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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024117030
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20240821BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 305
B41J2/14 613
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023022961
(22)【出願日】2023-02-16
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101236
【弁理士】
【氏名又は名称】栗原 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100166914
【弁理士】
【氏名又は名称】山▲崎▼ 雄一郎
(72)【発明者】
【氏名】御子柴 匡矩
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼部 本規
(72)【発明者】
【氏名】古池 晴信
(72)【発明者】
【氏名】王 敬齢
(72)【発明者】
【氏名】板山 泰裕
【テーマコード（参考）】
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C057AF65
2C057AF93
2C057AG44
2C057AN01
2C057BA04
2C057BA14
(57)【要約】 （修正有）
【課題】繰り返し駆動しても液体噴射特性が劣化を抑制した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズルに連通する圧力室１２が複数形成される基板１０と、基板の一方面側に設けられる振動板５０と、振動板側から第１方向に積層された第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を有する圧電アクチュエーター３００と、を具備し、圧電アクチュエーターのうち、第１方向にみて圧力室と重なり、且つ、第１電極、圧電体層及び第２電極が重なる部分を活性部３１０とし、圧電アクチュエーターのうち、第１方向にみて圧力室と重なり、且つ、第１電極、圧電体層及び第２電極が重ならない部分を非活性部３３０としたとき、圧電体層は活性部と非活性部との間において連続して設けられ、圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、非活性部において、活性部よりも大きい。
【選択図】図４
【解決手段】液体を噴射するノズルに連通する圧力室１２が複数形成される基板１０と、基板の一方面側に設けられる振動板５０と、振動板側から第１方向に積層された第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を有する圧電アクチュエーター３００と、を具備し、圧電アクチュエーターのうち、第１方向にみて圧力室と重なり、且つ、第１電極、圧電体層及び第２電極が重なる部分を活性部３１０とし、圧電アクチュエーターのうち、第１方向にみて圧力室と重なり、且つ、第１電極、圧電体層及び第２電極が重ならない部分を非活性部３３０としたとき、圧電体層は活性部と非活性部との間において連続して設けられ、圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、非活性部において、活性部よりも大きい。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を噴射するノズルに連通する圧力室が複数形成される基板と、
前記基板の一方面側に設けられる振動板と、
前記振動板側から第１方向に積層された第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、
を具備し、
前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層のうち、前記第１方向にみて、前記圧力室と、前記第１電極と、前記第２電極と、に重なる部分を活性部とし、
前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記第１電極と、前記第２電極と、の少なくとも一方に重ならない部分を非活性部としたとき、
前記圧電体層は前記活性部と前記非活性部との間において連続して設けられ、
前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記非活性部において、前記活性部よりも大きい
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
前記基板の一方面側に設けられる振動板と、
前記振動板側から第１方向に積層された第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、
を具備し、
前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層のうち、前記第１方向にみて、前記圧力室と、前記第１電極と、前記第２電極と、に重なる部分を活性部とし、
前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記第１電極と、前記第２電極と、の少なくとも一方に重ならない部分を非活性部としたとき、
前記圧電体層は前記活性部と前記非活性部との間において連続して設けられ、
前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記非活性部において、前記活性部よりも大きい
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項2】
前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記活性部において、前記非活性部の１／２以下である
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項3】
前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径のばらつきは、前記非活性部において、前記活性部よりも大きい
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項4】
前記活性部に設けられ前記非活性部には設けられていない配向制御層を含み、
前記活性部において前記配向制御層は前記第１電極と前記圧電体層との間に位置する
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
前記活性部において前記配向制御層は前記第１電極と前記圧電体層との間に位置する
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項5】
前記第１方向において、前記圧電体層は前記配向制御層よりも厚い
ことを特徴とする請求項４の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項４の液体噴射ヘッド。
【請求項6】
前記活性部において、前記配向制御層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも小さい
ことを特徴とする請求項４の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項４の液体噴射ヘッド。
【請求項7】
前記第１電極と前記配向制御層との間に位置する第１シード層と前記配向制御層と前記圧電体層との間に位置する第２シード層とを含み、
前記活性部においては、前記第１シード層と前記第２シード層とが設けられ、
前記非活性部においては、前記第２シード層が設けられ、前記第１シード層は設けられていない
ことを特徴とする請求項６の液体噴射ヘッド。
前記活性部においては、前記第１シード層と前記第２シード層とが設けられ、
前記非活性部においては、前記第２シード層が設けられ、前記第１シード層は設けられていない
ことを特徴とする請求項６の液体噴射ヘッド。
【請求項8】
前記活性部は、第１活性部と、前記第１活性部よりも前記非活性部に近い第２活性部とを含み、
前記第２活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記第１活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも大きく、且つ、前記非活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも小さい
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
前記第２活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記第１活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも大きく、且つ、前記非活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも小さい
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項9】
前記第２活性部における前記第１電極の厚さは、前記非活性部側から前記第１活性部側に向かって厚くなる
ことを特徴とする請求項８の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項８の液体噴射ヘッド。
【請求項10】
前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記第１電極は複数の前記圧力室に対して個別に設けられ、前記第２電極は複数の前記圧力室に対して共通に設けられる
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項11】
前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記第１電極は複数の前記圧力室に対して共通に設けられ、前記第２電極は複数の前記圧力室に対して個別に設けられる
