(57)【要約】【課題】近時の印刷機器に求められる高解像度の要望に対応すべく、インク室が高密度に配置され、且つ、信頼性の高いインクジェットヘッド用のアクチュエータの提供。【解決手段】複数のシート状の圧電／電歪体が積層されてなる圧電／電歪構造体であって、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に複数の切欠が形成され、その切欠が現す凹凸面に沿って１層以上の薄膜が形成されている圧電／電歪構造体の提供による。この圧電／電歪構造体は、インクジェットヘッド用のアクチュエータとして利用出来るものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシート状の圧電／電歪体が積層されてなる圧電／電歪構造体であって、
前記複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に複数の切欠が形成され、前記切欠が現す凹凸面に沿って１層以上の薄膜が形成されている圧電／電歪構造体。
【請求項２】
前記１層以上の薄膜が、バリア膜、電極膜、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成される請求項１に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項３】
前記バリア膜が酸化物又は窒化物で形成され、前記電極膜が金属又は酸化物で形成され、前記絶縁膜、保護膜、及び防湿膜が、酸化物、窒化物、又は炭化物で形成される請求項２に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項４】
前記１層以上の薄膜が、バリア膜と電極膜とを含む多層膜であり、前記圧電／電歪体の表面から、少なくともバリア膜、電極膜の順に成膜されている請求項１に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項５】
複数のシート状の圧電／電歪体が積層されてなる圧電／電歪構造体であって、
前記複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に複数の切欠が形成され、前記切欠が現す凹凸面に沿って１層以上の薄膜が形成され、
前記１層以上の薄膜が、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成されるとともに、
前記薄膜の熱膨張率が前記圧電／電歪体の熱膨張率より小さい圧電／電歪構造体。
【請求項６】
前記絶縁膜、保護膜、及び防湿膜が、酸化物、窒化物、又は炭化物で形成される請求項５に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項７】
前記圧電／電歪体の熱膨張率を１としたときの前記薄膜の熱膨張率が０．３乃至０．９である請求項５又は６に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項８】
前記１層以上の薄膜が、更に電極膜を含んで構成され、前記圧電／電歪体の表面から、少なくとも電極膜、絶縁膜の順、少なくとも電極膜、保護膜の順、少なくとも電極膜、防湿膜の順、の何れかによって成膜されている請求項５〜７の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項９】
前記１層以上の薄膜が、尚更にバリア膜を含んで構成される多層膜であり、前記圧電／電歪体の表面から、少なくともバリア膜、電極膜の順に成膜されている請求項８に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項１０】
前記複数のシート状の圧電／電歪体の間に電極層を備える請求項１〜９の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項１１】
前記切欠の断面形状が、略三角形である請求項１〜１０の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項１２】
前記切欠の開口幅が、３００μｍ以下である請求項１〜１１の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項１３】
前記切欠の深さが、３乃至５０μｍである請求項１〜１２の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項１４】
アスペクト比が、５乃至１００である請求項１〜１３の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体。
【請求項１５】
２つの側壁と、前記２つの側壁を接続する蓋板及び底板と、によって形成されたセルが複数備わり、少なくとも前記２つの側壁が、請求項１〜１４の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体で構成され、前記圧電／電歪構造体の変位によって前記セルの容積が変化するセル駆動型圧電／電歪アクチュエータ。
【請求項１６】
圧電／電歪材料からなる複数のセラミックグリーンシートを積層し焼成して、圧電／電歪焼成体を得る工程と、
得られた前記圧電／電歪焼成体の、前記複数のセラミックグリーンシートに基づく積層界面が露出する側面に、ＣＶＤ成膜法によって、１層以上の薄膜を形成して圧電／電歪構造体を得る工程と、
を有する圧電／電歪構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記薄膜の成膜温度が、１５０乃至８５０℃である請求項１６に記載の圧電／電歪構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記薄膜の成膜圧力が、０．１乃至２００００Ｐａである請求項１６又は１７に記載の圧電／電歪構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記１層以上の薄膜が、バリア膜、電極膜、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成される請求項１６〜１８の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記１層以上の薄膜が、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成され、
前記ＣＶＤ成膜法にかかるＣＶＤ材料として、アルコキシド系有機金属化合物、乃至、β−ジケトン系有機金属化合物を使用する請求項１６〜１９の何れか一項に記載の圧電／電歪構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のシート状の圧電／電歪体が積層された積層構造を有する圧電／電歪構造体と、グリーンシート積層法及びＣＶＤ成膜法を利用した圧電／電歪構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、コピー機、その他の印刷機器にノンインパクト方式が採用されるようになって久しい。近時は、特に小型のプリンタの殆どにおいてノンインパクト方式が採用され、高性能なインクジェットヘッドによって銀塩写真の如く鮮明な画像が紙の上に再現されるようになってきている。ノンインパクト方式の印刷機器の代表的なインクジェットヘッドとしては、圧電方式のものが知られている。圧電方式のインクジェットヘッドは、多数の圧電／電歪作動部を具備するアクチュエータで構成されるものであり、インクの吐出にその圧電／電歪作動部の変位を利用するものである。
【０００３】
図１３は、インクジェットヘッドの一例を示す斜視図である。図示されるインクジェットヘッド１３０は、ノズル１３８が形成されたノズル板１３９によって、アクチュエータ１３１のインク室１３５を塞いで構成される。アクチュエータ１３１のインク室１３５は、圧電／電歪作動部１３４が側壁１３６となって、基板１３２及び蓋板１３７とともに形成するセル１３３により構成され、図示しないインク供給路に連通する。インクジェットヘッド１３０において、各圧電／電歪作動部１３４（各側壁１３６）に駆動電圧が印加され、各インク室１３５（各セル１３３）に容積変化が発生することにより、インクがノズル１３８から吐出して、印字、印刷が行われる。尚、アクチュエータを用いたインクジェットヘッドの参考文献として、例えば特許文献１が挙げられる。
【０００４】
ところで、より鮮明な印刷の実現という印刷機器に対する目標には限りがなく、圧電方式のインクジェットヘッド（アクチュエータ）に対しては、圧電／電歪作動部１３４（側壁１３６）及びインク室１３５（セル１３３）の配置密度の更なる向上が求められている。現在、インク室１３５は、少なくとも１８０ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の密度で配置することが要望されている。この場合、ノズル１３８のピッチは１４１μｍ／個（＝２５．４ｍｍ（１インチ）／１８０個）になるが、このようにノズル１３８のピッチが小さくなれば、各インク室１３５（各セル１３３）の幅Ｗ（図１３参照）、及び、インク室１３５を形成する各圧電／電歪作動部１３４（各側壁１３６）の厚さＴ（図１３参照）は、ともに小さくなる。他方、インク室１３５の体積を確保するためには、その幅Ｗが狭くなる分だけ、その深さＤ（高さ）を大きくする必要がある（通常、インク室１３５の深さは圧電／電歪作動部１３４の高さに等しく一定である）。即ち、圧電／電歪作動部１３４（側壁１３６）及びインク室１３５（セル１３３）の配置密度を大きくすることは、圧電／電歪作動部４のアスペクト比（＝Ｄ／Ｔ）及びインク室１３５のアスペクト比（＝Ｄ／Ｗ）が大きくなることを意味する。各インク室１３５において、その幅Ｗではなく奥行き（長手方向）を大きくすることによっても体積を確保することは可能であるが、アクチュエータ全体としての実装面積の拡大につながるため、好ましい方法ではない。
【０００５】
