JP2010155405A - 液滴吐出ヘッドおよびその駆動電圧予測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルから設定吐出速度で液滴を吐出させる駆動電圧を簡単に予測する。
【解決手段】圧電アクチュエータ１２が、第１の圧電層１２ａ（活性層）と、この第１の圧電層１２ａに積層された第２の圧電層１２ｂ（拘束層）とを有する。第１の圧電層の一方の面には複数の圧力室１４Ａａにそれぞれ個別に対向する複数の個別電極２１が、他方の面には複数の圧力室に共通に対向する共通電極２２がそれぞれ設けられている。第１の圧電層１２ａについての、厚さ方向の静電容量（第１の静電容量Ｃ１）、第２の圧電層１２ｂについての、厚さ方向の静電容量（第２の静電容量Ｃ２）、第１および前記第２の圧電層１２ａ，１２ｂの両層についての、面内方向の静電容量（第３の静電容量Ｃ３）をそれぞれ測定し、測定された前記３つの静電容量Ｃ１〜Ｃ３に基づき、各圧力室１４Ａａに対応するノズル１６ａから設定吐出速度で吐出させる駆動電圧Ｖ１０を予測する。
【選択図】図５

Description

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駆動電圧予測方法に関するものである。

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、インク液滴を吐出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、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。

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。

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速度（設定吐出速度）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。

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。

また、実際にインク吐出状況を観察しながら調整すると、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がある。

そこで、本出願人は、その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）。
特開２００５−３２９６２８号公報

前記特許文献１記載の技術では、吐出特性を決定するパラメータとして、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、それぞれ測定するため、測定系が複雑となるし、調整作業にはまだ改善の余地があった。

ところで、圧電アクチュエータとしては、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ものが知られて
いる。これは、所謂ユニモルフタイプと称されるものであり、活性層の面方向における収縮変形によって拘束層を屈曲変形させるものである。

このようなユニモルフタイプは、各圧電層の厚さが厚いと曲がりにくく、厚さが薄いと曲がりやすいことから、各圧電層の厚さによって吐出速度が異なる。また、圧電層の誘電率によっても吐出速度が異なる。具体的には、第１の圧電層（活性層）の厚さｔ１、第２の圧電層（拘束層）の厚さｔ２、誘電率εとすると、吐出速度は、圧電層の厚さｔ１，ｔ２が薄いほど速くなり、誘電率εが高いほど速くなる。また、第１および第２の圧電層は、それの厚さｔ１，ｔ２によって吐出速度に対する感度が異なる。このように吐出速度が異なると、インク（液滴）の吐出特性のヘッド間におけるバラツキが生じてしまう。

そこで、本出願の発明者は、吐出速度のバラツキを抑制するために、第１および第２の圧電層の厚さｔ１，ｔ２および誘電率εを測定して、それらに基づいて圧電アクチュエータに印加する駆動電圧を設定することを検討した。その際に、第１および第２の圧電層の厚さｔ１，ｔ２および誘電率εと、(i)前記第１の圧電層についての、厚さ方向の静電容
量（第１の静電容量）、(ii)前記第２の圧電層についての、厚さ方向の静電容量（第２の静電容量）、(iii)前記第１および前記第２の圧電層の両層についての、面内方向の静電
容量（第３の静電容量）とは、後述するように相関があるので、第１および第２の圧電層の厚さｔ１，ｔ２および誘電率εに代えて第１〜第３の静電容量を測定し、それらに基づいて圧電アクチュエータに印加する駆動電圧を設定することを想到した。

そして最終的には、発明者は、前記第１〜第３の静電容量を測定し、それらに基づいて圧電アクチュエータに印加する駆動電圧（設定吐出速度でノズルから液滴を吐出させることができる駆動電圧）を予測（設定）するようにすれば、第１〜第３の静電容量は、第１および第２の圧電層の厚さｔ１，ｔ２および誘電率εよりも測定が容易であるので、キャビティユニットのノズル径を測定することなく、前記設定吐出速度でノズルから液滴を吐出させることができる駆動電圧を簡単に予測できることに着想するに至り、本発明がなされたものである。

この発明は、前記第１〜第３の静電容量に基づいて、ノズルから設定吐出速度で液滴を吐出させる駆動電圧を簡単に予測できる液滴吐出ヘッドおよびその駆動電圧予測方法を提供する。

請求項１の発明は、液滴を吐出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、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、前記圧電アクチュエータが、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、前記個別電極に駆動電圧を印加して前記圧力室内の液体に対して選択的に圧力を付与する液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法であって、前記第１の圧電層についての、厚さ方向の静電容量である第１の静電容量を測定する第１の工程と、前記第２の圧電層についての、厚さ方向の静電容量である第２の静電容量を測定する第２の工程と、前記第１および前記第２の圧電層の両層についての、面内方向の静電容量である第３の静電容量を測定する第３の工程と、測定された前記第１〜第３の静電容量に基づき、前記各圧力室に対応するノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる前記駆動電圧を予測する第４の工程とを備えることを特徴とする。ここで、第１〜第３の工程の順序は順不同で、それらの処理の順番が前後してもよい。

