静電型アクチュエータとその製造方法と液滴吐出ヘッド及び画像形成装置
【課題】静電型アクチュエータの大気開放孔（疎水剤導入孔）の封止性が完全でない場合でも、空隙内の疎水剤濃度の経時的な低下を防止して耐久性劣化を防止する。
【解決手段】振動板２０と固定電極１３ａの空隙側１５ａの表面に疎水膜を形成し、空隙１５ａ中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入するとともに、空隙１５ａを連通する連通路５３に接して液体の疎水剤を保持する疎水剤保持部５２を設け、空隙１５ａ内における疎水剤の蒸気の封止が僅かに不完全であっても液体の疎水剤を保持した疎水剤保持部５２より疎水剤の蒸気が供給されて、空隙１５ａ内の疎水剤濃度の低下を防止して静電型アクチュエータの耐久性が劣化することを防ぐ。
【解決手段】振動板２０と固定電極１３ａの空隙側１５ａの表面に疎水膜を形成し、空隙１５ａ中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入するとともに、空隙１５ａを連通する連通路５３に接して液体の疎水剤を保持する疎水剤保持部５２を設け、空隙１５ａ内における疎水剤の蒸気の封止が僅かに不完全であっても液体の疎水剤を保持した疎水剤保持部５２より疎水剤の蒸気が供給されて、空隙１５ａ内の疎水剤濃度の低下を防止して静電型アクチュエータの耐久性が劣化することを防ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、静電型アクチュエータとその製造方法と液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやファクシミリ装置、複写装置、プロッタ等の画像記録装置ある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液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室（吐出室、圧力室、インク流路とも称される）と、この液室内のインクを加圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段とを備え、アクチュエータ手段で発生するエネルギーによって液室内の記録液に圧力を作用させてノズルから液滴を吐出させる。
【０００３】
液滴吐出ヘッドとしては、電気機械変換素子などの圧電型アクチュエータをもちいたもの、電気熱変換素子に膜沸騰を利用するサーマル型アクチュエータを用いたもの、振動板と電極間の静電力を利用する静電型アクチュエータを用いるものなどがあり、この中でも静電型アクチュエータを用いた液滴吐出ヘッドは、小型化、高速化、高密度化、省電力化において他の方式の液滴吐出ヘッドに比べて優位であることから、現在開発が盛んに行なわれている。
【０００４】
静電駆動方式の液滴吐出ヘッドなどで使用する静電型アクチュエータの駆動には振動板と対向電極を当接させない非当接駆動と、振動板と対向電極を当接させる当接駆動とがある。振動板と対向電極を当接させない非当接駆動では、大きな発生力を得るためには当接駆動の場合より非常に大きな電圧が必要となり、駆動素子等のコストが増大してしまう。これに対して、振動板と対向電極を当接させる当接駆動では大きな発生力を得られるが、振動板と対向電極を当接させる当接駆動を繰り返し行うと、静電吸引特性あるいは静電反発特性が低下する現象や電極表面の絶縁膜が剥がれることにより絶縁性が阻害され静電型アクチュエータが破壊する等の現象が見られる。
【０００５】
この静電型アクチュエータの当接駆動時における弊害を回避するために、特許文献１に示されたインクジェットヘッドは、アクチュエータ表面を疎水化処理することが行われている。さらに、疎水膜の十分な耐久性を得るために、所定濃度以上の疎水剤の気体（蒸気）を振動板と電極の間の空隙内に気密封止することが行われている。このとき、複数の空隙を連通路（バイパス管）で繋ぎ、一箇所または少数の複数箇所から疎水剤導入を行うことで、短時間で封止を行うことを可能とするとともに、気密性の向上も可能としている。
【０００６】
また、特許文献２に示された静電型アクチュエータは、大気開放孔（疎水剤導入孔）を封止剤で封止するとき、毛細管現象によって、封止剤が連通路を通じて振動板と電極の間の空隙内にまで達し、正常な動作ができなくなることを防止するため、封止剤の連通路内への流入に対して抵抗となり、かつ、距離を長くするための蛇行通路を形成し、封止剤の空隙内への浸入を防止するようにしている。
【０００７】
また、特許文献３に示された静電型アクチュエータは、犠牲層エッチングで振動板と電極の間の空隙を形成したものにおいて、振動板と電極の間の空隙内部に疎水膜を形成する疎水剤の蒸気を効率的に空隙内に導入するために、個別電極形成層をパターニングするときに共通連通路を形成するための部分を形成し、電極形成層上の絶縁膜の共通連通路を形成する場所に開口を形成し、その上に堆積された犠牲層に共通連通路を形成するための部分を形成することにより、電極形成層と犠牲層で共通連通路を形成するための部分を一体的に形成した後に犠牲層エッチングで除去して空隙よりも高さの高い共通連通路を形成するようにしている。
【０００８】
さらに、特許文献２や特許文献３には、疎水剤の効率的な導入および空隙間の均一性向上のため、大気開放孔と連通路の配置についても各種の提案がされている。
【特許文献１】特許第４０３８８６４号公報
【特許文献２】特開２００７−７７８６４号公報
【特許文献３】特開２００６−１１５６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のように振動板と電極の間の空隙に疎水剤の蒸気を導入しても、大気開放孔（疎水剤導入孔）の封止が完全でないと、空隙内の疎水剤濃度が経時的に低下して静電型アクチュエータの耐久性が劣化するという短所がある。
【００１０】
この発明は、このような短所を改善し、大気開放孔（疎水剤導入孔）の封止性が完全でない場合でも、空隙内の疎水剤濃度の経時的な低下を防止して耐久性劣化を防止することができる静電型アクチュエータとその製造方法と液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の静電型アクチュエータは、少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、前記空隙に連通する連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面には疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする。
【００１２】
前記空隙に連通した連通路と疎水剤保持部の間に、液体の疎水剤を通さないが疎水剤の蒸気を通す膜を設けることを特徴とする。
【００１３】
また、前記疎水剤保持部に吸収体を配置し、吸収体に液体の疎水剤を保持させると良い。
【００１４】
この発明の他の静電型アクチュエータは、少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、前記空隙に連通する連通路と、該連通路と大気開放孔を有する大気開放部との間に設けられた疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面に疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする。
【００１５】
この発明の他の静電型アクチュエータにおいて、前記疎水剤保持部の前記連通路側は蛇行形状として前記空隙に液体の疎水剤が流れ込まないようにすると良い。
【００１６】
この発明の静電型アクチュエータの製造方法は、少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極と、前記振動板及び前記固定電極の前記空隙側の表面に形成された疎水膜と、空隙に連通して設けられた連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータの製造方法であって、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入した後、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を注入して封止することを特徴とする。
【００１７】
この発明の液滴吐出ヘッドは、前記静電型アクチュエータを有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。
【００１８】
この発明の画像形成装置は、前記液滴吐出ヘッドを有し、該液滴吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて画像を記録することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の静電型アクチュエータは、振動板と固定電極の空隙側の表面に疎水膜を形成し、空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入するとともに、空隙を連通する連通路に接して液体の疎水剤を保持する疎水剤保持部を設けたから、空隙内における疎水剤の蒸気の封止が僅かに不完全であっても液体の疎水剤を保持した疎水剤保持部より疎水剤の蒸気が供給されるので空隙内の疎水剤濃度の低下を防止して静電型アクチュエータの耐久性が劣化することを防ぐことができる。
【００２０】
また、空隙に連通した連通路と疎水剤保持部の間に、液体の疎水剤を通さないが疎水剤の蒸気を通す膜を設けることにより、空隙内に液体の疎水剤が浸入することを防止することができ、静電型アクチュエータを安定して駆動させることができる。
【００２１】
さらに、疎水剤保持部に吸収体を配置し、吸収体に疎水剤を保持させることにより、空隙内に液体の疎水剤が浸入することを防止することができる。
【００２２】
また、空隙に連通する連通路と大気開放孔を有する大気開放部との間に疎水剤保持部を設けて疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持することにより、疎水剤保持部を空隙と連通路と同時に形成することができ、製造工程を簡略化することができる。また、疎水剤保持部の連通路側は蛇行形状にすることにより、空隙に液体の疎水剤が流れ込むことを確実に防いで、静電型アクチュエータを安定して駆動させることができる。
【００２３】
また、この静電型アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドは、耐久性を向上するとともに安定して液滴を吐出することができ、信頼性を向上することができる。
【００２４】
さらに、この液滴吐出ヘッドを有し、液滴吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて画像を記録する画像形成装置は、インク滴を安定して吐出するから、良質な画像を安定して形成するとともに耐久性と信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜図９はこの発明の液滴吐出ヘッドの構成を示し、図１は分解斜視図、図２は透視状態を示す平面配置図、図３は図２のＸ１１−Ｘ１１断面図、図４は図２のＸ１２−Ｘ１２断面図、図５は図２のＸ１３−Ｘ１３断面図、図６は図２のＹ１１−Ｙ１１断面図、図７は図２のＹ１２−Ｙ１２断面図、図８は図２のＹ１３−Ｙ１３断面図、図９は開放孔周辺の拡大図である。
【００２６】
液滴吐出ヘッド１は圧力発生手段として静電型アクチュエータを使用したものであり、アクチュエータ基板１０と液室基板３０及び複数のノズル孔４１を有するノズル板４０と図示していないフレームとＦＰＣとドライバーＩＣで構成されている。
【００２７】
ノズル板４０は、例えば、紙面側（図２の上面側）に撥水膜をコーティングしたポリイミドフィルムであり、ノズル孔４１はノズル板４０を液室基板３０に接着したのち、レーザ加工にて開口したものである。また、液室基板３０の液体疎水剤保持部（液体疎水剤注入部）５２と対応する部分には開口部４２を有する。この開口部４２は開口させる必要のある部分のみ抜く形で開口しているが、直線的に切り出すようにしても良い。また、ノズル板４０と液室基板３０を接着したのち開口しても良いし、あらかじめ開口しているものを接着しても良い。
【００２８】
液室基板３０には、結晶方位（１１０）のシリコン基板を用い、ノズル板４０と反対側の面に共通液室３１と流体抵抗部３２及び加圧液室３３が形成されている。また、ノズル孔４１と加圧液室３３を連通させるための連通管３４が液室基板３０を貫通して形成されている。このような構成にすることにより、液室基板３０の厚みよりも加圧液室３３の高さを低くすることができ、ハンドリングの容易な厚さの基板を用いたまま加圧液室３３の高さを吐出特性面から最適化することが可能となっている。この液室基板３０の厚みは例えば400μｍで加圧液室３０の高さは80μｍとしている。また、液室基板３０に結晶方位（１１０）のシリコン基板を用いているので、加圧液室３３等を公知の異方性エッチングにて高精度に加工することが可能となっている。また、図４に示すように、加圧液室３３その他を形成した後、熱酸化により表面に液室基板接液膜３５となる酸化膜を形成し、濡れ性の向上とインク等の吐出液による基材であるシリコンの腐食防止を図っている。このとき、図示しないが、液室基板３０のノズル板４０との接着面側にはダミーパターンを設けておくことにより熱酸化後に酸化膜の内部応力により基板が反ることを防止している。ここで、吐出液の種類によっては液室基板接液膜３５が不要な場合もあるし、他の膜とする場合もある。
