(57)【要約】  【課題】第一駆動電極の内周縁、第二駆動電極の内周縁、および貫通孔の三者が高い精度で配置された液体吐出ヘッドおよびそのような液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。  【解決手段】絶縁性基板１６の両面の所定の領域にそれぞれ第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを形成し、次いで、第一駆動電極用導体層１８ａの略中心に穴あけ加工を施して、第一駆動電極用導体層１８ａ、絶縁性基板１６、および第二駆動電極用導体層２０ａを絶縁性基板１６の厚さ方向に貫通する貫通孔２８を形成する。【選択図】図３
2005111806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板を貫通する貫通孔を包囲するように設けたリング状の駆動電極に電圧を印加して前記貫通孔から液体を吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法であって、
絶縁性基板の所定の領域に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を互いに絶縁するように積層して形成する工程と、
前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成した前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、および前記第二駆動電極用導体層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成した前記絶縁性基板の前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、および前記第二駆動電極用導体層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程の後に、
前記貫通孔の内表面に絶縁性の保護層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記貫通孔の内表面に絶縁性の保護層を形成する工程は、前記貫通孔の内表面に有機膜をコーティングする工程であることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁性基板の所定の領域に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成するとともに、これらの導体層の少なくとも一方の面上に絶縁層を形成する工程であり、
前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層、前記第二駆動電極用導体層、および前記絶縁層が形成された前記絶縁性基板の前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、前記第二駆動電極用導体層、および前記絶縁層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記絶縁性基板の所定の領域に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成するとともに、これらの導体層の少なくとも一方の面上に絶縁層を形成し、しかる後に前記絶縁層の面上に追加の導体層を形成する工程であり、
前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層、前記第二駆動電極用導体層、前記少なくとも一つの絶縁層、および前記追加の導体層が形成された前記絶縁性基板の前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、前記第二駆動電極用導体層、前記絶縁層、および追加の導体層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記追加の導体層は、前記絶縁性基板の前記所定の領域に対応する領域に形成されることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法で製造された絶縁性基板を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
記録媒体に向かう方向に突出した液体ガイドと、
前記液体ガイドを貫通させる貫通孔を有する絶縁性基板であって、前記記録媒体と対向する面に、前記貫通孔を包囲するように設けられた第一駆動電極と、前記第一駆動電極と絶縁するように積層して設けられ、かつ、前記貫通孔を包囲するように設けられた第二駆動電極とを有する絶縁性基板と、
