JP2002225285A - Actuator inspection method, inkjet head manufacturing method, and inkjet recording apparatus - Google Patents
Actuator inspection method, inkjet head manufacturing method, and inkjet recording apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アクチュエータブロックを圧力室ブロックに
接合する前に検査する検査方法、および当該検査方法を
利用したインクジェットヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】 基板60上に第1電極15と圧電素子3
0と第2電極50とを順に積層した後、第2電極50お
よび圧電素子30の一部をエッチングし、第1電極15
の露出部15Aを形成する。第1電極15の露出部15
Aと第2電極50とに検査用プローブ69を接触させ、
圧電素子30の比誘電率、誘電損失および圧電定数を測
定する。
(57) [Problem] To provide an inspection method for inspecting before joining an actuator block to a pressure chamber block, and a method for manufacturing an ink jet head using the inspection method. SOLUTION: A first electrode 15 and a piezoelectric element 3 are provided on a substrate 60.
0 and the second electrode 50 are sequentially laminated, and then the second electrode 50 and a part of the piezoelectric element 30 are etched to form the first electrode 15.
The exposed portion 15A is formed. Exposed portion 15 of first electrode 15
A and the inspection probe 69 are brought into contact with the second electrode 50,
The relative permittivity, dielectric loss, and piezoelectric constant of the piezoelectric element 30 are measured.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータの
検査方法、当該検査方法を用いたインクジェットヘッド
の製造方法、およびインクジェット式記録装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting an actuator, a method for manufacturing an ink jet head using the method, and an ink jet recording apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、例えば特開平10−286953
号公報に開示されているように、いわゆる転写工法を用
いて作製される高密度のインクジェットヘッドが提案さ
れている。転写工法は、高密度のヘッドを作製する方法
として優れた工法である。転写工法では、まず、単結晶
MgO基板上に個別電極を形成し、次に個別電極上にP
ZTからなるペロブスカイト型誘電体薄膜の圧電体を形
成し、更に圧電体上に共通電極兼振動板をスパッタ法等
を用いて形成することなどによって、薄膜のアクチュエ
ータを作製する。次に、上記基板上のアクチュエータ
を、圧力室やノズル等が形成された圧力室ブロックに接
合する。その後、上記基板の全部もしくは一部を除去す
る。2. Description of the Related Art Recently, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H11-264, a high-density inkjet head manufactured using a so-called transfer method has been proposed. The transfer method is an excellent method for producing a high-density head. In the transfer method, first, individual electrodes are formed on a single-crystal MgO substrate, and then P electrodes are formed on the individual electrodes.
A thin-film actuator is manufactured by forming a piezoelectric body of a perovskite-type dielectric thin film made of ZT, and further forming a common electrode and a vibration plate on the piezoelectric body by a sputtering method or the like. Next, the actuator on the substrate is joined to a pressure chamber block in which a pressure chamber, a nozzle, and the like are formed. Thereafter, all or part of the substrate is removed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
の高密度化の進展に伴い、その信頼性の向上が従来以上
に望まれている。従来は、アクチュエータを含めたイン
クジェットヘッドの検査は、アクチュエータを圧力室ブ
ロックに転写してから行われていた。As the density of an ink jet head increases, the reliability of the ink jet head is required to be improved more than ever. Conventionally, inspection of an ink jet head including an actuator has been performed after transferring the actuator to a pressure chamber block.
【0004】しかし、従来の方法では、アクチュエータ
に欠陥が含まれている場合には、圧力室ブロックに問題
がなくても、アクチュエータとともに圧力室ブロックも
廃棄しなければならなかった。つまり、アクチュエータ
のみを廃棄して良好な圧力室ブロックをそのまま利用す
るということはできなかった。However, according to the conventional method, when the actuator contains a defect, the pressure chamber block must be discarded together with the actuator even if there is no problem in the pressure chamber block. That is, it has not been possible to discard the actuator alone and use a good pressure chamber block as it is.
【0005】本願発明者は、ライン型のインクジェット
ヘッドにおいても転写工法を有効活用できるように、従
来は一つであったアクチュエータを複数のアクチュエー
タに分割し、一つの圧力室ブロックに対して複数のアク
チュエータを設けることを考案している(特願2000
−209408号参照)。このように複数のアクチュエ
ータを用いるインクジェットヘッドでは、一つのアクチ
ュエータに欠陥が含まれていたとしても、他のアクチュ
エータは良品である場合がある。そのため、従来と同
様、アクチュエータを圧力室ブロックに転写してから検
査を行うこととすると、アクチュエータ毎に廃棄するこ
とができなくなるため、一部の不良品とともに良品のア
クチュエータも廃棄しなければならなくなる。しかし、
それでは材料コストおよび製造コストの上昇を招く要因
となる。また、歩留まりも悪化する。そこで、圧力室ブ
ロックに接合する前に各アクチュエータの事前検査を行
い、不良品はアクチュエータ毎に廃棄することが好まし
い。The inventor of the present application divides a conventional actuator into a plurality of actuators and applies a plurality of actuators to one pressure chamber block so that the transfer method can be effectively used even in a line type ink jet head. It is devised to provide an actuator (Japanese Patent Application 2000)
209408). In such an inkjet head using a plurality of actuators, even if one actuator has a defect, the other actuators may be non-defective. Therefore, if the inspection is performed after the actuator is transferred to the pressure chamber block as in the related art, the actuator cannot be discarded for each actuator. Therefore, a good actuator must be discarded together with some defective products. . But,
Then, it becomes a factor which causes increase in material cost and manufacturing cost. In addition, the yield also deteriorates. Therefore, it is preferable to perform a preliminary inspection of each actuator before joining it to the pressure chamber block, and discard defective products for each actuator.
【0006】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、アクチュエータを圧
力室ブロックに接合する前に検査する検査方法、当該検
査方法を有効活用したインクジェットヘッドの製造方
法、および当該製造方法を利用したインクジェット式記
録装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an inspection method for inspecting an actuator before joining it to a pressure chamber block, and an ink jet head using the inspection method effectively. An object of the present invention is to provide a manufacturing method and an ink jet recording apparatus using the manufacturing method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】第1の発明に係るアクチ
ュエータの検査方法は、圧電素子と、該圧電素子の両側
に設けられた第1および第2電極とを有するアクチュエ
ータの検査方法であって、基板上に第1電極と圧電素子
と第2電極とが順に積層されてなりかつ該第1電極の一
部が露出しているアクチュエータ形成用部材を作製する
工程と、検査用プローブを上記第1電極の露出部と上記
第2電極とに接触させ、上記圧電素子の特性を検査する
検査工程とを有しているものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of inspecting an actuator having a piezoelectric element and first and second electrodes provided on both sides of the piezoelectric element. Forming a first member, a piezoelectric element, and a second electrode on a substrate in that order, and forming an actuator forming member in which a part of the first electrode is exposed; An inspection step of contacting the exposed portion of one electrode with the second electrode and inspecting characteristics of the piezoelectric element.
【0008】上記第1の発明によれば、基板上に第1電
極と圧電素子と第2電極とが積層された状態において、
第1電極に露出部が形成されているので、第1電極と第
2電極とに検査用プローブを接触させることは容易とな
る。そして、検査用プローブを第1電極の露出部と第2
電極とに押し当てる等により接触させ、第1電極と第2
電極との間に所定の電圧または電流を供給すること等に
より、アクチュエータの特性が検査される。そのため、
アクチュエータを圧力室ブロックに接合する前に、その
特性を容易に検査することができる。According to the first aspect, in a state where the first electrode, the piezoelectric element, and the second electrode are laminated on the substrate,
Since the exposed portion is formed on the first electrode, it is easy to bring the inspection probe into contact with the first electrode and the second electrode. Then, the inspection probe is connected to the exposed portion of the first electrode and the second electrode.
The first electrode and the second electrode are brought into contact with each other by pressing against the electrode.
By supplying a predetermined voltage or current between the electrodes, the characteristics of the actuator are inspected. for that reason,
Before joining the actuator to the pressure chamber block, its characteristics can be easily inspected.
【0009】第2の発明に係るアクチュエータの検査方
法は、第1の発明に係る検査方法において、前記アクチ
ュエータ形成用部材を作製する工程は、基板上に第1電
極を積層する工程と、上記第1電極の一部が露出部とな
るように、マスクを用いて該第1電極の一部を遮蔽しつ
つ他の部分に圧電素子および第2電極を順に積層する工
程とを有しているものである。According to a second aspect of the present invention, in the inspection method according to the first aspect, the step of manufacturing the actuator forming member includes the steps of: laminating a first electrode on a substrate; Having a step of sequentially stacking a piezoelectric element and a second electrode on another part while shielding a part of the first electrode using a mask so that a part of one electrode becomes an exposed part. It is.
【0010】第3の発明に係るアクチュエータの検査方
法は、第1の発明に係る検査方法において、前記アクチ
ュエータ形成用部材を作製する工程は、基板上に第1電
極と圧電素子と第2電極とを順に積層する工程と、上記
第1電極の一部が露出部となるように、上記第2電極お
よび上記圧電素子の一部をエッチングする工程とを有し
ているものである。According to a third aspect of the present invention, in the inspection method according to the first aspect, the step of manufacturing the actuator forming member includes the steps of: forming a first electrode, a piezoelectric element, a second electrode on a substrate; And a step of etching a part of the second electrode and the piezoelectric element so that a part of the first electrode becomes an exposed part.
【0011】第4の発明に係るアクチュエータの検査方
法は、第1の発明に係る検査方法において、前記アクチ
ュエータ形成用部材を作製する工程は、基板上に第1電
極と圧電素子とを順に積層する工程と、上記圧電素子の
一部が露出部となるように、マスクを用いて上記圧電素
子の一部を遮蔽しつつ他の部分に第2電極を積層する工
程と、上記第1電極の一部が露出部となるように、上記
圧電素子の露出部をエッチングする工程とを有している
ものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the inspection method of the first aspect, the step of manufacturing the actuator forming member includes sequentially laminating a first electrode and a piezoelectric element on a substrate. A step of stacking a second electrode on another part while shielding a part of the piezoelectric element using a mask so that a part of the piezoelectric element becomes an exposed part; Etching the exposed portion of the piezoelectric element so that the portion becomes an exposed portion.
【0012】上記第2〜第4の各発明によれば、アクチ
ュエータ形成用部材が容易に作製される。According to each of the second to fourth inventions, the member for forming the actuator can be easily manufactured.
