CN110091603A - 压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。压电器件具备：基板，其形成有多个第一凹部；振动板，其被设置于基板的一面侧；压电元件，其具有隔着振动板而被设置于基板的一面侧的第一电极、被设置于第一电极上的压电体层和被设置于压电体层上的第二电极，在压电元件中，压电体层的由第一电极与第二电极夹持的活性部针对每个第一凹部独立设置，第一电极构成针对各活性部而独立设置的独立电极，第二电极构成由多个活性部共用设置的共用电极，在压电体层上设置有第二凹部，第二凹部被设置于活性部的外侧且向与基板的相反侧开口，在基板与压电元件的层压方向上，振动板在至少与第二凹部的底面重叠的区域的第二电极侧的最上层具有氮化膜。

Description

压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置
技术领域
本发明涉及压电器件、具有压电器件的液体喷射头、具备液体喷射头的液体喷射装置。
背景技术
一直以来，已知一种通过使压电元件变形而使压力产生室内的液体发生压力变动从而从与压力产生室连通的喷嘴喷射液滴的液体喷射头。作为其代表例，存在一种作为液滴而喷射油墨滴的喷墨式记录头。
喷墨式记录头例如在设置有与喷嘴开口连通的压力产生室的流道形成基板的一面侧隔着振动板而具备压电元件，并通过利用该压电元件的驱动而使振动板变形进而使压力产生室产生压力变化，从而从喷嘴喷射油墨滴。
在此，压电元件由被设置于在最上层含有氧化锆的振动板上的第一电极、压电体层以及第二电极构成(例如，参照专利文献1)。另外，在这样的压电元件中，由第一电极与第二电极所夹持且作为实质上的驱动部的活性部针对振动板的与压力产生室对置的每个区域而被设置。此外，在与压力产生室对置的区域的活性部的两侧存在有振动板、或者层压了振动板与压电元件的非活性部的区域，并将之称为臂部。进而，在这样的压电元件中，通过在压电体层的与臂部相对应的区域内设置向与基板的相反侧开口的凹部，从而能够提高压电元件的位移特性，即，能够以较低的电压而大幅度地位移。
然而，由于在压电体层设置凹部会使振动板露出、或接近外部的气氛，因此，存在如下的问题，即，在高湿度环境下，振动板的氧化锆与水分发生反应，而使振动板的特性发生变化。
另外，虽然也公开了由第二电极来覆盖凹部的内部、特别是凹部的底面的结构，但也存在如下的问题，即，水分透过第二电极，且透过了第二电极的水分与振动板的氧化锆发生反应，而使振动板的特性发生变化。
特别是，如专利文献1所述，在跨及多个活性部而共用地设置了第二电极的结构的喷墨式记录头中，随着活性部的高密度化，第二电极的膜厚会变薄，从而会因水分易于透过第二电极而使振动板容易发生因水分而导致的特性变化。
此外，这样的问题并不限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，在其他的压电器件中也同样存在。
专利文献1：日本特开2010-228268号公报
发明内容
本发明鉴于这样的实施情况，其目的在于，提供一种能够对由于水分而使振动板的特性发生变化的情况进行抑制的压电器件、液体喷射头以及液体喷射装置。
解决上述课题的本发明的方式为一种压电器件，其特征在于，具备：基板，其形成有多个第一凹部；振动板，其被设置在上述基板的一面侧；以及压电元件，其具有第一电极、压电体层和第二电极，所述第一电极隔着所述振动板而被设置在上述基板的一面侧，所述压电体层被设置在所述第一电极上，所述第二电极被设置在所述压电体层上，在所述压电元件中，所述压电体层的由所述第一电极与所述第二电极夹持的活性部针对每个所述第一凹部而独立设置，所述第一电极构成针对各个所述活性部而独立设置的独立电极，所述第二电极构成由多个所述活性部所共用设置的共用电极，在所述压电体层上设置有第二凹部，所述第二凹部被设置于所述活性部的外侧，且向与所述基板的相反侧开口，在所述基板与所述压电元件的层压方向上，所述振动板在至少与所述第二凹部的底面重叠的区域的所述第二电极侧的最上层具有氮化膜。
在所涉及的方式中，通过设置第二凹部，从而能够提高压电元件的位移特性，并且即使因第二凹部而使振动板接近外部的气氛，也能够通过在振动板的与第二凹部的底面重叠的区域的最上层设置氮化膜，从而抑制气氛所含有的水分等来自外部的水分与振动板发生反应的情况，由此能够抑制振动板的因水分而产生的特性的变化。
在此，优选为，所述振动板在所述层压方向上与形成有所述压电体层的区域重叠的区域中的、不与所述第二凹部的底面重叠的区域内，且在至少与所述活性部重叠的区域内，具有包含氧化锆的氧化锆膜，所述氧化锆膜被设置在与所述氮化膜相比而靠所述压电体层侧。由此，通过在振动板上设置氧化锆膜，从而能够提高振动板的刚性以及韧性。另外，通过设置氧化锆膜，从而能够至少使压电体层的活性部的结晶面优先取向于(100)面，由此能够提高活性部的位移特性。另外，通过设置氧化锆膜，从而能够抑制压电体层中所含有的成分向氧化锆膜的更下方扩散的情况。
另外，优选为，在所述第二凹部的内表面上形成有所述第二电极。由此，能够降低第二电极的电阻值，从而抑制电压下降。另外，通过在第二凹部上设置第二电极，从而能够通过第二电极而使水分不易从第二凹部向振动板侧透过。
另外，优选为，所述氧化锆膜在同所述活性部与所述第二凹部的底面之间重叠的区域内，以不与被形成在所述第二凹部的侧面上的所述第二电极相接触的方式而延伸配置。由此，通过以与活性部相比而较大的面积来设置氧化锆膜，从而与将氧化锆膜仅设置在与活性部重叠的区域的情况相比，能够进一步提高振动板的刚性以及韧性。另外，通过将氧化锆膜延伸配置在同所述活性部与所述第二凹部的底面之间重叠的区域内，从而即便在延伸配置的区域内，也能够抑制压电体层中所含有的成分向氧化锆膜的更下方扩散。另外，通过使氧化锆膜不与第二电极接触，从而透过了第二电极的水分不易到达氧化锆膜，由此能够抑制氧化锆膜因水分而水解的情况。
另外，优选为，所述氧化锆膜在所述层压方向上仅被设置在与所述活性部重叠的区域内。由此，氧化锆膜不会露出于第二凹部的内表面，从而能够抑制氧化锆膜与外部的气氛中所含有的水分反应而被水解的情况。
另外，优选为，多个所述活性部被排列设置在第一方向上，在所述活性部的所述第一方向上的两侧设置有所述第二凹部。由此，能够将活性部高密度地配置在第一方向X上，并且能够提高活性部的位移量。
另外，优选为，在所述层压方向上，所述第二凹部与所述第一凹部被配置在至少一部分重叠的位置上。由此，能够降低压电元件的第一凹部的壁面与活性部之间的臂部的刚性，从而提高活性部的位移特性。
另外，优选为，所述第二凹部以在所述层压方向上贯穿所述压电体层的方式被设置。由此，通过以在层压方向上贯穿压电体层的方式来设置第二凹部，从而能够降低臂部的刚性而提高活性部的位移特性，并且即使在振动板上直接设置第二电极，也能够通过在振动板的最上层设置氮化膜，从而对透过了第二电极的水分与振动板反应的情况进行抑制。
另外，优选为，所述振动板在所述基板侧具有氧化膜。由此，通过在振动板的基板侧设置氧化膜，从而在对基板进行各向异性蚀刻而形成第一凹部时，能够抑制振动板被过度蚀刻的情况，由此能够抑制振动板的厚度的偏差，进而能够抑制在活性部的位移特性上产生偏差的情况。
