(57)【要約】【課題】誘電率を精度よく測定する。【解決手段】圧電アクチュエータ１２は、圧電層１２ａ，１２ｂそれぞれの表面に設けられている第１および第２の駆動電極パターン４１，４２、定電位電極パターン４３を備える。定電位電極パターン４３は、キャビティユニット１１と圧電アクチュエータ１２とが積層される方向Ｚから見て、駆動電極パターン４１，４２の測定電極部４１ａ，４２ａに対し、間隔を存在させて平行に延びる測定電極部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有する。測定電極部４１ａと測定電極部４３ａ，４３ｂ，４３ｃとの間隔ｈ１と、測定電極部４２ａと測定電極部４３ａ，４３ｂ，４３ｃとの間隔ｈ２は大きさが異なる。定電位電極パターン４３と駆動電極パターン４１，４２とにより、複数の圧電層についての面内方向の静電容量をそれぞれ測定し、測定した両静電容量に基づき、誘電率を求める。【選択図】図５
2010155406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル列を形成する複数のノズルおよび各ノズルにそれぞれ対応する複数の圧力室を備えたキャビティユニットと、複数の圧電層を有し前記複数の圧力室内の液体に対して選択的に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備える液滴吐出ヘッドの誘電率測定方法であって、
前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層それぞれの表面に設けられている第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンを備え、前記第１および第２の駆動電極パターンは、それぞれ、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向に平行に延びる測定電極部を有する一方、前記定電位電極パターンは、前記第１および第２の駆動電極パターンの測定電極部に対し、前記キャビティユニットと前記圧電アクチュエータとが積層される方向から見て、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向において間隔を存在させて平行に延びる測定電極部を有し、
前記第１の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔と、前記第２の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔とは大きさが異なるものであり、
前記定電位電極パターンと第１の駆動電極パターンとにより、前記複数の圧電層についての面内方向の静電容量を第１の静電容量として測定する工程と、
前記定電位電極パターンと第２の駆動電極パターンとにより、前記複数の圧電層についての面内方向の静電容量を第２の静電容量として測定する工程と、
測定した前記第１および第２の静電容量に基づき、前記複数の圧電層についての誘電率を求める工程とを有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの誘電率測定方法。
【請求項２】
複数のノズル列を形成する複数のノズルおよび各ノズルにそれぞれ対応する複数の圧力室を備えたキャビティユニットと、複数の圧電層を有し前記複数の圧力室内の液体に対して選択的に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備える液滴吐出ヘッドであって、
前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層それぞれの表面に設けられた第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンを備え、前記第１および第２の駆動電極パターンは、それぞれ、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向に平行に延びる測定電極部を有する一方、前記定電位電極パターンは、前記第１および第２の駆動電極パターンの測定電極部に対し、前記キャビティユニットと前記圧電アクチュエータとが積層される方向から見て、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向において間隔を存在させて平行に延びる測定電極部を有し、
前記第１の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔と、前記第２の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔とは大きさが異なるものであり、
