(57)【要約】【課題】特性の変化が抑制された圧電素子、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供する。【解決手段】第１の層（下電極層２７）と第２の層（上電極層２９）との間に圧電体層（２８）が挟まれた圧電素子（１９）であって、第２の層（上電極層２９）の圧電体層（２８）側とは反対側に第３の層（保護層３０）が形成され、第３の層（保護層３０）のうち、第３の層（保護層３０）の第２の層（上電極層２９）側とは反対側の露出している部分は、酸化物であることを特徴とする圧電素子（１９）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の層と第２の層との間に圧電体層が挟まれた圧電素子であって、
前記第２の層の前記圧電体層側とは反対側に第３の層が形成され、
前記第３の層のうち、前記第３の層の前記第２の層側とは反対側の露出している部分は、酸化物であることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記第３の層の前記第２の層側とは反対側に第４の層が形成された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３の層は、酸化物であり、
前記第３の層のうち、前記第４の層が形成されている部分は、前記第２の層と前記第４の層と間における電流の流れを許容するリークパスを有することを特徴とする請求項２に記載の圧電素子。
【請求項４】
前記第２の層の端部及び前記第３の層の端部を被覆する第５の層が形成され、
前記第５の層は、酸化物であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の圧電素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載の圧電素子を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項５に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項７】
第１の層と第２の層との間に圧電体層が挟まれ、前記第２の層の前記圧電体層側とは反対側に保護層が形成された圧電素子の製造方法であって、
前記保護層となる前駆体層を成膜する前駆体層成膜工程と、
前記前駆体層成膜工程後に、前記前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成する前駆体層パターニング工程と、
前記前駆体層パターニング工程後に、前記前駆体層を熱酸化して前記保護層を形成する前駆体層熱酸化工程と、を含むことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項８】
前記前駆体層成膜工程は、前記第２の層となる層を成膜した後に、前記前駆体層を成膜し、
前記前駆体層パターニング工程は、前記第２の層となる層および前記前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成することを特徴とする請求項７に記載の圧電素子の製造方法。
【請求項９】
第１の層と第２の層との間に圧電体層が挟まれ、前記第２の層の前記圧電体層側とは反対側に第１の保護層が形成され、前記第２の層の端部及び前記第１の保護層の端部を被覆する第２の保護層が形成された圧電素子の製造方法であって、
前記第１の保護層となる第１の前駆体層を成膜する第１の前駆体層成膜工程と、
前記第１の前駆体層成膜工程後に、前記第１の前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成する第１の前駆体層パターニング工程と、
前記第１の前駆体層パターニング工程後に、前記第２の保護層となる第２の前駆体層を成膜する第２の前駆体層成膜工程と、
前記第２の前駆体層成膜工程後に、前記第２の前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成する第２の前駆体層パターニング工程と、
前記第２の前駆体層パターニング工程後に、前記第１の前駆体層及び前記第２の前駆体層を熱酸化して前記第１の保護層及び前記第２の保護層を形成する前駆体層熱酸化工程と、を含むことを特徴とする圧電素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の前駆体層成膜工程は、前記第２の層となる層を成膜した後に、前記第１の前駆体層を成膜し、
前記第１の前駆体層パターニング工程は、前記第２の層となる層および前記第１の前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成することを特徴とする請求項９に記載の圧電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体層、電極層等を含む複数の層を備えた圧電素子、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び、圧電素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記の液体噴射ヘッドは、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電素子を備えている。圧電素子としては、例えば、圧力室に近い側から順に形成された第１の導電層、圧電体層、第２の導電層、及び、配線層を備えたものが知られている。ここで、配線層としては、ニッケル、クロムやこれらの合金等から成る密着層上に、白金、金等から成る金属層が積層されたものが好適に用いられる。また、第２の導電層としては、イリジウムやイリジウムの合金等を備えたものが好適に用いられる。このため、イリジウムやイリジウムの合金等の第２の電極層に、ニッケル、クロムやこれらの合金等から成る密着層が積層されることになり、電食による配線層の剥離等が生じる虞があった。すなわち、配線層をウェットエッチングによりパターニングする際に、上電極層と密着層とのイオン化傾向の違いに起因してエッチング液を介して電流が流れ、密着層のサイドエッチングが進む虞があった。密着層のサイドエッチングが進むと、場合によっては金属層が剥離する虞があった。このような積層された金属間における電食を抑制するべく、イリジウムを含む第１上電極と、ニッケル及びクロムを含む第１リード電極との間に、チタンを含む第２上電極を設ける技術が開示されている（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２０１２−５１３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１のように、第２の電極層（第１上電極）と密着層との間に、チタンを含む層（第２上電極）を形成した場合、チタンが自然酸化することにより、チタン自体の導電性が悪化するほか、自然酸化する際に取り込まれた水素が圧電体層側に拡散し、圧電素子の特性が変化する虞があった。
【０００６】
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、特性の変化が抑制された圧電素子、液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧電素子は、上記目的を達成するために提案されたものであり、第１の層と第２の層との間に圧電体層が挟まれた圧電素子であって、
