JP2014198461A - アクチュエータ素子、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貫通孔の周辺における電極膜の界面剥離を防止することができるアクチュエータ素子、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】上部電極膜２１０などの電極膜と、その上部電極膜２１０などの電極膜に配線を接続するためのコンタクトホール２１１などの貫通孔を有する層間絶縁膜２０４などの絶縁膜とを備える。前記コンタクトホール２１１などの貫通孔の周縁形状は、頂角が９０度よりも大きい多角形又は角部を有さない閉曲線である。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気機械変換素子や電気熱変換素子などのアクチュエータ素子、そのアクチュエータ素子を備えた液滴吐出ヘッド、並びに、その液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、液滴を吐出するノズルと、ノズルに連通する液室と、液室内の液体を加圧する圧電素子などの電気機械変換素子やヒータ等の電気熱変換素子かなるアクチュエータ素子と、とを備えた液滴吐出ヘッドが知られている。上記アクチュエータ素子は、電極膜や圧電体膜などの種々の薄膜を基板上に積層することで形成される。例えば、電気機械変換素子としての圧電素子は、まず基板上に下部電極膜が形成され、その下部電極膜上に圧電体膜が形成され、さらに圧電体膜上に上部電極膜が形成された積層構成となっている。圧電体膜を挟んで形成される電極膜の特性は、圧電体膜の圧電特性および結晶性を確保するための材料特性面の機能と、外部回路からの駆動信号を圧電体膜に伝達する電気特性面の機能が求められる。それら２つの機能を満足させるために電極膜は２層又は３層の積層構造で形成する場合もある。

特許文献１には、導電体膜（配線）が、平面的にコンタクト部（接続用貫通孔）を含み、且つ液室の少なくとも２方向の周壁まで延設したインクジェット式の記録ヘッドが開示されている。この記録ヘッドでは、導電体膜のパターンを形成した際に発生した応力が複数の周壁に受け止められることにより、コンタクト部の周辺で圧電体膜にかかる応力が低減されるので、コンタクト部での応力集中による圧電体膜のクラックや破壊等を防止することができる。

上記従来の液滴吐出ヘッドでは、前記電極膜を形成した後、その表面に形成された絶縁膜の接続用貫通孔を介して配線を形成する工程を行うと、電極膜の接続用貫通孔の周辺部分で電極膜が剥離する界面剥離が発生するおそれがある。電極膜が複数の膜で形成されている場合は、接続用貫通孔に面している最上層の膜と、その最上層に隣接する下層の膜との間で界面剥離が発生するおそれがある。
なお、特許文献１には、圧電体膜のクラックや破壊等を防止する構成について開示されているが、上記電極膜の接続用貫通孔の周辺部分での界面剥離を防止するという課題やその課題を解決するための構成は開示されていない。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、貫通孔の周辺における電極膜の界面剥離を防止することができるアクチュエータ素子、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、電極膜と、前記電極膜に配線を接続するための貫通孔を有する絶縁膜と、を備え、前記貫通孔の周縁形状は、頂角が９０度よりも大きい多角形又は角部を有さない閉曲線であることを特徴とするものである。

本発明によれば、貫通孔の周辺における電極膜の界面剥離を防止することができる。

本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの要部構成を示す分解斜視図。 図１の液滴吐出ヘッドのＡ−Ａ’切断面における部分断面図。 本実施形態の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。 アクチュエータ基板のコンタクトホールの一例を示す拡大図。 アクチュエータ基板のコンタクトホールの他の例を示す拡大図。 コンタクトホールの断面形状の他の例を示す拡大図。 アクチュエータ基板のベースになるシリコン基板の断面図。 振動板の形成工程の説明図。 電極膜及びＰＺＴ膜の形成工程の説明図。 電極膜及びＰＺＴ膜のパターニング工程の説明図。 層間絶縁膜の形成工程の説明図。 コンタクトホールの形成工程の説明図。 コンタクトホールの形成工程の説明図。 メタル配線の形成工程の説明図。 メタル配線の形成工程の説明図。 パッシベーション保護膜の形成工程の説明図。 パッシベーション保護膜の形成工程の説明図。 液室形成用の研磨工程の説明図。 液室の形成工程の説明図。 液室の形成工程の説明図。 完成したアクチュエータ基板の断面図。 断面が円弧状の側面を有するコンタクトホールの作成工程の説明図。 本実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す側面図。 同画像形成装置の要部構成を示す平面図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの要部構成を示す分解斜視図である。図２は、図１の液滴吐出ヘッドのＡ−Ａ’切断面における部分断面図である。
図１に示すように、本実施形態の液滴吐出ヘッドは、サブフレーム基板１００とアクチュエータ基板２００とノズル基板３００とが接着剤によって接合されて形成されている。

