静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びにそれらの駆動方法
【課題】高電圧で静電アクチュエータを駆動させる場合でも、振動板と個別電極との貼り付きを防止することができる静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びにそれらの駆動方法を得る。
【解決手段】本発明に係る静電アクチュエータは、個別電極１０が形成された電極ガラス基板２と、個別電極１０にギャップＧを隔てて対向する振動板４が形成されたキャビティ基板１とを備え、振動板４と個別電極１０との間に電圧を印加することにより発生する静電気力により振動板４を駆動する静電アクチュエータであって、ギャップＧには、振動板４と個別電極１０との間に電圧を印加することにより放電するガス５０が注入されているものである。
【解決手段】本発明に係る静電アクチュエータは、個別電極１０が形成された電極ガラス基板２と、個別電極１０にギャップＧを隔てて対向する振動板４が形成されたキャビティ基板１とを備え、振動板４と個別電極１０との間に電圧を印加することにより発生する静電気力により振動板４を駆動する静電アクチュエータであって、ギャップＧには、振動板４と個別電極１０との間に電圧を印加することにより放電するガス５０が注入されているものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びにそれらの駆動方法に関するものである。
【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】
このような静電方式による液滴吐出ヘッドの場合、長期にわたり静電アクチュエータを駆動していると、振動板及び個別電極が帯電し、振動板と個別電極との貼り付きが発生してしまうという課題があった。そこで、従来の静電アクチュエータでは、帯電に起因する振動板と個別電極との貼り付きを防止するため、振動板の個別電極接触面と個別電極の振動板接触面の双方に同種材料（例えばＳｉＯ2 ）の絶縁膜を形成し、振動板及び個別電極の帯電量を減少させるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００７７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の静電アクチュエータは、静電アクチュエータの駆動電圧の増加に伴って帯電量が増加してしまう。このため、高電圧で静電アクチュエータを駆動させる場合、依然として振動板と個別電極との貼り付きが発生してしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、高電圧で静電アクチュエータを駆動させる場合でも、振動板と個別電極との貼り付きを防止することができる静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びにそれらの駆動方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る静電アクチュエータは、固定電極が形成された第１の基板と、固定電極にギャップを隔てて対向する可動電極が形成された第２の基板とを備え、可動電極と固定電極との間に電圧を印加することにより発生する静電気力により可動電極を駆動する静電アクチュエータであって、ギャップには、可動電極と固定電極との間に電圧を印加することにより放電するガスが注入されているものである。
本発明によれば、ギャップ内に注入されたガスは、可動電極と固定電極との間に電圧を印加することにより、放電してプラズマ状態となる。このため、高電圧で静電アクチュエータを駆動させることにより可動電極及び固定電極が帯電した場合でも、帯電している電荷とギャップ内のガスが反応して、可動電極及び固定電極の帯電を除去することができる。したがって、高電圧で静電アクチュエータを駆動させることにより可動電極及び固定電極が帯電した場合でも、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、ギャップに注入されるガスとして希ガスを用いている。
放電してプラズマ状態となりやすい希ガスをギャップに注入することにより、可動電極及び固定電極の帯電除去効果が増加する。
例えば、ギャップに注入される希ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン及びクリプトン等の希ガスを用いることができる。これらの希ガスは、単体でギャップ内に注入されてもよいし、複数を混合してギャップ内に注入されてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記の静電アクチュエータを備えたものである。
本発明によれば、上記の静電アクチュエータを備えているので、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができ、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００１０】
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搭載したものである。
本発明によれば、上記の液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドを搭載しているので、例えば画像印刷等の用途の場合、高画質化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明に係る静電アクチュエータの駆動方法は、上記の静電アクチュエータの駆動方法であって、可動電極と固定電極との間へ、可動電極を駆動させるための駆動電圧の印加とは別に、ガスを放電させるための放電用電圧を印加するものである。
本発明によれば、ギャップ内のガスを放電してプラズマ状態とすることができる。このため、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る静電アクチュエータの駆動方法は、放電用電圧の印加時間が駆動パルスの印加時間よりも短いものである。
本発明によれば、可動電極及び固定電極との間に放電用電圧を印加した際に、可動電極が固定電極に当接することを防止できる。
【００１３】
また、本発明に係る静電アクチュエータの駆動方法は、放電用電圧の電圧値が前記駆動パルスの電圧値よりも大きいものである。
本発明によれば、駆動電圧が小さい場合でも、ギャップ内のガスを放電してプラズマ状態とすることができる。このため、可動電極及び固定電極との貼り付きをより防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の駆動方法は、上記の静電アクチュエータの駆動方法を適用したものである。
