(57)【要約】【課題】共通電極の剥がれを抑制して、信頼性の高い電気機械変換部材を提供することを目的とする。【解決手段】基板１４上に、振動板１５、共通電極密着層１６０、下部電極１６１、圧電体１６２及び上部電極１６３が形成され、下部電極１６１及び上部電極１６３のうち、一方を共通電極、他方を個別電極とした電気機械変換部材であって、共通電極密着層１６０の表面に、共通電極の隅部を少なくとも含む領域Ａと、圧電体１６２を含む領域Ｂとを有し、前記領域Ａと前記領域Ｂは異なる材料であり、前記領域Ａは前記領域Ｂよりも前記共通電極との密着性が高いことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、振動板、共通電極密着層、下部電極、圧電体及び上部電極が形成され、前記下部電極及び上部電極のうち、一方を共通電極、他方を個別電極とした電気機械変換部材であって、
前記共通電極密着層の表面に、前記共通電極の隅部を少なくとも含む領域Ａと、前記圧電体を含む領域Ｂとを有し、
前記領域Ａと前記領域Ｂは異なる材料であり、前記領域Ａは前記領域Ｂよりも前記共通電極との密着性が高いことを特徴とする電気機械変換部材。
【請求項２】
前記領域Ａは、前記共通電極と合金化していることを特徴とする請求項１に記載の電気機械変換部材。
【請求項３】
前記領域ＡはＴｉであり、前記領域ＢはＴｉＯ２であり、前記共通電極はＰｔであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気機械変換部材。
【請求項４】
液滴を吐出するノズルに連通する液室と、該液室内の液体に圧力を発生させる圧力発生手段と、を有する液体吐出ヘッドであって、
前記圧力発生手段は、請求項１〜３のいずれかに記載の電気機械変換部材を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
【請求項６】
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化したことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ユニット。
【請求項７】
請求項４に記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項５若しくは６に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械変換部材、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッタ、あるいはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。
【０００３】
液体吐出ヘッドは、インクなどの液体の液滴を吐出するノズルと、このノズルに連通し液体を収容した液室（圧力室、加圧室、吐出室などとも称される。）と、圧電素子などの電気機械変換素子とを備えた構成が知られている。この液体吐出ヘッドでは、圧電素子に電圧が印加されることにより圧電素子は液室の壁の一部を形成する振動板を変形させるように振動し、その振動板の変形により液室内の液体が加圧され、ノズルから液滴を吐出させることができる。
【０００４】
液体吐出ヘッドは、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと２種類が実用化されている。
【０００５】
その中でもたわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、振動板の表面全体にわたって成膜技術により均一な圧電体層を形成し、この圧電体層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各液室に独立するように圧電素子を形成したものが知られている。
【０００６】
また、たわみ振動モードのアクチュエータに使用される圧電素子は、例えば、共通電極である下電極と、下電極上に形成されたＰＺＴ膜（圧電体層）と、ＰＺＴ膜上に形成された個別電極である上電極とで構成されることが知られている。さらに、上電極上には層間絶縁膜が形成されて下電極と上電極との絶縁が図られ、この層間絶縁膜に開口されたコンタクトホールを介して上電極に電気的に接続される配線が設けられた構造が知られている（特許文献１、２参照）。
【０００７】
一般的に、これらのアクチュエータをリソグラフィ法によりパターニングする際、エッチング残渣や、レジストを除去するためにレジスト剥離処理、アッシング処理等が行われる。このとき、生産性向上のためにレジスト剥離処理はバッチ式で行うことが多い。
【０００８】
図１９、図２０に示すように、電極や圧電体層が形成された基盤７０（ウエハ）を基盤カセット７１に設置し、基盤７０の外側に設けられた剥離液吐出ノズル７２から剥離液７３を基盤７０に供給する。このとき、剥離液７３が基盤７０の全面にいきわたるように基盤カセット７１は回転軸７４を中心に回転して処理される。このレジスト剥離処理の後に、図２０（Ｂ）の部分拡大図に示すように共通電極７５の剥がれ７５ｐが発生し、歩留りを大きく下げるという問題がある。
【０００９】
このレジスト剥離処理での剥がれは、特に、基盤７０の外側に位置するパターンの大きい共通電極７５の隅部に発生する傾向がある。また、剥がれの界面は共通電極と密着層の界面であり、レジスト剥離液が共通電極隅部にアタックすることで発生する。
【００１０】
従来から、共通電極の密着力を改善するための材料や構成などが提案されている。例えば特許文献３では、密着層のTiOxを0<x<2のように不完全に酸化することで、振動板（酸化膜）と下部電極Pt（金属膜）の両方の密着性を良くする試みがなされている。特許文献３では、密着性の確保、ＰＺＴの結晶特性、配向特性を向上させ、耐電圧特性、製造歩留りを向上させることを狙いとしている。
【００１１】
また、特許文献４では、共通電極の隅部をラウンド形状にすることでレジスト剥離液のアタックを緩和し、剥がれを抑制する試みがなされている。
【００１２】
しかしながら、従来技術により電極の剥がれは大幅に抑制されたが、実際は撲滅にはいたっておらず、更なる改善が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで本発明は、共通電極の剥がれを抑制して、信頼性の高い電気機械変換部材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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上に、振動板、共通電極密着層、下部電極、圧電体及び上部電極が形成され、前記下部電極及び上部電極のうち、一方を共通電極、他方を個別電極とした電気機械変換部材であって、前記共通電極密着層の表面に、前記共通電極の隅部を少なくとも含む領域Ａと、前記圧電体を含む領域Ｂとを有し、前記領域Ａと前記領域Ｂは異なる材料であり、前記領域Ａは前記領域Ｂよりも前記共通電極との密着性が高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、共通電極の剥がれを抑制して、信頼性の高い電気機械変換部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】液体吐出部の概略構成を示す断面図の一例である。
