(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の駆動電極に挟まれた電気機械変換膜からなる複数の電気機械変換素子と、前記駆動電極のうち前記複数の電気機械変換膜の一方の面側にそれぞれ形成された個別駆動電極にそれぞれ電気的に接続された複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する絶縁保護膜とを備えた電気機械変換部材において、
前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極とそれぞれ電気的に接続された複数のダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するように形成し、
前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極とが同一の所定方向に並べて配置され、前記所定方向における端部に位置するダミー個別端子電極の露出面積がその他のダミー個別端子電極の露出面積よりも小さく、
前記個別端子電極及び前記ダミー個別端子電極を分極処理する際の放電により発生した電荷が前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極に供給されることを特徴とする電気機械変換部材。
【請求項２】
請求項１に記載の電気機械変換部材において、
前記所定方向における端部に位置するダミー個別端子電極が、前記絶縁保護膜から露出しないように形成されていることを特徴とする電気機械変換部材。
【請求項３】
一対の駆動電極に挟まれた電気機械変換膜からなる複数の電気機械変換素子と、前記駆動電極のうち前記複数の電気機械変換膜の一方の面側にそれぞれ形成された個別駆動電極にそれぞれ電気的に接続された複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する絶縁保護膜とを備えた電気機械変換部材において、
前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極とそれぞれ電気的に接続された複数のダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するように形成し、
前記複数の個別端子電極が所定方向に配置され、前記所定方向の端部に位置する個別端子電極に接続される個別駆動電極には前記ダミー個別端子電極が形成されておらず、
前記個別端子電極及び前記ダミー個別端子電極を分極処理する際の放電により発生した電荷が前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極に供給されることを特徴とする電気機械変換部材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電気機械変換部材において、
前記駆動電極のうち前記複数の電気機械変換膜の他方の面側に共通となるよう形成された共通駆動電極に接続された共通端子電極が、前記個別端子電極が形成された面側に前記絶縁保護膜から露出するように形成されていることを特徴とする電気機械変換部材。
【請求項５】
液滴を吐出するノズルに連通する液室と、前記液室内の液体を加圧可能にするよう前記液室を形成する基板上に設けられる電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材とを有する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記電気機械変換部材として、請求項１乃至４のいずれかに記載の電気機械変換部材を用いたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記液滴吐出ヘッドとして、請求項５に記載の液滴吐出ヘッドを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
基板上に設けられた、一対の駆動電極に挟まれた電気機械変換膜からなる複数の電気機械変換素子と、前記複数の電気機械変換素子の前記基板とは反対側の個別駆動電極に接続される複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する絶縁保護膜とを備えた電気機械変換部材における電気機械変換素子の分極処理方法であって、
前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極それぞれと導通し、前記複数の個別駆動電極に供給される電荷が均一になるように前記複数の個別駆動電極に電荷を供給する複数のダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するよう、かつ前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極とが同一の所定方向に並べて配置し、前記所定方向における端部に位置するダミー個別端子電極の露出面積がその他のダミー個別端子電極の露出面積よりも小さく形成し、前記複数の個別端子電極が形成された面に対向するよう配置された放電電極で発生させた放電により、前記個別端子電極と前記ダミー個別端子電極とに電荷を供給して前記電気機械変換膜を分極処理することを特徴とする電気機械変換素子の分極処理方法。
【請求項８】
基板上に設けられた、一対の駆動電極に挟まれた電気機械変換膜からなる複数の電気機械変換素子と、前記複数の電気機械変換素子の前記基板とは反対側の個別駆動電極に接続される複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する絶縁保護膜とを備えた電気機械変換部材における電気機械変換素子の分極処理方法であって、
前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極それぞれと導通し、前記複数の個別駆動電極に供給される電荷が均一になるように前記複数の個別駆動電極とそれぞれ電気的に接続された複数のダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するよう、かつ前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極とが同一の所定方向に並べて配置して形成し、
前記複数の個別端子電極が所定方向に配置され、前記所定方向の端部に位置する個別端子電極に接続される個別駆動電極には前記ダミー個別端子電極が形成されておらず、
前記複数の個別端子電極が形成された面に対向するよう配置された放電電極で発生させた放電により、前記個別端子電極と前記ダミー個別端子電極とに電荷を供給して前記電気機械変換膜を分極処理することを特徴とする電気機械変換素子の分極処理方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の電気機械変換素子の分極処理方法であって、前記放電電極による放電はコロナ放電またはグロー放電であることを特徴とする電気機械変換素子の分極処理方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれかに記載の電気機械変換素子の分極処理方法であって、前記放電により発生する電荷は正極性の電荷であることを特徴とする電気機械変換素子の分極処理方法。
【請求項１１】
請求項１乃至４のいずれかに記載の電気機械変換部材を製造する製造方法であって、
基板上にまたは前記基板に形成された下地膜上に、共通駆動電極を形成する工程と、
前記共通駆動電極上に、互いに独立した複数の電気機械変換膜を形成する工程と、
前記複数の電気機械変換膜それぞれの上に位置する複数の個別駆動電極を形成する工程と、
前記共通駆動電極上及び前記複数の個別駆動電極上に第１の絶縁保護膜を形成する工程と、
前記共通駆動電極に第１の配線を介して接続された共通端子電極と、前記複数の個別駆動電極それぞれに第２の配線を介して接続され所定の方向に並ぶように配置された複数の個別端子電極と、前記複数の個別駆動電極それぞれに第３の配線を介して接続され前記複数の個別端子電極と同一の所定方向に並ぶように配置された複数のダミー個別端子電極とを、前記第１の絶縁保護膜上に形成する工程と、
前記共通端子電極と前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極を露出させた状態で、前記第１の配線上、第２の配線上及び前記第３の配線上に第２の絶縁保護膜を形成する工程と、
放電により発生した電荷を前記共通端子電極と前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極に供給することにより、前記複数の電気機械変換膜を一括して分極処理する工程と、を含むことを特徴とする電気機械変換部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換部材、その電気機械変換部材を用いて液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置、電気機械変換部材に用いられる電気機械変換素子の分極処理方法、電気機械変換部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインク等の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。
【０００３】
液滴吐出ヘッドとしては、インクなどの液体の液滴を吐出するノズルと、このノズルに連通し液体を収容した液室（圧力室、加圧室、吐出室などとも称される。）と、液室内の液体を加圧するための電気機械変換素子としての圧電素子とを備えた電気機械変換部材を有する構成が知られている。この液滴吐出ヘッドでは、圧電素子に電圧が印加されることにより圧電素子は液室の壁の一部を形成する振動板を変形させるように振動し、その振動板の変形により液室内の液体が加圧され、ノズルから液滴を吐出させることができる。液滴吐出ヘッドには、圧電素子の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が実用化されている。
【０００４】
たわみ振動モードの圧電アクチュエータに使用される圧電素子は、一対の駆動電極で電気機械変換膜である圧電膜を挟んで構成される。液室を形成する基板上に振動板及び圧電素子を積層形成し、さらに、圧電素子に絶縁保護膜、駆動電極を外部と電気的に接続するための配線、端子電極を形成している。
【０００５】
前記圧電素子を構成する圧電膜の結晶は、その圧電素子の作製直後の状態では図１６（ａ）に示すように分極の向きがランダムな状態となっている。その後、前記電圧印加を繰り返すことで、図１６（ｂ）に示すように圧電膜の結晶は分極の向きが揃ったドメインの集合体となってくる。この圧電膜の結晶の分極の向きは、圧電素子の分極特性及びその圧電素子を用いた液滴吐出ヘッドの特性の安定化のため、液滴吐出ヘッドの使用開始時から揃っていることが好ましい。
【０００６】
従来、液滴吐出ヘッドの使用開始前に、圧電素子の分極の向きを揃える分極処理を行う方法が提案されている。例えば、特許文献１には、複数の圧電膜の表面に間隙を介して対向するようにコロナ放電を発生させる放電電極を配置し、そのコロナ放電により圧電膜の表面に電荷を供給することで圧電膜内に電界を発生させて、一括して分極処理を行う方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている方法では、圧電膜の表面が露出した状態で分極処理を行う必要があり、圧電膜が形成された後、その後の後工程がおこなわれる前に分極処理を行う。後工程である、絶縁保護膜形成、配線・端子電極形成時には熱処理がおこなわれる。このため、後工程での熱履歴等による影響で圧電膜が脱分極し、例えば図１７のＰ−Ｅヒステリシス特性に示すように、電気機械変換能の特性が上記分極処理の前の状態に戻ってしまうおそれがある。この様な理由から、上記放電による分極処理は、上記高温の熱処理を伴う絶縁保護膜形成、配線・端子電極形成よりも後に実施することが好ましい。
【０００８】
また、本願発明者の検討により、上記放電による複数の圧電膜の一括した分極処理では、複数の圧電膜へ供給される電荷の量が不均一になりやすく、複数の圧電膜のうち、特定の圧電膜に十分な電荷が供給されずに分極処理が不十分になる虞があることが判明した。
【０００９】
なお、この課題は、液滴吐出ヘッドに用いられる電気機械変換部材に限らず、広く電気機械変換部材全般において生じる課題である。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、放電により複数の電気機械変換素子を一括して均一に分極処理することができ、その分極処理後の電気機械変換素子の脱分極を回避できる電気機械変換部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、一対の駆動電極に挟まれた電気機械変換膜からなる複数の電気機械変換素子と、前記駆動電極のうち前記複数の電気機械変換膜の一方の面側にそれぞれ形成された個別駆動電極にそれぞれ電気的に接続された複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する絶縁保護膜とを備えた電気機械変換部材において、前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極とそれぞれ電気的に接続された複数のダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するように形成し、前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極とが同一の所定方向に並べて配置され、前記所定方向における端部に位置するダミー個別端子電極の露出面積がその他のダミー個別端子電極の露出面積よりも小さく、前記個別端子電極及び前記ダミー個別端子電極を分極処理する際の放電により発生した電荷が前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極に供給されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放電により複数の圧電素子を一括して均一に分極処理することができ、その分極処理後の圧電素子の脱分極を回避できる電気機械変換部材を提供することできるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る液滴吐出ヘッドの基本構成部分である液滴吐出部の一構成例を示す概略構成図。
