(57)【要約】  筐体の封止漏れを容易且つ確実に検出することの出来るインクジェットヘッド、及び、インクジェットヘッドの製造方法を提供する。インクを吐出するノズルと、ノズルからインクを吐出させるための圧力を発生する圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、圧力発生手段に電力を供給する配線が形成された配線部材と、ノズルを露出させる第１開口部と、配線部材を挿通させる第２開口部とを有し、ノズルを第１開口部から露出させた状態でヘッドチップの少なくとも一部を内部に収容すると共に、配線部材を第２開口部から外部に引き出した状態で配線部材の一部を内部に収容する筐体と、ヘッドチップと第１開口部の周縁部との隙間、及び、配線部材と第２開口部の周縁部との隙間を封止する封止部材とを備え、筐体には、その内部を外部に連通させる開閉可能な連通口が設けられている。
2014077312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルと、該ノズルからインクを吐出させるための圧力を発生する圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記圧力発生手段に電力を供給する配線が形成された配線部材と、
前記ヘッドチップの前記ノズルを露出させる第１開口部と、前記配線部材を挿通させる第２開口部とを有し、前記ノズルを前記第１開口部から露出させた状態で前記ヘッドチップの少なくとも一部を内部に収容すると共に、前記配線部材を前記第２開口部から外部に引き出した状態で該配線部材の一部を内部に収容する筐体と、
前記ヘッドチップと前記第１開口部の周縁部との隙間、及び、前記配線部材と前記第２開口部の周縁部との隙間を封止する封止部材と
を備え、
前記筐体には、当該筐体内部を外部に連通させる開閉可能な連通口が設けられている
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記連通口は、前記筐体から外側に突起した中空形状部分に連通していることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記筐体には、窪み部分が設けられ、
前記外側に突起した中空形状部分は、当該窪み部分の内側に設けられている
ことを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記連通口は、蓋材又はシール部材の着脱により開閉されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記筐体内部の圧力変化に応じて弾性変形可能なダンパー部材を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記筐体内部から前記第２開口部を挿通されて外部に引き出された前記配線部材の端部には、接続端子が前記筐体から離隔して設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記筐体は、前記ヘッドチップの少なくとも一部を内部に保持するフレーム部材と、前記第１開口部を有し、前記フレーム部材の一の開放端と接合されるノズルプレートと、前記第２開口部を有し、当該フレーム部材の他の開放端と接合されて前記配線部材の一部を内部に収容するカバー部材とを備え、
前記ノズルプレート及び前記カバー部材と、前記フレーム部材との接合部には、それぞれ前記封止部材が填補されている
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
インクを吐出するノズルと、該ノズルからインクを吐出させるための圧力を発生する圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、前記圧力発生手段に電力を供給する配線が形成された配線部材とを直接又は間接的に接続する接続工程、
第１開口部、第２開口部、及び、筐体内部を外部に連通させる連通口を有する筐体の内部に、前記ノズルを前記第１開口部から露出させた状態で前記ヘッドチップの少なくとも一部を収容すると共に、前記配線部材を前記第２開口部から外部に引き出した状態で該配線部材の一部を収容する遮蔽工程、
前記ヘッドチップと前記第１開口部の周縁部との隙間、及び、前記配線部材と前記第２開口部の周縁部との隙間を封止部材により封止する封止工程、
前記封止部材の隙間を介した気体の流れに基づいて、前記封止部材の隙間の有無を検査する検査工程、
前記検査工程で前記封止部材の隙間が検出された場合は、検出された前記封止部材の隙間を修復する修復工程、
及び、
前記検査工程で前記封止部材において用いられた前記連通口を閉鎖する閉鎖工程
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記検査工程は、
前記連通口から気体を注入して前記筐体の内部気圧を増加させた状態で、当該筐体を水中に配置して前記封止部材の隙間からの気体漏れに基づいて、前記封止部材の隙間の有無を検査する工程
を含むことを特徴とする請求項８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記連通口は、前記筐体から外側に突起した中空形状部分に連通していることを特徴とする請求項８又は９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記筐体には、窪み部分が設けられ、
前記外側に突起した中空形状部分は、当該窪み部分の内側に設けられている
