JP2798845B2 - インクジェットプリンタヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェットプリンタヘッドの製造方法

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JP2798845B2
JP2798845B2 JP4067990A JP6799092A JP2798845B2 JP 2798845 B2 JP2798845 B2 JP 2798845B2 JP 4067990 A JP4067990 A JP 4067990A JP 6799092 A JP6799092 A JP 6799092A JP 2798845 B2 JP2798845 B2 JP 2798845B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オンディマンド方式の
インクジェットプリンタヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】印字指令によってインク滴を吐出させる
いわゆるオンディマンド方式のインクジェットプリンタ
ヘッドは、特公昭６１−５９９１３号公報等に示されて
いるように、熱によりインクを気化させて吐出させる方
式と、特開昭５５−１１８１１号公報等に記載されてい
るように、圧電素子に電界を印加し、その圧電素子の変
形によりインクを吐出させる方式とがある。
【０００３】前者（特公昭６１−５９９１３号公報等に
記載された発明）は、各々の吐出装置が小型化されるた
め、多数のノズルを高密度に配列することができるが、
熱によりインクを気化させるための弊害、つまり、イン
クの光学的濃度が上げられず、インクを加熱する加熱板
にインクが焦げ着き耐久性が損なわれる欠点を有する。
後者（特開昭５５−１１８１１号公報等に記載された発
明）は、インクの光学的濃度、耐久性に対する問題はな
いが、圧電素子の占める幅が大きくなるため、多数のノ
ズルを高密度で配列することはできない。
【０００４】図８に特開昭５５−１１８１１号公報等に
開示されたインクジェットプリンタヘッドを示し説明す
る。図８（ａ）に示すように、基板２０には、液体溜り
２１と、この液体溜り２１に接続され直径が２ｍｍ程の
複数の圧力室２２と、これらの圧力室２２に接続された
複数の流路２３とがエッチングによって形成され、これ
らの流路２３は先端のノズル２４に向かうに従い細くな
るように形成されている。また、図８（ｂ）に示すよう
に、他の基板２５には前記圧力室２２に対向する複数の
圧電素子２６が配列されている。そして、基板２０，２
５を重ね合わせて接合することによりインクジェットプ
リンタヘッドが形成される。このようなインクジェット
プリンタヘッドは、任意の圧電素子２６に電圧を印加
し、圧電素子２６の変形に基づく圧力室２２の体積の変
化により、ノズル２４からインク滴が吐出される。
【０００５】しかし、図８に示すインクジェットプリン
タヘッドでは、圧力室２２で発生した圧力が流路２３を
伝わる際に圧力損失を起こし、この圧力損失は流路２３
の形状によって大きさが異なり、複数のノズル２４から
のインクの吐出性能も異なる。この傾向はノズル２４の
数が増すにつれ大きくなるため、ノズル２４の数を多く
することができない。
【０００６】このようなことから、特開昭６３−２５２
７５０号公報及び特開平２−１５０３５５号公報に開示
されたように、圧電素子を使用し、多数のノズルを有す
るインクジェットプリンタヘッドもある。ここで、特開
平２−１５０３５５号公報に開示された発明を図９に基
づいて説明する。３０は底部シートである。この底部シ
ート３０は矢印方向の極性をもち、多数の平行な溝３１
とこれらの溝３１の両側に位置する側壁３２と底面３３
とを有する。そして、側壁３２の頂部３４に頂部シート
３５を接着層３６で接合することにより各溝３１の頂部
開口面が閉塞されている。また、各溝３１の両内面とな
る側壁３２の内面には、その全高さのうち頂部シート３
５側の略半分の範囲で金属電極３７が蒸着によって形成
されている。
【０００７】すなわち、真空蒸着装置内において底部シ
ート３０を治具により保持し、図１０に示すように、側
壁３２に対しδなる角度をもって蒸着金属原子の平行ビ
