JP4687884B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから吐出するインクを取り入れるためのインク取入口を覆うようにフィルタ体が取り付けられるインクジェットヘッド及びその組立方法に関するものである。

被記録媒体にインクを吐出するノズルと、このノズルにインク供給源からのインクを供給するインク供給路とを備えたインクジェットヘッドでは、ゴミ等の異物によるノズル詰まりを防止するために、インク供給路にフィルタ体を設けて異物を除去する構造が知られている。このフィルタ体は、インクをろ過するメッシュ部がインク供給路の開口部分に対して位置ズレしていると、実際にインクが通過するメッシュ部の面積が小さくなるため、ヘッドの内部へインクが速やかに供給されず供給不足を生じる。従って、フィルタ体をインク供給路に対して正しく位置合わせしたいという要望があり、例えば、特許文献１には、フィルタ体を正しい位置に配置するために、フィルタ体のメッシュ部の周りに設けた固定部に位置決め穴を穿設して、インク供給路の入口の周囲に突設されたピンに前記位置決め穴をはめ込むようにして、フィルタ体を取り付けている。
特公平６−３９１６４号公報（図４及び図５参照）

ところが、近年のインクジェットヘッドのカラー化に伴って、１つのインクジェットヘッドには、複数のインク色に対応して複数のインク供給路が設けられるようになり、加えて、インクジェットヘッド全体の小型化に伴って、インク供給路の断面積、ひいてはフィルタ体のメッシュ部の面積も小さくなる傾向にあるため、フィルタ体を高い精度でインク供給路に取り付ける必要があった。

この場合に、特許文献１のような位置決め穴にピンを差し込んでフィルタ体を取り付ける方法を採用すると、穴とピンとの嵌め合いによる誤差のために、高い精度でフィルタ体を取り付けるのが困難であるうえ、位置決めピンを突出させるためにはその配置空間を確保する必要があり、小型化にも限界があった。

さらに、通常、フィルタ体には金属製あるいは樹脂製のものが使用されるが、一旦、インク供給路の入口にフィルタ体が貼着されると、インク供給路をフィルタ体が覆ってしまうため、正しく位置合わせされたか否かを確認することが困難であった。そのため、組立後に、位置合わせ精度の良否を確認したいという要望もあった。

本発明は、上記問題を解消するものであり、ノズルにインクを供給するためのインク取入口に、精度よくフィルタ体を取り付けることができる、インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの組立方法の提供を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明におけるインクジェットヘッドは、被記録媒体にインクを吐出するノズルにインク供給源側からインクを供給するインク取入口が一つの面に開口形成されたキャビティユニットと、前記インク取入口を覆うように前記キャビティユニットの前記面に取り付けられるフィルタ体とを有するインクジェットヘッドにおいて、前記フィルタ体には、前記インク取入口の開口領域に対応して多数の小孔が貫通形成されたフィルタ孔部と、このフィルタ孔部の周囲を囲む板状の周縁部とが設けられ、前記フィルタ体の周縁部には、前記フィルタ孔部と一定の位置関係を有する第１の検出開口部が２箇所に設けられる一方、前記キャビティユニットには、前記第１の検出開口部に対応するとともに前記インク取入口と一定の位置関係を有し且つ前記フィルタ孔部が前記インク取入口と対応して配置されたとき前記第１の検出開口部とほぼ同一軸線上に位置する第２の検出開口部が、前記インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過可能とするように設けられており、前記２箇所に設けられた第１の検出開口部は、前記フィルタ体の表面から見たときと裏面から見たとき、且つ前記フィルタ体をその面内で１８０°回転させたときとで、位置が異なるように形成されていることを特徴とするものである。

また、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ヘッドにおいて、前記キャビティユニットには前記インク取入口が複数並設され、前記フィルタ体には前記各インク取入口の位置毎に前記フィルタ孔部が設けられ、前記第１の検出開口部は、前記フィルタ孔部の並び方向に沿って全ての前記フィルタ孔部を挟む２箇所に少なくとも配置されていることを特徴とするものである。

