(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを備え、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するためのインク供給通路が備えられた本体フレームに前記フロントヘッドユニットを固着してなり、
前記フロントヘッドユニットの裏面には前記アクチュエータに固定されて電気的に接続されたフレキシブルフラットケーブルを備え、
前記本体フレームの底板に形成されて、前記フロントヘッドユニットを固定する支持部には、前記アクチュエータ及びフレキシブルフラットケーブルが隙間空間を介して嵌まるような凹部を形成し、
前記支持部内の一部には、前記インク供給通路の開口部と前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔との接合部を設け、
前記接合部を囲み且つ前記フロントヘッドユニットの外周と前記支持部との間をシール剤にて封止し、
前記支持部の凹部には、前記シール剤が囲む前記フロントヘッドユニットの裏面側と前記支持部との間の前記隙間空間に連通する検査用通気路を形成したインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記検査用通気路から前記隙間空間に圧縮空気を入れて、前記インク供給通路の開口部と前記供給孔との接合部、及び前記フロントヘッドユニットの外周と前記支持部との間の前記封止箇所でのエア漏れによる空気圧の低下を検知し、それに基づいて、前記接合部でのインク漏れ、及び前記封止箇所でのインクや埃の侵入のおそれを判定することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの検査方法。
【請求項２】
前記インクジェットプリンタヘッドは、前記フロントヘッドユニットの前面に、前記ノズルの列を包囲するように固定されたカバープレートを備え、
前記シール剤は、前記カバープレートの外周と前記支持部との間を封止していることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法。
【請求項３】
前記インクジェットプリンタヘッドは、前記支持部の複数箇所を貫通して複数の空所が穿設され、その複数の空所に充填された接着剤にて前記フロントヘッドユニットの裏面側が前記支持部に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法。
【請求項４】
前記インクジェットプリンタヘッドは、前記支持部に前記本体フレームの裏面側に突出する検査用突起部を有し、該検査用突起部の内径部に、前記隙間空間に連通する前記検査用通気路を形成していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法。
【請求項５】
前記接合部は、前記開口部の外周の嵌合溝に嵌合したパッキンと、該パッキンの外周側の嵌合溝に充填したシール剤とにより、前記開口部と供給孔との隙間を封止していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法。
【請求項６】
前記インクジェットプリンタヘッドは、前記フレキシブルフラットケーブルの中途部と前記カバープレートの内面との間をシール剤にて封止していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェットプリンタヘッドの検査方法に係り、より詳しくは、ノズル及びアクチュエータを備えたフロントヘッドユニットと、インク供給通路を備えた本体フレームとの間のインクの漏れの検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型の圧電式のインクジェットプリンタヘッドにおいては、例えば、特公平４−３６８６１号公報に記載されているように、積層型のフロントヘッドユニットは、共通のインク室より複数の共通のインク供給路を介して、複数の圧力室へ供給されたインクを該圧力室に設けられた圧電アクチュエータを上位装置からの情報信号によって任意選択して駆動することにより、インク導通路を介して複数のノズルからインクを噴射させて記録を行うフロントヘッドユニットにおいて、前記複数のインク供給路及び圧力室は、多数枚の板を積層されて溶接されて構成されていると共に、共通インク室とインク供給路とを接続する接続路を、フロントヘッドユニットの裏面等の最外壁に取付けられる部材（蓋部材等）で構成したものが開示されている。
【０００３】
そして、このフロントヘッドユニットの密閉性を検査する方法としては、ノズル前面をゴム状の物質等を圧着して、当該ノズルの口部を密閉する。次いで、各インク供給路の開口部（インク供給路がフロントヘッドユニットの裏面に開口する開口部）毎に、例えば蒸留水を圧入し、他のインク供給路の開口部から、特に隣接する開口部から蒸留水の漏れがないか否かを調べる。または、ノズルの前面を塞いだ状態でフロントヘッドユニットを水中に没し、前記インク供給路に圧縮空気を入れて、他のインク供給路の開口部から漏れる気泡の有無を調べる検査方法も開示されている。
【０００４】
ところで、この種のフロントヘッドユニットは、その裏面側の圧電アクチュエータに対するフレキシブルフラットケーブルを接続した状態にてインクカートリッジ等のインク供給源を搭載した本体フレームに固着しなければならず、その場合、特開平８−２７６５８６号公報に開示されているように、合成樹脂製の本体フレームの凹部内の底部には、インクカートリッジからのインクが前記フロントヘッドユニットの裏面に開口した複数のインク供給口に流入させる接続口が形成されており、該接続口の先端は、前記複数のインク供給口を囲み、且つそれより外側の底部の面より若干突出した縁部が形成されている。
【０００５】
