(57)【要約】  【課題】  複数の圧電体を容易に形成できること。  【解決手段】  基板上に圧電体膜を成膜する工程（Ｓ８）と、圧電体膜のうちで使用部分以外の除去すべき除去部分に対して、除去性を高める特性変化を与える工程（Ｓ１２）と、圧電体膜のうちで除去部分のみを除去する工程（Ｓ１４）とを備えた。または、基板上で圧電体を形成しない領域に、圧電体よりも線膨張係数が小さい下地膜を成膜する工程と、圧電体膜を成膜する工程と、圧電体膜のうちで下地膜上に位置する剥離部分のみを剥離する工程を備えた。または、基板上に圧電体膜を成膜する工程と、圧電体膜のうちで使用部分以外の中間部分に対して、ヤング率を低下させる特性変化を与える工程とを備えた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、
前記基板上に、前記下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極が形成されている前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、
前記圧電体膜上に前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる部分以外の除去すべき除去部分に対して、除去性を高める特性変化を与える特性変化工程と、
前記圧電体膜のうちで前記除去部分のみを除去することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する除去工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項２】
所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、
前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、
前記圧電体膜上に前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる部分以外の除去すべき除去部分に対して、除去性を高める特性変化を与える特性変化工程と、
前記圧電体膜のうちで前記除去部分のみを除去することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する除去工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項３】
前記基板は、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜の除去性を高める物質を含み、
前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備え、
前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散防止膜が成膜されている領域および前記拡散防止膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、
前記特性変化工程において、前記基板中の物質を前記圧電体膜の前記除去部分に拡散させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項４】
前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜の除去性を高める物質を含む拡散膜を成膜する拡散膜成膜工程を備え、
前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散膜が形成されている領域および前記拡散膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、
前記特性変化工程において、前記拡散膜中の物質を前記圧電体膜の前記除去部分に拡散させることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項５】
前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備えたことを特徴とする請求項４に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項６】
前記拡散防止膜は、窒化膜または酸化膜であることを特徴とする請求項３または５に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項７】
前記除去工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分を機械的に研削する工程であり、
前記特性変化工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分の硬度を減少させる工程であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項８】
前記除去工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分を化学反応により除去する工程であり、
前記特性変化工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分の化学反応速度を増加させる工程であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項９】
前記特性変化工程は、前記圧電体膜が成膜された前記基板の全体を加熱する熱処理、または、前記圧電体膜の前記除去部分に向けてレーザを照射するレーザ照射処理、または、前記圧電体膜の前記除去部分に対して化学反応処理を行う工程であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、
前記基板上に、前記下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極が形成されている前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体よりも線膨張係数が小さい下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、
前記基板上で前記下地膜が成膜されている領域および前記下地膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、
前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記圧電体膜のうちで前記下地膜上に位置する部分のみを剥離することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する剥離工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１１】
所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、
前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体よりも線膨張係数が小さい下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、
前記基板上で前記下地膜が成膜されている領域および前記下地膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、
前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記圧電体膜のうちで前記下地膜上に位置する部分のみを剥離することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する剥離工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１２】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、
前記基板上に、前記下部電極を形成する下部電極形成工程と、
前記下部電極が形成されている前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、
前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる使用部分以外の中間部分に対して、ヤング率を減少させる特性変化を与えることにより、前記圧電体膜を前記使用部分と該使用部分よりもヤング率が小さい前記中間部分とに分割して前記使用部分からなる複数の前記圧電体を形成する特性変化工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１３】
所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、
前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、
前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、
前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる使用部分以外の中間部分に対して、ヤング率を減少させる特性変化を与えることにより、前記圧電体膜を前記使用部分と該使用部分よりもヤング率が小さい前記中間部分とに分割して前記使用部分からなる複数の前記圧電体を形成する特性変化工程と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１４】
前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜のヤング率を減少させる物質を含む拡散膜を成膜する拡散膜成膜工程を備え、
前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散膜が形成されている領域および前記拡散膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、
前記特性変化工程において、前記拡散膜中の物質を前記圧電体膜の前記中間部分に拡散させることを特徴とする請求項１２または１３に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１５】
前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１６】
前記基板は、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜のヤング率を減少させる物質を含み、
前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備え、
前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散防止膜が成膜されている領域および前記拡散防止膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、
前記特性変化工程において、前記基板中の物質を前記圧電体膜の前記中間部分に拡散させることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１７】
前記特性変化工程は、前記圧電体膜が成膜されている前記基板の全体を加熱する熱処理、または、前記圧電体膜のヤング率を減少させる中間部分に向けてレーザを照射するレーザ照射処理、または、前記圧電体膜のヤング率を減少させる中間部分に対して化学反応処理を行う工程であることを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
【請求項１８】
液体を吐出するノズルに連通する圧力室を所定のプレートに形成する工程を備え、
前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルから液体を吐出させるための圧電アクチュエータを請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法によって製造することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
