(57)【要約】【課題】絶縁膜の形成が基板材料に依存することなくガラス基板にも適用でき、静電アクチュエータの発生圧力を向上させるとともに、低コストのもとで静電アクチュエータの駆動の安定性および駆動耐久性の向上を図る。【解決手段】基板上に形成された個別電極５と、この個別電極５に所定のギャップを介して対向配置された振動板６と、前記個別電極５と前記振動板６との間に静電気力を発生させて該振動板６に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータにおいて、前記固定電極および前記可動電極の対向面の一方または両方に設けられた絶縁膜７と、この絶縁膜７上に設けられた表面保護膜８とを備え、前記表面保護膜８がセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなるものとする。【選択図】図２
2008018706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された固定電極と、こ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、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該可動電極に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータにおいて、
前記固定電極および前記可動電極の対向面の一方または両方に設けられた絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられた表面保護膜とを備え、前記表面保護膜がセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記表面保護膜が、ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系材料からな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。
【請求項３】
前記可動電極の対向面に前記絶縁膜と前記表面保護膜が設けられていない場合において、その対向面に第２の絶縁膜を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
前記固定電極の対向面に前記絶縁膜と前記表面保護膜が設けられていない場合において、その対向面に第２の絶縁膜を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の静電アクチュエータ。
【請求項５】
前記固定電極が形成された基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の静電アクチュエータ。
【請求項６】
前記絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のうち少なくとも一方が、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の静電アクチュエータ。
【請求項７】
前記絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のうち少なくとも一方が、酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の静電アクチュエータ。
【請求項８】
酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）の中から少なくとも一つが選ばれることを特徴とする請求項７記載の静電アクチュエータ。
【請求項９】
基板上に形成された固定電極と、こ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、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該可動電極に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータの製造方法において、
ガラス基板に前記固定電極を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記固定電極上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上にセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなる表面保護膜を形成する工程と、
シリコン基板と前記ガラス基板とを陽極接合する工程と、
前記シリコン基板を薄板に加工する工程と、
前記陽極接合後に、前記シリコン基板の接合面と反対の表面からエッチング加工して前記可動電極を形成する工程と、
前記固定電極と前記可動電極との間に形成されるギャップ内の水分を除去する工程と、  前記ギャップの開放端部を気密に封止する工程と、
を有することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
基板上に形成された固定電極と、こ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、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該可動電極に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータの製造方法において、
ガラス基板に前記固定電極を形成する工程と、
前記ガラス基板の前記固定電極上に絶縁膜を形成する工程と、
シリコン基板の接合面に第２の絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の絶縁膜上にセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなる表面保護膜を形成する工程と、
前記シリコン基板と前記ガラス基板とを陽極接合する工程と、
前記シリコン基板を薄板に加工する工程と、
前記陽極接合後に、前記シリコン基板の接合面と反対の表面からエッチング加工して前記可動電極を形成する工程と、
前記固定電極と前記可動電極との間に形成されるギャップ内の水分を除去する工程と、  前記ギャップの開放端部を気密に封止する工程と、
を有することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
前記絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のうち少なくとも一方を、シリコン酸化膜または酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料により形成することを特徴とする請求項９または１０記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）の中から選ばれた少なくとも一つを用いることを特徴とする請求項１１記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１３】
前記表面保護膜を、ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系材料により形成することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１４】
前記ガラス基板の接合部における前記表面保護膜の部分を除去することを特徴とする請求項９、１１乃至１３のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１５】
前記シリコン基板の接合部における前記表面保護膜の部分を除去するか、あるいは当該接合部にのみシリコン酸化膜を設けることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１６】
前記ギャップの封止は、前記ギャップ内の水分を除去する加熱真空引きを行った後、窒素雰囲気下で行うことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法。
【請求項１７】
液滴を吐出する単一または複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル基板との間で、前記ノズル孔のそれぞれに連通する吐出室となる凹部が形成されたキャビティ基板と、前記吐出室の底部にて構成される可動電極の振動板に所定のギャップを介して対向配置される固定電極の個別電極が形成された電極基板とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、  請求項１乃至８のいずれかに記載の静電アクチュエータを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１８】
液滴を吐出する単一または複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル基板との間で、前記ノズル孔のそれぞれに連通する吐出室となる凹部が形成されたキャビティ基板と、前記吐出室の底部にて構成される可動電極の振動板に所定のギャップを介して対向配置される固定電極の個別電極が形成された電極基板とを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、
請求項９乃至１６のいずれかに記載の静電アクチュエータの製造方法を適用することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
請求項１７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、液滴吐出ヘッド及びそれらの製造方法並びに液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載される静電駆動方式のインクジェットヘッドが知られている。静電駆動方式のインクジェットヘッドは、一般に、ガラス基板上に形成された個別電極（固定電極）と、この個別電極に所定のギャップを介して対向配置されたシリコン製の振動板（可動電極）とから構成される静電アクチュエータ部を備えている。そして、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル基板との間で上記ノズル孔に連通する吐出室、リザーバ等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、上記静電アクチュエータ部に静電気力を発生させることにより吐出室に圧力を加えて、選択されたノズル孔よりインク滴を吐出するようになっている。
