(57)【要約】【課題】可動電極を所望の動作で制御し、液滴の吐出性能を向上させる静電アクチュエーターの駆動方法、静電アクチュエーター、それを備えた液滴吐出ヘッド及びそれを備えた液滴吐出装置を得る。【解決手段】駆動制御回路４１によって印加される振動板４と固定電極５との間の駆動電圧として、駆動電圧Ｅと振動板４の変位ｘとの所定の関係式に基づいて求められる第１の駆動電圧６１、第２の駆動電圧６２及び第３の駆動電圧６３の３種類の駆動電圧を印加して、振動板４の変位動作を制御する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギャップを介して対向配置されている固定電極と可動電極との間に、駆動電圧を印加し、前記固定電極と前記可動電極との間に発生する静電気力によって前記可動電極を変位させる静電アクチュエーターの駆動方法であって、
前記駆動電圧の電圧波形が凸形状となるように電圧値が昇降する第１の駆動電圧を印加することによって前記固定電極に前記可動電極を当接させる工程と、
前記固定電極に前記可動電極が当接した後、その時点での前記駆動電圧の電圧値よりも高く、前記第１の駆動電圧と極性が同一の第２の駆動電圧を印加し、前記固定電極と前記可動電極との当接面積を拡大し、該駆動電圧を所定時間維持した後、電圧値を降下させる工程と、
を有する
ことを特徴とする静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項２】
ギャップを介して対向配置されている固定電極と可動電極との間に、駆動電圧を印加し、前記固定電極と前記可動電極との間に発生する静電気力によって前記可動電極を変位させる静電アクチュエーターの駆動方法であって、
前記駆動電圧の電圧波形が右上がり形状となるように電圧値が上昇する第１の駆動電圧を印加することによって前記固定電極に前記可動電極を当接させる工程と、
前記固定電極に前記可動電極が当接した後、その時点での前記駆動電圧の電圧値よりも高く、前記第１の駆動電圧と極性が同一の第２の駆動電圧を印加し、前記固定電極と前記可動電極との当接面積を拡大し、該駆動電圧を所定時間維持した後、電圧値を降下させる工程と、
を有する
ことを特徴とする静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項３】
前記第１の駆動電圧を印加することによって前記可動電極の変位量を時間に略比例させる
ことを特徴とする請求項１記載の静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項４】
前記第１の駆動電圧の電圧値が０になる前に前記第２の駆動電圧の印加が開始される
ことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項５】
前記第２の駆動電圧の印加後、前記第２の駆動電圧と極性が同一であり前記駆動電圧の電圧波形が凸形状となるように電圧値が昇降する第３の駆動電圧を印加することによって前記固定電極から前記可動電極を離脱させる工程を有する
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項６】
前記第２の駆動電圧の電圧値が０になる前に前記第３の駆動電圧の印加が開始される
ことを特徴とする請求項５記載の静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項７】
前記第３の駆動電圧を印加することによって前記固定電極から離脱する方向の前記可動電極の変位量を時間に対して略直線的に変化させる
ことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の静電アクチュエーターの駆動方法。
【請求項８】
基板上に形成された前記固定電極と、
該固定電極に所定のギャップを介して対向配置された前記可動電極と、
前記固定電極と前記可動電極との間に静電気力を発生させて前記可動電極に変位を生じさせる駆動制御手段と、
を備え、
該駆動制御手段は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の静電アクチュエーターの駆動方法によって、前記固定電極と前記可動電極との間の駆動電圧を制御する
ことを特徴とする静電アクチュエーター。
【請求項９】
請求項８記載の静電アクチュエーターを備えた
ことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項９記載の液滴吐出ヘッドを備えた
