(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄又はクロムを含有する基板に、耐熱ＳＵＳからなる圧力室側壁を、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、前記圧力室側壁の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する拡散接合工程と、
前記基板の前記圧力室側壁が形成されていない側に、アモルファス状態の酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる拡散防止層を形成する工程と、
前記拡散防止層の上に、下部電極層を形成する工程と、
前記下部電極層の上に、圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層形成後、熱処理を行う工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
鉄又はクロムを含有する基板に、耐熱ＳＵＳからなる圧力室側壁を、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、前記圧力室側壁の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する拡散接合工程と、
前記基板の前記圧力室側壁が形成されていない側に、アモルファス状態の酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる拡散防止層を形成する工程と、
前記拡散防止層の上に、下部電極層を形成する工程と、
前記下部電極層の上に、レジストを塗布し、露光、現像をおこない、圧電素子の形成されない領域にレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層又は前記下部電極層上に、圧電体層を形成する工程と、
前記レジスト層上に形成された前記圧電体層をリフトオフにより除去し、圧電素子を形成する工程と、
前記圧電素子の形成されたものについて熱処理を行う工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
鉄又はクロムを含有する基板に、耐熱ＳＵＳからなる圧力室側壁を、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、前記圧力室側壁の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する拡散接合工程と、
前記基板の前記圧力室側壁が形成されていない側に、アモルファス状態の酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる拡散防止層を形成する工程と、
前記拡散防止層の上に、下部電極層を形成する工程と、
前記下部電極層の上に、圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の形成されたものについて熱処理を行う工程と、
前記圧電体層上に上部電極層を形成する工程と、
前記上部電極層の上にレジストを塗布した後、露光、現像を行うことにより、レジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層の形成されている面をドライエッチングすることにより、レジスト層の形成されていない領域の前記圧電体層及び上部電極を除去する工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記熱処理を行う工程の熱処理温度は、６００℃以上、１２００℃以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記拡散防止層は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉ、ＳｉＣの酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる材料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液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記拡散防止層は、５０ｎｍ以上、１０μｍ以下の膜厚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液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記拡散防止層は、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法により成膜することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記拡散防止層は、ＣＶＤ法により成膜されたＳｉＣＮ膜からなることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の製造方法により製造された液体吐出ヘッドを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドの製造方法及び前記液体吐出ヘッドの製造方法により製造された液体吐出ヘッドを備え画像形成装置に関するものであり、特に、液体吐出ヘッドを製造するための製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子の変位を利用して圧力室の壁面を変化させ、圧力室内のインクを加圧することで圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出するヘッド（液体吐出ヘッド）を搭載したインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
近年、インクジェット記録装置に用いられるヘッドには高集積化が求められて、ヘッドの高集積化を実現するとともに高信頼性や高性能を確保するために、構造や製造上の様々な工夫がなされている。例えば、吐出力発生素子として薄膜の圧電素子（圧電アクチュエータ）を用いる場合、基板（振動板）にエアロゾルデポジション法やゾルゲル法、スパッタリング、ＣＶＤ、スクリーン印刷法などの薄膜成膜技術により圧電体層及び電極を形成（成膜）する方法がある。
【０００４】
特許文献１に記載された発明には、インク貯留室に振動板を接合した状態で圧電体膜を成膜してアニール処理を施すことで膜厚の薄い圧電体を生成し、低い駆動電圧で圧電体を駆動しても十分に液室内の液体に圧力を付与して、液室から外部に液体を移送可能な液体移送装置の製造方法が開示されている。具体的には、振動板をインク貯留部に組み付けた剛性の高い状態で圧電体膜が成膜されるので、振動板が１０μｍ〜５０μｍといった薄型のものであっても圧電体成膜時の衝撃力に十分に耐えることができる技術が示されている。
【０００５】
特許文献２に記載された発明には、ガスデポジション法成膜圧電セラミックス厚膜構造において、基板上に中間膜を配置した後にガスデポジション成膜を行うことで、基板ダメージを低減させ、圧電セラミックス厚膜／基板からなる積層構造体の機械的強度の低下を防ぐ圧電セラミックスの厚膜構造が開示されている。
【０００６】
特許文献３に記載された発明には、チャンバー板と振動板の酸化雰囲気中での高温の熱処理工程時において、これらの表面に耐酸化膜を真空蒸着法等により形成することにより、振動板の性質や形状が変形しないようにするための液体吐出ヘッドの製造技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３５０１３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５２３６１号公報
【特許文献３】特開２０００−３７８７７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、ステンレス（ＳＵＳ）などの鉄を含有する金属を用いた振動板（基板）にＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ3 、チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電体を成膜し、６００℃以上の高温でアニール処理を行うと、振動板に含有する鉄及びクロムが圧電体に拡散して圧電体の性能を劣化させてしまうといった問題がある。圧電体に鉄が拡散すると、圧電ｄ定数や絶縁性能の低下といった圧電素子の性能劣化を引き起こしてしまう。
【０００８】
