JP6098934B2 - 電気機械変換膜の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気機械変換膜の製造装置及びその製造方法に関するものである。

従来、電気機械変換膜を電極で挟むように構成された電気機械変換素子は、例えばインクジェット記録装置で用いられている。インクジェット記録装置は、騒音が極めて小さく、かつ高速印字が可能であり、更にはインクの自由度があり安価な普通紙を使用できるなど多くの利点があるために、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置あるいは画像形成装置として広く展開されている。このインクジェット記録装置において使用する液滴吐出装置は、主として、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室、加圧液室、圧力室、インク流路等を称する液室と、該液室内のインクを吐出するための圧力発生手段とで構成されている。この圧力発生手段として、圧電素子などの電気機械変換素子を用いて吐出室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型の圧力発生手段が知られている。このピエゾ型の圧力発生手段に使用される電気機械変換素子は、下部電極（第１の電極）と、電気機械変換層と、上部電極（第２の電極）とが積層したものからなる。各圧力室にインク吐出の圧力を発生させるのに個別の圧電素子が配置されることになる。電気機械変換層はジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）セラミックスなどが用いられ、これらは複数の金属酸化物を主成分としているので一般に金属複合酸化物と称される。

ここで、従来における電気機械変換膜の形成方法として、特許文献１に、電気機械変換膜を形成するための原料を含む塗布液の液滴をノズルから吐出させる液滴吐出方式により、電極上の所定部分に前記塗布液を塗布する方法が開示されている。特許文献１では、電極上にゾルゲル液を第１の液滴吐出ヘッドから吐出させて部分的に塗布してパターン化した電気機械変換膜を形成し、電極上にゾルゲル液成分に含まれる溶媒を第２の液滴吐出ヘッドから吐出させて塗布する。これにより、塗布されたゾルゲル液塗膜の速乾性を抑制することにより、電気機械変換膜の膜厚ムラを低減し、熱処理工程におけるクラックの発生を防止し、安定した電気特性を得ることができる。
上記ゾルゲル液などの液体を用いて薄膜を形成する技術に関して、非特許文献１には、ゾルゲル法による金属複合酸化物の薄膜形成に関する技術が開示されている。
また、特許文献２には、電気機械変換素子を用いた液滴吐出方式により液滴をノズルから吐出するための液滴吐出ヘッドの一般的な構成が開示されている。

上記液滴吐出方式で使用される電気機械変換膜の材料である前駆体ゾルゲル液（ＰＺＴ前駆体溶液）は、例えばＰＺＴではＺｒおよびＴｉのカルボキシラートからポリマーのネットワークを形成する。このネットワーク内へＰｂアルコキシドを取り込むことで、複合アルコキシドの形で構成されている。この前駆体ゾルゲル液の高分子固形分は溶媒中に均一に分散されているが、大気中の水分で部分的に加水分解を受けやすい特徴がある。特に液滴吐出方式（以下、「インクジェット方式」ともいう。）においては、産業用インクジェット装置が持つ液滴吐出ヘッドのノズル開口部付近において、前駆体ゾルゲル液を吐出していない場合、即ちヘッドが待機中の状態の時に顕著である。またノズル開口部から吐出されるゾルゲル液は微量であり、ヘッド待機中は開口部付近でゾルゲル液が持つ溶媒成分が蒸発しやすく、乾燥が速い。これらにより、前駆体ゾルゲル液を吐出するノズルにおいて固形分による詰まりが生じたり、ノズル面にゾルゲル液や固形分が付着したりしてしまう。すると、ゾルゲル液の不吐出や吐出曲がりが発生し、所望の電気機械変換膜パターンの領域外にゾルゲル液が塗布されパターニング精度が低下してしまい、所望の膜厚が得られない等の不具合が生じ、電気機械変換素子としての電気特性が十分に得られなくなってしまう。

上記特許文献１及び２では、液滴吐出ヘッドのノズルが固形分で詰まったり、ノズル面にゾルゲル液や固形分が付着したりすることについては、何ら言及されていない。

一般的なインクジェットプリンタで汎用されている、液滴吐出ヘッドのノズル面清浄機構を使用した場合でも、例えばゴム製ブレードによる清浄では、蒸発乾固した前駆体ゾルゲル液の固形分を除去するのが困難である。また、吸着シート・ロール等を使用した湿式／乾式ワイピングによる清浄では、払拭時に相当量の加圧が必要となり、液滴吐出ヘッドの位置ズレを起因とするゾルゲル液滴の着弾位置ズレが発生するのみならず、産業用インクジェット装置の機構自体もより煩雑な構成となる。

また、インクジェット方式による前駆体ゾルゲル液の塗布では、１個の塗布用液滴吐出ヘッドに対しインクタンクから１種類、ノズル列別としても２種類の異なるゾルゲル液しか塗布することができない。よって塗布回数ごとに前駆体ゾルゲル液の固形分濃度を変更する必要がある場合には、インクタンクにおける前駆体ゾルゲル液の交換のみならず、ヘッドの液室内、あるいはインクタンクからヘッドまでの流路内の洗浄（パージ）が必要となるため、工程が煩雑になる。特に、パージ後のゾルゲル液の付け替え時には、液室内および流路内に空気が流入しやすくなるため、残留ゾルゲル液の溶媒成分が容易に蒸発し、乾固した固形分によって詰まりのリスクが上昇する。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、電気機械変換膜の形成に用いられる液膜を精度よく成膜可能な電気機械変換膜の製造装置及びその製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、電気機械変換膜を形成するための原料の固形分を含む液体を収容する液室と、該液室に連通したノズルとを有し、該ノズルから該液体の液滴を吐出させて基板上に該液体の薄膜を形成する液滴吐出ヘッドを備えた電気機械変換膜の製造装置であって、前記液室に前記液体と該液体の主溶媒成分とをそれぞれ独立に供給可能な供給手段を備えた。