ことを特徴とする請求項１０記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記閉鎖工程は、前記突起した中空形状部分を潰すことで前記連通口を封止する工程を含むことを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記閉鎖工程は、前記連通口に蓋材又はシール部材を取り付ける工程を含むことを特徴とする請求項８〜１１の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記閉鎖工程は、前記筐体内部の圧力変化に応じて弾性変形可能なダンパー部材を取り付ける工程を含むことを特徴とする請求項８〜１１の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記遮蔽工程は、前記筐体内部から前記第２開口部を挿通されて外部に引き出された前記配線部材の端部に、前記筐体から離隔した接続端子を設ける工程を含むことを特徴とする請求項８〜１４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インクジェットヘッド、及び、インクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズルからインクを吐出させて印刷用紙といった記録媒体上に画像を形成するインクジェットプリンターがある。インクジェットプリンターでは、ノズルに連通する圧力室ごとに画像データに基づいて生成された駆動電圧信号を送り、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）といった圧電部材を用いて形成された圧力室を変形駆動したり、圧力室に隣接する抵抗体を発熱させて圧力室内のインクを加熱したりすることで、圧力室内のインクを加圧して各ノズルから記録媒体上の所望の箇所へインクを吐出させていく。【０００３】
インクジェットプリンターにおいてインクの吐出に係る上記動作を行うインクジェットヘッドでは、千鳥配置、或いは、一列又は複数列で配列された複数のノズルにそれぞれ対応して設けられた圧力室の各々に対して駆動電圧を出力するための配線が接続されている。配線の大部分は、通常、防水性を備えた絶縁膜で被覆されているが、電子部品との接続部分や端子の一部などについては、必ずしも被覆されない。従って、吐出されたインクがこれらの露出部分に流入すると、短絡などの問題を引き起こす。そこで、従来、インクジェットヘッドでは、このような箇所をカバー部材やフレームなどの筐体で覆い、更に、封止剤を用いて筐体の隙間を埋めることで、インクとの接触を防止している（特許文献１）。また、特許文献２には、更に、この封止剤の劣化によるひび割れ等の発生を防ぐため、カバー部材と配線基板の材質を適切に選択して組み合わせる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９０７３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−３０３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように封止剤を用いて筐体の隙間を完全且つ確実に埋めることは、容易ではない。そして、従来、インクジェットヘッドでは、封止漏れに係る微小な隙間を容易且つ確実に検出することが困難であるという課題があった。【０００６】
この発明の目的は、筐体の封止漏れを容易且つ確実に検出することの出来るインクジェットヘッド、及び、インクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
インクを吐出するノズルと、該ノズルからインクを吐出させるための圧力を発生する圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、
前記圧力発生手段に電力を供給する配線が形成された配線部材と、
前記ヘッドチップの前記ノズルを露出させる第１開口部と、前記配線部材を挿通させる第２開口部とを有し、前記ノズルを前記第１開口部から露出させた状態で前記ヘッドチップの少なくとも一部を内部に収容すると共に、前記配線部材を前記第２開口部から外部に引き出した状態で該配線部材の一部を内部に収容する筐体と、
前記ヘッドチップと前記第１開口部の周縁部との隙間、及び、前記配線部材と前記第２開口部の周縁部との隙間を封止する封止部材と
を備え、
前記筐体には、当該筐体内部を外部に連通させる開閉可能な連通口が設けられている
ことを特徴とするインクジェットヘッドである。【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記連通口は、前記筐体から外側に突起した中空形状部分に連通していることを特徴としている。【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記筐体には、窪み部分が設けられ、
前記外側に突起した中空形状部分は、当該窪み部分の内側に設けられている
ことを特徴としている。【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記連通口は、蓋材又はシール部材の着脱により開閉されることを特徴としている。【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記筐体内部の圧力変化に応じて弾性変形可能なダンパー部材を備えることを特徴としている。【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記筐体内部から前記第２開口部を挿通されて外部に引き出された前記配線部材の端部には、接続端子が前記筐体から離隔して設けられていることを特徴としている。【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記筐体は、前記ヘッドチップの少なくとも一部を内部に保持するフレーム部材と、前記第１開口部を有し、前記フレーム部材の一の開放端と接合されるノズルプレートと、前記第２開口部を有し、当該フレーム部材の他の開放端と接合されて前記配線部材の一部を内部に収容するカバー部材とを備え、
