JP6801495B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

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本発明は、圧電素子を変形させることによってノズルから液滴を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
従来、圧電素子（アクチュエーター装置）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。
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。
ここで、圧電素子は、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、振動板の圧力発生室に対向する領域に設けられ、圧力発生室に対向する領域の圧電素子の短辺方向の両側には、振動板のみが設けられた領域があり、腕部と呼ばれる。
特開平１１−１０５２８１号公報
このような圧電素子は、第１電極と第２電極との間に電圧を印加した際に、圧電体層に圧電歪みが生じる部分（能動部）と、圧電歪みが生じない部分（圧電体非能動部）との境界部分に応力集中が発生するが、振動板に関しては、腕部の圧電素子が設けられた側とは反対側で、圧力発生室と圧力発生室を画成する隔壁との境界の角部に対向する部分に引き裂き応力が集中し、クラックなどが生じる虞があるという課題がある。
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、振動板の腕部の圧力発生室の角部に対向する部分への応力集中を緩和し、クラック発生を防止した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が第１の方向に隔壁を介して並設される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられ、第１電極、前記第１電極上方に設けられる圧電体層、及び該圧電体層上方に設けられる第２電極を備える圧電素子と、を具備し、前記第１電極及び第２電極によって前記圧電体層が挟まれた領域である圧電体能動部が前記圧力発生室のそれぞれに対向する領域に設けられており、前記振動板上の前記圧力発生室の間の前記隔壁のそれぞれに対向する領域に押さえ部材がそれぞれ接合され、前記押さえ部材の前記第１の方向の寸法である幅が前記隔壁の幅と同等又はそれより大きく、前記押さえ部材と前記振動板との接合する接着剤の前記第１の方向の寸法である幅が、前記隔壁の幅以下であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様によれば、圧電体能動部を駆動した際の、第１の方向の両側の振動板である腕部の圧力発生室と隔壁との境界近傍の最大主応力が、押さえ部材が設けられたことにより低減され、振動板のクラック発生を抑制することができる。
ここで、前記流路形成基板の前記圧電素子が設けられた側には、前記圧電素子を保持する空間である圧電素子保持部を有する保護基板が接合され、前記押さえ部材は、前記保護基板に一体的に又は別体として設けられていることが好ましい。これによれば、押さえ部材を比較的容易に設けることができる。
また、前記押さえ部材の前記隔壁より前記圧力発生室側へ突出した部分の前記第１の方向の寸法Ｗ３の前記隔壁の幅Ｗ１に対する割合（Ｗ３／Ｗ１）が０．０２以上０．５０以下であることが好ましい。これによれば、腕部の圧力発生室と隔壁との境界近傍の最大主応力が低減できると同時に、応力集中部位を圧力発生室と隔壁との境界である角部から圧力発生室に対向する領域に移動することができ、さらにクラックの発生が抑制される。
また、前記押さえ部材の前記振動板との接合面近傍の前記第１の方向の両側の側壁と前記接合面との成す角は、１０°以上１３５°以下であることが好ましい。これによれば、側壁と接合面との成す角を変化させることにより、最大主応力の大きさを変化させることができる。
本発明の他の態様は、上記液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴装置にある。
かかる態様では、圧電体能動部を駆動した際の、第１の方向の両側の振動板である腕部の圧力発生室と隔壁との境界近傍の最大主応力が、押さえ部材が設けられたことにより低減され、振動板のクラック発生を抑制することができる液体噴射装置が実現できる。
本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す平面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドを示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態２に係る記録ヘッドを示す要部拡大断面図である。 本発明の実施形態３に係る記録ヘッドを示す要部拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る液体噴射装置を示す概略図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図において、Ｘ，Ｙ，Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をそれぞれＸ方向，Ｙ方向，及びＺ方向として説明する。Ｚ方向は、板、層、及び膜の厚み方向あるいは積層方向を表す。Ｘ方向及びＹ方向は、板、層、及び膜の面内方向を表す。
（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の一例であるインクジェット式記録ヘッドの斜視図であり、図２はインクジェット式記録ヘッドの平面図、図３はその断面図であり、図４及び図５は、図３の要部を拡大した断面図である。
