JP2006035499A - 液滴吐出装置及びその製造方法並びに接続検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴吐出装置において電極の接続状態の検査を簡易に短時間で行い、接続状態を確認するとともに検査結果に基いて吐出状態のバラツキをなくす。
【解決手段】液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成された前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に備えたことを特徴とする液滴吐出装置を提供することにより前記課題を解決する。
【選択図】 図１７

Description

本発明は、液滴吐出装置及びその製造方法並びに接続検査方法に係り、特に液滴吐出口が高密度配置された液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドと駆動信号用配線板との電極の接続状態の検査を簡易化する技術に関する。

従来より、画像形成装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。このインクジェット記録装置は、インクを液滴として被記録媒体に向けて吐出する多数の液滴吐出口（ノズル）が配列された液滴吐出ヘッド（インク吐出ヘッド）を有する液滴吐出装置を含んで構成され、インク吐出ヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、ノズルからインクを被記録媒体に吐出して、被記録媒体上にドットを形成することにより、画像を形成するものである。

このようなインクジェット記録装置におけるインク吐出方法として、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子（圧電アクチュエータ）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式や、インクを加熱して気泡を発生させ、この気泡が成長する際の膨張エネルギーでインクを吐出させるサーマルインクジェット方式などが知られている。

このようにインクジェット記録装置においては、ノズルから吐出されたインクによって形成されるドットを組み合わせることによって１つの画像が表現される。近年、インクジェット記録装置においても写真プリントなみの高画質な画像記録が望まれており、そのためインクドットを小さくし１画像あたりの画素数を多くして高画質を実現するために、ノズル径を小さくした多数のノズルを高密度に配列することが行われている。

しかしこのような小さなノズルの高密度配列に伴い、ノズルを駆動してインクを吐出するための各種電子部品等の配線も非常に微細化・高密度化され、その接続電極の状態を確認して接続を確実に行うことが次第に困難となっている。そこで、このような微小な電子部品における配線の接続を確実に行うためのさまざまな提案がなされている。

例えば、フレキシブルフィルム配線基板と配線基板との配線が接続される複数の接続端子のうち、少なくとも１つの接続端子のライン幅が他の接続端子のライン幅よりも広くなるようにして、接着固定の際の不良接続の発生を少なくしたインクジェット記録ヘッド及びその組立て方法が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また例えば、印刷配線板の両端部の独立する２電極に各々配線を引き延ばして検査用電極を形成し、この形成した検査用電極に各々抵抗計のプローブを当てて抵抗値を測定し、測定した抵抗値が正常な値であれば接続状態は正常であると判断するようにして、接続電極の接続部の接続状態の良否を目視検査することなく容易に行おうとしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。

また例えば、インクジェット記録装置の分野ではないが、半田をプリコートし電子部品をリフロー工程により実装するプリント配線基板において半田溶融状態を検査する検査方法として、パターン端子間のピッチを実装する電子部品間のピッチよりも狭めるとともに、パターン端子の長手方向に目盛部を設けた一対のチェック用のパターン端子をプリント配線基板の少なくとも一方の対角線上の両隅部に設け、プリント配線基板の実装パターン端子及びチェックパターン端子部にクリーム半田をプリコートして実装パターン端子上に電子部品を搭載して外部からプリント配線基板を加熱してクリーム半田を溶融させ、電子部品を表面実装した後、一対のチェックパターン端子部のクリーム半田の溶融状態を検査することにより半田溶融状態を検査するものが知られている（例えば、特許文献３等参照）。
特開平１０−２３０６０３号公報 特開平７−１７６８５７号公報 特許第３０５２７３９号公報

しかしながら、上述したように、液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドと駆動信号用配線板との接続において、液滴吐出ヘッドが高密度多素子となる中で配線板との接続が正常に行われているかどうかの確認検査を行うのに、目視ではその確認が非常に困難であるという問題があった。

また、個々の圧電素子の静電容量や固有振動数を１個１個検査したり、あるいは実際に液滴吐出ヘッドから被記録媒体に液滴を吐出して印字結果を検査する等の方法では非常に時間がかかるという問題があった。

例えば、上記特許文献１に記載のものは、接続端子のライン幅を他の接続端子のライン幅よりも広くして、接続時に位置が少しずれても接続不良を起こさないようにするものであり、電極の接続状態を検査するものではない。

また、上記特許文献２に記載のものは、各接続電極から検査用電極を引き出して抵抗計で測定するものであり、１個１個検査する必要があり検査に時間がかかるという問題がある。

また、上記特許文献３に記載のものは、あくまで半田がうまく塗られているかどうかを見るものであり、電極の電気的な接続状態の良否を検査（いわゆる通電チェック）するものではなく、さらに、チェック用パターン端子に設けられた目盛りを読むことによって半田の溶融状態を判断するものであり、検査に時間がかかるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電極の接続状態の検査を簡易に短時間に自動的に行うとともに、未接続、短絡、接触不良等の接続状態の確認を可能とし、さらに、検査結果に基いて吐出状態のバラツキをなくすことを可能とする液滴吐出装置及びその製造方法並びに接続検査方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成された前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に備えたことを特徴とする液滴吐出装置を提供する。

これによれば、駆動信号用電極同士の接続確認の検査を一つ一つの駆動信号用電極全てについて検査することなく、接続検査用電極を用いて一次的な検査を行うことで簡易に全体的な接続の良否判定（１次チェック）を行うことができる。

また、請求項２に示すように、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板とを接合する際の、前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板のそれぞれに設けられた前記接続検査用電極同士の接続状態の検出結果に基いて前記駆動信号用電極同士の接続状態を自動的に判定するようにしたことを特徴とする。

これによれば、接続状態の確認を目視によることなく容易に行うことができる。

また、請求項３に示すように、前記接続検査用電極のサイズが、少なくとも前記駆動信号用電極のサイズより小さいことを特徴とする。これによれば、検出条件を厳しくすることによって、組立て工程において、多少の位置ずれに対しても余裕を確保することができる。

また、請求項４に示すように、前記接続検査用電極の個数は、前記駆動信号用電極の個数よりも少ないことを特徴とする。これによれば、少ない個数の接続検査用電極を検査するのみでおおまかな接続検査を行うことができ、検査を簡略化し検査時間を短縮することができる。

また、請求項５に示すように、前記駆動信号用電極は前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板上に２次元マトリクス状に配列され、前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対し少なくともその対角上に配置されたことを特徴とする。

これによれば、接続検査用電極を対角に配置することで接続の良否判定の確度を向上させることができる。

また、請求項６に示すように、前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対しその四隅に配置され、かつその１つの対角上にはある方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置し、他の対角上には前記ある方向とは異なる方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置したことを特徴とする。

これによれば、接続検査用電極を対角に配置した場合よりもさらに検出精度を向上することができ、組立て時における縦横方向への位置ずれ、圧力や温度の不均一による長さ方向での不良を検出することが可能となる。

また、請求項７に示すように、前記液滴吐出ヘッド上の近接した位置に２つの前記接続検査用電極を配置し、その一方を一定の電圧端子に接続するとともに、他方をオープン端子に接続したことを特徴とする。

これによれば、オープン端子を利用することにより、一定の電圧端子に接続したものだけではできなかった隣接する端子との短絡をも容易に検出することができる。

また、請求項８に示すように、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置において、さらに、前記液滴吐出ヘッドに、液滴の吐出を行うためのアクチュエータの他に検査用のアクチュエータ及び前記検査用のアクチュエータの変位を検出する変位検出手段を設けたことを特徴とする。

これによれば、液滴吐出ヘッドに設けられるアクチュエータのロット間のバラツキを検出することができる。

また、請求項９に示すように、前記変位検出手段の検出結果に基いて、前記液滴吐出ヘッドの前記駆動信号用電極に対応する液滴吐出用のアクチュエータに対する駆動波形を補正することによって前記液滴吐出用のアクチュエータの変位量を制御することを特徴とする。