特許文献１に記載された発明では、６００℃から７５０℃（ＡＤ法）、６００℃〜１２００℃（ゾルゲル法）の高温雰囲気で数時間のアニール処理が行われるが、ステンレス基板を振動板に用いると、振動板に含有する鉄及びクロムが圧電素子に拡散して圧電素子の性能を劣化させてしまう。また、ＡＤ法（エアロゾルデポジション法）により成膜された圧電素子のアニール処理には大気雰囲気が必要であり、同時にアニールされる振動板はその表面が酸化してしまい、振動板の耐久性劣化や他の部材との接合性が悪くなるといった問題が発生する。
【０００９】
特許文献２に記載された発明では、基体（基板）と圧電セラミックスとの間に中間層を設けて、圧電セラミックスの鉛成分の拡散を防止する技術や、圧電セラミックス成膜時の基体（基板）へのダメージを軽減させる技術が開示されている。しかしながら、特許文献１と同様に、特段、鉄などの基板が含有している元素の拡散によって、圧電セラミックスの性能が劣化することについては記載されていない。
【００１０】
特許文献３に記載された発明では、金属からできているチャンバー板の酸化及び変形防止等を目的としており、そのため基板が高温に加熱された状態において、耐酸化膜を真空蒸着により成膜している。一般に、高温の基板に真空蒸着で膜を成膜した場合、膜は柱状構造となり多結晶膜となりやすく、このような柱状構造の多結晶膜の場合では、圧電体を熱処理する際、鉄が柱状構造の結晶粒界の界面に沿って拡散しやすくなるため、熱処理において鉄の拡散による圧電体の特性の劣化を阻止することができない。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板に含有する金属元素、特に鉄やクロムの圧電素子への拡散を防止し、圧電素子の性能劣化を防止し、高い信頼性の液体吐出ヘッドを製造する方法を提供するとともに、歩留まりの高い画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、鉄又はクロムを含有する基板に、耐熱ＳＵＳからなる圧力室側壁を、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、前記圧力室側壁の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する拡散接合工程と、前記基板の前記圧力室側壁が形成されていない側に、アモルファス状態の酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる拡散防止層を形成する工程と、前記拡散防止層の上に、下部電極層を形成する工程と、前記下部電極層の上に、圧電体層を形成する工程と、前記圧電体層形成後、熱処理を行う工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００１３】
これにより、熱処理により基板内に存在する鉄又はクロムの圧電体層への拡散を防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、鉄又はクロムを含有する基板に、耐熱ＳＵＳからなる圧力室側壁を、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、前記圧力室側壁の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する拡散接合工程と、前記基板の前記圧力室側壁が形成されていない側に、アモルファス状態の酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる拡散防止層を形成する工程と、前記拡散防止層の上に、下部電極層を形成する工程と、前記下部電極層の上に、レジストを塗布し、露光、現像をおこない、圧電素子の形成されない領域にレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層又は前記下部電極層上に、圧電体層を形成する工程と、前記レジスト層上に形成された前記圧電体層をリフトオフにより除去し、圧電素子を形成する工程と、前記圧電素子の形成されたものについて熱処理を行う工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００１５】
これにより、熱処理により基板内に存在する鉄又はクロムの圧電体層への拡散を防止しつつ、所望のパターンで圧電素子を形成することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、鉄又はクロムを含有する基板に、耐熱ＳＵＳからなる圧力室側壁を、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、前記圧力室側壁の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する拡散接合工程と、前記基板の前記圧力室側壁が形成されていない側に、アモルファス状態の酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる拡散防止層を形成する工程と、前記拡散防止層の上に、下部電極層を形成する工程と、前記下部電極層の上に、圧電体層を形成する工程と、前記圧電体層の形成されたものについて熱処理を行う工程と、前記圧電体層上に上部電極層を形成する工程と、前記上部電極層の上にレジストを塗布した後、露光、現像を行うことにより、レジスト層を形成する工程と、前記レジスト層の形成されている面をドライエッチングすることにより、レジスト層の形成されていない領域の前記圧電体層及び上部電極を除去する工程とを含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００１７】
これにより、熱処理により基板内に存在する鉄又はクロムの圧電体層への拡散を防止しつつ、正確なパターンで圧電素子を形成することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記熱処理を行う工程の熱処理温度は、６００℃以上、１２００℃以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００１９】
これにより、圧電体の結晶性が向上し、圧電特性を向上させることができる。
【００２１】
アモルファス構造では、結晶粒界が存在しないため、高温での圧電体をアニールする場合においても、基板に含有している成分が、酸化膜、窒化膜又は酸窒化膜からなる拡散防止層を介して圧電体に拡散することを防止することができる。よって、圧電体を高温でアニールしても振動板に含まれる成分が拡散することによる圧電体の特性劣化を防止する効果がある。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、前記拡散防止層は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉ、ＳｉＣの酸化膜、窒化膜或いは酸窒化膜からなる材料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液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００２３】
これにより、基板及び下部電極との密着性を確保することができる。また、振動板の強度をより向上させることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、前記拡散防止層は、５０ｎｍ以上、１０μｍ以下の膜厚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液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００２５】
これにより、基板に含有している成分が圧電体に拡散することを防止できるとともに、必要な圧電体アクチュエーターの変位特性を得ることができ、駆動信頼性を向上させることができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、前記拡散防止層は、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンプレーティング法により成膜することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００２７】
これにより、基板及び下部電極との密着性を向上させることができる。また、前記拡散防止層を所望の厚みで均一に成膜することができるため、同一基板内に存在する複数の圧電アクチュエーターの変位特性を一定にすることができ、駆動信頼性を向上させることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、前記拡散防止層は、ＣＶＤ法により成膜されたＳｉＣＮ膜からなることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの製造方法である。
