(57)【要約】【課題】外周部での厚膜化、液だれを防ぎつつ、人体への毒性および環境への負荷を限りなくなくしたリンス液を用いた圧電体薄膜の製造方法を得ること。【解決手段】酢酸が溶媒としての役割を果たすとともに、水との親和性がよいため、水がコロイド溶液７１に混じっても沈殿が生じにくく、コロイド溶液７１を基板１０１上に塗布した後に、水で外周部１０５に塗布されたコロイド溶液７１を取り除くリンスの際に、外周部１０５の厚膜化、液だれを生じにくくできる。したがって、人体への毒性および環境への負荷が限りなくない水を使ってリンス工程（Ｓ３）が行え、外周部１０５での厚膜化、液だれを防ぎつつ、人体への毒性および環境への負荷を限りなくなくしたリンス液を用いた圧電体薄膜７０の製造方法を得ることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉛の原料としての酢酸鉛と、鉛以外の金属の酸化物の原料としての有機金属化合物と、酢酸とを含むコロイド溶液を基板上に塗布する工程と、
前記基板の外周部に塗布された前記コロイド溶液を水によって取り除くリンス工程とを含む
ことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電体薄膜の製造方法において、
前記有機金属化合物は、金属アルコキシドである
ことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電体薄膜の製造方法において、
前記金属アルコキシドは、金属としてＴｉまたはＺｒの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧電体薄膜の製造方法において、
前記コロイド溶液に、ポリエチレングリコールを含む
ことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
【請求項５】
ノズル開口を備えたノズルプレートと、該ノズルプレート上に設置される流路形成基板と、該流路形成基板上に設置される振動板と、該振動板上に設置され上下の電極間に圧電体薄膜を挟んでなる圧電素子と、を含む液滴噴射ヘッドの製造方法であって、
請求項１〜４に記載の前記圧電体薄膜の製造方法を用いて前記圧電体薄膜が形成される液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
ノズル開口を備えたノズルプレートと、該ノズルプレート上に設置される流路形成基板と、該流路形成基板上に設置される振動板と、該振動板上に設置され上下の電極間に圧電体薄膜を挟んでなる圧電素子と、を含む液滴噴射装置の製造方法であって、
請求項１〜４に記載の前記圧電体薄膜の製造方法を用いて前記圧電体薄膜が形成される液体噴射装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体薄膜、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等に代表される結晶を含む圧電体薄膜としての強誘電体薄膜は、自発分極、高誘電率、電気光学効果、圧電効果、焦電効果等を有しているため、圧電体素子等の広範なデバイス開発に応用されている。このような圧電体薄膜の製造方法としては、例えば、ＭＯＤ（Metal  Organic  Deposition）法、ゾル−ゲル法、ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法、スパッタリング法等が知られている。特に、湿式法であるＭＯＤ法およびゾル−ゲル法は、圧電体薄膜を低コストで、かつ簡便に成膜できる。
【０００３】
湿式の圧電体薄膜の製造方法では、例えば、金属アルコキシドやアセチルアセトナート錯体等の有機金属化合物をセロソルブ系、アルコール系等の溶媒に溶解し、コロイド溶液を調製する。その後、被対象物上にコロイド溶液を塗布し乾燥して焼成することで圧電体薄膜を得る。
【０００４】
また、コロイド溶液を被対象物に塗布した後、外周部（端面の面取り部も含む）での厚膜化による剥離、あるいはコロイド溶液の被対象物の裏面への回りこみによる汚れを防止するために、リンス液によって外周部のコロイド溶液を取り除くエッジリンスおよび裏面に付着したコロイド溶液を取り除くバックリンスが行われている。
【０００５】
エッジリンスに用いるリンス液として、適切な溶解速度と揮発性および粘性とを持ちながらも人体に対し、殆ど毒性のないシンナーが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１０４８４７号公報（４頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、有機溶媒であるシンナーでリンスを行う製造方法では、外周部での厚膜化、液だれを防ぎつつ、シンナーの選択により人体に対する毒性および環境への負荷をある程度低下させることは可能であるが、毒性および負荷を限りなくなくすことは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