これによれば、検出したアクチュエータの変位特性に基づいてアクチュエータのロット間のバラツキを補正して、配線抵抗と接触抵抗等のバラツキ分を駆動信号により調整可能となる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成された前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極の接続状態を検査する接続検査方法であって、前記駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成し、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板とを接合する際、前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板のそれぞれに設けた前記接続検査用電極同士の接続状態を検出することにより前記駆動信号用電極の接続状態を検査することを特徴とする接続検査方法を提供する。

これによれば、駆動信号用電極同士の接続確認の検査を接続検査用電極を用いて行うことで簡易に接続の良否判定を行うことができる。

また、請求項１１に示すように、前記接続検査用電極のサイズを、少なくとも前記駆動信号用電極のサイズより小さくしたことを特徴とする。

これにより、厳しい検査条件で検査を行い検出精度を高め、接続不良のものを確実に検出することができるため、組立て時における組立精度に、ある程度の余裕を確保することができる。

また、請求項１２に示すように、前記接続検査用電極の個数を、前記駆動信号用電極の個数よりも少なくしたことを特徴とする。これにより、接続検査を簡単に短時間に行うことができる。

また、請求項１３に示すように、前記駆動信号用電極は前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板上に２次元マトリクス状に配列され、前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対し少なくともその対角上に配置されたことを特徴とする。

このように接続検査用電極を対角に配置することで接続検査精度を向上させることができる。

また、請求項１４に示すように、前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対しその四隅に配置され、かつその１つの対角上にはある方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置し、他の対角上には前記ある方向とは異なる方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置したことを特徴とする。

これにより、より一層接続検査精度を向上させることができる。

また、請求項１５に示すように、前記液滴吐出ヘッド上の近接した位置に２つの前記接続検査用電極を配置し、その一方を一定の電圧端子に接続するとともに、他方をオープン端子に接続したことを特徴とする。

これにより、隣接した端子同士の短絡状態を容易に検出することができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項１６に記載の発明は、液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置の製造方法であって、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極を２次元マトリクス状に形成し、前記駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方の、前記駆動信号用電極が形成される領域に対し少なくともその対角上に配置するように形成し、前記駆動信号用電極、前記接続検査用電極及び接続検査用配線素子が形成された前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板を張り合わせることを特徴とする液滴吐出装置の製造方法を提供する。

これにより、組立て工程において簡易的なチェックが出来、無駄な作業を削減することができる。

また、請求項１７に示すように、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方において、前記接続検査用電極を、前記駆動信号用電極が形成される領域に対しその四隅に配置し、かつその１つの対角上にはある方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置するとともに、他の対角上には前記ある方向とは異なる方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置したことを特徴とする。

これによれば、組立て工程において、より精度の高い接続検査を簡易に行うことができ、作業効率を向上することが可能となる。

また、請求項１８に示すように、請求項１６または１７に記載の液滴吐出装置の製造方法において、さらに、前記液滴吐出ヘッドに、検査用のアクチュエータ及び前記検査用のアクチュエータの変位を検出する変位検出手段を設けたことを特徴とする。

これにより、アクチュエータのロット間のバラツキを検出することのできる液滴吐出装置を製造することができる

以上説明したように、本発明に係る液滴吐出装置及びその製造方法並びに接続検査方法によれば、接続電極の接続状態の検査を、個々の駆動信号用電極の接続状態を検査することなく、接続検査用電極の接続状態のみを検査することで、全体の接続状態の概略を簡単に確認でき、電極の接続状態の良否の一次的な検査を簡易に短時間に行うことができる。また、１組の接続検査用電極の一方をオープン端子に接続した場合には、未接続、短絡、接触不良等の接続状態を容易に確認でき、さらに、液滴の吐出を行わないアクチュエータとその変位を検出する変位検出手段を設けた場合には、その変位検査結果に基いて液滴吐出用のアクチュエータの駆動波形を補正することにより、各アクチュエータの吐出状態のバラツキをなくすことができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る液滴吐出装置及びその製造方法並びに接続検査方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る液滴吐出装置を有する画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド（液滴吐出ヘッド）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部と、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、図２に示すように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

次に、印字ヘッド（液滴吐出ヘッド）について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを表すものとし、図３に印字ヘッド５０の平面透視図を示す。

図３に示すように、本実施形態の印字ヘッド５０は、インクを液滴として吐出するノズル５１、インクを吐出する際インクに圧力を付与する圧力室５２、図示しない共通流路から圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。

図３に示すように、各圧力室５２は、上方から見ると略正方形状をしており、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端にインク供給口５３が設けられている。

また、図３中の４−４線に沿った断面図を図４に示す。

図４に示すように、圧力室ユニット５４は、インクを吐出するノズル５１と連通する圧力室５２によって形成され、圧力室５２には、供給口５３を介してインクを供給する共通流路５５が連通するとともに、圧力室５２の一面（図では天面）は振動板５６で構成され、その上部には、振動板５６に圧力を付与して振動板５６を変形させる圧電素子５８が接合され、圧電素子５８の上面には個別電極５７が形成されている。また、振動板５６は共通電極を兼ねている。

圧電素子５８は、共通電極（振動板５６）と個別電極５７によって挟まれており、これら２つの電極５６、５７に駆動電圧を印加することによって変形する。圧電素子５８の変形によって振動板５６が押され、圧力室５２の容積が縮小されてノズル５１からインクが吐出されるようになっている。２つの電極５６、５７間への電圧印加が解除されると圧電素子５８がもとに戻り、圧力室５２の容積が元の大きさに回復し、共通流路５５から供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給されるようになっている。

なお、図４では省略したが、個別電極５７の上側には、これらの電極５６、５７に電気を供給するための配線が形成されたフレキシブル配線基板あるいはリジッド基板等の配線部が形成されるが、本発明のポイントであるこれら電極５６、５７の配線及びその接続の検査等については後で詳述する。

また、図５は他の印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。図５に示すように、複数の短尺ヘッド５０’を２次元の千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、これらの複数の短尺ヘッド５０’全体で印字媒体の全幅に対応する長さとなるようにして１つの長尺のフルラインヘッドを構成するようにしてもよい。

図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、補充口（図示省略）からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を替える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図６に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０を繋ぐ管路の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは印字ヘッド５０のノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズルの乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、図示を省略した移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示しない昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。昇降機構は、電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａのノズル領域をキャップ６４で覆うようになっている。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示を省略したブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル面５０Ａ）に摺動可能である。ノズル面５０Ａにインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル面５０Ａに摺動させることでノズル面５０Ａを拭き取り、ノズル面５０Ａを清浄するようになっている。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、そのノズル５１近傍のインク粘度が上昇した場合、粘度が上昇して劣化したインクを排出すべく、キャップ６４に向かって予備吐出が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内のインク）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度が上昇して固化した劣化インクの吸い出しが行われる。

すなわち、印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ（積層圧電素子５８）が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（積層圧電素子５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かって積層圧電素子５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル面５０Ａの汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル５１や圧力室５２内に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、積層圧電素子５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに、キャップ６４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ６７で吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。したがって、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、図６で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。

また、好ましくは、キャップ６４の内側が仕切壁によってノズル列に対応した複数のエリアに分割されており、これら仕切られた各エリアをセレクタ等によって選択的に吸引できる構成とする。

図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（図示省略）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなどの磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサー（図示省略）を含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供するものである。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいて印字ヘッド５０に対する各種補正を行うようになっている。