【図２】図１の液滴吐出部を複数個並べた列の断面図。
【図３】基板上の振動板及び圧電素子の層構造の一例を示す断面図。
【図４】実施形態に係る液滴吐出ヘッドの圧電素子周辺のより詳細な上面図。
【図５】実施形態に係る液滴吐出ヘッドの圧電素子周辺のより詳細な断面図。
【図６】コロナ放電装置の概略構成の一例を示す説明図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、分極処理前及び分極処理後の圧電素子のＰ−Ｅヒステリシスループ特性の測定例を示す特性図。
【図８】変形例１に係る液滴吐出ヘッドの圧電素子周辺のより詳細な上面図。
【図９】ＳｒＲｕＯ３膜を成膜した試料のＸ線回折測定結果を示す特性図。
【図１０】ウェハ上に形成する電気機械変換部材の配置の一例を示す説明図。
【図１１】比較例１に係る液滴吐出ヘッドの圧電素子周辺のより詳細な上面図。
【図１２】実施例１〜３及び比較例１〜３の電気機械変換部材における端部と中央部の圧電素子の分極率を示すグラフ。
【図１３】実施例１〜３及び比較例１〜３の電気機械変換部材における端部の圧電素子のクラック発生率を示すグラフ。
【図１４】本実施形態の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図。
【図１５】本実施形態の液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置の機構部の構成例を示す側面図。
【図１６】（ａ）は分極処理前における圧電膜の分域の様子を示す説明図。（ｂ）は分極処理後における圧電膜の分域の様子を示す説明図。
【図１７】分極処理前、分極処理後及び熱履歴後それぞれにおける圧電素子のＰ−Ｅヒステリシスループ特性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電気機械変換部材、その電気機械変換部材を用いて液滴を吐出する液滴吐出ヘッド、その液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置、電気機械変換素子の分極処理方法、電気機械変換部材の製造方法の一例について説明する。なお、本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。
はじめに、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの基本構成について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの基本構成部分である液滴吐出部１０の一構成例を示す概略構成図である。図１において、液滴吐出部１０は、インクなどの液体の液滴を吐出するノズル１１を有するノズル板１２と、ノズル１１に連通し液体を収容した液室１３を形成する液室基板１４（以下、単に「基板」という。）とを備えている。更に、基板１４上には、振動板１５と、振動板１５を介して液室１３内の液体を加圧するための電気機械変換素子としての圧電素子１６とが設けられている。圧電素子１６は、基板１４側の駆動電極となる下部電極１６１と、電気機械変換膜として、後述するＰＺＴ等の圧電膜１６２と、圧電膜１６２の基板１４側とは反対側の駆動電極となる上部電極１６３とが積層されて構成される。下部電極１６１は、後述の外部接続用の端子電極としての共通電極パッド（図４中１９）に接続されている。また、上部電極１６３は、後述の外部接続用の端子電極としての個別電極パッド（図４中２１）に接続されている。この液滴吐出部１０においては、共通電極パッドと個別電極パッドとを介して、圧電素子１６の下部電極１６１と上部電極１６３とに駆動電圧を印加すると、圧電膜１６２が基板１４と圧電素子１６との間にある振動板１５を変形させるように振動する。この振動板１５の変形により、液室１３内の液体が加圧され、ノズル１１から液滴を吐出させることができる。
【００１６】
図１では、１つのノズル１１からなる液滴吐出部１０について説明したが、実際の液滴吐出ヘッドでは、図２に示すように、液滴吐出部１０を複数、列状に並べた構成を有している。
【００１７】
図３は、基板上の振動板及び圧電素子の層構造を模式的に示した断面図である。基板１４上に、振動板１５が成膜され、この振動板１５に接するように、下部電極１６１、圧電膜１６２、上部電極１６３の層が形成される。上部電極１６３が形成された後、圧電膜１６２と上部電極１６３とをエッチングにより個別化することで、上記図２に示すように複数の圧電素子１６が形成される。すなわち、上部電極１６３は個別駆動電極として機能し、下部電極１６１は、個別化された圧電膜１６２及び上部電極１６３に対して共通駆動電極として機能している。
【００１８】
図４は、圧電素子１６周辺のより詳細な上面図、図５は圧電素子１６周辺のより詳細な断面図である。図４については圧電素子の構成が分かるように、第１の絶縁保護膜１８及び第２の絶縁保護膜２３の一部の図示は省略して透視して記載している。
【００１９】
下部電極１６１及び上部電極１６３上には第１の絶縁保護膜１８が設けられている。第１の絶縁保護膜１８は、下部電極１６１、上部電極１６３と、後述する第１の配線２０、第２の配線２２とがそれぞれ電気的に接続するための、コンタクトホール１８ａ、１８ｂを有している。そして、第１の絶縁保護膜１８上には、第１の配線２０と、第２の配線２２とが設けられており、第１の絶縁保護膜１８に設けられたコンタクトホール１８ａ、１８ｂを介して、それぞれが下部電極１６１、上部電極１６３と電気的に接続されている。第１の配線２０の一部は、共通駆動電極である下部電極１６１と電気的に接続した外部接続用の共通端子電極である共通電極パッド１９として形成されている。また、第２の配線２２の一部は、個別駆動電極である上部電極１６３と電気的に接続した外部接続用の個別端子電極である個別電極パッド２１として形成されている。
【００２０】
さらに、下部電極１６１及びこれに導通する第１の配線２０、上部電極１６３及びこれに導通する第２の配線２２を保護する第２の絶縁保護膜２３が、第１の配線２０、第２の配線２２上（さらには第１の絶縁保護膜１８上）に形成されている。第２の絶縁保護膜２３には複数の開口部２３ａ、２３ｂを有しており、共通電極パッド１９と個別電極パッド２１とが露出している。個別電極パッド２１は、図４に示すように、一列に形成されている。この個別電極パッド２１の列の端部よりも外側に共通電極パッド１９が形成されている。
【００２１】
さらに、本実施形態では、複数の圧電素子１６を挟んで、個別電極パッド２１と対向するよう、ダミー個別端子電極として複数のダミー個別電極パッド２４を列状に形成している。ダミー個別電極パッド２４については後で詳細に説明する。
【００２２】
この第２の絶縁保護膜２３が形成された後の基板１４と圧電素子１６と各種電極とを含む、図４、図５に示す複合積層基板は、アクチュエータ基板３０と呼ばれる電気機械変換部材である。
【００２３】
なお、液滴吐出ヘッドを構成する、液体供給手段、流路、流体抵抗等については記載を省略したが、液滴吐出ヘッドに設けることのできる付帯設備を当然に設けることができる。
【００２４】
次に、アクチュエータ基板３０に形成された圧電素子１６の分極処理について説明する。
本実施形態の分極処理では、共通電極パッド１９、個別電極パッド２１等が露出するアクチュエータ基板３０に対して、コロナ放電もしくはグロー放電を行う。この放電処理により発生した電荷を、露出した共通電極パッド１９、個別電極パッド２１等を介して圧電素子１６に供給することで、圧電素子１６における圧電膜１６２の分極処理を行う。
【００２５】
図６は、圧電素子１６に分極処理を行う分極処理装置としてコロナ放電装置の一例の概略構成説明図である。図６において、放電電極としてのコロナワイヤー電極５２を用いてコロナ放電させると、大気中の分子がイオン化して陽イオンと陰イオンが発生する。この発生したイオンのうち、陽イオンは、コロナワイヤー電極５２に対向配置されたステージ５３上に設置された圧電素子１６の図示しないパッドを介して圧電素子１６に流れ込んで正極性の電荷が蓄積され、圧電膜１６２の分極処理が行われる。
【００２６】
圧電膜１６２の分極処理の状態については、圧電素子のＰ−Ｅヒステリシスループ特性から判断することができる。図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、分極処理前及び分極処理後の圧電素子のＰ−Ｅヒステリシスループ特性の測定例を示すグラフである。図７に示すように±１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電界強度かけてヒステリシスループを測定する。そして、最初の０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｉｎｉとし、＋１５０［ｋＶ／ｃｍ］の電圧印加後、０［ｋＶ／ｃｍ］まで戻したときの０［ｋＶ／ｃｍ］時の分極をＰｒとしたときに、Ｐｒ−Ｐｉｎｉの値を分極率として定義する。この分極率（Ｐｒ−Ｐｉｎｉ）から分極状態の良し悪し、を判断することができる。
【００２７】
例えば、分極率（Ｐｒ−Ｐｉｎｉ）は１０［μＣ／ｃｍ２］以下となっていることが好ましく、図７（ｂ）に示すように５［μＣ／ｃｍ２］以下となっていることがさらに好ましい。一方、分極量差（Ｐｒ−Ｐｉｎｉ）の値が、図７（ａ）に示すように１０［μＣ／ｃｍ２］よりも大きい場合は、圧電素子からなる圧電アクチュエータとして連続駆動後の変位劣化については、十分な特性が得られない。
【００２８】
ここで、従来のアクチュエータ基板３０を用いた場合の分極処理における問題点について説明する。従来のアクチュエータ基板３０では、複数の圧電素子１６に接続される複数の個別電極パッド２１が第２の絶縁保護膜２３に設けられた開口部２３ｂより露出して、一列に形成されている。このようなアクチュエータ基板３０に対して、対向配置されたコロナワイヤー電極５２をコロナ放電させて、複数の個別電極パッド２１に電荷を供給して複数の圧電素子１６を一括して分極処理をおこなう。
【００２９】
しかし、このような分極処理では、複数の圧電素子１６の上部電極１６３への電荷供給が不均一になりやすい。具体的には、複数の個別電極パッド２１のうち、端部の個別電極パッド２１に電荷が集中しやすく、端部の圧電素子１６にクラックが発生するおそれがある。そこで、端部における圧電素子１６のクラックを抑制するように、コロナ放電により発生する電荷量を抑えた放電条件にすると、端部以外の領域（以下、中央部という）において十分な電荷が供給されずに中央部の圧電素子１６の分極処理が不十分になってしまう。すなわち、コロナ放電により発生させた電荷を、複数の個別電極パッド２１のみを介して複数の圧電素子１６の上部電極１６３に供給して分極処理をおこなう構成では、複数の圧電素子１６を均一に分極処理することが困難となる。
【００３０】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、複数の圧電素子１６を挟んで、個別電極パッド２１と対向するようダミー個別電極パッド２４を列状に形成している。ダミー個別電極パッド２４は、第１の絶縁保護膜１８上に設けられた第３の配線２５により、コンタクトホール１８ｃを介して上部電極１６３と電気的に接続されている。また、ダミー個別電極パッド２４は、アクチュエータ基板３０の個別電極パッド２１と同じ面側に、第２の絶縁保護膜２３に設けられた開口部２３ｃより露出している。
【００３１】
このようなアクチュエータ基板３０に対して、対向配置されたコロナワイヤー電極５２をコロナ放電させると、個別電極パッド２１とダミー個別電極パッド２４とを介して上部電極１６３に電荷を供給することができる。この際、複数の個別電極パッド２１のうち、端部の個別電極パッド２１を介して供給される電荷が、中央部の個別電極パッド２１を介して供給される電荷より多くなる。このため、複数のダミー個別電極パッド２４を介して供給される電荷が、個別電極パッド２１を介して供給される電荷量の差を補正して複数の上部電極１６３に供給される電荷量を均一化するように、複数のダミー個別電極パッド２４を形成する。
【００３２】
具体的には、端部の個別電極パッド２１を介して供給される電荷は中央部の個別電極パッド２１を介して供給される電荷に比べて多い。このため、これを補正するよう、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積を中央部のダミー個別電極パッド２４ａの面積よりも小さくする。これにより、端部のダミー個別電極パッド２４ｂを介して供給される電荷が、中央部のダミー個別電極パッド２４ａを介して供給される電荷に比べて少なくなり、その結果、複数の上部電極１６３に供給される電荷量は均一化される。
【００３３】