図示するように、本実施形態の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Ｉが備える流路形成基板１０には、圧力発生室１２が形成されている。そして、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口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、第１の方向Ｘに直交する方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向の一端部側、すなわち第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙの一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが複数の隔壁１１によって区画されている。連通路１４の外側（第２の方向Ｙにおいて圧力発生室１２とは反対側）には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるマニホールド１００の一部を構成する連通部１５が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５からなる液体流路が設けられている。
流路形成基板１０の一方面側、すなわち圧力発生室１２等の液体流路が開口する面には、各圧力発生室１２に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって接合されている。すなわち、ノズルプレート２０には、第１の方向Ｘにノズル開口２１が並設されている。
流路形成基板１０の他方面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態に係る振動板５０は、流路形成基板１０上に形成された弾性膜５１と、弾性膜５１上に形成された絶縁体膜５２とで構成されている。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等の液体流路の他方面は、振動板５０（弾性膜５１）で構成されている。
絶縁体膜５２上には、厚さが例えば、約０．２μｍの第１電極６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの第２電極８０とで構成される圧電素子３００が形成されている。この基板（流路形成基板１０）に設けられた圧電素子３００が本実施形態のアクチュエーター装置となる。
以下、アクチュエーター装置を構成する圧電素子３００について、図３を参照してさらに詳細に説明する。
図３に示すように、圧電素子３００を構成する第１電極６０は圧力発生室１２毎に切り分けられ、圧電素子３００毎に独立する個別電極を構成する。そして第１電極６０は、圧力発生室１２の第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。圧力発生室１２の第２の方向Ｙでは、第１電極６０の両端部は、それぞれ圧力発生室１２の外側まで延設されている。なお、第１電極６０の材料は、金属材料であれば特に限定されないが、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等が好適に用いられる。
圧電体層７０は、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。圧電体層７０の第２の方向Ｙの幅は、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの長さよりも広い。このため、圧力発生室１２の第２の方向Ｙでは、圧電体層７０は圧力発生室１２の外側まで設けられている。
圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部側（本実施形態では、インク供給路側）における圧電体層７０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。圧力発生室１２の第２の方向Ｙの他端側における圧電体層７０の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置している。
なお、圧電体層７０の外側まで延設された第１電極６０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。図示は省略するが、このリード電極９０は、駆動回路等に繋がる接続配線が接続される端子部を構成する。
また、圧電体層７０には、各隔壁１１に対向する凹部７１が形成されている。この凹部７１の第１の方向Ｘの幅は、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。本実施形態では、各隔壁１１の第１の方向Ｘの幅よりも広くなっている。これにより、振動板５０の圧力発生室１２の幅方向端部に対向する部分（いわゆる振動板５０の腕部）が露出され、圧電素子３００を良好に変位させることができる。
圧電体層７０としては、第１電極６０上に形成される電気機械変換作用を示す強誘電性セラミックス材料からなるペロブスカイト構造の結晶膜（ペロブスカイト型結晶）が挙げられる。圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等を用いることができる。具体的には、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）、ジルコニウム酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ），ＴｉＯ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３）又は、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３）等を用いることができる。本実施形態では、圧電体層７０として、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。
