(57)【要約】      （修正有）【課題】雰囲気中の水分と反応しやすい機能性インクの吐出において、ノズル開口での目詰まりの発生を防止し、良好な吐出を維持可能な薄膜製造装置を提供する。【解決手段】薄膜製造装置は、基板を保持するステージと、ステージに対向して配置され、水と反応性を有する機能性インクをインクジェット法によりノズルから吐出して基板上に塗布する液体吐出ヘッド２０８と、液体吐出ヘッド２０８の吐出面２０８ａをキャッピングするキャップ部材６０とを少なくとも備え、キャッピングにより密閉されたキャップ部材内部６０ａの雰囲気の湿度が調整される。【選択図】図１
2015012010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するステージと、
前記ステージに対向して配置され、水と反応性を有する機能性インクをインクジェット法によりノズルから吐出して前記基板上に塗布する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの吐出面をキャッピングするキャップ部材とを少なくとも備え、
キャッピングにより密閉された前記キャップ部材内部の雰囲気の湿度が調整されることを特徴とする薄膜製造装置。
【請求項２】
前記キャップ部材の内部に連通して接続され、該キャップ部材内部へ湿度が制御された雰囲気ガスを供給するパージ手段を有することを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造装置。
【請求項３】
前記機能性インクが、金属アルコキシドを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の薄膜製造装置。
【請求項４】
前記金属アルコキシドは、Ｐｂ、Ｚｒ及びＴｉの少なくともいずれかを含有することを特徴とする請求項３に記載の薄膜製造装置。
【請求項５】
装置の休止中または待機中における前記キャップ部材内部の雰囲気の湿度が、１０ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の薄膜製造装置。
【請求項６】
前記キャップ部材の内部に液体を保持可能な液体保持部を備え、
前記液体保持部に保持される液体が、前記機能性インクの溶媒を構成する少なくとも一つの成分からなる液体であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の薄膜製造装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の薄膜製造装置により、電気機械変換膜の材料からなる前記機能性インクが基板上に塗布され、製造されたことを特徴とする電気機械変換膜。
【請求項８】
請求項７に記載の電気機械変換膜を有する電気機械変換素子であって、
前記基板である第１の電極と、該第１の電極に対向する第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極に挟持された前記電気機械変換膜とを備えることを特徴とする電気機械変換素子。
【請求項９】
請求項８に記載の電気機械変換素子を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】
固定ベースと、反射面を有するミラー部と、前記ミラー部を揺動可能に支持する支持部材と、前記固定ベースに対して前記支持部材の一部をその両側から支持する梁状部材と、前記梁状部材に固着された外力発生手段とからなり、前記外力発生手段により前記梁状部材を駆動し、前記支持部材に振動を加えることで、前記ミラー部を揺動させる偏向ミラーにおいて、前記外力発生手段が請求項８に記載の電気機械変換素子であることを特徴とする偏向ミラー。
【請求項１２】
複数の基板に挟持される固定部を一方の端部に有し、加速度に応じて変位する質量部を他方の端部に有し、前記固定部と前記質量部との間に断面が凹状となるように形成された肉薄部を有する可動基板と、該可動基板の前記肉薄部の上部に配置され、加速度による前記質量部の変位を検出する変位検出手段とを有する加速度センサにおいて、前記変位検出手段が、請求項８に記載の電気機械変換素子であることを特徴とする加速度センサ。
【請求項１３】
ディスクの半径方向に移動可能なアクセスアームと、ヘッドを支持するバネ部材と、前記アクセスアーム及び前記バネ部材を連結する中心部材とを備えるハードディスクドライブのヘッド位置調整手段において、
前記中心部材は互いに逆方向に伸縮する一対の揺動手段を有し、前記揺動手段が請求項８に記載の電気機械変換素子であることを特徴とするヘッド位置調整手段。
【請求項１４】
請求項７に記載の電気機械変換膜を有する圧電発電素子であって、
第１の電極と、該第１の電極に対向する第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極に挟持された前記電気機械変換膜とを備え、前記電気機械変換膜が分極処理されてなることを特徴とする圧電発電素子。
【請求項１５】
基板と、前記基板上に形成される第１の電極と、該第１の電極に対向する第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極に挟持された圧電体と、前記第２の電極上に形成される層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールに形成される第３の電極と、前記第３の電極上に形成される保護膜とからなり、前記圧電体が請求項７に記載の電気機械変換膜であることを特徴とする強誘電体メモリ。
【請求項１６】
振動子と、前記振動子上に配置され、前記振動子を一定方向に一定周期にて駆動させる駆動用圧電素子と、前記駆動用圧電素子と直交するように前記振動子上に配置され、前記振動子の変位を検出する検知用圧電素子とを備える角速度センサにおいて、前記駆動用圧電素子と前記検知用圧電素子が、請求項８に記載の電気機械変換素子であることを特徴とする角速度センサ。
【請求項１７】
振動板と、圧電変位して前記振動板を変位変形させる圧電素子と、流体が流れる流路とを備え、前記振動板の変形により生じた力によって前記流路を液体が輸送されるマイクロポンプにおいて、前記圧電素子が請求項８に記載の電気機械変換素子であることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１８】