酸化鉛の原料としての酢酸鉛と、鉛以外の金属の酸化物の原料としての有機金属化合物と、酢酸とを含むコロイド溶液を基板上に塗布する工程と、前記基板の外周部に塗布された前記コロイド溶液を水によって取り除くリンス工程とを含むことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
【００１０】
この適用例によれば、酢酸が溶媒としての役割を果たすとともに、金属原料に強く配位することによって水分子による求核攻撃を防ぐため、水がコロイド溶液に混じっても沈殿が生じにくく、水との親和性がよいため、コロイド溶液を基板上に塗布した後に、水で外周部に塗布されたコロイド溶液を取り除くリンスの際に、外周部の厚膜化や液だれが生じにくい。したがって、人体への毒性および環境への負荷が限りなくない水を使ってリンスを行え、外周部での厚膜化や液だれを防ぎつつ、人体への毒性および環境への負荷を限りなくなくした圧電体薄膜の製造方法が得られる。
【００１１】
［適用例２］
上記圧電体薄膜の製造方法において、前記有機金属化合物は、金属アルコキシドであることを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
この適用例では、金属アルコキシドは、酢酸に溶けるので溶液として塗布が可能であり、前述の配位作用により安定して金属酸化物の塗布膜が容易に得られる。また、酢酸に溶けた酢酸鉛および異なる金属アルコキシドからは、容易に鉛含有複合金属酸化物が得られる。
【００１２】
［適用例３］
上記圧電体薄膜の製造方法において、前記金属アルコキシドは、金属としてＴｉまたはＺｒの少なくとも一方を含むことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
この適用例では、人体への毒性および環境への負荷を限りなくなくしたリンス液を用いたＰＺＴの製造方法が得られる。
【００１３】
［適用例４］
上記圧電体薄膜の製造方法において、前記コロイド溶液に、ポリエチレングリコールを含むことを特徴とする圧電体薄膜の製造方法。
この適用例では、ポリエチレングリコールを含むことにより、圧電体薄膜成膜時の応力が緩和されてクラックの発生が抑えられる。
【００１４】
［適用例５］
ノズル開口を備えたノズルプレートと、該ノズルプレート上に設置される流路形成基板と、該流路形成基板上に設置される振動板と、該振動板上に設置され上下の電極間に圧電体薄膜を挟んでなる圧電素子と、を含む液滴噴射ヘッドの製造方法であって、上記に記載の前記圧電体薄膜の製造方法を用いて前記圧電体薄膜が形成される液体噴射ヘッドの製造方法。
【００１５】
この適用例によれば、前述の効果を有する液体噴射ヘッドの製造方法が得られる。
【００１６】
［適用例６］
ノズル開口を備えたノズルプレートと、該ノズルプレート上に設置される流路形成基板と、該流路形成基板上に設置される振動板と、該振動板上に設置され上下の電極間に圧電体薄膜を挟んでなる圧電素子と、を含む液滴噴射装置の製造方法であって、上記に記載の前記圧電体薄膜の製造方法を用いて前記圧電体薄膜が形成される液体噴射装置の製造方法。
【００１７】
この適用例によれば、前述の効果を有する液体噴射装置の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インクジェット式記録装置の一例を示す概略図。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの概略を示す分解斜視図。
【図３】（ａ）は、インクジェット式記録ヘッドの部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】圧電体薄膜の製造方法を示すフローチャート図。
【図５】圧電体薄膜の製造方法を示す外周部付近の部分断面図。
【図６】（ａ）は、実施例における圧電体薄膜の外周部付近の平面図、（ｂ）は、（ａ）における外周部付近のＢ−Ｂ断面のプロファイル図。
【図７】（ａ）は、比較例における圧電体薄膜の外周部付近の平面図、（ｂ）は、（ａ）における外周部付近のＣ−Ｃ断面のプロファイル図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施形態を図に基づいて詳しく説明する。
図１は、実施形態にかかる液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置１０００の一例を示す概略図である。インクジェット式記録装置１０００は、記録媒体である記録シートＳにインクを噴射して記録を行う装置である。
