JP2002248776A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストを上げることなく、インク流路内
に形成された絶縁膜の親水性を維持することのできる、
インクジェットヘッドの製造方法を提供する。 【解決手段】 インクジェットヘッドの製造方法は、少
なくとも一部が圧電部材である側壁によって互いに分離
された複数の溝を有するベース部材１と、上記複数の溝
を覆うことでインクチャンネルとするカバー部材２とを
備え、上記側壁の表面のうち少なくとも一部は電極５に
覆われており、電極５は絶縁膜５１に覆われているイン
クジェットヘッドの製造方法において、上記絶縁膜５１
の表面を親水化する親水化処理工程と、上記親水化処理
工程の後に行なわれる、水溶性の有機材料を含む水溶液
を上記側壁に塗布する塗布工程と、上記塗布工程の後に
行なわれる乾燥工程とを含む。

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
ッドの製造方法に関し、特に水性のインクを使用するイ
ンクジェットヘッドのインク流路内の親水化に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】今日、インパクト印字装置に代わり、カ
ラー化、多階調化に適したインクジェット方式などのノ
ンインパクト印字装置が急速に普及している。なかで
も、印字時のみに必要なインクを吐出させるドロップ・
オン・デマンド型の印字装置が、印字効率の良さ、低コ
スト化、低ランニングコスト化に有利であるなどの点で
注目されており、圧電素子を用いたカイザー方式や、サ
ーマルジェット方式が主流となっている。

【０００３】しかし、カイザー方式は、小型化が難し
く、高密度化には適さないという欠点を有していた。ま
た、サーマルジェット方式は、高密度化には適している
ものの、ヒーターを加熱することで、インク内にバブル
（泡）を生じさせて、そのバブルのエネルギーを吐出に
使用するため、インクの耐久性に対する要求が厳しく、
また、ヒーターの寿命を長くすることが困難であり、さ
らに、消費電力も大きくなるという問題を有していた。
このような欠点を解決するものとして、圧電材料の剪断
モードを利用したインクジェット方式が提案されてい
る。この方式は、圧電材料からなるインクチャンネルの
側壁（「チャンネル壁」ともいう。）に形成した電極に
より、圧電材料の分極方向と直交する方向に電界を加
え、チャンネル壁を剪断モードで変形させて、その際に
生じる圧力波変動を利用してインク滴を吐出させるもの
であり、ノズルの高密度化、低消費電力化、高駆動周波
数化に適している。このような、剪断モードを利用した
インクジェットヘッドの構造を図１３を参照して説明す
る。

【０００４】インクジェットヘッドは、図１３の上下方
向に分極処理を施した圧電体に複数のチャンネル溝４が
形成されたベース部材１と、インク供給口２１と共通イ
ンク室２２が形成されたカバー部材２と、ノズル孔１０
があけられたノズル板９を張り合わせることで、インク
チャンネルが形成されている。「インクチャンネル」と
は、チャンネル溝４の内部の空間を利用して形成される
圧力室の部分をいう。チャンネル壁３には、電界を印加
するための電極５が上半分のみに形成されている。

【０００５】ところで、用いるインクが水性インクであ
る場合、金属膜である電極５と水性インクとが接触して
いると、圧電体に印加する電圧によってインク中に電流
が流れ、金属膜が電界腐食する。そこで、電極５とイン
クとの接触を避けるために、インクチャンネルの内面に
は、絶縁膜（図示省略）が形成されている。インクチャ
ンネルの後端部は、溝加工時に使用されるダイシングブ
レードの直径に対応したＲ形状に加工されており、外部
との通電のための電極引き出し部としての浅溝部６が同
じくダイシングブレードにより加工されている。浅溝部
６に形成された電極は、浅溝部の後端部でたとえばフレ
キシブル基板のような外部電極８とボンデイングワイヤ
７によって接続されている。

