JPH08127131A - インクジェット記録ヘッドとその製造方法、インクジェット記録装置、および情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明にもとづくインクジェット記録ヘッ
ド、該記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録装
置、および該装置を出力手段とした情報処理システム
は、インクジェット記録ヘッドの構成を、複数の基板が
支持体上に一定の隙間Ｌで配列し、かつ凸部が隙間を塞
ぐようにして支持体に凸部を接合し、さらに凸部と支持
体との接合誤差Ｒｓが、関係式１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ
（式中、Ｗは凸部の幅、Ｌは隙間の幅）を満たすように
する。 【効果】 したがって、天板と基板とを精度良く結合出
来、かつ、天板の凸部で基板どうしの隙間を密封出来る
ようになるため、高品位な画像記録を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュ
ータ等の情報処理システムにおいて、文字、画像等の情
報を被記録媒体上に記録するための記録装置および該装
置に搭載されるインクジェット方式の記録ヘッドに関す
る。特に、本発明はフルラインタイプのインクジェット
記録ヘッドおよびその製造方法、さらに該記録ヘッドを
搭載するインクジェット記録装置および該装置を出力手
段とする情報処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シート等の被記録媒体（以下単に記録紙ともい
う）に対して記録を行なう記録装置は、種々の記録方
式、例えばワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方
式、インクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な
形態として提案されている。

【０００３】これらの方式のなかで、インクジェット方
式はインクを吐出して記録紙に直接付着させる低騒音な
ノンインパクト方式の一つで、インク滴の形成方法およ
び噴射エネルギ野発生方法により、コンテイニアス方式
（電荷粒子制御方式およびスプレー方式が含まれる）と
オンデマンド方式（ピエゾ方式、スパーク方式およびバ
ブルジェット方式が含まれる）とに大きく分類される。

【０００４】コンテイニアス方式は、インクを連続的に
吐出し、必要な液滴だけ電荷を与える。帯電した液滴が
記録紙に付着し、残りは無駄になる。これに対して、オ
ンデマンド方式は、印字に必要な時だけインクを吐出す
るために、インクの無駄がなく装置内部が汚れない。ま
た、オンデマンド方式はインクの吐出を開始したり停止
したりするため、コンテイニアス方式に比べて応答周波
数は低い。このため、ノズル数を増やすことで高速化を
実現している。したがって、現在市販されている記録装
置の多くはオンデマンド方式のものであり、このような
インクジェット方式の記録ヘッドを具備した記録装置
は、高密度かつ高速な記録動作が可能であることから、
情報処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシ
ミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークス
テーション等の出力端末としてのプリンタ、あるいはパ
ーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディス
ク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポー
タブルプリンタとして利用され、かつ商品化されてい
る。この場合、インクジェット記録装置は、これら装置
固有の機能、使用形態等に対応した構成をとる。

【０００５】一般にインクジェット記録装置は、記録手
段（記録ヘッド）およびインクタンクと搭載するキャリ
ッジと、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御す
るための制御手段とを具備する。そして、複数の吐出口
からインク滴を吐出させる記録ヘッドを記録紙の搬送方
向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）にシリ
アルスキャンさせ、一方で非記録時に記録紙を記録幅に
等しい量で間欠搬送するものである。この記録方法は、
記録信号に応じてインクを記録用紙上に吐出させて記録
を行うものであり、ランニングコストが安く、静かな記
録方式として広く用いられている。また、インクを吐出
する多数のノズルが副走査方向に直線上に配置された記
録ヘッドを用いることにより、記録ヘッドが記録用紙上
を一回走査することでノズル数に対応した幅の記録がな
される。そのため、記録動作の高速化を達成することが
可能である。

【０００６】さらに、カラー対応のインクジェット記録
装置の場合、複数色の記録ヘッドにより吐出されるイン
ク液滴の重ね合わせることによりカラー画像を形成す
る。一般に、カラー記録を行う場合、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）の３原色またはこれ
ら３原色にブラック（Ｂ）を含めた４色に対応する４種
類の記録ヘッドおよびインクカートリッジが必要とされ
る。昨今ではこのような３〜４色の記録ヘッドを搭載
し、フルカラーで画像形成が可能な装置が実用化されて
いる。

