(57)【要約】【課題】製造工程を増やすことなく、接着剤の流れだしを効率的に抑制できる凹部を接着面に形成することを課題とする。【解決手段】電気機械変換素子１０１が設けられた後の変位板の一方の面側に配線材料層を形成した後に非配線部分を除去して形成される配線パターン１０８を介して、電気機械変換素子に駆動電圧信号を印加し、電気機械変換素子を変形させることにより変位板を変位させるアクチュエータ基板において、接着対象部材が配線材料層１０８’の上に接着され、前記接着対象部材が接着される前記配線材料層の接着面内又は該接着面の近傍に、接着剤を収容可能な凹部１０９ａが形成されている。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変位板の一方の面上に設けられる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子が設けられた後の前記変位板の前記一方の面側に配線材料層を形成した後に非配線部分を除去して形成される配線パターンと、
前記変位板の前記一方の面側に、直接又は中間部材を介して間接的に、接着剤により接着される接着対象部材とを備え、
前記配線パターンを介して前記電気機械変換素子に印加される駆動電圧信号に応じて該電気機械変換素子を変形させることにより前記変位板を変位させるアクチュエータ基板において、
前記接着対象部材は、前記配線材料層の上に直接又は中間層を介して接着され、
前記接着対象部材が接着される前記配線材料層の接着面内又は該配線材料層の接着面近傍に、接着剤を収容可能な凹部が形成されていることを特徴とするアクチュエータ基板。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータ基板において、
前記接着面は、前記凹部によって分割された複数の凸部の頂面であることを特徴とするアクチュエータ基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアクチュエータ基板において、
前記電気機械変換素子は、圧電体を上部電極と下部電極で挟み込んだものであり、
前記凹部の内部底面は、前記電気機械変換素子の下部電極の上面位置よりも低い位置まで形成されていることを特徴とするアクチュエータ基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクチュエータ基板において、
前記凹部の内部底面は、前記変位板の前記一方の面と同じ位置又は該一方の面位置よりも低い位置まで形成されていることを特徴とするアクチュエータ基板。
【請求項５】
液体を吐出するノズル孔が形成されたノズル基板と、
前記ノズル孔に連通する加圧液室と、
前記加圧液室の壁部の一部を構成する変位板及び該変位板上に設けられる電気機械変換素子を備えたアクチュエータ基板とを備え、
前記電気機械変換素子に印加される駆動電圧信号に応じて該電気機械変換素子を変形させることにより前記変位板が変位することで前記加圧液室内の液体を前記ノズル孔から吐出させる液滴吐出部材において、
前記アクチュエータ基板として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアクチュエータ基板を用いたことを特徴とする液滴吐出部材。
【請求項６】
加圧液室内の液体をノズル孔から吐出させる液体吐出部材と該加圧液室へ供給される液体を収容する液体収容部とが共通の支持部材に支持され、液体吐出装置に対して着脱自在な液体カートリッジにおいて、
前記液体吐出部材として、請求項５に記載の液体吐出部材を用いたことを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項７】
液体吐出部材から液体を吐出して画像を形成する画像形成装置において、
前記液体吐出部材として、請求項５に記載の液体吐出部材を用いた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、印加する駆動電圧信号に応じて圧電素子等の電気機械変換素子を変形させることにより変位板を変位させるアクチュエータ基板、並びに、これを用いた液体吐出部材、液体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】
