JP6983680B2 - インクジェットヘッド、及びその製造方法、並びにインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、インクジェットヘッド、及びその製造方法、並びにインクジェットプリンタに関する。

近年、インクジェットヘッドにおいては、導電性インクなどの多様なインクを吐出させるため、電極等をインクから保護することが求められている。

このような要求に対し、絶縁性を有する被膜を、電極を被覆するように設けたインクジェットヘッドが知られている。（特許文献１）

特開２００３−１９７９７号公報

本発明が解決しようとする課題は、絶縁耐久性に優れたインクジェットヘッド、及びこのようなインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することにある。

実施形態によれば、記録媒体へ向けてインクを吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、ノズルと連通する位置に圧力室を形成し、圧力室内の圧力を変化させて圧力室内のインクを吐出させる圧電部材と、圧電部材のうち圧力室と隣接した部分に位置し、圧電部材に駆動パルスを印加する電極と、電極を被覆する電極保護膜とを備え、電極保護膜は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物からなる黄色の膜であるインクジェットヘッドが提供される。

実施形態に係るインクジェットヘッドを示す斜視図。 実施形態に係るインクジェットヘッドを構成するアクチュエータ基板、フレーム及びノズルプレートを示す分解斜視図。 実施形態に係るインクジェットヘッドの部分切断上面図。 図３に示すインクジェットヘッドの一部を示すＹ軸に垂直な平面に沿った断面図。 実施形態に係るインクジェットヘッドの電極保護膜の断面のＦＥ−ＳＥＭによる顕微鏡写真。 図５Ａに示す電極保護膜の一部を拡大して示す顕微鏡写真。 紫外線照射前の膜表面のＦＥ−ＳＥＭによる顕微鏡写真。 紫外線照射後の膜表面のＦＥ−ＳＥＭによる顕微鏡写真。 紫外線照射又は酸素プラズマ処理による酸化処理を行なった膜の色と紫外線照射又は酸素プラズマ処理を行なう前の膜の色との色差を測定した結果を示すグラフ。 実施形態に係るインクジェットプリンタを示す模式図。 電圧パルスを印加した回数に対する電極保護膜のリーク電流値の関係を示すグラフ。 電圧パルスの大きさに対する電極保護膜のリーク電流値の関係を示すグラフ。

１．インクジェットヘッド
１−１．構成
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。
図１は、実施形態に係る、インクジェットプリンタのヘッドキャリッジに搭載して使用するオンデマンド型のインクジェットヘッド１を示す斜視図である。以下の説明では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直交座標系を用いる。図中の矢印の指し示す方向を便宜上プラス方向とする。Ｘ軸方向は印刷幅方向に対応する。Ｙ軸方向は記録媒体が搬送される方向に対応する。Ｚ軸プラス方向は記録媒体に対向する方向である。

図１を参照して概略的に説明すると、インクジェットヘッド１は、インクマニホールド１０、アクチュエータ基板２０、フレーム４０及びノズルプレート５０を備えている。

アクチュエータ基板２０は、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形をなしている。アクチュエータ基板２０の材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）及びチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）等が挙げられる。

アクチュエータ基板２０は、インクマニホールド１０の開口端を塞ぐようにインクマニホールド１０の上に重ねられている。インクマニホールド１０は、インク供給管１１及びインク戻し管１２を介してインクカートリッジに接続される。

アクチュエータ基板２０上には、フレーム４０が取り付けられている。フレーム４０上には、ノズルプレート５０が取り付けられている。ノズルプレート５０には、Ｙ軸に沿って２列を形成するように、複数のノズルＮがＸ軸方向に沿って所定の間隔をあけて設けられている。

図２は、実施形態に係るインクジェットヘッドを構成するアクチュエータ基板、フレーム及びノズルプレートの分解斜視図である。図３は、実施形態に係るインクジェットヘッドの部分切断上面図である。図４は、図３に示すインクジェットヘッドの一部を示すＹ軸に垂直な平面に沿った断面図である。
このインクジェットヘッド１は、いわゆるせん断モードシェアードウォールのサイドシューター型である。

図２及び図３に示すように、アクチュエータ基板２０には、Ｙ軸方向の中央部で列を形成するように、複数のインク供給口２１がＸ軸方向に沿って間隔をあけて設けられている。また、アクチュエータ基板２０には、インク供給口２１の列に対してＹ軸プラス方向及びＹ軸マイナス方向においてそれぞれ列を形成するように、複数のインク排出口２２がＸ軸方向に沿って間隔をあけて設けられている。

