静電駆動機を備えたインクジェットヘッド、静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法、静電駆動機を備えたインクカートリッジ、及び静電駆動機を備えたインクジェットプリンタ
【課題】ヘッドの構造を小型化し、ダイアフラム駆動体の静電力を大きくして少ない電圧でも大きい変位を得ることができてインク排出圧力が増加される、静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを提供すること。
【解決手段】静電駆動機を備えたインクジェットヘッド及びその製造方法が提示される。両方向に、複数の第１突出部と第２突出部が形成される梳き櫛形象の固定子と、一端部がダイアフラムに結合される第１部材及び第２部材を含むが、第１部材には第１突出部に対向して第１突出部に接触しないで噛合する複数の第３突出部が形成されて、第２部材には第２突出部に対向して第２突出部に接触しないで噛合する複数の第４突出部が形成される移動子を含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドは、ヘッドの構造を小型化することができるし、ダイアフラム駆動体の静電力を大きくして少ない電圧でも大きい変位を得ることができてインク排出圧力が増加される。
【解決手段】静電駆動機を備えたインクジェットヘッド及びその製造方法が提示される。両方向に、複数の第１突出部と第２突出部が形成される梳き櫛形象の固定子と、一端部がダイアフラムに結合される第１部材及び第２部材を含むが、第１部材には第１突出部に対向して第１突出部に接触しないで噛合する複数の第３突出部が形成されて、第２部材には第２突出部に対向して第２突出部に接触しないで噛合する複数の第４突出部が形成される移動子を含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドは、ヘッドの構造を小型化することができるし、ダイアフラム駆動体の静電力を大きくして少ない電圧でも大きい変位を得ることができてインク排出圧力が増加される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタヘッドに関し、より詳しくは、静電駆動機を備えたインクジェットヘッド、静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法、静電駆動機を備えたインクカートリッジ、及び静電駆動機を備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドの駆動方式には、熱転写（thermal）方式と圧電方式がある。この中、熱転写方式は、ヘッドのチャンバ内に熱を供給するヒーターを装着して、短い時間内によほど大きい熱エネルギーを供給し、これによりチャンバ内のインクに気泡（bubble）が形成されることによってインクがノズルを通じて噴射される方式で駆動されるが、熱エネルギーによって発生される気泡の圧力による繰り返される衝撃のため耐久性に問題があり、インク液滴の大きさを調節しにくいし、印刷速度を増加させることに限界がある。
【０００３】
一方、圧電方式は、ヘッドのチャンバに圧力を加えることができるようにダイアプラムに圧電物質を附着して、電圧が印加されると力を発生させる圧電特性を利用するし、これによりチャンバに圧力を提供することでインクを押し出す方式で駆動されるし、印加される電圧による力を発生させてチャンバ内に圧力を加える方式なので速度面において性能が優秀であるから広く使われている。
【０００４】
図１は、従来の圧電方式インクジェットヘッドの断面図である。図１を参照すれば、従来の圧電方式インクジェットヘッドは、基板７と、ダイアプラム８と、圧電素子９と、隔壁１０と、ノズル板１で構成される。このように構成される圧電方式のインクジェットヘッドは、駆動信号発生器４から上記圧電素子９に駆動信号を印加すると圧電素子９は機械的に伸縮されるし、このような圧電素子９の伸縮作用によってインクチャンバ２内のインク５がノズル３の外に押されてインク液滴６が吐出される。
【０００５】
しかし、圧電方式インクジェットヘッドは、高価の圧電素子を使うから価格が高くて、圧電素子を電極、絶縁層、保護層などとよく調和させなければならないのでその製造工程が難しくて収率の低調な問題点がある。
【０００６】
上記のような問題点を解決するため、静電力を利用したインクジェットヘッドが使われている。このようなインクジェットプリンタヘッドは製作の簡単性、低消費電力及び単純な動作原理などの利点があるからインクジェットヘッド方式の一つに急浮上している。
【０００７】
図２は、従来の静電型インクジェットヘッドの断面図であって、ダイアフラムを備えたインクジェットヘッドを開示しているアメリカ特許第５８９４３１６号のＦｉｇ．１を示すものである。図２を参照すれば、従来の静電型インクジェットヘッドは一側面に電極１２の設置されるガラス板１１と、上記ガラス板１１と一定間隔を置いて設置される下部基板１３と、上記下部基板１３の上面に設置されてインクの吐出通路になるノズル１５が形成されている上部基板１６と、上記上部基板１６と下部基板１３の間に介され上記下部基板１３の両側面にそれぞれ設置される中央基板１４と、これらに取り囲まれてインクが保存されるチャンバであるインクチャンバ１７で構成される。上記ガラス板１１に設置されている電極１２に対向して上記下部基板１３には、図２に表示されている間隔Gを間に置いてもう一つの電極が設置される。
【０００８】
このように構成される静電型インクジェットヘッドは、電源が印加されれば２個の電極に相互違う電荷が帯電されて、これらの間に相互引き寄せる引力が作用する。したがって、インクを保存するチャンバに設置されている電極が他の電極１２の方に引き寄せられることになる。電源が遮断されると、引き寄せられた電極はまた元々の状態に戻って、インクチャンバの中に入っているインクに圧力を加えることになる。この圧力によってインクがノズルを通じて外部に放出されることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような静電型インクジェットプリンタヘッドでは、圧力が加えられるインクチャンバを一定の大きさ以上に形成しなければならないし、静電力を増加させて引き寄せられる電極である薄膜の剛性を低めるためには電極の相互対向する面積を広くしなければならない。このようになると、ノズル当り占める面積が大きくなるのでノズル間隔が広くなってプリンタの解像度を高めるのに限界があり、製造費用も上昇する短所がある。また、電極を形成するため、別途の金属を増着しなければならないので製造工程が複雑になる問題点がある。
【００１０】
静電型インクジェットヘッドのインク排出圧力を進めるための従来技術としては、第一、大韓民国登録特許公報第１０−０２４２１５７号（'静電駆動型インクジェットヘッド'）を挙げられる。しかし、上記発明は、フィンガーが一つ方向にだけ突出されているし、一つの静電駆動機によってダイアフラムを加圧するし、静電駆動機がダイアフラムにだけ固定される構造であって静電力を増加させることに限界があるという問題がある。
【００１１】
第二、日本公開特許公報第２００３−２７６１９４号（'静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及びインクジェット記録装置'）を挙げることができる。しかし、上記発明は、フィンガーが一つ方向にだけ突出されているし、駆動体が、フレームによって別途の構成要素として区画されていないし、相互対向する平板である可動電極と固定電極を七重積層させて静電力を増加させたものであって、電極間の距離に構わず大きい変位を得ることができることではないという限界がある。
【００１２】
本発明は、静電型インクジェットヘッドの構造を小型化することができるし、ダイアフラム駆動体の静電力を大きくして少ない電圧でも大きい変位を得ることができ、インク排出圧力の増加された静電駆動機を備えたインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、複数の第１突出部が櫛の歯形象に形成される一つ以上の固定子と、第１突出部に対向する部分に上記第１突出部に接触しないで噛合する複数の第２突出部が形成される一つ以上の移動子と、移動子の一端部が結合されるダイアフラムを含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドが提供される。
【００１４】
移動子は固定子を内部に収容する閉区画形象であることが望ましい。
【００１５】
また、両方向に複数の第１突出部と第２突出部が形成される梳き櫛形象の固定子と、一端部がダイアフラムに結合される第１部材及び第２部材を含むが、第１部材には第１突出部に対向して第１突出部に接触しないで噛合する複数の第３突出部が形成されて、第２部材には第２突出部に対向して第２突出部に接触しないで噛合する複数の第４突出部が形成される移動子とを含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドが提供される。
【００１６】
移動子は、第１部材と第２部材の両端部がそれぞれ相互結合されて固定子を内部に収容する閉区画を形成することができる。
【００１７】
閉区画は、六角形形象であることができるし、第１突出部と第１部材間の最短距離、または第２突出部と第２部材間の最短距離は、第１突出部と第３突出部間の間隔または、第２突出部と第４突出部間の間隔の大きさより大きい方が望ましい。
【００１８】
第１突出部ないし第４突出部の中の一つ以上の突出方向での断面の形象は直四角形であることができる。第１突出部ないし第４突出部の中の二つ以上は同じ形態に形成されることができる。
【００１９】
固定子または移動子は、単結晶シリコンを含むことができるし、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）工程によって製造されるのが望ましい。
【００２０】
また、固定子及びこれを収容する移動子を含む静電駆動機を収容するフレームと、フレームに収容されて、一つ以上の面にダイアフラムを含むインクチャンバと、インクチャンバの一側に形成されるインクノズルと、インクチャンバに結合されるインク注入口をともに含むが、静電駆動機の一端部はダイアフラムに結合されるのが望ましい。
【００２１】
インクチャンバは、多角形の断面を有して、多角形の各辺にはダイアフラムが選択的に含まれているし、それぞれのダイアフラムには静電駆動機が結合されるのが望ましい。ダイアフラムには複数の静電駆動機が結合されることができる。
【００２２】
また、上記静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを含むインクカートリッジ及び、上記インクカートリッジと固定子または移動子に電源を印加する駆動回路を含む静電駆動機を備えたインクジェットプリンタが提供される。
【００２３】
また、加工されたＳＯＩ基板の上に加工されたガラス基板を結合した後、その上に配線として使うメタルパターンを形成して、固定子と移動子を含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを製造するが、加工されたＳＯＩ基板は、（ａ−１）酸化膜層を含んでいるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板の上にＰＲコーティング層を形成する段階、（ａ−２）ＰＲコーティング層に静電駆動機のパターンを形成（PR patterning）する段階、（ａ−３）段階（ａ−２）から形成されたパターンによってＳＯＩ基板のシリコン層を、酸化膜層が始まる部分まで蝕刻する段階、及び（ａ−４）ｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して酸化膜層の中、移動子が形成される部分の酸化膜層を湿式蝕刻する（wet etching）段階を含むＳＯＩ基板加工方法によって形成されるし、加工されたガラス基板は、（ｂ−１）ガラス基板の上面にＤＦＲ（Dry FilmResistor）を熱圧着して附着する段階、（ｂ−２）ガラス基板の下面の中、移動子に対応される部分に空洞（cavity）を乾式蝕刻する段階、及び（ｂ−３）ガラス基板の中、固定子に対応する部分を穿孔する段階を含むガラス基板加工方法によって形成される静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法が提供される。
【００２４】
加工されたＳＯＩ基板と加工されたガラス基板の結合は両極接合（anodic bonding）によって成り立つことができる。段階（ａ−３）は、ＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）によって成り立つことができる。段階（ｂ−２）の蝕刻または、段階（ｂ−３）の穿孔は、噴砂法（sandblaster）によって成り立つことができる。
【発明の効果】
【００２５】
このような構成を有する本発明によれば、インクジェットヘッドの静電駆動機の固定子及び移動子の大きさを小さく形成することができるし、固定子と移動子間の間隔が数μｍ以下であるのでプリンタヘッドのノズル一つに対する圧力チャンバ及びダイアフラムなどヘッド部の大きさを数百μｍほどに製作することができて全体的なヘッド構造を小型化することができる。
【００２６】
また、一つ以上の櫛の歯形象体に設計された静電駆動機によって静電力が大きくできるので、少ない電圧でもダイアフラムの変位やインクチャンバの容積減少率が大きくできてインク排出圧力を増加させることができるし、これによって粘度の高いインクの吐出が可能になる。一方、フレームの厚さ、電圧、真空度などの設計変数を調節することで要する吐出現象によってヘッドを自由に設計することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明による静電駆動機を備えたインクジェットヘッド及びその製造方法の望ましい実施例に対して添付図面を参照しながら詳しく説明する事にし、添付図面を参照して説明するにおいて、図面符号に構わず同一であるか対応する構成要素は同じ参照番号を付与してこれに対する重複される説明は略する事にする。また、本発明の望ましい実施例を詳しく説明することの前に、先ず一般的な原理に対して説明する事にする。
