(57)【要約】【課題】外部から振動板の移動を観察することなく検査することができ、かつ、検査中における振動板への負荷を軽減できるインクジェットヘッドの検査方法を提供する。【解決手段】インクジェットヘッドの検査方法は、振動板３０と、圧電素子６０と、圧電素子６０を封止する封止部４０，５０と、圧力室２１と、圧力室２１に連通するノズル部Ｎとを備えたインクジェットヘッド１を準備するステップと、検査冶具２００を用いて、封止部４０，５０との間に密閉空間Ｓ２を形成しつつ、圧力室２１およびノズル部Ｎが外部に連通するように、インクジェットヘッド１を収容するステップと、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧するステップと、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する前に、圧電素子６０の共振周波数を測定するステップと、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧した後に、圧電素子６０の共振周波数を測定するステップと、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、前記振動板上に設けられ前記振動板を振動させる圧電素子と、前記圧電素子の周囲に閉空間を形成した状態で前記圧電素子を封止する封止部と、前記振動板の振動により圧力が増減される圧力室と、前記圧力室に連通するノズル部とを備えたインクジェットヘッドを準備するステップと、
前記インクジェットヘッドを収容可能な収容部を有する検査冶具を用いて、前記封止部との間に密閉空間を形成しつつ、前記圧力室および前記ノズル部が外部に連通するように、前記収容部に前記インクジェットヘッドを収容するステップと、
前記インクジェットヘッドが前記収容部に収容された状態で前記密閉空間を加圧または減圧するステップと、
前記密閉空間を加圧または減圧する前に、前記圧電素子の共振周波数を測定するステップと、
前記密閉空間を加圧または減圧した後に、前記圧電素子の共振周波数を測定するステップと、を備えた、インクジェットヘッドの検査方法。
【請求項２】
前記密閉空間を加圧または減圧するステップにて、大気を用いて前記密閉空間を加圧する、請求項１に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項３】
前記密閉空間を加圧または減圧するステップにて、窒素を用いて前記密閉空間を加圧する、請求項１に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドとして、前記圧力室内および前記ノズル部にインクが注入されたものを用いる、請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【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の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットプリンタの高画質化へ向け、インクジェットヘッドの技術向上が必要となっている。特にインクジェットヘッドの小型化、高密度化へ向け、現在はＳｉ基板を用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子が増加し、圧電体についても薄膜化が進んでいる。
【０００３】
圧電体を薄膜化した場合には、バルクの圧電体を用いる場合と異なり、圧電体が大気と反応することで長期的な耐久性が悪化し、特に耐電圧特性が劣化することがある。このような特性の劣化は、薄膜された圧電体を封止部材にて封止することで抑制することができる。
【０００４】
しかしながら、圧電体の封止状態の如何によっては、圧電体が外部に連通してしまう場合があり、圧電体が良好に封止されていることを確認するための手法が要求されていた。
【０００５】
圧電体を用いたインクジェットヘッドとは異なるが、静電式のインクジェットヘッドの良否を検査する検査方法が、開示された文献として、たとえば特開２００４−８２５６６号公報（特許文献１）が挙げられる。
【０００６】
特許文献１に開示のインクジェットヘッドの検査方法にあっては、インクジェットヘッドを減圧室内に収容し、減圧室内を減圧または加圧する。この際、減圧室の外側からＣＣＤカメラや目視にて、振動板の変位に伴って、エアギャップの光の干渉による色の変化を観察する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−８２５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示のインクジェットヘッドの検査方法にあっては、減圧室の外部から振動板の変位に伴うエアギャップの光の干渉による色の変化を目視等によって観察する必要がある。このため、振動板の周辺の部材および減圧室の一部を透明にしなければならず、部材を選定する際に制約が増加する。