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項12】
前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記圧電体層は１つの前記圧力室上において、前記配列方向に連続して設けられる
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項13】
前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記圧力室の前記配列方向及び前記第１方向の双方に直交する方向に前記活性部及び前記非活性部が並ぶ
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項14】
前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記圧力室の配列方向に前記活性部及び前記非活性部が並ぶ
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
ことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
【請求項15】
請求項１～請求項１４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、振動板と、第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電アクチュエーターとを具備する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
圧電デバイスの一つである液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。インクジェット式記録ヘッドとしては、例えばノズルに連通する圧力室が形成された流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に振動板を介して下電極、圧電体層、および、上電極が順に積層された圧電アクチュエーターを具備し、圧電アクチュエーターによって圧力室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズルからインク滴を噴射するものが知られている。
【0003】
このような液体噴射ヘッドでは、圧電アクチュエーターが設けられた活性部は複数の圧力室に対応して複数のセグメントとして存在するが、圧電体層は、非活性部を介して複数のセグメントに亘って設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【0004】
しかしながら、かかる圧電アクチュエーターは、電圧印加を繰り返すことで、圧電体部にひずみがたまり、電圧を印加しない状態でも過剰変形してしまい、吐出特性が大きく劣化するリスクを含んだものとなっている。
【0005】
また、特許文献１には、活性部と非活性部との境界に延設部９３を設け、上電極上におもりとなる金属層を設けることで、圧電アクチュエーターの動きを規制して過剰の変形を抑制することにより、活性部と非活性部の境界領域に発生する応力を弱め、境界における応力集中における圧電体層７０の破壊を抑制する構造が提案されている。
【0006】
しかしながら、特許文献１の「延設部９３」によると、変形量が抑えられ、活性部と非活性部との間の境界領域に加わる応力は低減されるものの、当該境界領域に応力が加わること自体は変わりなく、圧電体層にクラックが入り易いという従来から知られている課題は完全には解決されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１４－１９７５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
そこで、活性部と非活性部の境界領域において、できるだけ応力の発生を低減して、電圧印加を長期に亘って繰り返しても、吐出特性が大きく劣化するリスクを解消した液体噴射ヘッドが求められている。
【0009】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドに限定されず、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。
【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、液体を噴射するノズルに連通する圧力室が複数形成される基板と、前記基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板側から第１方向に積層された第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層のうち、前記第１方向にみて、前記圧力室と、前記第１電極と、前記第２電極と、に重なる部分を活性部とし、前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記第１電極と、前記第２電極と、の少なくとも一方に重ならない部分を非活性部としたとき、前記圧電体層は前記活性部と前記非活性部との間において連続して設けられ、前記圧電体層を形成する圧電体の（平均）結晶粒径は、前記非活性部において、前記活性部よりも大きいことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【0011】
また、本発明の他の態様は、前記液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図2】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図3】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図4】実施形態１に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図5】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6】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7】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】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】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】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】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】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】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】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】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】実施形態１に係る記録ヘッドの部分断面図である。
【図17】試験例１のＴＥＭ画像である。
【図18】試験例１の結晶粒の分布を示す図である。
【図19】試験例１の結晶粒のサイズ比の分布を示す図である。
【図20】他の実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図21】他の実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図22】他の実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図23】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（－）方向として説明する。さらに、正方向及び負方向を限定しない３つのＸ、Ｙ、Ｚの空間軸の方向については、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向として説明する。また、Ｚ方向は、鉛直方向を示し、＋Ｚ方向は鉛直下向き、－Ｚ方向は鉛直上向きを示す。
【0014】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に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１の分解斜視図である。図２は、記録ヘッド１の平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ′線断面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ′線断面図である。
図１は、本発明の実施形態１に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１の分解斜視図である。図２は、記録ヘッド１の平面図である。図３は、図２のＡ－Ａ′線断面図である。図４は、図２のＢ－Ｂ′線断面図である。
【0015】
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１（以下、単に記録ヘッド１とも言う）は、「基板」の一例として流路形成基板１０を具備する。流路形成基板１０は、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板からなる。なお、流路形成基板１０は、詳しくは後述するが、（１００）面優先配向した基板であっても、（１１０）面優先配向した基板であってもよい。
【0016】
流路形成基板１０には、複数の圧力室１２が＋Ｘ方向に沿って並んで配置されている。つまり、本実施形態では、Ｘ軸方向が、「配列方向」に相当する。複数の圧力室１２は、＋Ｙ方向の位置が同じ位置となるように、＋Ｘ方向に沿った直線上に配置されている。＋Ｘ方向で互いに隣り合う圧力室１２は、隔壁１１によって区画されている。また、本実施形態では、圧力室１２が＋Ｘ方向に並設された列が、＋Ｙ方向に２列並設されている。もちろん、圧力室１２の配置は特にこれに限定されず、例えば、＋Ｘ方向に並んで配置された圧力室１２において、１つ置きに＋Ｙ方向にずれた位置に配置した、所謂、千鳥配置としてもよい。
