(57)【要約】【課題】信頼性の高い圧電素子を提供すること。【解決手段】本発明にかかる圧電素子１００は、基板１０と、基板１０の上方に設けられた第１導電層２０と、第１導電層２０の上方および側方を覆う圧電体層３０と、圧電体層３０の上面３２に設けられ、上面３２の端に沿って設けられた緩和層４０と、少なくとも緩和層４０、および圧電体層３０を覆う第２導電層５０と、を含む。【選択図】図２
2011044582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に設けられた第１導電層と、
前記第１導電層の上方および側方を覆う圧電体層と、
前記圧電体層の上方に設けられ、該圧電体層の上面の端に沿って設けられた緩和層と、
少なくとも前記緩和層、および前記圧電体層を覆う第２導電層と、
を含む、圧電素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記緩和層は、該緩和層の上面および前記圧電体層の側面を接続する第１側面と、前記
緩和層の上面および前記圧電体層の上面を接続する第２側面と、を有し、
前記第２側面の前記緩和層の上面に対する傾斜は、前記第１側面の前記緩和層上面に対
する傾斜よりも小さい、圧電素子。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
さらに、前記圧電体層の上面を覆い、該圧電体層と前記第２導電層との間に設けられた
第３導電層を含み、
前記緩和層は、前記第３導電層の上方に設けられた、圧電素子。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記緩和層の材質は、酸化アルミニウム、酸化チタン、窒化ケイ素、および酸化ランタ
ンニッケルから選択される少なくとも一種を含む、圧電素子。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記第１導電層、前記圧電体層、前記緩和層および前記第２導電層を含む積層構造を複
数有し、
前記第１導電層は、各前記積層構造における個別電極となっており、前記第２導電層は
、複数の前記積層構造における共通電極となっている、圧電素子。
【請求項６】
基板の上方に第１導電層を形成する工程と、
前記基板および前記第１導電層の上方に圧電体層を成膜する工程と、
前記圧電体層の上方に緩和層を成膜する工程と、
前記緩和層、および前記圧電体層をパターニングする第１パターニング工程と、
パターニングされた前記緩和層をさらにパターニングする第２パターニング工程と、
前記圧電体層および前記緩和層を被覆するように第２導電層を形成する工程と、
を含み、
前記第２パターニング工程では、前記緩和層は、前記圧電体層の上面の端に沿うように
形成される、圧電素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の圧電素子を含み、
前記基板は、可撓性を有し、前記圧電体層の動作によって変形する、圧電アクチュエー
ター。
【請求項８】
請求項７に記載の圧電アクチュエーターと、
ノズル孔と連通し、前記圧電アクチュエーターの動作によって容積が変化する圧力室と
、
を含む、液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドを含む、液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子、圧電アクチュエーター、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置、並
びに、圧電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は、圧電体が２つの電極によって挟まれた構造を含んでいる。圧電素子は、こ
のような構造を含むため、圧電体に電界を印加して伸縮等の変形を生じさせることができ
る。圧電体の材質の典型としては、チタン酸ジルコン酸鉛などが知られている。
【０００３】
圧電素子は、液体噴射ヘッド等の圧電アクチュエーターにも利用されている。圧電素子
の性能は、圧電体の劣化により悪化する場合がある。圧電材料がチタン酸ジルコン酸鉛な
どの酸化物である場合は、水分と圧電体とが接触すると、たとえば、２つの電極間に生じ
る漏れ電流の増加などを発生し、圧電素子の信頼性が低下することが知られている。
【０００４】
圧電体が水分と接触することを抑制する方法としては、バリア膜によって、圧電体を覆
うことが行われている。このような例としては、特開２００５−１１９１９９号公報（特
許文献１）には、圧電体を絶縁膜で覆った構造の液体噴射ヘッドが開示されている。また
、たとえば、特開２００５−０８８４４１号公報（特許文献２）には、圧電体を電極で覆
い、該電極にバリア膜の機能を兼ねさせ、圧電体と水分との接触を抑制した液体噴射ヘッ
ドの開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１９１９９号公報
【特許文献２】特開２００５−０８８４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧電体を絶縁膜等で覆う場合は、絶縁膜の剛性が大きいと、圧電素子の
伸縮等の変形が押さえ込まれて、圧電素子の動作性能が犠牲になることがあった。
【０００７】
また、圧電体を電極で覆う場合は、電極を形成する際に、該電極の内部に成膜時の応力
が残留することがあった。電極に応力が残留すると、該残留応力の集中する領域において
、電極に亀裂等が生じ、水分のバリア性能が不十分となる場合があった。
【０００８】
発明者は、電極層に生じる残留応力は、電極の屈曲した部位に集中しやすいという知見
に基づき本発明を完成した。
【０００９】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、信頼性の高い圧電素子を提供すること
にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態
様または適用例として実現することができる。
【００１１】
［適用例１］
本発明にかかる圧電素子の一態様は、
基板と、
前記基板の上方に設けられた第１導電層と、
前記第１導電層の上方および側方を覆う圧電体層と、
前記圧電体層の上方に設けられ、該圧電体層の上面の端に沿って設けられた緩和層と、
少なくとも前記緩和層、および前記圧電体層を覆う第２導電層と、
を含む。
【００１２】
このような圧電素子は、圧電体層の圧電材料が第２導電層によって被覆され、かつ、該
第２導電層の応力集中部位が圧電材料を被覆する領域から離間している。これにより、上
記適用例の圧電素子は、たとえば大気などの雰囲気中の水分と、圧電材料との接触が抑制
され、圧電材料が劣化しにくく信頼性が高くなっている。
【００１３】
なお、本発明にかかる記載では、「上方」という文言を、たとえば、「特定のもの（以
下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと
