(57)【要約】【課題】変位時の応力集中を抑制して圧電素子の耐久性を向上することが可能な圧電素子、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供する。【解決手段】圧電体層１５と、圧電体層の下面に形成された第１の電極としての下電極膜１４と、圧電体層の上面に形成された第２の電極としての上電極膜１６と、を積層状態で有する圧電素子６であって、圧電体層は、５μｍ以下の膜厚であり、下面と平行な平坦部１５ａと、当該平坦部から下面側に向けて下り傾斜した側面部１５ｂとを有し、上電極膜は、平坦部と平行な中央部１６ａと、当該中央部から平坦部に向けて下り傾斜した傾斜部１６ｂとを有し、側面部の下面に対する傾斜角θｐよりも傾斜部の平坦部に対する傾斜角θｕが緩やかであることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体層と、前記圧電体層の第１面に形成された第１の電極と、前記第１面とは反対側の第２面に形成された第２の電極と、を積層状態で有する圧電素子であって、
前記圧電体層は、５μｍ以下の膜厚であり、前記第１面と平行な前記第２面としての平坦部と、当該平坦部から第１面側に向けて下り傾斜した側面部とを有し、
前記第２の電極は、前記平坦部と平行な中央部と、当該中央部から前記平坦部に向けて下り傾斜した傾斜部とを有し、
前記側面部の第１面に対する傾斜角よりも前記傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が緩やかであることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記第２の電極が、前記圧電体層の平坦部全域を被覆することを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
前記第１の電極、圧電体層、及び第２の電極を被覆する保護膜を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電素子。
【請求項４】
前記第２の電極の傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が２度以上２０度以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の圧電素子。
【請求項５】
ノズル開口、当該ノズル開口に連通する圧力発生室、及び圧電素子を備え、当該圧電素子の作動により前記ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記圧電素子は、圧電体層と、前記圧電体層の第１面に形成された第１の電極と、前記第１面とは反対側の第２面に形成された第２の電極と、を積層状態で有し、保護膜を被覆してなり、
前記圧電体層は、５μｍ以下の膜厚であって、前記第１面と平行な前記第２面としての平坦部と、当該平坦部から第１面側に向けて下り傾斜した側面部とを有し、
前記第２の電極は、前記平坦部と平行な中央部と、当該中央部から前記平坦部に向けて下り傾斜した傾斜部とを有し、
前記側面部の第１面に対する傾斜角よりも前記傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が緩やかであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記第２の電極が、前記圧電体層の平坦部全域を被覆することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記第２の電極の傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が２度以上２０度以下であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
ノズル開口、当該ノズル開口に連通する圧力発生室、及び圧電素子を備え、当該圧電素子の作動により前記ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置であって、
前記圧電素子は、圧電体層と、前記圧電体層の第１面に形成された第１の電極と、前記第１面とは反対側の第２面に形成された第２の電極と、を積層状態で有し、保護膜を被覆してなり、
前記圧電体層は、５μｍ以下の膜厚であって、前記第１面と平行な前記第２面としての平坦部と、当該平坦部から第１面側に向けて下り傾斜した側面部とを有し、
前記第２の電極は、前記平坦部と平行な中央部と、当該中央部から前記平坦部に向けて下り傾斜した傾斜部とを有し、
前記側面部の第１面に対する傾斜角よりも前記傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が緩やかであることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項９】
前記第２の電極が、前記圧電体層の平坦部全域を被覆することを特徴とする請求項８に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記第２の電極の傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が２度以上２０度以下であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドの駆動源として用いられる圧電素子、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に関し、特に、変位時の応力集中を抑制して圧電素子の耐久性を向上することが可能な圧電素子、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクを記録紙等の記録媒体（噴射対象物）に対して噴射・着弾させてドットを形成することで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルターの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。