【０００９】
また、エアギャップの光の干渉による色の変化を生じさせるためには、振動板を変位させなければならない。このため、振動板が薄い場合には、検査中に振動板が破断する場合がある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、外部から振動板の移動を観察することなく検査することができ、かつ、検査中における振動板への負荷を軽減できるインクジェットヘッドの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に基づくインクジェットヘッドの検査方法は、振動板と、上記振動板上に設けられ上記振動板を振動させる圧電素子と、上記圧電素子の周囲に閉空間を形成しつつ上記圧電素子を封止する封止部と、上記振動板の振動により圧力が増減される圧力室と、上記圧力室に連通するノズル部とを備えたインクジェットヘッドを準備するステップと、上記インクジェットヘッドを収容可能な収容部を有する検査冶具を用いて、上記封止部との間に密閉空間を形成しつつ、上記圧力室および上記ノズル部が外部に連通するように、上記収容部に上記インクジェットヘッドを収容するステップと、上記インクジェットヘッドが上記収容部に収容された状態で上記密閉空間を加圧または減圧するステップと、上記密閉空間を加圧または減圧する前に、上記圧電素子の共振周波数を測定するステップと、上記密閉空間を加圧または減圧した後に、上記圧電素子の共振周波数を測定するステップと、を備える。
【００１２】
上記本発明に基づくインクジェットヘッドの検査方法にあっては、上記密閉空間を加圧または減圧するステップにて、大気を用いて上記密閉空間を加圧してもよい。
【００１３】
上記本発明に基づくインクジェットヘッドの検査方法にあっては、上記密閉空間を加圧または減圧するステップにて、窒素を用いて上記密閉空間を加圧してもよい。
【００１４】
上記本発明に基づくインクジェットヘッドの検査方法にあっては、上記インクジェットヘッドとして、上記圧力室内および上記ノズル部にインクが注入されたものを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外部から振動板の移動を観察することなく検査することができ、かつ、検査中における振動板への負荷を軽減できるインクジェットヘッドの検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図２】本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法のフロー図である。
【図３】本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法におけるインクジェットヘッドの収容するステップを示す図である。
【図４】本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法によってアクチュエーターの封止状態の良否を検査できているか否かを確認するために行なった検証実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１８】
（インクジェットヘッドの構成）
図１は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。図１を参照して、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１の構成について説明する。なお、図１においては、ノズル部Ｎが設けられる平面をＸ−Ｙ平面とし、当該平面に沿う方向であって、互いに直交する方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とする。また、Ｘ−Ｙ平面に直交する方向をＺ方向とする。Ｚ軸方向は、上下方向と一致する。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェットヘッド１は、ノズルプレート１０およびヘッドチップ１１０を備える。
【００２０】
ノズルプレート１０は、インクを吐出するためのノズル部Ｎを有する。ノズル部Ｎは、ノズルプレート１０を貫通するように設けられている。ノズル部Ｎは、たとえば、吐出側に向かうにつれて段階的に径が小さくなるように設けられている。ノズル部Ｎは、たとえば、Ｙ軸方向に沿って複数設けられている。
【００２１】
