(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
該第１電極の上方に設けられた圧電体層と、
該圧電体層の前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を具備し、
前記第２電極は、
前記圧電体層側に設けられた第１層と、
該第１層の前記圧電体層とは反対側に設けられた第２層と、を含み、
前記第２層は、白金を含まず、前記第１層の表面が露出されないように前記第１層の端部を覆っており、
前記第１層は、白金を含むことを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記圧電体層は、前記第１電極と前記第２電極との両方で挟まれた能動部を複数具備し、
前記第１電極が、前記能動部のそれぞれの個別電極となっていると共に
前記第２電極が、複数の前記能動部の共通電極となっていることを特徴とする請求項１記載の圧電素子。
【請求項３】
前記第２電極は、前記第１層と前記圧電体層との間に、酸化物を含む下地層をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電素子。
【請求項４】
前記下地層の端部と前記第２層とは接触して設けられており、
当該第２層の前記下地層との接触する部分は、酸化されていることを特徴とする請求項３に記載の圧電素子。
【請求項５】
前記圧電体層は、前記第１層の外側で、当該第１層が設けられた面側に開口する溝部が設けられており、
前記第２層は、前記溝部の側面に延設されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の圧電素子。
【請求項６】
前記第２層の前記圧電体層と接触する部分は、酸化されていることを特徴とする請求項５記載の圧電素子。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の圧電素子を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか一項に記載の圧電素子を具備することを特徴とする圧電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電素子、圧電素子を具備する液体噴射ヘッド及び圧電素子を具備する圧電デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子を変形させて圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせることで、圧力発生室に連通するノズル開口から液滴を噴射させる液体噴射ヘッドが知られている。この液体噴射ヘッドの代表例としては、液滴としてインク滴を噴射させるインクジェット式記録ヘッドがある。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドは、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板の一方面側に圧電素子を備え、圧電素子の駆動によって振動板を変形させることで、圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせて、ノズル開口からインク滴を噴射させる。
【０００４】
ここで、圧電素子は、基板上に設けられた第１電極、圧電体層及び第２電極を具備する。そして、第２電極として、イリジウムと酸化イリジウムとを積層したものを用いたものや、第２電極としてイリジウムとチタンとを積層して、アニール処理を行うことにより、圧電体層上に第２電極を成膜した際のダメージを回復するものなどが提案されている（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６４３８４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１１２６４６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、特許文献１のように第２電極としてイリジウムと酸化イリジウムとの積層したものを用いた場合、酸化イリジウムの成膜時の圧電体層へのダメージが回復できないという問題がある。また、圧電体層へのダメージを回復させるためアニール処理を行うと、第２電極が酸化及び収縮し、島状となるため電極として機能しなくなるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２のように、第２電極としてイリジウムとチタンとを積層して、アニール処理を行うことにより、圧電体層へのダメージを回復することができるものの、チタンが酸化することで電気抵抗が増大し、圧電体層に印加できる電界が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに用いられる圧電素子に限定されず、他の圧電デバイスに用いられる圧電素子においても同様に存在する。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、圧電特性の良好な圧電素子、液体噴射ヘッド及び圧電デバイス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】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、第１電極と、該第１電極の上方に設けられた圧電体層と、該圧電体層の前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を具備し、前記第２電極は、前記圧電体層側に設けられた第１層と、該第１層の前記圧電体層とは反対側に設けられた第２層と、を含み、前記第２層は、白金を含まず、前記第１層の表面が露出されないように前記第１層の端部を覆っており、前記第１層は、白金を含むことを特徴とする圧電素子にある。
かかる態様では、第１層の端部を第２層で覆うことで、第１層が表面に露出することがない。したがって、第２層形成後に水や水素に第１層が接することがないため、第１層として触媒となる白金を用いることができる。このように第１層として白金を用いることで、第１層を形成した後、圧電体層の再加熱処理を行って圧電特性を向上させることができると共に、再加熱処理によって第１層が酸化することがなく、第１層の酸化により電気抵抗値が上がって、圧電体層に印加する電界が低下するのを抑制することができる。
また、１層として白金を用いることで、第１層を形成した後、圧電体層の再加熱処理を行って圧電特性を向上させることができると共に、再加熱処理によって第１層が酸化することがなく、第１層の酸化により電気抵抗値が上がって、圧電体層に印加する電界が低下するのを抑制することができる。
ここで、前記圧電体層は、前記第１電極と前記第２電極との両方で挟まれた能動部を複数具備し、前記第１電極が、前記能動部のそれぞれの個別電極となっていると共に前記第２電極が、複数の前記能動部の共通電極となっていることが好ましい。これによれば、第２電極を絶縁性の保護膜で覆わなくても、第１電極と第２電極とのリークによる破壊を抑制することができる。また、保護膜で覆うことがないため、第２層が露出されても、第２層は白金を含まないため、水や水素と反応するのを抑制することができる。
また、前記第２電極は、前記第１層と前記圧電体層との間に、酸化物を含む下地層をさらに具備することが好ましい。これによれば、下地層によって圧電体層と第１層との密着性の向上や、信頼性を向上させることができる。