【図２】液体吐出部の概略構成を示す断面図の他の例である。
【図３】図１に示す液体吐出部を複数配置した例を示す断面図である。
【図４】図２に示す液体吐出部を複数配置した例を示す断面図である。
【図５】ＳＲＯ膜（１１１）のＸＲＤパターン図の例を示す図である。
【図６】（Ａ）パターニングされた上部電極の上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。
【図７】（Ａ）パターニングされた上部電極、圧電体の上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。
【図８】（Ａ）パターニングされた上部電極、圧電体の上面図、（Ｂ）Ａ−Ａ’断面図である。
【図９】領域Ａ、領域Ｂの一例を説明するための模式図である。
【図１０】領域Ａ、領域Ｂの他の例を説明するための模式図である。
【図１１】本発明に係る液体吐出ユニットの一例を示す模式図である。
【図１２】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。
【図１３】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。
【図１４】本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。
【図１５】画像形成装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図１６】画像形成装置の構成の一例を示す側面図である。
【図１７】実施例、比較例におけるＰＺＴの結晶性を示すグラフである。
【図１８】実施例、比較例における隅部剥がれ率を示すグラフである。
【図１９】ウエハ内に複数の圧電素子を形成する概念図である。
【図２０】レジスト剥離処理における共通電極の隅部の剥がれについての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る電気機械変換部材、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、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、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。
【００１８】
本発明は、基板上に、振動板、共通電極密着層、下部電極、圧電体及び上部電極が形成され、前記下部電極及び上部電極のうち、一方を共通電極、他方を個別電極とした電気機械変換部材であって、前記共通電極密着層の表面に、前記共通電極の隅部を少なくとも含む領域Ａと、前記圧電体を含む領域Ｂとを有し、前記領域Ａと前記領域Ｂは異なる材料であり、前記領域Ａは前記領域Ｂよりも前記共通電極との密着性が高いことを特徴とする。
以下、詳細を説明する。
【００１９】
図１、図２は液体吐出ヘッドの基本構成部分である液体吐出部の概略構成を示す液室の配列方向の断面図であり、便宜上、１つの液室に対応する部分のみ示している。図１、図２に示される本実施形態では、インクなどの液体の液滴を吐出するノズル１１を有するノズル基板１２と、ノズル１１に連通し液体を収容した液室１３（圧力室などとも称する）が形成された液室基板１４（以下、単に「基板」という）とを備えている。基板１４上には、液室１３の一壁面となる振動板１５を形成し、振動板１５上に共通電極密着層１６０、下部電極１６１、圧電体１６２（電気−機械変換膜などとも称する）、上部電極１６３からなる圧電素子１６が設けられている。
【００２０】
図１に示される圧電素子１６は、下部電極１６１が共通電極となっており、上部電極１６３が個別電極となっている。一方、図２に示される圧電素子１６は、下部電極１６１が個別電極となっており、上部電極１６３が共通電極となっている。
【００２１】
駆動電圧が印加された圧電素子１６が、基板１４と圧電素子１６との間にある振動板１５を変形させるように振動し、その振動板１５の変形により液室１３内の液体が加圧され、ノズル１１から液滴を吐出させることができる。
【００２２】
図３、図４に、図１、図２に示される液体吐出部を複数配置した例をそれぞれ示す。上述したように、下部電極１６１及び上部電極１６３のうち、一方を共通電極、他方を個別電極とすることができる。
【００２３】
上記のような構成の、基板１４と、圧電素子１６と、各種電極とを含む複合積層基板は、アクチュエータ基板などと呼ばれる電気機械変換部材である。
【００２４】
次に、液滴吐出ヘッドを構成する構成要素である各部及び部材などの材料及び工法について、より具体的に説明する。
【００２５】
＜基板＞
基板１４としては、シリコン単結晶基板を用いることが好ましく、通常１００〜６００μｍの厚みを持つことが好ましい。面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）と３種あるが、半導体産業では一般的に（１００）、（１１１）が広く使用されており、本構成においては、主に（１００）の面方位を持つ単結晶基板を主に使用した。
【００２６】
また、図１、図２等に示すような圧力室を作製していく場合、エッチングを利用してシリコン単結晶基板を加工していく。この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。異方性エッチングとは結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えばＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬させた異方性エッチングでは、（１００）面に比べて（１１１）面は約１／４００程度のエッチング速度となる。従って、面方位（１００）では約５４°の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位（１１０）では深い溝をほることができるため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができることが分かっている。本構成としては（１１０）の面方位を持った単結晶基板を使用することも可能である。但し、この場合、マスク材であるＳｉＯ２もエッチングされてしまうため、この点も留意して利用することが好ましい。
【００２７】
＜振動板＞
圧電体によって発生した力を受けて、下地（振動板）が変形変位して、圧力室のインク滴を吐出させる。そのため、振動板１５としては所定の強度を有したものであることが好ましい。材料としては、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４などを例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長）法により作製したものが挙げられる。
