(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る電気−機械変換素子を基板または下地膜上に備えた液体吐出ヘッド構成体における該電気−機械変換膜の作製方法であって、
電気−機械変換膜の作製工程が、
（１ａ）前記基板または下地膜上に、白金属元素から成る金属材料もしくは白金属元素から成る金属材料と導電性酸化物の積層構成から成る第１の電極を形成する工程と、
（２ａ）前記第１の電極上に、少なくとも酸化チタン、チタン酸ストロンチウムから選ばれるいずれかの化合物から成る第１の表面改質膜を形成する工程と、
（３ａ）前記第１の表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程と、
（４ａ）前記光照射部位に、電気−機械変換膜をインクジェット法によりパターン化して形成する工程と、
を備え、
前記（４ａ）の工程が、
電気−機械変換膜を１層パターン化して形成した後、
（１ｃ）該パターン化した電気−機械変換膜上に、少なくとも酸化チタン、チタン酸ストロンチウムから選ばれるいずれかの化合物から成る第２の表面改質膜を形成する工程、
（２ｃ）前記第２の表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程、
（３ｃ）前記光照射部位に、電気−機械変換膜をインクジェット法により形成する工程、
を交互に繰り返し行って電気−機械変換膜をパターン化して形成する工程を備えることを特徴とする電気−機械変換膜の作製方法。
【請求項２】
前記第２の表面改質膜が、インクジェット法を用いて形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気−機械変換膜の作製方法。
【請求項３】
前記第１の表面改質膜が、ＡＬＤ（アトミックレイヤーデポジション）法を用いて形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気−機械変換膜の作製方法。
【請求項４】
前記第１の表面改質膜及び第２の表面改質膜の膜厚が、１ｎｍ〜５ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電気−機械変換膜の作製方法。
【請求項５】
前記第１の表面改質膜及び第２の表面改質膜に含まれる炭素濃度が、５ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気−機械変換膜の作製方法。
【請求項６】
前記第１の電極を構成する材料が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔのいずれかの元素から成る金属材料、あるいは化学式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｌａ、Ｂ＝Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉを主成分とする複合酸化物やＩｒＯ２、ＲｕＯ２から選択される電極材料であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気−機械変換膜の作製方法。
【請求項７】
第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る電気−機械変換素子を基板または下地膜上に備えた液体吐出ヘッド構成体における該電気−機械変換素子であって、
前記電気−機械変換膜が、請求項１乃至６のいずれかに記載の作製方法により形成されたものであることを特徴とする電気−機械変換素子。
【請求項８】
請求項７に記載の電気−機械変換素子を備えた液体吐出ヘッド構成体から成ることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体吐出ヘッドを配備したことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッドに用いられる圧電アクチュエータの構成要素として有用な電気−機械変換膜とその作製方法、及び電気−機械変換素子を備えた液体吐出ヘッド、並びに液体吐出ヘッドを配備した液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは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の液体吐出ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）の例としては、図１に示すような構成ものがある。すなわち、図１の構成では、インク滴を吐出するノズル１０２と、このノズルが連通する圧力室１０１［インク流路、加圧液室、圧力室、吐出室、液室等とも称される。］と、加圧室内のインクを加圧する圧電素子などの電気−機械変換素子１０９（或いはヒータなどの電気熱変換素子）、及びインク流路の壁面を形成する振動板［下地（１０５）］とこれに対向する電極からなるエネルギー発生手段とを備え、このエネルギー発生手段で発生したエネルギーで圧力室１０１内インクを加圧することによってノズル１０２からインク滴を吐出させる。なお、図１では下部電極１０６と上部電極１０８に電圧を印加して電気−機械変換膜１０７を振動させて前記エネルギーを発生させる。図１中、符号１０３はノズル板、１０４は圧力室基板（Ｓｉ基板）、を示す。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したもののと２種類が実用化されている。
たわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室に独立するように圧電素子を形成したものが知られている。
しかしながら、リソグラフィ法では、材料の使用効率が悪く、また工程が煩雑となるため高コストとなりタクトタイムも大きくなるという問題が発生する。
【０００４】
特に圧電体薄膜については数μｍの膜厚を要するために、低コスト化に向けて印刷法での微細パターン形成が検討されている。例えば、下地を撥水、親水処理したパターン基板上にインクジェット等の印刷技術を用いて微細パターン形成する技術が提案されている（特許文献１、２参照）。
しかしながら、上記特許文献の実施例に記載されている共通電極である下電極としては主にＰｔなどの金属電極を用いた実施例がほとんどであり、このような構成では圧電材料層として用いられる代表的な材料であるＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）に含まれる鉛（Ｐｂ）の拡散によるＰｔの特性劣化への影響があるため、疲労特性に対する保証が懸念される。
【０００５】
ＰＺＴに含まれる鉛（Ｐｂ）の拡散によるＰｔなどの金属電極の特性劣化を改善するためには、酸化物電極を用いることがよいとされている（特許文献３参照）。
しかしながら、酸化物電極を用いる場合には、金属電極に比べて比抵抗値が約１０１〜１０３倍高くなるた。このため、下部電極（酸化物電極）が複数の圧電素子に共通して設けられている構成では、多数の圧電素子を同時に駆動して多数のインク滴を一度に吐出させると、電圧降下が発生して圧電素子の変位量が不安定となり、インク吐出特性が低下するという問題がある。
【０００６】
このような問題から、下部電極として種々の構成が検討され、また、下部電極上にＰＺＴを形成する際の表面処理方法に関しても検討されている。いずれにしても、下部電極上に安定して圧電体（電気−機械変換膜：例えば、ＰＺＴ）を積層形成することができ、しかも工程が短縮された作製方法の開発が要望されている。
【０００７】
なお、表面処理方法としては、酸化窒化珪素膜上に選択的に形成した酸化チタン全体を光照射して酸化チタンを親水性とし、この酸化チタン上に導電体をインクジェット法により吐出して配線を形成する方法が提案されている（特許文献４参照）。
しかし、特許文献４の場合、光照射を行う前の撥水性の状態が十分なレベルでないため、光照射を行って親水性状態とした場合に、撥水性の状態と親水性の状態における表面濡れ性（水に対する接触角）のコントラストが十分とはならず、インクジェット法を用いた配線パターンの形成は非常に難しい。
また、光触媒機能を有する物質形成した絶縁膜に選択的に光を照射して親水性とし、光を照射して電極を形成する方法が提案されている（特許文献５参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、基板または下地膜上に、電気−機械変換素子（第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る）を備えた液体吐出ヘッドの該電気−機械変換膜をパターン化して形成する際、電気−機械変換膜の作製工程で溶液塗布（塗膜形成）−熱処理を繰り返し行っても安定して電気−機械変換膜を積層することができ、しかもタクトタイムを大幅に短縮することができる作製方法を提供すると共に、安定したインク吐出特性を得ることができる電気−機械変換膜を備えた電気−機械変換素子及び電気−機械変換素子を有する液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを配備した液滴吐出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】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下の〔１〕〜〔１４〕に記載する発明によって上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。