【００２９】
ＣＶＤ法により成膜されたＳｉＣＮ膜は９００℃以上の高温で加熱してもアモルファス状態を保つことから、前記圧電体をさらに高温でアニールすることができ、圧電体の結晶性を向上させることができる。また、ＣＶＤ法によるＳｉＣＮ膜は基板との密着性が高く、均一な厚さで成膜することができるため、圧電アクチュエーターとして駆動信頼性を向上させることができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれかに記載の製造方法により製造された液体吐出ヘッドを有する画像形成装置である。
【００３１】
これにより、性能が均一であり、歩留まりの高い画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、鉄やクロムを含有する基板を用いて圧電体を成膜し、圧電体を焼成のため６００℃以上の温度による熱処理を施しても、基板からの鉄やクロムの圧電体への拡散を阻止することができ、液体吐出ヘッドの製造工程における、圧電体の性能劣化及び信頼性低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る第１の実施の形態について図１、図２に基づき説明する。
【００３４】
図１は、第１の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法の流れを示す説明図であり、図２は、第１の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程における状態を表す断面図である。
【００３５】
最初に、図１のステップＳ２０２（Ｓ２０２）のプレート形成工程において、液体吐出ヘッドを構成する各プレートを形成する。具体的には、ノズル基板、振動板、液室基板等のプレートを作製する。ノズル基板には、ステンレスや合成樹脂の基板が用いられる。また、振動板には鉄やクロムといった元素を含むステンレス（ＳＵＳ）が用いられ、その厚みは１０μｍ程度（例えば、７μｍ〜１５μｍ）である。液室基板には、ステンレス、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属基板が用いられる。本実施の形態においては、液室基板は、厚さ５０μｍで所定の形状に作製された耐熱ＳＵＳが用いられる。耐熱ＳＵＳ材料とは、Ｃｒ含有量が１８〔ｗｔ％〕以上で、かつ、Ａｌ含有量が２〔ｗｔ％〕以上であるＳＵＳ素材である。耐熱ＳＵＳを金属基板として用いることにより、圧電体アニール時に圧力室側にＡｌ２Ｏ３（酸化アルミ）及びＣｒ２Ｏ３（酸化クロム）の酸化皮膜を形成し、圧力室側のノズル基板との密着性の低下及び振動板の機械的特性の変化を防止する。金属基板以外にも、ガラス粉末をアクリル系樹脂などのバインダに分散させシート形成したグリーンシートを用いてもよい。なお、グリーンシートに含まれるガラス組成は、後述するアニール処理時の熱処理条件においても軟化しないものが選択される。
【００３６】
ステップ２０４（Ｓ２０４）の積層工程において、３枚の耐熱ＳＵＳからなる液室基板と、振動板とを位置合わせした後、積層し積層体を作製する。
【００３７】
この後、図２（ａ）に示すように振動板１０１と圧力室側壁１０２とを接合する。
【００３８】
接合工程は、図１のステップ２０６（Ｓ２０６）の拡散接合工程において、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、積層体の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する。圧力室側壁１０２は、３枚の耐熱ＳＵＳからなる液室基板を接合することにより形成される。
【００３９】
この後、図２（ｂ）に示すように振動板１０１の圧力室側壁１０２の形成されていない面に、拡散防止層１０３を形成する。
【００４０】
具体的には、図１のステップ２０８（Ｓ２０８）の拡散防止層成膜工程において、振動板１０１の圧力室側壁１０２が形成されていない面の全体に拡散防止層１０３を形成する。拡散防止層１０３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉ、ＳｉＣの酸化物、窒化物、酸窒化物であってアモルファス状態の膜からなるものである。拡散防止層１０３の成膜には、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの成膜方法がある。
【００４１】
ゾルゲル法は、拡散防止層１０３を形成可能なゾル組成物をスピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコートスクリーン印刷、スプレー噴霧等によって振動板１０１の全面に塗布し、７５℃〜２００℃の温度で５分程度乾燥させる方法である。塗布と乾燥を複数回繰り返すことで拡散防止層１０３の膜厚を厚くすることができる。
【００４２】
イオンプレーティング法は、イオン化された金属酸化物あるいは金属窒化物等の蒸気とガスを振動板１０１表面に数十ボルトの電圧で引き付けながら、拡散防止層１０３を成膜する方法である。イオンプレーティング法は、電気エネルギーを併用することによって５００℃以下の低温で密着強度の高い拡散防止層１０３の成膜が可能である。
【００４３】
スパッタリング法は、イオン化されたＡｒ等の不活性ガスを金属酸化物あるいは金属窒化物等からなるターゲットに衝突させ、ターゲットから飛び出してきたスパッタ粒子により、拡散防止層１０３を成膜する方法である。スパッタ粒子のエネルギーが強いため、常温で付着力の強いアモルファス膜を成膜することができる。
【００４４】
ＣＶＤ法は、拡散防止層１０３を構成する金属の有機金属材料と酸素や窒素或いはこれを含む材料とを振動板１０１表面近傍で化学反応させ金属酸化物あるいは金属窒化物等からなる拡散防止層１０３を形成する方法である。
【００４５】
本実施の形態では、アモルファス状態の拡散防止層１０３を形成する方法として、ＣＶＤ法の一つであるプラズマＣＶＤ法によりＳｉＣＮ（炭窒化シリコン）膜を成膜する方法について説明する。
【００４６】
プラズマＣＶＤ装置の真空チャンバー内に、ステップ２０６まで作製したものを振動板１０１の所定の面が成膜されるよう設置した後、排気する。真空チャンバー内を所定の圧力まで排気した後、真空チャンバー内にＳｉＨ４（シラン）、ＮＨ３（アンモニア）、ＣＨ４（メタン）の混合ガスを導入する。この後、ＲＦ電界を印加しプラズマを発生させる。このときに印加するＲＦパワーは５００Ｗであり、振動板１０１は３５０℃に加熱されている。真空チャンバー内に導入されたＳｉＨ４（シラン）、ＮＨ３（アンモニア）、ＣＨ４（メタン）の混合ガスは、プラズマ中で反応し、これにより生じたＳｉＣＮが膜として振動板１０１上に形成される。この時の真空チャンバー内の圧力は６７Ｐａである。この成膜法で成膜されたＳｉＣＮ膜は緻密なアモルファス膜となる。
【００４７】
尚、拡散防止層１０３は、ＦｅやＣｒの拡散を防止するため、５０ｎｍ以上であることが好ましいが、あまりに厚くなりすぎると振動板１０１の振動を阻害し、液体の吐出に悪影響を与えるため、１０μｍ以下であることが好ましい。本実施の形態においては、約５００ｎｍ成膜した。
【００４８】
次に、図２（ｃ）に示すように振動板１０１上に拡散防止層１０３を形成したものの上に、下部電極層１０４、圧電体層１０５、上部電極層１０６、レジスト層１０７を積層形成する。
【００４９】
具体的には、図１のステップ２１０（Ｓ２１０）の下部電極層成膜工程において、拡散防止層１０３上の一面全面にわたり下部電極層１０４としてＴｉ/Ｉｒ等からなる金属薄膜を成膜する。下部電極層１０４に用いられる金属としては、これ以外にＰｔ、Ａｕ等がある。成膜方法としては、ＡＤ法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法などの方法がある。なお、本実施の形態においては、下部電極層１０４は拡散防止層１０３上の一面の全面にわたって形成し各圧電素子の共通の電極としているが、各圧電素子に対応した領域に個別に下部電極層１０４を形成してもよい。
【００５０】
この後、ステップ２１２（Ｓ２１２）の圧電体層成膜工程において、ＡＤ法若しくはスクリーン印刷法により下部電極層１０４上に圧電体層１０５を下部電極層１０４の全面にわたって成膜する。
【００５１】
圧電体層１０５を構成する材料は、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ3 、チタン酸ジルコン酸鉛）などのセラミック系圧電体材料等を用い、厚さは約１０μｍ（振動板１０１の厚さと略同一）である。
【００５２】
