(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部分となる振動板と、この振動板に対向する電極とを備え、前記振動板を静電力で変形させる静電型アクチュエータにおいて、前記振動板と同じメンブレンで１つの壁面が形成されている密閉空室を有することを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記メンブレンの固定端幅が前記密閉空室の幅で規定されていることを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記振動板及び／又は振動板を形成する筐体が（１１０）面方位のシリコン基板から形成されていることを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の静電型アクチュエータにおいて、前記メンブレンの固定端幅が異なる１又は複数の前記密閉空室を設けたことを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の静電型アクチュエータにおいて、前記メンブレンを形成する筐体の幅が駆動ビットの側壁間の幅と同じであることを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の静電型アクチュエータにおいて、前記密閉空室内の密閉圧力が１気圧より低いことを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項７】
請求項６に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記密閉空室内の密閉圧力が１／１００気圧以下であることを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の静電型アクチュエータにおいて、前記密閉空間のギャップ長がメンブレンの厚さと略同等以下であることを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項９】
インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧液室と、この加圧液室の壁面を形成する振動板及びこの振動板に対向する電極とを有する静電型アクチュエータとを備え、前記振動板を静電力で変形させて前記ノズルからインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいて、前記静電型アクチュエータが前記請求項１乃至８のいずれかに記載の静電型アクチュエータであることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載のインクジェットヘッドを搭載していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は静電型アクチュエータ及びインクジェットヘッド、画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において使用するインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧液室（液室、加圧室、圧力室、吐出室、インク流路等とも称される。）と、加圧液室の壁面を形成する振動板及びこの振動板に対向する電極とを有する静電型アクチュエータとを備え、振動板を静電力で変形させることで加圧液室内インクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる静電型インクジェットヘッドがある。
【０００３】
また、振動板を可動部分する静電型アクチュエータは、インクジェットヘッド以外にも、マイクロ静電ポンプ、マイクロリレー、光スイッチ、マイクロスイッチ（マイクロリレー）、マルチ光学レンズのアクチュエータなどにも用いられる。
【０００４】
従来の静電型インクジェットヘッドとして、例えば特開平６−７１８８２号公報に記載されているように、液室の壁面を形成する振動板と電極とを平行に配置し（これにより形成されるギャップを「平行ギャップ」と称する。）したもの、特開平９−３９２３５号公報に記載されているように、振動板と電極との間にギャップを設け、且つ、電極を階段状に配置することでギャップ寸法が段階的に変化するようにしたもの、或いは、特開平９−１９３３７５号公報に記載されているように振動板に対して電極を斜めに傾斜させて配置することで振動板と電極との間のギャップの断面形状が振動板側の面（辺）と電極側の面（辺）とで少なくとも一部が非平行になる（このようなギャップを「非平行ギャップ」と称する。）ようにしたものも知られている。
