(57)【要約】      （修正有）【課題】圧電素子の変形を阻害することなく、水分によって振動板の特性が変化するのを抑制した圧電デバイス、液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置を提供する。【解決手段】複数の第１凹部１２が形成された基板１０と、基板１０とは反対側の最上層に酸化ジルコニウムを含む酸化ジルコニウム層を有する振動板５０と、第１電極６０、圧電体層７０、第２電極８０を有する圧電素子３００とを具備し、圧電素子３００には活性部３１０が設けられており、圧電体層７０には、活性部３１０の外側にあり基板１０とは反対側に開口する第２凹部７１が設けられており、振動板５０の基板１０とは積層方向反対側であって、第２凹部７１の底面７１１に重なる領域には、酸化ジルコニウム以外の材料で形成された第１の水分バリア層２００が形成され、第１の水分バリア層２００は、積層方向において活性部３１０に重なる領域の一部に形成されていない。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１凹部が形成された基板と、
前記基板の一方面側に設けられた振動板であって、前記基板とは反対側の最上層に酸化ジルコニウムを含む酸化ジルコニウム層を有する振動板と、
前記基板の一方面側に前記振動板を介して設けられた第１電極、前記第１電極上に設けられた圧電体層、前記圧電体層上に設けられた第２電極を有する圧電素子と、
を具備し、
前記圧電素子には、前記圧電体層の前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた活性部が前記第１凹部毎に独立して設けられており、
前記第１電極は、前記活性部の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、
前記第２電極は、複数の前記活性部に共通して設けられた共通電極を構成し、
前記圧電体層には、前記活性部の外側に設けられて前記基板とは反対側に開口する第２凹部が設けられており、
前記基板と前記圧電素子との積層方向において、前記振動板の前記基板とは反対側であって、前記第２凹部の底面に重なる領域には、前記酸化ジルコニウム以外の材料で形成された第１の水分バリア層が形成され、
前記第１の水分バリア層は、前記積層方向において前記活性部に重なる領域の一部に形成されていないことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
複数の前記活性部が第１の方向に並設され、
前記活性部の前記第１の方向の両側に前記第２凹部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記積層方向において、前記第２凹部と前記第１凹部とは、少なくとも一部が重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記積層方向において前記第２凹部の底面に重なる領域に設けられた前記第１の水分バリア層は、前記振動板と前記第２電極との間に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記第１の水分バリア層は、前記積層方向において前記第２凹部の底面に重なる領域から前記活性部側に延設されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記第１の水分バリア層の前記活性部側に延設された部分は、前記圧電体層と前記第２電極との間に設けられていることを特徴とする請求項５記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記第１の水分バリア層の前記活性部側に延設された部分は、前記振動板と前記圧電体層との間に設けられていることを特徴とする請求項５記載の圧電デバイス。
【請求項８】
前記第１の水分バリア層は、金属であることを特徴とする請求項７記載の圧電デバイス。
【請求項９】
前記第１の水分バリア層は、アモルファスの酸化膜または窒化膜であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１０】
前記第２凹部は、前記圧電体層を前記積層方向に貫通して設けられており、
前記第２凹部の底面において、前記基板側から前記振動板、前記第１の水分バリア層、前記第２電極がこの順に積層されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１１】
前記活性部の前記圧電体層と前記第２電極との間には、前記第１の水分バリア層とは異なる材料で形成された第２の水分バリア層が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項１２】
前記積層方向において、前記第１の水分バリア層と前記第２の水分バリア層とは少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１１記載の圧電デバイス。
【請求項１３】
前記第２の水分バリア層は、金属であることを特徴とする請求項１１又は１２記載の圧電デバイス。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の圧電デバイスを具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１５】
請求項１４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、圧電デバイス、圧電デバイスを有する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を変形させて圧力発生室内の液体に圧力変動を生じさせることで、圧力発生室に連通するノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッドが知られている。その代表例としては、液滴としてインク滴を噴射するインクジェット式記録ヘッドがある。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドは、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板の一方面側に振動板を介して圧電素子を備え、この圧電素子の駆動によって振動板を変形させて圧力発生室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させる。
【０００４】
ここで、圧電素子は、最上層に酸化ジルコニウムを含む振動板上に設けられた第１電極、圧電体層及び第２電極で構成されている（例えば、特許文献１参照）。また、このような圧電素子は、第１電極と第２電極とで挟まれて実質的な駆動部となる活性部が、振動板の圧力発生室に対向する領域毎に設けられている。そして、圧力発生室に対向する領域の活性部の両側には、振動板または振動板と圧電素子の非活性部とが積層された領域があり、腕部と呼ばれる。さらに、このような圧電素子では、圧電体層の腕部に対応する領域に基板とは反対側に開口する凹部を設けることで、圧電素子の変位特性を向上、すなわち、低い電圧で大きく変位させることができる。
【０００５】
また、圧電素子には、圧電体層を水分から保護する水分バリア層を設けたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２８２６８号公報
【特許文献２】特開２００８−０６６６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、圧電体層に凹部を設けることで、振動板が露出、または、外部の雰囲気に近くなるため、高湿度環境下において振動板の酸化ジルコニウムと水分とが反応し、振動板の特性が変化してしまうという問題がある。
【０００８】
また、凹部の内部、特に、凹部の底面を第２電極で覆う構成も開示されているものの、第２電極を水分が透過し、第２電極を透過した水分と振動板の酸化ジルコニウムとが反応して、振動板の特性が変化してしまうという問題がある。
【０００９】
特に、特許文献１のように、第２電極を複数の活性部に亘って共通して設けた構成のインクジェット式記録ヘッドでは、活性部の高密度化に伴い、第２電極の膜厚が薄くなり、第２電極を水分が透過し易くなることから振動板の特性の変化が生じ易い。
【００１０】
また、特許文献２では、圧電素子に水分バリア層を設けているものの、圧電素子の活性部領域に水分バリア層が設けられていることにより、圧電素子の変位量が減少してしまうという問題がある。
【００１１】
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、他の圧電デバイスにおいても同様に存在する。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、圧電素子の変形を阻害することなく、水分によって振動板の特性が変化するのを抑制した圧電デバイス、液体噴射ヘッド、および、液体噴射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】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の態様は、複数の第１凹部が形成された基板と、前記基板の一方面側に設けられた振動板であって、前記基板とは反対側の最上層に酸化ジルコニウムを含む酸化ジルコニウム層を有する振動板と、前記基板の一方面側に前記振動板を介して設けられた第１電極、前記第１電極上に設けられた圧電体層、前記圧電体層上に設けられた第２電極を有する圧電素子と、を具備し、前記圧電素子には、前記圧電体層の前記第１電極と前記第２電極とで挟まれた活性部が前記第１凹部毎に独立して設けられており、前記第１電極は、前記活性部の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、前記第２電極は、複数の前記活性部に共通して設けられた共通電極を構成し、前記圧電体層には、前記活性部の外側に設けられて前記基板とは反対側に開口する第２凹部が設けられており、前記基板と前記圧電素子との積層方向において、前記振動板の前記基板とは反対側であって、前記第２凹部の底面に重なる領域には、前記酸化ジルコニウム以外の材料で形成された第１の水分バリア層が形成され、前記第１の水分バリア層は、前記積層方向において前記活性部に重なる領域の一部に形成されていないことを特徴とする圧電デバイスにある。
