(57)【要約】  【課題】  金属材料からなる配線による残留応力を緩和し、応力集中に伴う薄膜構造の破壊を未然に防止する圧電アクチュエータ及び液体噴射装置を提供する。  【解決手段】  基板上に振動板を介して形成された下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電体素子と、該圧電体素子を覆う絶縁層と、該絶縁層に形成された貫通穴を介して該上電極に接続された金属配線と、を具備する圧電アクチュエータであって、該金属配線が、該貫通穴及びその周辺領域を覆う大きさに形成された接触部と、該上電極膜の長手方向と同一方向に形成された配線本体部と、該配線本体部の長手方向と交わる方向に形成された部分を有し、該接触部と該配線本体部とを接続する屈曲部と、からなり、該接触部は、その中心点が該貫通穴の中心点に対応する位置に形成され、該接触部の残留応力が該貫通穴の中心点に向かって均等にかかるようにした。【選択図】    図２
2007006620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に振動板を介して形成された下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電体素子と、該圧電体素子を覆う絶縁層と、該絶縁層に形成された貫通穴を介して該上電極に接続された金属配線と、を具備する圧電アクチュエータであって、
該金属配線が、
該貫通穴及びその周辺領域を覆う大きさに形成された接触部と、
該上電極膜の長手方向と同一方向に形成された配線本体部と、
該配線本体部の長手方向と交わる方向に形成された部分を有し、該接触部と該配線本体部とを接続する屈曲部と、
からなり、
該接触部は、その中心点が該貫通穴の中心点に対応する位置に形成され、該接触部の残留応力が該貫通穴の中心点に向かって均等にかかるようにした、圧電アクチュエータ。
【請求項２】
前記接触部が、該圧電体素子の長手方向に対して垂直方向の前記貫通穴の中心線を基準として対称形状となるように形成され、前記接触部の中心線が、前記貫通穴の中心線に対応する位置に形成されてなる、請求項１に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項３】
前記屈曲部は、前記接触部及び前記配線本体部よりも狭い幅で形成されてなる、請求項１又は２に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項４】
前記接触部は、前記屈曲部の端部が接続している側の端縁と反対側の端縁の同軸線上に、該端部と同じ形状を有する凸部が突設されてなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項５】
前記接触部は、その形状が前記貫通穴の形状と相似の関係にある、請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項６】
前記屈曲部は、その断面積が前記配線本体部の断面積よりも小さいものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項７】
前記屈曲部は、その幅が前記配線本体部の２分の１〜５分の１に形成されてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータを駆動源とする液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置。
【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及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電体素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドが知られている。このようなインクジェット式記録ヘッドには、圧電体素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。
【０００３】
そして、たわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、振動板の表面全体にわたって成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電体素子を形成したものが知られている。
【０００４】
また、たわみ振動モードのアクチュエータに使用される圧電体素子は、例えば、共通電極である下電極と、下電極上に形成されたＰＺＴ膜（圧電体層）と、ＰＺＴ膜上に形成された個別電極である上電極とで構成される。さらに、上電極上には絶縁膜が形成されて絶縁が図られ、この絶縁膜の一部が貫通されることによって形成された貫通穴（コンタクトホール部）を介して上電極に電気的に接続される金属配線が設けられた構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２１１７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貫通穴を介して上電極に電気的に接続された金属配線は、それ自身が有する残留応力により、金属配線の長手方向の中心に向かって収縮する場合があった。ここで、「残留応力」とは、金属配線の形成時に材料の冷却温度の差や形状などの関係で発生した応力がそのまま残ったものをいう。