前記ノズルプレート及び前記カバー部材と、前記フレーム部材との接合部には、それぞれ前記封止部材が填補されている
ことを特徴としている。【００１４】
請求項８記載の発明は、
インクを吐出するノズルと、該ノズルからインクを吐出させるための圧力を発生する圧力発生手段と、を有するヘッドチップと、前記圧力発生手段に電力を供給する配線が形成された配線部材とを直接又は間接的に接続する接続工程、
第１開口部、第２開口部、及び、筐体内部を外部に連通させる連通口を有する筐体の内部に、前記ノズルを前記第１開口部から露出させた状態で前記ヘッドチップの少なくとも一部を収容すると共に、前記配線部材を前記第２開口部から外部に引き出した状態で該配線部材の一部を収容する遮蔽工程、
前記ヘッドチップと前記第１開口部の周縁部との隙間、及び、前記配線部材と前記第２開口部の周縁部との隙間を封止部材により封止する封止工程、
前記封止部材の隙間を介した気体の流れに基づいて、前記封止部材の隙間の有無を検査する検査工程、
前記検査工程で前記封止部材の隙間が検出された場合は、検出された前記封止部材の隙間を修復する修復工程、
及び、
前記検査工程で前記封止部材において用いられた前記連通口を閉鎖する閉鎖工程
を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法である。【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記検査工程は、
前記連通口から気体を注入して前記筐体の内部気圧を増加させた状態で、当該筐体を水中に配置して前記封止部材の隙間からの気体漏れに基づいて、前記封止部材の隙間の有無を検査する工程
を含むことを特徴としている。【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項８又は９記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記連通口は、前記筐体から外側に突起した中空形状部分に連通していることを特徴としている。【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記筐体には、窪み部分が設けられ、
前記外側に突起した中空形状部分は、当該窪み部分の内側に設けられている
ことを特徴としている。【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記閉鎖工程は、前記突起した中空形状部分を潰すことで前記連通口を封止する工程を含むことを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項８〜１１の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記閉鎖工程は、前記連通口に蓋材又はシール部材を取り付ける工程を含むことを特徴としている。【００２０】
請求項１４記載の発明は、請求項８〜１１の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記閉鎖工程は、前記筐体内部の圧力変化に応じて弾性変形可能なダンパー部材を取り付ける工程を含むことを特徴としている。【００２１】
請求項１５記載の発明は、請求項８〜１４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記遮蔽工程は、前記筐体内部から前記第２開口部を挿通されて外部に引き出された前記配線部材の端部に、前記筐体から離隔した接続端子を設ける工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に従うと、インクジェットヘッドにおいて、筐体の封止漏れを確実に検出することが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態のインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図２】インクジェットヘッドの各構成を分解して示す図である。
【図３】インクジェットヘッドチップ及びマニホールドの断面図である。
【図４】インクジェットヘッドの組立製造の処理手順を示すフローチャートである。
【図５Ａ】カバーに設けられた連通口の封鎖状態を示す図である。
【図５Ｂ】カバーに設けられた連通口の変形例を示す図である。
【図５Ｃ】カバーに設けられた連通口の変形例を示す図である。
【図５Ｄ】カバーに設けられた連通口の変形例を示す図である。
【図５Ｅ】カバーに設けられた連通口の変形例を示す図である。
【図６】第２実施形態のインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図７】第２実施形態のインクジェットヘッドの組立製造の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のインクジェットヘッド１００の全体構成を示す斜視図である。また、図２は、インクジェットヘッド１００の各構成要素を分解して示した図である。【００２５】
図１に示すように、この実施形態のインクジェットヘッド１００は、フレーム１０（フレーム部材）と、カバー２０（カバー部材）と、フレーム１０及びカバー２０の内部に設けられたヘッドユニット３０と、チップ保持板４０と、フレキシブル基板５０と、インク流路口６０ａ、６０ｂなどを備える。【００２６】
