JP2003341076A - Method for manufacturing electrostriction actuator and method for manufacturing liquid ejection head - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a liquid ejection head capable of enhancing efficiency of manufacture. <P>SOLUTION: In a process for fixing a plurality of head bodies to a fixing base, a plurality of head bodies being fixed to one recording head are made of electrostriction actuators 3,... in the chip areas 19 of a ceramics sheet 18 having a constant shrinkage percentage. In the ceramics sheet 18 having a shrinkage percentage arranged in the row direction, actuator units 3,... in the chip areas A1-A4 make a set. Similarly, actuator units 3,... in the chip areas B1-B4, C1-C4 or D1-D4 make a set. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動源としての圧
電素子を有する電歪アクチュエータの製造方法、及び、
液体噴射ヘッドの製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing an electrostrictive actuator having a piezoelectric element as a driving source, and
The present invention relates to a method for manufacturing a liquid jet head.

【０００２】[0002]

【従来の技術】圧電素子は、電気エネルギーの供給によ
って変形するものであり、例えば、液体噴射ヘッド、マ
イクロポンプ、発音体（スピーカ等）用の駆動源として
広く用いられている。ここで、液体噴射ヘッドは、圧力
室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口か
ら液滴を吐出させるものであり、例えば、プリンタ等の
画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレ
ーの製造に用いられる液晶噴射ヘッド、カラーフィルタ
の製造に用いられる色材噴射ヘッド等がある。また、マ
イクロポンプは、極く微量の液体を扱うことができる超
小型のポンプであり、例えば、極く少量の薬液を送出す
る際に用いられる。2. Description of the Related Art Piezoelectric elements are deformed by the supply of electric energy and are widely used as drive sources for liquid jet heads, micropumps, sounding bodies (speakers, etc.). Here, the liquid ejecting head is for ejecting droplets from a nozzle opening by causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber. For example, a recording head used in an image recording device such as a printer or a liquid crystal display is manufactured. There is a liquid crystal jet head used for the above, a color material jet head used for manufacturing a color filter, and the like. The micropump is a microminiature pump that can handle a very small amount of liquid, and is used, for example, when delivering a very small amount of liquid medicine.

【０００３】このような液体噴射ヘッドやマイクロポン
プに用いられる重要な部品の一つに、振動板の表面に圧
電素子を設けた電歪アクチュエータがある。この電歪ア
クチュエータは振動板と圧電素子とを最小構成単位とす
る部材であり、上記の液体噴射ヘッドやマイクロポンプ
においては、圧力室の一部を振動板で区画する。そし
て、液滴を吐出したり、液体を送出したりする際には、
圧電素子に駆動パルスを供給してこの圧電素子及び振動
板（即ち、圧力室の変形部分）を変形させ、圧力室の容
積を変化させる。One of the important parts used in such liquid jet heads and micropumps is an electrostrictive actuator having a piezoelectric element on the surface of a diaphragm. This electrostrictive actuator is a member having a vibration plate and a piezoelectric element as the minimum constituent units, and in the liquid jet head and the micro pump described above, a part of the pressure chamber is partitioned by the vibration plate. When ejecting liquid droplets or delivering liquid,
A drive pulse is supplied to the piezoelectric element to deform the piezoelectric element and the vibrating plate (that is, the deformed portion of the pressure chamber) to change the volume of the pressure chamber.

【０００４】これらの液体噴射ヘッドやマイクロポンプ
においては、圧電素子の高周波駆動に対する強い要請が
ある。これは、液滴の高周波吐出を実現したり、送液能
力を高めたりするためである。そして、圧電素子の高周
波駆動を実現するためには、上記変形部分のコンプライ
アンスを従来よりも小さくし、且つ、圧電素子の変形量
を従来よりも大きくする必要がある。これは、変形部分
のコンプライアンスを小さくすると応答性が向上するた
め、従来よりも高い周波数での駆動が可能となること、
及び、圧電素子の変形量を大きくすると圧力室の容積変
化量が大きくなるため、吐出される液滴の量や送出され
る液体の量を増やすことができることによる。In these liquid jet heads and micropumps, there is a strong demand for high frequency driving of piezoelectric elements. This is to realize high-frequency ejection of liquid droplets and to enhance the liquid transfer ability. Then, in order to realize high frequency driving of the piezoelectric element, it is necessary to make the compliance of the deformed portion smaller than before and to make the amount of deformation of the piezoelectric element larger than before. This is because if the compliance of the deformed part is reduced, the responsiveness is improved, so it is possible to drive at a higher frequency than before,
Also, as the amount of deformation of the piezoelectric element increases, the amount of change in the volume of the pressure chamber also increases, which makes it possible to increase the amount of droplets discharged and the amount of liquid delivered.

【０００５】そして、変形部分のコンプライアンスと圧
電素子の変形量の相反する特性を充足するものとして、
多層構造の圧電素子が提案されている。例えば、特開平
２−２８９３５２号公報には、圧電体層を上層圧電体と
下層圧電体の２層構造とし、上層圧電体と下層圧電体の
境界に駆動電極（個別電極）を形成すると共に、上層圧
電体の外表面と下層圧電体の外表面とにそれぞれ共通電
極を形成した構造の圧電素子が開示されている。同様
に、特開平１０−３４９２４号公報にも多層構造の圧電
素子が開示されている。And, as satisfying the contradictory characteristics of the compliance of the deformed portion and the amount of deformation of the piezoelectric element,
Piezoelectric elements having a multilayer structure have been proposed. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-289352, a piezoelectric layer has a two-layer structure of an upper layer piezoelectric body and a lower layer piezoelectric body, and a drive electrode (individual electrode) is formed at the boundary between the upper layer piezoelectric body and the lower layer piezoelectric body. A piezoelectric element having a structure in which a common electrode is formed on each of the outer surface of the upper layer piezoelectric body and the outer surface of the lower layer piezoelectric body is disclosed. Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-34924 discloses a piezoelectric element having a multilayer structure.

【０００６】上記多層構造の圧電素子では、上層圧電体
と下層圧電体の境界に駆動電極が設けられているので、
各層の圧電体には、駆動電極から各共通電極までの間隔
（即ち、各層圧電体の厚さ）と、駆動電極と各共通電極
の電位差とによって定まる強さの電場が付与される。こ
のため、共通電極と駆動電極とで単層の圧電体を挟んだ
単層構造の圧電素子と比べた場合、圧電素子全体の厚さ
を多少厚くして変形部分のコンプライアンスを小さくし
ても、従来と同じ駆動電圧で大きく変形させることがで
きる。In the above-mentioned multilayer piezoelectric element, since the drive electrode is provided at the boundary between the upper layer piezoelectric body and the lower layer piezoelectric body,
An electric field having a strength determined by the distance from the drive electrode to each common electrode (that is, the thickness of each layer piezoelectric body) and the potential difference between the drive electrode and each common electrode is applied to the piezoelectric body of each layer. Therefore, as compared with a piezoelectric element having a single-layer structure in which a single-layer piezoelectric body is sandwiched between a common electrode and a drive electrode, even if the overall thickness of the piezoelectric element is made slightly thick and the compliance of the deformed portion is reduced, It can be greatly deformed with the same drive voltage as in the past.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記多
層構造の圧電素子は現実に市販されるまでに至っていな
い。このため、実際の製品としては、上記単層構造の圧
電素子を用いることを余儀なくされている。これには種
々の要因が考えられるが、多層構造の圧電素子を有する
電歪アクチュエータは、製造時におけるペーストの塗布
及び焼成の繰り返し回数が多いため、その分だけ焼成時
の収縮ばらつきの影響を受け易く、その特性が従来のも
のよりも大きくばらつくことも一因と考えられる。However, the above-mentioned multilayer piezoelectric element has not been put on the market actually. For this reason, it is inevitable to use the piezoelectric element having the single-layer structure as an actual product. Various factors may be considered for this, but an electrostrictive actuator having a multi-layer piezoelectric element has a large number of times of repeating paste application and firing during manufacturing, and thus is affected by shrinkage variations during firing. It is easy, and it is considered that one of the reasons is that the characteristics vary greatly from those of the conventional one.

【０００８】即ち、上記の液体噴射ヘッドやマイクロポ
ンプ、発音体には、上記の電歪アクチュエータを複数備
えたものがあり、各電歪アクチュエータの特性が大きく
ばらついてしまうと、駆動信号の波形形状による特性の
補正が困難になる。このため、特性の揃った電歪アクチ
ュエータを選定して取り付けることになるが、使用する
電歪アクチュエータの選定に時間を要すると製造効率が
低下してしまうという問題が生じる。That is, there are some liquid jet heads, micropumps, and sounding bodies provided with a plurality of the electrostrictive actuators described above. If the characteristics of the electrostrictive actuators vary greatly, the waveform shape of the drive signal may be changed. It becomes difficult to correct the characteristics due to. For this reason, an electrostrictive actuator having uniform characteristics is selected and mounted, but if it takes time to select the electrostrictive actuator to be used, there is a problem that manufacturing efficiency is reduced.

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、特性の揃った電歪アクチュエータ
を容易に選定可能にして、製造効率を高めることにあ
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to make it possible to easily select an electrostrictive actuator having uniform characteristics and improve manufacturing efficiency.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために提案されたものであり、請求項１に記載の
ものは、振動板となる振動板基材を少なくとも含んだシ
ート状部材を、セラミックス材の焼成によって作製する
シート作製工程と、シート作製工程で作製されたシート
状部材に複数のチップ領域をマトリクス配置すると共
に、圧電材料及び電極材料の焼成によって複数の圧電素
子を各チップ領域に設けてアクチュエータ母部材を作製
する母部材作製工程と、母部材作製工程で作製されたア
クチュエータ母部材をチップ領域毎に切断する切断工程
とを経て製造される電歪アクチュエータの製造方法にお
いて、前記切断工程で切断された複数の電歪アクチュエ
ータの中から、前記アクチュエータ母部材における収縮
率が等しいチップ領域の電歪アクチュエータをセットに
するバンドル工程を行うことを特徴とする電歪アクチュ
エータの製造方法である。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to achieve the above object. According to a first aspect of the present invention, there is provided a sheet-like member including at least a diaphragm base material to be a diaphragm. A member is manufactured by firing a ceramic material, a plurality of chip regions are arranged in a matrix on the sheet-shaped member manufactured in the sheet manufacturing process, and a plurality of piezoelectric elements are formed by firing a piezoelectric material and an electrode material. In a method of manufacturing an electrostrictive actuator, which is manufactured through a base member manufacturing step of manufacturing an actuator base member provided in a chip region, and a cutting process of cutting the actuator base member manufactured in the base member manufacturing process into chip regions. From among the plurality of electrostrictive actuators cut in the cutting step, a chip area in which the contraction rate in the actuator base member is equal It is a manufacturing method of electrostrictive actuator and performing a bundle step to set the electrostrictive actuator.