このフロントヘッドユニットを、前記本体フレームの下面の凹所内に接着剤にて固定する。その場合、前記縁部より外側の底部の面に接着剤を塗布してから前記凹部内にフロントヘッドユニットを挿入して固定した構成であったから、フロントヘッドユニットの裏面に設けた圧電アクチュエータや、フレキシブルフラットケーブルとの接続の箇所が、前記インク供給口と接続口との間からのインク漏れや、本体フレームにおける凹所とフロントヘッドユニットとの接着箇所からのインクや埃等の侵入にて電気的短絡が発生することを無くする構造が必要であると共に、そのインク漏れや侵入等の検査を容易に実行できるようにする必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特公平４−３６８６１号公報に記載の構成は、ヘッドユニット単体での各インク供給路間の漏れを検査するものであって、上記のように、圧電アクチュエータやその圧電アクチュエータとフレキシブルフラットケーブルとの接続箇所へのインク漏れを検査するものではない。仮にヘッドユニットを本体フレームに組み込んだ状態で、上記検査方法を適用しようとしても、本体フレームの接続口とヘッドユニットのインク供給口との間の漏れを検査することができるが、ヘッドユニット外周と本体フレームとの間の漏れは検査することができない。
【０００７】
ヘッドユニット外周と本体フレームとの間は、ここからインクが直接漏れることはないが、インクの噴射動作にともない空気中に浮遊するインクミストが侵入したり、ワイパブレードによりヘッドを払拭した際にインクを押し込んだり、あるいは記録用紙の紙粉や、埃などが侵入し、電気的短絡事故をおこすことがある。
【０００８】
本発明は、このような問題を解消したインクジェットプリンタヘッドの検査方法を提供することを技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの検査方法は、前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを備え、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するためのインク供給通路が備えられた本体フレームに前記フロントヘッドユニットを固着してなり、前記フロントヘッドユニットの裏面には前記アクチュエータに固定されて電気的に接続されたフレキシブルフラットケーブルを備え、前記本体フレームの底板に形成されて、前記フロントヘッドユニットを固定する支持部には、前記アクチュエータ及びフレキシブルフラットケーブルが隙間空間を介して嵌まるような凹部を形成し、前記支持部内の一部には、前記インク供給通路の開口部と前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔との接合部を設け、前記接合部を囲み且つ前記フロントヘッドユニットの外周と前記支持部との間をシール剤にて封止し、前記支持部の凹部には、前記シール剤が囲む前記フロントヘッドユニットの裏面側と前記支持部との間の前記隙間空間に連通する検査用通気路を形成したインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記検査用通気路から前記隙間空間に圧縮空気を入れて、前記インク供給通路の開口部と前記供給孔との接合部、及び前記フロントヘッドユニットの外周と前記支持部との間の前記封止箇所でのエア漏れによる空気圧の低下を検知し、それに基づいて、前記接合部でのインク漏れ、及び前記封止箇所でのインクや埃の侵入のおそれを判定することを特徴とするものである。
【００１０】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記インクジェットプリンタヘッドは、前記フロントヘッドユニットの前面に、前記ノズルの列を包囲するように固定されたカバープレートを備え、前記シール剤は、前記カバープレートの外周と前記支持部との間を封止しているものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記インクジェットプリンタヘッドは、前記支持部の複数箇所を貫通して複数の空所が穿設され、その複数の空所に充填された接着剤にて前記フロントヘッドユニットの裏面側が前記支持部に固定されているものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記インクジェットプリンタヘッドは、前記支持部に前記本体フレームの裏面側に突出する検査用突起部を有し、該検査用突起部の内径部に、前記隙間空間に連通する前記検査用通気路を形成しているものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記接合部は、前記開口部の外周の嵌合溝に嵌合したパッキンと、該パッキンの外周側の嵌合溝に充填したシール剤とにより、前記開口部と供給孔との隙間を封止しているものである。
【００１２】
そして、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記インクジェットプリンタヘッドは、前記フレキシブルフラットケーブルの中途部と前記カバープレートの内面との間をシール剤にて封止しているものである。
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１、図２及び図３は、本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドの斜視図を示し、図４は本体フレーム１の下面図、図６はインク流通路のシール部の封止作業を示す図、図１０はフロントヘッドユニットとそのフレキシブルフラットケーブルとカバープレートとを本体の前面に封止固定した状態の拡大断面図である。
【００１５】