【０００６】
残留応力により金属配線が長手方向の中心に向かって収縮すると、貫通穴周辺に金属配線の残留応力が集中する。このとき、圧電体素子と上電極との密着性が不十分な場合、上電極が圧電素子から剥離することによってアクチュエータの信頼性や歩留まりが低下する。また、圧電体素子と上電極との密着性が十分な場合であっても、貫通穴を覆う金属配線が上電極と剥離し、金属配線と上電極との間に誘電層が形成されてしまい、十分な圧電特性を得ることができない。
【０００７】
貫通穴周辺の薄膜の剥離を防止するためには、上電極の材料を変更し、上電極と圧電素子又は上電極と金属配線との密着性を向上させる方法が考えられる。しかしながら、上電極の材料の変更によって圧電特性が低下する恐れがあるため、現状では上電極の材料を変更することができない。そのため、他の手段により貫通穴周辺の薄膜の剥離を防止する手段の開発が望まれていた。
【０００８】
従って、本発明は、金属材料からなる配線による残留応力を緩和し、応力集中に伴う薄膜構造の破壊を未然に防止する圧電アクチュエータ及び該圧電アクチュエータを備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、貫通穴周辺を覆う金属配線の残留応力が、貫通穴に均等にかかるように金属配線を形成すれば、貫通穴周辺の薄膜の剥離を防止することができるとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づきなされたものであり、基板上に振動板を介して形成された下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電体素子と、該圧電体素子を覆う絶縁層と、該絶縁層に形成された貫通穴を介して該上電極に接続された金属配線と、を具備する圧電アクチュエータであって、該金属配線が、該貫通穴及びその周辺領域を覆う大きさに形成された接触部と、該上電極膜の長手方向と同一方向に形成された配線本体部と、該配線本体部の長手方向と交わるように形成され、該接触部と該配線本体部とを接続する屈曲部と、からなり、該接触部は、その中心点が該貫通穴の中心点に対応する位置に形成され、該接触部の残留応力が該貫通穴の中心点に向かって均等にかかるようにした、圧電アクチュエータを提供するものである。
【００１０】
このような構成により、貫通穴周辺を覆う接触部が貫通穴周辺に加わる残留応力を均等にし、貫通穴付近の破壊を未然に防止することができる。また、屈曲部が配線本体部の長手方向と交わるように形成されているため、配線本体から加わる残留応力を分散し、貫通穴周辺に加わる残留応力の大部分を打ち消すことができる。その結果、貫通穴周辺における金属配線による残留応力を緩和し、金属配線の残留応力が貫通穴周辺に集中することに起因する貫通穴付近の破壊を未然に防止することができる。
【００１１】
上記発明の好ましい態様は次の通りである。前記接触部が、該圧電体素子の長手方向に対して垂直方向の該貫通穴の中心線を基準として対称形状となるように形成され、前記接触部の中心線が、前記貫通穴の中心線に対応する位置に形成されてなることが好ましい。これにより、貫通穴及びその周辺に形成された接触部に発生した残留応力が貫通穴の中心点に向けて均一に加わるようにすることができる。
【００１２】
前記接触部は、前記屈曲部の端部が接続している側の端縁と反対側の端縁の同軸線上に、該端部と同じ形状を有する凸部が突設されてなることが好ましい。これにより、貫通穴にかかる残留応力をより均一にすることができる。
【００１３】
前記接触部は、その形状が前記貫通穴の形状と相似の関係にあることが好ましい。これにより、貫通穴にかかる残留応力をより均一にすることが容易となる。
【００１４】
前記屈曲部は、前記接触部及び前記配線本体部よりも狭い幅で形成されてなることが好ましい。これにより、前記配線本体部からの残留応力を緩和することができ、また、前記貫通穴周辺に加わる残留応力も緩和することができる。
【００１５】
前記屈曲部は、その断面積が前記配線本体部の断面積よりも小さいものであることが好ましい。これにより、前記配線本体部からの残留応力をより緩和することができ、また、前記貫通穴周辺に加わる残留応力もより緩和することができる。
【００１６】
前記屈曲部は、その幅が前記配線本体部の２分の１〜５分の１の幅に形成されてなることが好ましい。これにより、金属配線としての機能を確保しつつ、前記配線本体部からの残留応力をより緩和することができ、また、前記貫通穴周辺に加わる残留応力もより緩和することができる。
【００１７】