另外，优选为，所述氧化膜具有与所述第一凹部连通的开口部。由此，能够抑制活性部的位移被氧化膜约束的情况，从而提高活性部的位移特性。
进而，本发明的其他方式涉及一种液体喷射头，其特征在于，具备上述的压电器件。
在所涉及的方式中，能够实现抑制振动板因水分而造成的破损从而提高可靠性的液体喷射头。
另外，本发明的其他方式涉及一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述的液体喷射头。
在所涉及的方式中，能够实现抑制振动板因水分而造成的破损从而提高可靠性的液体喷射装置。
附图说明
图1为本发明的实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
图2为本发明的实施方式1所涉及的流道形成基板的俯视图。
图3为本发明的实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图4为将本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图5为将本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图6为将本发明的实施方式2所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图7为将本发明的实施方式3所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图8为将本发明的实施方式4所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图9为将本发明的实施方式5所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图10为将本发明的实施方式6所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图11为将本发明的实施方式7所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图12为本发明的一个实施方式所涉及的记录装置的概略图。
具体实施方式
以下，基于实施方式而对本发明进行详细说明。
实施方式1
图1为作为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的喷墨式记录头的分解立体图，图2为记录头的流道形成基板的俯视图，图3为图2的A-A′线剖视图，图4为将图3的主要部分放大后的图，图5是图2的B-B′线剖视图。
如附图所示，构成本实施方式的喷墨式记录头1(以下，简称为记录头1)的基板即流道形成基板10能够使用不锈钢、Ni等金属、以ZrO2或Al2O3为代表的陶瓷材料、玻璃陶瓷材料、以及如MgO、LaAlO3这样的氧化物等。在本实施方式中，流道形成基板10由单晶硅基板构成。在该流道形成基板10上，通过从一面侧实施各向异性蚀刻，从而被多个隔壁11划分出的第一凹部即压力产生室12沿着排列设置有喷出油墨的多个喷嘴21的方向而被排列设置。以下，将该方向称为压力产生室12的排列设置方向，或者第一方向X。另外，在流道形成基板10上，压力产生室12沿着第一方向X而排列设置的列被设置有多个，在本实施方式中被设置有两列。以下，将该压力产生室12的列被设置有多列的列设方向称为第二方向Y。此外，在本实施方式中，将排列设置在流道形成基板10的第一方向X上的压力产生室12之间的部分称为隔壁11。该隔壁11沿着第二方向Y而形成。即，隔壁11是指，流道形成基板10的第二方向Y上的与压力产生室12重叠的部分。另外，将与第一方向X以及第二方向Y双方正交的方向称为第三方向Z，详细而言，将后述的壳体部件40侧称为Z1侧，将喷嘴板20侧称为Z2侧。此外，将第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z设为相互正交的方向，但是并不特别限定于此，也可以是以正交以外的角度交叉的方向。
在这样的流道形成基板10的一面侧即Z2侧，依次层压有连通板15和喷嘴板20。
如图3所示，在连通板15上设置有将压力产生室12与喷嘴21连通的喷嘴连通通道16。连通板15具有大于流道形成基板10的面积，喷嘴板20具有小于流道形成基板10的面积。如此，通过设置连通板15而使喷嘴板20的喷嘴21与压力产生室12分离，因此，位于压力产生室12中的油墨不易受到在喷嘴21附近的油墨产生的因油墨中的水分的蒸发而导致的增粘的影响。另外，由于喷嘴板20只需覆盖将压力产生室12与喷嘴21连通的喷嘴连通通道16的开口即可，因此能够使喷嘴板20的面积较小，从而能够实现成本的削减。此外，在本实施方式中，将喷嘴板20的喷嘴21开口从而喷出墨滴的面称为液体喷射面20a。
另外，在连通板15上设置有构成歧管100的一部分的第一歧管部17与第二歧管部18。第一歧管部17以在第三方向Z上贯穿连通板15的方式被设置。第二歧管部18未沿着第三方向Z而贯穿连通板15，而是以在连通板15的喷嘴板20侧开口的方式被设置。
另外，在连通板15上，相对于各个压力产生室12而单独地设置有供给连通通道19，所述供给连通通道19与压力产生室12的第二方向Y的一端部连通。供给连通路19将第二歧管部18与压力产生室12连通，并将歧管100内的油墨向压力产生室12进行供给。
作为这样的连通板15，能够使用不锈钢、镍(Ni)等金属或者锆(Zr)等陶瓷等。此外，连通板15优选为使用线膨胀系数与流道形成基板10相同的材料。即，当作为连通板15而使用了线膨胀系数与流道形成基板10大为不同的材料的情况下，会由于流道形成基板10与连通板15的线膨胀系数的差异而在被加热或冷却时产生翘曲。在本实施方式中，作为连通板15，通过使用与流道形成基板10相同的材料，即，使用单晶硅基板，从而能够对由热量引起的翘曲或由热量造成的裂缝、剥离等进行抑制。
在喷嘴板20上形成有喷嘴21，所述喷嘴21经由喷嘴连通通道16而与各压力产生室12连通。即，喷射相同种类的液体(油墨)的喷嘴21沿着第一方向X而排列设置，且排列设置在该第一方向X上的喷嘴21的列在第二方向Y上被形成有两列。
作为这样的喷嘴板20，例如，可以使用不锈钢(SUS)等金属、聚酰亚胺树脂之类的有机物、或者单晶硅基板等。此外，通过使用单晶硅基板以作为喷嘴板20，从而使喷嘴板20与连通板15的线膨胀系数相同，由此能够对由于被加热或冷却而产生的翘曲、或由热量造成的裂缝、剥离等进行抑制。
另一方面，在流道形成基板10的另一面侧即Z1侧形成有振动板50。对于振动板50，详情将在后文中叙述，该振动板50具有：被设置在流道形成基板10侧的包含氧化硅(SiOX)的氧化膜51、被形成在氧化膜51上的氮化膜52、被形成在氮化膜52的一部分上的包含氧化锆(ZrOX)的氧化锆膜53。在本实施方式中，使用了包含二氧化硅(SiO2)的氧化膜51、和包含氧化锆(ZrO2)的氧化锆膜53。在此，氧化膜51只要为作为主要成分而含有氧化硅的物质即可，也可以含有其他材料。此外，氧化膜51的主要成分为氧化硅是指，氧化膜51中所含有的氧化硅为质量百分比50％以上。另外，氧化锆膜53只要为作为主要成分而含有氧化锆即可，也可以含有其他材料。此外，氧化锆膜53的主要成分为氧化锆是指，氧化锆膜53中所含有的氧化锆为质量百分比50％以上。另外，氧化膜51的材料并不限定于氧化硅，也可以是氧化钛等。另外，由于氧化膜51的第二电极80侧被氮化膜52保护，因此也可以使用氧化锆以作为氧化膜51的材料。