【００２８】
さらに図１、図２に示すような下部電極、電気−機械変換膜の線膨張係数に近い材料を選択することが好ましい。特に、電気−機械変換膜としては、一般的に材料としてＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）が使用されることから線膨張係数８×１０−６（１／Ｋ）に近い線膨張係数として、５×１０−６〜１０×１０−６の線膨張係数を有した材料が好ましく、さらには７×１０−６〜９×１０−６の線膨張係数を有した材料がより好ましい。
【００２９】
具体的な材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化オスミウム、酸化レニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム及びそれらの化合物等であり、これらをスパッタ法もしくは、Ｓｏｌ−ｇｅｌ法を用いてスピンコーターにて作製することができる。膜厚としては０．１〜１０μｍが好ましく、０．５〜３μｍがさらに好ましい。この範囲より小さいと図１、図２等に示すような圧力室の加工が難しくなり、この範囲より大きいと下地が変形変位しにくくなり、インク滴の吐出が不安定になる。
【００３０】
＜共通電極密着層＞
共通電極密着層１６０は例えば次のように形成する。Ｔｉをスパッタ成膜後、ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置を用いて、６５０〜８００℃、１〜３０分、Ｏ２雰囲気でチタン膜を熱酸化して、酸化チタン膜にする。酸化チタン膜を作成するには反応性スパッタでもよいがチタン膜の高温による熱酸化法が望ましい。反応性スパッタによる作製では、シリコン基板を高温で加熱する必要があるため、特別なスパッタチャンバ構成を必要とする。さらに、一般の炉による酸化よりも、ＲＴＡ装置による酸化の方がチタン酸化膜の結晶性が良好になる。なぜなら、通常の加熱炉による酸化によれば、酸化しやすいチタン膜は、低温においてはいくつもの結晶構造を作るため、一旦、それを壊す必要が生じるためである。従って、昇温速度の速いＲＴＡによる酸化の方が良好な結晶を形成するために有利になる。
【００３１】
またＴｉ以外の材料としてはＴａ、Ｉｒ、Ｒｕ等の材料でも好ましい。
膜厚としては、１０ｎｍ〜５０ｎｍが好ましく、１５ｎｍ〜３０ｎｍがさらに好ましい。この範囲未満の場合においては密着性に懸念があり、この範囲よりも大きいと、その上で作製する電極膜の結晶の質に影響が出てくる。
なお、共通電極密着層の構成についての詳細は後述する。
【００３２】
＜下部電極（共通電極又は個別電極）＞
下部電極としては、金属もしくは金属と酸化物からなっていることが好ましい。ここでどちらも振動板と金属膜の間に密着層を入れて剥がれ等を抑制するように工夫している。金属電極膜、酸化物電極膜の詳細について記載する。
【００３３】
＜金属電極膜＞
金属電極膜の金属材料としては、従来から高い耐熱性と低い反応性を有する白金が用いられているが、鉛に対しては十分なバリア性を持つとはいえない場合もあり、イリジウムや白金−ロジウムなどの白金族元素や、これらの合金膜も挙げられる。また、白金を使用する場合には下地（特にＳｉＯ２）との密着性が悪いために、前述の密着層を先に積層することが好ましい。
【００３４】
作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜が一般的である。
膜厚としては、８０〜２００ｎｍが好ましく、１００〜１５０ｎｍが好ましい。この範囲より薄い場合においては、共通電極として十分な電流を供給することができなくなり、インク吐出をする際に不具合が発生することがある。さらにこの範囲より厚い場合においては、白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コストアップとなる。また、白金を材料とした場合においては、膜厚を厚くしていたったときに表面粗さが大きくなり、その上に作製する酸化物電極膜やＰＺＴの表面粗さや結晶配向性に影響を及ぼして、インク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生することがある。
【００３５】
＜酸化物電極膜＞
酸化物電極膜の材料としては、ＳｒＲｕＯ３（以下、適宜「ＳＲＯ」と略す。）を用いることが好ましい。左記以外にも、Ｓｒｘ（Ａ）（１−ｘ）Ｒｕｙ（Ｂ）（１−ｙ）、Ａ＝Ｂａ、Ｃａ、  Ｂ＝Ｃｏ、Ｎｉ、ｘ、ｙ＝０〜０．５で記述されるような材料についても挙げられる。酸化物電極膜は例えばスパッタ法等の成膜方法により作製することができる。スパッタ条件によって、ＳｒＲｕＯ３薄膜の膜質が変わるが、特に結晶配向性を重視し、例えば金属電極膜のＰｔ（１１１）にならってＳｒＲｕＯ３膜についても（１１１）配向させるためには、成膜温度については５００℃以上での基板加熱を行い、成膜することが好ましい。
【００３６】
ＳＲＯ成膜条件については、例えば室温成膜した後、ＲＴＡ処理にて結晶化温度（６５０℃）で熱酸加している。この場合、ＳＲＯ膜としては、十分結晶化され、電極としての比抵抗としても十分な値が得られるが、膜の結晶配向性としては、（１１０）が優先配向しやすくなり、その上に成膜するＰＺＴについても（１１０）配向しやすくなる。
【００３７】
例えばＰｔ（１１１）上に作製したＳＲＯ結晶性については、ＰｔとＳＲＯで格子定数が近いため、通常のθ−２θ測定では、ＳＲＯ（１１１）とＰｔ（１１１）の２θ位置が重なってしまい判別が難しい。Ｐｔについては消滅則の関係からＰｓｉ＝３５°傾けた２θが約３２°付近の位置には回折線が打ち消し合い、回折強度が見られない。そのため、Ｐｓｉ方向を約３５°傾けて、２θが約３２°付近のピーク強度で判断することでＳＲＯが（１１１）に優先配向しているかを確認することができる。
【００３８】
図５に、２θ＝３２°に固定し、Ｐｓｉを振ったときのデータを示す。Ｐｓｉ＝０°ではＳＲＯ（１１０）ではほとんど回折強度が見られず、Ｐｓｉ＝３５°付近において、回折強度が見られる。このことから本成膜条件にて作製したものについては、ＳＲＯが（１１１）配向していることが確認できる。また、上述記載の室温成膜とＲＴＡ処理により作製されたＳＲＯについては、Ｐｓｉ＝０°のときにＳＲＯ（１１０）の回折強度が見られる。
【００３９】
詳細は後述するが、圧電アクチュエータとして連続動作したときに、駆動させた後の変位量が、初期変位に比べてどのくらい劣化したかを見積もったところ、ＰＺＴの配向性が非常に影響しており、（１１０）では変位劣化抑制において不十分である。さらにＳＲＯ膜の表面粗さを見たときに、成膜温度に影響し、室温から３００℃では表面粗さが非常に小さく２ｎｍ以下になる。
【００４０】