を有し、静電力を利用して液体を前記記録媒体に向けて吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記貫通孔の内表面には絶縁性の保護層が設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記絶縁性基板の前記記録媒体と対向する面、および前記絶縁性基板の前記記録媒体と対向する面と反対側の面の少なくとも一方には、さらに絶縁層を有しており、前記絶縁層の内部または表面には少なくとも一つの駆動電極をさらに有することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに関し、特に、リング状の駆動電極を絶縁性基板の厚さ方向に重なるように設けた、多層型の液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電吐出型インクジェット記録方式は、帯電した微粒子成分を含むインクを用い、画像データに応じて、インクジェットヘッドの個別電極に所定の電圧を印加することにより、静電力を利用してインクの吐出を制御し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録する方式である。この静電吐出型インクジェット記録方式を採用する記録装置として、平面状の絶縁性基板の表面からその法線方向にインクを吐出するインクジェット記録装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
図６は、特許文献１に開示されたインクジェット記録装置のインクジェットヘッドの概略構成を表す一例の概念図である。図６に示すインクジェットヘッド５０は、ヘッド基板１２と、インクガイド１４と、絶縁性基板１６と、駆動電極５２と、対向電極２２とを備えている。
【０００４】
このインクジェットヘッド５０では、図示しない駆動回路により対向電極に対して駆動電極５２に高電圧、例えば約６００Ｖの電圧を印加し、毛細管現象により液体ガイド２６を濡れ上がったインクを、静電力を利用して対向電極２２上に保持された記録媒体Ｐに向けて吐出させる。
【０００５】
ところで、図６に示した構造のインクジェットヘッド５０では、画像の記録時に高電圧のスイッチング動作を行う必要があるので、消費電力の殆どは駆動回路を構成するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）で消費され、インクを吐出させるために利用される電力は極く僅かであり、エネルギー効率が低いという問題がある。
また、高精細な画像を記録媒体Ｐ上に記録するため、図６に示したようなインクジェットヘッド５０を複数個、高密度に配置して記録媒体Ｐ上を走査するインクジェット記録装置が知られているが、図６に示した構造のインクジェットヘッド５０を高密度で配置すると、高電圧が印加される駆動電極５２どうしを近接して配置することになり、放電の危険性が高くなり、インクジェットヘッド５０の誤動作やインクジェットヘッド５０の故障が起きやすくなるという問題がある。
【０００６】
上記のような従来型のインクジェット記録装置の問題点を解決するため、消費電力を増大させることなく、高精細かつ高速に記録を行うことができる静電吐出型インクジェットヘッドとして、絶縁性基板１６の対向電極２２と対向する上面に設けた第一駆動電極としての駆動電極５２に加え、絶縁性基板１６のヘッド基板１２と対向する下面側の、駆動電極５２の反対側の位置にも駆動電極５２と同様のリング状の駆動電極を第二駆動電極として設けた絶縁性基板１２を備えた液体吐出ヘッドが考えられる。
【０００７】
この場合、絶縁性基板１６の両面にリング状の第一駆動電極と、リング状の第二駆動電極とを設ける方法としては、絶縁性基板の表面に導体層を形成した後、導体層をエッチングしてリング状の駆動電極を形成し、しかる後にリング状の駆動電極の内周側の穴の部分に穴あけ加工を施して貫通孔を開孔する逐次積層方法や、貫通孔が開孔された絶縁性基板の両面にリング状の駆動電極とリング状の駆動電極の中央に穴が形成された絶縁層を一括して貼り合わせて積層する一括積層方法、あるいは貫通孔の形成されていない絶縁性基板の両面にリング状の駆動電極或いはリング状の駆動電極が表面に形成された薄い絶縁層を貼り合わせて積層した後にリング状の駆動電極の穴の部分の絶縁層および絶縁性基板に穴あけ加工を施す方法を用いることが考えられる。
【０００８】
しかし、第一駆動電極の内周縁と、第二駆動電極の内周縁との位置がずれるとインクの吐出方向が変動し、また、第一駆動電極および第二駆動電極の内周縁に対して貫通孔の位置がずれるとインクの吐出方向が変動したり、吐出されるインクの量が貫通孔どうしの間でばらつくため、第一駆動電極の内周縁、第二駆動電極の内周縁、および貫通孔の三者間の位置関係には高い精度が要求される。したがって、上記いずれの方法でも第一駆動電極、第二駆動電極、および貫通孔の三者間の位置合わせを高精度に行う必要がある。