此外，压力产生室12等液体流道通过从一面侧(接合有喷嘴板20的一侧)对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而被形成，并且压力产生室12的另一面被氧化膜51划分形成。即，氧化膜51作为对流道形成基板10进行各向异性蚀刻时的蚀刻终止层而发挥功能。换句话说，通过设置包含氧化硅的氧化膜51，由此能够抑制在对流道形成基板10进行各向异性蚀刻时振动板50过度蚀刻的情况，从而能够抑制振动板50的厚度的偏差。当然，也可以采用在流道形成基板10的一面侧上设置氧化硅以外的材料的氧化膜51的方式。当使用氧化硅以外的材料的氧化膜51从而氧化膜51不作为各向异性蚀刻的蚀刻终止层而发挥功能的情况下，只需通过对流道形成基板10进行干式蚀刻来形成压力产生室12即可。
另外，如图4以及图5所示，在流道形成基板10的振动板50上形成有压电致动器300，所述压电致动器300由第一电极60、压电体层70和第二电极80构成。在本实施方式中，压电致动器300为使压力产生室12内的油墨产生压力变化的压力产生单元。在此，压电致动器300也称为压电元件300，其是指包括第一电极60、压电体层70以及第二电极80的部分。另外，当在第一电极60与第二电极80之间施加电压时，将在压电体层70上产生压电变形的部分称为活性部310。即，活性部310是指，压电体层70在第三方向Z上被第一电极60与第二电极80夹持的部分。在本实施方式中，针对每个作为第一凹部的压力产生室12而形成有活性部310。此外，在本实施方式中，第一电极60构成针对各个活性部310而独立设置的独立电极，第二电极80构成以由多个活性部310所共用的方式被设置的共用电极。
在此，构成本实施方式的压电致动器300的第一电极60按照每个压力产生室12而切分开，且构成针对每个压电致动器300的实质上的驱动部即活性部310而独立的独立电极。该第一电极60在活性部310的排列设置方向即第一方向X上以与压力产生室12的宽度相比而较小的宽度而形成。即，在压力产生室12的第一方向X上，第一电极60的端部位于与压力产生室12对置的区域的内侧。此外，虽然详细内容将在后文中叙述，但在第一方向X上，由于第二电极80被设置为宽于第一电极60的宽度，因此本实施方式的活性部310的第一方向X上的宽度由第一电极60规定。
此外，第一电极60的材料需要是在使后述的压电体层70成膜时不会被氧化而能够维持导电性的材料，例如，优选为使用铂(Pt)、铱(Ir)等贵金属或者以镧镍氧化物(LNO)等为代表的导电性氧化物。
另外，作为第一电极60，也可以在前述的导电材料与振动板50之间使用用于确保紧贴力的紧贴层。在本实施方式中，虽然未进行特别图示，但作为紧贴层而使用了钛。此外，作为紧贴层，也能够使用锆、钛、氧化钛等。即，在本实施方式中，通过由钛构成的紧贴层、以及从上述的导电材料中被选择的至少一种的导电层而形成有第一电极60。
如图4所示，压电体层70以第二方向Y成为预定的宽度的方式，在第一方向X连续地设置。
在压力产生室12的第二方向Y上，压电体层70的供给连通通道19侧的端部位于与第一电极60的端部相比靠外侧的位置上。即，第一电极60的端部被压电体层70覆盖。另外，在第二方向Y上，压电体层70的喷嘴21侧的端部位于与第一电极60的端部相比靠内侧(压力产生室12侧)的位置上，从而第一电极60的喷嘴21侧的端部未被压电体层70覆盖。
压电体层70由形成在第一电极60上的具有极化结构的氧化物的压电材料构成，例如，能够由通式ABO3所示的钙钛矿型氧化物构成，并且能够使用含铅的铅类压电材料或不含铅的非铅类压电材料等。压电体层70例如能够通过溶胶-凝胶法、MOD(Metal-OrganicDecomposition：金属有机沉积)法等液相法、或溅射法、激光消融法等PVD(Physical VaporDeposition：物理气相沉积)法(气相法)等而形成。
如图5所示，在这样的压电体层70上，在活性部310的外侧形成有向流道形成基板10的相反侧开口的第二凹部71。即，本实施方式的活性部310在第一方向X上由第一电极60规定，因此，在第一方向X上，第二凹部71被设置在与第一电极60相比靠外侧。另外，由于活性部310被排列设置在第一方向X上，因此在第一方向X上互为相邻的活性部310之间配置有第二凹部71。
另外，在本实施方式中，第二凹部71以沿着作为层压方向的第三方向Z而贯穿压电体层70的方式被设置。即，第二凹部71以达到振动板50的深度而形成，在第二凹部71的底面711上未形成有压电体层70，振动板50露出于第二凹部71的底面711。
在此，第二凹部71与作为第一凹部的压力产生室12被配置于，在作为流道形成基板10与压电元件300的层压方向的第三方向Z上，至少一部分相互重叠的位置上。另外，优选为，第二凹部71的第一方向X上的宽度，与各隔壁11的第一方向X上的宽度大致相同，或者与其相比而较大。在此，第一方向X上的第二凹部71的宽度是指，在第三方向Z上最靠近作为第一凹部的压力产生室12侧的宽度，即第二凹部71的底面侧的宽度。另外，在第一方向X上，作为第一凹部的压力产生室12的宽度是指，在第三方向Z上最靠近第二凹部71侧、即底面侧的宽度。
另外，作为第一凹部的压力产生室12与第二凹部71被配置于在第三方向Z上至少一部分重叠的位置上的情况，也包括压力产生室12以及规定第二凹部71的宽度的底面711侧并未相互重叠的情况。换句话说，例如，如果压力产生室12的侧面或第二凹部71的侧面712被倾斜设置，则即使它们的底面侧彼此不重叠，它们的开口侧的一部分也可能会重叠配置。
这样，通过在压电体层70上设置第二凹部71，由此能够降低振动板50以及压电元件300的压力产生室12的壁面与活性部310之间的臂部的刚性，从而能够使压电元件300良好地位移。
此外，通过使第二凹部71的第一方向X上的宽度与各隔壁11的第一方向X上的宽度大致相同、或者与其相比而较大，即，通过将压力产生室12与规定第二凹部71的第一方向X上的宽度的底面侧配置在于第三方向Z上至少一部分重叠的位置上，从而能够减薄构成臂部的膜的第三方向Z上的厚度，由此能够提高压电元件300的位移特性，即能够以较低的电压获得较高的位移。
另外，在本实施方式中，由于第二凹部71以沿着第三方向Z而贯穿压电体层70的方式被设置，因此第二凹部71的底面711由振动板50的表面而形成。
第二电极80被设置在压电体层70的与第一电极60相反的一面侧，并构成多个活性部310所共用的共用电极。另外，第二电极80跨及第二凹部71的内表面、即第二凹部71的流道形成基板10侧的底面711与压电体层70侧的侧面712而连续地设置。此外，第二电极80也可以不被设置在第二凹部71的内表面上。