【００１１】なお、「振動板基材」とは、振動板となる
セラミックスシート、即ち、切断加工される前の振動板
である。また、「チップ領域」とは、電歪アクチュエー
タの一単位に対応する領域、つまり、１つの電歪アクチ
ュエータとなる領域を意味する。例えば、アクチュエー
タ母部材から電歪アクチュエータを切り出す際の切断予
定線によって区画（囲繞）される領域が該当する。さら
に、「アクチュエータ母部材」とは、電歪アクチュエー
タに切断加工される前の部材を意味する。The "vibration plate base material" is a ceramic sheet that serves as a vibration plate, that is, a vibration plate before being cut. Further, the “chip area” means an area corresponding to one unit of the electrostrictive actuator, that is, an area that becomes one electrostrictive actuator. For example, a region that is partitioned (enclosed) by the planned cutting line when cutting out the electrostrictive actuator from the actuator base member is applicable. Further, the "actuator base member" means a member before being cut into an electrostrictive actuator.

【００１２】請求項２に記載のものは、前記バンドル工
程は、マトリクス配置における同列に属する電歪アクチ
ュエータをセットにすることを特徴とする請求項１に記
載の電歪アクチュエータの製造方法である。According to a second aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing an electrostrictive actuator according to the first aspect, wherein in the bundling step, the electrostrictive actuators belonging to the same column in a matrix arrangement are set.

【００１３】請求項３に記載のものは、前記バンドル工
程は、マトリクス配置における同行に属する電歪アクチ
ュエータをセットにすることを特徴とする請求項１に記
載の電歪アクチュエータの製造方法である。According to a third aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing an electrostrictive actuator according to the first aspect, wherein the bundling step sets a set of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement.

【００１４】請求項４に記載のものは、前記バンドル工
程は、アクチュエータ母部材の中心を基準に点対称の位
置関係となる電歪アクチュエータをセットにすることを
特徴とする請求項１に記載の電歪アクチュエータの製造
方法である。According to a fourth aspect of the present invention, in the bundling step, a set of electrostrictive actuators having a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the actuator base member is set. It is a manufacturing method of an electrostrictive actuator.

【００１５】請求項５に記載のものは、前記バンドル工
程は、同一のアクチュエータ母部材から作製された電歪
アクチュエータをセットにすることを特徴とする請求項
１から請求項４の何れかに記載の電歪アクチュエータの
製造方法である。According to a fifth aspect of the present invention, in the bundling step, a set of electrostrictive actuators made of the same actuator mother member is set. Of the electrostrictive actuator.

【００１６】請求項６に記載のものは、振動板となる振
動板基材を少なくとも含んだシート状部材を、セラミッ
クス材の焼成によって作製するシート作製工程と、シー
ト作製工程で作製されたシート状部材に複数のチップ領
域をマトリクス配置すると共に、圧電材料及び電極材料
の焼成によって複数の圧電素子を各チップ領域に設けて
アクチュエータ母部材を作製する母部材作製工程と、母
部材作製工程で作製されたアクチュエータ母部材をチッ
プ領域毎に切断する切断工程と、複数の電歪アクチュエ
ータを用いて液体噴射ヘッドに組み立てる組立工程とを
経て製造される液体噴射ヘッドの製造方法において、前
記組立工程は、１つの液体噴射ヘッドを組み立てるにあ
たり、アクチュエータ母部材における収縮率が等しいチ
ップ領域の電歪アクチュエータを用いることを特徴とす
る液体噴射ヘッドの製造方法である。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a sheet manufacturing step for manufacturing a sheet-shaped member including at least a diaphragm base material which becomes a diaphragm by firing a ceramic material, and a sheet-shaped step manufactured in the sheet manufacturing step. A plurality of chip regions are arranged in a matrix on a member, and a plurality of piezoelectric elements are provided in each chip region by firing a piezoelectric material and an electrode material to produce an actuator mother member. In the method for manufacturing a liquid ejecting head, which is manufactured through a cutting step of cutting the actuator mother member into chip areas and an assembling step of assembling the liquid ejecting head using a plurality of electrostrictive actuators, When assembling two liquid ejecting heads, the electrostrictive actuators in the chip area where the contraction rates of the actuator base member are equal A method of manufacturing a liquid jet head characterized by using a Chueta.

【００１７】請求項７に記載のものは、前記組立工程
は、マトリクス配置における同列に属する複数の電歪ア
クチュエータを用いることを特徴とする請求項６に記載
の液体噴射ヘッドの製造方法である。A seventh aspect of the present invention is the method of manufacturing a liquid jet head according to the sixth aspect, wherein the assembling step uses a plurality of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement.

【００１８】請求項８に記載のものは、前記組立工程
は、マトリクス配置における同行に属する複数の電歪ア
クチュエータを用いることを特徴とする請求項６に記載
の液体噴射ヘッドの製造方法である。The eighth aspect of the present invention is the method of manufacturing a liquid jet head according to the sixth aspect, wherein the assembling step uses a plurality of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement.

【００１９】請求項９に記載のものは、前記組立工程
は、アクチュエータ母部材の中心を基準に点対称の位置
関係となる複数の電歪アクチュエータを用いることを特
徴とする請求項６に記載の液体噴射ヘッドの製造方法で
ある。According to a ninth aspect of the present invention, the assembling step uses a plurality of electrostrictive actuators having a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the actuator base member. A method for manufacturing a liquid jet head.

【００２０】請求項１０に記載のものは、前記各電歪ア
クチュエータに、アクチュエータ母部材におけるチップ
領域の位置を示す識別情報を設けたことを特徴とする請
求項６から請求項９の何れかに記載の液体噴射ヘッドの
製造方法である。According to a tenth aspect of the present invention, each of the electrostrictive actuators is provided with identification information indicating a position of a chip area in the actuator base member. It is a manufacturing method of the described liquid jet head.

【００２１】請求項１１に記載のものは、前記切断工程
で切断された複数の電歪アクチュエータの中から１つの
液体噴射ヘッドに用いられる複数の電歪アクチュエータ
をセットにするバンドル工程を、前記切断工程と組立工
程との間に行うことを特徴とする請求項６から請求項１
０の何れかに記載の液体噴射ヘッドの製造方法である。In the eleventh aspect of the present invention, the bundle step of setting a plurality of electrostrictive actuators used for one liquid jet head out of the plurality of electrostrictive actuators cut in the cutting step is performed by the cutting step. 7. The process according to claim 6, wherein the process is performed between the process and the assembly process.
0 is a method for manufacturing a liquid jet head according to any one of 0.

【００２２】請求項１２に記載のものは、前記バンドル
工程は、同一のアクチュエータ母部材から作製された複
数の電歪アクチュエータをセットにすることを特徴とす
る請求項１１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法であ
る。According to a twelfth aspect of the present invention, in the bundling step, a plurality of electrostrictive actuators made of the same actuator base member are set, and the liquid jet head according to the eleventh aspect is characterized. It is a manufacturing method.

【００２３】[0023]

【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。ここでは、プリンタやプロッタ等
の画像記録装置に搭載される記録ヘッド（液体噴射ヘッ
ドの一種）を例に挙げて説明する。この記録ヘッドは、
例えば、図９に示すように、複数個のヘッド本体１…を
備え、これらのヘッド本体１…を取付ベース６１に取り
付けて構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a recording head (a kind of liquid ejecting head) mounted on an image recording apparatus such as a printer or a plotter will be described as an example. This recording head
For example, as shown in FIG. 9, a plurality of head main bodies 1 ... Is provided, and these head main bodies 1 ...

【００２４】まず、図１及び図２に基づき、ヘッド本体
１の基本構造について説明する。このヘッド本体１は、
流路ユニット２とアクチュエータユニット３とから概略
構成されている。First, the basic structure of the head main body 1 will be described with reference to FIGS. This head body 1 is
The flow path unit 2 and the actuator unit 3 are roughly configured.

【００２５】流路ユニット２は、インク供給口（オリフ
ィス）４及びノズル連通口５の一部となる通孔を開設し
た供給口形成基板６と、共通インク室７となる通孔及び
ノズル連通口５の一部となる通孔を開設したインク室形
成基板８と、ノズル開口９…を副走査方向（記録ヘッド
が移動される主走査方向とは直交する方向）に沿って開
設したノズルプレート１０から構成されている。これら
の供給口形成基板６、インク室形成基板８、及び、ノズ
ルプレート１０は、例えば、ステンレス製の板材をプレ
ス加工することで作製されている。そして、流路ユニッ
ト２は、インク室形成基板８の一方の表面（図中下側）
にノズルプレート１０を、他方の表面（同上側）に供給
口形成基板６をそれぞれ配置し、これらの供給口形成基
板６、インク室形成基板８、及び、ノズルプレート１０
を接合することで作製される。例えば、シート状の接着
剤によって各部材６，８，１０を接着することで作製さ
れる。The flow path unit 2 has a supply port forming substrate 6 having a through hole which is a part of the ink supply port (orifice) 4 and the nozzle communication port 5, and a communication hole and a nozzle communication port which become the common ink chamber 7. 5 and a nozzle plate 10 having nozzle openings 9 formed along the sub-scanning direction (direction orthogonal to the main scanning direction in which the recording head is moved). It consists of The supply port forming substrate 6, the ink chamber forming substrate 8 and the nozzle plate 10 are produced by pressing a stainless steel plate material, for example. The flow path unit 2 has one surface of the ink chamber forming substrate 8 (lower side in the drawing).
The nozzle plate 10 and the supply port forming substrate 6 on the other surface (upper side) of the nozzle plate 10 and the supply port forming substrate 6, the ink chamber forming substrate 8 and the nozzle plate 10 respectively.
It is made by joining. For example, it is manufactured by bonding the members 6, 8, and 10 with a sheet-shaped adhesive.

