(57)【要約】【課題】振動板と圧電素子との密着性を高めることで歩留まりを向上できる、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】少なくとも一方の面に金属酸化物層６５が形成されてなる振動板５５と、振動板５５の金属酸化物層６５上に設けられた下部電極４と下部電極４と上部電極６との間に圧電体層５が挟持されてなる圧電体素子５４と、を備える液滴吐出ヘッドの製造方法である。金属酸化物層６５の表面を還元して金属化させる表面処理を行う。そして、表面処理によって金属化された金属酸化物層６５上に下部電極４を形成する。そして、下部電極４を含む圧電体素子５４を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の面に金属酸化物層が形成されてなる振動板と、該振動板の前記金属酸化物層上に設けられた下部電極と該下部電極と上部電極との間に圧電体層が挟持されてなる圧電体素子と、を備える液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記金属酸化物層の表面を還元して金属化させる表面処理を行う工程と、該表面処理によって金属化された前記金属酸化物層上に前記下部電極を形成する工程と、該下部電極を含む前記圧電体素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記表面処理として、前記金属酸化物層の表面に少なくとも水素を含む処理ガス雰囲気の下でプラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記表面処理を行う工程と前記下部電極を形成する工程とを同一の処理室内で不活性雰囲気の下で連続的に行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記振動板がシリコン酸化物を主体として構成され、前記圧電体層がチタン酸ジルコン酸鉛から形成される場合、前記金属酸化物としてＺｒＯ２を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像の形成やマイクロデバイスの製造に際して液滴吐出法（インクジェット法）が提案されている。この液滴吐出法は、半導体デバイスにおける配線を形成するための材料を含んだ機能液を液滴状にして液滴吐出ヘッドより吐出し、基体上に所望の配線パターンを形成する方法である。
【０００３】
このような液滴吐出ヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルが連通するキャビティと該キャビティの壁面を形成する振動板と該振動板上に形成された圧電素子とを備えている。そして、前記圧電素子を駆動することにより、振動板を変位させてノズルからインク滴を吐出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記圧電素子は、下側電極と上部電極と、該１対の電極間にチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体材料からなる強誘電体薄膜を挟持した構造を有したものである。一般的に液滴吐出ヘッドの振動板は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる弾性膜が、例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等の金属酸化物により覆われることで構成されている。
【０００４】
ところで、前記圧電素子を構成する下部電極は前記金属酸化物との間でその密着性が低く、そのため振動板と圧電素子との界面で剥離が生じやすくなってしまう。そこで、前記圧電素子を構成する下側電極と振動板との間に密着層としてＴｉを設けることで振動板と圧電素子との密着性の向上を図っている。
【特許文献１】特開２００６−１９５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、金属酸化物上にＴｉからなる密着層を介して圧電素子を形成した場合においても、界面製造工程中に金属酸化物と前記Ｔｉ層との界面で剥離が生じ、振動板から圧電素子が剥がれることで歩留まりを低下させたり、完成後の液滴吐出ヘッドの信頼性が得られないことから、振動板と圧電素子との間で十分な密着性が得られているとは言い難かった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、振動板と圧電素子との密着性を高めることで歩留まりを向上できる、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法は、少なくとも一方の面に金属酸化物層が形成されてなる振動板と、該振動板の前記金属酸化物層上に設けられた下部電極と該下部電極と上部電極との間に圧電体層が挟持されてなる圧電体素子と、を備える液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記金属酸化物層の表面を還元して金属化させる表面処理を行う工程と、該表面処理によって金属化された前記金属酸化物層上に前記下部電極を形成する工程と、該下部電極を含む前記圧電体素子を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法によれば、表面処理工程によって金属酸化物層の表面を還元して金属化した後、金属化された金属酸化物層上に下部電極を形成することで、下部電極と振動板との界面に金属酸化物が存在せず、金属同士が接触した状態となるため下部電極と振動板との密着性を向上させることができる。