JPH07195684A - Ink jet printing bar that can be stacked with high accuracy and its production - Google Patents

Ink jet printing bar that can be stacked with high accuracy and its production

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JPH07195684A
JPH07195684A JP30352994A JP30352994A JPH07195684A JP H07195684 A JPH07195684 A JP H07195684A JP 30352994 A JP30352994 A JP 30352994A JP 30352994 A JP30352994 A JP 30352994A JP H07195684 A JPH07195684 A JP H07195684A
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JP
Japan
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structure bar
subunits
bar
subunit
spacer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30352994A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
A Warner Frederick
エイ.ワーナー フレドリック
Donald J Drake
ジェイ.ドレイク ドナルド
F Folger William
エフ.フォルガー ウィリアム
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To form a multicolor ink jet printer by providing a thermal ink jet print bar of a full breadth which can be highly accurately stacked with another equal print bar. CONSTITUTION: A spacer 27 of a highly accurate size is inserted in a hole in a structural body bar 20 and joined together with a sub unit 22 to the hole. A print bar 14 of a full breadth securely holds a space of print bars and is stacked with use of the spacer to be in touch with a spacer of another print bar to eliminate a camber of any print bar caused by an internal stress while the print bar is manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フル幅アレイ(配列)
のインクジェットプリントバーに関し、更に詳細には、
高精度にスタッキング(積み重ね)し(束にし)、マル
チカラー(多色刷り)プリンタに適する多数のフル幅ア
レイプリントバーを形成できる十分に機能的なサブユニ
ットから製造されるフル幅アレイサーマルインクジェッ
トプリントバーに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention is a full width array.
More about inkjet printbars from
Full-width array thermal inkjet printbar made from fully functional subunits that can be stacked with high precision (bundle) to form multiple full-width array printbars suitable for multi-color printers. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】読み取り及び/又は書き込みバー産業
(業界)において、端と端をつないで配される比較的短
いRIS/ROSのサブユニットからページ幅のラスタ
入力スキャン(RIS)及びラスタ出力スキャン(RO
S)のバー(棒)を組み立てることは周知である。一度
組み立てられると、ページ幅RIS/ROSバー又は読
み取り又は書き込みバーアレイは、画像処理素子の必要
な長さ及び数を有し、高画像解像度で一度に情報の全体
の行を走査する又は書き込む。サブユニットは、画像の
行を電子信号若しくはピクセルに変換するために一連の
画像感知素子(imagesensing element) を含む画像読み
取りアレイ、又は画像信号又はピクセル入力に応答して
画像を生成するために用いられる一連の光生成素子若し
くは他の素子を含む画像書き込みアレイのいずれかを有
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the read and / or write bar industry, a relatively short, end-to-end RIS / ROS subunit to page-width raster input scan (RIS) and raster output scan ( RO
It is well known to assemble S) bars. Once assembled, the page width RIS / ROS bar or read or write bar array has the required length and number of image processing elements to scan or write entire rows of information at a time with high image resolution. The subunit is used to generate an image in response to an image signal or pixel input, or an image reading array that includes a series of image sensing elements to convert a row of an image into electronic signals or pixels. It has either an array of light producing elements or an image writing array containing other elements.

【0003】加熱素子及びアドレス指定電極を備えるシ
リコン基板と整合して接合(ボンド)されるエッチング
されたシリコン構造体を備えるサーマルインクジェット
プリントヘッドのような、サブユニットからページ幅シ
リコンデバイスを製造することは、経済的に困難な製造
工程を課する。その理由は、ページ幅デバイスを生成す
るために組み立てられる並行サブユニットの当接エッジ
に要求される小さな許容範囲(close tolerance) のため
である。更に、一度このようなアレイが小さな許容範囲
に製造されると、これらのアレイは、プリンタ内で及び
/又はプリンタ内の追加アレイに関して位置合わせ(整
合)されなければならない。例えば、複数の単一カラー
インクジェットプリントバーを備えるマルチカラー印刷
システムの場合、個々のプリントバーは、出力シートに
付着されるそれぞれの着色インクドットの望ましい間隔
を生成するように位置合わせされなければならない。
Fabricating page-width silicon devices from subunits, such as thermal ink jet printheads with etched silicon structures that are aligned and bonded to a silicon substrate with heating elements and addressing electrodes. Imposes an economically difficult manufacturing process. The reason is due to the close tolerances required of the abutting edges of the parallel subunits that are assembled to produce the pagewidth device. Furthermore, once such arrays are manufactured to a small tolerance, they must be aligned within the printer and / or with respect to additional arrays within the printer. For example, in a multicolor printing system with multiple single color inkjet printbars, the individual printbars must be aligned to produce the desired spacing of each colored ink dot deposited on the output sheet. .

【0004】バーの液滴射出ノズルが適切に位置合わせ
されないと、次に第2バーからの第2カラーの液滴は第
1バーからの第1カラーの液滴と一列に並ばず、最終画
像は適切に混合(ブレンド)しない。このことはマルチ
プルページ幅プリントバー又はアレイが、サブユニット
からそれぞれ組み立てられて、且つ読み取り及び/又は
書き込みバーの分野において使用される場合にたいてい
見られる問題である。これは、1つのプリントヘッドか
らの液滴が1つ以上の他のプリントヘッドからの液滴と
所与の許容範囲内で位置合わせされなければならないペ
ージ幅マルチカラーインクジェットプリントヘッドがサ
ブユニットから組み立てられる場合に特に問題である。
If the drop ejecting nozzles of the bars are not properly aligned, then the second color drops from the second bar will not line up with the first color drops from the first bar, resulting in a final image. Does not mix properly. This is a common problem when multiple pagewidth printbars or arrays are assembled from subunits, respectively, and used in the field of read and / or write bars. This is a pagewidth multi-color inkjet printhead assembled from subunits in which droplets from one printhead must be aligned within a given tolerance with droplets from one or more other printheads. It is especially problematic when

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、他の
同一のプリントバーと高精度にスタック(積層)できる
フル幅のサーマルインクジェットプリントバーを提供
し、マルチカラーインクジェットプリンタを形成するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a full width thermal inkjet printbar that can be stacked with other identical printbars with high precision to form a multicolor inkjet printer. is there.

【0006】本発明の別の目的は製造中にプリントバー
に永久的に固着する高精度のスペーサを使用して、プリ
ントバーからプリントバーまでの間隔を確立して且つ維
持することである。
Another object of the present invention is to establish and maintain printbar-to-printbar spacing using high precision spacers that are permanently affixed to the printbars during manufacture.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段と作用】本発明において、
複数のサーマルインクジェットプリントヘッドサブユニ
ットは、位置合わせ取り付け具上に上下逆さまに当接す
るように位置決めされる。エポキシ接着剤が予め塗られ
た構造体バーは、その上下逆さまのプリントヘッドサブ
ユニットと接触する様に位置決めされる。構造体バー
は、少なくとも2つの貫通穴を有する。即ち、バーの両
端部に各々に少なくとも1つの穴、好ましくは各端部に
2つの穴及びバーの中心に1つの穴を有する。位置合わ
せ取り付け具は凹部内に基準面を有して、構造体バーの
穴はその凹の基準面と位置合わせされる。高精度に寸法
合わせされたスペーサは構造体バーの穴を介して、凹部
の基準面上へ挿入される。エポキシ接着剤は構造体バー
の穴の界面でスペーサに塗られ、スペーサとサブユニッ
トは全く同時に構造体バーと接着される。サブユニット
が位置合わせ取り付け具に高精度に位置合わせされてい
る間、サブユニットは共平面(同一面)にあるが、接着
されたサブユニット及びスペーサを備える構造体バーを
除去すると、構造体バー内の内部応力のためにプリント
バーは僅かにそる。ひとたびスペーサがプリンタ内の基
準面に押圧される、又は上にスタックした他のフル幅の
プリントバー中の他のスペーサに押圧されさえれば、プ
リントバーはそれぞれ元の平坦さ及び位置合わせに戻
る。即ち、プリントバーの平坦さ及び位置合わせは、プ
リントバーがまだ位置合わせ取り付け具上にあった時に
有した平坦さ及び位置合わせと実質的に同じになる。
Means and Actions for Solving the Problems In the present invention,
A plurality of thermal inkjet printhead subunits are positioned on the alignment fixture so that they abut upside down. The structure bar, which is pre-applied with epoxy adhesive, is positioned so that it is in contact with the upside down printhead subunit. The structure bar has at least two through holes. That is, there are at least one hole at each end of the bar, preferably two holes at each end and one hole at the center of the bar. The alignment fixture has a reference surface within the recess and the hole in the structure bar is aligned with the recess reference surface. Highly dimensioned spacers are inserted through the holes in the structure bar onto the reference surface of the recess. Epoxy glue is applied to the spacers at the interface of the holes in the structure bar, and the spacers and subunits are bonded to the structure bar at exactly the same time. While the subunit is aligned to the alignment fixture with high precision, the subunit is coplanar (coplanar), but removal of the structure bar with the bonded subunits and spacers results in the structure bar. The printbar deflects slightly due to internal stresses within. Once the spacers have been pressed against a reference surface in the printer, or with other spacers in other full width printbars stacked on top, the printbars return to their original flatness and alignment, respectively. . That is, the flatness and alignment of the printbar will be substantially the same as the flatness and alignment that the printbar had when it was still on the alignment fixture.