また、前記下地層の端部と前記第２層とは接触して設けられており、当該第２層の前記下地層との接触する部分は、酸化されていることが好ましい。これによれば、第２層の下地層と接する部分を酸化することで、酸化した部分の電気抵抗値を上げて、圧電体層に印加される電界を低減することができ、能動部と非能動部との境界部分における電界を低減させて、応力集中による破壊を抑制することができる。
また、前記圧電体層は、前記第１層の外側で、当該第１層が設けられた面側に開口する溝部が設けられており、前記第２層は、前記溝部の側面に延設されていることが好ましい。これによれば、能動部と非能動部との境界部分に水素によるダメージが入らないため、信頼性を向上させることができる。
また、前記第２層の前記圧電体層と接触する部分は、酸化されていることが好ましい。これによれば、第２層の圧電体層と接する部分の電気抵抗値を上げて、圧電体層に印加される電界を低減することができ、能動部と非能動部との境界部分における電界を低減させて、応力集中による破壊を抑制することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の圧電素子を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、圧電特性を向上して液体噴射特性を向上した液体噴射ヘッドを実現できる。
また、本発明の他の態様は、上記態様の圧電素子を具備することを特徴とする圧電デバイスにある。
かかる態様では、圧電特性を向上した圧電デバイスを実現できる。
また、他の態様は、第１電極と、該第１電極の上方に設けられた圧電体層と、該圧電体層の前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を具備し、前記第２電極は、前記圧電体層側に設けられた第１層と、該第１層の前記圧電体層とは反対側に設けられた第２層と、を含み、前記第２層は、白金を含まず、前記第１層の端部を覆っていることを特徴とする圧電素子にある。
かかる態様では、第１層の端部を第２層で覆うことで、第１層が表面に露出することがない。したがって、第２層形成後に水や水素に第１層が接することがないため、第１層として触媒となる白金を用いることができる。このように第１層として白金を用いることで、第１層を形成した後、圧電体層の再加熱処理を行って圧電特性を向上させることができると共に、再加熱処理によって第１層が酸化することがなく、第１層の酸化により電気抵抗値が上がって、圧電体層に印加する電界が低下するのを抑制することができる。
【００１１】
ここで、前記第１層は、白金を含むことが好ましい。これによれば、第１層として白金を用いることで、第１層を形成した後、圧電体層の再加熱処理を行って圧電特性を向上させることができると共に、再加熱処理によって第１層が酸化することがなく、第１層の酸化により電気抵抗値が上がって、圧電体層に印加する電界が低下するのを抑制することができる。
【００１２】
また、前記圧電体層は、前記第１電極と前記第２電極との両方で挟まれた能動部を複数具備し、前記第１電極が、前記能動部のそれぞれの個別電極となっていると共に前記第２電極が、複数の前記能動部の共通電極となっていることが好ましい。これによれば、第２電極を絶縁性の保護膜で覆わなくても、第１電極と第２電極とのリークによる破壊を抑制することができる。また、保護膜で覆うことがないため、第２層が露出されても、第２層は白金を含まないため、水や水素と反応するのを抑制することができる。
【００１３】
また、前記第２電極は、前記第１層と前記圧電体層との間に、酸化物を含む下地層をさらに具備することが好ましい。これによれば、下地層によって圧電体層と第１層との密着性の向上や、信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また、前記下地層の端部と前記第２層とは接触して設けられており、当該第２層の前記下地層との接触する部分は、酸化されていることが好ましい。これによれば、第２層の下地層と接する部分を酸化することで、酸化した部分の電気抵抗値を上げて、圧電体層に印加される電界を低減することができ、能動部と非能動部との境界部分における電界を低減させて、応力集中による破壊を抑制することができる。
【００１５】
また、前記圧電体層は、前記第１層の外側で、当該第１層が設けられた面側に開口する溝部が設けられており、前記第２層は、前記溝部の側面に延設されていることが好ましい。これによれば、能動部と非能動部との境界部分に水素によるダメージが入らないため、信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、前記第２層の前記圧電体層と接触する部分は、酸化されていることが好ましい。これによれば、第２層の圧電体層と接する部分の電気抵抗値を上げて、圧電体層に印加される電界を低減することができ、能動部と非能動部との境界部分における電界を低減させて、応力集中による破壊を抑制することができる。
【００１７】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の圧電素子を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、圧電特性を向上して液体噴射特性を向上した液体噴射ヘッドを実現できる。
【００１８】
また、本発明の他の態様は、上記態様の圧電素子を具備することを特徴とする圧電デバイスにある。
かかる態様では、圧電特性を向上した圧電デバイスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの流路形成基板の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２４】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２５】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２６】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２７】本発明の一実施形態に係る液体噴射装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る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の斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′線に準ずる断面図、図４及び図５は、図３の要部を拡大した断面図であり、図６は、図３のＢ−Ｂ′線に準ずる断面図である。
【００２１】
図示するように、本実施形態の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Ｉが備える本実施形態の基板である流路形成基板１０には、圧力発生室１２が形成されている。そして、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、この第１の方向Ｘと直交する方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に直交する方向を、以降、第３の方向Ｚと称する。
【００２２】