用いている。本発明にかかる記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成する
ような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして
、「上方」という文言を用いている。
【００１４】
［適用例２］
適用例１において、
前記緩和層は、該緩和層の上面および前記圧電体層の側面を接続する第１側面と、前記
緩和層の上面および前記圧電体層の上面を接続する第２側面と、を有し、
前記第２側面の前記緩和層の上面に対する傾斜は、前記第１側面の前記緩和層上面に対
する傾斜よりも小さい、圧電素子。
【００１５】
このような圧電素子は、緩和層の第２側面と圧電体層の上面とが接続する部位において
、第２導電層に残留応力が発生しにくいため、信頼性を高めることができる。
【００１６】
［適用例３］
適用例１または適用例２において、
さらに、前記圧電体層の上面を覆い、該圧電体層と前記第２導電層との間に設けられた
第３導電層を含み、
前記緩和層は、前記第３導電層の上方に設けられた、圧電素子。
【００１７】
このような圧電素子は、緩和層を形成する際に、第３導電層がエッチングストッパとな
るとともに、圧電体層の上方を保護することができるため、圧電体層がより水分等と接触
しにくく、信頼性をより高めることができる。
【００１８】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一例において、
前記緩和層の材質は、酸化アルミニウム、酸化チタン、窒化ケイ素、および酸化ランタ
ンニッケルから選択される少なくとも一種を含む、圧電素子。
【００１９】
このような圧電素子は、水分を透過しにくい緩和層を備えるため、圧電材料がさらに劣
化しにくく、信頼性をさらに向上させることができる。
【００２０】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか一例において、
前記第１導電層、前記圧電体層、前記緩和層および前記第２導電層を含む積層構造を複
数有し、
前記第１導電層は、各前記積層構造における個別電極となっており、前記第２導電層は
、複数の前記積層構造における共通電極となっている、圧電素子。
【００２１】
このような圧電素子は、第２導電層が共通電極となるため、上述した圧電素子と同様に
高い信頼性を有するとともに、小型でかつ製造が容易である。
【００２２】
［適用例６］
本発明にかかる圧電素子の製造方法の一態様は、
基板の上方に第１導電層を形成する工程と、
前記基板および前記第１導電層の上方に圧電体層を成膜する工程と、
前記圧電体層の上方に緩和層を成膜する工程と、
前記緩和層および前記圧電体層をパターニングする第１パターニング工程と、
パターニングされた前記緩和層をさらにパターニングする第２パターニング工程と、
前記圧電体層および前記緩和層を被覆するように第２導電層を形成する工程と、
を含み、
前記第２パターニング工程では、前記緩和層は、前記圧電体層の上面の端に沿うように
形成される。
【００２３】
このような圧電素子の製造方法によれば、第２導電層における応力の集中を生じさせな
いように圧電素子を製造することができ、高い信頼性を有する圧電素子を容易に製造する
ことができる。
【００２４】
［適用例７］
本発明にかかる圧電アクチュエーターの一態様は、
適用例１ないし適用例５のいずれか一例に記載の圧電素子を含み、
前記基板は、可撓性を有し、前記圧電体層の動作によって変形する。
【００２５】
このような圧電アクチュエーターは、前記圧電素子を含むため、高い信頼性を有するこ
とができる。
【００２６】
［適用例８］
本発明にかかる液体噴射ヘッドの一態様は、
適用例７に記載の圧電アクチュエーターと、
ノズル孔と連通し、前記圧電アクチュエーターの動作によって容積が変化する圧力室と
、
を含む。
【００２７】
このような液体噴射ヘッドは、前記圧電アクチュエーターを含むため、高い信頼性を有
することができる。
【００２８】
［適用例９］
本発明にかかる液体噴射装置の一態様は、
適用例８に記載の液体噴射ヘッドを含む。
【００２９】
このような液体噴射装置は、前記液体噴射ヘッドを含むため、高い信頼性を有すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態にかかる圧電素子１００の断面の模式図。
【図２】実施形態にかかる圧電素子１００の要部の断面の模式図。
【図３】変形例１にかかる圧電素子１２０の要部の断面の模式図。
【図４】変形例２にかかる圧電素子１４０の要部の断面の模式図。
【図５】変形例３にかかる圧電素子１４０の要部の断面の模式図。
【図６】実施形態にかかる圧電素子３００の断面の模式図。
【図７】変形例４にかかる圧電素子４００の断面の模式図。
【図８】変形例５にかかる圧電素子５００の断面の模式図。
【図９】実施形態にかかる圧電素子の製造工程の模式図。
【図１０】実施形態にかかる圧電素子の製造工程の模式図。
【図１１】実施形態にかかる圧電素子の製造工程の模式図。
【図１２】実施形態にかかる圧電素子の製造工程の模式図。
【図１３】実施形態にかかる液体噴射ヘッド６００の断面の模式図。
【図１４】実施形態にかかる液体噴射ヘッド６００を模式的に示す分解斜視図。
【図１５】実施形態にかかる液体噴射装置７００を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお以下の実
施形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は、下記の実施形態に限定
されるものではなく、要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。
【００３２】
１．圧電素子
図１は、本実施形態にかかる圧電素子１００の断面の模式図である。図２は、圧電素子
１００の要部の断面の模式図である。
【００３３】
本実施形態にかかる圧電素子１００は、基板１０と、第１導電層２０と、圧電体層３０
と、緩和層４０と、第２導電層５０と、を含む。
【００３４】
基板１０は、たとえば、導電体、半導体、絶縁体で形成された平板とすることができる
。基板１０は、単層であっても、複数の層が積層された構造であってもよい。また、基板
１０は、上面が平面的な形状であれば内部の構造は限定されず、たとえば、内部に空間等
が形成された構造であってもよい。たとえば、後述する液体噴射ヘッドのように、基板１
０の下方に圧力室等が形成されているような場合においては、基板１０より下方に形成さ
れる複数の構成をまとめて一つの基板１０とみなしてもよい。
【００３５】
基板１０は、たとえば、可撓性を有し、圧電体層３０の動作によって変形（屈曲）する
ことのできる振動板であってもよい。この場合、圧電素子１００は、振動板と、第１導電
層２０と、圧電体層３０と、緩和層４０と、第２導電層５０と、を含む圧電アクチュエー
ター１０２となる。ここで、基板１０が可撓性を有するとは、基板１０がたわむことがで