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ヘッドにおいて、前記第２の検出開口部は、前記キャビティユニットに前記光が透過するように形成された貫通孔の一端として形成され、その貫通孔の前記第２の検出開口部とは前記反対側の部分は、前記第２の検出開口部よりも径が大きいことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記貫通孔の他端は、前記キャビティユニットにおける前記ノズルが開口している面側にあり、光透過性の部材で覆われていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記ノズルに連通しインクに吐出圧力を付与するための圧力室が形成されたキャビティプレートを含む複数枚のプレートを積層して形成され、前記キャビティプレートに前記第２の検出開口部が形成され、前記キャビティプレートに積層された他の前記プレートには、前記第２の検出開口部の位置に対応してそれよりも径が大きい孔が形成されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記ノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルに連通しインクに吐出圧力を付与するための圧力室が形成されたキャビティプレートと、前記キャビティプレートとノズルプレートとの間にあって前記圧力室に供給するインクを貯留する共通インク室が形成された中間プレートとを積層して形成され、前記キャビティプレートには、前記インク取入口が前記共通インク室と連通して形成され、前記中間プレートには、前記第２の検出開口部の位置に対応して孔が形成され、前記ノズルプレートは、光透過性の樹脂材料製であって、前記中間プレートの孔の、前記第２の検出開口部とは反対側の開口端を覆っていることを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明におけるインクジェットヘッドの組立方法は、被記録媒体にインクを吐出するノズルにインク供給源側からインクを供給するインク取入口が一つの面に開口に形成されたキャビティユニットと、前記インク取入口を覆うように前記キャビティユニットの前記面に取り付けられるフィルタ体とを有するインクジェットヘッドの組立方法において、前記フィルタ体に、前記インク取入口の開口領域に対応して多数の小孔が貫通形成されたフィルタ孔部と、このフィルタ孔部の周囲を囲む板状の周縁部とを設け、前記フィルタ体の周縁部の２箇所に、第１の検出開口部を、前記フィルタ孔部と一定の位置関係を有し、且つ前記フィルタ体の表面から見たときと裏面から見たとき、且つ前記フィルタ体をその面内で１８０°回転させたときとで、位置が異なるように設ける一方、前記キャビティユニットに、前記第１の検出開口部に対応するとともに前記インク取入口と一定の位置関係を有し且つ前記フィルタ孔部が前記インク取入口と対応して配置されたとき前記第１の検出開口部とほぼ同一軸線上に位置する第２の検出開口部を、前記インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過可能とするように設け、前記キャビティユニットの前記第２の検出開口部に、前記インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過させて前記第１の検出開口部と第２の検出開口部とを位置合わせして、前記キャビティユニットに前記フィルタ体を取り付けることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、インク取入口に対するフィルタ孔部の位置合わせを、第２の検出開口部に対して第１の検出開口部を位置合わせすることで行うが、第２の検出開口部が、インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過するように設けられているから、インク取入口が設けられた面側から光学的に確認しながら、前記位置合わせを行うことが可能となる。すなわち、第１の検出開口部と第２の検出開口部の相対的な位置を、顕微鏡等の光学的な検出手段を用いて把握することができるので、第１の検出開口部と一定の位置関係に配置されているインク取入口と、第２の検出開口部と一定の位置関係に配置されているフィルタ孔部との位置合わせ精度を、容易に且つ高い精度で認識することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、第１の検出開口部が、フィルタ孔部の並び方向に沿って全ての前記フィルタ孔部を挟む２箇所に少なくとも配置されているから、この２箇所の第１の検出開口部は、その間の距離が長くなり、複数並設されたフィルタ孔部を、インク取入口の並び方向に対して精度良く位置合わせすることが可能となる。