【0017】
また、本実施形態の圧力室１２は、＋Ｚ方向に見た形状は、矩形状、平行四辺形状、長方形状を基本として長手方向の両端部を半円形状とした、いわゆる、角丸長方形状や楕円形状や卵形状などのオーバル形状や、円形状、多角形状等であってもよい。
【0018】
流路形成基板１０の＋Ｚ方向を向く面には、連通板１５とノズルプレート２０とが順次積層されている。ここで、Ｚ軸方向は、「第１方向」に相当する。
【0019】
連通板１５には、圧力室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６が設けられている。
【0020】
また、連通板１５には、複数の圧力室１２が共通して連通する共通液室となるマニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８とが設けられている。第１マニホールド部１７は、連通板１５を＋Ｚ方向に貫通して設けられている。また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を＋Ｚ方向に貫通することなく、＋Ｚ方向側の面に開口して設けられている。
【0021】
さらに、連通板１５には、圧力室１２のＹ軸方向の端部に連通する供給連通路１９が圧力室１２の各々に独立して設けられている。供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力室１２とを連通して、マニホールド１００内のインクを圧力室１２に供給する。
【0022】
このような連通板１５としては、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、ステンレス基板等の金属基板などを用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このように流路形成基板１０と連通板１５とを熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱により反りが発生するのを低減することができる。
【0023】
ノズルプレート２０は、連通板１５の流路形成基板１０とは反対側、すなわち、＋Ｚ方向を向く面に設けられている。
【0024】
ノズルプレート２０には、各圧力室１２にノズル連通路１６を介して連通するノズル２１が形成されている。本実施形態では、複数のノズル２１は、＋Ｘ方向に沿って一列となるように並んで配置されたノズル列が＋Ｙ方向に離れて２列設けられている。すなわち、各列の複数のノズル２１は、＋Ｙ方向の位置が同じ位置となるように配置されている。もちろん、ノズル２１の配置は特にこれに限定されず、例えば、＋Ｘ方向に並んで配置されたノズル２１において、１つ置きに＋Ｙ方向にずれた位置に配置した、所謂、千鳥配置としてもよい。このようなノズルプレート２０としては、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板、ステンレス基板等の金属基板、ポリイミド樹脂のような有機物などを用いることができる。なお、ノズルプレート２０は、連通板１５の熱膨張率と略同一の材料を用いることが好ましい。このようにノズルプレート２０と連通板１５とを熱膨張率が略同一の材料を用いることで、熱膨張率の違いによって熱により反りが発生するのを低減することができる。
【0025】
また、連通板１５の－Ｚ方向を向く面には、ケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、第１マニホールド部１７に連通する第３マニホールド部４２が設けられている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０に設けられた第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。マニホールド１００は、＋Ｘ方向に並設された圧力室１２の列毎に、複数の圧力室１２に対して＋Ｘ方向に亘って連続して設けられおり、各圧力室１２とマニホールド１００とを連通する供給連通路１９は、＋Ｘ方向に並んで配置されている。また、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入口４４が設けられている。また、ケース部材４０には、詳しくは後述する保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２０が挿通される接続口４３が設けられている。
【0026】
また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する＋Ｚ方向を向く面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の＋Ｚ方向側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を具備する。固定基板４７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４８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４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。このコンプライアンス部４９が撓み変形することによってマニホールド１００内のインクの圧力変動を吸収する。
【0027】
流路形成基板１０の－Ｚ方向を向く面には、振動板５０と、振動板５０側から－Ｚ方向に積層された第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を有する圧電アクチュエーター３００と、が順次積層されている。
【0028】
振動板５０は、流路形成基板１０側に設けられた弾性膜５１と、圧電アクチュエーター３００側に設けられた絶縁体膜５２と、を具備する。
【0029】
弾性膜５１は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、一例として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含む材料で構成されている。ここで酸化ケイ素を含む弾性膜５１とは、酸化ケイ素を主成分として含むものであれば、その他の材料を含むものであってもよい。なお、弾性膜５１の主成分が酸化ケイ素であるとは、弾性膜５１に含まれる酸化ケイ素が５０質量％以上であることを言う。このような酸化ケイ素を含む弾性膜５１は、通常アモルファス（非晶質）である。なお、圧力室１２等の流路は、流路形成基板１０を＋Ｚ方向を向く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、圧力室１２の－Ｚ方向側の面は、弾性膜５１によって画成されている。すなわち、振動板５０として、流路形成基板１０側に酸化ケイ素を含む弾性膜５１を設けることで、流路形成基板１０を振動板５０とは反対面側からＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチングする際に、弾性膜５１をエッチングストップ層として用いることができる。したがって、流路形成基板１０に異方性エッチングによって圧力室１２を高密度に且つ高精度に形成することができると共に振動板５０の厚さにバラツキが生じるのを抑制することができる。もちろん、圧力室１２の形成方法は、異方性エッチングに限定されず、ドライエッチング等であってもよい。また、弾性膜５１は、酸化ケイ素を含む材料に限定されるものではない。弾性膜５１としては、例えば、流路形成基板１０の一部を用いるようにしてもよい。つまり、弾性膜５１として、シリコン基板、ガラス基板、ＳＯＩ基板、各種セラミック基板を用いるようにしてもよい。また、例えば、弾性膜５１としては、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等の酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、アルミン酸ランタン（ＬａＡｌＯ３）を用いるようにしてもよい。また、弾性膜５１としては、ポリイミド、パリレンなどの有機膜を用いるようにしてもよい。なお、弾性膜５１は、非晶質（アモルファス）のものに限定されず、単結晶Ｓｉなど優先配向した結晶構造を有するものであってもよい。
【0030】
絶縁体膜５２は、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、一例として二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含むことが好ましい。ここで、酸化ジルコニウムを含む絶縁体膜５２とは、酸化ジルコニウムを主成分として含むものであれば、その他の材料を含むものであってもよい。なお、絶縁体膜５２の主成分が酸化ジルコニウムであるとは、絶縁体膜５２に含まれる酸化ジルコニウムが５０質量％以上であることを言う。このように酸化ジルコニウムを含む絶縁体膜５２を設けることで、詳しくは後述する圧電体層７０に含まれる成分、例えば、鉛（Ｐｂ）やビスマス（Ｂｉ）などが、絶縁体膜５２よりも下、つまり、弾性膜５１や流路形成基板１０に拡散するのを抑制することができる。したがって、酸化ジルコニウムを含む絶縁体膜５２を設けることで、弾性膜５１や流路形成基板１０に圧電体層７０に含まれる成分が拡散することによる剛性の低下などの不具合を抑制することができる。
【0031】
また、絶縁体膜５２として、絶縁性を有する材料を用いることで、詳しくは後述する活性部３１０毎に設けられた第１電極６０同士が絶縁体膜５２によって短絡するのを抑制することができる。ちなみに、第１電極６０が複数の活性部３１０の共通電極として構成された場合であっても、絶縁体膜５２が導電性を有すると、第１電極６０以外の部分で絶縁体膜５２が圧電体層７０に電界を印加してしまうため、絶縁体膜５２は、絶縁性を有する材料である必要がある。なお、本実施形態では、振動板５０は、弾性膜５１と絶縁体膜５２とで構成したが、特にこれに限定されず、振動板５０は、弾性膜５１のみで構成されていてもよく、絶縁体膜５２のみで構成されていてもよく、弾性膜５１と絶縁体膜５２とに加えて他の膜を有する構成であってもよい。
【0032】