【００２６】上記のノズル開口９は、図２に示すよう
に、所定ピッチで複数個列状に開設される。そして、列
設された複数のノズル開口９…によってノズル列１１が
構成される。例えば、９２個のノズル開口９…で１つの
ノズル列１１が構成され、このノズル列１１が横並びに
２列形成される。As shown in FIG. 2, the nozzle openings 9 are formed in a plurality of rows at a predetermined pitch. The nozzle row 11 is formed by the plurality of nozzle openings 9 ... For example, one nozzle row 11 is composed of 92 nozzle openings 9 ... And two nozzle rows 11 are formed side by side.

【００２７】アクチュエータユニット３は、ヘッドチッ
プとも呼ばれる部材である。このアクチュエータユニッ
ト３は、圧力室１２となる通孔を開設した圧力室形成基
板１３と、圧力室１２の一部を区画する振動板１４と、
供給側連通口１５となる通孔及びノズル連通口５の一部
となる通孔を開設した蓋部材１６と、駆動源としての圧
電素子１７とによって構成される。これら各部材１３，
１４，１６の板厚に関し、圧力室形成基板１３、及び、
蓋部材１６は、好ましくは５０μｍ以上、より好ましく
は１００μｍ以上である。また、振動板１４は、好まし
くは５０μｍ以下、より好ましくは３〜１２μｍ程度で
ある。The actuator unit 3 is a member also called a head chip. The actuator unit 3 includes a pressure chamber forming substrate 13 in which a through hole serving as the pressure chamber 12 is formed, a diaphragm 14 that partitions a part of the pressure chamber 12,
It is composed of a lid member 16 having a through hole serving as the supply side communication port 15 and a through hole serving as a part of the nozzle communication port 5, and a piezoelectric element 17 as a drive source. Each of these members 13,
Regarding the plate thicknesses 14 and 16, the pressure chamber forming substrate 13 and
The lid member 16 is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more. Further, the diaphragm 14 has a thickness of preferably 50 μm or less, more preferably about 3 to 12 μm.

【００２８】このアクチュエータユニット３において、
振動板１４と圧電素子１７が本発明の電歪アクチュエー
タを構成する最小単位となる。そして、この電歪アクチ
ュエータに関し、振動板１４及び圧電素子１７が含まれ
ていれば、圧力室形成基板１３を加えた態様でもよく、
圧力室形成基板１３と蓋部材１６とを加えた態様でもよ
い。なお、振動板１４及び圧電素子１７に対して圧力室
形成基板１３と蓋部材１６とを加えた態様については、
電歪アクチュエータユニットと表現することもできる。In this actuator unit 3,
The vibrating plate 14 and the piezoelectric element 17 are the minimum units constituting the electrostrictive actuator of the present invention. Further, regarding this electrostrictive actuator, if the vibration plate 14 and the piezoelectric element 17 are included, a mode in which the pressure chamber forming substrate 13 is added may be used.
A mode in which the pressure chamber forming substrate 13 and the lid member 16 are added may be used. Regarding the mode in which the pressure chamber forming substrate 13 and the lid member 16 are added to the vibration plate 14 and the piezoelectric element 17,
It can also be expressed as an electrostrictive actuator unit.

【００２９】このアクチュエータユニット３は、圧力室
１２…や圧電素子１７…等を複数ユニット分形成したセ
ラミックスシート１８（本発明のアクチュエータ母部材
の一種，図７参照）を作製し、このセラミックスシート
１８をチップ領域１９毎に切断することで作製される。
そして、セラミックスシート１８は、圧力室形成基板１
３の一方の表面に蓋部材１６を、他方の表面に振動板１
４をそれぞれ配置して各部材を接合してシート状部材を
作製し、このシート状部材における振動板１４の表面に
圧電素子１７を形成することで作製される。これらの中
で圧力室形成基板１３、振動板１４、及び、蓋部材１６
は、アルミナや酸化ジルコニウム等のセラミックスで作
製されており、焼成によって接合される。なお、このア
クチュエータユニット３の製造方法については、後で詳
しく説明する。For this actuator unit 3, a ceramic sheet 18 (a kind of actuator base member of the present invention, see FIG. 7) in which a plurality of pressure chambers 12, ... It is manufactured by cutting each chip area 19.
The ceramic sheet 18 is used as the pressure chamber forming substrate 1.
3 has the lid member 16 on one surface and the diaphragm 1 on the other surface.
4 is arranged, each member is joined to manufacture a sheet-shaped member, and the piezoelectric element 17 is formed on the surface of the vibration plate 14 in the sheet-shaped member. Among these, the pressure chamber forming substrate 13, the vibration plate 14, and the lid member 16
Are made of ceramics such as alumina and zirconium oxide, and are joined by firing. The manufacturing method of the actuator unit 3 will be described later in detail.

【００３０】上記の圧力室１２は、ノズル列１１とは直
交する方向に細長い空部であり、ノズル開口９に対応す
る複数形成されている。即ち、図２に示すように、ノズ
ル列方向に列設されている。そして、各圧力室１２…の
一端は、ノズル連通口５を通じて対応するノズル開口９
に連通する。また、ノズル連通口５とは反対側の圧力室
１２の他端は、供給側連通口１５及びインク供給口４を
通じて共通インク室７に連通している。さらに、この圧
力室１２の一部は、振動板１４によって区画されてい
る。The pressure chambers 12 are hollow portions elongated in the direction orthogonal to the nozzle rows 11, and a plurality of pressure chambers 12 are formed corresponding to the nozzle openings 9. That is, as shown in FIG. 2, the nozzles are arranged in the nozzle row direction. One end of each pressure chamber 12 ... Is connected to the corresponding nozzle opening 9 through the nozzle communication port 5.
Communicate with. The other end of the pressure chamber 12 on the opposite side of the nozzle communication port 5 communicates with the common ink chamber 7 through the supply side communication port 15 and the ink supply port 4. Further, a part of the pressure chamber 12 is partitioned by the diaphragm 14.

【００３１】上記の圧電素子１７は、所謂撓み振動モー
ドの圧電素子であり、圧力室１２とは反対側の振動板表
面に圧力室１２毎に形成されている。この圧電素子１７
の幅は圧力室１２の幅と略等しく、長さは圧力室１２の
長さよりも多少長い。即ち、圧電素子１７は、圧力室１
２の長手方向を覆うように形成されている。この圧電素
子１７は、例えば、図３に示すように、圧電体層３１と
共通電極３２と駆動電極３３等によって構成される多層
構造であり、駆動電極３３と共通電極３２とによって圧
電体層３１を挟んでいる。なお、この圧電素子１７の詳
細な構造については、後で詳しく説明する。The piezoelectric element 17 is a so-called flexural vibration mode piezoelectric element, and is formed for each pressure chamber 12 on the surface of the vibration plate opposite to the pressure chamber 12. This piezoelectric element 17
Is approximately equal to the width of the pressure chamber 12, and the length thereof is slightly longer than the length of the pressure chamber 12. That is, the piezoelectric element 17 is the pressure chamber 1
It is formed so as to cover the longitudinal direction of 2. For example, as shown in FIG. 3, the piezoelectric element 17 has a multi-layer structure including a piezoelectric layer 31, a common electrode 32, a drive electrode 33, and the like, and the drive electrode 33 and the common electrode 32 form the piezoelectric layer 31. Sandwiched between. The detailed structure of the piezoelectric element 17 will be described later in detail.

【００３２】上記の駆動電極３３には駆動信号の供給源
（図示せず）が導通され、共通電極３２は例えば接地電
位に調整される。駆動電極３３に駆動信号が供給される
と、駆動電極３３と共通電極３２との間には電位差に応
じた強さの電場が発生される。この電場は圧電体層３１
に付与されるので、圧電体層３１は付与された電場の強
さに応じて変形する。即ち、駆動電極３３の電位を高く
する程、圧電体層３１は電場と直交する方向に収縮し、
圧力室１２の容積を少なくするように振動板１４を変形
させる。一方、駆動電極３３の電位を低くする程、圧電
体層３１は電界と直交する方向に伸長し、圧力室１２の
容積を増やすように振動板１４を変形させる。A drive signal supply source (not shown) is conducted to the drive electrode 33, and the common electrode 32 is adjusted to the ground potential, for example. When the drive signal is supplied to the drive electrode 33, an electric field having a strength corresponding to the potential difference is generated between the drive electrode 33 and the common electrode 32. This electric field is the piezoelectric layer 31.
, The piezoelectric layer 31 is deformed according to the strength of the applied electric field. That is, the higher the potential of the drive electrode 33, the more the piezoelectric layer 31 contracts in the direction orthogonal to the electric field,
The diaphragm 14 is deformed so as to reduce the volume of the pressure chamber 12. On the other hand, as the potential of the drive electrode 33 is lowered, the piezoelectric layer 31 expands in the direction orthogonal to the electric field and deforms the diaphragm 14 so as to increase the volume of the pressure chamber 12.

【００３３】そして、このアクチュエータユニット３と
上記の流路ユニット２とは、互いに接合される。例え
ば、供給口形成基板６と蓋部材１６との間にシート状接
着剤を介在させ、この状態でアクチュエータユニット３
を流路ユニット２側に加圧することで接着される。The actuator unit 3 and the flow path unit 2 are joined together. For example, a sheet-like adhesive is interposed between the supply port forming substrate 6 and the lid member 16, and in this state, the actuator unit 3
Are bonded to the flow path unit 2 side by pressing.

【００３４】このように構成されたヘッド本体１には、
共通インク室７からインク供給口４、供給側連通口１
５、圧力室１２、及び、ノズル連通口５を通じてノズル
開口９に至る一連のインク流路がノズル開口９毎に形成
されている。使用時においてこのインク流路内はインク
（液体の一種）で満たされている。そして、圧電素子１
７を変形させることで対応する圧力室１２が収縮或いは
膨張し、圧力室１２内のインクに圧力変動が生じる。こ
のインク圧力を制御することで、ノズル開口９からイン
ク滴を吐出させることができる。例えば、定常容積の圧
力室１２を一旦膨張させた後に急激に収縮させると、圧
力室１２の膨張に伴ってインクが充填され、その後の急
激な収縮によって圧力室１２内のインクが加圧されてイ
ンク滴が吐出される。The head body 1 thus constructed has
From the common ink chamber 7 to the ink supply port 4 and the supply side communication port 1
5, a series of ink flow paths reaching the nozzle opening 9 through the pressure chamber 12, the nozzle communication port 5, and the nozzle communication port 5 are formed for each nozzle opening 9. At the time of use, the ink flow path is filled with ink (a kind of liquid). And the piezoelectric element 1
By deforming 7, the corresponding pressure chamber 12 contracts or expands, causing a pressure fluctuation in the ink in the pressure chamber 12. By controlling the ink pressure, ink droplets can be ejected from the nozzle openings 9. For example, when the pressure chamber 12 having a constant volume is once expanded and then rapidly contracted, the ink is filled with the expansion of the pressure chamber 12, and the ink in the pressure chamber 12 is pressurized by the subsequent rapid contraction. Ink droplets are ejected.