【００１４】
さらに、本発明の他の態様は、上記記載の圧電デバイスを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１５】
また、本発明の他の態様は、上記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にある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る流路形成基板の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１０】本発明の実施形態５に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１１】本発明の実施形態６に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は、図３の要部を拡大した図であり、図５は、図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
【００１８】
図示するように、本実施形態の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）を構成する基板である流路形成基板１０は、ステンレス鋼やＮｉなどの金属、ＺｒＯ２あるいはＡｌ２Ｏ３を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、ＭｇＯ、ＬａＡｌＯ３のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された第１凹部である圧力発生室１２がインクを吐出する複数のノズル２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。なお、本実施形態では、流路形成基板１０の第１の方向Ｘに並設された圧力発生室１２の間の部分を隔壁１１と称する。この隔壁１１は、第２の方向Ｙに沿って形成されている。すなわち、隔壁１１は、流路形成基板１０の第２の方向Ｙにおける圧力発生室１２に重なる部分のことをいう。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に直交する方向を第３の方向Ｚと称し、詳しくは後述するケース部材４０側をＺ１側、ノズルプレート２０側をＺ２側と称する。なお、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚは、互いにそれぞれ直交する方向としたが、特にこれに限定されず、直交以外の角度で交差する方向であってもよい。
【００１９】
このような流路形成基板１０の一方面側であるＺ２側には、連通板１５と、ノズルプレート２０とが順次積層されている。
【００２０】
連通板１５には、図３に示すように、圧力発生室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。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力発生室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路１６の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。
【００２１】
また、連通板１５には、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。
【００２２】
第１マニホールド部１７は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。
第２マニホールド部１８は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。
【００２３】
また、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、圧力発生室１２の各々に対して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と圧力発生室１２とを連通して、マニホールド１００内のインクを圧力発生室１２に供給する。
【００２４】
このような連通板１５としては、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、またはジルコニウム（Ｚｒ）などのセラミックス等を用いることができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
【００２５】
ノズルプレート２０には、各圧力発生室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。すなわち、ノズル２１は、同じ種類の液体（インク）を噴射するものが第１の方向Ｘに並設され、この第１の方向Ｘに並設されたノズル２１の列が第２の方向Ｙに２列形成されている。
【００２６】
このようなノズルプレート２０としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート２０と連通板１５との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
【００２７】
一方、流路形成基板１０の他方面側であるＺ１側には、振動板５０が形成されている。振動板５０は、流路形成基板１０とは反対側の最上層に酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）を含む酸化ジルコニウム層５２を有するものである。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコン（ＳｉＯＸ）を含む弾性膜５１と、弾性膜５１上、つまり、弾性膜５１の流路形成基板１０とは反対側に設けられた酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）を含む酸化ジルコニウム層５２と、を具備する。本実施形態では、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む弾性膜５１と、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む酸化ジルコニウム層５２とを用いた。ここで、酸化ジルコニウム層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、酸化ジルコニウム層５２の主成分が酸化ジルコニウムであるとは、酸化ジルコニウム層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。また、本実施形態では、振動板５０として、酸化シリコンを含む弾性膜５１を設けるようにしたが、弾性膜５１の材料は酸化シリコンに限定されず、酸化チタン等であってもよい。また、振動板５０に弾性膜５１を設けないようにしてもよい。つまり、振動板５０が酸化ジルコニウム層５２のみで構成されていてもよい。酸化ジルコニウム層５２このように、振動板５０に酸化ジルコニウムを含む酸化ジルコニウム層５２を用いることで、振動板５０の剛性や靭性を確保することができる。また、振動板５０の流路形成基板１０とは反対側の最上層に酸化ジルコニウムを含む酸化ジルコニウム層５２を用いることで、詳しくは後述する圧電体層７０に含まれる鉛（Ｐｂ）やビスマス（Ｂｉ）などの成分が、酸化ジルコニウム層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。すなわち、振動板５０の最上層に酸化ジルコニウムからなる酸化ジルコニウム層５２を設けることで、圧電体層７０に含まれる成分が弾性膜５１や流路形成基板１０に拡散するのを抑制して、弾性膜５１や流路形成基板１０などに圧電体層７０の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。
【００２８】
なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（ノズルプレート２０が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２の他方面は、弾性膜５１によって画成されている。すなわち、振動板５０の流路形成基板１０側に酸化シリコンを含む弾性膜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発生室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、圧力発生室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。
【００２９】
また、図４及び図５に示すように、流路形成基板１０の振動板５０上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とで構成される圧電アクチュエーター３００が形成されている。本実施形態では、圧電アクチュエーター３００が圧力発生室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。ここで、圧電アクチュエーター３００は、圧電素子３００ともいい、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。また、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。すなわち、活性部３１０は、圧電体層７０が第１電極６０と第２電極８０とによって第３の方向Ｚで挟まれた部分を言う。本実施形態では、第１凹部である圧力発生室１２毎に活性部３１０が形成されている。そして、本実施形態では、第１電極６０は、活性部３１０の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、第２電極８０は、複数の活性部３１０に共通して設けられた共通電極を構成している。