フレーム１０は、ヘッドユニット３０を保持するとともに、カバー２０及びチップ保持板４０と接続されて、ヘッドユニット３０のインクジェットヘッドチップ３１（図２参照）の外部を覆う筐体の一部となる。この筐体の一部となる部分には、図２に示すように、２個の孔部１１ａ、１１ｂが設けられ、この孔部１１ａ、１１ｂには、外部から内部へインクを供給するためのインク流路口６０ａ、６０ｂが接着剤層８０ｅを介して接合される。このフレーム１０は、例えば、アルミニウムを材料として形成される。【００２７】
カバー２０は、接着剤層８０ｂを介してフレーム１０と接合され、ヘッドユニット３０を覆う筐体の一部として用いられる。カバー２０には、例えば、各種樹脂製のものを利用することが出来る。カバー２０には、開口部２４（第２開口部）が設けられており、一端がヘッドユニット３０に接続されたフレキシブル基板５０の他端がこの開口部２４から引き出されている。この開口部２４と、引き出されたフレキシブル基板５０との隙間は、接着剤層８０ａにより埋め込まれている。また、カバー２０には、連通口２１が設けられている。【００２８】
連通口２１は、カバー２０の内部を外部に連通させるための貫通孔である。本実施形態の連通口２１は、カバー２０におけるフレーム１０との接合部分とは反対側の角に設けられた窪みの内部に納まる大きさの中空形状の突起２２（外側に突起した中空形状部分）に連通して形成されている。この突起２２は、特には限られないが、本実施形態のカバー２０には、円筒形状の突起２２が設けられている。また、この連通口２１は、後述するように、所定の動作処理により、又は、所定の条件で開閉可能となっている。【００２９】
ヘッドユニット３０は、複数のノズル３１ａ（図３参照）が一の面に配列され、このノズル３１ａからインクを吐出させる動作機構を備える。ヘッドユニット３０の構成の詳細については、後に詳述する。【００３０】
チップ保持板４０は、図２に示すように、孔部４１（第１開口部）を有し、フレーム１０の底部（図１における下面）の開放端に接着剤層８０ｃを介して接合される。この孔部４１は、ヘッドユニット３０のノズル３１ａを外部に露出させるように設けられている。この孔部４１とヘッドユニット３０との隙間は、接着剤層８０ｄ（図３参照）により埋め込まれている。チップ保持板４０は、例えば、シリコーン樹脂により形成される。【００３１】
フレキシブル基板５０は、本実施形態のインクジェットヘッド１００では、インクジェットプリンター本体から送られる制御信号及び電力をヘッドユニット３０に供給する配線が形成された配線部材として用いられる。このフレキシブル基板５０上に形成された配線は、両端の接続部分を除き絶縁膜により被覆保護されており、結露による水滴やヘッドユニット３０から吐出されたインクの飛沫などによる短絡を防いでいる。フレキシブル基板５０のカバー２０から引き出された側の端部には、カバー２０から離隔して接続端子７０が設けられており、インクジェットプリンターに接続される。【００３２】
上述のように、フレーム１０の筐体部分、カバー２０、及び、チップ保持板４０によってインクジェットヘッド１００の筐体が構成される。ここで、開口部２４におけるフレキシブル基板５０との隙間を填補する接着剤層８０ａ、フレーム１０とカバー２０との接合面の接着剤層８０ｂ、フレーム１０とチップ保持板４０との接合面の接着剤層８０ｃ、孔部４１におけるヘッドユニット３０との隙間を填補する接着剤層８０ｄ、及び、孔部１１ａ、１１ｂにおけるインク流路口６０ａ、６０ｂとの接合部の接着剤層８０ｅには、それぞれ、エポキシ樹脂などの耐溶剤性の各種接着剤を用いることができる。そして、これらの接着剤層８０ａ〜８０ｅ（封止部材）の隙間が更にこれらの接着剤により填補されることにより、最終的に筐体内部におけるヘッドユニット３０及びヘッドユニット３０とフレキシブル基板５０との接続部分が密閉される。【００３３】
次に、ヘッドユニット３０の構造について、詳細に説明する。
図２に示すように、ヘッドユニット３０は、インクジェットヘッドチップ３１（ヘッドチップ）と、マニホールド３２、３３と、フレキシブル基板３４と、駆動基板３５などを備えている。【００３４】
駆動基板３５は、フレキシブル基板３４、５０と接続されている。フレキシブル基板５０の他端に設けられた接続端子７０がインクジェットプリンター本体の制御部及び電源部に接続されることで、制御信号及び電圧信号は、フレキシブル基板５０を介して駆動基板３５に入力される。駆動基板３５は、制御信号に基づいてインクジェットヘッドチップ３１に供給する駆動電圧信号をフレキシブル基板３４に出力すると共に、図示略のヒーターに電力を供給する。【００３５】
フレキシブル基板３４は、一端が駆動基板３５に接続され、他端がインクジェットヘッドチップ３１に接続されている。フレキシブル基板３４には、駆動基板３５から出力された駆動電圧信号をインクジェットヘッドチップ３１に送る配線が設けられている。【００３６】
マニホールド３２、３３は、インクジェットヘッドチップ３１にインクを供給するための部材であり、インクジェットヘッドチップ３１の両側面にそれぞれ接合されている。【００３７】
図３は、インクジェットヘッドチップ３１とマニホールド３２、３３との接合された状態における断面図である。
マニホールド３２、３３には、インクジェットヘッドチップ３１との接合面側にそれぞれ凹部が設けられており、マニホールド３２、３３とインクジェットヘッドチップ３１の側面とにより囲まれてそれぞれインク室３２ａ、３３ａが形成されている。このインク室３２ａ、３３ａは、インク流路口６０ａ、６０ｂ及びインクジェットヘッドチップ３１の側面に設けられた後述のインク流路用の孔部３１ｃと繋がっている。【００３８】
