(57)【要約】【課題】保護膜の中抜き部をエッチングする際に、上部電極のオーバーエッチングが減少して断線の危険性が少なくなり、上部電極の薄膜化によりコストの低減した圧電素子の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る圧電素子の製造方法は、第１電極２０を形成する工程と、第１電極２０の上方に圧電体層３０を形成する工程と、圧電体層３０の上方に第２電極４０を形成する工程と、第２電極４０の上方に第３電極５０を形成する工程と、少なくとも圧電体層３０の側面を覆う保護膜６０を形成する工程と、第３電極５０をストッパー層として保護膜６０を第３電極５０が露出するまでエッチングする工程と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極を形成する工程と、
前記第１電極の上方に圧電体層を形成する工程と、
前記圧電体層の上方に第２電極を形成する工程と、
前記第２電極の上方に第３電極を形成する工程と、
少なくとも前記第３電極及び前記圧電体層の側面を覆う保護膜を形成する工程と、
前記第３電極をストッパー層として前記保護膜を前記第３電極が露出するまでエッチングする工程と、を含む圧電素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第３電極は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＣｕのうちの少なくとも１種を含み、
前記保護膜は、絶縁性無機材料又は絶縁性樹脂材料からなり、前記保護膜のエッチングは塩素系ガスを用いたドライエッチングにより行なう、圧電素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記第１電極は、貴金属、該貴金属の酸化物、及び該貴金属からなる合金のうちの少なくとも１種からなる、圧電素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記第２電極は、貴金属、該貴金属の酸化物、及び該貴金属からなる合金のうちの少なくとも１種からなる、圧電素子の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記貴金属は、Ｐｔ又はＩｒである、圧電素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛を含む、圧電素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧電素子の製造方法により圧電素子を製造する工程を含むことを特徴とする、液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子及び圧電素子を用いた液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は、電圧印加によりその形状を変化させる特性を有する素子であり、圧電体を電極で挟んだ構造を有する。圧電素子は、例えばインクジェットプリンターの液体噴射ヘッドや、各種アクチュエーターなど多様な用途に用いられている。
【０００３】
圧電素子を構成する圧電体は、湿気などにより劣化しやすい。例えば、特許文献１に記載のインクジェット式記録ヘッドでは、圧電体層の大気からの吸湿に起因した劣化の問題を解決するために、保護膜を圧電体層の側面や下部電極の上面に設けている。
【０００４】
しかし、保護膜を設けることにより、その拘束力から変位が低下するという問題がある。このような問題に対し、特許文献２に記載のインクジェット記録ヘッドでは、圧電素子を構成する上部電極の主要部に対応する領域に保護膜が存在しない中抜き部を設けるようにしたものがある。この中抜き部は、特許文献２に記載されているように、保護膜をドライエッチング技術により形成されるのが一般的である。このように、中抜き部を設けることにより、保護膜によって圧電素子の外部環境に起因する劣化を防止しつつ、圧電素子の変位量の低下も抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２６０７１号公報