ームを底部シート３０に向けて誘導することにより、側
壁３２の一方の面の一部に金属膜が蒸着される。続い
て、底部シート３０を図１０において水平方向に１８０
度回転させた状態で、前述した動作と同様に底部シート
３０に蒸着金属原子の平行ビームを誘導する。これによ
り、側壁３２の両側面の上部の略半分の範囲に金属化電
極３７が蒸着される。この時に、側壁３２の頂部３４に
蒸着された金属膜は次行程で除去される。
【０００８】また、各溝３１を頂部シート３５で閉塞す
ることにより圧力室が形成され、これらの圧力室の一端
にインク供給部に接続される供給口を設け、圧力室の他
端にインクを吐出させる吐出口を設けることにより、イ
ンクジェットプリンタヘッドが完成される。
【０００９】このようなインクジェットプリンタヘッド
において、隣接する二つの側壁３２の電極３７にそれぞ
れ逆の電位の電圧を印加すると、この部分の側壁３２
は、底部シート３０の矢印方向の極性に対して直交する
方向の電位を受けて図７に点線で示すように剪断歪みを
起こす。これにより、剪断歪みを起こした側壁３２の間
の圧力室（溝３１）の容積が急激に小さくなり、その圧
力室の圧力が高められてインクが吐出口から飛翔され
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図９，１０に示すよう
に特開平２−１５０３５５号公報に開示されたインクジ
ェットプリンタヘッドでは、１ｍｍの中に８個程のノズ
ルを高密度に配列することができ、また、圧力室とノズ
ルとの間で圧力損失がなく、したがって、ノズルの数を
多くすることができる。しかし、次のような問題点があ
る。
【００１１】第一の問題点は、電極形成方法が複雑でコ
ストが高くなることである。まず、高価な真空蒸着装置
を用いて電極３７を形成するという原因で製造コストが
高くなる。また、側壁３２の一部（溝３１の深さの略半
分）のみに電極３７を形成するために、側壁３２に対し
てδなる角度に規制して蒸着金属原子の平行ビームを発
射させて側壁３２の一方の面に電極３７を形成し、その
後に底部シート３０を１８０度回転させて再び平行ビー
ムを発射させて側壁３２の他方の面に電極３７を形成す
るという多くの行程を経るので製造コストはさらに高く
なる。
【００１２】第二の問題点は、ピエゾ電気材料により形
成された底部シート３０に均一な電界をかけることがで
きないことである。すなわち、底部シート３０の材料と
なるピエゾ電気材料は一般に結晶粒が集まった焼成部材
であるため、溝３１を形成するために生じた研削面は結
晶粒がそのまま現われた凹凸のある研削面である。一
方、電極３７を形成するための真空蒸着装置による金属
の蒸着は、蒸着金属原子発射源に対向しない部分には蒸
着されない。したがって、溝３１の研削面の表面の凸部
にのみ金属が蒸着され、凹部には蒸着されず、この凹部
はピンホールとなる。このために、底部シート３０に均
一な電界をかけることができない。
【００１３】第三の問題点は、溝３１の研削面はインク
との接触により腐食するため保護膜を形成する必要があ
るが、その保護膜の形成が困難なことである。底部シー
ト３０は電気ピエゾ材料により形成されているため凹凸
のある表面をもち、その凹凸のある表面にＳｉ3Ｎ4また
はＳｉＯＮからなる保護膜をピンホールがないように形
成することは非常に困難である。また、上述したように
電極３７にもピンホールが存在するため保護膜としての
機能を期待することができない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、板厚
方向に分極された少なくとも１枚以上の圧電部材を含む
基板を形成し、この基板の表面から互いに平行な複数の
溝並びにこれらの溝の両側に配置された複数の支柱とを
等間隔で形成し、無電解メッキの前処理液と被メッキ物
との相対速度をＶ、前記溝の内面に形成される電極の高
さをＨ、前記溝の幅をＷ、前記溝の内面に対する前記前
処理液の接触角をθとした時に、ＶＷ2・（１＋cosθ）
／Ｈ2＞０．６ｍｍ／ｓなる相対速度をもって前記前処
理液を前記溝に沿って流通させて前処理を施した後に、
前記基板を無電解メッキ液に浸漬して前記圧電部材に形
成された前記溝の内面に電極を形成し、前記基板の表面
