JP2009029063A - 静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、静電アクチュエータの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】振動板厚みばらつきや、絶縁耐圧の低下を防ぐことができ、しかもアクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要がない静電アクチュエータ等を提供する。
【解決手段】静電アクチュエータは、振動板４と、この振動板４にギャップＧを隔てて対向する個別電極Ａとを有し、振動板４が、導電膜４ａと、高誘電体膜または強誘電体膜４ｂとを積層して構成したものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、静電アクチュエータの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。

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インクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、一般に、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、駆動部により吐出室に圧力を加えることにより、インク滴を選択されたノズル孔から吐出するように構成されている。駆動手段としては、静電気力を利用する方式や、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用するバブルジェット（登録商標）方式等がある。

近年、インクジェットヘッドに対して、印刷速度の高速化及びカラー化を目的としてノズル列を複数有する構造が求められており、さらに加えて、ノズルは高密度化するとともに、１列あたりのノズル数が増加して長尺化しており、インクジェットヘッド内のアクチュエータ数は益々増加している。このような背景から、ノズル密度が高く、長尺かつ多数のノズル列を有する、小型で吐出特性に優れたインクジェットヘッドが要求され、従来から様々な工夫、提案がなされている。

従来のインクジェットヘッドは、シリコン基材にボロンを拡散してボロン拡散層を形成し、このシリコン基材をエッチングし、ボロン拡散層でエッチングストップしてボロン拡散層によって振動板を形成していた（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のインクジェットヘッドは、振動板の厚み精度を向上させるために、振動板を、導電膜と、シリコン窒化膜やシリコン酸化膜からなる絶縁膜との積層膜等によって形成する場合があった（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−７１８８２号公報（第７頁、図１１） 特開２００１−２７０１０５号公報（第６頁、図４）

特許文献１記載の技術によれば、振動板の形成にボロン拡散層を用いるため、振動板に厚みばらつきが生じたり、絶縁耐圧の低下があった。

特許文献２記載の技術によれば、振動板の形成にボロン拡散層を用いず、振動板を導電膜と絶縁膜との積層膜等によって形成しているが、絶縁膜にシリコン窒化膜やシリコン酸化膜を用いているため、誘電率が低く、アクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、振動板の厚みばらつきや、絶縁耐圧の低下を防ぐことができ、しかもアクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要がない静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、静電アクチュエータの製造方法及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る静電アクチュエータは、振動板と、この振動板にギャップを隔てて対向する個別電極とを有し、振動板が、導電膜と、高誘電体膜または強誘電体膜とを積層して構成したものである。

振動板が、導電膜と、高誘電体膜または強誘電体膜とから構成されているため、厚み精度に優れ、厚みばらつきの少ない振動板を形成することができる。また、振動板には導電膜に積層して高誘電体膜または強誘電体膜を形成してあるため、アクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要がない。

また、本発明に係る静電アクチュエータは、導電膜が、ＩＴＯ、Ａｕ及びＴｉのいずれかからなる膜である。

振動板はＩＴＯ、Ａｕ及びＴｉのいずれかからなる導電膜を有するため、厚み精度に優れている。

また、本発明に係る静電アクチュエータは、高誘電体膜が、ＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃ ）、ＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ₃ ）、ＢＴＯ（ＢａＴｉＯ₃ ）、ＨｆＯ₂ 及びＴａ₂ Ｏ₅ のいずれかからなる膜である。

振動板は、導電膜に積層して、ＢＳＴ、ＳＴＯ、ＢＴＯ、ＨｆＯ₂ 及びＴａ₂ Ｏ₅ のいずれかからなる高誘電体膜を形成したため、アクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要がない。

また、本発明に係る静電アクチュエータは、強誘電体膜が、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）、ＰＺＴＮ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｎｂ₂ Ｏ₈ ）、及びＰＬＺＴ（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）のいずれかからなる膜である。

振動板は、導電膜に積層して、ＰＺＴ、ＰＺＴＮ、及びＰＬＺＴのいずれかからなる強誘電体膜を形成したため、アクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要がない。

また、本発明に係る静電アクチュエータは、高誘電体膜または強誘電体膜に開口部が形成され、導電膜に開口部を介して当接される共通電極を備え、共通電極の端子部が個別電極の端子部と同一平面上に設けられたものである。

