特許 7537227 液体吐出ヘッド、液体吐出装置およびアクチュエーター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体吐出装置およびアクチュエーター

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 305

B41J2/14 607

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020178710

(22)【出願日】2020-10-26

(65)【公開番号】P2022069821

(43)【公開日】2022-05-12

【審査請求日】2023-08-22

(73)【特許権者】

【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】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼部 本規

【審査官】中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６５２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７３１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７８４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１６４６５０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動板と第１電極と圧電体と第２電極とがこの順に第１方向に積層された液体吐出ヘッ
ドであって、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記圧電体の領域を第１領域とし、
前記第１領域以外の前記圧電体の領域を第２領域とし、
前記第１方向にみて前記第１領域と前記第２領域との境界に重なる前記振動板の部分を
第１部分とし、
前記第１部分とは異なり、かつ、前記第１方向にみて前記第１領域に重なる前記振動板
の部分を第２部分とするとき、
前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さよりも小さく、
前記振動板は、
第１層と、
前記第１層よりも前記第１方向に位置する第２層と、を有しており、
前記第１部分の前記第１層の厚さは、前記第２部分の前記第１層の厚さよりも小さく、
前記第１部分の前記第２層の厚さは、前記第２部分の前記第２層の厚さに等しい、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項2】

振動板と第１電極と圧電体と第２電極とがこの順に第１方向に積層された液体吐出ヘッ
ドであって、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記圧電体の領域を第１領域とし、
前記第１領域以外の前記圧電体の領域を第２領域とし、
前記第１方向にみて前記第１領域と前記第２領域との境界に重なる前記振動板の部分を
第１部分とし、
前記第１部分とは異なり、かつ、前記第１方向にみて前記第１領域に重なる前記振動板
の部分を第２部分とするとき、
前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さよりも小さく、
前記振動板よりも前記第１方向とは反対の第２方向に位置し、配列される複数の圧力室
を区画する圧力室基板をさらに有しており、
前記第１部分および前記第２部分は、前記複数の圧力室の配列方向に対して交差する方
向に互いに隣り合い、
前記第１部分は、前記第１方向にみて前記圧力室に重ならない、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記第１電極は、前記複数の圧力室に対して個別に設けられ、
前記第２電極は、前記複数の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２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記第１電極は、前記複数の圧力室に対して共通に設けられ、
前記第２電極は、前記複数の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２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記振動板は、
第１面と、
前記第１面よりも前記第１方向に位置し、前記第１面とは反対側の第２面と、を有して
おり、
前記第１部分の前記第２面は、前記第２部分の前記第２面よりも、前記第１方向とは反
対の第２方向に位置する、
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。

【請求項6】

前記第１部分に対応する前記圧電体の部分の厚さは、前記第２部分に対応する前記圧電
体の部分の厚さよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

前記圧電体は、
第３面と、
前記第３面よりも前記第１方向に位置し、前記第３面とは反対側の第４面と、を有して
おり、
前記第１部分に対応する前記第３面の部分は、前記第２部分に対応する前記第３面の部
分よりも、前記第１方向とは反対の第２方向に位置する、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

前記第１部分に対応する前記第４面の部分は、前記第２部分に対応する前記第４面の部
分よりも、前記第２方向に位置する、
ことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項9】

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と、
前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出動作を制御する制御部と、を有する、
ことを特徴とする液体吐出装置。

【請求項10】

振動板と第１電極と圧電体と第２電極とがこの順に第１方向に積層されたアクチュエー
ターであって、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記圧電体の領域を第１領域とし、
前記第１領域以外の前記圧電体の領域を第２領域とし、
前記第１方向にみて前記第１領域と前記第２領域との境界に重なる前記振動板の部分を
第１部分とし、
前記第１部分とは異なり、かつ、前記第１方向にみて前記第１領域に重なる前記振動板
の部分を第２部分とするとき、
前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さよりも小さく、
前記振動板は、
第１層と、
前記第１層よりも前記第１方向に位置する第２層と、を有しており、
前記第１部分の前記第１層の厚さは、前記第２部分の前記第１層の厚さよりも小さく、
前記第１部分の前記第２層の厚さは、前記第２部分の前記第２層の厚さに等しい、
ことを特徴とするアクチュエーター。

【請求項11】

振動板と第１電極と圧電体と第２電極とがこの順に第１方向に積層されたアクチュエー
ターであって、
前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記圧電体の領域を第１領域とし、
前記第１領域以外の前記圧電体の領域を第２領域とし、
前記第１方向にみて前記第１領域と前記第２領域との境界に重なる前記振動板の部分を
第１部分とし、
前記第１部分とは異なり、かつ、前記第１方向にみて前記第１領域に重なる前記振動板
の部分を第２部分とするとき、
前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さよりも小さく、
前記振動板よりも前記第１方向とは反対の第２方向に位置し、配列される複数の圧力室
を区画する圧力室基板をさらに有しており、
前記第１部分および前記第２部分は、前記複数の圧力室の配列方向に対して交差する方
向に互いに隣り合い、
前記第１部分は、前記第１方向にみて前記圧力室に重ならない、
ことを特徴とするアクチュエーター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置およびアクチュエーターに関する。

【背景技術】

【0002】

ピエゾ方式のインクジェットプリンター等の液体吐出装置は、圧電体を用いたアクチュエーターを有する。例えば、特許文献１に記載のアクチュエーターユニットは、振動板、下電極層、圧電体層および上電極層を有し、この順でこれらが積層される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－５８４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のアクチュエーターユニットでは、圧電体層が下電極層と上電極層との間に挟まれる部分とそうでない部分とを有する。これらの部分の境界では、一方の部分が下電極層と上電極層との間の電界に応じて変形するのに対し、他方の部分が当該電界によりほとんど変形しないため、応力が集中する。従来では、当該応力により圧電体層にクラックが生じやすいという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドの一態様は、振動板と第１電極と圧電体と第２電極とがこの順に第１方向に積層された液体吐出ヘッドであって、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記圧電体の領域を第１領域とし、前記第１領域以外の前記圧電体の領域を第２領域とし、前記第１方向にみて前記第１領域と前記第２領域との境界に重なる前記振動板の部分を第１部分とし、前記第１部分とは異なり、かつ、前記第１方向にみて前記第１領域に重なる前記振動板の部分を第２部分とするとき、前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さよりも小さい。

【0006】

本発明に係る液体吐出装置の一態様は、前述の態様の液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドによる液体の吐出動作を制御する制御部と、を有する。

