(57)【要約】【課題】能動部の端部に印加される電界を減少させて応力集中を抑制し、圧電体層の破壊を抑制して信頼性を向上した圧電素子及び液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】第１電極６０と、前記第１電極６０上方に設けられた圧電体層７０と、前記圧電体層７０の前記第１電極６０とは反対側に設けられた第２電極８０と、を具備し、前記圧電体層７０は、前記第１電極６０と前記第２電極８０とで挟まれて少なくとも一端部が前記第２電極８０で規定された能動部３１０を有し、前記第２電極８０の前記能動部３１０を規定する前記一端部には、導電性を有し、且つ前記第２電極８０よりも電気抵抗値が高い電界緩和部８５が設けられている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極上方に設けられた圧電体層と、
前記圧電体層の前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を具備し、
前記圧電体層は、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれて少なくとも一端部が前記第２電極で規定された能動部を有し、
前記第２電極の前記能動部を規定する前記一端部には、導電性を有し、且つ前記第２電極よりも電気抵抗値が高い電界緩和部が設けられていることを特徴とする圧電素子。
【請求項２】
前記第２電極は、前記一端部に向かって厚さが徐々に漸減するテーパー形状を有す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、２層以上が積層されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電素子。
【請求項４】
前記電界緩和部は、前記第２電極の前記圧電体層とは反対面側に延設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の圧電素子。
【請求項５】
前記圧電体層は、前記第２電極の前記一端部よりも外側に当該第２電極側に開口する溝部が設けられた非能動部を有す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】
前記溝部の側面と前記第２電極の端面とは連続する傾斜面となっていることを特徴とする請求項５に記載の圧電素子。
【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電極を具備する圧電素子、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。このような圧電素子では、第１電極を複数の能動部に共通する共通電極とし、第２電極を各能動部の個別電極とした場合、第１電極と第２電極との間で電流がリークし、圧電素子が破壊される虞があるため、圧電素子を絶縁性の保護膜で覆う必要がある。しかしながら、圧電素子を保護膜で覆うことにより、電流のリークは抑制できるものの保護膜によって圧電素子の変位が阻害されて、変位特性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
このため、第１電極を各能動部の個別電極とし、第２電極を複数の能動部に共通して設けることで、保護膜を必要とすることなく、電流のリークによる破壊を抑制し、保護膜による変位低下を抑制したものが提案されている（特許文献１及び２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７２８７８号公報
【特許文献２】特開２００９−０７８４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、第２電極の端部で能動部の端部を規定した場合、第２電極の能動部を規定する端部において圧電体層に電界が集中し、電界集中によって圧電体層が破壊されるなどの信頼性が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２の場合、第２電極の端部の厚さを漸減させたテーパー形状とすることで、第２電極の電気抵抗値を高めて、第２電極の端部における電界強度を減少させることができるが、第２電極の端部をテーパー形状にしただけでは電界強度の減少が不十分になってしまう虞がある。
【０００９】
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。また、このような問題は、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。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、能動部の端部に印加される電界を減少させて応力集中を抑制し、圧電体層の破壊を抑制して信頼性を向上した圧電素子、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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、第１電極と、前記第１電極上方に設けられた圧電体層と、前記圧電体層の前記第１電極とは反対側に設けられた第２電極と、を具備し、前記圧電体層は、前記第１電極と前記第２電極とで挟まれて少なくとも一端部が前記第２電極で規定された能動部を有し、前記第２電極の前記能動部を規定する前記一端部には、導電性を有し、且つ前記第２電極よりも電気抵抗値が高い電界緩和部が設けられ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、電界緩和部を設けることで、第２電極の端部の電気抵抗値を高くして、能動部の端部における電界を減少させることができる。したがって、応力集中による破壊を抑制することができる。
【００１２】
ここで、前記第２電極は、前記一端部に向かって厚さが徐々に漸減するテーパー形状を有することが好ましい。これによれば、第２電極の端部の厚さを徐々に漸減させることで、端部に行くに従い電気抵抗値を徐々に高くすることができるため、電界を能動部の端部に行くに従い徐々に減少させて応力集中を緩和することができる。
【００１３】
また、前記第２電極は、２層以上が積層されていてもよい。
【００１４】
また、前記電界緩和部は、前記第２電極の前記圧電体層とは反対面側に延設されていることが好ましい。これによれば、電界緩和部が第２電極の表面を覆うため、第２電極が酸化するのを抑制して、第２電極の電気抵抗値を下げて、能動部に印加する電圧を高めることができる。
【００１５】
また、前記圧電体層は、前記第２電極の前記一端部よりも外側に当該第２電極側に開口する溝部が設けられた非能動部を有し、前記溝部の側面と前記第２電極の端面とは連続する傾斜面となっていることが好ましい。これによれば、さらに能動部と非能動部との境界部分における電界を減少させて、応力集中による破壊を抑制することができる。
【００１６】