【0008】請求項1に記載の発明は、高精度スタック
可能なインクジェットプリントバーであって、両端部、
エッジ、及び前記両端部の間の平面、を備える構造体バ
ーであって、前記端部に隣接し、且つ前記平面と垂直な
所定数の貫通穴を有する前記構造体バーと、前記構造体
バーのエッジに隣接する前記構造体バー表面上に端と端
をつないで当接的に配されて、且つその構造体バー表面
上に接着される線形アレイのプリントヘッドサブユニッ
トであって、インク入口と連通するノズルを有する前記
サブユニットと、前記構造体バー表面に搭載されて、且
つ前記サブユニットに電気的に接続されたプリント配線
基板と、前記サブユニット入口に位置合わせされ、且つ
それにハーメチックシールされる出口を有する前記構造
体バーに留められる少なくとも1つのインクマニホール
ドと、軸を有し、前記構造体バーの穴に軸方向にインス
トールされて、その穴に接着される長く伸びたスペーサ
であって、少なくとも1つの平らな端部面を有し、各構
造体バーの穴内に1つのスペーサがインストールされる
ので、前記プリントバーが平らな基準面でプリンタ内に
搭載されて、所定の力がスペーサに軸方向に加えられる
と、サブユニットが共平面になる前記スペーサと、を備
える。
The invention described in claim 1 is an ink jet print bar capable of stacking with high precision, wherein both end portions are
A structure bar having an edge and a plane between the both ends, the structure bar having a predetermined number of through holes adjacent to the end and perpendicular to the plane, and the structure bar. A linear array of printhead subunits end-to-end abuttingly disposed on and adhered to the structure bar surface adjacent the edge of the structure bar surface. A sub-unit having a nozzle communicating with the sub-unit, a printed wiring board mounted on the surface of the structure bar and electrically connected to the sub-unit, aligned with the sub-unit inlet, and hermetically sealed thereto. At least one ink manifold fastened to the structure bar having an outlet, and having a shaft axially installed in the hole of the structure bar. An elongated spacer adhered to a hole, having at least one flat end surface, wherein one spacer is installed in the hole of each structure bar so that the print bar has a flat reference surface. A spacer mounted in the printer such that the subunits are coplanar when a predetermined force is applied axially to the spacer.

【0009】請求項2に記載の発明は、スタック可能な
インクジェットプリントバーを製造する方法であって、
(a)上に複数のインクジェットプリントヘッドのサブ
ユニットの端と端を当接するための位置合わせ取り付け
具を提供し、前記位置合わせ取り付け具が、中に底を備
える複数の凹部を有する平面を有し、前記凹部が位置合
わせ取り付け具の表面の所定の位置に配置されるステッ
プと、(b)複数のプリントヘッドサブユニットを一度
に一つ位置合わせ取り付け具の表面上に線形の端と端の
当接配置で配し、前記サブユニットの各々が複数のノズ
ルと連通する入口を有するステップと、(c)両端部、
エッジ、前記端部同士の間の平面、及び前記構造体バー
を貫通する所定数の穴を備え、前記穴が実質的に前記構
造体バー表面と垂直なステップと、(d)前記構造体バ
ーのエッジに隣接するその構造体バー表面上に帯状の接
着剤を付着するステップと、(e)前記当接サブユニッ
トの線形アレイ上に構造体バーを配し、前記帯状の接着
剤が前記サブユニットの各々と接触し、且つ構造体バー
内の前記穴が位置合わせ取り付け具凹部内の凹部と位置
合わせされるステップと、(f)所定の形状及び長さを
備えるスペーサを各構造体バーの穴内、及び位置合わせ
取り付け具内の位置合わせ凹部に挿入し、スペーサの一
方の端部が凹部の底に載るステップと、(g)構造体バ
ーの穴とスペーサの間に接着剤を付着するステップと、
(h)サブユニットと構造体バーの穴の間と接着剤が、
サブユニット及びスペーサを構造体バーに粘着し、且つ
保持できるようにするステップと、(i)構造体バーを
位置合わせ取り付け具から取り除くステップと、(j)
オーブン内で接着剤を硬化し、サブユニット及びスペー
サを構造体バーに永久的に固着するステップと、(k)
プリント配線基板を、当接サブユニットの線形アレイに
平行で且つ隣接するように構造体バーに取り付けるステ
ップと、(l)プリント配線基板をサブユニットに電気
的に接続するステップと、(m)構造体バー上に複数の
出口を備える少なくとも1つのインクマニホールドをイ
ンストールし、前記マニホールドの出口がプリントヘッ
ドサブユニットの入口と位置合わせされ、ハーメチック
シールされるステップと、を備える。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a stackable inkjet printbar, the method comprising:
(A) providing on top an alignment fixture for abutting the ends of a plurality of inkjet printhead subunits, said alignment fixture having a flat surface having a plurality of recesses having a bottom therein; And (b) placing a plurality of printhead sub-units one at a time on the surface of the alignment fixture, with a linear edge-to-edge alignment of the recesses in place on the surface of the alignment fixture. An abutting arrangement, each subunit having an inlet communicating with a plurality of nozzles; (c) both ends;
(D) a structure bar having an edge, a plane between the ends, and a predetermined number of holes penetrating the structure bar, the holes being substantially perpendicular to the surface of the structure bar; Applying a strip of adhesive on the surface of the structure bar adjacent to the edge of the structure bar; (e) arranging the structure bar on a linear array of the abutting subunits, the strip of adhesive being Contacting each of the units and aligning the holes in the structure bars with recesses in the alignment fixture recesses; (f) placing spacers with a predetermined shape and length on each structure bar. Inserting into the alignment recess in the hole and in the alignment fixture, one end of the spacer resting on the bottom of the recess, and (g) applying adhesive between the hole and spacer in the structure bar. When,
(H) The adhesive between the subunit and the hole of the structure bar,
Allowing the subunits and spacers to adhere to and retain the structure bar, (i) removing the structure bar from the alignment fixture, (j)
Curing the adhesive in an oven to permanently affix the subunits and spacers to the structure bar; (k)
Attaching the printed wiring board to the structure bar parallel and adjacent to the linear array of abutting subunits; (l) electrically connecting the printed wiring board to the subunits; and (m) a structure. Installing at least one ink manifold with a plurality of outlets on the body bar, the outlets of the manifolds being aligned with the inlets of the printhead subunits and hermetically sealed.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、ページ幅タイプのマルチカラーサー
マルインクジェットプリンタ10の概略等角図である。
概して、プリンタは、ペーパ18の長さと等しい又はそ
れよりも長い長さを有する、2つ又はそれよりも多い据
え付け式のプリントバー14を有する。図1に示される
好適な実施例の場合、マルチカラーページ幅プリンタは
1つが別のプリントバー上にスタックされる4つの据え
付け式プリントバーを有し、その内の1つは、その直ぐ
下を示す様に部分的に取り除かれている。各プリントバ
ーのノズル16(図4及び5だけに示される)は互いに
位置合わせされている。ペーパは、矢印36の方向にペ
ージ幅プリントバーを通る様に継続的に、即ち印刷処理
中にプリントバー長さに対して法線的方向に且つ一定速
度で移動する。ページ幅印刷の例については、米国特許
第4、829、324号を参照されたい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 is a schematic isometric view of a page width type multicolor thermal inkjet printer 10.
Generally, the printer has two or more stationary printbars 14 having a length equal to or greater than the length of the paper 18. In the preferred embodiment shown in FIG. 1, a multicolor pagewidth printer has four stationary printbars, one stacked on top of another printbar, one of which is directly below it. It has been partially removed as shown. The nozzles 16 (shown only in FIGS. 4 and 5) of each printbar are aligned with each other. The paper moves continuously through the pagewidth printbar in the direction of arrow 36, ie, normal to the printbar length and at a constant rate during the printing process. See US Pat. No. 4,829,324 for an example of pagewidth printing.

