(57)【要約】      （修正有）【課題】直接成膜法を用いて液体吐出ヘッドとして最適な圧電特性を持つ配向した圧電体層をより簡略な構成で提供すること、更に転写法を利用した場合でも、配向した圧電体層に加わる電界を最大限利用できる圧電アクチュエータの層構成を持ち、優れた圧電性能をもつ液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドに設ける振動板１０１と２つの電極層１０２，１０４に挟まれた圧電体層１０３とを有する圧電素子として、２つの電極層の少なくとも一方の電極層が単一配向であり、その上に形成された前記圧電体層が単一配向である圧電素子、あるいは、電極層単一配向または単結晶／ＹＳＺ単結晶／Ｓｉ上に圧電体層が単一配向または単結晶として形成されている圧電素子を用いる。【選択図】図１
2007112069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するための圧電素子とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧電素子が、振動板と、２つの電極層に挟まれた圧電体層とを有し、前記２つの電極層の少なくとも一方の電極層が｛１１０｝単一配向であり、その上に形成された前記圧電体層が｛１００｝単一配向であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記｛１１０}単一配向膜の電極層が、面内においても単一配向した単結晶である請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記{１００}単一配向の圧電体層が、面内においても単一配向した単結晶である請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記振動板が、Ｓｉ、またはＳｉ元素を含む材料で構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するための圧電素子とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧電体層が、電極層｛１１０｝単一配向または単結晶／ＹＳＺ{１００}単結晶／Ｓｉ（１００）上に形成されている｛１００｝単一配向または単結晶であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記{１１０}単一配向した電極層が、酸化物電極である請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記{１１０}単一配向した電極層が、ＡＢＯ3で記述できるペロブスカイト型酸化物である請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記{１１０}単一配向した電極層が、ＳＲＯ（ＳｒＲｕＯ3）である請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記{１００}単一配向した圧電体層が、リラクサ系圧電体で構成されている請求項１〜８のずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記リラクサ系圧電体が、(Pb(Mn,Nb)O3)1-x-(PbTiO3)x（PMN-PT）、(Pb(Zn,Nb)O3)1-x -(PbTiO3) x（PZN-PT）、(Pb(Ni,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PNN-PT）、(Pb(In,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PIN-PT）、(Pb(Sc,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PSN-PT）、(Pb(Yb,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PYN-PT）または(Pb(Sc,Ta)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PST-PT）［但しxは、０＜x＜1である。］からなる請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板と２つの電極層に挟まれた圧電体膜を有する液体吐出ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動板と２つの電極に挟まれた圧電体層を有するアクチュエーター素子は、２つの電極に電界を加えることで圧電体が膜厚方向及び面方向に伸縮する。この２方向に分離できる圧電体の伸縮モードのうち、圧電体の面方向の伸縮により、振動板が撓むことを利用したアクチュエータ素子は、一般にベンディングモード型と呼ばれる。この構成の素子を用いたアクチュエータは、振動板の撓み量を変位として取り出すことができるので、種々の用途に広く利用されている。
【０００３】
圧電体として使用される材料としては、ＰＺＴ（チタン酸ジルコニア酸鉛）などのペロブスカイト構造を有する圧電体材料が広く利用されている。
【０００４】
また、前述した構成のアクチュエータを、例えば液体吐出ヘッド用圧電素子として利用する場合、圧電体層を数μm程度の膜厚とすることでより好適に使用することができる。
【０００５】
この程度の厚みの圧電体層を製造する方法としては、スパッタ成膜法、MOCVD成膜法、ＰＬＤ成膜法、ＭＢＥ成膜法、CSD成膜法などがある。なお、MOCVD成膜法はメタルオーガニックケミカルベーパーデポジション成膜法の略称である。ＰＬＤ成膜法は、パルスレーザーでポジション成膜法の略称である。ＭＢＥ成膜法はモレキュラービームエピタキシー成膜法の略称である。CSD成膜法は、ケミカルソリューシンデポジション成膜法の略称である。このような製造方法においては、圧電体層を目的のものに直接成膜できることから、近年、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）などの微細構造をもつアクチュエータ用圧電素子の製造方法として注目されている。
【０００６】
一方、液体吐出ヘッドの一般的な利用形態としてインクジェットプリンタの液体吐出ヘッドを挙げることができる。近年、インクジェットプリンタは、更なる高速・高画質が求められてきており、液体吐出ヘッドの高密度化・多ノズル化・微小液滴化が求められている。
【０００７】
液体吐出ヘッドの高密度化・多ノズル化・微小液滴化ために、液体吐出ヘッドアクチュエータ素子部の小型化と液体吐出の微小液滴化のためのアクチュエータ素子変位量の確保及び変位制御性を改善する試みがなされている。この改善のための一つの手法として、圧電体の圧電性能の更なる向上がある。
【０００８】
圧電性能を上げる方法としては、例えば、薄膜成膜方法を用いて圧電体膜を製造するとき、成膜する基板を選ぶことによって、圧電体膜をエピタキシャル成長させ単一配向膜・単結晶膜を得る方法がある。このように圧電体膜の結晶を制御することで、高い圧電性能の圧電体層を提供しようとする試みがなされている。
【０００９】
圧電体膜の結晶を制御することで、高い圧電性能の圧電体層を提供しようとする場合には、その結晶方位を選択する必要がある。非特許文献１には、一般にリラクサ系圧電体材料といわれるＰＺＮ-ＰＴ（Ｐｂ（Ｚｎ,Ｎｂ）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3）やＰＭＮ-ＰＴ（Ｐｂ（Ｍｇ,Ｎｂ）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3）バルク状単結晶では、結晶方位｛１００｝で優れた圧電性能が得られるとの記載がある。また、例えば、特許文献１においては、｛１００｝配向の圧電体の圧電特性がカンチレバーとして機能する圧電素子として好適に用いられるとしている。
【００１０】
また、特許文献１には、｛１００｝配向の圧電体をＳｉ基板上に積層した構成が開示されている。具体的には、Ｓｉ基板上に、２層のフルオライト構造を有する金属酸化物のバッファ層、層状ペロブスカイト構造を有する金属酸化物電極層、単純ペロブスカイト構造を有する金属酸化物電極層の４層の金属酸化物層をこの順に積層することが開示されている。
【００１１】
しかしながら、この層構成は目的の｛１００｝配向の圧電体膜を得るために４層もの金属酸化物層の成膜が必要である。そこで、圧電体層を形成するための、電極を含むバッファ層をより簡略化した構成とすることが課題となっている。
【００１２】
上述した基板上に下電極層、圧電体層、上電極層を順次成膜し、アクチュエータ素子部を形成する方法を圧電体層の製造方法の観点から直接成膜法という。それに対して、転写法といわれる、アクチュエータ素子の製造方法がある。例えば、特許文献２では、単結晶MgO（酸化マグネシウム）基板上に、まず以下の各層が順次積層されて圧電素子が形成される。
・Pt（白金）電極層、第１の圧電体層としてPT（PbTiO3：チタン酸鉛）
・第２の圧電体層としてのPZT（Pb（Zr,Ti）O3：チタン酸ジルコン酸鉛）
・電極層
・振動板となるSiO2層
その後、得られた圧電素子をインク流路を形成した基体に接着剤で貼り付けたあと、MgOを酸により溶解し、圧電アクチュエータを製造する方法が開示されている。
【００１３】
この転写法では、Pt（１００）単結晶／MgO（１００）上に直接、高い圧電特性を持つPZT（１００）を成膜できないため、Pt（１００）上に、圧電特性の低いPT層を設ける必要があった。このとき変位を得るための電界を上下電極に加えた場合、低誘電率のPTに分担電圧を取られ、この構成のアクチュエータの変位能を支配するPZT（１００）に加わる電界が減ってしまう場合があるという課題がある。
【非特許文献１】J. Appl. Phys. 82, 1804 (1997).
