JP2002292882A

JP2002292882A - インクジェットヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2002292882A
Application number: JP2001104493A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Deguchi; 治彦出口; Hitoshi Isono; 仁志磯野; Narimitsu Kakiwaki; 成光垣脇
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】構造的信頼性の低下や製造コストの増加を伴
うことなく絶縁膜の信頼性を向上させることのできる、
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、電
極５と、前記電極５を覆う絶縁膜５１を備えるインクジ
ェットヘッドの製造方法であって、前記絶縁膜５１の表
面を親水化するためにプラズマ処理を行なう親水化処理
工程を含み、前記プラズマ処理におけるパワー密度と処
理時間の積が０．０６Ｗ・秒／ｃｍ²より大きく、２１
１Ｗ・秒／ｃｍ²より小さい。

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２１を参照して説明す
る。

【０００４】インクジェットヘッドは、図２１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】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
の後端部で例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】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。

【０００７】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。

【０００８】特開２０００−１６８０８２公報（以下、
「文献１」という。）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（文
献１の段落００８３，００８６）。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２００Ｗのパワーを投入し、２
分間処理する（文献１の段落００８７）。

【０００９】この処理によって、ポリパラキシリレン膜
などの絶縁膜が０．５μｍエッチングされるとともに、
ポリパラキシリレン膜と水との接触角が８５°から１０
°に低下し（文献１の段落００８７）、親水性が向上す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ポリパラキシ
リレン膜のような機能性薄膜を成膜する場合、このよう
な薄膜の厚さ（以下、「膜厚」という。）は、所望の特
性が得られる最低の膜厚に設定される。これは、第一
に、材料コスト低減や製造時間短縮による製造コストの
低滅を目的としたものである。また、第二に、膜厚を薄
くすることによって膜応力を低減し、構造的な信頼性の
向上を目的としたものでもある。ところが、膜厚を薄く
するにつれて、ピンホールなどの膜の欠陥が増加する傾
向にある。上記ポリパラキシリレン膜などの絶縁膜にピ
ンホールが発生すると、このピンホールを通してインク
チャンネル間にリーク電流が発生する。このリーク電流
によって電極５の金属膜に電界腐食が生じる。このた
め、インクジェットヘッドの動作不良などの問題が生じ
る。

【００１１】ところで、文献１によると、プラズマ処理
中の酸素ガス圧を１０Ｐａという高い値に設定すること
によって、エッチングの等方性を増加し、インク流路の
側壁に付着したポリパラキシリレン膜とインク流路底面
に付着したポリパラキシリレン膜とを均一にエッチング
するようにしている。このような条件では、エッチング
が等方的であるため、ピンホールの径が増加し、ポリパ
ラキシリレン膜の絶縁特性が大幅に劣化するという問題
がある。

【００１２】一方、ポリパラキシリレン膜をあらかじめ
厚く形成すると、上述のように膜応力の増大による構造
的な信頼性の低下と、製造コストの増加を招く。

【００１３】したがって、ポリパラキシリレン膜の薄膜
化と、プラズマを用いた親水化処理後の絶縁信頼性を同
時に確保する、製造プロセス条件の確立が必要とされ
る。

【００１４】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたもので、構造的信頼性の低下や製造コストの増加
を伴うことなく絶縁膜の信頼性を向上させることのでき
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。

【００１５】

【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、電極と、前記電極を覆う絶縁膜を備えるインクジェ
ットヘッドの製造方法であって、前記絶縁膜の表面を親
水化するためにプラズマ処理を行なう親水化処理工程を
含み、前記プラズマ処理におけるパワー密度と処理時間
の積が０．０６Ｗ・秒／ｃｍ²より大きく、２１１Ｗ・
秒／ｃｍ²より小さい。この方法を採用することによ
り、すべてのインク流路に良好に水系インクを注入する
ことができる。

【００１６】上記発明において好ましくは、前記絶縁膜
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。

【００１７】上記発明において好ましくは、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。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。

【００１８】上記発明において好ましくは、前記雰囲気
は空気である。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ため、導入ガ
スの入手が容易になる。

【００１９】上記発明において好ましくは、前記プラズ
マ処理は、円筒型のプラズマ処理装置を用いて行なう。
この方法を採用することにより、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。

【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２１参照）と類似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。

