(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を設ける第１の面と前記第１の面の反対側であり流路形成板を設ける第２の面とを有する基板と、
前記第１の面において、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に設けられた複数の第１の導電層と、
前記第２の面において、前記流路形成板に前記圧電素子が変形することにより体積が変化する圧力室と、
前記圧力室とオーバーラップする領域で複数の前記第１の導電層の少なくとも一部をそれぞれ覆うように形成された第１の部分と、少なくとも前記第１の方向において前記第１の部分を挟むように設けられた第２の部分と、を有する、圧電体層と、
前記第１の面と直交する方向から見て、前記第１の導電層の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記第１の部分を連続して覆うように、前記第２の方向に沿って延びる第３の部分と、前記第３の部分と電気的に接続し、前記圧電体層の前記第２の部分の上に形成され、前記第１の方向において延びる第４の部分と、を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層の前記第４の部分の上に形成され、前記第１の方向に延びる第５の部分を有する、第１リード配線と、
前記第１リード配線の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜と、
を含む、アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２の導電層の前記第３の部分は、前記圧電体層の前記第２の部分の一部を更に覆い、
前記第１リード配線は、前記第５の部分と電気的に接続し、前記第２の部分の上の前記第３の部分の上に形成され、前記第２の方向に延びる第６の部分をさらに有し、
前記第６の部分も、前記保護膜によって覆われる、アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記圧電体層の前記第２の部分は、前記第１の導電層の一部を露出させる第２の開口部を有し、
前記第２の開口部内において前記第１の導電層と電気的に接続する第２リード配線が形成され、
前記保護膜は、前記第２リード配線の一部を、さらに覆う、アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項において、
前記保護膜は、前記第３の部分の一部を開口させる第３の開口部を有し、
前記第１の導電層と前記第２の導電層とによって挟まれた前記圧電体層の前記第１の部分を、駆動領域とし、
前記第３の開口部によって、前記保護膜から露出する前記第３の部分の一部を、第７の部分とするとき、
前記第７の部分の前記第１の方向における両端部は、前記第２の方向へ延び、前記第１の面と直交する方向から見て、複数の前記駆動領域と連続してオーバーラップする、アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、
前記基板の前記第１の面と、前記圧電体層の前記第２の部分との間に、導電材料からなる下地層が形成された、アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項において、
前記保護膜の材質は、酸化物材料、窒化物材料、感光性樹脂材料および有機−無機ハイブリット材料の少なくとも１つからなる、アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のアクチュエータを含む、液滴噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載の液滴噴射ヘッドを含む、液滴噴射装置。
【請求項９】
圧電素子を設ける第１の面と前記第１の面の反対側であり流路形成板を設ける第２の面とを有する基板を準備する工程と、
前記第１の面において、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に設けられた複数の第１の導電層を形成する工程と、
前記第２の面において、前記流路形成板に前記圧電素子が変形することにより体積が変化する圧力室を形成する工程と、
前記圧力室とオーバーラップする領域で複数の前記第１の導電層の少なくとも一部をそれぞれ覆うように形成された第１の部分と、少なくとも前記第１の方向において前記第１の部分を挟むように設けられた第２の部分と、を有する、圧電体層を形成する工程と、
前記第１の面と直交する方向から見て、前記第１の導電層の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記第１の部分を連続して覆うように、前記第２の方向に沿って延びる第３の部分と、前記第３の部分と電気的に接続し、前記圧電体層の前記第２の部分の上に形成され、前記第１の方向において延びる第４の部分と、を有する第２の導電層を形成する工程と、
前記第２の導電層の前記第４の部分の上に形成され、前記第１の方向に延びる第５の部分を有する、第１リード配線を形成する工程と、
前記第１リード配線の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜を形成する工程と、
を含む、アクチュエータの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載されたアクチュエータの製造方法によってアクチュエータを形成する工程を含む、液滴噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、液滴噴射ヘッド及びその製造方法、並びに液滴噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、画像記録装置およびディスプレー製造装置等に用いることができるインクジェットプリンター等の液滴噴射装置において、インク等の液滴を噴射するための液滴噴射ヘッドに圧電素子を有するアクチュエータを用いること知られている。このようなアクチュエータは、例えば、駆動信号等の電圧を印加することによって圧電素子の圧電体を変形させることにより、圧電素子の下方に形成される振動板等の基板を変形させて圧力室内の容積を変化させることができる。これによって、液滴噴射ヘッドは、ノズル孔から圧力室内に供給されたインクなどの液滴を噴射させることができる。
【０００３】
このようなアクチュエータにおいて、圧電素子の圧電体が複数形成され、圧電体を覆う電極（以下、「上部電極」とも言う）が、複数の圧電体を連続して覆うように形成される、共通上部電極構造が、知られている（特許文献１）。共通上部電極構造のアクチュエータにおいて、圧電体に覆われる電極（以下、「下部電極」とも言う）に比べて上部電極は、複数の圧電素子の共通の電極として機能する必要があり、そのリード配線は、下部電極のリード配線よりも大きな電流を流す必要がある。そのため、上部電極のリード配線は、高い信頼性が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７２８７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の様態の１つは、高い信頼性を有するアクチュエータを提供することにある。
【０００６】
本発明の様態の１つは、上記アクチュエータを有する液滴噴射ヘッドを提供することにある。
【０００７】
本発明の様態の１つは、上記液滴噴射ヘッドを有する液滴噴射装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の様態の１つは、高い信頼性を有するアクチュエータの製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の様態の１つは、上記アクチュエータを有する液滴噴射ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の様態の１つであるアクチュエータは、
第１の面を有する基板と、
前記第１の面において、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向において互いに隣り合うように設けられた複数の第１の導電層と、
複数の前記第１の導電層の少なくとも一部を、それぞれ覆うように形成された第１の部分と、前記第１の部分以外の第２の部分と、を有する、圧電体層と、