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電駆動方式のインクジェットヘッド等に用いられる静電アクチュエーターの駆動方法、静電アクチュエーター、それを備えた液滴吐出ヘッド及びそれを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置におけるインク吐出方式として、駆動手段に静電気力を利用した、いわゆる静電駆動方式によるものが知られている。静電駆動方式のインクジェット記録装置は、可動電極である振動板と、ギャップを介してその対向に位置する固定電極との間において、電圧を供給し静電力を発生させることによる振動板の固定電極へ吸引、又は、その電圧を遮断することによる振動板の固定電極から離脱させる動作を行い、それによって生じる圧力変化を利用してノズル孔からインクを吐出している。したがって、振動板と固定電極はインクが貯えられた吐出室の圧力を変動させる静電アクチュエーターとして作用している。
【０００３】
このような静電アクチュエーターにおいて、振動板と固定電極との間に電圧をかけることによって発生する静電力の大きさが電極間距離の２乗に反比例することから、その振動板の動作は、電圧印加直後の駆動開始から、静電力による電極間距離が近づくにつれて急速に速度が上昇し、そのまま電圧印加を継続させると、電極同士の衝突（当接）によって急停止するという非常に激しい速度変化、すなわち、加速度が強く働く動作となる。以上のような動作によって、静電アクチュエーターにおけるインクの吐出をさせた場合、インクに急速な加速度がかかり、インクが振動板の変位量に伴って流れるだけでなく、インク自体の伸縮振動が複雑に絡み、その後、振動板の解放によって吐出されるインクの飛翔形態を乱す要因となる。
【０００４】
上記のような課題を解決するために、振動板の変形順序を制御することで、インクの流れを制御するインクジェットヘッドがある（例えば、特許文献１参照）。
また、電極間距離を事前に制御してから、吐出動作に入る制御をする液滴吐出ヘッドがある（例えば、特許文献２参照）。
さらに、インク吐出後のメニスカス制御用の振動板動作を制御するための波形を提案している静電アクチュエータがある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０９８５５号公報（第６−７頁、図８）
【特許文献２】特開２００８−１６８５０９号公報（第７−８頁、図６）
【特許文献３】特開２００８−３０３４１号公報（第８−９頁、図６−７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３のいずれにおいても、液滴吐出を安定化させるための可動電極の動作について所望の動作、特に、可動電極の変位軌道を所望の形にする制御をすることができていないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、可動電極を所望の動作で制御し、液滴の吐出性能を向上させる静電アクチュエーターの駆動方法、静電アクチュエーター、それを備えた液滴吐出ヘッド及びそれを備えた液滴吐出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、ギャップを介して対向配置されている固定電極と可動電極との間に、駆動電圧を印加し、固定電極と可動電極との間に発生する静電気力によって可動電極を変位させる静電アクチュエーターの駆動方法であって、駆動電圧の電圧波形が凸形状となるように電圧値が昇降する第１の駆動電圧を印加することによって固定電極に可動電極を当接させる工程と、固定電極に可動電極が当接した後、その時点での駆動電圧の電圧値よりも高く、第１の駆動電圧と極性が同一の第２の駆動電圧を印加し、固定電極と可動電極との当接面積を拡大し、その駆動電圧を所定時間維持した後、電圧値を降下させる工程とを有するものである。
【０００９】
（２）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、ギャップを介して対向配置されている固定電極と可動電極との間に、駆動電圧を印加し、固定電極と可動電極との間に発生する静電気力によって可動電極を変位させる静電アクチュエーターの駆動方法であって、駆動電圧の電圧波形が右上がり形状となるように電圧値が上昇する第１の駆動電圧を印加することによって固定電極に可動電極を当接させる工程と、固定電極に可動電極が当接した後、その時点での駆動電圧の電圧値よりも高く、第１の駆動電圧と極性が同一の第２の駆動電圧を印加し、固定電極と可動電極との当接面積を拡大し、その駆動電圧を所定時間維持した後、電圧値を降下させる工程とを有するものである。