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、能動部の端部に印加される電界を減少させて応力集中を抑制し、圧電体層の破壊を抑制して信頼性を向上した液体噴射ヘッドを実現できる。
【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圧電デバイスにある。
かかる態様では、能動部の端部に印加される電界を減少させて応力集中を抑制し、圧電体層の破壊を抑制して信頼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】
【００１８】
【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及び拡大断面図である。
【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２に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【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３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】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、圧電体層７０側に設けられた第１層８１と、第１層８１の圧電体層７０とは反対側に設けられた第２層８２と、を具備する。
【００３３】
第１層８１は、圧電体層７０との界面を良好に形成できること、絶縁性及び圧電特性を発揮できる材料が望ましく、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、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が好適に用いられる。また、第１層８１は、複数材料の積層であってもよい。本実施形態では、イリジウム（Ｉｒ）とチタン（Ｔｉ）との積層電極（イリジウムが圧電体層７０と接する）を使用している。そして、第１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。また、第１層８１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。このような第１層８１は、圧電体層７０上のみ、すなわち、圧電体層７０の流路形成基板１０とは反対側の表面上のみに形成されている。
【００３４】
また、第２電極８０を構成する第２層８２は、導電性を有する材料、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、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８２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８１と第２層８２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８２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。
【００３５】
このような第２層８２は、本実施形態では、第１層８１上と、第１層８１が設けられていない圧電体層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８２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。なお、第１層８１及び第２層８２のそれぞれの厚さは、第２電極８０の電気抵抗値及び第２電極８０による圧電素子３００の変位の拘束などに基づいて適宜設定すればよい。ちなみに、第１層８１上の第２層８２と、第１電極６０上の第２層８２とは、除去部８３を介して電気的に切断されている。すなわち、第１層８１上の第２層８２と、第１電極６０上の第２層８２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８３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、第１層８１及び第２層８２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８３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８３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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
すなわち、本実施形態では、図４及び図５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８３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８３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。
【００３９】
ここで、能動部３１０の第２の方向Ｙの一端部を規定する第２電極８０の端部には、導電性を有し、且つ第２電極８０よりも高い電気抵抗値を有する電界緩和部８５が設けられている。
【００４０】
電界緩和部８５の材料としては、第２電極８０の電界緩和部８５以外の部分（以下、第２電極８０の主要部とも称する）よりも高い電気抵抗値を有し、導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば、第２電極８０の主要部とは別物質（不純物）のイオンを注入することで形成することができる。すなわち、電界緩和部８５は、第２電極８０の主要部を構成する物質とは別物質の不純物で且つ第２電極８０の電気抵抗値を高くすることができるもの、例えば、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、フッ素（Ｆ）、リン（Ｐ）及び硫黄（Ｓ）からなる群から選択される少なくとも１つのイオンを第２電極８０に注入して形成することができる。
【００４１】
また、電界緩和部８５は、成膜により形成してもよい。すなわち、第２電極８０の主要部となる層と、電界緩和部８５となる層とを積層することで形成してもよい。なお、電界緩和部８５を積層する場合には、電界緩和部８５の材料は特に限定されず、第２電極８０と同じ材料で且つ組成によって電気抵抗値が異なるもの、第２電極８０の主要部とは全く異なるニクロム、クロム等の金属材料やランタンニッケル酸化物等の酸化金属、導電性樹脂等を用いることができる。本実施形態では、第２電極８０の端部に酸素イオンを注入することで、第２電極８０の一部を酸化して電界緩和部８５を設けた。すなわち、本実施形態の電界緩和部８５は、酸化チタン及び酸化イリジウムからなる。また、本実施形態では、詳しくは後述するが、第２電極８０の一部を酸化する際に、同時に除去部８３を形成する第２電極８０と同一層からなるが不連続となる電極層の端部にも酸素イオンが注入されて酸化されている。