インクジェットヘッドチップ３１には、インクを吐出する複数のノズル３１ａと、当該複数のノズル３１ａから各々インクを吐出させるための圧力室３１ｂとが設けられている。本実施形態のインクジェットヘッド１００では、ノズル３１ａは、ノズルプレート３１ｅに配列されて設けられており、ノズル３１ａの位置と圧力室３１ｂの位置とがそれぞれ対応するように配置されている。また、インクジェットヘッドチップ３１とマニホールド３２、３３とが接合されているこのインクジェットヘッドチップ３１の両側面には、各圧力室３１ｂに対応してインク流路用の孔部３１ｃが設けられ、インク流路口６０ａ及び／又はインク流路口６０ｂからマニホールド３２、３３の各インク室３２ａ、３３ａを介してインクジェットヘッドチップ３１の各圧力室３１ｂにインクが供給される。本実施形態のインクジェットヘッド１００に供給されるインクは、水分を含むものである。本実施形態のインクジェットヘッドチップ３１では、圧力室３１ｂは、少なくともその側面部（側壁）が圧電部材により形成され、この各圧力室３１ｂの側壁に隣接して圧力室３１ｂの内部又は外部に電極３１ｄが設けられ、インクジェットヘッドチップ３１から引き出されている。駆動基板３５から出力された駆動電圧信号がフレキシブル基板３４を介してこれらの電極３１ｄに印加されることで圧電部材が変形し、圧力室３１ｂの内部のインクを加圧してノズル３１ａから吐出させる。吐出されたインクは、チップ保持板４０の孔部４１を通って外部に噴出する。この圧力室３１ｂを形成する圧電部材と電極３１ｄとにより圧力発生手段が構成される。チップ保持板４０とインクジェットヘッドチップ３１（この断面では、マニホールド３２、３３）との間には、ノズル３１ａから吐出されたインクが浸入しないように接着剤層８０ｄが填補されて隙間を埋めている。【００３９】
次に、本実施形態のインクジェットヘッド１００の製造方法について説明する。
図４は、本実施形態のインクジェットヘッド１００の製造に係る組立手順を説明するフローチャートである。【００４０】
このインクジェットヘッド１００の組み立てでは、先ず、インクジェットヘッドチップ３１と駆動基板３５とをフレキシブル基板３４を用いて接続し、ヘッドユニット３０を形成する（ステップＳ１０１）。このとき、マニホールド３２、３３などは、インクジェットヘッドチップ３１に取り付けられている。続いて、ヘッドユニット３０の駆動基板３５にフレキシブル基板５０を接続する（ステップＳ１０２）。
これらのステップＳ１０１、Ｓ１０２の処理により接続工程が構成される。【００４１】
次に、ヘッドユニット３０の各部がフレーム１０により適切な位置に保持されて、フレキシブル基板５０の駆動基板３５に接続されていない端部をカバー２０の開口部２４から引き出しながらフレーム１０にカバー２０を接合する（ステップＳ１０３、遮蔽工程）。また、ノズル３１ａを孔部４１から露出させながらフレーム１０にチップ保持板４０を接合する。このとき、カバー２０から引き出されるフレキシブル基板５０の部分には、接続端子７０が設けられる一端を除き、被覆されていない部分が含まれない。即ち、配線や電子部品が露出された部分は、全てカバー２０の内部に収容されるようにフレキシブル基板５０の引き出し部分が制限される。
なお、接続端子７０は、フレキシブル基板５０の当該端部が開口部２４から引き出された後に適宜なタイミングでフレキシブル基板５０に接続されればよい。また、接続端子７０が開口部２４を通過可能な場合には、接続端子７０を接続してからフレキシブル基板５０の端部を開口部２４から引き出すこととしても良い。【００４２】
フレーム１０、カバー２０及びチップ保持板４０が接着剤層８０ｂ、８０ｃを介して接合されて筐体が形成され、また、フレーム１０に接着剤層８０ｅを介してインク流路口６０ａ、６０ｂが接合される。更に、封止部材（接着剤）を用いてこの筐体の隙間部分を接着剤層８０ａ、８０ｄにより封止する（ステップＳ１０４、封止工程）。【００４３】
上述の工程によりインクジェットヘッド１００の組み立てがなされると、次いで、封止部材により接合、封止された部分（接着剤層８０ａ〜８０ｅ）の封止漏れの検出を行う（ステップＳ１０５、検査工程）。具体的には、カバー２０の連通口２１から内部に気体を挿入又は内部の気体を吸引し、筐体内部の気圧を外圧（外気圧）と異ならせることによって封止部分から気体の漏出又は浸入が生じるか否かを判別する。気体の漏出又は浸入の有無は、筐体内部の気圧を外圧と異なるレベルに変化させた状態から所定時間に亘り気圧変化を計測して、気圧の低下又は上昇があるか否かにより判断することが出来る。
また、気体の漏出又は浸入がある場合は、その発生箇所を特定する。具体的には、筐体内部の気圧を上昇させた後に筐体部分を水に浸して気泡が現出する位置を確認することで、漏出箇所を特定することが出来る。
なお、封止漏れ部分が極端に大きい可能性が十分に低い場合には、初めから水に浸して封止漏れの検出と漏出箇所の特定を同時に行うことが可能である。【００４４】
封止漏れの検出の結果、封止漏れがあると判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、特定された封止漏れ箇所を接着剤により修復する（ステップＳ１０７、修復工程）。それから、ステップＳ１０５の処理に戻り、検査を繰り返す。【００４５】
封止漏れの検出の結果、封止漏れがないと判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、連通口２１を封鎖する（ステップＳ１０８、閉鎖工程）。これにより、筐体内部でヘッドユニット３０が完全に封鎖される。なお、上記ステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を繰り返さない場合には、ステップＳ１０７の処理とステップＳ１０８の処理の前後関係は問わない。また、封止漏れ箇所が特定された後には、直接当該箇所の封止漏れが修復されたか否かを検出することも可能である。【００４６】
図５Ａは、連通口の封鎖状態を説明する図である。
