CN112810318B - 液体喷出头以及液体喷出头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在抑制裂纹的产生的同时，提高振动板的刚性的液体喷出头以及液体喷出头的制造方法。本发明的液体喷出头在第一方向上排列设置有：压电体；振动板，其相对于压电体而被设置于第一方向的一方侧；压力室基板，其相对于振动板而被设置于一方侧，且具备对向液体施加压力的压力室进行划分的多个划分壁，在该液体喷出头中，当将压力室内的与第一方向交叉的第二方向上的两个位置中的、在第二方向上至位于最近的位置的划分壁为止的第二方向的距离较长的一个位置设为第一位置，并将该距离较短的一个位置设为第二位置时，在第一位置以及第二位置上均设置有压电体和振动板这双方，且第二位置处的振动板的厚度小于第一位置处的振动板的厚度。
Description
技术领域
本公开涉及一种液体喷出头以及液体喷出头的制造方法。
背景技术
打印机等的液体喷出装置具备如下的液体喷出头，所述液体喷出头利用压电致动器而使收纳油墨的压力室的容积发生变化，从而从与压力室连通的喷嘴喷出油墨。压电致动器具备由锆钛酸铅(PZT)等的显示出压电效果的材料形成的压电体、被形成在压电体的一个面上的第一电极、被形成在压电体的另一个面上的第二电极和振动板。例如，在专利文献1所记载的压电致动器中，在被两个电极夹持的区域且通过向两个电极的电压的施加而产生挠曲的区域即能动部上设置有压电体，并且在例如被振动板和第二电极夹持的区域那样的、并非是能动部的区域即非能动部上不设置压电体。
在专利文献1所记载的技术中，由于在非能动部未被设置有压电体，因此在压电体进行变形时，在能动部与非能动部的边界附近处会发生应力集中，从而有可能在压电致动器上产生裂纹。因此，优选为，除了能动部之外，还在非能动部上设置压电体。此外，当在非能动部上也设置压电体时，期望作出提高振动板的刚性等的进一步的改善。
专利文献1：日本特开2016-58467号公报
发明内容
根据本公开的一个实施方式，提供了一种液体喷出头。该液体喷出头为，其在第一方向上排列设置有如下部件的液体喷出头，所述部件为：压电体；振动板，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的一方侧；压力室基板，其相对于所述振动板而被设置于所述一方侧，且具备对向液体施加压力的压力室进行划分的多个划分壁，在所述液体喷出头中，当将所述压力室内的与所述第一方向交叉的第二方向上的两个位置中的、在所述第二方向上至位于最近的位置的所述划分壁为止的所述第二方向的距离较长的一个位置设为第一位置，并将该距离较短的一个位置设为第二位置时，在所述第一位置以及所述第二位置上均设置有所述压电体和所述振动板这双方，且所述第二位置处的所述振动板的厚度小于所述第一位置处的所述振动板的厚度。
附图说明
图1为表示作为本公开的一个实施方式的具备液体喷出头的液体喷出装置的概要结构的框图。
图2为表示液体喷出头的详细结构的分解立体图。
图3为表示液体喷出头的详细结构的剖视图。
图4为示意性地表示压电致动器的详细结构的剖视图。
图5为压电致动器的放大图。
图6为表示液体喷出头的制造方法的工序图。
图7为表示液体喷出头的制造方法的工序图。
图8为表示液体喷出头的制造方法的工序图。
图9为表示液体喷出头的制造方法的工序图。
图10为示意性地表示第二实施方式中的压电致动器的详细结构的剖视图。
图11为示意性地表示第三实施方式中的压电致动器的详细结构的剖视图。
图12为示意性地表示第四实施方式中的压电致动器的详细结构的剖视图。
图13为示意性地表示第五实施方式中的压电致动器的详细结构的剖视图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
A1.液体喷出装置的整体结构：
图1为，表示作为本公开的一个实施方式的具备液体喷出头26的液体喷出装置100的概要结构的框图。在本实施方式中，液体喷出装置100作为喷墨式打印机而被构成，并向印刷纸张P喷出油墨而形成图像。另外，也可以代替印刷纸张P，而将树脂薄膜、布帛等的任意种类的介质作为油墨的喷出对象。在图1中，示出了相互正交的三个轴即X轴、Y轴以及Z轴。Z轴也可以设定为例如平行于铅直方向。其他附图中所记载的X轴、Y轴以及Z轴均对应于图1的X轴、Y轴以及Z轴。在对朝向进行特别指定的情况下，将正方向设为“+”，将负方向设为“-”，并在方向标记上同时使用正负的符号。将正方向以及负方向均称为“轴方向”。另外，Z轴方向相当于本公开中的第一方向的下位概念，X轴方向相当于本公开中的第二方向的下位概念。此外，+Z方向相当于第一方向的一方侧的下位概念，-Z方向相当于第一方向的另一方侧的下位概念。另外，X轴、Y轴以及Z轴并不限于正交的情况，也可以以任意的角度交叉。
液体喷出装置100具备：液体喷出头26、油墨罐50、输送机构60、移动机构70和控制单元80。
液体喷出头26具有多个喷嘴，并通过向-Z方向喷出油墨而在印刷纸张P上形成图像。液体喷出头26的详细结构将在后文进行叙述。作为所喷出的油墨，例如可以喷出黑色、蓝绿色、品红色、黄色合计四种颜色的油墨。另外，并不限于上述四种颜色，也可以喷出浅蓝绿色、浅品红色、白色等的任意颜色的油墨。液体喷出头26被搭载于移动机构70所具有的后述的滑架72上，并与滑架72的移动一起在主扫描方向上进行往复移动。在本实施方式中，主扫描方向为+Y方向以及-Y方向。也将+Y方向以及-Y方向称为“Y轴方向”。
油墨罐50对从液体喷出头26喷出的油墨进行收纳。油墨罐50并未被搭载于滑架72上。油墨罐50和液体喷出头26通过树脂制的管52而被连接，经由所涉及的管52从而从油墨罐50向液体喷出头26供给油墨。另外，也可以代替油墨罐50而使用由可挠性薄膜形成的袋状的液体袋。
输送机构60在副扫描方向上输送印刷纸张P。副扫描方向为，与作为主扫描方向的Y轴方向正交的方向，在本实施方式中，为+X方向以及-X方向。也将+X方向以及-X方向称为“X轴方向”。输送机构60具备被安装有三个输送辊62的输送杆64、和对输送杆64进行旋转驱动的输送用电机66。通过输送用电机66对输送杆64进行旋转驱动，从而使多个输送辊62进行旋转进而使印刷纸张P向副扫描方向即+X方向被输送。另外，输送辊62的数量并不限于三个，可以为任意数量。此外，也可以设为具备多个输送机构60的结构。
除了上述的滑架72之外，移动机构70还具备输送带74、移动用电机76和带轮77。滑架72以能够喷出油墨的状态来搭载液体喷出头26。滑架72被安装在输送带74上。输送带74被架设在移动用电机76和带轮77之间。通过移动用电机76进行旋转驱动，从而使输送带74在主扫描方向上进行往复移动。由此，被安装在输送带74上的滑架72也在主扫描方向上进行往复移动。
控制单元80对液体喷出装置100的整体进行控制。例如，控制单元80对滑架72的沿着主扫描方向的往复动作、或印刷纸张P的沿着副扫描方向的输送动作进行控制。在本实施方式中，控制单元80也作为后述的压电致动器的驱动控制部而发挥功能。即，控制单元80通过向液体喷出头26输出驱动信号而使压电致动器驱动，从而对向印刷纸张P的油墨喷出进行控制。控制单元80也可以由例如CPU(Central Processing Unit：中央处理器)或者FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等的处理电路和半导体存储器等的存储电路构成。
A2.液体喷出头的详细结构：
图2为，表示液体喷出头26的详细结构的分解立体图。图3为，表示液体喷出头26的详细结构的剖视图。在图3中，示出了图2所示的3-3截面。另外，在图2中，例示了一种颜色量的液体喷出头26的结构。因此，也可以设为根据所喷出的油墨的颜色数量而具备多个图2所示的液体喷出头26的结构。此外，也可以设为针对各种颜色而具备多个图2所示的液体喷出头26的结构。
如图2所示那样，液体喷出头26具备：喷嘴板46、吸振体48、流道基板32、压力室基板34、筐体部42、密封体44和压电致动器20。
喷嘴板46为，多个喷嘴N沿着Y轴方向排成一列而形成的薄板状的部件。另外，喷嘴N的列的数量并不限于一列，可以为任意数量。喷嘴N在喷嘴板46上作为沿着厚度方向(Z轴方向)的贯穿孔而被形成。喷嘴N相当于油墨从液体喷出头26喷出的喷出口。喷嘴板46在液体喷出头26中位于最靠-Z方向。在本实施方式中，喷嘴板46由不锈钢(SUS)形成。另外，并不限于不锈钢，也可以由镍(Ni)合金等的其他种类的金属、聚酰亚胺或干膜抗蚀剂等的树脂材料、以及硅的单晶基板等的无机材料等形成。
吸振体48为，能够弹性变形的具有可挠性的薄片状的部件。和喷嘴板46一样，吸振体48在液体喷出头26中位于最靠-Z方向，且和喷嘴板46并排配置。如图3所示那样，吸振体48吸收跨及筐体部42的内部和流道基板32而形成的液体贮留室R1的压力变形。吸振体48对被形成在流道基板32上的后述的开口部322、中继流道328和多个供给流道324进行堵塞，从而形成液体贮留室R1的底面。作为吸振体48，例如也可以由树脂制的薄片部件构成。吸振体48也被称为可塑性基板。
流道基板32为，用于形成油墨的流道的板状部件。如图3所示那样，流道基板32的-Z方向的面分别与喷嘴板46和吸振体48接合在一起。所涉及的接合，例如可以使用粘合剂来实现。在本实施方式中，流道基板32由硅(Si)的单晶基板构成。另外，并不限于硅的单晶基板，也可以由以硅为主成分的基板而形成。如图2以及图3所示那样，在流道基板32中，形成有开口部322、供给流道324和连通流道326。
