JP2006054442A - 圧電アクチュエータ及びインクジェットヘッドの製造方法、圧電アクチュエータ及びインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 製造工程を簡略化でき、コストを低減できるとともに動作の安定化を図ることのできる圧電アクチュエータおよびインクジェットヘッド、並びにそれらの製造方法を提供することにある。
【解決手段】 拡散防止層を兼ねる下部電極３を振動板２と圧電層４との間に設ける。このような構成によれば、電極と拡散防止層とを兼ねる層を一の工程で作成することができるから、製造工程の簡略化およびコストの削減を図ることができる。また、従来のように電極層と拡散防止層とを二層構造とした場合と比較して、これらの層の物性が基板の撓みに与える影響を低減することができるため、圧電アクチュエータとしての動作を安定させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、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およびインクジェットヘッド、並びにそれらの製造方法に関する。

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一例として、特許文献１に記載のものがある。この圧電アクチュエータは、流路形成体においてノズル開口と連通する圧力室の開口部を閉じるように設けられる基板（弾性膜）を備え、この基板上に下部電極、圧電層、上部電極を順に積層したものである。下部電極と上部電極との間に電界を印加すると、圧電層の変形に伴って基板が撓み、圧力室内のインクが加圧されてノズル開口から吐出される。

このような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。これは、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ものである（例えば特許文献２）。
特開平１１−３１４３６５号公報 特開２００１−１５２３６０公報

ところで、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。
ここで、圧電アクチュエータ用の基板としては金属製の素材が使用されることが多い。その理由は、(1)インクジェットヘッドの流路形成体は、微細なインク流路を有するものであるため、薄い金属プレートにエッチングにより微細孔を形成し、この金属プレートを複数枚積層することによって各金属プレートの微細孔を連通させてインク流路を形成することが望ましいこと、(2)基板は流路形成体に熱圧着で接合されるが、前記したように流路形成体が金属製であることから、基板もこの流路形成体と熱膨張係数の近い同種の金属で構成すれば、接合時の反りを防止できること、による。

しかし、このような構成では、６００℃を越えるような高温でアニール処理を行うと、基板に含まれる金属元素が圧電膜中に拡散し、圧電特性を低下させてしまうことがある。そこで、このような現象を防止するために、基板と圧電膜との間に拡散防止層を設けることが行われていた。

しかし、このような方法は、拡散防止層を設けるという工程を余分に必要とするため、製造工程が煩雑化するとともに、コストが増大するという問題があった。また、基板と圧電層との間に拡散防止層と下部電極という２つの層が存在し、この２つの層の物性がそれぞれ基板の撓みに影響を与えることとなるため、動作を安定させることが難しかった。

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、製造工程を簡略化でき、コストを低減できるとともに動作の安定化を図ることのできる圧電アクチュエータおよびインクジェットヘッド、並びにそれらの製造方法を提供することにある。

本発明者らは、製造工程を簡略化でき、コストを低減できるとともに動作の安定化を図ることのできる圧電アクチュエータ及びその製造方法を開発すべく鋭意研究してきたところ、金属製の基板と圧電層との間に設けられる電極層を、拡散防止機能を有するものとすることで、電極と拡散防止層とを兼ねる層を一の工程で作成でき、かつ、層の物性が基板の撓みに与える影響を低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、圧電材料の粒子を含むエアロゾルを金属製基板の表面側に噴き付けて前記粒子を付着させることにより圧電層を形成する圧電アクチュエータの製造方法であって、前記金属製基板の表面上に、導電性を有するとともに前記金属製基板に含まれる元素の前記圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を有する一の電極層を形成する第１の電極層形成工程と、前記一の電極層上に前記エアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより前記圧電層を形成する圧電層形成工程と、前記圧電層をアニール処理するアニール処理工程と、前記圧電層上に前記一の電極層と対となる他の電極層を構成する第２の電極層形成工程と、を含むものである。
また、本発明の圧電アクチュエータは、金属製基板と、前記金属製基板の表面側に、圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより設けられた圧電層と、前記金属製基板と前記圧電層との間に設けられ、導電性を有するとともに前記金属製基板に含まれる元素の前記圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を有する一の電極層と、前記圧電層上に設けられ、前記一対の電極と対となる他の電極層と、を備えるものである。