【特許文献１】特開２００４−１５３２３３号公報
【特許文献２】特開平１１−３４８２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、直接成膜法においては液体吐出ヘッドとして最適な圧電特性を持つ｛１００｝配向した圧電体層をより簡略な構成で提供することにある。本発明の他の目的は、転写法を利用した場合でも、｛１００｝配向した圧電体層に加わる電界を最大限利用できる圧電アクチュエータの層構成を持ち、優れた圧電性能をもつ液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成させるため、本発明者らが種々の製造方法による圧電体膜の合成・成膜について検討した結果、以下の発明に至った。
【００１６】
本発明の液体吐出ヘッドの第１の態様は、液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するための圧電素子とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧電素子が、振動板と、２つの電極層に挟まれた圧電体層とを有し、前記２つの電極層の少なくとも一方の電極層が｛１１０｝単一配向であり、その上に形成された前記圧電体層が｛１００｝単一配向であることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【００１７】
本発明の液体吐出ヘッドの第２の態様は、液体を吐出する吐出口と、液体を吐出するための圧電素子とを有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧電体層が、電極層｛１１０｝単一配向または単結晶／ＹＳＺ{１００}単結晶／Ｓｉ（１００）上に形成されている｛１００｝単一配向または単結晶であることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、圧電素子の形成に直接成膜法を用いる場合には、振動板と２つの電極層に挟まれた｛１００｝単一配向した圧電体層を有するより簡略化された圧電素子を備えた液体吐出ヘッドを提供することができる。また、本発明によれば、圧電素子の形成に転写法を用いる場合には、｛１００｝単一配向した圧電体層に加わる電界を最大限利用できる圧電アクチュエータの層構成を持つ、優れた圧電性能の液体吐出ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明にかかる液体吐出ヘッドの第１の態様においては、圧電素子の有する２つの電極層の少なくとも一方の電極層が｛１１０｝単一配向であり、その上に形成された圧電体層が｛１００｝単一配向である。この構成を用いることで、液体吐出ヘッドのアクチュエータ素子の圧電体材料として有効な特性を有する圧電体｛１００｝単一配向膜を、電極｛１１０｝上に直接設けることが可能となる。その結果、圧電体に｛１００｝単一配向膜を用いた液体吐出ヘッドの製造工程の簡略化がなされる。なお、圧電体材料からなる｛１００｝単一配向膜は、これまで電極｛１１０｝上に直接設けることができないとされてきたものである。
【００２０】
すなわち、特許文献１には、本発明の｛１１０｝単一配向した電極層に相当する（１１０）配向したＳＲＯ（ＳｒＲｕＯ3：ルテニウム酸ストロンチウム）上には、圧電体は（１１０）配向し、（１００）配向膜は得られないとの記載がある。しかしながら、本発明者らは、ＲＦマグネトロンスパッタ成膜方法を用いての成膜方法検討の過程で、｛１１０｝単一配向した電極層上に｛１００｝配向した圧電体膜を成膜できることを見出した。すなわち、本発明者らの方法によれば、成膜したＳＲＯ（１１０）の膜厚方向と垂直な２つの軸の格子定数をａ軸格子長、ｂ軸格子長は、4.05Å、5.73Åであった。その上に成膜した｛１００｝単結晶ＰＭＮ−ＰＴ、［0.67（Pb1.02(Mn0.33,Nb0.67)O3）−0.33（PbTiO3）］の、a軸格子長は4.05Åであり、ＳＲＯのa軸格子長と一致した値であるため、ＳＲＯ（１１０）にＰＭＮ−ＰＴ（１００）が配向するものと思われる。
【００２１】
上記構成において、{１１０}単一配向膜の電極層の配向は、面内においても単一配向した単結晶であることが好ましい。電極層が単結晶となっていることで、圧電体層も単結晶膜として成膜できる。
【００２２】
また、上記構成において、{１００}単一配向の圧電体層が、面内においても単一配向した単結晶であることが好ましい。圧電体層が面内無配向の場合に比べて、単結晶膜は微細な結晶構造欠陥が少なく、より高い圧電特性の圧電体を有する液体吐出ヘッドを提供できる。
【００２３】
また、振動板が少なくとも、Ｓｉ、またはＳｉ元素を含む材料で構成されていることが好ましい。このことにより、振動板としてじん性の高いＳｉ材料を利用した高寿命な液体吐出ヘッドを提供できる。
【００２４】
本発明にかかる液体吐出ヘッドの第２の態様では、圧電体層が、電極層｛１１０｝単一配向または単結晶／ＹＳＺ{１００}単結晶／Ｓｉ（１００）上に形成されている｛１００｝単一配向または単結晶である。
【００２５】
ここで｛１００｝とは、正方晶、菱面体晶、斜方晶などの場合において、（１００）、（０１０）、（００１）配向を意味する。
この構成によれば、液体吐出ヘッドを製造するプロセスにおいて、成膜基板となるＳｉ基板に直接液体流路などの形状加工に、微細に加工可能なフォトリソ工程などの加工プロセスを用いることが可能となる。その結果、より液体吐出ヘッドの製造プロセスの簡略化が可能となる。
【００２６】
上記の第１及び第２の形態における好ましい構成として、更に以下の構成を挙げることができる。
【００２７】
{１１０}単一配向した電極層が、酸化物電極であることが好ましい。酸化物電極を用いることにより、圧電体層との界面が良好な状態で維持され、耐久性に優れた液体吐出ヘッドを提供できる。
