(57)【要約】      （修正有）【課題】電気−機械変換素子品質を向上させた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの形成方法、およびインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】振動板１０５を変形させることにより液室１０１内の液滴を液室１０１から吐出させる液滴吐出ヘッド２Ａ，２Ｂであって、振動板１０５上に設けられた絶縁層１２と、絶縁層１２上に設けられた第１電極層１５と、第１電極層１５上に塗布されたゾルゲル層をレーザ照射により変化させて形成されてなる電気−機械変換膜３０と、電気−機械変換膜３０上に設けられた第２電極層１６と、を備え、絶縁層１２の熱伝導率は第１電極層１５の熱伝導率よりも低く、絶縁層１２の熱伝導率が第１電極層１５から振動板１０５に向けて下がるように熱伝導率に傾斜をもたせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板を変形させることにより液室内の液滴を前記液室から吐出させる液滴吐出ヘッドであって、
前記振動板上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた第１電極層と、
前記第１電極層上に塗布されたゾルゲル層をレーザ照射により変化させて形成されてなる電気−機械変換膜と、
前記電気−機械変換膜上に設けられた第２電極層と、
を備え、
前記絶縁層の熱伝導率は前記第１電極層の熱伝導率よりも低く、
前記絶縁層の熱伝導率が前記第１電極層から前記振動板に向けて下がるように該熱伝導率に傾斜をもたせたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記絶縁層の組成を変化させることにより、該熱伝導率に傾斜をもたせたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記電気−機械変換膜の外周において、前記絶縁層の表面が露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記絶縁層は、半導体もしくは金属のいずれかと、酸素と、窒素と、を含み、
前記振動板側の絶縁層は、窒素を含まず酸素を含み、
前記第１電極層側の絶縁層は、酸素を含まず窒素を含み、
前記絶縁層の膜厚方向において、前記振動板側から前記第１電極層側に向かって酸素が減少しつつ窒素が増加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記半導体はＳｉであり、前記金属はＡｌもしくはＺｒのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記振動板側の絶縁層の熱伝導率は、前記第１電極層側の絶縁層の熱伝導率の１／２以下であることを特徴とする請求項４または５に記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
振動板を変形させることにより液室内の液滴を前記液室から吐出させる液滴吐出ヘッドの形成方法であって、
前記振動板上に絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上に第１電極層を形成する工程と、
前記第１電極層上にゾルゲル層を形成し、前記ゾルゲル層をレーザ照射により変化させて電気−機械変換膜を形成する工程と、を有し、
前記絶縁層を形成する工程においては、前記絶縁層の熱伝導率が前記第１電極層の熱伝導率よりも低く、前記絶縁層の熱伝導率が前記第１電極層から前記振動板に向けて下がるように該熱伝導率が傾斜をもつように形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの形成方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかの１項の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの形成方法、およびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像記録装置あるいは画像形成装置として使用されるインクジェット記録装置には、液体吐出ヘッドが組み込まれている。
【０００３】
液体吐出ヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルが連通する加圧室と、加圧室内の圧力を加圧する電気−機械変換素子と、振動板と、エネルギー発生手段と、を備える。そして、エネルギー発生手段で発生したエネルギーで加圧室内インクを加圧しノズルからインク滴を吐出させる。
【０００４】
圧力室には、インク吐出を起こすために個別の電気−機械変換素子が配置されている。電気−機械変換素子は電気的入力を機械的な変形に変換するもので、その構造は電気的入力を実行する上部、下部の電極対とその間に電気−機械変換膜が挟まれた積層構造を有している。
【０００５】
電気−機械変換素子の形成方法として、まずドライエッチング法がある。例えば、下部電極上に真空成膜法により電気−機械変換膜を堆積し、さらに上部電極を堆積する。そして、下部電極、電気−機械変換膜、および上部電極に、ドライエッチング加工を施す。しかし、電気−機械変換膜がＰＺＴ膜の場合、そのドライエッチングは容易ではない。ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）でＳｉ系デバイスは容易にエッチング加工できるものの、ＰＺＴ等の金属複合酸化物はイオン種のプラズマエネルギーを高める必要がある。例えば、ＩＣＰプラズマ、ＥＣＲプラズマ、ヘリコンプラズマ等の特殊なプラズマ源が必要とされる。このため製造装置は高額になる。また、ＰＺＴ膜では、下地電極膜との選択比を稼げない。特に大面積基板ではエッチング速度の不均一が生じる。
【０００６】
また、電気−機械変換素子の別の形成方法として、水熱合成法がある。水熱合成法では、基板上に形成されたＴｉ電極上のみにＰＺＴ膜が成長する。但し、この方法で充分な耐圧を備えたＰＺＴ膜を得るには、ＰＺＴ膜の膜厚を５μｍ以上にする必要がある。膜厚が５μｍ未満になると、絶縁破壊を起こし易くなるためである。また、水熱合成が強アルカリ性の水溶液下で合成されるため、基板であるシリコン材の保護が必須となる。
