(57)【要約】【課題】圧電アクチュエータ装置において、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性を向上させる。【解決手段】圧電アクチュエータ装置は、ノズル孔３０１と、ノズル孔３０１に連通する加圧液室２０２を有する流路形成基板２０８と、加圧液室２０８の一面を形成する振動板２０３と、振動板２０３の上に順に積層された圧電素子２０１とを備えている。圧電素子２０１は、振動板２０３側から順に積層された下部電極層２１１、圧電体層２１２、上部電極層２１３を備えている。圧電体層２１２はすべての部分が下部電極層２１１の上に配置されている。上部電極層２１３は、加圧液室２０２に対向する領域から該領域の外の領域にまたがって配置されている。上部電極層２１３に電位を供給するための上部電極層配線接続部２１５は、加圧液室２０２に対向する領域の外の位置に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル孔と、該ノズル孔に連通する加圧液室を有する流路形成基板と、該加圧液室の一面を形成する振動板と、該振動板の上に順に積層された下部電極層、圧電体層、上部電極層をもつ圧電素子と、を備えた圧電アクチュエータ装置において、
前記圧電体層はすべての部分が前記下部電極層の上に配置されており、
少なくとも前記上部電極層は、前記加圧液室に対向する領域から該領域の外の領域にまたがって配置されており、
前記上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部は、前記加圧液室に対向する領域の外の位置に配置されていることを特徴とする圧電アクチュエータ装置。
【請求項２】
前記圧電体層は、前記加圧液室に対向する領域内のみに配置されている請求項１に記載の圧電アクチュエータ装置。
【請求項３】
前記上部電極層配線接続部の下方において、前記上部電極層の直下に、前記圧電体層と同一材料で同時に形成され、かつ前記圧電体層とは間隔をもって配置されたダミー圧電体層が配置されている請求項２に記載の圧電アクチュエータ装置。
【請求項４】
前記ダミー圧電体層の直下に、前記下部電極層と同一材料で同時に形成され、かつ前記下部電極層とは間隔をもって配置されたダミー下部電極層が配置されている請求項３に記載の圧電アクチュエータ装置。
【請求項５】
前記圧電体層と前記ダミー圧電体層との間の空間に、前記上部電極層に形成される段差を低減するための緩衝層が埋め込まれている請求項３又は４に記載の圧電アクチュエータ装置。
【請求項６】
前記上部電極層配線接続部の下方において、前記上部電極層の直下に、前記下部電極層と同一材料で同時に形成され、かつ前記下部電極層とは間隔をもって配置されたダミー下部電極層が配置されている請求項２に記載の圧電アクチュエータ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載された圧電アクチュエータ装置を備えた液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化したインクカートリッジにおいて、
前記液滴吐出ヘッドが請求項７に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項９】
液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置において、
前記液滴吐出ヘッドが請求項７に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータ装置、液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッター等の画像形成装置において用いられるインクジェット式画像形成装置の液滴吐出ヘッドが知られている。液滴吐出ヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する加圧液室と、この加圧液室内のインクを加圧するエネルギー発生手段とを備えている。液滴吐出ヘッドは、エネルギー発生手段で発生したエネルギーで加圧液室内のインクを加圧することによってノズルからインク滴を吐出させる。
【０００３】
加圧液室は、インク流路、加圧室、圧力室、吐出室、液室などとも称される。エネルギー発生手段は、例えば、圧電素子などの電気機械変換素子を備えたもの、ヒータなどの電気熱変換素子を備えたもの、又は、インク流路の壁面を形成する振動板とその振動板に対向して配置された電極を備えたもの、などがある。
【０００４】
ピエゾ式の液滴吐出ヘッドとして、圧電素子が軸方向に伸長及び収縮する縦振動型と、圧電素子の撓みを利用した横振動（ベンドモード）型が知られている。近年、後者の横振動型として、圧電素子が薄膜で形成された薄膜ピエゾアクチュエータが知られている。
【０００５】
薄膜ピエゾアクチュエータは、基板上に形成された下部電極層と、その下部電極層の上に形成された圧電体層であるＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）層と、そのＰＺＴ層の上に形成された上部電極層とをもつ積層構成を備えている。また、ＰＺＴ層を挟んで形成される下部電極層及び上部電極層の特性は、ＰＺＴ層の圧電特性及び結晶性を確保するための材料特性面と、外部回路からの駆動信号を伝播する電気特性面の機能が求められる。上部電極層及び下部電極層は、それらの機能を満足させるために、通常、２層又は３層の積層構造で形成されている。
【０００６】
複数の加圧液室に対して、加圧液室ごとにＰＺＴ層及び上部電極層が設けられることにより、各加圧液室に対応する圧電素子は個別に駆動される。上部電極層は、ＰＺＴ層の単位駆動電圧当りの変位量を確保するために、加圧液室に対向する領域内に配置される。
【０００７】
また、下部電極層、圧電素子及び上部電極層は絶縁膜で覆われる。その絶縁膜には、各電極へ電位を供給するための配線との接続部を形成するための接続孔が設けられる。接続孔内で電極と配線との接合部が形成される。
【０００８】
図１９は、液滴吐出ヘッドの構成例を説明するための概略図である。
図１９に示すように、液滴吐出ヘッドは、サブフレーム基板４００とアクチュエータ基板２００とノズル基板３００が接着剤によって接合された積層基板となっている。
【０００９】
サブフレーム基板４００において、アクチュエータ基板２００に対向する面に、アクチュエータ保護キャビティ４０１及びサブフレーム接合部４０２が形成されている。
【００１０】
アクチュエータ基板２００の一方の面に、下部電極層、圧電体層、上部電極層の積層構成からなる圧電素子２０１が形成されている。圧電素子２０１上には、基本構成として、層間絶縁膜２０４，２１４、外部駆動回路からの信号を伝達する配線２０５，２０６、配線２０５，２０６を保護するためのパッシベーション保護膜２０７が形成されている。アクチュエータ基板２００の他方の面には、振動板２０３を介して、加圧液室２０２及び隔壁２０９が形成されている。
【００１１】
アクチュエータ基板２００とサブフレーム基板４００の接合に際し、隔壁２０９の上方に位置するパッシベーション保護膜２０７の上面と、サブフレーム基板４００のサブフレーム接合部４０２の下面とが接着剤によって接合される。
【００１２】
ノズル基板３００は、周知のプレス加工やＮｉ電鋳工法等によって形成されたノズル孔３０１を備えている。ノズル基板３００は、アクチュエータ基板２００の隔壁２０９の下面に接着剤によって接合される。
【００１３】
図２０は、従来の液滴吐出ヘッドを説明するための概略的な平面図及び断面図である。図２０において、断面図は平面図のＺ−Ｚ位置に対応している。図２０の平面図において、層間絶縁膜２０４，２１４、パッシベーション保護膜２０７及びサブフレーム基板４００の図示は省略されている。図２０の断面図において、