このような絶縁体膜５２の－Ｚ方向側の面には、振動板５０を撓み変形させて圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーター３００が設けられている。圧電アクチュエーター３００は、振動板５０側から－Ｚ方向に向かって順次積層された第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを具備する。圧電アクチュエーター３００が、圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段となっている。このような圧電アクチュエーター３００は、圧電素子とも言い、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを含む部分を言う。また、圧電アクチュエーター３００の圧電体層７０のうち、－Ｚ方向に見て圧力室１２と重なり、且つ第１電極６０と第２電極８０との間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活性部３１０と称する。つまり、活性部３１０は、圧電アクチュエーター３００の圧電体層７０のうち、－Ｚ方向に見て、圧力室１２、第１電極６０および第２電極８０が重なる部分を言う。これに対して、圧電アクチュエーター３００の圧電体層７０のうち、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非活性部３３０と称する。つまり、非活性部３３０は、圧電アクチュエーター３００の圧電体層７０のうち、第１電極６０と、第２電極８０との少なくとも一方に重ならない部分を言う。すなわち、本実施形態では、圧力室１２毎に活性部３１０が形成されている。つまり、圧電アクチュエーター３００には複数の活性部３１０が形成されていることになる。そして、一般的には、活性部３１０の何れか一方の電極を活性部３１０毎に独立する個別電極とし、他方の電極を複数の活性部３１０に共通する共通電極として構成する。本実施形態では、第１電極６０が個別電極を構成し、第２電極８０が共通電極を構成している。もちろん、第１電極６０が共通電極を構成し、第２電極８０が個別電極を構成してもよい。この圧電アクチュエーター３００のうち、圧力室１２にＺ軸方向で対向する部分が可撓部となり、圧力室１２の外側部分が非可撓部となる。
【0033】
具体的には、第１電極６０は、図２及び図３に示すように、圧力室１２毎に切り分けられて活性部３１０毎に独立する個別電極を構成する。第１電極６０は、＋Ｘ方向において、圧力室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、＋Ｘ方向において、第１電極６０の端部は、圧力室１２に対向する領域の内側に位置している。また、図３に示すように、第１電極６０のＹ軸方向において、ノズル２１側の端部は、圧力室１２よりも外側に配置されている。この第１電極６０のＹ軸方向において圧力室１２よりも外側に配置された端部に、引き出し配線である個別リード電極９１が接続されている。
【0034】
このような第１電極６０としては、例えば、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、酸化チタン（ＴｉＯＸ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）等が挙げられる。
【0035】
圧電体層７０は、図２～図４に示すように、＋Ｙ方向の幅が所定の幅で、＋Ｘ方向に亘って連続して設けられている。圧電体層７０の＋Ｙ方向の幅は、圧力室１２の長手方向である＋Ｙ方向の長さよりも長い。このため、圧力室１２の＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の両側では、圧電体層７０は、圧力室１２に対向する領域の外側まで延設されている。このような圧電体層７０のＹ軸方向においてノズル２１とは反対側の端部は、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のノズル２１とは反対側の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側に位置しており、第１電極６０のノズル２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。なお、第１電極６０の圧電体層７０の外側まで延設された端部には、上述したように金（Ａｕ）等からなる個別リード電極９１が接続されている。
【0036】
また、圧電体層７０には、各隔壁１１に対応する凹部７１が形成されている。この凹部７１の＋Ｘ方向の幅は、隔壁１１の幅と同一、もしくは、それより広くなっている。本実施形態では、凹部７１の＋Ｘ方向の幅は、隔壁１１の幅よりも広くなっている。これにより、振動板５０の圧力室１２の＋Ｘ方向及び－Ｘ方向の両端部に対向する部分、所謂、振動板５０の腕部の剛性が抑えられるため、圧電アクチュエーター３００を良好に変位させることができる。なお、凹部７１は、圧電体層７０を厚さ方向である＋Ｚ方向に貫通して設けられていてもよく、また、圧電体層７０を＋Ｚ方向に貫通することなく、圧電体層７０の厚さ方向の途中まで設けられていてもよい。すなわち、凹部７１の＋Ｚ方向の底面には、圧電体層７０が完全に除去されていてもよく、圧電体層７０の一部が残留していてもよい。
【0037】
このような圧電体層７０は、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト構造の複合酸化物からなる圧電材料を用いて構成されている。本実施形態では、圧電材料としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ；Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）を用いている。ＰＺＴを圧電材料に用いることで、圧電定数ｄ３１が比較的大きな圧電体層７０が得られる。
【0038】
一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト構造の複合酸化物では、Ａサイトには酸素が１２配位しており、Ｂサイトには酸素が６配位して８面体（オクタヘドロン）をつくっている。本実施形態では、Ａサイトに鉛（Ｐｂ）が位置し、Ｂサイトにジルコニウム（Ｚｒ）及びチタン（Ｔｉ）が位置している。
【0039】
圧電材料は、上記のＰＺＴに限定されない。ＡサイトやＢサイトに他の元素が含まれていてもよい。例えば、圧電材料は、チタン酸ジルコン酸バリウム（Ｂａ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３）、シリコンを含むニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ３）等のペロブスカイト材料であってもよい。
【0040】
その他、圧電材料は、Ｐｂの含有量を抑えた材料、いわゆる低鉛系材料、又はＰｂを使用しない材料、いわゆる非鉛系材料であってもよい。圧電材料として低鉛系材料を使用すればＰｂの使用量を低減することができる。また、圧電材料として非鉛系材料を使用すれば、Ｐｂを使用せずに済む。よって、圧電材料として低鉛系材料や非鉛系材料の使用により、環境負荷を低減することができる。
【0041】
非鉛系圧電材料として、例えば、鉄酸ビスマス（ＢＦＯ；ＢｉＦｅＯ３）を含むＢＦＯ系材料が挙げられる。ＢＦＯでは、ＡサイトにＢｉが位置し、Ｂサイトに鉄（Ｆｅ）が位置している。ＢＦＯに、他の元素が添加されていてもよい。例えば、ＢＦＯに、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、バリウム（Ｂａ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、セリウム（Ｃｅ）、サマリウム（Ｓｍ）、クロム（Ｃｒ）、カリウム（Ｋ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、ユウロピウム（Ｅｕ）から選択される少なくとも１種の元素が添加されていてもよい。
【0042】
また、非鉛系圧電材料の他の例として、ニオブ酸カリウムナトリウム（ＫＮＮ；ＫＮａＮｂＯ３）を含むＫＮＮ系材料が挙げられる。ＫＮＮに、他の元素が添加されていてもよい。たとえば、ＫＮＮに、マンガン（Ｍｎ）、リチウム（Ｌｉ）、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、タンタル（Ｔａ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、及びユウロピウム（Ｅｕ）から選択される少なくとも１種の元素が添加されていてもよい。
【0043】
圧電材料には、元素の一部欠損した組成を有する材料、元素の一部が過剰である組成を有する材料、及び元素の一部が他の元素に置換された組成を有する材料も含まれる。圧電体層７０の基本的な特性が変わらない限り、欠損・過剰により化学量論の組成からずれた材料や、元素の一部が他の元素に置換された材料も、本実施形態に係る圧電材料に含まれる。もちろん、本実施形態で使用可能な圧電材料は、上述したようなＰｂ、Ｂｉ、Ｎａ、Ｋ等を含む材料に限定されない。
【0044】
このような圧電体層７０は、（１００）面優先配向をしている。圧電体層７０の厚さとしては、製造工程でクラックが発生しない程度に厚さを抑え、且つ十分な変位特性を呈する程度（０．５～５μｍ）に厚く形成する。
【0045】
第２電極８０は、図２～図４に示すように、圧電体層７０の第１電極６０とは反対側である－Ｚ方向側に連続して設けられており、複数の活性部３１０に共通する共通電極を構成する。第２電極８０は、＋Ｙ方向が所定の幅となるように、＋Ｘ方向に亘って連続して設けられている。また、第２電極８０は、凹部７１の内面、すなわち、圧電体層７０の凹部７１の側面上及び凹部７１の底面である絶縁体膜５２上にも設けられている。もちろん、第２電極８０は、凹部７１の内面の一部のみに設けるようにしてもよく、凹部７１の内面の全面に亘って設けないようにしてもよい。
【0046】
また、第１電極６０からは、引き出し配線である個別リード電極９１が引き出されている。また、第２電極８０からは引き出し配線である共通リード電極９２が引き出されている。これら個別リード電極９１及び共通リード電極９２の圧電アクチュエーター３００に接続された端部とは反対側の端部には、可撓性を有する配線基板１２０が接続されている。配線基板１２０は、圧電アクチュエーター３００を駆動するためのスイッチング素子を有する駆動回路１２１が実装されている。