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向の一端部側、すなわち第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙの一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが複数の隔壁１１によって区画されている。連通路１４の外側（第２の方向Ｙにおいて圧力発生室１２とは反対側）には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００の一部を構成する連通部１５が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５からなる液体流路が設けられている。
【００２３】
流路形成基板１０の一方面側、すなわち圧力発生室１２等の液体流路が開口する面には、各圧力発生室１２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によって接合されている。すなわち、ノズルプレート２０には、第１の方向Ｘにノズル開口２１が並設されている。
【００２４】
流路形成基板１０の他方面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態に係る振動板５０は、流路形成基板１０上に形成された弾性膜５１と、弾性膜５１上に形成された絶縁体膜５２とで構成されている。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、振動板５０の弾性膜５１で構成されている。
【００２５】
絶縁体膜５２上には、第１電極６０と、第１電極６０の上方に設けられた圧電体層７０と、圧電体層７０の第１電極６０とは反対側に設けられた第２電極８０とを具備する圧電素子３００が設けられている。本実施形態では、圧力発生室１２が形成された流路形成基板１０と、振動板５０と、圧電素子３００とが、圧電デバイスの一例であるアクチュエーター装置となっている。
【００２６】
このような圧電素子３００を構成する第１電極６０は、圧力発生室１２毎に切り分けられて、後述する能動部３１０毎に独立する個別電極を構成する。この第１電極６０は、圧力発生室の第２の方向Ｙにおいては、圧力発生室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、圧力発生室１２の第１の方向Ｘにおいて、第１電極６０の端部は、圧力発生室１２に対向する領域の内側に位置している。また、第２の方向Ｙにおいて、第１電極６０の両端部は、それぞれ圧力発生室１２の外側まで延設されている。なお、第１電極６０の材料は、後述する圧電体層７０を成膜する際に酸化しない、または、酸化しても導電性を維持できる材料が好ましく、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の貴金属、またはランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）などに代表される導電性酸化物が好適に用いられる。
【００２７】
また、第１電極６０として、前述の導電材料と、振動板５０との間に、密着力を確保するための密着層を用いてもよい。本実施形態では、特に図示していないが密着層としてチタンを用いている。なお、密着層としては、ジルコニウム、チタン、酸化チタンなどを用いることができる。すなわち、本実施形態では、チタンからなる密着層と、上述した導電材料から選択される少なくとも一種の導電層とで第１電極６０が形成されている。
【００２８】
圧電体層７０は、第２の方向Ｙが所定の幅となるように、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。圧電体層７０の第２の方向Ｙの幅は、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの長さよりも広い。このため、圧力発生室１２の第２の方向Ｙでは、圧電体層７０は圧力発生室１２の外側まで設けられている。
【００２９】
圧力発生室１２の第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０のインク供給路側の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル開口２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置しており、第１電極６０のノズル開口２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。
【００３０】
圧電体層７０は、第１電極６０の上方に形成される電気機械変換作用を示す強誘電性セラミックス材料からなるペロブスカイト構造の結晶膜（ペロブスカイト型結晶）である。圧電体層７０は、第１電極６０の直上に設けられていても、また、他の部材を介して設けられていてもよい。すなわち、上方とは、直上も間に他の部材が介在した状態も含むものである。圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等を用いることができる。また、圧電体層７０の材料としては、鉛を含む鉛系の圧電材料に限定されず、鉛を含まない非鉛系の圧電材料を用いることもできる。
【００３１】
圧電体層７０は、詳しくは後述するが、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法などの液相法や、スパッタリング法、レーザーアブレーション法等などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）などで形成することができる。
【００３２】
このような圧電体層７０には、各隔壁１１に対応して流路形成基板１０とは反対側に開口する凹形状を有する開口部７１が形成されている。開口部７１は、圧電体層７０を厚さ方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられている。この開口部７１の第１の方向Ｘの幅は、各隔壁１１の第１の方向の幅よりも広くなっている。これにより、振動板５０の圧力発生室１２の第１の方向Ｘの端部に対向する部分、いわゆる振動板５０の腕部の剛性が押さえられるため、圧電素子３００を良好に変位させることができる。すなわち、基本的に各隔壁１１上には圧電体層７０が形成されていない。ちなみに、隔壁１１の第２の方向Ｙの端部において、隔壁１１上に圧電体層７０は形成されていてもよい。つまり、開口部７１の第２の方向Ｙの長さは、圧力発生室１２より長く、圧力発生室１２の端部よりも外側まで延設されていてもよく、圧力発生室１２よりも短く、圧力発生室１２の端部よりも内側に設けられていてもよい。
【００３３】
第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の能動部３１０に共通する共通電極を構成する。なお、第２電極８０は、圧電体層７０の上方に設けられていればよく、圧電体層７０の直上であっても間に他の部材が介在してもよい。本実施形態では、第２電極８０は、図４〜図６に示すように、圧電体層７０側に設けられた下地層８１と、下地層８１の圧電体層７０とは反対側に設けられた第１層８２と、第１層８２の圧電体層７０とは反対側に設けられた第２層８３と、を具備する。
【００３４】
下地層８１は、導電性酸化物が好ましく、酸化イリジウムやランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）等を用いることができる。また、下地層８１は、複数材料の積層であってもよい。さらに、下地層８１は、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）や、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、メッキ法などの液相法により形成することができる。なお、下地層８１は、必ずしも必要なものではないが、下地層８１を設けることで圧電体層７０の信頼性を向上させることができる。このような下地層８１は、本実施形態では、圧電体層７０の第１電極６０とは反対側の面の略全面に亘って設けられている。