前記第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンは、前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域に配置されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域は、特定のノズル列群に対応する領域と別の特定のノズル列群に対応する領域との間であって、前記ノズル列方向に長い領域であることを特徴とする請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層として、活性層となる第１の圧電層と、この第１の圧電層に積層された拘束層となる第２の圧電層とを有し、前記第１の圧電層の一方の面には、前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対向する複数の個別電極が設けられ、他方の面には、前記複数の圧力室に共通に対向する共通電極がそれぞれ設けられてなるこ
とを特徴とする請求項２または３記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対向する複数の個別電極と、前記複数の圧力室に共通に対向する共通電極とが、前記複数の圧電層の上側の層から交互に設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の液滴吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドなどの液滴吐出ヘッドおよびその誘電率測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出ヘッド  例えばインクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドとしては、複数のノズルおよび各ノズルにそれぞれ対応する複数の圧力室を備えたキャビティユニットと、前記複数の圧力室内のインクに対して選択的に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備えるものは知られている。
【０００３】
前記キャビティユニットは、レーザ加工等により微細なノズルが形成されたノズルプレートに、インク流路を形成するその他の複数のプレートが積層されてなり、前記キャビティユニットにおける圧力室の背面に圧電アクチュエータが接合されている。
【０００４】
そして、全てのインクジェットヘッドにおいてインクの吐出速度がほぼ一定になるように、圧電アクチュエータに印加する駆動電圧を各ヘッド毎に調整していた。具体的には、ヘッド内にインクを注入し、前記駆動電圧を変えながら、インク吐出状況や記録結果を観察して、各ヘッド毎に適正な駆動電圧を決定していた。
【０００５】
しかしながら、この従来の方法では、ヘッド毎にインクを実際に注入して行わなければならない作業であるため、調整作業が煩雑となり、また、肉眼による観察によって評価するため、評価結果に個人差を生じる。
【０００６】
そこで、本出願人は、実際に吐出特性を測定して、調整すると、ライン内での時間を要し、製造効率が低下するので、インクを充填する前の状態で、吐出特性を測定し、駆動電圧を決定したいという要求を満たすために、キャビティユニットのノズル径と圧電アクチュエータの静電容量値との組み合せに基づいて、所定の駆動電圧で所定速度のインクを吐出するためのキャビティユニットと圧電アクチュエータとの組み合わせ規則をあらかじめ定める工程と、キャビティユニット毎のノズル径と圧電アクチュエータ毎の静電容量値とを、それぞれ測定する工程と、前記組み合せ規則に基づいて、対応するノズル径と静電容量値とをそれぞれ有するキャビティユニットと圧電アクチュエータとを選択し組み合わせる工程とを備えるインクジェットヘッドの製造方法を先に提案している（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、このような圧電アクチュエータの静電容量値は、例えば、圧電層（圧電シート）に駆動電極パターンの電極部と定電位電極パターンの電極部とを間隔を存在させて印刷により形成し、インピーダンスアナライザーを用いて、それら電極パターンの間に一定周期の電圧を印加したときの電流値に基づいて測定することができる。
【特許文献１】特開２００５−３２９６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述したように、電極パターンを印刷（スクリーン印刷）により形成する場合には、印刷時のにじみ（かすれも含む）によって、電極パターン間の距離（間隔）が変動するので、精度よく測定するのが困難である。
【０００９】
そこで、発明者は、電極パターンの印刷時におけるにじみによる影響を除くことができ
れば、静電容量だけでなく、それに相関する誘電率を精度よく測定できるという着想に基づいて、本発明をなしたものである。
【００１０】