に天板を接合して前記溝の開口面を閉塞することにより
それぞれインク供給部及びインク吐出部に接続される複
数の圧力室を形成するようにしたものである。
【００１５】請求項２の発明は、請求項1において、Ｖ
Ｗ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞６．０ｍｍ／ｓなる相対速
度をもって前処理液を溝に沿って流通させて前処理を施
すようにしたものである。
【００１６】
【作用】請求項１の発明は、各圧力室を仕切る支柱の表
面に形成された電極に電圧を印加して支柱に剪断歪を生
じさせ、圧力室の圧力を変化させてインク滴を飛翔させ
るものであるが、熱によりインクを気化させて吐出させ
る方式ではないので、インクの選定に制限がない。ま
た、圧電部材により形成されて剪断歪を起こす支柱は圧
力室の長手方向に配列されているため、圧力室及びイン
ク吐出部を高密度に配列することができる。さらに、各
圧力室とインク吐出部とは直結されて圧力損失が生じな
い構造であるため、多数の圧力室を配列することができ
る。さらに、無電解メッキ行程の前に、ＶＷ2・（１＋c
osθ）／Ｈ2＞０．６ｍｍ／ｓなる相対速度をもって前
処理液を溝に沿って流通させて前処理を施すことによ
り、圧電部材に形成された溝の凹凸のある内面に触媒核
を効果的に付着させることができ、この触媒核を基にし
てメッキ膜を生成することにより電極を形成することが
でき、これにより、電極生産効率を高めて製造コストを
下げることができる。
【００１７】請求項２の発明は、溝に対して高い相対速
度をもって前処理液を接触させることにより、溝の内面
に触媒核をより均一に付着させることができ、これによ
り、溝の内面にピンホールの無い均一な電極を形成する
ことができ、したがって、インクと圧電部材とを電極に
よって隔離することができ、このため、保護膜を形成す
ることなく圧電部材の腐食を防止することができる。
【００１８】
【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図５に基
づいて説明する。まず、図１ないし図３を参照して製作
行程順にインクジェットプリンタヘッドの構成を説明す
る。図１（ａ）に示すように、基板１を形成する。すな
わち、剛性が高く熱変形の少ないアルミニュウムまたは
ガラスにより形成された底板１６上に、接着力が高いエ
ポキシ樹脂を主成分とする樹脂系の接着剤を塗布する。
この接着剤の上に板厚方向に分極された圧電部材２を接
触させ、接着剤を硬化させることにより、底板１６と接
着剤よりなる下部層１５と圧電部材２とが三層構造で接
合される。下部層１５として使用される接着剤は一般的
な構造用接着剤を使用するが、気泡の混入を避けるため
に脱泡処理を行う。また、圧電部材２の分極劣化を防ぐ
ために、接着剤の硬化温度は１３０℃以下にすることが
望まれる。本実施例においては、グレースジャパン株式
会社製の製品名２６５１なる接着剤を用いた。
【００１９】続いて、図１（ｂ）に示すように、圧電部
材２の表面から下部層１５の内部に達する多数の溝３を
所定の間隔を開けて平行に研削加工する。この行程で
は、溝３の両側に位置する支柱４も形成されるが、これ
らの支柱４は、圧電部材２による上部支柱４ａと剛性の
小さい下部層１５による下部支柱４ｂとよりなる。本実
施例では、溝３の幅は８６μｍ、溝３の配列ピッチは１
６９μｍ、溝３の深さは３７５μｍ、圧電部材２の厚さ
は２４０μｍとした。また、溝３の切断に用いられる工
具は、ＩＣの基板を形成する際にウェハーを切断するダ
イシングソーのダイヤモンドホイールが用いられる。本
実施例においては、株式会社ディスコ製のＮＢＣＺ１０
８０又は１０９０の２インチのブレードを３００００
ｒ．ｐ．ｍ．の回転数をもって回転させて研削した。
【００２０】次に、無電解メッキにより電極を形成する
前の前処理として、洗浄、キャタライジング、アクセラ
レーティング処理を行う。洗浄は、メッキ形成面の活性
化及び、キャタリスト液やメッキ液が溝３内に入り易く
するための親水化を目的として行われるもので、本実施
例においてはエタノール液を用いて洗浄を行った。キャ
タライジング処理は、塩化パラジュウム、塩化第１錫、
濃塩酸等からなる前処理液としてのキャタリスト液に基
板１を浸し、溝３の内面にＰｄ・Ｓｎの錯化物を吸着さ
