JP2000006400A - 液体噴射装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭ピッチ化及び多ノズル化が容易であり、か
つ組み立て時に部材の位置ずれが生じない、インクジェ
ットプリンタ等に用いられる液体噴射装置ないしはその
製造方法を提供する。 【解決手段】 液体噴射装置においては、液体噴射口
２、液体注入口３、液体貯蔵部４等からなるインク流路
の隔壁５が、電鋳法により形成される金属層でもって単
結晶上に精度よく形成されている。これにより、液体の
噴射特性の再現性が高く、狭ピッチ化及び多ノズル化が
容易な、インクジェットプリンタ等に用いられる液体噴
射装置が得られる。また、この液体噴射装置では、組み
立て時に部材の位置ずれが生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体噴射装置、特
にインクジェットプリンタのプリンタヘッドに代表され
る微細な液体粒子を間欠的に噴射する液体噴射装置と、
その製造方法とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンの普及が急速に進み、映
像情報をはじめとする各種情報のカラー印刷を低価格で
実現することができるインクジェットプリンタが急速に
普及している。特に、近年はデジタルカメラなどの開発
が進み、インクジェットプリンタにおいても、写真並の
印刷を得るために、高解像度印刷、多階調印刷、高速印
刷を低価格で実現することが求められている。このイン
クジェットプリンタの性能を決めるのがプリンタヘッド
であり、現在実用化されているプリンタヘッドの駆動方
式は、大きくは、圧電式（圧電方式）と熱式（熱方式）
の２つに分類される。

【０００３】なお、圧電式のプリンタヘッドは、圧電体
に電圧を印加すると変形するといった圧電効果を利用し
たものであり、積層型又はバイモルフ型の圧電アクチュ
エータの圧電効果による変形を利用して、液体粒子をノ
ズルから間欠的に噴射するようにした液体噴射装置であ
る。一方、熱式のプリンタヘッドは、薄膜ヒータの加熱
による液体の突沸の力を利用して、微細な液体粒子を間
欠的にノズルから噴射するようにした液体噴射装置であ
る。

【０００４】そして、インクジェットプリンタは、直径
が数１０μｍの微細なインク滴を飛ばして、印刷用紙の
決められた位置に正確に吹き付けることにより、文字又
は絵を印刷する。従って、高解像度印刷を行うには、１
ドットあたりのインク粒径を小さくすることができ、そ
の粒径を精度よく制御することができ、しかもインク粒
を所定の位置に正確に噴射することができる液体噴射装
置が必要とされる。例えば、６００ｄｐｉの分解能の印
刷には、紙面上で４０μｍ以下のドットを形成すること
が必要であり、４０μｍよりも小さいインク粒をμｍ単
位の誤差内で正確に所定の位置に噴射することが求めら
れる。また、多階調印刷のためには、正確なインク粒径
の寸法制御が必要であり、インク粒径の寸法制御性や再
現性の良い液体噴射装置が必要とされる。例えば、一色
あたり１６階調の印刷を実現するには、１ドットあたり
のインク量制御を５％単位の誤差内で行わなければなら
ない。

【０００５】しかしながら、従来の圧電セラミックを構
成要素とする圧電アクチュエータを使用した液体噴射装
置では、圧電アクチュエータの印加電圧に対する変位の
非線形性とヒステリシスが大きいので、インク粒径の寸
法制御性や再現性のよい液体噴射装置を実現することは
困難である。また、薄膜ヒータの加熱による液体の突沸
の力を利用した液体噴射装置では、突沸を正確に制御す
ることが困難であることから、同様にインク粒径の寸法
制御性や再現性のよい液体噴射装置を実現することは困
難である。その結果、現在ではドット当たりの階調は２
〜４と極めて小さく、印刷するドットを間引いて印刷密
度を下げることにより中間色を実現しており、厳密な意
味での高解像度・多階調印刷とはいえない。

【０００６】また、高速印刷のためには、短時間でイン
クの噴射を完結することができる高速液体噴射装置が必
要である。例えば、Ａ４サイズの印刷用紙に６００ｄｐ
ｉの分解能で印刷するには、一色あたり３〜４千万ドッ
ト必要であり、１つのノズルからインクを噴射すること
により、Ａ４サイズの印刷用紙に１分間で印刷を行おう
とすれば、３千万ドット／秒以上の高速で間欠噴射を行
うことができる液体噴射装置が必要である。しかしなが
ら、実際問題として、１つのノズルの噴射速度をそこま
で高めること極めて困難である。そこで、多数の液体噴
射ノズルを並列に設置することにより高速印刷を実現し
ている。しかしながら、プリンタヘッドの価格がその分
高くなったり、加工上の理由で、並列に設置することが
できるプリンタヘッドの数には限界があり、上記の高速
化を実現した液体噴射装置は実現されていない。

【０００７】その大きな理由は、個々の部品の寸法、特
にピッチ精度及び位置合わせ精度が現行の組立工程にお
いて限界に達しており、ノズルのピッチをこれ以上は小
さくすることができないことにある。個々の部品が別々
に作製され、組み上げられ、設計通りの性能を発揮する
ためには、すべてが同ピッチで形成され、寸分のずれな
く位置合わせされることが望ましく、そのときのサイズ
が、理論上の最小サイズである。しかしながら、実際
は、ある程度のずれを考慮し、設計に余裕をもって大き
めに作製されるため、究極的な小型化は難しい。

【０００８】また、インクなどの液体を精度よく噴射す
る装置は、インクジェットプリンタのみならず、工業製
品への刻印や描画、薬液の塗布、あるいは様々な製品の
製造ラインでも利用されており、多くの分野において高
速で精度のよい液体噴射装置が求められている。

【０００９】ここで、従来の液体噴射装置として、代表
的なインクジェットプリンタ用のプリンタヘッドを例に
とって説明する。前記のとおり、インクジェットプリン
タ用のプリンタヘッドは大きくは熱式と圧電式の２種類
に分類することができる。まず、図３１及び図３２
（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ、熱式インクジェットプリ
ンタの構造及び動作原理を説明する。図３１は該熱式イ
ンクジェットプリンタのプリンタヘッドの立面断面図で
あり、図３２（ａ）〜（ｄ）は該プリンタヘッドの動作
原理を示す図である。

【００１０】図３１に示すように、このプリンタヘッド
においては、基板１０１と基板１０２とによりインク貯
蔵部１０３が構成され、該インク貯蔵部１０３の一部に
薄膜ヒータ１０４が設けられている。さらに、個々のノ
ズル用の薄膜ヒータ１０４は、ボンディングワイヤ１０
７などを介して、該薄膜ヒータ１０４をオン／オフ制御
するための制御回路１０８に接続されている。

【００１１】かくして、図３２（ａ）に示すように、イ
ンクは、毛細管現象などによりインク貯蔵部１０３の供
給側（インク注入口１０５）から自然に供給され、該イ
ンク貯蔵部１０３に満たされる。ここで、薄膜ヒータ１
０４に電流を流すと、図３２（ｂ）に示すように、該薄
膜ヒータ１０４が発熱・昇温してインクが突沸する。そ
して、図３２（ｃ）に示すように、突沸の力により先端
部のインクが微小なインク滴１０９となってインク噴射
口１０６から噴射される。この後、電流をオフすれば、
図３２（ｄ）に示すように、薄膜ヒータ１０４は自然に
冷却され、元の状態に徐々に戻る。

【００１２】次に、従来の圧電式のインクジェットプリ
ンタのプリンタヘッドの具体例を説明する。圧電式のプ
リンタヘッドには、積層型と、バイモルフ型やモノモル
フ型などの貼り合わせ型とがある。まず、図３３を参照
しつつ、積層型圧電素子をアクチュエータとして用いた
プリンタヘッドを説明する。図３３は、該プリンタヘッ
ドの断面図である。図３３において、１１１は圧電アク
チュエータである積層型圧電素子であり、ベース１１２
に固定されている。このプリンタヘッドのインク流路に
は、インク貯蔵部１１３とインク注入口１１４とインク
噴射口１１５とが形成されている。積層型圧電素子１１
１は、圧電性セラミックの薄板を複数枚重ねた構造とさ
れ、その厚み方向に電界を印加すると、図３３中の矢印
Ｙの方向に変形する。ここで、インク貯蔵部１１３を構
成する壁の一部分は移動可能な構造とされ、積層型圧電
素子１１１の一端に固着された構造とされている。

【００１３】ここで、インクの供給はインク供給口１１
４からなされ、毛細管現象などによりインク貯蔵部１１
３に満たされる。そして、積層型圧電素子１１１に駆動
電圧を印加すると、該積層型圧電素子１１１は圧電効果
により矢印Ｙの方向に変形する。その結果、インク貯蔵
部１１３（インク流路部）のインクが加圧され、これに
よりインク噴射口１１５からインク粒１１６の噴射が行
われる。なお、実際のプリンタヘッドは、高速印刷を行
うために、以上に説明した構成のプリンタヘッドが複数
一列に並んだ構造となっている。