このようにすれば、第１〜第３の静電容量を測定するだけで、測定された前記第１〜第３の静電容量に基づき、前記各圧力室に対応するノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる前記駆動電圧を簡単に予測することができる。よって、その予測された駆動電圧を、圧電アクチュエータの合否判定や、ヘッドの駆動電圧の決定に利用することができる。

また、設定吐出速度でノズルから液滴を吐出させる前記駆動電圧を予測するために、第１〜第３の静電容量を測定するだけでよいので、ノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる駆動電圧を予測するための測定系の簡略化を図る上で有利となる。

この場合には、請求項２に記載のように、請求項１の液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法において、複数の液滴吐出ヘッドに対して、前記第１〜第３の静電容量を測定するとともに実際に液滴を吐出させて設定吐出速度で吐出する駆動電圧を測定し、これらの測定値に基づいて、前記第１〜第３の静電容量と前記駆動電圧との関係を示すテーブルあるいは関係式を作成する準備工程を有しており、前記第４の工程は、前記第１〜第３の工程で測定された前記第１〜第３の静電容量と、前記準備工程で作成された前記テーブルあるいは前記関係式を用いて前記駆動電圧を予測することができる。

このようにすれば、準備工程において作成した、第１〜第３の静電容量と前記駆動電圧との関係を示すテーブルあるいは関係式を用いて、前記第１〜第３の静電容量に基づき、ノズルからの液滴を設定吐出速度で吐出させる前記駆動電圧を簡単に予測することができる。

請求項３に記載のように、請求項１または２の液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法において、前記第１〜第３の静電容量を測定するための駆動電極パターンおよび定電位電極パターンが前記圧電アクチュエータに対し組み込まれていることが望ましい。

このようにすれば、静電容量を測定するための駆動電極パターンおよび定電位電極パターンを組み込むだけで、ノズルからの液滴を設定吐出速度で吐出させる駆動電圧を簡単に予測することができる。

請求項４の発明は、液滴を吐出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、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、前記圧電アクチュエータが、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、前記個別電極に駆動電圧を印加して前記圧力室内の液体に対して選択的に圧力を付与する液滴吐出ヘッドであって、前記圧電アクチュエータは、前記第１の圧電層の静電容量を、第１の静電容量として検出するために定電位電極パターンとの間に前記第１の圧電層を挟むように設けられた第１の駆動電極パターンと、前記第２の圧電層の静電容量を、第２の静電容量として検出するために定電位電極パターンとの間に前記第２の圧電層を挟むように設けられた第２の駆動電極パターンと、前記第１および第２の圧電層の両層についての、面内方向の静電容量を、第３の静電容量として検出するために前記第１の圧電層の上下面および前記第２の圧電層の下面に定電位電極パターンとともに設けられた第３の駆動電極パターンとを備え、前記第１〜第３の駆動電極パターンおよび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。

このようにすれば、第１〜第３の静電容量を測定するための第１〜第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンが、圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域に配置さ
れているので、圧電アクチュエータがもともと備えていたデッドスペースを有効に利用して、ヘッドを大きくすることなく、前記駆動電圧を予測するための第１〜第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンを配置することができる。

請求項５に記載のように、請求項４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、一以上のノズル列からなる特定のノズル群に対応する領域と、この領域のノズル列と平行に配列された一以上のノズル列からなる別の特定のノズル群に対応する領域との間の、前記ノズル列が延在するノズル列方向に長い領域であることが望ましい。

このようにすれば、前記駆動電圧を予測するための第１〜第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンが、２つのノズル群の間に形成される、ノズル列方向に長い領域に配置される。

請求項６に記載のように、請求項５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には、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、前記ノズル列方向の一側に前記第１および第２の駆動電極パターンが、他側に前記第３の駆動電極パターンがそれぞれ設けられている構成とすることができる。

このようにすれば、第１〜第３の駆動電極パターンが、ノズル列方向に平行に延びる細長い領域（圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域）に無理なく配置される。

請求項７に記載のように、請求項４〜６のいずれかの液滴吐出ヘッドにおいて、前記第３の静電容量として検出するために設けられた前記第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンは、それぞれ、前記ノズル列方向あるいは前記ノズル列方向に直交する方向に延びる複数の測定電極部を有し、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、前記第３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が交互に間隔を存在させて設けられていることが望ましい。

このようにすれば、第３の静電容量を検出するための駆動電極パターンおよび定電位電極パターンの配置が簡単にできる。

請求項８に記載のように、請求項４〜７のいずれかの液滴吐出ヘッドにおいて、前記第１〜第３の駆動電極パターンは、それぞれ前記駆動電極よりも専有面積が大きいことが望ましい。

このようにすれば、第１〜第３の駆動電極パターンの専有面積は、それぞれ前記駆動電極よりも大きいので、駆動電極を利用して測定する場合よりも、測定誤差が少なくなり、第１〜第３の静電容量を精度よく検出できる。