サブフレーム基板１００は、アクチュエータ基板２００側に、アクチュエータ保護キャビティ１０１と、サブフレーム接合面１０２とが形成されている。また、図示を省略しているが、サブフレーム基板１００は、外部より液体を供給するための液体供給孔、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。

アクチュエータ基板２００は、その一方の面（図中の上面）側に、電極膜、圧電体膜及び層間絶縁膜に覆われる電極膜、から成る電気機械変換素子としてのアクチュエータ素子（圧電素子）２０１が形成されている。アクチュエータ素子２０１は、下部電極としての電極膜（以下「下部電極膜」という。）２０８と、圧電体膜としてのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜２０９と、上部電極としての電極膜（以下「上部電極膜」という。）２１０とを積層して形成されている。下部電極膜２０８は、ＴｉＯ_２膜（不図示）とＰｔ膜２０８ｂとＳＲＯ（ルテニウム酸ストロンチウム、ＳｒＲｕＯ_３）膜２０８ｃの３層で形成されている。ＰＺＴ膜２０９はゾルゲル方式によって薄膜状に形成されている。上部電極膜２１０は、ＳＲＯ膜２１０ａとＰｔ膜２１０ｂとによって形成されている。上部電極膜２１０の上部には、層間絶縁膜２０４として、Ａｌ_２Ｏ_３膜２０４ａとシリコン酸化膜２０４ｂとが形成されている。但し、アクチュエータ素子２０１が変形・変位する領域においては、シリコン酸化膜２０４ｂは取り除かれている。更に、外部駆動回路からの信号を伝達するための導電性材料からなるメタル配線２０５が、接続用貫通孔としてのコンタクトホール２１１を介して、上部電極膜２１０のＰｔ膜と接している。また、メタル配線２０５を保護するためのパッシベーション保護膜２０６が形成されている。また、アクチュエータ基板２００の他方の面（図中の上面）側には、振動板２０３を介して、液室２０２及び隔壁２０７が形成されている。

ノズル基板３００は、プレス加工あるいはＮｉ電鋳工法等によって形成された液滴吐出孔としてのノズル３０１が配列されており、アクチュエータ基板２００の液室側の表面と接着剤によって接合されている。

上記構成の液滴吐出ヘッドは、図示しない外部の駆動回路より入力された駆動信号（電気信号）がメタル配線２０５より、コンタクトホール２１１を介して、アクチュエータ素子２０１に伝達され印加される。この駆動信号によりアクチュエータ素子２０１が変形し、それによって振動板２０３の表面に変位をもたらし、液室２０２内の液体に圧力を発生させる。この液室２０２内の液体に発生した圧力により、ノズル３０１より所望の液滴を吐出させることができる。