この後、ステップ２１４（Ｓ２１４）の熱処理工程において、６００℃〜１２００℃の温度条件で熱処理（アニール処理）を行い、成膜した圧電体を焼成する。この焼成により、圧電体層１０５の結晶性が向上し、これに伴い比誘電率等の物性値が変化し、所望の圧電素子としての機能を有するものとなる。
【００５３】
尚、振動板１０１上に緻密なアモルファス状態の拡散防止層１０３が形成されているため、拡散防止層１０３においては結晶粒界が存在せず、ステップ２１４の熱処理工程における６００℃〜１２００℃の熱処理では、振動板１０１に含まれる鉄やクロムが拡散防止層１０３を介して圧電体層１０５に拡散することはなく、圧電体の圧電ｄ定数（電気−機械変換定数）の低下や、絶縁抵抗の低下、絶縁耐圧の低下といった圧電体の性能劣化、絶縁耐圧低下による阻止破壊を防ぐことができる。また、この熱処理温度では、拡散防止層１０３は、アモルファス状態を保ったままである。
【００５４】
この後、ステップ２１６（Ｓ２１６）の上部電極層成膜工程において、ＩｒＯ２/Ｎｉ/Ａｕからなる上部電極層１０６をスパッタリングにより成膜する。成膜方法は、この他、ＡＤ法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法などの成膜方法がある。
【００５５】
この後、ステップ２１８（Ｓ２１８）のレジスト層形成工程において、圧電体層１０５と上部電極層１０６を圧力室毎に分離するため、後述の上部電極、圧電素子が形成される領域にレジスト層１０７を形成する。具体的には、上部電極層１０６の上に、レジストを塗布し、プリベークした後、露光、現像を行うことによりレジスト層１０７を形成する。
【００５６】
この後、図１のステップ２２０（Ｓ２２０）のドライエッチング工程において、レジスト層１０７が形成されている面についてＲＩＥ等によるドライエッチングを行う。ドライエッチング工程では、圧電体層１０５を分離した時点、即ち、下部電極層１０４が露出したところで、ドライエッチングを停止するのが好ましい。
【００５７】
この後、レジストを有機溶剤等により除去することにより、図２（ｄ）に示すように、共通電極である下部電極層１０４上に圧力室毎に圧電素子１０８と上部電極１０９を形成したものが作製される。
【００５８】
この後、ステップＳ２２２（Ｓ２２２）の分極工程において、フレキシブル基板などの配線部材を下部電極層１０４及び上部電極１０９に接続し、下部電極層１０４と上部電極１０９との間に所定の電圧を印加して圧電素子１０８の分極処理を行う。本実施の形態における分極工程では、圧電素子１０８の厚み方向（振動板１０１の面に対して略垂直方向）に分極処理が施される。分極処理時の印加電圧は、圧電素子１０８を駆動する際の駆動電圧よりも高い電圧が適用される。
【００５９】
ステップＳ２２２に示す分極工程を経て、圧電素子１０８の上部電極１０９を形成した部分に所定の駆動振動を印加するとたわみ変形を生じる圧電活性部となり、各圧電活性部に対応する圧力室内のインクに吐出力を与える圧電素子として機能する。
【００６０】
ステップＳ２２４（Ｓ２２４）の組立工程では、以上の工程を経て形成したものにノズルプレート１１０を接合する。これにより、図３に示す液体吐出ヘッドが完成する。
【００６１】
図１に示す製造工程はあくまでも一例であり、下部電極層成膜工程や圧電体層成膜工程、上部電極層成膜工程に適用される成膜方法に応じて、熱処理工程、加圧工程などの工程を適宜行う。
【００６２】
次に、上記製造工程を経て作製された液体吐出ヘッドについて図３に基づき説明する。
【００６３】
図３は、上記製造工程により作製された本実施の形態に係る液体吐出ヘッドの断面図である。各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、振動板１０１、圧力室側壁１０２、ノズルプレート１１０により囲まれて構成されており、その平面形状は概略正方形となっている。各圧力室５２は不図示の供給口を介して不図示の共通液室と連通し、さらに共通液室は不図示のインク供給タンクと連通しており、インク供給タンクから供給されるインクは共通液室を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００６４】
振動板１０１（基板）の圧力室５２の形成される面の反対面の拡散防止層１０３上には、Ｔｉ/Ｉｒからなる下部電極層１０４、圧電素子１０８及び上部電極１０９が形成されている。
【００６５】
本実施の形態においては、下部電極層１０４は、拡散防止層１０３の略全面にわたって形成され、複数の圧電素子１０８の共通電極となっている。また、各圧力室５２に対応して個別の圧電素子１０８が形成され、圧電素子１０８に対応した個別の上部電極（個別電極）１０９が形成されている。
【００６６】
圧電素子１０８の両側の上部電極１０９と下部電極層１０４との間に所定の駆動電圧を印加することによって圧電素子１０８にたわみ変形が生じ、このたわみ変形に応じて振動板１０１が変形してノズル５１からインクが吐出される。ノズル５１からインクが吐出されると共通液室から供給口を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【００６７】
図４は、本発明に係るインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）を備えた画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。
【００６８】
図４に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（液体吐出ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送するベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排出する排紙部２６とを備えている。
【００６９】
図４では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００７０】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図４のように、裁断用のカッター２８が設けられており、前記カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、前記固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００７１】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００７２】
給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００７３】
デカール処理後、カットされた記録紙１６は、ベルト搬送部２２へと送られる。ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００７４】
ベルト搬送部２２は、特に限定されるものではなく、ベルト面に設けられた吸引孔より空気を吸引して負圧により記録紙１６をベルト３３に吸着させて搬送する真空吸着搬送でもよいし、静電吸着による方法でもよい。
【００７５】
ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、上に述べた真空吸着搬送の場合には、ベルト面には図示を省略した多数の吸引孔が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。
【００７６】
ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図４において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図４の左から右へと搬送される。
【００７７】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００７８】
なお、ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００７９】
ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００８０】
図５は、インクジェット記録装置１０の印字部１２周辺を示す要部平面図である。
【００８１】
図５に示すように、印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。
【００８２】
各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。
【００８３】
記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。
