(57)【要約】【課題】アニール処理時における膜の欠陥の発生や破壊を回避できる膜の製造方法、およびこのような膜の製造に好適なセラミックス粒子を提供することにある。【解決手段】材料粒子Ｍを調製した後、成膜を行う前に、この材料粒子Ｍの加熱処理を行う。これにより、後のアニール工程においてガス化の原因となる水分や添加物を予め気化させて除去し、アニール工程における圧電膜３の欠陥、破壊を回避することができる。これにより、良好な圧電特性を備えたインクジェットヘッド１０用のアクチュエータプレート１を提供することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス粒子を加熱処理する加熱処理工程と、
基板に前記加熱処理工程後の前記セラミックス粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこのセラミックス粉末を付着させることにより膜を形成する膜形成工程と、
前記膜をアニール処理するアニール処理工程と、
を含む膜の製造方法。
【請求項２】
前記加熱処理工程における加熱温度が、前記セラミックス粒子に含まれる化学吸着水が放出される温度以上である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項３】
前記加熱処理工程における加熱温度が、前記アニール処理工程におけるアニール温度以上である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項４】
前記加熱処理工程における加熱温度が４５０℃〜８５０℃である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項５】
前記加熱処理工程における加熱時間が３０分以上である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項６】
前記加熱処理工程の後に乾式の粉砕工程を行う請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項７】
前記セラミックス粒子は圧電材料の粒子である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項８】
さらに、前記セラミックス粒子を、複数種の原料粉末を混合して混合粉を得る混合粉生成工程と、前記混合粉を焼成して前記セラミックス材料となる焼結体を得る焼結体生成工程と、前記焼結体を粉砕してセラミックス材料の粉末を得る粉末生成工程と、によって得ることを含む請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項９】
前記セラミックス粒子はα−アルミナの粒子である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項１０】
前記セラミックス粒子はチタン酸ジルコン酸鉛の粒子である請求項１に記載の膜の製造方法。
【請求項１１】
インクを吐出するためのインク吐出ノズルに連通するとともに一面側に開口する開口部を備えた圧力室が複数設けられたインク流路形成体と、
前記インク流路形成体の一面側に前記開口部を閉じるように設けられる振動板と、この振動板上に積層される圧電膜とを備える圧電アクチュエータと、
を備えるインクジェットヘッドを製造する方法であって、
圧電材料の粒子を加熱処理する加熱処理工程と、
前記振動板上に前記加熱処理工程後の前記圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこの圧電材料の粒子を付着させることにより圧電膜を形成する圧電膜形成工程と、
前記圧電膜をアニール処理するアニール処理工程と、
前記圧電膜上に電極層を形成する電極層形成工程と、
を含むインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記加熱処理工程における加熱温度が、前記圧電材料の粒子に含まれる化学吸着水が放出される温度以上である請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記加熱処理工程における加熱温度が、前記アニール処理工程におけるアニール温度以上である請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記加熱処理工程における加熱温度が４５０℃〜８５０℃である請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記加熱処理工程における加熱時間が３０分以上である請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１６】
前記加熱処理工程の後に乾式の粉砕工程を行う請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１７】
さらに、前記圧電材料の粒子を、複数種の原料粉末を混合して混合粉を得る混合粉生成工程と、前記混合粉を焼成して前記圧電材料となる焼結体を得る焼結体生成工程と、前記焼結体を粉砕して圧電材料の粉末を得る粉末生成工程と、によって得ることを含む請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１８】
前記圧電材料の粒子は、チタン酸ジルコン酸鉛の粒子である請求項１１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜、およびインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばインクジェットヘッド等に用いられる圧電アクチュエータの製造方法として、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）と呼ばれるものがある。特許文献１（特開２００１−１５２３６０号公報）では、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料の微粒子を気体中に分散させたもの（エアロゾル）を基板表面に向けて噴射させ、微粒子を基板上に衝突・堆積させることにより圧電膜を形成させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１５２３６０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上記のようなＡＤ法により成膜した圧電膜には、基板を十分に撓ませるのに必要な圧電特性を得るために、アニール処理を施す必要がある。
