JP2000158648A - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents
インクジェット式記録ヘッドInfo
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- JP2000158648A JP2000158648A JP33770698A JP33770698A JP2000158648A JP 2000158648 A JP2000158648 A JP 2000158648A JP 33770698 A JP33770698 A JP 33770698A JP 33770698 A JP33770698 A JP 33770698A JP 2000158648 A JP2000158648 A JP 2000158648A
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- recording head
- thin film
- jet recording
- ink jet
- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 歩留りが低下したりオーバーエッチングが生
じたりするのを抑制しつつ、圧電体薄膜の残留応力の低
減と製造コストの低減とを図ることができるインクジェ
ット式記録ヘッドの提供することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 圧力室２を備えたインク流路構造体１の
圧力室形成面上に、インクを吐出させるための振動板膜
３とペロブスカイト結晶構造を有する圧電体薄膜５とを
有する圧電素子が形成されると共に、上記圧電体薄膜５
における上記圧力室２側の面に第２電極膜４が形成され
る一方、上記圧電体薄膜５における他方の面に第１電極
膜７が形成されたインクジェット式記録ヘッドにおい
て、上記第１電極膜７として、金又は金合金を用いるこ
とを特徴とする。
じたりするのを抑制しつつ、圧電体薄膜の残留応力の低
減と製造コストの低減とを図ることができるインクジェ
ット式記録ヘッドの提供することを目的とするものであ
る。 【解決手段】 圧力室２を備えたインク流路構造体１の
圧力室形成面上に、インクを吐出させるための振動板膜
３とペロブスカイト結晶構造を有する圧電体薄膜５とを
有する圧電素子が形成されると共に、上記圧電体薄膜５
における上記圧力室２側の面に第２電極膜４が形成され
る一方、上記圧電体薄膜５における他方の面に第１電極
膜７が形成されたインクジェット式記録ヘッドにおい
て、上記第１電極膜７として、金又は金合金を用いるこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力室を備えたイ
ンク流路構造体の圧力室形成面上に、インクを吐出させ
るための振動板膜とペロブスカイト結晶構造を有する圧
電体薄膜とを有する圧電素子が形成されると共に、上記
圧電体薄膜における上記圧力室側の面に第２電極膜が形
成される一方、上記圧電体薄膜における他方の面に第１
電極膜が形成されたインクジェット式記録ヘッドに関す
る。
ンク流路構造体の圧力室形成面上に、インクを吐出させ
るための振動板膜とペロブスカイト結晶構造を有する圧
電体薄膜とを有する圧電素子が形成されると共に、上記
圧電体薄膜における上記圧力室側の面に第２電極膜が形
成される一方、上記圧電体薄膜における他方の面に第１
電極膜が形成されたインクジェット式記録ヘッドに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、パソコン等の印刷装置としてイン
クジェット記録装置を用いたプリンタが印字性能がよ
く、取り扱いが簡単で、しかも低コスト等の理由から広
く普及している。このインクジェット記録装置には、熱
エネルギーによってインク中に気泡を発生させ、その気
泡による圧力波によりインク滴を吐出させるもの、静電
力によりインク滴を吸引吐出させるものが有る他、圧電
素子のような振動子による圧力波を利用したもの等が検
討されている。
クジェット記録装置を用いたプリンタが印字性能がよ
く、取り扱いが簡単で、しかも低コスト等の理由から広
く普及している。このインクジェット記録装置には、熱
エネルギーによってインク中に気泡を発生させ、その気
泡による圧力波によりインク滴を吐出させるもの、静電
力によりインク滴を吸引吐出させるものが有る他、圧電
素子のような振動子による圧力波を利用したもの等が検
討されている。
【０００３】上記インクジェット記録装置のうち、圧電
素子を用いたものは、例えば、インク吐出口に連通した
インク流路と、そのインク流路に連通した圧力室と、こ
の圧力室に設けられ、圧電体薄膜が接合された振動板膜
等により構成されている。そして、圧電体薄膜に所定の
電圧を印加すると、圧電体薄膜が伸縮することによっ
て、圧電体薄膜と振動板膜とが太鼓状の振動を起こして
圧力室内のインクが圧縮され、それによりインク吐出口
からインク液滴が吐出するような構成である。
素子を用いたものは、例えば、インク吐出口に連通した
インク流路と、そのインク流路に連通した圧力室と、こ
の圧力室に設けられ、圧電体薄膜が接合された振動板膜
等により構成されている。そして、圧電体薄膜に所定の
電圧を印加すると、圧電体薄膜が伸縮することによっ
て、圧電体薄膜と振動板膜とが太鼓状の振動を起こして
圧力室内のインクが圧縮され、それによりインク吐出口
からインク液滴が吐出するような構成である。
【０００４】ところで、昨今、白黒に代わりカラーのイ
ンクジェット記録装置が普及してきたが、当該インクジ
ェット記録装置においては印字性能の向上、特に高解像
度および高速印字が求められている。そのため、圧電体
薄膜（圧電デバイス）として、代表的な強誘電体材料で
あるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）が提案されてい
る。ここで、上記圧電体薄膜の作製には、一般的に、高
い基板温度（５００℃以上）が必要となるため、インク
ジェット式記録ヘッドにおける第１電極膜（下部電極
膜）には化学的に安定な白金（Ｐｔ）が一般的に用いら
れている。しかし、第１電極膜として白金電極膜を用い
た場合には、以下に示すような課題がある。
ンクジェット記録装置が普及してきたが、当該インクジ
ェット記録装置においては印字性能の向上、特に高解像
度および高速印字が求められている。そのため、圧電体
薄膜（圧電デバイス）として、代表的な強誘電体材料で
あるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）が提案されてい
る。ここで、上記圧電体薄膜の作製には、一般的に、高
い基板温度（５００℃以上）が必要となるため、インク
ジェット式記録ヘッドにおける第１電極膜（下部電極
膜）には化学的に安定な白金（Ｐｔ）が一般的に用いら
れている。しかし、第１電極膜として白金電極膜を用い
た場合には、以下に示すような課題がある。
【０００５】１）白金電極膜と外部電極パターンとの接
続方法としては、導電性ペースト法とワイヤボンディン