前記第２の層の前記圧電体層側とは反対側に第３の層が形成され、
前記第３の層のうち、前記第３の層の前記第２の層側とは反対側の露出している部分は、酸化物であることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第３の層の露出している部分を予め酸化させておくことで、第３の層の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子の特性の変化を抑制できる。
【０００９】
上記構成において、前記第３の層の前記第２の層側とは反対側に第４の層が形成されたことが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、第３の層が第４の層に被覆されるため、当該被覆された部分の自然酸化を抑制できる。
【００１１】
また、上記構成において、前記第３の層は、酸化物であり、
前記第３の層のうち、前記第４の層が形成されている部分は、前記第２の層と前記第４の層と間における電流の流れを許容するリークパスを有することが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、第２の層と第４の層とを導通することができる。これにより、第４の層を導電体とすることで、圧電体層に電圧を印加する配線の抵抗値を低減させることができる。
【００１３】
さらに、上記各構成の何れかにおいて、前記第２の層の端部及び前記第３の層の端部を被覆する第５の層が形成され、
前記第５の層は、酸化物であることが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、第２の層の端及び第３の層の端を第５の層で被覆することで、第２の層及び第３の層が形成された領域とその外側の領域との境界を保護することができる。これにより、圧電素子を駆動した際に、上記境界部分に応力が集中することを抑制できる。
【００１５】
また、本発明の液体噴射ヘッドは、上記各構成の何れかの圧電素子を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、圧電素子の特性の変化が抑制され、液体噴射ヘッドの信頼性が向上する。
【００１７】
さらに、本発明の液体噴射装置は、上記構成の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、液体噴射ヘッドの信頼性の向上により液体噴射装置の信頼性が向上する。
【００１９】
さらに、本発明の圧電素子の製造方法は、第１の層と第２の層との間に圧電体層が挟まれ、前記第２の層の前記圧電体層側とは反対側に保護層が形成された圧電素子の製造方法であって、
前記第２の層の形成後に、前記保護層となる前駆体層を成膜する前駆体層成膜工程と、
前記前駆体層成膜工程後に、前記前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成する前駆体層パターニング工程と、
前記前駆体層パターニング工程後に、前記前駆体層を熱酸化して前記保護層を形成する前駆体層熱酸化工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
この方法によれば、前駆体層を熱酸化する前に予め前駆体層の不要部分を除去するため、前駆体層が除去された部分において、前駆体層の熱酸化時における水素の圧電体層側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子の特性の変化を抑制できる。
【００２１】
また、上記方法において、前記前駆体層成膜工程は、前記第２の層となる層を成膜した後に、前記前駆体層を成膜し、
前記前駆体層パターニング工程は、前記第２の層となる層および前記前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成することが望ましい。
【００２２】
この方法によれば、第２の層と保護層とのパターン精度が向上する。また、製造工程を削減でき、圧電素子の製造コスト等を削減できる。
【００２３】
また、本発明の圧電素子の製造方法は、第１の層と第２の層との間に圧電体層が挟まれ、前記第２の層の前記圧電体層側とは反対側に第１の保護層が形成され、前記第２の層の端部及び前記第１の保護層の端部を被覆する第２の保護層が形成された圧電素子の製造方法であって、
前記第２の層の形成後に、前記第１の保護層となる第１の前駆体層を成膜する第１の前駆体層成膜工程と、
前記第１の前駆体層成膜工程後に、前記第１の前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成する第１の前駆体層パターニング工程と、
前記第１の前駆体層パターニング工程後に、前記第２の保護層となる第２の前駆体層を成膜する第２の前駆体層成膜工程と、
前記第２の前駆体層成膜工程後に、前記第２の前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成する第２の前駆体層パターニング工程と、
前記第２の前駆体層パターニング工程後に、前記第１の前駆体層及び前記第２の前駆体層を熱酸化して前記第１の保護層及び前記第２の保護層を形成する前駆体層熱酸化工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
この方法によれば、第１の前駆体層及び第２の前駆体層を熱酸化する前に予め第１の前駆体層の不要部分及び第２の前駆体層の不要部分を除去するため、第１の前駆体層及び第２の前駆体層が除去された部分において、第１の前駆体層及び第２の前駆体層の熱酸化時における水素の圧電体層側への拡散を抑制できる。また、第１の前駆体層及び第２の前駆体層を一括して熱酸化させるため、第１の前駆体層の熱酸化と第２の前駆体層の熱酸化との２工程に分けて熱酸化を行う場合と比べて、水素の圧電体層側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子の特性の変化を抑制できる。
【００２５】
また、上記方法において、前記第１の前駆体層成膜工程は、前記第２の層となる層を成膜した後に、前記第１の前駆体層を成膜し、
前記第１の前駆体層パターニング工程は、前記第２の層となる層および前記第１の前駆体層の不要部分を除去し、所定の形状に形成することが望ましい。
【００２６】
この方法によれば、第２の層と保護層とのパターン精度が向上する。また、製造工程を削減でき、圧電素子の製造コスト等を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部を模式的に表した断面図である。
【図４】第２の実施形態における記録ヘッドの要部を模式的に表した断面図である。
【図５】第２の実施形態における圧電素子の製造方法を説明するフローチャートである。
【図６】第２の実施形態における記録ヘッドの保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図７】第２の実施形態における記録ヘッドの保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図８】第３の実施形態における記録ヘッドの要部を模式的に表した断面図である。
【図９】第４の実施形態における記録ヘッドの要部を模式的に表した断面図である。
