JPH10296974A - インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛の拡散を阻止する中間層を設けることによ
り、加圧室基板を食刻形成する必要がなく、また、加圧
室基板材を凹状に形成し、基板と同一材料の振動板を有
することにより、機械的強度に優れた信頼性の高い、イ
ンクジェットプリンタヘッドを提供する。 【解決手段】 加圧室（凹部）を有する基板と、該加圧
室の開口側に配設され、該加圧室に連通するノズル孔を
有するノズル板と、前記基板の前記加圧室の底部が形成
されている側の基板上に形成された中間層と、該中間層
の上に形成された電極層、電気−機械変換層、電極層か
らなる電気−機械変換素子層から構成され、該電気−機
械変換素子層を変位させることにより、前記加圧室内の
液体を前記ノズルを通して外部に噴出する。前記基板は
前記加圧室を形成する凹部（加圧室）を部分的に有し、
加圧室基板と同一材料で形成された凹部を設けることに
より、機械的強度を高めている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッド及びその製造方法に係り、より詳細には、電気
−機械変換素子を用いてインク滴を噴射するインクジェ
ット記録ヘッド及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧室に圧力を加えてインク滴を噴射す
る方法の一つとして、電気−機械変換素子を用いたアク
チュエータが知られている。近年、高速、高画質、低消
費駆動、低価格のインクジェットプリンタが要求されて
おり、そのために、低電圧駆動で大変位が得られ、か
つ、発生力の大きい、更に高集積化で変化の大きな圧電
／電歪素子、振動板材料、アクチュエータ構成が考案さ
れている。

【０００３】特公昭６１−２０２５号公報（液体噴射装
置）に記載の発明は、電気−機械変換素子下の加圧板の
形状を凹部に形成することにより、変換素子の駆動に基
づいて変位する加圧板の加圧部を薄くしてたわみ易くし
ている。すなわち、変換素子に要求される所要の変位量
を得るための駆動電圧を低くすることを可能としてい
る。

【０００４】特開平６−４００３５号公報（圧電／電歪
アクチュエータ）に記載の発明では、圧電／電歪駆動部
下の加圧室、流路をグリーンシートにて積層形成し、一
体焼成することにより、接着剤を用いずに形成出来、製
造性にすぐれた圧電／電歪アクチュエータを提示してい
る。

【０００５】また、特開平８−２５２９１４号公報（イ
ンクジェットヘッドおよびその製造方法）に記載の発明
では、インクジェットヘッドは単結晶シリコン基板から
なる加圧室基板と弾性膜、圧電膜からなり、圧電膜の直
下に前記加圧室基板が存在しないかのごとく、前記加圧
室基板を形成し、圧電膜中の鉛の拡散を防いだ構成及び
製造方法を提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電気−機械変換膜には
一般的にはチタン酸ジルコン酸鉛（以下、ＰＺＴと略
す）等の鉛系圧電セラミックス材料が最も圧電性能が高
く用いられるが、シリコン基板上にＰＺＴを形成した
後、結晶化させるために焼成を行うとシリコン基板上に
鉛が拡散し、ＰＺＴの圧電特性が低下する問題があっ
た。特開平８−２５２９１４号公報に記載の発明におい
ては、圧電膜の直下に加圧室基板材が存在しないかのご
とく加圧室基板を食刻形成することにより、上記の問題
を解決しているが、圧電膜の直下は電極膜と弾性膜から
なるため、機械的強度が弱い。

【０００７】本発明は、鉛の拡散を阻止する中間層を設
けることにより、圧電膜の直下に加圧室基板材が存在し
ないかのごとく加圧室基板を食刻形成する必要がなく、
また、加圧室基板材を凹状に形成させ、圧電膜直下に中
間層、基板と同一材料の振動板を有することにより、機
械的強度に優れた信頼性の高い、インクジェットプリン
タヘッドを提供することを目的とする。