【００１０】
〔１〕：上記課題は、第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る電気−機械変換素子を基板または下地膜上に備えた液体吐出ヘッド構成体における該電気−機械変換膜の作製方法であって、
電気−機械変換膜の作製工程が、
（１ａ）前記基板または下地膜上に、白金属元素から成る金属材料もしくは白金属元素から成る金属材料と導電性酸化物の積層構成から成る第１の電極を形成する工程と、
（２ａ）前記第１の電極上に、少なくとも酸化チタン、チタン酸ストロンチウムから選ばれるいずれかの化合物から成る第１の表面改質膜を形成する工程と、
（３ａ）前記第１の表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程と、
（４ａ）前記光照射部位に、電気−機械変換膜をインクジェット法によりパターン化して形成する工程と、
を備え、
前記（４ａ）の工程が、
電気−機械変換膜を１層パターン化して形成した後、
（１ｃ）該パターン化した電気−機械変換膜上に、少なくとも酸化チタン、チタン酸ストロンチウムから選ばれるいずれかの化合物から成る第２の表面改質膜を形成する工程、
（２ｃ）前記第２の表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程、
（３ｃ）前記光照射部位に、電気−機械変換膜をインクジェット法により形成する工程、
を交互に繰り返し行って電気−機械変換膜をパターン化して形成する工程を備えることを特徴とする電気−機械変換膜の作製方法により解決される。
【００１４】
〔２〕：上記〔１〕に記載の電気−機械変換膜の作製方法において、前記第２の表面改質膜が、インクジェット法を用いて形成されることを特徴とする。
【００１５】
〔３〕：上記〔１〕又は〔２〕に記載の電気−機械変換膜の作製方法において、前記第１の表面改質膜が、ＡＬＤ（アトミックレイヤーデポジション）法を用いて形成されることを特徴とする。
【００１６】
〔４〕：上記〔１〕乃至〔３〕乃至のいずれかに記載の電気−機械変換膜の作製方法において、前記第１の表面改質膜及び第２の表面改質膜の膜厚が、１ｎｍ〜５ｎｍであることを特徴とする。
【００１８】
〔５〕：上記〔１〕乃至〔４〕のいずれかに記載の電気−機械変換膜の作製方法において、前記第１の表面改質膜及び第２の表面改質膜に含まれる炭素濃度が、５ｗｔ％以上であることを特徴とする。
【００２０】
〔６〕：上記〔１〕乃至〔５〕のいずれかに記載の電気−機械変換膜の作製方法において、前記第１の電極を構成する材料が、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔのいずれかの元素から成る金属材料、あるいは化学式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｌａ、Ｂ＝Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉを主成分とする複合酸化物やＩｒＯ２、ＲｕＯ２から選択される電極材料であることを特徴とする。
【００２１】
〔７〕：上記課題は、第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る電気−機械変換素子を基板または下地膜上に備えた液体吐出ヘッド構成体における該電気−機械変換素子であって、
前記電気−機械変換膜が、〔１〕乃至〔６〕のいずれかに記載の作製方法により形成されたものであることを特徴とする電気−機械変換素子により解決される。
【００２２】
〔８〕：上記課題は、〔７〕に記載の電気−機械変換素子を備えた液体吐出ヘッド構成体から成ることを特徴とする液体吐出ヘッドにより解決される。
【００２３】
〔９〕：上記課題は、〔８〕に記載の液体吐出ヘッドを配備したことを特徴とする液体吐出装置により解決される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の表面改質膜を利用した作製工程により、熱処理を伴う工程［溶液塗布（塗膜形成）−熱処理］を繰り返し行っても、安定して電気−機械変換膜を積層することができ、しかもタクトタイムを大幅に短縮することができる。
本発明の作製方法により電気−機械変換膜を形成すれば、高密度に配列した電気−機械変換素子を簡便に形成することができる。
また、本発明の電気−機械変換素子を備えた液体吐出ヘッド構成体を用いて液体吐出ヘッド、及び該液体吐出ヘッドを配備した液体吐出装置を構成すれば、インクジェット式記録装置用として好適に用いられる。インクジェット式記録装置としては、限定されないが、例えば、インクジェットプリンタ、ＭＦＰ（Multifunctional  Peripheral  Printer）を使用するデジタル印刷装置、オフィス、パーソナルで使用するプリンタ、ＭＦＰ等が挙げられ、さらにインクジェット技術を利用する三次元造型技術などへも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】インクジェット式記録ヘッドの構成例を示す概略図である。
【図２】チオール材料による処理で金属表面にＰＺＴを形成する場合（a）、シラン材料による処理で酸化物表面にＰＺＴを形成する場合（ｂ）を説明する図である。
【図３】パターン化された金属電極上に選択的にチオール材料で表面処理を施しＰＺＴを形成することが可能となる様子を示す模式図である。
【図４】本発明に係る電気−機械変換膜の作製方法を説明するための概略図である。
【図５】表面改質膜に含有される炭素濃度をパラメータとした時の光照射時間に伴う表面改質膜の水に対する接触角の変化を示す図である。
【図６】炭素濃度の異なる（５ｗｔ％以上及び２ｗｔ％以下）表面改質膜に選択的に光を照射した後で形成したパターン化した電気−機械変換膜表面のＳＥＭ写真である。
【図７】本発明における電気−機械変換膜の別の作製方法を説明する概略図である。
【図８】１層目の電気−機械変換膜上に（１ｃ）−（２ｃ）を交互に繰り返し行ってパターン化した電気−機械変換膜を形成する工程を示す模式図である。
【図９】本発明に係る電気−機械変換素子を設けた液体吐出ヘッド構成体の構成例を示す概略図である。
【図１０】本発明に係るパターニングされた膜（第１の電極）をインクジェット工法により作製するプロセスを説明するためのフロー図である。
【図１１】実施例においてインクの吐出評価のために用いた液体吐出ヘッドを示す概略図である。
【図１２】本発明に係る電気−機械変換素子を有す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を示す斜視説明図である。
【図１３】図１２に示すインクジェット記録装置の機構部の側面説明図である。
【図１４】実施例において用いたインクジェット塗布装置を説明するための斜視図である。
【図１５】実施例で作製した電気−機械変換素子の代表的なＰ−Ｅヒステリシス曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明者らは、前述のような問題に対処すべく下部電極として種々の構成を検討している。例えば、本発明者らは、金属電極上に［圧電体（ＰＺＴ：ジルコン酸チタン酸鉛）］を設ける場合（Ａ）、酸化物電極上にＰＺＴを設ける場合（Ｂ）について検討し、インク吐出特性の安定した電気−機械変換素子を作製している。
ここで、ＰＺＴをインクジェット法で電極上に印刷をする際、成膜面が金属電極上の場合と、酸化物電極上の場合とでは、下地の表面処理方法が全く異なってくる。
図２は、チオール材料による処理で金属表面にＰＺＴを形成する場合（a）、シラン材料による処理で酸化物表面にＰＺＴを形成する場合（ｂ）を説明する図である。
（Ａ）の金属電極上にＰＺＴを形成する場合には、図２（a）に示すように、ＳＡＭ（Self-Assembled  Monolayer）としてチオール材料を用いて金属表面を処理する方法が好ましい。ＳＡＭにより所望のパターンとされた金属表面（金属電極）にＰＺＴを塗布する。
ＰＺＴを塗布した後のプロセスを説明すると、熱処理でチオール材料は焼失する。１層目のＰＺＴが形成された後、２層目以降のＰＺＴ形成については、ＳＡＭ材料を浸漬処理することで金属電極表面上のみにチオール材料が反応し、親水部、疎水部の部分改質がセルフアラインで行うことができ、かつタクトタイムも大幅に短縮することができる。
一方、（Ｂ）の酸化物電極上にＰＺＴを形成する場合には、図２（ｂ）に示すように、ＳＡＭとしてシラン材料を用いて酸化物表面を処理する方法が好ましい。ＳＡＭにより所望のパターンとされた酸化物表面にＰＺＴを塗布する。
ＰＺＴを塗布した後のプロセスを説明すると、（Ａ）の場合と同様に、熱処理でシラン材料が焼失する。１層目のＰＺＴが形成された後、２層目以降のＰＺＴ形成については、（Ａ）の場合のようにＳＡＭ材料を浸漬処理すれば、形成されたＰＺＴも酸化物であるため、このＰＺＴ上にもＳＡＭ材料が反応して付着してしまう。このため、（Ａ）の場合のように親水部、疎水部の部分改質が不可能である。