【特許文献２】特開２００７−２１６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、保護膜の中抜き部をドライエッチングによって形成すると、保護膜と共に上部電極の一部を除去することになってしまう（以下、オーバーエッチングという）。上部電極は、圧電体界面との整合性（仕事関数）をあげるため、薄膜化することが望ましい。ところが、薄膜化した場合、オーバーエッチングによる断線の危険性があるため、十分に薄膜化することが困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本発明に係る圧電素子の製造方法は、第１電極を形成する工程と、前記第１電極の上方に圧電体層を形成する工程と、前記圧電体層の上方に第２電極を形成する工程と、前記第２電極の上方に第３電極を形成する工程と、少なくとも前記第３電極及び前記圧電体層の側面を覆う保護膜を形成する工程と、前記第３電極をストッパー層として前記保護膜を前記第３電極が露出するまでエッチングする工程と、を含む圧電素子の製造方法。
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（ 以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。同様に、「下方」という文言は、Ａ下に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ下に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとする。
【０００９】
この圧電素子の製造方法によれば、第３電極は、保護膜のエッチングにおいて、エッチングストッパー層として機能する。これにより、保護膜の下方に形成された上部電極としての第２電極のオーバーエッチングが減少し、断線の危険性が少なくなる。また、断線の危険性が少なくなることから、上部電極の薄膜化が可能となりコスト削減に繋がる。
【００１０】
［適用例２］
本発明の態様の１つである圧電素子の製造方法において、前記第３電極は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＣｕのうちの少なくとも１種を含み、前記保護膜は、絶縁性無機材料又は絶縁性樹脂材料からなり、前記保護膜のエッチングは塩素系ガスを用いたドライエッチングにより行なう、圧電素子の製造方法。
【００１１】
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＣｕの塩化物の融点は、絶縁性無機材料又は絶縁性樹脂材料の塩化物の融点と比較して高いので、塩素系ガスのドライエッチングに対して、保護膜に対し第３電極はエッチングされにくい。したがって、保護膜のエッチングにおいて、第３電極は良好なエッチングストッパー層として機能し、保護膜の下方に形成された上部電極としての第２電極のオーバーエッチングがより減少し、断線の危険性がより少なくなる。
また、断線の危険性がより少なくなることから、上部電極の薄膜化が可能となり、よりコスト削減に繋がる。
さらに、保護膜に、絶縁性無機材料又は絶縁性樹脂材料を用いることにより、圧電体層の大気からの吸湿に起因した劣化を防止することが可能である。これにより、信頼性の高い圧電素子を提供することができる。
【００１２】
［適用例３］
本発明の態様の１つである圧電素子の製造方法において、前記第１電極は、貴金属、該貴金属の酸化物、及び該貴金属からなる合金のうちの少なくとも１種からなる、圧電素子の製造方法。
【００１３】
これにより、第１電極が良好な導電性を有することが可能となる。
【００１４】
［適用例４］
本発明の態様の１つである圧電素子の製造方法において、前記第２電極は、貴金属、該貴金属の酸化物、及び該貴金属からなる合金のうちの少なくとも１種からなる、圧電素子の製造方法。
【００１５】
これにより、第２電極が良好な導電性を有することが可能となる。
【００１６】
［適用例５］
本発明の態様の１つである圧電素子の製造方法において、前記貴金属は、Ｐｔ又はＩｒである、圧電素子の製造方法。
【００１７】
これにより、第１電極及び第２電極が高温熱処理に耐え、且つ良好な導電性を有することが可能となる。
【００１８】
［適用例６］
本発明の態様の１つである圧電素子の製造方法において、前記圧電体層は、チタン酸ジルコン酸鉛を含む、圧電素子の製造方法。
【００１９】
圧電体層にチタン酸ジルコン酸鉛を用いることにより、良好な変位特性を得ることができる。
【００２０】
［適用例７］
本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、上記記載の圧電素子の製造方法により圧電素子を製造する工程を含むことを特徴とする、液体噴射ヘッドの製造方法。
【００２１】