【００３５】
第１層８２は、白金（Ｐｔ）を用いるのが好適である。なお、第１層８２は、白金（Ｐｔ）を含んでいれば、その他の材料を含むものであってもよい。ただし、第１層８２は、加熱されることで電気抵抗値が著しく低下しない材料を主に用いるのが好ましいため、白金（Ｐｔ）を主成分とするのが好適である。ちなみに、第１層８２の主成分が白金（Ｐｔ）であるとは、第１層８２に含まれる白金（Ｐｔ）が５０質量％以上であることを言い、７０質量％以上であるのが好適である。
【００３６】
このような第１層８２は、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）や、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、メッキ法などの液相法により形成することができる。また、下地層８１及び第１層８２の形成後に、加熱処理を行うことにより、圧電体層７０の特性改善を行うことができる。すなわち、下地層８１及び第１層８２を形成した際に圧電体層７０にダメージが発生しても、加熱処理を行うことで、圧電体層７０のダメージを回復させて、圧電体層７０の圧電特性を向上することができる。また、第１層８２は、白金を含むため、圧電体層７０のダメージを回復させる加熱処理を行っても酸化されず、電気抵抗値が高くなるのを抑制して、第２電極８０全体の電気抵抗値が下げるのを抑制することができる。このため、第２電極８０によって圧電体層７０に印加する電界強度が低下するのを抑制して圧電素子３００の変位特性を向上、すなわち、低い電圧で大きな圧電特性を得ることができる。
【００３７】
第２層８３は、白金（Ｐｔ）を含まない導電性を有する材料、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）等の金属材料、及びランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）に代表される導電性酸化物を用いることができる。もちろん、第２層８３は、上記金属材料の単一材料であっても、複数の材料が混合した複数材料であってもよい。また、第１層８２と第２層８３との間に、チタン等を設けるようにしてもよい。本実施形態では、第２層８３として、イリジウム（Ｉｒ）とチタン（Ｔｉ）との積層電極を使用している。また、第２層８３は、水素や水を用いない方法で製造するのが好ましい。これは、第２層８３は第１層８２上に形成されるため、第２層８３を形成する時に第１層８２が露出されていることから、第１層８２に含まれる白金が触媒として作用し水素を発生させてしまうからである。したがって、第２層８３は、ＣＶＤ法以外の方法で形成するのが好ましく、スパッタリング法によって形成するのが好適である。
【００３８】
このような第２層８３は、本実施形態では、第１層８２上と、第１層８２が設けられていない下地層８１上及び圧電体層７０の側面上と、第１電極６０上と、に亘って連続して設けられている。すなわち、第２層８３は、圧電体層７０の開口部７１によって露出された側面と、開口部７１の底面である振動板５０上、つまり、開口部７１の内面と、に亘って設けられている。
【００３９】
また、第１層８２上の第２層８３と、第１電極６０上の第２層８３とは、除去部８５を介して電気的に切断されている。すなわち、第１層８２上の第２層８３と、第１電極６０上の第２層８３とは、同一層からなるが電気的に不連続となるように形成されている。ここで、除去部８５は、圧電体層７０上のノズル開口２１側に設けられており、第２電極８０を、すなわち、下地層８１、第１層８２及び第２層８３を厚さ方向である第３の方向Ｚに貫通して電気的に切断するものである。このような除去部８５は、第１の方向Ｘに亘って連続して第２電極８０を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。また、除去部８５によって切断された第２電極８０の端部は、当該端部に向かって第３の方向Ｚの厚さが徐々に漸減するテーパー形状となっている。
【００４０】
ここで、第２層８３は、第１層８２の端部よりも外側まで延設されており、第２層８３が第１層８２の端部を覆っている。なお、第２層８３が第１層８２の端部を覆うとは、第２層８３が、第１層８２の第３の方向Ｚの一方面上から第２層８３の端面上まで延設されていることを言う。これにより、第１層８２は、第２層８３によって完全に覆われており、第１層８２の表面は露出されていない。
【００４１】
本実施形態では、図６に示すように、第１層８２の第１の方向Ｘの端部は、圧電体層７０の開口部７１の開口縁部となっている。そして、第２層８３は、上述のように圧電体層７０の開口部７１によって露出された側面上にも設けられているため、第１層８２の第１の方向Ｘの端部は、第２層８３によって覆われている。
【００４２】
また、第１層８２の第２の方向Ｙの端部は、下地層８１の端部よりも内側、すなわち、下地層８１よりも第２の方向Ｙに短く形成されている。このため、第２層８３を下地層８１の端部と同じ位置又は下地層８１よりも外側に延設することで、第１層８２の第２の方向Ｙの端部は、第２層８３によって覆われている。ちなみに、図４及び図５に示すように、第１層８２の第２の方向Ｙにおける端部は、除去部８５が設けられた端部と、圧電体層７０の両端部との合計４カ所存在する。このうち除去部８５によって形成された第１層８２の両端部と、除去部８５が設けられた側とは反対側の第１層８２の端部との３カ所では、第１層８２は、下地層８１よりも短く形成され、第２層８３を下地層８１と同じ長さで形成することで、第２層８３によって覆われている。また、第２層８３を第１電極６０上まで延設した側の第１層８２の端部は、下地層８１の端部と同じ位置まで設けられているが、延設された第２層８３によって第１層８２の端部は覆われている。
【００４３】
このように白金を含む第１層８２の表面を露出しないように第２層８３によって完全に覆うことで、第２層８３を成膜後の工程において、第１層８２に含まれる白金が触媒として作用するのを抑制して、圧電体層７０のダメージを低減して、圧電体層７０の圧電特性が低下するのを抑制することができる。ちなみに、白金が含まれる第１層８２が露出している場合、後の工程の水素や水が、白金が触媒となって分解されて水素イオンとなって圧電体層７０にダメージを与えてしまう。このようにダメージが与えられた圧電体層７０は圧電特性が低下してしまう。
【００４４】
さらに、第２層８３の下地層８１と接する部分は、下地層８１に含まれる酸素によって酸化された酸化部８４となっている。このような酸化部８４は、第２電極８０の端部のうち、除去部８５で規定される能動部３１０の端部に設けられるため、能動部３１０の端部における第２電極８０の電気抵抗値を上げることができる。したがって、酸化部８４によって能動部３１０の端部における実行電界を下げることができ、能動部３１０の端部における圧電体層７０の破壊を抑制することができる。なお、特に図示していないが、第２の方向Ｙにおいて、第２層８３の除去部８５とは反対側の端部においても当該第２層８３と下地層８１とは接触しているため、この接触している部分に酸化部８４が形成されている。
【００４５】
