JP2016074188A - インクジェット装置およびインクジェット装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクが貯留されるキャビティに連通する保護基板の貫通孔が接着剤で塞がれることを抑制または防止することができるインクジェット装置およびインクジェット装置の製造方法を提供すること。【解決手段】インクが貯留されるキャビティ５を区画するアクチュエータ基板２と、アクチュエータ基板２に支持されキャビティ５を区画する振動膜６と、振動膜６上に設けられ振動膜６を変位させてキャビティ５の容積を変化させる圧電素子７と、キャビティ５に連通するインク供給路１４と、圧電素子７を覆うようにアクチュエータ基板２に接着剤１０を介して固定され、インク供給路１４に連通する貫通孔３６を有する保護基板４とを含み、保護基板４には、アクチュエータ基板２との対向面１１に形成され、貫通孔３６に連通する掘り込み部３７が形成されている、インクジェットヘッド１を提供する。【選択図】図２

Description

この発明は、インクジェット装置およびその製造方法に関する。

特許文献１は、インクジェット式記録ヘッドを開示している。具体的には、特許文献１のインクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口に連通する圧力発生室と、圧電体層と前記圧電体層に設けられた電極とを備えた圧電素子とを備えている。圧力発生室に溜められたインクは、ノズル開口を介して噴射される。

特開２０１３−９１２７２号公報

特許文献１のインクジェット式記録ヘッドのようなインクジェット装置では、一般的にアクチュエータ基板と保護基板とは接着剤を用いて接合される。
しかしながら、これらの基板を接着する際に、接着剤が保護基板の貫通孔に流れ込み、貫通孔が塞がれることがある。たとえば、キャビティにインクを供給するための貫通孔が目詰まりし、インクを供給できなくなるおそれがある。

この発明の一実施形態は、インクが貯留されるキャビティに連通する保護基板の貫通孔が接着剤で塞がれることを抑制または防止することができるインクジェット装置およびインクジェット装置の製造方法を提供する。

この発明の一実施形態は、インクが貯留されるキャビティを区画するアクチュエータ基板と、前記アクチュエータ基板に支持され前記キャビティを区画する振動膜と、前記振動膜上に設けられ前記振動膜を変位させて前記キャビティの容積を変化させる圧電素子と、前記キャビティに連通するインク供給路と、前記圧電素子を覆うように前記アクチュエータ基板に接着剤を介して固定され、前記インク供給路に連通する貫通孔を有する保護基板とを含み、前記保護基板には、前記アクチュエータ基板に対向する表面に形成され、前記貫通孔に連通する掘り込み部が形成されている、インクジェット装置を提供する。

圧電素子に駆動電圧を印加すると、圧電素子とともに振動膜が変位してキャビティの容積変化を引き起こす。これにより、キャビティ内のインクが吐出される。保護基板に掘り込み部が形成されているので、保護基板にアクチュエータ基板を固定する際に、接着剤が貫通孔の周囲から流れ込んでも、その接着剤の全部または一部を掘り込み部で捕捉することができる。これにより、保護基板の貫通孔が接着剤で塞がれることを抑制または防止することができる。したがって、キャビティに良好にインクを供給できる。

この発明の一実施形態では、前記掘り込み部は、前記貫通孔を取り囲んで前記貫通孔の端部に幅広部を形成しており、前記貫通孔は、断面視において、前記保護基板の厚さ方向に沿って細くなる漏斗状に形成されている。
掘り込み部の形成に必要なスペースが貫通孔の周囲で済むので、掘り込み部の形成によって装置が大型化することを抑制することができる。

この発明の一実施形態では、前記掘り込み部は、断面視において、前記掘り込み部の底部に凹状の溝部を形成するように、前記掘り込み部の全周に亘って設けられた堤防部を有している。
貫通孔に流れ込んだ接着剤を溝部で捕捉できるので、捕捉後の接着剤が貫通孔に流れ出すことを防止することができる。

この発明の一実施形態では、前記堤防部は、断面視において、頂部が尖った形状に形成されている。
この発明の一実施形態では、前記堤防部は、断面視において、頂部が平坦な形状に形成されている。
この発明の一実施形態では、前記掘り込み部は、テーパ形状に形成されている。

この発明の一実施形態では、前記掘り込み部は、前記幅広部が複数形成されるように、１段ずつ段階的に幅が狭くなる複数の段差構造を有している。
この発明の一実施形態では、前記掘り込み部は、前記幅広部の側面から延びる放射状部をさらに含む。
接着剤が掘り込み部に一気に流れ込むことを防止することができる。

この発明の一実施形態では、前記貫通孔は、平面視において、円形に形成されており、前記幅広部は、前記貫通孔と同心で前記貫通孔よりも大きな径を有する円形に形成されている。
円形の貫通孔に対して最小限のスペースで掘り込み部を設けることができる。
この発明の一実施形態は、前記保護基板の反対側で、前記アクチュエータ基板を支持して前記キャビティを区画し、前記キャビティに連通するノズル開口を有するノズル基板を含む。

この発明の一実施形態では、前記圧電素子は、上部電極と、下部電極と、前記上部電極および前記下部電極に挟まれた圧電体膜とを含む。
この発明の一実施形態では、前記圧電体膜は、ＰＺＴ膜からなる。
この発明の一実施形態では、前記上部電極は、Ｐｔ単膜からなる。
この発明の一実施形態では、前記下部電極は、Ｐｔ／Ｔｉ積層膜からなる。

この発明の一実施形態では、前記振動膜は、ＳｉＯ_２単膜からなる。
この発明の一実施形態では、前記振動膜は、ＳｉＮ／ＳｉＯ_２積層膜からなる。
この発明の一実施形態は、第１面およびその反対側の第２面の間を貫通する貫通孔、および前記第１面において前記貫通孔に連通する掘り込み部が形成された保護基板を準備する工程と、前記保護基板の前記第１面に接着剤を塗布する工程と、インク供給路を有する振動膜および圧電素子が表面から順に形成されたアクチュエータ基板を準備する工程と、平面視において前記貫通孔と前記インク供給路が一致するように、前記接着剤を介して、前記保護基板に前記アクチュエータ基板を固定する工程とを含む、インクジェット装置の製造方法を提供する。

この発明の一実施形態では、下側に配置された前記保護基板に、前記アクチュエータ基板を上側から固定する。
この発明の一実施形態は、前記保護基板の前記第１面に前記掘り込み部を形成する工程と、前記保護基板の前記第２面おける前記掘り込み部の反対位置から前記掘り込み部に達するまで、前記掘り込み部よりも狭い幅で前記保護基板をエッチングして前記貫通孔を形成する工程とを含む。

この発明の一実施形態は、前記保護基板に前記貫通孔を形成した後、前記第１面において前記貫通孔の側壁を全周に亘ってエッチングすることによって、前記貫通孔の端部に幅広部を構成する前記掘り込み部を形成する工程を含む。