この種のアクチュエータ基板においては、例えば、インクジェット記録装置の液体吐出部材のノズル孔から加圧液室内の液体を吐出させるために加圧液室を加圧するものが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載されている液体噴射ヘッド（液体吐出部材）においては、圧力発生室（加圧液室）等が形成された流路形成基板にノズルプレートが接着剤により接着されている。また、流路形成基板のノズルプレート側とは反対側には、弾性膜（変位板）が形成され、その弾性膜の上に圧電素子が形成されている。このようにして圧電素子が形成された弾性膜の上には、圧電素子に駆動電圧信号を印加するための配線パターンが形成される。そして、このような流路形成基板の圧電素子側すなわち弾性膜の圧電素子側には、圧電素子の運動を阻害しない程度の空間を確保した圧電素子保持部が形成されたシリコン単結晶基板（接着対象部材）が、接着剤により接着されている。この液体噴射ヘッドにおいて、流路形成基板の圧電素子側（弾性膜の圧電素子側）に接着されるシリコン単結晶基板上の接着面には、余分な接着剤を収容するための凹部が形成されている。これにより、余分な接着剤が接着面から流れ出ることが防止されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成においては、シリコン単結晶基板を厚さ方向の途中までエッチング（ハーフエッチング）して、接着面となる箇所に凹部を形成する。この場合、製造工程中に、シリコン単結晶基板の接着面の凹部を形成するためのエッチング処理を追加する必要がある。しかも、シリコン単結晶基板に対するエッチング処理では、一般に、凹部の寸法や形状の自由度が低いので、接着剤の流れだしを抑制できる効率的な凹部パターンを形成することが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明は、変位板の一方の面上に設けられる電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子が設けられた後の前記変位板の前記一方の面側に配線材料層を形成した後に非配線部分を除去して形成される配線パターンと、前記変位板の前記一方の面側に、直接又は中間部材を介して間接的に、接着剤により接着される接着対象部材とを備え、前記配線パターンを介して前記電気機械変換素子に印加される駆動電圧信号に応じて該電気機械変換素子を変形させることにより前記変位板を変位させるアクチュエータ基板において、前記接着対象部材は、前記配線材料層の上に接着され、前記接着対象部材が接着される前記配線材料層の接着面内又は該配線材料層の接着面近傍に、接着剤を収容可能な凹部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、製造工程を増やすことなく、接着剤の流れだしを効率的に抑制できる凹部を接着面に形成することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す透視斜視図である。
【図２】同インクジェット記録装置の機構部の側面図である。
【図３】液滴吐出ヘッド及びインクカートリッジが一体化したカートリッジの例を示す斜視図である。
【図４】同インクジェット記録装置における液滴吐出ヘッドの内部構成を示す部分破断した斜視図である。
【図５】同液滴吐出ヘッドを構成するアクチュエータ基板の上面図である。
【図６】図５中Ａ−Ａ’における液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図７】図５中Ｃ−Ｃ’における液滴吐出ヘッド５０の断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、同液滴吐出ヘッドの製造工程の前段部分を説明するため、ノズル孔の並び方向に対して直交する断面を示す断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、同液滴吐出ヘッドの製造工程の中段部分を説明するため、ノズル孔の並び方向に対して直交する断面を示す断面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、同液滴吐出ヘッドの製造工程の後段部分を説明するため、ノズル孔の並び方向に対して直交する断面を示す断面図である。
【図１１】（ａ）は、引き出し配線が形成された直後のアクチュエータ基板の一部を示す上面図である。（ｂ）は、引き出し配線の形成後に形成されるパッシベーション膜が形成された状態のアクチュエータ基板の一部を示す上面図である。
【図１２】（ａ）は、同アクチュエータ基板における保持基板用接着面近傍に形成される凹部の形状パターンを示す平面図である。（ｂ）は、凹部の他の形状パターンを示す平面図である。
【図１３】図１２（ａ）中Ｅ−Ｅ’におけるアクチュエータ基板の断面図である。
【図１４】凹部の深さの一例を示す断面図である。
【図１５】凹部の深さの他の例を示す断面図である。
