JP7452100B2 - 液体吐出ヘッド、アクチュエーター、液体吐出装置、および、液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極間に圧電体層を有する液体吐出ヘッド、アクチュエーター、液体吐出装置、および、液体吐出ヘッドの製造方法に関する。

液体吐出ヘッドとして、振動板に下電極、圧電体層、および、上電極が順に積層された圧電式の液体吐出ヘッドが知られている。特許文献１に開示された液体噴射ヘッドは、圧電体層にクラック等が発生することをより確実に抑制するため、圧電体層の撓み変形が阻害される領域まで延設された上電極層と、前述の領域に重なる位置まで延設された共通金属層と、共通金属層と重なる位置を超えて上電極層の端部まで延設された共通密着層とを備えている。上電極層の厚さは、一定である。

特開２０１６－５８４６７号公報

圧電体層の撓み変形が阻害される領域において、電圧が印加された圧電体層の内、上電極層と重なっている重複部は歪み、上電極層と重なっていない非重複部は歪まない。特に、圧電体層に電極から供給される駆動パルスが高周波になると、重複部の歪み動作が高周波となる。このため、上述した液体噴射ヘッドは、圧電体層において重複部と非重複部との境界部にクラック等の不具合が発生し易い状態となっている。
尚、上述のような問題は、液体吐出ヘッドに限らず、圧電体層を含む種々のアクチュエーター、液体吐出装置、等にも存在する。

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含み、
前記第２電極は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第１部分であって導電性を有する前記第１部分を含み、
前記第１方向の長さを厚さとし、
前記第１方向と交差する第２方向における１つの位置を第１位置とし、
前記第２方向において前記第１位置よりも前記第２電極の端部に近い１つの位置を第２位置としたとき、
前記第１部分の前記第２位置における厚さは、前記第１部分の前記第１位置における厚さよりも薄い、態様を有する。

また、本発明の液体吐出装置は、前記液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出動作を制御する制御部と、を含む、態様を有する。

更に、本発明のアクチュエーターは、第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含むアクチュエーターであって、
前記第２電極は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第１部分であって導電性を有する前記第１部分を含み、
前記第１方向の長さを厚さとし、
前記第１方向と交差する第２方向における１つの位置を第１位置とし、
前記第２方向において前記第１位置よりも前記第２電極の端部に近い１つの位置を第２位置としたとき、
前記第１部分の前記第２位置における厚さは、前記第１部分の前記第１位置における厚さよりも薄い、態様を有する。

更に、本発明の液体吐出ヘッドの製造方法は、第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含む液体吐出ヘッドの製造方法であって、
前記第２電極は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第１部分であって導電性を有する前記第１部分を含み、
前記第１方向と交差する第２方向における複数の位置が、第１位置と、該第１位置よりも前記第２電極の端部に近い第２位置と、を含み、
前記第１部分は、第１導電部および第２導電部を含み、
前記製造方法は、
前記振動板に前記第１電極と前記圧電体層を順に積層する積層工程と、
前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する前記第１導電部を形成する第１導電部形成工程と、
前記第１位置において前記第１導電部に対して前記第１方向へ連続する前記第２導電部を形成し、前記第２位置において前記第２導電部を形成しない第２導電部形成工程と、を含む、態様を有する。

液体吐出装置の構成例を模式的に示す図。 液体吐出ヘッドの構造の例を模式的に示す分解斜視図。 液体吐出ヘッドの例を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に示す断面図。 液体吐出ヘッドの要部の例を模式的に示す断面図。 液体吐出ヘッドの要部の例を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に示す断面図。 第２電極の要部の例を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に示す断面図。 第３電極に導電性が比較的低い第５部分を有する液体吐出ヘッドの要部の例を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に示す断面図。 第５部分を有する第３電極の要部の例を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に示す断面図。 振動板を形成する例を模式的に示す断面図。 第１電極を形成する例を模式的に示す断面図。 圧電体層を形成する例を模式的に示す断面図。 第１導電部を形成する例を模式的に示す断面図。 第２部分を形成する例を模式的に示す断面図。 第２導電部および第３導電部を形成する例を模式的に示す断面図。 第２電極および第３電極を形成する例を模式的に示す断面図。 リード配線を形成する例を模式的に示す断面図。 第２部分および第５部分を形成する例を模式的に示す断面図。 第２導電部および第３導電部を形成する例を模式的に示す断面図。 第２電極および第３電極を形成する例を模式的に示す断面図。 リード配線を形成する例を模式的に示す断面図。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。

（１）本発明に含まれる技術の概要：
まず、本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図１～２０は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。「本発明に含まれる技術の概要」において、括弧内は直前の語の補足説明を意味する。
また、本願において、数値範囲「Min～Max」は、最小値Min以上、且つ、最大値Max以下を意味する。化学式で表される組成比は化学量論比を示し、化学式で表される物質には化学量論比から外れたものも含まれる。

図５等に例示するように、本技術の一態様に係る液体吐出ヘッド１０は、第１方向（例えば＋Ｚ方向）へ順に、振動板３３、第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、および、第２電極３４ｃを含み、液体ＬＱを吐出する。前記第２電極３４ｃは、前記圧電体層３４ｂに対して前記第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第１部分Ｐ１であって導電性を有する前記第１部分Ｐ１を含んでいる。ここで、前記第１方向（＋Ｚ方向）の長さを厚さとし、第１方向（＋Ｚ方向）と交差する第２方向（例えばＸ軸方向）における１つの位置を第１位置Ｌ１とし、前記第２方向（Ｘ軸方向）において前記第１位置Ｌ１よりも前記第２電極３４ｃの端部Ｅ１に近い１つの位置を第２位置Ｌ２とする。前記第１部分Ｐ１の前記第２位置Ｌ２における厚さｔ２は、前記第１部分Ｐ１の前記第１位置Ｌ１における厚さｔ１よりも薄い。
例えば、前記第１部分Ｐ１は、前記第１方向（＋Ｚ方向）と交差する第２方向（Ｘ軸方向）における第１位置Ｌ１にある第１厚さ部Ｔ１と、前記第２方向（Ｘ軸方向）において前記第１位置Ｌ１よりも前記第２電極３４ｃの端部Ｅ１に近い第２位置Ｌ２にある第２厚さ部Ｔ２と、を含んでいてもよい。この場合、前記第２厚さ部Ｔ２は、前記第１厚さ部Ｔ１よりも薄い。

以降の説明において、Ｘ軸方向において圧電体層３４ｂと第２電極３４ｃが重なる（－Ｚ軸方向に見たときに圧電体３４ｂと第２電極３４ｃが重なる）部分を圧電体層３４ｂの重複部ＯＬと称する。また、Ｘ軸方向において圧電体層３４ｂと第２電極３４ｃが重ならない（－Ｚ軸方向に見たときに圧電体３４ｂと第２電極３４ｃが重ならない）部分を圧電体層３４ｂの非重複部ＮＯＬと称する。重複部ＯＬには駆動パルスの変化する電圧が印加され、非重複部ＮＯＬには電圧がほとんど印加されない。ここで、第２電極３４ｃの厚さが一定である場合、圧電体層３４ｂに印加される電圧が重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部で急激に変わる。これが圧電体層３４ｂのクラック等に繋がると推測される。
本技術の上記態様では、第２電極３４ｃにおいて導電性を有する第１部分Ｐ１の内、第１方向（＋Ｚ方向）と交差する第２方向（Ｘ軸方向）において第２電極３４ｃの端部Ｅ１に比較的近い第２位置Ｌ２の厚さｔ２（例えば第２厚さ部Ｔ２の厚さ）は、第２方向（Ｘ軸方向）において第２電極３４ｃの端部Ｅ１から比較的遠い第１位置Ｌ１の厚さｔ１（例えば第１厚さ部Ｔ１の厚さ）よりも薄い。これにより、第１部分Ｐ１において第２位置Ｌ２の部分（例えば第２厚さ部Ｔ２）は第１位置Ｌ１の部分（例えば第１厚さ部Ｔ１）よりも電気抵抗が大きくなる。駆動パルスの電圧は変化するので、圧電体層３４ｂに加わる電圧は交流電圧に近く、第１部分Ｐ１において電気抵抗が大きい第２位置Ｌ２の部分（例えば第２厚さ部Ｔ２）により電荷の充放電がある程度阻害され、圧電体層３４ｂにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部付近の印加電圧が緩やかに変わる。従って、上記態様は、圧電体層３４ｂにおいて重複部と非重複部との境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能な液体吐出ヘッドを提供することができる。

第２電極３４ｃは、第１部分Ｐ１に対して第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第２部分Ｐ２であって第１部分Ｐ１よりも導電性が低い第２部分Ｐ２を更に含んでいてもよい。導電性が低い第２部分Ｐ２が圧電体層３４ｂのクラック等を抑制する構造体として機能するので、第２電極３４ｃが第２部分Ｐ２を含んでいることにより圧電体層３４ｂにおいて重複部と非重複部との境界部に不具合が発生することが更に抑制される。第２部分Ｐ２は、圧縮応力を有していると、更に効果的な構造体として機能する。また、第２電極３４ｃは、第２部分Ｐ２に対して第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第３部分Ｐ３であって第２部分Ｐ２よりも導電性が高い第３部分Ｐ３を更に含んでいてもよい。
図７等に例示するように、本液体吐出ヘッド１０は、圧電体層３４ｂに対して第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する連続部３８を含む第３電極３７を更に含んでいてもよい。連続部３８は、圧電体層３４ｂに対して第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第４部分Ｐ４であって導電性を有する第４部分Ｐ４を含んでいてもよい。当該連続部３８は、第４部分Ｐ４に対して第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第５部分Ｐ５であって第４部分Ｐ４よりも導電性が低い第５部分Ｐ５を更に含んでいてもよい。これにより、第２電極と第３電極との間の電界強度が下がり、第２電極と第３電極との間に電流が流れてしまうというマイグレーションが抑制される。更に、連続部３８は、第５部分Ｐ５に対して第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第６部分Ｐ６であって第５部分Ｐ５よりも導電性が高い第６部分Ｐ６を更に含んでいてもよい。

また、図１に例示するように、本技術の一態様に係る液体吐出装置１００は、前記液体吐出ヘッド１０と、前記液体吐出ヘッド１０からの前記液体ＬＱの吐出動作を制御する制御部２０と、を含む、態様を有する。この態様は、圧電体層において重複部と非重複部との境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能な液体吐出装置を提供することができる。

更に、本技術の一態様に係るアクチュエーター１２は、第１方向（＋Ｚ方向）へ順に、振動板３３、第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、および、第２電極３４ｃを含んでいる。前記第２電極３４ｃは、前記圧電体層３４ｂに対して前記第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第１部分Ｐ１であって導電性を有する前記第１部分Ｐ１を含んでいる。前記第１部分Ｐ１の前記第２位置Ｌ２における厚さｔ２は、前記第１部分Ｐ１の前記第１位置Ｌ１における厚さｔ１よりも薄い。