よって、前記下部電極と前記振動板との界面での接続信頼性が向上することで、圧電体素子を形成した後における製造工程で前記界面での剥がれが防止され、結果として液滴吐出ヘッドの歩留まりを向上できる。
【０００９】
また、上記液滴吐出ヘッドの製造方法においては、前記表面処理として、前記金属酸化物層の表面に少なくとも水素を含む処理ガス雰囲気の下でプラズマ処理を行うのが好ましい。
このようにすれば、金属酸化物層の表面が処理ガスに含まれる水素と化学反応することで酸素が還元され、前記金属酸化物層の表面を確実に金属化することができる。
【００１０】
また、上記液滴吐出ヘッドの製造方法においては、前記表面処理を行う工程と前記下部電極を形成する工程とを同一の処理室内で不活性雰囲気の下で連続的に行うのが好ましい。
このようにすれば、表面処理及び下部電極形成工程が同一の処理室内で不活性雰囲気中の下で連続的に処理されるので、金属酸化物層上に下部電極を形成するに際し、金属化された金属酸化物層の表面が大気に曝されることが防止できる。よって、金属化された表面への不純物の付着や、前記表面が汚染や酸化されることにより、下部電極と振動板との界面における密着性が低下するのが防止され、前記界面における接続信頼性をより向上させることができる。
【００１１】
また、上記液滴吐出ヘッドの製造方法においては、前記振動板がシリコン酸化物を主体として構成され、前記圧電体層がチタン酸ジルコン酸鉛から形成される場合、前記金属酸化物としてＺｒＯ２を用いるのが好ましい。
【００１２】
ここで、振動板がシリコン酸化物を主体として構成されていると、圧電体層を構成うるチタン酸ジルコン酸鉛に含まれる鉛が前記酸化シリコンに拡散すると鉛ガラスが生成されて、振動板が非常に脆くなって、機械的強度の低下を招くといった不具合が生じる。
そこで、本発明を採用すれば、チタン酸ジルコン酸鉛に含まれた鉛がＺｒＯ２（金属酸化膜）中に吸収されるので、上述した鉛の拡散よる不具合を防止でき、液滴吐出ヘッドの信頼性がより高まる。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法により製造された液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置によれば、上述したように振動板と圧電体素子との間の密着性が高い液滴吐出ヘッド５０を備えているので、この液滴吐出装置自体も吐出性能が良好で高性能かつ信頼性の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態について説明する。なお、以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。
はじめに、本実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に先んじて、この製造方法によって得られた、インクジェット式記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）について説明する。
【００１６】
（液滴吐出ヘッドの構成）
図１は、液滴吐出ヘッドの分解斜視図であり、図２は、液滴吐出ヘッドの概略構成を示す側断面図であり、図３は、前記液滴吐出ヘッドにおける圧電体素子の構成を示す拡大図である。なお、図１は、通常使用される状態とは上下逆に示したものである。これらの図において符号５０は液滴吐出ヘッド（以下、ヘッドと記す）である。このヘッド５０は、図１に示すようにヘッド本体とこれの上に設けられた圧電体素子５４とを備えて構成されたものである。なお、このヘッド５０は、いわゆるインクジェット式記録ヘッドとして用いられるもので、後述する液滴吐出装置の一実施形態であるインクジェットプリンタで使用されるものである。
【００１７】
すなわち、このヘッド５０は、図１に示すようにノズル板５１と、インク室基板５２と、振動板５５と、該振動板５５に接合された圧電体素子５４とを備え、これらが基体５６に収納されて構成されている。基体５６は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で形成されたもので、図１に示したようにこの基体５６にインク室基板５２が固定、支持されている。
【００１８】