【図１６】凹部の深さの更に他の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係るアクチュエータ基板を有する液体吐出部材としての液滴吐出ヘッドを、画像形成装置としてのインクジェット記録装置に適用した一実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置の構成を示す透視斜視図である。
図２は、本実施形態のインクジェット記録装置の機構部の側面図である。
図１及び図２に示すインクジェット記録装置は、装置本体の内部に主走査方向へ移動可能なキャリッジ１を備えている。このキャリッジ１には、液滴吐出ヘッド５０及び液滴吐出ヘッド５０に対してインクを供給するインクカートリッジ２等が搭載れている。
【００１０】
液滴吐出ヘッド５０及びインクカートリッジ２は、図３に示すようには、これらを一体化した構成としてもよい。このように液滴吐出ヘッド５０及びインクカートリッジ２が一体となった構成では、液滴吐出ヘッド５０のアクチュエータ基板を高精度化、高密度化、および高信頼化することが容易となる。よって、歩留まりや信頼性を向上することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１１】
装置本体の下方部には、前方側（図２中左側）から多数枚の記録材３０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）４が抜き差し自在に装着されている。また、記録材３０を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ５も有している。給紙カセット４あるいは手差しトレイ５から給送される記録材３０は、印字機構部３によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ６に排紙される。なお、記録材３０は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の材質の媒体を含むものとする。
【００１２】
印字機構部３は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド７と従ガイドロッド８とでキャリッジ１を主走査方向に摺動自在に保持している。このキャリッジ１には、複数のインク吐出口（ノズル孔）が主走査方向と直交する副走査方向に配列され、液滴吐出方向が下方に向くように、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（液滴）を吐出する液滴吐出ヘッド５０が装着されている。また、キャリッジ１には、液滴吐出ヘッド５０に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ２を交換可能に装着している。
【００１３】
インクカートリッジ２は、上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド５０へインクを供給する供給口が設けられている。内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド５０へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド５０としては、色ごとに異なる液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液滴吐出ヘッドでもよい。
【００１４】
キャリッジ１は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド７に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド８に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９ａで回転駆動される駆動プーリ１０と従動プーリ１１との間にタイミングベルト１２を張装している。このタイミングベルト１２をキャリッジ１に固定し、主走査モータ９ａの正逆回転によりキャリッジ１が往復に走査される。
【００１５】
また、本インクジェット記録装置は、給紙カセット４から記録材３０を分離給装する給紙ローラ１３及びフリクションパッド１４、記録材３０を案内するガイド部材１５、給紙された記録材３０を反転させて搬送する搬送ローラ１６なども備えている。更に、この搬送ローラ１６の周面に押し付けられる搬送コロ１７及び搬送ローラ１６からの記録材３０の送り出し角度を規定する先端コロ１８も有している。搬送ローラ１６は副走査モータ９ｂによってギヤ列を介して回転駆動される。
【００１６】