【０００３】
従来の静電アクチュエータにおいては、アクチュエータの絶縁膜の絶縁破壊や短絡を防止して駆動の安定性と駆動耐久性を確保するため、振動板や個別電極の対向面に絶縁膜が形成されている。絶縁膜には、一般にシリコンの熱酸化膜が使用されている。その理由としては製造プロセスの簡便さや、絶縁膜特性がシリコン熱酸化膜は優れているという理由からである。また、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によりＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン）を原料ガスとするシリコン酸化膜により絶縁膜を振動板の対向面に形成することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、振動板側の片方だけに絶縁膜を形成するのでは誘電体の絶縁膜内に残留電荷が生じてアクチュエータの駆動の安定性や駆動耐久性が低下することから、振動板側と個別電極側の両方に絶縁膜を形成する静電アクチュエータが提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。また、上記残留電荷の発生を低減させるために、個別電極側の表面のみに体積抵抗の高い膜と低い膜とで二層の電極保護膜を形成する静電アクチュエータが提案されている（例えば、特許文献４参照）。さらに、アクチュエータの絶縁膜に、酸化シリコンよりも比誘電率の高い誘電材料、いわゆるＨｉｇｈ−ｋ材（高誘電率ゲート絶縁膜）を用いることにより、アクチュエータの発生圧力を向上させることができる静電アクチュエータが提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９１２９号公報
【特許文献２】特開平８−１１８６２６号公報
【特許文献３】特開２００３−８０７０８号公報
【特許文献４】特開２００２−４６２８２号公報
【特許文献５】特開２００６−２７１１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来技術において、静電アクチュエータの電極の絶縁膜として、シリコン熱酸化膜を用いる場合は、適用がシリコン基板に限られるという適用上の問題がある。したがって、可動電極である振動板側にしかシリコン熱酸化膜を形成することができない。一方、特許文献１に示すようにＴＥＯＳ膜を用いる場合は、ＣＶＤ法という膜の製法上、膜中に多くのカーボン系不純物が混入してしまい、駆動耐久性試験の結果、振動板と個別電極の繰り返しの接触によりＴＥＯＳ膜が摩耗するなど膜の安定性に課題がある場合が多いということがわかった。
【０００６】
特許文献２では、振動板側に熱酸化膜を、個別電極側にスパッタ法によりシリコン酸化膜（ここではスパッタ膜と記す）を形成するものであるが、スパッタ膜では絶縁耐圧が低くなるため、静電アクチュエータの絶縁破壊を防止するためには、膜厚を厚くするか、振動板側に熱酸化膜のような絶縁耐圧に優れた膜を別に形成する必要があった。
【０００７】
また、特許文献３では、振動板および個別電極の両電極が共にシリコン基板で構成され、振動板側だけでなく、個別電極側にも熱酸化膜からなる絶縁膜を構成し、さらにシリコン基板の接合面には絶縁膜が設けられていない構成とするものである。しかし、シリコン基板はガラス基板よりも高価であり、コスト高になる問題がある。
【０００８】
特許文献４では、個別電極側のみに体積抵抗の高い膜と低い膜とで二層の電極保護膜を形成し、振動板はモリブデンやタングステン、ニッケルなどの金属で構成するものである。しかし、このような絶縁構造では静電アクチュエータの構成が複雑になり、製造プロセスが煩雑化してコスト高となる問題がある。
【０００９】
特許文献５では、後記の式(２)に示すように、アクチュエータの絶縁膜に、酸化シリコンよりも比誘電率の高い誘電材料を使用することで、アクチュエータの発生圧力を高めるものである。しかし、アクチュエータを駆動させるためには電極間に電圧を印加する必要があり、電極に設けられた絶縁膜の絶縁耐圧が低いと、絶縁耐圧の観点からアクチュエータに印加可能な電圧が低く制限されてしまい、いわゆるＨｉｇｈ−ｋ材を絶縁膜として用いたアクチュエータであっても、Ｈｉｇｈ−ｋ材の絶縁耐圧が酸化シリコンよりも低い場合には、アクチュエータの発生圧力を向上させることは困難であった（後記の式（２）より印加電圧Ｖを小さくしなければならないため）。
【００１０】
さらにまた、上記の特許文献１〜５のいずれにも、アクチュエータの絶縁膜として、いわゆるＨｉｇｈ−ｋ材と表面保護膜との組合せについては開示されていない。特に表面保護膜は絶縁膜を安定的に保護する部材であり、静電アクチュエータの長期駆動耐久性を保つうえでは欠かせない要素部材である。
【００１１】
一方、静電アクチュエータを備える静電駆動方式のインクジェットヘッドにあっては、近年、高解像度化に伴い高密度化、高速度駆動の要求が一段と高まり、それに伴い静電アクチュエータもますます微小化する傾向にある。このような要求に応えるためには、絶縁膜の形成が基板材料に依存することなくガラス基板にも適用でき、低コストのもとで静電アクチュエータの発生圧力を向上させるとともに、駆動の安定性および駆動耐久性の更なる向上を図ることが重要な課題となる。
【００１２】
本発明は、上記のような課題を解決する静電アクチュエータを提供することを目的とし、さらには高解像度化に伴う高密度化、高速駆動に対応し得る液滴吐出ヘッド及びそれらの製造方法並びに液滴吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明に係る静電アクチュエータは、基板上に形成された固定電極と、こ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、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該可動電極に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータにおいて、前記固定電極および前記可動電極の対向面の一方または両方に設けられた絶縁膜と、この絶縁膜上に設けられた表面保護膜とを備え、前記表面保護膜がセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなるものである。
【００１４】
本発明では、固定電極および／または可動電極上に絶縁膜を形成し、更にその絶縁膜上にセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなる表面保護膜を形成するものである。したがって、表面保護膜が硬質膜であるため、可動電極が固定電極と繰り返し接触をしても、硬質膜の表面保護膜によって絶縁膜が保護されているため、絶縁膜の絶縁性を保持できるとともに、更に表面保護膜が硬質膜のため摩耗や剥離等を生じない。よって、静電アクチュエータの駆動の安定性および駆動耐久性が向上する。
【００１５】
また、前記表面保護膜は、ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系材料からなることが好ましい。この中でもダイヤモンドライクカーボンを用いるのが下地絶縁膜との密着性が良好で、表面平滑性が高く、低摩擦性を有するため望ましい。
【００１６】
また、前記可動電極の対向面に前記絶縁膜と前記表面保護膜が設けられていない場合において、その対向面にさらに第２の絶縁膜を設けることが好ましい。また、固定電極の対向面に前記絶縁膜と前記表面保護膜が設けられていない場合にも同様に、その対向面に第２の絶縁膜を設けることが好ましい。この場合、絶縁膜及び第２の絶縁膜のうち少なくとも一方を、絶縁耐圧および膜特性に優れたシリコン熱酸化膜とすることが好ましい。
これによって静電アクチュエータの駆動の安定性および駆動耐久性が更に向上する。
【００１７】
また、絶縁膜及び第２の絶縁膜のうち少なくとも一方を、酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料とすることにより、アクチュエータの発生圧力を向上させることができる。この場合、酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）の中から少なくとも一つを選ぶものとする。これらの材料は、いわゆるＨｉｇｈ−ｋ材であるとともに、膜の低温成膜性、膜の均質性、製造プロセス適応性等が良好である。
また、本発明の静電アクチュエータにおいては、前記固定電極が形成された基板は、ガラス基板であることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、基板上に形成された固定電極と、こ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、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該可動電極に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータの製造方法において、ガラス基板に前記固定電極を形成する工程と、前記ガラス基板の前記固定電極上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上にセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなる表面保護膜を形成する工程と、シリコン基板と前記ガラス基板とを陽極接合する工程と、前記シリコン基板を薄板に加工する工程と、前記陽極接合後に、前記シリコン基板の接合面と反対の表面からエッチング加工して前記可動電極を形成する工程と、前記固定電極と前記可動電極との間に形成されるギャップ内の水分を除去する工程と、前記ギャップの開放端部を気密に封止する工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
この製造方法により、駆動の安定性および駆動耐久性に優れた静電アクチュエータを安価に得ることができる。
【００２０】