本技術の上記態様では、第２電極３４ｃにおいて導電性を有する第１部分Ｐ１の内、第１方向（＋Ｚ方向）と交差する第２方向（Ｘ軸方向）において第２電極３４ｃの端部Ｅ１に比較的近い第２位置Ｌ２の厚さｔ２（例えば第２厚さ部Ｔ２の厚さ）は、第２方向（Ｘ軸方向）において第２電極３４ｃの端部Ｅ１から比較的遠い第１位置Ｌ１の厚さｔ１（例えば第１厚さ部Ｔ１の厚さ）よりも薄い。これにより、第１部分Ｐ１において第２位置Ｌ２の部分（例えば第２厚さ部Ｔ２の厚さ）が第１位置Ｌ１の部分（例えば第１厚さ部Ｔ１の厚さ）よりも電気抵抗が大きくなり、圧電体層３４ｂにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部付近の印加電圧は緩やかに変わる。従って、上記態様は、圧電体層において重複部と非重複部との境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能なアクチュエーターを提供することができる。

更に、図９～２０に例示するように、本技術の一態様に係る液体吐出ヘッド１０の製造方法は、第１方向（＋Ｚ方向）へ順に、振動板３３、第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、および、第２電極３４ｃを含む液体吐出ヘッド１０の製造方法である。前記第２電極３４ｃは、前記圧電体層３４ｂに対して前記第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する第１部分Ｐ１であって導電性を有する前記第１部分Ｐ１を含んでいる。前記第１方向（＋Ｚ方向）と交差する第２方向（Ｘ軸方向）における複数の位置が、第１位置Ｌ１と、該第１位置Ｌ１よりも前記第２電極３４ｃの端部Ｅ１に近い第２位置Ｌ２と、を含んでいる。前記第１部分Ｐ１は、第１導電部ＣＤ１および第２導電部ＣＤ２を含んでいる。前記製造方法は、前記振動板３３に前記第１電極３４ａと前記圧電体層３４ｂを順に積層する積層工程と、前記圧電体層３４ｂに対して前記第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する前記第１導電部ＣＤ１を形成する第１導電部形成工程と、前記第１位置Ｌ１において前記第１導電部ＣＤ１に対して前記第１方向（＋Ｚ方向）へ連続する前記第２導電部ＣＤ２を形成し、前記第２位置Ｌ２において前記第２導電部ＣＤ２を形成しない第２導電部形成工程とを含んでいる。

本技術の上記態様では、第２電極３４ｃにおいて導電性を有する第１部分Ｐ１の内、第１方向（＋Ｚ方向）と交差する第２方向（Ｘ軸方向）において第２電極３４ｃの端部Ｅ１に比較的近い第２位置Ｌ２の部位は、第２導電部ＣＤ２が無く、第２方向（Ｘ軸方向）において第２電極３４ｃの端部Ｅ１から比較的遠い第１位置Ｌ１の部位よりも薄い。これにより、第２電極３４ｃにおいて第２位置Ｌ２の部位が第１位置Ｌ１の部位よりも電気抵抗が大きくなり、圧電体層３４ｂにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部付近の印加電圧は緩やかに変わる。従って、上記態様は、圧電体層において重複部と非重複部との境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能な液体吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。

ここで、第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含むことには、振動板に第１電極が重なっていない部分があること、第１電極に圧電体層が重なっていない部分があること、および、圧電体層に第２電極が重なっていない部分があることが含まれる。
本願における「第１」、「第２」、「第３」、…は、類似点を有する複数の構成要素に含まれる各構成要素を識別するための用語であり、順番を意味しない。

（２）液体吐出装置の具体例：
図１は、液体吐出ヘッド１０を含む液体吐出装置１００の構成を模式的に例示している。図１等では、位置関係を説明する便宜上、Ｘ軸、Ｙ軸、および、Ｚ軸が示されている。Ｘ軸とＹ軸は互いに直交し、Ｙ軸とＺ軸は互いに直交し、Ｚ軸とＸ軸は互いに直交している。ここで、Ｘ軸のうち矢印の指す方向を＋Ｘ方向とし、その反対方向を－Ｘ方向とする。Ｙ軸のうち矢印の指す方向を＋Ｙ方向とし、その反対方向を－Ｙ方向とする。Ｚ軸のうち矢印の指す方向を＋Ｚ方向とし、その反対方向を－Ｚ方向とする。また、＋Ｘ方向と－Ｘ方向をＸ軸方向と総称し、＋Ｙ方向と－Ｙ方向をＹ軸方向と総称し、＋Ｚ方向と－Ｚ方向をＺ軸方向と総称する。

図１に示す液体吐出装置１００は、液体ＬＱの供給部１４、液体吐出ヘッド１０、媒体ＭＤの搬送部２２、および、制御部２０を備えている。
供給部１４には、液体ＬＱを貯留している液体容器ＣＴが装着されている。液体容器ＣＴには、合成樹脂製の硬質容器、可撓性のフィルムで形成された袋状の軟質パック、液体ＬＱを補充可能な液体タンク、等を用いることができる。液体ＬＱがインクである場合、硬質容器はインクカートリッジとも呼ばれ、軟質パックはインクパックとも呼ばれる。供給部１４は、液体吐出ヘッド１０に液体ＬＱを供給する。

液体吐出ヘッド１０は、制御部２０による制御に従って、ノズルＮＺから液体ＬＱを液滴ＤＲとして媒体ＭＤに吐出する。液滴ＤＲの吐出方向は、設計上、－Ｚ方向である。媒体ＭＤが印刷対象である場合、媒体ＭＤは複数の液滴ＤＲにより形成される複数のドットＤＴを保持する素材である。媒体ＭＤには、紙、合成樹脂、布、金属、等を用いることができる。媒体ＭＤの形状は、長方形、ロール状、略円形、長方形以外の多角形、立体形状、等、特に限定されない。液体吐出装置１００は、液滴ＤＲとしてインク滴を吐出することにより印刷画像を媒体ＭＤに形成する場合、インクジェットプリンターと呼ばれる。
尚、液体ＬＱには、インク、光硬化性樹脂といった合成樹脂、液晶、エッチング液、生体有機物、潤滑液、等、広く含まれる。インクには、染料等が溶媒に溶解した溶液、顔料や金属粒子といった固形粒子が分散媒に分散したゾル、等、広く含まれる。

搬送部２２は、制御部２０による制御に従って、媒体ＭＤを＋Ｘ方向へ搬送する。液体吐出装置１００がラインプリンターである場合、液体吐出ヘッド１０の複数のノズルＮＺがＹ軸方向において媒体ＭＤの全体にわたって配置される。また、シリアルプリンターのように、液体吐出装置１００は、液体吐出ヘッド１０を＋Ｙ方向および－Ｙ方向へ移動させる往復駆動部を備えていてもよい。

制御部２０には、例えば、ＣＰＵまたはＦＰＧＡ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、等を含む回路を用いることができる。ここで、ＣＰＵはCentral Processing Unitの略称であり、ＦＰＧＡはField Programmable Gate Arrayの略称であり、ＲＯＭはRead Only Memoryの略称であり、ＲＡＭはRandom Access Memoryの略称である。また、制御部２０は、System on a Chipと略されるＳｏＣを含む回路でもよい。制御部２０は、液体吐出装置１００に含まれる各部を制御することにより、液体吐出ヘッド１０からの液滴ＤＲの吐出動作を制御する。
液体吐出装置１００がインクジェットプリンターである場合、媒体ＭＤが搬送部２２により搬送され、液体吐出ヘッド１０から吐出された複数の液滴ＤＲが媒体ＭＤに着弾すると、媒体ＭＤに複数のドットＤＴが形成される。これにより、印刷画像が媒体ＭＤに形成される。

（３）液体吐出ヘッドの具体例：
図２は、液体吐出ヘッド１０の構造を模式的に例示する分解斜視図である。図３は、液体吐出ヘッド１０を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に例示する断面図である。図４は、液体吐出ヘッド１０の要部をＸ軸と直交する断面において模式的に例示する断面図である。図５は、液体吐出ヘッド１０の要部を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に例示する断面図である。図６は、第２電極３４ｃの要部を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に例示する断面図である。図６では、第２電極３４ｃを分かり易く示すため、第１部分Ｐ１および第３部分Ｐ３のハッチングを省略している。尚、第１の部材と第２の部材とを接合することは、第１の部材と第２の部材の少なくとも一方に保護膜等の１以上の膜が積層された状態で第１の部材と第２の部材とを接合すること、および、接着剤を介して第１の部材と第２の部材とを接合することを含んでいる。
図２～５に示す液体吐出ヘッド１０は、ノズル基板４１、コンプライアンス基板４２、連通基板３１、振動板３３および圧電素子３４等が一体化された圧力室基板３２、保護基板３５、筐体部材３６、および、配線基板５１を含んでいる。ここで、連通基板３１、圧力室基板３２、ノズル基板４１、および、コンプライアンス基板４２を流路構造体３０と総称する。流路構造体３０は、各ノズルＮＺに液体ＬＱを供給するための流路を内部に有する構造体である。流路構造体３０に含まれる各部材は、長手方向がＹ軸に沿った長尺な板状部材である。液体吐出ヘッド１０は、Ｘ軸方向において保護基板３５を通る位置において、＋Ｚ方向へ順に、ノズル基板４１およびコンプライアンス基板４２、連通基板３１、圧力室基板３２、並びに、保護基板３５を含んでいる。

ノズル基板４１は、連通基板３１における－Ｚ方向の末端面３１ｆに接合された板状部材であり、液体ＬＱを吐出するノズルＮＺを複数有している。図２に示すノズル基板４１は、Ｙ軸方向へ複数のノズルＮＺが並んだノズル列を２列、有している。従って、Ｙ軸方向は、ノズル並び方向である。ここで、図１，３に示すように、ノズル基板４１において液滴ＤＲが吐出される面をノズル面４１ａと呼ぶことにする。各ノズルＮＺは、連通基板３１の連通孔３１ｂと繋がっており、ノズル基板４１の厚さ方向であるＺ軸方向へノズル基板４１を貫通した円形状の孔である。ノズル面４１ａには、開口したノズルＮＺが複数存在する。従って、ノズルＮＺは、ノズル開口とも呼ばれる。ノズル基板４１は、例えば、シリコン基板、ステンレス鋼といった金属、等から選ばれる１種類以上の材料で形成することができる。ノズル基板４１は、例えば、フォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン単結晶基板を加工することにより形成される。むろん、ノズル基板４１の形成には、公知の材料や製法が任意に採用され得る。
ノズル面４１ａには、撥液性を有する撥液膜が設けられてもよい。撥液膜は、液体に対して撥水性を有するものであれば特に限定されず、例えば、フッ素系高分子を含む金属膜、撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜、等を用いることができる。