【００３０】
ここで、本実施形態の圧電アクチュエーター３００を構成する第１電極６０は、圧力発生室１２毎に切り分けてあり、圧電アクチュエーター３００の実質的な駆動部である活性部３１０毎に独立する個別電極を構成する。この第１電極６０は、活性部３１０の並設方向である第１の方向Ｘにおいては、圧力発生室１２の幅よりも狭い幅で形成されている。すなわち、圧力発生室１２の第１の方向Ｘにおいて、第１電極６０の端部は、圧力発生室１２に対向する領域の内側に位置している。そして、詳しくは後述するが、第１の方向Ｘにおいて、第２電極８０は、第１電極６０よりも幅広に設けられているため、本実施形態の活性部３１０の第１の方向Ｘの幅は、第１電極６０によって規定されている。
【００３１】
なお、第１電極６０の材料は、後述する圧電体層７０を成膜する際に酸化せず、導電性を維持できる材料であることが必要であり、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の貴金属、またはランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）などに代表される導電性酸化物が好適に用いられる。
【００３２】
また、第１電極６０として、前述の導電材料と、振動板５０との間に、密着力を確保するための密着層を用いてもよい。本実施形態では、特に図示していないが密着層としてチタンを用いている。なお、密着層としては、ジルコニウム、チタン、酸化チタンなどを用いることができる。すなわち、本実施形態では、チタンからなる密着層と、上述した導電材料から選択される少なくとも一種の導電層とで第１電極６０が形成されている。
【００３３】
圧電体層７０は、図４に示すように、第２の方向Ｙが所定の幅となるように、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。
【００３４】
圧力発生室１２の第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０の供給連通路１９側の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、第２の方向Ｙにおいて、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（圧力発生室１２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。
【００３５】
圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト型酸化物からなることができ、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。圧電体層７０は、例えば、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法などの液相法や、スパッタリング法、レーザーアブレーション法等などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）などで形成することができる。
【００３６】
このような圧電体層７０には、図５に示すように、活性部３１０の外側に流路形成基板１０とは反対側に開口する第２凹部７１が形成されている。すなわち、本実施形態の活性部３１０は、第１の方向Ｘにおいて、第１電極６０によって規定されているため、第１の方向Ｘにおいて、第２凹部７１は第１電極６０よりも外側に設けられている。また、活性部３１０は、第１の方向Ｘに並設されているため、第１の方向Ｘで互いに隣り合う活性部３１０の間に第２凹部７１が配置されている。
【００３７】
また、本実施形態では、第２凹部７１は、圧電体層７０を積層方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられている。すなわち、第２凹部７１は、振動板５０に達する深さで形成されており、第２凹部７１の底面７１１には圧電体層７０が形成されておらず、第２凹部７１の底面７１１に振動板５０が露出されている。
【００３８】
ここで、第２凹部７１と第１凹部である圧力発生室１２とは、流路形成基板１０と圧電素子３００との積層方向である第３の方向Ｚにおいて、少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されている。また、第２凹部７１の第１の方向Ｘにおける幅は、各隔壁１１の第１の方向Ｘの幅と略同一、もしくはそれよりも広くなっていることが好ましい。ここで、第１の方向Ｘにおける第２凹部７１の幅とは、第３の方向Ｚにおいて最も第１凹部である圧力発生室１２側の幅、すなわち、第２凹部７１の底面側の幅のことである。また、第１の方向Ｘにおいて、第１凹部である圧力発生室１２の幅とは、第３の方向Ｚにおいて最も第２凹部７１側、すなわち、底面側の幅のことである。
【００３９】
ちなみに、第１凹部である圧力発生室１２と第２凹部７１とが第３の方向Ｚで少なくとも一部が重なる位置に配置されているとは、圧力発生室１２及び第２凹部７１の幅を規定する底面側が互いに重なっていないものも含む。つまり、例えば、圧力発生室１２の側面や第２凹部７１の側面が傾斜して設けられていれば、これらの底面側同士が重なっていなくても、これらの開口側の一部が重なるように配置することも可能である。
【００４０】
このように、圧電体層７０に第２凹部７１を設けることで、振動板５０及び圧電素子３００の圧力発生室１２の壁面と活性部３１０との間の腕部の剛性を低下させることができ、圧電素子３００を良好に変位させることができる。
【００４１】
なお、第２凹部７１の第１の方向Ｘにおける幅は、各隔壁１１の第１の方向Ｘの幅と略同一、もしくはそれよりも広くすること、すなわち、圧力発生室１２と第２凹部７１の第１の方向Ｘの幅を規定する底面側において、第３の方向Ｚで少なくとも一部が重なる位置に配置することで、腕部を構成する膜の第３の方向Ｚの厚さを薄くすることができ、圧電素子３００の変位特性を向上、すなわち、低い電圧で高い変位を得ることができる。
【００４２】
第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の活性部３１０に共通する共通電極を構成する。また、第２電極８０は、第２凹部７１の内面、すなわち、第２凹部７１の流路形成基板１０側の底面と、圧電体層７０側の側面とに亘って連続して設けられている。なお、第２電極８０は、第２凹部７１の内面に設けられていなくてもよい。
【００４３】
このような第２電極８０は、圧電体層７０の界面を良好に形成できること、導電性及び圧電特性を発揮できる材料が望ましく、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）等の貴金属材料、及びランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）に代表される導電性酸化物が好適に用いられる。また、第２電極８０は、複数材料の積層であってもよい。本実施形態では、イリジウムとチタンとの積層電極（イリジウムが圧電体層７０と接する）を用いている。そして、第２電極８０は、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、メッキ法などの液相法により形成することができる。また、第２電極８０の形成後に、加熱処理を行うことにより、圧電体層７０の特性改善を行うことができる。
【００４４】
また、第３の方向Ｚにおいて、振動板５０の流路形成基板１０とは反対側であって圧電体層７０の第２凹部７１の底面７１１に重なる領域には、第２電極８０と異なる材料で形成された第１の水分バリア層２００が設けられている。ここで第１の水分バリア層２００が、第３の方向Ｚにおいて振動板５０の流路形成基板１０とは反対側に設けられているとは、第１の水分バリア層２００が、第３の方向Ｚにおいて振動板５０よりもＺ１側に設けられていることを言う。本実施形態では、第１の水分バリア層２００は、振動板５０と第２電極８０との間に設けられている。すなわち、第２凹部７１は、圧電体層７０を第３の方向Ｚに貫通して設けられているため、第２凹部７１の底面７１１において、流路形成基板１０側から振動板５０、第１の水分バリア層２００、第２電極８０がこの順に積層されている。
【００４５】
なお、第２凹部７１の底面７１１とは、第３の方向Ｚにおいて、第２凹部７１の最も流路形成基板１０側の内面のことである。また、第１の水分バリア層２００が第２凹部７１の底面７１１に重なる領域に設けられているとは、第３の方向Ｚからの平面視において、第１の水分バリア層２００が、第２凹部７１の底面７１１の全面に亘って重なっていることを言う。また、第１の水分バリア層２００が第２凹部７１の底面７１１に重なる領域に設けられているとは、第１の水分バリア層２００が少なくとも第２凹部７１の底面７１１に重なっていることを言う。すなわち、第１の水分バリア層２００が第２凹部７１の底面７１１に重なっている領域からその外側の領域に延設されていることも含む。本実施形態では、第１の水分バリア層２００は、第２凹部７１の底面７１１に重なる領域から活性部３１０側に向かって延設されている。そして、第１の水分バリア層２００のうち第２凹部７１の底面７１１から活性部３１０に向かって延設された部分は、本実施形態では、圧電体層７０と第２電極８０との間に設けられている。すなわち、第１の水分バリア層２００のうち第２凹部７１の底面７１１から活性部３１０に向かって延設された部分は、第２凹部７１の側面７１２上に設けられている。また、第１の水分バリア層２００のうち第２凹部７１の底面７１１から活性部３１０に向かって延設された部分は、圧電体層７０のＺ１側の面上に達するまで延設されている。第１の水分バリア層２００は、第２凹部７１の内面と、圧電体層７０の第２凹部７１が開口する開口周縁部とに亘って連続して設けられている。
【００４６】