すなわち、ダミー個別電極パッド２４は、個別電極パッド２１を介して圧電素子１６の上部電極１６３に供給される電荷量の不均一を抑制するように、上部電極１６３に電荷を供給する電荷供給用個別端子電極として機能するものである。個別電極パッド２１と、このダミー個別電極パッド２４とを介して供給された電荷を用いて圧電素子１６の分極処理をおこなうことで、複数の圧電素子１６を均一に分極処理することが可能となる。
【００３４】
このアクチュエータ基板３０では、放電による複数の圧電素子１６の一括した分極処理においても、端部の圧電素子１６に過剰な電荷が供給されてクラックが発生したり、中央部の圧電素子１６に十分な電荷が供給されずに分極処理が不十分になったりする虞はない。
【００３５】
なお、図４においては、列方向の最端部に位置するダミー個別電極パッド２４ｂの面積を中央部のダミー個別電極パッド２４ａに比べて小さくしたものを図示しているが、これに限らない。個別電極パッド２１の配置、コロナワイヤー電極５２の放電条件等に合わせて、複数の上部電極１６３に供給される電荷量を均一化するよう、ダミー個別電極パッド２４の面積を調整する。具体的には、端部に位置する複数のダミー個別電極パッド２４の面積を小さくした構成、さらには最端部に向かうに伴い徐々にダミー個別電極パッド２４の面積を小さくする構成等が挙げられる。
【００３６】
なお、ダミー個別電極パッド２４を設けずに、端部に位置する個別電極パッド２１自体の面積を小さくする構成でも、複数の上部電極１６３に供給される電荷量は均一化されると考えられる。しかし、端部に位置する個別電極パッド２１の面積を、それ以外の位置における個別電極パッド２１の面積と異ならせると、実際の液滴吐出ヘッドの駆動時に流れる電流値が、端部とその他の位置とで変化する懸念がある。本実施形態のダミー個別電極パッド２４を設けて、複数の上部電極１６３に供給される電荷量は均一化する構成では、個別電極パッド２１の面積は同じとすることができるため、このような懸念がない。
【００３７】
〔変形例１〕
次に、本実施形態における液滴吐出ヘッドに用いるアクチュエータ基板３０の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上述した実施形態においては、列方向の端部に位置するダミー個別電極パッド２４の面積を中央部に比べて小さく形成した例であるが、変形例１は、端部に位置するダミー個別電極パッド２４ｂが露出しないように第２の絶縁保護膜２３で被覆した例である。
【００３８】
図８は、変形例１に係る液滴吐出ヘッドの圧電素子周辺のより詳細な上面図である。複数の圧電素子１６を挟んで、個別電極パッド２１と対向するようダミー個別電極パッド２４を列状に形成している。ダミー個別電極パッド２４は、第１の絶縁保護膜１８上に設けられた第３の配線２５により、コンタクトホール１８ｃを介して上部電極１６３と電気的に接続されている。列状に形成された複数のダミー個別電極パッド２４のうち、端部に位置するダミー個別電極パッド２４ｂは、第２の絶縁保護膜２３に被覆された状態で、アクチュエータ基板３０の個別電極パッド２１と同じ面側に露出していない。これ以外の中央部のダミー個別電極パッド２４ａは、アクチュエータ基板３０の個別電極パッド２１と同じ面側に、第２の絶縁保護膜２３に設けられた開口部２３ｃより露出している。
【００３９】
このようなアクチュエータ基板３０に対して、対向配置されたコロナワイヤー電極５２をコロナ放電させると、個別電極パッド２１と、端部を除くダミー個別電極パッド２４ａとを介して上部電極１６３に電荷を供給することができる。端部の個別電極パッド２１を介して供給される電荷は中央部の個別電極パッド２１を介して供給される電荷に比べて多い。これを補正するよう、端部ではダミー個別電極パッド２４ｂを介して電荷が供給されないようにしつつ、中央部ではダミー個別電極パッド２４ａを介して電荷を供給する。その結果、複数の上部電極１６３に供給される電荷量は均一化される。
【００４０】
なお、図８においては、列方向の最端部に位置するダミー個別電極パッド２４ｂが第２の絶縁保護膜２３に被覆されて露出しない構成を図示しているが、これに限らない。個別電極パッド２１の配置、コロナワイヤー電極５２の放電条件等に合わせて、複数の上部電極１６３に供給される電荷量を均一化するよう、露出しないダミー個別電極パッド２４ｂの個数を調整する。
【００４１】
〔変形例２〕
上述した変形例１では、個別電極パッド２１と同数のダミー個別電極パッド２４を形成し、端部のダミー個別電極パッド２４ｂが露出しないように第２の絶縁保護膜２３で被覆した例である。これに限らず、後述する方法でダミー個別電極パッド２４をパターニングする際に、端部に位置するダミー個別電極パッド２４ｂとなる部分自体を形成しないようにすることも可能である。これによっても、変形例１と同様の効果が得られる。
【００４２】
このように、複数のダミー個別電極パッド２４を介して供給される電荷が、個別電極パッド２１を介して供給される電荷量の差を補正して複数の上部電極１６３に供給される電荷量を均一化するように、複数のダミー個別電極パッド２４を形成する。これにより、複数の上部電極１６３に供給される電荷量は均一化され、複数の圧電素子１６を均一に分極処理することが可能となる。
【００４３】
ここで、前記特許文献１に記載された分極処理方法では、圧電膜１６２の表面が露出した状態で分極処理を行う必要がある。そのため、分極処理が実施された圧電素子に、高温の熱処理を伴う、第１の絶縁保護膜１８、第１の配線２０、第２の配線２２、第２の絶縁保護膜２３などを形成する工程が実施されることになる。この分極処理後の後工程での熱履歴等による影響で圧電素子が脱分極し、電気機械変換能の特性が分極処理の前の状態に戻ってしまうおそれがある。
【００４４】
本実施形態では、第１の絶縁保護膜１８、第１の配線２０、第２の配線２２、第３の配線２５、第２の絶縁保護膜２３などを形成する工程を経てアクチュエータ基板３０を形成した後に分極処理を行う。これにより、後工程による熱履歴の影響による脱分極を防止できる。
【００４５】
次に、図６に示す、分極処理を行うコロナ放電装置５０の一例について詳しく説明する。コロナ放電装置５０は、主放電電極としてのコロナワイヤー電極５２、コロナ電極用電源５１、図示しないグリッド電極とグリッド電極用電源、複数の圧電素子が形成されたウェハ等の処理対象物を固定して載置する保持部材としてのステージ５３等を具備している。コロナワイヤー電極５２及びグリッド電極（不図示）はそれぞれ、コロナ電極用電源５１及びグリッド電極用電源（不図示）に接続され、所定の電圧が印加される。また、ステージ５３は、ステージ５３上に配置された処理対象物に対して電荷を付与しやすくなるように、アース線を介して接地されていることが好ましい。
【００４６】
また、コロナワイヤー電極５２やグリッド電極（不図示）に印加する電圧の大きさや、ステージ５３と各電極間との距離は特に限定されるものではなく、十分に分極処理を施すことができるようにこれらを調整し、コロナ放電の強弱をつけることができる。また、コロナワイヤー電極５２の構成は特に限定されるものではないが、例えばワイヤー形状を有する構成とすることができ、各種導電性の材料により構成することができる。
【００４７】
また、グリッド電極（不図示）は、コロナ放電で発生した放電電荷が通過し得る多数の開口を有する導電性部材であり、コロナワイヤー電極５２とステージ５３との間に配置されている。グリッド電極の構成は特に限定されるものではないが、形状の工夫やメッシュ加工を施すことが好ましい。このようなグリッド電極の形状の工夫やメッシュ加工などにより、コロナワイヤー電極５２に高電圧を印加したときに、コロナ放電により発生するイオンや電荷などを効率よく均一に下のステージ５３に降り注ぐようにすることができる。これにより、処理対象物の表面に対して均一に電荷を付与することできる。
【００４８】
また、ステージ５３には、処理対象物を加熱できるように加熱機構（不図示）が付加されている。これは、圧電素子を加熱しながら分極処理を行った場合、圧電素子の応力を緩和させながら処理できるため、所望の分極状態にするために多くの電荷量を供給してもクラックを発生させないためである。圧電素子を加熱する加熱機構の具体的手段は特に限定されるものではなく、各種ヒーターやランプ等を用いて加熱するように構成することができる。
【００４９】
上記加熱機構は、ステージ５３内に設置することもでき、ステージ５３の外から加熱するように設置することもできる。特に、電極等との干渉を避けるため、ステージ５３内に設置されていることが好ましい。加熱機構の最大加熱温度は特に限定されるものではなく、製造する処理対象物、例えば圧電素子を構成する圧電膜のキュリー温度等に応じて所定の温度に加熱できるように構成されていればよい。特に、各種の圧電素子に対応できるよう、最大３５０［℃］まで加熱できるように構成されていることが好ましい。実際に分極処理を行う際の加熱温度は特に限定されるものではないが、キュリー温度以下に加熱することが好ましい。これは、例えば図１７のＰ−Ｅヒステリシス特性に示すように、キュリー温度を超える温度に加熱すると分極処理を行っても再度脱分極してしまい、分極処理の効果がなくなってしまうためである。また、圧電膜の温度がキュリー温度を越えることをより確実に防止するため、加熱温度は特にキュリー温度の半分の温度以下に加熱することが好ましく、１／３以下の温度に加熱することがより好ましい。例えば、圧電膜としてＰＺＴ（ペロブスカイト結晶構造を有するジルコン酸チタン酸鉛）の膜を用いた場合、１８０［℃］以下に加熱することが好ましく、１２０［℃］以下に加熱することがより好ましい。
【００５０】
また、ステージ５３には、コロナ放電した時に処理対象物に電荷等が照射（供給）されるエリアが限られるため、処理対象物全体を処理できるように処理対象物の移動が可能な移動機構が付加されている。この移動機構により、処理対象物全体を効率良く処理することができ、生産性を向上させることができる。ステージ５３の移動機構は特に限定するものではないが、例えばステージのテーブルをリニアガイドによって保持し、テーブルの移動をボールネジなどの送り機構を介してステッピングモータで駆動制御するように構成してもよい。
【００５１】
また、分極処理を行う際に必要な電荷量Ｑについては特に限定されるものではないが、圧電素子１６に１．０×１０−８［Ｃ］以上の電荷量が供給される（蓄積される）ことが好ましい。また、圧電素子１６には、４．０×１０−８［Ｃ］以上の電荷量が供給される（蓄積される）ことがさらに好ましい。このような範囲の電荷量を圧電素子１６に供給されることにより、より確実に後述する分極率を有するように分極処理を行うことができる。
【００５２】
また、コロナ放電により発生してステージ側に移動する電荷としては、使用時における圧電素子の駆動電圧の極性に応じて正極性又は負極性に帯電するようにする。例えば、後述の図７（ｂ）に示したＰ−Ｅヒステリシスループの分極処理後のＰｉｎｉ（Ｐ−Ｅヒステリシスループの０［ｋＶ］時の分極Ｐ）は、分極工程において圧電素子に供給する電荷が正帯電している場合には正側に位置することなる。逆に、分極工程において圧電素子に供給する電荷が負帯電している場合にはＰｉｎｉは負側に位置することになる。そして、圧電素子を実際に駆動させる際に正極性の電圧を印加する場合には、Ｐｉｎｉは正側に位置することが好ましく、負電圧を印加する場合には、負側に位置することが好ましい。このため、圧電素子の使用環境に応じて分極工程において供給する電荷を正または負に帯電させることができる。
【００５３】
次に、本実施形態の液滴吐出ヘッドを構成するアクチュエータ基板３０について具体的に説明する。
【００５４】
アクチュエータ基板３０は、例えば、以下の各工程（１）〜（７）を行うことにより製造することができる。
（１）基板１４または振動板１５上に、下部電極１６１を形成する工程。ここで、下部電極１６１は、後述のように密着層を含むこともできる。
（２）下部電極１６１上に圧電膜１６２を形成する工程。
（３）圧電膜１６２上に上部電極１６３を形成する工程。
（４）圧電膜１６２及び上部電極１６３をエッチングにより個別化する工程。この工程を行うことにより、上部電極１６３を個別駆動電極とし、下部電極１６１は個別化された圧電膜１６２、上部電極１６３に対して共通駆動電極として機能するようになる。
（５）下部電極１６１及び上部電極１６３上に第１の絶縁保護膜１８を形成する工程。この工程の際、下部電極１６１と第１の配線２０、上部電極１６３と第２の配線２２及び第３の配線２５とをそれぞれ電気的に接続するため、第１の絶縁保護膜１８にコンタクトホール１８ａ、１８ｂ、１８ｃを形成する。
（６）下部電極１６１及び上部電極１６３にそれぞれ電気的に接続された第１の配線２０、第２の配線２２及び第３の配線２５を第１の絶縁保護膜１８上に形成する工程。この工程の際、共通電極パッド１９、個別電極パッド２１、ダミー個別電極パッド２４となる部分が形成される。
（７）第１の配線２０、第２の配線２２、第３の配線２５上に第２の絶縁保護膜２３を形成する工程。この工程の際、共通電極パッド１９、個別電極パッド２１、ダミー個別電極パッド２４を露出させる開口部２３ａ、２３ｂ、２３ｃを形成する。
【００５５】
以下、アクチュエータ基板３０を構成する材料、工法について詳細に説明する。
［基板］
基板１４としてはその材質は特に限定されるものではないが、シリコン単結晶基板を用いることが好ましい。そして、その厚さとしては、１００〜６００［μｍ］の厚みを持つことが好ましい。
【００５６】
シリコン単結晶基板の面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）の３種類があるが、半導体産業では一般的に（１００）、（１１１）が広く使用されている。本構成においては、（１００）の面方位をもつシリコン単結晶基板を好ましく使用することができる。また、本実施形態における圧電素子１６においては、（１１０）面方位をもった単結晶基板も好ましく用いることができる。