【００３５】ここで、高速記録のためには、より多くの
インク滴を短時間で吐出させる必要がある。この要求に
応えるためには、圧力室１２を区画している部分の振動
板１４及び圧電素子１７（即ち、圧力室１２における変
形部分）のコンプライアンスと、圧電素子１７の変形量
とを考慮する必要がある。即ち、上記変形部分のコンプ
ライアンスが大きくなる程、変形に対する応答性が悪く
なり、高い周波数での駆動が困難になるからである。ま
た、変形部分のコンプライアンスが小さくなる程にこの
変形部分が変形し難くなり、圧力室１２の収縮量が少な
くなって１滴のインク量が減ってしまうからである。For high speed recording, it is necessary to eject more ink droplets in a short time. In order to meet this requirement, it is necessary to consider the compliance of the vibrating plate 14 and the piezoelectric element 17 (that is, the deformed portion in the pressure chamber 12) of the portion that divides the pressure chamber 12 and the deformation amount of the piezoelectric element 17. There is. That is, the greater the compliance of the deformed portion, the worse the responsiveness to the deformation and the more difficult it becomes to drive at a high frequency. Further, as the compliance of the deformed portion becomes smaller, the deformed portion becomes more difficult to deform, the contraction amount of the pressure chamber 12 becomes smaller, and the ink amount of one drop decreases.

【００３６】このような観点から、既に実用化されてい
る撓み振動モードの圧電素子を用いた記録ヘッドでは、
圧電素子は単層の圧電体を共通電極と駆動電極とで挟ん
だ単層構造のものが用いられており、最大応答周波数は
２５ｋＨｚ程度、最大インク滴量は１３ｐＬ（ピコリッ
トル）程度であった。From this point of view, in the recording head using the flexural vibration mode piezoelectric element which has already been put to practical use,
The piezoelectric element has a single-layer structure in which a single-layer piezoelectric body is sandwiched between a common electrode and a drive electrode, and has a maximum response frequency of about 25 kHz and a maximum ink droplet amount of about 13 pL (picoliter). .

【００３７】そして、本実施形態では、多層構造の圧電
素子１７を用いて振動板１４のコンプライアンスを小さ
くし、さらに、この圧電素子１７の構造を改良すること
により、必要量のインク滴を従来よりも高い周波数で吐
出可能にした。以下、この点について説明する。In this embodiment, the piezoelectric element 17 having a multi-layer structure is used to reduce the compliance of the vibrating plate 14, and the structure of the piezoelectric element 17 is further improved so that a required amount of ink droplets can be generated as compared with the conventional case. It is also possible to discharge at a high frequency. Hereinafter, this point will be described.

【００３８】まず、圧電素子１７の構造について詳細に
説明する。図３に示すように、圧電体層３１は、互いに
積層された上層圧電体（外側圧電体）３４及び下層圧電
体（内側圧電体）３５から構成される。また、共通電極
３２は、共通上電極（共通外電極）３６及び共通下電極
（共通内電極）３７から構成される。そして、この共通
電極３２と駆動電極（個別電極）３３とが電極層を構成
する。First, the structure of the piezoelectric element 17 will be described in detail. As shown in FIG. 3, the piezoelectric layer 31 is composed of an upper layer piezoelectric body (outer side piezoelectric body) 34 and a lower layer piezoelectric body (inner side piezoelectric body) 35 which are stacked on each other. The common electrode 32 is composed of a common upper electrode (common outer electrode) 36 and a common lower electrode (common inner electrode) 37. The common electrode 32 and the driving electrode (individual electrode) 33 form an electrode layer.

【００３９】なお、ここでいう「上（外）」或いは「下
（内）」とは、振動板１４を基準とした位置関係を示し
ている。換言すれば、圧電素子１７における振動板１４
との接合面（圧電素子１７の変形を出力するための作用
面とも表現できる。）を基準とした位置関係を示してい
る。そして、「上（外）」とあるのは振動板１４から遠
い側を示し、「下（内）」とあるのは振動板１４に近い
側を示している。The term "upper (outer)" or "lower (inner)" used herein refers to a positional relationship with the diaphragm 14 as a reference. In other words, the vibration plate 14 in the piezoelectric element 17
The positional relationship is shown with reference to the joint surface with (which can also be expressed as a working surface for outputting the deformation of the piezoelectric element 17). Further, “upper (outer)” indicates a side farther from the diaphragm 14, and “lower (inner)” indicates a side closer to the diaphragm 14.

【００４０】上記の駆動電極３３は、上層圧電体３４と
下層圧電体３５の境界に形成され、共通下電極３７は下
層圧電体３５と振動板１４との間に形成される。また、
共通上電極３６は下層圧電体３５とは反対側の上層圧電
体３４の表面に形成される。即ち、この圧電素子１７
は、振動板側から、共通下電極３７、下層圧電体３５、
駆動電極３３、上層圧電体３４、共通上電極３６の順で
積層された多層構造である。そして、圧電体層３１の厚
さは上層圧電体３４と下層圧電体３５の２層を合計して
約１７μｍであり、共通電極３２を含めた圧電素子１７
の全体の厚さは約２０μｍである。なお、従来の単層構
造の圧電素子１７にあっては、素子全体の厚さが約１５
μｍである。従って、圧電素子１７の厚さが増したこと
から、その分だけ振動板１４のコンプライアンスが小さ
くなっている。The drive electrode 33 is formed at the boundary between the upper layer piezoelectric body 34 and the lower layer piezoelectric body 35, and the common lower electrode 37 is formed between the lower layer piezoelectric body 35 and the diaphragm 14. Also,
The common upper electrode 36 is formed on the surface of the upper layer piezoelectric body 34 opposite to the lower layer piezoelectric body 35. That is, this piezoelectric element 17
Is a common lower electrode 37, a lower piezoelectric body 35,
The drive electrode 33, the upper layer piezoelectric body 34, and the common upper electrode 36 are laminated in this order in a multilayer structure. The thickness of the piezoelectric layer 31 is about 17 μm in total of the two layers of the upper layer piezoelectric body 34 and the lower layer piezoelectric body 35, and the piezoelectric element 17 including the common electrode 32.
The total thickness is about 20 μm. In the conventional piezoelectric element 17 having a single-layer structure, the total thickness of the element is about 15
μm. Therefore, since the thickness of the piezoelectric element 17 is increased, the compliance of the diaphragm 14 is correspondingly reduced.

【００４１】上記の共通上電極３６と共通下電極３７
は、駆動信号に拘わらず一定の電位に調整される。本実
施形態において、これらの共通上電極３６と共通下電極
３７は互いに導通され、例えば接地電位に調整される。
また、駆動電極３３は、上記したように駆動信号の供給
源に導通されているので、供給された駆動信号に応じて
電位を変化させる。従って、駆動信号の供給によって、
駆動電極３３と共通上電極３６との間、及び、駆動電極
３３と共通下電極３７との間には、それぞれ向きが反対
の電場が生じる。The common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 described above.
Is adjusted to a constant potential regardless of the drive signal. In the present embodiment, the common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are electrically connected to each other and adjusted to, for example, the ground potential.
Further, since the drive electrode 33 is electrically connected to the drive signal supply source as described above, the drive electrode 33 changes the potential according to the supplied drive signal. Therefore, by supplying the drive signal,
Electric fields having opposite directions are generated between the drive electrode 33 and the common upper electrode 36 and between the drive electrode 33 and the common lower electrode 37.

【００４２】そして、これらの各電極３３，３６，３７
を構成する材料としては、例えば、金属単体、合金、電
気絶縁性セラミックスと金属との混合物等の各種導体が
選択されるが、焼成温度において変質等の不具合が生じ
ないことが要求される。本実施形態では、共通上電極３
６に金を用い、共通下電極３７及び駆動電極３３に白金
を用いている。Then, these respective electrodes 33, 36, 37
Various materials such as a simple metal, an alloy, and a mixture of electrically insulating ceramics and a metal are selected as a material for forming the material. However, it is required that a defect such as deterioration does not occur at the firing temperature. In this embodiment, the common upper electrode 3
Gold is used for 6, and platinum is used for the common lower electrode 37 and the drive electrode 33.

【００４３】上記の上層圧電体３４と下層圧電体３５は
共に、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする
圧電材料によって作製されている。そして、上層圧電体
３４と下層圧電体３５とは分極方向が反対である。この
ため、駆動信号印加時の伸縮方向が上層圧電体３４と下
層圧電体３５とで揃い、支障なく変形することができ
る。即ち、上層圧電体３４及び下層圧電体３５は、駆動
電極３３の電位を高くする程に圧力室１２の容積を少な
くするように振動板１４を変形させ、駆動電極３３の電
位を低くする程に圧力室１２の容積を増やすように振動
板１４を変形させる。Both the upper layer piezoelectric body 34 and the lower layer piezoelectric body 35 are made of a piezoelectric material containing lead zirconate titanate (PZT) as a main component. The polarization directions of the upper layer piezoelectric body 34 and the lower layer piezoelectric body 35 are opposite to each other. Therefore, the expansion and contraction directions when the drive signal is applied are the same in the upper layer piezoelectric body 34 and the lower layer piezoelectric body 35, and the deformation can be performed without any trouble. That is, the upper-layer piezoelectric body 34 and the lower-layer piezoelectric body 35 deform the vibration plate 14 so that the volume of the pressure chamber 12 becomes smaller as the potential of the drive electrode 33 becomes higher, and the potential of the drive electrode 33 becomes lower. The diaphragm 14 is deformed so as to increase the volume of the pressure chamber 12.