【００１４】
従来の液滴吐出ヘッドのアクチュエータ基板２００において、加圧液室２０２に対向する領域内に圧電体層２１２及び上部電極層２１３が配置されている。下部電極層２１１、圧電体層２１２及び上部電極層２１３は層間絶縁膜２１４で覆われている。層間絶縁膜２１４上に層間絶縁膜２０４が形成されている。
【００１５】
層間絶縁膜２１４上に、上部電極層２１３に電位を供給するための配線２０５と、下部電極層２１１に電位を供給するための配線２０６が形成されている。層間絶縁膜２０４，２１４には、配線２０５と上部電極層２１３とを電気的に接続するための接続孔と、配線２０６と下部電極層２１１とを電気的に接続するための接続孔が形成されている。
【００１６】
配線２０５と上部電極層２１３との上部電極層配線接続部２１５は圧電体層２１２上に配置されている。配線２０６と下部電極層２１１との下部電極層配線接続部２１６は振動板２０３を介して隔壁２０９の上に配置されている。なお、図２０の断面図において、便宜上、下部電極層配線接続部２１６が図示されている。
【００１７】
圧電素子２０１の単位駆動電圧当りの変位量確保のために、下部電極層２１１、圧電体層２１２、上部電極層２１３以外のものは、最小限のものしか配置しないような工夫が施されている。
【００１８】
また、引用文献１に、圧電体層の剥離及びクラックの発生等を防止して信頼性を向上させることができる液滴吐出ヘッドの発明が開示されている。その液滴吐出ヘッドは、加圧液室（圧力発生室）と隔壁（周壁）との境界部での圧電体層の破壊を防止することを目的としている。
【００１９】
引用文献１に開示された液滴吐出ヘッドは、加圧液室に対向する領域に、実質的な駆動部となる圧電体能動部と該圧電体能動部から連続する圧電体層を有するが実質的に駆動されない圧電体非能動部とを有している。圧電体非能動部は、圧電体層の直下の下部電極層が除去されることによって実現されている。
【００２０】
引用文献１では、圧電体能動部が駆動される際、圧電体非能動部によって加圧液室と隔壁との境界部での変位が抑制され、圧電体層の剥離及びクラックの発生等が防止されるとされている。さらに、引用文献１には、圧電体非能動部を加圧液室に対向する領域内から領域外まで延設し、該圧電体非能動部を介してリード電極が加圧液室と隔壁まで延設可能となることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかし、図２０に示された液滴吐出ヘッドにおいて、圧電体層２１２上に積層された上部電極層２１３は圧電体層２１２との膜界面の密着性が劣る。さらに、配線２０５と上部電極層２１３との上部電極層配線接続部２１５は、圧電体層２１２が変位（変形）する部分の上に配置されている。これにより、上部電極層配線接続部２１５に応力が集中し、上部電極層配線接続部２１５近傍で上部電極層２１３と圧電体層２１２との界面に剥離が生じ易い。したがって、従来の液滴吐出ヘッドは、上部電極層配線接続部２１５の信頼性の確保が困難であるという問題があった。
【００２２】
このように、従来の液滴吐出ヘッドは、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性が低く、使用継続上の信頼性が低いという問題があった。
【００２３】
また、引用文献１に開示された液滴吐出ヘッドにおいて、圧電体層の圧電体非能動部は下部電極層の除去領域、すなわち振動板の表面に形成されるので、圧電体層の結晶方位が揃わず制御できないという問題があった。例えば、振動板の表面がＳｉＯである場合、振動板の上に圧電体層としてのＰＺＴ層を成膜すると、ＰＺＴ層の結晶方位が揃わない。さらに、熱処理を加えると、ＰＺＴ層と振動板との膜界面に剥離が発生する場合もある。また、圧電素子の単位駆動電圧当りの変位量を確保する点で、圧電体非能動部が阻害要因として働く。
【００２４】
本発明は、圧電アクチュエータ装置において、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明にかかる圧電アクチュエータ装置は、ノズル孔と、該ノズル孔に連通する加圧液室を有する流路形成基板と、該加圧液室の一面を形成する振動板と、該振動板の上に順に積層された下部電極層、圧電体層、上部電極層をもつ圧電素子と、を備えた圧電アクチュエータ装置であって、上記圧電体層はすべての部分が上記下部電極層の上に配置されており、少なくとも上記上部電極層は、上記加圧液室に対向する領域から該領域の外の領域にまたがって配置されており、上記上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部は、上記加圧液室に対向する領域の外の位置に配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の圧電アクチュエータ装置は、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】圧電アクチュエータ装置の一実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図２】図１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例を説明するための概略的な断面図である。
【図３】図１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例を説明するための概略的な断面図であって、図２の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図４】図１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例を説明するための概略的な断面図であって、図３の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図５】圧電アクチュエータ装置の他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図６】図５に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。
【図７】図５に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図であって、図６の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図８】圧電アクチュエータ装置のさらに他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図９】図８に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。
【図１０】図８に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図であって、図９の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図１１】圧電アクチュエータ装置のさらに他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図１２】図１１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。
【図１３】図１１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図であって、図１２の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図１４】圧電アクチュエータ装置のさらに他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【図１５】図１４に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。