【０００４】
ところが、本発明者らの実験によれば、充分な圧電特性を得ようとして高温でアニール処理を行うことで、膜に欠陥が発生し、極端な場合には膜が破壊されてしまうことがあった。このような事態が起これば、絶縁性の低下、ひいては圧電特性の低下につながるため、改善が必要である。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アニール処理時における膜の欠陥の発生や破壊を回避できる膜の製造方法、およびその膜を用いたインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、アニール処理時における膜の破壊を回避できる膜の製造方法を開発すべく鋭意研究してきたところ、以下の知見を見出した。
【０００７】
アニール処理工程においてガス化して膜に欠陥を生じさせる原因となる成分は、セラミックス粒子を調製する工程で混入してくる水分や、加えられる添加物、またはその分解物等であると考えられる。
【０００８】
すなわち、ＡＤ法において使用されるセラミックス粒子を調製するためには、通常、原料を粉砕して分級し、適切な粒度の微粉末を得る、という手順を経る。また、複数種の原料から合成されるセラミックス材料であれば、原料粉末を混合し、仮焼結した後に粉砕する、という手順を経る。この際、湿式混合であれば用いる溶媒に水分が混入していることがある。また原料粉末に焼結を助けるための焼結助剤が添加されることがある。さらに、粉砕した後に、粒子の凝集を防ぐための分散剤やコーティング剤が添加される場合もある。また、原料粉末自体が水和物を作りやすいものであるときは、粉砕される前の原料鉱石等の時点で水分や揮発成分を含有していると考えられる。これらの水分や添加物のうちアニール温度以下で分解、気化する成分が膜の欠陥を引き起こすのである。なお、水分については、粉末表面の細孔に吸着する等の物理的吸着で混入したもの（物理吸着水）と、製造時に結晶水として含有される等の化学的吸着により混入したもの（化学吸着水）とが考えられる。
【０００９】
したがって、成膜を行う前のセラミックス粒子をあらかじめ加熱処理して、含まれる水分や添加物を予め気化させて除去しておくことにより、アニール工程において膜の欠陥の発生、破壊を回避することができるのである。本発明は、かかる新規な知見に基づいてなされたものである。
【００１０】
すなわち、本発明の第1の態様に従えば、セラミックス粒子を加熱処理する加熱処理工程と、基板に加熱処理工程後の前記セラミックス粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこのセラミックス粉末を付着させることにより膜を形成する膜形成工程と、前記膜をアニール処理するアニール処理工程と、を含む膜の製造方法が提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様に従えば、インクを吐出するためのインク吐出ノズルに連通するとともに一面側に開口する開口部を備えた圧力室が複数設けられたインク流路形成体と、前記インク流路形成体の一面側に前記開口部を閉じるように設けられる振動板と、この振動板上に積層される圧電膜とを備える圧電アクチュエータと、を備えるインクジェットヘッドを製造する方法であって、圧電材料の粒子を加熱処理する加熱処理工程と、前記振動板上に前記加熱処理工程後の前記圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこの圧電材料の粒子を付着させることにより圧電膜を形成する圧電膜形成工程と、前記圧電膜をアニール処理するアニール処理工程と、前記圧電膜上に電極層を形成する電極層形成工程と、を含むインクジェットヘッドの製造方法が提供される。
【００１２】
加熱処理工程における加熱温度については、除去したい成分の種類等を考慮して適切に設定すれば良い。例えば、セラミックス粒子の表面の細孔内に付着した水分（物理吸着水）は、約１５０℃以上で除去することができる。また、セラミックス粒子の調製に通常使用される分散剤や焼結助剤などの添加物に含まれるガス化成分は、約２００〜４００℃以上で除去することができる。特に、セラミックス粒子を構成する材料が化学的に吸着した水分（化学吸着水）を含む場合には、この水分が放出される温度（約６００℃）以上で加熱を行うことが好ましい。
【００１３】
また、加熱温度をアニール工程におけるアニール温度と同等またはそれ以上の温度としておけば、アニール温度でガス化する成分が予め全て除去されることとなるため、きわめて好ましい。さらに、加熱時間は、セラミックス粒子に含まれてガス化しやすい成分を除去できる長さであれば良く、具体的には３０分以上とすることが好ましい。さらに、加熱したことで粉末の表面に作用する静電気や分子間力によって粒子が凝集することを防ぐため、乾式の粉砕工程を行うことが好ましい。
【００１４】
本発明の膜、およびインクジェットヘッドの製造方法において、前記加熱処理工程における加熱温度は４５０℃〜８５０℃であってもよい。この場合、体積抵抗率が大きくなり、良好な絶縁性が確保される。
【００１５】
本発明のセラミックス粒子の種類としては、膜を形成するために通常に使用されるものであれば特に制限はなく、例えばα−アルミナ、ジルコニア、部分安定化ジルコニア等を挙げることができる。また、本発明の製造方法は、例えばインクジェットヘッド等に使用される圧電アクチュエータにおける圧電膜の形成に好ましく使用することができ、この場合には、セラミックス粒子として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）等、圧電材料として通常使用されるペロブスカイト構造を有する材料の粒子を使用することができる。
【００１６】
このセラミックス粒子は、例えばα−アルミナ等の単一材料からなる粒子であれば、原材料を粉砕した後、加熱処理することによって得ることができる。また、ＰＺＴ等、複数種の原料から合成されるセラミックスの場合は、原料粉末を混合、焼成した後、粉砕して得られた微粉末を加熱処理することによって、目的のセラミックス粒子を得ることができる。
【００１７】
本発明のセラミックス粒子は、熱重量測定によって常温から９００℃まで昇温した場合の重量減少率が０．２重量％以下であることが好ましく、６００℃まで昇温した場合の重量減少率が０．１８重量％以下であることがさらに好ましい。ここで、加熱による重量減少分は、セラミックス粒子に含まれる水分（物理吸着水、化学吸着水）や添加物等のガス化成分であると考えることができる。このように加熱による重量減少分、すなわちガス化成分が極めて少ないセラミックス粒子を使用して成膜を行えば、アニール処理時のガス発生を極微量とすることができ、膜の破壊を防止することができる。
