WO1997003834A1 - Tete laminee pour impression par jets d'encre, son procede de fabrication et imprimantes en etant equipees - Google Patents

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Masato Shimada
Masami Murai
Kouji Sumi
Tsutomu Nishiwaki
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Seiko Epson Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to a laminated ink jet recording head, a method of manufacturing the same, and an apparatus such as a blinker equipped with the recording head.
  • a nozzle plate, a pressure generating member, and a diaphragm are laminated, and the surface of the diaphragm is
  • the present invention relates to a laminated ink jet recording head to which a piezoelectric vibrator in a flexural vibration mode is attached.
  • a laminated ink jet recording head in which a nozzle plate, a pressure generating chamber, and a vibrating plate are laminated, and a flexural vibration mode piezoelectric vibrator is mounted on the surface of the vibrating plate has been known (for example, (Template 5—504704).
  • a nozzle plate, a pressure generating chamber, and a vibrating plate are laminated, and a flexural vibration mode piezoelectric vibrator is mounted on the surface of the vibrating plate has been known (for example, (Template 5—504704).
  • most of the members constituting the laminated ink jet recording head are formed of ceramics. Therefore, by laminating and firing each member in a green sheet (clay-like sheet) state, each member can be fixed without using an adhesive. As a result, there is no need for a step for joining the respective layers to each other, and there is an advantage that the manufacturing process can be simplified.
  • An object of the present invention is to provide a multilayer ink jet recording head having a high bonding strength between a diaphragm and a piezoelectric vibrator and capable of driving at a low voltage. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing the laminated ink jet recording head. It is another object of the present invention to provide an apparatus such as a Blind and the like provided with the recording head.
  • the present invention provides a spacer that forms a pressure generating chamber, a diaphragm that seals one of the pressure generating chambers, and has a surface on which a piezoelectric vibrating body in a bending vibration mode is fixed.
  • a stacked ink jet recording head comprising a nozzle plate having a nozzle opening for discharging ink droplets, wherein the pressure generating chamber has at least the pressure generating chamber on the diaphragm.
  • a lower electrode is provided in a region corresponding to the above, and a piezoelectric vibrator formed by a hydrothermal method is laminated on the lower electrode, and an upper electrode is further laminated on the piezoelectric vibrator.
  • the thickness of the piezoelectric vibrator is less than 1 ⁇ m, the voltage required to eject ink may exceed the withstand voltage of the voltage vibrator.
  • the distance between adjacent pressure generating chambers increases to prevent the displacement of the vibrating body from being hindered, and is not suitable for a high-density ink jet recording head.
  • the diaphragm can be made of a conductive material. By doing so, the conductive plate and the lower electrode can be shared. Further, at least the piezoelectric gripper side of the lower electrode can be formed from a titanium layer. Furthermore, the lower electrode may have a multilayer structure including a titanium layer and another conductive layer. Further, the lower electrode can be formed from a titanium layer.
  • the thickness of the titanium layer can be 0.1 times or more and 2 times or less the thickness of the piezoelectric vibrator.
  • the titanium layer may be formed so that a portion formed in a region corresponding to the pressure generating chamber has a smaller thickness than a portion formed in another region. By doing so, it is possible to satisfactorily discharge the ink from the pressure generating chamber.
  • the lower electrode can be configured by stacking a plurality of titanium films.
  • the spacer can be constituted by an electrode.
  • This electrode can be made of an alkali-resistant material.
  • the stirrer and the diaphragm may be made of the same material and may be formed integrally. Further, the spacer and the diaphragm can be integrally formed by an electrode.
  • the spacer may be constituted by a silicon substrate surrounded by a silicon dioxide film.
  • At least a part of the piezoelectric vibrating body can be formed in a recess formed in the lower electrode with a gap between the side wall of the recess.
  • a titanium oxide layer can be formed between the diaphragm and the lower electrode. By doing so, the adhesion between the diaphragm and the lower electrode can be further improved.
  • the present invention provides a pressure generating chamber, a sealer that seals one of the pressure generating chambers, and a surface of which a piezoelectric vibrator in a flexural vibration mode is fixed.
  • the other a nozzle plate provided with a nozzle opening for discharging ink droplets.
  • the diaphragm is made of a conductive material, and has a function as an electrode. It is intended to provide a laminated ink jet recording head.
  • the spacer may be composed of an electrode.
  • the laminated inkjet recording head according to the present invention may have a structure in which the spacer and the diaphragm are joined.
  • the diaphragm can be made of a titanium layer.
  • the upper electrode may be formed on the entire surface of the diaphragm. Further, the lower electrode may be formed by a film forming method.
  • the present invention provides a soother that forms a pressure generating chamber, a diaphragm having one of the pressure generating chambers sealed, and a piezoelectric vibrator in a radial vibration mode fixed to a surface thereof,
  • a method for manufacturing a laminated ink jet recording head comprising a nozzle plate having a nozzle hole for ejecting an ink droplet while sealing the other surface of the chamber, wherein at least a pressure generating chamber of the diaphragm is provided.
  • the present invention provides a spacer forming a pressure generating chamber, a diaphragm having one of the pressure generating chambers sealed, and a piezoelectric vibrator in a radial vibration mode fixed on a surface thereof;
  • a method of manufacturing a laminated ink jet recording head including a nozzle plate having a nozzle opening for discharging ink droplets while sealing the other surface of the generation chamber, a titanium layer is formed on the entire surface of the diaphragm.
  • Forming an electrode on the surface of the layer made of the piezoelectric material and providing a method for manufacturing a laminated ink jet recording head.
  • the present invention provides a spacer forming a pressure generating chamber, a diaphragm having a piezoelectric vibrator in a radial vibration mode fixed to a surface thereof while sealing one of the pressure generating chambers,
  • a method for manufacturing a laminated ink jet recording head comprising a nozzle plate having a nozzle opening for discharging ink droplets, wherein the other surface of the generation chamber is sealed, Forming an insulating layer in which a region corresponding to the pressure generating chamber is opened; forming a titanium layer in the opening; and forming a layer made of a piezoelectric material by a hydrothermal method on the titanium layer.
  • the present invention provides a soother that forms a pressure generating chamber, a diaphragm having one of the pressure generating chambers sealed, and a piezoelectric vibrator in a radial vibration mode fixed to a surface thereof,
  • a titanium layer may be formed on one entire surface of the vibration plate.
  • the present invention provides a method for manufacturing a laminated type ink jet recording head having the following.
  • the present invention provides a soother that forms a pressure generating chamber, a vibrating plate that seals one of the pressure generating chambers and has a piezoelectric vibrator in a bending vibration mode fixed to a surface thereof,
  • a method of manufacturing a laminated ink jet recording head comprising a nozzle plate having a nozzle opening for discharging ink droplets while sealing the other surface of the chamber, wherein a titanium layer is provided on the entire surface of the vibration plate.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an ink jet recording head.
  • a gold layer as a mask for patterning when a layer made of a piezoelectric material is formed by a hydrothermal method, it is possible to perform high-precision, optimal butting. This is because the gold layer has a high resistance to the hydrothermal reaction solution used in the hydrothermal method, so that the shape of the mask can be well maintained.
  • the present invention provides a spacer that forms a pressure generating chamber, a diaphragm having one of the pressure generating chambers sealed, and a piezoelectric vibrator in a bending vibration mode fixed to a surface thereof;
  • a method of manufacturing a laminated ink jet recording head comprising a nozzle plate having a nozzle opening for discharging an ink droplet while sealing the other surface of the chamber, wherein a conductive layer is formed on the entire surface of the diaphragm.
  • a method for producing a multilayer ink jet recording head comprising: a step of forming a layer made of a piezoelectric material on a titanium layer by a hydrothermal method; and a step of forming an electrode on the layer made of the piezoelectric material. so is there.
  • the layer made of the piezoelectric material can be formed to a thickness of l / m or more and 10 zm or less.
  • the diaphragm can be formed from a conductive material.
  • the method may further include a step of forming a titanium oxide layer between the vibration plate and the titanium layer.
  • the sensor can be formed by an electrode.
  • the method may further include a step of joining the stirrer and the diaphragm. At this time, the pressure generating chamber may be formed in the spacer, or may be formed after joining the two.
  • the present invention provides a pressure-generating chamber, a sealer sealing one of the pressure-generating chambers, and a vibrating plate having a flexural-mode piezoelectric vibrator fixed to a surface thereof;
  • a diaphragm made of a titanium layer is formed.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a laminated ink jet recording head.
  • Such a configuration can not only be used as the lower electrode but also the titanium layer can form a seed crystal for forming a layer made of a piezoelectric material.
  • This manufacturing method may further include a step of forming the spacer by an electrode and joining the spacer and the diaphragm. By doing so, it is not necessary to immerse the spacer in the hydrothermal reaction solution used in the above-mentioned hydrothermal method, so that the spacer is completely prevented from being attacked by the hydrothermal reaction solution. it can.
  • the present invention provides a soother that forms a pressure generating chamber, a vibrating plate that seals one of the pressure generating chambers and has a piezoelectric vibrator in a bending vibration mode fixed to a surface thereof,
  • a method for manufacturing a pad is provided.
  • the step of forming the titanium layer may include a step of stacking a plurality of titanium films.
  • the present invention provides a spacer forming a pressure generating chamber, a diaphragm having one side of the pressure generating chamber sealed and a piezoelectric vibrator in a radial vibration mode fixed on a surface thereof,
  • a method for manufacturing a laminated ink jet recording head comprising a nozzle plate having a nozzle opening for discharging ink droplets while sealing the other surface of the generation chamber
  • the spacer and the diaphragm are electrically connected.
  • the electrode can be formed of nickel.
  • the present invention provides a printer or an apparatus provided with the above-described laminated ink jet recording head.
  • the present invention a structure in which the crystal of the piezoelectric vibrating layer and the crystal of the piezoelectric vibrating body are grown on the lower electrode layer, particularly the titanium layer, is realized. Since the formation temperature can be lowered, warpage due to the difference in thermal expansion is eliminated. Since the piezoelectric vibrator can be formed thin, a sufficient electric field strength can be provided even at a low voltage.
  • FIG. 1 (a) is a cross-sectional view showing a direction perpendicular to the longitudinal direction of the pressure generating chamber of the multilayer ink jet recording head according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 (mouth) is a cross-sectional view showing a direction parallel to the longitudinal direction of the pressure generating chamber of the multilayer ink jet recording head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the laminated ink jet recording head shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayer ink jet recording head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayered ink jet recording head according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayer ink jet recording head according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayer ink jet recording head according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayer ink jet recording head according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of a substrate that can be used for a laminated ink jet recording head according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of a substrate that can be used for a laminated ink jet recording head according to the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a manufacturing process of a laminated type ink jet recording head according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a part of a manufacturing process of the laminated ink jet recording head according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the laminated ink jet recording head according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the laminated ink jet recording head according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayer ink jet recording head according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the lower electrode of the multilayer ink jet recording head according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the lower electrode of the multilayer ink jet recording head according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the multilayer ink jet recording head according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the laminated ink jet recording head according to the 12th embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of a manufacturing method of a multilayer ink jet recording head according to the thirteenth embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows a part of process.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a part of the manufacturing process of the laminated ink jet recording head according to the fourteenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a block diagram of a printer provided with a laminated ink jet recording head according to a fifteenth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 (a), 1 (b) and 2 each show a first embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 denotes a spacer.
  • the spacer has a thickness (thickness) suitable for forming the pressure generating chamber 2, such as a single crystal silicon substrate or a stainless steel substrate.
  • Anisotropic etching or chemical etching is performed so as to penetrate from the upper side to the lower side, or from the lower side to the upper side in FIG. It is constituted by firing.
  • Reference numeral 3 denotes a nozzle plate.
  • a nozzle opening 4 is formed at a position corresponding to (through) the pressure generating chamber 2 of the plate.
  • This plate is fixed to a spacer on one surface of the spacer 1 with an adhesive or the like so as to be airtight.
  • Reference numeral 5 denotes a diaphragm, which is a thin plate having elasticity that can be deformed by bending vibration of a piezoelectric vibrator 6 described later, for example, a synthetic resin such as polyimide, or a stainless steel having a surface on which an electric insulating film is formed. Is composed of a thin plate of ceramics or the like. This diaphragm is fixed to this spacer so as to seal the other surface of the spacer 1 via an adhesive layer 7, and forms a pressure generating chamber 2 together with the spacer 1 and the nozzle plate 3. I do.
  • Reference numeral 8 was formed on the surface of the vibration plate 5, and a silicon dioxide (0 2 S i), an insulating layer made of insulation material such as polyimide.
  • This insulating layer has a thickness of, for example, about l ⁇ m so as to form an opening (window) for forming the piezoelectric vibrator 6 by a hydrothermal method described later in a region corresponding to the pressure generating chamber 2. It is formed with.
  • Reference numeral 9 denotes a titanium layer which has a thickness (thickness) enough to supply a current capable of driving the piezoelectric vibrator 6, for example, about 0.1 m, and is located at a position corresponding to the pressure generating chamber 2. It is provided in the opening (window) of the insulating layer by, for example, sputtering. This titanium layer functions as a lower electrode for the piezoelectric vibrator 6.
  • Reference numeral 6 denotes the above-described piezoelectric vibrator, which is synthesized using a titanium layer 9 as a growth substrate by using a hydrothermal method (hydrothermal synthesis method) described later.
  • This piezoelectric vibrator is formed in a layered form by growing a piezoelectric material so that the surface thereof has a thickness (thickness) such that the surface protrudes from the insulating layer 8. Radial vibration is generated by charging the piezoelectric vibrator. Due to this vibration, the diaphragm 5 is elastically deformed, and the elastic deformation generates a pressure at which ink in the pressure generating chamber 2 can be ejected from the nozzle opening 4.
  • Reference numeral 10 denotes a common electrode layer that functions as an upper electrode, and is formed by sputtering an electrode forming material such as gold (Au) on the surfaces of the piezoelectric vibrator 6 and the insulating layer 8.
  • reference numeral 11 denotes a lead portion for leading out the lower electrode (individual electrode), and is provided on each of the lower electrodes (that is, each of the individual electrodes).
  • Reference numeral 12 denotes an ink supply port for communicating the pressure generating chamber 2 with a common ink chamber (not shown).
  • a driving signal is applied between the titanium layer 9 serving as the lower electrode and the upper electrode (common electrode), and the piezoelectric vibrator 6 is radially vibrated so that the pressure generating chamber 2 side is convex. Then, the ink in the pressure generating chamber 2 is ejected from the nozzle 4.
  • the piezoelectric vibrator 6 returns to the original state, the convex deformation toward the pressure generating chamber is eliminated, and the pressure generating chamber 2 expands. Ink flows into the pressure generating chamber 2 via the ink supply port 12 to replenish the ink consumed during printing.