【００２９】
アクチュエータ基板１０は、結晶方位（１００）のシリコン基板１１の上に基板絶縁膜１２を介して高精度の空隙形成が可能な犠牲層プロセスにて形成された振動板２０と空隙１５ａと固定電極層１３に形成された固定電極１３ａからなる静電型アクチュエータが形成されている。このアクチュエータ基板１０にはノズル孔４１の並び方向に各空隙１５ａを相互に連通する連通路５３が形成され、連通路５３の他端部は連通路５３内とアクチュエータ基板１０の外部とを繋ぐ開放孔５１に連通されている。また、アクチュエータ基板１０の液室基板３０と反対の面（以後、裏面とする）側から吐出液を供給するため、液供給路６０が貫通して設けられ、図６に示すように、その表面に液供給路接液膜６１が形成されている。
【００３０】
振動板２０は積層膜で形成され、図３に示すように、空隙１５ａ側から振動板側絶縁膜２１と振動板電極層２２と引張り応力膜２３と犠牲層除去孔封止膜２４及び接液膜２５により形成されている。振動板側絶縁膜２１は振動板２０と固定電極１３ａが当接したときの短絡を防止するものであり、酸化シリコン膜で形成されている。振動板電極層２２は固定電極１３ａとの間に電圧印可し静電力を発生させる振動板電極２２ａを有し、例えばヒ素ドープポリシリコン膜で形成されている。引張り応力膜２３は振動板２０を全体として引っ張り応力とすることで、撓まず張った状態にすることおよび駆動時の反発力確保するものであり、例えば窒化シリコン膜で形成されている。犠牲層除去孔封止膜２４は犠牲層除去孔の封止と引張り応力膜２３の割れ防止を兼ねるものであり、例えば酸化シリコン膜で形成されている。接液膜２５はンク等の吐出液による腐食を防止するため例えばＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール)で形成されている。ここで振動板電極層２２と引張り応力膜２３の間に振動板撓み防止膜として酸化シリコン膜を設ける場合もある。
【００３１】
固定電極層１３にはリンドープのポリシリコンを用い、その空隙１５ａ側には絶縁膜として酸化シリコン膜を形成している。また、固定電極層１３とシリコン基板１１の間にも基板絶縁膜１２として酸化シリコン膜が形成され、固定電極層１３とシリコン基板１１間の絶縁を確保している。ここで、振動板電極２２ａと固定電極１３ａのどちらか一方をノズル（チャネル）枚に分離した個別電極、他方を複数ノズル（チャネル）、例えば全ノズル（チャネル）で共通の共通電極として吐出させるノズル（チャネル）の選択が可能であるが、ここでは振動板電極２２ａを共通電極とし固定電極１３ａを個別電極とした。
【００３２】
空隙１５ａおよび連通路５３は、ポリシリコンを犠牲層に用いた犠牲層プロセスにて形成した。この犠牲層プロセスにおける犠牲層除去孔やその周囲の詳細構造については図示していないが、特許文献２と同様な構成としている。振動板電極２２ａや固定電極１３ａは犠牲層と同じくポリシリコンにて形成されているが、先に述べたように、空隙１５ａとなる部分に面している部分は絶縁膜として設けたシリコン酸化膜で覆われているので、ポリシリコンとシリコン酸化膜で十分な選択性な選択性を有するエッチャント、例えばＴＭＡ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液を用いて犠牲層除去を行うことにより犠牲層除去時にエッチングされることを防ぐ。
【００３３】
連通路５３については、特許文献３に開示されているように、固定電極層１３のポリシリコンも連通路形成の犠牲層として利用することにより連通路５３のコンダクタンス増加を図っている。特許文献１〜３と同様に連通路５３を通してヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）蒸気を導入することで、振動板２０と固定電極側絶縁膜１４の空隙１５ａ側の表面に疎水膜を形成し、さらに空隙１５ａ中にはＨＭＤＳ蒸気を封入して静電アクチュエータの駆動耐久性を確保している。
【００３４】
アクチュエータ基板１０の開放孔５１には第一の開放孔５１ａと第二の開放孔５１ｂを有し、第一の開放孔５１ａは振動板接液膜２５の形成時に同時に形成されたＰＢＯ膜（以下、振動板接液膜２５と記載する）で覆われ、第二の開放孔５１ｂは例えば紫外線硬化型のエポキシ樹脂からなる封止剤５４ａによって封止されている。第一の開放孔５１ａは、図９に示すように、開口径２μｍ程度の複数のものが形成されている。また、第一の開放孔５１ａ上を覆う振動板接液膜２５は第一の開放孔５１ａ内には入らずに表面だけを覆うように形成している。一方、第二の開放孔５１ｂは開口径30μｍ程度の大きさとし、その付近は蛇行通路とし、封止剤５４ａが第二の開放孔５１ｂと蛇行通路内にある程度入り込む様にしている。
【００３５】
第二の開放孔５１ｂを封止する封止剤５４ａの部分の液室基板３０には、図４に示すように窪み３７を形成し、封止剤５４ａの盛り上がりによるアクチュエータ基板１０と液室基板３０の接合不良が起きないようにしている。ここで封止剤５４ａが盛り上がらないのであれば、この窪み３７は不要である。また、図５に示すように、第一の開放孔５１ａを覆うように貫通部が設けられて疎水剤保持部５２としている。疎水剤保持部５２中に液体の疎水剤５２ａが保持され、疎水剤保持部５２のノズル板４０側は封止剤５４ｂで封止している。
【００３６】
なお、図では、ノズル孔４２を上に描いているが、例えば記録液吐出ヘッドとして画像形成に搭載されるときにはノズル孔４２を下にして搭載される。したがって装置への搭載状態では、ノズル孔４２側に液体の疎水剤５２ａが溜まり、アクチュエータ基板１０側が空間（気体部分）となる。第一の開放孔５１ａを覆う振動板接液膜２５の形成材料であるＰＢＯ膜は液体は通さないが若干の透気性があり、空隙１５ａと連通路５３内のＨＭＤＳ濃度が低下した場合にはＢＢＯ膜を透過してＨＭＤＳ蒸気が供給される。
【００３７】
このように、空隙１５ａを連通する連通路５３に接して液体の疎水剤５２ａを保持する疎水剤保持部５２を設けているので、封止が僅かに不完全であっても液体の疎水剤保持部５２より疎水剤蒸気が供給されて、空隙１５ａ内の疎水剤濃度の低下することを防いで静電アクチュエータの耐久性劣化を防止できる。ここで液体疎水剤保持部５２は液室基板３０に形成された単なる空間であるが、この部分に例えば多孔質体からなる吸収体を配置して液体疎水剤を保持するようにしても良い。
【００３８】
この開放孔５１と液体の疎水剤５２ａを保持する疎水剤保持部５２の他の構成と配置を図１０〜図１３に示す。図１０に示すように、疎水剤保持部５２の形状を封止剤５４ｂで封止しやすいようにノズル側を絞った構成とすることができる。また、図１１に示すように、第一の開放孔５１ａと第二の開放孔５１ｂの両方を覆うように疎水剤保持部５２を形成しても良い。また、図１２に示すように、第二の開放孔５１ｂを第一の開放孔５１ａよりも空隙１５ａに連通する連通路５３側に形成し、第二の開放孔５１ｂを覆うように液体の疎水剤５２ａを保持する疎水剤保持部５２を形成しても良い。このような構成とした場合、第二の開放孔５１ｂ部分の透気性は封止剤５４ａの種類や塗布厚みや蛇行への入り込み有無あるいは入り込み量等にもよるが、第一の開放孔５１ａ部分の透気性よりも（材料の透過率・厚さ・断面積を含めて）極めて小さいので、第二の開放孔５１ｂ部分の極めて小さい封止の不完全性のみ補われ、他部分の封止不完全性等による空隙１５ａ内のＨＭＤＳ濃度低下を補うようにはなっていない。一方、第一の開放孔５１ａ部分で万一振動板接液膜２５が開放孔５１ａから内部に入り込んだ場合でも、その影響は受けないで済む。
【００３９】
前記説明では、第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂを直列に配置した例を示したが、図１３に示すように、第一の開放孔５１ａと第二の開放孔５１ｂを並列に配置しても良い。
【００４０】
第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂと疎水剤保持部５２を形成して疎水剤５２ａを封止する製造工程を図１４のフローチャートと図１５の工程図を参照して説明する。
【００４１】
まず、公知例と同様に犠牲層プロセスを用いてアクチュエータ基板１０の静電アクチュエータ主要部を形成する（ステップＳ１）。この静電アクチュエータ主要部を形成するとき犠牲層除去孔を減圧ＣＶＤ法による酸化シリコン膜にて封止したので、この状態では空隙１５ａ内は減圧に保持され、常温・常圧の環境下では振動板２０は大気圧に押され固定電極１３ａ側に撓んでいる。次に、図１５（ａ）に示すように、振動板２０に第一の開放孔５１ａをフォトリソ・エッチングによって開口する（ステップＳ２）。これにより空隙１５ａ内の圧力を外界圧力と同一にすることができ、振動板２０の撓みが解消される。
【００４２】
次に、図１５（ｂ）に示すように、振動板接液膜２５となるＰＢＯ膜を塗布法にて形成する（ステップＳ３）。この振動板接液膜２５を形成するとき、ＰＢＯとなる前駆体を含んだ溶液をスピンコートにてアクチュエータ基板１０の表面に塗布した後、ソフトベークを行い、溶媒を揮発させる。そしてＰＢＯ不要部をマスク露光にて露光してアルカリ溶液に浸漬し露光部のＰＢＯ前駆体膜を除去し、320℃程度の温度でハードベークを行いＰＢＯ化する。このように感光性材料を用いて容易に所望の部分にのみＰＢＯ膜を形成することができる。この振動板接液膜２５の形成により第一の開放孔５１ａもＰＢＯ膜により覆われる。このＰＢＯ膜は透気性があるが、液体は透過しないので、後工程でアクチュエータ基板１０表面が液体、例えばレジスト溶液やエッチング液、剥離液、純水、液体疎水剤等にさらされても、連通路５３や空隙１５ａ等にそれらの液体が入り込むことを防ぐ。
【００４３】
次に、アクチュエータ基板１０に液供給路６０と液供給路接液膜６１を形成する（ステップＳ４）。液供給路６０は公知のフォトリソ・エッチング工程により形成する。すなわち、液供給路６０を形成するとき、液供給路６０が形成される部分が開口したレジストをマスクにして、アクチュエータ基板１０表面の酸化膜・窒化膜積層膜は通常のドライエッチャーで、シリコン基板１１はシリコンディープドライエッチャーにてエッチングを行う。他に、ウォータレーザやサンドブラスト等で形成する方法によっても可能である。また、液供給路接液膜６１は、アクチュエータ基板１０の裏面側よりＰＢＯ前駆体を含んだ溶液をスプレーコートにて液供給路６０内壁に付着させ、その後ソフトベーク及びハードベークにより溶媒揮発とＰＢＯ化を行う。
【００４４】
次に、図１５（ｃ）に示すように、第二の開放孔５１ｂを開口する（ステップＳ５）。この第二の開放孔５１ｂは、例えば、あらかじめその部分を開口していた振動板接液膜２５をマスクにドライエッチングにより開口する。このとき、上記開口よりも一回り大きく開口したハードマスク５５で第二の開放孔５１ｂ付近以外をカバーしてドライエッチング時のダメージを防止する。その後、図１５（ｄ）に示すように、酸素プラズマによるエッチングにてダメージを受けた部分の振動板接液膜２５と酸化膜ドライエッチング時のデポ物を除去する。
【００４５】
次に、空隙内疎水化処理を行う（ステップＳ６）。この空隙内疎水化処理では、第二の開放孔５１ｂから連通路５３を通じ空隙１５ａへのＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）などの疎水膜となるガス導入を行って振動板側絶縁膜２１と固定電極側絶縁膜１４の空隙１５ａに面した部分の疎水化処理を行う。このとき、特許文献1に開示されているように、前処理（乾燥）工程を行い、表面に付着している水分等を可能な限り低減することが望ましい。例えば、ドライエアーを供給した処理槽内にアクチュエータ基板１０を放置し、処理槽内を真空にして加熱する真空加熱工程、処理槽内を真空雰囲気と窒素雰囲気に交互に切り換える工程及びこれらの組合せを前処理工程として採用することができる。また、疎水膜形成工程も、特許文献１に開示されているものと同様に、アクチュエータ基板１０と液相のＨＭＤＳを入れた容器を処理槽内に置き、常温、常圧の状態でＨＭＤＳ蒸気が拡散により十分空隙１５ａ内に侵入するまで放置する。または、減圧にした処理槽内で液相のＨＭＤＳを入れた容器中にアクチュエータ基板１０を浸漬させて液相のＨＭＤＳを空隙１５ａ内に導入し、その後、別の処理槽にてアクチュエータ基板１０を加熱し、液相のＨＭＤＳを空隙内１５ａ内から蒸発させ除去しても良い。このとき、所望の濃度のＨＭＤＳ蒸気が空隙１５ａ内に残るように加熱処理槽内には適度なＨＭＤＳ蒸気を導入しておく。