【０００５】
このような静電型インクジェットヘッド（静電型アクチュエータも同様）においては、振動板と電極との間に形成されるギャップを高精度に形成することはもとより、振動板の剛性も高精度に作製・維持しなければならない。振動板の剛性は振動板材料のヤング率、内部応力、振動板厚によってほぼ決まるが、特に振動板厚のバラツキによる影響が大きい。
【０００６】
そこで、上述した従来のインクジェットヘッドにおいては、振動板厚を高精度に作製するため、シリコン（１１０）基板にボロン拡散層を形成し、アルカリエッチングストップ（一般にボロンストップ法と呼ばれる）によりボロン拡散層からなる振動板を形成するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したボロン拡散層によるエッチングストップ技術を用いて振動板を形成しても、厚さ５μm程度以下、より具体的には厚さ２μm程度の振動板を数％以下の厚さバラツキで高歩留まりで生産することは容易でない。
【０００８】
このように振動板を有するアクチュエータにおいて振動板厚にバラツキが生じると、例えばインクジェットヘッドにおいては、インク滴吐出体積やインク滴速度などの噴射特性にバラツキが生じ、インク着弾位置がバラついたりして、画像品質が低下することになる。
【０００９】
本発明者らは従来の単に「バラツキを極力抑える」という観点ではなく、「バラツキを検出して回路的に補正する」という観点からの検討が不可欠であると認識して本発明を完成するに至ったものであり、本発明は、上記の課題解決するため、不良アクチュエータの排除、適切な回路補正値の設定による特性バラツキの低減が可能で、歩留まりを向上できる静電型アクチュエータ及びインクジェットヘッド、同ヘッドを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る静電型アクチュエータは、可動部分となる振動板と同じメンブレンで１つの壁面が形成されている密閉空室を有する構成としたものである。
【００１１】
ここで、メンブレンの固定端幅が密閉空室の幅で規定されていることが好ましい。また、振動板及び／又は振動板を形成する筐体が（１１０）面方位のシリコン基板から形成されていることが好ましい。さらに、メンブレンの固定端幅が異なる１又は複数の密閉空室を設けることが好ましい。
【００１２】
また、メンブレンを形成する筐体の幅が駆動ビットの側壁間の幅と同じであることが好ましい。さらに、密閉空室内の密閉圧力が１気圧より低いことが好ましく、この場合より好ましくは密閉空室内の密閉圧力を１／１００気圧以下にする。さらにまた、密閉空間のギャップ長がメンブレンの厚さと略同等以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係るインクジェットヘッドは、本発明に係る静電型アクチュエータを備えたものである。本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。なお、図１は同実施形態に係るインクジェットヘッドの上面概略図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う振動板長手方向の断面説明図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿う振動板短手方向の断面説明図、図４は図１のＣ−Ｃ線に沿う振動板短手方向の断面説明図である。
【００１５】
このインクジェットヘッドは、振動板基板１と、ベース基板２と、ノズル板４とを備えており、これらによりインク滴を吐出する複数のノズル５が連通する加圧液室６、加圧液室６に流体抵抗部７を介してインクを供給する共通液室８などを形成し、インクはベース基板２に形成した裏面流路（インク供給路）９から供給されて、共通液室８、流体抵抗部７、加圧液室６を経て、ノズル５より液滴として噴射される。
【００１６】
振動板基板１には加圧液室６となる凹部、加圧液室６の壁面である底面を形成する振動板１０、共通液室８を形成する開口部などを設けている。この振動板基板１は結晶面方位（１１０）のシリコン基板から形成している。
【００１７】