  • the piezoelectric vibrator 6 is laminated on each of a plurality of windows in an insulating layer formed in a predetermined pattern (for example, for each dot). That is, the piezoelectric vibrating layer of the multilayer ink jet recording head in FIG. 1 includes a plurality of piezoelectric vibrators 6, and applies a voltage between a predetermined lower electrode 9 and a predetermined upper electrode 10 to apply a voltage. It becomes possible to selectively charge a specific piezoelectric vibrator and to energize it. Therefore, a predetermined character pattern or the like can be printed on the recording paper by the recording head.
  • the piezoelectric vibrator 6 and the lower electrode and the upper electrode, or the piezoelectric vibrator 6 and any of the electrodes are collectively called a piezoelectric vibrator.
  • the multilayer ink jet recording head thus configured has a structure in which the crystal of the piezoelectric vibrator 6 is grown on the titanium layer 9, so that the bonding strength is high and the temperature is much lower than that of firing. As a result, the diaphragm does not warp or generate residual stress due to the difference in thermal expansion.
  • the film thickness of the piezoelectric vibrator 6 can be controlled by adjusting the growth time, it can be made extremely thin and uniform. As a result, the strength of the electric field acting on the piezoelectric vibrator increases, and a large radius vibration can be generated with a low driving voltage.
  • silicon dioxide or polyimide is used to form the opening (window) 24 so that the opening (window) 24 is located in a region corresponding to the pressure generating chamber 2 on the surface of the thin plate 22.
  • An insulating layer 25 having a thickness of is formed.
  • the insulating layer 25 formed in the step shown in FIG. 3 ( ⁇ ) is used as a mask to correspond to the area of the opening (window) 24, that is, the pressure generating chamber 2.
  • a titanium layer 26 is formed by, for example, taring.
  • the titanium source eluted from the titanium layer 26 reacts with the Pb source and the Zr source in the reaction solution in the absence of titanium tetrachloride in the reaction solution to form a PZT seed crystal described later.
  • the Ti source and the Pb and Zr sources in the reaction solution are allowed to react densely on the surface of the layer, and then a lead titanate-lead zirconate layer (hereinafter referred to as “lead zirconate layer”) is formed on the seed crystal.
  • the PZT layer is gradually grown using the titanium layer 26 as a growth substrate. As a result, the seed crystal described above is strongly attached to the titanium layer. It is considered that the interface between the titanium layer and the piezoelectric body (PZT layer) is integrated by chemical bonding or compounding and is firmly joined.
  • the lead titanate-lead silconodiate layer 28 which has started growing in the step shown in FIG. 3 (IV) grows thicker than the insulating layer 25.
  • the substrate is taken out of the reaction solution 27.
  • the surface of the PZT layer 28 formed on the substrate taken out of the reaction solution 27 is polished by lapping treatment, and the piezoelectric vibrator 29 (see FIG. (Corresponding to the piezoelectric vibrator 6 shown).
  • the lapping process polishing process
  • the lapping process can be performed by, for example, a method using diamond abrasive grains, chemical polishing, or the like.
  • the flatness of the piezoelectric vibrator 29 can be improved, and the thickness of the piezoelectric vibrator 29 can be controlled.
  • a thinner and more uniform piezoelectric gripper 29 can be easily formed, and the electric field intensity acting on the piezoelectric vibrator 29 can be increased. Can be generated.
  • step shown in FIG. 4 (III) vapor deposition or the like is performed on the substrate obtained in the step shown in FIG. 4 (II), and gold (Au) is formed on the surface on which the piezoelectric vibrator 29 is formed.
  • a layer 30 (corresponding to the common electrode layer 10 shown in FIG. 1) is formed.
  • an etching protection film (mask) corresponding to the shape of the pressure generating chamber 2 is formed on the other surface of the substrate 21 obtained in the step shown in FIG. 4 (III). ) Is formed.
  • the substrate 21 is etched until it reaches the thin plate 22.
  • the nozzle plate 3 is fixed with an adhesive to complete the multilayer ink jet recording head.
  • a silicon dioxide film 41 is formed on the entire surface of the single crystal silicon substrate 40 by a thermal oxidation method. This silicon dioxide film 41 will be etched and preserved in a later step. Also functions as a protective film.
  • an opening (window) 42 is provided at a position corresponding to the pressure generating chamber 50 of the single crystal silicon substrate 40 on which the silicon dioxide film 41 is formed.
  • the formed insulating film 43 is formed.
  • a titanium layer 44 is formed on the surface of the silicon dioxide film 41 through the opening (window) 42 formed in the step shown in FIG. 5 ( ⁇ ). . That is, the titanium layer 44 is formed at a position corresponding to the pressure generating chamber 50.
  • the surface of the titanium layer 44 formed in the step shown in FIG. 5 (III) is placed on the surface of the above-described embodiment (FIG. 3 (IV) and FIG.
  • a piezoelectric vibrator 45 and a common electrode layer 46 are formed in the same manner as (I) to the process shown in FIG. 4 (III).
  • an opening (window) corresponding to the pressure generating chamber 50 is provided on the other surface of the single crystal silicon substrate 40 on which the silicon dioxide film 41 is formed.
  • Form a mask (not shown).
  • the silicon dioxide film 41 is removed with hydrogen fluoride to form an opening (window) 49 for anisotropic etching to be performed in a later step.
  • the remaining silicon dioxide film 41 formed in the step shown in FIG. 6 (III) for example, the remaining silicon dioxide film 41 formed in the step shown in FIG.
  • the monocrystalline silicon substrate 40 is anisotropically etched to the silicon dioxide film 41 on the side where the piezoelectric vibrator 45 is formed, using an aqueous solution of potassium hydroxide of about% as an etchant.
  • a pressure generating chamber 50 using the silicon dioxide film 41 as a diaphragm is formed.
  • a nozzle plate is fixed to the opening surface of the pressure generating chamber 50 using an adhesive or the like, so that a multilayer ink jet recording head having high precision and high rigidity is obtained. obtain.
  • the present invention is not limited to this.
  • a polymer layer 51 of polyimide or the like is formed on the surface of the single crystal silicon substrate 40 provided, an insulating layer 43, a titanium layer 44, and a piezoelectric layer are formed on the polymer layer 51 in the same process as described above.
  • the vibrator 45 may be formed.
  • reference numeral 61 denotes a titanium layer having a lower electrode serving as a common electrode.
  • the titanium layer 61 is formed by sputtering titanium over the entire surface of the diaphragm 62 to a thickness of about 0.1 ⁇ m. It is formed thick.
  • Reference numeral 63 denotes an insulating layer formed on the surface of the vibration plate 62.
  • the insulating layer 63 corresponds to the pressure generating chamber 2 with an insulating material such as silicon dioxide (SiO 2 ) or polyimide. It is formed with a film thickness of about 1 Aim so as to form an opening (window) in the region.
  • Reference numeral 64 denotes a piezoelectric vibrator, which is formed by growing a piezoelectric material by a hydrothermal method using the titanium layer 61 as a growth substrate to a thickness (thickness) such that the surface protrudes from the insulating layer 63. I have.
  • Reference numeral 65 denotes an individual electrode, which is formed by forming a gold (Au) layer on the surface of each piezoelectric vibrator 64 by sputtering so as to be independent for each piezoelectric vibrator 64.
  • a driving signal is applied between a titanium layer 61 serving as a common electrode and a specific individual electrode 65, and a piezoelectric vibrator is formed so that the specific pressure generating chamber 2 side is convex.
  • a titanium layer 61 serving as a common electrode and a specific individual electrode 65
  • a piezoelectric vibrator is formed so that the specific pressure generating chamber 2 side is convex.
  • the piezoelectric vibrator 64 returns to the original state, and the pressure generating chamber 2 expands, so that the ink is supplied from the ink supply port 12 to the pressure generating chamber 2. It flows in and is replenished with the discharged ink (ink consumed in printing).
  • the titanium layer 61 is formed on the entire surface of the diaphragm 62, and thereafter, the process shown in FIG. An insulating layer 63 having an opening (window) at a position corresponding to the chamber 2 is formed.
  • the step shown in FIG. 3 (IV) is performed to form two layers 64.
  • a method was used in which gold (Au) or the like was selectively vapor-deposited on the surface of each of the metal layers 64 to form the individual electrodes 65.
  • the titanium layer 61 can be formed on the entire surface of the vibration plate 62, and a common electrode lead-out portion is provided at only one place with respect to the titanium layer 61. It may be provided. Therefore, there is no need to selectively form a titanium layer or to form a large number of electrode lead portions as in the above-described embodiment, so that the process can be further simplified. Further, the titanium layer can be formed with higher reliability than the case where the titanium layer is formed through the opening (window) of the insulating layer.
  • the diaphragm 62 is laminated on the surface of the substrate to be the spacer 1 and the titanium layer 61 is formed on the surface of the diaphragm 62 by vapor deposition, sputtering, or the like.
  • the present invention is not limited to this.
  • a titanium plate 71 is bonded to the surface of a substrate serving as a spacer, for example, a surface of stainless steel 70 by explosion pressure or the like.
  • a starting material starting material
  • the above-described steps may be performed.
  • a silicon dioxide film 74 is formed on a single crystal silicon substrate 73, and a titanium thin plate 75 is formed on one surface.
  • a substrate bonded by explosion pressure or the like may be used.
  • a silicon dioxide film 82 is formed on the entire surface of the single crystal silicon substrate 81 by a thermal oxidation method.
  • a titanium layer 84 is further formed thereon.
  • a gold (Au) layer 85 having an opening (window) 86 is formed at a position corresponding to the pressure generating chamber 2 described in the above.
  • This gold (Au) layer 85 is used as a mask in a step of forming the PZT layer 87 in a later step. Plays a role.
  • the reason for using gold (Au) as a material for forming the mask is that the mask is not corroded by the reaction solution used in the hydrothermal reaction.
  • gold (Au) nickel (Ni) and platinum (Pt) can also be used.
  • the above-described step is performed through the opening (window) 86 formed in the step shown in FIG. 11 (I), that is, by using the gold (Au) layer 85 as a mask.
  • a PZT layer 87 is formed in the region of the opening (window) 86.
  • ⁇ is made of, for example, 425 g of potassium iodide (KI) and 425 g of water (H 2 0) Remove using an etching solution consisting of 1750 g and iodine (I 2 ) 227 g.
  • the gold (Au) layer 85 is removed in order to prevent a short circuit between the common electrode (lower electrode) and an individual electrode (upper electrode) formed in a later step.
  • the step shown in FIG. 3 (II) is performed, and the surface of the PZT layer 87 is polished by lapping to form a piezoelectric vibrator.
  • the lower electrode (common electrode) of the multilayer ink jet recording head according to the fourth embodiment has a multilayer structure of a platinum (Pt) layer 83 and a titanium layer 84. With such a multilayer structure, the adhesion of the film can be further improved.
  • the substantial lower electrode is a platinum (Pt) layer 83, which is made of, for example, an electrode made of nickel (Ni), gold (Au), aluminum (A1), or the like. It may be made of a material.
  • a silicon dioxide film 82 is formed on the entire surface of the single crystal silicon substrate 81 by a thermal oxidation method.
  • a platinum (Pt) layer 83 is formed on the silicon dioxide film 82.
  • a titanium layer 94 is selectively formed on the platinum (Pt) layer 83 at a position corresponding to the pressure generating chamber 2 described in the above embodiment.
  • the above-described steps shown in FIGS. 3 (IV) and 4 (I) are performed on the substrate on which the titanium layer 94 is formed, and a PZT layer 95 is selectively formed on the titanium layer 94.
  • the platinum (Pt) layer 83 is exposed, but the platinum (Pt) layer 83 has corrosion resistance to the reaction solution 27. There is no problem.
  • the step shown in FIG. 3 (II) is performed, and the surface of the PZT layer 87 is polished by lapping to form a piezoelectric vibrator.
  • a silicon dioxide film 82 is formed on the entire surface of the single crystal silicon substrate 81 by a thermal oxidation method.
  • a nickel (Ni) layer 96 is formed on the silicon dioxide film 82.
  • the nickel (Ni) layer 96 is formed on the nickel (Ni) layer 96 so that an opening (window) 100 is formed at a position corresponding to the pressure generating chamber 2 described in the above embodiment.
  • etching is performed using a nitric acid solution.
  • the concave portion 100 was formed in the nickel (Ni) layer 96.
  • a titanium layer is formed by sputtering on the entire surface of the nickel (Ni) layer 96 in which the recess 100 obtained in the step shown in FIG. 13 (I) is formed. I do.
  • the titanium layer is etched. In this way, the titanium layer 97 was left in the recess 100 so as to form a gap 99 between the sidewall (the side wall of the nickel (Ni) layer 96) defining the recess 100.
  • the PZT layer 98 thus formed has a state in which a gap 99 is formed between the PZT layer 98 and the nickel (Ni) layer 96.
  • the PZT layer has the property of deforming not only vertically but also horizontally when a voltage is applied.
  • due to the existence of the gap 99 ? It is possible to suppress horizontal displacement constraints that occur when a voltage is applied to the two layers 98 (ie, the piezoelectric vibrators 6 shown in FIG. 1). As a result, lower voltage driving is possible.
  • the lower electrode (common electrode) of the multilayer ink jet recording head according to the sixth embodiment has a two-layer structure of a nickel (Ni) layer 96 and a titanium layer 97.
  • a nickel (Ni) layer 111 is formed on a glass substrate 110 by a sputtering method with a thickness of 2 ⁇ m.
  • a photoresist film 112 is formed on the nickel (Ni) layer 111 in a region corresponding to the pressure generating chamber 2 described above.
  • the grown nickel layer 113 serves as a spacer.
  • nickel can be deposited and grown after forming the shape with a photosensitive resin or the like instead of the photoresist.
  • the photoresist film 112 is removed, and the glass substrate 110 is peeled off to obtain a nickel electrode cavity 113A. At this time, the nickel electrode cavity 113A is polished if necessary.
  • the pressure generating chamber 2 is between adjacent nickel layers 113. Further, the nickel layer 111 existing in the region where the photoresist film 112 was formed becomes a diaphragm.
  • a platinum (Pt) layer 114 was formed on the surface of the nickel electrode cavity 113A opposite to the side on which the pressure generating chamber 2 was formed in the same manner as in the process shown in FIG. I do.
  • a titanium layer 115 is selectively formed on the platinum (Pt) layer 114 at a position corresponding to the pressure generating chamber 2, and a PZT layer 116 is further formed.
  • the nozzle plate is fixed to the opening surface of the obtained pressure generating chamber with an adhesive or the like, thereby providing precise and high rigidity. Obtain a stacked ink jet recording head.