コンプライアンス基板４２は、ノズル基板４１よりも外側において連通基板３１の末端面３１ｆに接合されている。図３に示すコンプライアンス基板４２は、複数のノズルＮＺに共通の液体貯留室ＲＳに含まれる空間Ｒａ、および、複数のノズルＮＺに共通の中継液室３１ｃを封止している。コンプライアンス基板４２は、例えば、可撓性を有する封止膜を含んでいる。封止膜には、例えば、厚さが２０μｍ以下の可撓性フィルムを用いることができ、ＰＰＳと略されるポリフェニレンサルファイド、ステンレス鋼、等を用いることができる。コンプライアンス基板４２は、液体貯留室ＲＳの壁面を構成し、液体貯留室ＲＳ内の液体ＬＱの圧力変動を吸収する。

連通基板３１は、ノズル基板４１およびコンプライアンス基板４２と、圧力室基板３２および筐体部材３６と、の間に配置されている。連通基板３１における＋Ｚ方向の末端面３１ｈには、圧力室基板３２および筐体部材３６が接合されている。連通基板３１は、複数のノズルＮＺに共通の空間Ｒａ、複数のノズルＮＺに共通の中継液室３１ｃ、ノズルＮＺ毎に分けられている供給孔３１ａ、および、ノズルＮＺ毎に分けられている連通孔３１ｂを有している。空間Ｒａは、長手方向がＹ軸に沿った長尺な開口を有する形状である。中継液室３１ｃは、長手方向がＹ軸に沿った長尺な空間であり、複数のノズルＮＺに共通な空間Ｒａから複数の供給孔３１ａに繋がっている。図２，３に示す連通基板３１は、Ｙ軸方向へ複数の供給孔３１ａが並んだ供給流路列を２列、有している。各供給孔３１ａは、圧力室基板３２の圧力室Ｃ１に繋がっており、連通基板３１の厚さ方向であるＺ軸方向へ連通基板３１を貫通した孔である。すなわち、連通基板３１は、中継液室３１ｃと圧力室Ｃ１を連通させる供給孔３１ａを複数有している。また、図２，３に示す連通基板３１は、Ｙ軸方向へ複数の連通孔３１ｂが並んだ連通流路列を２列、有している。各連通孔３１ｂは、圧力室基板３２の圧力室Ｃ１、および、ノズル基板４１のノズルＮＺに繋がっており、連通基板３１の厚さ方向であるＺ軸方向へ連通基板３１を貫通した孔である。すなわち、連通基板３１は、圧力室Ｃ１とノズルＮＺを連通させる連通孔３１ｂを複数有している。各連通孔３１ｂは、ノズルＮＺから＋Ｚ方向の位置にある。
連通基板３１は、例えば、シリコン基板、金属、セラミックス、等から選ばれる１種類以上の材料で形成することができる。連通基板３１は、例えば、フォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン単結晶基板を加工することにより形成される。むろん、連通基板３１の形成には、公知の材料や製法が任意に採用され得る。

圧力室基板３２は、ノズルＮＺから液体ＬＱを吐出するための圧力が液体ＬＱに付与される圧力室Ｃ１を複数有している。圧力室基板３２は、連通基板３１とは反対側の面において振動板３３および圧電素子３４を含んでいる。ここで、圧力室基板３２のうち振動板３３よりも－Ｚ方向にある部分を圧力室基板本体部３２ａと呼ぶことにする。

圧力室基板本体部３２ａは、連通基板３１における＋Ｚ方向の末端面３１ｈに接合されている。圧力室基板本体部３２ａは、ノズルＮＺ毎に分けられている圧力室Ｃ１を有している。各圧力室Ｃ１は、ノズル基板４１と振動板３３の間に位置し、長手方向がＸ軸に沿った長尺状の空間である。圧力室基板本体部３２ａは、Ｙ軸方向へ複数の圧力室Ｃ１が並んだ圧力室列を２列、有している。各圧力室Ｃ１は、長手方向の一端側において供給孔３１ａに繋がっており、長手方向の他端側において連通孔３１ｂに繋がっている。
圧力室基板本体部３２ａは、例えば、シリコン基板、金属、セラミックス、等から選ばれる１種類以上の材料で形成することができる。圧力室基板本体部３２ａは、例えば、フォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン単結晶基板を加工することにより形成される。この場合、熱酸化等によりシリコン単結晶基板の表面に酸化シリコン層が形成されると、この酸化シリコン層を振動板３３に使用することが可能である。むろん、圧力室基板本体部３２ａの形成には、公知の材料や製法が任意に採用され得る。

圧力室基板本体部３２ａと一体化されている振動板３３は、弾性を有し、圧力室Ｃ１の壁面の一部を構成している。振動板３３は、例えば、ＳｉＯxと略される酸化シリコン、金属酸化物、セラミックス、合成樹脂、等から選ばれる１種類以上の材料で形成することができる。ＳｉＯxは、化学量論比では二酸化シリコンＳｉＯ₂であるが、実際にはｘ＝２からずれることがある。振動板３３は、例えば、熱酸化、スパッタリングを含む物理的気相成長法、ＣＶＤを含む蒸着法、スピンコートを含む液相法、等により形成することができる。ここで、ＣＶＤは、Chemical Vapor Depositionの略称である。
振動板３３は、図４に示すように弾性層３３ａと絶縁層３３ｂを含む等、複数の層を含んでいてもよい。例えば、圧力室基板本体部３２ａにＳｉＯxを弾性層３３ａとして積層し、該弾性層３３ａにＺｒＯxと略される酸化ジルコニウムを絶縁層３３ｂとして積層することにより、振動板３３が形成される。弾性層３３ａの厚さは、特に限定されないが、例えば、３００～２０００ｎｍ程度とすることができる。絶縁層３３ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば、３０～６００ｎｍ程度とすることができる。

むろん、振動板３３の材料は、上述した以外にも、ＳｉＮxと略される窒化シリコン、ＴｉＯxと略される酸化チタン、ＡｌＯxと略される酸化アルミニウム、ＨｆＯxと略される酸化ハフニウム、ＭｇＯxと略される酸化マグネシウム、アルミン酸ランタン、等でもよい。

振動板３３における＋Ｚ方向の末端面には、圧力室Ｃ１毎に駆動が分けられている圧電素子３４が一体化されている。圧電素子３４と振動板３３は、圧力室Ｃ１に圧力を加えるアクチュエーター１２に含まれる。図２，３に示す圧力室基板３２は、Ｙ軸方向へ複数の圧電素子３４が並んだ圧電素子列を２列、有している。各圧電素子３４は、長手方向がＸ軸に沿った長尺状の構造体である。本具体例の各圧電素子３４は、電圧変化を有する駆動パルスの繰り返しを含む駆動信号に従って伸縮する駆動素子であるものとする。圧電素子は、例えば、図４，５に示すように、第１電極３４ａに重なる部分において、＋Ｚ方向へ順に、層状の第１電極３４ａ、層状の圧電体層３４ｂ、および、層状の第２電極３４ｃを含み、第１電極３４ａと第２電極３４ｃの間に印加される電圧に応じて伸縮する。複数の圧電素子３４は、第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、および、第２電極３４ｃの少なくとも１種類が分かれていればよい。つまり、複数の圧電素子３４に第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、第２電極３４ｃの全てが共通となっていなければ良い。従って、複数の圧電素子３４において、第１電極３４ａが繋がっている共通電極でもよいし、第２電極３４ｃが繋がっている共通電極でもよいし、圧電体層３４ｂが繋がっていてもよい。本具体例では、第１電極３４ａが個別電極であり、圧電体層３４ｂが個別の圧電体であり、第２電極３４ｃが共通電極であるものとする。図５，６に示す第２電極３４ｃは、導電性を有する第１部分Ｐ１および第３部分Ｐ３、並びに両部分Ｐ１，Ｐ３よりも導電性が低い第２部分Ｐ２を含んでいる。図５に示す液体吐出ヘッド１０は、圧電体層３４ｂの端部Ｅ１を覆う第３電極３７も含んでいる。

第１電極３４ａ、第２電極３４ｃの第１部分Ｐ１、第２電極３４ｃの第３部分Ｐ３、および、第３電極３７は、例えば、イリジウムや白金といった金属、ＩＴＯと略される酸化インジウムスズといった導電性金属酸化物、等の導電材料で形成することができる。電極がイリジウムで形成される場合、電極の主成分はイリジウムとなる。この場合、電極は、不純物を除いて実質的にイリジウムで構成されてもよいし、主成分よりも含有量が少ない副成分を含んでいてもよい。第１電極３４ａの厚さは、特に限定されないが、例えば、５０～３００ｎｍ程度とすることができる。

第２電極３４ｃの第２部分Ｐ２の材料には、例えば、ＴｉＯx、ＴａＯxと略される酸化タンタル、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＳｉＯx、等を用いることができる。
第２部分Ｐ２がＴｉＯxで形成される場合、第２部分Ｐ２の主成分はＴｉＯxとなる。この場合、第２部分Ｐ２は、不純物を除いて実質的にＴｉＯxで構成されてもよいし、主成分よりも含有量が少ない副成分を含んでいてもよい。ＴｉＯxは、化学量論比では二酸化チタンＴｉＯ₂であるが、実際にはｘ＝２からずれることがある。

第２部分Ｐ２がＴａＯxで形成される場合、第２部分Ｐ２の主成分はＴａＯxとなる。この場合、第２部分Ｐ２は、不純物を除いて実質的にＴａＯxで構成されてもよいし、主成分よりも含有量が少ない副成分を含んでいてもよい。ＴａＯxは、化学量論比では五酸化二タンタルＴａ₂Ｏ₅であるが、実際にはｘ＝２．５からずれることがある。
第２部分Ｐ２がＡｌＯxで形成される場合、第２部分Ｐ２の主成分はＡｌＯxとなる。この場合、第２部分Ｐ２は、不純物を除いて実質的にＡｌＯxで構成されてもよいし、主成分よりも含有量が少ない副成分を含んでいてもよい。ＡｌＯxは、化学量論比では三酸化二アルミニウムＡｌ₂Ｏ₃であるが、実際にはｘ＝１．５からずれることがある。

第２部分Ｐ２がＺｒＯxで形成される場合、第２部分Ｐ２の主成分はＺｒＯxとなる。この場合、第２部分Ｐ２は、不純物を除いて実質的にＺｒＯxで構成されてもよいし、主成分よりも含有量が少ない副成分を含んでいてもよい。ＺｒＯxは、化学量論比では二酸化ジルコニウムＺｒＯ₂であるが、実際にはｘ＝２からずれることがある。
第２部分Ｐ２がＳｉＯxで形成される場合、第２部分Ｐ２の主成分はＳｉＯxとなる。この場合、第２部分Ｐ２は、不純物を除いて実質的にＳｉＯxで構成されてもよいし、主成分よりも含有量が少ない副成分を含んでいてもよい。ＳｉＯxは、化学量論比では二酸化シリコンＳｉＯ₂であるが、実際にはｘ＝２からずれることがある。