このような第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０で構成される圧電素子３００は、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加することで変位が生じる。すなわち両電極の間に電圧を印加することで、第１電極６０と第２電極８０とで挟まれている圧電体層７０に圧電歪みが生じる。そして、両電極に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を能動部３１０と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非能動部と称する。また、圧電体層７０に圧電歪みが生じる能動部３１０において、圧力発生室１２に対向する部分を可撓部と称し、圧力発生室１２の外側の部分を非可撓部と称する。
【００４６】
本実施形態では、第２の方向Ｙにおいて、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０の全てが圧力発生室１２の外側まで連続的に設けられている。すなわち能動部３１０が圧力発生室１２の外側まで連続的に設けられている。このため、能動部３１０のうち圧電素子３００の圧力発生室１２に対向する部分が可撓部となり、圧力発生室１２の外側の部分が非可撓部となっている。
【００４７】
すなわち、本実施形態では、図３及び図４に示すように、第２の方向Ｙにおいて、能動部３１０の一端部は、除去部８５が設けられた第２電極８０によって規定されている。すなわち、能動部３１０の一端部において、第１電極６０は、第２電極８０よりも第２の方向Ｙの外側まで延設されており、第２電極８０の端部が第１電極６０に相対向する位置に設けられることで、能動部３１０の一端部が規定されている。また、第２の方向Ｙにおいて、能動部３１０の除去部８５とは反対側の他端部は、第１電極６０の端部によって規定されている。
【００４８】
また、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部は、第１電極６０によって規定されている。そして、第１電極６０の第１の方向Ｘの端部は、圧力発生室１２に相対向する領域内に設けられている。したがって、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部は、可撓部に設けられていることになり、第１の方向Ｘにおいて、能動部３１０と非能動部との境界における応力が振動板の変形によって開放される。このため、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部における応力集中に起因する焼損やクラック等の破壊を抑制することができる。
【００４９】
このような圧電素子３００では、第２電極８０が、圧電体層７０を覆っているため、第１電極６０と第２電極８０との間で電流がリークすることがなく、圧電素子３００の破壊を抑制することができる。ちなみに、第１電極６０と第２電極８０とが近接した状態で露出されていると、圧電体層７０の表面を電流がリークし、圧電体層７０が破壊されてしまう。なお、第１電極６０と第２電極８０とが露出されていても距離が近くなければ、電流のリークは発生しない。したがって、圧電素子３００を覆う絶縁性の保護膜等が不要となり、保護膜による圧電素子３００の変位特性の低下を抑制することができる。
【００５０】
さらに、このような圧電素子３００の第１電極６０と、第２電極８０とには、図３及び図４に示すように、本実施形態の配線層である個別リード電極９１と、共通リード電極９２とが接続されている。
【００５１】
個別リード電極９１及び共通リード電極９２（以降、両者を合わせてリード電極９０と称する）は、本実施形態では、同一層からなるが、電気的に不連続となるように形成されている。具体的には、リード電極９０は、第２電極８０の第２層８３側に設けられた密着層１９１と、密着層１９１上に設けられた導電層１９２と、を具備する。
【００５２】
密着層１９１は、第２層８３、振動板５０等と導電層１９２との密着性を向上させるためのものであり、その材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、チタン（Ｔｉ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）等を用いることができる。もちろん、密着層１９１は、上述したものを単一材料として用いたものであってもよく、また、複数の材料が混合した複数材料であってもよく、さらに、異なる材料の複数層を積層したものであってもよい。本実施形態では、密着層１９１としてニッケルクロム（ＮｉＣｒ）を用いた。
【００５３】
また、導電層１９２は、比較的導電性の高い材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。本実施形態では、導電層１９２として金（Ａｕ）を用いた。
【００５４】
ここで、個別リード電極９１は、圧電体層７０の外側に設けられた第１電極６０上に設けられている。ちなみに、第１電極６０上には、上述したように第２電極８０の第２層８３と同一層からなるが、第２層８３とは不連続となる電極層が設けられている。このため、第１電極６０と個別リード電極９１とは、この第２層８３と同一層で且つ第２層８３とは不連続な電極層を介して電気的に接続されている。
【００５５】
共通リード電極９２は、第２電極８０上（圧電体層７０の第２電極８０上）に設けられている。このような共通リード電極９２は、図１及び図２に示すように、流路形成基板１０の第１の方向Ｘの両端部に、第２の方向Ｙに連続して振動板５０上に引き出されている。
【００５６】
また、共通リード電極９２は、第２の方向Ｙにおいて、圧力発生室１２の両側のそれぞれの壁面上で可撓部と非可撓部との境界部分に跨って設けられた延設部９３を有する。延設部９３は、複数の能動部３１０の第１の方向Ｘに亘って連続して設けられており、第１の方向Ｘの両端部で共通リード電極９２に連続する。このように、延設部９３を設けることで、可撓部と非可撓部との境界における応力集中における圧電体層７０の破壊を抑制することができる。
【００５７】
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、図３に示すように、圧電素子３００を保護する保護基板３０が接着剤３５によって接合されている。保護基板３０には、圧電素子３００を収容する空間を画成する凹部である圧電素子保持部３１が設けられている。また保護基板３０には、マニホールド１００の一部を構成するマニホールド部３２が設けられている。マニホールド部３２は、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１５と連通している。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。各能動部３１０の第１電極６０に接続されたリード電極９０は、この貫通孔３３内に露出しており、図示しない駆動回路に接続される接続配線の一端が、この貫通孔３３内でリード電極９０に接続されている。
【００５８】
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。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によってマニホールド部３２の一方面が封止されている。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のマニホールド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、マニホールド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。