  • the size is not limited, for example, as in a silicon wafer, so that a long recording head such as a line head can be manufactured. It becomes possible. That is, for example, it is also possible to form a recording head having a length that can be arranged directly over the entire width of a printing medium (for example, paper) to be printed. In the evening with this line head, it is possible to perform the desired blind without moving the head.
  • a printing medium for example, paper
  • the shaver and the diaphragm can be integrally formed by an electrode, so that the manufacturing process can be further simplified.
  • the present invention is not limited to this, and after forming the cavity with a material such as copper or iron, alkali resistance is imparted. Nickel can be coated to achieve this.
  • the platinum layer 114 is formed as the lower electrode.
  • the diaphragm and the lower electrode can also be used.
  • a silicon dioxide film 82 is formed on the entire surface of the single crystal silicon substrate 81 by a thermal oxidation method.
  • a platinum (Pt) layer 121 is formed on the silicon dioxide film 82.
  • the titanium layer 122 was formed by the same patterning and etching as described above.
  • a titanium layer 122 of a platinum (Pt) layer 121 is formed.
  • a nickel (N i) layer is formed on the non-existing portion, and is grown by the same method as in the seventh embodiment to form a nickel electrode 123.
  • the nickel electrode 123 is formed such that its upper part slightly protrudes toward the adjacent titanium layer 122 side.
  • the nickel electrode 123 is removed. Since the PZT layer 124 obtained in this manner does not adhere to the side surface of the titanium layer 122 and is not formed, the PZT layer 124 (that is, the piezoelectric vibrator 6 shown in FIG. ) Can suppress the displacement constraint in the horizontal direction that occurs when a voltage is applied. As a result, lower voltage driving is possible.
  • an insulating film is formed at a predetermined position, and after performing the steps shown in FIGS. 6 (I) to (III), a nozzle plate is fixed to the obtained opening surface of the pressure generating chamber using an adhesive or the like. By doing so, a multilayer ink jet recording head with high precision and high rigidity is obtained.
  • the lower electrode (common electrode) of the multilayer ink jet recording head according to the sixth embodiment has a two-layer structure of a platinum (Pt) layer 121 and a titanium layer 122. .
  • a gold layer or the like may be formed instead of the platinum (Pt) layer 121.
  • platinum (Pt) layer 121 instead of nickel electrode 123, copper electrode, iron electrode or the like can be used, and only the surface can be coated with nickel.
  • FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the lower electrode of the laminated ink jet recording head according to the present invention.
  • the laminated ink jet recording head according to the present embodiment has a plurality of (three in this embodiment) titanium films 44 a to 44 t It has the same structure as the stacked ink jet recording head shown in the second embodiment, except that it has a structure in which 44 c are stacked.
  • the titanium films 44a to 44c are sequentially laminated one by one by a method such as a DC sputtering method.
  • the lower electrode (titanium layer 44) has a structure in which a plurality of titanium films 44a to 44c are stacked, the thickness of one layer can be reduced, so that a defect is formed in the titanium layer 44. Can be prevented. Further, since the titanium layer 44 has a multilayer structure, formation of a defect penetrating the titanium layer 44 can be prevented.
  • the laminated structure of the lower electrode is applicable not only to the laminated ink jet recording head according to the second embodiment but also to the laminated ink jet recording head according to the first embodiment and the third to eighth embodiments. It is possible.
  • FIG. 17 is an enlarged sectional view of the vicinity of the lower electrode of the multilayer ink jet recording head according to the present invention.
  • the multilayer ink jet recording head according to the present embodiment is different from the multilayer ink jet recording head in that a titanium oxide layer 2 41 is formed between a silicon dioxide film 41 and a titanium layer 44 as shown in FIG. It has the same structure as the laminated ink jet recording head shown in the ninth embodiment.
  • the titanium oxide layer 241 was formed by forming a titanium layer by DC sputtering and then 900. It is formed by thermal oxidation in an oxygen atmosphere of C or by a reactive sputtering method in a 10% oxygen atmosphere.
  • the titanium oxide layer 241 formed between the silicon dioxide film 41 and the titanium layer 44 has excellent alkali resistance. As a result, it can serve as a protective film for the silicon substrate.
  • the titanium oxide layer 241 can be applied not only to the multilayer ink jet recording head according to the ninth embodiment but also to the multilayer ink jet recording head according to the first to eighth embodiments.
  • Embodiments 1 to 10 described above gold was used as the upper electrode.
  • the present invention is not limited to this, and various conductive metals such as platinum, aluminum, copper, and iron can be used. . (Eleventh Embodiment)
  • the titanium layer 1 is placed on the nickel foil 151, which has a film thickness of about 5 to 1 O Form 5 2
  • a hydrothermal method similar to that of the above-described embodiment is performed to form a PZT layer 153 on the titanium layer 152 with a film thickness of approximately.
  • the pressure generating chambers 155 are formed by selectively performing anisotropic etching on the spacer 154 made of a single crystal silicon substrate.
  • the nickel foil 15 1 on which the titanium layer 15 2 and the PZT layer 15 3 obtained in the step shown in FIG. Diffusion bonding is performed with the sensor 154 in which the pressure generating chamber 155 is formed.
  • the titanium layer 152 and the PZT layer 1553 are joined so that the titanium layer 152 and the PZT layer 1553 are arranged at positions corresponding to the region where the pressure generating chambers 150 are formed.
  • the nozzle plate is fixed to the opening surface of the obtained pressure generating chamber with an adhesive or the like, thereby providing precise and high rigidity. Obtain a stacked ink jet recording head.
  • the nickel foil 151 functions as a diaphragm and also functions as a lower electrode. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
  • the nickel foil 151 is used as the diaphragm and the lower electrode.
  • the present invention is not limited to this.
  • a desired metal foil such as platinum or gold may be used instead of the nickel foil. Can be.
  • a single crystal silicon substrate is used as the spacer 154.
  • a desired substrate such as a stainless steel substrate, a green sheet-shaped ceramic formed and fired, and an electrode may be used.
  • the pressure generating chamber can be formed by chemical etching or the like in addition to anisotropic etching.
  • the present invention is not limited to this, and the nickel foil 15 1 and the spacer 15 5 May be joined using, for example, an adhesive.
  • a gold film having an opening corresponding to a region corresponding to the pressure generating chamber 155 was formed on a titanium foil 160 having a thickness of about 5 to 10 / zm.
  • the layer 16 1 is formed.
  • the same hydrothermal method as in the above-described embodiment is performed to form a PZT layer 162 on the titanium foil 160 with a film thickness of about 7.
  • the spacer 154 made of a single crystal silicon substrate is selectively anisotropically etched to form a pressure generating chamber 155.
  • the gold layer 160 obtained in the step shown in FIG. 19 (I) is removed.
  • the titanium foil 160 on which the PZT layer 162 is formed and the spacer 154 on which the pressure generating chambers 150 are formed are diffusion-bonded.
  • the two layers 162 are joined so that the two layers 162 are arranged at positions corresponding to the region where the pressure generating chambers 155 are formed.
  • the nozzle plate is fixed to the opening surface of the obtained pressure generating chamber with an adhesive or the like, thereby providing precise and high rigidity.
  • a multilayer ink jet recording head is obtained.
  • the laminated ink jet recording head obtained in this manner has the titanium foil 160 serving as a diaphragm, also serving as a lower electrode, and a seed crystal for forming the PZT layer 162. Can be. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
  • a desired steel such as a stainless steel substrate, a green sheet-like ceramic formed as a spacer and fired, an electrode, etc. Substrates can be used.
  • the pressure generating chamber can be formed not only by anisotropic etching but also by chemical etching or the like.
  • the titanium foil 160 and the spacer 154 may be joined using an adhesive or the like.
  • a PZT layer is formed on one surface of a copper foil 160 having a film thickness of about 5 to 10 m by the same hydrothermal method as in the above-described embodiment.
  • 1 65 is formed with a thickness of about 7 zm.
  • a spacer 154 made of a single crystal silicon substrate is used.
  • the titanium foil 16 0 on which the PZT layer 16 5 obtained in the step shown in FIG. 4 and diffusion bonding is selectively anisotropically etched to form a pressure generating chamber 155.
  • ion milling is performed on the PZT layer 156 to remove the PZT layer 156 formed in a region other than the region corresponding to the pressure generating chamber 155. In this way, the pulp layer ⁇ 65 was formed in the region corresponding to the pressure generating chamber 155 of the titanium foil 165.
  • the nozzle plate is fixed to the opening surface of the obtained pressure generating chamber with an adhesive or the like, thereby providing precise and high rigidity. Get the record for the stacked ink jet record.
  • the laminated ink jet recording head obtained in this manner has the titanium foil 160 serving as a diaphragm, also serving as a lower electrode, and a seed crystal for forming the PZT layer 165. Can be. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
  • a desired steel such as a stainless steel substrate, a green sheet-like ceramic formed as a spacer and fired, an electrode, etc. Substrates can be used.
  • the pressure generating chamber can be formed not only by anisotropic etching but also by chemical etching or the like.
  • the titanium foil 160 and the spacer 154 may be joined using an adhesive or the like.
  • the spacer 154 and the titanium foil 160 are used for patterning the PZT layer 165. There is an advantage that there is no need to perform alignment when joining the pieces.
  • the pressure generating chamber 155 is formed in the spacer 154 after joining the spacer 154 and the titanium foil 160, but the invention is not limited to this.
  • the spacer 15 4 in which the pressure generating chamber 15 5 is formed may be joined to the titanium foil 16.
  • the titanium foil 160 serves as a diaphragm, also serves as a lower electrode, and serves as a seed crystal for forming the PZT layer 165.
  • the diaphragm and the lower electrode may be formed of metal foil such as nickel, platinum, and gold, or may have a structure that does not serve as both the diaphragm and the lower electrode.
  • FIGS. 21 (I) to 21 (III) A description will be given according to the steps.
  • the pressure generating chamber 15 is located on the side (lower surface) of the titanium foil 17 1 having a film thickness of about 20 to 50 m to which the spacer 15 4 is bonded. Etching is performed on a portion corresponding to a region corresponding to 5, and a groove 172 is formed in this portion. By doing so, the thickness of the portion of the titanium foil 171, which is to be the region corresponding to the pressure generating chambers 155, is adjusted to about 5 m.
  • Two layers 173 are formed with a thickness of about 7 zm.
  • the pressure generating chambers 155 are formed by selectively performing anisotropic etching on the spacer 154 made of a single crystal silicon substrate.
  • the nozzle plate is fixed to the opening surface of the obtained pressure generating chamber with an adhesive or the like, thereby providing precise and high rigidity. Get the head of the stacked ink jet statement.
  • the laminated ink jet recording head obtained in this manner has a titanium foil 171 serving as a diaphragm, a lower electrode, and a seed crystal for forming the PZT layer 173. Source. Therefore, the manufacturing process can be simplified.
  • a stainless steel substrate similarly to the first embodiment, a stainless steel substrate, a green sheet-like ceramic formed by pressing and firing as a spacer 154, an electrode, etc. Substrates can be used. Further, the pressure generating chamber can be formed not only by anisotropic etching but also by chemical etching or the like. Further, the titanium foil 171 and the spacer 154 may be joined using an adhesive or the like.
  • FIG. 22 is a block diagram of a printer device provided with the above-described laminated ink jet recording head.
  • This linking device is composed of a power supply device 140, a drive signal generation control device 144, an interface 144 provided between the personal computer body, and a record described above that operates based on the drive signal. 1 4 6.
  • the drive signal control device 142 applies a predetermined voltage to a predetermined lower electrode and a predetermined upper electrode based on a print control signal output from the personal computer via the interface 144. As a result, the portion of the piezoelectric vibrator between the charged upper electrode and lower electrode is selectively bent and vibrated. If a plurality of piezoelectric vibrators corresponding to a predetermined dot are simultaneously charged, ink can be applied from each of the plurality of pressure generating chambers corresponding to the piezoelectric vibrators to a printing medium (eg, recording paper). It is possible to discharge predetermined character codes and figures on recording paper.
  • the interface may be on the PC side.
  • the stacked ink jet recording head of the present invention can also be used as a recording / writing means in an apparatus (system) such as a label printer.
  • the piezoelectric vibrator is formed of the PZT film because a sufficient amount of deformation can be obtained by bending vibration.
  • the present invention is not limited to this.
  • Other perovskite-type strong dielectric ceramics such as a PZT film (ternary component) to which lead acid is added as a third component, may be used.
  • the piezoelectric vibrating layer ⁇ the piezoelectric vibrating body is formed in a state where crystals are grown on the lower electrode layer, particularly the titanium layer, so that bonding with extremely high strength is possible.
  • the formation temperature can be lowered as compared with firing, the warpage due to the difference in thermal expansion can be eliminated.
  • the piezoelectric vibrators can be formed in a row, a sufficient electric field strength can be provided even at a low voltage. Therefore, even if the piezoelectric vibrator is sufficiently deformed by sufficiently applying an electric field strength to the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator and the lower electrode are bonded together with high strength.
  • a piezoelectric vibrator having a film thickness of 1 to 10 m is formed on the electrode layer by a hydrothermal method, so that the piezoelectric vibrator is crystal-grown on the electrode layer. It is possible to obtain a laminated ink jet recording head which can be formed in a state in which the ink jet recording head has good characteristics and has good characteristics. Further, the joining strength between the diaphragm and the piezoelectric vibrating body can be greatly improved, and the driving at a lower voltage can be performed. In addition, warpage due to a difference in thermal expansion between the diaphragm and the piezoelectric vibrator does not occur, and the yield and reliability can be improved. In addition, since a thin piezoelectric vibrator can be formed by controlling the reaction time of the hydrothermal reaction, an ink droplet can be ejected by a drive signal of a low voltage level.
  • the diaphragm and the lower electrode can be shared. Further, by forming the lower electrode from a titanium layer, the lower electrode can be used as a titanium source for a seed crystal forming the piezoelectric vibrator. In addition, by forming the spacer forming the pressure generating chamber with an electrode, it is possible to manufacture a long recording head such as a line head because the size thereof is not limited, for example, as in a silicon wafer. Is possible.
  • the lower electrode into a multilayer structure of a titanium layer and another conductive layer, the adhesiveness between the lower electrode and the piezoelectric vibrator can be further improved.
  • the lower electrode since the lower electrode has a structure in which a plurality of titanium films are stacked, the thickness of one titanium film can be reduced, so that defects are prevented from being formed in the titanium film. be able to. As a result, a highly reliable lower electrode can be provided.
  • the titanium oxide layer becomes a protective film for the silicon substrate, and as a result, the silicon substrate can be used during an etching process or the like performed during manufacturing. It can be prevented from being attacked.
  • the piezoelectric vibrator in a concave portion formed in the lower electrode with a gap formed between the piezoelectric vibrator and a side wall of the concave portion, when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator, As a result, the generated horizontal displacement constraint can be suppressed, so that lower voltage driving is possible.