【図１０】第４の実施形態における圧電素子の製造方法を説明するフローチャートである。
【図１１】第４の実施形態における記録ヘッドの第１の保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図１２】第４の実施形態における記録ヘッドの第１の保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図１３】第４の実施形態における記録ヘッドの第２の保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図１４】第４の実施形態における記録ヘッドの第２の保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図１５】第４の実施形態の変形例における記録ヘッドの第１の保護層の形成過程を説明する模式図である。
【図１６】第４の実施形態の変形例における記録ヘッドの第１の保護層の形成過程を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態を、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、以下においては、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター１（以下、プリンター１）に搭載された液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３（以下、記録ヘッド３）を例に挙げて説明する。
【００２９】
プリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対して液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５等を備えている。また、プリンター１は、記録媒体２を副走査方向に移送する機構として、例えば、プラテンローラー６を備えている。この移送機構としては、プラテンローラー６のほか、ドラム等を用いてもよい。ここで、液体の一種である上記インクは、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じて記録ヘッドに供給される構成を採用することもできる。
【００３０】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。キャリッジ４の主走査方向の位置は、位置情報検出手段の一種であるリニアエンコーダー（図示せず）によって検出される。リニアエンコーダーは、その検出信号、即ち、エンコーダーパルス（位置情報の一種）をプリンター１の制御部に送信する。
【００３１】
次に、記録ヘッド３の構成について説明する。図２は、記録ヘッド３の分解斜視図である。図３は、記録ヘッド３の要部、すなわちノズル列に直交する方向における圧電素子１９の一側（リード電極部４２側）を拡大した断面図である。なお、図３においては、記録ヘッド３の上部の構成、すなわち保護基板２０（接着剤含む）から上の構成が省略されている。
【００３２】
本実施形態における記録ヘッド３は、図２に示すように、ノズルプレート１６、圧力室形成基板１５、アクチュエーターユニット１４、及び、保護基板２０等を積層して構成されている。圧力室形成基板１５は、例えば、シリコン単結晶基板等からなる積層部材である。図２に示すように、この圧力室形成基板１５には、複数の圧力室２２となる空間（以下、適宜、圧力室空間と称する。）がノズル列方向に並設されている。これらの圧力室空間は、ノズル列方向に直交する方向に長尺に形成されており、ノズルプレート１６の各ノズル２５に一対一に対応して設けられている。すなわち、各圧力室２２は、ノズル列方向に沿って、ノズル２５の形成ピッチと同じピッチで形成されている。なお、図３に示すように、本実施形態における圧力室２２の長手方向の内壁は、その一部が斜めに傾斜した斜面になっている。この斜面の途中には、段差が形成されている。
【００３３】
また、図２に示すように、圧力室形成基板１５において、圧力室空間（すなわち、圧力室２２）の長手方向の側方（具体的には、ノズル２５との連通側とは反対側）に外れた領域には、圧力室形成基板１５を貫通する連通部２３が、ノズル列方向に沿って形成されている。この連通部２３は、各圧力室空間に共通な液室である。この連通部２３と各圧力室空間（すなわち、圧力室２２）とは、インク供給路２４を介してそれぞれ連通されている。インク供給路２４は、圧力室２２よりも狭い幅で形成されており、連通部２３から圧力室２２に流入するインクに対して流路抵抗となる部分である。なお、連通部２３は、後述する振動板２１の連通開口部２６および保護基板２０の液室部３３と連通して、各圧力室２２に共通なインク室であるリザーバー（共通液室）を構成する。
【００３４】
圧力室形成基板１５の下面（アクチュエーターユニット１４との接合面側とは反対側の面）には、ノズルプレート１６が、接着剤や熱溶着フィルム等を介して接合されている。本実施形態におけるノズルプレート１６は、ドット形成密度（例えば、３００ｄｐｉ）に相当するピッチ（隣接ノズル２５の中心間距離）で各ノズル２５が並設されている。各ノズル２５は、圧力室２２の長手方向におけるインク供給路２４とは反対側の端部で当該圧力室２２と連通する。なお、ノズルプレート１６は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、又は、ステンレス鋼等からなる。
【００３５】
アクチュエーターユニット１４は、図２及び図３に示すように、振動板２１、及び、この振動板２１上に積層された圧電素子１９並びにリード電極部４２等から構成される。振動板２１は、圧力室形成基板１５の上面に形成された弾性膜１７と、この弾性膜１７上に形成された絶縁体膜１８と、を有している。なお、弾性膜１７は、例えば、厚さ（膜厚）が３００〜２０００ｎｍの二酸化シリコン（ＳｉＯ２）等から成る。絶縁体膜１８は、例えば、厚さが３０〜６００ｎｍの酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）等から成る。この振動板２１における圧力室空間に対応する部分、即ち、圧力室空間の上部開口を塞いで圧力室２２の上部を区画する部分は、圧電素子１９の撓み変形に伴ってノズル２５から遠ざかる方向あるいは近接する方向に撓み変形が許容される駆動領域である。一方、この領域の外側、即ち、駆動領域から外れた領域は、圧電素子１９の撓み変形が阻害される非駆動領域である。なお、図２に示すように、振動板２１における圧力室形成基板１５の連通部２３に対応する部分には、当該連通部２３と連通する連通開口部２６が開設されている。
【００３６】
振動板２１（絶縁体膜１８）の圧力室２２に対応する部分、すなわち駆動領域の上面（ノズル２５側とは反対側の面）には、圧電素子１９が形成されている。本実施形態における圧電素子１９の長手方向における両端は、圧力室２２に対応する領域（すなわち、駆動領域）よりも外側まで延設されている。また、本実施形態における圧電素子１９は、図３に示すように、振動板２１側から順に下電極層２７（本発明における第１の層に相当）、圧電体層２８、及び、上電極層２９（本発明における第２の層に相当）が、成膜技術により形成されて成る。この圧電素子１９のうち、下電極層２７と上電極層２９との間に圧電体層２８が挟まれた部分は、両電極層への電圧の印加により圧電歪みが生じる能動部である。さらに、本実施形態における圧電素子１９は、図３に示すように、上電極層２９の上面（圧電体層２８側とは反対側の面）に形成された保護層３０（本発明における第３の層に相当）、及び、保護層３０の上面（上電極層２９側とは反対側の面）に形成された配線層３１（本発明における第４の層に相当）を備えている。この保護層３０及び配線層３１は、上電極層２９と同電位となる金属等からなる層である。