図２において、符号２１は金属電極、２２はＳＡＭ（チオール）、２３はＰＺＴ、２６は酸化物電極、２７はＳＡＭ（シラン）、２８はＰＺＴを示す。
このため、図３の模式図に示すように酸化物電極上に予めパターン化された（所望のパターンに形成された）金属電極を設けることによってチオール材料で金属表面のみに対して表面処理を施すことでき、これを利用してＰＺＴを形成することが可能となる。
図３において、符号３１は酸化物電極、３２は金属電極、３３はＳＡＭ（チオール）、３４はＰＺＴを示す。
本発明者らは上記を踏まえ検討した結果、熱処理を繰り返し行ってもさらに安定して電気−機械変換膜を積層することができ、しかもタクトタイムを短縮することができる作製方法を見出すに至った。
【００２７】
即ち、本発明における電気−機械変換膜の作製方法は、第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る電気−機械変換素子を基板または下地膜上に備えた液体吐出ヘッド構成体における該電気−機械変換膜の作製方法であって、
電気−機械変換膜の作製工程中に、
少なくとも酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、セレン化カドミウム、タンタル酸カリウム、硫化カドミウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化タングステンから選ばれるいずれかの化合物から成る表面改質膜を形成する工程と、
前記表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程とを備え、
前記光照射部位に直接、もしくは第１の電極を設けこれを介して、電気−機械変換膜をインクジェット法によりパターン化して形成することを特徴とするものである。
本発明において、上記「酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、セレン化カドミウム、タンタル酸カリウム、硫化カドミウム、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化タングステン」は、後述のように光照射（例えば、紫外光）により水を分解して反応性の表面を呈することから、「光触媒機能を有する化合物」と表現することがある。
また、「光照射部位」を「親水領域」、「光未照射部位」を「撥水領域」と呼称し、「表面改質膜」を「表面改質層」と呼称することがある。
【００２８】
また、前記電気−機械変換膜の作製工程が、
（１ａ）前記基板または下地膜上に、白金属元素から成る金属材料もしくは白金属元素から成る金属材料と導電性酸化物の積層構成から成る第１の電極を形成する工程と、
（２ａ）前記第１の電極上に、前記いずれかの化合物から成る表面改質膜を形成する工程と、
（３ａ）前記表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程と、
（４ａ）前記光照射部位に、電気−機械変換膜をインクジェット法によりパターン化して形成する工程と、
を備えたことが好ましい。
【００２９】
あるいは、前記電気−機械変換膜の作製工程が、
（１ｂ）前記基板または下地膜上に、前記いずれかの化合物から成る表面改質膜を形成する工程と、
（２ｂ）前記表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程と、
（３ｂ）前記光照射部位に、白金属元素から成る金属材料もしくは白金属元素から成る金属材料と導電性酸化物の積層構成から成る第１の電極をインクジェット法によりパターン化して形成する工程と、
（４ｂ）前記第１の電極上に、前記電気−機械変換膜をインクジェット法によりパターン化して形成する工程と、
を備えたことが好ましい。
【００３０】
ここで、電気−機械変換膜を１層パターン化して形成した後、
（１ｃ）該パターン化した電気−機械変換膜上に、前記いずれかの化合物から成る表面改質膜を形成する工程と、
（２ｃ）前記表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の親水性を高め、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程と、
（３ｃ）前記光照射部位に、電気−機械変換膜をインクジェット法により形成する工程と、
を交互に繰り返し行って電気−機械変換膜をパターン化して形成することができる。
【００３１】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明に係る電気−機械変換膜の作製方法を説明するための概略図を図４に示す。
図４において、基板４０１、振動板４０２、第１の電極４０３、表面改質膜（表面改質層）４０４、電気−機械変換膜４０５の構成となっている。ここで第１の電極は酸化物電極（導電性酸化物から成る電極）、または金属電極（白金属元素から成る金属材料）と導電性酸化物電極の積層から構成されるのが好ましい。
図４の構成に基づく電気−機械変換膜は、例えば、以下の工程により作製できる。
（１ａ）基板４０１（または下地膜：振動板４０２）上に、白金属元素から成る金属材料、もしくは白金属元素から成る金属材料と導電性酸化物の積層構成から成る第１の電極４０３を形成する工程
（２ａ）前記第１の電極上に、前記いずれかの化合物から成る表面改質膜（表面改質層）４０４を形成する工程
（３ａ）前記表面改質膜に選択的に光を照射して光照射部位の表面濡れ性を変化させて親水性を高め、光照射部位（親水領域）と光未照射部位（撥水領域）との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程
（４ａ）前記光照射部位（親水領域）に、電気−機械変換膜をインクジェット法によりパターン化して形成する（所望のパターンに形成する）工程
【００３２】
前記表面改質膜（表面改質層）を形成する材料として酸化チタン（ＴｉＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ３）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）等が挙げられる。
【００３３】
酸化チタン（ＴｉＯ２）は、光エネルギー（主に波長が４００ｎｍ以下の紫外線）を吸収して水を分解し反応性の表面を呈することから、光触媒機能を有する代表的な材料として知られている。本発明では表面改質膜（表面改質層）として、光触媒機能を有する酸化チタン（ＴｉＯ２）を主に利用している。その理由は、酸化チタン（ＴｉＯ２）から成る表面改質膜（撥水性）に、選択的に光を照射すれば、効果的に表面濡れ性が変化して親水領域となることから、親水領域と撥水領域からなる所望のパターンを形成することができることに加え、電気−機械変換膜としてＰＺＴを選択した場合には、酸化チタン層がＰＺＴのシード層としても機能し、結晶性成長について配向制御を行うことで電気特性・圧電特性の向上を図ることができることにある。
【００３４】
図４に示す表面改質膜４０４（ＴｉＯ２から成る撥水性の膜）に、選択的に紫外光領域の光（波長４００ｎｍ以下、好ましくは３８０ｎｍ以下）を照射し、選択領域のＴｉＯ２膜の光触媒活性を生じさせる。このとき紫外光を照射した領域において、親水性を得ることができる。これにより、照射領域（親水性）と未照射領域（撥水性）との間で表面濡れ性（親水性と撥水性）に差異（コントラスト差）が生じる。このコントラスト差を利用することで、電気−機械変換膜については、インクジェット工法を用いることで細線パターンを形成することが可能となる。光照射部位（親水領域）と光未照射部位（撥水領域）との水に対する接触角の差は６０（゜）を超える必要があり、好ましくは７０（°）以上である。
【００３５】
ここで、表面改質膜（表面改質層）の厚みとしては１〜５ｎｍであることが好ましい。
厚み範囲を５ｎｍ以下とするのは、誘電率の小さい表面改質層が厚くなった場合には、電気−機械変換膜に対して十分な電界強度がかからなくなり、十分な電気特性・圧電特性が得られなくなるからである。また、ＰＺＴなどの結晶性成長について配向制御を行うためのシード層厚みとしてはこの範囲が好ましいからである。
表面改質層の厚みを１〜５ｎｍに制御するためには、膜面内均一性の優れたＡＬＤ（アトミックレイヤーデポジション）法などの気相成長法が好ましい。但し、表面改質層の厚みが１ｎｍよりも薄くなった場合には、面内均一性の確保が気相成長法でも困難になる。
【００３６】
さらに、光未照射部位における撥水性（撥水効果）を高めることにより、光照射部位（親水領域）と光未照射部位（撥水領域）との間の表面濡れ性、即ち、光照射部位と光未照射部位との水に対する接触角の差（コントラスト差）が大きくなり、電気−機械変換膜や電極のパターン化には有利になる。検討の結果、前記光触媒機能を有する表面改質膜中に含まれる炭素濃度を上げること効果的であることが分かった。
【００３７】
図５は、表面改質膜に含有される炭素濃度をパラメータとした時の光照射時間に伴う表面改質膜の水に対する接触角の変化を示す図である。
