(57)【要約】【課題】抗電界を超えた電界を印加することによっても圧電素子の十分な変位量が得られ且つ繰り返し駆動しても圧電素子の変位量の低下を抑えることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエーターを提供する。【解決手段】圧電素子３００が、流路形成基板１０の上部に形成される第１の電極６０と、第１の電極６０の上部に形成される圧電体層７０と、圧電体層７０の上部に形成される第２の電極８０とで構成され、圧電体層７０は、２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第１の圧電体膜７１と、この第１の圧電体膜７１の第１の電極６０側に設けられてジルコニウム及びチタン以外の添加金属元素を含む多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第２の圧電体膜７２と、で構成されているようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室を有する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられて前記圧力発生室内に前記ノズルから液滴を噴射させるため圧力変化を生じさせる圧電素子とを具備し、
前記圧電素子が、前記流路形成基板の上部に形成される第１の電極と、該第１の電極の上部に形成される圧電体層と、該圧電体層の上部に形成される第２の電極とで構成され、
前記圧電体層は、２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第１の圧電体膜と、この第１の圧電体膜の前記第１の電極側に設けられてジルコニウム及びチタン以外の添加金属元素を含む多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第２の圧電体膜と、で構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記第２の圧電体膜の前記添加金属元素の含有率Ｃ１［ａｔｍ％］が、０．０５＜Ｃ１＜３．０であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記第２の圧電体膜の厚さが前記圧電体層の厚さの１／１０以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記添加金属元素が、ニオブ、タンタル及びランタンからなる群から選択される少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
基板の上部に形成される第１の電極と、該第１の電極の上部に形成される圧電体層と、該圧電体層の上部に形成される第２の電極とで構成される圧電素子を具備し、
前記圧電体層は、２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第１の圧電体膜と、この第１の圧電体膜の前記第１の電極側に設けられてジルコニウム及びチタン以外の添加金属元素を含む多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第２の圧電体膜と、で構成されていることを特徴とするアクチュエーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子の変位を利用してノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに圧電素子を有するアクチュエーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例としては、圧電素子の変位によってノズルからインク滴を噴射して記録媒体への印刷を行うインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドが具備する圧電素子としては、例えば、基板上に形成された第１の電極と、第１の電極上に形成されて電気機械変換機能を呈する圧電材料からなる圧電体層と、圧電体層上に形成される第２の電極と、で構成されたものがある。
【０００３】
このような圧電素子を構成する圧電体層の材料としては、一般的に、例えば、チタン（Ｔｉ）及びジルコニウム（Ｚｒ）を含有する２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）が用いられる他、Ｚｒ，Ｔｉ以外の金属元素が添加された多成分系のＰＺＴ等を用いるようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３８２９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１２９４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような圧電素子は、一般的に、抗電界よりも小さい電界を印加することで駆動させているが、近年、抗電界を超えた電界を印加して駆動することも行われてきている。しかしながら、上述のような２成分系のＰＺＴあるいは多成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層を具備する圧電素子は、抗電界を超えた電界を印加して駆動していると所望の変位量が得られないという問題がある。
【０００６】
例えば、２成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層は、抗電界を超えた電界を印加したときの圧電効果は大きい。したがって、２成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層を具備する圧電素子は、本来は、抗電界を超えた電界を印加することで良好な変位量が得られるはずである。しかしながら、実際には、このような２成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層に抗電界を超えた電界を印加すると、いわゆる分極のピニングが生じてしまい、十分な変位量が得られないという問題がある。すなわち、圧電素子を繰り返し駆動すると、圧電体層の下層部（第１の電極側）の脱分極が不十分となり、圧電素子の変位量が徐々に低下してしまうという問題がある。