【００２８】
図３は、本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図であって、図４は図３のA部分に対する拡大図であり、図５は図４のＢ−Ｂ′に対する断面図である。図３ないし図５を参照すれば、静電駆動機１００、固定子１１０、第１突出部１１２、第２突出部１１４、移動子１２０、第１部材１２２、第２部材１２４、第３突出部１２６、第４突出部１２８、インクチャンバ１３０、ダイアフラム１３２、インクノズル１３４、インク注入口１３６、インク液滴１３８、フレーム２００が示されている。
【００２９】
第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドは、六角形模様の静電駆動機１００の一端部がインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に固定されていて、静電駆動機１００の固定子１１０と移動子１２０に電圧を印加すれば相互間に引き寄せる静電力が発生して、静電駆動機１００の形象が変化し、これによりダイアフラム１３２を加圧することになってインクチャンバ１３０の容積が減少して、インクチャンバ１３０内のインクをインクノズル１３４を通じて噴射することになるし、電圧を印加しないと静電駆動機１００の復元力によってダイアフラム１３２が元々の位置に戻ることになるのでインクチャンバ１３０の容積が増加してインク流入口を通じてインクが流入されインクチャンバ１３０に満たされることを特徴とする。
【００３０】
本発明の静電駆動機を備えたインクジェットヘッドは、従来の熱転写方式または圧電方式より数十kHz以上もっと高い周波数で作動することができるし、製造工程も簡単なので生産性側面において有利な效果を有する。
【００３１】
図３に示されているように、静電駆動機１００は、ｎ＋１個の第１突出部１１２及び第２突出部１１４が両方向に突出される梳き櫛形象の固定子１１０と、第１突出部１１２に対向してｎ個の第３突出部１２６及び、第２突出部１１４に対向してｎ個の第４突出部１２８がそれぞれ突出されている六角形模様のフレームから成り立った移動子１２０で構成されて、このような固定子１１０及び移動子１２０は単結晶シリコンから成り立っていて、固定子１１０及び移動子１２０に電圧を印加すると相互間に引き寄せる方向に静電力が発生される。
【００３２】
印加された電圧と発生される静電力及び変位の関係は、式（２）、式（３）のとおりである。すなわち、固定子１１０に式（１）のような電圧（Ｖ）を印加して移動子１２０を接地にすれば、式（２）、式（３）のような静電力（Ｆｅ）が発生する。
【００３３】
【数１】
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
ここで、
Ｖｄ:電圧のmean値（volt）
Ｖａ:交流電圧の大きさ（amplitude、volt）
ωｔ:共振周波数ｘ時間（Hz second）
Ｃ:静電容量（Ｆ）
Ｌ:初期位置（図４参照）
Ｈ:移動子の端と固定子との距離（図４参照）
ｗ:櫛形象体の幅（図５参照）
【００３７】
また、これより、式（４）が成り立つことになって、式（４）から分かるように静電力によって移動子１２０が固定子１１０の方に変形した距離は、固定子１１０と移動子１２０の距離に無関係になる。
【００３８】
【数４】
【００３９】
ここで、
Ｃ:静電容量（Ｆ）
ｘ:移動子が動いた距離（図４参照）
ε:誘電率
ｔ:移動子の厚さ（図５参照）
ｇ:第１突出部と第３突出部または、第２突出部と第４突出部の間隔（図５参照）
【００４０】
図４及び図５を参照して∂Ｃ/∂ｘを定性的に求める過程をより詳しく説明する。櫛の歯形象の移動子が初期位置のＬからＸ位移動すれば、この時移動子に垂直した電気力線によって発生される静電容量は式（５）のように計算される。
【００４１】
【数５】
【００４２】
式（５）から分かるように、Ｈがｇに比べて充分に大きい場合、移動子の櫛の歯構造の端部から発生した静電容量は一定であるだろう。したがって、∂Ｃ/∂ｘは式（４）のようにＸに無関係に線形的になる。
【００４３】
本実施例の静電駆動機１００は、固定子１１０と移動子１２０で構成されて、固定子１１０には突出部が櫛の歯形象に形成されていて、移動子１２０は六角形形象の閉区画でありその内部に固定子１１０を収容し、固定子に形成された突出部に噛合する複数の突出部を含む。
【００４４】
より望ましくは、本実施例の静電駆動機１００は固定子１１０と移動子１２０で構成されて、固定子１１０は両方向に突出部が形成された梳き櫛形象であり、移動子１２０は２個の部材で構成され固定子１１０の突出部に噛合することの突出部が形成される六角形形象の区画を形成する。
【００４５】
すなわち、固定子１１０は両方向に複数の第１突出部１１２と第２突出部１１４が形成された梳き櫛形象であって、その位置が固定されている。移動子１２０は第１部材１２２と第２部材１２４で構成されて、第１部材１２２と第２部材の両端部はそれぞれ相互結合されて固定子１１０をその内部に収容する閉区画を形成する。
【００４６】
図３を参照すれば、固定子１１０から上方に突出されたものが第１突出部１１２、下方に突出されたものが第２突出部１１４であり、移動子１２０から上部に位したのが第１部材１２２、下部に位したのが第２部材１２４であって、第１突出部１１２に対向する第１部材１２２の部分から第１突出部１１２に向けて突出されたものが第３突出部１２６であり、第２突出部１１４に対向する第２部材１２４の部分から第２突出部１１４に向けて突出されたものが第４突出部１２８である。
【００４７】
但し、このように番号を付与した順序は本発明の詳細な説明のために付けたことであり、本発明の各構成要素が必ずしも上記のような番号の手順に限定されるものではない。
【００４８】
本発明の静電駆動機１００は、式（４）から分かるように、固定子１１０と移動子１２０間の距離（１０１）よりは突出部間の間隔、すなわち、第１突出部１１２と第３突出部１２６または、第２突出部１１４と第４突出部１２８の間隔１０２によって静電力の大きさが決まるので、固定子１１０と移動子１２０間の距離１０１に関係なく、電位差（Ｖ）によって移動子１２０が動く変位（ｘ）を調節することができるし、これにより移動子１２０の変位が大きくなれば静電駆動機１００がダイアフラム１３２を加圧して変形させる距離を大きく設計することができる。
【００４９】
したがって、第１突出部１１２と第３突出部１２６、または第２突出部１１４と第４突出部１２８は、その側面間の距離、すなわち、間隔１０２を充分に近く形成する方が良いし、これによって固定子１１０と移動子１２０間の距離１０１は、平たい面の対向している従来のヘッド構造に比べて少し安定的である。これにより製造が容易くなって、ヘッド作動の信頼性が向上される。
【００５０】
本実施例は、第１突出部１１２と第３突出部１２６、または第２突出部１１４と第４突出部１２８をそれぞれ一つ以上形成して側面が相互近接するように逸れて配置することでその效果を導出することができるが、より望ましくは櫛の歯（comb）のような構造になるよう複数の突出部を形成するのが良い。
【００５１】
すなわち、固定子１１０の両方向に櫛の歯形象で複数の第１突出部１１２と第２突出部１１４を形成し、これに対応して移動子１２０に櫛の歯形象で複数の第３突出部１２６と第４突出部１２８が、ギアーのかみあうように噛合されれば固定子１１０と移動子１２０において静電力の作用する部分の面積が極大化されるから本発明の效果を導出するのに一番效率的である。
【００５２】
勿論、このように櫛の歯構造が相互噛合されるように配置する際、静電力の発生のため相互電気的に接触しないように、すなわち絶縁されなければならない。
【００５３】
移動子１２０の第１部材１２２と第２部材１２４は両端部で相互結合されなければならないので、全体的に六角形形象の閉区画が形成されるが、本発明における移動子１２０の形象は必ずしも六角形に限定されるものではなく、楕円形または、一部を曲線に形成することができることは勿論である。
【００５４】
移動子１２０の全体的な形象は、固定子１１０と移動子１２０間に静電気的引力が作用する場合移動子１２０の動きによって移動子１２０の全体的な形象の変化、特に図３で移動子１２０の横方向への変形の程度が一番大きいように形成するのが望ましい。このようにして、静電力を利用してインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２をより效率的に加圧することができるのである。
【００５５】
本発明によるインクジェットヘッドは、固定子１１０と移動子１２０間の距離、即第１突出部１１２と第１部材１２２間の最短距離または、第２突出部１１４と第２部材１２４間の最短距離と無関係に静電力を発生するので、上記最短距離を充分に大きくして移動子１２０が動く変位を極大化することができる。
【００５６】
前記のように、本実施例では、第１突出部１１２と第３突出部１２６間の間隔または、第２突出部１１４と第４突出部１２８間の間隔が静電力の大きさを決めるのに重要なことなので、第１突出部１１２と第１部材１２２間の最短距離または第２突出部１１４と第２部材１２４間の最短距離は、第１突出部１１２と第３突出部１２６間の間隔または第２突出部１１４と第４突出部１２８間の間隔の大きさより大きくすることができる。
【００５７】
通常的に、突出部の厚さ及び間隔が数μｍ程度である時、固定子１１０と移動子１２０間の距離（上記最短距離）はその以上に形成することができる。このように固定子１１０と移動子１２０間の距離を大きくすることで、移動子１２０が動く変位を極大化することができるし、これによって、静電駆動機１００がダイアフラム１３２を加圧する力が増加して結果的にインク排出圧力を増加させることができるようになる。
【００５８】
突出部１１２、１１４、１２６、１２８の突出方向の断面の形象は直四角形の方が良い。しかし、本発明が、突出部の断面の形象が必ずしも直四角形であることに限定されるものではなく、三角形、台形、半円形、楕円形、鐘形など静電力を増加させるため面積を極大化することができる形象を含めることは勿論である。
【００５９】
ただし、移動子１２０の第１部材１２２及び第２部材１２４は、静電力によって動く部材なのでその移動過程で器具的に問題を起こせる形象よりは直四角形の方が望ましい。また、本発明は、平行で対向する二つの電極の間から発生する静電力を利用することなので、三角形や台形のように突出部間の間隔が部位によって違うことの形象よりは直四角形のように平行に対向する面を一番多く確保することができる形象が望ましい。
【００６０】
突出部１１２、１１４、１２６、１２８はそれぞれ複数に形成されるし、それぞれの形態は必ずしも同じである必要はない。すなわち、第１部材１２２または第２部材１２４の中央部位と端部で第３突出部１２６または第４突出部１２８の形態を異にすることができるし、より大きい静電力を得るために多様な形態に形成することができることは勿論である。
【００６１】
ただし、設計及び製造の便宜上、各突出部が同一の形態に繰り返されるように形成するのが望ましい。第１突出部１１２と第３突出部１２６、または第２突出部１１４と第４突出部１２８もまたその形態を違うように形成することができるが、前記のように、設計及び製造の便宜上各突出部の形態を同じに形成するのが望ましい。
【００６２】
また、本発明の静電駆動機１００は、固定子１１０の上下方向に対称されるように位している移動子１２０が固定子１１０に対する静電気的引力によって動くようになって、静電駆動機１００の形象が図３のように横方向に伸長されることによってダイアフラム１３２を加圧することになる構造なので、第１突出部１１２と第２突出部１１４、そして第３突出部１２６と第４突出部１２８をそれぞれ対称に形成するのが静電駆動機１００の変形において一番效率的である。
【００６３】
また、本発明の櫛の歯形静電駆動機１００はすべての構造がＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）工程によって製造されるのが望ましい。ＭＥＭＳ、すなわち、マイクロ電子機械システムは、電子機械素子を肉眼では見えないほど小さなマイクロ規模に製作する技術であって、とても小さな機械構造物を製作するすべての分野に応用される技術である。
【００６４】
ＭＥＭＳ技術は、微細加工技術をマイクロ単位のマイクロセンサーや駆動機及び電気機械的構造物の製作に応用したことで、既存の半導体工程、特に集積回路技術を応用した微細加工技術に該当する。このようなＭＥＭＳ加工技術で製作された微細機械はμｍ以下の精密度まで具現することができる。本発明の固定子１１０及び移動子１２０間の間隔は数μｍ以下の大きさに製造されるべきであって、静電力によって機械的に駆動される部分なので、前記のＭＥＭＳ工程によって製造されるのが良い。
【００６５】
ただし、本発明が静電駆動機１００の製造工程をＭＥＭＳに限定するのではなく、当業者にとって自明な範囲内で発明の效果を導出することができるすべての製造工程を含めることは勿論である。
【００６６】
固定子１１０と移動子１２０はそれぞれ一体に形成した方が良く、単結晶シリコンで製造するのが望ましい。ただし、本発明が固定子１１０と移動子１２０のこの材質に限定されるのではなく、本発明の效果を導出することができる当業者にとって自明な範囲内で電気的、機械的特性を満足する別の材質を含めることは勿論である。
【００６７】
