JPH09183229A - インクジェットヘッドの製造方法、該製造方法により製造されたインクジェットヘッドおよび該インクジェットヘッドを備えるインクジェット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒーターボードと天板との間に透き間が生じ
ず、クロストークのない安定した印字が可能なインクジ
ェットヘッドを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明によれば、ベースプレート上に各
ヒータボードを独立に支持するための支持部を支持体に
設け、該支持部に凹部を設けてヒーターボードを接合す
るようにしたので、ヒーターボードとベースプレートと
の接地面積の減少により接合面に付着するごみによって
生じるヒーターボードの段差を格段に減少させ、クロス
トークや印字不良のない信頼性の高いインクジェットヘ
ッドを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体を吐出させて
プリントを行なうインクジェットヘッドにおいて、素子
基板を複数並べ長尺化が図られたインクジェットヘッド
及びその製造方法に関するものである。更には該インク
ジェットヘッドを備えた装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年になり、インクジェットプリント方
式は低騒音での高速記録が可能であることから多く利用
されるようになってきた。中でも、熱エネルギーをイン
クに作用させることにより、インクに状態変化を生起さ
せ、生じた気体の熱膨張による圧力を利用してインクを
吐出させる方式（以下、バブルジェット方式とも称す）
のインクジェットヘッドは、プリント信号に対する応答
性が良く吐出口の高密度化が容易であるなどの利点を有
している。

【０００３】また、最近では、プリントされるデータ量
も増大しており、特にグラフィック等もプリントアウト
されるようになると、そのデータ量の多さからより一層
の高速プリントが要求されるようになってきている。

【０００４】そして、上述のバブルジェット方式のイン
クジェットヘッドであって、被プリント材の幅にわたっ
て吐出口及び電気熱変換体を長尺に配列させるいわゆる
フルラインタイプのインクジェットヘッド及び該インク
ジェットヘッドを備えるインクジェット装置は上述のプ
リント速度を向上させるものとして大いに期待されてい
る。

【０００５】このようなフルラインタイプのインクジェ
ットヘッドとしては、前記電気熱変換体の全数を一枚の
基板（以下、ヒーターボードと称す）にすべて形成する
方法が考えられるが、この方法では、基板上に設けられ
た電気熱変換体のうちひとつでも欠陥が生じた場合にそ
の基板は使えなくなってしまうため歩留が非常に悪くな
る。よって、従来よりフルラインタイプのインクジェッ
トヘッドにおいては、電気熱変換体を複数のヒーターボ
ードに分割して設ける構成が採られている。すなわち、
ノズル数が３２〜１２８となるような比較的電気熱変換
体の数の少ない複数のヒーターボードを、ひとつの支持
体上にノズルの配列密度に合わせて高精度に並べること
によって、たとえ電気熱変換体のひとつに欠陥が生じて
も、その部分のヒーターボードを替えてやるだけで済
み、また、ヒーターボード自体が小さくなることにより
製造しやすくなるため、従来に比べ歩留が格段に向上す
るものである。前述の構成としては、例えば、特開平２
−２１２１６２号に記載の構成を挙げることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構成にする
ことにより上述の長所を享受できる一方で、新たな問題
点も発生している。すなわち、前述の構成では複数のヒ
ーターボードを支持体上に配列するため、その配列精度
が印字品位に大きく影響する。しかしながら、従来、支
持体とヒーターボードもしくは各ヒーターボード同士を
直接接合することによりその配列精度が決定されていた
ため、各構成部材の加工精度を厳密に管理しなくてはな
らず、歩留の向上を妨げる要因となっていた。更に各構
成部材間にごみなどが付着していた場合には、配列精度
が低下し、印字品位に影響を及ぼす場合もあった。そし
て特にヒーターボードとベースプレートとの間にゴミが
付着していた場合には、ヒーターボードが形成するヒー
ター面に段差が生じてしまい、この段差によってヒータ
ーボードと天板との接合面に透き間が生じる。この透き
間は隣接するノズルからのクロストークを招く結果とな
り、印字不良を起こす場合もある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述した問
題点に鑑み、鋭意研究した結果、各ヒータボードを独立
に支持するための支持部を支持体に設け、該支持部に凹
部を設けることによって前述の問題点を解決するに至っ
た。