請求項９に記載のように、請求項６〜８のいずれかの液滴吐出ヘッドにおいて、前記第１および第２の駆動電極パターンが設けられている部分と前記第３の駆動電極パターンが設けられている部分との間に、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、前記第１〜第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンの接続端子部が配置されていることが望ましい。

このようにすれば、第１〜第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンの接続端子部が集中して配置されることになり、前記接続端子部への配線が容易となる。

本発明は、上記のように、測定された前記第１〜第３の静電容量に基づき、ノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる駆動電圧を予測できるので、その予測された駆動電圧を、圧電アクチュエータの合否判定や、ヘッドの駆動電圧の決定に利用することができる。また、ノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる駆動電圧を予測するために、第１〜第３の静電容量を測定するだけでよいので、ノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる駆動電圧を予測するための測定系の簡略化を図る上で有利となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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が延在している圧力室１４Ａａの列方向でもある）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。

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。

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、前記ノズル列が延在するノズル列方向Ｘに長い領域Ｓ３を有する。

つまり、図４（ａ）に示すように、特定のノズル群に対応する領域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。

また、キャビティユニット１１のノズル面は、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、前記特定のノズル群を覆う第１のキャップ部３１ａと、前記他の特定のノズル群を覆う第２のキャップ部３１ｂとを備える。そして、第１および大２のキャップ部３１ａ，３１ｂが前記ノズル群を覆った状態で、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から見て、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。

この圧電アクチュエータ１２の駆動に関与しない領域Ｓ３には、図４（ａ）に示すように、(i)圧電層１２ａの厚さ方向の静電容量（第１の静電容量Ｃ１）、(ii)圧電層１２ｂ
の厚さ方向の静電容量（第２の静電容量Ｃ２）、(iii)第１および第２の圧電層１２ａ，
１２ｂの両層についての、面内方向の静電容量（第３の静電容量Ｃ３）、を測定するための測定手段４１として、第１〜第３の駆動電極パターン４２，４３，４４と定電位電極パターンとしてのグランド電極パターン４５とが設けられている。第１〜第３の駆動電極パターン４２，４３，４４と定電位電極パターンとしてグランド電極パターン４５とに挟まれる部分が静電容量を形成することになる。

第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４の、領域Ｓ３に対する配置は、図４（ａ）および図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、積層方向Ｚから見て、ノズル列方向Ｘの一側に第１および第２の駆動電極パターン４２，４３が設けられ、他側に第３の駆動電極パターン４４が設けられている。このように、圧電アクチュエータ１２に対し、個別電極２１や共通電極２２が設けられ駆動に関与する領域Ｓ１，Ｓ２とは別の領域Ｓ３に対し、測定手段４１として、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を測定するための駆動電極パターン４２〜４４およびグランド電極パターン４５が組み込まれている。

具体的には、第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４とグランド電極パターン４５は、領域Ｓ３において、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、圧電アクチュエータ１２の圧電層１２ａ，１２ｂに対し設けられている。

第１の圧電層１２ａの上面側においては、図５（ａ）に示すように、ノズル列方向Ｘの一側に第１の駆動電極パターン４２の矩形状電極部４２Ａが設けられ、他側に第３の駆動電極パターン４４の櫛状電極部４４Ａおよびそれに対応するグランド電極パターン４５の櫛状電極部４５Ａが設けられている。この第３の駆動電極パターン４４の櫛状電極部４４Ａは、ノズル列方向Ｘに直交する方向Ｙ（図４（ａ）参照）に延びる複数の測定電極部４４Ａａと、ノズル列方向Ｘに延び測定電極部４４Ａａが接続される接続電極部４４Ａｂとを有する。この櫛状電極部４４Ａの測定電極部４４Ａａと間隔を存在させて、グランド電極パターン４５の櫛状電極部４５Ａの測定電極部４５Ａａが配置され、これらの測定電極部４５Ａａが、駆動電極パターン４４の接続電極部４５Ａｂと反対側において、ノズル列方向Ｘに延びる接続電極部４５Ａｂに接続されている。櫛状電極部４４Ａ，４５Ａ（第３の駆動電極パターン４４およびグランド電極パターン４５）の接続電極部４４Ａｂ，４５Ａｂの、第１の駆動電極パターン４２の矩形状電極部４２Ａ側の端部には、接続端子部４４Ａｃ，４５Ａｃがそれぞれ設けられている。そして、櫛状電極部４５Ａ（グランド電極パターン４５）の接続端子部４５Ａｃに隣接して第１の駆動電極パターン４２の接続端子部４２Ａｃが配置され、この接続端子部４２Ａｃと第３の駆動電極パターン４４の接続端子部４４Ａｃとの間に、第２の駆動電極パターン４３の接続端子部４３Ａｃが配置されている。このように接続端子部４２Ａｃ，４３Ａｃ，４４Ａｃ，４５Ａｃが積層方向Ｚから見て、矩形状電極部４２Ａ（第１の駆動電極パターン４２）が設けられている部分と、櫛状電極部４４Ａ（第３の駆動電極パターン４４）およびそれに対応する櫛状電極部４５Ａ
（グランド電極パターン４５）が設けられている部分との間に配置されている。なお、キャビティユニット１１には、駆動電極パターン４２〜４４に電圧が印加され、グランド電極パターン４５との間に電位差が生じたときの、圧電層１２ａ，１２ｂの変形を拘束しないように空所１１ａ，１１ｂが形成されている。

