(57)【要約】【課題】圧電素子の耐久性及び初期特性を向上させる。【解決手段】  振動板上に下部電極、圧電体、及び上部電極からなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、前記圧電体を研磨する研磨工程と、前記研磨工程により研磨された前記圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行う第１の加熱工程と、を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供することにより、前記課題を解決する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板上に下部電極、圧電体、及び上部電極からなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記圧電体を研磨する研磨工程と、
前記研磨工程により研磨された前記圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行う第１の加熱工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法において、
前記第１の加熱工程が行われる前に、前記圧電体を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱する第２の加熱工程を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
振動板上に下部電極、圧電体、及び上部電極からなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、
前記圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極する第１の加熱工程と、
前記第１の加熱工程が行われる前に、前記圧電体を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱する第２の加熱工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法によって製造された圧電アクチュエータを備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板上に下部電極、圧電体、及び上部電極からなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータの製造方法、液体吐出ヘッド、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェット記録装置は、記録ヘッド（インクジェットヘッド）のノズルからインク液滴を記録媒体に向かって吐出することにより記録を行うものであり、記録動作時の騒音が低く、ランニングコストが安く、高解像、高品質な画像記録が可能であり、様々な分野で幅広く利用されている。インク吐出方式として、例えば、圧電素子の変位を利用して圧力室の壁面を変化させ、圧力室内のインクを加圧することで圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出する方式が好ましく用いられている。
【０００３】
ところで、圧電素子を長時間駆動させていると、その変位性能が低下することが知られている。この使用による圧電素子の変位性能の低下を回復する方法として、例えば、特許文献１では、圧電素子に、圧電材料のキュリー温度以上の温度でアニール処理を施すという方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４２９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、圧電素子を長時間駆動させた後にアニール処理を行うことによって、圧電素子の変位性能の低下を解消することができるものの、結局は変位劣化が生じてからの回復処理であるため、長時間にわたって変位劣化した状態で圧電素子の駆動が行われるという問題がある。
【０００６】
特に、インクジェットヘッド作製プロセスにおいて、圧電体に研磨や熱処理が行われる場合には、圧電素子の変位性能の低下が著しく、その結果、インク吐出性能にばらつきが生じて画像劣化を引き起こす要因となる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、圧電素子の耐久性及び初期特性を向上させた圧電アクチュエータの製造方法、液体吐出ヘッド、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る圧電アクチュエータの製造方法は、振動板上に下部電極、圧電体、及び上部電極からなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、前記圧電体を研磨する研磨工程と、前記研磨工程により研磨された前記圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行う第１の加熱工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、圧電素子の使用を開始する前に、圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、長時間にわたって変位性能の劣化が生じることなく圧電素子を駆動することができ、圧電素子の耐久性及び初期特性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法の一態様に係り、前記第１の加熱工程が行われる前に、前記圧電体を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱する第２の加熱工程を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、圧電体を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱すると、加熱を行わない場合に比べて変位性能が低下する影響を受けるが、圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、その影響をキャンセルすることができ、本発明においてより好ましい結果を得ることができる。
【００１２】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る圧電アクチュエータの製造方法（請求項３に記載の発明）は、振動板上に下部電極、圧電体、及び上部電極からなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータの製造方法であって、前記圧電体を１００℃以上キュリー点以上の温度に加熱し、再分極する第１の加熱工程と、前記第１の加熱工程が行われる前に、前記圧電体をキュリー点未満の温度に加熱する第２の加熱工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、圧電体を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱すると、加熱を行わない場合に比べて変位性能が低下する影響を受けるが、圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、その影響をキャンセルすることができ、本発明においてより好ましい結果を得ることができる。
【００１４】