図６は、本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧が印加された場合の断面図である。図６を参照すれば、静電駆動機１００、固定子１１０、第１突出部１１２、第２突出部１１４、移動子１２０、第１部材１２２、第２部材１２４、第３突出部１２６、第４突出部１２８、インクチャンバ１３０、ダイアフラム１３２、インクノズル１３４、インク注入口１３６、インク液滴１３８、フレーム２００が示されている。
【００６８】
本実施例によるインクジェットヘッドは、フレーム２００内部に静電駆動機１００とインクチャンバ１３０が収容されて、静電駆動機１００の一端部はインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に固定される。インクチャンバ１３０は静電駆動機１００の他端部の対応部分に形成され、加圧によって変形可能なダイアフラム１３２と、フレーム２００と結合される部分にダイアフラム１３２の加圧によってインクが噴射されるインクノズル１３４と、インク注入口１３６で構成される。静電駆動機１００は櫛の歯構造の固定子１１０と移動子１２０から成り立つことは前記のとおりである。
【００６９】
図６のように、本発明による静電駆動機１００を備えたインクジェットヘッドは、固定子１１０と移動子１２０に電圧が印加されれば印加される電圧の二乗に比例して生成される静電力によって移動子１２０が動くことになる。すなわち、図６で、静電駆動機１００の縦方向の大きさが減ることになって、これによって静電駆動機１００の横方向の大きさが増えることになる。これにより静電駆動機１００に結合されたインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に圧力が加えられることになって、インクチャンバ１３０の容積が減ることになるのでインクチャンバ１３０に満たされているインクがインクノズル１３４を通じて噴射される。
【００７０】
印加された電圧が解除されて移動子１２０が元々の形態に復元されれば、インクチャンバ１３０の容積がまた元々どおり増えるようになるのでインク供給源（未図示）からインク流入口を通じてインクが供給されてインクチャンバ１３０内に満たされる。
【００７１】
固定子１１０と移動子１２０に電圧が印加されて、図６で、静電駆動機１００の横方向の大きさが伸長されれば、静電駆動機１００の両端部に圧力が加えられることになる。この時、静電駆動機１００からの圧力を最大限インクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に伝達するためには、静電駆動機１００の他端部をフレーム２００に固定させることができる。フレーム２００は変形されないので静電駆動機１００はダイアフラム１３２の方だけに伸縮されて、静電力による圧力がダイアフラム１３２だけに伝達されることになる。
【００７２】
ただし、静電駆動機１００がダイアフラム１３２の方だけに変形される場合、移動子１２０が固定子１１０の方だけに動くのではなくダイアフラム１３２の方にも動くようになる。これによって、固定子１１０の第１突出部１１２と移動子１２０の第３突出部１２６、または固定子１１０の第２突出部１１４と移動子１２０の第４突出部１２８が相互接触する可能性もある。したがって、この場合には静電駆動機１００の一端部だけダイアフラム１３２に結合させ、他端部は自由に動けるようにした方が良い。
【００７３】
しかし、静電駆動機１００の他端部を自由端にする場合、静電駆動機１００がダイアフラム１３２を加圧することの反作用として移動子１２０がダイアフラム１３２の反対方向に動く恐れもあるので、静電駆動機１００の他端部を、弾性があるか変形可能な部材を介してフレーム２００と結合させるとか、静電駆動機１００が最大限伸長された場合には静電駆動機１００の他端部がフレーム２００と接するように設計するのが望ましい。
【００７４】
本発明の静電駆動機１００は六角形などで形成された閉区画の形象が、変形されることによってダイアフラム１３２を加圧する方式なので、移動子１２０の動いた距離はダイアフラム１３２の変形された距離と必ずしも同一ではない。したがって、固定子１１０の第１突出部１１２と移動子１２０の第３突出部１２６、または固定子１１０の第２突出部１１４と移動子１２０の第４突出部１２８が相互接触されない範囲で、ダイアフラム１３２が変形される変位でも充分に本発明の效果を導出することができる場合には、静電駆動機１００の他端部をフレーム２００に固定させることができる。
【００７５】
図７は、本発明の望ましい第２実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図であり、図８は本発明の望ましい第３実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。図７を参照すれば、固定子１１０１、第１突出部１１２１、第２突出部１１４１、移動子１２０１、第１部材１２２１、第２部材１２４１、第３突出部１２６１、第４突出部１２８１が示されていて、図８を参照すれば、固定子１１０２、１１０３、第１突出部１１２２、第２突出部１１４２、移動子１２０２、第１部材１２２２、第２部材１２４２、第３突出部１２６２、第４突出部１２８２が示されている。
【００７６】
本発明による静電駆動機の移動子が、第１実施例のように必ずしも六角形などの閉区画を形成することに限定されるものではない。すなわち、移動子が必ず閉区画を形成しなければならないことではなく、移動子の第１部材と第２部材が相互分離している場合及び、固定子が二つの部分に分離されていて各固定子に対向して移動子が位している場合も本発明に含まれることは勿論である。
【００７７】
図７の第２実施例のように、移動子の第１部材１２２１と第２部材１２４１が相互分離されている場合にも各部材の一端部がダイアフラム１３２に結合されていれば、固定子１１０１と移動子１２０１間の静電気的引力によって移動子１２０１が固定子１１０１の方に移動することになるので移動子１２０１の一端部がダイアフラム１３２に変形を誘発させるし、このようなダイアフラム１３２の変形及び復元によってダイアフラム１３２がインクチャンバ１３０を加圧することになってインクが吐出されられるのである。
【００７８】
また、図３のように、固定子が両方向に複数の突出部が形成される梳き櫛形象ではなく、図８の第３実施例のように、固定子が分離された複数の部材１１０２、１１０３にて形成された場合にも、それぞれの固定子１１０２、１１０３に対向して移動子１２２２、１２４２を設置しその一端部をダイアフラム１３２に結合させるようにすれば、固定子と移動子間の静電気的引力によって移動子１２２２、１２４２が固定子１１０２、１１０３の方に移動することになるので前述したことと同じに移動子１２２２、１２４２の一端部がダイアフラム１３２に変形を誘発させてダイアフラムがインクチャンバ１３０を加圧することになる。
【００７９】
勿論、より望ましくは、複数の移動子のそれぞれの一端部がダイアフラムの一つ地点で結合されるようにすれば、移動子がダイアフラムに加える変形力が集中されられるので、より效率的にインクチャンバを加圧することができるし、その望ましい一実施例が図３のように、移動子を六角形の閉区画に形成することであるのは上述したとおりである。
【００８０】
図９は、本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図であり、図１０は、本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧が印加された場合の断面図である。図９及び図１０を参照すれば、静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、固定子１１０ａ、第１突出部１１２ａ、第２突出部１１４a、移動子１２０ａ、第１部材１２２ａ、第２部材１２４ａ、第３突出部１２６ａ、第４突出部１２８ａ、インクチャンバ１３０ａ、ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、インクノズル１３４ａ、インク注入口１３６ａ、フレーム２００ａが示されている。
【００８１】
図９を参照して第４実施例によるインクジェットヘッドの構造を説明すれば、フレーム２００ａ内部にインクチャンバ１３０ａを収容し、インクチャンバ１３０ａの各辺にダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを形成し、各ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃには第１実施例から説明した静電駆動機１００を結合させる。図９には、四角形のインクチャンバ１３０ａの一つ辺はインク注入口にするし、残り三つの辺はダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに形成し、各ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに静電駆動機を結合したので総三つの静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃが結合されている。インクチャンバ１３０ａの一端部（図９では垂直上方）にはインクノズル１３４ａを形成して、ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを加圧することによってインクノズル１３４ａを通じてインクが排出されるようにした。
【００８２】
第４実施例は、フレーム２００ａ内に収容されるインクチャンバ１３０ａに複数のダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを形成し、各ダイアフラムに静電駆動機１００を結合して、各静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃの変形がダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを加圧することになるので全体的には、インクチャンバ１３０ａの容積は、静電駆動機が一つの時よりもっと大きく減ることになる。これにより、インクチャンバ１３０ａから吐出されるインクの量が多くなるか、従来には静電力の限界によって使えなかった粘度の高いインクが使えるようになる。一方、インクチャンバ１３０ａに加えられる圧力を小さくして少ない量のインクを噴射するとか、粘度が低いインクを噴射しようとする場合には静電駆動機１００に印加する電位差などを調節して静電気力を小さくすればよい。
【００８３】
したがって、前記のインクジェットヘッド及びこれを使ったインクカートリッジ及びインクジェットプリンタは、より多い量のインクを噴射して印刷することができるし、粘度の高いインクを使って印刷することもできるので、適用性が向上される。勿論、前述したように、少ない量のインクや粘度が低いインクを使おうとする場合には電位差などを調節することができるので使用上の問題は発生しない。
【００８４】
インクチャンバ１３０ａを多角形の断面を有するように製作して、その多角形の各辺にダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを形成し、各ダイアフラムに静電駆動機を結合するのが望ましくて、上記多角形は、辺が多いほど多くの静電駆動機が結合されるから、製造の難易度、時間及び費用、要求されるインクの排出圧力などを考慮して充分に多い数の辺を有する多角形のインクチャンバ１３０ａを形成するのがより望ましい。
【００８５】
ただし、本発明におけるインクチャンバの断面の形象は必ずしも多角形に限定されるものではなく、円、楕円、閉曲線などの曲線の含まれた形象も含めることは勿論である。インクチャンバの断面を曲線形象に形成した場合、各ダイアフラムの両端部に該当する部分は、静電駆動機からの圧力が效率的にインクチャンバに伝達されるようにすべく、固定されることが望ましい。
【００８６】
一方、各ダイアフラムには必ずしも一つの静電駆動機が結合されなければならないというものではなく、一つのダイアフラムに複数の静電駆動機が結合されることもできる。
【００８７】
一つのダイアフラムに複数の静電駆動機をそれぞれ結合した場合、静電駆動機の伸長された変位は合算されないが、１地点でダイアフラムを加圧するより、２以上の地点でダイアフラムを加圧することになるので、結果的にインクチャンバの容積の減少程度は増加することになる。第１実施例の場合にもダイアフラムに複数の静電駆動機を結合させてインク排出圧力を増加させられることは勿論である。
【００８８】
本発明は、固定子と移動子で構成されて、固定子と移動子にそれぞれ形成された櫛の歯構造の突出部が噛合された六角形形象の静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに関するものであって、本発明の範囲は、上記静電駆動機を備えたインクジェットヘッドだけではなく、上記インクジェットヘッドが使われるインクカートリッジとインクジェットプリンタまで含む。
【００８９】
第４実施例でも、固定子１１０ａと移動子１２０ａに電圧が印加されれば印加される電圧の二乗に比例して生成される静電力によって移動子１２０ａが動くことになる。すなわち、静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおいて固定子１１０ａまたは移動子１２０ａから突出部が突出された方向を幅方向であると言って、幅方向に垂直した方向を長さ方向であるとしたら、移動子１２０ａの動きによって静電駆動機１００の幅方向の大きさは減って長さ方向の大きさは増えることになる。
【００９０】
これにより、静電駆動機に結合されたインクチャンバのダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに圧力が加えられることになって、インクチャンバの容積が減ることになるのでインクチャンバに満たされているインクがインクノズル１３４ａを通じて噴射される。第４実施例の場合には、３個の静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃを使ったので第１実施例よりインク排出圧力がもっと大きくなる。