ノズルプレート１０は、後述する圧力室２１にインクを供給するための導通路１０２を有する。導通路１０２は、ノズルプレート１０の上面に設けられた凹部によって構成されている。
【００２２】
ノズルプレート１０の素材としては、たとえばシリコンを用いることができる。なお、ノズルプレート１０の素材は、シリコンに限定されるものではなく、たとえば、ＳＵＳ、４２アロイ又はポリイミド等を用いることも可能である。ＳＵＳ、４２アロイを用いる場合には、剛性が得られるため、ノズルプレート１０をより薄くすることができる。ノズルプレート１０の下面には、撥水膜が形成されていてもよい。
【００２３】
ヘッドチップ１１０は、中間基板１００、圧力室基板２０、振動板３０、スペーサー基板４０及び配線基板５０、および圧電素子６０を含む。ヘッドチップ１１０は、ノズルプレート１０の上面においてＺ方向に沿って、複数の基板等が積層されることにより構成される。
【００２４】
具体的には、ヘッドチップ１１０は、中間基板１００、圧力室基板２０、圧電素子６０が設けられた振動板３０、スペーサー基板４０及び配線基板５０がノズルプレート１０上に積層されることにより構成される。
【００２５】
中間基板１００、圧力室基板２０、振動板３０、スペーサー基板４０及び配線基板５０には、後述の圧力室２１に連通する導通路１０２、２２、３１、４１、５１が設けられている。導通路３１、４１、５１により形成されるインクの流路は、圧力室２１と、配線基板５０の上方に設けられる外部のインク供給流路とを接続する。
【００２６】
外部のインク供給流路は、たとえば、各ヘッドチップ１１０の配線基板５０の上方に立設される筐体（不図示）内に設けられ、インク供給機構（不図示）に接続されている。
【００２７】
インク供給機構からインク供給流路に供給されたインクは、当該インク供給流路、導通路５１、４１、３１、２２、１０２を通って圧力室２１に供給される。圧力室２１に供給されたインクは、圧電素子６０の動作に応じて振動板３０が振動することでノズル部Ｎから吐出される。
【００２８】
中間基板１００は、たとえば、導通路１０１をノズルプレート１０と圧力室基板２０との間に設ける目的で設けられる。導通路１０１は、圧力室２１とノズル部Ｎとに連通し、インクを吐出する際に、インクに加えられる運動エネルギーを調整する。
【００２９】
導通路１０１を設けることで、ノズル部Ｎに至るインクの流路の形状を任意の形状とすることができる。導通路１０１の形状を適宜設定することにより、上記のようなエネルギーの調整を容易に行なうことができる。導通路１０１は、たとえば、上方側から中央部に向かうにつれて径が小さくなり、中央部から下方側に向かうにつれて径が大きくなるように設けられている。
【００３０】
中間基板１００の素材としては、特に限定されるものではないが、ガラス、ステンレス、樹脂、シリコン等を用いることができる。
【００３１】
圧力室基板２０は、中間基板１００上に設けられている。圧力室基板２０は、圧力室２１を有する。圧力室２１は、中間基板１００の導通路１０１を介してノズル部Ｎに連通する。圧力室２１は、Ｙ軸方向に沿って並ぶ複数のノズル部Ｎに連通するようにＹ軸方向に沿って延在する。圧力室２１は、導通路２２と独立して設けられている。
【００３２】
振動板３０は、圧力室２１の上方に設けられている。振動板３０は、圧力室２１の一面（上面）を構成する。振動板３０は、振動板３０上に設けられた圧電素子６０によって振動可能に構成されている。振動板３０が振動することにより、圧力室２１の圧力が増減する。
【００３３】
スペーサー基板４０は、振動板３０と配線基板５０との間で、圧電素子６０及び後述する接続部９０のＺ方向に沿った高さに対応したスペースを確保する。スペーサー基板４０は、圧電素子６０の配設位置に応じた開口部４２を有する。
【００３４】
開口部４２は、スペーサー基板４０をＺ方向に貫通している。開口部４２は、導通路４１と独立して設けられている。開口部４２内に圧電素子６０が配置されている。開口部４２は、配線基板５０に塞がれている。これにより、圧電素子６０の周囲に閉空間Ｓ１が形成される。スペーサー基板４０および配線基板５０は、圧電素子６０を封止する封止部に相当する。
【００３５】
スペーサー基板４０の素材としては、たとえば、樹脂部材、ステンレス、ガラス、シリコン等を用いることができるが、上述のスペースを確保できるものであれば特に限定されない。
【００３６】
配線基板５０は、たとえば、インターポーザー５３と、絶縁層５４，５５と、貫通電極５６と、配線５７と、絶縁層５８と、配線５２と、絶縁層５９と、導通路５１を有する。
【００３７】
インターポーザー５３は、板状形状を有する。インターポーザー５３は、配線基板５０の基部となる。絶縁層５４は、インターポーザー５３の上面を被覆する。絶縁層５５は、インターポーザー５３の下面を被覆する。