  • the hydrothermal reaction liquid used in the hydrothermal method performed to form the piezoelectric vibrator is made to have a structure. The effect is that the user is not attacked.
  • the layer for forming the piezoelectric vibrator is patterned in accordance with the position of the pressure generating chamber.
  • the piezoelectric vibrator there is an advantage that when the diaphragm and the spacer are joined, it is not necessary to align the two.

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Description

明 細 書 積層型ィンクジエツト記録へッド及びその製造方法並びにこの記録へッドを備えたプリン夕 技術分野
本発明は積層型インクジヱット記録ヘッド、 及びその製造方法、 並びにこの記録ヘッドを 備えたブリン夕等の装置に係わり、 特に、 ノズルプレート、 圧力発生部材及び振動板を積層 し、 この振動板の表面に撓み振動モードの圧電振動子を取り付けてなる積層型ィンクジエツ ト記録へッド等に関する。 背景技術
従来から、 ノズルプレート、 圧力発生室及び振動板を積層し、 この振動板の表面に、 撓み 振動モードの圧電振動子を取り付けた積層型ィンクジエツト記録へッドが知られている （例 えば、 特表平 5— 5 0 4 7 4 0号公報） 。 通常、 この積層型インクジェット記録ヘッドを構 成する部材の大部分は、 セラミックスから形成されている。 したがって、 前記各部材をグリ ーンシート （粘土状のシート） の状態で積層して焼成することにより、 接着剤を使用するこ となく各部材を固定することができる。 この結果、 それそれの層を互いに接合するためのェ 程が不要となり、 製造工程の簡略化を図ることができるという利点がある。
しかしながら、 前記従来の積層型インクジェット記録ヘッドにおいては、 グリーンシート 状の各部材を重ね合わせる作業と、 これを焼成する作業が必要となる。 ここで、 前記各部材 は、 成分が異なるセラミックスから各々構成されているため、 熱膨張率が異なる振動板と圧 電振動子とが積層、 焼成されることになる。 したがって、 両者の熱膨張率の差に起因して、 焼成後に変形が生じたり、 また反り等のために両者の接合が十分行われない可能性がある。 そこで、 本発明者が鋭意検討したところ、 水熱法 （水熱合成法ともいう） を利用して圧電 振動体を製造することにより、 このような課題を好適に解決することができるという新規な 知見を得た。 この水熱法は、 例えば、 特開平 5— 1 3 6 4 7 6号公報、 特開平 6— 2 0 6 7 8 7号公報、 特閧平 6— 3 1 4 8 2 1号公報によって提案されているように、 従来より一般 的に知られているが、 いずれの公報にも積層型インクジエツト記録へッドの製造にあたって 水熱法を利用することまでの配慮はなされていない。 発明の開示
本発明は、 振動板と圧電振動体との接合強度が高く、 かつ低電圧駆動が可能な積層型イン クジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。 また、 本発明は、 この積層型インクジ エツト記録ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。 そしてまた、 本発明は、 この記 録へッドを備えたブリン夕等の装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生 室の一方を封止するとともに、 表面に撓み振動モードの圧電振動体が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方を封止するとともに、 インク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズ ルブレートとを備える積層型インクジエツト記録へッドにおいて、 前記振動板上の少なくと も前記圧力発生室に対応する領域に下部電極を備え、 かつ、 この下部電極に水熱法により形 成された圧電振動体が積層されているとともに、 この圧電振動体にさらに上部電極が積層さ れてなり、 前記圧電振動体の膜厚が 1； m以上、 1 0 m以下である積層型ィンクジェット 記録ヘッドを提供するものである。 このような構造にすることで、 振動板と圧電振動体との 接合強度が高く、 かつ低電圧駆動が可能な積層型ィンクジェット記録へッドを提供すること ができる。
前記圧電振動体の膜厚が 1〃m未満であると、 インクを吐出させるのに必要な電圧が、 電 圧振動体の耐電圧を超える可能性があり、 1 0 /mを超えると、 圧電振動体の変位を妨げる ことを防止するために隣接する圧力発生室間の距離が大きくなり、 高密度型のインクジエツ ト記録へッドには適さない。
前記振動板は導電性材料から構成することができる。 このようにすることで、 導電板と下 電極とを兼用することができる。 また、 前記下部電極の少なくとも圧電握動体側をチタン層 から形成することができる。 さらにまた、 前記下部電極は、 チタン層と他の導電性層との多 層構造を備えることができる。 そしてまた、 前記下部電極は、 チタン層から形成することが できる。
このチタン層の膜厚は、 前記圧電振動体の膜厚の 0 . 1倍以上、 2倍以下にすることがで ぎる。
また、 前記チタン層は、 圧力発生室に対応した領域に形成された部分を、 他の領域に形成 された部分より薄い膜厚で形成することができる。 このようにすることで、 圧力発生室から ィンクを良好に吐出させることができる。
ここで、 このチタン層の膜厚が前記圧電振動体の膜厚の 0 . 1倍未満であったり、 あるい は、 2倍を超えると、 当該チタン層の剛性によりインクの吐出が良好に行われなくなる。 また、 前記下部電極は、 複数のチタン膜を積層して構成することができる。
また、 前記スぺーサは、 電铸により構成することができる。 そして、 この電鎵は、 耐アル カリ性材料から構成することができる。 さらにまた、 前記スぺ一ザと振動板とを同一材料か ら構成し、 かつ一体に形成することもできる。 また、 スぺーサと振動板とを電铸により一体 成形することもできる。
また、 前記スぺーサは、 二酸化シリコン膜で包囲されたシリコン基板から構成することも 可能である。 .
そしてまた、 前記圧電振動体の少なくとも一部は、 前記下部電極に形成された凹部内であ つて、 当該凹部の側壁と隙間をおいて形成することができる。
さらにまた、 前記振動板と下部電極との間に酸化チタン層を形成することができる。 この ようにすることで、 振動板と下部電極との密着性をさらに向上することができる。
また、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止すると ともに、 表面に撓み振動モードの圧電振動体が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方 を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートとを備える 積層型インクジヱット記録ヘッドにおいて、 前記振動板は、 導電性材料から構成され、 電極 としての機能を備えてなる積層型インクジエツト記録へッドを提供するものである。
前記スぺーサは、 電铸から構成することができる。 また、 本発明に係る積層型インクジェ ット記録へッドは、 前記スぺーサと前記振動板とを接合した構造にすることができる。 そし てまた、 前記振動板は、 チタン層から構成することもできる。
なお、 前記上部電極は、 前記振動板の表面全体に形成することができる。 また、 前記下部 電極は、 膜形成法により形成することもできる。
また、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止すると ともに、 表面に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方 の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル鬨口が穿設されたノズルブレートからな る積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の少なくとも圧力発生 室に対応する領域にチタン層を形成する工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料から なる層を、 1 zm以上、 1 0 m以下の膜厚で形成する工程と、 前記圧電材料からなる層の 表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツト記録へッドの製造方法を提供 するものである。
そしてまた、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止 するとともに、 表面に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室 の他方の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレート からなる積層型インクジェット記録ヘッドの製造方法において、 振動板の一表面全体にチタ ン層を形成する工程と、 前記圧力発生室に対応する領域に形成されたチタン層に、 水熱法に より圧電材料からなる層を、 l〃m以上、 1 0〃m以下の膜厚で形成する工程と、 前記圧電 材料からなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型ィンクジエツト記録へッド の製造方法を提供するものである。
さらにまた、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止 するとともに、 表面に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室 の他方の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルブレート からなる積層型インクジヱット記録へッドの製造方法において、前記振動板の表面であって、 少なくとも圧力発生室に対応する領域が開口された絶縁層を形成する工程と、 前記開口部に チタン層を形成する工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を、 1 Π1以 上、 1 0 im以下の膜厚で形成する工程と、 前記圧電材料からなる層の表面に電極を形成す る工程と、 を備えた積層型インクジエツト記録へッドの製造方法を提供するものである。 また、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止すると ともに、 表面に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方 の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからな る積層型インクジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の一表面全体にチタン 層を形成する工程と、 少なくとも圧力発生室に対応する領域が開口された絶縁層を形成する 工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を、 l yum以上、 1 0 /zm以下の 膜厚で形成する工程と、 前記圧電材料からなる層に電極を形成する工程と、 を備えた積層型 インクジェット記録へッドの製造方法を提供するものである。
そしてまた、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止 するとともに、 表面に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室 の他方の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレート からなる積層型インクジヱット記録へッドの製造方法において、 前記振動板の一表面全体に チタン層を形成する工程と、 少なくとも圧力発生室に対応する領域が開口された金層を形成 する工程と、 当該金層をマスクとして、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を 形成する工程と、 前記圧電材料からなる層を形成した後、 前記金層を除去する工程と、 前記 金層を除去した後、 前記圧電材料からなる層に電極を形成する工程と、 を備えた積層型イン クジェット記録ヘッドの製造方法を提供するものである。 このように、 圧電材料からなる層 を、 水熱法により形成する際のパ夕一ニング用マスクとして金層を用いることで、 高精度で 最適なバタ一ニングを行うことができる。 これは、 金層が、 水熱法の際に用いる水熱反応液 に対して耐性が高いため、 マスクの形状を良好に保持できるためである。
さらにまた、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止 するとともに、 表面に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室 の他方の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルブレート からなる積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の一表面全体に 導電性層を形成する工程と、 当該導電性層の前記圧力発生室に対応する領域に凹部を形成す る工程と、 当該凹部内に該凹部の側壁と隙間をおいてチタン層を形成する工程と、 当該チタ ン層に水熱法により圧電材料からなる層を形成する工程と、 前記圧電材料からなる層に電極 を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツト記録へッドの製造方法を提供するもので ある。
前記圧電材料からなる層は、 l /m以上、 1 0 zm以下の膜厚で形成することができる。 また、 前記振動板は、 導電性材料から形成することができる。 そしてまた、 前記振動板とチ 夕ン層との間に、 酸化チタン層を形成する工程をさらに備えることもできる。 また、 前記ス ぺ一サを電鎵により形成することもできる。 そしてまた、 前記スぺ一ザと、 前記振動板とを 接合する工程をさらに備えることもできる。 この時、 スぺーザには、 圧力発生室が形成され ていてもよく、 また、 両者を接合した後に形成してもよい。
また、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺ一ザと、 前記圧力発生室の一方を封止すると ともに、 表面に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方 の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルブレートからな る積層型インクジエツト記録へッドの製造方法において、 チタン層からなる振動板を形成す る工程と、 当該振動板の前記圧力発生室に対応する領域に水熱法により圧電材料からなる層 を形成する工程と、 前記圧電材料からなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層 型インクジエツト記録へッドの製造方法を提供するものである。 このような構成にすること で、 振動板と下部電極とを兼用することができるとともに、 このチタン層を、 圧電材料から なる層を形成するための種結晶を形成することができる。
この製造方法は、 前記スぺーサを電錶により形成し、 当該スぺーザと前記振動板とを接合 する工程をさらに備えることができる。 このようにすることで、 スぺーサを、 前記水熱法の 際に用いる水熱反応液に浸漬する必要がなくなるため、 スぺーザがこの水熱反応液に侵され ることを完全に防止できる。