図１、図２に示すように、前記インク室基板５２をパターニングすることで形成された側壁（隔壁）５２２、ノズル板５１、及び振動板５５から、複数のキャビティ（インクキャビティ）５２１と、インクカートリッジ（図示せず）から供給されるインクを一時的に貯留するリザーバ５２３と、該リザーバ５２３から各キャビティ５２１にインクをそれぞれ供給する供給口５２４と、が区画形成されたものとなっている。
【００１９】
また、上記インク室基板５２を構成する母材（基板）としては、後述するように面方位（１１０）のシリコン単結晶基板が用いられている。なお、このような面方位は容易かつ確実な異方性エッチングを可能とするので、前記リザーバ５２３及び各キャビティ５２１の加工性及び信頼性が高いものとなっている。
【００２０】
図３に示すように、上記圧電体素子５４は、下部電極４と上部電極６との間にチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層５が挟持された構造を有している。
前記下部電極４は白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とが順に積層されて構成されたもので、前記上部電極６は導電性を有する材料、例えば白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等を採用することができ、本実施形態ではイリジウムを用いている。
【００２１】
前記振動板５５は、少なくとも一方の面に金属酸化物層が形成された構成となっている。具体的に本実施形態では、前記振動板５５は、厚さが約１．０μｍの二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる弾性膜４５と、該弾性膜４５上に設けられ、厚さが約０．４μｍの酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる金属酸化物層６５とが積層されてなるものである。この金属酸化物層６５は絶縁体膜として機能するものである。
【００２２】
前記振動板５５は、前記インク室基板５２の一方の面に配設されている。また、前記振動板５５上に圧電体素子５４が複数設けられたものとなっている。ところで、前記振動板５５の表面には後述する表面処理が施されていて、これにより前記振動板５５と下部電極４との密着性が高められたものとなっている。上記表面処理としては、少なくとも水素を含む処理ガスを用いてプラズマ処理を前記振動板５５の表面に施すことで、振動板５５の表面にＺｒ層を露出させている。
【００２３】
このような表面処理が施された振動板５５上に下部電極４が形成されたものとなっている。ここで、前記下部電極４は上述したようにＰｔ層とＩｒ層とが積層されたものとなっている。すなわち、前記下部電極４と振動板５５との界面ではＺｒとＰｔとが積層された状態となっている。よって、前記界面には金属酸化物（ＺｒＯ２）が存在せず、金属同士が積層されていることから振動板５５と下部電極４との間で高い密着性を得ることができる。したがって、振動板５５からの圧電体素子５４の剥離が防止されることで、液滴吐出ヘッド５０自体の信頼性も高いものと成っている。
【００２４】
各圧電体素子５４は、各々が各キャビティ５２１のほぼ中央部に対応して配設されたものとなっている。これら各圧電体素子５４は、後述する圧電体素子駆動回路に電気的に接続され、圧電体素子駆動回路の信号に基づいて作動（振動、変形）するよう構成されている。すなわち、各圧電体素子５４はそれぞれ振動源（ヘッドアクチュエーター）として機能するものとなっており、振動板５５は、圧電体素子５４の振動（撓み）によって振動し（撓み）、キャビティ５２１の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能するものとなっている。
【００２５】
また、この振動板５５の所定位置には、図１に示したように振動板５５の厚さ方向に貫通して連通孔５３１が形成されている。そして、このような連通孔５３１により、後述するインクカートリッジからリザーバ５２３へのインクの供給がなされるようになっている。
【００２６】
前記ノズル板５１は、例えばステンレス製の圧延プレート等で構成されたもので、インク滴を吐出するための多数のノズル５１１が一列に形成されたものである。これらノズル５１１間のピッチは、印刷精度に応じて適宜に設定されている。
【００２７】
また、上記各キャビティ５２１は、図１に示したように各ノズル５１１に対応して配設されたもので、振動板５５の振動によってそれぞれ容積が可変となっており、この容積変化によって前記ノズル５１１からインク滴を吐出するようになっている。
【００２８】
インク室基板５２の平均厚さ、すなわちキャビティ５２１を含む厚さとしては、特に限定されないものの、１０〜１０００μｍ程度とするのが好ましく、１００〜５００μｍ程度とするのがより好ましい。また、キャビティ５２１の容積としては、特に限定されないものの、０．１〜１００ｎＬ程度とするのが好ましく、０．１〜１０ｎＬ程度とするのがより好ましい。
【００２９】
続いて、このような構成からなるヘッド５０からインク滴と吐出する場合について説明する。