第１の圧電層１２ａの下面側（第２の圧電層１２ｂの上面側）においては、図５（ｂ）に示すように、ノズル列方向Ｘの一側に、グランド電極パターン４５の矩形状電極部４５ＢＢが設けられ、他側に第３の駆動電極パターン４４の櫛状電極部４４Ｂおよびそれに対応するグランド電極パターン４５の櫛状電極部４５Ｂが設けられている。グランド電極パターン４５の矩形状電極部４５ＢＢは、第１の駆動電極パターン４２の矩形状電極部４２Ａに積層方向Ｚにおいて対向して設けられている。矩形状電極部４５ＢＢおよび櫛状電極部４４Ｂ，４５Ｂは、第１の圧電層１２ａの上面側の矩形状電極部４２Ａおよび櫛状電極部４４Ａ，４５Ａに積層方向Ｚにおいて対向して設けられている。そして、櫛状電極部４４Ｂ，４５Ｂは、測定電極部４４Ａａ，４５Ａａ、接続電極部４４Ａｂ，４５Ａｂおよび接続端子部４４Ａｃ，４５Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する測定電極部４４Ｂａ，４５Ｂａ、接続電極部４４Ｂｂ，４５Ｂｂおよび中間電極部４４Ｂｃ，４５Ｂｃを有する。また、第３の駆動電極パターン４４の中間電極部４４Ｂｃに隣接して、第２の駆動電極パターン４３の接続端子部４３Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する中間電極部４２Ｂｃが設けられている。

第２の圧電層１２ｂの上面側においては、図５（ｃ）に示すように、ノズル列方向Ｘの一側に、第２の駆動電極パターン４３の矩形状電極部４３Ｃが設けられ、他側に、第１の圧電層１２ａの上面側と同様に、第３の駆動電極パターン４４の櫛状電極部４４Ｃおよびそれに対応するグランド電極パターン４５の櫛状電極部４５Ｃが設けられている。矩形状電極部４３Ｃは、第１の駆動電極パターン４２の矩形状電極部４２Ａやグランド電極パターン４５の矩形状電極部４５ＢＢに積層方向Ｚにおいて対向して設けられている。櫛状電極部４４Ｃ，４５Ｃは、櫛状電極部４４Ａ，４５Ａに積層方向Ｚにおいて対向して設けられ、測定電極部４４Ａａ，４５Ａａ、接続電極部４４Ａｂ，４５Ａｂおよび接続端子部４４Ａｃ，４５Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する測定電極部４４Ｃａ，４５Ｃａ、接続電極部４４Ｃｂ，４５Ｃｂおよび下側電極部４４Ｃｃ，４５Ｃｃを有する。また、第３の駆動電極パターン４４の下側電極部４４Ｃｃに隣接して、第２の駆動電極パターン４３の接続端子部４３Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する下側電極部４３Ｃｃが設けられている。

そして、第３の駆動電極パターン４４およびグランド電極パターン４５の測定電極部４４Ａａ，４４Ｂａ，４４Ｃａ，４５Ａａ，４５Ｂａ，４５Ｃａは、複数箇所において、内部電極が設けられた導電性スルーホール４４ｄ，４５ｄにて電気的に接続されている。第２および第３の駆動電極パターン４３，４４およびグランド電極パターン４５の接続端子部４３Ａｃ，４４Ａｃ，４５Ａｃ、中間電極部４３Ｂｃ，４４Ｂｃ，４５Ｂｃおよび下側電極部４３Ｃｃ，４４Ｃｃ，４５Ｃｃも、内部電極が設けられた導電性スルーホール４３ｅ，４４ｅ，４５ｅにて電気的に接続されている。

以上のように、第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４およびグランド電極パターン４５を設けたことにより、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１の駆動電極パターン４２は、グランド電極パターン４５との間に第１の圧電層１２ａを挟むように設けられ、第１の圧電層１２ａの厚さ方向の静電容量を、第１の静電容量Ｃ１として測定できるようになっている。第２の駆動電極パターン４３は、グランド電極パターン４５との間に第２の圧電層１２ｂを挟むように設けられ、第２の圧電層１２ｂの厚さ方向の静電容量を、第２の静電容量Ｃ２として測定できるようになっている。第３の駆動電極パターン４４は、第１の圧電層１２ａの上下面および第２の圧電層１２ｂの下面にグランド電極パターン４５とともに設けられ、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂの両層についての、面内方向
の静電容量を、第３の静電容量Ｃ３として測定できるようになっている。なお、第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４とグランド電極パターン４５との間の部分は、分極されている。つまり、第１および第２の駆動電極パターン４２，４３の矩形状電極部４２Ａ，４３Ｃとグランド電極パターン４５の矩形状電極部４５ＢＢとの間は圧電層１２ａ，１２ｂの厚さ方向において分極され、第３の駆動電極パターン４４の櫛状電極部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃとグランド電極パターン４５の櫛状電極部４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃとの間は、面内方向において分極されている。