【００１０】
上記（１）及び（２）に係る発明によれば、可動電極である振動板の変位動作を所望の動作にすることが可能であり、また、振動板の急激な変位による固定電極への衝突等を伴う激しい速度変化を抑制することができる。また、可動電極である振動板が固定電極への当接に至った後、その当接面積を拡大して大きな振動板変形を与え、振動板の復元力を高めることができる。
【００１１】
（３）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、上記（１）において、第１の駆動電圧を印加することによって可動電極の変位量を時間に略比例させるものである。
【００１２】
本発明によれば、可動電極である振動板の変位量を直線的に変位させることによって、振動板の急激な変位による固定電極への衝突等を伴う激しい速度変化を抑制しつつ、緩やかに振動板を固定電極に当接させることができる。
【００１３】
（４）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、上記（１）又は（３）において、第１の駆動電圧の電圧値が０になる前に第２の駆動電圧の印加が開始されるものである。
【００１４】
本発明によれば、可動電極である振動板が固定電極への当接に至った後、振動板の復元力を高めるための大きな振動板の変形動作へスムーズに移行させることができる。
【００１５】
（５）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、上記（１）〜（４）のいずれかにおいて、第２の駆動電圧の印加後、第２の駆動電圧と極性が同一であり駆動電圧の電圧波形が凸形状となるように電圧値が昇降する第３の駆動電圧を印加することによって固定電極から可動電極を離脱させる工程を有するものである。
【００１６】
本発明によれば、可動電極である振動板の離脱の変位動作を所望の動作にすることが可能であり、ノズル孔からのインクの飛翔形態を安定化することができる。
【００１７】
（６）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、上記（５）において、第２の駆動電圧の電圧値が０になる前に第３の駆動電圧の印加が開始されるものである。
【００１８】
本発明によれば、可動電極である振動板と固定電極との当接状態から離脱動作へスムーズに移行させることができる。
【００１９】
（７）本発明に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、上記（５）又は（６）において、第３の駆動電圧を印加することによって固定電極から離脱する方向の可動電極の変位量を時間に対して略直線的に変化させるものである。
【００２０】
本発明によれば、可動電極である振動板の離脱方向の変位量を直線的に変位させることによって、ノズル孔からのインクの飛翔形態を安定化することができる。
【００２１】
（８）本発明に係る静電アクチュエーターは、基板上に形成された固定電極と、その固定電極に所定のギャップを介して対向配置された可動電極と、固定電極と可動電極との間に静電気力を発生させて可動電極に変位を生じさせる駆動制御手段と、を備え、その駆動制御手段は、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の静電アクチュエーターの駆動方法によって、固定電極と可動電極との間の駆動電圧を制御するものである。
【００２２】
本発明によれば、上記までの効果を備えることによって振動板の変位動作を所望の動作にすることが可能となり吐出性能を向上させる静電アクチュエーターを得ることができる。
【００２３】
（９）本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記（８）における静電アクチュエーターを備えたものである。
【００２４】
本発明によれば、上記までの効果を備えることによってノズルからのインクの飛翔形態を安定化させ吐出性能を向上させる液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【００２５】
（１０）本発明に係る液滴吐出装置、上記（９）における液滴吐出ヘッドを備えたものである。
【００２６】