これらの図において、記録媒体に沿って走行する公知のキャリッジ（図示しない）に搭載される本体フレーム１は、ポリプロエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材の射出形成品から上面開放の略箱状に形成されており、その上方からインク供給源としての４つのインクカートリッジ２を着脱自在に装着できる搭載部３を有し、該搭載部３の一側部位３ａには、前記各インクカートリッジ２のインク放出部（図示せず）に接続できるインク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが本体フレーム１の底板５の下面まで連通している。
【００１６】
前記底板５は、前記搭載部３から一段下に突出するようにして水平状に形成され、該底板５の下面側には、後に詳述するフロントヘッドユニット６を２つ並列させて配置するための２つの支持部８、８を段付き状に形成する。該各支持部８の一側部位には、図２、図４及び図５に示すように、前記各インク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに連通する開口部５０，５０，５０，５０が設けられ、その各開口部５０毎の外周を囲繞するように環状の嵌合溝４６が凹み形成されている。但し、隣接する開口部の配置間隔の短い箇所では、図５に示すように隣接する嵌合溝４６、４６との間が連通して平面視８字状に形成しても良い。
【００１７】
そして、前記各嵌合溝４６に、軟質のゴム製等のシール性の良好なリング状のパッキン４７を嵌合する（図５参照）。その場合、パッキン４７の内周面４７ａが前記各嵌合溝４６の内周壁４６ａに密接するように（いわゆるしまり嵌めとなるように）、パッキン４７の内径寸法Ｄ１が予め設定されている。
【００１８】
また、前記底板５の各支持部８、８には、速硬化性の接着剤としてのＵＶ接着剤７にてフロントヘッドユニット６を固定するための複数の空所９ａ，９ｂが上下に貫通するように形成されている。前記段付き状の各支持部８、８にフロントヘッドユニット６を固定したときには、その裏面のフレキシブルフラットケーブル４０との間に適当な隙間空間９ｃが形成される。そして、底板５の裏面（上面）には上向きの検査用突起５３が一体的に突出形成されており、該検査用突起５３の内径部には、前記２つの支持部８、８の前記隙間空間９ｃに連通する検査用通気路５５が形成されている（図３、図８、図９及び図１０参照）。
【００１９】
そして、図２、図７〜図１０に示すように、複数の空所９ａ，９ｂは、一つのフロントヘッドユニット６に対してその四隅近傍を固定する箇所に形成されているものであり、実施形態では、前記２つの支持部８、８のうち一辺（実施形態では長辺）が隣接する箇所においては、並設する２つのフロントヘッドユニット６、６の裏面に跨がるように、空所９ａ，９ａを広幅に形成する。
【００２０】
なお、前記搭載部３の一側部位３ａの上面には、前記インク放出部と密接できるようにしたゴム製等のパッキング５３（図３参照）が配置されている。
【００２１】
フロントヘッドユニット６は、図１３に示すように、複数枚の金属板製の積層型のキャビティープレート１０と、該キャビティプレート１０に対して接着剤または接着シート４１（図１７参照）を介して接着・積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２０と、その上面に外部機器との電気的接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０とが重ね接合されて構成されており、最下層のキャビティープレート１０の下面（前面）側に開口されたノズル５４から下向きにインクが吐出するものとする。
【００２２】
さらに、フロントヘッドユニット６の前面（下面）に沿って、弾性のある薄金属板製のカバープレート４４が固着されている。カバープレート４４は、中央部分においてノズル５４に対応する孔４４ａを有し、両端において底板５の下面側から本体フレーム１の側面に沿って折曲部分４４ｂ，４４ｃが形成され、一方の折曲部分４４ｂで、フレキシブルフラットケーブル４０の中途部の下面側を覆うようにしている。
【００２３】
カバープレート４４の外周は、本体フレーム１に対してシリコーン接着剤等のシール剤４５で封止固定されている。すなわち、カバープレート４４の左右両側縁と底板５の左右両側に立ち上がったリブ５ａとの間、およびカバープレート４４の他方の折曲部分４４ｃの先端と本体フレーム１の側面との間に沿って、ほぼＵ字状にシール剤４５が充填され（図１０、図１１）、また一方の折曲部分４４ｂの内面とフレキシブルフラットケーブル４０との間およびそのケーブル４０と本体フレーム１の側面との間にそれぞれシール剤４５が充填されている（図１０）。カバープレート４４の孔４４ａの内周とフロントヘッドユニット６とを接着剤によって封止される。これにより、２個のフロントヘッドユニット６の間は、カバープレート４４によって塞がれ、かつ本体フレーム１とフロントヘッドユニット６の外周との間は、カバープレート４４およびシール剤４５を介して封止されて、本体フレーム１とフロントヘッドユニット６との隙間９ｃにインクや、紙粉、埃等が侵入することを防止でき、圧電アクチュエータ２０とフレキシブルフラットケーブル４０との電気的接続箇所の電気的短絡事故が防止できるのである。また、一方の折曲部分４４ｂにより、フレキシブルフラットケーブル４０の引き出し方向を案内できるとともに、そのケーブル４０の保護もできる。
【００２４】
また、後述するように、フロントヘッドユニット６の裏面側であって、最上層のベースプレート１４の一端部に穿設された供給孔１９ａの上面には、その上方のインクカートリッジ３から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が予め接着剤にて固定されている（図６（ａ）参照）。