ダイシングまでは、共通電極を個別電極と導通可能に接合させておき、陽極接合時に共通電極を等電位接点とし、ダイシング後は、共通電極を個別電極と分離させ、独立した共通電極とすることができる。そして、同一平面上に配線接合部が形成されている配線フレキシブル基板を、単に、導電性接着剤を介して、共通電極と個別電極の端子部に重ね合わせて加熱加圧するだけで、簡単かつ確実に配線接続を行うことができ、実装信頼性が向上する。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記のいずれかの静電アクチュエータを備えたものである。

厚み精度に優れた振動板を備えているため、吐出特性が良く、液滴の着弾位置が高精度化した液滴吐出ヘッドを得ることができる。

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。

吐出特性が良く、液滴の着弾位置が高精度化した液滴吐出ヘッドを搭載した高品質な液滴吐出装置を得ることができる。

本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、シリコン基材に導電膜を形成する工程と、導電膜に積層して高誘電体膜または強誘電体膜を形成する工程と、シリコン基材を導電膜を形成した面と反対側の面からエッチングし、導電膜でエッチングストップさせて振動板を形成する工程とを有するものである。

従来のボロン拡散法による振動板の形成に換えて、導電膜を振動板の一部として振動板を形成するので、シリコン基材のエッチングを行う際、導電膜でエッチングストップがかかり、このため厚み精度に優れ、厚みばらつきの少ない振動板を形成することができる。

また、本発明に係る静電アクチュエータの製造方法は、導電膜、及び高誘電体膜または強誘電体膜を、スパッタ法またはＣＶＤ法によって形成するものである。

スパッタ法またはＣＶＤ法によって、精度よく膜を形成することができる。

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、上記のいずれかの静電アクチュエータの製造方法を適用して、液滴吐出ヘッドのアクチュエータ部分を形成するものである。

厚み精度に優れた振動板を備えているため、吐出特性が良く、液滴の着弾位置が高精度化した液滴吐出ヘッドを得ることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図２は図１の液滴吐出ヘッドを組み立てた状態の縦断面図、図３は図１のガラス基板をダイシングする前に上面より見た概略説明図、図４は図３のイ−イ断面図である。なお、本実施の形態１では、液滴を基板の面部に設けたノズル孔から吐出させるフェイス型の液滴吐出ヘッドの場合を示している。
図１、図２に示すように、液滴吐出ヘッドは、振動板４を有する第１の基板としてのキャビティ基板１と、電極部を有する第２の基板としてのガラス基板２と、ノズル孔３０を有する第３の基板としてのノズル基板３が積層された３層構造になっている。

中間に位置する第１の基板としてのキャビティ基板１は、（１１０）面方位のＳｉ（シリコン）単結晶基板（以下、シリコン基板という）によって構成されている。このキャビティ基板１は、キャビティ基材（シリコン基材）１００に異方性ウェットエッチングを施したもので、底壁が振動板４となる吐出室５、及び各ノズル孔３０に共通して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。なお、リザーバ６には液滴供給孔７が設けられている。

振動板４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる導電膜４ａと、ＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃ ）からなる高誘電体膜４ｂとを積層して形成されている。吐出室５側に導電膜４ａが設けられ、ガラス基板２との接合面側に高誘電体膜４ｂが設けられている。上記の導電膜４ａは、ＩＴＯでなく、Ａｕ（金）、Ｔｉ（チタン）等からなる膜であってもよい。ただし、導電膜４ａは、ＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液に対して耐性のあるものでなければならない。また、上記の高誘電体膜４ｂは、ＢＳＴでなく、ＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ₃ ）、ＢＴＯ（ＢａＴｉＯ₃ ）、ＨｆＯ₂ （酸化ハフニウム）、Ｔａ₂ Ｏ₅ （酸化タンタル）等からなる膜であってもよい。

振動板４は、上記のように導電膜４ａと高誘電体膜４ｂとを積層して形成しているが、高誘電体膜４ｂの代わりに、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）のような強誘電体膜を設けてもよい。この場合、強誘電体膜は、ＰＺＴではなく、ＰＺＴＮ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｎｂ₂ Ｏ₈ ）、ＰＬＺＴ（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）等の膜からなるものであってもよい。