圧電体層３４ｂは、例えば、ＰＺＴと略されるチタン酸ジルコン酸鉛、ニオブやニッケル等のいずれかの金属をＰＺＴに添加したリラクサー強誘電体、ＢｉＦｅＯx－ＢａＴｉＯy系圧電材料等の非鉛系ペロブスカイト型酸化物、といったペロブスカイト構造を有する材料等で形成することができる。圧電体層３４ｂの厚さは、特に限定されないが、例えば、０．７～５μｍ程度とすることができる。

保護基板３５は、複数の圧電素子３４を保護するための空間３５ａ、および、配線基板５１を引き出すための貫通穴３５ｂを有し、振動板３３における＋Ｚ方向の末端面に接合されている。これにより、保護基板３５は、圧力室基板３２の機械的な強度を補強する。保護基板３５は、例えば、シリコン基板、金属、セラミックス、合成樹脂、等から選ばれる１種類以上の材料で形成することができる。保護基板３５は、例えば、フォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコン単結晶基板を加工することにより形成される。むろん、保護基板３５の形成には、公知の材料や製法が任意に採用され得る。

筐体部材３６は、圧力室基板３２および保護基板３５よりも外側において連通基板３１における＋Ｚ方向の末端面３１ｆに接合されている。図３に示す筐体部材３６は、複数のノズルＮＺに共通の液体貯留室ＲＳに含まれる空間Ｒｂ、該空間Ｒｂから外部に繋がっている供給口３６ａ、および、配線基板５１を引き出すための貫通穴３６ｂを有している。空間Ｒｂは、長手方向がＹ軸に沿った長尺な開口を有する形状である。筐体部材３６における＋Ｚ方向の末端面は、供給口３６ａの開口を有している。供給口３６ａには、液体容器ＣＴから液体ＬＱが供給される。筐体部材３６は、例えば、合成樹脂、金属、セラミックス、等から選ばれる１種類以上の材料で形成することができる。筐体部材３６は、例えば、合成樹脂の射出成形により形成される。むろん、筐体部材３６の形成には、公知の材料や製法が任意に採用され得る。

配線基板５１は、圧電素子３４の駆動回路を含む可撓性の実装部品であり、圧電素子列同士の間において振動板３３における＋Ｚ方向の末端面に接続されている。振動板３３に対する配線基板５１の接続部は、例えば図５に示すリード配線５２を介して第１電極３４ａおよび第２電極３４ｃに接続される。配線基板５１には、ＦＰＣ、ＦＦＣ、ＣＯＦ、等を用いることができる。ここで、ＦＰＣは、Flexible Printed Circuitの略称である。ＦＦＣは、Flexible Flat Cableの略称である。ＣＯＦは、Chip On Filmの略称である。圧電素子３４を駆動するための駆動信号および基準電圧が配線基板５１から各圧電素子３４に供給される。リード配線５２の構成金属には、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、等の一種以上を用いることができる。リード配線５２は、ＮｉＣｒと略されるニクロムといった密着層を含んでいてもよい。

以上より、液体容器ＣＴから流出した液体ＬＱは、供給口３６ａ、液体貯留室ＲＳ、中継液室３１ｃ、個別の供給孔３１ａ、個別の圧力室Ｃ１、個別の連通孔３１ｂ、および、個別のノズルＮＺの順に流れる。圧電素子３４が液滴ＤＲを吐出させるように圧力室Ｃ１を収縮させると、液滴ＤＲがノズルＮＺから－Ｚ方向へ吐出される。

図５に示すように、圧力室基板３２から＋Ｚ方向に配置されている圧電体層３４ｂには、圧力室Ｃ１と重なっている圧力室対応領域ＡＣ１と、圧力室Ｃ１と重なっていない圧力室非対応領域ＡＣ０と、がある。圧電体層３４ｂのうち圧力室対応領域ＡＣ１にある部分は、第１電極３４ａと第２電極３４ｃとの間に電圧が印加されると、振動板３３に撓み変形を生じさせるようにＺ軸方向へ変位する。一方、圧電体層３４ｂのうち圧力室非対応領域ＡＣ０にある部分は、圧電体層３４ｂの撓み変形が阻害され、第１電極３４ａと第２電極３４ｃとの間に電圧が印加されても、変位し難い。このため、圧電体層３４ｂのうち圧力室非対応領域ＡＣ０にある部分において、電圧が印加された圧電体層３４ｂの内、第１電極３４ａと重なっている重複部ＯＬは歪み、第１電極３４ａと重なっていない非重複部ＮＯＬは歪まない。特に、圧電体層３４ｂに電極３４ａ，３４ｃから供給される駆動パルスが高周波になると、重複部ＯＬの歪み動作が高周波となる。第１電極３４ａの厚さが一定である場合、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部において歪みが急激に変化し、重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部にクラック等の不具合が発生し易い状態となる。

上述したクラック等を抑制するため、振動板３３に保護基板３５を接着するための液状の接着剤を圧電体層３４ｂの重複部ＯＬから非重複部ＮＯＬ上の第２電極３４ｃにかけて付着させることが考えられる。付着した接着剤は、硬化または固化すると、クラック等を抑制する構造体として機能する。ただ、液状の接着剤を圧電体層３４ｂから第２電極３４ｃにかけて付着させる必要があるため、接着剤の付着が安定しない可能性がある。

また、各第１電極３４ａにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部に接する部分を細くすることも考えられる。これにより、圧電体層３４ｂにおける境界部近傍の重複部ＯＬにおいて歪み動作が生じる部分が少なくなる。ただ、歪み動作が生じる部分が少なくなっても、クラック等が発生し易い状態であることに変わりない。

更に、各第１電極３４ａに重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部を迂回する配線パターンを形成することも考えられる。この場合、境界部を迂回する配線パターンを振動板３３上に形成するためのスペースが必要となる。

更に、ＡｌＯx等の保護膜を圧電体層３４ｂの重複部ＯＬから非重複部ＮＯＬ上の第２電極３４ｃにかけて成膜することも考えられる。この場合、圧電体層３４ｂが露出している重複部ＯＬに保護膜を成膜する過程で圧電体層３４ｂを劣化させる可能性がある。

そこで、本具体例では、第２電極３４ｃのうち圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続する導電性部分である第１部分Ｐ１の厚さを第２電極３４ｃの端部Ｅ１近傍において薄くすることにより、クラック等の不具合を抑制することにしている。以下、図４，５等を参照して、圧電素子３４を含むアクチュエーター１２の構造の例を説明する。図４，５に示すアクチュエーター１２は、振動板３３と圧電素子３４を含んでいる。

図４に示すように、圧電素子３４は、Ｘ軸と直交する断面において、各圧力室Ｃ１と一部重なる位置にある第１電極３４ａ、該第１電極３４ａを覆っている圧電体層３４ｂ、および、複数の圧力室Ｃ１に共通の第２電極３４ｃを含んでいる。各第１電極３４ａには、個別の駆動信号が供給される。第２電極３４ｃは、Ｙ軸方向において圧電体層３４ｂ同士の間で振動板３３に接する部分を有している。第２電極３４ｃには、一定の電位である基準電位が供給される。従って、第２電極３４ｃに供給される基準電位と、第１電極３４ａに供給される駆動信号の電位と、の差である電圧が圧電体層３４ｂに印加される。駆動信号の電位は、液滴ＤＲの吐出量に対応している。第２電極３４ｃには、接地電位が供給されてもよい。

図５に示すように、アクチュエーター１２は、第２電極３４ｃが重なっている部分において、＋Ｚ方向へ順に、振動板３３、第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、および、第２電極３４ｃを含んでいる。振動板３３は、圧力室基板３２の全体にわたって配置されている。第１電極３４ａは、Ｘ軸方向において、圧力室Ｃ１と重なっている部分から圧力室Ｃ１と重なっていない部分にわたって振動板３３に積層されている。圧電体層３４ｂは、上述したように圧力室対応領域ＡＣ１と圧力室非対応領域ＡＣ０を有し、第１電極３４ａに積層されている。第１電極３４ａには、圧電体層３４ｂが重ねられていない部分がある。圧力室非対応領域ＡＣ０にある圧電体層３４ｂの端部Ｅ２は、第３電極３７で覆われている。第３電極３７は、駆動信号供給用のリード配線５２ｂで覆われている。第２電極３４ｃは、圧力室対応領域ＡＣ１から圧力室非対応領域ＡＣ０にかけて圧電体層３４ｂに積層されている。圧電体層３４ｂの圧力室非対応領域ＡＣ０には、第２電極３４ｃが重ねられていない部分がある。Ｘ軸方向において、第２電極３４ｃの端部Ｅ１は、第３電極３７から離隔している。第２電極３４ｃの一部には、基準電位供給用のリード配線５２ａが積層されている。尚、リード配線５２は、リード配線５２ａ，５２ｂを総称している。

図５，６に示すように、第２電極３４ｃは、導電性を有する第１部分Ｐ１、該第１部分Ｐ１よりも導電性が低い第２部分Ｐ２、および、該第２部分Ｐ２よりも導電性が高い第３部分Ｐ３を含んでいる。例えば、第１部分Ｐ１の主成分がイリジウムであると、第１部分Ｐ１は導電性を有する。第１部分Ｐ１は、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続している。図６は、便宜上、第１部分Ｐ１と第３部分Ｐ３の境界を破線で示している。ここで、＋Ｚ方向の長さを厚さとする。第１部分Ｐ１は、＋Ｚ方向と直交するＸ軸方向における第１位置Ｌ１にある第１厚さ部Ｔ１と、Ｘ軸方向において第１位置Ｌ１よりも第２電極３４ｃの端部Ｅ１に近い第２位置Ｌ２にある第２厚さ部Ｔ２と、を含んでいる。第２電極３４ｃの端部Ｅ１に比較的近い第２厚さ部Ｔ２は、第１厚さ部Ｔ１よりも薄い。アクチュエーター１２を含む液体吐出ヘッド１０は、第１部分Ｐ１の第２位置Ｌ２における厚さｔ２が第１部分Ｐ１の第１位置Ｌ１における厚さｔ１よりも薄い特徴を有する。

本具体例において、＋Ｚ方向は第１方向の例であり、Ｘ軸方向は第１方向と交差する第２方向の例である。従って、第１部分Ｐ１は、第１方向と交差する第２方向における第１位置Ｌ１にある第１厚さ部Ｔ１と、第２方向において第１位置Ｌ１よりも第２電極３４ｃの端部Ｅ１に近い第２位置Ｌ２にある第２厚さ部Ｔ２と、を含んでいる。この第２厚さ部Ｔ２が第１厚さ部Ｔ１よりも薄い。これにより、端部Ｅ１に比較的近い第２厚さ部Ｔ２が第１厚さ部Ｔ１よりも電気抵抗が大きくなる。すなわち、第１部分Ｐ１において第２位置Ｌ２の部分は第１位置Ｌ１の部分よりも電気抵抗が大きくなる。駆動パルスの電圧は変化するので、圧電体層３４ｂに加わる電圧は交流電圧に近い。電気抵抗が大きい第２厚さ部Ｔ２、すなわち、第１部分Ｐ１における第２位置Ｌ２の部分により電荷の充放電がある程度阻害されるので、圧電体層３４ｂの圧力室非対応領域ＡＣ０において重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部付近の印加電圧は緩やかに変わる。従って、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部において歪みの変化が緩やかとなり、重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が抑制される。