【０００７】
また、電気−機械変換素子のさらに別の形成方法として、真空蒸着法がある。真空蒸着法では、シャドウマスクを用いて、電気−機械変換膜のパターニングを行う。しかし、ＰＺＴ成膜は通常、基板温度が５００〜６００℃で実行される。これは、圧電性出現のために高温化処理を行って複合酸化物を結晶化させるためである。一般的にシャドウマスクはステンレス製であり、シリコン基板とステンレス材の熱膨張差も大きい。このため、シャドウマスクを用いると、電気−機械変換膜の寸法を充分に制御できない。さらに、シャドウマスクの使い捨ては実用性には不向きである。また、シャドウマスクを用いると、ＭＯ−ＣＶＤ法やスパッタリング法の場合、堆積膜の回り込みが大きくなる。
【０００８】
また、電気−機械変換素子のさらに別の形成方法として、ＡＤ法がある。ＡＤ法では、予めレジストパターンを形成し、レジスト膜から表出された部位にＰＺＴを成膜する。但し、ＡＤ法でも、充分な耐圧を備えたＰＺＴ膜を得るには、膜厚を５μｍ以上にする必要がある。また、ＡＤ法では、レジスト膜上にもＰＺＴ膜が堆積する。このため、研磨処理により一部の堆積膜を除去した後、リフトオフ工程を伴う。また、大面積における均一研磨も煩雑である。さらにレジスト膜は耐熱性が充分ではない。このため、室温でＡＤ法による成膜を実行し、ポストアニール処理を経た後に圧電性を示す膜に変換している。
【０００９】
また、電気−機械変換素子のさらに別の形成方法として、ゾルゲル法がある。ゾルゲル法では、下地基板の濡れ性を制御し、ＰＺＴ前駆体であるゾルゲル溶液をインクジェット法で塗り分けをする。これにより、ＰＺＴ膜のパターニングが可能になる（例えば、非特許文献１参照）。ゾルゲル溶液の乾燥、熱分解、結晶化には、一般にはホットプレート、電気炉などが用いられるが、最近ではレーザ加熱が行われている（例えば、特許文献１参照）。このレーザ加熱法では、金属微粒子にレーザ照射を行って、金属微粒子の焼成を行う。レーザ照射による前駆体加熱はエネルギー変換効率がよく、タクトタイムが早く、急加熱、急冷却が可能になる。
【００１０】
しかし、レーザ加熱法では、レーザ光が下部電極を加熱するほか、下部電極下の基板にも熱が拡散してしまう。このため、下部電極の温度が所望の温度まで上昇できずにゾルゲル液の加熱が不十分となってしまうと共に、下部電極からの伝熱によって基板が損傷してしまう可能性がある。よって、電気−機械変換素子の品質が悪化するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上の問題点を鑑みられたものであり、電気−機械変換素子品質を向上させた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの形成方法、およびインクジェット記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、振動板を変形させることにより液室内の液滴を前記液室から吐出させる液滴吐出ヘッドであって、前記振動板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた第１電極層と、前記第１電極層上に塗布されたゾルゲル層をレーザ照射により変化させて形成されてなる電気−機械変換膜と、前記電気−機械変換膜上に設けられた第２電極層と、を備え、前記絶縁層の熱伝導率は前記第１電極層の熱伝導率よりも低く、前記絶縁層の熱伝導率が前記第１電極層から前記振動板に向けて下がるように該熱伝導率に傾斜をもたせたことを特徴とする液滴吐出ヘッドが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電気−機械変換素子品質を向上させた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドの形成方法、およびインクジェット記録装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液体吐出ヘッドの断面模式図であり、（ａ）は、単一の液体吐出ヘッドの断面模式図であり、（ｂ）は、複数個配置した液体吐出ヘッドの断面模式図である。
【図２】基板上へのＰＺＴ膜形成の一例を説明する断面模式図である。
【図３】薄膜形成方法を説明するための断面模式図である。
【図４】時間とガス流量比との関係を説明する図である。
【図５】薄膜形成方法を説明するための断面模式図である。
【図６】薄膜形成方法を説明するための断面模式図である。
【図７】積層体の温度勾配を説明する図であり、（ａ）は、絶縁層がＳｉＯ２層の例であり、（ｂ）は、絶縁層が実施例のＳｉＯＮ層の例である。
【図８】Ｐ−Ｅヒステリシス曲線の例を示す図である。
【図９】レーザ照射を説明する斜視模式図である。
【図１０】インクジェット塗布装置を説明するための斜視図である。
【図１１】インクジェット記録装置を説明する模式図であり、（ａ）は、インクジェット記録装置の斜視模式図、（ｂ）は、インクジェット記録装置の機構部分の側面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
図１は、液体吐出ヘッドの断面模式図であり、（ａ）は、単一の液体吐出ヘッドの断面模式図であり、（ｂ）は、複数個配置した液体吐出ヘッドの断面模式図である。
本発明に係る液滴吐出ヘッド２Ａ，２Ｂは、振動板１０５を変形させることにより液室１０１内の液滴を液室から吐出させる液滴吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド２Ａ、２Ｂのそれぞれは、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置もしくは画像形成装置として使用されるインクジェット記録装置の液体吐出ヘッドである。
【００１７】
液滴吐出ヘッド２Ａ，２Ｂは、振動板１２上に設けられた絶縁層１２と、絶縁層１２上に設けられた第１電極層１５と、第１電極層１５上に塗布されたゾルゲル層をレーザ照射により変化させて形成されてなる電気−機械変換膜３０と、電気−機械変換膜３０上に設けられた第２電極層１６と、を備える。
【００１８】