流体を供給する導入部と、流体を吐出する吐出部と、圧電素子と、前記圧電素子により駆動されて振動する振動板と、前記振動板の振動に応じて液体の流路を開閉して流体の流れを制御する開閉手段とを備えるマイクロバルブにおいて、前記圧電素子が請求項８に記載の電気機械変換素子であることを特徴とするマイクロバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換膜などの薄膜を製造するための薄膜製造装置、該薄膜製造装置により製造された電気機械変換膜を備える電気機械変換素子、並びに前記電気機械変換素子を備える液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置として使用されるインクジェット記録装置は、塗布対象物に液滴（インク滴）を吐出する液体吐出ヘッド（以下、「インクジェットヘッド」ともいう）を備える。
液体吐出ヘッドの構成としては、インク滴を吐出するノズルと、ノズルが連通する加圧室（インク流路、加圧液室、圧力室、吐出室、液室等ともいう）と、加圧室内のインクを加圧する圧電素子等の電気機械変換素子またはヒータ等の電気熱変換素子と、インク流路の壁面を形成する振動板と、エネルギー発生手段とを備え、該エネルギー発生手段で発生したエネルギーにより加圧室内のインクが加圧されることでノズルからインク滴が吐出されるものが知られている。
【０００３】
インクジェット記録装置の待機中などに液滴吐出ヘッドが空気中に放置されると、時間の経過と共にインクの溶媒が蒸発するため、インクが乾燥してノズル孔近傍のインク粘度が増加してインクが吐出されにくくなることがある。このような吐出不良の発生を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
特許文献１には、ジェット式記録ヘッドのノズル形成面を封止し、負圧発生手段からの負圧を受けてノズル開口からインクを吸引排出させることができるキャッピング手段を備え、該キャッピング手段には、記録ヘッドのノズル形成面を封止する開口部からインク排出口に向かって連続的に縮小し、キャッピング手段内のインクを排出口に向かって案内する傾斜面を有するテーパ状の空間部が形成され、且つインク排出口から負圧発生手段に連通する管路には、毛細管作用により液体を保持することができる液体保持手段が施されたインクジェット式記録装置が記載されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、キャッピング装置により液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止したままの状態であっても、封止部内に保湿液を供給可能とすることによりノズル開口等の目詰まり等を防止するために、封止部内に吸収材が設けられるとともに、封止部と吸収材とを貫通する第１の連通管及び第２の連通管とが設けられており、第１の連通管に空間を減圧する第１のポンプが接続され、第２の連通管には空間内部に保湿液を供給する第２のポンプが接続されたインクジェット式記録装置が記載されている。
【０００６】
ところで、セラミックなどを作製する方法の一つとして知られているゾルゲル法では、前駆体溶液をインクジェット方式で塗布する方法が提案されている。例えば、インクジェットヘッドの電気機械変換素子を構成する薄膜の電気機械変換膜を、インクジェット法により機能性インク（例えば、ＰＺＴ前駆体）を滴下し、所定のパターンに形成する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
特許文献３には、基板に形成された第１の電極上にインクジェット法により電気機械変換膜を形成し、該電気機械変換膜上に第２の電極を形成する方法において、電気機械変換膜の形成工程でゾルゲル法が使用され、前駆体液をインクジェットで塗布する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ゾルゲル法で用いられる前駆体ゾルゲルインクなどの機能性インクは、雰囲気中の水分と反応して加水分解・重縮合反応が進行し、ノズル開口に固着してしまうことがある。
すなわち、薄膜製造装置の液体吐出ヘッドに充填された前駆体液は、装置の休止中や待機中に、ノズル開口での溶媒の揮発に加え、雰囲気中の水との反応によっても固着してノズル詰まりを起こしやすいため、特許文献１及び２などに記載の方法によりノズル開口からの乾燥を防ぐだけでは吐出不良の発生を防止する効果が得られにくいという問題がある。
【０００９】
インクジェット法によりゾルゲル前駆体液（ＰＺＴ前駆体）などの機能性インクを吐出し、電気機械変換膜を形成する装置において、液体吐出ヘッドのノズル開口でのインク固着による目詰まりの発生を防止し、良好な吐出を維持することができる技術が求められている。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題を鑑み、雰囲気中の水分と反応しやすい機能性インクの吐出において、ノズル開口での目詰まりの発生を防止し、良好な吐出を維持可能な薄膜製造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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る薄膜製造装置は、基板を保持するステージと、前記ステージに対向して配置され、水と反応性を有する機能性インクをインクジェット法によりノズルから吐出して前記基板上に塗布する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの吐出面をキャッピングするキャップ部材とを少なくとも備え、キャッピングにより密閉された前記キャップ部材内部の雰囲気の湿度が調整されることを特徴とする薄膜製造装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、雰囲気中の水分と反応しやすい機能性インクの吐出において、ノズル開口での目詰まりの発生を防止し、良好な吐出を維持可能な薄膜製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の薄膜製造装置が備えるキャッピング手段の一例を示す断面模式図である。
【図２】本実施形態の薄膜製造装置が備えるキャッピング手段の一例を示す断面模式図である。
【図３】本実施形態の薄膜製造装置が備えるキャッピング手段の一例を示す断面模式図である。
【図４】電気機械変換膜の材料である機能性インク（前駆体液）の合成方法の一例を示す流れ図である。
【図５】電気機械変換素子の形成方法の一例を示す説明図である。
【図６】本実施形態の薄膜製造装置の一例を示す斜視図である。
【図７】電気機械変換素子の形成方法の一例を示す説明図である。
【図８】本実施形態にかかる液体吐出ヘッドの一例を示す断面模式図である。