【0047】
このような圧電アクチュエーター３００が形成された流路形成基板１０の－Ｚ方向を向く面には、図１及び図３に示すように、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護する空間である保持部３１を有する。保持部３１は、＋Ｘ方向に並んで配置された圧電アクチュエーター３００の列毎に独立して設けられたものであり、＋Ｙ方向に２つ並んで形成されている。また、保護基板３０には、＋Ｙ方向に並んで配置された２つの保持部３１の間に＋Ｚ方向に貫通する貫通孔３２が設けられている。圧電アクチュエーター３００の電極から引き出された個別リード電極９１及び共通リード電極９２の端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、個別リード電極９１及び共通リード電極９２と配線基板１２０とは、貫通孔３２内で電気的に接続されている。
【0048】
ケース部材４０は、＋Ｚ方向に見て連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。
【0049】
このようなケース部材４０は、＋Ｚ方向を向く面に開口して、流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１の＋Ｚ方向を向く面が連通板１５によって封止されている。ケース部材４０には、凹部４１の＋Ｙ方向側及び－Ｙ方向側のそれぞれに第３マニホールド部４２が設けられている。第３マニホールド部４２は、＋Ｚ方向を向く面に開口して設けられている。そして、流路形成基板１０に設けられた第１マニホールド部１７および第２マニホールド部１８と、ケース部材４０に設けられた第３マニホールド部４２と、によってマニホールド１００が構成されている。マニホールド１００は、圧力室１２の列毎に１個ずつ、合計２個設けられている。各マニホールド１００は、複数の圧力室１２に対して＋Ｘ方向に亘って連続して設けられており、各圧力室１２とマニホールド１００とを連通する供給連通路１９は、＋Ｘ方向に並んで配置されている。
【0050】
また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する＋Ｚ方向を向く面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を具備する。固定基板４７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４８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４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。
【0051】
【0052】
まず、図５に示すように、流路形成基板１０となる流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５１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二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる弾性膜５１を形成した。もちろん、弾性膜５１の材料は、特にこれに限定されず、上述したその他の材料であってもよい。また、弾性膜５１の形成方法は熱酸化に限定されず、スパッタリング法、ＣＶＤ法、スピンコート法等によって形成してもよい。
【0053】
次に、図５に示すように、弾性膜５１上に酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２を形成する。これにより、弾性膜５１と絶縁体膜５２とを有する振動板５０を形成する。もちろん、絶縁体膜５２は、酸化ジルコニウムに限定されず、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、アルミン酸ランタン（ＬａＡｌＯ３）等を用いるようにしてもよい。絶縁体膜５２を形成する方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等が挙げられる。
【0054】
次に、図５に示すように、絶縁体膜５２上の全面に亘って第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、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ない材料であることが望ましい。このため、第１電極６０の材料としては白金、イリジウム等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）などにより形成することができる。
【0055】
次いで、図５に示すように、第１電極６０上にチタン（Ｔｉ）からなる第１シード層６１を形成する。なお、第１シード層６１は非晶質であることが好ましい。具体的には、第１シード層６１のＸ線回折強度、特に、（００２）面のＸ線回折強度（ＸＲＤ強度）が実質的に零となっていることが好ましい。このように第１シード層６１が非晶質であると、第１シード層６１の膜密度が高まり表層に形成される酸化層の厚みが薄く抑えられ、その結果、圧電体層７０の結晶をさらに良好に成長させることができるからである。
【0056】
このように第１電極６０の上に第１シード層６１を設けることにより、後の工程で第１電極６０上に第１シード層６１を介して圧電体層７０を形成する際に、圧電体層７０の優先配向方位を（１００）または（１１１）に制御することができ、電気機械変換素子として好適な圧電体層７０を得ることができる。この第１シード層６１は、圧電体層７０が結晶化する際に、結晶化を促進させるシードとして機能し、圧電体層７０の焼成後には少なくとも一部が圧電体層７０内に拡散するものである。よって、図４には、Ｓ－Ｔｉとして示す。
【0057】
なお、このような第１電極６０及び第１シード層６１は、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によって形成することができる。
【0058】
圧電体層７０の具体的な形成手順としては、まず、図６に示すように、第１電極６０（第１シード層６１）上にＰＺＴ前駆体膜である圧電体前駆体膜７３を成膜する。すなわち、第１電極６０が形成された流路形成基板１０上にチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及び鉛（Ｐｂ）を含むゾル（溶液）を塗布する（塗布工程）。次いで、この圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間乾燥させる（乾燥工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７３を１５０～１７０℃で５～１０分間保持することで乾燥することができる。
【0059】
次に、乾燥した圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７３を３００～４００℃程度の温度に加熱して約５～１０分間保持することで脱脂した。なお、ここで言う脱脂とは、圧電体前駆体膜７３に含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等として離脱させることである。また、脱脂工程では、昇温レートを１５℃／ｓｅｃ以上とするのが好ましい。
【0060】
次に、図７に示すように、圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜７４を形成する（焼成工程）。本実施形態では、１層目の圧電体膜７４が、第１圧電体層７５となる。この焼成工程では、圧電体前駆体膜７３を６８０～９００℃に加熱するのが好ましく、本実施形態では、７００℃で５分間加熱を行って圧電体前駆体膜７３を焼成して圧電体膜７４を形成した。また、焼成工程では、昇温レートを９０～１１０℃／ｓｅｃとするのが好ましい。これにより優れた特性の圧電体膜７４を得ることができる。
【0061】
このような第１圧電体層７５を形成する際に用いるゾルは、ジルコニウムに対するチタンの割合が、後の工程で第２圧電体層７６を形成する際に用いるゾルに比べて高いものを用いている。そして、第１シード層６１の少なくとも一部のチタンは第１圧電体層７５（１層目の圧電体膜７４）を焼成する際に、第１圧電体層７５内に拡散する。
【0062】
なお、このような乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程で用いられる加熱装置としては、例えば、ホットプレートや、赤外線ランプの照射により加熱するＲＴＰ（Rapid Thermal Processing）装置などを用いることができる。
【0063】
次に、図８に示すように、第１電極６０上に第１圧電体層７５を形成した段階で、第１電極６０及び第１圧電体層７５をそれらの側面が傾斜するテーパー面となるように同時にパターニングする。なお、第１電極６０及び第１圧電体層７５のパターニングは、例えば、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】
なお、例えば、第１電極６０の上に第１シード層６１を形成した後に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に第１シード層６１が変質してしまい、変質した第１シード層６１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、１層目の圧電体膜７４の上に形成される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。また、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を焼成する際に、下地として第１電極６０が存在する領域と存在しない領域とが混在し、下地の違いから１層目の圧電体膜７４の加熱を面内で均一化することができず、結晶性にばらつきが生じてしまう。
【0065】
それに比べて、第１電極６０上に１層目の圧電体膜７４を形成してから、同時にパターニングすれば、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る。
【0066】