【０００７】さらにまた、上記インクジェット記録装置
は比較的容易にＡ１等の大判記録が可能な構成を取るこ
ともできる。すなわち、画像を読み取るリーダーを接続
し原稿を複写するＡ１版カラー記録対応の記録装置、例
えばＣＡＤ出力用プリンター等のプロッターも製品化さ
れている。また、一方で多様な使い方が要求されるよう
になり、会議、講義等におけるプレゼンテーション用に
投影可能なＯＨＰフィルムへの記録の需要が高まってい
る。こうした需要に応えるため、インクの吸収特性が異
なる被記録媒体を必要に応じて選択した際に被記録媒体
の種類に係わりなく最良の記録が可能な記録装置の開発
および製品化が行われている。

【０００８】このようにインクジェット記録装置は、優
れた記録手段として幅広い産業分野（例えばアパレル産
業等）で需要が高まっており、またより一層高品位な画
像の提供も求められている。

【０００９】上記記録ヘッドにおいてインクを吐出する
ためのエネルギーを発生するエネルギー発生手段として
は、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、あ
るいは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体
を加熱させるものなどがある。

【００１０】その中でも熱エネルギーを利用（膜沸騰現
象を利用）して液体を吐出させる方式（いわゆるバブル
ジェット方式）の記録ヘッドは、上記液体吐出口を高密
度に配列することができるために高解像度の記録をする
ことが可能である。

【００１１】ここで、従来技術および本発明の理解を容
易にするために、一般的に用いられているインクジェッ
ト記録ヘッドの概略的構成について説明する。

【００１２】図８は、インクジェット記録装置の基本的
構成を説明するための模式的斜視図である。

【００１３】この図に示すインクジェット記録装置は、
キャリッジＨＣに着脱自在に搭載されるインクジェット
記録ヘッドカートリッジを有する。このカートリッジ
は、インクジェット記録ヘッド部９０２とインクタンク
部９０１とが一体化されてなるもので、上記キャリッジ
ＨＣによって図中矢印ａおよびｂ方向に往復移動する。
また、被記録媒体８００を搬送するためのローラや、キ
ャリッジを駆動する駆動源としてのモータ９０３、駆動
源からの動力をキャリッジに伝えるためのキャリッジ軸
９０４等が設けられている。さらに、インクジェット記
録ヘッド部９０２に対してインクを吐出するための信号
を供給する信号供給手段（不図示）が設けられている。
インクジェット記録ヘッドカートリッジの概略的構成を
図９に示す。図中、参照符号５００は複数のインク吐出
口が配列したインク記録ヘッド部、５０１はインクタン
ク部である。また、図１０はインクジェット記録ヘッド
部の概略的構成を説明するための模式図である。この図
において、参照符号９１は、インクを通すためのノズル
となる複数の溝９３、これらの溝に連通した共通液室と
なる溝９４、該共通液室へインクを供給するための供給
口９５が形成された天板であり、９２は各ノズルに対応
した電気熱変換体９６と各電気熱変換体に電力を供給す
る電極９７とが成膜技術により一体的に形成された基板
である。このような天板９１と基板９２とが合わさって
インクを吐出するための複数の吐出口（オリフィス）９
８が形成される。

【００１４】また、電気熱変換体を設けた基板を支持体
上に複数個並べることによって、いわゆるフルラインタ
イプのインクジェット記録装置を製造することが可能で
ある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記フルライ
ンタイプのインクジェット記録装置を製造する際に以下
のような問題が生ずることがある。

【００１６】（１）複数の基板を支持体に配置する際に
配置誤差が生ずると、始めに配置した基板上に次に配置
する基板が乗り上げてしまう。その結果、配置した基板
どうしの間で上面誤差、前面誤差が生じ、絶対位置に対
するピッチずれが生じる。また、天板と結合する際に上
下、前後、左右の隙間部が生じる。すると隣接ノズル間
でクロストークが発生したり、ノズルと隙間部空間がつ
ながって発泡エネルギーにロスが生じて吐出ドット径が
不足して印字に白すじが出たり、吐出スピードが不足し
て着弾精度が低下して印字よれが生じたりする。

【００１７】（２）配置の際に基板どうしが接触する
と、欠けによる微粉が支持体と基板の間に入りこみ、上
面誤差を生じる。上面誤差は数μｍレベルで天板と基板
との密封性に影響して、ノズル間クロストークにより、
印字が不良となる。さらに、基板を接触させると、真空
吸引で固定していても、配置されている基板、又は次に
配置するチップのどちらかがずれる。真空吸引を強くす
ると基板の表面が傷付く。真空吸引以外の方法、たとえ
ばクランプ等でも同様の問題が起こる。