【０００８】本発明の目的は、ヒーターボードと天板と
の間に透き間が生じず、クロストークのない安定した印
字が可能なインクジェットヘッドを提供することにあ
る。

【０００９】本発明は、上述の目的を達成する手段とし
て、インクを吐出するためのエネルギーを発生する吐出
エネルギー発生素子を備える基板を複数有し、該基板を
支持体上に配列し、配列された基板上に前記複数の基板
すべてを被う天板を接合することによりインク流路を形
成するインクジェットヘッドの製造方法において、前記
支持体は前記基板を支持するための支持部に凹部を有
し、該凹部に接着剤を設けて前記基板を支持体上に配置
することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法
を提案するものであり、また、インクを吐出するための
エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を備える
複数の基板と、該複数の基板が配置される支持体と、前
記複数の基板を一体に覆い前記基板と接合されることで
インク流路を形成する天板と、を備えるインクジェット
ヘッドにおいて、前記支持体は凹部を有する支持部によ
って前記基板を支持することを特徴とするインクジェッ
トヘッドを提案するものである。

【００１０】本発明によれば、ベースプレート上に各ヒ
ータボードを独立に支持するための支持部を支持体に設
け、該支持部に凹部を設けてヒーターボードを接合する
ようにしたので、ヒーターボードとベースプレートとの
接地面積の減少により接合面に付着するごみによって生
じるヒーターボードの段差を格段に減少させ、クロスト
ークや印字不良のない信頼性の高いインクジェットヘッ
ドを提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明を詳
細に説明する。

【００１２】（実施例１）図１はＨＢ配置用の台座を備
えるベースプレートを用いて長尺のインクジェットヘッ
ドを構成した模式図である。

【００１３】図１において、１００はインクを吐出する
ための熱エネルギーを発生する電気熱変換素子が形成さ
れるヒーターボード（以下、ＨＢとも称す）であり、該
ＨＢは単結晶シリコン、多結晶シリコン、ガラス、金属
あるいはセラミックス等の材料で構成され、前記電気熱
変換素子は薄膜製造技術等により前記ＨＢ上に形成され
る。３００は該ヒーターボードを支持するベースプレー
トであり、該ベースプレート３００は、例えば、ガラス
やアルミナ、サファイア、シリコン、金属といった材料
で構成される。３１０はベースプレート上に設けられた
ＨＢ配置用の支持部材である台座である。該台座は各Ｈ
Ｂをそれぞれ独立に支持するもので本実施例においては
ベースプレートに一体に設けられている。ここで該台座
の各ＨＢに対応する部分を精密に設けることによって、
ＨＢを配置する時の目安としても使用することも可能で
ある。３１３はこの台座３１０部分に設けられＨＢの配
置をより確実に行なうための吸引用開口である。４００
はＨＢと電気的接続され、装置本体からの駆動信号を伝
達するための配線基板であり、ＨＢと同様にベースプレ
ート上に設けられている。該配線基板４００とＨＢはワ
イヤボンディングによって電気的に接続されている。ま
た、配線基板４００は装置本体にフレキシブルケーブル
６００を介して電気的に接続されており、該フレキシブ
ルケーブル６００と前記配線基板４００とはコネクタ７
００により接続されている。２００はベースプレート上
に配置されたＨＢに接合して流路を形成する天板であ
り、該天板２００はインクを吐出するための吐出口と流
路を形成するための流路溝とを一体に有し、該流路溝と
前記電気熱変換素子が対応するようにＨＢ１００上に接
合される。

【００１４】この天板２００を構成する材料としては、
正確に溝を形成できる樹脂であれば良く、さらには機械
的強度や寸法安定性並びに耐インク性に優れたものであ
ればより望ましい。このような材料としては、エポキシ
樹脂やアクリル樹脂、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、特に成型性や耐液性の観点より
ポリサルフォンやポリエーテルポリサルフォン等の樹脂
が望ましい。