本発明の一の電極層は、導電性を有し、かつ金属製基板に含まれる元素の拡散を防止できるものであればよく、例えば、金属製基板に含まれる元素が鉄、アルミニウム、クロム、コバルト、マンガン、モリブデン、またはタングステンである場合には、Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ａｇ−Ｐｔ合金，Ｒｈ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｎｂ，Ｓｂ，Ｔｈ，Ｗ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇのうち１種または２種以上を含むものを使用することが好ましい。この一の電極層は、例えば上記した元素のいずれかにより形成された金属薄膜であってもよく、あるいは上記した元素の酸化物の薄膜であってもよい。酸化物の薄膜としては、例えばＬａ_１−ｘＳｒ_ｘＭｎＯ_３（ＬＳＭＯ）、（Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘ）（Ｇａ_１−ｙＭｇ_ｙ）Ｏ_３−δ（ＬＳＧＭ）、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）、ＳｒＲｕＯ_３（ＳＲＯ）、Ｌａ_２−ｘＳｒ_ｘＣｏＯ_４（ＬＳＣＯ）等を好ましく使用することができる。

また、一の電極層の厚さは０．１μｍ以上５μｍ以下とすることが好ましい。厚さを０．１μｍ以上とすることで、金属製基板から圧電層への元素の拡散を十分に遮断することができ、また、厚さを５μｍ以下とすることで、電極層が基板の撓みに与える影響を、圧電アクチュエータの動作に影響しない程度にとどめることができるためである。

本発明の圧電アクチュエータは、微細なインク流路を実現するために複数枚の金属プレートを加工、積層することによって製造されたインク流路形成体と、このインク流路形成体と熱膨張係数の近い同種の金属で構成された振動板とを備えるインクジェットヘッドに、特に好ましく適用することができる。

本発明によれば、導電性と、基板に含まれる元素の圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を併せ持つ一の電極層を基板と圧電層との間に形成する。形成された層は拡散防止層とを兼ねるものとなる。このような構成によれば、電極と拡散防止層とを兼ねる層を一の工程で作成することができるから、製造工程の簡略化およびコストの削減を図ることができる。また、従来のように電極層と拡散防止層とを二層構造とした場合と比較して、これらの層の物性が基板の撓みに与える影響を低減することができるため、圧電アクチュエータとしての動作を安定させることができる。
また、インクジェットヘッドとして、微細なインク流路が容易に形成できるようにインク流路形成体を金属材料から構成し、このインク流路形成体と接合される振動板をインク流路形成体と同種の金属から構成した場合においても、製造工程の簡略化、コストの削減、及び圧電アクチュエータの動作の安定性を図りつつ、金属製振動板に含まれる元素の圧電層への拡散を防止することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。

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（本発明のインク流路形成体に該当する）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（本発明の圧電アクチュエータに該当する）とを備えている。

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（以上、本発明の金属製プレートに該当する）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。

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となる孔が整列して形成されている。マニホールドプレート１３は、例えばステンレス（ＳＵＳ４３０）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となる孔が設けられている。流路プレート１４は、同じくステンレス（ＳＵＳ４３０）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となる孔が設けられている。圧力室プレート１５は同じくステンレス（ＳＵＳ４３０）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となる孔が設けられている。圧力室１６は、流路プレート１４および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へと至るインク流路Ｆが形成されている。なお、このインク流路Ｆは微細なものであり、高精度に形成される必要があることから、インク流路Ｆとなる孔が加工性の良いエッチングで行われており、各プレート１２〜１５はエッチングによる侵食がなされるように金属製とされている。

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振動板２（本発明の金属製基板、金属製振動板に該当する）と、この振動板２上に形成された下部電極３（本発明の一の電極層に該当する）と、この下部電極３上に積層された圧電層４と、この圧電層４上に設けられた上部電極５（本発明の他の電極層に該当する）とで構成されている。

振動板２は、例えばステンレス（ＳＵＳ４３０）にて矩形状に形成されており、流路ユニット１１の上面に熱圧着により接合されて、流路ユニット１１の上面全体を覆う形態となっている。なお、この振動板２は、流路ユニット１１を構成する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と同種の金属材料により形成されており、これにより、振動板２を流路ユニット１１に熱圧着する際の反りを防止することができる。

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、全面にわたって下部電極３が形成されている。この下部電極３は金属製の振動板２に直接に接触しており、この振動板２を介して駆動回路ＩＣ（図示せず）のグランドに接続されることで、グランド電極として使用される。この下部電極３は、例えばＡｕを振動板２上に蒸着することにより形成されており、振動板２に含まれる元素が圧電層４に拡散するのを防止する拡散防止層を兼ねている。

圧電層４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との間で下部電極３を挟み込むようにしながら、振動板２の表面全体に均一な厚みで積層されている。この圧電層４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。

この圧電層４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５が備えられている。この上部電極５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に接続されており、駆動電極として使用される。