また、圧電体層７０の材料としては、鉛を含む鉛系の圧電材料に限定されず、鉛を含まない非鉛系の圧電材料を用いることもできる。非鉛系の圧電材料としては、例えば、鉄酸ビスマス（（ＢｉＦｅＯ３）、略「ＢＦＯ」）、チタン酸バリウム（（ＢａＴｉＯ３）、略「ＢＴ」）、ニオブ酸カリウムナトリウム（（Ｋ，Ｎａ）（ＮｂＯ３）、略「ＫＮＮ」）、ニオブ酸カリウムナトリウムリチウム（（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ）（ＮｂＯ３））、ニオブ酸タンタル酸カリウムナトリウムリチウム（（Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ）（Ｎｂ，Ｔａ)Ｏ３）、チタン酸ビスマスカリウム（（Ｂｉ１／２Ｋ１／２）ＴｉＯ３、略「ＢＫＴ」）、チタン酸ビスマスナトリウム（（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ３、略「ＢＮＴ」）、マンガン酸ビスマス（ＢｉＭｎＯ３、略「ＢＭ」）、ビスマス、カリウム、チタン及び鉄を含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物（ｘ［（ＢｉｘＫ１−ｘ）ＴｉＯ３］−（１−ｘ）［ＢｉＦｅＯ３］、略「ＢＫＴ−ＢＦ」）、ビスマス、鉄、バリウム及びチタンを含みペロブスカイト構造を有する複合酸化物（（１−ｘ）[ＢｉＦｅＯ３]−ｘ[ＢａＴｉＯ３]、略「ＢＦＯ−ＢＴ」）や、これにマンガン、コバルト、クロムなどの金属を添加したもの（（１−ｘ）[Ｂｉ（Ｆｅ１−ｙＭｙ）Ｏ３]−ｘ[ＢａＴｉＯ３]（Ｍは、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒ））等が挙げられる。
圧電体層７０は、詳しくは後述するが、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。なお、本実施形態では、圧電体層７０の形成時の内部応力は引張応力となっている。
第２電極８０は、圧力発生室１２の第１の方向Ｘにおいて、圧電体層７０上に連続して設けられ、複数の圧電素子３００に共通する共通電極を構成する。本実施形態では、第２電極８０は、圧電体層７０側に設けられた第１層８１と、第１層８１の圧電体層７０とは反対面側に設けられた第２層８２と、を具備する。ちなみに、第１層８１は、詳しくは後述するが、例えば、圧電体層７０上にイリジウムからなるイリジウム層を形成し、イリジウム層上にチタンからなるチタン層を形成した後、加熱することで酸化したもの、すなわち、酸化イリジウムと酸化チタンとを有する。ちなみに、第１層８１のイリジウム層は、加熱処理した際に圧電体層７０を構成する成分が第１層８１中に拡散し過ぎるのを抑制すると共にチタン層の成分が圧電体層７０中に拡散するのを抑制するための拡散防止層としても機能する。
また、第１層８１のチタン層は、圧電体層７０の表面（第２電極８０側）の過剰な成分、例えば、鉛を含む圧電体層７０の場合には、圧電体層７０の表面の過剰鉛を吸着して、圧電体層７０の圧電特性を向上する役割を有する。
また、第２電極８０を構成する第２層８２は、導電性を有する材料、例えば、イリジウム又はチタンとイリジウムとを積層したものを用いることができる。なお、第２層８２は、電気抵抗を下げるために第１層８１に比べて厚く形成している。そして、イリジウムは内部応力が圧縮応力となっており、チタンは内部応力が略０となっているため、第２電極８０は、内部応力が圧縮応力となっている。
圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端側（インク供給路側）における第２電極８０の端部は、圧電体層７０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置している。つまり、圧電体層７０の第２の方向Ｙの端部は、第２電極８０よりも外側に突出して設けられている。
このような構成の圧電素子３００は、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加することで変位が生じる。すなわち両電極の間に電圧を印加することで、第１電極６０と第２電極８０とで挟まれている圧電体層７０に圧電歪みが生じる。そして、両電極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能動部３１０と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非能動部３２０と称する。また、圧電体層７０に圧電歪みが生じる能動部３１０において、圧力発生室１２に対向する部分を可撓部と称し、圧力発生室１２の外側の部分を非可撓部と称する。
本実施形態では、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０の全てが圧力発生室１２の第２の方向Ｙにおいて圧力発生室１２の外側まで連続的に設けられている。すなわち能動部３１０が圧力発生室１２の外側まで連続的に設けられている。このため、能動部３１０のうち圧電素子３００の圧力発生室１２に対向する部分が可撓部となり、圧力発生室１２の外側の部分が非可撓部となっている。
ここで、本実施形態では、図４に示すように、能動部３１０の第２の方向Ｙの端部は、第２電極８０によって規定されており、且つ能動部３１０の第２の方向Ｙの端部は、圧力発生室１２に相対向する領域の外側、すなわち、非可撓部に設けられている。
そして、能動部３１０の第２の方向Ｙの外側、本実施形態では、インク供給路とは反対側には、第２電極８０が設けられていない非能動部３２０が配置されている。ここで、第２の方向Ｙにおいて、非能動部３２０は、能動部３１０の厚さよりも薄くなっている。すなわち、能動部３１０と非能動部３２０との境界には厚さの違いによる段差が設けられている。そして、この段差は、流路形成基板１０の圧電素子３００が設けられた面に対して垂直な方向（法線方向）に対して傾斜した傾斜面３３０で形成されている。なお、能動部３１０と非能動部３２０との厚さとは、圧電体層７０の厚さのことであり、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０の積層方向の厚さのことである。
このような能動部３１０と非能動部３２０との境界の傾斜面３３０は、能動部３１０の表面に対して１０〜４５度の角度で形成するのが好ましい。これは、例えば、傾斜面３３０が４５度よりも大きくなって垂直面に近づくと、傾斜面３３０と非能動部３２０とで画成される角部に応力が集中して、傾斜面３３０と非能動部３２０との角部にクラック等の破壊が発生してしまうからである。
なお、能動部３１０の第２の方向Ｙのインク供給路１３側の端部は、インク供給路１３や連通路１４などの開口上に配置されている。したがって、能動部３１０の第２の方向Ｙのインク供給路１３側の端部においては、能動部３１０と非能動部３２０との境界における応力は振動板５０の変形によって開放される。このため、能動部３１０の第２の方向Ｙのインク供給路１３側の端部に傾斜面３３０等を設けなくても圧電体層７０に焼損やクラック等の破壊が発生し難い。もちろん、能動部３１０の第２の方向Ｙのインク供給路１３側の端部にも非能動部３２０と傾斜面３３０とを設けるようにすれば、能動部３１０の第２の方向Ｙのインク供給路１３側の端部での応力集中に起因する焼損やクラック等が発生するのを確実に抑制することができる。