第２電極３４ｃにおいて、第１部分Ｐ１よりも導電性が低い第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１に対して＋Ｚ方向へ連続している。例えば、第２部分Ｐ２の主成分がＴｉＯxやＴａＯxであると、第２部分Ｐ２は第１部分Ｐ１よりも導電性が低い。第２部分Ｐ２は、ＴｉＯx、ＡｌＯx、ＳｉＯx、等のように絶縁体が好ましい。第２部分Ｐ２は、第２電極３４ｃの端部Ｅ１に比較的近い第２位置Ｌ２に存在し、第１位置Ｌ１に存在しない。第２部分Ｐ２が第１部分Ｐ１よりも導電性が低いと、第１部分Ｐ１における第２厚さ部Ｔ２と、第２部分Ｐ２と、の積層物の電気抵抗が主として第２厚さ部Ｔ２の電気抵抗により定まる。第２厚さ部Ｔ２の比較的大きい電気抵抗により、圧電体層３４ｂの圧力室非対応領域ＡＣ０において重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部付近の印加電圧が緩やかに変わる。従って、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が抑制される。また、第２位置Ｌ２にある第２部分Ｐ２が圧電体層３４ｂを補強する構造体として機能することにより、重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が効果的に抑制される。

導電性が比較的低い第２部分Ｐ２のヤング率は、導電性が比較的高い第１部分Ｐ１のヤング率よりも高い方が好ましい。第２部分Ｐ２が第１部分Ｐ１よりもヤング率が高い例として、第１部分Ｐ１の主成分がイリジウムであって第２部分Ｐ２の主成分がＴｉＯxであることが挙げられる。第２部分Ｐ２が第１部分Ｐ１よりもヤング率が高いと、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が効果的に抑制される。
また、第２部分Ｐ２のヤング率は、導電性が比較的高い第３部分Ｐ３のヤング率よりも高い方が好ましい。第２部分Ｐ２が第３部分Ｐ３よりもヤング率が高い例として、第３部分Ｐ３の主成分がイリジウムであって第２部分Ｐ２の主成分がＴｉＯxであることが挙げられる。

導電性が比較的低い第２部分Ｐ２は、圧縮応力を有することが好ましい。第２部分Ｐ２が圧縮応力を有する例として、ＴｉＯx、ＴａＯx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＳｉＯx、等の酸化膜が挙げられる。これらの酸化膜は、金属膜の熱酸化により形成されると、強い圧縮応力が付与される。圧電体層３４ｂは、重複部ＯＬの歪み動作によりＸ軸方向において収縮する向きに力が加わると、クラックが発生し易い。圧縮応力を有する第２部分Ｐ２は、第１部分Ｐ１を介して圧電体層３４ｂの界面をＸ軸方向において拡げる向きに力を加えるので、圧電体層３４ｂがＸ軸方向において収縮することを抑制する。従って、第２部分Ｐ２が圧縮応力を有していると、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が効果的に抑制される。

尚、図５に示すようにリード配線５２ａが第２電極３４ｃの一部に積層されていることから、第２電極３４ｃのうちリード配線５２ａが積層されていない部分は、第２電極３４ｃとリード配線５２ａとの積層体よりも電気抵抗が高くなっている。このため、第２電極３４ｃに導電性が比較的低い第２部分Ｐ２が無ければ、圧電体層３４ｂのうち第２電極３４ｃにおいてリード配線５２ａが積層されている部分と積層されていない部分との境界部に接する部分にクラックが生じ易い。第２電極３４ｃにおいてリード配線５２ａが積層されていない部分から積層されている部分にかけて第２部分Ｐ２が配置されていることにより、リード配線５２ａの配置により圧電体層３４ｂにクラックが生じることが抑制される。

第２電極３４ｃにおいて、第２部分Ｐ２よりも導電性が高い第３部分Ｐ３は、第２電極３４ｃの端部Ｅ１に比較的近い第２位置Ｌ２に存在し、第１位置Ｌ１に存在しない。第３部分Ｐ３は、第２部分Ｐ２に対して＋Ｚ方向へ連続している。例えば、第３部分Ｐ３の主成分がイリジウムであると、第３部分Ｐ３は第２部分Ｐ２よりも導電性が高くなる。更に、第３部分Ｐ３が第１部分Ｐ１の第２厚さ部Ｔ２よりも厚いと、第１部分Ｐ１の第１厚さ部Ｔ１と第３部分Ｐ３の導電性が実質的に等しくなる。ここで、第１厚さ部Ｔ１と第３部分Ｐ３の導電性が等しいとは、第１厚さ部Ｔ１の導電率に対する第３部分Ｐ３の導電率の比が０．８以上且つ１．２以下であるとする。
本具体例において、第１部分Ｐ１の主成分と第３部分Ｐ３の主成分は、同じである。むろん、第３部分Ｐ３の主成分は、第１部分Ｐ１の第２厚さ部Ｔ２の主成分と同じでもよいし、違っていてもよい。例えば、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続する第２厚さ部Ｔ２の主成分をイリジウムや白金等の貴金属にし、圧電体層３４ｂから離隔している第３部分Ｐ３の主成分をアルミニウムやタングステン等の安価な金属にすることが可能である。この場合でも、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続する第２電極３４ｃを十分に基準電位にすることができ、圧電体層３４ｂに適切な電圧の駆動パルスが印加される。従って、液体吐出ヘッド１０をコストダウンすることができる。

図５，６に示すように、第１部分Ｐ１の第１厚さ部Ｔ１が存在する第１位置Ｌ１において、第２電極３４ｃは、実質的に第１部分Ｐ１のみにより構成されている。ここで、第２電極３４ｃが第１部分Ｐ１のみにより構成されていることは、第２電極３４ｃが不純物を含んでいることを含んでいる。例えば、アクチュエーター１２の製造途中で第２部分Ｐ２の材料の一部が第１位置Ｌ１に残ることにより不純物になることが考えられる。第２電極３４ｃの不純物は、当然ながら第１部分Ｐ１よりも含有量が少なく、第２電極３４ｃにおいて含有量が１０ｍｏｌ％以下であるとする。第２電極３４ｃが第１部分Ｐ１のみにより構成されていることにより、圧電体層３４ｂの圧力室対応領域ＡＣ１に十分な電圧の駆動パルスが印加される。

また、第１部分Ｐ１の第２厚さ部Ｔ２が存在する第２位置Ｌ２において、第２電極３４ｃは、＋Ｚ方向へ順に、第１部分Ｐ１、該第１部分Ｐ１に積層された第２部分Ｐ２、および、該第２部分Ｐ２に積層された第３部分Ｐ３を含んでいる。第２厚さ部Ｔ２が第１厚さ部Ｔ１よりも薄いことにより、第２厚さ部Ｔ２が第１厚さ部Ｔ１よりも電気抵抗が高くなり、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部において歪みの変化が緩やかとなる。そのうえ、導電性が比較的低い第２部分Ｐ２が第２厚さ部Ｔ２に積層されているので、第２部分Ｐ２が圧電体層３４ｂを補強する構造体として機能する。

図５，６に示す第３部分Ｐ３において第２位置Ｌ２にある第３厚さ部Ｔ３は、第１部分Ｐ１において第１位置Ｌ１にある第１厚さ部Ｔ１よりも薄く、第１部分Ｐ１において第２位置Ｌ２にある第２厚さ部Ｔ２よりも厚い。従って、第２位置Ｌ２における第２部分Ｐ２の厚さｔｐ２は、第２位置Ｌ２における第３部分Ｐ３の厚さｔ３よりも薄い。言い換えると、第２厚さ部Ｔ２は、第１厚さ部Ｔ１よりも薄い第３厚さ部Ｔ３よりも薄い。これにより、第２部分Ｐ２が第３部分Ｐ３よりも電気抵抗が大きくなり、圧電体層３４ｂの圧力室非対応領域ＡＣ０において重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部付近の印加電圧が緩やかに変わる。従って、重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が抑制される。また、第２位置Ｌ２にある第３部分Ｐ３が圧電体層３４ｂを補強する構造体として機能することにより、重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が効果的に抑制される。

第１電極３４ａの第１部分Ｐ１における第１厚さ部Ｔ１の厚さｔ１は、１５～３０ｎｍ程度とすることができる。第１電極３４ａの第１部分Ｐ１における第２厚さ部Ｔ２の厚さｔ２は、３～６ｎｍ程度とすることができる。第１電極３４ａの第２部分Ｐ２の厚さｔｐ２は、１０～５０ｎｍ程度とすることができる。第１電極３４ａの第３部分Ｐ３の厚さｔ３は、９～２７ｎｍ程度とすることができる。

図５，６に示す第２電極３４ｃにおいて、第１部分Ｐ１の第２厚さ部Ｔ２と第３部分Ｐ３の第３厚さ部Ｔ３の厚さの和ｔ２＋ｔ３は、第１部分Ｐ１の第１厚さ部Ｔ１の厚さｔ１と実質的に等しい。従って、第２位置Ｌ２における第１部分Ｐ１と第３部分Ｐ３の厚さの和ｔ２＋ｔ３は、第１位置Ｌ１における第１部分Ｐ１の厚さｔ１と実質的に等しい。ここで、前述の厚さの和ｔ２＋ｔ３が第１部分Ｐ１の厚さｔ１に等しいとは、第１部分Ｐ１の厚さｔ１に対する前述の厚さの和ｔ２＋ｔ３の比（ｔ２＋ｔ３）／ｔ１が０．８以上且つ１．２以下であるとする。前述の厚さの和ｔ２＋ｔ３が第１部分Ｐ１の厚さｔ１と実質的に等しいと、圧電体層３４ｂにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部におけるクラック等の不具合が効果的に抑制される。

図５に示すように、Ｘ軸方向において第１位置Ｌ１および第２位置Ｌ２よりも圧電体層３４ｂの端部Ｅ２に近い第３位置Ｌ３には、圧電体層３４ｂが存在し、第２電極３４ｃが存在しない。第２電極３４ｃの第１部分Ｐ１において第２位置Ｌ２にある第２厚さ部Ｔ２が導電性を有するため、第１電極３４ａと第２電極３４ｃとの間に所定の電圧を印加したとき、第２位置Ｌ２における圧電体層３４ｂの歪み量は、第３位置Ｌ３における圧電体層３４ｂの歪み量よりも大きくなる。また、第１部分Ｐ１において第２位置Ｌ２にある第２厚さ部Ｔ２は、第１部分Ｐ１において第１位置Ｌ１にある第１厚さ部Ｔ１よりも電気抵抗が大きいため、第１電極３４ａと第２電極３４ｃとの間に所定の電圧を印加したとき、第２位置Ｌ２における圧電体層３４ｂの歪み量は、第１位置Ｌ１における圧電体層３４ｂの歪み量よりも小さくなる。