【0007】

本発明に係るアクチュエーターの一態様は、振動板と第１電極と圧電体と第２電極とがこの順に第１方向に積層されたアクチュエーターであって、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する前記圧電体の領域を第１領域とし、前記第１領域以外の前記圧電体の領域を第２領域とし、前記第１方向にみて前記第１領域と前記第２領域との境界に重なる前記振動板の部分を第１部分とし、前記第１部分とは異なり、かつ、前記第１方向にみて前記第１領域に重なる前記振動板の部分を第２部分とするとき、前記第１部分の厚さは、前記第２部分の厚さよりも小さい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る液体吐出装置を模式的に示す構成図である。

【図2】第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図である。

【図3】図２中のＡ－Ａ線断面図である。

【図4】第１実施形態に係るアクチュエーターを示す平面図である。

【図5】図４中のＡ－Ａ線断面図である。

【図6】図４中のＢ－Ｂ線断面図である。

【図7】図４中のＣ－Ｃ線断面図である。

【図8】図４中のＤ－Ｄ線断面図である。

【図9】比較形態のアクチュエーターを振動板の第１部分で切断した断面図である。

【図10】第２実施形態に係るアクチュエーターを振動板の第２部分で切断した断面図である。

【図11】第２実施形態に係るアクチュエーターを振動板の第１部分で切断した断面図である。

【図12】第３実施形態に係るアクチュエーターを振動板の第１部分で切断した断面図である。

【図13】第４実施形態に係るアクチュエーターを振動板の第１部分で切断した断面図である。

【図14】第５実施形態に係るアクチュエーターを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

【0010】

なお、以下の説明は、互いに交差するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜に用いて行う。また、Ｘ軸に沿う一方向をＸ１方向といい、Ｘ１方向と反対の方向をＸ２方向という。同様に、Ｙ軸に沿って互いに反対の方向をＹ１方向およびＹ２方向という。また、Ｚ軸に沿って互いに反対の方向をＺ１方向およびＺ２方向という。Ｚ１方向は、「第１方向」の一例である。Ｚ２方向は、「第２方向」の一例である。また、Ｚ軸に沿う方向でみることを「平面視」という。

【0011】

ここで、典型的には、Ｚ軸が鉛直な軸であり、Ｚ２方向が鉛直方向での下方向に相当する。ただし、Ｚ軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、８０°以上１００°以下の範囲内の角度で交差すればよい。

【0012】

１．実施形態
１－１．液体吐出装置の全体構成
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１００を模式的に示す構成図である。液体吐出装置１００は、液体の一例であるインクを液滴として媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体１２は、典型的には印刷用紙である。なお、媒体１２は、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。

【0013】

図１に示すように、液体吐出装置１００には、インクを貯留する液体容器１４が装着される。液体容器１４の具体的な態様としては、例えば、液体吐出装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、および、インクを補充可能なインクタンクが挙げられる。なお、液体容器１４に貯留されるインクの種類は任意である。

【0014】

液体吐出装置１００は、制御ユニット２０と搬送機構２２と移動機構２４と液体吐出ヘッド２６とを有する。制御ユニット２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体吐出装置１００の各要素の動作を制御する。ここで、制御ユニット２０は、「制御部」の一例であり、液体吐出ヘッド２６によるインクの吐出動作を制御する。

【0015】

搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで、媒体１２をＹ２方向に搬送する。移動機構２４は、制御ユニット２０による制御のもとで、液体吐出ヘッド２６をＸ１方向とＸ２方向とに往復させる。図１に示す例では、移動機構２４は、液体吐出ヘッド２６を収容するキャリッジと称される略箱型の搬送体２４２と、搬送体２４２が固定される搬送ベルト２４４と、を有する。なお、搬送体２４２に搭載される液体吐出ヘッド２６の数は、１個に限定されず、複数個でもよい。また、搬送体２４２には、液体吐出ヘッド２６のほかに、前述の液体容器１４が搭載されてもよい。

【0016】

液体吐出ヘッド２６は、制御ユニット２０による制御のもとで、液体容器１４から供給されるインクを複数のノズルのそれぞれから媒体１２に向けてＺ２方向に吐出する。この吐出が搬送機構２２による媒体１２の搬送と移動機構２４による液体吐出ヘッド２６の往復移動とに並行して行われることにより、媒体１２の表面にインクによる画像が形成される。

【0017】

以上のように、液体吐出装置１００は、液体吐出ヘッド２６と、液体吐出ヘッド２６によるインクの吐出動作を制御する「制御部」の一例である制御ユニット２０と、を有する。

【0018】

１－２．液体吐出ヘッドの全体構成

【0019】

図２は、第１実施形態に係る液体吐出ヘッド２６の分解斜視図である。図３は、図２のＡ－Ａ線の断面図である。図２および図３に示すように、液体吐出ヘッド２６は、流路基板３２と圧力室基板３４と振動板３６と複数の圧電素子３８と筐体部４２と封止体４４とノズル板４６と吸振体４８と配線基板５０とを有する。なお、圧力室基板３４と振動板３６と複数の圧電素子３８とでアクチュエーター３０が構成される。

【0020】

ここで、流路基板３２よりもＺ１方向に位置する領域には、圧力室基板３４と振動板３６と複数の圧電素子３８と筐体部４２と封止体４４とが設置される。他方、流路基板３２よりもＺ２方向に位置する領域には、ノズル板４６と吸振体４８とが設置される。液体吐出ヘッド２６の各要素は、概略的にはＹ方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤により互いに接合される。

【0021】

図２に示すように、ノズル板４６は、Ｙ軸に沿う方向に配列される複数のノズルＮが設けられる板状部材である。各ノズルＮは、インクを通過させる貫通孔である。ノズル板４６は、例えば、ドライエッチングまたはウェットエッチング等の加工技術を用いる半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、ノズル板４６の製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。

【0022】

流路基板３２は、インクの流路を形成するための板状部材である。図２および図３に示すように、流路基板３２には、開口部３２２と複数の供給流路３２４と複数の連通流路３２６と中継流路３２８とが設けられる。開口部３２２は、複数のノズルＮにわたり連続するように、Ｚ軸に沿う方向でみた平面視で、Ｙ軸に沿う方向に延びる長尺状の貫通孔である。他方、供給流路３２４および連通流路３２６それぞれは、ノズルＮごとに個別に設けられる貫通孔である。中継流路３２８は、図３に示すように、流路基板３２のＺ２方向を向く面に設けられる。中継流路３２８は、複数の供給流路３２４にわたり設けられ、開口部３２２と複数の供給流路３２４とを連通させる流路である。流路基板３２は、前述のノズル板４６と同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、流路基板３２の製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。