【００１８】（３）隙間部ゼロに配置すると、隙間部位
置の検出が非常に困難になる。天板と、支持体上に複数
個配置された基板を結合する工程（以下、天板結合と呼
ぶ）は天板の溝を仕切る凸部（以下、天板の凸部と呼
ぶ）位置と配置された基板どうしの隙間部位置を前方か
ら観察しながら位置決めする必要がある。天板が光を透
過する材料なら、上側から吐出エネルギー発生素子の位
置を検出して位置決めすることは出来るが、材料内に屈
折がある為、高精度な位置決めは不可能である。前方か
ら観察しながら位置決めする際に、隙間部がゼロだと隙
間部に光が入らずに隙間部位置の検出が非常に困難にな
る。

【００１９】（４）前面段差は数μｍ以下に配置されて
いる為、ほとんど同一面内の基板境界の検出は、工業的
に通常利用出来る可視光を用いた拡大鏡や顕微鏡レベル
ではむずかしく、Ｘ線や電子線などの大がかりな装置を
用いる必要がある。

【００２０】（５）隙間部が広いと天板の凸部で隙間部
を密封することが出来ずに隣接ノズル間にクロストーク
が生じたり、ノズルと隙間部空間がつながって、発泡エ
ネルギーにロスが生じて吐出ドット径が不足して印字に
白すじが出たり、吐出スピードが不足して着弾精度が低
下して印字よれが生じたりする。そこで、隙間部部分の
天板凸部幅を他の凸部幅より広くする試みもなされてい
る。この場合、天板の隙間部部分の両側の溝ピッチを広
げて、隙間部部の凸部幅を広げる。しかし、吐出口であ
る穴は均一なピッチで形成する必要があり、溝位置に対
して穴は、溝中心から、ずれた位置にあける必要があ
る。その場合、溝にかからずに真円に穴をあける為に穴
径が小さくなってしまって、ドット径が小さくなり、印
字すると白すじになる。また、他の穴と同様な径に加工
しようとすると溝にかかって、穴がいびつな形状とな
り、吐出方向がずれて、これも印字すると白すじにな
る。

【００２１】したがって、本発明は上記問題点を解決
し、複数の基板が精度良く配置されてなるインクジェッ
ト記録ヘッド、該ヘッドを搭載するインクジェット記録
装置、該装置を出力手段とする情報処理手段、およびイ
ンクジェット記録ヘッドの製造方法を提供することを目
的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にもとづくインクジェット記録ヘッドの製造
方法は、インクを通すためのノズルとなる複数の凹部、
これらの溝に連通した共通液室となる凹部、および該共
通液室へインクを供給するための供給口が形成された天
板と、各ノズルに対応したエネルギー変換素子および各
エネルギー変換素子に電力を供給する電極とが成膜技術
により一体的に形成された複数の基板と、該複数の基板
が配設される支持体とからなり、さらに天板と基板とが
合わさってインクを吐出するための複数の吐出口が形成
されるインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
複数の基板を支持体上に一定の隙間Ｌで配列させる工程
と、天板の凸部を隙間を塞ぐようにして支持体に接合す
る工程とを有し、さらに天板の凸部と支持体との接合誤
差Ｒｓは、関係式

【００２３】

【数４】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは凸部の幅、Ｌは隙間の幅）を満たすことを
特徴とする。

【００２４】また、本発明にもとづくインクジェット記
録ヘッドは、インクを通すためのノズルとなる複数の凹
部、これらの溝に連通した共通液室となる凹部、および
該共通液室へインクを供給するための供給口が形成され
た天板と、各ノズルに対応したエネルギー変換素子およ
び各エネルギー変換素子に電力を供給する電極とが成膜
技術により一体的に形成された複数の基板と、該複数の
基板が配設される支持体とからなり、さらに天板と基板
とが合わさってインクを吐出するための複数の吐出口が
形成されるインクジェット記録ヘッドにおいて、複数の
基板は支持体上に一定の隙間で配列し、かつ天板の凸部
は隙間Ｌを塞ぐようにして支持体に接合し、さらに天板
の凸部と支持体との接合誤差Ｒｓは、関係式

