(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体と、
前記支持体に積層された支持層と、
前記支持層の前記支持体側と反対側に形成された第１電極と、
前記第１電極の前記支持層側と反対側に形成された圧電体と、
前記圧電体の前記第１電極側と反対側に形成された第２電極と、を備え、
前記圧電体は、前記第１電極を覆う領域にわたって形成され、
前記第２電極は、前記圧電体を覆う領域にわたって形成され、
前記支持層のうち前記第１電極に重なる領域よりも外側に、前記支持体に向かって凹となる凹部が形成され、
前記凹部は、前記支持層のうち前記圧電体に重なる領域よりも外側に形成され、
前記積層方向における前記支持層の厚さが、前記第１電極から外れて前記圧電体および前記第２電極が積層された領域の厚みが前記凹部の領域より厚く、且つ前記凹部の領域が前記第１電極に対し前記凹部よりさらに外側の領域より薄く、
且つ前記第１電極から外れて前記圧電体および前記第２電極が積層された領域が前記第１電極に対し前記凹部よりさらに外側の領域より厚い
ことを特徴とする圧電デバイス。
【請求項２】
前記第１電極に対し前記凹部よりさらに外側の領域は前記支持体で構成された隔壁で挟まれた領域であることを特徴とする請求項１に記載の圧電デバイス。
【請求項３】
前記凹部の底面が曲面で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電デバイス。
【請求項４】
前記支持層は、第１支持層と、前記第１支持層の前記支持体側と反対側に形成された第２支持層とを含み、
前記凹部の底面は、前記第１支持層に形成されていることを特徴とする請求項1から３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項５】
前記支持層は、第１支持層と、前記第１支持層の前記支持体側と反対側に形成された第２支持層とを含み、
前記凹部の底面は、前記第２支持層に形成されていることを特徴とする請求項1から３のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項６】
前記圧電体は、鉛を含む材料で構成されており、
前記第２支持層は、ジルコニアで構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の圧電デバイス。
【請求項７】
前記第１支持層は、酸化シリコンで構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載の圧電デバイスを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体噴射ヘッドを備えた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、複数の圧電素子が並設された圧電デバイス、これを備えた液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
上記の液体噴射ヘッドは、複数の圧力室と、各圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧電デバイスとを備えている。この圧電デバイスは、圧力室の一側（例えば、ノズルが形成されるノズルプレートとは反対側）を区画した振動板と、この振動板上において圧力室毎に形成された圧電素子とからなる。ここで、圧電素子としては、例えば、振動板に近い側から順に、複数の圧力室に対して共通電極として機能する下電極と、圧力室毎に設けられ圧電体と、個別電極として機能する上電極とを有する構成が知られている（例えば、特許文献１）。そして、圧電体層において上下の電極層によって挟まれた部分が、両電極層への電圧の印加によって変形する能動部（活性部）となる。
【０００４】
特許文献１に記載された液体噴射ヘッドでは、複数の圧電素子にわたって形成された下電極のうち、隣り合う２つの圧電素子の間の領域における厚さが、圧電素子の領域の厚さよりも薄く形成されている。さらに、この液体噴射ヘッドでは、隣り合う２つの圧電素子の間の領域において下電極のうち圧電素子との境界部分に凹部が形成されている。この構成により、圧電素子による変位特性を向上することができる。なお、特許文献１に記載された圧電素子では、圧電体の特性劣化を防ぐために、圧電体層のテーパ部には耐湿用の保護膜が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３２１５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の圧電デバイスにおいて、下電極に形成する凹部をさらに深くすれば、変位特性の一層の向上が図られる。しかしながら、特許文献１に記載の圧電デバイスでは、変位特性を一層向上させることが困難であるという課題がある。これは、共通電極である下電極に形成される凹部をさらに深くすると、下電極が分断されてしまい、駆動に支障が生じるためである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る圧電デバイスは、支持体と、前記支持体に積層された支持層と、前記支持層の前記支持体側と反対側に形成された第１電極と、前記第１電極の前記支持層側と反対側に形成された圧電体と、前記圧電体の前記第１電極側と反対側に形成された第２電極と、を備え、前記圧電体は、前記第１電極を覆う領域にわたって形成され、前記第２電極は、前記圧電体を覆う領域にわたって形成され、前記支持層のうち前記第１電極に重なる領域よりも外側に、前記支持体に向かって凹となる凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本適用例では、支持層の支持体側と反対側に形成された第１電極に重なる領域よりも外側に凹部が位置するので、第１電極に凹部が形成されることを避けることができる。このため、圧電デバイスの駆動に支障が発生することを避けやすい。また、この圧電デバイスでは、支持層に凹部が形成されているので、支持層の剛性を低下させることができる。このため、圧電体に電圧を印加したときの変位特性を向上させやすい。
【００１０】
［適用例２］上記の圧電デバイスであって、前記凹部は、前記支持層のうち前記圧電体に重なる領域よりも外側に形成されていることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、圧電体に凹部が形成されることを避けることができる。
【００１２】
［適用例３］上記の圧電デバイスは、前記凹部の底面が曲面で構成されていることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、凹部の底面を曲面にすることで、支持層が変形したときの応力集中を緩和することができ、信頼性を高めることができる。
【００１４】
［適用例４］上記の圧電デバイスであって、前記支持層は、第１支持層と、前記第１支持層の前記支持体側と反対側に形成された第２支持層とを含み、前記凹部の底面は、前記第１支持層に形成されていることが望ましい。