这样的第二电极80优选为能够良好地形成其与压电体层70的界面、能够发挥导电性以及压电特性的材料，从而优选地使用铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)等贵金属材料以及以镧镍氧化物(LNO)为代表的导电性氧化物。另外，第二电极80也可以为多个材料的层压结构。在本实施方式中，使用了铱与钛的层压电极(铱与压电体层70相接)。此外，第二电极80能够通过溅射法、激光消融法等PVD(Physical Vapor Deposition：物理气相沉积)法(气相法)、溶胶-凝胶法、MOD(Metal-Organic Decomposition：金属有机沉积)法、电镀法等液相法而形成。另外，通过在第二电极80的形成之后实施加热处理，从而能够实施压电体层70的特性改善。
在此，如上文所述，振动板50具备氧化膜51、氮化膜52和氧化锆膜53。
氧化膜51跨及流道形成基板10的Z1侧的整个面而设置。
氮化膜52在作为流道形成基板10与压电元件300的层压方向的第三方向上，被设置在至少与第二凹部71的底面711重叠的区域的第二电极80侧的最上层。即，氮化膜52在第三方向Z上被形成在于第三方向Z上至少与第二凹部71的底面711重叠的区域内，并且被设置在至少与第二凹部71的底面711重叠的区域内的氮化膜52成为振动板50的第二电极80侧的最上层。换句话说，在氮化膜52的至少与第二凹部71的底面711重叠的区域内，只需不在与氮化膜52相比靠上层即第二电极80侧形成振动板50的其他层、例如氧化锆膜53即可。在本实施方式中，氮化膜52跨及氧化膜51的压电元件300侧即Z1侧的整个面而设置。
通过以此方式设置氮化膜52，从而第二凹部71的底面711由氮化膜52的表面而形成。
作为氮化膜52的材料，例如能够使用从使用了4族～6族的金属的氮化物以及使用了10族～13族的金属、半金属的氮化物中选出的至少一个。即，作为氮化膜52，能够使用从氮化钛(TiN)、氮化锆(ZrN)、氮化铌(NbN)、氮化钽(TaN)、氮化铬(CrN)、氮化钨(WN)、氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、氮化碳(CN)、氮化硅(SiN)、氮化铟(InN)中选出的至少一个。另外，作为氮化膜52，能够使用将上述的材料组合而成的氮化物，例如能够使用TaAlN、AlGaN、TiCN等。特别是，作为氮化膜52，优选为使用氮化硅(SiN)。通过使用由氮化硅构成的氮化膜52，从而容易地制作出致密且紧贴性较高的膜。
氧化锆膜53被设置在与氮化膜52相比靠压电体层70侧，在本实施方式中，被设置在氮化膜52之上即Z1侧的面上。另外，氧化锆膜53在作为层压方向的第三方向Z上被设置在，与形成有压电体层70的区域重叠的区域中的、不与第二凹部71的底面711重叠的区域、且至少与活性部310重叠的区域内。在本实施方式中，氧化锆膜53在作为层压方向的第三方向Z上仅被设置在与活性部310重叠的区域内。即，氧化锆膜53仅设置在第一电极60与氮化膜52之间。因此，氧化锆膜53与被设置在压电体层70的第二凹部71的侧面712上的第二电极80以不相接触的方式而被设置。换句话说，在氧化锆膜53与设置在侧面712上的第二电极80之间存在有压电体层70的非活性部。
这样，即使因第二凹部71而使振动板50的底面711被配置在接近外部的气氛的位置上，通过在第三方向Z上与第二凹部71的至少底面711重叠的区域的振动板50的最上层处设置氮化膜52，从而也能够对在高湿度环境下等透过了第二电极80的水分与振动板50发生反应的情况进行抑制，由此能够抑制由水分导致的振动板50的断裂、剥离的情况。即，由于氮化膜52不与水分反应而发生水解，因此即使在与第二凹部71对应的区域内透过了第二电极80的水分到达氮化膜52，氮化膜52也不会与水分反应，从而振动板50的特性不易发生变化。另外，如果在与第二凹部71的底面711重叠的区域的振动板50的最上层处设置氧化锆膜，则在高湿度环境下等振动板50会断裂。其主要原因在于，透过了第二电极80的水分与氧化锆反应致使氧化锆的特性发生变化，即发生水解，振动板50与第二电极80剥离使得固定活性部310的臂部仅由振动板50构成，从而由活性部310的位移所产生的拉伸应力被施加于振动板50上。另外，氧化锆与水分反应而发生水解导致氧化锆的韧性降低也是主要原因。因此，在本实施方式中，通过设置氮化膜52，从而能够抑制作为振动板50的断裂的主要原因的与水分的反应，由此能够抑制在高湿度环境下等的振动板50的断裂。此外，在本实施方式中，通过在振动板50的与第二凹部71的底面重叠的区域的最上层处设置氮化膜，从而透过了第二电极80的水分不易浸透至氮化膜52的更下层。因此，作为氮化膜52的下层即氧化膜51的材料，即使使用氧化锆，也能够抑制氧化膜51与水分发生反应的情况。
另外，在本实施方式中，由于氧化膜51含有氧化硅，因此含有氧化硅的氧化膜51与氮化膜52的紧贴性高于含有氧化硅的氧化膜51与氧化锆膜53的紧贴性。因此，与在氧化膜51上直接层压氧化锆膜53的情况相比，通过在氧化膜51上层压氮化膜52，从而能够提高氧化膜51与其上的膜即氮化膜52的紧贴性，由此能够抑制具有层压结构的振动板50的层间剥离。
另外，在第二凹部71的底面711上，第二电极80被形成在振动板50的氮化膜52上。此外，氮化膜52与第二电极80的紧贴性高于氧化锆膜53与第二电极80的紧贴性。因此，与利用氧化锆膜53而形成第二凹部71的底面711并将第二电极80形成在氧化锆膜53上的情况相比，在氮化膜52上形成第二电极80更能够提高振动板50与第二电极80的紧贴性，从而能够抑制振动板50与第二电极80的剥离、或由于振动板50与第二电极80的剥离致使因臂部仅由振动板50构成所导致的振动板50的断裂的情况。
另外，在本实施方式中，通过在第三方向Z上与活性部310重叠的区域内设置氧化锆膜53，从而能够确保振动板50的刚性、韧性。另外，通过将氧化锆膜53仅设置在与活性部310重叠的区域内，从而不会使氧化锆膜53接近外部的气氛，能够对透过了第二电极80的水分到达氧化锆膜53的情况进行抑制。因此，能够对氧化锆膜53与水分发生反应的情况进行抑制，由此能够抑制氧化锆膜53因水分而发生的特性变化。
另外，通过在第一电极60的下方设置氧化锆膜53，从而能够在第一电极60上通过外延生长而使压电体层70的结晶面优先取向为(100)面。通过以此方式而使压电体层70的活性部310的结晶面优先取向为(100)面，从而能够提高活性部310的位移特性。此外，压电体层70并不限定于优先取向为(100)面的结构，也可以通过根据需要而被设置的取向控制层而优选取向为(110)面或(111)面。
另外，通过在第一电极60的下方设置氧化锆膜53，从而能够抑制压电体层70中所含有的铅(Pb)、铋(Bi)等成分向与氧化锆膜53相比而更靠下方、换句话说向氧化膜51、流道形成基板10侧扩散。即，通过设置氧化锆膜53，从而能够抑制压电体层70中所含有的成分向氧化膜51、流道形成基板10扩散，由此能够抑制由于压电体层70的成分向氧化膜51、流道形成基板10等扩散而致使刚性的降低等不良情况。
此外，在本实施方式中，将形成有作为第一凹部的压力产生室12的基板即流道形成基板10、振动板50和压电元件300统称为压电器件，其中，所述压电元件300具备第一电极60、压电体层70以及第二电极80，并形成有第二凹部71。