【0011】後で説明されるが、プリントバー14は記
録媒体又はペーパ18と向かい合うようにプリンタ10
内で正確に位置決めされる。プリントバーはガラス構造
体バー20を含み、その上にプリントヘッドサブユニッ
ト22の線形アレイを当接方法で付着される。ペーパの
ような記録媒体と向かい合うプリントヘッドの表面はノ
ズルの線形アレイを含み、且つペーパに平行に近接して
位置決めされる。ノズルを含むプリントヘッドサブユニ
ット表面は一般的に前面(フロント)23(図2、4及
び5を参照せよ)と呼ばれる。また当接されたサブユニ
ットアレイの後ろの位置で、プリント配線基板(PW
B)24が構造体バーに固着される。PWB24はサブ
ユニット22の前面23内の各ノズル16の上流側のイ
ンク溝(チャネル)(図示されていない)内に配置され
る個々の加熱素子(図示されていない)とインタフェー
スしてそれをを駆動するに必要とされる回路を含む。P
WB24は結線(ワイヤボンド)21によってサブユニ
ットに含まれる個々のコンタクト(接点)と接続され
る。プリントヘッドサブユニットの個々の加熱素子を駆
動するために必要なデータは、標準的なプリンタインタ
フェースによって外部システムから供給され、プリンタ
内の制御ロジック(図示されていない)によって変更及
び/又はバッファされ、リボンケーブル26及びピンタ
イプのコネクタ28を介してプリントヘッドへ伝送され
る。
As will be described later, the print bar 14 faces the recording medium or paper 18 and faces the printer 10.
Positioned accurately within. The printbar comprises a glass structure bar 20 onto which a linear array of printhead subunits 22 is deposited in a abutting manner. The surface of the printhead that faces the recording medium, such as paper, contains a linear array of nozzles and is positioned in parallel and close proximity to the paper. The printhead subunit surface containing the nozzles is commonly referred to as the front surface 23 (see FIGS. 2, 4 and 5). Also, at the position behind the abutted subunit array, the printed wiring board (PW
B) 24 is fixed to the structure bar. The PWB 24 interfaces with individual heating elements (not shown) located in the ink channels (not shown) upstream of each nozzle 16 in the front face 23 of the subunit 22. It contains the circuits needed to drive. P
The WB 24 is connected to individual contacts (contact points) included in the subunit by a wire bond 21. The data required to drive the individual heating elements of the printhead subunits is supplied from an external system by a standard printer interface, modified and / or buffered by control logic (not shown) within the printer, It is transmitted to the print head via a ribbon cable 26 and a pin type connector 28.

【0012】インクは内部溝(図示されていない)を介
して図4の個々のノズル16へ供給される。ノズル16
はプリントヘッドサブユニット22の上側表面の入口2
5(図2に示される)と接続される。このような配置
(構成)の更なる記述は米国特許第4、829、324
号及び米国特許5、198、054号で得ることができ
る。インクは順に、インクリザーバ(貯蔵部)(図示さ
れていない)からインク供給ホース32を介して供給さ
れるインクマニホールド30によって入口へ供給され
る。あるいはインクは、あらゆる周知のリザーバ/マニ
ホールド、又はサブユニット22の上側表面の入口とそ
の出口を密にかみ合わせるのに適するカートリッジ技術
によって、プリントヘッドサブユニットノズル16へ
(入口25を介して)供給される。また配置又は位置合
わせパッド34は構造体バーの表面に固着され、それら
は米国特許第5、192、959号に開示されるように
プリンタ10内にアレイを正確に位置決めするために使
用される。ページ幅プリントヘッド14の配置は、各ア
レイを含む当接プリントヘッドサブユニットを正確に位
置決めするために特に重要である。アレイの相対位置
は、単一のページ幅プリントヘッドよりも多くのページ
幅プリントヘッドを使用するプリンタにおいて特に重要
である。このようなプリンタは、マルチカラー出力を生
成することができるが、所望される出力の品質を得るた
めに、互いに関して各プリントヘッドからのインク液滴
の正確な配置が求められる。
Ink is supplied to the individual nozzles 16 of FIG. 4 via internal grooves (not shown). Nozzle 16
Is the inlet 2 on the upper surface of the printhead subunit 22
5 (shown in FIG. 2). Further description of such an arrangement may be found in US Pat. No. 4,829,324.
And US Pat. No. 5,198,054. Ink is sequentially supplied to the inlet by an ink manifold 30 which is supplied from an ink reservoir (not shown) via an ink supply hose 32. Alternatively, the ink is supplied to the printhead subunit nozzles 16 (via inlet 25) by any known reservoir / manifold or cartridge technology suitable for intimately mating the inlet and outlet of the upper surface of subunit 22. To be done. Placement or alignment pads 34 are also affixed to the surface of the structure bar, which are used to accurately position the array within printer 10 as disclosed in US Pat. No. 5,192,959. The placement of the pagewidth printheads 14 is particularly important for accurately positioning the abutment printhead subunits that include each array. The relative position of the arrays is especially important in printers that use more than a single pagewidth printhead than a single pagewidth printhead. While such printers are capable of producing multi-colored output, accurate placement of ink drops from each printhead with respect to each other is required to obtain the desired output quality.

【0013】後に更に詳細に説明されるが、高精度の寸
法のスペーサ27は構造体バー20内の穴29(図3参
照)中に挿入され、スペーサ27はサブユニット22と
共に穴に接合される。フル幅のプリントバーは、プリン
トバーとプリントバーの間隔を確立し、プリントバーの
製造中に生じる内部応力に起因するあらゆるプリントバ
ーのそりを取り除けるように、スペーサを用いてスペー
サが互いと接触するようにスタックされる。
As will be described in more detail below, a precision sized spacer 27 is inserted into a hole 29 (see FIG. 3) in the structure bar 20 and the spacer 27 is joined to the hole with the subunit 22. . Full width printbars establish spacers between printbars and use spacers to keep spacers in contact with each other so that any printbar warpage due to internal stresses created during printbar manufacturing can be eliminated. Are stacked like so.

【0014】更に図1に関して説明すると、インク液滴
がサブユニット22の前面から射出され、ペーパ18上
に出力画像38を生成すると、シート状のペーパ18
は、矢印36の方向に送られる。ペーパは従来のペーパ
送りメカニズム(図示されていない)によって送られ
て、例えば1つ以上のペーパガイド40のようなあらゆ
る周知の手段によってプリントヘッドの前面に近接した
状態で維持される。ノズル16があるプリントヘッドサ
ブユニットの前面とペーパシートの表面の間の間隔は、
一般的にz方向と呼ばれ、個々のノズルから射出される
インク液滴の位置及びサイズ(大きさ)を制御するため
に重要である。更に、2つの平行で隣接するページ幅プ
リントバー14同士の間の間隔は、小さな許容範囲内に
維持されなければならない。
Still referring to FIG. 1, when the ink droplets are ejected from the front surface of the subunit 22 and produce an output image 38 on the paper 18, the paper 18 in sheet form.
Are sent in the direction of arrow 36. The paper is fed by a conventional paper feed mechanism (not shown) and maintained in close proximity to the front of the printhead by any known means, such as one or more paper guides 40. The distance between the front of the printhead subunit with nozzles 16 and the surface of the paper sheet is
Generally referred to as the z direction, it is important for controlling the position and size of ink droplets ejected from individual nozzles. Moreover, the spacing between two parallel and adjacent pagewidth printbars 14 must be maintained within a small tolerance.