図１において、インクジェット式記録装置１０００は、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド１を有する記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂを備えている。記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂには、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａおよび２Ｂが着脱可能に設けられている。
ここで、インクジェット式記録ヘッド１は、記録ヘッドユニット１Ａおよび１Ｂの記録シートＳと対向する面に設けられており、図１においては図示されていない。
【００２０】
記録ヘッドユニット１Ａおよび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および１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物およびカラーインク組成物を吐出するものである。
【００２１】
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および１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動する。
一方、装置本体４にはキャリッジ３に沿ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図示しない紙送りモーターの駆動力により回転できるようになっており、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。
【００２２】
以下、図２および図３を参照して、インクジェット式記録ヘッド１について詳細に説明する。
図２は、インクジェット式記録ヘッド１の概略を示す分解斜視図であり、図３（ａ）は、インクジェット式記録ヘッド１の部分平面図、図３（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
図２および図３において、インクジェット式記録ヘッド１は、流路形成基板１０とノズルプレート２０と保護基板３０とを備えている。
流路形成基板１０は、例えば、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した酸化シリコンからなる、厚さ０．５０μｍ〜２．００μｍの弾性膜５０が形成されている。
【００２４】
シリコン単結晶基板を弾性膜５０が形成された面に対向する面側から異方性エッチングすることにより、この流路形成基板１０には、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が複数並設されている。このとき、弾性膜５０はエッチングストッパーとして働く。
また、圧力発生室１２の並設方向（幅方向）とは直交する方向（長手方向）の一方の端部の外側には、保護基板３０の後述するリザーバ部３２と連通される連通部１３が形成されている。また、この連通部１３は、各圧力発生室１２の長手方向一端部でそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。
【００２５】
また、流路形成基板１０の弾性膜５０が形成された面に対向する面側には、圧力発生室１２を形成する際のマスク膜５１が設けられており、このマスク膜５１上には、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開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。
【００２６】
一方、このような流路形成基板１０とは反対側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．４０μｍの絶縁体膜５５が形成され、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２０μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．３０μｍの圧電体薄膜７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが積層形成されて、圧電体素子３００を構成している。
【００２７】