図８は、インクジェット記録装置１０中の液滴吐出装置に相当する部分としての印字ヘッド５０周辺の全体構成図である。

図８に示すように、印字ヘッド５０とＣＰＵ基板９０はフレキシブル配線基板（フレキシブルケーブル）９３及びリジッド基板９４からなる配線板９２によって接続されている。ＣＰＵ基板９０は、上述したシステムコントローラ７２、プリント制御部８０、画像メモリ７４、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を含み、印字ヘッド５０に対して印字データや駆動信号等を送信して印字ヘッド５０の動作を制御する素子がその上に形成されたものである。

プリント制御部８０は、画像データを印字制御用のデータに変換するデータ変換ＩＣ及び印字ヘッド５０の圧電素子（アクチュエータ）５８を駆動する駆動信号を生成する信号発生ＩＣ等を含んでいる。

配線板９２上には、ＣＰＵ基板９０上のヘッドドライバ（駆動回路）８４から信号を印字ヘッド５０へ転送するシリアルバス９５と印字ヘッド５０上の各個別電極５７に対する引き出し電極（パッド、図８では図示省略）に接続する個別配線９６との間を仲介し、シリアル／パラレル変換を行うＳ／Ｐ変換ＩＣ９８が設けられている。またＳ／Ｐ変換ＩＣ９８には、信号の切換えを行うスイッチＩＣも含まれている。

図８に示す例では、印字ヘッド５０上における各個別電極５７の引き出し電極との接続部分及びＳ／Ｐ変換ＩＣ９８が形成される部分はリジット基板９４で構成され、その間が個別配線９６及びシリアルバス９５が形成されたフレキシブル配線基板９３によって接続されている。

図９は、フレキシブル配線基板９３及びリジッド基板９４と印字ヘッド５０上の各個別電極５７の引き出し電極との接続の様子を模式的に示す側面図である。

図９に示すように、各個別電極５７の引き出し電極と接続するリジッド基板９４は、印字ヘッド５０上を覆うように配置されている。また図９では図示を省略したが、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８から出ている各個別配線９６が各個別電極５７の引き出し電極と接続するように形成されている。また、所定数の個別配線９６毎にＳ／Ｐ変換ＩＣ９８が設けられ、多層構造となっている。

なお、配線板９２は図８、図９に示したものには限定されず、さまざまな構成があり、その構成に応じて印字ヘッド５０と配線板９２との接続方法もいろいろなものが考えられる。以下、印字ヘッド５０と配線板９２との接続方法の例について説明する。

図１０（ａ）に、印字ヘッド５０上にマトリクス状に配列された各個別電極５７毎に引き出し電極９９を引き出し、引き出し電極９９のパッド上に配線接続用の半田バンプ１００が形成された様子を斜視図で示す。個別電極５７は、図３に示したように２次元マトリクス状に配列された圧力室５２の上面に形成された圧電素子５８（図４参照）の上側に形成されている。個別電極５７から横へ配線を引き出してそこに引き出し電極９９としてのパッドを形成し、その上に半田バンプ１００を乗せ、これを配線板９２側との配線接続部としている。

また、図１０（ｂ）に、このように個別電極５７の引き出し電極９９のパッド上に配線接続用の半田バンプ１００が形成された印字ヘッド５０に対し、配線板９２を接合した様子を断面図で示す。

図１０（ｂ）に示すように、印字ヘッド５０と接合する配線板９２の部分はリジッド基板９４で形成され、個別電極５７の引き出し電極９９に対応する部分には接続用電極９９ａが設けられている。印字ヘッド５０側の個別電極５７の引き出し電極９９と配線板９２側の接続用電極９９ａは、半田バンプ１００によって接続されている。配線板９２の接続用電極９９ａには、配線板９２のスルーホール１０１に形成された垂直配線手段１０２が接続し、垂直配線手段１０２は、図示を省略した配線板９２上の配線９６（図８参照）へと接続している。

これにより、配線板９２の配線９６と印字ヘッド５０の個別電極５７とが導通する。すなわち、印字ヘッド５０の個別電極５７の引き出し電極９９と、配線板９２の接続用電極９９ａは、配線板９２と印字ヘッド５０との間で吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極を構成する。

なお、図１０に示した例、及び次に図１１で説明する接続方法の例では、印字ヘッド５０の個別電極５７の引き出し電極９９と配線板９２の接続用電極９９ａとからなる接続部の接合は半田バンプによってなされているが、この接合は半田バンプに限定されるものではなく、他の導電性接着剤あるいは異方性導電膜（ＡＣＦ）等の導電性接合材料を用いて行うことができる。

図１１に、印字ヘッド５０上の各個別電極５７の引き出し電極９９と配線板９２の接続用電極９９ａとの接合部を半田バンプによって接合した場合の接続方法の例を示す。

図１１（ａ）に示すものは、図９に示したものと略同様のものであり、印字ヘッド５０上に多層化されたリジッド基板９４が形成され、多層化されたリジッド基板９４に設けられたスルーホール１０１中に、各個別電極５７の引き出し電極９９毎に形成された半田バンプ１００に個別配線（図示省略）を接続する垂直配線手段１０２が形成されている。また、印字ヘッド５０から離れた位置のリジッド基板９４にはＳ／Ｐ変換ＩＣ９８（あるいは駆動ＩＣ等）が形成され、印字ヘッド５０とＳ／Ｐ変換ＩＣ９８間はフレキシブル配線基板９３で接続されている。

図１１（ｂ）に示す例は、配線板９２を全て多層化されたリジッド基板９４で形成したものである。多層化されたリジッド基板９４に設けられた垂直配線手段１０２と接続する接続用電極９９ａと各個別電極５７の引き出し電極９９とが接続され、垂直配線手段１０２は各層のリジッド基板９４に形成された個別配線（図示省略）と接続されている。多層リジッド基板９４上にＳ／Ｐ変換ＩＣ９８（駆動ＩＣ）が並んで設置されている。

図１１（ｃ）に示す例は、印字ヘッド５０上のリジッド基板９４を多層化せずに、各個別電極５７の引き出し電極９９毎に半田バンプ１００によって垂直配線手段１０２と接続している。そして、各個別電極５７の引き出し電極９９毎のリジッド基板９４が階段状となるように形成して、それぞれのリジッド基板９４の側面から配線を引き出してそれぞれフレキシブル配線基板９３によってＳ／Ｐ変換ＩＣ９８（駆動ＩＣ）へと接続するようにしたものである。

図１１（ｄ）に示す例は、印字ヘッド５０上にまずフレキシブル配線基板９３を配置し、各個別電極５７の引き出し電極９９を半田バンプ１００によってにフレキシブル配線基板９３に接続し、さらにフレキシブル配線基板９３上にまた半田バンプ１０４を配置してその上に今度は多層のリジッド基板９４を配置してその上にＳ／Ｐ変換ＩＣ９８を設置したものである。

図１１（ｅ）に示す例は、印字ヘッド５０上の個別電極５７の引き出し電極９９をいくつかの組に分けて各組の半田バンプ１００毎に一つのリジッド基板９４を配置して接続し、このリジッド基板９４とＳ／Ｐ変換ＩＣ９８（駆動ＩＣ）が形成された他のリジッド基板９４との間を、フレキシブル配線基板９３によって、その側面で接続するようにしたものである。

また、図１１（ｆ）に示す例は、印字ヘッド５０上に直接多層のリジッド基板９４を配置してその上にＳ／Ｐ変換ＩＣ９８を設置し、各個別電極５７の引き出し電極９９上に形成された半田バンプ１００を各層のリジッド基板９４に接続するための垂直配線手段１０２を形成したものである。

次に本実施形態のインクジェット記録装置１０を制御するための駆動回路の構成について説明する。

図１２は、本実施形態のインクジェット記録装置１０の駆動回路の構成を示すブロック図である。

図１２に示す構成は、基本的には前述した図７に示すシステム構成と同様であり、ここでは特に印字ヘッド５０を駆動するための回路構成を詳しく示したものである。

図１２に示すように、インクジェット記録装置１０には、印字すべき画像データに対して画像処理を行うホストコンピュータ８６と基準電源部７３が接続されている。インクジェット記録装置１０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受け取る通信インターフェース７０、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺回路を備えインクジェット各部を制御するシステムコントローラ７２、プリント制御部８０、ヘッドドライバ８４、画像メモリ７４、画像バッファ（ラインバッファ）８２等を有している。