【0015】マルチカラーの300スポット1インチ
(spi;spot per inch)のプリンタに要求される小さな許
容範囲の例として、y 方向のプリントヘッドサブユニッ
トアレイ同士の間の間隔は、約±50μmの範囲内に維
持されるべきである。即ち、インクジェットノズルの平
行な線形アレイを分離する間隔は、約±50μmの確立
された許容範囲の範囲内になるように制御される。60
0spi で動作する同様のシステムの場合、プリントヘッ
ド同士を分離する距離の許容範囲は、約半分、即ち±2
5μmである。ペーパの高速処理を可能にするために、
同一出力カラーに対して両方のプリントヘッドを同時に
使用する単一のカラープリンタの場合、300spiシ
ステムの許容範囲は、約±12μmの範囲内に維持され
なければならない。x方向の隣接アレイに対応するイン
クジェットノズルの垂直方向の位置合わせに関しても、
同様の許容範囲が満たされなくてはならない。換言する
と、300spiカラープリンタの2つの平行で隣接す
るページ幅プリントヘッドサブユニットの端部ノズル
は、相互に対して垂直方向の位置合わせで約±50μm
の範囲内になるべきである。
As an example of the small tolerances required for multicolor, 300 spot per inch (spi) printers, the spacing between printhead subunit arrays in the y direction is in the range of about ± 50 μm. Should be maintained within. That is, the spacing separating parallel linear arrays of inkjet nozzles is controlled to be within the established tolerance of about ± 50 μm. 60
For a similar system operating at 0 spi, the acceptable range of distance separating the printheads is about half, or ± 2
It is 5 μm. In order to enable high-speed processing of paper,
For a single color printer that uses both printheads simultaneously for the same output color, the tolerance of the 300 spi system should be maintained within about ± 12 μm. Also regarding the vertical alignment of inkjet nozzles corresponding to adjacent arrays in the x-direction,
Similar tolerances must be met. In other words, the end nozzles of two parallel and adjacent pagewidth printhead subunits of a 300 spi color printer are approximately ± 50 μm in vertical alignment with respect to each other.
Should be within the range of.

【0016】プリンタ10はまた剛性フレーム部材42
を含み、それらの部材42は、位置合わせパッド34を
受け且つページ幅プリントヘッド14を保持するための
基準点66(図2)及びプリンタの動作中に位置合わせ
するスペーサ基準面43(図5)のようなメカニズムを
提供する。そのフレーム及びフレーム中に組み込まれた
取り付けメカニズムは、いくつかの関連する寸法許容範
囲を有するので、ページ幅又はフル幅のプリントバー及
び関連する位置合わせパッド34をより厳密な許容範囲
に合わせて生成することはより一層重要である。最終的
に、プリンタ10のすでに説明された構成要素は一般的
に上側カバー44及び下側カバー46によってそれぞれ
囲まれる。上側のカバー44は、その上側表面の中心部
分に長く伸びた開口部45を有し、シート18をプリン
タから排出できる。
The printer 10 also includes a rigid frame member 42.
Including a reference point 66 (FIG. 2) for receiving the alignment pad 34 and holding the pagewidth printhead 14 and a spacer reference surface 43 (FIG. 5) for alignment during printer operation. Provides a mechanism like. The frame and the mounting mechanism incorporated into the frame have some associated dimensional tolerances, thus producing a page-width or full-width printbar and associated alignment pad 34 for tighter tolerances. It is even more important to do so. Finally, the previously described components of printer 10 are generally surrounded by upper cover 44 and lower cover 46, respectively. The upper cover 44 has an elongated opening 45 at the center of its upper surface so that the sheet 18 can be ejected from the printer.

【0017】図2を参照すると、フル幅プリントバー1
4の内の1つの拡大平面図が示されている。プリントバ
ーは剛性構造体バー20上に確立される。構造体バー2
0の前面エッジ19に沿って、インクジェットプリント
ヘッドサブユニット22の線型アレイは、露出インクノ
ズル(図示されていない)が外側に面して即ち、図面の
z方向の底部エッジに示された配向で位置決めされる。
インクジェットプリントヘッドサブユニットのアレイ
は、サブユニットと構造体バーの間に挟まれたエポキシ
材の薄い層によって構造体バーに永久的に固着される。
サブユニットのこのアレイの後ろには、構造体バー20
に接着される(ボンド)PWB24がある。あるいは、
PWB24は、クリップ又は他の適切な留めメカニズム
で構造体バーに着脱可能に留められ得る。PWB24
は、図2において図1のコネクタ28と共に用いるのに
適するメール(雄)タイプピンネクタ62と共に示され
る。次に、一対のインクマニホールド30又は任意では
あるが単一のマニホールドはプリントヘッドサブユニッ
ト22の上面及びPWB24の一部分の上に配される。
インクマニホールドは、それらのマニホールドの下側に
出口(図示されていない)を有し、その位置合わせされ
た出口からプリントヘッドサブユニットの上側表面のプ
リントヘッドサブユニット入口25中へインクをフロー
できる。動作に際し、結合器(カプリング)64に接続
されるホース32がマニホールドへインクを供給し、イ
ンクは比較的大きなリザーバから(図示されていない)
プリンタ内に供給される。
Referring to FIG. 2, a full width print bar 1
An enlarged plan view of one of the four is shown. The print bar is established on the rigid structure bar 20. Structure bar 2
Along the front edge 19 of 0, the linear array of inkjet printhead subunits 22 is oriented with the exposed ink nozzles (not shown) facing outward, ie, in the orientation shown at the bottom edge in the z direction of the drawing. Positioned.
The array of inkjet printhead subunits is permanently affixed to the structure bar by a thin layer of epoxy material sandwiched between the subunit and the structure bar.
Behind this array of subunits is a structure bar 20
There is a PWB 24 bonded to the. Alternatively,
The PWB 24 may be removably fastened to the structure bar with clips or other suitable fastening mechanism. PWB24
2 is shown in FIG. 2 with a male (male) type pin connector 62 suitable for use with the connector 28 of FIG. Next, a pair of ink manifolds 30, or optionally a single manifold, is disposed over the top surface of printhead subunit 22 and a portion of PWB 24.
The ink manifolds have outlets (not shown) on the underside of the manifolds that allow ink to flow from the aligned outlets into the printhead subunit inlet 25 on the upper surface of the printhead subunit. In operation, a hose 32 connected to a coupler 64 supplies ink to the manifold, the ink coming from a relatively large reservoir (not shown).
Supplied in the printer.