そして、第１および第２の駆動電極パターン４２，４３が設けられている部分と第３の駆動電極パターン４４が設けられている部分との間に、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から見て、第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４およびグランド電極パターン４５の接続端子部４２ｃ，４３ｃ，４４ｃ，４５ｃが配置されている。

このように、第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４とグランド電極パターン４４とが配置されたものにおいては、前述したように誘電率εおよび圧電層１２ａ，１２ｂの厚さｔ１，ｔ２と相関がある第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３は、次の式で表せる。ここで、第１〜第３の駆動電極パターン４２〜４４の専有面積は、それぞれ駆動電極２１の専有面積よりも大きいので、個別電極２１と共通電極２２を用いて静電容量Ｃ１〜Ｃ３を測定する場合よりも精度よく検出できる。

Ｃ１＝ε・Ａ１／ｔ１
Ｃ２＝ε・Ａ２／ｔ２
Ｃ３＝ε・（ｔ１＋ｔ２）・Ｌ／Ｇ

ε ：誘電率
ｔ１：第１の圧電層１２ａ（活性層）の厚さ（図５（ｄ）参照）
ｔ２：第２の圧電層１２ｂ（拘束層）の厚さ（図５（ｄ）参照）
Ａ１：第１の駆動電極パターン４２の電極面積
Ａ２：第２の駆動電極パターン４３の電極面積
Ｌ ：第３の駆動電極パターン４４とグランド電極パターン４５との間に形成される
間隔の長さ（図５（ａ）での線分Ｌの長さ）
Ｇ ：第３の駆動電極パターン４４とグランド電極パターン４５との距離（図５（ａ）参照）

よって、第１〜第３の静電容量は、誘電率εと第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂの厚さｔ１，ｔ２との間に相関があり、それらよりも測定が容易であるので、第１〜第３の静電容量を測定すれば、ノズル１６ａからの液滴を設定吐出速度で吐出させるために個別電極２１に印加する必要がある駆動電圧Ｖ１０（設定吐出速度１０ｍ／ｓでノズル１６ａから液滴を吐出させるのに必要な駆動電圧）を簡単に予測することができる。

続いて、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３に基づき、設定吐出速度（例えば吐出速度１０ｍ／ｓ）で吐出できる駆動電圧Ｖ１０の予測方法について説明する。ここで、第１〜第３の工程は、第４の工程に先立って行えばよく、第１〜第３の工程の順番は前後してもよいのはもちろんである。なお、静電容量は、インピーダンスアナライザーを用いて、駆動電圧パターン４２〜４４の接続端子部４２ｃ，４３ｃ，４４ｃとグランド電極パターン４５の接続端子部４５ｃとの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。
（準備工程）
まず、前記駆動電圧Ｖ１０を予測するための準備段階として、複数のインクジェットヘ
ッド（液滴吐出ヘッド）に対して、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を測定するとともに実際に液滴を、設定吐出速度（例えば吐出速度１０ｍ／ｓ）で吐出できる駆動電圧Ｖ１０を測定し、これらの測定値に基づいて、前記第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３と設定吐出速度で吐出できる駆動電圧Ｖ１０との関係を、例えば表１に例示するように表（テーブル）で表すか、あるいは測定値に基づき前述したように実験式を作成する。このように実際の測定値を用いて作成した表や実験式を用いるので、製造誤差（圧電層１２ａ，１２ｂの厚さｔ１，ｔ２のバラツキなど）があることの影響が打ち消される。

第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を測定し、それから前記表１を参照すれば、測定した第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３に基づき、設定吐出速度となるために圧電アクチュエータ１２に印加すべき駆動電圧Ｖ１０を予測することができる。この場合、静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の測定値に対応する近似値が、選択した表に存在しない場合があることを考慮して、前記表１を作成するために用いるヘッドの数を増やすことも可能である。

また、前記表１にしめすような準備工程での測定データから、静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を変数として、駆動電圧Ｖ１０を表す実験式（関係式）を求めると、次の式となるので、この式を用いて駆動電圧Ｖ１０を予測することもできる。

この実験式を用いて予測する場合には、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３をまず測定し、その測定値を前記実験式に代入することで、必要とする駆動電圧Ｖ１０を予測（決定）することができる。

また、前述した表１のほか、次の表２〜表４に示すように、１つの静電容量例えば第３の静電容量Ｃ３をパラメータとして、複数種類の表を作成することも可能である。この場合には、測定値の１つである第３の静電容量Ｃ３に基づき、使用すべき表を、表２〜４の中から選択し、その選択した表により、第２および第３の静電容量Ｃ１，Ｃ２に基づき、駆動電圧Ｖ１０を予測することもできる。この表２〜表４を用いる場合も、表の数をもっと増やすことも可能であるし、前記実験式を併用することも可能である。