【００２８】
{１１０}単一配向した電極層が、ペロブスカイト型金属酸化物であることが好ましい。ペロブスカイト型金属酸化物は、酸素を含有するため、同一構造の圧電体層が結晶構造をとりやすく、優れた圧電体層を得やすい。
【００２９】
また、{１１０}単一配向した電極層が、ＳＲＯ（ＳｒＲｕＯ3）であることが好ましい。ＳＲＯは自然配向性が｛１１０｝方向であり、再現性良く｛１１０｝単一配向膜が成膜できること、また結晶性の良い膜を得やすく、その上の圧電体層も結晶制御しやすい。
【００３０】
また、{１００}単一配向した圧電体層が、リラクサ系圧電体で構成されていることが好ましい。｛１００｝リラクサ系圧電体を用いることにより、圧電特性の良い液体吐出ヘッドを提供できる。
【００３１】
上記のリラクサ系圧電体は更に、(Pb(Mn,Nb)O3)1-x-(PbTiO3)x（PMN-PT）、(Pb(Zn,Nb)O3)1-x -(PbTiO3) x（PZN-PT）、(Pb(Ni,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PNN-PT）、(Pb(In,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PIN-PT）、(Pb(Sc,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PSN-PT）、(Pb(Yb,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PYN-PT）または(Pb(Sc,Ta)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PST-PT）［但し、xは、０＜x＜1である。］であることが好ましい。
【００３２】
本発明の液体吐出ヘッド及び、それを好適に利用可能なインクジェット装置について図面を用いて更に詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部を機能の観点から構成を分類した構成断面図である。圧電アクチュエータ部１００は、振動板１０１、下電極層１０２、圧電体層１０３、上電極層１０４、及び基体１０５で構成されている。下電極層１０２と上電極層１０４との間に電位差を与えることにより、圧電体層１０３に電界が加わえられる構成となっている。圧電体層１０３が加えられた電界に応じて面方向に伸縮することにより基体１０５に保持された振動板１０１が撓む構成となっている。
【００３４】
次に、本発明に係わる液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部の構成の一例を図２及び図３に示す。
【００３５】
図２は、上述した圧電アクチュエータの製造方法の一例である直接成膜法を用いた場合の、本発明の構成要件を満たす液体吐出ヘッドの圧電アクチュエータ部構成断面図である。
【００３６】
図２の（２−１）は、本発明に係わる液体吐出ヘッドの圧電アクチュエータ部の層構成の一例を示す図である。
【００３７】
まず、SOI基板Si（１００）２０４／SiO2  ２０３／Si ２０２を、基板として用意した。次にSi（１００）２０４上に、RFスパッタ方法により、YSZ（イットリア安定化ジルコニア）２０５を成膜した。このときＹＳＺ２０５は、｛１００｝単結晶膜であることを確認した。次に、ＳＲＯ（ＳｒＲｕＯ3：ルテニウム酸ストロンチウム）２０６をＲＦスパッタ法により成膜した。このときＳＲＯ２０６は（１１０）単結晶膜であることが確認された。次にＰＭＮ−ＰＴ［0.67（Pb1(Mn0.33,Nb0.67)O3）−0.33（PbTiO3）］２０７をＲＦスパッタ法により成膜した。この時ＰＭＮ−ＰＴ２０７は｛１００｝単結晶膜であることが確認された。次に圧電アクチュエータの振動部に対応する位置に電極を成膜できるよう、マスクを施して、Ｐｔ（白金）をＤＣスパッタ法により成膜したのち、それに対応する位置のＳｉ基板をＩＣＰ（インダクティビティーカップルドプラズマ）エッチング装置でエッチングし、図２の（２−２）に示す構成の圧電アクチュエータ部を形成した。
【００３８】
なお、各層の結晶構造解析においては、ＸＲＤ（Ｘ線構造解析装置：フィリップス社ＭＲＤ）を用い、θ−２θ測定、極点測定によりその結晶構造を同定した。
【００３９】
この構成の圧電アクチュエータは、ＳｉＯ2 ２０３、Ｓｉ ２０４、ＹＳＺ ２０５が振動板１０１に相当し、ＳＲＯ２０６が下電極１０２、ＰＭＮ−ＰＴ２０７が圧電体層１０３、Ｐｔ２０８が上電極１０４に相当する。
【００４０】
ここで、PMN-PT｛１００｝２０７／SRO｛１１０｝２０６  となる構成が、本第１の発明の要件を満たす構成となっている。
【００４１】
なお、この構成の圧電アクチュエータを備えた液体吐出ヘッドの製造方法等詳細は、実施例１において詳細に説明する。
【００４２】
図３は、上述した圧電アクチュエータの製造方法の一例である転写法を用いた場合の、本発明の構成要件を満たす液体吐出ヘッドの圧電アクチュエータ部構成断面図である。
【００４３】
図３の（３−１）は、転写法を用いて圧電アクチュエータを製造する場合の、圧電体層を成膜する基板の一例を示す構成断面図である。
【００４４】
MgO（１００）単結晶基板３０１に、DCスパッタ法によりPt｛１００｝単結晶膜３０２を成膜した。次に、RFスパッタ法によりＳＲＯ３０３を成膜した圧電体膜成膜用基板３０４を用意した。次に、ＰＭＮ−ＰＴ［0.67（Pb1(Mn0.33,Nb0.67)O3）-0.33(PbTiO3)］３０５をＲＦスパッタ法により成膜した。この時ＰＭＮ−ＰＴ３０５をＸＲＤを用い結晶構造解析を行った結果を、図４に示す。図４（Ａ）は、θ−２θ測定の結果であり、図４（Ｂ）は極点測定の結果である。この図からＰＭＮ−ＰＴ３０５は、膜厚方向及び、面内方向に単一配向した｛１００｝単結晶膜であることが確認できる。