【0013】第5の発明に係るアクチュエータの検査方
法は、第1〜第4のいずれか一の発明に係る検査方法に
おいて、前記検査工程は、第1電極の露出部および第2
電極のうちの一方または両方に導電性のペースト材を固
着させ、検査用プローブを該ペースト材を介して第1電
極または第2電極に接触させる工程を含んでいるもので
ある。According to a fifth aspect of the present invention, in the inspection method of the actuator according to any one of the first to fourth aspects, the inspection step comprises the steps of:
The method includes a step of fixing a conductive paste material to one or both of the electrodes, and bringing the inspection probe into contact with the first electrode or the second electrode via the paste material.
【0014】上記第5の発明では、ペースト材を介して
検査用プローブを第1電極の露出部と第2電極とに接触
させる。そして、第1電極と第2電極との間に所定の電
圧または電流等が供給され、アクチュエータの特性が検
査される。ペースト材によって検査用プローブは電極に
しっかりと固定されるので、検査用プローブを強い力で
押しつけなくても、検査用プローブと電極との電気的接
触は保たれる。そのため、特性検査の際に、検査用プロ
ーブの押し付け力に起因する悪影響は極めて少なくな
る。In the fifth aspect, the inspection probe is brought into contact with the exposed portion of the first electrode and the second electrode via the paste material. Then, a predetermined voltage or current is supplied between the first electrode and the second electrode, and the characteristics of the actuator are inspected. Since the test probe is firmly fixed to the electrode by the paste material, the electrical contact between the test probe and the electrode can be maintained without pressing the test probe with a strong force. Therefore, at the time of the characteristic inspection, an adverse effect due to the pressing force of the inspection probe is extremely reduced.
【0015】第6の発明に係るアクチュエータの検査方
法は、第1〜第5のいずれか一の発明に係る検査方法に
おいて、前記検査工程は、圧電素子の比誘電率および誘
電損失のうちの一方または両方を測定する工程を含んで
いるものである。According to a sixth aspect of the invention, in the inspection method of the actuator according to any one of the first to fifth aspects, the inspection step may include one of a relative permittivity and a dielectric loss of the piezoelectric element. Or it includes the step of measuring both.
【0016】上記第6の発明によれば、圧電素子の比誘
電率または誘電損失が測定され、その測定値に基づいて
アクチュエータの特性が評価される。According to the sixth aspect, the relative permittivity or the dielectric loss of the piezoelectric element is measured, and the characteristics of the actuator are evaluated based on the measured value.
【0017】第7の発明に係るアクチュエータの検査方
法は、第1〜第6のいずれか一の発明に係る検査方法に
おいて、前記検査工程は、圧電素子の圧電定数を測定す
る工程を含んでいるものである。According to a seventh aspect of the invention, in the inspection method of the actuator according to any one of the first to sixth aspects, the inspection step includes a step of measuring a piezoelectric constant of the piezoelectric element. Things.
【0018】上記第7の発明によれば、圧電素子の圧電
定数が測定され、その測定値に基づいてアクチュエータ
の特性が評価される。According to the seventh aspect, the piezoelectric constant of the piezoelectric element is measured, and the characteristics of the actuator are evaluated based on the measured value.
【0019】第8の発明に係るインクジェットヘッドの
製造方法は、インクを貯留する共通液室と、該共通液室
に連通した複数の圧力室と、該各圧力室にそれぞれ連通
した複数のノズルとが設けられた圧力室ブロックと、少
なくとも圧電素子と該圧電素子に電圧を印加するための
第1および第2電極とを有し、該圧力室ブロックの一方
の面に配置された複数のアクチュエータブロックとを備
えるインクジェットヘッドの製造方法であって、上記各
アクチュエータブロックを上記圧力室ブロックに接合す
る前に、前記第1〜第7のいずれか一の発明に係る検査
方法によって該各アクチュエータブロックの検査を行う
ものである。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head, comprising: a common liquid chamber for storing ink, a plurality of pressure chambers communicating with the common liquid chamber, and a plurality of nozzles respectively communicating with the pressure chambers. , A plurality of actuator blocks having at least a piezoelectric element and first and second electrodes for applying a voltage to the piezoelectric element, and disposed on one surface of the pressure chamber block. A method for inspecting each actuator block by the inspection method according to any one of the first to seventh inventions before joining each of the actuator blocks to the pressure chamber block. Is what you do.
【0020】第9の発明に係るインクジェットヘッドの
製造方法は、圧力室プレートよりも面積の小さな基板上
に第1電極と圧電素子と第2電極とが順に積層されてな
りかつ該第1電極の一部が露出している複数のアクチュ
エータ形成用部材を作製する工程と、検査用プローブを
各アクチュエータ形成用部材の第1電極の露出部と第2
電極とに接触させ、各圧電素子の特性を検査する検査工
程と、検査後の各アクチュエータ形成用部材の第2電極
の上に振動板を積層することによって上記基板上にアク
チュエータブロックを作製する工程と、圧力室プレート
に設けられた複数の圧力室を上記各アクチュエータブロ
ックの振動板で覆うように、上記各アクチュエータブロ
ックを上記基板ごと該圧力室プレートの一方の面に接合
する工程と、上記各基板を除去する工程と、上記各アク
チュエータブロックの第1電極をパターニングする工程
と、上記各圧力室のインクを各ノズルに導くインク流路
と共通液室とを内包する流路プレートを、上記圧力室プ
レートの他方の面に接合する工程と、上記ノズルを内包
するノズルプレートを上記流路プレートに接合する工程
とを有しているものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head, comprising: a first electrode, a piezoelectric element, and a second electrode sequentially laminated on a substrate having a smaller area than a pressure chamber plate; A step of producing a plurality of actuator forming members partially exposed; and connecting the inspection probe to the exposed portion of the first electrode of each actuator forming member and the second probe.
An inspection step of contacting the electrodes and inspecting the characteristics of each piezoelectric element; and a step of forming an actuator block on the substrate by laminating a diaphragm on the second electrode of each actuator forming member after inspection. Bonding the actuator blocks together with the substrate to one surface of the pressure chamber plate so as to cover the plurality of pressure chambers provided in the pressure chamber plate with the diaphragms of the actuator blocks; Removing the substrate, patterning the first electrode of each of the actuator blocks, and forming a flow path plate containing an ink flow path and a common liquid chamber for guiding the ink of each pressure chamber to each nozzle, A step of joining to the other surface of the chamber plate, and a step of joining a nozzle plate including the nozzle to the flow path plate. It is.
【0021】第10の発明に係るインクジェットヘッド
の製造方法は、圧力室プレートよりも面積の小さな基板
上に第1電極と圧電素子と第2電極とが順に積層されて
なりかつ該第1電極の一部が露出している複数のアクチ
ュエータ形成用部材を作製する工程と、検査用プローブ
を各アクチュエータ形成用部材の第1電極の露出部と第
2電極とに接触させ、各圧電素子の特性を検査する検査
工程と、圧力室プレートに設けられた複数の圧力室を検
査後の各アクチュエータ形成用部材の第2電極で覆うよ
うに、上記各アクチュエータ形成用部材を該圧力室プレ
ートの一方の面に接合する工程と、上記各基板を除去す
る工程と、上記各アクチュエータ形成用部材の第1電極
をパターニングする工程と、上記各圧力室のインクを各
ノズルに導くインク流路と共通液室とを内包する流路プ
レートを、上記圧力室プレートの他方の面に接合する工
程と、上記ノズルを内包するノズルプレートを上記流路
プレートに接合する工程とを有しているものである。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet head, comprising: a first electrode, a piezoelectric element, and a second electrode sequentially laminated on a substrate having a smaller area than the pressure chamber plate; Manufacturing a plurality of actuator-forming members, each of which is partially exposed, and contacting an inspection probe with the exposed portion of the first electrode and the second electrode of each of the actuator-forming members to determine the characteristics of each piezoelectric element. An inspection step of inspecting, and each of the actuator forming members is disposed on one surface of the pressure chamber plate such that the plurality of pressure chambers provided in the pressure chamber plate are covered with the second electrodes of the actuator forming members after inspection. Bonding each other, removing each of the substrates, patterning the first electrode of each of the actuator forming members, and guiding ink in each of the pressure chambers to each of the nozzles. A step of joining a flow path plate containing the flow path and the common liquid chamber to the other surface of the pressure chamber plate, and a step of joining a nozzle plate containing the nozzle to the flow path plate. Is what it is.
【0022】上記第8〜第10の各発明によれば、転写
工法を用いて複数のアクチュエータブロックを圧力室ブ
ロックに接合する前に、各アクチュエータブロックの検
査が行われるので、不良品を予め除去することにより、
圧力室ブロックに対し良品のアクチュエータブロックの
みを接合することができる。したがって、接合後に一部
の不良品を良品のアクチュエータブロックとともに廃棄
する必要はなくなり、アクチュエータブロックの無駄が
なくなる。According to the eighth to tenth aspects, each actuator block is inspected before the plurality of actuator blocks are joined to the pressure chamber block by using the transfer method, so that defective products are removed in advance. By doing
Only a good actuator block can be joined to the pressure chamber block. Therefore, it is not necessary to discard some defective products together with non-defective actuator blocks after joining, and waste of the actuator blocks is eliminated.
【0023】特に、第10の発明によれば、第2電極が
振動板を兼ねることになるので、構成要素の削減による
低コスト化が図られる。In particular, according to the tenth aspect, since the second electrode also serves as the diaphragm, the cost can be reduced by reducing the number of components.
【0024】第11の発明に係るインクジェット式記録
装置は、第8〜第10のいずれか一の発明に係る製造方
法によって製造されたインクジェットヘッドと、上記イ
ンクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動
手段とを備えているものである。According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus which moves the ink jet head manufactured by the manufacturing method according to any one of the eighth to tenth aspects of the invention and the ink jet head and the recording medium. Means.
【0025】上記第11の発明によれば、インクジェッ
ト式記録装置において第8〜第10の発明の効果が得ら
れる。According to the eleventh aspect, the effects of the eighth to tenth aspects can be obtained in an ink jet recording apparatus.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アクチ
ュエータを圧力室ブロックに接合する前に検査するの
で、不良品のアクチュエータを予め取り除くことができ
る。そのため、不良品のアクチュエータとともに良品の
圧力室ブロックを廃棄する必要はないので、圧力室ブロ
ックの無駄をなくすことができる。また、複数のアクチ
ュエータを用いる場合には、一部の不良品のみを廃棄す
れば足りるので、一部の不良品とともに他の良品のアク
チュエータを廃棄する必要はない。そのため、アクチュ
エータの無駄をなくすことができる。したがって、製造
コストおよび材料コストを削減することが可能となる。
また、歩留まりを向上させることができる。As described above, according to the present invention, since the inspection is performed before the actuator is joined to the pressure chamber block, defective actuators can be removed in advance. Therefore, there is no need to discard the non-defective pressure chamber block together with the defective actuator, so that the pressure chamber block can be wasted. Further, when a plurality of actuators are used, it is sufficient to discard only some defective products, and it is not necessary to discard other good actuators together with some defective products. Therefore, waste of the actuator can be eliminated. Therefore, it is possible to reduce manufacturing costs and material costs.
