JP3208740B2 - ジグザグ配置インクジェット印字ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ、より詳細には、ジグザグ配置印字ヘッドおよび印字
ヘッド接触部材が進入する開口が設けられた記録媒体支
持体を備えたインクジェットプリンタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印字機構は、一般に、熱
エネルギーを利用してインク充満チャンネル内で気泡を
発生させ、ノズルからインク滴を放出する第１のタイプ
と、圧電変換器を使用して圧力パルスを発生させ、ノズ
ルからインク滴を放出する第２のタイプに分けられる。

【０００３】サーマルインクジェット印字機構は、毛管
インク充満チャンネルの末端のノズルの近くに配置され
た抵抗発熱体が命令に応じて選択的に発生する熱エネル
ギーを利用して、インクを瞬時に蒸発させる。この蒸発
により一時的に発生した各気泡はインク滴を放出し、記
録媒体に向けて飛ばす。この印字機構は、キャリッジ型
プリンタまたはページ幅型プリンタのどちらにも組み入
れることができる。キャリッジ型プリンタは、一般に、
インクチャンネルとノズルを有する比較的小形の可動式
印字ヘッドを備えている。印字ヘッドは、通常、使い捨
てインク供給カートリッジに密封して取り付けられてい
る。印字ヘッドとカートリッジの組立体は往復運動し
て、静止している記録媒体たとえば用紙の上に一度に一
情報帯を印字する。一情報帯が印字されたあと、次の情
報帯と先の情報帯が連続するように、用紙は、印字され
た情報帯の高さに等しい距離だけステップ状に送られ
る。以上の手順が、全ページが印字されるまで繰り返さ
れる。キャリッジ型プリンタの例については、米国特許
第4,751,599 号を参照されたい。対照的に、ページ幅型
プリンタは、用紙の幅以上の長さをもつ静置式印字ヘッ
ドを備えている。印字工程の間、用紙は、印字ヘッドの
長手方向に直角に一定速度で搬送され、ページ幅印字ヘ
ッドの下を連続的に通過する。ページ幅型印字ヘッドの
例については、米国特許第4,463,359 号を参照された
い。また、ページ幅型印字ヘッドの別の例が、米国特許
第4,849,324 号に記載されている。

【０００４】圧力パルス式インクジェット印字機構は、
パルス発生器を使用して、圧電結晶板組立体に電気信号
を加える。その電気信号により、一方の結晶板が収縮
し、他方の結晶板が膨張して、結晶板組立体は圧力室の
ほうに湾曲する。これにより、体積が縮小して、印字ヘ
ッドノズル内のインクに十分な運動エネルギーが与えら
れて、ノズルからインク滴が記録媒体へ向けて放出され
る。圧力パルス式インクジェットプリンタの例について
は、米国特許第4,144,537号を参照されたい。

【０００５】上記形式のインクジェット印字機構には、
印字の品質および性能に悪い影響を与える幾つかの問題
点がある。そのような問題点としては、（１）一定期間
使用しないとインクが乾燥して、印字ヘッドのノズルが
詰まること、（２）ノズル周囲のインクの湿りにより、
印字ヘッドのノズル端面に塵埃が付着すること、（３）
ノズルからインクが洩れ出ること、（４）外部要因たと
えば印字ヘッドに加わる振動や印字ヘッドの周囲で起き
る環境変化のために、印字ヘッドのノズルに気泡や塵埃
が取り込まれること、（５）印字ヘッドを使用してない
とき印字ヘッドのノズルが汚れること（たとえば、非崩
壊気泡で汚れる）が挙げられる。

【０００６】上記の諸問題を解決するため提案された幾
つかの方法を以下に挙げる。米国特許第4,853,717 号お
よび同第4,782,026 号は、印字ヘッドに呼び水を入れる
ためのポンプ、保守ステーションを起動させ、印字ヘッ
ドを密封するスレッド、および印字ヘッドを清掃する拭
取り部材を備えたインクジェットプリンタ保守ステーシ
ョンを開示している。保守ステーションは、詰まったノ
ズルを掃除したり、不使用のときノズルに保護キャップ
を被せたり、ノズルから汚染物を拭き取ったりする。保
守ステーションは、キャリッジ型印字ヘッドに使用さ
れ、印字ヘッドの移動路の一端に設置されている。

【０００７】米国特許第4,369,456 号は、インクジェッ
トプリンタの書込みヘッド清掃装置を開示している。清
掃装置は、回転可能な供給リールと巻取りリール、複数
のエンボスエレメントを有する可動吸収性清掃ベルト、
および用紙の印字を可能にする複数の開口を有してい
る。清掃装置は、印字ヘッドが静止している間に、その
機能を逐行する。