次に、このインクジェットヘッド１０を製造する方法について説明する。まず、ステンレスにより形成されたノズルプレート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にそれぞれインク吐出ノズル１９ノズル流路１８、プレッシャ流路１７、圧力室１６となる孔をエッチングにより形成する。次いで、これらを積層した状態で接合することで、流路ユニット１１を形成する（インク流路形成体形成工程）。

次に、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熱圧着により接合し、振動板２によって各圧力室１６を閉鎖する（振動板接合工程）。

次に、図２Ｂに示すように、振動板２上に拡散防止層を兼ねる下部電極３を形成する（第１の電極層形成工程）。下部電極３は、例えばＡｕ薄膜を蒸着法により成膜することによって形成することができる。

次に、図２Ｃに示すように、圧電層４をエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）によって形成する（圧電層形成工程）。図３には、圧電層４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。

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とを備えている。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。

成膜チャンバ３５には、圧電層４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。

この成膜装置３０を用いて圧電層４を形成する際には、まず、振動板２をステージ３６にセットする。次いで、エアロゾル室３２の内部に材料粒子Ｍを投入する。材料粒子Ｍとしては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を使用することができる。

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、圧電層４を形成する。

続いて、必要な圧電特性を得るために、形成した圧電層４のアニール処理を行う。このとき、圧電層４と振動板２との間には、拡散防止層を兼ねる下部電極３が全面にわたって設けられているから、振動板２に含まれるＦｅ等の金属元素の圧電層４への拡散が防止される。

次に、図２Ｅに示すように、各圧電層４の上面に上部電極５、および各上部電極５に接続した複数のリード部を形成する。上部電極５及びリード部を形成するには、例えば、圧電層４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、あるいは圧電層４の上面に直接スクリーン印刷により形成しても良い。

この後、上部電極５−下部電極３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、両電極間の圧電層４を厚み方向に分極する（分極処理）。以上によりアクチュエータプレート１が完成する。

続いて、以上のように構成されたインクジェットヘッド１０の作用及び効果について説明する。

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５の電位が下部電極３よりも高い電位とされ、圧電層４の分極方向（厚み方向）に電界が印加される。すると、圧電層４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、圧電層４および振動板２（即ちアクチュエータプレート１）において圧力室１６の開口に対応する領域が、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５が下部電極３と同じ電位に戻されると、圧電層４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。

このとき、従来のように振動板２と圧電層４との間に拡散防止層と下部電極という２つの層が存在していると、この２つの層の物性がそれぞれ振動板２の撓みに影響を与えることとなるため、動作を安定させることが難しい。しかし、本実施形態のインクジェットヘッド１０では、振動板２と圧電層４との間に拡散防止層を兼ねる下部電極３というただ１つの層が存在しているのみである。したがって、下部電極３（拡散防止層）の物性が振動板２の撓みに与える影響を最小限度に抑えることができ、アクチュエータプレート１の動作を安定させることができる。

以上のように本実施形態によれば、拡散防止層を兼ねる下部電極３を振動板２と圧電層４との間に設ける。このような構成によれば、電極と拡散防止層とを兼ねる層を一の工程で作成することができるから、製造工程の簡略化およびコストの削減を図ることができる。また、従来のように電極層と拡散防止層とを二層構造とした場合と比較して、これらの層の物性が基板の撓みに与える影響を低減することができるため、圧電アクチュエータとしての動作を安定させることができる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

＜実施例１＞１．圧電膜の形成１）成膜
基板としてはステンレス（ＳＵＳ４３０）板を、材料粒子としては平均粒子径０．３〜１μｍのＰＺＴを用いた。成膜装置としては上記実施形態と同様のものを使用した。
基板表面に、Ｐｔからなる下部電極をスパッタにより形成させた。下部電極の厚さは表面粗さ計による段差測定で概ね１．５μｍであった。この下部電極を設けた基板上に、ノズル開口０．４ｍｍ×１０ｍｍ、成膜チャンバー内圧力２００Ｐａ、エアロゾル室内圧力３００００Ｐａ、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１０〜２０ｍｍとして、エアロゾルの吹き付けを行い、圧電膜を形成した。圧電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。

２）アニール処理
続いて形成した圧電膜のアニール処理を行った。マッフル炉（ヤマト工業株式会社製ＦＰ１００）内に圧電膜を形成した基板を入れ、３００℃／ｈにて８５０℃まで昇温した。８５０℃で３０分間保持した後、炉内を自然冷却により室温まで冷却し、基板を取り出した。