Further, the yield can be improved.
【0027】特に、第2〜第4の各発明によれば、第1
電極の一部が露出したアクチュエータ形成用部材を容易
に作製することができる。In particular, according to each of the second to fourth inventions, the first invention
An actuator forming member with a part of the electrode exposed can be easily manufactured.
【0028】第5の発明によれば、特性検査の際に検査
用プローブの悪影響を小さくすることができるので、高
精度な特性検査を行うことができる。According to the fifth aspect, the adverse effect of the inspection probe can be reduced during the characteristic inspection, so that a highly accurate characteristic inspection can be performed.
【0029】第6の発明によれば、アクチュエータの電
気的特性を検査することができる。According to the sixth aspect, the electrical characteristics of the actuator can be inspected.
【0030】第7の発明によれば、アクチュエータの機
械的特性を検査することができる。According to the seventh aspect, the mechanical characteristics of the actuator can be inspected.
【0031】第8〜第10の各発明によれば、インクジ
ェットヘッドの製造の際にアクチュエータの事前検査を
行うので、コストの低減および歩留まりの向上を図るこ
とができる。According to each of the eighth to tenth aspects of the present invention, prior inspection of the actuator is performed at the time of manufacturing the ink jet head, so that the cost can be reduced and the yield can be improved.
【0032】特に、第10の発明によれば、第2電極が
振動板を兼ねるので、第2電極と振動板とを別々に形成
する必要がない。そのため、構成要素の削減による低コ
スト化を図ることができる。In particular, according to the tenth aspect, since the second electrode also serves as the diaphragm, there is no need to separately form the second electrode and the diaphragm. Therefore, cost reduction can be achieved by reducing the number of components.
【0033】第11の発明によれば、インクジェット式
記録装置において上記の効果を得ることができる。According to the eleventh aspect, the above effects can be obtained in the ink jet recording apparatus.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0035】まず、本発明の適用対象となるインクジェ
ットヘッドおよびインクジェット式記録装置の構成につ
いて説明し、その後にインクジェットヘッドのアクチュ
エータの検査方法およびインクジェットヘッドの製造方
法について説明する。First, the configuration of an ink jet head and an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied will be described, and then a method of inspecting an actuator of the ink jet head and a method of manufacturing the ink jet head will be described.
【0036】−インクジェットヘッドおよびインクジェ
ット式記録装置の構成−図1に示すように、インクジェ
ット式記録装置90は、4色のインクを吐出するライン
ヘッド型の記録装置であり、4つの独立ラインヘッド1
〜4からなるインクジェットヘッド5を備えている。1
はブラックインク(Bk)を吐出する第1ラインヘッ
ド、2はシアンインク(C)を吐出する第2ラインヘッ
ド、3はマゼンダインク(M)を吐出する第3ラインヘ
ッド、4はイエロインク(Y)を吐出する第4ラインヘ
ッドである。インクジェットヘッド5は、ブラック、シ
アン、マゼンダ、イエロのインクをこの順に吐出するよ
うに、上記第1〜第4ラインヘッド1〜4を組み合わせ
て構成されている。各ラインヘッド1〜4は、記録媒体
9の幅方向に延びており、ヘッド長手方向Yは走査方向
Xに直交している。各ラインヘッド1〜4は、それぞれ
の色のインクを貯留しているインクタンク11とインク
チューブ10を介して接続されている。As shown in FIG. 1, the ink jet recording apparatus 90 is a line head type recording apparatus that discharges four color inks, and includes four independent line heads 1.
To 4 are provided. 1
Is a first line head for discharging black ink (Bk), 2 is a second line head for discharging cyan ink (C), 3 is a third line head for discharging magenta ink (M), and 4 is yellow ink (Y ) Is a fourth line head that discharges the ink. The inkjet head 5 is configured by combining the first to fourth line heads 1 to 4 so as to eject black, cyan, magenta, and yellow inks in this order. Each of the line heads 1 to 4 extends in the width direction of the recording medium 9, and the head longitudinal direction Y is orthogonal to the scanning direction X. Each of the line heads 1 to 4 is connected via an ink tube 10 to an ink tank 11 storing ink of each color.
【0037】インクジェット式記録装置90は一対の搬
送ローラ8,8と、一対の送りローラ7,7とを備えて
おり、記録媒体9は送りローラ7,7および搬送ローラ
8,8に挟まれている。搬送ローラ8,8は、インクジ
ェットヘッド5と記録媒体9とを相対移動させる移動手
段を構成しており、記録媒体9は搬送ローラ8,8が回
転することにより走査方向Xに搬送される。インクジェ
ットヘッド5の下方には、平板状の記録媒体保持部材6
が設けられている。なお、記録媒体保持部材6は、記録
媒体9とインクジェットヘッド5とを一定の間隔で対向
させるものであればよく、平板状のものに限られず、例
えば円筒状のものであってもよい。The ink jet recording apparatus 90 has a pair of transport rollers 8, 8 and a pair of feed rollers 7, 7, and the recording medium 9 is sandwiched between the feed rollers 7, 7 and the transport rollers 8, 8. I have. The transport rollers 8 constitute moving means for relatively moving the inkjet head 5 and the recording medium 9, and the recording medium 9 is transported in the scanning direction X by the rotation of the transport rollers 8. A flat recording medium holding member 6 is provided below the inkjet head 5.
Is provided. Note that the recording medium holding member 6 is not limited to a flat plate, and may be, for example, a cylindrical member as long as the recording medium 9 and the inkjet head 5 are opposed to each other at a fixed interval.
【0038】記録媒体9は、インクジェットヘッド5と
記録媒体保持部材6との間を通過する。記録媒体9は、
送りローラ7,7に挟まれた状態で搬送ローラ8,8に
搬送されるので、両ローラ7,8によって引っ張り張力
を与えられる。このことにより、記録媒体9はたわむこ
となく、記録媒体保持部材6上に平坦な面を形成する。
そのため、インクジェットヘッド5から吐出されるイン
ク滴は、精度よく記録媒体9上に着弾することになる。The recording medium 9 passes between the ink jet head 5 and the recording medium holding member 6. The recording medium 9 is
Since the sheet is conveyed to the conveying rollers 8 while being sandwiched between the feed rollers 7, a tensile tension is applied by the rollers 7 and 8. As a result, the recording medium 9 forms a flat surface on the recording medium holding member 6 without bending.
Therefore, ink droplets ejected from the inkjet head 5 land on the recording medium 9 with high accuracy.
【0039】なお、図示は省略するが、記録媒体保持部
材6に静電気を与えて記録媒体9を静電吸着すると、記
録媒体9の記録媒体保持部材6上の部分はより平坦にな
る。そこで、記録媒体保持部材6に静電気を与える手段
を設けるようにしてもよい。Although illustration is omitted, when the recording medium 9 is electrostatically attracted by applying static electricity to the recording medium holding member 6, a portion of the recording medium 9 on the recording medium holding member 6 becomes flatter. Therefore, means for applying static electricity to the recording medium holding member 6 may be provided.
【0040】図2〜図6を参照しながら、各ラインヘッ
ドの構成を説明する。ただし、第1〜第4ラインヘッド
1〜4は同一形状のヘッドであるため、以下では第1ラ
インヘッド1のみを説明し、他のラインヘッド2〜4の
説明は省略する。The configuration of each line head will be described with reference to FIGS. However, since the first to fourth line heads 1 to 4 have the same shape, only the first line head 1 will be described below, and description of the other line heads 2 to 4 will be omitted.
【0041】図2に示すように、ラインヘッド1は、一
つの圧力室ブロック41と、圧力室ブロック41に接合
された複数のアクチュエータブロック40とを備えてい
る。各アクチュエータブロック40は、一辺がアクチュ
エータブロック40の長手方向つまりヘッド長手方向Y
と平行であり、他の一辺がヘッド長手方向Yと直交する
矩形状に形成されている。ただし、アクチュエータブロ
ック40の形状は矩形状に限定されるものではなく、平
行四辺形等の他の形状であってもよい。アクチュエータ
ブロック40,40,…は、それぞれが接触しないよう
に、かつヘッド長手方向Yに関しては一部がオーバーラ
ップするように、千鳥状に配置されている。As shown in FIG. 2, the line head 1 has one pressure chamber block 41 and a plurality of actuator blocks 40 joined to the pressure chamber block 41. Each actuator block 40 has one side in the longitudinal direction of the actuator block 40, that is, the head longitudinal direction Y.
And the other side is formed in a rectangular shape perpendicular to the head longitudinal direction Y. However, the shape of the actuator block 40 is not limited to a rectangular shape, and may be another shape such as a parallelogram. The actuator blocks 40, 40,... Are arranged in a staggered manner so that they do not come into contact with each other and partially overlap in the head longitudinal direction Y.
【0042】より詳しくは、圧力室ブロック41上に
は、複数のアクチュエータブロック40,40,…がヘ
ッド長手方向Yに一定の間隔で並んでなる第1ブロック
列40A及び第2ブロック列40Bが形成されている。
第1ブロック列40Aと第2ブロック列40Bとは、記
録媒体の搬送方向(つまり走査方向X)に並んでいる。
同一のブロック列に属するアクチュエータブロック同士
40,40は、ヘッド長手方向Yに互いに離隔してい
る。第1ブロック列40Aに属するアクチュエータブロ
ック40と、第2ブロック列40Bに属するアクチュエ
ータブロック40とは、走査方向Xに互いに離隔してい
る。第1ブロック列40Aのアクチュエータブロック4
0と第2ブロック列40Bのアクチュエータブロック4
0とは、ヘッド長手方向Yに関して互いにずれた位置に
設けられている。例えば、第1ブロック列40Aのアク
チュエータブロック40は、ヘッド幅方向Yに関して、
第2ブロック列40Bのアクチュエータブロック40,
40の間に位置している。More specifically, a first block row 40A and a second block row 40B in which a plurality of actuator blocks 40, 40,... Are arranged at regular intervals in the head longitudinal direction Y are formed on the pressure chamber block 41. Have been.