【図９】本実施形態にかかる液体吐出ヘッドの一例を示す断面模式図である。
【図１０】本実施形態にかかるインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタの一例を示す模式図である。
【図１１】本実施形態にかかるインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタの一例を示す断面図である。
【図１２】本実施形態の偏向ミラーの一例を示す斜視図である。
【図１３】本実施形態の加速度センサの一例を示す断面模式図である。
【図１４】本実施形態のＨＤＤのヘッド位置調整手段の一例を示す斜視図である。
【図１５】本実施形態の圧電発電素子の一例を示す断面模式図である。
【図１６】本実施形態の強誘電体メモリの一例を示す断面模式図である。
【図１７】本実施形態の角速度センサの一例を示す斜視図である。
【図１８】本実施形態のマイクロポンプの一例を示す断面模式図である。
【図１９】本実施形態のマイクロバルブの一例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る薄膜製造装置、電気機械変換素子、液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１５】
〔薄膜製造装置〕
本実施形態に係る薄膜製造装置は、基板を保持するステージと、前記ステージに対向して配置され、水と反応性を有する機能性インクをインクジェット法によりノズルから吐出して前記基板上に塗布する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの吐出面をキャッピングするキャップ部材とを少なくとも備え、キャッピングにより密閉された前記キャップ部材内部の雰囲気の湿度が調整される。
【００１６】
前記ステージ及び／又は液体吐出ヘッドを相対的に移動させて前記基板上に機能性インクを吐出し任意のパターンで塗布する液体吐出塗布機構部と、前記基板上の機能性インクを加熱し結晶化させて機能性薄膜とする加熱機構部とを備える。
なお、加熱機構部において機能性インクを加熱する手段としては、ホットプレート、オーブン、あるいはハロゲンランプ、キセノンランプ、赤外線ランプ等の加熱手段や、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、Ａｒレーザ等のレーザ照射手段を用いる。
本発明の薄膜製造装置は、液体吐出塗布機構部に特徴を有するため、以下、該液体吐出塗布機構部について説明する。
【００１７】
図６は、薄膜製造装置に用いられる液体吐出塗布機構部の構成例を示す斜視図である。
図６に示すように、液体吐出塗布機構部はいわゆるインクジェット塗布装置であって、装置のベースとなる架台２００と、架台２００の上に設置され、ステージ２０３をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段２０１と、該Ｙ軸駆動手段２０１の上に設置され、その上に基板２０２を保持するステージ２０３と、ステージ２０３上に対向して配置され、機能性インクを吐出する液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）２０８と、ヘッドベース２０６を介して液体吐出ヘッド２０８を支持するとともにＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動手段２１１と、液体吐出ヘッド２０８、ヘッドベース２０６及びＺ軸駆動手段２１１を支持してＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動手段２０５と、該Ｘ軸駆動手段２０５を支持するＸ軸支持部材２０４と、ヘッドメンテナンス手段２０９とを備える。
【００１８】
ここで、液体吐出ヘッド２０８は、図８に示すように、振動板３０と、振動板３０上に設けられた圧電素子である電気機械変換素子４０と、機能性インクが充填される圧力室（個別液室ともいう）２１と、機能性インクを吐出する液滴吐出孔であるノズル１１が圧力室２１に対応して設けられたノズル板１０と、を有する。
【００１９】
また、圧力室２１は、振動板３０と、圧力室基板２０の壁面（隔壁部）と、ノズル板１０と、で囲まれた空間である。
振動板３０の圧力室２１とは反対面側に、電気機械変換素子４０が形成されている。また、圧力室２１の振動板３０に対向する板面がノズル板１０となっている。
【００２０】
このように構成されたインクジェットヘッド２０８において、各圧力室２１内に機能性インクが満たされた状態で、図示しない制御部から所定のパターンデータに基づいて、発振回路により、吐出を行いたいノズル１１に対応する上部電極４４に対して、パルス電圧を印加する。この電圧パルスを印加することにより、電気機械変換膜４３は、圧電効果により電気機械変換膜４３そのものが振動板３０と平行方向に縮むことにより、振動板３０が圧力室２１側に凸となるように撓むことになる。これにより、圧力室２１内の圧力が急激に上昇して、圧力室２１に連通するノズル１１から機能性インクが吐出されるようになる。このとき、ノズル１１から数十〜数百の液滴が連続的に吐出される。次に、パルス電圧印加後は、縮んだ電気機械変換膜４３が元に戻ることから撓んだ振動板３０は、元の位置に戻り、機能性インクが図示しない共通液室から圧力室２１に供給される。以上の動作制御を繰り返すことにより、液体吐出ヘッド２０８は機能性インクの液滴を連続的に吐出できる。なお、不図示のインクタンクからインク供給用パイプ２１０を経由して液体吐出ヘッド２０８に機能性インクが供給されるようになっている。
【００２１】
ステージ２０３は、真空、静電気などを利用して基板２０２をステージ２０３の主面上に吸着して保持する吸着手段を有する。
【００２２】
ヘッドメンテナンス手段２０９は、空吐出された空吐出滴を受ける廃液受容手段、液体吐出ヘッド２０８の吐出面をキャッピングするキャッピング手段、及び吸引手段を有している。
液体吐出ヘッド２０８は、装置の休止中または待機中にはヘッドメンテナンス手段２０９側に移動されて、キャッピング手段によりキャッピングされて、吐出面を乾燥や空気中の水分との反応から防護する。
【００２３】
図１〜図３に、キャッピング手段の構成例を示す。
図１は、液体吐出ヘッド２０８のノズル１１が形成されたノズル面２０８ａを封止するキャップ部材６０と、キャップ部材６０の内部に連通して接続され、キャップ部材６０内部へ湿度が制御された雰囲気ガスを供給するパージ手段を有する構成を示したもので、図１（Ａ）はキャッピングを行う直前の状態を、図１（Ｂ）は、キャッピングされた状態をそれぞれ示している。