【０００６】上述の絶縁膜としては、複雑な表面形状に
対して均一な膜厚で成膜することのできる、ポリパラキ
シリレン膜が用いられる。しかし、このポリパラキシリ
レン膜は水性インクとの濡れ性が悪く、水性インクをは
じくため、狭いインク流路内にインクを注入することが
困難であるとともに、インク流路内に気泡が発生する可
能性が高い。このため、インク注入前に上記ポリパラキ
シリレン膜の表面に親水化処理を行う必要がある。

【０００７】特開２０００−１６８０８２公報には、上
記ポリパラキシリレン膜の親水化処理方法についての技
術が開示されている（同公報の段落００８３，００８
６）。すなわち、平行平板型のプラズマ処理装置におい
て、原料ガスに酸素を用い、１０Ｐａの圧力下で２００
Ｗのパワーを投入し、２分間処理する（同公報の段落０
０８７）。しかし、上記プラズマ処理でポリパラキシリ
レン膜に親水性を付与しても、空気中に放置すると時間
とともに親水性が低下する。このため、同公報において
は、プラズマ処理したポリパラキシリレン膜表面にＳｉ
Ｏ₂膜やＳｉ₃Ｎ₄膜などの親水性薄膜を形成するか、水
溶性高分子、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸など
をポリパラキシリレン膜表面にグラフト重合することが
開示されている（同公報の段落００８８）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】同公報によると、上述
のように親水化処理したポリパラキシリレン膜表面に親
水性の高い膜を新たに形成することで、ポリパラキシリ
レン膜の親水性を保持している。ところが、ＳｉＯ₂膜
やＳｉ₃Ｎ₄膜を形成する場合、スパッタ法やＣＶＤ法を
用いて形成する必要があり、真空装置を使用するためプ
ロセスが煩雑になるとともに、インクジェットヘッドの
製造コストが大幅に増加する。また、水溶性高分子をグ
ラフト重合する場合にも、新たに成膜プロセスを導入す
る必要があり、ＳｉＯ₂膜などを形成する場合と同様
に、プロセスが煩雑になるとともに製造コストが増加す
る。

【０００９】上述のように、従来の技術では親水性を維
持するために、プロセスが煩雑になるとともに製造コス
トが増加するという問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、かかる問題を解決する
ためになされたもので、製造コストを上げることなく、
インク流路内に形成された絶縁膜の親水性を維持するこ
とのできる、インクジェットヘッドの製造方法を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に基づくインクジェットヘッドの製造方法
は、少なくとも一部が圧電部材である側壁によって互い
に分離された複数の溝を有するベース部材と、上記複数
の溝を覆うことで上記複数の溝をそれぞれ圧力室である
インクチャンネルとするカバー部材とを備え、上記側壁
の表面のうち少なくとも一部は電極に覆われており、上
記電極は、上記インクチャンネル内に入る液体から絶縁
されるように絶縁膜に覆われているインクジェットヘッ
ドの製造方法において、上記絶縁膜の表面を親水化する
親水化処理工程と、上記親水化処理工程の後に行なわれ
る、水溶性の有機材料を含む水溶液を上記側壁に塗布す
る塗布工程と、上記塗布工程の後に行なわれる乾燥工程
とを含む。この方法を採用することにより、絶縁膜表面
に対する親水化処理工程の後に、水溶性の有機材料を含
む水溶液の塗布工程および乾燥工程を採用しているの
で、絶縁膜表面の親水性低下を防止することができる。

【００１２】上記発明において好ましくは、上記絶縁膜
はポリパラキシリレンを主成分とする。この方法を採用
することにより、絶縁膜はポリパラキシリレンを主成分
とするため、絶縁膜形成にあたっては、素材を加熱する
ことなく、室温で成膜することができるようになる。し
たがって、ベース部材１を構成する圧電体の分極特性低
下を回避することができる。また、ポリパラキシリレン
膜は段差被覆性が良好であるため、インクジェットヘッ
ドのような複雑な表面形状を有する部材において、絶縁
性を確保する手段として非常に有用である。