所定の媒体に向けてインクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、
前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルからインクを吐出させるための圧電アクチュエータとを有する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の製造方法であって、
前記圧電アクチュエータを請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法によって製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法。
【請求項２０】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体において、
複数の前記圧電体は、前記基板上で互いに分離されて形成されており、
前記基板と前記圧電体との間であって前記基板上の前記圧電体が形成されている領域のみに、前記基板中の物質が前記圧電体へ拡散することを防止する拡散防止膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体。
【請求項２１】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体であって、
複数の前記圧電体は、前記基板上で互いに分離されて形成されており、
前記基板上で前記圧電体が形成されていない領域には、該領域から除去された圧電材料であって前記圧電体と同一の圧電材料の除去性を高める物質を含む拡散膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体。
【請求項２２】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体であって、
前記基板よりも上に、圧電材料からなる圧電体膜が成膜され、該圧電体膜は、前記下部電極および前記上部電極によって挟まれて前記圧電体として使用される使用部分と、前記使用部分よりもヤング率が小さい中間部分とに分割されており、
前記圧電体膜の前記中間部分と前記基板との間には、前記圧電体膜の前記中間部分へ拡散して該中間部分のヤング率を減少させる物質を含む拡散膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体。
【請求項２３】
所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体であって、
前記基板よりも上に、圧電材料からなる圧電体膜が成膜され、該圧電体膜は、前記下部電極および前記上部電極によって挟まれて前記圧電体として使用される使用部分と、前記使用部分よりもヤング率が小さい中間部分とに分割されており、
前記基板は、前記圧電体膜の中間部分へ拡散して該中間部分のヤング率を減少させる物質を含み、
前記圧電体膜の前記使用部分と前記基板との間には、前記基板中の物質が前記圧電体膜の前記使用部分へ拡散することを防止する拡散防止膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体。
【請求項２４】
液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、
前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルから液体を吐出させるための複数の圧電アクチュエータを有する請求項２０ないし２３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ構造体と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２５】
所定の媒体に向けてインクを吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、
前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルからインクを吐出させるための複数の圧電アクチュエータを有する請求項２０ないし２３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ構造体と、
を有する液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の圧電体を容易に形成できる圧電アクチュエータの製造方法、液体吐出ヘッドの製造方法、画像形成装置の製造方法、圧電アクチュエータ構造体、液体吐出ヘッドおよび画像形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電アクチュエータを用いた液体吐出ヘッドが知られている。具体的には、ノズルに連通する圧力室の一壁面を構成する振動板に、圧電体および電極を形成して、圧電アクチュエータを得る。この圧電アクチュエータの電極に駆動電圧を印加して圧電体を変位（変形）させると、液体を収容している圧力室の圧力が変動して、ノズルから液体が吐出する。
【０００３】
このような圧電アクチュエータを製造する場合、圧電体の変位効率の観点から、一般に、振動板上に成膜した一枚の圧電体膜を、各圧力室ごとに物理的に分離する。すなわち、複数の圧電体同士が、空間を挟んで切り離されている構造とする。このような圧電体膜の物理的な分離の手法としては、溶液を用いたウェットエッチング、ガスを用いたドライエッチング（以上は半導体的手法である）、ダイシング、サンドブラスト（以上は機械的手法である）などが挙げられる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、エッチングにより圧電体膜を物理的に分離する一般的な半導体手法が記載されている。特許文献２にも、要するに、エッチングにより圧電体膜を物理的に分離することが記載されている。
【０００５】
圧電体膜の成膜の時点から物理的な分離構造を作り込む手法としては、スクリーン印刷が挙げられる。
【０００６】
また、特許文献３には、レジストパターン上でレジストが存在する領域およびレジストが存在しない領域の両領域に圧電体膜を形成した後に、レジストを除去することによって、レジストが存在しない領域のみに選択的に圧電体を形成する方法（リフトオフ法）が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２７７７５４号公報（特に図１）
【特許文献２】特開２００４−１７９５４９号公報（特に図４）
【特許文献３】特開２００３−１４２７５０号公報（特に図２）
【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、所望の厚さの圧電体膜をエッチングで物理的に分離するには、圧電材料のエッチングレートの関係で、多大な時間を要し、製造コストがかかるという問題があった。
【０００８】
また、スクリーン印刷では、一般に、形状精度が得難く、厚みばらつきが大きくなる。
【０００９】
また、リフトオフ法では、レジストの耐熱の観点で、一般に、常温から約４００℃までの温度範囲において成膜が可能なエアロゾル法に成膜方法が限定されてしまう。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の圧電体を容易に形成できる圧電アクチュエータの製造方法、液体吐出ヘッドの製造方法、画像形成装置の製造方法、圧電アクチュエータ構造体、液体吐出ヘッドおよび画像形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】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、前記基板上に、前記下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極が形成されている前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、前記圧電体膜上に前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる部分以外の除去すべき除去部分に対して、除去性を高める特性変化を与える特性変化工程と、前記圧電体膜のうちで前記除去部分のみを除去することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する除去工程を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００１２】
この発明によれば、基板上に成膜された圧電体膜のうちで除去部分に対して除去性を高める特性変化が与えられることにより、互いに分離された複数の圧電体を容易に形成することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、前記圧電体膜上に前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる部分以外の除去すべき除去部分に対して、除去性を高める特性変化を与える特性変化工程と、前記圧電体膜のうちで前記除去部分のみを除去することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する除去工程を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００１４】
この発明によれば、基板上に成膜された圧電体膜のうちで除去部分に対して除去性を高める特性変化が与えられることにより、互いに分離された複数の圧電体を容易に形成することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記基板は、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜の除去性を高める物質を含み、前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備え、前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散防止膜が成膜されている領域および前記拡散防止膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、前記特性変化工程において、前記基板中の物質を前記圧電体膜の前記除去部分に拡散させることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００１６】
この発明によれば、拡散防止膜によって圧電体膜の使用部分に基板中の物質が拡散することが防止されるとともに、圧電体膜の除去部分のみに基板中の物質を敢えて拡散させることにより、圧電体膜の除去部分のみに容易に特性変化を与えることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜の除去性を高める物質を含む拡散膜を成膜する拡散膜成膜工程を備え、前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散膜が形成されている領域および前記拡散膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、前記特性変化工程において、前記拡散膜中の物質を前記圧電体膜の前記除去部分に拡散させることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００１８】
この発明によれば、基板上で圧電体を形成しない領域に拡散膜が形成され、圧電体膜の除去部分のみに拡散膜中の物質が拡散することにより、圧電体膜の除去部分のみに容易に特性変化を与えることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備えたことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００２０】