【００５７】
基板１４に図１に示した液室１３を作製する場合、一般的にエッチングを利用してシリコン単結晶基板の加工が行われるが、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。
【００５８】
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）では深い溝を掘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。このため、異方性エッチングを利用して圧力室等を作製する場合、（１１０）の面方位を有するシリコン単結晶基板を使用することも可能である。ただし、この場合には、マスク材であるＳｉＯ２もエッチングされてしまうおそれがあるため、これに留意して利用することが望ましい。
【００５９】
［振動板（下地膜）］
図１に示すように圧電膜１６２によって発生した力を受けて、振動板１５が変形変位して、液室１３のインク滴を吐出させる。そのため、振動板１５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。
【００６０】
振動板１５を構成する材料としては変形変位して液室１３のインク滴を吐出できるものであればよく、要求される耐久性等に応じて任意に選択することができるが、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４を用いることができる。これらの材料を用いる場合、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により作製することができる。
【００６１】
また、振動板１５としては、下部電極１６１、圧電膜１６２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、圧電膜１６２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)に近い線膨張係数を有するものが好ましい。具体的には、５×１０−６(１／Ｋ)以上１０×１０−６(１／Ｋ)以下の範囲の線膨張係数を有した材料であることが好ましく、さらには７×１０−６(１／Ｋ)以上９×１０−６(１／Ｋ)以下の範囲の線膨張係数を有した材料がより好ましい。
【００６２】
この場合、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が挙げられる。これらの材料をスパッタ法もしくは、ゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。
【００６３】
膜厚としては特に限定されるものではないが、０．１［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲が好ましく、０．５［μｍ］以上３［μｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より小さいと図１に示すような液室１３の加工が難しい場合があり、この範囲より大きいと振動板１５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場合があるためである。
【００６４】
［下部電極（共通駆動電極）］
例えば図１に示す、下部電極１６１としては特に限定されるものではないが、金属または金属と酸化物とから構成されていることが好ましい。具体的には、下部電極１６１としては例えば、金属電極膜から構成することができる。また、金属電極膜と酸化物電極膜とから構成することもできる。
【００６５】
下部電極１６１がいずれの材料からなる場合でも、振動板１５と金属膜との間に密着層を形成し、剥がれ等を抑制するように工夫することが好ましい。以下に密着層を含めて金属電極膜、酸化物電極膜の詳細について記載する。
【００６６】
密着層としては、例えば、金属膜を成膜後、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置を用いて、ＲＴＡ法により酸化（熱酸化）して酸化膜とすることにより得ることができる。酸化（熱酸化）を行う際の条件としては特に限定されるものではなく、用いる金属膜の材質等により選択することができる。例えば、６５０〜８００［℃］で、１〜３０分間、Ｏ２雰囲気で金属膜を熱酸化することにより形成することができる。
【００６７】
金属膜は例えばスパッタ法により成膜することができる。金属膜の材料としてはＴｉ、Ｔａ、Ｉｒ、Ｒｕ等の材料を好ましく用いることができ、中でもＴｉを好ましく用いることができる。
【００６８】
金属酸化物膜は反応性スパッタにより作製してもよいが、金属膜の高温による熱酸化法が望ましい。これは、反応性スパッタにより作製する場合、例えばシリコン基板などの基板も一緒に高温で加熱する必要があるため、特別なスパッタチャンバ構成が必要となり、コスト上好ましくないためである。また、一般の炉による酸化よりも、ＲＴＡ装置による酸化の方が金属酸化物膜の結晶性が良好になることが挙げられる。これは、チタン膜を例に説明すると、通常の加熱炉による酸化によれば、酸化しやすいチタン膜は、低温においてはいくつもの結晶構造を作るため、一旦、それを壊す必要が生じる。これに対して、昇温速度の速いＲＴＡ法による酸化ではそのような過程を経る必要がなく、良好な結晶を形成することが可能になる。
【００６９】
密着層の膜厚としては、特に限定されるものではないが、１０［ｎｍ］以上５０［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。膜厚が上記範囲よりも薄い場合においては、振動板、下部電極との密着性が悪くなる場合がある。また、膜厚が上記範囲よりも厚いとその上に作製する下部電極の膜の結晶の質に影響が出てくる場合がある。このため、上記範囲を選択することが好ましい。
【００７０】
金属電極膜の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を用いることができる。なお、白金は鉛に対して十分なバリア性を有しない場合があるため、イリジウム、白金−ロジウムなどの白金族元素や、これら合金も用いることができる。
【００７１】
また、金属電極膜の金属材料として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、上記密着層を先に積層することが好ましい。
【００７２】
金属電極膜の作製方法としては特に限定されるものではないが、例えばスパッタ法や真空蒸着等の真空成膜を用いることができる。
【００７３】
金属電極膜の膜厚としては要求される性能に応じて選択すればよく、限定されるものではないが、８０［ｎｍ］〜２００［ｎｍ］であることが好ましく、１００［ｎｍ］〜１５０［ｎｍ］であることがより好ましい。上記範囲より薄い場合においては、共通駆動電極として十分な電流を供給することができない場合があり、インク吐出をする際に不具合が発生する場合があるため好ましくない。また、上記範囲より厚い場合、特に金属電極膜の金属材料として白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コスト上問題となる点が挙げられる。また、特に金属材料として白金を用いた場合、膜厚を厚くしていったときに表面粗さが大きくなる。すると、その上に作製する膜（例えば酸化物電極膜や圧電膜）の表面粗さや結晶配向性に影響を及ぼして、インク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生する場合がある。
【００７４】
酸化物電極膜の材料としては、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ３、以下単に「ＳＲＯ」とも記載する。）を用いることが好ましい。また、ルテニウム酸ストロンチウムの一部を置換した材料、具体的には、ＳｒｘＡ（１−ｘ）ＲｕｙＢ（１−ｙ）Ｏ３（式中、ＡはＢａ、Ｃａ、  ＢはＣｏ、Ｎｉ、  ｘ、ｙ＝０〜０．５）で表される材料についても好ましく用いることができる。
【００７５】
酸化物電極膜の成膜方法については例えばスパッタ法により作製することができる。スパッタ条件については限定されるものではないが、スパッタ条件によって酸化物膜の膜質が変化するため、要求される結晶配向性等により選択することができる。
【００７６】
例えば、後述する圧電膜１６２は、連続動作したときの変位特性劣化を抑えるためにはその結晶性としては（１１１）面方位に配向していることが好ましい。このような圧電膜１６２を得るためには、その下層に配置した酸化物電極膜についても（１１１）面方位に配向していることが好ましい。このため、酸化物電極膜は（１１１）面方位に優先配向していることが好ましい。
【００７７】
そして、酸化物電極膜について（１１１）面方位に優先配向した膜を得るために、５００［℃］以上に基板加熱を行い、これにスパッタ法により酸化物電極膜を成膜することが好ましい。
【００７８】
また、酸化物電極膜の下層に金属電極膜を設ける場合、金属電極膜は白金膜からなることが好ましい。また、その面方位として、（１１１）面方位に配向していることが好ましい。これは、その上に成膜する酸化物電極膜についても（１１１）面方位に優先配向したものが得やすくなるためである。
【００７９】
例えば、ＳＲＯ膜の成膜条件として、ＳＲＯを室温で成膜後、ＲＴＡ処理にて結晶化温度（６５０［℃］）で熱酸化することが知られている。この場合、ＳＲＯ膜としては、十分結晶化され、電極としての比抵抗としても十分な値が得られるが、膜の結晶配向性としては、（１１０）が優先配向しやすくなり、その上に例えばＰＺＴ膜を成膜した場合、このＰＺＴ膜についても（１１０）配向しやすくなる。このため、本実施形態においてＳＲＯ膜を形成する場合には、上記成膜条件により成膜することが好ましい。
【００８０】
ここで、例えば金属電極膜として（１１１）面方位に配向した白金膜を用い、その上に酸化物電極膜であるＳｒＲｕＯ３膜を作製した場合に、酸化物電極の結晶性をＸ線回折測定により評価する方法について説明する。
【００８１】
ＰｔとＳｒＲｕＯ３とは格子定数が近いため、通常のＸ線回折測定におけるθ−２θ測定では、ＳＲＯ膜の（１１１）面とＰｔの（１１１）面の２θ位置が重なってしまい判別が難しい。しかし、Ｐｔについては消滅則の関係からＰｓｉ＝３５［°］に傾けた場合、２θが約３２［°］付近の位置では回折線が打ち消し合い、Ｐｔの回折強度が見られなくなる。そのため、Ｐｓｉ方向を約３５［°］傾けて、２θが約３２［°］付近のピーク強度で判断することでＳＲＯが(１１１)面方位に優先配向しているかを確認することができる。
【００８２】
図９に、シリコン基板上に、密着層として酸化チタン膜を成膜した後、(１１１)面方位に配向している白金膜を成膜し、その上に基板を例えば５５０［℃］に加熱しながら、スパッタ法によりＳｒＲｕＯ３膜を成膜した試料のＸ線回折測定結果を示す。
【００８３】
図９においては、２θ=３２［°］に固定し、Ｐｓｉを変化させたときのデータを示している。Ｐｓｉ＝０［°］ではＳＲＯの（１１０）面の回折線はほとんど回折強度が見られず、Ｐｓｉ＝３５［°］付近において、回折強度が見られることから、この測定方法によりＳＲＯが（１１１）面方位に優先配向していることが確認できる。また、この結果から、本成膜条件にて作製したものについては、ＳＲＯが（１１１）面方位に優先配向していることを確認できた。
【００８４】
また、上述記載のＳＲＯ膜を室温で成膜後、ＲＴＡ処理することにより作製されたＳＲＯ膜について同様に評価を行ったところ、Ｐｓｉ＝０［°］のときにＳＲＯ（１１０）の回折強度が見られた。
【００８５】
圧電アクチュエータとして連続動作したときに、駆動させた後の変位量が、初期変位に比べてどのくらい劣化したかを見積もったところ、圧電膜（例えばＰＺＴ膜）１６２の配向性が非常に影響しており、（１１０）では変位劣化抑制において不十分な場合がある。このため、上述のように酸化物電極膜は（１１１）面方位に配向していることが好ましい。
【００８６】
酸化物電極に用いるＳｒＲｕＯ３膜の表面粗さは４［ｎｍ］以上、１５［ｎｍ］以下であることが好ましく、６［ｎｍ］以上、１０［ｎｍ］以下であることがさらに好ましい。なお、ここでの表面粗さについてはＡＦＭにより測定される表面粗さ（平均粗さ)を意味している。
【００８７】
ＳｒＲｕＯ３膜の表面粗さは成膜温度に影響し、室温から３００［℃］に基材を加熱して成膜した場合、表面粗さが非常に小さく２［ｎｍ］以下になる。この場合、表面粗さとしては、非常に小さくフラットになっているが、ＳｒＲｕＯ３膜の結晶性は十分でない場合がある。この様にＳｒＲｕＯ３膜の結晶性が十分でない場合、その後に成膜する圧電膜（例えばＰＺＴ膜）１６２を有する圧電アクチュエータが初期変位や連続駆動後の変位劣化について十分な特性が得られなくなる。
【００８８】
そこで、成膜条件からみて、ＳｒＲｕＯ３膜の結晶性を悪化させずに得られる表面粗さを検討したところ上記範囲となることから、上記範囲を有することが好ましい。
【００８９】
上記範囲からはずれた場合、ＳｒＲｕＯ３膜の結晶性を悪化する場合があり、その後成膜する圧電膜の絶縁耐圧が悪化し、リークしやすくなる場合があるため好ましくない。
【００９０】
そして、上述のような、結晶性や表面粗さを有するＳｒＲｕＯ３膜を得るためには、成膜条件（温度）としては５００［℃］〜７００［℃］、好ましくは５２０［℃］〜６００［℃］の範囲に基板を加熱して、スパッタ法により成膜することが好ましい。
【００９１】
成膜後のＳｒとＲｕの組成比については特に限定されるものではなく、要求される導電性等により選択されるが、Ｓｒ／Ｒｕが０．８２以上、１．２２以下であることが好ましい。これは、上記範囲から外れると比抵抗が大きくなり、電極として十分な導電性が得られなくなる場合があるためである。