【００４６】
次に、図１５（ｅ）に示すように、第二の開放孔５１ｂを封止する（ステップＳ７）。第二の開放孔５１ｂを封止する工程では、疎水化処理槽内からアクチュエータ基板１０を取り出し、速やかに第二の開放孔５１ｂを封止剤５４ａにて気密封止する。この封止剤５４ａとしては紫外線硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。その後、図１５（ｆ）に示すように、液室基板２０とアクチュエータ基板１０を貼り合わせ、ノズル孔４１と開口部４２を有するノズル板４０を公知例と同様に接着材にて接着する（ステップＳ８）。そして、図１５（ｇ）に示すように、疎水剤保持部５２にノズル板４０の開口部４２から液体の疎水剤５２ａとなるＨＭＤＳを注入し、開口部を封止剤５４ｂで封止する（ステップＳ９）。この封止剤５４ｂには封止剤５４ａと同様に紫外線硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。このようにして疎水剤５２ａを封止剤５４ｂで封止する。
【００４７】
次に、第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂ及び連通路５３の配置例について、図１６〜図１９を参照して説明する。図１６は各空隙１５ａの片側端部から連通路５３を介して、チップ内に１箇所設けた第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂに連通させる例を示し、図１７はチップ内の両側２箇所に第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂを設け、疎水剤をより短時間で導入できるようにすると同時に、空隙１５ａ内のＨＭＤＳ濃度が低下の抑制をより安定して行えるようにしたものである。図１８は各空隙１５ａの両端部から連通路５３を介して両側２箇所、チップ内の計４箇所に第一の大気開放孔５１ａを設けさらに効果的にしたものである。図１９は各空隙１５ａの両端部から連通路５３を設けた配置は、図１８の配置例と同様であるが、第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂを両側の連通路５３で共通として、大気開放孔の数を減らしたものである。図１９に示す配置の場合、疎水剤の導入やＨＭＤＳ濃度低下の抑制は図１８の構成と同等のまま、封止が必要な箇所を減らすことで、封止に要する時間を短縮することが可能となる。さらに、図示は省略したが、特許文献2に開示されるように、各空隙１５ａをそれぞれ所要数毎にグループ化し空隙群毎にサブ共通連通路を枝分かれさせながら形成する様に配置して各空隙１５ａへの疎水剤導入を均一に行うえるようにしても良い。また、図１１〜図１３に示した開放孔５１と疎水剤保持部５２の配置の場合も同様であるし、他にも様々な配置例が考えられる。
【００４８】
次に第２の液滴吐出ヘッド１ａについて図２０のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の部品構成を示す分解斜視図と、図２１のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の透視状態平面配置図及び図２２に示した図２１のＹ２１−Ｙ２１断面図を参照して説明する。
【００４９】
液滴吐出ヘッド１ａの静電型アクチュエータは液滴吐出ヘッド１と同様な構成であるが、開放孔５１を一種類のみ設けた構成である。液滴吐出ヘッド１の静電型アクチュエータは第一の開放孔５１ａを開口し空隙１５ａ内と外界を連通させることで常圧環境での振動板２０の撓みを無くし、その状態で塗布法にて振動板接液膜２５の形成を行ったが、液滴吐出ヘッド１ａの静電型アクチュエータは真空蒸着法にてポリパラキシリレン膜を成膜して振動板接液膜２５とした。そのため、振動板接液膜２５形成時に空隙１５ａ内を大気圧にする必要が無く、開放孔５１は一種類のみとすることができる。また、吐出液の種類によっては振動板接液膜２５が不要であるが、その場合もこのような構成とすることができる。
【００５０】
この液滴吐出ヘッド１ａの静電型アクチュエータの大気開放孔５１と疎水剤保持部５２を形成して疎水剤５２ａを封止する製造工程を図２３のフローチャートと図２４の工程図を参照して説明する。
【００５１】
まず、図２４（ａ）に示すように、アクチュエータ基板１０の主要部を犠牲層プロセスによりを形成する（ステップＳ１１）。このプロセスで犠牲層除去孔を減圧ＣＶＤ法による酸化シリコン膜にて封止したので、この状態では空隙１５ａ内は減圧に保持されている。次に、アクチュエータ基板１０に液供給路６０をフォトリソ・エッチング工程により形成する（ステップＳ１２）。次に、図２４（ｂ）に示すように、振動板接液膜２５と液供給路接液膜６１となるポリパラキシリレン膜を真空蒸着法により同時に形成する（ステップＳ１３）。この方法では蒸着チャンバー内で露出している部分はほぼ均一に成膜が行われる。成膜後に、通常のフォトリソ・エッチングプロセスにより、例えば外部との電気的接続部２９上など不要な部分に成膜されたポリパラキシリレンを除去する。このとき、同時に開放孔５１を開孔する部分のポリパラキシリレンも除去する。エッチングは酸素プラズマにて容易に行われる。なお、マスクとなるレジストもエッチングされるが、ポリパラキシリレン膜より十分に厚くしておくことで、マスクとして使用可能である。その後、レジスト除去は剥離液にて行う。次に、図２４（ｃ）に示すように、あらかじめ開放孔５１が形成される部分が開口した振動板接液膜２５をマスクにドライエッチングにより開口する（ステップＳ１４）。このとき、上記開口よりも一回り大きく開口したハードマスク５５により開放孔５１付近以外をカバーしてドライエッチング時のダメージを防止する。その後、酸素プラズマによるエッチングにてダメージを受けた部分の振動板接液膜２５と酸化膜ドライエッチング時のデポ物を除去する。
【００５２】
その後、図２４（ｄ）に示すように、開放孔５１から連通路５３を通じ空隙１５ａへのＨＭＤＳなどの疎水膜となるガス導入を行い振動板側絶縁膜２１と固定電極側絶縁膜１４の空隙１５ａに面した部分の疎水化処理を行う（ステップＳ１５）。この疎水化処理では所望の濃度のＨＭＤＳ蒸気が空隙１５ａ内に残るようにしておく。次に、疎水化処理槽内からアクチュエータ基板１０を取り出し、速やかに開放孔５１を封止剤５４ａにて気密封止する（ステップＳ１６）。この封止剤５４ａとしては、前述したように紫外線硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。以下、液室基板３０とアクチュエータ基板１０を貼り合わせ（ステップＳ１７）、疎水剤保持部５２にノズル板４０の開口部４２から液体の疎水剤５２ａとなるＨＭＤＳを注入し、開口部を封止剤５４ｂで封止する（ステップＳ１８）。
【００５３】
次に第３の液滴吐出ヘッド１ｂについて図２５〜図２７の断面図を参照して説明する。液滴吐出ヘッド１ｂの静電型アクチュエータは、図２５〜図２７のいずれの場合も、液体疎水剤保持部５２に吸収体を配置し、吸収体に液体疎水剤を保持させるとともに第二の開放孔５１ｂは封止せず開放のままにしたものである。このような構成とすることにより、疎水剤保持部５２から空隙１５ａへ疎水剤蒸気の供給を行い易くできる。それ以外は液滴吐出ヘッド１の静電型アクチュエータ、と同様である。また、製造工程は、図２５に示した構成では空隙内疎水化処理後に第二の開放孔５１ｂを封止する工程を省略し、吸収体を開放孔５１を覆うように配置することで得られる。また、図２６に示した構成では第二の開放孔５１ｂを封止する工程を省略し、あらかじめ液室基板３０に設けた疎水剤保持部５２に中に配置しておくことで得られる。また、図２７に示した構成は、吸収体を配置後アクチュエータ基板１０と液室基板３０を貼り合わせる前に吸収体に疎水剤を含ませることで得られる。さらに、図示は省略したが図２７の構成で吸収体を液室基板３０側に配置することも可能である。
【００５４】
次に第４の液滴吐出ヘッド１ｃについて図２８のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の部品構成を示す分解斜視図と、図２９のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の透視状態平面配置図と図３０に示した図２９のＸ４１−Ｘ４１断面図及び図３１に示した図２９のＹ４２−Ｙ４２断面図を参照して説明する。
【００５５】
液滴吐出ヘッド１から液滴吐出ヘッド１ｂの静電型アクチュエータは、液室基板３０に液体疎水剤保持部５２を形成しているのに対して、液滴吐出ヘッド１ｃは吸収体を液体疎水剤保持部とし、その周りを樹脂材料等による封止剤５４ｂにて封止した構成としている。液体疎水剤は吸収体に保持されているので、図３２の断面図に示すように、第一の開放孔５１ａを封止剤５４ａで封止しない構成としてもよい。また、開放孔５１と液体疎水剤保持部５２と連通路４３の配置については、色々な変形例を採用することができる。また、静電アクチュエータを液滴吐出ヘッド以外の用途に使う場合にもこのような構成は適用できる。
【００５６】
この液滴吐出ヘッド１ｃの静電型アクチュエータの大気開放孔５１と疎水剤保持部５２を形成する製造工程を図３３のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
アクチュエータ基板１０の主要部を形成して第二の開放孔封止までは液滴吐出ヘッド１の静電型アクチュエータの製造工程と同様である（ステップＳ２１〜Ｓ２７）。その後、吸収体を設置して液体疎水剤注入・封止を行ってから液室基板３０とアクチュエータ基板１０貼り合わせる（ステップＳ２８〜Ｓ３０）。この場合、特に第二の開放孔５１ｂを封止剤５４ａで封止しない構成について、空隙内疎水化処理の後は、疎水剤は疎水剤保持部から再度供給されるので空隙内から抜けても大きな問題とはならないが、空隙１５ａ内に水分が入り込むことは避ける必要があるので、このような工程としたのである。もちろん、保管や工程の環境を制御して、液室基板３０とアクチュエータ基板１０を貼り合わせた後に液体疎水剤注入した後に吸収体設置・液体疎水剤注入・封止を行っても良い。
【００５８】
次に第５の液滴吐出ヘッド１ｄについて図３４のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の部品構成を示す分解斜視図と、図３５のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の透視状態平面配置図と、図３６に示した図３５のＸ５１−Ｘ５１断面図と、図３７に示した図３５のＸ５２−Ｘ５２断面図と、図３８に示した図３５のＸ５３−Ｘ５３断面図と、図３９に示した図３５のＹ５１−Ｙ５１断面図及び図４０の液体疎水剤保持部周辺の部分拡大平面図を参照して説明する。
【００５９】
液滴吐出ヘッド１ｄの静電型アクチュエータは、アクチュエータ基板１０に液体疎水剤保持部５２を形成している。この液体疎水剤保持部５２は第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂよりも空隙１５ａに近い側に形成する。なお、この配置例もいろいろな配置を採用しても良い。
【００６０】
この疎水剤保持部５２は連通路５３と同じく空隙１５ａを形成するための犠牲層と断面積増加のために下部電極層をエッチングして形成する。また、断面積増加の必要がない場合は、犠牲層だけで形成しても良い。また、空隙１５ａが電極基板に形成した凹部と振動板形成基板を貼り合わせて形成される構成の場合についても、疎水剤保持部５２と連通路５３を空隙１５ａと同様に形成することができる。
【００６１】
また、液体疎水剤を保持する疎水剤保持部５２は、図４０に示すように、例えば微細な管５２１を複数束ねる等で表面積を増やした構造とし、毛管力により液体疎水剤を保持する構造とし、疎水剤保持部５２の空隙側５２２は蛇行形状として空隙１５ａに液体の疎水剤が流れ込まないようにすると良い。このように液体疎水剤を保持する疎水剤保持部５２を構成して空隙内疎水化工程で疎水剤が導入されにくい場合は、疎水剤保持部５２と並列に開放孔５１を形成すれば良い。
【００６２】
この静電型アクチュエータの製造工程は、図４１のフローチャートに示すように、液滴吐出ヘッド１の製造工程と概ね同一の工程であるが、空隙内疎水化処理したのち（ステップＳ３１〜Ｓ３６）、液体疎水剤を第二の開放孔５１ｂより液体疎水剤保持部５２に注入し、その後、第二の開放孔５１ｂを封止する（ステップＳ３７，Ｓ３８）。このように空隙内疎水化処理直後に液体疎水剤注入と封止を行えることから、疎水化処理後空隙内に水分が入らないようにすることが容易である。
【００６３】