【0018】ページ幅プリントバーはまた、プリンタ内
にプリントヘッドを位置決めするために、1対の位置合
わせパッド34を含む。一実施例において、位置合わせ
パッドは、1対の機能的又は非機能的サブユニットによ
って提供され、これらのサブユニットは印刷サブユニッ
トとほぼ同時に且つ同様の方法で基板の両外側端部に取
り付けられる。非機能的なサブユニット、理想的には機
能的なプリントヘッドサブユニットと同じシリコンウェ
ハから生成されたサブユニットを利用することによっ
て、位置合わせパッドはフル幅アレイを生成するために
使用されるプリントヘッドサブユニットの寸法及び許容
範囲を表す。位置合わせ基準点66はロケータ(locato
r) 68上に一体的に形成され、ロケータ68はプリン
タ10のフレーム42(図1)と固定的に接続され、両
方のパッド34の前面及び一方のパッド34の一端部と
接触する。ロケータ68はフレーム42から延出する又
はフレーム42に機械加工され、位置合わせ基準点66
の剛性マウントを提供する。更に、位置合わせ基準点6
6の位置は、基準点の相互に関して及びシート18(図
1)の表面に関して、確実にz方向のプリントヘッドを
適切に配置するために正確に維持されなければならな
い。一度ページ幅プリントバーがプリンタ内にインスト
ールされると、位置合わせパッド34及び位置合わせ基
準点66は共にz及びxの両方向及びプリントヘッドサ
ブユニット22のアレイを通過するペーパシートの表面
に関してプリントヘッドの位置を制御するように作用す
る。この作用は、インク液滴がプリントヘッドサブユニ
ットのノズルから噴出された時に、インク液滴が移動し
なくてはならない距離を有効に制御する。各構造体バー
20はその両端部の穴29内に取り付けられた少なくと
も2つのスペーサ27を有し、好ましくは中にそれぞれ
スペーサ27を備える中心の1つの穴と共に両端部の1
対の穴29を有する。スペーサの目的については図4及
び5に関して後で更に詳細に説明する。マニホールド3
0は構造体バーの中心にスペーサ用のクリアランスを提
供する対となる半球形状のノッチ33を有する。
The pagewidth printbar also includes a pair of registration pads 34 for positioning the printhead within the printer. In one embodiment, the alignment pad is provided by a pair of functional or non-functional sub-units that are attached to both outer edges of the substrate at about the same time and in a similar manner as the printing sub-units. . By utilizing a non-functional sub-unit, ideally a sub-unit generated from the same silicon wafer as the functional printhead sub-unit, the alignment pad is used to produce a full width array print. Indicates the dimensions and allowable range of the head subunit. The alignment reference point 66 is a locator (locato).
r) integrally formed on 68, the locator 68 is fixedly connected to the frame 42 (FIG. 1) of the printer 10 and contacts the front surface of both pads 34 and one end of one pad 34. A locator 68 extends from or is machined into the frame 42 and has an alignment reference point 66.
To provide a rigid mount. Furthermore, the alignment reference point 6
The position of 6 must be maintained precisely to ensure proper placement of the printhead in the z-direction with respect to each other and with respect to the surface of the sheet 18 (FIG. 1). Once the pagewidth printbar is installed in the printer, the alignment pad 34 and the alignment reference point 66 are both in the z and x directions and the printhead with respect to the surface of the paper sheet passing through the array of printhead subunits 22. Acts to control position. This action effectively controls the distance that the ink drop must travel when it is ejected from the nozzles of the printhead subunit. Each structure bar 20 has at least two spacers 27 mounted in holes 29 at its ends, preferably one at each end with a central hole with each spacer 27 therein.
It has a pair of holes 29. The purpose of the spacer will be described in more detail below with respect to FIGS. Manifold 3
0 has a pair of hemispherical notches 33 that provide clearance for spacers in the center of the structure bar.

【0019】本発明のページ幅プリントヘッドのアセン
ブリを示す図3を参照すると、位置合わせ取り付け具1
00は先ず、米国特許第5、198、054号に開示さ
れた方法と同様の方法で、サブユニット22を相互に関
して正確に配置するために用いられる。位置合わせ取り
付け具100は平らな剛性ベースプレート102を含
み、そのプレート102の上側表面上に高くなった基準
部材104がある。基準部材104はまた基準部材の1
つの側面から延出する一連のタブ106、108及び1
10を有する。タブ106、108及び110はサブユ
ニットを当接できる面を提供する。図示されているよう
に、複数のサブユニット22は基準エッジ114の中央
部分に沿ってタブ108と110の間に当接される。更
に非機能的サブユニットであり得る位置合わせパッド3
4は、外側のタブ106及び110に接して位置決めさ
れる。
Referring to FIG. 3, which illustrates the pagewidth printhead assembly of the present invention, the alignment fixture 1
00 is first used to precisely position subunits 22 relative to each other in a manner similar to that disclosed in US Pat. No. 5,198,054. The alignment fixture 100 includes a flat rigid base plate 102 with a raised reference member 104 on the upper surface of the plate 102. The reference member 104 is also one of the reference members.
A series of tabs 106, 108 and 1 extending from one side
Have 10. Tabs 106, 108 and 110 provide a surface against which the subunits can abut. As shown, the plurality of subunits 22 are abutted between the tabs 108 and 110 along the central portion of the reference edge 114. Alignment pad 3 which may also be a non-functional subunit
4 is positioned against outer tabs 106 and 110.

【0020】プリントバーのアセンブリは先ず、基準部
材104及びタブ106の互いに直交するエッジ114
及び116のそれぞれと当接するように外側の位置合わ
せ又は配置パッド34を配置する。位置合わせパッド3
4は、動作配向に関して上下逆の配向でプレート102
の表面上に配される。非機能的なプリントヘッドサブユ
ニットはパッドとして使用可能である。一度適切な位置
に配されると、パッド34はサブユニットの下側を真空
にすることによって、その場所に一時的に維持されるこ
とができる。プレート102の反対側の端部で示される
ように、真空オリフィス118はそれぞれのサブユニッ
トの下側にあり、サブユニット基準によって全ての又は
選択的なサブユニットに関して負の圧力ソース(図示さ
れていない)へ接続可能である。一般的に真空力を用い
て、アレイの次のサブユニットを配置している間、及び
構造体バー20のサブユニットへの合わせ及びボンディ
ングの前にサブユニットをそのそれぞれの位置に保持す
る。
The printbar assembly is first constructed with orthogonal edges 114 of the datum member 104 and the tab 106.
And an outer alignment or placement pad 34 is placed to abut each of each. Alignment pad 3
4 is an upside down orientation with respect to the motion orientation
Placed on the surface of. Non-functional printhead subunits can be used as pads. Once in place, the pad 34 can be temporarily maintained in place by applying a vacuum to the underside of the subunit. A vacuum orifice 118 is below each subunit, as shown at the opposite end of plate 102, and a negative pressure source (not shown) for all or optional subunits depending on the subunit criteria. ) Can be connected to. Generally, vacuum forces are used to hold the subunits in their respective positions during placement of the next subunit of the array and prior to alignment and bonding of the structure bar 20 to the subunits.

【0021】アセンブリについて続けると、次に最初の
プリントヘッドサブユニット22は、互いに直交するエ
ッジ120及び114に沿ってタブ108及び基準部材
104と当接するように上下逆に配される。また、その
サブユニットの下側に負の圧力を選択的に加えることに
よって、そのサブユニットを定位置に保持できる。同様
に、追加のサブユニット22はエッジ114及び先に配
されたサブユニットの露出端部と当接するように上下逆
に配置される。第2のサブユニットは米国特許5、19
8、054号に開示された手順に従って適切な許容範囲
を確認(チェック)され、第2のプリントヘッドサブユ
ニットが要求される測定値を満たすまで、必要であれば
別のサブユニットと交換される。この処理はアレイの最
後のサブユニットであるサブユニット124が適切な位
置に配されるまで繰り返される。次に、第2の位置合わ
せパッド34は、タブ110及び基準部材104のエッ
ジ128及び114とそれぞれ当接するように提供され
る。
Continuing with the assembly, then the first printhead subunit 22 is placed upside down to abut the tab 108 and the reference member 104 along edges 120 and 114 that are orthogonal to each other. Also, the subunit can be held in place by selectively applying a negative pressure to the underside of the subunit. Similarly, the additional subunit 22 is placed upside down so as to abut the edge 114 and the exposed end of the previously placed subunit. The second subunit is US Pat.
Appropriate tolerances are checked (checked) according to the procedure disclosed in No. 8,054 and replaced with another subunit if necessary until the second printhead subunit meets the required measurements. . This process is repeated until subunit 124, the last subunit in the array, is in place. Second alignment pad 34 is then provided to abut the edges 128 and 114 of tab 110 and reference member 104, respectively.