The first block row 40A and the second block row 40B are arranged in the recording medium conveyance direction (that is, the scanning direction X).
The actuator blocks 40, 40 belonging to the same block row are separated from each other in the head longitudinal direction Y. The actuator blocks 40 belonging to the first block row 40A and the actuator blocks 40 belonging to the second block row 40B are separated from each other in the scanning direction X. Actuator block 4 of first block row 40A
0 and the actuator block 4 in the second block row 40B
0 is provided at a position shifted from each other in the head longitudinal direction Y. For example, the actuator blocks 40 of the first block row 40A are arranged in the head width direction Y.
The actuator blocks 40 of the second block row 40B,
It is located between 40.
【0043】アクチュエータブロック40には、厚みが
0.5μm〜8μmのPZTからなるベロブスカイト型
誘電体薄膜の圧電素子30が設けられている(図3参
照)。圧電素子30の各々の表面には、それぞれ個別に
電位を与える厚みが約0.1μmの導電性材料(例えば
Pt等)からなる第1電極15と、第1電極15に電圧
を供給する厚みが約0.1μmの導電性材料からなるリ
ード部16と、制御板としてのFPC13に接続された
入力端子17とが配置されている。The actuator block 40 is provided with a piezoelectric element 30 of a perovskite type dielectric thin film made of PZT having a thickness of 0.5 μm to 8 μm (see FIG. 3). Each surface of the piezoelectric element 30 has a first electrode 15 made of a conductive material (for example, Pt or the like) having a thickness of about 0.1 μm for individually applying a potential, and a thickness for supplying a voltage to the first electrode 15. A lead portion 16 made of a conductive material of about 0.1 μm and an input terminal 17 connected to an FPC 13 as a control plate are arranged.
【0044】図4および図5に示すように、圧力室ブロ
ック41は、圧力室プレート21と流路プレート38と
ノズルプレート36とが積層されて構成されている。図
2に示すように、圧力室プレート21には、インクチュ
ーブ10のインクを導入するインク導入口12が設けら
れ、このインク導入口12にはインクチューブ10がは
め込まれている。As shown in FIGS. 4 and 5, the pressure chamber block 41 is configured by laminating a pressure chamber plate 21, a flow path plate 38, and a nozzle plate 36. As shown in FIG. 2, the pressure chamber plate 21 is provided with an ink inlet 12 for introducing ink in the ink tube 10, and the ink tube 10 is fitted into the ink inlet 12.
【0045】図3に示すように、アクチュエータブロッ
ク40では、ニッケル、クロム、シリコンの酸化物、ま
たはセラミックス等からなる振動板14上に、Pt、C
uまたはTi等の導電性材料からなる第2電極50が積
層されている。第2電極50は、アクチュエータブロッ
ク40内の各々の圧電素子30に共通の電位を与えるた
めの共通電極である。第2電極50上には圧電素子30
が積層され、圧電素子30上には第1電極15とリード
部16とが積層されている。図2に示すように、各アク
チュエータブロック40は、圧力室ブロック41の複数
の圧力室22,22,…を覆っている。アクチュエータ
ブロック40における各圧力室22の上部は、たわみ変
形を行って各圧力室22の体積を増加または減少させる
アクチュエータ部になっている。したがって、各アクチ
ュエータブロック40には、圧力室22,22,…に対
応した数のアクチュエータ部が含まれている。なお、高
密度配列を可能にするために、アクチュエータブロック
40の厚みは8μm以下が好ましい。As shown in FIG. 3, in the actuator block 40, Pt, Ct is placed on the diaphragm 14 made of nickel, chromium, silicon oxide, ceramics or the like.
A second electrode 50 made of a conductive material such as u or Ti is laminated. The second electrode 50 is a common electrode for applying a common potential to each of the piezoelectric elements 30 in the actuator block 40. The piezoelectric element 30 is provided on the second electrode 50.
Are stacked, and the first electrode 15 and the lead portion 16 are stacked on the piezoelectric element 30. As shown in FIG. 2, each actuator block 40 covers a plurality of pressure chambers 22, 22,... Of a pressure chamber block 41. The upper portion of each pressure chamber 22 in the actuator block 40 is an actuator section that performs flexural deformation to increase or decrease the volume of each pressure chamber 22. Accordingly, each actuator block 40 includes a number of actuators corresponding to the pressure chambers 22, 22,. In order to enable high-density arrangement, the thickness of the actuator block 40 is preferably 8 μm or less.
【0046】図4は、図2のC−C断面図である。図4
に示すように、第1ラインヘッド1は、1枚の圧力室プ
レート21と流路プレート38とノズルプレート36と
が接合されて構成されている。これら圧力室プレート2
1と流路プレート38とノズルプレート36とは、位置
合わせ手段25によって高精度に位置合わせされてい
る。本実施形態では、位置合わせ手段25は、位置決め
ピン23a,24aを貫通させる貫通孔23,24によ
って構成されている。つまり、ノズルプレート36と流
路プレート38と圧力室プレート21とは、位置決めピ
ン23a,24aが各プレートの貫通孔23,24を貫
通するように互いに重ね合わされることにより、高精度
に位置合わせされている。なお、貫通孔24は円孔であ
り、貫通孔23は楕円孔である。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC of FIG. FIG.
As shown in (1), the first line head 1 is configured such that one pressure chamber plate 21, a flow path plate 38, and a nozzle plate 36 are joined. These pressure chamber plates 2
1, the flow path plate 38 and the nozzle plate 36 are positioned with high accuracy by the positioning means 25. In the present embodiment, the positioning means 25 is constituted by through holes 23, 24 through which the positioning pins 23a, 24a pass. That is, the nozzle plate 36, the flow path plate 38, and the pressure chamber plate 21 are positioned with high accuracy by overlapping each other so that the positioning pins 23a, 24a pass through the through holes 23, 24 of each plate. ing. The through hole 24 is a circular hole, and the through hole 23 is an elliptical hole.
【0047】ただし、位置合わせ手段25は物理的な手
段に限定されるものではなく、他の手段を用いてもよ
い。例えば、各プレートに位置合わせ用のマーカーを設
けておき、光学的な手段によって各プレートの位置合わ
せを行ってもよい。However, the positioning means 25 is not limited to physical means, and other means may be used. For example, a marker for alignment may be provided on each plate, and the alignment of each plate may be performed by optical means.
【0048】図5は、図2のA−A断面を含む要部の斜
視図である。図5に示すように、圧力室プレート21に
は圧力室22が設けられている。流路プレート38は、
インク流路入口20およびインク供給口19が設けられ
た第1プレート33と、インク流路32および共通液室
18が設けられた第2プレート34と、インク流路32
からノズル37にインクを導入する孔が設けられた第3
プレート35とから構成されている。流路プレート38
は、SUS等からなる金属材料、感光性ガラスまたは樹
脂材料等によって構成されている。ノズルプレート36
は、厚みが20μm〜150μmのSUS等の金属材料
またはPI(ポリイミド)等の樹脂材料によって構成さ
れている。ノズルプレート36には、ノズル37が形成
されている。インクは、ヘッド内を共通液室18→イン
ク供給口19→圧力室22→インク流路入口20→イン
ク流路32→ノズル37の順に流通し、ノズル37から
飛翔した後、記録媒体9に着弾する。FIG. 5 is a perspective view of a main part including a section taken along line AA of FIG. As shown in FIG. 5, a pressure chamber 22 is provided in the pressure chamber plate 21. The channel plate 38 is
A first plate 33 provided with an ink flow path inlet 20 and an ink supply port 19; a second plate 34 provided with an ink flow path 32 and a common liquid chamber 18;
A third hole provided with a hole for introducing ink from the nozzle 37 to the nozzle 37
And a plate 35. Channel plate 38
Is made of a metal material such as SUS, a photosensitive glass or a resin material. Nozzle plate 36
Is made of a metal material such as SUS having a thickness of 20 μm to 150 μm or a resin material such as PI (polyimide). The nozzle 37 is formed in the nozzle plate 36. The ink flows through the head in the order of the common liquid chamber 18 → the ink supply port 19 → the pressure chamber 22 → the ink flow path inlet 20 → the ink flow path 32 → the nozzle 37, flies from the nozzle 37, and lands on the recording medium 9. I do.
【0049】図6に示すように、圧力室22は平面形状
が楕円形に形成されており、ヘッド長手方向Yに600
dpi(42.3μm)の間隔で並んでいる。ただし、
圧力室22はヘッド長手方向Yに沿って一列に並んでい
るわけではなく、ヘッド密度を高めるために、走査方向
Xに適宜ずれながら並んでいる。As shown in FIG. 6, the pressure chamber 22 is formed to have an elliptical planar shape,
They are arranged at an interval of dpi (42.3 μm). However,
The pressure chambers 22 are not arranged in a line along the head longitudinal direction Y, but are arranged in the scanning direction X while being appropriately shifted in order to increase the head density.
【0050】詳しくは、圧力室プレート21には、それ
ぞれ4つの圧力室22がヘッド長手方向Yに対して傾斜
するように配列されてなる圧力室列22A,22B,2
2C,22Dが形成されている。言い換えると、各圧力
室列22A〜22Dは、それぞれ図6の右斜め下方向に
向かって配列された4つの圧力室22によって形成され
ている。圧力室列22Aと圧力室列22B、および圧力
室列22Cと圧力室列22Dは、それぞれヘッド長手方
向Yに隣り合っている。一方、圧力室列22Bと圧力室
列22Cとは、走査方向Xにずれている。これら4つの
圧力室列22A〜22Dのヘッド長手方向Yの隣側に
は、同様のパターンに形成された圧力室列22A〜22
Dが配置されている。なお、図2および図6等では、説
明の簡単のために圧力室列22A〜22Dを2組しか図
示していないが、実際にはヘッド長手方向Yに多数の圧
力室列22A〜22Dが形成されている。More specifically, the pressure chamber plate 21 has four pressure chambers 22A, 22B, and 2 in which four pressure chambers 22 are arranged so as to be inclined with respect to the head longitudinal direction Y.
2C and 22D are formed. In other words, each of the pressure chamber rows 22 </ b> A to 22 </ b> D is formed by four pressure chambers 22 arranged diagonally downward and rightward in FIG. 6. The pressure chamber row 22A and the pressure chamber row 22B, and the pressure chamber row 22C and the pressure chamber row 22D are adjacent to each other in the head longitudinal direction Y. On the other hand, the pressure chamber row 22B and the pressure chamber row 22C are shifted in the scanning direction X. Next to the four pressure chamber rows 22A to 22D in the head longitudinal direction Y, pressure chamber rows 22A to 22 formed in a similar pattern.