【図１６】図１４に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図であって、図１５の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図１７】画像形成装置の一実施例の全体構成を説明するための概略的な側面説明図である。
【図１８】同装置の概略的な要部平面説明図である。
【図１９】液滴吐出ヘッドの構成例を説明するための概略図である。
【図２０】従来の液滴吐出ヘッドを説明するための概略的な平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の圧電アクチュエータ装置において、上記圧電体層は、上記加圧液室に対向する領域内のみに配置されている例を挙げることができる。この態様によれば、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の下層に変形動作元の圧電体層が配置されずに上記上部電極層配線接続部が振動板を介して流路形成基板に固定された構成を実現できる。これにより、上記上部電極層配線接続部の変位（変形）が抑制され、上部電極層配線接続部の剥離に起因する不良が防止される。
【００２９】
さらに、上記上部電極層配線接続部の下方において、上記上部電極層の直下に、上記圧電体層と同一材料で同時に形成され、かつ上記圧電体層とは間隔をもって配置されたダミー圧電体層が配置されているようにしてもよい。この態様によれば、上記上部電極層配線接続部が電気的に安定化し、電気的な不良が低減する。
【００３０】
さらに、上記ダミー圧電体層の直下に、上記下部電極層と同一材料で同時に形成され、かつ上記下部電極層とは間隔をもって配置されたダミー下部電極層が配置されているようにしてもよい。この態様によれば、上記上部電極層配線接続部が電気的に安定化し、電気的な不良が低減するとともに、ダミー圧電体層の結晶方位を制御できる。
【００３１】
また、上記圧電体層と上記ダミー圧電体層との間の空間に、上記上部電極層に形成される段差を低減するための緩衝層が埋め込まれているようにしてもよい。この態様によれば、上部電極層の導通不良が低減される。
【００３２】
また、上記上部電極層配線接続部の下方において、上記上部電極層の直下に、上記下部電極層と同一材料で同時に形成され、かつ上記下部電極層とは間隔をもって配置されたダミー下部電極層が配置されているようにしてもよい。この態様によれば、上記上部電極層配線接続部が電気的に安定化し、電気的な不良が低減する。
【００３３】
本発明にかかる液滴吐出ヘッドは、本発明の圧電アクチュエータ装置を備えたものである。本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の圧電アクチュエータ装置の効果により、圧電素子の単位駆動電圧当りの変位量を確保しつつ、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性を向上させることができる。
【００３４】
本発明にかかるインクカートリッジは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化したインクカートリッジであって、上記液滴吐出ヘッドが本発明の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。本発明のインクカートリッジは、本発明の圧電アクチュエータ装置の効果により、液滴吐出ヘッドにおける圧電素子の単位駆動電圧当りの変位量を確保しつつ、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性を向上させることができる。
【００３５】
本発明にかかる画像形成装置は、液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置であって、上記液滴吐出ヘッドが本発明の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする。本発明の画像形成装置は、本発明の圧電アクチュエータ装置の効果により、液滴吐出ヘッドにおける圧電素子の単位駆動電圧当りの変位量を確保しつつ、上部電極層に電位を供給するための上部電極層配線接続部の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
図１は、圧電アクチュエータ装置の一実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図１において、断面図は平面図のＡ−Ａ’位置に対応している。図１の平面図において、層間絶縁膜、パッシベーション保護膜及びサブフレーム基板の図示は省略されている。この実施例の分解斜視図は図１９と同様である。
【００３７】
この実施例の液滴吐出ヘッドは、ノズル基板３００、アクチュエータ基板２００、サブフレーム基板４００を備えている。ノズル基板３００、アクチュエータ基板２００、サブフレーム基板４００はその順に積層されている。ノズル基板３００とアクチュエータ基板２００は例えば接着剤によって接合されている。アクチュエータ基板２００とサブフレーム基板４００は例えば接着剤によって接合されている。
【００３８】
ノズル基板３００は、周知のプレス加工やＮｉ電鋳工法等によって形成された複数のノズル孔３０１を備えている。
【００３９】
アクチュエータ基板２００は、流路形成基板２０８、振動板２０３、圧電素子２０１、層間絶縁膜２０４，２１４、配線２０５，２０６及びパッシベーション保護膜２０７を備えている。
【００４０】
流路形成基板２０８は、例えばシリコン基板で形成されている。流路形成基板２０８は加圧液室２０２と隔壁２０９を備えている。加圧液室２０２は、ノズル孔３０１に連通する位置に、ノズル孔３０１ごとに形成されている。隔壁２０９は加圧液室２０２の形成領域を画定している。
【００４１】
流路形成基板２０８の上面（ノズル基板３００が接合される面とは反対側の面）に振動板２０３が形成されている。振動板２０３は、加圧液室２０２を覆っており、加圧液室２０２の一面を形成している。
【００４２】
振動板２０３の上に圧電素子２０１が形成されている。圧電素子２０１は、下部電極層２１１、圧電体層２１２及び上部電極層２１３を備えている。下部電極層２１１、圧電体層２１２、上部電極層２１３は、その順に振動板２０３の上に積層されている。
【００４３】
下部電極層２１１は、加圧液室２０２に対向する領域から該領域の外の領域（隔壁２０９の上の領域）にまたがって配置されている。また、下部電極層２１１は、複数の加圧液室２０２に対向する領域にまたがって配置されている。ただし、下部電極層２１１は対応する加圧液室２０２ごとに設けられていてもよい。
【００４４】
圧電体層２１２は、対応する加圧液室２０２ごとに設けられている。圧電体層２１２は、すべての部分が下部電極層２１１の上に配置されている。また、圧電体層２１２は、加圧液室２０２に対向する領域から隔壁２０９の上の領域にまたがって配置されている。
【００４５】
上部電極層２１３は、対応する圧電体層２１２ごとに設けられている。圧電体層２１２は、加圧液室２０２に対向する領域から隔壁２０９の上の領域にまたがって、圧電体層２１２の上に配置されている。
【００４６】
振動板２０３上に、圧電素子２０１を覆っている層間絶縁膜２１４が形成されている。層間絶縁膜２１４は圧電素子２０１の保護膜として機能する。
層間絶縁膜２１４上に層間絶縁膜２０４が形成されている。
【００４７】
層間絶縁膜２０４上に、例えば金属材料からなる配線２０５，２０６が形成されている。配線２０５は上部電極層２１３に電位を供給するためのものである。配線２０６は下部電極層２１１に電位を供給するためのものである。