粗さについてはＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、原子間力顕微鏡）により測定される表面粗さ（平均粗さ）を指標としている。表面粗さとしては、非常にフラットにはなっているが結晶性が十分でなく、その後成膜したＰＺＴの圧電アクチュエータとしての初期変位や連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られない。
【００４１】
表面粗さとしては、４ｎｍ〜１５ｎｍになっていることが好ましく、６ｎｍ〜１０ｎｍがさらに好ましい。この範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなる。従って上述に示すような、結晶性や表面粗さを得るためには、成膜温度としては５００℃〜７００℃、好ましくは５２０℃〜６００℃である。
【００４２】
成膜後のＳｒとＲｕの組成比については、Ｓｒ／Ｒｕが０．８２以上１．２２以下であることが好ましい。この範囲から外れると比抵抗が大きくなり、電極として十分な導電性が得られなくなることがある。
【００４３】
さらにＳＲＯ膜の膜厚としては、４０ｎｍ〜１５０ｎｍが好ましく、５０ｎｍ〜８０ｎｍがさらに好ましい。この膜厚範囲よりも薄いと初期変位や連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないことがあり、ＰＺＴのオーバーエッチングを抑制するためのストップエッチング層としての機能も得られにくくなる。この範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなる。
【００４４】
また比抵抗としては、５×１０−３Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、１×１０−３Ω・ｃｍ以下であることがさらに好ましい。この範囲よりも大きくなると共通電極として、上部電極との界面で接触抵抗が十分得られず、共通電極として十分な電流を供給することができなくなり、インク吐出をする際に不具合が発生することがある。
【００４５】
＜圧電体＞
圧電体の材料としては、ＰＺＴを主に使用した。ＰＺＴとはジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体で、そ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の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ３、一般ＰＺＴ（５３／４７）と示される。ＰＺＴ以外の複合酸化物としてはチタン酸バリウムなどが挙げられ、この場合はバリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒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も可能である。
【００４６】
これら材料は一般式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ  Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂを主成分とする複合酸化物が該当する。その具体的な記述として（Ｐｂ１−ｘ，Ｂａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ１−ｘ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、これはＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した場合である。このような置換は２価の元素であれば可能であり、その効果は熱処理中の鉛の蒸発による特性劣化を低減させる作用を示す。
【００４７】
作製方法としては、スパッタ法もしくは、Ｓｏｌ−ｇｅｌ法を用いてスピンコーターにて作製することができる。その場合は、パターニング化が必要となるので、フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。ＰＺＴをＳｏｌ−ｇｅｌ法により作製した場合、出発材料に酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させ均一溶液を得ることで、ＰＺＴ前駆体溶液が作製できる。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、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などの安定化剤を適量、添加してもよい。
【００４８】
基板の全面に圧電体の膜（ＰＺＴ膜）を得る場合、スピンコートなどの溶液塗布法により塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことで得られる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックフリーな膜を得るには一度の工程で１００ｎｍ以下の膜厚が得られるように前駆体濃度の調整が必要になる。
【００４９】
圧電体の膜厚としては０．５〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは１μｍ〜２μｍである。この範囲より小さいと十分な変位を発生することができなくなり、この範囲より大きいと何層も積層させていくため、工程数が多くなりプロセス時間が長くなる。
【００５０】
また比誘電率としては６００以上２０００以下の範囲になっていることが好ましく、さらに１２００以上１６００以下の範囲になっていることが好ましい。このとき、この値を満たないときには十分な変位特性が得られない、またこの値より大きくなると、分極処理が十分行われず、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないといった不具合が発生する。
【００５１】
圧電体の結晶性としては高いものであることが好ましい。結晶性が高い場合、変位（吐出するパワー）が大きくなり、吐出効率が向上する。
圧電体の結晶性は、Ｘ線回折測定により求める。Ｘ線回折測定を行うと、ＰＺＴでは（１１１）、（１００）、（０１０）、（００１）、（１０１）、（１１０）、（０１１）のピークが発現する。上述したように、ＰＺＴの配向性としては、（１１０）では変位劣化抑制において不十分であるため、これらのうち、（１００）又は（００１）が主配向になっていることが好ましい。（１００）又は（００１）のピークが全体のピークの８０％以上であることが好ましい。この場合、結晶性が高いといえる。
【００５２】
＜上部電極（共通電極又は個別電極）＞
上部電極としては、金属もしくは酸化物と金属からなっていることが好ましい。
以下に酸化物電極膜、金属電極膜の詳細について記載する。
【００５３】
＜酸化物電極膜＞
酸化物電極膜の材料等については、下部電極の酸化物電極膜と同様の構成とすることができる。膜厚としては、２０ｎｍ〜８０ｎｍが好ましく、４０ｎｍ〜６０ｎｍがさらに好ましい。この膜厚範囲よりも薄いと初期変位や変位劣化特性については十分な特性が得られにくくなる。この範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなる。