【００１５】本発明のインクジェットヘッドは前記台座
により前述のヒーター面の段差の問題を解決するもので
ある。すなわち、前記台座３１０には凹部３１１が設け
られており、ＨＢ１００はこの凹部３１１を除いた部分
で台座３１０に支持される。本発明の台座３１０は該凹
部３１１の領域だけＨＢ１００の接触面積を減少させる
ことができるため、仮にＨＢ１００とベースプレート３
００との接合面にゴミが付着していたとしても、図２の
ように大部分のゴミ３１５が前記凹部３１１に入り込む
ため、隣接するＨＢとのヒーター面の段差が生じる確率
を格段に減らすことができる。更に通常ＨＢ１００と台
座３１０とは接着剤によって接合されるが、前記凹部３
１１に接着剤を設けておけば、接着剤の量をそれほど厳
密に制御しなくてもＨＢの接合を確実に行なえる。

【００１６】更に３１３はこの台座３１０部分に設けら
れＨＢ１００の配置をより確実に行なうための吸引用開
口である。ベースプレート３００下方からこの吸引用開
口３１３を介して各ＨＢ１００を吸引し、固定すること
によって接着剤が硬化するまで確実にＨＢ１００の配列
精度を保つことができるものである。

【００１７】次に、前述の台座を備えるベースプレート
にＨＢを接合する方法及びインクジェットヘッドの製造
方法について説明する。

【００１８】まず、アルミ基板をダイキャスト製法によ
り第１図に示す台座３１０を一体に備えたベースプレー
ト３００を作成する。一方でシリコン基板上に薄膜形成
技術により電気熱変換体を形成したＨＢ１００を複数用
意する。次に台座３１０の各凹部３１１に接着剤を適量
注入する。このとき、凹部３１１に入れられた接着剤５
０は、その粘性や表面張力により図３ａに示されるよう
に台座の基準面よりも盛り上がった状態となっている。
その後、このような状態であらかじめ接着剤５０を滴下
しておいた箇所に前記ＨＢ１００を配置するとともに吸
引用開口３１３よりＨＢ１００を吸引し所定の箇所に仮
固定する。このとき前述の接着剤５０は、図３ｂのよう
にＨＢ１００に付着するとともに、余分な接着剤５０が
凹部の空間によけられていく。この状態では、まだ接着
剤５０が完全に硬化していないため、前述の吸引を弱め
てやれば、ＨＢ１００の位置修正が可能である。ＨＢ１
００の位置が決定したならば、加熱等により接着剤５０
を硬化させＨＢ１００を固定する。このような方法によ
り形成されたフルラインタイプのインクジェットヘッド
のヒーター面の段差は、隣接したＨＢにおいて±１μｍ
以内の精度が達成できた。各ＨＢ１００は配線基板４０
０に対しワイヤボンディングによって電気的に接続さ
れ、その後、配列されたＨＢ１００上にすべてのＨＢ１
００を連続的に被う天板２００を接合する。この天板２
００は、吐出口プレートと、インク流路を形成するため
の溝が射出成形によって一体に形成されている。この天
板２００が接合されることによって、フルラインタイプ
のインクジェットヘッドが完成する。

【００１９】このように作成された本実施例のインクジ
ェットヘッドで実際にプリントを行なったところ、プリ
ント幅全域に渡って良好なプリントが行なえるものであ
った。

【００２０】本発明のインクジェットヘッドを備える好
適なインクジェット装置を以下に示す。

【００２１】図１２は本発明のインクジェットヘッドの
一実施例を搭載したインクジェット装置の一構成例を示
す図である。

【００２２】インクジェット装置は図１２に示すよう
に、ライン型ヘッド２２０１ａ〜２２０１ｄを備え、こ
れらライン型ヘッド２２０１ａ〜２２０１ｄは、ホルダ
ー２２０２によりＸ方向に所定の間隔を持って互いに平
行に固定支持されている。各ヘッド２２０１ａ〜２２０
１ｄの下面にはＹ方向に沿って、１列に１６吐出口／mm
の間隔で３４５６個の吐出口が下向きに設けられてお
り。これにより２１８ｍｍ幅の記録が可能となってい
る。

