JP4557667B2 - 静電型アクチュエータ、静電型アクチュエータの製造方法、液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ、画像形成装置、マイクロポンプ及び光学デバイス - Google Patents
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Description
変形可能な振動板と、この振動板に犠牲層エッチングにより形成された空隙を介して対向する電極とを備え、前記振動板を静電力で変形させる静電型アクチュエータにおいて、
複数の前記空隙が共通連通路で相互に連通され、
前記共通連通路は、前記空隙を形成する犠牲層が除去されて形成されている第1部分と、前記第1部分に通じ、前記電極を形成する電極形成層が除去されて形成されている第2部分とを有し、
前記共通連通路の前記第1部分の短辺側断面の長さよりも前記第2部分の短辺側断面の長さが長い
構成とした。
まず、図10(a)及び図13(a)に示すように、例えば厚さ400μmのシリコン(Si)基板21の表面(ここでは両面)に厚さ1.6μmの絶縁膜(熱酸化膜)22を形成し、この絶縁膜22上に個別電極14を形成する電極形成層24としてPドープポリシリコンを厚さ0.6μmに成膜する。
そして、このアクチュエータ基板1と、前述の流路基板2と、ノズル基板3を順次積層することにより、本発明に係る静電型アクチュエータを含む本発明に係る液滴吐出ヘッドを製造することができる。
図19は各空隙13の一端部側を個別連通路15Aを介して1つの共通連通路15に連通させ、共通連通路15の一端部にガス導入孔16を形成した例である。図20は各空隙13の一端部側を個別連通路15Aを介して1つの共通連通路15に連通させ、共通連通路15の両側端部にガス導入孔16、16を形成した例である。
この例では、各空隙13をそれぞれ所要数毎にグループ化して空隙群13G1〜13Gnとし、各空隙群13G1〜13Gn毎にサブ共通連通路15S1〜15Snを形成し、更にサブ共通連通路15S1〜15Snを1つのメイン共通連通路15M2に連通し、このメイン共通連通路15M2をメイン共通連通路15M1を介してガス導入孔16に接続している。
この例では、共通連通路15とは別に、各空隙13の間の隔壁部31の一部を除去して連通路71を形成することにより、各空隙13を隣接する空隙13と連通させている。ここでは、各空隙13間の犠牲層除去孔29が存在する隔壁部31の一部を除去している。
この液体カートリッジ一体型ヘッド100は、ノズル孔101等を有する本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッド102と、このインクジェットヘッド102に対して記録液(インク)を供給するインクタンク(液体タンク)103とを一体化したものである。
このマイクロポンプは、本発明に係る静電型アクチュエータで構成したアクチュエータ基板201と、流路基板202とを有し、流路基板202には流体が流れる流路203を形成している。アクチュエータ基板201は、流路203の壁面を形成する振動板212と、この振動板212の変形可能領域212Aに犠牲層エッチングで形成した空隙213を介して対向する個別電極214とを備えている。
この光学デバイスは、表面が光を反射可能でかつ変形可能な振動板に相当するミラー300を含むアクチュエータ基板301を有している。ミラー300の表面は反射率を増加させるため誘電体多層膜や金属膜を形成する(これらは樹脂膜表面に形成する)と良い。
2…流路基板
3…ノズル基板
4…ノズル孔
5…ノズル連通路
6…液室(吐出室)
7…流体抵抗部
9…液室間隔壁
10…共通液室
11…アクチュエータ素子
12…振動板
13…空隙
14…個別電極
15…共通連通路
15A…個別連通路
24…電極形成層(下層膜)
25…絶縁膜(中間膜)
26…開口
27…犠牲層
28…絶縁膜
29…犠牲層除去孔
32…振動板電極(上部電極)
33…膜撓み防止膜(窒化膜)
34…膜剛性調整膜
35…樹脂膜
100…液体カートリッジ
111…画像形成装置
124…記録ヘッド
201、301…アクチュエータ基板
Claims (9)
- 変形可能な振動板と、この振動板に犠牲層エッチングにより形成された空隙を介して対向する電極とを備え、前記振動板を静電力で変形させる静電型アクチュエータにおいて、
複数の前記空隙が共通連通路で相互に連通され、
前記共通連通路は、前記空隙を形成する犠牲層が除去されて形成されている第1部分と、前記第1部分に通じ、前記電極を形成する電極形成層が除去されて形成されている第2部分とを有し、
前記共通連通路の前記第1部分の短辺側断面の長さよりも前記第2部分の短辺側断面の長さが長い
ことを特徴とする静電型アクチュエータ。 - 請求項1に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記共通連通路は外部又はバッファ室に連通していることを特徴とする静電型アクチュエータ。
- 請求項1又は2に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記共通連通路は分岐していることを特徴とする静電型アクチュエータ。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の静電型アクチュエータを製造する製造方法において、前記共通連通路は前記空隙を犠牲層エッチングで形成するときに同時に形成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。
- ノズルから液滴を吐出させるための静電型アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記静電型アクチュエータが請求項1ないし3のいずれかに記載の静電型アクチュエータであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
- 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに記録液を供給するインクタンクを一体化した液体カートリッジにおいて、前記液滴吐出ヘッドが請求項5に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
- 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項5に記載の液滴吐出ヘッド又は請求項7に記載の液体カートリッジの液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
- 静電型アクチュエータによって液体を輸送するマイクロポンプにおいて、前記静電型アクチュエータが請求項1ないし3のいずれかに記載の静電型アクチュエータであることを特徴とするマイクロポンプ。
- 静電型アクチュエータによって光の反射方向を変化させる光学デバイスにおいて、前記静電型アクチュエータが請求項1ないし3のいずれかに記載の静電型アクチュエータであることを特徴とする光学デバイス。
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