インクジェットヘッドを構成する上記のような圧電／電歪作動部を備えるアクチュエータは、グリーンシート積層法により形成された積層体を焼成することで作製することが出来る。図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、図１３に示されるインクジェットヘッド１３０を構成するアクチュエータ１３１を製造する工程を示す説明図である。
【０００６】
先ず、圧電材料にバインダ、溶剤、分散剤、可塑剤等の添加剤を混合して得られるスラリーを用いて、ドクターブレード法等の手法によってグリーンシートを得る。そのグリーンシートに打抜加工等を施して所定形状のグリーンシート１６を得て、基板１３２とともに圧力をかけて積層し、セラミックグリーン積層体１４３を得る（図１４（ａ）及び図１４（ｂ）参照）。得られたセラミックグリーン積層体１４３を、焼成し、必要に応じ分極処理を施し、必要な配線を行い、蓋板１３７を取り付ければ、アクチュエータ１３１を得ることが出来る（図１４（ｃ）参照）。尚、電極の形成は、必要に応じ、適宜、行うことが出来る。
【特許文献１】特許第３２１７００６号公報
【特許文献２】特開２００２−１６０１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなグリーンシート積層法により作製されるアクチュエータは、グリーンシートを積層した積層体を焼成したものであるが故に、その積層されたグリーンシートに基づく積層界面を起点として破壊が起こる場合があった。その理由について図２及び図３により説明する。
【０００８】
図２は、図１４（ｂ）に示される焼成前のセラミックグリーン積層体１４３の部分Ａを表す断面図であり、その部分Ａは、アクチュエータの圧電／電歪作動部（側壁）及びインク室（セル）に相当する部分である。図３は、図２に示されるセラミックグリーン積層体１４３の部分Ａの更に一部分を拡大した断面図である。グリーンシート積層法における打抜加工の際に、グリーンシート１６の端面はテーパー状になり（テーパー状になる理由について特許文献２を参照）、セラミックグリーン積層体１４３の側面（図２及び図３における垂直面）には、積層されたグリーンシート１６に基づく切欠２５が発現する。又、図３に示されるように、グリーンシート１６の積層ズレも生じ得る（積層ズレが生じる理由について特許文献２を参照）。そうすると、積層されたグリーンシート１６を一体化させるべく圧力Ｐをかけても、切欠２５の深さが異なることによってグリーンシート１６の積層界面に、密着しない未接合部３２が生じてしまう。セラミックグリーン積層体１４３を焼成して得られるアクチュエータ１３１において、この未接合部３２を起点にクラックが進展し、又、例えば切欠が設けられた側面に一対の電極膜を形成し、この電極膜の間に電圧をかけることによってアクチュエータ１３１の圧電／電歪作動部が発現する変位に伴う応力負荷も手伝って、破壊に至るのである。特に、グリーンシート１６の間に電極層を挟んだ積層体を焼成して得られるアクチュエータの場合には、層間界面がセラミックスと金属とで構成されることになるから、セラミックス同士の界面に比べ、層間の結合力が弱く、より破壊し易くなる。
【０００９】
このような問題は、アクチュエータの圧電／電歪作動部（側壁）のアスペクト比が大きくなる（高アスペクト比化する）につれて、ますます顕在化する。その理由は、グリーンシートを積層するための圧力を高くし過ぎると、積層体が座屈してしまうからである。座屈荷重は圧電／電歪作動部の高さの二乗に反比例するから、圧電／電歪作動部が高アスペクト比になると急激に座屈荷重が下がる。従って、積層体を得るべくグリーンシートを一体化させる際の圧力を下げざるを得ない。そうすると、積層ズレの生じていないグリーンシートの開口断面においても未接合部が生まれ易くなる。又、高アスペクト比になって圧電／電歪作動部の幅が狭くなるに従い、未接合部が強度に及ぼす影響は大きくなるから、容易に破壊に至る場合がある。このようなアクチュエータの破壊は、インクジェットヘッドにおいてインク室（セル）からインク漏れが発生することを意味するから、印刷機器の信頼性を著しく貶めることになる。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術の抱える課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、近時の印刷機器に求められる高解像度の要望に対応すべく、インク室が高密度に配置され、且つ、信頼性の高いインクジェットヘッドを提供可能にすることである。研究が重ねられた結果、グリーンシート積層法によって作製される際に生じる積層界面が露出する側面に、緻密な薄膜を形成し、クラックの起点となる未接合部を埋設して固定し、強度向上を図ることによって、課題を解決し得ることが見出された。より具体的には、以下に示す圧電／電歪構造体をアクチュエータとして適用することにより、上記目的を達成することが可能である。又、本発明は、上記目的が達成可能な圧電／電歪構造体を作製可能な新たな圧電／電歪構造体の製造方法を提供することを、別の目的としている。この目的は、以下に示す圧電／電歪構造体の製造方法により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
即ち、本発明によれば、複数のシート状の圧電／電歪体が積層されてなる圧電／電歪構造体であって、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に複数の切欠が形成され、その切欠が現す凹凸面に沿って１層以上の薄膜が形成されている圧電／電歪構造体が提供される（第１の圧電／電歪構造体ともいう）。
【００１２】
第１の圧電／電歪構造体において、１層以上の薄膜が、バリア膜、電極膜、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成されることが好ましい。そして、薄膜の構成要素であるそれぞれの膜は、バリア膜が酸化物又は窒化物で形成され、電極膜が金属又は酸化物で形成され、絶縁膜、保護膜、及び防湿膜が、酸化物、窒化物、又は炭化物で形成されることが好ましい。
【００１３】
又、第１の圧電／電歪構造体において、１層以上の薄膜が、バリア膜と電極膜とを含む多層膜であり、圧電／電歪体の表面から、少なくともバリア膜、電極膜の順に成膜されていることが好ましい。
【００１４】
次に、本発明によれば、複数のシート状の圧電／電歪体が積層されてなる圧電／電歪構造体であって、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に複数の切欠が形成され、その切欠が現す凹凸面に沿って１層以上の薄膜が形成され、その１層以上の薄膜が、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成されるとともに、薄膜の熱膨張率が圧電／電歪体の熱膨張率より小さい圧電／電歪構造体が提供される（第２の圧電／電歪構造体ともいう）。
【００１５】
第２の圧電／電歪構造体において、絶縁膜、保護膜、及び防湿膜は、酸化物、窒化物、又は炭化物で形成されることが好ましい。
【００１６】
又、第２の圧電／電歪構造体において、圧電／電歪体の熱膨張率を１としたときの薄膜の熱膨張率が０．３乃至０．９であることが好ましい。
【００１７】
即ち、好ましい熱膨張率比（圧電／電歪体の熱膨張率に対する薄膜の熱膨張率の比率）が０．３乃至０．９である。熱膨張率比は、より好ましくは０．３５乃至０．８５であり、更に好ましくは０．４乃至０．８である。尚、第２の圧電／電歪構造体において、薄膜は、絶縁膜、保護膜、防湿膜のうちの何れか一又は二以上の膜を含むから、薄膜の熱膨張率とは、薄膜に含まれる絶縁膜、保護膜、防湿膜の全ての熱膨張率を指し、圧電／電歪体の熱膨張率を１としたときの薄膜の熱膨張率が０．３乃至０．９であるとは、薄膜に含まれる絶縁膜、保護膜、防湿膜の全ての熱膨張率が、この条件を満たすことを意味する。又、圧電／電歪体の熱膨張率とは、圧電／電歪体を構成する圧電／電歪材料の熱膨張率である。
【００１８】
又、第２の圧電／電歪構造体において、１層以上の薄膜が、更に電極膜を含んで構成され、圧電／電歪体の表面から、少なくとも電極膜、絶縁膜の順、少なくとも電極膜、保護膜の順、少なくとも電極膜、防湿膜の順、の何れかによって成膜されていることが好ましい。
【００１９】
第２の圧電／電歪構造体においては、薄膜に電極膜が含まれる場合に、１層以上の薄膜が、尚更にバリア膜を含んで構成される多層膜であり、圧電／電歪体の表面から、少なくともバリア膜、電極膜の順に成膜されていることが好ましい。
【００２０】
第１の圧電／電歪構造体及び第２の圧電／電歪構造体（両方を指すときに単に本発明に係る圧電／電歪構造体ともいう）は、複数のシート状の圧電／電歪体の間に電極層を備える態様を好適に採用出来る。
【００２１】
本発明に係る圧電／電歪構造体において、切欠とは、圧電／電歪構造体自体の一部が切り取られて形成された実体のない開口部分をいう。
【００２２】
その切欠の具体的形状は限定されるものではないが、より好ましい切欠の断面形状は、概ね三角形である。切欠の断面形状が三角形である場合において、更に好ましくは、切欠の最深部が鋭角に形成されている態様である。切欠の最深部とは、その切欠において圧電／電歪構造体の側面にかかる表平面から最も離れた部分をいう。断面形状とは、圧電／電歪構造体を構成するシート状の圧電／電歪体の面方向に垂直な断面に現される形状である。そのような断面は複数あり得るが、何れかの断面において、概ね三角形として現されれば好ましい形状といえる。尚、圧電／電歪構造体の側面にかかる表平面とは、切欠が設けられていないとした場合の圧電／電歪構造体の側面にかかる表面を指す。
【００２３】
又、切欠の開口幅が、３００μｍ以下であることが好ましい。切欠の開口幅の下限は限定されるものではないが、精度よく形成するためには、５μｍ以上の開口幅を必要とする。
【００２４】
更に、切欠の深さが、３乃至５０μｍであることが好ましい。
【００２５】
切欠の開口幅とは、圧電／電歪構造体の側面に形成された切欠の開口の輪郭線に内接する円の直径をいう。切欠の深さとは、圧電／電歪構造体の側面にかかる表平面から、最深部まで、即ち、その切欠において圧電／電歪構造体の側面にかかる表平面から最も離れた部分まで、の長さをいう。