また、本発明は、上述した圧電アクチュエータを駆動源とする液体噴射装置を提供するものである。上述した圧電アクチュエータは貫通穴周辺の薄膜構造の破壊が未然に防止されてなるため、品質に優れた液体噴射装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、実施形態に係る圧電アクチュエータの平面図及び断面図である。なお、図１においては、貫通穴１００ａと金属配線としてのリード電極９０との位置関係を概念的に示したものであり、貫通穴１００ａに形成されるリード電極９０の形状等については後述する。
【００１９】
図１に示すように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、複数の隔壁により区画された圧力発生室１２がその長手方向に２列並設されている。また各列の圧力発生室１２の長手方向外側には、連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。なお、連通部１３は、後述する封止基板３０のリザーバ部３２と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバの一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００２０】
このような圧力発生室１２等が形成される流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２を配設する密度に合わせて最適な厚さを選択することが好ましい。例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度に圧力発生室１２を配置する場合には、流路形成基板１０の厚さは、１８０〜２８０μｍ程度、より望ましくは、２２０μｍ程度とするのが好適である。また、例えば、３６０ｄｐｉ程度と比較的高密度に圧力発生室１２を配置する場合には、流路形成基板１０の厚さは、１００μｍ以下とするのが好ましい。これは、隣接する圧力発生室１２間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるからである。
【００２１】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側で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を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０３〜０．３ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。ノズルプレート２０は、一方の面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、流路形成基板１０であるシリコン単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果たす。
【００２２】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成され、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを併せて圧電アクチュエータと称する。なお、本実施形態では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板として作用する。
【００２３】
ここで、圧電素子３００の個別電極である上電極膜８０には、絶縁膜１００を介して、圧電素子３００の長手方向端部近傍から圧力発生室１２の外側の領域まで引き出されるリード電極９０がそれぞれ接続されている。このリード電極９０は、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料からなり、スパッタリング等により形成される。絶縁膜１００には、厚さ方向に貫通する貫通穴１００ａが設けられている。そして、上電極膜８０の一部がこの貫通穴１００ａ内に露出し、リード電極９０が貫通穴１００ａ内に露出した上電極膜８０と電気的に接続されている。
【００２４】
また、圧電素子３００の共通電極である下電極膜６０は、本実施形態では、圧力発生室１２の長手方向両端部近傍に対向する領域でそれぞれパターニングされ且つ圧力発生室１２の並設方向に沿って圧力発生室１２の列の外側の領域まで延設されている。そして、各圧力発生室１２の列に対応する領域の下電極膜６０は、圧力発生室１２の列の外側の領域で連続している。
【００２５】
流路形成基板１０の圧電素子３００側には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を確保した状態でその空間を密封する圧電素子保持部３１を有する封止基板３０が接合されている。この圧電素子保持部３１は、本実施形態では、各圧電素子３００に対向する領域、すなわち、各圧力発生室１２の列に対向する領域のそれぞれに設けられた圧電素子３００の列をそれぞれ封止している。
【００２６】
