸着重合法による成膜
    が可能である有機高分子材料によって被覆する絶縁膜
    と、を備えるインクジェットプリンタヘッド。
  4. 【請求項４】 前記絶縁膜は、ポリ尿素によって形成さ
    れている請求項１、２または３記載のインクジェットプ
    リンタヘッド。
  5. 【請求項５】 前記絶縁膜はポリイミドによって形成さ
    れている請求項１、２または３記載のインクジェットプ
    リンタヘッド。
  6. 【請求項６】 少なくとも一部が圧電部材によって形成
    される複数の圧力室を形成する圧力室形成工程と、前記
    圧力室に連通するインク流路を形成するインク流路形成
    工程と、前記圧力室毎に設けられた前記圧電部材に電圧
    を印加するための電極を形成する電極形成工程と、を含
    むインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、 前記電極形成工程を経ることで前記電極が形成された前
    記圧電部材を、蒸着重合法によって成膜された有機高分
    子材料によって被覆する絶縁膜成膜工程を備えることを
    特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 少なくとも一部が圧電部材によって形成
    される圧力室を形成する圧力室形成工程と、前記圧電部
    材に電圧を印加するための一対の電極を形成する電極形
    成工程と、を含むインクジェットプリンタヘッドの製造
    方法において、 前記電極形成工程を経ることで前記電極が形成された前
    記圧電部材を、蒸着重合法によって成膜された有機高分
    子材料によって被覆する絶縁膜成膜工程を備えることを
    特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 前記絶縁膜成膜工程は、ポリ尿素によっ
    て前記圧電部材を被覆することを特徴とする請求項６ま
    たは７記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方
    法。
  9. 【請求項９】 前記絶縁膜成膜工程は、ポリイミドによ
    って前記圧電部材を被覆することを特徴とする請求項６
    または７記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方
    法。
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