以上より、第１電極３４ａと第２電極３４ｃとの間に所定の電圧を印加したとき、第２位置Ｌ２における圧電体層３４ｂの歪み量は、第１位置Ｌ１における圧電体層３４ｂの歪み量よりも小さく、且つ、第３位置Ｌ３における圧電体層３４ｂの歪み量よりも大きい。このため、圧電体層３４ｂにおける重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部において歪みが急激に変化することが抑制されており、重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部にクラック等の不具合が発生し難い。

図５に示すアクチュエーター１２は、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続する連続部３８、および、Ｘ軸方向における圧電体層３４ｂの端部Ｅ２を覆う被覆部３９を含む第３電極３７を更に含んでいる。第２電極３４ｃと第３電極３７とは、Ｘ軸方向において離隔している。従って、アクチュエーター１２は、第２電極３４ｃと第３電極３７との間に電流が流れないように構成されている。
ここで、導電性が比較的低い第２電極３４ｃを形成する時に第３電極３７にも導電性が比較的低い部分を形成することが可能である。図７，８は、第３電極３７に導電性が比較的低い部分が配置されている例を模式的に示している。

図７は、第３電極３７に導電性が比較的低い第５部分Ｐ５を有する液体吐出ヘッド１０の要部を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に例示する断面図である。図８は、第５部分Ｐ５を有する第３電極３７の要部を図２のＡ１－Ａ１の位置において模式的に例示する断面図である。図８では、第３電極３７を分かり易く示すため、第４部分Ｐ４および第６部分Ｐ６のハッチングを省略している。
図７，８に示す第３電極３７の連続部３８は、導電性を有する第４部分Ｐ４および第６部分Ｐ６、並びに両部分Ｐ４，Ｐ６よりも導電性が低い第５部分Ｐ５を含んでいる。圧電素子３４は、第６部分Ｐ６が重なっている部分において、＋Ｚ方向へ順に、第１電極３４ａ、圧電体層３４ｂ、第４部分Ｐ４、第５部分Ｐ５、および、第６部分Ｐ６を含んでいる。第３電極３７に対して＋Ｚ方向へ連続するリード配線５２ｂは、第６部分Ｐ６の一部に積層されている。第６部分Ｐ６のうちリード配線５２ｂよりも第２電極３４ｃに近い部分は、リード配線５２ｂに積層されておらず、露出している。Ｘ軸方向において、導電性が比較的低い第５部分Ｐ５と第２電極３４ｃとの間の距離は、リード配線５２ｂと第２電極３４ｃとの間の距離よりも短い。

連続部３８の第４部分Ｐ４の厚さｔ５は、第２電極３４ｃの第１部分Ｐ１の厚さｔ２と実質的に等しい。連続部３８の第５部分Ｐ５の厚さｔｐ５は、第２電極３４ｃの第２部分Ｐ２の厚さｔｐ２と実質的に等しい。導電性が比較的低い第５部分Ｐ５の材料には、第２電極３４ｃの第２部分Ｐ２と同じく、例えば、ＴｉＯx、ＴａＯx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＳｉＯx、等を用いることができる。連続部３８の第６部分Ｐ６の厚さｔ６は、第２電極３４ｃの第３部分Ｐ３の厚さｔ３と実質的に等しい。ここで、或る部分と別の部分の厚さが等しいとは、両部分の厚さの比が０．８以上且つ１．２以下であるとする。

連続部３８の第４部分Ｐ４は、第２電極３４ｃの第１部分Ｐ１における第２厚さ部Ｔ２と実質的に等しい導電性を有し、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続している。第４部分Ｐ４は、第２電極３４ｃの第２厚さ部Ｔ２と同じく薄いので、第４部分Ｐ４が第２電極３４ｃの第１部分Ｐ１における第１厚さ部Ｔ１よりも電気抵抗が大きくなり、第２電極３４ｃと第３電極３７との間に電流が流れてしまうというマイグレーションが抑制される。

連続部３８の第５部分Ｐ５は、第４部分Ｐ４よりも導電性が低く、第４部分Ｐ４に対して＋Ｚ方向へ連続している。例えば、第５部分Ｐ５の主成分がＴｉＯxやＴａＯxであると、第５部分Ｐ５は第４部分Ｐ４よりも導電性が低い。第５部分Ｐ５は、ＴｉＯx、ＡｌＯx、ＳｉＯx、等のように絶縁体が好ましい。第３電極３７の連続部３８に導電性が比較的低い第５部分Ｐ５が存在することにより、第２電極３４ｃと第３電極３７との間の電界強度が下がり、第２電極３４ｃと第３電極３７との間に電流が流れてしまうというマイグレーションが効果的に抑制される。特に、Ｘ軸方向において第５部分Ｐ５と第２電極３４ｃとの間の距離がリード配線５２ｂと第２電極３４ｃとの間の距離よりも短いことにより、前述のマイグレーションが効果的に抑制される。

連続部３８の第６部分Ｐ６は、第２電極３４ｃの第３部分Ｐ３と実質的に等しい導電性を有し、第５部分Ｐ５に対して＋Ｚ方向へ連続している。第６部分Ｐ６に対してリード配線５２ｂが＋Ｚ方向へ連続することにより、第３電極３７と第１電極３４ａを介して圧電体層３４ｂに駆動信号を供給する配線が効率よく形成される。
第６部分Ｐ６の主成分は、第４部分Ｐ４の主成分と同じでもよいし、違っていてもよい。例えば、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続する第４部分Ｐ４の主成分をイリジウムや白金等の貴金属にし、圧電体層３４ｂから離隔している第６部分Ｐ６の主成分をアルミニウムやタングステン等の安価な金属にすることが可能である。

（４）液体吐出ヘッドの製造方法の具体例：
図９～１６は、図５に示す液体吐出ヘッド１０の製造方法の具体例を模式的に示す断面図である。図１７～２０は、図７に示す液体吐出ヘッド１０の製造方法の具体例を模式的に示す断面図である。便宜上、図１０～２０に位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を示し、図１１～２０に圧力室対応領域ＡＣ１、圧力室非対応領域ＡＣ０、重複部ＯＬ、および、非重複部ＮＯＬを示している。また、図１０～２０は、図９と比べて拡大した図を示し、Ｚ軸方向において圧力室基板用ウェハー１３２の一部が示されていない。

圧力室基板３２は、シリコン単結晶製であるシリコンウェハーから形成されるものとする。まず、図９に示すように、シリコンウェハーである圧力室基板用ウェハー１３２の一方面に振動板３３を形成する振動板形成工程が行われる。本具体例の振動板形成工程は、圧力室基板用ウェハー１３２を熱酸化することによりＳｉＯxを弾性層３３ａとして形成する弾性層形成工程と、弾性層３３ａを有する圧力室基板用ウェハー１３２をスパッタリング法で成膜後に熱酸化することによりＺｒＯxを絶縁層３３ｂとして形成する絶縁層形成工程と、を含んでいる。むろん、弾性層３３ａの形成方法は、熱酸化に限定されず、スパッタリング法といった物理的気相成長法、ＣＶＤ法、蒸着法、スピンコート法といった液相法、これらの組合せ、等でもよい。絶縁層３３ｂの形成方法は、ＣＶＤ法、蒸着法、スピンコート法といった液相法、これらの組合せ、等でもよい。

次いで、図１０，１１に示すように、振動板３３に第１電極３４ａと圧電体層３４ｂを順に積層する積層工程が行われる。積層工程は、振動板３３上に第１電極３４ａを形成する第１電極形成工程、および、第１電極３４ａ上に圧電体層３４ｂを形成する圧電体層形成工程を含んでいる。

図１０は、第１電極形成工程において振動板３３上に第１電極３４ａを形成する例を模式的に示している。第１電極３４ａは、例えば、イリジウムや白金等といった金属を成膜する成膜工程、および、成膜された金属膜をパターニングするパターニング工程により形成することができる。金属の成膜には、スパッタリング法といった物理的気相成長法等を用いることができる。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。

図１１は、圧電体層形成工程において第１電極３４ａ上に圧電体層３４ｂを形成する例を模式的に示している。パターニング前の圧電体層３４ｂは、例えば、ゾル－ゲル法、ＭＯＤ法、スパッタリング法やレーザーアブレーション法といった物理的気相成長法、等により形成することができる。ここで、ＭＯＤはMetal-Organic Decompositionの略称である。圧電体層３４ｂのパターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。

次いで、図１２に示すように、圧電体層３４ｂ、および、第１電極３４ａのうち圧電体層３４ｂが積層されていない部分に第１導電部ＣＤ１を積層する第１導電部形成工程が行われる。第１導電部ＣＤ１の厚さは、図６に示すように第２電極３４ｃの第１部分Ｐ１における第２厚さ部Ｔ２の厚さｔ２に合わせられている。第１導電部ＣＤ１は、例えば、イリジウムや白金等といった金属を成膜することにより形成することができる。金属の成膜には、スパッタリング法といった物理的気相成長法等を用いることができる。第１導電部形成工程において、圧電体層３４ｂに対して＋Ｚ方向へ連続する第１導電部ＣＤ１が形成される。

次いで、図１３に示すように、第２位置Ｌ２において第１導電部ＣＤ１に対して＋Ｚ方向へ連続する第２部分Ｐ２を形成し、且つ、第１位置Ｌ１において第２部分Ｐ２を形成しない第２部分形成工程が行われる。第２部分Ｐ２は、第１導電部ＣＤ１よりも導電性が低い。パターニング前の第２部分Ｐ２は、例えば、スパッタリング法といった物理的気相成長法、ＣＶＤ法、蒸着法、スピンコート法といった液相法、これらと熱酸化の組合せ、等により形成することができる。例えば、第２部分Ｐ２の主成分をＴａＯxにする場合、スパッタリング法によりパターニング前の第２部分Ｐ２を成膜することができる。第２部分Ｐ２の主成分をＴｉＯxにする場合、スパッタリング法によりチタンを成膜し、チタン膜に熱酸化を施すことによりＴｉＯxを主成分とするパターニング前の第２部分Ｐ２を形成することができる。アルミニウムやジルコニウム等といった金属の成膜後に熱酸化を施したりする場合も、同じようにしてパターニング前の第２部分Ｐ２を形成することができる。第２部分形成工程において熱酸化が行われると、第２部分Ｐ２に強い圧縮応力が付与される。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。
圧電体層３４ｂのクラックを抑制するための第２部分Ｐ２は、圧電体層３４ｂに直接成膜される訳ではなく、第１導電部ＣＤ１に成膜されることにより圧電体層３４ｂから＋Ｚ方向へ離隔している。従って、圧電体層３４ｂに保護膜を直接成膜する場合に生じる可能性がある劣化が防止される。

次いで、図１４，１５に示すように、第２導電部ＣＤ２を形成する第２導電部形成工程が行われる。第２導電部形成工程は、第２導電部ＣＤ２および第３導電部ＣＤ３を積層する第２および第３導電部積層工程、並びに、パターニング工程を含んでいる。