本発明によれば、上記までの効果を備えることによってノズルからのインクの飛翔形態を安定化し吐出性能が向上することによって印刷品質が高められた液滴吐出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の分解外観斜視図である。
【図２】インクジェットヘッド５１の横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１の電圧波形、及び、その第１の駆動電圧６１が印加された場合の振動板４の変位を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１の電圧波形、及び、その第１の駆動電圧６１が印加された場合の振動板４の変位（変曲点有り）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１、及び、続いて印加される第２の駆動電圧６２の電圧波形、並びに、それらの駆動電圧が印加された場合の振動板４の変位を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１、第２の駆動電圧６２、及び、続いて印加される第３の駆動電圧６３の電圧波形、並びに、それらの駆動電圧が印加された場合の振動板４の変位を示す図である。
【図７】実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１を備えた実施の形態２に係る液滴吐出装置の一例を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の分解外観斜視図であり、図２は、インクジェットヘッド５１の横断面図である。
本実施の形態に示すインクジェットヘッド５１は、図１及び図２で示されるように、３枚の基板を貼り合わされて構成される積層構造体である。その３枚の基板とは、複数のノズル孔１１が所定のピッチで設けられたノズル基板１、各ノズル孔１１に対して独立にインク流路が形成されたキャビティー基板２、そして、各インク流路に設けられた吐出室２１の底部を構成する可動電極である振動板４に対向して固定電極５が配置された電極基板３である。
なお、インクジェットヘッド５１は、本発明の「液滴吐出ヘッド」に相当するものである。
【００２９】
（ノズル基板１）
ノズル基板１は、単結晶のシリコン基板からなり、エッチングによってキャビティー基板２における吐出室２１に連通し、ノズル基板１に対し垂直に貫通するように形成されたノズル孔１１と、吐出室２１とキャビティー基板２におけるリザーバー部２３（後述）とを連通させるために下面に細溝上に形成された供給口１２と、リザーバー部２３の圧力変動を補償するためのダイヤフラム部１３とを備える構成となっている。ノズル孔１１は、径の小さい噴射口部及びこれより径の大きい導入口部による２段に構成されることによってインク滴の直進性を向上させることができる。このノズル基板１は、キャビティー基板２にエポキシ樹脂等を使用した接着剤による接着接合又は直接接合によって接合される。なお、図１で示されるように、ノズル孔１１は２列で形成された構成となっており、その列ごと左右に１個ずつヘッド部分をもつ構成となっているが、これに限られるものではなく、このヘッド部分は１個ずつで構成されるものとしてもよく、また、ノズル孔１１の数は制限されるものでもない。
【００３０】
（キャビティー基板２）
キャビティー基板２は、例えば、面方位が（１１０）の単結晶のシリコン基板からなり、その表面には、複数のインクの流路となる溝又は凹部が形成されている。このインクの流路となる溝又は凹部は、キャビティー基板２の底面側にボロン拡散を実施してエッチングストップ層を形成し、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングを実施することによって吐出室２１として形成される。このように形成された吐出室２１において、その底部は、ボロン拡散層として極めて薄い厚み（例えば、２μｍ）で高精度で形成された可動電極である振動板４となる。また、各流路に共通に連通する凹状のリザーバー部２３が形成されている。キャビティー基板２の振動板４の下面には、振動板４と電極基板３における固定電極５との短絡や絶縁破壊を防止するために絶縁膜６が形成されている。
【００３１】
（電極基板３）