ノズル１０２は、液室（圧力室）１０１に連通し、ノズル１０２からインク滴が吐出する。電気−機械変換素子１０９は、下側から順に、電極層１５（第１電極層）／電気−機械変換膜３０／電極層１６（第２電極層）の順で積層された積層構造を有する。電極層１５は、下部電極であり、電気−機械変換膜３０は、例えばＰＺＴ膜であり、電極層１６は、上部電極である。電気−機械変換素子１０９は、液室１０１内に充填されるインクを加圧する圧電素子である。また、振動板１０５と電極層１５との間には絶縁層１２が介設されている。振動板１０５は、液室１０１に接している。また、電気−機械変換膜３０の外周において、絶縁層１２の表面が露出している。
【００１９】
絶縁層１２の熱伝導率は第１電極層１５の熱伝導率よりも低く、絶縁層１２の熱伝導率は絶縁層１２の厚さ方向で異なっている。例えば、絶縁層１２の熱伝導率が電極層１５から振動板１０５に向けて下がるように該熱伝導率に傾斜をもたせている。また、絶縁層１２の組成がその膜厚方向で異なっている。絶縁層１２の組成を変化させることにより、該熱伝導率に傾斜をもたせている。
【００２０】
絶縁層１２は、半導体もしくは金属のいずれかと、酸素と、窒素と、を含む。振動板側の絶縁層１２は、窒素を含まず酸素を含み、第１電極層１５側の絶縁層は、酸素を含まず窒素を含む。絶縁層１２の膜厚方向において、振動板１０５側から第１電極層１５に向かって酸素が減少しつつ窒素が増加する。半導体はＳｉであり、金属はＡｌもしくはＺｒのいずれかである。振動板１０５側の絶縁層１２の熱伝導率は、第１電極層１５側の絶縁層１２の熱伝導率の１／２以下である。
【００２１】
液体吐出ヘッド２Ａでは、電極層１５と電極層１６とに電圧を印加して電気−機械変換素子１０９を振動させてエネルギーを発生させる。これにより、ノズル１０２からインクが噴出する。なお、符号１０３は、ノズル板を示し、符号１０４は、圧力室基板（シリコン基板）を示す。
【００２２】
上記のような圧力発生手段は、圧電素子などの電気機械変換素子を用いて液室１０１の壁面を形成している振動板１０５を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型と呼ばれる。ピエゾ型のものにはｄ３３方向の変形を利用した縦振動型、ｄ３１方向の変形を利用した横振動（ベンドモード）型、更には剪断変形を利用したシェアモード型等があるが、最近では半導体プロセスやＭＥＭＳの進歩により、シリコン基板に直接液室及びピエゾ素子を作り込んだ薄膜アクチュエータが考案されている。本発明はｄ３１方向の変形を利用した横振動（ベンドモード）型に関する。このほか、圧力発生手段には、吐出内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型（サーマル型）などがある。
【００２３】
液体吐出ヘッド２Ａを形成するときは、圧力室基板１０４に液室１０１を形成するための裏面エッチングを施し、基板裏面に凹部、すなわち液室１０１を形成する。そして、ノズル１０２を有するノズル板１０３と、圧力室基板１０４と、を接合することで液体吐出ヘッド２Ａが形成される。なお、図には液体供給手段、流路、流体抵抗が割愛されている。
【００２４】
また、振動板１０５は、厚さが数μｍのシリコン酸化膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、または、これらの膜を積層した積層膜でもよい。また、振動板１０５は、熱膨張差を考慮した酸化アルミニウム膜、ジルコニア膜などのセラミック膜（絶縁膜）でもよい。
【００２５】
液滴吐出ヘッド２Ａは、振動板１０５上に絶縁層１２を形成する工程と、絶縁層１２上に第１電極層１５を形成する工程と、第１電極層１５上にゾルゲル層を形成し、ゾルゲル層をレーザ照射により変化させて電気−機械変換膜３０を形成する工程と、によって形成される。ここで、熱伝導率が第１電極層１５の熱伝導率よりも低く、熱伝導率が厚さ方向で異なる絶縁層１２を形成する。
【００２６】
電極層（下部電極）１５は、圧電素子に信号入力する際の共通電極として電気的接続をする。従って、その下にある振動板１０５は絶縁体、もしくは導体であれば絶縁処理を施して用いることになる。絶縁処理で形成されるシリコン系絶縁膜は熱酸化、ＣＶＤで形成され、金属酸化膜はスパッタリング法で形成される。
【００２７】
本発明によれば、電気−機械変換素子１０９が簡便な製造工程で形成できる。また、電気−機械変換膜３０は、バルクセラミックスと同等の性能を持つ。
【００２８】
液滴吐出ヘッド２Ａ、２Ｂによれば、下部電極下の絶縁層の基板側と下部電極側とで熱伝導率を変えることにより、電気−機械変換をレーザ照射によって形成する際の絶縁層への熱ダメージを軽減できる。また、絶縁層の基板側と下部電極側との間で簡便かつ高い制御性をもって熱伝導率を変えることができる。さらに、絶縁層中では、熱伝導率が連続的に変化している。このため、電気−機械変換膜をレーザ照射によって形成する際には、絶縁層１２への熱衝撃が緩和される。
【００２９】
電気−機械変換膜３０は金属複合酸化物であり、例えば、ＰＺＴが挙げられる。電気−機械変換膜３０がＰＺＴの場合、出発材料として、酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド化合物、およびチタンアルコキシド化合物を用い、共通溶媒としてメトキシエタノールを用いる。酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド化合物、およびチタンアルコキシド化合物をメトキシエタノールに溶解させた溶液をＰＺＴ前駆体溶液とする。このＰＺＴ前駆体溶液をゾルゲル液とも呼称する。
【００３０】
ＰＺＴはジルコン酸鉛（ＰｂＺｎＯ３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）との固溶体である。ＰＺＴはジルコン酸鉛とチタン酸鉛との比率により特性が異なる。一般的に優れた圧電特性を示す組成は、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率が５３：４７の場合である。これを化学式で示すと、Ｐｂ（Ｚｒ０．５３,Ｔｉ０．４７）Ｏ３となり、一般にＰＺＴ（５３／４７）と表記される。酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物の出発材料は、この化学式に従って秤量される。
【００３１】
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、ＰＺＴ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等の安定化剤を添加してもよい。