ところが、上記いずれの方法でも各層の張り合わせ時や層間の熱膨張による層間相互の位置ずれが起きたり、貫通孔の穴あけ加工時に貫通孔の内径がばらついたり、貫通孔の位置ずれが生じる。この位置ずれの程度が大きいと、駆動電極の内周縁が貫通孔の内表面に露出してしまう恐れがあり、その場合、インクを介して駆動電極間が電気的に導通すると不良の原因となる。例えば、インクの吐出方向が変動したり、インクの吐出量が貫通孔ごとに変動して均一なインクの吐出ができなくなるという問題がある。さらにリング状の駆動電極の配列密度を高くするほど、上記のような不具合の発生率が高くなるという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２３０６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、絶縁性基板を貫通する貫通孔を包囲するように絶縁性基板の両面に設けたリング状の第一駆動電極および第二駆動電極に電圧を印加して前記貫通孔から液体を吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法であって、第一駆動電極の内周縁、第二駆動電極の内周縁、および貫通孔の三者が高い精度で配置された液体吐出ヘッドおよびそのような液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、絶縁性基板を貫通する貫通孔を包囲するように設けたリング状の駆動電極に電圧を印加して前記貫通孔から液体を吐出させる液体吐出ヘッドの製造方法であって、絶縁性基板の所定の領域に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を互いに絶縁するように積層して形成する工程と、前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成した前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、および前記第二駆動電極用導体層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、を有することを特徴とする。
ここで、上記所定の領域とは、第一駆動電極および第二駆動電極のそれぞれが形成される領域をいい、駆動電極の略中央に設けられる貫通孔の開口部にあたる領域をも含む。
【００１２】
また、前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成した前記絶縁性基板の前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、および前記第二駆動電極用導体層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程の後に、前記貫通孔の内表面に絶縁性の保護層を形成する工程をさらに有することが好ましい。
【００１３】
また、前記貫通孔の内表面に絶縁性の保護層を形成する工程は、前記貫通孔の内表面に有機膜をコーティングする工程であることが好ましい。
【００１４】
また、前記絶縁性基板の所定の領域に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成するとともに、これらの導体層の少なくとも一方の面上に絶縁層を形成する工程であり、  前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層、前記第二駆動電極用導体層、および前記絶縁層が形成された前記絶縁性基板の前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、前記第二駆動電極用導体層、および前記絶縁層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程であってもよい。
【００１５】
また、前記絶縁性基板の所定の領域に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層および前記第二駆動電極用導体層を形成するとともに、これらの導体層の少なくとも一方の面上に絶縁層を形成し、しかる後に前記絶縁層の面上に追加の導体層を形成する工程であり、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程は、前記第一駆動電極用導体層、前記第二駆動電極用導体層、前記少なくとも一つの絶縁層、および前記追加の導体層が形成された前記絶縁性基板の前記所定の領域の略中央に穴あけ加工を施して、前記第一駆動電極用導体層、前記絶縁性基板、前記第二駆動電極用導体層、前記絶縁層、および追加の導体層を、前記絶縁性基板の厚さ方向に貫通する貫通孔を形成する工程であってもよい。
【００１６】
ここで、前記追加の導体層は、前記絶縁性基板の前記所定の領域に対応する領域に形成されてもよい。
【００１７】
さらに本発明の液体吐出ヘッドは、上記いずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法で製造された絶縁性基板を有することを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明の液体吐出ヘッドは、記録媒体に向かう方向に突出した液体ガイドと、
