(57)【要約】【課題】リーク電流を防ぐ際、エッチングされる電極および強誘電薄膜の側壁の角度や、電極の厚さを変えたりすることなく、またエッチングガスでパターンのサイドエッチを生じさせることのない圧電アクチュエータを提供する。【解決手段】基板２１上に形成された下部電極層２２と、下部電極層２２上の一部領域に形成されたＰＺＴ薄膜２３と、ＰＺＴ薄膜２３を覆って形成された上部電極層２４とを備え、下部電極層２２の上面うちＰＺＴ薄膜２３が形成された以外の部分、上部電極層２４の上面、上部電極層２４の側端面およびＰＺＴ薄膜２３の側壁が絶縁膜２５で覆われ、かつ絶縁膜２５の側端面の位置が下部電極層２２の側端面の位置と一致している。【選択図】図３Ｊ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された下部電極層と、
該下部電極層上の一部領域に形成された強誘電薄膜と、
該強誘電薄膜を覆って形成された上部電極層とを備え、
前記下部電極層の上面うち前記強誘電薄膜が形成された以外の部分、前記上部電極層の上面、および前記強誘電薄膜の側壁が絶縁膜で覆われ、かつ前記絶縁膜の側端面の位置が前記下部電極層の側端面の位置に一致していることを特徴とする圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記絶縁膜は、シリコン酸化膜で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記絶縁膜は、膜厚が１０〜１０００ｎｍに設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記強誘電薄膜の側壁には絶縁性の側壁デポ膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記上部電極層および前記下部電極層は、貴金属類で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記上部電極層および前記下部電極層は、プラチナで形成されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
電圧の印加に基づいてインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドであって、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧電アクチュエータを搭載したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
インクジェットヘッドを搭載し、該インクジェットヘッドから吐出されるインク滴により、記録紙上に画像を形成する画像形成装置であって、
前記インクジェットヘッドとして、請求項７に記載の液滴吐出ヘッドを搭載し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、圧電体を挟む一対の電極に電圧を印加することにより、アクチュエータとして駆動する圧電アクチュエータ、およびその圧電アクチュエータを搭載した液滴吐出ヘッド、並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＰＺＴ(チタン酸ジルコン酸鉛［Ｐｂ(Ｚｒ，Ｔｉ)Ｏ３］)などの圧電体を上部電極層および下部電極層で挟み、これら電極層に電圧を印加して、アクチュエータとして駆動する圧電アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このような圧電アクチュエータにおいては、例えば下部電極層に接続されたメタル（例えばアルミニウム）配線を接地し、上部電極層に接続されたメタル（例えばアルミニウム）配線にプラスの電位を与えた場合、上部電極層と下部電極層との間にリーク電流が流れることがある。すなわち、圧電アクチュエータの製造過程において、エッチングの際、下部電極層に由来する残留物がＰＺＴ薄膜の側壁に形成され、この残留物が導電性を有しているので、上部電極層と下部電極層との間に電流経路が形成されることとなる。このようなリーク電流が生じると、ＰＺＴ薄膜に所望の電位を与えることが難しくなって、ＰＺＴ薄膜としての機能を十分に発揮することができない。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１では、エッチングされる両電極層および圧電体の側壁の角度を工夫することで、上部電極層と下部電極層間のリーク電流を抑制するようにしている。
【０００５】