【０００７】
具体的には、圧電体層の結晶は、菱面体晶系であることが好ましいが、第１の電極付近では第１の電極付近に偏在する強い引張り応力により正方晶系にシフトしてしまう。圧電体層の結晶が正方晶系にシフトしていると、圧電体層に印加した電界を解除した際に、いわゆる分極のピニングが生じてしまう。このため、圧電素子を繰り返し駆動させると、圧電素子の変位量が徐々に減少してしまうという問題がある。
【０００８】
一方、多成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層は、抗電界を超えた電界を印加しても、いわゆる分極のピニングの発生は少ない。しかしながら、抗電界を超えた電界を印加した場合の圧電効果は、２成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層に比べて小さいため、多成分系のＰＺＴのみからなる圧電体層に抗電界を超えた電界を印加しても、圧電素子の十分な変位量が得られないという問題がある。
【０００９】
ところで圧電素子を構成する圧電体層としては、例えば、第１の電極（下部電極膜）側が２成分系のＰＺＴで形成され、第２の電極（上部電極膜）側が多成分系のＰＺＴで形成されているものもある（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この特許文献２に記載の圧電体層は、上述した理由により抗電界を超えた電界を印加する駆動には適さず、圧電素子の十分な変位量は得られない。
【００１０】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに限定されず、他の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在し、また液体噴射ヘッド以外のデバイスに用いられるアクチュエーターにおいても同様に存在する。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、抗電界を超えた電界を印加することによっても圧電素子の十分な変位量が得られ且つ繰り返し駆動しても圧電素子の変位量の低下を抑えることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決する本発明は、液滴を噴射するノズルに連通する圧力発生室を有する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられて前記圧力発生室内に前記ノズルから液滴を噴射させるため圧力変化を生じさせる圧電素子とを具備し、前記圧電素子が、前記流路形成基板の上部に形成される第１の電極と、該第１の電極の上部に形成される圧電体層と、該圧電体層の上部に形成される第２の電極とで構成され、前記圧電体層は、２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第１の圧電体膜と、この第１の圧電体膜の前記第１の電極側に設けられてジルコニウム及びチタン以外の添加金属元素を含む多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第２の圧電体膜と、で構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１３】
かかる本発明では、圧電体層の大部分は２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第１の圧電体層で構成されているため、抗電界を超えた電界を印加した際の圧電効果は比較的大きい。また、圧電体層の下層側（第１の電極側）の表層部分は、多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第２の圧電体膜で構成されているため、圧電素子を繰り返し駆動しても、いわゆる分極のピニングの発生が少なく、圧電素子の変位量の低下が抑えられる。よって、圧電素子に抗電界を超えた電界を印加して駆動しても、液滴の噴射特性を長期に亘って良好に維持することができる。
【００１４】
ここで、前記第２の圧電体膜の前記添加金属元素の含有率Ｃ１［ａｔｍ％］が、０．０５＜Ｃ１＜３．０であることが好ましい。また前記第２の圧電体膜の厚さが前記圧電体層の厚さの１／１０以下であることが好ましい。
【００１５】
このような構成とすることで、圧電体層に生じる分極のピニングを抑えつつ、圧電効果による良好な変位量も確保される。
【００１６】
また、前記添加金属元素が、ニオブ、タンタル及びランタンからなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。第２の圧電体層が、このような添加金属元素を含む多成分系のＰＺＴからなることで、いわゆる分極のピニングがより確実に抑制される。
【００１７】
また本発明は、このような液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。かかる本発明では、液体噴射ヘッドによる液滴の噴射特性が向上し、信頼性や耐久性を向上した液体噴射装置を実現することができる。
【００１８】
さらに本発明は、基板の上部に形成される第１の電極と、該第１の電極の上部に形成される圧電体層と、該圧電体層の上部に形成される第２の電極とで構成される圧電素子を具備し、前記圧電体層は、２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第１の圧電体膜と、この第１の圧電体膜の前記第１の電極側に設けられてジルコニウム及びチタン以外の添加金属元素を含む多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛からなる第２の圧電体膜と、で構成されていることを特徴とするアクチュエーターにある。
【００１９】