【００１８】
また、１８０℃まで昇温した場合の重量減少率が０．１５重量％以下であることがいっそう好ましい。この温度での重量減少分は、粒子の表面に付着している物理的吸着水と、分散剤等の添加物に含まれる揮発成分とであるが、これらをあらかじめ粒子の表面から取り去ることにより、成膜時に粒子の基板への衝突・破壊によって生じる活性の高い新生面がこれらの成分で汚染されることを防ぎ、成膜性および形成した膜の品質を高めることができる。
【００１９】
また、本発明のセラミックス粒子は、比表面積が１０ｍ２／ｇ以下とされていることが好ましい。このように比表面積が小さい粒子であれば、表面に付着可能な水分の量が少ないため、アニール処理時のガスの発生量を少なくすることができる。
【００２０】
また、セラミックス粒子は、結晶水が少ないほど硬度および圧縮破壊強度が高くなるため、これら硬度および圧縮破壊強度を結晶水の含有量の指標として利用することができる。このような観点から、本発明のセラミックス粒子は、ナノインデンターを用いて測定した硬度がビッカース硬度換算で５０Ｈｖ〜８００Ｈｖの範囲のものであり、かつ、圧縮破壊強度が０．５ＧＰａ〜８ＧＰａの範囲のものであることが好ましい。このようなセラミックス粒子は、含まれる結晶水の量が極めて少ないので、高温でアニール処理を行ったとしてもガス発生を極微量とすることができ、膜の破壊を防止することができる。
【００２１】
さらに、Ｘ線回折法により測定されるセラミックス粒子の結晶化度も、結晶水の含有量の指標として利用することができる。このような観点から、本発明のセラミックス粒子は、Ｘ線回折法による結晶化度が８０％以上であることが好ましい。このようなセラミックス粒子は、含まれる結晶水の量が極めて少ないので、高温でアニール処理を行ったとしてもガス発生を極微量とすることができ、膜の破壊を防止することができる。
【００２２】
本発明によれば、セラミックス粒子を調製した後、成膜を行う前に、このセラミックス粒子の加熱処理を行うので、後のアニール工程においてガス化の原因となる水分や添加物を予め気化させて除去し、アニール工程における膜の欠陥、破壊を回避することができる。これにより、絶縁性などに優れた高品質の膜を形成することができる。また、本発明の製造方法を圧電アクチュエータにおける圧電膜の形成に適用することにより、圧電膜の欠陥、破壊に起因する圧電特性の低下を回避し、良好な圧電特性を有する圧電アクチュエータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態について、図１〜図５を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態においては、本発明をインクジェットヘッド用の圧電アクチュエータの製造に適用した例について示す。
【００２４】
図１には、本実施形態のインクジェットヘッド１０を示す。インクジェットヘッド１０は、インク２０が収容される複数の圧力室１６を備えた流路ユニット１１（インク流路形成体）と、この流路ユニット１１上に圧力室１６を閉じるように接合されたアクチュエータプレート１（圧電アクチュエータ）とを備えている。
【００２５】
流路ユニット１１は、全体として平板状をなしており、ノズルプレート１２、マニホールドプレート１３、流路プレート１４、および圧力室プレート１５を順に積層するとともに、各プレート１２、１３、１４、１５を互いにエポキシ系の熱硬化性接着剤にて接合した構成となっている。
【００２６】
ノズルプレート１２は、ポリイミド系の合成樹脂材料にて形成されており、その内部にはインク２０を噴射するための複数のインク吐出ノズル１９が整列して形成されている。マニホールドプレート１３は、ステンレス等の金属材料にて形成され、その内部には、インク吐出ノズル１９に接続する複数のノズル流路１８が設けられている。流路プレート１４は、同じくステンレス等の金属材料にて形成されており、内部にノズル流路１８に連通した複数のプレッシャ流路１７が設けられている。圧力室プレート１５はやはりステンレス等の金属材料にて形成され、その内部にはプレッシャ流路１７に連通した複数の圧力室１６が設けられている。圧力室１６は、流路プレート１４、マニホールドプレート１３に設けられた図示しないマニホールド流路、および共通インク室を介してインクタンクに接続されている。このようにして、インクタンクに接続された共通インク室から、マニホールド流路、圧力室１６、プレッシャ流路１７およびノズル流路１８を経てインク吐出ノズル１９へと至る経路が形成されている。
【００２７】
この流路ユニット１１に積層されるアクチュエータプレート１は、圧力室１６の壁面の一部を構成する下部電極を兼ねた振動板２と、この振動板２上に形成された圧電膜３と、この圧電膜３上に設けられた上部電極４とで構成されている。
【００２８】
振動板２は、ステンレス（ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３０４）等の金属材料にて矩形状に形成されており、流路ユニット１１の上面に塗布されたエポキシ系の熱硬化性の接着剤、または、振動板２と流路ユニット１１との熱拡散によって接合されて、流路ユニット１１の上面全体を覆うように設けられている。
【００２９】
この振動板２において流路ユニット１１に接する面と反対側の面には、圧電膜３が設けられている。圧電膜３は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体の圧電セラミックス材料から形成されており、振動板２の表面に均一な厚みで積層されている。この圧電膜３は、エアロゾルデポジション法により形成されたものであって、その厚み方向に分極するように分極処理が施されている。
【００３０】
この圧電膜３上において振動板２に密着されている側と逆側の面上には、複数の上部電極４が備えられている。この上部電極４は、各圧力室１６の開口部１６Ａに対応する領域にそれぞれ設けられるとともに、駆動回路ＩＣに接続されている。
【００３１】