【００４８】
層間絶縁膜２０４，２１４には、配線２０５と上部電極層２１３とを電気的に接続するための接続孔が形成されている。該接続孔に導電材料が埋め込まれており、配線２０５と上部電極層２１３とを電気的に接続するための上部電極層配線接続部２１５が形成されている。上部電極層配線接続部２１５は、加圧液室２０２に対向する領域の外の位置、すなわち隔壁２０９の上方に配置されている。上部電極層配線接続部２１５の下方において、上部電極層２１３と振動板２０３との間に、圧電体層２１２と下部電極層２１１が存在している。
【００４９】
また、層間絶縁膜２０４，２１４には、配線２０６と下部電極層２１１とを電気的に接続するための接続孔も形成されている。該接続孔に導電材料が埋め込まれており、配線２０６と下部電極層２１１とを電気的に接続するための下部電極層配線接続部２１６が形成されている。下部電極層配線接続部２１６は、加圧液室２０２に対向する領域の外の位置、すなわち隔壁２０９の上方に、配置されている。下部電極層配線接続部２１６は、圧電体層２１２の配置領域とは異なる位置に設けられている。なお、図１の断面図において、便宜上、下部電極層配線接続部２１６が図示されている。
【００５０】
層間絶縁膜２０４上に、配線２０５，２０６を覆っているパッシベーション保護膜２０７が形成されている。
層間絶縁膜２０４及びパッシベーション保護膜２０７は、例えば加圧液室２０２に対向する領域に、開口を備えている。該開口は、圧電素子２０１の変位効率を高めるためのものである。このように、圧電素子２０１の単位駆動電圧当りの変位量確保のために、下部電極層２１１、圧電体層２１２、上部電極層２１３以外のものは、最小限のものしか配置しないような工夫が施されている。
【００５１】
サブフレーム基板４００は、例えばシリコン基板で形成されている。サブフレーム基板４００において、アクチュエータ基板２００との接合面に、アクチュエータ保護キャビティ４０１及びサブフレーム接合部４０２が形成されている。これら以外にも、サブフレーム基板４００には、外部からインクを供給するためのインク供給孔、外部への電気配線の取り回し用開口、アクチュエータ基板２００とのアライメント用マーク等が形成されている。
【００５２】
この実施例の液滴吐出ヘッドでは、加圧液室２０２に対向する領域の外の領域（隔壁２０９の上の領域）にまで、下部電極層２１１、圧電体層２１２及び上部電極層２１３が延伸して配置されている。さらに、上部電極層２１３に電位を供給するための上部電極層配線接続部２１５は、加圧液室２０２に対向する領域の外の位置に配置されている。
【００５３】
したがって、上部電極層配線接続部２１５は、上部電極層２１３、圧電体層２１２、下部電極層２１１及び振動板２０３を介して、流路形成基板２０８の隔壁２０９に機械的に固定されている。すなわち、上部電極層配線接続部２１５は、圧電素子２０１の駆動変形の影響の無い領域に配置されている。これにより、上部電極層配線接続部２１５の変位が抑制され、上部電極層配線接続部２１５の近傍の剥れ不良が低減し、上部電極層配線接続部２１５の耐久性及び信頼性が向上される。
【００５４】
さらに、上部電極層配線接続部２１５が加圧液室２０２に対向する領域には配置されていないので、この実施例の液滴吐出ヘッドは、従来の液滴吐出ヘッドに比べて、加圧液室２０２に対向する領域に配置される物質を少なくすることができる。これにより、圧電素子２０１の単位駆動電圧当りの変位量確保のための阻害要因が低減される。
【００５５】
さらに、圧電体層２１２のすべての部分が下部電極層２１１の上に配置されているので、圧電体層２１２の成膜時の結晶方位を制御することができる。これにより、圧電体層２１２の剥離が防止されている。
【００５６】
このように、この実施例の液滴吐出ヘッドは、使用継続上の信頼性向上を図ることができる。
【００５７】
図２、図３及び図４は、図１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例を説明するための概略的な断面図である。図２、図３及び図４の断面は、図１の平面図のＡ−Ａ’位置に対応している。図２、図３及び図４を参照して、この形成工程例を説明する。以下に説明する各工程のかっこ数字は図２、図３及び図４の中のかっこ数字に対応している。
【００５８】
（１）アクチュエータ基板２００（図１を参照。）を形成すべく、流路形成基板２０８の上に振動板２０３を形成する。流路形成基板２０８は、例えば、面方位が＜１００＞、厚みが６２５μｍ（マイクロメートル）のシリコンウェハである。振動板２０３は、例えば、熱酸化法及びＣＶＤ（化学気相成長）法によって、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリシリコン膜が所望の構成にて形成されたものである。
【００５９】
（２）振動板２０３上に、圧電素子を形成するための下部電極層２１１、圧電体層２１２、上部電極層２１３をその順に形成する。下部電極層２１１は、例えば、スパッタ法によって形成された、Ｔｉ層、Ｐｔ層、ＳｒＲｕＯ3層（ＳＲＯ層）の積層膜である。圧電体層２１２は、例えば、ゾルゲル法によって所望の厚みで形成されたＰＺＴ層である。上部電極層２１３は、例えば、スパッタ法によって形成された、ＳＲＯ層、Ｐｔ層の積層膜である。
【００６０】
（３）上部電極層２１３上に、写真製版技術によって、上部電極層２１３をパターニングするためのフォトレジストパターン５０１を形成する。
【００６１】
（４）エッチング技術によって、フォトレジストパターン５０１をマスクにして上部電極層２１３をパターニングする。フォトレジストパターン５０１を除去する。
写真製版技術によって、圧電体層２１２をパターニングするためのフォトレジストパターンを形成する。エッチング技術によって、そのフォトレジストパターンをマスクにして圧電体層２１２をパターニングする。フォトレジストパターンを除去する。
【００６２】
写真製版技術によって、下部電極層２１１をパターニングするためのフォトレジストパターンを形成する。エッチング技術によって、そのフォトレジストパターンをマスクにして下部電極層２１１をパターニングする。フォトレジストパターンを除去する。これにより、圧電素子２０１が形成される。
【００６３】
振動板２０３上に、圧電素子２０１を覆う層間絶縁膜２１４を形成する。層間絶縁膜２１４は、例えば、ＡＬＤ（アトミックレイヤーデポジション）法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【００６４】
（５）層間絶縁膜２１４上に層間絶縁膜２０４を成膜する。層間絶縁膜２０４は、例えば、ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜である。層間絶縁膜２０４，２１４に、例えば写真製版技術及びエッチング技術により、外部回路の信号の伝播に使用される上部電極層配線接続部２１５及び下部電極層配線接続部２１６を形成するための接続孔を形成する。接続孔内及び層間絶縁膜２０４上に導電材料を形成する。その導電材料をパターニングして所望のパターンを有する配線２０５，２０６を形成する。
【００６５】
層間絶縁膜２０４上及び配線２０５，２０６上に、配線２０５，２０６の絶縁保護膜としてパッシベーション保護膜２０７を形成する。パッシベーション保護膜２０７は、例えば、プラズマＣＶＤ法によって形成されたシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）である。
【００６６】
本実施形態では、圧電素子２０１の変位効率を高めるために、写真製版技術及びエッチング技術によって、加圧液室２０２に対向する領域のうち所望の領域のパッシベーション保護膜２０７及び層間絶縁膜２０４を除去して開口を形成する。また、写真製版技術及びエッチング技術によって、インク供給口となる領域のパッシベーション保護膜２０７、層間絶縁膜２０４，２１４及び振動板２０３を除去してインク供給口を形成する。