また、この封止基板３０には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１４０の少なくとも一部を構成するリザーバ部３２が設けられている。リザーバ部３２は、本実施形態では、封止基板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、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を貫通して設けられた貫通孔を介して流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１４０を構成している。この封止基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましい。
【００２７】
また、この封止基板３０上に、圧電素子３００を列毎に駆動する駆動ＩＣ１２０が実装されている。そして、駆動ＩＣ１２０と、各リード電極９０の端部近傍とが、ボンディングワイヤからなる駆動配線１３０によって電気的に接続されている。
【００２８】
なお、封止基板３０のリザーバ部３２に対応する領域には、封止膜４１及び固定板４２からなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部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（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成されている。この固定板４２のリザーバ１４０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、リザーバ１４０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。
【００２９】
このように構成したインクジェット式記録ヘッドは、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１４０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ＩＣ１２０からの記録信号に従い、上電極膜８０と下電極膜６０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。
【００３０】
ここで、本実施形態では、先述した貫通穴１００ａを覆うリード電極９０と貫通穴１００ａ内に露出した上電極膜８０との接続部分について、リード電極９０の残留応力による応力集中を緩和するため、以下に説明するリード電極を提供する。
【００３１】
図２〜図５は、貫通穴１００ａに接続されたリード電極９１〜９４の上面図である。なお、図示しないが、いずれの図においても、上電極８０（圧電素子３００）の表面上に絶縁膜１００が被膜されており（図１（ｂ）参照）、リード電極９１〜９４はその絶縁膜１００上に形成されているものとする。
【００３２】
図２は、第１の実施形態のリード電極９１を示す図である。図２に示すように、本実施形態のリード電極９１は、大きく、接触部１０１、屈曲部１０５及び配線本体部１０９からなっている。
【００３３】
接触部１０１は、上電極膜８０（圧電素子３００）を幅方向に横断するような長方形であり、上電極膜８０（圧電素子３００）の長手方向の中心線ＣＬｘに対して垂直方向の貫通穴１００ａの中心線ＣＬｙを基準として図面左右対称形状に形成されている。接触部１０１の大きさは、少なくとも貫通穴１００ａを覆う程度の大きさであれば特に制限はないが、本実施例では、絶縁層１００（図１参照）に形成された貫通穴１００ａ及びその周辺を覆う大きさに形成されている。そして、貫通穴１００ａを介して上電極８０に電気的に接続されている。
【００３４】
また、接触部は、接触部１０１の中心点ＣＰ及び中心線（ＣＬｘ及び／又はＣＬｙ）が、貫通穴１００ａの中心点ＣＰ及び中心線（ＣＬｘ及び／又はＣＬｙ）に対応する位置に形成されている。
【００３５】
図２に示すように、屈曲部１０５は、接触部１０１の図面左端縁の上部と下部から延設されている。そして、後述する配線本体部１０９に接続されている。屈曲部１０５は、後述する配線本体部１０９の長手方向と交わる方向に形成された部分ａ及びｂ（ａ’及びｂ’）を有している。
【００３６】
配線本体部１０９は、屈曲部１０５に接続されており、上電極膜８０（圧電体素子３００）の長手方向と同一方向に形成されている。配線本体部１０９の端部は、図１（ｂ）に示すように、駆動配線１３０を介して、駆動ＩＣ１２０に電気的に接続されている。
【００３７】
図６は、第１の実施形態のリード電極９１の形状と、貫通穴１００ａに加わる残留応力との関係を説明するための概念図である。接触部１０１においては、接触部１０１自身が有する残留応力は、貫通穴１００ａ及び接触部１０１の中心点ＣＰに向かう（接触部１０１上の矢印で示す）。接触部１０１は、既述のように、上電極膜８０（圧電素子３００）の長手方向の中心線ＣＬｘに対して垂直方向の貫通穴１００ａの中心線ＣＬｙを基準として図面左右対称形状に形成されており、かつ、接触部１０１の中心点が貫通穴１００ａの中心点に一致するように配設されている（図２参照）。そのため、接触部１０１の図面上下方向から中心点ＣＰに向けて加わる残留応力及び図面左右方向から中心点ＣＰに向けて加わる残留応力はそれぞれ均等となる。これによって、貫通穴１００ａ周辺に対して一方方向の残留応力が加わることがなく、薄膜構造の破壊を防止することができる。