本発明によれば、本発明の態様の１つである圧電素子を有する液体噴出ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る圧電素子の断面図。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施形態に係る圧電素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図３】実施形態に係る液体噴射ヘッドの要部を模式的に示す断面図。
【図４】実施形態に係る液体噴射ヘッドの分解斜視図。
【図５】実施形態に係る液体噴射装置を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２４】
図１は、実施形態に係る圧電素子１００の断面図である。まず、実施形態に係る圧電素子１００の概略構成について説明する。
圧電素子１００は、第１電極２０、圧電体層３０、第２電極４０、第３電極５０及び保護膜６０を備えている。
【００２５】
図１に示すように、第１電極２０の上方に、圧電体層３０、第２電極４０、第３電極５０、保護膜６０が順次積層されている。
第１電極２０の材質は、導電性を有する物質であり、高温熱処理に耐え、尚且つ導電性を有している限り特に限定されない。第１電極２０の材質として、例えば、Ｐｔ、Ｉｒなどの各種の貴金属、該貴金属の酸化物（例えば酸化イリジウムなど）、及び該貴金属からなる合金のうちの少なくとも１種からなることができる。また、第１電極２０は、例示した材料の単層でもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。
【００２６】
圧電体層３０の材質としては、一般式ＡＢＯ3で示されるペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。このような材質の具体的な例としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ3）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ3）などが挙げられる。
圧電体層３０は、例えば、ゾルゲル法、ＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いて形成されることができる。圧電体層３０の膜厚は、例えば１．１μｍ程度とすることができる。
【００２７】
第２電極４０は、第１電極２０と同様に、例えば、貴金属、該貴金属の酸化物、及び該貴金属からなる合金のうちの少なくとも１種からなることができる。第２電極４０は、例えば、スパッタ法、蒸着法などにより形成されることができる。第２電極４０の膜厚は、例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００２８】
第３電極５０は、保護膜６０のエッチングを良好に行うことのできるエッチングガスに対して反応性が低く、物理的作用においても保護膜６０よりもエッチングレートが遅いというエッチング特性を有する導電性の材料である限り特に限定されない。第３電極５０の材質として、例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、及びＣｕのうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする金属からなることができる。また、第３電極５０は、例示した材料の単層でもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。第３電極５０の膜厚は、例えば１０ｎｍ〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００２９】
保護膜６０は、少なくとも圧電体層３０の側面３２，３３を覆うように形成されている。保護膜６０の形状は、少なくとも圧電体層３０の側面３２，３３を覆う限り、特に限定されない。保護膜６０は、図１に示すように圧電体層３０の駆動領域の上方において、第３電極５０の少なくとも一部を露出させるように開口した開口部を有していてもよい。また、保護膜６０は、第１電極２０の一部、圧電体層３０の側面３２，３３、第２電極４０の側面、及び第３電極５０の一部を連続して覆っていてもよい。
保護膜６０の材質は、絶縁性を有する限り、特に限定されない。例えば、保護膜６０は、公知の絶縁性無機材料又は絶縁性樹脂材料を用いて形成することができる。公知の絶縁性無機材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化シリコン（ＳｉＯ2）であってもよい。公知の絶縁性樹脂材料としては、例えば、公知の感光性樹脂材料を用いてもよいし、非感光性樹脂材料を用いてもよい。絶縁性樹脂材料が、感光性樹脂材料である場合、公知の不飽和結合含有重合性化合物、光重合開始剤等も含んでいてもよい。具体的には、絶縁性樹脂材料は、フォトレジストであってもよいし、ポリイミド、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリビニルアルコール誘導体等の樹脂組成物であってもよい。