【００５９】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しない外部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、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路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第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加する。これにより圧電素子３００と共に振動板５０がたわみ変形して各圧力発生室１２内の圧力が高まり、各ノズル開口２１からインク滴が噴射される。
【００６０】
ここで、このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法について説明する。なお、図７〜図２１は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
まず、図７に示すように、流路形成基板１０が複数一体的に形成されるシリコンウェハーである流路形成基板用ウェハー１１０の表面に振動板５０を形成する。本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０を熱酸化することによって形成した二酸化シリコン（弾性膜５１）と、スパッタリング法で成膜後、熱酸化することによって形成した酸化ジルコニウム（絶縁体膜５２）との積層からなる振動板５０を形成した。
【００６１】
次いで、図８に示すように、絶縁体膜５２上の全面に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の材料は特に限定されないが、例えば、高温処理でも酸化しない、または、酸化しても導電性を維持できる材料が好ましく、白金、イリジウム等の金属や、酸化イリジウム、ランタンニッケル酸化物などの導電性酸化物、及びこれらの材料の積層材料が好適に用いられる。また、第１電極６０は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）、レーザーアブレーション法などの気相成膜、スピンコート法などの液相成膜などにより形成することができる。また、前述の導電材料と、振動板５０との間に、密着力を確保するための密着層を用いてもよい。本実施形態では、特に図示していないが密着層としてチタンを用いている。なお、密着層としては、ジルコニウム、チタン、酸化チタンなどを用いることができる。また、電極表面（圧電体層７０の成膜側）に圧電体層７０の結晶成長を制御するための制御層を形成してもよい。本実施形態では、圧電体層７０（ＰＺＴ）の結晶制御としてチタンを使用している。チタンは、圧電体層７０の成膜時に圧電体層７０内に取り込まれるため、圧電体層７０形成後には膜として存在していない。結晶制御層としては、ランタンニッケル酸化物などのペロブスカイト型結晶構造の導電性酸化物などを使用してもよい。
【００６２】
次に、本実施形態では、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０を形成する。ここで、本実施形態では、金属錯体を溶媒に溶解・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７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、例えば、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法やスパッタリング法又はレーザーアブレーション法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等を用いてもよい。すなわち、圧電体層７０は液相法、気相法の何れで形成してもよい。本実施形態では、複数層の圧電体膜７４を積層することで圧電体層７０を形成するようにした。
【００６３】
具体的には、図９に示すように、第１電極６０上に１層目の圧電体膜７４を形成した段階で、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。なお、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４のパターニングは、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、イオンミリング等のドライエッチングにより行うことができる。
【００６４】
ここで、例えば、第１電極６０をパターニングしてから１層目の圧電体膜７４を形成する場合、フォト工程・イオンミリング・アッシングして第１電極６０をパターニングするため、第１電極６０の表面や、表面に設けた図示しないチタン等の結晶種層などが変質してしまう。そうすると変質した面上に圧電体膜７４を形成しても当該圧電体膜７４の結晶性が良好なものではなくなり、２層目以降の圧電体膜７４も１層目の圧電体膜７４の結晶状態に影響して結晶成長するため、良好な結晶性を有する圧電体層７０を形成することができない。
【００６５】
それに比べ、１層目の圧電体膜７４を形成した後に第１電極６０と同時にパターニングすれば、１層目の圧電体膜７４はチタン等の結晶種に比べて２層目以降の圧電体膜７４を良好に結晶成長させる種（シード）としても性質が強く、たとえパターニングで表層に極薄い変質層が形成されていても２層目以降の圧電体膜７４の結晶成長に大きな影響を与えない。
【００６６】
なお、２層目の圧電体膜７４を成膜する前に露出した振動板５０上（本実施形態では、酸化ジルコニウムである絶縁体膜５２）に、２層目以降の圧電体膜７４を成膜するときに、結晶制御層（中間結晶制御層）を用いてもよい。本実施形態では、中間結晶制御層としてチタンを用いるようにした。このチタンからなる中間結晶制御層は、第１電極６０上に形成する結晶制御層のチタンと同様に、圧電体膜７４を成膜する際に圧電体膜７４に取り込まれる。ちなみに、中間結晶制御層は、中間電極または直列接続されるコンデンサの誘電体となってしまった場合、圧電特性の低下を引き起こす。このため、中間結晶制御層は、圧電体膜７４（圧電体層７０）に取り込まれ、圧電体層７０の成膜後に膜として残らないものが望ましい。
【００６７】
次に、図１０に示すように、２層目以降の圧電体膜７４を積層することにより、複数層の圧電体膜７４からなる圧電体層７０を形成する。
ちなみに、２層目以降の圧電体膜７４は、絶縁体膜５２上、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４の側面上、及び１層目の圧電体膜７４上に亘って連続して形成される。
【００６８】
次に、図１１に示すように、圧電体層７０上に第２電極８０を構成する下地層８１と第１層８２とを積層する。本実施形態では、酸化イリジウム（ＩｒＯＸ）からなる下地層８１と、白金（Ｐｔ）からなる第１層８２とをスパッタリングによって積層した。
【００６９】
次に、図１２に示すように、下地層８１、第１層８２及び圧電体層７０を各圧力発生室１２に対応してパターニングする。本実施形態では、第１層８２上に所定形状に形成したマスク（図示なし）を設け、このマスクを介して下地層８１、第１層８２及び圧電体層７０をエッチングする、いわゆるフォトリソグラフィーによってパターニングした。なお、圧電体層７０のパターニングは、例えば、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングが挙げられる。これにより、圧電体層７０はパターニングされて開口部７１（図２参照）等が形成される。
