【事件の表示】
　特許第３３８４９５８号「インクジェット記録装置とその製造方法」の請求項１、３、８に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３３８４９５８号の請求項１及び３に係る特許を取り消す。
　同請求項８に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　主な手続の経緯は次のとおりである。
　出願日　　　　　　　　　　　　　　　　　平成　９年１０月２７日（優先日：平成８年１０月２９日、出願番号：特願平８−２８６４７９号）
　特許権設定登録　　　　　　　　　　　　　平成１４年１２月２７日
　公報発行　　　　　　　　　　　　　　　　平成１５年　３月１０日
　特許異議申し立て（瀬戸口和彦、請求１に係る特許に対して）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成１５年　９月１０日
　特許異議申し立て（山口雅行、請求項１、３、８に係る特許に対して）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成１５年　９月１０日
　取消理由通知　　　　　　　　　　　　　　平成１６年　１月２１日
　訂正請求及び意見書提出　　　　　　　　　平成１６年　３月２９日
　　　　
２．訂正の適否
（１）訂正の内容
　特許権者の求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
　ア．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１の
　「【請求項１】 インク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、
　前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有するものであって、前記吐出口の前面に配置された記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、少なくとも前記圧電素子に所定の電圧を印加することを特徴とするインクジェット記録装置。」
　を、
　「【請求項１】 インク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、
　前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有するものであって、前記吐出口の前面に配置された記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、少なくとも前記圧電素子に所定の電圧を印加することを特徴とするインクジェット記録装置。」
と訂正する。
　イ．訂正事項ｂ      
　特許請求の範囲の請求項８の
　「【請求項８】 NaCl型の結晶構造を持つ基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶の圧電部材を形成し、その圧電部材上に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を形成し、その振動板の上にインク液体を収容するための圧力室を形成し、前記基板をエッチング法で除去することにより、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段を作製することを特徴とするインクジェット記録装置の製造方法。」
　を、
　「【請求項８】　ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶の圧電部材を形成し、その圧電部材上に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を形成し、その振動板の上にインク液体を収容するための圧力室を形成し、前記基板をエッチング法で除去することにより、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段を作製することを特徴とするインクジェット記録装置の製造方法。」
と訂正する。
　　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　ア．訂正事項ａは、請求項１における「圧電部材」が、「チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のもの」から「チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶もの」に減縮するものである。
　イ．訂正事項ｂは、請求項８における「圧電部材」が、「チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のもの」から「チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶もの」に減縮するものである。
　したがって、上記訂正事項ａ及び訂正事項ｂは、特許明細書に記載されていた事項の範囲内において、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　そして、訂正事項ａ及び訂正事項ｂは、いずれも、実質的に特許請求の範囲を拡張変更するものでない。
　　　
（３）むすび
　以上のとおりであるから、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する同法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。　
　　　
３．特許異議の申し立ての概要
（１）申立人瀬戸口和彦は、下記の甲第１、２号証により、本件請求項１に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消されるべき旨の主張をしている。
  甲第１号証：米国特許第５４４６４８４号明細書
  甲第２号証：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６５（４），１５Ｆｅｂｒｕａｒｙ１９８９，１６６６〜１６７０頁
　　　
（２）申立人山口雅行は、下記の甲第１乃至４号証により、本件請求項１、３、８に係る発明は、下記甲第１号証または甲第２号証に記載された発明と同一であって、特許法第２９条第１項第３号に該当するか、または、下記甲第１乃至４号証に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたもので特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであるので、請求項１、３、８に係る発明の特許は、特許法第２９条第１項又は第２項の規定に違反してなされたものであるから取り消されるべき旨の主張をすると共に本件特許明細書の発明の詳細な説明には、本件発明１、３、８に係る「チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶」の製造方法が記載されていないため、本件特許明細書の発明の詳細な説明は、本件発明１、３及び８を当業者が容易に実施できる程度に明確かつ十分に記載されているとは認められないので、本件発明１、３、８についての特許は、特許法第３６条第４項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してされているから取り消されるべき旨の主張をしている。
　甲第１号証：特開平６−３２０７２３号公報
　甲第２号証：特開平６−３５０１５４号公報
　甲第３号証：特開平５−１４５１２３号公報
　甲第４号証：岡崎清「セラミック誘導体工学（強誘電体物理学演習補足）」株式会社学献社　１９９２年６月１日第４版発行 、第２〜７頁及び第１８〜２７頁
　当審が通知した取消理由は、概ね、これらの主張を援用したものであって、申立人山口雅行の提出した甲第１乃至４号証を、引用刊行物１乃至４とし、申立人瀬戸口和彦の提出した甲第１、２号証を、引用刊行物５、６としたものである。
　　　　
４．本件発明