【００２５】

【数５】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは凸部の幅、Ｌは隙間の幅）を満たすことを
特徴とする。

【００２６】さらに、本発明にもとづくインクジェット
記録装置は、インクを通すためのノズルとなる複数の凹
部、これらの溝に連通した共通液室となる凹部、および
該共通液室へインクを供給するための供給口が形成され
た天板と、各ノズルに対応したエネルギー変換素子およ
び各エネルギー変換素子に電力を供給する電極とが成膜
技術により一体的に形成された複数の基板と、該複数の
基板が配設される支持体とからなり、さらに天板と基板
とが合わさってインクを吐出するための複数の吐出口が
形成されるインクジェット記録ヘッドを搭載するための
キャリッジと、該記録ヘッドの駆動を制御する制御手段
とを有するインクジェット記録装置において、複数の基
板は支持体上に一定の隙間Ｌで配列し、かつ天板の凸部
は隙間を塞ぐようにして支持体に接合し、さらに天板の
凸部と支持体との接合誤差Ｒｓは、関係式

【００２７】

【数６】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは凸部の幅、Ｌは隙間の幅）を満たすことを
特徴とする。

【００２８】なお、好ましくは上記インクジェット記録
ヘッドはフルラインタイプの記録ヘッドである。また、
上記エネルギー変換素子は、好ましくはインクに膜沸騰
を生じさせる電気熱変換体である。さらに、上記インク
ジェット記録ヘッドは、カラー記録対応のものであって
もよく、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）および
シアン（Ｃ）の３原色またはこれら３原色にブラック
（Ｂ）を含めた４色に対応する４種類の記録ヘッドから
記録ヘッドユニットとして構成されてもよいい。したが
って、本発明のインクジェット記録装置は、３〜４色の
記録ヘッドを搭載し、フルカラーで画像形成が可能なも
のであってもよい。

【００２９】本発明にもとづく情報処理システムは、上
記インクジェット記録装置を出力手段とすることを特徴
とする。

【００３０】なお、ここで、記録とは、布、糸、紙、シ
ート材等のインク付与を受けるインク支持体全てへのイ
ンク付与等（印字、画像形成、プリント、染色等）を含
むもので、本発明は情報処理分野のみならず、布、糸、
紙、シート材等のインク付与を受けるインク支持体を用
いるアパレル産業等の幅広い産業分野において適用可能
なものである。

【００３１】

【作用】複数の基板は支持体上に一定の隙間Ｌで配列
し、かつ天板の凸部は隙間を塞ぐようにして支持体に接
合し、さらに天板の凸部と支持体との接合誤差Ｒｓは、
関係式

【００３２】

【数７】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは凸部の幅、Ｌは隙間の幅）を満たすので、
複数の基板が精度良く配置される。

【００３３】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００３４】本実施例のインクジェット記録装置は、フ
ルラインタイプのインクジェット記録ヘッドを有する。

【００３５】図１は、インクジェット記録ヘッドの概略
的構成を説明するための図である。この実施例の記録ヘ
ッドは、インク吐出口の密度が３６０ｄｐｉ（７０．５
μｍ）、インクの吐出口数が３００８個（印字幅２１２
ｍｍ）である。もちろん、本発明はこれらの数値に限定
されることなく、使用目的等に応じた数値を設定するこ
とが可能である。

【００３６】支持体３００は、概略矩形状のステンレス
鋼からなり、その長手方向縁部に沿って複数の基板（以
下、ヒーターボードと呼ぶ）１００が配列し、かつ接着
剤で固定されている。

【００３７】各基板１１００は矩形状の板部材からなる
もので、長手方向に沿って所定の間隔（密度３６０ｄｐ
ｉ）で設けられた１２８個の吐出エネルギー発生素子１
０１有する。また、各ヒータボード上に、外部からの電
気信号により任意のタイミングで吐出エネルギー発生素
子１０１を駆動させたりする信号パッド、その駆動のた
めの電力などを供給するための電力パッド等１０２が設
けられている。

【００３８】図２は、複数のヒーターボード１００を支
持体３００に配置した場合の構成を示す図である。ヒー
ターボード１００は、支持体３００の所定の場所に、所
定の厚さで塗布された接着剤３０１によって接着固定さ
れており、この際ヒーターボード１００上に設けられた
吐出エネルギー発生素子１０１がヒーターボード上に配
置されたピッチＰ＝７０．５μｍと同じピッチに隣接す
るヒーターボードの吐出エネルギー発生素子のピッチが
なるよう精度よく配置されている。