前記液体ガイドを貫通させる貫通孔を有する絶縁性基板であって、前記記録媒体と対向する面に、前記貫通孔を包囲するように設けられた第一駆動電極と、前記第一駆動電極と絶縁するように積層して設けられ、かつ、前記貫通孔を包囲するように設けられた第二駆動電極とを有する絶縁性基板とを有し、静電力を利用して液体を前記記録媒体に向けて吐出する液体吐出ヘッドであって、前記貫通孔の内表面には絶縁性の保護層が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記絶縁性基板の前記記録媒体と対向する面、および前記絶縁性基板の前記記録媒体と対向する面と反対側の面の少なくとも一方には、さらに絶縁層を有しており、前記絶縁層の内部または表面には少なくとも一つの駆動電極をさらに有していてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、絶縁性基板の両面に第一駆動電極と、第二駆動電極とを形成した後に一括して穴あけ加工して貫通孔を形成するので、第一駆動電極の内周縁、第二駆動電極の内周縁、および貫通孔の三者を高い位置的精度で形成することができ、ひいては液体吐出ヘッドの良品が製造される割合（歩留まり）が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づいて、本発明の静電吐出型インクジェットヘッドを詳細に説明する。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用する静電吐出型インクジェットヘッドの一実施例の構成概念図および概略斜視図である。図１に示す静電吐出型インクジェットヘッド１０は、帯電された顔料等の微粒子成分を含むインクを静電力により吐出させて、画像データに対応する画像を記録媒体Ｐ上に記録するものであり、ヘッド基板１２と、インクガイド１４と、絶縁性基板１６と、第一駆動電極１８と、第二駆動電極２０と、対向電極２２とを備えている。
【００２３】
なお、図１に示す例は、インクジェットヘッド１０を構成する１つの駆動電極、すなわち絶縁性基板１６を挟んで対向配置された一組の第一駆動電極１８および第二駆動電極２０のみを表したものである。後述するように、本発明を適用するインクジェットヘッドは、二次元的に配置された複数の駆動電極を備える。本発明を適用してラインヘッドまたはラインヘッドの少なくとも一部を備えるインクジェットヘッドを構成することが可能である。また、本発明を適用するインクジェットヘッドは、モノクロおよびカラーのどちらにも対応可能である。
【００２４】
図１に示したインクジェットヘッド１０において、インクガイド１４は、駆動電極毎にヘッド基板１２の上に配置されており、インクガイド１４の中央部分には、図中上下方向にインク案内溝２６となる切り欠きが形成されている。また、絶縁性基板１６には、インクガイド１４の配置に対応する位置に、インク吐出口として機能する貫通孔２８が開孔されている。インクガイド１４は、絶縁性基板１６に開孔された貫通孔２８を通過し、その先端部分が絶縁性基板１６の図中上側の面の表面よりも上部に突出されている。
【００２５】
なお、インクガイド１４の先端部分は、対向電極２２側へ向かうに従って次第に細く略三角形（ないしは台形）に成形されており、その最先端部のインクが吐出される部分には金属が蒸着されている。この金属蒸着は必須ではないが、これにより、インクガイド１４最先端部の誘電率が実質的に無限大となり、強電界を生じさせやすくできるという効果があるので、金属蒸着を行うのが好ましい。なお、インクガイド１４の形状は適宜変更してもよい。
【００２６】
ヘッド基板１２と絶縁性基板１６は所定の間隔を離して配置されており、両者の間にはインクの流路３０が形成されている。また、対向電極２２は、インクガイド１４の先端部分に対向する位置に配置されており、記録媒体Ｐは、対向電極２２の図中下側の面の表面に配置されている。対向電極２２は、記録時には、第二駆動電極２０に印加される高電圧と逆極性のマイナスの電圧レベルに常時バイアスされる。
【００２７】
続いて、第一駆動電極１８は、絶縁性基板１６に開孔された貫通孔２８の周囲を囲むように、絶縁性基板１６の図中上側の面の表面に、駆動電極毎にリング状に設けられている。また、行方向（記録媒体Ｐに対してインクジェットヘッド１０を相対的に移動させて走査させる主要な方向である主走査方向）に配置された複数の第一駆動電極１８は相互に接続される。一方、第二駆動電極２０は、絶縁性基板１６に開孔された貫通孔２８の周囲を囲むように、絶縁性基板１６の図中下側の面の表面に、駆動電極毎にリング状に設けられている。また、列方向（上記主走査方向と直交方向である副走査方向）に配置された複数の第二駆動電極２０は相互に接続される。
【００２８】
また、図１（ａ）中の小円Ａに示したように、貫通孔２８の内表面には均一な厚さの絶縁性の保護層２８ａが形成されており、導電性粒子を含んだインクが貫通孔２８内に流れ込んでも、第一駆動電極１８と第二駆動電極２０との間は電気的に絶縁性が保たれている。
【００２９】