２．試験
圧電膜上に粘着性樹脂テープを用いてマスキングを行い、有効面積３．６ｍｍ^２以上の上部電極をＡｕ蒸着機を用いて形成し、基板であるステンレス（ＳＵＳ４３０）板を下部電極とした圧電アクチュエータを構成した。次いで、印加電界３１８ｋＶ／ｃｍで分極処理を行った。
この圧電アクチュエータについて、強誘電体測定器（ＴＦＡＮＡＬＹＺＥＲ２０００；ＡｉＸＡＣＴ社製）により、電圧を印加しながら静電容量を測定し、残留分極（Ｐｒ）と抗電界（Ｅｃ）とを測定した。

＜比較例１＞
下部電極を形成しなかった他は実施例１と同様にして圧電膜を形成し、試験を行った。なお、印加電界を４００ｋＶ／ｃｍとした。

＜比較例２＞
基板としてはアルミナ板を用いた。この基板上に、Ｐｔペースト（田中貴金属工業製）を用いて、厚さ８μｍのペースト層を形成し、１３００℃で焼き付けることにより下部電極を形成した。
下部電極を形成した基板上に、実施例１と同様の方法で下部電極および圧電膜を形成し、試験を行った。なお、印加電界を３２９ｋＶ／ｃｍとした。

＜比較例３＞
基板としてはアルミナ板を用いた。この基板上に、Ａｕペースト（田中貴金属工業製；ＴＲ１５３３）を用いて厚さ８μｍのペースト層を形成し、８５０℃で焼き付けることにより下部電極を形成した。
下部電極を形成した基板上に、実施例１と同様の方法で圧電膜を形成し、試験を行った。なお、印加電界を２８６ｋＶ／ｃｍとした。

［結果と考察］
実施例および比較例についての実験結果を表１に示す。

ステンレス（ＳＵＳ４３０）製の基板上にＰｔによる下部電極を設けた場合（実施例１）には、圧電層に拡散する元素を含まないアルミナ製の基板を用いた場合（比較例２、３）とほぼ同等の圧電特性を示していた。これに対して、下部電極を設けなかった場合（比較例１）には、ステンレス基板に含まれる元素の拡散によって抗電界が上昇し、Ｐｒ／Ｅｃ値が大幅に低下していた。このことから、下部電極を設けることによってステンレス基板に含まれるＦｅ元素、Ｃｒ元素の圧電膜への拡散の影響を防止できているといえる。

次に、他の実施形態について、図４を参照しつつ説明する。先の実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。図４に示されるように、他の実施形態において、下部電極を共通化する代わりに、複数の下部電極３ａ，３ｂ，・・を設けている。複数の下部電極３ａ，３ｂ，・・は、それぞれ圧力室１６ａ，１６ｂ、・・に対応する位置に設けられている。そして、下部電極３ａ，３ｂ，・・は、それぞれ独立に駆動回路ＩＣに接続されており、駆動回路ＩＣによって、下部電極３ａ，３ｂ，・・毎に駆動電圧を印加するか否かが独立に制御される。
また、他の実施形態においては、圧電層も複数の圧電層４ａ，４ｂ，・・に分割されている。複数の圧電層４ａ，４ｂ，・・は、それぞれ圧力室１６ａ，１６ｂ、・・に対応する位置に設けられている。そして、圧電層４ａ，４ｂ，・・のそれぞれは、下部電極３ａ，３ｂ，・・のそれぞれの表面に積層されており、金属板２に直交する方向から見たときに、圧電層４ａ，４ｂ，・・のそれぞれは、下部電極３ａ，３ｂ，・・のそれぞれの内側に完全に包含されるように位置している。より具体的には、下部電極３ａ，３ｂ，・・は、金属板２に直交する方向から見たときに、圧電層４ａ，４ｂ，・・に対してこれらよりも小さい相似形状を有しており、圧電層４ａ，４ｂ，・・のそれぞれの外周縁は、下部電極３ａ，３ｂ，・・のそれぞれの外周縁より、圧電層４ａ，４ｂ，・・の厚みと等しいかこれよりも長い距離だけ離れている。このように構成することで、金属板２の圧電層４ａ，４ｂ，・・の外周縁よりも外側の領域から、圧電層４ａ，４ｂ，・・に向かう拡散を抑制することができる。
また、外部電極は、先の実施形態と同様に、複数の外部電極５ａ，５ｂ、・・に分割されており、金属板２に直交する方向から見たときに、圧電層４ａ，４ｂ，・・のそれぞれと完全に重複する領域に形成されている。そして、これらの外部電極５ａ，５ｂ、・・は、駆動回路ＩＣによって等しく一定の共通電位が付与される。なお、これらの外部電極５ａ，５ｂ、・・を一体化して１枚の外部電極として形成してもよい。
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。