そしてまた、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止 するとともに、 表面に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室 の他方の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル閧口が穿設されたノズルプレート からなる積層型インクジエツト記録へッドの製造方法において、 チタン層からなる振動板を 形成する工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を形成する工程と、 前記 スぺ一サを前記チタン層に接合した後、 前記圧電材料からなる層の前記圧力発生室に対応す る領域以外に形成された部分を除去する工程と、 前記圧力発生室に対応する領域に残された 圧電材料からなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツト記録へ ッドの製造方法を提供するものである。
また、 前記チタン層を形成する工程は、 複数のチタン膜を積層する工程を備え ¾ことがで きる。
そしてまた、 本発明は、 圧力発生室を形成するスぺーサと、 前記圧力発生室の一方を封止 するとともに、 表面に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室 の他方の面を封止するとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルブレート からなる積層型インクジエツト記録へッドの製造方法において、 前記スぺーサと振動板とを 電鎵により一体に形成する工程と、 当該振動板の少なくとも圧力発生室に対応する領域にチ タン層を形成する工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を形成する工程 と、 前記圧電材料からなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツ ト記録ヘッドの製造方法を提供するものである。 このようにすることで、 製造工程を簡略化 することができる。
また、 前記電鐯は、 ニッケルにより形成することができる。
さらに、 本発明は、 上述した構成の積層型ィンクジェット記録へッドを備えたプリンタ、 または装置を提供するものである。
本発明によれば、 下部電極層、 特にチタン層上に圧電振動層ゃ圧電振動体の結晶が成長し ている構造が実現されるため、 両者の層が極めて高い強度で接合するとともに、 焼成に比較 して形成温度を低くできるから熱膨張差に起因する反りが無くなる。 そして、 圧電振動体を 薄く形成することがきるため、 低電圧でも十分な電界強度を付与することができる。 図面の簡単な説明
第 1図 （ィ） は、 本発明の実施の形態に係る積層型インクジェット記録ヘッドの、 圧力発 生室の長手方向に直行する方向を示す断面図である。 第 1図 （口） は、 本発明の第 1の実施の形態に係る積層型インクジェット記録ヘッドの、 圧力発生室の長手方向に平行な方向を示す断面図である。
第 2図は、 第 1図に示す積層型インクジエツト記録へッドの平面図である。
第 3図は、 本発明の第 1の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドの製造工程 の一部を示す断面図である。
第 4図は、 本発明の第 1の実施の形態に係る積層型ィンクジェット記録へッドの製造工程 の一部を示す断面図である。
第 5図は、 本発明の第 2の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドの製造工程 の一部を示す断面図である。
第 6図は、 本発明の第 2の実施の形態に係る積層型インクジヱット記録へッドの製造工程 の一部を示す断面図である。
第 7図は、 本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
第 8図は、 本発明の第 3の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドの製造工程 の一部を示す断面図である。
第 9図は、 本発明に係る積層型ィンクジエツト記録へッドに利用できる基板の構造を示す 断面図である。
第 1 0図は、 本発明に係る積層型ィンクジエツト記録へッドに利用できる基板の構造を示 す断面図である。
第 1 1図は、 本発明の第 4の実施の形態に係る積層型ィンクジェット記録へッドの製造ェ 程の一部を示す断面図である。
第 1 2図は、 本発明の第 5の実施の形態に係る積層型ィンクジエツト記録へッドの製造ェ 程の一部を示す断面図である。
第 1 3図は、 本発明の第 6の実施の形態に係る積層型ィンクジエツト記録へッドの製造ェ 程の一部を示す断面図である。
第 1 4図は、 本発明の第 7の実施の形態に係る積層型ィンクジエツト記録へッドの製造ェ 程の一部を示す断面図である。
第 1 5図は、 本発明の第 8の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドの製造ェ 程の一部を示す断面図である。
第 1 6図は、 本発明の第 9の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドの下部電 極付近を示す拡大断面図である。
第 1 7図は、 本発明の第 1 0の実施の形態に係る積層型インクジヱット記録へッドの下部 電極付近を示す拡大断面図である。
第 1 8図は、 本発明の第 1 1の実施の形態に係る積層型インクジヱット記録へッドの製造 工程の一部を示す断面図である。
第 1 9図は、 本発明の第 1 2の実施の形態に係る積層型ィンクジヱット記録へッドの製造 工程の一部を示す断面図である。
第 2 0図は、 本発明の第 1 3の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドの製造 工程の一部を示す断面図である。
第 2 1図は、 本発明の第 1 4の実施の形態に係る積層型ィンクジエツト記録へッドの製造 工程の一部を示す断面図である。
第 2 2図は、 本発明の第 1 5の実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドを備え たプリン夕のブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
次に、 本発明に係る実施の形態について、 図面を参照して説明する。
(第 1の実施の形態）
第 1図 （ィ） 、 （口） 及び第 2図は、 それそれ本発明の第 1の実施の形態を示すものであ つて、 図中、 符号 1はスぺーサである。 このスぺーサは、 圧力発生室 2を形成するのに適し た膜厚 （厚さ） を備えた基板、 例えば、 単結晶シリコン基板や不鑌鋼基板等を一方の面から 他方の面 （第 1図 （ィ） の図示上側から下側、 或いは下側から上側） まで貫通するように、 異方性エッチングや化学エッチングしたり、 また、 グリーンシート状のセラミックスをブレ スで成形し、 これを焼成することにより構成されている。
符号 3はノズルプレートである。 このプレートの圧力発生室 2に対応する （通ずる） 位置 にノズル開口 4が穿設されている。 このプレートは、 スぺ一サ 1の一方の面に接着剤等によ り気密状態となるようにスぺーザに固定されている。
符号 5は振動板であり、 後述する圧電振動体 6の撓み振動により変形可能な弾性を有する 薄板、 例えば、 ポリイミド等の合成樹脂や、 表面に電気絶縁膜形成処理がなされた不鑌鋼、 さらには、 セラミックス等の薄板で構成される。 この振動板は、 接着剤層 7を介してスベー サ 1の他方の面を封止するようにこのスぺ一ザに固定され、 スぺ一サ 1及びノズルプレート 3とともに圧力発生室 2を形成する。
符号 8は振動板 5の表面に形成された、 二酸化シリコン（S i 02)や、 ポリイミド等の絶 縁材料からなる絶縁層である。 この絶縁層は、 圧力発生室 2に対応する領域に、 後述する水 熱法により圧電振動子 6を作り付ける際の開口部 （窓） を形成するように、 例えば、 l〃m 程度の膜厚で形成されている。
符号 9はチタン層であり、圧電振動体 6を駆動できる電流を供給できる程度の膜厚（厚さ）、 例えば、 0 . l〃m程度であり、 かつ圧力発生室 2に対応する位置に、 絶縁層の開口部（窓） 内に例えばスパッタリング等により設けられている。 このチタン層は、 圧電振動体 6に対す る下部電極として機能するものである。
符号 6は前述した圧電振動体であり、 チタン層 9を成長基板として後述する水熱法 （水熱 合成法） を利用して合成される。 この圧電振動体は、 その表面が絶縁層 8から突出する程度 の膜厚 （厚み） になるように圧電材料を成長させて層状に形成されている。 圧電振動体をチ ヤージすることにより橈み振動が生じる。 この振動によって振動板 5が弾性変形し、 その弹 性変形により圧力発生室 2内のインクにノズル開口 4からインク滴を吐出させることができ る圧力が発生する。 符号 1 0は上部電極として機能する共通電極層であり、 圧電振動体 6及び絶縁層 8の表面 に金 （A u ) 等の電極形成材料をスパッタリングして形成されている。 なお、 図中、 符号 1 1は、 下部電極（個別電極） を引き出すためのリード部であり、 下部電極の各々 （すなわち、 個別電極の各々） に設けられている。 また、 符号 1 2は、 圧力発生室 2と、 図示しない共通 のィンク室とを連通させるィンク供給口を示す。
この実施の形態において、 下部電極となるチタン層 9と上部電極 （共通電極） との間に駆 動信号を印加して、 圧力発生室 2側が凸となるように圧電振動体 6を橈み振動をさせると、 圧力発生室 2のインクがノズル閧ロ 4から吐出する。 また、 駆動信号の印加を停止すると、 圧電振動体 6が元の状態に復帰して圧力発生室側への凸変形が解消されて圧力発生室 2が膨 張するから、 図示しない共通インク室からインク供給口 1 2を介して圧力発生室 2にインク が流れ込み、 印刷の際に消費されたィンクが補充される。
前記圧電振動体 6は、 第 2図に示すように、 所定のパターン （例えば、 ドット毎） に形成 された絶縁層内の複数の閧ロ窓のそれぞれに対して積層形成されている。 すなわち、 第 1図 の積層型インクジェット記録ヘッドの圧電振動層は、 複数の圧電振動体 6を備えており、 所 定の下部電極 9と所定の上部電極 1 0との間に電圧を加えて、 特定の圧電振動体を選択的に チャージして通電することが可能となる。 したがって、 この記録ヘッドによって所定の文字 パターン等を記録紙に印字することが可能となる。 なお、 圧電振動体 6と下部電極及び上部 電極、 または圧電振動体 6といずれかの電極を合わせて圧電振動子と呼ばれている。
このように構成された積層型インクジェット記録へッドは、 チタン層 9上に圧電振動体 6 の結晶が成長している構造を備えるため、 接合強度が高く、 また焼成よりもはるかに低い温 度で作り付けられているため、 熱膨張差に起因して振動板に反りの発生や、 残留応力の発生 がない。
また、 圧電振動体 6は、 その成長時間を調整することにより膜厚を制御できるため、 極め て薄くかつ均一に作り付けることができる。 この結果、 圧電振動体に作用する電界強度が大 きくなり、 低い駆動電圧で大きな橈み振動を生じさせることが可能となる。
このような効果は、 圧電振動体を水熱合成法によって作成することにより達成される。 次 に、 この積層型インクジェット記録ヘッドの製造方法を、 第 3図及び第 4図に示す工程にし たがって説明する。
先ず、 第 3図 （I ) に示す工程では、 エッチング可能な材料、 例えば、 不鑌鋼からなるス ぺーサ 1として適切な膜厚を備えた基板 2 1の一方の面に、 この基板 2 1のエッチング液に 対して耐食性を備えた材料、 例えば、 ポリイミド等の、 少なくとも表面が電気絶縁性を備え た振動板 （第 1図に符号 5で示す） となる薄板 2 2を接着層 2 3を介して積層する。
次に、 第 3図 （II) に示す工程では、 薄板 2 2の表面の圧力発生室 2に対応する領域に開 口部 （窓） 2 4が位置するように、 二酸化シリコンやポリイミドにより、 程度の膜厚 を備えた絶縁層 2 5を形成する。
次いで、 第 3図 （III) に示す工程では、 第 3図 （Π) に示す工程で形成した絶緣層 2 5を マスクとして、 開口部 （窓） 2 4の領域、 すなわち圧力発生室 2に対応する領域に、 スパッ タリング等によりチタン層 2 6を形成する。
次に、 第 3図 （IV) に示す工程では、 硝酸鉛（P b (N 03)2)水溶液、 ォキシ塩化ジルコ 二ユウム （Z r O C l 2 · 8 H 20 ) 水溶液、 四塩化チタン （T i C l 4) 水溶液、 及び水酸 化カリウム水溶液を混合して調整された反応溶液 2 7に、 前述した基板を浸漬し、 1 5 0 °C で水熱処理を行う。
この反応では、 当初反応液に四塩化チタンを存在させない状態で、 チタン層 2 6から溶出 するチタン源と反応液中の P b源、 Z r源とを反応させて後述の P Z T種結晶をチタン層表 面に緻密に析出させ、 次いで、 反応溶液中の T i源と P b源、 Z r源とを反応させて、 この 種結晶上にさらにチタン酸鉛—ジルコ二ァ酸鉛層 （以下、 「P Z T層 j と記す） 2 8を成長 させる。すなわち、 P Z T層をチタン層 2 6を成長基板として徐々に成長させる。この結果、 既述の種結晶がチタン層に強く付着しているため、 チタン層と圧電体 （P Z T層） との界面 が化学結合或いは複合化によって一体化されて強固に接合されていると思われる。
次いで、 第 4図 （I ) に示す工程では、 第 3図 （IV) に示す工程で成長が開始されたチタ ン酸鉛—シルコ二ァ酸鉛層 2 8が絶縁層 2 5よりも厚く成長した段階で、 基板を反応溶液 2 7から取り出す。
次に、 第 4図 （II) に示す工程では、 反応溶液 2 7から取り出された基板に形成された P Z T層 2 8の表面をラッピング処理により研磨して圧電振動体 2 9 (第 1図に示す圧電振動 子 6に対応する） を形成する。 ここで、 前記ラッピング処理 （研磨処理） は、 例えば、 ダイ ャモンド砥粒を用いる方法やケミカルポリッシュ等により行うことができる。
このラッピング処理により、 圧電振動子 2 9の平面平滑性を向上することができるととも に、 fl莫厚を制御することも達成される。 この結果、 さらに薄く均一な圧電握動子 2 9を簡単 に形成することが可能となり、 圧電振動体 2 9に作用する電界強度をより大きくすることが でき、 さらに低い駆動電圧で大きな橈み振動を生じさせることが可能となる。
次いで、 第 4図 （III) に示す工程では、 第 4図 （II) に示す工程で得られた基板に蒸着等 を行い、 前記圧電振動体 2 9が形成された表面に金 （A u) 層 3 0 (第 1図に示す共通電極 層 1 0に対応する） を形成する。
次に、 第 4図 （IV) に示す工程では、 第 4図 （III) に示す工程で得られた基板 2 1の他方 の面に、 圧力発生室 2の形状に対応したエッチング保護膜 （マスク） を形成する。 次に、 こ のエッチング保護膜をマスクとして、薄板 2 2に到達するまで基板 2 1にエッチングを行う。 その後、 ノズルプレート 3を接着剤により固定して、 積層型インクジェット記録ヘッドを完 成させる。
(第 2の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 2の実施の形態について第 5図及び第 6図に示す工程にしたがって 説明する。 なお、 この実施の形態では、 異方性エッチングが可能な単結晶シリコン基板を用 いてスぺーサを形成する場合について説明する。
第 5図 （I ) に示す工程では、 単結晶シリコン基板 4 0の表面全体を、 熱酸化法により二 酸化シリコン膜 4 1を形成する。 この二酸化シリコン膜 4 1は、 後の工程で、 エッチング保 護膜としての機能も果たす。
次に、 第 5図 （Π) に示す工程では、 二酸化シリコン膜 4 1が形成された単結晶シリコン 基板 4 0の圧力発生室 5 0に対応する位置に、 開口部 （窓） 4 2を備えた絶縁膜 4 3を形成 する。
次いで、 第 5図 （III) に示す工程では、 第 5図 （Π) に示す工程で形成した開口部 （窓） 4 2を介して二酸化シリコン膜 4 1の表面にチタン層 4 4を形成する。 すなわち、 圧力発生 室 5 0に対応する位置にチタン層 4 4が形成される。
次に、 第 6図 （I ) に示す工程では、 第 5図 （III) に示す工程で形成したチタン層 4 4の 表面に、 前述した実施の形態 （第 3図 （IV) 及び第 4図 （I ) 〜第 4図 （III) に示す工程） と同様の方法で、 圧電振動子 4 5及び共通電極層 4 6を形成する。
次いで、 第 6図 （Π) に示す工程では、 二酸化シリコン膜 4 1が形成された単結晶シリコ ン基板 4 0の他方の面に、 圧力発生室 5 0に対応する開口部 （窓） を有するマスクを形成す る （図示せず） 。 次に、 このマスクを用いて、 二酸化シリコン膜 4 1を、 フッ化水素により 除去し、 後の工程で行う異方性エッチング用の開口部 （窓） 4 9を形成する。