【００５４】
＜金属電極膜＞
金属電極膜の材料等については、下部電極の金属電極膜と同様の構成とすることができる。膜厚としては３０〜２００ｎｍが好ましく、５０〜１２０ｎｍがさらに好ましい。この範囲より薄い場合においては、個別電極として十分な電流を供給することができなくなり、インク吐出をする際に不具合が発生することがある。さらにこの範囲より厚い場合においては、白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コストアップとなる。また白金を材料とした場合においては、膜厚を厚くしていたったときに表面粗さが大きくなり、絶縁保護膜を介して電極を作製する際に、膜剥がれ等のプロセス不具合が発生しやすくなる。
【００５５】
＜共通電極密着層の構成＞
共通電極密着層の構成について詳細を説明する。まず、下部電極１６１、圧電体１６２、上部電極１６３のパターニング例を説明する。図６は、上部電極１６３をパターニングした場合の上面図（Ａ）及び（Ａ）のＡ−Ａ’断面図（Ｂ）を模式的に示す図である。図６では下部電極１６１及び圧電体膜１６２ａを形成した後に、上部電極１６３をパターニングしている。
【００５６】
図７に、図６に対して、圧電体１６２をパターニングした場合の例を示す。図７は、圧電体１６２をパターニングした場合の上面図（Ａ）及び（Ａ）のＡ−Ａ’断面図（Ｂ）を模式的に示す図である。図７に示される例では、下部電極１６１が共通電極となっており、上部電極１６３が個別電極となっている。
【００５７】
これに対し、別の形態を図８に示す。図８は、図６に対して、圧電体１６２をパターニングした場合の別の例である。図８は図７と同様に、圧電体１６２をパターニングした場合の上面図（Ａ）及び（Ａ）のＡ−Ａ’断面図（Ｂ）が模式的に示されている。このように本発明では、下部電極１６１を共通電極、上部電極１６３を個別電極にしてもよいし、下部電極１６１を個別電極、上部電極１６３を共通電極にしてもよい。
【００５８】
上述の図１９、図２０で述べたように、アクチュエータをリソグラフィ法によりパターニングする際、エッチング残渣や、レジストを除去するためにレジスト剥離処理、アッシング処理等が行われ、このとき、生産性向上のためにレジスト剥離処理はバッチ式で行うことが多い。
【００５９】
図１９、図２０に示すように、電極や圧電体層が形成された基盤７０（ウエハ）を基盤カセット７１に設置し、基盤７０の外側に設けられた剥離液吐出ノズル７２から剥離液７３を基盤７０に供給する。このとき、剥離液７３が基盤７０の全面にいきわたるように基盤カセット７１は回転軸７４を中心に回転して処理される。このレジスト剥離処理の後に、図２０（Ｂ）の部分拡大図に示すように共通電極７５の剥がれ７５ｐが発生し、歩留りを大きく下げるという問題がある。
【００６０】
このレジスト剥離処理での剥がれは、特に、基盤７０の外側に位置するパターンの大きい共通電極７５の隅部に発生する傾向がある。また、剥がれの界面は共通電極と密着層の界面であり、レジスト剥離液が共通電極隅部にアタックすることで発生する。
【００６１】
これに対し、本発明では、共通電極密着層１６０の表面に、共通電極１６１の隅部を少なくとも含む領域（以下、領域Ａと称する）と、圧電体１６２を含む領域（以下、領域Ｂと称する）とを有し、領域Ａと領域Ｂは異なる材料であり、領域Ａは領域Ｂよりも共通電極１６１との密着性が高くなっている。このように本発明では、密着層を改善することで、レジスト剥離処理での剥がれを抑制し、信頼性の高い電気機械変換部材を得ることができる。
【００６２】
本発明における、共通電極密着層１６０の構成例を図９、図１０を用いて説明する。図９、図１０は、共通電極密着層１６０を上面から見た場合の模式図を示すものである。
図９（Ａ）に示される例は、振動板１５上にＴｉをスパッタリングで成膜した後、熱酸化によりＴｉＯ２を形成し、シート状にパターニングした場合の例である。図９（Ｂ）では図９（Ａ）について、さらにＴｉを成膜し、ＴｉＯ２上のＴｉ膜をエッチングにより除去している。これにより、共通電極密着層１６０は、共通電極の隅部１６１ｃを含む領域Ａ（共通電極密着層１６０ａ）がＴｉで構成され、圧電体１６２を含む領域Ｂ（共通電極密着層１６０ｂ）がＴｉＯ２で構成されることとなる。
なお、図９（Ｂ）では共通電極の隅部１６１ｃは１箇所のみ図示しており、その他については省略している。
【００６３】
その後、図９（Ｃ）に示されるように、共通電極密着層１６０上に、圧電体１６２、上部電極１６３を形成する。図示されるように、パターニングされた上部電極１６３（個別電極）と圧電体１６２は領域Ｂ（共通電極密着層１６０ｂ）に形成されており、下部電極１６１（共通電極）の隅部１６１ｃを含む領域（領域Ａ）には共通電極密着層１６０ａが形成されている。なお、図９（Ｃ）では下部電極１６１（共通電極）の符号を省略している（図１０（Ｃ）も同様）。
【００６４】
共通電極密着層１６０の別の構成例を図１０に示す。図１０に示される例では、図９と同様に各層を形成している。図１０（Ａ）はＴｉＯ２をパターニングする際のエリアが図９（Ａ）と異なっている。図９では領域Ａ（共通電極密着層１６０ａ）が共通電極の隅部１６１ｃを含めて、領域Ｂ（共通電極密着層１６０ｂ）を囲うように形成されているが、図１０では囲うのではなく、四隅に形成されている。そして、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示されるように、領域Ａ（共通電極密着層１６０ａ）及び領域Ｂ（共通電極密着層１６０ｂ）が形成される。
【００６５】
また、共通電極密着層における領域Ａは、共通電極と合金化していることが好ましい。これにより、共通電極との密着力がより向上し、共通電極の剥がれをより抑制することができる。
合金化させる方法としては、特に制限されるものではなく、公知の手法により行うことができる。例えばＲＴＡなどの加熱装置で５００〜７００℃で熱処理する方法等が挙げられる。
【００６６】
一般的な電気機械変換部材においては、密着力の弱い共通電極と密着層の界面に、剥離液が直接アタックすることで剥がれが発生すると思われる。共通電極の材料は白金（Ｐｔ）が良く知られているが、白金（Ｐｔ）と基板の密着層としては、チタン（Ｔｉ）や酸化チタン（ＴｉＯ２）がよく知られている。チタン（Ｔｉ）を密着層に用いた場合、白金（Ｐｔ）とは金属同士の結合のため密着力は大きいが、チタン（Ｔｉ）が白金（Ｐｔ）や圧電体に拡散し、圧電特性が悪くなる。一方で、酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いた場合は、拡散は抑えられ、よい圧電特性が得られるが、白金（Ｐｔ）との結合が弱くなり、密着力がチタン（Ｔｉ）に比べると低くなる。
【００６７】