【００２３】これらのヘッド２２０１ａ〜２２０１ｄは
熱エネルギーを用いて記録液を吐出する方式のものであ
り、ヘッドドライバー２２２０によって吐出制御されて
いる。

【００２４】なお、前記ヘッド２２０１ａ〜２２０１ｄ
及びホルダー２０２を含めてヘッドユニットが構成さ
れ、このヘッドユニットはヘッド移動手段２２４によ
り、上下方向に移動可能になっている。

【００２５】また、ヘッド２２０１ａ〜２２０１ｄの下
部には、ヘッドキャップ２２０３ａ〜２２０３ｄが各ヘ
ッド２２０１ａ〜２２０１ｄにそれぞれ対応するととも
に隣接して配置されている。各ヘッドキャップ２２０３
ａ〜２２０３ｄは内部にスポンジ等のインク吸収部材を
有する。

【００２６】なお、キャップ２２０３ａ〜２２０３ｄは
不図示のホルダーにより固定されており、そのホルダー
及びキャップ２２０３ａ〜２２０３ｄを含んでキャップ
ユニットが構成され。このキャップユニットはキャップ
移動手段２２２５によりＸ方向に移動可能になってい
る。

【００２７】前記ヘッド２２０１ａ〜２２０１ｄにはそ
れぞれ、インクタンク２２０４ａ〜２２０４ｄからイン
ク供給チューブ２２０５ａ〜２２０５ｄを通じてシア
ン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色のインクが供
給され、カラー記録を可能としている。

【００２８】また、このインク供給はヘッド吐出口の毛
細管現象を利用しており、各インクタンク２２０４ａ〜
２２０４ｄの液面は吐出口位置より一定距離だけ低く設
定されている。また、この装置は、被記録材である記録
紙２２７を搬送するための帯電可能なシームレスベルト
２２０６を有する。

【００２９】該ベルト２２０６は、駆動ローラ２２０
７、アイドルローラ２２０９、２２０９ａ及びテンショ
ンローラ２２１０により所定の経路に引き回されてお
り、前記駆動ローラ２２０７に接続され、且つ、モータ
ドライバー２２２１により駆動されるベルト駆動モータ
ー２２０８により、走行させることが可能となってい
る。

【００３０】また、該ベルト２２０６はヘッド２２０１
ａ〜２２０１ｄの吐出口の直下においてＸ方向に走行
し、ここでは固定支持部材２２２６により、下側へのぶ
れを抑制されている。

【００３１】符号２２１７はベルト２２０６の表面に付
着している紙粉などを除去するクリーニングユニットを
指し示している。

【００３２】符号２２１２は、前記ベルト２２０６を帯
電させる帯電器を指し示しており、この帯電器２２１２
は帯電器ドライバー２２２２によりＯＮ、ＯＦＦされ、
この帯電による静電的吸着力により、記録紙をベルト２
２０６に吸着する。

【００３３】帯電器２２１２の前後には前記アイドルロ
ーラ２２０９、２２０９ａと協動して搬送記録紙２２２
７をベルト２２０６に押しつけるためのピンチローラ２
２１１、２２１１ａが配置されている。

【００３４】符号２２３２は給紙カセットを指し示して
おり、このカセット２２３２内の記録紙２２２７はモー
タドライバー２２２３により駆動される給紙ローラ２２
１６の回転により一枚ずつ送り出され、同ドライバー２
２２３により駆動される搬送ローラ２２１４及びピンチ
ローラ２２１５によりＸ方向に山形ガイド２２１３へと
搬送される。また、このガイド２２１３は記録紙のたわ
みを許容する山形のスペースを有する。

【００３５】符号２２１８は記録の終了した記録紙が排
出される配紙トレイを指し示している。

【００３６】前記ヘッドドライバー２２２０、ヘッド移
動手段２２２４、キャップ移動手段２２２５、モータド
ライバー２２２１、２２２３、及び帯電器ドライバー２
２２２はすべて制御回路２２１９により制御される。