また、第１の水分バリア層２００は、第３の方向Ｚにおいて活性部３１０に重なる領域の一部に設けられていない。すなわち、第１の水分バリア層２００は、第３の方向Ｚで活性部３１０に重なる領域において、その全て、または、その一部に設けられていない。本実施形態では、第１の水分バリア層２００は、第３の方向Ｚで活性部３１０に重なる領域まで延設されておらず、活性部３１０に重なる領域の全てに設けられていない。このため、第１の水分バリア層２００は、第１の方向Ｘの断面において、圧電体層７０のＺ１側の面で活性部３１０の外側に端部が位置する。すなわち、図２に示すように、第１の水分バリア層２００は、活性部３１０よりも大きな開口部２０１が設けられている。つまり、第１の水分バリア層２００の開口部２０１は、第３の方向Ｚにおいて、活性部３１０を内包する大きさ及び位置で設けられている。
【００４７】
このように第１の水分バリア層２００を、圧電体層７０の第２凹部７１が開口する面上まで延設して、圧電体層７０のＺ１側の面内で開口する開口部２０１を設けることで、第１の水分バリア層２００を成膜してパターニングする際に、第１の水分バリア層２００を圧電体層７０のＺ１側の平面上でパターニングすることができるため、パターニング精度を向上して、開口部２０１の位置ずれによる圧電素子３００の変位特性のばらつきを抑制することができる。もちろん、第１の水分バリア層２００は、第２凹部７１の底面７１１に重なる領域に設けられていればよく、第１の水分バリア層２００は第２凹部７１の底面７１１だけに設けられていてもよく、また、第１の水分バリア層２００は、第２凹部７１の底面と側面７１２の底面７１１側の途中まで、すなわち、開口部２０１は、第２凹部７１の側面７１２の途中で開口するようにしてもよい。
【００４８】
このような第１の水分バリア層２００の材料として導電性を有する材料を用いた場合には、個別電極である第１電極６０の圧電体層７０よりも外側に形成された部分、および、この第１電極６０に接続された個別配線９１が形成された部分に第３の方向Ｚで重ならない領域に設けるのが好ましい。これにより、第１電極６０同士が第１の水分バリア層２００によって短絡するのを抑制することができる。また、第１の水分バリア層２００の材料として絶縁性を有する材料を用いた場合には、第１の水分バリア層２００を第１電極６０の圧電体層７０よりも外側に形成された部分や、個別配線９１に第３の方向Ｚで重なる領域にも設けるようにしてもよい。
【００４９】
このような第１の水分バリア層２００の材料としては、酸化ジルコニウム以外の材料であればよく、無機材料や有機材料などを用いることができる。また、第１の水分バリア層２００は、導電性を有する材料であってもよく、また、絶縁性を有する材料であってもよい。ちなみに、金属などに代表される導電性を有する材料の場合には、第２電極８０の電気抵抗値を低下させて、第２電極８０の活性部３１０の並設方向である第１の方向Ｘにおける電圧降下を抑制して、活性部３１０の変位にばらつきが生じるのを抑制することができる。
【００５０】
ここで、第１の水分バリア層２００として利用できる無機材料としては、金属、酸化膜、窒化膜から選択される少なくとも一種が挙げられる。すなわち、第１の水分バリア層２００は、単一の無機材料を用いるようにしてもよく、異なる材料を積層したものであってもよい。また、第１の水分バリア層２００の無機材料としては、特に無機アモルファス材料、すなわち、アモルファスの酸化膜及び窒化膜を用いるのが好ましい。このようなアモルファスの酸化膜としては、酸化アルミニウム（ＡｌＯＸ）、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が挙げられる。このように第１の水分バリア層２００として、アモルファスの酸化膜および窒化膜を用いることで、水分の透過を確実に抑制することができると共に、機械的な強度を向上して、クラック等の破壊が生じるのを抑制することができる。
【００５１】
ここで、酸化膜の代表例である酸化シリコン（ＳｉＯ２）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の水蒸気透過度を下記表１に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１に示すように、酸化シリコン（ＳｉＯ２）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）とでは、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の方が酸化シリコン（ＳｉＯ２）よりも水分バリア性に優れている。したがって、第１の水分バリア層２００として無機材料を用いる場合には、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いることで、第１の水分バリア層２００の水分透過を抑制して、酸化ジルコニウム層５２を水分から保護することができる。
【００５４】
また、第１の水分バリア層２００として、金属を用いる場合には、成膜した後、アニール処理を行うことで、ピンホール等が形成されるのを抑制して、水分バリア性を向上することができる。
【００５５】
また、第１の水分バリア層２００として利用できる有機材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、珪素系樹脂及びフッ素系樹脂から選択される少なくとも一種が挙げられる。また、第１の水分バリア層２００は、無機材料と有機材料との何れか一方のみで形成されたものであってもよく、両方が積層されたものであってもよい。
【００５６】
このように第２凹部７１の少なくとも底面７１１に重なるに第１の水分バリア層２００を設けることで、振動板５０の酸化ジルコニウム層５２が、第２凹部７１によって外部の雰囲気に近い位置に配置されても、第１の水分バリア層２００によって雰囲気中に含まれる水分から酸化ジルコニウム層５２を保護することができる。したがって、第１の水分バリア層２００を設けることによって、酸化ジルコニウム層５２と水分とが反応して酸化ジルコニウム層５２の特性が変化するのを抑制して、振動板５０が破断するのを抑制することができる。ちなみに、第１の水分バリア層２００を設けない場合、高湿度環境下などにおいて振動板５０が破断する。これは酸化ジルコニウム層５２と水分とが反応することで酸化ジルコニウム層５２の特性が変化し、酸化ジルコニウム層５２と第２電極８０とが剥離することで活性部３１０を固定する腕部が振動板５０だけで構成されることになり、活性部３１０の変位による引っ張り応力が振動板５０に印加されることが要因である。また、酸化ジルコニウム層５２と水分とが反応することで、酸化ジルコニウム層５２の靱性が低下することが要因である。したがって、本実施形態では、第１の水分バリア層２００を設けることで、振動板５０の破断の要因となる酸化ジルコニウム層５２と水分との反応を抑制することができ、高湿度環境下等において振動板５０の破断を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、第１の水分バリア層２００は、第３の方向Ｚにおいて活性部３１０に重なる領域の少なくとも一部に設けないようにすることで、第１の水分バリア層２００によって活性部３１０が拘束されるのを抑制して、活性部３１０の変位量が低下するのを抑制することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、第１凹部である圧力発生室１２が形成された基板である流路形成基板１０と、振動板５０と、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を具備し、第２凹部７１が形成された圧電素子３００と、を合わせて圧電デバイスと称する。
【００５９】
また、図２に示すように、圧電アクチュエーター３００の第１電極６０からは、引き出し配線である個別配線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配線９２が引き出されている。さらに、個別配線９１及び共通配線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延設された端部には、フレキシブルケーブル１２０が接続されている。フレキシブルケーブル１２０は、可撓性を有する配線基板であって、本実施形態では、駆動素子である駆動回路１２１が実装されている。
【００６０】
なお、本実施形態では、第１の水分バリア層２００として、絶縁性の材料を用いるようにした。そして、本実施形態の第１の水分バリア層２００は、図２及び図４に示すように、第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０よりも外側の酸化ジルコニウム層５２上に亘って連続して設けられている。また、第１の水分バリア層２００は、第２の方向Ｙにおいて、酸化ジルコニウム層５２上から活性部３１０に向かって延設されており、第１の水分バリア層２００の活性部３１０に向かって延設された部分は、圧電体層７０の側面を覆い、圧電体層７０のＺ１側の面上に達するまで延設されている。なお、個別配線９１の個別配線９１と第１電極６０とは、第１の水分バリア層２００に設けられたコンタクトホール２０２を介して電気的に接続されている。
【００６１】
このように第１の水分バリア層２００を、圧電アクチュエーター３００の第２の方向Ｙの両側で露出された酸化ジルコニウム層５２を覆うように設けることで、圧電アクチュエーター３００の第２の方向Ｙの両側の酸化ジルコニウム層５２を水分から保護することができる。したがって、第２の方向Ｙにおいても振動板５０の破断の要因となる酸化ジルコニウム層５２と水分との反応を抑制することができ、高湿度環境下等において振動板５０の破断を抑制することができる。
【００６２】
また、圧電アクチュエーター３００の第２の方向Ｙの個別配線９１側の端部において、個別配線９１と第１電極６０との間に第１の水分バリア層２００を設けることで、水分が個別配線９１と第１電極６０との界面を伝って酸化ジルコニウム層５２まで侵入するのを抑制して、酸化ジルコニウム層５２を水分から保護することができる。
【００６３】