【００１４】以下、図３４（ａ）、（ｂ）を参照しつ
つ、貼り合わせ型のモノモルフ型圧電素子をアクチュエ
ータとして用いたプリンタヘッドを説明する。図３４
（ａ）、（ｂ）は該プリンタヘッドの断面図である。図
３４（ａ）、（ｂ）において、１２１は圧電アクチュエ
ータであるモノモルフ型圧電素子であり、１２２は圧電
厚膜であり、１２３はセラミック基板１２３である。ま
た、このプリンタヘッドでは、インク流路１２４（イン
ク貯蔵部）とインク注入口１２５とインク噴射口１２６
とは、金属１２７を接着層１２８を介して積層すること
により形成されている。モノモルフ型圧電素子１２１
は、ジルコニアなどのセラミック基板１２３の上に、圧
電厚膜１２２としてチタン酸ジルコン酸鉛（以下ＰＺ
Ｔ）のペーストを印刷・焼成することにより形成されて
いる。インクの噴射は、モノモルフ型圧電素子１２１を
構成する圧電厚膜１２２に駆動電圧を印加し、これを圧
電効果により矢印Ｚの方向に変形させ、インク流路部１
２４（インク貯蔵部）のインクを加圧してインク噴射口
１２６からインク粒１２９を噴射させることにより行
う。なお、実際のプリンタヘッドは、高速印刷を行うた
めに、以上に説明したモノモルフ型圧電素子１２１が複
数一列に並んだ構造となっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱式及び圧電式の液体噴射装置では、高解像印刷、多階
調印刷、高速印刷を低価格で実現する上で、以下のよう
な問題がある。すなわち、従来の熱式の液体噴射装置は
構造が簡単であるため、安価に製造することができると
いった利点を有しているものの、薄膜ヒータの加熱でイ
ンクなどの液体を突沸させ、この突沸力を利用して液体
を噴射しているため、液体の噴射量を制御するのがきわ
めて難しく、高解像度、多階調の印刷が困難であり、し
かも液体の噴射毎に加熱、冷却を繰り返すため、昇温、
降温に時間がかかり、高速印刷が困難であるといった問
題がある。さらに、加熱、冷却を繰り返すため、熱衝撃
により液体噴射装置の構成要素、特にヒータが損傷し、
寿命が短いといった問題もある。

【００１６】一方、圧電式の液体噴射装置は、圧電駆動
素子の圧電効果による変形を用いて液体を押し出してい
るため、熱式の液体噴射装置に比べて液体噴射の繰り返
し時間を短くすることができ、噴射量の制御も容易であ
るといった利点がある。従来の圧電式の液体噴射装置の
１つである積層型圧電素子を用いた液体噴射装置は、例
えば図３３にも記載されているとおり、インク貯蔵部１
１３の一部に変形しやすい箇所を配置し、積層型圧電素
子１１１に電圧を印加して変形させ、この変形しやすい
箇所を押すことによりインク噴射口１１５からインク粒
１１６を噴射するものである。

【００１７】しかしながら、積層型圧電素子１１１の変
位量が小さいため、該積層型圧電素子１１１をベース１
１２に精度よく設置しなければならず、この工程が難し
いので組み立てに多くの時間を必要とするといった問題
がある。また、積層型圧電素子１１１とベース１１２と
の間の熱膨張係数差により、積層型圧電素子１１１の実
効的な変位量が変化して、インク噴射量が変化するなど
といった問題もある。さらには、積層型圧電素子１１１
の駆動電圧が高くなり、該積層型圧電素子１１１が大き
くなるため、液体噴射装置の小型化が困難であり、これ
を多数個配列するのが困難であり、したがって高分解能
の液体噴射装置を実現することが困難であるといった問
題もある。

【００１８】また、従来の圧電式の液体噴射装置のもう
１つの典型例であるモノモルフ圧電駆動素子を用いた液
体噴射装置は、ジルコニアのグリーンシートに流路形状
の穴を抜いたものを多数枚積層した後、１５００°Ｃ程
度の高温で焼成して流路を形成しており、穴開けの精
度、積層時の加圧による流路形状の変形、焼成時のジル
コニアの収縮と撓みなどが生じ、微細で高精度な流路を
形成するのが困難であるといった問題がある。さらに
は、ＰＺＴなどの圧電セラミック材料を、流路材料であ
るジルコニアの上に高温で焼成するため、モノモルフ型
圧電素子部が変形してしまうといった問題もある。

【００１９】これらの焼成変形は、大面積になるほど大
きくなり、高速印刷に対応して、多ノズル化した場合の
ノズル間ピッチなどの寸法精度を出すことが困難とな
り、このため大面積化、多ノズル化には限界がある。ま
た、圧電駆動部と液体貯蔵・噴射部とを別部品として樹
脂フィルムにより接着固定しており、それぞれのずれを
許容できるだけの余裕をもって設計する必要があるた
め、必要最小限まで、寸法、ピッチを小さくすることが
できない。また、位置合わせのずれや接着層の厚さ、あ
るいは接着状態のむらにより、流路の条件が微妙に異な
り、噴射量のばらつきが生ずる。また、圧電駆動部と液
体貯蔵・噴射部とが別部品であり、したがって高精度な
位置合わせを必要とすることから、組み立てが難しく、
組み立てコストの増大を招くといった問題もある。

【００２０】また、従来の圧電式液体噴射装置に使用さ
れる圧電セラミックは、圧電定数が圧電単結晶に比べて
大きいが、印加電圧に対する変位特性が非線形であり、
高精度な変位制御が難しい。さらに、印加電圧に対する
変位特性にヒステリシスがあるため、印加された駆動電
圧の履歴により噴射量のばらつきが生じる。また、分極
処理が容易なキュリー点が２００〜３００°Ｃ程度のも
のが用いられるため、動作時の自己発熱と印加電圧の影
響により、分極状態が徐々に変化してしまうといった問
題がある。また、多ノズル化した場合、それぞれの圧電
素子の特性が、組成や焼結条件や分極処理条件によりば
らつくといった問題もある。

【００２１】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものであって、噴射する液体粒を小径化しつ
つ粒径寸法を精密に制御することにより高解像な印刷を
実現することができる液体噴射装置ないしはその製造方
法を提供することを解決すべき課題とする。また、液体
の噴射量の再現性を高めつつ精密に粒径寸法を制御する
ことにより、多階調な印刷を実現することができ、さら
には短い時間で間欠的に液体を噴射する（高速噴射）す
ることができるとともに装置に具備されるノズルの数を
増やすこと（多ノズル化）ができ、ひいては高速印刷を
実現することができる液体噴射装置ないしはその製造方
法を提供することを解決すべき課題とする。加えて、長
寿命で安価な液体噴射装置を提供すること、さらには本
発明の液体噴射装置を用いることにより高解像、多階
調、高速な印刷を低価格で実現することができるプリン
タを提供することを解決すべき課題とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の第１の態様にかかる液体噴射装置
は、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、液体貯蔵部に液体を
注入する液体注入口と、液体貯蔵部に貯蔵されている液
体を噴射する液体噴射口と、液体貯蔵部に貯蔵されてい
る液体を駆動して液体噴射口から噴射させるバイモルフ
型圧電駆動素子とを備えた液体噴射構造を少なくとも１
組有している液体噴射装置であって、液体注入口から液
体貯蔵部を経て液体噴射口に至る液体流路を画成する隔
壁が、圧電駆動素子上に一連となって形成された金属層
からなることを特徴とするものである。

【００２３】本発明の第１の態様にかかる液体噴射装置
においては、バイモルフ型圧電駆動素子の表側表面と裏
側表面とに、それぞれ駆動電極が互いに対向するように
設けられ、表側又は裏側の駆動電極のうち、いずれか一
方の駆動電極が、順次隣り合う少なくとも２つの液体噴
射構造について共通な共通電極として形成されていても
よい。ここで、バイモルフ型圧電駆動素子は、ニオブ酸
リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、チ
タン酸ランタン酸ジルコン酸鉛又はランガサイトからな
る２枚の基板が分極軸が反転するようにして直接接合さ
れているのが好ましい。また、バイモルフ型圧電駆動素
子は、２層以上の積層バイモルフ構造を備えた圧電セラ
ミックであってもよい。

【００２４】本発明の第２の態様にかかる液体噴射装置
は、前記の本発明の第１の態様にかかる液体噴射装置と
基本的には同一の構成において、バイモルフ型圧電駆動
素子に代えてユニモルフ型圧電駆動素子を用いることを
特徴とするものである。

【００２５】この本発明の第２の態様にかかる液体噴射
装置においては、ユニモルフ型圧電駆動素子の表側表面
と裏側表面とに、それぞれ駆動電極が互いに対向するよ
うに設けられ、表側又は裏側の駆動電極のうち、いずれ
か一方の駆動電極が、順次隣り合う少なくとも２つの液
体噴射構造について共通な共通電極として形成されてい
てもよい。ここで、ユニモルフ型圧電駆動素子は、圧電
体と金属体の積層体からなり、積層体の、金属体と反対
側の面上に液体流路が形成される一方、金属体が前記共
通電極として機能するようになっていてもよい。また、
積層体の、金属体と同じ側の面上に液体流路が形成され
る一方、金属体が前記共通電極として機能するようにな
っていてもよい。ユニモルフ型圧電駆動素子は、ニオブ
酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、
チタン酸ランタン酸ジルコン酸鉛又はランガサイトから
なる圧電体と、該圧電体上にめっきにより形成された金
属体とが積層されてなる積層体であってもよい。また、
ユニモルフ型圧電駆動素子は、圧電セラミックと該圧電
セラミック上にめっきにより形成された金属体とが積層
されてなる積層体であってもよい。

【００２６】本発明の第１又は第２の態様にかかる液体
噴射装置においては、液体噴射口が、圧電駆動素子とは
接していない電鋳金属の底面の一部に開口するように形
成されているのが好ましい。なお、これに代えて、液体
噴射口が、圧電駆動素子と接する電鋳金属の側面の一部
に開口するように形成されていてもよい。