　本件請求項１、３、８に係る発明（以下、「本件発明１、３、８」という。）は、上記訂正によって訂正された明細書の特許請求の範囲の請求項１、３、８に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】 インク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、
　前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有するものであって、前記吐出口の前面に配置された記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、少なくとも前記圧電素子に所定の電圧を印加することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】 前記圧力印加手段に用いる圧電部材の膜厚が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】　ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶の圧電部材を形成し、その圧電部材上に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を形成し、その振動板の上にインク液体を収容するための圧力室を形成し、前記基板をエッチング法で除去することにより、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段を作製することを特徴とするインクジェット記録装置の製造方法。」
　　　　
５．本件特許明細書の記載不備の存否について
　まず、本件特許の願書に添付された明細書（以下、「本件特許明細書」という。）の発明の詳細な説明には、本件発明１、３、８に係る「チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶」について、当業者が容易に実施できる程度に明確かつ十分に記載されているか否かについて検討する。
　本件特許明細書の発明の詳細な説明には、「本実施の形態に用いた圧力室及び圧電素子の製造方法について説明する図１０は、上記第１の実施の形態における圧電素子及び圧力室の製造方法を説明する図である。図１０において、まず、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ、例えばＭｇＯ基板１００１上に個別電極１００２となるＰｔ層を形成し、その個別電極１００２の上に圧電材料のＰＺＴ結晶配向性層１００３を形成する。このＰＺＴ結晶配向性層１００３は、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す、ＰＺＴ系の単結晶層あるいは分極軸の揃った多結晶の結晶配向層であればよい。また、十分な吐出力を得るためには、その層の膜厚は０．１μｍ以上とし、高密度化のために、その層の膜厚は１０μｍ以下が望ましい。従って、ノズル密度に応じて、この範囲で膜厚を設定すればよい。次にそのＰＺＴ結晶配向性層１００３の上に共通電極１００５となるＡｕ層を形成する。その共通電極１００５の上にＮｉ、Ｃｒ、あるいは、ジルコニアからなる材料で共通振動板１００４をスパッタリングにより形成する。次に共通振動板１００４の上に圧力室の構造体を感光性ガラス１１０１（図１１参照）により形成し、最後にＭｇＯ基板１００１をリン酸でエッチングを行い除去する。・・・なお、ＭｇＯ基板は、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つものであれば、他の材料でも適用可能である。」（段落【００３３】〜【００３４】参照、「・・・」は中略を示し、以下同じ）と記載されているが、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す、ＰＺＴ系の単結晶の詳細な製造条件については明確に記載されていない。
　しかし、本件の優先日前に頒布された特開平５−１４５１２３号公報（＝申立人山口雅行の提出した甲第３号証であって、当審が通知した取消理由に引用した刊行物３、以下、「刊行物３」という。）には、「強誘電体薄膜構成体４の製造方法について、以下に詳しく説明する。〈１００〉結晶方位に配向したＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物下地膜２の形成は、上記の基板１の表面上に、下記の方法で、図２に示すプラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ成膜装置５を用いて行った。図２に示すプラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ成膜装置５は、真空チャンバー６内に平行に配置したアース側電極７とＲＦ側電極８の二つの電極間に高周波によってプラズマを発生させ、その中で有機金属の原料ガスを分解して基板１上に化学蒸着（ＣＶＤ）することで薄膜を形成する装置である。ここで、この基板１はアース側電極７に片側面が密着して保持され、基板加熱ヒータ９によってあらかじめ３５０℃に加熱された状態にした。一方、原料気化容器１０にニッケルアセチルアセトナート１１を入れ、１３５℃に保持したオイルバス１２を用いて加熱した。このように加熱することによって気化したニッケルアセチルアセトナート１１の蒸気を、１０ｍｌ／ｍｉｎの流速のキャリアガス（窒素）１３を用いて、真空チャンバー６内に流し入れた。また、反応ガスとして酸素ガス１４を１２ｍｌ／ｍｉｎで流し、これを途中で混ぜて真空チャンバー６内に吹出ノズル１５を介して流し入れた。このとき、真空チャンバー６内は、その排気口１６から真空排気されることで７．９０Ｐａの真空度に保持した。以上のような状態において、ＲＦ側電極８に１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの高周波を１０分間印加することによって、アース側電極７との間にプラズマを発生させ、基板１の片側表面上に〈１００〉方位に結晶配向したＮｉＯ薄膜を形成した。この成膜中、基板１をアース側電極７を回転させる基板回転モータ１７によって１２０ｒｐｍの速度で回転させた。この方法で基板に対して垂直方向に〈１００〉軸に結晶配向したＮｉＯ薄膜のＮａＣｌ型酸化物下地膜２を厚み５００オングストロームで成膜した。続いて、その下地膜２の上にＰｂＺｒｘＴｉ１−ｘＯ３なる組成の強誘電体薄膜３を形成した。その成膜方法を以下に述べる。成膜には、高周波マグネトロンスパッタ装置を用いた。基板は、厚さ０．２ｍｍのステンレスマスクを用い、銅製基板ホルダに取り付けて成膜した。ターゲットは、ＰｂＯ，ＺｒＯ２，ＴｉＯ２の粉末を、ＰｂＺｒｘＴｉ１−ｘＯ３でｘ＝０，０．２０，０．４５，０．５５，０．８０，１の６種類の組成に配合し、７５０℃で４時間仮焼したのち粉砕し、Ｐｂの不足を防止するために、それぞれに２０ｍｏｌ％の過剰のＰｂＯ粉末をさらに混合して作製した６種類の粉体を用いた。スパッタの成膜条件は、基板温度が６００℃、スパッタガスはＡｒ（５０％）と酸素（５０％）の混合ガスで、ガス圧は０．５Ｐａ、高周波投入電力は９０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）で、成膜時間は２０時間であった。このようにして、異なった６種類のターゲットから、表１に示すそれぞれ６種類の異なった組成の強誘電体の試料薄膜が作製できた。膜の厚さは組成にかかわらず４μｍと同じ値を示した。・・・基板の種類が異なる場合や下地���の種類が異なる場合および強誘電体薄膜の組成が異なる場合についての、本実施例の強誘電体薄膜構成体の結果についても表２のＮｏ１からＮｏ３１にまとめて示した。プラズマ励起ＭＯ−ＣＶＤ法によるＮａＣｌ型酸化物下地膜２の形成の際に、原料ガス源として、上述のニッケルアセチルアセトナートのかわりに、コバルトアセチルアセトナートまたはマグネシウムアセチルアセトナートを用いて、それぞれ、ＣｏＯまたはＭｇＯの（１００）面配向膜が形成できた。・・・以上から、本実施例の製造方法により得た強誘電体薄膜構成体は、従来のように基板として単結晶のＭｇＯで（１００）面を切り出したものに限らず、各種の材料の基板を用いても基板に垂直方向に結晶方位が揃った誘電体薄膜を有する強誘電体薄膜構成体であることがわかった。」（段落【００１５】〜【００３０】参照）の記載にみられるように、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分とするペロブスカイト構造を示す強誘電体薄膜構成体のより詳細な製造条件が記載されており、また、その表２には、製造されたチタン酸ジルコン酸鉛系を主成分とするペロブスカイト構造を示す強誘電体薄膜構成体の結晶配向率α（％）が１００％となるものが示されており、結晶配向率α（％）が１００％ということは、単結晶以外には考え難いことを考慮すると、上記刊行物３には、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶を製造する方法が記載されているといえ、したがって、本件優先日より前に、当業者に、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶が製造できることは知られていたと認められる。