この発明によれば、拡散防止膜によって圧電体膜の使用部分に基板中の物質が拡散することが防止される。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項３または５に記載の発明において、前記拡散防止膜は、窒化膜または酸化膜であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００２２】
窒化膜としては、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＳｉＣＮなどが挙げられる。酸化膜としては、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などが挙げられる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発明において、前記除去工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分を機械的に研削する工程であり、前記特性変化工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分の硬度を減少させる工程であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００２４】
機械的な研削としては、微粒子を吹きつけるサンドブラストが挙げられる。
【００２５】
この発明によれば、圧電体膜の除去部分を、機械的な研削で精度良く高速に除去できる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発明において、前記除去工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分を化学反応により除去する工程であり、前記特性変化工程は、前記圧電体膜のうちで前記除去部分の化学反応速度を増加させる工程であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００２７】
化学反応による除去としては、ガスを用いたドライエッチング、溶液を用いたウェットエッチングが挙げられる。
【００２８】
この発明によれば、圧電体膜の除去部分を化学反応によって除去する場合でも、短時間で除去できる。
【００２９】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発明において、前記特性変化工程は、前記圧電体膜が成膜された前記基板の全体を加熱する熱処理、または、前記圧電体膜の前記除去部分に向けてレーザを照射するレーザ照射処理、または、前記圧電体膜の前記除去部分に対して化学反応処理を行う工程であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００３０】
請求項１０に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、前記基板上に、前記下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極が形成されている前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体よりも線膨張係数が小さい下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、前記基板上で前記下地膜が成膜されている領域および前記下地膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記圧電体膜のうちで前記下地膜上に位置する部分のみを剥離することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する剥離工程を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００３１】
この発明によれば、下地膜と圧電体との線膨張係数差によって、基板上に成膜された圧電体膜のうちで除去部分のみを容易に剥離できる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体よりも線膨張係数が小さい下地膜を成膜する下地膜成膜工程と、前記基板上で前記下地膜が成膜されている領域および前記下地膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記圧電体膜のうちで前記下地膜上に位置する部分のみを剥離することにより、互いに分離された複数の前記圧電体を形成する剥離工程を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００３３】
この発明によれば、下地膜と圧電体との線膨張係数差によって、基板上に成膜された圧電体膜のうちで除去部分のみを容易に剥離できる。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、前記基板上に、前記下部電極を形成する下部電極形成工程と、前記下部電極が形成されている前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、前記圧電体膜上に、前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる使用部分以外の中間部分に対して、ヤング率を減少させる特性変化を与えることにより、前記圧電体膜を前記使用部分と該使用部分よりもヤング率が小さい前記中間部分とに分割して前記使用部分からなる複数の前記圧電体を形成する特性変化工程を含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００３５】
この発明によれば、圧電体として用いられる使用部分以外の中間部分を除去しないで残しても、この中間部分はヤング率を減少させる特性変化が与えられているので、圧電体の変位効率を確保できる。したがって、圧電体膜の中間部分を物理的に除去することなく、圧電体膜の使用部分からなる複数の圧電体を容易に形成できる。
【００３６】
請求項１３に記載の発明は、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータを形成する圧電アクチュエータの製造方法において、前記基板上に、圧電材料からなる圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、前記圧電体膜上に前記上部電極を形成する上部電極形成工程と、前記圧電体膜のうちで前記圧電体として用いられる使用部分以外の中間部分に対して、ヤング率を減少させる特性変化を与えることにより、前記圧電体膜を前記使用部分と該使用部分よりもヤング率が小さい前記中間部分とに分割して前記使用部分からなる複数の前記圧電体を形成する特性変化工程とを含むことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００３７】
この発明によれば、圧電体として用いられる使用部分以外の中間部分を除去しないで残しても、この中間部分はヤング率を減少させる特性変化が与えられているので、圧電体の変位効率を確保できる。したがって、圧電体膜の中間部分を物理的に除去することなく、圧電体膜の使用部分からなる複数の圧電体を容易に形成できる。
【００３８】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３に記載の発明において、前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成しない領域に、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜のヤング率を減少させる物質を含む拡散膜を成膜する拡散膜成膜工程を備え、前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散膜が形成されている領域および前記拡散膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、前記特性変化工程において、前記拡散膜中の物質を前記圧電体膜の前記中間部分に拡散させることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００３９】
この発明によれば、基板上で圧電体を形成しない領域に拡散膜が形成され、圧電体膜の中間部分のみに拡散膜中の物質が拡散することにより、圧電体膜の中間部分のみに容易に特性変化を与えることができる。
【００４０】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の発明において、前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備えたことを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００４１】
この発明によれば、拡散防止膜によって圧電体膜の使用部分に基板中の物質が拡散することが防止される。
【００４２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１２または１３に記載の発明において、前記基板は、前記圧電体膜へ拡散して前記圧電体膜のヤング率を減少させる物質を含み、前記圧電体膜成膜工程よりも前に、前記基板上で前記圧電体を形成すべき領域に、前記基板中の物質が前記圧電体膜へ拡散することを防止する拡散防止膜を成膜する拡散防止膜成膜工程を備え、前記圧電体膜成膜工程において、前記基板上で前記拡散防止膜が成膜されている領域および前記拡散防止膜が成膜されていない領域の両領域を覆うように前記圧電体膜を成膜し、前記特性変化工程において、前記基板中の物質を前記圧電体膜の前記中間部分に拡散させることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００４３】
この発明によれば、拡散防止膜によって圧電体膜の使用部分に基板中の物質が拡散することが防止されるとともに、圧電体膜の中間部分のみに基板中の物質を敢えて拡散させることにより容易に特性変化を与えることができる。
【００４４】
請求項１７に記載の発明は、請求項１２ないし１６のいずれか１項に記載の発明において、前記特性変化工程は、前記圧電体膜が成膜されている前記基板の全体を加熱する熱処理、または、前記圧電体膜のヤング率を減少させる中間部分に向けてレーザを照射するレーザ照射処理、または、前記圧電体膜のヤング率を減少させる中間部分に対して化学反応処理を行う工程であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法を提供する。
【００４５】
請求項１８に記載の発明は、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を所定のプレートに形成する工程を備え、前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルから液体を吐出させるための圧電アクチュエータを請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法によって製造することを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。
【００４６】
請求項１９に記載の発明は、所定の媒体に向けてインクを吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルからインクを吐出させるための圧電アクチュエータとを有する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置の製造方法であって、前記圧電アクチュエータを請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータの製造方法によって製造することを特徴とする画像形成装置の製造方法を提供する。
【００４７】