【0023】

圧力室基板３４は、複数のノズルＮに対応する複数の圧力室Ｃが形成される板状部材である。圧力室Ｃは、流路基板３２と振動板３６との間に位置し、当該圧力室Ｃ内に充填されるインクに圧力を付与するためのキャビティと称される空間である。複数の圧力室Ｃは、Ｙ軸に沿う方向に配列される。各圧力室Ｃは、圧力室基板３４の両面に開口する孔３４１で構成されており、Ｘ軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。各圧力室ＣのＸ２方向での端は、対応する供給流路３２４に連通する。一方、各圧力室ＣのＸ１方向での端は、対応する連通流路３２６に連通する。圧力室基板３４は、前述のノズル板４６と同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、圧力室基板３４のそれぞれの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。

【0024】

圧力室基板３４のＺ１方向を向く面には、振動板３６が配置される。振動板３６は、弾性的に変形可能な板状部材である。図３に示す例では、振動板３６は、弾性膜である第１層３６１と、絶縁膜である第２層３６２と、を有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。なお、振動板３６の詳細については、後述の１－３．において説明する。

【0025】

振動板３６のＺ１方向を向く面には、互いに異なるノズルＮまたは圧力室Ｃに対応する複数の圧電素子３８が配置される。各圧電素子３８は、駆動信号の供給により変形する受動素子であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。複数の圧電素子３８は、複数の圧力室Ｃに対応するようにＹ軸に沿う方向に配列される。圧電素子３８の変形に連動して振動板３６が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することにより、インクがノズルＮから吐出される。なお、圧電素子３８の詳細については、後述の１－３．において説明する。

【0026】

筐体部４２は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するためのケースであり、流路基板３２のＺ１方向を向く面に接着剤等により接合される。筐体部４２は、例えば、樹脂材料で構成されており、射出成形により製造される。筐体部４２には、収容部４２２と導入口４２４とが設けられる。収容部４２２は、流路基板３２の開口部３２２に対応する外形の凹部である。導入口４２４は、収容部４２２に連通する貫通孔である。開口部３２２および収容部４２２による空間は、インクを貯留するリザーバーである液体貯留室Ｒとして機能する。液体貯留室Ｒには、液体容器１４からのインクが導入口４２４を介して供給される。

【0027】

吸振体４８は、液体貯留室Ｒ内の圧力変動を吸収するための要素である。吸振体４８は、例えば、弾性変形可能な可撓性のシート部材であるコンプライアンス基板である。ここで、吸振体４８は、流路基板３２の開口部３２２と中継流路３２８と複数の供給流路３２４とを閉塞して液体貯留室Ｒの底面を構成するように、流路基板３２のＺ２方向を向く面に配置される。

【0028】

封止体４４は、複数の圧電素子３８を保護するとともに圧力室基板３４および振動板３６の機械的な強度を補強する構造体である。封止体４４は、振動板３６の表面に例えば接着剤により接合される。封止体４４には、複数の圧電素子３８を収容する凹部が設けられる。

【0029】

圧力室基板３４または振動板３６のＺ１方向を向く面には、配線基板５０が接合される。配線基板５０は、制御ユニット２０と液体吐出ヘッド２６とを電気的に接続するための複数の配線が形成される実装部品である。配線基板５０は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）またはＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の可撓性の配線基板である。配線基板５０には、圧電素子３８を駆動するための駆動信号が供給される。当該駆動信号は、配線基板５０を介して各圧電素子３８に供給される。

【0030】

１－３．アクチュエーターの詳細
図４は、第１実施形態に係るアクチュエーター３０を示す平面図である。図５は、図４中のＡ－Ａ線断面図である。図６は、図４中のＢ－Ｂ線断面図である。図７は、図４中のＣ－Ｃ線断面図である。図８は、図４中のＤ－Ｃ線断面図である。これらの図では、アクチュエーター３０の構成が前述の図２および図３よりも詳細に示される。

【0031】

図５に示すように、アクチュエーター３０は、圧力室基板３４、振動板３６および複数の圧電素子３８のほか、配線層５４と錘層５５と錘層５６とを有する。ここで、アクチュエーター３０では、前述のように圧力室基板３４、振動板３６および複数の圧電素子３８がこの順でＺ１方向に積層されており、配線層５４と錘層５５と錘層５６は、最もＺ１方向に位置する層であり、同一の成膜工程により得られる。

【0032】

図４および図５に示すように、圧力室基板３４には、圧力室Ｃを構成する孔３４１が設けられる。図４では、孔３４１の平面視形状が破線で示される。圧力室基板３４は、例えば、シリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成される。当該異方性エッチングのエッチング液には、例えば、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）等が用いられる。また、当該異方性エッチングでは、振動板３６の第１層３６１がエッチング停止層として用いられる。

【0033】

図４に示す例では、孔３４１の平面視形状が平行四辺形である。このような平面視形状の孔３４１は、例えば、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成される。なお、孔３４１の平面視形状は、図４に示す例に限定されず、任意である。

【0034】

図５に示すように、振動板３６は、第１層３６１と第２層３６２とを有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。第１層３６１は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で構成される弾性膜である。当該弾性膜は、例えば、シリコン単結晶基板の一方の面を熱酸化することにより形成される。第２層３６２は、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）で構成される絶縁膜である。当該絶縁膜は、例えば、スパッタ法によりジルコニウムの層を形成し、当該層を熱酸化することにより形成される。

【0035】

なお、第１層３６１は、酸化シリコンに限定されず、例えば、シリコン単体等の他の弾性材料で構成されてもよい。第２層３６２の構成材料は、酸化ジルコニウムに限定されず、例えば、窒化シリコン等の他の絶縁材料でもよい。また、第１層３６１と第２層３６２との間には、金属酸化物等の他の層が介在してもよい。言い換えると、第１層３６１または第２層３６２が互いに同一または異なる複数の層で構成されてもよい。また、振動板３６の一部または全部は、圧力室基板３４と同一材料で一体に構成されてもよい。また、振動板３６は、単一材料の層で構成されてもよい。

【0036】

以上の基本構成を有する振動板３６は、平面視で互いに異なる領域に位置する部分として、図５に示すように、厚さｔｄ１の第１部分ＰＡ１と、厚さｔｄ１よりも厚い厚さｔｄ２の第２部分ＰＡ２と、を有する。ここで、振動板３６は、第１面Ｆ１および第２面Ｆ２を有しており、第２面Ｆ２に部分的な凹部３６３を設けることにより第１部分ＰＡ１が構成される。なお、第１面Ｆ１は、振動板３６のＺ２方向を向く面である。第２面Ｆ２は、振動板３６のＺ１方向を向く面である。