【０００８】米国特許第4,745,414 号は、インクジェッ
ト記録装置のための復元装置を開示している。復元装置
は、インク吸引部材、インク排出口に被せる蓋、ベント
キャップ、および排出口を拭き取る部材を備えている。
復元装置は、キャリッジ型印字ヘッドに使用され、印字
ヘッドの移動路の一端に設置されている。

【０００９】米国特許第4,774,530 号は、絶縁層をはさ
んで上基板と下基板がサンドイッチ状に接合された形式
のインクジェット印字ヘッドを開示している。上基板は
チャンネル板であって、その下面には、複数のノズルチ
ャンネルが形成されている。チャンネル板は、ノズルチ
ャンネルのほかに、インク供給源からノズルチャンネル
へインクを供給するため上面から下面まで貫いて伸びた
インク供給充満孔を有する。下基板は発熱体板であっ
て、その上面には、個数および位置がチャンネル板のチ
ャンネルと対応する複数の抵抗発熱体が設けられてい
る。絶縁層をはさんでチャンネル板の下面と発熱体板の
上面を接着すると、各チャンネル内に１個の抵抗発熱体
が配置される。発熱体と各チャンネル内のインクを接触
させるために、各抵抗発熱体の上の絶縁層部分が除去さ
れる。また、インク供給充満孔を全チャンネルと連絡さ
せるために、絶縁層の別の部分が除去される（上記特許
明細書の図２参照）。

【００１０】上に挙げた諸装置はインクジェット印字ヘ
ッドの使用に付随する欠点を克服しようと試みている
が、米国特許第4,369,456 号を除くすべての装置は、そ
の保守を逐行するために印字ヘッドをその使用位置から
移動させる必要がある。この移動は、特別な可動部品を
必要とするので望ましくない。そのような装置は、ペー
ジ幅印字ヘッドに使用する場合には、特に望ましくな
い。この形式の印字ヘッドは、非常に大型であり、取扱
いが面倒であるから、固定型にすべきである。それに加
えて、上に挙げたほとんどの米国特許は、保守装置を用
紙搬送装置（たとえば、プラテン）の近くに配置してい
るので、印字ヘッド（キャリッジ型印字ヘッド）を用紙
搬送装置の側面に沿って移動させる必要があり、そのた
めにプリンタの幅を非常に広くしなければならない、し
たがって、保守装置をページ幅印字ヘッドに実際に使用
することができない。さらに、印字の品質を向上させる
には、印字ヘッドを用紙の近くに配置する必要があるか
ら、印字ヘッドと用紙搬送装置の間に、保守装置または
蓋締め部材を配置することが困難である。また、ページ
幅印字ヘッドと用紙搬送装置は共に大型であるから、保
守装置または蓋締め部材を印字ヘッドへ接近させること
ができるように、両者を互いに引き離すことは好ましく
ない。

【００１１】米国特許第4,369,456 号は、静置式印字ヘ
ッドを使用しているけれども、印字ヘッドの静止位置に
おいて、保守装置は複数の機能を逐行することができな
い。さらに、清掃ベルトは、印字ヘッドと用紙取扱装置
の間に配置されおり、印字動作と妨げる可能性があの
で、印字ヘッドと用紙取扱装置の間に余分の間隙を設け
る必要がある。

【００１２】係属中の米国特許出願第07/520,740号「発
明の名称、用紙取扱装置と保守ステーションの組合せを
備えたインクジェットプリンタ」（1990年５月９日出
願）は、ページ幅印字ヘッドと、用紙取扱ループの少な
くとも１個の開口を通って進入し印字ヘッドと接触する
保守ステーションを備えたインクジェットプリンタを開
示している。前記開口は少なくとも印字ヘッドの全幅に
及んでいるので、保守ステーションは印字ヘッドの前面
に完全に接近することができる。しかし、かなり大きな
サイズの開口は、用紙が動いて印字ヘッドの前面と触れ
たりするので、印字の品質が不揃いになる可能性があ
る。

【００１３】したがって、印字ヘッドまたは用紙支持体
を移動させる必要がなく、しかも得られた印字の品質を
損なわずに、保守部材または蓋締め部材を印字ヘッドの
前面に正確に接触させることが望ましい。

【００１４】サーマルインクジェット印字ヘッド、特に
４色サーマルインクジェット印字ヘッドの場合、熱管理
装置は、印字ヘッドから熱を放散させて印字ヘッドの温
度を所望の範囲内に維持するため、大型で高価な熱伝導
装置（ヒートシンク）を必要とするものが多い。静置式
印字ヘッドの使用は、電気的接続、内部インク通路、お
よびその熱管理装置を簡略化するのに役立つであろう。
これらの簡略化は、製造コストを低減し、印字ヘッドの
信頼性を向上させるであろう。