本発明によれば、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができるので、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の駆動方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例について説明する。本実施の形態１では、ノズル基板の表面に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するフェイス吐出型のインクジェットヘッドについて図１及び図２を参照して説明する。また、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、基板の端部に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するエッジ吐出型のインクジェットヘッドにも適用できるものである。
【００１６】
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を分解して表した図である。
本実施の形態のインクジェットヘッドは、第２の基板であるキャビティ基板１と、第１の基板である電極ガラス基板２と、ノズル基板３が積層された三層構造となっている。
【００１７】
キャビティ基板１は例えば厚さ約５０μｍの（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板（以下、単にＳｉ基板という）で構成されている。Ｓｉ基板に異方性ウェットエッチングを施すことにより、吐出室５、各ノズル共通に吐出する液体を溜めておくためのリザーバ６が形成されている。この吐出室５の少なくとも１つの壁面（本実施形態１においては底壁）は、振動板４となっている。また、キャビティ基板１には電極端子７が形成され、後述の図２に示す発振回路１７と接続される。ここで、キャビティ基板１の下面（電極ガラス基板２と対向する面）には、絶縁膜８が形成される。この絶縁膜８は、本例ではＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）膜０．１μｍでプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜している。これは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁膜破壊及び短絡を防止するためである。
【００１８】
振動板４は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。このボロンドープ層は、ボロンを高濃度（約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上）にドープして形成されており、例えばアルカリ性水溶液で単結晶シリコンをエッチングしたときに、エッチング速度が極端に遅くなるいわゆるエッチングストップ層となっている。そして、ボロンドープ層がエッチングストップ層として機能することにより、振動板４の厚み及び吐出室５の容積を高精度で形成することができるようになっている。
【００１９】
電極ガラス基板２は厚さ約１ｍｍであり、図１で見るとキャビティ基板１の下面に接合される。ここで電極ガラス基板２となるガラスにはホウ珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いることにする。電極ガラス基板２には、キャビティ基板１に形成される各吐出室５に対向する位置に、深さ約０．３μｍの凹部９が設けられる。
【００２０】
凹部９は、電極ガラス基板２の端部まで延びるように形成されており、凹部９の底面には、固定電極である個別電極１０、リード部１０ａ及び端子部１０ｂが形成されている（以下、個別電極１０、リード部１０ａ、端子部１０ｂを合わせて電極部と呼ぶ）。本実施の形態１では、凹部９の底面に形成する電極部の材料として、酸化錫を不純物としてドープした透明のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）を用い、凹部９内に例えば０．１μｍの厚さにスパッタ法を用いて成膜する。ここで、電極部の材料はＩＴＯに限定するものではなく、クロム等の金属等を材料に用いてもよいが、本実施の形態では、透明であるので放電したかどうかの確認が行い易い等の理由でＩＴＯを用いることとする。
【００２１】
また、少なくとも個別電極１０の上面には、絶縁膜２２であるＴＥＯＳ膜が、プラズマＣＶＤ法により約０．１μｍ成膜されている（図２に示す）。これは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁膜破壊及び短絡を防止するためである。本実施の形態１では、振動板４の下面に形成された絶縁膜８と個別電極１０の上面に形成された絶縁膜２２とを同材質で形成している。これにより、絶縁膜８（振動板４）が絶縁膜２２（個別電極１０）に当接した際の帯電量を軽減することができる。
【００２２】
絶縁膜８と個別電極１０との間には、後述する図２に示すようにギャップＧが形成されるが、このギャップＧは、この凹部９の深さ、個別電極１０の厚さ、及び絶縁膜２２の厚さにより決まることになる。
【００２３】
電極ガラス基板２には、各凹部９を相互に連通するように結ぶ気相処理溝１２が凹部９と同様の深さ約０．３μｍで形成されている。この気相処理溝１２は、ギャップＧに放電用のガス５０を注入するためのものである。本実施の形態１では、放電用のガス５０として、アルゴン、ネオン、キセノン及びクリプトン等の希ガスが、ギャップＧ内に注入されている（図２に示す）。これらの希ガスは、単体でギャップＧ内に注入されてもよいし、複数を混合してギャップＧ内に注入されてもよい。
【００２４】
なお、ギャップＧ内にガス５０を注入する前に、ギャップ内に水分除去のための親水処理を施してもよい。これにより、水分に起因する振動板４と個別電極１０との貼り付きを防止することができる。
【００２５】
また、電極ガラス基板２には、リザーバ６と連通するインク供給口１３が設けられている。
【００２６】
ノズル基板３は例えば厚さ約１８０μｍのシリコン基板で構成されており、吐出室５と連通するノズル孔１４が形成されている。また、ノズル基板３の図１において下面（キャビティ基板１と接合される接合側の面）には、吐出室５とリザーバ６とを連通させるためのオリフィス１５が形成されている。また、ノズル基板３の両端には、キャビティ基板１に形成されているリザーバ６に対向してリザーバ６内の圧力変動を抑制するダイアフラム１６が形成されている。
【００２７】
図２は、図１の右半分のインクジェットヘッドの断面模式図である。この図２は吐出室５を長手方向に割断した部分の断面図である。
【００２８】