また、キャリッジ１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１６から送り出された記録材３０を液滴吐出ヘッド５０の下方側で案内するため、用紙ガイド部材である印写受け部材１９も有している。この印写受け部材１９の用紙搬送方向下流側には、記録材３０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ２０と拍車２１を設け、さらに記録材３０を排紙トレイ６に送り出す排紙ローラ２３と拍車２４と、排紙経路を形成するガイド部材２５，２６とを配設している。
【００１７】
インクジェット記録装置で画像を記録する際、キャリッジ１を移動させながら、画像信号に応じて液滴吐出ヘッド５０を駆動することにより、停止している記録材３０にインクを吐出して１行分を記録し、その後、記録材３０を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または記録材３０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ、記録材３０を排紙する。
【００１８】
また、キャリッジ１の移動方向一端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド５０の吐出不良を回復するための回復装置２７を配置している。回復装置２７はそれぞれ図示していないキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１は、印字待機中には回復装置２７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッド５０をキャッピングしてノズル孔の湿潤状態を保つことによりインクの乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、すべてのノズル孔のインクの粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【００１９】
更に、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド５０のノズル孔を密封し、チューブを通して吸引手段でノズル孔からインクとともに気泡等を吸い出す。これにより、ノズル面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００２０】
次に、液滴吐出ヘッド５０の構成について説明する。
図４は、本実施形態の液滴吐出ヘッド５０の内部構成を示す部分破断した斜視図である。
図５は、液滴吐出ヘッド５０を構成するアクチュエータ基板の上面図である。
図６は、図５中Ａ−Ａ’における液滴吐出ヘッド５０の断面図である。
図７は、図５中Ｃ−Ｃ’における液滴吐出ヘッド５０の断面図である。
【００２１】
本実施形態の液滴吐出ヘッド５０は、主に、アクチュエータ基板１００と、保持基板２００と、ノズル基板３００とから構成されている。アクチュエータ基板１００は、変位板としての振動板１０２の素子取付面（図中上面）上に、液体吐出エネルギーを発生させる電気機械変換素子としての圧電素子１０１を備えている。本実施形態における圧電素子１０１は、図６に示すように、下部電極である共通電極層１０１−１と上部電極である個別電極層１０１−２との間に圧電体層１０１−３が挟まれた構成となっている。また、アクチュエータ基板１００は、振動板１０２の素子取付面とは反対側の面（図中下面）に隔壁部１０３を備えている。振動板１０２と隔壁部１０３とノズル基板３００によって囲まれる空間が加圧液室１０４となる。また、アクチュエータ基板１００により、流体抵抗部１０５及び共通液室１０６も形成される。
【００２２】
保持基板２００は、インクカートリッジ２からのインクを供給するインク供給口２０１を備えており、アクチュエータ基板１００に接合されることにより、共通インク流路２０２と、アクチュエータ基板１００の振動板１０２が撓んで変位できる空間を形成するザグリ２０３とを形成する。保持基板２００は、シリコンエッチング、プラスチック成型品等により形成できる。図５中符号Ｄで示すアクチュエータ基板１００上の領域は、保持基板２００によって覆われる領域である。
【００２３】
ノズル基板３００は、個々の加圧液室１０４に対応した位置にノズル孔３０１が形成されている。ノズル基板３００は、例えばＳＵＳからなる板に対して、パンチ加工、エッチング、シリコンエッチング、ニッケル電気鋳造、樹脂レーザー加工などを施すことにより形成されたものを用いることができる。
【００２４】