【0022】本発明の一実施例において、フル幅プリン
トバー14は、位置合わせ取り付け具100上に上下逆
に配された完全に機能的なプリントヘッドサブユニット
22の端と端を当接することによって組み立てられる。
各サブユニットは、複数の等間隔に離間されて線形に配
列された液滴射出ノズル16を有する。各プリントヘッ
ドサブユニットが互いに当接しあうように用いられる両
端部を有する実質的に同一の十分に機能的な比較的長い
プリントヘッドサブユニットの少なくとも1つの供給品
(製造品)が提供される。各プリントヘッドサブユニッ
トの両端部間の距離は、所定の距離プラス又はマイナス
所定の許容範囲内なので、2つの別個に当接されたプリ
ントヘッドサブユニット中の隣接端部ノズル同士の間の
距離は、プリントヘッドサブユニット中のノズルと同じ
間隔プラス又はマイナス所定の許容範囲内になる。十分
に機能的な比較的短いプリントヘッドサブユニットの少
なくとも1つの供給品が提供される。これらの比較的短
いプリントヘッドサブユニットは、両端部間の距離が比
較的長いプリントヘッドサブユニットの両端部間の距離
よりも所定の量だけ僅かに短いということ以外は、比較
的長いプリントヘッドサブユニットと実質的に同一であ
る。供給品いづれかからの第1のプリントヘッドサブユ
ニットが搭載される。第1のプリントヘッドサブユニッ
トと同じ供給品からのプリントヘッドサブユニットは、
端と端をつなぐ当接関係で位置合わせ取り付け具100
上に一度に1つずつ搭載される。位置(ロケーション)
点から位置合わせ点まで、好ましくは位置合わせ取り付
け具のタブ106のエッジ116から一番最近に搭載さ
れたプリントヘッドサブユニットの最後のノズルまでの
距離は、次のプリントヘッドサブユニットが搭載される
前に監視される。位置点と位置合わせ点を隔てる距離が
許容可能な所定の範囲を越えるまで、第1のプリントヘ
ッドサブユニットと同じ供給品からのプリントヘッドサ
ブユニットだけが使用される。距離がその範囲を越える
あらゆる状況は、一番最近に搭載されたプリントヘッド
サブユニットを取り替えることによって、又はサブユニ
ットの別の供給品から次に搭載されるプリントヘッドサ
ブユニットを選ぶことによって修正される。位置点から
一番最近に搭載されたプリントヘッドサブユニットの最
後のノズルまでの距離を測定することによって続けられ
る取り付け具上のサブユニットの端と端の当接は、ペー
ジ幅プリントヘッド14が最後のサブユニット124で
完結し、所望される全体寸法の範囲内になるまで継続さ
れる。
In one embodiment of the invention, the full width printbar 14 is abutted end-to-end with a fully functional printhead subunit 22 disposed upside down on the alignment fixture 100. Can be assembled.
Each sub-unit has a plurality of droplet ejection nozzles 16 linearly arranged at equal intervals. At least one supply (manufacture) of substantially identical, fully functional, relatively long printhead subunits having opposite ends used to abut each printhead subunit is provided. The distance between the ends of each printhead subunit is within a given distance plus or minus a given tolerance, so the distance between adjacent end nozzles in two separately abutted printhead subunits is , The same spacing as the nozzles in the printhead subunit plus or minus within a predetermined tolerance. At least one supply of relatively functional, relatively short printhead subunits is provided. These relatively short printhead subunits are relatively long printhead subunits except that the distance between the two ends is slightly less than the distance between the two ends of the longer printhead subunit by a predetermined amount. Substantially the same as the unit. A first printhead subunit from either supply is mounted. A printhead subunit from the same supply as the first printhead subunit
Alignment fitting 100 in abutting relationship connecting the ends
Mounted one at a time on top. Location
The distance from the point to the alignment point, preferably the edge 116 of the tab 106 of the alignment fixture to the last nozzle of the most recently mounted printhead subunit, is the next printhead subunit mounted. Be monitored before. Only printhead subunits from the same supply as the first printhead subunit are used until the distance separating the registration point and the registration point exceeds an acceptable predetermined range. Any situation where the distance exceeds that range is rectified by replacing the most recently mounted printhead subunit or by choosing the next mounted printhead subunit from another supply of subunits. It The end-to-end abutting of the subunits on the fixture, followed by measuring the distance from the position point to the last nozzle of the most recently mounted printhead subunit, causes the pagewidth printhead 14 to finish. Sub-unit 124, and continues until it is within the desired overall size range.

【0023】一度、全部のサブユニット22及び位置合
わせパッド34が基準エッジ部材104に沿って配され
ると、エポキシ接着剤の薄いビード又は層は、構造体バ
ー20をサブユニット22と接触するように位置合わせ
して配する前に、構造体バーの表面に塗られる。接着剤
はエッジ132近くの構造体バー20の下側に塗られる
ので、サブユニットと接触するように配されると、接着
剤はサブユニットの表面と向かい合う頂部と接触するこ
とになる。或いは接着剤はサブユニットの頂部にぬらて
もよい。接着剤が塗られた後、構造体バー20はサブユ
ニット20と接触される。チキソトローピーダイ接着エ
ポキシ(thixotropic die bond epoxy)を用いて、移動を
防止するためにサブユニットは構造バー20に十分に”
粘着(tack)”される。
Once all the subunits 22 and alignment pads 34 have been placed along the reference edge member 104, a thin bead or layer of epoxy adhesive causes the structure bar 20 to contact the subunits 22. It is applied to the surface of the structure bar prior to alignment and placement. Because the adhesive is applied to the underside of the structure bar 20 near the edge 132, when placed in contact with the subunit, the adhesive will contact the top facing the surface of the subunit. Alternatively, the adhesive may be wet on top of the subunit. After the adhesive is applied, the structure bar 20 is contacted with the subunit 20. Using thixotropic die bond epoxy, the subunits are well integrated into the structural bar 20 to prevent migration.
"Tacked".

【0024】構造体バー20がサブユニット22に位置
合わせされて粘着されると、軸(図示されていない)を
備える高精度に製造された長く伸びたスペーサ27は、
構造体バーの穴29中へ軸方向に挿入される。位置合わ
せ取り付け具100は、凹部72の底部に基準面43を
有する。凹部72は構造体バーの穴29と位置合わせさ
れる所定の位置に配置されるのでスペーサ27の一端部
は基準面43上にある。一度スペーサが決まった場所に
配されると、構造体バー20を当接されたサブユニット
22に接着するために使用された接着剤と同じでもよい
エポキシ接着剤が例えばシリンジ(注入器)等によって
構造体バーの穴29とスペーサ27の間の界面に塗られ
る。一度、接着剤がサブユニット及びスペーサを構造体
バーに粘着すると、チップに加えられた真空状態は解除
され、構造体バーは粘着されたサブユニット及びペーサ
と共に除去される。位置合わせ取り付け具から取り除か
れると、サブユニット及びスペーサのエポキシ接着剤
は、サブユニット22を構造体バー20へ永久的に固着
させて、且つスペーサを構造体バーへ固着させるために
オーブン内で硬化される。次に、図2に示されるように
基板は、残りの構成要素、PWB24及びインクマニホ
ールド30でプリントヘッドの組み立てを完了するため
に反転される。
Once the structure bar 20 is aligned and adhered to the subunits 22, a precision manufactured long elongated spacer 27 with a shaft (not shown) is
It is inserted axially into the hole 29 in the structure bar. The alignment fixture 100 has a reference surface 43 on the bottom of the recess 72. The recess 72 is arranged at a predetermined position aligned with the hole 29 of the structure bar, so that one end of the spacer 27 is on the reference surface 43. Once the spacers are in place, the epoxy adhesive, which may be the same as the adhesive used to bond the structure bar 20 to the abutted subunits 22, may be, for example, a syringe. It is applied to the interface between the holes 29 of the structure bar and the spacers 27. Once the adhesive adheres the subunits and spacers to the structure bar, the vacuum applied to the chip is released and the structure bar is removed with the adhered subunits and pacers. When removed from the alignment fixture, the epoxy adhesive of the subunits and spacers cures in the oven to permanently secure the subunits 22 to the structure bar 20 and to secure the spacers to the structure bar. To be done. The substrate is then flipped over to complete the printhead assembly with the remaining components, PWB 24 and ink manifold 30, as shown in FIG.