そして、請求項１に記載の発明によれば、前記フィルタ体の周縁部の２箇所に、第１の検出開口部を、前記フィルタ孔部と一定の位置関係を有し、且つ前記フィルタ体の表面から見たときと裏面から見たとき、且つ前記フィルタ体をその面内で１８０°回転させたときとで、位置が異なるように設けたものであるので、キャビティユニットに対してフィルタ体をその表裏あるいは左右を間違えて重ねても、第１の検出開口部の位置あるいは形状によって、直ちに間違いに気づくことができるので、フィルタ体の誤った取り付けを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第２の検出開口部を透過する光は、第２の検出開口部を通る前に、貫通孔における第２の検出開口部とは反対側となる部分において遮断されることがないので、貫通孔における第２の検出開口部が設けられた側からは、第２の検出開口部の輪郭線を明確に認識することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、光透過性を有している部材で貫通孔の他端が覆われていることから、ノズルが開口した面に付着したインクや、ノズルからのインク吐出にともない発生したインクミストが、貫通孔を通ってキャビティユニットの内部に侵入することを、貫通孔に入る透過光を遮ることなく防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、第２の検出開口部は、キャビティプレートにおける圧力室の形成と同時に加工でき、また、第２の検出開口部に対応して設けられる大きい孔は、キャビティプレートに積層された他のプレートにおける加工部分と同時に加工できるから、第２の検出開口部を設けることに伴って、特別な加工工程を付加する必要がない。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加え、ノズルプレートが光透過性の樹脂材料製であるから、特別な部材を付加しなくても、ノズルプレートを利用して、中間プレートの孔の、前記第２の検出開口部とは反対側の開口端を覆うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、フィルタ体の周縁部の２箇所に、第１の検出開口部を、前記フィルタ孔部と一定の位置関係を有し、且つ前記フィルタ体の表面から見たときと裏面から見たとき、且つ前記フィルタ体をその面内で１８０°回転させたときとで、位置が異なるように設ける一方、インク取入口に対するフィルタ孔部の位置合わせを、第２の検出開口部に対して第１の検出開口部を位置合わせすることで行うが、第２の検出開口部が、インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過するように設けられているから、インク取入口が設けられた面側から光学的に確認しながら、位置合わせを行うことが可能となる。すなわち、第１の検出開口部と第２の検出開口部の相対的な位置を、顕微鏡等の光学的な検出手段を用いて把握することができるので、容易に且つ高い精度で位置関係を認識することができる。従って、フィルタ体のフィルタ孔部をキャビティユニットのインク取入口に精度良く位置合わせして組み立てることが可能となる。

以下に、本発明の実施形態を、図１〜図５を用いて説明する。

実施形態のインクジェットヘッド１は、図示しないが、用紙の搬送方向（副走査方向、Ｙ方向）と直交する方向（主走査方向、Ｘ方向）に往復移動するキャリッジに搭載されたヘッドユニットに設けられ、そのヘッドユニットには、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジが着脱可能に搭載されるか、または画像形成装置の本体（図示せず）に静置されたインクカートリッジから供給パイプ（図示せず）を介して各色のインクが供給されるように構成されている。

インクジェットヘッド１は、図１に示すように、前面（図１における下面）に複数個のノズル１１ａ（図２参照）が複数の列状に配置されたキャビティユニット１０と、その上面に対して接着剤または接着シートを介して接着し積層されるプレート型の圧電アクチュエータ１２と、その背面（上面）に外部機器との電気的接続のために重ね接合されたフレキシブルフラットケーブル４０とにより構成されている。

キャビティユニット１０は、図２に示すように、下層から順にノズルプレート１１、スペーサプレート１５、ダンパープレート１６、二枚のマニホールドプレート１７，１８、サプライプレート１９、ベースプレート２０、及びキャビティプレート２１の合計８枚の扁平な板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層する構成である。合成樹脂製のノズルプレート１１を除き、各プレート１５〜２１は、４２％ニッケル合金鋼板製であり、それらの板厚さを５０μｍ〜１５０μｍ程度としている。

前記ノズルプレート１１は、ポリイミド製で光透過性を有しており、微小径（実施形態では２５μｍ程度）の多数のインク吐出用のノズル１１ａが、当該ノズルプレート１１における長辺方向（Ｙ方向、副走査方向）に沿って穿設されている。また各ノズル列Ｎはノズルプレート１１における短辺方向（Ｘ方向、主走査方向）に適宜間隔で５列（個別の列には、図２における右から順番に符号Ｎ１〜Ｎ５を付する、但し、Ｎ４，Ｎ５は図示せず）に配列されている。

５列のノズル列Ｎのうち、ノズル列Ｎ１はシアンインク（Ｃ）用であり、ノズル列Ｎ２はイエローインク（Ｙ）用であり、ノズル列Ｎ３はマゼンタインク（Ｍ）用であり、ノズル列Ｎ４及びＮ５はブラックインク（ＢＫ）用とする。