【0037】

本実施形態では、第１層３６１の厚さを部分的に薄くすることにより、第１部分ＰＡ１が構成される。すなわち、第１層３６１は、厚さｔｄ１１の部分と、厚さｔｄ１１よりも厚い厚さｔｄ２１の部分と、を有する。このような厚さｔｄ１１の部分を有する第１層３６１は、例えば、前述のように熱酸化により形成された弾性膜の一方の面の一部を、フッ酸を用いたエッチングまたはイオンミリング等により除去することにより得られる。

【0038】

一方、本実施形態では、第２層３６２の厚さは、均一である。このため、第１部分ＰＡ１の第２層３６２の厚さｔｄ１２と第２部分ＰＡ２の第２層３６２の厚さｔｄ２２とが互いに等しい。なお、振動板３６に第１部分ＰＡ１および第２部分ＰＡ２を設けることができれば、第２層３６２の厚さは、均一でなくてもよい。

【0039】

第１部分ＰＡ１は、平面視で圧電体３８２の後述の第１領域ＲＥ１と第２領域ＲＥ２との境界ＢＤに重なる振動板３６の部分である。第１部分ＰＡ１は、平面視で圧力室Ｃに重ならない位置に配置される。

【0040】

本実施形態では、図４中の二点鎖線で示すように、第１部分ＰＡ１は、第１電極３８１ごとに分割され、Ｙ軸に沿って並ぶ複数の部分で構成される。後述の第５実施形態のように第１部分ＰＡ１が複数の第１電極３８１に共通した１つの部分で構成されてもよいが、第１部分ＰＡ１が当該複数の部分で構成されることにより、ゾルゲル法またはＭＯＤ（metal organic decomposition）法を用いて圧電体３８２を形成する場合、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ１を厚くしやすいという利点がある。

【0041】

第２部分ＰＡ２は、第１部分ＰＡ１とは異なり、かつ、平面視で圧電体３８２の第１領域ＲＥ１に重なる振動板３６の部分である。第２部分ＰＡ２は、平面視で圧力室Ｃを包含する範囲にわたり配置される。なお、第２部分ＰＡ２は、図４および図５に示す範囲内の一部でもよい。

【0042】

図４に示すように、圧電素子３８は、平面視で圧力室Ｃに重なる。図５に示すように、圧電素子３８は、第１電極３８１と圧電体３８２と第２電極３８３とを有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。

【0043】

なお、圧電素子３８の層間、または圧電素子３８と振動板３６との間には、密着性を高めるための層等の他の層が適宜介在してもよい。また、第１電極３８１と圧電体３８２との間には、シード層が設けられてもよい。当該シード層は、圧電体３８２を形成する際に、圧電体３８２の配向性を向上させる機能を有する。当該シード層は、例えば、チタン（Ｔｉ）で構成されるか、または、Ｐｂ（Ｆｅ，Ｔｉ）Ｏ_３等のペロブスカイト構造を有する複合酸化物で構成される。当該シード層がチタンで構成される場合、圧電体３８２を形成する際に、島状のＴｉが結晶核となって圧電体３８２の配向性を向上させる。この場合、シード層は、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術、およびフォトリソグラフィおよびエッチング等を用いる公知の加工技術により３ｎｍ以上２０ｎｍ以下程度の厚さで形成される。また、当該シード層が当該複合酸化物で構成される場合、圧電体３８２を形成する際に、圧電体３８２がシード層４４４の結晶構造の影響を受けることにより、圧電体３８２の配向性が向上する。この場合、シード層は、例えば、ゾルゲル法またはＭＯＤ（metal organic decomposition）法により複合酸化物の前駆体層を形成し、その前駆体層を焼成して結晶化することにより形成される。

【0044】

第１電極３８１は、圧電素子３８ごとに互いに離間して配置される個別電極である。具体的には、Ｘ軸に沿う方向に延びる複数の第１電極３８１が、互いに間隔をあけてＹ軸に沿う方向に配列される。各圧電素子３８の第１電極３８１には、当該圧電素子３８に対応するノズルＮからインクを吐出するための駆動信号が配線基板５０を介して印加される。

【0045】

第１電極３８１は、例えば、チタン（Ｔｉ）で構成される第１層と、白金（Ｐｔ）で構成される第２層と、イリジウム（Ｉｒ）で構成される第３層と、を有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。第１電極３８１は、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術、およびフォトリソグラフィおよびエッチング等を用いる公知の加工技術により形成される。

【0046】

ここで、前述の第１層は、振動板３６に対する第１電極３８１の密着性を向上させる密着層として機能する。第１層の厚さは、特に限定されないが、例えば、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度である。なお、第１層の構成材料は、チタンに限定されず、例えば、チタンに代えて、クロムを用いてもよい。

【0047】

また、前述の第２層および第３層を構成する金属は、ともに導電性に優れた電極材料であり、かつ、互いに化学的性質が近い。このため、第１電極３８１の電極としての特性を優れたものとすることができる。第２層の厚さは、特に限定されないが、例えば、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度である。第３層の厚さは、特に限定されないが、例えば、４ｎｍ以上２０ｎｍ以下程度である。

【0048】

なお、第１電極３８１の構成は、前述の例に限定されない。例えば、前述の第２層または第３層のいずれかが省略されてもよいし、前述の第１層と第２層との間に、イリジウムで構成された層がさらに設けられてもよい。また、第２層および第３層に代えて、または、第２層および第３層に加えて、イリジウムおよび白金以外の電極材料で構成された層が用いられてもよい。当該電極材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料が挙げられ、これらのうち、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を積層または合金等の形態で組み合わせて用いてもよい。

【0049】

以上の第１電極３８１は、圧電体３８２よりもＸ１方向の位置に引き出されており、第１電極３８１には、配線層５４が接続される。配線層５４は、第１電極３８１ごとに圧電素子３８からＸ１方向に延びる導電膜であり、第１電極３８１と配線基板５０とを接続する配線として機能する。図５に示す例では、配線層５４は、層５４１と層５４２とを有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。層５４１は、配線層５４と圧電素子３８との密着性を高めるための層であり、例えば、ニッケルクロム合金で構成される。層５４２は、配線層５４の導電性を高めるための層であり、例えば、金（Ａｕ）で構成される。