印刷を行う際には、駆動回路ＩＣから所定の駆動信号が発せられると、上部電極４の電位が下部電極として使用される振動板２よりも高い電位とされ、圧電膜３の分極方向（厚み方向）に電界が印加される。すると、圧電膜３が厚み方向に膨らむとともに、面方向に収縮する。これにより、圧電膜３および振動板２（即ちアクチュエータプレート１）が、圧力室１６側に凸となるように局所的に変形する（ユニモルフ変形）。このため、圧力室１６の容積が低下して、インク２０の圧力が上昇し、インク吐出ノズル１９からインク２０が噴射される。その後、上部電極４が下部電極（振動板２）と同じ電位に戻されると、圧電膜３と振動板２とが元の形状になって圧力室１６の容積が元の容積に戻るので、インク２０をインクタンクに連通するマニホールド流路より吸い込む。なお、振動板２は金属材料に限られることはなく、ポリイミド系の樹脂材料等で構成しても良い。この場合は、振動板２の上にスクリーン印刷などにより下部電極を形成し、この下部電極の上に圧電膜３を形成し、振動板２上に圧電膜３が下部電極を介して積層されるように構成する。
【００３２】
次に、このように構成されたインクジェットヘッド１０用のアクチュエータプレート１を製造する方法について説明する。
【００３３】
まず、図２Ａに示すように、ステンレスにより形成された振動板２を流路ユニット１１における圧力室プレート１５の上面に位置合わせした状態で重ねて接合し、振動板２によって各圧力室１６を閉鎖する。
【００３４】
次に、図２Ｂに示すように、圧電膜３をエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）によって形成する。図３には、圧電膜３を形成するための成膜装置３０の概略図を示した。この成膜装置３０は、材料粒子Ｍ（セラミックス粒子）をキャリアガスに分散させてエアロゾルＺを形成するエアロゾル発生器３１、およびエアロゾルＺを噴射ノズル３７から噴出させて基板に付着させるための成膜チャンバ３５を備えている。
【００３５】
エアロゾル発生器３１には、内部に材料粒子Ｍを収容可能なエアロゾル室３２と、このエアロゾル室３２に取り付けられてエアロゾル室３２を振動する加振装置３３とが備えられている。エアロゾル室３２には、キャリアガスを導入するためのガスボンベＢが導入管３４を介して接続されている。導入管３４の先端はエアロゾル室３２内部において底面付近に位置し、材料粒子Ｍ中に埋没するようにされている。キャリアガスとしては、例えばヘリウム、アルゴン、窒素等の不活性ガスや空気、酸素等を使用することができる。
【００３６】
成膜チャンバ３５には、圧電膜を形成する基板を取り付けるためのステージ３６と、このステージ３６の下方に設けられた噴射ノズル３７が備えられている。噴射ノズル３７は、エアロゾル供給管３８を介してエアロゾル室３２に接続されており、エアロゾル室３２内のエアロゾルＺが、エアロゾル供給管３８を通って噴射ノズル３７に供給されるようになっている。また、この成膜チャンバ３５には、粉体回収装置３９を介して真空ポンプＰが接続されており、その内部を減圧できるようにされている。
【００３７】
この成膜装置３０を用いて圧電膜３を形成する手順について、図５を参照して説明する。まず、使用する材料粒子Ｍを合成する。材料粒子Ｍとしては、例えば圧電材料の粒子であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の粒子を使用することができる。この材料粒子Ｍを合成する方法は、例えば以下のようである。
【００３８】
酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を原料として用い、これらの原料粉末を目的の材料粒子Ｍの組成に基づいて秤量する。秤量した原料粉末を、溶媒にエタノールを用いて、ボールミルで粉砕しながら混合する（混合粉生成工程  Ｓ１）。得られた混合粉を大気雰囲気中で仮焼成して、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）の仮焼結体を得る（焼結体生成工程  Ｓ２）。この仮焼結体を、LiBiO2のような焼結助剤を加えつつ粉砕して、ＰＺＴの微粉末を得ることができる（粉末生成工程  Ｓ３）。この微粉末を材料粒子Ｍとして用いる。
【００３９】
次いで、得られた材料粒子Ｍを所定温度、例えば４５０℃〜８５０℃に設定された電気炉中に入れ、所定時間加熱する（加熱処理工程  Ｓ４）。これにより、材料粒子Ｍに含まれる結晶水、材料粒子Ｍの表面に付着する付着水、合成時に使用した溶媒や焼結助剤、分散剤等の添加剤に含まれる成分を予め分解、気化させて除去する。なお、加熱処理の後に、乾式のボールミル装置を用いて材料粒子Ｍを粉砕（乾式の粉砕工程）してもよい。これは、高純度のジルコニアあるいはアルミナからなるポットに、高純度のジルコニアあるいはアルミナからなるボールと材料粒子Ｍとを入れ、ポットを回転させることにより行われる。加熱された材料粒子Ｍは、その表面に静電気や分子間力が働き凝集する場合があるが、乾式の粉砕工程を行うことで凝集した材料粒子Ｍを粉砕することができる。この粉砕工程は必要に応じて行えばよい。ここで、粉砕の後に微小粉が材料粒子Ｍの周りに多数付着すると、後述する圧電膜形成工程において形成される圧電膜３が、これらの微小粉を含んだ状態で成膜される。このとき、微小粉は振動板２に衝突したときに衝突エネルギーを受け難く、そのため変形し難いので、圧電膜３に含まれる微小粉の周囲に空隙が生じ、圧電膜３の圧電特性の劣化の原因になることがある。したがって、粉砕工程の後に８５０℃程度の加熱処理をさらに行い、圧電特性を回復させることが望ましい。
【００４０】
材料粒子Ｍの調製、加熱処理が終了したら、成膜を行う（圧電膜形成工程  Ｓ５）。まず、振動板２を成膜装置３０のステージ３６にセットする。次いで、エアロゾル室３２の内部に加熱処理を施した材料粒子Ｍを投入する。
【００４１】
そして、ガスボンベＢからキャリアガスを導入して、そのガス圧で材料粒子Ｍを舞い上がらせる。それととともに、加振装置３３によってエアロゾル室３２を振動することで、材料粒子Ｍとキャリアガスとを混合してエアロゾルＺを発生させる。そして、成膜チャンバ３５内を真空ポンプＰにより減圧することにより、エアロゾル室３２と成膜チャンバ３５との間の差圧により、エアロゾル室３２内のエアロゾルＺを高速に加速しつつ噴射ノズル３７から噴出させる。噴出したエアロゾルＺに含まれる材料粒子Ｍは振動板２に衝突して堆積し、圧電膜３を形成する。
【００４２】
続いて、形成した圧電膜３のアニール処理を行う（アニール処理工程  Ｓ６）。ここで、加熱処理を行っていない材料粒子Ｍを使用して成膜を行った場合には、充分な圧電特性を得ようとして高温（６００℃以上、好ましくは８５０℃以上）でアニール処理を行うと、圧電膜３に含まれる成分の一部が急激にガス化して膨張することによって、膜に欠陥が発生し、膜を破壊してしまうことがある（図４Ａ）。しかし、本実施形態では、材料粒子Ｍに含まれるガス化の原因となる成分を予め加熱処理工程において除去してあるので、膜の欠陥、破壊を回避することができ、ひいては、圧電特性の良好な圧電膜３を得ることができる（図４Ｂ）。