この振動板基板１は、例えば、シリコン基板を酸化膜を介して接合したＳＯＩ基板を用いて形成することができる。この場合、液室６となる凹部をＫＯＨ水溶液などのエッチング液を用いて異方性エッチングすることにより、酸化膜層をエッチストップ層として振動板１０を形成できる。すなわち、振動板基板１は振動板１０を形成する筐体である。
【００１８】
また、シリコン基板に高濃度Ｐ型不純物拡散層、例えばボロン拡散層を形成し、このボロン拡散層をエッチングストップ層としてエッチストップ（以下、ボロンストップという）することによれば振動板１０をより高精度に形成することができる。
【００１９】
なお、数μｍ以下の活性層を有するＳＯＩ基板はすでに市販されているが、静電型で駆動するインクジェットで使用するに至っては、その仕様値にはまだ厳しいものがある。例えば、活性層２μｍの基板の場合、そのバラツキ仕様値は±０．５μｍ程度以下である。もちろん、歩留まりコストを考慮しない場合にはこの限りではない。これに対し、ボロンストップの方法を用いた場合には、たとえば２μｍ±０．１〜０．２μｍ程度、或いはそれ以下の制御が可能であり、現状ではボロンストップの方法のほうが薄膜振動板を高精度に形成する方法として有利な方法といえる。
【００２０】
ベース基板２にはシリコン基板を用いて熱酸化法などにより熱酸化膜２ａを形成し、この酸化膜２ａに静電ギャップの彫り込み１４を形成し、この彫り込み部１４底面に、振動板１０に所定の静電ギャップ１６をおいて対向する電極１５を配置して、振動板１０と電極とで静電型アクチュエータを構成している。また、電極１５の表面には保護絶縁膜１７が形成され、更に電極１５は電極取り出し部（以下、ＰＡＤコンタクト部と称す）１８まで延設している。なお、彫り込み部１４間の部分などが振動板基板１と接合するためのギャップスペーサ部となる。
【００２１】
ここでは、電極１５をＴｉＮ層で、保護絶縁膜１７をプラズマ酸化膜で形成しているが、これに限らず、電極１５として金、或いは、通常半導体素子の形成プロセスで一般的に用いられるＡｌ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料や、Ｔｉ、Ｗ等の高融点金属などを、保護絶縁膜１７として、プラズマ窒化膜、スパッタ系絶縁膜、或いはそれらの積層膜等を用いることもできる。
【００２２】
そして、このインクジェットヘッドでは、振動板基板１に加圧液室６となる凹部と同様な方法で加圧液室６の幅（駆動ビットの側壁の幅）と略同じ幅の振動板剛性評価用の彫り込み部６ｍを形成している。また、ベース基板２には静電ギャップの彫り込み部１４と同様な方法で振動板剛性評価用の彫り込み部１４ｍを形成している。この彫り込み部１４ｍの上面には駆動ビットの振動板１０と同等のメンブレン１０ｍが配されている。これにより、可動部分となる振動板１０と同じメンブレン１０ｍで１つの壁面が形成されている評価用パターンとなる密閉空室２０を形成している。
【００２３】
また、ベース基板２にはこのベース基板２の電位をとるための彫り込み部１４ｇを形成し、この彫り込み部１４ｇにはベース基板２に電気的に接続した取り出し電極１５ｇ及びその絶縁保護膜１７ｇを形成し、電極１５ｇはベース基板２の電極取り出し部１８ｇまで延設している。
【００２４】
なお、図中ではギャップ１６の彫り込み部１４等を顕著に図示しているが、実際のディメンジョンは、たとえば、振動板１０の厚さ２μm、振動板１０の幅１２５μｍ、振動板１０の長さ８００μｍ、静電ギャップ１６の深さ０．２μｍ、電極１５の厚さ０．１５μｍ、電極１５の保護絶縁膜１７の厚さ０．２μｍ、ギャップスぺーサの幅（直接接合される領域の幅）４４μｍであり、図の印象とはかなり異なる。
【００２５】
また、ノズル５を有するノズル板４は、金属層、或いは金属層と高分子層あるいは樹脂部材とを接合した積層部材、或いは、樹脂部材、或いは、ニッケル電鋳などで形成されている。このノズル面（吐出方向の表面：吐出面）には、インクとの撥水性を確保するため、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。
【００２６】
ここで、振動板基板１とベース基板２（より具体的には絶縁膜２a）間の接合はシリコンの直接接合（ＤＢ：Silicon Direct-Bonding）なる方法を用いている。振動板基板１とノズル板４との接合は耐インク性のある接着剤で行っている。
【００２７】