【０００３】
液体噴射ヘッドにおいて液体を噴射するための駆動源、即ち、ヘッド流路内の液体に圧力変動を生じさせるための圧力発生手段として用いられる圧電素子は、圧電材料からなる圧電体膜を電極で挟んで成る素子である（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この圧電素子は、下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層（圧電体膜の積層構造）と、上電極膜とが、成膜技術によりそれぞれ一定の膜厚で積層形成され、リソグラフィー及びエッチングによるパターニングによって圧力発生室毎に切り分けられて構成される。
【０００４】
上記のように成膜、リソグラフィー、及びエッチングの各工程を経て作製された圧電素子は、精密な形状で厚みを薄くできるため高速駆動が可能になる。この圧電素子全体の厚さは、例えば数μｍ程度である。以下、特に５μｍ以下の膜厚の圧電素子を薄膜圧電素子と称する。この薄膜圧電素子を構成する膜の中で、特に上電極膜は、圧電素子の変形に追従してより大きく変位させるため、その厚さは、０．０数μｍ〜０．数μｍと非常に薄くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１９９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来の薄膜圧電素子では、変位駆動時の際、上電極膜における幅方向（素子短尺方向）両端部に応力が集中し易いため、変位を繰り返すと上電極膜が損傷する虞があった。このため、より長寿命化が望まれていた。
また、一般的な薄膜圧電素子では、大気中の水分から圧電素子を保護するべく圧電素子全体が保護膜で覆われる構造となっているが、上電極膜の上面における周縁部（角部）で十分な被覆厚が確保できない場合があった。このため、圧電素子の側面を基板（流路形成基板等）に対して例えば１０〜９０°の範囲の角度で傾斜させることで、上電極膜の上記角部の角度をより大きくすることで、保護膜の被覆厚を確保することが考えられる。
しかしながら、圧電素子は、下電極膜の端部及び上電極膜の端部によって実質的な変位駆動部分となる能動部の端部が規定されるため、上記のように側面を傾斜させることにより、圧電体層において上電極膜の端部よりも外側に超える部分、即ち、非能動部が大きくなると、この非能動部と能動部との境界部分で変位の度に応力集中が発生し、圧電体層や振動板等にクラックが生じてしまうと共に、圧電体層と各電極とが剥離してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、変位時の応力の集中を抑制して圧電素子の耐久性を向上することが可能な圧電素子、その製造方法、液体噴射ヘッド、及び、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧電体層と、前記圧電体層の第１面に形成された第１の電極と、前記第１面とは反対側の第２面に形成された第２の電極と、を積層状態で有する圧電素子であって、
前記圧電体層は、５μｍ以下の膜厚であり、前記第１面と平行な前記第２面としての平坦部と、当該平坦部から第１面側に向けて下り傾斜した側面部とを有し、
前記第２の電極は、前記平坦部と平行な中央部と、当該中央部から前記平坦部に向けて下り傾斜した傾斜部とを有し、
前記側面部の第１面に対する傾斜角よりも前記傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が緩やかであることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、第１の電極から圧電体層の側面部及び第２の電極の傾斜部を通って第２の電極の中央部に至るまでの圧電素子の短尺方向両側の側面（端部）形状が全体的になだらかになり、圧電素子を駆動した際の応力集中、特に、第２の電極の圧電素子短尺方向における両端部への応力集中を緩和することが可能となる。また、圧電体層の側面部を必要以上に傾斜させないようにすることができるので、圧電素子の非能動部と能動部との境界部への応力集中を緩和することができる。これにより、圧電素子を繰り返し変位させることによる損傷を抑制することができ、その結果、圧電素子の耐久性を向上させることができる。また、圧電素子の能動部の厚みが均一に揃うので、駆動時の変位量や抵抗の均等化を図ることができる。これにより、ロスを低減して駆動効率を高めつつ、割れなどの損傷に対する強度を確保することができる。
【００１０】
上記構成において、前記第２の電極が、前記圧電体層の平坦部全域を被覆することが望ましい。
【００１１】
上記構成によれば、第２の電極における傾斜部の傾斜下端と、圧電体層における側面部の傾斜上端とが繋がることで、素子短尺方向の端部まで有効に電界がかかるために、圧電素子の能動部の領域を最大にすることが可能となり、駆動効率を高めることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１の電極、圧電体層、及び第２の電極を被覆する保護膜を有することが望ましい。
【００１３】
上記構成によれば、圧電素子の側面形状が全体的になだらかになることで、圧電素子を湿気から保護するための保護膜の被覆厚をより十分に確保することができると共に、保護膜の厚みの不揃いを低減することができる。さらに、圧電素子の能動部における保護膜の厚みの均等化を図ることができ、駆動時の撓みに対する抵抗を均すことができる。
【００１４】