これにより、アクチュエータ基板２００の形成が完了する。
【００６７】
（６）アクチュエータ基板２００の上にサブフレーム基板４００を配置する。サブフレーム基板４００は、例えば、面方位が＜１００＞、厚みが４００μｍのシリコンウェハである。サブフレーム基板４００は、圧電素子２０１に対応する領域に形成された凹部からなるアクチュエータ保護キャビティ４０１と、アクチュエータ基板２００に接合されるサブフレーム接合部４０２を備えている。また、アクチュエータ基板２００には、駆動ＩＣ実装用の開口（図示なし）や、外部よりインクを供給するためのインク供給孔、位置合せ用のアライメントマークなどが形成されている。アクチュエータ基板２００の各構成部は、例えば写真製版技術及びエッチング技術によって形成される。
【００６８】
アクチュエータ基板２００の上に配置されたサブフレーム基板４００のサブフレーム接合部４０２の下面に接着剤５０２が塗布されている。接着剤５０２は、例えば、周知のフレキソ印刷技術によって、接合面の凸パターン部分（サブフレーム接合部４０２の下面）のみに塗布されている。接着剤５０２の厚みは、例えば３μｍである。
【００６９】
（７）ウエハ接合装置を用いて、アクチュエータ基板２００とサブフレーム基板４００とを接着剤５０２（図示は省略）を介して接合する。流路形成基板２０８に加圧液室２０２を形成するにあたって、流路形成基板２０８を所望の液室高さとするために、流路形成基板２０８に研磨加工を施す。写真製版技術により、流路形成基板２０８の裏面に、加圧液室を形成するためのレジストパターン５０３を形成する。
【００７０】
（８）エッチング技術により、レジストパターン５０３をマスクにして流路形成基板２０８の一部分を除去して、加圧液室２０２及び隔壁２０９を形成する。加圧液室２０２はインク供給口（図２（５）を参照。）に連通される位置に形成される。レジストパターン５０３を除去する。
【００７１】
（９）アクチュエータ基板２００の裏面（流路形成基板２０８の下面）に、ノズル孔３０１が形成されたノズル基板３００を例えば接着剤を用いて接合する。これにより、図１に示された液滴吐出ヘッドの形成が完了する。
【００７２】
図５は、圧電アクチュエータ装置の他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図５において、断面図は平面図のＢ−Ｂ’位置に対応している。図５の平面図において、層間絶縁膜、パッシベーション保護膜及びサブフレーム基板の図示は省略されている。この実施例の分解斜視図は図１９と同様である。
【００７３】
この実施例の液滴吐出ヘッドは、図１に示された液滴吐出ヘッドと比較して、層間絶縁膜２１７をさらに備えている。層間絶縁膜２１７は、下部電極層２１１と上部電極層２１３とを互いに電気的に絶縁するためのものである。
【００７４】
圧電体層２１２は、加圧液室２０２に対向する領域内のみに配置されている。上部電極層２１３は、圧電体層２１２上及び層間絶縁膜２１７上に形成されている。上部電極層２１３は、圧電体層２１２上、すなわち加圧液室２０２に対向する領域から該領域の外の領域（隔壁２０９の上の領域）にまたがって配置されている。
【００７５】
この実施例の液滴吐出ヘッドでは、上部電極層配線接続部２１５の下層に変形動作元の圧電体層２１２が配置されずに上部電極層配線接続部２１５が層間絶縁膜２１７及び振動板２０３を介して流路形成基板２０８に固定された構成が実現されている。これにより、上部電極層配線接続部２１５の変位（変形）が抑制され、上部電極層配線接続部２１５の剥離に起因する不良が防止される。
【００７６】
さらに、圧電素子２０１において、圧電体層２１２の上には上部電極層配線接続部２１５が配置されていないので、圧電素子２０１の変位量の抑制が低減される。これにより、この実施例の液滴吐出ヘッドにおける圧電素子２０１の単位駆動電圧当りの変位量は、図１に示された液滴吐出ヘッドにおけるそれよりも向上する。
【００７７】
図６及び図７は、図５に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。図６及び図７の断面は、図５の平面図のＢ−Ｂ’位置に対応している。図６及び図７を参照して、この形成工程例を説明する。以下に説明する各工程のかっこ数字は図６及び図７の中のかっこ数字に対応している。なお、この形成工程例の工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）は、上記で説明した工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）と同様なので説明を省略する。
【００７８】
（３−１−１）図２（１），（２）を参照して説明した上記工程（１），（２）と同様にして、流路形成基板２０８上に、振動板２０３、下部電極層２１１、圧電体層２１２を形成する。スパッタ法により、圧電体層２１２上に、上部電極層２１３（図５を参照。）の一部であるＳＲＯ層２１３ａを形成する。ＳＲＯ層２１３ａの上に、写真製版技術によって、ＳＲＯ層２１３ａをパターニングするためのフォトレジストパターン５０４を形成する。
【００７９】
（３−１−２）エッチング技術によって、フォトレジストパターン５０４をマスクにしてＳＲＯ層２１３ａをパターニングする。フォトレジストパターン５０１を除去する。その後、図２（４）を参照して説明した上記工程（４）における圧電体層２１２及び下部電極層２１１のパターニング工程と同様にして、圧電体層２１２及び下部電極層２１１をパターニングする。ＳＲＯ層２１３ａは圧電体層２１２上に残存されている。
【００８０】
（３−１−３）振動板２０３上に、下部電極層２１１、圧電体層２１２及びＳＲＯ層２１３ａを覆う層間絶縁膜２１７を形成する。層間絶縁膜２１７は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【００８１】
（３−１−４）写真製版技術により、ＳＲＯ層２１３ａの形成領域に対応する開口をもつフォトレジストパターン５０５を形成する。エッチング技術により、フォトレジストパターン５０５をマスクにして、ＳＲＯ層２１３ａの上の層間絶縁膜２１７を除去する。
【００８２】
（３−１−５）フォトレジストパターン５０５を除去する。スパッタ法により、ＳＲＯ層、Ｐｔ層を順次形成し、上部電極層２１３を形成する。写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極層２１３を所望のパターンにパターニングして、配線の一部を担った上部電極層２１３を形成する。これにより、圧電素子２０１が形成される。
【００８３】
（４−１）層間絶縁膜２１７上に、圧電素子２０１を覆う層間絶縁膜２１４を形成する。層間絶縁膜２１４は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【００８４】
上記工程（４−１）の後、上記で図２、図３及び図４を参照して説明した工程（５）〜（９）に準じた工程を経て、図５に示された液滴吐出ヘッドの形成が完了する。
【００８５】
図８は、圧電アクチュエータ装置のさらに他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図８において、断面図は平面図のＣ−Ｃ’位置に対応している。図８の平面図において、層間絶縁膜、パッシベーション保護膜及びサブフレーム基板の図示は省略されている。この実施例の分解斜視図は図１９と同様である。
【００８６】
この実施例の液滴吐出ヘッドは、図５に示された液滴吐出ヘッドと比較して、ダミー下部電極層２１８とダミー圧電体層２１９とをさらに備えている。
【００８７】