本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、基板上に形成された固定電極と、こ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、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該可動電極に変位を生じさせる駆動手段とを備えた静電アクチュエータの製造方法において、ガラス基板に前記固定電極を形成する工程と、前記ガラス基板の前記固定電極上に絶縁膜を形成する工程と、シリコン基板の接合面に第２の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜上にセラミックス系硬質膜または炭素系硬質膜からなる表面保護膜を形成する工程と、前記シリコン基板と前記ガラス基板とを陽極接合する工程と、前記シリコン基板を薄板に加工する工程と、前記陽極接合後に、前記シリコン基板の接合面と反対の表面からエッチング加工して前記可動電極を形成する工程と、前記固定電極と前記可動電極との間に形成されるギャップ内の水分を除去する工程と、前記ギャップの開放端部を気密に封止する工程と、を有することを特徴とする。
【００２１】
この製造方法により、駆動の安定性および駆動耐久性に優れた静電アクチュエータを安価に得ることができる。
【００２２】
本発明の静電アクチュエータの製造方法では、上述した理由から、前記絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のうち少なくとも一方を、シリコン酸化膜または酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料により形成する。また、前記表面保護膜をダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系材料により形成するものである。また、酸化シリコンよりも比誘電率が高い誘電材料として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）の中から選ばれた少なくとも一つを用いるものとする。
【００２３】
さらに、ダイヤモンドまたはダイヤモンドライクカーボン等のカーボン系材料からなる表面保護膜は陽極接合が困難であるため、前記ガラス基板の接合部における前記表面保護膜の部分を除去するものとし、また前記シリコン基板の接合部における前記表面保護膜の部分を除去するか、あるいは当該接合部にのみ別途シリコン酸化膜を設けるものとする。これにより、ガラス基板とシリコン基板の接合強度を確保することができる。
【００２４】
また、前記ギャップの封止は、前記ギャップ内の水分を除去する加熱真空引きを行った後、窒素雰囲気下で行うことが望ましい。これによって、ギャップ内、つまり静電アクチュエータ内部の絶縁膜や表面保護膜上に水分が存在することはないので、静電気力により可動電極が固定電極に吸着したままの状態となることを防止することができる。
【００２５】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する単一または複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル基板との間で、前記ノズル孔のそれぞれに連通する吐出室となる凹部が形成されたキャビティ基板と、前記吐出室の底部にて構成される可動電極の振動板に所定のギャップを介して対向配置される固定電極の個別電極が形成された電極基板とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、上記のいずれかの静電アクチュエータを備えたものである。
【００２６】
本発明の液滴吐出ヘッドは、上述のように優れた駆動の安定性及び駆動耐久性を有する静電アクチュエータを備えているので、信頼性の高い、液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００２７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出する単一または複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル基板との間で、前記ノズル孔のそれぞれに連通する吐出室となる凹部が形成されたキャビティ基板と、前記吐出室の底部にて構成される可動電極の振動板に所定のギャップを介して対向配置される固定電極の個別電極が形成された電極基板とを備えた液滴吐出ヘッドの製造方法において、上記のいずれかの静電アクチュエータの製造方法を適用するものである。
これにより、信頼性の高い、液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドを安価に製造することができる。
【００２８】
また、本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドを備えたものであるので、高解像度、高密度、高速度のインクジェットプリンタ等を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を適用した静電アクチュエータを備える液滴吐出ヘッドの実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、液滴吐出ヘッドの一例として、ノズル基板の表面に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するフェイス吐出型の静電駆動方式のインクジェットヘッドについて図１から図５を参照して説明する。なお、本発明は、以下の図に示す構造、形状に限定されるものではなく、吐出室とリザーバ部が別々の基板に設けられた４枚の基板を積層した４層構造のものや、基板の端部に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するエッジ吐出型の液滴吐出ヘッドにも同様に適用することができるものである。
【００３０】
実施形態１．
図１は実施形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を分解して示す分解斜視図であり、一部を断面で表してある。図２は組立状態における図１の略右半分の概略構成を示すインクジェットヘッドの断面図、図３は図２のＡ部の拡大断面図、図４は図２のａ−ａ拡大断面図、図５は図２のインクジェットヘッドの上面図である。なお、図１および図２では、通常使用される状態とは上下逆に示されている。
【００３１】
本実施形態のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）１０は、図１および図２に示すように、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と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板２と、キャビティ基板２に設けられた振動板６に対峙して個別電極５が配設された電極基板３とを貼り合わせることにより構成されている。
【００３２】
インクジェットヘッド１０のノズル孔１１ごとに設けられる静電アクチュエータ部４は、図２から図４に示すように、固定電極として、ガラス製の電極基板３の凹部３２内に形成された個別電極５と、可動電極として、シリコン製のキャビティ基板２の吐出室２１の底壁で構成され、個別電極５に所定のギャップＧを介して対向配置される振動板６とを備え、個別電極５の対向面（表面）には、絶縁膜７として、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によりＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン）を原料ガスとして用いたシリコン酸化膜（以下、便宜上「ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜」と略記する）が形成されている。さらにこの絶縁膜７上に表面保護膜８が形成されている。
【００３３】
なお、絶縁膜７はＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜に限られるものではなく、いわゆるＨｉｇｈ−ｋ材と呼ばれる酸化シリコン（ＳｉＯ2）よりも比誘電率の高い誘電材料を用いることもできる。Ｈｉｇｈ−ｋ材の例としては、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3、アルミナ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ3）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、ジルコニウムシリケート（ＺｒＳｉＯ）、ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯ）、ジルコニウムアルミネート（ＺｒＡｌＯ）、窒素添加ハフニウムアルミネート（ＨｆＡｌＯＮ）、及びこれらの複合膜等をあげることができる。その中でも膜の低温製膜性、膜の均質性、プロセス適応性等を考慮した場合、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3、アルミナ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ3）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）を使用することが望ましい。
【００３４】
表面保護膜８としては、セラミックス系硬質膜であるＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ等や、炭素系硬質膜であるダイヤモンドまたはＤＬＣ（ダイアモンドドライクカーボン）等が使用可能である。その中でも下地絶縁膜であるシリコン酸化膜との密着性が良好な、ＤＬＣを用いるのが望ましい。本実施形態１および以下に示す各実施形態ではＤＬＣを用いている。
【００３５】
また、シリコン製のキャビティ基板２とガラス製の電極基板３とは、直接またはシリコン酸化膜を介して陽極接合されている。そして、電極基板３に形成された個別電極５の端子部５ａと、キャビティ基板２の接合面と反対の上面に形成された共通電極２６とに、駆動手段として、ドライバＩＣなどの駆動制御回路９が図２、図３、図５に示すように配線接続される。
以上により、インクジェットヘッド１０の静電アクチュエータ部４が構成される。
【００３６】
以下、各基板の構成についてさらに詳細に説明する。