【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Ａの長さは
３ｍｍである。領域Ｂでは、チャンネル溝４の深さが徐
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、アル
ミニウム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４μｍとなるようにしている。電極５の金属膜とし
ては、アルミニウム以外にニッケル、銅、チタンなどの
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。ベース部材１
は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）
系のセラミックス材料で製造されている厚さ約１ｍｍの
いたである。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。

【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。もっとも、この斜
め蒸着の際には、壁の側面上部のみならず上面にも金属
膜が付着するが、上面に付着した金属膜は、ラッピング
を行なって除去するか、または、チャンネル溝４の加工
より前に予めレジスト膜を貼り付けておいてそのレジス
ト膜をはがすことによって除去する。

【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。

【００２９】図７を参照して、絶縁膜５１としてのポリ
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４０Ｐａ）投入パワー密度：０．１２Ｗ／ｃｍ² 処理時間：３０秒の条件でプラズマ処理を行った。この処理条件において
は、パワー密度と時間との積は、３．６Ｗ・秒／ｃｍ²
である。この処理によって上記ポリパラキシリレン膜は
約８．５ｎｍ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用いた
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。

【００３０】次に、図８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。

【００３１】（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。

【００３２】（実施の形態２）（実験）本発明に基づく実施の形態２について説明す
る。本実施の形態では、実施の形態１で説明した製造方
法のうち、ポリパラキシリレン膜の親水化処理条件につ
いて検討した結果について、詳しく説明する。

【００３３】本実施の形態では，図７に示すような円筒
型プラズマ処理装置を用い、チャンバ内に空気を導入
し、０．３Ｔｏｒｒ（４０Ｐａ）のガス圧で、プラズマ
パワー密度・時間積を変化させながら処理を行った。円
筒型プラズマ処理装置は、石英などの誘電体材料で横成
されたチャンバー７０の外側に、チャンバーに隣接して
前記チャンバーの曲率と同様の曲率を持った一対の放電
電極７１が配置され、この電極間にＲＦ発振器７２によ
りＲＦパワーを印加することで、チャンバー内にプラズ
マを誘起している。このため、上記円筒型プラズマ処理
装置は、電極上に試料を配置する平行平板型のプラズマ
処理装置に比べ、試料配置の自由度が高く、単位チャン
バー体積あたりの処理能力が高い。さらに、本実施の形
態では、反応ガスとして空気を導入しているため、酸素
１００％のガスを用いる場合に比べ、取り扱いが容易で
あると共に材料コストを低減することができる。

【００３４】図９に、ポリパラキシリレン膜上の水との
接触角のパワー密度・時間積依存性を示す。ここで、
「パワー密度・時間積」とは、親水化処理時に円筒型プ
ラズマ処理装置に投入したパワー密度と処理時間の積を
いうものとする。また、「パワー密度」とは、円筒型プ
ラズマ処理装置において、ＲＦを印加する対向電極の片
側の電極面積をもって、投入パワーを除した値である。
図９によると、接触角は、パワー密度・時間積の増加に
対して０．０３Ｗ・秒／ｃｍ²までは急激に減少し、約
３０°に達するが、これ以降は低下が緩慢になり、３６
Ｗ・秒／ｃｍ²では、約６°に収束し、これ以上処理時
間を増やしても、接触角の低下はわずかである。

【００３５】次に、このインクジェットヘッドに対す
る、水系インクの注入特性について調べた。本実施例で
用いたインクジェットヘッドのインク流路は、断面形状
が幅８０μｍ、深さ３００μｍでインク流路長は３ｍｍ
である。また、評価をしやすくするため、実施の形態１
において説明したようなノズル板９は、まだ接着してい
ない。上記インクジェットヘッドに水系インクを注入
し、この時インク流路内に気泡を生じることなく水系イ
ンクが侵入するインク流路の割合を評価した。図１０
に、パワー密度・時間積に対する水系インクの注入歩留
りの関係を示す。これによると、インクジェットヘッド
における水系インクの注入歩留りは、パワー密度・時間
積の増加に伴って増加する。また、パワー密度・時間積
が０．０６Ｗ・秒／ｃｍ²以下では、水の注入不良が発
生するが、０．０６Ｗ・秒／ｃｍ²より大きな値では、
すべてのインク流路において良好に水を注入することが
できた。