次に液滴吐出ヘッド１を搭載したインクジェット記録装置の一例について図４２の斜視図と図４３の機構部の構成を示す側面図を参照して説明する。このインクジェット記録装置９０は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ９８とキャリッジ９８に搭載した液滴吐出ヘッド１及び液滴吐出ヘッド１へインクを供給するインクカートリッジ９９等で構成される印字機構部９１等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙９２を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）９３を抜き差し自在に装着されている。また、用紙９２を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ９４を有し、給紙カセット９３あるいは手差しトレイ９４から給送される用紙９２を取り込み、印字機構部９１によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ９５に排紙する。
【００６４】
印字機構部９１は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９６と従ガイドロッド９７とでキャリッジ９８を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９８にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９８には液滴吐出ヘッド１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９９を交換可能に装着している。
【００６５】
インクカートリッジ９９は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド１へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド１としては各色の液滴吐出ヘッド１を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液室吐出ヘッドでもよい。
【００６６】
ここで、キャリッジ９８は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９６に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９７に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９８を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０１で回転駆動される駆動プーリ１０２と従動プーリ１０３との間にタイミングベルト１０４を張装し、このタイミングベルト１０４をキャリッジ９８に固定しており、主走査モータ１０１の正逆回転によりキャリッジ９８が往復駆動される。
【００６７】
一方、給紙カセット９３にセットした用紙９２を液滴吐出ヘッド１の下方側に搬送するために、給紙カセット９３から用紙９２を分離給装する給紙ローラ１０５及びフリクションパッド１０６と、用紙９２を案内するガイド部材１０７と、給紙された用紙９２を反転させて搬送する搬送ローラ１０８と、この搬送ローラ１０８の周面に押し付けられる搬送コロ１０９及び搬送ローラ１０８からの用紙９２の送り出し角度を規定する先端コロ１１０とを有する。搬送ローラ１０８は副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。
【００６８】
そして、キャリッジ９８の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０８から送り出された用紙９２を液滴吐出ヘッド１の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１１を設けている。この印写受け部材１１１の用紙搬送方向下流側には、用紙９２を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１２と拍車１１３を設け、さらに用紙９２を排紙トレイ９５に送り出す排紙ローラ１１４と拍車１１５と、排紙経路を形成するガイド部材１１６，１１７とを配設している。
【００６９】
このインクジェット記録装置９０で記録時には、キャリッジ９８を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙９２にインクを吐出して１行分を記録し、その後、用紙９２を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙９２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙９２を排紙する。
【００７０】
また、キャリッジ９８の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９８は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド１をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００７１】
また、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００７２】
このように、このインクジェット記録装置９０においては前記静電型アクチュエータを具備した液滴吐出ヘッド１を搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。また低電圧で駆動できるヘッドを搭載するので、インクジェット記録装置全体の消費電力も低減できる。
【００７３】
前記説明ではインクジェット記録装置９０に液滴吐出ヘッド１を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に液滴吐出ヘッド１を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図３】図２のＸ１１−Ｘ１１断面図である。
【図４】図２のＸ１２−Ｘ１２断面図である。
【図５】図２のＸ１３−Ｘ１３断面図である。
【図６】図２のＹ１１−Ｙ１１断面図である。
【図７】図２のＹ１２−Ｙ１２断面図である。
【図８】図２のＹ１３−Ｙ１３断面図である。
【図９】アクチュエータ基板の開放孔周辺の拡大図である。
【図１０】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第２の構成を示す配置図である。
【図１１】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第３の構成を示す配置図である。
【図１２】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第４の構成を示す配置図である。
【図１３】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第５の構成を示す配置図である。
【図１４】第一と第二の大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示すフローチャートである。
【図１５】第一と第二の大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示す工程図である。
【図１６】第一と第二の大気開放孔及び連通路の配置を示す配置図である。
【図１７】第一と第二の大気開放孔及び連通路の第２の配置を示す配置図である。
【図１８】第一と第二の大気開放孔及び連通路の第３の配置を示す配置図である。
【図１９】第一と第二の大気開放孔及び連通路の第４の配置を示す配置図である。
【図２０】第２の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２１】第２の液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図２２】図２１のＹ２１−Ｙ２１断面図である。
【図２３】第２の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示すフローチャートである。
【図２４】第２の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示す工程図である。
【図２５】第３の液滴吐出ユニットにおける疎水剤保持部の構成を示す断面図である。
【図２６】第３の液滴吐出ユニットにおける疎水剤保持部の第２の構成を示す断面図である。
【図２７】第３の液滴吐出ユニットにおける疎水剤保持部の第３の構成を示す断面図である。
【図２８】第４の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２９】第４の液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図３０】図２９のＸ４１−Ｘ４１断面図である。
【図３１】図２９のＹ４２−Ｙ４２断面図である。
【図３２】第４の液滴吐出ユニットにおける第一と第二の開放孔の部分を示す断面図である。
【図３３】第４の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成する製造工程を示すフローチャートである。
【図３４】第５の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３５】第５の液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図３６】図３５のＸ５１−Ｘ５１断面図である。
【図３７】図３５のＸ５２−Ｘ５２断面図である。
【図３８】図３５のＸ５３−Ｘ５３断面図である。
【図３９】図３５のＹ５１−Ｙ５１断面図である。
【図４０】第５の液滴吐出ヘッドにおける液体疎水剤保持部周辺の構成を示す拡大平面図である。
【図４１】第５の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示すフローチャートである。
【図４２】液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図４３】インクジェット記録装置の機構部の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１；液滴吐出ヘッド、１０；アクチュエータ基板、１１；シリコン基板、
１２；基板絶縁膜、１３；固定電極層、１３ａ；固定電極、１４；固定電極側絶縁膜、
１５ａ；空隙、２０；振動板、２１；振動板側絶縁膜、２２；振動板電極層、
２２ａ；振動板電極、３０；液室基板、３１；共通液室、３２；流体抵抗部、
３３；加圧液室、３４；連通管、４０；ノズル板、４１；ノズル孔、４２；開口部、
５１；開放孔、５１ａ；第一の開放孔、５１ｂ；第二の開放孔、５２；疎水剤保持部、
５３；連通路、５４；封止剤、６０；液供給路、９０；インクジェット記録装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、静電型アクチュエータとその製造方法と液滴吐出ヘッド及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタやファクシミリ装置、複写装置、プロッタ等の画像記録装置ある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液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する液室（吐出室、圧力室、インク流路とも称される）と、この液室内のインクを加圧するエネルギーを発生するアクチュエータ手段とを備え、アクチュエータ手段で発生するエネルギーによって液室内の記録液に圧力を作用させてノズルから液滴を吐出させる。
【０００３】
液滴吐出ヘッドとしては、電気機械変換素子などの圧電型アクチュエータをもちいたもの、電気熱変換素子に膜沸騰を利用するサーマル型アクチュエータを用いたもの、振動板と電極間の静電力を利用する静電型アクチュエータを用いるものなどがあり、この中でも静電型アクチュエータを用いた液滴吐出ヘッドは、小型化、高速化、高密度化、省電力化において他の方式の液滴吐出ヘッドに比べて優位であることから、現在開発が盛んに行なわれている。
【０００４】
静電駆動方式の液滴吐出ヘッドなどで使用する静電型アクチュエータの駆動には振動板と対向電極を当接させない非当接駆動と、振動板と対向電極を当接させる当接駆動とがある。振動板と対向電極を当接させない非当接駆動では、大きな発生力を得るためには当接駆動の場合より非常に大きな電圧が必要となり、駆動素子等のコストが増大してしまう。これに対して、振動板と対向電極を当接させる当接駆動では大きな発生力を得られるが、振動板と対向電極を当接させる当接駆動を繰り返し行うと、静電吸引特性あるいは静電反発特性が低下する現象や電極表面の絶縁膜が剥がれることにより絶縁性が阻害され静電型アクチュエータが破壊する等の現象が見られる。
【０００５】