なお、圧電体素子３００とは、下電極膜６０、圧電体薄膜７０および上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電体素子３００のいずれか一方の電極を共通電極とし、他方の電極および圧電体薄膜７０を圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極および圧電体薄膜７０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。
【００２８】
実施形態では、下電極膜６０を圧電体素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電体素子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。いずれの場合においても、圧力発生室１２毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電体素子３００と圧電体素子３００の駆動により変位が生じる部分を圧電アクチュエーター３１０と称する。
なお、実施形態では、弾性膜５０、絶縁体膜５５および下電極膜６０が振動板５６として作用し、圧電体素子３００の駆動により変位が生じる部分になるが、振動板として下電極膜６０だけを設けるようにしてもよい。この場合、圧電体素子３００が圧電アクチュエーターとなる。
【００２９】
さらに、流路形成基板１０の圧電体素子３００側には、圧電体素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電体素子保持部３１を有する保護基板３０が接着剤を介して接合されている。圧電体素子３００は、この圧電体素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。
なお、圧電体素子保持部３１は、空間が密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。
【００３０】
また、保護基板３０には、リザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、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１００を構成している。また、保護基板３０の圧電体素子保持部３１とリザーバ部３２との間の領域には、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、各圧電体素子３００から引き出されたリード電極９０は、その端部近傍が貫通孔３３内で露出されている。
【００３１】
さらに、このような保護基板３０上には、封止膜４１および固定板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。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のリザーバ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。
【００３２】
このようなインクジェット式記録ヘッド１では、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たす。その後、図示しない駆動ＩＣからの駆動信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に駆動電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０および圧電体薄膜７０を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開口２１からインク滴が吐出する。
【００３３】
以下に、圧電体薄膜７０の製造方法について詳しく説明する。
図４は、圧電体薄膜７０の製造方法を示すフローチャート図である。図５は、圧電体薄膜７０の製造方法を示す外周部１０５付近の部分断面図である。図５（ａ）は塗布工程を、図５（ｂ）および（ｃ）はリンス工程を、図５（ｄ）は乾燥工程を、図５（ｅ）は仮焼成工程を、図５（ｆ）は結晶化アニール工程を示している。
図４および図５において、圧電体薄膜７０の製造方法は、コロイド溶液７１を調製する調製工程としてのステップ１（Ｓ１）と、コロイド溶液７１を基板１０１上に塗布する塗布工程としてのステップ２（Ｓ２）と、基板１０１の外周部１０５をリンスするリンス工程としてのステップ３（Ｓ３）と、コロイド溶液７１を乾燥して、乾燥膜７２を得る乾燥工程としてのステップ４（Ｓ４）と、乾燥膜７２を脱脂して、無機膜７３を得る仮焼成工程としてのステップ５（Ｓ５）と、無機膜７３を結晶化させ、圧電体薄膜７０を得る結晶化アニール工程としてのステップ６（Ｓ６）とを含む。
ここで、基板１０１は、流路形成基板１０上に、弾性膜５０、絶縁体膜５５および下電極膜６０が形成された基板を指している。
【００３４】