図１は、この発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの構成を説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記インクジェットヘッドの断面図（図１のII−II線断面図）である。 図３は、前記インクジェットヘッドの断面図（図１のIII−III線断面図）である。 図４は、前記インクジェットヘッドの下部電極のパターン例を示す図解的な平面図である。 図５は、前記インクジェットヘッドの圧電体膜のパターン例を示す図解的な平面図である。 図６は、前記インクジェットヘッドの保護基板に形成されたインク供給路を示す図解的な断面図である。 図７Ａは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｂは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｃは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｄは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｅは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｆは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｇは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｈは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｉは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｊは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｋは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｌは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｍは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｎは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｏは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｐは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｑは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｒは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図７Ｓは、前記インクジェットヘッドの製造工程を説明するための図である。 図８Ａは、前記圧電体膜のパターンに関する変形例を示す。 図８Ｂは、前記圧電体膜のパターンに関する変形例を示す。 図９Ａは、前記圧電体膜上に配置された絶縁膜のパターンに関する変形例を示す。 図９Ｂは、前記圧電体膜上に配置された絶縁膜のパターンに関する変形例を示す。 図９Ｃは、前記圧電体膜上に配置された絶縁膜のパターンに関する変形例を示す。 図１０Ａは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｂは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｃは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｄは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｅは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｆは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｇは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｈは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｉは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｊは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１０Ｋは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１１Ａは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１１Ｂは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１１Ｃは、前記保護基板のインク供給路の形状に関する変形例を示す。 図１２Ａは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｂは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｃは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｄは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｅは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｆは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｇは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。 図１２Ｈは、前記圧電体膜を駆動させるための配線のパターンに関する変形例を示す。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド１の構成を説明するための図解的な平面図である。図２は、インクジェットヘッド１の断面図（図１のII−II線断面図）である。図３は、インクジェットヘッド１の断面図（図１のIII−III線断面図）である。図４は、インクジェットヘッド１の下部電極１８のパターン例を示す図解的な平面図である。図５は、インクジェットヘッド１の圧電体膜１９のパターン例を示す図解的な平面図である。図６は、インクジェットヘッド１の保護基板４の要部を示す図解的な断面図である。なお、図４および図５では、説明の便宜上、図１〜図３で示した参照符号のうち必要なものだけを示している。

インクジェットヘッド１は、アクチュエータ基板２と、ノズル基板３と、保護基板４とを含む。
アクチュエータ基板２は、たとえばシリコン基板からなり、複数のキャビティ５を区画している。アクチュエータ基板２は、表面２ａに振動膜６を支持している。振動膜６は、キャビティ５の天壁を形成しており、キャビティ５を区画している。振動膜６の上に圧電素子７が配置されている。

アクチュエータ基板２の裏面２ｂにノズル基板３が接合されている。ノズル基板３は、たとえばシリコン基板からなり、アクチュエータ基板２の裏面２ｂに張り合わされ、アクチュエータ基板２および振動膜６とともに、キャビティ５を区画している。ノズル基板３は、キャビティ５に臨む凹部８を有し、凹部８の底面にインク吐出通路９が形成されている。インク吐出通路９は、ノズル基板３を貫通しており、キャビティ５とは反対側に吐出口を有している。したがって、キャビティ５の容積変化が生じると、キャビティ５に溜められたインクは、インク吐出通路９を通り、当該吐出口から吐出される。

保護基板４は、たとえば、シリコン基板からなる。保護基板４は、圧電素子７を覆うように配置され、アクチュエータ基板２の表面２ａに、接着剤１０を介して接合されている。保護基板４は、アクチュエータ基板２の表面２ａに対向する対向面１１に収容凹所１２を有している。収容凹所１２内に複数のキャビティ５にそれぞれ対応する複数の圧電素子７が収容されている。

保護基板４上には、インクを貯留したインクタンク（図示せず）が配置されている。保護基板４を貫通するようにインク供給路１３が形成されている。保護基板４のインク供給路１３は、アクチュエータ基板２内のインク供給路１４に連通している。インク供給路１４は、キャビティ５に連通している。したがって、インク供給源であるインクタンク内のインクは、インク供給路１３，１４を通ってキャビティ５に供給される。

インクジェットヘッド１の構成を、さらに具体的に説明する。
アクチュエータ基板２の表面２ａに振動膜形成層１５が形成されている。振動膜形成層１５において、キャビティ５の天壁を構成している部分、すなわち、キャビティ５を区画している部分が振動膜６である。
キャビティ５は、この実施形態では、アクチュエータ基板２を貫通して形成されている。アクチュエータ基板２には、複数のキャビティ５が互いに平行に延びてストライプ状に形成されている。なお、図１では、明瞭化のために３本のキャビティ５を表している。複数のキャビティ５は、それらの幅方向に微小な間隔（たとえば３０μｍ〜３５０μｍ程度）を開けて等間隔で形成されている。各キャビティ５は、平面視において、インク供給路１４からインク吐出通路９に向かうインク流通方向１６に沿って細長く延びた長方形形状を有している。インクタンク８からのインクが導かれるインク供給路１４は、キャビティ５の一端部において、共通インク通路１７に連通している。図１に示すように、複数のインク供給路１４が、共通インク通路１７に沿って間隔を開けて配列されている。インク供給路１４は、振動膜６（後述する下部電極１８、圧電体膜１９等、振動膜６上に配置される全ての膜）を貫通し、さらにアクチュエータ基板２を共通インク通路１７まで貫通して形成されている。

各キャビティ５は、振動膜６と、アクチュエータ基板２と、ノズル基板３とによって区画されており、この実施形態では、略直方体状に形成されている。キャビティ５の長さはたとえば８００μｍ程度、その幅Ｗ１は５５μｍ程度であってもよい。ノズル基板３のインク吐出通路９は、この実施形態では、キャビティ５の長手方向に関する他端部（インク供給路１４の反対側端部）付近に配置されている。

振動膜６は、酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２）の単膜であってもよいし、酸化シリコン膜上に窒化シリコン膜を積層した積層膜（ＳｉＮ／ＳｉＯ_２）であってもよい。キャビティ５は、アクチュエータ基板２を貫通している必要はなく、圧電素子７側の一部を残すように下面側から掘り込んだ凹所であってもよい。この場合には、アクチュエータ基板２の残部は、振動膜６の一部を構成する。この明細書において、振動膜６とは、振動膜形成層１５のうちキャビティ５を区画している天壁部を意味している。

振動膜６の厚さは、たとえば、０．４μｍ〜２μｍである。振動膜６が酸化シリコン膜から構成される場合は、酸化シリコン膜の厚さは１．２μｍ程度であってもよい。振動膜６が、シリコン層と酸化シリコン層と窒化シリコン層との積層体から構成される場合には、シリコン層、酸化シリコン層および窒化シリコン層の厚さは、それぞれ０．４μｍ程度であってもよい。