前記第１の面と直交する方向から見て、前記第１の導電層の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記第１の部分を連続して覆うように、前記第２の方向に沿って延びる第３の部分と、前記第３の部分と電気的に接続し、前記圧電体層の前記第２の部分の上に形成され、前記第１の方向において延びる第４の部分と、を有する第２の導電層と、
前記第２の導電層の前記第４の部分の上に形成され、前記第１の方向に延びる第５の部分を有する、第１リード配線と、
前記第１リード配線の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜と、
を含み、
前記圧電体層は、前記第１の方向に延び、前記第２の方向において互いに隣り合うように設けられた複数の第１の開口部を有し、
前記圧電体層の前記第１の部分は、前記第１の開口部に挟まれた部分である。
【００１１】
なお、本実施形態に係る記載では、「〜の上」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「〜の上」という文言を用いている。同様に、「〜の下」という文言は、Ａ下に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ下に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとする。
【００１２】
本発明によれば、第１リード配線が保護膜によって覆われるため、第１リード配線の剥離が防止される。これによって、信頼性の高いアクチュエータを提供することができる。
【００１３】
（２）本発明の様態の１つにおいて、
前記第２の導電層の前記第３の部分は、前記圧電体層の前記第２の部分の一部を更に覆い、
前記第１リード配線は、前記第５の部分と電気的に接続し、前記第２の部分の上の前記第３の部分の上に形成され、前記第２の方向に延びる第６の部分をさらに有し、
前記第６の部分も、前記保護膜によって覆われていてもよい。
【００１４】
（３）本発明の様態の１つにおいて、
前記圧電体層の前記第２の部分は、前記第１の導電層の一部を露出させる第２の開口部を有し、
前記第２の開口部内において前記第１の導電層と電気的に接続する第２リード配線が形成され、
前記保護膜は、前記第２リード配線の一部を、さらに覆っていてもよい。
【００１５】
（４）本発明の様態の１つにおいて、
前記保護膜は、前記第３の部分の一部を開口させる第３の開口部を有し、
前記第１の導電層と前記第２の導電層とによって挟まれた前記圧電体層の前記第１の部分を、駆動領域とし、
前記第３の開口部によって、前記保護膜から露出する前記第３の部分の一部を、第７の部分とするとき、
前記第７の部分の前記第１の方向における両端部は、前記第２の方向へ延び、前記第１の面と直交する方向から見て、複数の前記駆動領域と連続してオーバーラップしていてもよい。
【００１６】
（５）本発明の様態の１つにおいて、
前記基板の前記第１の面と、前記圧電体層の前記第２の部分との間に、導電材料からなる下地層が形成されていてもよい。
【００１７】
（６）本発明の様態の１つにおいて、
前記保護膜の材質は、酸化物材料、窒化物材料、感光性樹脂材料および有機−無機ハイブリット材料の少なくとも１つからなっていてもよい。
【００１８】
（７）本発明の様態の１つである液滴噴射ヘッドは、上記いずれかのアクチュエータを含む。
【００１９】
（８）本発明の様態の１つである液滴噴射装置は、上記の液滴噴射ヘッドを含む。
【００２０】
（９）本発明の様態の１つであるアクチュエータの製造方法は、
第１の面を有する基板を準備する工程と、
前記第１の面において、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向において互いに隣り合うように設けられた複数の第１の導電層を形成する工程と、
複数の前記第１の導電層の少なくとも一部を、それぞれ覆うように形成された第１の部分と、前記第１の部分以外の第２の部分と、を有する、圧電体層を形成する工程と、
前記第１の面と直交する方向から見て、前記第１の導電層の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記第１の部分を連続して覆うように、前記第２の方向に沿って延びる第３の部分と、前記第３の部分と電気的に接続し、前記圧電体層の前記第２の部分の上に形成され、前記第１の方向において延びる第４の部分と、を有する第２の導電層を形成する工程と、
前記第２の導電層の前記第４の部分の上に形成され、前記第１の方向に延びる第５の部分を有する、第１リード配線を形成する工程と、
前記第１リード配線の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜を形成する工程と、
を含み、
前記圧電体層は、前記第１の方向に延び、前記第２の方向において互いに隣り合うように設けられた複数の第１の開口部を有し、
前記圧電体層の前記第１の部分は、前記第１の開口部に挟まれた部分である。
【００２１】
本発明によれば、第１リード配線が保護膜によって覆われるため、第１リード配線の剥離が防止される。さらには、製造中の第１リード配線に対するプロセスダメージも防ぐことができる。これによって、信頼性の高いアクチュエータの製造方法を提供することができる。
【００２２】
（１０）本発明の様態の１つである液滴噴射ヘッドの製造方法は、
上記のアクチュエータの製造方法によってアクチュエータを形成する工程と、
前記基板の前記第２の面において、複数の前記第１の導電層とそれぞれオーバーラップする圧力室を有する流路形成板を形成する工程と、
をさらに含む。
【００２３】
本発明によれば、第１リード配線が保護膜によって覆われるため、第１リード配線の剥離が防止され。さらには、製造中の第１リード配線に対するプロセスダメージも防ぐことができる。これによって、信頼性の高いアクチュエータを有する液滴噴射ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドを模式的に示す分解斜視図。
【図２（Ａ）】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの要部を模式的に示す平面図。
【図２（Ｂ）】図２（Ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線における要部を模式的に示す断面図。
【図２（Ｃ）】図２（Ａ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線における要部を模式的に示す断面図。
【図２（Ｄ）】本実施形態に係る圧電体層を模式的に示す平面図。
【図３】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係る液体噴射装置を模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明を適用した実施形態の一例について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。本発明は、以下の実施形態およびその変形例を自由に組み合わせたものを含むものとする。
【００２６】
１．  アクチュエータおよび液滴噴射ヘッド
以下、図面を参照して、本実施形態に係るアクチュエータおよび液滴噴射ヘッドについて説明する。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド３００の分解斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド３００は、圧力室２１を有する流路形成板２０と、流路形成板２０の上方に形成された振動板１０と、振動板１０の上方に形成された圧電素子１００と、流路形成板２０の下方に形成されたノズル板３０と、圧電素子１００を封止する封止板９０と、を含む。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド３００は、本実施形態に係るアクチュエータ２００を含む。本実施形態に係るアクチュエータ２００は、圧電素子１００を含む圧電アクチュエータであって、振動板１０を含む。
【００３０】
振動板１０は、プレート状の部材であって、圧電素子１００が面の上方に形成される第１の面１１と、第１の面１１と反対の面である第２の面１２とを有する。アクチュエータ２００において、振動板１０は、変形部を構成する。言い換えれば、後述される圧電素子１００が変形することによって変形することができる。これにより、下方に形成された圧力室２１の体積を変化させることができる。振動板１０の構造及び材料は、弾性を有し、変形することができる限り、特に限定されない。例えば、振動板１０は、図１に示すように、複数の膜の積層体で形成されていてもよい。このとき、振動板１０は、例えば、酸化ジルコニウムや酸化シリコンなどの絶縁膜、ニッケルなどの金属膜、ポリイミドなどの高分子材料膜、からなる複数の膜の積層体であってもよい。