本発明によれば、電気機械変換膜の形成に用いられる液膜を精度よく成膜することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット塗布装置に備えられる液滴吐出ヘッド及び液体供給部の概略構成図。 （ａ）〜（ｇ）は、ゾルゲル法によるパターン化した電気機械変換膜を形成する工程の一例を示す説明図。 （ｄ’）〜（ｆ’）は、２回目以降のＰＺＴ前駆体溶液の塗り分け工程を説明する説明図。 産業用のインクジェット塗布装置の概略構成を示す斜視図。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、実施例１、実施例２および比較例１の電気機械変換膜の成膜状態を示す図。 Ｐ−Ｅヒステリシス曲線のグラフ。 液滴吐出ヘッドの構成例を示す断面図。 液滴吐出ヘッドを複数個配置した構成例を示す断面図。 本実施形態に係る液滴吐出ヘッドを用いたインクジェット記録装置の一例を示す概略斜視図。 同インクジェット記録装置の機構部全体の概略構成図。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、圧電定数ｄ３１の変形を利用した横振動（ベンドモード）型の電気機械変換膜を有する電気機械変換素子を製造対象の例として説明するが、本発明は、この型の電気機械変換膜に限定されることなく適用可能である。

電気機械変換膜がＰＺＴ膜の場合のＰＺＴ前駆体溶液は、非特許文献１に記載されている、例えば、酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させ、均一溶液として得るようにしてもよい。
なお、上記ＰＺＴ前駆体溶液は「ゾルゲル液」や「前駆体ゾルゲル液」とも呼ばれる。

ＰＺＴとは、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）の固溶体で、その比率により特性が異なる。一般的に優れた圧電特性を示す組成はＰｂＺｒＯ_３とＰｂＴｉＯ_３の比率が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ_３、一般にＰＺＴ（５３／４７）と示される。酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物の出発材料は、この化学式に従って秤量される。金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、前駆体溶液に安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加してもよい。

ＰＺＴ以外の複合酸化物としてはチタン酸バリウムなどが挙げられ、この場合はバリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することも可能である。

また、下地となる基板上の第１の電極の表面に電気機械変換膜としてのパターン化したＰＺＴ膜を得る場合、上記溶液を塗布液として液滴吐出方式で塗布することにより塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことでパターン化したＰＺＴ膜が得られる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックフリーな膜を得るには一度の工程で１００ｎｍ以下の膜厚が得られるようにするのが好ましい。そして、前駆体濃度は、電気機械変換膜の成膜面積とＰＺＴ前駆体溶液の塗布量との関係から適正化するように調整するのが好ましい。また、液滴吐出装置の電気機械変換素子として用いる場合、このＰＺＴ膜の膜厚は１μｍ〜２μｍが要求される。この膜厚を得るには十数回、工程を繰り返すことになる。

更に、ゾルゲル法によるパターン化した電気機械変換層の形成の場合には、下地となる基板の濡れ性を制御したＰＺＴ前駆体溶液の塗り分けをする。これは、非特許文献２に示されているアルカンチオールが特定金属上に自己配列する現象を利用したものであり、まず、基板の白金族金属の表面に、チオールのＳＡＭ（Self assembled monolayer）膜を形成する。ＳＡＭ膜上はアルキル基が配置しているので、疎水性になる。このＳＡＭ膜は、例えば周知のフォトリソグラフィ・エッチングにより、フォトレジストを用いてパターニングすることができる。レジスト剥離後も、パターン化ＳＡＭ膜は残っているので、この部位は疎水性になっている。一方、ＳＡＭ膜が除去された部位は白金表面が露出しているため、親水性になっている。この表面エネルギーのコントラストを利用してＰＺＴ前駆体溶液の塗り分けをすることができる。本実施形態では、上記ＳＡＭ膜を、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布しない領域に選択的に形成した後、以下に示すように、ＰＺＴ前駆体溶液の消費量を低減することができる液滴吐出方式による塗工（インクジェット塗工）でＰＺＴ前駆体溶液を選択的に塗布している。

図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット塗布装置に備えられる液滴吐出ヘッド及び液体供給部の概略構成図である。
図１において、液滴吐出ヘッド２２０は、インクジェット方式で液体を吐出する吐出ヘッドである。この液滴吐出ヘッド２２０は、騒音が極めて小さくかつ高速印字が可能であり、更には吐出対象のインクの自由度があり安価な普通紙を使用できるなど多くの利点がある。このため、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置又は画像形成装置にも広く用いられている。

液滴吐出ヘッド２２０は、製造対象の電気機械変換膜の原料の固形分を含むＰＺＴ前駆体溶液の液滴２２１を吐出するノズル２２３と、このノズル２２３に連通する液室２２４と、を備えている。更に、液滴吐出ヘッド２２０は、液室２２４内のＰＺＴ前駆体溶液の液滴を吐出するために液室２２４内に圧力を発生させる圧力発生手段としてのアクチュエータ２２５を備えている。なお、液室２２４は、吐出室、加圧液室、圧力室、インク流路等とも称される。

アクチュエータ２２５としては、圧電素子などの電気機械変換素子を用いて液室２２４の壁面を形成している振動板を変形・変位させることで液滴を吐出させるピエゾ型のアクチュエータを用いることができる。また、アクチュエータ２２５としては、液室２２４内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液の膜沸騰でバブルを発生させて液滴を吐出させるバブル型（サーマル型）のアクチュエータを用いてもよい。