また、ＩｒとＩｒＯ２との積層膜を有する下部電極層に対して、前記積層膜の膜厚を１００ｎｍ以下にして、リーク電流の低減を図ることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、下部電極層のパターンを形成するエッチング加工の際に、酸素６８〜９５％、塩素３〜３０％、フッ素２〜１５％の範囲内の混合ガスを用いたプラズマ処理を行なうことが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術のうち特許文献１では、エッチングによる側壁の角度制御が困難であることに加え、角度をなだらかにすると、パターンの必要面積が増大してしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２では、下部電極層の膜厚を薄くすることで、反応生成物による側壁膜の厚さを小さく抑えることはできるが、下部電極層の薄膜化によって素子全体が高抵抗化することが懸念される。
【０００９】
さらに、特許文献３では、酸素、塩素、フッ素の混合ガスを用いることにより、パターン側壁への反応生成物付着を低減し、漏れ電流の少ないキャパシタ部を形成することはできる。しかしながら、この特許文献３の方法では、反応性生物のみならずパターンをも側壁からサイドエッチングしてしまうので、パターンの剥がれやマスク減少による上部電極層の露出が懸念される。
【００１０】
本発明の課題は、リーク電流を防ぐ際、エッチングされる電極層および強誘電薄膜の側壁の角度や、電極層の厚さを変えたりすることなく、またエッチングガスでパターンのサイドエッチを生じさせることのない圧電アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の圧電アクチュエータは、基板上に形成された下部電極層と、該下部電極層上の一部領域に形成された強誘電薄膜と、該強誘電薄膜を覆って形成された上部電極層とを備え、前記下部電極層の上面うち前記強誘電薄膜が形成された以外の部分、前記上部電極層の上面、および前記強誘電薄膜の側壁が絶縁膜で覆われ、かつ前記絶縁膜の側端面の位置が前記下部電極層の側端面の位置に一致していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成でリーク電流の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】基板上に、下部電極層、ＰＺＴ薄膜、上部電極層を積層させたときの断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおいて、上部電極層の上面にフォトレジスト膜を形成したときの断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂにおいて、上部電極層までをエッチングしたときの断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｂにおいて、ＰＺＴ薄膜までをエッチングしたときの断面図である。
【図１Ｅ】フォトレジスト膜をアッシングして除去したとき、上部電極層上に残留物が残留した様子を示す断面図である。
【図１Ｆ】図１Ｅにおいて、フォトレジスト膜を形成したときの断面図である。
【図１Ｇ】図１Ｆにおいて、下部電極層までエッチングしたときの断面図である。
【図１Ｈ】フォトレジスト膜をアッシングして除去したとき、上部電極層上および下部電極層上に残留物が残留した様子を示す断面図である。
【図１Ｉ】層間絶縁膜を全面に形成したときの断面図である。
【図１Ｊ】上部電極層および下部電極層にそれぞれコンタクトを形成したときの断面図である。
【図２】実施例１における圧電アクチュエータの断面図である。
【図３Ａ】実施例１を示しており、基板上に、下部電極層、ＰＺＴ薄膜、上部電極層を積層させたときの断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａにおいて、上部電極層の上面にフォトレジスト膜を形成したときの断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂにおいて、上部電極層までをエッチングしたときの断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｂにおいて、ＰＺＴ薄膜までをエッチングしたときの断面図である。
【図３Ｅ】フォトレジスト膜をアッシングして除去したとき、上部電極層上に残留物が残留した様子を示す断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｅにおいて、フォトレジスト膜を形成したときの断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｆにおいて、下部電極層までエッチングしたときの断面図である。
【図３Ｈ】フォトレジスト膜をアッシングして除去したとき、上部電極層上および下部電極層上に残留物が残留した様子を示す断面図である。
【図３Ｉ】層間絶縁膜を全面に形成したときの断面図である。
【図３Ｊ】上部電極層および下部電極層にそれぞれコンタクトを形成したときの断面図である。