次に、図９に示すように、第１圧電体層７５上を含む流路形成基板用ウェハー１１０の全面に、再び第２シード層６２を形成後、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程からなる圧電体膜形成工程を複数回繰り返すことにより、図１０に示すように複数層の圧電体膜７４を形成する。この第１圧電体層７５上に形成された複数の圧電体膜７４が第２圧電体層７６となる。
【0067】
第１圧電体層７５を形成する際に用いるゾルと、第２圧電体層７６を形成する際のゾルとで、ジルコニウムに対するチタンの割合を異ならせてもよい。これにより、第１圧電体層７５と、第２圧電体層７６と、の間における結晶配向性や結晶粒径に差が生じる場合がある。
【0068】
なお、第２シード層６２としては、第１シード層６１と同様にチタン（Ｔｉ）を用いてもよく、また、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の導電性酸化金属を用いるようにしてもよい。例えば、第２シード層６２として、チタンを用いた場合には、第２シード層６２の少なくとも一部は第２圧電体層７６を焼成した際に内部に拡散する。よって、第２シード層６２は、図４では、Ｍ－Ｔｉと表記した。
【0069】
このように形成された第２圧電体層７６は、第１圧電体層７５の結晶性を引き継ぎながらも第２シード層６２を挟んで成長しているため、第１圧電体層７５とは結晶が分断された段構造となる。
【0070】
これにより、第１圧電体層７５は第２圧電体層７６と第１電極６０との間に設けられ、第２圧電体層７６の配向を制御する配向制御層として機能し、第２圧電体層７６は圧電体層７０を構成する。また、第１圧電体層７５は、第１電極６０と共にパターニングされるため、活性部３１０に設けられているが、非活性部３３０には設けられていない。
【0071】
また、本実施形態では、第１圧電体層７５として、１層の圧電体膜７４を形成し、第２圧電体層７６として、９層の圧電体膜７４を形成するようにした。ここで、例えば、ゾルの１回あたりの膜厚が０．１μｍの場合には、圧電体層７０の全体での膜厚は、約１．１μｍ程度となる。
【0072】
次に、図１１に示すように、圧電体層７０を各圧力室１２に対向する領域にパターニングする。本実施形態では、圧電体層７０上に所定形状に形成した図示しないマスクを設け、このマスクを介して圧電体層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のパターニングとしては、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。この圧電体層７０のパターニングによって凹部７１が形成される。
【0073】
次に、図１２に示すように、圧電体層７０上及び絶縁体膜５２上に亘って、第２電極８０を形成し、所定形状にパターニングして圧電アクチュエーター３００を形成する。そして、特に図示しないが、流路形成基板用ウェハー１１０上に個別リード電極９１及び共通リード電極９２を形成する。
【0074】
次に、図１３に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の圧電アクチュエーター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。保護基板用ウェハー１３０には、予め保持部３１（図３参照）が形成されたものである。
【0075】
次に、図１４に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０にマスク膜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１５に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０を、マスク膜５３を介して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、隔壁１１によって区画された圧力室１２を形成する。
【0076】
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と保護基板用ウェハー１３０との接合体を図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。その後は、保護基板３０と流路形成基板１０との接合体に連通板１５、ノズルプレート２０、ケース部材４０、コンプライアンス基板４５等を接合することで、本実施形態の記録ヘッド１とする。
【0077】
以上説明した記録ヘッド１では、第１電極６０が、圧力室１２毎に切り分けられて活性部３１０毎に独立する個別電極を構成し、第２電極８０が＋Ｘ方向、すなわち、圧力室１２の幅方向に並設された複数の圧力室１２に亘って連続して設けられた共通電極を構成している。
【0078】
ここで、第１方向である－Ｚ方向に見たときに、圧力室１２と重なり、圧電体層７０が第１電極６０と第２電極８０と重なっている活性部３１０と、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０の３者が重なっていない非活性部３３０との境界領域が、本実施形態では個別電極である第１電極６０の幅方向であるＸ軸方向の両端部や、長手方向であるＹ軸方向の何れか一方の端部に存在する。
【0079】
この境界領域の部分構造を模式的に表したのが図１６である。図１６に示すように、個別電極である第１電極６０の端部の側面は傾斜したテーパー面になっているので、圧電体層７０の結晶はテーパー面に沿って傾斜して成長する。よって、図１６に示すように、圧電体層７０のうち、第１電極６０のテーパー面以外の部分と第２電極８０と重なる部分を活性部３１０、圧電体層７０のうち、第１電極６０と、第２電極８０との少なくとも一方に重ならない部分を非活性部３３０とし、第１電極６０のテーパー面上に圧電体層７０が成長して第２電極８０との挟まれた領域をテーパー部３２０とする。
【0080】
本実施形態の圧電アクチュエーター３００の圧電体層７０は、活性部３１０から、テーパー部３２０、さらには非活性部３３０まで連続して設けられているが、圧電体層７０を形成する圧電体の結晶粒径は、非活性部３３０において、活性部３１０よりも大きくなるように、圧電体層７０を形成している。
【0081】
これにより、圧電アクチュエーター３００の腕部の圧電体層７０を形成する圧電体において、結晶粒間の空隙が増加し、結晶密度が下がる。このため、腕部の圧電体層７０の剛性が低下するため、連続的に駆動しても、これにより生じる残留ひずみが小さくなる。よって、振動板の疲労変形（たわみ）が大きくなることや圧電体自身のクラックを防ぐことができ、電圧印加を長期に亘って繰り返しても、吐出特性やクラック信頼性が大きく劣化するリスクを解消することができる。
【0082】
さらに、本実施形態では、腕部の非活性部３３０と、中心部の活性部３１０との間において、テーパー部３２０を設け、この領域の圧電体の結晶粒径が非活性部３３０と活性部３１０の中間となるようにすることで、さらに好適にクラックの抑制が可能となっている。
【0083】
このように本実施形態では、活性部３１０と非活性部３３０との間には、第２活性部として機能するテーパー部３２０を含み、テーパー部３２０の圧電体層７０を形成する圧電体の結晶粒径は、活性部３１０よりも大きく、かつ、非活性部３３０よりも小さい。また、テーパー部３２０の第１電極６０の厚さは、活性部３１０側から非活性部３３０に向かって徐々に薄くなっている。
【0084】
これにより、活性部３１０から非活性部３３０への急激な粒径変化が防止でき、これに起因する大きな空隙やそれを起点としたクラックの発生を抑制することができる。
【0085】
本実施形態では、非活性部３３０の圧電体層７０を形成する圧電体の結晶粒径を、活性部３１０の圧電体より大きくするために、非活性部３３０における第２シード層６２の膜厚を活性部３１０より少なくすることにより、非活性部３３０における圧電体の結晶の成長を相対的に自由にすることで、結晶粒径を相対的に大きくすることができる。
【0086】
第１電極６０のテーパー面上の第２シード層６２の膜厚は、第１電極６０上と同じでも、第１電極６０の外側に向かって徐々に少なくなるようにしてもよい。また、非活性部３３０の第２シード層６２の膜厚を活性部３１０より薄くするのではなく、第２シード層６２を設けないようにしてもよい。
【0087】
また、本実施形態では、活性部３１０において、配向制御層となる第１圧電体層７５が第１電極６０と圧電体層７０との間に存在するが、非活性部３３０では、第１圧電体層７５が存在しないので、これも非活性部３３０の圧電体層７０の結晶粒径が活性部３１０より大きくなる要因となる。
【0088】
ここで、活性部３１０の圧電体層７０は、第１圧電体層７５より厚いことが好ましい。これにより、活性部３１０の圧電体層７０の圧電体の結晶粒径と非活性部３３０の結晶粒径との差を生じさせることができる。また、圧電体層７０を複数の圧電体膜７４の積層体によって形成する場合においては、１つの圧電体膜７４の厚さが、第１圧電体層７５より厚いことが好ましい。
【0089】
また、本実施形態では、活性部３１０の圧電体層７０と、非活性部３３０の圧電体層７０の圧電体層７０と、を同時に形成する例を示したが、活性部３１０の圧電体層７０の成膜プロセスと、非活性部３３０の圧電体層７０の成膜プロセスとを個別に実施することで、活性部３１０と非活性部３３０とにおける結晶粒径を変化させることも可能である。この場合は、活性部３１０と非活性部３３０とにおいて、塗布するゾルの組成を変化させたり、乾燥工程や脱脂工程、焼成工程の昇温レートや加熱温度を異ならせたりする。これによっても、結果的に活性部３１０の圧電体層７０の圧電体の結晶粒径と非活性部３３０の結晶粒径との差を生じさせることができる。また、その他の例として、成膜プロセスの途中において、活性部３１０と非活性部３３０とのいずれか一方に対してイオン注入等を行うことで、その後の結晶成長の進展を異ならせ、結果的に活性部３１０の圧電体層７０の圧電体の結晶粒径と非活性部３３０の結晶粒径との差を生じさせることができる。
【0090】
結晶粒径を相対的に相違させるためには、上述したように結晶成長の環境を変化させることが比較的容易であるが、これに限定されず、結果的に活性部３１０に隣接する非活性部３３０において、圧電体の結晶粒径を大きくなっていればよい。
【0091】
例えば、圧電体層７０を形成する圧電体の材料の組成、例えば、ＴｉとＺｒの比率を変化させることにより、結晶粒径を異ならせるようにしてもよい。
【0092】