中央のインク供給口２１の列と一方のインク排出口２２の列との間には、複数の圧電部材３０が設けられている。これら圧電部材３０は、Ｘ軸方向に延びた列を形成している。また、中央のインク供給口２１の列と他方のインク排出口２２の列との間にも、複数の圧電部材３０が設けられている。これら圧電部材３０も、Ｘ軸方向に延びた列を形成している。

複数の圧電部材３０からなる列の各々は、図４に示すように、アクチュエータ基板２０上に積層された第１の圧電体３０１及び第２の圧電体３０２で構成されている。第１の圧電体３０１及び第２の圧電体３０２の材料としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）等が挙げられる。第１の圧電体３０１及び第２の圧電体３０２は、厚さ方向に沿って互いに逆向きに分極されている。

第１の圧電体３０１及び第２の圧電体３０２からなる積層体には、Ｙ軸方向に各々が延び、Ｘ軸方向に配列した複数の溝が設けられている。これら溝は、第２の圧電体３０２側で開口しており、第２の圧電体３０２の厚さよりも大きな深さを有している。以下、この積層体のうち、隣り合った溝に挟まれた部分をチャネル壁という。これらチャネル壁は、Ｙ軸方向に各々が延び、Ｘ軸方向に配列している。
圧電部材３０は、後述するノズルＮと連通する位置に圧力室３２を形成し、圧力室３２内の圧力を変化させて圧力室３２内のインクを吐出させる。なお、インクが流通する圧力室３２は、隣り合った２つのチャネル壁の間の溝に位置した空間である。圧力室３２の幅、ここでは、圧力室３２のＸ軸方向に沿った寸法は、好ましくは２０乃至１００μｍの範囲内にあり、より好ましくは、３０乃至７０μｍの範囲内にある。

圧力室３２を取り囲む側壁及び底には、電極３３が形成されている。すなわち、圧電部材３０のうち、圧力室３２と隣接した部分には、電極３３が形成されている。これら電極３３は、Ｙ軸方向に沿って延びた配線パターン３１に接続されている。電極３３は、圧電部材３０に駆動パルスを印加する。

後述するフレキシブルプリント基板との接続部を除き、電極３３及び配線パターン３１を含むアクチュエータ基板２０の表面には、電極保護膜３４が形成されている。電極保護膜３４については、後で詳述する。

フレーム４０は、図２及び図３に示すように、開口部を有している。この開口部は、アクチュエータ基板２０よりも小さく、かつ、アクチュエータ基板２０のうち、インク供給口２１、圧電部材３０、及びインク排出口２２が設けられた領域よりも大きい。フレーム４０は、例えばセラミックスからなる。フレーム４０は、例えば接着剤によりアクチュエータ基板２０に接合される。

ノズルプレート５０は、ノズルプレート基板と、その媒体対向面（ノズルＮからインクを吐出する吐出面）に設けられた撥油膜とを含んでいる。ノズルプレート基板は、例えば、ポリイミドフィルムなどの樹脂フィルムからなる。なお、撥油膜は省略してもよい。

ノズルプレート５０は、フレーム４０の開口部よりも大きい。ノズルプレート５０は、例えば接着剤によってフレーム４０に接合される。

ノズルプレート５０には、記録媒体へ向けてインクを吐出する複数のノズルＮが設けられている。これらノズルＮは、圧力室３２に対応して２つの列を形成している。ノズルＮは、記録媒体対向面から圧力室３２の方向に進むに従って径が大きくなっている。ノズルＮの寸法は、インクの吐出量に応じて所定の値に設定される。ノズルＮは、例えば、エキシマレーザーを用いたレーザー加工を施すことによって形成することができる。

アクチュエータ基板２０、フレーム４０及びノズルプレート５０は、図１に示すように一体化されており、中空構造を形成している。アクチュエータ基板２０、フレーム４０及びノズルプレート５０によって囲まれた領域は、インク流通室である。インクは、インクマニホールド１０からインク供給口２１を通してインク流通室に供給され、圧力室３２を通過し、余剰のインクがインク排出口２２からインクマニホールド１０へ戻るように循環する。インクの一部は、圧力室３２を流れる間にノズルＮから吐出されて印刷に用いられる。

配線パターン３１には、アクチュエータ基板２０上であってフレーム４０の外側の位置でフレキシブルプリント基板６０が接続されている。フレキシブルプリント基板６０には、圧電部材３０を駆動する駆動回路６１が搭載されている。