キャビティ基板１の振動板４を構成する高誘電体膜４ｂには、図４（図３のイ−イ断面図）に示すように窓部５３が設けられており、この窓部５３を介して、ガラス基板２に設けられた共通電極部Ｂ（後述）が導電膜４ａに当接し、通電可能となるようにしてある。

キャビティ基板１の下面に陽極接合される第２の基板としてのガラス基板２は、ホウ珪酸系の耐熱硬質ガラスによって形成されている。ガラス基板２には、キャビティ基板１に形成されている各吐出室５に合わせて、電極凹部（溝部）２０が設けられている。その内部には、個別電極（対向電極）２１、リード部２２及び端子部２３（以下、これらを合わせて個別電極部（対向電極部）Ａという）を設けているので、電極凹部２０のパターン形状は個別電極部Ａの形状よりも少し大きめに作製してある。

電極凹部２０に設ける個別電極部Ａは段差状に形成され、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）を用いている。ここで、個別電極部Ａの材料はＩＴＯに限定するものではなく、Ｃｒ（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１では、後述するように透明であるので、放電したかどうかの確認が行い易い等の理由でＩＴＯを用いている。

ガラス基板２には、陽極接合時に等電位接点となりダイシング後は共通電極となる共通電極部Ｂが設けられている。この共通電極部Ｂは、個別電極部Ａの端子部２３が位置する端子凹部２４の幅方向の段差部にまたがるようにして設けられ、段差部の高い位置、すなわち段差部近傍のガラス基板２の表面に、共通電極部Ｂの等電位接点５０が位置するようにしてある。したがって、共通電極部Ｂの等電位接点５０は、ガラス基板２の表面よりも突出する。こうして、キャビティ基板１の振動板４を構成する導電膜４ａには、窓部５３を介して共通電極部Ｂが直接、当接する。共通電極部Ｂの材料としては、酸化錫を不純物としてドープした透明のＩＴＯを用いている。ここで、共通電極部Ｂの材料はＩＴＯに限定するものではなく、Ｃｒ（クロム）等の金属等を材料に用いてもよい。

共通電極部Ｂは、ダイシングによる分離前は、図３に示すように、すべての個別電極部Ａと端子凹部２４側において導通可能に接合しており、キャビティ基材１００とガラス基板２を陽極接合するときに（図６参照）、振動板４を構成する高誘電体膜４ｂに設けた窓部５３を介して振動板４の導電膜４ａに接合して、導電膜４ａと個別電極部Ａとの間を等電位にする。これは、キャビティ基材１００とガラス基板２を陽極接合するときに、放電が起こるのを防止するためである。そして、複数の液滴吐出ヘッドをダイシングしてチップ化する際にダイシングライン２７によって切り離され、個別電極部Ａはアクチュエータ毎に分断される。従って、ダイシングによりチップ化すると、図３に示すダイシングライン２７よりも右側にある部分は、完成された液滴吐出ヘッドには残らない。
陽極接合後のダイシングによって個別電極部Ａと切り離された共通電極部Ｂは、電極凹部２０の端子凹部２４側で端子部５１を取り出すようにしてあるので、共通電極部Ｂの端子部５１は個別電極部Ａの端子部２３と同一平面上に位置する。

キャビティ基板１の上面に接着接合される第３の基板としてのノズル基板３は、シリコン基板である。ノズル基板３の上面には、吐出室５と連通するノズル孔３０が形成されており、下面にはオリフィス３１が設けられて、吐出室５とリザーバ６とを連通させる。

上記の液滴吐出ヘッドにおいて、アクチュエータは、封止材４０によって個別電極２１毎に封止されている。これにより、アクチュエータを駆動させた際の個別電極２１と振動板４との貼り付き等を防止する。

個別電極部Ａの端子部２３と共通電極部Ｂの端子部５１が位置する電極取出し口４１には、ＦＰＣ４２が実装してある。この場合、同一平面上に配線接合部が形成されている配線フレキシブル基板を、単に、導電性接着剤を介して、個別電極部Ａの端子部２３と共通電極部Ｂの端子部５１とに重ね合わせて加熱加圧するだけで、簡単かつ確実に、配線接続を行うことができる。こうして、個別電極部Ａの端子部２３と共通電極部Ｂの端子部５１とで、ドライバＩＣ４３を搭載したＦＰＣ４２と接続され、個別電極２１への電荷の供給及び停止を制御する。