【００２６】
本発明に係る圧電／電歪構造体において、切欠とは、意図的に設けられたものであって、製造上の欠陥等により偶発的に存在するものではない。切欠は、限定されるものではないが、圧電／電歪構造体における複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する全ての側面に形成されていることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る圧電／電歪構造体において、切欠が現す凹凸面に沿って１層以上の薄膜が形成されている、とは、切欠が形成される結果として、複数のシート状の圧電／電歪体が積層されてなる圧電／電歪構造体において、その複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面が凹凸面となり、その凹凸状態が表されたままに、即ち、塗布されて出来た膜の如く凹凸を埋めて平坦にならずに、薄い膜が形成されている、ことを意味する。
【００２８】
本発明に係る圧電／電歪構造体は、そのアスペクト比が、５乃至１００であることが好ましい。より好ましいアスペクト比は７乃至１００であり、更に好ましくは１０乃至１００である。尚、圧電／電歪構造体のアスペクト比とは、高さと短手方向の幅との比を指し、高さ／短手方向の幅、で示される。
【００２９】
次に、本発明によれば、２つの側壁と、その２つの側壁を接続する蓋板及び底板と、によって形成されたセルが複数備わり、少なくとも２つの側壁が、上記した何れかの圧電／電歪構造体で構成され、その圧電／電歪構造体の変位によってセルの容積が変化するセル駆動型圧電／電歪アクチュエータが提供される。このセル駆動型圧電／電歪アクチュエータでは、特に、２つの側壁が上記した好ましいアスペクト比の条件に適う薄く背の高い圧電／電歪構造体で構成されることが望ましい。このセル駆動型圧電／電歪アクチュエータをインクジェットヘッドとして適用すると、２つの側壁が圧電／電歪作動部に相当し、それが形成するセルがインク室に相当し、圧電／電歪作動部及びインク室の高密度化が図れ、より鮮明な印刷の実現が望まれる近時の印刷機器用のインクジェットヘッドとして好適なものになる。
【００３０】
次に、本発明によれば、圧電／電歪材料からなる複数のセラミックグリーンシートを積層し焼成して、圧電／電歪焼成体を得る工程と、得られた圧電／電歪焼成体の、複数のセラミックグリーンシートに基づく積層界面が露出する側面に、ＣＶＤ成膜法によって、１層以上の薄膜を形成して圧電／電歪構造体を得る工程と、を有する圧電／電歪構造体の製造方法が提供される。尚、本明細書において、セラミックグリーンシートを、単にグリーンシートともいう。
【００３１】
本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法においては、薄膜の成膜温度が、１５０乃至８５０℃であることが好ましい。成膜温度は、より好ましくは１８０乃至８００℃であり、更に好ましくは２００乃至７５０℃である。
【００３２】
又、薄膜の成膜圧力が、０．１乃至２００００Ｐａであることが好ましい。成膜圧力は、より好ましくは０．２乃至１８０００Ｐａであり、更に好ましくは０．３乃至１５０００Ｐａである。
【００３３】
本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法において、１層以上の薄膜が、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成され、ＣＶＤ成膜法にかかるＣＶＤ材料として、アルコキシド系有機金属化合物、乃至、β−ジケトン系有機金属化合物を使用することが好ましい。
【００３４】
本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法において、１層以上の薄膜が、バリア膜、電極膜、絶縁膜、保護膜、防湿膜からなる膜群から選ばれる一の単層膜又は二以上の多層膜で構成されることが好ましい。
【００３５】
尚、本明細書において、圧電／電歪と表現しているが、電界によって誘起される歪みを利用し得る構造体であって、狭義の意味での、印加電界に概ね比例した歪み量を発生する圧電効果（縦効果、横効果）及び印加電界の二乗に概ね比例した歪み量を発生する電歪効果を利用するものに限定されるものではなく、強誘電体材料全般にみられる分極反転、反強誘電体材料にみられる反強誘電相−強誘電相転移、等の現象を利用し得るものも含まれる。分極にかかる処理が行われるか否かについては、本発明に係る圧電／電歪構造体を構成する圧電／電歪材料の性質に基づいて適宜決定される。
【００３６】
又、本明細書において、圧電／電歪体とは、主に圧電／電歪材料からなる定形体であって、焼成されたものを指す。本発明においては、圧電／電歪構造体を構成する圧電／電歪体はシート状である。このシート状の圧電／電歪体の積層数は、複数であればよく限定されない。高変位且つ低駆動電圧の特性を有する高性能なアクチュエータとして適用するためには、シート状の圧電／電歪体はより薄く、その積層数は、より多いことが好ましい。
【００３７】
更に、図面において、積層体が焼成積層体（圧電／電歪焼成体）であるかセラミックグリーン積層体（グリーンシートの積層体）であるかを問わずに、積層界面を実線で表す場合があるが、これは説明の便宜上示すものであって、焼成後の焼成積層体においては、同種材料であるグリーンシートは一体化されているため、焼成前には存在したシート間の界面は実際には存在しない。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る（第１及び第２の）圧電／電歪構造体は、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に薄膜が形成されているので、構造体としての強度が向上しており、例え積層ズレ等によって、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面に、未接合部が生じても、クラックの起点となり難く、長期間の信頼性に優れたものになる。
【００３９】
又、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に、複数の切欠が形成されているので、焼成にかかる残留応力が抑制され、更に、薄膜が、塗布法によって形成される膜の如く、その切欠が現す凹凸面の凹凸を平面化するような厚い膜ではなく、凹凸を表しつつ、その切欠が現す凹凸面に沿って形成された薄い膜であるため、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面にはたらく応力が小さくなり、クラック自体の発生が抑制され、ますます長期間の信頼性が向上する。
【００４０】
そして、このことは、本発明に係る圧電／電歪構造体が、グリーンシートの間に電極層を挟んで焼成一体化したものである場合、即ち、シート状の圧電／電歪体の間に電極層を備える態様である場合において、特に、効果的である。一般的には、このような態様は層間界面がセラミックス（圧電／電歪材料）と金属（材料）とで構成されるから、セラミックス同士の積層に比べ、層間の結合力が弱く、より破壊され易い。しかし、本発明に係る圧電／電歪構造体によれば、側面に薄膜が形成されることで、破壊が抑制される。
【００４１】
本発明に係る圧電／電歪構造体は、限定されるものではないが、本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法によって作製することが好ましい。本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法によれば、グリーンシート積層法によって、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する全ての側面に切欠が形成され、ＣＶＤ成膜法によって、外部に露出する複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面に、緻密な薄膜が形成される。従って、積層界面が確実に保護され、構造体として充分な強度を有するものになる。又、薄膜が極薄いから、切欠が作り出す凹凸面の凹凸を埋めて平面化することなく、積層界面への応力緩衝作用を発現し、上記本発明に係る圧電／電歪構造体が導く効果を充分に享受出来るものになる。
【００４２】
本発明に係る圧電／電歪構造体は、電極膜を設ける場合には、好ましくは、圧電／電歪体の表面上に、更に拡散防止用のバリア膜が設けられる。こうすると、電極膜を形成した後に絶縁膜、保護膜、防湿膜の何れか一の単層膜又は二以上の多層膜を形成しても、電極膜の成分が圧電／電歪体の中へ拡散したり、逆に圧電／電歪体の成分が電極膜へ拡散することにより圧電／電歪特性を劣化させるおそれがない。
【００４３】
本発明に係る第２の圧電／電歪構造体は、絶縁膜、保護膜、防湿膜のうち一の単層膜又は二以上の多層膜で構成される１層以上の薄膜の熱膨張率が、圧電／電歪体の熱膨張率より小さいため、成膜の後において、薄膜と圧電／電歪体との間の熱膨張率差に起因する残留応力として、薄膜には圧縮応力が残留し、圧電／電歪体（圧電／電歪構造体）には引張応力が残留する傾向になる。一般に、セラミックス（圧電／電歪材料）は、引張応力に弱く、圧縮応力に強い性質を有するため、薄膜にかかる応力を圧縮応力とすることによって、薄膜自体が破壊され難い安定したものになる。
【００４４】
他方、引張応力がかかる圧電／電歪体においても、応力がかかる方向を微視的にみると、複数のシート状の圧電／電歪体が積層された圧電／電歪構造体としての側面に切欠を有することから、引張応力は、複数のシート状の圧電／電歪体による積層界面の方向に対し、垂直方向にかからずに、応力緩衝作用がはたらく。従って、圧電／電歪構造体としての耐久性も向上し、好適である。又、アクチュエータ等に応用された際に、薄膜が極薄いものであるので変位に対する拘束力が極小さく、変位発生部（圧電／電歪作動部）になる圧電／電歪構造体が、容易に変位を発生し易く、少なくとも変位を妨げる応力を最小限のものとすることになるので、大きなインク吐出力を所望されるインクジェットヘッド等として好適である。