プリント制御部８０（ヘッドドライバ８４）と印字ヘッド５０は配線基板９２によって接続されており、配線基板９２を通じて印字ヘッド５０に駆動用信号が送られて印字ヘッド５０が駆動される。

配線基板９２の上にはＳ／Ｐ変換ＩＣ９８が設けられており、プリント制御部８０とＳ／Ｐ変換ＩＣ９８を結ぶシリアルバス９５と、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８と各個別電極５７（図１２では図示省略）とを結ぶ個別配線９６との間においてデータをシリアル／パラレル変換する。なお、詳しくは後述するがＳ／Ｐ変換ＩＣ９８はスイッチＩＣを含んでいる。

この駆動回路により印字ヘッド５０を駆動する際の作用を図１３に示す。

図１３に示すように、まずプリント制御部８０内の特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）により印字すべき画像データの波形データから波形を選択し、印字タイミングを検出する。次に、このデータ（デジタルデータ）をデジタル／アナログ変換（Ａ／Ｄ変換）してアナログデータとする。

次にこれを電圧増幅するとともに、電圧／電流変換して電流増幅し、ノズル切換えスイッチにより駆動すべきノズル５１を選択してインクを吐出すべきノズル５１の圧電素子５８を駆動する。

また、図１４に、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８中のスイッチＩＣを中心とした駆動回路の構成を示す。

図１４に示すように、印字ヘッド５０からインクを吐出するための駆動回路は、主に、プリント制御部８０に含まれる特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、印字ヘッド５０への駆動波形を発生させる駆動信号発生部１１０、プリント制御部８０から送られて来る印字シリアルデータＳＤをシリアル／パラレル変換し、駆動すべき圧電素子５８を選択するためのスイッチアレイ１１２（スイッチＩＣ）を有するＳ／Ｐ変換ＩＣ９８とからなる。

なお、ここで圧電素子５８は、図１４中ＯＵＴ０等と容量性負荷として表現されており、その一方（図１４中右側）の電極５６は共通電極（コモン）でありアースされている。また他方（図１４中左側）の電極５７は各圧電素子５８を個別に駆動するための個別電極であり、それぞれスイッチアレイ１１２の各スイッチ回路と接続されている。すなわち、この容量ＯＵＴ０、・・・、ＯＵＴｎ（圧電素子５８）を含む部分が印字ヘッド５０に相当する。

プリント制御部８０のＡＳＩＣは、印字ヘッド５０の１行分に相当するドットデータが得られるとこの１行分のドットデータ（デジタルデータ）を、図示を省略した発振回路からのクロック信号ＣＬＫに同期して、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８に印字シリアルデータＳＤとして送出するとともに、また所定のタイミングでラッチ信号ＬＡＴをＳ／Ｐ変換ＩＣ９８に送出する。

駆動信号発生部１１０は、駆動波形のデータをＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換するＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）を含む波形生成回路１１４と、ＤＡＣ出力レベルに応じて駆動波形を電圧増幅するアンプ１１６とで構成される。

Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８は、プリント制御部８０のＡＳＩＣからのクロック信号ＣＬＫ及び印字信号である印字シリアルデータＳＤを入力するシフトレジスタ１２０と、シフトレジスタ１２０のレジスト値をプリント制御部８０のＡＳＩＣからのラッチ信号ＬＡＴでラッチするラッチ回路１２２と、ラッチ回路１２２の出力値をレベル変化させるレベル変換回路１２４と、このレベル変換回路１２４でオン／オフが制御されるスイッチアレイ１１２とから構成される。

また、駆動信号発生部１１０の後段には、アンプ１１６で電圧増幅された駆動波形を低インピーダンスに変換する、ＮＰＮトランジスタとＰＮＰトランジスタによって構成されたＳＥＰＰ回路（Single-Ended Push-Pull circuit) １１８が接続されており、このＳＥＰＰ回路１１８の出力はスイッチアレイ１１２に入力されるようになっている。

スイッチアレイ１１２（スイッチＩＣ）は、駆動信号発生部１１０で生成されＳＥＰＰ回路１１８を介して送られて来た駆動波形が入力されるスイッチＳ１、・・・、Ｓｎからなり、各スイッチＳ１、・・・、Ｓｎは、上述したように印字ヘッド５０の各ノズル５１（図１４では図示省略）に対応する圧電素子５８（ＯＵＴ０、・・・、ＯＵＴｎ）にそれぞれ接続されている。

以下、図１４に示した駆動回路の動作を簡単に説明する。

プリント制御部８０（ＡＳＩＣ）は、ホストコンピュータ８６（図１２参照）側から与えられる画像情報を入力し、印字ヘッド５０を駆動するタイミングに合わせて波形データをＤ／Ａ変換器を有する波形生成回路１１４に入力する。波形生成回路１１４は、与えられた電圧データを所定の駆動波形として形成して出力する。

出力された駆動波形はアンプ１１６によって電圧増幅される。電圧増幅された駆動波形はＳＥＰＰ回路１１８によって低インピーダンスに変換され、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８のスイッチアレイ１１２に入力される。

また、プリント制御部８０（ＡＳＩＣ）は、駆動すべき圧電素子５８を指定するための印字シリアルデータＳＤとクロック信号ＣＬＫをシフトレジスタ１２０へ、またラッチ信号ＬＡＴをラッチ回路１２２へそれぞれ入力する。

ラッチ回路１２２は、ラッチ信号ＬＡＴにより、シフトレジスタ１２０に入力された印字シリアルデータＳＤをラッチし、レベル変換回路１２４に入力する。レベル変換回路１２４は、データの内容に応じて各圧電素子５８（ＯＵＴ０、・・・、ＯＵＴｎ）に接続されるスイッチＳ0 、・・・、Ｓn をオンすることで駆動すべき圧電素子５８を選択する。選択された圧電素子５８には、駆動波形が印加され、これにより圧電素子５８が駆動されて、これに対応するノズル５１からインクが吐出される。

通常のインク吐出のための圧電素子５８の駆動は、以上説明したように行われるが、このような圧電素子５８の駆動が正常に行われるためには、図１１にその例を示したような各圧電素子５８を個別に駆動するための個別電極５７の引き出し電極９９とこれに駆動波形を印加するための配線板９２の接続用電極９９ａとで形成される接続部の電気的な接続が良好に行われていなければならない。

本発明は、この電極（個別電極５７の引き出し電極９９と接続用電極９９ａ）の接続が良好に行われていることを目視ではなく自動で簡単に検査する技術を提供するものである。そこで、駆動信号用電極としての各圧電素子５８に対する個別電極５７の引き出し電極９９と接続用電極９９ａとの接続部の接続状態を検査するために、これらとは別に、以下説明するように接続検査用の電極を設置する。

以下、この接続検査用電極の配置の仕方について、説明の便宜上異方性導電膜（ＡＣＦ）によって接合する場合を例にとって説明するが、前述したように接合方法は半田等の導電性接着剤による方法でもよいのはもちろんである。

図１５（ａ）は、印字ヘッド５０上に形成された個別電極の引き出し電極に対して接続検査用の電極を付加した様子を示す平面図である。

すなわち、図１５（ａ）に示すように、個別電極５７の引き出し電極９９は一辺（横の辺）が２Ｘa の長方形で２Ｘb の間隔をもって配列されており、これに対しで接続検査用電極１２６も同じ形で同じ間隔で引き出し電極９９の外側に配置されている。