【００４５】
次に、ＰＭＮ-ＰＴ３０５上にＤＣスパッタ法によりＡｕ（金）層３０６を成膜した。
【００４６】
図３の（３−２）は、圧電アクチュエータの基体及び振動板部の構造を形成させるための基板の構成断面図である。
【００４７】
Ｓｉ基板３１１上に、ＳｉＮ層３１２をＣＶＤ（ケミカル・ベーパー・デポジション）成膜法より成膜した。次にＤＣスパッタ法によりＡｕ（金）層３１３を成膜した。
【００４８】
図３の（３−３）は、図３の（３−１）に示した圧電体層を成膜する基板と、図３の（３−２）に示した圧電アクチュエータの基体及び振動板部の構造を構成させるための基板とを用い作成した、液体吐出ヘッドの圧電アクチュエータ部構成断面図である。
【００４９】
上述した２つの基板のＡｕ層３０６とＡｕ層３１３とをＡｕ-Ａｕ接合法により接合した後、MgO（１００）単結晶基板３０１を酸により溶解し除去した。次に、Ｓｉ基板３１１をＩＣＰによりドライエッチングし、圧電アクチュエータ部を形成した。
【００５０】
この構成の圧電アクチュエータは、ＳｉＯ2層３１２が振動板１０１に相当し、Ａｕ層３１３及び３０６が下電極１０２に、ＰＭＮ−ＰＴ層３０５が圧電体層１０３に、ＳＲＯ層３０３及びＰｔ層３０６が上電極１０４に相当する。
【００５１】
ここで、PMN-PT｛１００｝３０５／SRO｛１１０｝３０３  となる構成が、本第１の発明の要件を満たす構成となっている。
【００５２】
なお、この構成の圧電アクチュエータを備えた液体吐出ヘッドの製造方法等詳細は、実施例３において詳細に説明する。
【００５３】
次に、本発明を好適に適用できる液体吐出ヘッドについて図面を用いて説明する。
【００５４】
［液体吐出ヘッド］
本発明に係わる液体吐出ヘッドの概略を、図５を用いて説明する。図５は、液体吐出ヘッドの構造の一例を示す概略図であり、５０１は吐出口、５０２は個別液室５０３と吐出口５０１をつなぐ連通孔、５０４は共通液室、５０５は個別液室５０３と共通液室との吐出する液体流を制限する絞り部である。
【００５５】
５０６は上述した液体吐出ヘッドの流路等を形成する基体である。本図面において、基体５０６は個別液室５０３を形成する第１の基体５１１、連通孔５０３と共通液室５０４を形成する第２の基体５１２、吐出口５０１を形成する第３の基体５１３の３つの基体で構成されている。しかしながら、吐出口５０１、連通孔５０２、個別液室５０３、共通液室５０４、絞り部５０５の機能を達成できる構成を形成できれば、３層構成である必要はない。また、５０７は振動板、５０８は下部電極、５０９は圧電体膜、５１０は上部電極である。
【００５６】
これらの形状は本図面によって特に限定されるものではなく、本発明の層構成を液体吐出ヘッドに適用した場合の一例である。なお、この例における圧電体は、圧電体５０９が下部電極５０８及び上部電極５１０で挟まれた部分である。下部電極５０８、上部電極５１０においても密着性改善のための層などの機能を持った複数の層構造を有していてもかまわない。圧電体５０９の断面形状は矩形で表示されているが、形状についてもこれに限定されるものではない。
【００５７】
下部電極５０８は圧電体膜５０９が存在しない部分まで引き出されており、上部電極５１０は、下部電極５０８と反対側（不図示）に引き出され駆動電源に繋がれる。図５では下部電極はパターニングされた状態を示しているが、圧電膜がない部分にも存在するものであっても良い。
【００５８】
本発明の液体吐出ヘッドはの振動板５０７の厚みは１．０〜１０μｍが好ましく、より好ましくは１．０〜６．０μｍである。下部電極５０８、上部電極５１０の膜厚は０．０５〜４．０μｍが好ましく、より好ましくは０．０８〜０．２μｍである。
【００５９】
図６は、液体吐出ヘッドの１ユニットの構造を示す図である。個別液室５０３の幅Ｗａは、３０〜１８０μｍが好ましい。個別液室５０３の長さＷｂは、吐出液滴量にもよるが、０．３〜６．０ｍｍが好ましい。吐出口５０１の形は、円形が好ましく、径は、７〜３０μｍが好ましい。連通孔５０２方向に拡大されたテーパー形状を有するのが、好ましい。連通孔５０２の長さは、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい。これを超える長さであると、液滴の吐出スピードが小さくなる恐れがある。また、これ未満であると各吐出口から吐出される液滴の吐出スピードのばらつきが大きくなる恐れがある。
【００６０】
次に本発明の液体吐出ヘッドの各構成要素について詳細に説明する。
［圧電体層］
本明細書記載の圧電体とは、一般に薄膜形成手段といわれる、例えば、スパッタ成膜法、MOCVD（メタル・オーガニック・ケミカル・ベーパー・デポジション）成膜法、ＰＬＤ（パルス・レーザー・デポジション）成膜法、ＭＢＥ（モレキュラー・ビーム・エピタキシー）成膜法、CSD（ケミカル・ソリューシン・デポジション）成膜法などによって基板上に成膜された圧電体である。
【００６１】
上述した、圧電体の成膜方法の中で好ましい成膜手段は、スパッタ成膜法である。
【００６２】
圧電体とは、電界を加えることによりその結晶構造に歪みが生じ、変位を生じる一般に逆圧電効果を示す、もしくは、それに力学的に歪を加えることにより内部電界を生じる、一般に圧電効果を示す材料からなる成形体である。本発明においては、特にリラクサ系圧電体と呼ばれる材料などの、ペロブスカイト構造を有する強誘電体材料群を好適に利用できる。また一般にＰＺＴ系材料と呼ばれる圧電体においても有効である。リラクサ系材料の詳細については、後述するが、PZT系材料とは、一般式：Pb(Zrx,Ti 1‐x)O3（0<x<１）であり、前記主成分に対して適宜、PbまたはZr、Tiを置換する元素が添加されていても構わない。添加される元素としては、La、Ca、Nd、Nb、Ta、Sb、Bi、Si、Cr、Fe、Sc、Sr、Pbなどが挙げられる。