【００４５】
本発明に係る圧電／電歪構造体は、以上の効果を有するものであるから、信頼性を保持し又は向上させた上で、そのアスペクト比をより大きくすることが可能である。即ち、アスペクト比を大きくすると、座屈荷重が小さくなり圧電／電歪構造体を得る際に大きな圧力をかけられないが、そうであっても、構造体の強度は、より高く保持され、破壊され難い。
【００４６】
本発明に係る圧電／電歪構造体であって高アスペクト比のものを、インクジェットヘッドを構成するアクチュエータの側壁（圧電／電歪作動部）として適用することにより、信頼性が高く高解像度を実現し得るインクジェットヘッドの提供が可能となる。インクジェットヘッドにおいて、圧電／電歪作動部（側壁）を高アスペクト比にすると、その間のインク室（セル）の体積を確保しつつ、実装面積を拡大することなく圧電／電歪作動部及びインク室の配置密度を向上出来るからである。
【００４７】
又、高アスペクト比な圧電／電歪構造体は、一定の駆動電圧で、より大きな変位が得られるので、本発明に係る圧電／電歪構造体であって高アスペクト比のものを、ＤＮＡチップ製造装置等における液体吐出機構を構成するアクチュエータの圧電／電歪作動部として適用することにより、セル（液体室）の体積変動を大きくすることが出来、液体吐出量をより多くすることが可能である。このことは、換言すれば、変位量（吐出量）を同じとすれば、より低い（小さい）電圧で駆動出来ることを意味するから、本発明に係る圧電／電歪構造体の採用により、より省エネルギーな液体吐出機構が実現される。更に、高アスペクト比な圧電／電歪構造体は、変位と発生力を両立する上でも有利であり、大きな発生力で体積変動を大きく出来るため、高粘度な液体も確実に吐出することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の圧電／電歪構造体及び圧電／電歪構造体の製造方法について、適宜、図面を参酌しながら、実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではない。本発明の要旨を損なわない範囲で、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良、置換を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明の実施の形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は、以下に記述される手段である。
【００４９】
先ず、本発明に係る圧電／電歪構造体について説明する。図１（ａ）は、本発明に係る圧電／電歪構造体の一実施形態を示す図であり、それを構成要素として含むインクジェットヘッドを表す斜視図である。又、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるインクジェットヘッド１を切断線１００で切断した場合の断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）に示されるインクジェットヘッド１は、アクチュエータ１１と、ノズル８が開いたノズル板９とで構成され、本発明に係る圧電／電歪構造体は、アクチュエータ１１として適用されている。尚、インクジェットヘッド１は、ノズル板９とアクチュエータ１１とを一体的なものとして作製することも可能である。
【００５０】
アクチュエータ１１は、２つの側壁６と、その２つの側壁６を接続するノズル板９（蓋板に相当する）及び底板２と、によって形成された概ね直方体形状をなすセル３を複数備えるものである。２つの側壁６は、本発明に係る圧電／電歪構造体により、圧電／電歪作動部４として構成され、その圧電／電歪作動部４（圧電／電歪構造体）の変位によって、セル３の容積が変化する。尚、複数のセル３の間の空間は、ダミーセル１５として構成される。インクジェットヘッド１では、セル３はインク室５（液体加圧室）として用いられ、圧電／電歪作動部４（側壁６）が上下方向に伸縮しセル３の容積を変化させ、セル３に充填された液体を送出させることが出来る。
【００５１】
本発明に係る圧電／電歪構造体は、複数のシート状の圧電／電歪体が積層された構造体であるが、種々の態様があり、例えば、シート状の圧電／電歪体の積層態様、あるいは変位を生じる圧電／電歪作動部として機能させるべく電界をかけるための電極の形成態様、等によって分類することが出来る。以下、インクジェットヘッド１のアクチュエータ１１として適用可能な圧電／電歪構造体を例示して説明する。
【００５２】
（１）縦積み型
複数のシート状の圧電／電歪体が縦方向に積層されたタイプの圧電／電歪構造体である。積層方向である縦方向とは、別言すれば、構成要素である圧電／電歪作動部の高さ方向に相当する方向である。
【００５３】
図５（ａ）は、縦積み型の圧電／電歪構造体の一実施形態を示す図であり、図１（ｂ）と同様の断面図であり、セル周辺を拡大し、側壁等に薄膜が形成されている様子を表した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍の部分拡大図である。圧電／電歪構造体５１は、側壁６を構成する圧電／電歪作動部４が、複数の圧電／電歪体１４と電極層１８，１９とが交互に縦方向に積層されてなり、１つおきのセル３を形成する側壁６に共通電極として電極膜２８，１つおきのダミーセル１５を形成する側壁６に個別電極として電極膜２９が形成されている。電極層１８，１９の端部は、それぞれ一方において圧電／電歪体１４内に埋設され、他方において圧電／電歪体１４から露出し、電極層１８は電極膜２８と接続され、電極層１９は電極膜２９と接続される。セル３に対面する電極膜２８の上には保護膜１７が形成され、ダミーセル１５に対面する電極膜２９の上には絶縁膜１７７が形成される。保護膜１７は、例えばセル３に腐食性液体が充填される場合には、電極膜２８を保護するための膜としてのはたらき、絶縁膜１７７は、電極膜２９を絶縁する膜としてはたらく。尚、これら保護膜と絶縁膜は、両者の効果が得られる材料を選択して、何れもが同一の単層膜とすることが望ましい。
【００５４】
尚、電極膜２８，２９は圧電／電歪体１４の中に設けることが可能であり、その場合には、例えばセル３に腐食性液体が充填される場合に、保護膜１７は電極膜１８を保護するための膜としてはたらき、絶縁膜１７７は、電極膜１９を絶縁するための膜としてはたらく。電極膜２８，２９及び上記のような膜で構成される保護膜１７、絶縁膜１７７が形成される場合には、側壁６には電極膜２８，２９より先に（下面に）バリア膜が形成されてもよい（図示しない）。
【００５５】
圧電／電歪構造体５１は、図５（ｂ）に示されるように（図５（ａ）では表現を省いている）、複数の圧電／電歪体１４の積層界面が露出しセル３に対面する側の側面に、複数の切欠２５が形成され、その切欠２５が現す凹凸面に沿って、図５（ｂ）に示される切欠２５の断面形状そのままに、電極膜２８及び保護膜１７が形成されている。電極膜２８及び保護膜１７は、切欠２５の深さに比較して相対的に薄く、切欠２５を埋めて側壁６の表面を平面にすることがなく、本発明に係る圧電／電歪構造体の特徴を表している。図示しないが、ダミーセル１５に対面する側の側面でも、同様に切欠２５が形成され、同様に切欠２５が現す凹凸面に沿って電極膜２９及び絶縁膜１７７が形成されている。
【００５６】
尚、切欠の深さ及び開口幅について図１５を参照して説明する。図１５は、電極層及び薄膜を省いた圧電／電歪構造体の断面を示す図である。図１５に示されるように、切欠の開口幅Ａは、シート状の圧電／電歪体１４の高さに相当する。又、切欠の深さＢは、圧電／電歪構造体５１の表平面１５０から切欠の最深部Ｐまでの長さになる。
【００５７】
ここで、切欠が形成されていることに基づく効果を、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照して説明する。図１１（ａ）は、図５（ｂ）と同様に、圧電／電歪構造体における複数のシート状の圧電／電歪体１４の積層界面が露出する側面の部分拡大図であり、その側面に複数の切欠２５が形成され、保護膜等の薄膜１１０が成膜されている様子が示されている。図１１（ｂ）は、切欠が形成されていないとした場合の同側面の部分拡大図である。図１１（ｂ）は、例えばダイシング等の機械加工により圧電／電歪構造体を作製した場合にみられる形態である。
【００５８】
例えば、焼成して得られる圧電／電歪構造体において、シート状の圧電／電歪体１４の熱膨張率より薄膜１１０の熱膨張率が小さい場合には、このように切欠２５が形成されていると、圧電／電歪構造体側にかかる残留応力は、図１１（ａ）中の矢印で示される方向にはたらくから、複数のシート状の圧電／電歪体１４の積層界面に対して一定の角度をもった力となり、より弱いものになる。即ち、積層界面近傍でのクラックの発生が抑制される。一方、切欠が形成されていない側面が平面である場合には、圧電／電歪構造体側にかかる残留応力は、図１１（ｂ）中の矢印で示される方向にはたらき、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面に対して、より直接的にはたらくから、より積層界面近傍においてクラックが発生し易くなる。
【００５９】
図５（ａ）、図５（ｂ）に示される圧電／電歪構造体５１は、側壁６を構成する圧電／電歪作動部４毎に圧電／電歪体１４を８層有している。本発明に係る圧電／電歪構造体では、シート状の圧電／電歪体の積層数は、用途、目的によって適宜決められることとなるが、製造容易性を考慮し、好ましいシート状の圧電／電歪体の積層数は２乃至３００程度である。
【００６０】