【００１５】
本適用例によれば、凹部が第２支持層を貫いて第１支持層に達しているので、変位特性を一層向上させることができる。
【００１６】
［適用例５］上記の圧電デバイスであって、前記圧電体は、鉛を含む材料で構成されており、前記第２支持層は、ジルコニアで構成されていることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、ジルコニアが圧電体に含まれる鉛が第１支持層に拡散することを防ぎやすいので、信頼性の高い圧電デバイスを提供することができる。
【００１８】
［適用例６］上記の圧電デバイスであって、前記第１支持層は、酸化シリコンで構成されていることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、ジルコニアよりもヤング率の小さい酸化シリコンを第１支持層にすることで、支持層の変位特性を一層向上させることができる。
【００２０】
［適用例７］本適用例に係る圧電デバイスの製造方法は、支持体に支持層を形成する工程と、前記支持層の前記支持体側と反対側に第１電極を形成する工程と、前記第１電極の前記支持層側と反対側に、前記第１電極を覆う領域にわたって圧電体を形成する工程と、前記圧電体の前記第１電極側と反対側に、前記圧電体を覆う領域にわたって第２電極を形成する工程と、を含み、前記圧電体を形成する工程は、前記圧電体を構成する材料で圧電体層を形成する工程と、前記圧電体層から前記圧電体をパターニングする工程と、を含み、前記圧電体層から前記圧電体をパターニングする工程において、前記支持層のうち前記第１電極に重なる領域よりも外側に、前記支持体に向かって凹となる凹部を形成する、ことを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、圧電体層から圧電体をパターニングする工程において凹部を形成するので、圧電体と凹部とを同じ工程で形成することができる。これにより、圧電体と凹部とを別の工程で形成する場合に比較して工程を低減することができる。
【００２２】
［適用例８］本適用例に係る液体噴射ヘッドは、上記の圧電デバイスを備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、液体噴射ヘッドにおける圧電デバイスの変位特性を向上させることができる。
【００２４】
［適用例９］本適用例に係る液体噴装置は、上記の液体噴射ヘッドを備えていることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、液体噴装置の液体噴射ヘッドにおける圧電デバイスの変位特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】圧電デバイスの平面図である。
【図４】記録ヘッドの要部の構成を説明するノズル列に直交する方向に沿った断面の模式図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ′断面図である。
【図６】図５における領域Ｂの拡大図である。
【図７Ａ】実施形態１における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図７Ｂ】実施形態１における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図７Ｃ】実施形態１における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図７Ｄ】実施形態１における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図７Ｅ】実施形態１における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図８】変形例１の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図９】変形例１の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図１０】変形例２の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図１１Ａ】変形例２における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図１１Ｂ】変形例２における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図１２Ａ】変形例２における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図１２Ｂ】変形例２における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図１３】変形例３の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図１４】変形例３の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図１５】変形例４の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図１６】変形例４における圧電デバイスの形成過程を説明する模式図である。
【図１７】変形例５の圧電デバイスの構成を説明する断面図である。
【図１８】第２実施形態における圧電デバイスの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、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、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明では、本発明に係る圧電デバイスとして、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を搭載した液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、プリンター）においてインクを噴射するためのアクチュエーターとして用いた場合の例を挙げる。
【００２８】
（実施形態１）
プリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対して液体の一種であるインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジからインク供給チューブを通じて記録ヘッドに供給される構成を採用することもできる。
【００２９】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００３０】