調製工程（Ｓ１）では、酢酸鉛、有機金属化合物、酢酸、ポリエチレングリコールを混合、撹拌してコロイド溶液を調製する。これらの混合は、数回に分けて行ってもよい。例えば、溶媒としての酢酸と有機金属化合物とを最初に混合して第１の前駆体透明溶液を得たのち、酢酸鉛およびポリエチレングリコールを第１の前駆体透明溶液に混合し、均一な第２の前駆体透明溶液を得て、これを最終的なコロイド溶液としてもよい。
【００３５】
酢酸鉛としては、３水和物を用いることができる。また、有機金属化合物としては特に限定はされないが、例えば、圧電体薄膜７０として、ＰＺＴの薄膜を得る場合には、ＴｉおよびＺｒを含んだ金属アルコキシドまたは金属酢酸塩を用いる。例えば、金属アルコキシドとして、ジルコニウムテトラ‐ｎ‐ブトキシド、チタニウムテトライソプロキシド等を挙げることができる。また、金属酢酸塩としては、オキシ酢酸ジルコニウム、酢酸チタニウム等を挙げることができる。
酢酸鉛、有機金属化合物中の金属と鉛のモル比は特に限定されないが、例えば、ＰＺＴ形成用組成物の場合は、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１．０〜１．２：０．４６〜０．５６：０．４４〜０．５４（モル比）となるように、酢酸鉛、有機金属化合物を含有させる。
【００３６】
ポリエチレングリコールは、その平均分子量が３００〜１０００であることが好ましい。ポリエチレングリコールの平均分子量が３００よりも小さいと、乾燥膜７２、無機膜７３および圧電体薄膜７０に対して十分なクラック防止効果が得られず、ポリエチレングリコールの平均分子量が１０００よりも大きいと、後述の仮焼成工程において十分に有機物の分解が進行しないため空孔が多い圧電体薄膜７０となる。
【００３７】
図５（ａ）において、塗布工程（Ｓ２）では、基板１０１上にコロイド溶液７１を塗布する。塗布の被対象物としての基板は特に限定されないが、実施形態では、流路形成基板１０に、弾性膜５０、絶縁体膜５５および下電極膜６０が形成された基板１０１を用いている。ここで、下電極膜６０は必要な形状にパターンニングされている。
【００３８】
塗布の方法として種々の方法を用いることができ、特に限定はされないが、片面塗布で塗布膜の膜厚の均一性が要求される場合、スピンコートを用いるのが好ましい。
スピンコートによる塗布条件は、コロイド溶液７１の粘度や酢酸の相対蒸発速度によって異なる。例えば、回転数は５００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍで行うことができ、必要な膜厚に応じて塗布時間を調節する。
【００３９】
図５（ｂ）および（ｃ）において、リンス工程（Ｓ３）では、基板１０１が回転している状態で、ノズル５００からリンス液５１０を基板１０１の外周部１０５に垂らして外周部１０５に塗布されたコロイド溶液７１を取り除くリンスを行う。リンス液５１０には、水を用いる。水は、残渣が残らない点と溶解度の点から純水がより好ましい。
なお、リンス工程Ｓ３は、塗布工程Ｓ２でコロイド溶液７１が塗布された後に、回転数を変えて行ってもよい。また、圧電体薄膜７０の製造方法には、外周部１０５に塗布されたコロイド溶液７１を取り除くリンス工程Ｓ３のほかに、基板１０１の塗布面と対向する裏面に付着したコロイド溶液７１を取り除く、いわゆるバックリンスの工程が含まれていてもよい。
【００４０】
図５（ｄ）において、乾燥工程（Ｓ４）での乾燥条件は、特に限定されないが、例えば１００℃〜１５０℃で数分間行う。１５０℃以下であれば、ポリエチレングリコールおよび金属配位子の熱酸化分解を抑えることができる。この工程では、溶媒としての酢酸の大部分あるいはすべてが揮発する条件で行えばよい。
【００４１】
図５（ｅ）において、仮焼成工程（Ｓ５）は、脱脂工程であり、乾燥膜７２中の有機成分の大部分あるいはすべてがなくなるまで行う。仮焼成条件は、有機金属化合物の種類によっても異なるが、金属アルコキシドまたは金属酢酸塩の場合、４００℃程度で数分間行う。例えば、仮焼成は電気炉で行うことができ、大気雰囲気中で行うことができる。この工程で得られる無機膜７３には、有機物が残留していてもかまわない。
【００４２】
図５（ｆ）において、結晶化アニール工程（Ｓ６）は、仮焼成工程Ｓ５で得られた無機膜７３の結晶化を行う。結晶化アニールの条件は、得ようとする圧電体薄膜７０によって異なるが、圧電体薄膜７０がＰＺＴの場合、６５０℃〜７５０℃程度で数分間行う。このとき、結晶中の酸素の欠損を防ぐために、酸素雰囲気あるいは酸素フロー中で、結晶化アニールを行うのが好ましい。また、結晶中に数％の炭素等が残留していてもかまわない。
【００４３】
以上の一連の工程で所定の膜厚が得られない場合、所定の膜厚が得られるまで、以上の一連の工程を複数回繰り返し、積層して所定の膜厚の圧電体薄膜７０が得られる。