このように構成したインクジェットヘッドにおいては、振動板１０を共通電極とし、電極１５を個別電極として、振動板１０と電極１５との間に駆動電圧を印加することによって、振動板１０と電極１５との間に発生する静電力によって振動板１０が電極１５側に変形変位し、この状態から振動板１０と電極１５間の電荷を放電させる（駆動電圧を０にする）ことによって振動板１０が復帰変形して、液室６の内容積（体積）／圧力が変化し、ノズル５からインク滴が吐出される。
【００２８】
次に、この第１実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程について図５及び図６を参照して説明する。
先ず、図５（ａ）に示すように、ベース基板２と個別電極となる電極１５との間の絶縁を図るためのベース酸化膜２ａを形成する。ここでは、膜厚０．５〜２．０μｍ程度の熱酸化膜を形成したが、酸化膜種はこれに限定されるものではない。また、上記膜厚は電極間の容量カップリングを減らすため、比較的厚い方が好ましいが、各ビットの静電容量や抵抗、これを駆動するドライバー容量、電圧で適宜設定されるもので、これに限るものではない。
【００２９】
次に、基板電位をとるためのコンタクトホール１４chを開口する。
【００３０】
そして、同図（ｂ）に示すように、上記酸化膜２a上に、静電ギャップのための彫り込み部１４、評価用パターンとなる空室２０を形成するための彫り込み部１４ｍ、基板電位取り出し用の彫り込み部１４ｇを形成する。これらの各彫り込み部１４、１４ｍ、１４ｇは同時に形成することから、彫り込み量は、所望の静電ギャップ量に電極１５の厚さ、電極保護膜１７の厚さ加えた量となる。
【００３１】
次に、同図（ｃ）に示すように、ベース基板２の酸化膜２a上にＴｉＮ膜からなる電極１５、プラズマ酸化膜からなる電極保護膜１７を形成する。ここで、酸化膜表面２ｓは、振動板基板１との接合面になるため、ドライエッチング等にさらされないような配慮がなされている。なお、電極材料はＴｉＮに限るものではないが、振動板基板１との接合を高温で行うため、高融点材料であることが好ましい。
【００３２】
このとき、電極１５及び電極保護膜１７とともに、基板電位をとるための電極１５ｇ及び電極保護膜１７ｇも同時に形成する。評価用の彫り込み部１４ｍの部分には、本実施形態では電極を形成していない。
【００３３】
次に、同図（ｄ）に示すように、シリコン基板に所望深さのボロン拡散層１０ｓを形成した振動板基板１と上記ベース基板２をシリコン直接接合法により接合する。具体的には、両基板をアンモニア過水処理及び／又は硫酸過水処理（親水化処理）し、所定の時間内に減圧下（真空状態）でプリ接合して、窒素中（大気圧）で７００〜１１００℃程度で焼成する。所望の要領でプリ接合した場合には、焼成時に大気圧に戻しても、前述の彫り込み部１４、１４ｍ、１４ｇが大気圧に戻ることはない。
【００３４】
次いで、図６（ａ）に示すように、シリコン窒化膜でアルカリエッチングマスクを形成してアルカリエッチングを行い、所望の加圧液室６、評価用彫り込み部６ｍ、振動板１０、評価用メンブレン１０ｍを得る。ここでは、振動板基板１として結晶面方位（１１０）のシリコン基板を用いて、１０wt％〜３０wt％程度のＫＯＨ液にて異方性エッチングをしている。異方性エッチングの際のマスクは、減圧ＣＶＤ或いはプラズマＣＶＤによる窒化膜、或いは酸化膜と前記窒化膜の積層膜をＩＲアライメントによるパターニングで形成している。
【００３５】
その後、同図（ｂ）に示すようにノズル板４を振動板基板１上に接合して、所望のインクジェットヘッドを得る。
【００３６】
なお、ここでは、評価パターンとなる密閉空室２０を形成する部分には、電極及び保護膜を形成していない。電極及び電極保護膜を形成した場合には、シリコン直接接合時（プリ接合後）に少なからずその部分から出ガスが生じ、評価パターンの空室２０内を歩留まり良く所望の真空状態にするのが難しくなる。出ガスを減らすために、プリ接合前に空焼きを行って出ガスを行うのであるが、電極保護膜にピンホール等の欠陥があると、上記のようなWET法にて親水化処理した場合には、その部分に水分が残存したりして希に正圧なる場合がある。
【００３７】
また、空室２０内は密閉状態にする必要があるため、この実施形態の場合では電極を空室２０内から引き出すことは難しい。これに対し、後述する第３実施形態ではこれらを解決している。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、静電型アクチュエータを形成する際に、同ヘッド（チップ）上に、振動板剛性評価用のパターンとなる密閉空室２０を形成している。その評価パターンは前述したように、メンブレン１０ｍを一壁とする空室２０内が減圧状態に密閉して保たれている。