さらに、第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０の側面を第１の水分バリア層２００で覆うことで、圧電体層７０が外部に露出される部分を低減して、圧電体層７０を水分から保護することができる。したがって、圧電体層７０の水分による劣化や、第２電極８０と圧電体層７０との水分による剥離を抑制することができる。
【００６４】
なお、第１の水分バリア層２００は、第２の方向Ｙにおいても、第３の方向Ｚで活性部３１０に重なる領域の一部に設けられていない。すなわち、第１の水分バリア層２００は、第２の方向Ｙの個別配線９１側の一端部側では、活性部３１０上にまで延設されており、第２の方向Ｙの他端部側では、活性部３１０の外側、つまり、第１電極６０の外側に設けられている。そして、第１の水分バリア層２００には、活性部３１０の主要部に開口する開口部２０１が設けられている。このように第１の水分バリア層２００に開口部２０１を設けることで、第１の水分バリア層２００が、圧電アクチュエーター３００の変形を阻害するのを抑制して圧電アクチュエーター３００の変位量の低下を抑制することができる。
【００６５】
このような流路形成基板１０のＺ１側の面側には、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を保護するための空間である保持部３１を有する。保持部３１は、第１の方向Ｘに並設された圧電アクチュエーター３００の列の間に第２の方向Ｙに２つ並んで形成されている。また、保護基板３０には、第２の方向Ｙで並設された２つの保持部３１の間に第３の方向Ｚ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配線９１及び共通配線９２の端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、個別配線９１及び共通配線９２とフレキシブルケーブル１２０とは、貫通孔３２内で電気的に接続されている。なお、個別配線９１及び共通配線９２と、フレキシブルケーブル１２０との接続方法は、特に限定されず、例えば、ハンダ付けやろう付けなどのろう接や、共晶接合、溶接、導電性粒子を含む導電性接着剤（ＡＣＰ、ＡＣＦ）、非導電性接着剤（ＮＣＰ、ＮＣＦ）等が挙げられる。
【００６６】
また、図３に示すように、保護基板３０上には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００を流路形成基板１０と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板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。
【００６７】
このようなケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。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のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０と流路形成基板１０とによって第３マニホールド部４２が画成されている。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と流路形成基板１０とによって画成された第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、圧力発生室１２の並設方向である第１の方向Ｘに亘って連続して設けられており、各圧力発生室１２とマニホールド１００とを連通する供給連通路１９は、第１の方向Ｘに並設されている。
【００６８】
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Ｚ２側の面には、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固定基板用開口部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。
【００６９】
なお、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路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通してフレキシブルケーブル１２０が挿通される接続口４３が設けられている。
【００７０】
このような記録ヘッド１では、インクを噴射する際に、インクを導入路４４から取り込み、マニホールド１００からノズル２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２１からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各活性部３１０に電圧を印加することにより、活性部３１０と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル２１からインク滴が噴射される。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態では、複数の第１凹部である圧力発生室１２が形成された基板である流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に設けられた振動板５０であって、流路形成基板１０とは反対側の最上層に酸化ジルコニウムを含む酸化ジルコニウム層５２を有する振動板５０と、流路形成基板１０一方面側に振動板５０を介して設けられた第１電極６０、第１電極６０上に設けられた圧電体層７０、圧電体層７０上に設けられた第２電極８０を有する圧電素子３００と、を具備し、圧電素子３００には、圧電体層７０の第１電極６０と第２電極８０とで挟まれた活性部３１０が圧力発生室１２毎に独立して設けられており、第１電極６０は、活性部３１０の各々に独立して設けられた個別電極を構成し、第２電極８０は、複数の活性部３１０に共通して設けられた共通電極を構成し、圧電体層７０には、活性部３１０の外側に設けられて流路形成基板とは反対側に開口する第２凹部７１が設けられており、流路形成基板１０と圧電素子３００との積層方向である第３の方向Ｚにおいて、振動板５０の流路形成基板１０とは反対側であって、第２凹部７１の底面に重なる領域には、酸化ジルコニウム以外の材料で形成された第１の水分バリア層２００が形成され、第１の水分バリア層２００は、第３の方向Ｚにおいて活性部３１０に重なる領域の一部に形成されていない。
【００７２】
このように、第２凹部７１を設けることで圧電素子３００の変位特性を向上することができると共に、第２凹部７１を設けることで振動板５０の酸化ジルコニウム層５２が外部の雰囲気に近づいても、第１の水分バリア層２００を設けることで、酸化ジルコニウム層５２が水分と反応するのを抑制して、振動板５０を水分から保護することができる。したがって、酸化ジルコニウム層５２が水分と反応して振動板５０の特性が変化することによって、振動板５０が破壊されるのを抑制することができる。
【００７３】
また、第１の水分バリア層２００を設けることで、第２電極８０を透過した水分から振動板５０を保護することができるため、第２電極８０の厚さを比較的薄くして、活性部３１０を高密度に配設することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、複数の活性部３１０が第１の方向Ｘに並設され、活性部３１０の第１の方向Ｘの両側に第２凹部７１が設けられていることが好ましい。これによれば、活性部３１０を第１の方向Ｘに高密度に配設することができると共に、活性部３１０の第１の方向Ｘの断面における第３の方向Ｚへの変位量を向上することができる。
【００７５】
また、積層方向である第３の方向Ｚにおいて、第２凹部７１と第１凹部である圧力発生室１２とは、少なくとも一部が重なる位置に配置されていることが好ましい。これによれば、第２凹部７１によって流路形成基板１０の壁面と活性部３１０との間の腕部の剛性を低下させることができ、活性部３１０の変位特性を向上することができる。
【００７６】
もちろん、第３の方向Ｚにおいて、第１凹部である圧力発生室１２と第２凹部７１とは、少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されていなくてもよい。
【００７７】
また、積層方向である第３の方向Ｚにおいて第２凹部７１の底面７１１に重なる領域に設けられた第１の水分バリア層２００は、振動板５０と第２電極８０との間に設けられていることが好ましい。これによれば、第１の水分バリア層２００と第２電極８０との界面から水分の侵入を抑制して、振動板５０が水分と反応して振動板５０が破壊されるのを抑制することができる。
【００７８】
また、第１の水分バリア層２００は、積層方向である第３の方向Ｚにおいて第２凹部７１の底面７１１に重なる領域から活性部３１０側に延設されていることが好ましい。これによれば、第１の水分バリア層２００を延設することで、第２凹部７１の底面よりも活性部３１０側の振動板５０を水分から保護することができる。
【００７９】
また、第１の水分バリア層２００の活性部３１０側に延設された部分は、圧電体層７０と第２電極８０との間に設けられていることが好ましい。これによれば、第２電極８０を水分が透過したとしても、第１の水分バリア層２００によって第２電極８０より下の圧電体層７０や振動板５０を保護することができ、圧電体層７０と第２電極８０との界面の剥離を抑制することができる。
【００８０】
また、第１の水分バリア層２００は、金属であることが好ましい。このように、第１の水分バリア層２００を金属で形成することで、これによれば、圧電体層７０を焼成する際に、第１の水分バリア層２００を同時に熱処理してアニールすることができるため、第１の水分バリア層２００にピンホール等が形成されるのを抑制して、水分バリア性を向上することができる。
【００８１】
また、第１の水分バリア層２００は、アモルファスの酸化膜または窒化膜であることが好ましい。このように、第１の水分バリア層２００をアモルファスの酸化膜または窒化膜で形成することで、水分の透過を確実に抑制することができると共に、機械的な強度を向上して、振動板５０及び第１の水分バリア層２００にクラック等の破壊が生じるのを抑制することができる。