【００３８】
貫通電極５６は、絶縁層５４、インターポーザー５３および絶縁層５５を貫通する貫通孔Ｐ内に設けられている。配線５７は、絶縁層５４の上面に設けられて貫通電極５６の上側の端部と電気的に接続されている。
【００３９】
絶縁層５８は、配線５７の上面および当該配線５７が設けられていない部分の絶縁層５４の上面を被覆する。
【００４０】
配線５２は、絶縁層５５の下面に設けられて貫通電極５６の下側の端部と電気的に接続されている。配線５２は、貫通電極５６、配線５７を介して、圧電素子６０へ印加される電圧を制御する制御部（不図示）に接続されている。
【００４１】
配線５２，５７は、たとえば、フォトリソグラフィ等を用い、導電性を有する金属（たとえば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ）をパターニングして形成することができる。たとえば、Ｃｒをパターニングし、その後Ａｕをパターニングすることによって形成することができる。ＣｒやＴｉはＡｕの密着層として利用される。
【００４２】
絶縁層５９は、配線５２のうちバンプ９１が形成されていない部分の下面および絶縁層５５のうち配線５２が設けられていない下面を被覆する。導通路５１は、絶縁層５８、絶縁層５４、インターポーザー５３、絶縁層５５及び絶縁層５９を貫通する。
【００４３】
圧電素子６０は、後述の接続部９０によって配線基板５０に設けられた配線５２と電気的に接続されている。圧電素子６０は、Ｙ軸方向に沿って並ぶ複数のノズル部Ｎに対応して設けられている。圧電素子６０は、振動板３０上に設けられている。
【００４４】
圧電素子６０は、圧電体から形成される圧電部６１と、圧電部６１の一方の表面を覆うように形成された第１電極６２と、圧電部６１の他方の表面を覆うように形成された第２電極６３とを備える。
【００４５】
第１電極６２は、接続部９０によって配線５２と電気的に接続されている。接続部９０は、第１電極６２と配線５２とをＺ方向に沿って接続する。接続部９０は、配線基板５０に形成されたバンプ９１を有する。
【００４６】
バンプ９１は、たとえば、金を材料としたワイヤーボンディングにより形成される。バンプ９１は、たとえば、配線５２の下面に形成される。
【００４７】
バンプ９１の下端側には、導電性材料９２が塗布されている。具体的には、導電性材料９２は、たとえば、導電性接着剤である。導電性接着剤とは、導電性を有する金属粉末（たとえば、銀粉等）が混入された接着剤である。
【００４８】
このように、接続部９０は、配線基板５０に形成されたバンプ９１とバンプ９１に塗布された導電性材料９２を介して配線基板５０と圧電素子６０とを電気的に接続する。
【００４９】
第２電極６３は、振動板３０に形成された電極層（不図示）に当接している。振動板３０に形成された電極層は、第２電極６３と上述の制御部とを電気的に接続する電極として機能している。第２電極６３は、たとえば、振動板３０に形成された電極層に接続された配線（不図示）を介して制御部に接続されている。
【００５０】
電極層は、たとえば、フォトリソグラフィ等を用い、導電性を有する金属（たとえば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｕ）を振動板３０にパターニングして形成することができる。たとえば、Ｃｒをパターニングし、その後Ａｕをパターニングすることによって形成することができる。ＣｒやＴｉはＡｕの密着層として利用される。
【００５１】
第１電極６２が、接続部９０、配線５２、貫通電極５６、配線５７を介して制御部に接続されるとともに、第２電極６３が、振動板３０に形成された電極層を介して制御部に接続される。これにより、制御部の制御下で、圧電素子６０が動作する。
【００５２】
圧電素子６０が動作することにより、振動板３０が振動する。これにより、圧力室２１の内圧が変化し、圧力室２１に供給されたインクがノズル部Ｎから吐出される。
【００５３】
なお、上述の中間基板１００とノズルプレート１０の接合は、エポキシ系の接着剤を使用した接着が好ましい。中間基板１００の素材としてガラスを用い、ノズルプレート１０の素材としてシリコンを用いる場合、ガラスとシリコンの接合として、陽極接合を利用することもできる。
【００５４】
ここで、ノズルプレート１０の下面側に撥水膜が形成されている場合、陽極接合の際に、撥水膜が加熱温度に耐久できないことが懸念される。このため、上記のようにエポキシ系の接着剤を使用することにより、低温で中間基板１００とノズルプレート１０とを接合し、撥水膜の保護を図ることが可能となる。
【００５５】