【００３２】
基板表面の全面にＰＺＴ膜を形成する場合、スピンコートなどの溶液塗布法によりＰＺＴ前駆体溶液の塗膜を基板表面の全面に形成し、ＰＺＴ前駆体溶液の溶媒を乾燥し、ＰＺＴ前駆体中の有機成分を熱分解し、ＰＺＴ前駆体を結晶化することにより基板表面の全面にＰＺＴ膜が形成される。但し、塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴い、ＰＺＴ膜にクラックが発生する場合がある。これを回避するため、本発明では、一度のＰＺＴ成膜で、その膜厚が１００ｎｍ以下になるようにＰＺＴ前駆体濃度、溶液量を調整している。このような膜厚制御をすることにより、クラックフリーなＰＺＴ膜が得られる。
【００３３】
ＰＺＴ膜を液体噴射装置の圧電素子中の薄膜として用いる場合、ＰＺＴ膜の膜厚は１μｍ〜５μｍが要求される。従って、この膜厚が得られるために、１００ｎｍ以下のＰＺＴ膜の成膜を数１０回繰り返す。
【００３４】
なお、ＰＺＴ以外の金属複合酸化物としては、チタン酸バリウムが挙げられる。この場合はバリウムアルコキシド化合物、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、メトキシエタノール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が可能である。
【００３５】
ゾルゲル法による基板上へのＰＺＴ膜の選択的形成の例を説明する。
図２は、基板上へのＰＺＴ膜形成の一例を説明する断面模式図である。
図２に示す工程では、基板に対するＰＺＴ前駆体溶液の濡れ性を制御して、基板上でＰＺＴ前駆体溶液の塗り分けをしている。
【００３６】
まず、図２（ａ）に示すように、基板１０／絶縁層１１／電極層１５で構成された積層体を準備する。基板１０は、例えばＳｉ基板、振動板等である。絶縁層１１は、断熱層としての機能を有する。絶縁層１１は、ＣＶＤ等で形成される。電極層１５は、例えば、Ｐｔ層である。電極層１５は、スパッタリング法、スピンコート法により形成される。
【００３７】
次に、図２（ｂ）に示すように、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布する領域の外周部をフォトリソグラフィにより除去する。これにより、絶縁層１１の一部が露出する。
【００３８】
次に、図２（ｃ）に示すように、電極層１５をＳＡＭ溶液に浸漬する（ＳＡＭ処理）。ＳＡＭ溶液とは、アルカンチオール（ＣＨ３（ＣＨ２）Ｒ−ＳＨ）を有機溶媒（アルコール、アセトン、トルエンなど）に溶解させた溶液である。アルカンチオールは、分子鎖長により電極層１５との反応性や疎水（撥水）性が異なる。Ｒは６〜１８のいずれかである。溶液の濃度は、数モル／リットル以下である。
【００３９】
この浸漬によって、アルカンチオール中のチオール基が白金等の金属に化学吸着する。これにより、電極層１５の表面には、アルカンチオールが自己配列してＳＡＭ膜（自己組織化単分子膜）２０が形成される。ＳＡＭ膜２０の表面はアルキル基が配置しているので疎水性になる。浸漬後、必要に応じて基板を洗浄、乾燥する。
【００４０】
次に、図２（ｄ）に示すように、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布する領域外に、フォトリソグラフィによってマスクパターン９０を形成する。
【００４１】
次に、図２（ｅ）に示すように、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布する領域にプラズマ９１を晒す。これにより、図２（ｆ）に示すように、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布する領域からＳＡＭ膜が除去される。続いて、図２（ｇ）に示すようにマスクパターン９０を除去する。
【００４２】
次に、図２（ｈ）に示すように、インクジェット方式によってＳＡＭ膜がない親液性の領域にＰＺＴ前駆溶液を塗布して、ゾルゲル層（ＰＺＴ前駆体層）３１を形成する。この段階でのゾルゲル層３１とＰＺＴ前駆溶液との成分は同じである。ゾルゲル層３１が形成される領域は、表面エネルギーのコントラストにより親液性の領域のみとなる。ＰＺＴ前駆体溶液はインクジェットヘッドから塗出が可能なように、その粘度、表面張力が調整されている。
【００４３】
次に、図２（ｉ）に示すように、電極層１５の表面にレーザ光を照射する。電極層１５の表面にレーザ光が照射されることにより、電極層１５の表面に接するゾルゲル層３１中の有機成分が熱分解し、ＰＺＴ前駆体が結晶化する。これにより、電極層１５の表面に電気−機械変換膜３０が形成される。この状態を、図２（ｊ）に示す。この電気−機械変換膜３０がまさしくＰＺＴ膜である。この段階での電気−機械変換膜３０の膜厚は、１００ｎｍ以下である。レーザ光の波長は４００ｎｍ以上である。レーザ光のスポット径は電気−機械変換膜３０の幅と同等であることが好ましい。
【００４４】
レーザ光が照射される領域は、非照射領域から断熱されているため、効率よく電極層１５が加熱される。そして、熱伝導によって電極層１５に接するゾルゲル層３１が乾燥、熱分解、結晶化される。また、電気−機械変換膜３０が形成される電極層１５と、電気−機械変換膜３０が形成されない電極層１５との間にはギャップがあるので、電気−機械変換膜３０が形成されない電極層１５は加熱されにくい。このため、電気−機械変換膜３０が形成されない電極層１５に吸着しているＳＡＭ膜２０は除去されない。さらに、図２（ｃ）〜図２（ｉ）の工程を繰り返すことにより、１μｍ〜５μｍのＰＺＴ膜を形成することができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態に関して添付図面を参照して説明する。
【００４６】
（実施例１）
図３は、薄膜形成方法を説明するための断面模式図である。
図４は、時間とガス流量比との関係を説明する図である。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、基板１０上に絶縁層１２を形成する。絶縁層１２は、ＳｉＯＮ（酸化窒化シリコン）層であり、反応性スパッタを用いて形成した。絶縁層１２の材質は、ＳｉＯＮに限られるものではない。例えば、ＡｌＯＮ（酸化窒化アルミニウム）、ＺｒＯＮ（酸化窒化ジルコニウム）、ＳｉＣＮ（炭化窒化シリコン）でもよい。