上記ヘッド５０は、圧電体素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電体素子５４の下部電極４と上部電極６との間に電圧が印加されていない状態では圧電体層５に変形が生じない。このため、振動板５５にも変形が生じず、キャビティ５２１には容積変化が生じない。したがって、ノズル５１１からインク滴は吐出されない。
【００３０】
一方、圧電体素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電体素子５４の下部電極４と上部電極６との間に一定電圧（例えば３０Ｖ程度）が印加された状態では、圧電体層５においてその短軸方向に撓み変形が生じる。これにより、振動板５５が例えば５００ｎｍ程度撓み、キャビティ５２１の容積変化が生じる。このとき、キャビティ５２１内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル５１１からインク滴を吐出できる。
【００３１】
すなわち、電圧を印加すると、圧電体層５の結晶格子は面に対して垂直な方向に引き伸ばされるが、同時に面に平行な方向には圧縮される。この状態では、圧電体層５にとっては面内に引っ張り応力が働いていることになる。したがって、この応力によって振動板５５をそらせ、撓ませることになる。キャビティ５２１の短軸方向での圧電体層５の変位量（絶対値）が大きければ大きいほど、振動板５５の撓み量が大きくなり、より効率的にインク滴を吐出することが可能になる。ここで、効率的とは、より少ない電圧で同じ量のインク滴を飛ばすことができることを意味する。
【００３２】
このようにして１回のインクの吐出が終了すると、圧電体素子駆動回路は、下部電極４と上部電極６との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電体素子５４は元の形状に戻り、キャビティ５２１の容積が増大する。なお、このとき、インクには、後述するインクカートリッジ６３１からノズル５１１へ向かう圧力（正方向への圧力）が作用している。このため、空気がノズル５１１からインク室５２１へと入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ６３１からリザーバ５２３を経てキャビティ５２１へ供給される。上記液滴吐出ヘッド５０によれば、圧電体素子５４と振動板５５との間の密着性が高く剥離しずらいため、長期間に亘って上述したインクの吐出を行うことが可能となっている。
このように、インク滴の吐出を行わせたい位置の圧電体素子５４に対して、圧電体素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の（所望の）文字や図形等を印刷することができる。
【００３３】
（液滴吐出ヘッドの製造方法）
続いて、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法の一実施形態として、上記液滴吐出ヘッド５０を製造する工程について図面を参照して説明する。
まず、インク室基板５２となる母材、すなわち前述した（１１０）配向のシリコン単結晶基板（Ｓｉ基板）からなる基板２を用意する。そして、図４（ａ）に示しすようにこの基板２上に振動板５５を貼り合わせる。この振動板５５は、上述したように二酸化シリコンからなる弾性膜４５と、酸化ジルコニウムからなる金属酸化物層６５とが積層されて構成されたものである。なお、基板２には、前記振動板５５における前記弾性膜４５側が貼り合わされたものとなっている。
【００３４】
続いて、前記振動板５５における前記基板２に貼り合わされた面と反対側の面、すなわち前記金属酸化物層６５に対して表面処理を行う。具体的に本実施形態では、上記表面処理として、水素（Ｈ２）を添加したアルゴン（Ａｒ）を処理ガスとして用いた雰囲気下で前記振動板５５にプラズマ処理を行っている。
【００３５】
このとき、上記プラズマ処理の処理ガスである水素（Ｈ２）により、ＺｒＯ２から構成される金属酸化物層６５に還元反応が生じ前記金属酸化物層（ＺｒＯ２）５５から酸素（Ｏ２）が還元される。よって、上記プラズマ処理が施された処理面５５ａはＺｒＯ２が金属化され、Ｚｒが露出した状態となる。
【００３６】
次に、前記振動板５５上に圧電体素子５４を形成する。
まず、図４（ｂ）に示すように、上記プラズマ処理によって金属化された金属酸化物層６５上に下部電極４を形成する。具体的には、このようなプラズマ処理を施した振動板５５上に、スパッタ法等の公知の方法によって下部電極４の前駆層４Ａを成膜する。なお、前記下部電極４はＰｔ層４ａとＩｒ層４ｂとを積層して形成されるため、前記処理面５５ａ上にはＰｔ層４ａが積層される。このとき、前記処理面５５ａには、Ｚｒ層６５ａが露出した状態となっているので、下部電極４と金属酸化物層６５との界面では金属同士（ＺｒとＰｔ）が積層された状態となっている。このように、界面に金属酸化物（ＺｒＯ２）が存在することなく金属同士が積層されることで振動板５５と下部電極４との間の密着性を高めることができる。
【００３７】