図２（ａ）〜（ｇ）は、ゾルゲル法によるパターン化した電気機械変換膜を形成する工程の一例を示す説明図である。この工程は、以下の（１）〜（８）に示す特徴を有し、非特許文献２に示されているアルカンチオールの特定金属上に自己配列する現象を利用して電気機械変換膜を形成する工程であり、基板１の表面改質の工程を含む。

（１）アルカンチオールの特定金属上に自己配列する現象を利用し、白金族金属上にチオールでＳＡＭ（Self assembled monolayer）膜６を形成する（図２（ｄ）参照）。
（２）第１の電極（下部電極）には白金族金属である白金（Ｐｔ）３を用い、その全面にＳＡＭ処理を行う。
（３）ＳＡＭ膜６上はアルキル基が配置しているので、疎水性になる。
（４）周知のフォトリソグラフィー・エッチングにより、このＳＡＭ膜６をパターニングする。
（５）フォトリソグラフィー工程でレジスト皮膜５が残った領域は、レジスト剥離後もパターン化ＳＡＭ膜６は残っているので、この部位は疎水性である。
（６）一方、フォトリソグラフィー工程でレジスト５が除去された領域は、エッチング工程によりＳＡＭ膜６が除去され白金３の表面となっているので、親水性である。
（７）インクジェット方式により、上記親水性の領域に、ＰＺＴ前駆体溶液の液滴２２１を部分的に塗布する。すると、表面エネルギーのコントラストにより塗布領域は親水性の領域のみとなる（図２（ｅ）参照）。
（８）ゾルゲル液が液滴吐出ヘッド２２０で塗布可能なようにゾルゲル液の粘度、表面張力を調整する。

このようにしてパターン化されたＰＺＴ前駆体溶液の液膜（塗膜）７をインクジェット方式にて形成した後は、通常のゾルゲル液プロセスに従って熱処理を行う。即ち、ホットプレートやクリーンオーブンによる熱源装置や、赤外線ランプによる急速加熱処理（ＲＴＡ：Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）装置等による加熱処理によって乾燥・熱分解・結晶化工程を実施することで、所望のＰＺＴ膜８を得る。またレーザー光照射による加熱処理でもよい。なお、前記加熱処理により、図２（ｇ）に示すようにＳＡＭ膜６は消滅する。一度の成膜で得られるＰＺＴ膜８の膜厚は５０〜１００［ｎｍ］程度が好ましい。また、加熱処理後にＰＺＴ膜８となるＰＺＴ前駆体溶液の液膜（塗膜）７の膜厚は、液体容器であるタンクに供給するＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度により調整することができる。

上記の一連の工程について、２回目以降のＰＺＴ前駆体溶液の塗り分け工程を、図３（ｄ’）〜（ｆ’）に示す。工程は１回目と同様に行うが、このときＳＡＭ膜６は、酸化物薄膜（ＰＺＴ膜８）上には形成されない。よって、ＳＡＭ処理ではＰＺＴ膜８のない領域（電気機械変換膜パターン外）の白金（Ｐｔ）３上のみにＳＡＭ膜６が形成され、ＳＡＭ膜６の形成工程は簡便化することができる。
以上の工程を、ＰＺＴ膜８’が所望の膜厚になるまで繰り返すが、この工法によるパターン化はＰＺＴ膜（電気機械変換膜）８’が５［μｍ］の厚さまで形成することができる。

なお、前記工程の概要説明では第１の電極（下部電極）として白金（Ｐｔ）３を全面に成膜したものについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の貴金属類と、ＬＮＯ（ニッケル酸ランタン、ＬａＮｉＯ_３）やＳＲＯ（ルテニウム酸ストロンチウム、ＳｒＲｕＯ_３）等の導電性酸化物を順次積層させる。そして、一般的なフォトリソグラフィーおよびエッチング工程により、導電性酸化物を所望の電気機械変換膜パターンと同型にパターニングを行い、所望のパターン領域外は導電性酸化物下面の貴金属層を露出させる。パターニング後の表面全体をＳＡＭ処理すると、アルカンチオールは貴金属層からなる所望のパターン領域外のみに選択的に自己配列しＳＡＭ膜を形成するので疎水性になる。同時に、導電性酸化物からなる所望の電気機械変換膜パターン領域ではＳＡＭ膜が形成されないため親水性が確保されるため、インクジェット方式での同領域へのＰＺＴ前駆体溶液の塗り分けは、表面エネルギーのコントラストにより可能となる。

ＰＺＴ前駆体溶液の塗布で使用するインクジェット塗布装置に具備されている液滴吐出ヘッド２２０において、ＰＺＴ前駆体溶液、及びＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒成分（以下、「主溶媒」ともいう。）がそれぞれ独立に液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４内に供給される。また、液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４内において、供給されたＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒により、ＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度を調整する。