また、このように、非活性部３３０における結晶粒径を活性部３１０より大きくする場合、非活性部３３０の圧電体の結晶粒径の分布（ばらつき）が、活性部３１０より大きいのが好ましい。
【0093】
腕部となる非活性部３３０で、結晶粒径が活性部３１０より大きくなると、結晶粒間の空隙が相対的に増加し、結晶密度が下がることになるが、非活性部３３０においては、結晶粒径の分布を活性部３１０よりも広げることで、非活性部３３０においては、相対的に結晶粒径の小さい結晶粒も多くなるので、結晶密度の低下を防止することができ、好ましい。これにより、非活性部３３０において、結晶粒径を大きくしたことによる結晶密度の過度の低下が防止され、クラックの発生を防止することができ、また、相対的に小さい粒径の結晶が存在すると、大きい粒径の結晶間での滑りが生じた場合にクラックの進展を妨げることができるという効果を奏する。
【0094】
本件において、結晶粒径は、圧電体を構成する結晶粒径の平均である。結晶粒径は、例えば、数万倍の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって撮影した写真で、Ｘ軸もしくはＹ軸に沿って見た場合の１μｍ四方の視野で観察される全ての結晶粒の直径を測定することにより行い、その平均値を結晶粒径とする。なお、テーパー部３２０の幅が１μｍよりも小さい場合においては、当該テーパー部３２０において観察される結晶粒だけの直径を測定の対象とし、その平均値を結晶粒径とすることができる。
【0095】
【0096】
【0097】
図１８は、活性部３１０、テーパー部３２０及び非活性部３３０の結晶粒サイズの分布を示す。これによれば、活性部３１０の平均結晶粒径は５４ｎｍ、テーパー部３２０の平均結晶粒径は１２４ｎｍ、非活性部３３０の平均結晶粒径は１５６ｎｍであり、非活性部３３０の結晶粒径は、活性部３１０の結晶粒径より大きく、テーパー部３２０の結晶粒径は活性部３１０と非活性部３３０の中間の大きさであることがわかった。また、非活性部３３０の結晶粒の分布（ばらつき）は、活性部３１０及びテーパー部３２０の分布より大きく、２倍程度であることも確認できた。
【0098】
図１９は、活性部３１０の平均結晶粒径である５４ｎｍを１としたときの結晶粒サイズ比としたグラフである。活性部３１０の平均結晶粒サイズ比を１としたとき、テーパー部３２０の平均結晶粒サイズ比は２．３０、非活性部３３０の平均結晶粒サイズ比は２．８７であった。
【0099】
以上説明したように、本実施形態の圧電デバイスの一例であるインクジェット式記録ヘッド１では、振動板５０と、振動板５０上に形成された第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を有する圧電アクチュエーター３００と、を具備し、圧電アクチュエーター３００の圧電体層７０は、活性部３１０から、テーパー部３２０、さらには非活性部３３０まで連続して設けられているが、圧電体層７０を形成する圧電体の結晶粒径は、非活性部３３０において、活性部３１０よりも大きくなるように、圧電体層７０を形成している。
【0100】
これにより、圧電アクチュエーター３００の腕部の圧電体層７０を形成する圧電体において、結晶粒間の空隙が増加し、結晶密度が下がる。このため、腕部の圧電体層７０の剛性が低下するため、連続的に駆動しても、これにより生じる残留ひずみが小さくなる。よって、振動板の疲労変形（たわみ）が大きくなることや圧電体自身のクラックを防ぐことができ、電圧印加を長期に亘って繰り返しても、吐出特性が大きく劣化するリスクを解消することができる。
【0101】
（他の実施形態）
以上、本発明の一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。
以上、本発明の一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。
【0102】
例えば、上述した実施形態１では、図１１に示すように、圧電体層７０を各圧力室１２に対向する領域にパターニングしたが、これに限定されるものではない。圧電体層７０を複数設けられた圧力室１２に対し、圧力室１２の配列方向に連続して設けられるようにした例を図２０に示す。
【0103】
この実施形態においても、第１電極６０の幅方向であるＸ方向の両側において、内側から活性部３１０、テーパー部３２０及び非活性部３３０が連続して存在することになり、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、圧電体層７０を形成する圧電体の結晶粒径を、非活性部３３０において、活性部３１０よりも大きくなるようにすることができ、同様な効果を奏することができる。
【0104】
また、本来、腕部の圧力室１２と隔壁１１との間で振動板の破壊が生じ易いが、圧電体層７０が連続して設けられているので、本実施形態では、さらに、クラック抑制の効果が顕著となる。
【0105】
また、例えば、上述した実施形態１では、第１電極６０を活性部３１０毎に独立した個別電極とし、第２電極８０を複数の活性部３１０に共通する共通電極としたが、これに限定されない。ここで、第１電極６０を共通電極とし、第２電極８０を個別電極とした構成を図２１及び図２２に示す。なお、図２１は、圧電アクチュエーターの変形例を示す記録ヘッドのＡ－Ａ′線に準じた断面図の要部を拡大した図である。図２２は、圧電アクチュエーターの変形例を示す記録ヘッドのＢ－Ｂ′線に準じた断面図の要部を拡大した図である。
【0106】
【0107】
また、圧電体層７０は、＋Ｙ方向の幅が圧力室１２よりも広い幅で、第１電極６０と同様に、＋Ｘ方向に亘って連続して設けられている。なお、圧電体層７０には、上述した実施形態１と同様に、＋Ｚ方向に見て隔壁１１に対応する領域に凹部７１を設けるようにしてもよい。
【0108】
また、第２電極８０は、圧力室１２毎に切り分けられて構成されている。この第２電極８０が活性部３１０の個別電極を構成する。活性部３１０毎に切り分けられて構成されている。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１方向であるＺ方向に見たときに、圧電体層７０が第１電極６０と第２電極８０と重なっている活性部３１０と、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０の３者が重なっていない非活性部３３０との境界領域が、本実施形態では個別電極である第２電極８０の幅方向であるＸ方向の両端部や、第２電極８０の長手方向であるＹ方向の両端部に存在する。
【0109】
この実施形態においても、上述した実施形態と同様に、圧電体層７０を形成する圧電体の結晶粒径を、非活性部３３０において、活性部３１０よりも大きくなるようにすることができ、同様な効果を奏することができる。なお、圧電体層７０は、第２電極８０をパターニングするのと同時に活性部３１０毎に切り分けるようにしてもよい。
【0110】
また、これら各実施形態の記録ヘッド１は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。図２３は、一実施形態に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Ｉの一例を示す概略図である。
【0111】
図２３に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、記録ヘッド１は、インク供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、キャリッジ３に搭載されている。この記録ヘッド１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の軸方向に移動自在に設けられている。
【0112】
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１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。
【0113】
このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１に対して記録シートＳをＸ軸方向に搬送し、キャリッジ３を記録シートＳに対してＹ軸方向に往復移動させながら、記録ヘッド１からインク滴を吐出させることで記録シートＳの略全面に亘ってインク滴の着弾、所謂、印刷が実行される。
【0114】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向であるＹ軸方向に往復移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向であるＸ軸方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【0115】
なお、上記実施形態においては、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。
【0116】
（付記）
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
好適な態様である態様１に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルに連通する圧力室が複数形成される基板と、前記基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板側から第１方向に積層された第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記圧力室と、前記第１電極と、前記第２電極と、に重なる部分を活性部とし、前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記第１電極と、前記第２電極と、の少なくとも一方に重ならない部分を非活性部としたとき、前記圧電体層は前記活性部と前記非活性部との間において連続して設けられ、前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記非活性部において、前記活性部よりも大きい。これによれば、圧電アクチュエーターの腕部の圧電体層を形成する圧電体において、結晶粒間の空隙が増加し、結晶密度が下がる。このため、腕部の圧電体層の剛性が低下するため、連続的に駆動しても、これにより生じる残留ひずみが小さくなる。よって、振動板の疲労変形（たわみ）が大きくなることや圧電体自身のクラックを抑制することができ、電圧印加を長期に亘って繰り返しても、吐出特性が大きく劣化するリスクを解消することができる。