グ法とがあるが、生産性や信頼性の観点から、一般的に
は、ワイヤボンディング法が用いられている。ところ
が、上記白金電極膜は成膜基板との密着性に劣るため、
白金電極膜と外部電極パターンとをワイヤボンディング
する際に、白金電極膜が剥がれることがあり、ワイヤボ
ンディング工程における歩留りが低下する。そこで、白
金電極膜と成膜基板との間にチタン（Ｔｉ）等から成る
密着層を新たに形成するというような方法が考えられる
が、この方法では、相互拡散の問題が生じたり、新たな
層を形成する必要があるため、インクジェット式記録ヘ
ッドの製造プロセスが複雑化して、製造コストが高騰す
るという課題を生じる。また、白金電極膜の膜厚を大き
くするという方法も考えられるが、この方法では、後の
工程で白金電極膜をエッチングしてパターニングする場
合に、オーバーエッチングを生じる等の課題を有してい
る。
続方法としては、導電性ペースト法とワイヤボンディン
グ法とがあるが、生産性や信頼性の観点から、一般的に
は、ワイヤボンディング法が用いられている。ところ
が、上記白金電極膜は成膜基板との密着性に劣るため、
白金電極膜と外部電極パターンとをワイヤボンディング
する際に、白金電極膜が剥がれることがあり、ワイヤボ
ンディング工程における歩留りが低下する。そこで、白
金電極膜と成膜基板との間にチタン（Ｔｉ）等から成る
密着層を新たに形成するというような方法が考えられる
が、この方法では、相互拡散の問題が生じたり、新たな
層を形成する必要があるため、インクジェット式記録ヘ
ッドの製造プロセスが複雑化して、製造コストが高騰す
るという課題を生じる。また、白金電極膜の膜厚を大き
くするという方法も考えられるが、この方法では、後の
工程で白金電極膜をエッチングしてパターニングする場
合に、オーバーエッチングを生じる等の課題を有してい
る。
【０００６】２）圧電体薄膜である強誘電体（例えば、
ＰｂＺｒ0.52Ｔｉ0.48Ｏ3 ）の格子定数は４．０３６０
Åであるのに対して、Ｐｔの格子定数は３．９２３１Å
であり、両者の格子定数の差が大きい。したがって、強
誘電体成膜時に格子のミスマッチを生じ、薄膜の残留応
力が大きくなるため、インクジェット式記録ヘッドの歩
留まりが低下する。 ３）良好なＰＺＴを作製するためには、成膜開始段階で
のＺｒＯ2 の成長を防ぐために、Ｚｒを含まない初期層
を新たに下部電極上に形成するのが好ましい。この結
果、インクジェット式記録ヘッドの製造プロセスが複雑
化して、製造コストが高騰するという課題を生じる。
ＰｂＺｒ0.52Ｔｉ0.48Ｏ3 ）の格子定数は４．０３６０
Åであるのに対して、Ｐｔの格子定数は３．９２３１Å
であり、両者の格子定数の差が大きい。したがって、強
誘電体成膜時に格子のミスマッチを生じ、薄膜の残留応
力が大きくなるため、インクジェット式記録ヘッドの歩
留まりが低下する。 ３）良好なＰＺＴを作製するためには、成膜開始段階で
のＺｒＯ2 の成長を防ぐために、Ｚｒを含まない初期層
を新たに下部電極上に形成するのが好ましい。この結
果、インクジェット式記録ヘッドの製造プロセスが複雑
化して、製造コストが高騰するという課題を生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みなされたものであって、歩留りが低下したりオー
バーエッチングが生じたりするのを抑制しつつ、圧電体
薄膜の残留応力の低減と製造コストの低減とを図ること
ができるインクジェット式記録ヘッドの提供を目的とす
るものである。
に鑑みなされたものであって、歩留りが低下したりオー
バーエッチングが生じたりするのを抑制しつつ、圧電体
薄膜の残留応力の低減と製造コストの低減とを図ること
ができるインクジェット式記録ヘッドの提供を目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、圧力室を備
えたインク流路構造体の圧力室形成面上に、インクを吐
出させるための振動板膜とペロブスカイト結晶構造を有
する圧電体薄膜とを有する圧電素子が形成されると共
に、上記圧電体薄膜における上記圧力室側の面に第２電
極膜が形成される一方、上記圧電体薄膜における他方の
面に第１電極膜が形成されたインクジェット式記録ヘッ
ドにおいて、上記第１電極膜として、金又は金合金を用
いることを特徴とする。
に、本発明のうちで請求項１記載の発明は、圧力室を備
えたインク流路構造体の圧力室形成面上に、インクを吐
出させるための振動板膜とペロブスカイト結晶構造を有
する圧電体薄膜とを有する圧電素子が形成されると共
に、上記圧電体薄膜における上記圧力室側の面に第２電
極膜が形成される一方、上記圧電体薄膜における他方の
面に第１電極膜が形成されたインクジェット式記録ヘッ
ドにおいて、上記第１電極膜として、金又は金合金を用
いることを特徴とする。
【０００９】上記構成の如く、第１電極膜として金又は
金合金を用いれば、これらの金属は成膜基板との密着性
に優れるため、第１電極膜と外部電極パターンとをワイ
ヤボンディングする際の剥がれという課題を抑制でき
る。したがって、ワイヤボンディング工程における歩留
りが飛躍的に向上する。加えて、別途、密着層を形成し
なくても優れた密着性を得られるので、相互拡散の問題
が生じることもなく、しかもインクジェット式記録ヘッ
ドの製造プロセスが複雑化して、製造コストが高騰する
という課題が生じることもない。更に、第１電極膜の膜
厚を小さくすることができるので、第１電極膜をエッチ
ングしてパターニングする場合に、オーバーエッチング
の問題を生じることもない。
金合金を用いれば、これらの金属は成膜基板との密着性
に優れるため、第１電極膜と外部電極パターンとをワイ
ヤボンディングする際の剥がれという課題を抑制でき
る。したがって、ワイヤボンディング工程における歩留
りが飛躍的に向上する。加えて、別途、密着層を形成し
なくても優れた密着性を得られるので、相互拡散の問題
が生じることもなく、しかもインクジェット式記録ヘッ
ドの製造プロセスが複雑化して、製造コストが高騰する
という課題が生じることもない。更に、第１電極膜の膜
厚を小さくすることができるので、第１電極膜をエッチ
ングしてパターニングする場合に、オーバーエッチング
の問題を生じることもない。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記金合金として金−クロム合金又
は金−ゲルマニウム合金を用いることを特徴とする。金
合金としては、上記合金が例示されるが、本発明はこれ
らの合金に限定されるものではない。
載の発明において、前記金合金として金−クロム合金又
は金−ゲルマニウム合金を用いることを特徴とする。金
合金としては、上記合金が例示されるが、本発明はこれ
らの合金に限定されるものではない。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明において、前記金又は金合金が（１０
０）方向に配向していることを特徴とする。具体的に
は、成膜基板として（１００）方向に配向したＭｇＯ基
板等を用いることにより、金等を（１００）方向に配向
させることができる。尚、成膜基板が（１００）方向に
