(57)【要約】【課題】  点欠陥が存在しても破壊に至ることのない振動膜及び圧電素子を備えた液体噴射ヘッドを提供する。【解決手段】  ノズル開口２１に連通する圧力発生室１２と、該圧力発生室の一方面側に設けられた弾性膜５０及び絶縁体膜５５を有する振動膜と、該振動膜の上に配設された第１電極６０と第２電極８０との間に配設された圧電体層７０を有して前記第１電極及び第２電極間に印加する電圧により変位して前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電素子３００とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記変位により発生する応力の中立面１１０が前記第１電極の中に在るように構成するとともに、前記第１電極よりも前記圧力発生室側の層は、層状膜、又はアモルファス膜となるように構成した。【選択図】  図３
2010143205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口に連通する圧力発生室と、
該圧力発生室の一方面側に設けられた振動膜と、
該振動膜の上に配設された第１電極と第２電極との間に配設された圧電体層を有して前記第１電極及び第２電極間に印加する電圧により変位して前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生素子とを具備する液体噴射ヘッドであって、
前記変位により発生する応力の中立面が前記第１電極の中に在るように構成するとともに、前記第１電極よりも前記圧力発生室側の層は、層状膜、又はアモルファス膜となるように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成するとともに、層間がヘテロエピタキシャルである少なくとも２層で構成したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３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。
【請求項５】
ノズル開口に連通する圧力発生室と、
該圧力発生室の一方面側に設けられた振動膜と、
該振動膜の上に配設された第１電極と第２電極との間に配設された圧電体層を有して前記第１電極及び第２電極間に印加する電圧により変位して前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生素子とを具備する液体噴射ヘッドであって、
前記変位により発生する応力の中立面が前記第１電極の中に在るように構成するとともに、前記第１電極よりも前記圧力発生室側の層は、層状膜、又はアモルファス膜となるように構成したことを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項６】
請求項５に記載するアクチュエータ装置において、
前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成したことを特徴とするアクチュエータ装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載するアクチュエータ装置において、
前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成するとともに、層間がヘテロエピタキシャルである少なくとも２層で構成したことを特徴とするアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエータ装置に関し、特にノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド等に適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
ノズル開口に連通する圧力発生室の一部を振動膜で構成し、この振動膜を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子のたわみ変形を用いたものが実用化されている。ここで、圧電素子は、第１電極である下電極と第２電極である上電極との間に配設された圧電体層を有して第１電極及び第２電極間に印加する電圧により変位するように構成してある。また、振動膜は、圧力発生室側に設けられた酸化シリコンと、圧電素子側に設けられた酸化ジルコニウム等のセラミック振動板とを積層したものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００５−２６０００３号公報
【特許文献２】特許第３３７９５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来技術における振動膜の酸化ジルコニウム等は柱状結晶層で構成してあるため、その中に点欠陥が存在する場合には、この点欠陥を起点とするクラックを生起し、場合によっては当該部分の破壊を招来する。
【０００４】
その理由は次の通りであると考えられる。圧電素子の変形に伴い圧電素子及び振動膜においては歪み応力が発生するが、この歪み応力は、圧電素子及び振動板が圧力発生室側に向けて変形する際に、中立面を境としてその上方の領域では圧縮応力となり、下方の領域では引っ張り応力となる。つまり、中立面では、当該面が受ける圧縮及び引張りの応力が実質的に零の状態となる。ここで、中立面は、通常第１電極内に存在するように設計されている。したがって、前記振動膜には引っ張り応力が作用する。このように、引っ張り応力が作用する領域の結晶構造が柱状である場合、結晶の界面にこれを引き裂くような面方向（膜厚方向と直角な方向）の応力が作用することになる。このため界面の近傍部分に点欠陥が存在すればこれを起点とするクラックが進行し破壊に至る。
【０００５】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに限定されず、他のデバイスに用いられるアクチュエータ装置においても同様に存在する。
【０００６】