電極保護膜３４は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ黄色の膜である。
ここで、「黄色」とは、ＪＩＳ Ｚ ８７８１−４：２０１３「測色‐第４部：ＣＩＥ１９７６L*a*b*色空間」に準拠して測定される色座標が、以下の範囲内にあることを意味する。すなわち、電極保護膜３４が黄色であるとは、その色をL*a*b*色空間で表した場合に、明度指数L*が８０乃至９０の範囲内にあり、色座標a*が−２乃至０の範囲内にあり、且つ色座標b*が３乃至５の範囲内にあることを意味する。明度指数L*は８５乃至８８の範囲内にあり、色座標a*は−１．２乃至−１．０の範囲内にあり、且つ色座標b*は３．８乃至４．４の範囲内にあることが好ましい。

なお、上記の測色には、例えば、インクジェットヘッド１から剥がした後の電極保護膜３４を使用する。また、上記の測定は、例えば、蛍光分光濃度計（ＳＰＥＣＴＲＯＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ、ＦＤ−７、コニカミノルタ社製）を用いて行なうことができる。

電極保護膜３４は、圧電部材３０と圧力室３２との間に位置する部分の膜厚が、１乃至１０μｍの範囲内にあることが好ましく、２乃至５μｍの範囲内にあることがより好ましい。電極保護膜３４の膜厚が大きすぎる場合、圧力室３２の容積が小さくなりすぎる虞があり、また、圧力室３２が拡張及び縮小するような変形を妨げる虞がある。電極保護膜３４の膜厚を小さくすると、電圧パルスを繰り返し印加した後の絶縁性が不十分となるか、又は、初期の絶縁性が不十分となる虞がある。従って、上記の構成を採用することは、圧電部材３０の作動を阻害することなく、長期の絶縁耐久性に優れたインクジェットヘッドを得る上で有利である。

電極保護膜３４は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んでいる。
電極保護膜３４は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物として、以下の一般式（Ｉ）で表される繰返し単位を含んでいることが好ましい。

なお、一般式（Ｉ）において、Ｒ１乃至Ｒ８は、互いに独立に、水素原子又はハロゲン原子を表す。好ましくは、Ｒ１乃至Ｒ４は、水素原子又はフッ素原子であり、Ｒ５乃至Ｒ８は、水素原子又は塩素原子である。

電極保護膜３４は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物として、上記の一般式（Ｉ）において、Ｒ１乃至Ｒ８の全てが水素原子である化合物、又は、Ｒ１乃至Ｒ４が水素原子であり、Ｒ５乃至Ｒ８の何れかの原子が塩素原子であり且つＲ５乃至Ｒ８のうち他の原子は水素原子である化合物を含んでいることが好ましい。すなわち、電極保護膜３４は、ポリパラキシリレン、又はポリモノクロロパラキシリレンを含んでいることが好ましい。電極保護膜３４は、ポリモノクロロパラキシリレンを含んでいることがより好ましい。

電極保護膜３４を構成する化合物の一例としては、ｄｉＸ（登録商標；ＫＩＳＣＯ社製）が挙げられる。

また、電極保護膜３４は、表面領域が変性していてもよい。一例として、電極保護膜３４の表面領域は、酸化されていてもよい。図５Ａは、実施形態に係るインクジェットヘッドの電極保護膜の断面のＦＥ−ＳＥＭによる顕微鏡写真である。図５Ｂは、図５Ａに示す電極保護膜の一部を拡大して示す顕微鏡写真である。なお、この画像は、インクジェットヘッド１から採取した電極保護膜３４を、シリコン上に設置して取得した。
図５Ｂに示すように、電極保護膜３４の表面領域３４１には、酸化に伴う変性が認められる。この表面領域３４１の厚さは、１０乃至１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、２０乃至６０ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。この表面領域３４１の厚さが大きすぎると、電極保護膜３４の初期における絶縁性が不十分となる虞がある。表面領域３４１の厚さが小さすぎると、電圧パルスを繰返し印加した後の絶縁性が不十分となる虞がある。

１−２．インクの吐出
以下、圧電部材３０の動作を説明する。ここでは、隣り合う３つの圧力室３２のうち中央の圧力室３２に着目して動作を説明する。なお、隣り合う３つの圧力室３２に対応する電極３３を電極Ａ、Ｂ及びＣとし、中央の圧力室３２に対応した電極３３は、電極Ｂであるとする。

ノズルＮからインクを吐出させるには、まず、例えば、中央の電極Ｂに、両隣の電極Ａ及びＣの電位よりも高い電位の電圧パルスを印加して、チャネル壁に直交する方向に電界を生じさせる。こうして、チャネル壁をせん断モードで駆動させ、中央の圧力室３２を挟む１対のチャネル壁を、中央の圧力室３２が拡張するように変形させる。