【００３１】
また、図１に示すように、振動板１０には、後述されるリザーバ２５と連通する貫通孔１３が形成される。貫通孔１３の形状は、リザーバ２５に液体を供給でき得る限り特に限定されない。図示はされないが、貫通孔１３の開口部周辺には、金属層が形成されていてもよい。
【００３２】
流路形成板２０は、図１に示すように、振動板１０の第２の面１２において形成される。言い換えれば、流路形成板２０は、図１に示すように、振動板１０の下方であって、第２の面１２と対向するように配置される。流路形成板２０は、図１に示すように、圧力室２１を有する。圧力室２１の上面および底面は、振動板１０の第２の面１２と、後述されるノズル板３０と、によってそれぞれ形成される。図１に示すように、流路形成板２０は、圧力室２１の側壁を構成する壁部２２を有する。また、流路形成板２０は、圧力室２１と供給路２３および連通路２４を介して連通したリザーバ２５を有していてもよい。リザーバ２５は、貫通孔１３と連通し、貫通孔１３を通って外部からリザーバ２５内に液体が供給されてもよい。リザーバ２５に液体を供給することによって、供給路２３および連通路２４を介して圧力室２１に液体を供給することができる。圧力室２１の形状は、特に限定されない。圧力室２１の形状は、例えば、第１の面１１の法線方向から見た平面視（以下、「平面視」とも言う）における形状が、平行四辺形であってもよく、矩形であってもよい。圧力室２１の数は特に限定されず、１つであってもよいし、複数設けられていてもよい。流路形成板２０の材質は、特に限定されない。流路形成板２０は、例えば、単結晶シリコン、ニッケル、ステンレス、ステンレス鋼、ガラスセラミックス等から形成されてもよい。
【００３３】
ノズル板３０は、図１に示すように、流路形成板２０の下方（振動板１０が形成される側の反対側）に形成される。ノズル板３０は、プレート状の部材であって、ノズル孔３１を有する。ノズル孔３１は、圧力室２１に連通するように形成される。ノズル孔３１の形状は、液体を吐出することができる限り、特に限定されない。ノズル孔３１を介することで、圧力室２１内の液体を、例えば、ノズル板３０の下方（圧力室２１内から、ノズル孔３１の外への方向）に向けて吐出することができる。ノズル孔３１の数は特に限定されず、１つであってもよい。また、ノズル孔３１は、図１に示すように、複数の圧力室２１にそれぞれ対応するように、複数設けられていてもよい。ノズル板３０の材質は、特に限定されない。ノズル板３０は、例えば、単結晶シリコン、ニッケル、ステンレス、ステンレス鋼、ガラスセラミックス等から形成されてもよい。
【００３４】
本実施形態に係る液滴噴射ヘッド３００の圧電素子１００は、図１に示すように、振動板１０の第１の面１１の上に形成される。本実施形態に係るアクチュエータ２００は、圧電素子１００と振動板１０によって構成される。以下、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）を参照して、本実施形態に係るアクチュエータ２００の詳細について説明する。
【００３５】
図２（Ａ）は、液滴噴射ヘッド３００の要部である振動板１０、流路形成板２０、および圧電素子１００のみを便宜的に示した平面図である。なお、図２（Ａ）の平面図は、第１の面と直交する方向から見た平面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す要部のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）に示す要部のＩＩＣ−ＩＩＣ線断面図である。図２（Ｄ）は、圧電体層５０の要部を模式的に示した平面図である。
【００３６】
以下に圧電素子１００の構造についての詳細を説明する。
【００３７】
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、圧電素子１００は、第１の面１１において、第１の方向１１０に延びるように形成された第１の導電層４０と、第１の導電層４０の少なくとも一部を覆うように形成された第１の部分５１と、第１の部分５１以外の第２の部分５２と、を有する圧電体層５０と、第１の面１１と直交する方向から見て、第１の導電層４０の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、圧電体層５０の第１の部分５１の少なくとも一部を覆うように形成された第２の導電層６０とを含む。
【００３８】
図２（Ａ）に示すように、振動板１０は、第２の面１２（図２（Ｂ）参照）において可動領域１５を有する。可動領域１５は、第２の面１２に形成された流路形成板２０の圧力室２１とオーバーラップする領域である。図２（Ａ）に示すように、可動領域１５は圧力室２１毎に形成されていてもよい。可動領域１５は、圧力室２１の平面視の形状と同じ形状を有する。
【００３９】
ここで、図２（Ａ）に示すように、第１の面１１における１方向であって、可動領域１５（圧力室２１）の長手方向を第１の方向１１０とする。また、図２（Ａ）に示すように、第１の方向１１０と交差する方向であって、可動領域１５（圧力室２１）が隣り合う方向を、第２の方向１２０とする。可動領域１５が、第１の方向１１０に対して直交する方向で隣り合うように配置される場合、第２の方向１２０は、第１の方向１１０に直交する方向であってもよい。
【００４０】
図２（Ｂ）に示すように、複数の可動領域１５が、第２の方向１２０において隣り合うように形成されている場合、可動領域１５の間の領域を不動領域１６とする。不動領域１６の下方には、流路形成板２０の壁部２２が形成されている。
【００４１】
第１の導電層４０は、図２（Ａ）に示すように、少なくとも可動領域１５において、第１の方向１１０に延びるように形成される。図２（Ａ）に示すように、第１の導電層４０は、第１の方向１１０における一方の端部が可動領域１５内に形成され、他方の端部が可動領域１５の外に形成されてもよい。しかしながら、第１の導電層４０の第１の方向１１０における両端部の配置は、後述される第２導電部６０と第１導電部４０とによって挟まれる圧電体層５０が、可動領域１５内に形成される限り限定されるものではない。また、第１の面１１において複数の可動領域１５が形成される場合、第１の導電層４０は、複数形成されてもよく、第２の方向１２０に沿って隣り合うように形成されてもよい。
【００４２】
第１の導電層４０は、導電性を有した層からなり、圧電素子１００において下部電極を構成する。第１の導電層４０の構造及び材料は、導電性を有する限り、特に限定されない。例えば、第１の導電層４０は、単層で形成されていてもよい。あるいは、第１の導電層４０は、複数の膜の積層体で形成されていてもよい。第１の導電層４０は、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などのいずれかを含む金属層であってもよい。
【００４３】
また、図２（Ａ）においては、便宜的に省略したが、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すように、第１の面１１の後述される圧電体層５０の第２の部分５２が形成される領域において、第１の導電層４０と同じ材質からなる下地層４１が形成されていてもよい。下地層４１は、第１の導電層４０を形成する際、第１の面１１において導電膜を形成した後に第１の導電層４０をパターニングしたときに、同時に形成される導電膜であってもよい。下地層４１は、電圧が印加されない導電層であって、上方に圧電体層を形成する際に、圧電体の結晶成長を制御するために形成される導電層である。これによれば、後述される圧電体層５０の結晶方向が均一となり、アクチュエータ２００の信頼性が向上する。
【００４４】
圧電体層５０は、図２（Ａ）および図２（Ｄ）に示すように、振動板１０の第１の面１１の上方に形成されたプレート状の部材であって、例えば、振動板１０の一部を露出させ、第１の部分５１と第２の部分５２とを区画する開口部５６を有する。第１の部分５１は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｄ）に示すように、可動領域１５において、第１の導電層４０の一部を覆うように形成された部分である。第２の部分５２は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｄ）に示すように、第１の部分５１以外の圧電体層５０を構成する部分である。