この発明は、誘電率を精度よく測定することができる液滴吐出ヘッドおよびその誘電率測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、複数のノズル列を形成する複数のノズルおよび各ノズルにそれぞれ対応する複数の圧力室を備えたキャビティユニットと、複数の圧電層を有し前記複数の圧力室内の液体に対して選択的に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備える液滴吐出ヘッドの誘電率測定方法であって、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層それぞれの表面に設けられている第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンを備え、前記第１および第２の駆動電極パターンは、それぞれ、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向に平行に延びる測定電極部を有する一方、前記定電位電極パターンは、前記第１および第２の駆動電極パターンの測定電極部に対し、前記キャビティユニットと前記圧電アクチュエータとが積層される方向から見て、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向において間隔を存在させて平行に延びる測定電極部を有し、前記第１の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔と、前記第２の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔とは大きさが異なるものであり、前記定電位電極パターンと第１の駆動電極パターンとにより、前記複数の圧電層についての面内方向の静電容量を第１の静電容量として測定する工程と、前記定電位電極パターンと第２の駆動電極パターンとにより、前記複数の圧電層についての面内方向の静電容量を第２の静電容量として測定する工程と、測定した前記第１および第２の静電容量に基づき、前記複数の圧電層についての誘電率を求める工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、駆動電極パターンと定電位電極パターンとを用いて静電容量を測定し、その静電容量に基づいて誘電率を求める場合に、その誘電率を測定するための駆動電極パターンや定電位電極パターンを印刷により形成しても、定電位電極パターンとの間隔が異なる２つの駆動電極パターンを用いることで、電極パターン印刷時におけるにじみによる影響を除くことができ、誘電率を精度よく測定できる。
【００１３】
請求項２の発明は、複数のノズル列を形成する複数のノズルおよび各ノズルにそれぞれ対応する複数の圧力室を備えたキャビティユニットと、複数の圧電層を有し前記複数の圧力室内の液体に対して選択的に圧力を付与する圧電アクチュエータとを備える液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層それぞれの表面に設けられた第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンを備え、前記第１および第２の駆動電極パターンは、それぞれ、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向に平行に延びる測定電極部を有する一方、前記定電位電極パターンは、前記第１および第２の駆動電極パターンの測定電極部に対し、前記キャビティユニットと前記圧電アクチュエータとが積層される方向から見て、前記ノズル列が延在するノズル列方向あるいはそれに直交する方向において間隔を存在させて平行に延びる測定電極部を有し、前記第１の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔と、前記第２の駆動電極パターンの測定電極部と前記定電位電極パターンの測定電極部との前記間隔とは大きさが異なるものであり、前記第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンは、前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域に配置されている第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンを用いて誘電率を求めることが
できるので、圧電アクチュエータの駆動に関わりなく、誘電率を精度よく求めることができる。
【００１５】
請求項３に記載のように、請求項２の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域は、特定のノズル列群に対応する領域と別の特定のノズル列群に対応する領域との間であって、前記ノズル列方向に長い領域であることが望ましい。
【００１６】