【００１５】ページ幅印字ヘッドは、一般に、印字ヘッ
ドの発熱体板とチャンネル板の一方または両方がページ
幅サイズの単一大型部材であるモノリシック方式と、小
型の発熱体板とチャンネル板から成る小型の印字ヘッド
サブユニットを組み合わせてページ幅サイズの大型拡張
アレイにしたサブユニット方式の２つのカテゴリーに分
けられる。印字ヘッドサブユニットをジグザグに配置し
たサブユニット方式の例が、上に挙げた米国特許第4,82
9,324 号に記載されている。

【００１６】サブユニット方式がモノリシック方式より
優れている点は、１個の欠陥発熱体は、その発熱体を含
むサブユニットのみの損失で済み、ページ幅印字ヘッド
全体の損失にはならないことである。たとえば、印字ヘ
ッドを組み立てる前に、各発熱体が検査され、発熱体が
正常に動作するかどうかが調べられる。モノリシック方
式では、発熱体板に欠陥発熱体が含まれていれば、発熱
体板全体が廃棄されるのに対し、サブユニット方式を採
用すれば、その発熱体板サブユニットのみの廃棄で済
む。したがって、サブユニット方式を採用すれば、発熱
体板の生産性が大幅に向上する。サブユニット方式の同
種の長所は、磨滅したサブユニットの交換が可能なこと
である。モノリシック式印字ヘッドにおいて、かなりの
数の発熱体が磨滅したときには、印字ヘッド全体を交換
しなければならないのに対し、サブユニット方式を採用
すれば、印字ヘッドサブユニットのみの交換だけで済
む。また、ジクザク配置サブユニット方式の独自の長所
は、印字ヘッドから個々のサブユニットを簡単に取り外
せることである。したがって、ジグザグ配置サブユニッ
ト方式は、もしサブユニットを相互に正確に配列するこ
とができれば、使用可能なサブユニットの生産性を非常
に高めることができる。複数のサブユニットの組立てに
は、Ｘ−Ｙ−Ｚ平面における個別の正確な位置決めのほ
かに、それらの平面内の正確な角位置決めが必要であ
る。これまで、それらの個別サブユニットの整列問題
は、非常に面倒な作業を必要としたので、この形式の大
型アレイの製造コストは非常に高かった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、印字ヘッドを移動させずに、ジグザグ配置印字ヘッ
ドに作用を施すことができる蓋締め部材または保守部材
を提供することである。

【００１８】本発明の第２の目的は、印字ヘッドが印字
位置にあるとき、ジグザグ配置印字ヘッドに作用を施す
ことができる蓋締め部材または保守部材を提供すること
である。

【００１９】本発明の第３の目的は、印字ヘッドまたは
用紙搬送装置を移動させずに、ページ幅ジグザグ配置印
字ヘッドに作用を施すことができる蓋締め部材または保
守部材を提供することである。

【００２０】本発明の第４の目的は、印字ヘッドまたは
用紙搬送装置を特に移動させずに、ページ幅ジグザグ配
置インクジェット印字ヘッドに複数の作用（たとえば、
呼び水、吐き出し、拭き取り、排水、単一ジェット呼び
水）を施すことができる蓋締め部材または保守部材を提
供することである。

【００２１】本発明の第５の目的は、印字ヘッドに対し
正確に接触する蓋締め部材または保守部材を提供するこ
とである。

【００２２】本発明の第６の目的は、印字ヘッドに接触
するように自分自身を位置決めする蓋締め部材または保
守部材を提供することである。

【００２３】本発明の第７の目的は、ジグザグ配置印字
ヘッドを安価にかつ簡単に熱管理することである。

【００２４】本発明の第８の目的は、ジグザグ配置印字
ヘッドを簡単にかつ高い精度で組み立てることである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記その他の
諸目的を達成し、かつ上に挙げた欠点を克服するため、
以下の特徴を有するジグザグ配置印字ヘッドを備えたイ
ンクジェットプリンタを提供する。印字ヘッドサブユニ
ット前面の蓋締めと保守は、開口がジグザグに配置され
た用紙支持体の一の側に移動可能に配置された自己位置
決め／自己整列部材によって施される。前記開口の位置
は、用紙支持体の他の側にジグザグに配置された印字ヘ
ッドサブユニットの位置に対応している。蓋締め／保守
部材は、紙支持体の開口を通って移動し、印字ヘッドサ
ブユニットの前面と接触する。