圧電／電歪構造体５１において、シート状の圧電／電歪体１４は、例えば電極層１８から電極層１９へ向けた方向（図５（ａ）中において上下方向）に分極されている（挟まれる電極層により各圧電／電歪体１４毎に分極方向が異なる）。そして、電極膜２８，２９を介して、電極層１８側を正、電極層１９側を負にして電極層１８，１９間に電圧を印加することにより、先に記した分極方向と同じ方向の電界が形成される。換言すれば、圧電／電歪構造体５１は、分極が互いに反対方向の圧電／電歪体１４が電極層１８，１９を挟んで積層されてなり、各々の圧電／電歪体１４においては、分極と駆動電界とが同一方向になっている。その結果、圧電／電歪体１４には電界誘起歪みが発現し、その縦効果による変位に基づき、圧電／電歪作動部４は、圧電／電歪体１４が電極層１８，１９で挟まれる部分においては図５（ａ）中において概ね上下方向に（底板２に対し垂直に）伸縮しようとする。この圧電／電歪体１４の変位は、電界誘起歪みを直接利用しているので、発生力が大きく応答速度も速い。個々の圧電／電歪体１４が発現する変位量は大きなものではないが、積層数に比例した変位量となるので、積層数を増やすことによって大変位を得ることが可能である。
【００６１】
一方、圧電／電歪構造体５１においては、圧電／電歪体１４の１層当たりの厚さを、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは１０乃至８０μｍとすることによって、より低電圧で駆動出来るようにすることも可能である。
【００６２】
又、圧電／電歪構造体のアスペクト比は、変位発生部分毎に求められ、圧電／電歪構造体５１では、１つの圧電／電歪作動部４（変位発生部分）を構成する側壁の高さと幅との比（高さ／幅）になる。図５（ａ）の圧電／電歪構造体５１は、図１（ｂ）のアクチュエータ１１に相当するから、図５（ａ）は圧電／電歪構造体５１の短手方向の断面を示す図であり、圧電／電歪構造体のアスペクト比は、図５（ａ）に表現された１つの圧電／電歪作動部４（側壁６）の縦と横の比（縦／横）で示される。尚、図５（ａ）においては圧電／電歪構造体５１がアスペクト比が３程度で表現されているが、本発明に係る圧電／電歪構造体において、より好ましいアスペクト比は５乃至１００である。例えば、図１（ｂ）に示されるアクチュエータ１１において、側壁６（圧電／電歪作動部４）は、その厚さＴと高さ（セルの深さＤに相当）で表されるアスペクト比（＝Ｄ／Ｔ）が１５程度である。セルの幅Ｗとセルの深さＤ（側壁の高さに相当）で示されるセルのアスペクト比（＝Ｄ／Ｗ）は５程度である。
【００６３】
図６（ａ）は、縦積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す図であり、図５（ａ）と同様な断面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍の部分拡大図である。圧電／電歪構造体６１は、側壁６を構成する圧電／電歪作動部４が、複数の圧電／電歪体１４が縦方向に積層されてなり、１つおきのセル３を形成する側壁６に共通電極として電極膜２８，１つおきのダミーセル１５を形成する側壁６に個別電極として電極膜２９が形成されている。圧電／電歪体１４の層間には電極層は存在しない。尚、必要に応じて、セル３に対面する電極膜２８の上には保護膜１７が形成され、ダミーセル１５に対面する電極膜２９の上には絶縁膜１７７が形成される。保護膜１７は、例えばセル３に腐食性液体が充填される場合には、電極膜２８を保護するための膜としてはたらく。絶縁膜１７７は、電極膜２９を絶縁するための膜としてはたらく。尚、これら保護膜と絶縁膜は、両者の効果が得られる材料を選択し、同一の単層膜とすることが望ましい。又、側壁６には電極膜２８，２９より先に（下面に）バリア膜が形成されてもよい（図示しない）。
【００６４】
圧電／電歪構造体６１は、図６（ｂ）に示されるように（図６（ａ）では表現を省いている）、複数の圧電／電歪体１４の積層界面が露出しセル３に対面する側面に、複数の切欠２５が形成され、その切欠２５が現す凹凸面に沿って、図６（ｂ）に示される切欠２５の断面形状そのままに、電極膜２８及び保護膜１７が形成されている。電極膜２８及び保護膜１７は、切欠２５の深さに比較して相対的に薄く、切欠２５を埋めて側壁６の表面を平面にすることがなく、本発明に係る圧電／電歪構造体の特徴を表している。図示しないが、ダミーセル１５に対面する側の側面でも、同様に切欠２５が形成され、同様に切欠２５が現す凹凸面に沿って電極膜２９及び絶縁膜１７７が形成されている。
【００６５】
圧電／電歪構造体６１において、シート状の圧電／電歪体１４は、例えば電極膜２８から電極膜２９へ向けた方向（図６（ａ）中において左右方向）に分極されている。そして、電極膜２８側を正、電極膜２９側を負にして電極膜２８，２９間に電圧を印加することにより、先に記した分極方向と同じ方向の電界が形成される。換言すれば、圧電／電歪構造体６１は、分極と駆動電界とが同一方向になっている。その結果、圧電／電歪体１４には電界誘起歪みが発現し、その横効果による変位に基づき、圧電／電歪作動部４は、全ての圧電／電歪体１４が図６（ａ）中において概ね上下方向に（底板２に対し垂直に）伸縮しようとする。この圧電／電歪体１４の変位は、電界誘起歪みを直接利用しているので、発生力が大きく応答速度も速い。
【００６６】
図７（ａ）は、縦積み型の圧電／電歪構造体の更なる他の実施形態を示す断面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍の部分拡大図である。図１６（ａ）は、縦積み型の圧電／電歪構造体の更なる他の実施形態を示す断面図であり、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍の部分拡大図である。
【００６７】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示される圧電／電歪構造体７１は、圧電／電歪構造体５１に準じた圧電／電歪構造体であり、電極層１８，１９が、複数の圧電／電歪体１４と交互に縦方向に積層され、それらの端部は、両方とも圧電／電歪体１４内に埋設されている。又、セル３又はダミーセル１５を形成する側壁６に共通電極としての電極膜２８又は電極膜２９は形成されておらず、（図示しないが）圧電／電歪構造体自体の中に設けられている。具体的には、圧電／電歪作動部４を駆動するための電極は、圧電／電歪体の内層電極をスルーホール等で引き回すことで、圧電／電歪構造体の所望の位置で信号入力電極として、別途、形成することが出来る。セル３に導電性液体が充填されても電極層１８，１９と接する心配はないが、腐食性液体から圧電／電歪体１４を保護するための保護膜１７が側壁６に形成される。セル３に充填される液体の性状等によって、保護膜の代わりに絶縁膜、防湿膜等であってもよく、又はそれらの多層膜でもよい。
【００６８】
又、作製上の容易さから、図７（ａ）に示される圧電／電歪構造体７１のように電極層１８，１９を圧電／電歪体１４内に埋設せず、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示される圧電／電歪構造体１６１のように、両積層断面に露出させる構造を有する圧電／電歪構造体も好ましい。この場合に、電極層１８，１９間へ電圧をかけるための個別電極乃至共通電極（駆動用電極）は、圧電／電歪構造体自体の中に設けることで、アクチュエータとして機能させることが出来る。尚、圧電／電歪構造体１６１は、複数のシート状の圧電／電歪体１４の（図中において）上面に電極層１８，１９を形成したものであるが、図１６（ｃ）に示されるように、圧電／電歪体１４の（図中において）下面に電極層１８，１９を形成してもよい。図１６（ｂ）と図１６（ｃ）との比較で明らかなように、電極層１８，１９を圧電／電歪体１４の何れかの面に形成するかによって、電極層１８，１９の積層断面への露出形態が異なるものになる。
【００６９】
圧電／電歪構造体７１は、図７（ｂ）に示されるように（図７（ａ）では表現を省いている）、複数の圧電／電歪体１４の積層界面が露出しセル３と対面する側面に、複数の切欠２５が形成され、その切欠２５が現す凹凸面に沿って、図７（ｂ）に示される切欠２５の断面形状そのままに、保護膜１７が形成されている。保護膜１７は、切欠２５の深さに比較して相対的に薄く、切欠２５を埋めて側壁６の表面を平面にすることがなく、本発明に係る圧電／電歪構造体の特徴を表している。図示しないが、ダミーセル１５に対面する側の側面でも、同様に切欠２５が形成され、同様に切欠２５が現す凹凸面に沿って保護膜１７が形成されている。
【００７０】
圧電／電歪構造体７１は、分極、駆動電界、変位等については圧電／電歪構造体５１と同様である。
【００７１】
シート状の圧電／電歪体の全面に電極層を形成する方が変位の発生という観点からは、圧電／電歪構造体７１のように、電極層の端部が両方とも圧電／電歪体内に埋設されている態様よりも、圧電／電歪構造体１６１のように、一対の電極層の端部を両方ともシート状の圧電／電歪体から露出させ、それを、別途設けた絶縁膜で絶縁する態様の方が好ましい。更には、既に記したように、シート状の圧電／電歪体の１層当たりの厚さを薄くし積層数を増やすことが、低電圧で大変位を得るのに好ましい。しかしながら、一定面積あたりに露出する電極層の数が増えるため、その電極層の絶縁を確実に行う意味で絶縁膜がクラックフリーであることは、重要となる。絶縁膜にクラック等の損傷が発生すると、セルに充填される導電性液体を通じて一対の電極層が短絡し機能しなくなるからである。
【００７２】
そして、シート状の圧電／電歪体が薄くなればなるほど、シート状の圧電／電歪体の間に形成される電極層の間の距離も短くなるため、絶縁膜に極小さなクラックが発生しても短絡につながる確率は飛躍的に高くなる。例えば、シート状の圧電／電歪体の厚さが２００μｍの場合と１０μｍの場合とでは、絶縁膜に発生するクラックのサイズや発生頻度が耐久性に及ぼす影響は大きく変わる。即ち、変位効率を向上させようとすると、信頼性が低下してしまうことになり、それを抑制するためのクラックフリーな絶縁膜は、圧電／電歪構造体の重要な構成要素となる。
【００７３】