【0050】

圧電体３８２は、第１電極３８１と第２電極３８３との間に配置される。圧電体３８２は、複数の圧電素子３８にわたり連続するようにＹ軸に沿う方向に延びる帯状をなす。図４に示す例では、圧電体３８２には、互いに隣り合う各圧力室Ｃの間隙に平面視で対応する領域に、圧電体３８２を貫通する貫通孔４４３ａがＸ軸に沿う方向に延びて設けられる。なお、圧電体３８２は、複数の圧電素子３８に個別に設けられてもよい。

【0051】

圧電体３８２は、一般組成式ＡＢＯ_３で表されるペロブスカイト型結晶構造を有する圧電材料で構成される。当該圧電材料としては、例えば、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ_３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３）、ニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ_３）、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）Ｏ_３）等が挙げられる。中でも、圧電体３８２の構成材料には、チタン酸ジルコン酸鉛が好適に用いられる。なお、圧電体３８２には、不純物等の他の元素が少量含まれてもよい。また、圧電体３８２を構成する圧電材料は、チタン酸バリウム等の非鉛材料でもよい。

【0052】

圧電体３８２は、例えば、ゾルゲル法またはＭＯＤ（metal organic decomposition）法等の液相法により圧電体の前駆体層を形成し、その前駆体層を焼成して結晶化することにより形成される。ここで、圧電体３８２は、単層で構成されてもよいが、複数層で構成される場合、圧電体３８２の厚さを厚くしても、圧電体３８２の特性を高めやすいという利点がある。

【0053】

第２電極３８３は、複数の圧電素子３８にわたり連続するようにＹ軸に沿う方向に延びる帯状の共通電極である。第２電極３８３には、所定の基準電圧が印加される。

【0054】

第２電極３８３は、例えば、イリジウム（Ｉｒ）で構成される層と、チタン（Ｔｉ）で構成される層と、を有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。第２電極３８３は、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術、およびフォトリソグラフィおよびエッチング等を用いる公知の加工技術により形成される。

【0055】

なお、第２電極３８３の構成材料は、イリジウムおよびチタンに限定されず、例えば、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）または銅（Ｃｕ）等の金属材料でもよい。また、第２電極３８３は、これらの金属材料のうち、１種を単独で用いて構成されてもよいし、２種以上を積層または合金等の形態で組み合わせて用いて構成されてもよい。また、第２電極３８３が単層で構成されてもよい。ただし、第２電極３８３としてイリジウム、あるいは化学量論組成よりも酸素の含有量が少ない酸化イリジウムが含まれることが好ましい。

【0056】

以上の第２電極３８３上には、錘層５５および錘層５６が配置される。錘層５５および錘層５６は、振動板３６の不要な振動を抑制するための錘である。具体的には、錘層５５は、第２電極３８３のＸ１方向での端縁に沿ってＹ軸に沿って延びる帯状の導電膜である。図５に示す例では、錘層５５は、層５４１と同一の成膜工程により得られる層５５１と、層５４２と同一の成膜工程より得られる層５５２と、を有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。錘層５６は、第２電極３８３のＸ２方向での端縁に沿ってＹ軸に沿って延びる帯状の導電膜である。図５に示す例では、錘層５５は、層５４１と同一の成膜工程により得られる層５５１と、層５４２と同一の成膜工程より得られる層５５２と、を有し、これらがこの順でＺ１方向に積層される。

【0057】

以上の基本構成を有する圧電素子３８では、圧電体３８２が、第１電極３８１と第２電極３８３との間に介在する第１領域ＲＥ１と、第１領域ＲＥ１以外の第２領域ＲＥ２と、を有する。言い換えると、第１領域ＲＥ１は、Ｚ軸に沿った方向において、圧電体３８２が、第１電極３８１と第２電極３８３に挟まれる領域である。また、第２領域ＲＥ２は、Ｚ軸に沿った方向において、圧電体３８２が、第１電極３８１と第２電極３８３に挟まれない領域である。

【0058】

ここで、第１電極３８１、圧電体３８２および第２電極３８３のそれぞれのＸ軸に沿う長さが圧力室ＣのＸ軸に沿う長さよりも長く、かつ、第１電極３８１、圧電体３８２および第２電極３８３のそれぞれのＸ１方向およびＸ２方向での端が平面視で圧力室Ｃの外側に位置する。

【0059】

特に、第１電極３８１のＸ１方向での端は、前述の配線基板５０と接続する必要があることから、圧電体３８２のＸ１方向での端よりもＸ１方向に位置する。また、圧電体３８２のＸ１方向での端は、第１電極３８１と第２電極３８３との間の絶縁性を確保する必要があることから、第２電極３８３のＸ１方向での端よりもＸ１方向に位置する。さらに、第２電極３８３のＸ１方向での端は、圧力室ＣのＸ軸に沿う方向での全域にわたり圧電体３８２に電界を印加する必要があることから、圧力室ＣのＸ１方向での端よりもＸ１方向に位置する。これらのＸ１方向での端の位置関係から、第１領域ＲＥ１と第２領域ＲＥ２との境界ＢＤは、振動板３６を介した圧力室基板３４との接合により変形の拘束を受ける圧電体３８２の部分に位置する。

【0060】

アクチュエーター３０では、前述のように振動板３６が第１部分ＰＡ１および第２部分ＰＡ２を有することにより、振動板３６および圧電体３８２を含む積層体の中立軸が部分的に圧電体３８２に近づくようにシフトするため、第１領域ＲＥ１と第２領域ＲＥ２との境界ＢＤに生じる応力集中が低減される。

【0061】

そのうえ、振動板３６が第１部分ＰＡ１および第２部分ＰＡ２を有することに伴い、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ１は、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ２よりも厚い。このため、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分は、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分に比べて、第１電極３８１と第２電極３８３との間に印加される電界により変形し難い。この結果、境界ＢＤへの応力集中が低減される。また、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分は、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分に比べて、剛性が高いので、優れた機械的強度を有する。このため、境界ＢＤに応力が集中したとしても、圧電体３８２にクラックが生じ難い。

【0062】

ここで、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分とは、平面視で第１部分ＰＡ１に重なる圧電体３８２の部分である。同様に、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分とは、平面視で第２部分ＰＡ２に重なる圧電体３８２の部分である。また、圧電体３８２は、第３面Ｆ３および第４面Ｆ４を有しており、第３面Ｆ３には、第１部分ＰＡ１の第２面Ｆ２に形成される凹部３６３と相補的な形状の凸部が設けられる。すなわち、第１部分ＰＡ１に対応する第３面Ｆ３の部分は、第２部分ＰＡ２に対応する第３面Ｆ３の部分よりもＺ２方向に位置する。当該凸部により、前述の厚さｔｐ１および厚さｔｐ２の関係が実現される。なお、第３面Ｆ３は、圧電体３８２のＺ２方向を向く面である。第４面Ｆ４は、圧電体３８２のＺ１方向を向く面である。