本実施形態の液滴吐出ヘッド５０は、各加圧液室１０４内にインクを満たした状態で、制御部（不図示）の制御の下、駆動電圧信号を個別電極層１０１−２に印加する。この駆動電圧信号としては、発振回路により生成した２０［Ｖ］のパルス電圧を用いることができる。このような電圧パルスを印加することにより、圧電体層１０１−３は、圧電効果により圧電体層１０１−３そのものが振動板１０２と平行方向に縮む。これにより、振動板１０２が加圧液室１０４側へ凸になるように撓む結果、加圧液室１０４内の圧力が急激に上昇し、加圧液室１０４に連通するノズル孔３０１からインクが吐出される。
【００２５】
パルス電圧が印加された後は、縮んだ圧電体層１０１−３が元に戻り、これに伴って撓んだ振動板１０２も元の位置に戻る。このため、加圧液室１０４内が共通液室１０６内に比べて負圧となり、インクカートリッジ２からインク供給口２０１を介して供給されているインクが共通インク流路２０２、共通液室１０６から流体抵抗部１０５を介して加圧液室１０４へ供給される。これを繰り返すことにより、インクの液滴を連続的に吐出でき、液滴吐出ヘッド５０に対向して配置される記録材に画像を形成する。
【００２６】
次に、本実施形態における液滴吐出ヘッド５０の製造方法について説明する。
図８〜図１０は、本実施形態の液滴吐出ヘッド５０の製造工程を説明するため、ノズル孔の並び方向に対して直交する断面を示す断面図である。
【００２７】
はじめに、図８（ａ）に示すように、アクチュエータ基板１００として、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板（例えば板厚４００μｍ）上に振動板１０２となる膜を成膜する。この振動板１０２は、振動板としての機能と後のプロセス整合性とが確保できれば、単層膜でも積層膜でもよい。振動板１０２の材料として、例えば、ＬＰ−ＣＶＤ法で、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜あるいはアモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜を、所望の振動板剛性になるように積層して成膜する。プロセス整合性、振動板剛性及び振動板全体の応力を考慮すると、積層数は、おおよそ３層〜７層程度が好ましい。ただし、振動板１０２の上に形成される共通電極層１０１−１との密着性を確保するために、振動板１０２の最上層は、ＬＰＣＶＤ法で形成したシリコン酸化膜とする。そして、振動板１０２の上に形成される共通電極層１０１−１としては、例えば、ＴｉＯ２とＰｔをスパッタ法で各々５０ｎｍと１００ｎｍで成膜したものを用いることができる。
【００２８】
次に、図８（ｂ）に示すように、共通電極層１０１−１上に圧電体層１０１−２を形成する。圧電体層１０１−２としては、ＰＺＴを例えばスピンコート法で複数回に分けて成膜し、最終的に２μｍ厚に成膜したものを用いることができる。圧電体層１０１−２を成膜した後、Ｐｔの個別電極層１０１−２をスパッタ法で例えば１００ｎｍに成膜する。ここで、圧電体層１０１−３の成膜方法は、スピンコート法に限らず、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法、エアーゾル法、ゾルゲル法、インクジェット法などで成膜してもよい。圧電体層１０１−３を成膜した後、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いたパターニング法（以下「リソエッチ法」という。）により個別電極層１０１−２と圧電体層１０１−３をパターニングして、後に形成する加圧液室１０４に対応する位置に圧電素子１０１を形成する。このとき、後に共通インク流路２０２となる箇所の共通電極層１０１−１もパターニングして除去しておく。
【００２９】
次に、図８（ｃ）に示すように、共通電極層１０１−１及び圧電素子１０１と、後に形成する引き出し配線１０８との間を絶縁するために、層間絶縁膜１１０を成膜する。層間絶縁膜１１０は、例えばプラズマＣＶＤ法で成膜したＳｉＯ２膜を用いることができる。層間絶縁膜１１０は、圧電素子１０１や電極材料に影響を及ぼさず、絶縁性を有する膜であれば、プラズマＣＶＤ法で成膜したＳｉＯ２膜以外の絶縁膜でもよい。層間絶縁膜１１０を成膜した後、個別電極層１０１−２と引き出し配線１０８とを接続するための接続孔１１１をリソエッチ法で形成する。ここでは図示していないが、共通電極層１０１−１を別の引き出し配線と接続する場合には、同様に接続孔を層間絶縁膜１１０に形成する。
【００３０】
次に、図８（ｄ）に示すように、引き出し配線１０８として、配線材料層である例えばＴｉＮとＡｌを各々膜厚３０ｎｍと１μｍでスパッタ法により成膜し、リソエッチ法によりパターニング処理（除去処理）を行う。ＴｉＮ膜は、接続孔１１１の底部で引き出し配線１０８の材料であるＡｌが個別電極層１０１−２に直接接することによって後の工程による熱履歴で合金化し、体積変化によるストレスによる膜剥がれ等が生じないようにする目的で設けられるバリア層として機能する。また、引き出し配線１０８の成膜時には、後の保持基板２００が接着される被接着部材１０９となる箇所も膜（配線材料層）を残し、被接着部材１０９を形成する。