下部電極４の前駆層４Ａを成膜する工程は、上述したプラズマ処理（表面処理）を行ったチャンバ（処理室）内で不活性雰囲気の下で連続的に処理することが望ましい。このようにすれば、前記処理面５５ａが大気に曝されるのを防止できるので、前記処理面５５ａの汚染や酸化、不純物の付着等によってＰｔ層との密着性が低下するのを防止できる。
【００３８】
以下、前記下部電極４を含む圧電体素子５４を形成する工程について説明する。
図４（ｃ）に示すように、前記下部電極４の前駆層４Ａ上にチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層５の前駆層５Ａを成膜する。ここで、本実施形態では、金属有機物を溶解した溶液を塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる前駆層５Ａを得る、いわゆるＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法を用いて前駆層５Ａを形成している。なお、下部電極４と圧電体層５との密着層としてＴｉを設けるようにしてもよい。また、圧電体層７０の製造方法は、上述したＭＯＤ法に限定されず、例えば、ゾル−ゲル法等を用いてもよい。
【００３９】
なお、圧電体層７０の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛等の強誘電性圧電性材料の他、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイッテルビウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等を用いてもよい。
【００４０】
続いて、前記圧電体層５の前駆層５Ａ上に上部電極６の前駆層６Ａを、上記下部電極４の前駆層４Ａと同様にスパッタ法等の公知の方法によって成膜する。
この前駆層６Ａとしては導電性を有する材料、例えば白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等を採用できる。なお、アルミニウムが用いられる場合、電蝕対策のため、この上にイリジウム等が積層される。
以上の工程により、前記振動板５５上に圧電体素子５４を構成する積層体５４ａが形成される。
【００４１】
その後、形成される個々のキャビティ５２１に対応させるようにして前記積層体５４ａをパターニングすることで、図１に示したキャビティ５２１の数に対応した数の圧電体素子５４が形成される。
【００４２】
次いで、インク室基板５２となる母材となる基板２をパターニングし、前記圧電体素子５４に対応する位置にそれぞれキャビティ５２１となる凹部を、また、所定位置にリザーバ５２３および供給口５２４となる凹部を形成する。なお、本実施形態では、このインク室基板５２を構成する前記基板２として、例えば面方位（１１０）のシリコン単結晶からなるものを用いている。このような面方位（１１０）を有した基板２は異方性エッチングに適しているために、容易かつ確実にインク室基板５２を形成することができる。
【００４３】
具体的には、キャビティ５２１、リザーバ５２３および供給口５２４を形成すべき位置に合せてマスク層を形成し、例えば５重量％〜４０重量％程度の水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等の高濃度アルカリ水溶液によるウエットエッチングを行う。
【００４４】
このようにして基板２を、その厚さ方向に振動板５５が露出するまでエッチング除去することにより、インク室基板５２を形成することができる。また、このときエッチングされずに残った部分が側壁５２２となる。なお、上記基板２をパターニングする方法としては、上述したウエットエッチングに限定されることはなく、例えば平行平板型反応性イオンエッチング、誘導結合型方式、エレクトロンサイクロトロン共鳴方式、ヘリコン波励起方式、マグネトロン方式、プラズマエッチング方式、イオンビームエッチング方式等のドライエッチングを採用することもできる。
【００４５】
次いで、複数のノズル５１１が形成されたノズル板５１を、各ノズル５１１が各キャビティ５２１となる凹部に対応するように位置合わせした状態で接合する。これにより、複数のキャビティ５２１、リザーバ５２３および複数の供給口５２４が形成される。なお、ノズル板５１の接合については、例えば接着剤による接着法や、融着法等を用いることができる。
その後、インク室基板５２を基体５６に取り付け、これにより液滴吐出ヘッド５０が製造される。
【００４６】
上記実施形態では別途用意した振動板５５を基板２に貼り合わせているが、例えば前記基板２と一体に振動板を形成するようにしてもよい。この場合、前記Ｓｉ基板を熱酸化処理することで、上記弾性膜４５として機能する二酸化シリコン（ＳｉＯ２）層を形成し、該二酸化シリコン層上に金属酸化物層として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を形成する。そして、上記実施形態と同様に、前記基板２の裏面（前記二酸化シリコン層が形成されていない面）側から前記弾性膜４５を露出させるようにエッチングし、キャビティ５２１やリザーバ５２３を形成し、振動板を基板２と一体に形成することができる。