如图2所示那样，开口部322被形成为，当在Z轴方向上进行观察时，具有以X轴方向为长边方向的大致矩形的俯视观察形状的贯穿孔。开口部322被形成为，将对应于各个喷嘴N的供给流道324和与Y轴方向相对应的位置全部包含在内的一个贯穿孔。如图3所示那样，开口部322和筐体部42的后述的收纳部422一起形成液体贮留室R1。液体贮留室R1对从油墨罐50经由管52而被供给的油墨进行临时贮留。液体贮留室R1也被称为贮液器。
如图2所示那样，供给流道324分别被形成在于+Y方向上与各个喷嘴N相对应的位置处。因此，和喷嘴N同样地，各个供给流道324以在X轴方向上排列的方式而被配置成一列。供给流道324被形成为，在厚度方向上贯穿流道基板32的贯穿孔。如图3所示那样，在流道基板32中的-Z方向的表面上，更详细而言，在流道基板32中的吸振体48侧的表面上，在开口部322与供给流道324之间形成有槽。被所涉及的槽和吸振体48包围的区域作为中继流道328而发挥功能。通过中继流道328而使开口部322(液体贮留室R1)和供给流道324相互连通。中继流道328从液体贮留室R1向供给流道324对油墨进行中继。供给流道324与压力室341连通，并向压力室341供给油墨。
如图2所示那样，连通流道326分别被形成在如下位置处，即，在+Z方向上与各个喷嘴N相对应的位置、以及在-Y方向上与各个供给流道324相对应的位置。因此，各个连通流道326与喷嘴N以及供给流道324同样地，在X轴方向上并排并被配置成一列。如图3所示那样，连通流道326分别与喷嘴N以及压力室341连通，并将压力室341的油墨向喷嘴N进行供给。
压力室基板34为，用于形成压力室341的板状部件。如图3所示那样，压力室基板34的-Z方向的面与流道基板32的+Z方向的面相接合。所涉及的接合也可以使用粘合剂来实现。在本实施方式中，压力室基板34与流道基板32同样地，由硅的单晶基板构成。另外，并不限于硅的单晶基板，也可以由以硅为主成分的基板而形成。如图2以及图3所示那样，在压力室基板34上，形成有多个压力室形成部342。
各个压力室形成部342被形成为，当在Z轴方向上进行观察时，具有以Y轴方向为长边方向的大致矩形的俯视观察形状的贯穿孔。各个压力室形成部342分别被形成于在+Z方向上与各个喷嘴N相对应的位置处。因此，各个压力室形成部342与喷嘴N同样地，在X轴方向上并排并被形成为一列。压力室形成部342通过与压电致动器20所具备的后述的振动板24接合，从而形成压力室341。各个压力室形成部342的Y轴方向的侧壁345以及346作为对压力室341进行划分的划分壁而发挥功能。压力室341与供给流道324和连通流道326连通，并对从供给流道324被供给的油墨进行收纳。压力室341的容积因后述的振动板24发生变形而变化。
筐体部42具有一个面开口的中空的大致四角柱状的外观形状。在本实施方式中，筐体部42由树脂形成。如图3所示那样，筐体部42被接合在流道基板32的+Z方向的面上。在筐体部42的内侧形成有收纳部422。收纳部422的-Z方向开口，收纳部422在所涉及的开口处与开口部322连通，从而形成液体贮留室R1。如图2以及图3所示那样，在筐体部42的+Z方向的端部(顶部)处，形成有导入口424。导入口424在厚度方向(Z轴方向)上贯穿筐体部42的+Z方向的端部，并与液体贮留室R1连通。在导入口424中，连接有图1所示的管52。另外，也可以在导入口424中经由未图示的管而连接有未图示的油墨贮留部(例如，副罐)。在该结构中，可以从油墨罐50经由管52而向所涉及的油墨贮留部供给油墨。
密封体44具有一个面开口的中空的大致四角柱状的外观形状。在本实施方式中，密封体44由树脂形成。如图3所示那样，密封体44以在本身内侧的空间内收纳有后述的压电部22的方式而被配置，并被接合在后述的振动板24的+Z方向的面上。密封体44在对压电部22进行保护的同时，对压力室基板34、振动板24的一部分的机械强度进行加强。
如图3所示那样，在液体喷出头26中，在振动板24的+Z方向的面上连接有配线基板90。在配线基板90上形成有用于与控制单元80以及未图示的电源电路连接的多条配线。在本实施方式中，配线基板90例如由FPC(Flexible Printed Circuit：柔性电路板)构成。另外，也可以代替FPC，而由FFC(Flexible Flat Cable：柔性扁平电缆)等具有可挠性的任意基板构成。配线基板90将用于对压电致动器20进行驱动的驱动信号向各个压电致动器20进行供给。
压电致动器20通过使自身发生变形而使压力室341的容积发生变化，从而使油墨从压力室341喷出。
图4为，示意性地表示压电致动器20的详细结构的剖视图。在图4中，为了便于说明，还图示了液体喷出头26的压力室基板34。压电致动器20具备振动板24和多个压电部22。
振动板24具备弹性体层241和绝缘层242。振动板24具有弹性体层241和绝缘层242在Z轴方向上被层叠在一起的结构。弹性体层241被配置在压力室基板34的+Z方向的面上。绝缘层242被配置在弹性体层241的+Z方向的面上。弹性体层241由二氧化硅(SiO2)形成。绝缘层242由氧化锆(ZrO2)形成。
压电部22具备压电体220、第一电极221和第二电极222。压电部22和振动板24同样地具有压电体220、第一电极221以及第二电极222各层在Z轴方向上被层叠在一起的结构。
压电体220为，由具有压电效果的材料形成的膜状的部件，并且根据被施加在第一电极221以及第二电极222上的电压而发生变形。压电体220以覆盖振动板24的绝缘层242的+Z方向的一部的面和第一电极221的+Z方向的面的方式而被配置。压电体220被形成为，在X轴方向上的中央附近的部分处+Z方向的面向+Z方向稍稍突出，且X轴方向的尺寸伴随着从+Z方向趋向于-Z方向而变大的锥形形状。
在本实施方式中，压电体220由锆钛酸铅(PZT)形成。另外、压电体220也可以代替锆钛酸铅，而由具有ABO3型的钙钛矿结构的其他种类的陶瓷，例如钛酸钡、钛酸铅、铌酸钾、铌酸锂、钽酸锂、钨酸钠、氧化锌、钛酸锶钡(BST)、钽酸锶铋(SBT)、偏铌酸铅、锌铌酸铅、钪铌酸铅等构成。此外，压电体220并不限于陶瓷，也可以由聚偏二氟乙烯、水晶等具有压电效果的任意材料构成。
第一电极221以及第二电极222为夹着压电体220的一对电极。第一电极221相对于压电体220而位于振动板24侧，且被设置在振动板24的绝缘层242的+Z方向的面上。第一电极221以覆盖压力室341的X轴方向上的中央的方式而被配置。第一电极221被形成为，X轴方向的尺寸伴随着从+Z方向趋向于-Z方向而变大的锥形形状。第二电极222相对于压电体220而位于与振动板24侧相反一侧处，且被设置在压电体220的+Z方向的面上。第二电极222覆盖压电体220的外形。
第一电极221以及第二电极222均与配线基板90电连接，且将与从配线基板90被供给的驱动信号相应的电压施加到压电体220上。在第一电极221上，被供给有根据油墨的喷出量而不同的驱动电压，在第二电极222上，不论油墨的喷出量如何均被供给有固定的保持电压。由此，在第一电极221与第二电极222之间产生电位差，从而压电体220发生变形。其结果为，压力室341发生变形，从而向被收纳在压力室341中的油墨施加有压力，由此经由连通流道326而从喷嘴N喷出油墨。
在本实施方式中，第一电极221与从配线基板90向各个压电致动器20延伸的独立配线相连接。第一电极221为被独立设置在各个压电致动器20上的、所谓的独立电极。相对于此，第二电极222为在各个压电致动器20中共同的共同电极，且与从配线基板90延伸的一个共同配线相连接。上述的独立配线例如也可以在被形成于第一电极221的外侧面上的绝缘层242上预先设置接触孔，并经由所涉及的接触孔而与第一电极221接触。此外，上述的共同电极也可以例如在于-Z方向上观察第二电极222时，以与压电体220相比而稍大的方式形成，并在第二电极222中的在+Z方向上的不存在压电体220的部分上形成绝缘层，且在所涉及的绝缘层上预先设置接触孔，并且经由所涉及的接触孔而与各个压电致动器20的第二电极222接触。
在本实施方式中，第一电极221以及第二电极222由铂(Pt)形成。另外，也可以代替铂，而由金(Au)或铱(Ir)等的具有导电性的任意材料形成。
如图4所示那样，在压力室341内的X轴方向上的中央部的区域Ar1中，按照从-Z方向朝向+Z方向的顺序而排列设置有振动板24、第一电极221、压电体220以及第二电极222。此外，在压力室341内的X轴方向上的端部的两个区域Ar2中，分别按照从-Z方向朝向+Z方向的顺序而排列设置有振动板24、压电体220以及第二电极222。即，在区域Ar1以及区域Ar2中，均设置有振动板24和压电体220这双方。