次に、 第 6図 （III) に示す工程では、 第 6図 （II) に示す工程で形成した残された二酸化 シリコン膜 4 1をマスクとして、 例えば、 8 0 Cに保温された濃度 1 7 %程度の水酸化カリ ゥムの水溶液をエッチング液として用い、 圧電振動体 4 5が形成されている側の二酸化シリ コン膜 4 1まで単結晶シリコン基板 4 0を異方性エッチングする。 この工程により、 二酸化 シリコン膜 4 1を振動板とする圧力発生室 5 0が形成される。 次に、 特に図示しないが、 こ の圧力発生室 5 0の開口面にノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密 で、 かつ高い剛性を備えた積層型インクジエツト記録へッドを得る。
なお、 この実施の形態では、 二酸化シリコン膜 4 1の表面にチタン層 4 4を直接形成した 場合について説明したが、 これに限らず、 例えば、 第 7図に示すように二酸化シリコン膜 4 1を備えた単結晶シリコン基板 4 0の表面にポリイミド等の高分子層 5 1を形成した後に、 前記と同様の工程で、 高分子層 5 1の上に絶縁層 4 3、 チタン層 4 4及び圧電振動子 4 5を 形成してもよい。 そして、 第 6図 （Π) 及び （III) に示す工程のように、 二酸化シリコン膜 4 1が形成された単結晶シリコン基板 4 0の他方の面に異方性エッチングを行うことで、 高 分子層 5 1及び二酸化シリコン膜 4 1からなる二層構造を備えた振動板を備えた積層型ィン クジエツト記録へッドを得ることもできる。
(第 3の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 3の実施の形態について、 第 8図 （ィ） 及び （口） を参照して説明 する。
図中、 符号 6 1は、 下部電極が共通電極となったチタン層であり、 このチタン層 6 1は、 振動板 6 2の表面全体にチタンをスパッタリングして、 0 . 1〃m程度の膜厚で形成されて いる。符号 6 3は、 振動板 6 2表面に形成された絶縁層であり、 この絶縁層 6 3は、 二酸化 シリコン （S i O 2)や、 ポリイミド等の絶縁材料により、圧力発生室 2に対応する領域に開 口部 （窓） を形成するように、 1 Aim程度の膜厚で形成されている。 符号 6 4は圧電振動体であり、 チタン層 6 1を成長基板として水熱法により、 かつ表面が 絶縁層 6 3から突出する程度の膜厚 （厚み） に圧電材料を成長させて形成されている。 符号 6 5は、 個別電極であり、 各圧電振動子 6 4毎に独立するように、 各圧電振動子 6 4の表面 に金 （A u) 層をスパッタリングにより形成して構成されている。
この第 3の実施の形態では、 共通電極となるチタン層 6 1と、 特定の個別電極 6 5との間 に駆動信号を印加し、 特定の圧力発生室 2側が凸となるように圧電振動子 6 4を橈み振動さ せると、 圧力発生室 2のインクがノズル閧ロ 4から吐出する。
—方、 前記駆動信号の印加を停止すると、 圧電振動子 6 4が元の状態に復帰して、 圧力発 生室 2が膨張するので、 インク供給口 1 2から圧力発生室 2内にインクが流れ込み、 前記吐 出されたインク （印刷で消費されたインク） が補充される。
また、 この実施の形態では、 絶縁層 6 3を形成する以前に振動板 6 2の表面全体にチタン 層 6 1を形成し、 その後、 前述した第 3図 ΐ) に示す工程を行い、 圧力発生室 2に対応す る位置に開口部 （窓） を備えた絶縁層 6 3を形成する。次に、 第 3図 （IV) に示す工程を行 レヽ、 2丁層6 4を形成する。 その後、 各 Ρ Ζ Τ層 6 4の表面に選択的に金 （Au) 等を蒸 着して個別電極 6 5を形成する方法を用いた。
この第 3の実施の形態によれば、 チタン層 6 1を振動板 6 2の表面全体に形成することが でき、 しかもチタン層 6 1に対しては、 共通の電極引出部を 1力所だけ設ければよい。 した がって、 前述した実施の形態のように、 チタン層を選択的に形成したり、 多数の電極引出部 を形成する必要がなく、工程の簡略化をさらに図ることができる。また、絶縁層の開口部（窓） を通してチタン層を形成する場合よりも、 高い信頼性をもってチタン層を形成することがで ぎる。
また、 第 3の実施の形態では、 スぺーサ 1となる基板の表面に振動板 6 2を積層し、 その 振動板 6 2の表面に、 蒸着やスパッタリング等によりチタン層 6 1を形成する場合について 説明したが、 これに限らず、 例えば、 第 9図に示すように、 スぺーサとなる基板、 例えば不 鲭鋼 7 0の表面にチタン薄板 7 1を爆圧等により接合し、 これを閧始材料 （出発材料） とし て、 前述した工程を行ってもよい。
さらにまた、 異方性エッチングを利用する場合には、 例えば第 1 0図に示すように、 単結 晶シリコン基板 7 3に二酸化シリコン膜 7 4を形成し、 一方の表面にチタン薄板 7 5を爆圧 等により接合した基板を用いればよい。
(第 4の実施の形態）
次に、 本発明の第 4の実施の形態について、 第 1 1図に示す工程にしたがって説明する。 第 1 1図 （I ) に示す工程では、 熱酸化法により、 単結晶シリコン基板 8 1の表面全体に 二酸化シリコン膜 8 2を形成する。 次に、 二酸化シリコン膜 8 2上に、 白金 （ 1 層8 3 を形成した後、 この上にさらにチタン層 8 4を形成する。 次いで、 このチタン層 8 4上であ つて、 前記実施の形態で説明した圧力発生室 2に対応する位置に、 開口部 （窓） 8 6を備え た金 （A u) 層 8 5を形成する。
この金 （A u) 層 8 5は、 後の工程で行う P Z T層 8 7を形成する工程において、 マスク の役割を果たす。 ここで、 このマスクの形成材料としいて、 金 （Au) を用いた理由は、 水 熱反応の際に用いる反応液によって腐食されないからである。 また、 金 （Au) の他、 ニッ ケル （Ni) や白金 （Pt) 等も使用可能である。
次に、 第 11図 （Π) に示す工程では、 第 11図 （I) に示す工程で形成した開口部 （窓） 86を介して、 すなわち金 （Au)層 85をマスクとして、 前述した第 3図 （IV)及び第 4 図 （I) に示す工程を行い、 前記開口部 （窓） 86の領域に PZT層 87を形成する。 次いで、 第 11図 （III) に示す工程では、 第 11図 （Π) に示す工程でマスクとして使用 した金（Au)層 85を、 例えば、 ヨウ化カリウム （KI) 425 g、 水 （H20) 1750 g、 ヨウ素（I 2) 227 gからなるエッチング溶液を使用して除去する。ここで、金（Au) 層 85を除去するのは、 共通電極（下部電極） と、 後の工程で形成する個別電極（上部電極） とが短絡することを防止するためである。 次に、 前述した第 3図 （II) に示す工程を行い、 PZT層 87の表面をラッピング処理により研磨して圧電振動子を形成する。
その後、 所定位置に絶縁膜を形成し、 前述した第 6図 （I)〜 （III) に示す工程を行った 後、得られた圧力発生室の開口面にノズルブレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積層型インクジエツト記録へッドを得る。
なお、 この第 4の実施の形態に係る積層型インクジヱット記録ヘッドの下部電極 （共通電 極） は、 白金 （Pt)層 83とチタン層 84との多層構造となる。 このような多層構造にす ることで、 膜の密着性をさらに向上することができる。
なお、 この第 4の実施の形態では、 実質的な下部電極は、 白金 （Pt)層 83となるが、 これは、 例えば、 ニッケル （Ni)、 金 （Au)、 アルミニウム （A1)等の電極材料で構 成してもよい。 このような構成にすること （実質的な下部電極として種々の電極材料を使用 すること） で、 コストや、 電気抵抗、 ヤング率等を考慮して、 目的に合った電極材料を選択 して使用することができるという利点が得られる。
(第 5の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 5の実施の形態について、 第 12図に示す工程 ('こしたがって説明す る。
第 12図に示す工程では、 熱酸化法により、 単結晶シリコン基板 81の表面全体に二酸化 シリコン膜 82を形成する。 次に、 この二酸化シリコン膜 82上に、 白金 （Pt)層 83を 形成する。 次いで、 白金 （Pt)層 83上であって、 前記実施の形態で説明した圧力発生室 2に対応する位置に選択的にチ夕ン層 94を形成する。
次に、 このチタン層 94が形成された基板に、 前述した第 3図 （IV)及び第 4図 （I) に 示す工程を行い、 チタン層 94上に選択的に PZT層 95を形成する。 ここで、 チタン層 9 4が形成されていない部分には、 白金（Pt)層 83が露出した状態となるが、 白金（Pt) 層 83は、 反応溶液 27に対して耐腐食性を備えているため、 支障を来すことがない。 次い で、 前述した第 3図 （II) に示す工程を行い、 PZT層 87の表面をラッピング処理により 研磨して圧電振動子を形成する。
その後、 所定位置に絶縁膜を形成し、 前述した第 6図 （I)〜 （III) に示す工程を行った 後、得られた圧力発生室の開口面にノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積層型ィンクジエツト記録へッドを得る。
(第 6の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 6の実施の形態について、 第 13図に示す製造工程にしたがって説 明する。
第 13図 （ I ) に示す工程では、 熱酸化法により、 単結晶シリコン基板 81の表面全体に 二酸化シリコン膜 82を形成する。次に、 この二酸化シリコン膜 82上に、 ニッケル（Ni) 層 96を形成する。 次いで、 得られたニッケル （Ni)層 96の、 前記実施の形態で説明し た圧力発生室 2に対応する位置に開口部（窓） 100が形成されるように、 ニッケル（Ni) 層 96上にマスクをパターニングした後、 硝酸溶液を用いてエッチングする。 このようにし て、 ニッケル （Ni)層 96に凹部 100を形成した。
次に、 第 13図 （II) に示す工程では、 第 13図 （I) に示す工程で得た凹部 100が形 成されたニッケル（Ni)層 96の全面に、 スパッタ法によりチタン層を形成する。次いで、 凹部 100内に形成されたチタン層の一部が残るように、 当該チタン層上にマスクをパター ニングした後、 これをエッチングする。 このようにして、 凹部 100内に、 凹部 100を区 画する側壁 （ニッケル （Ni)層 96の側壁） との間に隙間 99を形成するように、 チタン 層 97を残した。
次いで、 このチタン層 97が形成された基板に、 前述した第 3図 （IV)及び第 4図 （I) に示す工程を行い、 チタン層 97上に選択的に PZT層 98を形成する。 このようにして形 成された PZT層 98は、 ニッケル （Ni)層 96との間に隙間 99が形成された状態とな つている。 ここで、 PZT層は、 電圧が印加された場合、 上下方向だけでなく水平方向にも 変形する性質がある。 本実施の形態では、 前記隙間 99の存在により、 ？2丁層98 (すな わち、 第 1図に示す圧電振動子 6) に電圧を印加した場合に生じる水平方向の変位拘束を抑 制することができる。 この結果、 さらに低電圧駆動が可能となる。
次に、 所定位置に絶縁膜を形成し、 第 6図 （I)〜 （III) に示す工程を行った後、 得られ た圧力発生室の開口面にノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積層型インクジェット記録ヘッドを得る。 なお、 この第 6の実施の形 態に係る積層型インクジェット記録へッドの下部電極 （共通電極） は、 ニッケル （Ni)層 96とチタン層 97との二層構造となる。
(第 7の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 7の実施の形態について第 14図に示す製造工程にしたがって説明 する。
第 14図 （I) に示す工程では、 ガラス基板 110上に、 スパッ夕法によりニッケル （N i) 層 11 1を、 膜厚 2〃mで形成する。 次に、 ニッケル （Ni) 層 111上であって、 前 述した圧力発生室 2に対応した領域に、 フォトレジスト膜 1 12を形成する。
次に、 第 14図 （II) に示す工程では、 第 14図 （I) で得られたニッケル （Ni)層 1 11及びフォトレジスト膜 1 12が形成されたガラス基板 110を、 硫酸ニッケル 350 g / 1、 塩化ニッケル 4 5 gZ l及びホウ酸 3 0 g/ 1からなる電铸浴 （温度 6 0 °C) に浸漬 し、 5 A/d m2の電流密度で、 フォトレジスト膜 1 1 2をマスクとして、 ニッケルを析出 · 成長させる。 この成長したニッケル層 1 1 3がスぺーサとなる。
なお、 精密な形状を得るために、 前記フォトレジストの代わりに感光性樹脂等で形状を形 成した後、 ニッケルを析出 ·成長させることもできる。
次いで、 第 1 4図 （III) に示す工程では、 フォトレジスト膜 1 1 2を除去し、 ガラス基板 1 1 0を剥離し、 ニッケル電铸キヤビティ 1 1 3 Aを得る。 この時、 必要に応じてニッケル 電錶キヤビティ 1 1 3 Aを研磨する。 なお、 隣接したニッケル層 1 1 3どうしの間が圧力発 生室 2となる。 また、 前記フォトレジスト膜 1 1 2が形成されていた領域に存在するニッケ ル層 1 1 1が振動板となる。 次に、 ニッケル電錶キヤビティ 1 1 3 Aの圧力発生室 2が形成 された側と反対側の面に、 第 1 2図に示す工程と同様の方法で白金 （P t )層 1 1 4を形成 する。次いで、 白金 （P t ) 層 1 1 4上であって、 圧力発生室 2に対応する位置に選択的に チタン層 1 1 5を形成し、 さらに P Z T層 1 1 6を形成する。
その後、 上部電極を形成する等、 所望の工程を行った後、 得られた圧力発生室の開口面に ノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積 層型インクジエツト記録へッドを得る。
この第 7の実施の形態では、 ニッケル電铸キヤビティを使用しているため、 例えば、 シリ コンウェハのように、 その大きさに制限がないため、 ラインヘッドのような長い記録ヘッド を製造することも可能となる。 すなわち、 例えば、 ブリントされるべき被印刷体 （例えば、 紙） の幅の全面に直って配置可能な長さの記録ヘッドを形成することもできる。 このライン ヘッドを用いたブリン夕は、 ヘッドの移動を行うことなく、 所望のブリントを行うことがで ぎる。
また、 この実施の形態では、 スベーザと振動板とを、 電铸により一体に形成することがで きるため、 製造工程を一層簡略化することができる。
さらにまた、 第 7の実施の形態では、 電铸キヤビティとして、 ニッケルを使用した場合に ついて説明したが、 これに限らず、 銅や鉄等の材料でキヤビティを形成した後、 耐アルカリ 性を付与するためにニッケルをコーティングすることもできる。ここで、本実施の形態では、 下電極として白金層 1 1 4を形成したが、 振動板を電铸で構成することにより、 振動板と下 部電極とを兼用させることもできる。
(第 8の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 8の実施の形態について第 1 5図に示す製造工程にしたがって説明 する。
第 1 5図 （ I ) に示す工程では、 熱酸化法により、 単結晶シリコン基板 8 1の表面全体に 二酸化シリコン膜 8 2を形成する。 次に、 この二酸化シリコン膜 8 2上に、 白金 （P t ) 層 1 2 1を形成する。 次いで、 得られた白金 （P t ) 層 1 2 1上であって、 前記実施の形態で 説明した圧力発生室 2に対応する位置に、前記と同様のパターニング及びエッチングにより、 チタン層 1 2 2を形成する。 次に、 白金 （P t ) 層 1 2 1のチタン層 1 2 2が形成されてい ない部分に、 ニッケル （N i ) 層を形成し、 これを第 7の実施の形態と同様の方法で成長さ せ、 ニッケル電鎵 1 2 3を形成する。 このニッケル電铸 1 2 3はその上部が、 隣接したチタ ン層 1 2 2側に向けて若干突き出た状態に形成される。
次に、 第 1 5図 （II) に示す工程では、 前述した第 3図 （IV) 及び第 4図 （I ) に示すェ 程を行い、 前記チタン層 1 2 2上に選択的に P Z T層 1 2 4を形成する。 次いで、 この P Z T層 1 2 4上に、 上部電極 1 2 5を形成する。