【００３６】（好ましい処理条件）このことから、水系
インクを用いるインクジェットヘッドの親水化処理が十
分に行なえるためには、パワー密度・時間積が０．０６
Ｗ・秒／ｃｍ²よりも大きい条件で処理する必要がある
ことがわかった。逆に、パワー密度・時間積が０．０６
Ｗ・秒／ｃｍ²よりも大きくなる条件で処理することに
よって、ポリパラキシリレン膜のダメージを極力低減し
た親水化処理が可能となるといえる。

【００３７】なお、パワー密度・時間積が３５．８Ｗ・
秒／ｃｍ²のときのポリパラキシリレン膜のエッチング
量は８５ｎｍである。エッチング量は、パワー密度・時
間積に比例するため、比例係数ｋを求めると、ｋ＝８５（ｎｍ）／３５．８（Ｗ・秒／ｃｍ²）＝２．４（ｎｍ・ｃｍ²／Ｗ・秒）となる。たとえば、０．０９Ｗ・秒／ｃｍ²ではエッチ
ング量は、０．０９×ｋ＝約０．２ｎｍであり、ポリパ
ラキシリレン膜はほとんどダメージを受けないことがわ
かる。このことから、本実施の形態におけるプラズマ処
理によっては、ポリパラキシリレン膜の膜厚減少やピン
ホール径の増加はほとんどないといえる。そのため、ポ
リパラキシリレン膜の絶縁特性が劣化することなく、ポ
リパラキシリレン膜に親水性を付与することができる。

【００３８】また、上記文献１の段落００８７にもある
ように、従来技術に基づく親水化処理では、ポリパラキ
シリレン膜が０．５μｍ、すなわち５００ｎｍエッチン
グされていることから、文献１におけるパワー密度・時
間積は、５００（ｎｍ）／ｋ（ｎｍ・ｃｍ²／Ｗ・秒）＝２１１
（Ｗ・秒／ｃｍ²）と推定できる。本発明では、従来技術に基づく親水化処
理に比べてエッチング量をより小さくすることを意図し
ているため、このパワー密度・時間積の値をプラズマ処
理条件の上限とした。

【００３９】（実施の形態３）（構成）本発明に基づく実施の形態３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。

【００４０】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、チャンネル溝４内で導電性部材
２６に電気的に接続されている。導電性部材２６は、基
板４１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
ａおよびカバー部材２ａからなり導電性部材２６が設け
られている側と反対側の端面には、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１ａおよびカバー部材２ａからなり導電性部材２
６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２２ａを構成するようにマニホールド２７
が接合されている。

【００４１】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。

【００４２】（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、図１３〜図２０を参照して説明す
る。基本的な考え方は、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
複数のチャンネル溝４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、図１３に示
すようにベース部材１の両端を完全に結ぶように一定深
さの溝を形成する。ここでは、深さ３００μｍ、幅７０
μｍ、ピッチ１４０μｍで溝を形成した。これらの溝が
それぞれチャンネル溝４となる。各チャンネル溝４同士
を隔てる壁がチャンネル壁３となる。各チャンネル壁３
の上半分に斜め蒸着によって金属膜からなる電極５を形
成する。次に図１４に示すように、チャンネル壁３の上
面に付着した金属膜をラッピングを施すこと、またはレ
ジスト膜をはがすことによって除去し、さらに、チャン
ネル溝４と垂直な方向にダイシングブレード３０を走行
させ、塗布溝６８を形成する。塗布溝６８は、後に導電
性部材２６を塗布するための溝であり、図１５に示すよ
うに、チャンネル溝４と垂直な方向に形成され、深さ約
３５０μｍ、幅５００μｍとなっている。図１６に示す
ように、液状の導電性部材２６をディスペンサ（図示省
略）によって塗布溝６８に沿って塗布する。導電性部材
２６は、チャンネル溝４内で電極５に接触するのに十分
な量として深さ１８０μｍの高さまで塗布される。導電
性部材２６は当初塗布溝６８に沿って塗布されるが、毛
細管現象によって各チャンネル溝４に一部入り込む。そ
のため、チャンネル壁３の上面には導電性部材２６は上
がり込まない。したがって、導電性部材２６を固化させ
る場合、導電性部材２６によるベース部材１のたわみを
抑えるために上方から平板などで押えつけることが可能
となる。また、チャンネル壁３上面の不要導電性部材除
去のためのラッピングなどの加工が不要となる。平板な
どで上方から押えつけるとともに加熱することで、導電
性部材２６は固化する。