次に、図２Ｃに示すように、圧電膜３の上面に上部電極４、および各上部電極４に接続した複数のリード部（図示せず）を形成する（電極形成工程  Ｓ７）。上部電極４及びリード部を形成するには、例えば、圧電膜３上の全域に導体膜を形成した後、フォトリソグラフィ・エッチング法を利用して所定のパターンに形成してもよく、あるいは圧電膜３の上面に直接スクリーン印刷によりパターン形成しても良い。
【００４３】
この後、上部電極４−下部電極（振動板２）間に通常のインク噴射動作時よりも強い電界を印加して、両電極間の圧電膜３を厚み方向に分極する（分極処理工程  Ｓ８）。以上によりアクチュエータプレート１が完成する。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、材料粒子Ｍを合成した後、成膜を行う前に、この材料粒子Ｍの加熱処理を行う。これにより、後のアニール工程においてガス化の原因となる水分や添加物を予め気化させて除去し、アニール工程における圧電膜３の欠陥、破壊を回避することができる。これにより、良好な圧電特性を備えたインクジェットヘッド１０用のアクチュエータプレート１を提供することができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
［材料粒子への加熱処理の有無が膜に与える影響を調べる実施例群］
＜実施例１−１＞
１．膜の形成
１）セラミックス粒子の調製
原材料であるα−アルミナ（昭和電工社から入手）をボールミルにて粉砕して平均粒子径約１μｍで図１０に示すような粒度分布を有する、α−アルミナの微粉末を得た。粒度分布は、乾式粒度分布測定装置（日本レーザ製  ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）を用いて測定した。この微粉末をマッフル炉（ヤマト工業株式会社製  ＦＰ１００）に入れ、炉内を１時間かけて６００℃まで昇温した。６００℃で１時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。図１０に、加熱処理後のα−アルミナの粒度分布も併せて示す。
２）成膜
基板としてはステンレス（ＳＵＳ４３０）板を用い、材料粒子としては１）で調製したアルミナ粉末を用いた。基板上に、ノズル開口０．４ｍｍ×１０ｍｍ、成膜チャンバ内圧力４００Ｐａ、エアロゾル室内圧力３００００Ｐａ、キャリアガス種類Ｈｅ、ガス流量は６．０リットル／ｍｉｎ、ノズル−基板間距離１０〜２０ｍｍとして、エアロゾルの吹き付けを行い、絶縁膜を形成した。膜の厚さは表面粗さ計による段差測定で概ね３μｍであった。
３）アニール処理
続いて形成した絶縁膜のアニール処理を行った。マッフル炉を８５０℃まで昇温し、内部に膜を形成した基板を入れ、８５０℃で１０分間保持した。この後、基板を炉から取り出し、自然冷却により室温まで冷却した。
２．試験
絶縁膜上に２ｍｍ角の上部電極をＡｕターゲットを用いたスパッタリングにより形成した。基板を下部電極として用いて５０Ｖの電圧を印加し、体積抵抗率を測定した。
【００４６】
＜実施例１−２＞
絶縁膜の成膜厚さを１μｍとした他は、実施例１−１と同様にしてα−アルミナ粒子を調製し、膜を成膜し、試験を行った。
【００４７】
＜比較例１−１＞
アルミナ粉末に加熱処理を施さなかった他は、実施例１−１と同様にしてα−アルミナ粒子を調製し、絶縁膜を成膜し、試験を行った。
【００４８】
＜比較例１−２＞
アルミナ粉末に加熱処理を施さなかった他は、実施例１−２と同様にしてα−アルミナ粒子を調製し、絶縁膜を成膜し、試験を行った。
【００４９】
［測定結果］
実施例１−１、１−２および比較例１−１、１−２についての実験結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
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表１より、アルミナ粉末に加熱処理を施さなかった場合には、体積抵抗率が大きく低下しており、絶縁性が低下していることがわかった。このことは、絶縁膜に含まれる成分がガス化してこの絶縁膜に欠陥が発生したことを示していると考えられる。一方、アルミナ粉末に加熱処理を施した場合には、体積抵抗率が大きく、絶縁性が維持されていることがわかった。
【００５１】
このことから、成膜前の材料粒子に予め加熱処理を施すことにより、絶縁膜に含まれる成分がアニール処理時にガス化してこの絶縁膜に欠陥、破壊が発生することを回避し、絶縁性を確保することができるといえる。
［材料粒子への加熱温度が膜に与える影響を調べる実施例群］
＜実施例２−１＞
実施例１−１と同様に粉砕処理したα−アルミナの微粉末を、マッフル炉（ヤマト工業株式会社製  ＦＰ１００）に入れ、９０分かけて１５０℃まで昇温した。１５０℃で３００分間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の微粉末を材料粒子として用いて、実施例１−１と同様にして絶縁膜を形成し、試験を行った。ただし、アニール処理においては、マッフル炉を８５０℃まで昇温し、内部に膜を形成した基板を入れ、８５０℃で３０分間保持した。
【００５２】
＜実施例２−２＞
実施例１−１と同様に粉砕処理したα−アルミナの微粉末をマッフル炉に入れ、１２０分かけて４５０℃に昇温した。４５０℃で６０分間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の粒子を用いて、実施例１−１と同様にして絶縁膜を形成し、試験を行った。ただし、アニール処理においては、マッフル炉を８５０℃まで昇温し、内部に膜を形成した基板を入れ、８５０℃で３０分間保持した。
【００５３】
＜実施例２−３＞
実施例１−１と同様に粉砕処理したα−アルミナの微粉末をマッフル炉に入れ、１２０分かけて６００℃に昇温した。６００℃で６０分間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の粒子を用いて、実施例２−２と同様にして絶縁膜を形成し、試験を行った。
【００５４】
＜実施例２−４＞
実施例１−１と同様に粉砕処理したα−アルミナの微粉末をマッフル炉に入れ、１２０分かけて８５０℃に昇温した。８５０℃で６０分間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の粒子を用いて、実施例２−２と同様にして絶縁膜を形成し、試験を行った。ただし、成膜の厚さは２μｍとした。