ダミー圧電体層２１９は、上部電極層配線接続部２１５の下方において、上部電極層２１３の直下に、圧電体層２１２と同一材料で同時に形成され、かつ圧電体層２１２とは間隔をもって配置されたものである。
【００８８】
ダミー下部電極層２１８は、ダミー圧電体層２１９の直下に、下部電極層２１１と同一材料で同時に形成され、かつ下部電極層２１１とは間隔をもって配置されたものである。
【００８９】
ダミー圧電体層２１９及びダミー下部電極層２１８は、上部電極層配線接続部２１５を形成するための接続孔を形成する際に該接続孔が上部電極層２１３を突き抜けても、上部電極層配線接続部２１５において電気的な接続不良を発生させないように機能する。これにより、この実施例の液滴吐出ヘッドは、図５に示された液滴吐出ヘッドの効果に加えて、上部電極層配線接続部２１５が電気的に安定化し、電気的な不良が低減する。
【００９０】
図９及び図１０は、図８に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。図９及び図１０の断面は、図８の平面図のＣ−Ｃ’位置に対応している。図９及び図１０を参照して、この形成工程例を説明する。以下に説明する各工程のかっこ数字は図９及び図１０の中のかっこ数字に対応している。なお、この形成工程例の工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）は、上記で説明した工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）と同様なので説明を省略する。
【００９１】
（３−２−１）図２（１），（２）を参照して説明した上記工程（１），（２）と同様にして、流路形成基板２０８上に、振動板２０３、下部電極層２１１、圧電体層２１２を形成する。スパッタ法により、圧電体層２１２上に、上部電極層２１３（図８を参照。）の一部であるＳＲＯ層２１３ａを形成する。ＳＲＯ層２１３ａの上に、写真製版技術によって、ＳＲＯ層２１３ａをパターニングするためのフォトレジストパターン５０６を形成する。
【００９２】
（３−２−２）エッチング技術によって、フォトレジストパターン５０６をマスクにしてＳＲＯ層２１３ａをパターニングする。フォトレジストパターン５０６を除去する。その後、図２（４）を参照して説明した上記工程（４）における圧電体層２１２及び下部電極層２１１のパターニング工程と同様にして、圧電体層２１２及び下部電極層２１１をパターニングする。圧電体層２１２のパターンの形成と同時に、ダミー圧電体層２１９が形成される。下部電極層２１１のパターンの形成と同時に、ダミー下部電極層２１８が形成される。ＳＲＯ層２１３ａは圧電体層２１２上及びダミー圧電体層２１９上に残存されている。
【００９３】
（３−２−３）振動板２０３上に、下部電極層２１１、圧電体層２１２、ＳＲＯ層２１３ａ、ダミー下部電極層２１８及びダミー圧電体層２１９を覆う層間絶縁膜２１７を形成する。層間絶縁膜２１７は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【００９４】
（３−２−４）写真製版技術により、圧電体層２１２上のＳＲＯ層２１３ａの形成領域に対応する開口と、ダミー圧電体層２１９上のＳＲＯ層２１３ａの形成領域に対応する開口とをもつフォトレジストパターン５０７を形成する。エッチング技術により、フォトレジストパターン５０７をマスクにして、ＳＲＯ層２１３ａの上の層間絶縁膜２１７を除去する。
【００９５】
（３−２−５）フォトレジストパターン５０７を除去する。スパッタ法により、ＳＲＯ層、Ｐｔ層を順次形成し、上部電極層２１３を形成する。写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極層２１３を所望のパターンにパターニングして、配線の一部を担った上部電極層２１３を形成する。上部電極層２１３は、圧電体層２１２上から層間絶縁膜２１７上を介してダミー圧電体層２１９上にまたがって配置されている。これにより、圧電素子２０１が形成される。
【００９６】
（４−２）層間絶縁膜２１７上に、圧電素子２０１を覆う層間絶縁膜２１４を形成する。層間絶縁膜２１４は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【００９７】
上記工程（４−１）の後、上記で図２、図３及び図４を参照して説明した工程（５）〜（９）に準じた工程を経て、図８に示された液滴吐出ヘッドの形成が完了する。
【００９８】
図１１は、圧電アクチュエータ装置のさらに他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図１１において、断面図は平面図のＤ−Ｄ’位置に対応している。図１１の平面図において、層間絶縁膜、パッシベーション保護膜及びサブフレーム基板の図示は省略されている。この実施例の分解斜視図は図１９と同様である。
【００９９】
この実施例の液滴吐出ヘッドは、図８に示された液滴吐出ヘッドと比較して、ダミー圧電体層２１９を備えていない。上部電極層配線接続部２１５の下方において、上部電極層２１３の直下に、下部電極層２１１と同一材料で同時に形成され、かつ下部電極層２１１とは間隔をもって配置されたダミー下部電極層２１８が配置されている。
【０１００】
ダミー下部電極層２１８は、上部電極層配線接続部２１５を形成するための接続孔を形成する際に該接続孔が上部電極層２１３を突き抜けても、上部電極層配線接続部２１５において電気的な接続不良を発生させないように機能する。これにより、この実施例の液滴吐出ヘッドは、図５に示された液滴吐出ヘッドの効果に加えて、上部電極層配線接続部２１５が電気的に安定化し、電気的な不良が低減する。
【０１０１】
図１２及び図１３は、図１１に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。図１２及び図１３の断面は、図１１の平面図のＤ−Ｄ’位置に対応している。図１２及び図１３を参照して、この形成工程例を説明する。以下に説明する各工程のかっこ数字は図１２及び図１３の中のかっこ数字に対応している。なお、この形成工程例の工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）は、上記で説明した工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）と同様なので説明を省略する。
【０１０２】
（３−３−１）図２（１），（２）を参照して説明した上記工程（１），（２）と同様にして、流路形成基板２０８上に、振動板２０３、下部電極層２１１、圧電体層２１２を形成する。スパッタ法により、圧電体層２１２上に、上部電極層２１３（図１１を参照。）の一部であるＳＲＯ層２１３ａを形成する。ＳＲＯ層２１３ａの上に、写真製版技術によって、ＳＲＯ層２１３ａをパターニングするためのフォトレジストパターン５０８を形成する。フォトレジストパターン５０８は、ダミー下部電極層２１８の形成予定領域には形成されない。
【０１０３】
（３−３−２）エッチング技術によって、フォトレジストパターン５０８をマスクにしてＳＲＯ層２１３ａをパターニングする。フォトレジストパターン５０８を除去する。その後、図２（４）を参照して説明した上記工程（４）における圧電体層２１２及び下部電極層２１１のパターニング工程と同様にして、圧電体層２１２及び下部電極層２１１をパターニングする。圧電体層２１２のパターンの形成の際に、ダミー下部電極層２１８の形成予定領域の圧電体層２１２は除去される。下部電極層２１１のパターンの形成と同時に、ダミー下部電極層２１８が形成される。ＳＲＯ層２１３ａは圧電体層２１２上に残存されている。
【０１０４】
（３−３−３）振動板２０３上に、下部電極層２１１、圧電体層２１２、ＳＲＯ層２１３ａ及びダミー下部電極層２１８を覆う層間絶縁膜２１７を形成する。層間絶縁膜２１７は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【０１０５】