きることを指す。基板１０を振動板とした場合、基板１０のたわみは、たとえば、圧電ア
クチュエーター１０２を液体噴射ヘッドに使用する場合、吐出させる液体の体積と同程度
に圧力室の容積を変化させうる程度である。
【００３６】
基板１０が振動板である場合は、基板１０の材質としては、たとえば、酸化ジルコニウ
ム（ＺｒＯ２）、窒化シリコン、酸化シリコンなどの無機酸化物、ステンレス鋼などの合
金を例示することができる。これらのうち、基板１０（振動板）の材質としては、化学的
安定性および剛性の点で、酸化ジルコニウムが特に好適である。この場合においても基板
１０は、例示した物質の２種以上の積層構造であってもよい。
【００３７】
本実施形態では、以下、基板１０が振動板であって、酸化ジルコニウムによって形成さ
れている場合を例示する。したがって、圧電素子１００は、可撓性を有し、圧電体層３０
の動作によって変形（屈曲）することができる振動板を備えた圧電アクチュエーター１０
２と実質的に同一である。したがって以下の説明においては、圧電素子１００および圧電
アクチュエーター１０２は、相互に読み替えることができる。
【００３８】
基板１０（振動板）の厚みは、用いる材質の弾性率等にしたがって最適に選ばれること
ができる。基板１０の厚みは、たとえば、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下とすることが
できる。基板１０の厚みが２００ｎｍよりも薄いと、振動等の機械的出力を取り出しにく
くなる場合があり、２０００ｎｍよりも厚いと、振動等が生じなくなる場合がある。
【００３９】
第１導電層２０は、基板１０の上方に形成される。第１導電層２０の材質としては、た
とえば、ニッケル、イリジウム、白金などの各種の金属、それらの導電性酸化物（たとえ
ば酸化イリジウムなど）、ストロンチウムとルテニウムの複合酸化物（ＳｒＲｕＯｘ：Ｓ
ＲＯ）、ランタンとニッケルの複合酸化物（ＬａＮｉＯｘ：ＬＮＯ）などを例示すること
ができる。第１導電層２０は、例示した材料の単層構造でもよいし、複数の材料を積層し
た構造であってもよい。また、第１導電層２０と基板１０との間には、たとえば、密着層
等が形成されていてもよい。この場合の密着層としては、たとえばチタン層などが挙げら
れる。第１導電層２０の厚みは、たとえば、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることがで
きる。第１導電層２０の機能の一つとしては、圧電体層３０に電圧を印加するための一方
の電極（圧電体層３０の下部に形成された下部電極）となることが挙げられる。
【００４０】
圧電体層３０は、第１導電層２０の上方および側方を覆って形成される。図示の例では
、圧電体層３０は、第１導電層２０の上面および側面と、基板１０の上面１２と、を覆っ
て形成されている。圧電体層３０と第１導電層２０との間には、他の層が形成されてもよ
い。この場合の他の層としては、たとえば圧電体層３０の結晶の配向を制御するための配
向制御層（たとえばチタン層）などが挙げられる。圧電体層３０の厚さは、たとえば、３
００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とすることができる。圧電体層３０の厚みが前記範囲を外
れると、基板１０を変形させるために必要な伸縮が得られなくなる場合がある。
【００４１】
圧電体層３０は、上面３２と、上面３２に接続する側面３４と、を有する。図２の例で
は、圧電体層３０の上面３２は、平坦な面（平面）であり、基板１０の上面と略平行とな
っている。圧電体層３０の上面３２は、必ずしも平坦な面には限定されず、下地の第１導
電層２０の形状を反映した凸形状を有してもよい。圧電体層３０の側面３４は、圧電体層
３０の上面３２と、基板１０の上面とを接続する面となっている。圧電体層３０の側面３
４は、一つの平坦な面で構成されてもよいし、複数の平坦な面によって構成されてもよい
。また、圧電体層３０の側面３４は、曲面を含んで構成されてもよい。
【００４２】
圧電体層３０は、圧電材料によって形成される。そのため圧電体層３０は、第１導電層
２０および第２導電層５０（後述）によって電界が印加されることで変形することができ
る。この変形により基板１０は、たわんだり振動したりすることができる。なお、本明細
書では、圧電体層３０のうち、平面視において第１導電層２０および第２導電層５０が重
複している領域を駆動領域３６と称して符号を付す。
【００４３】
圧電体層３０の材質としては、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト型酸化物（た
とえば、Ａは、Ｐｂを含み、Ｂは、ＺｒおよびＴｉを含む。）が好適である。このような
材料の具体例としては、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）（以下これを
「ＰＺＴ」と略記することがある）、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ
，Ｎｂ）Ｏ３）（以下これを「ＰＺＴＮ」と略記することがある。）、チタン酸バリウム
（ＢａＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）ＮｂＯ３）などが挙げら
れる。これらのうち、圧電体層３０の材質としてＰＺＴおよびＰＺＴＮは、圧電特性が良
好であるため特に好適である。
【００４４】
緩和層４０は、圧電体層３０の上方に設けられる。図１および図２の例では、緩和層４
０は、圧電体層３０の上面３２に設けられている。また、緩和層４０は、図２に示すよう
に、圧電体層３０の上面３２の端に沿って設けられ、圧電体層３０の側面３４に連続する
第１側面４４と、第１側面に連続し基板１０に略平行な上面４２と、上面４２に連続し、
平面的に見て圧電体層３０の内側において圧電体層３０の上面３２に接続する第２側面４
５と、を有する。緩和層４０は、圧電体層３０の駆動領域３６を避けて設けられることが
より好ましい。すなわち、緩和層４０は、第１導電層２０および第２導電層５０が重複し
た領域の外側であって、かつ、上面３２の端に沿って設けられることがより好ましい。緩
和層４０がこのように配置で設けられると、緩和層４０による圧電体層３０の機械的動作
（変形等）の拘束をより小さく抑えることができる。
【００４５】
緩和層４０の機能の一つとしては、圧電体層３０の上面３２の端において、第２導電層
５０に残留応力が生じにくい形状を付与すること（後述する）が挙げられる。また、緩和
層４０の機能の一つとしては、緩和層４０の第２側面４５と圧電体層３０の上面３２との
接続部分において、第２導電層５０に残留応力が生じにくい形状を付与することが挙げら
れる。また、緩和層４０の機能の一つとしては、第２導電層５０における破損しやすい部
位を、圧電体層３０から離間させることが挙げられる。さらに、緩和層４０の機能の一つ
としては、圧電体層３０と水分とが接触しにくくすることが挙げられる。
【００４６】