上記のように構成した液滴吐出ヘッドの動作を説明する。
図２に示すように、吐出室５にはノズル孔３０から吐出する吐出液体を溜めておく。そして、吐出室５の底壁である振動板４を撓ませ、吐出室５内の圧力を高め、ノズル孔３０から液滴を吐出させる。
この際、電極取出し口４１に位置し、個別電極部Ａの端子部２３と共通電極部Ｂの端子部５１に接続されたドライバＩＣ４３を搭載したＦＰＣ４２によって、個別電極２１への電荷の供給及び停止を制御する。例えば、２４ｋＨｚで発振し、個別電極２１に０Ｖと３０Ｖのパルス電位を印加して電荷供給を行う。

個別電極２１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２１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２１への電荷供給を止めると振動板４は元に戻るが、そのときの吐出室５の容積も元に戻るから、その圧力により差分の液滴が吐出し、例えば液滴がインクである場合は、記録対象となる記録紙に着弾することによって記録が行われる。

上記のように構成した液滴吐出ヘッドを製造する方法を、図５〜図９の製造工程図を用いて説明する。
なお、実際には、シリコン基材から複数個分の液滴吐出ヘッドの部材を同時形成するが、以下の説明ではその一部分だけを示している。

（ａ） （１１０）を面方位とする酸素濃度の低いシリコン製のキャビティ基材１００の片側の面１００ａ（キャビティ基材１００がガラス基板２と接合する側の面）を鏡面研磨する。
次に、鏡面研磨した面１００ａに、図５（ａ）に示すように、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる導電膜４ａを形成する。なお、導電膜４ａは、Ａｕ（金）、Ｔｉ（チタン）等からなる膜であっても良い。いずれの場合も、水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液に対して耐性を有する。
膜の形成はスパッタ法によって行い、成膜条件として、例えば成膜開始時の圧力をほぼ１×１０Ｅ−５Ｐａとする。なお、成膜はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって行うものであってもよく、この場合は、例えば成膜開始時の圧力をほぼ１×１０Ｅ−３Ｐａとする。

（ｂ） キャビティ基材１００の面１００ａに形成した導電膜４ａの上に、さらに、図５（ｂ）に示すように、ＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃ ）からなる高誘電体膜４ｂを形成する。なお、高誘電体膜４ｂは、ＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ₃ ）、ＢＴＯ（ＢａＴｉＯ₃ ）、ＨｆＯ_{2 、}Ｔａ₂ Ｏ₅ 等からなる膜であってもよい。
膜の形成はスパッタ法によって行い、成膜条件として、例えば成膜開始時の圧力をほぼ１×１０Ｅ−５Ｐａとする。なお、成膜はＣＶＤ法によって行うものであっても良く、この場合は、例えば成膜開始時の圧力をほぼ１×１０Ｅ−３Ｐａとする。
高誘電体膜４ｂの代わりに、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）からなる強誘電体膜を形成してもよい。強誘電体膜は、ＰＺＴＮ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｎｂ₂ Ｏ₈ ）、ＰＬＺＴ（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）等からなる膜であってもよい。この場合の成膜方法は、高誘電体膜４ｂの場合と同様に、スパッタ法によって行い、成膜条件として、例えば成膜開始時の圧力をほぼ１×１０Ｅ−５Ｐａとする。なお、成膜はスパッタ法によるのではなく、ＣＶＤ法によって行うものであっても良く、この場合は、成膜開始時の圧力をほぼ１×１０Ｅ−３Ｐａとする。

（ｃ） キャビティ基材１００の高誘電体膜４ｂにレジストパターニングを施し、エッチングして窓部５３を形成する。そして、レジストを剥離する。

（ｄ） 次に、図６（ｄ）に示すように、キャビティ基材１００を、振動板４を介して、あらかじめ電極凹部２０、個別電極部Ａ、共通電極部Ｂ等が作成されたガラス基板２上に、個別電極部Ａと対向させて陽極接合する。陽極接合は、ガラス基板２に負極、キャビティ基材１００に正極を接続して、例えば８００Ｖの電圧を印加して行う。陽極接合の際、共通電極部Ｂの等電位接点５０が、振動板４を構成する高誘電体膜４ｂに設けた窓部５３を介して導電膜４ａと通電可能に接続しているため、放電が起こることはない（図４参照）。