請求項２０に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体において、複数の前記圧電体は、前記基板上で互いに分離されて形成されており、前記基板と前記圧電体との間であって前記基板上の前記圧電体が形成されている領域のみに、前記基板中の物質が前記圧電体へ拡散することを防止する拡散防止膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体を提供する。
【００４８】
請求項２１に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体であって、複数の前記圧電体は、前記基板上で互いに分離されて形成されており、前記基板上で前記圧電体が形成されていない領域には、該領域から除去された圧電材料であって前記圧電体と同一の圧電材料の除去性を高める物質を含む拡散膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体を提供する。
【００４９】
請求項２２に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体であって、前記基板よりも上に、圧電材料からなる圧電体膜が成膜され、該圧電体膜は、前記下部電極および前記上部電極によって挟まれて前記圧電体として使用される使用部分と、前記使用部分よりもヤング率が小さい中間部分とに分割されており、前記圧電体膜の前記中間部分と前記基板との間には、前記圧電体膜の前記中間部分へ拡散して該中間部分のヤング率を低下させる物質を含む拡散膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体を提供する。
【００５０】
請求項２３に記載の発明は、所定の基板上に下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータが形成されている圧電アクチュエータ構造体、または、所定の基板を下部電極として用いて、該下部電極と圧電体と上部電極とを有する複数の圧電アクチュエータからなる圧電アクチュエータ構造体であって、前記基板よりも上に、圧電材料からなる圧電体膜が成膜され、該圧電体膜は、前記下部電極および前記上部電極によって挟まれて前記圧電体として使用される使用部分と、前記使用部分よりもヤング率が小さい中間部分とに分割されており、前記基板は、前記圧電体膜の中間部分へ拡散して該中間部分のヤング率を低下させる物質を含み、前記圧電体膜の前記使用部分と前記基板との間には、前記基板中の物質が前記圧電体膜の前記使用部分へ拡散することを防止する拡散防止膜が成膜されていることを特徴とする圧電アクチュエータ構造体を提供する。
【００５１】
請求項２４に記載の発明は、液体を吐出する複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルから液体を吐出させるための複数の圧電アクチュエータを有する請求項２０ないし２３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ構造体を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。
【００５２】
請求項２５に記載の発明は、所定の媒体に向けてインクを吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の圧力室と、前記圧力室の容積を変化させることによって前記ノズルからインクを吐出させるための複数の圧電アクチュエータを有する請求項２０ないし２３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ構造体と、を有する液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、複数の圧電体を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００５５】
図１は、液体吐出ヘッド５０の基本的な全体構造の一例を示す平面透視図である。
【００５６】
図１に一例として示す液体吐出ヘッド５０は、いわゆるフルライン型のヘッドであり、記録媒体１６の搬送方向（図中に矢印Ｓで示す副走査方向）と直交する方向（図中に矢印Ｍで示す主走査方向）において、紙などの記録媒体１６の幅Ｗｍに対応する長さ（最大記録幅に相当する）にわたり、記録媒体１６に向けて液体を吐出する多数のノズル５１（液体吐出口）を２次元的に配列させた構造を有している。
【００５７】
液体吐出ヘッド５０は、ノズル５１、ノズル５１に連通する圧力室５２、および、液体供給口５３を含んでなる複数の圧力室ユニット５４が、主走査方向Ｍおよび主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θ（０度＜θ＜９０度）をなす斜め方向の２方向に沿って配列されている。なお、図１では、図示の便宜上、一部の圧力室ユニット５４のみ描いている。
【００５８】
ノズル５１は、具体的には、主走査方向Ｍに対して所定の鋭角θをなす斜め方向において、一定のピッチｄで配列されており、これにより、主走査方向Ｍに沿った一直線上に「ｄ×ｃｏｓθ」の間隔で配列されたものと等価に取り扱うことができる。このような液体吐出ヘッド５０によれば、一回の副走査で記録媒体１６に画像を形成することができる。
【００５９】
以下、複数の圧電体を有する液体吐出ヘッド５０の各種の実施形態について詳細に説明する。
【００６０】
［第１実施形態］
図２は、第１実施形態の液体吐出ヘッド５０ａの一部分を示す断面図であって、図１の２−２線に沿って切断した断面を示している。
【００６１】
図２において、液体吐出ヘッド５０ａは、複数のノズル５１が形成されているノズル板２１と、複数の圧力室５２が形成されている圧力室形成板２２と、各圧力室５２の一壁面を構成している振動板２３とが積層され、さらに振動板２３を基板としてその振動板２３上に圧電アクチュエータ５８が形成されて、構成されている。
【００６２】
圧電アクチュエータ５８は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電材料からなる圧電体２５を、２つの電極（共通電極２４、個別電極２６）が上下に挟んで、構成されている。
【００６３】
図２に示す例では、振動板２３上に共通電極２４が形成され、共通電極２４上に互いに分離されている圧電体２５および個別電極２６が積層されて、共通電極２４と圧電体２５と上部電極２６とからなる分離構造の複数の圧電アクチュエータ５８が構成されている。
【００６４】
共通電極２４は、複数の圧電アクチュエータ５８において共通の電極であり、接地されている。その一方で、個別電極２６は、各圧電アクチュエータ５８ごとに個別の電極である。個別電極２６に所定の駆動信号が個別に与えられると、すなわち両電極２４、２６間に所定の駆動電圧が個別に印加されると、これらの両電極２４、２６間に挟まれている圧電体２５が変位（変形）し、振動板２３を介して圧力室５２の容積を変化させ、これに伴う圧力室５２内の圧力の変化によって、ノズル５１から液体が吐出される。
【００６５】
振動板２３と圧電体２５との間には、振動板２３中の成分の拡散を防止する拡散防止膜３１が設けられている。
【００６６】
なお、図１には、記録媒体１６に高解像度の画像を高速で形成し得る構造として、複数のノズル５１が２次元配列されている場合を例に示したが、本発明における液体吐出は、複数のノズル５１が２次元配列された構造に特に限定されるものではなく、複数のノズル５１が１次元配列された構造であってもよい。また、液体吐出ヘッド５０を構成する吐出素子として図２に示した圧力室ユニット５４は、一例であって、このような場合に特に限定されない。
【００６７】
図２に示す第１実施形態の液体吐出ヘッド５０ａにおける圧電アクチュエータ５８の製造方法について、図３のフローチャートを用いて、説明する。
【００６８】
まず、基板として振動板２３を用意し（Ｓ２）、振動板２３上で圧電アクチュエータ５８の圧電体２５を形成すべき領域に、拡散防止膜３１を形成し（Ｓ４）、拡散防止膜３１が形成されている振動板２３上に、圧電アクチュエータ５８の下部電極としての共通電極２４を形成し（Ｓ６）、共通電極２４が形成されている振動板２３上に、圧電材料からなる一枚の圧電体膜を形成し（Ｓ８）、圧電体膜上に、圧電アクチュエータ５８の上部電極としての個別電極２６を形成し（Ｓ１０）、圧電体膜のうちで圧電体２５に相当する部分（以下「使用部分」という）以外の除去すべき部分（以下「不要部分」または「除去部分」という）のみに対して、除去性を高める特性変化を与え（Ｓ１２）、圧電体膜のうちで不要部分のみを除去することにより、互いに分離された複数の圧電体２５を形成する（ステップＳ１４）。
【００６９】
なお、振動板２３とは別に共通電極２４を形成する場合を例に説明したが、振動板２３を共通電極２４として用いる場合には、図３の共通電極形成（Ｓ６）は行う必要がない。
【００７０】
また、図３のフローチャートでは、個別電極形成（Ｓ１０）を行なった後に特性変化（Ｓ１２）を行う場合を例に示しているが、特性変化（Ｓ１２）を行なった後に個別電極形成（Ｓ１０）を行うようにしてもよい。
【００７１】
ここで、圧電体膜の不要部分に対して与える「特性変化」とは、振動板２３上の圧電体膜のうちで不要部分を容易に除去できるように、圧電体２５として残す使用部分と不要部分とで特性を異ならせることをいう。
【００７２】
圧電体膜の不要部分の「除去性」としては、不要部分に特性変化を与えない場合と比較して、（１）不要部分の除去に要する時間が短いこと、または、（２）不要部分の除去に要するエネルギーが小さいこと、または、（３）薬品を用いなくても機械加工により不要部分を除去できること、が挙げられる。
【００７３】
特性変化の代表的な態様について、不要部分の除去態様に対応付けて、説明する。
【００７４】
第１に、サンドブラストなどの機械的な研削により不要部分を除去する態様では、不要部分（被機械加工部分である）の硬度を減少させることにより、機械加工性を向上させる。
【００７５】
例えば、圧電体２５の材料がＰＺＴである場合、ＰＺＴよりも硬度が小さい物質（例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどのビッカース硬度が「５０」以下の物質である）を、熱処理により不要部分のみへ拡散させて、その不要部分の硬度を、使用部分としての圧電体２５の硬度よりも、減少させる。
【００７６】
第２に、ドライエッチング、ウェットエッチングなどの化学反応により不要部分を除去する態様では、不要部分（化学反応部分である）のエッチングレート（反応速度）を増加させることにより、化学反応性を向上させる。
【００７７】
例えば、圧電体２５の材料がＰＺＴである場合、ＰＺＴの成分であるＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉを、塩素系ガス、フッ素系ガスなどのガスと化学反応させて、ガス化することにより不要部分を除去する。このような除去工程の前に、溶液、ガスまたはイオンにより不要部分に対して化学反応しやすい特性を付与する。
【００７８】
また、例えば、振動板２３がＦｅ（鉄）を含むＳＵＳ（ステンレス材）であって、振動板２３上の圧電体２５の材料がＰＺＴである場合、振動板２３に含まれているＦｅを、熱処理によりＰＺＴからなる不要部分へ拡散させることにより、不要部分のエッチングレートを増加させる。
【００７９】
第３に、剥離により不要部分を除去する態様では、不要部分（剥離部分である）の線膨張係数を減少させることにより、不要部分のみ剥離し易くするようにしてもよい。
【００８０】
本実施形態の一例について、図４および図５の工程図を用いて、詳細に説明する。本例では、特性変化（図３のＳ１２）を振動板２３中の物質の拡散により行い、除去処理（図３のＳ１４）を化学反応により行う。
【００８１】
まず、図４（ａ）に示すように、基板として図２の振動板２３を用意する。
【００８２】
本例では、２次元配列の複数の圧力室５２が形成されている圧力室形成板２２と振動板２３とが固着されている構造体２０を用意している。この構造体２０において振動板２３は、各圧力室５２の上部壁面を構成している。
【００８３】
振動板２３は、Ｆｅ（鉄）を含むＳＵＳ（ステンレス材）からなる。振動板２３の厚みは、本例では、１０μｍ〜３０μｍである。
【００８４】