振動膜６上に圧電素子７が配置されている。振動膜６と圧電素子７とによって、圧電アクチュエータ（圧電装置の一例）が構成されている。圧電素子７は、振動膜形成層１５上に形成された下部電極１８と、下部電極１８上に形成された圧電体膜１９と、圧電体膜１９上に形成された上部電極２０とを備えている。言い換えれば、圧電素子７は、圧電体膜１９を上部電極２０および下部電極１８で挟むことにより構成されている。

下部電極１８は、たとえば、Ｔｉ（チタン）層およびＰｔ（プラチナ）層を振動膜６側から順に積層した２層構造（Ｐｔ／Ｔｉ）を有していてもよい。この他にも、Ａｕ（金）膜、Ｃｒ（クロム）層、Ｎｉ（ニッケル）層などの単膜で下部電極１８を形成することもできる。下部電極１８の厚さは、たとえば、圧電体膜１９の厚さの０．２倍以下であり、具体的には、０．２μｍ程度であってもよい。下部電極１８は、図２および図４に示すように、アクチュエータ基板２の表面２ａのほぼ全域にわたって形成されている。これにより、複数のキャビティ５は、共通の下部電極１８によって覆われている。下部電極１８は、キャビティ５上に配置された主電極部１８Ａと、キャビティ５の外方の領域まで延びた延長部１８Ｂとを有している。主電極部１８Ａは、振動膜６の上面に接している。インク供給路１４は、下部電極１８を貫通して形成されている。下部電極１８は、キャビティ５に連通するインク供給路１４を取り囲んでおり、インク供給路１４の内面の一部を形成している。つまり、下部電極１８は、インク供給路１４の内面で露出している。

圧電体膜１９としては、たとえば、ゾルゲル法またはスパッタ法によって形成されたＰＺＴ（ＰｂＺｒ_ｘＴｉ_１−ｘＯ_３：チタン酸ジルコン酸鉛）膜を適用することができる。このような圧電体膜１９は、金属酸化物結晶の焼結体からなる。圧電体膜１９の厚さは、１μｍ〜５μｍが好ましい。振動膜６の全体の厚さは、圧電体膜１９の厚さと同程度か、圧電体膜１９の厚さの２／３程度とすることが好ましい。圧電体膜１９は、下部電極１８と同様に、図２および図５に示すように、アクチュエータ基板２の表面２ａのほぼ全域にわたって形成されている。これにより、複数のキャビティ５は、共通の圧電体膜１９によって覆われている。圧電体膜１９は、キャビティ５上に配置された主要部１９Ａと、キャビティ５の外方の領域まで延びた延長部１９Ｂとを有している。主要部１９Ａは、下部電極１８の主電極部１８Ａの上面に接している。インク供給路１４は、圧電体膜１９を貫通して形成されている。圧電体膜１９は、キャビティ５に連通するインク供給路１４を取り囲んでおり、インク供給路１４の内面の一部を形成している。つまり、圧電体膜１９は、インク供給路１４の内面で露出している。

上部電極２０は、図１に示すように、各キャビティ５上に一つずつ設けられており、それぞれが、平面視で各キャビティ５に沿う帯状（長方形状）に形成されている。さらに、上部電極２０は、その全体が各キャビティ５の内方領域に制限されるように配置されている。上部電極２０は、白金（Ｐｔ）の単膜であってもよいし、たとえば、導電性酸化膜（たとえば、ＩｒＯ_２（酸化イリジウム）膜）および金属膜（たとえば、Ｉｒ（イリジウム）膜）が積層された積層構造を有していてもよい。上部電極２０の厚さは、たとえば、圧電体膜１９の厚さの０．２倍以下であり、具体的には、０．２μｍ程度であってもよい。

インクジェットヘッド１のその他の構成として、第１水素バリア膜２１および第２水素バリア膜２２が設けられている。下部電極１８（主電極部１８Ａおよび延長部１８Ｂ）の下面は、第１水素バリア膜２１によって覆われており、上部電極２０の表面および圧電体膜１９の延長部１９Ｂの表面は、第２水素バリア膜２２によって覆われている。第１および第２水素バリア膜２１，２２は、たとえば、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）からなる。これにより、圧電体膜１９の水素還元による特性劣化を防止することができる。第１および第２水素バリア膜２１，２２の厚さは、たとえば、８０ｎｍ程度である。

第２水素バリア膜２２上には、層間膜２３が積層されている。層間膜２３は、たとえば、ＳｉＯ_２からなる。層間膜２３の厚さは、たとえば、５００ｎｍ程度である。
層間膜２３上に配線膜２４が形成されている。配線膜２４は、Ａｌ（アルミニウム）を含む金属材料からなっていてもよい。配線膜２４の厚さは、たとえば、１０００ｎｍ程度である。配線膜２４は、上部配線２５、下部配線２６およびダミー配線２７を含む。

上部配線２５の一端部は、上部電極２０の一端部の上方に配置されている。上部配線２５と上部電極２０との間において、第２水素バリア膜２２および層間膜２３を連続して貫通する貫通孔（コンタクト孔）２８が形成されている。上部配線２５の一端部は、貫通孔２８に入り込み、貫通孔２８内で上部電極２０に接続されている。つまり、上部配線２５は、上部電極２０の上方から、キャビティ５の外縁を横切ってキャビティ５の外方領域に亘って延びている。

下部配線２６は、平面視においてキャビティ５の外方領域に配置されており、キャビティ５に対向しないようになっている。つまり、下部配線２６は、キャビティ５の外方領域で、下部電極１８の延長部１８Ｂに対向している。下部配線２６と下部電極１８の延長部１８Ｂとの間において、圧電体膜１９、第２水素バリア膜２２および層間膜２３を連続して貫通する貫通孔（コンタクト孔）２９が形成されている。この実施形態では、貫通孔２９は、各キャビティ５の延長線上に一つずつ形成されている。下部配線２６は、複数の貫通孔２９に入り込み、貫通孔２９内で下部電極１８の延長部１８Ｂに接続されている。貫通孔２９が圧電体膜１９を貫通することで、言い換えれば、下部電極１８に対する下部配線２６のコンタクト部が、図５に示すように、圧電体膜１９に取り囲まれている。圧電体膜１９は、貫通孔２９の内面の一部を形成しており、貫通孔２９内で下部配線２６に接している。

ダミー配線２７は、上部配線２５および下部配線２６のいずれにも、電気的に接続されておらず、電気的に絶縁された配線膜である。この実施形態では、ダミー配線２７は、図１に示すように、インク供給路１４を取り囲む環状に形成されている。より具体的には、ダミー配線２７は、インク供給路１４の内面で露出しないように、インク供給路１４から一定の距離を開けた離れた位置に内周縁を有している。