この静電型アクチュエータの当接駆動時における弊害を回避するために、特許文献１に示されたインクジェットヘッドは、アクチュエータ表面を疎水化処理することが行われている。さらに、疎水膜の十分な耐久性を得るために、所定濃度以上の疎水剤の気体（蒸気）を振動板と電極の間の空隙内に気密封止することが行われている。このとき、複数の空隙を連通路（バイパス管）で繋ぎ、一箇所または少数の複数箇所から疎水剤導入を行うことで、短時間で封止を行うことを可能とするとともに、気密性の向上も可能としている。
【０００６】
また、特許文献２に示された静電型アクチュエータは、大気開放孔（疎水剤導入孔）を封止剤で封止するとき、毛細管現象によって、封止剤が連通路を通じて振動板と電極の間の空隙内にまで達し、正常な動作ができなくなることを防止するため、封止剤の連通路内への流入に対して抵抗となり、かつ、距離を長くするための蛇行通路を形成し、封止剤の空隙内への浸入を防止するようにしている。
【０００７】
また、特許文献３に示された静電型アクチュエータは、犠牲層エッチングで振動板と電極の間の空隙を形成したものにおいて、振動板と電極の間の空隙内部に疎水膜を形成する疎水剤の蒸気を効率的に空隙内に導入するために、個別電極形成層をパターニングするときに共通連通路を形成するための部分を形成し、電極形成層上の絶縁膜の共通連通路を形成する場所に開口を形成し、その上に堆積された犠牲層に共通連通路を形成するための部分を形成することにより、電極形成層と犠牲層で共通連通路を形成するための部分を一体的に形成した後に犠牲層エッチングで除去して空隙よりも高さの高い共通連通路を形成するようにしている。
【０００８】
さらに、特許文献２や特許文献３には、疎水剤の効率的な導入および空隙間の均一性向上のため、大気開放孔と連通路の配置についても各種の提案がされている。
【特許文献１】特許第４０３８８６４号公報
【特許文献２】特開２００７−７７８６４号公報
【特許文献３】特開２００６−１１５６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のように振動板と電極の間の空隙に疎水剤の蒸気を導入しても、大気開放孔（疎水剤導入孔）の封止が完全でないと、空隙内の疎水剤濃度が経時的に低下して静電型アクチュエータの耐久性が劣化するという短所がある。
【００１０】
この発明は、このような短所を改善し、大気開放孔（疎水剤導入孔）の封止性が完全でない場合でも、空隙内の疎水剤濃度の経時的な低下を防止して耐久性劣化を防止することができる静電型アクチュエータとその製造方法と液滴吐出ヘッド及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の静電型アクチュエータは、少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、前記空隙に連通する連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面には疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする。
【００１２】
前記空隙に連通した連通路と疎水剤保持部の間に、液体の疎水剤を通さないが疎水剤の蒸気を通す膜を設けることを特徴とする。
【００１３】
また、前記疎水剤保持部に吸収体を配置し、吸収体に液体の疎水剤を保持させると良い。
【００１４】
この発明の他の静電型アクチュエータは、少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、前記空隙に連通する連通路と、該連通路と大気開放孔を有する大気開放部との間に設けられた疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面に疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする。
【００１５】
この発明の他の静電型アクチュエータにおいて、前記疎水剤保持部の前記連通路側は蛇行形状として前記空隙に液体の疎水剤が流れ込まないようにすると良い。
【００１６】
この発明の静電型アクチュエータの製造方法は、少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極と、前記振動板及び前記固定電極の前記空隙側の表面に形成された疎水膜と、空隙に連通して設けられた連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータの製造方法であって、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入した後、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を注入して封止することを特徴とする。
【００１７】
この発明の液滴吐出ヘッドは、前記静電型アクチュエータを有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。
【００１８】
この発明の画像形成装置は、前記液滴吐出ヘッドを有し、該液滴吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて画像を記録することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の静電型アクチュエータは、振動板と固定電極の空隙側の表面に疎水膜を形成し、空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入するとともに、空隙を連通する連通路に接して液体の疎水剤を保持する疎水剤保持部を設けたから、空隙内における疎水剤の蒸気の封止が僅かに不完全であっても液体の疎水剤を保持した疎水剤保持部より疎水剤の蒸気が供給されるので空隙内の疎水剤濃度の低下を防止して静電型アクチュエータの耐久性が劣化することを防ぐことができる。
【００２０】
また、空隙に連通した連通路と疎水剤保持部の間に、液体の疎水剤を通さないが疎水剤の蒸気を通す膜を設けることにより、空隙内に液体の疎水剤が浸入することを防止することができ、静電型アクチュエータを安定して駆動させることができる。
【００２１】
さらに、疎水剤保持部に吸収体を配置し、吸収体に疎水剤を保持させることにより、空隙内に液体の疎水剤が浸入することを防止することができる。
【００２２】
また、空隙に連通する連通路と大気開放孔を有する大気開放部との間に疎水剤保持部を設けて疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持することにより、疎水剤保持部を空隙と連通路と同時に形成することができ、製造工程を簡略化することができる。また、疎水剤保持部の連通路側は蛇行形状にすることにより、空隙に液体の疎水剤が流れ込むことを確実に防いで、静電型アクチュエータを安定して駆動させることができる。
【００２３】
また、この静電型アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドは、耐久性を向上するとともに安定して液滴を吐出することができ、信頼性を向上することができる。
【００２４】
さらに、この液滴吐出ヘッドを有し、液滴吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて画像を記録する画像形成装置は、インク滴を安定して吐出するから、良質な画像を安定して形成するとともに耐久性と信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜図９はこの発明の液滴吐出ヘッドの構成を示し、図１は分解斜視図、図２は透視状態を示す平面配置図、図３は図２のＸ１１−Ｘ１１断面図、図４は図２のＸ１２−Ｘ１２断面図、図５は図２のＸ１３−Ｘ１３断面図、図６は図２のＹ１１−Ｙ１１断面図、図７は図２のＹ１２−Ｙ１２断面図、図８は図２のＹ１３−Ｙ１３断面図、図９は開放孔周辺の拡大図である。
【００２６】
液滴吐出ヘッド１は圧力発生手段として静電型アクチュエータを使用したものであり、アクチュエータ基板１０と液室基板３０及び複数のノズル孔４１を有するノズル板４０と図示していないフレームとＦＰＣとドライバーＩＣで構成されている。
【００２７】
ノズル板４０は、例えば、紙面側（図２の上面側）に撥水膜をコーティングしたポリイミドフィルムであり、ノズル孔４１はノズル板４０を液室基板３０に接着したのち、レーザ加工にて開口したものである。また、液室基板３０の液体疎水剤保持部（液体疎水剤注入部）５２と対応する部分には開口部４２を有する。この開口部４２は開口させる必要のある部分のみ抜く形で開口しているが、直線的に切り出すようにしても良い。また、ノズル板４０と液室基板３０を接着したのち開口しても良いし、あらかじめ開口しているものを接着しても良い。
【００２８】
液室基板３０には、結晶方位（１１０）のシリコン基板を用い、ノズル板４０と反対側の面に共通液室３１と流体抵抗部３２及び加圧液室３３が形成されている。また、ノズル孔４１と加圧液室３３を連通させるための連通管３４が液室基板３０を貫通して形成されている。このような構成にすることにより、液室基板３０の厚みよりも加圧液室３３の高さを低くすることができ、ハンドリングの容易な厚さの基板を用いたまま加圧液室３３の高さを吐出特性面から最適化することが可能となっている。この液室基板３０の厚みは例えば400μｍで加圧液室３０の高さは80μｍとしている。また、液室基板３０に結晶方位（１１０）のシリコン基板を用いているので、加圧液室３３等を公知の異方性エッチングにて高精度に加工することが可能となっている。また、図４に示すように、加圧液室３３その他を形成した後、熱酸化により表面に液室基板接液膜３５となる酸化膜を形成し、濡れ性の向上とインク等の吐出液による基材であるシリコンの腐食防止を図っている。このとき、図示しないが、液室基板３０のノズル板４０との接着面側にはダミーパターンを設けておくことにより熱酸化後に酸化膜の内部応力により基板が反ることを防止している。ここで、吐出液の種類によっては液室基板接液膜３５が不要な場合もあるし、他の膜とする場合もある。
【００２９】
アクチュエータ基板１０は、結晶方位（１００）のシリコン基板１１の上に基板絶縁膜１２を介して高精度の空隙形成が可能な犠牲層プロセスにて形成された振動板２０と空隙１５ａと固定電極層１３に形成された固定電極１３ａからなる静電型アクチュエータが形成されている。このアクチュエータ基板１０にはノズル孔４１の並び方向に各空隙１５ａを相互に連通する連通路５３が形成され、連通路５３の他端部は連通路５３内とアクチュエータ基板１０の外部とを繋ぐ開放孔５１に連通されている。また、アクチュエータ基板１０の液室基板３０と反対の面（以後、裏面とする）側から吐出液を供給するため、液供給路６０が貫通して設けられ、図６に示すように、その表面に液供給路接液膜６１が形成されている。
【００３０】
振動板２０は積層膜で形成され、図３に示すように、空隙１５ａ側から振動板側絶縁膜２１と振動板電極層２２と引張り応力膜２３と犠牲層除去孔封止膜２４及び接液膜２５により形成されている。振動板側絶縁膜２１は振動板２０と固定電極１３ａが当接したときの短絡を防止するものであり、酸化シリコン膜で形成されている。振動板電極層２２は固定電極１３ａとの間に電圧印可し静電力を発生させる振動板電極２２ａを有し、例えばヒ素ドープポリシリコン膜で形成されている。引張り応力膜２３は振動板２０を全体として引っ張り応力とすることで、撓まず張った状態にすることおよび駆動時の反発力確保するものであり、例えば窒化シリコン膜で形成されている。犠牲層除去孔封止膜２４は犠牲層除去孔の封止と引張り応力膜２３の割れ防止を兼ねるものであり、例えば酸化シリコン膜で形成されている。接液膜２５はンク等の吐出液による腐食を防止するため例えばＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール)で形成されている。ここで振動板電極層２２と引張り応力膜２３の間に振動板撓み防止膜として酸化シリコン膜を設ける場合もある。
【００３１】
固定電極層１３にはリンドープのポリシリコンを用い、その空隙１５ａ側には絶縁膜として酸化シリコン膜を形成している。また、固定電極層１３とシリコン基板１１の間にも基板絶縁膜１２として酸化シリコン膜が形成され、固定電極層１３とシリコン基板１１間の絶縁を確保している。ここで、振動板電極２２ａと固定電極１３ａのどちらか一方をノズル（チャネル）枚に分離した個別電極、他方を複数ノズル（チャネル）、例えば全ノズル（チャネル）で共通の共通電極として吐出させるノズル（チャネル）の選択が可能であるが、ここでは振動板電極２２ａを共通電極とし固定電極１３ａを個別電極とした。
【００３２】