配向することにより、ＰＺＴ等の圧電体薄膜は（００
１）方向に配向することになる。
は２記載の発明において、前記金又は金合金が（１０
０）方向に配向していることを特徴とする。具体的に
は、成膜基板として（１００）方向に配向したＭｇＯ基
板等を用いることにより、金等を（１００）方向に配向
させることができる。尚、成膜基板が（１００）方向に
配向することにより、ＰＺＴ等の圧電体薄膜は（００
１）方向に配向することになる。
【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の発明において、前記圧電体薄膜として、ａ軸及びｂ
軸方向の格子定数が４．０００８５Åを超える強誘電体
薄膜を用いると共に、前記第１電極膜として金を用いる
ことを特徴とする。ＰＺＴ等の圧電体薄膜が（００１）
方向に配向（圧電体薄膜のｃ軸が成膜基板の基板面に対
して垂直方向に配向）すれば、圧電体薄膜のａ軸及びｂ
軸は成膜基板の基板面に沿うように配向する。また、従
来の第１電極膜に用いられる白金の格子定数は３．９２
３１Åである一方、本発明の第１電極膜に用いられる金
の格子定数は４．０７８６Åである。したがって、圧電
体薄膜におけるａ軸及びｂ軸方向の格子定数が４．００
０８５Å〔（３．９２３１Å＋４．０７８６Å）÷２＝
４．０００８５Å〕を超えていれば、圧電体薄膜と金と
の格子のミスマッチが、圧電体薄膜と白金との格子のミ
スマッチより小さくなるので、圧電体薄膜の残留応力が
小さくなる。
載の発明において、前記圧電体薄膜として、ａ軸及びｂ
軸方向の格子定数が４．０００８５Åを超える強誘電体
薄膜を用いると共に、前記第１電極膜として金を用いる
ことを特徴とする。ＰＺＴ等の圧電体薄膜が（００１）
方向に配向（圧電体薄膜のｃ軸が成膜基板の基板面に対
して垂直方向に配向）すれば、圧電体薄膜のａ軸及びｂ
軸は成膜基板の基板面に沿うように配向する。また、従
来の第１電極膜に用いられる白金の格子定数は３．９２
３１Åである一方、本発明の第１電極膜に用いられる金
の格子定数は４．０７８６Åである。したがって、圧電
体薄膜におけるａ軸及びｂ軸方向の格子定数が４．００
０８５Å〔（３．９２３１Å＋４．０７８６Å）÷２＝
４．０００８５Å〕を超えていれば、圧電体薄膜と金と
の格子のミスマッチが、圧電体薄膜と白金との格子のミ
スマッチより小さくなるので、圧電体薄膜の残留応力が
小さくなる。
【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、前記強誘電体薄膜として、化学式Ｐ
ｂx Ｌａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 で表され且つ組成範囲が下
記（１）又は（２）のうちから選択された１つの組成範
囲を有するものを用いることを特徴とする。 （１）ｘ＝１、ｙ＝０、０．２≦ｚ≦０．５５（好まし
くは、０．２≦ｚ≦０．５２）、ｚ＋ｗ＝１ （２）０．７５≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．３≦ｚ＜
１、ｚ＋ｗ＝１ 強誘電体薄膜（圧電体薄膜）が上記のもので構成されて
いれば、大多数のものはａ軸及びｂ軸方向の格子定数が
４．０００８５Åを超えているので、前記請求項４記載
の作用が円滑に達成される。具体的には、（１）の組成
のもの（ＰＺＴ）では、図１から明らかなように、大多
数のものはａ軸及びｂ軸方向の格子定数が４．０００８
５Åを超えていることが認められる。また、（２）の組
成のもの（ＰＬＺＴ）では、組成に関するパラメータが
多く、全てのものの格子定数を示すことができないの
で、代表的なものについての格子定数を、下記表１に示
す。表１から明らかなように、大多数のＰＬＺＴではａ
軸方向の格子定数が４．０００８５Åを超えていること
が認められる。尚、正方晶の場合は、ａ軸方向の格子定
数＝ｂ軸方向の格子定数となり、菱面体の場合には、ａ
軸方向の格子定数＝ｂ軸方向の格子定数＝ｃ軸方向の格
子定数となるので、ａ軸方向の格子定数のみを考慮すれ
ば足る。
載の発明において、前記強誘電体薄膜として、化学式Ｐ
ｂx Ｌａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 で表され且つ組成範囲が下
記（１）又は（２）のうちから選択された１つの組成範
囲を有するものを用いることを特徴とする。 （１）ｘ＝１、ｙ＝０、０．２≦ｚ≦０．５５（好まし
くは、０．２≦ｚ≦０．５２）、ｚ＋ｗ＝１ （２）０．７５≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．３≦ｚ＜
１、ｚ＋ｗ＝１ 強誘電体薄膜（圧電体薄膜）が上記のもので構成されて
いれば、大多数のものはａ軸及びｂ軸方向の格子定数が
４．０００８５Åを超えているので、前記請求項４記載
の作用が円滑に達成される。具体的には、（１）の組成
のもの（ＰＺＴ）では、図１から明らかなように、大多
数のものはａ軸及びｂ軸方向の格子定数が４．０００８
５Åを超えていることが認められる。また、（２）の組
成のもの（ＰＬＺＴ）では、組成に関するパラメータが
多く、全てのものの格子定数を示すことができないの
で、代表的なものについての格子定数を、下記表１に示
す。表１から明らかなように、大多数のＰＬＺＴではａ
軸方向の格子定数が４．０００８５Åを超えていること
が認められる。尚、正方晶の場合は、ａ軸方向の格子定
数＝ｂ軸方向の格子定数となり、菱面体の場合には、ａ
軸方向の格子定数＝ｂ軸方向の格子定数＝ｃ軸方向の格
子定数となるので、ａ軸方向の格子定数のみを考慮すれ
ば足る。
【００１４】
【表１】
【００１５】また、請求項６記載の発明は、請求項１、
２、３、４又は５記載の発明において、前記第１電極膜
上に、前記圧電体薄膜が直接形成されていることを特徴
とする。また、請求項７記載の発明は、請求項１、２、
３、４又は５記載の発明において、前記第１電極膜と前
記圧電体薄膜との間には、Ｚｒを含まない初期層が形成
されていることを特徴とする。このような構成であれ
ば、圧電体薄膜の成長開始段階でのＺｒＯ2 の成長を防
止することができるので、より良好なＰＺＴ薄膜を得る
ことができる。
２、３、４又は５記載の発明において、前記第１電極膜
上に、前記圧電体薄膜が直接形成されていることを特徴
とする。また、請求項７記載の発明は、請求項１、２、
３、４又は５記載の発明において、前記第１電極膜と前
記圧電体薄膜との間には、Ｚｒを含まない初期層が形成
されていることを特徴とする。このような構成であれ
ば、圧電体薄膜の成長開始段階でのＺｒＯ2 の成長を防
止することができるので、より良好なＰＺＴ薄膜を得る
ことができる。
【００１６】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の発明において、前記初期層として、化学式Ｐｂx Ｌ
ａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 （但し、０．７≦ｘ≦１、ｘ＋ｙ
＝１、０．９２５≦ｚ≦１、ｗ＝０）で表される強誘電