キャビティプレート２１には、ノズル列Ｎ毎に、Ｘ方向に沿って延びる細幅の圧力室２３（各圧力室の列を符合２３−１，２３−２，２３−３，２３−４，２３−５とする）がノズル１１ａの個数に対応してキャビティプレート２１を厚さ方向に貫通して形成されている。各列の圧力室２３は隔壁２４を介してＹ方向に配置されている。

上下マニホールドプレート１７，１８には、Ｙ方向に長いインク通路が各ノズル列Ｎ１〜Ｎ５に対応して板厚方向に貫通するように形成され、上側のサプライプレート１９と下側のダンパープレート１６とに挟まれて積層されることにより、前記インク通路が５列の共通インク室（マニホールド室）２６となる。そして、図２において、右から順に共通インク室２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅとするとき、共通インク室２６ａはシアンインク（Ｃ）用であり、共通インク室２６ｂはイエローインク（Ｙ）用であり、共通インク室２６ｃはマゼンタインク（Ｍ）用であり、第４番目と第５番目の共通インク室２６ｄ，２６ｅの対はブラックインク（ＢＫ）用となる。各共通インク室２６ａ〜２６ｅは、圧力室の各列２３−１〜２３−５に対応してそれぞれその列方向に延びている。

図２において、キャビティプレート２１のＹ方向の一端部にＸ方向に適宜間隔で穿設された４つのインク供給口（請求項のインク取入口に相当）を右から順に符号３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとするとき、インク供給口３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、右端から順の共通インク室２６ａ，２６ｂ，２６ｃに各々対応し、右から４番目のインク供給口３１ｄは、２つの共通インク室２６ｄ，２６ｅの互いに近接した端部に共通に対応している。そして、各インク供給口３１の位置に対応して、ベースプレート２０及びサプライプレート１９の一端部にインク供給通路３２が穿設され、各インク供給口と対応する共通インク室２６の一端部とを連通している。

この４つのインク供給口３１ａ〜３１ｄの上面には、これら４つを一括して覆うようにフィルタ体５０が貼着されている（図1参照）。フィルタ体５０の詳細については後述する。

また、下側のマニホールドプレート１７の下面に接着されるダンパープレート１６の下面側には、各共通インク室２６に対応する位置にＹ方向に長いダンパー室２７が下面方向にのみ開放するように凹み形成され、その下面側のスペーサプレート１５にて塞がれて完全な密閉状のダンパー室２７が構成される。

この構成により、圧電アクチュエータ１２の駆動で圧力室２３に作用する圧力波のうち、インクにより伝播されて共通インク室２６の方向に向かう後退成分を、板厚の薄いダンパー室２７の天井部の振動により吸収し、いわゆるクロストークが発生することを防止するのである。

サプライプレート１９には、各圧力室２３に対応する絞り部２８がＸ方向に延びる細長形状で凹溝状に形成されている。この各絞り部２８の一端は対応するマニホールドプレート１８における共通インク室２６ａ〜２６ｅに連通し、各絞り部２８の他端は上側のベースプレート２０を上下貫通する連通孔２９（図３参照）を介して圧力室２３の一端に連通している。

圧力室２３の他端は、スペーサプレート１５、ダンパープレート１６、２枚のマニホールド１７，１８、サプライプレート１９，及びベースプレート２０に上下に貫通形成された連通路２５を介して、それぞれ、ノズル列Ｎ１〜Ｎ５毎にノズル１１ａに連通している。

このように各プレートにインク流通路が形成され、各インク供給口３１ａ〜３１ｄから各共通インク室２６内に流入したインクは、絞り部２８、連通孔２９を通って各圧力室２３内に分配されたのち、この各圧力室２３内から連通路２５を通って、この圧力室２３に対応するノズル１１ａに至るという構成になっている。

一方、圧電アクチュエータ１２は、特開平４−３４１８５３号公報等に開示された公知のものと同様に、１枚の厚さが３０μｍ程度の複数枚の圧電シートを積層した構造であり、複数枚の圧電シートのうちの一部は、キャビティユニット１０における各圧力室２３に対応した箇所ごとに設けられた細幅の個別電極の層と、複数個の圧力室２３に対応して共通に設けられたコモン電極の層とで上下が挟まれている。最上層の圧電シートの上面には、前記個別電極及びコモン電極を、フレキシブルフラットケーブル４０に電気的に接続するための表面電極５８が設けられている（図1参照）。そして、公知のように個別電極とコモン電極との間に高電圧を印加することで、両電極間に位置する圧電シートの部分が分極され、活性部として形成される。