次に、本実施形態の液滴吐出ヘッドにおけるコンタクトホール２１１の形状について説明する。
図３は、本実施形態の液滴吐出ヘッドを構成するアクチュエータ基板２００の上面図である。図３に示すように、アクチュエータ素子２０１の長手方向における一方の端部において、層間絶縁膜２０４に接続用貫通孔としてのコンタクトホール２１１が形成されている。そのコンタクトホール２１１を介して、メタル配線２０５とアクチュエータ素子２０１の上部電極膜２１０とが電気的に接続される。このようにメタル配線２０５が形成された後、メタル配線２０５を保護するためのパッシベーション保護膜２０６が形成される。ここで、メタル配線２０５は、周囲の層間絶縁膜２０４やＰＺＴ膜２０９よりも熱膨張係数が大きい。そのため、上記パッシベーション保護膜２０６を形成する工程において加熱処理が行われるとき、コンタクトホール２１１内でメタル配線２０５は面方向に沿って伸張しようとする。このメタル配線２０５の面方向に沿った伸張は、メタル配線２０５よりも熱膨張係数が小さい層間絶縁膜２０４のコンタクトホール２１１の周縁で規制される。そのため、コンタクトホール２１１の周縁形状に角部があると、コンタクトホール２１１の底面の角部で、メタル配線２０５に応力集中が発生する。上部電極膜２１０の上層であるＰｔ膜２１０ｂは、メタル配線２０５に密着し、メタル配線２０５に比して十分に薄いため、メタル配線２０５とともに伸張し、メタル配線２０５と同様にコンタクトホール２１１の角部で応力集中が発生する。一方、上部電極膜２１０の下層であるＳｒ膜２１０ａは、メタル配線２０５よりも熱膨張係数が小さいＰＺＴ膜２０９に密着し、ＰＺＴ膜２０９に比して十分に薄いため、ＰＺＴ膜２０９側に追従して動く。このような状況の下、コンタクトホール２１１の角部では、応力集中が発生しているＰｔ膜２１０ｂと、その下層のＰＺＴ膜２０９側のＳｒ膜２１０ａとの間にズレ応力が発生し、Ｐｔ膜２１０ｂとＳｒ膜２１０ａとの界面で剥離が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態では、上記Ｐｔ膜２１０ｂとＳｒ膜２１０ａとの界面剥離の原因となる応力集中を防止するために、コンタクトホール２１１の周縁形状を、頂角が９０度よりも大きい多角形又は角部を有さない閉曲線からなる形状にした。

図４は、アクチュエータ基板２００のコンタクトホール２１１の一例を示す拡大図である。図４において、コンタクトホール２１１の厚さ方向と直交する面方向における周縁形状は八角形になっている。この八角形の頂角は９０度よりも大きい鈍角であり、その頂部では上記応力集中が発生しにくくなるので、その応力集中によるＰｔ膜２１０ｂとＳｒ膜２１０ａとの間の界面剥離を防止することができる。

これに対し、コンタクトホール２１１の周縁形状を四角形又は鋭角の角部を有する形状で形成した場合には、角部で上記応力集中が発生し、その応力集中によるＰｔ膜２１０ｂとＳｒ膜２１０ａとの間で界面剥離が発生する。

なお、図４の例では、コンタクトホール２１１の周縁形状が八角形の場合について示したが、コンタクトホール２１１の周縁形状は五角形、六角形、七角形でもよく、頂部が９個以上の九角形や十角形などの多角形でもよい。

図５は、アクチュエータ基板２００のコンタクトホール２１１の他の例を示す拡大図である。図５のコンタクトホール２１１の厚さ方向と直交する面方向における周縁形状は円形である。この円形は角部がないので、上記応力集中がほとんど発生しにくくなり、その応力集中によるＰｔ膜２１０ｂとＳｒ膜２１０ａとの間の界面剥離をより確実に防止することができる。

また、本実施形態では、図２に示すように、コンタクトホール２１１の内壁面の厚さ方向に沿った断面における形状を、上部電極膜２１０側の底面２１１ａと側面２１１ｂとのなす角度θが９０度よりも大きいテーパ形状にしている。この角度θは、例えば１００度以上１２０度以下の範囲が好ましい。このようにコンタクトホール２１１の内壁面の断面形状がテーパ状の形状を有することにより、上記応力集中が発生しにくくなる。つまり、コンタクトホール２１１内でメタル配線２０５が伸張するときに、コンタクトホール２１１の底面の角部に発生する応力を、コンタクトホール２１１の傾いた側面（斜面）に沿って逃がすことができるので、上記応力集中が発生しにくくなる。従って、上記応力集中の発生をより確実に抑制し、その応力集中によるＰｔ膜２１０ｂとＳｒ膜２１０ａとの間の界面剥離をより確実に防止することができる。

なお、本実施形態では、図２に示すように、コンタクトホール２１１の内壁面の厚さ方向に沿った断面における形状をテーパ形状しているが、この断面形状に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、コンタクトホール２１１の上部電極膜２１０側の底面２１１ａの周縁部から側面にかけて連続した円弧形状２１１ｃしてもよい。

次に、図７〜図２１に基づいて、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドのアクチュエータ基板２００の作製方法の一例について説明する。
まず、図７及び図８に示すように、アクチュエータ基板２００のベースになるシリコン基板２００’に振動板２０３を形成する。振動板２０３は、熱酸化によるシリコン酸化膜、ＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemical Vapor Deposition）法によるシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、ポリシリコン膜を順次積層して形成する。