【００１３】上記発明において好ましくは、上記親水化
処理工程は、酸素を含む雰囲気のプラズマによってなさ
れる。この方法を採用することにより、プラズマ処理に
手近なガスである空気を使用することができるようにな
る。親水化処理として行なうプラズマ処理は、酸素ラジ
カルを反応させるものだからである。

【００１４】上記発明において好ましくは、上記有機材
料は、アクリル酸、エタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、ポリエチレングリコー
ル、ポリビニルアルコールからなる群から選択される１
以上の材料を主成分とする。この方法を採用することに
より、これらの有機材料は水に対する溶解度が非常に高
いため、容易にインクに溶解する。このため、インク注
入に際してインク流路が、析出物によって閉塞すること
を防止できる。

【００１５】上記発明において好ましくは、上記有機材
料として、２０℃における蒸気圧が２３４６Ｐａよりも
低いものを用いる。この方法を採用することにより、こ
の有機材料の蒸気圧は、水の蒸気圧に比べて低いことと
なり、有機材料が揮発することなく濃度が安定し、親水
性を維持する効果が安定する。

【００１６】上記発明において好ましくは、上記有機材
料として、多価アルコール、多価アルコールのエーテル
および多価アルコールのエステルからなる群から選択さ
れた材料を用いる。この方法を採用することにより、こ
れらの有機材料として、実際に水系インクに含有する成
分を選ぶことが可能となるため、実際のインクとの親和
性が高くなる。

【００１７】上記発明において好ましくは、上記有機材
料として、エチレングリコール、エチレングリコールモ
ノアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテル
アセテート、ジエチレングリコール、ジエチレエングリ
コールモノメチルエーテル、ジエチレエングリコールモ
ノエチルエーテル、ジエチレエングリコールジメチルエ
ーテル、トリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ヘキシレングリコール、グリセリンおよびポリエチ
レングリコールからなる群から選択された材料を用い
る。この方法を採用することにより、これらの有機材料
は、実際に水系インクに含有する成分であるため、実際
のインクとの親和性が高くなる。さらにここに列挙した
有機溶剤は、皮膚吸収性がないため、長期間使用しても
健康障害を生じるおそれがない。このため、生産ライン
において排気設備、廃液処理設備を設置する必要がな
く、製造コストを低減することができる。

【００１８】上記発明において好ましくは、上記塗布工
程における塗布の後に乾燥させ、１０００時間以内に上
記インクチャンネル内にインクを注入する。この方法を
採用することにより、水を付着させたときの接触角は１
６°以下となり、気泡を発生することなしに水系インク
を注入することができる。

【００１９】上記発明において好ましくは、上記塗布工
程は、上記水溶液中にインクジェットヘッドとなるべき
部品を浸漬することによって行なう。この方法を採用す
ることにより、きわめて簡便にインクジェットヘッドの
所望の表面に水溶液を塗布することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１） （構成）図１、図２を参照して、本発明に基づく実施の
形態１において、製造しようとするインクジェットヘッ
ドの構成について説明する。このインクジェットヘッド
は、基本的な構成は、従来の技術を説明したときのもの
（図１３参照）と同様であるので共通する部分について
は説明を繰り返さない。図１は、このインクジェットヘ
ッドの幅方向に連なるうちの一部分を取出して、その構
造がわかりやすいように分解して表示したものである。
したがって、図１では、幅方向に４つのチャンネル溝４
が並んでいるように見えるが、実際にはさらに多くのチ
ャンネル溝４が並んだ構造であってもよい。