図２は、本実施形態の記録ヘッド３の構成を示す分解斜視図である。また、図３は、圧電デバイス１４の平面図（上面図）であり、後述する封止板２０が接合されていない記録ヘッド３の平面図である。さらに、図４及び図５は、記録ヘッド３の要部の構成を示す図であり、図４はノズル列に直交する方向に沿った断面の模式図、図５はノズル列方向に沿った断面（図３におけるＡ−Ａ′断面）の模式図である。
【００３１】
本実施形態における記録ヘッド３は、圧力室形成基板１５（本発明における支持体に相当）、ノズルプレート１６、圧電デバイス１４、及び、封止板２０等を積層して構成されている。圧力室形成基板１５は、例えばシリコン単結晶基板からなる板材である。この圧力室形成基板１５には、図５に示すように、複数の圧力室２２となる空間（以下、適宜、圧力室空間と称する。）が、隔壁２２ａを間に挟んで並設されている。これらの圧力室空間（圧力室２２）は、図３に示すように、ノズル列方向に直交する方向に長尺な空部であり、ノズルプレート１６の各ノズル２５に一対一に対応して設けられている。すなわち、各圧力室空間（各圧力室２２）は、ノズル列方向（本発明における第１の方向）に沿って、ノズル２５の形成ピッチと同じピッチで並設されている。なお、本実施形態における圧力室空間（圧力室２２）の上部開口（ノズル２５側とは反対側の開口）は、図３に示すように、台形状を呈している。この圧力室空間の寸法に関し、高さ（すなわち、圧力室形成基板１５の厚さ）は約７０〔μｍ〕に設定されている。また、圧力室空間（詳しくは上部開口）の長さ（ノズル列方向あるいは圧力室並設方向に直交する方向における圧力室空間の寸法）は約３６０〔μｍ〕に設定されている。さらに、圧力室空間（詳しくは上部開口）の幅ｗ１（ノズル列方向あるいは圧力室並設方向における圧力室空間の寸法ｗ１（図５参照））は約７０〔μｍ〕に設定されている。
【００３２】
また、図２に示すように、圧力室形成基板１５において、圧力室空間に対して当該圧力室空間の長手方向の側方（ノズル２５との連通側とは反対側）に外れた領域には、圧力室形成基板１５を貫通する連通部２３が、圧力室空間の並設方向（ノズル列方向）に沿って形成されている。この連通部２３は、各圧力室空間に共通な空部である。この連通部２３と各圧力室空間とは、インク供給路２４を介してそれぞれ連通されている。なお、連通部２３は、後述する振動板２１の連通開口部２６および封止板２０の液室空部３３と連通して、各圧力室空間（圧力室２２）に共通なインク室であるリザーバー（共通液室）を構成する。インク供給路２４は、圧力室空間よりも狭い幅で形成されており、連通部２３から圧力室空間に流入するインクに対して流路抵抗となる部分である。
【００３３】
圧力室形成基板１５の下面（圧電デバイス１４との接合面側とは反対側の面）には、ノズルプレート１６（ノズル形成基板）が、接着剤や熱溶着フィルム等を介して接合されている。本実施形態におけるノズルプレート１６は、ドット形成密度（例えば、３００ｄｐｉ〜６００ｄｐｉ）に相当するピッチ（すなわち、隣接ノズル２５の中心間距離）で各ノズル２５が並設されている。図３に示すように、各ノズル２５は、圧力室空間に対してインク供給路２４とは反対側の端部で連通する。なお、ノズルプレート１６は、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼などから作製される。
【００３４】
圧電デバイス１４は、図２に示すように、各圧力室２２内のインクに圧力変動を生じさせるアクチュエーターとして機能する薄板状のデバイスであり、振動板２１（本発明における支持層）および複数の圧電素子１９から構成される。振動板２１は、圧力室形成基板１５の上面に形成された酸化シリコン（ＳｉＯｘ）（例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ2））からなる弾性体１７（本発明における第１支持層に相当）と、この弾性体１７上に積層された酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）（例えば、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2））からなる絶縁体１８（本発明における第２支持層に相当）と、から成る。この振動板２１における圧力室空間に対応する部分、すなわち、圧力室空間の上部開口を塞いで圧力室２２の一部を区画する部分は、圧電素子１９の撓み変形に伴ってノズル２５から遠ざかる方向あるいは近接する方向に変位する変位部として機能する。この変位部（圧力室２２に対応する領域）における振動板２１は、図６に示すように、後述する上電極２９、圧電体２８および下電極２７の位置関係から３つの領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に分けることができる。また、図５および図６に示すように、圧電素子１９間（詳しくは、領域Ｐ３）における絶縁体１８が除去されている。ここで、弾性体１７のうち圧電体２８に重なる領域との境界の外側に曲面状の底面を有する凹部３０が形成されている。このように、凹部３０の底面を曲面状にすることで、振動板変形時に加わる応力を緩和でき、圧電デバイスの信頼性を高めることができる。凹部３０の形成方法については、後述する。なお、各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の振動板２１の厚さに関し、詳しくは後述する。また、図２に示すように、この振動板２１における圧力室形成基板１５の連通部２３に対応する部分には、当該連通部２３と連通する連通開口部２６が開設されている。
【００３５】
振動板２１（絶縁体１８）の圧力室空間に対応する部分、換言すると圧力室２２の変位部の上面（ノズル２５側とは反対側の面）には、圧電素子１９がそれぞれ形成されている。すなわち、ノズル列方向に沿って並設された圧力室空間に対応して、圧電素子１９がノズル列方向に沿って並設されている。本実施形態における圧電素子１９は、図４および図５に示すように、絶縁体１８側から順に下電極２７（本発明における第１電極に相当）、圧電体２８および上電極２９（本発明における第２電極に相当）が、成膜技術により積層されて構成されている。
【００３６】
なお、上電極２９および下電極２７は、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）等の各種金属や、これらの合金等が用いられる。合金電極の一例として、ＬａＮｉＯ3等が挙げられる。また、圧電体２８としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。なお、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）は、鉛を含む材料で構成されている。しかしながら、圧電体２８の材料としては、これらに限定されず、チタン酸バリウムなどの非鉛材料も用いることが可能である。さらに、これらの膜厚に関し、上電極２９の厚さは、１５〜１００〔ｎｍ〕に設定されることが望ましく、本実施形態では約７０〔ｎｍ〕に設定されている。また、圧電体２８の厚さ（詳しくは、領域Ｐ１における圧電体２８の厚さ）は、０．７〜５〔μｍ〕に設定されることが望ましく、本実施形態では約１〔μｍ〕に設定されている。さらに、下電極２７の厚さは、５０〜３００〔ｎｍ〕に設定されることが望ましく、本実施形態では約１５０〔ｎｍ〕に設定されている。