体薄膜を用いることを特徴とする。上記の如く初期層と
してＰＬＴを用いることができるが、図２に示すよう
に、上記ＰＬＴのａ軸方向の格子定数は小さい（３．９
５Å以下）ので、金の格子定数との差異が大きいので問
題になるとも考えられる。しかし、一般に、初期層の厚
みは１００〜２００Åと極めて小さいので、上記の問題
は大きな問題ではない。
載の発明において、前記初期層として、化学式Ｐｂx Ｌ
ａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 （但し、０．７≦ｘ≦１、ｘ＋ｙ
＝１、０．９２５≦ｚ≦１、ｗ＝０）で表される強誘電
体薄膜を用いることを特徴とする。上記の如く初期層と
してＰＬＴを用いることができるが、図２に示すよう
に、上記ＰＬＴのａ軸方向の格子定数は小さい（３．９
５Å以下）ので、金の格子定数との差異が大きいので問
題になるとも考えられる。しかし、一般に、初期層の厚
みは１００〜２００Åと極めて小さいので、上記の問題
は大きな問題ではない。
【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
のうちで請求項９記載の発明は、圧力室を備えたインク
流路構造体の圧力室形成面上に、インクを吐出させるた
めの振動板膜とペロブスカイト結晶構造を有する圧電体
薄膜とを有する圧電素子が形成されると共に、上記圧電
体薄膜における上記圧力室側の面に第２電極膜が形成さ
れる一方、上記圧電体薄膜における他方の面に第１電極
膜が形成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
上記第１電極膜として、導電性酸化物を用いることを特
徴とする。
のうちで請求項９記載の発明は、圧力室を備えたインク
流路構造体の圧力室形成面上に、インクを吐出させるた
めの振動板膜とペロブスカイト結晶構造を有する圧電体
薄膜とを有する圧電素子が形成されると共に、上記圧電
体薄膜における上記圧力室側の面に第２電極膜が形成さ
れる一方、上記圧電体薄膜における他方の面に第１電極
膜が形成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
上記第１電極膜として、導電性酸化物を用いることを特
徴とする。
【００１８】このように、第１電極膜として導電性酸化
物を用いれば、Ｚｒを含まない初期層を形成することな
く成膜開始段階でのＺｒＯ2 の成長を防ぐことができ
る。したがって、インクジェット式記録ヘッドの製造プ
ロセスが複雑化して、製造コストが高騰するという課題
を生じることなく、良好なＰＺＴ薄膜を作製することが
可能となる。尚、この場合には、第１電極膜と外部電極
パターンとの接続方法としては、導電性ペースト法を用
いるのが好ましい。
物を用いれば、Ｚｒを含まない初期層を形成することな
く成膜開始段階でのＺｒＯ2 の成長を防ぐことができ
る。したがって、インクジェット式記録ヘッドの製造プ
ロセスが複雑化して、製造コストが高騰するという課題
を生じることなく、良好なＰＺＴ薄膜を作製することが
可能となる。尚、この場合には、第１電極膜と外部電極
パターンとの接続方法としては、導電性ペースト法を用
いるのが好ましい。
【００１９】また、請求項１０記載の発明は、請求項９
記載の発明において、前記導電性酸化物の格子定数が
３．８Å以上であることを特徴とする。このように規制
するのは、導電性酸化物の格子定数が３．８Å未満にな
ると、圧電体薄膜と導電性酸化物との格子のミスマッチ
が大きくり、圧電体薄膜の残留応力が大きくなるので、
インクジェット式記録ヘッドの歩留まりが低下するから
である。
記載の発明において、前記導電性酸化物の格子定数が
３．８Å以上であることを特徴とする。このように規制
するのは、導電性酸化物の格子定数が３．８Å未満にな
ると、圧電体薄膜と導電性酸化物との格子のミスマッチ
が大きくり、圧電体薄膜の残留応力が大きくなるので、
インクジェット式記録ヘッドの歩留まりが低下するから
である。
【００２０】また、請求項１１記載の発明は、請求項９
又は１０記載の発明において、前記導電性酸化物とし
て、ペロブスカイト構造の導電性酸化物を用いることを
特徴とする。また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の発明において、前記ペロブスカイト構造の導電
性酸化物が、ＬａＮｉＯ3 、ＬａＣｒＯ3 、ＳｒＲｕＯ
3 、ＣａＲｕＯ3 、ＬＳＣＯ（Ｌａ1-x Ｓｒx ＣｏＯ3
で表され、０≦ｘ≦１である）又は超伝導材料から成る
群から選択されることを特徴とする。
又は１０記載の発明において、前記導電性酸化物とし
て、ペロブスカイト構造の導電性酸化物を用いることを
特徴とする。また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の発明において、前記ペロブスカイト構造の導電
性酸化物が、ＬａＮｉＯ3 、ＬａＣｒＯ3 、ＳｒＲｕＯ
3 、ＣａＲｕＯ3 、ＬＳＣＯ（Ｌａ1-x Ｓｒx ＣｏＯ3
で表され、０≦ｘ≦１である）又は超伝導材料から成る
群から選択されることを特徴とする。
【００２１】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
２記載の発明において、前記超伝導材料として、化学式
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （但し、０≦ｘ≦０．４）で表さ
れる超伝導材料を用いることを特徴とする。また、請求
項１４記載の発明は、請求項９、１０、１１、１２又は
１３記載の発明において、前記圧電体薄膜として、化学
式Ｐｂx Ｌａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 で表され且つ組成範囲
が下記（１）〜（３）のうちから選択された１つの組成
範囲を有するものを用いることを特徴とする。 （１）０．７≦ｘ≦１、ｘ＋ｙ＝１、０．９２５≦ｚ≦
１、ｗ＝０ （２）ｘ＝１、ｙ＝０、０．２≦ｚ＜１、ｚ＋ｗ＝１ （３）０．７５≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．３≦ｚ＜
１、ｚ＋ｗ＝１
２記載の発明において、前記超伝導材料として、化学式
ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （但し、０≦ｘ≦０．４）で表さ
れる超伝導材料を用いることを特徴とする。また、請求
項１４記載の発明は、請求項９、１０、１１、１２又は
１３記載の発明において、前記圧電体薄膜として、化学
式Ｐｂx Ｌａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 で表され且つ組成範囲
が下記（１）〜（３）のうちから選択された１つの組成
範囲を有するものを用いることを特徴とする。 （１）０．７≦ｘ≦１、ｘ＋ｙ＝１、０．９２５≦ｚ≦
１、ｗ＝０ （２）ｘ＝１、ｙ＝０、０．２≦ｚ＜１、ｚ＋ｗ＝１ （３）０．７５≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．３≦ｚ＜