本発明は、上記従来技術に鑑み、点欠陥が存在しても破壊に至ることのない振動膜及び圧電素子を備えた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びにアクチュエータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室の一方面側に設けられた振動膜と、該振動膜の上に配設された第１電極と第２電極との間に配設された圧電体層を有して前記第１電極及び第２電極間に印加する電圧により変位して前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生素子とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記変位により発生する応力の中立面が前記第１電極の中に在るように構成するとともに、前記第１電極よりも前記圧力発生室側の層は、層状膜、又はアモルファス膜となるように構成したことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば第１電極の中に応力の中立面が構成されているので、圧電素子の変位時、その下の層には引っ張り応力が作用する。かかる引っ張り応力が作用する領域に点欠陥が存在した場合、この点欠陥には面方向の剪断力が作用するが、本態様における当該領域は層状膜又はアモルファス膜で構成されている。すなわち、膜厚方向と平行となる粒界は存在しない。したがって、前記点欠陥に起因するクラックの進行を未然に防止し得る。この結果、前述の如き点欠陥に起因する振動板の割れを防止して、液体噴射ヘッドの長期に亘る安定な動作に資することができる。
【０００８】
ここで、前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成するのが望ましい。この場合、圧縮応力が作用する領域に膜厚方向の粒界は存在しない。したがって、前記圧縮応力が作用する領域の点欠陥に起因するクラックの進行を未然に防止し得、中立面で区画される圧縮領域と引っ張り領域の何れの領域においても良好に点欠陥に起因する振動板の割れを防止することができる。
【０００９】
さらに、前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成するとともに、層間がヘテロエピタキシャルである少なくとも２層で構成するのが望ましい。この場合には、組成が異なる複数の層が構成されていても結晶構造が同じであるので、層間に界面が形成されることはない。すなわち、複数層が実質的に一体の柱状結晶で構成された場合と等価な構造となり、圧縮応力の作用に伴う点欠陥に起因するクラックの進行を未然に防止し得る。
【００１０】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様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にある。
本態様によれば、液体噴射ヘッドの振動板の割れを防止して、液体噴射装置の長期に亘る安定な動作に資することができる。
【００１１】
また、本発明の他の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室の一方面側に設けられた振動膜と、該振動膜の上に配設された第１電極と第２電極との間に配設された圧電体層を有して前記第１電極及び第２電極間に印加する電圧により変位して前記圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生素子とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記変位により発生する応力の中立面が前記第１電極の中に在るように構成するとともに、前記第１電極よりも前記圧力発生室側の層は、層状膜、又はアモルファス膜となるように構成したことを特徴とするアクチュエータ装置にある。
本態様によれば第１電極の中に応力の中立面が構成されているので、圧電素子の変位時、その下の層には引っ張り応力が作用する。かかる引っ張り応力が作用する領域に点欠陥が存在した場合、この点欠陥には面方向の剪断力が作用するが、本態様における当該領域は層状膜又はアモルファス膜で構成されている。すなわち、膜厚方向と平行となる粒界は存在しない。したがって、前記点欠陥に起因するクラックの進行を未然に防止し得る。この結果、前述の如き点欠陥に起因する振動板の割れを防止して、液体噴射ヘッドの長期に亘る安定な動作に資することができる。
【００１２】
ここで、前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成するのが望ましい。この場合、圧縮応力が作用する領域に膜厚方向の粒界は存在しない。したがって、前記圧縮応力が作用する領域の点欠陥に起因するクラックの進行を未然に防止し得、中立面で区画される圧縮領域と引っ張り領域の何れの領域においても良好に点欠陥に起因する振動板の割れを防止することができる。
【００１３】
さらに、前記変位により圧縮応力が作用する領域は柱状結晶膜で構成するとともに、層間がヘテロエピタキシャルである少なくとも２層で構成するのが望ましい。この場合には、組成が異なる複数の層が構成されていても結晶構造が同じであるので、層間に界面が形成されることはない。すなわち、複数層が実質的に一体の柱状結晶で構成された場合と等価な構造となり、圧縮応力の作用に伴う点欠陥に起因するクラックの進行を未然に防止し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２（ａ）は、図１の平面図及び図２（ｂ）はそのＡ−Ａ′線断面図である。
【００１５】
本実施形態の流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面には酸化シリコンを主成分とするシリコン酸化膜として弾性膜５０が形成されている。
【００１６】
流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。連通部１３は、後述する保護基板のリザーバ部３１と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバの一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。なお、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。
【００１７】
なお、本実施形態では、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路が設けられていることになる。
【００１８】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。
【００１９】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、酸化ジルコニウムを主成分とするセラミック振動板として絶縁体膜５５が形成されている。本実施形態においては弾性膜５０及び絶縁体膜５５で振動膜５６が構成されている。
【００２０】