【００３９】
本実施例の場合、プリボンド時の圧力は１０‐3Ｔorr以下で行っており、通常、この空室２０内は大気圧に比べて十分小さく維持されており、振動板１０、メンブレン１０ｍには丁度1気圧がかかり、それに応じて振動板１０、メンブレン１０ｍが変形する。予めその変形量を調べておくことにより、振動板１０の剛性の評価を光学的に容易に行うことができる。この変形量には、振動板厚の他に、固定端幅、圧力等が影響が含まれるが、アクチュエータの駆動の観点から言えば最も合理的な評価法である。
【００４０】
また、メンブレン１０ｍの固定端幅を正確にするためには、振動板基板１に形成する彫り込み部６ｍの幅ではなく、ベース基板２に形成する彫り込み部１４ｍの幅、すなわち空室２０の幅で規定することが好ましい。これは彫り込み部１４ｍは、高精度な半導体プロセスを利用できるためである。彫り込み部１４ｍをメンブレン１０ｍの固定端にした場合には、異方性エッチングの角度ずれの影響が出てしまい（通常のウェハのオリフラ精度は１deg程度とあまり良くない。）、実験室レベルでは種々の手法により適当な精度が得られるが、安価に量産する場合にはバラツキが大きくなってしまう。
【００４１】
また、通常、振動板基板１には結晶面方位（１１０）のシリコン基板を用いる。（１１０）基板は、基板面と垂直な面に、側壁のエッチングストップ面となるＳｉ（１１１）面が存在するため、チップ面積を小さくできる。評価パターンとなる空室２０を含む場合においても、検査のための余分な領域を極力抑えることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態の異なる例について図７乃至図１４を参照して説明する。この第２実施形態はいずれもメンブレン１０ｍの固定端が異なる評価パターンを複数設けたものである。
【００４３】
すなわち、図７及び図８に示す第１例は、平面形状が矩形状であって振動板短手方向の長さ（幅）の異なる空室２０ａ、２０ｂ、２０ｃを振動板短手方向に配列したものであり、彫り込み部６ｍは３個形成している。また、図９及び図１０に示す第２例は、平面形状が矩形状であって平断面積の異なる空室２０ｄ、２０ｅ、２０ｆを振動板長手方向に配列したものであり、彫り込み部６ｍは１個形成している。
【００４４】
また、図１１及び図１２に示す第３例は、平面形状が円形状であって平断面積の異なる空室２０ｇ、２０ｈ、２０ｉを振動板長手方向に配列したものであり、彫り込み部６ｍは１個形成している。図１３及び図１４に示す第４例は、平面形状が台形状であって一端部側から他端部側に向かって平断面積が連続的に狭くなる１個の空室２０ｊを振動板長手方向に設けたものであり、彫り込み部６ｍは１個形成している。
【００４５】
この実施形態においては、各空室２０のメンブレン１０ｍの変形量を比較する事により、より正確に振動板１０の剛性量を評価することができるばかりでなく、ラフには変形量の測定をせずに、変形有無のみを評価して検査を完了することもできる。
【００４６】
すなわち、本パターンの駆動ビットのそれより、固定端幅を小さくし剛性を高く設定しておき、この評価パターンの変形有無により、振動板厚バラツキが許容範囲を超えた場合にのみ検出するというものである。例えば、振動板１０が所望の厚さの許容範囲以上になった場合には全ビットが変形せず、振動板１０が所望の厚さの許容の範囲以内の場合には固定端の幅の一番広いビットのみが変形し、振動板が所望の厚さの許容の範囲以下になった場合、全ビットが変形するように設定すればよい。
【００４７】
ここで、上記の方法を使う仮定として、本パターンの振動板厚と上記評価パターンのメンブレン厚が等しいことが前提となる。通常、1つのヘッド（チップ）内でのメンブレン厚のバラツキはそれほど顕著でないのであるが、評価パターンの彫り込み部６ｍを、本パターンの液室６の幅と同じにすることによって、振動板厚のバラツキは殆どなくなる。これはアルカリエッチング時の気泡の付着によってエッチング量（残存する振動板厚）が変化するためで、液室幅に依存する。通常、液室幅が大きくなると気泡が付着しやすくなりエッチング量が低下する（メンブレン厚が厚くなる）。
【００４８】
また、メンブレンの変形量は、大まかに、メンブレン圧力に比例（メンブレンの厚さの３乗に反比例、メンブレンの４乗に比例）する。したがって、評価パターンの変形量を大まかに１％程度以下にするためには、空室２０内圧を１／１００気圧程度以下にすることが好ましい。