【００２４】
キャップ部材６０を液体吐出ヘッドのノズル面２０８ａに押し当てることにより密閉空間６０ａが形成される。キャップ部材６０とノズル面２０８ａとの間にはシール部材６１が設けられ、キャップ部材６０とノズル面２０８ａとの密着性が高められている。
パージ手段は、雰囲気ガス供給手段７０と雰囲気ガス供給管７１からなる。キャップ部材６０の内部に接続された雰囲気ガス供給管７１を介し、連通した雰囲気ガス供給手段７０から低湿度の雰囲気ガスが供給される。
【００２５】
水と反応性を有する機能性インクは、雰囲気中の水分と反応して加水分解・重縮合反応を起こしてゲル化し、液体吐出ヘッド２０８のノズル１１開口で固着してノズルの目詰まりを引き起こすが、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す構成により密閉されたキャップ部材内部６０ａの雰囲気の湿度を低くすることにより、これを防止することができる。
さらに、密閉されたキャップ部材内部６０ａでは、ノズル１１開口から揮発した溶媒が密閉空間にとどまり、溶媒の蒸気圧が徐々に高まるため、溶媒の乾燥が抑制されることにより、ノズルの目詰まりをより確実に防止することができる。
【００２６】
キャッピング及び低湿度雰囲気ガス供給の方法としては、例えば、図１（Ａ）に示す状態において雰囲気ガス供給手段７０から低湿度の雰囲気ガスを供給し、キャップ部材６０内の雰囲気を低湿度雰囲気で置換した後、液体吐出ヘッド２０８のノズル面２０８ａにキャップ部６０を押し当てて図１（Ｂ）に示すようにキャッピングすることができる。
【００２７】
低湿度雰囲気ガスとしては特に限定されないが、例えば、乾燥窒素が挙げられる。
装置の休止中または待機中におけるキャップ部材内部６０ａの雰囲気の湿度は、重量絶対湿度で１０ｇ／ｋｇ（ＤＡ：dry  airの略）以下であることが好ましく、５ｇ／ｋｇ（ＤＡ）以下であることがより好ましい。
例えば、機能性インクとして後述する前駆体液を液体吐出ヘッド２０８に充填し、湿度１０ｇ／ｋｇ（ＤＡ）の雰囲気に放置したところ、ノズルの目詰まりが発生するまでの時間は約１分であった。一方、湿度５ｇ／ｋｇ（ＤＡ）の雰囲気に放置したところ、１０分経過してもノズルの目詰まりはみられなかった。
【００２８】
前駆体液を塗布して形成された薄膜の強誘電特性などの膜質は、塗布時の湿度に大きな影響を受けることが知られている（例えば、非特許文献１：T.  Schneller,  R.  Waser,  J.  Sol−Gel  Sci.  Technol.,  42,  337(2007).）。このため、塗布時の雰囲気の湿度とキャップ部材内部６０ａの雰囲気の湿度とを独立に制御することができることが好ましく、図１に示すようなキャッピング手段とパージ手段とを備える態様が好適である。
【００２９】
一方、湿度の厳密な制御が要求されない場合には、装置全体を低湿度雰囲気とすることにより、図２に示すように、パージ手段を省略したキャッピング手段のみを備える態様とすることも可能である。
【００３０】
キャッピング手段の他の態様を図３に示す。
図３は、キャップ部材６０の内部に液体を保持可能な液体保持部６２と、液面センサ６３とを備える構成を示している。
液体保持部６２に保持される液体は、機能性インクの溶媒を構成する少なくとも一つの成分からなる液体である。機能性インクの溶媒については後述するが、本実施形態では例えば、ＰＺＴ前駆体液において溶媒を構成する成分である２−メトキシエタノールを選択することができる。
【００３１】
図３に示す形態では、キャップ部材６０の内部と雰囲気ガス／液体供給管６５及び雰囲気ガス／液体供給手段６４が接続されており、パージ手段と液体供給手段とは、図示しない切替弁を切り替えることにより、雰囲気ガスと液体との供給を切り替えることができる。
【００３２】
まず、キャッピング前に液面センサ６３で液体保持部６２の液面を検知する。液面が低い場合、雰囲気ガス／液体供給手段６４から液体保持部６２に液体を供給する。次に雰囲気ガス／液体供給手段６４から低湿度雰囲気を供給し、キャップ部内６０ａの雰囲気を低湿度雰囲気で置換する。その後、液体吐出ヘッド２０８のノズル面２０８ａにキャップ部材６０を押し付けてキャッピングする。
【００３３】
図３の構成によれば、ノズル開口部の前駆体液からだけでなく、液体保持部６２の液体からも溶媒が揮発するため、溶媒の蒸気圧が速やかに高まり、図１に示した構成よりも溶媒の乾燥が抑制され、ノズルの目詰まりを確実に防止することができる。
【００３４】
〔機能性インク〕
本実施形態の薄膜製造装置においてノズルから吐出され、前記基板上に塗布される前記機能性インクとしては、製造する薄膜の種類に応じて適宜選択することができるが、例えば、電気機械変換膜を製造する場合における金属アルコキシドを含む機能性インクが挙げられ、前記金属アルコキシドは、Ｐｂ、Ｚｒ及びＴｉの少なくともいずれかを含有するものが挙げられる。
【００３５】
以下、機能性インクとしてＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）をゾル−ゲル法で成膜する際に用いられる前駆体液を用いた例について説明する。この前駆体液の合成は、文献記載の方法（例えば、非特許文献２：T.  Iijima,  et  al.,  Int.  J.  Appl.  Ceram.  Technol.,  3,  442(2006).）に記載の方法により行うことができる。
合成方法の流れを図４に示す。
【００３６】
ＰＺＴ前駆体液の出発材料としては、酢酸鉛三水和物Ｐｂ（ＣＨ３ＣＯＯ）２・３Ｈ２Ｏ、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシドＺｒ（ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）４、チタニウムテトライソプロポキシドＴｉ［ＯＣＨ（ＣＨ３）２］４を用いることができる。
これらの出発材料は、Ｐｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ３、一般的にはＰＺＴ（５３／４７）と示されるジルコン酸チタン酸鉛の化学両論組成に対し、鉛量が２０ｍｏｌ％過剰になる組成、即ちＰｂ１．２０（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ３となるように秤量する。これは、塗布されたゾルゲル液膜の加熱処理中に発生する、いわゆる「鉛抜け」による結晶性低下を防ぐためである。