【００４５】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｄ）に示すように、圧電体層５０は複数の開口部５６を有する。複数の開口部５６は、第２の方向１２０に沿って隣り合うように、複数設けられていてもよい。開口部５６は、第１の方向１１０において延び、不動領域１６にオーバーラップし、かつ、第２の方向１２０における両端部が、隣り合う可動領域１５にそれぞれオーバーラップしていてもよい。開口部５６の第１の面１１の法線方向における平面視の形状は、第１の方向１１０に延びる長辺を有した長方形（矩形）であってもよい。前述のように、隣り合う複数の開口部５６に挟まれた圧電素子５０を第１の部分５１とすることができる。つまりは、開口部５６の形状は、後述される第１の部分５１の形状に応じて適宜決定されることができる。
【００４６】
図２（Ａ）に示すように、第１の部分５１は、可動領域１５において第１の方向１１０に延びるように形成され、第１の導電層４０の一部を覆っていてもよい。第１の部分５１は、複数の第１の導電層４０をそれぞれ覆うように、複数形成されてもよい。第１の部分５１は、第２の方向１２０に沿って隣り合うように複数形成されていてもよい。
【００４７】
圧電体層５０の第１の部分５１は、図２（Ｂ）に示すように、可動領域１５内において、第２の方向１２０における両端を有していてもよい。つまりは、第１の部分５１は、第２の方向１２０において、第１の導電層４０の幅より大きく、かつ、可動領域１５の幅より狭い幅を有していてもよい。第１の部分５１は、図２（Ａ）に示すように、可動領域１５外においても、第１の方向１１０に沿うように連続して延び、第１の導電層４０を覆うように形成されてもよいが、少なくとも可動領域１５において、第１の導電層４０を覆っていればよく、特に限定されない。第１の部分５１の形状は特に限定されないが、図２（Ｂ）に示すように、第１の導電層４０の上方に面５３を有し、面５３と連続したテーパー状の側面５４を有していてもよい。つまりは、開口部５６を形成する際に、第１の部分５１の側面５４が形成されていてもよい。
【００４８】
図２（Ａ）および図２（Ｄ）に示すように、第２の部分５２は、第１の部分５１以外の圧電体層５０である。図２（Ｄ）に示すように、第２の部分５２は、複数の第１の部分５１および開口部５６と、第２の方向１２０において隣り合うように設けられた第２の部分５２ａを有していてもよい。また、図２（Ａ）および図２（Ｄ）に示すように、第２の部分５２は、第１の部分５１の第１の方向１１０における一方の端部と、リザーバ２５および貫通孔１３との間に設けられる第２の部分５２ｂを有していてもよい。また、図２（Ｄ）に示すように、第２の部分５２は、第１の部分５１の第１の方向１１０における他方の端部と、第１の方向１１０において隣り合うように設けられ、第１の導電層４０の上にて開口する開口部５７が形成される第２の部分５２ｃを有していてもよい。つまりは、第２の部分ｂと第２の部分５２ｃは、複数の第１の部分５１および開口部５６を第１の方向１１０において挟むように設けられることができる。
【００４９】
第２の部分５２ａおよび第２の部分５２ｂは、後述される第２の導電層６０および第１リード配線７０が形成される領域であってもよい。また、第２の部分５２ｃは、後述される第２リード配線７６が形成される領域であってもよい。また、第２の部分５２ａは、第２の部分５２ｂよりも大きい面積を有する部分であってもよい。
【００５０】
また、図示はされないが、開口部５７が、第２の部分５２ｂに形成されていてもよい。この場合、第２の部分５２ｃにおいて、第２の導電層６０および第１リード配線が形成され、第２の部分５２ｂにおいて、第２リード配線７６が形成されていてもよい。
【００５１】
図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、第２の部分５２ｃは、第１の導電層４０の上で開口する開口部５７を有していてもよい。開口部５７は、第１の導電層４０との電気的接続部分を形成するための開口部であって、いわゆるコンタクトホールであってもよい。開口部５７の形状は、第１の導電層４０との電気的接続が取れる限り、特に限定されない。また、図示はされないが、開口部５７は、第１の部分５１に形成されてもよいし、第１の部分５１と第２の部分５２との間に形成されていてもよい。
【００５２】
また、図示はしないが、複数の第１の部分５１の間の不動領域１６において第１の部分５１の面５３より第１の面１１からの高さが低い面からなる圧電体層が形成され、第１の部分５１が第２の方向１２０において連続して形成されていてもよい。
【００５３】
圧電体層５０は、圧電特性を有した多結晶体からなり、圧電素子１００において印加されることにより変形することができる。圧電体層５０の構造及び材料は、圧電特性を有していればよく、特に限定されない。圧電体層５０は、公知の圧電材料から形成されればよく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３）、チタン酸ビスマスナトリウム（（Ｂｉ、Ｎａ）ＴｉＯ3）などを用いてもよい。
【００５４】
第２の導電層６０は、図２（Ａ）に示すように、第１の面１１と直交する方向から見て、可動領域１５で、第１の導電層４０の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、圧電体層５０の第１の部分５１の少なくとも一部を覆うように形成される。また、図２（Ｂ）に示すように、第２の導電層６０は、第２の方向１２０において、複数の圧電体層５０の第１の部分５１を連続して覆うように形成される。したがって、図２（Ｂ）に示すように、第２の導電層６０は、隣り合う第１の部分５１の間に設けられた開口部５６（不動領域１６）においても形成されてもよい。ここで、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、第１の面１１と直交する方向から見て、第１の導電層の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の前記第１の部分を連続して覆うように、前記第２の方向に沿って延びる部分を第３の部分６１とする。図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、第３の部分６１は、第２の部分５２ｂの上において、第２の方向１２０に延びるように設けられていてもよい。
【００５５】
また、第２の導電層６０は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、圧電体層５０の第２の部分５２ａの上に連続して形成されていてもよい。第２の部分５２ａの上では、例えば第１の方向１１０に延びるように設けられていてもよい。ここで、第３の部分６１と電気的に接続し、圧電体層５０の第２の部分５２ａの上に形成され、第１の方向１１０に延びる部分を第４の部分６２とする。
【００５６】
以上より、第２の導電層６０は、第２の方向１２０に延びる第３の部分６１と、第１の方向１１０に延びる第４の部分６２とからなるＬ字形状を有していてもよい。また、図示しないが、第４の部分６２は、第２の方向１２０に延びていてもよい。また、図示されないが、第２の導電層６０は、第２の部分５２ａにおいて、第１の方向１１０に延びず、後述される第１リード配線７０と電気的に接続していてもよい。
【００５７】
図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、第１の導電層４０と第２の導電層６０とによって挟まれる第１の部分５１を駆動領域５５とする（図２（Ａ）における斜線部）。このとき、第２の導電層６０の形状は、複数の可動領域１５において駆動領域５５をそれぞれ形成することができる限り、特に限定されない。図２（Ｃ）に示すように、第３の部分６１は、第１の方向１１０における両端部が、圧電体層５０の第１の部分５１の上と第２の部分５２ｂの上にそれぞれ位置していてもよい。図２（Ｃ）に示すように、第３の部分６１の第１の方向１１０における一方の端部が、駆動領域５５の第１の方向１１０における一方の端部を規定していてもよい。ここで、駆動領域５５の第１の方向１１０における他方の端部は、第１の導電層４０の端部によって規定されていてもよい。
【００５８】
第２の導電層６０の構造及び材料は、特に限定されない。例えば、第２の導電層６０は、単層で形成されていてもよい。あるいは、第２の導電層６０は、複数の膜の積層体で形成されていてもよい。第２の導電層６０は、導電性を有した層からなり、圧電素子１００において上部電極を構成する。第２の導電層６０は、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）などを含む金属層であってもよい。