【００２５】
次に、前記フロントヘッドユニット６を本体フレーム１の底板５の支持部８に接着・固定する方法について説明すると、まず、図示しない治具にカバープレート４４をその前面を下向きにして置き、前記２つのフロントヘッドユニット６、６を、そのノズル５４をカバープレート４４の孔４４ａに対応させ、かつノズル５４の開放面（キャビティプレート１０の下面（前面））を下向きにして、当該両ノズル５４の列が平行状で所定間隔に配置されるように、ヘッドユニット６をカバープレート４４上に接着剤を介在して載せる。これにより、２つのフロントヘッドユニット６、６の下面（前面）がほぼ正確に同一平面上に配置できる。このとき、接着剤は、フロントヘッドユニット６をすぐにカバープレート４４に固定するものである必要はなく、以下の工程中に徐々に硬化するものであってもよい。図６（ａ）に示すように、本体フレーム１を支持部８が上向きとなるように配置し、前記各嵌合溝４６にゴム製等のパッキン４７を押し込み、当該パッキン４７の高さの略半分乃至三分の一が底板５の下面より下に突出するようにしておき、次いで、シリコーン樹脂等の接着剤（シール剤）４８を各嵌合溝４６内に充填する。その後、ヘッドユニット６、６の上方から本体フレーム１を被せる。そのとき、各支持部８の段付きの凹部内に前記各フロントヘッドユニット６が嵌まるようにセットすると、底板５のリブ５ａの下縁は治具に当接した状態に保持される（位置決め部分は図示せず）。またそのとき、前記各パッキン４７の先端が、前述のフロントヘッドユニット６の裏面のうち、前記フィルタ２９のうちの濾過部２９ａ（インク供給孔１９ａに相当）よりも外周箇所に当接するようにセットする。なお、本体フレーム１をヘッドユニット６、６に被せつけるとき、シール剤４８は自身の粘性により嵌合溝４６内に保持され、落ちてくることはない。また、ヘッドユニット６、６を図示しない治具に保持したまま、本体フレーム１上に被せ付けるようにして組み付けることもできる。次いで、フロントヘッドユニット６と本体フレーム１との一方または双方を相互に押さえ込むと、各パッキン４７の内周面４７ａが前記各嵌合溝４６の内周壁４６ａに密接した状態で、且つパッキン４７の先端がインク供給孔１９ａより外周を囲むようにフィルタ２９の外周部に密接しながら、当該各パッキン４７は嵌合溝４６内に沈み込む。そうすると、嵌合溝４６内のシール剤４８が当該嵌合溝４６のうちパッキン４７より外側へ溢れ出るが、前記パッキン４７の先端は前以ってフィルタ２９の表面に密接しているので、シール剤４８は、パッキン４７の内径部には浸入し得ず、パッキン４７の外周部位においてフロントヘッドユニット６の裏面に接着して確実にシールすることができる。従って、パッキン４７とその外周のシール剤４８との二重のシール部が構成される結果、各フロントヘッドユニット６における供給孔１９ａより外周の裏面とパッキン４７との当接部（接合部）からインクが確実に外に漏れ出さないようにすると共に、インクが前記開口部５０から供給孔１９ａに流通する間において、シール剤４８との接触がパッキン４７の箇所で確実に遮断され、インクの成分とシール剤４８の成分との化学反応等にてインク中にノズル５４に詰まる粒子が発生したり、逆にシール剤４８が侵されてシール性が劣化するという問題も無くなるのである。
【００２６】
前記嵌合溝４６は、各開口部５０の単独の外周毎に設けても良い。また、隣接する複数の供給孔１９ａを同じ色のインクとして使用する場合には、これらの隣接する供給孔１９ａ、１９ａ（開口部５０、５０）をまとめて囲むような例えば平面視楕円状の嵌合溝を形成し、この嵌合溝に嵌まる楕円状のパッキン（図示せず）にて前記複数の供給孔１９ａ、１９ａ（開口部５０、５０）をまとめてシールするようにしても良い。さらに、嵌合溝４６の内周壁４６ａを、先端側から嵌合溝の底に向かって抜き勾配を形成しても良い。
【００２７】
次いで、本体フレーム１の上面側から前記各空所９ａ，９ｂに速硬化性の接着剤としての変性アクリル樹脂系接着剤の粘性のあるＵＶ接着剤７を落とし込み充填し、次いで、本体フレーム１上から前記各空所９ａ，９ｂに向かって紫外線を照射する。すると、ＵＶ接着剤７は短時間（数十秒以内）で固化するのである。
【００２８】
このとき、フロントヘッドユニット６の厚さ寸法Ｈ１ａを、前記キャビティプレート１０の前面からフレキシブルフラットケーブル４０の裏面までの厚さとし、カバープレート４４の厚さ寸法をＨ１ｂとするときには、前記段付き状の各支持部８の深さ寸法Ｈ２を、Ｈ１ａ＋Ｈ１ｂより若干深く設定すると（図７参照）、各支持部８とフレキシブルフラットケーブル４０や圧電アクチュエータ２０、さらにはキャビティプレート１０の上面（裏面）との間に若干の隙間９ｃができ、この隙間９ｃの一部に前記ＵＶ接着剤７が浸入した状態で秒単位で固化するから、本体フレーム１でフロントヘッドユニット６のいずれの箇所も押さえ付ける余分な外力が作用しない状態の元で両者を固定することができる。なお、カバープレート４４は、２つのフロントヘッドユニット６、６を不動に保持するほどの剛性はない。したがって、キャビティプレート１０の前面が治具の面と平行状を保ち、換言すると、ノズル５４の軸線（インクの噴射方向に対応する）を治具の表面に対して直交する方向に正確に設定でき、かつ２つのヘッドユニットのノズル列の相互の関係も正確に維持できる。
【００２９】
また、前記凹所９ａ，９ｂを例えば、平面視矩形状のフロントヘッドユニット６の四隅近傍に配置することにより、ＵＶ接着剤７の固化時に、当該接着剤の収縮歪みに伴うフロントヘッドユニット６の位置ずれを極力少なくすることができる。
【００３０】
フロントヘッドユニット６の四隅近傍を固化することで、後にインクジェットヘッドをプリンタに搭載した状態での不使用時に、ノズル部分の乾燥を防止すべくゴム製等のキャップでキャビティプレート１０の前面を密接すべく押圧したときに当該キャビティプレート１０の平面が歪むような変形が起こり難くなるという利点を有する。