【００３７】
ここで、上電極層２９及び下電極層２７としては、イリジウムやイリジウムの合金等が用いられる。圧電体層２８としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その他、チタン酸バリウムなどの非鉛材料も用いることが可能である。保護層３０としては、チタン及びその酸化物（ＴｉＯ２）等が用いられる。本実施形態における保護層３０は、チタンが熱酸化された部分（後述する酸化部４５）とチタンが熱酸化されていない部分（後述する導通部４６）との両方を有している。この点に関しては、後述する。配線層３１としては、ニッケル、クロムやこれらの合金等から成る密着層上に、金、白金等の金属層が積層された積層膜が用いられる。また、各層の厚さ（膜厚）に関し、例えば、下電極層２７の厚さは５０〜３００ｎｍ、上電極層２９の厚さは１５〜１００ｎｍ、圧電体層２８の厚さは０．７〜５μｍ、保護層３０の厚さは５〜５０ｎｍ、配線層３１の厚さは０．５μｍ〜２μｍの範囲に設定されることが望ましい。なお、圧電素子１９のより詳細な構成は、後述する。
【００３８】
保護基板２０は、図２に示すように、アクチュエーターユニット１４における圧力室形成基板１５との接合面である下面とは反対側の上面に、接着剤（図示せず）を介して接合されている。この保護基板２０内には、各圧電素子１９を収容可能な収容空部３２が形成されている。また、保護基板２０の収容空部３２よりもノズル列に直交する方向の外側に外れた位置であって、振動板２１の連通開口部２６および圧力室形成基板１５の連通部２３に対応する領域には、液室部３３が設けられている。液室部３３は、保護基板２０を厚さ方向に貫通して圧力室空間（圧力室２２）の並設方向に沿って設けられており、上述したように連通開口部２６及び連通部２３と一連に連通して各圧力室空間の共通のインク室となるリザーバーを画成する。なお、図示しないが、保護基板２０には、収容空部３２と液室部３３の他に、アクチュエーターユニット１４の端子領域に対応する位置に、保護基板２０を厚さ方向に貫通する配線開口部が設けられている。この配線開口部内に圧電素子１９から延在されたリード電極部４２が露出され、このリード電極部４２の露出部分にプリンター本体側からの信号を圧電素子１９に送る図示しない配線部材が電気的に接続されている。
【００３９】
そして、このような構成の記録ヘッド３は、圧力室２２を含む流路の内部がインクで満たされた状態で、圧電素子１９を駆動することによりノズル２５からインク滴を噴射する。すなわち、インクカートリッジ７からのインクの供給により、リザーバー、インク供給路２４、圧力室２２、及び、ノズル２５に至るまでの一連の流路内をインクで満たす。この状態で、プリンター本体側からの駆動信号の供給により、圧力室２２に対応するそれぞれの下電極層２７と上電極層２９との間に、両電極の電位差に応じた電界を付与し、圧電素子１９を撓み変形させる。この変形に伴って、振動板２１の圧力室２２に対応する領域（駆動領域）が変位し、圧力室２２内に圧力変動が生じる。この圧力変動を利用することで、ノズル２５からインク滴を噴射する。
【００４０】
次に、圧電素子１９の詳細な構成について、図３を参照して説明する。本実施形態における下電極層２７は、個々の圧力室２２毎に独立して設けられた個別電極であり、本実施形態における上電極層２９及び配線層３１は、複数の圧力室２２に亘って連続して設けられた共通電極である。すなわち、上電極層２９及び配線層３１は、圧力室並設方向（ノズル列方向）において、複数の圧力室２２に亘って形成されている。また、本実施形態における保護層３０は、上電極層２９が設けられた領域と略同じ領域に設けられている。すなわち、保護層３０も、圧力室並設方向（ノズル列方向）において、複数の圧力室２２に亘って形成されている。さらに、圧電体層２８は、圧力室並設方向（ノズル列方向）において、複数の圧力室２２に亘って形成されると共に、隣り合う圧力室２２の間に対応する領域が除去されている。
【００４１】
図３に示すように、下電極層２７のノズル列方向に直交する方向（圧力室２２の長手方向；図３における左右方向）における一側（リード電極部４２側）の端（又は、端部ともいう）は、圧力室２２の外側まで延在され、リード電極部４２に接続されている。一方、図示しないが、下電極層２７のノズル列方向に直交する方向における他側（リード電極部４２側とは反対側）の端は、圧力室２２の外側まで延在されている。また、図３に示すように、圧電体層２８のノズル列方向に直交する方向における一側の端は、圧力室２２の外側まで延在され、リード電極部４２の端部と重ねられている。一方、図示しないが、圧電体層２８のノズル列方向に直交する方向における他側の端は、圧力室２２の外側まで延在されている。さらに、図３に示すように、上電極層２９のノズル列方向に直交する方向における一側の端は、リード電極部４２の端部と重ならない位置であって、圧力室２２の外側まで延在されている。すなわち、圧電体層２８の一側の端と圧力室２２の一側の端との間まで延在されている。一方、図示しないが、圧電体層２８のノズル列方向に直交する方向における他側の端は、圧力室２２の外側まで延在されている。
【００４２】
なお、リード電極部４２は、図３に示すように、圧力室２２の長手方向の一側の端部よりも外側（圧力室２２から離れる側）に外れた領域であって、上電極層２９に対して所定の間隔を隔てた位置に形成されている。本実施形態におけるリード電極部４２は、個別上電極層３９、中間層４１、及び、個別配線層４０を備え、圧電体層２８の一側の端部と重なる位置から保護基板２０の収容空部３２よりも外側の領域まで延在されている。なお、個別上電極層３９は、上電極層２９と同じ材質から成り、当該上電極層２９と同じプロセスで形成されている。また、中間層４１は、保護層３０の導通部４６と同じ材質から成り、当該導通部４６と同じプロセスで形成されている。さらに、個別配線層４０は、配線層３１と同じ材質から成り、当該配線層３１と同じプロセスで形成されている。また、リード電極部４２は、下電極層２７に対応して圧電素子１９毎に形成されている。そして、リード電極部４２（詳しくは個別上電極層３９）は、保護基板２０の収容空部３２の外側において対応する配線部材の端子と導通されている。
【００４３】
本実施形態における保護層３０は、配線層３１に被覆されずに露出し、且つ熱酸化された酸化部４５と、配線層３１に被覆され、且つ熱酸化されていない導通部４６とを有している。そして、本実施形態においては、酸化部４５がチタンの酸化物である酸化チタン（ＴｉＯ２）で形成され、導通部４６がチタンで形成されている。このため、導通部４６において、配線層３１と上電極層２９とが電気的に導通されている。なお、導通部４６は、保護層３０のうち配線層３１が積層された領域全体に形成される場合に限られず、少なくとも配線層３１が積層された領域の一部に形成されていれば良い。換言すると、保護層３０のうち配線層３１が積層された領域の一部に酸化部４５が形成されていても良い。要するに、保護層３０のうち、少なくとも配線層３１に被覆されずに露出している部分が酸化部４５であれば良い。なお、後述するように、図示しない圧力室２２の他側の端を跨ぐ領域にも配線層３１が形成されているため、当該領域にも導通部４６が形成されている。