次に、図４（ｂ）に示すように、振動板２３上で圧電体（図２の２５）を形成すべき領域に、振動板２３中のＦｅが後述の圧電体膜２５０へ拡散することを防止する拡散防止膜３１を成膜する。
【００８５】
本例では、振動板２３の上面（圧力室５２が形成されている側とは反対側の面である）に、複数の圧力室５２と１対１で対応するように互いに分離された拡散防止膜３１を、成膜している。このようにして拡散防止膜３１が成膜された振動板２３の平面図を図６（ａ）に示す。ここで、ひとつの圧力室５２に対応する一片の拡散防止膜３１の面積は、後にひとつの圧力室５２に対応して形成されるひとつの圧電体２５の水平断面積と略同一にしてある。
【００８６】
拡散防止膜３１としては、例えば、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＳｉＣＮなどの窒化膜、または、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化膜を、パターン成膜する。拡散防止膜３１の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２μｍである。拡散防止膜３１の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、イオンプレーティング、溶液法（例えばＤＩＰコート）などが挙げられる。
【００８７】
次に、図４（ｃ）に示すように、図２の圧電アクチュエータ５８の下部電極としての共通電極２４を形成する。
【００８８】
本例では、振動板２３下の全ての圧力室５２を振動板２３上で覆うようにして、共通電極２４としての一枚の導電性膜を成膜している。
【００８９】
共通電極２４の材料は、本例では、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。共通電極２４の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２．５μｍである。共通電極２４の成膜方法としては、例えば、スパッタ、蒸着が挙げられる。
【００９０】
なお、一枚の共通電極２４を形成する代りに、振動板２３上で拡散防止膜３１が選択的に成膜されている領域（選択領域）のみに圧電アクチュエータの下部電極を個別電極として形成することも、可能である。また、振動板２３自体を一枚の共通電極として用いて共通電極を形成するステップＳ６を省略するようにしてもよい。
【００９１】
次に、図４（ｄ）に示すように、共通電極２４が形成されている振動板２３上に、一枚の圧電体膜２５０を成膜する。
【００９２】
本例では、全ての圧力室５２を振動板２３上で覆うようにして共通電極２４が形成されているので、共通電極２４上に圧電体膜２５０が成膜されている。
【００９３】
すなわち、振動板２３上で、共通電極２４を介して、拡散防止膜３１が選択的に成膜されている領域（選択領域）および拡散防止膜３１が成膜されていない領域（非選択領域）の両領域の上に、圧電体膜２５０を成膜している。
【００９４】
なお、共通電極を選択領域のみに形成した場合には、圧電体膜２５０は、選択領域では拡散防止膜３１および共通電極２４を介して振動板２３上に成膜され、非選択領域では振動板２３の上に直接的に成膜される。また、振動板２３自体を共通電極として用いる場合には、圧電体膜２５０は、選択領域では拡散防止膜３１を介して振動板２３上に成膜され、非選択領域では振動板２３の上に直接的に成膜される。
【００９５】
圧電体膜２５０は、例えばＰＺＴを主成分とする圧電材料（ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺ等）からなる。圧電体膜２５０の厚みは、本例では、３μｍ〜２０μｍである。圧電体膜２５０の成膜方法としては、ＡＤ（エアロゾルデポジション）法、スパッタなどが挙げられる。
【００９６】
次に、図５（ａ）に示すように、圧電体膜２５０上に、図２の圧電アクチュエータ５８の個別電極２６を形成する。
【００９７】
個別電極２６の材料は、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。個別電極２６の厚みは、本例では、０．２μｍ〜１μｍである。個別電極２６の成膜方法としては、例えば、スパッタ、蒸着が挙げられる。
【００９８】
本例では、圧電体膜２５０上で、振動板２３上の各拡散防止膜３１と重なる位置に、個別電極２６としての導電性膜を分離して成膜している。ここで、ひとつの圧力室５２に対応する個別電極２６の水平断面積は、拡散防止膜３１の面積と略同一である。
【００９９】
次に、図５（ｂ）に示すように、振動板２３の全体を加熱する熱処理により、振動板２３中のＦｅを、圧電体膜２５０のうちで図２の圧電アクチュエータ５８の圧電体２５として用いる使用部分２５以外の不要部分３５のみに、拡散させる。
【０１００】
加熱温度は、振動板２３、拡散防止膜３１、圧電体２５、電極２４、２６等の耐熱温度によっても異なるが、ＳＵＳからなる振動板２３中のＦｅが拡散する温度の範囲内（６５０〜９５０℃）とする。
【０１０１】
このように加熱処理により不要部分３５のみに対して特性変化が施された圧電体膜２５０の平面図を、図６（ｂ）に示す。ここで、ひとつの圧力室５２に対応する使用部分２５（すなわち圧電体）の水平断面積は、拡散防止膜３１の面積と略同一である。
【０１０２】
次に、図５（ｃ）に示すように、圧電体膜２５０のうちで、図２の圧電アクチュエータ５８の圧電体２５として用いる使用部分２５を残して、不要部分３５のみを、ドライエッチングにより除去する。そうすると、互いに分離された複数の圧電体２５が形成される。
【０１０３】
ここで、不要部分３５は使用部分２５と異なりＦｅを含んでいるので、加熱処理によるＦｅ拡散を行わない場合、すなわち不要部分３５がＦｅを含んでいない場合と比較して、不要部分３５のみエッチングレートが増加している。すなわち、ドライエッチングが短時間で完了する。
【０１０４】
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の液体吐出ヘッド５０ｂの一例を示す断面図である。なお、図７において、図２に示した第１実施形態の液体吐出ヘッド５０ａの構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容については、以下では説明を省略する。
【０１０５】
圧電体２５は、振動板２３上に、互いに分離されて形成されている。
【０１０６】
なお、図７には、振動板２３上に圧電アクチュエータ５８の共通電極２４が形成されており、この共通電極２４上に圧電体２５が形成されている場合を例に示しているが、本発明は、このような場合に限定されず、振動板２３を共通電極２４として用い、振動板２３上に直接的に圧電体２５が形成されていてもよい。
【０１０７】
図７において、振動板２３上で圧電体２５が形成されていない領域には、この領域から製造時に除去された圧電材料（圧電体２５と同一の圧電材料である）の除去性を高める物質であって、製造時に除去された圧電材料に対して拡散する性質を有する物質（拡散性物質）を含む拡散膜３２（特性変化膜）が成膜されている。この拡散膜３２に含まれている物質は、製造時に除去された圧電材料に対して拡散する性質を有する物質（拡散性物質）である。
【０１０８】
図７に示す複数の圧電アクチュエータ５８の製造方法の一例について、図８、図９および図１０を用いて、説明する。
【０１０９】
まず、図９（ａ）に示すように、基板として振動板２３を用意する（Ｓ２１）。本例では、２次元配列の複数の圧力室５２が形成されている圧力室形成板２２と振動板２３とが固着されている構造体２０を用意している。
【０１１０】
振動板２３の材料は、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉなどが挙げられる。振動板２３の厚みは、本例では、１０μｍ〜３０μｍである。
【０１１１】
次に、図９（ｂ）に示すように、振動板２３上で図７の圧電アクチュエータ５８の圧電体２５を形成すべき領域に、振動板２３中の物質が図７の圧電アクチュエータ５８の圧電体２５へ拡散することを防止する拡散防止膜３１を形成する（Ｓ２２）。
【０１１２】
拡散防止膜３１としては、例えば、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＳｉＣＮなどの窒化膜、または、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化膜を、パターン成膜する。拡散防止膜３１の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２μｍである。拡散防止膜３１の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ、イオンプレーティング、溶液法（例えばＤＩＰコート）などが挙げられる。
【０１１３】
次に、図９（ｃ）に示すように、振動板２３上であって図７の圧電アクチュエータ５８の圧電体２５を形成しない領域に、後の工程（Ｓ２５、図９（ｅ））で形成される圧電体膜２５０の除去部分に拡散して除去部分の除去性を高める拡散性物質を含む拡散膜３２を形成する（Ｓ２３）。
【０１１４】
拡散膜３２は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕなどのＰＺＴよりもビッカース硬度が小さい物質を拡散性物質として含む。拡散膜３２の厚みは、本例では、拡散防止膜３１と同じである。拡散膜３２の成膜方法は、例えば、ＣＶＤ、イオンプレーティング、スパッタなどが挙げられる。
【０１１５】
拡散防止膜３１および拡散膜３２が成膜された振動板２３の平面図を図１１（ａ）に示す。ここで、ひとつの圧力室５２に対応する一片の拡散防止膜３１の面積は、後にひとつの圧力室５２に対応して形成されるひとつの圧電体２５の水平断面積と略同一にしてある。
【０１１６】
次に、図９（ｄ）に示すように、振動板２３上で拡散防止膜３１が成膜されている領域および拡散膜３２が形成されている領域の両領域を覆うように、圧電アクチュエータ５８の下部電極としての共通電極２４を形成する（Ｓ２４）。
【０１１７】
共通電極２４の材料は、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。共通電極２４の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２．５μｍである。共通電極２４の成膜方法としては、例えば、スパッタ、蒸着が挙げられる。
【０１１８】
次に、図９（ｅ）に示すように、共通電極２４が形成されている振動板２３上、即ち振動板２３上で拡散防止膜３１が成膜されている領域および拡散膜３２が成膜されている領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる一枚の圧電体膜２５０を成膜する（Ｓ２５）。
【０１１９】
圧電体膜２５０は、例えばＰＺＴを主成分とする圧電材料（ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺ等）からなる。圧電体膜２５０の厚みは、本例では、３μｍ〜２０μｍである。圧電体膜２５０の成膜方法としては、ＡＤ法、スパッタなどが挙げられる。
【０１２０】
次に、図１０（ａ）に示すように、圧電体膜２５０上に、圧電アクチュエータ５８の上部電極としての個別電極２６を形成する（Ｓ２６）。
【０１２１】
個別電極２６の材料は、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。個別電極２６の厚みは、本例では、０．２μｍ〜１μｍである。個別電極２６の成膜方法としては、例えば、スパッタ、蒸着が挙げられる。
【０１２２】
次に、図１０（ｂ）に示すように、圧電体膜２５０のうちで圧電体２５として用いられる部分（使用部分）以外の不要な除去部分３５のみに対して、除去性を高める特性変化を与える（Ｓ２７）。
【０１２３】
例えば、振動板２３の全体を加熱する熱処理により、拡散膜３２中の物質（拡散性物質）を除去部分３５に拡散させる。
【０１２４】
加熱温度は、振動板２３、拡散防止膜３１、拡散膜３２、圧電体２５、電極２４、２６等の耐熱温度によっても異なるが、拡散膜３２中の拡散物質が拡散する温度（拡散物質がＡｕであれば３００〜６００℃、Ａｇであれば３００〜６００℃、Ｃｕであれば３００〜６００℃）が好ましい。
