JP2006297915A - 圧電アクチュエータ、インクジェットヘッドおよびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動板2上に下部電極3を形成するための導電性材料として、低温で焼結可能な金属ナノ粒子を使用する。これとともに、圧電層4の形成に、焼成工程を必要としないエアロゾルデポジション法(材料粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこの粒子を付着させることにより薄膜を形成する方法)を用いる。このような構成によれば、下部電極形成時、および圧電層形成時に、厳しい条件での焼成を行う必要がない。また、圧電層4の形成後に必要なアニール工程において、下部電極3の焼成を同時に進行させることができる。したがって、製造工程中での熱サイクルを必要最低限度とすることができ、熱履歴による層間剥離や振動板2材料の圧電層4への拡散を抑制できる。これにより、圧電特性の低下を抑制することができる。
【選択図】図1
Description
前記一の電極層上に圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこの圧電材料の粒子を付着させることにより圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層をアニール処理するアニール処理工程と、
前記圧電層上に前記一の電極層と対をなす他の電極層を形成する第2の電極層形成工程とを含み、かつ、
前記導電性材料の焼結開始温度が、前記アニール処理工程におけるアニール温度以下である圧電アクチュエータの製造方法が提供される。
一般的な数μm程度の金属粒子を含む電極ペーストの場合、基となる粒子径が大きいために、電極が4〜10μm程度になってしまうのに対し、金属ナノ粒子は基となる粒子径が小さいために電極層を薄くすることが可能となるからである。
2...振動板
3...下部電極(一の電極層)
4...圧電層
5...上部電極(他の電極層)
10...インクジェットヘッド
11...流路ユニット(インク流路形成体)
19...インク吐出ノズル
M...材料粒子(圧電材料の粒子)
Z...エアロゾル
Claims (12)
- 基板上に、所定の温度で焼結を開始する導電性材料により一の電極層を形成する第1の電極層形成工程と、
前記一の電極層上に圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けてこの圧電材料の粒子を付着させることにより圧電層を形成する圧電層形成工程と、
前記圧電層をアニール処理するアニール処理工程と、
前記圧電層上に前記一の電極層と対をなす他の電極層を形成する第2の電極層形成工程と、を含み、かつ、
前記導電性材料の焼結開始温度が、前記アニール処理工程におけるアニール温度以下であることを特徴とする圧電アクチュエータの製造方法。 - さらに、前記一の電極層を420℃以下の温度で仮焼成する仮焼成工程を、前記アニール処理工程の前に含むことを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 前記導電性材料が、粒径50nm以下の金属ナノ粒子を含むことを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 金属ナノ粒子の金属が、銀であることを特徴とする請求項3に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 前記アニール温度が600℃〜1000℃であることを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- 前記焼結温度が、約420℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の圧電アクチュエータの製造方法。
- インクを吐出するためのインク吐出ノズルに連通するとともに一面側に開口する開口部を備えた圧力室が複数設けられたインク流路形成体を形成することと、
前記インク流路形成体の一面側に前記開口部を閉じるように基板を設けることとと、
前記基板上に、請求項1に記載の方法に従って圧電アクチュエータを形成することとを備えることを特徴とするインクジェットヘッドを製造する方法。 - 前記基板が、振動板であることを特徴とする請求項7に記載のインクジェットヘッドを製造する方法。
- 前記基板上に形成されて粒径50nm以下の金属ナノ粒子を含む一の電極層と、
前記一の電極層上に圧電材料の粒子を含むエアロゾルを噴き付けて前記粒子を付着させることにより設けられた圧電層と、
前記圧電層上に設けられて前記一対の電極と対となる他の電極層と、
を備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。 - 金属ナノ粒子の金属が、銀であることを特徴とする請求項9に記載の圧電アクチュエータ。
- 前記一の電極層の厚みが、100〜300nmであることを特徴とする請求項9に記載の圧電アクチュエータ。
- インクを吐出するためのインク吐出ノズルに連通するとともに一面側に開口する開口部を備えた圧力室が複数設けられたインク流路形成体と、
前記インク流路形成体の一面側に前記開口部を閉じるように上記基板が設けられたことを特徴とする請求項8に記載の圧電アクチュエータとを備えるインクジェットヘッド。
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