【００３７】
ここで、図５に示すように、下電極２７は、個々の圧力室２２毎に独立して設けられる一方、上電極２９は、複数の圧力室２２に亘って連続して設けられている。したがって、下電極２７は、圧力室２２毎の個別電極となり、上電極２９は、各圧力室２２に共通な共通電極となる。ここで、上電極２９は、弾性体１７に直接積層されるが、図６に示すように、凹部３０の内側が、曲面状になっているため、共通電極の上電極２９のつきまわりや密着性が良好となる。よって、電圧降下を生じさせないため、圧電デバイスの駆動に支障を生じることはない。さらに、上電極２９は、圧電体の耐湿保護として機能するため、耐湿用保護膜を形成する工程が必要なく、製造コストを抑えることができる。
【００３８】
具体的には、図３及び図５に示すように、上電極２９のノズル列方向における両端部は、並設された複数の圧力室空間（圧力室２２）の外側まで圧力室空間の上部開口の縁を越えて延設されている。なお、上電極２９の圧力室２２（圧力室空間）の長手方向（ノズル列方向に直交する方向）における両端部は、圧力室空間の上部開口の縁を越えて当該圧力室空間（圧力室２２）の外側まで延設されている。一方、下電極２７は、圧力室２２（圧力室空間）の長手方向において、一側（図３における上側）の端部が圧力室２２の上部開口縁を超えてインク供給路２４と重なる位置まで延在され、他側（図３における下側）の端部がリード電極部４１まで延在されている。また、本実施形態では、図５に示すように、圧力室空間上（圧力室２２に対応する領域）における下電極２７のノズル列方向の幅ｗ３が、圧力室２２（詳しくは、圧力室空間の上部開口）の同方向の幅ｗ１よりも狭く形成されている。さらに、圧力室空間上における圧電体２８は、ノズル列方向において下電極２７の外側まで延在され、そのノズル列方向の幅ｗ２は、圧力室２２の同方向における幅ｗ１よりも狭く、且つ下電極２７の同方向の幅ｗ３よりも広く形成されている。すなわち、ノズル列方向における寸法が、上電極２９の幅、圧力室２２の幅ｗ１、圧電体２８の幅ｗ２、下電極２７の幅ｗ３の順に小さくなっている。
【００３９】
ここで、圧力室空間上のノズル列方向における圧電体２８の幅ｗ２は、３０〜６０〔μｍ〕に設定されることが望ましく、本実施形態では約５２〔μｍ〕に設定されている。また、下電極２７の幅ｗ３は、１５〜６０〔μｍ〕に設定されることが望ましく、本実施形態では約４０〔μｍ〕に設定されている。さらに、下電極２７の一側の外端部から圧電体２８の同側の外端部までの距離ｗ４（すなわち、ノズル列方向における一側の領域Ｐ２の幅ｗ４（図６参照））は、２．５〜８．０〔μｍ〕に設定されることが望ましく、本実施形態では約６〔μｍ〕に設定されている。
【００４０】
また、本実施形態では、図３に示すように、圧電体２８（圧電体２８となるＰＺＴ２８ａ）が部分的に除去された開口部２８ｂによって、圧電体２８が個々の圧電素子１９毎に分割されている。具体的には、圧電体２８は、圧力室２２の長手方向の両端部（詳しくは、圧力室空間の両側の上部開口縁）を超えて外側まで延在されると共に、複数の圧力室２２に亘って形成されている。そして、隣り合う圧力室２２の間に対応する領域の圧電体２８が部分的に除去されて、圧電体２８が積層されていない開口部２８ｂが複数形成されている。すなわち、複数の開口部２８ｂがノズル列方向に沿って、圧力室２２の形成ピッチ（ノズル２５の形成ピッチ）と同じピッチで形成されている。言い換えると、開口部２８ｂと開口部２８ｂとの間に、１つの圧力室２２に対応する圧電素子１９が圧力室２２の形成ピッチと同じピッチで形成されている。なお、本実施形態の開口部２８ｂは、平面視において、圧力室２２の長手方向に沿って長尺な六角形状に形成されている。また、圧力室２２の長手方向において、開口部２８ｂから外れた領域の圧電体２８は、複数の圧力室２２に亘って連続して形成されている。
【００４１】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、圧力室空間の上部開口縁よりも圧力室空間長手方向の外側に外れた領域における圧電体２８上であって、上電極２９に対して所定の間隔を隔てた位置（図４における左側の位置）に、リード電極部４１が形成されている。このリード電極部４１は、個別電極である下電極２７に対応してパターニングされ、各圧電素子１９に駆動電圧（駆動パルス）を伝達する。すなわち、リード電極部４１を介して各圧電素子１９に選択的に駆動電圧（駆動パルス）が印加される。なお、リード電極部４１における圧電体２８には、当該圧電体２８を貫通する状態で、圧電体２８の上面から下電極２７に至るスルーホール４２が形成されている。このスルーホール４２を通じて、リード電極部４１は下電極２７に導通されている。
【００４２】
封止板２０は、図２に示すように、圧電デバイス１４における圧力室形成基板１５との接合面である下面とは反対側の上面に接合されている。この封止板２０は、圧電素子１９を収容可能な収容空部３２と、当該収容空部３２よりもノズル列に直交する方向の外側に外れた位置であって、振動板２１の連通開口部２６および圧力室形成基板１５の連通部２３に対応する領域に形成された液室空部３３と、を備えている。液室空部３３は、封止板２０を厚さ方向に貫通して圧力室空間（圧力室２２）の並設方向に沿って設けられており、上述したように連通開口部２６および連通部２３と一連に連通して各圧力室空間の共通のインク室となるリザーバーを画成する。なお、図示しないが、封止板２０には、収容空部３２と液室空部３３の他に、封止板２０を厚さ方向に貫通する配線開口部が設けられ、この配線開口部内にリード電極部４１の端部が露出される。そして、このリード電極部４１の露出部分には、プリンター本体側からの図示しない配線部材の端子が電気的に接続される。
【００４３】
このような記録ヘッド３は、インクを噴射する際において、インクカートリッジ７からの供給により、リザーバー、インク供給路２４および圧力室２２等を介したノズル２５に至る一連の流路内をインクで満す。そして、プリンター本体側からの駆動信号の供給により、圧力室２２に対応するそれぞれの下電極２７と上電極２９との間に両電極の電位差に応じた電界が付与されると、圧電素子１９および振動板２１の変位部が変位し、圧力室２２内に圧力変動が生じる。この圧力変動を制御することで、ノズル２５からインクが噴射される。
【００４４】
ここで、本発明に係る圧電デバイス１４は、上記したように、下電極２７、圧電体２８および上電極２９が積層されて圧電素子１９が形成されているため、各層２７、２８、２９の重なり方によって、圧力室２２に対応する領域（変位部）における振動板２１が３つの領域に分けられる。具体的には、図６に示すように、下電極層２７、圧電体２８および上電極２９が積層された領域Ｐ１と、下電極２７から外れて圧電体２８および上電極２９が積層された領域Ｐ２と、下電極２７および圧電体２８から外れて上電極２９のみが積層された領域Ｐ３とに分けられる。なお、本実施形態では、振動板２１の変位部上においてノズル列方向の両側にそれぞれ領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が形成されるが、左右対称であるため、一側の領域に着目して説明する。