【０００８】特開平６−４００３５号公報に挙げられる
ように、加圧室基板材を凹状に形成させる方法として、
グリーンシートの積層形成が挙げられるが、加工精度や
張り合わせ時の位置精度において問題があり、高密度、
高集積化の実現には課題を有している。

【０００９】請求項２の発明は、異方性エッチングが可
能な単結晶基板として、シリコン、水晶、サファイア、
酸化マグネシウム等用いることで、張り合わせ工程を不
要とし、位置精度を高く形成出来、高密度、高集積なイ
ンクジェットプリンタヘッドを提供することを目的とす
る。請求項３の発明は、半導体プロセスやマイクロマシ
ーニング技術によりエッチング技術が確立された加工精
度が高く、コストの安いシリコン単結晶を用いることを
目的とする。

【００１０】基板裏面に別基板を接合してインク室を形
成する際に、シリコン基板を用いれば接着剤などの接合
剤を用いずに、硼珪酸系ガラスとシリコン基板間に電界
及び温度をかけて接着する陽極接合を利用することが可
能になるという利点を有する。しかし、シリコン単結晶
基板として結晶面方位が（１００）のものを用いた場
合、周知のＫＯＨアルカリ性溶液を用いたウェットエッ
チングで加工した場合、図６（Ａ）に示すように、エッ
チングによって現れる（１１１）面が前記（１００）面
に対して５４.７度の傾きを持っているために、更なる
高密度化には不適である。

【００１１】請求項４の発明は、図６（Ｂ）に示すよう
に、（１１０）面のシリコン基板を用いることにより、
凹部の壁面を基板表面に対し垂直に出来、従って、凹部
の高さに関係なく幅を決めることが出来、小型化、高密
度化を実現することを目的としている。請求項５の発明
は、基板凹部の薄肉厚部に要求される機械的強度をも
ち、かつ、電気−機械変換部の歪みを効果的に伝搬する
ことを目的とする。

【００１２】中間層として求められる特性は、高い靭性
を有し、電気−機械変換層に含有される鉛の拡散を防ぐ
緻密な材料が求められる。

【００１３】請求項６の発明は、それらを満足し、なお
かつ機械的強度を有する中間層を提供することを目的と
する。請求項７の発明は、中間層を２層にしてシリコン
基板との密着性を高める材料を提供することを目的とす
る。請求項８の発明は、１層の中間層でシリコン基板と
の密着性を高め、かつ、鉛の拡散を防ぐ緻密な中間層材
料を提供することを目的とする。請求項９の発明は、基
板との密着性を有する膜厚を提供することを目的とす
る。請求項１０の発明は、電気−機械変換層を簡易に形
成することを目的とする。

【００１４】請求項１１の発明は、基板に凹部を形成し
た後に中間層、電気−機械変換層を形成するために、基
板に凹部を形成する時のエッチング液等の溶剤による中
間層、電気−機械変換層との反応を防ぐ保護層や専用治
具で覆うことのない製造方法を提供すること目的する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、噴射
すべき液体を保持、加圧するための凹部からなる加圧室
を有する基板と、前記加圧室の開口側に配設され、該加
圧室に連通するノズル孔を有するノズル板と、前記基板
の前記加圧室の底部が形成されている側の基板上に形成
された少なくとも１層以上の中間層と、該中間層の上に
形成された電極層、電気−機械変換層、電極層からなる
電気−機械変換素子層から構成され、該電気−機械変換
素子層を変位させることにより、前記加圧室内の液体を
前記ノズルを通して外部に噴出するインクジェット記録
ヘッドにおいて、前記基板が前記加圧室を形成する凹部
（加圧室）を部分的に有する形状であることを特徴と
し、もって、加圧室基板と同一材料で形成された凹部を
設けることにより、機械的強度を高めることが出来、信
頼性の高いインクジットプリンタヘッドが得られるよう
にしたものである。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板の材料を単結晶基板と
したことを特徴とし、もって、単結晶基板を用いること
により、張り合わせをせずエッチングにて凹形状を形成
出来、信頼性の高いインクジェットプリンタヘッドが得
られるようにしたものである。