これにより、駆動電圧Ｖ１０を予測するための準備が終了する。
（第１の工程）
駆動電圧Ｖ１０を印加して、設定吐出速度（例えば吐出速度１０ｍ／ｓ）で吐出使用とするヘッドについて、インク（液体）を充填する前に、第１の圧電層１２ａについての、厚さ方向の静電容量である第１の静電容量Ｃ１を測定する。
（第２の工程）
同様に、第２の圧電層１２ａについての、厚さ方向の静電容量である第２の静電容量Ｃ２を測定する。
（第３の工程）
同様に、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂの両層についての、面内方向の静電容量である第３の静電容量Ｃ３を測定する。
（第４の工程）
測定された第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３に基づき、各圧力室１４Ａａに対応するノズル１６ａからインクを設定吐出速度で吐出させる駆動電圧Ｖ１０を予測する。

前記第１〜第３の工程で順不同で測定された第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３と、前記準備工程で作成された表１〜表４（テーブル）あるいは前記実験式とを用いて、ノズル１６ａからの設定吐出速度でインクを吐出させる駆動電圧Ｖ１０を予測する。

このようにして予測された駆動電圧Ｖ１０を利用して、圧電アクチュエータの合否判定や、ヘッドの駆動電圧の決定を行うことができる。

この点についてさらに詳述すると、前記表１を用いて予測する場合には、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３の測定値の近似値が、前記表１に存在しない場合があり、前記表２〜表４を用いて予測する場合には、第１および第２の静電容量Ｃ２，Ｃ３の測定値の近似値が、選択した表に存在しない場合があるので、そのような場合には前記実験式を併用して駆動電圧Ｖ１０を予測するようにしてもよい。つまり、表１や表２〜４のみから駆動電圧Ｖ１０を予測できない場合には、前記実験式を用いて駆動電圧Ｖ１０を求めるようにすることができる。

前記実施の形態では、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を測定する測定手段４１として、第３の駆動電極パターン４４およびグランド電極パターン４５の測定電極部４４Ａａ，４４Ｂａ，４４Ｃａ，４５Ａａ，４５Ｂａ，４５Ｃａがノズル列方向Ｘに直交する方向Ｙに延びるように設けているが、図６および図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１〜第３の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を測定する測定手段５１として、第１〜第３の駆動電極パターン５２〜５４およびグランド電極パターン５５を設け、第３の駆動電極パターン５４およびグランド電極パターン５５の測定電極部５４Ａａ，５４Ｂａ，５４Ｃａ，５５Ａａ，５５Ｂａ，５５Ｃａがノズル列方向Ｘに平行に延びるように設けることも可能である。なお、キャビティユニット１１には、駆動電極パターン５２と駆動電極パターン５３Ｃの矩形状電極部５３Ｃとに電圧が印加され、グランド電極パターン５５の矩形状電極部５５ＢＢとの
間に電位差が生じたときの変形を吸収できるように空所１１ｃが形成されている。

この場合は、第１の圧電層１２ａの上面側においては、図７（ａ）に示すように、ノズル列方向Ｘの一側に矩形状の第１の駆動電極パターン５２が設けられ、他側に第３の駆動電極パターン５４のコ字状電極部５４Ａおよびそれに対応するグランド電極パターン５５のコ字状電極部５５Ａが設けられている。この第３の駆動電極パターン５４のコ字状電極部５４Ａは、ノズル列方向Ｘに延びる複数の測定電極部５４Ａａと、ノズル列方向Ｘに直交する方向に延び測定電極部５４Ａａが接続される接続電極部５４Ａｂとを有する。このコ字状電極部５４Ａの測定電極部５４Ａａと間隔を存在させて、グランド電極パターン５５のコ字状電極部５５Ａの測定電極部５５Ａａが配置され、これらの測定電極部５５Ａａが、駆動電極パターン５４の電極本体部５５Ａと反対側においてノズル列方向Ｘに直交する方向に延びる接続電極部５５Ａｂに接続されている。コ字状電極部５４Ａ，５５Ａ（第３の駆動電極パターン５４およびグランド電極パターン５５）の接続電極部５４Ａｂ、５５Ａｂの、第１の駆動電極パターン５２側の端部には、接続端子部５４Ａｃ，５５Ａｃが設けられている。これら両接続端子部５４Ａｃ，５５Ａｃの間に、第２の駆動電極パターン５３の接続端子部５３Ａｃが配置されている。このように接続端子部５３Ａｃ，５４Ａｃ，５５Ａｃが、第１の駆動電極パターン５２が設けられている部分と第３の駆動電極パターン５４およびそれに対応するグランド電極パターン５５が設けられている部分との間に、積層方向Ｚから見て、第１〜第３の駆動電極パターン５２〜５４およびグランド電極パターン５５の接続端子部５３Ａｃ〜５５Ａｃが配置されている。