かかる本発明では、圧電体層の大部分は２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第１の圧電体層で構成されているため、抗電界を超えた電界を印加した際の圧電効果は比較的大きい。また、圧電体層の下層側（第１の電極側）の表層部分は、多成分系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第２の圧電体膜で構成されているため、圧電素子を繰り返し駆動しても、いわゆる分極のピニングの発生が少なく、圧電素子の変位量の低下が抑えられる。よって、圧電素子に抗電界を超えた電界を印加して駆動しても、長期に亘って変位特性を良好に維持できるアクチュエーターを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る記録ヘッドの概略斜視図である。
【図２】一実施形態に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】一実施形態に係る圧電素子の構成を示す拡大断面図である。
【図４】添加金属元素の含有率と圧電体膜の歪みとの関係を示すグラフである。
【図５】一実施形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】一実施形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】一実施形態に係る記録装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを構成する流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。連通部１３は、後述する保護基板のリザーバー部３２と連通してリザーバー１００を構成する。インク供給路１４は、例えば、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成され、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たす。
【００２２】
流路形成基板１０の一方の面には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が接合されている。
【００２３】
流路形成基板１０の他方の面には、酸化膜からなる弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１の電極である下電極膜６０と、圧電体層７０と、第２の電極である上電極膜８０とで構成される圧電素子３００が設けられている。一般的には、圧電素子３００は、何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニングすることによって形成されている。本実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、圧電素子３００の個別電極を構成する各上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。
【００２４】
また、ここでは、圧電素子３００と、この圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせてアクチュエーターと称する。上述した例では、弾性膜５０及び絶縁体膜５５と共に下電極膜６０が振動板として機能するが、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、下電極膜６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また例えば、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
【００２５】
ここで、このような圧電素子３００を構成する圧電体層７０について詳細に説明する。図３に示すように、圧電体層７０は、２成分系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる第１の圧電体膜７１と、この第１の圧電体膜７１の下電極膜６０側に設けられるジルコニウム及びチタン以外の添加金属元素を含む多成分系のＰＺＴからなる第２の圧電体膜７２とで構成されている。例えば、本実施形態では、圧電体層７０は１０層の圧電体膜で構成されており、圧電体層７０の下電極膜６０側の最表層が第２の圧電体膜７２で構成されており、残りの９層が第１の圧電体膜７１で構成されている。なお、これら第１の圧電体膜７１及び第２の圧電体膜７２で構成される圧電体層７０の結晶系は、菱面体晶系となっている。
【００２６】
このように圧電体層７０が第１の圧電体膜７１と第２の最下層とで構成されていることで、抗電界を超える電界を印加して圧電素子を駆動させたとしても、長期に亘って十分な変位量を確保することができる。
【００２７】
具体的には、圧電体層７０の大部分が、２成分系のＰＺＴからなる第１の圧電体膜７１で構成されていることで、抗電界を超えた電界を印加した際に良好な圧電効果が得られる。また圧電体層７０の下層側の表層部分が、多成分系のＰＺＴからなる第２の圧電体膜７２で構成されていることで、圧電素子３００を駆動した際に、いわゆる分極のピニングの発生が抑えられる。すなわち、圧電素子３００に印加している電界を解除した際に、圧電体層７０が十分に脱分極される。したがって、圧電素子３００を繰り返し駆動しても、圧電素子３００の変位量の低下が抑えられ、液滴の噴射特性を長期に亘って良好に維持することができる。
【００２８】
なお、第２の圧電体膜７２の添加金属元素の含有率Ｃ１［ａｔｍ％］は、０．０５＜Ｃ１＜３．０の関係を満たしていることが好ましい。これにより、圧電素子３００の良好な変位量を確保しつつ圧電素子３００の繰り返し駆動に伴う変位量の低下も抑えることができる。
【００２９】
図４は、圧電体膜に含まれる添加金属元素の含有量を変化させたときの第２の圧電体膜の到達歪み及び残留歪みの変化を示すグラフである。なお「到達歪み」とは、圧電素子（圧電体膜）に所定電界を印加した際に得られる歪み（変位量）である。「残留歪み」とは、圧電素子（圧電体膜）に印加していた電界を解除した後に、圧電体膜が脱分極されずに残留する歪み（変位量）である。また図４では、圧電体膜の到達歪み及び残留歪みの大きさを、添加金属元素を含有していない（添加金属元素の含有率が０％である）圧電体膜の到達歪み及び残留歪みに対する比として表している。
【００３０】