【００４４】
配線層３１は、ノズル列方向に直交する方向における圧電素子１９の端部領域に設けられている。具体的には、ノズル列方向に直交する方向における圧力室２２の一側の端を跨ぐ領域、及び、ノズル列方向に直交する方向における圧力室２２の他側の端を跨ぐ領域にそれぞれ配線層３１が設けられている。図３に示すように、ノズル列方向に直交する方向における圧力室２２の一側の端を跨ぐ領域に設けられた配線層３１（以下、一側の配線層３１という）のノズル列方向に直交する方向における一側の端は、上電極層２９のノズル列方向に直交する方向における一側の端よりも内側（圧力室２２側）に形成されている。換言すると、ノズル列方向に直交する方向において、一側の配線層３１の端よりも外側に上電極層２９の端が形成されている。そして、ノズル列方向に直交する方向の一側の配線層３１の一側の端よりも外側に保護層３０の酸化部４５が露出している。なお、本願における「露出」とは、成膜技術によりアクチュエーターユニット１４に積層された配線層３１等の他の薄膜層が積層されていないことを意味し、記録ヘッド３の状態で、保護層３０が保護基板２０や当該保護基板２０等を接着するための接着剤等に被覆されたとしても「露出」に含まれる。すなわち、本願における「露出」とは、アクチュエーターユニット１４単体の状態で露出していることを意味する。
【００４５】
このように、保護層３０のうち、露出している部分を、熱酸化させた酸化部４５としたので、当該酸化部４５の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。また、保護層３０のうち、酸化部４５以外の部分は配線層３１に被覆されるため、当該部分の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。したがって、記録ヘッド３の信頼性が向上し、ひいてはプリンター１の信頼性が向上する。また、イリジウムやイリジウムの合金等から成る上電極層２９と、ニッケル、クロムやこれらの合金等から成る配線層３１の下層部分である密着層との間に保護層３０を設けたので、配線層３１のパターンをエッチング（ウェットエッチング）により形成する際に電食による密着層のサイドエッチングを抑制できる。その結果、配線層３１が剥離することを抑制できる。
【００４６】
なお、保護層３０に酸化部４５と導通部４６とを形成する方法としては、例えば、上電極層２９を形成した後に、前駆体としてチタンの層を成膜し、エッチングにより所定の位置にチタンの層を形成する。次に、配線層３１の密着層及び金属層となる層を順次成膜し、エッチングにより所定の位置に配線層３１を形成する。この際、上記したように、保護層３０（チタンの層）が形成されているため、電食による密着層のサイドエッチングを抑制できる。その後、チタンの層を熱酸化することで、露出した部分から熱酸化が進み酸化部４５となり、それ以外の部分が熱酸化されずに導通部４６となる。これにより、上記したような保護層３０が形成される。
【００４７】
ところで、上記した第１の実施形態では、保護層３０が上電極層２９と略同じ領域に形成されたが、これには限られない。例えば、第２の実施形態における圧電素子１９では、保護層５０が上電極層２９のノズル列方向に直交する方向における一側の端を被覆するように形成されている。具体的には、図４を参照して説明する。
【００４８】
図４は、第２の実施形態における記録ヘッド３のノズル列に直交する方向における圧電素子１９の一側を拡大した断面図である。本実施形態における保護層５０（本発明における第３の層に相当）は、図４に示すように、ノズル列方向に直交する方向において、一側の配線層３１の一側の端部（すなわち、リード電極部４２側の端部）と重なる領域から上電極層２９の一側の端の外側まで延在されている。このため、保護層５０の他側の端部（すなわち、圧力室２２側の端部）は、上電極層２９と一側の配線層３１との間に挟まれた状態になっている。また、保護層５０の残りの部分は、その上面に配線層３１が積層されずに、露出した状態になっている。そして、この保護層５０の露出した部分は、上電極層２９の一側の端を跨ぐように形成されている。このため、保護層５０の上電極層２９の一側の端よりも外側の部分は、圧電体層２８の上面に形成されている。また、本実施形態にける保護層５０は、チタンの酸化物である酸化チタン（ＴｉＯ２）で形成されている。このため、上電極層２９と配線層３１とは、保護層５０と重なる領域において導通されず、当該領域から外れた領域において導通されている。なお、本実施形態におけるリード電極部４２は、個別上電極層３９及び個別配線層４０を備え、上記した第１実施形態と異なり、チタンから成る中間層４１を備えていない。また、その他の構成は上記した第１の実施形態とほぼ同じ構成であるため、説明を省略する。
【００４９】
このように、上電極層２９の一側の端を跨ぐように保護層５０を形成することで、上電極層２９の一側の端における圧電体層２８の破壊等を抑制できる。すなわち、上電極層２９の一側の端は、圧電素子１９を駆動した際の応力や電界等が集中し易い部分であり、破壊等が起こり易い。また、配線層３１等をエッチング（ウェットエッチング）により形成する場合に、エッチング液（エッチャントともいう）が上電極層２９の一側の端に残り、圧電素子１９の破壊等の原因になる虞もある。これに対して、本実施形態においては、破壊等が起こり易い上電極層２９の一側の端を跨いで保護層５０が形成されているため、上電極層２９の一側の端を保護することができる。その結果、圧電体層２８の破壊等を抑制できる。また、本実施形態においても保護層５０が、酸化チタン（ＴｉＯ２）で形成されているため、保護層５０の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。したがって、記録ヘッド３の信頼性が向上し、ひいてはプリンター１の信頼性が向上する。
【００５０】
次に、本実施形態における圧電素子１９の製造方法について説明する。図５は、圧電体層２８を形成した後の工程を説明するフローチャートである。また、図６は、前駆体層成膜工程を説明する模式図であり、図７は、前駆体層パターニング工程を説明する模式図である。まず、圧力室形成基板１５の振動板２１上に下電極層２７及び圧電体層２８を形成する。具体的には、図示を省略するが、下電極層成膜工程において、例えばスパッタリング法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、化学気相成長法、真空蒸着法等により、振動板２１の表面に下電極層２７となる金属の層を成膜する。次に、下電極層パターニング工程において、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を下電極層２７となる金属の層の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により金属の層をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する。これにより、所定の領域に下電極層２７が形成される。次に、圧電体層成膜工程において、例えば、金属有機物を触媒に溶解・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を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて、圧電体層２８となる層を形成する。次に、圧電体層パターニング工程において、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を当該層の表面に形成し、レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により圧電体層２８となる層をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する。これにより、所定の領域に圧電体層２８が形成される。