D is arranged. Although only two sets of pressure chamber rows 22A to 22D are shown in FIGS. 2 and 6 for the sake of simplicity, a large number of pressure chamber rows 22A to 22D are actually formed in the head longitudinal direction Y. Have been.
【0051】各圧力室22の底面には、インク供給口1
9とインク流路入口20とが設けられている。インク供
給口19は、共通液室18と圧力室22とを連通させて
いる。共通液室18の内部は、インクで満たされてい
る。共通液室18の中央部は、ヘッド長手方向Yに延び
る2列の液室に分岐しており、それら2列の液室は両端
部で合体している。当該両端部にはそれぞれインク導入
口12が設けられており、これらインク導入口12を通
じて共通液室18にインクが供給されるようになってい
る。The bottom of each pressure chamber 22 has an ink supply port 1
9 and an ink flow path inlet 20 are provided. The ink supply port 19 allows the common liquid chamber 18 and the pressure chamber 22 to communicate with each other. The inside of the common liquid chamber 18 is filled with ink. The central part of the common liquid chamber 18 is branched into two rows of liquid chambers extending in the head longitudinal direction Y, and these two rows of liquid chambers are united at both ends. At both ends, ink inlets 12 are provided, respectively, and ink is supplied to the common liquid chamber 18 through the ink inlets 12.
【0052】−アクチュエータブロックの検査方法−次
に、アクチュエータブロック40の特性検査について説
明する。この特性検査は、インクジェットヘッド5の製
造過程において行われるものである。-Inspection Method of Actuator Block-Next, a characteristic inspection of the actuator block 40 will be described. This characteristic inspection is performed during the manufacturing process of the inkjet head 5.
【0053】まず、20mm×25mmのMgO、S
i、SUS等からなる基板60を準備する。本実施形態
では、MgOの基板を用いることとした。First, a 20 mm × 25 mm MgO, S
A substrate 60 made of i, SUS, or the like is prepared. In the present embodiment, an MgO substrate is used.
【0054】次に、図7(a)に示すように、RFスパ
ッタ(高周波スパッタ)法により、基板60上に白金の
第1電極15を一面に形成する。Next, as shown in FIG. 7A, a first platinum electrode 15 is formed on the entire surface of the substrate 60 by RF sputtering (high frequency sputtering).
【0055】次に、図7(b)に示すように、第1電極
15の上方にメタルマスクからなるマスク65を配置
し、RFスパッタ法により、第1電極15上にPZT薄
膜の圧電素子30を形成する。ここでマスク65は、第
1電極15の露出部15Aとなるべき箇所を遮蔽するよ
うなパターンに形成されている。そのため、圧電素子3
0は、第1電極15の一部のみに積層される。第1電極
15の他の部分は、圧電素子30が積層されずに露出部
15Aとなる。なお、ここでは特に、基板60としてM
gOの単結晶基板を用いているので、MgO基板60の
(100)面上に白金からなる第1電極15を形成した
うえで圧電素子30を作製すると、圧電素子30は圧電
性の高い安定した特性を有するようになる。Next, as shown in FIG. 7B, a mask 65 made of a metal mask is arranged above the first electrode 15, and the PZT thin film piezoelectric element 30 is formed on the first electrode 15 by RF sputtering. To form Here, the mask 65 is formed in a pattern that shields a portion to be the exposed portion 15A of the first electrode 15. Therefore, the piezoelectric element 3
0 is laminated only on a part of the first electrode 15. The other portion of the first electrode 15 becomes the exposed portion 15A without the piezoelectric element 30 being laminated. Here, in particular, M
Since a single crystal substrate of gO is used, when the piezoelectric element 30 is manufactured after the first electrode 15 made of platinum is formed on the (100) plane of the MgO substrate 60, the piezoelectric element 30 has a stable high piezoelectric property. It has characteristics.
【0056】次に、図7(c)に示すように、上記と同
様にして圧電素子30の上方にマスク65を設置したま
ま、RFスパッタ法により、圧電素子30上に白金の第
2電極50を形成する。その結果、基板60上に第1電
極15と圧電素子30と第2電極50とが順に積層され
てなりかつ第1電極15の一部が露出部15Aとなって
いるアクチュエータ形成用部材66が得られる。Next, as shown in FIG. 7C, the platinum second electrode 50 is formed on the piezoelectric element 30 by RF sputtering while the mask 65 is placed above the piezoelectric element 30 in the same manner as described above. To form As a result, an actuator forming member 66 in which the first electrode 15, the piezoelectric element 30, and the second electrode 50 are sequentially laminated on the substrate 60 and a part of the first electrode 15 is the exposed portion 15A is obtained. Can be
【0057】なお、第1電極15の露出部15Aの形状
は、特に限定されるものではない。露出部15Aは、例
えば図8(a)に示すように、基板60の縁部において
幅方向の全体にわたって形成されていてもよく、また、
図8(b)に示すように、基板60の隅部に設けられて
いてもよい。The shape of the exposed portion 15A of the first electrode 15 is not particularly limited. The exposed portion 15A may be formed on the entire edge of the substrate 60 in the width direction, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 8B, it may be provided at a corner of the substrate 60.
【0058】本実施形態に係る特性検査においては、図
9に示すように、上記のアクチュエータ形成用部材66
を形成した後(ステップST1)、電気的特性の評価
(ステップST2)を行う。その後、アクチュエータ形
成用部材66の一部を切り出し(ステップST3)、切
り出したアクチュエータ形成用部材66の一部をサンプ
ルとして、機械的特性評価を行う(ステップST4)。In the characteristic inspection according to the present embodiment, as shown in FIG.
Is formed (Step ST1), and the electrical characteristics are evaluated (Step ST2). Thereafter, a part of the actuator forming member 66 is cut out (step ST3), and mechanical characteristics evaluation is performed using the cut out part of the actuator forming member 66 as a sample (step ST4).
【0059】電気的特性の評価は、図10のフローチャ
ートに示すように行われる。すなわち、まず、図11に
模式的に示すように、検査用プローブ69をアクチュエ
ータ形成用部材66の第1電極15の露出部15Aと第
2電極50とに押し当て、所定の条件下(例えば、測定
周波数が1kHz、電圧値が数V程度の電圧を印加)で
圧電素子30の誘電損失tanδおよび静電容量Cp
[F]を測定する(ステップST11)。The evaluation of the electrical characteristics is performed as shown in the flowchart of FIG. That is, first, as schematically shown in FIG. 11, the inspection probe 69 is pressed against the exposed portion 15A of the first electrode 15 of the actuator forming member 66 and the second electrode 50, and under a predetermined condition (for example, At a measuring frequency of 1 kHz and a voltage of several volts applied), the dielectric loss tan δ of the piezoelectric element 30 and the capacitance Cp
[F] is measured (step ST11).
【0060】次に、上記静電容量Cpの測定値を用いて
比誘電率εrを算出する(ステップST12)。比誘電
率εrは、下記の式を用いて算出される。Next, to calculate the relative dielectric constant epsilon r using the measured value of the capacitance Cp (step ST12). The relative permittivity ε r is calculated using the following equation.
【0061】[0061]
【数1】 そして、比誘電率εrと誘電損失tanδとが、それぞ
れ所定の合格水準に達しているか否かを判定する(ステ
ップST13)。具体的には、比誘電率εr≧250、
かつ誘電損失tanδ≦5[%]という条件を満たすか
否かを判定する。その結果、上記条件が満たされるとき
は良品と判定し(ステップST14)、逆に、上記条件
が満たされないときは不良品と判定する(ステップST
15)。(Equation 1) Then, it is determined whether or not the relative permittivity ε r and the dielectric loss tan δ each reach a predetermined acceptable level (step ST13). Specifically, the relative permittivity ε r ≧ 250,
It is determined whether the condition of dielectric loss tan δ ≦ 5 [%] is satisfied. As a result, when the above condition is satisfied, it is determined to be a non-defective product (step ST14). Conversely, when the above condition is not satisfied, it is determined to be a defective product (step ST14).
15).
【0062】上記の電気的特性の評価が終了すると、次
に機械的特性の評価を行う。ただし、機械的特性の評価
は、アクチュエータ形成用部材66の一部を切り出して
サンプル67(図13参照)とし、このサンプル67を
用いて行う。そのため、まず、機械的特性評価に先立っ
て、アクチュエータ形成用部材66の一部、具体的には
第1電極15の露出部15Aを含む一部分を、カッティ
ングする(ステップST3)。例えば、アクチュエータ
形成用部材66の露出部15Aを含む一部を20mm×
2mmの短冊状にカッティングし、サンプル67とす
る。When the evaluation of the electrical characteristics is completed, the mechanical characteristics are evaluated next. However, the evaluation of the mechanical properties is performed using a sample 67 (see FIG. 13) obtained by cutting out a part of the actuator forming member 66. Therefore, prior to the mechanical characteristic evaluation, a part of the actuator forming member 66, specifically, a part including the exposed portion 15A of the first electrode 15 is cut (step ST3). For example, a part including the exposed portion 15A of the actuator forming member 66 is 20 mm ×
The sample is cut into a 2 mm strip to obtain a sample 67.
【0063】機械的特性の評価は、図12に示すように
行われる。まず、図13に示すように、第2電極50に
ペースト材として銀ペースト68を固着する(ステップ
ST21)。この銀ペースト68は、検査用プローブ6
9と第2電極50との電気的接触を安定化させるために
設けられるものである。これにより、検査用プローブ6
9をサンプル67の第2電極50に対して強い力で押し
付けなくても、検査用プローブ69を第2電極50に確
実に接触させることができる。つまり、第2電極50に
対する検査用プローブ69の押し込みの荷重は軽減され
る。したがって、測定の際の余分な荷重を取り除くこと
ができ、特性評価をより正確に行うことができる。The evaluation of the mechanical characteristics is performed as shown in FIG. First, as shown in FIG. 13, a silver paste 68 is fixed to the second electrode 50 as a paste material (step ST21). This silver paste 68 is used for the inspection probe 6.