次に、両隣の電極Ａ及びＣに、中央の電極Ｂの電位よりも高い電位の電圧パルスを印加して、チャネル壁に直交する方向に電界を生じさせる。こうして、チャネル壁をせん断モードで駆動させ、中央の圧力室３２を挟む１対のチャネル壁を、中央の圧力室３２が縮小するように変形させる。この動作により、中央の圧力室３２内のインクに圧力を加え、この圧力室３２に対応するノズルＮからインクを吐出させて記録媒体に着弾させる。このように、このインクジェットヘッド１では、圧電部材３０をアクチュエータとして利用して、ノズルＮからインクを吐出させる。

このインクジェットヘッド１を用いた印刷プロセスでは、例えば、すべてのノズルＮを３つの群に分けて、上で説明した駆動操作を時分割制御して３サイクル行い、記録媒体への印刷を行う。

１−３．製造方法
次に、図１乃至図４に示すインクジェットヘッド１の製造方法を説明する。
上記のインクジェットヘッド１は、以下の方法によって製造する。まず、圧電部材３０と電極３３とを備えた構造体を形成する。具体的には、インクが供給される圧力室３２を形成し、この圧力室３２内の圧力を変化させて圧力室３２内のインクを吐出させる圧電部材３０と、圧電部材３０のうち圧力室３２と隣接した部分に位置し、圧電部材３０に駆動パルスを印加する電極３３とを備えた構造体を形成する。なお、構造体の形成は、従来公知の方法によって行なうことができる。

次に、電極３３上に、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ膜を形成する。具体的には、まず、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を用意する。ポリパラキシレン骨格を有する化合物としては、上述した化合物を使用することができる。次に、膜を形成する。膜の形成には、従来公知の方法を用いることができる。ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ膜は、例えば、気相堆積法によって形成される。

続いて、上記の膜に紫外線を照射して、電極３３を被覆した電極保護膜３４を得る。そして、その後、ノズルプレート５０をノズルＮが圧力室３２と連通するように設置する。

紫外線の照射について以下に詳しく説明する。
紫外線の照射は、膜の色が黄色へと変化するまで行なうことが好ましい。例えば、紫外線の照射は、紫外線照射後の膜と、紫外線照射前の膜との色差ΔＥが、２乃至４の範囲内となるように行なうことが好ましく、２乃至３．５の範囲内となるように行なうことがより好ましい。ここで、色差ΔＥは、L*a*b*色空間における、紫外線照射前の膜の色座標と、紫外線照射後の膜の色座標との間の距離を意味する。

あるいは、この紫外線照射は、１０乃至５０ｍＷ／ｃｍ^２の範囲内の照度で行なうことが好ましく、１５乃至２０ｍＷ／ｃｍ^２の範囲内の照度で行なうことがより好ましい。膜への紫外線の照射には、一例によれば、卓上型光表面処理装置（ＰＬ１６−１１０Ｄ、セン特殊光源株式会社）を使用することができる。この装置を用いた場合、例えば、照度１５ｍＷ／ｃｍ^２において５分間の紫外線照射を行なうことが好ましい。

上記の方法によって得られる電極保護膜３４は、例えば、膜の親水性を向上させる目的で行なわれる他の表面処理によって得られる膜とは以下の点で異なる。

すなわち、紫外線照射前の電極保護膜３４は無色透明であるのに対し、紫外線照射後の電極保護膜３４は黄色に着色している。紫外線照射前の電極保護膜３４に対して、紫外線照射以外の表面処理を行うと、膜は色の変化を生じないか若しくは黒化するか、又は、膜が消失する。

また、電極保護膜３４は、例えば、以下に示す変化を表面に生じている。
図６Ａは、紫外線照射前の膜表面のＦＥ−ＳＥＭによる画像である。図６Ｂは、紫外線照射後の膜表面のＦＥ−ＳＥＭによる画像である。図６Ａ及び図６Ｂに示す画像は、それぞれ、紫外線照射前及び照射後の電極保護膜に金粒子を蒸着させ、これをＦＥ−ＳＥＭによって撮像して得られた画像である。

紫外線照射前の電極保護膜３４には、図６Ａに示すように、ピンホールが生じている。ここで、用語「ピンホール」は最大孔径が１０ｎｍ以上の凹部又は貫通孔を意味する。一例によれば、紫外線照射前の電極保護膜３４の見かけ上の表面積に対するピンホールの開口部の合計面積の比は、１×１０^−１０である。このようなピンホールが生じるのは、以下の理由に起因すると考えられる。
すなわち、膜の形成を、重合蒸着等の気相堆積法によって行なうと、膜の最表面に近づく程、重合が不十分となる傾向にある。特に、上述したように、電極保護膜３４として使用する膜は薄膜であるため、成膜直後の電極保護膜３４は比較的多量のピンホールを含んでいる。