【図４】実施例２による液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図５】実施例３によるインクジェット式の画像形成装置の斜視図である。
【図６】図５の画像形成装置の機構部の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例】
【００１５】
《実施例１》
一般に、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛［Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）］）をはじめとする圧電素子や強誘電キャパシタなどは、強誘電薄膜を一対の電極層で挟んだ構造を成している。前記一対の電極層としては、プラチナやイリジウムなどの貴金属材料が用いられることが多い。一般に、貴金属材料は安定性が高い一方で、ドライエッチング法による加工時に発生する副生成物の導電性が高く、またその蒸気圧は低くエッチングチャンバから排気されにくいという特徴がある。
【００１６】
しかし、貴金属材料を用いて作成された電極層では、リーク電流が問題となることがある。この点について、圧電アクチュエータの一般的な製造手順を示した図１Ａ〜図１Ｊを用いて説明する。
【００１７】
先ず、図１Ａに示すように、基板１上に、プラチナ薄膜からなる下部電極層２、ＰＺＴ薄膜３、プラチナ薄膜からなる上部電極層４をこの順に形成して、積層構造とする。そして、図１Ｂに示すように、上部電極層４上に、上部電極層４をパターニングするためのフォトレジスト膜５を、フォトリソグラフィ技術により形成する。
【００１８】
次に、ドライエッチングにより、フォトレジスト膜５をマスクにして、上部電極層４およびＰＺＴ薄膜３をエッチングする。図１Ｃにおいては、エッチングが進行し、丁度、上部電極層４のエッチングが終了したところを示している。このとき、上部電極層４のエッチングで発生した副生成物が側壁デポ膜６となって、フォトレジスト膜５および上部電極層４の側壁に付着する。
【００１９】
さらに、エッチングを進行させて、図１Ｄに示すように、下部電極層２の上面が露出するまでＰＺＴ薄膜３のエッチングを行う。このとき、ＰＺＴ薄膜３のエッチングで発生した副生成物が側壁デポ膜７となって、側壁デポ膜６およびＰＺＴ薄膜３の側壁に付着する。
【００２０】
次に、図１Ｅに示すように、フォトレジスト膜５をアッシングして除去する。この場合、側壁デポ膜６のうちフォトレジスト膜５の側壁に付着していた部分、および側壁デポ膜７のうち側壁デポ膜６に付着していた部分は、殆どフォトレジスト膜５と共に除去される。そして、同図に示すように、除去された側壁デポ膜６および側壁デポ膜７の一部は、残留物１５として上部電極層４上に残留する。また、側壁デポ膜６の一部（上部電極層４の上面より下方部分）、および側壁デポ膜７のうちＰＺＴ薄膜３の側壁に付着している部分は、除去されずにそのまま残留してそれぞれ側壁デポ膜６’および７’になる。
【００２１】
また、図１Ｆに示すように、下部電極層２をパターニングするためのフォトレジスト膜８をフォトリソグラフィ技術により形成する。そして、ドライエッチングにより、フォトレジスト膜８をマスクにして、下部電極層２をエッチングする。そうすると、図１Ｇに示すように、下部電極層２のエッチングで発生した副生成物が側壁デポ膜９となって、フォトレジスト膜８および下部電極層２の側壁に付着する。
【００２２】
次に、図１Ｈに示すように、フォトレジスト膜８をアッシングして除去する。この場合、側壁デポ膜９のうちフォトレジスト膜８の側壁に付着していた部分は、殆どフォトレジスト膜８と共に除去される。そして、同図に示すように、除去された側壁デポ膜９の一部は、残留物１６として上部電極層４上に残留する。また、側壁デポ膜９の一部（下部電極層２の上面より下方部分）は、除去されずにそのまま残留してそれぞれ側壁デポ膜９’になる。
【００２３】
さらに、図１Ｉに示すように、層間絶縁膜１０を全面に形成する。すなわち、残留物１５，１６を包み込むようにしながら、基板１の上面、下部電極層２の上面、上部電極層４の上面、および側壁デポ膜６’，７’，９’の側面と上面に、層間絶縁膜１０を形成する。
【００２４】
そして、図１Ｊに示すように、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程（これらの工程については図示省略）により、層間絶縁膜１０に対して、上部電極層４へのコンタクト１１および下部電極層２へのコンタクト１２を形成する。さらに、アルミニウム等からなる配線材料の薄膜を全面に成膜した後、フォトリソグラフィ工程およびエッチング工程により、配線材料を上部電極４へのコンタクト１１および下部電極２へのコンタクト１２に充填する。これにより、コンタクト１１，１２は配線材料で覆われて、アルミニウム配線１３，１４がそれぞれ形成される。