【００２１】チャンネル溝４は、領域Ａでは、深さ３０
０μｍ、幅８０μｍで形成されている。領域Ｂでは、深
さが徐々に浅くなっている。チャンネル溝４の加工に用
いたダイシングブレードの直径が５２ｍｍであるので、
領域Ｂの長さは約３．９ｍｍとなっている。電極５を形
成する金属膜は、領域Ｂ内のうち電極引出部の側の部分
では、ベース部材１の上面にまで設けられている。ベー
ス部材１の上面には電極分離溝２４が設けられており、
一つのインクチャンネルの電極５は、隣接するチャンネ
ル溝４の電極５と、電極分離溝２４によって互いに分離
されている。したがって、各電極５は、インクチャンネ
ルごとに電気的に独立した状態で電極引出部２３に接続
されて外部へ引き出され、ボンディングワイヤ７によっ
て外部電極８と接続されている。

【００２２】この例では、電極５の金属膜として、Ａｌ
を蒸着法により形成し、チャンネル壁３の側面において
厚みが１．２μｍ、電極引出部２３において厚みが４μ
ｍとなるようにしている。電極５の金属膜としては、Ａ
ｌ以外にＣｕ，Ｎｉ，Ｔｉなどの導電材料を用いること
もできる。

【００２３】インクと電極５との接触を避けるために電
極５の表面には、ポリパラキシリレンなどからなる有機
絶縁膜（図示省略）が形成されている。

【００２４】（製造方法）次に、図３〜図９を参照し
て、このインクジェットヘッドの製造方法について説明
する。

【００２５】まず、図３を参照して、上下方向に分極処
理を施した圧電材料からなるベース部材１にダイシング
ブレードを用いて複数の溝を形成する。このとき、図
１、図２における領域Ａに対応する部分では、溝の深さ
は、３００μｍの一定で、幅は８０μｍで、長さ３ｍｍ
である。図１、図２における領域Ｂについては、ダイシ
ングブレードの直径に対応したＲ形状に加工される。こ
れらの溝は、それぞれチャンネル溝４となるものであ
る。なお、図３は、説明のために、圧電材料の一部分を
取出して、寸法を誇張して表示したものである。実際に
は、ベース部材１に設けられる溝の数はより多く、溝の
断面の大きさに比べた溝の長さはより長いものとなる。

【００２６】次に、図４を参照して、各溝の内側の面に
Ａｌを主成分とする金属膜からなる電極５を形成する。
この金属膜形成の際には、いわゆる斜め蒸着を行なう。
ここでいう斜め蒸着とは、ベース部材１を蒸着装置内に
設置する際に、蒸着源に対して傾斜して配置することと
し、蒸着源から飛来する粒子が溝を形成する壁によって
一部遮蔽されるようにすることによって、壁の上部のみ
に電極５を形成する蒸着方法である。

【００２７】次に、図５を参照して、インク供給孔２１
（図１、図２）と共通インク室２２（図１、図２）が設
けられたカバー部材２を、ベース部材１の所定の位置に
接着する。ここで、カバー部材２のインク供給孔２１と
共通インク室２２は、サンドブラストなどによって予め
加工されている。

【００２８】次に、図６を参照して、この構造体の溝部
分の内表面に、ポリパラキシリレンからなる絶縁膜５１
を４μｍの厚さで形成する。絶縁膜５１としてのポリパ
ラキシリレン膜はＣＶＤ法によって形成する。上記ポリ
パラキシリレン膜は素材を加熱することなく、室温で成
膜することができるため、ベース部材１を構成する圧電
体の分極特性を低下するおそれがない。また、上記ポリ
パラキシリレン膜は段差被覆性が良好であるため、イン
クジェットヘッドのような複雑な表面形状を有する部材
において、絶縁性を確保する手段として非常に有用であ
る。本実施の形態におけるインクジェットヘッドでは、
インク流路内におけるポリパラキシリレン膜の膜厚は
１．２μｍ以上である。さらに、形成したポリパラキシ
リレン膜の親水化処理を行った。本実施の形態では、上
記親水化処理は、円筒型プラズマ処理装置を用いて、導
入ガス：空気、ガス圧：０．３ｔｏｒｒ（約４０Ｐ
ａ）、投入パワー密度：０．１２Ｗ／ｃｍ²、処理時
間：５分の条件でプラズマ処理を行った。この処理によ
って上記ポリパラキシリレン膜は約８５ｎｍエッチング
され、表面に親水基が配列される。円筒型プラズマ処理
装置は、平行平板型のプラズマ処理装置に比べて単位チ
ャンバー体積当たりの処理可能サンプル数が多いため、
効率よく親水化処理を行うことができる。また、ここで
は導入ガスとして空気をもちいたが、本プラズマ処理は
ポリパラキシリレン膜と酸素ラジカルの反応であるた
め、空気以外にも酸素を含有するガスを用いることがで
きる。