また、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部は、第１電極６０の第１の方向Ｘの端部によって規定されている。そして、第１電極６０の第１の方向Ｘの端部は、圧力発生室１２に相対向する領域内に設けられている。したがって、能動部３１０の第１の方向Ｘの端部は、可撓部に設けられていることになり、第１の方向Ｘにおいて、能動部３１０と非能動部３２０との境界における応力が振動板の変形によって開放される。このため、本実施形態では、圧電体層７０の能動部３１０の第１の方向Ｘの端部に傾斜面３３０を設ける必要がない。
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、図１〜図３に示すように、圧電素子３００を保護する保護基板３０が接着剤３８によって接合されている。保護基板３０には、圧電素子３００を収容する空間を画成する凹部である圧電素子保持部３１が設けられている。また保護基板３０には、マニホールド１００の一部を構成するマニホールド部３２が設けられている。マニホールド部３２は、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１５と連通している。また保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。各能動部３１０の第１電極６０に接続されたリード電極９０は、この貫通孔３３内に露出しており、図示しない駆動回路に接続される接続配線の一端が、この貫通孔３３内でリード電極９０に接続されている。
ここで、保護基板３０の圧電素子保持部３１内の各隔壁１１に対向する位置には、隔壁１１上の振動板５０を押さえる押さえ部材３７が保護基板３０と一体的に設けられている。押さえ部材３７は、詳細には、各隔壁に対向し且つ圧電体層７０に設けられた凹部７１の位置に設けられ、押さえ部材３７の先端の接合面は、接着剤３８を介して第２電極８０に接合されている。また、押さえ部材３７の第１の方向Ｘの寸法である幅Ｗ２は、隔壁１１の幅Ｗ１より若干大きくなっている。
また、押さえ部材３７の第２の方向Ｙの寸法は、凹部７１の第２の方向Ｙの長さに合わせて設定しているが、好ましくは、圧力発生室１２の長さと同等又はそれ以上とするのがよい。ただし、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの端部付近では、後述する第１の方向Ｘの端部の最大応力が第２の方向Ｙの中央部付近と比較して小さいので、押さえ部材３７の長さは圧力発生室１２の長さより短くてもよく、圧力発生室１２の長さの半分以上、好ましくは７０％以上の寸法で、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの中央部に設けられていればよい。
このような押さえ部材３７を設けることにより、圧電素子３００を駆動した際に、後述する実施例で示すように、振動板５０に発生する最大応力を低減することができ、また、応力集中部を押さえ部材３７の幅方向端部の直下に移動することができる。因みに、押さえ部材３７が存在しない場合には、圧力発生室１２と隔壁１１との境界となる角部から隔壁１１に対向する領域側に応力集中部が存在し、角部から隔壁１１側にクラックが発生しやすくなっていた。そして、押さえ部材３７を設けることにより、最大応力を小さくし、且つ応力集中部を圧力発生室１２に対向する領域に移動させることができ、クラックの発生を抑えることができる。
このような作用から、押さえ部材３７の幅Ｗ２は、隔壁１１の幅Ｗ１以上、好ましくは、幅Ｗ１より大きい方が好ましい。また、圧電素子３００と干渉すると変位を阻害することになるから、最大値は、圧電素子３００と干渉することのない大きさである。具体的には、圧電素子３００の両側の腕部の幅をどの程度に設定するかで決定される。押さえ部材３７の隔壁１１から突出した領域の幅Ｗ３は、隔壁１１の幅Ｗ１の０．５倍以下、好ましくは、０．３倍以下、さらに好ましくは、０．２倍以下である。式に示すと以下の通りである。
０≦Ｗ３≦０．５Ｗ１（又は０．３Ｗ１又は０．２Ｗ１）
このように押さえ部材３７の幅方向（第１の方向Ｘ方向）の端部は、隔壁１１の幅と同一よりは、圧力発生室１２に対向する領域まで突出しているのが好ましいが、振動板５０との接着領域に設けられた接着剤３８は、隔壁１１の幅より圧力発生室１２に対向する領域側に突出していない、又は内側にあるのが好ましい。これは、変位阻害を防止するためである。本実施形態では、接着剤３８の幅Ｗ４は、隔壁１１の幅Ｗ１と同等又はそれ以下となるように設定されている。
本実施形態では、保護基板３０は、シリコン基板で形成され、押さえ部材３７を一体的に設けたが、押さえ部材３７は、保護基板３０と別体として設けてもよい。また、保護基板３０を設けない構成において、押さえ部材３７のみを設けてもよい。
押さえ部材３７のみを設ける場合、又は保護基板３０と別体として設ける場合には、各隔壁１１毎に設けてもよいが、複数の押さえ部材３７を連結した構造物として設けてもよい。また、押さえ部材３７の材質は、シリコンではなく、ガラス、高精細レジストをパターニングしたものなどでもよい。
保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってマニホールド部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２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開口部４３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４１のみで封止されている。
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加する。これにより圧電素子３００と共に振動板５０がたわみ変形して各圧力発生室１２内の圧力が高まり、各ノズル開口２１からインク滴が噴射される。
ここで、このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法について説明する。なお、図６〜図２１は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