【００８４】
このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００８５】
なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。
【００８６】
一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００８７】
また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。
【００８８】
図４に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００８９】
印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、前記イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００９０】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００９１】
印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００９２】
印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００９３】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぎ画像の耐候性がアップする効果がある。
【００９４】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００９５】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００９６】
また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００９７】
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。
【００９８】
図６（ａ）はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図６（ｂ） はその一部の拡大図である。また、図６（ｃ） はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図である。
【００９９】
記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図６（ａ）〜（ｃ） に示したように、インク滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室（液室）５２、供給口５４からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
【０１００】
紙送り方向と略直交する主走査方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図６（ａ）の構成に代えて、図６（ｃ）に示すように、複数のノズル５１が２次元状に配列された短尺のヘッドブロック５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。
【０１０１】
なお、本例では圧力室５２の平面形状が略正方形である態様を示したが、圧力室５２の平面形状は略正方形に限定されず、略円形状、略楕円形状、略平行四辺形（ひし形）など様々な形状を適用することができる。また、ノズル５１や供給口５４の配置も図６（ａ）〜（ｃ）に示す配置に限定されず、圧力室５２の略中央部にノズル５１を配置してもよい。
【０１０２】
図６（ｂ）に示すように、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【０１０３】
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【０１０４】
本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造や、２列の千鳥配置されたノズル列を有する構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。
【０１０５】
なお、本実施形態ではフルラインヘッドを例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、記録紙１６の幅よりも短い長さのノズル列を有する短尺のヘッドを記録紙１６の幅方向に走査させながら、記録紙１６の幅方向の印字を行うシリアル型ヘッドにも適用可能である。
【０１０６】
〔制御系の説明〕
図７は、インクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図４で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図７のインクタンク６０は、先に記載した図４のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。
【０１０７】
図７に示すように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。
【０１０８】
なお、図には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【０１０９】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。
【０１１０】
これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動されるようになっている。
【０１１１】
キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆うようになっている。
【０１１２】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）に摺動可能である。ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル面５０Ａに摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄化するようになっている。
【０１１３】
印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ６４に向かって予備吐出が行われる。
【０１１４】
また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われ、粘度が上昇して固化した劣化インクが吸い出され除去される。
【０１１５】
すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ（積層圧電素子５８）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（積層圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって積層圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【０１１６】
また、ノズル５１や圧力室５２内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。
【０１１７】
すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、積層圧電素子５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ６４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ６７で吸引する動作が行われる。
【０１１８】
ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図７で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。
【０１１９】
また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。
【０１２０】