在本实施方式中，区域Ar1为，与通过向第一电极221以及第二电极222的电压施加而产生挠曲的能动部相对应的区域，例如，为压力室341的X轴方向上的中央部的区域。区域Ar1的X轴方向的长度与第一电极221的X轴方向的长度大致相同。此外，区域Ar2为，相对于区域Ar1而位于X轴方向外侧，也就是相对于区域Ar1而位于-X方向处、相对于区域Ar1而位于+X方向处，且与区域Ar1相比靠近压力室341的划分壁345、346的区域。区域Ar2也是与非能动部相对应的区域。作为区域Ar2，例如能够设为压力室341的X轴方向上的两个端部的区域。如图4所示那样，在区域Ar1中，包含有压力室341内的X轴方向的中央的位置P1。在区域Ar2中，包含有在X轴方向上与划分壁345重叠的位置P3、和位于与区域Ar1内的位置P1相比靠近划分壁345的位置的位置P2。在位置P1以及位置P2中，在压力室341内的X轴方向上的某两个位置中的、在X轴方向上至位于最近位置的划分壁345为止的X轴方向的距离较长的位置为位置P1，所涉及的距离较短的位置为位置P2。在以后的说明中，也将区域Ar1称为第一区域Ar1，将区域Ar2称为第二区域Ar2，将位置P1称为第一位置P1，将位置P2称为第二位置P2，将位置P3称为第三位置P3。
如图4所示那样，振动板24被形成为，第一区域Ar1中的+Z方向的面与第二区域Ar2中的+Z方向的面相比向+Z方向稍稍突出的凸形状。因此，在振动板24中，第一区域Ar1中的厚度和第二区域Ar2中的厚度不同。此外，压电体220也同样地被形成为，第一区域Ar1中的+Z方向的面与第二区域Ar2中的+Z方向的面相比向+Z方向稍稍突出的凸形状，并且第一区域Ar1中的厚度和第二区域Ar2中的厚度不同。在本实施方式中，使振动板24以及压电体220的厚度在第一区域Ar1和第二区域Ar2中不同是基于以下的理由。
本公开的发明人考虑了如下情况，即，在以将压电体220设置在第一区域Ar1以及第二区域Ar2中为前提的基础上，通过提高振动板24的刚性，从而进一步抑制裂纹的产生。而且，本公开的发明人还发现了如下情况，即，在为了提高振动板24的刚性而仅增大振动板24的厚度的情况下，可能产生各种各样的不良情况。例如，当在压力室基板34上形成压力室341时，有可能产生在振动板24上发生翘曲而使制造工序复杂化这样的问题、或当压电致动器20的中立轴(neutral axis)、例如第二区域Ar2中的中立轴被配置在振动板24侧时，在振动板24的弹性体层241与绝缘层242的边界面处绝缘层242被拉向弹性体层241侧而产生裂纹这样的问题。另外，虽然以后的说明中的中立轴表示Z轴方向上的位置，但仅记载为中立轴。
研究的结果为，本公开的发明人发现了以下的四点情况。
(1)为了抑制裂纹的产生，优选为，在第一区域Ar1以及第二区域Ar2中设置压电体220和振动板24这双方；
(2)在第一区域Ar1中，通过将中立轴配置在与压电体220相比靠振动板24侧的位置处，从而能保持液体喷出头26的喷出特性；
(3)在第二区域Ar2中，通过将中立轴配置在与振动板24相比靠压电体220侧的位置处，从而能够抑制裂纹的产生；
(4)在为了实现上述(2)和(3)而与现有厚度相比较大变更压电体220的厚度变更的情况下，压电部22的压电性能会降低，而且，制造工序变得复杂。
而且，本公开的发明人获得了如下的新的见解，即，通过对振动板24的厚度进行控制，从而能够分别对第一区域Ar1中的中立轴的配置位置、和第二区域Ar2中的中立轴的配置位置进行控制。具体而言，为通过使第二区域Ar2中的振动板24的厚度小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度，从而能够满足上述(2)以及(3)。以下，具体地进行说明。
图5为，压电致动器20的放大图。另外，为了便于说明，在图5中，省略了阴影线的图示。如图5所示那样，第二位置P2处的振动板24的厚度d2小于第一位置P1处的振动板24的厚度d1。具体而言，第二位置P2处的弹性体层241的厚度d21小于第一位置P1处的弹性体层241的厚度d11。此外，第二位置P2处的绝缘层242的厚度d22等于第一位置P1处的绝缘层242的厚度d12。另外，在第一位置P1处，弹性体层241的厚度d11例如为1600纳米，绝缘层242的厚度d12例如为100纳米。在第二位置P2处，弹性体层241的厚度d21例如为400纳米，绝缘层242的厚度d22例如为100纳米。
在第二区域Ar2中，第三位置P3处的振动板24的厚度d3与第二位置P2处的振动板24的厚度d2相同。具体而言，第三位置P3处的弹性体层241的厚度d31与第二位置P2处的弹性体层241的厚度d21相同。此外，第三位置P3处的绝缘层242的厚度d32与第二位置P2处的绝缘层242的厚度d22相同。因此，与第二位置P2同样地，第三位置P3处的振动板24的厚度d3小于第一位置P1处的振动板24的厚度d1。
如图4以及图5所示那样，振动板24的-Z方向的面、即弹性体层241的-Z方向的面平行于X轴方向。因此，如图5所示那样，在第一位置P1、第二位置P2以及第三位置P3处，振动板24的-Z方向的端部E5被配置于在Z轴方向上相同的位置处。
相对于此，振动板24的+Z方向的面、即绝缘层242的+Z方向的面，在第一区域Ar1中，位于与第二区域Ar2中的+Z方向的位置相比更靠近+Z方向处。具体而言，第一位置P1处的绝缘层242的+Z方向的端部E1被配置在与第二位置P2处的绝缘层242的+Z方向的端部E3相比靠压电体220侧。换而言之，第二位置P2处的绝缘层242的+Z方向的端部E3被配置在与第一位置P1处的绝缘层242的+Z方向的端部E1相比靠-Z方向处。
此外，弹性体层241的+Z方向的面也同样地，在第一区域Ar1中，位于与第二区域Ar2中的+Z方向的位置相比更靠近+Z方向处。具体而言，第一位置P1处的弹性体层241的+Z方向的端部E2被配置在与第二位置P2处的弹性体层241的+Z方向的端部E4相比靠压电体220侧。换而言之，第二位置P2处的弹性体层241的+Z方向的端部E4被配置在与第一位置P1处的弹性体层241的+Z方向的端部E2相比靠-Z方向处。
因此，可以说是，在本实施方式中，通过在与振动板24的-Z方向的端部E5相比靠+Z方向处，将第一区域Ar1的+Z方向的端部E1配置在与第二区域Ar2的+Z方向的端部E3相比靠+Z方向处，从而使第二区域Ar2中的振动板24的厚度小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度。
关于压电体220的厚度，也与振动板24同样地，第二位置P2处的压电体220的厚度d5小于第一位置P1处的压电体220的厚度d4。第二位置P2处的压电体220的厚度d5大于第二位置P2处的振动板24的厚度d2。第一位置P1处的压电体220的厚度d4小于第一位置P1处的振动板24的厚度d1。另外，第三位置P3处的压电体220的厚度d6与第二位置P2处的压电体220的厚度d5相同。另外，第一位置P1处的压电体220的厚度d4例如为1200纳米，第二位置P2处的压电体220的厚度d5以及第三位置P3处的压电体220的厚度d6例如为600纳米。
因此，第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2和压电体220的厚度d5的合计小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1和压电体220的厚度d4的合计。此外，第二位置P2处的振动板24的厚度d2和第二位置P2处的压电体220的厚度d5的合计大于第一位置P1处的振动板24的厚度d1，大于第一位置P1处的压电体220的厚度d4。因此，第二位置P2处的振动板24的厚度d2与压电体220的厚度d5的差分小于第一位置P1处的振动板24的厚度d1与第一位置P1处的压电体220的厚度d4的差分。
如以上说明的那样，在这种结构的压电致动器20中，在包含第一位置P1在内的第一区域Ar1中，能够将中立轴配置在与压电体220相比靠近振动板24侧的位置处，并且，在包含第二位置P2以及第三位置P3在内的第二区域Ar2中，能够将中立轴配置在与振动板24相比靠近压电体220侧的位置处。另外，更优选为，第一区域Ar1中的压电致动器20的中立轴位于振动板24内，第二区域Ar2中的压电致动器20的中立轴位于压电体220内。
A3.液体喷出头的制造方法：
图6、图7、图8以及图9为，表示液体喷出头26的制造方法的工序图。在图6、图7、图8以及图9中，示出了液体喷出头26的制造工序中的压电致动器20的制造工序。如图6所示那样，在工序P105中，在形成有压力室形成部342之前的压力室基板34的+Z方向的面上形成有振动板24。具体而言，振动板24使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)的制造所涉及的微细加工技术而被形成。首先，通过热氧化而在压力室基板34的表面上形成弹性体层241。弹性体层241的厚度，例如优选为1700纳米。另外，也可以代替热氧化，而通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法来形成弹性体层241。
接下来，对弹性体层241进行图案形成。具体而言，使用利用了光刻法的抗蚀层的形成、蚀刻、以及抗蚀层的剥离这类公知的加工技术，从而在弹性体层241的X轴方向上的中央部(相当于上述的第一区域Ar1的部分)处，形成相对于压力室基板34而凸出的阶梯。更具体而言，以使弹性体层241中的中央部的X轴方向外侧的端部(相当于上述的第二区域Ar2的部分)的厚度小于中央部处的厚度的方式削刨端部的表面。优选为，弹性体层241的端部处的厚度例如被形成为500纳米。另外，作为蚀刻，既可以为使用了包含氟化氢(HF)的蚀刻液的液体蚀刻，也可以为干蚀刻。