１、ｚ＋ｗ＝１
【００２２】
【発明の実施の形態】（第１の形態）本発明の第１の形
態を、図３及び図４に基づいて、以下に説明する。図３
は本発明にかかる実施の形態のインクジェット式記録ヘ
ッドの断面図であり、図４（ａ）〜（ｅ）は図３のイン
クジェット式記録ヘッドの製造工程を示す断面図である
〔図４（ａ）〜（ｅ）においては、理解の容易のため
に、図３におけるＡ−Ｂ部のみを図示している）。
態を、図３及び図４に基づいて、以下に説明する。図３
は本発明にかかる実施の形態のインクジェット式記録ヘ
ッドの断面図であり、図４（ａ）〜（ｅ）は図３のイン
クジェット式記録ヘッドの製造工程を示す断面図である
〔図４（ａ）〜（ｅ）においては、理解の容易のため
に、図３におけるＡ−Ｂ部のみを図示している）。
【００２３】図３に示すように、本発明のインクジェッ
ト式記録ヘッドはインク流路構造体１を有しており、こ
のインク流路構造体１には、インクの吐出口（図示せ
ず）と連通すると共にインクを収容する圧力室２が形成
されている。この圧力室２上には、ヤング率の大きなＮ
ｉＣｒから成る振動板膜３（厚み：０．３μｍ）が形成
されており、この振動板膜３は後述の圧電体薄膜５によ
り振動して、インクの吐出口からインク滴を吐出する。
また、上記振動板膜３と上記インク流路構造体１とは、
接着剤層８により接着されている。
ト式記録ヘッドはインク流路構造体１を有しており、こ
のインク流路構造体１には、インクの吐出口（図示せ
ず）と連通すると共にインクを収容する圧力室２が形成
されている。この圧力室２上には、ヤング率の大きなＮ
ｉＣｒから成る振動板膜３（厚み：０．３μｍ）が形成
されており、この振動板膜３は後述の圧電体薄膜５によ
り振動して、インクの吐出口からインク滴を吐出する。
また、上記振動板膜３と上記インク流路構造体１とは、
接着剤層８により接着されている。
【００２４】上記振動板膜３上には、白金から成る第２
電極膜４（厚み：０．３μｍ）と、ペロブスカイト結晶
構造を有するＰＺＴ（ＰｂＺｒ0.50Ｔｉ0.50Ｏ3 、格子
定数＝４．０３６０Å）から成る圧電体薄膜５（厚み：
２．０μｍ）と、この圧電体薄膜５と組成及び結晶構造
が近似しており、ＰｂＴｉＯ3 で表される強誘電体薄膜
から成る初期層６（厚み：１００〜２００Å）と、金
（格子定数＝４．０７８６Å）から成る第１電極膜７
（厚み：０．３μｍ）とが形成されている。尚、上記圧
電体薄膜５と、初期層６と、第１電極膜７とは、これら
の膜５・７及び層６を形成する際に用いる後述の成膜基
板が（１００）方向に配向しているということから、こ
れらの膜５・７及び層６が（００１）方向に配向するよ
う構成されることになる。
電極膜４（厚み：０．３μｍ）と、ペロブスカイト結晶
構造を有するＰＺＴ（ＰｂＺｒ0.50Ｔｉ0.50Ｏ3 、格子
定数＝４．０３６０Å）から成る圧電体薄膜５（厚み：
２．０μｍ）と、この圧電体薄膜５と組成及び結晶構造
が近似しており、ＰｂＴｉＯ3 で表される強誘電体薄膜
から成る初期層６（厚み：１００〜２００Å）と、金
（格子定数＝４．０７８６Å）から成る第１電極膜７
（厚み：０．３μｍ）とが形成されている。尚、上記圧
電体薄膜５と、初期層６と、第１電極膜７とは、これら
の膜５・７及び層６を形成する際に用いる後述の成膜基
板が（１００）方向に配向しているということから、こ
れらの膜５・７及び層６が（００１）方向に配向するよ
う構成されることになる。
【００２５】ここで、上記構造のインクジェット式記録
ヘッドを、以下のようにして作製した。先ず、（１０
０）方向に配向したＭｇＯ単結晶基板から成る成膜基板
９を用意した後、図４（ａ）に示すように、下記に示す
条件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行って、成
膜基板９の一方の面に金を０．３μｍ堆積させ、その
後、必要に応じてパターニングすることにより、第１電
極膜７を形成した。 スパッタ条件 基板温度：４００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝２５／０〜２５／１
０ ガス圧：０．１〜５Ｐａ 高周波出力：５０〜２００Ｗ 周波数：１３．５６ＭＨｚ
ヘッドを、以下のようにして作製した。先ず、（１０
０）方向に配向したＭｇＯ単結晶基板から成る成膜基板
９を用意した後、図４（ａ）に示すように、下記に示す
条件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行って、成
膜基板９の一方の面に金を０．３μｍ堆積させ、その
後、必要に応じてパターニングすることにより、第１電
極膜７を形成した。 スパッタ条件 基板温度：４００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝２５／０〜２５／１
０ ガス圧：０．１〜５Ｐａ 高周波出力：５０〜２００Ｗ 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００２６】次に、図４（ｂ）に示すように、下記に示
す条件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行って、
上記第１電極膜７上にＰｂＴｉＯ3 を１５０Å堆積させ
た。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰｂＯとＴｉＯ2 とを混合したもの（但
し、２０ｍｏｌ％だけＰｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
す条件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行って、
上記第１電極膜７上にＰｂＴｉＯ3 を１５０Å堆積させ
た。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰｂＯとＴｉＯ2 とを混合したもの（但
し、２０ｍｏｌ％だけＰｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００２７】次いで、下記に示す条件でｒｆ−マグネト
ロンスパッタリングを行って、上記ＰｂＴｉＯ3 膜上に
ＰＺＴ（ＰｂＺｒ0.50Ｔｉ0.50Ｏ3 ）を２．０μｍ堆積
させた。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰＺＴ焼結体（但し、２０ｍｏｌ％だけＰ
ｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
ロンスパッタリングを行って、上記ＰｂＴｉＯ3 膜上に
ＰＺＴ（ＰｂＺｒ0.50Ｔｉ0.50Ｏ3 ）を２．０μｍ堆積
させた。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰＺＴ焼結体（但し、２０ｍｏｌ％だけＰ
ｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００２８】その後、ｒｆ−マグネトロンスパッタリン
グを行って、上記圧電体薄膜５上に白金を０．６μｍ堆