ここで、上記液滴吐出ヘッド２２０にＰＺＴ前駆体溶液などを供給する液体供給部２３０について説明する。
図１に示すように、液体供給部２３０には、ＰＺＴ前駆体溶液を収容する容器である溶液タンク２３１と、ＰＺＴ前駆体溶液を搬送するための溶液ポンプ２３２と、ＰＺＴ前駆体溶液の流量を調整するための溶液流量調整バルブ２３３とが配設されている。また、液体供給部２３０には、主溶媒を収容する容器である溶媒タンク２３４と、主溶媒を搬送するための溶媒ポンプ２３５と、主溶媒の流量を調整するための溶媒流量調整バルブ２３６と、ソレノイドバルブ２３７と、コントローラ２３８とが配設されている。ソレノイドバルブ２３７は、溶媒流量調整バルブ２３６をバイパスして液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４に主溶媒を送り込むためのバルブであって、通常は閉じているノーマルクローズタイプのバルブである。また、コントローラ２３８は、図示しないメインコントローラの指令に基づいて、溶液ポンプ２３２、溶媒ポンプ２３５、ソレノイドバルブ２３７を電気的に制御する、例えばプログラマブルコントローラである。

上記コントローラ２３８、溶液ポンプ２３２、溶媒ポンプ２３５、ソレノイドバルブ２３７は、液室２２４にＰＺＴ前駆体溶液と主溶媒とをそれぞれ独立に供給する供給手段としての機能を有している。すなわち、コントローラ２３８が、溶液ポンプ２３２をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、溶液タンク２３１内のＰＺＴ前駆体溶液が流路２３９内を搬送される。同様に、コントローラ２３８が、溶媒ポンプ２３５をＯＮ／ＯＦＦ制御することで、溶媒タンク２３４内の主溶媒が流路２３９内を搬送される。ＰＺＴ前駆体溶液と主溶媒とは流路２３９内を搬送されながら混合し、ＰＺＴ前駆体溶液は所定の固形分濃度となって、液滴吐出ヘッド２２０の共通液室２２６に供給される。さらにＰＺＴ前駆体溶液は、共通液室２２６と接続している複数の液室２２４に供給される。

また、上記コントローラ２３８、溶液ポンプ２３２、溶媒ポンプ２３５、ソレノイドバルブ２３７は、液室２２４内のＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度を調整する濃度調整手段としての機能も有している。すなわち、コントローラ２３８は、溶液ポンプ２３２と溶媒ポンプ２３５とをそれぞれ独立にＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、ＰＺＴ前駆体溶液の量と主溶媒の量とを適宜調整して、ＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度を所望の濃度に調整することができる。

さらに、上記コントローラ２３８は、インクジェット塗布装置の待機時において、溶液ポンプ２３２をＯＦＦ、溶媒ポンプ２３５をＯＮ、ソレノイドバルブ２３７をＯＮ（バルブ開）にする制御を行う。これにより、共通液室２２６にはＰＺＴ前駆体溶液は供給されず、主溶媒のみが供給されるため、後述する回復装置１１７でＰＺＴ前駆体溶液を液室２２４から吐出して、ＰＺＴ前駆体溶液の最小の固形分濃度を０［％］にすることができる。

上述した液滴吐出ヘッド２２０及び液体供給部２３０の構成によれば、塗布されるＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度調整をノズル内（液室２２４）で完結して塗布することができる。このため、固形分濃度が異なるＰＺＴ前駆体溶液への交換や、ＰＺＴ前駆体溶液が供給される液滴吐出ヘッド２２０内の液室２２４、及びＰＺＴ前駆体溶液の溶液タンク２３１から液滴吐出ヘッド２２０までの流路洗浄等の工程を省くことができる。これにより、基板上に所定のパターンで形成される電気機械変換膜（以下、適宜「電気機械変換膜パターン」という。）の膜厚調整を容易に実施することができる。

また、前記液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４内におけるＰＺＴ前駆体溶液の最小の固形分濃度を０［％］にすることができる。前述したように、ＰＺＴ前駆体溶液は空気中の水分による加水分解反応、および溶媒成分の乾燥が起こりやすく、使用されるインクジェット塗布装置においては液滴吐出ヘッド２２０のノズル２２３表面でその影響を受けやすい。前記加水分解反応や乾燥により消費された分量のＰＺＴ前駆体溶液の溶媒成分は、前述したようにＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒成分を供給することで状態を保つことができるが、同時に加水分解反応および溶媒成分の乾燥は継続される。特に、電気機械変換膜パターンの液塗布のインターバルが長い場合、前記主溶媒成分が液滴吐出ヘッド２２０へ供給され続けることで目減りしていく。このため、溶液タンク２３１から共通液室２２６へのＰＺＴ前駆体溶液の供給を停止し、液室２２４内をＰＺＴ前駆体溶液に使用されている主溶媒成分にてパージしながら充填し、液滴吐出ヘッド２２０内のＰＺＴ前駆体溶液の固形分を除去する。これにより、電気機械変換膜パターンの塗布のインターバル（待機）中は、液室２２４全体をＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒で満たされている清浄な状態を保つことができる。加えて、ＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒成分の使用量を抑制することができる。再度、電気機械変換膜パターンを塗布する場合には、逆にＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒成分の供給を停止し、ＰＺＴ前駆体溶液の供給によって主溶媒のパージおよび充填を実施することで、インターバル前と同様の電気機械変換膜パターンの塗布が可能となる。

上記ゾルゲル法によるＰＺＴ電気機械変換膜の形成方法の一例について、図２を参照して、さらに詳細に説明する。
図２（ａ）に示すように、基板１表面には下地層としてＴｉＯ_２を５０［ｎｍ］の厚さで成膜する。さらに第１の電極として、白金（Ｐｔ）３およびルテニウム酸ストロンチウム（ＳＲＯ）４が順次積層され形成されている。このときのＰｔ３、ＳＲＯ４の膜厚はそれぞれ、２５０［ｎｍ］、６０［ｎｍ］とした。さらに、第１の電極にフォトレジスト５を塗布する。