【００３８】
一方、配線本体部１０９には、配線本体部の長手方向の中心部（図示せず）に向かって発生する残留応力が加わる（配線本体部１０９上の矢印で示す）。屈曲部１０５は、配線本体部１０９の長手方向と交わる方向に形成された方向変更部位ａ及びｂ（ａ’及びｂ’）を有しているため、配線本体部１０９に発生した残留応力のほとんどは、屈曲部１０５の方向変更部位ａ及びｂ（ａ’及びｂ’）部分で緩和される。これによって、配線本体部１０９に発生した残留応力が接触部１０１に加わるのを防止することができる。
【００３９】
なお、屈曲部１０５にも理論上の残留応力は発生するが、その程度は配線本体部１０９に発生した残留応力に比較すれば極めて小さいため、接触部１０１に与える影響は無視することができる。
【００４０】
図３は、第２の実施形態のリード電極９２を示す図である。第２の実施形態のリード電極９２は、接触部１０２が貫通穴１００ａと相似形状に形成され、上電極膜８０（圧電素子３００）の長手方向の中心線ＣＬ上に、それぞれ反対方向に屈曲部１０６が形成されている。屈曲部１０６は、接触部１０２から同じ距離まで延設された場所で配線本体部１１０からの残留応力を緩和する方向変更部位ａ及びａ’を形成し、図面下方向の一定距離の場所で配線本体部１１０に向かって方向を変える方向変更部位ｂ及びｂ’を形成する。そして、当該方向変更部位ｂ及びｂ’によって、別々に形成されていた屈曲部が一体化し、配線本体部１１０に向けて方向を変える方向変更部位ｃを形成する。
【００４１】
図７は第２の実施形態のリード電極９２の形状と、貫通穴１００ａに加わる残留応力との関係を説明するための概念図である。接触部１０２においては、接触部１０２自身が有する残留応力が、貫通穴１００ａ及び接触部１０２の中心点ＣＰに向かう（接触部１０２上の矢印で示す）。接触部１０２は、既述のように、上電極膜８０（圧電素子３００）の長手方向の中心線ＣＬｘに対して垂直方向の貫通穴１００ａの中心線ＣＬｙを基準として図面左右対称形状に形成されており、かつ、接触部１０２の中心点が貫通穴１００ａの中心点に一致するように配設されている（図２参照）。また、本実施形態においては、図３及び図７に示すように、接触部１０２から延設された屈曲部１０６の一部が対向する位置に形成されているが、接触部１０２から方向変更部位ａ及びａ’の距離が等しくなるように形成されているため、貫通穴１００ａの中心点ＣＰに向かう残留応力は均等となる。接触部１０２の図面上下方向から中心点ＣＰに向けて加わる残留応力についても同様に均等である。これによって、貫通穴１００ａ周辺に対して一方方向の残留応力が加わることがなく、薄膜構造の破壊を防止することができる。
【００４２】
一方、配線本体部１１０には、図示しない配線本体部の長手方向の中心部に向かって発生する残留応力が加わる（配線本体部１１０上の矢印で示す）。配線本体部１１０に発生した残留応力は、屈曲部１０６の方向変更部位ｃ、ｂ及びｂ’及びａ及ａ’によって緩和される。これによって、配線本体部１０９に発生した残留応力が接触部１０２に加わるのを防止することができる。
【００４３】
なお、屈曲部１０６にも理論上の残留応力は発生するが、その程度は配線本体部１１０に発生した残留応力に比較すれば極めて小さいため、接触部１０２に与える影響は無視することができる。
【００４４】
図３及び図７に示すように、屈曲部１０６は、その断面積が配線本体部１１０の断面積よりも小さいものである。屈曲部１０６の膜厚は配線本体部１１０と同じであるため、断面積は絶縁膜１００（図２参照）上に形成される配線の幅に依存する。屈曲部１０６の幅は、接触部１０２に与える影響を極力小さくするという観点からはできるだけ狭い方が好ましい。しかしながら、電気抵抗を考慮すれば、屈曲部１０６の幅は配線本体部１１０の２分の１〜５分の１の幅に形成されることが好ましい。
【００４５】
図４は、第３の実施形態のリード電極９３を示す図である。本実施形態のリード電極９３は、第２の実施形態のリード電極９２（図３参照）の屈曲部１０６のうち、方向変更部位ａ’から方向変更部位ｂまでの部分を除いたものに等しい。
【００４６】
ここで、接触部１０３の中心点ＣＰにかかる残留応力をより均一化するため、屈曲部１０７の端部が接触部１０３に接続している側の端縁と反対側の端縁の同軸線上に、該端部と同じ形状（端縁からの距離、幅、厚み）を有する凸部１１３が接触部１０３に形成されている。つまり、凸部１１３が、屈曲部１０７の方向変更部位ａから接触部１０３までの距離、幅、厚みと同一の距離、幅、厚みを有している。
【００４７】
本実施形態のリード電極９３においても、第２の実施形態のリード電極９２において貫通穴１００ａ周辺の残留応力を緩和する原理は同じである。従って、本実施形態におけるリード電極９３においても、第２の実施形態におけるリード電極９２と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