また、前記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出ヘッド（請求項４に記載の発明）は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法によって製造された圧電アクチュエータを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、液体吐出ヘッドの吐出安定性を向上させることができる。
【００１６】
また、前記目的を達成するために、本発明に画像形成装置（請求項５に記載の発明）は、  請求項４に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、画像品質の向上を図ることができ、好ましい画像を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、圧電素子の使用を開始する前に、圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、長時間にわたって変位性能の劣化が生じることなく圧電素子を駆動することができ、圧電素子の耐久性及び初期特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】圧電体のキュリー点以上の温度でアニール処理した場合の駆動回数と変位比率の関係を示したグラフ
【図２】圧電体をアニール処理しなかった場合の駆動回数と変位比率の関係を示したグラフ
【図３】圧電体をキュリー点未満の温度（１００℃）でアニール処理した場合の駆動回数と変位比率の関係を示したグラフ
【図４】記録ヘッドの構成例の一部を示した断面図
【図５】記録ヘッドの製造方法の一例を示した工程図
【図６】記録ヘッドの製造方法の一例を示した工程図
【図７】記録ヘッドの製造方法の一例を示した工程図
【図８】インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図
【図９】インクジェット記録装置の印字部周辺を示した要部平面図
【図１０】インクジェット記録装置の制御系を示す要部ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２１】
まず、圧電素子の駆動回数と変位比率の関係について、圧電素子の使用を開始する前に、圧電体をキュリー点以上の温度でアニール処理を施し、再分極を行った場合を図１に示し、その比較例として、上記アニール処理を施さず、再分極も行わなかった場合を図２に示す。また、圧電体を１００℃の温度でアニール処理を施し、再分極を行わなかった場合を図３に示す。これらの図において、横軸は圧電素子の駆動回数を表し、横軸は初期状態を１としたときの変位比率を表しており、それぞれ同一条件で複数回繰り返して測定したデータを示している。
【００２２】
図１に示すように、圧電素子の使用を開始する前に、圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行った場合には、圧電素子を１０００億回以上駆動させても、初期状態に対する変位比率は、０．９５（９５％）以上であり、圧電素子の変位性能の低下はほとんどない。
【００２３】
これに対して、図２に示すように、圧電体を加熱しなかった場合には、圧電素子を６００億回以上駆動させた時点において、初期状態に対する変位比率は、約０．８０（８０％）前後となり、図１に示した場合に比べて圧電素子の変位性能の低下が大きい。
【００２４】
そこで本発明では、圧電素子の使用を開始する前に、圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行う。これにより、長時間にわたって変位性能の劣化が生じることなく圧電素子を駆動することができ、圧電素子の耐久性及び初期特性を向上させることができる。
【００２５】
また、図３に示すように、圧電体を１００℃の温度に加熱した場合には、圧電素子を６００億回以上駆動させた時点において、初期状態に対する変位比率は、約０．７０（７０％）前後となり、図２に示したアニール処理を施さない場合に比べて１０％前後変位劣化が大きくなっている。これは、圧電体を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱すると、圧電体の脱分極が開始され、それによって変位性能が低下する影響を受けるためであると考えられる。
【００２６】
そこで、このように変位劣化が生じる要因となる加熱が圧電体に行われた場合、当該圧電体をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、その影響をキャンセルすることができ、より好ましい結果を得ることができる。
【００２７】
また、研磨を経た圧電体は、研磨時に生じる応力、熱によって、圧電体の減極や圧電体表面付近のドメイン方向のばらつきが起こり、圧電素子の変位性能が低下する影響を受ける。このような場合にも、上記同様に本発明を適用することにより、その影響をキャンセルすることができ、より好ましい結果を得ることができる。
【００２８】
以下では、本発明に係る圧電アクチュエータの製造方法によって製造された圧電アクチュエータを備えるインクジェットヘッド（以下、「記録ヘッド」と称する。）の構成について説明し、次いで、その記録ヘッドの製造方法（圧電アクチュエータの製造方法を含む）について説明する。
【００２９】
〔インクジェットヘッドの構成〕
図４は、本発明の実施形態に係る記録ヘッドの要部構成を示した断面図である。図４に示すように、本実施形態の記録ヘッド１０は、インクの吐出口となるノズル１２と、ノズル１２に連通する圧力室１４と、圧力室１４内の容積を変化させる圧電アクチュエータ１６とから主に構成される。
【００３０】
図示は省略するが、記録ヘッド１０の吐出面（ノズル面）には複数のノズル１２が２次元状（マトリクス状）に設けられている。記録ヘッド１０内部には、各ノズル１２にそれぞれ対応する圧力室１４が設けられており、各ノズル１２はそれぞれ対応する圧力室１４に連通している。各圧力室１４の一端（図４においてノズル１２が連通する側とは反対側の端部）にはそれぞれインク供給口１８が形成されている。各圧力室１４はそれぞれインク供給口１８を介して共通流路２０と連通しており、共通流路２０内のインクが各圧力室１４にそれぞれ分配供給される。なお、共通流路２０には、図８に示すインク貯蔵／装填部２１４に配置されるインクタンク（不図示）からインク供給が行われる。
【００３１】
図４に示す圧電アクチュエータ１６は、圧力室１４の壁面（図４の上面）を構成する振動板２２上の各圧力室１４にそれぞれ対応する位置に下部電極３０、圧電体３２、及び上部電極３４が順次積層された構造となっている。各圧力室１４に対応する下部電極３０、圧電体３２、及び上部電極３４は圧電素子３６を構成し、圧力室１４内のインクを加圧する圧力発生手段として機能する。
【００３２】
下部電極３０及び上部電極３４は、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ等の電極材料で構成され、上述したように各圧力室１４に対応する位置にそれぞれ設けられている。
【００３３】
本実施形態では、下部電極３０が共通電極であり、上部電極３４が個別電極である構造（上部アドレス構造）が採用されており、上部電極（個別電極）３４には外部配線（例えばフレキシブルケーブルなど）３８が接続される。一方、各圧力室１４に対応する下部電極（共通電極）３０は、不図示の位置において互いに電気的に接続されて接地されている。下部電極３０が共通電極となる態様の場合、振動板２２上の全面に下部電極３０が形成されていてもよい。
【００３４】