【００２７】本発明の第３の態様にかかる液体噴射装置
の製造方法は、（ａ）２つの圧電単結晶を、分極軸を反
転させて直接接合してバイモルフ型圧電駆動素子基板を
形成する工程と、（ｂ）バイモルフ型圧電駆動素子基板
の上に、電鋳法により、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、
液体貯蔵部に液体を注入する液体注入口と、液体貯蔵部
に貯蔵されている液体を噴射する液体噴射口とをパター
ン形成する工程とを含むことを特徴とするものである。
なお、上記工程（ａ）に代えて、圧電セラミックを積層
して焼成し、分極してバイモルフ型圧電駆動素子基板を
形成する工程を設けてもよい。

【００２８】これらの液体噴射装置の製造方法において
は、バイモルフ型圧電駆動素子の表側表面と裏側表面と
に、それぞれ互いに対向するように設けられる駆動電極
のうち、いずれか一方の駆動電極を、順次隣り合う少な
くとも２つの液体噴射構造について共通化し、共通化さ
れた駆動電極を、電鋳金属の下地層として用いて、電鋳
金属により、隔壁を形成するようにしてもよい。

【００２９】本発明の第４の態様にかかる液体噴射装置
の製造方法は、（ａ）圧電単結晶上に電鋳法により金属
層を形成してユニモルフ型圧電駆動素子基板を形成する
工程と、（ｂ）ユニモルフ型圧電駆動素子基板の上に、
電鋳法により、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、液体貯蔵
部に液体を注入する液体注入口と、液体貯蔵部に貯蔵さ
れている液体を噴射する液体噴射口とをパターン形成す
る工程とを含むことを特徴とするものである。なお、上
記工程（ａ）に代えて、圧電セラミック上に電鋳法によ
り金属層を形成してユニモルフ型圧電駆動素子基板を形
成する工程を設けてもよい。

【００３０】これらの液体噴射装置の製造方法において
は、さらにユニモルフ型圧電駆動素子基板を構成する金
属層と同じ面上に、該金属層を下地として、液体注入口
から液体貯蔵部を経て液体噴射口に至る液体流路を電鋳
法によりパターン形成する工程を含んでいてもよい。

【００３１】また、前記の各液体噴射装置の製造方法に
おいては、液体注入口と液体貯蔵部と液体噴射口とを構
成する隔壁を、２層以上の電鋳法で製造するようにした
上で、１層目のパターニングしたレジストで少なくとも
液体貯蔵部の形状を規制し、１層目のレジスト上にパタ
ーニングしたレジストで少なくとも液体噴射口の形状を
規制するようにしてもよい。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。 （実施の形態１）以下、添付の図面を参照しつつ、本発
明の実施の形態１にかかる液体噴射装置を詳細に説明す
る。図１は実施の形態１にかかる液体噴射装置の構造を
示す斜視図であり、図２は図１に示す液体噴射装置の側
面図であり、図３は図１に示す液体噴射装置の平面図で
ある。

【００３３】図１〜図３において、１はバイモルフ型の
圧電駆動素子であり、２はインク等の液体を噴射するた
めの液体噴射口であり、３は液体を注入するための液体
注入口であり、４は液体を貯蔵するための液体貯蔵部で
ある。また、５は、液体噴射口２と液体注入口３と液体
貯蔵部４とを形成する隔壁であり、一体形成された（一
連の）金属層、例えば電鋳法により形成されたＮｉ層か
らなる。なお、６は駆動電極である。

【００３４】次に、この液体噴射装置の動作を、図２を
中心として簡単に説明する。液体注入口３からインクな
どの液体が注入されると、この液体は毛細管現象などに
より液体貯蔵部４に誘導され貯蔵される。ここで、圧電
駆動素子１によって液体貯蔵部４内の液体に圧力が加え
られると、この液体は液体噴射口２から突出ないしは噴
出する。

【００３５】以下、この実施の形態１にかかる液体噴射
装置の具体的な構造を説明する。圧電駆動素子１は、バ
イモルフ型の撓み変位アクチュエータである。この圧電
駆動素子１は、例えば、圧電単結晶である２枚のニオブ
酸リチウム基板を基板厚み方向に対して分極方向が反対
となるように直接接合して形成するか、あるいは別の圧
電単結晶を直接接合してバイモルフ構造を形成した上
で、図３に示すような配置で、表面と裏面とにそれぞれ
個別の（各単一の液体噴射装置毎の）駆動電極６を設け
ることにより形成されている。これらの駆動電極６にお
いては、上下の重なりがずれないように、表面の駆動電
極６は裏面の駆動電極６よりもわずかに大きく形成され
ている。また、周囲の隔壁５は、金属製であるので、イ
ンク貯蔵部側の駆動電極６と接触して短絡することがな
いようなパターン（形状）に形成されている。なお、裏
面側の駆動電極６は、インク供給路を通って制御部（図
示せず）に取り出されている。

【００３６】ニオブ酸リチウム基板、タンタル酸リチウ
ム基板などの圧電結晶材料は、基板厚み方向に電圧が印
加されると基板の長手方向に伸縮するといった特性を備
えている。このため、該基板を分極方向を反対にして貼
り合わせることにより、図３の電極配置でもって、一方
が伸びるときには他方が縮むように構成することがで
き、屈曲変位を得ることができる。実施の形態１では、
圧電駆動素子１は、それぞれほぼ周辺固定の条件で使用
されている。そして、圧電駆動素子１には、個別の駆動
電極６が相対して、液体貯蔵部４に対応するように形成
されている。このため、駆動電極６に電圧が印加される
と、液体貯蔵部４の中心部が変位することになる。

【００３７】また、直接接合で形成されたバイモルフ型
の圧電駆動素子１には、隔壁５が金属層の電鋳により形
成されているので、電鋳の精度で、液体噴射口２、液体
注入口３、液体貯蔵部４などの液体流路が一体的に構成
されている。なお、ここでは、液体噴射口２と液体注入
口３とは同様の形状で示されているが、実際には、液体
が液体注入口３から液体噴射口２へは流れやすく、逆に
液体噴射口２から液体注入口３へは流れにくくなるよう
に、弁を付けるなどして流路の形状を工夫することにな
る。

【００３８】以下、バイモルフ型の圧電駆動素子１を形
成するための直接接合プロセスを説明する。かかる直接
接合は、以下のような工程で実現される。 １．２枚の基板の重ね合わせ面を研磨などで鏡面仕上げ
する。 ２．２枚の基板を洗浄し、基板表面を親水化処理する。 ３．２枚の基板を分極軸が反転した状態で重ね合わせ
る。 ４．適切な温度で熱処理を行う。

【００３９】以上の工程で基板は直接接合される。この
ような直接接合によれば、２枚の基板が原子レベルで固
着するので、経年変化がほとんどない安定な接合を実現
することができる。また、直接接合により固着した２枚
の圧電基板においては、圧電振動を起こした場合でも接
合面における弾性エネルギーの損失はほとんど生じな
い。

【００４０】前記の実施の形態１にかかる液体噴射装置
においては、圧電駆動素子１を構成する圧電体として、
ニオブ酸リチウム基板、ニオブ酸カリウム基板、タンタ
ル酸リチウム基板、チタン酸ランタン酸ジルコン酸鉛、
ランガサイトなどの圧電単結晶材料を用い、これらの圧
電体を直接接合により分極軸を反転して接合して圧電駆
動素子１を形成している。

【００４１】図４は、実施の形態１にかかる直接接合に
よる圧電単結晶バイモルフ型圧電駆動素子１と、従来技
術にかかるＰＺＴなどの圧電セラミック材料バイモルフ
型圧電駆動素子とについて、相対駆動電圧値と規格化変
位との関係を示した電圧−変位特性図である。図４に示
すように、実施の形態１にかかる圧電駆動素子１では、
駆動電圧値に対する変位の直線性が優れているので、イ
ンクの噴出量を直線的に変化させることができる。ま
た、従来の圧電セラミックから成る圧電駆動素子に比べ
て、ヒステリシスが無視できる程度に小さいので、噴出
量の制御性を良くすることができ、さらに耐温度性、耐
湿度性などの信頼性を向上させることができる。

【００４２】つまり、実施の形態１にかかる圧電駆動素
子１では、駆動電圧値に対する素子の変位量が直線的に
変化することから、インクジェットプリンタなどに使用
した場合には、インク噴射量の制御性が良くなり、ドッ
ト径の制御性が高くなる。また、単結晶材料は製造ロッ
ト間あるいは素子間での特性のばらつきが小さいため、
噴射量の再現性が高くなる。つまりは、高いドット再現
性を有することになる。さらに、単結晶材料はμｍオー
ダーまで薄板化しても、材料の機械的強度の低下はセラ
ミック材料よりも小さく、このため圧電駆動素子１の駆
動周波数を高くした場合でも素子寿命の低下あるいは素
子特性の劣化は小さく、したがって高速噴射が可能とな
る。

【００４３】また、直接接合により圧電駆動素子１を形
成することにより、次のような効果を奏する。すなわ
ち、直接接合は原子レベルでの固着であるため、経年変
化がほとんどない安定な接合である。これにより、圧電
駆動素子１の特性劣化あるいは素子間での特性のばらつ
きをなくして噴射量の再現性を高くし、高いドット再現
性を実現することができる。さらに、印加されたパルス
の履歴による特性のヒステリシスがなく、噴射量の再現
性あるいは制御性がともに高く、ドット径制御すなわち
ドット再現性の高い印刷が可能となる。また、曲げなど
の機械的衝撃に対しても直接接合部の変化はほとんどな
く、高周波で圧電駆動素子１を駆動することができ、高
速噴射を実現することができる。