【００３１】
さらに、図４、図７及び図９に示すように、並列させたフロントヘッドユニット６、６の隣接する辺に跨がって空所９ａが広幅で形成されていると、１箇所の空所９ａにＵＶ接着剤７を充填し、紫外線照射で、２つのユニット６、６を一度に固化でき、作業速度の短縮及び製造効率の大幅向上に寄与できる。
【００３２】
なお、速硬化性の接着剤としては、前記ＵＶ接着剤７と成分が類似する湿気硬化型接着剤等も使用できる。
【００３３】
その後、図１０、図１１に示すように、カバープレート４４の左右両側縁とリブ５ａとの間、及びカバープレート４４の折曲部分４４ｃの先端と本体フレーム１の側面との間にシール剤４５を塗布する。なお、フレキシブルフラットケーブル４０と本体フレーム１との間、フレキシブルフラットケーブル４０とカバープレート４４との間、およびカバープレート４４における折曲部分４４ｃのコーナ部と本体フレーム１との間には、フロントヘッドユニット６に本体フレーム１を被せ付ける前に、シール剤４５をあらかじめ塗布しておく。これにより、前記隙間９ｃの外周を完全に封止することができ、外部からインクや、紙粉、埃等が侵入することを防止できるのである。
【００３４】
前記フロントヘッドユニット６のインクの供給孔１９ａと開口部５０との接合部であるパッキン４７の箇所のシール剤４８による封止箇所、前記シール剤４５によるカバープレート４４と本体フレーム１及びフレキシブルフラットケーブル４０の中途部の封止固定箇所の封止不良のための検査方法としては、前記検査用突起５５ａの先端にゴムチューブ（図示せず）を繋ぎ、図示ないエア源から圧縮空気の所定量を、検査用通気路５５を介して、前記支持部８、８の下面の隙間空間９ｃに入れてから、その初期の圧縮空気の空気圧と所定時間経過後の前記充填した圧縮空気の空気圧と各々測定して、減少していれば、前記の封止固定箇所のいずれかからエア漏れがあるとし、その箇所からインク漏れあるいは埃等の侵入のおそれがあるので不良品と判定するのである。
【００３５】
この検査方法によれば、フロントヘッドユニット６の裏面とそれを支持固定する本体フレーム１との隙間にエアを注入するので、使用時にインクが通過する本体フレーム１からフロントヘッドユニット６への接合部のインク漏れ、及び本体フレーム１の外面でのシール剤４５による封止箇所から電気的接続箇所へのインクや埃等の侵入を同時に検査できる。
【００３６】
次に、フロントヘッドユニット６の各構成部品の詳細について説明する。前記キャビティープレート１０は、図１２〜図１５、図１７に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート４３、下層プレート１１、二枚のマニホールドプレート１２、スペーサプレート１３及びベースプレート１４の五枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造であり、実施形態では、ノズルプレート４３を除く各プレートは、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。前記ノズルプレート４３には、微小径（実施形態では２５μｍ程度）の多数個のインク噴出用のノズル５４が、当該ノズルプレート４３における第１の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状に設けられている。これに対応して、連通孔１５が、下層プレート１１の前記第１の方向に延びる２つの平行状の基準線１１ａ、１１ｂに沿って、微小ピッチＰの間隔で千鳥状配列に穿設されている。前記二枚のマニホールドプレート１２には、インク通路１２ａ、１２ｂが、前記連通孔１５の列の両側に沿って延びるように穿設されている。但し、下層プレート１１に対面する下側のマニホールドプレート１２におけるインク通路１２ｂは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている（図１５参照）。このインク通路１２ａ、１２ｂは、上側のマニホールドプレート１２に対する前記スペーサプレート１３の積層により密閉される構造になっている。
【００３７】
また、前記ベースプレート１４には、その長辺（前記第１の方向）に沿う中心線に対して直交する第２の方向（短辺方向）に延びる細幅の圧力室１６の多数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線１４ａ、１４ｂを設定すると、前記中心線より左側の圧力室１６の先端１６ａは前記左側の長手基準線１４ａ上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室１６の先端１６ａは前記右側の長手基準線１４ｂ上に位置し、且つこの左右の圧力室１６の先端１６ａが交互に配置されているので、左右両側の圧力室１６は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に配置されていることになる。
【００３８】
この各圧力室１６の先端１６ａは、前記ノズルプレート４３における前記千鳥状配列のノズル５４に、前記スペーサプレート１３及び両マニホールドプレート１２に同じく千鳥状配列にて穿設されている微小径の貫通路１７、１７、１７及び連通孔１５を介して連通している。一方、前記各圧力室１６の他端１６ｂは、前記スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設された貫通孔１８を介して、前記両マニホールドプレート１２におけるインク通路１２ａ、１２ｂに連通している。
【００３９】