【００９２】
さらに、酸化物電極としてＳＲＯ膜の膜厚としては、４０［ｎｍ］以上、１５０［ｎｍ］以下であることが好ましく、５０［ｎｍ］以上、８０［ｎｍ］以下であることがさらに好ましい。上記膜厚範囲よりも薄いと初期変位や連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られない場合がある。また、圧電膜のオーバーエッチングを抑制するためのストップエッチング層としての機能も得られにくくなる。さらに、上記膜厚範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が悪くなり、リークしやすくなる場合があるためである。
【００９３】
酸化物電極の比抵抗としては、５×１０−３［Ω・ｃｍ］以下になっていることが好ましく、さらに１×１０−３［Ω・ｃｍ］以下になっていることがさらに好ましい。この範囲よりも大きくなると第１の配線との界面で接触抵抗が十分得られず、共通駆動電極として十分な電流を供給することができず、インク吐出をする際に不具合が発生する場合があるためである。
【００９４】
［圧電膜（電気機械変換膜）］
圧電膜１６２としては、圧電性を有する材料であれば使用することができ、特に限定されるものではない。例えば、広く用いられているＰＺＴを好ましく使用することができる。なお、ＰＺＴとは、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体で、その比率により特性が異なるが、その比率についても限定されるものではなく、要求される圧電性能等に応じて選択することができる。中でもＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３との比率（モル比）が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ３で表わされるＰＺＴ（ＰＺＴ（５３／４７）とも示される）は、特に優れた圧電特性を示す。よって、このＰＺＴ（５３／４７）を好ましく用いることができる。
【００９５】
ＰＺＴ以外の材料として、チタン酸バリウムも用いることができる。この場合はバリウムアルコキシド、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。
【００９６】
また、上記ＰＺＴや、チタン酸バリウムは一般式ＡＢＯ３で表わされる。ＰＺＴ、チタン酸バリウム以外にもＡＢＯ３（Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂ）で表わされる複合酸化物を主成分とする複合酸化物を用いることができる。
【００９７】
さらに、（Ｐｂ１−ｘ，Ｂａｘ）(Ｚｒ，Ｔｉ)Ｏ３、（Ｐｂ１−ｘ，Ｓｒｘ）(Ｚｒ，Ｔｉ)Ｏ３の様にＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した複合酸化物も使用することができる。置換に用いる元素としては２価の元素であれば可能であり、Ｐｂの一部を２価の元素で置換することにより圧電膜を成膜する際等に熱処理を行った場合に鉛の蒸発による特性劣化を低減させる効果がある。
【００９８】
圧電膜１６２の作製方法としては、特に限定されるものではないが、例えばスパッタ法や、ゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。そして、成膜後、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを用いるパターン形成方法（以下、「リソエッチ法」という。）等によりパターニングを行い、所望のパターンを得ることができる。
【００９９】
ＰＺＴからなる圧電膜１６２をゾルゲル法により作製する場合を例に説明する。
酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料とし、共通溶媒としてメトキシエタノールを用い、上記出発原料が所定比になるように共通溶液に溶解させ均一溶液とすることで、ＰＺＴ前駆体溶液を作製する。なお、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、添加しておくこともできる。また、鉛成分は成膜工程で熱処理を行う際などに蒸発することがあるので、量論比よりも多めに添加しておくこともできる。
【０１００】
下地基板全面にＰＺＴ膜を得る場合、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ＰＺＴ膜を得ることができる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックのない膜を得るには一度の工程で１００［ｎｍ］以下の膜厚が得られるように前駆体濃度の調整を行うことが好ましく、成膜工程を繰り返し行うことで所望の膜厚のＰＺＴ膜を得ることができる。
【０１０１】
圧電膜１６２の膜厚としては限定されるものではなく、要求される圧電特性に応じて選択すればよいが、０．５［μｍ］以上、５［μｍ］以下であることが好ましく、１［μｍ］以上、２［μｍ］以下であることがより好ましい。これは、上記範囲より薄いと圧電アクチュエータとして使用する際に十分な変位を発生することができない場合があるためである。また、上記範囲より厚いと、その製造工程において何層も積層させて成膜するため、工程数が多くなりプロセス時間が長くなるためである。
【０１０２】
また、圧電膜１６２の比誘電率としては６００以上、２０００以下になっていることが好ましく、さらに１２００以上、１６００以下になっていることがより好ましい。比誘電率が係る範囲より小さいと、圧電アクチュエータとして使用する際に十分な変位特性が得られない場合がある。また、比誘電率が係る範囲より大きくなると、分極処理が十分行われず、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないといった不具合が発生する場合がある。
【０１０３】
［上部電極（個別駆動電極）］
上部電極１６３としては特に限定されるものではないが、例えば、金属電極膜から構成することができる。また、金属電極膜と酸化物電極膜から構成することもできる。
【０１０４】
以下に酸化物電極膜、金属電極膜の詳細について記載する。
酸化物電極膜の材料等については、下部電極の酸化物電極膜で説明したものと同様である。酸化物電極膜の膜厚としては、２０［ｎｍ］以上、８０［ｎｍ］以下が好ましく、４０［ｎｍ］以上、６０［ｎｍ］以下がより好ましい。これは、この膜厚範囲よりも薄いと初期変位や変位劣化特性については十分な特性が得られない場合があり、この範囲を超えると、圧電膜の絶縁耐圧が非常に悪くなり、リークしやすくなる場合があるためである。
【０１０５】
金属電極膜の材料等については下部電極の金属電極膜で説明したものと同様である。金属電極膜の膜厚としては、３０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下が好ましく、５０［ｎｍ］以上１２０［ｎｍ］以下がさらに好ましい。これは、この膜厚範囲より薄いと個別駆動電極として十分な電流を供給することができなくなり、インク吐出をする際に不具合が発生する場合があるためである。また、この膜厚範囲より厚い場合においては、金属電極膜の材料として白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コストアップとなる点で問題である。また、白金を材料とした場合においては、膜厚を厚くしていったときに表面粗さが大きくなり、第１の絶縁保護膜を介して第２の配線を作製する際に、膜剥がれ等の不具合が発生しやすくなる場合があるためである。
【０１０６】
［第１の絶縁保護膜］
第１の絶縁保護膜１８は、成膜・エッチングの工程による圧電素子１６へのダメージを防ぐとともに、大気中の水分が透過することを防止する機能を有することが好ましい。このため、その材料としては緻密な無機材料とすることが好ましい。有機材料の場合、十分な保護性能を得るためには膜厚を厚くする必要があるが、絶縁膜を厚い膜とした場合、振動板の振動変位を阻害し、吐出性能の低い液滴吐出ヘッドとなる場合があるためである。
【０１０７】
薄膜で高い保護性能を得るには、酸化物，窒化物，炭化物の薄膜を用いることが好ましいが、絶縁膜の下地となる、電極材料、圧電膜材料、振動板材料と密着性が高い材料を選定することが好ましい。具体的には、第１の絶縁保護膜１８としては例えば、アルミナ膜、シリコン酸化膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜から選択される少なくとも１種の無機膜からなることが好ましい。より具体的には、Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ３，ＴｉＯ２などのセラミクス材料に用いられる酸化膜が例として挙げられる。これらの膜は、密着性がよく、膜が硬く、しかも耐磨耗性やコストパフォーマンスに優れている。
【０１０８】
また、第１の絶縁保護膜１８の成膜法も圧電素子を損傷する可能性が低い成膜方法であることが好ましい。例えば、蒸着法、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法などを好ましく用いることができ、使用できる材料の選択肢が広いＡＬＤ法をより好ましく用いることができる。特にＡＬＤ法を用いることで、膜密度の非常に高い薄膜を作製することができ、プロセス中でのダメージを抑制することが可能になる。
【０１０９】
そして、反応性ガスをプラズマ化して基板上に堆積するプラズマＣＶＤ法やプラズマをターゲット材に衝突させて飛ばすことで成膜するスパッタリング法は圧電素子を損傷する可能性が蒸着法、ＡＬＤ法に比べて高いため好ましくない。
【０１１０】
第１の絶縁保護膜１８の膜厚は、圧電素子を保護するために十分な厚さの薄膜であり、かつ、振動板の変位を阻害しないように可能な限り薄いものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、第１の絶縁保護膜の膜厚としては２０［ｎｍ］〜１００［ｎｍ］の範囲であることが好ましい。１００［ｎｍ］より厚い場合は、振動板の変位が低下するため、吐出効率の低い液滴吐出ヘッドとなる場合がある。一方、２０［ｎｍ］より薄い場合は圧電素子の保護層としての機能が十分ではない場合があり、圧電素子の性能が低下する恐れがある。
【０１１１】
また、第１の絶縁保護膜１８としてさらにもう１層設けて、２層にする構成も考えられる。この場合、例えば２層目の絶縁保護膜を厚くして振動板の振動変位を阻害しないように上部電極付近において２層目の絶縁膜を開口するような構成としてもよい。
【０１１２】
２層目の絶縁保護膜としては、任意の酸化物，窒化物，炭化物またはこれらの複合化合物を用いることができる。例えば、半導体デバイスで一般的に用いられるＳｉＯ２を用いることができる。
【０１１３】
２層目の絶縁保護膜の成膜方法としては任意の手法を用いることができ、ＣＶＤ法，スパッタリング法が挙げられる。電極形成部等のパターン形成部の段差被覆を考慮すると等方的に成膜できるＣＶＤ法を用いることが好ましい。
【０１１４】
２層目の絶縁保護膜の膜厚は、下部電極１６１と第２の配線２２との間に印加される電圧で絶縁破壊されないように選択することが好ましい。すなわち絶縁膜に印加される電界強度を、絶縁破壊しない範囲に設定することが好ましい。さらに、２層目の絶縁膜の下地の表面性やピンホール等を考慮すると膜厚は２００［ｎｍ］以上であることが好ましく、５００［ｎｍ］以上であることがさらに好ましい。
【０１１５】
［配線、パッド］
第１の配線２０は下部電極１６１に、第１の配線２２及び第３の配線２５は上部電極１６３にそれぞれ電気的に接続されており、第１の絶縁保護膜１８上に形成されている。
【０１１６】
第１の配線２０、第２の配線２２及び第３の配線２５の材質は特に限定されるものではなく、要求される性能等に応じて選択すればよいが、例えば、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒから選択される少なくとも１種の金属からなることが好ましい。これらの金属は、基板上に低抵抗で耐久性のある電極を成膜することができる。
【０１１７】
第１の配線２０、第２の配線２２及び第３の配線２５の作製方法としては、例えば、スパッタ法、スピンコート法を用いて作製し、その後、前述のリソエッチ法等により所望のパターンを得る方法を好ましく用いることができる。
【０１１８】
第１の配線２０、第２の配線２２及び第３の配線２５の膜厚としては、０．１［μｍ］〜２０［μｍ］が好ましく、０．２［μｍ］〜１０［μｍ］がさらに好ましい。膜厚が上記範囲より小さ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ずに液滴吐出ヘッドとした場合に液滴の吐出が不安定になる場合がある。また、膜厚が上記範囲より大きいとプロセス時間が長くなり生産性の面で問題となる場合がある。
【０１１９】
また、第１の配線２０のうち、第２の絶縁保護膜２３の開口部２３ａから露出している部分が共通電極パッド１９となる。また、第２の配線２２のうち、第２の絶縁保護膜２３の開口部２３ｂから露出している部分が個別電極パッド２１となる。さらに、第３の配線２５のうち、第２の絶縁保護膜２３の開口部２３ｃから露出する部分がダミー個別電極パッド２４となる。共通電極パッド１９、個別電極パッド２１、ダミー個別電極パッド２４となる部分の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、前述のリソエッチ法等により所望の大きさ、パターンに形成することができる。