次いで、 第 1 5図 （III) に示す工程では、 ニッケル電鎵 1 2 3を除去する。 このようにし て得られた P Z T層 1 2 4は、チタン層 1 2 2の側面に付着して形成されることがないため、 P Z T層 1 2 4 (すなわち、 第 1図に示す圧電振動子 6 ) に電圧を印加した場合に生じる水 平方向の変位拘束を抑制することができる。 この結果、 さらに低電圧駆動が可能となる。 次に、 所定位置に絶縁膜を形成し、 第 6図 （I ) 〜 （III) に示す工程を行った後、 得られ た圧力発生室の開口面にノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積層型インクジェット記録ヘッドを得る。 なお、 この第 6の実施の形 態に係る積層型インクジエツト記録へッドの下部電極 （共通電極） は、 白金 （P t )層 1 2 1とチタン層 1 2 2との二層構造となる。
なお、 第 8の実施の形態では、 白金（P t )層 1 2 1に変えて、金層等を形成してもよい。 また、 ニッケル電鎵 1 2 3に変えて、 銅電鐯ゃ鉄電鎵等を使用し、 表面のみをニッケルでコ —ティングすることもできる。
(第 9の実施の形態）
次に、本発明に係る第 9の実施の形態について第 1 6図を参照して説明する。第 1 6図は、 本発明に係る積層型ィンクジエツト記録へッドの下部電極付近の拡大断面図である。
本実施の形態に係る積層型インクジエツト記録へッドは、 第 1 6図に示すように、 下部電極であるチタン層 4 4が複数 （本実施の形態では 3枚） のチタン膜 4 4 a〜4 4 cを 積層した構造を有している以外は、 第 2の実施の形態に示す積層型インクジエツト記録へッ ドと同様の構造を備えている。
このチタン膜 4 4 a〜4 4 cは、 直流スパッタリング法等の方法で、 一層毎に順次積層し ていく。
このように、 下部電極 （チタン層 4 4 ) を複数のチタン膜 4 4 a〜4 4 cを積層した構造 にすることで、 一層の膜厚を薄くできるため、 チタン層 4 4に欠陥が形成されることを防止 することができる。 また、 チタン層 4 4が多層構造であるため、 チタン層 4 4を貫通する欠 陥の形成を防止することができる。
なお、 この下部電極の積層構造は、 実施の形態 2に係る積層型インクジェット記録ヘッド の他、 実施の形態 1及び実施の形態 3〜実施の形態 8に係る積層型ィンクジヱット記録へッ ドにも応用可能である。
(第 1 0の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 1 0の実施の形態について第 1 7図を参照して説明する。 第 1 7図 は、 本発明に係る積層型インクジエツト記録へッドの下部電極付近の拡大断面図である。 本実施の形態に係る積層型インクジェット記録ヘッドは、 第 1 7図に示すように、 二酸化 シリコン膜 4 1と、 チタン層 4 4との間に酸化チタン層 2 4 1が形成されている以外は、 第 9の実施の形態に示す積層型インクジヱット記録へッドと同様の構造を備えている。
この酸化チタン層 2 4 1は、 直流スパッタリング法でチタン層を形成した後、 9 0 0。Cの 酸素雰囲気中で熱酸化させたり、 1 0 %酸素雰囲気による反応性スパッタリング法等の方法 で形成する。
このように、 本実施の形態に係る積層型ィンクジェット記録へッドは、 二酸化シリコン膜 4 1と、 チタン層 4 4との間に形成された酸化チタン層 2 4 1が、 優れた耐アルカリ性を示 す結果、 シリコン基板に対する保護膜の役割を果たすことができる。
なお、 この酸化チタン層 2 4 1は、 実施の形態 9に係る積層型インクジェット記録ヘッド の他、 実施の形態 1〜実施の形態 8に係る積層型ィンクジェット記録へッドにも応用可能で ある。
また、 上述した実施の形態 1〜1 0では、 上部電極として金を用いたが、 これに限らず、 白金、 アルミニウム、銅、鉄等、種々の導電性金属を用いることができることは勿論である。 (第 1 1の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 1 1の実施の形態について第 1 8図 （I) 〜第 1 8図 （III) に示す 工程にしたがって説明する。
第 1 8図 （I) に示す工程では、膜厚が 5〜1 O ^m程度のニッケル箔 1 5 1上の、 後に圧 力発生室 1 5 5となる領域に対応する部分にチタン層 1 5 2を形成する。 次に、 前述した実 施の形態と同様の水熱法を行い、 チタン層 1 5 2上に P Z T層 1 5 3を、 程度の膜厚 で形成する。
—方、 第 1 8図 （Π) に示す工程では、 単結晶シリコン基板からなるスぺーサ 1 5 4に、 選択的に異方性エッチングを行い、 圧力発生室 1 5 5を形成する。
次に、 第 1 8図 （III) に示す工程では、 第 1 8図 （I) に示す工程で得た、 チタン層 1 5 2及び P Z T層 1 5 3が形成されたニッケル箔 1 5 1と、 圧力発生室 1 5 5が形成されたス ぺ一サ 1 5 4とを、 拡散接合する。 この時、 チタン層 1 5 2及び P Z T層 1 5 3が、 圧力発 生室 1 5 5が形成されている領域と対応する位置に配設されるように両者を接合する。
その後、 上部電極を形成する等、 所望の工程を行った後、 得られた圧力発生室の開口面に ノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積 層型インクジエツト記録へッドを得る。
このようにして得られた積層型ィンクジェット記録へッドは、 ニッケル箔 1 5 1が振動板 となるとともに、 下部電極をも兼ねることになる。 したがって、 製造工程を簡略化すること ができる。
なお、 この実施の形態では、 振動板兼下部電極としてニッケル箔 1 5 1を用いたが、 これ に限らず、 ニッケル箔の代わりとして、 例えば、 白金、 金等、 所望の金属箔を使用すること ができる。
また、 この実施の形態では、 スぺ一サ 1 5 4として単結晶シリコン基板を用いたが、 これ に限らず、 不鐯鋼基板、 グリーンシート状のセラミックスをブレスで形成し焼成したもの、 電铸等、 所望の基板を用いることができる。 また、 圧力発生室は、 異方性エッチングの他、 化学エッチング等によっても形成することができる。
そしてまた、 本実施の形態では、 ニッケル箔 1 5 1とスぺーサ 1 5 4とを、 拡散接合した 場合について説明したが、 これに限らず、 ニッケル箔 1 5 1とスぺーサ 1 5 4は、 例えば、 接着剤等を使用して接合してもよい。
この実施の形態では、 P Z T層 1 5 3を形成する際に使用する水熱反応液にスぺ一サ 1 5 4を浸漬する必要がないため、 スぺ一サが水熱反応液に侵されることが完全に防止される。 (第 1 2の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 1 2の実施の形態について第 1 9図 （I) 〜第 1 9図 （III) に示す 工程にしたがって説明する。
第 1 9図 （I) に示す工程では、 膜厚が 5〜 1 0 /zm程度のチタン箔 1 6 0上に、後に圧力 発生室 1 5 5に対応する領域となる部分が開口された金層 1 6 1を形成する。 次に、 金層 1 6 1をマスクとして、 前述した実施の形態と同様の水熱法を行い、 チタン箔 1 6 0上に P Z T層 1 6 2を、 7 程度の膜厚で形成する。
一方、 第 1 9図 （II) に示す工程では、 単結晶シリコン基板からなるスぺーサ 1 5 4に、 選択的に異方性エッチングを行い、 圧力発生室 1 5 5を形成する。
次に、 第 1 9図 （ΙΠ) に示す工程では、 第 1 9図 （I) に示す工程で得た、 金層 1 6 0を 除去する。 その後、 P Z T層 1 6 2が形成されたチタン箔 1 6 0と、 圧力発生室 1 5 5が形 成されたスぺ一サ 1 5 4とを、 拡散接合する。 この時、 2丁層1 6 2が、 圧力発生室 1 5 5が形成されている領域と対応する位置に配設されるように両者を接合する。
その後、 上部電極を形成する等、 所望の工程を行った後、 得られた圧力発生室の開口面に ノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積 層型インクジェット記録ヘッドを得る。
このようにして得られた積層型インクジエツト記録へッドは、 チタン箔 1 6 0が振動板と なるとともに、 下部電極をも兼ね、 かつ P Z T層 1 6 2を形成するための種結晶とすること ができる。 したがって、 製造工程を簡略化することができる。
なお、 この実施の形態も第 1 1の実施の形態と同様に、スぺーサ 1 5 4として不鑌鋼基板、 グリーンシート状のセラミックスをブレスで形成し焼成したもの、 電铸等、 所望の基板を用 いることができる。 また、 圧力発生室は、 異方性エッチングの他、 化学エッチング等によつ ても形成することができる。 そしてまた、 チタン箔 1 6 0とスベーサ 1 5 4とを接着剤等を 使用して接合してもよい。
この実施の形態も P Z T層 1 6 2を形成する際に使用する水熱反応液にスぺ一サ 1 5 4を 浸漬する必要がないため、スぺ一ザが水熱反応液に侵されることが完全に防止される。また、 P Z T層 1 6 2を形成する際のマスクとして、 水熱法の際に用いる水熱反応液に対して耐性 が高い金層 1 6 1を使用したため、 高精度で最適なパターニングを行うことができる。 (第 1 3の実施の形態） 次に、 本発明に係る第 1 3の実施の形態について第 2 0図 (I)〜第 1 9図 (III)に示す工程に したがって説明する。
第 2 0図（I) に示す工程では、 膜厚が 5〜 1 0 m程度のチ夕ン箔 1 6 0の一表面に、 前 述した実施の形態と同様の水熱法により、 P Z T層 1 6 5を、 7 zm程度の膜厚で形成する。
—方、 第 2 0図 （Π) に示す工程では、 単結晶シリコン基板からなるスぺーサ 1 5 4を用 —3 。
次に、 第 2 0図 （III) に示す工程では、 第 2 0図 (I)に示す工程で得た P Z T層 1 6 5が形 成されたチタン箔 1 6 0と、 スぺーサ 1 5 4とを拡散接合する。 次に、 スぺーサ 1 5 4に、 選択的に異方性エッチングを行い、 圧力発生室 1 5 5を形成する。 次いで、 P Z T層 1 5 6 にイオンミーリングを行い、 圧力発生室 1 5 5に対応する領域以外に形成されている P Z T 層 1 5 6を除去する。 このようにして、 チタン箔 1 6 0の圧力発生室 1 5 5に対応する領域 に、 卩 丁層丄 6 5を形成した。
その後、 上部電極を形成する等、 所望の工程を行った後、 得られた圧力発生室の開口面に ノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積 層型インクジヱット言 3録へヅドを得る。
このようにして得られた積層型インクジエツト記録へッドは、 チタン箔 1 6 0が振動板と なるとともに、 下部電極をも兼ね、 かつ P Z T層 1 6 5を形成するための種結晶とすること ができる。 したがって、 製造工程を簡略化することができる。
なお、 この実施の形態も第 1 1の実施の形態と同様に、スぺーサ 1 5 4として不鑌鋼基板、 グリーンシート状のセラミックスをブレスで形成し焼成したもの、 電铸等、 所望の基板を用 いることができる。 また、 圧力発生室は、 異方性エッチングの他、 化学エッチング等によつ ても形成することができる。 そしてまた、 チタン箔 1 6 0とスベーサ 1 5 4とを接着剤等を 使用して接合してもよい。
この実施の形態も P Z T層 1 6 5を形成する際に使用する水熱反応液にスぺーサ 1 5 4を 浸漬する必要がないため、 スぺーサが水熱反応液に侵されることが完全に防止される。
また、 本実施の形態では、 スぺ一サ 1 5 4とチタン箔 1 6 0とを接合した後に、 P Z T層 1 6 5をパターニングするため、 スぺーサ 1 5 4とチタン箔 1 6 0とを接合する際に、 位置 合わせを行う必要がないという利点がある。
なお、 本実施の形態では、 スぺ一サ 1 5 4とチタン箔 1 6 0とを接合した後に、 スぺーサ 1 5 4に圧力発生室 1 5 5を形成したが、 これに限らず、 圧力発生室 1 5 5が形成されたス ぺ一サ 1 5 4とチタン箔 1 6 0とを接合してもよい。
また、 本実施の形態では、 チタン箔 1 6 0が振動板となるとともに、 下部電極をも兼ね、 かつ P Z T層 1 6 5を形成するための種結晶となる場合について説明したが、これに限らず、 振動板や下部電極は、 ニッケル、 白金、 金等の金属箔で形成してもよく、 また振動板と下部 電極とを兼用しない構造であってもよい。
(第 1 4の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 1 4の実施の形態について第 2 1図 （I) 〜第 2 1図 （III) に示す 工程にしたがって説明する。
第 2 1図（I) に示す工程では、 膜厚が 2 0〜5 0 m程度のチタン箔 1 7 1のスベーサ 1 5 4が接合される側 （下面） であって、 圧力発生室 1 5 5に対応する領域となる部分にエツ チングを行い、 この部分に溝 1 7 2を形成する。 このようにすることで、 チタン箔 1 7 1の 圧力発生室 1 5 5に対応する領域となる部分の膜厚を 5 m程度に調整する。 次に、 チタン 箔 1 7 1の上面であって、 圧力発生室 1 5 5に対応する領域となる部分に、 前述した水熱法 にょり？2丁層1 7 3を、 7 zm程度の膜厚で形成する。
一方、 第 2 1図 （Π) に示す工程では、 単結晶シリコン基板からなるスぺーサ 1 5 4に、 選択的に異方性エッチングを行い、 圧力発生室 1 5 5を形成する。
次に、 第 2 1図 （III) に示す工程では、 第 2 1図 （I) に示す工程で得た P Z T層 1 Ί 3 が形成されたチタン箔 1 6 0と、 第 2 1図 （Π) に示す工程で得たスベーサ 1 5 4とを拡散 接合する。 この時、 溝 1 7 2と圧力発生室 1 5 5との位置合わせを行う。
その後、 上部電極を形成する等、 所望の工程を行った後、 得られた圧力発生室の開口面に ノズルプレートを接着剤等を用いて固定することにより、 精密で、 かつ高い剛性を備えた積 層型ィンクジェット言 3録へヅドを得る。
このようにして得られた積層型ィンクジエツト記録へッドは、 チタン箔 1 7 1が振動板と なるとともに、 下部電極をも兼ね、 かつ P Z T層 1 7 3を形成するための種結晶となるチタ ン源とすることができる。 したがって、 製造工程を簡略化することができる。
また、 溝 1 7 2を P Z T層側に形成し、 溝 1 7 2の中に P Z T層 1 7 3を形成しても同様 の効果が得られるのは言うまでもない。 さらに、 チタン箔 1 7 1の代わりに、 ニッケル箔上 にチタン膜を形成したものを使用することもできる。
なお、 この実施の形態も第 1 1の実施の形態と同様に、スぺ一サ 1 5 4として不鑌鋼基板、 グリーンシート状のセラミックスをプレスで形成し焼成したもの、 電铸等、 所望の基板を用 いることができる。 また、 圧力発生室は、 異方性エッチングの他、 化学エッチング等によつ ても形成することができる。 そしてまた、 チタン箔 1 7 1とスぺーサ 1 5 4とを接着剤等を 使用して接合してもよい。
この実施の形態も P Z T層 1 7 3を形成する際に使用する水熱反応液にスぺーサ 1 5 4を 浸漬する必要がないため、 スぺーザが水熱反応液に侵されることが完全に防止される。
(第 1 5の実施の形態）
次に、 本発明に係る第 1 5の実施の形態について第 2 2図を参照して説明する。 第 2 2図 は既述した積層型インクジエツト言 S録へッドを備えたプリンタ装置のブロック構成図である。 このブリン夕装置は、 電源装置 1 4 0と、 駆動信号発生制御装置 1 4 2と、 パソコン本体 との間に設けられたインターフェース 1 4 4と、 駆動信号に基づいて動作する既述の記録へ ッド 1 4 6とを備える。
駆動信号制御装置 1 4 2はィンターフェース 1 4 4を介してパソコン本体から出力された 印刷制御信号に基づいて、所定の下部電極及び上部電極に所定の電圧を加える。これにより、 チャージされた上部電極と下部電極との間にある圧電振動体の部分を選択的に撓み振動させ ることができ、 所定のドットに対応する複数の圧電振動体を同時にチャージすれば、 この圧 電振動体に対応する複数の圧力発生室のそれそれからインクを被印刷体 （例えば、 記録紙） に向かって吐出でき、 所定の文字コードや図形等を記録紙に印字することが可能となる。 な お、 インターフェースは、 パソコン側にあってもよい。
以上、 パソコンの出力装置として用いる積層型インクジエツト記録へッドを備えたプリン タ装置について説明したが、 紙などの被記録媒体に記録書き込みを行う、 例えばファクシミ リ、 複写機、 プロッタ、 ビデオブリン夕、 ラベルプリンタ等の装置 （システム） においても 本発明の積層型インクジエツト記録へッドを記録書き込み手段として用いることが可能であ ることは言うまでもない。