【００４８】
ＳｉＯＮ層の形成では、タ-ゲット材としてＳｉを用い、Ａｒ、Ｏ２、Ｎ２ガスをスパッタリング用ガスとして用いた。まず、基板１０をスパッタ装置（図示しない）内に設置した後、スパッタの開始当初においては、図４に示すように、ＡｒおよびＯ２のガスをスパッタ装置内に流入した。そして、スパッタを開始してから終了させるまでの間にＯ２ガス流量を徐々に低下させ、逆にＮ２ガスの流量を徐々に上昇させた。スパッタの最後では、ＡｒおよびＮ２のガスをスパッタ装置内に流入した。こうすることにより、ＳｉＯＮ層中のＯとＮとのそれぞれの割合に傾斜が生じることになる。例えば、基板１０側は酸素リッチで窒素ポアになり、基板１０と反対側のＳｉＯＮ層の表面側は窒素リッチで酸素ポアになる。
【００４９】
次に、図３（ａ）に示すように、絶縁層１２上に電極層１５をパターニングした。例えば、絶縁層１２上にスパッタリング法によりＰｔ膜を成膜した後、電気−機械変換膜が形成される領域の外周部におけるＰｔ膜を部分的に除去した。この除去は、フォトリソグラフィおよびエッチングによった。これにより、絶縁層１２の表面の一部を露出させた。電気−機械変換膜が形成される領域の電極層１５を、他の電極層１５から分離孤立させることにより、電気−機械変換膜が形成される領域の電極層１５のみを効率よく加熱することができる。
【００５０】
次に、図３（ｂ）に示すように、スピンコート法によりＰＺＴ前駆体溶液（ゾルゲル液）を塗布した。その後、塗布したＰＺＴ前駆体溶液を１２０℃で乾燥して、ゾルゲル層３１を電極層１５および表出させた絶縁層１２上に形成した。
【００５１】
次に、図３（ｃ）に示すように、電気−機械変換膜が形成される領域にある電極層１５にレーザ光９２を照射した。これにより、電極層１５の上面に接するゾルゲル層３１中の有機成分が熱分解し、ＰＺＴ前駆体が結晶化する。その結果、電極層１５の上面に電気−機械変換膜３０が形成される。この状態を、図３（ｄ）に示す。
【００５２】
次に、希塩酸で、ゾルゲル層３１をウェットエッチングした。これにより、図３（ｅ）に示すように、結晶化した電気−機械変換膜３０が電極層１５のみに形成された。さらに、図３（ｂ）〜図３（ｅ）の工程を繰り返すことにより、膜厚が５μｍの電気−機械変換膜３０を得た。
【００５３】
（実施例２）
図５および図６は、薄膜形成方法を説明するための断面模式図である。
図５には、基板の表面改質の方法が示されている。
【００５４】
まず、図５（ａ）に示すように、基板１０上に絶縁層１２を形成し、絶縁層１２上に電極層１５をパターニングした。絶縁層１２の形成および絶縁層１２のパターニングは、図３（ａ）を用いて説明した方法と同様の方法によった。すなわち、絶縁層１２の組成には上述した傾斜をもたせ、電気−機械変換膜が形成される領域の外周部における電極層１５を部分的に除去した。
【００５５】
次に、図５（ｂ）に示すように、基板１０をＳＡＭ溶液に浸漬した。これにより、電極層１５上にＳＡＭ膜２０が形成された。ＳＡＭ溶液としては、ＣＨ３（ＣＨ２）６−ＳＨの濃度が０．０１モル／リットルの溶液（溶媒：イソプロピルアルコール）を用いた。アルカンチオールは金属表面に自己配列するので、ＳｉＯＮ層が露出している部分には形成されない。
【００５６】
次に、図５（ｃ）に示すように、ＳＡＭ膜２０上にマスクパターン９０を形成した。マスクパターン９０によって、電気−機械変換膜が形成される領域を開口させた。マスクパターン９０の材質はレジストである。
【００５７】
次に、図５（ｄ）に示すように、プラズマ９１を基板１０に晒した。プラズマ９１は、例えば、酸素プラズマである。これにより、電気−機械変換膜が形成される領域のＳＡＭ膜が分解、除去される。なお、ＳＡＭ膜の分解、除去は、プラズマ処理に代えて紫外線などのレーザ照射によってもよい。この状態を、図５（ｅ）に示す。
【００５８】
次に、図５（ｆ）に示すように、マスクパターン９０を除去した。このときのＳＡＭ膜２０の純水に対する接触角は９２．２度（疎水性）を示し、ＳＡＭ膜２０が配置されていない電極層１５（Ｐｔ層）の純水に対する接触角は５．４度（親液性）であった。
【００５９】
次に、ＰＺＴ前駆体溶液をインクジェットヘッドで電気−機械変換膜が形成される領域に塗布した。ＰＺＴ前駆体溶液は電極層１４上のほか、ＳＡＭ膜２０が形成されていない絶縁層１２上にまで広がった。これにより、電極層１４の表面のほかＳＡＭ膜２０が形成されていない絶縁層１２上にもゾルゲル層３１が形成された。この状態を、図６（ａ）に示す。
【００６０】
続いて、電気−機械変換膜が形成される領域にレーザ光９２を照射した。これにより、電極層１５の上面に接するゾルゲル層３１中の有機成分が熱分解し、ＰＺＴ前駆体が結晶化した。その結果、電極層１５の表面に電気−機械変換膜３０が形成された。この状態を、図６（ｂ）に示す。
【００６１】
実施例２では、スポット径が３０μｍ径のレーザビームを用い、レーザ光を電気−機械変換膜が形成される領域全域に走査した。レーザ光は、ゾルゲル層３１に吸収されにくいように、その波長が選択されている。レーザ光のゾルゲル層３１の透過率は、７０％以上である。従って、レーザ光はゾルゲル層３１に吸収されることなく、電極層１５が選択的に加熱された。これにより、電極層１５の上面に接するゾルゲル層３１が熱硬化し、電極層１５の表面に電気−機械変換膜３０が形成された。
【００６２】
本発明では、絶縁層１２の熱伝導率が電極層１５の熱伝導率よりも低い。これにより、レーザ光を電極層１５に照射する際には、島状の電極層１５下に絶縁層１２が存在して、いわゆる熱溜め効果が起きて電極層１５が効率的に加熱される。仮に、この絶縁層１２を設けないと、島状の電極層１５のみを効率よく加熱できず、熱拡散によって隣接するＳＡＭ膜２０までも加熱されることになる。
【００６３】
ＳＡＭ膜２０は２００℃以上で熱ダメージを受けるものの、レーザ光を照射する部分は、電気−機械変換膜が形成される領域のみである。このため実施例のプロセスではＳＡＭ膜２０がダメージを受けることはない。さらに、図５（ｂ）〜図６（ｂ）の工程を繰り返すことで、所望の領域に所望の膜厚の電気−機械変換膜３０を形成することができる。
【００６４】