【００３９】図１に戻って支持体３００にはヒーターボ
ード１００と同様に配線基板４００が接着貼付されてい
る。この際ヒーターボード１００上のパッド１０２と配
線基板４００上に設けられた信号電力供給パッド４０１
とが所定の位置関係になるような位置関係で接着貼付さ
れることになっている。また配線基板４００には外部か
らの印字信号や駆動電力を供給するためのコネクター４
０２が設けられている。

【００４０】この際の配置精度は絶対位置に対して±
０．５μｍである。寸法精度は±０．５μｍの物を選別
して使用した。

【００４１】ヒーターボードの隙間部の設計値をそれぞ
れ１μｍ，２μｍ，２．５μｍ，３μｍ，３．５μｍ，
４μｍ，および４．５μｍとして支持体上にヒーターボ
ードを配置し、ヒーターボード付支持体1.〜7.を製作し
た。

【００４２】隙間部の設計値に対し、となりあうヒータ
ーボードは寸法精度として±０．５μｍ、絶対位置に対
する配置精度は±０．５μｍをそれぞれ持っているの
で、実際の隙間部寸法としては設計値±０．５×２±
０．５×２＝設計値±２μｍの範囲を取る場合がある。

【００４３】ヒーターボード両端位置からヒーターまで
の寸法を７種類に調整してそれぞれ数１０個ずつ切断
し、寸法精度が±０．５μｍに入っているものをそれぞ
れ２４個ずつ選別した。次に配置精度±０．５μｍの配
置機を用いてヒーターボードを支持体上に２４個ずつ配
置した。

【００４４】その後、リニアスケール付きＸＹステージ
を持った金属顕微鏡を用いて第１ヒーターボードの第１
ヒーターからそれぞれ残り２３個のヒーターボードの第
１ヒーターまでの距離を測定した。 また、チップどう
しが接触していないか、あるいは回転ズレを起していな
いかも合わせて観察した。さらに、ヒーターボード先端
位置での隣接ヒーターボード間の隙間部量も測定した。

【００４５】その結果、試料Ｎｏ．〜はそれぞれ２
４個のヒーターボードが正しく配置されていた。

【００４６】隙間部の設計値を１μｍにとった試料Ｎ
ｏ．は、ヒーターボード同士がぶつかっている部分が
あり、その部分の配置位置は大きくずれていた。

【００４７】次に、正しく配置出来た上記試料Ｎｏ．
〜に天板を接合した。

【００４８】ここで、天板２００について説明する。

【００４９】図３は、本実施例で適用される天板２００
の構成を説明するための図で、（ａ）はインク供給口２
０４側からみた図（平面図）、（ｂ）はインク吐出口
（オリフィス）２０３側からみた図（正面図）、（ｃ）
は共通液室２０１となる凹部が形成された底面からみた
図（底面図）、そして（ｄ）は（ｂ）のｘ−ｘ線に沿う
断面図である。すなわち、天板２００はヒーターボード
１００に設けられた吐出エネルギー発生素子１０１に対
応して設けられた流路２０２、インクを被記録媒体に向
けて吐出させるための各流路に連通したオリフィス２０
３、各流路に対してインクタンク（図示せず）から供給
されたインクを流入させるためのインク供給口２０４と
いった部品で構成されている。また、天板２００はヒー
ターボード１００を複数ならべて設けられた吐出エネル
ギー発生素子列を覆い被さるのに十分な長さを有する。
さらに、天板２００を構成する材料としては、正確かつ
容易に溝を形成できる樹脂であれば良い。しかし、好ま
しくは機械的強度寸法安定性、耐インク性にも優れたも
のであることが望ましい。このような材料としてはエポ
キシ樹脂、アクリル樹脂、ジグリコール・ジアルキルカ
ーボネート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹
脂、尿素樹脂等が望ましく、特にポリサルフォンやポリ
エーテルサルフォン等の樹脂がその成型性、耐液性等の
観点から望ましい。この実施例では、天板２００の熱膨
張率を規制する支持部材２０５が天板２００の流路２０
２上側の樹脂中に埋設されている。この支持部材２０５
は、支持体３００と同じステンレス鋼からなる。支持部
材２０５は表面にブラスト加工、ローレット加工といっ
た表面加工が入っていて天板２００の樹脂との密着度が
向上するようになっており、その機械的強度から天板２
００の熱膨張率はステンレス鋼のそれにならうようにな
っている。これによってヘッドの天板２００と支持体３
００は同一の熱膨張率を持つことになり、熱によるヒー
ターとノズルずれは発生しない。