電極基板３は、キャビティー基板２と陽極接合によって接合されるので、剥離のない接合強度を確保するために、熱膨張係数がシリコンのそれに近いホウ珪酸珪ガラスを一般的に用いて形成されている。この電極基板３には、一般的にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）からなる固定電極５（厚さは、例えば、０．１μｍ）が、例えば、スパッタリングによって成膜され形成されている。各固定電極５は、振動板４と対向する位置にエッチングによって区画形成された凹部３１内における底部に形成されている。この凹部３１が形成されることによって、振動板４と固定電極５とは所定の間隔（以下、ギャップという）Ｇを隔てて対向配置される。また、電極基板３には、インク供給孔３２が１つ又は複数形成されている。このインク供給孔３２は、研削加工又はマイクロブラスト加工によって形成され、前述のリザーバー部２３に連通するようにキャビティー基板２の底部を貫通して形成されている。また、インク供給孔３２は、インクタンク（図示せず）に接続されている。
【００３２】
（封止剤２８）
振動板４と固定電極５との間に形成されるギャップＧの開放端部はエポキシ樹脂、又は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によってＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン）等の酸化膜を堆積させたものによって形成された封止剤２８によって気密に封止される。これによって、湿気や塵埃等がギャップＧに浸入することを防止することができ、インクジェットヘッド５１の信頼性を高く保持することができる。
【００３３】
（駆動制御回路４１）
キャビティー基板２及び電極基板３の後端部は、図１及び図２で示されるように、エッチングによって開口された電極取り出し部３４となっている。そして、電極基板３上に形成された固定電極５は、リード部５ａと端子部５ｂとを有し、このうち端子部５ｂが電極取り出し部３４において露出するように形成されている。また、キャビティー基板２の後端部における片側又は両側に金属膜からなる共通電極２６が形成されている。そして、静電アクチュエーターの駆動手段として、振動板４と固定電極５との間に駆動電圧を印加するためのドライバーＩＣ等の駆動制御回路４１が、各固定電極５の端子部５ｂ及び共通電極２６に例えば導電性接着剤を用いて接着されている。ここで、静電アクチュエーターは、少なくとも振動板４、固定電極５及び駆動制御回路４１によって構成されているものとする。
なお、駆動制御回路４１は、本発明の「駆動制御手段」に相当するものである。
【００３４】
（インクジェットヘッド５１の動作）
インクは、キャビティー基板２に設けられたリザーバー部２３及び吐出室２１、そしてノズル基板１のノズル孔１１の先端に至るまで、気泡を生じることなく満たされており、図２で示される矢印で示す方向にインクは流れる。印刷が実施される際には、駆動制御回路４１によって振動板４と固定電極５との間に後述する駆動電圧が印加されることによって静電力による引力が発生し、振動板４は固定電極５側へ引き寄せられて撓み、固定電極５に当接して、吐出室２１に負圧が発生する。これによって、リザーバー部２３内のインクが吐出室２１内に吸引され、インクの振動（メニスカス振動）が発生する。このインクの振動が略最大となった時点で、印加電圧を解除すると、振動板４は固定電極５から離脱して、その復元力によってインクがノズル孔１１から押し出され、その押し出されたインク滴が記録紙（図示せず）に向けて吐出される。
【００３５】
図３及び図４は、本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１の電圧波形、及び、その第１の駆動電圧６１が印加された場合の振動板４の変位を示す図である。
本実施の形態に係る静電アクチュエーターの駆動方法は、駆動電圧をＥ、振動板４の変位をｘ、真空の誘電率をε0、振動板４に成膜した絶縁膜６の比誘電率ε1、その絶縁膜６の厚さをｔｓ、電極間距離をｇ、振動板４の面積をＳ、そして、コンプライアンスをＣとしたとき、
Ｅ＝［２Ｓｘ｛ｇ＋（ｔｓ／ε1）−ｘ｝2／ε0Ｃ］1/2      （１）
の式を満たすように、振動板４の変位ｘに対する駆動電圧Ｅを求め、その求めた駆動電圧Ｅを印加することによって振動板４の変位を制御する。本実施の形態においては、駆動制御回路４１によって印加される振動板４と固定電極５との間の駆動電圧として、上記の式（１）で示される駆動電圧Ｅと振動板４の変位ｘとの関係式に基づいて求められる第１の駆動電圧６１、第２の駆動電圧６２及び第３の駆動電圧６３の３種類の駆動電圧が印加され、振動板４の変位動作が制御される。以下に、第１の駆動電圧６１、第２の駆動電圧６２及び第３の駆動電圧６３について詳細を説明する。