【００１７】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板の材料を単結晶Ｓｉと
したことを特徴とし、もって、単晶シリコン基板を用い
ることにより、低コストで、加工精度に優れた高密度化
されたインクジェットプリンタヘッドが得られるように
したものである。

【００１８】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板の材料を結晶面方位が
（１１０）のＳｉ基板であることを特徴とし、もって、
（１１０）単結晶シリコン基板を用いることにより、微
細加工が出来、高密度化されたインクジェットプリンタ
ヘッドが得られるようにしたものである。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、前記加圧室基板の凹部の底部肉厚を１μｍから２０
μｍの範囲としたことを特徴とし、もって、凹部の薄肉
厚部の厚さを１〜２０μｍに形成することにより、機械
的強度が得られ、かつ、歪みを効果的に伝搬出来、低電
圧駆動、及び、信頼性の高いインクジェットヘッドが得
られるようにしたものである。

【００２０】請求項６の発明は、請求項１の発明におい
て、前記中間層の材料を酸化イットリウム及び酸化マグ
ネシウム及び酸化カルシウム及び酸化セリウムのうち、
少なくとも１つの化合物を含有することによって結晶層
を部分安定化もしくは完全安定化されたジルコニアから
なることを特徴とし、もって、中間層にジルコニアを用
いることにより、高い靭性を有し、鉛の拡散を防ぎ、機
械的強度が得られ、信頼性の高いインクジェットプリン
タヘッドが得られるようにしたものである。

【００２１】請求項７の発明は、請求項１の発明におい
て、前記中間層に酸化セリウム層を有し、該酸化セリウ
ム層の上に請求項６記載の部分安定化もしくは完全安定
化されたジルコニアを積層して有することを特徴とし、
もって、中間層に酸化セリウム層を設けることにより、
シリコン基板との密着性を高め、信頼性の高いインクジ
ェットプリンタヘッドが得られるようにしたものであ
る。

【００２２】請求項８の発明は、請求項６の発明におい
て、前記中間層が４０mol％の酸化セリウムにて完全安
定化されたジルコニアであることを特徴とし、もって、
中間層に４０mol％の酸化セリウム層で安定化されたジ
ルコニアを用いることにより、中間層を２層にすること
なく、高い靭性を有し、鉛の拡散を防ぎ、機械的強度が
得られ、かつ、シリコン基板との密着性を高める、信頼
性の高いインクジェットプリンタヘッドが得られるよう
にしたものである。

【００２３】請求項９の発明は、請求項１の発明におい
て、前記中間層の膜厚が０.１μｍ以上２μｍ以下であ
ることを特徴とし、もって、中間層の膜厚を０.１〜２
μｍで形成することにより、焼成時のクラックを防ぐこ
とが出来、信頼性の高いインクジェットプリンタヘッド
が得られるようにしたものである。

【００２４】請求項１０の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記電気−機械変換膜をスクリーン印刷にて形成
したことを特徴とし、もって、電気−機械変換膜をスク
リーン印刷にて形成することにより、簡便で再現性の良
い電気−機械変換膜を形成でき、低コストで信頼性の高
いインクジェットプリンタヘッドが得られるようにした
ものである。

【００２５】請求項１１の発明は、請求項１の発明にお
いて、前記凹部を有する加圧室基板を形成した後に、前
記中間層、電気−機械変換素子層を形成することを特徴
とし、もって、加圧室基板に凹部を形成した後に、中間
層、電気−機械変換素子層を形成することにより、エッ
チング液との反応を防ぐための保護膜や専用治具が不要
になり、工程が簡略化出来るようにしたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（実施例１）図１は、本発明によるインクジェット記録
ヘッドの一実施例を説明するための要部断面構成図で、
図中、１は加圧室基板、２は加圧室、３は中間層、４は
下電極層、５は電気−機械変換層、６は上電極層、７は
ノズル板、８はノズルで、図示のように、加圧室２を形
成するように部分的に凹部（加圧室）２を有する加圧室
基板１上に中間層３を設け、その上に下電極層４、電気
−機械変換層５、上電極層６を積層させる。加圧室基板
１とノズル８を有するノズル板７は接合されている。こ
の構成は（サイドシューター）便宜的に示されたもの
で、ノズル板７に代ってノズルを閉塞させた板を接合し
てインク室を構成し、その端面にノズル板を接合させて
もよい（エンドシューター）。