【００７０】
次に、図１３に示すように、第１層８２のみを図４に示す形状にパターニングする。本実施形態では、第１層８２上に所定形状に形成したマスク（図示なし）を設け、このマスクを介して第１層８２のみをエッチングする、いわゆるフォトリソグラフィーによってパターニングした。なお、第１層８２のパターニングは、例えば、ドライエッチングを用いることができる。
【００７１】
次に、第１層８２がパターニングされた圧電体層７０を再加熱処理（ポストアニール）する。このように再加熱処理することで、圧電体層７０の第２電極８０側に下地層８１及び第１層８２を形成した際のダメージが発生しても、再加熱処理を行うことで、圧電体層７０のダメージを回復して、圧電体層７０の圧電特性を向上することができる。また、第１層８２は白金であるため、ポストアニールで酸化及び収縮することがない。
【００７２】
次に、図１４に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の一方面側（圧電体層７０が形成された面側）に亘って、すなわち、第１層８２上、下地層８１上、圧電体層７０をパターニングした側面上、絶縁体膜５２上、及び第１電極６０上等に亘って、第２層８３を形成することで第２電極８０を形成する。このとき、第２層８３の下地層８１に接する部分は酸化されて酸化部８４（図５参照）が形成される。
【００７３】
次に、図１５に示すように、第２電極８０上に所定形状のレジストからなるマスク２００を形成する。マスク２００には、第２電極８０の除去部８５を形成する部分に開口を設けると共に、第２層８３の除去する部分に開口を設ける。
【００７４】
次に、図１６に示すように、マスク２００を介して第２電極８０をエッチングすることにより、第２電極８０をパターニングする。これにより、除去部８５等を形成する。また、このとき第２電極８０のパターニングでは、下地層８１と第２層８３とがエッチングされて、第１層８２がエッチングされない。つまり、第１層８２が第２層８３によって完全に覆われた第２電極８０が形成される。
【００７５】
次に、図１７に示すように、マスク２００を除去する。本実施形態では、プラズマ処理することによりマスク２００を除去する。このプラズマ処理によるマスク２００の除去では、水素又は水が発生するが、白金を含む第１層８２の表面が露出されていないため、第１層８２の白金が触媒となるのを抑制することができる。これにより、第１層８２に含まれる白金が触媒となって、水素又は水が反応して水素イオンとなり、圧電体層７０にダメージを与えるのを抑制することができる。
【００７６】
次に、図１８に示すように、マスク２００を除去した後、流路形成基板用ウェハー１１０の一方面の全面に亘ってリード電極９０を形成する。本実施形態では、密着層１９１と、導電層１９２とを積層することでリード電極９０を形成した。
次に、図１９に示すように、リード電極９０を所定形状にパターニングする。リード電極９０のパターニングでは、先に導電層１９２をウェットエッチング等でパターニングした後、密着層１９１をウェットエッチングによってパターニングすればよい。
次に、図２０に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の圧電素子３００側に、シリコンウェハーであり複数の保護基板３０となる保護基板用ウェハー１３０を接着剤３５を介して接合した後、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚みに薄くする。
【００７７】
次いで、図２１に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０にマスク５３を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、図２２に示すように、マスク５３を介して流路形成基板用ウェハー１１０をＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５等を形成する。このシリコンウェハーのＫＯＨによるエッチングでは水素が発生するが、圧電素子３００は保護基板用ウェハー１３０によって覆われていると共に、圧電素子保持部３１内に水素が侵入したとしても、白金を含む第１層８２は、第２層８３によって覆われているため、第１層８２が触媒として作用するのを抑制して、水素イオンによる圧電体層７０のダメージを抑制することができる。
【００７８】
その後は、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０の保護基板用ウェハー１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハー１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウェハー１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【００７９】
以上説明したように、白金を含む第１層８２を用いることで、第１層８２を形成後に圧電体層７０をポストアニールして圧電特性を向上することができると共に、ポストアニールによって第１層８２の電気抵抗値が上がるのを抑制して、圧電体層７０に印加される電界が低下するのを抑制することができる。したがって、圧電体層７０の圧電特性を向上、すなわち、低い電圧で高い圧電特性を得ることができる。
【００８０】
また、第２電極８０の白金を含む第１層８２の端部を第２層８３で覆って、第１層８２の表面が露出されないようにすることで、第２層８３を形成した後に水や水素が生じても、第１層８２が触媒として作用するのを抑制して、水素イオンによる圧電体層７０のダメージを抑制することができる。したがって、圧電体層７０の圧電特性を向上することができる。
【００８１】
さらに、第２層８３の下地層８１と接する部分を酸化した酸化部８４とすることで、能動部３１０の端部の電気抵抗値を上げて、能動部３１０の端部における圧電体層７０に印加する電界を低減することができる。したがって、能動部３１０と非能動部との境界部分における応力集中を抑制して、圧電体層７０の破壊を抑制することができる。
【００８２】
（実施形態２）
図２３及び図２４は、本発明の実施形態２に係る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の要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８３】
図示するように、本実施形態では、第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０の能動部３１０の外側の非能動部は、能動部３１０よりも第３の方向Ｚの厚さが薄くなっている。本実施形態では、除去部８５によって露出された圧電体層７０の非能動部には、除去部８５に開口する溝部７５が設けられることで、非能動部の厚さが能動部３１０に比べて薄くなっている。そして、溝部７５の内側面は、第２電極８０の端面に連続する傾斜面となっている。なお、このような圧電体層７０の溝部７５は、第２電極８０をエッチングする際に、圧電体層７０の一部をオーバーエッチングすることで形成することができる。
このように、能動部３１０に連続する非能動部の圧電体層７０の厚さを薄くすることで、能動部３１０の第２電極８０から非能動部に電圧が印加された場合であっても、応力集中を抑制することができる。
【００８４】
（実施形態３）