【００５０】図４にヒーターボードの隙間と天板２００
の凸部の関係を示す模式図をあらわす。前に説明したよ
うにヒーターボード１００が隙間Ｌを持って並べられて
いる。この時吐出エネルギー発生素子１０１は隙間をは
さんでピッチＰ＝７０．５μｍで配列される。一方上方
にある天板２００には流路２０２がピッチＰ＝７０．５
μｍで配列されており、流路２０２をそれぞれ分ける凸
部２０６はＷ₃ ＝１２μｍで作られている。

【００５１】図１に戻って天板２００は、その流路２０
２と支持体３００上に並べられたヒーターボード１００
上の吐出エネルギー発生素子との位置関係を所定の位置
関係になるようあわせて結合させる。

【００５２】この際の結合の方法としてバネ等によって
機械的に押えこんだり、接着剤によって固定したり、そ
れらを組合せたりすることなど色々な方法が選択でき
る。これらにより天板２００とヒーターボード１００は
図５のような関係で固定される。

【００５３】この結合方法を具体的に説明する。

【００５４】ヒーターボード付支持体と天板との結合は
ヒーター面に対して直角の前方位置からヒーターボード
隙間部を認識しながら、天板凸部が２３個の隙間部を完
全に密封するように行なわれる。ヒーター面を直接観察
して行なおうとすると、天板を通して観察しなくてはな
らず、天板樹脂内の屈折を考えると、精度上困難である
し、天板内に支持部材があって視野がさえぎられ、なお
さらむずかしい。

【００５５】前方位置からヒーターボード隙間部と天板
の凸部を認識する場合、オリフィスプレートを通して行
なわねばならない。通常の落射光では乱反射してほとん
ど認識出来ない。

【００５６】天板に光を照射し、その透過光がヒーター
ボード隙間部に入って輝くことを利用して隙間部と凸部
の認識をする。

【００５７】以上説明した方法でヒーターボード付支持
体と天板を結合したところ、試料Ｎｏ．とはヒータ
ーボード隙間部を観察出来ない箇所があり、天板との結
合が出来なかった。

【００５８】次に天板との結合が終了した試料Ｎｏ．
〜をインクもれのない様に封止してインク供給パイプ
と接続して印字検査を行なった。同一駆動条件でテスト
パターンを印字し、それぞれ２３個のヒーターボード隙
間部部に白スジやムラが発生していないかを検査した。
その結果、試料Ｎｏ．に白スジが見られて不合格とな
った。

【００５９】不合格となった試料Ｎｏ．の天板を分解
し、４００倍の金属顕微鏡で観察して天板凸部のつぶれ
具合から、ヒーターボード隙間部と天板凸部の密封状態
を調べた。

【００６０】その結果、白スジのある隙間部部分は、天
板凸部が隙間部部分を完全には密封していないことがわ
かった。

【００６１】天板を結合する精度は±３μｍであること
がわかっており、凸部幅は１２μｍであるから

【００６２】

【数８】 天板を結合する際に隙間部中心と凸部中心が凸部幅から
隙間部量を引いた値の半分よりも大きくずれると、天板
凸部で隙間部を完全には密封出来なくなる。

【００６３】隙間部をＬ、凸部幅をＷ、天板結合誤差を
±Ｒ_S とすると隙間部はＬ＜Ｗ−２Ｒ_S でなければなら
ないことがわかった。

【００６４】図６は、隙間部Ｌ、凸部幅Ｗ、および天板
結合誤差ＲＳの関係を示すもので、（ａ）は天板が正し
く配置されている状態、（ｂ）および（ｃ）は天板がど
ちらか一方向へずれた状態で配置されている。

【００６５】以上から、隙間部は１μｍ以上ないと天板
との結合が出来ないこと、及び溝天の凸部幅が１２μｍ
のときは６μｍ以下の隙間部でないと、密封出来ずに印
字不良となることがわかった。