図８はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【０１２１】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal serial bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１２２】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【０１２３】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２（図４に図示）等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【０１２４】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御（打滴制御）が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１２５】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１２６】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの圧電素子５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１２７】
プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。また、外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらのものを複数備えてもよい。なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記憶手段（不図示）と兼用してもよい。
【０１２８】
印字検出部２４は、図４で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。
【０１２９】
なお、システムコントローラ７２及びプリント制御部８０は、１つのプロセッサから構成されていてもよいし、システムコントローラ７２とモータドライバ７６及びヒータドライバ７８とを一体に構成したデバイスや、プリント制御部８０とヘッドドライバとを一体に構成したデバイスを用いてもよい。
【０１３０】
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。
【０１３１】
図９は、第２の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造方法の流れを示す説明図であり、図１０は、第２の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程における状態を表す断面図である。
【０１３２】
最初に、図９のステップＳ３０２（Ｓ３０２）のプレート形成工程において、液体吐出ヘッドを構成する各プレートを形成する。具体的には、ノズル基板、振動板、液室基板等のプレートを作製する。ノズル基板には、ステンレスや合成樹脂の基板が用いられる。また、振動板には鉄やクロムといった元素を含むステンレス（ＳＵＳ）が用いられ、その厚みは１０μｍ程度（例えば、７μｍ〜１５μｍ）である。液室基板には、ステンレス、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属基板が用いられる。本実施の形態においては、液室基板は、厚さ５０μｍで所定の形状に作製された耐熱ＳＵＳが用いられる。耐熱ＳＵＳ材料とは、Ｃｒ含有量が１８〔ｗｔ％〕以上で、かつ、Ａｌ含有量が２〔ｗｔ％〕以上であるＳＵＳ素材である。耐熱ＳＵＳを金属基板として用いることにより、圧電体アニール時に圧力室側にＡｌ２Ｏ３（酸化アルミ）及びＣｒ２Ｏ３（酸化クロム）の酸化皮膜を形成し、圧力室側のノズル基板との密着性の低下及び振動板の機械的特性の変化を防止する。金属基板以外にも、ガラス粉末をアクリル系樹脂などのバインダに分散させシート形成したグリーンシートを用いてもよい。なお、グリーンシートに含まれるガラス組成は、後述するアニール処理時の熱処理条件においても軟化しないものを選択する。
【０１３３】
ステップ３０４（Ｓ３０４）の積層工程において、３枚の耐熱ＳＵＳからなる液室基板と、振動板とを位置合わせした後、積層し積層体を作製する。
【０１３４】
この後、図１０（ａ）に示すように振動板１２１と圧力室側壁１２２とを接合する。
【０１３５】
接合工程は、図９のステップ３０６（Ｓ３０６）の拡散接合工程において、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、積層体の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する。圧力室側壁１２２は、３枚の耐熱ＳＵＳからなる液室基板を接合することにより形成される。
【０１３６】
この後、図１０（ｂ）に示すような振動板１２１の圧力室側壁１２２の形成されていない面に、拡散防止層１２３を形成する。
【０１３７】
具体的には、図１のステップ３０８（Ｓ３０８）の拡散防止層成膜工程において、振動板１２１の圧力室側壁１２２が形成されていない面の全体に拡散防止層１２３を形成する。拡散防止層１２３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉ、ＳｉＣの酸化物、窒化物、酸窒化物であってアモルファス状態の膜からなるものである。拡散防止層１２３の成膜には、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの成膜方法がある。
【０１３８】
本実施の形態では、アモルファス状態の拡散防止層１２３を形成する方法として、スパッタリングの方法の一つであるリアクティブスパッタによりＳｉＮ（窒化シリコン）膜を成膜する方法について説明する。
【０１３９】
スパッタリング装置の真空チャンバー内に、ステップ３０６まで作製したものを振動板１２１の所定の面が成膜されるよう設置した後、排気する。真空チャンバー内には、ターゲットとしてＳｉターゲットが取り付けられている。真空チャンバー内を所定の圧力まで排気した後、真空チャンバー内にＡｒと窒素の混合ガスを導入する。この後、ターゲットにＲＦ電界を印加することによりターゲット上のプラズマが生じ、スパッタガスによりＳｉターゲットからたたき出されたＳｉ粒子が窒素と反応し、振動板１２１上にＳｉＮ膜が形成される。振動板は加熱することなく常温に保たれており、この成膜法で成膜されたＳｉＮ膜は緻密なアモルファス膜となる。
【０１４０】
尚、拡散防止層１２３は、ＦｅやＣｒの拡散を防止するため、５０ｎｍ以上であることが好ましいが、あまりに厚くなりすぎると振動板１２１の振動を阻害し、液体の吐出に悪影響を与えるため、１０μｍ以下であることが好ましい。本実施の形態では、約５００ｎｍ成膜した。
【０１４１】
次に、図１０（ｃ）に示すように振動板１２１に拡散防止層１２３を形成したものの上に、下部電極層１２４、レジスト層１２７、圧電体層１２５を積層形成する。
【０１４２】
具体的には、図９のステップ３１０（Ｓ３１０）の下部電極層成膜工程において、拡散防止層１２３上の一面全面にわたり下部電極層１２４としてＴｉ/Ｉｒ等からなる金属薄膜を成膜する。下部電極層１２４に用いられる金属としては、これ以外にＰｔ、Ａｕ等がある。成膜方法としては、ＡＤ法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法などの方法がある。なお、本実施の形態においては、下部電極層１２４は振動板１２１の一面の全面にわたって形成され各圧電素子の共通の電極としているが、各圧電素子に対応した領域に個別に下部電極層１２４を形成してもよい。
【０１４３】
この後、ステップ３１２（Ｓ３１２）のレジスト層形成工程において、圧電体層１２５を圧力室毎に分離するため、圧電素子が形成されない部分にレジスト層１２７を形成する。具体的には、ステップ３１０の下部電極層１２４が形成したものの上に、レジストを塗布し、プリベークした後、露光、現像を行うことによりレジスト層１２７を形成する。
【０１４４】
尚、レジスト層１２７は圧電体層が効率よくリフトオフされるよう、十分厚く形成する必要があり、圧電体層１２５の膜厚と同じかそれ以上の膜厚を形成するのが好ましい。本実施の形態では、１０μｍの厚さのレジストをスピンコートにより塗布した。
【０１４５】
この後、ステップ３１４（Ｓ３１４）の圧電体層成膜工程において、ＡＤ法により下部電極層１２４とレジスト層１２７の形成された面の略全面にわたり圧電体層１２５を成膜する。
【０１４６】
圧電体層１２５を構成する材料は、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ3 、チタン酸ジルコン酸鉛）などのセラミック系圧電体材料等を用い、厚さは約１０μｍ（振動板１２１の厚さと略同一）である。
【０１４７】