【００２７】図２は、凹部を有する加圧室基板の作製方
法を、断面図で工程順に示したもので、厚さが３００μ
ｍ、面方位が（１１０）面方位のシリコンウェハー１の
上に耐シリコンエッチング膜となる酸化酸１１を熱酸化
法により形成する（図２（Ａ））。耐シリコンエッチン
グ膜１１には酸化シリコンだけでなく、窒化シリコン、
金属等、シリコンエッチング液に対して耐食性を示す膜
であれば良い。次に、酸化膜１１上にレジスト１２をス
ピンコート法によって塗布し（図２（Ｂ））、フォトリ
ソグラフィ技術を用いて凹部を形成するためのレジスト
パターン１２ａを形成する（図２（Ｃ））。その後、フ
ッ酸系エッチング液にて酸化シリコン膜をエッチング
後、更に摂氏９０℃の４０％ＫＯＨ水溶液に浸し、異方
性エッチングを行い２９５μｍエッチングし、凹部２を
形成する（図２（Ｄ））。残ったシリコン基板１上の酸
化シリコン膜１１をフッ酸系エッチング液にて剥離する
（図２（Ｅ））。エッチング量は予め、ＫＯＨ水溶液の
濃度、温度、浸透時間を制御することにより凹部２のエ
ッチング量を制御出来る。

【００２８】加圧室基板１上の中間層３には、電気−機
械変換層５の鉛が拡散しない緻密で、高脆性で、なおか
つ、機械的強度が大きい材料であるジルコニアを用い
る。ジルコニアを安定化、もしくは部分安定化させるた
めの添加量は酸化イットリウムに対して２〜３０モル
％、酸化マグネシウムや酸化カルシウムに対しては５〜
４０％、酸化セリウムに対しては６〜５０モル％とする
ことが望ましい。膜形成法として加圧室基板１との密着
性の高いスパッタ法にて１μｍ厚形成する。本発明で
は、中間層３を電気−機械変換層５の鉛拡散層として用
いるので、該中間層３の厚さは０.１μｍ厚程度で十分
であり、膜厚を２μｍ以上にすると焼成時に密度変化に
よるクラックが発生する。故に、ジルコニアの中間層３
は２μｍ以下に形成する。

【００２９】更に、中間層３の上の下部電極層４には、
白金や白金属元素（Ｐｄ，Ｒｈ，Ｉｈ，Ｒｕ）などの高
融点貴金属、及びそれらの合金を主成分とする電極材料
が用いられるが、安定性の点から白金もしくはそれらの
合金が好適であり、スクリーン印刷形成にて５μｍ厚で
印刷する。

【００３０】下部電極層４上の電気−機械変換層５には
ＰＺＴを主成分とする材料、マグネシウムニオブ酸鉛を
主成分とする材料、ニッケルニオブ酸鉛主成分とする材
料、マンガンニオブ酸鉛を主成分とする材料、アンチモ
ンスズ酸鉛を主成分とする材料、チタン酸鉛を主成分と
する材料、更には、これらの複合材料が用いられる。な
お、ＰＺＴ系を主成分とする材料に、ランタン、バリウ
ム、ニオブ、亜鉛、セリウム、クロム、コバルト、スト
ロンチウム、イットリウム、タンタル、タングステン、
ニッケル、マンガン等の酸化物やそれらの化合物の添加
物として含有せしめた材料、たとえば、ＰＬＺＴ系とな
るように、前記材料に所定の添加物を適宜に加えても、
何ら差し支えない。