【００２５】
図１Ａ〜図１Ｊのようにして形成された圧電アクチュエータにおいて、例えば、下部電極層２に接続されているアルミニウム配線１４を接地するとともに、上部電極層４に接続されているアルミニウム配線１３にプラスの電位を与える。そうすると、下部電極層２に由来する残留物１６は導電性を有しており、この残留物１６が、上部電極層４の上面、ＰＺＴ薄膜３の側壁および下部電極層２の上面に存在しているので、上部電極層４と下部電極層２との間に電流経路を形成されることとなる。このような状態で、アルミニウム配線１３に印加する電圧を上昇させると、それに応じていわゆるリーク電流が検出されることとなり、ＰＺＴ薄膜３に所望の電位を与えることができなくなる。これではＰＺＴ薄膜としての機能を十分に発揮することができない。
【００２６】
そこで、本実施例における圧電アクチュエータは、図２のように構成されている。
【００２７】
基板２１の上面には、その上面の一部を残して下部電極層２２が形成されている。また、下部電極層２２の上面には、その一部領域に、強誘電薄膜としてＰＺＴ薄膜２３と、上部電極層２４とが積層されている。そして、下部電極層２２の上面のうちＰＺＴ薄膜２３と上部電極層２４が積層された以外の部分、上部電極層２４の上面、ＰＺＴ薄膜２３の側壁および上部電極層２４の側端面は、絶縁膜２５で覆われている。ここで、絶縁膜２５と下部電極層２２は、それぞれの側端面の位置が一致するよう配置されている。
【００２８】
基板１のうち下部電極層２２が形成されていない部分、絶縁膜２５の表面、および下部電極層２２の側端面は層間絶縁膜２６で覆われている。また、上部電極層２４上にはコンタクト２７が、下部電極層２２上にはコンタクト２８がそれぞれ形成されている。そして、アルミニウム配線２９がコンタクト２７を介して上部電極層２４に、アルミニウム配線３０がコンタクト２８を介して下部電極層２２にそれぞれ接続されている。
【００２９】
図３Ａ〜図３Ｊは、図２における圧電アクチュエータの製造手順を示している。
【００３０】
先ず、図３Ａに示すように、基板２１の上面に下部電極層２２を、この下部電極層２２の上面にＰＺＴ薄膜２３を、このＰＺＴ薄膜２３の上面に上部電極層２４をそれぞれ形成する。下部電極層２２はプラチナ等の貴金属類で形成され、その膜厚は５０〜１０００ｎｍに設定されている。上部電極層２４もプラチナ等の貴金属類で形成され、その膜厚は５０〜１０００ｎｍに設定されている。ＰＺＴ薄膜２３は、その膜厚が０.１μｍ〜５μｍに設定されている。
【００３１】
そして、図３Ｂに示すように、上部電極層２４の上面に、上部電極層２４をパターニングするためのフォトレジスト膜３１を、フォトリソグラフィ工程によって形成する。
【００３２】
次に、フォトレジスト膜３１をマスクとして、上部電極層２４およびＰＺＴ薄膜２３をドライエッチング法にてエッチングする。第１段階として、図３Ｃに示すように、上部電極層２４をエッチングする。そのとき、副生成物として、導電性を有する側壁デポ膜３２が、フォトレジスト膜３１の側壁と上部電極層２４の側端面に付着する。
【００３３】
さらにエッチングが進行し、第２段階として、図３Ｄに示すように、ＰＺＴ薄膜２３をエッチングする。そのとき、副生成物として側壁デポ膜３３が、側壁デポ膜３２の側面とＰＺＴ薄膜２３の側面に付着する。
【００３４】
次に、図３Ｅに示すように、アッシング法によりフォトレジスト膜３１を除去する。
【００３５】
この場合、側壁デポ膜３２のうちフォトレジスト膜３１の側面に付着していた部分、および側壁デポ膜３３のうち側壁デポ膜３２の側面に付着していた部分は、殆どフォトレジスト膜３１と共に除去される。そして、同図に示すように、除去された側壁デポ膜３２および側壁デポ膜３３の一部は、残留物３４として上部電極層２４の上面に残留する。残留物３４は上部電極層２４の上面に複数個形成され、各残留物３４は導電性を有している。
【００３６】
また、側壁デポ膜３２の一部（上部電極層２４の上面よりも下方部分）、および側壁デポ膜３３のうちＰＺＴ薄膜２３の側壁に付着している部分は、除去されずにそのまま残留してそれぞれ側壁デポ膜３２’，３３’になる。なお、側壁デポ膜３２’は導電性を、側壁デポ膜３３’は絶縁性をそれぞれ有している。
【００３７】
次に、図３Ｆに示すように、下部電極層２２の上面のうちＰＺＴ薄膜２３や側壁デポ膜３３’がある以外の部分、上部電極層２４の上面、および側壁デポ膜３３’の側面に絶縁膜２５を形成する。この絶縁膜２５は、例えばシリコン酸化膜で形成され、膜厚は１０ｎｍ〜１０００ｎｍに設定されている。
【００３８】
また、図３Ｇに示すように、フォトリソグラフィ工程によりフォトレジスト膜３５を形成する。フォトレジスト膜３５のパターンは、下部電極層２２のパターンに対応している。
【００３９】