次に、図９に示すように、振動板２０３上に、下部電極膜２０８として、ＴｉＯ_２膜２０８ａとＰｔ膜２０８ｂとＳＲＯ膜２０８ｃとをスパッタ法によって順次積層する。次に、圧電体膜としてＰＺＴ膜２０９をゾルゲル法によるスピンコートと熱焼成の繰り返しによって形成する。さらに、上部電極膜２１０として、ＳＲＯ膜２１０ａとＰｔ膜２１０ｂとを順次形成する。

次に、図１０に示すように、積層で形成された上部電極膜２１０とＰＺＴ膜２０９と下部電極膜２０８とを、レジストパターン２１２を用いたリソグラフィー法及びエッチング法によって所望のパターンに形成する。

次に、図１１に示すように、所望のパターニングされたアクチュエータ素子２０１上に、層間絶縁膜２０４を形成する。層間絶縁膜２０４は、下層に蒸着法によってＡｌ_２Ｏ_３膜２０４ａを、上層にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によってシリコン酸化膜２０４ｂを順次積層して形成する。

次に、図１２及び図１３に示すように、上部電極膜２１０および下部電極膜２０８とメタル配線２０５とがコンタクトするための接続用貫通孔としてのコンタクトホール２１１を形成する。なお、図１３において、下部電極膜２０８に対するコンタクトホールは図示を省略している。

ここで、コンタクトホール２１１を形成するためのレジストパターン２１２をテーパ形状に形成することで、コンタクトホール２１１がその形状に倣って形成され、断面がテーパ形状のコンタクトホール２１１が形成される。レジストパターン２１２のテーパ形状を形成するのは、一般的に知られるレジストのキュア処理で行うことができる。

また、コンタクトホール２１１の面方向における周縁の形状は、先に述べた八角形又は円形に形成されるものであるが、この形状は、マスクパターンによって形成することができる。コンタクトホール２１１の１辺又は直径の寸法は、例えば、１０［μｍ］以上５０［μｍ］以下の範囲である。

次に、図１４及び図１５に示すように、レジストパターン２１２を用いて、所定パターンのメタル配線２０５を形成する。メタル配線２０５は、ＴｉＮ及びＡｌの積層構成で形成されている。ここで、コンタクトホール２１１内のメタル配線２０５は、コンタクトホール２１１のテーパ形状に倣うため、下層の上部電極膜２１０に対する応力集中を緩和できる。

次に、図１６及び図１７に示すように、レジストパターン２１２を用いて、メタル配線２０５上にパッシベーション保護膜２０６を形成する。パッシベーション保護膜２０６は、ＣＶＤ法によりシリコン窒化膜が形成されている。また、アクチュエータ素子２０１上のパッシベーション保護膜２０６および層間絶縁膜２０４のシリコン酸化膜２０４ｂは、アクチュエータ素子２０１の阻害となるため、リソグラフィー法及びエッチング法によって取り除かれている。

次に、図１８に示すように、アクチュエータ素子２０１の反対面に液室２０２を形成するために、研磨加工によって図中の不要な基板部分２００’’を研磨して、基板２００’を所望の厚さに加工する。図示の例では、液室２０２の高さとして、７５［μｍ］の厚さの基板２００’を残している。

次に、図１９及び図２０に示すように、液室２０２を形成するためのレジストパターン２１２を形成し、ドライエッチングによって液室２０２を形成する。
以上の工程によって、図２１に示すようにアクチュエータ基板２００が形成される。

なお、本実施形態の液滴吐出ヘッドでは、外部から液体を導入するための液体供給孔等が必要であるが、それらの説明は省略する。

また、図１２及び図１３のコンタクトホール２１１の形成工程では、レジスト形状をテーパ形状にし、そのレジスト形状に倣うよう異方向性エッチングによってテーパ形状のコンタクトホール２１１として形成しているが、この方法に限定されるものではない。例えば、図２２に示すように、ウェットエッチ等の等方性エッチングによって、コンタクトホール２１１をラウンド形状に形成することも可能である。