ヘッドドライバ（図４中不図示、図１０に符号２８４で記載）から外部配線３８を介して所定の駆動信号が圧電素子３６の上部電極（個別電極）３４に供給され、下部電極３０及び上部電極３４の間に配置された圧電体３２に電界が印加されると、圧電体３２の伸縮によって振動板２２が圧力室１４側に凸状となるように変形し、これにより、圧力室１４内のインクが加圧され、圧力室１４に連通するノズル１２からインク滴が吐出される。インク吐出後、振動板２２が元の状態に復帰する際、共通流路２０からインク供給口１８を介して圧力室１４に新しいインクが供給され、次のインク吐出動作に備えられる。
【００３５】
〔インクジェットヘッドの製造方法〕
次に、本発明に係る圧電アクチュエータの製造方法について説明する。
【００３６】
図５〜図７は、本発明の実施形態に係る記録ヘッド１０の製造方法の一例を示した工程図であり、本発明に係る圧電アクチュエータの製造方法を含むものである。
【００３７】
まず、表面に絶縁層１０８が形成されたＳＯＩ基板１００を用意する（図５（ａ））。ＳＯＩ基板１００は、シリコン基板（Ｓｉ基板）で構成される支持体１０２と、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）で構成されるＢｏｘ層１０４と、シリコン基板（Ｓｉ基板）で構成される活性層１０６とから構成される多層基板である。本例の絶縁層１０８はシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）で構成され、熱酸化法、スパッタ法、ＣＶＤ法などの方法で形成することができる。絶縁層１０８は、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化物、ＳｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＡｌＣｒＮなどの窒化物、ＳｉＯＮなどの酸窒化物、樹脂などで構成されていてもよい。
【００３８】
次に、絶縁層１０８の表面全体に下部電極１１０を成膜する（図５（ｂ））。下部電極１１０の材料としては、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ等の電極材料が挙げられる。下部電極１１０の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などの方法がある。下部電極１１０の厚さは、例えば１００〜３００ｎｍである。続いて、エッチングにより下部電極１１０のパターニングを行う（図５（ｃ））。具体的には、ドライエッチング（ＲＩＥ）により下部電極１１０を圧力室１４（図４参照）毎に個別化する。絶縁層１０８上に下部電極１１０をベタ成膜してエッチングする工程に代えて、レジストを用いたリフトオフ成膜によって下部電極１１０を各圧力室１４にそれぞれ対応する位置に形成してもよい。
【００３９】
次に、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ、（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）等で構成されるバルクの圧電体１１２の一方の面に犠牲層１１３が形成されたものを用意し、圧電体１１２が所望の厚さ（例えば、２５μｍ）となるまで圧電体１１２の表面を研磨する（図５（ｄ））。
【００４０】
圧電体１１２を研磨すると、研磨時に生じる応力、熱によって、圧電体１１２の減極や圧電体表面付近のドメイン方向のばらつきが起こり、圧電素子３６（図４参照）を長時間
にわたって駆動したときの変位性能の低下が著しくなる問題がある。そこで本製造方法では、後述するように、圧電体１１２をキュリー点以上の温度でアニール処理を施し、再分極を行うことにより、圧電素子３６の変位劣化を回復させ、上記問題を効果的に解消している。
【００４１】
次に、図５（ｃ）に示すＳＯＩ基板１００の下部電極１１０が形成される面側に、上記犠牲層１１３が形成された圧電体１１２を貼り付け（図５（ｅ））、その後、犠牲層１１３を除去する（図６（ａ））。
【００４２】
次に、圧電体１１２の表面全体に上部電極１１４を成膜する（図６（ｂ））。上部電極１１４の材料は、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｕ等の電極材料が挙げられる。上部電極１１４の形成方法は、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などがある。上部電極１１４の厚みは、例えば１００〜３００ｎｍである。
【００４３】
次に、圧電体１１２をキュリー点以上の温度でアニール処理を施し、再分極を行う。分極条件としては、例えば、圧電体１１２に対して４ｋＶ／ｍｍ程度の電界を約１分間印加する。このように圧電素子３６の使用を開始する前に、圧電体１１２をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、長時間にわたって変位性能の劣化が生じることなく圧電素子３６を駆動することができる。
【００４４】
次に、エッチングにより上部電極１１４のパターニングを行う（図６（ｃ））。具体的には、フッ素系ガス又は塩素系ガスを用いたドライエッチング（ＲＩＥ）によって上部電極１１４をパターニングする。圧電体１１２上に上部電極１１４をベタ成膜してエッチングする工程に代えて、レジストを用いたリフトオフ成膜によって上部電極１１４を圧電体１１２上に形成してもよい。
【００４５】
次に、エッチングにより圧電体１１２のパターニングを行う（図６（ｄ））。具体的には、上部電極１１４と同様、フッ素系ガス又は塩素系ガスを用いたドライエッチング（ＲＩＥ）によって上部電極１１４をパターニングする。このとき、絶縁層１０８上に圧電体１１２が残らないようにエッチングにより除去することが好ましく、圧電体１１２の剥離を防止することができる。また、図示は省略するが、上部電極１１４及び圧電体１１２を同時にエッチングする態様もある。
【００４６】
次に、ＳＯＩ基板１００の下面側を構成する支持体（シリコン基板）１０２に対して、エッチング等により圧力室１４となる開口部１１６を形成する（図７（ａ））。続いて、ノズル１２や共通流路２０などが形成された流路形成基板１１８をＳＯＩ基板１００の下面側に接合する（図７（ｂ））。
【００４７】
最後に、導電性接着剤を用いて上部電極１１４に外部配線３８の一端を接着することにより、本実施形態の記録ヘッド１０を得ることができる（図７（ｃ））。
【００４８】
本製造方法によれば、圧電素子３６の使用を開始する前に、圧電体１１２をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行うことにより、長時間にわたって変位性能の劣化が生じることなく圧電素子３６を駆動することができ、圧電素子３６の耐久性及び初期特性を向上させることができる。
【００４９】
また、本製造方法は、圧電体１１２をキュリー点以上の温度に加熱し、再分極を行う工程の前工程（例えば、圧電体１１２を研磨する工程や上部電極１１４を成膜する工程など）において、圧電体１１２を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱する工程が含まれる場合が特に効果的である。図１〜図３で説明したように、圧電体１１２を１００℃以上キュリー点未満の温度に加熱すると、圧電体１１２を加熱しない場合に比べて変位性能が低下する影響を受けるが、圧電体１１２をキュリー点以上の温度に加熱して、再分極を行うことにより、その影響を効果的にキャンセルすることができる。
【００５０】
また、本製造方法は、バルクの圧電体１１２を研磨する工程が含まれる場合に特に効果的である。圧電体１１２をキュリー点以上の温度に加熱して、再分極を行うことにより、研磨時に生じる応力、熱によって生じる変位性能が低下する影響を受けるが、圧電体１１２をキュリー点以上の温度に加熱して、再分極を行うことにより、その影響を効果的にキャンセルすることができる。