上記のように、第一駆動電極１８および第二駆動電極２０は、二層電極構造を構成し、マトリクス状に配置される。これらの第一駆動電極１８および第二駆動電極２０により、各々の個別電極におけるインクの吐出／非吐出が制御される。すなわち、第一駆動電極１８が高電圧レベルまたはフローティングで、かつ第二駆動電極２０が高電圧レベルの場合にはインクが吐出し、第一駆動電極１８または第二駆動電極２０の一方がグランドレベルの場合にはインクは吐出しない。
なお、駆動回路等の詳細については、特願２００２−２２１２７５号に記載したとおりである。
【００３０】
また、本実施形態のインクジェットヘッド１０では、第一駆動電極１８および第二駆動電極２０からなる２層電極構造としているが、これに限定されず、２層以上何層の駆動電極を使用してもよい。
【００３１】
例えば、３層以上の電極構造としてもよい。すなわち、図２に示すように、第一駆動電極１８の図中上側の面に、絶縁性基板１６と同等な第二の絶縁性基板４０を設け、この第二絶縁性基板４０の図中上側の面の表面に、第三駆動電極４２を設けるようにしてもよい。この第三駆動電極４２は、記録時には、例えば−１００Ｖ前後のマイナスの電圧レベルを常時印加する。
【００３２】
これにより、インクガイド１４の先端部分からインクが飛び出さない状態における電界を発生させやすくすることができる。また、これにより、記録媒体Ｐまでの安定した電場を提供することができるという効果もある。なお、図２に示すように絶縁性基板１６，４０を重ねて多層構造にする場合、最もヘッド基板１２に近い電極としてシールド電極を設けてもよいし、リング状の駆動電極として設けてもよい。
【００３３】
続いて、第一駆動電極１８および第二駆動電極２０の配置について説明する。
【００３４】
第一駆動電極１８は、インクの流路３０よりも絶縁性基板１６側に配置する。一方、第二駆動電極２０は、第一駆動電極１８よりもヘッド基板１２側に配置する。なお、本発明において、第一駆動電極１８が行方向を駆動し、かつ第二駆動電極２０が列方向を駆動するのか、または、第一駆動電極１８が列方向を駆動し、かつ第二駆動電極２０が行方向を駆動するのかは適宜決定すればよい。
【００３５】
また、画像の記録時に、インクに含まれる微粒子成分と同極性の電圧レベルにバイアスされ、微粒子成分を絶縁性基板１６側へ付勢する泳動電極を設けてもよい。この泳動電極は、インクの流路３０よりもヘッド基板１２側に配置する必要がある。また、泳動電極は、個別電極の位置よりもインク流路３０の上流側に配置する方が好ましい。この泳動電極により、吐出するインクに含まれる微粒子成分の濃度を所定濃度に安定させることができる。
【００３６】
なお、第一駆動電極１８および第二駆動電極２０と泳動電極の配置は、上記の通り、互いの位置関係を満足していれば何ら限定されることはない。例えば、第一駆動電極１８および第二駆動電極２０を絶縁性基板１６の図中上面と下面に配置してもよいし、両者あるいは一方を絶縁性基板１６の内部に配置してもよい。また、第二駆動電極２０および泳動電極も、ヘッド基板１２の図中上面または下面の表面に配置してもよいし、その内部に配置してもよい。
【００３７】
次に、本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
本実施形態に係るインクジェットヘッドを製造するには、以下の手順に従って製造する。図３（ａ）〜（ｅ）は本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造手順を示した概略断面図であり、図４（ａ）〜（ｅ）は本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造手順を示した概略断面図である。なお、図３（ａ）〜（ｅ）および図４（ａ）〜（ｅ）では多数組形成する駆動電極のうちの一組の駆動電極を示している。
【００３８】
本実施形態に係るインクジェットヘッドを製造するには、まず図３（ａ）および図４（ａ）に示したような絶縁性基板１６を用意する。この絶縁性基板１６は絶縁性材料から構成された基板であればよく、特に限定されない。例えばガラス、セラミックス、樹脂などから構成された絶縁性基板が例示される。
【００３９】
次いで、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示したように、絶縁性基板１６の両面に導体層、例えば金属層１７ａ，１７ｂを形成する。金属層１７ａ，１７ｂを形成する方法としては、例えば銅箔などを接着剤を用いて接着する方法、ＣＶＤ等により金属を蒸着する方法、スパッタリングにより金属層１７ａ，１７ｂを形成する方法などが例示される。
【００４０】
次いで、図３（ｃ）および図４（ｃ）に示したように、この絶縁性基板１６の図中上下両面の所定の領域に導体層としての第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを形成する。