絶縁体膜５５上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０と、が積層形成されて圧力発生素子である圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動膜とを合わせてアクチュエータ装置と称する。ちなみに、本実施形態においては、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではない。
【００２１】
ここで、弾性膜５０は、上述のように酸化シリコンを主成分とし、流路形成基板１０の一方面側に設けられて圧力発生室１２の一方面を画成しているが、熱酸化により形成されているのでアモルファス層となっている。絶縁体膜５５は、弾性膜５０上に設けられた酸化ジルコニウムを主成分とするセラミック振動板であるが、本実施形態においてはＣＶＤ法により形成している。この結果、絶縁体膜５５はアモルファス層となっている。なお、酸化ジルコニウムを主成分とするセラミック振動板はリアクティブスパッタにより形成しても良く、この場合にもアモルファス膜を形成することができる。
【００２２】
絶縁体膜５５の真上に設けられている第１電極６０は、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、一例として絶縁体膜５５上にチタン薄膜、その上に順に白金薄膜及びイリジウム薄膜を形成した後、圧電体層７０及び第２電極８０とともに焼成して形成する。この結果、第１電極６０は白金を主成分とする酸化チタン及び酸化イリジウムを含む、例えば２００μｍの薄膜となる。ここで、本実施形態においては圧電体層７０の歪み変異時の応力の中立面が第１電極６０の中に存在するように調整してある（具体的な調整方法については後に詳述する。）。ここで、第１電極６０の白金層は結晶面方位（１１１）の柱状結晶である。
【００２３】
圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される電気機械変換作用を示す圧電材料、特に圧電材料の中でも一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト構造を有する金属酸化物からなり、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等が好適である。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）又は、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）等を用いることができる。
【００２４】
ここで、圧電体層７０は柱状結晶構造となっており、しかも第１電極６０との層間はヘテロエピタキシャルとなっている。ヘテロエピタキシャルとすることにより第１電極６０と圧電体層７０間で薄膜組成が変化しても結晶構造は同じになるので、界面が発生しにくい構造にすることができる。すなわち、第１電極６０から圧電体層７０に至る柱状結晶構造を実効的に連続させることができる。
【００２５】
圧電体層７０の厚さについては、例えば、本実施形態では、圧電体層７０を１〜５μｍ前後の厚さで形成した。
【００２６】
なお、圧電体層７０の形成方法は、例えば、金属有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成することができる。また、圧電体層７０の形成方法は、特にこれに限定されず、例えば、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、スパッタリング法又はレーザーアブレーション法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等を用いてもよい。
【００２７】
圧電素子３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１４側の端部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。なお、第２電極８０はイリジュウム薄膜（焼成後は酸化イリジュウム薄膜）で好適に形成し得る。
【００２８】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、第１電極６０、絶縁体膜５５及びリード電極９０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、リザーバ部３１のみをリザーバとしてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にリザーバと各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。
【００２９】
また、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
【００３０】
このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３１】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００３２】
保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が固定されている。この駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とは、ボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。
【００３３】
さらに、このような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、比較的硬質の材料で形成されている。この固定板４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３４】
かかる本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部のインク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第１電極６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００３５】
ここで、図２（ａ）のＢ−Ｂ′線断面図であり、圧電素子３００の駆動状態を示す図３に明示するように、本実施形態における歪み応力に対する中立面１１０は第１電極６０の中に形成されているので、圧電素子３００が圧力発生室１２側に凸となるように変形した場合、第１電極６０よりも下の層である絶縁体膜５５及び弾性膜５０には、引っ張り応力１１２が発生する。
【００３６】
ここで、絶縁体膜５５及び弾性膜５０はアモルファス層となっているので、これらの層中に点欠陥が発生してもこれを起点とするクラックの進展を阻止することができる。層方向と引っ張り応力１１２の方向とが平行になり、膜厚方向と平行となる粒界が存在しないからである。