図４に示すように、圧電体膜に含まれる添加金属元素の含有率が増加するのに伴って、圧電体膜の残留歪みは減少する傾向にある。すなわち、添加金属元素の含有率が多いほど、いわゆる分極のピニングは抑えられる。ただし、添加金属元素の含有量が増加すると、残留歪みだけでなく到達歪みも減少する傾向にある。つまり、所定電界を印加した際の圧電素子３００の変位量は低下してしまう。
【００３１】
このような結果から、第２の圧電体膜７２に含まれる添加金属元素の含有率Ｃ１［ａｔｍ％］は０．０５よりも大きく３．０よりも小さいことが好ましい。含有率Ｃ１がこのような範囲であれば、到達歪みの比は０．５以上となり且つ残留歪みの比は０．５以下となる。つまり、第２の圧電体膜７２について十分な変位量を確保しつつ経時的な変位量の低下を抑えることができる。
【００３２】
また、第２の圧電体膜７２の厚さは、圧電体層７０の厚さの１／１０以下であることが好ましい。上述したように、圧電素子３００に抗電界を超える電界を印加する場合、２成分系のＰＺＴからなる第１の圧電体膜７１が優れた変位特性を示す。このため、第２の圧電体膜７２は、分極のピニングを抑えられる程度に薄く、具体的には圧電体層７０の厚さの１／１０以下の厚さで形成されていることが好ましい。これにより、抗電界を超える電界を印加して圧電素子３００を繰り返し駆動しても、圧電素子３００の変位特性が長期に亘って良好に維持される。
【００３３】
例えば、本実施形態では、圧電体層７０が、１層の第２の圧電体膜７２と、９層の第１の圧電体膜７１とで構成されており、第２の圧電体膜７２の厚さは、圧電体層７０の厚さの１／１０となっている。なお本実施形態では、上述したように第２の圧電体膜７２に含まれる添加金属元素の含有率Ｃ１［ａｔｍ％］が０．０５＜Ｃ１＜３．０の関係を満たしているため、圧電体層７０全体としての添加金属元素の含有率Ｃ２［ａｔｍ％］は、０．００５＜Ｃ２＜０．３を満たしていることになる。
【００３４】
また、このような第２の圧電体膜７２に含まれる添加金属元素としては、例えば、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ランタン（Ｌａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等が挙げられるが、特に、Ｎｂ、Ｔａ又はＬａの少なくとも一種が含まれていることが好ましい。第２の圧電体膜７２が、このような添加金属元素を含む多成分系のＰＺＴからなることで、上述した分極のピニングの発生をより確実に抑制することができる。
【００３５】
ところで、このように抗電界を超える電界を印加した際に良好な変位量を確保しつつ分極のピニングを抑制する圧電素子の構成としては、圧電体層全体を２成分系のＰＺＴによって形成して下層部のＺｒ／Ｔｉ比を変更することも考えられる。しかしながら、このような構成では、圧電体層の厚さ方向における結晶格子定数の不整合が生じて結晶の連続性が損なわれてしまい、圧電体層の下層部における分極のピニングが抑えられたとしても圧電効果が減少してしまう。したがって、圧電素子の変位量は、結果として低下してしまう。
【００３６】
このように、抗電界を超える電界を印加して圧電素子３００を駆動する際に２成分系のＰＺＴからなる第１の圧電体膜７１の圧電特性を有効に利用することができていなかったが、本発明の構成によれば、第１の圧電体膜７１の圧電特性を有効に利用して圧電素子３００の変位量を向上することができ、且つ圧電素子３００の経時的な変位量の低下も抑制することができるという極めて有用な効果を奏する。
【００３７】
なお、このような圧電素子３００の形成方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法で製造することができる。具体的には、まず図５（ａ）に示すように、弾性膜５０及び絶縁体膜５５が形成された流路形成基板１０上に、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等からなる下電極膜６０を形成する。
【００３８】
次に、この下電極膜６０上に圧電体層７０を形成する。本実施形態では、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法によって圧電体層７０を形成している。勿論、圧電体層７０の形成方法は特に限定されず、例えば、ゾル−ゲル法によって圧電体層７０を形成してもよい。
【００３９】
圧電体層７０の具体的な形成手順としては、まず、図５（ｂ）に示すように、下電極膜６０上にチタン（Ｔｉ）からなる種チタン層６１をスパッタリング法等により形成する。この種チタン層６１は、後述する焼成工程によって圧電体層７０を結晶化する際に、結晶化を促進させるシードとして機能するものである。次に、図５（ｃ）に示すように、この種チタン層６１上に第２の圧電体膜７２を形成する。まず第２の圧電体膜７２の前駆体膜である第２の圧電体前駆体膜７４を成膜する。すなわち、下電極膜６０が形成された流路形成基板１０上にＴｉ、Ｚｒ及び所定の添加金属元素を含む多成分系のＰＺＴ組成物（溶液）を塗布する（塗布工程）。なお、溶液の出発原料としては、例えば、酢酸鉛３水和物、ジルコニウムアセチルアセテート、チタニウムイソプロポキシド等が用いられ、さらに、ペンタエトキシニオブ、ペンタエトキシタンタル、酢酸ランタン等が必要に応じて用いられる。
【００４０】
次いで、この第２の圧電体前駆体膜７４を所定温度に加熱して一定時間乾燥させる（乾燥工程）。例えば、第２の圧電体前駆体膜７４を１５０〜１７０℃で５〜１０分間保持することで乾燥することができる。次に、乾燥した第２の圧電体前駆体膜７４を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。例えば、第２の圧電体前駆体膜７４を３００〜４００℃程度の温度に加熱して約５〜１０分間保持することで脱脂できる。なお、ここで言う脱脂とは、第２の圧電体前駆体膜７４に含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等として離脱させることである。
【００４１】
その後、この第２の圧電体前駆体膜７４を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させることで第２の圧電体膜７２を形成する（焼成工程）。例えば、第２の圧電体前駆体膜７４を６５０〜８００℃で５〜３０分間加熱して多成分系のＰＺＴからなる第２の圧電体膜７２を形成する。なお種チタン層６１は、この焼成により第２の圧電体膜７２内に拡散され、層としては実質的に存在しなくなる。