【００６６】また、この上限の値は溝天の凸部幅と天板
結合誤差によって決まり、Ｌ＜Ｗ−２Ｒ_S の関係が必要
なことがわかった。

【００６７】なお、上記実施例の実験結果を表１にまと
めた。

【００６８】

【表１】

【００６９】さらに、上記構成からなるインクジェット
記録ヘッドを搭載するインクジェット記録装置の一例を
図７に示す。図７は、本発明にもとづくインクジェット
記録ヘッドが適用されるフルラインタイプのインクジェ
ット記録装置の概略的構成を説明するための模式的斜視
図である。この図において、参照符号６００はフルライ
ンタイプのインクジェット記録ヘッド、７００は搬送ロ
ーラ、そして８００は被記録媒体である。

【００７０】以上説明したように、複数の吐出エネルギ
ー発生素子を設けた基板を、隙間部量をＬ、天板凸部幅
をＷ、天板結合誤差をＲ_S とした時に１μｍ Ｌ＜Ｗ−
２Ｒ_S の範囲に隙間部量を規定することで、天板と基板
とを精度良く結合出来、かつ、天板の凸部で基板どうし
の隙間部を密封出来るようになるため、印字品位の良好
なインクジェット記録ヘッドが得られる。

【００７１】

【発明の効果】本発明にもとづくインクジェット記録ヘ
ッド、該記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録装
置、および該装置を出力手段とした情報処理システム
は、インクジェット記録ヘッドの構成を、複数の基板が
支持体上に一定の隙間Ｌで配列し、かつ凸部が隙間を塞
ぐようにして支持体に凸部を接合し、さらに凸部と支持
体との接合誤差Ｒ_S が、関係式

【００７２】

【数９】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒ_S （式中、Ｗは凸部の幅、Ｌは隙間の幅）を満たすように
する。したがって、天板と基板とを精度良く結合出来、
かつ、天板の凸部で基板どうしの隙間を密封出来るよう
になるため、高品位な画像記録を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録ヘッドの模式的斜
視図である。

【図２】本発明のインクジェット記録ヘッドに適用され
るヒーターボードの配置を説明するための模式図であ
る。

【図３】本発明のインクジェット記録ヘッドに適用され
る天板２００の構成を説明するための図で、（ａ）はイ
ンク供給口２０４側からみた図（平面図）、（ｂ）はイ
ンク吐出口（オリフィス）２０３側からみた図（正面
図）、（ｃ）は共通液室２０１となる凹部が形成された
底面からみた図（底面図）、そして（ｄ）は（ｂ）のｘ
−ｘ線に沿う断面図である。

【図４】本発明のインクジェット記録ヘッドに適用され
る天板２００の構成を説明するための模式図である。

【図５】本発明のインクジェット記録ヘッドに適用され
るヒーターボードと天板の位置関係を説明するための模
式図である。

【図６】本発明のインクジェット記録ヘッドに適用され
るヒーターボードと天板の位置関係を説明するための模
式図で、（ａ）は天板が正しく配置されている状態、
（ｂ）および（ｃ）は天板がどちらか一方向へずれた状
態で配置されている。