【００４７】
このような液滴吐出ヘッド５０の製造方法によれば、上述したように水素を含む処理ガス雰囲気下でＺｒＯ２からなる金属酸化物層６５にプラズマ処理を行うことで、表面を還元して金属化することによってＺｒ層６５ａを露出させている。そして、Ｚｒ層６５ａ上に下部電極４を構成するＰｔ層を積層しているので、下部電極４と金属酸化物層６５との界面では金属同士（ＰｔとＺｒ）が接触した状態となるため、高い密着性を得ることができる。よって、前記下部電極４と前記振動板５５との接続信頼性が向上して、液滴吐出ヘッド５０の製造工程中に前記界面で生じる剥離を防止でき、結果として歩留まりを向上することができる。
【００４８】
なお、上述した振動板５５と下部電極４との密着性を高める方法は、少なくとも一方の面側が、例えばＳｉＯ２やＴｉＯ２等の金属酸化物から形成されてなる下地基板上にメッキ処理を行う場合にも応用することができる。
具体的には、メッキ処理の前処理として、上述した水素を添加したアルゴンを処理ガスとして用いて下地基板における前記金属酸化物層の表面にプラズマ処理を行う。このようなプラズマ処理により、前記金属酸化物層の表面を金属化させることができる。続いて、プラズマ処理が施された下地基板の表面にメッキ処理を行う。このようにすれば、プラズマ処理によって金属化された面にメッキが成膜されるので、下地基板とメッキ膜との密着性を向上させることができる。
【００４９】
あるいは、金属材料からなる下地基板に上記プラズマ処理を行うことで、表面に形成されている金属酸化膜及び不純物を除去し、下地基板の表面に金属面を露出させる。続いて、プラズマ処理が施された下地基板の表面にメッキ処理を行う。このようにすれば、プラズマ処理によって表面に露出した金属材料上にメッキを成膜できるので、下地基板とメッキ膜との密着性を向上させることができる。
【００５０】
（液滴吐出装置）
次に、前記液滴吐出ヘッド５０を備えた液滴吐出装置の一実施形態としてのインクジェットプリンタについて説明する。なお、インクジェットプリンタとは、紙等に印刷するものはもちろん、工業的に用いられる液滴吐出装置も含めたものとする。
【００５１】
図５は、インクジェットプリンタの概略構成図であり、図５中符号６０はインクジェットプリンタである。なお、以下の説明では、図５中の上側を「上部」、下側を「下部」と言う。
インクジェットプリンタ６０は、装置本体６２０を備えたもので、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ６２１を有し、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排出口６２２を有し、上部面に操作パネル６７０を有したものである。
【００５２】
操作パネル６７０は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成されたもので、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えたものである。
装置本体６２０の内部には、主に、往復動するヘッドユニット６３０を備えた印刷装置６４０と、記録用紙Ｐを１枚ずつ印刷装置６４０に送り込む給紙装置６５０と、印刷装置６４０および給紙装置６５０を制御する制御部６６０とが設けられている。
【００５３】
制御部６６０の制御により、給紙装置６５０は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りするようになっている。間欠送りされる記録用紙Ｐは、ヘッドユニット６３０の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット６３０が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動し、記録用紙Ｐへの印刷を行うようになっている。すなわち、ヘッドユニット６３０の往復動と、記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となり、インクジェット方式の印刷が行なわれるようになっている。
【００５４】
印刷装置６４０は、ヘッドユニット６３０と、ヘッドユニット６３０の駆動源となるキャリッジモータ６４１と、キャリッジモータ６４１の回転を受けて、ヘッドユニット６３０を往復動させる往復動機構６４２とを備えたものである。
ヘッドユニット６３０は、その下部に、多数のノズル５１１を備える前記液滴吐出ヘッド５０と、この液滴吐出ヘッド５０にインクを供給するインクカートリッジ６３１と、液滴吐出ヘッド５０およびインクカートリッジ６３１を搭載したキャリッジ６３２とを有したものである。
【００５５】
なお、インクカートリッジ６３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。この場合、ヘッドユニット６３０には、各色にそれぞれ対応した液滴吐出ヘッド５０が設けられることになる。