【００９１】
印加された電圧が解除されて移動子１２０ａが元々の形態に復元されれば、インクチャンバ１３０ａの容積がまた元々どおり増えるようになるのでインク供給源（未図示）からインク流入口を通じてインクが供給されてインクチャンバ１３０ａ内に満たされる。
【００９２】
図１１は、本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造工程を示すフローチャートであって、図１２は、本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造方法を示す順序図である。図１１を参照すれば、ＳＯＩ基板３００、酸化膜層３０２、シリコン層３０４、ガラス基板３０６、メタルパターン３１２が示されている。
【００９３】
本発明による静電駆動機は、前述したように、ＭＥＭＳ技術を利用して容易くて精密に製造することができる。本実施例による静電駆動機の製造工程を説明すれば、先ずＳＯＩ基板を加工する。
【００９４】
加工されたＳＯＩ基板は、酸化膜層３０２の上にシリコン層３０４の形成されているＳＯＩ（Silicon Insulator）基板３００の上にＰＲコーティング層（未図示）を形成した後、ＰＲコーティング層に静電駆動機の固定子１１０と移動子１２２、１２４のパターンを形成（PR patterning）して（図１１の（ａ−１））、形成されたパターンにしたがってＳＯＩ基板３００ａのシリコン層３０４ａを酸化膜層３０２の始まる部分まで蝕刻し（図１１の（ａ−２））、酸化膜層３０２ａの中で移動子１２２、１２４部分の酸化膜層３０２ａを蝕刻する（図１１の（ａ−３））ＳＯＩ基板加工方法にて形成される。
【００９５】
次に、ガラス基板を加工する。加工されたガラス基板は、ガラス基板３０６の上面にＤＦＲ（Dry Film Resistor）（未図示）を附着して（図１１の（ｂ−１））、ガラス基板３０６ａの下面の中、加工されたＳＯＩ基板３００ｂに形成されている移動子１２２、１２４に対応される部分に空洞３０８（cavity）を蝕刻し（図１１の（ｂ−２））、ガラス基板３０６ｂの中、固定子１１０に対応される部分を穿孔する（図１１の（ｂ−３））ガラス基板加工方法によって形成される。
【００９６】
ＳＯＩ基板とガラス基板を加工した後、加工されたＳＯＩ基板３００ｂ上に加工されたガラス基板３０６ｂを結合してその上に配線として使うメタルパターン３１２を形成して静電駆動機を製造する。
【００９７】
シリコン層３０４ａの蝕刻は、ＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）など当業者にとって自明な方式が使われることができるし、酸化膜層３０２ａの中移動子１２２、１２４部分の酸化膜層３０２ａに対する蝕刻はｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して湿式蝕刻する（wet etching）など当業者にとって自明な方式が使われることができる。
【００９８】
一方、ガラス基板３０６の上面にＤＦＲを附着することは、熱圧着方法など当業者にとって自明な方式が使われることができるし、ガラス基板３０６ａの下面部分に空洞３０８（cavity）を蝕刻することとガラス基板３０６ｂを穿孔することは噴砂法（sandblaster）など当業者にとって自明な方式が使われることができる。
【００９９】
また、加工されたＳＯＩ基板３００ｂと加工されたガラス基板３０６ｂの結合は両極接合（anodic bonding）など当業者にとって自明な方式が使われることができることは勿論である。
【０１００】
前述したように、望ましい加工方法を利用してＭＥＭＳ技術にしたがってインクジェットヘッドの製造方法を図１２のように順序図に示せば、ＳＯＩ（Silicon on insulator）基板の上にＰＲコーティングをし（４０２）、ＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）を利用して酸化膜（約３μｍ）の始まる部分までシリコン層（約４０μｍ）をエッチングし（４０４）、ｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して酸化膜層を湿式エッチングした後（４０６）、ガラス基板にＤＦＲ（Dry Film Resistor）を熱圧着方法を利用して付けて（４０８）、噴砂法（sandblaster）を利用してガラス基板に空洞（cavity）を乾式エッチングして（４１０）、噴砂法（sandblaster）を利用してガラス基板に穿孔した後（４１２）、段階４０６から作られたＳＯＩ基板の上に段階４１２から作られたガラス基板を両極接合（anodic bonding）にて結合して（４１４）、接合されたガラス基板上に配線として使うメタルパターンを形成する（４１６）。
【０１０１】
本発明の技術思想が上述した実施例によって具体的に記述されたが、上述した実施例はその説明のためのことであってその制限のためではないし、本発明の技術分野の通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な実施例が可能であることは理解できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】従来の圧電方式インクジェットヘッドの断面図である。
【図２】従来の静電型インクジェットヘッドの断面図である。
【図３】本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図４】図３のＡ部分に対する拡大図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ′に対する断面図である。
【図６】本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧の印加された場合の断面図である。
【図７】本発明の望ましい第２実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図８】本発明の望ましい第３実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図９】本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図１０】本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧の印加された場合の断面図である。
【図１１】本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造方法を示す順序図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００ 静電駆動機
１１０ 固定子
１１２ 第１突出部
１１４ 第２突出部
１２０ 移動子
１２２ 第１部材
１２４ 第２部材
１２６ 第３突出部
１２８ 第４突出部
１３０ インクチャンバ
１３２ ダイアフラム
１３４ インクノズル
１３６ インク注入口
１３８ インク液滴
２００ フレーム
１１０１ 固定子
１１２１ 第１突出部
１１４１ 第２突出部
１２０１ 移動子
１２２１ 第１部材
１２４１ 第２部材
１２６１ 第３突出部
１２８１ 第４突出部
１１０２ 固定子
１１０３ 固定子
１１２２ 第１突出部
１１４２ 第２突出部
１２０２ 移動子
１２２２ 第１部材
１２４２ 第２部材
１２６２ 第３突出部
１２８２ 第４突出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタヘッドに関し、より詳しくは、静電駆動機を備えたインクジェットヘッド、静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法、静電駆動機を備えたインクカートリッジ、及び静電駆動機を備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドの駆動方式には、熱転写（thermal）方式と圧電方式がある。この中、熱転写方式は、ヘッドのチャンバ内に熱を供給するヒーターを装着して、短い時間内によほど大きい熱エネルギーを供給し、これによりチャンバ内のインクに気泡（bubble）が形成されることによってインクがノズルを通じて噴射される方式で駆動されるが、熱エネルギーによって発生される気泡の圧力による繰り返される衝撃のため耐久性に問題があり、インク液滴の大きさを調節しにくいし、印刷速度を増加させることに限界がある。
【０００３】
一方、圧電方式は、ヘッドのチャンバに圧力を加えることができるようにダイアプラムに圧電物質を附着して、電圧が印加されると力を発生させる圧電特性を利用するし、これによりチャンバに圧力を提供することでインクを押し出す方式で駆動されるし、印加される電圧による力を発生させてチャンバ内に圧力を加える方式なので速度面において性能が優秀であるから広く使われている。
【０００４】
図１は、従来の圧電方式インクジェットヘッドの断面図である。図１を参照すれば、従来の圧電方式インクジェットヘッドは、基板７と、ダイアプラム８と、圧電素子９と、隔壁１０と、ノズル板１で構成される。このように構成される圧電方式のインクジェットヘッドは、駆動信号発生器４から上記圧電素子９に駆動信号を印加すると圧電素子９は機械的に伸縮されるし、このような圧電素子９の伸縮作用によってインクチャンバ２内のインク５がノズル３の外に押されてインク液滴６が吐出される。
【０００５】
しかし、圧電方式インクジェットヘッドは、高価の圧電素子を使うから価格が高くて、圧電素子を電極、絶縁層、保護層などとよく調和させなければならないのでその製造工程が難しくて収率の低調な問題点がある。
【０００６】
上記のような問題点を解決するため、静電力を利用したインクジェットヘッドが使われている。このようなインクジェットプリンタヘッドは製作の簡単性、低消費電力及び単純な動作原理などの利点があるからインクジェットヘッド方式の一つに急浮上している。
【０００７】
図２は、従来の静電型インクジェットヘッドの断面図であって、ダイアフラムを備えたインクジェットヘッドを開示しているアメリカ特許第５８９４３１６号のＦｉｇ．１を示すものである。図２を参照すれば、従来の静電型インクジェットヘッドは一側面に電極１２の設置されるガラス板１１と、上記ガラス板１１と一定間隔を置いて設置される下部基板１３と、上記下部基板１３の上面に設置されてインクの吐出通路になるノズル１５が形成されている上部基板１６と、上記上部基板１６と下部基板１３の間に介され上記下部基板１３の両側面にそれぞれ設置される中央基板１４と、これらに取り囲まれてインクが保存されるチャンバであるインクチャンバ１７で構成される。上記ガラス板１１に設置されている電極１２に対向して上記下部基板１３には、図２に表示されている間隔Gを間に置いてもう一つの電極が設置される。
【０００８】
このように構成される静電型インクジェットヘッドは、電源が印加されれば２個の電極に相互違う電荷が帯電されて、これらの間に相互引き寄せる引力が作用する。したがって、インクを保存するチャンバに設置されている電極が他の電極１２の方に引き寄せられることになる。電源が遮断されると、引き寄せられた電極はまた元々の状態に戻って、インクチャンバの中に入っているインクに圧力を加えることになる。この圧力によってインクがノズルを通じて外部に放出されることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような静電型インクジェットプリンタヘッドでは、圧力が加えられるインクチャンバを一定の大きさ以上に形成しなければならないし、静電力を増加させて引き寄せられる電極である薄膜の剛性を低めるためには電極の相互対向する面積を広くしなければならない。このようになると、ノズル当り占める面積が大きくなるのでノズル間隔が広くなってプリンタの解像度を高めるのに限界があり、製造費用も上昇する短所がある。また、電極を形成するため、別途の金属を増着しなければならないので製造工程が複雑になる問題点がある。
【００１０】
静電型インクジェットヘッドのインク排出圧力を進めるための従来技術としては、第一、大韓民国登録特許公報第１０−０２４２１５７号（'静電駆動型インクジェットヘッド'）を挙げられる。しかし、上記発明は、フィンガーが一つ方向にだけ突出されているし、一つの静電駆動機によってダイアフラムを加圧するし、静電駆動機がダイアフラムにだけ固定される構造であって静電力を増加させることに限界があるという問題がある。
【００１１】
第二、日本公開特許公報第２００３−２７６１９４号（'静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及びインクジェット記録装置'）を挙げることができる。しかし、上記発明は、フィンガーが一つ方向にだけ突出されているし、駆動体が、フレームによって別途の構成要素として区画されていないし、相互対向する平板である可動電極と固定電極を七重積層させて静電力を増加させたものであって、電極間の距離に構わず大きい変位を得ることができることではないという限界がある。
【００１２】
本発明は、静電型インクジェットヘッドの構造を小型化することができるし、ダイアフラム駆動体の静電力を大きくして少ない電圧でも大きい変位を得ることができ、インク排出圧力の増加された静電駆動機を備えたインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面によれば、複数の第１突出部が櫛の歯形象に形成される一つ以上の固定子と、第１突出部に対向する部分に上記第１突出部に接触しないで噛合する複数の第２突出部が形成される一つ以上の移動子と、移動子の一端部が結合されるダイアフラムを含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドが提供される。