【００５９】
第１リード配線７０は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、圧電体層５０の第２の部分５２ａおよび５２ｂａにおいて、第２の導電層６０と電気的に接続される。第１リード配線７０は、第２の導電層６０の上に形成された配線層であってもよい。また、図２（Ａ）に示すように、第１リード配線７０は、第２の部分５２ａの上で、第１の方向１１０に延びる第５の部分７１を有していてもよい。また、第１リード配線７０は、第５の部分７１と電気的に接続し、第２の部分５２ｂの上の第３の部分６１の上に形成され、第２の方向１２０に延びる第６の部分７２を有していてもよい。第６の部分７２は、複数の駆動領域５５と第１の方向１１０において隣り合うように形成されていてもよい。ここで、第５の部分７１は、第６の部分７２よりも配線幅が大きい配線層であってもよい。また、図２（Ａ）に示すように、第５の部分７１は、第２の部分５２ａにおいて、第２の導電層６０の第４の部分６２よりも配線幅が小さくてもよいし、図示はされないが、第４の部分６２よりも配線幅が大きくてもよい。
【００６０】
ここで、第１リード配線７０（第５の部分７１）は、後述される第２リード配線に比べて、より大きな電流を流すことを目的とし、第２リード配線７６よりも大きな面積を有するように形成される。つまりは、第１リード配線７０の表面積（形状）は、より大きいほど、大容量電流を流すリード配線として好適である。したがって、図２（Ａ）に示すように、圧電体層５０の第２の部分５２ａをできるだけ広く覆うように、第５の部分７１を形成してもよい。
【００６１】
また、第５の部分７１は、図１に示す駆動回路２１０と、例えばワイヤボンディングによって電気的に接続され部分である。したがって、第５の部分７１をより大きな面積で形成することによって、第１リード配線７０に、より多くの端子を、より簡便に接続させることができる。また、これによって、第１リード配線７０に、より多くの電流を流すことができる。
【００６２】
第１リード配線７０の構造及び材料は、特に限定されない。例えば、第１リード配線７０は、単層の導電層で形成されていてもよいし、複数の導電層の積層体から形成されてもよい。第２の導電層６０と同じ材料から形成されてもよいし、第２の導電層６０よりも、抵抗値が低く、導電性の良い導電材料から形成されてもよい。第１リード配線７０は、例えば、ニッケル／クロム合金（ＮｉＣｒ）と金（Ａｕ）などを含む積層体であってもよい。
【００６３】
以上のように、第２の導電層６０よりも導電性の高い材料で形成された第６の部分７２を設けることによって、複数の駆動領域５５に対して、電圧降下を発生させずに電力を供給することができる。つまりは、第５の部分７１から遠い位置にある駆動領域５５の第２の導電層６０に対して、第５の部分７１からの電気エネルギーを第６の部分７２でもって供給することにより、配線におけるエネルギー損失に起因した電圧降下を低減することができる。
【００６４】
第２リード配線７６は、図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、少なくとも開口部５７内の第１の導電層４０と電気的に接続されるように形成される。第２リード配線７６の形状は、第１の導電層４０と電気的に接続する限り、特に限定はされず、所望の方向に延びていてもよい。例えば、図２（Ａ）に示すように、第１の方向１１０に延びるように形成されていてもよい。
【００６５】
また、図２（Ｃ）に示すように、第２の導電層６０を形成する際、開口部５７内に形成された導電膜である下地層７６ａと、下地層７６ａに電気的に接続するように形成された配線層７６ｂから、第２リード配線７６を形成してもよい。第２リード配線７６を形成する場合、下地層７６ａを設けることにより、製造工程において下地層７６ａが第１の導電層４０に対する保護膜となり、第１の導電層４０に対するプロセスダメージを低減することができ、信頼性の高いアクチュエータ２００を形成することができる。
【００６６】
第２リード配線７６の構造及び材料は、特に限定されない。例えば、第２リード配線７６は、単層の導電層で形成されていてもよいし、複数の導電層の積層体から形成されてもよい。第１リード配線７０と同じ材料から形成されてもよい。また、第１の導電層４０と同じ材料から形成されてもよいし、第１の導電層４０よりも、抵抗値が低く、導電性の良い導電材料から形成されてもよい。
【００６７】
以上のように、第１リード配線７０および第２リード配線７６によって、圧電素子１００は、図１に示す駆動回路２１０（ＩＣ）と電気的に接続される。
【００６８】
保護膜８０は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、第１リード配線７０の一部を覆うように形成される。第２の導電層６０の上に形成された第１リード配線７０の端部を覆うように形成されていてもよい。また、保護膜８０は、第２の導電層６０の端部を覆うように形成されていてもよい。また、図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、保護膜８０は、第２リード配線７６の一部を覆っていてもよい。また、図２（Ａ）および図２（Ｃ）に示すように、保護膜８０は、駆動領域５５の第１の方向１１０における両端部とオーバーラップするように形成されていてもよい。保護膜８０が形成される領域は、保護膜８０が、駆動回路２１０との第１リード配線７０と第２リード配線７６とのコンタクト領域（図示せず）および、圧電素子１００の駆動領域５５の全領域を覆わない限り、特に限定されない。
【００６９】
例えば、図２（Ａ）に示すように、保護膜８０は、第１リード配線７０（第５の部分７１および第６の部分７２）および第２リード配線７６の駆動回路２１０とのコンタクト領域（図示せず）以外をすべて覆う一枚の膜であってもよい。このとき、保護膜８０の第１の方向１１０における一方の端部は、図２（Ｃ）に示すように、下地層４１の上であってもよいし、図示はされないが、振動板１０の第１の面１１の上であってもよいし、第２の部分５２ｂの上であってもよい。
【００７０】
また、例えば、図２（Ａ）に示すように、保護膜８０は、第２の導電層６０の第３の部分６１の一部を開口させる開口部８１を有していてもよい。開口部８１は、複数の駆動領域５５の第１の方向１１０における両端部が、保護膜８０と連続してオーバーラップするように設けられていてもよい。つまりは、開口部８１によって、保護膜８０から露出する第３の部分６１の一部を、第７の部分６５とするとき、図２（Ａ）に示すように、第７の部分６５の第１の方向１１０における両端部は、第２の方向１２０へ延び、第１の面１１と直交する方向から見て、複数の駆動領域５５と連続してオーバーラップしていてもよい。また、開口部８１の第２の方向１２０における一方の端部は、図２（Ｂ）に示すように、第２の部分５２ａの上に形成された第２の導電層６０（第４の部分６２）の上に位置していてもよいし、図示はされないが、第１の部分５１と、第２の部分５２ａとの間の開口部５６内に形成された第２の導電層６０の上であってもよい。また、図示はされないが、不動領域１６の上方においても保護膜８０が形成され、開口部８１が複数形成されていてもよい。つまりは、複数の開口部８１が形成されていてもよい。
【００７１】
保護膜８０は、第２の部分５２（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）の上に形成された第２の導電層６０、第１リード配線７０および第２リード配線７６が、剥離することを防止するために設けられる膜である。したがって、保護膜８０の材質は、絶縁性を有し、第１リード配線７０の剥離を防止することができる限り、特に限定されない。
【００７２】
保護膜８０は、酸化物材料、窒化物材料、感光性樹脂材料および有機−無機ハイブリット材料の少なくとも１つから形成されてもよい。例えば、保護膜８０は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの酸化物材料から形成されてもよい。これによれば、樹脂膜等と比べて剛性の高い保護膜を形成することができるため、より確実に第１リード配線７０の剥離を防止することができる。また、例えば、保護膜８０は、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）または窒化ホウ素（ＢＮ）などの窒化物材料から形成されてもよい。これによれば、樹脂膜等と比べて剛性の高い剛性の高い保護膜を形成することができるため、確実に第１リード配線７０の剥離を防止することができる。また、例えば、保護膜８０は、感光性ポリイミドなどの感光性樹脂材料から形成されてもよい。これによれば、フォトリソグラフィー技術によって、保護膜を形成することができるため、より簡便に保護膜８０を形成することができる。また、例えば、保護膜８０は、シリコーン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などの有機−無機ハイブリット材料から形成されてもよい。保護膜８０の材質に有機−無機ハイブリッド材料を用いることで、柔軟性や成形性を有し、かつ、高い強度を有する保護膜８０を形成することができる。