図５に示すように、表面改質膜中の炭素濃度が５ｗｔ％以上である場合（図５中の印：△、×）には、光照射前の膜の未照射部と光照射経持後の膜の照射部での水に対する接触角（表面濡れ性）が大きくとれており、光照射領域（親水領域）と未照射領域（撥水領域）との間の表面濡れ性のコントラスト差が大きいことが分かる。このような、光照射領域（親水領域）と未照射領域（撥水領域）との間の表面濡れ性のコントラスト差により、インクジェット法により、電気−機械変換膜（ＰＺＴ）を成膜した際に、細線パターンの形成結果に大きく影響する。
例えば、図６に、炭素濃度の異なる（５ｗｔ％以上及び２ｗｔ％以下）表面改質膜に選択的に光を照射した後で形成したパターン化した電気−機械変換膜表面のＳＥＭ写真を示す。
即ち、炭素濃度が５ｗｔ％以上である表面改質膜と、２ｗｔ％以下である表面改質膜をそれぞれ形成し、選択的（ストライプ状）に光（紫外光）を照射して光照射部位の表面濡れ性を高めて親水性とした後、インクジェット法により、電気−機械変換膜（ＰＺＴ）をストライプ状のパターンとして形成した。図６に示すように、炭素濃度が５ｗｔ％以上の表面改質膜では電気−機械変換膜（ＰＺＴ）がストライプ状のパターンとして良好に形成されているが、炭素濃度が２ｗｔ％以下の表面改質膜では電気−機械変換膜が滲んでストライプ状となっていない。このように、表面改質膜中の炭素濃度の違いによって細線パターンの形成状態が大きく異なる。
なお、表面改質膜中に含まれる炭素濃度の制御については、ＡＬＤ法の成膜条件を変えることで、調整することが可能である。
【００３８】
図７に、本発明における電気−機械変換膜の別の作製方法を説明する概略図を示す。
図７において、基板７０１、振動板７０２、表面改質膜（表面改質層）７０３、第１の電極７０４、電気−機械変換膜７０５の構成となっている。表面改質層上から第１の電極をインクジェット工法により作製することも可能である。
ここで第１の電極は酸化物電極（導電性酸化物から成る電極）、または金属電極（白金属元素から成る金属材料）と導電性酸化物電極の積層から構成されるのが好ましい。
図７の構成に基づく電気−機械変換膜は、例えば、以下の工程により作製できる。
（１ｂ）基板７０１（または下地膜：振動板７０２）上に、前記いずれかの化合物から成る表面改質膜（表面改質層）７０３を形成する工程
（２ｂ）前記表面改質膜に選択的に光を照射して表面濡れ性を変化させ光照射部位の親水性を高め、光照射部位（親水領域）と光未照射部位撥水領域との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程
（３ｂ）前記光照射部位（親水領域）に、白金属元素から成る金属材料、もしくは白金属元素から成る金属材料と導電性酸化物の積層構成から成る第１の電極７０４をインクジェット法によりパターン化して形成する（所望のパターンに形成する）工程
（４ｂ）前記第１の電極上に、前記電気−機械変換膜７０５をインクジェット法によりパターン化して形成する（所望のパターンに形成する）工程
【００３９】
前記電気−機械変換膜において十分な特性を得るためには、数μｍの膜厚が必要であり、このような膜厚とするにはインクジェット法により、電気−機械変換膜の形成工程を複数回繰り返し行い積層することが必要である。
即ち、前記作製工程により電気−機械変換膜を１層所望のパターンに形成した後、例えば、以下の工程を交互に繰り返し行って電気−機械変換膜をパターン化して形成する（所望のパターンに形成する）ことができる。
（１ｃ）該パターン化した電気−機械変換膜上に、前記いずれかの化合物から成る表面改質膜を形成する工程
（２ｃ）該表面改質膜に選択的に光を照射して表面濡れ性を変化させ光照射部位の親水性を高め、光照射部位（親水領域）と光未照射部位（撥水領域）との水に対する接触角の差を６０（゜）を超えるように制御する工程
（３ｃ）前記光照射部位（親水領域）に、電気−機械変換膜をインクジェット法により形成する工程
【００４０】
図８の模式図に、１層目の電気−機械変換膜上に（１ｃ）−（３ｃ）を交互に繰り返し行って、電気−機械変換膜をパターン化して形成する工程を示す。１層目の電気−機械変換膜上に（１ｃ）−（２ｃ）を交互に繰り返し行ってパターン化した電気−機械変換膜を形成する工程を示す模式図である。
つまり、１層目の電気−機械変換膜を作製した後に、インクジェット工法を用いて光触媒機能を有する表面改質膜を作製し、この表面改質膜上に選択的に光照射することによって所望のパターンに表面を親水化させる（親水領域とする）。この親水領域上に２層目の電気−機械変換膜を形成する。このように表面改質膜と電気−機械変換膜を交互にインクジェット工法で作製していくことも可能である。
但し、光触媒機能を有する表面改質膜については比誘電率が低いものがほとんどであるため、前記表面改質膜と電気−機械変換膜との交互の積層構成において、
電気−機械変換膜に対して十分な電界強度が印加されなくなり、十分な電気特性・圧電特性が得られなくなる場合がある。このため、インクジェット工法で作製する表面改質膜については、比較的誘電率が高い材料を選定し、かつ電気−機械変換膜を１層作製するときの厚みに対して、十分薄くして作製することが好ましい。また、表面改質膜についてはインクジェット工法ではなく、ＡＬＤ法を用いて表面改質膜の全面を成膜し、その後光照射し、表面改質させ、その後２層目の電気−機械変換膜を作製してもよい。
図８において、符号８０は表面改質膜（表面改質層）、８１は親水領域、８２は撥水領域、８３は電気−機械変換膜を示す。
【００４１】
次に、前記電気−機械変換膜を形成した後に上部電極（第２の電極）、絶縁保護膜等を設けるが、これらを設けた素子構成体について説明する。図９の概略図に、基板または下地膜（振動板）上に、第１の電極と、表面改質膜と、電気−機械変換膜とを設けて成る電気−機械変換素子、第２の電極、絶縁保護膜、第３の電極、第４の電極を順次備えた液体吐出ヘッド構成体の構成例を示す。
図９の構成では、基板９０１表面に成膜された振動板（下地膜）９０２上に、第１の電極９０３、表面改質膜９０４、電気−機械変換膜９０５が形成され、この電気−機械変換膜９０５上に上部電極となる第２の電極９０６が形成される。さらに絶縁保護膜９０７形成後に、絶縁保護膜の一部にコンタクトホールを開けて、第１の電極からの引き出し配線として第３の電極９０８、及び第２の電極からの引き出し配線として第４の電極９０９をそれぞれ形成している。絶縁保護膜の形成により、電気ショート等による不具合や水分やガス等による圧電素子の破壊防止に対してより効果的な構成となっている。
【００４２】
以下、本発明の液体吐出ヘッド構成体を形成する各構成材料、工法について具体的に説明する（表面改質膜は前記説明済みであることから除く）。
＜基板＞
基板としては、シリコン単結晶基板を用いることが好ましく、通常１００〜６００μｍの厚みを持つことが好ましい。面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）と３種あるが、半導体産業では一般的に（１００）、（１１１）が広く使用されており、本構成においては、主に（１００）の面方位を持つ単結晶基板を主に使用した。
また、図１に示すような圧力室を作製していく場合、エッチングを利用してシリコン単結晶基板に加工を施していくが、この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。異方性エッチングとは結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えば、ＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬させた異方性エッチングでは、（１００）面に比べて（１１１）面は約１/４００程度のエッチング速度となる。従って、面方位（１００）では約５４°の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位（１１０）では深い溝をほることができるため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができることが分かっており、本構成としては(１１０)の面方位を持った単結晶基板を使用することも可能である。但し、この場合、マスク材であるＳｉＯ２もエッチングされてしまうということが挙げられるため、この辺りも留意して利用している。
【００４３】
＜下地＞
図１に示すように電気−機械変換膜によって発生した力を受けて、下地［振動板］（１０５）が変形変位して、圧力室（１０１）内のインクをインク滴として吐出させる。そのため、下地としては所定の強度を有したものであることが好ましい。下地の構成材料としては、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４をＣＶＤ法により作製したものが挙げられる。さらに、図１に示すような下部電極（１０６）、電気−機械変換膜（１０７）の線膨張係数に近い材料を選択することが好ましい。特に、電気−機械変換膜としては、一般的に材料としてＰＺＴが使用されることから、ＰＺＴの線膨張係数８×１０−６（１／Ｋ）に近い線膨張係数が適当であり、５×１０−６〜１０×１０−６（１／Ｋ）の線膨張係数を有した材料が好ましく、さらには７×１０−６〜９×１０−６（１／Ｋ）の線膨張係数を有した材料がより好ましい。