（ｅ） 陽極接合後、図６（ｅ）に示すように、キャビティ基材１００を研削加工する。その後、ＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液でキャビティ基材１００をエッチングし、加工変質層を除去する。

（ｆ） 図６（ｆ）に示すように、エッチング面に、プラズマＣＶＤを用いて、ＴＥＯＳエッチングマスク１０１を成膜する。

（ｇ） 図７（ｇ）に示すように、ＴＥＯＳエッチングマスク１０１にレジストパターニングを施し、ふっ酸水溶液でエッチングし、吐出室となる部分５ａ、及び貫通穴となる部分４４ａのパターニングを行う。

（ｈ） 図７（ｈ）に示すように、ＴＥＯＳエッチングマスク１０１にレジストパターニングを施し、ふっ酸水溶液でハーフエッチングし、リザーバとなる部分６ａをパターニングする。そして、レジストを剥離する。

（ｉ） 接合済み基板をＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液に浸し、図７（ｉ）に示すように、吐出室となる部分５ａ及び貫通穴となる部分４４ａを、シリコン基材を一部残してエッチングする。このとき、リザーバとなる部分６ａはエッチングがまだ始まらない。

（ｊ） ふっ酸水溶液に接合済み基板を浸し、図７（ｊ）に示すように、リザーバとなる部分６ａのＴＥＯＳエッチングマスク１０１を除去する。

（ｋ） 接合済み基板をＫＯＨ溶液に浸し、図８（ｋ）に示すように、リザーバとなる部分６ａ、吐出室となる部分５ａ及び貫通穴となる部分４４ａのエッチングを行う。
この際、吐出室となる部分５ａ及び貫通穴となる部分４４ａは、導電膜４ａによってエッチングストップがかかる。こうして、吐出室となる部分５ａの底面には、導電膜４ａと高誘電体膜４ｂからなる高精度な厚みを有する振動板４が形成される。

（ｌ） キャビティ基材１００のエッチングが終了したら、接合済み基板をふっ酸水溶液に浸し、図８（ｌ）に示すように、キャビティ基材１００表面のＴＥＯＳエッチングマスク１０1を剥離する。

（ｍ） 貫通穴となる部分４４ａに残っている導電膜４ａと高誘電体膜４ｂを除去するために、シリコンマスクをキャビティ基材１００の表面に取り付け、ＲＩＥドライエッチングを行い、貫通穴となる部分４４ａのみにプラズマを当て、貫通させて開口し、図８（ｍ）に示すように、貫通穴４４を形成する。このとき、ギャップＧ内は大気開放される。

（ｎ） 封止部にエポキシ系樹脂を盛って封止材４０とし、図８（ｎ）に示すように、個別電極２１毎に封止を行う。エポキシ系樹脂の代わりに、ＴＥＯＳ膜等の無機材料を形成して封止してもよい。こうして、ギャップＧを密閉する。

（ｏ） 図９（ｏ）に示すように、ノズル基材３００を、エポキシ系接着剤によりキャビティ基材１００に接着する。

（ｐ） ダイシングライン２７（図３参照）に沿ってダイシングを行い、図９（ｐ）に示すように、個々のヘッドに切断する。陽極接合時に等電位接点となった部分が、ダイシングにより個別電極部Ａと分離され、独立して共通電極部Ｂとなる。

本実施の形態１によれば、従来のボロン拡散法による振動板の形成に換えて、導電膜４ａを振動板４の一部として振動板４を形成する。したがって、キャビティ基材１００のエッチングを行う際、導電膜４ａでエッチングストップがかかるため、導電膜４ａと高誘電体膜（強誘電体膜）４ｂによって、厚み精度に優れた振動板４を形成することができる。そして、振動板４には導電膜４ａに積層して高誘電体膜（強誘電体膜）４ｂを形成してあるため、アクチュエータを駆動させる際に高電圧にする必要はない。
また、陽極接合時に等電位接点となった部分がダイシングによって個別電極部Ａと分離され、独立した共通電極部Ｂとなるようにしたので、陽極接合、さらには共通電極の形成を容易に行うことができ、また、同一平面上に配線接合部が形成されている配線フレキシブル基板を、単に、導電性接着剤を介してそれぞれの端子部に重ね合わせて加熱加圧するだけでよいので、簡単かつ確実に配線接続を行うことができ、実装信頼性が向上し、生産性も高い。