【００４２】
なお、電界緩和部８５の基準となる第２電極８０の電気抵抗値とは、第２電極８０の電界緩和部８５以外の主要部の電気抵抗値のことである。また、第２電極８０の主要部の電気抵抗値とは、本実施形態では、第２電極８０が第１層８１及び第２層８２で構成されているため、これら第２電極８０を構成する第１層８１及び第２層８２を合わせた電気抵抗値（合成抵抗）のことである。
【００４３】
このように、能動部３１０の端部を規定する第２電極８０の端部を電界緩和部８５とすることで、電界緩和部８５によって能動部３１０の端部に印加される電界を、能動部３１０の第２の方向Ｙの中央部、すなわち主要部に印加される電界に比べて小さくすることができる。すなわち、電界緩和部８５は、導電性を有するため、第２電極８０の一部として機能するものであるが、電界緩和部８５は第２電極８０の主要部よりも電気抵抗値が高いため、電界緩和部８５と第１電極６０との間に印加される電界強度は、第２電極８０の主要部と第１電極６０との間に印加される電界強度よりも小さくなる。また、第２電極８０の端部は、厚さが徐々に漸減するテーパー形状を有するため、これによっても、第２電極８０の端部に向かって電気抵抗値が徐々に高くなり、第２電極８０の端部における電界強度を小さくすることができる。このように能動部３１０の端部の電界を低減することで、能動部３１０と非能動部との境界部分に応力が集中するのを抑制して、応力集中による破壊を抑制することができ、信頼性を向上することができる。また、能動部３１０の第２の方向Ｙの一端部における電界を低減するだけで、能動部３１０の主要部の電界を低減することがないため、能動部３１０の主要部に十分な電界を印加して、十分な圧電特性、すなわち、小さな電圧で大きな変位を行わせる変位特性を得ることができる。
【００４４】
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。
【００４５】
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。ちなみに、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。
【００４６】
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４及び図５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。
【００４７】
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８２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。
【００４８】
密着層１９１は、第２層８２、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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８２と同一層からなるが、第２層８２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８２と同一層で且つ第２層８２とは不連続な電極層を介して電気的に接続されている。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
なお、本実施形態では、能動部３１０の除去部８３とは反対側の端部を、第１電極６０によって規定するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、能動部３１０の他端部を第２電極８０によって規定するようにしてもよい。この場合には、能動部３１０の一端部側と同様に、第２電極８０の他端部に電界緩和部を設けるようにすればよい。これにより、延設部９３を能動部３１０の他端部と非能動部との境界に跨がって設けないようにしてもよい。もちろん、延設部９３は、可撓部と非可撓部との境界に跨がって設けるようにしてもよく、また、延設部９３を全く設けないようにしてもよい。
【００５４】
また、本実施形態では、除去部８３側には、電界緩和部８５を設け、この電界緩和部８５が除去部８３側における可撓部と非可撓部との境界部分に近いため、電界緩和部８５によって境界部分における応力集中を抑制することができる。したがって、第２の方向Ｙにおいて、除去部８３側における圧力発生室１２の壁面上、すなわち、除去部８３側の可撓部と非可撓部との境界部分には延設部９３を設けないようにしてもよい。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
次に、図１１に示すように、圧電体層７０上に第２電極８０を構成する第１層８１を形成する。本実施形態では、特に図示していないが、まず、圧電体層７０上にイリジウムを有するイリジウム層と、イリジウム層上にチタンを有するチタン層とを積層する。なお、このイリジウム層及びチタン層は、スパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成することができる。その後、イリジウム層及びチタン層が形成された圧電体層７０をさらに再加熱処理（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側にイリジウム層等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、ポストアニールを行うことで、圧電体層７０の圧電特性の向上及び圧電特性の均一化を行うことができる。
【００６８】
次に、図１２に示すように、第１層８１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８１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８１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。
【００６９】
次に、図１３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８２を形成することで第２電極８０を形成する。
【００７０】
次に、図１４に示すように、第２電極８０上に所定形状のマスク２００を形成する。マスク２００には、第２電極８０の除去部８３を形成する部分に開口を設ける。
【００７１】
次に、図１５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８３等を形成する。
【００７２】
次に、図１６に示すように、マスク２００を介して第２電極８０を酸素プラズマ処理することにより、第２電極８０のマスク２００によって覆われていない端部に、上記工程で形成した第２電極８０を構成する物質とは別物質のイオンを照射して、第２電極８０の端部に第２電極８０を構成する物質と注入されたイオンとで化合物（不純物）を生成して電界緩和部８５を形成する。本実施形態では、第２電極８０を酸素プラズマ処理することで、酸素イオンを注入して第２電極８０の端部を酸化することで、電界緩和部８５を形成した。なお、第２電極８０の酸素プラズマ処理は、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて行うことができる。本実施形態では、ＲＩＥ装置において、酸素１００ｓｃｃｍ、圧力１．０３３Ｐａ、出力５００Ｗで、６０秒間の酸素プラズマ処理を行った。