図１４は、第２および第３導電部積層工程において第２部分Ｐ２に第３導電部ＣＤ３を積層し、第１導電部ＣＤ１のうち第２部分Ｐ２が積層されていない部分に第２導電部ＣＤ２を積層する例を模式的に示している。第２導電部ＣＤ２および第３導電部ＣＤ３の厚さは、図６に示すように第２電極３４ｃの第３部分Ｐ３における第３厚さ部Ｔ３の厚さｔ３に合わせられている。第２導電部ＣＤ２および第３導電部ＣＤ３は、例えば、イリジウムやアルミニウム等といった金属を成膜することにより形成することができる。金属の成膜には、スパッタリング法といった物理的気相成長法等を用いることができる。

図１５は、パターニング工程において導電部ＣＤ１，ＣＤ２，ＣＤ３から第２電極３４ｃおよび第３電極３７を形成する例を模式的に示している。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。パターニング工程において、第３位置Ｌ３を含む圧力室非対応領域ＡＣ０から導電部ＣＤ１，ＣＤ２，ＣＤ３が除去され、第１位置Ｌ１に互いに連続する導電部ＣＤ１，ＣＤ２が残り、第２位置Ｌ２に第１導電部ＣＤ１と第２部分Ｐ２と第３導電部ＣＤ３が残り、第３位置Ｌ３に導電部ＣＤ１，ＣＤ２が実質的に残らない。これにより、第１位置Ｌ１において、第１電極３４ａの第１部分Ｐ１における第１厚さ部Ｔ１が圧電体層３４ｂ上に形成される。第２位置Ｌ２において、第１電極３４ａの第１部分Ｐ１における第２厚さ部Ｔ２が圧電体層３４ｂ上に形成され、第１電極３４ａにおいて導電性が低い第２部分Ｐ２が第２厚さ部Ｔ２上に形成され、第１電極３４ａの第３部分Ｐ３が第２部分Ｐ２上に形成される。第３位置Ｌ３においては、第２電極３４ｃが存在しない。
導電性が低い第２部分Ｐ２は、第２位置Ｌ２に存在し、第１位置Ｌ１に存在しない。従って、第２導電部形成工程において、第１位置Ｌ１において第１導電部ＣＤ１に対して＋Ｚ方向へ連続する第２導電部ＣＤ２が形成され、第２位置Ｌ２において第２導電部ＣＤ２が形成されない。第２導電部形成工程において第２位置Ｌ２に形成されるのは、第２部分Ｐ２に対して＋Ｚ方向へ連続する第３部分Ｐ３である。

次いで、図１６に示すように、リード配線５２を形成するリード配線形成工程が行われる。リード配線形成工程は、第２電極３４ｃおよび第３電極３７にリード配線５２を積層するリード配線積層工程、および、パターニング工程を含んでいる。リード配線５２は、例えば、金等といった金属を成膜することにより形成することができる。金属の成膜には、スパッタリング法といった物理的気相成長法等を用いることができる。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。リード配線形成工程により、第２電極３４ｃの一部にリード配線５２ａが積層され、第３電極３７にリード配線５２ａが積層される。

次いで、図３に示す保護基板３５を絶縁層３３ｂに接合する保護基板接合工程が行われる。空間３５ａと貫通穴３５ｂを有する保護基板３５は、例えば、シリコンウェハーである保護基板用ウェハーから形成することができる。保護基板用ウェハーに空間３５ａおよび貫通穴３５ｂを形成する方法は特に限定されず、例えば、マスクを介して保護基板用ウェハーに異方性エッチングを行うことにより空間３５ａおよび貫通穴３５ｂが高精度に形成される。エッチャントには、水酸化カリウム水溶液といったアルカリ溶液を使用することができる。むろん、ウェットエッチングの代わりにプラズマエッチングといったドライエッチングを空間３５ａおよび貫通穴３５ｂの形成に使用することも可能である。保護基板３５は、例えば、接着剤により絶縁層３３ｂに接着される。保護基板３５の一部は、接着剤を介してリード配線５２の一部に接着する。

次いで、圧力室基板用ウェハー１３２から分割前の圧力室基板３２を形成する圧力室基板形成工程が行われる。圧力室基板形成工程は、圧力室基板用ウェハー１３２を保護基板３５とは反対側から所定の厚さに薄くする薄膜化工程と、薄くされた圧力室基板用ウェハー１３２に圧力室Ｃ１を形成する圧力室形成工程と、圧力室基板３２および保護基板３５をチップサイズに分割する分割工程と、を含んでいる。圧力室基板用ウェハー１３２は、研削加工、プラズマエッチングといったドライエッチング、ウェットエッチング、ＣＭＰ、等から選ばれる１種類以上により薄膜化することができる。ここで、ＣＭＰは、Chemical Mechanical Polishingの略称である。薄くされた圧力室基板用ウェハー１３２に圧力室Ｃ１を形成する方法は特に限定されず、例えば、圧力室基板用ウェハー１３２に保護基板３５とは反対側からマスクを介して異方性エッチングを行うことにより圧力室Ｃ１が高精度に形成される。エッチャントには、水酸化カリウム水溶液といったアルカリ溶液を使用することができる。むろん、ウェットエッチングの代わりにプラズマエッチングといったドライエッチングを圧力室Ｃ１の形成に使用することも可能である。分割工程では、圧力室基板３２および保護基板３５の不要部分が除去される。

次いで、供給孔３１ａ、連通孔３１ｂ、および、中継液室３１ｃを含む液体流路を有する連通基板３１を圧力室基板３２に接合する連通基板接合工程が行われる。連通基板３１は、例えば、シリコンウェハーである連通基板用ウェハーから形成することができる。連通基板用ウェハーに液体流路を形成する方法は特に限定されず、例えば、第１マスクを介して連通基板用ウェハーにエッチングを行うことにより中継液室３１ｃが形成され、第２マスクを介して連通基板用ウェハーにエッチングを行うことにより供給孔３１ａおよび連通孔３１ｂが形成される。エッチングは、ウェットエッチングでもよいし、ドライエッチングでもよい。連通基板３１は、例えば、接着剤により圧力室基板本体部３２ａに接着される。また、常温活性化接合、プラズマ活性化接合、等により圧力室基板３２と連通基板３１を接合することも可能である。

その後、連通基板３１における－Ｚ方向の末端面３１ｆにノズル基板４１を接合するノズル基板接合工程が行われる。ノズル基板４１は、例えば、シリコンウェハーであるノズル基板用ウェハーから形成することができる。ノズル基板用ウェハーにノズルＮＺを形成する方法は特に限定されず、例えば、マスクを介してノズル基板用ウェハーにエッチングを行うことによりノズルＮＺが形成される。ノズル基板４１は、例えば、接着剤により連通基板３１の末端面３１ｆに接着される。

更に、連通基板３１における－Ｚ方向の末端面３１ｆにコンプライアンス基板４２を接合するコンプライアンス基板接合工程が行われる。コンプライアンス基板４２は、例えば、接着剤により連通基板３１の末端面３１ｆに接着される。

更に、連通基板３１における＋Ｚ方向の末端面３１ｈに筐体部材３６を接合する筐体部材接合工程が行われる。筐体部材３６は、例えば、接着剤により連通基板３１の末端面３１ｆに接着される。

更に、リード配線５２に配線基板５１を接続する配線基板接続工程が行われる。
以上により、図３～５に示すようなアクチュエーター１２を含む液体吐出ヘッド１０が製造される。製造された液体吐出ヘッド１０は、図１に示すように、液体ＬＱの供給部１４、媒体ＭＤの搬送部２２、および、制御部２０とともに液体吐出装置１００の製造に使用される。従って、液体吐出装置１００の製造方法の具体例も示されている。

尚、上述した製造方法は、工程の順番を入れ替える等、適宜変更可能である。例えば、配線基板接続工程は、筐体部材接合工程の前に行われてもよい。

上述した製造方法により、第１電極３４ａの第１部分Ｐ１において第１電極３４ａの端部Ｅ１に近い第２位置Ｌ２の第２厚さ部Ｔ２が第１位置Ｌ１の第１厚さ部Ｔ１よりも薄い圧電素子３４が形成される。従って、本具体例の製造方法は、圧電体層３４ｂにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能な液体吐出ヘッド１０および液体吐出装置１００を製造する好適な例を提供することができる。

また、図１７～２０に示すように、導電性が低い第５部分Ｐ５を有する第３電極３７を第２電極３４ｃとともに形成することも可能である。この場合も、図９に示す振動板形成工程、図１０，１１に示す積層工程、および、図１２に示す第１導電部形成工程が行われる。その後、図１７に示すように、第３電極３７となる第５部分Ｐ５と繋がっている第２部分Ｐ２を形成し、且つ、第１位置Ｌ１において第２部分Ｐ２を形成しない第２部分形成工程が行われる。第５部分Ｐ５と繋がっている第２部分Ｐ２は、第１導電部ＣＤ１よりも導電性が低く、第２位置Ｌ２および第３位置Ｌ３において第１導電部ＣＤ１に対して＋Ｚ方向へ連続している。むろん、第５部分Ｐ５と繋がっている第２部分Ｐ２は、上述したようにパターニング前の第２部分Ｐ２を成膜する方法により形成することが可能である。すなわち、第５部分Ｐ５は、第２部分Ｐ２と同じく、ＴｉＯx、ＴａＯx、ＡｌＯx、ＺｒＯx、ＳｉＯx、等を主成分として、物理的気相成長法、物理的気相成長法による金属の成膜および金属膜の熱酸化、等により形成される。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。
圧電体層３４ｂのクラックを抑制するための第２部分Ｐ２、および、マイグレーションを抑制するための第５部分Ｐ５は、圧電体層３４ｂに直接成膜される訳ではなく、第１導電部ＣＤ１に成膜されることにより圧電体層３４ｂから＋Ｚ方向へ離隔している。従って、圧電体層３４ｂに保護膜を直接成膜する場合に生じる可能性がある劣化が防止される。

次いで、図１８，１９に示すように、第２導電部ＣＤ２を形成する第２導電部形成工程が行われる。第２導電部形成工程は、第２導電部ＣＤ２および第３導電部ＣＤ３を積層する第２および第３導電部積層工程、並びに、パターニング工程を含んでいる。

図１８は、第２および第３導電部積層工程において第２部分Ｐ２から第５部分Ｐ５まで第３導電部ＣＤ３を積層し、第１導電部ＣＤ１のうち第２部分Ｐ２から第５部分Ｐ５までを除く部分に第２導電部ＣＤ２を積層する例を模式的に示している。第２導電部ＣＤ２および第３導電部ＣＤ３の厚さは、図８に示すように第２電極３４ｃの第３部分Ｐ３における第３厚さ部Ｔ３の厚さｔ３に合わせられている。第２導電部ＣＤ２および第３導電部ＣＤ３は、例えば、イリジウムやアルミニウム等といった金属を成膜することにより形成することができる。金属の成膜には、物理的気相成長法等を用いることができる。