前記各圧力室１６の他端１６ｂは、図１５に示すように、ベースプレート１４の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである。また、最上層のベースプレート１４の一端部に穿設された供給孔１９ａの上面には、その上方のインクカートリッジ３から供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。
【００４０】
これにより、前記ベースプレート１４及びスペーサプレート１３の一端部に穿設の供給孔１９ａ，１９ｂから前記インク通路１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、このインク通路１２ａから前記各貫通孔１８を通って前記各圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６内から前記貫通路１７、１７、１７及び連通孔１５を通って、当該圧力室１６に対応するノズル５４に至るという構成になっている（図１７参照）。
【００４１】
一方、前記圧電アクチュエータ２０は、図１２、図１３及び図１６に示すように、９枚の圧電シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２２，２３を積層した構造で、前記各圧電シートのうち最下段の圧電シート２２とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの上面（広幅面）には、前記キャビティープレート１０における各圧力室１６の箇所ごとに細幅の個別電極２４が、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個別電極２４は前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。下から偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの上面（広幅面）には、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極２５が形成されている。
【００４２】
実施形態においては、前記各個別電極２４の幅寸法は対応する圧力室１６における平面視での広幅部より少し狭く設定されている。
【００４３】
他方、圧力室１６は前記のベースプレート１４の短辺の中央部側で、前記第１の方向（長辺）に沿って２列状に配列されているので、前記コモン電極２５は、その２列の圧力室１６、１６を一体的に覆うように、偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面視略矩形状に形成されると共に、該偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの対の短辺の端縁部近傍では当該端縁部のほぼ全長にわたって延びる引出部２５ａ，２５ａが一体的に形成されている。
【００４４】
そして、前記偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの対の長辺の端縁部近傍の表面であって、前記コモン電極２５が形成されていない箇所には、前記各個別電極２４と同じ上下位置（対応する位置）に、当該個別電極２４と略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極２６を形成する。
【００４５】
他方、最下段の圧電シート２２とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの上面（広幅面）のうち、前記引出部２５ａ，２５ａに対応する位置（同じ上下位置、圧電シートの対の短辺の端縁部近傍）には、ダミーコモン電極２７を形成するのである。
【００４６】
前記最上段のトップシート２３の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極２４の各々に対する表面電極３０と、前記コモン電極２５に対する表面電極３１とが、設けられている。
【００４７】
さらに、前記最下段の圧電シート２２を除いて、他の全ての圧電シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇとトップシート２３とには、前記各表面電極３０と、それに対応する位置（同じ上下位置）の個別電極２４並びにダミー個別電極２６とが互いに連通するように、スルーホール３２を穿設する。同様に、前記少なくとも１つの表面電極３１（実施形態では、トップシート２３の４隅の位置の表面電極３１）と、それに対応する位置（同じ上下位置）のコモン電極２５乃至はその引出部２５ａが互いに連通するように、スルーホール３３を穿設し、スルーホール３２、３３内に充填された導電性材料を介して、各層の個別電極２４同士及びそれと対応する位置の表面電極３０とが電気的に接続されているように構成し、同じく、各層のコモン電極２５同士及びそれと対応する位置の表面電極３１とが電気的に接続されているように構成するものである。
【００４８】
前記した構成の圧電アクチュエータ２０は、以下に述べるような方法で製造される。即ち、前記一つの圧電アクチュエータ２０における圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第１素材シート（セラミックグリーンシート）の表面のうち各圧電シートの箇所に、複数個の個別電極２４と、捨てパターンの電極としてのダミーコモン電極２７を設ける位置に対応して予めスルーホール３２を穿設する。同様に、圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第２素材シート（セラミックグリーンシート）の表面のうち各圧電シートの箇所に、複数個のコモン電極２５と、捨てパターンの電極としてのダミー個別電極２６を設ける位置に対応して予めスルーホール３３を穿設する。さらに、前記と同様に、トップシート２３の複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第３素材シート（セラミックグリーンシート）の表面のうちトップシート２３の箇所に、複数個の表面電極３０、３１を設ける位置に対してスルーホール３２、３３を穿設する。