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
好適な態様である態様１に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルに連通する圧力室が複数形成される基板と、前記基板の一方面側に設けられる振動板と、前記振動板側から第１方向に積層された第１電極、圧電体層及び第２電極を有する圧電アクチュエーターと、を具備し、前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記圧力室と、前記第１電極と、前記第２電極と、に重なる部分を活性部とし、前記圧電アクチュエーターの前記圧電体層うち、前記第１方向にみて、前記第１電極と、前記第２電極と、の少なくとも一方に重ならない部分を非活性部としたとき、前記圧電体層は前記活性部と前記非活性部との間において連続して設けられ、前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記非活性部において、前記活性部よりも大きい。これによれば、圧電アクチュエーターの腕部の圧電体層を形成する圧電体において、結晶粒間の空隙が増加し、結晶密度が下がる。このため、腕部の圧電体層の剛性が低下するため、連続的に駆動しても、これにより生じる残留ひずみが小さくなる。よって、振動板の疲労変形（たわみ）が大きくなることや圧電体自身のクラックを抑制することができ、電圧印加を長期に亘って繰り返しても、吐出特性が大きく劣化するリスクを解消することができる。
【0117】
態様１の具体例である態様２において、前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記活性部において、前記非活性部の１／２以下である。これによれば、圧電体の疲労変形が大きくなることや圧電体自身のクラックを確実に抑制することができる。
【0118】
態様１の具体例である態様３において、前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径のばらつきは、前記非活性部において、前記活性部よりも大きい。これによれば、結晶粒径が大きくなったことによる結晶密度の過度の低下が防止され、クラックの発生を防止することができ、また、相対的に小さい粒径の結晶が存在すると、大きい粒径の結晶間での滑りが生じた場合にクラックの進展を妨げることができる。
【0119】
態様１の具体例である態様４において、前記活性部に設けられ前記非活性部には設けられていない配向制御層を含み、前記活性部において前記配向制御層は前記第１電極と前記圧電体層との間に位置する。これによれば、活性部の圧電体層の圧電体の結晶粒径と非活性部の結晶粒径との差をさらに生じさせることができ、クラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0120】
態様４の具体例である態様５において、前記第１方向において、前記圧電体層は前記配向制御層よりも厚い。これによれば、活性部の圧電体層の圧電体の結晶粒径と非活性部の結晶粒径との差をさらに生じさせることができ、クラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0121】
態様４の具体例である態様６において、前記活性部において、前記配向制御層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも小さい。これによれば、活性部の圧電体層の圧電体の結晶粒径と非活性部の結晶粒径との差をさらに生じさせることができ、クラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0122】
態様６の具体例である態様７において、前記第１電極と前記配向制御層との間に位置する第１シード層と前記配向制御層と前記圧電体層との間に位置する第２シード層とを含み、前記活性部においては、前記第１シード層と前記第２シード層とが設けられ、前記非活性部においては、前記第２シード層が設けられ、前記第１シード層は設けられていない。これによれば、活性部と非活性部との結晶粒径の差をさらに生じさせることができ、クラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0123】
態様１の具体例である態様８において、前記活性部は、第１活性部と、前記第１活性部よりも前記非活性部に近い第２活性部とを含み、前記第２活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径は、前記第１活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも大きく、且つ、前記非活性部において前記圧電体層を形成する圧電体の結晶粒径よりも小さい。これによれば、圧電体層を形成する圧電体の急激な粒径変化に起因する大きな空隙の発生やそれを起点としたクラックの発生をさらに抑制することができる。
【0124】
態様８の具体例である態様９において、前記第２活性部における前記第１電極の厚さは、前記非活性部側から前記第１活性部側に向かって厚くなる。これによれば、圧電体層を形成する圧電体の急激な粒径変化に起因する大きな空隙の発生やそれを起点としたクラックの発生をさらに抑制することができる。
【0125】
態様１の具体例である態様１０において、前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記第１電極は複数の前記圧力室に対して個別に設けられ、前記第２電極は複数の前記圧力室に対して共通に設けられる。これによれば、第１電極が個別電極になるため、圧力室の配列方向の両側の活性部と非活性部と境界が第１電極の有無によって決まるので、活性部と非活性部との結晶粒径の差をさらに形成し易いので、クラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0126】
態様１の具体例である態様１１において、前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記第１電極は複数の前記圧力室に対して共通に設けられ、前記第２電極は複数の前記圧力室に対して個別に設けられる。これによれば、第１電極が共通電極になるため、圧力室の配列方向とは直交する方向の端部の活性部と非活性部と境界が第１電極の有無によって決まるので、ここでの活性部と非活性部との結晶粒径の差をさらに形成し易く、クラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0127】
態様１の具体例である態様１２において、前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記圧電体層は１つの前記圧力室上において、前記配列方向に連続して設けられる。これによれば、圧力室の配列方向の両端のクラックが生じやすい腕部に活性部と非活性部との境界が存在するが、かかる境界においてクラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0128】
態様１の具体例である態様１３において、前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記圧力室の前記配列方向及び前記第１方向の双方に直交する方向に前記活性部及び前記非活性部が並ぶ。これによれば、圧力室の長手方向の端部の活性部と非活性部との境界が存在するが、かかる境界においてクラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0129】
態様１の具体例である態様１４において、前記圧力室は配列方向に沿って複数設けられ、前記圧力室の配列方向に前記活性部及び前記非活性部が並ぶ。これによれば、圧力室の幅方向の両端のクラックが生じやすい腕部に活性部と非活性部との境界が存在するが、かかる境界においてクラックの発生や進展をさらに抑制することができる。
【0130】
好適な態様である態様１５に係る液体噴射装置は、態様１～１４の液体噴射ヘッドを具備する。これによれば、液体噴射ヘッドの圧電アクチュエーターの腕部の圧電体層を形成する圧電体において、結晶粒間の空隙が増加し、結晶密度が下がる。このため、腕部の圧電体層の剛性が低下するため、連続的に駆動しても、これにより生じる残留ひずみが小さくなる。よって、振動板の疲労変形（たわみ）が大きくなることや圧電体自身のクラックを抑制することができ、電圧印加を長期に亘って繰り返しても、吐出特性が大きく劣化するリスクを解消した液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置となる。
【符号の説明】
【0131】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２…カートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板、１１…隔壁、１２…圧力室、１５…連通板、１６…ノズル連通路、１７…第１マニホールド部、１８…第２マニホールド部、１９…供給連通路、２０…ノズルプレート、２０ａ…液体噴射面、２１…ノズル、３０…保護基板、３１…保持部、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…凹部、４２…第３マニホールド部、４３…接続口、４４…導入口、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４８…開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、５３…マスク膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、７１…凹部、７３…圧電体前駆体膜、７４…圧電体膜、７５…第１圧電体層、７６…第２圧電体層、８０…第２電極、９１…個別リード電極、９２…共通リード電極、１００…マニホールド、１１０…流路形成基板用ウェハー、１２０…配線基板、１２１…駆動回路、１３０…保護基板用ウェハー、３００…圧電アクチュエーター、３１０…活性部、３２０…テーパー部、３３０…非活性部、Ｓ…記録シート
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】