【００４４】加えて、隔壁５を、電鋳法により形成され
た金属を用いて形成すれば、駆動電極６の位置に対する
インク貯蔵部４の位置精度が上がり、別々の部品で組み
立てる場合に比べて、さらに特性及び信頼性の向上を実
現することができる。バイモルフ型の圧電駆動素子１
は、周辺固定の薄板であり撓み振動をしている。従っ
て、圧電駆動素子１の動作を安定させようとすれば、確
実で精度のよい周辺固定条件を実現する必要があるが、
隔壁５は金属層の電鋳により、直接に圧電体に密着する
金属体で形成されているので、この条件を満足させるこ
とができる。

【００４５】（実施の形態２）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態２にかかる液体噴射装置を
詳細に説明する。なお、この実施の形態２にかかる液体
噴射装置の基本構成は、前記の実施の形態１にかかる液
体噴射装置と共通であるので、説明の重複を避けるた
め、実施の形態１と共通な部材には実施の形態１の場合
と同一の参照番号を付し、その説明を省略する。図５は
実施の形態２にかかる液体噴射装置の構造を示す斜視図
であり、図６は図５に示す液体噴射装置の側面図であ
り、図７は図５に示す液体噴射装置の平面図である。

【００４６】図５〜図７において、７は共通電極（複数
の液体噴射装置に共通な電極）であり、８はユニモルフ
型の圧電駆動素子である。その他の構成要素は実施の形
態１の場合と同様であり、これらには実施の形態１の場
合と同一の参照番号が付されている。実施の形態２で
は、圧電駆動素子８がモノモルフ型であるので、ニオブ
酸リチウム基板に金属層を電鋳法により形成し、これを
共通電極７として用いている。そして、圧電駆動素子８
の裏面には、実施の形態１の場合と同様に個別の駆動電
極６を設けている。これらの点が実施の形態１との主な
違いである。モノモルフ型の圧電駆動素子８の場合は、
その本体部が伸縮しても電鋳金属層は伸縮しないので、
バイモルフ型の場合と同様に屈曲変位を得ることができ
る。なお、実施の形態２にかかる液体噴射装置の動作に
ついては、実施の形態１の場合とほぼ同様であるので、
その説明は省略する。

【００４７】次に、実施の形態２にかかる液体噴射装置
の具体的な構造を説明する。圧電駆動素子８は、ユニモ
ルフ型の撓み変位アクチュエータである。そして、この
圧電駆動素子８は、例えば、圧電単結晶であるニオブ酸
リチウム基板の一面に下地となるＮｉ層をめっきした
後、金属層内に応力が残らないような条件でＮｉ層を電
鋳の手法を用いて厚く形成する。この金属層は、その厚
みが厚すぎると撓み量が小さくなり、他方薄すぎると機
械強度が低下するので、インク貯蔵部４の寸法に応じた
最適な厚みとなるように形成する必要がある。

【００４８】このような構成のユニモルフ型基板の裏面
（インク貯蔵部側）には、図７に示すような配置でもっ
て、個別の駆動電極６が形成されている。周囲の隔壁５
は金属製であるので、実施の形態１の場合と同様に、イ
ンク貯蔵部側の駆動電極６と接触して短絡することがな
いようなパターンに形成されている。また、裏面側の駆
動電極６はインク供給路を通って制御部（図示せず）に
取り出される。

【００４９】実施の形態２にかかる液体噴射装置におい
ては、圧電駆動素子８を構成する圧電体として、実施の
形態１と同様に、ニオブ酸リチウム基板、ニオブ酸カリ
ウム基板、タンタル酸リチウム基板、チタン酸ランタン
酸ジルコン酸鉛、ランガサイトなどの圧電単結晶材料を
用いている。したがって、前記の図４にも示すように、
駆動電圧値に対する変位の直線性が優れているので、イ
ンクの噴出量を直線的に変化させることができる。ま
た、従来の圧電セラミックからなる圧電駆動素子に比べ
てヒステリシスが無視できる程度に小さいので、噴出量
の制御性を良くすることができ、また耐温度性あるいは
耐湿度性などの信頼性を向上させることができる。

【００５０】つまり、駆動電圧値に対する圧電駆動素子
８の変位量が直線的に変化することから、インクジェッ
トプリンタなどに使用した場合には、インク噴射量の制
御性が良くなり、ドット径の制御性が高くなる。単結晶
材料は製造ロット間あるいは素子間での特性のばらつき
が小さいので、噴射量の再現性が高く、高いドット再現
性を有することになる。また、単結晶材料はμｍオーダ
ーまで薄板化しても、材料の機械的強度の低下はセラミ
ック材料よりも小さく、このため圧電駆動素子８の駆動
周波数を高くした場合でも、素子寿命の低下あるいは素
子特性の劣化が起こりにくくなり、ひいては高速噴射が
可能となる。

【００５１】また、電鋳法で圧電駆動素子８を形成する
ことにより、次のような効果を奏する。すなわち、電鋳
法は、厚い金属層を単結晶上に形成することが可能であ
るので、圧電駆動素子８の機械強度を向上させることが
できる。例えば、典型的な単結晶圧電体の引っ張り強さ
は、１×１０⁸Ｐａ以下であるのに対して、金属、例え
ばＮｉの引っ張り強さは、５.０〜９.０×１０⁸Ｐａで
あり、ほぼ１０倍である。このため、駆動力を生む圧電
体の厚みをより薄くすることができ、低電圧駆動が可能
となる。

【００５２】また、電鋳法により形成された金属を用い
て隔壁５を形成すれば、駆動電極６の位置に対するイン
ク貯蔵部４の位置精度が高まり、別々の部品で組み立て
る場合に比べて、さらに特性及び信頼性の向上を実現す
ることができる。ユニモルフ型の圧電駆動素子８は、周
辺固定の薄板であり撓み振動をしている。したがって、
圧電駆動素子８の動作を安定させようとすれば、確実で
精度の良い周辺固定条件を実現する必要があるが、金属
層は、電鋳により直接に圧電体に密着した金属体から形
成されているので、この条件を満足させることができ
る。

【００５３】（実施の形態３）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態３にかかる液体噴射装置の
製造方法を詳細に説明する。図８は、前記の実施の形態
１の液体噴射装置を製造する方法を示すフローチャート
（流れ図）である。

【００５４】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ１で、図９に示すように、分極軸を反転させ
て接合したバイモルフ型圧電素子形成用の基板９の上の
所定の位置に、第１の駆動電極６（裏面電極）を形成す
る。なお、この時点では、基板９は、第１の駆動電極形
成面側（インク貯蔵部側に相当する）のみを薄層化して
いるだけであり、全体の厚みは、取り扱いが容易なよう
に厚くしている。

【００５５】次に、ステップＳ２で、図１０（ａ）に示
すように、基板９の第１の駆動電極６が形成された面の
上に、スピンコートにより絶縁性の感光性塗料、すなわ
ちフォトレジストを全面的に塗布し、プリベークする。
そして、フォトマスクを密着させ、露光と現像とを行っ
た後、ポストベークすることにより、液体噴射口とイン
ク貯蔵部とインク注入口とを規制するレジストパターン
１０を得る。このとき、レジストには、厚いレジスト膜
の形成が可能な高粘度のレジストを用い、レジストの厚
みが３０μｍとなるように塗布条件を管理する。ここ
で、フォトレジストパターンは、フォトリソグラフィ技
術を用いて、駆動電極上に正確に形成されるので、設計
余裕は必要以上にとらなくてもよい。このため、駆動電
極の配置とその周辺を規制する隔壁の距離とを最適にし
た上で、究極の狭ピッチ化及び多ノズル化を容易に実現
することができる。その具体的な実現手法は、以下の工
程で説明する。

【００５６】続いて、ステップＳ３で、図１０（ｂ）に
示すように、基板９の第１の駆動電極形成面側より、隔
壁を形成するためのメッキ層を形成すべく、導電性を有
する層を形成するための下地処理を行う。この下地処理
は全面に対して行い、蒸着又はスパッタなどを用いて行
ってもよく、あるいは表面を活性化処理した後に無電解
めっきによって形成してもよい。この後、レジストパタ
ーン表面のみ金属層をラビングして除去する。この後に
残った導電層上に、厚み約３０μｍのＮｉめっきを成長
させ、これにより液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口
側面とを形成する隔壁を得る。この時点で、レジストパ
ターン１０を除去し、その上に隔壁底面形成板を接着す
れば、圧電体と金属体に挟まれた、液体噴射口と液体貯
蔵部と液体注入口とが完成する。このとき、液体噴射口
部のレジストパターンはその幅が３０μｍとなるように
パターン形成されており、これにより３０×３０μｍの
大きさの開口部を正確に形成することができる。なお、
隔壁底面部を形成する手法は、接着に限られるわけでは
なく、超音波溶接や熱溶着などの手法を用いてもよい。
単結晶圧電体は、キュリー点が高く、熱に対して安定で
あり、かつ機械強度も強いので、これらの手法によって
も圧電駆動素子部が劣化することはなく、都合がよい。