緩和層４０の材質は、特に限定されないが、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタ
ン、酸化イリジウム、窒化ケイ素、窒化チタン、酸化ランタンニッケル（ＬＮＯ）、白金
、イリジウムおよびアルミニウムから選択される少なくとも一種を挙げることができる。
緩和層４０の材質は、これらのうち、酸化アルミニウム、酸化チタン、窒化ケイ素、およ
びＬＮＯから選択される少なくとも一種を含むことが、水分のバリア性能が高い点、およ
び他の部材とのドライエッチングにおける選択性の点の少なくとも一方の点でより好まし
い。また、緩和層４０は、例示した材料の単層でもよいし、複数の材料を積層した構造で
あってもよい。
【００４７】
緩和層４０は、圧電体層３０の上面３２の端の内側に、該端に沿って設けられる。圧電
素子１００の圧電体層３０の上面３２および側面３４が接合する端（エッジ）において、
圧電体層３０および緩和層４０を覆って形成される第２導電層５０の厚み方向の屈曲は、
緩和層４０が存在することにより、エッジの位置において緩和されることができる。また
、緩和層４０の上面４２に対する緩和層４０の第２側面４５の傾斜は、緩和層の上面４２
に対する緩和層４０の第１側面４４の傾斜よりも小さくすることができる。このようにす
れば、第２導電層５０の厚み方向の屈曲は、緩和層４０の第２側面４５と圧電体層３０の
上面３２と接続するエッジ部分において緩和されることができる。
【００４８】
緩和層４０の断面は、図２の例では、緩和層４０の上面４２および底面が互いに平行で
あって、第１側面４４が緩和層４０の上面４２に対して、角度α（鋭角側）で傾斜した形
状となっている。そして図示の例では、圧電体層３０の側面３４と同じ側の緩和層４０の
第１側面４４は、圧電体層３０の側面３４と傾きが等しくなっている。ここで、第１側面
４４の傾きと、圧電体層３０の側面３４の傾きは、等しくない場合もあるが、その場合に
は、圧電体層３０の側面３４の傾きよりも緩和層４０の第１側面４４の傾きは小さい。さ
らに、緩和層４０の第２側面４５は平面であって、緩和層４０の上面４２に対して、角度
β（鋭角側）で傾斜した形状となっている。そして、このときの角度αおよび角度βの関
係は、α＞βとなっている。そのため、図２の例においては、第２導電層５０の厚み方向
の屈曲は、緩和層４０の第２側面４５と圧電体層３０の上面３２と接続するエッジ部分に
おいて緩和されている。緩和層４０の厚みは、たとえば、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下と
することができる。
【００４９】
第２導電層５０は、圧電体層３０および緩和層４０を覆って形成される。図１および図
２の例では、第２導電層５０は、基板１０の上面、圧電体層３０の側面３４、緩和層４０
の第１側面４４、緩和層４０の上面４２、および緩和層４０の第２側面４５、並びに圧電
体層３０の上面３２を覆って形成されている。
【００５０】
第２導電層５０の厚みは、水分のバリア性を有し、圧電素子１００の動作に悪影響を与
えない範囲であれば限定されない。第２導電層５０の厚みは、たとえば２０ｎｍ以上２０
０ｎｍ以下とすることができる。第２導電層５０の厚みが２０ｎｍよりも薄いと、電気抵
抗の増大や、水分バリア能の不足を招く場合があり、２００ｎｍよりも大きいと、圧電素
子１００の変形を阻害してしまう場合がある。
【００５１】
第２導電層５０の機能の一つは、第１導電層２０と対になり、圧電素子１００の一方の
電極（圧電体層３０の上部に形成された上部電極）となることが挙げられる。また、第２
導電層５０の機能の一つとしては、圧電体層３０の圧電材料と、外界からくる水分との接
触を抑制することが挙げられる。すなわち、第２導電層５０は、水分を透過させにくい水
分バリア能を有する。そのため第２導電層５０によって覆われた圧電体層３０の圧電材料
は、水分による劣化が抑制される。
【００５２】
第２導電層５０の材質は、水分バリア能を有し、かつ、導電性を有する限り特に限定さ
れない。第２導電層５０の材質は、たとえば、ニッケル、イリジウム、白金、タングステ
ンなどの各種の金属、それらの導電性酸化物（たとえば酸化イリジウムなど）、ＳＲＯ、
ＬＮＯなどを例示することができる。また、第２導電層５０は、単層でもよいし、複数の
層を積層した構造であってもよい。
【００５３】
第２導電層５０は、たとえば、蒸着、スパッタ等の方法により形成されることができる
。このような方法により成膜された第２導電層５０は、成膜時に内部に残留応力が生じる
場合がある。本発明者の研究によれば、内部に残留した応力は、第２導電層５０が厚み方
向に屈曲している部位に集中して生じやすいことが分かってきた。第２導電層５０におけ
る残留応力が集中する部位は、他の部位に比較してクラック等の破壊が生じやすい。なお
、第２導電層５０を蒸着やスパッタ等の方法により形成する場合は、第２導電層５０の形
状は、第２導電層５０を形成する際の下地の形状に依存することは自明である。
【００５４】
本実施形態の圧電素子１００は、上述の通り、緩和層４０を有する。そのため、圧電体
層３０の上面３２の端の位置において、第２導電層５０の厚み方向の屈曲が緩和される。
すなわち、本実施形態の圧電素子１００における第２導電層５０は、圧電体層３０の上面
３２の端の位置において、緩和層４０が形成されない場合に比較して、厚み方向の屈曲の
程度が緩和されている。これにより、第２導電層５０は、圧電体層３０の上面３２の端の
位置において、残留応力の集中が低減される。そのため、第２導電層５０は、圧電体層３
０の上面３２および側面３４が接続する位置（上面３２の端）においてクラックの生成が
抑制される。また、緩和層４０の第２側面４５と圧電体層３０の上面３２との接続部は、
緩和層４０を有することで、新たに第２導電層５０の屈曲部として形成される。本実施形
態の圧電素子１００では、さらに、この部分の屈曲の程度を、緩和層４０の上面４２に対
する第２側面４５の傾斜を小さくすることにより、この部分における応力の集中の程度を
緩和している。これらのことにより、各位置における第２導電層５０のバリア能の低下が
抑制される。なお、図２の例のように、圧電体層３０の側面３４と、緩和層４０の側面４
４とが同一の傾きを有する場合は、該位置における第２導電層５０の屈曲が非常に小さく
なり、該位置における残留応力の発生をさらに抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態の圧電素子１００は、上述の通り、緩和層４０を有するため、第２導
電層５０が厚み方向に大きく屈曲する部位を緩和層４０の上方に配置させることができる
。すなわち、第２導電層５０における残留応力が集中する領域を、圧電体層３０から離間
させて配置させている。これにより、仮に、残留応力の集中により第２導電層５０にクラ
ックが生成するとしても、圧電体層３０から離間した部位において、他の部位よりも先に
クラックが生成することになる。そのため、緩和層４０に水分を透過しにくい材料を選択
した場合は、緩和層４０を安全装置（フェールセーフ）として機能させることができる。