【００３６】
（Ａ）第１の駆動電圧６１
まず、図３及び図４を参照しながら、振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１について説明する。
図３（ａ）で示されるように、時間に対して振動板４の変位が略比例する、すなわち、略直線形状の変位となるように、上記の式（１）によって駆動電圧を求めると、図３（ｂ）で示されるような凸形状の駆動電圧（第１の駆動電圧６１）の電圧波形となる。一般に、振動板４と固定電極５との間に駆動電圧を印加することによって発生する静電力の大きさは、電極間距離の２乗に反比例するので、振動板４の変位動作は、駆動電圧印加直後の駆動開始から、静電力による電極間距離が近づくにつれて急速に上昇し、そのまま一定の駆動電圧を印加すると、電極同士の衝突によって急停止するという激しい速度変化を伴う。しかし、本実施の形態においては、駆動制御回路４１が図３（ｂ）で示される凸形状の第１の駆動電圧６１を印加することによって、振動板４の固定電極５に向かう方向の変位を図３（ａ）で示されるように略直線形状となるように固定電極５側に変位させ、緩やかに振動板４を固定電極５に当接させるものとしている。
【００３７】
なお、上記においては、図３（ａ）で示されるような略直線形状の変位となるように、図３（ｂ）で示される凸形状の第１の駆動電圧６１を印加させるものとしたが、これに限られるものではなく、上記の式（１）に従って所望の変位ｘに対する駆動電圧Ｅを求めることによって、例えば、図４（ａ）で示されるように振動板４の変位が図中で示す変曲点Ａを有する変位曲線となるように、図４（ｂ）で示される第１の駆動電圧６１を印加して静電アクチュエーターを駆動させることもできる。
【００３８】
以上のような第１の駆動電圧６１によって静電アクチュエーターを駆動させることによって、可動電極である振動板４の変位動作を所望の動作にすることが可能であり、そのことによって、振動板４の急激な変位による固定電極５への衝突を伴う激しい速度変化を抑制することができる。特に、駆動制御回路４１が、図３（ａ）で示されるように振動板４について略直線形状の変位となるように、図３（ｂ）で示される第１の駆動電圧６１を印加することによって、振動板４の急激な変位に伴う固定電極５への激しい衝突を回避して、緩やかに振動板４を固定電極５に当接させることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、第１の駆動電圧６１として電圧の昇降を伴う凸形状の電圧波形としているが、これに限られるものではなく、立ち下がりのない右上がり形状とする駆動電圧を印加するものとしてもよい。この場合においても、上記と同様な効果を得ることができる。
【００４０】
（Ｂ）第２の駆動電圧６２
図５は、本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１の静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１、及び、続いて印加される第２の駆動電圧６２の電圧波形、並びに、それらの駆動電圧が印加された場合の振動板４の変位を示す図である。ここで図５（ａ）で示される振動板４の変位を示す図における縦軸が示すその変位方向は、図２で示されるインクジェットヘッド５１の横断面図における振動板４の変位方向と一致しており、すなわち、図５（ａ）で示される図の縦軸の負方向は、振動板４が固定電極５へ向かう方向である。したがって、前述の図３（ａ）及び図４（ａ）で示される振動板４の変位をを示す図の縦軸については変位量を正方向としているので、図５（ａ）で示される振動板４の変位を示す図における縦軸の正負の向きとは逆になっている。これについては、後述する図６（ａ）についても同様である。
図５（ａ）で示されるように、駆動制御回路４１は、凸形状の第１の駆動電圧６１の印加後、その駆動電圧の立ち下がりの際に電圧値が０となる前に、そのときの駆動電圧よりも高い駆動電圧であり、かつ、第１の駆動電圧６１と極性が同一の第２の駆動電圧６２を印加し、その電圧値を所定時間維持する。この第２の駆動電圧６２が印加されることによって、第１の駆動電圧６１の印加後に、当接した振動板４及び固定電極５のその当接面積が拡大する。
【００４１】
以上のような第２の駆動電圧６２によって静電アクチュエーターを駆動させることによって、第１の駆動電圧６１によって振動板４が固定電極５への当接に至った後、その当接面積を拡大させ振動板４の復元力を高めるための大きな振動板変形を与えることができる。