尚、上記した通り、圧電／電歪構造体６１の如く横効果を利用する圧電／電歪構造体では、側壁には電極膜と絶縁膜の他に保護膜を形成することが好ましい。絶縁性と保護性の両機能を有する材料を選択することが、更に、好ましい。セルに液体が充填されたときに、その液体によっては腐食性があり、電極膜が侵食されるおそれがあるからである。そうすると、その電極膜を保護するための保護膜の信頼性が耐久性を支配することになるから、クラックフリーな保護膜は、圧電／電歪構造体の重要な構成要素となる。これらの具体的事情を勘案すれば、本発明に係る第２の圧電／電歪構造体は、絶縁膜乃至保護膜の残留応力を圧縮応力として、よりクラックフリーな膜にするものであるから、上記態様に最適な圧電／電歪構造体である。
【００７４】
（２）横積み型
シート状の圧電／電歪体が横方向に積層されたタイプの圧電／電歪構造体である。積層方向である横方向とは、別言すれば、構成要素である圧電／電歪作動部の幅方向に相当する方向である。
【００７５】
図８（ａ）は、横積み型の圧電／電歪構造体の一実施形態を示す断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍の部分拡大図である。圧電／電歪構造体８１は、側壁６を構成する圧電／電歪作動部４が、複数の圧電／電歪体１４を横方向に積層してなり、１つおきのセル３を形成する側壁６に共通電極として電極膜２８、１つおきのダミーセル１５を形成する側壁６に個別電極として電極膜２９が形成されている。圧電／電歪体１４の層間には電極層は存在しない。尚、必要に応じて、セル３に対面する電極膜２８の上には保護膜１７が形成され、ダミーセル１５に対面する電極膜２９の上には絶縁膜１７７が形成される。保護膜１７は、例えばセル３に腐食性液体が充填される場合には、電極膜２８を保護するための膜としてはたらき、一方、絶縁膜１７７は、電極膜２９を絶縁するための膜としてはたらく。尚、保護膜１７及び絶縁膜１７７は、保護膜と絶縁膜の両機能が発現出来る一の膜で構成することも出来る。又、側壁６には電極膜２８，２９より先に（下面に）バリア膜が形成されてもよい（図示しない）。
【００７６】
圧電／電歪構造体８１は、図８（ｂ）に示されるように（図８（ａ）では表現を省いている）、複数の圧電／電歪体１４の積層界面が露出しセル３に対面する側面（底板２の表面）に、複数の切欠２５が形成され、その切欠２５が現す凹凸面に沿って、図８（ｂ）に示される切欠２５の断面形状そのままに、電極膜２８及び保護膜１７が形成されている。電極膜２８及び保護膜１７は、切欠２５の深さに比較して相対的に薄く、切欠２５を埋めて側壁６の表面を平面にすることがなく、本発明に係る圧電／電歪構造体の特徴を表している。図示しないが、ダミーセル１５に対面する側の側面でも、同様に切欠２５が形成され、同様に切欠２５が現す凹凸面に沿って電極膜２９及び絶縁膜１７７が形成されている。
【００７７】
圧電／電歪構造体８１において、圧電材料からなる圧電／電歪体１４は、例えば電極膜２８から電極膜２９へ向けた方向（図８（ａ）中において左右方向）に分極されている。そして、電極膜２８側を正、電極膜２９側を負にして電極膜２８，２９間に電圧を印加することにより、先に記した分極方向と同じ方向の電界が形成される。換言すれば、圧電／電歪構造体８１は、分極と駆動電界とが同一方向になっている。その結果、圧電／電歪体１４には電界誘起歪みが発現し、その横効果による変位に基づき、圧電／電歪作動部４は、全ての圧電／電歪体１４が図８（ａ）中において概ね上下方向に（底板２に対し垂直に）伸縮しようとする。この圧電／電歪体１４の変位は、電界誘起歪みを直接利用しているので、発生力が大きく応答速度も速い。
【００７８】
図９は、横積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す断面図である。圧電／電歪構造体９１は、圧電／電歪構造体８１に準じた圧電／電歪構造体であり、側壁６を構成する圧電／電歪作動部４が、複数の圧電／電歪体１４が横方向に積層されてなり、１つおきのセル３を形成する側壁６に電極膜２８，２９の何れかが交互に形成されていて、圧電／電歪体１４の層間には電極層１８，１９が設けられている。セル３には導電性液体が充填されるから、電極膜２８を保護するための保護膜１７が電極膜２８を覆うように形成される。又、ダミーセル１５側にも電極膜２９を絶縁させるための絶縁膜１７７が、電極膜２９を覆うように形成される。尚、側壁６のセル３又はダミーセル１５に対する面には電極膜２８，２９より先に（下面に）バリア膜が形成されてもよい（図示しない）。尚、圧電／電歪構造体９１についての切欠の態様は圧電／電歪構造体８１と同じである（図８（ｂ）参照）。
【００７９】
圧電／電歪構造体９１において、圧電材料からなる圧電／電歪体１４は、例えば電極膜２８から電極層１９へ向けた方向（図９中において左右方向）に分極されている（挟まれる電極膜乃至電極層により各圧電／電歪体１４毎に分極方向が異なる）。又、電極膜２８と電極層１８、電極膜２９と電極層１９を、それぞれ接続する共通電極は（図示しないが）圧電／電歪構造体自体の中に設けられている。電極膜２８、電極層１８側を正、電極膜２９、電極層１９側を負にして、電圧を印加することにより、先に記した分極方向と同じ方向の電界が形成される。換言すれば、圧電／電歪構造体９１は、分極と駆動電界とが同一方向になっている。その結果、圧電／電歪体１４には電界誘起歪みが発現し、その横効果による変位に基づき、圧電／電歪作動部４は、全ての圧電／電歪体１４が図９中において概ね上下方向に（底板２に対し垂直に）伸縮しようとする。この圧電／電歪体１４の変位は、電界誘起歪みを直接利用しているので、発生力が大きく応答速度も速い。
【００８０】
以上説明した本発明に係る圧電／電歪構造体の実施形態は、本発明に係る第１の圧電／電歪構造体、及び、本発明に係る第２の圧電／電歪構造体に共通する実施形態であるが、以下に、本発明に係る第２の圧電／電歪構造体のみに関わるシート状の圧電／電歪体と絶縁膜の熱膨張率について説明する。本発明に係る第２の圧電／電歪構造体は、薄膜に少なくとも絶縁膜が含まれるものであるから、図５（ａ）〜図９により説明した圧電／電歪構造体の全てが本発明に係る第２の圧電／電歪構造体として適用可能である。
【００８１】
先ず、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に、薄膜として絶縁膜のみが形成される圧電／電歪構造体の場合（薄膜が一の単層膜で構成される場合）を例示して説明する。既に説明した図７（ａ）、図７（ｂ）に示される圧電／電歪構造体７１は、薄膜は絶縁膜ではなく保護膜であるが、一の単層膜で構成されており、この態様に該当する。
【００８２】
例えば、圧電／電歪体を構成する材料として、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3、線膨
張係数α＝１３×１０-6（／Ｋ））を採用したときに、絶縁膜として酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5、α＝３．６×１０-6（／Ｋ））を用いることが好ましい。この熱膨張率差により絶縁膜の残留応力は圧縮応力となる。
【００８３】
絶縁膜の材料として、Ｔａ2Ｏ5以外に、酸化珪素（ＳｉＯ2、α＝０．５×１０-6（／
Ｋ））、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3、α＝８．０×１０-6（／Ｋ））、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2、α＝６．３×１０-6（／Ｋ）））、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5、α＝１．６×１０-6（／Ｋ））、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3、α＝７．９×１０-6（／Ｋ））、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2、α＝６．９×１０-6（／Ｋ））等を採用出来る。酸化物ではないものとしては、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4、α＝２．７×１０-6（／Ｋ））、窒化アルミニウム（ＡｌＮ、α＝４．９×１０-6（／Ｋ））、窒化ホウ素（ＢＮ、α＝３．９×１０-6（／Ｋ））等が挙げられる。又、以上のような単一の酸化物、窒化物ではなく、２種以上の混晶を用いることも可能である。
【００８４】
混晶を用いる理由としては、熱膨張率の極大きい材料（例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ、α＝１３．４×１０-6（／Ｋ））と、極小さい材料（例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ2、α＝０．５×１０-6（／Ｋ））の組成比を自由に制御出来るからである。即ち、混晶の熱膨張率の設計が可能になり、圧電／電歪体を構成する材料に対し好適な熱膨張率を選択することにより、圧電／電歪構造体の強度設計が可能になる。
【００８５】
次に、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に、薄膜として電極膜が形成され更にそれを覆うように絶縁膜が形成される圧電／電歪構造体の場合（薄膜が二の多層膜で構成される場合）について説明する。既に説明した圧電／電歪構造体５１，６１，８１，９１が該当する。このような薄膜が二の多層膜で構成される場合には、その熱膨張率を、絶縁膜、電極膜、圧電／電歪体（材料）の順に、小、大、中（又は中、大、小）にすること、即ち、電極膜の熱膨張率を最も大きくすることが肝要である。このような熱膨張率の組み合せで圧電／電歪構造体を設計すると、絶縁膜とシート状の圧電／電歪体の残留応力が、ともに圧縮応力になり、絶縁膜への残留応力を圧縮力とするのみならず、圧電／電歪構造体への残留応力も圧縮力となることで圧電／電歪構造体の強度がより向上する。
【００８６】