【００３１】電気−機械変換層５の形成法において、周
知の真空成膜法であるスパッタ、ＣＶＤやゾルーゲルな
どは全面デポによるパターニングにより工程が煩雑にな
り、コストが高くなる。特に、ゾルーゲル法では１回の
塗布による膜厚が０.１μｍ以下と小さいために、加圧
室基板をたわませるだけの膜厚を形成するには塗布回数
が多くなり、作製工程が多くなる。また、これらの方法
で形成された膜は、膜厚方向における組成の均一化が難
しく、圧電特性の再現性が悪い。一方、ＰＺＴ等圧電体
の仮焼粉をペースト加工し、スクリーン印刷で形成した
膜は、パターニング工程が不要で低コストで簡便に形成
できる。一回の印刷工程で２０μｍの膜厚を形成出来
る。この後、９００〜１１００℃の温度で大気中にて焼
成させる。

【００３２】上電極層６は、スクリーン印刷にて銀−パ
ラジウムを焼き付けにより形成したり、または、金、
銅、スズ等のメッキ可能材料を成膜後、金−スズ、鉛−
スズ等のメッキを施して形成する。

【００３３】（実施例２）図３は、図４に示すような基
板１の凹部の幅が３００μｍ、長辺が４０００μｍ、中
間層の膜厚が１μｍ、２０μｍ厚のＮｂ０.５mol％ドー
プしたＰｂ（Ｚｒ_0.52Ｔｉ_0.48）Ｏ₃を３０Ｖにて駆動
したときの凹部の変位量と加圧板基板の薄肉部の厚さと
の相関を示す。図３より凹部の厚みの増加に従い、変位
量が減少し、厚さ２０μｍにてインクを吐出しなくなる
ことが解ると、また厚みが１μｍ以下であると、電気−
機械変換層をスクリーン印刷するときの圧力で凹部が破
壊されることが起き、製造時の歩留まりが悪くなる。

【００３４】（実施例３）シリコン基板と酸化セリウム
の格子定数は非常に近く、酸化セリウムは５.４１Å、
シリコンは５.４３Åである。ターゲットに酸化セリウ
ムを用い、真空槽内を０.０１〜０.００５Ｔorr程度の
アルゴンと酸化混合ガスを導入し、基板温度６００℃好
ましくは８００℃、ＲＦマグネトロンスパッタにて（１
００）シリコン基板上にＣｅＯ₂をエピタキシャルな膜
を成膜する。成膜速度は０.１〜０.３μｍ／ｈ。その
後、酸化イットリウム、酸化マグネシウムや酸化カルシ
ウムや酸化セリウムで安定化させたジルコニアを積層さ
せるが、酸化セリウムとの整合性を考慮すると、酸化セ
リウムで定化させたジルコニアであることが望ましい。

【００３５】（実施例４）酸化セリウムで安定化させた
ジルコニアの組成比を変えて、結晶性、鉛透過性を調べ
た。シリコン（１００）基板を８００℃に加熱し、（Ｃ
ｅＯ₂）_X（ＺｒＯ₂）_1-X（_X＝0.6，0.4，0.12)のターゲ
ットからＲＦマグネトロンスパッタにて、アルゴンと酸
素を導入しながら（５×１０^-4Torr）成膜した。図５
は、Ｘ線回析により測定されたシリコン（１００）基板
上の（ＣｅＯ₂）_X（ＺｒＯ₂）_1-X（_X＝0.6，0.4，0.12)
である。強度ピークを表す角度から結晶の配向方向がわ
かる。

【００３６】図５に示すように、結晶配向性はＣｅＯ₂
が４０mol％の時、最も結晶性がよく、シリコン基板上
にエピタキシャル成長している。４０mol％のＣｅＯ₂で
安定化されたジルコニア膜０.５μｍ上にＮｂ０.５mol
％ドープしたＰｂ（Ｚｒ_0.52Ｔｉ_0.48）Ｏ₃を積層させ
て、１０００℃にて焼成した後のシリコン基板上への鉛
拡散はなく、ＰＺＴは良好な圧電特性を示す。