積させ、更に、必要に応じてパターニングすることによ
り、第２電極膜４を形成した。しかる後、上記ＰｂＴｉ
Ｏ3 膜と上記ＰＺＴ膜とを、室温でフッ硝酸水溶液にて
エッチング（ケミカルエッチング）することにより、初
期層６と圧電体薄膜５とを形成した。
グを行って、上記圧電体薄膜５上に白金を０．６μｍ堆
積させ、更に、必要に応じてパターニングすることによ
り、第２電極膜４を形成した。しかる後、上記ＰｂＴｉ
Ｏ3 膜と上記ＰＺＴ膜とを、室温でフッ硝酸水溶液にて
エッチング（ケミカルエッチング）することにより、初
期層６と圧電体薄膜５とを形成した。
【００２９】次に、図４（ｃ）に示すように、上記イン
ク流路構造体１と、上記第２電極膜４と、上記圧電体薄
膜５との表面部をＮｉＣｒ膜で覆って振動板膜３を形成
した。次いで、図４（ｄ）に示すように、上記インク流
路構造体１と上記振動板膜３とを接着剤により接着し
た。最後に、成膜基板９を６０〜８０℃に加熱したリン
酸溶液に０．５〜２時間浸漬して、成膜基板９をエッチ
ング除去することにより、図４（ｅ）に示すようなイン
クジェット式記録ヘッドを作製した。
ク流路構造体１と、上記第２電極膜４と、上記圧電体薄
膜５との表面部をＮｉＣｒ膜で覆って振動板膜３を形成
した。次いで、図４（ｄ）に示すように、上記インク流
路構造体１と上記振動板膜３とを接着剤により接着し
た。最後に、成膜基板９を６０〜８０℃に加熱したリン
酸溶液に０．５〜２時間浸漬して、成膜基板９をエッチ
ング除去することにより、図４（ｅ）に示すようなイン
クジェット式記録ヘッドを作製した。
【００３０】ここで、第１電極膜７としては金に限定す
るものではなく、金−クロム合金又は金−ゲルマニウム
合金等の金合金を用いることも可能である。また、圧電
体薄膜５としては上記ＰＺＴに限定するものではなく、
ＰＬＺＴ〔Ｐｂ0.9 Ｌａ0.1 （Ｚｒ0.1 Ｔｉ0.9 ）
0.975 Ｏ3 〕を用いることもできる。尚、この場合のス
パッタ条件は以下の通りであり、またエッチングは、室
温でフッ硝酸水溶液を用いて行うことができる。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰＬＺＴ焼結体（但し、２０ｍｏｌ％だけ
ＰｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
るものではなく、金−クロム合金又は金−ゲルマニウム
合金等の金合金を用いることも可能である。また、圧電
体薄膜５としては上記ＰＺＴに限定するものではなく、
ＰＬＺＴ〔Ｐｂ0.9 Ｌａ0.1 （Ｚｒ0.1 Ｔｉ0.9 ）
0.975 Ｏ3 〕を用いることもできる。尚、この場合のス
パッタ条件は以下の通りであり、またエッチングは、室
温でフッ硝酸水溶液を用いて行うことができる。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰＬＺＴ焼結体（但し、２０ｍｏｌ％だけ
ＰｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００３１】更に、振動板膜３の材料としては上記Ｎｉ
Ｃｒに限定するものではなく、ヤング率の大きなＣｒ又
はＳｉＯ2 等を用いることができる。また、振動板膜３
の厚みは上記に示す値に限定するものではないが、０．
０５〜１０μｍの範囲であるのが望ましい。これは、振
動板膜３の厚みが０．０５μｍ未満であると十分な応力
や振動が発生しない一方、振動板膜３の厚みが１０μｍ
を超えるとこれに伴って圧電体薄膜５の厚みも大きくす
る必要が生じてインクジェット式記録ヘッドの大型化を
招くという課題を有するからである。
Ｃｒに限定するものではなく、ヤング率の大きなＣｒ又
はＳｉＯ2 等を用いることができる。また、振動板膜３
の厚みは上記に示す値に限定するものではないが、０．
０５〜１０μｍの範囲であるのが望ましい。これは、振
動板膜３の厚みが０．０５μｍ未満であると十分な応力
や振動が発生しない一方、振動板膜３の厚みが１０μｍ
を超えるとこれに伴って圧電体薄膜５の厚みも大きくす
る必要が生じてインクジェット式記録ヘッドの大型化を
招くという課題を有するからである。
【００３２】加えて、第２電極膜４、圧電体薄膜５及び
第１電極膜７の厚みは上記に示す値に限定するものでは
なく、各々、第２電極膜４は０．０５〜０．７μｍの範
囲、圧電体薄膜５は０．５〜５．０μｍの範囲、第１電
極膜７は０．０５〜０．７μｍの範囲であれば、上記と
同様の効果がある。尚、このような範囲が好ましい理由
は、各膜４・５・７が最低値未満であると各膜４・５・
７の有する機能を十分に発揮することができない一方、
各膜４・５・７が最高値を超えるとインクジェット式記
録ヘッドの大型化を招くという課題を有するからであ
る。
第１電極膜７の厚みは上記に示す値に限定するものでは
なく、各々、第２電極膜４は０．０５〜０．７μｍの範
囲、圧電体薄膜５は０．５〜５．０μｍの範囲、第１電
極膜７は０．０５〜０．７μｍの範囲であれば、上記と
同様の効果がある。尚、このような範囲が好ましい理由
は、各膜４・５・７が最低値未満であると各膜４・５・
７の有する機能を十分に発揮することができない一方、
各膜４・５・７が最高値を超えるとインクジェット式記
録ヘッドの大型化を招くという課題を有するからであ
る。
【００３３】また、成膜基板９としては、（１００）方
向に配向したＭｇＯ単結晶基板に限定するものではな
く、（１００）方向に配向したＳｉ結晶基板等、後の工
程でエッチングが可能な材料であればその種類は問わな
い。更に、インク流路構造体１は上記の如く凹状構造体
を一体形成したものに限定するものではなく、例えば、
複数の材料を接着することにより凹状の溝を形成するよ
うな構造であっても良いことは勿論である。
向に配向したＭｇＯ単結晶基板に限定するものではな
く、（１００）方向に配向したＳｉ結晶基板等、後の工
程でエッチングが可能な材料であればその種類は問わな
い。更に、インク流路構造体１は上記の如く凹状構造体
を一体形成したものに限定するものではなく、例えば、
複数の材料を接着することにより凹状の溝を形成するよ
うな構造であっても良いことは勿論である。
【００３４】（第２の形態）成膜基板９上に形成する第
１電極膜７として、金の代わりにペロブスカイト構造の
導電性酸化物（ＬａＮｉＯ3 から成り、膜厚：０．２μ
ｍ、格子定数：３．８６Å、結晶構造：立方晶）を用い
ると共に、ＰｂＴｉＯ3 から成る初期層６を形成しない
他は、上記第１の形態と同様にしてインクジェット式記
録ヘッドを作製した。尚、第１電極膜７としてのＬａＮ
ｉＯ3 は、下記に示す条件でｒｆ−マグネトロンスパッ
タリングを行うことによって作製した。 スパッタ条件 基板温度：６５０〜８００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝２／２０〜１０／２
０ ガス圧：０．１〜５Ｐａ 高周波出力：５０〜２００Ｗ 周波数：１３．５６ＭＨｚ
１電極膜７として、金の代わりにペロブスカイト構造の
導電性酸化物（ＬａＮｉＯ3 から成り、膜厚：０．２μ
ｍ、格子定数：３．８６Å、結晶構造：立方晶）を用い