【００５５】
［測定結果］
実施例２−１〜２−４についての測定結果を表２に示す。
【００５６】
【表２】
2007088448.tif 000004
表２より、アルミナ粉末の加熱温度が１５０℃である場合（実施例２−１）では、体積抵抗率が大きく低下し、絶縁性が低下していることがわかった。これは、この温度ではアルミナ粉末の表面に付着した物理的吸着水が除去されるのみで、添加物や結晶水は除去されないため、これらの残留している成分がアニール処理時にガス化して絶縁膜に欠陥を生じさせたことによるものと考えられる。
【００５７】
アルミナ粉末の加熱温度が４５０℃である場合（実施例２−２）には、体積抵抗率がやや大きくなり、絶縁性がある程度保たれていることがわかった。この温度では、物理的吸着水に加えて、アルミナ粉末に含まれる分散剤や焼結助剤等の添加物も分解・除去されるため、アニール時における欠陥の発生の程度が小さくなったものと考えられる。さらに、アルミナ粉末の加熱温度が６００℃である場合（実施例２−３）では、さらに体積抵抗率が大きくなり、良好な絶縁性が確保されていた。この温度では、アルミナ粉末に含まれる結晶水などの化学吸着水も除去されるため、アニール時において膜の欠陥がほとんど生じなかったものと考えられる。
【００５８】
さらにアルミナ粉末の加熱温度を高くし、８５０℃とした場合（実施例２−４）では、高い体積抵抗率を示したものの、加熱温度６００℃の場合と比べるとやや低下していた。この理由は以下のように考えられる。すなわち、８００℃程度の高温で加熱すると、粒子間に存在した水分が完全になくなり、粒子同士が直接に固着することで大粒となる。この大粒の粒子を含むエアロゾルを基板に吹き付けると、粒子の重量が大きいために、後から付着してくる粒子が先に基板表面に堆積している粒子にダメージを与えたり、基板に衝突した際に互いに凝集していた粒子が分離するために衝突エネルギーの一部が消費されたりするために、粒子の基板への付着性が低下する。このために、膜の絶縁性が悪化する。
【００５９】
以上のように、粒子の表面に付着する水分だけでなく、分散剤や焼結助剤等の添加物、および結晶水等の化学吸着水を取り除いた方が、欠陥発生を抑制して優れた特性をもつ膜を得ることができることが分かった。
［圧電材料粒子への加熱処理の有無が圧電膜に与える影響を調べる実施例及び比較例］
＜実施例３−１＞
１．圧電膜の形成
１）圧電材料粒子の調製
原材料であるＰＺＴ（堺化学工業から入手）をボールミルにて粉砕して、平均粒子径約１μｍで図１１に示すような粒度分布を有するＰＺＴの微粉末を得た。粒度分布は、乾式粒度分布測定装置（日本レーザ製  ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）を用いて測定した。この微粉末をマッフル炉（ヤマト工業株式会社製  ＦＰ１００）に入れ、炉内を４００℃／１ｈで８００℃まで昇温した。８００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。８００℃で加熱した後の粒度分布並びに他の加熱温度で加熱した場合の粒度分布についても併せて図１１に示す。
２）成膜
基板としてはステンレスＳＵＳ４３０板を用い、その上にアルミナの絶縁層をＡＤ法により形成し、さらにその上にＴｉ／Ｐｔ下部電極層をスパッタ法により形成し、その上に１）で調製したＰＺＴ粉末を用いてＡＤ法により圧電膜を形成した。ＡＤ法によるＰＺＴ圧電膜の成膜条件は、ノズル開口０．４ｍｍ×１０ｍｍ、成膜チャンバ内圧力３００Ｐａ、エアロゾル室内圧力４００００Ｐａ、キャリアガス種類Ｈｅ、ガス流量は４．０リットル／ｍｉｎ、ノズル−基板間距離１０〜３０ｍｍとして、エアロゾルの吹き付けを行い、絶縁膜を形成した。膜の厚さは表面粗さ計による段差測定で概ね８μｍであった。
３）アニール処理
続いてＰＺＴ圧電膜のアニール処理を行った。マッフル炉を４００℃／１ｈで８５０℃まで昇温し、内部に圧電膜を形成した基板を入れ、８５０℃で３０分間保持した。この後、炉内を自然冷却により冷却した。
２．試験
上記のようにしてＰＺＴ圧電膜が形成された基板を１０枚用意し、１０枚についてヒューレットパッカード社製インピーダンスアナライザーＨＰ−４１９４Ａにより比誘電率、及び誘電損失を測定した。
【００６０】
＜比較例３−１＞
ＰＺＴ圧電材料粒子の調整において、ＰＺＴ粉末を加熱処理しなかった他は、実施例３−１と同様にしてＰＺＴ圧電膜を形成し、試験を行った。
【００６１】
［測定結果］
実施例３−１、および比較例３−１で測定した比誘電率、および誘電損失の平均値を表３に示す。
【００６２】
【表３】
2007088448.tif 000005
表３より、ＰＺＴ粉末を加熱処理した場合、加熱処理しなかった場合よりも比誘電率の平均値が高くなっており、誘電損失の平均値は低くなっている。
【００６３】
このことから、ＰＺＴ粉末を加熱処理した方が、加熱処理しない場合よりも良好な強誘電特性が得られることがわかる。
［圧電材料粒子への加熱温度が圧電膜に与える影響を調べる実施例群］
＜実施例４−１＞
１．圧電膜の形成
１）圧電材料粒子の調製
原材料であるＰＺＴ（堺化学工業社から入手）をボールミルにて粉砕して、平均粒子径約１μｍで、図１１に示すような粒度分布を有するＰＺＴの微粉末を得た。この微粉末をマッフル炉（ヤマト工業株式会社製  ＦＰ１００）に入れ、炉内を４００℃／１ｈで５００℃まで昇温した。５００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。５００℃で加熱した後の粒度分布並びに他の温度で加熱した場合の粒度分布についても併せて図１１に示す。なお粒度分布は、乾式粒度分布測定装置（日本レーザ製  ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）を用いて測定した。
２）成膜
基板としてはガラス板を用い、材料粒子としては１）で調製したＰＺＴ粉末を用いた。基板上に、ノズル開口０．４ｍｍ×１０ｍｍ、成膜チャンバ内圧力３００Ｐａ、エアロゾル室内圧力４００００Ｐａ、キャリアガス種類Ｈｅ、ガス流量は４．０リットル／ｍｉｎ、ノズル−基板間距離１０〜３０ｍｍとして、エアロゾルの吹き付けを行い、圧電膜を形成した。膜の厚さは表面粗さ計による段差測定で概ね２〜３μｍであった。
３）アニール処理