したがって、この場合、仮に、第２導電層５０がクラックを生じる程度の残留応力を有し
ていたとしても、圧電体層３０を水分による劣化から十分に保護することができる。
【００５６】
以上説明した本実施形態の圧電素子１００は、圧電体層３０の圧電材料が第２導電層５
０によって被覆された領域において第２導電層５０の残留応力の集中が抑制され、また、
該第２導電層５０の残留応力の集中部位が圧電体層３０を被覆する領域から離間している
。これらの少なくとも一方の作用により、圧電素子１００は、水分と圧電材料とが接触し
にくく、圧電材料の劣化が抑制されるため、信頼性が高い。
【００５７】
２．変形例
図３は、変形例１にかかる圧電素子１２０の要部の断面の模式図である。以下、圧電素
子１２０において、上述の圧電素子１００の部材と実質的に同一の作用、機能を有する部
材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
圧電素子１２０は、図３に示すように、第３導電層６０を有し、緩和層４０が第３導電
層６０の上方に設けられること以外は、上述の圧電素子１００と同様である。
【００５９】
第３導電層６０は、圧電体層３０の上面３２を覆って設けられる。第３導電層６０の平
面的な外形形状は、圧電体層３０の上面３２の形状と一致する。第３導電層６０の厚みは
、たとえば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることができる。
【００６０】
また、第３導電層６０の断面形状は、特に限定されない。第３導電層６０の断面は、図
３の例では、側面６４が圧電体層３０の上面３２に対して傾斜した形状となっている。そ
して図示の例では、さらに第３導電層６０の側面６４、および緩和層４０の第１側面４４
は、圧電体層３０の側面３４と傾きが等しくなっている。そのため、圧電素子１２０は、
上述した圧電素子１００と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
なお、第３導電層６０は、圧電体層３０および緩和層４０に比較して厚みが小さい。そ
のため、本変形例１においては、第３導電層６０の上面の外周と圧電体層３０の上面３２
の外周とは一致しているとしてもよい。したがって、本変形例１においても、緩和層４０
は、平面視において、圧電体層３０の上面３２の端に沿って形成されている。
【００６２】
第３導電層６０の機能の一つとしては、緩和層４０を成膜する際における、圧電体層３
０の上面３２の保護が挙げられる。また、第３導電層６０の機能の一つとしては、緩和層
４０をパターニングするときのエッチングストッパとなることが挙げられる。さらに、第
３導電層６０の機能の一つとしては、緩和層４０の第２側面４５と第３導電層６０との接
続部において第２導電層５０にクラックが入ったとしても、圧電体層３０に水分が入らな
いようにする安全装置フェールセーフとなることが挙げられる。第３導電層６０の材質と
しては、たとえば、ニッケル、イリジウム、白金などの各種の金属を挙げることができる
。
【００６３】
このような変形例１の圧電素子１２０は、第３導電層６０を有する。そのため、上述の
圧電素子１００と同様の特徴を有する上に、緩和層４０を成膜する際およびパターニング
する際に、圧電体層３０が、プラズマおよびエッチャント等と接触することがないという
特徴を有する。また、緩和層４０の材質のエッチング速度が、第３導電層６０の材質のエ
ッチング速度に対して大きくなるように、両者の材質を選択することもできる。その場合
には、圧電素子１２０を製造する際に、第３導電層６０が、緩和層４０をパターニングす
る際のエッチングストッパとなることができる。そのため、このような場合は、圧電素子
１２０は製造が容易化されることができる。さらに、第３導電層６０の材質を水分のバリ
ア性がある材料および膜厚にすることができる。その場合、緩和層４０の第２側面４５と
第３導電層６０との接続部において第２導電層５０にクラックが入ったとしても、圧電体
層３０に水分が入らないようにすることができ、さらに高信頼性の圧電素子とすることが
できる。また、このときの緩和層４０の断面形状は、緩和層４０の第２側面４５と第３導
電層６０との接続部の屈曲の程度を考慮しなくて良いため、特に限定されず、製造工程が
容易化されることができる。
【００６４】
図４は、変形例２にかかる圧電素子１４０の要部の断面の模式図である。以下、圧電素
子１４０において、上述の変形例１の圧電素子１２０の部材と実質的に同一の作用、機能
を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
圧電素子１４０は、導電性緩和層７０を有している。導電性緩和層７０は、圧電素子１
２０における第３導電層６０および緩和層４０が、同一の材質により一体的に形成された
ものに相当する。したがって、導電性緩和層７０の材質としては、たとえば、ニッケル、
イリジウム、白金などの各種の金属を挙げることができる。
【００６６】
また、導電性緩和層７０の断面形状は、特に限定されないが、圧電素子１２０における
第３導電層６０および緩和層４０を一体化した場合と同様である。導電性緩和層７０の断
面は、図４の例では、側面７４が圧電体層３０の上面３２に対して傾斜した形状となって
いる。そして図示の例では、さらに導電性緩和層７０の側面７４は、圧電体層３０の側面
３４と傾きが等しくなっている。そのため、圧電素子１４０は、上述した圧電素子１００
と同様の効果を得ることができる。また、実施形態の圧電素子１００において既に述べた
ように、側面７４の傾きは、圧電体層３０の側面３４の傾きよりも小さくしてもよい。
【００６７】
このような変形例２の圧電素子１４０は、導電性緩和層７０を有するため、圧電素子１
２０と同様の特徴を有する上に、製造する際に、導電性緩和層７０をハーフエッチングに
より形成することができる。そのため、圧電素子１４０は、圧電素子１２０に比較して製
造工程がより簡素化されることができる。
【００６８】
さらに、導電性緩和層７０として水分バリア性のある材料にし、適当な膜厚を残すよう
に緩和層７０を形成すれば、安全装置フェールセーフとして機能し、緩和層７０の加工形
状を考慮しなくてすむため、製造時の工程を簡略化することができる。
【００６９】
図５は、変形例３にかかる圧電素子１６０の要部の断面の模式図である。以下、圧電素
子１６０において、上述の実施形態の圧電素子１００の部材と実質的に同一の作用、機能
を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
変形例３にかかる圧電素子１６０は、緩和層４０の第２側面４５の形状が直線状でなく
、曲線状に形成されている。そして、該曲線は、断面視において、緩和層４０に向かって
凹型となっている。すなわち、緩和層４０の第２側面４５および圧電体層３０の上面３２
は、さらに緩やかに接続している。そのため、変形例３の圧電素子１６０は、第２導電層
５０の厚み方向の屈曲は、緩和層４０の第２側面４５と圧電体層３０の上面３２と接続す