第１の電極は、インクジェット方式にて電気機械変換膜として形成されるパターンに合致するよう、フォトリソグラフィーによりレジストをパターニングする。そして、ドライエッチングにより電気機械変換素子パターン領域外の表面上に存在するＳＲＯ層をエッチングする（図２（ｂ）参照）。続いて電気機械変換素子パターン上に残ったフォトレジスト５を剥離する（図２（ｃ）参照）。電気機械変換膜パターンは幅５０［μｍ］、長さ１０００［μｍ］の長尺パターンであり、幅方向に１：１ピッチ（パターン幅＝スペース幅＝５０［μm］）で配列させたものである。前記パターニング工程後の電気機械変換素子パターン領域外の表面は、第１の電極下層のＰｔ３が存在する状態とした。

図２（ｄ）は、基板１の表面全体に表面処理を実施し、電気機械変換素子パターン領域外にＳＡＭ膜が形成された状態を示している。ＳＡＭ膜はアルカンチオール希釈液に基板１を浸漬してチオール基を自己配列させることで得られる。ここでアルカンチオールはドデカンチオールＣＨ_３（ＣＨ_２）_１１−ＳＨを使用し、モル濃度０．１［ｍｍｏｌ／ｌ］のエタノール希釈液とした。また基板１のアルカンチオール液への浸漬時間は３０秒間とし、浸漬後はエタノール浴中で５分間超音波洗浄を施した。この結果、基板１における、電気機械変換素子パターン領域内／外における対純水接触角は、パターン領域外では９０度以上となり十分な疎水性が得られ、パターン領域内では３０度以下となり親水性となった。同時に、パターン領域内／外の接触角コントラストを大きく確保することができた。

次に、本実施形態で使用するゾルゲル液であるＰＺＴ前駆体溶液の作製について説明する。
出発材料には酢酸鉛三水和物、チタンテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシドを用いた。酢酸鉛の結晶水はメトキシエタノールに溶解後、脱水した。鉛量は化学両論組成に対し１５［ｍｏｌ％］過剰とした。これは乾燥・熱分解・結晶化等の熱処理工程における、いわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、チタンテトライソプロポキシドをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、先記の酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することでＰＺＴ前駆体溶液を合成した。このとき安定剤として、ＰＺＴ固形分濃度と同モル濃度分の酢酸を添加すると共に、副溶媒としてメトキシエタノールより高沸点であるジエチレングリコールモノメチルエーテル、および１−ノナノールを添加した。最終的にＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度は０．１［ｍｏｌ／ｌ］とした。

作製したＰＺＴ前駆体溶液は、図１に示すような液滴吐出ヘッド２２０に溶液タンク２３１から供給する。

図４は、上記ＰＺＴ前駆体溶液の塗布に用いられる産業用のインクジェット塗布装置の概略構成を示す斜視図である。
図４において、インクジェット塗布装置２００は、架台２０８に、直動案内とステッピングモータ等からなるＹ軸駆動手段２０１と、Ｘ軸支持部材２０４とが保持される構成となっている。Ｙ軸駆動手段２０１には、Ｙ方向に往復移動自在なステージ２０３が支持されている。このステージ２０３には、基板２０２が載置される。また、Ｘ軸支持部材２０４には、直動案内とステッピングモータ等からなるＸ軸駆動手段２０５が配設されており、液滴吐出ヘッド２２０がＸ方向に往復移動自在に支持されている。液滴吐出ヘッド２２０には、ヘッドベース２０６と、機能性インク材料供給用パイプ２１０が設けられている。また、液滴吐出ヘッド２２０は、直動案内とエアシリンダ等からなるＺ軸駆動手段２１１で支持されており、ヘッドベース２０６と機能性インク材料供給用パイプ２１０と一体で、上下方向に移動自在に構成されている。

上記構成のインクジェット塗布装置２００において、ステージ２０３に載置された基板２０２をＹ方向に移動させ、液滴吐出ヘッド２２０をＸ方向に移動させることにより、基板２０２の全面にＰＺＴ前駆体溶液を塗布することができる。なお、ＰＺＴ前駆体溶液を基板２０２に塗布するときは、Ｚ軸駆動手段２１１を駆動させて液滴吐出ヘッド２２０を下降させ、ヘッドベース２０６を基板２０２に近づけてもよい。

上記構成のインクジェット塗布装置２００により、前述の図２（ｄ）に示す工程で形成された基板１上の親水性領域、即ち所望の電気機械変換膜のパターン形成領域にＰＺＴ前駆体溶液を塗布した（図２（ｅ）、（ｆ）参照）。前述した通り、電気機械変換膜パターンの形成領域内／外における接触角のコントラストのため、ＰＺＴ前駆体溶液は親水部のみに広がりパターンが形成された。これを第一の加熱工程、すなわち溶媒を乾燥させる工程において、ホットプレートによる基板下面加熱により、昇温速度３０［℃／ｍｉｎ］として室温から３００［℃］まで温度上昇させて熱処理を行った。本工程でゾルゲル液膜を乾燥させた後は第二の加熱工程、すなわち有機物の熱分解処理を温度５００［℃］で実施し、図２（ｇ）に示すような電気機械変換膜パターンのＰＺＴ膜を得た。このときの電気機械変換膜厚は８０［ｎｍ］となり、電気機械変換膜パターンの長手方向の中央部／端部で膜厚差のない良好な電気機械変換膜を得られた。