【００３０】
次に、実施形態に係る圧電素子１００の製造方法について説明する。図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、実施形態に係る圧電素子１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
実施形態に係る圧電素子１００の製造方法は、第１電極２０を形成する工程と、第１電極２０の上方に圧電体層３０を形成する工程と、圧電体層３０の上方に第２電極４０を形成する工程と、第２電極４０の上方に第３電極５０を形成する工程と、第３電極５０の上方に保護膜６０を形成する工程と、を含む。
圧電体層３０、第２電極４０、第３電極５０、及び保護膜６０を形成する工程は、第１電極２０の上方に圧電体膜３０ａを形成し、圧電体膜３０ａの上方に第２導電膜４０ａを形成し、第２導電膜４０ａの上方に第３導電膜５０ａを形成し、第３導電膜５０ａの上方にレジスト層１１０を形成する工程と、レジスト層１１０をマスクとして、第３導電膜５０ａ、第２導電膜４０ａ及び、圧電体膜３０ａをドライエッチングしてパターニングする工程と、保護膜層６０ａを少なくとも第３電極５０及び圧電体層３０の側面３２，３３を覆うように形成し、保護膜層６０ａの上方にレジスト層１１１を形成する工程と、レジスト層１１１をマスクとして、保護膜層６０ａをドライエッチングしてパターニングする工程と、を有する。
【００３１】
まず、図２（Ａ）に示すように、第１電極２０の上方に圧電体膜３０ａを形成し、圧電体膜３０ａの上方に第２導電膜４０ａを形成し、第２導電膜４０ａの上方に第３導電膜５０ａを形成し、第３導電膜５０ａの上方にレジスト層１１０を形成する。
【００３２】
圧電体膜３０ａは、圧電材料を成膜して、熱処理することで形成される。成膜方法は特に限定されず、公知の成膜方法を用いることができる。熱処理の条件は、圧電材料を結晶化し圧電体膜３０ａを形成できる温度であれば、特に限定されない。熱処理は、例えば、酸素雰囲気中において、５００度以上、８００度以下で行なうことができる。例えば、ゾルゲル法などによって形成された圧電材料を成膜して、熱処理することで圧電体膜３０ａを形成することができる。また、圧電体膜３０ａは、スピンコート法、ＣＶＤ法、ＭＯＤ法、スパッタ法、レーザーアブレーション法などにより形成されてもよい。
【００３３】
第２導電膜４０ａ及び第３導電膜５０ａの形成方法は特に限定されず、公知の成膜方法を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法やＰＶＤ法などの蒸着法、めっき法、スパッタ法、ＭＯＤ法、スピンコート法などにより第２導電膜４０ａ及び第３導電膜５０ａを形成することができる。
【００３４】
レジスト層１１０の材料は特に限定されず、ドライエッチングに用いられる公知のレジスト材料を用いることができる。また、公知の方法により、第３導電膜５０ａ上方の所望の領域にレジスト層１１０を形成する。レジスト層１１０の膜厚は、例えば２μｍ〜４μｍ程度とすることができる。
【００３５】
図２（Ｂ）に示すように、レジスト層１１０をマスクとして、公知の方法で第３導電膜５０ａ、第２導電膜４０ａ、及び圧電体膜３０ａをドライエッチングしてパターニングする。第３導電膜５０ａ及び第２導電膜４０ａのエッチングは、例えば、Ｃｌ2及びＡｒガスをＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）などの高密度プラズマにしたものを用いて、高バイアスパワー（例えば６００Ｗ程度）、低圧力（例えば１．０Ｐａ以下）の条件で行うことができる。
また、圧電体膜３０ａのエッチングは、例えば、塩素系とフッ素系の混合ガスをＩＣＰなどの高密度プラズマにしたものを用いて、高バイアスパワー（例えば６００Ｗ程度）、低圧力（例えば１．０Ｐａ以下）の条件で行うことができる。該混合ガスには、塩素系のガスが流量比で６０パーセント以上入っていることが好ましい。また、該混合ガスにＡｒなどの希ガスを添加することもできる。塩素系のガスとしては、例えば、ＢＣｌ3、Ｃｌ2などが挙げられる。フッ素系のガスとしては、例えば、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6などが挙げられる。
【００３６】