【００４９】
さらに、メンブレン１０ｍ下のギャップ（空室２０）が大きいと、製造工程中にメンブレンが破損する場合がある。実験によると、チップダイシング時の洗浄時（ノズルからのシャワー洗浄）での破損が顕著に発生した。メンブレン幅１２５μm、メンブレン厚２μmの場合、ギャップ長１．２μmでは破損ゼロ、ギャップ長２．０でμmでは破損率９０％程度となった。破損の詳細な未だ解明されていないが、これらの結果から、メンブレン厚と略同等以下にギャップ長を抑えておくことが好ましい。
【００５０】
次に、本発明の第３実施形態について図１５乃至図１９を参照して説明する。なお、図１５は同実施形態に係るインクジェットヘッドの上面概略図、図１６は図１５のＤ−Ｄ線に沿う振動板長手方向の断面説明図、図１７は図１５のＥ−Ｅ線に沿う振動板短手方向の断面説明図、図１８は図１５のＦ−Ｆ線に沿う振動板短手方向の断面説明図、図１９は図１５のＧ−Ｇ線に沿う振動板短手方向の断面説明図である。
【００５１】
このインクジェットヘッドにおいては、ベース基板２にはシリコン基板を用いて熱酸化法などにより熱酸化膜２ａを形成し、この酸化膜２ａ上に電極１５、評価用電極１５ｍ及び基板電位取り出し用電極１５ｇを形成し、更に保護絶縁膜４１を形成してこれらの電極１５、１５ｇを埋め込み、さらに、この保護絶縁膜４１に静電ギャップ用の彫り込み部１４、評価用の彫り込み部１４ｍ、基板電位取り出し用の彫り込み部１４ｇを形成している。したがって、このヘッドにおいては、ギャップ１６の開口部がギャップスペーサとなる保護絶縁膜４１で封止され、特別な封止工程が不要になる。
【００５２】
ここでは、電極１５をポリシリコン層で、保護絶縁膜４１をＨＴＯ（高温酸化膜：High−Temperature-Oxide）膜で形成しており、少なくともギャップ用の彫り込み部１４より広い（大きい）領域で平坦に形成している。
【００５３】
なお、電極１５は、ポリシリコンのみならず、タングステンシリサイド、あるいはチタンシリサイド、或いはそれらの積層膜であってもよい。また、保護絶縁膜４１としては、ポリシリコンを熱酸化して得られるポリシリコン酸化膜、或いは、高温の熱ＣＶＤで形成される高温酸化膜（ＨＴＯ）を用いることが好ましい。
【００５４】
この他、保護絶縁膜４１としては、例えば、ＬＰ−ＣＶＤ窒化膜、プラズマ酸化膜、プラズマ窒化膜、スパッタ系絶縁膜、或いはそれらの積層膜等があるが、これらの絶縁膜では膜中の電子トラップレベルが多く、電気的劣化が早くなる。この場合、この電気的劣化を緩和するために膜厚を厚くする手段がとられるが静電実効ギャップが増加するため駆動電圧が高くなる。
【００５５】
また、ここでは静電ギャップ用の彫り込み部１４は断面略半円形状に形成して非平行ギャップ１６を形成しているが、前記実施形態と同様な平行ギャップでも良い。さらに、ベース基板２の絶縁保護膜４１にはギャップ１６内に連通する連通路４２、各連通路４２が連通する共通連通路４３、共通連通路４３の端部４４を形成し、流路基板１には共通連通路４３の端部４４が臨む大気開放口４５を形成して、製造途中でギャップ１６内を大気開放できるようにしている。
【００５６】
このように構成したので、密閉空間２０の下にも評価用電極１５ｍを配することが可能になり、第１実施形態のそれと比べて様々検査が可能となる。
【００５７】
また、上記のように、本実施例の場合、静電ギャップ１６は製造過程において減圧状態になる。そこで、これを一度大気圧下に戻すため、連通路４２及び共通連通路４３を設け、共通連通路４３の端部４４に対応する流路基板１側の大気開放口４５のメンブレンをレーザー加工などで貫通させることにより静電ギャップ１６を大気圧に戻すことができる。大気圧に戻した後は、大気開放口４５を再度封止するのが通常であるが、場合によっては大気開放口４５を一度も貫通させずに、静電ギャップ１６を減圧下のままで使用することもできる。
【００５８】