　また、ペロブストカイト構造を示す結晶のチタン酸バリウム系の圧電材料もよく知られているから、その結晶化工程も、ペロブストカイト構造を示す結晶のチタン酸ジルコン酸鉛系の圧電材料の結晶構造が同じであることから、格別差異があると認められず、チタン酸バリウム系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶の製造についても、本件優先日より前に、当業者に、知られていたと認められる。
　してみると、本件特許明細書の発明の詳細な説明には、本件発明１、３、８に係るチタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶の詳細な製造条件が記載されていないというだけでは、当業者が容易に実施できる程度に明確かつ十分に記載されていないといえず、本特許明細書に、記載不備があるとすることができない。
　　
６．本件発明１及び３の特許について
（１）刊行物記載の発明
　当審が通知した取消理由に引用された刊行物１：特開平６−３２０７２３号公報（＝申立人山口雅行の提出した甲第１号証）には、本件発明１及び２に関連する事項として、
　ア．「インク滴を噴射して被印画物上に画像を形成するインクジェットプリンタ」（段落【０００１】参照）
　イ．「図１１に於いて、単結晶珪素層９１上に振動板５を薄膜製造法で成膜する。・・・更に、下電極８１を形成後、一般的なフォトリソグラフィー法により、パターニングを行う。次に薄膜圧電素子６を成膜する。一般的に薄膜製造法で成膜された圧電物質は結晶の成長が進行せず、アモルファスの状態であるため圧電性を示さない。このため圧電素子６を成膜後、５００〜８００℃程度に加熱し、ペロブスカイト構造の結晶成長を促進する工程が必要となる。続いて上電極８２を成膜する。その後、上電極８２を複数の薄膜圧電素子６を駆動するようにフォトリソグラフィー法でパターニングを行う。続いて複数のノズル２を有するノズルプレート２１を単結晶珪素層９１に接着することにより、インクジェットヘッドを得る。このようにして得られたインクジェットヘッドは、下電極８１と上電極８２間から供給された電気エネルギーによって薄膜圧電素子６が変形することで圧力室１の圧力を高め、圧力室１に充填されたインクをインク滴７として吐出することができるものである。」（段落【０００７】〜【０００８】参照）
　ウ．「図１２（ａ）に於いて、まず振動板５上に下電極８１及び、薄膜圧電素子６を成膜する。この状態では、前述のように薄膜圧電素子６はアモルファス（非晶質）状態であり、電気エネルギーによる結晶構造の変化（圧電性）は示さない。従って、薄膜圧電素子６の場合も、一般的な圧電素子の固相反応による結晶化と同様に、焼成を行うことにより、結晶化を行う。図１２（ｂ）は、焼成を行った場合の薄膜圧電素子６の微細構造をモデル化して示してある。薄膜圧電素子６は、理想的には単結晶薄膜に結晶化することが望ましいが、一般的には図１２（ｂ）のごとく、微細な結晶粒６１の集合体にとして結晶化する。」（段落【００１０】参照）
　エ．「薄膜圧電材料はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が一般的である」（段落【００１９】参照）
が図示と共に記載されている。
　以上の記載を対比のためにまとめると、上記刊行物１には、
「インクを収容する圧力室１と、その圧力室１に連通し、前記インクを吐出するノズル２と、前記圧力室１に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、
　前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板５と、その振動板５を振動させ、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）のペロブスカイト構造の微細な結晶粒６１の集合体として結晶化したものを圧電部材とする薄膜圧電素子６とを有するものであって、被印画物上に前記インクを吐出するときは、前記薄膜圧電素子６に電気エネルギーを供給するインクジェットプリンタ。」（以下、「刊行物１発明」という。）
が記載されている。
　　　　
（２）対比・判断
　本件発明１と刊行物１発明とを対比する。
　刊行物１発明の「インク」、「圧力室１」、「ノズル２」、「振動板５」、「被印画物」及び「インクジェットプリンタ」は、それぞれ、本件発明１の「インク液体」、「圧力室」、「吐出口」、「振動板」、「記録媒体」及び「インクジェット記録装置」に相当している。
　また、刊行物１発明の「ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）のペロブスカイト構造の微細な結晶粒６１の集合体として結晶化したものを圧電部材とする薄膜圧電素子６」は、「チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分としたペロブスカイト構造を示す結晶のものを圧電部材とする圧電素子」ということができ、インクを吐出するとき薄膜圧電素子６に電気エネルギーを供給することは、薄膜圧電素子６に電圧を印加することであることは明らかである。
　さらに、刊行物１発明における被印画物（記録媒体）も、本件発明１と同様に、ノズル（吐出口）の前面に配置されることも明らかである。
　したがって、両者の一致点と相違点は、以下のとおりである。
　［一致点］
　インク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、
　前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分としたペロブスカイト構造を示す結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有するものであって、前記吐出口の前面に配置された記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、少なくとも前記圧電素子に所定の電圧を印加するこインクジェット記録装置。
　［相違点］
　本件発明１では、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶のものを圧電部材とするのに対して、刊行物１発明では、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分としたペロブスカイト構造を示す微細な結晶粒６１の集合体として結晶化したものを圧電部材とする点。
　［相違点の判断］
　刊行物１には、刊行物１発明の「薄膜圧電素子６は、理想的には単結晶薄膜に結晶化することが望ましい」と記載されている（（１）ウ．参照）から、当該記載から、刊行物１には、刊行物１発明の「薄膜圧電素子６」を単結晶のものとすることが記載されているとはいえないものの、上述したように、本件優先日より前に、当業者に、チタン酸ジルコン酸鉛系を主成分とするペロブスカイト構造を示す単結晶が製造できることは知られていたといえるから、当該記載から、刊行物１発明において、刊行物１発明の薄膜圧電素子６を、微細な結晶粒６１の集合体として結晶化したものに替えて、単結晶のものを採用することは、当業者が容易に想到することができたものであり、その作用効果も刊行物１から予測できない格別のものでない。