上記構成において、前記第２の電極の傾斜部の前記平坦部に対する傾斜角が２度以上２０度以下であることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図４】記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】圧電素子の特徴的な構造を説明する要部断面図である。
【図６】圧電素子をパターニングする工程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式プリンター（本発明の液体噴射装置の一種）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。
【００１７】
図１は、本実施形態の記録ヘッド１の構成を示す分解斜視図である。また、図２（ａ）は記録ヘッド１の平面図、図２（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ′線断面図、図２（ｃ）は圧力発生室９の幅方向（圧電素子短尺方向）の要部断面図である。本実施形態における記録ヘッド１は、流路形成基板２、ノズルプレート３、弾性体膜４、絶縁体膜５、圧電素子６、及び、保護基板７等を積層して構成されている。
流路形成基板２は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、この流路形成基板２には、複数の圧力発生室９がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板２の圧力発生室９の長手方向外側の領域には連通部１０が形成され、連通部１０と各圧力発生室９とが、各圧力発生室９毎に設けられたインク供給路１１を介して連通されている。なお、連通部１０は、後述する保護基板７のリザーバー部２０と連通して各圧力発生室９の共通のインク室となるリザーバー２１の一部を構成する。インク供給路１１は、圧力発生室９よりも狭い幅で形成されており、連通部１０から圧力発生室９に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００１８】
流路形成基板２の開口面側には、各圧力発生室９のインク供給路１１とは反対側の端部に連通するノズル開口１２が開設されたノズルプレート３が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート３は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。
【００１９】
一方、流路形成基板２の開口面とは反対側には、厚さが例えば約１．０μｍの二酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる弾性膜４が形成され、この弾性膜４上には、厚さが例えば、約０．４μｍの酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５が形成されている。また、この絶縁体膜５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜１４（本発明における第１の電極に相当）と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層１５（圧電体膜３２）と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜１６（本発明における第２の電極に相当）とが形成され、全体として約１．２５μｍの膜厚の圧電素子６（薄膜圧電素子）を構成している。ここで、圧電素子６は、下電極膜１４、圧電体層１５、及び上電極膜１６を含む部分をいう。一般的には、圧電素子６の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１５を圧力発生室９毎にパターニングして構成する。そして、パターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層１５から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜１４は圧電素子６の共通電極とし、上電極膜１６を圧電素子６の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合によってこれを逆にする構成とすることもできる。何れの場合においても、圧力発生室９毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、このような各圧電素子６の上電極膜１６には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極１７がそれぞれ接続され、このリード電極１７を介して各圧電素子６に選択的に電圧が印加されるようになっている。
【００２０】
また、本実施形態における圧電素子６は、耐湿性を有する絶縁材料からなる保護膜１８によって全体を覆われている。このように圧電素子６を保護膜１８で覆う（被覆する）ことにより、大気中の水分等に起因する圧電素子６の破壊を防止することができる。このような保護膜１８の材料としては、耐湿性を有する材料、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）等の無機絶縁材料、または、ポリイミド（ＰＩ）等の有機絶縁材料を用いることができる。
【００２１】
流路形成基板２上の圧電素子６側の面には、圧電素子６に対向する領域にその変位を阻害しない程度の大きさの空間となる圧電素子保持部１９を有する保護基板７が接合されている。保護基板７には、流路形成基板２の連通部１０に対応する領域にリザーバー部２０が設けられている。このリザーバー部２０は、保護基板７を厚さ方向に貫通して圧力発生室９の並設方向に沿って設けられており、上述したように流路形成基板２の連通部１０と連通されて各圧力発生室９の共通のインク室となるリザーバー２１を構成している。
【００２２】