上述のように、封止漏れの検出処理が終了すると、連通口２１は、封鎖される。この封鎖の方法としては、例えば、突起２２に被せるキャップ２３（蓋材）を用いることができる。このキャップ２３は、突起２２の中空部分を完全に封鎖する必要があるので、例えば、キャップ２３に弾性体を用いて突起２２を締め付ける構造としたり、キャップ２３の内周と突起２２の外周にそれぞれ対応する溝を設け、キャップ２３を回転させて開閉する構成としたりすることが出来る。【００４７】
図５Ｂ〜図５Ｄには、連通口の変形例を示す。
上記実施の形態では、円筒形状の突起２２に連通された連通口２１を例に挙げて説明したが、図５Ｂに示すように、突起２２を設けず、カバーを貫通する連通口２１ａのみであっても良い。この場合、連通口２１ａの内部に挿入する形状のキャップ２３を用いることが出来る。或いは、図５Ｃに示すように、連通口２１ａの孔が設けられている面にシール部材２３ａを貼付する構成であっても良い。このように、連通口２１ａを開閉可能とすることで、修理の際など、インクジェットヘッド１００が一度分解された後に再度接着剤を用いて接着剤層８０ａ〜８０ｅの封止を行った場合に、容易に同様の再検査を行うことが出来る。【００４８】
一方、図５Ｄに示すように、連通口２１ａに封止部材２３ｂを填補して封止することとしても良い。このとき、図５Ａに示したように突起２２がある場合には、当該突起２２の部材を熱で溶かして孔を埋め込んだり、機械的に突起２２に圧を加えて孔の内部に押し込んだりすることで、追加の封止部材を必要とせずに容易に連通口２１を封鎖することができる。また、連通口２１を埋め込むのに適したサイズの突起２２とすることで、カバー部材の無駄も省くことが出来る。【００４９】
図５Ｅは、連通口の他の変形例を示す図である。
この変形例では、中空円筒形状の突起２２に連通された連通口２１に対し、ダンパー部材としての機能を有するキャップ２３ｃが被せられている。このキャップ２３ｃは、少なくとも連通口２１の孔部と対応する部分が弾性部材で形成されており、筐体内部の圧力と外部の圧力との差に応じて変形することで、筐体内外の気圧差を緩和する。即ち、このキャップ２３ｃは、筐体内部の密閉状態を維持しつつ、インクジェットヘッド１００が駆動された状態では、発熱などにより筐体内部の温度が上昇して空気が膨張することで気圧が上昇するので筐体内部の容積を広げるように弾性部材が外向きに変形し、使用終了後に筐体内部の温度が通常に戻ると弾性部材の変形も解消される構成となっている。この場合、弾性部材の材質（弾性率）、及び、筐体内部／外部に接触する表面積は、筐体内部の気体の常温での体積及び想定される温度変化に基づき算出される気体の体積変化に比して、十分な変形が可能に設定されることが好ましい。【００５０】
以上のように、本実施形態のインクジェットヘッド１００は、インクを吐出するノズル３１ａと、このノズル３１ａからインクを吐出させるための圧力を発生する圧電部材を用いて形成された圧力室３１ｂ及び当該圧電部材に電圧を印加するための電極３１ｄと、を有するインクジェットヘッドチップ３１と、電極３１ｄに駆動電圧信号を出力する配線が形成されたフレキシブル基板３４、５０、及び駆動基板３５と、インクジェットヘッドチップ３１のノズル３１ａを露出させる孔部４１（第１開口部）及びフレキシブル基板５０を挿通させる開口部２４（第２開口部）を有し、ノズル３１ａを孔部４１から露出させた状態でインクジェットヘッドチップ３１の少なくとも一部を内部に収容すると共に、フレキシブル基板５０を開口部２４から外部に引き出した状態でフレキシブル基板３４、駆動基板３５、及びフレキシブル基板５０のうち一部を内部に収容するカバー２０、フレーム１０、及び、チップ保持板４０からなる筐体と、筐体の隙間を封止する接着剤層８０ａ〜８０ｅと、を備え、筐体を構成するカバー２０には、筐体内部を外部に連通させる開閉可能な連通口２１が設けられている。このような構成により、このインクジェットヘッド１００では、連通口２１を用いて筐体内部の気体を吸引し、又は、筐体内部に気体を挿入して内圧を外圧と異ならせ、その後の気圧変化を検出することで筐体の隙間を封止した接着剤層８０ａ〜８０ｅに封止漏れ箇所が残っているか否かを容易且つ確実に検出することが出来る。【００５１】
また、特に、筐体内部の気圧を上昇させた後に筐体部分を水に浸すことで、封止漏れの箇所から漏出する気体による気泡を確認して封止漏れ箇所を確認し、容易に封止漏れの修復を行うことが出来る。【００５２】
また、このように筐体を確実に密閉することで、筐体内部へのインクの流入を完全に遮断することが出来、また、埃や結露といった他の悪影響の原因も併せて抑えることが出来るので、露出された配線部材や電子部品の短絡や異常発熱などの問題が生じることを防ぐことが出来る。【００５３】
また、カバー２０の外側に中空形状の突起２２を設けて連通口２１に連通させることで、筐体内部の気圧を変更制御する際のプラグ等の接続やキャップ２３の着脱を容易且つ確実に行うことが可能となる。また、この突起２２をカバー２０の窪み部分に設けることで、封止漏れ箇所の検出、修復後の持ち運びやインクジェットヘッド１００の動作の際に邪魔にならないようにすることが出来る。【００５４】
また、連通口２１をキャップ２３やシール部材２３ａで開閉可能とすることで、通常のインクジェットヘッド１００の使用時には筐体内部を密閉することが出来ると共に、修理等で密閉状態を一時的に解いた後の再密封に係る検査などでは、この連通口２１を再利用しての封止漏れ検出及び修復を容易に行うことが出来る。【００５５】
また、連通口２１の突起２２にダンパー部材としての機能を備えた弾性部材のキャップ２３ｃを装着することで、筐体内部の圧力変化に応じて弾性部材が弾性変形して、密閉状態を維持しながら筐体内部と外部との気圧差を緩和することができるので、筐体に不要な負荷がかかるのを抑えることが出来る。例えば、インクジェットヘッド１００の使用により筐体内部の温度が上昇して密閉状態の筐体内部の気圧が上がった場合に、弾性部材が外向きに弾性変形することで筐体内部の容積を広げ、筐体内部と外部との気圧差を緩和することができる。【００５６】