【００３７】
秤量後、まず酢酸鉛三水和物を主溶媒である２−メトキシエタノールＣＨ３ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨに溶解する（Ｓ０１）。次いで、溶媒の沸点にて加熱・還流し（Ｓ０２）、水和物の脱水および酢酸鉛のアルコール交換処理を行う（Ｓ０３）。
【００３８】
続いて脱水・アルコ−ル交換処理した前記酢酸鉛の２−メトキシエタノール溶液に対し、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシドおよびチタニウムテトライソプロポキシドを投入し（Ｓ０４）、加熱・還流し（Ｓ０５）、アルコール交換反応、重縮合反応を進行させる（Ｓ０６）。
【００３９】
アルコキシド化合物を２−メトキシエタノール溶液に溶解させ、金属アルコキシドの加水分解を防止するために安定剤として微量の酢酸ＣＨ３ＣＯＯＨを添加し（Ｓ０７）、固形分濃度を調整し（Ｓ０８）、ＰＺＴ前駆体ゾルゲル液が得られる（Ｓ０９）。ステップＳ０８において、固形分濃度は、例えば０．５ｍｏｌ／Ｌとすることができるが、これに限定されない。
【００４０】
次に、得られた前駆体ゾルゲル液を、機能性インクとして薄膜製造装置によりインクジェット方式で塗布するためのインク化工程を行う（Ｓ１０）。
ステップＳ１０のインク化工程における機能性インクの調製では、インクの乾燥速度を調整するために、調製された前駆体液と相溶性があり、調製前の前駆体液で使用されている溶媒成分（主溶媒）よりも沸点の高い溶媒（以下、「副溶媒」という）を添加し、撹拌する。使用される副溶媒としては、アルコール類、グリコール類、及びエーテル類のいずれか１種類または複数種類を使用することができ、このような副溶媒を添加することでインクジェット方式により安定的に塗布可能なインク化前駆体液が得られる。
【００４１】
本実施形態においては、主溶媒として２−メトキシエタノールを用い、副溶媒として主溶媒よりも沸点が高くゾルゲル液との相溶性のよい１−ノナノール（ＣＨ３（ＣＨ２）８ＯＨ）を用いることができる。主溶媒と副溶媒の体積比を１：１とし、前駆体液の固形分濃度を希釈することにより、機能性インクが得られる。固形分濃度としては、例えば、０．３ｍｏｌ／Ｌとすることができるが、これに限定されない。
【００４２】
〔電気機械変換膜、電気機械変換素子〕
本実施形態の電気機械変換膜は、前記薄膜製造装置により、電気機械変換膜の材料からなる前記機能性インクが基板上に塗布されて製造される。
本実施形態の電気機械変換素子は、前記電気機械変換膜を有する電気機械変換素子であって、前記基板である第１の電極と、該第１の電極に対向する第２の電極と、前記第１の電極及び前記第２の電極に挟持された前記電気機械変換膜とを備える。
【００４３】
図５及び図７に、電気機械変換膜及び電気機械変換素子の製造工程の断面図を示す。
なお、図５及び図７に示す本実施形態の製造工程は、前記薄膜製造装置を用いてインクジェット方式により基板上の所望の領域に前記機能性インクを塗布し、直接パターニングする方法に関する。
【００４４】
図５（Ａ）に示す工程では、基板５１の上面に、下地層５２としてＴｉＯ２を５０ｎｍ成膜し、さらに第１の電極５３，５４として、白金（Ｐｔ）およびストロンチウムルテニウム酸化物（ＳＲＯ）を順次積層して形成する。本実施形態において、第１の電極５３のＰｔの膜厚は２５０ｍｍ、第１の電極５４のＳＲＯの膜厚は６０ｎｍとするが、膜厚はこれに限定されない。
【００４５】
図５（Ｂ）に示す工程では、第１の電極５４がインクジェット方式により電気機械変換膜として形成されるパターンに合致するように、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト５５をパターニングし、ドライエッチングにより電気機械変換素子パターン領域外の表面上に存在するＳＲＯ層をエッチングする。続いて、図５（Ｃ）に示す工程において、電気機械変換素子パターン上に残ったフォトレジスト５５を剥離する。
【００４６】
本実施形態の電気機械変換膜パターンとしては、幅４５μｍ、長さ１０００μｍの長尺パターンであり、幅方向に１：１ピッチ（パターン幅＝スペース幅＝４５μｍ）で配列させたものとすることができる。
図５（Ｂ）のパターニング工程後の電気機械変換素子パターン領域外の表面は、第１の電極下層５３のＰｔが存在する状態とする。
【００４７】
図５（Ｄ）に示す工程では、基板５１の表面全体に表面処理を実施し、電気機械変換素子パターン領域外にＳＡＭ膜（Ｓｅｌｆ  Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  Ｍｏｎｏ−Ｌａｙｅｒ）５８を形成する。ＳＡＭ膜５６は、アルカンチオール希釈液に基板を浸漬してチオール基を自己配列させることで得られる。ここでアルカンチオールは、ドデカンチオールＣＨ３（ＣＨ２）１１−ＳＨを使用し、モル濃度０．１ｍｍｏｌ／Ｌのエタノール希釈液とする。また基板５１のアルカンチオール液への浸漬時間は１０秒間とし、浸漬後はエタノール浴中で５分間超音波洗浄を施す。
【００４８】
この結果、基板における電気機械変換素子パターン領域内／外における対純水接触角は、パターン領域外では１００度以上となり十分な疎水性が得られ、パターン領域内では４０度以下となり親水性となる。上記工程によりパターン領域内／外の接触角コントラストを大きく確保することができる。
【００４９】
続いて、図５（Ｅ）に示す工程では、機能性インク（前駆体液）２０７を液体吐出ヘッド２０８を具備した薄膜製造装置により基板上の親水性領域５９、即ち所望の電気機械変換膜パターン形成領域に塗布する。
なお、塗布に用いる薄膜製造装置は、図６に示すようにメンテナンス手段２０９を備え、メンテナンス手段２０９は図１に示すキャッピング手段及びパージ手段を備えている。
機能性インク（前駆体液）２０７は、上述のように電気機械変換膜パターンの形成領域内／外における接触角のコントラストのため、ゾルゲル液５７ａは親水部のみに広がり、図５（Ｆ）に示すようにパターンが形成される。
【００５０】
これを第一の加熱工程、すなわち溶媒を乾燥させる工程において、ホットプレートによる基板下面加熱により、昇温速度３０℃／ｍｉｎとして室温から１２０℃まで温度上昇させ、１２０℃到達後も引き続きゾル膜パターン５７ａが乾燥するまで熱処理を行う。
【００５１】
本工程でゾル膜を乾燥させた後は、第二の加熱工程、すなわち有機物の熱分解処理を温度５００℃で実施し、図５（Ｇ）に示すような電気機械変換膜パターンのＰＺＴ膜５７ｂを形成する。形成された電気機械変換膜の膜厚は、パターン中央部で８０ｎｍとなる。