具体的な材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化オスミウム、酸化レニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム及びそれらの化合物等であり、これらをスパッタ法もしくは、Ｓｏｌ−ｇｅｌ法（ゾルゲルプロセス）を用いてスピンコーターにて作製することができる。
膜厚としては０．１〜１０μｍが好ましく、０．５〜３μｍがさらに好ましい。膜厚が０．１μｍより薄いと図１に示すような圧力室の加工が難しくなり、膜厚が１０μｍより厚いと下地が変形変位しにくくなり、インク滴の吐出が不安定になる。
【００４４】
＜第１の電極＞
前述のように、電気−機械変換膜として、例えば、ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）のような鉛を含む複合酸化物を使用する場合、鉛と下部電極との反応、もしくは鉛の拡散が生じて、素子の圧電特性を劣化させる場合がある。従って、鉛との反応／鉛の拡散に対しバリア性のある電極材料が要求される。このような要求に対応するために本発明の構成では、第１の電極として導電性の酸化物（導電性酸化物）を電極として用いることが有効である。
具体的には、化学式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｌａ、Ｂ＝Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉを主成分とする複合酸化物があり、ＳｒＲｕＯ３、ＣａＲｕＯ３や、これらの固溶体である（Ｓｒ１−ｘＣａｘ）Ｏ３のほか、ＬａＮｉＯ３、ＳｒＣｏＯ３や、これらの固溶体である（Ｌａ,Ｓｒ）（Ｎｉ１−ｙＣｏｙ）Ｏ３（ｙ＝１でもよい）が挙げられる。それ以外の酸化物材料として、ＩｒＯ２、ＲｕＯ２も挙げられる。
ここで、酸化物電極としてＬａＮｉＯ３を選択し、第２の電極エッチング前の膜組成比率をＬａ：Ｎｉ＝１：１とした場合、電極エッチング後においては、最表面の組成比率はＬａ：Ｎｉ＝１．３：０．７〜１．５：０．５に変化する。そのため、第２の電極エッチング後におけるＬａＮｉＯ３膜の最表面組成比率をＬａ：Ｎｉ＝１：１にしておくためには、Ｌａ／Ｎｉを０．５以下にしておく必要がある。
【００４５】
また、金属材料としては従来から高い耐熱性と低い反応性を有する白金が用いられているが、鉛に対しては十分なバリア性を持つとはいえない場合もあり、例えば、イリジウムや白金−ロジウムなどの白金族元素や、これら合金膜から成る金属電極と、導電性酸化物から成る酸化物の積層体を第１の電極とすることもできる。
上記金属電極材料としては、従来から高い耐熱性と低い反応性を有するＲｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔの白金族元素や、これら白金族元素を含んだ合金材料が挙げられる。
また、白金を使用する場合には下地（特にＳｉＯ２）との密着性が悪いために、Ｔｉ、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ｔａ、Ｔａ２Ｏ５、Ｔａ３Ｎ５等を先に積層することが好ましい。
【００４６】
第１の電極の作製方法としては、スパッタ法もしくは、Ｓｏｌ−ｇｅｌ法を用いてスピンコーターにて作製することができる。この製法では、成膜エリアの一部においてパターニング化が必要となる場合があるため、必要に応じてフォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。
【００４７】
それ以外に、下地表面を部分的に表面改質させる工程を用いて、インクジェット工法により作製することでもパターニングされた膜が得られる。
図１０に、本発明に係るパターニングされた膜（第１の電極）をインクジェット工法により作製するプロセスを説明するためのフロー図を示す。以下、図１０に従ってインクジェット工法による詳細プロセスを説明する。
【００４８】
まず、図１０中のＢに示すように、下地（１）の上にＳＡＭ（自己組織化単分子膜）材料［略、ＳＡＭ］（２）を全面塗布する。ＳＡＭ（２）は下地の材料によっても異なるが、酸化物を下地とする場合は主に有機シラン化合物、ホスホン酸、リン酸エステル、カルボン酸、窒化シリコンのような窒化物を下地とする場合は主に臭化アルキルを選定する。分子鎖長により反応性や疎水（撥水）性が異なるものの、炭素数Ｃ６からＣ１８の分子を一般的な有機溶媒（アルコール、アセトン、トルエンなど）に溶解させる（濃度数モル／Ｌ）。この溶液を用いて、浸漬、蒸気、スピンコーター等のいずれかにより全面塗布処理を行い、余剰な分子を溶媒で置換洗浄し乾燥することで下地表面に形成できる。次に、１０中のＣに示すように、フォトリソグラフィーによりフォトレジスト（３）をパターン形成し、ドライエッチングによりＳＡＭ膜を除去し、加工に用いたレジストを除去してＳＡＭ膜のパターニングを終える（同図Ｄ）。
次に、図１０中のＥに示すように、ＩＪヘッド（４）により第１のパターン化前駆体塗膜を形成し、通常のゾルゲルプロセスに従って熱処理を行う。前駆体熱処理温度は有機物の燃焼温度：３００−５００℃、結晶化温度：５００−７００℃などの高温処理によりＳＡＭ膜は消失する（同図Ｆ）。インクジェット工法を用いた場合、１層あたり約３０〜１００ｎｍの膜厚になるため、何層か重ね打ちする必要がある。そのため、図１０中のＤ’に示すように、繰り返しＳＡＭ膜のパターニングを行い、インクジェット工法によりパターン化前駆体塗膜を作製し、熱処理を行い所望の膜厚を得る。
膜厚としては、０．０５〜１μｍが好ましく、０．１〜０．５μｍがさらに好ましい。
【００４９】
＜電気−機械変換膜＞
電気−機械変換膜としては、限定されるものではないが、前記ＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）膜が好ましく用いられる。本発明の構成において、ＰＺＴを主に使用した。
ＰＺＴは、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体で、その比率により特性が異なる。
一般的に優れた圧電特性を示す組成は、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率が５３：４７の割合で、化学式で示すと、Ｐｂ（Ｚｒ０．５３,Ｔｉ０．４７）Ｏ３で表され、一般に、ＰＺＴ（５３／４７）と示される。
ＰＺＴ以外の複合酸化物としては、チタン酸バリウムなどが挙げられ。この場合には、バリウムアルコキシド化合物と、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することも可能である。
【００５０】
これら材料は一般式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ  Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂを主成分とする複合酸化物が該当する。
上記記述の具体例としては、（Ｐｂ１−ｘＢａｘ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ１−ｘＳｒｘ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３などが挙げられ、これはＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した場合である。このような置換は２価の元素であれば可能であり、その効果は熱処理中の鉛の蒸発による特性劣化を低減させる作用を示す。
【００５１】
作製方法としては、スパッタ法もしくは、Ｓｏｌ−ｇｅｌ法を用いてスピンコーターにて作製することができる。その場合は、パターニング化が必要となるので、フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。
【００５２】
電気−機械変換膜としてＰＺＴ膜をＳｏｌ−ｇｅｌ法により作製する場合、酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド等の化合物を出発材料とし、これらを共通溶媒であるメトキシエタノールに均一に溶解させることで、ＰＴＺ前駆体溶液が作製できる。金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、前駆体溶液に安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加してもよい。
【００５３】
下地基板全面にＰＺＴ膜を形成する場合、ＰＴＺ前駆体溶液を用いてスピンコートなどの溶液塗布法により塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことで達成できる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックフリーな膜を得るには一度の工程で１００ｎｍ以下の膜厚が得られるように前駆体溶液濃度の調整が必要になる。
【００５４】
また、インクジェット工法によりＰＺＴ膜を作製する場合については、前記第２の電極と同様の作製フローにてパターニングされた膜を得ることができる。表面改質材については、下地となる第１の電極の材料によっても異なるが、酸化物を下地とする場合は主にシラン化合物を、一方金属を下地とする場合は主にアルカンチオールを選択するのが好ましい。