ノズル基板１は、例えばシリコン基板から作製されている。インク滴を吐出するためのノズル孔１１は、例えば径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル孔部分、すなわち径の小さい噴射口部分１１ａとこれよりも径の大きい導入口部分１１ｂとから構成されている。噴射口部分１１ａおよび導入口部分１１ｂは基板面に対して垂直にかつ同軸上に設けられており、噴射口部分１１ａは先端がノズル基板１の表面に開口し、導入口部分１１ｂはノズル基板１の裏面（キャビティ基板２と接合される接合側の面）に開口している。
また、ノズル基板１には、キャビティ基板２の吐出室２１とリザーバ２３とを連通するオリフィス１２とリザーバ２３部の圧力変動を補償するためのダイヤフラム部１３が形成されている。
【００３７】
ノズル孔１１を噴射口部分１１ａとこれよりも径の大きい導入口部分１１ｂとから２段に構成することにより、インク滴の吐出方向をノズル孔１１の中心軸方向に揃えることができ、安定したインク吐出特性を発揮させることができる。すなわち、インク滴の飛翔方向のばらつきがなくなり、またインク滴の飛び散りがなく、インク滴の吐出量のばらつきを抑制することができる。また、ノズル密度を高密度化することが可能である。
【００３８】
キャビティ基板２は、例えば面方位が（１１０）のシリコン基板から作製されている。キャビティ基板２には、インク流路に設けられる吐出室２１となる凹部２２、およびリザーバ２３となる凹部２４がエッチングにより形成されている。凹部２２は前記ノズル孔１１に対応する位置に独立に複数形成される。したがって、図２に示すようにノズル基板１とキャビティ基板２を接合した際、各凹部２２は吐出室２１を構成し、それぞれノズル孔１１に連通しており、またインク供給口である前記オリフィス１２ともそれぞれ連通している。そして、吐出室２１（凹部２２）の底部が上記振動板６となっている。また、この振動板６は、シリコン基板の表面からボロン（Ｂ）を拡散させてボロン拡散層を形成し、ウェットエッチングによりエッチングストップしてそのボロン拡散層の厚さで薄く仕上げられている。
【００３９】
凹部２４は、インク等の液状材料を貯留するためのものであり、各吐出室２１に共通のリザーバ（共通インク室）２３を構成する。そして、リザーバ２３（凹部２４）はそれぞれオリフィス１２を介して全ての吐出室２１に連通している。また、リザーバ２３の底部には後述する電極基板３を貫通する孔が設けられ、この孔のインク供給孔３３を通じて図示しないインクカートリッジからインクが供給されるようになっている。
【００４０】
電極基板３は、例えばガラス基板から作製される。中でも、キャビティ基板２のシリコン基板と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが適している。これは、電極基板３とキャビティ基板２を陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板３とキャビティ基板２との間に生じる応力を低減することができ、その結果剥離等の問題を生じることなく電極基板３とキャビティ基板２を強固に接合することができるからである。
【００４１】
電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板６に対向する表面位置にそれぞれ凹部３２が設けられている。凹部３２は、エッチングにより所要の深さで形成されている。そして、各凹部３２内には、一般に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極５が、例えば１００ｎｍの厚さでスパッタにより形成される。さらに、個別電極５の表面には前記のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７が、さらにこの絶縁膜７の上にはＤＬＣからなる表面保護膜８がそれぞれ所要の厚さで形成されている。したがって、振動板６と個別電極５との間に形成されるギャップ（空隙）Ｇは、この凹部３２の深さ、個別電極５、絶縁膜７および表面保護膜８の各厚さにより決まることになる。このギャップＧはインクジェットヘッドの吐出特性に大きく影響するので、凹部３２の深さ、個別電極５の厚さ、絶縁膜７の厚さ、表面保護膜８の厚さを高精度に加工する必要がある。
また、表面保護膜として用いられる化合物は、一般に下地絶縁膜に対し膜応力が非常に大きいため、下地絶縁膜と表面保護膜との界面からの剥離を防止するため、表面保護膜８の膜厚は極力薄く形成することが好ましい。具体的には絶縁膜７の厚さに対し、１０％以下の膜厚で形成することが望ましい。
本実施形態では、個別電極５上の絶縁膜７としてＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜を１２０ｎｍの厚さ、表面保護膜８としてＤＬＣを５ｎｍの厚さとし、ギャップＧの距離を２００ｎｍとしている。また、ＩＴＯからなる個別電極５の厚さは１００ｎｍとしている。したがって、凹部３２は４２５ｎｍの深さでエッチングされることになる。
【００４２】
個別電極５は、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部５ａを有する。端子部５ａは、図２、図５に示すように、配線のためにこの部分の表面保護膜８および絶縁膜７が除去され、かつ、キャビティ基板２の末端部が開口された電極取り出し部３４内に露出している。
また、振動板６と個別電極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等の樹脂による封止材３５で封止される。これにより、湿気や塵埃等が電極間ギャップへ侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を高く保持することができる。
【００４３】
上述したように、ノズル基板１、キャビティ基板２、および電極基板３は、図２に示すように貼り合わせることによりインクジェットヘッド１０の本体部が作製される。すなわち、キャビティ基板２と電極基板３は陽極接合により接合され、そのキャビティ基板２の上面（図２において上面）にノズル基板１が接着等により接合される。
【００４４】
そして最後に、図２、図５に簡略化して示すように、ドライバＩＣ等の駆動制御回路９が各個別電極５の端子部５ａとキャビティ基板２上面の共通電極２６とに上記フレキシブル配線基板（図示せず）を介して接続される。
以上により、インクジェットヘッド１０が完成する。
【００４５】
次に、以上のように構成されるインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路９により個別電極５とキャビティ基板２の共通電極２６の間にパルス電圧を印加すると、振動板６は個別電極５側に引き寄せられて吸着し、吐出室２１内に負圧を発生させて、リザーバ２３内のインクを吸引し、インクの振動（メニスカス振動）を発生させる。このインクの振動が略最大となった時点で、電圧を解除すると、振動板６は離脱して、インクをノズル１１から押出し、インク液滴を吐出する。
【００４６】
その際、振動板６は個別電極５上に形成されたＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７とその上に形成されたＤＬＣからなる表面保護膜８を介して個別電極５側に吸着する。すなわち、振動板６は個別電極５側の表面保護膜８と当接および離脱を繰り返すことになる。このとき、表面保護膜８には繰り返し接触によるストレス等が作用するが、表面保護膜８はＤＬＣの硬質膜で形成されており、しかもＤＬＣ硬質膜は下地絶縁膜であるＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜との密着性が良好で、表面平滑性が高く、低摩擦性を有するため、表面保護膜８に剥離や摩耗等を生じることはない。したがって、個別電極５の絶縁膜７として一般的に使用されるＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜であっても、ＤＬＣ硬質膜で表面を保護されているため、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜への影響が少なく、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜の絶縁性や密着性等の特性を保つことができる。
また、このインクジェットヘッド１０は、上記のように構成された静電アクチュエータ部４を備えているので、静電アクチュエータ部４を微小化しても駆動耐久性および駆動の安定性に優れ、高速駆動および高密度化が可能となる。
【００４７】
なお、本実施形態１では固定電極（個別電極）側に絶縁膜７とその上に表面保護膜８を形成する構成としたが、逆の構成、すなわち可動電極（振動板）側に絶縁膜７を形成し、その上に表面保護膜８を形成する構成としてもよい。例えば可動電極上の絶縁膜としてＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜等を振動板上に構成する場合においては、その絶縁膜上にさらに表面保護膜を形成することが望ましい。この場合、シリコン基板とガラス基板の接合部に表面保護膜が介在すると接合強度が低下するため、接合部のみ部分的に表面保護膜を除去してから接合することが望ましい。
【００４８】
実施形態２．
図６は本発明の実施形態２に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図７は図６のＢ部の拡大断面図、図８は図６のｂ−ｂ拡大断面図である。
本実施形態２においては、振動板６側に第２の絶縁膜７ａとしてシリコン熱酸化膜を形成し、個別電極５側は実施形態１と同様にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７とその上にＤＬＣからなる表面保護膜８を形成する静電アクチュエータ部４の構成である。第２の絶縁膜７ａであるシリコン熱酸化膜は、キャビティ基板２の電極基板３と接合する側の対向面全面に形成される。
膜厚については、振動板６側のシリコン熱酸化膜からなる第２の絶縁膜７ａを５０ｎｍ、個別電極５側のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７を６０ｎｍ、ＤＬＣからなる表面保護膜８を５ｎｍとし、ギャップＧの距離は２００ｎｍとしている。個別電極５は１００ｎｍの厚さである。その他の構成は実施形態１と同様であるので、対応部分には同一符号を付して説明は省略する。以下の実施形態３〜１１においても対応部分には同一符号を用いるものとする。