【００４５】
上記の領域Ｐ１における振動板２１上では、下電極２７と上電極２９との間に圧電体２８が挟まれている。このため、この領域Ｐ１に積層された圧電体２８が、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる能動部（活性部）となる。一方、下電極２７が形成されていない領域Ｐ２における振動板２１上では、下電極２７と上電極２９との間に圧電体２８が挟まれず、振動板２１（絶縁体１８）と上電極２９との間に圧電体２８が挟まれている。このため、この領域Ｐ２に積層された圧電体２８は、両電極への電圧の印加によっても圧電歪みが生じない非能動部（非活性部）となる。
【００４６】
そして、本発明に係る記録ヘッド３では、圧電体２８が積層された領域より外側の領域Ｐ３における振動板２１の厚さを圧電体２８が積層された領域Ｐ１、Ｐ２における振動板２１の厚さよりも薄くしている。換言すると、領域Ｐ１、Ｐ２における振動板２１の厚さを領域Ｐ３における振動板２１の厚さよりも厚くしている。具体的には、領域Ｐ３における絶縁体１８を除去し、弾性体１７上に上電極２９を直接積層している。特に、本実施形態では、領域Ｐ３における弾性体１７の厚さｔ１を領域Ｐ１、Ｐ２における弾性体１７の厚さｔ２よりも薄くしている。すなわち、圧電体２８および上電極２９が積層された領域Ｐ１、Ｐ２における弾性体１７の厚さｔ２を、圧電体２８よりノズル列方向の外側であって、弾性体１７上に上電極２９が積層された領域Ｐ３における弾性体１７の厚さｔ１よりも厚くしている。これにより、領域Ｐ３における振動板２１の厚さを、領域Ｐ１、Ｐ２における振動板２１の厚さに比べて一層薄くすることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、領域Ｐ２における絶縁体１８の厚さｔ３を領域Ｐ１における絶縁体１８の厚さｔ４よりも薄くしている。すなわち、下電極２７、圧電体２８および上電極２９が積層された領域Ｐ１における絶縁体１８の厚さｔ４を、下電極２７よりノズル列方向の外側であって、圧電体２８および上電極２９が積層された領域Ｐ２における絶縁体１８の厚さｔ３よりも厚くしている。これにより、領域Ｐ１における振動板２１の厚さを、領域Ｐ２における振動板２１の厚さに比べて厚くすることができる。すなわち、振動板２１の各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における当該振動板２１の厚さの関係がＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３（すなわち、（ｔ２＋ｔ４）＞（ｔ２＋ｔ３）＞ｔ１＞ｔ５）を満たすように構成されている。
【００４８】
なお、領域Ｐ１の振動板２１の厚さと領域Ｐ２の振動板２１の厚さとの差、および、領域Ｐ２の振動板２１の厚さと領域Ｐ３の振動板２１の厚さとの差は、それぞれ５〜５０〔ｎｍ〕であることが望ましく、１０〔ｎｍ〕以上であることがより望ましい。例えば、領域Ｐ１、Ｐ２における弾性体１７の厚さを約１５００〔ｎｍ〕に設定し、領域Ｐ１における絶縁体１８の厚さを約４２０〔ｎｍ〕、領域Ｐ２における絶縁体１８の厚さを約３８０〔ｎｍ〕に設定する。このようにすれば、圧電体２８の剛性をより確実に高めることができると共に、圧電体２８の外側における振動板２１の動きが阻害されることをより確実に抑制できる。また、各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の弾性体１７の厚さは、３００〜２０００〔ｎｍ〕に設定されることが望ましい。さらに、領域Ｐ１の絶縁体１８の厚さは、６００〔ｎｍ〕以下であることが望ましい。
【００４９】
このように、圧電体２８より外側の領域Ｐ３の絶縁体１８を除去することで、圧電体２８が積層された領域Ｐ１、Ｐ２の振動板２１の厚さを維持しつつ、領域Ｐ３の振動板２１の厚さを薄くすることができる。これにより、十分に信頼性が得られる圧電体２８の膜厚を確保しつつ、圧電体２８より外側の領域Ｐ３の剛性を下げて圧電素子１９の変位特性を向上させることができる。その結果、圧電素子１９の変形量を大きくすることができる。変位特性については、後述する。一方、領域Ｐ３の振動板２１の厚さを薄くしたので、圧電体２８の外側における振動板２１の動きが阻害されることを抑制でき、圧電素子１９の変形による圧力変動を圧力室２２内のインクに効率よく伝えることができる。すなわち、圧力室２２内のインクに対する圧電素子１９の駆動力の伝達ロスを低減することができる。これにより、ノズル２５から一定量のインクを噴射させるのに必要な圧電素子１９の駆動電圧を低く抑えることができ、省電力化が図れるとともに圧電素子１９の寿命を延ばすことが可能となる。その結果、記録ヘッド３の信頼性が向上する。また、圧電体２８が積層される領域Ｐ１、Ｐ２に酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）からなる絶縁体１８を形成したので、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体２８を焼成により形成する際に、当該圧電体２８に含まれる鉛が下層（弾性体１７）側に拡散されることを抑制できる。
【００５０】
ここで、変位特性について説明する。変位特性とは、圧電素子１９の駆動によって振動板２１が圧力室２２内で変位するときの変位のしやすさを意味する。これは、例えば、一定の駆動電圧で圧電素子１９を駆動したときの振動板２１の変位量によって定量的に把握され得る。同じ駆動電圧で圧電素子１９を駆動したときに振動板２１の変形量が多いほど変位特性がよいということになる。振動板２１の変位量とは、図５に示す断面図においては、振動板２１が変形した面積を示す。また、三次元的に圧電デバイス１４を考えた場合は、振動板２１が変形した体積を示す。
【００５１】
本実施形態では、領域Ｐ３に形成される凹部３０の底面が曲面となるため、振動板変形時にかかる応力を緩和することができる。領域Ｐ３における弾性体１７の厚さｔ１を領域Ｐ１、Ｐ２における弾性体１７の厚さｔ２よりも薄くして、領域Ｐ３における振動板２１の厚さを領域Ｐ１、Ｐ２における振動板２１の厚さよりも薄くし、さらに、凹部３０を設けることによって、領域Ｐ３において弾性体１７の厚さｔ１よりもｔ５を薄くしたので、圧電素子１９の外側における振動板２１の変位特性を向上させることができる。
【００５２】