上記も考慮し、共通電極及び共通電極密着層の材料としては、共通電極密着層１６０における領域ＡはＴｉであり、領域ＢはＴｉＯ２であり、共通電極はＰｔであることが好ましい。この場合、共通電極と共通電極密着層との密着性を維持しつつ、圧電特性を向上させることができる。
【００６８】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同装置の要部平面説明図、図１２は同装置の要部側面説明図である。
【００６９】
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
【００７０】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズル１１からなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
【００７１】
液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。
【００７２】
供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。
【００７３】
この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。
【００７４】
搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
【００７５】
そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
【００７６】
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。
【００７７】
維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズル１１が形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。
【００７８】
主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
【００７９】
このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。
【００８０】
そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。
【００８１】
このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。
【００８２】
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図１３を参照して説明する。図１３は同ユニットの要部平面説明図である。
【００８３】
この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。
【００８４】
なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
【００８５】
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図１４を参照して説明する。図１４は同ユニットの正面説明図である。
【００８６】
この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。
【００８７】
なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
【００８８】
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【００８９】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【００９０】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【００９１】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【００９２】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【００９３】
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【００９４】
また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。
【００９５】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【００９６】
また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。
【００９７】
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【００９８】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【００９９】
例えば、液体吐出ユニットとして、図１２で示した液体吐出ユニット４４０のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【０１００】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【０１０１】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図１３で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【０１０２】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【０１０３】
また、液体吐出ユニットとして、図１４で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。
【０１０４】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。
【０１０５】
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。
【０１０６】
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【０１０７】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は同装置の斜視説明図、図１６は同装置の機構部の側面説明図である。なお、以下、インクジェット記録装置を例に挙げて説明するが、液体を吐出する装置としてはこれに限られるものではない。
【０１０８】
本実施形態のインクジェット記録装置は、記録装置本体８１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本発明を実施したインクジェット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８２等を収納し、装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２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８６に排紙する。