【００１４】
移動子は固定子を内部に収容する閉区画形象であることが望ましい。
【００１５】
また、両方向に複数の第１突出部と第２突出部が形成される梳き櫛形象の固定子と、一端部がダイアフラムに結合される第１部材及び第２部材を含むが、第１部材には第１突出部に対向して第１突出部に接触しないで噛合する複数の第３突出部が形成されて、第２部材には第２突出部に対向して第２突出部に接触しないで噛合する複数の第４突出部が形成される移動子とを含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドが提供される。
【００１６】
移動子は、第１部材と第２部材の両端部がそれぞれ相互結合されて固定子を内部に収容する閉区画を形成することができる。
【００１７】
閉区画は、六角形形象であることができるし、第１突出部と第１部材間の最短距離、または第２突出部と第２部材間の最短距離は、第１突出部と第３突出部間の間隔または、第２突出部と第４突出部間の間隔の大きさより大きい方が望ましい。
【００１８】
第１突出部ないし第４突出部の中の一つ以上の突出方向での断面の形象は直四角形であることができる。第１突出部ないし第４突出部の中の二つ以上は同じ形態に形成されることができる。
【００１９】
固定子または移動子は、単結晶シリコンを含むことができるし、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）工程によって製造されるのが望ましい。
【００２０】
また、固定子及びこれを収容する移動子を含む静電駆動機を収容するフレームと、フレームに収容されて、一つ以上の面にダイアフラムを含むインクチャンバと、インクチャンバの一側に形成されるインクノズルと、インクチャンバに結合されるインク注入口をともに含むが、静電駆動機の一端部はダイアフラムに結合されるのが望ましい。
【００２１】
インクチャンバは、多角形の断面を有して、多角形の各辺にはダイアフラムが選択的に含まれているし、それぞれのダイアフラムには静電駆動機が結合されるのが望ましい。ダイアフラムには複数の静電駆動機が結合されることができる。
【００２２】
また、上記静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを含むインクカートリッジ及び、上記インクカートリッジと固定子または移動子に電源を印加する駆動回路を含む静電駆動機を備えたインクジェットプリンタが提供される。
【００２３】
また、加工されたＳＯＩ基板の上に加工されたガラス基板を結合した後、その上に配線として使うメタルパターンを形成して、固定子と移動子を含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを製造するが、加工されたＳＯＩ基板は、（ａ−１）酸化膜層を含んでいるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板の上にＰＲコーティング層を形成する段階、（ａ−２）ＰＲコーティング層に静電駆動機のパターンを形成（PR patterning）する段階、（ａ−３）段階（ａ−２）から形成されたパターンによってＳＯＩ基板のシリコン層を、酸化膜層が始まる部分まで蝕刻する段階、及び（ａ−４）ｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して酸化膜層の中、移動子が形成される部分の酸化膜層を湿式蝕刻する（wet etching）段階を含むＳＯＩ基板加工方法によって形成されるし、加工されたガラス基板は、（ｂ−１）ガラス基板の上面にＤＦＲ（Dry FilmResistor）を熱圧着して附着する段階、（ｂ−２）ガラス基板の下面の中、移動子に対応される部分に空洞（cavity）を乾式蝕刻する段階、及び（ｂ−３）ガラス基板の中、固定子に対応する部分を穿孔する段階を含むガラス基板加工方法によって形成される静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法が提供される。
【００２４】
加工されたＳＯＩ基板と加工されたガラス基板の結合は両極接合（anodic bonding）によって成り立つことができる。段階（ａ−３）は、ＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）によって成り立つことができる。段階（ｂ−２）の蝕刻または、段階（ｂ−３）の穿孔は、噴砂法（sandblaster）によって成り立つことができる。
【発明の効果】
【００２５】
このような構成を有する本発明によれば、インクジェットヘッドの静電駆動機の固定子及び移動子の大きさを小さく形成することができるし、固定子と移動子間の間隔が数μｍ以下であるのでプリンタヘッドのノズル一つに対する圧力チャンバ及びダイアフラムなどヘッド部の大きさを数百μｍほどに製作することができて全体的なヘッド構造を小型化することができる。
【００２６】
また、一つ以上の櫛の歯形象体に設計された静電駆動機によって静電力が大きくできるので、少ない電圧でもダイアフラムの変位やインクチャンバの容積減少率が大きくできてインク排出圧力を増加させることができるし、これによって粘度の高いインクの吐出が可能になる。一方、フレームの厚さ、電圧、真空度などの設計変数を調節することで要する吐出現象によってヘッドを自由に設計することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明による静電駆動機を備えたインクジェットヘッド及びその製造方法の望ましい実施例に対して添付図面を参照しながら詳しく説明する事にし、添付図面を参照して説明するにおいて、図面符号に構わず同一であるか対応する構成要素は同じ参照番号を付与してこれに対する重複される説明は略する事にする。また、本発明の望ましい実施例を詳しく説明することの前に、先ず一般的な原理に対して説明する事にする。
【００２８】
図３は、本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図であって、図４は図３のA部分に対する拡大図であり、図５は図４のＢ−Ｂ′に対する断面図である。図３ないし図５を参照すれば、静電駆動機１００、固定子１１０、第１突出部１１２、第２突出部１１４、移動子１２０、第１部材１２２、第２部材１２４、第３突出部１２６、第４突出部１２８、インクチャンバ１３０、ダイアフラム１３２、インクノズル１３４、インク注入口１３６、インク液滴１３８、フレーム２００が示されている。
【００２９】
第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドは、六角形模様の静電駆動機１００の一端部がインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に固定されていて、静電駆動機１００の固定子１１０と移動子１２０に電圧を印加すれば相互間に引き寄せる静電力が発生して、静電駆動機１００の形象が変化し、これによりダイアフラム１３２を加圧することになってインクチャンバ１３０の容積が減少して、インクチャンバ１３０内のインクをインクノズル１３４を通じて噴射することになるし、電圧を印加しないと静電駆動機１００の復元力によってダイアフラム１３２が元々の位置に戻ることになるのでインクチャンバ１３０の容積が増加してインク流入口を通じてインクが流入されインクチャンバ１３０に満たされることを特徴とする。
【００３０】
本発明の静電駆動機を備えたインクジェットヘッドは、従来の熱転写方式または圧電方式より数十kHz以上もっと高い周波数で作動することができるし、製造工程も簡単なので生産性側面において有利な效果を有する。
【００３１】
図３に示されているように、静電駆動機１００は、ｎ＋１個の第１突出部１１２及び第２突出部１１４が両方向に突出される梳き櫛形象の固定子１１０と、第１突出部１１２に対向してｎ個の第３突出部１２６及び、第２突出部１１４に対向してｎ個の第４突出部１２８がそれぞれ突出されている六角形模様のフレームから成り立った移動子１２０で構成されて、このような固定子１１０及び移動子１２０は単結晶シリコンから成り立っていて、固定子１１０及び移動子１２０に電圧を印加すると相互間に引き寄せる方向に静電力が発生される。
【００３２】
印加された電圧と発生される静電力及び変位の関係は、式（２）、式（３）のとおりである。すなわち、固定子１１０に式（１）のような電圧（Ｖ）を印加して移動子１２０を接地にすれば、式（２）、式（３）のような静電力（Ｆｅ）が発生する。
【００３３】
【数１】
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
ここで、
Ｖｄ:電圧のmean値（volt）
Ｖａ:交流電圧の大きさ（amplitude、volt）
ωｔ:共振周波数ｘ時間（Hz second）
Ｃ:静電容量（Ｆ）
Ｌ:初期位置（図４参照）
Ｈ:移動子の端と固定子との距離（図４参照）
ｗ:櫛形象体の幅（図５参照）
【００３７】
また、これより、式（４）が成り立つことになって、式（４）から分かるように静電力によって移動子１２０が固定子１１０の方に変形した距離は、固定子１１０と移動子１２０の距離に無関係になる。
【００３８】
【数４】
【００３９】
ここで、
Ｃ:静電容量（Ｆ）
ｘ:移動子が動いた距離（図４参照）
ε:誘電率
ｔ:移動子の厚さ（図５参照）
ｇ:第１突出部と第３突出部または、第２突出部と第４突出部の間隔（図５参照）
【００４０】
図４及び図５を参照して∂Ｃ/∂ｘを定性的に求める過程をより詳しく説明する。櫛の歯形象の移動子が初期位置のＬからＸ位移動すれば、この時移動子に垂直した電気力線によって発生される静電容量は式（５）のように計算される。
【００４１】
【数５】
【００４２】
式（５）から分かるように、Ｈがｇに比べて充分に大きい場合、移動子の櫛の歯構造の端部から発生した静電容量は一定であるだろう。したがって、∂Ｃ/∂ｘは式（４）のようにＸに無関係に線形的になる。
【００４３】
本実施例の静電駆動機１００は、固定子１１０と移動子１２０で構成されて、固定子１１０には突出部が櫛の歯形象に形成されていて、移動子１２０は六角形形象の閉区画でありその内部に固定子１１０を収容し、固定子に形成された突出部に噛合する複数の突出部を含む。
【００４４】
より望ましくは、本実施例の静電駆動機１００は固定子１１０と移動子１２０で構成されて、固定子１１０は両方向に突出部が形成された梳き櫛形象であり、移動子１２０は２個の部材で構成され固定子１１０の突出部に噛合することの突出部が形成される六角形形象の区画を形成する。
【００４５】
すなわち、固定子１１０は両方向に複数の第１突出部１１２と第２突出部１１４が形成された梳き櫛形象であって、その位置が固定されている。移動子１２０は第１部材１２２と第２部材１２４で構成されて、第１部材１２２と第２部材の両端部はそれぞれ相互結合されて固定子１１０をその内部に収容する閉区画を形成する。
【００４６】
図３を参照すれば、固定子１１０から上方に突出されたものが第１突出部１１２、下方に突出されたものが第２突出部１１４であり、移動子１２０から上部に位したのが第１部材１２２、下部に位したのが第２部材１２４であって、第１突出部１１２に対向する第１部材１２２の部分から第１突出部１１２に向けて突出されたものが第３突出部１２６であり、第２突出部１１４に対向する第２部材１２４の部分から第２突出部１１４に向けて突出されたものが第４突出部１２８である。
【００４７】
但し、このように番号を付与した順序は本発明の詳細な説明のために付けたことであり、本発明の各構成要素が必ずしも上記のような番号の手順に限定されるものではない。
【００４８】
本発明の静電駆動機１００は、式（４）から分かるように、固定子１１０と移動子１２０間の距離（１０１）よりは突出部間の間隔、すなわち、第１突出部１１２と第３突出部１２６または、第２突出部１１４と第４突出部１２８の間隔１０２によって静電力の大きさが決まるので、固定子１１０と移動子１２０間の距離１０１に関係なく、電位差（Ｖ）によって移動子１２０が動く変位（ｘ）を調節することができるし、これにより移動子１２０の変位が大きくなれば静電駆動機１００がダイアフラム１３２を加圧して変形させる距離を大きく設計することができる。
【００４９】
したがって、第１突出部１１２と第３突出部１２６、または第２突出部１１４と第４突出部１２８は、その側面間の距離、すなわち、間隔１０２を充分に近く形成する方が良いし、これによって固定子１１０と移動子１２０間の距離１０１は、平たい面の対向している従来のヘッド構造に比べて少し安定的である。これにより製造が容易くなって、ヘッド作動の信頼性が向上される。
【００５０】
本実施例は、第１突出部１１２と第３突出部１２６、または第２突出部１１４と第４突出部１２８をそれぞれ一つ以上形成して側面が相互近接するように逸れて配置することでその效果を導出することができるが、より望ましくは櫛の歯（comb）のような構造になるよう複数の突出部を形成するのが良い。
【００５１】
すなわち、固定子１１０の両方向に櫛の歯形象で複数の第１突出部１１２と第２突出部１１４を形成し、これに対応して移動子１２０に櫛の歯形象で複数の第３突出部１２６と第４突出部１２８が、ギアーのかみあうように噛合されれば固定子１１０と移動子１２０において静電力の作用する部分の面積が極大化されるから本発明の效果を導出するのに一番效率的である。
【００５２】
勿論、このように櫛の歯構造が相互噛合されるように配置する際、静電力の発生のため相互電気的に接触しないように、すなわち絶縁されなければならない。
【００５３】
移動子１２０の第１部材１２２と第２部材１２４は両端部で相互結合されなければならないので、全体的に六角形形象の閉区画が形成されるが、本発明における移動子１２０の形象は必ずしも六角形に限定されるものではなく、楕円形または、一部を曲線に形成することができることは勿論である。