另外，如图2所示，从压电致动器300的第一电极60引出有作为引出配线的独立配线91。另外，从第二电极80引出有作为引出配线的共用配线92。另外，在独立配线91以及共用配线92的与连接于压电致动器300的端部相反的一侧的延伸设置的端部连接有柔性电缆120。柔性电缆120为具有挠性的配线基板，且在本实施方式中，安装有作为驱动元件的驱动电路121。
在这样的流道形成基板10的Z1侧的面上接合有具有与流道形成基板10大致相同的大小的保护基板30。保护基板30具有用于保护压电致动器300的空间即保持部31。保持部31在排列设置在第一方向X上的压电致动器300的列之间，沿着第二方向Y而排列形成有两个。另外，在保护基板30上，在沿着第二方向Y而排列设置的2个保持部31之间设置有沿着第三方向Z而贯穿的贯穿孔32。从压电致动器300的电极引出的独立配线91以及共用配线92的端部以露出于该贯通孔32内的方式而延伸配置，独立配线91以及共用配线92与柔性电缆120在贯穿孔32内电连接。此外，独立配线91以及共用配线92与柔性电缆120的连接方法并未被特别限定，例如可举出焊锡、钎焊等的焊接、共晶接合、熔接、含有导电性粒子的导电性粘合剂(ACP、ACF)、非导电性粘合剂(NCP、NCF)等。
另外，如图3所示，在保护基板30上固定有壳体部件40，所述壳体部件40同流道形成基板10一起划分形成与多个压力产生室12连通的歧管100。壳体部件40在俯视观察时具有与上述的连通板15大致相同的形状，且被接合于保护基板30上，并且也被接合于上述的连通板15上。
这样的壳体部件40在保护基板30侧具有用于收纳流道形成基板10以及保护基板30的深度的凹部41。该凹部41具有与保护基板30的被接合于流道形成基板10上的面相比而更大的开口面积。此外，在流道形成基板10等被收纳于凹部41的状态下，凹部41的喷嘴板20侧的开口面通过连通板15而被密封。由此，在流道形成基板10的外周部上，通过壳体部件40和流道形成基板10而划分形成第三歧管部42。此外，通过设置于连通板15上的第一歧管部17以及第二歧管部18、由壳体部件40和流道形成基板10划分形成的第三歧管部42而构成了本实施方式的歧管100。歧管100跨及压力产生室12的排列设置方向即第一方向X而连续地设置，将各压力产生室12与歧管100连通的供给连通通道19被排列设置在第一方向X上。
另外，在连通板15的第一歧管部17以及第二歧管部18所开口的Z2侧的面上设置有柔性基板45。该柔性基板45对第一歧管部17与第二歧管部18的液体喷射面20a侧的开口进行密封。在本实施方式中，这样的柔性基板45具备由具有挠性的薄膜构成的密封膜46、和由金属等硬质的材料构成的固定基板47。由于固定基板47的与歧管100对置的区域成为在厚度方向上完全被去除的固定基板用开口部48，因此歧管100的一面成为仅由具有挠性的密封膜46所密封的作为挠性部的柔性部49。
此外，在壳体部件40上设置有用于与歧管100连通从而向各歧管100供给油墨的导入通道44。另外，在壳体部件40上设置有与保护基板30的贯穿孔32连通且被插穿有柔性电缆120的连接口43。
在这样的记录头1中，当喷射油墨时，从导入通道44吸取油墨，并使油墨从歧管100起至喷嘴21为止而充满流道内部。之后，根据来自驱动电路121的信号，并对与压力产生室12相对应的各活性部310施加电压，从而使振动板50同活性部310一起挠曲变形。由此，压力产生室12内的压力升高，而从预定的喷嘴21喷射油墨滴。
如上文所述，在本实施方式中，具备：形成有多个作为第一凹部的压力产生室12的基板即流道形成基板10；被设置在流道形成基板10的一面侧的振动板50；压电元件300，其中，所述压电元件300具有隔着振动板50而被设置在流道形成基板10的一面侧的第一电极60、被设置在第一电极60上的压电体层70、以及被设置在压电体层70上的第二电极80，在压电元件300中，压电体层70的被第一电极60与第二电极80所夹持的活性部310针对每个压力产生室12而独立设置，第一电极60构成针对各个活性部310而独立设置的独立电极，第二电极80构成由多个活性部310所共用设置的共用电极，在压电体层70上设置有第二凹部71，所述第二凹部71被设置于活性部310的外侧，且朝与流道形成基板10相反的一侧而开口，在流道形成基板10与压电元件300的层叠方向即第三方向Z上，振动板50在至少与第二凹部71的底面711重叠的区域的第二电极80侧的最上层处具有氮化膜52。
如此，通过设置第二凹部71从而能够提高压电元件300的位移特性，并且即使由于设置第二凹部71而使与第二凹部71相对应的振动板50的最上层接近外部的气氛，也能够通过在振动板50的与第二凹部71相对应的最上层处设置氮化膜52而抑制由水分导致的振动板50的特性发生变化的情况，由此能够抑制振动板50被破坏的情况。
另外，优选为，振动板50在作为层压方向的第三方向Z上与形成有压电体层70的区域重叠的区域中的、不与第二凹部71的底面711重叠的区域内，且在至少与活性部310重叠的区域内，具有含有氧化锆的氧化锆膜53，且氧化锆膜53被设置在与氮化膜52相比而靠压电体层70侧。由此，通过在振动板50上设置氧化锆膜53，从而能够确保振动板50的刚性、韧性。另外，通过在振动板50的与氮化膜52相比而靠活性部310侧设置氧化锆膜53，从而能够在第一电极60上通过外延生长而使压电体层70的结晶面优先取向于(100)面，由此能够提高活性部310的位移特性。另外，通过在振动板50的与活性部310重叠的区域内设置氧化锆膜53，从而能够抑制压电体层70中所含有的铅(Pb)、铋(Bi)等成分向氧化锆膜53的更下方扩散的情况。
另外，优选为，氧化锆膜53在作为层压方向的第三方向Z上，仅被设置在与活性部310重叠的区域内。由此，不会使氧化锆膜53接近外部的气氛，能够抑制透过了第二电极80的水分到达氧化锆膜53的情况，从而能够抑制氧化锆膜53与水分发生反应，由此能够抑制氧化锆膜53因水分而导致的特性的变化。
另外，在本实施方式中，优选为，多个活性部310被排列设置在第一方向X上，且在活性部310的第一方向X上的两侧设置有第二凹部71。由此，能够在第一方向X上高密度地配置活性部310，并且能够提高活性部310在第一方向X的截面的向第三方向Z的位移量。
另外，优选为，在作为层压方向的第三方向Z上，第二凹部71与作为第一凹部的压力产生室120被配置在至少一部分重叠的位置上。由此，能够通过第二凹部71而使流道形成基板10的壁面与活性部310之间的臂部的刚性降低，从而能够提高活性部310的位移特性。
当然，在第三方向Z上，作为第一凹部的压力产生室12与第二凹部71也可以不被配置在至少一部分相互重叠的位置上。
另外，优选为，第二凹部71以在作为层压方向的第三方向Z上贯穿压电体层70的方式被设置。由此，通过第二凹部71在第三方向Z上贯穿压电体层70，从而能够降低臂部的刚性而提高活性部310的位移特性。另外，通过以跨及第二凹部71的内表面的方式设置第二电极80，从而能够在第二凹部71的底面上提高氮化膜52与第二电极80的紧贴性，由此能够抑制振动板50与第二电极80的剥离。
当然，第二凹部71也可以被设置为不在第三方向Z上贯穿压电体层70。另外，第二电极80也可以不被设置在第二凹部71的内表面上。