次に、フィルタ体５０について説明する。フィルタ体５０は、金属製であり、図４（ａ）に示すように、インク供給口３１の開口領域に対応して多数の小孔が貫通形成されたフィルタ孔部５１を有している。この実施形態では、インク供給口３１が４つ並設されているので、フィルタ孔部５１も４つ並設し、これら４つのフィルタ孔部５１ａ〜５１ｄを囲む周囲に周縁部５２を設けている。この周縁部５２は、フィルタ孔部５１同士が繋がってフィルタ孔部５１を通過するインクが混色することを防止するために、フィルタ孔部５１間を区画するように、各フィルタ孔部５１ａ〜５１ｄの周囲にも設けている。

周縁部５２には、フィルタ体５０をキャビティユニットに位置合わせするための第１の検出開口部５３が、フィルタ孔部５１の並び方向に沿って全てのフィルタ孔部５１を挟む２箇所に穿設されている。第1の検出開口部５３は、４つのフィルタ孔部５１を挟む２箇所の他に、周縁部５２に追加して設けてもよい。

フィルタ体５０は、電鋳法で形成されており、全てのフィルタ孔部５１の小孔と第1の検出開口部５３の開口とは同時に形成されている。なお、フィルタ体５０の材質や加工方法は、上記に限定するものではなく、例えば、合成樹脂（ポリイミド等）をレーザーで孔加工したものや、市販のメンブレンフィルタ等をフレームに貼着したものなどでもよい。また、フィルタ体５０が透光性を有する樹脂等で形成されている場合には、第１の検出開口部５３は、必ずしもフィルタ体５０に穿設しなくてもよく、フィルタ体５０の上面または下面に開口する凹状に形成してもよい。

フィルタ体５０は、４つのフィルタ孔部５１が同一形状で形成されていると、フィルタ体５０自体の左右（フィルタ体の面内で１８０°回転させたとき）や表裏が識別し難いので、第１の検出開口部５３を利用して、フィルタ体５０の正しい向きが判別できるようにすることが望ましい。この実施形態では、図４（ａ）に示すように、４つのフィルタ孔部５１の並び方向に沿った中心線Pに対して、第１の検出開口部５３のうちの一方（図４（ａ）の左側）を中心線P上に配置し、他方（図４（ａ）の右側）を中心線P上から外れた位置に配置している。後述するキャビティユニット１０の第２の検出開口部６２も、前記２箇所の第１の検出開口部５３の位置に対応して設けている。

従って、仮にフィルタ体５０の左右あるいは表裏を間違ってキャビティプレート２１の上面に載置した場合には、一方の第１の検出開口部５３を一方の第２の検出開口部６２に合わせて配置しても、他方の第１の検出開口部５２に対応する位置に他方の第２の検出開口部６２が対応しない。また、２箇所の第１の検出開口部５２を２箇所の第２の検出開口部６２に対応するように敢えて置くと、フィルタ体５０がキャビティプレート２１に対して平面視で斜めに配置されることになる。従って、フィルタ体５０をその左右あるいは表裏を間違ってキャビティプレート２１に載置していることを、作業者が直ちに認識することができる。

図４（ａ）に示した他に、第１の検出開口部５３の形状を相違させても（例えば、一方を円形、他方を三角形とする）、あるいは、フィルタ孔部の一部のフィルタ孔部の形状、位置を他のものと変えたり（たとえば、ブラックインクのフィルタ孔部が他よりも大きくかつ中心線Ｐに対してずれて位置する）、フィルタ体５０の外周形状の一隅をカットしたり、周縁部５２の偏倚した位置に切欠部や孔部等を設けたりして、フィルタ体５０の左右あるいは表裏の正誤を判別できるようにしてもよい。もちろん、フィルタ体５０が、その表裏、左右を変えて配置されても問題を生じない場合には、第１の検出開口部５３を２箇所とも同じ形状にして中心線Ｐ上に配置してよい。