次に、圧電デバイス１４の製造方法について説明する。まず、図７Ａに示すように、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）からなる弾性体１７上にスパッタ法等により酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）からなる絶縁体１８を形成する。次に、絶縁体１８上の全面にスパッタ法等により下電極２７となる下金属２７ａを形成する。その後、この下金属２７ａをエッチングにより所定形状にパターニングする。具体的には、フォトリソグラフィー法によって、エッチングに対するマスクとなるレジストパターンを下金属２７ａ上に設け、水溶液などのエッチング溶液によって下金属２７ａを上面側からエッチングした後、レジストパターンを除去する。このとき、エッチング時間等の制御によって下金属２７ａの厚さ以上にエッチングを行うことで、図７Ｂに示すように、下電極２７として残る下金属２７ａ以外の領域（領域Ｐ２およびＰ３）に対応する絶縁体１８をエッチングする。これにより、振動板２１の領域Ｐ１に対応する絶縁体１８がエッチングされず、この絶縁体１８上に下電極２７が形成されると共に、振動板２１の領域Ｐ２およびＰ３に対応する絶縁体１８がオーバーエッチングされる。その結果、領域Ｐ１と領域Ｐ２との境界に段差が形成され、領域Ｐ２およびＰ３に対応する絶縁体１８が、領域Ｐ１に対応する部分より一段下がった状態になる。
【００５３】
絶縁体１８上に下電極２７を形成した後に、図７Ｃに示すように、当該下電極２７が形成された絶縁体１８上の全面に圧電体２８となるＰＺＴ２８ａを形成する。ＰＺＴ２８ａは、圧電体層の一例である。ＰＺＴ２８ａの形成方法は、特に限定されないが、例えば、金属有機物を触媒に溶解・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ＰＺＴ２８ａを得る、いわゆるゾル−ゲル法が用いられる。
【００５４】
このとき、圧電体２８を焼成する際に、圧電体材料に含まれる鉛が揮発することがある。この揮発した鉛が下層の弾性体１７の酸化シリコンに付着すると融点の低い鉛ガラスが生成されやすい。この鉛ガラスが圧力室２２の範囲内の振動板２１に生成された場合には、鉛ガラス化した場所を起点に振動板２１に亀裂が生じることがある。弾性体１７と圧電体２８の間に絶縁体１８を挟むことで、弾性体１７が鉛ガラス化することを防止でき、振動板２１の信頼性を向上させることができる。
【００５５】
なお、ＰＺＴ２８ａの形成方法としては、ゾル−ゲル法の他に、スパッタやＩＪ塗布法等の種々の方法でＰＺＴ２８ａを形成してもよい。その後、フォトリソグラフィー法によって、ＰＺＴ２８ａ上にエッチングに対するマスクとなるレジストパターンを形成し、このＰＺＴ２８ａをエッチングにより所定形状にパターニングした後、レジストパターンを除去する。このとき、エッチング時間等の制御によってＰＺＴ２８ａの厚さ以上にエッチングを行うことで、図７Ｄに示すように、圧電体２８として残るＰＺＴ２８ａ以外の領域（領域Ｐ３）に対応する絶縁体１８を除去すると共に、同領域の弾性体１７をエッチングする。つまり、エッチングにより、ＰＺＴ２８ａから圧電体２８をパターニングする。このとき、圧電体２８および弾性体１７のエッチング方法として、異方性のドライエッチングを用いることで、弾性体１７に圧電体２８との境界に凹部３０を設けることができる。このときのエッチング方法として異方性のドライエッチングを採用することで、曲面状の底面を有する凹部３０が形成される。また、これにより、振動板２１の領域Ｐ１、Ｐ２に対応する弾性体１７および絶縁体１８がエッチングされず、その上面に圧電体２８が形成されると共に、振動板２１の領域Ｐ３（開口部２８ｂ）に対応する弾性体１７がオーバーエッチングされる。その結果、振動板２１の領域Ｐ２と領域Ｐ３との境界に段差が形成され、領域Ｐ３に対応する弾性体１７が領域Ｐ２に対応する弾性体１７よりも一段下がった状態になる。
【００５６】
その後、図７Ｅに示すように、下電極２７および圧電体２８が形成された絶縁体１８上の全面にスパッタ法等により上電極２９となる上金属２９ａを形成する。このとき、弾性体１７に形成された凹部３０の底面が曲面状であるため、スパッタ法で形成した上金属２９ａの凹部３０に対するつきまわりや密着性を高めることができる。このため、上電極２９の共通電極としての機能が十分に果たされる。そして、フォトリソグラフィー法によって、上金属２９ａ上にエッチングに対するマスクとなるレジストパターンを形成し、この上金属２９ａをエッチングにより所定形状にパターニングした後、レジストパターンを除去する。このようにして、本実施形態の圧電デバイス１４を形成することができる。このようにして形成された上電極２９は、圧電体の耐湿保護としても機能するため、耐湿用保護膜を形成する工程が必要なく、製造コストを抑えることができる。
【００５７】
（変形例１）
図８は、変形例１の圧電デバイス１４の構成を説明する断面図である。図に示すように、本変形例では、領域Ｐ３の振動板２１に絶縁体１８が残留しており、絶縁体１８のうち圧電体２８との境界に曲面の底面を有する凹部３０が形成されている例である。この点を除いて、変形例１の圧電デバイス１４は、実施形態１における圧電デバイス１４と同様の構成を有している。このため、変形例１において実施形態１と同様の構成については、実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。変形例１では、図９に示すように、凹部３０は振動板２１のうち弾性体１７に達していてもよい。図８や図９に示す変形例１の構成によれば、実施形態１と比較して領域Ｐ３の振動板２１の剛性を高めることができるため、機械的損傷に対する信頼性を向上させることができる。さらに、図９に示す例では、図８に示す例に比較して、凹部３０が振動板２１に対してより深く形成されていることにより、振動板２１の剛性が低下するため、変位特性が向上する。
【００５８】
本変形例の製造方法については、実施形態１と同様である。ただし、前述したように領域Ｐ３に絶縁体１８を残留させるため、圧電体層２８ａから圧電体２８をパターニングするときに絶縁体１８が残留する程度にエッチングを行う。このときのエッチング方法においても、異方性のドライエッチングを採用することで、絶縁体１８のうち圧電体２８との境界に凹部３０を形成することができる。
【００５９】
ところで、本変形例では、振動板３１が弾性体１７及び絶縁体１８の２層を有する構造の場合を例に挙げて説明したが、振動板２１の層数は、３層以上あるいは１層でもよい。
【００６０】
（変形例２）
図１０は、変形例２の圧電デバイス１４の構成を説明する断面図である。本変形例では、凹部３０の位置が実施形態１とは異なる。変形例２では、実施形態１よりも、領域Ｐ３の領域Ｐ２側とは反対側に凹部３０が位置している。実施形態１では、弾性体１７のうち圧電体２８に重なる領域との境界部に凹部３０が形成されている。これに対し、変形例２では、弾性体１７のうち圧電体２８に重なる領域との境界部よりも圧電体２８との反対側に形成されている。このことを除いて、変形例２の圧電デバイス１４は、実施形態１における圧電デバイス１４と同様の構成を有している。このため、変形例２において実施形態１と同様の構成については、実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この構成によれば、実施形態１と比較して、振動板２１の変形の妨げになる部分について、剛性を低下させ、変位特性を向上させることができる。