ここで、所定の膜厚とは、一連の工程によって得られる圧電体薄膜の膜厚より厚い膜厚で、圧電体薄膜の機能を発揮するために必要な膜厚であり、圧電体薄膜に要求される性能により異なる。
圧電体薄膜７０が形成された基板１０１をもとにウェーハー状態で上電極膜８０、リード電極９０等の形成を行い、最終的にウェーハー状態から分割することによって、複数のインクジェット式記録ヘッド１、圧電体素子３００、圧電アクチュエーター３１０が得られる。
【００４４】
以上に述べた実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）酢酸が溶媒としての役割を果たすとともに、金属原料に強く配位することによって水分子による求核攻撃を防ぐため、水がコロイド溶液７１に混じっても沈殿が生じにくく、水との親和性がよいため、コロイド溶液７１を基板１０１上に塗布した後に、水で外周部１０５に塗布されたコロイド溶液７１を取り除くリンスの際に、外周部１０５の厚膜化、液だれを生じにくくできる。したがって、人体への毒性および環境への負荷が限りなくない水を使ってリンス工程（Ｓ３）が行え、外周部１０５での厚膜化、液だれを防ぎつつ、人体への毒性および環境への負荷を限りなくなくしたリンス液を用いた圧電体薄膜７０の製造方法を得ることができる。
【００４５】
（２）金属アルコキシドは、酢酸に溶けて塗布が可能であり、前述の配位作用により安定化して金属酸化物の塗布膜を容易に得ることができる。また、酢酸に溶けた酢酸鉛および金属アルコキシドからは、容易に鉛含有複合金属酸化物を得ることができる。
【００４６】
（３）人体への毒性および環境への負荷を限りなくなくしたリンス液５１０を用いたＰＺＴの製造方法を得ることができる。
【００４７】
（４）ポリエチレングリコールを含むことにより、圧電体薄膜７０成膜時の応力を緩和でき、クラックの発生を抑えることができる。
【００４８】
（５）前述の効果を有する圧電体素子３００、圧電アクチュエーター３１０、インクジェット式記録ヘッド１およびインクジェット式記録装置１０００を得ることができる。
【００４９】
以下に、実施例に基づいてより詳しく説明する。実施例および比較例は、コロイド溶液の調製工程が異なりコロイド溶液が異なるが、塗布工程、リンス工程、乾燥工程、仮焼成工程、結晶化アニール工程は同じ条件で行った。最初に、コロイド溶液の調製工程を実施例および比較例について説明し、同じ工程については、後に説明する。
【００５０】
（調製工程）
【実施例】
【００５１】
まず、溶媒として酢酸４００ｇ（純度：＞９９．７％、関東化学株式会社製）を用い、これにジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド（純度：８５．０％〜９０．０％、１−ブタノール１０．０％〜１５．０％を含有、関東化学株式会社製）０．３１モルとチタニウムテトライソプロポキシド（純度：＞９７．０％、関東化学株式会社製）０．２９モルを加えて約１時間の攪拌を行い、均一な第１の前駆体透明溶液を得た。
【００５２】
次いで、第１の前駆体透明溶液に、さらに純水６０ｇと酢酸鉛３水和物（純度：＞９９．５％、関東化学株式会社製）０．７１モルとクラック防止剤としてポリエチレングリコール（関東化学株式会社製）７０ｇを加え、８０℃程度で約４時間の加熱撹拌を行い、均一な第２の前駆体透明溶液を得て、これを最終的なＰＺＴ用コロイド溶液とした。
ここで、純水は酢酸鉛の溶解を促進させることが可能となるが、加水分解による沈殿発生の恐れがあるため、酢酸と水の総重量を１００とした場合に純水は３０重量％以下にすることが望ましい。
また、実施例では平均分子量６００のポリエチレングリコールを用いてＰＺＴ用コロイド溶液の調製を行った。
【００５３】
実施例のＰＺＴ用コロイド溶液に含まれる金属成分を酸化物として、すなわち酸化鉛ＰｂＯ、酸化ジルコニウムＺｒＯ2、および酸化チタンＴｉＯ2として重量濃度を算出すると、２２．４重量％であった。
【比較例】
【００５４】
まず、溶媒として２−ｎ−ブトキシエタノール（純度：＞９８．０％、関東化学株式会社製）７００ｇを用い、これにジエタノールアミン（純度：＞９９．０％、関東化学株式会社製）１５０ｇとチタニウムテトライソプロポキシド０．２９モルを加えて約１時間の攪拌を行い、均一な第１の前駆体透明溶液を得た。
【００５５】
次いで、第１の前駆体透明溶液に、さらに酢酸鉛３水和物０．７２モルとジルコニウムアセチルアセトナート（東京化成工業株式会社製）０．３１モルを加え、８０℃程度で約４時間の加熱撹拌を行い、均一な第２の前駆体透明溶液を得た。
【００５６】
最後に、第２の前駆体透明溶液に、さらにクラック防止剤としてポリエチレングリコール７０ｇを加え、約１時間の攪拌を行い、均一な第３の前駆体透明溶液を得て、これを最終的なＰＺＴ用コロイド溶液とした。比較例では、平均分子量４００のポリエチレングリコールを用いてＰＺＴ用コロイド溶液の調製を行った。