また、保護基板７の圧電素子保持部１９とリザーバー部２０との間の領域には、保護基板７を厚さ方向に貫通する貫通孔２２が設けられ、この貫通孔２２内に下電極膜１４の一部及びリード電極１７の先端部が露出され、これら下電極膜１４及びリード電極１７には、図示しないが、駆動ＩＣからの配線の一端部が電気的に接続される。保護基板７上には、封止膜２３及び固定板２４とからなるコンプライアンス基板２５が接合されている。封止膜２３は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイドフィルム）からなり、この封止膜２３によってリザーバー部２０の一方面が封止されている。また、固定板２４は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼等）で形成される。この固定板２４のリザーバー２１に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部２６となっているため、リザーバー２１の一方面は可撓性を有する封止膜２３のみで封止されている。
【００２３】
上記構成の記録ヘッド１では、インク供給手段からインクを取り込み、リザーバー２１からノズル開口１２に至るまで内部をインクで満たした後、プリンター本体の図示しないプリンターコントローラー側からの駆動信号の供給により、圧力発生室９に対応するそれぞれの下電極膜１４と上電極膜１６との間に電圧を印加し、弾性膜４、絶縁体膜５、下電極膜１４及び圧電体層１５を撓み変形させることにより圧力発生室９内の圧力が高まり、この圧力変動を制御することで、ノズル開口１２からインク滴が噴射（吐出）される。
【００２４】
ここで、このような記録ヘッド１の製造方法について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は圧力発生室９の長手方向と同一方向となる圧電素子長尺方向の断面図、図４は圧電素子短尺方向における圧電素子近傍の要部断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、シリコンウェハーである流路形成基板用ウェハー２９を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に弾性膜４を構成する二酸化シリコン膜３０を形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、弾性膜４上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５を形成する。具体的には、まず、弾性膜４上に、例えば、ＤＣスパッタ法によりジルコニウム層を形成し、このジルコニウム層を熱酸化することにより酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５を形成する。次いで、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とを絶縁体膜５上に積層することにより下電極膜１４を形成する。
【００２５】
次に、図４（ａ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層１５と、例えば、イリジウムからなる上電極膜１６とを、下電極膜１４の全面に形成後、図４（ｂ）に示すように、各圧力発生室９に対向する領域にパターニングして圧電素子６を形成する。圧電体層１５の形成方法は、本実施形態では、金属有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層１５を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層１５が形成される。なお、圧電体層１５の形成方法は、特に限定されず、例えば、ＭＯＤ法やスパッタリング法等を用いることも可能である。圧電素子６を形成したならば、図４（ｃ）に示すように、圧電素子６の全面に亘って保護膜１８を形成する。
【００２６】
ここで、本発明に係る圧電素子６は、図５に示すように、圧電体層１５と上電極膜１６の素子短尺方向（幅方向）における両側面がそれぞれ下電極膜１４や流路形成基板２に対して傾斜しており、また、圧電体層１５と上電極膜１６とで側面の傾斜角度が異なっている点に特徴を有している。以下、この点の詳細について説明する。なお、図５では、圧電体層１５と上電極膜１６の素子短尺方向における両側面のうちの一側のみを示しているが、他側の側面は図示の形状と左右対称となる。
【００２７】
圧電体層１５は、下電極膜１４側の下面（本発明における第１面に相当）と平行な上面（本発明における第２面に相当）としての平坦部１５ａと、当該平坦部１５ａから下面側（下電極膜１４側）に向けて下り傾斜した素子短尺方向両側の側面部１５ｂとを有している。この側面部１５ｂは、圧電体層１５の下面（又は下電極膜１４）に対してθｐ（＜９０°）の傾斜角を有する。また、上電極膜１６は、圧電体層１５の平坦部１５ａと平行な中央部１６ａと、この中央部１６ａから平坦部１５ａに向けて下り傾斜した傾斜部１６ｂとを有する。換言すると、傾斜部１６ｂは、中央部１６ａ側から平坦部１５ａ側に向けて次第に薄くなっている。この傾斜部１６ｂは、圧電体層１５の平坦部１５ａに対してθｕ（＜９０°）の傾斜角を有し、この傾斜角θｕは、圧電体層１５の下面に対する側面部１５ｂの傾斜角θｐよりも緩やか（即ち、θｕ＜θｐ）となっている。そして、例えば、θｐが３０〜６０°の範囲の値を採り、また、θｕは２〜１０°の範囲の値を採る。また、圧電体層１５における側面部１５ｂの素子短尺方向の幅Ｌｐは０．７〜２．３μｍの範囲の値を採り、且つ、上電極膜１６における傾斜部１６ｂの素子短尺方向の幅Ｌｕは０．３〜１．５μｍの範囲の値を採る。
【００２８】
また、本発明に係る圧電素子６は、図５に示すように、上電極膜１６が、圧電体層１５の平坦部１５ａ全域を被覆している点に特徴を有している。以下、この点の詳細について説明する。