【００５７】なお、ステップＳ４で、図１０（ｃ）に示
すように、さらにＮｉ層を成長させてレジストを覆い、
この後液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とを一括し
て形成（一体形成）するようにしてもよい。この場合
は、後からのレジストの除去が困難になるので、隔壁の
一部にレジスト除去用の穴を設けておき、後からふさぐ
といった手法を用いるのが望ましい。なお、この一部の
穴を液体注入口として用いることも可能である。あるい
は、図１０（ｂ）の状態でレジストを除去した後、隔壁
板とある間隙を保って金属板を対置し、両方向からめっ
きを堆積させ、一体化するといった方法を用いてもよ
い。この際、駆動電極部には通電しないようにしてお
き、隔壁板上のみに金属層が成長するようにしておく必
要がある。

【００５８】ステップＳ４でＮｉ層を成長させた後は、
ステップＳ５〜Ｓ６で図１１（ａ）〜（ｂ）に示すよう
に圧電駆動素子９を薄くし、この後ステップＳ７で図１
１（ｃ）に示すように第２の駆動電極６（表面電極）を
形成する。なお、圧電駆動素子部が工程前に十分薄くさ
れており、所望の変位量及び共振周波数を示すようにな
っていれば、ステップＳ５〜Ｓ６は行う必要はない。し
かしながら、通常の小型の液体噴射装置においては、圧
電駆動素子部の厚みとして数１０μｍの厚みが必要とさ
れるので、これらステップは不可欠なものとなる。

【００５９】具体的には、ステップＳ５で、図１１
（ａ）に示すように、電鋳により形成された金属層を研
磨して平坦化する。このとき、あらかじめ精度良く研磨
された圧電駆動素子の面を基準に研磨すれば高精度な研
磨が可能となる。次に、ステップＳ６で、図１１（ｂ）
に示すように基板を裏返し、金属面を基準にして圧電駆
動素子表面を研磨する。このステップＳ６で、圧電駆動
素子は、ほぼ等しい板厚をもったバイモルフ型圧電駆動
素子となる。

【００６０】この後、ステップＳ７で、図１１（ｃ）に
示すように、第２の駆動電極６（表面電極）を形成すれ
ば、圧電駆動素子と液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入
口とが一体となった完成体が得られる。なお、この実施
の形態３では第２の駆動電極６（表面電極）が個別に形
成されているが、第１の駆動電極６（裏面電極）が個別
に形成されているので、表面の駆動電極を共通電極とし
ても、個別に制御が可能であり、特性上も問題がない。

【００６１】（実施の形態４）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態４にかかる液体噴射装置の
製造方法を説明する。図１２は、前記の実施の形態２の
液体噴射装置を製造する方法を示すフローチャートであ
る。

【００６２】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ１１で、図１３に示すように、ユニモルフ圧
電素子形成用の基板１１の上の所定の位置に、駆動電極
６を形成する。なお、この時点では、基板１１には、共
通電極となる１５μｍの厚みを有する金属層が電鋳によ
り形成されている。このため、圧電体の厚みがほぼ１５
μｍ程度であっても、単体の圧電体に比べて強度が高
く、容易に取り扱うことができる。

【００６３】次に、ステップＳ１２〜Ｓ１４で、図１４
（ａ）〜（ｃ）に示すように、圧電駆動素子は、金属体
と圧電体とが一体となったユニモルフ素子となり、圧電
駆動素子と液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とがと
もに金属体からなり、すべてが一括形成（一体形成）さ
れた完成体が得られる。なお、ステップＳ１２〜Ｓ１４
は、基本的には、実施の形態３の場合とほぼ同様の手順
であるので、その詳しい説明は省略する。

【００６４】ここで、ユニモルフ圧電素子の一部を形成
する共通電極７は、位置合わせが不要である。また、駆
動電極６と隔壁との間の位置関係はフォトリソグラフィ
技術を用いて正確に規定されるので、設計余裕を必要以
上にとらなくてもよい。このため、究極の狭ピッチ化及
び多ノズル化を容易に実現することができる。また、金
属体により補強されたユニモルフ基板を出発体とするこ
とにより、圧電駆動素子形成板の後研磨が不要になる。
さらに、一方の駆動電極が共通化されているため、工程
が簡略化される。なお、一方の駆動電極を共通とする構
成を用いて、さらに工程を簡略化することができるが、
かかる具体例は次の実施の形態で説明する。

【００６５】（実施の形態５）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態５にかかる液体噴射装置の
製造方法を詳細に説明する。図１５は、バイモルフ基板
を出発体として、裏面電極（インク貯蔵部側）を共通電
極として液体噴射装置を製造する場合の製造方法を示す
フローチャートである。

【００６６】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ２１で、図１６に示すように、分極軸を反転
させて接合したバイモルフ圧電素子形成用の基板９の裏
面全面に共通電極を形成する。なお、この時点では、基
板９は、第１の駆動電極形成面側（インク貯蔵部側に相
当）のみを薄層化しているだけであり、全体の厚みは、
取り扱いが容易なように厚くしている。

【００６７】次に、ステップＳ２２で、図１７（ａ）に
示すように、基板９の共通電極が形成された面の上に、
スピンコートにより絶縁性の感光性塗料、すなわちフォ
トレジストを全面に塗布し、プリベークする。そして、
フォトマスクを密着させ、露光及び現像を行った後、ポ
ストベークすることにより、液体噴射口とインク貯蔵部
とインク注入口とを規制するレジストパターン１０を得
る。このとき、レジストには、厚いレジスト膜の形成が
可能な高粘度のレジストを用い、レジストの厚みが３０
μｍとなるように塗布条件を管理する。レジストパター
ン１０はフォトリソグラフィ技術を用いて駆動電極上に
正確に形成されるため、設計余裕を必要以上にとらなく
てもよい。このため、駆動電極の配置とその周辺を規制
する隔壁の距離とを最適にした上で、究極の狭ピッチ化
及び多ノズル化を容易に実現することができる。その具
体的な実現手法は、以下のとおりである。

【００６８】すなわち、ステップＳ２３では、図１７
（ｂ）に示すように、基板９の共通電極形成面側より、
隔壁を形成するためのメッキ層を形成する。前記の実施
の形態３では、隔壁を形成する面は圧電体表面であり、
したがって導電性がないので導電性を有する層を形成す
るための下地処理を行う必要がある。これに対して、こ
の実施の形態５では、すでに共通電極が形成されている
ので、この表面は導電性を有しており、したがって下地
処理を行う必要はない。

【００６９】かくして、レジストパターン１０で被覆さ
れた部分以外は自然に導電層となり、その上に厚み約３
０μｍのＮｉめっきを成長させることにより、液体噴射
口と液体貯蔵部と液体注入口側面とを形成する隔壁を得
る。この時点で、レジストパターン１０を除去し、その
上に隔壁底面形成板を接着すれば、圧電体と金属体に挟
まれた、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とが完成
する。このとき、液体噴射口部のレジストパターンはそ
の幅が３０μｍとなるようにパターン形成されており、
これにより３０×３０μｍの大きさの開口部を正確に形
成することができる。なお、隔壁底面部を形成する手法
は、接着に限られるものではなく、超音波溶接や熱溶着
などの手法を用いてもよい。単結晶圧電体は、キュリー
点が高く、熱に対して安定であり、かつ機械強度も強い
ので、これらの手法によっても圧電駆動素子部が劣化す
ることはなく、都合がよい。

【００７０】この後、ステップＳ２４〜Ｓ２７で、図１
７（ｃ）及び図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように液体噴
射装置が製造されるが、これらのステップＳ２4〜Ｓ２
７における製造プロセスは、実施の形態３にかかる液体
噴射装置の製造方法の場合と同様であるので（図８中の
ステップＳ４〜Ｓ７）、説明の重複を避けるため、その
説明を省略する。

【００７１】このようにして形成される完成体において
は、共通電極が裏面に形成されるので、電鋳層の形成が
容易であり、工程が簡略化される。この製造方法は、出
発体がユニモルフ基板１１であっても、同様に用いるこ
とができる。なお、出発体がユニモルフ基板の場合の製
造方法は、次の実施の形態で説明する。

【００７２】（実施の形態６）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態６にかかる液体噴射装置の
製造方法を詳細に説明する。図１９は、圧電駆動素子が
ユニモルフ構造を備え、裏面が共通電極となっている液
体噴射装置の製造方法を示すフローチャートである。

【００７３】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ３１で、図２０（ａ）に示すように、基板１
１が準備される。この基板１１には、共通電極となる１
５μｍの厚みをもった金属層が電鋳により形成されてい
る。このため、圧電体の厚みがほぼ１５μｍ程度であっ
ても、単体の圧電体に比べて強度が高く、容易に取り扱
うことができる。

【００７４】次に、ステップＳ３２で、図２０（ｂ）に
示すように、基板１１の共通電極を兼ねたユニモルフの
一部である金属層が形成された面の上に、スピンコート
により絶縁性の感光性塗料、すなわちフォトレジストを
全面に塗布し、プリベークする。そして、フォトマスク
を密着させ、露光及び現像を行った後、ポストベークす
ることにより、液体噴射口とインク貯蔵部とインク注入
口とを規制するレジストパターン１０を得る。このと
き、レジストには、厚いレジスト膜の形成が可能な高粘
度のレジストを用い、レジストの厚みが３０μｍとなる
ように塗布条件を管理する。