　したがって、本件発明１は、刊行物１発明と本件優先日より前から知られていたものから、当業者が容易に発明をすることができたものである。
　また、上記刊行物３には、圧電素子として用いられる単結晶の強誘電薄膜構成体の膜厚４μｍのものが製造できることが記載されているから、本件発明３のように、圧電部材の膜厚が０．１μｍ以上１０μｍ以下とすることも当業者が適宜なす範囲内のことであるといえ、その作用効果も格別のものでない。
　　　　
（３）まとめ
　したがって、本件発明１及び本件発明３は、刊行物１に記載された発明及び本件優先日前より知られていたものから、当業者が容易に発明をすることができたものであるから、本件発明１及び本件発明３の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものである。
　　
７．本件発明８の特許について
（１）刊行物に記載された発明
　当審が通知した取消理由に引用された刊行物１：特開平６−３２０７２３号公報（＝申立人山口雅行の提出した甲第１号証）、刊行物２：特開平６−３５０１５４号公報（＝同甲第２号証）、刊行物３：特開平５−１４５１２３号公報（＝同甲第３号証）、刊行物４：岡崎清「セラミック誘導体工学（強誘電体物理学演習補足）」株式会社学献社、１９９２年６月１日第４版発行 、第２〜７頁及び第１８〜２７頁（＝同甲第４号証）には、本件発明８に関連する事項としてそれぞれ以下の事項が記載されている。
　ア．刊行物１
　上記６．（１）で記載したとおり。
　イ．刊行物２
　ａ．「（１００）面単結晶Ｓｉ基板１０１に、熱酸化を行い、１μｍのＳｉＯ２膜１０２を形成する。前記ＳｉＯ２膜１０２上に、膜厚５０ＡのＴｉ層１０３と膜厚３０００ＡのＰｔ下部電極１０４を直流スパッタリングにより形成した。スパッタは、Ａｒ雰囲気、２００℃の基板温度で行った。Ｐｔ下部電極１０４は、Ｓｉ基板１０１の主面垂直方向に対して、＜１１１＞配向している。次にＰＺＴ膜１０５を２μｍ、高周波スパッタ法により形成した。スパッタは、ＡｒとＯ２雰囲気、２００℃の基板温度で行った。スパッタリングターゲットには、Ｐｂ１＋Ｙ（ＺｒＸＴｉ１−Ｘ）Ｏ３＋Ｙを用いた。ここで、Ｙ＝０．３、Ｘ＝０．５である。次いで、ペロブスカイト結晶構造のＰＺＴを得るために、Ｏ２雰囲気中、６００℃で、３時間熱処理を行った。次いで、ＰＺＴ膜上に膜厚１００ＡのＴｉ層１０６、及び膜厚２０００ＡのＡｕ電極１０７を順次蒸着し、最後に、ＰＺＴ膜１０５の下部に於ける単結晶Ｓｉ基板１０１にＳｉＯ２膜１０２に至るまで開口部１０８を設け、強誘電体薄膜素子を作成した。」（段落【００１６】〜【００２５】参照）
　ｂ．「（１００）面単結晶ＭｇＯ基板２０１に、高周波スパッタ法により、ＭｇＯ基板２０１の主面方向に対して＜１００＞配向のＰｔ下部電極２０２を形成する。スパッタは、Ａｒ／Ｏ２＝８／２の雰囲気中、２００℃の基板温度で行った。次にＰＺＴ膜２０３を２μｍ、高周波スパッタ法により形成した。スパッタは、ＡｒとＯ２雰囲気、７００℃の基板温度で行った。スパッタリングターゲットには、Ｐｂ１＋Ｙ（ＺｒＸＴｉ１−Ｘ）Ｏ３＋Ｙを用いた。ここで、Ｙ＝０．５、Ｘ＝０．６である。高温スパッタにより、アズ−スパッタで、ペロブスカイト結晶構造のＰＺＴを得ることができた。次いで、ＰＺＴ膜上に膜厚１００ＡのＴｉ層２０４、及び膜厚２０００ＡのＡｕ電極２０５を順次蒸着し、特性を評価した。」（段落【００４９】〜【００５６】参照）
　ウ．刊行物３
　上記５．で記載したとおり。
　エ．刊行物４
　刊行物４には、チタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造の分極軸方向に優先配向した多結晶を圧電素子の圧電部材を用いること等が記載されている。
　　　　
（２）対比・判断
　本件発明８と上記刊行物１乃至４に記載されたものを比較すると、上記刊行物１乃至４には、本件発明８を特定する事項である、「ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶の圧電部材を形成し、その圧電部材上に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を形成し、その振動板の上にインク液体を収容するための圧力室を形成し、前記基板をエッチング法で除去する」点、簡潔にいえば、基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、圧電部材を形成し、その圧電部材上に共通電極を形成し、その共通電極上に振動板を形成し、その振動板の上に圧力室を形成し、前記基板をエッチング法で除去する一連の工程について何ら記載されておらず、また、示唆もない。
　因みに、上記刊行物２あるいは刊行物３には、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ基板あるいは酸化物下地膜上にＰｔ電極を介して圧電部材を形成することが記載されているに止まり、上記一連の工程については、何らの示唆もない。
　このことは、上記取消理由で、刊行物５及び６として引用した米国特許第５４４６４８４号明細書（＝瀬戸口和彦の提出した甲第１号証）及びＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．６５（４），１５Ｆｅｂｒｕａｒｙ１９８９，１６６６〜１６７０頁（＝甲第２号証）についても同様である。
  そして、上記一連の工程が、当該技術分野で周知あるといえるものでもない。
　したがって、本件発明８は、特許異議申立人が証拠として提出したいずれかの刊行物に記載された発明でも、また、これらの刊行物に記載された発明から当業者が容易に発明をすることができたものでないから、本件発明８の特許は特許法第２９条の規定に違反してなされたものでない。
　　　
８．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１及び３の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、同法第１１３条第２号に該当し、取り消されるべきものである。
　また、特許異議申し立ての理由及び証拠によっては、本件発明８の特許を取り消すことができず、また、他に本件発明８の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
インクジェット記録装置とその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　インク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口と、前記圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、
　前記圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結
晶の
　【請求項２】　インク液体を収容する第１の圧力室と、
　その第１の圧力室に圧力を印加するための第１の圧力印加手段を備え、
　その第１の圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有し、
　前記第１の圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口をそれぞれ有する複数の第２の圧力室と、
　その複数の第２の圧力室に圧力をそれぞれ印加するための第２の圧力印加手段とを備え、その第２の圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有し、
　前記第１の圧力印加手段による前記第１の圧力室への印加圧力及び、前記第２の圧力印加手段による前記第２の圧力室への印加圧力を調節することにより、前記吐出口の前面に配置された記録媒体への前記インク液体の吐出及び、吐出停止を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