このようにすれば、誘電率を測定するための電極パターンを、圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域である、ノズル列方向に平行に延びる細長い領域に設けることができる。
【００１７】
これらの場合においては、請求項４に記載のように、請求項２または３の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層として、活性層となる第１の圧電層と、この第１の圧電層に積層された拘束層となる第２の圧電層とを有し、前記第１の圧電層の一方の面には、前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対向する複数の個別電極が設けられ、他方の面には、前記複数の圧力室に共通に対向する共通電極がそれぞれ設けられてなる構成としてもよいし、請求項５に記載のように、請求項２または３の液滴吐出ヘッドにおいて、前記圧電アクチュエータは、前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対向する複数の個別電極と、前記複数の圧力室に共通に対向する共通電極とが、前記複数の圧電層の上側の層から交互に設けられている構成としてもよい。
【００１８】
よって、圧電アクチュエータの形式にかかわらず、誘電率を求めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記のように構成したから、誘電率を測定するための駆動電極パターンや定電位電極パターンを印刷により形成しても、定電位電極パターンとの間隔が異なる２つの駆動電極パターンを用いることで、電極パターン印刷時におけるにじみによる影響を除くことができ、誘電率を精度よく測定できる。
【００２０】
とくに、前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域に配置されている第１および第２の駆動電極パターン、定電位電極パターンを用いて誘電率を精度よく求めることができるので、圧電アクチュエータの駆動に関わりなく、誘電率を精度よく求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００２２】
図１（ａ）は本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ（液滴吐出装置）の概略構成を示す概略構成図、図１（ｂ）は本発明にかかるキャビティユニット、圧電アクチュエータおよびフレキシブル配線板（ＣＯＰ）の関係を示す説明図である。
【００２３】
本発明に係るインクジェットプリンタ１は、図１（ａ）に示すように、インクカートリッジ（図示せず）が搭載されるキャリッジ２の下面に、記録用紙Ｐ（記録媒体）に記録するためのインクジェットヘッド３（液滴吐出ヘッド）が設けられている。キャリッジ２は、プリンタフレーム４内に設けられるキャリッジ軸５とガイド板（図示せず）とによって支持され、記録用紙Ｐの搬送方向Ａと直交する方向Ｂにおいて往復移動する。図示しない給紙部からＡ方向に搬送される記録用紙Ｐは、プラテンローラ（図示せず）とインクジェットヘッド３との間に導入されて、インクジェットヘッド３から記録用紙Ｐに向けて吐出されるインクにより所定の記録がなされ、その後排紙ローラ６にて排紙される。
【００２４】
また、図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド３は、キャビティユニット１１と、圧電アクチュエータ１２とを下側から順に備え、圧電アクチュエータ１２の上面に駆動信号を供給するフレキシブル配線板１３（信号線）が設けられている。
【００２５】
キャビティユニット１１は、図２に示すように、複数枚のプレート部材からなる積層体１４を含む。その積層体１４の上側には、振動板としての圧電層１５（トッププレート）が設けられる一方、下側には、複数のノズル列を平行に形成する複数のノズル１６ａ（ノズル穴）を有するノズルプレート１６、およびノズル１６ａに対応して貫通穴１７ａを有するスペーサプレート１７を貼り合わせてなるプレートアッセンブリ１８が一体に貼り付けられている。そして、圧電層１５の上側に、各圧力室１４Ａａ内のインク（液体）を選択的に吐出させるための圧電アクチュエータ１２が接合（固着）されている。また、キャビティユニット１１の開孔１１ａには、インク内に含有される塵挨などを捕獲するためのフィルタ１９が設けられている。ノズルプレート１６は、（積層体１４を構成する）キャビティプレート１４Ａの１つの圧力室１４Ａａについて、１つのノズル１６ａがそれぞれ設けられた合成樹脂（例えば、ポリイミド樹脂）のプレートである。なお、ノズルプレート１６は金属プレートとしてもよい。
【００２６】