また、封止漏れの検査終了後、連通口２１を埋めたり潰したりすることも可能であるが、この際に、突起２２を熱で溶解させたり機械的に圧縮変形させたりして連通口２１への貫通孔を潰したり、連通口２１を埋め込んだりすることができるので、余分な材料を追加する必要がなく、容易且つ確実に筐体を密閉することが出来る。【００５７】
また、筐体内部から開口部２４を挿通されて外部に引き出されたフレキシブル基板５０の端部に接続端子７０をカバー２０から離隔して設けることで、接続端子７０の隙間を考慮せずに筐体を密閉可能な構造とすることが出来る。【００５８】
また、インクジェットヘッドチップ３１を保持するフレーム１０を筐体の一部として用い、ヘッドユニット３０を安定配置可能としながら、カバー２０やチップ保持板４０をフレーム１０に接合して必要な配線部分を密閉するので、配線の接続態様や駆動基板の有無などに応じて適切なサイズや形状の筐体を容易に構成することができる。【００５９】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のインクジェットヘッド１００ａについて説明する。
図６は、第２実施形態のインクジェットヘッド１００ａの斜視図である。【００６０】
この第２実施形態のインクジェットヘッド１００ａの構成は、第１実施形態のインクジェットヘッド１００と比較して、フレーム１０、カバー２０、ヘッドユニット３０、及び、フレキシブル基板５０がそれぞれフレーム１０ａ、カバー２０ａ、ヘッドユニット３０ａ、及び、フレキシブル基板５０ａに置き換えられた点を除き同一であり、同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。【００６１】
このインクジェットヘッド１００ａのヘッドユニット３０ａは、ヘッドユニット３０における駆動基板３５及びフレキシブル基板３４が省略されており、フレキシブル基板５０が直接インクジェットヘッドチップ３１に接続される。この場合、外部で生成されて入力された駆動電圧信号がフレキシブル基板５０を介して直接、インクジェットヘッドチップ３１の電極３１ｄに供給される。フレーム１０ａ及びカバー２０ａは、それぞれ、駆動基板３５の省略に伴い必要なサイズに小型化されている。【００６２】
次に、第２実施形態のインクジェットヘッド１００ａの製造方法について説明する。
図６は、本実施形態のインクジェットヘッド１００ａの製造に係る組立手順を説明するフローチャートである。【００６３】
この第２実施形態の製造方法に係る組立手順は、上記実施形態のインクジェットヘッド１００の製造に係る組み立て順におけるステップＳ１０１、Ｓ１０３の処理がそれぞれステップＳ１０１ａ、Ｓ１０３ａの処理に置き換えられ、また、ステップＳ１０２の処理が省略された点を除き同一であり、同一部分については、説明を省略する。【００６４】
このインクジェットヘッド１００の製造組立処理では、先ず、フレキシブル基板５０とインクジェットヘッドチップ３１とを直接接続する（ステップＳ１０１ａ）。次いで、ヘッドユニット３０の各部がフレーム１０により適切な位置に保持されて、フレキシブル基板５０をカバー２０の開口部２４から引き出しながら、フレーム１０にカバー２０を接合する（ステップＳ１０３ａ）。【００６５】
以上のように、第２実施形態のインクジェットヘッド１００ａのように、フレキシブル基板５０とインクジェットヘッドチップ３１とを直接接続する場合であっても、第１実施形態のインクジェットヘッド１００と同様に、インクジェットヘッドチップ３１の配線接続部分といった被覆されていない部分を密閉された筐体内部に収容して、インクや水滴などとの接触を防ぐことが出来る。また、この場合、密閉する必要のある体積を小型化することが出来るので、より柔軟にインクジェットヘッド１００ａの各部を配置しつつ、インクや水滴と接触してはいけない部分については、確実に密封することが出来る。【００６６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、駆動基板３５をフレキシブル基板３４、５０の間に設け、インクジェットプリンターから入力された制御信号及び電圧信号に基づいて駆動信号を駆動基板３５で生成してインクジェットヘッドチップ３１の各電極３１ｄに出力する構成、及び、予めインクジェットプリンターの本体で駆動電圧信号を生成し、フレキシブル基板５０により直接各電極３１ｄに出力する構成について説明したがその他の構成であっても良い。例えば、駆動基板３５からフレキシブル基板３４への駆動電圧信号の出力タイミングの制御や駆動電圧レベルの微調整などの制御動作を駆動基板３５で行う構成であっても良い。【００６７】
また、上記実施の形態では、フレキシブル基板５０の接続端子７０側の一部のみがカバー２０から外部に引き出されたが、配線や電子部品などの露出部分が筐体の内部に収容されて密閉されている限り、フレキシブル基板５０の全体や、駆動基板３５及び／又はフレキシブル基板３４の一部又は全体がカバー２０の外側に設けられる構造であっても良い。一方で、被覆された配線部分であっても、機能性の面から、又は、配置若しくはデザインの観点からカバー２０の内部に設けられていても良い。【００６８】
また、上記実施の形態では、開口部２４（第２開口部）と孔部４１（第１開口部）とが別個に設けられたが、共通の開口部であっても同様の効果を得ることができる。【００６９】