【００５１】
〔画像形成装置〕
次に、本発明に係る画像形成装置としての一実施形態であるインクジェット記録装置について説明する。
【００５２】
図８は、インクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。図８に示すように、このインクジェット記録装置２００は、インクの色毎に設けられた複数の記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙを有する印字部２１２と、各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部２１４と、記録紙２１６を供給する給紙部２１８と、記録紙２１６のカールを除去するデカール処理部２２０と、前記印字部２１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙２１６の平面性を保持しながら記録紙２１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２２と、印字部２１２による印字結果を読み取る印字検出部２２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２２６と、を備えている。各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙはそれぞれ図１に示した記録ヘッド１０に相当するものである。
【００５３】
図８では、給紙部２１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００５４】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図８のように、裁断用のカッター２２８が設けられており、該カッター２２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２２８は、記録紙２１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２２８Ａと、該固定刃２２８Ａに沿って移動する丸刃２２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２２８は不要である。
【００５５】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００５６】
給紙部２１８から送り出される記録紙２１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム２３０で記録紙２１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００５７】
デカール処理後、カットされた記録紙２１６は、吸着ベルト搬送部２２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２２は、ローラー２３１、２３２間に無端状のベルト２３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部２１２のノズル面及び印字検出部２２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００５８】
ベルト２３３は、記録紙２１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図８に示したとおり、ローラー２３１、２３２間に掛け渡されたベルト２３３の内側において印字部２１２のノズル面及び印字検出部２２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー２３４が設けられており、この吸着チャンバー２３４をファン２３５で吸引して負圧にすることによってベルト２３３上の記録紙２１６が吸着保持される。
【００５９】
ベルト２３３が巻かれているローラー２３１、２３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト２３３は図８において、時計回り方向に駆動され、ベルト２３３上に保持された記録紙２１６は、図８の左から右へと搬送される。
【００６０】
縁無しプリント等を印字するとベルト２３３上にもインクが付着するので、ベルト２３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部２３６が設けられている。ベルト清掃部２３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００６１】
なお、吸着ベルト搬送部２２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００６２】
吸着ベルト搬送部２２２により形成される用紙搬送路上において印字部２１２の上流側には、加熱ファン２４０が設けられている。加熱ファン２４０は、印字前の記録紙２１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙２１６を加熱する。印字直前に記録紙２１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００６３】
印字部２１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部２１２を構成する各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙは、本インクジェット記録装置２００が対象とする最大サイズの記録紙２１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている（図９参照）。
【００６４】
記録紙２１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図８の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙが配置されている。記録紙２１６を搬送しつつ各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙２１６上にカラー画像を形成し得る。
【００６５】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部２１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙２１６と印字部２１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙２１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００６６】
なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する記録ヘッドを追加する構成も可能である。
【００６７】
図８に示したように、インク貯蔵／装填部２１４は、各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部２１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００６８】
印字検出部２２４は、印字部２１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００６９】