【００２６】ジグザグ配置印字ヘッドサブユニットは、
間隔をおいて配置された凹部と上方に伸びた直立壁とを
有する高精度固定具を用いて組み立てられ、共通基板に
接着される。最初に、凹部の縁に沿ってサブユニットが
置かれ、直立壁に当たる位置まで滑らされる。次に、サ
ブユニットの上に基板が置かれ、同様に直立壁に当たる
位置まで滑らされ、そのあとサブユニットに接着され
る。

【００２７】印字ヘッドの熱管理は、サブユニット上に
設置されたインクマニホルドによって行われる。インク
マニホルドは、サブユニット間のスペースの中に伸びた
フィンガー部分を有する。フィンガー部分の端面には、
マニホルド内のインクを印字ヘッドのヒートシンクに接
触させるシール付き開口が設けられている。

【００２８】

【実施例】以下、添付図面を参照して、発明の好ましい
実施例を詳しく説明する。図中、同種の構成要素は同じ
参照番号で識別してある。

【００２９】本発明の好ましい実施例として、図１およ
び図２に、ジグザグ配置印字ヘッド１１、用紙支持体４
０、および印字ヘッドと接触する蓋締め／保守部材３０
を備えた印字機構１０を示す。全幅すなわちページ幅印
字ヘッドの場合、印字ヘッドは、プリンタ支持部１３で
定位置に保持される。プリンタ支持部１３は、たとえば
フレームであってもよい。印字ヘッド１１、用紙支持体
４０、および蓋締め／保守部材３０が取り付けられるプ
リンタ支持部１３は、プリンタ本体（図示せず）に設置
することができる。上記の代わりに、別個のフレームで
印字ヘッド１１、用紙支持体４０、および蓋締め／保守
部材３０を支持することもできるし、または上記部品を
プリンタ本体に直接取り付けることもできる。

【００３０】ジグザグ配置印字ヘッド１１は、複数の印
字ヘッドサブユニット１２が配置された、向かい合った
第１表面と第２表面をもつヒートシンク基板１９を有す
る。基板１９の第１表面上のサブユニット１２が基板１
９の第２表面のスペースの上に位置し、基板１９の第２
表面上のサブユニット１２が基板１９の第１表面のスペ
ースの上に位置するように、印字ヘッドサブユニット１
２は基板１９の各表面に一定のスペースをおいて配置さ
れている。この位置決めにより、用紙に近い場所に印字
ヘッドサブユニットのジグザグ配置アレイができる。た
とえば、米国特許第4,463,356 号を参照されたい。

【００３１】図３および図４に示すように、各印字ヘッ
ドサブユニット１２は、向かい合った第１および第２表
面をもつチャンネル板１４と、向かい合った第１表面と
第２表面をもつ発熱体板２０を有する。チャンネル板１
４の第１表面は、発熱体板２０の第１表面に取り付けら
れる。チャンネル板１４が取り付けられる発熱体板２０
の第１表面に、複数の抵抗発熱体２３が設置されてい
る。発熱体板２０の第２表面はヒートシンク基板１９に
取り付けられる。

【００３２】発熱体板２０の上に置かれたチャンネル板
１４の第１表面には、インクチャンネル１７が形成され
ていて、その端はノズル１８になっている。チャンネル
板１４の第２表面に、インク受容開口１５（図１参照）
が設けられている。発熱体板２０の発熱体２３の個数お
よび位置は、チャンネル板１４のインクチャンネル１７
と対応している。チャンネル板１４と発熱体板２０が互
いに接着され、前面に沿うダイシング加工により、共面
が形成される。ノズル１８はその平らな前面にある。発
熱体板２０は、その残りの縁（側縁および後縁）にわた
ってチャンネル板１４の外側へ延びていることが好まし
い。小さい発熱体板とチャンネル板から作られた印字ヘ
ッドサブユニットの例が、米国特許第4,774,530 号およ
び同第4,851,371 号に記載されている。

【００３３】ヒートシンク基板１９の各表面に配置され
たサブユニット１２の上に、インク供給通路部材として
のインクマニホルド２２が置かれる。各インクマニホル
ド２２は、サブユニット１２間のスペースの中に伸びた
延長部としてのフィンガー部分２４を有する。各フィン
ガー部分２４は開口２８が設けられた端面を有する。そ
の端面は、各サブユニット１２間のヒートシンク基板表
面に近い位置にある。各フィンガー部分２４の端面とヒ
ートシンク基板１９の表面の間に、シール２６（弾性材
料のものが好ましい）が置かれている。シール２６は端
面の開口２８を取り囲んでいる。したがって、マニホル
ド２２内のインクは、ヒートシンク基板１９と接触し
て、ヒートシンクからの熱を放散させる作用をする。イ
ンクは空気より熱をよく伝えるので（もしフィンガー部
分２４が存在しなければ、空気が各印字ヘッドサブユニ
ット１２間のヒートシンク基板１９に接するであろ
う）、通常のインクマニホルド構造の場合より、ヒート
シンク基板１９から多量の熱が迅速に運び出される。加
えて、最後には、インクマニホルド２２内の全インクが
加熱されるので、インクマニホルド２２全体がヒートシ
ンクとして作用する。これにより、ヒートシンク基板１
９を小形にすることができる。この結果、重量が軽くな
り、またコストも節減される。