【0063】

本実施形態では、図７に示すように、第４面Ｆ４には、第１部分ＰＡ１の第２面Ｆ２に形成される凹部３６３と平面視で重なる領域に凹部３６３よりも浅い凹部が設けられる。すなわち、第１部分ＰＡ１に対応する第４面Ｆ４の部分は、第２部分ＰＡ２に対応する第４面Ｆ４の部分よりもＺ２方向に位置する。このように第４面Ｆ４に凹部が形成されることにより、前述の封止体４４等の部材と第４面Ｆ４とを接合する接着剤の接着力を高めることができる。なお、第４面Ｆ４は、前述の凹部を有しなくてもよく、例えば、実質的な平坦面であってもよい。

【0064】

第１部分ＰＡ１の厚さｔｐ１と第２部分ＰＡ２の厚さｔｐ２との差は、特に限定されないが、本実施形態では、振動板３６の厚さよりも小さく、より具体的には、第１層３６１の厚さよりも小さい。当該差が振動板３６の厚さよりも小さくことにより、振動板３６の第２面Ｆ２に形成される凹部を用いて当該差を実現することができる。また、当該差が第１層３６１の厚さよりも小さいことにより、第１層３６１のみの加工により当該差を実現することができる。なお、前述の第４面Ｆ４に形成される凹部が微小であるため、当該差は、概略的には、振動板３６の第２面Ｆ２に形成される凹部３６３の深さに等しい。

【0065】

以上の第１部分ＰＡ１および第２部分ＰＡ２の厚さの相違は、例えば、前述のようにゾルゲル法またはＭＯＤ（metal organic decomposition）法等の液相法を用いて圧電体３８２を形成する際、圧電体の前駆体層を形成する液体が振動板３６の第２面Ｆ２に沿って濡れ拡がることにより実現される。

【0066】

図９は、本実施形態に対する比較形態でのアクチュエーター３０Ｘを示す断面図である。図９では、アクチュエーター３０Ｘが図７に対応する断面で示される。アクチュエーター３０Ｘが有する振動板３６Ｘの厚さｔｄｘは、一定である。このため、振動板３６Ｘ上にゾルゲル法またはＭＯＤ（metal organic decomposition）法等の液相法を用いて圧電体３８２Ｘを形成すると、圧電体の前駆体層を形成する液体が振動板３６Ｘの第２面Ｆ２に沿って濡れ拡がることにより、第１電極３８１の厚さに起因して、圧電体３８２Ｘの厚さｔｐｘが部分的に薄くなってしまう。このように圧電体３８２の厚さが薄くなることを低減するべく、第１部分ＰＡ１の厚さｔｐ１と第２部分ＰＡ２の厚さｔｐ２との差は、第１電極３８１の厚さよりも大きいことが好ましい。

【0067】

以上のように、液体吐出ヘッド２６は、アクチュエーター３０を有する。アクチュエーター３０では、前述のように、振動板３６と第１電極３８１と圧電体３８２と第２電極３８３とが、この順に、「第１方向」の一例であるＺ１方向に積層される。

【0068】

特に、振動板３６の第１部分ＰＡ１の厚さｔｄ１は、振動板３６の第２部分ＰＡ２の厚さｔｄ２よりも小さい。ここで、第１部分ＰＡ１は、Ｚ１方向にみて圧電体３８２の第１領域ＲＥ１と第２領域ＲＥ２との境界ＢＤに重なる振動板３６の部分である。第２部分ＰＡ２は、第１部分ＰＡ１とは異なる振動板３６の部分である。第１領域ＲＥ１は、第１電極３８１と第２電極３８３との間に介在する圧電体３８２の領域である。第２領域ＲＥ２は、第１領域ＲＥ１以外の圧電体３８２の領域である。

【0069】

以上のアクチュエーター３０または液体吐出ヘッド２６では、第１部分ＰＡ１の厚さｔｄ１が第２部分ＰＡ２の厚さｔｄ２よりも小さいので、厚さｔｄ１が厚さｔｄ２以上である構成に比べて、第１部分ＰＡ１および圧電体３８２を含む積層体の中立軸を圧電体３８２に近づけることができる。このため、厚さｔｄ１が厚さｔｄ２以上である構成に比べて、当該積層体の圧電体３８２に生じる応力を低減することができる。この結果、圧電体３８２の境界ＢＤでのクラックを低減することができる。

【0070】

ここで、前述のように、振動板３６は、第１面Ｆ１と、第１面Ｆ１よりもＺ１方向に位置し、第１面Ｆ１とは反対側の第２面Ｆ２と、を有する。そして、第１部分ＰＡ１の第２面Ｆ２は、第２部分ＰＡ２の第２面Ｆ２よりも、「第１方向とは反対の第２方向」の一例であるＺ２方向に位置する。言い換えると、第２面Ｆ２には、第１部分ＰＡ１に、第２部分ＰＡ２よりも窪んだ凹部３６３が設けられる。このため、第１部分ＰＡ１の厚さｔｄ１を第２部分ＰＡ２の厚さｔｄ２よりも小さくすることができる。

【0071】

なお、第１部分ＰＡ１の第１面Ｆ１を第２部分ＰＡ２の第１面Ｆ１よりもＺ１方向に位置させることによっても、第１部分ＰＡ１の厚さｔｄ１を第２部分ＰＡ２の厚さｔｄ２よりも小さくすることができる。ただし、この場合、第１部分ＰＡ１の第２面Ｆ２が第２部分ＰＡ２の第２面Ｆ２よりもＺ２方向に位置する場合に比べて、振動板３６の製造が容易でない。

【0072】

また、前述のように、振動板３６は、第１層３６１と、第１層３６１よりもＺ１方向に位置する第２層３６２と、を有する。そして、第１部分ＰＡ１の第１層３６１の厚さｔｄ１１は、第２部分ＰＡ２の第１層３６１の厚さｔｄ２１よりも小さい。このため、第２層３６２の厚さが均一であっても、第１部分ＰＡ１の厚さｔｄ１を第２部分ＰＡ２の厚さｔｄ２よりも小さくすることができる。また、厚さｔｄ１１と厚さｔｄ２１との差に起因して第１層３６１に形成される段差による角が第２層３６２に覆われることにより緩和される。この結果、当該角による圧電体３８２への応力集中を低減することができる。