【００８２】
また、第２凹部７１は、圧電体層７０を積層方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられており、第２凹部７１の底面７１１において、基板である流路形成基板１０側から振動板５０、第１の水分バリア層２００、第２電極８０がこの順に積層されていることが好ましい。これによれば、第２凹部７１は、圧電体層７０を第３の方向Ｚに貫通することで、腕部の剛性を低下させて活性部３１０の変位特性を向上することができると共に、振動板５０上に第２電極８０が設けられていても、第１の水分バリア層２００を設けることによって第２電極８０を透過した水分から振動板５０を保護することができる。
【００８３】
もちろん、第２凹部７１は、圧電体層７０を第３の方向Ｚに貫通することなく設けられていてもよい。
【００８４】
（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であって、図２のＢ−Ｂ′線に準じた断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８５】
図６に示すように、本実施形態の圧電素子３００には、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とが設けられている。
【００８６】
第２の水分バリア層２１０は、活性部３１０の圧電体層７０と第２電極８０との間に、第１の水分バリア層２００とは異なる材料で形成されたものである。
【００８７】
第１の水分バリア層２００の材料としては、上述したものと同じものを用いることができる。
【００８８】
また、第２の水分バリア層２１０の材料としては、金属が用いられる。なお、第２の水分バリア層２１０の材料である金属は、導電性を有する材料であればよく、金属および金属酸化物を含むものである。また、第２の水分バリア層２１０に用いる金属としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）から選択される少なくとも１つの貴金属を用いるのが好ましい。また、第２の水分バリア層２１０として、金属を用いる場合には、成膜した後、アニール処理を行うことで、ピンホール等が形成されるのを抑制して、水分バリア性を向上することができる。
【００８９】
そして、第２の水分バリア層２１０を導電性の材料とすることで、圧電体層７０の活性部３１０に第２電極８０から第２の水分バリア層２１０を介して電圧を印加することができる。また、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを異なる材料で形成することで、第１の水分バリア層２００として、活性部３１０への電圧を印加することなく、水分透過率の低い材料を使用することができ、振動板５０を水分から保護することができると共に、第２の水分バリア層２１０として、活性部３１０に電圧を印加することができ、且つ活性部３１０の変形に適した材料を用いることができる。
【００９０】
また、第２の水分バリア層２１０を設けることで、活性部３１０においても第２電極８０を透過した水分から圧電体層７０を保護することができる。したがって、圧電体層７０の水分による劣化や、第２電極８０と圧電体層７０との水分による剥離を抑制することができる。つまり、第２電極８０と第２の水分バリア層２１０とは金属同士とすることで強固に接合することができ、第２電極８０を透過した水分によって両者の間で剥離が生じ難い。また、第２電極８０を透過した水分は、第２の水分バリア層２１０によって圧電体層７０側に浸透し難いため、第２の水分バリア層２１０と圧電体層７０との水分による剥離が生じ難い。
【００９１】
また、流路形成基板１０と圧電素子３００との積層方向である第３の方向Ｚにおいて、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されている。すなわち、本実施形態では、第２の水分バリア層２１０は、活性部３１０から活性部３１０の外側まで延設されており、この延設された部分で、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは第３の方向Ｚで重なるように配置されている。
【００９２】
このように、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを第３の方向Ｚで少なくとも一部が重なるように配置することで、第２電極８０を透過した水分が振動板５０側に浸透するのを確実に抑制することができ、振動板５０の水分による不具合を抑制することができる。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態では、活性部３１０の圧電体層７０と第２電極８０との間には、第１の水分バリア層２００とは異なる材料で形成された第２の水分バリア層２１０が設けられている。このように、活性部３１０に第２の水分バリア層２１０を設けることで、活性部３１０においても第２電極８０を透過した水分から圧電体層７０を保護することができる。したがって、圧電体層７０の水分による劣化や、第２電極８０と圧電体層７０との水分による剥離を抑制することができる。
【００９４】
また、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを異なる材料で形成することで、第１の水分バリア層２００として、活性部３１０への電圧を印加することなく、水分透過率の低い材料を使用することができ、振動板５０を水分から保護することができると共に、第２の水分バリア層２１０として、活性部３１０に電圧を印加することができ、且つ活性部３１０の変形に適した材料を用いることができる。
【００９５】
また、積層方向である第３の方向Ｚにおいて、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されていることが好ましい。これによれば、第３の方向Ｚにおいて、第２凹部７１から活性部３１０に至るまでの振動板５０が重なる部分が第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とによって覆われるため、この部分における振動板５０を水分から確実に保護することができる。
【００９６】
もちろん、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは、第３の方向Ｚにおいて少なくとも一部が互いに重ならない位置に配置されていてもよい。
【００９７】
また、第２の水分バリア層２１０は、金属であることが好ましい。これによれば、第２電極８０から圧電体層７０の活性部３１０に電圧を印加することができる。
【００９８】
（実施形態３）
図７は、本発明の実施形態３に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であって、図２のＢ−Ｂ′線に準じた断面図であり、図８は、実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であって、図２のＡ−Ａ′線に準じた断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９９】
図７に示すように、第３の方向Ｚにおいて、振動板５０の流路形成基板１０とは反対側であって圧電体層７０の少なくなくとも第２凹部７１の底面７１１に重なる領域には、第２電極８０と異なる材料で形成された第１の水分バリア層２００Ａが設けられている。本実施形態では、第２凹部７１は、圧電体層７０を積層方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられており、第２凹部７１の底面７１１に重なる領域では、第１の水分バリア層２００Ａは、振動板５０と第２電極８０との間に設けられている。すなわち、第２凹部７１は、圧電体層７０を第３の方向Ｚに貫通して設けられているため、第２凹部７１の底面７１１において、流路形成基板１０側から振動板５０、第１の水分バリア層２００、第２電極８０がこの順に積層されている。
【０１００】
また、第１の水分バリア層２００Ａは、第２凹部７１の底面７１１に重なる領域から活性部３１０側に向かって延設されている。そして、第１の水分バリア層２００のうち第２凹部７１の底面７１１から活性部３１０に向かって延設された部分は、本実施形態では、振動板５０と圧電体層７０との間に設けられている。すなわち、第１の水分バリア層２００Ａは、振動板５０の流路形成基板１０とは反対側の面上に設けられている。
【０１０１】
このような第１の水分バリア層２００Ａは、第３の方向Ｚにおいて活性部３１０に重なる領域の一部に設けられていない。本実施形態では、第１の水分バリア層２００は、第１電極６０に達するまで設けられておらず、活性部３１０に重なる領域のすべてに設けられていない。すなわち、第１の水分バリア層２００Ａの開口部２０１は、第１の方向Ｘで第１電極６０よりも広い幅で設けられている。
【０１０２】
このように第１の水分バリア層２００Ａを、振動板５０上に設けることで、第１の水分バリア層２００Ａを成膜してパターニングする際に、第１の水分バリア層２００を振動板５０上の平面上でパターニングすることができるため、パターニング精度を向上して、開口部２０１の位置ずれによる圧電素子３００の変位特性のばらつきを抑制することができる。
【０１０３】
このような第１の水分バリア層２００Ａとしては、圧電体層７０の焼成に耐え得る材料が必要であり、金属、特に貴金属を用いるのが好ましい。第１の水分バリア層２００Ａとして、金属を用いることで、圧電体層７０を焼成する際に同時に第１の水分バリア層２００Ａをアニール処理することができるため、第１の水分バリア層２００Ａをアニール処理する工程が不要となり、コストを低減することができる。また、第１の水分バリア層２００Ａをアニール処理することで、第１の水分バリア層２００Ａにピンホール等が形成されるのを抑制して、水分バリア性を向上することができる。
【０１０４】