（１）上記実施形態では、下部電極３を蒸着法により形成しているが、下部電極の形成方法は上記実施形態の限りではなく、例えばスパッタリング、メッキ、塗装、または導電性ペーストを印刷後焼き付ける方法等、電極層を形成するための一般的な方法を使用して形成することができる。
（２）上記実施形態では、流路ユニット１１を構成する各プレート１３、１４、１５および振動板２は、ステンレス（ＳＵＳ４３０）にて形成されていたが、インク流路形成体および振動板の材質は上記実施形態の限りではなく、例えばＳＵＳ３０４、４２Ａ合金等によって形成することもできる。

本実施形態のインクジェットヘッドの側断面図 アクチュエータプレートの製造工程を示す側断面図 （Ａ）振動板を圧力室プレートに接合した様子を示す図 （Ｂ）振動板上に下部電極を形成した様子を示す図（Ｃ）圧電層を形成した様子を示す図 （Ｄ）上部電極を形成した様子を示す図 成膜装置の概略図 他の実施形態のインクジェットヘッドの側断面図

符号の説明

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（金属製基板、金属製振動板）
３…下部電極（一の電極層）
４…圧電層
５…上部電極（他の電極層）
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）
１２・・・ノズルプレート１２（金属製プレート）
１３・・・マニホールドプレート１３（金属製プレート）
１４・・・流路プレート１４（金属製プレート）
１５・・・圧力室プレート１５（金属製プレート）
１９…インク吐出ノズル
Ｆ・・・インク流路
Ｍ…材料粒子（圧電材料の粒子）
Ｚ…エアロゾル

Claims (6)

1. 圧電材料の粒子を含むエアロゾルを金属製基板の表面側に噴き付けて前記粒子を付着させることにより圧電層を形成する圧電アクチュエータの製造方法であって、
   前記金属製基板の表面上に、導電性を有するとともに前記金属製基板に含まれる元素の前記圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を有する一の電極層を形成する第１の電極層形成工程と、
   前記一の電極層上に前記エアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより前記圧電層を形成する圧電層形成工程と、
   前記圧電層をアニール処理するアニール処理工程と、
   前記圧電層上に前記一の電極層と対となる他の電極層を構成する第２の電極層形成工程と、
   を含む圧電アクチュエータの製造方法。
2. 前記元素が鉄、アルミニウム、クロム、コバルト、マンガン、モリブデン、またはタングステンであり、前記一の電極層がＡｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｇ−Ｐｄ合金，Ａｇ−Ｐｔ合金，Ｒｈ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｎｂ，Ｓｂ，Ｔｈ，Ｗ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｍｇのうちいずれかを含んで形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
3. 前記一の電極層の厚さを０．１μｍ以上５μｍ以下とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
4. 圧電材料の粒子を含むエアロゾルを金属製振動板の表面側に噴き付けて前記粒子を付着させることにより圧電層を形成した圧電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、
   前記金属製振動板と同種の金属からなる複数の金属製プレートのそれぞれにインク流路となる孔を形成するとともに、これら複数の金属製プレートを積層して接合することによりインク流路形成体を形成するインク流路形成体形成工程と、
   前記インク流路形成体の上面に前記金属製振動板を接合する振動板接合工程と、
   前記金属製振動板の表面上に、導電性を有するとともに前記金属製振動板に含まれる元素の前記圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を有する一の電極層を形成する第１の電極層形成工程と、
   前記一の電極層上に前記エアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより前記圧電層を形成する圧電層形成工程と、
   前記圧電層をアニール処理するアニール処理工程と、
   前記圧電層上に前記一の電極層と対となる他の電極層を構成する第２の電極層形成工程と、
   を含むインクジェットヘッドの製造方法。
5. 金属製基板と、
   前記金属製基板の表面側に、圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより設けられた圧電層と、
   前記金属製基板と前記圧電層との間に設けられ、導電性を有するとともに前記金属製基板に含まれる元素の前記圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を有する一の電極層と、
   前記圧電層上に設けられ、前記一対の電極と対となる他の電極層と、
   を備える圧電アクチュエータ。
6. 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圧力室が複数設けられた金属製のインク流路形成体と、
   その裏面側が前記開口を閉じるように前記インク流路形成体の一面側に接合されるものであって前記インク流路形成体と同種の金属からなる金属製振動板と、
   前記金属製振動板の表面側に圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより設けられた圧電層と、
   前記金属製振動板と前記圧電層との間に設けられ、導電性を有するとともに前記金属製振動板に含まれる元素の前記圧電層への拡散を防止する拡散防止機能を有する一の電極層と、
   前記圧電層上に設けられ、前記一の電極層と対となる他の電極層と、
   を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
   

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