【００５２】
引き続き、図７（Ｈ）に示す工程では、繰返し処理としてイソプロピルアルコール洗浄を行った後、図５（Ｄ）の工程と同様にチオール希釈液への浸漬により基板の表面処理を実施し、ＳＡＭ膜５６を形成する。
２回目以降、ＳＡＭ膜５６は酸化膜上、すなわちＰＺＴ膜５７ｂ上には形成されないので、図７（Ｈ）に示すようなＳＡＭ膜５６のパターンが容易に得られる。
このときの対純水接触角は、電気機械変換膜パターン領域外（ＳＡＭ膜５６上）は１００度以上、ＰＺＴ膜５７ｂ上は２５度以下となる。
【００５３】
次に、図７（Ｉ）、図７（Ｊ）に示すように、１回目に形成した電気機械変換膜パターンに位置合わせを行い、再度薄膜製造装置を用い液体吐出ヘッド２０８により機能性インク２０７を塗布する。
塗布後は、１回目の塗布後と同様に、昇温速度３０℃／ｍｉｎによる室温から１２０℃までの温度上昇による乾燥工程、温度５００℃による有機物の熱分解処理工程を経た後、結晶化処理（温度７５０℃）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行い、重ね塗りされたＰＺＴ膜５７ｂが得られる。このような工程によれば、膜にクラックなどの不良を生じることがない。
【００５４】
引き続き、表面処理によるＳＡＭ膜５６の形成、機能性インク２０７の塗布、乾燥、熱分解、ＳＡＭ膜５６の形成、機能性インク２０７の塗布、乾燥、熱分解、及び結晶化処理までの一連の工程を、上記と同様の条件で３〜３０サイクル実施することにより、電気機械変換膜を製造することができる。サイクル数としては、例えば２１サイクルとすることができる。
【００５５】
上記の方法により得られた電気機械変換パターン膜上に、上部電極（白金）を成膜し、電気特性および電気機械変換能（圧電定数）の評価を行った。
その結果、電気機械変換膜の比誘電率は１４００、誘電損失は０．０５、耐圧は５０Ｖであり、優れた電気特性を有することが示された。
また、残留分極は１２．２μＣ/ｃｍ２、抗電界は２８．１ｋＶ／ｃｍであり、通常のセラミック焼結体と同等の特性を有していた。
さらに、電気機械変換能を電界印加による変形量をレーザードップラー振動計で計測し、シミュレーションによる合わせ込みから算出した。その結果、圧電定数ｄ３１は１４２ｐｍ／Ｖであり、セラミック焼結体と同等の値であった。以上の結果から、本実施形態の電気機械変換膜は、液体吐出ヘッドを構成する電気機械変換素子として十分に設計可能な特性を有するものである。
【００５６】
〔液体吐出ヘッド〕
本発明の電気機械変換素子を用いた液体吐出ヘッドの構成を図８及び図９に示す。
図８に示す液体吐出ヘッドは、下部電極の白金族電極４２及び酸化物電極４１上に電気機械変換膜４３が設けられ、該電気機械変換膜４３上には、例えば白金インクを塗布して形成した上部電極４４が積層されて電気機械変換素子４０を構成している。
振動板３０とＳｉ基板である圧力室基板２０とノズル１１が設けられたノズル板１０とで圧力室２１が構成されている。
なお、図８では、液体供給手段、流路、流体抵抗は省略している。
【００５７】
図９は、図８の液滴吐出ヘッドを複数個配置した例を示す概略断面図である。上述したように、電気機械変換素子４０を工程面ではインクの吐出においてノズル開口での目詰まりを発生させることなく簡便に製造することができ、性能面ではセラミック焼結体と同等の高い性能に形成することができる。その後の圧力室２１形成のための裏面からのエッチング除去、ノズル孔を有するノズル板を接合することで液体吐出ヘッドが得られる。
なお、図９では液体供給手段、流路、流体抵抗は省略している。
【００５８】
〔インクジェット記録装置〕
本発明に係る液体吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例について、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は同記録装置の斜視説明図、図１１は同記録装置の機構部の側面説明図である。
【００５９】
インクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明を実施した液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納し、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２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８６に排紙する。
【００６０】
印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９３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本発明に係る液体吐出ヘッドからなるヘッド９４を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９３にはヘッド９４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９５を交換可能に装着している。
【００６１】
インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方には液体吐出ヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液体吐出ヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００６２】
ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
【００６３】
一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７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９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５，１１６とを配設している。
【００６５】
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３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、用紙８３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用紙８３を排紙する。