図２（Ｃ）に示すように、パターニング工程が終了した後、レジスト層１１０は公知の方法により除去し、保護膜層６０ａを少なくとも第３電極５０及び圧電体層３０の側面３２，３３を覆うように形成し、保護膜層６０ａの上方にレジスト層１１１を形成する。
保護膜層６０ａの形成方法は特に限定されず、公知の成膜方法を用いることができる。例えば、ＣＶＤ法やＰＶＤ法などの蒸着法、スパッタ法、ＭＯＤ法、ゾルゲル法、スピンコート法などにより保護膜層６０ａを形成することができる。
レジスト層１１１の材料は特に限定されず、ドライエッチングに用いられる公知のレジスト材料を用いることができる。また、公知の方法により、保護膜層６０ａ上方の所望の領域にレジスト層１１１を形成する。レジスト層１１１の膜厚は、例えば１μｍ〜３μｍ程度とすることができる。
【００３７】
図２（Ｄ）に示すように、レジスト層１１１をマスクとして、公知の方法で保護膜層６０ａをドライエッチングしてパターニングする。保護膜層６０ａのエッチングは、例えば、塩素系ガスをＩＣＰなどの高密度プラズマにしたものを用いて、高バイアスパワー（例えば６００Ｗ程度）、低圧力（例えば１．０Ｐａ以下）の条件で行うことができる。塩素系のガスとしては、例えば、ＢＣｌ3、Ｃｌ2などが挙げられる。
【００３８】
上述した条件で保護膜層６０ａをエッチングする本工程において、第３電極５０は、良好なエッチングストッパー層として機能することができる。この理由は以下の通りである。
【００３９】
上述したように、保護膜層６０ａはＡｌ2Ｏ3などが用いられ、第３電極５０はＦｅなどを用いることができる。保護膜層６０ａをエッチングする際、塩素系ガスを使用するが、Ａｌ2Ｏ3の塩化物の融点は２００度以下であるのに対して、Ｆｅの塩化物の融点は６００度以上である。このため、塩素系ガスに対して、保護膜層６０ａはエッチングされやすく、第３電極５０はエッチングされ難い。このことから、第３電極５０は、保護膜層６０ａをエッチングする際に良好なエッチングストッパー層であると言える。
【００４０】
以上述べたように、実施形態に係る圧電素子１００の製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
第２電極４０の上方に第３電極５０を設けることにより、保護膜６０の中抜き部をドライエッチングによって形成しても、オーバーエッチングによる断線の危険性がなくなり、上部電極を十分に薄膜化することが可能となる。よって、本実施形態に係る圧電素子１００の製造方法によれば、低コストで信頼性の高い圧電素子１００を提供することができる。
【００４１】
次に、実施形態に係る圧電素子１００を有する液体噴射ヘッド６００について、図面を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る液体噴射ヘッド６００の要部を模式的に示す断面図である。図４は、実施形態に係る液体噴射ヘッド６００の分解斜視図であり、通常使用される状態とは上下を逆に示したものである。
液体噴射ヘッド６００は、上述の圧電素子１００（圧電アクチュエーター）を有する。以下の例では、圧電素子１００が圧電アクチュエーターとして構成されている液体噴射ヘッド６００について説明する。
【００４２】
液体噴射ヘッド６００は、図３及び図４に示すように、ノズル孔６１２を有するノズル板６１０と、圧力室６２２を形成するための圧力室基板６２０と、圧電素子１００と、を含む。
圧電素子１００の数は特に限定されず、複数形成されていてよい。なお、圧電素子１００が複数形成される場合は、第１電極２０又は第２電極４０のどちらか一方を共通電極とすることができる。
また、液体噴射ヘッド６００は、図４に示すように、筐体６３０を有することができる。なお、図４では、圧電素子１００を簡略化して図示している。
【００４３】
ノズル板６１０は、図３及び図４に示すように、ノズル孔６１２を有する。ノズル孔６１２からは、インクなどの液体等（液体のみならず、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たもの、又は、メタルフレーク等を含むものなどを含む。以下同じ。）を液体として噴射することができる。ノズル板６１０には、例えば、多数のノズル孔６１２が一列に設けられている。ノズル板６１０の材質としては、例えば、シリコン、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などを挙げることができる。
【００４４】