ここで、第一駆動電極１８が形成される、絶縁性基板１６の図中上面について、所定の領域とは、リング状の第一駆動電極１８と、第一駆動電極１８の内側の穴の部分とを含む領域である。すなわち、第一駆動電極用導体層１８ａは第一駆動電極１８の外周縁から内側の領域に円盤状に形成される。同様に第二駆動電極２０が形成される、絶縁性基板１６の図中下面について、所定の領域とは、リング状の第二駆動電極２０と、第二駆動電極２０の内側の穴の部分とを含む領域である。すなわち、第二駆動電極用導体層２０ａは第二駆動電極２０の外周縁から内側の領域に円盤状に形成される。なお、図３（ａ）〜（ｅ）および図４（ａ）〜（ｅ）では省略したが、第一駆動電極１８と接続された配線層（図示省略）を第一配線層１８ａと同時に形成し、第二駆動電極２０と接続された配線層（図示省略）を第二配線層２０ａと同時に形成してもよい。
【００４１】
これら、第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを形成する方法としては、図３（ｂ）および図４（ｂ）に示したように、絶縁性基板１６の両面に金属層１７ａ，１７ｂとしての銅箔を接着した後、フォトリソグラフィーによりマスキングを形成し、しかる後にエッチングして第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを形成する方法が例示される。また、絶縁性基板１６の両面にスパッタリングにより、第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを直接形成してもよい。
【００４２】
第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを形成した後、第一駆動電極用導体層１８ａの図中上方から穴あけ加工を施して、図３（ｄ）および図４（ｄ）に示したように、第一駆動電極用導体層１８ａ、絶縁性基板１６、および第二駆動電極用導体層２０ａを、絶縁性基板１６の厚さ方向に貫通した貫通孔２８を形成する。
この穴あけ加工を施す方法としては、レーザーを照射する方法、ドリルを用いて機械的に穴あけする方法、サンドブラスト法などが例示される。穴あけ加工の方法としては特に限定されないが、フォトリソグラフィー技術を用いてサンドブラスト用のマスキングを形成した後にサンドブラスト法により穴あけする方法が、貫通孔が形成される位置の精度が高くなる点で好ましい。
【００４３】
貫通孔２８を形成した後、図３（ｅ）および図４（ｅ）に示したように、貫通孔２８の内表面に絶縁性の保護層２８ａを形成する。この保護層２８ａの厚さは例えば１〜１０μｍ程度であり、貫通孔２８の内径が約１００〜３００μｍとなるように形成する。この絶縁性の保護層２８ａを構成する材料としては、電気的な絶縁性を備えたものであり、吸水率が低く、撥水性で耐薬品性が高い有機膜であれば、特に限定されない。具体的には、ポリパラキシリレンにより構成するのが好ましい。絶縁性の保護層２８ａを形成する方法としては、特に限定されない。例えば、ＣＶＤによる方法が例示される。なお、貫通孔２８の内表面だけではなく、絶縁性基板１６の表面全体を絶縁性の保護層で覆ってもよい。
【００４４】
以上のようにして、図３（ｅ）および図４（ｅ）に示したような、貫通孔２８、第一駆動電極１８、第二駆動電極２０、および絶縁性の保護層２８ａが形成された絶縁性基板１６が得られる。
この絶縁性基板１６を、インクガイド１４を備えたヘッド基板１２に対して取り付けることにより、図１（ａ）に示したようなインクジェットヘッド１０が得られる。
【００４５】
本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、絶縁性基板の両面に第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を形成した後に穴あけ加工を施して貫通孔を設けるので、第一の駆動電極の内周縁、第二の駆動電極の内周縁、および貫通孔の三者の位置関係を高精度に合わせることができる。
【００４６】
すなわち、絶縁性基板と、その両面に形成した第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層を一括して穴あけ加工することにより、貫通孔とリング状の第一駆動電極および第二駆動電極とを形成するので、第一駆動電極の内周縁、および第二駆動電極の内周縁の位置ずれが防止される。また、第一駆動電極の内周縁と、第二駆動電極の内周縁との間を繋ぐ貫通孔の内壁面は絶縁性基板の表面に垂直に形成される。そのため、貫通孔の両端の開口部内に進入したインクに対して均一に電圧が印加され、かつ、貫通孔の内壁面に沿って移動するので、絶縁性基板の表面に対して略垂直にインクが吐出される。
【００４７】
また、第一駆動電極の内周縁、および第二駆動電極の内周縁と貫通孔との間に隙間が形成されないため、第一駆動電極の内周縁、および第二駆動電極の内周縁に対して貫通孔が偏心した位置に形成されることがない。その結果、貫通孔内に進入したインクに対して電圧が均一に印加されて、インクが絶縁性基板に対して略垂直な方向に吐出され、インクの吐出方向が安定する。また、インクに対して均一な静電力が作用するので、複数の貫通孔の間で、インクの吐出量が均一になる。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、第一の駆動電極の内周縁、第二の駆動電極の内周縁、および貫通孔の三者を高精度に位置合わせするので、インクの吐出方向やインクの吐出量のバラつきのない、高品質のインクジェットヘッドが製造でき、インクジェットヘッドの良品が製造される割合（歩留まり）が向上する。