【００６１】
本変形例の製造方法については、圧電体層２８ａの成膜（図７Ｃ）までは実施形態１と同様である。図１１Ａに示すように、ＰＺＴ２８ａから圧電体２８を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法によって、ＰＺＴ２８ａ上にエッチングに対するマスクとなるレジストパターン３１を形成し、このＰＺＴ２８ａをエッチングにより所定形状にパターニングする。ただし、圧電体２８のエッチング方法として、等方性のウェットエッチングを採用している。等方性のウェットエッチングにより圧電体２８が形成された場合には、異方性のドライエッチングで形成された場合（図７Ｄ）と比較して、ＰＺＴ２８ａと振動板２１の境界に凹部は形成されない。また、エッチング液には、塩酸とフッ酸の混液が用いられることが多く、このエッチング液を用いた場合には、図１１Ａに示すように、領域Ｐ３における絶縁体１８はエッチングされないため、ＰＺＴ２８ａに重ならない領域Ｐ３における絶縁体１８を除去する工程を追加する。この際に、図１１Ｂに示すように、圧電体２８をマスクとして用いて、別のエッチング液で等方性のウェットエッチングや、異方性のドライエッチングを施す。これにより、領域Ｐ３から絶縁体１８を除去することができる。その後、レジストパターン３１を除去する。
【００６２】
次に、図１２Ａに示すように、凹部３０を形成する工程において、領域Ｐ３の振動板２１（弾性体１７）上にエッチングに対するマスクとなるレジストパターン３２を形成し、この振動板２１の弾性体１７をエッチングにより所定形状にパターニングし、その後、レジストパターン３２を除去する。このとき、異方性のドライエッチングを採用することにより、図１２Ａに示すように、底面と壁が角部を有する凹部３０が形成される。また、等方性のウェットエッチングを採用することにより、図１２Ｂに示すように、曲面状の底面を有する凹部３０を形成することもできる。曲面状の底面を有する凹部３０にすることで、上電極２９のつきまわりや密着性を良好にする他に、前述したように、振動板２１が変形するときの応力を緩和することができ、圧電デバイスの信頼性を高めることができる。以降の上電極２９の形成については実施形態１と同様である。
【００６３】
ところで、本変形例では、振動板３１が弾性体１７及び絶縁体１８の２層を有する構造の場合を例に挙げて説明したが、振動板２１の層数は、３層以上あるいは１層でもよい。
【００６４】
（変形例３）
変形例３では、図１３に示すように、領域Ｐ３の振動板２１に絶縁体１８が残留しており、領域Ｐ３における絶縁体１８に凹部３０が形成されている。この点を除いて、変形例３の圧電デバイス１４は、変形例２における圧電デバイス１４と同様の構成を有している。このため、変形例３において変形例２や実施形態１と同様の構成については、変形例２や実施形態１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、変形例３では、図１４に示すように、凹部３０は振動板２１のうち弾性体１７に達していてもよい。図１３や図１４に示す変形例３の構成によれば、変形例２と比較して領域Ｐ３の振動板２１の剛性を高めることができるため、機械的損傷に対する信頼性を向上させることができる。さらに、これらの構成において、等方性のウェットエッチングにより、曲面状の底面を有する凹部３０を形成することで、振動板２１の変形時に加わる応力を緩和でき、より一層圧電デバイス１４の信頼性を高めることができる。加えて、図１４に示す例では、図１３に示す例に比較して、凹部３０が振動板２１の弾性体１７に達するまで深く形成されているので、振動板２１の剛性が低下するため、変位特性が向上する。
【００６５】
本変形例の製造方法については、変形例２と同様である。ただし、前述したように領域Ｐ３に絶縁体１８を残留させるため、圧電体層２８ａから圧電体２８をパターニングした後、絶縁体１８を除去する工程を行わない。もしくは、領域Ｐ３に絶縁体１８が残留する程度に等方性のウェットエッチングを行ってもよい。以降の工程についても、変形例２と同様である。
【００６６】
ところで、本変形例では、振動板３１が弾性体１７及び絶縁体１８の２層を有する構造の場合を例に挙げて説明したが、振動板２１の層数は、３層以上あるいは１層でもよい。
【００６７】
（変形例４）
変形例４では、図１５に示すように、領域Ｐ３の振動板２１に絶縁体１８が除去されており、且つ、領域Ｐ２の弾性体１７に凹部３０が形成されている。この点を除いて、変形例４は、変形例２や変形例３と同様の構成を有している。このため、変形例４において変形例２や変形例３と同様の構成については、変形例２や変形例３と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。変形例４では、圧電体２８のうち下電極２７に重ならない範囲、換言すれば、圧電体２８のうち下電極２７に重なる領域よりも外側の部分に凹部３０が形成されている。つまり、圧電体２８の変位に寄与しない部分に凹部３０が形成されているため、圧電素子１９の駆動を妨げることはない。図１５に示す例では、凹部３０が、圧電体２８から絶縁体１８を貫通して弾性体１７に達している。変形例４によれば、圧電体２８のうち変位に寄与しない部分の剛性を小さくできるため、振動板２１の変位特性が向上する。なお、変形例４において、凹部３０が圧電体２８だけに形成されている構成や、凹部３０が圧電体２８を貫通して絶縁体１８に達して絶縁体１８で止まっている構成なども採用され得る。これらの構成の場合、振動板２１の機械的損傷に対する信頼性が向上する。
【００６８】
本変形例の製造方法については、変形例２と同様である。ただし、凹部３０の形成方法として、図１６に示すように、領域Ｐ２の圧電体２８上にエッチングに対するマスクとなるレジストパターン３３を形成し、この振動板２１の弾性体１７をエッチングにより所定形状にパターニングし、その後、レジストパターン３３を除去する。このとき、異方性のドライエッチングを採用することにより、図１６に示すように、底面と壁が角部を有する凹部３０が形成される。また、凹部３０を振動板２１のうち絶縁体１８で止める場合や、凹部３０を圧電体２８の内部で止める場合には、エッチング時間や装置の出力を調整すればよい。
【００６９】
ところで、本変形例では、振動板３１が弾性体１７及び絶縁体１８の２層を有する構造の場合を例に挙げて説明したが、振動板２１の層数は、３層以上あるいは１層でもよい。
【００７０】
（変形例５）