【図７】本発明にもとづくインクジェット記録装置を概
略的構成を説明するための模式的斜視図である。

【図８】従来のインクジェット記録装置の概略的構成を
説明するための斜視図である。

【図９】従来のインクジェット記録ヘッドを適用したイ
ンクジェットカートリッジの斜視図である。

【図１０】従来のインクジェット記録ヘッドの概略的構
成を説明するための模式的斜視図である。

【符号の説明】

１００ ヒーターボード １０１ 吐出エネルギー発生素子 １０２ パッド ２００ 天板 ２０１ 液室 ２０２ 流路 ２０３ オリフィス ２０４ インク供給口 ２０５ 支持部材 ２０６ 凸部 ２００ 支持体 ３０１ 接着剤 ３０２ 封止剤 ４００ 配線基板 ４０１ 信号・電力供給パッド ４０２ コネクター ５００ インクジェット記録ヘッド ５０１ インクタンク ６００ フルラインインクジェット記録ヘッド ７００ 記録媒体搬送ローラー ８００ 記録媒体 ９０１ インクタンク部 ９０２ 記録ヘッド部 ９０３ モーター ９０４ キャリッジ軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫野 俊雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小俣 好一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 刈田 誠一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 但馬 裕基 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを通すためのノズルとなる複数の
   溝部、前記ノズルとなる複数の溝部を形成する複数の凸
   部、前記ノズルとなる複数の溝部に連通した共通液室と
   なる溝部、および該共通液室へインクを供給するための
   供給口が形成された天板と、各ノズルに対応したエネル
   ギー変換素子および各エネルギー変換素子に電力を供給
   する電極とが成膜技術により一体的に形成された複数の
   基板と、該複数の基板が配設される支持体とからなり、
   さらに前記天板と前記複数の基板とが合わさってインク
   を吐出するための複数の吐出口が形成されるインクジェ
   ット記録ヘッドの製造方法において、 前記複数の基板を前記支持体上に一定の隙間Ｌで配列さ
   せる工程と、前記凸部が前記隙間を塞ぐようにして前記
   支持体に前記凸部を接合する工程とを有し、さらに前記
   凸部と前記支持体との接合誤差Ｒｓは、関係式 【数１】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは前記凸部の幅、Ｌは前記隙間の幅）を満た
   すことを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造方法において、 前記インクジェット記録ヘッドはフルラインタイプの記
   録ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録ヘ
   ッドの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の製造方法におい
   て、 前記エネルギー変換素子は、前記インクに膜沸騰を生じ
   させる電気熱変換体であることを特徴とするインクジェ
   ット記録ヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】インクを通すためのノズルとなる複数の溝
   部、前記ノズルとなる複数の溝部を形成する複数の凸
   部、前記ノズルとなる複数の溝部に連通した共通液室と
   なる溝部、および該共通液室へインクを供給するための
   供給口が形成された天板と、各ノズルに対応したエネル
   ギー変換素子および各エネルギー変換素子に電力を供給
   する電極とが成膜技術により一体的に形成された複数の
   基板と、該複数の基板が配設される支持体とからなり、
   さらに前記天板と前記基板とが合わさってインクを吐出
   するための複数の吐出口が形成されるインクジェット記
   録ヘッドにおいて、 前記複数の基板は前記支持体上に一定の隙間Ｌで配列
   し、かつ前記凸部が前記隙間を塞ぐようにして前記支持
   体に前記凸部を接合し、さらに前記凸部と前記支持体と
   の接合誤差Ｒｓは、関係式 【数２】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは前記凸部の幅、Ｌは前記隙間の幅）を満た
   すことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４記載の記録ヘッドにおいて、 該記録ヘッドはフルラインタイプの記録ヘッドであるこ
   とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の記録ヘッドにお
   いて、 前記エネルギー変換素子は、前記インクに膜沸騰を生じ
   させる電気熱変換体であることを特徴とするインクジェ
   ット記録ヘッド。
7. 【請求項７】 インクを通すためのノズルとなる複数の
   溝部、前記ノズルとなる複数の溝部を形成する複数の凸
   部、前記ノズルとなる複数の溝部に連通した共通液室と
   なる溝部、および該共通液室へインクを供給するための
   供給口が形成された天板と、各ノズルに対応したエネル
   ギー変換素子および各エネルギー変換素子に電力を供給
   する電極とが成膜技術により一体的に形成された複数の
   基板と、該複数の基板が配設される支持体とからなり、
   さらに前記天板と前記基板とが合わさってインクを吐出
   するための複数の吐出口が形成されるインクジェット記
   録ヘッドを搭載するためのキャリッジと、該記録ヘッド
   の駆動を制御する制御手段とを有するインクジェット記
   録装置において、 前記複数の基板は前記支持体上に一定の隙間Ｌで配列
   し、かつ前記凸部が前記隙間を塞ぐようにして前記支持
   体に前記凸部を接合し、さらに前記凸部と前記支持体と
   の接合誤差Ｒｓは、関係式 【数３】１μｍ＜Ｌ＜Ｗ−２Ｒｓ （式中、Ｗは前記凸部の幅、Ｌは前記隙間の幅）を満た
   すことを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の記録装置において、 前記インクジェット記録ヘッドはフルラインタイプの記
   録ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装
   置。
9. 【請求項９】 請求項７または８記載の記録装置におい
   て、 前記エネルギー変換素子は、前記インクに膜沸騰を生じ
   させる電気熱変換体であることを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
10. 【請求項１０】 請求項７ないし９のいずれか一項記載
    の記録装置を出力手段とすることを特徴とする情報処理
    システム。