【００５１】
圧力室形成基板１５に下電極層２７及び圧電体層２８を形成したならば、上電極層２９を形成する。具体的には、上電極層成膜工程において、例えばスパッタリング法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、化学気相成長法、真空蒸着法等により、圧力室形成基板１５に上電極層２９となる金属の層を成膜する（図５におけるステップＳ１）。次に、上電極層パターニング工程において、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を上電極層２９となる金属の層の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により金属の層をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する（図５におけるステップＳ２）。これにより、所定の領域に上電極層２９が形成される。なお、この際、個別上電極層３９も形成される。次に、図６に示すように、前駆体層成膜工程において、例えばスパッタリング法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、化学気相成長法、真空蒸着法等により、圧力室形成基板１５に保護層５０となる前駆体層５１（本実施形態においては、チタンの層）を成膜する（図５におけるステップＳ３）。なお、本実施形態における前駆体層５１の膜厚は、特に限定されない。次に、前駆体層パターニング工程において、前駆体層５１の不要部分を除去し、所定の形状に形成する。すなわち、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を前駆体層５１の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により前駆体層５１をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する（図５におけるステップＳ４）。これにより、図７に示すように、所定の領域に保護層５０となる前駆体層５１が形成される。
【００５２】
圧力室形成基板１５の所定の領域に前駆体層５１を形成したならば、前駆体層５１を熱酸化し、保護層５０を形成する。すなわち、前駆体層熱酸化工程において、例えば、酸素雰囲気中にて４００度から７００度の温度で、数十秒から数分に亘って前駆体層５１を酸化する（図５におけるステップＳ５）。これにより、前駆体層５１を構成するチタンが酸化され、酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる保護層５０が形成される。その後、配線層成膜工程において、例えばスパッタリング法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、化学気相成長法、真空蒸着法等により、圧力室形成基板１５に配線層３１となる金属の層を成膜する（図５におけるステップＳ６）。なお、本実施形態における配線層３１は、密着層と金属層との２層から成るため、配線層成膜工程で形成される金属の層もこれに対応して２層に形成されている。そして、配線層パターニング工程において、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を配線層３１となる金属の層の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてウェットエッチング等により金属の層をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する（図５におけるステップＳ７）。これにより、所定の領域に配線層３１が形成され、図４に示すような圧電素子１９が形成される。なお、配線層パターニング工程において、個別配線層４０も同時に形成され、リード電極部４２が形成される。
【００５３】
このように、本実施形態においても上電極層２９と、一側の配線層３１の一側の端部との間に保護層５０を設けたので、配線層パターニング工程において配線層３１をエッチングする際に、配線層３１の一側の端部における当該配線層３１の下層を構成する密着層が電食によりサイドエッチングされることを抑制できる。その結果、配線層３１が剥離することを抑制できる。また、前駆体層熱酸化工程よりも前に前駆体層パターニング工程を行ったので、すなわち、前駆体層５１を熱酸化する前に予め前駆体層５１の不要部分を除去したので、前駆体層５１が除去された部分において、前駆体層５１の熱酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。そして、本実施形態においても、前駆体層熱酸化工程を経て保護層５０を予め酸化させたので、保護層５０の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。
【００５４】
ところで、上記した第１の実施形態においては、保護層３０の一部を酸化させないことで、第２の実施形態においては、一部に保護層５０を設けないことで、上電極層２９と配線層３１とを導通させたが、これには限られない。図８における第３の実施形態においては、酸化した保護層６０を介して上電極層２９と配線層３１とが導通できるように構成されている。なお、図８は、第３の実施形態における記録ヘッド３のノズル列に直交する方向における圧電素子１９の一側を拡大した断面図である。
【００５５】
本実施形態における保護層６０（本発明における第３の層に相当）は、図８に示すように、第１の実施形態と同様に、上電極層２９が設けられた領域と略同じ領域に設けられている。ただし、本実施形態における保護層６０は、第１の実施形態とは異なり、その全体が酸化物（本実施形態においては、酸化チタン（ＴｉＯ２））からなる層で構成されている。そして、本実施形態における保護層６０は、上電極層２９と配線層３１と間で電流が流れるようにリークパスが形成されている。ここで、リークパスとは、結晶の欠陥や結晶の粒界等の結晶構造に起因する、電流が流れる微小な経路のことである。このようなリークパスが保護層６０に複数形成されることで、上電極層２９と配線層３１とを導通することが可能になる。なお、リークパスの電流密度は、上電極層２９と配線層３１と間に２５Ｖの電圧を印加した場合において４０Ａ／ｃｍ２以上であることが望ましい。これにより、上電極層２９に圧電素子１９の駆動に十分な電力を供給することができる。このようなリークパスを有する保護層６０は、例えば、前駆体層成膜工程において保護層６０となる前駆体層を３０ｎｍ以下の膜厚で成膜し、前駆体層パターニング工程を経て前駆体層を所定の形状にパターニングした後、前駆体層熱酸化工程において、例えば、酸素雰囲気中にて４００度から７００度の温度で、数十秒から数分に亘って熱酸化処理を行うことで形成できる。なお、リークパスは、保護層６０のうち、少なくとも配線層３１が形成されている部分に設けられていれば良い。また、本実施形態におけるリード電極部４２は、第１の実施形態と同様に、個別上電極層３９と個別配線層４０との間に中間層４１を備えている。この中間層４１も保護層６０と同様にリークパスを有している。