【００４９】
そして、各圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ、２２の表面に個別電極２４及びダミーコモン電極２７を、圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの表面にコモン電極２５及びダミー個別電極２６を、トップシート２３の表面に表面電極３０、３１の箇所を、それぞれ、導電ペーストのスクリーン印刷にて形成すると、前記各スルーホール３２、３３は、第１、第２素材シートの上下広幅面に貫通しているので、各スルーホール３２、３３内にも前記導電ペーストが浸入し、該各スルーホール３２、３３を介して各電極部分でシートの上下面で導電通可能となる。次いで、各グリーンシートを乾燥した後、積層し、次いで積層方向にプレスすることで一体化して、一枚の積層体にする。その後焼成する。
【００５０】
これにより、上下に積層された複数枚の圧電シート２１とトップシートとは上下同じ位置の前記個別電極２４及びダミー個別電極２６が表面電極３０の箇所と電気的に接続されるし、同じく上下複数枚のコモン電極２５及びダミーコモン電極２７が表面電極３１の箇所と電気的に接続されることになる。
【００５１】
なお、圧電アクチュエータ２０の厚さ方向の外周側面にて個別電極２４同士やコモン電極２５同士を電気的に接続するように、側面電極（図示せず）を形成しても良い。
【００５２】
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ２０は、前記キャビティープレート１０に対して、当該圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４が前記キャビティープレート１０における各圧力室１６の各々に対応するように積層固定される（図１７参照）。また、この圧電アクチュエータ２０における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル４０が重ね半田付けされることにより、このフレキシブルフラットケーブル４０における各種の配線パターン（図示せず）が、前記各表面電極３０、３１に電気的に接合される。
【００５３】
この構成において、前記圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極２４と、コモン電極２５との間に電圧を印加することにより、圧電シート２１のうち前記電圧を印加した個別電極２４の部分に圧電による積層方向の歪みが発生し、この歪みにて前記各個別電極２４に対応する圧力室１６の内容積が縮小されることにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル５４から液滴状に噴出して（図１７参照）、所定の印字が行われる。
【００５４】
なお、並列すべきフロントヘッドユニットの個数は２〜４と任意に構成することができ、フロントヘッドユニットにおけるキャビティプレートは金属材料の他、セラミックス材であっても良い。さらに、本発明のインクジェットプリンタの駆動手段は、上記のプレート状の圧電アクチュエータ２０の他の形式であっても良いし、静電気により、圧力室の背面を覆う振動板を振動させてインクをノズル５４から吐出させる構成であっても良い。また、本体フレーム１にインクカートリッジを搭載することなく、キャリッジ以外のインクタンクからチューブを介してインク供給路４ａ〜４ｄにインクを供給するものであっても良い。さらにシール剤４８，４５は接着作用を有するものであっても良い。
【００５５】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの検査方法は、前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを備え、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するためのインク供給通路が備えられた本体フレームに前記フロントヘッドユニットを固着してなり、前記フロントヘッドユニットの裏面には前記アクチュエータに固定されて電気的に接続されたフレキシブルフラットケーブルを備え、前記本体フレームの底板に形成されて、前記フロントヘッドユニットを固定する支持部には、前記アクチュエータ及びフレキシブルフラットケーブルが隙間空間を介して嵌まるような凹部を形成し、前記支持部内の一部には、前記インク供給通路の開口部と前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔との接合部を設け、前記接合部を囲み且つ前記フロントヘッドユニットの外周と前記支持部との間をシール剤にて封止し、前記支持部の凹部には、前記シール剤が囲む前記フロントヘッドユニットの裏面側と前記支持部との間の前記隙間空間に連通する検査用通気路を形成したインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記検査用通気路から前記隙間空間に圧縮空気を入れて、前記インク供給通路の開口部と前記供給孔との接合部、及び前記フロントヘッドユニットの外周と前記支持部との間の前記封止箇所でのエア漏れによる空気圧の低下を検知し、それに基づいて、前記接合部でのインク漏れ、及び前記封止箇所でのインクや埃の侵入のおそれを判定することを特徴とするものである。