圧力室基板６２０は、ノズル板６１０上（図４の例では下）に設けられている。圧力室基板６２０の材質としては、例えば、シリコンなどを例示することができる。圧力室基板６２０がノズル板６１０と基板１０との間の空間を区画することにより、図４に示すように、リザーバー（液体貯留部）６２４と、リザーバー６２４と連通する供給口６２６と、供給口６２６と連通する圧力室６２２と、が設けられている。この例では、リザーバー６２４と、供給口６２６と、圧力室６２２とを区別して説明するが、これらはいずれも液体等の流路であって、このような流路はどのように設計されても構わない。また例えば、供給口６２６は、図示の例では流路の一部が狭窄された形状を有しているが、設計にしたがって任意に形成することができ、必ずしも必須の構成ではない。
リザーバー６２４、供給口６２６及び圧力室６２２は、ノズル板６１０と圧力室基板６２０と基板１０とによって区画されている。リザーバー６２４は、外部（例えばインクカートリッジ）から、基板１０に設けられた貫通孔６２８を通じて供給されるインクを一時貯留することができる。リザーバー６２４内のインクは、供給口６２６を介して、圧力室６２２に供給されることができる。圧力室６２２は、基板１０の変形により容積が変化する。圧力室６２２はノズル孔６１２と連通しており、圧力室６２２の容積が変化することによって、ノズル孔６１２から液体等が噴射される。
【００４５】
圧電素子１００は、圧力室基板６２０上（図４の例では下）に設けられている。圧電素子１００は、圧電素子駆動回路（図示せず）に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて動作（振動、変形）することができる。基板１０は、積層構造（圧電体層３０）の動作によって変形し、圧力室６２２の内部圧力を適宜変化させることができる。
筐体６３０は、図４に示すように、ノズル板６１０、圧力室基板６２０及び圧電素子１００を収納することができる。筐体６３０の材質としては、例えば、樹脂、金属などを挙げることができる。
【００４６】
液体噴射ヘッド６００は、圧電体層３０の側面３２，３３において、連続したリークパスが形成されにくい圧電素子１００を含んでいる。したがって、信頼性の向上した液体噴射ヘッド６００を実現できる。
なお、ここでは、液体噴射ヘッド６００がインクジェット式記録ヘッドである場合について説明した。しかしながら、本発明の液体噴射ヘッドは、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどとして用いられることもできる。
【００４７】
次に、実施形態に係る液体噴射装置７００について、図面を参照しながら説明する。液体噴射装置７００は、上述の液体噴射ヘッド６００を有する。以下では、液体噴射装置７００が上述の液体噴射ヘッド６００を有するインクジェットプリンターである場合について説明する。図５は、実施形態に係る液体噴射装置７００を模式的に示す斜視図である。
【００４８】
液体噴射装置７００は、図５に示すように、ヘッドユニット７３０と、駆動部７１０と、制御部７６０と、を含む。さらに、液体噴射装置７００は、装置本体７２０と、給紙部７５０と、記録用紙Ｐを設置するトレイ７２１と、記録用紙Ｐを排出する排出口７２２と、装置本体７２０の上面に配置された操作パネル７７０と、を含む。
【００４９】
ヘッドユニット７３０は、上述した液体噴射ヘッド６００から構成されるインクジェット式記録ヘッド（以下単に「ヘッド」ともいう）を有する。さらに、ヘッドユニット７３０は、ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ７３１と、ヘッド及びインクカートリッジ７３１を搭載した運搬部としてのキャリッジ７３２と、を備える。
【００５０】
駆動部７１０は、ヘッドユニット７３０を往復動させることができる。駆動部７１０は、ヘッドユニット７３０の駆動源となるキャリッジモーター７４１と、キャリッジモーター７４１の回転を受けて、ヘッドユニット７３０を往復動させる往復動機構７４２と、を有する。
【００５１】
往復動機構７４２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７４４と、キャリッジガイド軸７４４と平行に延在するタイミングベルト７４３と、を備える。キャリッジガイド軸７４４は、キャリッジ７３２が自在に往復動できるようにしながら、キャリッジ７３２を支持している。さらに、キャリッジ７３２は、タイミングベルト７４３の一部に固定されている。キャリッジモーター７４１の作動により、タイミングベルト７４３を走行させると、キャリッジガイド軸７４４に導かれて、ヘッドユニット７３０が往復動する。この往復動の際に、ヘッド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。