　【請求項３】　前記圧力印加手段に用いる圧電部材の膜厚が０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
　【請求項４】　前記印加圧力の調節が、前記記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、前記第１の圧力印加手段により前記第１の圧力室に所定圧力を印加し、前記記録媒体へのインク液体の吐出を停止するときは、前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力室へ前記所定圧力とは逆方向の圧力を印加することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
　【請求項５】　前記印加圧力の調節が、前記記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、前記第１の圧力印加手段により前記第１の圧力室に第１の圧力を印加するとともに、前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力室へ第２の圧力を印加し、前記記録媒体への前記インク液体の吐出を停止するときは、前記第１の圧力印加手段による前記第１の圧力の印加を行ったまま、前記第２の圧力印加手段による前記第２の圧力の印加を停止することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
　【請求項６】　前記印加圧力の調節が、前記記録媒体に前記インク液体を吐出するときは、前記第１の圧力印加手段により前記第１の圧力室に第１の圧力を印加するとともに、前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力室へ第２の圧力を印加し、前記記録媒体への前記インク液体の吐出を停止するときは、前記第１の圧力印加手段による前記第１の圧力の印加を行ったまま、前記第２の圧力印加手段により前記第２の圧力室へ前記第２の圧力とは逆方向の第３の圧力を印加することを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
　【請求項７】　前記吐出口に対向した位置に配置された対向電極と、その対向電極とインク液体との間に所定電圧を印加可能な電圧源と、前記吐出口近傍であって，吐出口の孔から半径方向に所定距離離れた部位に配置され、前記電圧源により前記所定電圧が印加された時の電界分布を変え得る制御電極とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
　【請求項８】　ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結
晶の
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、微小ノズルからインクなどの液体を吐出させ、記録紙やシート上に液体パターンを形成することにより文字や図形を描くプリンタなどに用いられるインクジェット記録装置及びその製造方法に関するものである。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年、パソコンなどの印刷装置としてインクジェット記録装置を用いたプリンタが、取り扱いが簡単、印字性能がよい、低コストなどの理由から広く普及している。このインクジェット記録装置には、熱エネルギーによってインク中に気泡を発生させ、その気泡による圧力波によりインク滴を吐出させるもの、静電力によりインク滴を吸引吐出させるもの、ピエゾ素子のような振動子による圧力波を利用したもの等、種々の方式がある。
　【０００３】
　一般に、ピエゾ素子を用いたものは、例えば、インク吐出口に連通したインク供給室と、そのインク供給室に連通した圧力室と、その圧力室に設けられ、ピエゾ素子が接合された振動板等により構成されている。従来、インクの吐出方向とピエゾ素子の振動方向は同方向である。このような構成において、ピエゾ素子に所定の電圧を印加すると、ピエゾ素子が伸縮することによって、ピエゾ素子と振動板が太鼓状の振動を起こして圧力室内のインクが圧縮され、それによりインク吐出口からインク液滴が吐出する。ところで、一般にピエゾ素子の仕事量Ｗは、Ｗ∝Ｅｐ・ｄ３１２（Ｖ／ｔ）２νｐ（但し、Ｅｐ：ピエゾ素子のヤング率、ｄ３１：ピエゾ素子の圧電定数、Ｖ：ピエゾ素子に印加する電圧、ｔ：ピエゾ素子の厚さ、νｐ：ピエゾ素子の体積）の関係があり、ノズルの密度を高くする（圧力室の幅を小さくする）とνｐが小さくなる。従って、インクを吐出させるのに必要な仕事量を得るには、ピエゾ素子の厚さを薄くし、且つピエゾ素子の耐電圧を高くする必要がある。しかし、従来のインクジェットヘッドに用いられていたピエゾ素子は厚膜もしくはバルクであり、ピエゾ素子の薄膜化と高耐電圧化を両立させることが困難であった。よって、ピエゾ素子の体積を小さくすると、ピエゾ素子による振動板の変位量が小さくなり、十分な吐出力が得られない。そこで、仕事量Ｗを大きくしてこの変位量を大きくしようとすると、マルチノズルヘッドの小型化、マルチノズルの高密度化、さらにはヘッドの長尺化の実現が困難であり、ヘッドの小型化と高速記録化とを両立させることが困難であった。具体的には、従来の厚膜もしくはバルクのピエゾ素子では２〜３ノズル／ｍｍのノズル密度が限界であった。
　【０００４】
　そこで、その問題を解決するために、例えば、特願平６−２７３６５０に示されるように、ピエゾ素子の振動方向をその振動方向に対して垂直な方向に振動板を振動させる構成とし、ピエゾ素子により生じた小さな振動を大きな振動に増幅して、同じサイズで変位量を大きくする方法や、インク吐出口の対向する位置に対向電極を設けて、その対向電極と圧力室のインクとの間に所定の高電圧、例えば１．５ｋＶ程度を印加し、その静電力によりインクを対向電極側（すなわち、シート等の記録媒体側）に膨らませた状態とし、小さな圧力を印加しただけでインクが吐出できるように構成したもの等が提案されている。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上述のような従来のインクジェット記録装置では、対向電極に電圧を印加してインクを小さな圧力で吐出しやすくしている場合は、インクが吐出口先端部へ前進した状態となり、インク吐出口の先端部からインクのタレを生じる。また、インクのタレを防止するために吐出口先端部を金属部材で構成すると（図２（ａ）参照、詳細は後述）、インクの飛翔する速度が小さくなり、逆にインクの飛翔する速度を大きくするために吐出口先端部を絶縁体で構成すると（図２（ｂ）参照、詳細は後述）、インクのタレを生じるという相反する関係があり、その結果、ノズルの高密度化が困難、又、小型化によりマルチノズルヘッドとした場合は、ノズル間のクロストークが生じるという課題がある。
　【０００６】
　本発明は、従来のこのような液滴吐出装置の課題を考慮し、インク吐出口の先端部からのインクのタレを防止でき、ノズルの高密度化が可能であり、ノズル間のクロストークを抑制できるインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。
　【０００７】
　【課題を解決するための手段】
　請求項１の本発明は、インク液体を収容する圧力室と、その圧力室に連通し、インク液体を吐出する吐出口と、圧力室に圧力を印加するための圧力印加手段とを備え、圧力印加手段は、圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結
晶の
　【０００８】
　【０００９】
　【００１０】
　請求項２の本発明は、インク液体を収容する第１の圧力室と、
　その第１の圧力室に圧力を印加するための第１の圧力印加手段を備え、
　その第１の圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有し、