【００３４】各インクマニホルド２２には、さらに、各
チャンネル板１４のインク受容開口１５の上の位置に、
開口２７が設けられている。マニホルドの開口２７とイ
ンク受容開口１５は、マニホルド２２の内部と各印字ヘ
ッドサブユニット１２の内部の間を連絡する。各印字ヘ
ッドサブユニット１２のインク受容開口１５を、マニホ
ルド２２とサブユニット１２の間に置かれたシール１６
が取り囲んでいる。シール１６は弾性材料で作られたも
のが好ましい。マニホルドの開口２８は可能な限り大き
く作られ、マニホルドの開口２７より大きいことが好ま
しい。

【００３５】搬送手段４４に連結された用紙支持体４０
は、用紙を印字ヘッド１１の前面に近接した位置に正し
く置く作用をする。搬送手段４４は、たとえば供給ロー
ルと巻取りロールの間に掛け渡された可撓エンドレスウ
ェブの形の用紙支持体４０でもよいし、あるいは、軸ま
わりに特定の方向に回転するドラムでもよいであろう。
後者の場合、印字ヘッド１１から噴射されたインクが用
紙に当たるように、ドラム表面の用紙支持体４０が用紙
を位置決めする。第３の代替搬送手段として、用紙支持
体４０を固定し、紙搬送手段（図示せず）により、支持
体４０と印字ヘッド１１の間で用紙を搬送することもで
きる。

【００３６】用紙支持体４０は、向かい合った第１およ
び第２表面と、両表面を貫通する複数のジグザグ配置の
開口４２を有する。印字ヘッド１１は用紙支持体４０の
第１表面の近くに位置する。ジグザグ配置の開口４２の
個数と位置は、図５に示すように、ヒートシンク基板１
９上の印字ヘッドサブユニット１２のそれに対応してい
る。

【００３７】用紙支持体４０の第２表面の側に、少なく
とも１個の蓋締めおよび（または）保守部材３０が設置
される。各印字ヘッドサブユニット１２に対し少なくと
も１個の部材３０が設置される。各部材３０は、印字ヘ
ッドサブユニット１２の前面に対して選択したサービス
または各種のサービスを施すことができる。蓋締め部材
は、不使用のとき、ノズル１８に蓋をして内部のインク
が乾燥するのを防ぐために使用される。呼び水部材は新
しいインクをマニホルド２２からチャンネル１７に吸引
し、これまでそこに存在していたどんな物質（たとえ
ば、古いインク、塵、気泡、汚染物）も除去する。ま
た、呼び水部材は、上記処理により、これまで空であっ
たチャンネル１７（取付け時、または不具合の結果）に
インクを満たす。呼び水処理の後、吐き出し部材を使用
して、ノズル１８から過剰インクを清掃することができ
る。吐き出し処理は、印字工程のときインク滴を放出す
るため使用される印字ヘッド起動素子（たとえば、発熱
体）による、保守のためのインク滴の放出である。保守
のためのインク滴の放出は、たとえば長い待機期間の
後、印字作業の前後、ページの合間に、チャンネル内の
古くなったインクを新しくするために用いられる。同一
部材を蓋締め部材および吐き出し部材として使用すれ
ば、蓋を被せたとき、吐き出し処理によって部材内に集
められたインクは、ノズル１８に湿り気を与えることが
できる。また、予め定めた時間に保守のためのインク滴
を受容するため、吐き出し部材を使用することができ
る。呼び水部材または吐き出し部材として使用する場合
には、部材３０からインクを除去する導管３３と、部材
３０へインクを供給する導管３５が設けられる。さら
に、各印字ヘッドサブユニット１２のノズルを含む前面
を拭き取り、印字の品質に悪い影響を及ぼすインクや塵
などの汚染物を除去するため、たとえばゴムブレードま
たは多孔性材料のような拭き取り部材を使用することが
できる。