さらに、各基板間において、熱膨張係数の差を十分に小さくすることが好ましい。これより、基板の接合時の温度変化や、インクジェットヘッド１の動作時に発生する熱等によって、基板が反ったり、基板同士が剥離したりすることを抑制できる。
【００５６】
たとえば、上記圧力室基板２０、振動板３０、配線基板５０の素材として、シリコンを用い、スペーサー基板４０の素材として、４２アロイ（重量パーセントでニッケルが４２％、鉄が５７％で、残りが微量の添加物質（たとえば、銅、マンガン等）からなる合金）を用いる。これにより、各基板の熱膨張係数の差を小さくすることができる。
【００５７】
上述の実施の形態に係るインクジェットヘッド１にあっては、圧力室基板２０と振動板３０とが個別に設けられて積層されている場合を例示して説明したが、これに限定されず、圧力室基板２０と振動板３０とが一体形成されていてもよい。
【００５８】
上述の実施の形態に係るインクジェットヘッド１にあっては、中間基板１００が設けられる場合を例示して説明したがこれに限定されず、中間基板１００が設けられていなくてもよい。この場合には、ノズルプレート１０のノズル部Ｎが圧力室２１に直接連通するとともに、ノズルプレート１０に、導通路２２と圧力室２１とを連通する導通路１０２が設けられる。
【００５９】
（検査方法）
図２は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法のフロー図である。図３は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法におけるインクジェットヘッドの収容するステップを示す図である。図２および図３を参照して、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法について説明する。
【００６０】
図２に示すように、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法を用いて、インクジェットヘッド１を検査する際には、まず、ステップ１にて、上述のような構成を有するインクジェットヘッド１を準備する。
【００６１】
具体的には、振動板３０と、振動板３０上に設けられ振動板３０を振動させる圧電素子６０と、圧電素子６０の周囲に閉空間Ｓ１を形成しつつ圧電素子６０を封止する封止部（スペーサー基板４０および配線基板５０）と、振動板３０の振動により圧力が増減される圧力室２１と、圧力室２１と連通するノズル部Ｎとを備えたインクジェットヘッド１を準備する。
【００６２】
次に、図２および図３に示すように、ステップ２にて、検査冶具２００の収容部２０１にインクジェットヘッド１を収容する。具体的には、検査冶具２００を用いて、封止部の一部を構成する配線基板５０との間に密閉空間Ｓ２を形成しつつ、圧力室２１およびノズル部Ｎが外部に連通するように、収容部２０１にインクジェットヘッド１を収容する。
【００６３】
検査冶具２００は、一端２００ａ側に開口部２０３を有する箱形状を有する。検査冶具２００は、開閉可能に構成された扉部（不図示）を有する。検査冶具２００内にインクジェットヘッド１を収容する際または検査冶具２００内からインクジェットヘッド１を取り出す際には、扉部を開放し、インクジェットヘッド１が収容部２０１に収容された状態においては、当該扉部は、気密に閉鎖される。
【００６４】
インクジェットヘッド１は、一端２００ａ側に設けられた検査冶具２００の開口部２０３を塞ぐように収容部２０１に収容される。この際、配線基板５０は、他端２００ｂ側に位置する収容部２０１の壁面２０２から離れて配置される。これにより、検査冶具２００と、封止部（スペーサー基板４０および配線基板５０）との間に密閉空間Ｓ２が形成される。より具体的には、開口部２０３から露出する部分および検査冶具２００に接触する部分を除くインクジェットヘッド１の周囲に密閉空間Ｓ２が形成される。
【００６５】
また、インクジェットヘッド１は、ノズル部Ｎが開口部２０３に連通するように収容部２０１に収容される。これにより、圧力室２１およびノズル部Ｎが外部に連通する。
【００６６】
一方で、インクジェットヘッド１は、導通路５１またはこれに接続されるインクチューブの入口部がキャップＣ等によって塞がれた状態で収容部２０１に収容される。これにより、密閉空間Ｓ２と、圧力室２１およびノズル部Ｎが連通することを防止する。
【００６７】
なお、密閉空間Ｓ２の密閉状態を維持しつつ、インクチューブを検査冶具２００外に引き出せる場合には、インクチューブの入口部をキャップＣ等によって塞がなくてもよい。
【００６８】
検査冶具２００には、密閉空間Ｓ２を加圧するための加圧装置３００が接続されている。加圧装置３００を駆動させることにより、密閉空間Ｓ２を加圧することができる。密閉空間Ｓ２は、たとえば、圧力が２００ｋＰａ程度となるように加圧される。