キャビティ基板１の電極端子７は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）（図示せず）を介して発振回路１７に接続されている。また、キャビティ基板１において端子部１０ｂと対応する部分には貫通穴２１が形成されており、その貫通穴２１から端子部１０ｂがＦＰＣ（図示せず）を介して発振回路１７に接続されるようになっている。発振回路１７は、端子部１０ｂを介して個別電極１０に電荷の供給及び停止を制御する。発振回路１７は例えば２４ｋＨｚで発振し、個別電極１０に０Ｖと３０Ｖのパルス電圧を印加して電荷供給を行う。このように発振回路１７が駆動し、個別電極１０に電荷を供給して正に帯電させると、振動板４は負に帯電し、静電気力により個別電極１０に引き寄せられて撓む。これにより吐出室５の容積は広がる。そして個別電極１０への電荷供給を止めると振動板４は元に戻る。このとき、吐出室５の容積も元に戻るため、その圧力により差分のインクが吐出し、例えば記録対象となる記録紙に着弾することによって印刷が行われる。そして、振動板４が再び下方へ撓むことにより、インクがリザーバ６よりオリフィス１５を通じて吐出室５内に補給される。また、インクジェットヘッドへのインクの供給は、電極ガラス基板２上に形成したインク供給口１３により行うようになっている。このように主に振動板４と個別電極１０によって静電アクチュエータが構成されている。なお、このような方法は引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。
【００２９】
また、ギャップＧの端部には封止部１８が形成され、個別電極１０単位で封止が行われるようになっている。この封止部１８は、キャビティ基板１に形成された貫通穴２１を介して例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的気相法）、スパッタ、蒸着などの方法により、封止材を堆積することにより形成されるものである。本例では無機材料の封止材を成膜により堆積することにより形成するようにしている。なお、図示しないが、気相処理溝１２もこの封止材により封止される。
【００３０】
続いて、ギャップＧ内に注入されたガス５０の作用について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの駆動状態を示す短手方向断面模式図である。なお、比較のため、図４に従来のインクジェットヘッドの駆動状態を示す短手方向断面模式図を示す。
【００３１】
個別電極１０に印加して電荷供給を行うと、振動板４は負に帯電し、静電気力により個別電極１０に引き寄せられて撓む（図３（ａ）から図３（ｂ）の過程、及び図４（ａ）から図４（ｂ）の過程）。個別電極１０への電荷供給を止めると、振動板４は元に戻り、ノズル孔１４からインクが吐出される（図３（ｃ）及び図４（ｃ））。この振動板４の駆動を繰り返すうち、振動板４及び個別電極１０が帯電してしまう。これにより、従来のインクジェットヘッドでは、振動板４と個別電極１０との貼り付きが発生してしまっていた（図４（ｃ））。
【００３２】
しかしながら、本実施の形態１に係るインクジェットヘッドは、ギャップＧ内にガス５０が注入されている。このガス５０は、個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）に駆動電圧が印加されるとき、放電してプラズマ状態となる。そして、ギャップＧ内には、イオン等の正電荷粒子や電子等の負電荷粒子が生成される。このため、これら正電荷粒子及び負電荷粒子が振動板４及び個別電極１０の帯電を除去し、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止することができる（図３（ｄ））。
【００３３】
このように構成された静電アクチュエータにおいては、ギャップＧ内に注入されたガス５０は、個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）に印加される駆動電圧により、放電してプラズマ状態となる。このため、振動板４及び個別電極１０の帯電を除去し、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止することができる。
【００３４】
また、ガス５０として放電してプラズマ状態となりやすい希ガスを用いているので、振動板４及び個別電極１０の帯電除去効果が増加する。
【００３５】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止することができるので、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００３６】
なお、本実施の形態１では駆動電圧によって放電しやすい希ガスをギャップＧに注入したが、駆動電圧によって放電するガスであれば、ガス５０の種類は任意である。
【００３７】
また、本実施の形態１では振動板４（共通電極）の電圧について言及しなかったが、個別電極１０との間に電圧差が生じれば任意である。振動板４（共通電極）の電圧が個別電極１０の電圧よりも高電位となるようにしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態１では、キャビティ基板１、電極ガラス基板２、ノズル基板３からなる３層構造の液滴吐出ヘッドについて説明したが、リザーバ基板を用いた４層構造の液滴吐出ヘッドであっても同様の効果が得られる。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態１では、ガス５０を放電させるための印加電圧として、駆動電圧を用いた。駆動電圧とは別に、個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）にガス５０を放電させるための放電用電圧を印加することによって、振動板４及び個別電極１０の帯電を除去してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態２に係る静電アクチュエータの駆動方法の一例を示す特性図である。
本実施の形態２では、駆動電圧とガス５０を放電させるための放電用電圧とを、別々に個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）へ印加している。これら駆動電圧及び放電用電圧は、パルス電圧として個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）へ印加している（図５（ａ））。そして、放電用電圧の印加時間（パルス幅）は、１［μｓｅｃ］となっており、駆動電圧の印加時間（パルス幅）である１０［μｓｅｃ］よりも短くなっている。また、放電用電圧の電圧値は、１００［Ｖ］となっており、駆動電圧の電圧値である５０［Ｖ］よりも大きくなっている（図５（ｂ））。
【００４１】
このように構成された静電アクチュエータにおいては、駆動電圧とは別に、ガス５０を放電させるための放電用電圧を個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）へ印加している。このため、確実にガス５０を放電させることができ、振動板４及び個別電極１０の帯電の除去効率が向上する。したがって、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止しやすくなる。
【００４２】
また、放電用電圧の印加時間は駆動電圧の印加時間よりも短くなっているので、振動板４が個別電極１０に当接することを防止できる。つまり、放電用電圧の印加によってノズル孔１４からインクが吐出されることを防止できる。