ると共に、ＰｂＴｉＯ3 から成る初期層６を形成しない
他は、上記第１の形態と同様にしてインクジェット式記
録ヘッドを作製した。尚、第１電極膜７としてのＬａＮ
ｉＯ3 は、下記に示す条件でｒｆ−マグネトロンスパッ
タリングを行うことによって作製した。 スパッタ条件 基板温度：６５０〜８００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝２／２０〜１０／２
０ ガス圧：０．１〜５Ｐａ 高周波出力：５０〜２００Ｗ 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００３５】ここで、第１電極膜７として用いるペロブ
スカイト構造の導電性酸化物としては、上記ＬａＮｉＯ
3 に限定するものではなく、下記表２に示すものを用い
ることもできる。尚、表２に示す導電性酸化物は下記表
３に示す条件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行
うことによって作製する。
スカイト構造の導電性酸化物としては、上記ＬａＮｉＯ
3 に限定するものではなく、下記表２に示すものを用い
ることもできる。尚、表２に示す導電性酸化物は下記表
３に示す条件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行
うことによって作製する。
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】また、第１電極膜７としては下記表４に示
すＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （但し、０≦ｘ≦０．４、膜
厚：０．３μｍ）で表される超伝導材料を用いることも
可能である。尚、表４に示す超伝導材料は下記に示す条
件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行うことによ
って作製した。
すＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （但し、０≦ｘ≦０．４、膜
厚：０．３μｍ）で表される超伝導材料を用いることも
可能である。尚、表４に示す超伝導材料は下記に示す条
件でｒｆ−マグネトロンスパッタリングを行うことによ
って作製した。
【００３９】
【表４】
【００４０】スパッタ条件 基板温度：６００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝１５／３５〜３５／
１５ ガス圧：０．１〜５Ｐａ 高周波出力：５０〜２００Ｗ 周波数：１３．５６ＭＨｚ
１５ ガス圧：０．１〜５Ｐａ 高周波出力：５０〜２００Ｗ 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００４１】更に、圧電体薄膜５としては前記第１の形
態で示すＰＺＴ、ＰＬＺＴに限定するものではなく、Ｐ
ｂＴｉＯ3 等を用いることもできる。尚、この場合のス
パッタ条件は以下の通りであり、またエッチングは、室
温でフッ硝酸水溶液を用いて行うことができる。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰｂＯ、ＴｉＯ2 粉末の混合物（但し、２
０ｍｏｌ％だけＰｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
態で示すＰＺＴ、ＰＬＺＴに限定するものではなく、Ｐ
ｂＴｉＯ3 等を用いることもできる。尚、この場合のス
パッタ条件は以下の通りであり、またエッチングは、室
温でフッ硝酸水溶液を用いて行うことができる。 スパッタ条件 基板温度：５００〜７００℃ スパッタガスの種類：Ａｒ／Ｏ2 ＝９５／５〜５０／５
０ ガス圧：０．１〜３．０Ｐａ 高周波出力：１．５〜５．０Ｗ／ｃｍ2 ターゲット：ＰｂＯ、ＴｉＯ2 粉末の混合物（但し、２
０ｍｏｌ％だけＰｂＯを過剰に添加） 周波数：１３．５６ＭＨｚ
【００４２】
【実施例】〔実施例１〕実施例１としては上記第１の形
態に示す方法により作製したインクジェット式記録ヘッ
ドを用いた。このようにして作製したインクジェット式
記録ヘッドを、以下、本発明ヘッドＡと称する。
態に示す方法により作製したインクジェット式記録ヘッ
ドを用いた。このようにして作製したインクジェット式
記録ヘッドを、以下、本発明ヘッドＡと称する。
【００４３】〔比較例〕第１電極膜として白金を用いた
他は、上記実施例１と同様にしてインクジェット式記録
ヘッドを作製した。このようにして作製したインクジェ
ット式記録ヘッドを、以下、比較ヘッドＸと称する。
他は、上記実施例１と同様にしてインクジェット式記録
ヘッドを作製した。このようにして作製したインクジェ
ット式記録ヘッドを、以下、比較ヘッドＸと称する。
【００４４】〔実験〕上記本発明ヘッドＡ及び比較ヘッ
ドＸにワイヤーボンディングし、その後に引っ張り試験
を行い、ワイヤーボンディング時及びその後に行った引
っ張り試験時における電極剥離率を調べたので、その結
果を表５に示す。
ドＸにワイヤーボンディングし、その後に引っ張り試験
を行い、ワイヤーボンディング時及びその後に行った引
っ張り試験時における電極剥離率を調べたので、その結
果を表５に示す。
【００４５】
【表５】
【００４６】上記表５から明らかなように、本発明ヘッ
ドＡではワイヤーボンディング時及びその後に行った引
っ張り試験時における電極剥離率が極めて小さいのに対
して、比較ヘッドＸではワイヤーボンディング時及びそ
の後に行った引っ張り試験時における電極剥離率が極め
て大きくなっていることが認められる。
ドＡではワイヤーボンディング時及びその後に行った引
っ張り試験時における電極剥離率が極めて小さいのに対
して、比較ヘッドＸではワイヤーボンディング時及びそ
の後に行った引っ張り試験時における電極剥離率が極め
て大きくなっていることが認められる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクジェット式記録ヘッドの歩留りが低下したりオー
バーエッチングが生じたりするのを抑制しつつ、圧電体
薄膜の残留応力の低減と製造コストの低減とを図ること
ができるといった優れた効果を奏する。
インクジェット式記録ヘッドの歩留りが低下したりオー
バーエッチングが生じたりするのを抑制しつつ、圧電体
薄膜の残留応力の低減と製造コストの低減とを図ること
ができるといった優れた効果を奏する。
【図１】図１は化学式Ｐｂx Ｌａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3
（ｙ＝０）で表される圧電体薄膜におけるｚの値と、格
子定数との関係を示すグラフである。
（ｙ＝０）で表される圧電体薄膜におけるｚの値と、格
子定数との関係を示すグラフである。
【図２】図２は化学式Ｐｂx Ｌａy Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3
（ｗ＝０）で表される圧電体薄膜におけるｙの値と、格
子定数との関係を示すグラフである。
（ｗ＝０）で表される圧電体薄膜におけるｙの値と、格