第１の圧電層１２ａの下面側（第２の圧電層１２ｂの上面側）においては、図７（ｂ）に示すように、ノズル列方向Ｘの一側に、第１の駆動電極パターン５２に対応してグランド電極パターン５５の矩形状電極部５５Ｂが設けられ、他側に第３の駆動電極パターン５４のコ字状電極部５４Ｂおよびそれに対応するグランド電極パターン５５のコ字状電極部５５Ｂが設けられている。矩形状電極部５５ＢＢは、積層方向Ｚにおいて対向して設けられ、コ字状電極部５４Ｂ，５５Ｂは、圧電層１２ａの上面側に設けられるコ字状電極部５４Ａ，５５Ｂに積層方向Ｚにおいて対向して設けられ、測定電極部５４Ａａ，５５Ａａ、接続電極部５４Ａｂ，５５Ａｂおよび接続端子部５４Ａｃ，５５Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する測定電極部５４Ｂａ，５５Ｂａ、接続電極部５４Ｂｂ，５５Ｂｂおよび中間電極部５４Ｂｃ，５５Ｂｃを有する。また、中間電極部５４Ｂｃ，５５Ｂｃの間に、第２の駆動電極パターン５３の接続端子部５３Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する中間電極部５３Ｂｃが設けられている。

第２の圧電層１２ｂの上面側においては、図５（ｃ）に示すように、ノズル列方向Ｘの一側に、第２の駆動電極パターン５３の矩形状電極部５３Ｃが設けられ、他側に、第１の圧電層１２ａの上面側と同様に、第３の駆動電極パターン５４のコ字状電極部５４Ｃおよびそれに対応するグランド電極パターン５５のコ字状電極部５５Ｃが設けられている。第２の駆動電極パターン５３の矩形状電極部５３Ｃは、第１の駆動電極パターン５２やグランド電極パターン５５の矩形状電極部５５ＢＢに積層方向Ｚにおいて対向して設けられている。また、コ字状電極部５４Ｃ，５５Ｃは、第１の圧電層１２ａの上面側に設けられるコ字状電極部５４Ａ，５５Ａに積層方向Ｚにおいて対向して設けられ、測定電極部５４Ａａ，５５Ａａ、接続電極部５４Ａｂ，５５Ａｂおよび接続端子部５４Ａｃ，５５Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する下側電極部５４Ｃｃ，５５Ｃｃを有する。また、下側電極部５４Ｃｃ，５５Ｃｃの間に、第２の駆動電極パターン５３の接続端子部５３Ａｃに積層方向Ｚにおいて対向する下側電極部５３Ｃｃが設けられている。

そして、第３の駆動電極パターン５４およびグランド電極パターン５５の測定電極部５４Ａａ，５４Ｂａ，５４Ｃａ，５５Ａａ，５５Ｂａ，５５Ｃａは、複数箇所において、内部電極が設けられた導電性スルーホール５４ｄ，５５ｄにて電気的に接続されている。第
２および第３の駆動電極パターン５３，５４およびグランド電極パターン５５の接続端子部５３Ａｃ，５４Ａｃ，５５Ａｃ、中間電極部５３Ｂｃ，５４Ｂｃ，５５Ｂｃおよび下側電極部５３Ｃｃ，５４Ｃｃ，５５Ｃｃも、内部電極が設けられた導電性スルーホール５３ｅ，５４ｅ，５５ｅにて電気的に接続されている。

そして接続端子部５３ｃ，５４ｃ，５５ｃが、積層方向Ｚから見て、第１の駆動電極パターン５２が設けられている部分と第３の駆動電極パターン５４およびそれに対応するグランド電極パターン５５が設けられている部分との間に配置されている。

この実施の形態の場合も、前述した実施の形態と同様に、第１〜第３の駆動電極パターンおよびグランド電極パターン５５を設けたことにより、図７（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１の駆動電極パターン５２は、グランド電極パターン５５との間に第１の圧電層１２ａを挟むように設けられ、第１の圧電層１２ａの厚さ方向の静電容量を、第１の静電容量Ｃ１として測定できるようになっている。第２の駆動電極パターン５３は、グランド電極パターン５５との間に第２の圧電層１２ｂを挟むように設けられ、第２の圧電層１２ｂの厚さ方向の静電容量を、第２の静電容量Ｃ２として測定できるようになっている。第３の駆動電極パターン５４は、第１の圧電層１２ａの上下面および第２の圧電層の下面にグランド電極パターンとともに設けられ、第１および第２の圧電層１２ａ，１２ｂの両層についての、面内方向の静電容量を、第３の静電容量Ｃ３として測定できるようになっている。

第１〜第３の静電容量を測定した後は、前述した実施の形態と同様に、準備工程で作成された表１〜表４（テーブル）あるいは前記実験式とを用いて、ノズル１６ａからの設定吐出速度でインクを吐出させる駆動電圧Ｖ１０を予測し、この予測した駆動電圧Ｖ１０を利用して、圧電アクチュエータの合否判定や、ヘッドの駆動電圧の決定を行うことができる。