例えば、絶縁膜として酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5、α＝３．６×１０-6（／Ｋ））、電極膜として銅（Ｃｕ、α＝１７×１０-6（／Ｋ））、シート状の圧電／電歪体としてチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3、α＝１３×１０-6（／Ｋ））を採用出来る。電極膜のバリア膜を形成する場合、その厚さが極薄いことから、応力に及ぼす影響は無視出来る。薄膜が絶縁膜のみの場合には、シート状の圧電／電歪体として熱膨張率が比較的小さいジルコン酸チタン酸鉛を採用すると、絶縁膜の熱膨張率を更に小さくとらねばならず、適用可能な材料が限られてしまうが、薄膜が二の多層膜で構成される場合には、絶縁膜と圧電／電歪体（材料）の熱膨張率関係が逆転しても、電極膜の熱膨張率が最大であれば強度向上の効果が得られるため、適用範囲が広がる。例えば、絶縁膜を酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3、α＝８．０×１０-6（／Ｋ））、電極膜を銅（Ｃｕ、α＝１７×１０-6（／Ｋ））、シート状の圧電／電歪体をジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ、α＝３×１０-6（／Ｋ））としてもよい。又、電極膜の材料は、金属以外の酸化物導電体を適用することも出来る。例えば、酸化イリジウム（ＩｒＯ2、α＝５．８×１０-6（／Ｋ））、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2、α＝６．４×１０-6（／Ｋ））が例示される。これらの酸化物電極には、拡散防止膜としての機能も有するため、バリア膜を省略しても耐久性良好な圧電／電歪構造体が得られる。
【００８７】
次に、本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法について説明する。本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法の概略工程の一例を、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示す。作製対象は、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示される圧電／電歪構造体１６１と同態様の圧電／電歪構造体である。
【００８８】
以下、製造工程について説明する。先ず、圧電／電歪材料を主成分とする所定枚数のセラミックグリーンシートを用意する。セラミックグリーンシートは、従来知られた方法により作製出来る。例えば、圧電／電歪材料粉末を用意し、これにバインダ、溶剤、分散剤、可塑剤等を望む組成に調合してスラリーを作製し、これを脱泡処理後、ドクターブレード法、リバースロールコーター法等のグリーンシート成形法によって、セラミックグリーンシートを形成することが可能である。
【００８９】
得られたセラミックグリーンシートに対し、例えばパンチとダイによる打抜加工により、図１０（ａ）に示されるような、グリーンシート６０２，６１５，６１９を得る。グリーンシート６０２，６１９は各１枚でよく、グリーンシート６１５は複数枚用意する。グリーンシート６１５は、のちにセルを構成するスリット孔６０５、のちにダミーセルを構成するスリット孔６２５、のちに個別配線用のビアホールを構成する円孔６２８、及びのちに共通配線用のビアホールを構成する円孔６２９が形成されたグリーンシートである。グリーンシート６０２は、のちに底板を構成するものであり、のちにダミーセルを構成するスリット孔６２５が形成されたグリーンシートである。グリーンシート６１９は、のちに（インクジェットヘッドとしての）ノズル板を構成するものであり、のちにダミーセルを構成するスリット孔６２５と、のちにノズルを構成する円孔６０８が形成されたグリーンシートである。尚、各１枚作製するグリーンシート６０２とグリーンシート６１９については、圧電／電歪材料を主成分とはしない別の材料を用いてもよい。
【００９０】
次に、図１０（ｂ）に示されるように、複数枚のグリーンシート６１５の円孔６２８，６２９を導電材料で埋めてビアホール１２８，１２９を形成するとともに、そのグリーンシート６１５の半々ずつに、ビアホール１２８に接続される導体膜（導電材料からなる膜）３１８、及びビアホール１２９に接続される導体膜３１９を形成して、それぞれ複数枚のグリーンシート６１４，６１６を得る。導体膜のパターニングは予めフォトレジストを塗布し露光することで行ってもよいし、全面成膜後に不必要な部分を研削等の手法により切除してもよい。
【００９１】
グリーンシート６１４，６１６において、６つのスリット孔６０５はのちにセルを構成する孔であり、スリット孔６２５に対し相対的に大きく開けられる。７つのスリット孔６２５は、のちにセルとセルとの間の空間であるダミーセルを構成する孔であり、スリット孔６０５を挟むように配置される。スリット孔６０５とスリット孔６２５との間のグリーンシート実体部分が、のちに側壁を構成する。導体膜３１８は、個別配線に用いられ、その端部が、のちにセルを構成するスリット孔６０５を形成する面に露出されるように設けられる。導体膜３１９は、共通配線に用いられ、のちにダミーセルを構成するスリット孔６２５を形成する面に露出されるように設けられる。尚、導体膜はスクリーン印刷等の手法により所定のパターンで形成出来る。
【００９２】
次に、グリーンシート６０２の上に、セルを形成するために複数のグリーンシート６１４，６１６を交互に積層し、圧着して所定の厚さを有するセラミックグリーン積層体を得て、それを焼成一体化して焼成積層体を得る（図示しない）。この焼成積層体は、グリーンシート６１４，６１６のスリット孔６０５を連通させてなる６つのセルと、グリーンシート６０２，６１４，６１６のスリット孔６２５を連通させてなる７つのダミーセルと、を備えている。尚、グリーンシート６１９は、別途焼成し、ノズル板９として用いられる（図１０（ｃ）参照）。
【００９３】
次いで、焼成積層体に対して、ＣＶＤ成膜法によって、セルを形成する面とダミーセルを形成する面に、保護膜を形成する。そして、必要に応じて、外部配線接続、圧電／電歪体の分極処理を施せば、圧電／電歪構造体６１１が得られ、更にノズル板９を接着すれば、インクジェットヘッド６０１を得ることが出来る（図１０（ｃ））。インクジェットヘッド６０１において、ダミーセル１５とノズル８は外観に現れるが、セルは圧電／電歪構造体６１１の内部に形成され露わになっていない。
【００９４】
本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法では、ＣＶＤ（化学気相成長）成膜法を用いて、上記工程にかかる電極膜（導体膜）及び保護膜の形成の他、絶縁膜、防湿膜の形成も行う。ＣＶＤ成膜法によれば、分子レベルのガス成分がシート状の圧電／電歪体上に到達することで成膜されるため、シート状の圧電／電歪体の（セラミックス）粒子の間にガスが入り込み、カバーレッジのよい緻密な膜が形成される。
【００９５】
成膜法としては、ＣＶＤ成膜法の他に、電気泳動法、陽極酸化法、ペースト塗布法、スパッタ法、蒸着重合法等が知られている。電気泳動法は、電気化学的な駆動力により選択的に成膜出来るが溶液プロセスで堆積した膜を焼成することで膜形成を行う方法であるから、気孔を多く含む膜しか形成出来ない。又、陽極酸化法は、電極成分を選択的に酸化することで皮膜を形成する手法であり、溶液中で膜形成を行い膜の焼成は必要としないが、電気泳動法と同様に緻密な膜を得ることは出来ない。本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法では、成膜対象はグリーンシート積層法で得られた積層構造を有する圧電／電歪構造体であり、１枚のグリーンシートの端面（開口端面）がテーパー状になることに基づいて、圧電／電歪構造体には、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面に切欠が形成され、その切欠の開口幅や深さのサイズはミクロンオーダーである。従って、この切欠にかかる未接合部を補強し構造体の強度アップを図る目的には、両方法は適切な手段とはいえない。
【００９６】
ペースト塗布法は、焼成前の（セラミックグリーン）積層体における複数のグリーンシートによる積層界面にペーストを塗布して焼成する方法である（本出願人による特願２００２−３３４０９７を参照）。具体的には、ペースト材料を作製し、スピンコート等の手段で塗布し、切欠の未接合部を埋設し一体焼成することで、切欠をなくし、滑らかな表面を得ることが出来る。ペーストを使用することから、その表面張力により、極狭い空間に対しては実現が困難であり、高アスペクト比が求められる本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法としては適切ではない。又、なによりも滑らかな表面になってしまうから、本発明に係る圧電／電歪構造体の特徴である、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に形成された切欠が現す凹凸面に沿って、即ち凹凸を残したまま、薄膜を形成するのには適していない。
【００９７】
スパッタ法や蒸着法等のＰＶＤ（物理気相成長法）による方法は、指向性が強いため、高アスペクト比な圧電／電歪構造体へ成膜する手段としては適切なものではない。図４は、切欠を誇張して描いた圧電／電歪構造体の断面図であり、一例としてスパッタ法による成膜の様子を表した図である。例えばノズル板でセル３を塞ぐ前に、セル３を形成する側壁６の表面に成膜材料４０を成膜しようとしても、切欠における、成膜方向（図４中の矢印方向）から影になる部分には、原理的に成膜されず、有用な方法ではない。成膜角度の最適化やコリメートスパッタ等の手法を用いても、アスペクト比５程度の圧電／電歪構造体に対して成膜することが限界であった。
【００９８】
一方、蒸着重合法は、ＣＶＤ法の代わりに好ましい手段として採用出来る。蒸着重合法とは、基板上に、両末端に官能性を有する複数のモノマーを気相で蒸着、反応させ、高分子の薄膜を形成する方法であり、例えば分子鎖が高度に配向、配列した有機薄膜を作製出来る。ポリイミド、ポリ尿素等が成膜可能な方法である。
【００９９】