【0073】

本実施形態では、前述のように、第２層３６２の厚さが均一である。このため、第１部分ＰＡ１の第２層３６２の厚さｔｄ１２は、第２部分ＰＡ２の第２層３６２の厚さｔｄ２２に等しい。このため、第２層３６２に対するエッチング等の加工が不要である。また、厚さｔｄ１２が厚さｔｄ２２と異なる構成に比べて、第２層３６２に形成される段差による角を低減することができる。なお、ここで、「等しい」とは、厳密に等しい場合のほか、製造誤差程度の差を有する場合も含む概念である。

【0074】

また、前述のように、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ１は、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ２よりも大きい。したがって、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分を挟む第１電極３８１と第２電極３８３との間の距離は、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分を挟む第１電極３８１と第２電極３８３との間の距離よりも大きい。このため、第１電極３８１と第２電極３８３との間に電界が印加されたとき、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分の変形を、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分の変形よりも小さくすることができる。この結果、圧電体３８２の第１領域ＲＥ１と第２領域ＲＥ２との境界ＢＤでのクラックを好適に低減することができる。

【0075】

また、前述のように、圧電体３８２は、第３面Ｆ３と、第３面Ｆ３よりもＺ１方向に位置し、第３面Ｆ３とは反対側の第４面Ｆ４と、を有する。そして、第１部分ＰＡ１に対応する第３面Ｆ３の部分は、第２部分ＰＡ２に対応する第３面Ｆ３の部分よりも、「第１方向とは反対の第２方向」の一例であるＺ２方向に位置する。このため、第４面Ｆ４が平坦面またはそれに近い平坦性の面であっても、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ１を、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ２よりも大きくすることができる。

【0076】

本実施形態では、前述のように、第１部分ＰＡ１に対応する第４面Ｆ４の部分は、第２部分ＰＡ２に対応する第４面Ｆ４の部分よりも、Ｚ２方向に位置する。すなわち、第４面Ｆ４には、第１部分ＰＡ１に対応する部分に、第２部分ＰＡ２に対応する部分よりも窪んだ凹部が設けられる。当該凹部は、例えば、第４面Ｆ４に前述の封止体４４等の部材を接着剤により接合する場合、当該接着剤の接着力を高める。なお、第４面Ｆ４は、実質的な凹凸のない平坦面であってもよい。

【0077】

前述のように、液体吐出ヘッド２６またはアクチュエーター３０は、振動板３６よりもＺ１方向とは反対のＺ２方向に位置し、配列される複数の圧力室Ｃを区画する圧力室基板３４を有する。そして、第１部分ＰＡ１および第２部分ＰＡ２は、複数の圧力室Ｃの配列方向であるＹ１方向またはＹ２方向に対して交差する方向であるＸ１方向またはＸ２方向に互いに隣り合う。

【0078】

本実施形態では、前述のように、第１電極３８１は、複数の圧力室Ｃに対して個別に設けられる。これに対し、第２電極３８３は、複数の圧力室Ｃに対して共通に設けられる。ここで、Ｘ１方向およびＸ２方向のそれぞれにおいて、第１電極３８１および第２電極３８３のそれぞれの端が圧力室Ｃの外側に位置する。また、第１電極３８１のＸ１方向での端は、第２電極３８３のＸ１方向での端よりもＸ１方向に位置する。したがって、境界ＢＤが平面視で圧力室基板３４の圧力室Ｃのない部分に重なる。言い換えると、境界ＢＤが平面視で圧力室Ｃに重ならない。このため、境界ＢＤが平面視で圧力室Ｃに重なる構成に比べて、圧電体３８２の第１領域ＲＥ１と第２領域ＲＥ２との変形差を低減することができる。このような観点から、前述のように、第１部分ＰＡ１は、Ｘ１方向にみて圧力室Ｃに重ならない。

【0079】

２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0080】

図１０は、第２実施形態に係るアクチュエーター３０Ａを振動板３６の第２部分ＰＡ２で切断した断面図である。図１１は、第２実施形態に係るアクチュエーター３０Ａを振動板３６の第１部分ＰＡ１で切断した断面図である。アクチュエーター３０Ａは、圧電素子３８に代えて圧電素子３８Ａを有する以外は、前述の第１実施形態のアクチュエーター３０と同様である。圧電素子３８Ａは、第１電極３８１および第２電極３８３に代えて第１電極３８１Ａおよび第２電極３８３Ａを有する以外は、圧電素子３８と同様である。

【0081】

図１０および図１１に示すように、第１電極３８１Ａは、複数の圧電素子３８Ａにわたり連続するようにＹ軸に沿う方向に延びる帯状の共通電極である。一方、第２電極３８３Ａは、圧電素子３８Ａごとに互いに離間して配置される個別電極である。ここで、前述の第１実施形態と同様、第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ１は、第２部分ＰＡ２に対応する圧電体３８２の部分の厚さｔｐ２よりも厚い。

【0082】

以上の第２実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様、圧電体３８２のクラックを低減することができる。本実施形態では、第１電極３８１Ａは、複数の圧力室Ｃに対して共通に設けられる。これに対し、第２電極３８３Ａは、複数の圧力室Ｃに対して個別に設けられる。このため、振動板３６の第２面Ｆ２に形成される凹部３６３による角が第２電極３８３Ａに覆われることにより緩和される。この結果、当該角による圧電体３８２への応力集中を低減することができる。

【0083】

３．第３実施形態
以下、本発明の第３実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0084】

図１２は、第３実施形態に係るアクチュエーター３０Ｂを振動板３６Ｂの第１部分ＰＡ１で切断した断面図である。アクチュエーター３０Ｂは、振動板３６に代えて振動板３６Ｂを有する以外は、前述の第１実施形態のアクチュエーター３０と同様である。振動板３６Ｂは、第１層３６１に代えて層３６１ａおよび層３６１ｂを有する以外は、振動板３６と同様である。

【0085】

図１２に示すように、層３６１ａおよび層３６１ｂは、この順でＺ１方向に積層される。層３６１ａおよび層３６１ｂのそれぞれは、例えば、前述の第１層３６１と同様、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で構成される弾性膜である。ただし、層３６１ａには、第１部分ＰＡ１に対応する領域を貫通する開口が設けられる。これに対し、層３６１ｂは、一様な厚さで設けられる。このような層３６１ａおよび層３６１ｂによっても、第１実施形態と同様に第２面Ｆ２に凹部３６３を設けることができる。また、層３６１ａは、例えば、圧力室基板３４をエッチングのストップ層として用いたエッチングにより形成される。なお、層３６１ａおよび層３６１ｂからなる積層体は、「第１層」として捉えてもよい。