そして、フォトレジスト膜３５をマスクとしてドライエッチング法にて絶縁膜２５および下部電極層２２をエッチングする。そうすると、図３Ｈに示すように、絶縁膜２５および下部電極層２２のエッチングで発生した副生成物が、側壁デポ膜３６として、フォトレジスト膜３５の側面、絶縁膜２５および下部電極層２２の側端面に付着する。側壁デポ膜３６は導電性を有している。
【００４０】
次に、図３Ｉに示すように、アッシング法によりフォトレジスト膜３５を除去する。フォトレジスト膜３５の側面に付着していた側壁デポ膜３６は、その殆どがフォトレジスト膜３５と一緒に除去されるが、一部は絶縁膜２５上に残留物３７として残留する。この残留物３７は導電性を有している。また、絶縁膜２５および下部電極層２２の側壁面には、側壁デポ膜３６’が残留する。
【００４１】
さらに、図３Ｊに示すように、従来からある層間膜形成工程および配線形成工程を経て、層間絶縁膜２６、上部電極層２４へのコンタクト２７およびアルミニウム配線２９、下部電極層２２へのコンタクト２８およびアルミニウム配線３０を形成する。これにより、本実施例における圧電アクチュエータ３８を得ることができる。
【００４２】
なお、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｈにおけるドライエッチングの方法は、例えばＥＣＲエッチング法で、エッチングガスはＣｌ２，Ａｒである。
【００４３】
本実施例においては、図３Ｉに示したように、下部電極層２２に由来する残留物３７（この残留物３７は導電性を有している。）が絶縁膜２５の表面に存在し、ＰＺＴ薄膜２３の側壁（特に側壁デポ膜３３’の側面上）には存在しない。その結果、上部電極層２４と下部電極層２２の間に電流経路が形成されない。なお、側壁デポ膜３３’は絶縁性を有している。
【００４４】
そして図３Ｊにおいて、下部電極層２２に接続のアルミニウム配線３０を接地し、上部電極層２４に接続のアルミニウム配線２９にプラスの電位を与えた場合、アルミニウム配線２９への印加電圧を上昇させても、リーク電流が検出されることはない。その結果、ＰＺＴ薄膜２３に所望の電位を与えることができ、ＰＺＴ薄膜２３としての機能を十分に発揮することが可能となる。
【００４５】
また、本実施例では、上部電極層２４や下部電極層２２が貴金属材料で形成されているので、より安定した圧電駆動を行うことが可能となる。
【００４６】
本実施例において、基板２１としては、シリコンなどの半導体、その半導体上に絶縁膜を形成したもの、セラミック基板、有機材料なども使用可能であり、材料は限定されない。
【００４７】
また、下部電極層２２および上部電極層２４の材料は、プラチナに限らず、例えばイリジウムや金などの貴金属類であっても良い。また貴金属類の合金、例えばチタンとプラチナの合金や、チタンと金の合金などでも良い。
【００４８】
また、絶縁膜２５はシリコン酸化膜に限らず絶縁性の薄膜であれば良い。例えば、シリコン窒化膜でも良い。また、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化ハフニウムなどの金属酸化膜でも良い。さらに、その成膜方法は、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、ＡＬＤ法などいずれでも良い。
【００４９】
ＰＺＴ薄膜２３の成膜方法は、例えば水熱合成法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、スパッタ法、レーザアブレーション法などいずれでも良い。
【００５０】
また、図３Ｅ、図３Ｉにおけるレジスト剥離方法としては、アッシング（灰化）に限らず、例えば有機溶剤系の剥離液なども適用することができる。
【００５１】
本実施例では、上部電極層２４とＰＺＴ薄膜２３とを同一のフォトレジストを用いてパターニングしているが、これに限らず各々異なるフォトレジストを用いてエッチングすることも可能である。すなわち、上部電極層のパターニング用フォトレジスト形成→上部電極層のエッチング→フォトレジスト剥離→ＰＺＴ薄膜パターニング用フォトレジスト形成→ＰＺＴ薄膜エッチング→フォトレジスト剥離の順に処理しても良い。
【００５２】
《実施例２》
図４は、液滴吐出ヘッド４０の分解斜視図である。この液滴吐出ヘッド４０は、実施例１の圧電アクチュエータ３８を複数個搭載し且つ複数のキャビティ４１を有する記録ヘッド本体４２を有している。また、記録ヘッド本体４２は、複数のキャビティ４１にそれぞれ連通したキャビティ集合部４３が設けられている。
【００５３】
記録ヘッド本体４２の下方には、圧電アクチュエータ３８が入り込む凹部４４Ａが形成されたカバー４４が設けられている。また、カバー４４にはインク供給口４４Ｂが設けられ、このインク供給口４４Ｂは、カバー４４を記録ヘッド本体４２に取り付けたとき、記録ヘッド本体４２のキャビティ集合部４３に連結される。
【００５４】