【００６３】
また、本発明の圧電体層においては、その結晶構造が、｛１００｝単一配向または面内においても単一配向した｛１００｝単結晶構造となる圧電体層である。
【００６４】
単一配向及び、単結晶の語意については別途詳細に説明する。
【００６５】
[リラクサ系圧電体材料]
本明細書中記載の、リラクサ系圧電体材料とは、一般に誘電率の温度依存性がブロードな形状を示す事から呼称される強誘電体材料群であり、例えば、(Pb(Mn,Nb)O3)1-x-(PbTiO3)x（PMN-PT）、(Pb(Zn,Nb)O3)1-x-(PbTiO3) x（PZN-PT）、(Pb(Ni,Nb)O3) 1-x-(PbTiO3)x（PNN-PT）、(Pb(In,Nb)O3)1-x-(PbTiO3) x（PIN-PT）、(Pb(Sc,Nb)O3) 1-x-(PbTiO3) x（PSN-PT）、(Pb(Yb,Nb)O3) 1-x -(PbTiO3) x（PYN-PT）、(Pb(Sc,Ta)O3) 1-x-(PbTiO3) x（PST-PT）などが挙げられる。ここでｘは、０≦x＜1，である。
【００６６】
[単一配向・単結晶]
単一配向とは、膜厚方向に単一の結晶方位をもつ結晶のことを指し、結晶の膜面内方位は特には問わない。例えば｛１００｝単一配向とは、膜厚方向が｛１００｝方位のみの結晶により構成された膜である。圧電膜が１軸配向結晶であるかはＸ線回折を用いて確認することができる。例えば、ＰＺＴペロブスカイト型構造の｛１００｝単一配向の場合、Ｘ線回折の２θ/θ測定での圧電膜に起因するピークは｛１００｝、｛２００｝等の(Ｌ００)面(Ｌ=１,２,３・・・ｎ:ｎは整数)のピークのみが検出され、かつ、｛１１０｝非対称面の極点測定をした際に、図７（Ａ）のように中心から約４５°の傾きを表す同じ半径位置にリング状のパターンが得られる。
【００６７】
単結晶とは、膜厚方向及び膜面内方向に単一の結晶方位を持つ結晶のことを指す。例えば｛１００｝単結晶とは、膜厚方向が｛１００｝方位のみとなり、かつ、膜面内方向のある一方向が＜１１０＞方位のみの結晶により構成された膜である。
【００６８】
圧電膜が１軸配向結晶であるかはＸ線回折を用いて確認することができる。例えば、ＰＺＴペロブスカイト型構造の｛１００｝単結晶の場合、Ｘ線回折の２θ/θ測定での圧電膜に起因するピークは｛１００｝、｛２００｝等の(Ｌ００)面(Ｌ=１,２,３・・・ｎ:ｎは整数)のピークのみが検出され、かつ、｛１１０｝非対称面の極点測定をした際に、図７（Ｂ）のように中心から約４５°の傾きを表す同じ半径位置に９０°毎に４回対称のスポット状のパターンが得られる。
【００６９】
また、例えば｛１００｝単一配向のＰＺＴペロブスカイト型構造で、｛１１０｝非対称面の極点測定をした際に、中心から約４５°の傾きを表す同じ半径位置に８回対称や１２回対称のパターンが得られる結晶、もしくは、パターンがスポットではなく楕円である結晶がある。これらの結晶も本発明の単結晶と１軸配向結晶の中間の対称性を有する結晶であるため、広義に単結晶および単一配向とみなす。同様に、例えば単斜晶と正方晶、単斜晶と菱面体晶、正方晶と菱面体晶、そのすべてなどの複数結晶相が混在（混相）する場合や、双晶に起因する結晶が混在する場合や、転位や欠陥等がある場合も、広義に単結晶および単一配向とみなす。
【００７０】
なお、エピタキシャル成長とは、薄膜形成手段により成膜する材料を、成膜する過程において、基板の結晶構造に起因する膜の成長を示す、膜の成長過程をいう。更に、その結果、成膜された膜が、前述した単一配向または単結晶となる場合の成長過程をいう。
【００７１】
［電極層］
電極層は、圧電体層に電界を適正に加えることのできる導電率を有していることが必須である。
【００７２】
図２を用いて説明した直接成膜法を用いる場合、圧電体層に接している下電極層が｛１１０｝単一配向である。このとき好適に使用できる材料としては、ペロブスカイト型金属酸化物であり、例えばLaあるいはNbでドープされたSrTiO3, SrRuO3, BaPbO3、LaNiO3、Pb2Ir2O7等が挙げられる。この中で特にSrRuO3が好適に使用できる。また、このとき少なくとも一方の電極層が２層以上の構成であっても構わない。｛１１０｝単一配向を有する電極層と異なるもう一方の電極層は、例えば金属材料として、面心立方晶構造、六方最密構造、体心立方晶構造の金属を用いることができる。
【００７３】
図３を用いて説明した転写法を用いる場合には、圧電体層に接している上電極層が｛１１０｝単一配向である。このとき好適に使用できる材料としては、直接成膜法を用いる場合の下電極層と同一の材料が好適に使用できる。上電極層が２層以上の場合、圧電体層に接していない電極材料については特に制限はないが、｛１１０｝単一配向した電極材料に接する電極材料としては、面心立方晶構造の金属が好適に利用できる。また下電極については、圧電体層に電界を適正に加えることのできる導電率を有していること以外に制限はなく、種々の導電性材料を使用できる。
【００７４】
［振動板］
本発明の液体吐出ヘッドの振動板は、本発明に係わる圧電体層の歪を有効に取り出すために必須の構成要素である。
【００７５】
図２を用いて説明した直接成膜法を用いる場合、振動板の構成材料として用いられる主な材料は、ScおよびYを含む希土類元素でドープされたZrO2、BaTiO3、MgO、SrTiO3、MgAl2O4等の酸化物及び/あるいはSiを用いることができる。SiはB元素等のドーパント元素を含んでいても良い。これらの材料を主成分とする振動板は、ある特定制御された結晶構造を有し、好ましくは＜１００＞、＜１１０＞あるいは＜１１１＞の結晶構造が８０％以上の強度で配向している場合が良く、好ましくは９９％以上から１００％である。ここで、「９９％」とは、XRD強度で１％主たる配向と異なる配向が存在する事を意味する。
【００７６】