空隙１５ａおよび連通路５３は、ポリシリコンを犠牲層に用いた犠牲層プロセスにて形成した。この犠牲層プロセスにおける犠牲層除去孔やその周囲の詳細構造については図示していないが、特許文献２と同様な構成としている。振動板電極２２ａや固定電極１３ａは犠牲層と同じくポリシリコンにて形成されているが、先に述べたように、空隙１５ａとなる部分に面している部分は絶縁膜として設けたシリコン酸化膜で覆われているので、ポリシリコンとシリコン酸化膜で十分な選択性な選択性を有するエッチャント、例えばＴＭＡ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液を用いて犠牲層除去を行うことにより犠牲層除去時にエッチングされることを防ぐ。
【００３３】
連通路５３については、特許文献３に開示されているように、固定電極層１３のポリシリコンも連通路形成の犠牲層として利用することにより連通路５３のコンダクタンス増加を図っている。特許文献１〜３と同様に連通路５３を通してヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）蒸気を導入することで、振動板２０と固定電極側絶縁膜１４の空隙１５ａ側の表面に疎水膜を形成し、さらに空隙１５ａ中にはＨＭＤＳ蒸気を封入して静電アクチュエータの駆動耐久性を確保している。
【００３４】
アクチュエータ基板１０の開放孔５１には第一の開放孔５１ａと第二の開放孔５１ｂを有し、第一の開放孔５１ａは振動板接液膜２５の形成時に同時に形成されたＰＢＯ膜（以下、振動板接液膜２５と記載する）で覆われ、第二の開放孔５１ｂは例えば紫外線硬化型のエポキシ樹脂からなる封止剤５４ａによって封止されている。第一の開放孔５１ａは、図９に示すように、開口径２μｍ程度の複数のものが形成されている。また、第一の開放孔５１ａ上を覆う振動板接液膜２５は第一の開放孔５１ａ内には入らずに表面だけを覆うように形成している。一方、第二の開放孔５１ｂは開口径30μｍ程度の大きさとし、その付近は蛇行通路とし、封止剤５４ａが第二の開放孔５１ｂと蛇行通路内にある程度入り込む様にしている。
【００３５】
第二の開放孔５１ｂを封止する封止剤５４ａの部分の液室基板３０には、図４に示すように窪み３７を形成し、封止剤５４ａの盛り上がりによるアクチュエータ基板１０と液室基板３０の接合不良が起きないようにしている。ここで封止剤５４ａが盛り上がらないのであれば、この窪み３７は不要である。また、図５に示すように、第一の開放孔５１ａを覆うように貫通部が設けられて疎水剤保持部５２としている。疎水剤保持部５２中に液体の疎水剤５２ａが保持され、疎水剤保持部５２のノズル板４０側は封止剤５４ｂで封止している。
【００３６】
なお、図では、ノズル孔４２を上に描いているが、例えば記録液吐出ヘッドとして画像形成に搭載されるときにはノズル孔４２を下にして搭載される。したがって装置への搭載状態では、ノズル孔４２側に液体の疎水剤５２ａが溜まり、アクチュエータ基板１０側が空間（気体部分）となる。第一の開放孔５１ａを覆う振動板接液膜２５の形成材料であるＰＢＯ膜は液体は通さないが若干の透気性があり、空隙１５ａと連通路５３内のＨＭＤＳ濃度が低下した場合にはＢＢＯ膜を透過してＨＭＤＳ蒸気が供給される。
【００３７】
このように、空隙１５ａを連通する連通路５３に接して液体の疎水剤５２ａを保持する疎水剤保持部５２を設けているので、封止が僅かに不完全であっても液体の疎水剤保持部５２より疎水剤蒸気が供給されて、空隙１５ａ内の疎水剤濃度の低下することを防いで静電アクチュエータの耐久性劣化を防止できる。ここで液体疎水剤保持部５２は液室基板３０に形成された単なる空間であるが、この部分に例えば多孔質体からなる吸収体を配置して液体疎水剤を保持するようにしても良い。
【００３８】
この開放孔５１と液体の疎水剤５２ａを保持する疎水剤保持部５２の他の構成と配置を図１０〜図１３に示す。図１０に示すように、疎水剤保持部５２の形状を封止剤５４ｂで封止しやすいようにノズル側を絞った構成とすることができる。また、図１１に示すように、第一の開放孔５１ａと第二の開放孔５１ｂの両方を覆うように疎水剤保持部５２を形成しても良い。また、図１２に示すように、第二の開放孔５１ｂを第一の開放孔５１ａよりも空隙１５ａに連通する連通路５３側に形成し、第二の開放孔５１ｂを覆うように液体の疎水剤５２ａを保持する疎水剤保持部５２を形成しても良い。このような構成とした場合、第二の開放孔５１ｂ部分の透気性は封止剤５４ａの種類や塗布厚みや蛇行への入り込み有無あるいは入り込み量等にもよるが、第一の開放孔５１ａ部分の透気性よりも（材料の透過率・厚さ・断面積を含めて）極めて小さいので、第二の開放孔５１ｂ部分の極めて小さい封止の不完全性のみ補われ、他部分の封止不完全性等による空隙１５ａ内のＨＭＤＳ濃度低下を補うようにはなっていない。一方、第一の開放孔５１ａ部分で万一振動板接液膜２５が開放孔５１ａから内部に入り込んだ場合でも、その影響は受けないで済む。
【００３９】
前記説明では、第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂを直列に配置した例を示したが、図１３に示すように、第一の開放孔５１ａと第二の開放孔５１ｂを並列に配置しても良い。
【００４０】
第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂと疎水剤保持部５２を形成して疎水剤５２ａを封止する製造工程を図１４のフローチャートと図１５の工程図を参照して説明する。
【００４１】
まず、公知例と同様に犠牲層プロセスを用いてアクチュエータ基板１０の静電アクチュエータ主要部を形成する（ステップＳ１）。この静電アクチュエータ主要部を形成するとき犠牲層除去孔を減圧ＣＶＤ法による酸化シリコン膜にて封止したので、この状態では空隙１５ａ内は減圧に保持され、常温・常圧の環境下では振動板２０は大気圧に押され固定電極１３ａ側に撓んでいる。次に、図１５（ａ）に示すように、振動板２０に第一の開放孔５１ａをフォトリソ・エッチングによって開口する（ステップＳ２）。これにより空隙１５ａ内の圧力を外界圧力と同一にすることができ、振動板２０の撓みが解消される。
【００４２】
次に、図１５（ｂ）に示すように、振動板接液膜２５となるＰＢＯ膜を塗布法にて形成する（ステップＳ３）。この振動板接液膜２５を形成するとき、ＰＢＯとなる前駆体を含んだ溶液をスピンコートにてアクチュエータ基板１０の表面に塗布した後、ソフトベークを行い、溶媒を揮発させる。そしてＰＢＯ不要部をマスク露光にて露光してアルカリ溶液に浸漬し露光部のＰＢＯ前駆体膜を除去し、320℃程度の温度でハードベークを行いＰＢＯ化する。このように感光性材料を用いて容易に所望の部分にのみＰＢＯ膜を形成することができる。この振動板接液膜２５の形成により第一の開放孔５１ａもＰＢＯ膜により覆われる。このＰＢＯ膜は透気性があるが、液体は透過しないので、後工程でアクチュエータ基板１０表面が液体、例えばレジスト溶液やエッチング液、剥離液、純水、液体疎水剤等にさらされても、連通路５３や空隙１５ａ等にそれらの液体が入り込むことを防ぐ。
【００４３】
次に、アクチュエータ基板１０に液供給路６０と液供給路接液膜６１を形成する（ステップＳ４）。液供給路６０は公知のフォトリソ・エッチング工程により形成する。すなわち、液供給路６０を形成するとき、液供給路６０が形成される部分が開口したレジストをマスクにして、アクチュエータ基板１０表面の酸化膜・窒化膜積層膜は通常のドライエッチャーで、シリコン基板１１はシリコンディープドライエッチャーにてエッチングを行う。他に、ウォータレーザやサンドブラスト等で形成する方法によっても可能である。また、液供給路接液膜６１は、アクチュエータ基板１０の裏面側よりＰＢＯ前駆体を含んだ溶液をスプレーコートにて液供給路６０内壁に付着させ、その後ソフトベーク及びハードベークにより溶媒揮発とＰＢＯ化を行う。
【００４４】
次に、図１５（ｃ）に示すように、第二の開放孔５１ｂを開口する（ステップＳ５）。この第二の開放孔５１ｂは、例えば、あらかじめその部分を開口していた振動板接液膜２５をマスクにドライエッチングにより開口する。このとき、上記開口よりも一回り大きく開口したハードマスク５５で第二の開放孔５１ｂ付近以外をカバーしてドライエッチング時のダメージを防止する。その後、図１５（ｄ）に示すように、酸素プラズマによるエッチングにてダメージを受けた部分の振動板接液膜２５と酸化膜ドライエッチング時のデポ物を除去する。
【００４５】
次に、空隙内疎水化処理を行う（ステップＳ６）。この空隙内疎水化処理では、第二の開放孔５１ｂから連通路５３を通じ空隙１５ａへのＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）などの疎水膜となるガス導入を行って振動板側絶縁膜２１と固定電極側絶縁膜１４の空隙１５ａに面した部分の疎水化処理を行う。このとき、特許文献1に開示されているように、前処理（乾燥）工程を行い、表面に付着している水分等を可能な限り低減することが望ましい。例えば、ドライエアーを供給した処理槽内にアクチュエータ基板１０を放置し、処理槽内を真空にして加熱する真空加熱工程、処理槽内を真空雰囲気と窒素雰囲気に交互に切り換える工程及びこれらの組合せを前処理工程として採用することができる。また、疎水膜形成工程も、特許文献１に開示されているものと同様に、アクチュエータ基板１０と液相のＨＭＤＳを入れた容器を処理槽内に置き、常温、常圧の状態でＨＭＤＳ蒸気が拡散により十分空隙１５ａ内に侵入するまで放置する。または、減圧にした処理槽内で液相のＨＭＤＳを入れた容器中にアクチュエータ基板１０を浸漬させて液相のＨＭＤＳを空隙１５ａ内に導入し、その後、別の処理槽にてアクチュエータ基板１０を加熱し、液相のＨＭＤＳを空隙内１５ａ内から蒸発させ除去しても良い。このとき、所望の濃度のＨＭＤＳ蒸気が空隙１５ａ内に残るように加熱処理槽内には適度なＨＭＤＳ蒸気を導入しておく。
【００４６】
次に、図１５（ｅ）に示すように、第二の開放孔５１ｂを封止する（ステップＳ７）。第二の開放孔５１ｂを封止する工程では、疎水化処理槽内からアクチュエータ基板１０を取り出し、速やかに第二の開放孔５１ｂを封止剤５４ａにて気密封止する。この封止剤５４ａとしては紫外線硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。その後、図１５（ｆ）に示すように、液室基板２０とアクチュエータ基板１０を貼り合わせ、ノズル孔４１と開口部４２を有するノズル板４０を公知例と同様に接着材にて接着する（ステップＳ８）。そして、図１５（ｇ）に示すように、疎水剤保持部５２にノズル板４０の開口部４２から液体の疎水剤５２ａとなるＨＭＤＳを注入し、開口部を封止剤５４ｂで封止する（ステップＳ９）。この封止剤５４ｂには封止剤５４ａと同様に紫外線硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。このようにして疎水剤５２ａを封止剤５４ｂで封止する。
【００４７】
次に、第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂ及び連通路５３の配置例について、図１６〜図１９を参照して説明する。図１６は各空隙１５ａの片側端部から連通路５３を介して、チップ内に１箇所設けた第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂに連通させる例を示し、図１７はチップ内の両側２箇所に第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂを設け、疎水剤をより短時間で導入できるようにすると同時に、空隙１５ａ内のＨＭＤＳ濃度が低下の抑制をより安定して行えるようにしたものである。図１８は各空隙１５ａの両端部から連通路５３を介して両側２箇所、チップ内の計４箇所に第一の大気開放孔５１ａを設けさらに効果的にしたものである。図１９は各空隙１５ａの両端部から連通路５３を設けた配置は、図１８の配置例と同様であるが、第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂを両側の連通路５３で共通として、大気開放孔の数を減らしたものである。図１９に示す配置の場合、疎水剤の導入やＨＭＤＳ濃度低下の抑制は図１８の構成と同等のまま、封止が必要な箇所を減らすことで、封止に要する時間を短縮することが可能となる。さらに、図示は省略したが、特許文献2に開示されるように、各空隙１５ａをそれぞれ所要数毎にグループ化し空隙群毎にサブ共通連通路を枝分かれさせながら形成する様に配置して各空隙１５ａへの疎水剤導入を均一に行うえるようにしても良い。また、図１１〜図１３に示した開放孔５１と疎水剤保持部５２の配置の場合も同様であるし、他にも様々な配置例が考えられる。
【００４８】
次に第２の液滴吐出ヘッド１ａについて図２０のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の部品構成を示す分解斜視図と、図２１のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の透視状態平面配置図及び図２２に示した図２１のＹ２１−Ｙ２１断面図を参照して説明する。
【００４９】