【０１２０】
共通電極パッド１９の開口部２３ａでの接触抵抗としては１０［Ω］以下が好ましく、個別電極パッド２１の接触抵抗としては１［Ω］以下が好ましい。さらに、共通電極パッド１９の接触抵抗としては５［Ω］以下、個別電極パッド２１の接触抵抗としては０．５［Ω］以下であることがより好ましい。これは、上記各パッド１９、２２の開口部２３ａ、２３ｂでの接触抵抗が上記範囲を超えると十分な電流を供給することができなくなり、液滴吐出ヘッドとした場合に、液滴の吐出をする際に不具合が発生する場合があるためである。
【０１２１】
［第２の絶縁保護膜］
第２の絶縁保護膜２３は第１の配線２０や第２の配線２２の保護層の機能を有するパッシベーション層として機能するものである。
【０１２２】
第２の絶縁保護膜２３は、共通電極パッド１９を露出するための開口部２３ａ、個別電極パッド２１を露出するための開口部２３ｂ、ダミー個別電極パッド２４を露出するための開口部２３ｃを除き、第１の配線２０、第２の配線２２及び第３の配線２５を被覆する（図５参照）。このように第２の絶縁保護膜２３を設けることにより、電極材料として安価なＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金材料を用いることができる。その結果、低コストかつ信頼性の高い液滴吐出ヘッドとすることができる。
【０１２３】
第２の絶縁保護膜２３の材料としては、任意の無機材料、有機材料を使用することができるが、透湿性の低い材料を用いることが好ましい。
【０１２４】
無機材料としては、例えば酸化物、窒化物、炭化物等を用いることができ、有機材料としてはポリイミド、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。ただし有機材料の場合には厚膜とすることが必要となるため、後述のパターニングに適さない。そのため、薄膜で配線保護機能を発揮できる無機材料を用いることがより好ましい。
【０１２５】
このため、第２の絶縁保護膜２３がアルミナ膜、シリコン酸化膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜から選択される少なくとも１種の無機膜であることが好ましい。特に、Ａｌ配線上に第２の絶縁保護膜としてＳｉ３Ｎ４を用いることは半導体デバイスで実績のある技術であるため、本実施形態においても同様の構成を採用することが好ましい。
【０１２６】
また、第２の絶縁保護膜２３の膜厚は２００［ｎｍ］以上とすることが好ましく、５００［ｎｍ］以上であることがさらに好ましい。これは、膜厚が薄い場合は十分なパッシベーション機能を発揮できないため、配線材料の腐食による断線が発生し、圧電素子の信頼性を低下させてしまう可能性があるためである。
【０１２７】
また、圧電素子１６上とその周囲の振動板１５上に開口部をもつ構造が好ましい。これは、前述の第１の絶縁保護膜１８の上部電極１６３付近の領域を薄くしていることと同様の理由である。これにより、高効率かつ高信頼性の圧電素子とすることができる。また、例えばこの圧電素子１６を用いた高効率かつ高信頼性の液滴吐出ヘッドとすることが可能になる。
【０１２８】
なお、第１の絶縁保護膜１８、第２の絶縁保護膜２３により圧電素子が保護されているため、第２の絶縁保護膜２３の開口部の形成には、フォトリソグラフィー法とドライエッチングを用いることができる。
【０１２９】
以上説明してきた本実施形態のアクチュエータ基板３０を用いることで、複数の圧電素子１６に一括して分極処理を行うことができる。これにより、後述する実施例のように、ウェハレベルで一括した分極処理が可能となる。
【０１３０】
液滴吐出ヘッドでは、このアクチュエータ基板３０に対して、圧電素子１６に空隙を介して非接触の状態で圧電素子１６を覆うように設けられた構造体としての保持基板(不図示)を、接着剤で接合する。保持基板は、圧電素子１６が位置する部分に、空隙を介して圧電素子１６を覆うための凹部が形成されている。また、保持基板は、複数の圧電素子１６に所定の振幅及び周波数からなるパルス駆動電圧を印加するための駆動用電気回路素子としての圧電素子駆動ＩＣ（不図示）が配置される開口部を有している。この開口部に個別電極パッド２１が露出しており、圧電素子駆動ＩＣは、バンプ電極などを介して、個別電極パッド２１に電気的に接続される。
【０１３１】
また、ダミー個別電極パッド２４は、分極処理後のアクチュエータ基板３０に保持基板を接合する際に、開口部２３ｃが接着剤で封止され、保持基板が接合されることが好ましい。これは、液滴吐出ヘッドの駆動時にダミー個別電極パッド２４が露出した状態であると、アクチュエータ基板３０が電位的に安定しないおそれを回避するためである。
【０１３２】
また、液体供給手段、流路、流体抵抗等については記載を省略したが、液滴吐出ヘッドに設けることのできる付帯設備を当然に設けることができる。
【０１３３】
この液滴吐出ヘッドによれば、上述した圧電素子１６を備えたアクチュエータ基板３０を用いているため、所定駆動電圧に対して安定した変位量を示し、液滴吐出特性を良好に保持できると共に安定した液滴吐出特性を得ることができる。
【０１３４】
次に、ダミー個別電極パッド２４を設けた電気機械変換部材の分極処理のより具体的な実施例と、これらの実施例についての評価実験の結果について説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１３５】
〔実施例１〕
実施例１では、基板１４となる６インチシリコンウェハに振動板１５となる熱酸化膜（膜厚１［μｍ］）を形成した。
【０１３６】
次に、下部電極（共通駆動電極）１６１を形成した。具体的には、まず密着膜として、チタン膜（膜厚３０［ｎｍ］）をスパッタ装置にて成膜した後にＲＴＡを用いて７５０［℃］にて熱酸化した。そして、引き続き金属膜として白金膜（膜厚１００［ｎｍ］）、酸化物膜としてＳｒＲｕＯ３膜(膜厚６０［ｎｍ］)をスパッタ成膜した。スパッタ成膜時の基板加熱温度については５５０［℃］にて成膜を実施した。
【０１３７】
次に、圧電膜（電気機械変換膜）１６２を形成した。具体的には、モル比でＰｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１１４：５３：４７に調整された溶液を準備し、スピンコート法により膜を成膜した。
【０１３８】
具体的な前駆体塗布液の合成については、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、ノルマル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。
【０１３９】
イソプロポキシドチタン、ノルマル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、上記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。合成したＰＺＴ前駆体溶液中のＰＺＴ濃度は０．５［モル／Ｌ］とした。
【０１４０】
上記前駆体溶液を用いて、スピンコートにより前記下部電極が形成された基板上に成膜し、成膜後、１２０［℃］乾燥を行い、その後さらに５００［℃］熱分解を行う操作を複数回繰り返し行い圧電膜を積層した。
【０１４１】
上記手順により繰り返し、圧電体膜を積層する際に、３層目の熱分解処理後に、結晶化熱処理（温度７５０［℃］）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。３層目の熱分解処理後、ＲＴＡ処理を施した圧電膜（ＰＺＴ膜）１６２の膜厚は２４０［ｎｍ］であった。
【０１４２】
上記工程を計８回（２４層）実施し、ＰＺＴの部分の膜厚が約２［μｍ］の圧電膜１６２を得た。
【０１４３】
次に、上部電極の酸化物膜としてＳｒＲｕＯ３膜(膜厚４０［ｎｍ］)を、金属膜としてＰｔ膜（膜厚１２５［ｎｍ］）を、それぞれスパッタ成膜した。
【０１４４】
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。その後、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）方式のエッチング装置（サムコ製）を用いて圧電体膜、上部電極をエッチングにより個別化し、図４に示すようなパターンを作製した。これにより、上部電極は個別駆動電極として機能し、下部電極は個別化された圧電体膜、上部電極に対して共通駆動電極として機能する。
【０１４５】
次に、第１の絶縁保護膜として、ＡＬＤ法によりＡｌ２Ｏ３膜を５０［ｎｍ］成膜した。
【０１４６】
原材料としてＡｌ源としては、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）（シグマアルドリッチ社製）、Ｏ源としては、オゾンジェネレーターによって発生させたＯ３を用いた。そして、Ａｌ源、Ｏ源を交互に基板上に供給して積層させることで、成膜を行った。
【０１４７】
その後、図４、５に示すように、エッチングによりコンタクトホール部を形成した。
【０１４８】
そして、第１の配線、第２の配線、第３の配線としてＡｌをスパッタ成膜し、エッチングによりパターニング形成した。
【０１４９】
さらにその後、第２の絶縁保護膜としてＳｉ３Ｎ４をプラズマＣＶＤにより５００［ｎｍ］成膜した。その後、エッチングにより、共通電極パッド１９、個別電極パッド２１、及び、ダミー個別電極パッド２４を露出させるように形成し、図４に示すような複数の圧電素子１６を有する電気機械変換部材を作製した。
【０１５０】
個別電極パッド２１は、図４に示すように直線状に同一配列で１列に形成した。このとき、個別電極パッド２１の面積が、すべて５０［μｍ］×５０［μｍ］となるように第２の絶縁保護膜２３に開口部２３ｃを形成した。一方、ダミー個別電極パッド２４は、中央部のダミー個別電極パッド２４ａの面積が５０［μｍ］×５０［μｍ］、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積が４０［μｍ］×４０［μｍ］となるように第２の絶縁保護膜２３に開口部２３ｃを形成した。
【０１５１】
なお、図１０に示すように、６インチウェハ内にアクチュエータ基板３０となる４０［ｍｍ］×２０［ｍｍ］四方のエリア(チップ)を２２箇所配置した。このアクチュエータ基板３０のチップ内に、１２００個（３００個×４列（Ａ〜Ｄ））の個別電極パッド２１と、８個の共通電極パッド１９とを形成した。さらに、図示は省略するが、個別電極パッド２１と圧電素子１６を挟んで対向するよう、１２００個（３００個×４列（Ａ〜Ｄ））のダミー個別電極パッド２４を形成した。
【０１５２】
コロナ放電装置５０のコロナワイヤー電極５２としてφ５０［μｍ］のタングステンのワイヤーを用いている。コロナワイヤー電極５２とウェハまでの垂直距離を１０［ｍｍ］、グリッド電極の中央部とウェハまでの垂直距離を５［ｍｍ］として、コロナワイヤー電極５２に対して８［ｋＶ］、グリッド電極に０．８［ｋＶ］の電圧をかけた。このとき、図１１に示すようにＢ，Ｃ列の中心にコロナワイヤー電極５２がくるように設定し、１列につき２０秒間、計８列にコロナ分極処理を行った。また、ステージ５３の温度は８０［℃］とした。
【０１５３】
〔実施例２〕
実施例２では、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積を３０［μｍ］×３０［μｍ］にすること以外は、実施例１と同様にして複数の圧電素子を配置した電気機械変換素子をウェハ上に作製し、分極処理を行った。
【０１５４】
〔実施例３〕
実施例３では、図１０に示すように、端部のダミー個別電極パッド２４ｂを露出させないこと以外は、実施例１と同様にして複数の圧電素子を配置した電気機械変換素子をウェハ上に作製し、分極処理を行った。
〔比較例１〕
比較例１では、図１１に示すように、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積を、中央部のダミー個別電極パッド２４ａの面積と同じく５０［μｍ］×５０［μｍ］となるようにした。それ以外は、実施例１と同様にして複数の圧電素子を配置した電気機械変換素子をウェハ上に作製し、分極処理を行った。
【０１５５】
〔比較例２〕
比較例２では、ダミー個別電極パッド２４を設けないこと以外は、実施例１と同様にして複数の圧電素子を配置した電気機械変換素子をウェハ上に作製し、分極処理を行った。
【０１５６】
〔比較例３〕
比較例３は、コロナワイヤー電極５２に対して９［ｋＶ］、グリッド電極に１．５［ｋＶ］の電圧をかける分極処理条件とした以外は、比較例２と同様のダミー個別電極パッド２４を設けない電気機械変換部材を作成して分極処理を行った。
【０１５７】
〔評価実験〕
以上説明した実施例１〜３、比較例１〜３で作製したの電気機械変換部材に関して、端部の１７６箇所（２ビット×４列×２２チップ）の圧電素子に発生するクラックの発生率と、端部と中央部の圧電素子の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉを評価した。
図１２は、実施例１〜３及び比較例１〜３の電気機械変換部材における端部と中央部の圧電素子の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉを示すグラフである。なお、中央部の分極率とは、端部以外に位置する圧電素子の分極率の平均値である。また、図１３は、実施例１〜３及び比較例１〜３の電気機械変換部材における端部の圧電素子のクラック発生率を示すグラフである。
【０１５８】