まず、図６に示すように、シリコンウェハーである流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５１を形成する。本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０を熱酸化することによって二酸化シリコンからなる弾性膜５１を形成した。もちろん、弾性膜５１の材料は、二酸化シリコンに限定されず、窒化シリコン膜、ポリシリコン膜、有機膜（ポリイミド、パリレンなど）等にしてもよい。弾性膜５１の形成方法は熱酸化に限定されず、スパッタリング法、ＣＶＤ法、スピンコート法等によって形成してもよい。
次いで、図７に示すように、弾性膜５１上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２を形成する。もちろん、絶縁体膜５２は、酸化ジルコニウムに限定されず、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、アルミン酸ランタン（ＬａＡｌＯ３）等を用いるようにしてもよい。絶縁体膜５２を形成する方法としては、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法等が挙げられる。本実施形態では、この弾性膜５１及び絶縁体膜５２によって振動板５０が形成されるが、振動板５０として、弾性膜５１及び絶縁体膜５２の何れか一方のみを設けるようにしてもよい。
次いで、図８に示すように、絶縁体膜５２上の全面に第１電極６０を形成する。この第１電極６０の材料は特に限定されないが、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ない材料であることが望ましい。このため、第１電極６０の材料としては白金、イリジウム等が好適に用いられる。また、第１電極６０は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）などにより形成することができる。
次いで、図９に示すように、第１電極６０上にチタン（Ｔｉ）からなる結晶種層６１を形成する。このように第１電極６０の上に結晶種層６１を設けることにより、後の工程で第１電極６０上に結晶種層６１を介して圧電体層７０を形成する際に、圧電体層７０の優先配向方位を（１００）に制御することができ、電気機械変換素子として好適な圧電体層７０を得ることができる。なお、結晶種層６１は、圧電体層７０が結晶化する際に、結晶化を促進させるシードとして機能し、圧電体層７０の焼成後には圧電体層７０内に拡散するものである。また、本実施形態では、結晶種層６１として、チタン（Ｔｉ）を用いるようにしたが、結晶種層６１は、後の工程で圧電体層７０を形成する際に、圧電体層７０の結晶の核となるものであれば、特にこれに限定されず、例えば、結晶種層６１として、酸化チタン（ＴｉＯ２）を用いてもよく、チタン及びチタン酸化物以外の材料、例えば、ランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）等を用いることもできる。もちろん、第１電極６０と圧電体層７０との間に結晶種層６１が残留するようにしてもよい。また、結晶種層６１は、層状であっても島状であってもよい。
次に、本実施形態では、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０を形成する。ここで、本実施形態では、金属錯体を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、例えば、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法やスパッタリング法又はレーザーアブレーション法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等を用いてもよい。すなわち、圧電体層７０は液相法、気相法の何れで形成してもよい。
圧電体層７０の具体的な形成手順としては、まず、図１０に示すように、結晶種層６１上にＰＺＴ前駆体膜である圧電体前駆体膜７３を成膜する。すなわち、第１電極６０（結晶種層６１）が形成された流路形成基板用ウェハー１１０上に金属錯体を含むゾル（溶液）を塗布する（塗布工程）。次いで、この圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間乾燥させる（乾燥工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７３を１７０〜１８０℃で８〜３０分間保持することで乾燥することができる。
次に、乾燥した圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。例えば、本実施形態では、圧電体前駆体膜７３を３００〜４００℃程度の温度に加熱して約１０〜３０分保持することで脱脂した。なお、ここでいう脱脂とは、圧電体前駆体膜７３に含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等として離脱させることである。
次に、図１１に示すように、圧電体前駆体膜７３を所定温度に加熱して一定時間保持することによって結晶化させ、圧電体膜７４を形成する（焼成工程）。この焼成工程では、圧電体前駆体膜７３を７００℃以上に加熱するのが好ましい。なお、焼成工程では、昇温レートを５０℃／ｓｅｃ以上とするのが好ましい。これにより優れた特性の圧電体膜７４を得ることができる。
また、第１電極６０上に形成された結晶種層６１は、圧電体膜７４内に拡散する。もちろん、結晶種層６１は、第１電極６０と圧電体膜７４との間にチタンとして残留してもよいし、酸化チタンとして残留してもよい。
なお、このような乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程で用いられる加熱装置としては、例えば、ホットプレートや、赤外線ランプの照射により加熱するＲＴＰ（Rapid Thermal Processing）装置などを用いることができる。
次に、図１２に示すように、第１電極６０上に１層目の圧電体膜７４を形成した段階で、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。なお、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４のパターニングは、例えば、イオンミリング等のドライエッチングにより行うことができる。