次に、本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置としての画像形成装置の一例について説明する。
図２３は、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す側面図である。図２４は、同画像形成装置の要部構成を示す平面図である。
本実施形態の画像形成装置は、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。

キャリッジ１０３には、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像形成用の液滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド１０７が装着されている。液滴吐出ヘッド１０７は、複数の液滴吐出口であるノズルを主走査方向と交叉する方向に配列し液滴吐出方向を下方に向けるように装着されている。なお、液滴吐出ヘッド１０７としては、前述の圧電素子などのアクチュエータ素子を用いたものを使用している。

キャリッジ１０３には、液滴吐出ヘッド１０７に各色の液体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には図示しない液体供給チューブを介してメインタンク（液体カートリッジ）から液体が補充供給される。なお、サブタンクを用いないで液体カートリッジを搭載する構成としてもよい。

また、本実施形態の画像形成装置は、給紙カセット１１０などの用紙積載部（圧板）１１１上に積載した記録媒体としての用紙１１２を給紙するための給紙部を備えている。給紙部は、用紙積載部１１１から用紙１１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１１３と、給紙ローラ１１３に対向し摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１１４とを備えている。この分離パッド１１４は給紙ローラ１１３側に付勢されている。

また、上記給紙部から給紙された用紙１１２を液滴吐出ヘッド１０７の下方側で搬送するための搬送部を備えている。搬送部は、用紙１１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト１２１と、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カウンタローラ１２２と、を備えてる。更に、搬送部は、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搬送ガイド１２３と、押さえ部材１２４で搬送ベルト１２１側に付勢された先端加圧コロ１２５とを備えている。また、搬送部は、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。

搬送ベルト１２１は、無端状ベルトであり、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。また、搬送ベルト１２１は、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が回転されることで、図２４のベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト１２１の裏面側には、液滴吐出ヘッド１０７による画像形成領域に対応してガイド部材１２９を配置している。

また、図２４に示すように、搬送ローラ１２７の軸にはスリット円板１３４が取り付けられている。また、このスリット円板１３４のスリットを検知するセンサ１３５を備えている。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が構成されている。

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２．５［Ｎ］をかけている。

また、キャリッジ１０３の前方側には、図２３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。これらによって、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を構成している。

さらに、本実施形態の画像形成装置は、液滴吐出ヘッド１０７で画像が形成された用紙１１２を排紙するための排紙部を備えている。排紙部は、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とを備えている。

また、画像形成装置の背部には、両面給紙ユニット１６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット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２２と搬送ベルト１２１との間に給紙する。

上記構成の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、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。更に、用紙１１２は、その先端が搬送ガイド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°搬送方向が転換される。

このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ１２６に対して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。

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液滴吐出ヘッド１０７を駆動する。これにより、停止している用紙１１２に液滴を吐出して１行分の画像を形成し、用紙１１２を所定量搬送後、次の行の画像を形成する。記録終了信号又は用紙１１２の後端が画像形成領域に到達した信号を受けることにより、画像形成動作を終了して、用紙１１２を排紙トレイ１５４に排紙する。

また、両面印刷の場合には、表面（最初に画像を形成する面）の画像形成が終了したときに、搬送ベルト１２１を逆回転させる。これにより、画像形成済みの用紙１１２を両面給紙ユニット１６１内に送り込み、用紙１１２を反転させて（裏面が画像形成面となる状態にして）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。そして、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベルト１２１上に搬送して裏面に画像を形成した後、排紙トレイ１５４に排紙する。

なお、本発明に係る画像形成装置は、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、本発明は、画像形成用の液体（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、及び、その液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置にも適用することができる。