【００４３】
また、放電用電圧は駆動電圧よりも大きくなっている。このため、駆動電圧がガス５０を放電させるには不十分な小さな電圧の場合でも、放電用電圧によってガス５０を放電させることができる。
【００４４】
また、上記の静電アクチュエータの駆動方法を液滴吐出ヘッドや液滴吐出装置の駆動方法に適用することで、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の駆動方法を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３．
図６は上述の実施の形態で製造した静電アクチュエータ（液滴吐出ヘッド）を搭載した液滴吐出装置（プリンタ１００）の外観図である。また、図７は液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。図６及び図７の液滴吐出装置は液滴吐出方式（インクジェット方式）による印刷を目的とする。また、いわゆるシリアル型の装置である。図７において、被印刷物であるプリント紙１１０が支持されるドラム１０１と、プリント紙１１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１０２とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッド１０２にインクを供給するためのインク供給手段がある。プリント紙１１０は、ドラム１０１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１０３により、ドラム１０１に圧着して保持される。そして、送りネジ１０４がドラム１０１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド１０２が保持されている。送りネジ１０４が回転することによって液滴吐出ヘッド１０２がドラム１０１の軸方向に移動するようになっている。
【００４６】
一方、ドラム１０１は、ベルト１０５等を介してモータ１０６により回転駆動される。また、駆動制御回路（図示せず）は、印刷用データ及び制御信号に基づいて送りネジ１０４、モータ１０６を駆動させる。また、ここでは図示していないが、実施の形態１で説明したように発振回路１７から各電極部に対する電荷供給を制御して電圧を印加し、各振動板４を振動させ、吐出量を変化させながらプリント紙１１０に印刷を行わせる。
【００４７】
このように構成された液滴吐出装置（プリンタ１００）においては、上述の実施の形態で製造した静電アクチュエータ（液滴吐出ヘッド）を搭載しているので、液滴吐出特性に優れ、高画質化を図ることができる。
【００４８】
なお、ここでは液体をインクとしてプリント紙１１０に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘッドから吐出する液体はインクに限定されない。例えば、カラーフィルタとなる基板に吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体、有機化合物等の電界発光素子を用いた表示パネル（ＯＬＥＤ等）の基板に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体、基板上に配線する用途においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、Ｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ：リボ核酸、Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ：ペプチド核酸等）タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、布等の染料の吐出等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの長手方向断面模式図である。
【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の駆動状態を示す短手方向断面模式図である。
【図４】従来のインクジェットヘッドの駆動状態を示す短手方向断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る静電アクチュエータの駆動方法の一例を示す特性図である。
【図６】液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置の外観図である。
【図７】液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ キャビティ基板、２ 電極ガラス基板、３ ノズル基板、４ 振動板、５ 吐出室、６ リザーバ、７ 電極端子、８ 絶縁膜、１０ 個別電極、１０ａ リード部、１０ｂ 端子部、１２ 気相処理溝、１３ インク供給口、１４ ノズル孔、１５ オリフィス、１６ ダイアフラム、１７ 発振回路、１８ 封止部、２１ 貫通穴、２２ 絶縁膜、５０ ガス、１００ プリンタ、１０１ ドラム、１０２ 液滴吐出ヘッド、１０３ 紙圧着ローラ、１０４ 送りネジ、１０５ ベルト、１０６ モータ、１０７ プリント制御手段、１１０ プリント紙、Ｇ ギャップ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びにそれらの駆動方法に関するものである。
【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】
このような静電方式による液滴吐出ヘッドの場合、長期にわたり静電アクチュエータを駆動していると、振動板及び個別電極が帯電し、振動板と個別電極との貼り付きが発生してしまうという課題があった。そこで、従来の静電アクチュエータでは、帯電に起因する振動板と個別電極との貼り付きを防止するため、振動板の個別電極接触面と個別電極の振動板接触面の双方に同種材料（例えばＳｉＯ2 ）の絶縁膜を形成し、振動板及び個別電極の帯電量を減少させるものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−００７７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の静電アクチュエータは、静電アクチュエータの駆動電圧の増加に伴って帯電量が増加してしまう。このため、高電圧で静電アクチュエータを駆動させる場合、依然として振動板と個別電極との貼り付きが発生してしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、高電圧で静電アクチュエータを駆動させる場合でも、振動板と個別電極との貼り付きを防止することができる静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置並びにそれらの駆動方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る静電アクチュエータは、固定電極が形成された第１の基板と、固定電極にギャップを隔てて対向する可動電極が形成された第２の基板とを備え、可動電極と固定電極との間に電圧を印加することにより発生する静電気力により可動電極を駆動する静電アクチュエータであって、ギャップには、可動電極と固定電極との間に電圧を印加することにより放電するガスが注入されているものである。