さらに、本発明では、絶縁層１２の熱伝導率が電極層１５から振動板１０５に向けて下がるように熱伝導率に傾斜をもたせている。本発明では、絶縁層１２の組成を変化させることにより、該熱伝導率に傾斜をもたせている。例えば、実施例に係る積層体（基板１０／絶縁層１２／電極層１５）中の絶縁層１２は、ＯとＮとの濃度に傾斜をもたせた層である。そして、絶縁層１２は、基板１０側がＳｉ３Ｎ４よりもＳｉＯ２の組成がリッチであり、電極層１５側がＳｉＯ２よりもＳｉ３Ｎ４の組成がリッチである。このような絶縁層１２を備えることにより以下の効果が得られる。
【００６５】
図７は、積層体の温度勾配を説明する図であり、（ａ）は、絶縁層がＳｉＯ２層の例であり、（ｂ）は、絶縁層が実施例のＳｉＯＮ層の例である。
図７の横軸は、積層体中の絶縁体付近の深さに対応している。左から右に向かい基板／ＳｉＯ２層もしくはＳｉＯＮ層／Ｐｔ層／ＰＺＴ前駆体溶液に対応している。縦軸は、温度である。基板は、Ｓｉ層、振動板が該当する。
【００６６】
図中のＳｉＯ２層およびＳｉＯＮ層の膜厚は１μｍであり、Ｐｔ層は０．２μｍである。ＳｉＯＮ層は、基板１０側がＳｉ３Ｎ４よりもＳｉＯ２の組成がリッチであり、電極層１５側がＳｉＯ２よりもＳｉ３Ｎ４の組成がリッチな層である。ＳｉＯ２の熱伝導率は、５〜７Ｗ／（Ｍ・℃）であり、Ｓｉ３Ｎ４は、５０〜８０Ｗ／（Ｍ・℃）である。また、Ｐｔの熱伝導率は、約７０Ｗ／（Ｍ・℃）である。
【００６７】
図７（ａ）の場合、Ｐｔ層の熱伝導率に対するＳｉＯ２層の熱伝導率の比が１／１０であるため、Ｐｔ層側がレーザ加熱されると、ＳｉＯ２層とＰｔ層との界面近傍に急峻な温度勾配が生じる。このため、ＰＺＴ前駆体を結晶化する際には、ＳｉＯ２層に過剰な応力が印加され、ＳｉＯ２層にクラックが生じる場合がある。ＳｉＯ２層にクラックが生じると、これに付随してＰＺＴ膜にもクラックが生じる場合もある。さらに、Ｐｔ層がＳｉＯ２層から剥がれる場合もある。
【００６８】
これに対し、図７（ｂ）の場合、ＳｉＯＮ層は、基板１０側がＳｉＯ２リッチであり、電極層１５側がＳｉ３Ｎ４リッチである。Ｐｔの熱伝導率はＳｉ３Ｎ４の熱伝導率と同等である。このため、Ｐｔ層側がレーザ加熱されてもＳｉＯＮ層とＰｔ層との界面では急峻な温度勾配が生じにくくなる。また、ＳｉＯＮ層は、Ｐｔ層側から基板側に向かって熱伝導率が徐々に下がる構成になる（基板側とＰｔ層側の熱伝導率の差は１／１０程度）。このため、Ｐｔ層からＳｉＯＮ層を通して基板までの温度勾配が緩やかになる。
【００６９】
また、Ｓｉ３Ｎ４の線熱膨張係数は、２．６×１０−６／℃〜３．５×１０−６／℃であり、ＳｉＯ２の線熱膨張係数は、０．５×１０−６／℃であり、Ｐｔの線熱膨張係数は、９×１０−６／℃である。仮にＳｉＯ２層上にＰｔ層を形成すると、Ｓｉ３Ｎ４層上にＰｔ層を形成した場合より熱膨張係数の差が大きくなり、レーザ照射中または基板冷却中に絶縁層により大きい応力が印加されてしまう。
【００７０】
絶縁層１２として、ＯとＮとの濃度に傾斜をもたせたＳｉＯＮ層を使用した場合、ＳｉＯＮ層にクラックが生じることはなかった。また、Ｐｔ層がＳｉＯＮ層から剥がれることもなかった。なお、ＳｉＯＮに代えて、ＡｌＯＮ（酸化窒化アルミニウム）、ＺｒＯＮ（酸化窒化ジルコニウム）を用いてＳｉＯＮ層にクラックが生じることはなく、Ｐｔ層がＳｉＯＮ層から剥がれることもなかった。また、ＳｉＯＮは、安価な材料である。このため、絶縁層１２を用いてもコスト高を招来しない。また、絶縁層１２の熱伝導率が電極層１５から振動板１０５に向けて上昇するように熱伝導率に傾斜をもたせると、図７（ａ）と同様に、Ｐｔ層とＳｉＯＮ層との界面近傍で急峻な温度勾配が形成されて好ましくない。
また、絶縁層１２の熱伝導率に傾斜をもたせる例として、例えば、膜中の組成を同一として成膜時の基板の温度を低温としてポーラスな構造を持つ膜として、成膜時間と共に基板の温度を連続的に上昇させて膜の表面側ほど緻密にする方法がある。
【００７１】
（実施例３）
ＰＺＴ前駆体溶液の出発材料としては、酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、ノルマルブト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。ＰＺＴ前駆体溶液では、ＰＺＴの化学量論組成に対し鉛量を１０モル％過剰にした。これは熱処理中のいわゆる鉛抜けによるＰＺＴ膜の結晶性低下を防ぐためである。
【００７２】
イソプロポキシドチタン、ノルマルブト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、酢酸鉛三水和物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前駆体溶液を作製した。ＰＺＴ前駆体の濃度は０．１モル／リットルにした。
【００７３】
一度のＰＺＴ成膜で得られるＰＺＴ膜の膜厚は１００ｎｍ以下が好ましい。１００ｎｍを超えると、ＰＺＴ膜にクラックが生じる場合があるからである。このため、ＰＺＴ前駆体の濃度は、成膜面積と前駆体塗布量との関係から適正化されている。
【００７４】
ＰＺＴ前駆体溶液中の溶媒を乾燥するために１２０℃で加熱処理をした後、ＰＺＴ前駆体中の有機物の熱分解を行って膜厚が９０ｎｍのゾルゲル層を得た。この加熱工程はレーザ加熱で行った。レーザは半導体レーザであり、その波長は９８０ｎｍである。レーザ光のスポット径はＰＺＴ膜が形成される領域の幅よりも広い。
【００７５】
また、電極層１５は、下層からＬａＮｉＯ３／ＰＴで構成された２層構造であってもよい。波長９８０ｎｍに対するＬａＮｉＯ３の光吸収率はおよそ６０％であり、Ｐｔの光吸収率はおよそ２０％である。従って、レーザ照射によりＬａＮｉＯ３が効率よく加熱され、間接的にＰＺＴ前駆体が乾燥する。レーザ光を照射しない領域では、Ｐｔ層はほとんど温度上昇することがないため、Ｐｔ層上のＳＡＭ膜２０は除去されない。
【００７６】
続けて、ＰＺＴ前駆体膜の形成を繰り返して全体としての膜厚が１８０ｎｍのＰＺＴ前駆体膜を得た。さらにＰＺＴ前駆体膜の形成を繰り返して５４０ｎｍのＰＺＴ前駆体膜が得られた。このようにＰＺＴ前駆体膜の成膜を合計６回行った。その後、膜厚が５４０ｎｍのＰＺＴ前駆体膜に対して結晶化のための加熱処理を行った。形成されたＰＺＴ膜にはクラックは生じなかった。さらに、６回のＰＺＴ前駆体膜の成膜を行い、結晶化のための加熱処理を行った。形成されたＰＺＴ膜にはクラックは生じなかった。
【００７７】
これら一連のＰＺＴ前駆体膜の繰り返し成膜によって、膜厚が１０８０ｎｍのＰＺＴ膜が得られた。ＰＺＴ前駆体膜の繰り返し成膜によって、電極層１５上のＳＡＭ膜２０は除去されることなく、ＰＺＴ前駆体膜の繰り返し成膜を終了させるまでＳＡＭ膜２０表面の水に対する接触角は９０°以上を維持した。