この後、ステップ３１６（Ｓ３１６）のリフトオフ工程で、レジスト層１２７上の圧電体層１２５が除去され、所望の領域のみ圧電素子が形成される。リフトオフ工程は、具体的には、ステップ３１４まで作製されたものを有機溶剤等に浸すことにより、レジスト層１２７上の圧電体層１２５がレジスト層１２７ともに除去するものである。
【０１４８】
この後、図１０（ｄ）に示すように、共通電極である下部電極層１２４上に圧力室毎に圧電素子１２８と上部電極１２９が形成したものを作製する。
【０１４９】
具体的には、ステップ３１８（Ｓ３１８）の熱処理工程において、６００℃〜１２００℃の温度条件で熱処理（アニール処理）を行い、成膜された圧電素子１２８を焼成する。この焼成により、圧電素子１２８の結晶性が向上し、これに伴い比誘電率等の物性値が変化し、所望の圧電素子１２８としての機能を有するものとなる。
【０１５０】
尚、振動板１２１上に緻密なアモルファス状態の拡散防止層１２３が形成されているため拡散防止層１０３には結晶粒界が存在せず、ステップ３１８の熱処理工程における６００℃〜１２００℃の熱処理では、振動板１２１に含まれる鉄やクロムが拡散防止層１２３を介して圧電素子１２８に拡散することはなく、圧電体の圧電ｄ定数（電気−機械変換定数）の低下や、絶縁抵抗の低下、絶縁耐圧の低下といった圧電体の性能劣化、絶縁耐圧低下による阻止破壊を防ぐことができる。また、この熱処理温度では、拡散防止層１２３は、アモルファス状態を保ったままである。
【０１５１】
この後、ステップ３２０（Ｓ３２０）の上部電極層成膜工程において、ＩｒＯ２/Ｎｉ/Ａｕからなる上部電極１２９をスパッタリングにより成膜する。成膜方法は、この他、ＡＤ法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法などの成膜方法がある。上部電極１２９は所望の領域のみ形成されるよう、メタルマスク等を用いて成膜する。
【０１５２】
以上の工程により、図１０（ｄ）に示すものを作製した後、ステップＳ３２２（Ｓ３２２）の分極工程において、フレキシブル基板などの配線部材を下部電極層１２４及び上部電極１２９に接続し、下部電極層１２４と上部電極１２９との間に所定の電圧を印加して圧電素子１２８の分極処理を行う。本実施の形態における分極工程では、圧電素子１２８の厚み方向（振動板１２１の面に対して略垂直方向）に分極処理が施される。分極処理時の印加電圧は、圧電素子１２８を駆動する際の駆動電圧よりも高い電圧が適用される。
【０１５３】
ステップＳ３２２に示す分極工程を経て、圧電素子１２８の上部電極１２９を形成した部分に所定の駆動振動を印加するとたわみ変形を生じる圧電活性部となり、各圧電活性部に対応する圧力室内のインクに吐出力を与える圧電素子として機能する。
【０１５４】
ステップＳ３２４（Ｓ３２４）の組立工程では、以上の工程を経て形成したものにノズルプレートを接合する。これにより、図３に示す液体吐出ヘッドと構造的に同じものが完成する。
【０１５５】
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明する。
【０１５６】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様に、図１に示すフローチャートに基づき、拡散防止層が、振動板と圧力室側壁の全面に形成されたものである。本実施の形態について、図１、図１１に基づき説明する。
【０１５７】
図１１は、第３の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程における状態を示す説明図である。
【０１５８】
最初に、図１のステップＳ２０２（Ｓ２０２）のプレート形成工程において、液体吐出ヘッドを構成する各プレートを形成する。具体的には、ノズル基板、振動板、液室基板等のプレートが作製する。ノズル基板には、ステンレスや合成樹脂の基板が用いられる。また、振動板には鉄やクロムといった元素を含むステンレス（ＳＵＳ）が用いられ、その厚みは１０μｍ程度（例えば、７μｍ〜１５μｍ）である。液室基板には、ステンレス、チタン、チタン合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属基板が用いられる。本実施の形態においては、液室基板は、厚さ５０μｍで所定の形状に作製されたＳＵＳ４３０が用いられる。ＳＵＳ４３０は材料が安価であり、加工性に優れていることから、高精度のパターンが形成された前記プレートを安価に大量生産することができるため、本実施の形態において用いた。金属基板以外にも、ガラス粉末をアクリル系樹脂などのバインダに分散させシート形成したグリーンシートを用いてもよい。なお、グリーンシートに含まれるガラス組成は、後述するアニール処理時の熱処理条件においても軟化しないものが選択される。
【０１５９】
ステップ２０４（Ｓ２０４）の積層工程において、３枚のＳＵＳ４３０からなる液室基板と、振動板とを位置合わせした後、積層し積層体を作製する。
【０１６０】
この後、図１１（ａ）に示すように振動板１４１と圧力室側壁１４２とを接合する。
【０１６１】
接合工程は、図１のステップ２０６（Ｓ２０６）の拡散接合工程において、真空もしくは窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中で、積層体の再結晶温度以上に加熱しつつ、数時間圧力をかけて圧縮し接合する。圧力室側壁１４２は、３枚のＳＵＳ４３０からなる液室基板を接合することにより形成される。
【０１６２】
この後、図１のステップ２０８（Ｓ２０８）の拡散防止層成膜工程において、図１１（ｂ）に示すように振動板１４１の圧力室側壁１４２の露出している面全面にわたり、拡散防止層１４３を形成する。ＳＵＳ４３０の表面に拡散防止膜１４３を形成することにより、大気中の酸素との接触を防ぐことができ、圧電体のアニール時にＳＵＳ４３０の表面酸化によるタブ剤との密着性の低下及び機械的特性の低下を防ぐ働きも有している。そのため振動板１４１の圧力室側壁１４２の露出している面全面にわたって拡散防止層１４３を形成することで圧電体アニール時に基板であるＳＵＳ４３０の表面を酸化させ、密着性及び機械的特性の低下を防ぐことができる。
【０１６３】
具体的には、拡散防止層１４３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｓｉ、ＳｉＣの酸化物、窒化物、酸窒化物であってアモルファス状態の膜からなるものである。拡散防止層１４３の成膜には、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの成膜方法がある。
【０１６４】
本実施の形態では、アモルファス状態の拡散防止層１４３を形成する方法として、ＣＶＤ法の一つであるプラズマＣＶＤ法によりＳｉＣＮ（炭窒化シリコン）膜を成膜する方法について説明する。
【０１６５】
プラズマＣＶＤ装置の真空チャンバー内に、ステップ２０６まで作製したものを振動板１４１、圧力室側壁１４２の略全面が成膜されるよう設置した後、排気する。真空チャンバー内を所定の圧力まで排気した後、真空チャンバー内にＳｉＨ４（シラン）、ＮＨ３（アンモニア）、ＣＨ４（メタン）の混合ガスを導入する。この後、ＲＦ電界を印加しプラズマを発生させる。このときに印加するＲＦパワーは５００Ｗであり、振動板１４１は３５０℃に加熱されている。真空チャンバー内に導入されたＳｉＨ４（シラン）、ＮＨ３（アンモニア）、ＣＨ４（メタン）の混合ガスは、プラズマ中で反応し、これにより生じたＳｉＣＮが膜として振動板１４１上に成膜される。このときの真空チャンバー内の圧力は６７Ｐａである。この成膜法で成膜されたＳｉＣＮ膜は緻密なアモルファス膜となる。
【０１６６】
尚、拡散防止層１４３は、ＦｅやＣｒの拡散を防止するため、５０ｎｍ以上であることが好ましいが、あまりに厚くなりすぎると振動板１４１の振動を阻害し、液体の吐出に悪影響を与えるため、１０μｍ以下であることが好ましい。本実施の形態においては、約５００ｎｍ成膜した。この厚さは、振動板１４１から鉄やクロムの拡散を完全に防止することができ、かつ、振動板１４１の振動を殆ど阻害することのない厚さである。
【０１６７】
次に、図１１（ｃ）に示すように振動板１４１の圧力室側壁１４２が形成されている面の反対側の面の拡散防止層１４３上に、下部電極層１４４、圧電体層１４５、上部電極層１４６、レジスト層１４７を積層形成する。
【０１６８】
具体的には、図１のステップ２１０（Ｓ２１０）の下部電極層成膜工程において、振動板１４１の圧力室側壁１４２が形成されている面の反対側の面の拡散防止層１４３上の略全面にわたり下部電極層１４４としてＴｉ/Ｉｒ等からなる金属薄膜を成膜する。下部電極層１４４に用いられる金属としては、これ以外にＰｔ、Ａｕ等がある。下部電極層成膜工程における成膜方法としては、ＡＤ法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法などの方法がある。なお、本実施の形態においては、下部電極層１４４は拡散防止層１４３の一面の略全面にわたって形成し各圧電素子の共通の電極としているが、各圧電素子に対応した領域に個別に下部電極層１４４を形成してもよい。