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。

(i)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。

(ii)本発明は、記録用紙に代えて、樹脂、布などの各種の記録媒体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。 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。 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、それらを振動板と共に示す図である。 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Ｃ−Ｃ線における断面図である。 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し、（ａ）は第１の圧電層の上面を示す図、（ｂ）は第１の圧電層の下面を示す図、（ｃ）は第２の圧電層の上面を示す図、（ｄ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ線における断面図である。 他の実施の形態についての図４（ａ）と同様の図である。 他の実施の形態についての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し、（ａ）は第１の圧電層の上面を示す図、（ｂ）は第１の圧電層の下面を示す図、（ｃ）は第２の圧電層の上面を示す図、（ｄ）は図７（ａ）のＥ−Ｅ線における断面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
３ インクジェットヘッド
１２ 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
４１，４５ 測定手段
４２ 第１の駆動電極パターン
４２ｃ，４３ｃ，４４ｃ，４５ｃ 接続端子部
４３ 第２の駆動電極パターン
４４ 第３の駆動電極パターン
４４Ａａ，４４Ｂａ，４４Ｃａ，４５Ａａ，４５Ｂａ，４５Ｃａ 測定電極部
４５ グランド電極パターン
５２ 第１の駆動電極パターン
５３ｃ，５４ｃ，５５ｃ 接続端子部
５３ 第２の駆動電極パターン
５４ 第３の駆動電極パターン
５４Ａａ，５４Ｂａ，５４Ｃａ，５５Ａａ，５５Ｂａ，５５Ｃａ 測定電極部
５５ グランド電極パターン
Ｓ１〜Ｓ３ 領域

Claims (9)

1. 液滴を吐出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、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、
   前記圧電アクチュエータが、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、前記個別電極に駆動電圧を印加して前記圧力室内の液体に対して圧力を付与する液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法であって、
   前記第１の圧電層についての、厚さ方向の静電容量である第１の静電容量を測定する第１の工程と、
   前記第２の圧電層についての、厚さ方向の静電容量である第２の静電容量を測定する第２の工程と、
   前記第１および前記第２の圧電層の両層についての、面内方向の静電容量である第３の静電容量を測定する第３の工程と、
   測定された前記第１〜第３の静電容量に基づき、前記各圧力室に対応するノズルから液滴を設定吐出速度で吐出させる前記駆動電圧を予測する第４の工程とを備えることを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法。
   
2. 複数の液滴吐出ヘッドに対して、前記第１〜第３の静電容量を測定するとともに実際に液滴を吐出させて前記設定吐出速度で吐出する駆動電圧を測定し、これらの測定値に基づいて、前記第１〜第３の静電容量と前記駆動電圧との関係を示すテーブルあるいは関係式を作成する準備工程を有しており、
   前記第４の工程は、前記第１〜第３の工程で測定された前記第１〜第３の静電容量と、前記準備工程で作成された前記テーブルあるいは前記関係式を用いて、前記駆動電圧を予測することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法。
   
3. 前記第１〜第３の静電容量を測定するための駆動電極パターンおよび定電位電極パターンが前記圧電アクチュエータに対し組み込まれていることを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出ヘッドの駆動電圧予測方法。
   
4. 液滴を吐出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、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、
   前記圧電アクチュエータが、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、前記個別電極に駆動電圧を印加して前記圧力室内の液体に対して圧力を付与する液滴吐出ヘッドであって、
   前記圧電アクチュエータは、前記第１の圧電層の静電容量を、第１の静電容量として検出するために定電位電極パターンとの間に前記第１の圧電層を挟むように設けられた第１の駆動電極パターンと、
   前記第２の圧電層の静電容量を、第２の静電容量として検出するために定電位電極パターンとの間に前記第２の圧電層を挟むように設けられた第２の駆動電極パターンと、
   前記第１および第２の圧電層の両層についての、面内方向の静電容量を、第３の静電容
   量として検出するために前記第１の圧電層の上下面および前記第２の圧電層の下面に定電位電極パターンとともに設けられた第３の駆動電極パターンとを備え、
   前記第１〜第３の駆動電極パターンおよび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。
   
5. 前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域は、一以上のノズル列からなる特定のノズル群に対応する領域と、この領域のノズル列と平行に配列された一以上のノズル列からなる別の特定のノズル群に対応する領域との間の、前記ノズル列が延在する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４記載の液滴吐出ヘッド。
   
6. 前記圧電アクチュエータの駆動に関与しない領域には、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、前記ノズル列方向の一側に前記第１および第２の駆動電極パターンが、他側に前記第３の駆動電極パターンがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５記載の液滴吐出ヘッド。
   
7. 前記第３の静電容量として検出するために設けられた前記第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンは、それぞれ、前記ノズル列方向あるいは前記ノズル列方向に直交する方向に延びる複数の測定電極部を有し、
   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、前記第３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が交互に間隔を存在させて設けられていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
   
8. 前記第１〜第３の駆動電極パターンは、それぞれ前記駆動電極よりも専有面積が大きいことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
   
9. 前記第１および第２の駆動電極パターンが設けられている部分と前記第３の駆動電極パターンが設けられている部分との間に、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、前記第１〜第３の駆動電極パターンおよび定電位電極パターンの接続端子部が配置されていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。

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