接下来，通过对弹性体层241的表面进行蚀刻，从而使表面变得光滑。具体而言，以使通过弹性体层241的图案形成而被形成的阶梯的角部或者载置有抗蚀层Pr的部分的表面变得平滑的方式实施加工。此时，优选为，弹性体层241的厚度为例如中央部被形成为1700纳米、端部被形成为400纳米。
接下来，在形成有阶梯的弹性体层241的表面上，通过CVD法来形成绝缘层242。优选为，绝缘层242被形成为100纳米的厚度。通过这种方式，从而在压力室基板34的表面上形成振动板24。
如图7所示那样，在工序P110中，在振动板24的+Z方向的表面上形成第一电极221。具体而言，通过将铂作为靶材料的溅射来形成第一电极221。优选为，第一电极221被形成为200纳米的厚度。
在工序P115中，在第一电极221的+Z方向的表面上形成有压电体220的第一层L21。压电体220使用溶胶凝胶法而被形成。具体而言，将使作为压电体220的基材的含有铅(Pb)、锆(Zr)以及钛(Ti)的有机金属化合物溶解于溶剂中的溶液旋涂在第一电极221的表面上，之后，实施用于固化的烧成。由此，形成了一层量的锆钛酸铅(PZT)的层。优选为，压电体220的第一层L21被形成为200纳米的厚度。
在工序P120中，第一电极221以及压电体220的第一层L21被图案形成。工序P120按照与上述的工序P105中的振动板24的弹性体层241的图案形成同样的顺序实施。此时，以使第一电极221以及压电体220的第一层L21的形状成为X轴方向的尺寸随着从+Z方向朝向-Z方向而变大的锥形形状的方式来对第一电极221以及压电体220的表面进行加工。
如图8所示那样，在工序P125中，形成压电体220的第二层以后的层L2n。工序P125按照与上述的工序P115同样的顺序实施。具体而言，在形成有阶梯的状态的振动板24的+Z方向的表面和压电体220的第一层L21的+Z方向的表面上，重复多次实施上述的溶液的旋涂以及用于固化的烧成，从而形成多个锆钛酸铅的层，之后，实施用于结晶化的烧成。通过重复执行这样的工序直至获得预定的厚度为止，从而层叠了多个压电体220的层。优选为，压电体220被形成为1000纳米的厚度。
在工序P130中，在压电体220的+Z方向的表面上形成有第二电极222的第一层L31。具体而言，通过将铂作为靶材料的溅射而形成第二电极222。优选为，第二电极222的第一层L31被形成为10纳米的厚度。
在工序P135中，压电体220以及第二电极222的第一层L31被图案形成。图案形成按照与上述的工序P105以及工序P120同样的顺序实施。在工序P135中，以使压电体220的X轴方向上的中央部的形状成为X轴方向的尺寸随着从+Z方向朝向-Z方向而变大的锥形形状的方式来刨削压电体220的端部的表面。此外，以第二电极222仅被配置于X轴方向上的中央部处的方式，也就是仅被配置于在Z轴方向上与第一电极221相对应的位置上的方式，使第二电极222的端部从压电体220的+Z方向的表面被剥离。优选为，压电体220中的端部被形成为600纳米的厚度。另外，在工序P135中，也可以实施第二电极222的退火处理。
如图9所示那样，在工序P140中，在压电体220的+Z方向的表面以及第二电极222的第一层L31的+Z方向的表面上形成有第二电极222的第二层L32。工序P140按照与上述的工序P130同样的顺序实施。优选为，第二电极222的第二层L32被形成为30纳米的厚度。
在工序P145中，在压力室基板34上形成压力室形成部342。压力室形成部342的形成例如使用利用了光刻法的抗蚀层的形成、蚀刻以及抗蚀层的剥离这类公知的加工技术而被执行。
虽然省略了图示，但是在工序P145之后，按照以下的顺序来制造液体喷出头26。具体而言，将预先形成有构成开口部322、供给流道324、连通流道326、以及中继流道328的槽的流道基板32接合在压力室基板34上。与上述的供给流道324的形成同样地，开口部322等的形成使用公知的加工技术而被执行。流道基板32和压力室基板34的接合例如可以使用粘合剂而被执行。接下来，将喷嘴板46以及吸振体48接合在流道基板32上。接下来，将预先形成有收纳部422以及导入口424的筐体部42接合在流道基板32的+Z方向的表面上。接下来，将密封体44接合在振动板24的+Z方向的表面上。接下来，将配线基板90接合在振动板24的+Z方向的表面上。以此方式，完成液体喷出头26。
在具备液体喷出头26的液体喷出装置100的制造时，配线基板90和控制单元80连接，导入口424和管52连接。
根据以上说明的本实施方式的液体喷出头26，由于在将压力室341内的X轴方向的中央的区域设为第一区域Ar1，将第一区域Ar1的X轴方向外侧的端部的区域设为第二区域Ar2时，在第一区域Ar1以及第二区域Ar2中均设置有压电体220和振动板24双方，因此与在第一区域Ar1中设置有压电体220以及振动板24双方，而在第二区域Ar2中仅设置有压电体220的结构相比，能够抑制在压电体220发生变形时，在第一区域Ar1与第二区域Ar2的边界附近处在振动板24上发生应力集中，从而在振动板24上产生裂纹的情况。此外，由于根据该方式的液体喷出头26，第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1，因此能够将第一区域Ar1中的中立轴配置在与压电体220相比更靠近振动板24侧的位置处，而且，能够将第二区域Ar2中的中立轴配置在与振动板24相比更靠近压电体220侧的位置处。因此，振动板24的中立面(neutral plane)、即在通过压电体220而向振动板24施加弯曲力矩时振动板24不受负荷的部分，在第一区域Ar1中位于压电体220侧的位置处，在第二区域Ar2中位于振动板24侧的位置处。因此，由于在第一区域Ar1和第二区域Ar2中，能够将在压电体220发生变形时不受应力的影响的部分配置在不同的位置处，因此作为振动板24整体而能够提高刚性。
由于第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2和压电体220的厚度d5的合计小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1和压电体220的厚度d4的合计，因此即使在着眼于振动板24和压电体220的整体的厚度的情况下，也能够与仅着眼于振动板24的厚度的情况、或者仅着眼于压电体220的厚度的情况同样地，使第一区域Ar1中的厚度大于第二区域Ar2中的厚度。
由于第二区域Ar2中的压电体220的厚度d5小于第一区域Ar1中的压电体220的厚度d4，因此与在第一区域Ar1以及第二区域Ar2中具备相同厚度的压电体的结构相比，能够抑制压电体220的变形效率的降低。
由于第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2与压电体220的厚度d5的差分小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1与压电体220的厚度d4的差分，因此能够将第二区域Ar2中的中立轴配置在与振动板24相比靠近压电体220侧的位置处。
由于第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2和压电体220的厚度d5的合计大于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1、并且大于压电体220的厚度d4，因此能够使第二区域Ar2中的振动板24以及压电体220的整体的厚度大于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1和第一区域Ar1中的压电体220的厚度d4的各自的厚度。
由于第二区域Ar2中的振动板24的-Z方向的端部E5被配置在与第一区域Ar1中的振动板24的-Z方向的端部E5相同的位置处，且第二区域Ar2中的振动板24的+Z方向的端部E3被配置在与第一区域Ar1中的振动板24的+Z方向的端部E1相比靠-Z方向处，因此能够在振动板24的+Z方向上形成振动板24的厚度。因此，能够抑制振动板24和压力室基板34的物理性的紧贴度的降低。
由于第二区域Ar2中的绝缘层242的厚度d22和第一区域Ar1中的绝缘层242的厚度d12相同，并且第二区域Ar2中的弹性体层241的厚度d21小于第一区域Ar1中的弹性体层241的厚度d11，因此通过使弹性体层241的厚度在第一区域Ar1和第二区域Ar2中不同，从而能够使振动板24整体的厚度在第一区域Ar1和第二区域Ar2中不同。
由于绝缘层242由氧化锆构成，因此能够提高振动板24的机械强度。
由于具有相对于多个压力室341而被独立设置的第一电极221、和相对于多个压力室341而以共同设置的第二电极222，因此通过分别对第一电极221和第二电极222进行驱动控制，从而能够很容易地实现分别对多个压力室341进行控制的结构、和将多个压力室341汇总并进行控制的结构。
由于通过根据油墨的喷出量而将不同的驱动电压施加到第一电极221上，并且不论油墨的喷出量如何均将固定的保持电压施加到第二电极222上，从而对压电体220进行驱动，因此能够使第一电极221与第二电极222之间产生电位差。因此，由于根据所涉及的电位差能够使压电体220发生变形，因此能够向被收纳在压力室341中的油墨施加压力。