【００４２】
次に、図５（ｄ）に示すように、第２の圧電体膜７２及び下電極膜６０を所定形状にパターニングする。次いで、図６（ａ）に示すように、第２の圧電体膜７２上が形成された流路形成基板１０上に、第１の圧電体膜７１の前駆体膜である第１の圧電体前駆体膜７３を複数層形成する。すなわち、Ｔｉ及びＺｒを含む２成分系のＰＺＴ組成物（溶液）を塗布する工程（塗布工程）と、上述した乾燥工程、脱脂工程とを複数回、本実施形態では３回繰り返すことにより、３層の第１の圧電体前駆体膜７３を形成する。そして、これら３層の第１の圧電体前駆体膜７３を一度に焼成して２層目〜４層目の第１の圧電体膜７１を形成する（焼成工程）。なお、第１の圧電体膜７１を形成する前に、第２の圧電体膜７２を含む流路形成基板１０の表面に、チタン（Ｔｉ）からなる中間チタン層を形成するようにしてもよい。
【００４３】
その後、同様に３層の第１の圧電体前駆体膜７３を形成し、これら第１の圧電体前駆体膜７３を焼成する工程を繰り返すことにより、図６（ｂ）に示すように、残りの５層目〜１０層目の第１の圧電体膜７１を形成する。これにより、第２の圧電体膜７２と、複数層（９層）の第１の圧電体膜７１とからなる圧電体層７０が形成される。
【００４４】
その後は、図６（ｃ）に示すように、圧電体層７０上に、例えば、イリジウム（Ｉｒ）等からなる上電極膜８０を形成した後、圧電体層７０及び上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する（図２参照）。以上が圧電素子３００の製造方法の一例である。
【００４５】
図２に戻り、このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００を保護するための圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接着剤３５によって接合されている。また保護基板３０には、リザーバー部３２が形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバー１００を構成している。また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、この貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００４６】
また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とが、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。
【００４７】
保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってリザーバー部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されている。この固定板４２のリザーバー１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバー１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００４８】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部のインク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、リザーバー１００からノズル２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電素子３００に電界を印加してたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル２１からインク滴が噴射される。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、圧電体層７０を構成する１０層の圧電体膜のうち、１層目の圧電体膜のみが多成分系のＰＺＴからなる第２の圧電体膜７２で構成されていたが、例えば、１層目及び２層目が第２の圧電体膜７２で構成されていてもよい。
【００５０】
なお、このような構成のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成してインクジェット式記録装置に搭載される。図７に示すインクジェット式記録装置において、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００５１】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５２】
また、上述の実施形態では、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッド及びそれを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。
【００５３】
さらに、本発明は、液体噴射ヘッドに搭載されるアクチュエーターだけでなく、他の装置に搭載されるアクチュエーターにも、勿論、適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル、  ３０  保護基板、  ４０  コンプライアンス基板、  ５０  弾性膜、  ５５  絶縁体膜、  ６０  下電極膜（第１の電極）、  ７０  圧電体層、  ７１  第１の圧電体膜、  ７２  第２の圧電体膜、  ７３  第１の圧電体前駆体膜、  ７４  第２の圧電体前駆体膜、  ８０  上電極膜（第２の電極）、  ９０  リード電極、  ３００  圧電素子
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図７】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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