【００５４】
移動子１２０の全体的な形象は、固定子１１０と移動子１２０間に静電気的引力が作用する場合移動子１２０の動きによって移動子１２０の全体的な形象の変化、特に図３で移動子１２０の横方向への変形の程度が一番大きいように形成するのが望ましい。このようにして、静電力を利用してインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２をより效率的に加圧することができるのである。
【００５５】
本発明によるインクジェットヘッドは、固定子１１０と移動子１２０間の距離、即第１突出部１１２と第１部材１２２間の最短距離または、第２突出部１１４と第２部材１２４間の最短距離と無関係に静電力を発生するので、上記最短距離を充分に大きくして移動子１２０が動く変位を極大化することができる。
【００５６】
前記のように、本実施例では、第１突出部１１２と第３突出部１２６間の間隔または、第２突出部１１４と第４突出部１２８間の間隔が静電力の大きさを決めるのに重要なことなので、第１突出部１１２と第１部材１２２間の最短距離または第２突出部１１４と第２部材１２４間の最短距離は、第１突出部１１２と第３突出部１２６間の間隔または第２突出部１１４と第４突出部１２８間の間隔の大きさより大きくすることができる。
【００５７】
通常的に、突出部の厚さ及び間隔が数μｍ程度である時、固定子１１０と移動子１２０間の距離（上記最短距離）はその以上に形成することができる。このように固定子１１０と移動子１２０間の距離を大きくすることで、移動子１２０が動く変位を極大化することができるし、これによって、静電駆動機１００がダイアフラム１３２を加圧する力が増加して結果的にインク排出圧力を増加させることができるようになる。
【００５８】
突出部１１２、１１４、１２６、１２８の突出方向の断面の形象は直四角形の方が良い。しかし、本発明が、突出部の断面の形象が必ずしも直四角形であることに限定されるものではなく、三角形、台形、半円形、楕円形、鐘形など静電力を増加させるため面積を極大化することができる形象を含めることは勿論である。
【００５９】
ただし、移動子１２０の第１部材１２２及び第２部材１２４は、静電力によって動く部材なのでその移動過程で器具的に問題を起こせる形象よりは直四角形の方が望ましい。また、本発明は、平行で対向する二つの電極の間から発生する静電力を利用することなので、三角形や台形のように突出部間の間隔が部位によって違うことの形象よりは直四角形のように平行に対向する面を一番多く確保することができる形象が望ましい。
【００６０】
突出部１１２、１１４、１２６、１２８はそれぞれ複数に形成されるし、それぞれの形態は必ずしも同じである必要はない。すなわち、第１部材１２２または第２部材１２４の中央部位と端部で第３突出部１２６または第４突出部１２８の形態を異にすることができるし、より大きい静電力を得るために多様な形態に形成することができることは勿論である。
【００６１】
ただし、設計及び製造の便宜上、各突出部が同一の形態に繰り返されるように形成するのが望ましい。第１突出部１１２と第３突出部１２６、または第２突出部１１４と第４突出部１２８もまたその形態を違うように形成することができるが、前記のように、設計及び製造の便宜上各突出部の形態を同じに形成するのが望ましい。
【００６２】
また、本発明の静電駆動機１００は、固定子１１０の上下方向に対称されるように位している移動子１２０が固定子１１０に対する静電気的引力によって動くようになって、静電駆動機１００の形象が図３のように横方向に伸長されることによってダイアフラム１３２を加圧することになる構造なので、第１突出部１１２と第２突出部１１４、そして第３突出部１２６と第４突出部１２８をそれぞれ対称に形成するのが静電駆動機１００の変形において一番效率的である。
【００６３】
また、本発明の櫛の歯形静電駆動機１００はすべての構造がＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）工程によって製造されるのが望ましい。ＭＥＭＳ、すなわち、マイクロ電子機械システムは、電子機械素子を肉眼では見えないほど小さなマイクロ規模に製作する技術であって、とても小さな機械構造物を製作するすべての分野に応用される技術である。
【００６４】
ＭＥＭＳ技術は、微細加工技術をマイクロ単位のマイクロセンサーや駆動機及び電気機械的構造物の製作に応用したことで、既存の半導体工程、特に集積回路技術を応用した微細加工技術に該当する。このようなＭＥＭＳ加工技術で製作された微細機械はμｍ以下の精密度まで具現することができる。本発明の固定子１１０及び移動子１２０間の間隔は数μｍ以下の大きさに製造されるべきであって、静電力によって機械的に駆動される部分なので、前記のＭＥＭＳ工程によって製造されるのが良い。
【００６５】
ただし、本発明が静電駆動機１００の製造工程をＭＥＭＳに限定するのではなく、当業者にとって自明な範囲内で発明の效果を導出することができるすべての製造工程を含めることは勿論である。
【００６６】
固定子１１０と移動子１２０はそれぞれ一体に形成した方が良く、単結晶シリコンで製造するのが望ましい。ただし、本発明が固定子１１０と移動子１２０のこの材質に限定されるのではなく、本発明の效果を導出することができる当業者にとって自明な範囲内で電気的、機械的特性を満足する別の材質を含めることは勿論である。
【００６７】
図６は、本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧が印加された場合の断面図である。図６を参照すれば、静電駆動機１００、固定子１１０、第１突出部１１２、第２突出部１１４、移動子１２０、第１部材１２２、第２部材１２４、第３突出部１２６、第４突出部１２８、インクチャンバ１３０、ダイアフラム１３２、インクノズル１３４、インク注入口１３６、インク液滴１３８、フレーム２００が示されている。
【００６８】
本実施例によるインクジェットヘッドは、フレーム２００内部に静電駆動機１００とインクチャンバ１３０が収容されて、静電駆動機１００の一端部はインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に固定される。インクチャンバ１３０は静電駆動機１００の他端部の対応部分に形成され、加圧によって変形可能なダイアフラム１３２と、フレーム２００と結合される部分にダイアフラム１３２の加圧によってインクが噴射されるインクノズル１３４と、インク注入口１３６で構成される。静電駆動機１００は櫛の歯構造の固定子１１０と移動子１２０から成り立つことは前記のとおりである。
【００６９】
図６のように、本発明による静電駆動機１００を備えたインクジェットヘッドは、固定子１１０と移動子１２０に電圧が印加されれば印加される電圧の二乗に比例して生成される静電力によって移動子１２０が動くことになる。すなわち、図６で、静電駆動機１００の縦方向の大きさが減ることになって、これによって静電駆動機１００の横方向の大きさが増えることになる。これにより静電駆動機１００に結合されたインクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に圧力が加えられることになって、インクチャンバ１３０の容積が減ることになるのでインクチャンバ１３０に満たされているインクがインクノズル１３４を通じて噴射される。
【００７０】
印加された電圧が解除されて移動子１２０が元々の形態に復元されれば、インクチャンバ１３０の容積がまた元々どおり増えるようになるのでインク供給源（未図示）からインク流入口を通じてインクが供給されてインクチャンバ１３０内に満たされる。
【００７１】
固定子１１０と移動子１２０に電圧が印加されて、図６で、静電駆動機１００の横方向の大きさが伸長されれば、静電駆動機１００の両端部に圧力が加えられることになる。この時、静電駆動機１００からの圧力を最大限インクチャンバ１３０のダイアフラム１３２に伝達するためには、静電駆動機１００の他端部をフレーム２００に固定させることができる。フレーム２００は変形されないので静電駆動機１００はダイアフラム１３２の方だけに伸縮されて、静電力による圧力がダイアフラム１３２だけに伝達されることになる。
【００７２】
ただし、静電駆動機１００がダイアフラム１３２の方だけに変形される場合、移動子１２０が固定子１１０の方だけに動くのではなくダイアフラム１３２の方にも動くようになる。これによって、固定子１１０の第１突出部１１２と移動子１２０の第３突出部１２６、または固定子１１０の第２突出部１１４と移動子１２０の第４突出部１２８が相互接触する可能性もある。したがって、この場合には静電駆動機１００の一端部だけダイアフラム１３２に結合させ、他端部は自由に動けるようにした方が良い。
【００７３】
しかし、静電駆動機１００の他端部を自由端にする場合、静電駆動機１００がダイアフラム１３２を加圧することの反作用として移動子１２０がダイアフラム１３２の反対方向に動く恐れもあるので、静電駆動機１００の他端部を、弾性があるか変形可能な部材を介してフレーム２００と結合させるとか、静電駆動機１００が最大限伸長された場合には静電駆動機１００の他端部がフレーム２００と接するように設計するのが望ましい。
【００７４】
本発明の静電駆動機１００は六角形などで形成された閉区画の形象が、変形されることによってダイアフラム１３２を加圧する方式なので、移動子１２０の動いた距離はダイアフラム１３２の変形された距離と必ずしも同一ではない。したがって、固定子１１０の第１突出部１１２と移動子１２０の第３突出部１２６、または固定子１１０の第２突出部１１４と移動子１２０の第４突出部１２８が相互接触されない範囲で、ダイアフラム１３２が変形される変位でも充分に本発明の效果を導出することができる場合には、静電駆動機１００の他端部をフレーム２００に固定させることができる。
【００７５】
図７は、本発明の望ましい第２実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図であり、図８は本発明の望ましい第３実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。図７を参照すれば、固定子１１０１、第１突出部１１２１、第２突出部１１４１、移動子１２０１、第１部材１２２１、第２部材１２４１、第３突出部１２６１、第４突出部１２８１が示されていて、図８を参照すれば、固定子１１０２、１１０３、第１突出部１１２２、第２突出部１１４２、移動子１２０２、第１部材１２２２、第２部材１２４２、第３突出部１２６２、第４突出部１２８２が示されている。
【００７６】
本発明による静電駆動機の移動子が、第１実施例のように必ずしも六角形などの閉区画を形成することに限定されるものではない。すなわち、移動子が必ず閉区画を形成しなければならないことではなく、移動子の第１部材と第２部材が相互分離している場合及び、固定子が二つの部分に分離されていて各固定子に対向して移動子が位している場合も本発明に含まれることは勿論である。
【００７７】
図７の第２実施例のように、移動子の第１部材１２２１と第２部材１２４１が相互分離されている場合にも各部材の一端部がダイアフラム１３２に結合されていれば、固定子１１０１と移動子１２０１間の静電気的引力によって移動子１２０１が固定子１１０１の方に移動することになるので移動子１２０１の一端部がダイアフラム１３２に変形を誘発させるし、このようなダイアフラム１３２の変形及び復元によってダイアフラム１３２がインクチャンバ１３０を加圧することになってインクが吐出されられるのである。
【００７８】
また、図３のように、固定子が両方向に複数の突出部が形成される梳き櫛形象ではなく、図８の第３実施例のように、固定子が分離された複数の部材１１０２、１１０３にて形成された場合にも、それぞれの固定子１１０２、１１０３に対向して移動子１２２２、１２４２を設置しその一端部をダイアフラム１３２に結合させるようにすれば、固定子と移動子間の静電気的引力によって移動子１２２２、１２４２が固定子１１０２、１１０３の方に移動することになるので前述したことと同じに移動子１２２２、１２４２の一端部がダイアフラム１３２に変形を誘発させてダイアフラムがインクチャンバ１３０を加圧することになる。
【００７９】
勿論、より望ましくは、複数の移動子のそれぞれの一端部がダイアフラムの一つ地点で結合されるようにすれば、移動子がダイアフラムに加える変形力が集中されられるので、より效率的にインクチャンバを加圧することができるし、その望ましい一実施例が図３のように、移動子を六角形の閉区画に形成することであるのは上述したとおりである。
【００８０】
図９は、本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図であり、図１０は、本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧が印加された場合の断面図である。図９及び図１０を参照すれば、静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、固定子１１０ａ、第１突出部１１２ａ、第２突出部１１４a、移動子１２０ａ、第１部材１２２ａ、第２部材１２４ａ、第３突出部１２６ａ、第４突出部１２８ａ、インクチャンバ１３０ａ、ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、インクノズル１３４ａ、インク注入口１３６ａ、フレーム２００ａが示されている。
【００８１】