積層体１４は、図３に示すように、上側から順にキャビティプレート１４Ａ、べースプレート１４Ｂ、アパチャープレート１４Ｃ，２枚のマニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅおよびダンパープレート１４Ｆがそれぞれ重ねられて金属拡散接合されたものである。これら６枚のプレート１４Ａ〜１４Ｆは、各ノズル１６ａ毎に個別にインク流路が形成されるように、互いに位置合わせして積層されている。ここで、キャビティプレート１４Ａは、複数の圧力室１４Ａａとして機能する開口が、ノズル列が延在するノズル列方向Ｘ（図４（ａ）参照）に対応して規則的に形成された金属プレートである。べースプレート１４Ｂは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａ（共通インク室）から各圧力室１４Ａａへの連通穴１４Ｂａおよび各圧力室１４Ａａから各ノズル１６ａへの連通穴１４Ｂｂがそれぞれ設けられた金属プレートである。アパチャープレート１４Ｃには、それの上面に、各圧力室１４Ａａとマニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａとを連通する連通路２１が凹部通路として形成されるとともに、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａから各圧力室１４Ａａへの連通穴１４Ｃａおよび各圧力室１４Ａａからノズル１６ａへの連通穴１４Ｃｂがそれぞれ設けられた金属プレートである。マニホールドプレート１４Ｄ，１４Ｅは、マニホールド１４Ｄａ，１４Ｅａに加えて、各圧力室１４Ａａから各ノズル１６ａへの連通穴１４Ｄｂ，１４Ｅｂがそれぞれ設けられた金属プレートである。ダンパープレート１４Ｆは、下面に凹部として形成されるダンパー室１４Ｆａのほか、各圧力室１４Ａａを各ノズル１６ａに連通する連通穴１４Ｆｂが設けられた金属プレートである。
【００２７】
このように、キャビティユニット１１は、複数のノズル１６ａ、および複数のノズル１６ａのそれぞれ対応する複数の圧力室１４Ａａを備え、複数の圧力室１４Ａａが複数のノズル１６ａとそれぞれ連通している。圧力室１４Ａａには、インクを一時的に貯留するマニホールド（図示せず）からインクが供給される。なお、前記ノズル列方向には、図４（ａ）（ｂ）に記載されるように、２つのノズル列の両側に配置されるように、圧力室１４Ａａの列が形成されている。
【００２８】
圧電アクチュエータ１２は、複数の圧力室１４Ａａ内のインクに対して選択的に圧力を付与するもので、図４（ｃ）に示すように、活性層となる第１の圧電層１２ａと、拘束層となる第２の圧電層１２ｂとを上側から順に有する。つまり、圧電アクチュエータ１２は第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂを積層して形成されている。
【００２９】
第１の圧電層１２ａの一方の面（図４（ｃ）において上面）には、図４（ａ）（ｃ）に示すように、複数の圧力室１４Ａａにそれぞれ個別に対向する複数の個別電極２１が設け
られ、この個別電極２１が形成する列が、ノズル列方向Ｘ（圧力室１４Ａａが延在する圧力室１４Ａａの列方向）に延びている。また、第１の圧電層１２ａの他方の面（図４（ｃ）において下面）には、複数の圧力室１４Ａａに共通に対向する共通電極２２（定電位電極）がほぼ全面に亘って設けられている。
【００３０】
両圧電層１２ａ，１２ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料（圧電シート）からなり、圧電層１２ａは、個別電極２１が設けられている部位において、厚さ方向において分極されている。なお、この実施の形態では、圧電層１５（トッププレート）も、圧電層１２ａ，１２ｂと同じ材料、つまり、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料（圧電シート）からなる。
【００３１】
圧電アクチュエータ１２は、キャビティユニット１１と圧電アクチュエータ１２とが積層される積層方向Ｚ（図４（ｂ）参照）から見て、二列のノズル列からなる特定のノズル列群に対応する領域Ｓ１と、この領域Ｓ１のノズル列と平行に配列された六列のノズル列からなる別の特定のノズル列群に対応する領域Ｓ２との間に、圧電アクチュエータ１２の駆動に関与しない領域として、ノズル列方向Ｘに長い領域Ｓ３を有する。
【００３２】
つまり、図４（ａ）に示すように、特定のノズル列群に対応する領域Ｓ１には、二列のノズル列に対応して個別電極２１の列が二列形成され、他の特定のノズル列群に対応する領域Ｓ２には、六列のノズル列に対応して個別電極２１の列が六列形成されている。これらの領域Ｓ１，Ｓ２の間の、ノズル列方向に長い領域Ｓ３には、個別電極２１、圧力室１４Ａａやノズル１６ａが設けられておらず、圧電アクチュエータ１２の駆動に関与しない領域となっている。なお、前記特定のノズル列群は、ブラックインク（顔料インク）の液滴を吐出するものであり、前記別の特定のノズル列群は、カラーインク（染料インク）の液滴を吐出するものである。