【００６６】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７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９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段でヘッド９４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ヘッド９４の吐出口（ノズル）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とも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、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）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】
実施形態の例として液体吐出ヘッド、及び該液体吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置を挙げたが、本発明の電気機械変換膜及び電気機械変換素子は、光学デバイスやマイクロデバイスとしても適用することができる。以下に他の適用例について説明する。
【００６９】
〔偏向ミラー〕
本発明の電気機械変換素子を用いた偏向ミラー（ＭＥＭＳミラー）の例を図１２に示す。
図１２は、偏向ミラーの一例の全体を示す斜視図である。
図１２に示すように、偏向ミラー３０１は、固定ベース３０２と、反射面を有するミラー部３０３と、ミラー部３０３を揺動可能に支持する支持部材３０４と、固定ベース３０２に対して支持部材３０４の一部をその両側から支持する梁状部材３０５と、梁状部材３０５に固着された外力発生手段としての本発明の電気機械変換素子４０とを有する。
【００７０】
梁状部材３０５と電気機械変換素子４０とは、圧電ユニモルフもしくはバイモルフ構造を形成し、支持部材３０４を挟んで両側の駆動梁３０６を同時に同一方向に駆動し、ミラー部３０３と垂直方向または回転方向の振動を支持部材３０４に加えることでミラー部３０３を振動させる。
【００７１】
〔加速度センサ〕
本発明の電気機械変換素子を用いた加速度センサの例を図１３に示す。
図１３は、加速度センサの要部構成の一例を示す断面の模式図である。
図１３に示すように、加速度センサ３１１は、複数の基板３１３，３１４に挟持される固定部３１２ｃを一方の端部に有し、加速度に応じて変位する質量部３１２ｂを他方の端部に有し、固定部３１２ｃと質量部３１２ｂとの間に断面が凹状となるように形成された肉薄部３１２ａを有する可動基板３１２と、可動基板３１２の肉薄部３１２ａの上部に配置され、加速度による質量部３１２ｂの変位を検出する変位検出手段としての本発明の電気機械変換素子４０を有する。
【００７２】
可動基板３１２は、シリコン材料からなり、異方性エッチングにより肉薄部３１２ｂが形成されている固定部３１２ｃは、２枚のガラス基板３１３，３１４に挟持されている。肉薄部３１２ｂの上部に設けられた電気機械変換素子４０は、上部電極（第１の電極）４４及び下部電極（第２の電極）４５にはさまれたＰＺＴ薄膜の電気機械変換膜４３からなる。
加速度センサ３１１に加速度が加わると質量部３１２ｂが変形し、この変形による変位量が電気機械変換膜４３により電気変換され、加速度信号として取り出される。
【００７３】
〔ヘッド位置調整手段〕
本発明の電気機械変換素子を用いたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のヘッド位置調整手段の例を図１４に示す。
図１４は、ヘッド位置調整手段の要部構成の一例を示す斜視図である。
図１４に示すように、ヘッド位置調整手段３２１は、図示しないディスクの半径方向に移動可能なアクセスアーム３２６と、ヘッド３２４を支持するバネ部材３２３と、アクセスアーム３２６及びバネ部材３２３を連結する中心部材３２５とを備え、中心部材３２５は互いに逆方向に伸縮する一対の揺動手段として、本発明の電気機械変換素子４０ａ、４０ｂを有する。
【００７４】
中心部材３２５はヘッド位置決め方向に柔軟な部材であり、両側に切り欠き部３２２ａ、３２２ｂが形成されている。一対の電気機械変換素子（圧電素子）４０ａ、４０ｂを互いに逆方向に伸縮させ、中心部材３２５を左右に微小に揺動させることにより、磁気もしくは光学モジュールを搭載したヘッド３２４のオフトラックの補正や目標トラックへの追従制御を行うことができる。
【００７５】
〔圧電発電素子〕
本発明の電気機械変換膜を用いた圧電発電素子の例を図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示す。
図１５（Ａ）は単版の構造、図１５（Ｂ）は単版を複数枚積層した構造の例を示す模式図である。
前記圧電発電素子３３１は、第１の電極と、該第１の電極に対向する第２の電極からなる上下の対向電極４６、対向電極４６に挟持された電気機械変換膜４３とを備え、電気機械変換膜４３が矢印で示す方向に分極処理されてなる。支持される位置について、図１５（Ａ）は周辺支持３３７、図１５（Ｂ）は片持ち梁３３８をそれぞれ示している。
【００７６】
図示した分極方向３３５に対し、ほぼ同じ方向の外力３３６が加えられ、この外力に対し電気機械変換膜４３が応力を受け、圧電定数に比例した電圧を発生させるという発電機構である。なお、分極軸と直交する方位からは外力が与えられない。
【００７７】
〔強誘電体メモリ〕
本発明の電気機械変換膜を用いた強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ（登録商標））の例を図１６に示す。
図１６は、強誘電体メモリの一例を示す断面の模式図である。
強誘電体メモリ３４１は、基板３４２と、基板上３４２に層間絶縁膜３４３を介して形成される第１の電極（Ｐｔ）４７と、第１の電極４７に対向する第２の電極（Ｐｔ）４８と、第１の電極４７及び第２の電極４８に挟持された圧電体（ＰＺＴ薄膜）である本発明の電気機械変換膜４３と、第２の電極上４４に形成される層間絶縁膜３４３と、層間絶縁膜３４３に設けられたコンタクトホールに形成される第３の電極（Ａl）３４５と、第３の電極上に形成される図示しない保護膜とからなる。
【００７８】
基板３４２にはビットライン３４６とワードライン３４７が形成され、基板３４２上部にはフィールド酸化膜３４８が形成されている。
【００７９】
〔角速度センサ〕
本発明の電気機械変換素子を用いた角速度センサの例を図１７に示す。
図１７は、振動ジャイロ型の角速度センサの斜視図である。