以下、ＣＶＤ成膜法について、使用する材料（原料）を例示しながら説明する。図１２は、ＣＶＤ成膜法に使用されるＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）成膜装置の概略の構成図である。キャリアガスとしてアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ2）を使用し、反応ガスとして酸素（Ｏ2）、アンモニア（ＮＨ3）が使用される。成膜に用いる原料は、各々ステンレス製容器に封入され、温度制御された別々のオーブンに備えられる。リアクタ（Ｒｅａｃｔｏｒ）は、石英製の２重管構造となっており、インナー管（ｉｎｎｅｒ  ｔｕｂｅ）は横型の構成である。基板加熱はヒーター（Ｈｅａｔｅｒ）により行い、排気（ｅｘｈａｕｓｔ）はロータリーポンプ（ＲＰ）とターボ分子ポンプ（ＴＰ）により行われる。
【０１００】
例えば、絶縁膜として酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）を、バリア膜としては窒化チタン（ＴｉＮ）を、電極層としては銅（Ｃｕ）を形成する条件について、以下に記載する。オーブンＡにＴａ系原料を（Ｏｖｅｎ  Ａ（Ｔａ））、オーブンＢにＴｉ系原料を（Ｏｖｅｎ  Ｂ（Ｔｉ））、オーブンＣにＣｕ系原料を（Ｏｖｅｎ  Ｃ（Ｃｕ））、それぞれ備え、各々のオーブンからリアクタへ、独立した配管で接続されており、リアクタへ、それぞれＩＮＬＥＴ  １、ＩＮＬＥＴ  ２、ＩＮＬＥＴ  ３により導入される。
【０１０１】
（絶縁膜の形成）ペンタエトキシタンタル（Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5）を原料として使用し
、絶縁膜としてＴａ2Ｏ5膜を成膜した。ＭＯＣＶＤ成膜装置において、１１５℃に加熱されたオーブンＡ（Ｏｖｅｎ  Ａ（Ｔａ））内に装着された原料は、Ａｒキャリアガスより搬送され、ＩＮＬＥＴ  １からリアクタへ導入される。反応ガスとしては酸素を使用する。成膜温度は６００℃、成膜圧力は１３００Ｐａ、形成した絶縁膜の厚さは２μｍ、成膜時間は２時間である。
【０１０２】
（バリア膜の形成）テトラキスジエチルアミドチタニウム（ＴＤＥＡＴ  Ｔｉ［Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2］4）を原料として使用し、バリア膜としてＴｉＮ膜を成膜した。ＭＯＣＶＤ成膜装置において、オーブンＢ（Ｏｖｅｎ  Ｂ（Ｔｉ））に装着された原料は、マスフローコントローラー（ＭＦＣ）と１００℃に加熱した気化器（Ｖ）を用いてリアクタへ供給される。キャリアガスとしてＮ2を、反応ガスとしてＮＨ3を使用する。成膜温度は３５０℃、成膜圧力は１０Ｐａ、形成した絶縁膜の厚さは５０ｎｍ、成膜時間は５分である。尚、ＴｉＮ以外のバリア膜として、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）等を採用することが出来る。
【０１０３】
（電極膜の形成）銅ヘキサフルオロアセチルアセテートトリメチルビニルシラン（Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ））を原料として使用し、電極膜としてＣｕ膜を成膜した。ＭＯＣＶＤ成膜装置において、オーブンＣ（Ｏｖｅｎ  Ｃ（Ｃｕ））に装着された原料は、マスフローコントローラー（ＭＦＣ）と気化器（Ｖ）を用いてリアクタへ供給される。キャリアガスとしてはＡｒが用いられる。成膜温度は２１０℃、成膜圧力は２００Ｐａ、形成した絶縁膜の厚さは２μｍ、成膜時間は２０分である。
【０１０４】
尚、上記の例に示した材料（原料）の他に、ＣＶＤ法により成膜可能な材料として、パリレン樹脂がある。パリレン樹脂は、常温で成膜可能な有機材料であり、絶縁性、耐薬品性、撥水性を有する材料であることから、本発明にかかる絶縁膜、保護膜、防湿膜としての機能を併せ持つ優れた材料である。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係る圧電／電歪構造体は、印刷機器のインクジェットヘッドに適用される他に、本出願人による国際出願にかかる国際公開公報、ＷＯ  ０２／０８４７５１  Ａ１に記されているように、ＤＮＡチップ製造装置、光スイッチ、マイクロミラー、マイクロマシン搬送装置のアクチュエータ部としての利用が可能である。更に、マイクロポンプ、半導体製造用のコーティング装置、複雑で微細な３次元構造体の作製装置、製薬分野における薬品合成装置等のアクチュエータ部としても好ましく採用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１（ａ）】本発明に係る圧電／電歪構造体の一実施形態を示す斜視図である。
【図１（ｂ）】図１（ａ）に示されるインクジェットヘッド（圧電／電歪構造体）を切断線で切断した場合の断面図である。
【図２】図１４（ｂ）に示される焼成前のセラミックグリーン積層体の部分Ａを表す断面図である。
【図３】図２に示されるセラミックグリーン積層体の部分Ａの更に一部分を拡大した断面図である。
【図４】切欠を誇張して描いた圧電／電歪構造体の断面図であり、スパッタ法による成膜の様子を表した図である。
【図５（ａ）】縦積み型の圧電／電歪構造体の一実施形態を示す断面図である。
【図５（ｂ）】図５（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍を表す部分拡大図である。
【図６（ａ）】縦積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す断面図である。
【図６（ｂ）】図６（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍を表す部分拡大図である。
【図７（ａ）】縦積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す断面図である。
【図７（ｂ）】図７（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍を表す部分拡大図である。
【図８（ａ）】横積み型の圧電／電歪構造体の一実施形態を示す断面図である。
【図８（ｂ）】図８（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍を表す部分拡大図である。
【図９】横積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、本発明に係る圧電／電歪構造体の製造方法の概略工程の一例を示す説明図である。
【図１１（ａ）】本発明に係る圧電／電歪構造体における複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面の部分拡大図である。
【図１１（ｂ）】複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面に切欠が形成されていない圧電／電歪構造体における、その側面の部分拡大図である。
【図１２】ＣＶＤ成膜法に使用されるＭＯＣＶＤ成膜装置の概略構成図である。
【図１３】インクジェットヘッドの一例を示す斜視図である。
【図１４】図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、アクチュエータを製造する工程を示す説明図である。
【図１５】本発明に係る圧電／電歪構造体を示す断面図であり、切欠の深さ及び開口幅の説明図である。
【図１６（ａ）】縦積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す断面図である。
【図１６（ｂ）】図１６（ａ）に示される圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍を表す部分拡大図である。
【図１６（ｃ）】縦積み型の圧電／電歪構造体の他の実施形態を示す断面図であり、圧電／電歪構造体の、複数のシート状の圧電／電歪体の積層界面が露出する側面近傍を表す部分拡大図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１３０，６０１…インクジェットヘッド、２…底板、３…セル、４…圧電／電歪作動部、５…インク室、６…側壁、８…ノズル、９…ノズル板、１１…アクチュエータ（圧電／電歪構造体）、１４…圧電／電歪体、１５…ダミーセル、１６，６０２，６１５，６１９…グリーンシート、１７…保護膜、１８，１９…電極層、２８，２９…電極膜、２５…切欠、３２…未接合部、５１，６１，７１，８１，９１，１６１，６１１…圧電／電歪構造体、１００…切断線、１１０…薄膜、１３１…アクチュエータ、１３２…基板、１３３…セル、１３４…圧電／電歪作動部、１３５…インク室、１３６…側壁、１３７…蓋板、１３８…ノズル、１３９…ノズル板、１４３…セラミックグリーン積層体、１７７…絶縁膜、３１８，３１９…導体膜、６０５，６２５…スリット孔、６２８，６２９…円孔。
【図１（ａ）】
2006013442.tif 000002
【図１（ｂ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
2006013442.tif 000010
【図７（ａ）】
2006013442.tif 000011
【図７（ｂ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１（ａ）】
2006013442.tif 000017
【図１１（ｂ）】
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【図１２】
2006013442.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
2006013442.tif 000021
【図１５】
2006013442.tif 000022
【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１６（ｃ）】
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