引き続き、繰返し処理としてイソプロピルアルコール洗浄後、同様にチオール希釈液への浸漬にて基板の表面処理を実施しＳＡＭ膜を形成した。２回目以降、ＳＡＭ膜は酸化膜上、すなわちＰＺＴ上には形成されないので、図３（ｄ'）に示すようなＳＡＭ膜のパターンが容易に得られる。またこのときの対純水接触角は、電気機械変換膜パターン領域外（ＳＡＭ膜上）は１００［度］以上、ＰＺＴ膜上は２５［度］以下であった。

次に、本発明の実施形態に係る製造方法におけるＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度の調整のより具体的な実施例について、比較例とともに説明する。
〔実施例１〕
１回目の塗布終了から熱処理、２回目のＳＡＭ膜の形成を経て２回目の塗布開始までのインターバルは２０分であり、この間、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布するための液滴吐出ヘッド２２０は、インクジェット塗布装置２００の所定の位置で待機させた。待機中、本実施例１ではＰＺＴ前駆体溶液の主溶媒成分であるメトキシエタノールを、図１に示す溶媒流量調整バルブ２３６より、液滴吐出ヘッド２２０のノズル２２３開口部から蒸発する分を常時微量ずつ共通液室２２６へ供給した。これにより、液滴吐出ヘッド２２０内のＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度を常時一定に保つようにした。

〔実施例２〕
本実施例２では１回目の塗布後に、図１に示す溶液タンク２３１からのＰＺＴ前駆体溶液の供給を停止した。そして、液室２２４に残留しているＰＺＴ前駆体溶液を溶媒流量調整バルブ２３６から供給されるメトキシエタノールでパージしながら、液室２２４にメトキシエタノールを充填させた。これにより、液滴吐出ヘッド２２０内のＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度が０［％］である状態とした。

〔比較例１〕
上記実施例１及び２に対して、本比較例１では、溶媒流量調整バルブ２３６から液滴吐出ヘッド２２０の共通液室２２６へのメトキシエタノールの供給はせず、塗布用のＰＺＴ前駆体溶液が充填されている状態を保持した。

以上の実施例１、２及び比較例それぞれの状態で、１回目に形成した電気機械変換膜パターンに位置合わせを行い、再度インクジェット塗布装置２００によりＰＺＴ前駆体溶液を塗布した（図３（ｅ'）、（ｆ'）参照）。なお、実施例２では、塗布するＰＺＴ前駆体溶液で液室２２４中のメトキシエタノールをパージしながら充填した後に塗布を開始した。

図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ、実施例１、実施例２および比較例１の電気機械変換膜７の成膜状態を示す図である。実施例１および２では、ＰＺＴ前駆体溶液を塗布する液滴吐出ヘッド２２０のノズル２２３での不吐出、および吐出曲がりは発生せず、ＰＺＴ前駆体溶液の液滴が電気機械変換膜パターン内のみに着弾された。これに対して、比較例１では、一部のノズル２２３でＰＺＴ前駆体溶液の不吐出が発生し、一部の電気機械変換膜パターンにＰＺＴ前駆体溶液が塗布されなかった。また、一部のノズルでは吐出時にゾルゲル液滴の曲がりが発生し、電気機械変換膜パターン領域外のＰｔ上に液滴が着弾し、ドット状のゾルゲル液膜が多数形成された。

上記ＰＺＴ前駆体溶液の塗布後は、１回目の塗布後と同様に、昇温速度３０［℃／ｍｉｎ］による室温から３００［℃］までの温度上昇による乾燥工程、温度５００［℃］による有機物の熱分解処理工程を経た。その後、結晶化処理（温度７５０［℃］）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行い、重ね塗りされたＰＺＴ膜が得られた（図３（ｇ'）参照）。このとき膜にクラックなどの不良は生じなかった。

引き続き一連の工程、すなわち表面処理によるＳＡＭ膜形成→ＰＺＴ前駆体溶液の塗布→３００［℃］乾燥→５００［℃］熱分解→ＳＡＭ膜形成→ＰＺＴ前駆体溶液の塗布→３００［℃］乾燥→５００［℃］熱分解および結晶化処理までの工程を実施した。この工程を、前記同様の条件で１２サイクル、即ちＰＺＴ前駆体溶液の塗布を２４回分実施した。なお、最後の１サイクル、即ちＰＺＴ前駆体溶液の２回分（２５、２６層目）の塗布においては、液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４に前述のＰＺＴ前駆体溶液およびメトキシエタノールを同時供給した。これにより、ＰＺＴ前駆体溶液の固形分濃度が０．０５［ｍｏｌ／ｌ］となるよう調整した。最終的に成膜された電気機械変換膜パターンの膜厚を測定したところ、実施例１、２は共にパターン化ＰＺＴ膜の厚さは２．０［μｍ］となり、パターン間での膜厚ムラがほとんどない良好な電気機械変換膜が得られた。一方比較例１では、パターン化ＰＺＴ膜の厚さは０．３〜２．０［μｍ］となり、パターン間の塗布抜けの有無で膜厚にバラツキが生じた。また、電気機械変換膜パターン領域外のＰｔ表面上に着弾され、ドット状に形成されたＰＺＴ膜は最大３．０［μｍ］の高さに成長していた。この高さは以降の工程で、作製された電気機械変換膜から素子化し、液滴吐出ヘッドを組み立てる際の接合時に影響が出る高さであった。

次に、実施例１、２より形成された電気機械変換膜の素子化を実施した。パターン化電気機械変換膜を含む基板上に、スパッタ法にてＰｔを成膜し、フォトリソグラフィー、エッチング工程により所望パターン上に第２の電極（上部電極）を形成し、電気機械変換素子とした。第２の電極を形成する際のエッチング工程において、電気機械変換素子パターン領域外では第１の電極のオーバーエッチングは発生しなかった。