【００６９】
なお、加圧装置に代えて減圧装置が検査冶具に接続されていてもよい。この場合には、減圧装置を駆動させることにより、密閉空間Ｓ２を減圧することができる。密閉空間Ｓ２は、たとえば、圧力が１×１０−３Ｐａ程度となるように減圧される。
【００７０】
さらに、インクジェットヘッド１は、圧電素子６０の共振周波数を測定可能に収容部２０１に収容されている。圧電素子６０の共振周波数を測定する測定装置としては、たとえば、インピーダンスアナライザー８１を用いることができる。インピーダンスアナライザー８１は、圧電素子６０の静電容量−周波数特性を測定することにより、共振周波数を測定する。なお、上記測定装置は、インピーダンスアナライザーに限定されない。
【００７１】
インピーダンスアナライザー８１は、第１電極６２側および第２電極６３側に電気的に接続されている。具体的には、インピーダンスアナライザー８１は、第１電極が接続部９０、配線５２、貫通電極５６、配線５７を介して接続される上述のインクジェットヘッド１の制御部の第１端子（不図示）と、第２電極６３が振動板３０に形成された上述の電極層および当該電極層に接続された配線を介して接続される上記制御部の第２端子（不図示）とに接続される。上記第１端子および第２端子とインピーダンスアナライザー８１とを接続する配線は、密閉空間Ｓ２の密閉状態を維持しつつ、検査冶具２００を貫通するように設けられている。
【００７２】
続いて、ステップ３にて、上記加圧装置または減圧装置を用いて密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する前に、圧電素子６０の共振周波数を測定する。
【００７３】
次に、ステップ４にて、上記加圧装置または減圧装置を用いて、インクジェットヘッド１が収容部２０１に収容された状態で密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する。密閉空間Ｓ２を加圧する場合には、密閉空間Ｓ２に大気または窒素等の気体を導入し、密閉空間Ｓ２を減圧する場合には、密閉空間Ｓ２内の気体を排気する。
【００７４】
大気を用いて密閉空間Ｓ２を加圧する場合には、密閉空間Ｓ２に充填するガスを別途準備する必要がなくなるため、検査コストを低減させることができる。
【００７５】
窒素を用いて密閉空間Ｓ２を加圧する場合には、圧電素子６０の劣化を抑制することができる。具体的には、封止部による圧電素子６０の封止が良好でない場合には、圧電素子６０の周囲に位置する閉空間Ｓ１に窒素が侵入する。
【００７６】
しかしながら、窒素は、大気と比較して圧電素子６０に悪影響を及ぼさないため、圧電素子６０の劣化を抑制できる。このため、後述のように、圧電素子６０の封止状態が良好でないと判断された場合であっても、圧電素子６０を再封止することができる。
【００７７】
続いて、ステップ５にて、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧した後に、圧電素子６０の共振周波数を測定する。具体的には、密閉空間Ｓ２が加圧または減圧された状態で、収容部２０１内に収容されている圧電素子６０の共振周波数を測定する。
【００７８】
この際、封止部（スペーサー基板４０および配線基板５０）による圧電素子６０の封止状態が良好である場合には、圧電素子６０の周囲に位置する閉空間Ｓ１内への気体の侵入または当該閉空間Ｓ１からの気体の排気が抑制される。このため、閉空間Ｓ１内の圧力変化が抑制され、振動板３０の振動を抑制することができる。
【００７９】
この結果、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧した後に測定された圧電素子６０の共振周波数は、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する前に測定された圧電素子６０の共振周波数を基準とする所定の範囲内に収まる。
【００８０】
ここで、所定の範囲とは、たとえば、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する前に測定された圧電素子６０の共振周波数に対して±２０ＫＨｚとすることができる。
【００８１】
一方で、封止部（スペーサー基板４０および配線基板５０）による圧電素子６０の封止状態が良好でない場合には、圧電素子６０の周囲に位置する閉空間Ｓ１内へ相当量の気体が侵入し、または、閉空間Ｓ１から相当量の気体が排気される。このため、閉空間Ｓ１内の圧力が相当程度変化し、これにより振動板３０が相当程度振動する。
【００８２】