また、記録ヘッド本体４２の上方には、複数個のノズル孔４５が形成されたノズル板４６が設けられ、このノズル板４６を記録ヘッド本体４２に取り付けると、各ノズル孔４５はキャビティ４１にそれぞれ対応した位置に配置される。
【００５５】
本実施例の液滴吐出ヘッド４０には、リーク電流を抑制した圧電アクチュエータ３８が搭載されているので、安定した圧電駆動が可能となり、インク滴を高精度に吐出することができる。
【００５６】
《実施例３》
次に、図４に示した液滴吐出ヘッド４０を搭載したインクジェット式の画像形成装置の一例について、図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同インクジェット式の画像形成装置の斜視図、図６は同インクジェット式の画像形成装置の機構部の構成を示す断面図である。
【００５７】
このインクジェット式の画像形成装置５０は、内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ５１、及びキャリッジ５１に搭載されたインクカートリッジ５２を備えている。また、これらキャリッジ５１やインクカートリッジ５２は印字機構部５３に設けられている。
【００５８】
画像形成装置５０の下部には、前方側から多数枚の記録紙５４を積載可能な給紙カセット５５が抜き差し自在に装着されている。そして、給紙カセット５５から給送される記録紙５４を取り込み、印字機構部５３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５６に排紙する。
【００５９】
印字機構部５３は、図示しない左右の側板に支持された主ガイドロッド５７と従ガイドロッド５８とで、キャリッジ５１を主走査方向に摺動自在に保持している。このキャリッジ５１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４０が設けられている。ここでは、液滴吐出ヘッド４０は、インクジェットヘッドを構成している。
【００６０】
液滴吐出ヘッド４０は、複数のインク吐出口（ノズル孔）が主走査方向と交差する方向に配列され、インク吐出方向を下方に向けて装着されている。また、キャリッジ５１には、液滴吐出ヘッド４０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５２が交換可能に装着されている。
【００６１】
インクカートリッジ５２には、その上方に大気と連通する大気口が、下方に液滴吐出ヘッド４０へインクを供給する供給口がそれぞれ設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有している。そして、多孔質体の毛管力により、液滴吐出ヘッド４０へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。
【００６２】
ここで、キャリッジ５１は、後方側（用紙搬送方向下流側）が主ガイドロッド５７で摺動自在に支持され、前方側（用紙搬送方向上流側）が従ガイドロッド５８で摺動自在に支持されている。このキャリッジ５１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ５９で回転駆動される駆動プーリ６０と従動プーリ６１との間にタイミングベルト６２が設けられている。そして、このタイミングベルト６２はキャリッジ５１に固定されており、主走査モータ５９の正逆回転によりキャリッジ５１が往復駆動される。
【００６３】
一方、給紙カセット５５にセットした記録紙５４を液滴吐出ヘッド４０の下方側に搬送するために、給紙カセット５５から記録紙５４を分離給装する給紙ローラ６４及びフリクションパッド６５と、記録紙５４を案内するガイド部材６６とが設けられている。さらに、給紙された記録紙５４を反転させて搬送する搬送ローラ６７と、この搬送ローラ６７の周面に押し付けられる搬送コロ６８及び搬送ローラ６７からの記録紙５４の送り出し角度を規定する先端コロ６９とが設けられている。搬送ローラ６７は副走査モータ７０によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００６４】
そして、キャリッジ５１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ６７から送り出された記録紙５４を、液滴吐出ヘッド４０の下方側で案内する印写受け部材７１が設けられている。この印写受け部材７１の用紙搬送方向下流側には、記録紙５４を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ７２、拍車７３が設けられている。さらに、記録紙５４を排紙トレイ５６に送り出す排紙ローラ７４及び拍車７５と、排紙経路を形成するガイド部材７６，７７とが設けられている。
【００６５】