るエッジ部分において非常に緩やかになっている。このようにすれば、第２導電層５０の
圧電体層３０の上面３２および側面３４が接続する位置（上面３２の端）におけるクラッ
クの生成をさらに抑制することができる。なお、このような緩和層４０の形状は、緩和層
４０を形成する際に、液相による加工（ウェットエッチングなど）により形成することが
できる。
【００７１】
本実施形態の圧電素子には、第１導電層２０、圧電体層３０、緩和層４０、および第２
導電層５０を含む積層構造２００が複数形成されていてもよい。図６は、圧電素子３００
の断面の模式図である。以下、圧電素子３００において、上述の圧電素子１００の構成部
材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
圧電素子３００では、図６に示すように、第１導電層２０、圧電体層３０、緩和層４０
および第２導電層は、積層構造２００（積層構造体２００と称してもよい）を構成してお
り、この積層構造２００が複数形成されている。図６の例では、積層構造２００は、３つ
設けられているが、その数は特に限定されない。より具体的には、図６の例では、圧電素
子３００には、複数の第１導電層２０と、複数の圧電体層３０と、複数の緩和層４０と、
１つの第２導電層５０とが設けられている。第２導電層５０は、複数の積層構造２００に
おいて、共通する上部電極となっている。第２導電層５０は、複数の積層構造２００にお
いて、連続しているともいえる。第２導電層５０は、複数の緩和層４０の各々と、複数の
圧電体層３０の各々と、基板１０の上面とを覆っている。第１導電層２０は、複数の積層
構造２００において、個別の下部電極となっており、電気的に分離されている。
【００７３】
圧電素子３００は、第２導電層５０が共通電極となっているため、高い信頼性を有する
とともに、積層構造２００の高密度化（集積化）を図ることができ、小型かつ製造が容易
な圧電素子である。
【００７４】
本実施形態の圧電素子が複数の積層構造２００を有する場合は、さらに次のような変形
が可能である。図７は、変形例４にかかる圧電素子４００の断面の模式図である。圧電素
子４００において、上述の圧電素子３００の構成部材と実質的に同様の機能を有する部材
については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７５】
上述の圧電素子３００の例では、第２導電層５０は、連続する１つの共通電極であった
。圧電素子４００では、図７に示すように、さらに圧電体層３０を、複数の積層構造２０
０において、共通の圧電体層３０としている。すなわち、圧電素子４００では、複数の第
１導電層２０と、１つの圧電体層３０と、複数の緩和層４０と、１つの第２導電層５０が
設けられている。圧電体層３０は、複数の積層構造２００において、連続しているともい
える。第２導電層５０は、複数の緩和層４０の各々と、圧電体層３０とを覆っている。
【００７６】
圧電素子４００では、第２導電層５０が基板１０と接触しない。そのため、基板１０と
して可撓性を有する振動板を用いた場合は、積層構造２００の間の圧電体層３０の量（厚
み）を制御することによって、たとえば、共振周波数を調整することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態の圧電素子が複数の積層構造２００を有する場合は、他の変形も可
能である。図８は、変形例５にかかる圧電素子５００の断面の模式図である。圧電素子５
００において、圧電素子３００の構成部材と実質的に同様の機能を有する部材については
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７８】
圧電素子３００の例では、第２導電層５０は、連続する１つの共通電極であった。圧電
素子５００では、図８に示すように、第２導電層５０は、複数の圧電体層３０に対応して
複数設けられている。複数の第２導電層５０は、配線（図示せず）によって、電気的に接
続されており共通電極となっている。
【００７９】
圧電素子５００では、各積層構造２００の間に第２導電層５０に間隙が形成されている
。そのため、隣り合う積層構造２００において、一方の圧電体層３０の駆動が、他方の圧
電体層３０の駆動に及ぼす影響（クロストーク）を小さくすることができる。そのため、
圧電素子５００は、より高い信頼性を有することができる。
【００８０】
３．圧電素子の製造方法
次に、圧電素子の製造方法として、上述の本実施形態の圧電素子１００を製造する方法
を例示し、図面を参照しながら説明する。図９ないし図１２は、圧電素子１００の製造工
程を模式的に示す断面図である。
【００８１】
まず、図９に示すように、基板１０上に第１導電層２０を形成する。図９の例では、基
板１０として、シリコン基板１２の上にジルコニア層１４が形成されたものを用いている
。第１導電層２０は、たとえば、スパッタ法、めっき法、真空蒸着法などにより形成され
ることができる。より具体的には、基板１０上の全面に、導電層（図示せず）を形成し、
該導電層をパターニングすることにより、第１導電層２０を形成することができる。
【００８２】
次に、図１０に示すように、第１導電層２０を覆うように、基板１０の上面の全面に圧
電体層３０ａを形成する。これにより、第１導電層２０の側方および上方に圧電体層３０
ａが形成される。圧電体層３０ａは、たとえば、ゾルゲル法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法、レーザーアブレーション法などにより形成されるこ
とができる。ここで圧電体層３０ａの材質が、たとえば、ＰＺＴである場合、酸素雰囲気
で７００℃程度のアニールを行うことにより、圧電体層３０ａを結晶化することができる
。なお、結晶化は、圧電体層３０ａをパターニングした後に行ってもよい。
【００８３】
次に、圧電体層３０ａ上の全面に緩和層４０ａを、スパッタ法、めっき法、真空蒸着法
などにより形成する。次いで、第１パターニング工程を行う。第１パターニング工程では
、図１１に示すように、緩和層４０ａおよび圧電体層３０ａをエッチングし、第１導電層
２０、圧電体層３０および緩和層４０ｂの積層構造を形成する。第１パターニング工程に
おけるエッチングは、たとえば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐ
ｌａｓｍａ）のような高密度プラズマ装置を用いたドライエッチングにより行うことがで
きる。該高密度プラズマ装置（ドライエッチング装置）において、１．０Ｐａ以下の圧力
に設定すると良好なエッチングを行うことができる。緩和層４０ａをエッチングするため
のエッチングガスとしては、たとえば、塩素系ガスとアルゴンガスの混合ガスを用いるこ
とができる。圧電体層３０ａをエッチングするためのエッチングガスとしては、たとえば
、塩素系ガスとフロン系ガスとの混合ガスを用いることができる。塩素系のガスとしては
、たとえば、Ｃｌ２、ＢＣｌ３などが挙げられる。フロン系のガスとしては、たとえば、