（３−３−４）写真製版技術により、圧電体層２１２上のＳＲＯ層２１３ａの形成領域に対応する開口と、ダミー下部電極層２１８の形成領域に対応する開口とをもつフォトレジストパターン５０９を形成する。エッチング技術により、フォトレジストパターン５０９をマスクにして、ＳＲＯ層２１３ａの上の層間絶縁膜２１７及びダミー下部電極層２１８上の層間絶縁膜２１７を除去する。
【０１０６】
（３−３−５）フォトレジストパターン５０９を除去する。スパッタ法により、ＳＲＯ層、Ｐｔ層を順次形成し、上部電極層２１３を形成する。写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極層２１３を所望のパターンにパターニングして、配線の一部を担った上部電極層２１３を形成する。上部電極層２１３は、圧電体層２１２上から層間絶縁膜２１７上を介してダミー下部電極層２１８上にまたがって配置されている。これにより、圧電素子２０１が形成される。
【０１０７】
（４−３）層間絶縁膜２１７上に、圧電素子２０１を覆う層間絶縁膜２１４を形成する。層間絶縁膜２１４は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【０１０８】
上記工程（４−１）の後、上記で図２、図３及び図４を参照して説明した工程（５）〜（９）に準じた工程を経て、図１１に示された液滴吐出ヘッドの形成が完了する。
【０１０９】
図１４は、圧電アクチュエータ装置のさらに他の実施例を備えた液滴吐出ヘッドの実施例を説明するための概略的な平面図及び断面図である。図１４において、断面図は平面図のＥ−Ｅ’位置に対応している。図１４の平面図において、層間絶縁膜、パッシベーション保護膜及びサブフレーム基板の図示は省略されている。この実施例の分解斜視図は図１９と同様である。
【０１１０】
この実施例の液滴吐出ヘッドは、図８に示された液滴吐出ヘッドと比較して、上記圧電体層と上記ダミー圧電体層との間の空間に埋め込まれた緩衝層２２０をさらに備えている。緩衝層２２０は、加圧液室２０２に対向する領域と、該領域の外の領域との境界域にまたがって配置されている。
【０１１１】
この実施例の液滴吐出ヘッドでは、加圧液室２０２に対向する振動領域と、隔壁２０９に対向する固定領域に、緩衝層２２０が設けられていることにより、上部電極層２１３の振動変位が抑えられる。さらに、緩衝層２２０により、薄膜である上部電極層２１３に形成される段差が低減されるので、上部電極層２１３の導通不良となる確率が低減される。したがって、この実施例の液滴吐出ヘッドは、図８に示された液滴吐出ヘッドの効果に加えて、液滴吐出ヘッドの電気的信頼性をさらに向上させることができる。
【０１１２】
図１５及び図１６は、図１４に示された液体吐出ヘッドの形成工程例の一部分を説明するための概略的な断面図である。図１５及び図１６の断面は、図１４の平面図のＥ−Ｅ’位置に対応している。図１５及び図１６を参照して、この形成工程例を説明する。以下に説明する各工程のかっこ数字は図１５及び図１６の中のかっこ数字に対応している。なお、この形成工程例の工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）は、上記で説明した工程（１）〜（２）及び工程（５）〜（９）と同様なので説明を省略する。
【０１１３】
（３−４−１）図９を参照して説明した上記工程（３−２−１）と同様にして、流路形成基板２０８上に、振動板２０３、下部電極層２１１、圧電体層２１２、ＳＲＯ層２１３ａ及びフォトレジストパターン５０６を形成する。
【０１１４】
（３−２−２）図９を参照して説明した上記工程（３−２−２）と同様にして、ＳＲＯ層２１３ａ、圧電体層２１２及び下部電極層２１１をパターニングする。ＳＲＯ層２１３ａ、圧電体層２１２、ダミー圧電体層２１９、下部電極層２１１及びダミー下部電極層２１８の各パターンを形成する。
【０１１５】
（３−２−３）図９を参照して説明した上記工程（３−２−３）と同様にして、層間絶縁膜２１７を形成する。層間絶縁膜２１７上に緩衝層２２０を成膜する。写真製版技術及びエッチング技術により、又はエッチバック技術により、緩衝層２２０を所望の領域に残す。緩衝層２２０は、例えば、ＣＶＤ法により形成される密度の低いシリコン酸化物である。ただし、緩衝層２２０の材料はこれに限定されない。
【０１１６】
（３−２−４）図１０を参照して説明した上記工程（３−２−４）と同様にして、フォトレジストパターン５０７を形成する。フォトレジストパターン５０７は緩衝層２２０上にも形成される。エッチング技術により、フォトレジストパターン５０７をマスクにして、ＳＲＯ層２１３ａの上の層間絶縁膜２１７を除去する。
【０１１７】
（３−２−５）フォトレジストパターン５０７を除去する。スパッタ法により、ＳＲＯ層、Ｐｔ層を順次形成し、上部電極層２１３を形成する。上部電極層２１３は緩衝層２２０上にも形成される。写真製版技術及びエッチング技術により、上部電極層２１３を所望のパターンにパターニングして、配線の一部を担った上部電極層２１３を形成する。上部電極層２１３は、圧電体層２１２上から層間絶縁膜２１７上及び緩衝層２２０上を介してダミー圧電体層２１９上にまたがって配置されている。これにより、圧電素子２０１が形成される。
【０１１８】
（４−２）層間絶縁膜２１７上に、圧電素子２０１を覆う層間絶縁膜２１４を形成する。層間絶縁膜２１４は、例えば、ＡＬＤ法によって形成されたＡｌ2Ｏ3膜である。
【０１１９】
上記工程（４−１）の後、上記で図２、図３及び図４を参照して説明した工程（５）〜（９）に準じた工程を経て、図１４に示された液滴吐出ヘッドの形成が完了する。
【０１２０】
次に、画像形成装置の一実施例について図１７及び図１８を参照して説明する。
図１７は同装置の全体構成を説明するための概略的な側面説明図である。図１８は同装置の概略的な要部平面説明図である。
【０１２１】
この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１０１とガイドレール１０２とでキャリッジ１０３を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ１０３は、主走査モータ１０４でタイミングベルト１０５を介して矢示方向（主走査方向）に移動走査される。
【０１２２】
このキャリッジ１０３には、例えば、４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０７を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。４個の液滴吐出ヘッドは、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するものである。なお、記録ヘッド１０７を構成する液滴吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータを用いたものを使用している。
【０１２３】
また、キャリッジ１０３には、記録ヘッド１０７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１０８を搭載している。このサブタンク１０８には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。
【０１２４】
この実施形態では、サブタンク１０８と記録ヘッド１０７で本発明に係る液滴吐出装置を構成しているが、記録ヘッド１０７を本発明に係る液滴吐出ヘッドで構成し、別途サブタンク１０８を設ける構成とすることもできる。あるいは、サブタンクを用いないでインクカートリッジを搭載する構成とすることもできる。
【０１２５】