これに対し、上記の方法によって得られた電極保護膜３４では、図６Ｂに示すように、ピンホールがほとんど消失している。紫外線照射後の電極保護膜３４において、上記の面積比は、一例によれば１×１０^−１４乃至１×１０^−１３の範囲内にあり、他の例によれば１×１０^−１５乃至１×１０^−１３の範囲内にある。紫外線照射以外の表面処理を行っても、ピンホールが減少することはない。

上述した電極保護膜３４の色変化及びピンホールの消失は、膜の親水性を向上させる目的で行なわれる紫外線照射以外の方法では生じ得ない変化である。
例えば、紫外線照射以外の表面処理として酸素プラズマ処理を行った場合、以下に説明するように、電極保護膜に変色やピンホールの消失は生じない。
図７は、紫外線照射又は酸素プラズマ処理による酸化処理を行なった膜の色と、紫外線照射又は酸素プラズマ処理を行なう前の膜の色との色差を測定した結果を示すグラフである。

図７のグラフの右側には、酸素プラズマ処理を行なっていない膜についてL*a*b*色空間で表される色と、酸素プラズマ処理を施した膜についてL*a*b*色空間で表される色との色差ΔＥを測定した結果を示している。なお、色差ΔＥの測定は複数の膜について行い、グラフには、これら測定結果を全てプロットしている。
酸素プラズマ処理前の膜は無色透明であり、色差ΔＥは０．６乃至１．６の範囲内にあった。すなわち、酸素プラズマ処理を施した膜も無色透明であった。

一方、図７のグラフの左側には、紫外線照射を行なっていない膜についてL*a*b*色空間で表される色と、電極保護膜３４についてL*a*b*色空間で表される色との色差ΔＥを測定した結果を示している。ここで、色差ΔＥの測定は、複数の膜について行い、グラフには、これら測定結果を全てプロットしている。
紫外線照射後の膜は黄色であり、この色差ΔＥは２．２５乃至３．００の範囲内にあった。すなわち、紫外線照射を施すことにより、膜は、無色透明から黄色へと色を大きく変化させた。

また、紫外線照射以外の表面処理として酸素プラズマ処理を行なった場合、本実施形態に係る電極保護膜３４は、さらに以下の点で異なる。すなわち、膜に酸素プラズマ処理を行なった場合、膜にエッチングによるひびを生じ、これに伴ってピンホールが増加する。

以上のように、本実施形態に係る電極保護膜３４は、酸素プラズマ処理を施された膜とは色が大きく異なるとともに、ピンホールが極めて少ない。

また、上記の膜にオゾン処理を行なった場合にも、酸素プラズマ処理を施された膜と同様に、変色せず、ピンホールが増加する。

そして、成膜直後の膜にレーザー照射を行なうと、照射した領域において膜が消失する。すなわち、レーザー照射によってピンホールを生じる。
さらに、成膜直後の膜にコロナ放電を行なうと、膜に局所的に大電流が流れ、膜表面が炭化する。その結果、膜は黒色へと変化するとともに、ピンホールが増加する。

上述したように、親水性を向上させる目的で行なわれる処理のうち、紫外線照射以外の処理では、膜は黄色へと変色しない。また、紫外線照射以外の処理では、上記の膜にピンホールの形成や膜の破壊を生じる。そのため、電極保護膜３４を得ることは困難である。

２．インクジェットプリンタ
２−１．構成
図８に、インクジェットプリンタ１００の模式図を示す。
実施形態に係るインクジェットプリンタ１００は、インクジェットヘッド１と、インクジェットヘッド１に対向して記録媒体を保持する媒体保持機構１１０とを備えている。

図８に示すインクジェットプリンタ１００は、排紙トレイ１１８が設けられた筐体を含んでいる。筐体内には、カセット１０１ａ及び１０１ｂ、供紙ローラ１０２及び１０３、搬送ローラ対１０４及び１０５、レジストローラ対１０６、搬送ベルト１０７、ファン１１９、負圧チャンバ１１１、搬送ローラ対１１２、１１３及び１１４、インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ及び１１５Ｂｋ、インクカートリッジ１１６Ｃ、１１６Ｍ、１１６Ｙ及び１１６Ｂｋ、並びに、チューブ１１７Ｃ、１１７Ｍ、１１７Ｙ及び１１７Ｂｋが設置されている。

カセット１０１ａ及び１０１ｂは、サイズの異なる記録媒体Ｐを収容している。供紙ローラ１０２又は１０３は、選択された記録媒体のサイズに対応した記録媒体Ｐをカセット１０１ａ又は１０１ｂから取り出し、搬送ローラ対１０４及び１０５並びにレジストローラ対１０６へ搬送する。