また、上記実施の形態では、カバー２０、フレーム１０、及び、チップ保持板４０を組み合わせて密閉構造の筐体を構成させたが、この構成に限られない。チップ保持板４０を用いずにインクジェットヘッドチップ３１とフレーム１０との間の隙間を直接封止してもよい。或いは、開口部２４と孔部４１とが設けられたカバー２０により全体を密閉する構造であっても良い。カバー２０の開口部分が開口部２４と孔部４１のみであれば、封止が必要な部分を最小限に抑えられるので、封止漏れの修復が必要になる箇所の発生自体を低減することが出来る。【００７０】
また、上記実施の形態では、フレキシブル基板を用いて配線が形成されたが、通常の回路基板やコネクター基板が利用、併用されていても良い。【００７１】
また、上記実施の形態では、連通口２１の断面形状を円形としたが、他の形状でも良い。また、同様に、カバー２０に設けられた突起２２の外形形状も、円柱形状に限られず、その他の形状、例えば、角柱形状や種々のテーパー形状でも良い。また、カバー２０において、必ずしも連通口２１をフレーム１０と接合される側と反対側の窪みの内側に設ける必要は無く、他の位置でもよい。特に、封止漏れの修復後、熱的に、又は、機械的に突起２２を潰してしまう場合には、その後の邪魔にはならないので、窪みの内側である必要がなく、更には、カバー２０に窪みを設ける必要も無い。また、カバー２０に弾性部材を設ける場合には、キャップ２３ｃを用いたものに限られず、カバー２０の一部を弾性部材で形成することとしても良い。【００７２】
また、封止漏れの検出時や連通口２１の封鎖時に筐体内部に閉じ込める気体は、通常の空気に限られず、乾燥空気を用いたり、不活性ガスを用いたりすることが出来る。【００７３】
一方で、封止漏れの検出の際には、有色の気体や分光特性の異なる気体を用いることで、水中に浸さなくても封止漏れの箇所を検出可能としても良い。また、水中ではなく、他の液体、例えば、揮発性の液体の中に浸して封止漏れの検出を行い、検査後の乾燥作業を簡略化又は省略することとしても良い。また、上記実施の形態では、筐体内部の気圧を変化させて隙間を介しての気体の流れを検出することとしたが、反対に、筐体外部の気圧（圧力）を変化させても良い。或いは、積極的に気圧を変化させず、筐体内外の温度差などに基づいて生じる気体の流れを検出しても良い。【００７４】
また、上記実施の形態で示したインク流路の形態には限られない。マニホールド３２、３３、又は、ノズル３１ａの配置や形状などについては、適宜に変更可能である。例えば、図２において、インクジェットヘッドチップ３１の上端から各インク室にインクを供給し、インクジェットヘッドチップ３１の側面に設けられたノズルから横向きにインクを吐出する構成であっても良い。また、図３において、左右対称に二列のノズル３１ａ、圧力室３１ｂ、及びマニホールド３２、３３を設け、各々にインクを供給、吐出させる構成を示したが、その他の構成、例えば、一列に片側分のみノズル３１ａなどが配列されたインクジェットヘッドチップ３１であっても良い。【００７５】
また、ノズル３１ａの先端位置とチップ保持板４０の位置関係は、図３に示したものに限られない。ノズル３１ａの先端位置とチップ保持板４０の表面とが同一面上にあっても良いし、ノズル３１ａの先端がチップ保持板４０の表面から更に突出する形状であっても良い。また、複数のノズル３１ａがまとめて設けられたノズルプレート３１ｅが配置されるのではなく、各圧力室３１ｂの開放端部に各々インク吐出用のノズル３１ａを設けることとしても良い。【００７６】
また、上記実施の形態では、圧電部材を用いたピエゾ式のインクジェットヘッドを例に挙げて説明したが、他の方式、例えば、サーマル式のインクジェットヘッドについても同様に本発明を適用することができる。
その他、上記の説明で記載した具体的な構成、構造、配置、材料などの細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【産業上の利用の可能性】
【００７７】
本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッド、及び、インクジェットヘッドの製造方法に利用することが出来る。
【符号の説明】
【００７８】
１０   フレーム
１０ａ フレーム
１１ａ 孔部
１１ｂ 孔部
２０   カバー
２０ａ カバー
２１   連通口
２１ａ 連通口
２２   突起
２３   キャップ
２３ａ シール部材
２３ｂ 封止部材
２３ｃ キャップ
２４   開口部
３０   ヘッドユニット
３０ａ ヘッドユニット
３１   インクジェットヘッドチップ
３１ａ ノズル
３１ｂ 圧力室
３１ｃ 孔部
３１ｄ 電極
３１ｅ ノズルプレート
３２   マニホールド
３２ａ インク室
３３   マニホールド
３３ａ インク室
３４   フレキシブル基板
３５   駆動基板
４０   チップ保持板
４１   孔部
５０   フレキシブル基板
５０ａ フレキシブル基板
６０ａ インク流路口
６０ｂ インク流路口
７０   接続端子
８０ａ 接着剤層
８０ｂ 接着剤層
８０ｃ 接着剤層
８０ｄ 接着剤層
８０ｅ 接着剤層
１００ インクジェットヘッド
１００ａ      インクジェットヘッド
【図１】
2014077312.tif 000003
【図２】
2014077312.tif 000004
【図３】
2014077312.tif 000005
【図４】
2014077312.tif 000006
【図５Ａ】
2014077312.tif 000007
【図５Ｂ】
2014077312.tif 000008
【図５Ｃ】
2014077312.tif 000009
【図５Ｄ】
2014077312.tif 000010
【図５Ｅ】
2014077312.tif 000011
【図６】
2014077312.tif 000012
【図７】
2014077312.tif 000013
【国際調査報告】
2014077312.tif 000014
2014077312.tif 000015