【００３７】

【発明の効果】

請求項１の効果：噴射すべき液体を保持、加圧するため
の凹部からなる加圧室を有する基板と、前記加圧室の開
口側に配設され、該加圧室に連通するノズル孔を有する
ノズル板と、前記基板の前記加圧室の底部が形成されて
いる側の基板上に形成された少なくとも１層以上の中間
層と、該中間層の上に形成された電極層、電気−機械変
換層、電極層からなる電気−機械変換素子層から構成さ
れ、該電気−機械変換素子層を変位させることにより、
前記加圧室内の液体を前記ノズルを通して外部に噴出す
るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記基板が前記
加圧室を形成する凹部を部分的に有する形状であるの
で、加圧室基板と同一材料で形成された凹部を設けるこ
とにより、機械的強度を高めることが出来、信頼性の高
いインクジットプリンタヘッドが得られる。

【００３８】請求項２の効果：請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板の材料を単結晶基板と
したので、単結晶基板を用いることにより、張り合わせ
をせずエッチングにて凹形状を形成出来、信頼性の高い
インクジェットプリンタヘッドが得られる。

【００３９】請求項３の効果：請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板の材料を単結晶Ｓｉと
したので、単晶シリコン基板を用いることにより、低コ
ストで、加工精度に優れた高密度化されたインクジェッ
トプリンタヘッドが得られる。

【００４０】請求項４の効果：請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板の材料を結晶面方位が
（１１０）のＳｉ基板としたので、（１１０）単結晶シ
リコン基板を用いることにより、微細加工が出来、高密
度化されたインクジェットプリンタヘッドが得られる。

【００４１】請求項５の効果：請求項１の発明におい
て、前記加圧室基板の凹部の底部肉厚を１μｍから２０
μｍの範囲としたので、凹部の薄肉厚部の厚さを１〜２
０μｍに形成することにより、機械的強度が得られ、か
つ歪みを効果的に伝搬出来、低電圧駆動、及び信頼性の
高いインクジェットヘッドが得られる。

【００４２】請求項６の効果：請求項１の発明におい
て、前記中間層の材料を酸化イットリウム及び酸化マグ
ネシウム及び酸化カルシウム及び酸化セリウムのうち、
少なくとも１つの化合物を含有することによって結晶層
を部分安定化もしくは完全安定化されたジルコニアから
なるので、中間層にジルコニアを用いることにより、高
い靭性を有し、鉛の拡散を防ぎ、機械的強度が得られ、
信頼性の高いインクジェットプリンタヘッドが得られ
る。

【００４３】請求項７の効果：請求項１の発明におい
て、前記中間層に酸化セリウム層を有し、該酸化セリウ
ム層の上に請求項６記載の部分安定化もしくは完全安定
化されたジルコニアを積層して有するので、中間層に酸
化セリウム層を設けることにより、シリコン基板との密
着性を高め、信頼性の高いインクジェットプリンタヘッ
ドが得られる。

【００４４】請求項８の効果：請求項６の発明におい
て、前記中間層が４０mol％の酸化セリウムにて完全安
定化されたジルコニアであるので、中間層に４０mol％
の酸化セリウム層で安定化されたジルコニアを用いるこ
とにより、中間層を２層にすることなく、高い靭性を有
し、鉛の拡散を防ぎ、機械的強度が得られ、かつシリコ
ン基板との密着性を高める、信頼性の高いインクジェッ
トプリンタヘッドが得られる。

【００４５】請求項９の効果：請求項１の発明におい
て、前記中間層の膜厚が０.１μｍ以上２μｍ以下であ
るので、中間層の膜厚を０.１〜２μｍに形成すること
により、焼成時のクラックを防ぐことが出来、信頼性の
高いインクジェットプリンタヘッドが得られる。