さらに好ましくは、＜１００＞１軸配向または単結晶であるＳｉが好適に使用できる。
【００７７】
また、図２を用いて説明したように２層以上の構成であっても構わない。このときＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4などのＳｉ化合物などが好適に使用できる。
【００７８】
図３を用いて説明した転写法を用いる場合には、上述したような結晶構造的な選択基準はない。圧電体層の歪を有効に振動板の撓みに変換できれば良くＳＵＳなどの金属材料やジルコニアなどの金属酸化物等、種々の材料を使用できる。
【００７９】
［基体］
液体吐出ヘッドの液室構造を形成できる材料であれば種々の材料を使用することができる。微細な液室構造が必要な場合、フォトリソプロセスなどの様々な微細加工プロセスを使用可能なＳｉ基板、ＳＯＩ（シリコン・オン・インシュレータ）基板などが好適に使用できる。また直接成膜方法の場合、基体の上に振動板材料等を介して｛１１０｝配向した電極層を成膜することとなるので、このときもＳｉ基板、ＳＯＩ基板などの結晶構造を有する材料が好適に使用できる。
【００８０】
［インクジェット記録装置］
本発明の液体吐出ヘッドを適用できる、インクジェット記録装置について説明する。図８に本発明の圧電体を好適に適用できるインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の概略図を示す。また、図８のインクジェット記録装置の外装をはずした動作機構部概略図を図９に示す。
【００８１】
記録媒体としての記録紙を装置本体内へ自動給送する自動給送部８０１と、自動給送部８０１から送出される記録紙を所定の記録位置へと導くとともに、記録位置から排出口８０２へと記録紙を導く搬送部８０３と、記録位置に搬送された記録紙に記録を行う記録部と、記録部に対する回復処理を行う回復部８０４とから構成されている。本発明の液体吐出ヘッドは、キャリッジ８０５に配置され使用される。
【００８２】
本実施例においては、プリンターとしての例を示したが、本発明の液体吐出ヘッドは、Faxや複合機、複写機あるいは、産業用吐出装置に使用されても良い。
【実施例】
【００８３】
（実施例１）
以下に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【００８４】
基体としてＳｉ（１００）／ＳｉＯ2／Ｓｉ＝２μｍ／３μｍ／３００μｍの構成のＳＯＩ基板を用意した。このＳＯＩ基板を７００℃に加熱しながら、RFスパッタ法によりＹＳＺ（イットリウム安定化ジルコニア）をエピタキシャル成長させ、３０nm成膜した。この膜をＸＲＤで結晶構造解析を行ったところ、（１００）単結晶膜であることが確認された。次に成膜したＹＳＺ上に、ＲＦスパッタ法を用いて、６００℃に基板を加熱しながら、ＳＲＯをエピタキシャル成長させ、１００nm成膜した。この膜をＸＲＤにより結晶構造解析を行ったところ（１１０）単結晶膜であることが確認された。
【００８５】
上述の通り、圧電体層成膜用基板として、ＳＲＯ（１１０）単結晶／ＹＳＺ（１００）単結晶／Ｓｉ（１００）／ＳｉＯ2／Ｓｉとなる構成の圧電体層成膜用基板を用意した。
【００８６】
次に、本発明に係わる圧電体層の製造方法について詳細に説明する。
【００８７】
図１０は、本発明実施例で使用したＲＦマグネトロンスパッタ装置の概略図である。
【００８８】
１００１は圧電体成膜用ターゲットであり、スパッタ用ＲＦ電源（不図示）にマッチング回路を通して繋がれている。１００２は陽極となる基板ホルダーであり、上述した圧電体層成膜用基板１０００を固定できる構成となっている。１００３は基板加熱機構であり、赤外ランプ光により、基板ホルダー１００２を加熱し基板ホルダー１００２を通して成膜用基板１０００を加熱できる構成となっている。１００４はシャッターである。シャッター１００４が圧電体成膜用ターゲット１００１と成膜用基板１０００との間に入ると、ＲＦ電源によりプラズマを生成した場合においても、成膜用基板１０００に成膜させない状態となる。また、シャッター用回転軸１００５を軸に回転させ、成膜用ターゲット１００１と成膜用基板１０００との空間を遮らない位置にシャッター１００４が移動することで、圧電体膜を成膜可能な状態にすることができる。以上説明したＲＦマグネトロン用スパッタ装置の部材１００１〜１００５は、スパッタ室１００６内にある。スパッタ室１００６内には、スパッタガスを供給するスパッタガス供給口１００７から、ガス供給量を制御できるマスフロー（不図示）を通してスパッタガスを取り込む。そして、排気量をコントロールできる排気装置（不図示）に繋がれている排気口１００８からスパッタガスを排気し一定ガス圧下でのスパッタ成膜が可能となる。
【００８９】
圧電体膜成膜用ターゲット１００１として、粉末状ＰｂＯ（酸化鉛）、粉末状ＭｇＯ（酸化マグネシウム）、粉末状Ｎｂ2Ｏ5（酸化ニオブ）、粉末状ＰｂＴｉＯ3（チタン酸鉛）を用いて混合物を調製した。これらの材料は、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｔｉの原子数比がＰｂ：Ｍｇ：Ｎｂ：Ｔｉ＝１１０：２２：４４：３３となるように混合した。粉末状の混合物を加圧成型したあと、電気炉で４００℃、２０分加熱し圧紛体ターゲットを用意した。
【００９０】
基板加熱機構１００３を用い成膜用基板１０００を６００℃に加熱した状態で、Ａｒ／Ｏ２＝２０：１、ガス圧０．５Ｐａで圧電体膜成膜工程を開始し、４時間の間、連続的に成膜をした。次に、シャッター１００４を閉じたあと、スパッタ電力を落とし成膜を中止した。このとき同時に基板加熱機構１００３による基板加熱を停止した。チャンバー内のガス圧は０．５Ｐａを保った。この状態を５０分継続した。
【００９１】