【００３１】
次に、図９（ａ）に示すように、パッシベーション膜１１２として、例えばプラズマＣＶＤ法によりシリコン窒化膜を１０００ｎｍ厚で成膜する。その後、図９（ｂ）に示すように、リソエッチ法により、個別電極パッド１０７となる引き出し配線１０８の端部と、圧電素子１０１の上面の一部と、共通インク流路２０２との箇所におけるパッシベーション膜１１２及び層間絶縁膜１１０を除去する。そして、図９（ｃ）に示すように、リソエッチ法により、共通インク流路２０２と共通液室１０６とを連通させる箇所の振動板１０２を除去する。
【００３２】
次に、図１０（ａ）に示すように、後述する振動板変位領域１１３に対応した位置にザグリ２０３を形成した保持基板２００の足部２００ａと、アクチュエータ基板１００の振動板１０２上に形成されている被接着部材１０９とを接着剤１１４で接着する。このとき、接着剤１１４は、一般的な薄膜転写装置などを用いて、振動板１０２の被接着部材１０９上に厚さ１〜４μｍ程度塗布し、その後、保持基板２００の足部２００ａの下面を被接着部材１０９上に押し付けるようにして接着する。
【００３３】
次に、図１０（ｂ）に示すように、リソ法により、加圧液室１０４、共通液室１０６、流体抵抗部１０５以外の隔壁部１０３をレジストで被覆した後、アルカリ溶液（ＫＯＨ溶液あるいはＴＭＨＡ溶液）で異方性ウェットエッチングを行い、加圧液室１０４、共通液室１０６、流体抵抗部１０５を形成する。アルカリ溶液による異方エッチング以外にも、例えばＩＣＰエッチャーを用いたドライエッチングで、加圧液室１０４、共通液室１０６、流体抵抗部１０５を形成してもよい。その後、図１０（ｃ）に示すように、各加圧液室１０４に対応した位置にノズル孔３０１が開口したノズル基板３００を接合する。
【００３４】
なお、以上の説明は、液滴吐出ヘッド５０の製造方法の一例であり、これに限られない。例えば、圧電素子１０１を覆う１又は２以上の保護層を形成してもよい。
【００３５】
次に、本発明の特徴部分である、保持基板２００をアクチュエータ基板１００に接着するときの接着部の構成について説明する。
本実施形態においては、少なくともアクチュエータ基板１００と保持基板２００との接合には、上述したとおり、接着剤１１４を用いる。この接着の際、保持基板２００の被接着部材１０９と保持基板２００の足部２００ａとの間の接着面から余分な接着剤１１４が流れ出し、振動板変位領域１１３へ達することがある。ここでいう振動板変位領域１１３は、圧電素子１０１の伸縮によって振動板１０２が撓む（変位する）領域であり、図１０（ｂ）又は図１０（ｃ）に示すように、加圧液室１０４の壁面を構成する振動板１０２の部分に相当する。この振動板変位領域１１３まで接着剤１１４が流出してくると、振動板変位領域１１３の剛性が変化し、圧電素子１０１の伸縮によって振動板１０２の撓む量（変位量）が変わってくる。その結果、振動板１０２を所望のとおり撓ませる（変位させる）ことができず、吐出動作不良を引き起こすおそれがある。
【００３６】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における液滴吐出ヘッド５０を構成するアクチュエータ基板１００の一部分を示す上面図である。
本実施形態においては、余分な接着剤１１４が振動板変位領域１１３まで流れでないように、保持基板２００の足部２００ａが接着される保持基板２００の被接着部材１０９の接着面近傍に、余分な接着剤１１４を収容可能な凹部１０９ａが形成されている。なお、本実施形態では、接着面内には凹部が形成されていない例であるが、接着面内に凹部を形成してもよい。
【００３７】
このような凹部１０９ａが形成されていることにより、保持基板２００の被接着部材１０９の接着面上に接着剤１１４により保持基板２００の足部２００ａを接着させるときに余分な接着剤１１４が流れ出ても、その余分な接着剤１１４は、凹部１０９ａの内部へと流れ込む。これにより、圧電素子１０１によって変位する振動板変位領域１１３まで接着剤１１４が流出することが抑制される。
【００３８】
しかも、本実施形態の凹部１０９ａは、図１１（ａ）に示すように、引き出し配線１０８のパターニング処理（リソエッチ法による）の際に一緒に形成することができる。具体的には、本実施形態においては、引き出し配線１０８となる配線材料層を成膜した後、不要な部分を除去するためにリソエッチ法によりパターニング処理（除去処理）を行うが、このときに当該配線材料層１０８’で構成される被接着部材１０９の周辺形状が図１１（ａ）に示すような凸凹パターンとなるようにパターニング処理を行う。これにより、引き出し配線１０８のパターニング処理によって、引き出し配線１０８の形成だけでなく、被接着部材１０９の周辺に凹部１０９ａも形成することができる。