【００４９】
本実施形態２では、絶縁耐圧、膜特性に優れたシリコン熱酸化膜７ａを振動板６側に更に形成したものであるので、高電圧駆動が可能で駆動耐久性および駆動安定性に優れた静電アクチュエータが得られる。
【００５０】
実施形態３．
図９は本発明の実施形態３に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図１０は図９のＣ部の拡大断面図、図１１は図９のｃ−ｃ拡大断面図である。
本実施形態３においては、振動板６側に第２の絶縁膜７ａとしてシリコン熱酸化膜を形成し、更にその上にＤＬＣからなる表面保護膜８を形成し、個別電極５側にはＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７を形成する静電アクチュエータ部４の構成である。つまり、ＤＬＣからなる表面保護膜８を実施形態２における振動板６側のシリコン熱酸化膜の上に形成したものである。なお、ＤＬＣからなる第２の表面保護膜８ａは陽極接合が困難であるので、キャビティ基板２と電極基板３の接合部３６に対応する部分のＤＬＣ膜を除去し、下地絶縁膜のシリコン熱酸化膜を露出させ、このシリコン熱酸化膜を介して陽極接合するようになっている。
膜厚については、振動板６側のシリコン熱酸化膜からなる第２の絶縁膜７ａを５０ｎｍ、個別電極５側のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７を６０ｎｍ、ＤＬＣからなる表面保護膜８を５ｎｍとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００５１】
本実施形態３では、実施形態２と同様に、絶縁耐圧、膜特性に優れたシリコン熱酸化膜７ａを振動板６側に更に形成したものであるので、高電圧駆動が可能で駆動耐久性および駆動安定性に優れた静電アクチュエータが得られる。
振動板側にＤＬＣを設けるメリットとしては、シリコンはガラスに対し、より平滑な膜を、面内に渡り均一な状態で形成することができ、その結果ウエハ内のアクチュエータ特性のばらつきを抑えることができるという点がある。また当接電圧の低電圧化を狙い振動板を薄板化した場合には、振動板側に応力の大きいＤＬＣを設けることで、振動板の離脱に必要な復元力を得やすく、アクチュエータを低電圧駆動できるというメリットもある。
【００５２】
実施形態４．
図１２は本発明の実施形態４に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図１３は図１２のＤ部の拡大断面図、図１４は図１２のｄ−ｄ拡大断面図である。
本実施形態４においては、振動板６側も実施形態１の個別電極５側と同様の絶縁構造とする静電アクチュエータ部４の構成である。シリコン熱酸化膜以外の誘電体層で振動板６側に絶縁膜を形成する場合においては、当該絶縁膜上に更に表面保護膜を形成することが望ましい。
本実施形態４では、振動板６側には第２の絶縁膜７ａとしてＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜を形成し、更にその上にＤＬＣからなる第２の表面保護膜８ａを形成している。なお、本実施形態４においてもＤＬＣからなる第２の表面保護膜８ａは陽極接合が困難であるので、上記のようにキャビティ基板２と電極基板３の接合部に対応する部分のＤＬＣ膜を除去して下地絶縁膜を露出させるか、あるいは図１２、図１４に示すように当該接合部にのみ、シリコン酸化膜２７を設けておき、下地絶縁膜あるいは別途に付加したシリコン酸化膜を介して陽極接合するようになっている。
また、振動板の対向面に形成された表面保護膜が、個別電極の対向面に形成された表面保護膜と同種のＤＬＣであるため、アクチュエータの駆動による接触帯電を伴う、アクチュエータの帯電量増加を最低限に抑えることが可能となり、アクチュエータの駆動耐久性が向上する。
膜厚については、振動板６側のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる第２の絶縁膜７ａを５０ｎｍ、ＤＬＣからなる第２の表面保護膜８ａを５ｎｍ、個別電極５側のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなる絶縁膜７を６０ｎｍ、ＤＬＣからなる表面保護膜８を５ｎｍとし、ギャップＧの距離は２００ｎｍとしている。個別電極５は１００ｎｍの厚さである。その他の構成は実施形態１と同様であり、同様の効果がある。
【００５３】
次に、このインクジェットヘッド１０の製造方法の一例について図１５から図１７を参照して概要を説明する。図１５はインクジェットヘッド１０の製造工程の概略の流れを示すフローチャート、図１６は電極基板３の製造工程の概要を示す断面図、図１７はインクジェットヘッド１０の製造工程の概要を示す断面図である。
【００５４】
図１５において、ステップＳ１からＳ５は電極基板３の製造工程を示すものであり、ステップＳ６はキャビティ基板２の元になるシリコン基板の製造工程を示すものである。
ここでは、主に実施形態１に示したインクジェットヘッド１０の製造方法について説明するが、必要に応じて他の実施形態２〜４についても言及する。
【００５５】
電極基板３は以下のようにして製造される。
まず、硼珪酸ガラス等からなる板厚約１ｍｍのガラス基板３００に、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより所望の深さの凹部３２を形成する。なお、この凹部３２は個別電極３１の形状より少し大きめの溝状のものであり、個別電極５ごとに複数形成される。
そして、例えば、スパッタ法によりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を１００ｎｍの厚さで形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングして個別電極５となる部分以外をエッチング除去して、凹部３２の内部に個別電極５を形成する。
その後、ブラスト加工等によってインク供給孔３３となる孔部３３ａを形成する（図１５のＳ１、図１６（ａ））。
【００５６】
次に、個別電極５の絶縁膜７として、ＴＥＯＳを原料ガスとして用いたＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜をプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により例えば１２０ｎｍの厚さでガラス基板３００の表面全体に形成する（図１５のＳ２）。ついで、このＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜にフォトリソグラフィーによりレジストパターニングする（図１５のＳ３）。そして、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜をドライエッチングして、各個別電極５上にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜を形成する。その後上記レジストを剥離する（図１５のＳ４、図１６（ｂ））。
【００５７】
次に、図１６(ｃ)に示すように、シリコンマスク３０１を使用して、各個別電極５上のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜上に、表面保護膜８となるＤＬＣ膜をプラズマＣＶＤ法により例えば厚さ５ｎｍで形成する(図１５のＳ５）。
以上により、電極基板３が作製される。
【００５８】
なお、実施形態２と実施形態４の場合は上記と全く同じ方法で電極基板３を作製することができる。実施形態３の場合は上記のように各個別電極５上にＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜を形成するだけでよい。
【００５９】
キャビティ基板２は上記により作製された電極基板３にシリコン基板２００を陽極接合してから作製される。
【００６０】
まず、例えば厚さが２８０μｍのシリコン基板２００の片面全面に、例えば厚さが０．８μｍのボロン拡散層２０１を形成したシリコン基板２００を作製する（図１５のＳ６、図１７（ａ））。
なお、実施形態２の場合は、シリコン基板２００を熱酸化して基板全体に所望の厚さの熱酸化膜を形成する。
実施形態３の場合は、更に、シリコン基板２００の接合面側の熱酸化膜上にＤＬＣ膜をプラズマＣＶＤ法により所望の厚さで全面成膜する。その後、電極基板３との接合部３６に対応する領域を若干大きめにパターニングして、その領域のＤＬＣ膜部分をＯ2アッシングにより除去し、下地絶縁膜の熱酸化膜を露出させる。
実施形態４の場合は、シリコン基板２００の接合面側の表面全面に、ＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜をプラズマＣＶＤ法により所望の厚さで形成後、その上に上記のようにＤＬＣ膜を全面成膜し、さらに電極基板３との接合部３６に対応する領域を若干大きめにパターニングして、その領域のＤＬＣ膜部分をＯ2アッシングにより除去し、下地絶縁膜のＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜を露出させる。
【００６１】
次に、以上により作製されたシリコン基板２００を上記電極基板３上にアライメントして陽極接合する（図１５のＳ７、図１７（ｂ））。
ついで、この接合済みシリコン基板２００の表面全面を研磨加工して、厚さを例えば５０μｍ程度に薄くし（図１５のＳ８、図１７（ｃ））、さらにこのシリコン基板２００の表面全面をウエットエッチングによりライトエッチングして加工痕を除去する（図１５のＳ９）。
【００６２】
次に、薄板に加工された接合済みシリコン基板２００の表面にフォトリソグラフィーによってレジストパターニングを行い（図１５のＳ１０）、ウェットエッチングまたはドライエッチングによってインク流路溝を形成する（図１５のＳ１１）。これによって、吐出室２１となる凹部２２、リザーバ２３となる凹部２４および電極取り出し部３４となる凹部２７が形成される（図１７（ｄ））。その際、ボロン拡散層２０１の表面でエッチングストップがかかるので、振動板６の厚さを高精度に形成することができるとともに、表面荒れを防ぐことができる。
【００６３】