図９を参照して第４実施例によるインクジェットヘッドの構造を説明すれば、フレーム２００ａ内部にインクチャンバ１３０ａを収容し、インクチャンバ１３０ａの各辺にダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを形成し、各ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃには第１実施例から説明した静電駆動機１００を結合させる。図９には、四角形のインクチャンバ１３０ａの一つ辺はインク注入口にするし、残り三つの辺はダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに形成し、各ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに静電駆動機を結合したので総三つの静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃが結合されている。インクチャンバ１３０ａの一端部（図９では垂直上方）にはインクノズル１３４ａを形成して、ダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを加圧することによってインクノズル１３４ａを通じてインクが排出されるようにした。
【００８２】
第４実施例は、フレーム２００ａ内に収容されるインクチャンバ１３０ａに複数のダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを形成し、各ダイアフラムに静電駆動機１００を結合して、各静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃの変形がダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを加圧することになるので全体的には、インクチャンバ１３０ａの容積は、静電駆動機が一つの時よりもっと大きく減ることになる。これにより、インクチャンバ１３０ａから吐出されるインクの量が多くなるか、従来には静電力の限界によって使えなかった粘度の高いインクが使えるようになる。一方、インクチャンバ１３０ａに加えられる圧力を小さくして少ない量のインクを噴射するとか、粘度が低いインクを噴射しようとする場合には静電駆動機１００に印加する電位差などを調節して静電気力を小さくすればよい。
【００８３】
したがって、前記のインクジェットヘッド及びこれを使ったインクカートリッジ及びインクジェットプリンタは、より多い量のインクを噴射して印刷することができるし、粘度の高いインクを使って印刷することもできるので、適用性が向上される。勿論、前述したように、少ない量のインクや粘度が低いインクを使おうとする場合には電位差などを調節することができるので使用上の問題は発生しない。
【００８４】
インクチャンバ１３０ａを多角形の断面を有するように製作して、その多角形の各辺にダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを形成し、各ダイアフラムに静電駆動機を結合するのが望ましくて、上記多角形は、辺が多いほど多くの静電駆動機が結合されるから、製造の難易度、時間及び費用、要求されるインクの排出圧力などを考慮して充分に多い数の辺を有する多角形のインクチャンバ１３０ａを形成するのがより望ましい。
【００８５】
ただし、本発明におけるインクチャンバの断面の形象は必ずしも多角形に限定されるものではなく、円、楕円、閉曲線などの曲線の含まれた形象も含めることは勿論である。インクチャンバの断面を曲線形象に形成した場合、各ダイアフラムの両端部に該当する部分は、静電駆動機からの圧力が效率的にインクチャンバに伝達されるようにすべく、固定されることが望ましい。
【００８６】
一方、各ダイアフラムには必ずしも一つの静電駆動機が結合されなければならないというものではなく、一つのダイアフラムに複数の静電駆動機が結合されることもできる。
【００８７】
一つのダイアフラムに複数の静電駆動機をそれぞれ結合した場合、静電駆動機の伸長された変位は合算されないが、１地点でダイアフラムを加圧するより、２以上の地点でダイアフラムを加圧することになるので、結果的にインクチャンバの容積の減少程度は増加することになる。第１実施例の場合にもダイアフラムに複数の静電駆動機を結合させてインク排出圧力を増加させられることは勿論である。
【００８８】
本発明は、固定子と移動子で構成されて、固定子と移動子にそれぞれ形成された櫛の歯構造の突出部が噛合された六角形形象の静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに関するものであって、本発明の範囲は、上記静電駆動機を備えたインクジェットヘッドだけではなく、上記インクジェットヘッドが使われるインクカートリッジとインクジェットプリンタまで含む。
【００８９】
第４実施例でも、固定子１１０ａと移動子１２０ａに電圧が印加されれば印加される電圧の二乗に比例して生成される静電力によって移動子１２０ａが動くことになる。すなわち、静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃにおいて固定子１１０ａまたは移動子１２０ａから突出部が突出された方向を幅方向であると言って、幅方向に垂直した方向を長さ方向であるとしたら、移動子１２０ａの動きによって静電駆動機１００の幅方向の大きさは減って長さ方向の大きさは増えることになる。
【００９０】
これにより、静電駆動機に結合されたインクチャンバのダイアフラム１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに圧力が加えられることになって、インクチャンバの容積が減ることになるのでインクチャンバに満たされているインクがインクノズル１３４ａを通じて噴射される。第４実施例の場合には、３個の静電駆動機１００ａ、１００ｂ、１００ｃを使ったので第１実施例よりインク排出圧力がもっと大きくなる。
【００９１】
印加された電圧が解除されて移動子１２０ａが元々の形態に復元されれば、インクチャンバ１３０ａの容積がまた元々どおり増えるようになるのでインク供給源（未図示）からインク流入口を通じてインクが供給されてインクチャンバ１３０ａ内に満たされる。
【００９２】
図１１は、本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造工程を示すフローチャートであって、図１２は、本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造方法を示す順序図である。図１１を参照すれば、ＳＯＩ基板３００、酸化膜層３０２、シリコン層３０４、ガラス基板３０６、メタルパターン３１２が示されている。
【００９３】
本発明による静電駆動機は、前述したように、ＭＥＭＳ技術を利用して容易くて精密に製造することができる。本実施例による静電駆動機の製造工程を説明すれば、先ずＳＯＩ基板を加工する。
【００９４】
加工されたＳＯＩ基板は、酸化膜層３０２の上にシリコン層３０４の形成されているＳＯＩ（Silicon Insulator）基板３００の上にＰＲコーティング層（未図示）を形成した後、ＰＲコーティング層に静電駆動機の固定子１１０と移動子１２２、１２４のパターンを形成（PR patterning）して（図１１の（ａ−１））、形成されたパターンにしたがってＳＯＩ基板３００ａのシリコン層３０４ａを酸化膜層３０２の始まる部分まで蝕刻し（図１１の（ａ−２））、酸化膜層３０２ａの中で移動子１２２、１２４部分の酸化膜層３０２ａを蝕刻する（図１１の（ａ−３））ＳＯＩ基板加工方法にて形成される。
【００９５】
次に、ガラス基板を加工する。加工されたガラス基板は、ガラス基板３０６の上面にＤＦＲ（Dry Film Resistor）（未図示）を附着して（図１１の（ｂ−１））、ガラス基板３０６ａの下面の中、加工されたＳＯＩ基板３００ｂに形成されている移動子１２２、１２４に対応される部分に空洞３０８（cavity）を蝕刻し（図１１の（ｂ−２））、ガラス基板３０６ｂの中、固定子１１０に対応される部分を穿孔する（図１１の（ｂ−３））ガラス基板加工方法によって形成される。
【００９６】
ＳＯＩ基板とガラス基板を加工した後、加工されたＳＯＩ基板３００ｂ上に加工されたガラス基板３０６ｂを結合してその上に配線として使うメタルパターン３１２を形成して静電駆動機を製造する。
【００９７】
シリコン層３０４ａの蝕刻は、ＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）など当業者にとって自明な方式が使われることができるし、酸化膜層３０２ａの中移動子１２２、１２４部分の酸化膜層３０２ａに対する蝕刻はｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して湿式蝕刻する（wet etching）など当業者にとって自明な方式が使われることができる。
【００９８】
一方、ガラス基板３０６の上面にＤＦＲを附着することは、熱圧着方法など当業者にとって自明な方式が使われることができるし、ガラス基板３０６ａの下面部分に空洞３０８（cavity）を蝕刻することとガラス基板３０６ｂを穿孔することは噴砂法（sandblaster）など当業者にとって自明な方式が使われることができる。
【００９９】
また、加工されたＳＯＩ基板３００ｂと加工されたガラス基板３０６ｂの結合は両極接合（anodic bonding）など当業者にとって自明な方式が使われることができることは勿論である。
【０１００】
前述したように、望ましい加工方法を利用してＭＥＭＳ技術にしたがってインクジェットヘッドの製造方法を図１２のように順序図に示せば、ＳＯＩ（Silicon on insulator）基板の上にＰＲコーティングをし（４０２）、ＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）を利用して酸化膜（約３μｍ）の始まる部分までシリコン層（約４０μｍ）をエッチングし（４０４）、ｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して酸化膜層を湿式エッチングした後（４０６）、ガラス基板にＤＦＲ（Dry Film Resistor）を熱圧着方法を利用して付けて（４０８）、噴砂法（sandblaster）を利用してガラス基板に空洞（cavity）を乾式エッチングして（４１０）、噴砂法（sandblaster）を利用してガラス基板に穿孔した後（４１２）、段階４０６から作られたＳＯＩ基板の上に段階４１２から作られたガラス基板を両極接合（anodic bonding）にて結合して（４１４）、接合されたガラス基板上に配線として使うメタルパターンを形成する（４１６）。
【０１０１】
本発明の技術思想が上述した実施例によって具体的に記述されたが、上述した実施例はその説明のためのことであってその制限のためではないし、本発明の技術分野の通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な実施例が可能であることは理解できるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】従来の圧電方式インクジェットヘッドの断面図である。
【図２】従来の静電型インクジェットヘッドの断面図である。
【図３】本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図４】図３のＡ部分に対する拡大図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ′に対する断面図である。
【図６】本発明の望ましい第１実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧の印加された場合の断面図である。
【図７】本発明の望ましい第２実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図８】本発明の望ましい第３実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図９】本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの断面図である。
【図１０】本発明の望ましい第４実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドに電圧の印加された場合の断面図である。
【図１１】本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造工程を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の望ましい一実施例による静電駆動機を備えたインクジェットヘッドの製造方法を示す順序図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００ 静電駆動機
１１０ 固定子
１１２ 第１突出部
１１４ 第２突出部
１２０ 移動子
１２２ 第１部材
１２４ 第２部材
１２６ 第３突出部
１２８ 第４突出部
１３０ インクチャンバ
１３２ ダイアフラム
１３４ インクノズル
１３６ インク注入口
１３８ インク液滴
２００ フレーム
１１０１ 固定子
１１２１ 第１突出部
１１４１ 第２突出部
１２０１ 移動子
１２２１ 第１部材
１２４１ 第２部材
１２６１ 第３突出部
１２８１ 第４突出部
１１０２ 固定子
１１０３ 固定子
１１２２ 第１突出部
１１４２ 第２突出部
１２０２ 移動子
１２２２ 第１部材
１２４２ 第２部材
１２６２ 第３突出部
１２８２ 第４突出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１突出部が櫛の歯形象に形成される一つ以上の固定子と、
上記第１突出部に対向する部分に上記第１突出部に接触しないで噛合する複数の第２突出部が形成される一つ以上の移動子と、
上記移動子の一端部が結合されるダイアフラムを含む