電気−機械変換膜の膜厚としては０．５〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは１μｍ〜２μｍとなる。膜厚が０．５μｍより薄いと十分な変位を発生することができなくなり、膜厚が５μｍより厚いと、所望の膜厚を得るために電気−機械変換膜形成時に繰り返し工程により何層も積層することが必要とされ、工程数が多くなりプロセス時間が長くなるため好ましくない。
【００５５】
＜第２の電極＞
第１の電極と同様、第２の電極として導電性酸化物を電極材料として用いることが有効である。
具体的には化学式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｌａ、  Ｂ＝Ｒｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、を主成分とする複合酸化物があり、ＳｒＲｕＯ３、ＣａＲｕＯ３や、これらの固溶体である（Ｓｒ1-xＣａｘ）Ｏ３のほか、ＬａＮｉＯ３、ＳｒＣｏＯ３や、これらの固溶体である（Ｌａ，Ｓｒ）（Ｎｉ1-yＣｏy）Ｏ３（y＝１でもよい）が挙げられる。それ以外の酸化物材料として、ＩｒＯ２、ＲｕＯ２も挙げられる。また、配線抵抗を補うために導電性酸化物上に白金やイリジウムや白金−ロジウムなどの白金族元素や、これら合金膜、またＡｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕを用いることも有効である。
【００５６】
第２の電極の作製方法としては、作製方法としては、スパッタ法もしくは、Ｓｏｌ−ｇｅｌ法を用いてスピンコーターにて作製することができる。その場合には、パターニング化が必要となるので、フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。
それ以外に、第２の電極と下地表面を部分的に表面改質させる工程を用いて、インクジェット工法によりパターニングされた膜を作製することができる。また、インクジェット工法により作製する場合には、第２の電極と同様の作製フローにてパターニングされた膜を得ることができる。
膜厚としては、０．０５〜１μｍが好ましく、０．１〜０．５μｍがさらに好ましい。
【００５７】
＜絶縁保護膜＞
電気ショート等による不具合や水分やガス等による圧電素子の破壊防止を目的に絶縁保護膜を設ける。絶縁保護膜の材料としては、シリコン酸化膜や窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜等の無機膜、または、ポリイミド、パリレン膜等の有機膜が好ましい。絶縁保護膜の膜厚としては、０．５〜２０μｍが好ましく、１〜１０μｍがさらに好ましい。
膜厚が０．５μｍより薄いと、絶縁保護膜としての機能が十分果たせなくなり、膜厚が２０μｍより厚いと、プロセス時間が長くなるため好ましくない。。
【００５８】
さらに絶縁保護膜９０７形成後に、絶縁保護膜の一部にコンタクトホールを開けて、第１の電極からの引き出し配線として第３の電極９０８、及び第２の電極からの引き出し配線として第４の電極９０９をそれぞれ形成している。
【００５９】
絶縁保護膜の作製方法としては、ＣＶＤ、スパッタ法、あるいはスピンコート法を用いて作製することができる。また、第１の電極と第３の電極とを導通させるためのコンタクトホール、および第２の電極と第４の電極とを導通させるためのコンタクトホールの形成が必要となる。このコンタクトホールの形成については、例えば、フォトリソエッチング等の手法により所望のパターンを得ることができる。
【００６０】
また、スクリーン印刷工法を用いて、一度のプロセスでコンタクトホールを有する絶縁保護膜の作製を行うことができる。
スクリーン印刷に用いらるペースト材料としては、樹脂と、無機粒子または有機粒子を有機溶媒に溶解乃至分散させたものが好ましく用いられる。
ペースト材料を構成する樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル系樹脂、エチルセルロース樹脂などを含む材料が挙げられる。無機粒子については、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられる。中でも、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛などの比較的比誘電率の低い材料が好ましい。本発明において想定するような精細度のパターンを形成する場合においては、線径が１５〜５０μｍ、開口率が４０〜６０％のメッシュ中に充填されたペースト状材料を転写することで膜を形成することになるため、コンタクトーホールとともに形成することができる。
【００６１】
＜第３の電極、第４の電極＞
第３の電極、及び第４の電極は、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒから選択されるいずれかの金属電極材料であることが好ましい。
第３の電極、及び第４の電極は、スパッタ法、スピンコート法を用いて所定の材料層を形成し、その後フォトリソエッチング等により所望のパターンとする方法により作製することができる。
例えば、下地表面を部分的に表面改質させる工程（第３の電極、あるいは第４の電極の下層となる表面を部分的に表面改質させる工程）を用いて、インクジェット工法によりパターニングされた膜（第３の電極、または第４の電極）を作製することができる。
【００６２】
インクジェット工法により、第３の電極、あるいは第４の電極を作製していく場合については、第２の電極と同様の作製フローにてパターニングされた膜（第３の電極、または第４の電極）を得ることができる。表面改質材については、下地の絶縁保護膜が酸化物である場合には主にシラン化合物を選定するのが好ましい。また、下地がＰＩ（ポリイミド）のような有機物の場合には、紫外線を照射し、照射された領域のＰＩの表面エネルギーを増大させることができる。その結果、インクジェット工法を用いて、表面エネルギーを増大させた領域に、高精細な第３または第４の電極のパターンを直接描画することができる。さらに、表面エネルギーが小さいポリイミドを用いることにより、有機半導体層を高精細にパターニングすることが可能になる。紫外線で表面エネルギーを増大させることが可能な高分子材料としては、例えば、特開２００６−０６００７９号公報に記載されている材料を用いることができる。
【００６３】
また、スクリーン印刷工法を用いて第３の電極、及び第４の電極を形成することができる。即ち、ペースト材料を用いてスクリーン印刷で電極膜（第３の電極、または第４の電極）を得ることができる。ペースト材料としては以下のような市販材料も使用可能である。
例えば、パーフェクトゴールド（登録商標）（金ペースト、真空冶金社製商品名）、パーフェクトカッパー（銅ペースト、真空冶金社製商品名）、ＯｒｇａｃｏｎＰａｓｔｅｖａｒｉａｎｔ  １／４、Ｐａｓｔｅ  ｖａｒｉａｎｔ  １／３（以上、印刷用透明ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳインク、日本アグファ・ゲバルト社製商品名）、ＯｒｇａｃｏｎＣａｒｂｏｎＰａｓｔｅ  ｖａｒｉａｎｔ  ２／２（カーボン電極ペースト、日本アグファ・ゲバルト社製商品名）、ＢＡＹＴＲＯＮ（登録商標）  Ｐ（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ水溶液、日本スタルクヴィテック社製商品名）。
【００６４】
第３の電極、及び第４の電極の膜厚としては、０．１〜２０μｍが好ましく、０．２〜１０μｍがさらに好ましい。膜厚が０．１μｍより薄いと抵抗が大きくなり電極に十分な電流を流すことができなくなってヘッド吐出が不安定になり、膜厚が２０μｍより厚いとプロセス時間が長くなるため好ましくない。
【００６５】
本発明の電気−機械変換素子は、基板または下地膜上に、第１の電極と、電気−機械変換膜と、第２の電極とを順次設けて成る電気−機械変換素子を備えた素子構成体から成り、このような素子構成体を用いて液体吐出ヘッド（例えば、図１）とすることができる。
、図１に示す素子構成体（液体吐出ヘッド）を複数個配置したものを図１１に示す。
図１１において、符号９０１は圧力室、９０２はノズル、９０３はノズル板、９０４は圧力室（Ｓｉ基板）、９０５は振動板、９０６は密着層、９０７は電気−機械変換素子を示す。
本発明によれば、図１１中の電気−機械変換素子が簡便な製造工程で（バルクセラミックスと同等の性能を持つ）形成でき、それに付随する圧力室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の接合により、液体吐出ヘッドが製造できる。図１１中には液体供給手段、流路、流体抵抗についての記述は略した。
例えば、図１１に示す構成の液体吐出ヘッドを作製し、電圧印加（例えば、単純Ｐｕｓｈ波形により−１０〜−３０Ｖの印可電圧）によりインク（粘度：５ｃｐ程度）の吐出を行えば、いずれのノズル孔からもインク滴を吐出することができる。
【００６６】
上記液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を配備することにより、液体吐出装置（インクジェット記録装置）を構成することができる。