【0025】図4は構造体バー20を概略的に示し、当
接プリントヘッドサブユニット22の線形アレイは位置
合わせ取り付け具100に上下逆に配置され、スペーサ
27は、構造体バーの穴29中に挿入されている。基準
部材104及び位置合わせパッド34は、プリントバー
14が図1に示されるインクジェットプリンタ10に最
終的に搭載された時、プリントバー14を適切に機能す
るために必要な重要なスペーサ27についてわかりやす
く説明するために削除された。スペーサ27は好適な実
施例において円筒形であるが、それらのスペーサ27
が、少なくとも位置合わせ取り付け具100の取り付け
ベースプレート102内の凹部に設けられた基準面43
に平行な一端部表面を有するかぎりあらゆる形状に成り
得る。位置合わせ取り付け具の凹部72内の基準面43
と平行であり且つ基準面43と接する平面を備える一端
部とは反対のスペーサ端部は実線で示されているように
その反対の端部と平行にも成りえるし、又は鎖線及び番
号31で識別されて示されるように丸められてもよい。
図4の前面図は上下逆のサブユニット22の前面を示
す。先に示された様に、エポキシ接着剤が硬化し、サブ
ユニット、位置合わせパッド及びスペーサを構造体バー
に永久的に接着すると直ぐに、PWB24は構造体バー
に接着される。図2に最も良く示されるが、サブユニッ
ト及びPWB上の接触(接点)パッド及び端子は、結線
21によって電気的に接続される。最終的に、プリント
バー14の半分毎に1つあるマニホールド30、又は任
意ではあるがプリンタ全体に渡る単一のマニホールド
は、サブユニット22の入口25に位置合わせされ、接
着されるので、マニホールドの出口(図示されていな
い)は、サブユニットの入口と位置合わせされ且つそれ
にハーメチックシールされる。図5に示されるように第
1番目のプリントバー14は、フレーム部材42の凹部
74内の基準面43にある固定されたスペーサ27によ
ってプリンタ10に取り付けられる。
FIG. 4 schematically illustrates the structure bar 20, with a linear array of abutting printhead subunits 22 positioned upside down in the alignment fixture 100 and spacers 27 in holes 29 in the structure bar. Has been inserted into. The fiducial member 104 and the alignment pad 34 help to identify the important spacers 27 necessary for the proper functioning of the print bar 14 when the print bar 14 is finally installed in the inkjet printer 10 shown in FIG. Removed to explain. Although the spacers 27 are cylindrical in the preferred embodiment, they are
Is at least a reference surface 43 provided in a recess in the mounting base plate 102 of the alignment fixture 100.
It can have any shape as long as it has one end surface parallel to. Reference plane 43 in recess 72 of alignment fixture
The end of the spacer opposite the one end that is parallel to and has a plane in contact with the reference plane 43 can also be parallel to its opposite end, as shown by the solid line, or at the dashed line and number 31. It may be rounded as identified and shown.
The front view of FIG. 4 shows the front of the subunit 22 upside down. As previously indicated, the PWB 24 is bonded to the structure bar as soon as the epoxy adhesive has set and the subunits, alignment pads and spacers have been permanently bonded to the structure bar. As best shown in FIG. 2, the contact pads and terminals on the subunits and PWB are electrically connected by connection 21. Finally, one manifold 30 for each half of the printbar 14, or optionally a single manifold across the printer, is aligned with the inlet 25 of the subunit 22 and glued so that the manifold The outlet (not shown) is aligned with and hermetically sealed to the inlet of the subunit. As shown in FIG. 5, the first print bar 14 is attached to the printer 10 by a fixed spacer 27 on the reference surface 43 in the recess 74 of the frame member 42.

【0026】サブユニット及びスペーサと接着された構
造体バーが、サブユニットが全て共平面にあった位置合
わせ取り付け具100から取り除かれると、構造体バー
内の内部応力によりプリントバーが僅かにそらされる。
このそりはマルチカラーのフル幅印刷に必要なプリント
バーとプリントバーの位置合わせに支障をきたす。構造
体バーが間にサブユニットを備える平面に対して圧せら
れていれば、サブユニットは再び共平面になるだろう。
一方、このことはサブユニットの頂部に接着されたイン
クマニホールド30のために可能ではないので、構造体
バー上のサブユニットを共平面に配するために基準面を
使用することは、一般的ではない。それゆえに、プリン
トバー14の構造体バー20の貫通穴29へ接着された
高精度に寸法合わせされたスペーサ27の端部が、構造
体バー、サブユニット及びマニホールドから離間された
必須の表面を提供する。図5において、スペーサの端部
上のこれらの基準面がプリンタフレーム部材42内の基
準面43に対して圧せられたのが概略的に示されてお
り、このことによってプリントバーは、構造体バー及び
サブユニットが位置合わせ取り付け具に搭載されていた
時に得られたのと同一のそれらの共平面を得る。第2及
び後に続くプリントバーはプリンタ内にインストールさ
れ、それらのプリントバーのスペーサは先にインストー
ルされたプリントバーのスペーサと接触する。スペーサ
端部表面は、プリンタフレーム部材内の凹部を成してい
る基準面43と同様に機能し、プリントバーの同一内部
応力に所望されるサブユニットの共平面を得ることを可
能にする。プリンタ内にインストールされた4つのプリ
ントバーは、ペーパ18(図1を参照せよ)の表面から
透視された前面図に概略的に示される。頂部プリントバ
ーのスペーサの頂部は所定の圧力下でクランプ(締具)
(図示されていない)によって保持され、プリントバー
の全部をサブユニットの共平面にし、スペーサが圧力下
にない時に構造体バー20を僅かにそらせる内部応力を
克服する。
When the structure bar bonded to the subunits and spacers is removed from the alignment fixture 100 where the subunits were all coplanar, internal stresses in the structure bar cause the printbar to deflect slightly. .
This sled interferes with the printbar-to-printbar alignment required for multi-color, full-width printing. If the structure bar were pressed against a plane with subunits in between, the subunits would again be coplanar.
On the other hand, this is not possible due to the ink manifold 30 being glued to the top of the subunits, so it is not common to use reference planes to co-planar the subunits on the structure bar. Absent. Therefore, the ends of the precisely sized spacers 27 glued into the through holes 29 in the structure bar 20 of the print bar 14 provide the requisite surface separated from the structure bar, subunits and manifold. To do. In FIG. 5, these reference planes on the ends of the spacers are shown schematically pressed against the reference planes 43 in the printer frame member 42, which causes the printbar to move to the structure. We obtain the same co-planar that we had when the bar and subunit were mounted in the alignment fixture. The second and subsequent printbars are installed in the printer and the spacers of those printbars make contact with the spacers of the previously installed printbars. The spacer end surface functions similarly to the recessed reference surface 43 in the printer frame member, allowing the desired coplanar subunits to be obtained for the same internal stress of the printbar. The four printbars installed in the printer are shown schematically in a front view seen through the surface of the paper 18 (see FIG. 1). The top of the spacer of the top print bar is clamped under a certain pressure.
Retained by (not shown), all of the printbars are coplanar with the subunits, overcoming the internal stresses that slightly deflect the structure bar 20 when the spacers are not under pressure.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によって、他の同一のプリントバ
ーと高精度にスタックできるフル幅のサーマルインクジ
ェットプリントバーが提供され、マルチカラーインクジ
ェットプリンタを形成することができる。
The present invention provides a full-width thermal inkjet printbar that can be accurately stacked with other identical printbars to form a multi-color inkjet printer.

【0028】更に本発明によって、製造中にプリントバ
ーに永久的に固着する高精度のスペーサを使用して、プ
リントバーからプリントバーまでの間隔を確立して且つ
維持することができる。
The present invention further allows the use of high precision spacers that are permanently affixed to the printbars during manufacture to establish and maintain printbar to printbar spacing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の複数のスタックされたフル幅インクジ
ェットプリントバーを有するマルチカラーフル幅インク
ジェットプリンタが概略的で部分的に示された等角図。
FIG. 1 is a schematic, partially isometric view of a multi-color full width inkjet printer having a plurality of stacked full width inkjet printbars of the present invention.

【図2】複数のフル幅プリントバーの内の1つを示す平
面図。
FIG. 2 is a plan view showing one of a plurality of full width print bars.

【図3】位置合わせ取り付け具上に組み立てられたフル
幅プリントバーの分解等角図。
FIG. 3 is an exploded isometric view of a full width printbar assembled on an alignment fixture.

【図4】位置合わせ取り付け具上に上下逆に当接された
プリントヘッドサブユニットのフル幅アレイの略前面
図。
FIG. 4 is a schematic front view of a full width array of printhead subunits abutted upside down on an alignment fixture.