角度センサ３５１は、一対の角柱の音叉型振動子３５３a，３５３ｂと、振動子３５３上に配置され、振動子３５３を一定方向に一定周期にて駆動させる駆動用圧電素子４０aと、駆動用圧電素子４０aと直交するように振動子３５３上に配置され、振動子３５３の変位を検出する検知用圧電素子４０ｂとを備える。駆動用圧電素子４０aと検知用圧電素子４０ｂは、本発明の電気機械変換素子である。
【００８０】
角速度センサ３４５１は、例えば、一定方向に一定周期にて振動する振動系に角速度が作用したときに、該振動系に発生するコリオリ力から該角速度を検出する角速度センサであって、パッド３５２a，３５２ｂを介して駆動用圧電素子４０aと検知用圧電素子４０ｂの各電気機械変換膜（ＰＺＴ薄膜）４３の周波数の差を検知して角速度を検出する。
振動子３５３は、熱膨張の少ない材料で形成されていることが好ましい。
【００８１】
〔マイクロポンプ〕
本発明の電気機械変換素子を用いたマイクロポンプの例を図１８に示す。
図１８は、マイクロポンプの構成を示す断面模式図である。
マイクロポンプ３６１は、振動板３６２と、圧電変位して振動板３６２を変位変形させる本発明の電気機械変換素子である圧電素子４０と、流体が流れる流路３６３とを備え、振動板３６２の変形により生じた力によって流路３６３を液体が輸送される。
図では省略しているが電気機械変換膜（ＰＺＴ薄膜）４３が第１の電極及び第２の電極に挟持された積層構造である。
【００８２】
図１８に示すように、振動板３６２は長手方向に連続して複数設けられ、振動板３６２を図中右側から順次駆動することによって流路２００内の流体は矢印方向へ流れが生じ、流体の輸送が可能となる。図１８では振動板３６２を複数設けた例を示したが、振動板は一つでも良く、液体流入孔及び流出孔の形状を工夫することで、輸送効率を上げる構成とすることができる。
【００８３】
〔マイクロバルブ〕
本発明の電気機械変換素子を用いたマイクロバルブの例を図１９に示す。
図１９は、マイクロバルブの構成を示す断面模式図である。
マイクロバルブ３７１は、流体を供給する導入部３７７と、流体を吐出する吐出部３７６と、本発明の電気機械変換素子である圧電素子４０と、圧電素子４０により駆動されて振動する振動板（ダイアフラム）３７３と、振動板３７３の振動に応じて液体の流路を開閉して流体の流れを制御する制御手段とを備える。
【００８４】
中央部に吐出部３７６を有する円板状の基板３７５と、弁となる突起部３７２を有し基板３７５と略同一の寸法の振動板３７３とが固定部３７４により取り付けられている。
開閉手段は、圧電素子４０に電圧を印加することにより突起部３７２を上下させ、吐出部３７６の吐出口を開閉する手段である。この機構により、本実施形態のマイクロバルブ３７１は、導入部３７７より流れ込んだ流体の流れが制御される。
【符号の説明】
【００８５】
１０        ノズル板
１１        ノズル（ノズル開口）
２０        圧力室基板
３０        振動板
４０        電気機械変換素子
４１        酸化物電極
４２        白金族電極（第１の電極）
４３        電気機械変換膜
４４        上部電極（第２の電極）
５１        基板
５２        下地層（ＴｉＯ２）
５３        第１の電極（Ｐｔ）
５４        第１の電極（ＳＲＯ）
５５        フォトレジスト
５６        ＳＡＭ膜
５７ａ      ゾル膜
５７ｂ      ＰＺＴ膜
５８        疎水部
５９        親水部（ＳＲＯ）
６０        キャップ部材
６１        キャップ部材内部
６２        液体保持部
６３        液面センサ
６４        雰囲気ガス／液体供給手段
６５        雰囲気ガス／液体供給管
７０        雰囲気ガス供給手段
７１        雰囲気ガス供給管
２００        架台
２０１        Ｙ軸駆動手段
２０２        基板
２０３        ステージ
２０４        Ｘ軸指示部材
２０５        Ｘ軸駆動手段
２０６        ヘッドベース
２０７        機能性インク
２０８        液体吐出ヘッド
２０８ａ      ノズル面
２０９        ヘッドメンテナンス手段
２１０        インク供給用パイプ
２１１        Ｚ軸駆動手段
３０１        偏向ミラー
３１１        加速度センサ
３２１        ヘッド位置調整手段
３３１        圧電発電素子
３４１        強誘電体メモリ
３５１        角速度センサ
３６１        マイクロポンプ
３７１        マイクロバルブ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特開２００１−７１５１４号公報
【特許文献２】特許４３５２９１５号公報
【特許文献３】特開２０１１−９７２６号公報
【非特許文献】
【００８７】
【非特許文献１】T.  Schneller,  R.  Waser,  J.  Sol−Gel  Sci.  Technol.,  42,  337(2007).
【非特許文献２】T.  Iijima,  et  al.,  Int.  J.  Appl.  Ceram.  Technol.,  3,  442(2006).
【図４】
2015012010.tif 000003
【図６】
2015012010.tif 000004
【図１２】
2015012010.tif 000005
【図１３】
2015012010.tif 000006
【図１４】
2015012010.tif 000007
【図１５】
2015012010.tif 000008
【図１６】
2015012010.tif 000009
【図１７】
2015012010.tif 000010
【図１８】
2015012010.tif 000011
【図１９】
2015012010.tif 000012
【図１】
2015012010.tif 000013
【図２】
2015012010.tif 000014
【図３】
2015012010.tif 000015
【図５】
2015012010.tif 000016
【図７】
2015012010.tif 000017
【図８】
2015012010.tif 000018
【図９】
2015012010.tif 000019
【図１０】
2015012010.tif 000020
【図１１】
2015012010.tif 000021