　前記第１の圧力室に連通し、前記インク液体を吐出する吐出口をそれぞれ有する複数の第２の圧力室と、
　その複数の第２の圧力室に圧力をそれぞれ印加するための第２の圧力印加手段とを備え、その第２の圧力印加手段は、前記圧力室に形成された振動板と、その振動板を振動させ、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結晶あるいは分極軸方向に優先配向した多結晶のものを圧電部材とする圧電素子とを有し、
　前記第１の圧力印加手段による前記第１の圧力室への印加圧力及び、前記第２の圧力印加手段による前記第２の圧力室への印加圧力を調節することにより、前記吐出口の前面に配置された記録媒体への前記インク液体の吐出及び、吐出停止を制御することを特徴とするインクジェット記録装置である。
　上記の構成のように、２つの圧力印加手段による圧力の印加を独立して制御することにより、吐出口におけるインク液体の膨れが均一となる。また、圧力印加手段の印加圧力のばらつきが大きくても影響が少ない。その結果、ノズルヘッドの高密度化、多ノズル化、小型化が容易になる。
　【００１１】
　【００１２】
　【００１３】
　請求項８の本発明は、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ基板上に個別電極を形成し、その個別電極上に、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す単結
晶の
　【００１４】
　上記のような工程は、半導体製造における工程を用いることになるので、ノズルヘッドの高密度化、多ノズル化、長尺化が可能になる。
　【００１５】
　【００１６】
　【００１７】
　【発明の実施の形態】
　以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
　図１は、本発明にかかる第１の実施の形態のインクジェット記録装置におけるノズルヘッドの断面図である。
　【００１８】
　図１において、本実施の形態のノズルヘッドは、インクを吐出する吐出口２、その吐出口２に連通し、インクを収容する圧力室１、その圧力室１に小穴１６を介してインクを流入させる共通液室９、圧力室１に圧力を印加するための圧電素子５及びその圧電素子５で振動する振動板６から構成されている。尚、図１は断面図であり、圧力室１は隔壁により分離された複数個が、この断面と垂直方向に並んだ構成になっており、従って、吐出口２も圧力室１と同数が同様に並んでいる。又、共通液室９はそれら複数個の圧力室１の全てにわたって設けられた１室で構成されている。上記の圧電素子５及び振動板６が圧力印加手段を構成している。
　【００１９】
　圧力室１は、３層の感光性ガラス７ａ，７ｂ，７ｃの３層構造の圧力室構造体７と、感光性ガラス７ａの上に形成されたＮｉ製の振動板６と、圧力室１にインクを流入させるための小穴１６を有するステンレス製の供給側ノズル板８とから構成されている。吐出口２は、絶縁性部材１５に吐出口２の孔から半径方向に所定の距離離れた部位に制御電極１３が形成された吐出ノズル板１２、感光性ガラス７ａの一端部、感光性ガラス７ｃの一端部などにより構成され、共通液室９は、供給側ノズル板８と、共通液室構造板９ａと、インク供給口１０を有するインク供給口平板１１とから構成されている。ここで、共通液室構造板９ａ及びインク供給口平板１１はステンレス製である。また、振動板６の上には圧電素子５が形成され、その圧電素子５は、図示していないが、一方の電極となるＡｕ層、圧電部材であるＰＺＴ層、もう一方の電極となるＰｔ層から形成されている。
　【００２０】
　また、このノズルヘッドの吐出口２の対向する位置にはインクを吐出させやすくするための対向電極３が設けられ、この対向電極３と圧力室１内のインクとの間に電圧を印加するための電圧源４が接続され、また、吐出口２の制御電極１３と圧力室１内のインクとの間に制御電圧を印加するための電圧源１４が接続されている。
　【００２１】
　次に、上記第１の実施の形態におけるノズルヘッドの動作について、図面を参照しながら説明する。
　【００２２】
　まず、図２（ａ）は、吐出口２の先端面がすべて金属（導電体）の場合の従来例を示す図である。吐出口２と対向電極３との間に電圧源４により電圧が印加された場合、電界分布はほぼ平行となってインクに対する静電引力が小さくなり、インクの対向電極３側への膨らみが小さく、インクの吐出口２先端からのタレはほとんど生じない。但し、この場合は、静電引力が小さくなるためインクの飛び出す速度は遅くなる。
　【００２３】
　また、図２（ｂ）は、吐出口２の先端面がすべて絶縁体２０で覆われた場合の従来例を示す図である。吐出口２と対向電極３との間に電圧源４により電圧が印加された場合、電界は吐出口２先端のインクに集中するためインクに対する静電引力が大きくなり、インクの飛び出す速度を速くできる。但し、この場合は、前述とは逆に、インクを対向電極３側へ引く力が大きくなるので、インクが対向電極３側へ大きく膨らみ、吐出口２先端部でインクのタレを生じる。
　【００２４】
　一方、図２（ｃ）は、本実施の形態におけるノズルの場合を示し、前述の２つの従来例の場合の中間的な作用を呈する。制御電極１３と吐出口２先端のインクとの間に絶縁体１５が存在するため、対向電極３とインクとの間に電圧源４により電圧を印加した場合、電界の集中が制御電極１３側とインク側に分散されるため、インクに対する電界の集中は、その程度が図２（ｂ）の場合ほど大きくはなく、又、図２（ａ）の場合ほど小さくない。その結果、インクの飛び出す速度をある程度大きくできて、尚且つインクのタレも抑制できる。
　【００２５】
　更に、本実施の形態の構成によれば、インクと制御電極１３との間に電圧源４の電圧よりも小さい逆の電圧を電圧源１４により印加しているため、対向電極３への電圧印加により生じたメニスカスを吐出口２の途中でそのまま保持しておくことが可能となり、インクのタレを防止することができる。また、この場合、制御電極１３の領域及び絶縁体１５の領域を調節したり、電圧源１４の電圧を調節すれば、インクへの電界の集中の程度、すなわち、インクの飛び出す速度、及び吐出口２におけるインクの保持力等を制御できるので、最適な条件が選択可能である。
　【００２６】
　次に図３は、本実施の形態において、対向電極３への電圧印加が行われていない状態（スイッチ３１がオフ）を示し、インクと制御電極１３との間に電圧が印加されているのみである。この場合、対向電極３によるインクの膨れがなく、その印加電圧によりインクの先端は吐出口２の途中の位置で保持されているため、吐出口先端部からのインクのタレを生じない。
　【００２７】
　次に、図４に示すように、スイッチ３１をオンして電圧源４により、対向電極３とインクとの間に電圧を印加すると、インクは静電引力によって対向電極３側へ引っ張られ、メニスカスが生じて吐出口２から飛び出しやすい状態になる。このとき、対向電極３に印加される電圧は、インクが吐出口２から飛び出さない程度の電圧、例えば、約１．５ｋＶ位である。その後、圧電素子に電圧が加えられて圧力室に圧力が印加されると（図示省略）、図５に示すように、吐出口２からインク液滴３２が飛び出し、対向電極３の静電引力に吸引されて途中に配置されたシート３０に付着する。この場合、先に圧力室に圧力を印加し、その後に対向電極３へ電圧を印加しても同様な動作になる。その後、圧力の印加を停止し、スイッチ３１をオフにして対向電極３への電圧印加を停止すると、図３の状態に戻る。
　【００２８】
　このように、本実施の形態によれば、インクの吐出口２近傍に制御電極１３を設けて、その制御電極１３と吐出口２のインクとの間に絶縁性を持たせているので、電界がインクに集中し過ぎることもなく、又、対向電極３による静電引力も余り小さくならずに、インクの吐出口２からのタレを防止でき、ノズル間のクロストークも抑制できる。以上のように、対向電極３とインクとの間の電界の集中が緩和されるため、クロストークの影響が少なくなるので、例えば図６に示すように、制御電極を電極６０により構成して共通とし、吐出口２を複数個一列に配置して、電極６０とそれぞれの吐出口２との間を絶縁体６１で取り囲むように構成すれば、多ノズル化が容易になる。
　【００２９】