これに対して、これと同じように個別電極５７の引き出し電極９９に対する接続用電極９９ａと接続検査用電極１２６を配線板９２上に形成し、異方性導電膜（ＡＣＦ）を用いて、図１５（ａ）の印字ヘッド５０に対しそれぞれの電極が向かい合うように張り合わせた様子を図１５（ｂ）に示す。

ここで異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film)とは、加圧方向に電気接続する導電粒子を分散させたペースト膜であり、導電、絶縁、接着の３つの機能を同時に持つ接着材料であって、熱圧着することにより膜厚方向には導電性を持ち、面方向には絶縁性を持つように電気的異方性を有する高分子膜である。

図１５（ｂ）においては、配線板９２と印字ヘッド５０とが横方向にＳだけずれて接着されている。このとき上述したようにＡＣＦの性質から図に斜線で示した領域Ｄの部分のみが導電性を有し、その他の部分は絶縁性を有している。従って、正確に接着された場合に比べて電気の導通は悪くなっている。

また、図１６（ａ）に、印字ヘッド５０上に形成された個別電極に対して他の形の接続検査用電極を付加した様子を平面図で示す。

図１６（ａ）に示す例は、個別電極５７の引き出し電極９９の配置は図１５（ａ）に示すものと同じであるが、検査用電極１２８は、横方向の長さが引き出し電極９９の長さ２Ｘa の１／２のＸa となっている。また、配置する位置は、各引き出し電極９９同士の間隔２Ｘb と同じで引き出し電極９９の外側である。

このとき、接続検査用電極１２８及び個別電極５７の引き出し電極９９に対応する接続用電極９９ａを配線板９２上に形成して、印字ヘッド５０に電極同士が対向するように半田で接着した様子を図１６（ｂ）に示す。

図１６（ｂ）に示すように、この場合にも配線板９２と印字ヘッド５０は、ずれ量Ｓで接着されている。この場合、ずれ量Ｓが接続検査用電極１２８の横方向の長さＸa より大きくなると、すなわちずれ量Ｓが各引き出し電極９９あるいは接続用電極９９ａの長さ２Ｘa の１／２より大きくなると、印字ヘッド５０及び配線板９２上の接続検査用電極１２８は未接続となり、接続検査用電極１２８同士の導通を確認することにより、接続検査用電極１２８の未接続を検出することで個別電極５７の引き出し電極９９と接続用電極９９ａと接続部の接続不良をより厳しい条件で確実に検出することが可能となる。

このように接続検査用電極の一辺の長さを個別電極５７の引き出し電極９９の一辺の長さより小さく（例えば１／２等）することにより、検査条件を厳しくして検査精度を高めることができる。

図１７に、接続検査用電極の配置例の１つを示す。図１７に示すように、この配置例においては、印字ヘッド５０上に２次元マトリクス状に配列された個別電極５７に対応してその引き出し電極９９が２次元マトリクス状に配列されている面において、その２次元マトリクスの四隅に、その最も外側の列と同じ並びで各引き出し電極９９と同間隔でその外側にそれぞれ１つずつ接続検査用電極１３０、１３１、１３２、１３３が配置されている。

図１７に示すように、各引き出し電極９９は、Ｘ方向（図１７の横方向）の長さは２Ｌ、Ｙ方向（図１７の縦方向）の長さは２Ｋの長方形をしており、各引き出し電極９９同士のＸ方向の間隔は２Ｌ、Ｙ方向の間隔は２Ｋであるとする。

このとき、図１７の左上隅に配置された接続検査用電極１３０と右下隅に配置された接続検査用電極１３１は、それぞれ引き出し電極９９からＸ方向に２Ｌの間隔だけ外側に離れた位置に配置され、Ｘ方向の長さは２Ｌで各引き出し電極９９のＸ方向の長さ２Ｌと同じであるが、Ｙ方向の長さはＫで各引き出し電極９９のＹ方向の長さ２Ｋの１／２となっている。

また、図１７の右上隅に配置された接続検査用電極１３２と左下隅に配置された接続検査用電極１３３は、それぞれ引き出し電極９９からＸ方向に２Ｌの間隔だけ外側に離れた位置に配置され、Ｙ方向の長さは２Ｋで各引き出し電極９９のＹ方向の長さ２Ｋと同じであるが、Ｘ方向の長さはＬで各引き出し電極９９のＸ方向の長さ２Ｌの１／２となっている。

このように接続検査用電極１３０〜１３３を四隅に配置して、それぞれＸ方向、Ｙ方向の長さを引き出し電極９９の半分の長さとしているため、印字ヘッド５０と配線板９２を張り合わせて引き出し電極９９と接続用電極９９ａを接続する際、Ｘ方向にずれても、Ｙ方向にずれても、あるいは両方をあわせた斜め方向にずれたとしても、そのずれによる接続不良を検出することができる。

図１８に、接続検査用電極の配置の他の例を示す。

図１８に示す例は、接続検査用電極を図１７の例と同様に２次元マトリクスに配列された引き出し電極９９の四隅に配置するものであるが、ここでは、Ｘ方向の長さを引き出し電極９９の長さの１／２にしたものと、Ｙ方向の長さを引き出し電極９９の長さの１／２にしたものの２つの接続検査用電極をそれぞれの隅に配置するようにしている。

すなわち、図１８において、マトリクス状に配置された引き出し電極９９の左上隅にはＹ方向の長さを１／２とした接続検査用電極１３０ａとＸ方向の長さを１／２とした接続検査用電極１３０ｂの２つが配置されている。また、マトリクスの右下隅には、これに対応してＹ方向の長さを１／２とした接続検査用電極１３１ａとＸ方向の長さを１／２とした接続検査用電極１３１ｂの対が配置されている。

また、マトリクスの右上隅と左下隅にも同様にそれぞれＸ方向の長さを１／２にしたものとＹ方向の長さを１／２にしたものの２つの接続検査用電極の対、１３２ａ、１３２ｂ及び１３３ａ、１３３ｂがそれぞれ配置されている。

このように、それぞれＸ方向、Ｙ方向の長さを小さくした形状の異なる接続検査用電極を対にして四隅に配置したことにより、検査精度がより一層向上する。

また図１９に接続検査用電極の配置の他の例を示す。

図１９に示す例は、図１８に示す配置のうちマトリクスの右上隅の一対の接続検査用電極１３２ａ、１３２ｂと左下隅の一対の接続検査用電極１３３ａ、１３３ｂのみを取り出して対角線上に配置したものである。

このようにＸ方向及びＹ方向の長さをそれぞれ引き出し電極９９の長さの１／２とした接続検査用電極の組を対角線上に配置することによっても充分精確に電極の接続検査を行うことが可能である。

次に、上で説明したいずれかの方法によって接続検査用電極を設置した構成により実際に電極の接続検査を行う方法について説明する。

図２０に接続検査を行う回路構成の概略を示す。

図２０に示すように、接続検査を行う回路構成は、主に、駆動信号を送出したり検出信号の判定を行う制御部１５０、信号の伝達・切換えを行う配線板９２（駆動信号用配線板部）、印字ヘッド５０（ヘッド部）から成る。

制御部１５０は、印字ヘッド５０に対する駆動波形を発生して送出する駆動信号発生部１１０、基準電源部７３、印字ヘッド５０等に対して各種制御を行うプリント制御部８０、接続検査結果を表す検査信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１５３等を含んでいる。なお、基準電源部７３の電源電圧はＶ１であるとする。

配線部９２（駆動信号用配線板部）は、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８を有し、Ｓ／Ｐ変換ＩＣ９８は駆動する圧電素子５８の選択切換えを行うスイッチアレイ１１２を含んでいる。また、本発明のポイントである検査用配線部１４０が配線板９２と印字ヘッド５０の双方に渡って形成されている。なお、ここでは接続検査に関係する部分のみ表示し、前述したようなＳ／Ｐ変換ＩＣ９８等の詳しい構成は省略している。