配線膜２４を覆うように、パッシベーション膜３０が設けられている。パッシベーション膜３０は、たとえば、ＳｉＮ（窒化シリコン）からなる。パッシベーション膜３０の厚さは、たとえば、圧電体膜１９の厚さの０．５倍以上であり、具体的には、８５０ｎｍ程度であってもよい。パッシベーション膜３０には、上部配線２５および下部配線２６の一部をパッドとして露出させるパッド開口３１，３２が形成されている。パッド開口３１は、平面視においてキャビティ５の外方領域に形成されており、たとえば、上部配線２５の先端部（上部電極２０へのコンタクト部の反対側端部）に形成されている。パッド開口３２は、たとえば、下部配線２６の複数のコンタクト部（貫通孔２９）を覆うように形成されている。

第２水素バリア膜２２、層間膜２３およびパッシベーション膜３０には、開口３３が形成されている。開口３３から、上部電極２０の表面の一部が露出している。この実施形態では、図１に示すように、上部電極２０の中央部が開口３３から選択的に露出するように、上部電極２０の周縁部が第２水素バリア膜２２によって覆われている。上部電極２０に接していない膜（この実施形態では、層間膜２３およびパッシベーション膜３０）の開口３３の外縁は、図２に示すように、上部電極２０の外方領域に設定されていてもよい。

保護基板４には、パッド開口３１およびパッド開口３２を包含するアクチュエータ基板２上のパッド領域を露出させる貫通孔３４，３５が形成されている。
圧電素子７は、振動膜６を挟んでキャビティ５に対向する位置に形成されている。すなわち、圧電素子７は、振動膜６のキャビティ５とは反対側の表面に接するように形成されている。アクチュエータ基板２上に振動膜形成層１５が形成されており、この振動膜形成層１５においてキャビティ５の周囲の部分によって振動膜６が支持されている。こうして、振動膜６は、アクチュエータ基板２に支持されている。振動膜６は、キャビティ５に対向する方向（換言すれば振動膜６の厚さ方向）に変形可能な可撓性を有している。

そして、駆動ＩＣ（図示せず）から圧電素子７に駆動電圧が印加されると、逆圧電効果によって、圧電体膜１９が変形する。これにより、圧電素子７とともに振動膜６が変形し、それによって、キャビティ５の容積変化がもたらされ、キャビティ５内のインクが加圧される。加圧されたインクは、インク吐出通路９を通って、吐出口から微小液滴となって吐出される。

インクジェットヘッド１の構成に関して、さらに以下の説明を加える。
（１）振動膜６および圧電体膜１９の内部応力
この実施形態では、振動膜６が圧縮応力を有し、圧電体膜１９が引張応力を有している。たとえば、振動膜６の圧縮応力が−３００ＭＰａ〜−１００ＭＰａであり、圧電体膜１９の引張応力が１００ＭＰａ〜３００ＭＰａである。これにより、振動膜６および圧電体膜１９の平均応力の絶対値が、１００ＭＰａ以下となっている。平均応力は、圧電体膜１９の引張応力を正の値、振動膜６の圧縮応力を負の値として、これらの値の平均値を求めることによって算出できる。

さらに、アクチュエータ基板２から見て振動膜６よりも上側に配置された圧電体膜１９を含む複数の上層膜（たとえば、第１水素バリア膜２１、圧電体膜１９、第２水素バリア膜２２、層間膜２３およびパッシベーション膜３０）を考慮して、当該上層膜と振動膜６との平均応力の絶対値は、たとえば、５０ＭＰａ以下であってもよい。
（２）インク供給路１３の掘り込み部３７
図２および図６に示すように、保護基板４には、インク供給路１３を構成する貫通孔３６が形成されており、さらに、保護基板４の対向面１１には、貫通孔３６に連通する掘り込み部３７が形成されている。掘り込み部３７は、貫通孔３６を取り囲んで貫通孔３６の端部に幅広部を形成している。この実施形態では、貫通孔３６は、平面視において、円形に形成されており、掘り込み部３７も同様に、貫通孔３６と同心で貫通孔３６よりも大きな径を有する円形に形成されている。したがって、掘り込み部３７によって、貫通孔３６は、保護基板４の対向面１１から順に、大径部３８および小径部３９を有している。大径部３８における貫通孔３６の開口径が、小径部３９の開口径よりも大きい。

小径部３９および大径部３８は、保護基板４の厚さ方向途中に配置された段差面４０を介して連なっている。この段差面４０は、貫通孔３６のインク流通方向（長手方向）を交差する方向に延びており、保護基板４の厚さ方向ほぼ中央に配置されている。これにより、貫通孔３６は、断面視において、対向面１１からその反対側の面へ向かって細くなる漏斗状に形成されている、また、段差面４０は、図６に示すように、保護基板４の対向面１１の法線方向から見て、小径部３８を取り囲む環状に形成されている。
（３）保護基板４における貫通孔３４〜３６の開口径の相違
保護基板４に形成された貫通孔３４〜３６の開口径は、互いに異なっている。たとえば、インク供給路１３となる貫通孔３６の径Ｄ１を基準とすると、貫通孔３４の径Ｄ２および貫通孔３５の径Ｄ３は、径Ｄ１に比べて大きい。なお、図２では、説明の便宜上、貫通孔３６の小径部３９の径を径Ｄ１としているが、径Ｄ１が大径部３８の径と定義するときでも、径Ｄ１>径Ｄ２，Ｄ３の関係は維持される。

この実施形態では、保護基板４の厚さが、２００μｍ〜５００μｍであり、貫通孔３６の径Ｄ１は、３０μｍ〜５０μｍである。一方、貫通孔３４の径Ｄ２は、３００μｍ〜１５００μｍであり、貫通孔３５の径Ｄ３は、３００μｍ〜１５００μｍである。この結果、貫通孔３６のアスペクト比（開口深さ（保護基板４の厚さ）／開口径）は、貫通孔３４，３５のアスペクト比よりも大きくなる。たとえば、貫通孔３６のアスペクト比は、貫通孔３４，３５のアスペクト比の１０倍以上である。
（４）上部配線２５の総幅が上部電極２０の幅以上であること
図１および図３に示すように、上部配線２５は、上部電極２０の幅Ｗ２以上の総幅を有している。総幅は、図１のように各上部配線２５が１つの配線膜で構成されている場合には、当該上部配線２５自体の幅である。

上部配線２５は、インクジェットヘッド１の可動部と非可動部との境界領域４３（つまり、キャビティ５の外縁）を横切る第１領域４１と、キャビティ５の外方領域に敷設された第２領域４２とを一体的に含む。この実施形態では、第１領域４１および第２領域４２が共に、上部電極２０の幅Ｗ２以上の幅Ｗ３，Ｗ４を有している。一方、第１領域４１の幅Ｗ３は、キャビティ５の幅Ｗ１よりも大きくなっているが、第２領域４２の幅Ｗ４は、キャビティ５の幅Ｗ１よりも小さい。すなわち、上部配線２５は、図１の構成では、境界領域４３を横切る領域に幅広部を有し、キャビティ５の外方領域に幅狭部を有している。上部配線２５の第１領域４１の幅Ｗ３は、たとえば、７５μｍ〜８５μｍであり、第２領域４２の幅Ｗ２は、たとえば、１０μｍ〜２５μｍである。