【００７５】さらに、ステップＳ３３で、図２１（ａ）
に示すように、基板１１の共通電極を兼ねたユニモルフ
金属層形成面に、隔壁を形成するためのメッキ層を形成
する。この実施の形態６においても、前記の実施の形態
５の場合と同様の理由により、導電層形成のための下地
処理を行う必要はない。かくして、レジストパターン１
０で被覆された部分以外は自然に導電層となり、その上
に厚み約３０μｍのＮｉめっきを成長させることによ
り、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口側面とを形成
する隔壁を得る。この時点で、レジストパターン１０を
除去し、その上に隔壁底面形成板を接着すれば、ユニモ
ルフ形成用金属体と隔壁形成用金属体とに挟まれた、液
体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とが完成する。この
とき、液体噴射口部のレジストパターンはその幅が３０
μｍとなるようにパターン形成されており、これにより
３０×３０μｍの大きさの開口部を正確に形成すること
ができる。なお、隔壁底面部を形成する手法は、接着に
限られるものではなく、超音波溶接や熱溶着などの手法
を用いてもよい。単結晶圧電体は、キュリー点が高く、
熱に対して安定であり、かつ機械強度も強いので、これ
らの手法によっても圧電駆動素子部が劣化することはな
く、都合がよい。

【００７６】なお、ステップＳ３４で、図２１（ｂ）に
示すように、さらにメッキ層を成長させて、隔壁底面部
を形成してもよい。最後に、ステップＳ３５で、図２１
（ｃ）に示すように、表面に個別の駆動電極６を形成す
ることにより、金属体と圧電体とが一体となったユニモ
ルフ素子となり、圧電駆動素子と液体噴射口と液体貯蔵
部と液体注入口とがともに金属体からなり、すべてが一
括形成（一体形成）された完成体が得られる。

【００７７】（実施の形態７）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態７にかかる液体噴射装置の
製造方法を詳細に説明する。図２２は、バイモルフ基板
を出発体とし、裏面電極（インク貯蔵部側）を共通電極
とした液体噴射装置の製造方法を示すフローチャートで
ある。

【００７８】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ４１で、図２３（ａ）に示すように、分極軸
を反転させて接合したバイモルフ圧電素子形成用の基板
９の裏面全面に共通電極７を形成する。なお、この時点
では、基板９は、第１の駆動電極形成面側（インク貯蔵
部側に相当）のみを薄層化しているだけであり、全体の
厚みは、取り扱いが容易なように厚くしている。

【００７９】次に、ステップＳ４２で、図２３（ｂ）に
示すように、基板９の共通電極７が形成された面の上
に、フォトレジストを何らかの手法で形成し、フォトマ
スクを密着させ、露光及び現像を行った後、ポストベー
クすることにより、液体噴射口とインク貯蔵部とインク
注入口とを規制する２段のレジストパターン１０、１２
を得る。より具体的には、この実施の形態７では、フォ
トレジストパターン上に、さらにフォトレジストを形成
し、１層目のレジストパターン１０とは異なる２層目の
レジストパターン１２を形成している。１層目のレジス
トパターン１０は液体貯蔵部と液体注入部とを規制して
おり、２層目のレジストパターン１２はインク噴射口と
第１層目の液体注入口につながる液体注入口の一部とを
規制するように形成されている。

【００８０】このような構成は、１層目のレジスト及び
２層目のレジストの組成並びにその現像液を好ましく選
択し、１層目のパターンに影響を与えない現像液を用い
るレジストを２層目のレジストとしたり、１層目のレジ
ストをポジ型にして２層目をネガ型にするなどといった
方法で達成することができる。また、どちらかにフィル
ムレジストを用いることも可能である。

【００８１】例えば、１層目のレジストにはアルカリ性
の現像液に可溶のポジ型フォトレジストを用いて１層目
のレジストパターンを得る。この後、ネガ型のフィルム
レジストを熱圧着ローラーによりラミネートする。フィ
ルムレジストはドライ工程で形成可能であるので、１層
目のレジストに影響を与えない。さらに、フィルムレジ
ストに、液体噴射口及び液体注入口を形成するために、
フォトマスクを密着させ、露光及び現像を行う。このと
き、ネガ型のレジスト用のフォトマスクパターンは、２
つの小さな開口を有するのみであるので、１層目に影響
をほとんど与えない。このようにして形成されるレジス
トパターンは、フォトリソグラフィ技術を用いて正確に
形成されるので、パターンの積層構造により、圧電駆動
素子と液体噴射口の位置関係を精密に決定することがで
きる。このため、噴射特性を最適化することができる。

【００８２】さらに、ステップＳ４３で、図２４（ａ）
に示すように、基板９の共通電極形成面側より、隔壁を
形成するためのメッキ層を形成する。このめっきを成長
させることにより、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入
口側面とを形成する隔壁を得る。この時点で、レジスト
パターン１０、１２をそれぞれに最適な剥離液で除去
し、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とが完成す
る。このとき、液体噴射口部のレジストパターンはその
開口径が３０μｍとなるようにパターン形成されてお
り、このため３０μｍφの大きさの開口部を正確に形成
することができる。

【００８３】次に、ステップＳ４４で、図２４（ｂ）に
示すように、圧電駆動素子を薄くするために基板９を裏
返し、金属面を基準に圧電駆動素子表面を研磨する。こ
のステップＳ４４で、圧電駆動素子は、ほぼ等しい板厚
をもったバイモルフ素子となる。この後、ステップＳ４
５で、図２４（ｃ）に示すように、第２の駆動電極６を
形成すれば、圧電駆動素子と液体噴射口と液体貯蔵部と
液体注入口とが一体となった完成体が得られる。このよ
うなステップを経ることにより、圧電駆動素子と液体噴
射口と液体貯蔵部と液体注入口とがともに金属体からな
り、すべてが一括形成された完成体が得られる。特に、
液体噴射口が隔壁底面に引き出されているので、撥水処
理などの表面処理を行いやすく、また液体噴射口周辺が
すべて金属体からなるので、強度も高くなり、クリーニ
ング時の損傷を避けることができる。

【００８４】なお、この実施の形態７では、バイモルフ
圧電駆動素子を用いた場合を説明しているが、ユニモル
フ圧電素子を用いた場合も同様である。また、前記の実
施の形態のどの構成であっても実現可能であることはも
ちろんである。また、本発明にかかる液体噴射装置は、
実施の形態１〜７に示した構造及び電極配置に限られる
ものではなく、ユニモルフ、バイモルフ、個別電極、共
通電極を最適に配置して動作するようにしていればどの
ようなものでもよい。単結晶圧電体も、実施の形態１〜
７にあげた例に限定されるものではなく、圧電駆動素子
として動作する圧電性を有していればどのようなもので
もよい。また、隔壁を形成する金属体もＮｉに限られる
ものではなく、電鋳法により成長させることができるも
のであればどのようなものでもよい。さらに、本発明に
よれば、圧電セラミックの圧電定数が大きいことを利用
して、次の実施の形態のような構成を実現することがで
きる。

【００８５】（実施の形態８）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態８にかかる液体噴射装置の
製造方法を詳細に説明する。図２５は、圧電駆動素子が
ユニモルフ構造を備え、裏面の金属体が共通電極となっ
ている液体噴射装置の製造方法を示すフローチャートで
ある。

【００８６】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ５１で、図２６（ａ）に示すように、ユニモ
ルフ基板１１が形成される。この基板１１には、共通電
極となる１５μｍの厚みをもった金属層が電鋳により形
成されている。このため、圧電セラミックの厚みがほぼ
１５μｍ程度であっても、単体の圧電セラミックに比べ
て強度が高く、容易に取り扱うことができる。この構成
においては、厚めの圧電セラミックの上に電鋳金属を全
面に形成し、それを下にして薄層化したものを用いる。

【００８７】なお、圧電セラミックは、金属体とそれに
対向する電極とを形成し、分極して用いてもよく、ある
いはあらかじめ分極処理を施しておいてから金属体を成
長させてもよい。圧電単結晶の場合は、あらかじめ分極
処理が施されているものがほとんどであるので、分極処
理を行う必要がない場合が多い。

【００８８】次に、ステップＳ５２で、図２６（ｂ）に
示すように、基板１１の共通電極を兼ねたユニモルフの
一部である金属層が形成された面上に、スピンコートに
より絶縁性の感光性塗料、すなわちフォトレジストを全
面に塗布し、プリベークする。そして、フォトマスクを
密着させ、露光及び現像を行った後、ポストベークする
ことにより、液体噴射口とインク貯蔵部とインク注入口
とを規制するレジストパターン１０を得る。このとき、
レジストには、厚いレジスト膜の形成が可能な高粘度の
レジストを用い、レジストの厚みが３０μｍとなるよう
に塗布条件を管理する。

【００８９】さらに、ステップＳ５３で、図２７（ａ）
に示すように、基板１１の共通電極を兼ねたユニモルフ
金属層の形成面側より、隔壁を形成するためのメッキ層
を形成する。この実施の形態８においても、前記の実施
の形態５、６の場合と同様の理由により、導電層形成の
ための下地処理を行う必要はない。かくして、レジスト
パターン１０で被覆された部分以外は自然に導電層とな
り、その上に厚み約３０μｍのＮｉめっきを成長させる
ことにより、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口側面
とを形成する隔壁を得る。この時点で、レジストパター
ン１０を除去し、その上に隔壁底面形成板を接着すれ
ば、ユニモルフ形成用金属体と隔壁形成用金属体とに挟
まれた、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とが完成
する。このとき、液体噴射口部のレジストパターンは、
その幅が３０μｍとなるようにパターン形成されてお
り、これにより３０×３０μｍの大きさの開口部を正確
に形成することができる。圧電セラミックはキュリー点
が単結晶よりは低いので、プロセス中にキュリー点以上
の温度がこれにかからないように注意する必要がある。