印字ヘッド５０は、共通電極５６、圧電素子５８、個別電極５７及びその引き出し電極９９を有している。また配線板９２側には、各個別電極５７の引き出し電極９９と接続する接続用電極９９ａが形成されており、各接続用電極９９ａにはスイッチアレイ１１２の各スイッチＳ０、・・・、Ｓｎを介して駆動信号が入力されるようになっている。

また、印字ヘッド５０には、接続検査用電極１４１ａ、１４２ａが形成されている。この接続検査用電極１４１ａ、１４２ａは、例えば図１７〜図１９等に示すような位置に配置される。いま図２０に示す例では、接続検査用電極１４１ａ、１４２ａは２つのみ表示されているが、２つに限定されるものではなく、例えば図１８に示すように２次元マトリクスの四隅に２つずつ計８個あるいはそれ以上配置してもよい。

図２０に示す２つの接続検査用電極１４１ａ、１４２ａは、図１７〜図１９に示したもののうち２箇所に設置されたものをそれぞれ表しているものとしてもよいし、１箇所に２つ設置されたものを表しているものとしてもよい。

結局、個々の個別電極５７の引き出し電極９９と接続用電極９９ａとの接続状態を全て検査する代わりに、これらよりも数の少ない接続検査用電極１４１ａ、１４２ａで代表して検査することにより、簡略に接続不良を検出するものである。このとき、検査精度を高めるために接続検査用電極の形状及び配置を図１７〜図１９のように工夫したものである。

検査用配線部１４０は、印字ヘッド５０側に設置された接続検査用電極１４１ａ、１４２ａと、これに対応して配線板９２側に設置された接続検査用電極１４１ｂ、１４２ｂとで形成される接続部１４３、配線板９２側に設置された接続検査用電極１４１ｂ、１４２ｂへの通電のオンオフを切り替えるスイッチＳＫ１、ＳＫ２及び接続検査用電極１４１ｂ、１４２ｂへの配線上に設置された抵抗素子１４４、１４５等を含んで構成される。

図２０に示す例では、印字ヘッド５０に形成された接続検査用電極１４１ａ、１４２ａはそれぞれ共通電極５６に接続されている。共通電極５６はアースしてもよい。

印字ヘッド５０側の接続検査用電極１４１ａとこれに対応する配線板９２側の接続検査用電極１４１ｂとの組、あるいは印字ヘッド５０側の接続検査用電極１４２ａとこれに対応する配線板９２側の接続検査用電極１４２ｂとの組からなる接続部１４３を用いて電極の接続検査が行われる。

スイッチＳＫ１、ＳＫ２をそれぞれオンしたときの各接続検査用電極１４１ｂ、１４２ｂの回路のそれぞれの電圧を検出し、この検出信号をＡ／Ｄ変換器１５３でデジタル信号に変換してプリント制御部８０に送り、プリント制御部８０においてこのデジタル信号に変換された電圧検出値に基いて自動的に接続の良否の判定が行われる。

まずスイッチＳＫ１をオンにすると、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとが図２１（ａ）に示すように良好に接続できていれば接続検査用電極１４１ａ、１４１ｂに電源電圧Ｖ１の基準電源部７３による電流が流れる。このとき接続検査用電極１４１ａが共通電極５６側に接続されており、共通電極５６がアースされている場合、Ａ／Ｄ変換器１５３を介してプリント制御部８０で検出される電圧値は、抵抗素子１４４と接続検査用電極１４１ｂ及び１４１ａ間の接触抵抗、またこれら素子間の配線抵抗に依存した値となる。これによりプリント制御部８０は、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとの接続は良好であると判定する。

また、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとの接続が図２１（ｃ）に示すように未接続の場合、スイッチＳＫ１をオンにしても接続検査用電極１４１ａ、１４１ｂ間には電流は流れず、Ａ／Ｄ変換器１５３を介してプリント制御部８０が検出する電圧値は、略電源電圧Ｖ１となる。これより、プリント制御部８０は接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとが未接続であると判定する。

また、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとの接続が図２１（ｂ）に示すような接続不良の場合、スイッチＳＫ１をオンにしたとき、Ａ／Ｄ変換器１５３を介してプリント制御部８０が検出する電圧値は、接続検査用電極１４１ｂ及び１４１ａ間の接触抵抗が図２１（ａ）の接続良好の場合よりも増大するため、それに依存して高めの値となる。これによってプリント制御部８０は、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとは接続不良であると判定する。

また、このとき検出された電圧値により接続部１４３の配線抵抗及び接触抵抗を含めたバラツキを検出することが可能であり、これに基づいて吐出時の駆動電圧を制御することにより、各装置間のバラツキを補正することができる。

このようにして、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとの間の接続状態の検査が行われる。

次に、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとの間及び接続検査用電極１４２ａと１４２ｂとの間を半田バンプによって接合した場合の接続検査について説明する。

図２２に検出用電極１４１ａ、１４１ｂ、１４２ａ、１４２ｂの間を半田バンプによって接続した場合の各接続状態を模式的に示す。

図２２（ａ）は、接続状態が良好な場合を示しており、印字ヘッド５０側の接続検査用電極１４１ａ、１４２ａと配線板９２側の接続検査用電極１４１ｂ、１４２ｂとがそれぞれ半田バンプ１６１、１６２によって正確な位置に接着されている。

図２２（ｂ）は、接続状態が不良の場合を示しており、位置ずれ量が許容範囲外であり、それぞれ接続検査用電極１４１ａと１４１ｂ、及び接続検査用電極１４２ａと１４２ｂとが位置が大きくずれて接触している部分が狭く、一応導通はするが接触抵抗が大きく実用上問題となる。

図２２（ｃ）は、さらに位置がずれて未接続となった場合を示している。また、図２２（ｄ）は、位置はそれほどずれていないが、それぞれの接続検査用電極１４１ａと１４１ｂ及び１４２ａと１４２ｂとを接続する半田バンプ１６１及び１６２が大きくはみ出して互いに接触し短絡した場合を示している。

前述したＡＣＦによる接続の場合にはほとんど短絡が発生する危険性はないが、半田バンプによる接続の場合には、この図２２（ｄ）のように隣接する電極接続部同士が短絡してしまう場合が有り得る。

図２３に、このような短絡を含めた接続状態を検査するための回路構成を示す。

図２３に示す回路構成は、前述した図２０に示す回路構成と略同じであるが、今回は短絡の検査もできるように、接続部１４３の一方の接続検査用電極１４２ａがオープン端子１４６に接続している点が異なっている。

共通電極５６に接続された接続検査用電極１４１ａと１４１ｂ及びオープン端子１４６に接続された接続検査用電極１４２ａと１４２ｂの両方を用いてこれらの接続部１４３の短絡の検査が行われる。

接続検査用電極１４１ａと１４１ｂとの接続検査の方法は、図２０を用いて説明した方法と同じである。以下、短絡検査の方法について説明する。

以下、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂ及び接続検査用電極１４２ａと１４２ｂとをそれぞれ接続する半田バンプ１６１及び１６２が図２２（ｄ）に示すように接触してこれらの電極が短絡しているか否かを検査する方法について説明する。

まず、これらの電極が短絡していない場合には、スイッチＳＫ２をオンにしても接続検査用電極１４２ａ側はオープン端子１４３となっているため、Ａ／Ｄ変換器１５３を介してプリント制御部８０が検出する電圧値は略電源電圧のＶ１である。