由于当将在X轴方向上与划分壁345重叠的位置设为第三位置P3时，在第三位置P3上设置有压电体220和振动板24双方，并且第三位置P3处的振动板24的厚度d3小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1，因此能够将第三位置P3处的中立轴的位置配置在与第一区域Ar1中的中立轴的位置相比靠振动板24侧的位置处。
由于第一区域Ar1为压力室341内的X轴方向上的中央部、第二区域Ar2为压力室341内的X轴方向上的端部，因此能够在压力室341内的X轴方向上的中央部和端部处使振动板24的中立面的位置不同。因此，在压电体220发生变形时，即使在于中央部与端部的边界附近处发生了应力集中的情况下，也能够抑制在所涉及的边界附近处在振动板24上产生裂纹的情况。
根据以上说明的本实施方式的液体喷出头26的制造方法，由于通过在压力室基板34的+Z方向的面上形成弹性体层241，并对所形成的弹性体层241进行蚀刻，从而以X轴方向的中央部相对于压力室基板34而凸起的方式而形成了阶梯，并在形成有阶梯的弹性体层241的+Z方向上形成了压电体220，因此能够以压电体220中的X轴方向的中央部相对于压力室基板34而凸起的方式形成压电体220。此外，由于以X轴方向的中央部处的弹性体层241的厚度大于X轴方向的端部处的弹性体层241的厚度的方式形成阶梯，因此能够很容易地形成X轴方向的中央部的厚度与X轴方向的端部的厚度相比而较大的振动板24。
B.第二实施方式：
在下文中，对于与上述的第一实施方式相同的结构使用相同的符号，并省略说明。图10为，示意性地表示第二实施方式中的液体喷出头所具备的压电致动器20a的详细结构的剖视图。在图10中，示出了与图4所示的压电致动器20的结构相对应的结构。另外，在之后所参照的附图中也是同样的。第二实施方式的压电致动器20a在代替振动板24而具备振动板24a这点上，与第一实施方式的压电致动器20有所不同。振动板24a在代替弹性体层241而具备弹性体层241a这点上，与第一实施方式的振动板24有所不同。
通过图4以及图5和图10进行比较而能够理解出如下内容，即，在第一区域Ar1中，第一位置P1处的振动板24a的厚度d1a与第一实施方式的振动板24的厚度d1相比而较大。具体而言，第一位置P1处的弹性体层241a的厚度d11a与第一实施方式的弹性体层241的厚度d11相比而较大。在本实施方式中，对于第一位置P1处的弹性体层241a的厚度d11a而言，通过与弹性体层241a的第二位置P2处的+Z方向的端部E4相比而向+Z方向上增大弹性体层241a的厚度，从而大于了第一实施方式的厚度d11。第一位置P1处的弹性体层241a的厚度d11a大于第二位置P2处的弹性体层241a的厚度d21。此外，第一位置P1处的弹性体层241a的厚度d11a大于第二位置P2处的绝缘层242的厚度d22。因此，即使在第二实施方式中，第二区域Ar2中的振动板24a的厚度d2也小于第一区域Ar1中的振动板24a的厚度d1a。
第二实施方式的压电致动器20a在图6所示的工序P105中，能够通过省略弹性体层241a的图案形成而形成。因此，能够减小因实施弹性体层241a的蚀刻而产生的振动板24a的位移量的偏差。
C.第三实施方式：
图11为，示意性地表示第三实施方式中的液体喷出头所具备的压电致动器20b的详细结构的剖视图。第三实施方式的压电致动器20b在代替压电部22而具备压电部22b这点上，与第一实施方式的压电致动器20有所不同。压电部22b在代替第一电极221而具备第一电极221b这点上，与第一实施方式的压电部22有所不同。第一电极221b的形状和X轴方向上的长度与第一实施方式的第一电极221有所不同。
第一电极221b覆盖了第一区域Ar1中的振动板24的+Z方向，而且，覆盖了在X轴方向上被第一区域Ar1和第二区域Ar2夹持的部分中的振动板24的+Z方向。即，第一电极221b覆盖了振动板24的向+Z方向突出的凸状的部位的外形。第一电极221b与第一实施方式的第一电极221相比，X轴方向的长度(宽度)较长。第一电极221b的-X方向的端部被配置在，与位于第一区域Ar1的-X方向的第二区域Ar2的+X方向的端部相同的位置处，第一电极221b的+X方向的端部被配置在，与位于第一区域Ar1的+X方向的第二区域Ar2的-X方向的端部相同的位置处。因此，第一电极221b覆盖了第一区域Ar1与第二区域Ar2的边界附近。因此，由于在所涉及的边界附近处，第一电极221b能够对振动板24进行保护，因此能够抑制在压电体220发生变形时在振动板24上产生裂纹的情况。
第三实施方式的压电致动器20b在图7所示的工序P120中，准备与第一电极221b的形状相同的形状的掩膜图案，并通过实施图案形成而被形成。
D.第四实施方式：
图12为，示意性地表示第四实施方式中的液体喷出头所具备的压电致动器20c的详细结构的剖视图。第四实施方式的压电致动器20c在代替振动板24而具备振动板24c这点上，与第一实施方式的压电致动器20有所不同。振动板24c在代替弹性体层241而具备弹性体层241c和追加具备紧贴层243这点上，与第一实施方式的振动板24有所不同。
在第一实施方式中，弹性体层241的+Z方向的面被形成为向+Z方向突出的凸状。相对于此，第四实施方式的弹性体层241c和-Z方向的面同样地平行于X轴方向。因此，弹性体层241c的厚度在X轴方向上是固定的。即，第一区域Ar1中的弹性体层241c的厚度d11c与第二区域Ar2中的弹性体层241c的厚度d21相同。
紧贴层243被设置于弹性体层241c与绝缘层242之间。具体而言，紧贴层243被配置在弹性体层241c的+Z方向的面上，绝缘层242被配置在紧贴层243的+Z方向的面上。紧贴层243例如由氧化钛(TiO2)或者氧化铝(Al2O3)构成。与图4所示的第一实施方式的弹性体层241同样地，紧贴层243以第一区域Ar1中的+Z方向的面成为与第二区域Ar2中的+Z方向的面相比而向+Z方向稍稍突出的凸形状的方式而被形成。因此，第二区域Ar2中的紧贴层243的厚度d23小于第一区域Ar1中的紧贴层243的厚度d13。
因此，即使在第四实施方式中，第二区域Ar2中的振动板24c的厚度d2c也小于第一区域Ar1中的振动板24c的厚度d1c。
第四实施方式的压电致动器20c在图6所示的工序P105中，省略了在于压力室基板34的表面上形成弹性体层241c时弹性体层241的图案形成，并在所形成的弹性体层241c的+Z方向的表面上，通过热氧化或CVD法而形成紧贴层243。然后，对所形成的紧贴层243进行图案形成。也可以在紧贴层243的图案形成中，使用与第一实施方式的弹性体层241的图案形成中所使用的掩膜图案相同的掩膜图案。接下来，在紧贴层243上，形成绝缘层242。以此方式，从而形成了具备紧贴层243的振动板24c。
根据上文所说明的第四实施方式的液体喷出头，由于第二区域Ar2中的绝缘层242的厚度d22与第一区域Ar1中的绝缘层242的厚度d12相同，且第二区域Ar2中的弹性体层241c的厚度d21与第一区域Ar1中的弹性体层241c的厚度d11c相同，并且第二区域Ar2中的紧贴层243的厚度d23小于第一区域Ar1中的紧贴层243的厚度d13，因此通过使紧贴层243的厚度在第一区域Ar1和第二区域Ar2中不同，从而能够使振动板24c整体的厚度在第一区域Ar1和第二区域Ar2中不同。
E.第五实施方式：
图13为，示意性地表示第五实施方式中的液体喷出头所具备的压电致动器20d的详细结构的剖视图。第五实施方式的压电致动器20d在代替压电部22而具备压电部22d这点上，与第一实施方式的压电致动器20有所不同。压电部22d在代替第一电极221而具备第一电极221d和代替第二电极222而具备第二电极222d这点上，与第一实施方式的压电部22有所不同。
在第一实施方式中，第一电极221为独立电极，第二电极222为共同电极。相对于此，在第五实施方式中，第一电极221d为共同电极，第二电极222d为独立电极。第一电极221d通过共同配线而与配线基板90连接，第二电极222d通过独立配线而分别与配线基板90连接。第一电极221d被设置在振动板24的绝缘层242的+Z方向的面上，并以跨及X轴方向的整个区域的方式而覆盖绝缘层242的外形。第二电极222d在第一区域Ar1中被设置在压电体220的+Z方向的面上，且被形成为X轴方向的尺寸随着从+Z方向朝向-Z方向而变大的锥形形状。
第五实施方式的压电致动器20d能够按照以下的顺序而形成。具体而言，第一电极221d能够通过在上述的工序P120中省略第一电极221d的图案形成从而形成。即，在上述的工序P110中形成第一电极221d，在上述的工序P115中形成压电体220的第一层L21，并在上述的工序P120中仅对压电体220进行图案形成。此外，第二电极222d能够通过调换上述的工序P135和上述的工序P140的执行顺序，从而形成。即，在上述的工序P130中形成第二电极222d的第一层L31，在上述的工序P140中形成第二电极222d的第二层L32，并在上述的工序P135中对压电体220和第二电极222d进行图案形成。以此方式，从而形成了第一电极221d为共同电极、第二电极222d为独立电极的压电部22d。
根据上文所说明的第五实施方式的液体喷出头，由于具有相对于多个压力室341而被独立设置的第二电极222d和相对于多个压力室341而共同设置的第一电极221d，因此通过分别对第一电极221d和第二电极222d进行驱动控制，从而能够很容易地实现对多个压力室341进行分别控制的结构、和对多个压力室341进行汇总控制的结构。