【００７３】
以上のいずれかの構成により、圧電素子１００を有したアクチュエータ２００の構成とすることができる。
【００７４】
本実施形態に係る液滴噴射ヘッド３００は、図１に示すように、圧電素子１００を封止することができる封止板９０を有していてもよい。封止板９０は、圧電素子１００を所定の空間領域に封止することができる封止領域９１を有している。封止領域９１は、圧電素子１００の変形運動を阻害しない程度の空間領域であればよい。また、封止板９０は、開口部９２を有していてもよい。開口部９２は、貫通孔１３と、リザーバ２５と連通することができるため、開口部９２を通じてインクなどの液体を、リザーバ２５および圧力室２１へ供給することができる。封止板９０の構造及び材料は、特に限定されない。例えば、封止板９０は、例えば、単結晶シリコン、ニッケル、ステンレス、ステンレス鋼、ガラスセラミックス等から形成されてもよい。また、液体噴射ヘッド３００は、例えば図1に示すように、封止板９０の上方に、駆動回路２１０を有していてもよい。また、液滴噴射ヘッド３００は、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料からなり、上述された構成を収納することができる筐体を有していてもよい（図示せず）。
【００７５】
以上のいずれかの構成により、本実施形態に係る液滴噴射ヘッド３００の構成とすることができる。
【００７６】
本実施形態に係るアクチュエータ２００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７７】
本実施形態に係るアクチュエータ２００によれば、圧電体層５０の第２の部分５２の上方に形成された第１リード配線７０の一部を覆うように保護膜８０が形成される。これによって、信頼性の向上したアクチュエータ２００を提供することができる。
【００７８】
第１リード配線７０は、上述のように、複数の駆動領域５５の共通の上部電極である第２の導電層６０と接続されるリード配線であるため、第２リード配線７６と比べて大きな電流を流す必要があり、第２リード配線７６よりも、より大きな面積を有するように形成される。しかしながら、第１リード配線７０の下方に形成された第２の導電層６０は、圧電体層５０を構成する圧電体物質との密着性が、樹脂等の他の物質と比べて良くない。したがって、第１リード配線７０の第５の部分７１および第６の部分７２は、圧電体層５０の第２の部分５２ａ、５２ｂから剥離する可能性がある。このような第１リード配線７０の駆動回路２１０とのコンタクト領域以外を、保護膜８０で覆うことにより、第１リード配線の剥離の可能性を低減することができる。
【００７９】
また、第１リード配線７０の一部を覆うように、保護膜８０を形成することにより、保護膜８０を形成した後の製造工程における第１リード配線７０に対するプロセスダメージを防ぐことができ、アクチュエータ２００または、液滴噴射ヘッド３００の信頼性を向上させることができる。製造工程において詳細は後述される。
【００８０】
また、保護膜８０は、第２リード配線７６を保護することができ、第１リード配線７０と同様に、第２リード配線７６の剥離の可能性を低減することができるため、アクチュエータ２００の信頼性をより向上させることができる。
【００８１】
また、保護膜８０は、駆動領域５５の第１の方向１１０における両端部とオーバーラップすることができる。これによれば、これによれば、圧電体層５０の駆動領域５５が変位することによる応力が集中しやすい両端部の変位を抑制することができ、駆動領域５５の両端部周辺におけるクラック等の発生を防止することができる。したがって、アクチュエータ２００の信頼性をより向上させることができる。
【００８２】
以上により、本実施形態に係るアクチュエータ２００よれば、高い信頼性を持つアクチュエータ２００を有した液滴噴射ヘッド３００を提供することができる。
【００８３】
２．  アクチュエータおよび液滴噴射ヘッドの製造方法
以下、図面を参照して、本実施形態に係るアクチュエータ２００および液滴噴射ヘッド３００の製造方法について説明する。
【００８４】
図３〜図１０は、本実施形態に係るアクチュエータ２００および液滴噴射ヘッド３００の製造方法を模式的に示す断面図である。
【００８５】
本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法は、図３〜図１０に示すように、第１の面１１を有する基板１を準備する工程と、第１の面１１において、第１の方向１１０に延び、第１の方向１１０と交差する第２の方向１２０において互いに隣り合うように設けられた複数の第１の導電層４０を形成する工程と、複数の第１の導電層４０の少なくとも一部を、それぞれ覆うように形成された第１の部分５１と、第１の部分５１以外の第２の部分５２と、を有する、圧電体層５０を形成する工程と、第１の面１１と直交する方向から見て、第１の導電層４０の少なくとも一部とオーバーラップし、かつ、複数の第１の部分５１を連続して覆うように、第２の方向１２０に沿って延びる第３の部分６１と、第３の部分６１と電気的に接続し、圧電体層５０の第２の部分５２の上に形成され、第１の方向１１０において延びる第４の部分６２と、を有する第２の導電層６０を形成する工程と、第２の導電層６０の第４の部分６２の上に形成され、第１の方向１１０に延びる第５の部分７１を有する、第１リード配線７０を形成する工程と、第１リード配線７０の少なくとも一部を覆うように形成された保護膜８０を形成する工程と、を含む。
【００８６】
本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法は、流路形成板２０、ノズル板３０を形成するために用いられる材質が単結晶シリコン等を用いる場合と、ステンレス等を用いる場合とによって異なる。以下において、単結晶シリコンを用いた場合の液滴噴射ヘッドの製造方法を一例として記載する。本実施形態に係る液滴噴射ヘッドの製造方法は、特に以下の製造方法に限定されず、ニッケルやステンレス鋼、ステンレス等を材料として用いる場合は、公知の電鋳法等の工程を含んでいてもよい。
【００８７】
また、各工程の先後は、以下に記載の製造方法に限定されるものではない。例えば、圧力室２１などを流路形成板２０に形成した後に、圧電素子１００を形成してもよいし、圧電素子１００を形成し、封止板９０によって圧電素子１００を封止した後に、流路形成板２０に圧力室２１などを形成してもよい。
【００８８】
まず、図３（Ａ）に示すように、準備された単結晶シリコンからなる基板１の上に、振動板１０を準備する。図３（Ａ）に示すように、後述される製造工程において、基板１のうち、圧力室２１が形成される領域を領域２１ａ、供給路２３が形成される領域を領域２３ａ、連通路２４が形成される領域を領域２４ａ、リザーバ２５が形成される領域を領域２５ａとする。また、図３（Ｃ）に示すように、壁部２２が形成される領域を２２ａとする。
【００８９】
振動板１０は、公知の成膜技術によって形成されてもよい。図３（Ａ）に示すように、例えば、振動板１０は、弾性板を構成する弾性層１０ａをスパッタ法等によって形成した後、絶縁層１０ｂを弾性層１０ａの上にスパッタ法等によって形成してもよい。例えば、弾性層１０ａは酸化ジルコニウムを用い、絶縁層１０ｂは酸化シリコンを用いてもよい。ここで、第１の面１１において、領域２１ａとオーバーラップした領域を可動領域１５とする。なお、振動板１０の詳細な説明は、上述された説明を適用することができるため、省略する。
【００９０】
次に、図３（Ｂ）に示すように、振動板１０の第２の面１２上に第１の導電層４０を形成する。ここで、第１の導電層４０は、可動領域１５において、第１の方向１１０に延びるように所望の形状にパターニングされる。第１の導電層４０は、公知の成膜技術によって形成されてもよい。例えば、白金、イリジウム等をスパッタリング法等によって積層することによって導電層（図示せず）を形成し、導電層を所定の形状にエッチングすることによって第１の導電層４０を形成してもよい。なお、第１の導電層４０の詳細な説明は、上述された説明を適用することができるため、省略する。
【００９１】