しかし、接続検査用電極１４１ａ、１４１ｂと接続検査用電極１４２ａ、１４２ｂとが図２２（ｄ）に示すように短絡している場合には、スイッチＳＫ２をオンにすると、これらの電極が短絡しているため、接続検査用電極１４２ｂから半田バンプ１６２及び接続検査用電極１４１ａを通って共通電極５６側に電気が流れ、共通電極５６はアースされているため、Ａ／Ｄ変換器１５３を介してプリント制御部８０が検出する電圧値は、抵抗素子１４５と接続検査用電極１４２ｂ、１４２ａ、１４１ｂ、１４１ａ間の接触抵抗及びこれらの素子間の配線抵抗に依存した値となる。これの結果によりプリント制御部８０は、接続検査用電極１４１ａと１４１ｂ及び接続検査用電極１４２ａと１４２ｂとの間が短絡していると判断する。このようにして、これら電極間の短絡を自動的に検出することができる。

また、このとき図１７〜図１９等を用いて説明したように、接続検査用電極の一辺の長さを標準の個別電極の一辺の長さより小さくして（上の例では１／２として）、さらにその長さを小さくした辺が互いに違う方向を向くように複数の接続検査用電極を対角線上あるいはマトリクスの四隅に配置するようにしているため、個別電極と接続電極との接続状態をよりきびしい条件で検出することができる。

また、通常のインク吐出を行う圧電素子５８の他に、インク吐出を行わないダミーの圧電素子を設置して、これを用いて圧電素子５８の変位特性（バラツキ）を検出することができる。以下、これについて説明する。

図２４に、この圧電素子のバラツキを検出するための検査用回路の構成例を示す。

図２４に示す検査用回路の構成例は、前述した図２３に示す短絡の検査を含めた接続検査を行う回路構成において、検査用配線部１４０（図２４では図示省略）の他にさらに変位特性検査用配線部１７０を設けたものであり、変位特性検査用配線部１７０以外の構成は図２３と同様である。変位特性検査用配線部１７０は、圧電素子５８のロット間のバラツキを検出するものである。

変位特性検査用配線部１７０は、通常の印字時にはインク吐出を行わない検査用のダミーの圧電素子１８１ａ、１８２ａと、それぞれの圧電素子１８１ａ、１８２ａに対して設置された圧電素子１８１ａ、１８２ａの変位状態を検出するセンサ（変位検出手段）としての圧電素子１８１ｂ、１８２ｂと、これらの圧電素子１８１ａ、１８２ａ、１８１ｂ、１８２ｂとの配線の接続を行う接続用電極１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂ、・・・、１７６ａ、１７６ｂ及びそれぞれダミーの圧電素子１８１ａ、１８２ａの駆動信号のオンオフを行うスイッチＳＫ１、ＳＫ２を含んで構成される。

ダミーの圧電素子１８１ａ、１８２ａは、電気−機械変換素子として作用し、その変位を検出するセンサである圧電素子１８１ｂ、１８２ｂは、機械−電気変換素子として作用する。

接続電極１７１ａ、・・・、１７６ａは印字ヘッド５０側に設置され、接続電極１７１ｂ、・・・、１７６ｂは、配線板９２側に設置されており、接続電極１７１ａと接続電極１７１ｂ、・・・、接続電極１７６ａと接続電極１７６ｂとがそれぞれ接続するように印字ヘッド５０に配線板９２が接続される。

接続電極１７１ａ（及び１７１ｂ）は、スイッチＳＫ１を介してダミー圧電素子１８１ａに基準電源部７３からの駆動信号を送るためのものである。接続電極１７２ａ（１７２ｂ）は、変位検出用圧電素子１８１ｂの発生する電圧をＡ／Ｄ変換器１５３を介して検出するためのものである。接続電極１７３ａ（１７３ｂ）は、変位検出用圧電素子１８１ｂに電源電圧を供給するためのものである。

同様に、接続電極１７４ａ（１７４ｂ）は、ダミー圧電素子１８２ａに駆動信号を送るためのものである。接続電極１７５ａ（１７５ｂ）は、変位検出用圧電素子１８２ｂの発生する電圧をＡ／Ｄ変換器１５３を介して検出するためのものである。また、接続電極１７６ａ（１７６ｂ）は、変位検出用圧電素子１８２ｂに電源電圧を供給するためのものである。

ダミー圧電素子１８１ａ及び変位検出用圧電素子１８１ｂの作用と、ダミー圧電素子１８２ａ及び変位検出用圧電素子１８２ｂの作用は同様であり、これらの組はどちらか一つだけでもよい。

そこでダミー圧電素子１８１ａ及び変位検出用圧電素子１８１ｂの作用について説明する。

プリント制御部８０からの駆動制御信号により、スイッチＳＫ１を切り替えることによって、基準電源部７３からの駆動電圧がダミー圧電素子１８１ａに印加されると、その駆動電圧に応じてダミー圧電素子１８１ａが駆動され変形する。

変位検出用圧電素子１８１ｂは、機械−電気変換素子であり、ダミー圧電素子１８１ａの変形に伴い変形してその変形に応じた電圧を発生する。この電圧はＡ／Ｄ変換器１５３によってデジタル値に変換され、プリント制御部８０によって検出される。

プリント制御部８０では、この検出した電圧値を予め設定されている基準値と比較することによりダミー圧電素子１８１ａの変位状態を判定する。そして、その結果に基いて駆動信号発生部１１０を制御して、駆動信号の波形を補正し、ロット間における吐出状態のバラツキをなくすようにする。

このように、検査用配線部１４０の他に変位特性検査用配線部１７０を設けたことにより、電極の接続検査のみばかりでなく、圧電素子（アクチュエータ）の変位特性のロット間バラツキをも検出することができ、この結果を用いてそのバラツキを補正することも可能となる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、接続確認の検査を接続検査用電極を用いて行うことで全ての個別電極の引き出し電極について検査することなく、代表検査のみで容易に電極の装置全体の概略の接続状態の良否を判定することができ、検査時間を短縮することができる。

すなわち、この接続検査用電極の検査によって接続不良とされた製品については、生産ラインから除去し、廃棄するかあるいは可能であれば分解して再利用する。一方、接続検査用電極の検査によって一応接続状態が良好とされたものについては、改めて各個別電極の引き出し電極の接続検査を行うようにする。

また、接続検査に際し、特に検査用端子（電極）を個別電極（信号用端子）のサイズより小さく（例えば、１／２のサイズに）することにより、接合時の位置ずれ量が接続良好なずれ量の範囲内（例えば、標準の電極サイズの１／２以内）であるかどうかの判断が容易であり、未接続、短絡、接触不良の判定が可能となる。

また、少なくとも四隅に検査端子（接続検査用電極）を配置する際、Ｘ方向（横方向）を１／２サイズにした端子を対角に配置し、また同時にＹ方向（縦方向）を１／２サイズにした端子を残りの対角に配置することで、Ｘ方向及びＹ方向での位置ずれ量が接続良好な範囲内か否かを容易に検出することができる。

また、短絡検査用とオープン検査用の２つの検査用端子を設けることで、接続状態の良否判断を精度良く行うことができる。このとき共通電極（コモン）に接続した検査用端子のみでは、オープン検出はできるが隣接端子との短絡検出は困難である。そこで例えば図２３に示すように共通電極に接続した接続検査用電極とオープン端子とした接続検査用電極を設けることで隣接端子との短絡検出が可能となる。

また、以上説明したような液滴（インク）吐出装置を製造するには、多数の圧力室ユニットを２次元マトリクス状に配列した印字ヘッドを通常の方法で形成し、図１７乃至図１９に示したように、検出用電極をマトリクスの四隅あるいは対角に配置するように形成する。

一方、フレキシブル配線基板、あるいはリジッド基板等の配線板側にも、上記各圧力室ユニットの個別電極に対する接続電極及び検出用電極に接続する検出用電極を形成して、これを上記印字ヘッドに対して各対応する電極が接続するようにＡＣＦあるいは半田により接着する。このときの印字ヘッドと配線板との接続方法は、特に限定はされず例えば図１１に示すいずれかの方法によればよい。