F.其他实施方式：
(F1)虽然在上述各个实施方式中，第一区域Ar1为压力室341内的X轴方向上的中央部的区域，第二区域Ar2为压力室341内的X轴方向上的端部的区域，但本公开并未被限定于此。具体而言，也可以将第一区域Ar1设为与压力室341中的X轴方向的中央部相比靠近端部的区域、例如与压电体220的被形成为锥状的部分相对应的区域，并将第二区域Ar2设为包含与所涉及的第一区域Ar1相比靠近划分壁345、346的位置在内的区域。即，一般而言，只需为如下的结构即可，所述结构为，将第一区域Ar1设为压力室341内的X轴方向上的任意区域，并将第二区域Ar2设为第一区域Ar1的X轴方向外侧的区域的结构。
(F2)虽然在上述各个实施方式中，第一位置P1为压力室341中的X轴方向的中央的位置，但并不限于中央的位置，也可以设为压力室341中的X轴方向的任意位置。此时，只要为在压力室341中与第一位置P1相比靠近划分壁345、346的位置，则第二位置P2也可以设为其他任意位置。
(F3)在上述各个实施方式中，第二区域Ar2中的压电体220的厚度d5也可以大于第一区域Ar1中的压电体220的厚度d4。
(F4)在上述各个实施方式中，第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2和压电体220的厚度d5的合计也可以不小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1和压电体220的厚度d4的合计。
(F5)在上述各个实施方式中，第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2与压电体220的厚度d5的差分也可以不小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度与压电体220的厚度d4的差分。
(F6)在上述各个实施方式中，第二区域Ar2中的振动板24的厚度d2和压电体220的厚度d5的合计也可以为第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1以下的值、或者压电体220的厚度d4以下的值。
(F7)在上述各个实施方式中，在第二区域Ar2中，压电体220的厚度d5也可以不大于振动板24的厚度d1。
(F8)在上述各个实施方式中，第二区域Ar2中的振动板24的+Z方向的端部E1也可以不被配置在与第一区域Ar1中的振动板24的+Z方向的端部E3相比靠-X方向处。
(F9)在上述各个实施方式中，第二区域Ar2中的绝缘层242的厚度d22也可以不与第一区域Ar1中的绝缘层242的厚度d12相同。此外，第二区域Ar2中的弹性体层241的厚度d21也可以不小于第一区域Ar1中的弹性体层241的厚度d11。
(F10)在上述第四实施方式中，第二区域Ar2中的绝缘层242的厚度d22也可以不与第一区域Ar1中的绝缘层242的厚度d12相同。此外，第二区域Ar2中的弹性体层241的厚度d21也可以不与第一区域Ar1中的弹性体层241c的厚度d11c相同。此外，第二区域Ar2中的紧贴层243的厚度d23也可以不小于第一区域Ar1中的紧贴层243的厚度d13。
(F11)虽然在上述各个实施方式中，弹性体层241由二氧化硅构成，绝缘层242由氧化锆构成，但是既可以使弹性体层241以及绝缘层242均由二氧化硅构成，也可以使弹性体层241以及绝缘层242均由氧化锆构成。
(F12)在上述第一实施方式中，第三位置P3上振动板24的厚度d3也可以不小于第一区域Ar1中的振动板24的厚度d1。
(F13)在上述各个实施方式中，从喷嘴N被喷射的液体也可以为油墨以外的其他液体。例如，也可以为：
(1)液晶显示器等的图像显示装置用的滤色器的制造中所使用的颜色材料；
(2)有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器、或面发光显示器(FieldEmission Display、FED)等的电极形成中所使用的电极材料；
(3)生物芯片制造中所使用的包含生物体有机物的液体；
(4)作为精密吸液管的试料；
(5)润滑油；
(6)树脂液；
(7)用于形成光通信元件等中所使用的微小半球透镜(光学透镜)等紫外线固化树脂液等的透明树脂液；
(8)为了对基板等进行蚀刻而喷射酸性或者碱性的蚀刻液的液体；
(9)其他任意的微小量的液滴。
另外，“液滴”是指，从液体喷出装置100被喷射的液体的状态，其设为包括粒状、泪状、以丝状托尾的状态。此外，这里所说的“液体”只需为液体喷出装置100能够消费的材料即可。例如，“液体”只需为物质为液相时的状态的材料即可，粘性较高或者较低的液态的材料、以及胶体溶液、凝胶水、其他无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔融液)这样的液态的材料也被包含在“液体”中。此外，不仅是作为物质的一种状态的液体，而且由颜料或金属粒子等的固体物构成的功能材料的粒子溶解、分散或者混合在溶剂中而形成的物质也被包含在“液体”中。作为液体的代表性的示例，可例举出油墨或液晶等。在此，所谓油墨，设为包含一般的水性油墨及油性油墨以及胶状油墨、热溶性油墨等的各种的液体状组合物在内的物质。即使在这些结构中，也取得了与各个实施方式相同的效果。
(F14)虽然在上述各个实施方式中，使振动板24的厚度以及压电体220的厚度在第一区域Ar1和第二区域Ar2中分别不同，但本公开并未被限定于此。具体而言，也可以在第一区域Ar1的整个区域、或者第二区域Ar2的整个区域中，不满足上述的振动板24的厚度的大小关系、以及压电体220的厚度的大小关系。只需至少使第一位置P1处的振动板24的厚度以及压电体220的厚度、和第二位置P2处的振动板24的厚度以及压电体220的厚度满足上述的振动板24的厚度的大小关系、以及压电体220的厚度的大小关系，就可取得与上述各个实施方式相同的效果。此外，即使振动板24的厚度的大小关系和压电体220的厚度的大小关系均不满足，只需至少使第一位置P1处的振动板24的厚度和第二位置P2处的振动板24的厚度满足上述的振动板24的厚度的大小关系即可。
本公开并不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内，能够以各种各样的结构来实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者，为了实现上述效果的一部分或者全部，与发明内容一栏中所记载的各个方式中的技术特征相对应的实施方式中的技术特征可以适当地进行替换或者组合来实施。此外，只要在本说明书中未作为必须的特征来进行说明，则该技术特征就能够适当删除。
G.其他方式：
(1)根据本公开的一个实施方式，提供了一种液体喷出头。该液体喷出头为，在第一方向上排列设置有如下部件的液体喷出头，所述部件为：压电体；振动板，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的一方侧；压力室基板，其相对于所述振动板而被设置于所述一方侧，且具备对向液体施加压力的压力室进行划分的多个划分壁，在所述液体喷出头中，当将所述压力室内的与所述第一方向交叉的第二方向上的两个位置中的、在所述第二方向上至位于最近的位置的所述划分壁为止的所述第二方向的距离较长的一个位置设为第一位置，并将该距离较短的一个位置设为第二位置时，在所述第一位置以及所述第二位置上均设置有所述压电体和所述振动板这双方，且所述第二位置处的所述振动板的厚度小于所述第一位置处的所述振动板的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于当将压力室内的与第一方向交叉的第二方向上的两个位置中的、在第二方向上至位于最近的位置的划分壁为止的第二方向的距离较长的一个位置设为第一位置，并将该距离较短的一个位置设为第二位置时，在第一位置以及第二位置上均设置有压电体和振动板这双方，因此与在第一位置上设置有压电体以及振动板这双方，在第二位置上仅设置有压电体的结构相比，能够抑制当压电体发生变形时，在第一位置与第二位置的边界附近处在振动板上发生应力集中，从而在振动板上产生裂纹的情况。此外，根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的振动板的厚度小于第一位置处的振动板的厚度，因此能够将第一位置处的中立轴配置在与压电体相比靠振动板侧的位置处，而且，将第二位置处的中立轴配置在与振动板相比靠压电体侧的位置处。因此，振动板的中立面、即当通过压电体而向振动板施加了弯曲力矩时，振动板不受负荷的部分在第一位置处位于压电体侧的位置上，在第二位置处位于振动板侧的位置上。因此，由于在第一位置和第二位置处，能够将在压电体发生变形时不受应力的影响的部分配置在不同的位置处，因此作为振动板整体而能够提高刚性。