【００３９】
なお、本実施形態においては、図１２（ａ）に示すように、保持基板２００の足部２００ａが接着される保持基板２００の被接着部材１０９の接着面は、連続した面となっているが、これに限られない。例えば、図１２（ｂ）に示すように、接着面を凹部によって分断して不連続な面としてもよい。すなわち、接着面が、凹部１０９ｂによって分割された複数の凸部の頂面で構成されるようにしてもよい。この場合、余分な接着剤１１４を収容する凹部の容積が増えるので、振動板変位領域１１３まで接着剤１１４が流出することがより抑制される。
【００４０】
図１３は、図１２（ａ）中Ｅ−Ｅ’におけるアクチュエータ基板１００の断面図である。
本実施形態において、凹部１０９ａの深さは、図１３に示すように、配線材料層１０８’の膜厚に相当する深さに設定している。この場合、配線材料層１０８’を除去するだけで凹部１０９ａを形成することができる。ただし、凹部１０９ａの深さは、適宜設定することができる。例えば、図１４、１５、１６に示すように、凹部１０９ａに対応する箇所の配線材料層１０８’の下地層にも凹部を形成することにより、凹部１０９ａをより深くし、凹部１０９ａの全体の容積を大きくしてもよい。この場合、凹部１０９ａの容積が増える結果、振動板変位領域１１３まで接着剤１１４が流出することがより抑制される。
【００４１】
具体的に凹部１０９ａの形成方法としては、図１４に示す例では、層間絶縁膜１１０に接続孔１１１を形成するリソエッチ法による除去処理の際に、層間絶縁膜１１０における凹部１０９ａの対応箇所も除去して凹部を形成する。この場合、本実施形態の凹部１０９ａよりも、層間絶縁膜１１０の膜厚分だけ凹部１０９ａを深くできる。しかも、製造工程が増えることもない。
【００４２】
また、図１５に示す例では、図１４の例に加えて、更に、共通電極層１０１−１の形成時に、共通電極層１０１−１における凹部１０９ａの対応箇所を除去して凹部を形成する。この場合、本実施形態の凹部１０９ａよりも、少なくとも層間絶縁膜１１０の膜厚分と共通電極層１０１−１の層厚分、凹部１０９ａを深くできる。なお、図１５に示す例は、共通電極層１０１−１だけでなく振動板１０２までも除去している例であるため、本実施形態の凹部１０９ａよりも、層間絶縁膜１１０の膜厚分と共通電極層１０１−１の層厚分と振動板１０２の厚さ分、凹部１０９ａを深くできる。
【００４３】
また、図１６に示す例では、図１５の例に加えて、更に、隔壁部１０３を構成するシリコン単結晶基板の厚さ方向一部分まで除去した例である。
【００４４】
なお、本実施形態においては、インクを吐出する例であるが、吐出する液体は、インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる。
また、本実施形態においては、アクチュエータ基板をインクジェット記録装置における液滴吐出ヘッド５０に用いた例について説明したが、本発明に係るアクチュエータ基板は他にも適用できる。例えば、光を走査するための偏向ミラーの向きをアクチュエータ基板の変位板の変位に応じて偏向する偏向ミラーの駆動手段にも適用することができる。
【００４５】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
振動板１０２等の変位板の素子取付面等の一方の面上に設けられる圧電素子１０１等の電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子が設けられた後の前記変位板の前記一方の面側に配線材料層を形成した後に非配線部分を除去して形成される引き出し配線１０８等の配線パターンと、前記変位板の前記一方の面側に、直接又は被接着部材１０９等の中間部材を介して間接的に、接着剤１１４により接着される保持基板２００等の接着対象部材とを備え、前記配線パターンを介して前記電気機械変換素子に印加される駆動電圧信号に応じて該電気機械変換素子を変形させることにより前記変位板を変位させるアクチュエータ基板１００において、前記接着対象部材は、前記配線材料層１０８’の上に直接又はパッシベーション膜１１２等の中間層を介して接着され、前記接着対象部材が接着される前記配線材料層の接着面内又は該配線材料層の接着面近傍に、接着剤を収容可能な凹部１０９ａが形成されていることを特徴とする。