接続検査用電極を形成する際には、一箇所に近接して２つ並べて配置し、例えば図２３に示すように、１つは共通電極（コモン）に接続し、他の１つはオープン端子とするように形成すれば、隣接端子間の短絡の検出を行うことが可能となる。

また、圧電素子の変位特性のバラツキを検出するためには、印字ヘッドに駆動用の圧電素子を形成する際に、上記接続検査用電極を含む接続検査用回路とは別にダミーの圧電素子及びこの変位を検出するセンサとしての変位検出用圧電素子を含む変位検査用回路を合わせて形成するようにすればよい。

多数の圧力室ユニットを有する印字ヘッドを形成する方法としては特に限定はされず、例えば、ノズル基板、流路基板、振動板等の薄膜基板を多数積層して形成するようにしてもよい。あるいはＡＤ（エアロゾル）法等の方法で形成するようにしてもよい。

また、上述した例では、検出用電極は、２次元マトリクス状に形成された個別電極の外側の四隅あるいは対角上に配置したが、この他の位置、例えばマトリクスの中央部等にも検出用電極を配置するようにしてもよい。これによれば接続検出の精度をより高めることができる。

以上、本発明の液滴吐出装置及びその製造方法並びに接続検査方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係る液滴吐出装置を有する画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一実施形態の概略を示す全体構成図である。 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図である。 圧力室の構造例を示す、図３中の４−４線に沿った断面図である。 印字ヘッドの他の例を示す平面図である。 インクジェット記録装置のインク供給系の構成を示した概略図である。 インクジェット記録装置の制御システム構成を示すブロック図である。 印字ヘッドと配線板との接続状態を示す概略構成図である。 印字ヘッドと配線板との接続状態を示す側面図である。 （ａ）は印字ヘッド上に形成された個別電極と半田バンプを示す斜視図であり、（ｂ）は印字ヘッドと配線板との接続方法を示す側面図である。 （ａ）〜（ｆ）は印字ヘッドと配線板との各種接続方法の概略を示す側面図である。 本実施形態のインクジェット記録装置の駆動回路の構成を示すブロック図である。 図１２の駆動回路により印字ヘッドを駆動する際の作用を示す制御ブロック図である。 Ｓ／Ｐ変換ＩＣ中のスイッチＩＣを中心とした駆動回路の構成を示すブロック図である。 印字ヘッドと配線板とのＡＣＦによる接続状態を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同じく印字ヘッドと配線板とのＡＣＦによる接続状態を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 接続検査用電極の配置の例を示す平面図である。 接続検査用電極の配置の他の例を示す平面図である。 接続検査用電極の配置のさらに他の例を示す平面図である。 接続検査を行う回路構成の概略を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）はＡＣＦで接合した場合の接続検査用電極の各接続状態を模式的に示す側面図である。 （ａ）〜（ｄ）は半田バンプで接合した場合の検出用電極の各接続状態を模式的に示す側面図である。 短絡検査を含めた接続検査を行う回路構成の概略を示すブロック図である。 圧電素子の変位特性を検出する回路構成の概略を示すブロック図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、５５…共通流路、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８…圧電素子、６０…インクタンク、６２…フィルタ、６４…キャップ、６６…ブレード、６７…吸引ポンプ、６８…廃インクタンク、７０…通信インターフェース、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…ヘッドドライバ、８６…ホストコンピュータ、８８…モータ、８９…ヒータ、９０…ＣＰＵ基板、９２…配線板、９３…フレキシブル配線基板、９４…リジッド基板、９５…シリアルバス、９６…配線、１００…半田バンプ、１０２…垂直配線手段、１１０…駆動信号発生部、１１２…スイッチアレイ、１１４…波形生成回路、１１６…アンプ、１１８…ＳＥＰＰ回路、１２０…シフトレジスタ、１２２…ラッチ回路、１２４…レベル変換回路、１２６、１２８…接続検査用電極、１３０〜１３３…接続検査用電極、１４０…検査用配線部、１４６…オープン端子、１５０…制御部、１７０…変位特性検査用配線部

Claims (18)

1. 液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成された前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板とを接合する際の、前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板のそれぞれに設けられた前記接続検査用電極同士の接続状態の検出結果に基いて前記駆動信号用電極同士の接続状態を自動的に判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記接続検査用電極のサイズが、少なくとも前記駆動信号用電極のサイズより小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記接続検査用電極の個数は、前記駆動信号用電極の個数よりも少ないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
5. 前記駆動信号用電極は前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板上に２次元マトリクス状に配列され、前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対し少なくともその対角上に配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対しその四隅に配置され、かつその１つの対角上にはある方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置し、他の対角上には前記ある方向とは異なる方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置したことを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記液滴吐出ヘッド上の近接した位置に２つの前記接続検査用電極を配置し、その一方を一定の電圧端子に接続するとともに、他方をオープン端子に接続したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置において、さらに、前記液滴吐出ヘッドに、液滴の吐出を行うためのアクチュエータの他に検査用のアクチュエータ及び前記検査用のアクチュエータの変位を検出する変位検出手段を設けたことを特徴とする液滴吐出装置。
9. 前記変位検出手段の検出結果に基いて、前記液滴吐出ヘッドの前記駆動信号用電極に対応する液滴吐出用のアクチュエータに対する駆動波形を補正することによって前記液滴吐出用のアクチュエータの変位量を制御することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出装置。
10. 液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成された前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極の接続状態を検査する接続検査方法であって、
    前記駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に形成し、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板とを接合する際、前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板のそれぞれに設けた前記接続検査用電極同士の接続状態を検出することにより前記駆動信号用電極の接続状態を検査することを特徴とする接続検査方法。
11. 前記接続検査用電極のサイズを、少なくとも前記駆動信号用電極のサイズより小さくしたことを特徴とする請求項１０に記載の接続検査方法。
12. 前記接続検査用電極の個数を、前記駆動信号用電極の個数よりも少なくしたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の接続検査方法。
13. 前記駆動信号用電極は前記液滴吐出ヘッド及び前記吐出駆動信号用配線基板上に２次元マトリクス状に配列され、前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対し少なくともその対角上に配置されたことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の接続検査方法。
14. 前記接続検査用電極は、前記駆動信号用電極が配列された領域に対しその四隅に配置され、かつその１つの対角上にはある方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置し、他の対角上には前記ある方向とは異なる方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置したことを特徴とする請求項１３に記載の接続検査方法。
15. 前記液滴吐出ヘッド上の近接した位置に２つの前記接続検査用電極を配置し、その一方を一定の電圧端子に接続するとともに、他方をオープン端子に接続したことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の接続検査方法。
16. 液体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドに吐出駆動信号を供給する吐出駆動信号用配線基板を有する液滴吐出装置の製造方法であって、
    前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方に前記吐出駆動信号を受け渡しする駆動信号用電極を２次元マトリクス状に形成し、
    前記駆動信号用電極同士の接続状態を検査するための接続検査用電極及び接続検査用配線素子を、前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方の、前記駆動信号用電極が形成される領域に対し少なくともその対角上に配置するように形成し、
    前記駆動信号用電極、前記接続検査用電極及び接続検査用配線素子が形成された前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板を張り合わせることを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
17. 前記液滴吐出ヘッドと前記吐出駆動信号用配線基板の双方において、前記接続検査用電極を、前記駆動信号用電極が形成される領域に対しその四隅に配置し、かつその１つの対角上にはある方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置するとともに、他の対角上には前記ある方向とは異なる方向のサイズが前記駆動信号用電極より小さい前記接続検査用電極を配置したことを特徴とする請求項１６に記載の液滴吐出装置の製造方法。
18. 請求項１６または１７に記載の液滴吐出装置の製造方法において、さらに、前記液滴吐出ヘッドに、検査用のアクチュエータ及び前記検査用のアクチュエータの変位を検出する変位検出手段を設けたことを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。

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