図１９は、パターニング工程において導電部ＣＤ１，ＣＤ２，ＣＤ３から第２電極３４ｃおよび第３電極３７を形成する例を模式的に示している。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。パターニング工程において、第３位置Ｌ３を含む圧力室非対応領域ＡＣ０から導電部ＣＤ１，ＣＤ２，ＣＤ３が除去される。これにより、第１位置Ｌ１において、第１電極３４ａの第１厚さ部Ｔ１が圧電体層３４ｂ上に形成される。第２位置Ｌ２において、第１電極３４ａの第２厚さ部Ｔ２が圧電体層３４ｂ上に形成され、第１電極３４ａの第２部分Ｐ２が第２厚さ部Ｔ２上に形成され、第１電極３４ａの第３部分Ｐ３が第２部分Ｐ２上に形成される。第３位置Ｌ３においては、第２電極３４ｃおよび第３電極３７が存在しない。第３電極３７の連続部３８は、＋Ｚ方向へ順に、圧電体層３４ｂに積層された第４部分Ｐ４、該第４部分Ｐ４よりも導電性が低い第５部分Ｐ５、および、該第５部分Ｐ５よりも導電性が高い第６部分Ｐ６を含んでいる。
第３電極３７の連続部３８に導電性が比較的低い第５部分Ｐ５が存在することにより、第２電極３４ｃと第３電極３７との間の電界強度が下がり、第２電極３４ｃと第３電極３７との間に電流が流れてしまうというマイグレーションが効果的に抑制される。

次いで、図２０に示すように、リード配線積層工程およびパターニング工程を含むリード配線形成工程が行われる。リード配線５２は、例えば、金等といった金属を成膜することにより形成することができる。金属の成膜には、物理的気相成長法等を用いることができる。パターニングには、リソグラフィー法等を用いることができる。リード配線形成工程により、第２電極３４ｃの一部にリード配線５２ａが積層され、Ｘ軸方向において第５部分Ｐ５と第２電極３４ｃとの間の距離がリード配線５２ｂと第２電極３４ｃとの間の距離よりも短くなるように第３電極３７の一部にリード配線５２ａが積層される。これにより、前述のマイグレーションが効果的に抑制される。

その後、上述したように、図３に示す保護基板３５を絶縁層３３ｂに接合する保護基板接合工程、圧力室基板形成工程、連通基板接合工程、ノズル基板接合工程、コンプライアンス基板接合工程、筐体部材接合工程、および、配線基板接続工程が行われる。
以上により、図７に示すようなアクチュエーター１２を含む液体吐出ヘッド１０が製造される。製造された液体吐出ヘッド１０は、図１に示すように、液体ＬＱの供給部１４、媒体ＭＤの搬送部２２、および、制御部２０とともに液体吐出装置１００の製造に使用される。
図１７～２０に示す具体例も、圧電体層３４ｂにおいて重複部ＯＬと非重複部ＮＯＬとの境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能な液体吐出ヘッド１０および液体吐出装置１００を製造する好適な例を提供することができる。また、第２電極３４ｃと第３電極３７との間に電流が流れてしまうというマイグレーションが抑制される。

（５）変形例：
液体吐出装置としてのプリンターには、印刷専用機の他、複写機、ファクシミリ装置、複合機、等が含まれる。むろん、液体吐出装置は、プリンターに限定されない。
流体吐出ヘッドから吐出される液体には、染料といった溶質が溶媒に溶解した溶液、顔料や金属粒子といった固形粒子が分散媒に分散したゾル、等の流体が含まれる。このような液体には、インク、液晶、導電材料、生体に関する有機物の溶液、等が含まれる。液体吐出装置には、液晶ディスプレー等のためのカラーフィルタの製造装置、有機ＥＬディスプレー等のための電極の製造装置、バイオチップ製造装置、配線基板の配線を形成する製造装置、等が含まれる。ここで、有機ＥＬは、有機エレクトロルミネッセンスの略称である。

上述した具体例は第２電極３４ｃが複数のノズルＮＺに共通の電極であったが、本技術は第２電極が個別電極である場合にも適用可能である。この場合、第１電極が複数のノズルに共通の電極でもよいし、圧電体層が複数のノズルに共通の層でもよい。

上述した具体例で例示したアクチュエーター１２は、例えば、超音波発振機、超音波モーター、圧電トランス、圧電スピーカー、圧電ポンプ、圧力電気変換器、等の機器にも採用され得る。

（６）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、圧電体層において重複部と非重複部との境界部にクラック等の不具合が発生することを抑制可能なアクチュエーター、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術および上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１０…液体吐出ヘッド、１２…アクチュエーター、２０…制御部、３１…連通基板、３１ａ…供給孔、３１ｂ…連通孔、３１ｃ…中継液室、３１ｆ，３１ｈ…末端面、３２…圧力室基板、３２ａ…圧力室基板本体部、３３…振動板、３３ａ…弾性層、３３ｂ…絶縁層、３４…圧電素子、３４ａ…第１電極、３４ｂ…圧電体層、３４ｃ…第２電極、３５…保護基板、３６…筐体部材、３７…第３電極、３８…連続部、３９…被覆部、４１…ノズル基板、４１ａ…ノズル面、４２…コンプライアンス基板、５１…配線基板、５２，５２ａ，５２ｂ…リード配線、１００…液体吐出装置、ＡＣ０…圧力室非対応領域、ＡＣ１…圧力室対応領域、Ｃ１…圧力室、ＣＤ１…第１導電部、ＣＤ２…第２導電部、ＣＤ３…第３導電部、Ｅ１，Ｅ２…端部、Ｌ１…第１位置、Ｌ２…第２位置、Ｌ３…第３位置、ＬＱ…液体、ＮＺ…ノズル、ＮＯＬ…非重複部、ＯＬ…重複部、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｐ３…第３部分、Ｐ４…第４部分、Ｐ５…第５部分、Ｐ６…第６部分、Ｔ１…第１厚さ部、Ｔ２…第２厚さ部、Ｔ３…第３厚さ部。

Claims (19)

1. 液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
   第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含み、
   前記第２電極は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第１部分であって導電性を有する前記第１部分と、前記第１部分に対して前記第１方向へ連続する第２部分であって前記第１部分よりも導電性が低い前記第２部分と、前記第２部分に対して前記第１方向へ連続する第３部分であって前記第２部分よりも導電性が高い前記第３部分と、を含み、
   前記第１方向の長さを厚さとし、
   前記第１方向と交差する第２方向における１つの位置を第１位置とし、
   前記第２方向において前記第１位置よりも前記第２電極の端部に近い１つの位置を第２位置としたとき、
   前記第１部分の前記第２位置における厚さは、前記第１部分の前記第１位置における厚さよりも薄く、
   前記第２部分と前記第３部分は、前記第２位置に存在し、前記第１位置に存在せず、
   前記第２位置における前記第１部分と前記第２部分と前記第３部分の厚さの和は、前記第１位置における前記第１部分の厚さよりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記第２部分は、絶縁体であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第２部分は、前記第１部分よりもヤング率が高いことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第２部分は、圧縮応力を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第１部分の主成分がイリジウムであり、前記第２部分の主成分が酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、または、酸化シリコンであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１部分の主成分と前記第３部分の主成分は、同じであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１位置において、前記第２電極は、前記第１部分のみにより構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記第２位置において、前記第２電極は、前記第１方向へ順に、前記第１部分、該第１部分に積層された前記第２部分、および、該第２部分に積層された前記第３部分を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記第２位置における前記第２部分の厚さは、前記第２位置における前記第３部分の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記第１位置における前記第１部分の厚さに対する、前記第２位置における前記第１部分と前記第３部分の厚さの和の比は、０．８以上１．２以下であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
11. 液体を吐出する液体吐出ヘッドであって、
    第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含み、
    前記第２電極は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第１部分であって導電性を有する前記第１部分と、前記第１部分に対して前記第１方向へ連続する第２部分であって前記第１部分よりも導電性が低い前記第２部分と、前記第２部分に対して前記第１方向へ連続する第３部分であって前記第２部分よりも導電性が高い前記第３部分と、を含み、
    前記第１方向の長さを厚さとし、
    前記第１方向と交差する第２方向における１つの位置を第１位置とし、
    前記第２方向において前記第１位置よりも前記第２電極の端部に近い１つの位置を第２位置としたとき、
    前記第１部分の前記第２位置における厚さは、前記第１部分の前記第１位置における厚さよりも薄く、
    前記第２部分と前記第３部分は、前記第２位置に存在し、前記第１位置に存在せず、
    前記第２位置における前記第１部分と前記第３部分の厚さの和は、前記第１位置における前記第１部分の厚さに等しいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
12. 前記第２方向において前記第１位置および前記第２位置よりも前記圧電体層の端部に近い第３位置には、前記圧電体層が存在し、前記第２電極が存在しないことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記第１電極と前記第２電極との間に所定の電圧を印加したとき、
    前記第２位置における前記圧電体層の歪み量は、前記第１位置における前記圧電体層の歪み量よりも小さく、且つ、前記第３位置における前記圧電体層の歪み量よりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する連続部、および、前記第２方向における前記圧電体層の端部を覆う被覆部を含む第３電極を更に含み、
    前記第２方向において前記第２電極と前記第３電極とが離隔していることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
15. 前記連続部は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第４部分であって導電性を有する前記第４部分を含むことを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出ヘッド。
16. 前記連続部は、前記第４部分に対して前記第１方向へ連続する第５部分であって前記第４部分よりも導電性が低い前記第５部分を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の液体吐出ヘッド。
17. 前記連続部は、前記第５部分に対して前記第１方向へ連続する第６部分であって前記第５部分よりも導電性が高い前記第６部分を更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の液体吐出ヘッド。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出動作を制御する制御部と、を含むことを特徴とする液体吐出装置。
19. 第１方向へ順に、振動板、第１電極、圧電体層、および、第２電極を含むアクチュエーターであって、
    前記第２電極は、前記圧電体層に対して前記第１方向へ連続する第１部分であって導電性を有する前記第１部分と、前記第１部分に対して前記第１方向へ連続する第２部分であって前記第１部分よりも導電性が低い前記第２部分と、前記第２部分に対して前記第１方向へ連続する第３部分であって前記第２部分よりも導電性が高い前記第３部分と、を含み、
    前記第１方向の長さを厚さとし、
    前記第１方向と交差する第２方向における１つの位置を第１位置とし、
    前記第２方向において前記第１位置よりも前記第２電極の端部に近い１つの位置を第２位置としたとき、
    前記第１部分の前記第２位置における厚さは、前記第１部分の前記第１位置における厚さよりも薄く、
    前記第２部分と前記第３部分は、前記第２位置に存在し、前記第１位置に存在せず、
    前記第２位置における前記第１部分と前記第２部分と前記第３部分の厚さの和は、前記第１位置における前記第１部分の厚さよりも大きいことを特徴とするアクチュエーター。

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