第２の検出開口部６２は、キャビティユニット１０のインク供給口３１ａ〜３１ｄが開口する面に、これらインク供給口３１ａ〜３１ｄと一定の位置関係を有して開口形成されており、第１の検出開口部５３の位置に対応しているので、キャビティユニット１０の４つのインク供給口３１ａ〜３１ｄを挟む位置に設けられ、且つ、インク供給口３１ａ〜３１ｄの並び方向に沿った中心線Ｐ′に対して、第２の検出開口部６２のうちの一方(図４（ｂ）の左側)は中心線Ｐ′上に、他方（図４（ｂ）の右側）は中心線Ｐ′から外れた位置に配置されている。また、第２の検出開口部６２は、第１の検出開口部５３に重ねられた際にこれと略同一軸線上に位置するように形成されており、インク供給口３１が設けられた面とは反対側のキャビティユニット１０の面（図１及び図２の下面）側から光を照射したときに、この光を透過するように設けられている。

第２の検出開口部６２は、キャビティユニット１０をその積層方向に貫通した貫通孔６１の上端側の開口として設けられており、詳細には、キャビティユニット１０を構成するプレートのうちの最上層のプレートであるキャビティプレート２１に穿設されている。第２の検出開口部６２は平面視円形で、その内径ｄ２は、第１の検出開口部５３の内径ｄ１と略同じかこれよりも小さく（ｄ２≦ｄ１）設定されている。これは、第２の検出開口部６２を透過した光が、後述するフィルタ体５０の取り付け工程の際に、第1の検出開口部５３によって遮られないように配慮したものである。

キャビティプレート２１の下面側に積層されている、ベースプレート２０、サプライプレート１９、マニホールドプレート１８、１７、ダンパープレート１６、スペーサプレート１５の６枚のプレートにはそれぞれに、第２の検出開口部６２と上下の位置を一致させて補助開口部６３が穿設されている（図２、図３、図５（ａ）参照）。第２の検出開口部６２と補助開口部６３とは、キャビティユニット１０のプレートのそれぞれに形成されているインク流通路を妨げることのない位置に設けられている。補助開口部６３は、第２の検出開口部６２の開口内側を透過する光を遮断しないように、第２の検出開口部６２よりも大きな開口面積に形成されており、ここでは、内径ｄ３（ｄ３＞ｄ２）の平面視円形に形成されている。

キャビティユニット１０の貫通孔６１において、第２の検出開口部６２と反対側となる貫通孔６１の他端（スペーサプレート１５の補助開口部６３）は、光透過性を有する部材であるノズルプレート１１で覆われている。仮に、ノズルプレート１１にも貫通孔６１を穿設すると、インクジェットヘッド１の完成後に、ノズルプレート１１の前面に付着したインクや、ノズル１１ａからインクが吐出されるのに伴い発生するインクミストが、補助開口部６３、第２の検出開口部６２、及び第１の検出開口部５３を通じて、圧電アクチュエータ１２側に入り込み、電極に導通不良が発生する心配がある。

しかしながら、ノズルプレート１１には、ノズル加工の都合上、もともとポリイミド樹脂が用いられており、このポリイミド樹脂は光透過性を有している。従って、このノズルプレート１１で貫通孔６１（補助開口部６３）の前面側を覆うことにより、貫通孔６１へのインクの浸透も防ぎながら、第２の検出開口部６２への光の照射が可能となるのである。

なお、第２の検出開口部６２及び補助開口部６３は、各プレートのインク流通路を形成するエッチング工程の際に、同時に貫通加工されるため、別途これらを加工する手間は不要である。特に、第２の検出開口部６２は、キャビティプレート２１にインク供給口３１と同時に（同じ工程で）エッチング加工することで、インク供給口４１との位置関係を高い精度で実現することができる。

次に、このように構成されたキャビティユニット１０とフィルタ体５０との組立方法を説明する。あらかじめ、図５（ａ）に示すように、キャビティユニット１０のノズルプレート１１側に光源装置８１を、キャビティプレート２１側に受像装置（顕微鏡等）８２を配置し、光源装置８１からの光線８３が、受像装置８２で受像できるように構成しておく。