另外，优选为，振动板50在作为基板的流道形成基板10侧具有氧化膜51。另外，氧化膜51优选为含有氧化硅。如此，通过设置含有氧化硅的氧化膜51，从而在对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而形成作为第一凹部的压力产生室12时，能够抑制振动板50被过度蚀刻的情况，由此能够抑制振动板50的厚度的偏差，进而能够抑制在活性部310的位移特性上产生偏差的情况。
实施方式2
图6为本发明的实施方式2所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图，且为基于图2的B-B′线的剖视图。此外，对与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图6所示，本实施方式的振动板50具有包含氧化硅的氧化膜51、氮化膜52和包含氧化锆的氧化锆膜53A。
本实施方式的氧化锆膜53A被设置在与氮化膜52相比而靠压电体层70侧。另外，氧化锆膜53A在作为层压方向的第三方向Z上，跨及与形成有压电体层70的区域重叠的区域中的、不与第二凹部71的底面711重叠的区域而被设置。即，氧化锆膜53A跨及在第三方向Z上与活性部310重叠的区域、以及与活性部310和第二凹部71的底面711之间重叠的区域的整个面而被设置。
此外，氧化锆膜53A以形成第二凹部71的侧面712的一部分的方式而露出设置，在露出于第二凹部71的侧面712的氧化锆膜53A的端面上形成有第二电极80。即，氧化锆膜53A以与被形成在第二凹部71的侧面712上的第二电极80接触的方式被设置。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，振动板50在作为层压方向的第三方向Z上，在与形成有压电体层70的区域重叠的区域中的、不与第二凹部71的底面711重叠的区域、且至少与活性部310重叠的区域内，具有包含氧化锆的氧化锆膜53A，氧化锆膜53A被设置在与氮化膜52相比而靠压电体层70侧。此外，在本实施方式中，通过将氧化锆膜53A设置在压电体层70的下方，且以跨及与第二凹部71的底面711重叠的区域以外的区域的方式被设置，从而与将氧化锆膜仅设置在与活性部310重叠的区域内的情况相比，能够进一步提高振动板50的刚性、韧性。另外，通过氧化锆膜53A，从而能够进一步对压电体层70中所含的铅(Pb)、铋(Bi)等成分向氧化膜51、流道形成基板10扩散的情况进行抑制。
此外，在本实施方式中，由于氧化锆膜53A以与第二电极80接触的方式被设置，因此存在透过了第二电极80的水分与氧化锆膜53A反应，且氧化锆膜53A由于水解而发生特性变化的可能性。然而，氧化锆膜53A只是被设置在压力产生室12的壁面与活性部310之间的臂部中的、第二凹部71以外的部分上。此外，通过对活性部310进行驱动而使臂部中的因形成有第二凹部71使得刚性下降的与第二凹部71重叠的部分主要发生变形，因此即使氧化锆膜53A因水分而发生水解，只要在振动板50的与第二凹部71重叠的区域内不会因水分而发生层间剥离，则臂部的主要变形的与第二凹部71重叠的部分会被氧化膜51、氮化膜52和第二电极80支承，因此能够抑制在振动板50上发生断裂的情况。
实施方式3
图7为作为本发明的实施方式3所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图，且为基于图2的B-B′线的剖视图。此外，对于与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图7所示，本实施方式的振动板50具有包含氧化硅的氧化膜51、氮化膜52和包含氧化锆的氧化锆膜53B。
本实施方式的氧化锆膜53B被设置在与氮化膜52相比靠压电体层70侧。另外，氧化锆膜53B在作为层压方向的第三方向Z上，被设置在与形成有压电体层70的区域重叠的区域中的、不与第二凹部71的底面711重叠的区域内，且被设置在与活性部310重叠的区域内。
另外，氧化锆膜53B在同活性部310与第二凹部71的底面711之间重叠的区域内，以不与被形成在第二凹部71的侧面712上的第二电极80接触的方式而延伸配置。即，压电体层70介于第二凹部71的侧面712上的第二电极80与氧化锆膜53B之间。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，振动板50在作为层压方向的第三方向Z上，在与形成有压电体层70的区域重叠的区域中的、不与第二凹部71的底面711重叠的区域、且至少与活性部310重叠的区域内，具有包含氧化锆的氧化锆膜53B，氧化锆膜53B被设置在与氮化膜52相比靠压电体层70侧。此外，在本实施方式中，在第二凹部71的内表面上形成有第二电极80。另外，在本实施方式中，氧化锆膜53B在同活性部310与第二凹部71的底面711之间重叠的区域内，以不与被形成在第二凹部71的侧面712上的第二电极80相接触的方式而延伸配置。
如此，通过在振动板50上设置氧化锆膜53B，从而与仅将氧化锆膜设置在与活性部310重叠的区域内的情况相比，能够进一步提高振动板50的刚性、韧性。另外，通过氧化锆膜53B，从而不只在与活性部310重叠的区域，而且在同活性部310与第二凹部71的底面711之间重叠的区域内，也能够进一步对压电体层70中所含的铅(Pb)、铋(Bi)等成分向氧化膜51、流道形成基板10扩散的情况进行抑制。
另外，在本实施方式中，由于将第二电极80设置在第二凹部71的内表面上，因此即使由于第二凹部71而使振动板50接近外部的气氛，也能够通过第二电极80来抑制水分透过直至振动板50的情况。
另外，在本实施方式中，氧化锆膜53B在同活性部310与第二凹部71的底面711之间重叠的区域内，以不与被形成在第二凹部71的侧面712上的第二电极80相接触的方式而延伸配置，因此即使水分透过被形成在第二凹部71的侧面712上的第二电极80，所透过的水分也难以到达氧化锆膜53B，由此能够抑制氧化锆膜53B与水分发生反应，从而抑制氧化锆膜53B因水分而水解的情况。因此，能够对由于振动板50与第二电极80的剥离、振动板50与压电体层70的剥离、振动板50与第一电极60的剥离等致使支承活性部310的臂部仅由振动板50构成所导致的断裂的情况进行抑制。
实施方式4
图8为作为本发明的实施方式4所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图，且为基于图2的B-B′线的剖视图。此外，对于与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图8所示，本实施方式的振动板50具备氧化膜51、氮化膜52和氧化锆膜53。
氧化膜51仅被设置在隔壁11与氮化膜52之间，而未被设置在与压力产生室12对置的区域。换句话说，在氧化膜51上设置有开口部511，所述开口部511包括压力产生室12的第三方向Z上的Z1侧的开口，且具有与该开口相比而较大的开口面积。因此，振动板50的与压力产生室12对置的区域仅设置有氮化膜52以及氧化锆膜53，氮化膜52与氧化锆膜53实质上作为振动板50而发挥功能。