【００２９】次に、図７を参照して、上記インクジェッ
トヘッドを、ジエチレングリコールを４０体積％含有し
た水溶液７０中に、浸漬した。本実施の形態において前
述の浸漬を行なう時間は２秒としたが、本発明の主旨に
おいては、インク流路内のポリパラキシリレン膜が上記
水溶液に触れれば発明の効果が得られるため、本実施の
形態における浸漬時間に限らず、本発明の主旨を満足す
る範囲で浸漬時間を変化させることができる。また、本
実施の形態における上記水溶液の塗布方法では、インク
ジェットヘッドを水溶液に浸漬するだけであるので、回
転塗布装置のような設備が必要でなく、簡便な方法でイ
ンクジェットヘッドに水溶液を塗布することができる。
ただし、本発明の主旨においては、インク流路内のポリ
パラキシリレン膜が上記水溶液に触れれば発明の効果が
得られるため、回転塗布装置などを用いることもでき
る。また、ジエチレングリコールは２０℃における蒸気
圧が０．０１ｔｏｒｒ（１．３３Ｐａ）であり、同じ温
度における水の蒸気圧１７．６ｔｏｒｒ（２３４６Ｐ
ａ）に比べ非常に小さいため、ジエチレングリコールが
揮発することなく、水溶液中のジエチレングリコールの
濃度が安定し、親水性を維持する効果が安定する。

【００３０】次に、図８を参照して、上記インクジェッ
トヘッドに付着した上記水溶液を、Ｎ₂ガス流７１によ
って乾燥した。この際、Ｎ₂ガスはカバー部材２に配置
されたインク供給口２１から供給され、インク流路を通
って、ノズル板９（図９参照）を貼り付ける予定の端部
より流出する。このＮ₂ガス流によって上記水溶液が乾
燥させられる。本実施の形態においては、上記水溶液の
乾燥にＮ₂ガスを用いたが、これ以外に空気またはＡｒ
ガスなどの不活性ガスを主成分とするガスを用いること
ができる。本プロセスでは、Ｎ₂ガス流によって上記水
溶液を乾燥するため、非常に簡便に処理することができ
るが、ガス流による乾燥以外にインクジェットヘッドを
加熱することで上記水溶液を乾燥してもよい。

【００３１】次に、図９を参照して、上記インクジェッ
トヘッドの所定の位置に、ノズル板９をエポキシ系の接
着剤によって貼り付ける。電極引出部２３と外部電極８
とをワイヤボンディングによって接続した後、カバー部
材２に配置されたインク供給口２１を介してインクジェ
ットヘッド内にインクが充填される。本実施の形態にお
いては、上記水溶液を乾燥してからインクジェットヘッ
ド内にインクが充填されるまでの時間を４８時間として
処理した。

【００３２】（作用・効果）上述の製造方法によって得
たインクジェットヘッドにおいては、水系インクを充填
する際にインク流路内に気泡が発生することがなかっ
た。このため、吐出特性の良好なインクジェットヘッド
を製造することができた。