次に、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ドライエッチングにより、凹部２７の底部を除去して電極取り出し部３４を開口した後（図１７（ｅ））、静電アクチュエータの内部に付着している水分を除去する（図１５のＳ１２）。水分除去はこのシリコン基板を例えば真空チャンバ内に入れ、窒素雰囲気にして行う。そして、所要時間経過後、窒素雰囲気下でギャップ開放端部にエポキシ樹脂等の封止材３５を塗布して気密に封止する（図１５のＳ１３、図１７（ｆ））。このように静電アクチュエータ内部（ギャップ内）の付着水分を除去した後、気密封止することによって、静電アクチュエータの駆動耐久性を向上させることができる。
また、マイクロブラスト加工等により凹部２４の底部を貫通させてインク供給孔３３を形成する。さらに、インク流路溝の腐食を防止するため、このシリコン基板の表面にプラズマＣＶＤ法によりＴＥＯＳ−ＳｉＯ2膜からなるインク保護膜（図示せず）を形成する。また、シリコン基板上に金属からなる共通電極２６を形成する。
【００６４】
以上の工程を経て電極基板３に接合されたシリコン基板２００からキャビティ基板２が作製される。
その後、このキャビティ基板２の表面上に、予めノズル孔１１等が形成されたノズル基板１を接着により接合する（図１５のＳ１４、図１７（ｇ））。そして最後に、ダイシングにより個々のヘッドチップに切断すれば、上述したインクジェットヘッド１０の本体部が完成する（図１５のＳ１５）。
【００６５】
本実施形態のインクジェットヘッド１０の製造方法によれば、キャビティ基板２と電極基板３とは直接接合法により陽極接合されているため、接合強度を高い信頼性で保持することができるとともに、駆動耐久性および吐出性能に優れた静電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドを安価に製造することができる。
また、キャビティ基板２を、予め作製された電極基板３に接合した状態のシリコン基板２００から作製するものであるので、その電極基板３によりキャビティ基板２を支持した状態となるため、キャビティ基板２を薄板化しても、割れたり欠けたりすることがなく、ハンドリングが容易となる。したがって、キャビティ基板２を単独で製造する場合よりも歩留まりが向上する。
【００６６】
次に、実施形態５〜１１は、絶縁膜として、前述のいわゆるＨｉｇｈ−ｋ材を用いて静電アクチュエータの発生圧力を向上させる構成を示すものである。
【００６７】
実施形態５．
図１８は本発明の実施形態５に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図１９は図１８のＥ部の拡大断面図、図２０は図１８のｅ−ｅ拡大断面図である。
本実施形態５の静電アクチュエータ部４は、個別電極５側及び振動板６側共に絶縁膜７、７ａとして、例えばアルミナを使用する構成とするものである。ＤＬＣからなる表面保護膜８は個別電極５側のアルミナ膜の上に形成されている。
膜厚については、個別電極５側のアルミナ膜を４０ｎｍ、振動板６側のアルミナ膜を１００ｎｍ、表面保護膜８のＤＬＣ膜を５ｎｍとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００６８】
ここで、絶縁膜を有する静電アクチュエータの発生圧力について説明する。
駆動時における振動板６を吸引する静電圧力（発生圧力）Ｐは、静電エネルギーをＥ、振動板６の個別電極５に対する任意の位置をｘ、振動板６の面積をＳ、印加電圧をＶ、絶縁膜の厚さをｔ、真空中の誘電率をε0、絶縁膜の比誘電率をεrとすると、以下の式で表される。
【００６９】
【数１】
2008018706.tif 000003
【００７０】
また、振動板６の駆動時における平均圧力Ｐeは、振動板６が駆動していない時の振動板６から個別電極５までの距離（ギャップの距離）をｄとして、以下の式で表される。
【００７１】
【数２】
2008018706.tif 000004
【００７２】
そして、異なる材料の絶縁膜、例えばアルミナと酸化ハフニウムの２種類の材料よりなる絶縁膜を設けた場合の静電アクチュエータにおける平均圧力Ｐeは、アルミナの膜厚をｔ1、酸化ハフニウムの膜厚をｔ2、アルミナの比誘電率をε1、酸化ハフニウムの比誘電率をε2とすると、式（２）から式（３）を導くことができる。また、表面保護膜８のＤＬＣの膜厚をｔ3、比誘電率をε3とすると、式（３ａ）となる。
【００７３】
【数３】
2008018706.tif 000005
【００７４】
上記の式（２）から、絶縁膜の比誘電率が大きいほど、あるいは絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比（ｔ／ε）が小さいほど、平均圧力Ｐeが高くなることが分かる。従って、酸化シリコンより比誘電率の高いＨｉｇｈ−ｋ材を絶縁膜として適用すれば、静電アクチュエータにおける発生圧力を高くすることができる。
また、絶縁膜としてＨｉｇｈ−ｋ材を適用したインクジェットヘッド１０の場合、振動板６の面積を小さくしてもインク滴の吐出に必要なパワーを得ることが可能となる。このため、インクジェットヘッド１０において振動板６の幅を小さくして、吐出室２１のピッチ、すなわちノズル１１のピットを小さくすることにより解像度を上げることができ、より高精細な印刷を高速で行うことのできるインクジェットヘッド１０を得ることができる。さらに振動板６の長さを短くすることにより、インク流路における応答性を向上して駆動周波数を上げることができ、より高速の印刷を行うことが可能となる。
また例えば、絶縁膜７、７ａの比誘電率を全体として２倍にすれば、絶縁膜７、７ａの厚さを２倍にしてもほぼ同じ発生圧力が得られるため、静電アクチュエータにおけるＴＤＤＢ（Time Depend Dielectric Breakdown、長時間の絶縁破壊強度）、ＴＺＤＢ（Time Zero Dielectric Breakdown、瞬間における絶縁破壊強度）等の耐絶縁破壊強度をほぼ２倍にできることが分かる。
【００７５】
表１に、本発明の実施形態１〜１１において適用する各種絶縁膜、表面保護膜の特性を示す。表１から、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）と酸化ハフニウム（ＨｆＯ2）は共に比誘電率が酸化シリコン（ＳｉＯ2）に比べて非常に大きい。従って、絶縁膜として、アルミナや酸化ハフニウム等の高誘電材料を使用すれば、静電アクチュエータの発生圧力を向上させることが可能となる。
【００７６】
【表１】
2008018706.tif 000006
【００７７】
また、上記の式(２)、式(３)から、静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータは、絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比（ｔ／ε）、絶縁膜が複数種類の場合は絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比の和（ｔ1/ε1＋ｔ2/ε2）であることから、このパラメータを計算した値を表２に示す。
【００７８】
【表２】
2008018706.tif 000007
表２は、従来例と実施形態５の場合を示すものである。表２中、ｔ、εの各添え字の１はアルミナ、添え字２はＤＬＣを表す。従来例は、絶縁膜として酸化シリコンのみを１１０ｎｍの厚さで形成したものであり、実施形態５は、上記のように個別電極５側のアルミナ膜が４０ｎｍ、振動板６側のアルミナ膜が１００ｎｍで、アルミナ膜の膜厚は計１４０ｎｍである。また、表面保護膜８のＤＬＣ膜の膜厚は５ｎｍである。なお、実施形態５以下において、比誘電率は、酸化シリコンを３．８、アルミナを７．８、酸化ハフニウムを１８．０、ＤＬＣを４．０として計算した。
【００７９】
本実施形態５の静電アクチュエータは、前述のように、個別電極５側及び振動板６側共に絶縁膜７、７ａとして、高誘電材料のアルミナ膜を形成した構成であるため、従来のシリコン酸化膜のみを設けた静電アクチュエータと比較すると、以下のような効果がある。
（１）アクチュエータの発生圧力が向上する。
高誘電材料のアルミナを使用することで、表２のようにｔ／εの値を小さくできるため、アクチュエータの発生圧力を向上させることができる。
（２）絶縁耐圧を確保できる。
アルミナ膜が十分な厚みで設けられているため、必要な絶縁耐圧を確保することができる。
（３）接合強度を確保できる。
アルミナ膜をシリコン基板の接合面に形成することで、アクチュエータとして最低限必要な接合強度を確保することができる。
（４）駆動耐久性が向上する。
ＤＬＣ膜を表面保護膜として用いることで駆動耐久性を大幅に向上させることができる。
【００８０】
また、ＤＬＣ膜を形成する場合は、本実施形態５のように、電極基板３を構成するガラス基板上に形成するほうが望ましい。その理由としては以下の２つがあげられる。
（ａ）ＤＬＣ膜は接合強度が低いため、キャビティ基板２と電極基板３(ガラス基板)との接合部分のＤＬＣ膜を除去する必要がある。ＤＬＣ膜の除去の際はパターニングが必要であり、ガラス基板側にＤＬＣ膜を形成したほうがパターニングが容易で、より確実、簡便に除去できるからである。
（ｂ）ＤＬＣ膜は膜応力が高いため、薄膜の振動板側にＤＬＣ膜を形成すると、振動板が撓み、振動板当接に必要な当接電圧を印加しても、部分的に当接しない場合があるためである。一方、ガラス基板側にＤＬＣ膜を形成する場合、絶縁膜、ＩＴＯ膜の下は厚いガラスであるため、振動板側にＤＬＣ膜を形成する場合に比べて、応力の影響を受けにくい。
【００８１】
上記（ａ）についてさらに説明すると、例えば振動板側にＤＬＣ膜を形成した場合、接合部分のＤＬＣ膜を完全に除去するためには、非常に高精度のパターニングが必要である。仮に接合部の面積より狭い範囲でしかＤＬＣ膜を除去できなかった場合、わずかに除去できなかったＤＬＣ膜により、アクチュエータの接合強度が部分的に低下する可能性がある。
また、接合部の面積より広い範囲でＤＬＣ膜を除去した場合、相手側の個別電極表面に直接接触する絶縁膜露出部分が生じる可能性があり、振動板の応力集中等により局所的に寿命が低下する可能性がある。
一方、ガラス基板側にＤＬＣ膜を形成した場合、接合部分のＤＬＣ膜を完全に除去するためにはパターニングによる完全除去を行えばよく、しかも個別電極部分は表面より下がった低い位置に設けられているためＤＬＣ膜の除去は容易である。そのため、より確実、簡便にアクチュエータの接合強度を確保することができる。
従って、ＤＬＣ膜を表面保護膜として使用する場合は、ＤＬＣ膜をガラス基板側に形成することが望ましい。
また、ＤＬＣ膜は実施形態１以下のそれぞれの図面に示されるように、個々の個別電極５の対向面における絶縁膜７の表面、または／および、個々の振動板６の対向面における第２の絶縁膜７ａの表面に、それぞれ個別に形成される。