【００４３】図１７に示すように、カバー部材２ａを、
チャンネル溝４を覆うように載せ、接着する。図１８に
示すように、図中右端の部分を切除する。その結果、導
電性部材２６の一部がチャンネル溝４内に残った状態と
なる。図１９に示すように、基板４１を、導電性部材２
６と電気的に接続されるように、ベース部材１ａに貼り
付ける。さらに、全表面を覆うように絶縁膜５１として
ポリパラキシリレン膜を形成する。図２０に示すよう
に、円筒型プラズマ処理装置を用いて、絶縁膜５１の親
水化処理を行なう。この親水化処理のためのプラズマ処
理においては、パワー密度・時間積が０．０６Ｗ・秒／
ｃｍ２より大きく、２１１Ｗ・秒／ｃｍ２より小さい値
になるような条件設定で行なった。

【００４４】ベース部材１ａおよびカバー部材２ａの、
基板４１を貼り付けた側の端面には、基板４１を覆うよ
うにマニホールド２７を接合する。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。ベース部材１ａおよびカバー部材２ａの、基板
４１を貼り付けた側と反対側の端面に、ノズル板９を接
着する。こうして、図１１、図１２に示したようなイン
クジェットヘッドが得られる。図１２に示されるように
マニホールド２７に予め設けられたインク供給口２１ａ
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。

【００４５】この製造方法の他の特徴は、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。言いかえれ
ば、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。

【００４６】このインクジェットヘッドでは、各溝４に
は導電性部材２６が入り込んでいるため、一つの溝４の
両側面において互いに対向する２つの電極５に注目する
と、一方の側面の電極５と他方の側面の電極５とが導電
性部材２６によって電気的に接続された形となってい
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を通して溝４の両側面の２つの電極５に
同時に電圧が印加され、溝４の両側面であるチャンネル
璧３が溝４の内側に向けて同時に変形する。この変形に
よって溝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。

【００４７】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。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、インクジェットヘッド
の製造方法として、絶縁膜の表面を親水化するためにプ
ラズマ処理を行なう親水化処理工程を含み、このプラズ
マ処理は、パワー密度と処理時間の積が０．０６Ｗ・秒
／ｃｍ²より大きく、２１１Ｗ・秒／ｃｍ²より小さくな
る条件で行なうため、プラズマ処理が適度に行なわれ、
すべてのインク流路に良好に水系インクを注入すること
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２における、パワ
ー密度・時間積と水の接触角との関係を示すグラフであ
る。

【図１０】本発明に基づく実施の形態２における、パ
ワー密度・時間積とインク注入歩留りとの関係を示すグ
ラフである。

【図１１】本発明に基づく実施の形態３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３におけるイン
クジェットヘッドの断面図である。

【図１３】本発明に基づく実施の形態３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１４】本発明に基づく実施の形態３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１５】本発明に基づく実施の形態３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１６】本発明に基づく実施の形態３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１７】本発明に基づく実施の形態３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１８】本発明に基づく実施の形態３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１９】本発明に基づく実施の形態３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２０】本発明に基づく実施の形態３におけるイン
クジェットヘッドの製造方法の第８の工程の説明図であ
る。

【図２１】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、３
０ダイシングブレード、４１基板、５１絶縁膜、
６８塗布溝、７０チャンバ、７１放電電極、７２
ＲＦ発振器。

───────────────────────────────────────────────────── 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 AF84 AF93 AG45 AP59 BA05 BA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と、前記電極を覆う絶縁膜を備える
インクジェットヘッドの製造方法であって、前記絶縁膜の表面を親水化するためにプラズマ処理を行
なう親水化処理工程を含み、前記プラズマ処理におけるパワー密度と処理時間の積が
０．０６Ｗ・秒／ｃｍ ²より大きく、２１１Ｗ・秒／ｃ
ｍ²より小さい、インクジェットヘッドの製造方法。
【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。
【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。
【請求項４】前記雰囲気は空気である、請求項３に記
載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】前記プラズマ処理は、円筒型のプラズマ
処理装置を用いて行なう、請求項３に記載のインクジェ
ットヘッドの製造方法。