【００４６】請求項１０の効果：請求項１の発明におい
て、前記電気−機械変換膜をスクリーン印刷にて形成し
たので、電気−機械変換膜をスクリーン印刷にて形成す
ることにより、簡便で再現性の良い電気−機械変換膜を
形成でき、低コストで信頼性の高いインクジェットプリ
ンタヘッドが得られる。

【００４７】請求項１１の効果：請求項１の発明におい
て、前記凹部を有する加圧室基板を形成した後に、前記
中間層、電気−機械変換素子層を形成するようにしたの
で、加圧室基板に凹部を形成した後に、中間層、電気−
機械変換層を形成することにより、エッチング液との反
応を防ぐための保護膜や専用治具が不要になり、工程が
簡略化出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるインクジェット記録ヘッドの一
実施例を説明するための要部断面構成図である。

【図２】 凹部を有する加圧室基板の作製方法を、断面
図で工程順に示したものである。

【図３】 図４に示す基板を駆動したときの凹部の変位
量と加圧板基板の薄肉部の厚さとの相関を示した図であ
る。

【図４】 基板の凹部の幅が３００μｍ、長辺が４００
０μｍ、中間層の膜厚が１μｍ、２０μｍ厚のＮｂ０.
５mol％ドープしたＰｂ（Ｚｒ_0.52Ｔｉ_0.48）Ｏ₃の構成
例を示す図である。

【図５】 Ｘ線回析により測定されたシリコン（１０
０）基板上の（ＣｅＯ₂）_X（ＺｒＯ₂）_1-X（_X＝0.6，0.
4，0.12)である。

【図６】 シリコン基板のエッチング例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…加圧室基板、２…加圧室、３…中間層、４…下電極
層、５…電気−機械変換層、６…上電極層、７…ノズル
板、８…ノズル。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴射すべき液体を保持、加圧するための
   凹部からなる加圧室を有する基板と、前記加圧室の開口
   側に配設され、該加圧室に連通するノズル孔を有するノ
   ズル板と、前記基板の前記加圧室の底部が形成されてい
   る側の基板上に形成された少なくとも１層以上の中間層
   と、該中間層の上に形成された電極層、電気−機械変換
   層、電極層からなる電気−機械変換素子層から構成さ
   れ、該電気−機械変換素子層を変位させることにより、
   前記加圧室内の液体を前記ノズルを通して外部に噴出す
   るインクジェット記録ヘッドにおいて、前記基板が前記
   加圧室を形成する凹部を部分的に有する形状であること
   を特徴とするインクジット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記凹部を有する加圧室基板の材料を単
   結晶基板としたことを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】 前記凹部を有する加圧室基板の材料を単
   結晶Ｓｉとしたことを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記凹部を有する加圧室基板の材料を結
   晶面方位が（１１０）のＳｉ基板であることを特徴とす
   る請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】 前記加圧室基板の凹部の底部肉厚を１μ
   ｍから２０μｍの範囲としたことを特徴とする請求項１
   記載のインクジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】 前記中間層の材料を酸化イットリウム及
   び酸化マグネシウム及び酸化カルシウム及び酸化セリウ
   ムのうち、少なくとも１つの化合物を含有することによ
   って結晶層を部分安定化もしくは完全安定化されたジル
   コニアからなることを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記中間層に酸化セリウム層を有し、該
   酸化セリウム層の上に請求項６記載の部分安定化もしく
   は完全安定化されたジルコニアを積層して有することを
   特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
8. 【請求項８】 前記中間層が４０mol％の酸化セリウム
   にて完全安定化されたジルコニアであることを特徴とす
   る請求項６記載のインクジェット記録ヘッド。
9. 【請求項９】 前記中間層の膜厚が０.１μｍ以上２μ
   ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のインクジ
   ェット記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記電気−機械変換層をスクリーン印
    刷にて形成したことを特徴とする請求項１記載のインク
    ジェット記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記凹部を有する加圧室基板を形成し
    た後に、前記中間層、電気−機械変換素子層を形成する
    ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘ
    ッドの製造方法。