　ここで、本実施の形態では、制御電極１３を用いて吐出口２におけるインクの先端部をその位置に保持することによりインクのタレを防止したが、更に、インクを後述のような方法を用いて圧力室側へ後退させることによりインクのタレを防止すれば、より効果的である。例えば、図７（ａ）、あるいは図７（ｂ）に示すように、吐出口２の先端部分から内側の所定の距離まで、更には吐出口２の先端部を、フッ素系膜でできた撥水性を有する撥水膜７０により被覆する構成としてもよい。この場合は、制御電極が無くてもインクが撥水膜７０により圧力室側へ弾かれて後退し、タレ防止の効果が得られる。このとき、制御電極１３を併用することにより、インクの後退と同時にその後退位置での保持ができるので相乗効果によって、制御電極１３に印加する電圧が小さくてすみ、対向電極３への印加電圧の低下が小さくなるので、インクのタレを防止しながらインクの飛び出す速度を大きくできる。
　【００３０】
　図８は、吐出口におけるインクの後退を実現するための別の一例を示す図である。図８に示す方法は、圧力室１に負圧を印加することにより、吐出口２を通じて大気圧でインクを圧力室１側へ後退させるものである。この構成により、圧力室１に負圧が印加されるように、圧電素子５に電圧を印加すると、吐出口２のインクは圧力室１側へ後退する。このとき、インク流入口１６からも負圧によりインクが流入しようとするが、吐出口２の内径はインク流入口１６の内径よりも大きく形成されているため、インク流入口１６からのインクの流入は抑制される。前述の撥水膜を用いた場合と同様に、この場合も、制御電極１３が無くてもタレ防止の効果が得られるが、制御電極１３を併用することにより、インクの後退とその後退位置での保持の相乗効果が期待できる。従って、前述の撥水膜を用いた方法と同様に、制御電極１３に印加する電圧が小さくてすみ、対向電極３への印加電圧の低下が小さくなるので、インクのタレを防止しながらインクの飛び出す速度を大きくできる。
　【００３１】
　なお、上記実施の形態では、制御電極１３に電圧を印加する構成としたが、これに限らず、制御電極１３をインクと同電位としても良いし、あるいは又、インクから電気的に浮いた状態にしてもよい。これらの場合も、対向電極３とインクとの間の電界の集中が緩和されるので、前述と同様の効果が得られる。
　【００３２】
　また、上記実施の形態では、制御電極１３に印加する電圧を対向電極３に印加する電圧に対して極性を逆にしたが、これに限らず、同極性の電圧を印加してもよい。
　【００３３】
　次に、本実施の形態に用いた圧力室及び圧電素子の製造方法について説明する　図１０は、上記第１の実施の形態における圧電素子及び圧力室の製造方法を説明する図である。
　【００３４】
　図１０において、まず、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つ、例えばＭｇＯ基板１００１上に個別電極１００２となるＰｔ層を形成し、その個別電極１００２の上に圧電材料のＰＺＴ結晶配向性層１００３を形成する。このＰＺＴ結晶配向性層１００３は、チタン酸ジルコン酸鉛系又はチタン酸バリウム系を主成分としたペロブスカイト構造を示す、ＰＺＴ系の単結晶層あるいは分極軸の揃った多結晶の結晶配向層であればよい。また、十分な吐出力を得るためには、その層の膜厚は０．１μｍ以上とし、高密度化のために、その層の膜厚は１０μｍ以下が望ましい。従って、ノズル密度に応じて、この範囲で膜厚を設定すればよい。次にそのＰＺＴ結晶配向性層１００３の上に共通電極１００５となるＡｕ層を形成する。その共通電極１００５の上にＮｉ、Ｃｒ、あるいは、ジルコニアからなる材料で共通振動板１００４をスパッタリングにより形成する。次に共通振動板１００４の上に圧力室の構造体を感光性ガラス１１０１（図１１参照）により形成し、最後にＭｇＯ基板１００１をリン酸でエッチングを行い除去する。図１１に上記の方法で製作したものの断面図を示す。従来、例えば、特開平６−０４００３０に示されているような、スクリーン印刷によって、圧電素子と個別電極とを製作すると高密度化が困難であったが、本実施の形態に示すように、半導体製造の工程を用いることにより、高密度化が可能で、図１２に示すような多ノズル化、ヘッドの長尺化を簡単に実施できる。図１２に示す多ノズルヘッドは、幅５０ｍｍの間にノズルが２００ｄｐｉの密度で形成されたヘッドである。従って、２〜３ノズル／ｍｍのノズル密度が限界であったものが、本発明によれば、６あるいは７ノズル／ｍｍ以上のノズル密度が容易に実現できる。なお、ＭｇＯ基板は、ＮａＣｌ型の結晶構造を持つものであれば、他の材料でも適用可能である。
　【００３５】
（第２の実施の形態）
　図９は、本発明の第２の実施の形態における圧電素子及び圧力室の一部を示す構成図である。
　【００３６】
　図９において、まず、圧力室構造体９０１及び振動板９０２をＳｉ部材により一体として作製し、その振動板９０２の上にスパッタリングによってＰｔ、あるいはＡｕの共通電極９０３を形成する。次に、その共通電極９０３の上に形成したＳｉＯ２９０４と圧電材料のＬｉＮｂＯ３９０５を直接接合する。更に、この
ＬｉＮｂＯ３９０５の上にＡｕの個別電極９０６を形成する。ここで、例えば、振動板９０２の厚さは１０μｍ、ＳｉＯ２９０４の厚さは３０００オングストロームであり、また、ＳｉＯ２９０４とＬｉＮｂＯ３９０５とを直接接合（信学技報テクニカルレポートオブＩＥＩＣＥ，ＵＳ９５−２４，ＥＭＤ９５−２０，ＣＰＭ９５−３２、１９９５−０７、Ｐ３１−３８参照）したことにより、圧電効果が向上する。なお、圧電材料としてＬｉＮｂＯ３の代わりにＬｉＴａＯ３を用いてもよい。
（第３の実施の形態）
　図１３は、本発明にかかる第３の実施の形態におけるノズルヘッドの平面図である。
　【００３７】
　本実施の形態は、図１３に示すように、圧電素子をインクを飛ばす方向に２段に設けてインクの飛翔を制御する構成としている（以後、２段ピエゾ方式と呼ぶ）。すなわち、インクが収納される圧力室が、第１の圧力室としての共通液室１３０５とその共通液室１３０５に連通する複数の第２の圧力室としての個別液室１３０６とが櫛状に設けられ、複数の個別液室１３０６はそれぞれ隔壁１３０４により分離されている。また、個別液室１３０６の一端には、それぞれノズル（吐出口）１３０３が連通されている。また、共通液室１３０５と個別液室１３０６との連絡部分１３０７は、他のノズル１３０３、特に隣接するノズル１３０３のオン、オフによる影響を小さくするために狭くしぼられている。
　【００３８】
　共通液室１３０５の上部には、共通液室全体に圧力を印加するためのメニスカス生成用ピエゾ（以後、共通ピエゾと呼ぶ）１３０１が設けられ、もう一方の個別液室１３０６の上部には、インクの飛翔を制御するためのインク飛翔・停止用ピエゾ（以後、個別ピエゾと呼ぶ）１３０２がそれぞれ設けられている。また、図１４に示すように、共通ピエゾ１３０１の下側には共通振動板１４０１が形成され、個別ピエゾ１３０２の下側には個別振動板１４０２が形成されている。従って、共通液室１３０５への圧力印加と個別液室１３０６への圧力印加とは、共通ピエゾ１３０１及び個別ピエゾ１３０２によりそれぞれ別に独立して行うことができる。ここで、共通ピエゾ１３０１及び共通振動板１４０１が第１の圧力印加手段を構成し、個別ピエゾ１３０２及び個別振動板１４０２が第２の圧力印加手段を構成している。
　【００３９】
　上記構成の本実施の形態の２段ピエゾ方式における駆動方法は次の３通りの方式がある。
（ａ）共通ピエゾ１３０１による印加圧力を強とすることによりインクを吐出する。このとき個別ピエゾ１３０２による圧力の印加は行わず、共通ピエゾ１３０１のみによりインクの吐出を行う。インク吐出の停止は、個別ピエゾ１３０２により負圧を印加することにより、共通ピエゾ１３０１の印加圧力を弱めて行う。以後、これを引き上げ方式と呼ぶ。
（ｂ）共通ピエゾ１３０１による印加圧力を弱にしておき、インクを吐出するときは個別ピエゾ１３０２による圧力印加を行い、共通ピエゾ１３０１と個別ピエゾ１３０２の両者の印加圧力によりインクの吐出を行う。インク吐出の停止は、個別ピエゾ１３０２による圧力印加をやめることにより行う。従って、共通ピエゾ１３０１の印加圧力が弱のときは、インクを吐出させるだけの圧力はない。以後、これをバイアス方式と呼ぶ。