ここで、例えば、第１電極６０をパターニングしてから１層目の圧電体膜７４を形成する場合、フォト工程・イオンミリング・アッシングして第１電極６０をパターニングするため、第１電極６０の表面や、表面に設けた図示しないチタン等の結晶種層などが変質してしまう。そうすると変質した面上に圧電体膜７４を形成しても当該圧電体膜７４の結晶性が良好なものではなくなり、２層目以降の圧電体膜７４も１層目の圧電体膜７４の結晶状態に影響して結晶成長するため、良好な結晶性を有する圧電体層７０を形成することができない。
それに比べ、１層目の圧電体膜７４を形成した後に第１電極６０と同時にパターニングすれば、１層目の圧電体膜７４はチタン等の結晶種に比べて２層目以降の圧電体膜７４を良好に結晶成長させる種（シード）としても性質が強く、たとえパターニングで表層に極薄い変質層が形成されていても２層目以降の圧電体膜７４の結晶成長に大きな影響を与えない。
次に、図１３に示すように、１層目の圧電体膜７４と第１電極６０とをパターニングした後は、絶縁体膜５２上、第１電極６０の側面、１層目の圧電体膜７４の側面及び圧電体膜７４上に亘って中間結晶種層２００を形成する。中間結晶種層２００は、結晶種層６１と同様に、チタンやランタンニッケル酸化物等を用いることができる。また、中間結晶種層２００は、結晶種層６１と同様に、層状であっても島状であってもよい。
次に、図１４に示すように、上述した塗布工程、乾燥工程、脱脂工程及び焼成工程からなる圧電体膜形成工程を複数回繰り返すことにより複数層の圧電体膜７４からなる圧電体層７０を形成する。
ちなみに、２層目以降の圧電体膜７４は、絶縁体膜５２上、第１電極６０及び１層目の圧電体膜７４の側面上、及び１層目の圧電体膜７４上に亘って連続して形成される。この２層目以降の圧電体膜７４が形成される領域には、中間結晶種層２００が形成されているため、この中間結晶種層２００によって２層目以降の圧電体膜７４の優先配向を（１００）に制御することができると共に微小粒径で形成することができる。なお、中間結晶種層２００は、圧電体層７０が結晶化する際に、結晶化を促進させるシードとして機能し、圧電体層７０の焼成後には、全てが圧電体層７０に拡散してもよく、また、一部がそのまま又は酸化物として残留してもよい。
次に、図１５に示すように、圧電体層７０上にイリジウムを有するイリジウム層８１１と、イリジウム層８１１上にチタンを有するチタン層８１２とを積層した。このイリジウム層８１１及びチタン層８１２は、スパッタリング法やＣＶＤ法等によって形成することができる。
そして、図１６に示すように、イリジウム層８１１及びチタン層８１２が形成された圧電体層７０をさらに再加熱処理（ポストアニール）する。このように再加熱処理することで、圧電体層７０の第２電極８０側にイリジウム層８１１等を形成した際のダメージが発生しても、再加熱処理を行うことで、圧電体層７０のダメージを回復して、圧電体層７０の圧電特性を向上することができる。また、本実施形態のように鉛を含有する圧電体層７０を用いた場合には、再加熱処理を行うことで、圧電体層７０の第２電極８０側の過剰な鉛（過剰鉛）をイリジウム層８１１及びチタン層８１２側に吸着させて、過剰鉛による圧電体層７０の圧電特性の低下を抑制することができる。
また、イリジウム層８１１及びチタン層８１２は、再加熱処理を行うことで酸化イリジウム及び酸化チタンを有する第１層８１となる。ちなみに、第１層８１には、上述のように過剰鉛が吸着されていてもよい。
このような再加熱処理を行う温度は、圧電体膜７４の焼成温度（圧電体前駆体膜７３を加熱して結晶化する温度）の−１０℃以上、＋５０℃以下であるのが好ましい。
次に、図１７に示すように、第１層８１及び圧電体層７０を各圧力発生室１２に対応してパターニングする。本実施形態では、第１層８１上に所定形状に形成したマスク（図示なし）を設け、このマスクを介して圧電体層７０をエッチングする、いわゆるフォトリソグラフィーによってパターニングした。なお、圧電体層７０のパターニングは、例えば、反応性イオンエッチングやイオンミリング等のドライエッチングが挙げられる。
次に、図１８に示すように、第１層８１上及び圧電体層７０のパターニングした側面上及び絶縁体膜５２上に亘って、例えば、イリジウム（Ｉｒ）からなる第２層８２を形成することで、第２電極８０を形成し、第２電極８０を所定形状にパターニングする。これにより能動部３１０と非能動部３２０とが形成されると共に、圧電体層７０の厚さ方向の一部をオーバーエッチングすることで、傾斜面３３０が同時に形成される（図４参照）。
次に、図示しないが、リード電極９０を形成すると共に所定形状にパターニングする（図２参照）。
次に、図１９に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の圧電素子３００側に、シリコンウェハーであり複数の保護基板３０となる保護基板用ウェハー１３０を接着剤３８を介して接合した後、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚みに薄くする。
また、ここで、同時に押さえ部材３７と振動板５０とを接着剤３８で接合する。このとき、接着剤３８の幅は、後で形成する隔壁１１の幅より大きくならないように調整しておく。
次いで、図２０に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０にマスク膜５３を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、図２１に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０をマスク膜５３を介してＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５等を形成する。
その後は、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０の保護基板用ウェハー１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハー１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウェハー１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