また、図３に示すように、上部電極２０がキャビティ５の内方領域に制限されるように配置されていることから、上部電極２０の幅方向両側には、上部電極２０の厚さによって段差が形成されている。そして、上部配線２５は、この段差を覆うことで、キャビティ５の外方領域において、当該段差に引っ掛かるように形成された脚部４４を有している。
図７Ａ〜図７Ｓは、インクジェットヘッド１の製造工程を説明するための図である。図７Ａ〜図７Ｓは、図２に対応するインクジェットヘッド１の断面を示している。

インクジェットヘッド１の製造工程は、大きく分けて、図７Ａ〜図７Ｉに示す保護基板４の準備工程と、図７Ｊ〜図７Ｑに示すアクチュエータ基板２の準備工程と、図７Ｒ〜図７Ｓに示すその他の工程とを含む。以下では、保護基板４の準備工程を説明した後にアクチュエータ基板２の準備工程を説明するが、これらの工程は、互いに順序が逆であってもよい。

まず、図７Ａに示すように、たとえば４００μｍ厚さの保護基板４（シリコン基板）が準備され、図７Ｂに示すように、保護基板４の表面に熱酸化膜４５（たとえば、１５０００Å厚さ）が形成される。
次に、図７Ｃに示すように、熱酸化膜４５をパターニングすることによって、貫通孔３６を形成すべき領域に開口が形成される。そして、この熱酸化膜４５をマスクとするドライエッチングによって、保護基板４の厚さ方向途中（ほぼ中央位置）まで穴部４６が形成される。この穴部４６は、最終的に貫通孔３６の小径部３９となる部分である。

次に、図７Ｄに示すように、保護基板４の裏面（最終的に対向面１１となる面）に、たとえばプラズマＣＶＤによって、酸化膜４７が形成される。次に、酸化膜４７上に、収容凹所１２および貫通孔３４〜３６に形成すべき領域に開口を有するレジスト膜４８が形成される。そして、このレジスト膜４８をマスクとするドライエッチングによって、酸化膜４７が選択的に除去される。その後、レジスト膜４８が除去される。

次に、図７Ｅに示すように、保護基板４の表面に、支持基板４９（たとえば、４００μｍ厚さのシリコン基板）が接着される。保護基板４は、支持基板４９によって支持される。次に、酸化膜４７を覆うように保護基板４の裏面にレジスト膜５０が形成される。レジスト膜５０は、酸化膜４７の複数の開口に埋め込まれた部分のうち、貫通孔３４〜３６に対応する部分が選択的に除去される。

次に、図７Ｆに示すように、レジスト膜５０および酸化膜４７をマスクとするドライエッチングによって、保護基板４が裏面から選択的に除去される。エッチングの開始位置は、貫通孔３４〜３６に対応する箇所である。穴部４６の反対側の領域からのエッチングによって、当該エッチングが穴部４６の底部に達した時点で貫通孔３６（掘り込み部３７）が形成される。この際、裏面からのエッチングは、貫通孔３６の大径部３８の径で行われる。一方、貫通孔３６以外の領域では、貫通孔３６のためのエッチングよりも大きな径で保護基板４がエッチングされるので、保護基板４の裏面から表面まで一気に到達する貫通孔３４，３５が、穴部４６の開通と同時に形成される。その後、レジスト膜５０が除去される。

次に、図７Ｇに示すように、保護基板４が裏面から選択的に除去されることによって、収容凹所１２が形成される。
次に、図７Ｈに示すように、支持基板４９が取り外される。
次に、図７Ｉに示すように、保護基板４の表裏面を覆っていた酸化膜４５，４７が除去される。これにより、アクチュエータ基板２の取り付けられる保護基板４の準備が完了する。

一方、アクチュエータ基板２の準備工程は、次の通りである。まず、図７Ｊに示すように、たとえば６２５μｍ厚さのアクチュエータ基板２（シリコン基板）が準備され、その表面２ａに、振動膜形成層１５が形成される。振動膜形成層１５は、たとえば、プラズマＣＶＤによって形成される。
次に、振動膜形成層１５上に、第１水素バリア膜２１（たとえば、８０ｎｍ厚さ）が形成される。第１水素バリア膜２１は、たとえば、スパッタ法によって形成される。第１水素バリア膜２１の形成後、下部電極１８、圧電体膜１９および上部電極２０が順に形成される。下部電極１８および上部電極２０は、たとえば、スパッタ法によって形成され、圧電体膜１９は、たとえば、ゾルゲル法によって形成されるが、スパッタ法によって形成してもよい。

圧電体膜１９のゾルゲル法では、ＰＺＴを含む前駆体溶液の塗布膜をゲル化させて形成されるゲル化膜を、下部電極１８上に１または複数枚積層した後に熱処理して本焼成させる本焼成工程を行って圧電体膜１９を形成する。ゾルゲル法は、通常、高温条件下（たとえば、本焼成工程では、７００℃程度）で行われ、その後、膜が冷却される。この冷却の際に膜が収縮するため、圧電体膜１９は、引張応力を有することになる。

その後、上部電極２０が所定の最終形状となるように、選択的にエッチングされる。こうして、圧電素子７が形成される。
次に、図７Ｋに示すように、圧電素子７を覆うように、第２水素バリア膜２２および層間膜２３が順に形成される。続いて、層間膜２３および第２水素バリア膜２２が連続してエッチングされることによって、貫通孔２８，２９が形成される。

次に、図７Ｌに示すように、層間膜２３上に、ＴｉＮ膜（たとえば、５０ｎｍ厚さ）を成膜した後、スパッタ法によって、配線膜２４が形成される。その後、配線膜２４をパターニングすることによって、上部配線２５、下部配線２６およびダミー配線２７が同時に形成される。
次に、図７Ｍに示すように、配線膜２４を覆うパッシベーション膜３０が形成される。パッシベーション膜３０は、たとえば、プラズマＣＶＤによって形成される。

次に、図７Ｎに示すように、パッシベーション膜３０が選択的にエッチングされることによって、パッド開口３１，３２が形成される。
次に、図７Ｏおよび図７Ｐに示すように、上部電極２０上のパッシベーション膜３０および層間膜２３が連続してエッチングされた後、第２水素バリア膜２２が選択的にエッチングされる。これにより、開口３３が形成される。

次に、図７Ｑに示すように、アクチュエータ基板２上の複数の膜が連続してエッチングされる。これにより、圧電体膜１９および下部電極１８（延長部１８Ｂ）を貫通するインク供給路１４が形成される。
次に、図７Ｒに示すように、次に、保護基板４の対向面１１を上方に向けた姿勢で当該対向面１１に接着剤１０が塗布され、インク供給路１３とインク供給路１４とが一致するように、アクチュエータ基板２が上側から保護基板４に固定される。次に、アクチュエータ基板２が裏面２ａから研削されることによって薄化（たとえば、６２５μｍ→１００μｍ）された後、裏面２ａからの選択的なエッチングによってキャビティ５が形成される。