【００３８】用紙支持体４０の第２表面側に、少なくと
も１つの上記部材が移動できるように配置される。少な
くとも１個の印字ヘッドサブユニット１２の前面と接触
できるように、各部材のサイズは、用紙支持体４０の少
なくとも１個の開口４２を通り抜ける大きさである。部
材３０は、各印字ヘッドサブユニット１２に対し個別に
接近および後退することができる。あるいは、ジグザグ
配置アレイのすべての印字ヘッドサブユニットに対し同
時に接近および後退するように、すべての部材３０を単
一支持体たとえば支持棒３１上に設置してもよい。用紙
支持体４０の開口４２を通して移動させるため、個々の
部材３０を滑動可能に取り付けてもよい。１つの保守ス
テーションに、各印字ヘッドサブユニットにつき少なく
とも２つの部材を備えることができるであろう。保守ス
テーションは回転可能に、かつ滑動可能に取り付けら
れ、部材３０は保守ステーションの周囲に配置される。
保守ステーションの回転により、選択された部材の１つ
が用紙支持体４０の開口４２の前に置かれ、保守ステー
ションの滑動により、部材が開口４２を通って移動す
る。この移動により、部材３０が印字ヘッドサブユニッ
ト１２と接触し、サブユニット１２に対して選択したサ
ービスを施すことができる。サービスが終了すると、部
材３０は元の位置に戻され、印字工程が再開される。し
たがって、本発明は、印字ヘッドを特別な位置へ移動さ
せずに、しかも印字ヘッド１１と用紙支持体４０を相互
に引き離さずに、印字ヘッド１１に対し複数の作業を施
すことができる。

【００３９】用紙支持体４０のジグザグ配置の開口４２
を、印字ヘッドサブユニット１２の位置に対応して位置
決めする場合には、比較的小さい開口が使用される。小
さい開口は、用紙が印字ヘッド１１の前面に近づいた
り、離れたりすると起きることがある印字の品質のばら
つきを防止する。用紙が印字ヘッド１１の前面に近づい
たり、離れたりする現象は、大きな単一開口（印字ヘッ
ド１１全体の大きさ）を使用すると起きることがある。
このように、印字ヘッド１１または用紙支持体４０を移
動させる必要がなく、しかも得られた印字の品質を損な
わずに、印字ヘッドの前面にサービスを施すことができ
る。

【００４０】各部材３０の最前部には、各印字ヘッドサ
ブユニット１２のノズル１８の周囲の平坦な前面と接触
してシールするガスケット３７が付いている。図６は、
各蓋締め／保守部材３０のガスケット３７と印字ヘッド
サブユニット１２との接触を確保するため使用したはめ
合わせ構造を示す。はめ合わせ構造は、各蓋締め／保守
部材３０の両側面に取り付けられた、少なくとも２個の
案内部材３２（弾性材料のものが好ましい）を備えてい
る。案内部材３２は、部材３０と一緒に動き、各印字ヘ
ッドサブユニット１２の前面に近くで、少なくとも２つ
の側面と接触する。案内部材３２により、部材３０は自
動的に位置決めされ、印字ヘッドの前面にぴったり、正
確に接触する。案内部材３２の位置により、各部材３０
のガスケット３７とサブユニット１２は確実に一直線に
整列する。

【００４１】図７は、ジグザグ配置印字ヘッドの組立て
を容易にする高精度固定具５０を示す。固定具５０は、
底壁５１と、底壁５１の前部から上に伸びた直立壁５７
を有する。底壁５１には少なくとも１個の凹部５２が設
けられており、各凹部５２は互いに間隔を置いて配置さ
れた側壁５４を有する。側壁５４間の距離は、チャンネ
ル板１４の側面間の距離よりも大きく、発熱体板２０の
側壁間の距離より小さい。また、凹部５２は底壁５５を
有する。発熱体板２０とチャンネル板１４の前面と側
面、および縁は、精密ダイシング加工と ODE 技術を使
用して形成されるので、本質的に平坦で、一直線であ
る。したがって、もし固定具５０の表面および縁も同様
に本質的に平坦かつ一直線に形成することができ、そし
て固定具５０に複数の凹部５２を正確に設置することが
できれば、ページ幅印字ヘッドアレイの各印字ヘッドサ
ブユニット１２は相互に正確に配置されるはずである。
たとえば、精密ダイシングソーまたは ODE 技術を用い
て底壁５１を構成するシリコン基板に複数の凹部５２を
正確に形成し、次に直立壁５７を構成する第２の平坦な
シリコン基板を底壁５１に接着することにより、高精密
固定具５０を作ることができる。上記の代わりに、電鋳
技術を用いて固定具５０を作ることもできる。その場合
には、固定具５０は金属たとえばニッケルから作られる
ことになろう。