本実施形態の製造方法で形成された電気機械変換膜を有する電気機械変換素子の電気特性、および電気機械変換能（圧電定数）の評価を行った。実施例１および２の電気機械変換膜は、それぞれ比誘電率が２５１０および２４９０、誘電損失が８．１［％］および７．８［％］、耐圧が５８［Ｖ］および５９［Ｖ］で、優れた電気特性を示した。また、図６のＰ−Ｅヒステリシス曲線に示すように、いずれも残留分極は１９．３［μＣ/ｃｍ^２］、抗電界は３４．５［ｋＶ／ｃｍ］であり、通常のセラミック焼結体と同等の特性を持った。

電気機械変換能は電界印加による変形量をレーザードップラー振動計で計測し、シミュレーションによる合わせ込みから算出した。その結果、圧電定数ｄ３１はいずれも１３５［ｐｍ／Ｖ］以上を示し、こちらもセラミック焼結体と同等の値であった。これは液滴吐出ヘッドとして十分設計できうる特性値であった。

一方で実施例２の一部のパターンでは、第２の電極を配置せずに、更なる厚膜化を試みた。すなわち、ＰＺＴ前駆体溶液の２回までの塗布、熱分解アニールのたびに結晶化処理を行い、これを都合２４回繰り返したところ、４［μｍ］のパターン化ＰＺＴ膜がクラックなどの欠陥を伴わずに得られた。

次に、本発明に係る製造方法で形成した電気機械変換素子を備えた液滴吐出ヘッドについて説明する。
図７は、個別の液滴吐出ヘッドの構成例を示す断面図である。また、図８は、個別の液滴吐出ヘッドを複数個配置した構成例の断面図である。なお、図中、液体供給手段、流路、流体抵抗についての記載は省略している。

図７に示すように、個別の液滴吐出ヘッド５０は、液滴を吐出するノズル１１が形成されたノズル板１０と、ノズル１１が連通する液室（圧力室）２１を形成する液室基板２０と、液室２１の壁面を形成する振動板３０とが積層されている。また、振動板３０の液室２１と反対側の面に本発明に係る電気機械変換素子４０からなる圧電アクチュエータが設けられている。

電気機械変換素子４０は、振動板３０上に、酸化物電極４１、第１の電極（下部電極）としての白金族電極４２、電気機械変換膜４３、第２の電極（上部電極）４４を順次積層形成したものである。

ここで、電気機械変換素子４０は、上述したように簡便な製造工程で振動板３０上に形成される。しかも、その電気機械変換素子４０はバルクセラミックスと同等の性能を持つ。そして、その後の液室２１の形成のための裏面からのエッチング除去を行い、ノズル１１を有するノズル板１０を接合することで、液滴吐出ヘッドを得ることができる。

なお、複数のノズル列を配列した液滴吐出ヘッドの例について図８に示しているが、このヘッド部分の構成は上記図７と同様であるので、説明を省略する。

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同インクジェット記録装置の斜視説明図、図１０は同インクジェット記録装置の機構部の側面説明図である。

このインクジェット記録装置は、記録装置本体８１の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ９３を備えている。また、このキャリッジ９３に搭載したインクジェットヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納している。また、記録装置本体８１の下方部には前方側から多数枚の記録媒体としての用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができる。そして、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。

印字機構部８２は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ９３にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド９４を備えている。この記録ヘッド９４は、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着される。また、キャリッジ９３には記録ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５を交換可能に装着している。

インクカートリッジ９５は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有している。この多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色の記録ヘッド９４を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。

ここで、キャリッジ９３は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１００を張装している。このタイミングベルト１００をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。

一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３を記録ヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３とを設けている。また、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５及び搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。搬送ローラ１０４は副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。

そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１０４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１０９を設けている。この印写受け部材１０９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１１１、拍車１１２を設けている。さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５，１１６とを配設している。

記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙８３を排紙する。

また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド９４をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド９４の吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。これにより、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

このように、このインクジェット記録装置においては本発明を実施したインクジェットヘッドを搭載しているので、ノズルの詰まりやノズル面に固形分が付着しないので、インク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
アクチュエータ２２５などの電気機械変換膜を形成するための原料の固形分を含むＰＺＴ前駆体溶液などの液体を収容する液室２２４と、液室２２４に連通したノズル２２３とを有し、ノズル２２３から液体を吐出させて基板上に液体の薄膜を形成する液滴吐出ヘッド２２０を備えたインクジェット塗布装置などの電気機械変換膜の製造装置であって、液室２２４に供給される前記原料の固形分を含むＰＺＴ前駆体溶液などの液体を収容する溶液タンク２３１などの第１のタンクと、液室２２４に前記液体のメトキシエタノールなどの溶媒を収容する溶媒タンク２３４などの第２のタンクとを備える。
これよれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４内に液体とこの液体の溶媒とをそれぞれ独立に供給可能になるので、液体とその溶媒との供給量に応じて液室２２４内の液体の固形分濃度を容易に変更することができる。これにより、ノズル２２３から吐出する液体の固形分濃度を変更してパターン精度の高い液膜の成膜が可能となる。さらに、溶媒の蒸発や供給不足などに起因する、液体の固形分濃度が高くなりすぎて固形分が固まってしまうことがなく、ノズル２２３の詰まりを防ぐことができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、前記第１のタンクに収容される液体と前記第２のタンクに収容される溶媒とを液室に供給する液体供給部２３０などの供給手段を備える。
これよれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッド２２０の液室２２４内に供給する液体とこの液体の溶媒とをそれぞれ独立に供給できるので、液体と溶媒との供給量に応じて液室２２４内の液体の固形分濃度を容易に変更することができる。これにより、ノズル２２３から吐出する液体の固形分濃度を変更してパターン精度の高い液膜の成膜が可能となる。さらに、溶媒の蒸発や供給不足などに起因する、液体の固形分濃度が高くなりすぎて固形分が固まってしまうことがなく、ノズル２２３の詰まりを防ぐことができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、供給手段は、液室２２４内に供給される液体及び溶媒の供給量を調整することにより、液室２２４内の液体の固形分濃度を調整する液体供給部２３０などの濃度調整手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体の固形分濃度を正確に調整することができ、パターン精度の高い液膜をより安定して成膜することができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ｃにおいて、濃度調整手段は、液室２２４内における液体の固形分濃度を０［％］とする。これによれば、上記実施形態について説明したように、液体の固形分濃度が０［％］であれば、溶媒が蒸発しても固形分がノズル２２３に詰まることがない。
（態様Ｅ）
上記態様Ｄにおいて、濃度調整手段は、液体を吐出する液滴吐出ヘッドの動作が待機中のときに、液室２２４内における液体の固形分濃度を０［％］とする。これによれば、上記実施形態について説明したように、ノズル２２３から液体が吐出されない液滴吐出ヘッドの待機中のノズル２２３の詰まりを有効に防止することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ａ乃至Ｅのいずれかにおいて、液体はゾルゲル液である。これによれば、上記実施形態について説明したように、ゾルゲル液の液滴を吐出して基板上に金属複合酸化物の電気機械変換膜を安定して形成することができる。