【００５２】
なお、実施形態では、液体噴射ヘッド６００及び記録用紙Ｐがいずれも移動しながら印刷が行われる例を示しているが、本発明の液体噴射装置は、液体噴射ヘッド６００及び記録用紙Ｐが互いに相対的に位置を変えて記録用紙Ｐに印刷される機構であってもよい。また、実施形態では、記録用紙Ｐに印刷が行われる例を示しているが、本発明の液体噴射装置によって印刷を施すことができる記録媒体としては、紙に限定されず、布、フィルム、金属など、広範な媒体を挙げることができ、適宜構成を変更することができる。
【００５３】
制御部７６０は、ヘッドユニット７３０、駆動部７１０及び給紙部７５０を制御することができる。
給紙部７５０は、記録用紙Ｐをトレイ７２１からヘッドユニット７３０側へ送り込むことができる。給紙部７５０は、その駆動源となる給紙モーター７５１と、給紙モーター７５１の作動により回転する給紙ローラー７５２と、を備える。給紙ローラー７５２は、記録用紙Ｐの送り経路を挟んで上下に対向する従動ローラー７５２ａ及び駆動ローラー７５２ｂを備える。駆動ローラー７５２ｂは、給紙モーター７５１に連結されている。制御部７６０によって給紙部７５０が駆動されると、記録用紙Ｐは、ヘッドユニット７３０の下方を通過するように送られる。
ヘッドユニット７３０、駆動部７１０、制御部７６０及び給紙部７５０は、装置本体７２０の内部に設けられている。
【００５４】
液体噴射装置７００は、保護膜６０をエッチングする際のストッパー層として第３電極５０を有している圧電素子１００を含んでいる。したがって、低コストで信頼性の向上した液体噴射装置７００を実現できる。
【００５５】
なお、上記例示した液体噴射装置は、１つの液体噴射ヘッドを有し、この液体噴射ヘッドによって、記録媒体に印刷を行うことができるものであるが、複数の液体噴射ヘッドを有してもよい。液体噴射装置が複数の液体噴射ヘッドを有する場合には、複数の液体噴射ヘッドは、それぞれ独立して上述のように動作されてもよいし、複数の液体噴射ヘッドが互いに連結されて、１つの集合したヘッドとなっていてもよい。このような集合となったヘッドとしては、例えば、複数のヘッドのそれぞれのノズル孔が全体として均一な間隔を有するような、ライン型のヘッドを挙げることができる。
【００５６】
以上、本発明に係る液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンターとしての液体噴射装置７００を説明したが、本発明に係る液体噴射装置は、工業的にも利用することができる。この場合に吐出される液体等（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たものなどを用いることができる。本発明の液体噴射装置は、例示したプリンター等の画像記録装置以外にも、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射装置、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）、電気泳動ディスプレイ等の電極やカラーフィルターの形成に用いられる液体材料噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機材料噴射装置としても好適に用いられることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０…基板、２０…第１電極、３０…圧電体層、３０ａ…圧電体膜、３２，３３…圧電体層の側面、４０…第２電極、４０ａ…第２導電膜、５０…第３電極（ストッパー層）、５０ａ…第３導電膜、６０…保護膜、１００…圧電素子、１１０…レジスト層、１１１…レジスト層、６００…液体噴射ヘッド、６１０…ノズル板、６１２…ノズル孔、６２０…圧力室基板、６２２…圧力室、６２４…リザーバー、６２６…供給口、６２８…貫通孔、６３０…筐体、７００…液体噴射装置、７１０…駆動部、７２０…装置本体、７２１…トレイ、７２２…排出口、７３０…ヘッドユニット、７３１…インクカートリッジ、７３２…キャリッジ、７４１…キャリッジモーター、７４２…往復動機構、７４３…タイミングベルト、７４４…キャリッジガイド軸、７５０…給紙部、７５１…給紙モーター、７５２…給紙ローラー、７５２ａ…従動ローラー、７５２ｂ…駆動ローラー、７６０…制御部、７７０…操作パネル。
【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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