【００４２】印字ヘッド１１の組立ては、以下の手順で
行われる。最初に、少なくとも１つの凹部５２に、裏返
した印字ヘッドサブユニット１２が置かれる。次に、チ
ャンネル板１４の縁（発熱体板２０はその縁より外へ伸
びている）が、凹部５２の側壁５４（図７の矢印Ｃ）の
上縁５３に当てられる。発熱体板２０の延長部分が、固
定具５０の底壁５１の上面５６（図７の矢印ＡとＢ）の
上に置かれる。したがって、発熱体板２０の延長部分
は、凹部５２の側壁５４の上方に、側壁５４を越えて延
びている。続いて、発熱体板２０とチャンネル板１４の
共通の前面（ノズル１８を含む）が、固定具５０の直立
壁５７の前面５８（図７の矢印Ｄ）に当てられる。

【００４３】次に、図８に示すように、ヒートシンク基
板１９の第１表面が、発熱体板２０の表面（チャンネル
板１４がある側とは反対側の表面）に置かれ、そして基
板１９の一方の側面が固定具５０の直立壁５７の前面５
８に当てられる。そのあと、発熱体板２０の上に置かれ
た基板１９が、たとえば硬化性接着剤で発熱体板２０に
接着される。

【００４４】以上述べたように、間隔をおいて配置され
た複数の凹部５２を有する固定具５０を準備し、前記各
凹部に印字ヘッドサブユニット１２を置くことにより、
単一基板１９に取り付けられた印字ヘッドサブユニット
１２を組み立てることができる。サブユニット１２を平
坦な表面５６に当てることにより、サブユニットはＺ軸
方向に整列される。また、サブユニットを平坦な表面５
４に当てることにより、サブユニットはＸ軸方向に整列
される。またサブユニットを平坦な表面５８に当たるこ
とにより、サブユニットはＹ軸方向に整列される。さら
に、各サブユニット１２のノズルを含む表面と表面５８
は共に平坦であるから、すべてのサブユニットは、θ方
向に正しく整列されるであろう。この結果、すべてのノ
ズル１８は、用紙から等しい距離に配置されるであろ
う。

【００４５】複数の凹部５２が設けられた第２の高精密
固定具５０を準備することにより、ジグザグ配置印字ヘ
ッド１１を組み立てることができる。同様に、固定具の
各凹部５２に印字ヘッドサブユニット１２が置かれる。
次に、基板１９の第１表面に接着された印字ヘッドサブ
ユニット１２に対し第２固定具に置かれた印字ヘッドサ
ブユニット１２がジグザグに配置されるように、第２固
定具５０上の発熱体板２０の上に、基板１９の反対面が
置かれる。次に、第１固定具５０の直立壁５７の表面５
８に当てられた基板１９の側面は、同じやり方で、第２
固定具５０の直立壁５７の表面５８に当てられる。その
あと、基板１９の反対側の表面が、第２固定具５０上に
置かれた発熱体板２０の上面に接着される。

【００４６】以上により、高精密固定具５０は、サブユ
ニット１２をＸ、Ｙ、Ｚの各平面内で個別に精密に位置
決めすると同時に、それらの平面内で精密に角位置を決
めすることがわかる。固定具５０により、サブユニット
の整列問題は存在せず、またその製造コストは比較的安
い。

【００４７】以上、発明を、その特定の実施例について
説明したが、この分野の専門家は、多くの代替物、修正
物、および均等物を考えつくことは明らかである。たと
えば、固定具５０は大型アレイ印字ヘッドを組み立てる
際に使用することができる。また印字ヘッドサブユニッ
トの起動素子板は必ずしも発熱体板である必要はなく、
どんな形式のものでもよい。たとえば、抵抗発熱体の代
わりに、圧電素子を有する起動素子板を使用することが
できる。したがって、以上説明した発明の好ましい実施
例は、例示のためであり、発明を限定するものではな
い。そのほか、特許請求の範囲に記載した発明の精神お
よび発明の範囲の中でさまざまな変更を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェットプリンタのジグザグ配置印字ヘ
ッド、用紙支持体、および蓋締め／保守部材の部分拡大
斜視図である。

【図２】本発明のジグザグ配置印字ヘッドの正面図であ
る。

【図３】図１の基本的な印字ヘッドサブユニットの斜視
図である。

【図４】図１の組立体の側面図である。

【図５】図１の用紙支持体の平面図である。

【図６】印字ヘッドサブユニットと接触する蓋締め／保
守部材の斜視図である。

【図７】ジグザグ配置印字ヘッドの組立てに使用する高
精密固定具の斜視図である。

【図８】ジグザグ配置印字ヘッドの組立て手順を示す側
面図である。

【符号の説明】

１０ 組立体 １１ ジグザグ配置印字ヘッド １２ 印字ヘッドサブユニット １３ プリンタ支持部 １４ チャンネル板 １５ インク受容開口 １６ シール １７ インクチャンネル １８ ノズル １９ ヒートシンク基板 ２０ 発熱体板 ２１ 開口 ２２ インクマニホルド ２３ 抵抗発熱体 ２４ フィンガー部分 ２６ シール ２７，２８ マニホルド開口 ３０ 蓋締め／保守部材 ３１ 支持棒 ３２ 案内部材 ３３ 導管 ３５ 導管 ３７ ガスケット ４０ 用紙支持体 ４２ ジグザグ配置の開口 ４４ 搬送手段 ５０ 高精密固定具 ５１ 底壁 ５２ 凹部 ５３ 上縁 ５４ 側壁 ５５ 底面 ５６ 平坦面 ５７ 直立壁 ５８ 壁面