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項２】
上記移動子は、上記固定子を内部に収容する閉区画形象である
請求項１に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項３】
両方向に複数の第１突出部と第２突出部が形成される梳き櫛形象の固定子と、
一端部がダイアフラムに結合される第１部材及び第２部材を含むが、上記第１部材には上記第１突出部に対向して上記第１突出部に接触しないで噛合する複数の第３突出部が形成されて、上記第２部材には上記第２突出部に対向して上記第２突出部に接触しないで噛合する複数の第４突出部が形成される移動子を含む
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項４】
上記移動子は、上記第１部材と上記第２部材の両端部がそれぞれ相互結合されて上記固定子を内部に収容する閉区画を形成する
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項５】
上記閉区画は、六角形または楕円形象である
請求項２または請求項４に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項６】
上記第１突出部と上記第１部材間の最短距離または上記第２突出部と上記第２部材間の最短距離は、上記第１突出部と上記第３突出部間の間隔または上記第２突出部と上記第４突出部間の間隔の大きさより大きい
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項７】
上記第１突出部ないし上記第４突出部の中のある一つ以上の突出方向への断面の形象は直四角形である
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項８】
上記第１突出部ないし上記第４突出部の中のある二つ以上は、同一の形態に形成される
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項９】
上記固定子または上記移動子は、単結晶シリコンを含む
請求項１または請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１０】
上記固定子または上記移動子は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）工程によって製造される
請求項１または請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１１】
上記固定子及びこれを収容する上記移動子を含む静電駆動機を収容するフレームと、
上記フレームに収容されて、一つ以上の面にダイアフラムを含むインクチャンバと、
上記インクチャンバの一側に形成されるインクノズルと、
上記インクチャンバに結合されるインク注入口をともに含むが、
上記静電駆動機の一端部は上記ダイアフラムに結合される
請求項１または請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１２】
上記インクチャンバは多角形の断面を有して、上記多角形の各辺にはダイアフラムが選択的に含まれているし、上記それぞれのダイアフラムには上記静電駆動機が結合される
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１３】
上記ダイアフラムには複数の静電駆動機が結合される
請求項１２に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１４】
請求項１１に記載のインクジェットヘッドを含む
静電駆動機を備えたインクカートリッジ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のインクカートリッジと、
上記固定子または上記移動子に電源を印加する駆動回路を含む
静電駆動機を備えたインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
加工されたＳＯＩ基板の上に加工されたガラス基板を結合した後、その上に配線として使うメタルパターンを形成して固定子と移動子を含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを製造するが、
上記加工されたＳＯＩ基板は、
（ａ−１）酸化膜層を含んでいるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板の上にＰＲコーティング層を形成する段階、
（ａ−２）上記ＰＲコーティング層に上記静電駆動機のパターンを形成（PR patterning）する段階、
（ａ−３）上記段階（ａ−２）から形成されたパターンによって上記ＳＯＩ基板のシリコン層を上記酸化膜層の始まる部分まで蝕刻する段階、及び
（ａ−４）ｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して上記酸化膜層の中で上記移動子が形成される部分の酸化膜層を湿式蝕刻する（wet etching）段階を含むＳＯＩ基板加工方法にて形成されて、
上記加工されたガラス基板は、
（ｂ−１）ガラス基板の上面にＤＦＲ（Dry Film Resistor）を熱圧着して附着する段階、
（ｂ−２）上記ガラス基板の下面の中、上記移動子に対応される部分に空洞（cavity）を乾式蝕刻する段階、及び
（ｂ−３）上記ガラス基板の中で上記固定子に対応する部分を穿孔する段階を含むガラス基板加工方法によって形成される
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１７】
上記加工されたＳＯＩ基板と上記加工されたガラス基板の結合は両極接合（anodic bonding）によって成り立つ
請求項１６に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１８】
上記段階（ａ−３）はＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）によって成り立つ
請求項１６に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１９】
上記段階（ｂ−２）の蝕刻または上記段階（ｂ−３）の穿孔は、噴砂法（sandblaster）によって成り立つ
請求項１６に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１】
複数の第１突出部が櫛の歯形象に形成される一つ以上の固定子と、
上記第１突出部に対向する部分に上記第１突出部に接触しないで噛合する複数の第２突出部が形成される一つ以上の移動子と、
上記移動子の一端部が結合されるダイアフラムを含む
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項２】
上記移動子は、上記固定子を内部に収容する閉区画形象である
請求項１に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項３】
両方向に複数の第１突出部と第２突出部が形成される梳き櫛形象の固定子と、
一端部がダイアフラムに結合される第１部材及び第２部材を含むが、上記第１部材には上記第１突出部に対向して上記第１突出部に接触しないで噛合する複数の第３突出部が形成されて、上記第２部材には上記第２突出部に対向して上記第２突出部に接触しないで噛合する複数の第４突出部が形成される移動子を含む
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項４】
上記移動子は、上記第１部材と上記第２部材の両端部がそれぞれ相互結合されて上記固定子を内部に収容する閉区画を形成する
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項５】
上記閉区画は、六角形または楕円形象である
請求項２または請求項４に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項６】
上記第１突出部と上記第１部材間の最短距離または上記第２突出部と上記第２部材間の最短距離は、上記第１突出部と上記第３突出部間の間隔または上記第２突出部と上記第４突出部間の間隔の大きさより大きい
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項７】
上記第１突出部ないし上記第４突出部の中のある一つ以上の突出方向への断面の形象は直四角形である
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項８】
上記第１突出部ないし上記第４突出部の中のある二つ以上は、同一の形態に形成される
請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項９】
上記固定子または上記移動子は、単結晶シリコンを含む
請求項１または請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１０】
上記固定子または上記移動子は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）工程によって製造される
請求項１または請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１１】
上記固定子及びこれを収容する上記移動子を含む静電駆動機を収容するフレームと、
上記フレームに収容されて、一つ以上の面にダイアフラムを含むインクチャンバと、
上記インクチャンバの一側に形成されるインクノズルと、
上記インクチャンバに結合されるインク注入口をともに含むが、
上記静電駆動機の一端部は上記ダイアフラムに結合される
請求項１または請求項３に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１２】
上記インクチャンバは多角形の断面を有して、上記多角形の各辺にはダイアフラムが選択的に含まれているし、上記それぞれのダイアフラムには上記静電駆動機が結合される
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１３】
上記ダイアフラムには複数の静電駆動機が結合される
請求項１２に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド。
【請求項１４】
請求項１１に記載のインクジェットヘッドを含む
静電駆動機を備えたインクカートリッジ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のインクカートリッジと、
上記固定子または上記移動子に電源を印加する駆動回路を含む
静電駆動機を備えたインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
加工されたＳＯＩ基板の上に加工されたガラス基板を結合した後、その上に配線として使うメタルパターンを形成して固定子と移動子を含む静電駆動機を備えたインクジェットヘッドを製造するが、
上記加工されたＳＯＩ基板は、
（ａ−１）酸化膜層を含んでいるＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板の上にＰＲコーティング層を形成する段階、
（ａ−２）上記ＰＲコーティング層に上記静電駆動機のパターンを形成（PR patterning）する段階、
（ａ−３）上記段階（ａ−２）から形成されたパターンによって上記ＳＯＩ基板のシリコン層を上記酸化膜層の始まる部分まで蝕刻する段階、及び
（ａ−４）ｄｉｌｕｔｅ ＨＦ溶液を利用して上記酸化膜層の中で上記移動子が形成される部分の酸化膜層を湿式蝕刻する（wet etching）段階を含むＳＯＩ基板加工方法にて形成されて、
上記加工されたガラス基板は、
（ｂ−１）ガラス基板の上面にＤＦＲ（Dry Film Resistor）を熱圧着して附着する段階、
（ｂ−２）上記ガラス基板の下面の中、上記移動子に対応される部分に空洞（cavity）を乾式蝕刻する段階、及び
（ｂ−３）上記ガラス基板の中で上記固定子に対応する部分を穿孔する段階を含むガラス基板加工方法によって形成される
静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１７】
上記加工されたＳＯＩ基板と上記加工されたガラス基板の結合は両極接合（anodic bonding）によって成り立つ
請求項１６に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１８】
上記段階（ａ−３）はＩＣＰ乾式蝕刻方法（dry etching）によって成り立つ
請求項１６に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【請求項１９】
上記段階（ｂ−２）の蝕刻または上記段階（ｂ−３）の穿孔は、噴砂法（sandblaster）によって成り立つ
請求項１６に記載の静電駆動機を備えたインクジェットヘッド製造方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２４８２２０（Ｐ２００６−２４８２２０Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７７８６（Ｐ２００６−２７７８６）
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月３日（２００６．２．３）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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