本発明に係る電気−機械変換素子を有する液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１２及び図１３を参照して説明する。なお、図１２は同記録装置の斜視説明図、図１３は同記録装置の機構部の側面説明図である。
【００６７】
図１２及び図１３に示す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９３、キャリッジに搭載した本発明を実施したインクジェット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９５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。
【００６８】
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インクジェット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。
【００６９】
インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェット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インクジェット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記録ヘッド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。
【００７０】
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、主走査モーター９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド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。
【００７６】
このように、上記液体吐出装置（インクジェット記録装置）においては本発明の液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、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。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７８】
［実施例１］
シリコンウェハに熱酸化膜（膜厚１ミクロン）を形成し、その上に第１の電極（積層構成）を形成するため、チタン膜（膜厚５０ｎｍ）、白金膜（膜厚２００ｎｍ）、ＳｒＲｕＯ3膜(膜厚１００ｎｍ)をスパッタ成膜した。チタン膜については、熱酸化膜と白金膜の間の密着層としての役割を持つ。
次に、表面改質膜（表面改質層）として、酸化チタン（膜厚５ｎｍ）をＡＬＤ成膜した。このとき、Ｔｉの原料ガス及び酸化剤についてはTetrakis Dimethyl Amido Titanium（TDMAT）、Ｈ２Ｏを用いて成膜を行った。表面改質膜に含まれる炭素濃度は、５ｗｔ％以上であった。
次に、マスクを用いて、表面改質膜に選択的にＵＶ照射を行い、ＵＶ照射部を表面改質（親水性化）させた。ＵＶ照射部と未照射部について、水の接触角を評価したところ、ＵＶ照射部では５（゜）以下、未照射部では９７（゜）と、それぞれの水に対する接触角の差が９２（゜）で、十分コントラストが取れていることを確認した。
次に、表面改質膜上に、電気−機械変換膜としてＰＺＴ（５３／４７）を用いてインクジェットにより成膜した。ＰＺＴの前駆体塗布液の合成は、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムを用いた。酢酸鉛の結晶水はメトキシエタノールに溶解後、脱水した。化学両論組成に対し、鉛量を１０モル％過剰にしてある。これは熱処理中のいわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。
イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、先記の酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することでＰＺＴ前駆体溶液を合成した。このＰＺＴ濃度は０．１モル／Ｌにした。
【００７９】
合成したＰＺＴ前駆体溶液を用いて、インクジェット塗布装置により、図８の模式図に示す工程により、１層目の電気−機械変換膜上に（１ｃ）−（２ｃ）を交互に繰り返し行って電気−機械変換膜を所望のパターンに形成した。
図１４は用いたインクジェット塗布装置を説明するための斜視図である。
図１４において架台２００の上に、Ｙ軸駆動手段２０１が設置してあり、その上に基板２０２を搭載するステージ２０３がＹ軸方向に駆動できるように設置されている。なお、ステージ２０３には図示されていない真空、静電気などの吸着手段が付随しており基板２０２が固定されている。また、Ｘ軸支持部材２０４にはＸ軸駆動手段２０５が取り付けられており、これにＺ軸駆動手段２１１上に搭載された表示しないヘッドベースが取り付けられており、Ｘ軸方向に移動できるようになっている。表示しないヘッドベースの上にはインクを吐出させるＩＪヘッド２０８が搭載されている。このＩＪヘッドには図示されていない各インクタンクから各々着色樹脂インク供給用パイプ２１０からインクが供給される。一度の成膜で得られる膜厚は１００ｎｍ前後が好ましく、インク（ＰＺＴ前駆体溶液）の濃度は成膜面積と前駆体塗布量の関係から適正化される。
塗布された前駆体溶液は、水に対して濡れ性が異なる（接触角にコントラストを有する）親水領域と撥水領域が形成された表面改質膜の親水領域のみに広がり、ＰＺＴ前駆体塗膜のパターンを形成する。
このようにして形成したＰＺＴ前駆体塗膜を１２０℃処理（第一の加熱：溶媒乾燥）した後、有機物の熱分解（５００℃）を行う。通常、インクジェット法により一度の工程で形成されるＰＺＴの膜厚は９０ｎｍ程度である。
上記工程を６回繰り返してＰＺＴ（電気−機械変換膜）の膜厚を５４０ｎｍとした後、結晶化熱処理（７００℃）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。ＰＺＴ膜（電気−機械変換膜）にクラックなどの不良は生じなかった。さらに、６回のＰＺＴ前駆体の選択塗布→１２０℃乾燥→５００℃熱分解を行い、結晶化処理をした。形成されたＰＺＴ膜（電気−機械変換膜）の膜厚は１０００ｎｍに達したが、膜にクラックなどの不良は生じなかった。
【００８０】
次に、図９に示すような第２の電極（積層構成）として、ＳｒＲｕＯ３膜(膜厚１００ｎｍ)、白金膜（膜厚１００ｎｍ）をスパッタ成膜した。その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィーでレジストパターンを形成した後、ＩＣＰエッチング装置（サムコ製）を用いて図９のようなパターンを作製した。
次いで、絶縁保護膜として、パリレン膜（膜厚２μｍ）をＣＶＤ成膜した。その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィーでレジストパターンを形成した後、ＲＩＥ（サムコ製）を用いて図９に示すようなパターンを作製した。
最後に、図９に示すような第３、第４の電極として、Ａｌ膜(膜厚５μｍ)をスパッタ成膜した。その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィーでレジストパターンを形成した後、ＲＩＥ（サムコ製）を用いて図９に示すようなパターンを作製し、電気−機械変換素子を作製した。
【００８１】
［実施例２］
シリコンウェハに熱酸化膜（膜厚１ミクロン）を形成し、この上に実施例１と同様にして表面改質膜（表面改質層）として酸化チタン（膜厚５ｎｍ）をＡＬＤ成膜した。表面改質膜に含まれる炭素濃度は、５ｗｔ％以上であった。
次に、実施例１と同様に、表面改質膜に選択的にＵＶ照射を行い、ＵＶ照射部を表面改質（親水性化）させた。ＵＶ照射部と未照射部について、水の接触角を評価したところ、ＵＶ照射部では５（゜）、未照射部では９８（゜）であり、それぞれの水に対する接触角の差が９３（゜）で、十分コントラストが取れていることを確認した。
ＵＶ照射後に、第１の電極としてＬａＮｉＯ３をインクジェットにより形成した。前駆体塗布液の合成は、出発材料にイソプロポキシドランタン、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル（II）(二水和物)を用いた。ビス(アセチルアセトナト)ニッケル（II）(二水和物)の脱水処理を行った後、イソプロポキシドランタン、ビス(アセチルアセトナト)ニッケル（II）をメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、ＬａＮｉＯ３の前駆体溶液を合成し、濃度を０．３モル／Ｌにした。
実施例１と同様に図１４に示すインクジェット装置を用いて、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布した。塗布された前駆体溶液は接触角のコントラストのため親水部のみに広がりパターンを形成する。このようにして形成したＰＺＴ前駆体塗膜を１２０℃処理（第一の加熱：溶媒乾燥）した後、有機物の熱分解（５００℃）を行い、続いて結晶化熱処理（温度７００℃）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。形成された膜厚は１００ｎｍであった。