１ 基板
２ ＴｉＯ_２層
３ Ｐｔ層
４ ＳＲＯ
５ フォトレジスト
６ ＳＡＭ膜
１０ ノズル板
１１ ノズル
２０ 圧力室基板
２１ 圧力室（液室）
３０ 振動板
４０ 電気機械変換素子
４３ 電気機械変換膜
５０ （個別の）液滴吐出ヘッド
８１ 記録装置本体
８２ 印字機構部
９３ キャリッジ
９４ 記録ヘッド
９５ インクカートリッジ
１１７ 回復装置
２００ インクジェット塗布装置
２２０ 液滴吐出ヘッド
２２１ ＰＺＴ前駆体溶の液滴
２２３ ノズル
２２４ 液室
２２５ 電気機械変換素子（アクチュエータ）
２２６ 共通液室
２２７ 電気機械変換膜
２３０ 液体供給部
２３１ 溶液タンク
２３２ 溶液ポンプ
２３３ 溶液流量調整バルブ
２３４ 溶媒タンク
２３５ 溶媒ポンプ
２３６ 溶媒流量調整バルブ
２３７ ソレノイドバルブ
２３８ コントローラ

特開２０１２−０５９９０３号公報 国際公開第２００３／０９８７１４号

Ｋ．Ｄ．Ｂｕｄｄ，Ｓ．Ｋ．Ｄｅｙ，Ｄ．Ａ．Ｐａｙｎｅ，Ｐｒｏｃ．Ｂｒｉｔ．Ｃｅｒａｍ．Ｓｏｃ．３６，１０７（１９８５）． Ａ．Ｋｕｍａｒ ａｎｄ Ｇ．Ｍ．Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６３，２００２（１９９３）．

Claims (7)

1. 電気機械変換膜を形成するための原料の固形分を含む液体を収容する液室と、該液室に連通したノズルとを有し、該ノズルから該液体を吐出させて基板上に該液体の薄膜を形成する液滴吐出ヘッドを備えた電気機械変換膜の製造装置であって、
   前記液室に供給される前記原料の固形分を含む液体を収容する第１のタンクと、
   前記液室に供給される前記液体の溶媒を収容する第２のタンクと、
   を有することを特徴とする電気機械変換膜の製造装置。
2. 請求項１の電気機械変換膜の製造装置において、
   前記第１のタンクに収容される前記液体と前記第２のタンクに収容される前記溶媒とを前記液室に供給する供給手段を備えたことを特徴とする電気機械変換膜の製造装置。
3. 請求項２の電気機械変換膜の製造装置において、
   前記供給手段は、前記液室内に供給される前記液体及び前記溶媒の供給量を調整することにより、該液室内の該液体の固形分濃度を調整する濃度調整手段を有することを特徴とする電気機械変換膜の製造装置。
4. 請求項３の電気機械変換膜の製造装置において、
   前記濃度調整手段は、前記液室内における前記液体の固形分濃度を０［％］とすることを特徴とする電気機械変換膜の製造装置。
5. 請求項３の電気機械変換膜の製造装置において、
   前記濃度調整手段は、前記液体を吐出する前記液滴吐出ヘッドの動作が待機中のときに、前記液室内における前記液体の固形分濃度を０［％］とすることを特徴とする電気機械変換膜の製造装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかの電気機械変換膜の製造装置において、
   前記液体はゾルゲル液であることを特徴とする電気機械変換膜の製造装置。
7. 電気機械変換膜を形成するための原料の液体を基板上に設けられ部分的に表面改質されている電極上へ吐出させて塗布するステップと、
   前記基板上に塗布された液体を乾燥するステップと、
   乾燥により形成された液膜を熱分解するステップと、
   熱分解された液膜を結晶化するステップと、を有する電気機械変換膜の製造方法であって、
   請求項１乃至６のいずれかの電気機械変換膜の製造装置を用いて前記液体を前記基板上に吐出させて塗布することを特徴とする電気機械変換膜の製造方法。