【００８２】
実施形態６．
図２１は本発明の実施形態６に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図２２は図２１のＦ部の拡大断面図、図２３は図２１のｆ−ｆ拡大断面図である。
本実施形態６の静電アクチュエータ部４は、実施形態５と同様の絶縁構造であり、個別電極５側及び振動板６側共に絶縁膜７、７ａとして、アルミナを使用するものである。ＤＬＣからなる表面保護膜８は振動板６側のアルミナ膜の上に形成されている。
膜厚については、実施形態５と同じであり、個別電極５側のアルミナ膜を４０ｎｍ、振動板６側のアルミナ膜を１００ｎｍ、表面保護膜８のＤＬＣ膜を５ｎｍとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００８３】
本実施形態６の静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータ（絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比）を計算した値は上記の表２のとおりである。
従って、本実施形態６は、アクチュエータの発生圧力、絶縁耐圧、接合強度、及び駆動耐久性について、実施形態５と同じ効果が得られる。
振動板側にＤＬＣを設けるメリットとしては、シリコンはガラスに対し、より平滑な膜を、面内に渡り均一な状態で形成することができ、その結果ウエハ内のアクチュエータ特性のばらつきを抑えることができるという点がある。また当接電圧の低電圧化を狙い振動板を薄板化した場合には、振動板側に応力の大きいＤＬＣを設けることで、振動板の離脱に必要な復元力を得やすく、アクチュエータを低電圧駆動できるというメリットもある。
【００８４】
実施形態７．
図２４は本発明の実施形態７に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図２５は図２４のＨ部の拡大断面図、図２６は図２４のｈ−ｈ拡大断面図である。
本実施形態７の静電アクチュエータ部４は、振動板６側の第２の絶縁膜７ａとして、シリコンの熱酸化膜（ＳｉＯ2膜）を形成するものである。個別電極５側の絶縁膜７は実施形態５と同様にアルミナ膜を形成し、更にその上にＤＬＣからなる表面保護膜８を形成する。
膜厚については、個別電極５側のアルミナ膜を４０ｎｍ、振動板６側のシリコン熱酸化膜を８０ｎｍ、表面保護膜のＤＬＣ膜を５ｎｍとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００８５】
本実施形態７の静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータ（絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比）を計算した値を表３に示す。表３中、ｔ、εの各添え字の１は酸化シリコン、添え字２はアルミナ、添え字３はＤＬＣを表す。従来例は表２と同じである。
【００８６】
【表３】
2008018706.tif 000008
【００８７】
本実施形態７の静電アクチュエータは、個別電極５側の絶縁膜７がアルミナ膜で形成されているので、実施形態５と同様にアクチュエータの発生圧力を向上させることができる。
絶縁耐圧については、絶縁耐圧に優れたシリコン熱酸化膜が十分な厚みで設けられているため、必要な絶縁耐圧を確保することが可能である。
接合強度については、酸化シリコンどうしの接合となるため、従来の静電アクチュエータと同等の接合強度を確保することができる。
駆動耐久性については、表面保護膜としてＤＬＣを用いているため実施形態５と同様に駆動耐久性を大幅に向上させることできる。
【００８８】
実施形態８．
図２７は本発明の実施形態８に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図２８は図２７のＩ部の拡大断面図、図２９は図２７のｉ−ｉ拡大断面図である。
本実施形態８の静電アクチュエータ部４は、実施形態７と同様の絶縁構造であり、振動板６側の第２の絶縁膜７ａをシリコン熱酸化膜（ＳｉＯ2膜）で形成し、個別電極５側の絶縁膜７をアルミナ膜で形成するものである。ＤＬＣからなる表面保護膜８は振動板６側のシリコン熱酸化膜の上に形成されている。
膜厚については、実施形態７と同じであり、個別電極５側のアルミナ膜を４０ｎｍ、振動板６側のシリコン熱酸化膜を８０ｎｍ、表面保護膜のＤＬＣ膜を５ｎｍとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００８９】
本実施形態８の静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータ（絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比）を計算した値は上記の表３のとおりである。
従って、本実施形態８は、アクチュエータの発生圧力、絶縁耐圧、接合強度、及び駆動耐久性について、実施形態７と同じ効果が得られる。
振動板側にＤＬＣを設けるメリットとしては、シリコンはガラスに対し、より平滑な膜を、面内に渡り均一な状態で形成することができ、その結果ウエハ内のアクチュエータ特性のばらつきを抑えることができるという点がある。また当接電圧の低電圧化を狙い振動板を薄板化した場合には、振動板側に応力の大きいＤＬＣを設けることで、振動板の離脱に必要な復元力を得やすく、アクチュエータを低電圧駆動できるというメリットもある。
【００９０】
実施形態９．
図３０は本発明の実施形態９に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図３１は図３０のＪ部の拡大断面図、図３２は図３０のｊ−ｊ拡大断面図である。
本実施形態９の静電アクチュエータ部４は、個別電極５側の絶縁膜７として、酸化ハフニウムを使用し、振動板６側の第２の絶縁膜７ａとして、アルミナを使用するものである。ＤＬＣからなる表面保護膜８は個別電極５側の酸化ハフニウム膜上に形成されている。
膜厚については、個別電極５側の酸化ハフニウム膜を４０ｎｍ、振動板６側のアルミナ膜を１００ｎｍ、表面保護膜のＤＬＣ膜を５ｎｍとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００９１】
本実施形態９の静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータ（絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比）を計算した値を表４に示す。表４中、ｔ、εの各添え字の１はアルミナ、添え字２は酸化ハフニウム、添え字３はＤＬＣを表す。従来例は表２と同じである。
【００９２】
【表４】
2008018706.tif 000009
【００９３】
本実施形態９の静電アクチュエータは、個別電極５側の絶縁膜７が酸化ハフニウム膜で形成され、振動板６側の第２の絶縁膜７ａがアルミナ膜で形成されているので、表４に示すようにｔ／εの値を非常に小さくできるため、アクチュエータの発生圧力をより一層向上させることができる。
絶縁耐圧については、絶縁耐圧が比較的よいアルミナ膜が十分な厚みで設けられているため、必要な絶縁耐圧を確保することが可能である。
接合強度については、接合部がアルミナ膜であるため、アクチュエータとして最低限必要な接合強度を確保できる。
駆動耐久性については、表面保護膜としてＤＬＣを用いているため実施形態５と同様に駆動耐久性を大幅に向上させることができる。
【００９４】
実施形態１０．
図３３は本発明の実施形態１０に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図３４は図３３のＫ部の拡大断面図、図３５は図３３のｋ−ｋ拡大断面図である。
本実施形態１０の静電アクチュエータ部４は、個別電極５側の絶縁膜７として、酸化ハフニウム膜を使用し、振動板６側の第２の絶縁膜７ａとして、シリコン熱酸化膜を使用するものである。ＤＬＣからなる表面保護膜８、８ａは個別電極５側及び振動板６側の両方の絶縁膜上に形成されている。
膜厚については、個別電極５側の酸化ハフニウム膜を４０ｎｍ、振動板６側のシリコン熱酸化膜を９０ｎｍ、表面保護膜のＤＬＣ膜を５ｎｍずつとしている、ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００９５】
本実施形態１０の静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータ（絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比）を計算した値を表５に示す。表５中、ｔ、εの各添え字の１は酸化シリコン、添え字２は酸化ハフニウム、添え字３はＤＬＣを表す。従来例は表２と同じである。
【００９６】
【表５】
2008018706.tif 000010
【００９７】
本実施形態１０の静電アクチュエータの場合、とくにＤＬＣからなる表面保護膜８、８ａが両方の絶縁膜７、７ａ上に形成されているので、接触帯電の現象がほとんど問題なく軽減される結果、駆動耐久性が著しく向上する効果がある。
アクチュエータの発生圧力、絶縁耐圧及び接合強度については、実施形態７と同様の効果がある。
【００９８】
実施形態１１．
図３６は本発明の実施形態１１に係るインクジェットヘッド１０の概略断面図、図３７は図３６のＭ部の拡大断面図、図３８は図３６のｍ−ｍ拡大断面図である。
本実施形態１１の静電アクチュエータ部４は、個別電極５側の絶縁膜７として、酸化ハフニウム膜を使用し、振動板６側の第２の絶縁膜７ａとして、アルミナ膜を使用するものである。つまり、本実施形態１１では、実施形態９の絶縁構造に、ＤＬＣからなる表面保護膜８、８ａを個別電極５側及び振動板６側の両方の絶縁膜上に形成する構成とするものである。
振動板の対向面に形成された表面保護膜が、個別電極の対向面に形成された表面保護膜と同種のＤＬＣであるため、アクチュエータの駆動による接触帯電を伴う、アクチュエータの帯電量増加を最低限に抑えることが可能となり、アクチュエータの駆動耐久性が向上する。
膜厚については、個別電極５側の酸化ハフニウム膜を４０ｎｍ、振動板６側のアルミナ膜を１２０ｎｍ、表面保護膜のＤＬＣ膜を５ｎｍずつとしている。ギャップＧの距離は２００ｎｍで、個別電極５は１００ｎｍの厚さである。
【００９９】