【００５６】
往復動機構６４２は、その両端がフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸６４３と、キャリッジガイド軸６４３と平行に延在するタイミングベルト６４４とを有したものである。
キャリッジ６３２は、キャリッジガイド軸６４３に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト６４４の一部に固定されたものである。
キャリッジモータ６４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト６４４を正逆走行させると、キャリッジガイド軸６４３に案内されて、ヘッドユニット６３０が往復動する。そして、この往復動の際に、液滴吐出ヘッド５０から適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われるようになっている。
【００５７】
給紙装置６５０は、その駆動源となる給紙モータ６５１と、給紙モータ６５１の作動により回転する給紙ローラ６５２とを有したものである。
給紙ローラ６５２は、記録用紙Ｐの送り経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ６５２ａと、駆動ローラ６５２ｂとで構成されたものであり、駆動ローラ６５２ｂは、給紙モータ６５１に連結されたものである。このような構成によって給紙ローラ６５２は、トレイ６２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置６４０に向かって１枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ６２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成としてもよい。
【００５８】
制御部６６０は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置６４０や給紙装置６５０等を制御することにより印刷を行うものである。
この制御部６６０には、いずれも図示しないものの、主に各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電体素子（振動源）５４を駆動してインクの吐出タイミングを制御する圧電体素子駆動回路、印刷装置６４０（キャリッジモータ６４１）を駆動する駆動回路、給紙装置６５０（給紙モータ６５１）を駆動する駆動回路、およびホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うＣＰＵとが備えられている。
【００５９】
また、ＣＰＵには、例えば、インクカートリッジ６３１のインク残量、ヘッドユニット６３０の位置、温度、湿度等の印刷環境等を検出可能な各種センサが、それぞれ電気的に接続されている。
制御部６６０は、通信回路を介して印刷データを入手してメモリに格納する。ＣＰＵは、この印刷データを処理し、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づき、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電体素子５４、印刷装置６４０および給紙装置６５０は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに所望の印刷がなされる。
【００６０】
このようなインクジェットプリンタ６０にあっては、上述したように振動板５５と圧電体素子５４との密着性が高く、信頼性の高い液滴吐出ヘッド５０を備えているので、このインクジェットプリンタ自体も吐出性能が良好な高性能かつ高信頼性なものとなる。
なお、本発明のインクジェットプリンタは、前述したように工業的に用いられる液滴吐出装置とすることもできる。その場合に吐出するインク（液状材料）としては、各種の機能性材料を溶媒や分散媒によって適当な粘度に調整し、使用する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成を示す側断面図である。
【図３】液滴吐出ヘッドにおける圧電体素子の構成を示す拡大図である。
【図４】液滴吐出ヘッドを製造する工程を説明する図である。
【図５】インクジェットプリンタの概略構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
４…下部電極、５…圧電体層、６…上部電極、５０…液滴吐出ヘッド、５４…圧電体素子、５０…液滴吐出ヘッド、５５…振動板、６０…インクジェットプリンタ（液滴吐出装置）、６５…金属酸化物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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