図２５及び図２６は、本発明の実施形態３に係る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の要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８５】
図示するように、本実施形態では、上述した実施形態２と同様に、圧電体層７０には溝部７５が設けられている。
また、第２層８３は、溝部７５の側面まで延設されている。また、除去部８５が設けられた端部において、第１層８２は、下地層８１と同じ長さで設けられている。このような構成であっても、第２層８３は、第１層８２の端部を覆い、第１層８２が表面に露出しないようにすることができる。
【００８６】
なお、第２層８３は、溝部７５の側面上まで延設されることで、下地層８１と圧電体層７０とに接する部分が、これらに含まれる酸素によって酸化された酸化部８４となる。このように酸化部８４は、除去部８５、すなわち、能動部３１０の端部に設けられるため、能動部３１０の端部の電気抵抗値を上げて、能動部３１０の端部における圧電体層７０に印加する電界を低減することができる。したがって、能動部３１０と非能動部との境界部分における応力集中を抑制して、圧電体層７０の破壊を抑制することができる。
【００８７】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態１〜３では、各能動部３１０の圧電体層７０が連続的に設けられた構成を例示したが、勿論、圧電体層７０は、能動部３１０毎に独立して設けられていてもよい。すなわち、開口部７１が第２の方向Ｙに亘って設けられており、能動部３１０毎に圧電体層７０が完全に切り分けられていてもよい。もちろん、圧電体層７０に開口部７１を設けないようにしてもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態１〜３では、第１電極６０を能動部３１０の個別電極とし、第２電極８０を複数の能動部３１０の共通電極としたが、特にこれに限定されず、第１電極６０を共通電極とし、第２電極８０を個別電極としてもよい。
【００８９】
また、上述した実施形態１〜３では、基板である流路形成基板１０に凹部である圧力発生室１２が厚さ方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられた構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、圧力発生室１２が流路形成基板１０を第３の方向Ｚに貫通して設けられていなくてもよい。すなわち、圧力発生室１２が振動板５０側に開口して設けられており、圧力発生室１２とノズル開口２１とがノズル連通路等を介して連通していてもよい。また、圧力発生室１２をノズル開口２１側に開口するように設け、流路形成基板１０の圧電素子３００側の一部を残して、残した部分を振動板の一部として用いるようにしてもよい。つまり、凹部とは、流路形成基板１０等の基板を厚さ方向に貫通するものも、何れか一方面のみに開口するものも含むものである。
【００９０】
また、インクジェット式記録ヘッドＩは、例えば、図２７に示すように、インクジェット式記録装置ＩＩに搭載される。
図２７に示すように、インクジェット式記録ヘッドＩを有する記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ、２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ、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に軸方向移動可能に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂは、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を噴射する。
【００９１】
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、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には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【００９２】
なお、上述した例では、インクジェット式記録装置ＩＩとして、インクジェット式記録ヘッドＩがキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、その構成は特に限定されるものではない。インクジェット式記録装置ＩＩは、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩを固定し、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させることで印刷を行う、いわゆるライン式の記録装置であってもよい。
【００９３】
また、上述した例では、インクジェット式記録装置ＩＩは、液体貯留手段であるカートリッジ２Ａ、２Ｂがキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、液体貯留手段とインクジェット式記録ヘッドＩとをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
【００９４】
なお、上記実施の形態においては、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を、また液体噴射装置の一例として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や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、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【００９５】
また、本発明は、液体噴射ヘッドに用いられる圧電素子に限定されず、その他の圧電デバイスにも用いることができる。その他の圧電デバイスとしては、例えば、超音波発信器等の超音波デバイス、超音波モーター、圧電トランス等が挙げられる。また、センサーとして用いられる圧電素子にも本発明は適用可能である。圧電素子が用いられるセンサーとしては、例えば、赤外線センサー、超音波センサー、感熱センサー、圧力センサー及び焦電センサー等が挙げられる。
【符号の説明】
【００９６】
Ｉ…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、ＩＩ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１０…流路形成基板、１１…隔壁、１２…圧力発生室、１３…インク供給路、１４…連通路、１５…連通部、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、３０…保護基板、３１…圧電素子保持部、３２…マニホールド部、３３…貫通孔、３５…接着剤、４０…コンプライアンス基板、４１…封止膜、４２…固定板、４３…開口部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、７１…開口部、７５…溝部、８０…第２電極、８１…下地層、８２…第１層、８３…第２層、８４…酸化部、８５…除去部、９０…リード電極、１００…マニホールド、２００…マスク、３００…圧電素子、３１０…能動部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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