【００３３】本実施の形態では、水溶性の有機溶剤とし
て、ジエチレングリコールを用いたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、多価アルコールとそのエーテ
ルあるいはそのエステルからなる有機溶剤すなわちエチ
レングリコールモノアセテート、エチレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、トリエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ま
たはポリエチレングリコールを主成分とする有機溶剤を
用いることができる。ここに列挙した有機溶剤は、実際
に水系インクに含有する成分であるため、実際のインク
との親和性が高い。さらにここに列挙した有機溶剤は、
皮膚吸収性がないため、長期間使用しても健康障害を生
じるおそれがない。このため、生産ラインにおいて排気
設備、廃液処理設備を設置する必要がない。このことか
ら、製造コストを低減することができる。

【００３４】また、水溶液中の上記有機溶剤の濃度は、
水に溶解する範囲で任意に設定することができる。

【００３５】（実施の形態２） （製造方法）本発明に基づく実施の形態２について説明
する。本実施の形態においては、上記水溶液７０とし
て、ポリビニルアルコールを１０重量％含有する水溶液
を用いた。これ以外の工程は、実施の形態１と同様であ
るため、詳細な説明は省略する。

【００３６】本実施の形態における水溶液中にインクジ
ェットヘッドを浸漬し、乾燥した後、約４０時間放置
し、水系インクをこのインクジェットヘッドに注入し
た。

【００３７】（作用・効果）上述の製造方法に従った結
果、このインクジェットヘッドの流路内に気泡を発生す
ることなく、インクを注入することができた。したがっ
て、水系インクの吐出特性が良好な、インクジェットヘ
ッドを製造することができた。

【００３８】本実施の形態においては、ポリビニルアル
コールを含有する水溶液を用いたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、アクリル酸、エタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ポリ
エチレングリコール、ポリビニルアルコールなどの水溶
性の高分子材料を用いることができる。ここに列挙した
ような高分子材料は、水に対する溶解度が非常に高いた
め、容易にインクに溶解する。このため、インク注入に
際してインク流路が、析出物によって閉塞することがな
い。

【００３９】（実施の形態３）実施の形態１で示した本
発明に基づく製造方法において、水溶性の高分子材料あ
るいは水溶性の有機溶剤を含有する水溶液を塗布および
乾燥してから、インクを充填するまでの時間について説
明する。

【００４０】以下の（１），（２）の２通りの条件で、
それぞれポリパラキシリレン膜を製作した。 （１）ポリパラキシリレン膜をプラズマ処理してから、
ジエチレングリコールを４０体積％含有する水溶液を塗
布および乾燥し、その後、大気中に放置した場合 （２）ポリパラキシリレン膜をプラズマ処理してから、
そのままの状態で大気中に放置した場合 この両方のポリパラキシリレン膜について、それぞれ水
を付着させたときの接触角を観測した。

【００４１】図１０は、（１），（２）の各場合におけ
る水とポリパラキシリレン膜の接触角の放置時間依存性
を比較したグラフである。「水溶液塗布」とある方のプ
ロットは（１）の結果を示している。「未処理」とある
方のプロットは（２）の結果を示している。

【００４２】図１０に示すように、上記水溶液を塗布し
た場合、放置時間に対する接触角の増加が、塗布しない
場合に比べ緩慢になっている。すなわち、ポリパラキシ
リレン膜の疎水化が抑制されていることが分かる。さら
に、このプロットを対数近似を用いて外挿すると１００
０時間で接触角が約１６°となる。

【００４３】一方、実施の形態１におけるインクジェッ
トヘッドにインクを注入したところ、接触角が１６°以
下の場合のみ、気泡を発生することなしに、水系インク
を注入することができた。すなわち、接触角１６°が気
泡を発生することなしに水系インクを注入することがで
きる接触角の最大値といえる。このため、約１０００時
間がインク注入までの放置時間の限界と判断できる。

【００４４】以上のことから、本発明において水溶液の
塗布および乾燥から、インク注入までの時間を１０００
時間以内に設定することによって、インクジェットヘッ
ド内に気泡を発生することなく、水系インクを注入する
ことができる。