続いてＰＺＴ圧電膜のアニール処理を行った。マッフル炉を４００℃／１ｈで８５０℃まで昇温し、内部に圧電膜を形成した基板を入れ、８５０℃で３０分間保持した。この後、炉内を自然冷却により冷却した。
２．圧電膜断面の観察
上記のようにしてＰＺＴ圧電膜が形成された基板を厚み方向に切断し、その断面をＦＥ−ＳＥＭ：電界放出形操作電子顕微鏡によって撮影して観察した。
【００６４】
＜実施例４−２＞
ＰＺＴ圧電材料粒子の調整において、マッフル炉を７００℃まで昇温し、７００℃で３時間保持した他は、実施例４−１と同様にしてＰＺＴ圧電膜を形成し、圧電膜の断面を観察した。
【００６５】
［観察結果］
実施例４−１、および４−２における圧電膜状態を、図６Ａおよび図６Ｂに示す。下段のガラス板上にＰＺＴ圧電膜が形成されている様子を表している。
【００６６】
図６Ａおよび図６Ｂより、７００℃で加熱処理した場合は、５００℃で加熱処理した場合よりも、圧電膜に生じる空隙が少ないことがわかる。
【００６７】
これは、５００℃で加熱処理した時点では蒸発しなかった粉末樹脂が、７００℃で加熱処理することによって蒸発したためと考えられる。なお、７００℃において生じている空隙は、化学吸着水によるものと考えられる。
［圧電材料粒子への加熱処理と結晶化の関係を調べる実施例群］
＜実施例５−１＞
１．圧電材料粒子の調製
原材料であるＰＺＴ（堺化学工業社より入手）をボールミルにて粉砕して、平均粒子径約１μｍで、図１１に示すような粒度分布を有するＰＺＴの微粉末を得た。この微粉末をマッフル炉（ヤマト工業株式会社製  ＦＰ１００）に入れ、炉内を４００℃／１ｈで６００℃まで昇温した。６００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。
２．Ｘ線回折測定
１で加熱処理したＰＺＴ微粉末について、リガク社製  ＲＩＮＴ２０００によりＸ線回折測定を行った。測定条件は、Goniometer：RINT2000  縦型ゴニオメータ、Attachment：薄膜,標準用多目的試料台、Monochromater：固定モノクロメータ、ScanningMode：2Theta/Theta、ScanningType：Continuos Scanning、X-Ray：Cu励起源  40kV/40mA、発散スリット：1°、発散縦制限スリット：10mm、散乱スリット：1°、受光スリット：0.15mm、モノクロ受光スリット：0.6mmであった。
【００６８】
＜実施例５−２＞
ＰＺＴ圧電材料粒子の調整において、マッフル炉を８００℃まで昇温し、８００℃で３時間保持した他は、実施例５−１と同様にしてＰＺＴ圧電材料粒子を調製し、Ｘ線回折測定を行った。
【００６９】
＜比較例５−１＞
ＰＺＴ圧電材料粒子の調整において、ＰＺＴ粉末を加熱処理しなかった他は、実施例５−１と同様にしてＰＺＴ圧電材料粒子を調製し、Ｘ線回折測定を行った。
【００７０】
［測定結果］
実施例５−１、５−２、および比較例５−１におけるＸ線回折測定値の変化を図７のグラフに示す。
【００７１】
図７のグラフにおいて実施例５−１、５−２、および比較例５−１における半値幅（ピークを持つ波形の幅）はそれぞれ、０．５°、０．４５°、および０．６°であった。またピークは、比較例５−１、実施例５−１、実施例５−２の順で高くなった。
【００７２】
一般に、ピークが上昇し、半値幅が小さくなるに従い、結晶化が進んでいるといえるので、加熱処理をした方が加熱処理をしない場合よりも結晶化が進んでおり、６００℃で加熱処理した場合と８００℃で加熱処理した場合とで比較した場合、８００℃で加熱処理した方が、６００℃で加熱処理した場合よりも結晶化が進んでいるといえる。つまり、加熱処理をした方が、加熱処理をしない場合よりも結晶水の含有量が少ないため、高温でアニール処理を行ったとしても、ガス発生量をより少なく抑えることができ、膜の破壊の防止につながる。
［圧電材料粒子への加熱処理と熱重量の変化を調べる実施例］
＜実施例６＞
ＰＺＴ粉末１６５.７５０ｍｇについて、示差熱天秤測定装置（リガク製  ＴＧ−８１２０）を用い、雰囲気は空気２００ｍｌ／ｍｉｎ、室温２５℃から１０℃／ｍｉｎで昇温し、サンプリング時間１ｓという条件で、熱重量（ＴＧ）、および示差熱（ＤＴＡ）を測定した。
【００７３】
［測定結果］
熱重量および示差熱の測定結果を図８のグラフに示す。
【００７４】
図８のグラフより、熱重量測定による１８０℃における重量減少率は０．０８％であり、０．１５％以下となっている。また、６００℃においては０．１１３％、９００℃においては０．１１６％であり、これらはそれぞれ、０．１８％、０．２％以下となっている。
［圧電材料粒子への加熱処理と電気特性の関係を調べる実施例］
＜実施例７−１＞
１．圧電膜の形成
１）圧電材料粒子の調製
原材料であるＰＺＴ（堺化学工業から入手）をボールミルにて粉砕して、平均粒子径約１μｍで図１１に示すような粒度分布を有するＰＺＴの微粉末を得た。粒度分布は、乾式粒度分布測定装置（日本レーザ製  ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ）を用いて測定した。この微粉末をマッフル炉（ヤマト工業株式会社製  ＦＰ１００）に入れ、炉内を４００℃／１ｈで６００℃まで昇温した。６００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。
２）成膜
基板としてはアルミナ基板を用い、その上に１）で調製したＰＺＴ粉末を用いてＡＤ法により圧電膜を形成し、その上にスパッタ法によりＴｉ／Ｐｔ電極層を形成した。ＡＤ法によるＰＺＴ圧電膜の成膜条件は、ノズル開口０．４ｍｍ×１０ｍｍ、成膜チャンバ内圧力３００Ｐａ、エアロゾル室内圧力４００００Ｐａ、キャリアガス種類Ｈｅ、ガス流量は４．０リットル／ｍｉｎ、ノズル−基板間距離１０〜３０ｍｍとして、エアロゾルの吹き付けを行い、絶縁膜を形成した。膜の厚さは表面粗さ計による段差測定で概ね８μｍであった。
３）アニール処理
続いてＰＺＴ圧電膜のアニール処理を行った。マッフル炉を４００℃／１ｈで８５０℃まで昇温し、内部に圧電膜を形成した基板を入れ、８５０℃で３０分間保持した。この後、炉内を自然冷却により冷却した。
２．試験
上記のようにしてＰＺＴ圧電膜とＴｉ／Ｐｔ電極が形成された基板に対し、Ａｕコーターにて125μｍ×200μｍの上部電極を形成し、比誘電率、及び静電容量を測定した。比誘電率、及び静電容量は両者ともヒューレットパッカード社製  インピーダンスアナライザー  ＨＰ−４１９４Ａにより測定した。
【００７５】
＜実施例７−２＞