【図5】インクジェットプリンタの基準面上にスタック
された数個の完全に組み立てられたフル幅プリントバー
の略前面図。
FIG. 5 is a schematic front view of several fully assembled full width printbars stacked on a reference surface of an inkjet printer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 インクジェットプリンタ 14 プリントバー 20 構造バー 22 サブユニット 24 PWB 27 スペーサ 30 マニホールド 42 フレーム部材 43 基準面 100 位置合わせ取り付け具 10 Inkjet Printer 14 Print Bar 20 Structure Bar 22 Subunit 24 PWB 27 Spacer 30 Manifold 42 Frame Member 43 Reference Surface 100 Alignment Fixture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 25/34 B41J 3/04 103 B 25/28 Z (72)発明者 ウィリアム エフ.フォルガー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ニューベリー レーン 764─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location B41J 25/34 B41J 3/04 103 B 25/28 Z (72) Inventor William F. Folger United States New York 14580 Webster Newbury Lane 764

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高精度スタック可能なインクジェットプ
リントバーであって、 両端部、エッジ、及び前記両端部の間の平面、を備える
構造体バーであって、前記端部に隣接し、且つ前記平面
と垂直な所定数の貫通穴を有する前記構造体バーと、 前記構造体バーのエッジに隣接する前記構造体バー表面
上に端と端をつないで当接的に配されて、且つその構造
体バー表面上に接着される線形アレイのプリントヘッド
サブユニットであって、インク入口と連通するノズルを
有する前記サブユニットと、 前記構造体バー表面に搭載されて、且つ前記サブユニッ
トに電気的に接続されたプリント配線基板と、 前記サブユニット入口に位置合わせされ、且つそれにハ
ーメチックシールされる出口を有する前記構造体バーに
留められる少なくとも1つのインクマニホールドと、 軸を有し、前記構造体バーの穴に軸方向にインストール
されて、その穴に接着される長く伸びたスペーサであっ
て、少なくとも1つの平らな端部面を有し、各構造体バ
ーの穴内に1つのスペーサがインストールされるので、
前記プリントバーが平らな基準面でプリンタ内に搭載さ
れて、所定の力がスペーサに軸方向に加えられると、サ
ブユニットが共平面になる前記スペーサと、 を備える高精度スタック可能インクジェットプリントバ
ー。
1. A high precision stackable inkjet printbar, comprising: a structure bar having both ends, an edge, and a plane between the ends, the structure bar being adjacent to the edge and the plane. And a structure bar having a predetermined number of through holes perpendicular to the structure bar, the structure bar being arranged in abutting contact with each other on the structure bar surface adjacent to the edge of the structure bar, and the structure. A linear array printhead subunit bonded onto a bar surface, the subunit having a nozzle in communication with an ink inlet; mounted on the structure bar surface and electrically connected to the subunit. Printed circuit board and at least one affixed to the structure bar having an outlet aligned with the subunit inlet and hermetically sealed thereto. An elongated spacer having an axis, axially installed in the hole of the structure bar and adhered to the hole, the spacer having at least one flat end surface; Since one spacer is installed in the hole of the structure bar,
A high precision stackable inkjet printbar comprising: the printbar mounted in a printer with a flat reference surface, the spacer being coplanar when a predetermined force is axially applied to the spacer.
【請求項2】スタック可能なインクジェットプリントバ
ーを製造する方法であって、 (a)上に複数のインクジェットプリントヘッドのサブ
ユニットの端と端を当接するための位置合わせ取り付け
具を提供し、前記位置合わせ取り付け具が、中に底を備
える複数の凹部を有する平面を有し、前記凹部が位置合
わせ取り付け具の表面の所定の位置に配置されるステッ
プと、 (b)複数のプリントヘッドサブユニットを一度に一つ
位置合わせ取り付け具の表面上に線形の端と端の当接配
置で配し、前記サブユニットの各々が複数のノズルと連
通する入口を有するステップと、 (c)両端部、エッジ、前記端部同士の間の平面、及び
前記構造体バーを貫通する所定数の穴を備え、前記穴が
実質的に前記構造体バー表面と垂直なステップと、 (d)前記構造体バーのエッジに隣接するその構造体バ
ー表面上に帯状の接着剤を付着するステップと、 (e)前記当接サブユニットの線形アレイ上に構造体バ
ーを配し、前記帯状の接着剤が前記サブユニットの各々
と接触し、且つ構造体バー内の前記穴が位置合わせ取り
付け具凹部内の凹部と位置合わせされるステップと、 (f)所定の形状及び長さを備えるスペーサを各構造体
バーの穴内、及び位置合わせ取り付け具内の位置合わせ
凹部に挿入し、スペーサの一方の端部が凹部の底に載る
ステップと、 (g)構造体バーの穴とスペーサの間に接着剤を付着す
るステップと、 (h)サブユニットと構造体バーの穴の間と接着剤が、
サブユニット及びスペーサを構造体バーに粘着し、且つ
保持できるようにするステップと、 (i)構造体バーを位置合わせ取り付け具から取り除く
ステップと、 (j)オーブン内で接着剤を硬化し、サブユニット及び
スペーサを構造体バーに永久的に固着するステップと、 (k)プリント配線基板を、当接サブユニットの線形ア
レイに平行で且つ隣接するように構造体バーに取り付け
るステップと、 (l)プリント配線基板をサブユニットに電気的に接続
するステップと、 (m)構造体バー上に複数の出口を備える少なくとも1
つのインクマニホールドをインストールし、前記マニホ
ールドの出口がプリントヘッドサブユニットの入口と位
置合わせされ、ハーメチックシールされるステップと、 を備えるスタック可能インクジェットプリントバーの製
造方法。
2. A method of manufacturing a stackable inkjet printbar, comprising: providing on (a) an alignment fixture for abutting end-to-end of a plurality of inkjet printhead subunits; The alignment fixture has a flat surface having a plurality of recesses with a bottom therein, the recesses being placed in predetermined positions on the surface of the alignment fixture, and (b) a plurality of printhead subunits. One at a time in a linear end-to-end abutting arrangement on the surface of the alignment fixture, each of said subunits having an inlet in communication with a plurality of nozzles; (c) both ends; A step of providing an edge, a plane between the ends, and a predetermined number of holes penetrating the structure bar, the holes being substantially perpendicular to the surface of the structure bar; Adhering a strip of adhesive on the surface of the structure bar adjacent to the edge of the structure bar, and (e) placing the structure bar on a linear array of the abutting subunits and adhering the strip of adhesive. An agent is in contact with each of the subunits and the holes in the structure bar are aligned with the recesses in the alignment fixture recesses; and (f) each spacer having a predetermined shape and length. Inserting into the alignment recess in the hole in the structure bar and into the alignment recess in the alignment fixture so that one end of the spacer rests on the bottom of the recess; and (g) adhesive between the hole in the structure bar and the spacer. And (h) the adhesive between the subunit and the hole in the structure bar
Allowing the subunits and spacers to adhere and hold onto the structure bar; (i) removing the structure bar from the alignment fixture; (j) curing the adhesive in an oven to Permanently affixing the units and spacers to the structure bar; (k) attaching the printed wiring board to the structure bar parallel and adjacent to the linear array of abutting subunits; (l) Electrically connecting the printed wiring board to the subunit, and (m) at least one having a plurality of outlets on the structure bar.
Installing three ink manifolds, the outlets of the manifolds being aligned with the inlets of the printhead subunits and hermetically sealed, the method of manufacturing a stackable inkjet printbar.
JP30352994A 1993-12-15 1994-12-07 Ink jet printing bar that can be stacked with high accuracy and its production Withdrawn JPH07195684A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004345281A (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Seiko Epson Corp Method for manufacturing liquid injection apparatus, and liquid injection apparatus
JP2007112067A (en) * 2005-10-21 2007-05-10 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet discharge apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004345281A (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Seiko Epson Corp Method for manufacturing liquid injection apparatus, and liquid injection apparatus
JP4539029B2 (en) * 2003-05-23 2010-09-08 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of liquid ejecting apparatus
JP2007112067A (en) * 2005-10-21 2007-05-10 Fuji Xerox Co Ltd Liquid droplet discharge apparatus

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