这样的氧化膜51在跨及流道形成基板10的Z1侧的一个面的整个面而形成之后，通过对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而形成压力产生室12。之后，能够通过氢氟酸等而对露出于压力产生室12内的氧化膜51进行蚀刻从而形成开口部511。此外，作为氧化膜51的形成方法，例如可列举出对由氧化硅构成的流道形成基板10的一面侧进行热氧化的方法、通过CVD法或者溅射法等成膜等。
如此，通过将含有氧化硅的氧化膜51形成在流道形成基板10的Z1侧的整个面上，从而能够在对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而形成压力产生室12时将氧化膜51用作蚀刻终止层，由此能够抑制振动板50的因过度蚀刻所导致的厚度偏差。另外，在形成了压力产生室12之后，通过利用氢氟酸等来对氧化膜51蚀刻而形成开口部511，从而能够仅由氮化膜52以及氧化锆膜53来构成振动板50的与压力产生室12对置的区域。因此，能够对振动板50的与压力产生室12对置的挠性部的刚性因氧化膜51显著提高的情况进行抑制，由此提高活性部310的位移特性。
此外，虽然在本实施方式中，采用了通过利用氢氟酸等对含有氧化硅的氧化膜51进行蚀刻从而形成开口部511的方式，但是并不特别限定于此，也可以采用如下方式，即，通过对流道形成基板10以及氧化膜51进行干式蚀刻，从而形成压力产生室12以及开口部511。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，振动板50在作为基板的流道形成基板10侧具有氧化膜51。此外，本实施方式的氧化膜51具有与作为第一凹部的压力产生室12连通的开口部511。通过以此方式设置氧化膜51，从而在对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而形成作为第一凹部的压力产生室12时，能够抑制振动板50被过度蚀刻，并且能够抑制振动板50的厚度的偏差，从而能够抑制在活性部310的位移特性上产生偏差的情况。
另外，通过在氧化膜51上设置与压力产生室12连通的开口部511，从而能够抑制活性部310被氧化膜51约束的情况，由此提高活性部310的位移特性。
此外，虽然在本实施方式中，采用了设置与上述的实施方式1相同的氧化锆膜53的方式，但是并不特别限定于此，也可以设置上述的实施方式2的氧化锆膜53A或者实施方式3的氧化锆膜53B。
实施方式5
图9为作为本发明的实施方式5所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图，且为基于图2的B-B′线的剖视图。此外，对于与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图9所示，本实施方式的振动板50具有氮化膜52和氧化锆膜53。即，在本实施方式的振动板50上未设置有氧化膜51。
如此，由于在流道形成基板10侧的最下层设置有氮化膜52的振动板50可能会在对流道形成基板10进行各向异性蚀刻时同时地被蚀刻，因此只需在流道形成基板10上通过干式蚀刻而形成压力产生室12即可。
即使在这样的结构中，与上述的实施方式1同样地，通过设置氮化膜52而对振动板50的因水分产生的特性变化进行抑制，从而也能够抑制振动板50与第二电极80等的剥离，由此抑制振动板50的断裂。
此外，虽然在本实施方式中，采用了设置与上述的实施方式1相同的氧化锆膜53的方式，但是并不特别限定于此，也可以采用如下方式，即，设置上述的实施方式2的氧化锆膜53A或者实施方式3的氧化锆膜53B。
实施方式6
图10为作为本发明的实施方式6所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图，且为基于图2的B-B′线的剖视图。此外，对于与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略说明。
如图10所示，在本实施方式中，第二凹部71未在作为层压方向的第三方向Z上贯穿压电体层70，而是以在底面711侧残留有压电体层70的状态而被形成。此外，振动板50与上述的实施方式1同样地具有氧化膜51、氮化膜52和氧化锆膜53。
即使采用这样的结构，也与上述的实施方式1同样地，能够通过设置第二凹部71而提高压电元件300的位移特性，并且即使因设置第二凹部71使得振动板50的第二凹部71的底面711接近外部的气氛，也会因在振动板50的与底面711重叠的区域的最上层形成有氮化膜52，因此也能够抑制振动板50与水分发生反应的情况。因此，能够抑制振动板50被破坏的情况。换句话说，虽然在第二凹部71的底面711上设置有压电体层70，但压电体层70的第三方向Z上的厚度与活性部310相比而较薄，由此存在浸透了第二电极80的水分浸透厚度较薄的压电体层70而直达振动板50的情况。如此，即使外部的气氛中所含有的水分在第二凹部71的底面711上浸透了第二电极80以及压电体层70，由于振动板50的与底面711重叠的部分由氮化膜52形成，因此也能够抑制振动板50因水分而发生反应的情况。
此外，虽然在本实施方式中例示了设置上述的实施方式1的振动板50的结构，但是并不特别限定于此，也可以设置上述的实施方式2～5的振动板50。
实施方式7
图11为作为本发明的实施方式7所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图，且为基于图2的B-B′线的剖视图。此外，对于与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图11所示，本实施方式的第二电极80未形成在第二凹部71的内表面、即底面711以及侧面712上。此外，振动板50与上述的实施方式1同样地具备氧化膜51、氮化膜52和氧化锆膜53。即，氮化膜52在第二凹部71的底面711上未被第二电极80覆盖而向外部露出。
即使是这样的结构，也与上述的实施方式1同样地，能够通过设置第二凹部71来提高压电元件300的位移特性，并且即使由于设置第二凹部71使得振动板50的第二凹部71的底面711接近外部的气氛，也会因在振动板50的与底面711重叠的区域的最上层形成氮化膜52，从而能够抑制振动板50与水分发生反应的情况。因此，能够对振动板50被破坏的情况进行抑制。
此外，虽然在本实施方式中例示了设置有上述的实施方式1的振动板50的结构，但是并不特别限定于此，本实施方式的压电体层70也可以设置上述的实施方式2～5的振动板50。
其他实施方式
以上，虽然对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明的基本的结构并不限定于此。
例如，虽然在上述的各实施方式中，在振动板50上设置了氧化锆膜53～53B，但也可以在振动板50上不设置氧化锆膜53B。
另外，虽然在上述的各实施方式中，使氮化膜52跨及流道形成基板10的Z1侧的整个面而连续设置，但是并不特别限定于此，由于氮化膜52只要设置在至少与第二凹部71的底面711重叠的区域的第二电极80侧的最上层，便能够保护振动板50的最接近外部气氛的部分免受水分影响，因此也能够在与氮化膜52相比靠流道形成基板10侧的下层使用耐水性较弱的材料。