変形例５では、図１７に示すように、領域Ｐ３の振動板２１に絶縁体１８が残留しており、且つ、領域Ｐ２の弾性体１７に凹部３０が形成されている。この点を除いて、変形例５は、変形例４と同様の構成を有している。このため、変形例５において変形例２から変形例４と同様の構成については、変形例２から変形例４と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。変形例５では、圧電体２８のうち下電極２７に重ならない範囲、換言すれば、換言すれば、圧電体２８のうち下電極２７に重なる領域よりも外側の部分に凹部３０が形成されている。つまり、圧電体２８のうち変位に寄与しない部分に凹部３０が形成されているため、圧電素子１９の駆動を妨げることはない。図１７に示す例では、凹部３０が、圧電体２８から絶縁体１８を貫通して弾性体１７に達している。変形例５においても、変形例４と同様の効果が得られる。さらに、変形例５によれば、変形例４と比較して、振動板２１の剛性を高く保つことができるため、振動板２１の機械的損傷に対する信頼性が向上する。なお、変形例５において凹部３０が圧電体２８だけに形成されている構成や、凹部３０が圧電体２８を貫通して絶縁体１８に達して絶縁体１８で止まっている構成なども採用され得る。これらの構成の場合、振動板２１の機械的損傷に対する信頼性がより一層向上する。
【００７１】
本変形例の製造方法については、凹部３０を形成する前までの工程が変形例３と同様であり、凹部３０を形成する工程と凹部３０を形成する工程の後の工程が変形例４と同様である。
【００７２】
ところで、本変形例では、振動板３１が弾性体１７及び絶縁体１８の２層を有する構造の場合を例に挙げて説明したが、振動板２１の層数は、３層以上あるいは１層でもよい。
【００７３】
本発明は、上記した実施形態や変形例に限定されない。例えば、上記の実施形態や変形例では、領域Ｐ１における絶縁体１８の厚さｔ４を領域Ｐ２における絶縁体１８の厚さｔ３よりも厚くしたが、これには限られず、領域Ｐ１における絶縁体１８の厚さｔ４と領域Ｐ２における絶縁体１８の厚さｔ３とを同じにすることができる。また、領域Ｐ３における弾性体１７の厚さｔ１を領域Ｐ１、Ｐ２における弾性体１７の厚さｔ２よりも薄くしたが、これには限られず、領域Ｐ３における弾性体１７の厚さｔ１と領域Ｐ１、Ｐ２における弾性体１７の厚さｔ２とを同じにすることもできる。
【００７４】
また、上記実施形態では、圧力室２２に対応する領域の振動板２１の領域のうち、下電極２７、圧電体２８および上電極２９が積層された領域の全体を領域Ｐ１、下電極２７から外れて圧電体２８および上電極２９が積層された領域の全体を領域Ｐ２、下電極２７および圧電体２８から外れて上電極２９のみが積層された領域の全体を領域Ｐ３としたが、これには限られない。各領域において、振動板の厚さが異なる領域を含んでも良い。例えば、下電極２７から外れて圧電体２８および上電極２９が積層された領域が、弾性体１７および絶縁体１８からなる領域Ｐ２と、この領域Ｐ２よりも振動板２１の厚さが厚いまたは薄い領域Ｐ２′を含んでも良い。また、下電極２７および圧電体２８から外れて上電極２９のみが積層された領域が、弾性体１７のみからなる領域Ｐ３と、この領域Ｐ３よりも弾性体１７の厚さが厚いまたは薄い領域Ｐ３′を含んでも良い。さらに、領域Ｐ１も同様である。ここで、特に領域Ｐ２より領域Ｐ２′の方が厚い場合において、領域Ｐ２′に比して領域Ｐ２を大きく（広く）した方が、振動板の変形を阻害しない効果が大きい。また、領域Ｐ３より領域Ｐ３′の方が厚い場合も同様である。このような各領域内に含まれる振動板の厚さの違いは、製造公差等により形成される場合もある。
【００７５】
さらに、圧力室２２（圧力室空間）の形状は、上記実施形態に限られない。例えば、圧力室空間を区画する内壁面が、圧力室形成基板１５の上下面に対してそれぞれ傾斜していてもよい。この場合、上記した圧力室２２の幅は、圧力室空間の上部開口の開口幅に相当する。
【００７６】
そして、上記実施形態では、圧力室空間（圧力室２２）の上部開口が台形状を呈し、圧電体２８に形成された開口部２８ｂが六角形状を呈していたがこれには限られない。圧力室空間（圧力室）の形状、圧電体（開口部）の形状、各電極の形状等は、種々の形状を取り得る。例えば、図１８に示す、第２実施形態の圧電デバイス１４′では、平面視において、圧力室空間（圧力室２２′）の上部開口が略楕円形状を呈している。また、下電極２７′は、この圧力室２２′の形状に合わせて、略楕円形状に形成されている。さらに、圧電体２８の開口部２８ｂ′は、圧力室２２′の上部開口の縁に沿って、圧力室２２′のノズル列方向における両側に形成されている。なお、上電極２９′は、上記実施形態と同様に、圧力室列設方向（ノズル列方向）において列設された複数の圧力室２２′の外側まで延設されている。また、圧力室２２′の長手方向における上電極２９′は、一側（図１８における上側）の端部がインク供給路２４′と重なる位置まで延在され、他側（図１８における下側）の端部が圧力室２２′の外側まで延在されている。
【００７７】
ここで、本実施形態でも、ノズル列方向における各層の寸法が、上電極２９′の幅、圧力室２２′の幅、圧電体２８′の幅、下電極２７′の幅の順に小さくなっている。このため、下電極２７′、圧電体２８′および上電極２９′が積層された領域Ｐ１と、下電極２７′から外れて圧電体２８′および上電極２９′が積層された領域Ｐ２と、下電極２７′および圧電体２８′から外れて上電極２９′のみが積層された領域Ｐ３とが存在する。そして、領域Ｐ３の絶縁体が除去されると共に、振動板の各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における当該振動板の厚さの関係がＰ１＞Ｐ２＞Ｐ３を満たすように構成されている。これにより、初期状態における圧電体２８′の過度の撓みを抑制できると共に、圧電体２８′の外側における振動板の動きが阻害されることを抑制できる。なお、その他の構成は上記実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００７８】
そして、上述した実施形態では、インクジェットプリンターに搭載されるインクジェット式記録ヘッドを例示したが、上記構成の圧電デバイスを有するものであれば、インク以外の液体を噴射するものにも適用することができる。例えば、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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
【００７９】
また、本発明は、液体噴射ヘッド或は液体噴射装置にアクチュエーターとして用いられるものには限られず、例えば、各種センサー等に使用される圧電デバイス等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…プリンター、３…記録ヘッド、１４…圧電デバイス、１５…圧力室形成基板、１６…ノズルプレート、１７…弾性体、１８…絶縁体、１９…圧電素子、２１…振動板、２２…圧力室、２３…連通部、２５…ノズル、２７…下電極、２８…圧電体、２９…上電極、３０…凹部、４１…リード電極部、４２…スルーホール。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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