【０１６９】
この後、ステップ２１２（Ｓ２１２）の圧電体層成膜工程において、下部電極層１４４上に圧電体層１４５を成膜する。この圧電体層成膜工程にはＡＤ法が用いられ、振動板１４１の一面の全体にわたって形成する。
【０１７０】
圧電体層１４５を構成する材料は、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ3 、チタン酸ジルコン酸鉛）などのセラミック系圧電体材料等を用い、厚さは１０μｍ程度（振動板１４１の厚さと略同一）である。
【０１７１】
この後、ステップ２１４（Ｓ２１４）の熱処理工程において、６００℃〜１２００℃の温度条件で熱処理（アニール処理）を行い、成膜した圧電体を焼成する。この焼成により、圧電体層１４５の結晶性が向上し、これに伴い比誘電率等の物性値が変化し、所望の圧電素子としての機能を有するものとなる。
【０１７２】
尚、振動板１４１上に緻密なアモルファス状態の拡散防止層１４３が形成されているため、ステップ２１４の熱処理工程における６００℃〜１２００℃の熱処理では、振動板１２１に含まれる鉄やクロムが拡散防止層１４３を介して圧電体層１４５に拡散することはなく、圧電体の圧電ｄ定数（電気−機械変換定数）の低下や、絶縁抵抗の低下、絶縁耐圧の低下といった圧電体の性能劣化、絶縁耐圧低下による阻止破壊を防ぐことができるとともに、熱処理による圧力室側壁１４２表面の酸化を防止することができ、後述するノズルプレートの接合の信頼性を向上させることができる。また、この熱処理温度では、拡散防止層１４３は、アモルファス状態を保ったままである。
【０１７３】
この後、ステップ２１６（Ｓ２１６）の上部電極層成膜工程において、ＩｒＯ２/Ｎｉ/Ａｕからなる上部電極層１４６をスパッタリングにより成膜する。成膜方法は、この他、ＡＤ法、イオンプレーティング法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法、スクリーン印刷法などの成膜方法がある。
【０１７４】
この後、ステップ２１８（Ｓ２１８）のレジスト層形成工程において、圧電体層１４５と上部電極層１４６を圧力室毎に分離するため、後述の上部電極、圧電素子が形成される領域にレジスト層１４７を形成する。具体的には、ステップ２１６の上部電極層１４６が形成されたものの上に、レジストを塗布し、プリベークした後、露光、現像を行うことによりレジスト層１４７を形成する。
【０１７５】
この後、図１のステップ２２０（Ｓ２２０）のドライエッチング工程により、圧電体層１４５、上部電極層１４６上のレジスト層１４７が形成されている面について、ＲＩＥ等によるドライエッチングを行う。ドライエッチング工程では、圧電体層１４５を分離したところ、即ち、下部電極層１４４が露出した時点で、ドライエッチングを停止するのが好ましい。
【０１７６】
この後、レジストを有機溶剤等により除去することにより、図１１（ｄ）に示すように、共通電極である下部電極層１４４上に圧力室毎に圧電素子１４８と上部電極１４９を形成したものが作製される。
【０１７７】
この後、ステップＳ２２２（Ｓ２２２）の分極工程において、フレキシブル基板などの配線部材を下部電極層１４４及び上部電極１４９に接続し、下部電極層１４４と上部電極１４９との間に所定の電圧を印加して圧電素子１４８の分極処理を行う。本実施の形態における分極工程では、圧電素子１４８の厚み方向（振動板１４１の面に対して略垂直方向）に分極処理が施される。分極処理時の印加電圧は、圧電素子１４８を駆動する際の駆動電圧よりも高い電圧が適用される。
【０１７８】
ステップＳ２２２に示す分極工程を経て、圧電素子１４８の上部電極１４９を形成した部分に所定の駆動振動を印加するとたわみ変形を生じる圧電活性部となり、各圧電活性部に対応する圧力室内のインクに吐出力を与える圧電素子として機能する。
【０１７９】
ステップＳ２２４（Ｓ２２４）の組立工程では、以上の工程を経て形成したものにノズルプレート１５０を接合する。これにより、図１２に示す液体吐出ヘッドが完成する。
【０１８０】
図１に示す製造工程はあくまでも一例であり、下部電極層成膜工程や圧電体層成膜工程、上部電極層成膜工程に適用される成膜方法に応じて、熱処理工程、加圧工程などの工程を適宜行う。
【０１８１】
次に、上記製造工程を経て作製された第３の実施の形態における液体吐出ヘッドについて図１２に基づき説明する。
【０１８２】
図１２は、上記製造工程により作製された本実施の形態に係る液体吐出ヘッドの断面図である。各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、振動板１４１、圧力室側壁１４２、ノズルプレート１５０により囲まれて構成されており、その平面形状は概略正方形となっている。各圧力室５２は不図示の供給口を介して不図示の共通液室と連通し、さらに共通液室は不図示のインク供給タンクと連通しており、インク供給タンクから供給されるインクは前記共通液室を介して各圧力室５２に分配供給される。
【０１８３】
振動板１４１（基板）の圧力室５２の形成される面の反対面の拡散防止層１４３上には、Ｔｉ/Ｉｒからなる下部電極層１４４、圧電素子１４８及び上部電極１４９が形成されている。
【０１８４】
本実施の形態においては、下部電極層１４４は、拡散防止層１４３の一面の略全面にわたって形成され、複数の圧電素子１４８の共通電極となっている。また、各圧力室５２に対応して個別の圧電素子１４８が形成され、圧電素子１４８に対応した個別の上部電極（個別電極）１４９を形成されている。
【０１８５】
圧電素子１４８の両側の上部電極１４９と下部電極層１４４との間に所定の駆動電圧を印加することによって圧電素子１４８にたわみ変形が生じ、このたわみ変形に応じて振動板１４１が変形してノズル５１からインクが吐出される。ノズル５１からインクが吐出されると共通液室から供給口を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。
【０１８６】
なお、本実施の形態では、成膜の関係等から、振動板１４１と圧力室側壁１４２の全面にわたり拡散防止層１４３を形成したが、圧電体層への鉄やクロムの拡散を防止するためには、振動板１４１の圧電体層が形成される面のみに拡散防止層１４３を形成すればよい。
【０１８７】
以上、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法ついて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形をおこなうことは可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程のフローチャート
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程を示す説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの断面図
【図４】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の全体構成図
【図５】本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図６】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図７】本発明に係るインクジェット記録装置のインク供給系の概略を示す構成図
【図８】本発明に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程のフローチャート
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程を示す説明図
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの製造工程を示す説明図
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る液体吐出ヘッドの断面図
【符号の説明】
【０１８９】
１０１…振動板、１０２…圧力室側壁、１０３…拡散防止層、１０４…下部電極層、１０５…圧電体層、１０６…上部電極層、１０７…レジスト層、１０８…圧電素子、１０９…上部電極、１１０…ノズルプレート
【図１】
0004747389.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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