なお、上記各実施形態においては、本発明に係る静電型アクチュエータをインクジェットヘッドに適用した例で説明したが、マイクロポンプ、マイクロモータ、マイクロリレーなどに用いるマイクロアクチュエータにも同様に適用することができる。また、インクジェットヘッドとしてはインク滴吐出方向が振動板変位方向と直交する方向になるエッジシュータ方式のものでもよい。また、前述したようにプリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置及び液滴を吐出する装置にも本発明を適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る静電型アクチュエータによれば、可動部分となる振動板と同じメンブレンで１つの壁面が形成されている密閉空室を有する構成としたので、振動板厚を検査することが可能になって、スクリーニングや分類（厚さやそのバラツキ別の分類）、不良アクチュエータの排除、適切な回路補正値の設定による特性バラツキの低減が可能で、しいては歩留まりが向上する。
【００６０】
ここで、メンブレンの固定端幅が密閉空室の幅で規定されていることで、メンブレンの固定端幅が高精度になり、高精度の振動板厚の検査精度が向上する。また、振動板及び／又は振動板を形成する筐体が結晶面方位（１１０）のＳｉ基板から形成することで、密閉空室を設けることによるヘッドの大型化を抑制することができる。さらに、メンブレンの固定端幅が異なる１又は複数の密閉空室を設けることで、より高精度の振動板厚の検査が可能になる。
【００６１】
また、メンブレンを形成する筐体の幅が駆動ビットの側壁間の幅と同じであることで、メンブレンを振動板と同等にすることができる。さらに、密閉空室内の密閉圧力が１気圧より低いことで、特別な手段を講じなくともメンブレンが変形する。この場合より好ましくは密閉空室内の密閉圧力を１／１００気圧以下にすることで、高精度な厚みの評価が可能になる。さらにまた、密閉空間のギャップ長がメンブレンの厚さと略同等以下であることで、メンブレンの破損を防止することができる。
【００６２】
本発明に係るインクジェットヘッドによれば、本発明に係る静電型アクチュエータを備えたので、振動板厚のバラツキに対する回路的な補正が容易になって、インク滴吐出特性に優れ、高品質画像を記録することができるようになる。本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るインクジェットヘッドを備えたので、高品質画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る静電型アクチュエータを含む静電型インクジェットヘッドの一例を示す上面概略説明図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う同ヘッドの振動板長手方向の模式的断面説明図
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う同ヘッドの振動板短手方向の模式的断面説明図
【図４】図２のＣ−Ｃ線に沿う同ヘッドの振動板短手方向の模式的断面説明図
【図５】同ヘッドの製造工程の説明に供する説明図
【図６】図５の工程に続く工程の説明に供する説明図
【図７】本発明の第２実施形態に係る静電型アクチュエータを含む静電型インクジェットヘッドの第１例を示す要部上面説明図
【図８】同第１例の要部断面説明図
【図９】本発明の第２実施形態に係る静電型アクチュエータを含む静電型インクジェットヘッドの第２例を示す要部上面説明図
【図１０】同第２例の要部断面説明図
【図１１】本発明の第２実施形態に係る静電型アクチュエータを含む静電型インクジェットヘッドの第３例を示す要部上面説明図
【図１２】同第３例の要部断面説明図
【図１３】本発明の第２実施形態に係る静電型アクチュエータを含む静電型インクジェットヘッドの第４例を示す要部上面説明図
【図１４】同第４例の要部断面説明図
【図１５】本発明の第３実施形態に係る静電アクチュエータを含む静電型インクジェットヘッドの他の例を示す上面概略説明図
【図１６】図１５のＤ−Ｄ線に沿う同ヘッドの振動板長手方向の模式的断面説明図
【図１７】図１５のＥ−Ｅ線に沿う同ヘッドの振動板短手方向の模式的断面説明図
【図１８】図１５のＦ−Ｆ線に沿う同ヘッドの振動板短手方向の模式的断面説明図
【図１９】図１５のＧ−Ｇ線に沿う同ヘッドの振動板短手方向の模式的断面説明図
【符号の説明】
１…振動板基板、２…ベース基板、２ａ…酸化膜、５…ノズル、６…加圧液室、１０…振動板、１０ｍ…メンブレン、１４…静電ギャップ用彫り込み部、１４ｍ…評価パターン用彫り込み部、１５…電極、２０…密閉空室。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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