【００４４】この多層構造の圧電素子１７を効率よく変
形させるべく、本実施形態では、駆動信号の供給に伴う
上層圧電体３４の変形度合いを、下層圧電体３５の変形
度合いよりも大きくしている。即ち、同じ駆動信号が供
給された場合に、上層圧電体３４を下層圧電体３５より
も大きく変形させるようにしている。このように、上層
圧電体３４が下層圧電体３５よりも相対的に大きく撓む
と、上層圧電体３４の方が振動板１４から離隔している
ため、その変形量が増幅されて振動板１４に作用し、振
動板１４の変形量を大きくすることができる。In order to efficiently deform the piezoelectric element 17 having the multi-layer structure, in the present embodiment, the degree of deformation of the upper layer piezoelectric body 34 due to the supply of the drive signal is made larger than the degree of deformation of the lower layer piezoelectric body 35. . That is, when the same drive signal is supplied, the upper layer piezoelectric body 34 is deformed more than the lower layer piezoelectric body 35. Thus, when the upper-layer piezoelectric body 34 bends relatively more than the lower-layer piezoelectric body 35, the upper-layer piezoelectric body 34 is separated from the vibration plate 14, so that the amount of deformation is amplified and the vibration plate 14 is generated. Therefore, the amount of deformation of the diaphragm 14 can be increased.

【００４５】そして、振動板１４を大きく変形できるこ
とから、収縮時における圧力室１２の容積をより小さく
できる。従って、単に多層構造の圧電素子１７を用いた
場合よりも、圧力室１２の膨張時と収縮時の容積差を広
げることができ、インク滴の吐出量を増やすことができ
る。Since the diaphragm 14 can be largely deformed, the volume of the pressure chamber 12 at the time of contraction can be made smaller. Therefore, the volume difference between the expansion and contraction of the pressure chamber 12 can be widened and the ejection amount of ink droplets can be increased, as compared with the case of simply using the piezoelectric element 17 having a multilayer structure.

【００４６】次に、上記した記録ヘッドの製造方法につ
いて詳細に説明する。本実施形態では、切断前の圧力室
形成基板１３、振動板１４、蓋部材１６の積層体である
シート状部材を作製するシート作製工程と、このシート
状部材の表面に、複数の圧電素子１７…をチップ領域１
９毎（図７に太線で示す矩形状領域）に設けてセラミッ
クスシート１８（アクチュエータ母部材の一種）を作製
する素子形成工程と、セラミックスシート１８をチップ
領域１９毎に切断して複数のアクチュエータユニット３
…を得る切断工程と、各層圧電体３４，３５を分極する
分極工程と、作製された複数のアクチュエータユニット
３…の中から同一の記録ヘッドに用いられる複数のアク
チュエータユニット３…をセットにするバンドル工程
と、バンドル工程でセットにされた複数のアクチュエー
タユニット３…のそれぞれに流路ユニット２…を接合し
て複数のヘッド本体１…を作製する流路ユニット接合工
程と、流路ユニット接合工程で作製された複数のヘッド
本体１…を取付ベース６１に取り付ける取付工程とを順
に経ることで、記録ヘッドが製造される。なお、これら
の各工程の中で、素子形成工程は本発明の母部材作製工
程の一種であり、流路ユニット接合工程及び取付工程は
本発明における組立工程に相当する。Next, a method of manufacturing the above-mentioned recording head will be described in detail. In the present embodiment, a sheet manufacturing process for manufacturing a sheet-shaped member that is a laminated body of the pressure chamber forming substrate 13, the vibration plate 14, and the lid member 16 before cutting, and a plurality of piezoelectric elements 17 on the surface of the sheet-shaped member. … Chip area 1
An element forming step of manufacturing the ceramic sheet 18 (a kind of actuator mother member) provided in each 9 (rectangular region shown by a thick line in FIG. 7), and cutting the ceramic sheet 18 into chip regions 19 to form a plurality of actuator units. Three
A bundle that sets a plurality of actuator units 3 to be used for the same recording head among a plurality of actuator units 3 manufactured by a cutting process for obtaining the ... , And a flow path unit bonding step of bonding the flow path units 2 to each of the plurality of actuator units 3 set in the bundle step to manufacture a plurality of head main bodies 1 ... The recording head is manufactured by sequentially performing an attaching process of attaching the produced plurality of head main bodies 1 to the attaching base 61. Among these steps, the element forming step is one of the mother member manufacturing steps of the present invention, and the flow path unit joining step and the attaching step correspond to the assembling step of the present invention.

【００４７】以下、各工程について説明する。Each step will be described below.

【００４８】シート作製工程では、まず、セラミックス
原料、バインダー及び液媒等によってセラミックスのス
ラリーを調整する。次に、ドクターブレード装置やリバ
ースロールコーター装置等の一般的な装置を用いて、ス
ラリーをグリーンシート（未焼成のシート材）に成形す
る。その後、このグリーンシートに対して切削や打ち抜
き等の加工を施して必要な通孔等を形成し、圧力室形成
基板１３、振動板１４、及び、蓋部材１６の各シート状
前駆体を形成する。そして、各シート状前駆体を積層及
び焼成することにより、各シート状前駆体は一体化され
て１枚のシート状部材となる。即ち、圧力室形成基板１
３となる基材、振動板１４となる基材（振動板基材）、
及び、蓋部材１６となる基材からなるシート状部材とな
る。この場合、各シート状前駆体は一体焼成されるの
で、特別な接着処理が不要である。また、各シート状前
駆体の接合面において高いシール性を得ることもでき
る。In the sheet manufacturing process, first, a ceramic slurry is prepared by using a ceramic raw material, a binder, a liquid medium and the like. Next, the slurry is formed into a green sheet (unfired sheet material) using a general device such as a doctor blade device or a reverse roll coater device. Thereafter, the green sheet is subjected to processing such as cutting and punching to form necessary through holes and the like, and each sheet-shaped precursor of the pressure chamber forming substrate 13, the diaphragm 14 and the lid member 16 is formed. . Then, by stacking and firing the sheet-shaped precursors, the sheet-shaped precursors are integrated into one sheet-shaped member. That is, the pressure chamber forming substrate 1
3, a base material that becomes the diaphragm 14 (a diaphragm base material),
Also, a sheet-shaped member made of a base material that becomes the lid member 16 is formed. In this case, since each sheet-shaped precursor is integrally fired, no special adhesion treatment is required. Further, it is possible to obtain a high sealing property at the joint surface of each sheet-shaped precursor.

【００４９】そして、１枚のシート状部材には、複数ユ
ニット分の圧力室１２…やノズル連通口５…等が形成さ
れている。換言すれば、１枚のシート状部材から複数の
アクチュエータユニット（電歪アクチュエータ）３…を
作製する。例えば、１つのアクチュエータユニット３と
なるチップ領域１９を、１枚のシート状部材内にマトリ
クス状に複数設定する。そして、圧電素子１７等の必要
な部材は、各チップ領域１９…内に形成される。A plurality of units of pressure chambers 12, ..., Nozzle communication ports 5, ... Are formed in one sheet-shaped member. In other words, a plurality of actuator units (electrostrictive actuators) 3 ... Are manufactured from one sheet-shaped member. For example, a plurality of chip regions 19 that will become one actuator unit 3 are set in a matrix in one sheet-shaped member. Necessary members such as the piezoelectric element 17 are formed in each chip area 19.

【００５０】素子形成工程では、まず、図５（ａ）に示
すように、振動板１４の表面に共通下電極３７を形成す
る（第１工程）。本実施形態では、この共通下電極３７
の形成を印刷法（厚膜印刷）によって行っている。従っ
て、まずシート状部材における振動板１４（詳しくは上
記の振動板基材であるが、便宜上「振動板１４」とい
う。）上の所定位置にマスクを載置し、電極材料の一種
である白金ペーストをこのマスクを介して振動板１４の
表面に塗布する。白金ペーストを塗布したならば、この
白金ペーストを焼成する。即ち、白金ペーストが塗布さ
れたシート状部材を焼成炉に入れて所定温度で所定時間
に亘って焼成する。この焼成により、振動板１４の表面
には共通下電極３７が形成される。In the element forming step, first, as shown in FIG. 5A, the common lower electrode 37 is formed on the surface of the diaphragm 14 (first step). In this embodiment, the common lower electrode 37
Is formed by a printing method (thick film printing). Therefore, first, a mask is placed at a predetermined position on the vibrating plate 14 (more specifically, the vibrating plate base material described above, but for convenience, it is referred to as the “vibrating plate 14”) in the sheet-like member, and platinum, which is a kind of electrode material, is placed. The paste is applied to the surface of the diaphragm 14 through this mask. After applying the platinum paste, the platinum paste is fired. That is, the sheet-shaped member coated with the platinum paste is put into a firing furnace and fired at a predetermined temperature for a predetermined time. By this firing, the common lower electrode 37 is formed on the surface of the diaphragm 14.

【００５１】共通下電極３７を形成したならば、次に、
図５（ｂ）に示すように、下層圧電体３５を形成する
（第２工程）。即ち、振動板１４上の所定位置にマスク
を載置した後、圧電材料（例えば、ジルコン酸チタン酸
鉛）のペーストを振動板１４の表面に塗布する。そし
て、塗布したペースト状の圧電材料を焼成する。After the common lower electrode 37 is formed, next,
As shown in FIG. 5B, the lower layer piezoelectric body 35 is formed (second step). That is, after a mask is placed at a predetermined position on the diaphragm 14, a paste of a piezoelectric material (for example, lead zirconate titanate) is applied on the surface of the diaphragm 14. Then, the applied piezoelectric material in paste form is fired.

【００５２】その後は、図５（ｃ）〜（ｅ）に示すよう
に、同様な手順で、駆動電極３３、上層圧電体３４、共
通上電極３６を順に形成する（第３工程〜第５工程）。
即ち、第３工程では下層圧電体３５に積層させて駆動電
極３３を形成し、第４工程では駆動電極３３を覆うよう
に下層圧電体３５に積層させて上層圧電体３４を形成
し、第５工程では上層圧電体３４の表面に共通上電極３
６を形成する。Thereafter, as shown in FIGS. 5C to 5E, the drive electrode 33, the upper layer piezoelectric body 34, and the common upper electrode 36 are sequentially formed in the same procedure (third step to fifth step). ).
That is, in the third step, the drive electrode 33 is formed by laminating it on the lower layer piezoelectric body 35, and in the fourth step, the upper layer piezoelectric body 34 is formed by laminating it on the lower layer piezoelectric body 35 so as to cover the drive electrode 33. In the process, the common upper electrode 3 is formed on the surface of the upper piezoelectric body 34.
6 is formed.