ここで、図３（Ｃ）に示すように、第１の面１１の全面に導電層を成膜した後、第１の導電層４０をパターニングする際、第１の面１１において、少なくとも可動領域１５を避けて、導電層からなる下地層４１を形成してもよい。下地層４１は、第１の導電層４０とは電気的に絶縁された導電層である。これによれば、後述される圧電体層５０の成長界面を導電層からなる界面にすることができるため、結晶成長が制御された圧電体層５０を形成することができる。
【００９２】
また、図４（Ａ）に示すように、第１の導電層４０を形成するための導電層がエッチングによってパターニングされる前に、該導電層の上にエッチング保護膜５０ａを形成し、第１の導電層４０のエッチングを行ってもよい。エッチング保護膜５０ａは、後述される圧電体層５０と同じ圧電材料から形成された圧電体層であってもよい。エッチング保護膜５０ａは、少なくとも、所望の形状にパターニングされる第１の導電層４０が形成される領域に形成されてもよい。これによれば、第１の導電層４０をパターニングするエッチング工程において、使用されるエッチャントによるダメージから第１の導電層４０の表面を保護することができる。
【００９３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、第１の導電層４０を覆うように圧電体層５０ｂを形成する。圧電体層５０ｂをパターニングすることによって、圧電体層５０が形成される。詳細は後述される。圧電体層５０ｂは、公知の成膜技術によって形成されてもよい。圧電体層５０ｂは、例えば、公知の圧電材料である前駆体を第１の面１１の上に塗布して加熱処理されて形成されてもよい。用いられる前駆体としては、加熱処理によって焼成した後、分極処理され、圧電特性を発生させるものであれば特に限定されず、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛等の前駆体を用いてもよい。なお、エッチング保護膜５０ａが形成されている場合、エッチング保護膜５０ａは圧電体層５０ｂ（圧電体層５０）と同じ圧電材料から形成されているため、焼成後、エッチング保護膜５０ａは圧電体層５０ｂと一体化することができる。
【００９４】
ここで、例えば圧電対層５０ｂ（圧電体層５０）をチタン酸ジルコン酸鉛によって形成する場合、図４（Ｃ）に示すように、チタンからなる中間チタン層５０ｃを第２の面１２の上の全面に形成した後に、圧電材料である前駆体を塗布してもよい。これによれば、前駆体を加熱処理によって、圧電体層５０ｂを結晶成長させる際、該前駆体を結晶成長させる界面を中間チタン層５０ｃで統一することができる。言い換えれば、振動板１０上で結晶成長する圧電体層５０ｂを無くすことができる。これによって、圧電体層５０ｂの結晶成長の制御性を高めることができ、圧電体層５０ｂが、より配向性の高い圧電体結晶となることができる。なお、中間チタン層５０ｃは加熱処理時に圧電体層５０ｂの結晶内に取り込まれることができる。
【００９５】
次に、図５（Ａ）に示すように、圧電体層５０ｂがエッチングによって所望の形状にパターニングされる前に、圧電体層５０ｂを覆うように導電性を有するマスク層６０ａを形成してもよい。マスク層６０ａは、後述される第２の導電層６０と同じ材料から形成された金属層である。
【００９６】
図５（Ｂ）に示すように、マスク層６０ａを形成後、圧電体層５０ｂがエッチングによりパターニングされ、圧電体層５０が所望の形成にパターニングされる。ここで、マスク層６０ａを形成することによって、マスク層６０ａがエッチング工程においてハードマスクとして作用するため、図５（Ｂ）に示すように圧電体層５０にテーパー状の側面５４を容易に形成することができる。図５（Ｂ）に示すように、圧電体層５０をパターニングする際、開口部５６を形成することにより、圧電体層５０に第１の部分５１および第２の部分５２を形成することができる。図示はされないが、開口部５６を形成せずに、第１の方向１１０に延びて、それぞれの第１の部分５１を分断する溝部を形成してもよい。
【００９７】
図５（Ｃ）に示すように、圧電体層５０をエッチングする際、第１の導電層４０上において、第１の導電層４０を露出させる開口部５７が同時に形成される。開口部５７は、例えば、可動領域１５の外に延びる第１の導電層４０の上に形成されてもよい。
【００９８】
なお、圧電体層５０の第１の部分５１および第２の部分５２の詳細な説明は、上述された説明を適用することができるため、省略する。
【００９９】
図６（Ａ）に示すように、圧電体層５０および開口部５７を覆うように導電層６０ｂが形成される。ここで、図６（Ｂ）に示すように、第１の部分５１、第２の部分５２および開口部５６を連続して覆うように形成してもよい。導電層６０ｂは、第２の導電層６０と同じ材料によって形成される。導電層６０ｂは、公知の成膜技術によって形成されてもよい。例えば、白金、イリジウム等をスパッタリング法等によって積層することによって導電層６０ｂを形成してもよい。マスク層６０ａが形成されていた場合、マスク層６０ａは、第２の導電層６０と同じ材料を用いているため、マスク層６０ａは導電層６０ｂと一体化することができる。
【０１００】
次に、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、導電層６０ｂをエッチングによって所望の形状にパターニングし、第２の導電層６０（第３の部分６１および第４の部分６２）を形成する。ここで、図７（Ａ）に示すように、圧電体層５０の第１の部分５１において、第１の導電層４０と、第２の導電層６０とに挟まれた駆動領域５５を規定することができる。なお、第２の導電層６０の詳細な説明は、上述された説明を適用することができるため、省略する。
【０１０１】
また、第２の導電層６０をパターニングする工程において、図７（Ａ）に示すように、導電層６０ｂが少なくとも開口部５７を覆うようにパターニングされてもよい。つまりは、開口部５７の上方に形成された導電層６０ｂを除去しなくてもよい。例えばレジストを塗布した後、露光処理と現像処理を行ってレジスト膜を形成し、レジスト膜をマスクとしてエッチングを行う場合、有機アルカリ現像液、有機剥離液、洗浄液等が用いられる。したがって、開口部５７の上方に形成された導電層６０ｂを除去しないことで、開口部５７内の第１の導電層４０の表面が、オーバーエッチングされる可能性を無くすことができる。また、エッチングの後に、開口部５７内の第１の導電層４０の露出部分が、有機剥離液、洗浄液等に晒されて化学的ダメージを受けることを防ぐことができる。
【０１０２】
次に、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、第１および第２リード配線７０、７６を形成する。第１および第２リード配線７０、７６は、公知の成膜技術によって形成されてもよい。例えば、金、ニッケル・クロム合金等の第２の導電層６０よりも導電性の良い材料をスパッタリング法等によって導電層（図示せず）を形成し、該導電層を所定の形状にエッチングすることによって第１および第２リード配線７０、７６を形成してもよい。なお、第１および第２リード配線７０、７６の詳細な説明は、上述された説明を適用することができるため、省略する。
【０１０３】
図９に示すように、第１リード配線７０の少なくとも一部を覆うように、保護膜８０を形成する。保護膜８０の成膜方法は特に限定されず、公知の成膜技術によって形成される。保護膜８０の材質が感光性樹脂である場合、例えば、ポリイミドなどの感光性樹脂膜を塗布法等により成膜して、フォトリソグラフィー技術によって所望の形状にパターニングして形成されてもよい。また、保護膜８０の材質が酸化物材料である場合、例えば、金属膜を、公知のＣＶＤ法、蒸着法等によって成膜して、所望の形状にパターニングした後に、例えば熱酸化処理を行って酸化物材料からなる保護膜８０を形成することができる。なお、保護膜８０の詳細な説明は、上述された説明を適用することができるため、省略する。
【０１０４】
次に、図１０（Ａ）に示すように、基板１を所定の厚みに薄くし、圧力室２１などを区画する。例えば、所定の厚みを有した基板１に対し、所望の形状にパターニングされるようにマスク（図示せず）を振動板１０が形成された面と反対の面に形成し、エッチング処理することによって、圧力室２１、壁部２２、供給路２３、連通路２４およびリザーバ２５を区画する（図示せず）。以上によって、振動板１０の下方に圧力室２１を有した流路形成板２０を形成することができる。流路形成板１１を形成した後、図１０（Ｂ）に示すように、ノズル孔３１を有したノズル板３０を、例えば接着剤等により所定の位置に接合する。これによって、ノズル孔３１は、圧力室２１と連通する。
【０１０５】