この結果、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧した後に測定された圧電素子６０の共振周波数は、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する前に測定された圧電素子６０の共振周波数を基準とする上記所定の範囲から外れる。
【００８３】
このように、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧した後に測定された圧電素子６０の共振周波数が、密閉空間Ｓ２を加圧または減圧する前に測定された圧電素子６０の共振周波数を基準とする所定の範囲内に収まっているか否かを判断することにより、圧電素子６０の封止状態が良好であるか否かを検査することができる。
【００８４】
なお、上述の実施の形態においては、圧電素子６０の封止状態を判断するに際して、圧電素子６０の共振周波数を測定する場合を例示して説明したが、これに限定されず、圧電素子６０が変位した場合の正圧電を検出してもよい。
【００８５】
また、上述の実施の形態においては、インクジェットヘッド１にインクを注入していない状態で、上記ステップ２からステップ５を実施したが、インクジェットヘッド１にインクを注入した状態で上記ステップ２から５を実施してもよい。すなわち、インクジェットヘッドの検査方法において検査されるインクジェットヘッド１として、圧力室２１内およびノズル部Ｎにインクが注入されたものを用いてもよい。
【００８６】
以上のように、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法にあっては、検査冶具２００の収容部２０１にインクジェットヘッド１を収容した状態で、圧電素子６０の共振周波数等を測定することにより、圧電素子６０の封止状態が良好であるか否かを検査することができる。
【００８７】
このため、検査冶具２００の外部から目視、または撮像装置にて、振動板３０の変位を観察する必要がなくなる。この結果、振動板３０が観察可能となるように、ノズルプレート１０、中間部材１００等を透明部材にて構成する必要がなくなり、部材の選定の自由度が増す。
【００８８】
また、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法にあっては、圧力室およびノズル部が外部に連通した状態でインクジェットヘッドを収容し、圧電素子６０を封止する封止部と、検査冶具２００との間に形成される密閉空間Ｓ２のみを加圧または減圧する。
【００８９】
このため、圧電素子６０の封止状態が良好である場合には、圧電素子６０の周囲に位置する閉空間Ｓ１内への気体の侵入または当該閉空間Ｓ１からの気体の排気が抑制される。これにより、閉空間Ｓ１内の圧力変化が抑制され、振動板３０の振動を抑制することができる。この結果、検査中において振動板３０の負荷を軽減することができる。
【００９０】
以上のように、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法にあっては、外部から振動板３０の移動を観察することなく検査することができ、かつ、検査中における振動板３０への負荷を軽減できる。
【００９１】
（検証実験）
図４は、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法によってアクチュエーターの封止状態の良否を検査できているか否かを確認するために行なった検証実験の結果を示す図である。図４を参照して、検証実験について説明する。
【００９２】
検証実験としては、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法を用いて、封止状態が良好であると検査された実施例１から４におけるインクジェットヘッド、および、封止状態が不良であると検査された比較例１から４におけるインクジェットヘッドに対して、信頼性評価を行なった。信頼性評価を行なうことにより、インクジェットヘッドの検査方法によって、圧電素子６０の封止状態を正確に検査することができた否かを検証した。
【００９３】
実施例１から４および比較例１から４におけるインクジェットヘッドを準備するにあたり、実施例１および比較例１におけるインクジェットヘッドにおいては、上述の密閉空間Ｓ２を加圧または減圧するステップ３において、大気を用いて密閉空間Ｓ２を加圧し、圧電素子６０の封止状態の良否を検査した。
【００９４】
この際、実施例１におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲内であり、封止状態が良好であることを確認した。
【００９５】