【００３３】
また、キャビティユニット１１のノズル面側には、図４（ｂ）に示すように、吐出機能を回復する回復時には、周知の回復装置の吸引キャップ３１にて覆われるようになっており、この吸引キャップ３１が、前記特定のノズル列群を覆う第１のキャップ部３１ａと、前記他の特定のノズル列群を覆う第２のキャップ部３１ｂとを備える。そして、第１および第２のキャップ部３１ａ，３１ｂが前記ノズル列群を覆った状態で、両キャップ部３１ａ，３１ｂを仕切る仕切り壁部３１ｃが、前記２つのノズル列群の間の部分と重なるようになっている。そして、前記２つのノズル列群の間の部分に、積層方向Ｚにおいて、領域Ｓ３（圧電アクチュエータ１２の駆動に関与しない領域）が対向している。
【００３４】
この領域Ｓ３において、第１の圧電層１２ａの上下表面および第２の圧電層１２ｂの下表面に、誘電率を測定するための測定手段４０として、第１および第２の駆動電極パターン４１，４２、定電位電極パターンであるグランド電極パターン４３が積層方向Ｚにおいて対向して設けられている。つまり、各層１２ａ，１２ｂに対して設けられた電極パターン４１〜４３は、積層方向Ｚから見て重なった状態で設けられている。よって、圧電アクチュエータ１２の駆動に関わりなく、誘電率を求めることができる。
【００３５】
第１および第２の駆動電極パターン４１，４２は、それぞれ、前記ノズル列が延在するノズル列方向Ｘに直交する方向Ｙ（図４（ａ）参照）に平行に延びる複数の測定電極部４１ａ，４２ａを有する一方、定電位電極パターン４３は、第１および第２の駆動電極パターン４１，４２の複数の測定電極部４１ａ，４２ａに対し、積層方向Ｚから見て、ノズル列方向Ｘにおいて間隔ｈ１，ｈ２を存在させて平行に延びる測定電極部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを有する。測定電極部４３ａは測定電極部４１ａあるいは測定電極部４２ａの間に配置され、測定電極部４３ｂは測定電極部４１ａあるいは４２ａの外側に配置され、測定電極部４３ｃは、測定電極部４１ａ，４２ａの間に配置される。なお、各駆動電極パター
ン４１，４２とグランド電極パターン４３との間の部分は、面内方向において分極されている。
【００３６】
第１および第２の駆動電極パターン４１，４２の測定電極部４１ａ，４２ａは、ノズル列方向Ｘに直交する方向Ｙの一側においてノズル列方向Ｘに延びる接続電極部４１ｂ．４２ｂにそれぞれ接続され、定電位電極パターン４３の測定電極部４３ａ〜４３ｃは、他側においてノズル列方向Ｘに延びる接続電極部４３ｄにそれぞれ接続されている。これにより、第１および第２の駆動電極パターン４１，４２の測定電極部４１ａ，４２ａと定電位電極パターン４３の測定電極部４３ａ，４３ｂ，４３ｃとの間隔ｈ１，ｈ２（図５（ａ）参照）は、ノズル列方向Ｘに直交する方向Ｙだけでなく、ノズル列方向Ｘにも設けられている。
【００３７】
また、第１の駆動電極パターン４１の測定電極部４１ａと定電位電極パターン４３の測定電極部４３ａ〜４３ｃとの間隔ｈ１と、第２の駆動電極パターン４２の測定電極部４２ａと定電位電極パターン４３の測定電極部４３ａ〜４３ｃとの間隔ｈ２とは大きさが異なるように、電極パターン４１〜４３がスクリーン印刷されている。
【００３８】
測定電極部４１ａ，４２ａ，４３ａ，４３ｂの端部においては、内部電極が設けられた導電性スルーホール４１ｃ，４２ｃ，４３ｅ，４３ｅが設けられ、各層の電極パターンが電気的に接続されている。また、測定電極部４３ｃと接続電極部４３ｄとの交差部においても、導電性スルーホール４３ｅが設けられている。
【００３９】
また、キャビティユニット１１には、測定電極部４１ａと４２ａのそれぞれに対応するように、複数の空洞１１ａが等間隔に形成されている。（図５（ｂ）参照）
ここで、各圧電層１２ａ，１２ｂの誘電率をεとし、電極パターン４１，４２，４３をスクリーン印刷することによりその印刷のにじみにより間隔ｈ１，ｈ２がにじみ量δだけ間隔が小さくなると仮定し、その間隔ｈ１，ｈ２の長さ（間隔ｈ１，ｈ２の中央を通過する線分の長さ）をＬ１，Ｌ２（図５（ａ）参照）、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂの厚さをｔ（図５（ｂ）参照）とすると、第１の駆動電極パターン４１と定電位電極パターン４３とにより測定できる、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂについての面内方向の静電容量は、第１の静電容量Ｃ１として、次の式１によって表される。また、第２の駆動電極パターン４２と定電位電極パターン４３とにより測定できる、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂについての面内方向の静電容量は、第２の静電容量Ｃ２として、次の式２によって表される。