液滴吐出ヘッド１ａの静電型アクチュエータは液滴吐出ヘッド１と同様な構成であるが、開放孔５１を一種類のみ設けた構成である。液滴吐出ヘッド１の静電型アクチュエータは第一の開放孔５１ａを開口し空隙１５ａ内と外界を連通させることで常圧環境での振動板２０の撓みを無くし、その状態で塗布法にて振動板接液膜２５の形成を行ったが、液滴吐出ヘッド１ａの静電型アクチュエータは真空蒸着法にてポリパラキシリレン膜を成膜して振動板接液膜２５とした。そのため、振動板接液膜２５形成時に空隙１５ａ内を大気圧にする必要が無く、開放孔５１は一種類のみとすることができる。また、吐出液の種類によっては振動板接液膜２５が不要であるが、その場合もこのような構成とすることができる。
【００５０】
この液滴吐出ヘッド１ａの静電型アクチュエータの大気開放孔５１と疎水剤保持部５２を形成して疎水剤５２ａを封止する製造工程を図２３のフローチャートと図２４の工程図を参照して説明する。
【００５１】
まず、図２４（ａ）に示すように、アクチュエータ基板１０の主要部を犠牲層プロセスによりを形成する（ステップＳ１１）。このプロセスで犠牲層除去孔を減圧ＣＶＤ法による酸化シリコン膜にて封止したので、この状態では空隙１５ａ内は減圧に保持されている。次に、アクチュエータ基板１０に液供給路６０をフォトリソ・エッチング工程により形成する（ステップＳ１２）。次に、図２４（ｂ）に示すように、振動板接液膜２５と液供給路接液膜６１となるポリパラキシリレン膜を真空蒸着法により同時に形成する（ステップＳ１３）。この方法では蒸着チャンバー内で露出している部分はほぼ均一に成膜が行われる。成膜後に、通常のフォトリソ・エッチングプロセスにより、例えば外部との電気的接続部２９上など不要な部分に成膜されたポリパラキシリレンを除去する。このとき、同時に開放孔５１を開孔する部分のポリパラキシリレンも除去する。エッチングは酸素プラズマにて容易に行われる。なお、マスクとなるレジストもエッチングされるが、ポリパラキシリレン膜より十分に厚くしておくことで、マスクとして使用可能である。その後、レジスト除去は剥離液にて行う。次に、図２４（ｃ）に示すように、あらかじめ開放孔５１が形成される部分が開口した振動板接液膜２５をマスクにドライエッチングにより開口する（ステップＳ１４）。このとき、上記開口よりも一回り大きく開口したハードマスク５５により開放孔５１付近以外をカバーしてドライエッチング時のダメージを防止する。その後、酸素プラズマによるエッチングにてダメージを受けた部分の振動板接液膜２５と酸化膜ドライエッチング時のデポ物を除去する。
【００５２】
その後、図２４（ｄ）に示すように、開放孔５１から連通路５３を通じ空隙１５ａへのＨＭＤＳなどの疎水膜となるガス導入を行い振動板側絶縁膜２１と固定電極側絶縁膜１４の空隙１５ａに面した部分の疎水化処理を行う（ステップＳ１５）。この疎水化処理では所望の濃度のＨＭＤＳ蒸気が空隙１５ａ内に残るようにしておく。次に、疎水化処理槽内からアクチュエータ基板１０を取り出し、速やかに開放孔５１を封止剤５４ａにて気密封止する（ステップＳ１６）。この封止剤５４ａとしては、前述したように紫外線硬化型のエポキシ樹脂等を用いることができる。以下、液室基板３０とアクチュエータ基板１０を貼り合わせ（ステップＳ１７）、疎水剤保持部５２にノズル板４０の開口部４２から液体の疎水剤５２ａとなるＨＭＤＳを注入し、開口部を封止剤５４ｂで封止する（ステップＳ１８）。
【００５３】
次に第３の液滴吐出ヘッド１ｂについて図２５〜図２７の断面図を参照して説明する。液滴吐出ヘッド１ｂの静電型アクチュエータは、図２５〜図２７のいずれの場合も、液体疎水剤保持部５２に吸収体を配置し、吸収体に液体疎水剤を保持させるとともに第二の開放孔５１ｂは封止せず開放のままにしたものである。このような構成とすることにより、疎水剤保持部５２から空隙１５ａへ疎水剤蒸気の供給を行い易くできる。それ以外は液滴吐出ヘッド１の静電型アクチュエータ、と同様である。また、製造工程は、図２５に示した構成では空隙内疎水化処理後に第二の開放孔５１ｂを封止する工程を省略し、吸収体を開放孔５１を覆うように配置することで得られる。また、図２６に示した構成では第二の開放孔５１ｂを封止する工程を省略し、あらかじめ液室基板３０に設けた疎水剤保持部５２に中に配置しておくことで得られる。また、図２７に示した構成は、吸収体を配置後アクチュエータ基板１０と液室基板３０を貼り合わせる前に吸収体に疎水剤を含ませることで得られる。さらに、図示は省略したが図２７の構成で吸収体を液室基板３０側に配置することも可能である。
【００５４】
次に第４の液滴吐出ヘッド１ｃについて図２８のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の部品構成を示す分解斜視図と、図２９のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の透視状態平面配置図と図３０に示した図２９のＸ４１−Ｘ４１断面図及び図３１に示した図２９のＹ４２−Ｙ４２断面図を参照して説明する。
【００５５】
液滴吐出ヘッド１から液滴吐出ヘッド１ｂの静電型アクチュエータは、液室基板３０に液体疎水剤保持部５２を形成しているのに対して、液滴吐出ヘッド１ｃは吸収体を液体疎水剤保持部とし、その周りを樹脂材料等による封止剤５４ｂにて封止した構成としている。液体疎水剤は吸収体に保持されているので、図３２の断面図に示すように、第一の開放孔５１ａを封止剤５４ａで封止しない構成としてもよい。また、開放孔５１と液体疎水剤保持部５２と連通路４３の配置については、色々な変形例を採用することができる。また、静電アクチュエータを液滴吐出ヘッド以外の用途に使う場合にもこのような構成は適用できる。
【００５６】
この液滴吐出ヘッド１ｃの静電型アクチュエータの大気開放孔５１と疎水剤保持部５２を形成する製造工程を図３３のフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
アクチュエータ基板１０の主要部を形成して第二の開放孔封止までは液滴吐出ヘッド１の静電型アクチュエータの製造工程と同様である（ステップＳ２１〜Ｓ２７）。その後、吸収体を設置して液体疎水剤注入・封止を行ってから液室基板３０とアクチュエータ基板１０貼り合わせる（ステップＳ２８〜Ｓ３０）。この場合、特に第二の開放孔５１ｂを封止剤５４ａで封止しない構成について、空隙内疎水化処理の後は、疎水剤は疎水剤保持部から再度供給されるので空隙内から抜けても大きな問題とはならないが、空隙１５ａ内に水分が入り込むことは避ける必要があるので、このような工程としたのである。もちろん、保管や工程の環境を制御して、液室基板３０とアクチュエータ基板１０を貼り合わせた後に液体疎水剤注入した後に吸収体設置・液体疎水剤注入・封止を行っても良い。
【００５８】
次に第５の液滴吐出ヘッド１ｄについて図３４のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の部品構成を示す分解斜視図と、図３５のノズル基板・液室基板・アクチュエータ基板の透視状態平面配置図と、図３６に示した図３５のＸ５１−Ｘ５１断面図と、図３７に示した図３５のＸ５２−Ｘ５２断面図と、図３８に示した図３５のＸ５３−Ｘ５３断面図と、図３９に示した図３５のＹ５１−Ｙ５１断面図及び図４０の液体疎水剤保持部周辺の部分拡大平面図を参照して説明する。
【００５９】
液滴吐出ヘッド１ｄの静電型アクチュエータは、アクチュエータ基板１０に液体疎水剤保持部５２を形成している。この液体疎水剤保持部５２は第一の大気開放孔５１ａと第二の大気開放孔５１ｂよりも空隙１５ａに近い側に形成する。なお、この配置例もいろいろな配置を採用しても良い。
【００６０】
この疎水剤保持部５２は連通路５３と同じく空隙１５ａを形成するための犠牲層と断面積増加のために下部電極層をエッチングして形成する。また、断面積増加の必要がない場合は、犠牲層だけで形成しても良い。また、空隙１５ａが電極基板に形成した凹部と振動板形成基板を貼り合わせて形成される構成の場合についても、疎水剤保持部５２と連通路５３を空隙１５ａと同様に形成することができる。
【００６１】
また、液体疎水剤を保持する疎水剤保持部５２は、図４０に示すように、例えば微細な管５２１を複数束ねる等で表面積を増やした構造とし、毛管力により液体疎水剤を保持する構造とし、疎水剤保持部５２の空隙側５２２は蛇行形状として空隙１５ａに液体の疎水剤が流れ込まないようにすると良い。このように液体疎水剤を保持する疎水剤保持部５２を構成して空隙内疎水化工程で疎水剤が導入されにくい場合は、疎水剤保持部５２と並列に開放孔５１を形成すれば良い。
【００６２】
この静電型アクチュエータの製造工程は、図４１のフローチャートに示すように、液滴吐出ヘッド１の製造工程と概ね同一の工程であるが、空隙内疎水化処理したのち（ステップＳ３１〜Ｓ３６）、液体疎水剤を第二の開放孔５１ｂより液体疎水剤保持部５２に注入し、その後、第二の開放孔５１ｂを封止する（ステップＳ３７，Ｓ３８）。このように空隙内疎水化処理直後に液体疎水剤注入と封止を行えることから、疎水化処理後空隙内に水分が入らないようにすることが容易である。
【００６３】
次に液滴吐出ヘッド１を搭載したインクジェット記録装置の一例について図４２の斜視図と図４３の機構部の構成を示す側面図を参照して説明する。このインクジェット記録装置９０は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ９８とキャリッジ９８に搭載した液滴吐出ヘッド１及び液滴吐出ヘッド１へインクを供給するインクカートリッジ９９等で構成される印字機構部９１等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙９２を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）９３を抜き差し自在に装着されている。また、用紙９２を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ９４を有し、給紙カセット９３あるいは手差しトレイ９４から給送される用紙９２を取り込み、印字機構部９１によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ９５に排紙する。
【００６４】
印字機構部９１は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９６と従ガイドロッド９７とでキャリッジ９８を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９８にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９８には液滴吐出ヘッド１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９９を交換可能に装着している。
【００６５】
インクカートリッジ９９は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド１へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド１としては各色の液滴吐出ヘッド１を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液室吐出ヘッドでもよい。
【００６６】
ここで、キャリッジ９８は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９６に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９７に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９８を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０１で回転駆動される駆動プーリ１０２と従動プーリ１０３との間にタイミングベルト１０４を張装し、このタイミングベルト１０４をキャリッジ９８に固定しており、主走査モータ１０１の正逆回転によりキャリッジ９８が往復駆動される。
【００６７】
一方、給紙カセット９３にセットした用紙９２を液滴吐出ヘッド１の下方側に搬送するために、給紙カセット９３から用紙９２を分離給装する給紙ローラ１０５及びフリクションパッド１０６と、用紙９２を案内するガイド部材１０７と、給紙された用紙９２を反転させて搬送する搬送ローラ１０８と、この搬送ローラ１０８の周面に押し付けられる搬送コロ１０９及び搬送ローラ１０８からの用紙９２の送り出し角度を規定する先端コロ１１０とを有する。搬送ローラ１０８は副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。
【００６８】
そして、キャリッジ９８の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０８から送り出された用紙９２を液滴吐出ヘッド１の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１１を設けている。この印写受け部材１１１の用紙搬送方向下流側には、用紙９２を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１２と拍車１１３を設け、さらに用紙９２を排紙トレイ９５に送り出す排紙ローラ１１４と拍車１１５と、排紙経路を形成するガイド部材１１６，１１７とを配設している。