せる目的で行う。キャタライジング処理を行うと、上部
支柱４ａ、下部支柱４ｂのそれぞれの溝３側の表面にＰ
ｄ・Ｓｎの錯化物が吸着される。本実施例においては、
キャタリスト液として奥野製薬製のＯＰＣキャタリスト
８０（表面張力６７ｄｙｎｅ／ｃｍ）を用い、キャタリ
スト液と被メッキ物（基板１）との相対速度を０．５ｍ
／ｓにしてキャタライジング処理を行った。続いて、ア
クセラレーティング処理を行う。この処理は、キャタラ
イジング処理で吸着された錯化物を触媒化する目的で行
うもので、支柱４に吸着された錯化物は触媒核としての
金属化されたＰｄとなる。本実施例においては、前処理
液、すなわちアクセレータ液として奥野製薬製のアクセ
レータ５００（表面張力７０ｄｙｎｅ／ｃｍ）を用い、
アクセレータ液と被メッキ物（基板１）との相対速度を
０．５ｍ／ｓにしてアクセラレーティング処理を行っ
た。なお、本実施例においては傾斜型処理槽を用いて前
処理を行ったが、水平型或いは垂直型等の処理槽を用い
てもよいものである。
【００２１】次に、圧電部材２の表面に配線パターン形
成部を除きマスクをかける。この方法は、図１（ｃ）に
示すように、圧電部材２の表面にドライフィルム５を貼
る。さらに、その上に、図２（ａ）に示すように、レジ
スト用マスク６を載せて露光及び現像処理を行う。これ
により、図２（ｂ）に示すように、圧電部材２の表面に
は、配線パターン形成部と溝３の上部以外の部分にドラ
イフィルムによるレジスト膜７が形成される。そして、
圧電部材２の配線パターン形成部及び溝３の内面には金
属化されたＰｄが存在した状態となる。
【００２２】次に、上記処理を施したものをメッキ液に
浸漬して無電解メッキを行う。メッキ液は、金属塩及び
還元剤からなる主成分と、ｐＨ調整剤、緩衝剤、錯化
剤、促進剤、安定剤、改良剤等からなる補助成分とで形
成される。このメッキ液に板１ａ、下部層１５、圧電部
材２からなる基板１（被メッキ物）を浸すと、金属化さ
れたＰｂを触媒核としてメッキが生成され、図３（ａ）
に示すように、支柱４の溝３側の表面に電極８が形成さ
れ、圧電部材２の表面に配線パターン９が形成される。
本実施例においては、メッキ液としてニッケル・リン系
の低温メッキ液（表面張力６４ｄｙｎｅ／ｃｍ）を使用
し、２ないし４μｍの粒子より形成された凹凸のある圧
電部材２の表面にメッキを行ったところ、ピンホールが
無くメッキ厚が１ないし２μｍの均一なニッケルメッキ
膜が生成された。なお、メッキ処理行程におけるメッキ
液と基板１との相対速度は厳密に管理する必要はなく、
適度な相対速度が生じるようにメッキ液を撹拌すればよ
いものである。その理由は、前処理行程が行われた被メ
ッキ面は親水化された状態になるため、相対速度が得ら
れる状態ならその大きさに関係なく良好なメッキが析出
するものと考えられる。
【００２３】次に、図３（ｂ）に示すように、圧電部材
２の表面に貼られたレジスト膜７を剥離し、続いて、図
３（ｃ）に示すように、圧電部材２の表面に天板１０を
接着し、各溝３の先端に連通するインク吐出部としての
多数のインク吐出口１１が形成されたノズル板１２を基
板１と圧電部材２と天板１０との側面に固定し、インク
供給部（図示せず）から各溝３にインクを供給するイン
ク供給管１３を天板１０に取り付けることにより、イン
クジェットプリンタヘッドが完成される。この時に、図
４に示すように、溝３が天板１０により閉塞されて圧力
室１４が形成される。
【００２４】このような構成において、図４における中
央の圧力室１４のインクを吐出させる場合について述べ
る。圧力室１４のそれぞれには図３（ｃ）に示したイン
ク供給管１３からインクが供給される。ここで、中央の
圧力室１４の電極８と左側に隣接する圧力室１４の電極
８との間に配線パターン９を介して電圧Ａを印加し、中
央の圧力室１４の電極８と右側に隣接する圧力室１４の
電極８との間に電圧Ｂを印加する。Ａ，Ｂの電圧の極性
は逆で、上部支柱４ａには矢印により示す分極方向と直
交する方向に電界がかけられる。これにより、中央の圧
力室１４の左側の支柱４は左方に歪み右側の支柱４は右
側に歪み、中央の圧力室１４の容積が増大し、その両側
の圧力室１４の容積は減少する。
【００２５】図５に電圧Ａ，Ｂの印加状態と時間との関