【００４０】
そして、式１，２からにじみ量δを消去すれば、誘電率εは、次の式３で表されることになり、第１および第２の静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定すれば、誘電率εを求めることができる。
【００４１】
【数１】
2010155406.tif 000003
続いて、圧電アクチュエータ１２を形成する圧電層１２ａ，１２ｂの誘電率を測定する方法について説明する。
（工程１）
圧電アクチュエータ１２において、第１の駆動電極パターン４１と定電位電極パターン４３とにより、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂについての面内方向の静電容量を第１の静電容量Ｃ１として測定する。なお、静電容量は、インピーダンスアナライザーを用いて、電極パターン４１，４２間に一定周期の電圧を加えたときの電流値から求める方法などにより測定される。
（工程２）
第２の駆動電極パターン４２と定電位電極パターン４３とにより、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂについての面内方向の静電容量を第２の静電容量Ｃ２として測定する。
（工程３）
測定した第１および第２の静電容量Ｃ１，Ｃ２に基づき、圧電層１２ａ，１２ｂについての誘電率εを、前記式３により計算して、精度よく求める。
【００４２】
このように、第１および第２の静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定するだけで、電極パターンににじみがあったとしても、誘電率を簡単に計算により求めることができる。
【００４３】
なお、圧電アクチュエータ１２の分極時や静電容量の測定時には、圧電アクチュエータ１２と振動板１５との接着状態に応じたひずみが生じる場合があるが、複数の空洞１１ａを設けたことで、ひずみを拘束しなくなり、精度の高い静電容量の測定が可能となる。
【００４４】
以上説明した実施の形態においては、誘電率の測定手段４０は、第１および第２の駆動電極パターン４１，４２やグランド電極パターン４３が複数の測定電極部４１ａ，４２ａ，４３ａ〜４３ｃを有するものであるが、１つの圧電層（圧電シート）であれば、どの部分であっても、誘電率にほとんど差がないという知見に基づき、図６および図７（ａ）（ｂ）に示すように、第１および第２の駆動電極パターンやグランド電極パターンがそれぞれ１つの測定電極部を有する構成の測定手段４０Ａとすることも可能である。この場合は、両側に配置される第１および第２の駆動電極パターン５１，５２の測定電極部５１ａ，５２ａの間に、グランド電極パターン５３の測定電極部５３ａが間隔を存在させて配置されている。測定電極部５１ａ〜５３ａはいずれもノズル列方向に平行に延び、いずれも一端部に接続端子部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂが、他端部に各圧電層１２ａ，１２ｂに対し設けられた測定電極部５１ａ〜５３ａを電気的に接続する導電性スルーホール５１ｃ，５２ｃ，５３ｃが形成されている。そして、それらの間に間隔を存在させてグランド電極パターンの測定電極部が平行に設けられ、前記他端部側に、端子部が設けられている。
【００４５】
また、図８（ａ）（ｂ）に示すように測定手段４０Ｂを構成することもできる。この場合、測定手段４０Ｂは、第１および第２の駆動電極パターン５１，５２の測定電極部５１ａ，５１ｂの外側にも、測定電極部５３ａと平行に間隔ｈ１，ｈ２を存在させて測定電極部５３ｅ，５３ｅを設け、各測定電極部５３ａ，５３ｅ，５３ｅを、ノズル列方向の直交する方向Ｙに延びる接続電極部５３ｆに接続し、この接続電極部５３ｆと測定電極部５３ａとの交差部分において測電極部５３ａと反対側に接続端子部５３ｂ’が設けられている。測定電極部５３ｅの先端部にも導電性スルーホール５３ｇが設けられている。
【００４６】
前述したほか、本発明は、次のように変更して実施することもできる。
【００４７】
(i)前記実施の形態においては、圧電アクチュエータは、前記複数の圧電層として、活
性層となる第１の圧電層と、この第１の圧電層に積層された拘束層となる第２の圧電層とを有し、前記第１の圧電層の一方の面には、前記複数の圧力室にそれぞれ個別に対向する複数の個別電極が設けられ、他方の面には、前記複数の圧力室に共通に対向する共通電極がそれぞれ設けられてなるユニモルフ型のものについて説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、図９（ａ）（ｂ）に示すように、積層型の圧電アクチュエータについても、圧電層の誘電率を測定するのに用いることができる。
【００４８】