【００４５】（実施の形態４） （構成）本発明に基づく実施の形態４におけるインクジ
ェットヘッドの製造方法では、図１１、図１２に示すよ
うな構成のインクジェットヘッドを製造する。ただし、
図１１では、内部構造が見えるように、図中右側を切り
落とした状態を示している。実際には、共通インク室２
２ａは左右両端を壁に覆われて閉じた室を構成してい
る。

【００４６】このインクジェットヘッドでは、図１１、
図１２に示すように、ベース部材１ａとカバー部材２ａ
とが組み合わせられている。ベース部材１ａには平行な
複数のチャンネル溝４が設けられている。ベース部材１
ａの後端には各チャンネル溝４に入り込むように導電性
部材２６がそれぞれ配置されており、各チャンネル壁３
に形成された電極５は、導電性部材２６を介して基板４
１に接続されている。基板４１の表面には、各インクチ
ャンネルに対応した位置に導電層のパターン（図示省
略）が形成されている。したがって、電極５は、導電性
部材２６をそれぞれ介し、基板４１の導電層のパターン
に対してそれぞれ独立に電気的接続を確保することがで
きる。ここで導電性部材２６としては、エポキシ系の樹
脂成分を含有した金ペースト、銀ペースト、銅ペースト
もしくはメッキ液をベースとした金メッキ、ニッケルメ
ッキなどを用いることができる。また、ベース部材１お
よびカバー部材２からなり導電性部材２６が設けられて
いない側の端面には、ノズル板９が接着されている。ノ
ズル板９の各インクチャンネルに対応した位置にはノズ
ル孔１０が設けられている。さらに、ベース部材１およ
びカバー部材２からなり導電性部材２６が設けられてい
る端面に基板４１をはさんだ状態で、共通インク室２２
ａを構成するようにマニホールド２７が接合されてい
る。

【００４７】なお、本実施の形態でも、実施の形態１と
同様の理由から、電極５の表面には、ポリパラキシリレ
ンなどからなる有機絶縁膜（図示省略）が形成されてい
る。

【００４８】（製造方法）このインクジェットヘッドの
製造方法についても、実施の形態１において説明したの
と同様である。ただし、ダイシングブレードを用いて複
数の溝を形成する際には、実施の形態１と異なり、Ｒ形
状の部分が不要であるので、ベース部材１の両端を完全
に結ぶように一定深さの溝を形成する。

【００４９】マニホールド２７を接合する際には、接合
部分からのインク漏れを防止し、信頼性を向上するため
に、ベース部材１ａおよびカバー部材２ａとマニホール
ド２７との接合部分は、樹脂で封止する。

【００５０】他は、実施の形態１における製造方法と同
様である。 （作用・効果）上述の製造方法によって得たインクジェ
ットヘッドにおいては、水系インクを充填する際にイン
ク流路内に気泡が発生することがなかった。このため、
実施の形態１とは異なるこのような構成のインクジェッ
トヘッドの製造においても、吐出特性の良好なインクジ
ェットヘッドを製造することができた。インク流路内の
ポリパラキシリレン膜の処理に用いる水溶性の有機溶剤
として用いることのできる有機溶剤の種類や濃度につい
ては、実施の形態１で述べたものと同様である。

【００５１】このインクジェットヘッドでは、各チャン
ネル溝４には導電性部材２６が入り込んでいるため、チ
ャンネル溝４の一方の側面の電極５とこれに対向する他
方の側面の金属電極５とが導電性部材２６によって電気
的に接続されている。このため、導電性部材２６に電圧
が印加されると、導電性部材２６を通してチャンネル溝
４の両側面の電極５に同時に電圧が印加され、チャンネ
ル溝４の両側面であるチャンネル璧３がチャンネル溝４
の内側に向けて同時に変形する。この変形によってチャ
ンネル溝４内部にあったインクの一部がインク滴として
噴出される。

【００５２】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、親水化処理を行なった
後に、水溶性の有機材料を含む水溶液の塗布工程および
乾燥工程を採用しているので、絶縁膜表面の親水性低下
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの分解斜視図である。