【００３７】（実施例２）図４は本発明の第２実施例を
示すインクジェットヘッドの模式的斜視図である。図５
は本実施例のベースプレートを示す模式図、図６は、図
５の台座部分の拡大図である。

【００３８】本発明の第２実施例をインクジェットヘッ
ドの製造工程とともに説明する。

【００３９】図７は本実施例におけるインクジェットヘ
ッドヘッドの製造工程を示す説明図である。本実施例に
おいては１１個のヒーターボード（ＨＢ）に対して１個
の溝付き天板を用いた長尺マルチヘッドの製造方法につ
いて述べる。

【００４０】まず、アルミ基板をダイキャスト成型する
ことにより、ＨＢを支持するためのＨＢ支持部やＰＣＢ
位置決め用の突起部を有するベースプレートを作成す
る。該支持部には接着剤注入用の凹部とＨＢを仮固定す
るための用いられる吸引用の開口が設けられている。図
５はダイキャスト成型されたベースプレートを示す模式
図であり、図６は図５の台座部分の拡大図である。図
５、６において、３１０はＨＢ支持部、３１１は該ＨＢ
支持部に設けられる凹部、３１２は該凹部３１１に連絡
する接着剤注入溝、３１３は吸引用開口、３１４はＰＣ
Ｂの位置決め用突起部、３１５は接着剤注入溝３１２と
凹部３１１とを連絡するくぼみである。

【００４１】このようなベースプレートの斜線部分及び
支持部の表面を研磨する。これにより、支持部の平面度
が増し、ＨＢを配列する際の段差の確率を減らすことが
できる。またベースプレートの両端部分は装置への位置
決め部分であり、装置への組み立て精度を向上させるこ
とができる。

【００４２】ベースプレートを作成する一方で、シリコ
ン基板上に薄膜形成技術により電気熱変換素子したヒー
ターボード（ＨＢ）を複数用意しておく。

【００４３】次に用意された複数のＨＢを前述したベー
スプレートのＨＢ支持部に位置決め工具等を使用して高
精度に配列位置決めを行なう。ここで、位置決めされた
ＨＢはＢＰ下部に設置されたバキューム工具によって前
述の吸引用開口より吸引され仮固定される。このように
各ＨＢを順にベースプレート上に配置していく。（工程
ａ）

【００４４】次にベースプレートの接着剤注入溝より接
着剤を流し込む。このとき注入された接着剤は、接着剤
注入溝と各凹部とを連絡するくぼみに入り込み、このく
ぼみより各凹部に毛細管現象によって入り込んで行く。
この様に接着剤注入溝と各凹部とを連絡する箇所にくぼ
みを設けることによって、該くぼみに接着剤が溜まり、
各凹部に接着剤がスムーズに流れ込んでいくものであ
る。その後接着剤を放置乾燥させＨＢを完全に固定した
後、前記バキューム工具の吸引を停止する。更にＨＢを
強力に固定したい場合には前述の吸引用開口より接着剤
を注入して固定しても良い。（工程ｂ）

【００４５】ＨＢの配置、固定が完了した後、ＨＢの吐
出口側端の段差をなくすためにベースプレート及びＨＢ
を研削加工する。これは、後述する天板がＨＢの吐出口
側端につき当てられて接合されるため、この部分に段差
が生じているとクロストークを起こしてしまうためであ
る。（工程ｃ）

【００４６】次にＰＣＢ（配線基板）をベースプレート
に前述の位置決め用突起部により位置決めされた状態で
接着する。これによりＰＣＢに設けられた電極パッド
とＨＢに設けられた電極パッドとが個々に対応する所定
の位置関係となる。そして、ＰＣＢに設けられた電極パ
ッドとＨＢに設けられた電極パッドとをワイヤボンディ
ングすることによりＨＢとＰＣＢとを電気的に接続す
る。この時にワイヤボンディングの導通チェックも行な
う。（工程ｄ）