また、第１の水分バリア層２００Ａは、第２の方向Ｙにおいて、圧電アクチュエーター３００よりも外側の酸化ジルコニウム層５２上に設けられている。例えば、第１の水分バリア層２００Ａとして絶縁性を有する材料を用いた場合には、図８に示すように、第１の水分バリア層２００Ａは、個別配線９１と酸化ジルコニウム層５２との間と、第１の方向Ｘで並設された個別配線９１の間と、に亘って連続して設けることができる。また、第１の水分バリア層２００Ａが、導電性を有する材料の場合には、複数の個別配線９１同士が短絡しないように、第１の水分バリア層２００Ａを、図８と同様の構成となるように個別配線９１と酸化ジルコニウム層５２との間に選択的に設けるか、特に図示していないが、第１の水分バリア層２００Ａを第１の方向Ｘで互いに隣り合う個別配線９１の間に選択的に設ける必要がある。
【０１０５】
また、本実施形態の第１の水分バリア層２００Ａは、第２の方向Ｙにおいて、酸化ジルコニウム層５２上から活性部３１０に向かって延設されており、第１の水分バリア層２００Ａの活性部３１０に向かって延設された部分は、圧電体層７０と酸化ジルコニウム層５２との間、すなわち、圧電体層７０と酸化ジルコニウム層５２又は第１電極６０との間に延設されている。
【０１０６】
なお、第１の水分バリア層２００Ａは、第２の方向Ｙにおいても、第３の方向Ｚで活性部３１０に重なる領域の一部に設けられていない。すなわち、第１の水分バリア層２００Ａは、第２の方向Ｙの他端部側では、活性部３１０上にまで延設されており、第２の方向Ｙの一端部側では、活性部３１０の外側、つまり、第１電極６０の外側に設けられている。そして、第１の水分バリア層２００Ａには、活性部３１０の主要部に開口する開口部２０１が設けられている。このように第１の水分バリア層２００Ａに開口部２０１を設けることで、第１の水分バリア層２００Ａが、圧電アクチュエーター３００の変形を阻害するのを抑制して圧電アクチュエーター３００の変位量の低下を抑制することができる。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態では、第１の水分バリア層２００Ａの活性部３１０側に延設された部分は、振動板５０と圧電体層７０との間に設けられている。
【０１０８】
このように、圧電体層７０に第２凹部７１を設けることで圧電素子３００の変位特性を向上することができると共に、第２凹部７１を設けることで振動板５０が外部の雰囲気に近づいても、第１の水分バリア層２００Ａを設けることで、振動板５０を水分から保護することができる。したがって、振動板５０に含まれる酸化ジルコニウムが水分と反応して振動板５０の特性が変化することによって、振動板５０が破壊されるのを抑制することができる。
【０１０９】
また、第１の水分バリア層２００Ａの活性部３１０側に延設された部分を振動板５０と圧電体層７０との間に設けることで、酸化ジルコニウム層５２の外部雰囲気に近い領域を第１の水分バリア層２００Ａで覆って保護することができ、酸化ジルコニウム層５２の水分との反応を確実に抑制することができる。すなわち、第２凹部７１と酸化ジルコニウム層５２との間に圧電体層７０が介在していても、介在する圧電体層７０の厚さが薄いと、第２電極８０を透過した水分が酸化ジルコニウム層５２に達してしまう虞がある。本実施形態では、第１の水分バリア層２００Ａを活性部３１０側に延設すると共に、延設した部分を振動板５０と圧電体層７０との間に設けることで、比較的薄い圧電体層７０を透過した水分が酸化ジルコニウム層５２に達するのを抑制することができる。
【０１１０】
また、圧電アクチュエーター３００の第２の方向Ｙの両側で露出された酸化ジルコニウム層５２を覆うように設けることで、圧電アクチュエーター３００の第２の方向Ｙの両側の酸化ジルコニウム層５２を水分から保護することができる。したがって、第２の方向Ｙにおいても振動板５０の破断の要因となる酸化ジルコニウム層５２と水分との反応を抑制することができ、高湿度環境下等において振動板５０の破断を抑制することができる。
【０１１１】
また、圧電アクチュエーター３００の第２の方向Ｙの個別配線９１側の端部において、個別配線９１と第１電極６０との間に第１の水分バリア層２００Ａを設けることで、水分が個別配線９１と第１電極６０との界面を伝って酸化ジルコニウム層５２まで侵入するのを抑制して、酸化ジルコニウム層５２を水分から保護することができる。
【０１１２】
（実施形態４）
図９は、本発明の実施形態４に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であって、図２のＢ−Ｂ′線に準じた断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１１３】
図９に示すように、本実施形態の圧電素子３００には、第１の水分バリア層２００Ａと第２の水分バリア層２１０とが設けられている。
【０１１４】
第１の水分バリア層２００Ａは、上述した実施形態３と同様の部材である。すなわち、第３の方向Ｚにおいて第２凹部７１の底面７１１に重なる領域では、第１の水分バリア層２００Ａは、振動板５０と第２電極８０との間に設けられている。すなわち、第２凹部７１は、圧電体層７０を第３の方向Ｚに貫通して設けられているため、第２凹部７１の底面７１１において、流路形成基板１０側から振動板５０、第１の水分バリア層２００、第２電極８０がこの順に積層されている。第１の水分バリア層２００Ａとしては、上述した実施形態３と同様の材料を用いることができる。
【０１１５】
第２の水分バリア層２１０は、上述した実施形態２と同様の部材であり、活性部３１０の圧電体層７０と第２電極８０との間に、第１の水分バリア層２００とは異なる材料で形成されたものである。第２の水分バリア層２１０としては、上述した実施形態２と同様の材料を用いることができる。
【０１１６】
そして、流路形成基板１０と圧電素子３００との積層方向である第３の方向Ｚにおいて、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されている。すなわち、本実施形態では、第２の水分バリア層２１０は、活性部３１０から活性部３１０の外側まで延設されており、この延設された部分で、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは第３の方向Ｚで重なるように配置されている。
【０１１７】
このように、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを第３の方向Ｚで少なくとも一部が重なるように配置することで、第２電極８０を透過した水分が振動板５０側に浸透するのを確実に抑制することができ、振動板５０の水分による不具合を抑制することができる。
【０１１８】
そして、第２の水分バリア層２１０を導電性の材料とすることで、圧電体層７０の活性部３１０に第２電極８０から第２の水分バリア層２１０を介して電圧を印加することができる。また、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを異なる材料で形成することで、第１の水分バリア層２００として、活性部３１０への電圧を印加することなく、水分透過率の低い材料を使用することができ、振動板５０を水分から保護することができると共に、第２の水分バリア層２１０として、活性部３１０に電圧を印加することができ、且つ活性部３１０の変形に適した材料を用いることができる。
【０１１９】
また、第２の水分バリア層２１０を設けることで、活性部３１０においても第２電極８０を透過した水分から圧電体層７０を保護することができる。したがって、圧電体層７０の水分による劣化や、第２電極８０と圧電体層７０との水分による剥離を抑制することができる。つまり、第２電極８０と第２の水分バリア層２１０とは金属同士とすることで強固に接合することができ、第２電極８０を透過した水分によって両者の間で剥離が生じ難い。また、第２電極８０を透過した水分は、第２の水分バリア層２１０によって圧電体層７０側に浸透し難いため、第２の水分バリア層２１０と圧電体層７０との水分による剥離が生じ難い。
【０１２０】
また、流路形成基板１０と圧電素子３００との積層方向である第３の方向Ｚにおいて、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されている。すなわち、本実施形態では、第２の水分バリア層２１０は、活性部３１０から活性部３１０の外側まで延設されており、この延設された部分で、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは第３の方向Ｚで重なるように配置されている。
【０１２１】
このように、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを第３の方向Ｚで少なくとも一部が重なるように配置することで、第２電極８０を透過した水分が振動板５０側に浸透するのを確実に抑制することができ、振動板５０の水分による不具合を抑制することができる。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態では、活性部３１０の圧電体層７０と第２電極８０との間には、第１の水分バリア層２００とは異なる材料で形成された第２の水分バリア層２１０が設けられている。このように、活性部３１０に第２の水分バリア層２１０を設けることで、活性部３１０においても第２電極８０を透過した水分から圧電体層７０を保護することができる。したがって、圧電体層７０の水分による劣化や、第２電極８０と圧電体層７０との水分による剥離を抑制することができる。
【０１２３】
また、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とを異なる材料で形成することで、第１の水分バリア層２００として、活性部３１０への電圧を印加することなく、水分透過率の低い材料を使用することができ、振動板５０を水分から保護することができると共に、第２の水分バリア層２１０として、活性部３１０に電圧を印加することができ、且つ活性部３１０の変形に適した材料を用いることができる。
【０１２４】