実施例１または２の、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積が中央部のダミー個別電極パッド２４ａの面積より小さい電気機械変換部材では、図１２に示すように、圧電素子１６の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉは、端部と中央部とも５．０［μＣ／ｃｍ２］以下である。これより、圧電素子１６は列方向の位置によらずに、良好な分極処理がおこなわれているといえる。また、図１３に示すように、端部の圧電素子１６にクラックが生じていない（０［％］）。
【０１５９】
実施例３の、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの端部のダミー個別電極パッド２４ｂを露出させない電気機械変換部材でも、図１２に示すように、圧電素子１６の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉは、端部と中央部とも５．０［μＣ／ｃｍ２］以下である。これより、圧電素子１６は列方向の位置によらずに、良好な分極処理がおこなわれているといえる。また、図１３に示すように、端部の圧電素子１６にクラックが生じていない（０［％］）。
【０１６０】
比較例１の、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積を、中央部のダミー個別電極パッド２４ａの面積と同じにした電気機械変換部材では、図１２に示すように、圧電素子１６の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉは、端部と中央部とも５．０［μＣ／ｃｍ２］以下である。しかし、図１３に示すように、端部の圧電素子１６に２．３％とわずかではあるがクラックが生じた。これより、圧電素子１６は列方向の位置によらずに、良好な分極処理がおこなわれているが、端部では過剰な電荷が供給されてクラックを発生させているといえる。
【０１６１】
比較例２は、ダミー個別電極パッド２４ｂを形成しないで、実施例１〜３、比較例１と同様の分極処理条件で分極処理した電気機械変換部材である。この電気機械変換部材では、図１２に示すように、圧電素子１６の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉは、端部では５．０［μＣ／ｃｍ２］であるが、中央部では１１．４［μＣ／ｃｍ２］であった。すなわち、中央部の圧電素子１６は良好な分極処理がおこなわれていないといえる。また、図１３に示すように、端部の圧電素子１６にクラックは生じていない（０［％］）。
【０１６２】
比較例３は、ダミー個別電極パッド２４ｂを形成しないで、実施例１〜３、比較例１、２よりも多量の電荷を発生させるようにした分極処理条件で分極処理した電気機械変換部材である。この電気機械変換部材では、図１２に示すように、圧電素子１６の分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉは、端部では１．２［μＣ／ｃｍ２］であるが、中央部では２．２［μＣ／ｃｍ２］であった。すなわち、ダミー個別電極パッド２４ｂを形成しない比較例２と比較して、電荷を多量に発生させる分極処理条件で処理することで、端部と中央部とも良好な分極処理がおこなうことができる。しかし、図１３に示すように、端部の圧電素子１６の５０％にクラックが生じた。
【０１６３】
このように、実施例１〜３では、ダミー個別電極パッド２４を設け、ダミー個別電極パッド２４を介して、個別電極パッド２１を介して供給される電荷量の不均一を補正するよう、上部電極１６３に電荷を供給する。これにより、圧電素子１６は端部と中央部とも、分極率Ｐｒ−Ｐｉｎｉが５．０［μＣ／ｃｍ２］以下となる、良好な分極処理がおこなわれている。また、端部のダミー個別電極パッド２４ｂが、中央部のダミー個別電極パッド２４ｂに比べて露出面積が少なくするほど、端部と中央部との分極率は均一になるといえる。
【０１６４】
一方、比較例１は、ダミー個別電極パッド２４を設けた構成であるが、端部のダミー個別電極パッド２４ｂが中央部のダミー個別電極パッド２４ａの面積と同じであると、端部の上部電極１６３への電荷供給が過剰になり、クラックが発生することを示している。このことから、ダミー個別電極パッド２４を設け、端部のダミー個別電極パッド２４ｂの面積を、中央部のダミー個別電極パッド２４ｂに比べて小さくすることで、所望の分極率が得られ、かつ、クラックを発生しないようにすることができる。
【０１６５】
また、ダミー個別電極パッド２４を設けた構成の電気機械変換部材から形成したアクチュエータ基板３０を用いて作製した液滴吐出ヘッドによる液滴吐出評価も行った。粘度を５［ｃｐ］に調整したインクを用いて、単純プッシュ波形により−１０［Ｖ］〜−３０［Ｖ］の電圧を印加したときの吐出状況を確認したところ、全てのノズル１１からインク液滴を吐出できていることを確認した。
【０１６６】
なお、上述の実施形態では、コロナ放電により発生した電荷を用いて分極処理を行う場合を用いて説明したが、グロー放電により発生した電荷をもちいて分極処理を行う場合も、同様の構成で、同様の効果が得られる。
【０１６７】
また、上述の実施形態では、個別電極パッド２１を列状に配置した構成で説明したが、これに限らない。個別電極パッド２１を介して供給された電荷が不均一でも、ダミー個別電極パッド２４を介してその不均一を補正する電荷を供給するようダミー個別電極パッド２４を形成することで、複数の電気機械変換膜を一括して均一に分極処理することができる。
【０１６８】
次に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置であるインクジェット記録装置について説明する。
図１４は液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図であり、図１５は同記録装置の機構部の構成例を示す側面図である。
インクジェット記録装置１００は、装置本体の内部に印字機構部１０３等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録紙１３０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）１０４を抜き差し自在に装着されている。また、記録紙１３０を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ１０５を有している。給紙カセット１０４あるいは手差しトレイ１０５から給送される記録紙１３０を取り込み、印字機構部１０３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１０６に排紙する。
【０１６９】
印字機構部１０３は、主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１とキャリッジ１０１に搭載した液滴吐出ヘッド１及び液滴吐出ヘッド１に対してインクを供給するインクカートリッジ１０２等で構成される。また、印字機構部１０３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１０７と従ガイドロッド１０８とでキャリッジ１０１を主走査方向に摺動自在に保持する。このキャリッジ１０１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液滴吐出ヘッド１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１０１には液滴吐出ヘッド１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１０２を交換可能に装着している。
【０１７０】
インクカートリッジ１０２は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１へインクを供給する供給口が設けられている。インクカートリッジ１０２の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滴吐出ヘッド１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、液滴吐出ヘッドとしては各色の液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液滴吐出ヘッドでもよい。
【０１７１】
ここでキャリッジ１０１は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０７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１０８に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０９で回転駆動される駆動プーリ１１０と従動プーリ１１１との間にタイミングベルト１１２を張装し、このタイミングベルト１１２をキャリッジ１０１に固定している。これにより、主走査モータ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復駆動される。
【０１７２】
一方、給紙カセット１０４にセットした記録紙１３０を液滴吐出ヘッド１の下方側に搬送するために、給紙カセット１０４から記録紙１３０を分離給装する給紙ローラ１１３及びフリクションパッド１１４と、記録紙１３０を案内するガイド部材１１５とを有する。また、給紙された記録紙１３０を反転させて搬送する搬送ローラ１１６と、この搬送ローラ１１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１７及び搬送ローラ１１６からの記録紙１３０の送り出し角度を規定する先端コロ１１８とを有する。搬送ローラ１１６は副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。
【０１７３】
そして、キャリッジ１０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１６から送り出された記録紙１３０を液滴吐出ヘッド１の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１９を設けている。この印写受け部材１１９の用紙搬送方向下流側には、記録紙１３０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２０と拍車１２１とを設けている。さらに記録紙１３０を排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２３と拍車１２４と、排紙経路を形成するガイド部材１２５，１２６とを配設している。
【０１７４】
前記構成のインクジェット記録装置１００で記録時には、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している記録紙１３０にインクを吐出して１行分を記録する。その後、記録紙１３０を所定量搬送した後、次の行の記録を行う。記録終了信号または記録紙１３０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記録紙１３０を排紙する。
【０１７５】
また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１の吐出不良を回復するための回復装置１２７を配置している。回復装置１２７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ１０１は印字待機中にはこの回復装置１２７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド１をキャッピングして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。
【０１７６】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１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す。このように、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。このように、本実施形態のインクジェット記録装置１００においては回復装置１２７を備えているので、液滴吐出ヘッド１の吐出不良が回復されて、安定したインク滴吐出特性が得られ、画像品質を向上することができる。
【０１７７】
なお、本実施形態では、インクジェット記録装置１００に液滴吐出ヘッド１を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に液滴吐出ヘッド１を適用してもよい。
【０１７８】
以上、本実施形態のインクジェット記録装置（画像形成装置）１００では、本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えるので、高画質の画像を安定して形成することができる。なお、インクジェット記録装置では、媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドによりインク滴を用紙に付着させて画像形成を行う。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液滴となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。
【０１７９】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【０１８０】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