【０１２５】
このように加熱処理により不要部分３５のみに対して特性変化が施された圧電体膜２５０の平面図を、図１１（ｂ）に示す。
【０１２６】
次に、図１０（ｃ）に示すように、圧電体膜２５０のうちで不要な除去部分３５を除去する（Ｓ２８）。例えば、微粒子を吹きつけるサンドブラストにより除去部分３５を除去する。そうすると、互いに分離された複数の圧電体２５が形成される（Ｓ２８）。
【０１２７】
ここで、不要部分３５は使用部分２５と異なりビッカース硬度が「５０」以下の物質を含んでいるので、加熱処理による拡散を行わない場合と比較して、不要部分３５のみ硬度が減少している。すなわち、サンドブラストが短時間で完了する。
【０１２８】
なお、第４実施形態および第５実施形態において、特性変化工程（図１７のＳ４７、図１９のＳ５７）は、圧電体膜２５０が成膜されている構造体２０の全体を加熱する熱処理、または、圧電体膜２５０の中間部分３５のみに向けてレーザを照射するレーザ照射処理、または、圧電体膜２５０の中間部分３５に対して化学反応処理を行う工程のいずれでもよい。
【０１２９】
なお、図８に示すように、個別電極形成（Ｓ２６）を行った後に特性変化（Ｓ２７）を行う場合を例に説明したが、特性変化（Ｓ２７）を行った後に個別電極形成（Ｓ２６）を行うようにしてもよい。
【０１３０】
また、振動板２３とは別に共通電極２４を形成する場合を例に説明したが、振動板２３を共通電極２４として用いる場合には、図８の共通電極形成（Ｓ２４）は行う必要がない。
【０１３１】
［第３実施形態］
図１２は、第３実施形態の液体吐出ヘッド５０ｃの一例を示す断面図である。図１２において、図２に示した第１実施形態の液体吐出ヘッド５０ａの構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容については説明を省略する。
【０１３２】
圧電体２５は、共通電極２４として用いられる振動板２３上に、互いに分離されて形成されている。
【０１３３】
なお、図１２は、振動板２３を圧電アクチュエータ５８の共通電極２４として用いている場合を例に示しているが、本発明は、このような場合に特に限定されず、振動板２３と共通電極２４とを共用せず、振動板２３上に共通電極２４が形成されてもよい。
【０１３４】
図１２に示す複数の圧電アクチュエータ５８の製造方法の一例について、図１３および図１４を用いて、説明する。
【０１３５】
まず、図１４（ａ）に示すように、基板として振動板２３を用意する（Ｓ２）。本例では、２次元配列の複数の圧力室５２が形成されている圧力室形成板２２と振動板２３とが固着されている構造体２０を用意している。
【０１３６】
振動板２３の材料は、耐熱ＳＵＳ（ＣｒおよびＡｌを含有）、Ｃｒ、Ｔｉなどが挙げられる。振動板２３の厚みは、本例では、１０μｍ〜３０μｍである。
【０１３７】
次に、図１４（ｂ）に示すように、振動板２３を共通電極２４として用い、この振動板２３上であって、図１２の圧電アクチュエータ５８ｃの圧電体２５を形成しない領域に、圧電体２５よりも線膨張係数が小さい剥離膜３３（下地膜）を成膜する（Ｓ３２）。
【０１３８】
圧電体２５は、例えばＰＺＴからなる。剥離膜３３は、例えばＳｉまたはＳｉＯ２からなる。ここで、ＰＺＴからなる圧電体２５の線膨張係数は約１０×１０−６／℃であり、これに対し、剥離膜３３の線膨張係数は５×１０−６／℃以下である。
【０１３９】
剥離膜３３の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２μｍである。剥離膜３３の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ、イオンプレーティング、溶液法などが挙げられる。
【０１４０】
次に、図１４（ｃ）に示すように、振動板２３上で、剥離膜３３が成膜されている領域および剥離膜３３が成膜されていない領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる一枚の圧電体膜２５０を成膜する（Ｓ３４）。
【０１４１】
圧電体膜２５０の厚みは、本例では、３μｍ〜２０μｍである。圧電体膜２５０の成膜方法としては、ＡＤ法、スパッタなどが挙げられる。
【０１４２】
次に、図１４（ｄ）に示すように、圧電体膜２５０上に、圧電アクチュエータ５８の上部電極としての個別電極２６を形成する（Ｓ３６）。
【０１４３】
個別電極２６の材料は、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。個別電極２６の厚みは、本例では、０．２μｍ〜１μｍである。個別電極２６の成膜方法としては、例えば、スパッタが挙げられる。
【０１４４】
次に、図１４（ｅ）に示すように、圧電体膜２５０のうちで剥離膜３３上に位置する不要部分３５のみを、剥離膜３３とともに剥離することにより、互いに分離された圧電体２５を形成する（Ｓ３８）。例えば、８００℃の加熱処理により剥離する。
【０１４５】
本例の製造方法によれば、剥離膜３３と圧電体２５との線膨張係数差によって、振動板２３上に成膜された圧電体膜２５０のうちで不要部分３５のみを容易に剥離できる。
【０１４６】
以上、振動板２３を共通電極２４として用いる場合を例に説明したが、振動板２３と共通電極２４とを共用せず、振動板２３上に共通電極２４を形成する場合には、図１５に示すように、基板として振動板２３を用意し（Ｓ２）、振動板２３上に共通電極２４を形成し（Ｓ６）、共通電極２４が形成されている振動板２３上で圧電体２５を形成しない領域に、圧電体２５よりも線膨張係数が小さい剥離膜３３を成膜し（Ｓ３２）、振動板２３上で剥離膜３３が成膜されている領域および剥離膜３３が成膜されていない領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる一枚の圧電体膜２５０を成膜し（Ｓ３４）、圧電体膜２５０上に個別電極２６を形成し（Ｓ３６）、圧電体膜２５０のうちで剥離膜３３上に位置する不要部分３５のみを、剥離膜３３とともに剥離することにより、互いに分離された圧電体２５を形成する（Ｓ３８）。例えば、８００℃の加熱処理により、剥離する。
【０１４７】
なお、図１３および図１５のフローチャートでは、個別電極形成（Ｓ３６）を行った後に剥離（Ｓ３８）を行うようになっているが、剥離（Ｓ３８）を行った後に個別電極形成（Ｓ３６）を行うようにしてもよい。
【０１４８】
［第４実施形態］
図１６は、第４実施形態の液体吐出ヘッド５０ｄの一例を示す断面図である。図１６において、図７に示した第２実施形態の液体吐出ヘッド５０ｂの構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容については説明を省略する。
【０１４９】
図１６において、共通電極２４上には、圧電材料からなる一枚の圧電体膜２５０が成膜され、この圧電体膜２５０は、共通電極２４および個別電極２６によって挟まれて圧電アクチュエータ５８の圧電体２５として使用される使用部分２５と、使用部分２５よりもヤング率が小さい中間部分３５とからなる。
【０１５０】
圧電体膜２５０の使用部分２５と振動板２３との間には、振動板２３中の物質が圧電体膜２５０の使用部分２５へ拡散することを防止する拡散防止膜３１が成膜されている。
【０１５１】
圧電体膜２５０の中間部分３５と振動板２３との間には、加熱により圧電体膜２５０の中間部分３５へ拡散して中間部分３５のヤング率を減少させる物質（拡散性物質）を含む拡散膜３２が成膜されている。
【０１５２】
圧電体膜２５０は例えばＰＺＴを主成分とする圧電材料（ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺ等）からなる。この圧電体膜２５０のヤング率を減少させる物質としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等が挙げられる。
【０１５３】
なお、図１５は、振動板２３と共通電極２４とを共用せず、振動板２３上に共通電極２４が形成されている場合を例に示しているが、本発明は、このような場合に特に限定されず、振動板２３を圧電アクチュエータ５８の共通電極２４として用いていてもよい。
【０１５４】
図１６に示す複数の圧電アクチュエータ５８の製造方法の一例について、図１７、図９および図１０を用いて、説明する。
【０１５５】
まず、図９（ａ）に示すように、基板として振動板２３を用意する（Ｓ４１）。振動板２３の材料は、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉなどが挙げられる。振動板２３の厚みは、本例では、１０μｍ〜３０μｍである。
【０１５６】
なお、本例では、２次元配列の複数の圧力室５２が形成されている圧力室形成板２２と振動板２３とが固着されている構造体２０を用意している。  次に、図９（ｂ）に示すように、振動板２３上で圧電アクチュエータ５８の圧電体２５を形成すべき領域に、振動板２３中の物質が圧電アクチュエータ５８の圧電体２５へ拡散することを防止する拡散防止膜３１を成膜する（Ｓ４２）。
【０１５７】
拡散防止膜３１としては、例えば、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＳｉＣＮなどの窒化膜、または、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化膜を、パターン成膜する。拡散防止膜３１の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２μｍである。拡散防止膜３１の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）、イオンプレーティング、溶液法（例えばＤＩＰコート）などが挙げられる。
【０１５８】
次に、図９（ｃ）に示すように、振動板２３上であって圧電アクチュエータ５８の圧電体２５を形成しない領域に、後の工程（Ｓ４５）で成膜される圧電体膜２５０の中間部分３５に拡散して中間部分３５のヤング率を減少させる物質を含む拡散膜３２を成膜する（Ｓ４３）。
【０１５９】
拡散膜３２は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの拡散性物質を含む。拡散膜３２の厚みは、本例では、拡散防止膜３１と同じである。拡散膜３２の成膜方法は、例えば、ＣＶＤ、イオンプレーティング、スパッタなどが挙げられる。
【０１６０】
次に、図９（ｄ）に示すように、振動板２３上で拡散防止膜３１が成膜されている領域および拡散膜３２が形成されている領域の両領域を覆うように、圧電アクチュエータ５８の下部電極としての共通電極２４を形成する（Ｓ４４）。
【０１６１】
共通電極２４の材料は、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。共通電極２４の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２μｍである。共通電極２４の成膜方法としては、例えば、スパッタ、蒸着が挙げられる。
【０１６２】
次に、図９（ｅ）に示すように、共通電極２４が形成されている振動板２３上、即ち振動板２３上で拡散防止膜３１が成膜されている領域および拡散膜３２が成膜されている領域の両領域を覆うように、圧電材料からなる一枚の圧電体膜を成膜する（Ｓ４５）。
【０１６３】
圧電体膜２５０は、例えばＰＺＴを主成分とする圧電材料（ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺ等）からなる。圧電体膜２５０の厚みは、本例では、３μｍ〜２０μｍである。圧電体膜２５０の成膜方法としては、ＡＤ法、スパッタなどが挙げられる。
【０１６４】
次に、図１０（ａ）に示すように、圧電体膜２５０上に、圧電アクチュエータ５８の上部電極としての個別電極２６を形成する（Ｓ４６）。
【０１６５】
個別電極２６の材料は、Ｔｉ／Ｐｔ、Ｔｉ／Ｉｒなどが挙げられる。個別電極２６の厚みは、本例では、０．２μｍ〜１μｍである。個別電極２６の成膜方法としては、例えば、スパッタ、蒸着が挙げられる。