次に、基板加熱機構１００３を用いて、基板温度を６００℃に昇温させた。なお、基板加熱機構１００３で再び基板加熱を開始する直前の基板温度は、８３℃であった。このとき基板温度が６００℃で安定するまで、５分を要した。次にスパッタ電力を上げ、プレスパッタを開始し、５分間放置した後シャッター１００４を開け、再び圧電体膜の成膜を開始した。
【００９２】
上記のように、４時間の圧電体膜の成膜工程と、その後の１時間の成膜を停止する工程を設け、3回の圧電体膜の成膜工程と2回の停止工程により、３．０μｍ厚の圧電体膜、ＰＭＮ-ＰＴ膜を成膜した。
【００９３】
このＰＭＮ−ＰＴ膜の結晶構造解析をＸＲＤを用いて行ったところ、ＰＭＮ−ＰＴ単結晶膜であることが確認された。また波長分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ、ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ  ＰＷ２４０４）を用い組成分析を行ったところ、0.67(Pb1.02(Mn0.33,Nb0.67)O3) -0.33（PbTiO3）であることが確認された。
【００９４】
次に、これを用いて液体吐出ヘッドを作成した。詳細は図１１を用いて以下に示す。ＳＯＩ基板１１０１上に成膜されているＹＳＺ１１０２、ＳＲＯ１１０３、ＰＭＮ−ＰＴ１１０４の上に、液体吐出ヘッドの各個別液室に対応する0.15ｍｍ×5ｍｍにパターニングされた上電極１１０５として、Ａｕを２００nmの厚みでＤＣスパッタ法により成膜した。（１１−１）
次に、パターニングされた上電極１１０５をマスクとして、ドライエッチングプロセスにより、ＰＭＮ−ＰＴ１１０４をエッチングした。（１１−２）
次に、ＩＣＰドライエッチングプロセスにより、ＳＯＩ基板１１０１のＳｉ基板部１１０６を２段階エッチングし個別液室１１０７、絞り部１１０８、共通液室１１０９を成型した。（１１−３）
次に、３０μｍφの吐出口１１１０を持つＳＵＳのノズルプレート１１１１を有機接着剤を用いてＳＯＩ基板１１０１と張り合わせ、液体吐出ヘッドを作製した。（１１−４）
本実施例において作成した、液体吐出ヘッドの層構成を示す断面図を図１２に示す。
【００９５】
１２０１はＡｕの上電極層である。１２０２は本発明に係わる｛１００｝単結晶ＰＭＮ−ＰＴの圧電体層、１２０３は本発明に係わる｛１１０｝単結晶ＳＲＯの電極層である。１２０４は、本発明に係わるＹＳＺ｛１００｝１２０４、本発明に係わるＳｉ（１００）１２０５、本発明に係わるＳｉＯ2１２０６よりなる振動板である。１２０８はＳｉの基体であり、１２０９はＳＵＳのノズルプレートである。
【００９６】
作成した圧電素子の振動変位を起こす部分の形状は５０００μｍ、幅は１００μｍである。
【００９７】
液体吐出ヘッドの性能評価は、その振動板の変位能を測定することで行った。
【００９８】
印可電圧２０Ｖ、１０ｋＨｚの条件で行った本実施例１作成の液体吐出ヘッドの変位量測定結果を表１に示す。
【００９９】
（実施例２）
基体として、３００μｍ厚のＳｉ（１００）基板を用意し、ＣＶＤ（ケミカル・ベーパー・デポジション）成膜法により３．０μｍ厚のＳｉＮを成膜した。次に、基板温度を６００℃に加熱しながら、ＲＦスパッタ法によりＳＲＯを２００nm成膜した。この膜をＸＲＤによる結晶構造解析を行ったところ、ＳＲＯは、（１１０）単一配向膜であることが確認された。
【０１００】
上述の通り、圧電体層成膜用基板として、ＳＲＯ（１１０）単一配向／ＳｉＮ／Ｓｉとなる構成の基板を用意した。圧電体層としては、実施例１と全く同様にして、ＰＭＮ−ＰＴ膜を成膜した。このときＰＭＮ−ＰＴの膜厚は３．３μｍであった。このＰＭＮ−ＰＴ膜をＸＲＤによる結晶構造解析を行ったところ、ＰＭＮ−ＰＴ膜は（１００）単一配向膜であることが確認された。
【０１０１】
次に、実施例１と同様にして、液体吐出ヘッドを作成した。印可電圧２０Ｖ、１０ｋＨｚの条件で行った本実施例２作成の液体吐出ヘッドの変位量測定結果を表１に示す。
【０１０２】
以上は、直接成膜法を用いた実施例である。
【０１０３】
（比較例１）
実施例１と同様にして、ＳＲＯ（１１０）単結晶／ＹＳＺ（１００）単結晶／Ｓｉ（１００）／ＳｉＯ2／Ｓｉとなる構成の圧電体層成膜用基板を用意した。次に、ＣＳＤ成膜法を用いて、1回の成膜で０．２μｍ厚で成膜し、それを１２回繰り返すことにより、ＰＭＮ−ＰＴ膜を２．４μｍ成膜した。このＰＭＮ−ＰＴ膜をＸＲＤにより結晶構造解析を行ったところ、ＰＭＮ−ＰＴ膜は（１１０）単一配向膜であることが確認された。またこのＰＭＮ−ＰＴ膜の組成分析をＸＲＦを用い組成分析を行ったところ、0.67(Pb1.01(Mn0.33,Nb0.67)O3) -0.33（PbTiO3）であることが確認された。
【０１０４】
これ以外は実施例１と同様にして液体吐出ヘッドを作成した。
【０１０５】
印可電圧２０Ｖ、１０ｋＨｚの条件で行った本比較例１作成の液体吐出ヘッドの変位量測定結果を表１に示す。
【０１０６】
（実施例３）
本実施例は、転写法を用いた場合の本発明を適用した例である。
【０１０７】
圧電体成膜用基板としてＭｇＯ（１００）単結晶基板を用意し、基板を６００℃に加熱しながらＤＣスパッタ法により、Ｐｔ｛１００｝単結晶膜を１００nm成膜した。次に基板を６００℃に加熱しながらＲＦスパッタ法により、ＳＲＯ｛１１０｝単結晶膜を１００ｎｍ成膜した。
【０１０８】
上述の通り、圧電体層成膜用基板として、ＳＲＯ｛１１０｝単結晶／Ｐｔ｛１００｝単結晶／ＭｇＯ（１００）単結晶となる構成の圧電体層成膜用基板を用意した。
【０１０９】
次に、実施例１と同様に、圧電体膜成膜用ターゲット１００１として、粉末状ＰｂＯ（酸化鉛）、粉末状ＺｒＯ2（酸化ジルコン）、粉末状ＰｂＴｉＯ3（チタン酸鉛）を用いて混合物を調製した。これらの材料は、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉの原子数比がＰｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１１０：５３：４７となるように混合した。粉末状の混合物を加圧成型したあと、電気炉で４００℃、２０分加熱し圧紛体ターゲットを用意した。