【０１０９】
印字機構部８２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９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９３にはイエロー（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本発明に係るインクジェットヘッドからなるヘッド９４を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ９３にはヘッド９４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９５を交換可能に装着している。
【０１１０】
インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェット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、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド９４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個のヘッドでもよい。
【０１１１】
ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１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９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装し、このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。
【０１１２】
一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【０１１３】
そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４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１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５，１１６とを配設している。
【０１１４】
記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３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８３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８３を排紙する。
【０１１５】
また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７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９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段でヘッド９４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。
【０１１６】
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９４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。
【０１１７】
このように、このインクジェット記録装置においては本発明の実施例１で作製したインクジェットヘッド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。
【実施例】
【０１１８】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【０１１９】
（実施例１）
６インチシリコンウェハにＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４で構成した振動板１５をＣＶＤ法で形成し、共通電極密着層１６０として、Ｔｉ膜（膜厚３０ｎｍ）をスパッタ装置にて成膜した。その後、ＲＴＡを用いて７５０℃にて熱酸化し、ＴｉＯ２膜を形成した。
次に、ＴｉＯ２膜を図９（Ａ）に示すように、フォトリソグラフィでレジストパターンを形成した後、エッチングによりシート状にパターニングした。パターニング後、更にＴｉ膜（３０ｎｍ）を成膜し、ＴｉＯ２膜上のＴｉ膜をエッチングにより除去し、図９（Ｂ）に示すように、ＴｉとＴｉＯ２で構成された共通電極密着層１６０を形成した。
引き続き、下部電極１６１（共通電極）の金属膜としてＰｔ膜（膜厚１００ｎｍ）、スパッタ成膜した。スパッタ成膜時の基板加熱温度については５５０℃にて成膜を実施した。
【０１２０】
次に、圧電体膜としてＰｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１１４：５３：４７に調整された溶液を準備し、スピンコート法により膜を成膜した。
具体的な前駆体塗布液の合成については、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、ノルマルプロポ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。化学両論組成に対し鉛量を過剰にしてある。これは熱処理中のいわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。イソプロポキシドチタン、ノルマルプロポ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、先記の酢酸鉛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前駆体溶液を合成した。このＰＺＴ濃度は０．５ｍｏｌ／ｌにした。この液を用いて、スピンコートにより成膜し、成膜後、１２０℃で乾燥させ、５００℃で熱分解を行った。３層目の熱分解処理後に、結晶化熱処理（温度７５０℃）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。このときＰＺＴの膜厚は２４０ｎｍであった。この工程を計８回（２４層）実施し、約２μｍのＰＺＴ膜厚を得た。ここまで作製したサンプルに対して、ＸＲＤを用いて、ＰＺＴの結晶性を評価した。
【０１２１】