係を示すが、一定の期間ａの間で電圧Ａ，Ｂが緩やかに
高められるため、容積が減少した左右の圧力室１４のイ
ンクがインク吐出口１１から飛翔することはない。中央
の圧力室１４は、容積の増大により内圧が低下しインク
吐出口１１のメニスカスが若干後退し連通するインク供
給部からインクを吸引する。図５のｂの時点では、これ
までとは逆の電圧が電極８に急激に印加されるため、中
央の圧力室１４の左側の支柱４は右側に歪み右側の支柱
４は左側に歪み、中央の圧力室１４の容積は急激に減少
する。これにより、中央の圧力室１４のインク吐出口１
１からインクが飛翔される。この時の電圧は図５にｃに
よって示すように一定期間印加され、この間は飛翔中の
インク滴の尾部はインク吐出口１１から分離されること
はない。図５のｄの時点で電極８への電圧印加を急激に
遮断すると、歪んだ支柱４が元の姿勢に復帰するため中
央の圧力室１４の内圧が急激に低下し、したがって、イ
ンク吐出口１１のインクが内方に吸引され飛翔中のイン
ク滴の尾部が分離される。電極８への通電を遮断した瞬
間には、中央の圧力室１４の左右両側の圧力室１４の内
圧は上昇するが、インク吐出口１１からインクを飛翔さ
せる程の圧力には達しない。
【００２６】以上記載したように、支柱４は、天板１０
側の一部（上部支柱４ａ）が剛性の高い圧電部材２によ
り形成されており、残りの部分（下部支柱４ｂ）が圧電
部材２より剛性の低い下部層１５で形成されているた
め、圧電部材２の上部支柱４ａで発生する歪力に抗する
下部支柱４ｂの抵抗力が小さく、したがって、支柱４の
歪量が大きくなりインク滴の吐出特性が向上する。
【００２７】次に、無電解メッキ行程の前処理行程にお
ける前処理液（キャタリスト液、アクセレータ液）と基
板１（被メッキ物）との相対速度、及び、無電解メッキ
行程における無電解メッキ液と基板１との相対速度につ
いて説明する。
【００２８】無電解メッキの前処理液と被メッキ物との
相対速度（ｍｍ／ｓ）をＶ、溝３の内面に形成される電
極８の高さ（μｍ）をＨ、溝３の幅（μｍ）をＷ、溝３
の内面に対する前記前処理液の接触角をθとし、これら
のパラメータを変化させて無電解メッキを施し、生成さ
れたメッキ金属（電極８）について評価する。表１は実
験による評価結果を示すもので、表中、析出状態Ａは、
溝３の内面全面にピンホールが無い均一な電極８が形成
された状態を示し、析出状態Ｂは、溝３の内面全面に電
極８が形成されるが、メッキの膜厚が均一でない状態を
示すし、析出状態Ｃは、溝３の上部のみに電極８が形成
された状態を示すものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示す実験結果から前処理液を溝３に
沿って下記条件を満たす相対速度で流した場合、 ＶＷ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞０．６ｍｍ／ｓなる相対速度 凹凸のある圧電部材２及び下部層１５からなる溝３の内
面全面に電極８が形成されることが判る。また、前処理
液を溝３に沿って下記条件を満たす相対速度で流した場
合、 ＶＷ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞６．０ｍｍ／ｓなる相対速度 凹凸のある圧電部材２及び下部層１５からなる溝３の内
面全面にピンホールの無い均一な電極８が形成されるこ
とが判る。
【００３１】なお、本発明は前記実施例に限られるもの
ではない。それについて幾つかの例を挙げて説明する。
まず、前記実施例においては、溝３内の支柱４の全側面
と溝３の底面とに電極８を形成する場合について説明し
たが、上部支柱４ａの両側面にのみ電極８を形成しても
よい。この場合、無電解メッキ行程のキャタライジング
処理を行った場合に吸着されるＰｄ・Ｓｎの錯化物の錫
の割合が、同様の処理を圧電部材２に行った場合より多
くなる樹脂材料で下部層１５を形成する。そして、圧電
部材２による上部支柱４ａに吸着させた錯化物が金属化
したＰｄになり、下部層１５による下部支柱４ｂに吸着
させた錯化物がまだ錯化物のままであるように、アクセ
ラレーティング処理の時間を調整することにより、上部
支柱４ａのみに電極８を形成することができる。この場
合には、下部層１５の剛性がさらに小さくなり、上部支