（実施例１〜１０）
上述した実施形態１と同様の製造方法によって、押さえ部材３７の幅Ｗ２を変更した以外は同様にしてインクジェット式ヘッドを形成した。押さえ部材３７の幅Ｗ２は、隔壁１１の幅より突出した領域の幅Ｗ３の隔壁１１の幅Ｗ１に対する割合で示した（表１参照）。
（比較例１）
比較のため、押さえ部材３７を設けない以外は、実施例と同様にしてインクジェット式記録ヘッドを製造した。
（試験例１）
実施例１〜１０、比較例１の圧電素子３００を駆動した際の最大主応力と、応力集中部の位置を求めた。
最大主応力は、比較例１を１００％とし、比較例１に対する百分率で表した。又、応力集中の位置は、比較例１の場合の隔壁１１と圧力発生室１２との境界を１．００とし、これに対して、圧力発生室１２に対向する領域に移動した割合で示した。結果は表１に示す。
Figure 0006801495
この結果より、押さえ部材３７を設けることにより、最大主応力が低減することがわかった。また、押さえ部材３７の幅は、隔壁１１と同じ実施例１でも最大主応力が９３％に低減するが、隔壁１１より圧力発生室１２側へ突出した部分の隔壁１１の幅に対する割合（Ｗ３／Ｗ１）が０．０６以上だと２０％以上低減し、０．０８以上だと３０％近く低減し、０．１０では、４０％近く低減し、０．２０以上では、５０％以上低減することがわかった。また、０．３０以上では最大主応力の低減効果の増大は大きく変化しないことがわかった。また、０．３０以上では、腕部を大きくしなければならないので、圧電素子の配置効率上好ましくないこともわかった。
一方、応力集中部は、ほぼ押さえ部材３７の端部に対応する位置に移動することがわかった。
よって、Ｗ３／Ｗ１は、設計上の寸法制約との関係もあるが、０．０２以上０．３０以下、好ましくは、０．０４以上０．３０以下、より好ましくは、０．０６以上０．２０以下であることがわかった。
（実施形態２）
図２２に実施形態２に係るインクジェット式記録ヘッドの要部断面図を示す。図２２に示すように、本実施形態では、押さえ部材３７Ａの接合面の第１の方向Ｘの両端部近傍に、第２の方向Ｙに亘って溝３７１を設けたものであり、他の構成は実施形態１と同様である。
溝３７１は、接着剤３８の第１の方向Ｘへの広がりを規制するものであり、接着剤３８の第１の方向Ｘの幅Ｗ３を規制するものである。すなわち、溝３７１を設けることにより、余分の接着剤３８が溝３７１内に入り込み、溝３７１を越えて圧力発生室１２に対向する領域へ流れ出すことが防止され、圧電素子３００による振動板５０の変位の抑制を防止することができる。
（実施形態３）
図２３に実施形態３に係るインクジェット式記録ヘッドの要部断面図を示す。図２３に示すように、本実施形態では、押さえ部材３７Ｂの接合面近傍の第１の方向Ｘの両端の側壁を９０°から傾斜させた形状とした以外の構成は実施形態１と同様である。このように接合面と側壁３７２との成す角の角度θを変化させることにより、最大主応力の大きさを変化させることができ、最大主応力の大きさのコントロールが可能である。
（実施例１１〜２３）
上述した実施形態１と同様の製造方法によって、押さえ部材３７Ｂの角度θを変更した以外は同様にしてインクジェット式ヘッドを形成した。なお、押さえ部材３７Ｂの幅Ｗ２は、隔壁１１の幅より突出した領域の幅Ｗ３の隔壁１１の幅Ｗ１に対する割合を０．１０とした（表２参照）。
（比較例２）
比較のため、押さえ部材３７Ｂを設けない以外は、実施例と同様にしてインクジェット式記録ヘッドを製造した。
（試験例２）
実施例１１〜２３、比較例２の圧電素子３００を駆動した際の最大主応力と、応力集中部の位置を求めた。
最大主応力は、比較例２を１００％とし、比較例２に対する百分率で表した。又、応力集中の位置は、比較例２の場合の隔壁１１と圧力発生室１２との境界を１．００とし、これに対して、圧力発生室１２に対向する領域に移動した割合で示した。結果は表２に示す。
Figure 0006801495
この結果より、押さえ部材３７Ｂの角度θを変化させることにより、幅Ｗ３を変更することなく、最大主応力を変化させることができ、設計上最適な最大主応力を設定することができる。なお、角度θが５°の場合には、最大主応力の低減効果が小さいので、角度θは１０°以上とするのが好ましいことがわかった。また、角度θを鈍角とすると、圧電素子３００と干渉する虞があるので、配置効率上好ましくなく、また、最大主応力の低減効果も大きく変化しないので、角度θは１３５°以下に抑えるのが好ましいことがわかった。
（他の実施形態）
以上、本発明の一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。
例えば、上述した実施形態では、各能動部３１０の圧電体層７０が連続的に設けられた構成を例示したが、勿論、圧電体層７０は、能動部３１０毎に独立して設けられていてもよい。また、例えば、上述した実施形態１では、第２電極８０を複数の能動部３１０の共通電極とし、第１電極６０を各能動部３１０の個別電極としたが、特にこれに限定されず、例えば、第１電極６０を複数の能動部３１０に共通する共通電極とし、第２電極８０を各能動部３１０の個別電極としてもよい。このように、第１電極６０を複数の能動部３１０の共通電極とする場合、第１電極６０を複数の能動部３１０に亘って設けるため、例えば、弾性膜５１及び絶縁体膜５２を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、上述した実施形態１のように第１電極６０が個別電極として設けられた場合であっても、また、第１電極６０が共通電極として設けられた場合であっても、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。ただし、流路形成基板１０上に直接第１電極６０を設ける場合には、第１電極６０とインクとが導通しないように第１電極６０を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。つまり、基板（流路形成基板１０）上に第１電極６０が設けられているとは、基板の直上も、間に他の部材が介在した状態（上方）も含むものである。
また、上述した実施形態では、第２電極８０を第１層８１と第２層８２とを積層したものとしたが、特にこれに限定されず、第２電極８０は単層であっても３層以上に積層したものであってもよい。