搬送ベルト１０７は、駆動ローラ１０８と２本の従動ローラ１０９とによって張力が与えられている。搬送ベルト１０７の表面には、所定間隔で穴が設けられている。搬送ベルト１０７の内側には、記録媒体Ｐを搬送ベルト１０７に吸着させるための、ファン１１９に連結された負圧チャンバ１１１が設置されている。搬送ベルト１０７の搬送方向下流には、搬送ローラ対１１２、１１３及び１１４が設置されている。なお、搬送ベルト１０７から排紙トレイ１１８までの搬送経路には、記録媒体Ｐ上に形成された印刷層を加熱するヒータを設置することができる。

媒体保持機構１１０は、記録媒体Ｐ、例えば記録用紙を、インクジェットヘッド１に対向して保持する。媒体保持機構１１０は、記録媒体を移動させる記録用紙移動機構としての機能も有している。媒体保持機構１１０は、図８の搬送ベルト１０７、駆動ローラ１０８、従動ローラ１０９、負圧チャンバ１１１、及びファン１１９を含んでいる。媒体保持機構１１０は、印刷時には、記録媒体Ｐを、インクジェットヘッド１に対向させた状態で、記録媒体Ｐの印刷面に平行な方向へ移動させる。その間に、インクジェットヘッド１は、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体Ｐ上に印刷する。

搬送ベルト１０７の上方には、画像データに応じてインクを記録媒体Ｐに吐出する４つのインクジェットヘッドが配置されている。具体的には、シアン（Ｃ）インクを吐出するインクジェットヘッド１１５Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出するインクジェットヘッド１１５Ｍ、イエロー（Ｙ）インクを吐出するインクジェットヘッド１１５Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）インクを吐出するインクジェットヘッド１１５Ｂｋが、上流側からこの順に配置されている。インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ及び１１５Ｂｋの各々は、図１及び図２を参照しながら説明したインクジェットヘッド１である。

インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ及び１１５Ｂｋの上方には、これらに対応したインクをそれぞれ収容した、シアン（Ｃ）インクカートリッジ１１６Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクカートリッジ１１６Ｍ、イエロー（Ｙ）インクカートリッジ１１６Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）インクカートリッジ１１６Ｂｋが設置されている。これらカートリッジ１１６Ｃ、１１６Ｍ、１１６Ｙ及び１１６Ｂｋは、それぞれ、チューブ１１７Ｃ、１１７Ｍ、１１７Ｙ及び１１７Ｂｋによって、インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ及び１１５Ｂｋに連結されている。

２−２．画像形成
次に、このインクジェットプリンタ１００の画像形成動作について説明する。
まず、画像処理手段（図示しない）が、記録のための画像処理を開始し、画像データに対応した画像信号を生成するとともに、各種ローラや負圧チャンバ１１１などの動作を制御する制御信号を生成する。

供紙ローラ１０２又は１０３は、画像処理手段による制御のもと、カセット１０１ａ又は１０１ｂから、選択されたサイズの記録媒体Ｐを１枚ずつ取り出し、搬送ローラ対１０４及び１０５並びにレジストローラ対１０６へ搬送する。レジストローラ対１０６は、記録媒体Ｐのスキューを補正し、所定のタイミングで記録媒体Ｐを搬送する。

負圧チャンバ１１１は、搬送ベルト１０７の穴を介して空気を吸い込んでいる。従って、記録媒体Ｐは、搬送ベルト１０７に吸着された状態で、搬送ベルト１０７の移動に伴い、インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ及び１１５Ｂｋの下方の位置へと順次搬送される。

インクジェットヘッド１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ及び１１５Ｂｋは、画像処理手段による制御のもと、記録媒体Ｐが搬送されるタイミングに同期してインクを吐出する。これにより、記録媒体Ｐの所望の位置に、カラー画像が形成される。

その後、搬送ローラ対１１２、１１３及び１１４は、画像が形成された記録媒体Ｐを排紙トレイ１１８へ排紙する。搬送ベルト１０７から排紙トレイ１１８までの搬送経路にヒータを設置した場合、記録媒体Ｐ上に形成された印刷層をヒータによって加熱してもよい。ヒータによる加熱を行うと、特に、記録媒体Ｐが非浸透性である場合に、記録媒体Ｐに対する印刷層の密着性を高めることができる。

３．効果
上記のインクジェットヘッド１は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ黄色の電極保護膜を備えている。このような構成によれば、優れた絶縁耐久性を達成することができる。以下にその理由を説明する。