その後、図７Ｓに示すように、アクチュエータ基板２のキャビティ―５を覆うように、ノズル基板３が、アクチュエータ基板２の裏面２ｂに固定される。以上の工程を経て、インクジェットヘッド１が得られる。
＜作用効果＞
（１）圧電体膜１９のパターンに関する作用効果
この実施形態では、たとえば図５に示すように、圧電体膜１９がアクチュエータ基板２の表面２ａのほぼ全域に形成されていて、圧電体膜１９の形成領域がキャビティ５の内方領域に制限されていない。圧電体膜１９が形成されていない領域は、インク供給路１４および下部配線２６のコンタクト部（貫通孔２９）だけである。しかも、これらの除去領域は、インク供給路１４および貫通孔２９を形成するときのエッチング（図７Ｋ、図７Ｐ）によって形成できる。したがって、圧電体膜１９をパターニングする必要がない。たとえ圧電体膜１９のパターンがアクチュエータ基板２の表面２ａの全域でなくても、キャビティ５全体を覆う領域に亘って延びるパターンであれば、サイズが大きく精密なエッチング精度が要求されないので、圧電体膜１９のパターニング時、圧電体膜１９を簡単に加工（エッチング）することができる。これにより、インクジェットヘッド１の歩留まりを向上させることができる。また、圧電体膜１９の周縁が、少なくともキャビティ５の外方の領域（つまり、圧電素子７の可動部の外方の領域）に設定されていれば、圧電体膜１９の周縁がエッチングによってダメージを受けていても、当該ダメージによる圧電素子７の耐圧の低下を防止することができる。

なお、この実施形態では、圧電体膜１９がインク供給路１４の側面に露出するが、そのインク供給路１４の形成領域は圧電素子７の可動部ではないため、当該圧電体膜１９の露出が圧電性能へ悪影響を及ぼすことはない。
（２）振動膜６および圧電体膜１９の内部応力に関する作用効果
この実施形態では、圧電体膜１９が、振動膜６とは反対向きの引張応力を有しているので、振動膜６に生じる圧縮応力を相殺することができる。これにより、図７Ｒに示すように、アクチュエータ基板２をエッチングして振動膜６をリリースしたときに振動膜６にかかる張力をゼロに近づけることができる。したがって、圧電素子７の駆動時に、振動膜６を良好に変位させることができる。よって、インクの吐出に必要な大きさの変位を得ることができる。しかも、振動膜６の圧縮応力は、プラズマＣＶＤを実施するときの成膜条件を制御することによって容易に調整でき、圧電体膜１９の引張応力は、ゾルゲル法およびスパッタ法を実施するときの成膜条件を制御することによって容易に調整することができる。

また、この実施形態では、パッシベーション膜３０の上部電極２０上の部分が除去されているため、パッシベーション膜３０が有する応力は、振動膜６の張力にほとんど影響を与えない。さらに、第１水素バリア膜２１、第２水素バリア膜２２、層間膜２３、下部電極１８および上部電極２０は、圧電体膜１９に比べてかなり薄い膜なので、多少の内部応力を有していても、その応力も、この実施形態のパッシベーション膜３０と同様に、振動膜６の張力に影響を与えない。
（３）掘り込み部３７に関する作用効果
この実施形態では、保護基板４の対向面１１に掘り込み部３７が形成されているので、保護基板４にアクチュエータ基板２を固定する際に、接着剤１０が貫通孔３６の周囲から流れ込んでも、その接着剤１０の全部または一部を掘り込み部３７で捕捉することができる。これにより、保護基板４の貫通孔３６（インク供給路１３）が接着剤１０で塞がれることを抑制または防止することができる。したがって、キャビティ５に良好にインクを供給できる。

また、掘り込み部３７が、貫通孔３６と同心で貫通孔３６よりも大きな径を有する円形に形成されている。そのため、掘り込み部３７の形成に必要なスペースが貫通孔３６の周囲で済むので、掘り込み部３７の形成によって装置が大型化することを抑制することができる。
（４）保護基板４の貫通孔３６（インク供給路１３）の形成方法に関する作用効果
この実施形態では、貫通孔３６は、まず、保護基板４の表面に穴部４６が形成された後（図７Ｃ）、保護基板４を裏面からエッチングして穴部４６を開通させることによって形成される（図７Ｆ）。つまり、貫通孔３６を形成するために保護基板４の表面および裏面それぞれからエッチングすることになるが、表面から裏面まで一気にエッチングする場合に比べて、一回のエッチング深さが浅くて済む。そのため、貫通孔３６の形成までの平均のエッチングレートを高くすることができる。その結果、貫通孔３６の形成に要するエッチング時間を短縮することができる。

また、この実施形態では、保護基板４に互いにサイズが異なる貫通孔３４〜３６を形成する必要がある。この場合に、相対的にエッチングサイズが小さい貫通孔３６の形成領域に予め穴部４６が形成されているので、図７Ｆの工程では、保護基板４の裏面における貫通孔３６を形成すべき領域からは、保護基板４の厚さから穴部４６の深さを差し引いた厚さの基板材料をエッチングすれば、貫通孔３６を形成することができる。したがって、貫通孔３６の形成領域と、貫通孔３４，３５の形成領域との間でエッチングレートは異なるが、各領域に貫通孔３４〜３６が形成されるタイミング（つまり、エッチングの完了時期）のばらつきをなくし、貫通孔３４〜３６を、ほぼ同じタイミングで形成することができる。その結果、オーバーエッチングの発生を抑制または防止することができる。
（５）保護基板４の貫通孔３６（インク供給路１３）の形状に関する作用効果
この実施形態とは異なり、穴部４６の反対側からのエッチング時、エッチングサイズが穴部４６とほぼ同じであると、位置合わせずれ等が原因で、貫通孔３６の継ぎ目部分（保護基板４の厚さ方向途中部）において段差が生じ、設計値よりも貫通孔３６の径が小さくなる部分が生じるかもしれない。そこで、図６に示すように、貫通孔３６が大径部３８および小径部３９を有する構成とし、大径部３８の加工寸法を、位置合わせずれを考慮した大きさにしておくことで、少なくとも小径部３９に対応する径を確保することができる。そのため、小径部３９を貫通孔３６の設計値に合わせて形成することによって、設計値通りの径を有する貫通孔３６を得ることができる。
（６）上部配線２５のパターンに関する作用効果
この実施形態では、図１および図３に示すように、少なくとも、上部配線２５の第１領域４１（インクジェットヘッド１の可動部と非可動部との境界領域４３を横切る領域）の幅Ｗ３が、上部電極２０の幅Ｗ２以上となっている。そのため、振動膜６の変位によって上部配線２５の境界領域４３上の部分に大きなストレスがかかっても断線を防止することができる。
＜変形例＞
（１）圧電体膜１９のパターンに関する変形例
図８Ａおよび図８Ｂは、圧電体膜１９のパターンに関する変形例を示す。