さらに、例えば、上述した実施形態では、圧電体前駆体膜７３を塗布、乾燥及び脱脂した後、焼成して圧電体膜７４を形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、圧電体前駆体膜７３を塗布、乾燥及び脱脂する工程を複数回、例えば、２回繰り返し行った後、焼成することで圧電体膜７４を形成するようにしてもよい。
また、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４、連通部１５の内壁に、酸化タンタル等からなる保護膜を形成してもよい。
また、インクジェット式記録ヘッドＩは、例えば、図２４に示すように、インクジェット式記録装置ＩＩに搭載される。インクジェット式記録ヘッドＩを有する記録ヘッドユニット１は、インク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、この記録ヘッドユニット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に軸方向移動可能に設けられている。この記録ヘッドユニット１は、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を噴射する。
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、記録ヘッドユニット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にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
そして本発明では、上述のようにインクジェット式記録ヘッドＩを構成する圧電素子３００の破壊を抑制しつつ噴射特性の均一化を図ることができる。結果として、印刷品質を向上し耐久性を高めたインクジェット式記録装置ＩＩを実現することができる。
なお、上述した例では、インクジェット式記録装置ＩＩとして、インクジェット式記録ヘッドＩ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、その構成は特に限定されるものではない。インクジェット式記録装置ＩＩは、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩを固定し、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させることで印刷を行う、いわゆるライン式の記録装置であってもよい。
また、上述の実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて本発明を説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、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記録ヘッドの他、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が挙げられる。
さらに本発明は、このような液体噴射ヘッド（インクジェット式記録ヘッド）だけでなく、あらゆる装置に搭載されるアクチュエーター装置に適用することができる。本発明のアクチュエーター装置は、例えば、各種センサー類等にも適用することができる。
Ｉ…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ＩＩ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １０…流路形成基板（基板）、 １１…隔壁、 １２…圧力発生室、 １３…インク供給路、 １４…連通路、 １５…連通部、 ２０…ノズルプレート、 ２１…ノズル開口、 ３０…保護基板、 ３１…圧電素子保持部、 ３２…マニホールド部、 ３３…貫通孔、 ３５…接着剤、 ３７…押さえ部材、 ３８…接着剤、 ４０…コンプライアンス基板、 ４１…封止膜、 ４２…固定板、 ４３…開口部、 ５０…振動板、 ５１…弾性膜、 ５２…絶縁体膜、 ６０…第１電極、 ７０…圧電体層、 ７１…凹部、 ８０…第２電極、 ９０…リード電極、 １００…マニホールド、 ３００…圧電素子、 ３１０…能動部、 ３２０…非能動部

Claims (5)

  1. 液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が第１の方向に隔壁を介して並設される流路形成基板と、
    該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられ、第１電極、前記第１電極上方に設けられる圧電体層、及び該圧電体層上方に設けられる第２電極を備える圧電素子と、を具備し、
    前記第１電極及び第２電極によって前記圧電体層が挟まれた領域である圧電体能動部が前記圧力発生室のそれぞれに対向する領域に設けられており、
    前記振動板上の前記圧力発生室の間の前記隔壁のそれぞれに対向する領域に押さえ部材がそれぞれ接合され、前記押さえ部材の前記第１の方向の寸法である幅が前記隔壁の幅と同等又はそれより大きく、前記押さえ部材と前記振動板との接合する接着剤の前記第１の方向の寸法である幅が、前記隔壁の幅以下である
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2. 前記流路形成基板の前記圧電素子が設けられた側には、前記圧電素子を保持する空間である圧電素子保持部を有する保護基板が接合され、前記押さえ部材は、前記保護基板に一体的に又は別体として設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
  3. 前記押さえ部材の前記隔壁より前記圧力発生室側へ突出した部分の前記第１の方向の寸法Ｗ３の前記隔壁の幅Ｗ１に対する割合（Ｗ３／Ｗ１）が０．０２以上０．５０以下である
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
  4. 前記押さえ部材の前記振動板との接合面近傍の前記第１の方向の両側の側壁と前記接合面との成す角は、１０°以上１３５°以下である
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴装置。
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