【０１１０】
次に、基板加熱機構１００３を用い成膜用基板１０００を６００℃に加熱した状態で、Ａｒ／Ｏ2＝２０：１、ガス圧０．５Ｐａで圧電体膜成膜工程を開始し、８時間の間、連続的に成膜をし、圧電体層としてＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜を、２．５μｍ成膜した。
【０１１１】
このＰＺＴ膜の結晶構造解析をＸＲＤを用いて行った。結果を図１３に示す。図１３（Ａ）は、θ−２θ測定の結果であり、図１３（Ｂ）は極点測定の結果である。この図からＰＭＮ−ＰＴ３０５は、膜厚方向及び、面内方向に単一配向した｛１００｝単結晶膜であることが確認できる。
【０１１２】
次に、ＤＣスパッタ法によりＡｕ（金）層を１００ｎｍ厚で成膜した。
【０１１３】
上述した通り、転写法を用いて液体吐出ヘッドを作る場合の圧電体層成膜基板を用意した。
【０１１４】
次に、液体吐出ヘッドの基体及び振動板部の構造を形成させるための基板の製造方法について説明する。
【０１１５】
基体としてＳｉ基板を用意し、ＣＶＤ成膜法により、ＳｉＮを３．０μｍで成膜した後、ＤＣスパッタ法により、Ａｕ層を１００ｎｍの厚みで成膜し、液体吐出ヘッドの基体及び振動板部の構造を形成する基板を用意した。次に、上述した圧電体層成膜基板上のＡｕ層と液体吐出ヘッドの基体及び振動板部の構造を形成する基板上のＡｕ層を、Ａｕ−Ａｕ接合方法により接合した。次に、MgO（１００）単結晶基板を酸により溶解し除去した。次に、Ｓｉ基板を実施例１と同様にして、ＩＣＰによりドライエッチングし、圧電アクチュエータ部を形成した。次にノズルプレートを有機接着剤を用いて、液体吐出ヘッドを作成した。
【０１１６】
本実施例で作成した液体吐出ヘッドの構成断面図を図１４に示す。１４０３は、Ｐｔ｛１００｝１４０１と、本発明に係わる｛１１０｝単結晶のＳＲＯ１４０２から構成される上電極層である。１４０４は、本発明に係わる｛１００｝単結晶のＰＺＴの圧電体層、１４０５はＡｕの下電極層である。１４０７はＳｉＮの振動板、１４０８はＳｉの基体、１４０９はＳＵＳのノズルプレートである。
【０１１７】
印可電圧２０Ｖ、１０ｋＨｚの条件で行った本実施例３作成の液体吐出ヘッドの変位量測定結果を表１に示す。
【０１１８】
（比較例２）
圧電体層成膜用基板として、Ｐｔ｛１００｝単結晶／ＭｇＯ（１００）単結晶となる構成の圧電体層成膜用基板を用意した。次に、実施例１と同様に、圧電体膜成膜用ターゲット１００１として、粉末状ＰｂＯ（酸化鉛）、粉末状ＰｂＴｉＯ3（チタン酸鉛）を用いて、Ｐｂ、Ｔｉの原子数比がＰｂ：Ｔｉ＝１０５：１００となるように、上記粉末状酸化物を混合した。得られた混合物を加圧成型したあと、電気炉で４００℃、２０分加熱しＰＴ（ＰｂＴｉＯ3）成膜用圧紛体ターゲットを用意した。
【０１１９】
また、もう１つの圧電体成膜用ターゲットとして実施例３で用いたＰＺＴ成膜用ターゲットを用意した。まず、ＰＴ成膜用ターゲットを用いて、実施例１と同様にＲＦマグネトロンスパッタ装置を用い、成膜用基板を６００℃に加熱した状態で、Ａｒ／Ｏ2＝２０：１、ガス圧０．５Ｐａで圧電体膜成膜工程を開始し、１５分の間、連続的に成膜をした。続いて、第１の圧電体層としてＰＴ（チタン酸鉛）膜を、０．１μｍ成膜した。次に、第２の圧電体層として、実施例３と同様に、ＰＺＴ成膜用ターゲットを用いてＰＺＴ膜を２．５μｍ成膜した。このＰＺＴ膜の結晶構造解析をＸＲＤを用いて行ったところ、ＰＴ単結晶膜、ＰＺＴ単結晶膜であることが確認された。
【０１２０】
次に、ＤＣスパッタ法によりＡｕ（金）層を１００ｎｍ厚で成膜した。まず、上述した通り、転写法を用いて液体吐出ヘッドを作る場合の圧電体層成膜基板を用意した。これ以外は、実施例３と同様にして、液体吐出ヘッドの基体及び振動板部の構造を形成させるための基板を用意し、液体吐出ヘッドを作成した。
【０１２１】
印可電圧２０Ｖ、１０ｋＨｚの条件で行った本比較例２作成の液体吐出ヘッドの変位量測定結果を表１に示す。
【０１２２】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部の構成を示す図である。
【図２】液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部の製造法を説明するための図である。
【図３】液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部の製造法を説明するための図である。
【図４】（Ａ）はθ−２θ測定の結果を、（Ｂ）は極点測定の結果を示す図である。
【図５】液体吐出ヘッドの構成を示す図である。
【図６】液体吐出ヘッドの構成を示す図である。
【図７】圧電体膜の結晶構造を説明するための図である。
【図８】液体吐出装置の構造を示す図である。
【図９】液体吐出装置の構造を示す図である。
【図１０】ＲＦマグネトロンスパッタ装置の概略図である。
【図１１】液体吐出ヘッドの製造工程を示す図である。
【図１２】液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部の構成を示す図である。
【図１３】（Ａ）はθ−２θ測定の結果を、（Ｂ）は極点測定の結果を示す図である。
【図１４】液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータ部の構成を示す図である。
【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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