【００５６】
そして、本実施形態においても上電極層２９と、一側の配線層３１との間に保護層６０を設けたので、配線層パターニング工程において配線層３１をエッチングする際に、配線層３１の一側の端部における当該配線層３１の下層を構成する密着層が電食によりサイドエッチングされることを抑制できる。その結果、配線層３１が剥離することを抑制できる。また、前駆体層熱酸化工程を経て保護層６０を予め酸化させたので、保護層６０の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。なお、その他の構成は、上記した第１の実施形態とほぼ同じ構成であり、その他の製造方法は、上記した第２の実施形態とほぼ同じ方法であるため説明を省略する。
【００５７】
また、図９における第４の実施形態においては、上電極層２９、及び、リークパスを有する酸化物から成る第１の保護層７０（本発明における第３の層に相当）のノズル列方向に直交する方向における一側の端を、酸化物である第２の保護層７１（本発明における第５の層に相当）が被覆するように構成されている。具体的には、第１の保護層７０は、上記した第３の実施形態の保護層６０と同様に、上電極層２９の上面において、上電極層２９が設けられた領域と略同じ領域に設けられている。また、第２の保護層７１は、上記した第２の実施形態の保護層５０と同様に、ノズル列方向に直交する方向において、一側の配線層３１の一側の端部（すなわち、リード電極部４２側の端部）と重なる領域から上電極層２９（又は第１の保護層７０）の一側の端の外側まで延在されている。このため、第２の保護層７１の他側の端部（すなわち、圧力室２２側の端部）は、第１の保護層７０と一側の配線層３１との間に挟まれた状態になっている。また、第２の保護層７１の残りの部分は、その上面に配線層３１が積層されずに、露出した状態になっている。そして、この第２の保護層７１の露出した部分は、上電極層２９（又は第１の保護層７０）の一側の端を跨ぐように形成されている。このため、第２の保護層７１の上電極層２９（又は第１の保護層７０）の一側の端よりも外側の部分は、圧電体層２８の上面に形成されている。なお、第１の保護層７０のうち、第２の保護層７１と重なる領域は、リークパスを備えていなくても良い。また、第２の保護層７１は、リークパスを備えてなくても良い。要するに、第１の保護層７０のうち、少なくとも第２の保護層７１と重なる領域から外れた領域であって上電極層２９と一側の配線層３１との間に挟まれた領域が、リークパスを備えていれば良い。なお、その他の構成は、上記した第３の実施形態とほぼ同じ構成であるため説明を省略する。
【００５８】
次に、本実施形態における圧電素子１９の製造方法について説明する。図１０は、圧電体層２８を形成した後の工程を説明するフローチャートである。また、図１１は、第１の前駆体層成膜工程を説明する模式図であり、図１２は、第１の前駆体層パターニング工程を説明する模式図である。さらに、図１３は、第２の前駆体層成膜工程を説明する模式図であり、図１４は、第２の前駆体層パターニング工程を説明する模式図である。まず、第２の実施形態と同様に、下電極層成膜工程、下電極層パターニング工程、圧電体層成膜工程、圧電体層パターニング工程、上電極層成膜工程（図１０におけるステップＳ１１）、及び、上電極層パターニング工程（図１０におけるステップＳ１２）を経て圧力室形成基板１５の振動板２１上に下電極層２７、圧電体層２８、上電極層２９及び個別上電極層３９を形成する。
【００５９】
次に、図１１に示すように、第１の前駆体層成膜工程において、例えばスパッタリング法、ＡＬＤ法（原子層堆積法）、化学気相成長法、真空蒸着法等により、圧力室形成基板１５に保護層となる第１の前駆体層７２（本実施形態においては、チタンの層）を、膜厚が３０ｎｍ以下となるように成膜する（図１０におけるステップＳ１３）。次に、第１の前駆体層パターニング工程において、第１の前駆体層７２の不要部分を除去し、所定の形状に形成する。すなわち、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を第１の前駆体層７２の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により第１の前駆体層７２をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する（図１０におけるステップＳ１４）。これにより、図１２に示すように、所定の領域に第１の保護層７０となる第１の前駆体層７２が形成される。また、この際、中間層４１となる第１の前駆体層７２も形成される。
【００６０】
圧力室形成基板１５に第１の前駆体層７２を形成したならば、図１３に示すように、第２の前駆体層成膜工程において、第１の前駆体層成膜工程と同様の方法で、第２の前駆体層７３（本実施形態においては、チタンの層）を成膜する（図１０におけるステップＳ１５）。なお、第２の前駆体層７３の膜厚は、特に限定されない。次に、第２の前駆体層パターニング工程において、第２の前駆体層７３の不要部分を除去し、所定の形状に形成する。すなわち、第１の前駆体層パターニング工程と同様に、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を第２の前駆体層７３の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により第２の前駆体層７３をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する（図１０におけるステップＳ１６）。これにより、図１４に示すように、所定の領域に第２の保護層７１となる第２の前駆体層７３が形成される。
【００６１】
圧力室形成基板１５に第１の前駆体層７２及び第２の前駆体層７３を形成したならば、両者を熱酸化し、第１の保護層７０及び第２の保護層７１を形成する。すなわち、前駆体層熱酸化工程において、例えば、酸素雰囲気中にて４００度から７００度の温度で、数十秒から数分に亘って熱酸化処理を行う（図１４におけるステップＳ１７）。これにより、前駆体であるチタンが酸化され、酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる第１の保護層７０及び第２の保護層７１が形成される。なお、第１の保護層７０のうち、少なくとも第２の保護層７１と重なる領域から外れた領域には、リークパスが形成される。また、この際、リークパスを有する中間層４１も形成される。その後、配線層成膜工程において、第２の実施形態と同様の方法で、圧力室形成基板１５に配線層３１となる金属の層を成膜し（図１０におけるステップＳ１８）、配線層パターニング工程において、第２の実施形態と同様の方法で、当該金属の層をパターニングする（図１０におけるステップＳ１９）。これにより、所定の領域に配線層３１が形成され、図９に示すような圧電素子１９が形成される。なお、この際、個別配線層４０も形成され、リード電極部４２が形成される。