【００５７】
比較例のＰＺＴ用コロイド溶液に含まれる金属成分を酸化物として、すなわち酸化鉛ＰｂＯ、酸化ジルコニウムＺｒＯ2、および酸化チタンＴｉＯ2として重量濃度を算出すると、１５．５重量％であった。
【００５８】
（塗布工程）
実施例および比較例におけるＰＺＴ用コロイド溶液を用いて、スピンコート法での塗布を行った。スピンコートの回転は２０００ｒｐｍで、コート時間は６０秒間で行った。
【００５９】
（リンス工程）
塗布時のスピンコートの回転を２０００ｒｐｍから１０００ｒｐｍにかえて純水を用いて外周部１０５のリンスを行った。リンスの時間は１０秒間行い、その後回転数を２０００ｒｐｍに上昇させて４０秒間保持した。
（乾燥工程）
乾燥工程として、１４０℃程度で５分間程度の熱処理を行った。
（仮焼成工程）
仮焼成工程として、４００℃程度で５分間程度の熱処理を行った。
（結晶化アニール工程）
結晶化工程として、酸素フローを行いながら、７００℃程度で５分間程度の熱処理を行った。
以上の一連の工程を実施例では４回、比較例では１４回繰り返し、積層された圧電体薄膜７０の膜厚を約１．３０μｍとした。
【００６０】
実施例および比較例で得られた積層された圧電体薄膜７０について、外周部１０５での断面プロファイルを測定した。実施例で得られたプロファイル図を図６に示した。（ａ）は、圧電体薄膜７０の外周部１０５付近の平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ断面のプロファイル図である。
また、比較例で得られたプロファイル図を図７に示した。（ａ）は、圧電体薄膜７０の外周部１０５付近の平面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ−Ｃ断面のプロファイル図である。
プロファイル図は、微分干渉を利用した３次元表面形状計測システムを用いて作成した。
【００６１】
図６および図７において、実施例の一連の製造工程を含む製造方法で得られた圧電体薄膜の外周部１０５の断面形状は、比較例で、外周部１０５に基板からの高さが２３１１．１ｎｍの厚膜化した凸部７５が形成されているのに対し、膜厚１３００ｎｍより高い凸部が形成されていなかった。
また、実施例では、液だれ７６がなく、比較例のリンス部分の幅１．２８ｍｍと比較してリンス部分が０．８６ｍｍと狭く、圧電体薄膜７０の取り部分が広く取れることが確認できた。
【００６２】
上述した実施形態以外にも、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド１を挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド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にも勿論適用できる。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。
【００６３】
また、以上説明した鉛含有複合酸化物形成用組成物およびこの鉛含有複合酸化物形成用組成物を用いて成膜された圧電体薄膜は、広範なデバイス開発に応用でき、その用途等は特に限定されない。例えば、マイクロアクチュエーター、フィルター、遅延線、リードセレクター、音叉発振子、音叉時計、トランシーバー、圧電ピックアップ、圧電イヤホン、圧電マイクロフォン、ＳＡＷフィルター、ＲＦモジュレータ、共振子、遅延素子、マルチストリップカプラー、圧電加速度計、圧電スピーカー等に応用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１…液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド、１０…流路形成基板、１２…圧力発生室、２１…ノズル開口、５６…振動板、６０…電極としての下電極膜、７０…圧電体薄膜、７１…コロイド溶液、７２…乾燥膜、７３…無機膜、７５…凸部、７６…液だれ、８０…電極としての上電極膜、１０１…基板、１０５…外周部、３００…圧電体素子、３１０…圧力発生手段としての圧電アクチュエーター、１０００…液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置。
【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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【図７】
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