This is provided to stabilize the electrical contact between the second electrode 9 and the second electrode 50. Thereby, the inspection probe 6
Even without pressing the sample 9 against the second electrode 50 of the sample 67 with a strong force, the inspection probe 69 can be reliably brought into contact with the second electrode 50. That is, the load of pushing the inspection probe 69 into the second electrode 50 is reduced. Therefore, an extra load at the time of measurement can be removed, and characteristic evaluation can be performed more accurately.
【0064】上記の銀ペースト68の固着の後は、検査
用プローブ69の一方を銀ペースト68を介して第2電
極50に接触させるとともに、他方を第1電極15の露
出部15Aに接触させ、所定の条件下(例えば、測定周
波数が500Hz、最大印加電圧が30V以下の正弦波
を印加)で圧電素子30の圧電定数d31を検出する(ス
テップST22)。圧電定数d31は、下記式を用いて
算出される。After the silver paste 68 is fixed, one of the inspection probes 69 is brought into contact with the second electrode 50 through the silver paste 68 and the other is brought into contact with the exposed portion 15A of the first electrode 15, under predetermined conditions (for example, the measurement frequency 500 Hz, the maximum applied voltage is applied to the following sine wave 30 V) for detecting a piezoelectric constant d 31 of the piezoelectric element 30 in (step ST22). The piezoelectric constant d 31 is calculated using the following equation.
【0065】[0065]
【数2】 そして、上記圧電定数d31が所定の合格水準に達してい
るか否かを評価する(ステップST23)。具体的に
は、圧電定数d31≧70[C/N]という条件を満たす
か否かを判定する。その結果、上記条件が満たされてい
るときは良品と判定し(ステップST24)、逆に、上
記条件が満たされていないときは不良品と判定する(ス
テップST25)。(Equation 2) Then, to assess whether the piezoelectric constant d 31 has reached a predetermined acceptable level (step ST23). Specifically, it is determined whether or not the condition of piezoelectric constant d 31 ≧ 70 [C / N] is satisfied. As a result, when the above condition is satisfied, it is determined to be non-defective (step ST24). Conversely, when the above condition is not satisfied, it is determined to be defective (step ST25).
【0066】以上の検査の後、上記電気的特性評価また
は機械的特性評価において不良品と判定されたアクチュ
エータ形成用部材66は除去し、電気的特性評価および
機械的特性評価の双方において良品と判定されたアクチ
ュエータ形成用部材66のみを、以下のインクジェット
ヘッドの製造工程において用いる。After the above inspection, the actuator forming member 66 determined to be defective in the above-described electrical characteristic evaluation or mechanical characteristic evaluation is removed, and is determined to be good in both the electrical characteristic evaluation and the mechanical characteristic evaluation. Only the obtained actuator forming member 66 is used in the following inkjet head manufacturing process.
【0067】−インクジェットヘッドの製造方法−次
に、インクジェットヘッドの製造方法を説明する。本製
造方法は、いわゆる転写工法を用いたものである。上述
した通り、インクジェットヘッドの製造方法において
は、まず上記のアクチュエータ形成用部材66の検査を
行い、良品のアクチュエータ形成用部材66のみが使用
される。Next, a method of manufacturing an ink jet head will be described. This manufacturing method uses a so-called transfer method. As described above, in the method of manufacturing an ink jet head, first, the above-described actuator forming member 66 is inspected, and only the non-defective actuator forming member 66 is used.
【0068】上記検査の後、図14(a)に示すよう
に、RFスパッタ法により、第2電極50上にクロムか
らなる振動板14を形成する。これにより、基板ブロッ
ク61が完成する。なお、基板ブロック61とは、アク
チュエータブロック40を基板60から圧力室プレート
21に転写するためのものであり、基板60とアクチュ
エータブロック40とから構成される。After the inspection, as shown in FIG. 14A, the diaphragm 14 made of chromium is formed on the second electrode 50 by RF sputtering. Thus, the substrate block 61 is completed. The substrate block 61 is for transferring the actuator block 40 from the substrate 60 to the pressure chamber plate 21 and includes the substrate 60 and the actuator block 40.
【0069】次に、図14(b)に示すように、圧力室
プレート21上に電着工法を用いて均一な電着樹脂層
(図示せず)を形成し、その後、当該電着樹脂層を挟ん
で振動板14と圧力室プレート21とが接触するよう
に、複数の基板ブロック61を圧力室プレート21に接
合する。基板ブロック61の接合に際しては、振動板1
4を圧力室プレート21に対して均一かつ確実に接合す
るために、基板ブロック61,61同士が互いに接触す
ることがないようにする。つまり、隣り合う基板ブロッ
ク61,61同士の間に隙間を設けるように、基板ブロ
ック61,61同士を離して配置する(図2参照)。Next, as shown in FIG. 14B, a uniform electrodeposition resin layer (not shown) is formed on the pressure chamber plate 21 by using an electrodeposition method, and thereafter, the electrodeposition resin layer is formed. The plurality of substrate blocks 61 are joined to the pressure chamber plate 21 such that the vibration plate 14 and the pressure chamber plate 21 are in contact with each other. When joining the substrate block 61, the diaphragm 1
In order to uniformly and reliably join the substrate block 4 to the pressure chamber plate 21, the substrate blocks 61 are prevented from contacting each other. In other words, the board blocks 61 are separated from each other so as to provide a gap between the adjacent board blocks 61 (see FIG. 2).
【0070】以上のような基板ブロック61の接合を行
った後、図14(c)に示すように、酸性溶液を用いて
基板60をエッチング除去する。After the bonding of the substrate block 61 as described above, the substrate 60 is etched away using an acidic solution as shown in FIG.
【0071】次に、圧力室プレート21に設けられた位
置合わせ手段25により、露光機で高精度に作製された
マスク(図示せず)を位置決めした後、図14(d)に
示すように、第1電極15のパターニングを行って、第
1電極15およびリード部16を所定の形状に形成す
る。このように、位置合わせ手段25を用いて圧力室プ
レート21と上記マスクとを位置合わせすることによ
り、第1電極15およびリード部16を高精度に形成す
ることができる。Next, after the mask (not shown) manufactured with high accuracy by the exposure machine is positioned by the positioning means 25 provided on the pressure chamber plate 21, as shown in FIG. The first electrode 15 is patterned to form the first electrode 15 and the lead 16 in a predetermined shape. As described above, the first electrode 15 and the lead portion 16 can be formed with high accuracy by aligning the pressure chamber plate 21 with the mask using the alignment unit 25.
【0072】次に、図14(e)に示すように、圧力室
プレート21に設けられた位置合わせ手段25を用い
て、圧力室プレート21と流路プレート38とを互いに
位置決めした後、接合する。Next, as shown in FIG. 14E, the pressure chamber plate 21 and the flow path plate 38 are positioned with respect to each other using the positioning means 25 provided on the pressure chamber plate 21, and then joined. .
【0073】次に、図14(f)に示すように、圧力室
プレート21または流路プレート38に設けられた位置
合わせ手段25を用いて、流路プレート38とノズルプ
レート36とを位置決めしてから接合する。これによ
り、各プレートが高精度に位置合わせされたラインヘッ
ドが完成する。Next, as shown in FIG. 14F, the flow path plate 38 and the nozzle plate 36 are positioned by using the positioning means 25 provided on the pressure chamber plate 21 or the flow path plate 38. Join from. As a result, a line head in which each plate is aligned with high precision is completed.
【0074】その後は、以上のようにして作製した4つ
のラインヘッドを組み合わせることにより、4色のイン
クを吐出するインクジェットヘッド5が得られる。Thereafter, by combining the four line heads manufactured as described above, an ink jet head 5 for discharging ink of four colors is obtained.
【0075】−実施形態の効果− 以上のように、本実施形態によれば、アクチュエータブ
ロック40を圧力室ブロック41に転写する前に、その
電気的特性および機械的特性を検査することとしたの
で、特性の劣っている不良品を予め摘出することができ
る。したがって、不良品を予め除去したうえで、インク
ジェットヘッドを製造することができるので、インクジ
ェットヘッドの信頼性を向上させることができる。ま
た、インクジェットヘッドの歩留まりを向上させること
ができる。-Effects of Embodiment- As described above, according to the present embodiment, before transferring the actuator block 40 to the pressure chamber block 41, the electrical and mechanical characteristics thereof are inspected. In addition, defective products having inferior characteristics can be extracted in advance. Therefore, the inkjet head can be manufactured after removing defective products in advance, so that the reliability of the inkjet head can be improved. Further, the yield of the inkjet head can be improved.
【0076】特に、本実施形態では、一つの圧力室ブロ
ック41に対して複数のアクチュエータブロック40を
設けることによって、各アクチュエータブロック40を
小型化し、それによって転写工法を用いてラインヘッド
1〜4を製造することを可能にしている。そのため、多
くのアクチュエータブロック40を用いることになる。
しかし、インクジェットヘッド5の製造に際して前述の
検査を行うので、不良品のアクチュエータ形成用部材6
6を除去する一方で、他の良品のアクチュエータ形成用
部材66はそのまま利用することができる。従来のライ
ンヘッドでは、一つの圧力室ブロック41に対して一つ
のアクチュエータブロックを設けていたので、アクチュ
エータブロックの一部に欠陥があった場合には、正常な
部分を含めてアクチュエータブロックの全体を廃棄しな
ければならなかった。しかし、本実施形態によれば、不
良品のみを廃棄すれば足りるので、材料の無駄をなくす
ことができる。In particular, in the present embodiment, by providing a plurality of actuator blocks 40 for one pressure chamber block 41, each actuator block 40 is reduced in size, whereby the line heads 1 to 4 are transferred using the transfer method. Making it possible to manufacture. Therefore, many actuator blocks 40 are used.
However, since the above-described inspection is performed when the inkjet head 5 is manufactured, a defective actuator forming member 6
While removing 6, the other good actuator forming member 66 can be used as it is. In the conventional line head, one actuator block is provided for one pressure chamber block 41. Therefore, if a part of the actuator block is defective, the entire actuator block including a normal part is defective. Had to be discarded. However, according to the present embodiment, it is sufficient to discard only defective products, so that waste of materials can be eliminated.
【0077】機械的特性の評価の際に、第2電極50に
銀ペースト68を固着し、検査用プローブ69をこの銀
ペースト68を介して第2電極50に接触させることと
したので、検査用プローブ69を第2電極50に軽く接
触させるだけで、検査用プローブ69と第2電極50と
の電気的接触を確保することができる。したがって、検
査用プローブ69による押圧力は小さくなるので、機械
的特性の評価の際に、検査用プローブ69の押圧力によ
る影響を極めて少なくすることができ、特性評価を正確
に行うことができる。At the time of evaluating the mechanical characteristics, the silver paste 68 was fixed to the second electrode 50 and the inspection probe 69 was brought into contact with the second electrode 50 via the silver paste 68. The electrical contact between the inspection probe 69 and the second electrode 50 can be ensured only by making the probe 69 lightly contact the second electrode 50. Therefore, since the pressing force of the inspection probe 69 is reduced, the influence of the pressing force of the inspection probe 69 can be extremely reduced in evaluating the mechanical characteristics, and the characteristic evaluation can be performed accurately.