また、第１の駆動電圧６１の立ち下がりの際に電圧値が０となる前に、第２の駆動電圧６２を印加させることによって、振動板４が固定電極５への当接に至った後、振動板４の復元力を高めるための大きな振動板４の変形動作へスムーズに移行させることができる。
【００４２】
（Ｃ）第３の駆動電圧６３
図６は、本発明の実施の形態１に係る静電アクチュエーターにおける振動板４と固定電極５との間に印加される第１の駆動電圧６１、第２の駆動電圧６２、及び、続いて印加される第３の駆動電圧６３の電圧波形、並びに、それらの駆動電圧が印加された場合の振動板４の変位を示す図である。
図６（ａ）で示されるように、駆動制御回路４１は、第２の駆動電圧６２によって振動板４と固定電極５との当接面積を拡大させた後、駆動電圧を立ち下げ、その立ち下がりの際に電圧値が０となる前に、第１の駆動電圧６１及び第２の駆動電圧６２と極性が同一であり、かつ、凸形状の第３の駆動電圧６３を印加する。この第３の駆動電圧６３が印加されることによって、第２の駆動電圧６２によって振動板４と固定電極５との当接面積が拡大された後、図６（ｂ）で示されるように、振動板４は略直線形状に変位しながら固定電極５から離脱する。なお、（Ａ）第１の駆動電圧６１に係る部分の説明と同様に、静電アクチュエーターが、上記の式（１）に従って所望の変位ｘに対する駆動電圧Ｅで構成される第３の駆動電圧６３によって駆動されることによって所望の変位で振動板４を変位させることができる。ここで、図６（ｂ）で示される第３の駆動電圧６３が印加されることによる振動板４の変位と、図５（ｂ）で示される第３の駆動電圧６３が印加されない場合における振動板４の変位とを比較すると、図６（ｂ）で示されるものの方が、振動板４は固定電極５から緩やかに離脱していることがわかる。
【００４３】
以上のような第３の駆動電圧６３によって静電アクチュエーターを駆動させることによって、振動板４の固定電極５からの離脱の変位動作を所望の動作にすることが可能であり、ノズル孔１１からのインクの飛翔形態を安定化することができる。特に、駆動制御回路４１が、図６（ｂ）で示されるように振動板４について略直線形状の変位となるように、図６（ａ）で示される第３の駆動電圧６３を印加することによって、振動板４を固定電極５から緩やかに離脱させることが可能となり、さらにノズル孔１１からのインクの飛翔形態を安定化することができる。
また、第２の駆動電圧６２の立ち下がりの際に電圧値が０となる前に、第３の駆動電圧６３を印加させることによって、振動板４と固定電極５との当接状態から離脱動作へスムーズに移行させることができる。
【００４４】
以上のようなインクジェットヘッド５１の構成及び動作によって、振動板４の変位動作を所望の動作にすることが可能となり、インクの吐出性能を向上させる静電アクチュエーター及びインクジェットヘッド５１を得ることができる。
【００４５】
実施の形態２．
図７は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１を備えた実施の形態２に係る液滴吐出装置の一例を示す外観図である。
図７で示される液滴吐出装置１０１は、液滴としてインクを吐出するインクジェットプリンターである。この液滴吐出装置１０１は、実施の形態１に係るインクジェットヘッド５１を備えることによって、ノズル孔１１からのインクの飛翔形態を安定化し吐出性能を向上させることによって印刷品質を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のようなインクジェットヘッド５１は、バイオチップ製造装置又は液晶カラーフィルタ製造装置等の液滴吐出装置にも応用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  ノズル基板、２  キャビティー基板、３  電極基板、４  振動板、５  固定電極、５ａ  リード部、５ｂ  端子部、６  絶縁膜、１１  ノズル孔、１２  供給口、１３  ダイヤフラム部、２１  吐出室、２３  リザーバー部、２６  共通電極、２８  封止剤、３１  凹部、３２  インク供給孔、３４  電極取り出し部、４１  駆動制御回路、５１  インクジェットヘッド、６１  第１の駆動電圧、６２  第２の駆動電圧、６３  第３の駆動電圧、１０１  液滴吐出装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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