【0086】

以上の第３実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様、圧電体３８２のクラックを低減することができる。本実施形態では、圧力室基板３４をエッチングのストップ層として用いたエッチングにより層３６１ａを形成することにより、第１実施形態のようなハーフエッチングを用いる構成に比べて、第１部分ＰＡ１を形成することができる。

【0087】

４．第４実施形態
以下、本発明の第４実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0088】

図１３は、第４実施形態に係るアクチュエーター３０Ｃを振動板３６Ｃの第１部分ＰＡ１で切断した断面図である。アクチュエーター３０Ｃは、振動板３６に代えて振動板３６Ｃを有する以外は、前述の第１実施形態のアクチュエーター３０と同様である。振動板３６Ｃは、第１層３６１および第２層３６２に代えて第１層３６１Ｃおよび第２層３６２Ｃを有する以外は、振動板３６と同様である。

【0089】

図１２に示すように、第１層３６１Ｃおよび第２層３６２Ｃは、この順でＺ１方向に積層される。第１層３６１Ｃは、例えば、前述の第１層３６１と同様、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）で構成される弾性膜である。ただし、第１層３６１Ｃは、一様な厚さで設けられる。これに対し、第２層３６２Ｃは、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）で構成される絶縁膜である。第２層３６２Ｃには、第１部分ＰＡ１に対応する領域を貫通する開口が設けられる。このような第１層３６１Ｃおよび第２層３６２Ｃによっても、第１実施形態と同様に第２面Ｆ２に凹部３６３を設けることができる。また、第２層３６２Ｃは、例えば、第１層３６１Ｃをエッチングのストップ層として用いたエッチングにより形成される。

【0090】

以上の第４実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様、圧電体３８２のクラックを低減することができる。本実施形態では、第１層３６１Ｃをエッチングのストップ層として用いたエッチングにより第２層３６２Ｃを形成することにより、第１実施形態のようなハーフエッチングを用いる構成に比べて、第１部分ＰＡ１を形成することができる。

【0091】

５．第５実施形態
以下、本発明の第５実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0092】

図１４は、第５実施形態に係るアクチュエーター３０Ｄを示す平面図である。アクチュエーター３０Ｄは、第１部分ＰＡ１の形状が異なる以外は、前述の第１実施形態のアクチュエーター３０と同様である。アクチュエーター３０Ｄは、振動板３６および圧電素子３８に代えて振動板３６Ｄおよび圧電素子３８Ｄを有する以外は、前述の第１実施形態と同様である。振動板３６Ｄは、凹部３６３に代えて凹部３６３Ｄを有する以外は、振動板３６と同様である。圧電素子３８Ｄは、圧電体３８２に代えて圧電体３８２Ｄを有する以外は、圧電素子３８と同様である。

【0093】

本実施形態の第１部分ＰＡ１は、図１４中の二点鎖線で示すように、凹部３８３Ｄを設けることにより構成される。ここで、第１部分ＰＡ１は、複数の第１電極３８１に共通して設けられ、Ｙ軸に沿って延びる帯状をなす。このような第１部分ＰＡ１に対応する圧電体３８２Ｄの部分の厚さは、圧電体３８２Ｄの他の部分よりも厚い。

【0094】

以上の第５実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様、圧電体３８２のクラックを低減することができる。本実施形態では、前述の第１実施形態のように第１部分ＰＡ１が第１電極３８１ごとに個別に設けられる構成に比べて、第１部分ＰＡ１に要求される位置精度が低いため、アクチュエーター３０Ｄの製造が容易である。

【0095】

６．変形例
以上の例示における各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択される２以上の態様は、互いに矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

【0096】

６－１．変形例１
前述の各形態では、第２領域ＲＥ２が第１領域ＲＥ１よりもＸ１方向に位置する構成が例示されるが、当該構成に限定されず、第２領域ＲＥ２が第１領域ＲＥ１よりもＸ２方向に位置してもよい。この場合、第１部分ＰＡ１が第２部分ＰＡ２よりもＸ２方向に位置する。

【0097】

６－２．変形例２
前述の形態では、アクチュエーターが液体吐出ヘッドに搭載される構成が例示されるが、アクチュエーターを搭載する機器等は、液体吐出ヘッドに限定されず、例えば、圧電アクチュエーター等の他の駆動デバイスでもよい。

【0098】

６－３．変形例３
前述の形態では、個別電極と共通電極との間に圧電体が介在する構成が例示されるが、これに限定されず、個別電極と個別電極との間に圧電体が介在する構成でもよい。

【0099】

６－４．変形例４
前述の各形態では、液体吐出ヘッド２６を搭載する搬送体２４２を往復させるシリアル方式の液体吐出装置１００を例示するが、複数のノズルＮが媒体１２の全幅にわたり分布するライン方式の液体吐出装置にも本発明を適用することが可能である。

【0100】

６－５．変形例５
前述の各形態で例示する液体吐出装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。

【符号の説明】

【0101】

２０…制御ユニット（制御部）、２６…液体吐出ヘッド、３０…アクチュエーター、３０Ａ…アクチュエーター、３０Ｂ…アクチュエーター、３０Ｃ…アクチュエーター、３０Ｄ…アクチュエーター、３０Ｘ…アクチュエーター、３４…圧力室基板、３６…振動板、３６Ｂ…振動板、３６Ｃ…振動板、３６Ｄ…振動板、１００…液体吐出装置、３６１…第１層、３６１Ｃ…第１層、３６１ａ…層（第１層）、３６１ｂ…層（第１層）、３６２…第２層、３６２Ｃ…第２層、３８１…第１電極、３８１Ａ…第１電極、３８２…圧電体、３８２Ｄ…圧電体、３８３…第２電極、３８３Ａ…第２電極、ＢＤ…境界、Ｃ…圧力室、Ｆ１…第１面、Ｆ２…第２面、Ｆ３…第３面、Ｆ４…第４面、ＰＡ１…第１部分、ＰＡ２…第２部分、ＲＥ１…第１領域、ＲＥ２…第２領域、ｔｄ１…厚さ、ｔｄ１１…厚さ、ｔｄ１２…厚さ、ｔｄ２…厚さ、ｔｄ２１…厚さ、ｔｄ２２…厚さ、ｔｄｘ…厚さ、ｔｐ１…厚さ、ｔｐ２…厚さ、ｔｐｘ…厚さ。

【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】