図５は、第４の実施形態のリード電極９４を示す図である。本実施形態のリード電極９４は、第３の実施形態のリード電極９３（図４参照）の屈曲部１０７の接続部位を、上電極膜８０（圧電素子３００）の長手方向の中心線ＣＬｘに対して垂直方向の貫通穴１００ａの中心線ＣＬｙ上にしたものである。本実施形態の場合、貫通穴１００ａの中心点ＣＰ方向に加わる残留応力が均等になる原理は第２の実施形態における接触部１０２（図３及び図７参照）及び第３の実施形態における接触部１０３（図４参照）の内容と同じである。また、屈曲部１０８は２つの方向変更部位ａ及びｂを備え、これにより配線本体部１１２に発生した残留応力が接触部１０４に加わるのを防止することができる。さらに、接触部１０４の中心点ＣＰにかかる残留応力をより均一化するため、屈曲部１０８の端部が接触部１０４に接続している側の端縁と反対側の端縁の同軸線上に、該端部と同じ形状（端縁からの距離、幅、厚み）を有する凸部１１４が接触部１０４に形成されている。つまり、凸部１１４が、屈曲部１０８の方向変更部位ａから接触部１０４までの距離、幅、厚みと同一の距離、幅、厚みを有している。
【００４９】
図２〜図５に示したリード電極９１〜９４の形成方法は、従来の金属配線の形成方法に従って、例えば、以下の要領で形成することができる。なお、符号は図１に示したものを用いる。弾性膜５０となる酸化膜及び絶縁体膜５５となる酸化ジルコニウム膜等を形成する。次に、絶縁体膜５５の表面に、下電極膜６０として、チタン（Ｔｉ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）等をスパッター法により形成する。そして、フォトエッチング法により、下電極膜６０を所定のパターンにエッチングする。次に、ゾルゲル法により、圧電体膜を所定の厚みに形成し、焼成して圧電体層７０を形成する。この圧電体層７０の上に、上電極膜８０として、イリジウム（Ｉｒ）、酸化イリジウム（ＩｒＯ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等からなる厚さ１０〜２００ｎｍの膜をスパッター法で形成する。そして、圧電体層７０及び上電極膜８０をフォトリソグラフィー法により所定の形状とする。そして、金（Ａｕ）等からなるリード電極を流路形成基板１０の全面に亘って形成すると共に、各圧電素子３００毎に、図２〜図５に示すリード電極９１〜９４の形状にパターニングする。
【００５０】
以上の説明では、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置を一例として挙げたが、本発明は、広く圧電アクチュエータを備えた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものである。
【００５１】
液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
【００５２】
液体噴射装置としては、例えば、上記に列挙した液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を挙げることができる。当該液体噴射ヘッドは貫通穴周辺の薄膜構造の破壊が未然に防止されてなるため、品質に優れた液体噴射装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態に係る圧電アクチュエータの平面図及び断面図である。
【図２】第１の実施形態のリード電極９１を示す図である。
【図３】第２の実施形態のリード電極９２を示す図である。
【図４】第３の実施形態のリード電極９３を示す図である。
【図５】第４の実施形態のリード電極９４を示す図である。
【図６】第１の実施形態のリード電極９１の形状と、貫通穴１００ａに加わる残留応力との関係を説明するための概念図である。
【図７】第２の実施形態のリード電極９２の形状と、貫通穴１００ａに加わる残留応力との関係を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…流路形成基板、１２…圧力発生室、１３…連通部、１４…インク供給路、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、３０…封止基板、３１…圧電素子保持部、３２…リザーバ部、４０…コンプライアンス基板、４１…封止膜、４２…固定板、４３…開口部、５０…弾性膜、５５…絶縁体膜、６０…下電極膜、７０…圧電体層、８０…上電極膜、９０〜９４…リード電極、１００…絶縁膜、１００ａ…貫通穴、１０１〜１０４…接触部、１０５〜１０８…屈曲部、１０９〜１１２…配線本体部、１１３、１１４…凸部、１２０…駆動ＩＣ、１３０…駆動配線、１４０…リザーバ、３００…圧電素子
【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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