【００５３】なお、この素子形成工程において、これら
の各層、即ち、共通下電極３７、下層圧電体３５、駆動
電極３３、上層圧電体３４、及び、共通上電極３６は、
図７に符号Ｒで示すように、その形成範囲がチップ領域
１９よりも内側に設定されている。In this element forming step, each of these layers, that is, the common lower electrode 37, the lower layer piezoelectric body 35, the drive electrode 33, the upper layer piezoelectric body 34, and the common upper electrode 36,
As shown by reference symbol R in FIG. 7, the formation range is set inside the chip region 19.

【００５４】共通上電極３６を形成したならば、切断工
程に移行する。この切断工程では、各チップ領域１９…
の縁を通る切断線Ｙ（図７参照）に沿ってセラミックス
シート１８を切断することで、複数のアクチュエータユ
ニット３…を得る。この場合において、上記したよう
に、各電極層３３，３６，３７及び各層圧電体３４，３
５等が形成される形成領域Ｒは、チップ領域１９よりも
内側に設定されている。このため、切断刃に電極材料が
付着せずに良好な切れ味を長期間に亘って維持できる。
また、各アクチュエータユニット３…を寸法精度良く切
り出すこともできる。After the common upper electrode 36 is formed, the cutting process is started. In this cutting step, each chip area 19 ...
A plurality of actuator units 3 are obtained by cutting the ceramic sheet 18 along a cutting line Y (see FIG. 7) passing through the edge of the. In this case, as described above, each electrode layer 33, 36, 37 and each layer piezoelectric body 34, 3
The formation region R where 5 and the like are formed is set inside the chip region 19. Therefore, the electrode material does not adhere to the cutting blade, and good sharpness can be maintained for a long period of time.
Further, each actuator unit 3 can be cut out with high dimensional accuracy.

【００５５】複数のアクチュエータユニット３…をセラ
ミックスシート１８から切り出したならば検査工程に移
行し、圧電素子１７を構成する各層が正常に作製された
ことを検査する。本実施形態では、圧電体層（アクト）
の寸法（例えば、厚さや幅）に相関のある静電容量を、
各層圧電体３４，３５毎に測定する。即ち、この検査工
程では、まだ両共通電極３６，３７は導通されていない
ので、各層圧電体３４，３５毎に静電容量を測定するこ
とができる。After the plurality of actuator units 3 have been cut out from the ceramic sheet 18, the process proceeds to the inspection step, and it is inspected that each layer constituting the piezoelectric element 17 is normally produced. In this embodiment, the piezoelectric layer (act)
The capacitance, which is a function of the dimension (for example, thickness or width) of
The measurement is performed for each layer piezoelectric body 34, 35. That is, in this inspection process, since the common electrodes 36 and 37 are not electrically connected yet, the capacitance can be measured for each of the layer piezoelectric bodies 34 and 35.

【００５６】そして、全ての圧電素子１７…に対する検
査（例えば、静電容量の測定）が終わったならば、測定
した静電容量に基づいて、そのアクチュエータユニット
３が、良品、或いは、不良品であるのかを判断する。さ
らに、良品と判断されたアクチュエータユニット３につ
いては、測定された静電容量に基づいて分類する。例え
ば、アクチュエータユニット３毎の平均静電容量に基づ
くランク分けを行ったり、静電容量のばらつき範囲に基
づくランク分けを行う。When all the piezoelectric elements 17 have been inspected (for example, measurement of capacitance), the actuator unit 3 is determined to be a good product or a defective product based on the measured capacitance. Determine if there is. Further, the actuator unit 3 determined to be a non-defective product is classified based on the measured capacitance. For example, the ranking based on the average capacitance of each actuator unit 3 is performed, or the ranking based on the variation range of the capacitance is performed.

【００５７】アクチュエータユニット３を分類したなら
ば、各層圧電体３４，３５を分極する分極工程を行う。
この分極工程では、共通電極３２と駆動電極３３とを用
いて分極電圧を供給し、上層圧電体３４及び下層圧電体
３５を分極する。即ち、直流強電界を加え、内部の電気
双極子を一定方向に揃える。例えば図６に示すように、
共通上電極３６及び共通下電極３７を共に接地し、駆動
電極３３を電源に接続することで行う。この場合、分極
処理は、使用予定の駆動電圧よりも十分に高い電圧で行
われる。本実施形態では、駆動電圧が３０Ｖ前後である
ため、分極電圧は７０Ｖ前後に設定される。そして、こ
の分極電圧を所定時間に亘って印加したならば、分極工
程を終了する。Once the actuator units 3 have been classified, a polarization process is performed to polarize each of the piezoelectric layers 34 and 35.
In this polarization step, a polarization voltage is supplied using the common electrode 32 and the drive electrode 33 to polarize the upper layer piezoelectric body 34 and the lower layer piezoelectric body 35. That is, a strong DC electric field is applied to align the internal electric dipoles in a fixed direction. For example, as shown in FIG.
The common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are both grounded, and the drive electrode 33 is connected to a power source. In this case, the polarization process is performed at a voltage sufficiently higher than the drive voltage to be used. In this embodiment, since the drive voltage is around 30V, the polarization voltage is set around 70V. Then, if this polarization voltage is applied for a predetermined time, the polarization step is ended.

【００５８】各層圧電体３４，３５を分極したならば、
図５（ｆ）に示すように、良品のアクチュエータユニッ
ト３に対して導通処理を行い、半田等の導通部材４７を
設けることで共通上電極３６と共通下電極３７とを導通
させる。When the piezoelectric layers 34 and 35 are polarized,
As shown in FIG. 5F, the non-defective actuator unit 3 is subjected to a conduction process, and a conduction member 47 such as solder is provided to electrically connect the common upper electrode 36 and the common lower electrode 37.

【００５９】共通上電極３６と共通下電極３７を導通さ
せたならばバンドル工程に移行し、同一の記録ヘッドに
用いられる複数のアクチュエータユニット３…をセット
（組）にする。即ち、特性の揃った複数のアクチュエー
タユニット３…を選択する。When the common upper electrode 36 and the common lower electrode 37 are electrically connected, the process moves to the bundling process, and a plurality of actuator units 3 ... Used in the same recording head are set. That is, a plurality of actuator units 3 having uniform characteristics are selected.

【００６０】この選択は、セラミックスシート１８の位
置に応じてアクチュエータユニット３の特性がばらつく
傾向があることに基づいている。即ち、このセラミック
スシート１８は、シート状前駆体の焼成や圧電素子１７
を構成する各層の焼成によって作製されるが、この焼成
時においてセラミックスシート１８（即ち、上記したア
クチュエータ母部材）の収縮度合いは一様でなく、その
場所に応じて相違し、この収縮度合いの相違がアクチュ
エータユニット３の特性ばらつきとなっていると考えら
れる。This selection is based on the fact that the characteristics of the actuator unit 3 tend to vary depending on the position of the ceramic sheet 18. That is, the ceramic sheet 18 is used for firing the sheet-shaped precursor and for the piezoelectric element 17.
The ceramic sheet 18 (that is, the actuator base member described above) does not have a uniform degree of shrinkage during the firing, and the ceramic sheet 18 (i.e., the actuator mother member) varies depending on its location. Is considered to be the characteristic variation of the actuator unit 3.

【００６１】このような事情に鑑み、このバンドル工程
では、同じ記録ヘッドに取り付ける複数のアクチュエー
タユニット３…を、同じセラミックスシート１８におい
て収縮率が等しいチップ領域１９のアクチュエータユニ
ット３…にする。In view of such circumstances, in this bundling process, a plurality of actuator units 3, ..., Which are attached to the same recording head, are made into the actuator units 3, ...

【００６２】例えば、図８に示すように、１枚のセラミ
ックスシート１８に、４行４列（合計１６領域）のチッ
プ領域１９…を設定した場合について説明する。この例
において、説明の便宜上、行をＡ行からＤ行で、列を第
１列から第４列でそれぞれ示す。このため、Ａ行第１列
はチップ領域Ａ１といい、４行第４列はチップ領域Ｄ４
ということにする。For example, as shown in FIG. 8, a case will be explained in which chip areas 19 of 4 rows and 4 columns (16 areas in total) are set on one ceramic sheet 18. In this example, for convenience of explanation, the rows are indicated by rows A to D and the columns are indicated by columns 1 to 4, respectively. Therefore, row A, first column is called chip area A1, and row 4, fourth column is chip area D4.
I will decide.

【００６３】このように、チップ領域１９をマトリクス
状に配置した場合、セラミックスシート１８の収縮率は
行方向或いは列方向に揃う傾向がある。これは、複数の
セラミックスシート１８…を纏めて焼成していることが
影響していると思われる。例えば、方形状のセラミック
スシート１８を４枚マトリクス状に並べて焼成した場
合、即ち、４枚のセラミックスシート１８を２行２列に
配置して焼成した場合には、隣に他のセラミックスシー
ト１８が存在しないシート隅角部から焼成が始まり、そ
の後は４枚のシートが互いに近接している配置中心に向
かって焼成が進行することになる。即ち、１枚のセラミ
ックスシート１８については、１つの隅角部から焼成が
開始され、対角線状に位置する隅角部に向かって焼成が
進行することになる。そして、焼成の進行がシートの部
位毎に相違することから、セラミックスシート１８の収
縮度合いも行方向或いは列方向に揃う傾向が生じる。As described above, when the chip regions 19 are arranged in a matrix, the shrinkage rate of the ceramic sheet 18 tends to be uniform in the row direction or the column direction. This seems to be influenced by the fact that a plurality of ceramic sheets 18 are collectively fired. For example, when four rectangular ceramic sheets 18 are arranged in a matrix and fired, that is, when four ceramic sheets 18 are arranged in two rows and two columns and fired, another ceramic sheet 18 is placed next to another ceramic sheet 18. Firing starts from the corner portion of the sheet that does not exist, and thereafter, the firing proceeds toward the arrangement center where the four sheets are close to each other. That is, with respect to one ceramic sheet 18, firing starts from one corner portion and progresses toward the corner portions that are diagonally positioned. Further, since the progress of firing differs for each part of the sheet, the shrinkage degree of the ceramic sheet 18 tends to be aligned in the row direction or the column direction.