図８Ａの構成では、圧電体膜１９は、キャビティ５全体を覆う領域に亘って延びるパターンではあるが、各キャビティ５に対応して一つずつ形成されている。各圧電体膜１９の延長部１９Ｂは、キャビティ５の周囲に沿って形成されている。この構成によっても、前述の「＜作用効果＞（１）圧電体膜１９のパターンに関する作用効果」で示した作用効果を実現することができる。なお、この項の圧電体膜１９を形成するには、たとえば、図７Ｊに示す工程で圧電体膜１９を成膜した後、上部電極２０を形成する前に、圧電体膜１９を所定の形状になるようパターニングすればよい。

一方、図８Ｂの構成では、圧電体膜１９は、主要部１９Ａのみを有しており、延長部１９Ｂを有していない。この圧電体膜１９の主要部１９Ａは、上部電極２０よりは平面サイズが大きいが、キャビティ５の内方領域に制限されている。
（２）圧電体膜１９上に配置された絶縁膜のパターンに関する変形例
図９Ａ〜図９Ｃは、圧電体膜１９上に配置された絶縁膜、具体的には、第２水素バリア膜２２、層間膜２３およびパッシベーション膜３０のパターンに関する変形例を示す。

図９Ａの構成では、第２水素バリア膜２２には開口３３が形成されておらず、上部電極２０の表面は、第２水素バリア膜２２によって覆われている。図９Ｂの構成では、層間膜２３にも開口３３が形成されていない。さらに、図９Ｃの構成では、パッシベーション膜３０にも開口３３が形成されていない。
特に、図９Ｃの構成のように、圧電体膜１９上にパッシベーション膜３０が残っている場合には、パッシベーション膜３０が比較的厚い膜なので、振動膜６にかかる張力を調節するに当たって、パッシベーション膜３０の内部応力を考慮する必要がある。すなわち、パッシベーション膜３０を含めた平均応力、つまり、振動膜６、圧電体膜１９およびパッシベーション膜３０の平均応力の絶対値が、５０ＭＰａ以下とすることが好ましい。このようにすることで、前述の「＜作用効果＞（２）振動膜６および圧電体膜１９の内部応力に関する作用効果」で示した作用効果を良好に実現することができる。
（３）保護基板４の掘り込み部３７の形状に関する変形例
図１０Ａ〜図１０Ｋは、保護基板４のインク供給路１３（特に、掘り込み部３７）の形状に関する変形例を示す。

図１０Ａの構成では、掘り込み部３７は、断面視において、掘り込み部３７の底部に凹状の溝部５１を形成するように、掘り込み部３７の全周に亘って設けられた堤防部５２を有している。特に図１０Ａの構成では、堤防部５２は、断面視において、頂部が尖った形状に形成されている。一方、図１０Ｂの構成のように、堤防部５２は、断面視において、頂部が平坦な形状に形成されていてもよい。図１０Ａおよび図１０Ｂの構成では、貫通孔３６に流れ込んだ接着剤を溝部５１で捕捉できるので、捕捉後の接着剤が貫通孔３６に流れ出すことを防止することができる。

図１０Ｃの構成では、掘り込み部３７（大径部３８）は、テーパ形状に形成されている。つまり、大径部３８は、保護基板４の対向面１１から反対側に向かって径が徐々に狭くなっている。
図１０Ｄの構成では、掘り込み部３７は、大径部３８が複数形成されるように、１段ずつ段階的に幅が狭くなる複数の段差構造５３（図１０Ｄでは二段）を有している。

図１０Ｅの構成では、掘り込み部３７は、大径部３８の側面から延びる放射状部５４を含んでいる。放射状部５４は、たとえば、複数のフィン状の溝が貫通孔３６の側面に沿って等間隔で設けられることによって構成されている。図１０Ｅの構成では、接着剤が掘り込み部３７に一気に流れ込むことを防止することができる。
そして、図１０Ｆ〜図１０Ｋは、それぞれ、図６および図１０Ａ〜図１０Ｅに示した掘り込み部３７が、保護基板４の対向面１１の表面部に形成された構成を示している。図６および図１０Ａ〜図１０Ｅでは、掘り込み部３７は、保護基板４の厚さ方向ほぼ中央まで形成されていた。
（４）保護基板４のインク供給路１３の形状に関する変形例
図１１Ａ〜図１１Ｃは、保護基板４のインク供給路１３の形状に関する変形例を示す。

前述の「（４）保護基板４の貫通孔３６（インク供給路１３）の形成方法に関する作用効果」に焦点を当てるのであれば、保護基板４を裏面からエッチングして穴部４６を開通させる際（図７Ｆ）、穴部４６の径と同じエッチングサイズでエッチングしてもよい。この場合、掘り込み部３７、大径部３８および小径部３９は形成されないが、貫通孔３６は、保護基板４の厚さ方向途中（この実施形態では、ほぼ中央部）に、若干のエッチング位置ずれによって生じた継ぎ目５５（図１１Ａの構成）や段差５６（図１１Ｂの構成）を有していてもよい。

図１１Ｃの構成では、小径部３９が保護基板４の対向面１１側に形成されており、大径部３８が対向面１１の反対側に形成されている。つまり、図６の構成に対して、大径部３８および小径部３９の位置関係が逆になっている。この構成によっても、前述の「＜作用効果＞（５）保護基板４の貫通孔３６（インク供給路１３）の形状に関する作用効果」を実現することができる。なお、図１１Ｃの構成の貫通孔３６を形成するには、たとえば、図７Ｃに示す工程で、大径部３８と同径の穴部４６を形成し、穴部４６を開通させる際に、小径部３９と同じエッチングサイズで保護基板４をエッチングすればよい。
（５）上部配線２５のパターンに関する変形例
図１２Ａ〜図１２Ｈは、上部配線２５のパターンに関する変形例を示す。

図１２Ａの構成では、上部配線２５の第１領域４１の幅Ｗ３と第２領域４２の幅Ｗ４が同じである。つまり、上部配線２５の一定の幅で形成されている。また、上部電極２０の幅Ｗ２と、幅Ｗ３，Ｗ４と、キャビティ５の幅Ｗ１との関係は、幅Ｗ２＜幅Ｗ３＝幅Ｗ４＜幅Ｗ１となっている。
図１２Ｂの構成では、図１２Ａの構成に対して、第１領域４１の上部電極２０とのコンタクト部（貫通孔２８の近傍部分）が、上部電極２０の幅Ｗ２よりも選択的に細くなっている。一方、境界領域４３を横切る部分では、第１領域４１の幅Ｗ３は、図１２Ａの構成と同様に、上部電極２０の幅Ｗ２以上となっている。