Ｃ４Ｆ８、ＣＦ４などが挙げられる。なお、混合ガスを用いて圧電体層３０ａをエッチン
グする場合は、圧電体層３０の側面３２を、裾を引くような形状とすることもできる。た
とえば上述の圧電素子４００（圧電体層３０が複数の積層構造２００に共通している）を
製造する場合は、このような圧電体層３０の側面３２に裾が形成されることを利用して製
造することができる。
【００８４】
次いで、緩和層４０ｂをさらにパターニングする第２パターニング工程を行う。第２パ
ターニング工程では、図１２に示すように、緩和層４０ｂを、緩和層４０の第２側面４５
と緩和層４０の上面４２がなす角度βが、緩和層４０の上面４２と第１側面４４のなす角
度αより小さくなるようにパターニングし、圧電体層３０の上面３２を露出させる。第２
パターニング工程を経ると、緩和層４０が形成される。第２パターニング工程では、緩和
層４０は、圧電体層３０の上面３２の端に沿って残される。また、図示しないが、本工程
で緩和層４０ｂの上に形成されるマスクのパターニングにおいては、アライメントマージ
ンをとることができる。緩和層４０ｂのエッチングは、第１パターニング工程における緩
和層４０ａのエッチングと同様に行うことができる。なお、緩和層４０ｂのエッチングで
はウェットエッチングで行うこともできる。
【００８５】
そして、図１に示すように、全面に第２導電層５０を形成する。第２導電層５０は、た
とえば、スパッタ法、めっき法、真空蒸着法などにより形成されることができる。また、
第２導電層５０は、必要に応じてパターニングされることができる。
【００８６】
以上の工程により、圧電素子１００を製造することができる。
【００８７】
なお、変形例１にかかる圧電素子１２０の製造は、たとえば以下のように行うことがで
きる。上述の圧電素子１００の製造工程においては、圧電体層３０ａの上に、緩和層４０
ａを成膜したが、圧電素子１２０を製造する場合には、圧電体層３０ａの上に、第３導電
層を成膜し、その上に緩和層４０ａを成膜する。第３導電層は、たとえば、スパッタ法、
めっき法、真空蒸着法などにより形成されることができる。その後の工程は、上述の圧電
素子１００の製造工程と実質的に同様に行うことができ、これにより変形例１の圧電素子
１２０を製造することができる。なお、変形例１の圧電素子１２０の製造工程においては
、第２パターニング工程において、第３導電層は、緩和層４０ｂのエッチングにおけるエ
ッチングストッパとして機能することができる。そのため、より容易に圧電素子を製造す
ることができる。変形例３にかかる圧電素子１６０の製造については、上記変形例１にか
かる圧電素子１２０の製造方法に準じて行うことができる。
【００８８】
また、変形例２にかかる圧電素子１４０の製造は、たとえば以下のように行うことがで
きる。上述の圧電素子１００の製造工程においては、圧電体層３０ａの上に、緩和層４０
ａを成膜したが、圧電素子１４０を製造する場合には、圧電体層３０ａの上に、緩和層４
０ａを導電性の材料によって成膜する。その後、第２パターニング工程において、緩和層
４０ｂのハーフエッチングを行う。他の工程は、上述の圧電素子１００の製造工程と実質
的に同様に行うことができ、これにより変形例の圧電素子１４０を製造することができる
。このような変形例の圧電素子１４０の製造工程においては、緩和層４０ａの成膜工程が
ない。そのため、より少ない工程で圧電素子１４０を製造することができる。
【００８９】
本実施形態の圧電素子の製造方法によれば、上述のように、残留応力の集中が緩和され
た信頼性の高い圧電素子を容易に製造することができる。
【００９０】
４．液体噴射ヘッド
次に、本発明にかかる圧電素子が圧電アクチュエーターとして機能する液体噴射ヘッド
６００について、図面を参照しながら説明する。図１３は、液体噴射ヘッド６００の要部
を模式的に示す断面図である。図１４は、液体噴射ヘッド６００の分解斜視図であり、通
常使用される状態とは上下を逆に示したものである。
【００９１】
液体噴射ヘッド６００は、上述の圧電素子（圧電アクチュエーター）を有することがで
きる。以下の例では、圧電アクチュエーターとして圧電素子１００を有する液体噴射ヘッ
ド６００について説明する。なお、上述のとおり、圧電素子１００が圧電アクチュエータ
ーとして機能する場合、基板１０は、可撓性を有し、圧電体層３０の動作によって変形す
る振動板となっている。
【００９２】
液体噴射ヘッド６００は、図１３および図１４に示すように、ノズル孔６１２を有する
ノズル板６１０と、圧力室６２２を形成するための圧力室基板６２０と、圧電素子１００
と、を含む。さらに、液体噴射ヘッド６００は、図１４に示すように、筐体６３０を有す
ることができる。なお、図１４では、圧電素子１００の積層構造２００を簡略化して図示
している。
【００９３】
ノズル板６１０は、図１３および図１４に示すように、ノズル孔６１２を有する。ノズ
ル孔６１２からは、インクが吐出されることができる。ノズル板６１０には、たとえば、
多数のノズル孔６１２が一列に設けられている。ノズル板６２０の材質としては、たとえ
ば、シリコン、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などを挙げることができる。
【００９４】
圧力室基板６２０は、ノズル板６１０上（図１４の例では下）に設けられている。圧力
室基板６２０の材質としては、たとえば、シリコンなどを例示することができる。圧力室
基板６２０がノズル板６１０と基板１０との間の空間を区画することにより、図１４に示
すように、リザーバー（液体貯留部）６２４と、リザーバー６２４と連通する供給口６２
６と、供給口６２６と連通する圧力室６２２と、が設けられている。すなわち、リザーバ
ー６２４、供給口６２６および圧力室６２２は、ノズル板６１０と圧力室基板６２０と基
板１０とによって区画されている。リザーバー６２４は、外部（たとえばインクカートリ
ッジ）から、基板１０に設けられた貫通孔６２８を通じて供給されるインクを一時貯留す
ることができる。リザーバー６２４内のインクは、供給口６２６を介して、圧力室６２２
に供給されることができる。圧力室６２２は、基板１０の変形により容積が変化する。圧
力室６２２はノズル孔６１２と連通しており、圧力室６２２の容積が変化することによっ
て、ノズル孔６１２からインク等が吐出される。
【００９５】
圧電素子１００は、圧力室基板６２０上（図１４の例では下）に設けられている。圧電
素子１００の積層構造２００は、圧電素子駆動回路（図示せず）に電気的に接続され、圧
電素子駆動回路の信号に基づいて動作（振動、変形）することができる。基板１０は、積
層構造２００（圧電体層３０）の動作によって変形し、圧力室６２２の内部圧力を適宜変
化させることができる。
【００９６】
筐体６３０は、図１４に示すように、ノズル板６１０、圧力室基板６２０および圧電素
子１００を収納することができる。筐体６３０の材質としては、たとえば、樹脂、金属な
どを挙げることができる。
【００９７】
液体噴射ヘッド６００は、上述した信頼性の高い圧電素子１００を有する。したがって