次に、上部電極１６３（個別電極）の酸化物膜として、ＳｒＲｕＯ３膜（膜厚４０ｎｍ）、金属膜としてＰｔ膜（膜厚１２５ｎｍ）をスパッタ成膜した。その後、通常のフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した後、エッチングによりＰｔ膜、酸化物膜をエッチング後、レジスト剥離装置にてアミン系の剥離液を用いて３０分レジスト剥離処理、及びアッシャーにて３分のアッシング処理を行い、上部電極１６３をパターニングした。同様にフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した後、圧電体膜をエッチングし、レジスト剥離処理、アッシング処理を行い、圧電体膜をパターニングした。次に、フォトリソグラフィでレジストパターンを形成した後、レジスト剥離処理、アッシング処理を行い、下部電極１６１（共通電極）をシート状にパターニングした。
【０１２２】
この段階での形態を図９（Ｃ）に示す。パターニングされた上部電極１６３（個別電極）と圧電体１６２は共通電極密着層１６０ｂ（ＴｉＯ２）エリアに、下部電極（共通電極）の隅部１６１ｃを含むエリアには共通電極密着層１６０ａ（Ｔｉ）が存在する。
【０１２３】
ここまで作製した電気機械変換部材において、下部電極１６１（共通電極）の隅部の剥がれ数をカウントし、隅部剥がれ率を計算した。電気機械変換部材は、図１９に示すように基盤上に３２個形成し、それぞれの電気機械変換部材には４つの下部電極（共通電極）が形成されている。また、基板内における下部電極（共通電極）の隅部の母数は、電気機械変換部材の個数（３２個）×共通電極の個数（４個）×隅部の数（４個）＝５１２である。
【０１２４】
（実施例２）
実施例１において、共通電極密着層を、図１０のようにパターニングすること以外は、実施例１と同様の電気機械変換部材を作製した。同様に、ＸＲＤによるＰＺＴの結晶性測定と、下部電極（共通電極）隅部の剥がれ数をカウントし、隅部剥がれ率を計算した。
【０１２５】
（比較例１）
実施例１において、共通電極密着層をパターニングせず、ＴｉＯ２のみであること以外は、実施例１と同様の電気機械変換部材を作製した。同様に、ＸＲＤによるＰＺＴの結晶性測定と、下部電極（共通電極）の隅部の剥がれ数をカウントし、隅部剥がれ率を計算した。
【０１２６】
（比較例２）
実施例１において、共通電極密着層をパターニングせず、Ｔｉのみであること以外は、実施例１と同様の電気機械変換部材を作製した。同様に、ＸＲＤによるＰＺＴの結晶性測定と、下部電極（共通電極）の隅部の剥がれ数をカウントし、隅部剥がれ率を計算した。
【０１２７】
（結晶性、剥がれ評価）
実施例１、２、比較例１、２で測定した圧電体ＰＺＴの結晶性を図１７に、カウントした隅部はがれ率を図１８に示す。
まずＰＺＴの結晶性に関しては、実施例１、２及び比較例１は良好だが、比較例２は低下している。これは、酸化していないＴｉが下部電極Ｐｔ層や圧電体ＰＺＴ層まで拡散し、下部電極Ｐｔ層の結晶構造やその上に形成される圧電体ＰＺＴの結晶構造が乱れたためと考えられる。この結果、圧電定数が低下し、電気機械変換部材としての特性が落ちたと思われる。比較例２で得られた電気変換部材では、結晶性が悪く、変位が小さいため、吐出効率が悪くなる。
【０１２８】
次に、下部電極（共通電極）の隅部の剥がれ率に関しては、実施例１、２及び比較例２は０％であったのに対し、比較例１は４７％剥がれが発生していた。実施例１、２及び比較例２で剥がれが生じなかったことに関しては、剥がれが発生しやすい隅部の密着層のＴｉと下部電極Ｐｔが合金化し、密着強度が十分であると思われる。一方で比較例１は、剥がれが生じやすい隅部が酸化物密着層と金属電極層であり、結合が分子間力や静電気力で行われる弱いものであるため、剥がれが生じたと思われる。
【０１２９】
以上の結果から、共通電極密着層を実施例１、２のようにパターニングし、圧電体ＰＺＴが形成される領域と剥がれが生じやすい隅部で適切な材料にすることで、剥がれがなく、特性劣化もない電気機械変換部材を作製することができる。
【０１３０】
（吐出評価）
実施例１で作製した電気機械変換部材に、配線や駆動部を実装し、さらに図１、図３に示すように圧力室を形成し、ノズルを接合することで液体吐出ヘッドを作製した。この液体吐出ヘッドで粘度を５ｃｐに調整したインクを用いて、単純Ｐｕｓｈ波形により−１０〜３０Ｖの印可電圧を加えた。このときの吐出状況を確認したところ、全てどのノズル孔からも吐出できていることを確認した。更に、連続吐出耐久評価を行ったところ、１０１０回の駆動後も問題なく吐出できることを確認した。
【符号の説明】
【０１３１】
１１  ノズル
１２  ノズル板
１３  液室
１４  基板
１５  振動板
１６  圧電素子
７０  基盤（ウエハ）
７１  基盤カセット
７２  剥離液吐出ノズル
７３  剥離液
７４  回転軸
７５  共通電極
７５ｐ  剥がれ
８１  記録装置本体
８２  印字機構部
８３  用紙
８４  給紙カセット
８５  手差しトレイ
８６  排紙トレイ
９１  主ガイドロッド
９２  従ガイドロッド
９３  キャリッジ
９４  液体吐出ヘッド
９５  インクカートリッジ
９７  主走査モータ
９８  駆動プーリ
９９  従動プーリ
１００  タイミングベルト
１０１  給紙ローラ
１０２  フリクションパッド
１０３  ガイド部材
１０４  搬送ローラ
１０５  搬送コロ
１０６  先端コロ
１０７  副走査モータ
１０９  印写受け部材
１１１  搬送コロ
１１２、１１４  拍車
１１３  排紙ローラ
１１５、１１６  ガイド部材
１１７  回復装置
１６０、１６０ａ、１６０ｂ  共通電極密着層
１６１  下部電極
１６２  圧電体
１６２ａ  圧電体膜
１６３  上部電極
２００  支持基板
３００  ノズル基板
４０１  ガイド部材
４０３  キャリッジ
４０４  液体吐出ヘッド
４０５  主走査モータ
４０６  駆動プーリ
４０７  従動プーリ
４０８  タイミングベルト
４１０  用紙
４１２  搬送ベルト
４１３  搬送ローラ
４１４  テンションローラ
４１６  副走査モータ
４１７  タイミングベルト
４１８  タイミングプーリ
４２０  維持回復機構
４２１  キャップ部材
４２２  ワイパ部材
４４０  液体吐出ユニット
４４１  ヘッドタンク
４４２  カバー
４４３  コネクタ
４４４  流路部品
４５０  液体カートリッジ
４５１  カートリッジホルダ
４５２  送液ユニット
４５６  チューブ
４９１Ａ、４９１Ｂ  側板
４９１Ｃ  背板
４９３  主走査移動機構
４９４  供給機構
４９５  搬送機構
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３２】
【特許文献１】特許第３３６５４８５号公報
【特許文献２】特許第４２１８３０９号公報
【特許文献３】特開２０１３−１６１８９６号公報
【特許文献４】特開２０１６−１３６５１号公報
【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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