【0078】−変形例− なお、本実施形態では、圧力室プレート21→流路プレ
ート38→ノズルプレート36の順に接合を行ったが、
流路プレート38とノズルプレート36とを接合してか
ら、圧力室プレート21と流路プレート38とを接合し
てもよい。-Modification- In the present embodiment, the joining is performed in the order of the pressure chamber plate 21, the passage plate 38, and the nozzle plate 36.
The pressure chamber plate 21 and the flow path plate 38 may be bonded after the flow path plate 38 and the nozzle plate 36 are bonded.
【0079】また、本実施形態では、振動板14と第2
電極50とを別々の要素として形成したが、振動板14
がクロム等の導電性材料からなる場合は、振動板14が
第2電極50を兼ねることができるので、図15(a)
に示すように、振動板14と第2電極50とを別々に設
けることなく、第2電極を兼ねる振動板14のみを設け
るようにしてもよい。In this embodiment, the diaphragm 14 and the second
Although the electrode 50 and the electrode 50 are formed as separate elements,
15A is made of a conductive material such as chromium, the diaphragm 14 can also serve as the second electrode 50.
As shown in (1), the diaphragm 14 and the second electrode 50 may not be separately provided, and only the diaphragm 14 serving as the second electrode may be provided.
【0080】また、圧電素子30と振動板14との間
に、耐電圧性の向上および接合力の強化のために、Cu
やTi等の導電性材料を中間層として介在させてもよ
い。Further, between the piezoelectric element 30 and the vibration plate 14, Cu is added to improve the withstand voltage and strengthen the bonding force.
A conductive material such as Ti or Ti may be interposed as an intermediate layer.
【0081】また、図15(b)に示すように、第1電
極15とともに圧電素子30をパターニングし、分割す
るようにしてもよい。このようにすると、振動板14は
たわみやすくなり、同じ電圧を印加した場合であって
も、より大きな変位を得ることができる。As shown in FIG. 15B, the piezoelectric element 30 may be patterned and divided together with the first electrode 15. In this case, the diaphragm 14 is easily bent, and a larger displacement can be obtained even when the same voltage is applied.
【0082】また、基板60上に第1電極15を形成し
た後、すぐに第1電極15のパターニングを行えば、図
15(c)のように、第1電極15およびリード部16
の周囲に圧電素子30を配置することができる。これに
より、第1電極15およびリード部16と振動板14と
の耐電圧性を向上させることができる。Further, immediately after the first electrode 15 is formed on the substrate 60, the first electrode 15 is patterned, as shown in FIG.
Can be arranged around the piezoelectric element 30. Thereby, the withstand voltage between the first electrode 15 and the lead portion 16 and the diaphragm 14 can be improved.
【0083】なお、本実施形態においては、アクチュエ
ータ形成用部材66を作製するために、第1電極15の
一部が露出部15Aとなるように圧電素子30および第
2電極50をマスクを用いて形成するマスク成膜方法を
採用したが、アクチュエータ形成用部材66の作製方法
は上記方法に何ら限定されるものではない。In the present embodiment, in order to manufacture the actuator forming member 66, the piezoelectric element 30 and the second electrode 50 are formed using a mask so that a part of the first electrode 15 becomes the exposed portion 15A. Although a mask film forming method to be formed is adopted, a method for manufacturing the actuator forming member 66 is not limited to the above method.
【0084】例えば、図16(a)〜(e)に示すよう
に、基板60上に順に第1電極15と圧電素子30と第
2電極50とをそれぞれ一面に積層した後、エッチング
によって第2電極50の一部および圧電素子30の一部
を除去することにより、第1電極15の露出部15Aを
形成するようにしてもよい。For example, as shown in FIGS. 16A to 16E, the first electrode 15, the piezoelectric element 30, and the second electrode 50 are sequentially laminated on the substrate 60 on one surface, and then the second electrode is etched. The exposed portion 15A of the first electrode 15 may be formed by removing a part of the electrode 50 and a part of the piezoelectric element 30.
【0085】また、図17(a)〜(d)に示すよう
に、基板60上に順に第1電極15と圧電素子30とを
それぞれ一面に積層した後、マスク65を用いて圧電素
子30の一部に第2電極50を積層し、次に圧電素子3
0の露出部分をエッチングによって除去することによ
り、第1電極15の露出部15Aを形成するようにして
もよい。Also, as shown in FIGS. 17A to 17D, the first electrode 15 and the piezoelectric element 30 are sequentially laminated on the substrate 60 on one surface, respectively. The second electrode 50 is partially laminated, and then the piezoelectric element 3
The exposed portion 15A of the first electrode 15 may be formed by removing the exposed portion of 0 by etching.
【0086】上記実施形態では、第1電極、第2電極を
それぞれ個別電極、共通電極としていたが、その逆でも
よい。つまり、第1電極を共通電極とし、第2電極を個
別電極としてもよい。図18に示すように、第2電極の
パターニングを行って個別電極50を形成した後、検査
用プローブ69を当該個別電極50と第1電極(共通電
極)15とに押し当てて検査を行ってもよい。In the above embodiment, the first electrode and the second electrode are the individual electrode and the common electrode, respectively. That is, the first electrode may be a common electrode and the second electrode may be an individual electrode. As shown in FIG. 18, after patterning the second electrode to form the individual electrode 50, the inspection probe 69 is pressed against the individual electrode 50 and the first electrode (common electrode) 15 to perform the inspection. Is also good.
【0087】電気的特性の評価においても、アクチュエ
ータ形成用部材66の一部をサンプルとして切り出し、
当該サンプルの比誘電率および誘電損失を評価すること
によって、アクチュエータ形成用部材66自体の評価を
行うようにしてもよい。また、電気的特性評価において
も、検査用プローブ69を電極に直接接触させるのでは
なく、導電性のペースト材を介して間接的に接触させる
ようにしてもよい。In the evaluation of the electrical characteristics, a part of the actuator forming member 66 was cut out as a sample.
The relative dielectric constant and dielectric loss of the sample may be evaluated to evaluate the actuator forming member 66 itself. Also, in the electrical characteristic evaluation, the inspection probe 69 may not be brought into direct contact with the electrode, but may be brought into indirect contact with the electrode via a conductive paste material.
【図1】インクジェット式記録装置の要部の斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view of a main part of an ink jet recording apparatus.
【図2】ラインヘッドの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the line head.
【図3】図2のB−B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;
【図4】図2のC−C断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC of FIG. 2;
【図5】図2のA−A断面を含むヘッド要部の斜視図で
ある。FIG. 5 is a perspective view of a main part of the head including a cross section taken along line AA of FIG. 2;
【図6】圧力室ブロックの平面図である。FIG. 6 is a plan view of a pressure chamber block.
【図7】(a)〜(c)は、アクチュエータ形成用部材
の製造方法を示す工程図である。FIGS. 7A to 7C are process diagrams showing a method of manufacturing an actuator forming member.
【図8】(a)および(b)は、アクチュエータ形成用
部材の斜視図である。FIGS. 8A and 8B are perspective views of an actuator forming member.
【図9】検査方法を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating an inspection method.
【図10】電気的特性評価のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of an electrical characteristic evaluation.
【図11】電気的特性評価の際のアクチュエータ形成用
部材の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a member for forming an actuator when an electrical characteristic is evaluated.
【図12】機械的特性評価のフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart of mechanical characteristic evaluation.
【図13】機械的特性評価の際のアクチュエータ形成用
部材の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of an actuator forming member when evaluating mechanical characteristics.
【図14】(a)〜(f)は、ラインヘッドの製造方法
を示す工程図である。14A to 14F are process diagrams showing a method for manufacturing a line head.
【図15】(a)〜(c)は、それぞれ変形例の図3相
当図である。FIGS. 15 (a) to (c) are diagrams corresponding to FIG. 3 of modified examples.
【図16】(a)〜(e)は、アクチュエータ形成用部
材の他の製造方法を示す工程図である。FIGS. 16A to 16E are process diagrams showing another method for manufacturing an actuator forming member.
【図17】(a)〜(d)は、アクチュエータ形成用部
材の他の製造方法を示す工程図である。FIGS. 17A to 17D are process diagrams showing another method of manufacturing the member for forming an actuator.
【図18】変形例の図11相当図である。FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. 11 of a modified example.
1〜4 ラインヘッド 5 インクジェットヘッド 6 記録媒体保持部材 7 送りローラ 8 搬送ローラ 9 記録媒体 10 インクチューブ 11 インクタンク 14 振動板 15 第1電極 15A 第1電極の露出部 18 共通液室 21 圧力室プレート 22 圧力室 30 圧電素子 36 ノズルプレート 37 ノズル 38 流路プレート 40 アクチュエータブロック(アクチュエ
ータ) 41 圧力室ブロック 50 第2電極 60 基板 65 マスク 66 アクチュエータ形成用部材 67 サンプル 68 銀ペースト 69 検査用プローブ 90 インクジェット式記録装置1-4 line head 5 inkjet head 6 recording medium holding member 7 feed roller 8 transport roller 9 recording medium 10 ink tube 11 ink tank 14 diaphragm 15 first electrode 15A first electrode exposed portion 18 common liquid chamber 21 pressure chamber plate 22 Pressure chamber 30 Piezoelectric element 36 Nozzle plate 37 Nozzle 38 Flow path plate 40 Actuator block (actuator) 41 Pressure chamber block 50 Second electrode 60 Substrate 65 Mask 66 Actuator forming member 67 Sample 68 Silver paste 69 Inspection probe 90 Ink jet type Recording device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 曽我美 淳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 立川 雅一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF93 AF99 AG15 AG44 AN05 AP02 AP24 AP52 AP77 AP82 BA04 BA14 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Koji Ikeda 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Jun Sogami 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Masaichiro Tachikawa 1006 Kazuma Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (reference) 2C057 AF93 AF99 AG15 AG44 AN05 AP02 AP24 AP52 AP77 AP82 BA04 BA14
Claims (11)
れた第1および第2電極とを有するアクチュエータの検
査方法であって、 基板上に第1電極と圧電素子と第2電極とが順に積層さ
れてなりかつ該第1電極の一部が露出しているアクチュ
エータ形成用部材を作製する工程と、 検査用プローブを上記第1電極の露出部と上記第2電極
とに接触させ、上記圧電素子の特性を検査する検査工程
とを有していることを特徴とするアクチュエータの検査
方法。An inspection method for an actuator having a piezoelectric element and first and second electrodes provided on both sides of the piezoelectric element, wherein the first electrode, the piezoelectric element, and the second electrode are formed on a substrate. Producing an actuator forming member that is laminated in order and exposes a part of the first electrode; and bringing an inspection probe into contact with the exposed portion of the first electrode and the second electrode, An inspection step of inspecting characteristics of the piezoelectric element.