另外，例如，虽然在上述的各实施方式中例示了在流道形成基板10的Z2侧具有连通板15以及喷嘴板20的结构，但不特别限定于此，例如，也可以不设置连通板15，而在流道形成基板10的Z2侧的面上直接粘合喷嘴板20。
另外，虽然在上述的实施方式1中，作为流道形成基板10而使用单晶硅基板，但是并不特别限定于此，作为流道形成基板10，也可以使用SOI基板、玻璃等材料。
这样的记录头1被搭载于喷墨式记录装置I上。图12为表示本实施方式的喷墨式记录装置的一个示例的概要图。
在图12所示的喷墨式记录装置I中，记录头1以可拆装的方式而设置有构成液体供给单元的墨盒2，并且搭载了该记录头1的滑架3以在轴向上移动自如的方式而被设置在滑架轴5上，所述滑架轴5被安装于装置主体4上。
此外，驱动电机6的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步带7而被传递至滑架3，从而使搭载了记录头1的滑架3沿滑架轴5而移动。另一方面，在装置主体4中设置有作为输送单元的输送辊8，从而纸等作为记录介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。此外，对记录薄片S进行输送的输送单元并不限定于输送辊，也可以是带或硒鼓等。
另外，虽然在上述的示例中，喷墨式记录装置I采用了作为油墨供给单元的墨盒2被搭载于滑架3上的结构，但是并不特别限定于此，例如也可以将油墨罐等液体供给单元固定于装置主体4中，并经由管道等供给管而对液体供给单元和记录头1进行连接。另外，液体供给单元也可以不被搭载于喷墨式记录装置上。
另外，虽然在上述的喷墨式记录装置I中例示了记录头1被搭载于滑架3上从而在主扫描方向上移动的结构，但是并不特别限定于此，例如也能够将本发明应用于记录头1被固定而仅通过使纸等记录薄片S在副扫描方向上移动从而实施印刷的所谓的行式记录装置中。
另外，本发明为广泛地以全体的液体喷射头为对象的发明，例如，能够应用于打印机等图像记录装置中所使用的各种喷墨式记录头等记录头、液晶显示器等的滤色器的制造中所使用的颜色材料喷射头、有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器、FED(Field Emission Display，场致发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等中。另外，虽然作为液体喷射装置的一个示例而列举出喷墨式记录装置I来进行了说明，但是也可以应用于使用了上述的其他液体喷射头的液体喷射装置中。
另外，本发明并不限定于液体喷射头，也能够在具有设置有凹部的基板和压电致动器的其他压电器件中使用。作为其他的压电器件，例如，可列举出超声波发信器等超声波器件、超声波电机、温度-电气转换器、压力-电气转换器、铁电晶体管、压电变压器、红外线等有害光线的遮挡滤光器、使用了由量子点形成所产生的光子结晶效应的光学滤光器、利用了薄膜的光干扰的光学滤光器等的滤光器、红外线传感器、超声波传感器、热敏传感器、压力传感器、焦电传感器以及陀螺仪传感器(角速度传感器)等各种传感器、铁电存储器等。
符号说明
I…喷墨式记录装置(液体喷射装置)；1…喷墨式记录头(液体喷射头)；2…墨盒；3…滑架；4…装置主体；5…滑架轴；6…驱动电机；7…同步带；8…输送辊；10…流道形成基板(基板)；11…隔壁；12…压力产生室(第一凹部)；15…连通板；16…喷嘴连通通道；17…第一歧管部；18…第二歧管部；19…供给连通通道；20…喷嘴板；20a…液体喷射面；21…喷嘴；30…保护基板；31…保持部；32…贯穿孔；40…壳体部件；41…凹部；42…第三歧管部；43…连接口；44…导入通道；45…柔性基板；46…密封膜；47…固定基板；48…固定基板用开口部；49…柔性部；50…振动板；51…氧化膜；511…开口部；52…氮化膜；53、53A、53B…氧化锆膜；60…第一电极；70…压电体层；71…第二凹部；711…底面；712…侧面；80…第二电极；91…独立配线；92…共用配线；100…歧管；120…柔性电缆；121…驱动电路；300…压电元件(压电致动器)；310…活性部；S…记录薄片；X…第一方向；Y…第二方向；Z…第三方向。

Claims (12)

1.一种压电器件，其特征在于，具备：
基板，其形成有多个第一凹部；
振动板，其被设置在所述基板的一面侧；以及
压电元件，其具有第一电极、压电体层和第二电极，所述第一电极隔着所述振动板而被设置在所述基板的一面侧，所述压电体层被设置在所述第一电极上，所述第二电极被设置在所述压电体层上，
在所述压电元件中，所述压电体层的由所述第一电极与所述第二电极夹持的活性部针对每个所述第一凹部而独立设置，
所述第一电极构成针对各个所述活性部而独立设置的独立电极，
所述第二电极构成由多个所述活性部所共用设置的共用电极，
在所述压电体层上设置有第二凹部，所述第二凹部被设置于所述活性部的外侧，且向与所述基板的相反侧开口，
在所述基板与所述压电元件的层压方向上，所述振动板在至少与所述第二凹部的底面重叠的区域的所述第二电极侧的最上层具有氮化膜。
2.如权利要求1所述的压电器件，其特征在于，
所述振动板在所述层压方向上与形成有所述压电体层的区域重叠的区域中的、不与所述第二凹部的底面重叠的区域内，且在至少与所述活性部重叠的区域内，具有包含氧化锆的氧化锆膜，
所述氧化锆膜被设置在与所述氮化膜相比而靠所述压电体层侧。
3.如权利要求2所述的压电器件，其特征在于，
在所述第二凹部的内表面上形成有所述第二电极。
4.如权利要求3所述的压电器件，其特征在于，
所述氧化锆膜在同所述活性部与所述第二凹部的底面之间重叠的区域内，以不与被形成在所述第二凹部的侧面上的所述第二电极相接触的方式而延伸配置。
5.如权利要求2所述的压电器件，其特征在于，
所述氧化锆膜在所述层压方向上仅被设置在与所述活性部重叠的区域内。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的压电器件，其特征在于，
多个所述活性部被排列设置在第一方向上，
在所述活性部的所述第一方向上的两侧设置有所述第二凹部。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的压电器件，其特征在于，
在所述层压方向上，所述第二凹部与所述第一凹部被配置在至少一部分重叠的位置上。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的压电器件，其特征在于，
所述第二凹部以在所述层压方向上贯穿所述压电体层的方式被设置。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的压电器件，其特征在于，
所述振动板在所述基板侧具有含有氧化硅的氧化膜。
10.如权利要求9所述的压电器件，其特征在于，
所述氧化膜具有与所述第一凹部连通的开口部。
11.一种液体喷射头，其特征在于，
具备权利要求1至10中任意一项所述的压电器件。
12.一种液体喷射装置，其特征在于，
具备权利要求11所述的液体喷射头。
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