本発明によれば、ギャップ内に注入されたガスは、可動電極と固定電極との間に電圧を印加することにより、放電してプラズマ状態となる。このため、高電圧で静電アクチュエータを駆動させることにより可動電極及び固定電極が帯電した場合でも、帯電している電荷とギャップ内のガスが反応して、可動電極及び固定電極の帯電を除去することができる。したがって、高電圧で静電アクチュエータを駆動させることにより可動電極及び固定電極が帯電した場合でも、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができる。
【０００８】
また、本発明に係る静電アクチュエータは、ギャップに注入されるガスとして希ガスを用いている。
放電してプラズマ状態となりやすい希ガスをギャップに注入することにより、可動電極及び固定電極の帯電除去効果が増加する。
例えば、ギャップに注入される希ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン及びクリプトン等の希ガスを用いることができる。これらの希ガスは、単体でギャップ内に注入されてもよいし、複数を混合してギャップ内に注入されてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記の静電アクチュエータを備えたものである。
本発明によれば、上記の静電アクチュエータを備えているので、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができ、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００１０】
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搭載したものである。
本発明によれば、上記の液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドを搭載しているので、例えば画像印刷等の用途の場合、高画質化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明に係る静電アクチュエータの駆動方法は、上記の静電アクチュエータの駆動方法であって、可動電極と固定電極との間へ、可動電極を駆動させるための駆動電圧の印加とは別に、ガスを放電させるための放電用電圧を印加するものである。
本発明によれば、ギャップ内のガスを放電してプラズマ状態とすることができる。このため、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る静電アクチュエータの駆動方法は、放電用電圧の印加時間が駆動パルスの印加時間よりも短いものである。
本発明によれば、可動電極及び固定電極との間に放電用電圧を印加した際に、可動電極が固定電極に当接することを防止できる。
【００１３】
また、本発明に係る静電アクチュエータの駆動方法は、放電用電圧の電圧値が前記駆動パルスの電圧値よりも大きいものである。
本発明によれば、駆動電圧が小さい場合でも、ギャップ内のガスを放電してプラズマ状態とすることができる。このため、可動電極及び固定電極との貼り付きをより防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の駆動方法は、上記の静電アクチュエータの駆動方法を適用したものである。
本発明によれば、可動電極及び固定電極との貼り付きを防止することができるので、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の駆動方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下、本発明に係る液滴吐出ヘッドの一例について説明する。本実施の形態１では、ノズル基板の表面に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するフェイス吐出型のインクジェットヘッドについて図１及び図２を参照して説明する。また、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、基板の端部に設けられたインクノズルからインク液滴を吐出するエッジ吐出型のインクジェットヘッドにも適用できるものである。
【００１６】
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を分解して表した図である。
本実施の形態のインクジェットヘッドは、第２の基板であるキャビティ基板１と、第１の基板である電極ガラス基板２と、ノズル基板３が積層された三層構造となっている。
【００１７】
キャビティ基板１は例えば厚さ約５０μｍの（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板（以下、単にＳｉ基板という）で構成されている。Ｓｉ基板に異方性ウェットエッチングを施すことにより、吐出室５、各ノズル共通に吐出する液体を溜めておくためのリザーバ６が形成されている。この吐出室５の少なくとも１つの壁面（本実施形態１においては底壁）は、振動板４となっている。また、キャビティ基板１には電極端子７が形成され、後述の図２に示す発振回路１７と接続される。ここで、キャビティ基板１の下面（電極ガラス基板２と対向する面）には、絶縁膜８が形成される。この絶縁膜８は、本例ではＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）膜０．１μｍでプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成膜している。これは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁膜破壊及び短絡を防止するためである。
【００１８】
振動板４は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。このボロンドープ層は、ボロンを高濃度（約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上）にドープして形成されており、例えばアルカリ性水溶液で単結晶シリコンをエッチングしたときに、エッチング速度が極端に遅くなるいわゆるエッチングストップ層となっている。そして、ボロンドープ層がエッチングストップ層として機能することにより、振動板４の厚み及び吐出室５の容積を高精度で形成することができるようになっている。
【００１９】