柱４ａの歪に対する抵抗が小さくなるため、支柱４全体
の歪の効率が増すという長所がある。また、溝３の内面
全面に電極８を形成した場合は、下部層１５にインクが
接触せず、下部層１５が腐食しないため、インクおよび
下部層１５の材料の選択に自由度が増すという長所があ
る。
【００３２】また、前記実施例においては、無電解メッ
キ材料をニッケルとして説明したが、無電解メッキ材料
はニッケルに限られるものではない。特に、ニッケルが
腐食されるようなインクを使用する場合には、無電解メ
ッキとして金を選定することが望ましい。また、安価な
金属を用いた無電解メッキで電極８を形成し、その上に
耐蝕性のある金属をメッキしてもよいものである。
【００３３】さらに、前記実施例においては、無電解メ
ッキの前処理の触媒付与行程として、キャタライジング
処理、アクセラレーティング処理を行ったが、触媒付与
行程はこれに限られるものではなく、センシタイジング
処理、アクチベーティング処理を行ってもよい。ただ
し、この場合は、上部支柱４ａの溝３側の表面のみに電
極８を設けることはできず、溝３全体に電極８を設けた
ものに限られる。
【００３４】さらに、前記実施例においては、インクジ
ェットプリンタヘッドへの通電方法として、飛翔液滴を
安定させるために、図２に示すような電圧印加方法を採
用したが、従来から行われている他の電圧印加方法を採
用しても良いものである。
【００３５】次に、本発明の第二の実施例を図６に基づ
いて説明する。前記実施例と同一部分は同一符号を用い
説明も省略する。前記実施例では、底板１６と下部層１
５と圧電部材２とにより基板１を形成したものである
が、本実施例における基板１７は、図６（ａ）に示すよ
うに、それぞれ異なる板厚方向に分極された二枚の圧電
部材２，１８と底板１６とを接合することにより形成さ
れている。
【００３６】そして、前記実施例と同様に、圧電部材２
の表面から所定深さの多数の溝３とこれらの溝３の両側
に位置する多数の支柱１９とを形成し、溝３の内面全面
に無電解メッキによる電極８を形成し、圧電部材２の表
面に接合した天板１０で溝３の開口面を閉塞することに
より多数の圧力室１４が形成される。この場合、支柱１
９は圧電部材２からなる上部支柱１９ａと圧電部材１８
からなる下部支柱１９ｂとにより形成される。
【００３７】このような構成において、電極８に電圧を
印加すると、上部支柱１９ａは天板１０との接合部を基
準として歪み、下部支柱１９ｂは底板１６との接合部を
基準として上部支柱１９ａと同方向に歪むため、前記実
施例に比較して支柱１９の歪量が多くなる。なお、図７
に示すように、下部支柱１９ｂを形成する圧電部材１８
の板厚を厚くして底板１６を省略しても同様の作用を得
ることができ、また、部品点数も低減される。
【００３８】
【発明の効果】請求項１の発明は、板厚方向に分極され
た少なくとも１枚以上の圧電部材を含む基板を形成し、
この基板の表面から互いに平行な複数の溝並びにこれら
の溝の両側に配置された複数の支柱とを等間隔で形成
し、無電解メッキの前処理液と被メッキ物との相対速度
をＶ、前記溝の内面に形成される電極の高さをＨ、前記
溝の幅をＷ、前記溝の内面に対する前記前処理液の接触
角をθとした時に、ＶＷ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞０．
６ｍｍ／ｓなる相対速度をもって前記前処理液を前記溝
に沿って流通させて前処理を施した後に、前記基板を無
電解メッキ液に浸漬して前記圧電部材に形成された前記
溝の内面に電極を形成し、前記基板の表面に天板を接合
して前記溝の開口面を閉塞することによりそれぞれイン
ク供給部及びインク吐出部に接続される複数の圧力室を
形成するようにしたので、各圧力室を仕切る支柱の表面
に形成された電極に電圧を印加して支柱に剪断歪を生じ
させ、圧力室の圧力を変化させてインク滴を飛翔させる
ものであるが、熱によりインクを気化させて吐出させる
方式ではないので、インクの選定に制限がなく、また、
圧電部材により形成されて剪断歪を起こす支柱は圧力室
の長手方向に配列されているため、圧力室及びインク吐
出部を高密度に配列することができ、さらに、各圧力室
とインク吐出部とは直結されて圧力損失が生じない構造
であるため、多数の圧力室を配列することができ、さら
