[发明专利]机电转换器件及其制造方法及液滴排出头和液滴排出设备

说明书

技术领域

本发明涉及机电转换器件及其制造方法，以及包括机电转换器件的液滴排出头和包括液滴排出头的液滴排出设备。

背景技术

作为用作例如打印机、传真机或复印机等图像记录设备或图像形成设备的喷墨记录设备以及液滴排出头，以下构造是已知的。所述构造包括排出墨的喷嘴和加压室。加压室还称为墨通道、加压液体室、压力室、排出室、液体室等，并与喷嘴连通。所述构造还包括：机电转换器件，例如在加压室中给墨加压的压电元件或比如加热器等电热元件；振动板，用作墨通道的壁；以及能量产生部分，其包括面向振动板的电极。在该构造中，墨被能量产生部分产生的能量加压，并且墨滴从喷嘴排出。

作为喷墨记录头，两种类型已付诸实践。一种类型使用纵向摆动模式的压电致动器，其在压电元件的轴向方向上膨胀和收缩。另一类型使用弯曲摆动模式的压电致动器。作为使用弯曲摆动模式的致动器的喷墨记录头，例如下面的这种是已知的。在喷墨记录头中，通过沉积(膜形成)技术在振动板的整个表面上形成均匀的压电材料层，压电材料层通过光刻方法形成为与压力产生室相对应的形状，并且压电元件形成为使各个压力产生室彼此分隔开。

然而，在光刻方法中，使用材料的效率可能是低的，工艺可能是复杂的。因此，可能需要成本高，并且节拍时间(tact time)可能是长的。特别地，需要微米级的膜厚来用于压电材料层。因此，已研究了通过印刷方法来形成精细图案以降低成本。例如，已提出了一种技术，其中，通过例如喷墨方法等印刷技术在图案基板上形成精细图案，在所述图案基板上对下层实施了抗水性和亲水性处理(例如，见日本公开专利申请Nos.2004-006645和2005-326920)。

然而，在该情况下，几乎所有的构造是这样的，使得主要使用Pt作为基材的金属电极被用作下层电极，并且作为压电材料层的典型材料的PZT的疲劳特性的确保可能堪忧。确切地说，由包含在PZT中的Pb的扩散导致的疲劳特性的恶化让人担心。为此，已公开了通过使用氧化物电极来提高PZT的疲劳特性(见日本专利No.3019845)。

然而，在使用氧化物电极的情况下，比电阻高于金属电极，达大约10至1000倍。因此，当氧化物电极设置成共用于多个压电元件时，在由于多个压电元件被驱动而一次排出大量墨滴的情况下，电压会下降。因此，压电元件的位移量可能变得不稳定，由此，不能获得稳定的墨排出特性。

发明内容

根据本发明一实施方式的机电转换器件的制造方法，包括：在基板上形成振动板；在振动板上形成由金属制成的第一电极；在第一电极上形成由导电氧化物制成的第二电极；涂布表面改性材料并仅对第一电极实施表面改性；在第二电极上形成机电转换膜；以及在机电转换膜上形成由导电氧化物形成的第三电极。

根据本发明的实施方式的另一方面，一种机电转换器件包括：基板；形成在基板上的振动板；形成在振动板上的由金属制成的第一电极，仅在第一材料上涂布表面改性材料并实施表面改性；形成在第一电极上的由导电氧化物制成的第二电极；形成在第二电极上的机电转换膜；以及形成在机电转换膜上的由导电氧化物制成的第三电极。

根据本发明另一实施方式的机电转换器件的制造方法，包括：在基板上形成振动板；在振动板上形成由导电氧化物制成的第一电极；在第一电极上形成由金属制成的第二电极；涂布表面改性材料并仅对第二电极实施表面改性；在第一电极上形成机电转换膜；以及在机电转换膜上形成由导电氧化物形成的第三电极。

根据本发明另一实施方式的另一方面，一种机电转换器件包括：基板；形成在基板上的振动板；形成在振动板上的由导电氧化物制成第一电极；形成在第一电极上的由金属制成的第二电极，仅在第二电极上涂布表面改性材料并实施表面改性；形成在第一电极上的机电转换膜；以及形成在机电转换膜上的由导电氧化物制成的第三电极。

附图说明

图1是示出根据实施本发明的第一方式的机电转换器件的截面图；

图2A和2B是示出根据实施本发明的第一方式的机电转换器件的制造方法的俯视图；

图3A是示出根据实施本发明的第一方式的机电转换器件的另一示例的截面图；

图3B是示出根据实施本发明的第一方式的机电转换器件的另一示例的俯视图；

图4是示出使用根据实施本发明的第一方式的机电转换器件的液滴排出头的截面图；

图5是示出布置有多个图4所示的液滴排出头的示例的截面图；

图6A和6B是示出根据实施本发明的第一方式的喷墨方法的详细工艺的截面图；