まず、フィルタ体５０をキャビティユニット１０に重ねる前に、光源装置８１から貫通孔６１に光線８３を照射すると、光線８３は、ノズルプレート１１を透過し貫通孔６１を通って受像装置８２に受像される。受像装置８２では、第２の検出開口部６２の内側のみを通る光線８３により、第２の検出開口部６２の輪郭線が認識される。

次に、フィルタ体５０のキャビティプレート１２側の面に接着剤を塗布し、第２の検出開口部６２に第１の検出開口部５３の位置が合うように、キャビティプレート２１の上面にフィルタ体５０を重ね、光源装置８１からの光線８３が、第１の検出開口部５３の内側も透過するようにする。

次に、図５（ｂ）に示すように、受像装置８１の落射光で第１の検出開口部５３の輪郭線を確認しながら、第２の検出開口部６２を通った光線８３の中心が第１の検出開口部５３の開口中心に一致するようにフィルタ体５０を移動させて、一致した状態でフィルタ体５０を固定し、接着剤が熱硬化性の場合には、次に加熱工程を行う。なお、上記工程では、位置合わせの作業を接着剤の塗布後に行っているため、接着剤には、ポットライフの長いタイプのものが望ましい。

このように、本実施形態では、キャイティユニット１０に対するフィルタ体５０の位置合わせを、透過光を用いて光学的に確認しながら行うことができるから、位置あわせの精度を高めることができる。特に、透過光を利用することで、第２の検出開口部６２を透過する光とその輪郭とが高いコントラストをなすので、第２の検出開口部６２の輪郭線を正確に検出できる。また、貫通孔６１では補助開口部６３が第２の検出開口部６２よりも大きな開口に形成されているから、第２の検出開口部６２の輪郭線を補助開口部６３の輪郭線に遮られることなく検出できる。また、プレート間を積層する際の接着剤が補助開口部６３に流れ込んでも、第２の検出開口部６２に対して補助開口部６３が大きいので、第２の検出開口部６２の輪郭が検出不能となる心配はない。

なお、上記実施形態の第１の検出開口部５３と第２の検出開口部６２とは、キャビティユニット１０にフィルタ体５０を位置合わせする組立方法に利用できるだけでなく、フィルタ体５０が正しい位置に貼着されているか否かを組立後に検査する検査方法にも利用できる。その場合には、フィルタ体５０をキャビティユニット１０に上記以外の他の方法（例えば、フィルタ体５０及びキャビティユニット１０の外周を利用して機械的に位置合わせする）で位置合わせして貼着した後に、図５（ａ）に示すように、第１の検出開口部５３と第２の検出開口部６２とに光線８３を透過させ、図５（ｂ）に示すように、第１の検出開口部５３の中心と第２の検出開口部６２の中心とが、どの程度位置ずれしているかを計測することで、インク供給口３１に対するフィルタ孔部５１の位置合わせ精度を検査することができる。通常、フィルタ体５０は、金属製あるいは樹脂製であって、透明性を有していないものが使用されるため、一旦フィルタ体５０がキャビティユニット１０に貼着されると、インク供給口３１が覆われて、正しく位置合わせされたか否かが確認し難いが、前述した位置合わせ精度の検査を行うことにより、フィルタ体５０の貼着の不良品を製造工程の速い段階で選別して除外することができる。

なお、上記実施形態では、アクチュエータとして圧電式を例示したが、キャビティユニット１０の各圧力室を選択的に駆動できればその他の方式のアクチュエータであってもよい。

実施形態のインクジェットヘッドの分解斜視図である。 キャビティユニットの分解斜視図である。 キャビティユニットの一部分解斜視図である。 （ａ）はフィルタ体の平面図、（ｂ）はインク供給口近辺の平面図である。 （ａ）は第１及び第２の検出開口部の位置合わせを示す配置図、（ｂ）は第１及び第２の検出開口部の位置合わせを受像装置で観察した状態を示す模式図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
１０ キャビティユニット
１１ ノズルプレート
１１ａ ノズル
１２ 圧電アクチュエータ
２１ キャビティプレート
５０ フィルタ体
５1 フィルタ孔部
５２ 周縁部
５３ 第１の検出開口部
６１ 貫通孔
６２ 第２の検出開口部
６３ 補助開口部
８１ 光源装置
８２ 受像装置

Claims (7)