【００６４】そして、収縮率が行方向に揃ったセラミッ
クスシート１８では、同じ行、例えば、図中Ｇ１の枠で
示すように、チップ領域Ａ１〜Ａ４のアクチュエータユ
ニット（ヘッドチップ）３…をセットにする。同様に、
チップ領域Ｂ１〜Ｂ４、チップ領域Ｃ１〜Ｃ４、或い
は、チップ領域Ｄ１〜Ｄ４のアクチュエータユニット３
…をセットにする。一方、収縮率が列方向に揃ったセラ
ミックスシート１８では、図中Ｇ２の枠で例示するよう
に、同じ列（チップ領域Ａ１〜Ｄ１，Ａ２〜Ｄ２，Ａ３
〜Ｄ３，Ａ４〜Ｄ４）のアクチュエータユニット３…を
セットにする。Then, in the ceramic sheet 18 in which the shrinkage ratios are aligned in the row direction, the actuator units (head chips) 3 in the chip areas A1 to A4 are set in the same row, for example, as indicated by the frame G1 in the figure. To do. Similarly,
The actuator units 3 in the chip areas B1 to B4, the chip areas C1 to C4, or the chip areas D1 to D4
... is a set. On the other hand, in the ceramic sheet 18 whose contraction rates are aligned in the column direction, as shown by the frame G2 in the figure, the same column (chip regions A1 to D1, A2 to D2, A3) is used.
... D3, A4 to D4) actuator units 3 ...

【００６５】ところで、上記した様に、複数のセラミッ
クスシート１８…を纏めて焼成する場合には、セラミッ
クスシート１８の収縮率は行方向或いは列方向に揃う。
しかし、セラミックスシート１８を１枚ずつ焼成した場
合には、焼成がシート隅角部からシート中心に向かって
進行することから、セラミックスシート１８の中心（図
７に符号Ｃで示す母部材の中心点）からの距離に応じて
収縮率が揃うと考えられる。このため、１枚ずつ焼成さ
れたセラミックスシート１８に関しては、セラミックス
シート１８の中心を基準に点対称の位置関係にあるアク
チュエータユニット３…をセットにすることが好まし
い。By the way, as described above, when a plurality of ceramic sheets 18 are collectively fired, the shrinkage rates of the ceramic sheets 18 are aligned in the row direction or the column direction.
However, when the ceramic sheets 18 are fired one by one, since the firing proceeds from the corners of the sheet toward the center of the sheet, the center of the ceramic sheet 18 (the center point of the base member indicated by the symbol C in FIG. It is considered that the contraction rate becomes uniform according to the distance from the. Therefore, with respect to the ceramic sheets 18 fired one by one, it is preferable to set the actuator units 3 ... Which are in a positional relationship of point symmetry with respect to the center of the ceramic sheets 18.

【００６６】図８の例で説明すると、チップ領域Ａ１，
Ａ４，Ｄ１，Ｄ４のアクチュエータユニット３…を１セ
ットとし、チップ領域Ａ２，Ａ３，Ｄ２，Ｄ３のアクチ
ュエータユニット３…を１セットとする。同様に、チッ
プ領域Ｂ１，Ｃ１，Ｂ４，Ｃ４のアクチュエータユニッ
ト３…を１セットとし、チップ領域Ｂ２，Ｂ３，Ｃ２，
Ｃ３のアクチュエータユニット３…を１セットとする。Explaining with the example of FIG. 8, the chip area A1,
The actuator units 3 of A4, D1, D4 are set as one set, and the actuator units 3 of the chip areas A2, A3, D2, D3 are set as one set. Similarly, the actuator units 3 of the chip areas B1, C1, B4, C4 are set as one set, and the chip areas B2, B3, C2,
C3 actuator unit 3 ... is set as one set.

【００６７】バンドル工程で複数のアクチュエータユニ
ット３…をセットにしたならば、流路ユニット接合工程
（本発明の組立工程の一部）に移行し、各アクチュエー
タユニット３…に流路ユニット２…を接合しヘッド本体
１…とする。この接合は、上記したように、シート状接
着剤を用いた接着によって行う。また、この流路ユニッ
ト接合工程での接合作業は、バンドル工程で１セットと
された複数のアクチュエータユニット３…毎に行う。例
えば、４つのアクチュエータユニット３…が１セットと
なっている場合には、これら４つのアクチュエータユニ
ット３…に対して流路ユニット２…を接合したならば、
作製された４つのヘッド本体１…を次工程（組立工程）
に移送し、その後、次の１セットに対する接合作業を行
う。When a plurality of actuator units 3 are set in the bundling step, the flow path unit joining step (a part of the assembling step of the present invention) is performed, and the flow path units 2 are attached to the respective actuator units 3. The head body 1 is joined together. This joining is performed by adhesion using a sheet adhesive, as described above. Further, the joining work in the flow path unit joining step is performed for each of the plurality of actuator units 3 ... For example, when the four actuator units 3 are one set, and the flow path units 2 are joined to these four actuator units 3 ,.
The four head bodies 1 ...
Then, the joining work for the next set is performed.

【００６８】この流路ユニット接合工程に続いて取付工
程（本発明の組立工程の一部）が行われる。取付工程で
は、移送された複数のヘッド本体１…を取付ベース６１
に取り付けて記録ヘッドに組み立てる。この取付工程で
は、ヘッド本体１を取付ベース６１に取り付ける他、電
気配線や制御ＩＣ等が実装された配線基板の取り付け、
インクカートリッジ内に挿入されるインク導入針の接続
等も行われる。Following this flow path unit joining step, an attaching step (a part of the assembling step of the present invention) is performed. In the mounting process, the plurality of transferred head bodies 1 ...
And assemble it to the recording head. In this mounting step, in addition to mounting the head body 1 on the mounting base 61, mounting of a wiring board on which electrical wiring, control IC, etc. are mounted,
Connection of an ink introduction needle inserted into the ink cartridge is also performed.

【００６９】そして、この取付工程においては、収縮率
が等しいチップ領域１９…のアクチュエータユニット３
…から作製された複数のヘッド本体１…を選択して取り
付けているので、各ヘッド本体１…から吐出されるイン
ク滴の吐出特性が揃う。これにより、高品質な画像を記
録することができる。また、各ヘッド本体１…に用いら
れているアクチュエータユニット３…は、同一のセラミ
ックスシート１８から切り出されているので、セラミッ
クスシート１８を構成する各シート状前駆体のばらつき
が少ない。例えば、各層の厚さばらつきが少ない。この
点でも、インク滴の吐出特性を揃えることができる。さ
らに、各アクチュエータユニット３…の選択がセラミッ
クスシート１８における位置に基づいて行われているの
で、特別な測定等が不要であり、選択を迅速に行うこと
ができる。このため、作業性に優れる。Then, in this mounting step, the actuator units 3 of the chip regions 19 ...
Since a plurality of head main bodies 1 manufactured from ... Are selected and attached, the ejection characteristics of the ink droplets ejected from each head main body 1 are aligned. Thereby, a high quality image can be recorded. Further, since the actuator units 3 ... Used in the respective head main bodies 1 ... Are cut out from the same ceramic sheet 18, there is little variation among the respective sheet-shaped precursors constituting the ceramic sheet 18. For example, there is little variation in the thickness of each layer. In this respect also, the ejection characteristics of the ink droplets can be made uniform. Further, since each actuator unit 3 is selected based on the position on the ceramic sheet 18, no special measurement or the like is required, and the selection can be performed quickly. Therefore, the workability is excellent.

【００７０】ところで、本発明は、上記実施形態に限定
されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて
種々の変形が可能である。By the way, the present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications can be made based on the description of the claims.

【００７１】例えば、各電歪アクチュエータ３…に、セ
ラミックスシート１８におけるチップ領域１９の位置を
示す識別情報を形成してもよい。これは、上記のバンド
ル工程での作業性を向上させることができるからであ
る。For example, identification information indicating the position of the chip region 19 on the ceramic sheet 18 may be formed on each electrostrictive actuator 3. This is because the workability in the above-mentioned bundling process can be improved.

【００７２】即ち、アクチュエータユニット３毎に識別
情報を設けることで視覚による確認が可能となり、ＣＣ
Ｄカメラ等の撮像手段を用いることで、複数のアクチュ
エータユニット３…を自動的に複数のセットに分けるこ
とができる。例えば、この識別情報を撮像した映像から
識別情報の内容を自動的に認識し、その認識した内容に
基づいて分類することにより、バンドル工程の自動化が
実現できる。勿論、作業者による手作業においても、こ
の識別情報を確認することでアクチュエータユニット３
…の組み合わせを容易に把握できる。That is, by providing the identification information for each actuator unit 3, it becomes possible to visually confirm the information.
By using an image pickup means such as a D camera, the plurality of actuator units 3 ... Can be automatically divided into a plurality of sets. For example, automation of the bundling process can be realized by automatically recognizing the content of the identification information from a video image of the identification information and classifying based on the recognized content. Of course, even in the case of manual work by the operator, by confirming this identification information, the actuator unit 3
You can easily understand the combination of.

【００７３】そして、この識別情報としては、例えば、
電極層を塗布する際に、その電極材料によって同時に印
刷することが好ましい。即ち、電極層用のマスクに、識
別情報用のパターンを形成し、電極層の塗布で識別情報
も印刷する。これにより、作業性の向上が図れる。As the identification information, for example,
When applying the electrode layer, it is preferable to print simultaneously with the electrode material. That is, a pattern for identification information is formed on the mask for the electrode layer, and the identification information is also printed by applying the electrode layer. Thereby, workability can be improved.

【００７４】また、以上は、液体噴射ヘッドの一種であ
る記録ヘッド、並びに、この記録ヘッドに用いられる電
歪アクチュエータに本発明を適用した例を説明したが、
これに限定されるものではない。本発明は、例えば、液
晶噴射ヘッドや色材噴射ヘッド等といった他の液体噴射
ヘッド、及び、この液体噴射ヘッド用の電歪アクチュエ
ータにも適用できる。また、マイクロポンプや発音体用
の電歪アクチュエータにも適用できる。In the above, an example in which the present invention is applied to a recording head, which is a kind of liquid jet head, and an electrostrictive actuator used in this recording head has been described.
It is not limited to this. The present invention can be applied to other liquid ejecting heads such as a liquid crystal ejecting head and a color material ejecting head, and an electrostrictive actuator for this liquid ejecting head. It can also be applied to electrostrictive actuators for micropumps and sounding bodies.