【００６９】
このインクジェット記録装置９０で記録時には、キャリッジ９８を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙９２にインクを吐出して１行分を記録し、その後、用紙９２を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙９２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙９２を排紙する。
【００７０】
また、キャリッジ９８の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９８は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド１をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００７１】
また、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００７２】
このように、このインクジェット記録装置９０においては前記静電型アクチュエータを具備した液滴吐出ヘッド１を搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。また低電圧で駆動できるヘッドを搭載するので、インクジェット記録装置全体の消費電力も低減できる。
【００７３】
前記説明ではインクジェット記録装置９０に液滴吐出ヘッド１を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に液滴吐出ヘッド１を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図３】図２のＸ１１−Ｘ１１断面図である。
【図４】図２のＸ１２−Ｘ１２断面図である。
【図５】図２のＸ１３−Ｘ１３断面図である。
【図６】図２のＹ１１−Ｙ１１断面図である。
【図７】図２のＹ１２−Ｙ１２断面図である。
【図８】図２のＹ１３−Ｙ１３断面図である。
【図９】アクチュエータ基板の開放孔周辺の拡大図である。
【図１０】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第２の構成を示す配置図である。
【図１１】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第３の構成を示す配置図である。
【図１２】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第４の構成を示す配置図である。
【図１３】アクチュエータ基板の開放孔と疎水剤保持部の第５の構成を示す配置図である。
【図１４】第一と第二の大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示すフローチャートである。
【図１５】第一と第二の大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示す工程図である。
【図１６】第一と第二の大気開放孔及び連通路の配置を示す配置図である。
【図１７】第一と第二の大気開放孔及び連通路の第２の配置を示す配置図である。
【図１８】第一と第二の大気開放孔及び連通路の第３の配置を示す配置図である。
【図１９】第一と第二の大気開放孔及び連通路の第４の配置を示す配置図である。
【図２０】第２の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２１】第２の液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図２２】図２１のＹ２１−Ｙ２１断面図である。
【図２３】第２の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示すフローチャートである。
【図２４】第２の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示す工程図である。
【図２５】第３の液滴吐出ユニットにおける疎水剤保持部の構成を示す断面図である。
【図２６】第３の液滴吐出ユニットにおける疎水剤保持部の第２の構成を示す断面図である。
【図２７】第３の液滴吐出ユニットにおける疎水剤保持部の第３の構成を示す断面図である。
【図２８】第４の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２９】第４の液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図３０】図２９のＸ４１−Ｘ４１断面図である。
【図３１】図２９のＹ４２−Ｙ４２断面図である。
【図３２】第４の液滴吐出ユニットにおける第一と第二の開放孔の部分を示す断面図である。
【図３３】第４の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成する製造工程を示すフローチャートである。
【図３４】第５の液滴吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図３５】第５の液滴吐出ヘッドの構成を示す平面配置図である。
【図３６】図３５のＸ５１−Ｘ５１断面図である。
【図３７】図３５のＸ５２−Ｘ５２断面図である。
【図３８】図３５のＸ５３−Ｘ５３断面図である。
【図３９】図３５のＹ５１−Ｙ５１断面図である。
【図４０】第５の液滴吐出ヘッドにおける液体疎水剤保持部周辺の構成を示す拡大平面図である。
【図４１】第５の液滴吐出ヘッドの大気開放孔と疎水剤保持部を形成して疎水剤を封止する製造工程を示すフローチャートである。
【図４２】液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図４３】インクジェット記録装置の機構部の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１；液滴吐出ヘッド、１０；アクチュエータ基板、１１；シリコン基板、
１２；基板絶縁膜、１３；固定電極層、１３ａ；固定電極、１４；固定電極側絶縁膜、
１５ａ；空隙、２０；振動板、２１；振動板側絶縁膜、２２；振動板電極層、
２２ａ；振動板電極、３０；液室基板、３１；共通液室、３２；流体抵抗部、
３３；加圧液室、３４；連通管、４０；ノズル板、４１；ノズル孔、４２；開口部、
５１；開放孔、５１ａ；第一の開放孔、５１ｂ；第二の開放孔、５２；疎水剤保持部、
５３；連通路、５４；封止剤、６０；液供給路、９０；インクジェット記録装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、
前記空隙に連通する連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面には疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項２】
前記空隙に連通した連通路と疎水剤保持部の間に、液体の疎水剤を通さないが疎水剤の蒸気を通す膜を設けることを特徴とする請求項１記載の静電型アクチュエータ。
【請求項３】
前記疎水剤保持部に吸収体を配置し、吸収体に液体の疎水剤を保持させることを特徴とする請求項１又は２記載の静電型アクチュエータ。
【請求項４】
少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、
前記空隙に連通する連通路と、該連通路と大気開放孔を有する大気開放部との間に設けられた疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面に疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項５】
前記疎水剤保持部の前記連通路側は蛇行形状として前記空隙に液体の疎水剤が流れ込まないようにしたことを特徴とする請求項４記載の静電型アクチュエータ。
【請求項６】
少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極と、前記振動板及び前記固定電極の前記空隙側の表面に形成された疎水膜と、空隙に連通して設けられた連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータの製造方法であって、
前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入した後、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を注入して封止することを特徴とする静電型アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の静電型アクチュエータを有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７記載の液滴吐出ヘッドを有し、該液滴吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて画像を記録することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、
前記空隙に連通する連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面には疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項２】
前記空隙に連通した連通路と疎水剤保持部の間に、液体の疎水剤を通さないが疎水剤の蒸気を通す膜を設けることを特徴とする請求項１記載の静電型アクチュエータ。
【請求項３】
前記疎水剤保持部に吸収体を配置し、吸収体に液体の疎水剤を保持させることを特徴とする請求項１又は２記載の静電型アクチュエータ。
【請求項４】
少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極とを備え、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータにおいて、
前記空隙に連通する連通路と、該連通路と大気開放孔を有する大気開放部との間に設けられた疎水剤保持部を有し、前記振動板と前記固定電極の前記空隙側の表面に疎水膜が形成され、前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気が封入されているとともに、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を保持したことを特徴とする静電型アクチュエータ。
【請求項５】
前記疎水剤保持部の前記連通路側は蛇行形状として前記空隙に液体の疎水剤が流れ込まないようにしたことを特徴とする請求項４記載の静電型アクチュエータ。
【請求項６】
少なくとも一部が可動電極となっている変形可能な振動板と、該振動板に空隙を介して対向配置された固定電極と、前記振動板及び前記固定電極の前記空隙側の表面に形成された疎水膜と、空隙に連通して設けられた連通路と、該連通路を外部に連通させる大気開放孔を有する大気開放部と、前記連通路に接した疎水剤保持部を有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させる静電型アクチュエータの製造方法であって、
前記空隙中に疎水基を有する疎水剤の蒸気を封入した後、前記疎水剤保持部に液体の疎水剤を注入して封止することを特徴とする静電型アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の静電型アクチュエータを有し、前記可動電極と前記固定電極間に電圧を印可したときに発生する静電力で前記振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項７記載の液滴吐出ヘッドを有し、該液滴吐出ヘッドのノズルからインク滴を吐出させて画像を記録することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【公開番号】特開２００９−２４８４４０（Ｐ２００９−２４８４４０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９８９１８（Ｐ２００８−９８９１８）
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月７日（２００８．４．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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