1. 被記録媒体にインクを吐出するノズルにインク供給源側からインクを供給するインク取入口が一つの面に開口形成されたキャビティユニットと、前記インク取入口を覆うように前記キャビティユニットの前記面に取り付けられるフィルタ体とを有するインクジェットヘッドにおいて、
   前記フィルタ体には、前記インク取入口の開口領域に対応して多数の小孔が貫通形成されたフィルタ孔部と、このフィルタ孔部の周囲を囲む板状の周縁部とが設けられ、
   前記フィルタ体の周縁部には、前記フィルタ孔部と一定の位置関係を有する第１の検出開口部が２箇所に設けられる一方、前記キャビティユニットには、前記第１の検出開口部に対応するとともに前記インク取入口と一定の位置関係を有し且つ前記フィルタ孔部が前記インク取入口と対応して配置されたとき前記第１の検出開口部とほぼ同一軸線上に位置する第２の検出開口部が、前記インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過可能とするように設けられており、
   前記２箇所に設けられた第１の検出開口部は、前記フィルタ体の表面から見たときと裏面から見たとき、且つ前記フィルタ体をその面内で１８０°回転させたときとで、位置が異なるように形成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記キャビティユニットには前記インク取入口が複数並設され、前記フィルタ体には前記各インク取入口の位置毎に前記フィルタ孔部が設けられ、前記第１の検出開口部は、前記フィルタ孔部の並び方向に沿って全ての前記フィルタ孔部を挟む２箇所に少なくとも配置され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ヘッド。
3. 前記第２の検出開口部は、前記キャビティユニットに前記光が透過するように形成された貫通孔の一端として形成され、その貫通孔の前記第２の検出開口部とは前記反対側の部分は、前記第２の検出開口部よりも径が大きい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ヘッド。
4. 前記貫通孔の他端は、前記キャビティユニットにおける前記ノズルが開口している面側にあり、光透過性の部材で覆われていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記キャビティユニットは、前記ノズルに連通しインクに吐出圧力を付与するための圧力室が形成されたキャビティプレートを含む複数枚のプレートを積層して形成され、前記キャビティプレートに前記第２の検出開口部が形成され、前記キャビティプレートに積層された他の前記プレートには、前記第２の検出開口部の位置に対応してそれよりも径が大きい孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記キャビティユニットは、前記ノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルに連通しインクに吐出圧力を付与するための圧力室が形成されたキャビティプレートと、前記キャビティプレートとノズルプレートとの間にあって前記圧力室に供給するインクを貯留する共通インク室が形成された中間プレートとを積層して形成され、前記キャビティプレートには、前記インク取入口が前記共通インク室と連通して形成され、前記中間プレートには、前記第２の検出開口部の位置に対応して孔が形成され、前記ノズルプレートは、光透過性の樹脂材料製であって、前記中間プレートの孔の、前記第２の検出開口部とは反対側の開口端を覆っていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
7. 被記録媒体にインクを吐出するノズルにインク供給源側からインクを供給するインク取入口が一つの面に開口に形成されたキャビティユニットと、前記インク取入口を覆うように前記キャビティユニットの前記面に取り付けられるフィルタ体とを有するインクジェットヘッドの組立方法において、
   前記フィルタ体に、前記インク取入口の開口領域に対応して多数の小孔が貫通形成されたフィルタ孔部と、このフィルタ孔部の周囲を囲む板状の周縁部とを設け、
   前記フィルタ体の周縁部の２箇所に、第１の検出開口部を、前記フィルタ孔部と一定の位置関係を有し、且つ前記フィルタ体の表面から見たときと裏面から見たとき、且つ前記フィルタ体をその面内で１８０°回転させたときとで、位置が異なるように設ける一方、前記キャビティユニットに、前記第１の検出開口部に対応するとともに前記インク取入口と一定の位置関係を有し且つ前記フィルタ孔部が前記インク取入口と対応して配置されたとき前記第１の検出開口部とほぼ同一軸線上に位置する第２の検出開口部を、前記インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過可能とするように設け、
   前記キャビティユニットの前記第２の検出開口部に、前記インク取入口が設けられた面とは反対側から照射した光を透過させて前記第１の検出開口部と第２の検出開口部とを位置合わせして、前記キャビティユニットに前記フィルタ体を取り付けることを特徴とするインクジェットヘッドの組立方法。

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