また、積層方向である第３の方向Ｚにおいて、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されていることが好ましい。これによれば、第３の方向Ｚにおいて、第２凹部７１から活性部３１０に至るまでの振動板５０が重なる部分が第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とによって覆われるため、この部分における振動板５０を水分から確実に保護することができる。
【０１２５】
もちろん、第１の水分バリア層２００と第２の水分バリア層２１０とは、第３の方向Ｚにおいて少なくとも一部が互いに重ならない位置に配置されていてもよい。
【０１２６】
また、第２の水分バリア層２１０は、金属であることが好ましい。これによれば、第２電極８０から圧電体層７０の活性部３１０に電圧を印加することができる。
【０１２７】
（実施形態５）
図１０は、本発明の実施形態５に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であって、図２のＢ−Ｂ′線に準じた断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１２８】
図１０に示すように、本実施形態では、第２凹部７１は、圧電体層７０を積層方向である第３の方向Ｚに貫通することなく、底面７１１側に圧電体層７０を残した状態で形成されている。そして、圧電素子３００には、上述した実施形態１と同様の第１の水分バリア層２００が設けられている。すなわち、第１の水分バリア層２００は、第２凹部７１の底面７１１において、流路形成基板１０側から振動板５０、第１の水分バリア層２００、圧電体層７０、第２電極８０がこの順に積層されている。
【０１２９】
このような構成としても、上述した実施形態１と同様に、第２凹部７１を設けることで圧電素子３００の変位特性を向上することができると共に、第２凹部７１を設けることで振動板５０が外部の雰囲気に近づいても、第１の水分バリア層２００を設けることで、振動板５０を水分から保護することができる。したがって、振動板５０に含まれる酸化ジルコニウムが水分と反応して振動板５０の特性が変化することによって、振動板５０が破壊されるのを抑制することができる。
【０１３０】
なお、本実施形態では、上述した実施形態１と同様の第１の水分バリア層２００を設けた構成を例示したが、特にこれに限定されず、本実施形態の圧電体層７０は、上述した実施形態２〜４及び後述する実施形態６に適用してもよい。
【０１３１】
（実施形態６）
図１１は、本発明の実施形態６に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図であって、図２のＢ−Ｂ′線に準じた断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【０１３２】
図１１に示すように、本実施形態の第２電極８０は、第２凹部７１の内面、すなわち、底面７１１及び側面７１２上に形成されていない。そして、圧電素子３００には、上述した実施形態１と同様の第１の水分バリア層２００が設けられている。すなわち、第１の水分バリア層２００は、第２凹部７１の底面７１１において、流路形成基板１０側から振動板５０、第１の水分バリア層２００がこの順に積層されている。
【０１３３】
このような構成としても、上述した実施形態１と同様に、第２凹部７１を設けることで圧電素子３００の変位特性を向上することができると共に、第２凹部７１を設けることで振動板５０が外部の雰囲気に近づいても、第１の水分バリア層２００を設けることで、振動板５０を水分から保護することができる。したがって、振動板５０に含まれる酸化ジルコニウムが水分と反応して振動板５０の特性が変化することによって、振動板５０が破壊されるのを抑制することができる。すなわち、第２凹部７１によって外部に露出される振動板５０であっても、振動板５０の少なくとも外部に露出されてしまう領域上に第１の水分バリア層２００を設けることで、振動板５０を水部から保護することができる。
【０１３４】
なお、本実施形態では、上述した実施形態１と同様の第１の水分バリア層２００を設けた構成を例示したが、特にこれに限定されず、本実施形態の圧電体層７０は、上述した実施形態２〜５に適用してもよい。
【０１３５】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【０１３６】
例えば、上述した各実施形態では、流路形成基板１０のＺ２側に連通板１５及びノズルプレート２０を有するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、連通板１５を設けずに、流路形成基板１０のＺ２側の面にノズルプレート２０が直接、接着されるものであってもよい。
【０１３７】
また、上述した各実施形態では、流路形成基板１０として単結晶シリコン基板を用いるようにしたが、特にこれに限定されず、流路形成基板１０として、ＳＯＩ基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。
【０１３８】
また、上述した実施形態１、２、５、６では、第１の水分バリア層２００は、第１の方向Ｘの断面において、圧電体層７０のＺ１側の面で活性部３１０の外側に端部が位置する構成を例示したが、特にこれに限定されず、第１の水分バリア層２００は、第１の方向Ｘの断面において、圧電体層７０のＺ１側の面で活性部３１０の内側、すなわち、第３の方向Ｚで活性部３１０に重なる領域に設けられていてもよい。つまり、第１の水分バリア層２００には、活性部３１０よりも小さな開口部２０１が設けられていてもよい。もちろん、実施形態３、４であっても、第１の水分バリア層２００Ａとして、絶縁性を有する材料を用いた場合には、第１の水分バリア層２００Ａの開口部２０１を第１電極６０の第１の方向Ｘの幅よりも狭くなるように設けてもよい。
【０１３９】
このような記録ヘッド１は、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される。図１２は、本実施形態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。
【０１４０】
図１２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、液体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、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に軸方向移動自在に設けられている。
【０１４１】
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。
【０１４２】
また、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉは、インク供給手段であるカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体供給手段を装置本体４に固定して、液体供給手段と記録ヘッド１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体供給手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
【０１４３】
さらに、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に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。
【０１４４】
また、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、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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にも適用することができる。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Ｉを挙げて説明したが、上述した他の液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置にも用いることが可能である。
【０１４５】
また、本発明は、液体噴射ヘッドに限定されず、凹部が設けられた基板と圧電アクチュエーターとを有する他の圧電デバイスにも用いることができる。他の圧電デバイスとしては、例えば、超音波発信器等の超音波デバイス、超音波モーター、温度−電気変換器、圧力−電気変換器、強誘電体トランジスター、圧電トランス、赤外線等の有害光線の遮断フィルター、量子ドット形成によるフォトニック結晶効果を使用した光学フィルター、薄膜の光干渉を利用した光学フィルター等のフィルター、赤外線センサー、超音波センサー、感熱センサー、圧力センサー、焦電センサー、及びジャイロセンサー（角速度センサー）等の各種センサー、強誘電体メモリーなどが挙げられる。
【符号の説明】
【０１４６】
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（基板）、１１…隔壁、１２…圧力発生室（第１凹部）、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…導入路、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４８…固定基板用開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…酸化ジルコニウム層、６０…第１電極、７０…圧電体層、７１…第２凹部、７１１…底面、７１２…側面、８０…第２電極、９１…個別配線、９２…共通配線、１００…マニホールド、１２０…フレキシブルケーブル、１２１…駆動回路、２００、２００Ａ…第１の水分バリア層、２０１…開口部、２０２…コンタクトホール、２１０…第２の水分バリア層、３００…圧電素子（圧電アクチュエーター）、３１０…活性部、Ｓ…記録シート、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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