一方、比較例１におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲外であり、封止状態が不良であることを確認した。
【００９６】
実施例２および比較例２におけるインクジェットヘッドにおいては、上述の密閉空間Ｓ２を加圧または減圧するステップ３において、窒素を用いて密閉空間Ｓ２を加圧し、圧電素子６０の封止状態の良否を検査した。
【００９７】
この際、実施例２におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲内であり、封止状態が良好であることを確認した。
【００９８】
一方、比較例２におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲外であり、封止状態が不良であることを確認した。
【００９９】
実施例３および比較例３におけるインクジェットヘッドにおいては、インクジェットヘッド１として、圧力室２１、ノズル部Ｎおよび導通路３１、４１、５１にインクを注入したものを用いた。この場合において、上述の密閉空間Ｓ２を加圧または減圧するステップ３において、大気を用いて密閉空間Ｓ２を加圧し、圧電素子６０の封止状態の良否を検査した。
【０１００】
この際、実施例３におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲内であり、封止状態が良好であることを確認した。
【０１０１】
一方、比較例３におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲外であり、封止状態が不良であることを確認した。
【０１０２】
実施例４および比較例４におけるインクジェットヘッドは、上述の密閉空間Ｓ２を加圧または減圧するステップ３において、密閉空間Ｓ２を減圧し、圧電素子６０の封止状態の良否を検査した。
【０１０３】
この際、実施例４におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲内であり、封止状態が良好であることを確認した。
【０１０４】
一方、比較例４におけるインクジェットヘッドにおいては、加圧後の測定値（圧電素子６０の共振周波数）は、加圧前の測定値（圧電素子６０の共振周波数）を基準とする所定の範囲外であり、封止状態が不良であることを確認した。
【０１０５】
なお、上記実施例１，２，４および比較例１，２，４においては、インクジェットヘッド１として、インクを注入していないものを用い、密閉空間Ｓ２を、その内圧が２００ｋＰａ程度となるように加圧した。上記実施例３および引用例３においては、密閉空間Ｓ２を、その内圧が１×１０−３Ｐａ程度となるように減圧した。
【０１０６】
信頼性評価としては、実施例１から４および比較例１から４におけるインクジェットヘッドを温度６０℃および湿度９０％の高温高湿環境下に約一ヶ月間曝した後に、これらインクジェットヘッドを駆動させ、問題無く駆動するか否かを確認した。この際、圧電素子６０に電圧を印加して駆動試験を実施した。
【０１０７】
実施例１から４におけるインクジェットヘッドは、上記駆動試験において、２０Ｖ以上の電圧を印加した場合であっても、良好に駆動した。一方で、比較例１から４におけるインクジェットヘッドにおいては、印加した電圧が２０Ｖ未満にも関わらず、圧電素子６０に亀裂が発生し、耐電圧特性が悪化した。これにより、インクジェットヘッドは、良好に駆動しなかった。
【０１０８】
以上の検証結果から、本実施の形態に係るインクジェットヘッドの検査方法を利用することにより、圧電素子６０の封止状態が良好であるか否かを確実に検査できることが、実験的にも証明されたと言える。
【０１０９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  インクジェットヘッド、１０  ノズルプレート、２０  圧力室基板、２１  圧力室、２２  導通路、３０  振動板、３１  導通路、４０  スペーサー基板、４２  開口部、５０  配線基板、５１  導通路、５２  配線、５３  インターポーザー、５４，５５  絶縁層、５６  貫通電極、５７  配線、５８，５９  絶縁層、６０  アクチュエーター、６１  第１電極、６２  第２電極、８１  インピーダンスアナライザー、９０  接続部、９１  バンプ、９２  導電性材料、１００  中間基板、１０１，１０２  導通路、１１０  ヘッドチップ、２００  検査冶具、２０１  収容部、２０２  壁面、２０３  開口部、３００  加圧装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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