【０１６６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、圧電体膜２５０のうちで圧電体２５として用いられる使用部分２５以外の中間部分３５のみに対して、ヤング率を減少させる特性変化を与える（Ｓ４７）。これにより、圧電体膜２５０が使用部分２５と使用部分２５よりもヤング率が小さい中間部分３５とに分割されて、使用部分２５からなる複数の圧電体２５が形成される。
【０１６７】
例えば、加熱処理により、拡散膜３２中の物質（拡散性物質）を中間部分３５に拡散させる。このように加熱処理により不要部分３５のみに対して特性変化が施された圧電体膜２５０の平面図を、図１１（ｂ）に示す。
【０１６８】
加熱温度は、振動板２３、拡散防止膜３１、拡散膜３２、圧電体２５、電極２４、２６等の耐熱温度によっても異なるが、拡散膜３２中の拡散物質が拡散する温度（拡散物質がＡｕであれば３００〜６００℃、Ａｇであれば３００〜６００℃、Ｃｕであれば３００〜６００℃）が好ましい。
【０１６９】
なお、本実施形態においては、図１０（ｃ）に示すような中間部分３５の除去は行わない。
【０１７０】
本例の製造方法によれば、圧電体２５として用いられる使用部分２５以外の中間部分３５を除去しないで残しても、この中間部分３５はヤング率を減少させる特性変化が与えられているので、変位効率を確保できる。したがって、圧電体膜２５０の中間部分３５を除去することなく、複数の圧電アクチュエータ５８を容易に製造できる。
【０１７１】
なお、図１７に示すように、個別電極形成（Ｓ４６）を行った後に特性変化（Ｓ４７）を行う場合を例に説明したが、特性変化（Ｓ４７）を行った後に個別電極形成（Ｓ４６）を行うようにしてもよい。
【０１７２】
また、振動板２３とは別に共通電極２４を形成する場合を例に説明したが、振動板２３を共通電極２４として用いる場合には、図１７の共通電極形成（Ｓ２４）は行う必要がない。
【０１７３】
［第５実施形態］
図１８は、第５実施形態の液体吐出ヘッド５０ｅの一例を示す断面図である。図１８において、図１６に示した第４実施形態の液体吐出ヘッド５０ｄの構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、既に説明した内容については説明を省略する。
【０１７４】
図１８に示す第５実施形態の液体吐出ヘッド５０ｅは、図１５に示した第４実施形態の液体吐出ヘッド５０ｄとは異なり、振動板２３上に、拡散防止膜３１が成膜されている一方で、拡散膜３２は成膜されておらず省略されている。
【０１７５】
また、第５実施形態の液体吐出ヘッド５０ｅにおいて、振動板２３は、加熱により圧電体膜２５０の中間部分３５へ拡散して中間部分３５のヤング率を減少させる物質（拡散性物質）を含む。
【０１７６】
圧電体膜２５０は例えばＰＺＴからなり、この圧電体膜２５０のヤング率を減少させる物質としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等が挙げられる。
【０１７７】
なお、図１８は、振動板２３と共通電極２４とを共用せず、振動板２３上に共通電極２４が形成されている場合を例に示しているが、本発明は、このような場合に特に限定されず、振動板２３を圧電アクチュエータ５８の共通電極２４として用いていてもよい。
【０１７８】
図１８に示す分離構造の複数の圧電アクチュエータ５８の製造方法の一例について、図１９、図４および図５を用いて、説明する。
【０１７９】
まず、図４（ａ）に示すように、基板としての振動板２３を用意する（Ｓ５１）。本例では、圧力室形成板２２と振動板２３とが固着されている構造体２０を用意している。
【０１８０】
振動板２３の材料は、ＳＵＳ、Ｃｕなどが挙げられる。振動板２３の厚みは、本例では、１０μｍ〜３０μｍである。
【０１８１】
次に、図４（ｂ）に示すように、振動板２３上で圧電アクチュエータ５８の圧電体２５を形成すべき領域に、振動板２３中の物質が圧電体膜２５０のうちでアクチュエータ５８の圧電体２５として用いられる部分（使用部分）へ拡散することを防止する拡散防止膜３１を成膜する（Ｓ４３）。
【０１８２】
拡散防止膜３１としては、例えば、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＣｒＡｌＮ、ＳｉＣＮなどの窒化膜、または、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化膜を、パターン成膜する。拡散防止膜３１の厚みは、本例では、０．２μｍ〜２μｍである。拡散防止膜３１の成膜方法としては、例えば、ＣＶＤ、イオンプレーティング、溶液法（例えばＤＩＰコート）などが挙げられる。
【０１８３】
一方で、第５実施形態では、第４実施形態とは異なり、拡散膜３２の形成（図１７のＳ４３）は行わない。
【０１８４】
図４（ｃ）に示す共通電極形成工程（Ｓ４４）、および、図４（ｄ）に示す圧電体膜成膜工程（Ｓ４５）、図５（ａ）に示す個別電極形成工程（Ｓ４６）は、第４実施形態における各工程と同等である。
【０１８５】
なお、圧電体膜２５０は、振動板２３上で拡散防止膜３１が成膜されている領域および拡散防止膜３１が成膜されていない領域の両領域を覆うように成膜される。
【０１８６】
圧電体膜２５０は、例えばＰＺＴを主成分とする圧電材料（ＰＭＮ−ＰＴ−ＰＺ、ＰＮＮ−ＰＴ−ＰＺ等）からなる。圧電体膜２５０の厚みは、本例では、３μｍ〜２０μｍである。圧電体膜２５０の成膜方法としては、ＡＤ法、スパッタなどが挙げられる。
【０１８７】
次に、図５（ｂ）に示すように、振動板２３中の拡散性物質を圧電体膜２５０の中間部分３５に拡散させて、中間部分３５のみに対してヤング率を減少させる特性変化を与える（Ｓ５７）。これにより、中間部分３５を介して互いに分離された複数の圧電体２５が形成される。
【０１８８】
例えば、加熱処理により、振動板２３中の物質（拡散性物質）を中間部分３５に拡散させる。
【０１８９】
加熱温度は、振動板２３、拡散防止膜３１、拡散膜３２、圧電体２５、電極２４、２６等の耐熱温度によっても異なるが、振動板２３中の拡散物質が拡散する温度（拡散物質がＡｕであれば３００〜６００℃、Ａｇであれば３００〜６００℃、Ｃｕであれば３００〜６００℃）が好ましい。
【０１９０】
このように加熱処理により不要部分３５のみに対して特性変化が施された圧電体膜２５０の平面図を、図６（ｂ）に示す。
【０１９１】
なお、本実施形態においては、図５（ｃ）に示すような中間部分３５の除去は行わない。
【０１９２】
本例の製造方法によれば、圧電体２５として用いられる使用部分２５以外の中間部分３５を除去しないで残しても、この中間部分３５はヤング率を減少させる特性変化が与えられているので、変位効率を確保できる。したがって、圧電体膜２５０の中間部分３５を除去することなく、分離構造の複数の圧電アクチュエータ５８を容易に製造できる。
【０１９３】
また、図１９に示すように、個別電極形成（Ｓ４６）を行った後に特性変化（Ｓ４７）を行う場合を例に説明したが、特性変化（Ｓ４７）を行った後に個別電極形成（Ｓ４６）を行うようにしてもよい。
【０１９４】
なお、第４実施形態および第５実施形態において、特性変化工程（図１７のＳ４７、図１９のＳ５７）は、圧電体膜２５０が成膜されている構造体２０の全体を加熱する熱処理、または、圧電体膜２５０の中間部分３５のみに向けてレーザを照射するレーザ照射処理、または、圧電体膜２５０の中間部分３５に対して化学反応処理を行う工程のいずれでもよい。
【０１９５】
また、振動板２３とは別に共通電極２４を形成する場合を例に説明したが、振動板２３を共通電極２４として用いる場合には、図１９の共通電極形成（Ｓ４４）は行う必要がない。
【０１９６】
また、第１実施形態乃至第５実施形態において、圧電アクチュエータ５８の製造方法の例について説明したが、液体吐出ヘッド５０を製造する場合、圧力室形成板５２の材料としての板材に複数の圧力室５２を形成する工程を少なくとも含む。そして、複数のノズル５１が形成されているノズル板１５を、圧力室形成板５２と接合する。
【０１９７】
［画像形成装置の構成例］
図２０は本発明に係る画像形成装置１０の機構的な構成の一例を示す全体構成図である。同図に示したように、この画像形成装置１０は、図１の液体吐出ヘッド５０をインク色ごとに設けた複数のヘッド１２Ｋ（黒インク用ヘッド）、１２Ｃ（シアンインク用ヘッド）、１２Ｍ（マゼンタインク用ヘッド）、１２Ｙ（イエロインク用ヘッド）を有する吐出部１２と、各ヘッド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、紙などの媒体１６を供給する給紙部１８と、媒体１６のカールを除去するデカール処理部２０と、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙのノズル面（打滴面）に対向して配置され、媒体１６の平面性を保持しながら媒体１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、吐出部１２の打滴結果である画像を読み取る画像読取部２４と、印画済みの媒体（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６を備えている。
【０１９８】
図２０では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続媒体）のマガジンが示されているが、媒体の幅や材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媒体を供給してもよい。
【０１９９】
複数種類の媒体を利用可能な構成にした場合、媒体１６の種類情報を記録したバーコード或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、使用される媒体の種類を自動的に判別し、媒体の種類に応じて適切なインクの打滴を実現するように打滴制御を行うことが好ましい。
【０２００】
給紙部１８から送り出される媒体１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、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クセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で媒体１６に熱を与える。このとき、多少印画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。
【０２０１】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図２０のように、裁断用のカッタ（第１のカッタ）２８が設けられており、該カッタ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２８は、媒体１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、媒体１６の印画裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで媒体１６の印画面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッタ２８は不要である。
【０２０２】
デカール処理後、カットされた媒体１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ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、少なくとも吐出部１２のノズル面及び画像読取部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【０２０３】
ベルト３３は、媒体１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図２０に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において吐出部１２のノズル面及び画像読取部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ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上の媒体１６が吸着保持される。