【００７５】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果を奏する。即ち、アクチュエータ母部材におい
て収縮率が等しいチップ領域の電歪アクチュエータをセ
ットにするので、特性が揃った電歪アクチュエータを簡
単に選定することができ、作業効率の向上が図れる。As described above, the present invention has the following effects. That is, since the electrostrictive actuators in the chip region having the same contraction rate in the actuator base member are set, the electrostrictive actuators having uniform characteristics can be easily selected, and the working efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】ヘッド本体の基本構造を説明する断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view illustrating a basic structure of a head body.

【図２】ヘッド本体をノズルプレート側から見た図であ
る。FIG. 2 is a view of the head main body as seen from the nozzle plate side.

【図３】アクチュエータユニットの構造を説明する図で
あり、圧力室長手方向で切断した断面図である。FIG. 3 is a view for explaining the structure of the actuator unit, and is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the pressure chamber.

【図４】アクチュエータユニットの構造を説明する図で
あり、圧力室幅方向で切断した断面図である。FIG. 4 is a view for explaining the structure of the actuator unit and is a cross-sectional view taken in the width direction of the pressure chamber.

【図５】（ａ）〜（ｆ）は、圧電素子の作成過程を説明
する模式図である。5 (a) to 5 (f) are schematic diagrams for explaining a process of producing a piezoelectric element.

【図６】圧電素子に対する分極処理を説明する模式図で
ある。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating polarization processing for a piezoelectric element.

【図７】セラミックスシートとチップ領域の位置関係を
説明する模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a positional relationship between a ceramic sheet and a chip area.

【図８】アクチュエータユニットの選択を説明する模式
図である。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating selection of an actuator unit.

【図９】複数のヘッド本体を備えた記録ヘッドを説明す
る図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a recording head including a plurality of head main bodies.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ヘッド本体 ２ 流路ユニット ３ アクチュエータユニット ４ インク供給口 ５ ノズル連通口 ６ 供給口形成基板 ７ 共通インク室 ８ インク室形成基板 ９ ノズル開口 １０ ノズルプレート １１ ノズル列 １２ 圧力室 １３ 圧力室形成基板 １４ 振動板 １５ 供給側連通口 １６ 蓋部材 １７ 圧電素子 １８ セラミックスシート １９ チップ領域 ３１ 圧電体層 ３２ 共通電極 ３３ 駆動電極 ３４ 上層圧電体 ３５ 下層圧電体 ３６ 共通上電極 ３７ 共通下電極 ４７ 導通部材 ６１ 取付ベース 1 head body 2-channel unit 3 Actuator unit 4 Ink supply port 5 nozzle communication ports 6 Supply port forming substrate 7 common ink chamber 8 Ink chamber forming substrate 9 nozzle openings 10 nozzle plate 11 nozzle rows 12 Pressure chamber 13 Pressure chamber forming substrate 14 diaphragm 15 Supply side communication port 16 Lid member 17 Piezoelectric element 18 Ceramics sheet 19 chip area 31 Piezoelectric layer 32 common electrode 33 Drive electrode 34 Upper layer piezoelectric body 35 Lower layer piezoelectric 36 common upper electrode 37 Common lower electrode 47 Conducting member 61 mounting base

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 41/187 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｊ 41/22 41/18 １０１Ｄ Ｈ０２Ｎ 2/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI theme code (reference) H01L 41/187 H01L 41/08 J 41/22 41/18 101D H02N 2/00

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 振動板となる振動板基材を少なくとも含
んだシート状部材を、セラミックス材の焼成によって作
製するシート作製工程と、 シート作製工程で作製されたシート状部材に複数のチッ
プ領域をマトリクス配置すると共に、圧電材料及び電極
材料の焼成によって複数の圧電素子を各チップ領域に設
けてアクチュエータ母部材を作製する母部材作製工程
と、 母部材作製工程で作製されたアクチュエータ母部材をチ
ップ領域毎に切断する切断工程とを経て製造される電歪
アクチュエータの製造方法において、 前記切断工程で切断された複数の電歪アクチュエータの
中から、前記アクチュエータ母部材における収縮率が等
しいチップ領域の電歪アクチュエータをセットにするバ
ンドル工程を行うことを特徴とする電歪アクチュエータ
の製造方法。1. A sheet manufacturing step for manufacturing a sheet-shaped member including at least a diaphragm base material to be a diaphragm by firing a ceramics material, and a plurality of chip regions in the sheet-shaped member manufactured in the sheet manufacturing step. The matrix member is arranged and a plurality of piezoelectric elements are provided in each chip area by firing the piezoelectric material and the electrode material to manufacture the actuator base member, and the actuator base member manufactured in the base member manufacturing step is mounted in the chip area. In a manufacturing method of an electrostrictive actuator manufactured through a cutting step of cutting for each, in a plurality of electrostrictive actuators cut in the cutting step, the electrostriction of a chip region in which the contraction rate in the actuator base member is equal. Manufacture of an electrostrictive actuator characterized by performing a bundling process of setting an actuator Method. 【請求項２】 前記バンドル工程は、マトリクス配置に
おける同列に属する電歪アクチュエータをセットにする
ことを特徴とする請求項１に記載の電歪アクチュエータ
の製造方法。2. The method of manufacturing an electrostrictive actuator according to claim 1, wherein the bundle step includes a set of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement. 【請求項３】 前記バンドル工程は、マトリクス配置に
おける同行に属する電歪アクチュエータをセットにする
ことを特徴とする請求項１に記載の電歪アクチュエータ
の製造方法。3. The method of manufacturing an electrostrictive actuator according to claim 1, wherein the bundle step includes a set of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement. 【請求項４】 前記バンドル工程は、アクチュエータ母
部材の中心を基準に点対称の位置関係となる電歪アクチ
ュエータをセットにすることを特徴とする請求項１に記
載の電歪アクチュエータの製造方法。4. The method for manufacturing an electrostrictive actuator according to claim 1, wherein in the bundling step, an electrostrictive actuator having a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the actuator base member is set. 【請求項５】 前記バンドル工程は、同一のアクチュエ
ータ母部材から作製された電歪アクチュエータをセット
にすることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか
に記載の電歪アクチュエータの製造方法。5. The method of manufacturing an electrostrictive actuator according to claim 1, wherein in the bundling step, a set of electrostrictive actuators made of the same actuator mother member is set. . 【請求項６】 振動板となる振動板基材を少なくとも含
んだシート状部材を、セラミックス材の焼成によって作
製するシート作製工程と、 シート作製工程で作製されたシート状部材に複数のチッ
プ領域をマトリクス配置すると共に、圧電材料及び電極
材料の焼成によって複数の圧電素子を各チップ領域に設
けてアクチュエータ母部材を作製する母部材作製工程
と、 母部材作製工程で作製されたアクチュエータ母部材をチ
ップ領域毎に切断する切断工程と、 複数の電歪アクチュエータを用いて液体噴射ヘッドに組
み立てる組立工程とを経て製造される液体噴射ヘッドの
製造方法において、 前記組立工程は、１つの液体噴射ヘッドを組み立てるに
あたり、アクチュエータ母部材における収縮率が等しい
チップ領域の電歪アクチュエータを用いることを特徴と
する液体噴射ヘッドの製造方法。6. A sheet manufacturing step of manufacturing a sheet-shaped member including at least a diaphragm base material which becomes a diaphragm by firing a ceramic material, and a plurality of chip regions in the sheet-shaped member manufactured in the sheet manufacturing step. The matrix member is arranged and a plurality of piezoelectric elements are provided in each chip area by firing the piezoelectric material and the electrode material to manufacture an actuator base member, and the actuator base member manufactured in the base member manufacturing step is mounted in the chip area. In a method of manufacturing a liquid jet head, which is manufactured through a cutting step of cutting each of the liquid jet heads and an assembling step of assembling the liquid jet head using a plurality of electrostrictive actuators, , Using an electrostrictive actuator in the chip area where the contraction rate of the actuator base member is equal The method of manufacturing a liquid jet head, wherein the door. 【請求項７】 前記組立工程は、マトリクス配置におけ
る同列に属する複数の電歪アクチュエータを用いること
を特徴とする請求項６に記載の液体噴射ヘッドの製造方
法。7. The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 6, wherein the assembly step uses a plurality of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement. 【請求項８】 前記組立工程は、マトリクス配置におけ
る同行に属する複数の電歪アクチュエータを用いること
を特徴とする請求項６に記載の液体噴射ヘッドの製造方
法。8. The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 6, wherein the assembly step uses a plurality of electrostrictive actuators belonging to the same row in a matrix arrangement. 【請求項９】 前記組立工程は、アクチュエータ母部材
の中心を基準に点対称の位置関係となる複数の電歪アク
チュエータを用いることを特徴とする請求項６に記載の
液体噴射ヘッドの製造方法。9. The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 6, wherein the assembling step uses a plurality of electrostrictive actuators having a point-symmetrical positional relationship with respect to the center of the actuator mother member. 【請求項１０】 前記各電歪アクチュエータに、アクチ
ュエータ母部材におけるチップ領域の位置を示す識別情
報を設けたことを特徴とする請求項６から請求項９の何
れかに記載の液体噴射ヘッドの製造方法。10. The liquid jet head manufacturing method according to claim 6, wherein each electrostrictive actuator is provided with identification information indicating a position of a chip region in the actuator base member. Method. 【請求項１１】 前記切断工程で切断された複数の電歪
アクチュエータの中から１つの液体噴射ヘッドに用いら
れる複数の電歪アクチュエータをセットにするバンドル
工程を、前記切断工程と組立工程との間に行うことを特
徴とする請求項６から請求項１０の何れかに記載の液体
噴射ヘッドの製造方法。11. A bundling step of setting a plurality of electrostrictive actuators used for one liquid jet head out of the plurality of electrostrictive actuators cut in the cutting step, between the cutting step and the assembling step. 11. The method for manufacturing a liquid jet head according to claim 6, wherein the method is performed for each of the steps. 【請求項１２】 前記バンドル工程は、同一のアクチュ
エータ母部材から作製された複数の電歪アクチュエータ
をセットにすることを特徴とする請求項１１に記載の液
体噴射ヘッドの製造方法。12. The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 11, wherein a plurality of electrostrictive actuators manufactured from the same actuator base member are set in the bundling step.