【００３７】
一方、圧電素子３００の変位により圧縮応力が作用する中立面１１０の上方の領域に形成されている第１電極６０の一部及び圧電体層７０及び第２電極８０は柱状結晶であり、同時に層間はヘテロエピタキシャルとなっている。この場合、当該領域では圧縮応力１１１が作用するが、膜厚方向の粒界は実質的には存在しない。したがって、圧縮応力１１１が作用する領域の点欠陥に起因するクラックの進行も未然に防止し得、中立面１１０で区画される圧縮領域と引っ張り領域の何れの領域においても良好に点欠陥に起因する振動板等の割れを防止することができる。
【００３８】
ここで、中立面１１０の求め方について説明しておく。図４に示すように、中立面１１０を形成させたい位置をＺ０とすると、圧電体層７０と第１電極６０との境界面の位置を基準面とした場合、位置Ｚ０は次式（１）で与えられる。
【００３９】
【数１】
2010143205.tif 000003
【００４０】
上式（１）において、
Ｅｓ          基準面から下(Z＜0)の領域にある、各層のヤング率
Ｅｆ          圧電体層７０のヤング率
σｓ          基準面から下(Z＜0)の領域にある、各層のポアソン比
σｆ          圧電体層７０のポアソン比
ＥｓＡｖ      基準面から下(Z＜0)の領域にある、各層のヤング率の平均
σｓＡｖ      基準面から下(Z＜0)の領域にある、各層のポアソン比の平均
Ｄ１          圧電体層７０の厚さ
Ｄ２          圧電体層７０から下の厚さ
【００４１】
したがって、上式（１）を用いて位置Ｚ０が第１電極６０の中に存在するように調整すれば良い。
【００４２】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、酸化ケイ素からなる弾性膜５０と組み合わせる絶縁体膜５５を酸化ジルコニウムで形成したが、他にも窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）等の組み合わせが考えられる。これらの各組み合わせにおいて、酸化ケイ素は熱酸化により、また窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化チタンはそれぞれＣＶＤ法で形成すれば所望のアモルファス膜が得られる。また、この場合の膜はアモルファス膜に限らない。層状の膜であれば同様の効果を得る。層状膜の材料としてはランタンニッケルオキサイド（ＬＮＯ）が存在する。
【００４３】
上述の窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）等を用いた場合でも中立面１１０は第１電極６０内に在るように調整する必要があるが、各材料の膜厚とヤング率との関係に基づき上式（１）を用いて位置Ｚ０を求めれば容易に所望の調整を行うことができる。各材料の膜厚とヤング率との関係は下記表１の通りである。
【００４４】
【表１】
2010143205.tif 000004
【００４５】
また、上述した実施形態では、絶縁体膜５５上に圧力発生素子として圧電素子３００を設けるようにしたが、圧力発生素子３００は、絶縁体膜５５の上方に形成されていればよいため、圧力発生素子３００は、絶縁体膜５５の直上であっても、他の部材が間に介在した状態で積層されていても良い。
【００４６】
さらに、例えば、上述した実施形態では、流路形成基板１０としてシリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、結晶面方位が（１００）面、（１１０）面等のシリコン単結晶基板を用いるようにしてもよく、また、ＳＯＩ基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。
【００４７】
また、これらのインクジェット式記録ヘッドＩは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図５は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００４８】
図５に示すインクジェット式記録装置ＩＩにおいて、インクジェット式記録ヘッドＩを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００４９】
そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５０】
上述した実施形態では、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挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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る。
【００５１】
さらに、本発明は、インクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに搭載されるアクチュエータ装置に限られず、他の装置に搭載されるアクチュエータ装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態に係る記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】本実施形態に係る圧電素子の駆動状態を示す断面図である。
【図４】中立面を決定する手法を説明するための説明図である。
【図５】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  インクジェット式記録ヘッド、  １０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  １３  連通部、  １４  インク供給路、  １５  連通路、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ３１  リザーバ部、  ４０  コンプライアンス基板、  ５０  弾性膜、  ５５  絶縁体膜、  ５６  振動膜、  ６０  第１電極、  ７０  圧電体層、  ８０  第２電極、  ９０  リード電極、  １００  リザーバ、  １１０  中立面、  １１１  圧縮応力、  １１２  引っ張り応力、  １２０  駆動回路、  ３００  圧電素子（圧力発生素子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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