実施の形態２．
図１０は、実施の形態１に係るインクジェット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１０に示すインクジェット記録装置４００は、インクジェットプリンタであり、実施の形態１に係る厚み精度に優れた振動板を備えたインクジェットヘッドを搭載しているため、吐出特性が良く、このため液滴の着弾位置を高精度化することができ、安定した高品質の印字が可能となる。
なお、実施の形態１に示したインクジェットヘッドは、図１０に示すインクジェット記録装置４００の他に、液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。 図１の液滴吐出ヘッドを組み立てた状態の縦断面図。 図１のガラス基板をダイシングする前に上面より見た概略説明図。 図３のイ−イ断面図。 実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す断面図。 図５に続く液滴吐出ヘッドの製造工程を示す断面図。 図６に続く液滴吐出ヘッドの製造工程を示す断面図。 図７に続く液滴吐出ヘッドの製造工程を示す断面図。 図８に続く液滴吐出ヘッドの製造工程を示す断面図。 本発明の実施の形態２に係るインクジェット記録装置の斜視図。

符号の説明

１ キャビティ基板（シリコン基板）、２ ガラス基板、３ ノズル基板、４ 振動板、４ａ 導電膜、４ｂ 高誘電体膜（強誘電体膜）、５ 吐出室、６ リザーバ、２０ 電極凹部、２１ 個別電極、２２ リード部、２３ 端子部、２４ 端子凹部、２７ ダイシングライン、３０ ノズル孔、３１ オリフィス、４２ ＦＰＣ、５０ 等電位接点、５１ 端子部、５３ 窓部（開口部）、１００ キャビティ基材（シリコン基材）、Ａ 個別電極部、Ｂ 共通電極部、Ｇ ギャップ。

Claims (10)

1. 振動板と、この振動板にギャップを隔てて対向する個別電極とを有し、
   前記振動板が、導電膜と、高誘電体膜または強誘電体膜とを積層して構成したものであることを特徴とする静電アクチュエータ。
2. 前記導電膜が、ＩＴＯ、Ａｕ及びＴｉのいずれかからなる膜であることを特徴とする請求項１記載の静電アクチュエータ。
3. 前記高誘電体膜が、ＢＳＴ（（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ₃ ）、ＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ₃ ）、ＢＴＯ（ＢａＴｉＯ₃ ）、ＨｆＯ₂ 及びＴａ₂ Ｏ₅ のいずれかからなる膜であることを特徴とする請求項１または２記載の静電アクチュエータ。
4. 前記強誘電体膜が、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）、ＰＺＴＮ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｎｂ₂ Ｏ₈ ）、及びＰＬＺＴ（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ₃ ）のいずれかからなる膜であることを特徴とする請求項１または２記載の静電アクチュエータ。
5. 前記高誘電体膜または強誘電体膜に開口部が形成され、
   前記導電膜に前記開口部を介して当接される共通電極を備え、
   前記共通電極の端子部が前記個別電極の端子部と同一平面上に設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の静電アクチュエータ。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の静電アクチュエータを備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
7. 請求項６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。
8. シリコン基材に導電膜を形成する工程と、
   前記導電膜に積層して高誘電体膜または強誘電体膜を形成する工程と、
   前記シリコン基材を前記導電膜を形成した面と反対側の面からエッチングし、前記導電膜でエッチングストップさせて振動板を形成する工程と、
   を有することを特徴とする静電アクチュエータの製造方法。
9. 前記導電膜、及び高誘電体膜または強誘電体膜を、スパッタ法またはＣＶＤ法によって形成することを特徴とする請求項８記載の静電アクチュエータの製造方法。
10. 請求項８または９記載の静電アクチュエータの製造方法を適用して、液滴吐出ヘッドのアクチュエータ部分を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。

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