記録時には、キャリッジ５１を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド４０を駆動することにより、停止している記録紙５４にインクを吐出して１行分を記録し、記録紙５４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、記録紙５４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記録紙５４を排紙する。
【００６６】
また、キャリッジ５１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４０の吐出不良を回復するための回復装置７８が配置されている。回復装置７８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５１は、印字待機中には、この回復装置７８側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド４０をキャッピングされ、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。
【００６７】
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４０の吐出口を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクと共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、装置下部に設置された廃インク溜（図示省略）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。
【００６８】
このように、この画像形成装置５０においては、実施例２で説明した液滴吐出ヘッド４０を搭載しているので、上部電極層と下部電極層間のリーク電流がなく、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。
【００６９】
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【００７０】
例えば、本発明は、圧電アクチュエータだけでなく、強誘電体メモリ、ＭＩＭなどのキャパシタ、ジャイロセンサ等のジャイロ素子、ＢＡＷ（bulk acoustic wave）フィルタ、超音波素子などに適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
２１  基板
２２  下部電極層
２３  ＰＺＴ薄膜（強誘電薄膜）
２４  上部電極層
２５  絶縁膜
２６  層間絶縁膜
２７，２８  コンタクト
２９，３０  アルミニウム配線
３１  フォトレジスト膜
３２，３２’，３３，３３’  側壁デポ膜
３４  残留物
３６，３６’  側壁デポ膜
３７  残留物
３８  圧電アクチュエータ
４０  液滴吐出ヘッド
５０  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００８‐２３５５６９号公報
【特許文献２】特開２００６‐２４５４５７号公報
【特許文献３】特開２００６‐１００６７２号公報
【図１Ａ】
2014216467.tif 000003
【図１Ｂ】
2014216467.tif 000004
【図１Ｃ】
2014216467.tif 000005
【図１Ｄ】
2014216467.tif 000006
【図１Ｅ】
2014216467.tif 000007
【図１Ｆ】
2014216467.tif 000008
【図１Ｇ】
2014216467.tif 000009
【図１Ｈ】
2014216467.tif 000010
【図１Ｉ】
2014216467.tif 000011
【図１Ｊ】
2014216467.tif 000012
【図２】
2014216467.tif 000013
【図３Ａ】
2014216467.tif 000014
【図３Ｂ】
2014216467.tif 000015
【図３Ｃ】
2014216467.tif 000016
【図３Ｄ】
2014216467.tif 000017
【図３Ｅ】
2014216467.tif 000018
【図３Ｆ】
2014216467.tif 000019
【図３Ｇ】
2014216467.tif 000020
【図３Ｈ】
2014216467.tif 000021
【図３Ｉ】
2014216467.tif 000022
【図３Ｊ】
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【図４】
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【図５】
2014216467.tif 000025
【図６】
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