【００７８】
次に、ＳＡＭ膜２０をホットプレート加熱により除去した。続いて、膜厚が１０８０ｎｍのＰＺＴ膜に、上部電極（白金）を形成し、電極層１５（下部電極）／ＰＺＴ膜（１０８０ｎｍ）／上部電極を含む電気−機械変換素子を形成した。そして、この電気−機械変換素子の電気特性、電気−機械変換能（圧電定数）の評価を行った。
【００７９】
図８は、Ｐ−Ｅヒステリシス曲線の例を示す図である。
電気−機械変換膜３０がＰＺＴ膜（膜厚：１０８０ｎｍ）であるときの分極量（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）と膜への印加電界（Ａｐｐｌｉｅｄ  ｆｉｅｌｄ）の関係は、図８のようなヒステリシスを持ったＰ−Ｅ曲線となった。図８から、残留分極（曲線と縦軸との交点）は１９．３μＣ／ｃｍ２であり、抗電界（曲線と横軸との交点）は３６．５ｋＶ／ｃｍであることが分かった。また、ＰＺＴ膜の比誘電率は１２２０であり、誘電損失は０．０２であった。形成したＰＺＴ膜は、通常のセラミック焼結体と同等の特性を有することが分かった。
【００８０】
また、ＰＺＴ膜の電気−機械変換能は電界印加による変形量をレーザドップラー振動計で計測し、シミュレーションによる合わせ込みから算出した。その圧電定数ｄ３１は１２０ｐｍ／Ｖとなり、こちらもセラミック焼結体と同等の値であった。これは液体吐出ヘッドとして十分設計できうる特性値である。
【００８１】
また、上部電極を形成せずに、ＰＺＴ膜のさらなる厚膜化を試みた。すなわち、ＰＺＴ前駆体膜の繰り返し成膜と、結晶化処理を行って５μｍのＰＺＴ膜を得た。このＰＺＴ膜にはクラックは生じなかった。
【００８２】
一般には、ホットプレート、オーブンによってＰＺＴ前駆体の乾燥・熱分解・結晶化がなされる。実施例では、加熱処理のすべてをレーザで行った。これにより、照射された領域のゾルゲル層のみが加熱され、ＳＡＭ膜にはレーザ光が照射されないことになり、１回ＳＡＭ膜を形成すれば、ゾルゲル層の繰り返し成膜の最後までＳＡＭ膜は除去されることがない。これにより、大幅な工数削減を図ることができる。
【００８３】
（実施例４）
図９は、レーザ照射を説明する斜視模式図である。
レーザ源９３から発せられるレーザスポットの形状をゾルゲル層３１のパターンと同等の形状にすることにより、ＰＺＴ結晶化の際の昇温レートが高まり、ＰＺＴ膜の膜質が向上する。例えば、ゾルゲル層３１の平面形状は、０．０５ｍｍ×１ｍｍとする。さらにレーザスポットをゾルゲル層３１が配列する移動させながらシャッタ（図示しない）の開閉によってゾルゲル層３１のパターンのみにレーザを照射する。これにより、ＰＺＴ膜形成の高速処理が実現できた。
【００８４】
（実施例５）
図１０は、インクジェット塗布装置を説明するための斜視図である。
インクジェット塗布装置３では、架台２００の上に、Ｙ軸駆動手段２０１が設置してありその上に基板２０２を搭載するステージ２０３がＹ軸方向に駆動できるように設置されている。なおステージ２０３には図示されていない真空、静電気などの吸着手段が付随しており基板２０２が固定されている。
【００８５】
また、Ｘ軸支持部材２０４にはＸ軸駆動手段２０５が取り付けられており、これにＺ軸駆動手段２１１上に搭載されたヘッドベース２０６が取り付けられており、Ｘ軸方向に移動できるようになっている。ヘッドベース２０６の上にはインクを吐出させる液体吐出ヘッド２Ａが搭載されている。この液体吐出ヘッド２Ａには図示されていない各インクタンクから各々着色樹脂インク供給用パイプ２１０からインクが供給される。
【００８６】
そして、液体吐出ヘッド２Ａから吐出されたインクを、レーザヘッド２１２を用いて加熱、結晶化できる。さらに、このレーザヘッド２１２はＳＡＭ膜の除去工程においても使用される。このとき、電極材料または前駆体インクの液滴の吐出量を調整することで所望の機能性薄膜の形状と膜厚とを得ることができる。
【００８７】
（実施例７）
図１１は、インクジェット記録装置を説明する模式図であり、（ａ）は、インクジェット記録装置の斜視模式図、（ｂ）は、インクジェット記録装置の機構部分の側面模式図である。
【００８８】
インクジェット記録装置４は、騒音が極めて小さくかつ高速印字が可能であり、更にはインクの自由度があり安価な普通紙を使用できるなど多くの利点があるために、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置あるいは画像形成装置として広く展開されている。
【００８９】
インクジェット記録装置４は、液体吐出ヘッド２Ａもしくは２Ｂを搭載している。インクジェット記録装置４は、記録装置本体８１０の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２０等を収納している。
【００９０】
記録装置本体８１０の下方部には前方側から多数枚の用紙８３０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイ）８４０を抜き差し自在に装着することができる。また、用紙８３０を手差しで給紙するための手差しトレイ８５０を開倒することができる。記録装置本体８１０は、給紙カセット８４０あるいは手差しトレイ８５０から給送される用紙８３０を取り込み、印字機構部８２０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８６０に排紙する。
【００９１】
印字機構部８２０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９１０と従ガイドロッド９２０とでキャリッジ９３０を主走査方向に摺動自在に保持する。キャリッジ９３０は、記録ヘッド９４０を複数のインク滴吐出方向を下方に向けて装着している。複数のインク吐出口（ノズル）は、主走査方向と交差する方向に配列されている。なお、記録ヘッド９４０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体吐出ヘッドからなる。キャリッジ９３０には記録ヘッド９４０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９５０が交換可能に装着されている。
【００９２】