【図２】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの断面図である。

【図３】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第１の工程の説明図であ
る。

【図４】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第２の工程の説明図であ
る。

【図５】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第３の工程の説明図であ
る。

【図６】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第４の工程の説明図であ
る。

【図７】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第５の工程の説明図であ
る。

【図８】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第６の工程の説明図であ
る。

【図９】 本発明に基づく実施の形態１におけるインク
ジェットヘッドの製造方法の第７の工程の説明図であ
る。

【図１０】 本発明に基づく実施の形態３における、親
水化処理をしてからインクを充填するまでの時間と水の
接触角との関係を示すグラフである。

【図１１】 本発明に基づく実施の形態４におけるイン
クジェットヘッドの斜視図である。

【図１２】 本発明に基づく実施の形態４におけるイン
クジェットヘッドの断面図である。

【図１３】 従来技術に基づくインクジェットヘッドの
分解斜視図である。

【符号の説明】

１，１ａ ベース部材、２，２ａ カバー部材、３ チ
ャンネル壁、４ チャンネル溝、５ 電極、６ 浅溝
部、７ ボンディングワイヤ、８ 外部電極、９ノズル
板、１０ ノズル孔、２１，２１ａ インク供給口、２
２，２２ａ 共通インク室、２３ 電極引出部、２４
電極分離溝、２６ 導電性部材、２７マニホールド、４
１ 基板、５１ 絶縁膜、７０ 水溶液、７１ Ｎ₂ガ
ス流。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 垣脇 成光 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF65 AF99 AG12 AG45 AP53 AP57 AP59 BA14

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である側壁に
   よって互いに分離された複数の溝を有するベース部材
   と、 前記複数の溝を覆うことで前記複数の溝をそれぞれ圧力
   室であるインクチャンネルとするカバー部材とを備え、 前記側壁の表面のうち少なくとも一部は電極に覆われて
   おり、前記電極は、前記インクチャンネル内に入る液体
   から絶縁されるように絶縁膜に覆われているインクジェ
   ットヘッドの製造方法において、 前記絶縁膜の表面を親水化する親水化処理工程と、 前記親水化処理工程の後に行なわれる、水溶性の有機材
   料を含む水溶液を前記側壁に塗布する塗布工程と、 前記塗布工程の後に行なわれる乾燥工程とを含む、イン
   クジェットヘッドの製造方法。
2. 【請求項２】 前記絶縁膜はポリパラキシリレンを主成
   分とする、請求項１に記載のインクジェットヘッドの製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記親水化処理工程は、酸素を含む雰囲
   気のプラズマによってなされる、請求項１または２に記
   載のインクジェットヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 前記有機材料は、アクリル酸、エタノー
   ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
   ン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールか
   らなる群から選択される１以上の材料を主成分とする、
   請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッ
   ドの製造方法。
5. 【請求項５】 前記有機材料として、２０℃における蒸
   気圧が２３４６Ｐａよりも低いものを用いる、請求項１
   から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造
   方法。
6. 【請求項６】 前記有機材料として、多価アルコール、
   多価アルコールのエーテルおよび多価アルコールのエス
   テルからなる群から選択された材料を用いる、請求項５
   に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記有機材料として、エチレングリコー
   ル、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリ
   コールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリ
   コール、ジエチレエングリコールモノメチルエーテル、
   ジエチレエングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
   エングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコ
   ール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、
   グリセリンおよびポリエチレングリコールからなる群か
   ら選択された材料を用いる、請求項６に記載のインクジ
   ェットヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 前記塗布工程における塗布の後に乾燥さ
   せ、１０００時間以内に前記インクチャンネル内にイン
   クを注入する、請求項１から７のいずれかに記載のイン
   クジェットヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 前記塗布工程は、前記水溶液中にインク
   ジェットヘッドとなるべき部品を浸漬することによって
   行なう、請求項１から８のいずれかに記載のインクジェ
   ットヘッドの製造方法。