【００９０】なお、ステップＳ５４で、図２７（ｂ）に
示すように、さらにめっき層を成長させて隔壁底面部を
形成してもよい。圧電セラミックは、薬品に対して、圧
電単結晶ほどは耐性をもたないので、長時間のめっきに
は、めっき液の組成あるいは方法について注意を要す
る。

【００９１】最後に、ステップＳ５５で、図２７（ｃ）
に示すように、表面に個別の駆動電極６を形成すること
により、金属体と圧電セラミックとが一体となったユニ
モルフ素子となり、圧電駆動素子と液体噴射口と液体貯
蔵部と液体注入口とがともに金属体からなり、すべてが
一括形成された完成体が得られる。また、圧電駆動素子
が圧電セラミックからなっているため、単結晶に同じ電
圧を印加した場合に比べて大きな変位が得られる。ただ
し、非線形性をもつため、制御を行う際にはその点を注
意する必要があるが、個々の部品の位置合わせを必要と
しないという本発明の利点を生かすことができる。な
お、非線形性を許容して、ユニモルフ基板を金属板と圧
電セラミックの接着により形成することも当然可能であ
る。

【００９２】（実施の形態９）以下、添付の図面を参照
しつつ、本発明の実施の形態９にかかる液体噴射装置の
製造方法を詳細に説明する。図２８は、圧電駆動素子が
バイモルフ構造を備え、素子内部に積層された電極が共
通電極となっている液体噴射装置の製造方法において、
圧電駆動素子にセラミックを用いた場合の製造方法を示
すフローチャートである。

【００９３】この液体噴射装置の製造においては、まず
ステップＳ６１で、図２９（ａ）に示すように、基板９
の上に裏面電極６が形成される。ここで、基板９として
は、２層の圧電体の間に１層の共通電極７が形成された
積層圧電セラミックを用いている。圧電セラミックの厚
みは、１層目がほぼ１５μｍ程度であり、２層目が１０
０μｍとされる。この構成においては、圧電セラミック
のグリーンシートを多数積層した後、電極層を積層し、
最後に１層分のグリーンシートを積層するようにしてい
る。圧電セラミックは、薄いシートを積層して、電極を
間に挟むことができるので、構成のバリエーションが広
がるといった利点がある。ただし、厚みを管理した薄い
グリーンシートを用いても、焼成により収縮するので、
１層当たりの厚みを正確に制御することは難しく、用途
に応じた使い分けが必要である。なお、積層した圧電セ
ラミックは、上下が分極用の電極ではさまれ、一方向に
分極され、一方に駆動電極６が形成されている。

【００９４】次に、ステップＳ６２で、図２９（ｂ）に
示すように、基板９の上に、電極パターン６を覆うレジ
ストパターン１０を形成する。レジストパターン１０
は、スピンコートにより絶縁性の感光性塗料、すなわち
フォトレジストを全面に塗布し、プリベークすることに
より形成する。この後、フォトマスクを密着させ、露光
及び現像を行った後、ポストベークすることにより、液
体噴射口とインク貯蔵部とインク注入口とを規制するレ
ジストパターン１０を得る。このとき、レジストには、
厚いレジスト膜の形成が可能な高粘度のレジストを用
い、レジストの厚みが３０μｍとなるように塗布条件を
管理する。

【００９５】さらに、ステップＳ６３で、図３０（ａ）
に示すように、基板９上に、隔壁を形成するための電鋳
層５（めっき層）を形成する。なお、前処理等は実施の
形態３の場合と同様である。かくして、厚み約３０μｍ
のＮｉめっきを成長させることにより、液体噴射口と液
体貯蔵部と液体注入口側面とを形成する隔壁を得る。こ
の時点で、レジストパターン１０を除去する。

【００９６】次に、ステップＳ６４で、図３０（ｂ）に
示すように、基板上に隔壁底面形成板１３を接着すれ
ば、ユニモルフ形成用金属体と隔壁形成用金属体とに挟
まれた、液体噴射口と液体貯蔵部と液体注入口とが完成
する。このとき、液体噴射口部のレジストパターンはそ
の幅が３０μｍとなるようにパターン形成されており、
これにより３０×３０μｍの大きさの開口部を正確に形
成することができる。圧電セラミックは、キュリー点が
単結晶よりは低いので、プロセス中にキュリー点以上の
温度がかからないように注意する必要がある。

【００９７】最後に、ステップＳ６５で、図３０（ｃ）
に示すように、圧電セラミックを表面側より１層目が約
１５μｍとなるように薄板化し、駆動電極６を形成して
バイモルフ構造を得る。なお、この実施の形態９におい
ては、隔壁底面部形成のために接着を用いているが、他
の実施の形態と同様に、さらにめっき層を成長させて隔
壁底面部を形成するようにしてもよい。また、実施の形
態９においては、バイモルフ基板の共通電極（基板内）
を印刷、積層により形成しているが、厚みの薄い金属板
とセラミック基板とを積層して接着してもよい。

【００９８】なお、図３０（ｃ）においては、表面に個
別の駆動電極を形成し、裏面の電極と接続し、バイモル
フがたわみ駆動されるようになっている。そして、表面
の電極及び液体貯蔵部側の電極は基板端面でそれぞれ接
続され、圧電セラミック内の電極をアースすると、アー
スとの間に生じる電界が上下で逆になるので、たわみ変
位を行わせることが可能となる。

【００９９】なお、基板は、実施の形態９で用いたバイ
モルフの構造の形態に限られるものではなく、その他の
電極配置においても同様に動作することはいうまでもな
い。実施の形態９の素子は、圧電駆動素子が圧電セラミ
ックからなり、さらにバイモルフ構造となっているた
め、同じ構成の単結晶に同じ電圧を印加した場合や、ユ
ニモルフ構造に比べて大きなたわみ変位が得られる。た
だし、セラミックの特性上、非線形性をもつので、制御
を行う際にはその点を注意する必要があるものの、個々
の部品の位置合わせを必要としないといった本発明の利
点を生かすことができる。

【０１００】

【発明の効果】以上、本発明によれば、上記構成によ
り、噴射する液体をμｍオーダーに小径化することがで
き（小ドット径）、液体の噴射量を精密に制御すること
ができ（ドット径制御）、液体の噴射量の再現性（ドッ
ト再現性）を高めることができ、短い時間で間欠的に液
体を噴射することができ（高速噴射）、装置に具備され
るノズルの数を増やすことができる（多ノズル化）、長
寿命で安価な液体噴射装置を得ることができる。また、
本発明の液体噴射装置をインクジェットプリンタに用い
ることにより、高解像、多階調、高速な印刷を低価格で
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる液体噴射装置
の斜視図である。

【図２】 図１に示す液体噴射装置の側面図である。

【図３】 図１に示す液体噴射装置の平面図である。

【図４】 実施の形態１にかかる液体噴射装置を構成す
る圧電駆動素子の変位特性図である。

【図５】 本発明の実施の形態２にかかる液体噴射装置
の斜視図である。

【図６】 図５に示す液体噴射装置の側面図である。

【図７】 図５に示す液体噴射装置の平面図である。

【図８】 本発明の実施の形態３にかかる、液体噴射装
置の製造方法を示すフローチャートである。

【図９】 図８に示すフローチャートのステップＳ１に
おける基板の状態を示す図である。

【図１０】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図８に示す
フローチャートのステップＳ２〜Ｓ４における基板の状
態を示す図である。

【図１１】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図８に示す
フローチャートのステップＳ５〜Ｓ７における基板の状
態を示す図である。

【図１２】 本発明の実施の形態４にかかる、液体噴射
装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図１３】 図１２に示すフローチャートのステップＳ
１１における基板の状態を示す図である。

【図１４】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１２に示
すフローチャートのステップＳ１２〜Ｓ１４における基
板の状態を示す図である。

【図１５】 本発明の実施の形態５にかかる、液体噴射
装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図１６】 図１５に示すフローチャートのステップＳ
２１における基板の状態を示す図である。

【図１７】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１５に示
すフローチャートのステップＳ２２〜Ｓ２４における基
板の状態を示す図である。

【図１８】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１５に示
すフローチャートのステップＳ２５〜Ｓ２７における基
板の状態を示す図である。

【図１９】 本発明の実施の形態６にかかる、液体噴射
装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図２０】 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、図１９に示
すフローチャートのステップＳ３１〜Ｓ３２における基
板の状態を示す図である。

【図２１】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１９に示
すフローチャートのステップＳ３３〜Ｓ３５における基
板の状態を示す図である。

【図２２】 本発明の実施の形態７にかかる、液体噴射
装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図２３】 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、図２２に示
すフローチャートのステップＳ４１〜Ｓ４２における基
板の状態を示す図である。

【図２４】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図２２に示
すフローチャートのステップＳ４３〜Ｓ４５における基
板の状態を示す図である。

【図２５】 本発明の実施の形態８にかかる、液体噴射
装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図２６】 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、図２５に示
すフローチャートのステップＳ５１〜Ｓ５２における基
板の状態を示す図である。

【図２７】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図２５に示
すフローチャートのステップＳ５３〜Ｓ５５における基
板の状態を示す図である。

【図２８】 本発明の実施の形態９にかかる、液体噴射
装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図２９】 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、図２８に示
すフローチャートのステップＳ６１〜Ｓ６２における基
板の状態を示す図である。

【図３０】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図２８に示
すフローチャートのステップＳ６３〜Ｓ６５における基
板の状態を示す図である。

【図３１】 従来の熱方式の液体噴射装置の立面断面図
である。

【図３２】 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図３１に示
す従来の熱方式の液体噴射装置の動作を説明するための
該液体噴射装置の立面断面図である。