パリレンＣ（登録商標）などの化合物を含んだ被膜を単層で電極に被覆した場合、インクジェットヘッドは優れた絶縁性を示す。しかしながら、そのような被膜を用いた場合、長期間に亘る絶縁性の維持については改善の余地があった。具体的には、電圧部材に対して１×１０^１１回以上の電圧パルスの印加を行なうと、被膜は絶縁性を維持できなくなることがあった。

一方で、上記のインクジェットヘッド１は、電極保護膜３４としてポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ黄色の膜を採用している。すなわち、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ膜に対して紫外線照射を行った膜を採用している。このような膜は、ピンホールが極めて少ないため、ピンホールの位置での電流のリークに起因した膜の損傷を生じにくい。すなわち、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ単層構造を有する膜であるにも関わらず、電極保護膜３４への繰返しの電圧パルスの印加に伴う損傷を生じにくい。それ故、上記のインクジェットヘッド１は、長期間に亘る絶縁性の維持が可能となる。

以下、実施例を説明する。

＜インクジェットヘッドの製造＞
（例１）
図１乃至図４に示すインクジェットヘッド１を、以下のように作製した。
まず、圧電部材３０と電極３３とを備えた構造体を形成した。
次に、電極３３上にポリモノクロロパラキシリレンからなる膜を気相堆積法により成膜した後、この膜に対して、照度１５ｍＷ／ｃｍ^２において５分間の紫外線照射を行なった。ここで、紫外線の照射には、卓上型光表面処理装置（ＰＬ１６−１１０Ｄ、セン特殊光源株式会社）を使用した。

以上の方法により、電極保護膜３４を形成した。なお、ここで、電極保護膜３４は黄色の膜であった。また、電極保護膜３４の表面領域３４１は、酸化されていた。この表面領域３４１の厚さは５０ｎｍであった。そして、紫外線照射前の電極保護膜３４の見かけ上の表面積に対するピンホールの開口部の合計面積の比は、１×１０^−１０であった。

続いて、ノズルプレート５０を、ノズルＮが圧力室３２と連通するように設置した。
以下、このようにして作製したインクジェットヘッド１を、インクジェットヘッドＮ１と表記する。

（比較例１）
以下のことを除いて、例１と同様にインクジェットヘッド１を作製した。
すなわち、紫外線照射を省略したこと以外は、例１と同様にインクジェットヘッド１を作製した。なお、ここで、電極保護膜は無色透明の膜であった。そして、紫外線照射前の電極保護膜の見かけ上の表面積に対するピンホールの開口部の合計面積の比は、１×１０^−１０であった。

ここで、圧電部材３０と圧力室３２との間に位置する部分において、膜の厚さは５μｍであった。
以上の方法により、図１乃至図４に示すインクジェットヘッド１を作製した。以下、このインクジェットヘッド１をインクジェットヘッドＣ１と表記する。

＜評価＞
インクジェットヘッドＮ１及びＣ１の電極３３に対して電圧を印加し、リーク電流値を観測した。具体的には、まず、インクジェットヘッドＮ１又はＣ１の電極３３に対して、振幅が６０Ｖの電圧パルスを１×１０^７回印加した。その後、電極３３とインクとの間での電流のリークを測定した。同様の測定を、１×１０^７回、１×１０^８回、１×１０^９回、１×１０^１０回、１×１０^１１回及び１×１０^１２回の電圧パルスの印加を行なったインクジェットヘッドについても行なった。結果を図９に示す。図９は、電圧パルスを印加した回数に対する電極保護膜のリーク電流値の関係を示すグラフである。

図９に示すように、インクジェットヘッドＣ１は、１×１０^９回以上の電圧の印加によってリーク電流値が大幅に増大した。
一方、インクジェットヘッドＮ１は、電圧の印加を１×１０^１２回繰返しても、リーク電流値の変化を生じなかった。すなわち、優れた絶縁耐久性を達成することができた。

次に、インクジェットヘッドの大電圧に対する耐久性を調べた。具体的には、まず、インクジェットヘッドＮ１又はＣ１の電極３３に対して１００Ｖの電圧パルスを１回印加した。そして、このときの電流のリークを測定した。同様の測定を２００乃至１０００Ｖの電圧パルスを印加した場合についても行なった。結果を図１０に示す。図１０は、電圧パルスの大きさに対するリーク電流値の関係を示すグラフである。