【００４９】
さらに、本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法では、貫通孔を形成した後に、貫通孔の内表面に絶縁性の保護層を形成するので、インク流路にインクを供給したときに、導電性粒子を含むインクが貫通孔とインクガイドとの隙間に入り込んだ状態でも、絶縁性の保護層により第一駆動電極内周縁と第二駆動電極の内周縁との間は電気的に短絡（ショート）しないので、インクを十分な力で吐出することができる。
【００５０】
次に、本発明の変形例に係るインクジェットヘッドの製造方法について説明する。本変形例では、絶縁性基板１６の内部に第一駆動電極１８および第二駆動電極が設けられている絶縁性基板について例示する。図５（ａ）〜（ｇ）は本変形例の絶縁性基板の製造工程を示す断面図である。
【００５１】
本変形例の絶縁性基板を製造するには、まず図５（ａ）に示したような絶縁性基板のコア材１６ａを用意する。次いで図５（ｂ）に示すように、このコア材１６ａの両面に金属層１７ａ，１７ｂを形成する。次いで金属層１７ａ，１７ｂをエッチングして図５（ｃ）に示したように、コア材１６ａの所定の領域に第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａを形成する。次いで図５（ｄ）に示すように、第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａが形成されたコア材１６ａの上下両面にプリプレグ状態の絶縁層１６ｂ，１６ｃを重ね、加圧下に加熱して図５（ｅ）に示すように多層構造の絶縁性基板１６ｄを得る。次いで絶縁性基板１６ｄの、第一駆動電極用導体層１８ａおよび第二駆動電極用導体層２０ａの略中心を通る位置に、絶縁性基板１６ｄの厚さ方向に穴あけ加工を施して図５（ｆ）に示すような貫通孔２８を形成する。次いで図５（ｇ）に示すように、貫通孔２８の内表面に絶縁性の保護層２８ａを例えばＣＶＤにより形成することにより図５（ｇ）に示すような、第一駆動電極１８、第二駆動電極２０が内部に設けられた、インクジェットヘッドの絶縁性基板１６ｄが得られる。
【００５２】
なお、第一駆動電極用導体層および第二駆動電極用導体層は外側の絶縁層のコア材側と対向する面上に形成しておき、コア材と外側の絶縁層をプレスすることにより積層し、第一駆動電極および第二駆動電極が内蔵された絶縁性基板を形成してもよい。
【００５３】
本発明の静電吐出型インクジェットヘッドは、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の静電吐出型インクジェットヘッドについて詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明を適用する静電吐出型インクジェットヘッドの一実施形態の構成概念図および概略斜視図である。
【図２】本発明を適用する静電吐出型インクジェットヘッドの変形例の構成概念図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明を適用する静電吐出型インクジェットヘッドの絶縁性基板の製造工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明を適用する静電吐出型インクジェットヘッドの絶縁性基板の製造工程を示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の変形例に係る静電吐出型インクジェットヘッドの絶縁性基板の製造工程を示す断面図である。
【図６】従来の静電吐出型インクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０，５０    静電吐出型インクジェットヘッド
１２    ヘッド基板
１４    インクガイド
１６，４０    絶縁性基板
１６ｂ，１６ｃ  絶縁層
１８ａ  第一駆動電極用導体層
２０ａ  第二駆動電極用導体層
１８    第一駆動電極
２０    第二駆動電極
４２    第三駆動電極
２２    対向電極
２６    インク案内溝
２８    貫通孔
２８ａ  保護層
３０    インクの流路
３２    駆動回路
Ｐ      記録媒体
【図１】
2005111806.tif 000003
【図２】
2005111806.tif 000004
【図３】
2005111806.tif 000005
【図４】
2005111806.tif 000006
【図５】
2005111806.tif 000007
【図６】
2005111806.tif 000008