本例の印字検出部２２４は、少なくとも各記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００７０】
印字検出部２２４は、各色の記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００７１】
印字検出部２２４の後段には、後乾燥部２４２が設けられている。後乾燥部２４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００７２】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００７３】
後乾燥部２４２の後段には、加熱・加圧部２４４が設けられている。加熱・加圧部２４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー２４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００７４】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置２００では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２２６Ａ、２２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）２４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター２４８は、排紙部２２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター２４８の構造は前述した第１のカッター２２８と同様であり、固定刃２４８Ａと丸刃２４８Ｂとから構成されている。また、図示を省略したが、本画像の排出部２２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００７５】
図１０は、インクジェット記録装置２００の制御系を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置２００は、通信インターフェース２７０、システムコントローラ２７２、画像メモリ２７４、モータドライバ２７６、ヒータドライバ２７８、プリント制御部２８０、画像バッファメモリ２８２、ヘッドドライバ２８４等を備えている。
【００７６】
通信インターフェース２７０は、ホストコンピュータ２８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース２７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ２８６から送出された画像データは通信インターフェース２７０を介してインクジェット記録装置２００に取り込まれ、一旦画像メモリ２７４に記憶される。
【００７７】
画像メモリ２７４は、通信インターフェース２７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ２７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ２７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００７８】
システムコントローラ２７２は、通信インターフェース２７０、画像メモリ２７４、モータドライバ２７６、ヒータドライバ２７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ２７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ２８６との間の通信制御、画像メモリ２７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ２８８やヒータ２８９を制御する制御信号を生成する。
【００７９】
モータドライバ２７６は、システムコントローラ２７２からの指示に従ってモータ２８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ２７８は、システムコントローラ２７２からの指示に従って後乾燥部２４２その他各部のヒータ２８９を駆動するドライバである。
【００８０】
プリント制御部２８０は、システムコントローラ２７２の制御に従い、画像メモリ２７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ２８４に供給する制御部である。プリント制御部２８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ２８４を介して記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙのインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００８１】
プリント制御部２８０には画像バッファメモリ２８２が備えられており、プリント制御部２８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ２８２に一時的に格納される。なお、図１０において画像バッファメモリ２８２はプリント制御部２８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ２７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部２８０とシステムコントローラ２７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００８２】
ヘッドドライバ２８４は、プリント制御部２８０から与えられるドットデータに基づいて各色の記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙの圧電素子３６（図１参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子３６に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ２８４には記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００８３】
印字検出部２２４は、図８で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙２１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部２８０に提供する。
【００８４】
プリント制御部２８０は、必要に応じて印字検出部２２４から得られる情報に基づいて記録ヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙに対する各種補正を行う。
【００８５】
以上、本発明の圧電アクチュエータの製造方法、液体吐出ヘッド、及び画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００８６】
１０…記録ヘッド、１２…ノズル、１４…圧力室、１６…圧電アクチュエータ、２０…共通流路、２２…振動板、３０…下部電極膜、３２…圧電体膜、３４…上部電極、３６…圧電素子、３８…外部配線、１００…ＳＯＩ基板、１０８…絶縁層、１１０…下部電極、１１２…圧電体膜、１１４…上部電極、２００…インクジェット記録装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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