なお、 既述の実施の形態では、 撓み振動により十分な変形量が得られるとの理由から圧電 振動体を P Z T膜から構成しているが、 必ずしもこれに限らず、 例えば、 マグネシウム、 二 ォブ酸鉛を第三成分として加えた P Z T膜 （三成分系） のような他のベロブスカイト型強誘 電体セラミックスを用いるようにしても良い。
以上説明したように、 本発明の実施の形態によれば、 圧電振動層ゃ圧電振動体が下部電極 層、 特にチタン層上に結晶が成長した状態で形成されるため、 極めて高い強度で接合すると ともに、 焼成に比較して形成温度を低くできるから熱膨張差に起因する反りを無くすことが できる。 そして、 圧電振動体を簿く形成することができるため、 低電圧でも十分な電界強度 を付与することができる。 したがって、 圧電振動体に電界強度を十分加えて圧電振動体の変 形を大きくしょうとした場合でも、圧電振動体と下部電極とが高い強度で接合しているため、 両者が剥離するようなことが未然に防止されるとともに、 圧電振動体に反りがないことによ り、 十分な変形量を確保して、 高いインク吐出圧を得ることができる。 したがって、 インク 室が極めて小さく、 このインク室に充填されているインク量が非常に少なくても、 インクを 確実に素早く吐出させることができる。 この結果、 解像度に優れた鮮明な文字や画像等を記 録紙に印刷することが可能となる。 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 電極層上に、 1〜 1 0； mの膜厚を備えた圧電振動体を水熱法により形 成した構造を有するため、 前記圧電振動体を電極層に結晶成長させた状態で形成することが 可能であるとともに、 良好な特性を備えた積層型インクジエツト記録へッドを得ることがで きる。 また、 振動板と圧電振動体との接合強度を大幅に向上させることができるとともに、 より低電圧での駆動を可能にすることができる。 また、 振動板と圧電振動体とに、 熱膨張差 に起因する反りが発生しなくなり、 歩留まりや信頼性の向上を図ることができる。 また、 水 .熱反応の反応時間を制御することにより、 薄い圧電振動体を形成することができるため、 低 い電圧レベルの駆動信号によりインク滴を吐出させることができる効果を有する。
また、 振動板を導電性材料から構成することにより、 振動板と下部電極とを兼用すること ができる。 そしてまた、 下部電極をチタン層から構成することにより、 下部電極を前記圧電 振動体を形成する種結晶のチタン源として利用することができる。 そしてまた、 圧力発生室を形成するスぺーサを電铸により構成することで、 例えば、 シリ コンウェハのように、 その大きさに制限がないため、 ラインヘッドのような長い記録ヘッド を製造することが可能である。
さらにまた、 下部電極をチタン層と他の導電性層との多層構造とすることで、 下部電極と 圧電振動体との接着性をより向上することができる。
また、 下部電極を、 複数のチタン膜を積層した構造とすることで、 一つのチタン膜の膜厚 を薄く形成することができるため、 このチ夕ン膜に欠陥が形成されることを防止することが できる。 この結果、 信頼性の高い下部電極を提供することができる。
そしてまた、 振動板と下部電極との間に酸化チタン層を形成することで、 この酸化チタン 層がシリコン基板に対する保護膜となる結果、 製造中に行うエッチング工程等の際に、 シリ コン基板が侵されることを防止できる。
そしてまた、 前記圧電振動体の少なくとも一部を、 前記下部電極に形成された凹部内であ つて、 当該凹部の側壁と隙間をおいて形成することで、 圧電振動体に電圧を印加した場合に 生じる水平方向の変位拘束を抑制することができる結果、 さらに低電圧駆動が可能となる。 また、 スぺ一ザと、 圧電振動体が形成された振動板とを接合した構造とするこで、 圧電振 動体を形成するために行う水熱法の際に使用する水熱反応液にスぺーザが侵されることがな いという効果が得られる。
そしてまた、 スぺーザと、 圧電振動体を形成するための層が設けられた振動板とを接合し た後、 圧力発生室の位置に合わせて圧電振動体を形成するための層をパターニングし、 圧電 振動体を形成することにより、 振動板とスぺーザとを接合する際に、 両者の位置合わせを行 う必要がないという利点が得られる。

Claims

請求の範囲
1 . 圧力発生室を形成するスぺ一ザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に橈み振動モードの圧電振動体が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方を封止すると ともに、 インク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートとを備える積層型インク ジエツト記録へッドにおいて、 前記振動板上の少なくとも前記圧力発生室に対応する領域に 下部電極を備え、 かつ、 この下部電極に水熱法により形成された圧電振動体が積層されてい るとともに、 この圧電振動体にさらに上部電極が積層されてなり、 前記圧電振動体の膜厚が
1〃m以上、 1 以下である積層型ィンクジエツト記録へッド。
2 . 前記振動板が導電性材料から構成されてなる請求項 1記載の積層型ィンクジェット記 録へッド。
3 . 前記下部電極の少なくとも圧電振動体側がチタン層から形成されている請求項 1また は請求項 2記載の積層型ィンクジェット記録へッド。
4 . 前記下部電極は、 チタン層と他の導電性層との多層構造を備えてなる請求項 3記載の 積層型ィンクジヱット記録へッド。
5 . 前記下部電極は、 チタン層から形成されてなる請求項 1記載の積層型インクジヱット 記録へッド。
6 . 前記圧力発生室に対応した領域に形成されたチタン層の膜厚が、 前記圧電振動体の膜 厚の 0 . 1倍以上、 2倍以下である請求項 5記載の積層型ィンクジヱト記録へッド。
7 . 前記チタン層は、 圧力発生室に対応した領域に形成された部分が、 他の領域に形成さ れた部分より薄い膜厚で形成されてなる請求項 6記載の積層型ィンクジェト記録へッド。
8 . 前記下部電極が複数のチタン膜を積層してなる請求項 5記載の積層型インクジエツト 記録へッド。
9 . 前記スぺーサは、 電铸により構成されてなる請求項 1ないし請求項 8のいずれか一項 に記載の積層型ィンクジェット記録へッド。
10. 前記電鎵が耐アル力リ性材料から構成されてなる請求項 9記載の積層型ィンクジエト 記録へッド。
11. 前記スベーザと振動板とが同一材料から構成され、 かつ一体に形成されてなる請求項 9または請求項 1 0記載の積層型ィンクジヱット記録へッド。
12. 前記スぺーサは、 二酸化シリコン膜で包囲されたシリコン基板から構成されてなる請 求項 1ないし請求項 8のいずれか一項に記載の積層型インクジエツト記録へッド。
13. 前記圧電振動体の少なくとも一部が、 前記下部電極に形成された凹部内であって、 当 該凹部の側壁と隙間をおいて形成されている請求項 1ないし請求項 1 2のいずれか一項に記 載の積層型ィンクジェット記録へッド。
14. 前記振動板と下部電極との間に酸化チ夕ン層が形成されてなる請求項 5記載の積層型 ィンクジエツト記録へッド。
15. 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に撓み振動モードの圧電振動体が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方を封止すると ともに、 ィンク滴吐出用のノズル閧口が穿設されたノズルプレートとを備える積層型インク ジェット記録ヘッドにおいて、 前記振動板は、 導電性材料から構成され、 電極としての機能 を備えてなる積層型ィンクジエツト記録へッド。
16. 前記スぺーザが電鎵から構成されてなる請求項 1 5記載の積層型ィンクジエツト記録 ヘッド。
17. 前記振動板と、 スベーザとを接合した構造を備えてなる請求項 1 6記載の積層型イン クジエツト記録へッド。
18. 前記振動板がチ夕ン層からなる請求項 1 5ないし請求項 1 7のいずれか一項に記載の 積層型ィンクジェット記録へッド。
19. 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルブレートからなる積層型ィン クジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の少なくとも圧力発生室に対応する 領域にチタン層を形成する工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を、 1 ； am以上、 1 0 zm以下の膜厚で形成する工程と、 前記圧電材料からなる層の表面に電極を 形成する工程と、 を備えた積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法。
20. 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルブレートからなる積層型ィン クジエツト記録へヅドの製造方法において、 振動板の一表面全体にチタン層を形成する工程 と、 前記圧力発生室に対応する領域に形成されたチタン層に、 水熱法により圧電材料からな る層を、 l m以上、 1 0 m以下の膜厚で形成する工程と、 前記圧電材料からなる層の表 面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法。
21. 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからなる積層型ィン クジェット記録ヘッドの製造方法において、 前記振動板の表面であって、 少なくとも圧力発 生室に対応する領域が開口された絶縁層を形成する工程と、 前記開口部にチタン層を形成す る工程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を、 l〃m以上、 1 0 111以下 の膜厚で形成する工程と、 前記圧電材料からなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備え た積層型インクジェット記録へッドの製造方法。
22. 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に撓み振動モ一ドの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル鬨口が穿設されたノズルブレートからなる積層型ィン クジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の一表面全体にチタン層を形成する 工程と、 少なくとも圧力発生室に対応する領域が開口された絶縁層を形成する工程と、 前記 チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を、 l zm以上、 1 0 Π1以下の膜厚で形成す る工程と、 前記圧電材料からなる層に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツ ト記録へッドの製造方法。
23. 圧力発生室を形成するスベーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからなる積層型ィン クジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の一表面全体にチタン層を形成する 工程と、 少なくとも圧力発生室に対応する領域が開口された金層を形成する工程と、 当該金 層をマスクとして、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を形成する工程と、 前 記圧電材料からなる層を形成した後、 前記金層を除去する工程と、 前記金層を除去した後、 前記圧電材料からなる層に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジェット記録へッ ドの製造方法。
24. 圧力発生室を形成するスぺーザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 インク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからなる積層型ィン クジエツト記録へッドの製造方法において、 前記振動板の一表面全体に導電性層を形成する 工程と、 当該導電性層の前記圧力発生室に対応する領域に凹部を形成する工程と、 当該凹部 内に該凹部の側壁と隙間をおいてチタン層を形成する工程と、 当該チタン層に水熱法により 圧電材料からなる層を形成する工程と、 前記圧電材料からなる層に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツト記録へッドの製造方法。
25. 前記圧電材料からなる層を、 l〃m以上、 1 0 m以下の膜厚で形成する請求項 2 3 または請求項 2 4に記載の積層型ィンクジェット記録へッドの製造方法。
26. 前記振動板を導電性材料から形成する請求項 1 9ないし請求項 2 5のいずれか一項 に記載の積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法。
27. 前記振動板とチタン層との間に、 酸化チタン層を形成する工程をさらに備えた請求項 1 9ないし請求項 2 5のいずれか一項に記載の積層型インクジヱット記録へッドの製造方法。
28. 前記スぺ一サを電铸により形成してなる請求項 1 9ないし請求項 2 7のいずれか一項 に記載の積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法。
29. 前記スぺーサと、 前記振動板とを接合する工程をさらに備えた請求項 2 8記載の積層 型インクジエツト記録へッドの製造方法。
30. 圧力発生室を形成するスぺ一ザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからなる積層型ィン クジェット記録ヘッドの製造方法において、 チタン層からなる振動板を形成する工程と、 当 該振動板の前記圧力発生室に対応する領域に水熱法により圧電材料からなる層を形成するェ 程と、 前記圧電材料からなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジェ ット記録へッドの製造方法。
31. 前記スぺ一サを電鎵により形成し、 当該スぺ一ザと前記振動板とを接合する工程を備 えた請求項 3 0記載の積層型インクジエツト記録へッドの製造方法。
32. 圧力発生室を形成するスぺ一ザと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に橈み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからなる積層型ィン クジェット記録ヘッドの製造方法において、 チタン層からなる振動板を形成する工程と、 前 記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を形成する工程と、 前記スぺーサを前記チ夕 ン層に接合した後、 前記圧電材料からなる層の前記圧力発生室に対応する領域以外に形成さ れた部分を除去する工程と、 前記圧力発生室に対応する領域に残された圧電材料からなる層 の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツト言 3録へッドの製造方法。
33. 前記チタン層を形成する工程は、 複数のチタン膜を積層する工程を備えてなる請求項 1 9ないし請求項 3 2のいずれか一項に記載の積層型ィンクジエツト記録へッドの製造方法。
34. 圧力発生室を形成するスぺーサと、 前記圧力発生室の一方を封止するとともに、 表面 に撓み振動モードの圧電振動子が固定された振動板と、 前記圧力発生室の他方の面を封止す るとともに、 ィンク滴吐出用のノズル開口が穿設されたノズルプレートからなる積層型ィン クジエツト記録へッドの製造方法において、 前記スぺーザと振動板とを電铸により一体に形 成する工程と、 当該振動板の少なくとも圧力発生室に対応する領域にチタン層を形成するェ 程と、 前記チタン層に水熱法により圧電材料からなる層を形成する工程と、 前記圧電材料か らなる層の表面に電極を形成する工程と、 を備えた積層型インクジエツト記録へッドの製造 方法。
35. 前記電鐯をニッケルにより形成した請求項 3 4記載の積層型ィンクジエツト記録へッ ドの製造方法。
36. 請求項 1ないし請求項 1 8のいずれか一項記載の積層型インクジエツト記録へッドを 備えたブリン夕。
37. 請求項 1ないし請求項 1 8のいずれか一項記載の積層型インクジエツト記録へッドを 記録書き込み手段として備えた装置。
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