本実施形態１１の静電アクチュエータの発生圧力の向上に関係するパラメータ（絶縁膜の厚さに対する比誘電率の比）を計算した値を表６に示す。表６中、ｔ、εの各添え字の１はアルミナ、添え字２は酸化ハフニウム、添え字３はＤＬＣを表す。従来例は表２と同じである。
【０１００】
【表６】
2008018706.tif 000011
【０１０１】
本実施形態１１の静電アクチュエータの場合も、ＤＬＣからなる表面保護膜８、８ａが両方の絶縁膜７、７ａ上に形成されているので、駆動耐久性が特に大幅に向上する。
アクチュエータの発生圧力、絶縁耐圧及び接合強度については、実施形態９と同様の効果がある。
【０１０２】
以上の実施形態５〜１１では、個別電極５側及び振動板６側の少なくとも一方が、Ｈｉｇｈ−ｋ材からなる絶縁膜とその上にＤＬＣからなる表面保護膜を設けた構成であるので、アクチュエータの発生圧力を低下させずに、駆動耐久性を向上させることができるので、実施形態１〜４に示したシリコン酸化膜とＤＬＣを組み合わせた構成よりも更によい性能を発揮できる。
【０１０３】
次に、上記の実施形態５における電極基板３の別の製造方法を図３９に示す。実施形態５〜１１におけるインクジェットヘッド１０の製造方法は基本的に図１７と同じであるので、図１７を用いて概要を説明する。
図３９において、（ａ）の個別電極５の製造工程は図１６(ａ)とほぼ同じである。そして、図３９(ｂ）に示すように、個別電極５側の絶縁膜７として、ガラス基板３００の接合面側の表面全体に、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）スパッタ法により、アルミナ膜を所望の厚みで形成する。ついで、このアルミナ膜の上に、トルエンガスを原料ガスに用いた平行平板型ＲＦ−ＣＶＤ法により、所望の厚みのＤＬＣ膜を全面成膜する。
【０１０４】
次に、図３９(ｃ）に示すように、ガラス基板３００の接合部３６及び個別電極５の端子部５ａに対応する部分のみをパターニングして、その部分のＤＬＣ膜をＯ2アッシングにより除去する。ＤＬＣ膜除去後、更にその部分のアルミナ膜をＣＨＦ3によるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）ドライエッチングにより除去する。その後、ブラスト加工等によってインク供給孔３３となる孔部３３ａを形成する。
以上により、実施形態５の電極基板３を作製することができる。
【０１０５】
なお、実施形態７の場合は上記と同じ方法でよく、実施形態６及び実施形態８の場合は個別電極５側にアルミナ膜を形成するだけでよい。また、実施形態９〜１１の場合は上記同じ方法により個別電極５側に酸化ハフニウム膜を形成し、更にその上に表面保護膜としてＤＬＣ膜を形成する。
以上により、実施形態６〜１１の電極基板３を作製することができる。
【０１０６】
キャビティ基板２の製造においては、実施形態５及び実施形態９の場合、図１４(ａ)に示したシリコン基板２００のボロン拡散層２０１の下面にＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）スパッタ法により、アルミナ膜を全面成膜すればよい。
実施形態６及び実施形態１１の場合は、ボロン拡散層２０１の下面にアルミナ膜を全面成膜後、その上にＤＬＣ膜を全面成膜し、更に接合部３６に対応する領域を若干大きめにパターニングして、その領域のＤＬＣ膜部分をＯ2アッシングにより除去する。
実施形態７の場合は、ボロン拡散層２０１を形成後、シリコン基板２００全体を熱酸化すればよい。
実施形態８及び実施形態１０の場合は、上記によりシリコン基板２００を熱酸化後、接合面側のシリコン熱酸化膜の上にＤＬＣ膜を全面成膜し、更に接合部３６に対応する領域を若干大きめにパターニングして、その領域のＤＬＣ膜部分をＯ2アッシングにより除去する。
その後は、図１４(ｂ)〜（ｇ）に示した工程を経て各実施形態５〜１１のインクジェットヘッド１０の本体部を製造することができる。
【０１０７】
以上の実施形態では、静電アクチュエータおよびインクジェットヘッド、ならびにこれらの製造方法について述べたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の思想の範囲内で種々変更することができる。例えば、本発明の静電アクチュエータは、光スイッチやミラーデバイス、マイクロポンプ、レーザプリンタのレーザ操作ミラーの駆動部などにも利用することができる。また、ノズル孔より吐出される液状材料を変更することにより、インクジェットプリンタのほか、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。
【０１０８】
例えば、図４０は本発明のインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタの概要を示すものである。
このインクジェットプリンタ５００は、記録紙５０１を副走査方向Ｙに向けて搬送するプラテン５０２と、このプラテン５０２にインクノズル面が対峙しているインクジェットヘッド１０と、このインクジェットヘッド１０を主走査方向Ｘに向けて往復移動させるためのキャリッジ５０３と、インクジェットヘッド１０の各インクノズルにインクを供給するインクタンク５０４とを有している。
したがって、高解像度、高速駆動のインクジェットプリンタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図２】組立状態における図１の略右半分の概略構成を示すインクジェットヘッドの断面図。
【図３】図２のＡ部の拡大断面。
【図４】図２のａ−ａ拡大断面図。
【図５】図２のインクジェットヘッドの上面図。
【図６】本発明の実施形態２に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図７】図６のＢ部の拡大断面図。
【図８】図６のｂ−ｂ拡大断面図。
【図９】本発明の実施形態３に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図１０】図９のＣ部の拡大断面図。
【図１１】図９のｃ−ｃ拡大断面図。
【図１２】本発明の実施形態４に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図１３】図１２のＤ部の拡大断面図。
【図１４】図１２のｄ−ｄ拡大断面図。
【図１５】インクジェットヘッドの製造工程の概略の流れを示すフローチャート。
【図１６】電極基板の製造工程の概要を示す断面図。
【図１７】インクジェットヘッドの製造工程の概要を示す断面図。
【図１８】本発明の実施形態５に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図１９】図１８のＥ部の拡大断面図。
【図２０】図１８のｅ−ｅ拡大断面図。
【図２１】本発明の実施形態６に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図２２】図２１のＦ部の拡大断面図。
【図２３】図２１のｆ−ｆ拡大断面図。
【図２４】本発明の実施形態７に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図２５】図２４のＨ部の拡大断面図。
【図２６】図２４のｈ−ｈ拡大断面図。
【図２７】本発明の実施形態８に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図２８】図２７のＩ部の拡大断面図。
【図２９】図２７のｉ−ｉ拡大断面図。
【図３０】本発明の実施形態９に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図３１】図３０のＪ部の拡大断面図。
【図３２】図３０のｊ−ｊ拡大断面図。
【図３３】本発明の実施形態１０に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図３４】図３３のＫ部の拡大断面図。
【図３５】図３３のｋ−ｋ拡大断面図。
【図３６】本発明の実施形態１１に係るインクジェットヘッドの概略断面図。
【図３７】図３６のＭ部の拡大断面図。
【図３８】図３６のｍ−ｍ拡大断面図。
【図３９】電極基板の別の製造工程の概要を示す断面図。
【図４０】本発明のインクジェットヘッドを適用したインクジェットプリンタの一例を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【０１１０】
１  ノズル基板、２  キャビティ基板、３  電極基板、４  静電アクチュエータ部、５  個別電極（固定電極）、６  振動板（可動電極）、７  絶縁膜、７ａ  第２の絶縁膜、８  表面保護膜、８ａ  第２の表面保護膜、９  駆動制御回路（駆動手段）、１０  インクジェットヘッド、１１  ノズル孔、１２  オリフィス、１３  ダイヤフラム部、２１  吐出室、２３  リザーバ、２６  共通電極、２７  シリコン酸化膜、３２  凹部、３３  インク供給孔、３４  電極取り出し部、３５  封止材、３６  接合部、２００  シリコン基板、３００  ガラス基板、５００  インクジェットプリンタ。
【図１】
2008018706.tif 000012
【図２】
2008018706.tif 000013
【図３】
2008018706.tif 000014
【図４】
2008018706.tif 000015
【図５】
2008018706.tif 000016
【図６】
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【図７】
2008018706.tif 000018
【図８】
2008018706.tif 000019
【図９】
2008018706.tif 000020
【図１０】
2008018706.tif 000021
【図１１】
2008018706.tif 000022
【図１２】
2008018706.tif 000023
【図１３】
2008018706.tif 000024
【図１４】
2008018706.tif 000025
【図１５】
2008018706.tif 000026
【図１６】
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【図１７】
2008018706.tif 000028
【図１８】
2008018706.tif 000029
【図１９】
2008018706.tif 000030
【図２０】
2008018706.tif 000031
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
2008018706.tif 000051