このように、保護膜８０を形成することによって、保護膜８０によって覆われた第１リード配線７０を、製造工程におけるプロセスダメージから保護することができる。
【０１０６】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、封止領域９１が形成された封止板９０を圧電素子１００の上方より搭載する。ここで、圧電素子１００は、封止領域９１内に封止されることができる。封止板９０は、例えば、接着剤９３によって圧電素子１００を封止してもよい。ここで、開口部９２は、貫通孔１３と連通することができる。
【０１０７】
以上のいずれかの方法により、アクチュエータ２００および液滴噴射ヘッド３００を製造することができる。なお、前述の通り、アクチュエータ２００および液滴噴射ヘッド３００の製造方法は、上述の製造方法に限定されずに、流路形成板２０およびノズル板３０を、電鋳法等を用いて一体形成してもよい。
【０１０８】
本実施形態に係るアクチュエータおよび液滴噴射ヘッドの製造方法は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１０９】
本実施形態に係るアクチュエータ２００および液滴噴射ヘッド３００の製造方法によれば、第１リード配線７０の一部を覆うように保護膜８０を形成する工程を有するため、第１リード配線７０の剥離が防止された、信頼性の高いアクチュエータ２００および、アクチュエータ２００を有する液滴噴射ヘッド３００を提供することができる。
【０１１０】
また、第１リード配線７０の一部を覆うように、保護膜８０を形成することにより、保護膜８０を形成した後の製造工程における第１リード配線７０に対するプロセスダメージを防ぐことができ、アクチュエータ２００または、液滴噴射ヘッド３００の信頼性を向上させることができる。
【０１１１】
以上により、本実施形態に係るアクチュエータ２００および液滴噴射ヘッドの製造方法によれば、高い信頼性を持つアクチュエータ２００と、アクチュエータ２００を有する液滴噴射ヘッド３００を提供することができる。
【０１１２】
３．  液体噴射装置
次に、本実施形態に係る液体噴射装置について説明する。本実施形態に係る液体噴射装置は、本発明に係る液滴噴射ヘッド３００を有する。ここでは、本実施形態に係る液体噴射装置１０００がインクジェットプリンターである場合について説明する。図１１は、本実施形態に係る液体噴射装置１０００を模式的に示す斜視図である。
【０１１３】
液体噴射装置１０００は、ヘッドユニット１０３０と、駆動部１０１０と、制御部１０６０と、を含む。また、液体噴射装置１０００は、装置本体１０２０と、給紙部１０５０と、記録用紙Ｐを設置するトレイ１０２１と、記録用紙Ｐを排出する排出口１０２２と、装置本体１０２０の上面に配置された操作パネル１０７０と、を含むことができる。
【０１１４】
ヘッドユニット１０３０は、例えば、上述した液滴噴射ヘッド３００から構成されるインクジェット式記録ヘッド（以下単に「ヘッド」ともいう）を有する。ヘッドユニット１０３０は、さらに、ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ１０３１と、ヘッドおよびインクカートリッジ１０３１を搭載した運搬部（キャリッジ）１０３２と、を備える。
【０１１５】
駆動部１０１０は、ヘッドユニット１０３０を往復動させることができる。駆動部１０１０は、ヘッドユニット１０３０の駆動源となるキャリッジモータ１０４１と、キャリッジモータ１０４１の回転を受けて、ヘッドユニット１０３０を往復動させる往復動機構１０４２と、を有する。
【０１１６】
往復動機構１０４２は、その両端がフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸１０４４と、キャリッジガイド軸１０４４と平行に延在するタイミングベルト１０４３と、を備える。キャリッジガイド軸１０４４は、キャリッジ１０３２が自在に往復動できるようにしながら、キャリッジ１０３２を支持している。さらに、キャリッジ１０３２は、タイミングベルト１０４３の一部に固定されている。キャリッジモータ１０４１の作動により、タイミングベルト１０４３を走行させると、キャリッジガイド軸１０４４に導かれて、ヘッドユニット１０３０が往復動する。この往復動の際に、ヘッドから適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【０１１７】
制御部１０６０は、ヘッドユニット１０３０、駆動部１０１０および給紙部１０５０を制御することができる。
【０１１８】
給紙部１０５０は、記録用紙Ｐをトレイ１０２１からヘッドユニット１０３０側へ送り込むことができる。給紙部１０５０は、その駆動源となる給紙モータ１０５１と、給紙モータ１０５１の作動により回転する給紙ローラ１０５２と、を備える。給紙ローラ１０５２は、記録用紙Ｐの送り経路を挟んで上下に対向する従動ローラ１０５２ａおよび駆動ローラ１０５２ｂを備える。駆動ローラ１０５２ｂは、給紙モータ１０５１に連結されている。制御部１０６０によって供紙部１０５０が駆動されると、記録用紙Ｐは、ヘッドユニット１０３０の下方を通過するように送られる。
【０１１９】
ヘッドユニット１０３０、駆動部１０１０、制御部１０６０および給紙部１０５０は、装置本体１０２０の内部に設けられている。
【０１２０】
液体噴射装置１０００では、本発明に係る液滴噴射ヘッド３００を有することができる。本発明に係る液滴噴射ヘッド３００は、上述のように、高い信頼性を持つ圧電アクチュエータを有することができる。そのため、高い信頼性を有する液体噴射装置１０００を得ることができる。
【０１２１】
なお、上述した例では、液体噴射装置１０００がインクジェットプリンターである場合について説明したが、本発明のプリンタは、工業的な液体噴射装置として用いられることもできる。この場合に吐出される液体（液状材料）としては、各種の機能性材料を溶媒や分散媒によって適当な粘度に調整したもの、または、メタルフレーク等を含むものなどを用いることができる。
【０１２２】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１２３】
１  基板、１０  振動板、１１  第１の面、１２  第２の面、１３  貫通孔、
１５  可動領域、１６  不動領域、２０  流路形成板、２１  圧力室、２１ａ  領域、
２２  壁部、２２ａ  領域、２３  供給路、２３ａ  領域、２４  連通路、
２４ａ  領域、２５  リザーバ、２５ａ  領域、３０  ノズル板、
３１  ノズル孔、４０  第１の導電層、４１  下地層、５０  圧電体層、
５０ａ  保護層、５０ｂ  圧電体層、５０ｃ  中間チタン層、５１  第１の部分、
５２  第２の部分、５２ａ  第２の部分、５２ｂ  第２の部分、５２ｃ  第２の部分、
５３  面、５４  側面、５５  駆動領域、５６  開口部、５７  開口部、
６０  第２の導電層、６０ａ  導電層、６０ｂ  導電層、６１  第３の部分、
６２  第４の部分、６５  第７の部分、７０  第１リード配線、７１  第５の部分、
７２  第６の部分、８０  保護膜、８１  開口部、９０  封止板、９１  封止領域、
９２  開口部、１００  圧電素子、１１０  第１の方向、１２０  第２の方向、
２００  アクチュエータ、３００  液滴噴射ヘッド、１０００  液体噴射装置、
１０１０  駆動部、１０２０  装置本体、１０２１  トレイ、１０２２  排出口、
１０３０  ヘッドユニット、１０３１  インクカートリッジ、１０３２  キャリッジ、
１０４１  キャリッジモータ、１０４２  往復動機構、１０４３  タイミングベルト、１０４４  キャリッジガイド軸、１０５０  給紙部、１０５１  給紙モータ、
１０５２  給紙ローラ、１０６０  制御部、１０７０  操作パネル
【図１】
0005552825.tif 000002
【図２（Ａ）】
0005552825.tif 000003
【図２（Ｂ）】
0005552825.tif 000004
【図２（Ｃ）】
0005552825.tif 000005
【図２（Ｄ）】
0005552825.tif 000006
【図３】
0005552825.tif 000007
【図４】
0005552825.tif 000008
【図５】
0005552825.tif 000009
【図６】
0005552825.tif 000010
【図７】
0005552825.tif 000011
【図８】
0005552825.tif 000012
【図９】
0005552825.tif 000013
【図１０】
0005552825.tif 000014
【図１１】
0005552825.tif 000015