一方、給紙カセット１１０などの用紙積載部（圧板）１１１上に積載した用紙１１２を給紙するための給紙部として、半月コロ（給紙ローラ）１１３及び分離パッド１１４を備えている。給紙ローラ１１３は、用紙積載部１１１から用紙１１２を１枚ずつ分離給送するためのものである。分離パッド１１４は、給紙ローラ１１３に対向して配置され、摩擦係数の大きな材質で形成されている。分離パッド１１４は給紙ローラ１１３側に付勢されている。
【０１２６】
そして、この給紙部から給紙された用紙１１２を記録ヘッド１０７の下方側で搬送するための搬送部として、搬送ベルト１２１と、カウンタローラ１２２と、搬送ガイド１２３と、押さえ部材１２４と、先端加圧コロ１２５とを備えている。搬送ベルト１２１は、用紙１１２を静電吸着して搬送するためのものである。カウンタローラ１２２は、給紙部からガイド１１５を介して送られる用紙１１２を搬送ベルト１２１との間で挟んで搬送するためのものである。搬送ガイド１２３は、略鉛直上方に送られる用紙１１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト１２１上に倣わせるためのものである。先端加圧コロ１２５は、押さえ部材１２４で搬送ベルト１２１側に付勢されている。また、搬送ベルト１２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１２６を備えている。
【０１２７】
ここで、搬送ベルト１２１は無端状ベルトである。搬送ベルト１２１は、搬送ローラ１２７とテンションローラ１２８との間に掛け渡されている。副走査モータ１３１からタイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ１２７が回転される。これにより、搬送ベルト１２１は、図１８のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されている。なお、搬送ベルト１２１の裏面側には記録ヘッド１０７による画像形成領域に対応してガイド部材１２９が配置されている。
【０１２８】
また、図１１に示すように、搬送ローラ１２７の軸には、スリット円板１３４を取り付け、このスリット円板１３４のスリットを検知するセンサ１３５を設けて、これらのスリット円板１３４及びセンサ１３５によってエンコーダ１３６を構成している。
【０１２９】
帯電ローラ１２６は、搬送ベルト１２１の表層に接触し、搬送ベルト１２１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。
【０１３０】
また、キャリッジ１０３の前方側には、図１７に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール１４２が設けられている。キャリッジ１０３の前面側にはエンコーダスケール１４２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１４３が設けられている。エンコーダスケール１４２及びエンコーダセンサ１４３によって、キャリッジ１０３の主走査方向位置（ホーム位置に対する位置）を検知するためのエンコーダ１４４が構成されている。
【０１３１】
さらに、記録ヘッド１０７で記録された用紙１１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１２１から用紙１１２を分離するための分離部と、排紙ローラ１５２及び排紙コロ１５３と、排紙される用紙１１２をストックする排紙トレイ１５４とが備えられている。
【０１３２】
また、背部には両面給紙ユニット１６１が着脱自在に装着されている。両面給紙ユニット１６１は、搬送ベルト１２１の逆方向回転で戻される用紙１１２を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙する。
【０１３３】
このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙１１２が１枚ずつ分離給紙される。略鉛直上方に給紙された用紙１１２は、ガイド１１５で案内され、搬送ベルト１２１とカウンタローラ１２２との間に挟まれて搬送される。さらに、用紙１１２は、先端を搬送ガイド１２３で案内されて先端加圧コロ１２５で搬送ベルト１２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【０１３４】
このとき、帯電ローラ１２６に対して、図示しない制御回路によって高圧電源からプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加される。これにより、搬送ベルト１２１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１２１上に用紙１１２が給送されると、用紙１１２が搬送ベルト１２１に静電力で吸着され、搬送ベルト１２１の周回移動によって用紙１１２が副走査方向に搬送される。
【０１３５】
そこで、キャリッジ１０３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１０７を駆動することにより、停止している用紙１１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１１２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１１２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１１２を排紙トレイ１５４に排紙する。
【０１３６】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト１２１が逆回転される。これにより、記録済みの用紙１１２は、両面給紙ユニット１６１内に送り込まれる。用紙１１２は反転されて（裏面が印刷面となる状態にされて）、再度カウンタローラ１２２と搬送ベルト１２１との間に給紙される。タイミング制御が行われて、前述の記録動作と同様にして、用紙１１２は、搬送ベルト１２１上に搬送され、裏面に記録が行われた後、排紙トレイ１５４に排紙される。
【０１３７】
なお、本発明にかかる画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、これらの複合機などにも適用することができる。また、本発明にかかる画像形成装置は、インク以外の液体、例えばＤＮＡ試料やレジスト、パターン材料などを吐出する液滴吐出ヘッドや液滴吐出装置、又はこれらを備えた画像形成装置にも適用することができる。
【０１３８】
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１３９】
上記の各実施例では各構成膜の材料や成膜方法の例などが示されたが、各構成膜は、各機能性能を有する膜であればよく、上記実施例に記載された材料や成膜方法に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１４０】
２０１  圧電素子
２０２  加圧液室
２０３  振動板
２０８  流路形成基板
２１１  下部電極層
２１２  圧電体層
２１３  上部電極層
２１５  上部電極層配線接続部
２１８  ダミー下部電極層
２１９  ダミー圧電体層
２２０  緩衝層
３０１  ノズル孔
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４１】
【特許文献１】特許第３１１４８０８号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2014151623.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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