下部電極１６１、上部電極１６３などの一対の駆動電極に挟まれた圧電膜１６２などの電気機械変換膜からなる複数の圧電素子１６などの電気機械変換素子と、前記駆動電極のうち前記複数の電気機械変換膜の一方の面側にそれぞれ形成された上部電極１６３などの個別駆動電極にそれぞれ電気的に接続された個別電極パッド２１などの複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する第２の絶縁保護膜２３などの絶縁保護膜とを備えたアクチュエータ基板３０などの電気機械変換部材において、
前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極とそれぞれ電気的に接続された複数のダミー個別電極パッド２４などのダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するように形成する。
【０１８１】
(態様Ａ)では、電気機械変換部材の複数の個別端子電極と複数のダミー個別端子電極とが露出する面側に対向配置された放電電極を放電させると、個別端子電極とダミー個別端子電極とを介して個別駆動電極に電荷が供給される。この際、複数の個別端子電極を介して供給される電荷量が不均一であっても、複数の個別駆動電極に供給される電荷が均一になるようにダミー個別端子電極を介して個別駆動電極に電荷を供給して、複数の電気機械変換素子の分極処理をおこなう。
例えば、列状に配置した複数の個別端子電極に対向する放電電極の放電により分極処理をおこなう場合、列の端部では電荷が集中して個別端子電極に供給される電荷が過剰になるが、それ以外の領域では個別端子電極に供給される電荷が不足する。そこで、複数のダミー個別端子電極を、列の端部では供給される電荷が少なく、それ以外の領域では供給される電荷が多くなるように、大きさ、配置等を調整して形成する。
すなわち、放電電極の放電により複数の電気機械変換膜を一括して分極処理する場合、個別端子電極のみを介した個別駆動電極への電荷供給では、供給される電荷が不均一な状態であった。しかし、本態様においては、個別端子電極を介して供給された電荷が不均一であっても、ダミー個別端子電極を介してその不均一を補正する電荷を個別駆動電極に供給することで、個別駆動電極に供給される電荷を均一化できる。
この均一な電荷が供給された個別駆動電極と、個別駆動電極とは反対側の駆動電極との間に挟まれた電気機械変換膜に発生した電界によって、複数の電気機械変換膜を一括して均一に分極処理することができる。
また、この分極処理は、高温の熱処理を伴う絶縁保護膜形成、配線・端子電極形成よりも後に実施するため、後工程による熱履歴の影響による脱分極を防止でき、安定した分極処理が可能になる。
【０１８２】
(態様Ｂ)
前記(態様Ａ)において、個別電極パッド２１などの前記複数の個別端子電極とダミー個別電極パッド２４などの前記複数のダミー個別端子電極とが同一の所定方向に並べて配置され、前記所定方向における端部に位置するダミー個別端子電極（ダミー個別電極パッド２４ｂなど）の面積が、それ以外のダミー個別端子電極（ダミー個別電極パッド２４ａなど）の面積よりも小さい。
上記実施形態について説明したように、所定方向に並べて配置された個別端子電極を介して個別駆動電極に供給される電荷は端部において多くなる。そこで、個別端子電極と同一の所定方向に並べて配置されたダミー個別端子電極の面積を、端部においてそれ以外の面積よりも小さくする。このようにダミー個別端子電極を形成することで、端部に位置するダミー個別端子電極を介して端部に位置する個別駆動電極に供給される電荷が、それ以外のダミー個別端子電極を介してそれ以外の個別駆動電極に供給される電荷に比べて少なくなる。その結果、個別端子電極を介して駆動電極に供給される電荷の量の不均一が補正され、個別駆動電極に供給される電荷を均一化することができる。
【０１８３】
(態様Ｃ)
前記(態様Ａ)において、個別電極パッド２１などの前記複数の個別端子電極とダミー個別電極パッド２４などの前記複数のダミー個別端子電極とが同一の所定方向に並べて配置され、前記所定方向における端部に位置するダミー個別端子電極（ダミー個別電極パッド２４ｂなど）が、第２の絶縁保護膜２３などの前記絶縁保護膜から露出しないように形成する。
これによれば、上記変形例１について説明したように、端部以外では、ダミー個別端子電極を介して個別駆動電極に電荷が供給される。一方、端部ではダミー個別端子電極は絶縁保護膜から露出していないため、ダミー個別端子電極を介して個別駆動電極に電荷が供給されない。その結果、個別端子電極を介して駆動電極に供給される電荷の量の不均一が補正され、個別駆動電極に供給される電荷を均一化することができる。
【０１８４】
(態様Ｄ)
前記(態様Ａ)において、個別電極パッド２１などの前記複数の個別端子電極が所定方向に配置され、前記所定方向の端部に位置する個別端子電極に接続される上部電極１６３などの個別駆動電極にはダミー個別電極パッド２４などの前記ダミー個別端子電極が形成されていない。
これによれば、上記変形例２について説明したように、端部以外では、ダミー個別端子電極を介して個別駆動電極に電荷を供給される。一方、端部ではダミー個別端子電極が形成されていないため、ダミー個別端子電極を介して個別駆動電極に電荷が供給されない。その結果、個別端子電極を介して駆動電極に供給される電荷の量の不均一が補正され、個別駆動電極に供給される電荷を均一化することができる。
【０１８５】
(態様Ｅ)
前記（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記駆動電極のうち前記複数の電気機械変換膜の他方の面側に共通となるよう形成された下部電極１６１などの共通駆動電極に接続された共通電極パッド１９などの共通端子電極が、前記個別端子電極が形成された面側に前記絶縁保護膜から露出するように形成されている。
これによれば、個別端子電極が形成された面側に対向する放電電極の放電により、共通端子電極を介して複数の電気機械変換素子の共通駆動電極それぞれに電荷を供給して各共通駆動電極の電位を互いに共通の電位にすることができる。これにより、複数の電気機械変換素子の分極処理の安定化及び均一化を図ることができる。
【０１８６】
(態様Ｆ)
液滴を吐出するノズル１１に連通する液室１３と、前記液室内の液体を加圧可能にするよう前記液室を形成する基板上に設けられる圧電素子１６などのアクチュエータ基板３０などの電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材とを有する液滴吐出ヘッド１において、前記電気機械変換部材として、(態様Ａ)乃至（態様Ｅ）のいずれかに記載の電気機械変換部材を用いる。
これによれば、良好な分極特性を有する電気機械変換素子を用いて、安定した液滴吐出特性を得ることができる。
【０１８７】
(態様Ｇ)
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して画像を形成するインクジェット記録装置１００等の画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドとして、前記（態様Ｆ）に係る液滴吐出ヘッドを用いる。
これによれば、良好な分極特性を有する電気機械変換素子を備えた液滴吐出ヘッドを用いて、安定した液滴吐出特性で画像形成を行うことができる。
【０１８８】
(態様Ｈ)
基板上に設けられた、一対の駆動電極に挟まれた電気機械変換膜からなる複数の電気機械変換素子と、前記複数の電気機械変換素子の前記基板とは反対側の個別駆動電極に接続される複数の個別端子電極と、前記複数の個別端子電極がそれぞれ露出するように形成された前記複数の電気機械変換素子を保護する絶縁保護膜とを備えた電気機械変換部材における電気機械変換素子の分極処理方法であって、
前記複数の個別端子電極が形成された面側に、前記複数の個別駆動電極それぞれと導通し、前記複数の個別駆動電極に供給される電荷が均一になるように前記複数の個別駆動電極に電荷を供給する複数のダミー個別端子電極を前記絶縁保護膜からそれぞれ露出するよう配置して形成し、前記複数の個別端子電極が形成された面に対向するよう配置された放電電極で発生させた放電により、前記個別端子電極と前記ダミー個別端子電極とに電荷を供給して前記電気機械変換膜を分極処理がなされる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、個別端子電極とダミー個別端子電極とを介して個別駆動電極に電荷を供給することで、個別駆動電極に供給される電荷を均一化できる。これにより、電気機械変換膜には均一な分極処理の電界が発生され、複数の圧電素子を一括して均一に分極処理することができる。
また、この分極処理は、高温の熱処理を伴う絶縁保護膜形成、配線・端子電極形成よりも後に実施するため、後工程による熱履歴の影響による脱分極を防止でき、安定した分極処理が可能になる。
【０１８９】
(態様Ｉ)
前記(態様Ｈ)であって、前記放電電極による放電はコロナ放電またはグロー放電である。
これよれば、上記実施形態について説明したように、簡易な装置構成で大気中において、分極処理のための放電を発生させることができる。また、電圧や周波数を変更することにより、放電による電荷注入量を容易に制御することができる。
【０１９０】
(態様Ｊ)
前記(態様Ｈ)または（態様Ｉ）であって、前記放電により発生する電荷は正極性の電荷である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、放電により大気中の分子をイオン化させることで、正極性に帯電した電荷を有する陽イオンを容易に発生させることができる。この陽イオンが、共通端子電極、個別端子電極及びダミー個別端子電極を介して電気機械変換膜に流れ込むことにより、正極性に帯電した電荷を電気機械変換膜に容易に蓄積させることができる。従って、電気機械変換膜の分極処理を安定して行うことができる。
【０１９１】
(態様Ｋ)
前記（態様Ａ）乃至（態様Ｅ）のいずれかに記載の電気機械変換部材を製造する製造方法であって、基板上にまたは前記基板に形成された下地膜上に、共通駆動電極を形成する工程と、前記共通駆動電極上に、互いに独立した複数の電気機械変換膜を形成する工程と、前記複数の電気機械変換膜それぞれの上に位置する複数の個別駆動電極を形成する工程と、前記共通駆動電極上及び前記複数の個別駆動電極上に第１の絶縁保護膜を形成する工程と、前記共通駆動電極に第１の配線を介して接続された共通端子電極と、前記複数の個別駆動電極それぞれに第２の配線を介して接続され所定の方向に並ぶように配置された複数の個別端子電極と、前記複数の個別駆動電極それぞれに第３の配線を介して接続され所定の方向に並ぶように配置された複数のダミー個別端子電極とを、前記第１の絶縁保護膜上に形成する工程と、前記共通端子電極と前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極を露出させた状態で前記第１の配線上、第２の配線上及び前記第３の配線上に第２の絶縁保護膜を形成する工程と、放電により発生した電荷を前記共通端子電極と前記複数の個別端子電極と前記複数のダミー個別端子電極に供給することにより、前記複数の電気機械変換膜を一括して分極処理する工程と、を含む。
これよれば、上記実施形態について説明したように、良好な分極特性を有する電気機械変換素子を備えた電気機械変換部材を得ることができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１  液滴吐出ヘッド
１０  液滴吐出部
１１  ノズル
１２  ノズル板
１３  液室
１４  基板
１５  振動板
１６  圧電素子
１６１  下部電極（共通駆動電極）
１６２  圧電膜（電気機械変換膜）
１６３  上部電極（個別駆動電極）
１８  第１の絶縁保護膜
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  コンタクトホール
１９  共通電極パッド（共通端子電極）
２０  第１の配線
２１  個別電極パッド（個別端子電極）
２２  第２の配線
２３  第２の絶縁保護膜
２３ａ  開口部（共通電極パッド用）
２３ａ  開口部（個別電極パッド用）
２３ａ  開口部（ダミー個別電極パッド用）
２４  ダミー個別電極パッド（ダミー個別端子電極）
２４ａ  中央部のダミー個別電極パッド
２４ｂ  端部のダミー個別電極パッド
２５  第３の配線
３０  アクチュエータ基板
５０  コロナ放電装置
５２  コロナワイヤー電極
５３  ステージ
１００  インクジェット記録装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１９３】
【特許文献１】特開２００６−２０３１９０号公報
【図１】
0006414728.tif 000002
【図２】
0006414728.tif 000003
【図３】
0006414728.tif 000004
【図４】
0006414728.tif 000005
【図５】
0006414728.tif 000006
【図６】
0006414728.tif 000007
【図７】
0006414728.tif 000008
【図８】
0006414728.tif 000009
【図９】
0006414728.tif 000010
【図１０】
0006414728.tif 000011
【図１１】
0006414728.tif 000012
【図１２】
0006414728.tif 000013
【図１３】
0006414728.tif 000014
【図１４】
0006414728.tif 000015
【図１５】
0006414728.tif 000016
【図１６】
0006414728.tif 000017
【図１７】
0006414728.tif 000018