【図３３】 従来の圧電積層方式の液体噴射装置の立面
断面図である。

【図３４】 （ａ）〜（ｂ）は、それぞれ、従来の圧電
モノモルフ方式の液体噴射装置の立面断面図であり、該
液体噴射装置の動作を説明するための図である。

【符号の説明】

１ バイモルフ圧電駆動素子、２ 液体噴射口、３ 液
体注入口、４ 液体貯蔵部、５ 隔壁、６ 駆動電極、
７ 共通電極、８ ユニモルフ圧電駆動素子、９ バイ
モルフ圧電駆動素子形成用基板、１０ レジストパター
ン、１１ ユニモルフ圧電駆動素子形成用基板、１２
２層目のレジストパターン、１３ 隔壁底面形成板、１
０１ 基板（隔壁形成用基板）、１０２ 基板（隔壁形
成用基板）、１０３ インク貯蔵部、１０４ 薄膜ヒー
ター、１０５ インク注入口、１０６ インク噴射口、
１０７ ボンディングワイヤ、１０８ 制御回路、１１
１積層型圧電素子、１１２ ベース（固定用ベース）、
１１３ インク貯蔵部、１１４ インク注入口、１１５
インク噴射口、１１６ インク粒、１２１ モノモル
フ型圧電素子、１２２ 圧電厚膜、１２３ セラミック
基板、１２４ インク流路、１２５ インク注入口、１
２６ インク噴射口、１２７ 金属（ノズル板）、１２
８ 接着層、１２９ インク粒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川▲崎▼ 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小掠 哲義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 南波 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小松 敦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡野 祐幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF33 AF93 AG12 AG44 AG90 AG92 AG93 AP02 AP38 AP57 AP77 BA05 BA14

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を貯蔵する液体貯蔵部と、該液体貯
   蔵部に前記液体を注入する液体注入口と、前記液体貯蔵
   部に貯蔵されている前記液体を噴射する液体噴射口と、
   前記液体貯蔵部に貯蔵されている前記液体を駆動して前
   記液体噴射口から噴射させるバイモルフ型圧電駆動素子
   とを備えた液体噴射構造を少なくとも１組有している液
   体噴射装置であって、 前記液体注入口から前記液体貯蔵部を経て前記液体噴射
   口に至る液体流路を画成する隔壁が、前記圧電駆動素子
   上に一連となって形成された金属層からなることを特徴
   とする液体噴射装置。
2. 【請求項２】 前記バイモルフ型圧電駆動素子の表側表
   面と裏側表面とに、それぞれ駆動電極が互いに対向する
   ように設けられ、 前記表側又は裏側の駆動電極のうち、いずれか一方の駆
   動電極が、順次隣り合う少なくとも２つの液体噴射構造
   について共通な共通電極として形成されていることを特
   徴とする、請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 【請求項３】 前記バイモルフ型圧電駆動素子が、ニオ
   ブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウ
   ム、チタン酸ランタン酸ジルコン酸鉛又はランガサイト
   からなる２枚の基板が分極軸が反転するようにして直接
   接合されてなることを特徴とする、請求項１に記載の液
   体噴射装置。
4. 【請求項４】 前記バイモルフ型圧電駆動素子が、２層
   以上の積層バイモルフ構造を備えた圧電セラミックであ
   ることを特徴とする、請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 【請求項５】 液体を貯蔵する液体貯蔵部と、該液体貯
   蔵部に前記液体を注入する液体注入口と、前記液体貯蔵
   部に貯蔵されている前記液体を噴射する液体噴射口と、
   前記液体貯蔵部に貯蔵されている前記液体を駆動して前
   記液体噴射口から噴射させるユニモルフ型圧電駆動素子
   とを備えた液体噴射構造を少なくとも１組有している液
   体噴射装置であって、 前記液体注入口から前記液体貯蔵部を経て前記液体噴射
   口に至る液体流路を画成する隔壁が、前記圧電駆動素子
   上に一連となって形成された金属層からなることを特徴
   とする液体噴射装置。
6. 【請求項６】 前記ユニモルフ型圧電駆動素子の表側表
   面と裏側表面とに、それぞれ駆動電極が互いに対向する
   ように設けられ、 前記表側又は裏側の駆動電極のうち、いずれか一方の駆
   動電極が、順次隣り合う少なくとも２つの液体噴射構造
   について共通な共通電極として形成されていることを特
   徴とする、請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 【請求項７】 前記ユニモルフ型圧電駆動素子が、圧電
   体と金属体の積層体からなり、 前記積層体の、前記金属体と反対側の面上に前記液体流
   路が形成される一方、前記金属体が前記共通電極として
   機能するようになっていることを特徴とする、請求項６
   に記載の液体噴射装置。
8. 【請求項８】 前記ユニモルフ型圧電駆動素子が、圧電
   体と金属体の積層体からなり、 前記積層体の、前記金属体と同じ側の面上に前記液体流
   路が形成される一方、前記金属体が前記共通電極として
   機能するようになっていることを特徴とする、請求項６
   に記載の液体噴射装置。
9. 【請求項９】 前記ユニモルフ型圧電駆動素子が、ニオ
   ブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウ
   ム、チタン酸ランタン酸ジルコン酸鉛又はランガサイト
   からなる圧電体と、該圧電体上にめっきにより形成され
   た金属体とが積層されてなる積層体であることを特徴と
   する、請求項５に記載の液体噴射装置。
10. 【請求項１０】 前記ユニモルフ型圧電駆動素子が、圧
    電セラミックと該圧電セラミック上にめっきにより形成
    された金属体とが積層されてなる積層体であることを特
    徴とする、請求項５に記載の液体噴射装置。
11. 【請求項１１】 前記液体噴射口が、前記圧電駆動素子
    とは接していない電鋳金属の底面の一部に開口するよう
    に形成されていることを特徴とする、請求項１又は５に
    記載の液体噴射装置。
12. 【請求項１２】 前記液体噴射口が、前記圧電駆動素子
    と接する電鋳金属の側面の一部に開口するように形成さ
    れていることを特徴とする、請求項１又は５に記載の液
    体噴射装置。
13. 【請求項１３】 ２つの圧電単結晶を、分極軸を反転さ
    せて直接接合してバイモルフ型圧電駆動素子基板を形成
    する工程と、 前記バイモルフ型圧電駆動素子基板の上に、電鋳法によ
    り、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、該液体貯蔵部に前記
    液体を注入する液体注入口と、前記液体貯蔵部に貯蔵さ
    れている前記液体を噴射する液体噴射口とをパターン形
    成する工程とを含むことを特徴とする液体噴射装置の製
    造方法。
14. 【請求項１４】 圧電セラミックを積層して焼成し、分
    極してバイモルフ型圧電駆動素子基板を形成する工程
    と、 前記バイモルフ型圧電駆動素子基板の上に、電鋳法によ
    り、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、該液体貯蔵部に前記
    液体を注入する液体注入口と、前記液体貯蔵部に貯蔵さ
    れている前記液体を噴射する液体噴射口とをパターン形
    成する工程とを含むことを特徴とする液体噴射装置の製
    造方法。
15. 【請求項１５】 前記バイモルフ型圧電駆動素子の表側
    表面と裏側表面とに、それぞれ互いに対向するように設
    けられる駆動電極のうち、いずれか一方の駆動電極を、
    順次隣り合う少なくとも２つの液体噴射構造について共
    通化し、 前記共通化された駆動電極を、電鋳金属の下地層として
    用いることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の
    液体噴射装置の製造方法。
16. 【請求項１６】 圧電単結晶上に電鋳法により金属層を
    形成してユニモルフ型圧電駆動素子基板を形成する工程
    と、 前記ユニモルフ型圧電駆動素子基板の上に、電鋳法によ
    り、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、該液体貯蔵部に前記
    液体を注入する液体注入口と、前記液体貯蔵部に貯蔵さ
    れている前記液体を噴射する液体噴射口とをパターン形
    成する工程とを含むことを特徴とする液体噴射装置の製
    造方法。
17. 【請求項１７】 圧電セラミック上に電鋳法により金属
    層を形成してユニモルフ型圧電駆動素子基板を形成する
    工程と、 前記ユニモルフ型圧電駆動素子基板の上に、電鋳法によ
    り、液体を貯蔵する液体貯蔵部と、該液体貯蔵部に前記
    液体を注入する液体注入口と、前記液体貯蔵部に貯蔵さ
    れている前記液体を噴射する液体噴射口とをパターン形
    成する工程とを含むことを特徴とする液体噴射装置の製
    造方法。
18. 【請求項１８】 前記ユニモルフ型圧電駆動素子基板を
    構成する金属層と同じ面上に、前記金属層を下地とし
    て、前記液体注入口から前記液体貯蔵部を経て前記液体
    噴射口に至る液体流路を電鋳法によりパターン形成する
    工程を含むことを特徴とする、請求項１６又は１７に記
    載の液体噴射装置の製造方法。
19. 【請求項１９】 前記液体注入口と前記液体貯蔵部と前
    記液体噴射口とを構成する隔壁を、２層以上の電鋳法で
    製造するようにした上で、 １層目のパターニングしたレジストで少なくとも前記液
    体貯蔵部の形状を規制し、前記１層目のレジスト上にパ
    ターニングしたレジストで少なくとも前記液体噴射口の
    形状を規制するようにしたことを特徴とする、請求項１
    ３、１４、１６又は１７に記載の液体噴射装置の製造方
    法。