子定数との関係を示すグラフである。
【図３】図３は本発明のインクジェット式記録ヘッドの
断面図である。
断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｈ）は図３のインクジェット式
記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】図５は導電性ペロブスカイトの構造の説明図で
ある。
ある。
１：インク流路構造体 ２：圧力室 ３：振動板膜 ４：第２電極膜 ５：圧電体薄膜 ６：初期層 ７：第１電極膜 ８：接着剤層 ９：成膜基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 良一 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 鎌田 健 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 AF66 AF93 AG44 AG85 AG92 AG93 AP02 AP31 BA14
Claims (14)
- 【請求項１】 圧力室を備えたインク流路構造体の圧力
室形成面上に、インクを吐出させるための振動板膜とペ
ロブスカイト結晶構造を有する圧電体薄膜とを有する圧
電素子が形成されると共に、上記圧電体薄膜における上
記圧力室側の面に第２電極膜が形成される一方、上記圧
電体薄膜における他方の面に第１電極膜が形成されたイ
ンクジェット式記録ヘッドにおいて、 上記第１電極膜として、金又は金合金を用いることを特
徴とするインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記金合金として金−クロム合金又は金
−ゲルマニウム合金を用いる、請求項１記載のインクジ
ェット式記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記金又は金合金が（１００）方向に配
向している、請求項１又は２記載のインクジェット式記
録ヘッド。 - 【請求項４】 前記圧電体薄膜として、ａ軸及びｂ軸方
向の格子定数が４．０００８５Åを超える強誘電体薄膜
を用いると共に、前記第１電極膜として金を用いる、請
求項３記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記強誘電体薄膜として、化学式Ｐｂx
Ｌａy Ｔｉz ＺｒwＯ3 で表され且つ組成範囲が下記
（１）又は（２）のうちから選択された１つの組成範囲
を有するものを用いる、請求項４記載のインクジェット
式記録ヘッド。 （１）ｘ＝１、ｙ＝０、０．２≦ｚ≦０．５５（好まし
くは、０．２≦ｚ≦０．５２）、ｚ＋ｗ＝１ （２）０．７５≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．３≦ｚ＜
１、ｚ＋ｗ＝１ - 【請求項６】 前記第１電極膜上に、前記圧電体薄膜が
直接形成されている、請求項１、２、３、４又は５記載
のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項７】 前記第１電極膜と前記圧電体薄膜との間
には、Ｚｒを含まない初期層が形成されている、請求項
１、２、３、４又は５記載のインクジェット式記録ヘッ
ド。 - 【請求項８】 前記初期層として、化学式Ｐｂx Ｌａy
Ｔｉz Ｚｒw Ｏ3 （但し、０．７≦ｘ≦１、ｘ＋ｙ＝
１、０．９２５≦ｚ≦１、ｗ＝０）で表される強誘電体
薄膜を用いる、請求項７記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。 - 【請求項９】 圧力室を備えたインク流路構造体の圧力
室形成面上に、インクを吐出させるための振動板膜とペ
ロブスカイト結晶構造を有する圧電体薄膜とを有する圧
電素子が形成されると共に、上記圧電体薄膜における上
記圧力室側の面に第２電極膜が形成される一方、上記圧
電体薄膜における他方の面に第１電極膜が形成されたイ
ンクジェット式記録ヘッドにおいて、 上記第１電極膜として、導電性酸化物を用いることを特
徴とするインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項１０】 前記導電性酸化物の格子定数が３．８
Å以上である、請求項９記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。 - 【請求項１１】 前記導電性酸化物として、ペロブスカ
イト構造の導電性酸化物を用いる、請求項９又は１０記
載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項１２】 前記ペロブスカイト構造の導電性酸化
物が、ＬａＮｉＯ3、ＬａＣｒＯ3 、ＳｒＲｕＯ3 、Ｃ
ａＲｕＯ3 、ＬＳＣＯ（Ｌａ1-x Ｓｒx ＣｏＯ3 で表さ
れ、０≦ｘ≦１である）又は超伝導材料から成る群から
選択される、請求項１１記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。 - 【請求項１３】 前記超伝導材料として、化学式ＹＢａ
2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （但し、０≦ｘ≦０．４）で表される超
伝導材料を用いる、請求項１２記載のインクジェット式
記録ヘッド。 - 【請求項１４】 前記圧電体薄膜として、化学式Ｐｂx
Ｌａy Ｔｉz ＺｒwＯ3 で表され且つ組成範囲が下記
（１）〜（３）のうちから選択された１つの組成範囲を
有するものを用いる、請求項９、１０、１１、１２又は
１３記載のインクジェット式記録ヘッド。 （１）０．７≦ｘ≦１、ｘ＋ｙ＝１、０．９２５≦ｚ≦
１、ｗ＝０ （２）ｘ＝１、ｙ＝０、０．２≦ｚ＜１、ｚ＋ｗ＝１ （３）０．７５≦ｘ＜１、ｘ＋ｙ＝１、０．３≦ｚ＜
１、ｚ＋ｗ＝１
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|---|---|---|---|
| JP33770698A JP2000158648A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | インクジェット式記録ヘッド |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33770698A JP2000158648A (ja) | 1998-11-27 | 1998-11-27 | インクジェット式記録ヘッド |
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|---|---|
| JP2000158648A true JP2000158648A (ja) | 2000-06-13 |
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|---|---|---|---|
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