電極ガラス基板２は厚さ約１ｍｍであり、図１で見るとキャビティ基板１の下面に接合される。ここで電極ガラス基板２となるガラスにはホウ珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いることにする。電極ガラス基板２には、キャビティ基板１に形成される各吐出室５に対向する位置に、深さ約０．３μｍの凹部９が設けられる。
【００２０】
凹部９は、電極ガラス基板２の端部まで延びるように形成されており、凹部９の底面には、固定電極である個別電極１０、リード部１０ａ及び端子部１０ｂが形成されている（以下、個別電極１０、リード部１０ａ、端子部１０ｂを合わせて電極部と呼ぶ）。本実施の形態１では、凹部９の底面に形成する電極部の材料として、酸化錫を不純物としてドープした透明のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）を用い、凹部９内に例えば０．１μｍの厚さにスパッタ法を用いて成膜する。ここで、電極部の材料はＩＴＯに限定するものではなく、クロム等の金属等を材料に用いてもよいが、本実施の形態では、透明であるので放電したかどうかの確認が行い易い等の理由でＩＴＯを用いることとする。
【００２１】
また、少なくとも個別電極１０の上面には、絶縁膜２２であるＴＥＯＳ膜が、プラズマＣＶＤ法により約０．１μｍ成膜されている（図２に示す）。これは、インクジェットヘッドを駆動させた時の絶縁膜破壊及び短絡を防止するためである。本実施の形態１では、振動板４の下面に形成された絶縁膜８と個別電極１０の上面に形成された絶縁膜２２とを同材質で形成している。これにより、絶縁膜８（振動板４）が絶縁膜２２（個別電極１０）に当接した際の帯電量を軽減することができる。
【００２２】
絶縁膜８と個別電極１０との間には、後述する図２に示すようにギャップＧが形成されるが、このギャップＧは、この凹部９の深さ、個別電極１０の厚さ、及び絶縁膜２２の厚さにより決まることになる。
【００２３】
電極ガラス基板２には、各凹部９を相互に連通するように結ぶ気相処理溝１２が凹部９と同様の深さ約０．３μｍで形成されている。この気相処理溝１２は、ギャップＧに放電用のガス５０を注入するためのものである。本実施の形態１では、放電用のガス５０として、アルゴン、ネオン、キセノン及びクリプトン等の希ガスが、ギャップＧ内に注入されている（図２に示す）。これらの希ガスは、単体でギャップＧ内に注入されてもよいし、複数を混合してギャップＧ内に注入されてもよい。
【００２４】
なお、ギャップＧ内にガス５０を注入する前に、ギャップ内に水分除去のための親水処理を施してもよい。これにより、水分に起因する振動板４と個別電極１０との貼り付きを防止することができる。
【００２５】
また、電極ガラス基板２には、リザーバ６と連通するインク供給口１３が設けられている。
【００２６】
ノズル基板３は例えば厚さ約１８０μｍのシリコン基板で構成されており、吐出室５と連通するノズル孔１４が形成されている。また、ノズル基板３の図１において下面（キャビティ基板１と接合される接合側の面）には、吐出室５とリザーバ６とを連通させるためのオリフィス１５が形成されている。また、ノズル基板３の両端には、キャビティ基板１に形成されているリザーバ６に対向してリザーバ６内の圧力変動を抑制するダイアフラム１６が形成されている。
【００２７】
図２は、図１の右半分のインクジェットヘッドの断面模式図である。この図２は吐出室５を長手方向に割断した部分の断面図である。
【００２８】
キャビティ基板１の電極端子７は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔ Ｃｉｒｃｕｉｔ）（図示せず）を介して発振回路１７に接続されている。また、キャビティ基板１において端子部１０ｂと対応する部分には貫通穴２１が形成されており、その貫通穴２１から端子部１０ｂがＦＰＣ（図示せず）を介して発振回路１７に接続されるようになっている。発振回路１７は、端子部１０ｂを介して個別電極１０に電荷の供給及び停止を制御する。発振回路１７は例えば２４ｋＨｚで発振し、個別電極１０に０Ｖと３０Ｖのパルス電圧を印加して電荷供給を行う。このように発振回路１７が駆動し、個別電極１０に電荷を供給して正に帯電させると、振動板４は負に帯電し、静電気力により個別電極１０に引き寄せられて撓む。これにより吐出室５の容積は広がる。そして個別電極１０への電荷供給を止めると振動板４は元に戻る。このとき、吐出室５の容積も元に戻るため、その圧力により差分のインクが吐出し、例えば記録対象となる記録紙に着弾することによって印刷が行われる。そして、振動板４が再び下方へ撓むことにより、インクがリザーバ６よりオリフィス１５を通じて吐出室５内に補給される。また、インクジェットヘッドへのインクの供給は、電極ガラス基板２上に形成したインク供給口１３により行うようになっている。このように主に振動板４と個別電極１０によって静電アクチュエータが構成されている。なお、このような方法は引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。
【００２９】
また、ギャップＧの端部には封止部１８が形成され、個別電極１０単位で封止が行われるようになっている。この封止部１８は、キャビティ基板１に形成された貫通穴２１を介して例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的気相法）、スパッタ、蒸着などの方法により、封止材を堆積することにより形成されるものである。本例では無機材料の封止材を成膜により堆積することにより形成するようにしている。なお、図示しないが、気相処理溝１２もこの封止材により封止される。
【００３０】
続いて、ギャップＧ内に注入されたガス５０の作用について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの駆動状態を示す短手方向断面模式図である。なお、比較のため、図４に従来のインクジェットヘッドの駆動状態を示す短手方向断面模式図を示す。
【００３１】
個別電極１０に印加して電荷供給を行うと、振動板４は負に帯電し、静電気力により個別電極１０に引き寄せられて撓む（図３（ａ）から図３（ｂ）の過程、及び図４（ａ）から図４（ｂ）の過程）。個別電極１０への電荷供給を止めると、振動板４は元に戻り、ノズル孔１４からインクが吐出される（図３（ｃ）及び図４（ｃ））。この振動板４の駆動を繰り返すうち、振動板４及び個別電極１０が帯電してしまう。これにより、従来のインクジェットヘッドでは、振動板４と個別電極１０との貼り付きが発生してしまっていた（図４（ｃ））。
【００３２】
しかしながら、本実施の形態１に係るインクジェットヘッドは、ギャップＧ内にガス５０が注入されている。このガス５０は、個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）に駆動電圧が印加されるとき、放電してプラズマ状態となる。そして、ギャップＧ内には、イオン等の正電荷粒子や電子等の負電荷粒子が生成される。このため、これら正電荷粒子及び負電荷粒子が振動板４及び個別電極１０の帯電を除去し、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止することができる（図３（ｄ））。