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）
上部電極膜２１０などの電極膜と、前記電極膜に配線を接続するためのコンタクトホール２１１などの貫通孔を有する層間絶縁膜２０４などの絶縁膜と、を備え、前記貫通孔の周縁形状は、頂角が９０度よりも大きい多角形又は角部を有さない閉曲線である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、前記貫通孔の周縁の周辺における電極膜の応力集中を緩和し、その応力集中による電極膜の界面剥離を防止することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、前記貫通孔の周縁形状は、八角形である。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記貫通孔の八角形からなる周縁の角部の周辺における電極膜の応力集中を緩和し、その応力集中による電極膜の界面剥離を防止することができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ａにおいて、前記貫通孔の周縁形状は、円形である。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記貫通孔の円形からなる周縁の周辺における電極膜の応力集中を緩和し、その応力集中による電極膜の界面剥離を防止することができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかにおいて、前記貫通孔の内壁面の厚さ方向に沿った断面における形状は、前記貫通孔の前記電極膜側の底面と側面とのなす角度が９０度よりも大きい形状である。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記電極膜の応力集中をより確実に緩和することができるので、電極膜の界面剥離をより確実に防止することができる。
（態様Ｅ）
上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかにおいて、前記貫通孔の内壁面の厚さ方向に沿った断面における形状は、前記貫通孔の前記電極膜側の底面の周縁部から側面にかけて連続した円弧形状である。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記電極膜の応力集中をより確実に緩和することができるので、電極膜の界面剥離をより確実に防止することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ａ乃至Ｅのいずれかにおいて、前記電極膜は、２層又は３層以上である。これによれば、上記実施形態について説明したように、電極膜の層間の界面における界面剥離を防止することができる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至Ｆのいずれかにおいて、前記電極膜は、電気機械変換素子の電極である。これによれば、上記実施形態について説明したように、電気機械変換素子の電極膜における応力集中による界面剥離を防止することができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ａ乃至Ｇのいずれかのアクチュエータ素子を備えた液滴吐出ヘッドである。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出ヘッドにおける前記電極膜を介した信号の印加による駆動の信頼性を高めることができる。
（態様Ｉ）
上記態様Ｈの液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、液滴吐出装置における前記電極膜を介した信号の印加による駆動の信頼性を高めることができる。
（態様Ｊ）
画像形成用の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとして上記態様Ｈの液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成装置における前記電極膜を介した信号の印加による駆動の信頼性を高めることができる。

１００ サブフレーム基板
１０７ 液滴吐出ヘッド
２００ アクチュエータ基板
２０１ アクチュエータ素子
２０２ 液室
２０３ 振動板
２０４ 層間絶縁膜
２０４ａ Ａｌ_２Ｏ_３膜
２０４ｂ シリコン酸化膜
２０５ メタル配線
２０６ パッシベーション保護膜
２０７ 隔壁
２０８ 下部電極膜
２０８ａ ＴｉＯ_２膜
２０８ｂ Ｐｔ膜
２０８ｃ ＳＲＯ膜
２０９ ＰＺＴ膜
２１０ 上部電極膜
２１０ａ ＳＲＯ膜
２１０ｂ Ｐｔ膜
２１１ コンタクトホール
３００ ノズル基板
３０１ ノズル

特開平１１−０７７９９９号公報

Claims (10)

1. 電極膜と、
   前記電極膜に配線を接続するための貫通孔を有する絶縁膜と、を備え、
   前記貫通孔の周縁形状は、頂角が９０度よりも大きい多角形又は角部を有さない閉曲線であることを特徴とするアクチュエータ素子。
2. 請求項１のアクチュエータ素子において、
   前記貫通孔の周縁形状は、八角形であることを特徴とするアクチュエータ素子。
3. 請求項１のアクチュエータ素子において、
   前記貫通孔の周縁形状は、円形であることを特徴とするアクチュエータ素子。
4. 請求項１乃至３のいずれかのアクチュエータ素子において、
   前記貫通孔の内壁面の厚さ方向に沿った断面における形状は、前記貫通孔の前記電極膜側の底面と側面とのなす角度が９０度よりも大きい形状であることを特徴とするアクチュエータ素子。
5. 請求項１乃至３のいずれかのアクチュエータ素子において、
   前記貫通孔の内壁面の厚さ方向に沿った断面における形状は、前記貫通孔の前記電極膜側の底面の周縁部から側面にかけて連続した円弧形状であることを特徴とするアクチュエータ素子。
6. 請求項１乃至５のいずれかのアクチュエータ素子において、
   前記電極膜は、２層又は３層以上であることを特徴とするアクチュエータ素子。
7. 請求項１乃至６のいずれかのアクチュエータ素子において、
   前記電極膜は、電気機械変換素子の電極であることを特徴とするアクチュエータ素子。
8. 請求項１乃至７のいずれかのアクチュエータ素子を備えた液滴吐出ヘッド。
9. 請求項８の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置。
10. 画像形成用の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとして請求項８の液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置。