【００７３】
また、このとき、第２電極８０の第２の方向Ｙの端部は、厚さが徐々に漸減した、すなわち、端面が第３の方向Ｚに対して傾斜した傾斜面となっている。このため、第２電極８０の端部側にはイオンが多く注入され、第２電極８０の主要部側、すなわち、マスク２００で覆われた側には、イオンが少なく注入されて、第２電極８０の傾斜した端面に亘って電界緩和部８５が形成される。すなわち、第２電極８０の一端部側ほどイオン濃度が濃く、電気抵抗値が高くなり、第２電極８０の主要部側ほどイオン濃度が低く電気抵抗値を低くすることができる。これにより、第２電極８０の電界緩和部８５において、能動部３１０の端部ほど電気抵抗値を高くすることができ、能動部３１０の端部に向かって電界を徐々に減少させて、能動部３１０の端部における応力集中をさらに緩和させることができる。
【００７４】
なお、第２電極８０に酸素イオンを注入して電界緩和部８５を形成する場合、マスク２００によって覆われていない部分、すなわち、絶縁体膜５２にも酸素イオンが注入されるが、絶縁体膜５２は、酸化ジルコニウムからなるため、酸素イオンが注入されても性質に変化は現れない。このように電界緩和部８５を第２電極８０に酸素イオンを注入することで形成すれば、絶縁体膜５２を保護する必要がなく、製造工程を簡略化してコストを低減することができると共に、振動板５０の変位特性を阻害することがなく、優れた変位特性を有する圧電素子３００及び振動板５０を形成することができる。
【００７５】
次に、図１７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。
【００７６】
次に、図１８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。
【００７７】
次に、図１９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。
【００７８】
次いで、図２０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２１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。
【００７９】
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。
【００８０】
（実施形態２）
図２２及び図２３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。
【００８１】
図示するように、本実施形態では、圧電素子３００の能動部３１０の一端部を規定する第２電極８０の端部には、電界緩和部８５Ａが設けられている。この電界緩和部８５Ａは、第２電極８０の端面上から第２電極８０の上面、すなわち、第２電極８０の圧電体層７０とは反対側の面上に亘って延設されている。
【００８２】
このような構成であっても、上述した実施形態１と同様に、第２電極８０の端部に電界緩和部８５Ａを設けることによって、能動部３１０の端部における電界を減少させて、応力集中による破壊を抑制することができる。なお、電界緩和部８５Ａは、例えば、上述した実施形態１の工程において、第２電極８０をパターニングするマスク２００を除去した後に、熱処理を行うことで形成できる。例えば、第２電極８０をイリジウムとチタンで形成した場合、最表層のチタンの端部に露出しているイリジウムが酸化し、電界緩和部８５Ａとなる。このとき表面に露出していないイリジウムは酸化されないため、第２電極８０の電気抵抗値を低く保つことができる。もちろん、電界緩和部８５Ａを第２電極８０上に別途成膜するようにしてもよい。このように電界緩和部８５Ａを設けることで、その下の第２電極８０は酸化されないため、第２電極８０の電気抵抗値を下げて、能動部３１０に印加する電圧を高めることができる。特に、本実施形態では、第２電極８０が複数の能動部３１０の共通電極であるため、第２電極８０の電気抵抗値を下げて安定した動作を行わせることができる。
【００８３】
（実施形態３）
図２４及び図２５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。
【００８４】
図示するように、本実施形態では、圧電素子３００の能動部３１０の一端部を規定する第２電極８０の端部には、上述した実施形態１と同様の電界緩和部８５が設けられている。
また、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８３によって露出された圧電体層７０の非能動部には、除去部８３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、電界緩和部８５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。
【００８５】
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、さらに電界を減少させて応力集中を抑制することができる。
【００８６】
（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及び２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。
【００８７】
また、上述した実施形態１及び２では、第２電極８０を第１層８１と第２層８２とを積層したものとしたが、特にこれに限定されず、第２電極８０は単層であっても３層以上に積層したものであってもよい。
【００８８】
また、上述した実施形態１及び２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。
【００８９】
また、インクジェット式記録ヘッドＩは、例えば、図２６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２６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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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】
【００９５】
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、８３…除去部、８５、８５Ａ…電界緩和部、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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