【００３３】
このように構成された静電アクチュエータにおいては、ギャップＧ内に注入されたガス５０は、個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）に印加される駆動電圧により、放電してプラズマ状態となる。このため、振動板４及び個別電極１０の帯電を除去し、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止することができる。
【００３４】
また、ガス５０として放電してプラズマ状態となりやすい希ガスを用いているので、振動板４及び個別電極１０の帯電除去効果が増加する。
【００３５】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止することができるので、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００３６】
なお、本実施の形態１では駆動電圧によって放電しやすい希ガスをギャップＧに注入したが、駆動電圧によって放電するガスであれば、ガス５０の種類は任意である。
【００３７】
また、本実施の形態１では振動板４（共通電極）の電圧について言及しなかったが、個別電極１０との間に電圧差が生じれば任意である。振動板４（共通電極）の電圧が個別電極１０の電圧よりも高電位となるようにしてもよい。
【００３８】
また、本実施の形態１では、キャビティ基板１、電極ガラス基板２、ノズル基板３からなる３層構造の液滴吐出ヘッドについて説明したが、リザーバ基板を用いた４層構造の液滴吐出ヘッドであっても同様の効果が得られる。
【００３９】
実施の形態２．
実施の形態１では、ガス５０を放電させるための印加電圧として、駆動電圧を用いた。駆動電圧とは別に、個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）にガス５０を放電させるための放電用電圧を印加することによって、振動板４及び個別電極１０の帯電を除去してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態２に係る静電アクチュエータの駆動方法の一例を示す特性図である。
本実施の形態２では、駆動電圧とガス５０を放電させるための放電用電圧とを、別々に個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）へ印加している。これら駆動電圧及び放電用電圧は、パルス電圧として個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）へ印加している（図５（ａ））。そして、放電用電圧の印加時間（パルス幅）は、１［μｓｅｃ］となっており、駆動電圧の印加時間（パルス幅）である１０［μｓｅｃ］よりも短くなっている。また、放電用電圧の電圧値は、１００［Ｖ］となっており、駆動電圧の電圧値である５０［Ｖ］よりも大きくなっている（図５（ｂ））。
【００４１】
このように構成された静電アクチュエータにおいては、駆動電圧とは別に、ガス５０を放電させるための放電用電圧を個別電極１０（個別電極１０と振動板４との間）へ印加している。このため、確実にガス５０を放電させることができ、振動板４及び個別電極１０の帯電の除去効率が向上する。したがって、振動板４と個別電極１０の貼り付きを防止しやすくなる。
【００４２】
また、放電用電圧の印加時間は駆動電圧の印加時間よりも短くなっているので、振動板４が個別電極１０に当接することを防止できる。つまり、放電用電圧の印加によってノズル孔１４からインクが吐出されることを防止できる。
【００４３】
また、放電用電圧は駆動電圧よりも大きくなっている。このため、駆動電圧がガス５０を放電させるには不十分な小さな電圧の場合でも、放電用電圧によってガス５０を放電させることができる。
【００４４】
また、上記の静電アクチュエータの駆動方法を液滴吐出ヘッドや液滴吐出装置の駆動方法に適用することで、信頼性が高く液滴吐出特性に優れた液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の駆動方法を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３．
図６は上述の実施の形態で製造した静電アクチュエータ（液滴吐出ヘッド）を搭載した液滴吐出装置（プリンタ１００）の外観図である。また、図７は液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。図６及び図７の液滴吐出装置は液滴吐出方式（インクジェット方式）による印刷を目的とする。また、いわゆるシリアル型の装置である。図７において、被印刷物であるプリント紙１１０が支持されるドラム１０１と、プリント紙１１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１０２とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッド１０２にインクを供給するためのインク供給手段がある。プリント紙１１０は、ドラム１０１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１０３により、ドラム１０１に圧着して保持される。そして、送りネジ１０４がドラム１０１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド１０２が保持されている。送りネジ１０４が回転することによって液滴吐出ヘッド１０２がドラム１０１の軸方向に移動するようになっている。
【００４６】
一方、ドラム１０１は、ベルト１０５等を介してモータ１０６により回転駆動される。また、駆動制御回路（図示せず）は、印刷用データ及び制御信号に基づいて送りネジ１０４、モータ１０６を駆動させる。また、ここでは図示していないが、実施の形態１で説明したように発振回路１７から各電極部に対する電荷供給を制御して電圧を印加し、各振動板４を振動させ、吐出量を変化させながらプリント紙１１０に印刷を行わせる。
【００４７】
このように構成された液滴吐出装置（プリンタ１００）においては、上述の実施の形態で製造した静電アクチュエータ（液滴吐出ヘッド）を搭載しているので、液滴吐出特性に優れ、高画質化を図ることができる。
【００４８】
なお、ここでは液体をインクとしてプリント紙１１０に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘッドから吐出する液体はインクに限定されない。例えば、カラーフィルタとなる基板に吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体、有機化合物等の電界発光素子を用いた表示パネル（ＯＬＥＤ等）の基板に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体、基板上に配線する用途においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、Ｒｉｂｏ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ：リボ核酸、Ｐｅｐｔｉｄｅ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ：ペプチド核酸等）タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、布等の染料の吐出等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの長手方向断面模式図である。