つまり、圧電アクチュエータ１２Ａは、複数の圧力室１４Ａａにそれぞれ個別に対向する複数の個別電極２１と、複数の圧力室１４Ａａに共通に対向する共通電極２２とが、複数の圧電層の上側の層から交互に設けられている。つまり、圧電アクチュエータ１２Ａは、複数の圧電層６１，６２，６３を積層した構造で、各圧電層のうち下から所定数の偶数段目の圧電層６２の上面には、キャビティユニット１１における各圧力室１４Ａａに対応した箇所ごとに個別電極２１がノズル列方向Ｘに沿って列状に形成されている。下から所定数の奇数段目の圧電層６１の上面には、複数個の圧力室１４Ａａに対して共通電極２２が形成されており、最上段のシートの上面には、積層方向において対向する個別電極２１の各々に対して電気的に接続される表面電極４８と、共通電極２２に対して電気的に接続される表面電極（図示せず）とが設けられている。
【００４９】
この場合も、測定手段４０Ａは、特定のノズル列群に対応する領域Ｓ１’と、他の特定のノズル列群に対応する領域Ｓ２’との間の、ノズル列方向に長い領域Ｓ３’（圧電アクチュエータ１２Ａの駆動に関与しない領域）に設けられている。よって、圧電アクチュエータ１２Ａの駆動に関わりなく、誘電率を精度よく求めることができる。
【００５０】
(ii)前記実施の形態では、静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定し、前記式３を用いて誘電率εを計算するようにしているが、静電容量Ｃ１，Ｃ２と誘電率εとの関係を予め表（テーブル）に表しておき、その表に用いることで、静電容量Ｃ１，Ｃ２を測定するだけで、計算することなく、誘電率εを求めるようにすることも可能である。
【００５１】
(iii)本発明は、液体吐出ヘッドがインクジェットヘッドである場合に限定されるもの
ではなく、着色液を微小液滴として塗布、あるいは導電液を吐出して配線パターンを形成するなどの他の液体吐出ヘッドにも適用することができる。
【００５２】
(iv)記録媒体としては記録用紙だけでなく、樹脂、布などの各種のものを用いることができ、また吐出する液体としてはインクだけでなく、着色液、機能液などの各種のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ（液滴吐出装置）の概略構成を示す概略構成図、図１（ｂ）は本発明にかかるキャビティユニット、圧電アクチュエータおよびフレキシブル配線板（ＣＯＰ）の関係を示す説明図である。
【図２】キャビティユニットの上側に圧電アクチュエータを貼り付けた状態を示す斜視図である。
【図３】キャビティユニットを、構成要素である各プレートに分解し、それらを振動板（圧電層１５）と共に示す図である。
【図４】本発明に係る圧電アクチュエータを、キャビティユニット上に接合した状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図５】（ａ）はそれぞれ駆動電極パターンとグランド電極パターンとの位置関係を示す説明図，（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図６】他の実施の形態についての図４（ａ）と同様の図である。
【図７】（ａ）は他の実施の形態についての図５（ａ）と同様の図、（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図８】（ａ）は別の実施の形態についての図５（ａ）と同様の図、（ｂ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。
【図９】別の圧電アクチュエータを、キャビティユニット上に接合した状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は図９（ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    インクジェットプリンタ
３    インクジェットヘッド
１２，１２Ａ    圧電アクチュエータ
１２ａ    第１の圧電層
１２ｂ    第２の圧電層
１４Ａａ    圧力室
１６ａ    ノズル
２１    個別電極
２２    共通電極
４０，４０Ａ，４０Ｂ    測定手段
４１    第１の駆動電極パターン
４１ａ    測定電極部
４２    第２の駆動電極パターン
４２ａ  測定電極部
４３    グランド電極パターン
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ  測定電極部
５１    第１の駆動電極パターン
５１ａ，５１ｂ    測定電極部
５２    第２の駆動電極パターン
５２ａ，５２ｂ    測定電極部
５３    グランド電極パターン
５３ａ，５３ｅ    測定電極部
６１，６２，６３    圧電層
Ｓ１〜Ｓ３    領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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