これにより、検査時には、検査用通気路を介して圧縮空気を圧入することができ、また、これにより、インク供給通路の開口部とフロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔との接合部のエア漏れ、及びフロントヘッドユニットの外周と前記支持部の間の封止箇所でのエア漏れを同時に検出でき、その結果からインク漏れやインク、埃等の侵入を検査できるという効果を奏する。また、圧縮空気のエア漏れだけの検査であるから、従来の本体フレームを水中に付ける等の検査方法と異なり、後の電気的短絡に繋がるおそれがないという優れた効果を奏する。
【００５６】
そして、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記インクジェットプリンタヘッドは、前記支持部に前記本体フレームの裏面側に突出する検査用突起部を有し、該検査用突起部の内径部に、前記隙間空間に連通する前記検査用通気路を形成しているものであるから、この検査用突起部に圧縮空気を圧入するための管を繋ぐことができ、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明による効果に加えて、検査を容易に実行することができるという効果を奏する。
【００５７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記接合部は、前記開口部の外周の嵌合溝に嵌合したパッキンと、該パッキンの外周側の嵌合溝に充填したシール剤とにより、前記開口部と供給孔との隙間を封止しているものであるから、パッキンの先端が、フロントヘッドユニットの裏面のインクの供給孔の周囲を囲むように密接して、前記開口部とインクの供給孔との隙間を塞いだ状態で、該パッキンの外周側にシール剤が充填されるから、このシール剤がパッキンを越えてその内周側に浸入することがなく、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明による効果に加えて、接合部のシール性を向上させることができるという効果を奏する。
【００５８】
そして、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドの検査方法において、前記インクジェットプリンタヘッドは、前記フレキシブルフラットケーブルの中途部と前記カバープレートの内面との間をシール剤にて封止しているものであるから、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明よる効果に加えて、フレキシブルフラットケーブルの保護と本体フレームに対する封止とを同時に達成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態によるインクジェットプリンタヘッドのノズル側を上にした斜視図である。
【図２】  インクジェットプリンタヘッドの部品の分解斜視図である。
【図３】  本体フレームの上方から見たインクジェットプリンタヘッドの部品の分解斜視図である。
【図４】  本体フレームの底板を下面側から見た図である。
【図５】  図４のＶ−Ｖ線矢視で見たパッキン等の各部品の拡大断面図である。
【図６】  （ａ）は本体フレームの底板の嵌合溝にパッキンを嵌合し接着剤を充填するシールの工程の図、（ｂ）はパッキンにフロントヘッドユニットを押しつけてシールする状態の工程の図である。
【図７】  図４のVII −VII 線矢視で見た各部品の拡大断面図である。
【図８】  図４の VIII −VIII線矢視で見た各部品の拡大断面図である。
【図９】  図４のVII −VII 線矢視で見た本体フレームとフロントヘッドユニットとの接着部を示す拡大断面図である。
【図１０】  本体フレームとフロントヘッドユニットとの封止固定部を示す拡大断面図である。
【図１１】  インク供給のための開口部と供給孔とのシール部を示す拡大断面図である。
【図１２】  フロントヘッドユニットの各部品の斜視図である。
【図１３】  キャビティープレートと圧電アクチュエータとの一端部を示す拡大斜視図である。
【図１４】  キャビティープレートの分解斜視図である。
【図１５】  キャビティープレートの部分的拡大斜視図である。
【図１６】  圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図１７】  フロントヘッドユニットの拡大側断面図である。
【符号の説明】
１          本体フレーム
５          底板
６          フロントヘッドユニット
７          ＵＶ接着剤
８          支持部
９ａ，９ｂ    空所
９ｃ        隙間空間
１０          キャビティープレート
１１          ノズルプレート
１２ａ，１２ｂ      マニホールドプレート
１３          スペーサプレート
１４          ベースプレート
１５          ノズル
１６          圧力室
１９ａ，１９ｂ        インクの供給孔
２０          圧電アクチュエータ
２９          フィルタ
４０          フレキシブルフラットケーブル
４４          カバープレート
４５          シール剤
４６          嵌合溝
４７          パッキン
４８          接着剤（シール剤）
５０          開口部
５５ａ          検査用突起
５５          検査用通気路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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