上記工程を３回繰り返してＰＺＴ（電気−機械変換膜）の膜厚を３００ｎｍとした。次いで、実施例１と同様な作製方法で、第１の電極上に電気−機械変換膜をインクジェットにより作製し、続いて、第２の電極、絶縁保護膜、第３、第４の電極を実施例１と同様に作製することで、電気−機械変換素子を作製した。
【００８２】
［実施例３］
実施例１と同様に、表面改質膜（表面改質層）まで作製し、ＵＶ照射にて表面改質させた。ＵＶ照射部と未照射部について、水の接触角を評価したところ、ＵＶ照射部では５（゜）、未照射部では９８（゜）であり、それぞれの水に対する接触角の差が９３（゜）で、十分コントラストが取れていることを確認した。
表面改質膜（表面改質層）形成後に、実施例１と同様に電気−機械変換膜としてＰＺＴ（５３／４７）をインクジェットにより成膜した。作製した後に、この上に表面改質層としてＳｒＴｉＯ３をインクジェットにより成膜した。前駆体塗布液の合成は、出発材料にイソプロポキシドチタン、ジイソプロポキシストロンチウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、ＳｒＴｉＯ３前駆体溶液を合成し、濃度を０．０１モル／Ｌにした。
実施例１と同様なインクジェット装置を用いて、前駆体溶液を塗布した。これを第一の加熱（溶媒乾燥）として１２０℃処理後、有機物の熱分解（５００℃）、結晶化熱処理（温度７００℃）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。このときの膜厚は２ｎｍであった。
次に、図８に示すように、パターニングを行う領域に対して、ＵＶ照射を行い、次いで、２層目のＰＺＴ前駆体溶液をインクジェットにより成膜し、ＰＺＴ（５００℃熱処理まで）→ＳｒＴｉＯ３（７００℃熱処理まで）→ＵＶ照射→ＰＺＴ（５００℃熱処理まで）→ＳｒＴｉＯ３（７００℃熱処理まで）の処理を繰り返し、ＰＺＴ膜厚を約１０００ｎｍとした。最後に形成したＰＺＴ膜の熱処理については７００℃まで実施した。
次いで、実施例１と同様な作製方法により、第２の電極、絶縁保護膜、第３、第４の電極を作製することで、電気−機械変換素子を作製した。
【００８３】
［比較例１］
実施例１と同様に、第１の電極まで作製した後に、表面改質層として、酸化チタン（膜厚５ｎｍ）をスパッタ成膜した。次に、マスクを用いて、ＵＶ照射を行い、表面改質させた。ＵＶ照射部と未照射部について、水の接触角を評価したところ、ＵＶ照射部では５（゜）以下、未照射部では６５（゜）と、それぞれの水に対する接触角の差が６０（゜）で、十分なコントラストが得られなかった。
表面改質膜（表面改質層）に選択的にＵＶ光を照射した後、光照射部位に、実施例１と同様に電気−機械変換膜としてＰＺＴ（５３／４７）をインクジェットにより成膜した。
光照射部位へのＰＺＴの塗布・成膜の際、１層目の塗布形成時に光未照射部位へのＰＺＴのはみ出しが一部確認され、２層目以降のＰＺＴの塗布・成膜時には、光照射部位と光未照射部位の全体にＰＺＴが完全に広がってしまい細線パターンが形成できず、電気−機械変換素子を作製することができなかった。
【００８４】
実施例１〜３で作製した電気-機械変換素子について、電気特性、電気−機械変換能（圧電定数）の評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００８５】
【表１】
0005720879.tif 000002
【００８６】
初期においては、実施例１、２については膜の比誘電率（εｒ）は１２００前後であるのに対して、実施例３は１０００前後と若干特性が劣る。それ以外の特性についてはどれも誘電損失（ｔａｎδ）は０．０２、残留分極（Ｐｒ）は２０−２５μＣ／ｃｍ２、抗電界は４０−５０ｋＶ／ｃｍであり、通常のセラミック焼結体と同等の特性を示している。代表的なＰ−Ｅヒステリシス曲線を図１５に示す。
電気−機械変換能は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。その圧電定数（ｄ３１）は実施例１、２では１５０〜１６０ｐｍ／Ｖであるのに対して、実施例３は１３０ｐｍで若干特性が劣るが、セラミック焼結体と同等の値であった。これは液体吐出ヘッドとして十分設計できうる特性値である。
耐久性(１０１０回繰り返し印可電圧を加えた直後の特性)も評価しているが、いずれも特性劣化していない。
【００８７】
すなわち、本発明の表面改質膜を利用した作製工程により、安定して電気−機械変換膜を積層することができると共に、高密度に配列した素子を簡便に構成することができ、しかもタクトタイムを大幅に短縮することができる。特に、電気−機械変換膜としてＰＺＴを使用した場合においても、疲労特性の低下が抑制されて長期間使用しても良好な電気特性、電気−機械変換能（圧電定数）が保持される。
本発明の電気−機械変換素子を用いた液体吐出ヘッド、及び該液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置は、吐出安定性と耐久性に優れているため、インクジェット式記録装置（例えば、インクジェットプリンタ、ＭＦＰを使用するデジタル印刷装置、オフィス、パーソナルで使用するプリンタ、ＭＦＰ等）用として有用である。また、インクジェット技術を利用する三次元造型技術などへの応用も可能である。
【符号の説明】
【００８８】
（図１）
１０１  圧力室
１０２  ノズル
１０３  ノズル板
１０４  圧力室基板（Ｓｉ基板）
１０５  下地
１０６  下部電極
１０７  電気−機械変換膜
１０８  上部電極
１０９  電気−機械変換素子
（図２）
２１  金属電極
２２  ＳＡＭ（チオール）
２３  ＰＺＴ
２６  酸化物電極
２７  ＳＡＭ（シラン）
２８  ＰＺＴ
（図３）
３１  酸化物電極
３２  金属電極
３３  ＳＡＭ（チオール）
３４  ＰＺＴ
（図４）
４０１  基板
４０２  振動板
４０３  第１の電極
４０４  表面改質膜
４０５  電気−機械変換膜
（図７）
７０１  基板
７０２  振動板
７０３  表面改質膜
７０４  第１の電極
７０５  電気−機械変換膜
（図８）
８０  表面改質膜（表面改質層）
８１  親水領域
８２  撥水領域
８３  電気−機械変換膜
（図９）
９０１  基板
９０２  振動板
９０３  第１の電極
９０４  表面改質膜
９０５  電気−機械変換膜
９０６  第２の電極
９０７  絶縁保護膜
９０８  第３の電極
９０９  第４の電極
（図１０）
１  下地
２  ＳＡＭ膜（自己組織化単分子膜）
３  フォトレジスト
４  ＩＪヘッド
（図１１）
９０１  圧力室
９０２  ノズル
９０３  ノズル板
９０４  圧力室基板（Ｓｉ基板）
９０５  振動板
９０６  密着層
９０７  電気−機械変換素子
（図１２、１３）
８１  記録装置本体
８２  印字機構部
８３  用紙
８４  給紙カセット
８５  手差しトレイ
８６  排紙トレイ
９１  主ガイドロッド
９２  従ガイドロッド
９３  キャリッジ
９４  記録ヘッド
９５  インクカートリッジ
９７  主走査モータ
９８  駆動プーリ
９９  従動プーリ
１００  タイミングベルト
１０１  給紙ローラ
１０２  フリクションパッド
１０３  ガイド部材
１０４  搬送ローラ
１０５  搬送コロ
１０６  先端コロ
１０７  副走査モータ
１０９  印写受け部材
１１１  搬送コロ
１１２  拍車
１１３  排紙ローラ
１１４  拍車
１１５  ガイド部材
１１６  ガイド部材
１１７  回復装置
（図１４）
２００  架台
２０１  Ｙ軸駆動手段
２０２  基板
２０３  ステージ
２０４  Ｘ軸支持部材
２０５  Ｘ軸駆動手段
２０８  ＩＪヘッド
２１０  着色樹脂インク供給用パイプ
２１１  Ｚ軸駆動手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８９】
【特許文献１】特開２００４−００６６４５号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７９２０号公報
【特許文献３】特許第３０１９８４５号公報
【特許文献４】特許第４０８１５８０号公報
【特許文献５】特許第３９２３４６２号公報
【図１４】
0005720879.tif 000003
【図１５】
0005720879.tif 000004
【図１】
0005720879.tif 000005
【図２】
0005720879.tif 000006
【図３】
0005720879.tif 000007
【図４】
0005720879.tif 000008
【図５】
0005720879.tif 000009
【図６】
0005720879.tif 000010
【図７】
0005720879.tif 000011
【図８】
0005720879.tif 000012
【図９】
0005720879.tif 000013
【図１０】
0005720879.tif 000014
【図１１】
0005720879.tif 000015
【図１２】
0005720879.tif 000016
【図１３】
0005720879.tif 000017