(2)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述第二位置处的所述振动板的厚度和所述压电体的厚度的合计小于所述第一位置处的所述振动板的厚度和所述压电体的厚度的合计。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的振动板的厚度和压电体的厚度的合计小于第一位置处的振动板的厚度和压电体的厚度的合计，因此即使在着眼于振动板和压电体的整体的厚度的情况下，也和仅着眼于振动板的厚度的情况、或者仅着眼于压电体的厚度的情况同样地，能够使第一位置处的厚度大于第二位置处的厚度。
(3)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述第二位置处的所述压电体的厚度小于所述第一位置处的所述压电体的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的压电体的厚度小于第一位置处的压电体的厚度，因此与在第一位置以及第二位置上具备相同的厚度的压电体的结构相比，能够抑制压电体的变形効率的降低。
(4)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述第二位置处的所述振动板的厚度与所述压电体的厚度的差分小于所述第一位置处的所述振动板的厚度与所述压电体的厚度的差分。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的振动板的厚度和压电体的厚度的差分小于第一位置处的振动板的厚度和压电体的厚度的差分，因此能够将第二位置处的中立轴配置在与振动板相比靠压电体侧的位置上。
(5)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述第二位置处的所述振动板的厚度和所述压电体的厚度的合计大于所述第一位置处的所述振动板的厚度、且大于所述第一位置处的所述压电体的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的振动板的厚度和压电体的厚度的合计大于第一位置处的振动板的厚度、且大于第一位置处的压电体的厚度，因此能够使第二位置处的振动板以及压电体的整体的厚度大于第一位置处的振动板的厚度和第一位置处的压电体的厚度的各自的厚度。
(6)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，在所述第二位置处，所述压电体的厚度大于所述振动板的厚度。
(7)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，在所述第一位置处，所述压电体的厚度小于所述振动板的厚度。
(8)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述第二位置处的所述振动板的所述一方侧的端部被配置在与所述第一位置处的所述振动板的所述一方侧的端部相同的位置上，
所述第二位置处的所述振动板的另一方侧的端部被配置在与所述第一位置处的所述振动板的所述另一方侧的端部相比靠所述一方侧处。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的振动板的一方侧的端部被配置在与第一位置处的振动板的一方侧的端部相同的位置上，并且第二位置处的振动板的另一方侧的端部被配置在与第一位置处的振动板的另一方侧的端部相比靠一方侧处，因此能够在振动板的另一方侧处形成振动板的厚度。因此，能够抑制振动板和压力室基板的物理性的紧贴度的降低。
(9)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述振动板具有弹性体层和绝缘层，所述绝缘层相对于所述弹性体层而被设置于所述第一方向的另一方侧，所述第二位置处的所述绝缘层的厚度与所述第一位置处的所述绝缘层的厚度相等，所述第二位置处的所述弹性体层的厚度小于所述第一位置处的所述弹性体层的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的绝缘层的厚度与第一位置处的绝缘层的厚度相等，并且第二位置处的弹性体层的厚度小于第一位置处的弹性体层的厚度，因此通过使弹性体层的厚度在第一位置和第二位置处不同，从而能够使振动板整体的厚度在第一位置和第二位置处不同。
(10)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述振动板具有弹性体层、紧贴层和绝缘层，所述紧贴层相对于所述弹性体层而被设置于所述第一方向的另一方侧，所述绝缘层相对于所述紧贴层而被设置于所述另一方侧，所述第二位置处的所述绝缘层的厚度与所述第一位置处的所述绝缘层的厚度相等，所述第二位置处的所述弹性体层的厚度与所述第一位置处的所述弹性体层的厚度相等，所述第二位置处的所述紧贴层的厚度小于所述第一位置处的所述紧贴层的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于第二位置处的绝缘层的厚度与第一位置处的绝缘层的厚度相等，第二位置处的弹性体层的厚度与第一位置处的弹性体层的厚度相等，并且第二位置处的紧贴层的厚度小于第一位置处的紧贴层的厚度，因此通过使紧贴层的厚度在第一位置和第二位置处有所不同，从而能够使振动板整体的厚度在第一位置和第二位置处有所不同。
(11)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述弹性体层由二氧化硅构成，所述绝缘层由氧化锆构成。
根据该方式的液体喷出头，由于绝缘层由氧化锆构成，因此能够提高振动板的机械强度。
(12)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，还具有：独立电极，其相对于所述压电体而被设置于所述一方侧，且相对于多个所述压力室而被独立设置；共同电极，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的另一方侧，且相对于多个所述压力室而被共同设置。
根据该方式的液体喷出头，由于具有相对于多个压力室而被独立设置的独立电极、和相对于多个压力室而被共同设置的共同电极，因此通过分别对独立电极和共同电极进行驱动控制，从而能够很容易地实现分别对多个压力室进行控制的结构和对多个压力室进行汇总控制的结构。
(13)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，还具有：共同电极，其相对于所述压电体而被设置于所述一方侧，且相对于多个所述压力室而被共同设置；独立电极，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的另一方侧，且相对于多个所述压力室而被独立设置。
根据该方式的液体喷出头，由于具有相对于多个压力室而被独立设置的独立电极、和相对于多个所述压力室而被共同设置的共同电极，因此通过分别对独立电极和共同电极进行驱动控制，从而能够很容易地实现分别对多个压力室进行控制的结构和对多个压力室进行汇总控制的结构。
(14)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，还具有驱动控制部，所述驱动控制部通过根据所述液体的喷出量而向所述独立电极施加不同的驱动电压，并且不论所述液体的喷出量如何均向所述共同电极施加固定的保持电压，从而对所述压电体进行驱动。
根据该方式的液体喷出头，由于通过根据液体的喷出量而向第一电极施加不同的驱动电压，并且不论液体的喷出量如何均向第二电极施加固定的保持电压，从而对压电体进行驱动，因此能够使第一电极与第二电极之间产生电位差。因此，由于通过所涉及的电位差而能够使压电体发生变形，因此能够向被收纳于压力室中的液体施加压力。
(15)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，当将在所述第二方向上与所述划分壁重叠的位置设为第三位置时，在所述第三位置上，设置有所述压电体和所述振动板这双方，所述第三位置处的所述振动板的厚度小于所述第一位置处的所述振动板的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于当将在第二方向上与划分壁重叠的位置设为第三位置时，在第三位置上设置有压电体和振动板这双方，并且第三位置处的振动板的厚度小于第一位置处的振动板的厚度，因此能够将第三位置处的中立轴的位置配置在与第一位置处的中立轴的位置相比靠振动板侧的位置上。
(16)在上述方式的液体喷出头中，也可以采用如下方式，即，所述第一位置为，所述压力室内的所述第二方向上的中央部，所述第二位置为，所述压力室内的所述第二方向上的端部。
根据该方式的液体喷出头，由于第一位置为压力室内的第二方向上的中央部，第二位置为压力室内的第二方向上的端部，因此能够在压力室内的第二方向上的中央部和端部处，使振动板的中立面的位置不同。因此，当压电体发生变形时，即使在中央部与端部的边界附近处产生应力集中的情况下，也能够抑制在所涉及的边界附近处在振动板上产生裂纹的情况。
(17)根据本公开的另一方式，提供了一种液体喷出头。该液体喷出头为，在第一方向上排列设置有如下部件的液体喷出头，所述部件为：压电体；振动板，其相对于所述压电体而被设置于第一方向的一方侧；压力室基板，其相对于所述振动板而被设置于所述一方侧，且具备对向液体施加压力的压力室进行划分的多个划分壁，在所述液体喷出头中，当将所述压力室内的与所述第一方向交叉的第二方向上的中央部设为第一位置，并将在所述第二方向上与所述划分壁重叠的位置设为第三位置时，在所述第一位置以及所述第三位置上均设置有所述压电体和所述振动板这双方，且所述第三位置处的所述振动板的厚度小于所述第一位置处的所述振动板的厚度。