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/175 G01D 15/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジグザグ配置のインクジェット印字ヘッド
   アレイにおいて、 第１表面及び反対側の第２表面をもつヒートシンク基板
   と、前記基板の各表面に配置された複数の印字ヘッドサ
   ブユニットと、前記各基板表面に配置された前記印字ヘ
   ッドサブユニット上に設置されたインク供給通路部材と
   から成り、 前記各印字ヘッドサブユニットは、上面、下面および前
   面を有し、前記前面に複数のノズルが配置され、前記下
   面は前記基板に取り付けられ、前記上面に前記ノズルに
   通じたインク受容開口が設けられており、 前記印字ヘッドサブユニットは基板の各表面にスペース
   をあけて配置され、前記基板の第１表面上の印字ヘッド
   サブユニットは前記第２表面の前記スペースに対応する
   位置にあり、前記基板の第２表面上の印字ヘッドサブユ
   ニットは前記基板の第１表面の前記スペースに対応する
   位置にあり、 前記各インク供給通路部材は、印字ヘッドサブユニット
   の前記インク受容開口の上に位置する開口を有し、該供
   給通路部材の開口とサブユニットのインク受容開口はイ
   ンク供給通路部材の内部と各印字ヘッドサブユニットの
   内部を連絡しており、 前記各インク供給通路部材は、さらに、突出した複数の
   延長部を有する細長い部材を包含しており、各延長部
   は、同じ基板表面に配置された２つの続く印字ヘッドサ
   ブユニットの間のスペースの中に突出しており、該延長
   部の各々は、前記基板表面に熱が伝わるように該基板表
   面にごく近接した端面を有していることを特徴とするジ
   グザグ配置のインクジェット印字ヘッドアレイ。
2. 【請求項２】請求項１に記載のインクジェット印字ヘッ
   ドアレイにおいて、 各印字ヘッドサブユニットは、第１表面及び反対側の第
   ２表面を有するチャンネル板を有し、該チャンネル板の
   前記第１表面は、その端部において前記ノズルを形成す
   るインクチャンネルを形成しており、チャンネル板の前
   記第２表面は、前記インク受容開口となっており、前記
   チャンネル板の第１表面の上には発熱体板が配置されて
   おり、該発熱体板は、第１表面及び反対側の第２表面を
   有しており、該発熱体板の第１表面は、前記チャンネル
   板のインクチャンネルに対して数及び位置において対応
   する、複数の抵抗発熱体要素を有しており、該発熱体板
   の第１表面は、各チャンネル毎に１つの発熱体要素が配
   置されるように、前記チャンネル板に取付けられてお
   り、前記発熱体の第２表面は前記基板に取付けられてい
   ることを特徴とするインクジェット印字ヘッドアレイ。
3. 【請求項３】請求項１に記載のインクジェット印字ヘッ
   ドアレイにおいて、 前記インク供給通路部材の延長部の前記端面は、各イン
   ク供給通路部材の内側と各サブユニットの間に配置され
   た前記基板表面との間を連通する開口を有することを特
   徴とするインクジェット印字ヘッドアレイ。
4. 【請求項４】基板上に間隔をおいた状態で配置された印
   字ヘッドサブユニットを有するジグザグ配置のインクジ
   ェット印字ヘッドのためのインク供給通路部材であっ
   て、該インク供給通路部材は、 前記印字ヘッドサブユニット
   に連結されるための細長い部材で形成され、 該細長い部材は、２つ続く印字ヘッドサブユニットの間
   のスペースの中に突出した複数の延長部を有しており、
   各延長部はそれぞれ端面を有しており、前記延長部は、
   該細長い部材が前記印字ヘッドサブユニットに連結され
   るとき、各端面が前記基板表面に熱が伝わるように該基
   板表面にごく近接する大きさに形成されており、 前記細長い部材及びその延長部は中空の内部領域を有
   し、該内部領域に前記印字サブユニットに供給されるイ
   ンクが収容されることを特徴とするインク供給通路部
   材。