図１０に示すように、インクジェットヘッドＣ１は、６００Ｖの電圧パルスを印加した場合に１×１０^−３Ａの電流がリークした。
一方、インクジェットヘッドＮ１は、６００Ｖの電圧パルスを印加した場合にリークする電流は１×１０^−６Ａ程度であった。すなわち、インクジェットヘッドＮ１は大電圧の印加による局所的な絶縁破壊は生じにくく、優れた耐久性を達成することができた。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
記録媒体へ向けてインクを吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、
前記ノズルと連通する位置に圧力室を形成し、前記圧力室内の圧力を変化させて前記圧力室内の前記インクを吐出させる圧電部材と、
前記圧電部材のうち前記圧力室と隣接した部分に位置し、前記圧電部材に駆動パルスを印加する電極と、
前記電極を被覆する電極保護膜と
を備え、
前記電極保護膜は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ黄色の膜であるインクジェットヘッド。
［２］
前記ポリパラキシレン骨格を有する化合物は、以下の一般式（Ｉ）に示す繰返し単位を含み、下記一般式（Ｉ）において、Ｒ１乃至Ｒ８は、互いに独立に、水素原子又はハロゲン原子を表す項１に記載のインクジェットヘッド。

［３］
前記電極保護膜は、前記圧電部材と前記圧力室との間に位置する部分の膜厚が１μｍ乃至１０μｍの範囲内にある項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
［４］
項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドに対向して前記記録媒体を保持する媒体保持機構と
を備えたインクジェットプリンタ。
［５］
インクが供給される圧力室を形成し、前記圧力室内の圧力を変化させて前記圧力室内の前記インクを吐出させる圧電部材と、前記圧電部材のうち前記圧力室と隣接した部分に位置し、前記圧電部材に駆動パルスを印加する電極とを備えた構造体を形成することと、
前記電極上に、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ膜を形成することと、
前記膜に紫外線を照射して、前記電極を被覆した電極保護膜を得ることと、
記録媒体へ向けて前記インクを吐出するノズルが設けられたノズルプレートを、前記ノズルが前記圧力室と連通するように設置することと
を含んだインクジェットヘッドの製造方法。
［６］
前記膜の色が黄色へ変化するまで紫外線を照射する項５に記載の製造方法。
［７］
１０乃至５０ｍＪ／ｃｍ ^２ の範囲内の露光量で前記膜へ紫外線を照射する項５又は６に記載の製造方法。

１…インクジェットヘッド、３０…圧電部材、３０１…第１圧電体、３０２…第２圧電体、３２…圧力室、３３…電極、３４…電極保護膜、５０…ノズルプレート、Ｎ…ノズル、１００…インクジェットプリンタ、１１５Ｂｋ…インクジェットヘッド、１１５Ｃ…インクジェットヘッド、１１５Ｍ…インクジェットヘッド、１１５Ｙ…インクジェットヘッド。

Claims (6)

1. 記録媒体へ向けてインクを吐出するノズルが設けられたノズルプレートと、
   前記ノズルと連通する位置に圧力室を形成し、前記圧力室内の圧力を変化させて前記圧力室内の前記インクを吐出させる圧電部材と、
   前記圧電部材のうち前記圧力室と隣接した部分に位置し、前記圧電部材に駆動パルスを印加する電極と、
   前記電極を被覆する電極保護膜と
   を備え、
   前記電極保護膜は、ポリパラキシレン骨格を有する化合物からなる黄色の膜であるインクジェットヘッド。
2. 前記ポリパラキシレン骨格を有する化合物は、以下の一般式（Ｉ）に示す繰返し単位を含み、下記一般式（Ｉ）において、Ｒ１乃至Ｒ８は、互いに独立に、水素原子又はハロゲン原子を表す請求項１に記載のインクジェットヘッド。
   

   
3. 前記電極保護膜は、前記圧電部材と前記圧力室との間に位置する部分の膜厚が１μｍ乃至１０μｍの範囲内にある請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに対向して前記記録媒体を保持する媒体保持機構と
   を備えたインクジェットプリンタ。
5. インクが供給される圧力室を形成し、前記圧力室内の圧力を変化させて前記圧力室内の前記インクを吐出させる圧電部材と、前記圧電部材のうち前記圧力室と隣接した部分に位置し、前記圧電部材に駆動パルスを印加する電極とを備えた構造体を形成することと、
   前記電極上に、ポリパラキシレン骨格を有する化合物を含んだ膜を形成することと、
   前記膜に紫外線を照射して、前記電極を被覆した電極保護膜を得ることと、
   記録媒体へ向けて前記インクを吐出するノズルが設けられたノズルプレートを、前記ノズルが前記圧力室と連通するように設置することと
   を含み、
   前記膜の色が黄色へ変化するまで紫外線を照射するインクジェットヘッドの製造方法。
6. １０乃至５０ｍＷ／ｃｍ^２の範囲内の照度で前記膜へ紫外線を照射する請求項５に記載の製造方法。

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