実施例７−１と同様に粉砕処理したＰＺＴの微粉末をマッフル炉に入れ、炉内を４００℃／１ｈで７００℃まで昇温した。７００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の粒子を用いて、実施例７−１と同様にしてアルミナ基板上にＰＺＴ圧電膜とＴｉ／Ｐｔ電極を形成し、アニール処理をした後、試験を行った。
【００７６】
＜実施例７−３＞
実施例７−１と同様に粉砕処理したＰＺＴの微粉末をマッフル炉に入れ、炉内を４００℃／１ｈで８００℃まで昇温した。８００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の粒子を用いて、実施例７−１と同様にしてアルミナ基板上にＰＺＴ圧電膜とＴｉ／Ｐｔ電極を形成し、アニール処理をした後、試験を行った。
【００７７】
＜実施例７−４＞
実施例７−１と同様に粉砕処理したＰＺＴの微粉末をマッフル炉に入れ、炉内を４００℃／１ｈで９００℃まで昇温した。９００℃で３時間保持した後、炉内を自然冷却により冷却し、微粉末を取り出した。処理後の粒子を用いて、実施例７−１と同様にしてアルミナ基板上にＰＺＴ圧電膜とＴｉ／Ｐｔ電極を形成し、アニール処理をした後、試験を行った。
【００７８】
［測定結果］
実施例７−１〜７−４について、電圧に対する静電容量である角型比を、比誘電率とともに図１２に示す。
【００７９】
図１２より、粉末のアニール温度が上昇するにつれ残留分極に対する分極方向が変化するときの印加電圧の比である角型比が大きくなり、強誘電体特性が上昇していることが分かる。これは８００℃付近で最大となる。それ以上の温度では、成膜に適する粒子の範囲を超えてしまい膜の密度が低下することから、逆に角型比が悪くなるので、強誘電体特性が低下するということがわかる。
インクジェットヘッドの製造方法
以上説明してきた本発明の圧電膜を用いて、インクジェットヘッドを製造する方法について、図１、図２および図９を用いて簡単に説明する。
【００８０】
最初に、図１を用いて上述したような構造を有するノズルプレート１２、マニホールドプレート１３、流路プレート１４、圧力室プレート１５、振動板２を製造する（Ｓ１１）。
【００８１】
次に、図１に示したように、前記ノズルプレート１２の上面に前記マニホールドプレート１３を接合し、マニホールドプレート１３の上面に前記流路プレート１４を接合する（Ｓ１２）。これらは互いに、エポキシ系の熱硬化性接着剤によって接合される。
【００８２】
次に、図２に示したように、前記圧力室プレート１５の上面に前記振動板２を接合する（Ｓ１３）。その後、図３との関係で説明した装置を用いて、エアロゾルデポジション法（ＡＤ法）によって、前記振動板２の上面に本発明の圧電膜３を形成する（Ｓ１４）。
【００８３】
次いで、前記形成された圧電膜３の上部に、フォトリソグラフィ・エッチング法やスクリーン印刷等により、電極４およびリード部を形成する（Ｓ１５）。その後、前記上部電極４と振動板２の間に強い電界を印加して、圧電膜３を分極する（Ｓ１６）。
【００８４】
最後に、前記流路プレート１４の上面に前記圧力室プレート１５を接合する（Ｓ１７）。これにより、図１に示したようなインク流路形成体１１と、アクチュエータプレート１を備えるインクジェットヘッド１０が完成する。
【００８５】
本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
【００８６】
上記実施形態では、振動板２上に圧電膜３を直接に成膜する場合について述べたが、振動板上に下部電極等の中間層が別に設けられており、その上に圧電膜を形成する場合であっても、同様に本発明の製造方法を適用することができる。
【００８７】
上記実施形態では、アクチュエータプレート１における圧電膜３の形成に本発明を適用する場合について述べたが、例えば圧電膜と振動板との間に、拡散防止層等、各種の機能を持つ絶縁層をセラミックスにより形成する場合においても、同様に本発明の製造方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本実施形態のインクジェットヘッドの側断面図である。
【図２】図２Ａはアクチュエータプレートの製造工程において振動板を圧力室プレートに接合した様子を示す側断面図、図２Ｂは圧電膜を形成した様子を示す側断面図、図２Ｃは上部電極を形成した様子を示す側断面図である。
【図３】成膜装置の概略図である。
【図４】図４Ａは加熱処理を施さない材料粒子を使用した場合のアニール工程における圧電膜の様子を示す側断面図、図４Ｂは加熱処理を施した材料粒子を使用した場合のアニール工程における圧電膜の様子を示す側断面図である。
【図５】圧電膜製造手順を概略的に示すフローチャートである。
【図６】図６Ａは５００℃で加熱処理した場合の基板の断面を撮影した写真、図６Ｂは７００℃で加熱処理した場合の基板の断面を撮影した写真である。
【図７】圧電材料粒子を加熱した場合としない場合についてＸ線回折測定の結果を示すグラフである。
【図８】圧電材料粒子の熱重量および示差熱の測定結果を示すグラフである。
【図９】インクジェットヘッドの製造手順を概略的に示すフローチャートである。
【図１０】アルミナ粉末の熱処理前後の粒度分布を示す図である。
【図１１】ＰＺＴ粉末の熱処理前後の粒度分布を示す図である。
【図１２】ＰＺＴ粉末に対する加熱処理と電気特性の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…アクチュエータプレート（圧電アクチュエータ）
２…振動板（基板）
３…圧電膜（膜）
４…上部電極（電極層）
１０…インクジェットヘッド
１１…流路ユニット（インク流路形成体）
１６…圧力室
１６Ａ…開口部
１９…インク吐出ノズル
２０…インク
Ｍ…材料粒子（セラミックス粒子、圧電材料の粒子）
Ｚ…エアロゾル
【図１】
2007088448.tif 000006
【図２】
2007088448.tif 000007
【図３】
2007088448.tif 000008
【図４】
2007088448.tif 000009
【図５】
2007088448.tif 000010
【図７】
2007088448.tif 000011
【図８】
2007088448.tif 000012
【図９】
2007088448.tif 000013
【図１０】
2007088448.tif 000014
【図１１】
2007088448.tif 000015
【図１２】
2007088448.tif 000016
【図６】
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