図１２Ｃの構成では、図１２Ａの構成において、幅Ｗ１〜幅Ｗ４の関係が、幅Ｗ２＜幅Ｗ１＜幅Ｗ３＝幅Ｗ４となっている。
図１２Ｄの構成では、図１の構成において、圧電体膜１９が、平面視でキャビティ５の内方領域に制限される大きさで形成されている。そして、幅Ｗ１〜幅Ｗ４および当該圧電体膜１９の幅Ｗ５の関係が、幅Ｗ２＜幅Ｗ４＜幅Ｗ５＜幅Ｗ１＜幅Ｗ３となっている。さらに、図１２Ｅおよび図１２Ｆの構成では、図１２Ｄの構成において、幅Ｗ１〜幅Ｗ５の関係が、それぞれ、幅Ｗ２＜幅Ｗ４＜幅Ｗ５＜幅Ｗ３＜幅Ｗ１（図１２Ｅ）および幅Ｗ２＜幅Ｗ３＝幅Ｗ４＜幅Ｗ５＜幅Ｗ１（図１２Ｆ）となっている。

図１２Ｇの構成では、上部配線２５が複数の配線膜２４で構成されている。この場合、一方の上部配線２５の第１領域４１の幅Ｗ３´と、他方の上部配線２５の第１領域４１の幅Ｗ３´´とを合わせた総幅が上部電極２０の幅Ｗ２以上であれば、前述の「＜作用効果＞（６）上部配線２５のパターンに関する作用効果」を実現することができる。
図１２Ｈの構成では、図１２Ｇの構成において、一方および他方の上部配線２５がいずれも一定の幅で形成されている（つまり、幅Ｗ３´（幅Ｗ３´´）＝幅Ｗ４´（幅Ｗ４´´））。

以上、この発明の実施形態について説明してきたが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ インクジェットヘッド
２ アクチュエータ基板
２ａ 表面
２ｂ 裏面
３ ノズル基板
４ 保護基板
５ キャビティ
６ 振動膜
７ 圧電素子
８ 凹部
９ インク吐出通路
１０ 接着剤
１１ 対向面
１２ 収容凹所
１３ インク供給路
１４ インク供給路
１５ 振動膜形成層
１６ インク流通方向
１７ 共通インク通路
１８ 下部電極
１８Ａ 主電極部
１８Ｂ 延長部
１９ 圧電体膜
１９Ａ 主要部
１９Ｂ 延長部
２０ 上部電極
２１ 第１水素バリア膜
２２ 第２水素バリア膜
２３ 層間膜
２４ 配線膜
２５ 上部配線
２６ 下部配線
２７ ダミー配線
２８ 貫通孔
２９ 貫通孔
３０ パッシベーション膜
３１ パッド開口
３２ パッド開口
３３ 開口
３４ 貫通孔
３５ 貫通孔
３６ 貫通孔
３７ 掘り込み部
３８ 大径部
３９ 小径部
４０ 段差面
４１ 第１領域
４２ 第２領域
４３ 境界領域
４４ 脚部
４５ 熱酸化膜
４６ 穴部
４７ 酸化膜
４８ レジスト膜
４９ 支持基板
５０ レジスト膜
５１ 溝部
５２ 堤防部
５３ 段差構造
５４ 放射状部
５５ 継ぎ目
５６ 段差

Claims (20)

1. インクが貯留されるキャビティを区画するアクチュエータ基板と、
   前記アクチュエータ基板に支持され前記キャビティを区画する振動膜と、
   前記振動膜上に設けられ前記振動膜を変位させて前記キャビティの容積を変化させる圧電素子と、
   前記キャビティに連通するインク供給路と、
   前記圧電素子を覆うように前記アクチュエータ基板に接着剤を介して固定され、前記インク供給路に連通する貫通孔を有する保護基板とを含み、
   前記保護基板には、前記アクチュエータ基板に対向する表面に形成され、前記貫通孔に連通する掘り込み部が形成されている、インクジェット装置。
2. 前記掘り込み部は、前記貫通孔を取り囲んで前記貫通孔の端部に幅広部を形成しており、
   前記貫通孔は、断面視において、前記保護基板の厚さ方向に沿って細くなる漏斗状に形成されている、請求項１に記載のインクジェット装置。
3. 前記掘り込み部は、断面視において、前記掘り込み部の底部に凹状の溝部を形成するように、前記掘り込み部の全周に亘って設けられた堤防部を有している、請求項２に記載のインクジェット装置。
4. 前記堤防部は、断面視において、頂部が尖った形状に形成されている、請求項３に記載のインクジェット装置。
5. 前記堤防部は、断面視において、頂部が平坦な形状に形成されている、請求項３に記載のインクジェット装置。
6. 前記掘り込み部は、テーパ形状に形成されている、請求項２に記載のインクジェット装置。
7. 前記掘り込み部は、前記幅広部が複数形成されるように、１段ずつ段階的に幅が狭くなる複数の段差構造を有している、請求項２に記載のインクジェット装置。
8. 前記掘り込み部は、前記幅広部の側面から延びる放射状部をさらに含む、請求項２〜７のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
9. 前記貫通孔は、平面視において、円形に形成されており、
   前記幅広部は、前記貫通孔と同心で前記貫通孔よりも大きな径を有する円形に形成されている、請求項２〜８のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
10. 前記保護基板の反対側で、前記アクチュエータ基板を支持して前記キャビティを区画し、前記キャビティに連通するノズル開口を有するノズル基板を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
11. 前記圧電素子は、上部電極と、下部電極と、前記上部電極および前記下部電極に挟まれた圧電体膜とを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
12. 前記圧電体膜は、ＰＺＴ膜からなる、請求項１１に記載のインクジェット装置。
13. 前記上部電極は、Ｐｔ単膜からなる、請求項１１または１２に記載のインクジェット装置。
14. 前記下部電極は、Ｐｔ／Ｔｉ積層膜からなる、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
15. 前記振動膜は、ＳｉＯ_２単膜からなる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
16. 前記振動膜は、ＳｉＮ／ＳｉＯ_２積層膜からなる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のインクジェット装置。
17. 第１面およびその反対側の第２面の間を貫通する貫通孔、および前記第１面において前記貫通孔に連通する掘り込み部が形成された保護基板を準備する工程と、
    前記保護基板の前記第１面に接着剤を塗布する工程と、
    インク供給路を有する振動膜および圧電素子が表面から順に形成されたアクチュエータ基板を準備する工程と、
    平面視において前記貫通孔と前記インク供給路が一致するように、前記接着剤を介して、前記保護基板に前記アクチュエータ基板を固定する工程とを含む、インクジェット装置の製造方法。
18. 下側に配置された前記保護基板に、前記アクチュエータ基板を上側から固定する、請求項１７に記載のインクジェット装置の製造方法。
19. 前記保護基板の前記第１面に前記掘り込み部を形成する工程と、
    前記保護基板の前記第２面おける前記掘り込み部の反対位置から前記掘り込み部に達するまで、前記掘り込み部よりも狭い幅で前記保護基板をエッチングして前記貫通孔を形成する工程とを含む、請求項１７または１８に記載のインクジェット装置の製造方法。
20. 前記保護基板に前記貫通孔を形成した後、前記第１面において前記貫通孔の側壁を全周に亘ってエッチングすることによって、前記貫通孔の端部に幅広部を構成する前記掘り込み部を形成する工程を含む、請求項１７または１８に記載のインクジェット装置の製造方法。

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