インクカートリッジ９５０は、上方に大気と連通する大気口を有し、下方には液体吐出ヘッドへインクを供給する供給口を有し、内部にはインクが充填された多孔質体を有する。多孔質体の毛管力により液体吐出ヘッド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、ここでは各色の記録ヘッド９４０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個の記録ヘッドとしてもよい。
【００９３】
キャリッジ９３０は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１０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９２０に摺動自在に載置している。キャリッジ９３０を主走査方向に移動走査する。例えば、主走査モータ９７０で回転駆動される駆動プーリ９８０と従動プーリ９９０との間にタイミングベルト１０００を張装し、タイミングベルト１０００をキャリッジ９３０に固定し、主走査モータ９７０の正逆回転によってキャリッジ９３０が往復駆動される。
【００９４】
一方、給紙カセット８４０にセットした用紙８３０をヘッド９４０の下方側に搬送するために、給紙カセット８４０から用紙８３０を分離給装する給紙ローラ１０１０およびフリクションパッド１０２０と、用紙８３０を案内するガイド部材１０３０と、給紙された用紙８３０を反転させて搬送する搬送ローラ１０４０と、この搬送ローラ１０４０の周面に押し付けられる搬送コロ１０５０および搬送ローラ１０４０からの用紙８３０の送り出し角度を規定する先端コロ１０６０とを設けている。搬送ローラ１０４０は副走査モータ１０７０によってギヤ列を介して回転駆動される。
【００９５】
また、記録装置本体８１０には、キャリッジ９３０の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４０から送り出された用紙８３０を記録ヘッド９４０の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９０が設けられている。この印写受け部材１０９０の用紙搬送方向下流側には、用紙８３０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１０、拍車１１２０を設け、さらに用紙８３０を排紙トレイ８６０に送り出す排紙ローラ１１３０および拍車１１４０と、排紙経路を形成するガイド部材１１５０、１１６０とを配設している。
【００９６】
記録時には、キャリッジ９３０を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４０を駆動することにより、停止している用紙８３０にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３０を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙８３０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用紙８３０を排紙する。
【００９７】
また、キャリッジ９３０の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４０の吐出不良を回復するための回復装置１１７０を配置している。回復装置１１７０はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９３０は印字待機中にはこの回復装置１１７０側に移動されてキャッピング手段でヘッド９４０をキャッピングされ、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。
【００９８】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド９４０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し、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。
【００９９】
このように、このインクジェット記録装置４においては、液体吐出ヘッド２Ａもしくは２Ｂを搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。
【０１００】
以上、実施形態を説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではない。他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができる。いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０１】
２Ａ、２Ｂ  液体吐出ヘッド
３  インクジェット塗布装置
４  インクジェット記録装置
１０  基板
１１、１２  絶縁層
１５  電極層（第１電極層）
１６  電極層（第２電極層）
２０  ＳＡＭ膜
３０  電気−機械変換膜（ＰＺＴ膜）
３１  ゾルゲル層
９０  マスクパターン
９１  プラズマ
９２  レーザ光
９３  レーザ源
１０１  液室
１０２  ノズル
１０３  ノズル板
１０４  圧力室基板（シリコン基板）
１０５  振動板
１０９  電気−機械変換素子
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】A.Kumar andG.M.Whitesides,Appl.Phys.Lett.,63,2002(1993）．
【特許文献１】特許第４２３２７５３号明細書
【図１】
2013168397.tif 000003
【図２】
2013168397.tif 000004
【図４】
2013168397.tif 000005
【図５】
2013168397.tif 000006
【図７】
2013168397.tif 000007
【図８】
2013168397.tif 000008
【図９】
2013168397.tif 000009
【図１０】
2013168397.tif 000010
【図１１】
2013168397.tif 000011
【図３】
2013168397.tif 000012
【図６】
2013168397.tif 000013