【００６２】
このように、本実施形態においても上電極層２９と一側の配線層３１との間に第１の保護層７０、又は、第１の保護層７０と第２の保護層７１の両方を設けたので、配線層パターニング工程において配線層３１をエッチングする際に、配線層３１の下層を構成する密着層が電食によりサイドエッチングされることを抑制できる。その結果、配線層３１が剥離することを抑制できる。また、前駆体層熱酸化工程よりも前に第１の前駆体パターニング工程及び第２の前駆体パターニング工程を行ったので、すなわち、第１の前駆体層７２及び第２の前駆体層７３を熱酸化する前に予め第１の前駆体層７２の不要部分及び第２の前駆体層７３の不要部分を除去したので、これらの不要部分において、第１の前駆体層７２及び第２の前駆体層７３の熱酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。また、第１の前駆体層７２及び第２の前駆体層７３を一括して熱酸化させるため、第１の前駆体層７２の熱酸化と第２の前駆体層７３の熱酸化との２工程に分けて熱酸化を行う場合と比べて、水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。さらに、本実施形態においても、前駆体層熱酸化工程を経て第１の保護層７０及び第２の保護層７１を予め酸化させたので、第１の保護層７０及び第２の保護層７１の自然酸化を抑制でき、自然酸化時における水素の圧電体層２８側への拡散を抑制できる。その結果、圧電素子１９の特性の変化を抑制できる。そして、上電極層２９及び第１の保護層７０の一側の端を跨ぐように第２の保護層７１を形成したので、この上電極層２９及び第１の保護層７０の一側の端における圧電体層２８の破壊等を抑制できる。
【００６３】
ところで、上記した第３及び第４の実施形態では、上電極層パターニング工程において上電極層２９をパターニングしてから、前駆体成膜工程又は第１の前駆体成膜工程へ移行したが、これには限られない。上電極層成膜工程後、上電極層パターニング工程を経ずに、前駆体成膜工程又は第１の前駆体成膜工程に移行しても良い。すなわち、前駆体成膜工程又は第１の前駆体成膜工程において、前駆体層又は第１の前駆体層をエッチングする際に、上電極層となる金属の層も同時にエッチングして上電極層２９を形成することもできる。この製造方法に関し、第４の実施形態の変形例として、以下において具体的に説明する。
【００６４】
図１５は、第４の実施形態の変形例における第１の前駆体層成膜工程を説明する模式図であり、図１６は、第４の実施形態の変形例における第１の前駆体層パターニング工程を説明する模式図である。まず、第４の実施形態と同様に、下電極層成膜工程、下電極層パターニング工程、圧電体層成膜工程、圧電体層パターニング工程、及び、上電極層成膜工程を経て、圧力室形成基板１５の振動板２１上に下電極層２７、圧電体層２８を形成し、これらの上に上電極層２９及び個別上電極層３９となる金属の層（以下、金属層７４という）を形成する。次に、図１５に示すように、第１の前駆体層成膜工程において、第４の実施形態における第１の前駆体層成膜工程と同様に、圧力室形成基板１５に保護層となる第１の前駆体層７２を成膜する。その後、第１の前駆体層パターニング工程において、金属層７４及び第１の前駆体層７２の不要部分を除去し、所定の形状に形成する。すなわち、露光及び現像を経てパターニングされたレジスト層を第１の前駆体層７２の表面に形成し、当該レジスト層をマスクとしてエッチング（例えば、ドライエッチング）により第１の前駆体層７２及び金属層７４をエッチングし、その後、当該レジスト層を剥離する。これにより、図１６に示すように、所定の領域に上電極層２９及び個別上電極層３９が形成されると共に、所定の領域に第１の保護層７０及び中間層４１となる第１の前駆体層７２が形成される。なお、その後の第２の前駆体層成膜工程以降は、上記した第４の実施形態と同じであるため、説明を省略する。また、このような、前駆体層と、上電極層となる金属層と、を同時エッチングする方法は、上記した第３の実施形態にも適用できる。
【００６５】
このように、第１の前駆体層パターニング工程において、金属層７４と第１の前駆体層７２とを同時にエッチングすることで、上電極層２９と第１の保護層７０とのパターン精度、及び、個別上電極層３９と中間層４１とのパターン精度が向上する。また、製造工程（具体的には、上電極層パターニング工程）を削減でき、圧電素子１９の製造コスト等、ひいては記録ヘッド３の製造コスト等を削減できる。
【００６６】
また、上記した第１乃至第４の実施形態では、ノズル列方向に直交する方向における圧力室２２の一側の端を跨ぐ領域に設けられた一側の配線層３１に対応する領域の保護層を例示したが、これには限られない。ノズル列方向に直交する方向における圧力室２２の他側の端を跨ぐ領域に設けられた他側の配線層３１に対応する領域においても、上記した各実施形態と同様の保護層を設けることができる。
【００６７】
そして、上述した実施形態では、インクジェット式プリンター１に搭載されるインクジェット式記録ヘッド３を例示したが、上記構成の圧電素子を有するものであれば、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。例えば、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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
【００６８】
また、本発明は、液体噴射ヘッド又は液体噴射装置にアクチュエーターとして用いられる圧電素子に限られず、例えば、各種センサー等に使用される圧電素子にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…キャリッジ移動機構，６…プラテンローラー，７…インクカートリッジ，８…タイミングベルト，９…パルスモーター，１０…ガイドロッド，１４…アクチュエーターユニット，１５…圧力室形成基板，１６…ノズルプレート，１７…弾性膜，１８…絶縁体膜，１９…圧電素子，２０…保護基板，２１…振動板，２２…圧力室，２３…連通部，２４…インク供給路，２５…ノズル，２６…連通開口部，２７…下電極層，２８…圧電体層，２９…上電極層，３０…保護層，３１…配線層，３２…収容空部，３３…液室部，３９…個別上電極層，４０…個別配線層，４１…中間層，４２…リード電極部，４５…酸化部，４６…導通部，５０…保護層，５１…前駆体層，６０…保護層，７０…第１の保護層，７１…第２の保護層，７２…第１の前駆体層，７３…第２の前駆体層，７４…金属層
【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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【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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【図１６】
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