根据该方式的液体喷出头，由于当将压力室内的与第一方向交叉的第二方向上的中央部设为第一位置，并将在第二方向上与划分壁重叠的位置设为第三位置时，在第一位置以及第三位置上均设置有压电体和振动板这双方，因此与仅在第三位置上设置有压电体的结构相比，在压电体发生变形时，在第一位置与第三位置的边界附近处发生了应力集中的情况下，由于应力仅集中于振动板上从而能够抑制产生裂纹的情况。此外，由于第三位置处的振动板的厚度小于第一位置处的振动板的厚度，因此能够将第一位置处的中立轴配置在与压电体相比靠振动板侧的位置上，并能够将第三位置处的中立轴配置在与振动板相比靠压电体侧的位置上。因此，振动板的中立面、即当通过压电体而向振动板施加弯曲力矩时振动板不受负荷的部分，在第一位置处位于压电体侧的位置上，在第三位置处位于振动板侧的位置上。因此，由于能够在第一位置和第三位置处，将在压电体发生变形时不受应力的影响的部分配置在不同的位置上，因此作为振动板整体而能够提高刚性。
(18)根据本公开的另一方式，提供了一种液体喷出头的制造方法。在该制造方法中，相对于被形成有对向液体施加压力的压力室进行划分的多个划分壁的压力室基板而在第一方向的一方侧的面上形成弹性体层，通过对所形成的所述弹性体层进行蚀刻，从而以使与所述第一方向交叉的第二方向的中央部相对于所述压力室基板而凸出的方式形成阶梯，相对于被形成有所述阶梯的所述弹性体层而在所述第一方向的一方侧形成压电体。
根据该方式的制造方法，由于相对于压力室基板而在第一方向的一方侧的面上形成弹性体层，并且通过对所形成的弹性体层进行蚀刻，从而以使与第一方向交叉的第二方向上的中央部相对于压力室基板而凸出的方式形成阶梯，并且相对于被形成有阶梯的弹性体层而在第一方向的一方侧形成压电体，因此能够以使压电体中的第二方向的中央部相对于压力室基板而凸出的方式来形成压电体。
(19)在上述方式的制造方法中，也可以采用如下方式，即，以所述第二方向的中央部处的所述弹性体层的厚度大于所述第二方向的端部处的所述弹性体层的厚度的方式来形成所述阶梯。
根据该方式的制造方法，由于以第二方向的中央部处的弹性体层的厚度大于第二方向的端部处的弹性体层的厚度的方式来形成阶梯，因此能够很容易地形成第二方向的中央部的厚度与第二方向的端部的厚度相比而较大的振动板。
本公开并不限于上述的作为液体喷出头的方式，能够作为具备压电致动器、液体喷出头的液体喷出装置、液体喷出头的制造方法等的各种各样的方式来实现。
符号说明
20、20a、20b、20c、20d…压电致动器；22、22b、22d…压电部；24、24a、24c…振动板；26…液体喷出头；32…流道基板；34…压力室基板；42…筐体部；44…密封体；46…喷嘴板；48…吸振体；50…油墨罐；52…管；60…输送机构；62…输送辊；64…输送杆；66…输送用电机；70…移动机构；72…滑架；74…输送带；76…移动用电机；77…带轮；80…控制单元；90…配线基板；100…液体喷出装置；220…压电体；221、221b、221d…第一电极；222、222d…第二电极；241、241a、241c…弹性体层；242…绝缘层；243…紧贴层；322…开口部；324…供给流道；326…连通流道；328…中继流道；341…压力室；342…压力室形成部；345、346…划分壁；422…收纳部；424…导入口；Ar1…第一区域；Ar2…第二区域；E1、E2、E3、E4、E5…端部；L21…第一层；L2n…第二层以后的层；L31…第一层；L32…第二层；N…喷嘴；P…印刷纸张；P1…第一位置；P2…第二位置；P3…第三位置；Pr…抗蚀层；R1…液体贮留室。
Claims (16)
1.一种液体喷出头，其为在第一方向上排列设置有如下部件的液体喷出头，所述部件为：
压电体；
振动板，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的一方侧；
压力室基板，其相对于所述振动板而被设置于所述一方侧，且具备对向液体施加压力的压力室进行划分的多个划分壁；
喷嘴板，所述喷嘴板上沿着与所述第一方向交叉的第二方向排成一列地形成有多个喷嘴，
在所述液体喷出头中，
当将所述压力室内的与所述第二方向上的两个位置中的、在所述第二方向上至位于最近的位置的所述划分壁为止的所述第二方向的距离较长的一个位置设为第一位置，并将该距离较短的一个位置设为第二位置时，
在所述第一位置以及所述第二位置上均设置有所述压电体和所述振动板这双方，且所述第二位置处的所述振动板的厚度小于所述第一位置处的所述振动板的厚度，
当将在所述第二方向上与所述划分壁重叠的位置设为第三位置时，
所述第三位置处的所述振动板的厚度小于所述第一位置处的所述振动板的厚度。
2.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述第二位置处的所述振动板的厚度和所述压电体的厚度的合计小于所述第一位置处的所述振动板的厚度和所述压电体的厚度的合计。
3.如权利要求1或2所述的液体喷出头，其中，
所述第二位置处的所述压电体的厚度小于所述第一位置处的所述压电体的厚度。
4.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述第二位置处的所述振动板的厚度与所述压电体的厚度的差分小于所述第一位置处的所述振动板的厚度与所述压电体的厚度的差分。
5.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述第二位置处的所述振动板的厚度和所述压电体的厚度的合计大于所述第一位置处的所述振动板的厚度、且大于所述第一位置处的所述压电体的厚度。
6.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
在所述第二位置处，所述压电体的厚度大于所述振动板的厚度。
7.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
在所述第一位置处，所述压电体的厚度小于所述振动板的厚度。
8.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述第二位置处的所述振动板的所述一方侧的端部被配置在与所述第一位置处的所述振动板的所述一方侧的端部相同的位置上，
所述第二位置处的所述振动板的另一方侧的端部被配置在与所述第一位置处的所述振动板的所述另一方侧的端部相比靠所述一方侧处。
9.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述振动板具有弹性体层和绝缘层，所述绝缘层相对于所述弹性体层而被设置于所述第一方向的另一方侧，
所述第二位置处的所述绝缘层的厚度与所述第一位置处的所述绝缘层的厚度相等，
所述第二位置处的所述弹性体层的厚度小于所述第一位置处的所述弹性体层的厚度。
10.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述振动板具有弹性体层、紧贴层和绝缘层，所述紧贴层相对于所述弹性体层而被设置于所述第一方向的另一方侧，所述绝缘层相对于所述紧贴层而被设置于所述另一方侧，
所述第二位置处的所述绝缘层的厚度与所述第一位置处的所述绝缘层的厚度相等，
所述第二位置处的所述弹性体层的厚度与所述第一位置处的所述弹性体层的厚度相等，
所述第二位置处的所述紧贴层的厚度小于所述第一位置处的所述紧贴层的厚度。
11.如权利要求9或权利要求10所述的液体喷出头，其中，
所述弹性体层由二氧化硅构成，
所述绝缘层由氧化锆构成。
12.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，还具有：
独立电极，其相对于所述压电体而被设置于所述一方侧，且相对于多个所述压力室而被独立设置；
共同电极，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的另一方侧，且相对于多个所述压力室而被共同设置。
13.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，还具有：
共同电极，其相对于所述压电体而被设置于所述一方侧，且相对于多个所述压力室而被共同设置；
独立电极，其相对于所述压电体而被设置于所述第一方向的另一方侧，且相对于多个所述压力室而被独立设置。
14.如权利要求12或权利要求13所述的液体喷出头，其中，
还具有驱动控制部，所述驱动控制部通过根据所述液体的喷出量而向所述独立电极施加不同的驱动电压，并且不论所述液体的喷出量如何均向所述共同电极施加固定的保持电压，从而对所述压电体进行驱动。
15.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
在所述第三位置上，设置有所述压电体和所述振动板这双方。
16.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
所述第一位置为，所述压力室内的所述第二方向上的中央部，
所述第二位置为，所述压力室内的所述第二方向上的端部。
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