【０２０４】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方に不図示のモータの動力が伝達されることにより、ベルト３３は図２０上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された媒体１６は図２０の左から右へと搬送される。なお、ベルト３３の詳細は後述する。
【０２０５】
縁無しプリント等を印画するとベルト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（印画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、或いはこれらの組み合わせ等がある。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線速度を変えると清掃効果が大きい。
【０２０６】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印画領域をローラ・ニップ搬送すると、印画直後に媒体の印画面をローラ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、印画領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【０２０７】
吸着ベルト搬送部２２により形成される媒体搬送路上において吐出部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、印画前の媒体１６に加熱空気を吹き付け、媒体１６を加熱する。印画直前に媒体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。
【０２０８】
吐出部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送り方向 (媒体搬送方向）と直交方向に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２１参照）。詳細な構造例は後述するが、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２１に示したように、本画像形成装置１０が対象とする最大サイズの媒体１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク打滴口（ノズル）が複数配列されたフルライン型ヘッドで構成されている。
【０２０９】
媒体１６の送り方向（以下、媒体搬送方向という。）に沿って上流側から黒（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ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。媒体１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを打滴することにより媒体１６上にカラー画像を形成し得る。
【０２１０】
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ごとに設けられてなる吐出部１２によれば、媒体搬送方向について媒体１６と吐出部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（即ち１回の媒体搬送方向への走査で）、媒体１６の全面に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが媒体搬送方向と略直交する方向に往復動作するシャトルスキャン型ヘッドに比べて、高速印画が可能であり、生産性を向上させることができる。
【０２１１】
なお、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打滴するヘッドを追加する構成も可能である。
【０２１２】
図２０に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド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、各タンクは不図示の管路を介して各ヘッド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。
【０２１３】
画像読取部２４は、吐出部１２の打滴結果を読み取るものであり、画像読取部２４によって得られた読取画像データから、ノズルの目詰まりその他の打滴不良および打滴変動が検出される。
【０２１４】
本例の画像読取部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク打滴幅（画像形成幅）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、受光素子が二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。
【０２１５】
本実施形態における画像読取部２４は、各色のヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより形成された画像（テストパターンあるいは本画像）を読み取り、各ヘッドの打滴変動の検出を行う。打滴変動の判定は、打滴（ドット）の有無、打滴位置（ドット位置）、打滴径（ドット径）、濃度の測定等で構成される。また、画像読取部２４には、打滴されたドットに光を照射させる光源（不図示）を備えている。
【０２１６】
画像読取部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、形成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。打滴後のインクが乾燥するまでは画像面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。
【０２１７】
多孔質のペーパに染料系インクで印画した場合等では、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾン等、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【０２１８】
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４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【０２１９】
こう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）とテスト印画とは分けて排出することが好ましい。この画像形成装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印画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不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの媒体に本画像とテストパターン画像とを同時に並列に形成する場合は、カッタ（第２のカッタ）４８によってテストパターン画像の部分を切り離す。カッタ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パタン印画を行った場合に本画像とテストパタン印画部を切断するためのものである。カッタ４８の構造は前述した第１のカッタ２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【０２２０】
また、図２０には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられる。なお、符号２６Ｂはテストプリント排出部である。
【０２２１】
以上の説明において、ノズル５１が形成されている液体吐出ヘッド５０と媒体１６との相対移動は、液体吐出ヘッド５０を固定して媒体１６を移動させる場合を例に説明したが、このような場合に本発明は限定されず、媒体１６を固定して液体吐出ヘッド５０を移動させる場合、または、液体吐出ヘッド５０と媒体１６との両方を移動させる場合においても、本発明を適用できる。
【０２２２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよい。
【図面の簡単な説明】
【０２２３】
【図１】液体吐出ヘッドの全体構造を示す平面透視図である。
【図２】第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例の断面図である。
【図３】第１実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の流れを示す概略フローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる工程図である。
【図５】第１実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる工程図である。
【図６】第１実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる平面図である。
【図７】第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例の断面図である。
【図８】第２実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の流れを示す概略フローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる工程図である。
【図１０】第２実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる工程図である。
【図１１】第２実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる平面図である。
【図１２】第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例の断面図である。
【図１３】第３実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の流れを示す概略フローチャートである。
【図１４】第３実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の説明に用いる工程図である。
【図１５】第３実施形態に係る圧電アクチュエータの他の例における製造処理の流れを示す概略フローチャートである。
【図１６】第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例の断面図である。
【図１７】第４実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の流れを示す概略フローチャートである。
【図１８】第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの一例の断面図である。
【図１９】第５実施形態に係る圧電アクチュエータの一例における製造処理の流れを示す概略フローチャートである。
【図２０】画像形成装置の全体構成例を示す構成図である。
【図２１】吐出部の配置例を示す平面図である。
【符号の説明】
【０２２４】
２１…ノズル形成板、２２…圧力室形成板、２３…振動板、２４…共通電極（下部電極）、２５…圧電体（圧電体膜の使用部分）、２６…個別電極（上部電極）、３１…拡散防止膜、３２…拡散膜、３３…剥離膜（下地膜）、３５…圧電体膜の中間部分（除去部分）、５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅ、５０ｆ）…液体吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５８…圧電アクチュエータ、２５０…圧電体膜
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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