方法であって、 前記アクチュエータ形成用部材を作製する工程は、 基板上に第1電極を積層する工程と、 上記第1電極の一部が露出部となるように、マスクを用
いて該第1電極の一部を遮蔽しつつ他の部分に圧電素子
および第2電極を順に積層する工程とを有していること
を特徴とするアクチュエータの検査方法。2. The method for inspecting an actuator according to claim 1, wherein the step of producing the actuator forming member includes the steps of: laminating a first electrode on a substrate; Stacking a piezoelectric element and a second electrode sequentially on another part while shielding a part of the first electrode using a mask so as to form an exposed part. Inspection methods.
方法であって、 前記アクチュエータ形成用部材を作製する工程は、 基板上に第1電極と圧電素子と第2電極とを順に積層す
る工程と、 上記第1電極の一部が露出部となるように、上記第2電
極および上記圧電素子の一部をエッチングする工程とを
有していることを特徴とするアクチュエータの検査方
法。3. The method for inspecting an actuator according to claim 1, wherein the step of manufacturing the actuator forming member includes the steps of sequentially laminating a first electrode, a piezoelectric element, and a second electrode on a substrate. Etching the second electrode and a part of the piezoelectric element so that a part of the first electrode becomes an exposed part.
方法であって、 前記アクチュエータ形成用部材を作製する工程は、 基板上に第1電極と圧電素子とを順に積層する工程と、 上記圧電素子の一部が露出部となるように、マスクを用
いて上記圧電素子の一部を遮蔽しつつ他の部分に第2電
極を積層する工程と、 上記第1電極の一部が露出部となるように、上記圧電素
子の露出部をエッチングする工程とを有していることを
特徴とするアクチュエータの検査方法。4. The method for inspecting an actuator according to claim 1, wherein the step of manufacturing the actuator forming member includes: sequentially stacking a first electrode and a piezoelectric element on a substrate; A step of laminating a second electrode on another part while shielding a part of the piezoelectric element using a mask so that a part of the first electrode becomes an exposed part; and a part of the first electrode becomes an exposed part. Etching the exposed portion of the piezoelectric element as described above.
クチュエータの検査方法であって、 前記検査工程は、第1電極の露出部および第2電極のう
ちの一方または両方に導電性のペースト材を固着させ、
検査用プローブを該ペースト材を介して第1電極または
第2電極に接触させる工程を含んでいることを特徴とす
るアクチュエータの検査方法。5. The method for inspecting an actuator according to claim 1, wherein in the inspecting step, one or both of the exposed portion of the first electrode and the second electrode are electrically conductive. Stick the paste material of
A method for inspecting an actuator, comprising a step of bringing an inspection probe into contact with a first electrode or a second electrode via the paste material.
クチュエータの検査方法であって、 前記検査工程は、圧電素子の比誘電率および誘電損失の
うちの一方または両方を測定する工程を含んでいること
を特徴とするアクチュエータの検査方法。6. The method for inspecting an actuator according to claim 1, wherein the inspecting step measures one or both of a relative permittivity and a dielectric loss of the piezoelectric element. A method for inspecting an actuator, comprising:
クチュエータの検査方法であって、 前記検査工程は、圧電素子の圧電定数を測定する工程を
含んでいることを特徴とするアクチュエータの検査方
法。7. The actuator inspection method according to claim 1, wherein the inspection step includes a step of measuring a piezoelectric constant of the piezoelectric element. Inspection method.
室に連通した複数の圧力室と、該各圧力室にそれぞれ連
通した複数のノズルとが設けられた圧力室ブロックと、 少なくとも圧電素子と該圧電素子に電圧を印加するため
の第1および第2電極とを有し、該圧力室ブロックの一
方の面に配置された複数のアクチュエータブロックとを
備えるインクジェットヘッドの製造方法であって、 上記各アクチュエータブロックを上記圧力室ブロックに
接合する前に、請求項1〜7のいずれか一つに記載の検
査方法によって該各アクチュエータブロックの検査を行
うことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。8. A pressure chamber block provided with a common liquid chamber for storing ink, a plurality of pressure chambers communicating with the common liquid chamber, and a plurality of nozzles respectively communicating with each of the pressure chambers. A method for manufacturing an ink jet head, comprising: an element and first and second electrodes for applying a voltage to the piezoelectric element; and a plurality of actuator blocks disposed on one surface of the pressure chamber block. A method for manufacturing an ink jet head, comprising: inspecting each of the actuator blocks by the inspection method according to any one of claims 1 to 7 before joining each of the actuator blocks to the pressure chamber block. .
上に第1電極と圧電素子と第2電極とが順に積層されて
なりかつ該第1電極の一部が露出している複数のアクチ
ュエータ形成用部材を作製する工程と、 検査用プローブを各アクチュエータ形成用部材の第1電
極の露出部と第2電極とに接触させ、各圧電素子の特性
を検査する検査工程と、 検査後の各アクチュエータ形成用部材の第2電極の上に
振動板を積層することによって上記基板上にアクチュエ
ータブロックを作製する工程と、 圧力室プレートに設けられた複数の圧力室を上記各アク
チュエータブロックの振動板で覆うように、上記各アク
チュエータブロックを上記基板ごと該圧力室プレートの
一方の面に接合する工程と、 上記各基板を除去する工程と、 上記各アクチュエータブロックの第1電極をパターニン
グする工程と、 上記各圧力室のインクを各ノズルに導くインク流路と共
通液室とを内包する流路プレートを、上記圧力室プレー
トの他方の面に接合する工程と、 上記ノズルを内包するノズルプレートを上記流路プレー
トに接合する工程とを有していることを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法。9. A plurality of actuators in which a first electrode, a piezoelectric element, and a second electrode are sequentially laminated on a substrate having a smaller area than the pressure chamber plate, and a part of the first electrode is exposed. A step of fabricating a member for inspection, a step of contacting an inspection probe with an exposed portion of a first electrode and a second electrode of each member for forming an actuator, and inspecting characteristics of each piezoelectric element, and each actuator after inspection. Forming an actuator block on the substrate by laminating a diaphragm on the second electrode of the forming member; and covering the plurality of pressure chambers provided in the pressure chamber plate with the diaphragm of each of the actuator blocks. Joining the actuator blocks together with the substrate to one surface of the pressure chamber plate, removing the substrates, A step of patterning the first electrode of the reservoir, and a flow path plate including an ink flow path for guiding the ink of each pressure chamber to each nozzle and a common liquid chamber on the other surface of the pressure chamber plate. And a step of joining a nozzle plate including the nozzle to the flow path plate.
板上に第1電極と圧電素子と第2電極とが順に積層され
てなりかつ該第1電極の一部が露出している複数のアク
チュエータ形成用部材を作製する工程と、 検査用プローブを各アクチュエータ形成用部材の第1電
極の露出部と第2電極とに接触させ、各圧電素子の特性
を検査する検査工程と、 圧力室プレートに設けられた複数の圧力室を検査後の各
アクチュエータ形成用部材の第2電極で覆うように、上
記各アクチュエータ形成用部材を該圧力室プレートの一
方の面に接合する工程と、 上記各基板を除去する工程と、 上記各アクチュエータ形成用部材の第1電極をパターニ
ングする工程と、 上記各圧力室のインクを各ノズルに導くインク流路と共
通液室とを内包する流路プレートを、上記圧力室プレー
トの他方の面に接合する工程と、 上記ノズルを内包するノズルプレートを上記流路プレー
トに接合する工程とを有していることを特徴とするイン
クジェットヘッドの製造方法。10. A plurality of actuators in which a first electrode, a piezoelectric element, and a second electrode are sequentially laminated on a substrate having an area smaller than a pressure chamber plate, and a part of the first electrode is exposed. A step of fabricating a member for testing, a step of contacting an inspection probe with an exposed portion of a first electrode and a second electrode of each member for forming an actuator, and testing characteristics of each piezoelectric element; Bonding the actuator forming members to one surface of the pressure chamber plate so as to cover the plurality of pressure chambers covered by the second electrodes of the actuator forming members after inspection; and removing the substrates. And a step of patterning the first electrode of each of the actuator forming members. A flow path plate containing an ink flow path and a common liquid chamber that guides the ink of each of the pressure chambers to each nozzle, Process and method of manufacturing the ink jet head is characterized in that it a nozzle plate which encloses the nozzle and a step of bonding to the flow path plate to be bonded to the other surface of the pressure chamber plate.
のインクジェットヘッドの製造方法によって製造された
インクジェットヘッドと、 上記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
る移動手段とを備えていることを特徴とするインクジェ
ット式記録装置。11. An ink jet head manufactured by the method for manufacturing an ink jet head according to claim 8, and moving means for relatively moving the ink jet head and a recording medium. An ink jet recording apparatus characterized by the above-mentioned.
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|---|---|---|---|
| JP2001021052A JP2002225285A (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Actuator inspection method, inkjet head manufacturing method, and inkjet recording apparatus |
| CN02103377.3A CN1369371A (en) | 2001-01-30 | 2002-01-30 | Checking method for ink head, and driving gear, ink head mfg. method and ink jetting recorder |
| US10/057,279 US6986564B2 (en) | 2001-01-30 | 2002-05-07 | Ink jet head, method for inspecting actuator, method for manufacturing ink jet head, and ink jet recording apparatus |
| US10/918,822 US20050024427A1 (en) | 2001-01-30 | 2004-08-13 | Ink jet head, actuator testing method, method of manufacturing ink jet head, and ink jet recording apparatus |
| US10/918,823 US6921151B2 (en) | 2001-01-30 | 2004-08-13 | Ink jet head, actuator testing method, method of manufacturing ink jet head, and ink jet recording apparatus |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001021052A patent/JP2002225285A/en active Pending
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