、液体噴射ヘッド６００は、信頼性の高いものとなっている。
【００９８】
なお、ここでは、液体噴射ヘッド６００がインクジェット式記録ヘッドである場合につ
いて説明した。しかしながら、本発明の液体噴射ヘッドは、たとえば、液晶ディスプレイ
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ディスプレイ、ＦＥ
Ｄ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオチップ
製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドなどとして用いられることもできる。
【００９９】
４．液体噴射装置
次に、本実施形態にかかる液体噴射装置について、図面を参照しながら説明する。図１
５は、本実施形態にかかる液体噴射装置７００を模式的に示す斜視図である。液体噴射装
置７００は、本発明にかかる液体噴射ヘッドを有する。以下では、液体噴射装置７００が
上述の液体噴射ヘッド６００を有するインクジェットプリンターである場合について説明
する。
【０１００】
液体噴射装置７００は、図１５に示すように、ヘッドユニット７３０と、駆動部７１０
と、制御部７６０と、を含む。さらに、液体噴射装置７００は、装置本体７２０と、給紙
部７５０と、記録用紙Ｐを設置するトレイ７２１と、記録用紙Ｐを排出する排出口７２２
と、装置本体７２０の上面に配置された操作パネル７７０と、を含むことができる。
【０１０１】
ヘッドユニット７３０は、上述した液体噴射ヘッド６００から構成されるインクジェッ
ト式記録ヘッド（以下単に「ヘッド」ともいう）を有する。ヘッドユニット７３０は、さ
らに、ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ７３１と、ヘッドおよびインクカー
トリッジ７３１を搭載した運搬部（キャリッジ）７３２と、を備える。
【０１０２】
駆動部７１０は、ヘッドユニット７３０を往復動させることができる。駆動部７１０は
、ヘッドユニット７３０の駆動源となるキャリッジモーター７４１と、キャリッジモータ
ー７４１の回転を受けて、ヘッドユニット７３０を往復動させる往復動機構７４２と、を
有する。
【０１０３】
往復動機構７４２は、その両端がフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド
軸７４４と、キャリッジガイド軸７４４と平行に延在するタイミングベルト７４３と、を
備える。キャリッジガイド軸７４４は、キャリッジ７３２が自在に往復動できるようにし
ながら、キャリッジ７３２を支持している。さらに、キャリッジ７３２は、タイミングベ
ルト７４３の一部に固定されている。キャリッジモーター７４１の作動により、タイミン
グベルト７４３を走行させると、キャリッジガイド軸７４４に導かれて、ヘッドユニット
７３０が往復動する。この往復動の際に、ヘッドから適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐ
への印刷が行われる。
【０１０４】
制御部７６０は、ヘッドユニット７３０、駆動部７１０および給紙部７５０を制御する
ことができる。
【０１０５】
給紙部７５０は、記録用紙Ｐをトレイ７２１からヘッドユニット７３０側へ送り込むこ
とができる。給紙部７５０は、その駆動源となる給紙モーター７５１と、給紙モーター７
５１の作動により回転する給紙ローラー７５２と、を備える。給紙ローラー７５２は、記
録用紙Ｐの送り経路を挟んで上下に対向する従動ローラー７５２ａおよび駆動ローラー７
５２ｂを備える。駆動ローラー７５２ｂは、給紙モーター７５１に連結されている。制御
部７６０によって供紙部７５０が駆動されると、記録用紙Ｐは、ヘッドユニット７３０の
下方を通過するように送られる。
【０１０６】
ヘッドユニット７３０、駆動部７１０、制御部７６０および給紙部７５０は、装置本体
７２０の内部に設けられている。
【０１０７】
液体噴射装置７００は、信頼性の高い液体噴射ヘッド６００を有する。したがって液体
噴射装置７００の信頼性は高いものとなっている。
【０１０８】
なお、上述した例では、液体噴射装置７００がインクジェットプリンターである場合に
ついて説明したが、本発明の液体噴射装置は、工業的な液体吐出装置として用いられるこ
ともできる。この場合に吐出される液体（液状材料）としては、各種の機能性材料を溶媒
や分散媒によって適当な粘度に調整したものなどを用いることができる。
【０１０９】
なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではな
い。たとえば各実施形態および各変形例は、複数を適宜組み合わせることが可能である。
【０１１０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能であ
る。たとえば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（たとえば、機
能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また
、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また
、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を
達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術
を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１１１】
１０…基板、１２…ジルコニア層、１４…シリコン基板、２０…第１導電層、
３０，３０ａ…圧電体層、３２…上面、３４…側面、３６…駆動領域、
４０，４０ａ，４０ｂ，４６，４８…緩和層、４２…上面、４４…第１側面、
４５…第２側面、５０…第２導電層、６０…第３導電層、６４…側面、
７０…導電性緩和層、７４…側面、
１００，１２０，１４０，１６０，３００，４００，５００…圧電素子、
１０２…圧電アクチュエーター、２００…積層構造、６００…液体噴射ヘッド、
６１０…ノズル板、６１２…ノズル孔、６２０…圧力室基板、６２２…圧力室、
６２４…リザーバー、６２６…供給口、６２８…貫通孔、６３０…筐体、
７００…液体噴射装置、７１０…駆動部、７２０…装置本体、７２１…トレイ、
７２２…排出口、７３０…ヘッドユニット、７３１…インクカートリッジ、
７３２…キャリッジ、７４１…キャリッジモーター、７４２…往復動機構、
７４３…タイミングベルト、７４４…キャリッジガイド軸、７５０…給紙部、
７５１…給紙モーター、７５２…給紙ローラー、７５２ａ…従動ローラー、
７５２ｂ…駆動ローラー、７６０…制御部、７７０…操作パネル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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