本態様において、接着対象部材が接着される配線材料層に形成される凹部は、配線パターンを形成する際に非配線部分を除去する際の除去処理によって形成することができる。よって、製造工程を増やさずに接着面内又はその近傍に凹部を形成することができる。しかも、配線パターン形成時に行われる除去処理は、一般に、詳細なパターニングが可能なフォトリソグラフィ技術等を利用したフォトリソ法等が用いられる。よって、凹部の形成パターンの自由度が高く、接着剤の流れだしを抑制できる効率的な凹部パターンを容易に形成することができる。
【００４６】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記接着面は、前記凹部によって分割された複数の凸部の頂面であることを特徴とする。
これによれば、接着面が凹部によって分割されていない連続した面である場合と比べて、余分な接着剤を収容する凹部の容積を増やすことができる。よって、変位板の変位動作不良をより抑制することができる。
【００４７】
（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記電気機械変換素子は、圧電体層１０１−３等の圧電体を個別電極層１０１−２等の上部電極と共通電極層１０１−１等の下部電極で挟み込んだものであり、前記凹部１０９ａの内部底面は、前記電気機械変換素子の下部電極の上面位置よりも低い位置まで形成されていることを特徴とする。
これによれば、凹部を深くして凹部の容積を増やすことができ、変位板の変位動作不良をより抑制することができる。
【００４８】
（態様Ｄ）
前記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、前記凹部の内部底面は、前記変位板の前記一方の面と同じ位置又は該一方の面位置よりも低い位置まで形成されていることを特徴とする。
これによれば、凹部を深くして凹部の容積を増やすことができ、変位板の変位動作不良をより抑制することができる。
【００４９】
（態様Ｅ）
インク等の液体を吐出するノズル孔３０１が形成されたノズル基板３００と、前記ノズル孔に連通する加圧液室１０４と、前記加圧液室の壁部の一部を構成する振動板１０２等の変位板及び該変位板上に設けられる圧電素子１０１等の電気機械変換素子を備えたアクチュエータ基板１００とを備え、前記電気機械変換素子に印加される駆動電圧信号に応じて該電気機械変換素子を変形させることにより前記変位板が変位することで前記加圧液室内の液体を前記ノズル孔から吐出させる液滴吐出ヘッド５０等の液滴吐出部材において、前記アクチュエータ基板として、前記態様ＡからＤのいずれかの態様に係るアクチュエータ基板を用いたことを特徴とする。
これによれば、吐出動作不良が抑制された液滴吐出部材を実現することができる。
【００５０】
（態様Ｆ）
加圧液室１０４内のインク等の液体をノズル孔３０１から吐出させる液滴吐出ヘッド５０等の液体吐出部材と該加圧液室へ供給される液体を収容するインクカートリッジ２等の液体収容部とが共通の支持部材に支持され、液体吐出装置に対して着脱自在な液体カートリッジにおいて、前記液体吐出部材として、前記態様Ｅに係る液体吐出部材を用いたことを特徴とする。
これによれば、吐出動作不良が抑制された液滴吐出部材を有する液体カートリッジを実現することができる。
【００５１】
（態様Ｇ）
液滴吐出ヘッド５０等の液体吐出部材から液体を吐出して画像を形成するインクジェット記録装置等の画像形成装置において、前記液体吐出部材として、前記態様Ｅに係る液体吐出部材を用いたことを特徴とする。
これによれば、吐出動作不良が抑制された液滴吐出部材を有する画像形成装置を実現することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  キャリッジ
２  インクカートリッジ
５０  液滴吐出ヘッド
１００  アクチュエータ基板
１０１  圧電素子
１０１−１  共通電極層
１０１−２  個別電極層
１０１−３  圧電体層
１０２  振動板
１０３  隔壁部
１０４  加圧液室
１０５  流体抵抗部
１０６  共通液室
１０８’  配線材料層
１０８  引き出し配線
１０９  被接着部材
１０９ａ，１０９ｂ  凹部
１１０  層間絶縁膜
１１１  接続孔
１１２  パッシベーション膜
１１３  振動板変位領域
１１４  接着剤
２００  保持基板
２００ａ  足部
３００  ノズル基板
３０１  ノズル孔
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特許第４５７２３７１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】
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