【００２９】
圧電体層１５における側面部１５ｂの傾斜上端同士の幅（平坦部１５ａの幅）と、上電極膜１６における傾斜部１６ｂの傾斜下端同士の幅（上電極膜１６の圧電体層１５に接する面の幅）とが、等しくなるように形成されている。つまり、上電極膜１６における傾斜部１６ｂの傾斜下端と、圧電体層１５における側面部１５ｂの傾斜上端とが、連続するように繋がっている（交差している）。これにより、圧電体層１５の平坦部１５ａは、露出することなく、その全域（全幅）が上電極膜１６によって覆われた状態となっている。
【００３０】
図６は、上記構成の圧電素子６をパターニングする工程を説明する図である。このパターニング工程では、まず、上電極膜１６の上面にフォトレジストを塗布し、これを露光・現像することにより、図６（ａ）に示すように、マスク層３５を形成する。このマスク層３５には、レジスト後退法によって上電極膜１６の傾斜部１６ｂと圧電体層１５の側面部１５ｂを形成するために、テーパー面３５ａが設けられている。次に、真空雰囲気中で、エッチングガス（例えば、塩素系ガスを含むエッチングガス）を用いて第１のエッチング処理を行い、上電極膜１６をパターニングする。この際、マスク層３５と上電極膜１６の表層部から順次エッチングされるため、図６（ｂ）に示すように、上電極膜１６の端部には傾斜Ｓが生じる。ここで、マスク層３５におけるエッチングレートよりも上電極膜１６におけるエッチングレートが少し低くなっており、これにより、傾斜Ｓの傾斜角は、マスク層３５のテーパー面３５ａの傾斜角よりも小さくなる。なお、パターニングにおけるエッチング方法としては、特に限定されず、例えば、プラズマを用いた反応性イオンエッチング等を用いることも可能である。
【００３１】
圧電体層１５の上面に到達するまで第１のエッチング処理を行ったならば、エッチング処理条件（例えば、エッチングガスの種類又は濃度等）を変えて第２のエッチング処理を行う。この第２のエッチング処理ではマスク層３５、上電極膜１６、及び圧電体層１５がエッチングされる。エッチングレートについては、上電極膜１６よりも圧電体層１５の方が大きい。このため、上電極膜１６の端部に生じる傾斜Ｓよりも圧電体層１５の端部に生じる傾斜の方が急峻となる。そして、最終的には、図６（ｃ）に示すように、上電極膜１６と圧電体層１５がパターニングされ、上電極膜１６の両端部には傾斜部１６ｂが、圧電体層１５の両端部には側面部１５ｂが、それぞれ形成される。これらの傾斜部１６ｂ及び側面部１５ｂの傾斜角は、マスク層３５のテーパー面３５ａの傾斜角や、エッチングの処理条件を変更することによってコントロールすることができる。上記の工程を経て圧電素子６をパターニングしたならば、マスク層３５を除去した後、圧電素子６の全面に保護膜１８を形成する。
【００３２】
圧電素子６を上記のように構成することにより、下電極膜１４から圧電体層１５の側面部１５ｂ及び上電極膜１６の傾斜部１６ｂを通って上電極膜１６の中央部１６ａ（上面）に至るまでの圧電素子６の短尺方向両側の側面（端部）形状が全体的になだらかになり、圧電素子６を駆動した際の応力集中、特に、上電極膜１６の圧電素子短尺方向における両端部への応力集中を緩和することが可能となる。また、圧電体層１５の側面部１５ｂを必要以上に傾斜させないようにすることができるので、圧電素子６の非能動部と能動部との境界部への応力集中を緩和することができる。これにより、圧電素子６を繰り返し変位させることによる圧電素子６の損傷を抑制することができ、その結果、圧電素子６の耐久性を向上させることができる。また、圧電素子６の能動部の厚みが均一に揃うので、駆動時の変位量や抵抗の均等化を図ることができる。これにより、駆動効率を高めつつ、割れなどの損傷に対する強度を確保することができる。
【００３３】
さらに、上電極膜１６が、圧電体層１５の平坦部１５ａ全域を被覆するので、素子短尺方向の端部まで有効に電界がかかるために、圧電素子６の能動部の領域を最大限まで広げることが可能となり、駆動効率を高めることができる。また、下電極膜１４、圧電体層１５、及び上電極膜１６、即ち圧電素子６を被覆する保護膜１８を有するので、圧電素子６の側面（端部）形状が全体的になだらかになることで、角部における保護膜１８の被覆厚をより十分に確保することができると共に、保護膜１８の厚みの不揃いを低減することができる。さらに、圧電素子６の能動部における保護膜１８の厚みの均等化を図ることができ、駆動時の撓みに対する抵抗を均すことができる。
そして、上記圧電素子６を、インクを噴射するための駆動源（圧力発生手段）として備える記録ヘッド１、及び、この記録ヘッド１を備えるプリンターでは、圧電素子６の故障が生じ難くなることから、信頼性を向上させることが可能となる。
【００３４】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。また、上述した実施形態では、インクジェットプリンターに搭載されるインクジェット式記録ヘッドを例示したが、勿論、インク以外の液体を噴射するものにも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装置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）等の電極形成装置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。
【符号の説明】
【００３５】
１…記録ヘッド，６…圧電素子，１４…下電極膜，１５…圧電体層，１５ａ…平坦部，１５ｂ…側面部，１６…上電極膜，１６ａ…中央部，１６ｂ…傾斜部，１８…保護膜，２９…流路形成基板用ウェハー，３２…圧電体膜，３５…マスク層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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