【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の駆動状態を示す短手方向断面模式図である。
【図４】従来のインクジェットヘッドの駆動状態を示す短手方向断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る静電アクチュエータの駆動方法の一例を示す特性図である。
【図６】液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出装置の外観図である。
【図７】液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ キャビティ基板、２ 電極ガラス基板、３ ノズル基板、４ 振動板、５ 吐出室、６ リザーバ、７ 電極端子、８ 絶縁膜、１０ 個別電極、１０ａ リード部、１０ｂ 端子部、１２ 気相処理溝、１３ インク供給口、１４ ノズル孔、１５ オリフィス、１６ ダイアフラム、１７ 発振回路、１８ 封止部、２１ 貫通穴、２２ 絶縁膜、５０ ガス、１００ プリンタ、１０１ ドラム、１０２ 液滴吐出ヘッド、１０３ 紙圧着ローラ、１０４ 送りネジ、１０５ ベルト、１０６ モータ、１０７ プリント制御手段、１１０ プリント紙、Ｇ ギャップ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極が形成された第１の基板と、
前記固定電極にギャップを隔てて対向する可動電極が形成された第２の基板とを備え、
前記可動電極と前記固定電極との間に電圧を印加することにより発生する静電気力により前記可動電極を駆動する静電アクチュエータであって、
前記ギャップには、
前記可動電極と前記固定電極との間に電圧を印加することにより放電するガスが注入されていることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記ガスは希ガスであることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記希ガスは、アルゴン、ネオン、キセノン及びクリプトンのうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項２に記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項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５】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の静電アクチュエータの駆動方法であって、
前記可動電極と前記固定電極との間へ、
前記可動電極を駆動させるための駆動電圧の印加とは別に、前記ガスを放電させるための放電用電圧を印加することを特徴とする静電アクチュエータの駆動方法。
【請求項７】
前記放電用電圧の印加時間は、前記駆動パルスの印加時間よりも短いことを特徴とする請求項６に記載の静電アクチュエータの駆動方法。
【請求項８】
前記放電用電圧の電圧値は、前記駆動パルスの電圧値よりも大きいことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の静電アクチュエータの駆動方法。
【請求項９】
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の静電アクチュエータの駆動方法を適用したことを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の静電アクチュエータの駆動方法を適用したことを特徴とする液滴吐出装置の駆動方法。
【請求項１】
固定電極が形成された第１の基板と、
前記固定電極にギャップを隔てて対向する可動電極が形成された第２の基板とを備え、
前記可動電極と前記固定電極との間に電圧を印加することにより発生する静電気力により前記可動電極を駆動する静電アクチュエータであって、
前記ギャップには、
前記可動電極と前記固定電極との間に電圧を印加することにより放電するガスが注入されていることを特徴とする静電アクチュエータ。
【請求項２】
前記ガスは希ガスであることを特徴とする請求項１に記載の静電アクチュエータ。
【請求項３】
前記希ガスは、アルゴン、ネオン、キセノン及びクリプトンのうち少なくとも一つであることを特徴とする請求項２に記載の静電アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項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５】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の静電アクチュエータの駆動方法であって、
前記可動電極と前記固定電極との間へ、
前記可動電極を駆動させるための駆動電圧の印加とは別に、前記ガスを放電させるための放電用電圧を印加することを特徴とする静電アクチュエータの駆動方法。
【請求項７】
前記放電用電圧の印加時間は、前記駆動パルスの印加時間よりも短いことを特徴とする請求項６に記載の静電アクチュエータの駆動方法。
【請求項８】
前記放電用電圧の電圧値は、前記駆動パルスの電圧値よりも大きいことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の静電アクチュエータの駆動方法。
【請求項９】
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の静電アクチュエータの駆動方法を適用したことを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の静電アクチュエータの駆動方法を適用したことを特徴とする液滴吐出装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１１１０４２（Ｐ２０１０−１１１０４２Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８６２２１（Ｐ２００８−２８６２２１）
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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