（ｃ）前述のバイアス方式を改良した方式であり、共通ピエゾ１３０１による印加圧力を弱にしておき、インクを吐出するときは個別ピエゾ１３０２による圧力印加を行い、共通ピエゾ１３０１と個別ピエゾ１３０２の両者の印加圧力によりインクの吐出を行うことは同じである。インク吐出の停止は、個別ピエゾ１３０２による圧力印加を負圧の印加とすることにより行う。この場合は、共通ピエゾ１３０１による印加圧力が負圧相当分キャンセルされる。以後、これを改良型バイアス方式と呼ぶ。
　【００４０】
　以上の駆動方法を用いることにより、上述の（ａ）の引き上げ方式においては、同一の共通ピエゾ１３０１により各ノズルにおけるメニスカスを形成するので、均一なメニスカスが形成でき、ドットが均一になる。また、インク吐出時は個別ピエゾ１３０２を用いないので、個別ピエゾ１３０２のばらつきの影響がなくドットが均一になる。更にインクの吐出制御を個別ピエゾ１３０２により停止するのみであるので圧電パワーが小さくてよく、個別ピエゾ１３０２を小型化できるため高密度化が可能である。
　【００４１】
　一方、（ｂ）のバイアス方式においては、共通ピエゾ１３０１による印加圧力がバイアスの状態を作るので、この効果により個別ピエゾ１３０２の圧電パワーを小さくできる。従って、個別ピエゾ１３０２を小型化できるため高密度化が可能である。
　【００４２】
　また、（ｃ）の改良型バイアス方式においては、個別ピエゾ１３０２の制御による印加圧力の差が吐出時と停止時とで大きくとれるので、共通ピエゾ１３０１によるバイアスのばらつきが大きくても影響を受けない。
　【００４３】
　以上のように、本実施の形態の２段ピエゾ方式を用いることによって、均一なメニスカスが作りやすく、個別ピエゾ１３０２の圧電パワーを小さくでき、更にばらつきが大きくても良いため、高密度化が可能となる。また、共通ピエゾ１３０１及び個別ピエゾ１３０２により、ともに最大の圧力印加を行えば、ヘッドクリーニング時等における強力な吐出も可能である。
（第４の実施の形態）
　図１５は、本発明にかかる第４の実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。
　【００４４】
　図１５において、インクを収容する個別液室１５０６は振動板１５０１も含めてＳｉ部材で形成されており、その振動板１５０１の部分の厚さは、例えば１００μｍである。この振動板１５０１の上には圧電素子の一方の電極である共通電極１５０３がＡｕにより形成され、その共通電極１５０３の上には圧電素子であるＰＺＴ１５０２が形成されている。更に、ＰＺＴ１５０２の上にはもう一方の電極である個別電極１５０４がＡｕにより形成されている。また、個別液室１５０６にはインクの吐出口であるノズル１５０５及びインクを供給するためのインク供給口１５０７が設けられている。また、ＰＺＴ１５０２の厚さも、例えば１００μｍである。
　【００４５】
　本実施の形態の特徴は、前述までの実施の形態のように圧力室に圧力を印加して、その圧力でインクを飛翔させるものではなく、ＰＺＴ１５０２に高周波電圧、ここでは例えば、２〜３ボルト、１０ＭＨｚの交流電圧を印加し、それにより振動板１５０１が振動して圧力波１５０８が生じ、その圧力波１５０８が個別液室１５０６内のインク中をノズル１５０５の方向に向かって進行し、その進行する圧力波１５０８の衝撃によってインクを吐出させるものである。従って、本実施の形態の構成を用いれば、上述したような数ボルト足らずの電圧を印加するだけでインクをノズル１５０５から吐出させることが可能になる。尚、その場合、圧力波１５０８の進行方向は、できるだけノズル１５０５の方向へ進行するように構成しておく必要がある。
（第５の実施の形態）
　図１６は、本発明にかかる第５の実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。
　【００４６】
　本実施の形態も上記第４の実施の形態と同様に圧力波を利用するものである。図１６において、厚さ１００μｍのＳｉ部材で形成された振動板１６０１には、ノズル１６０６に対向する部分に凹面部１６０５が形成されており、その凹面部１６０５が形成されたＳｉ部材の裏側には、圧電素子であるＰＺＴ１６０２が設けられている。ここで、凹面部１６０５の形状は、ノズル１６０６近傍が焦点位置となるような形状とすれば効果的である。また、ＰＺＴ１６０２の両表面には電圧印加用の共通電極１６０３及び個別電極１６０４が形成されている。本実施の形態も前述の第４の実施の形態と同様に、ＰＺＴ１６０２に高周波電圧を印加して振動板１６０１を振動させ、その時発生する圧力波１６０７の衝撃によりインクをノズル１６０６から吐出させるものである。
　【００４７】
　本実施の形態において、ＰＺＴ１６０２に高周波電圧として、例えば、１ボルト、１０ＭＨｚの交流電圧を印加すると、振動板１６０１が振動して圧力波１６０７が発生する。振動板１６０１には凹面部１６０５が形成されているので、圧力波１６０７がその凹面部１６０５の作用によりノズル１６０６近傍に収束し
、圧力波１６０７による吐出力が増してインクの吐出が、より効果的に行われる。従って、前述の第４の実施の形態より、更に、小さい電圧によりインクの吐出が可能となる。
　【００４８】
　なお、上記第４及び第５の実施の形態では、ＰＺＴに印加する高周波電圧の周波数は１０ＭＨｚとしたが、低い電圧でインクを飛び出させるだけの圧力波が発生できれば、これに限定されるものではない。
　【００４９】
　また、上記第４及び第５の実施の形態では、圧電素子にＰＺＴを用いたが、これに限らず、第２の実施の形態で説明したＬｉＮｂＯ３など、他の圧電材料を用いてもよい。
　【００５０】
　【発明の効果】
　以上述べたところから明らかなように本発明によれば、ノズルの高密度化が可能であり、ノズル間のクロストークを抑制できるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明にかかる第１の実施の形態のインクジェット記録装置におけるノズルヘッドの断面図である。
　【図２】
　同図（ａ）及び（ｂ）は、従来のノズルにおける電界分布の状態を示す図、同図（ｃ）は、同第１の実施の形態のノズルにおける電界分布の状態を示す図である。
　【図３】
　同第１の実施の形態におけるインクの状態を説明する図である。
　【図４】
　同第１の実施の形態におけるインクの状態を説明する図である。
　【図５】
　同第１の実施の形態におけるインクの状態を説明する図である。
　【図６】
　同第１の実施の形態におけるノズルをマルチノズル化した例を示す図である。
　【図７】
　同図（ａ）、（ｂ）は、同第１の実施の形態におけるノズルに、撥水膜を形成した例を示す図である。
　【図８】
　同第１の実施の形態におけるインクのタレ防止を実現するための一例を示す図である。
　【図９】
　本発明の第２の実施の形態における圧電素子及び圧力室の一部を示す構成図である。
　【図１０】
　同第１の実施の形態における圧電素子及び圧力室の製造方法を説明する図である。
　【図１１】
　同第１の実施の形態における圧電素子及び圧力室の一部を示す断面図である
　【図１２】
　同第１の実施の形態による多ノズルヘッドの例を示す斜視図である。
　【図１３】
　本発明にかかる第３の実施の形態におけるノズルヘッドの平面図である。
　【図１４】
　同第３の実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。
　【図１５】
　本発明にかかる第４の実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。
　【図１６】
　本発明にかかる第５の実施の形態におけるノズルヘッドの断面図である。
　【符号の説明】
　１　　圧力室
　２　　吐出口
　３　　対向電極
　５　　圧電素子
　６　　振動板
　１３　制御電極
　７０　撥水膜
　９０３　　共通電極
　９０６　　個別電極
　１００１　ＭｇＯ基板
　１１０１　感光性ガラス
　１３０１　メニスカス生成用ピエゾ（共通ピエゾ）
　１３０２　インク飛翔・停止用ピエゾ（個別ピエゾ）
　１４０１　共通振動板
　１４０２　個別振動板
　１５０８　圧力波
　１６０５　凹面部