に、無電解メッキ行程の前に、ＶＷ2・（１＋cosθ）／
Ｈ2＞０．６ｍｍ／ｓなる相対速度をもって前処理液を
溝に沿って流通させて前処理を施すことにより、圧電部
材に形成された溝の凹凸のある内面に触媒核を効果的に
付着させることができ、この触媒核を基にしてメッキ膜
を生成することにより電極を形成することができ、これ
により、電極生産効率を高めて製造コストを下げること
ができる等の効果を有する。
【００３９】請求項２の発明は、請求項1において、Ｖ
Ｗ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞６．０ｍｍ／ｓなる相対速
度をもって前処理液を溝に沿って流通させて前処理を施
すようにしたので、溝に対して高い相対速度をもって前
処理液を接触させることにより、溝の内面に触媒核をよ
り均一に付着させることができ、これにより、溝の内面
にピンホールの無い均一な電極を形成することができ、
したがって、インクと圧電部材とを電極によって隔離す
ることができ、このため、保護膜を形成することなく圧
電部材の腐食を防止することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例に係るもので、インクジ
ェットプリンタヘッドを形成する過程を示す斜視図であ
る。
【図２】インクジェットプリンタヘッドを形成する過程
を示す斜視図である。
【図３】インクジェットプリンタヘッドを形成する過程
を示す斜視図である。
【図４】インクジェットプリンタヘッドの完成状態を示
す縦断正面図である。
【図５】電極への印加電圧を示すタイミングチャートで
ある。
【図６】本発明の第二の実施例に係るもので、（ａ）は
基板の正面図、（ｂ）はインクジェットプリンタヘッド
の縦断正面図である。
【図７】変形例を示す縦断正面図である。
【図８】従来例を示す平面図である。
【図９】他の従来例を示す縦断正面図である。
【図１０】電極形成の方法を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 基板 ２ 圧電部材 ３ 溝 ４ 支柱 ８ 電極 １０ 天板 １１ インク吐出部 １４ 圧力室 １７ 基板 １８ 圧電部材
フロントページの続き (72)発明者 塚本 敏広 静岡県御殿場市保土沢985 東芝イーエ ムアイ株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/16 B41J 2/045 B41J 2/055 C23C 18/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 板厚方向に分極された少なくとも１枚以
    上の圧電部材を含む基板を形成し、この基板の表面から
    互いに平行な複数の溝並びにこれらの溝の両側に配置さ
    れた複数の支柱とを等間隔で形成し、無電解メッキの前
    処理液と被メッキ物との相対速度をＶ、前記溝の内面に
    形成される電極の高さをＨ、前記溝の幅をＷ、前記溝の
    内面に対する前記前処理液の接触角をθとした時に、Ｖ
    Ｗ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞０．６ｍｍ／ｓなる相対速
    度をもって前記前処理液を前記溝に沿って流通させて前
    処理を施した後に、前記基板を無電解メッキ液に浸漬し
    て前記圧電部材に形成された前記溝の内面に電極を形成
    し、前記基板の表面に天板を接合して前記溝の開口面を
    閉塞することによりそれぞれインク供給部及びインク吐
    出部に接続される複数の圧力室を形成するようにしたこ
    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。
  2. 【請求項２】 ＶＷ2・（１＋cosθ）／Ｈ2＞６．０ｍ
    ｍ／ｓなる相対速度をもって前処理液を溝に沿って流通
    させて前処理を施すようにしたことを特徴とする請求項
    １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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