【００４７】次に天板をＢＰ上のＨＢに密着させる役目
を果たす圧接ユニットの取り付けを行なう。この圧接ユ
ニットはヒーターボードを押圧する板バネ部材と該板バ
ネ部材を固定支持するバネ固定部材とからなり、板バネ
部材には長手方向に複数の切り欠き部を有し、複数の押
圧部に分割されている。またそれぞれの押圧部には貫通
口を有し、この貫通口に治具を差し込み、各押圧部の付
勢力の規制、解除を行なう。

【００４８】この圧接ユニットをＢＰに固定する場合
は、圧接ユニットの固定部材をＰＣＢを介してＢＰに接
合し、ねじや熱カシメ等によって固定することができ
る。（工程ｅ）

【００４９】天板をヒーターボード上に接合するため
に、各押圧部の付勢力を治具によって規制する。（工程
ｆ）

【００５０】このようにしてヒーターボード上に十分な
スペースを確保した後、インク流路と吐出エネルギー発
生素子とが対応するように位置合わせを行ない、天板を
ＨＢ上に接合する。（工程ｇ）

【００５１】そして前述の押圧部の付勢力を解放するこ
とにより天板の固定を行なう。このとき押圧部の付勢力
の解放（押圧部での固定）は中央の押圧部から両端に向
かって順に行なっていく。このように付勢力を解放する
ことにより、天板の反りを強制することができ、たわみ
が外側に逃げるのでＨＢ全体にわたって良好な接合状態
が確保できる。押圧部の付勢力の解放後は治具はヘッド
本体からすべて取りはずされる。（工程ｈ）

【００５２】次に、天板の両端にインク供給管が接合す
る位置でインク供給ユニットがベースプレートに熱溶着
等により固定される。このインク供給ユニットにより天
板内にインクが供給される。インクの供給方向は両方向
から供給しても構わないし、また、いずれか一方より循
環させるように供給しても構わない。また、インク供給
ユニットのコネクタ部には気泡をトラップするためのフ
ィルタが設けられている。（工程ｉ）

【００５３】最後に、ベースプレート上を覆うようにヘ
ッドカバーが取りつけられ、ヘッドカバーの前記押圧部
に対応する箇所に設けられた窓部より天板接合部及びワ
イヤボンディング部に封止剤を注入しインクジェットヘ
ッドが完成する。（工程ｊ、ｋ）

【００５４】なお、本実施例において接着剤注入部はベ
ースプレートのＨＢ配置側に溝として設けたが、図８の
ように、ベースプレートを貫通する貫通口として設けて
も構わない。

【００５５】本実施例のインクジェットヘッドにおいて
も、実施例１と同様プリント幅全域に渡って良好なプリ
ントが行なえるものであった。

【００５６】（実施例３）図９は本願発明のインクジェ
ットヘッドの第３の実施例を示す模式的分解図である。

【００５７】図９では、ＨＢ配置用の支持部材である台
座３をベースプレート２とを別部材とした構成となって
いる。このように台座３とベースプレート２を別部材と
することにより、台座基準面の加工精度がより出せる材
質を台座に用いることができ、それぞれに適した材料及
び加工法を用いることができる。更にベースプレートの
加工精度が多少悪くても配列されたヒーターボードにお
けるヒーター面の段差の精度に影響を与えることがない
ため、ベースプレートの加工にかかる費用が削減でき、
ヘッドのコストダウンを図ることができる。

【００５８】台座をベースプレートとした場合のインク
ジェットヘッドの製造方法としては、台座となる部材を
ＨＢ配列機に設置し、各ＨＢを台座上に接着した後、こ
の台座３をベースプレート２上に固定する。このように
ＨＢを台座に先に取りつけることにより、ベースプレー
トに貫通口を設ける必要がなくなる。台座３とベースプ
レート２の接合は、接着剤を用いても機械的な手段を用
いても、台座上に配列されたＨＢの精度が狂わなければ
どんな手段を用いても良い。その後は実施例１または２
と同様にインクジェットへッドを作成することができ
る。

【００５９】実施例について、以下に説明する。

【００６０】図１６は本実施例の第１の接着剤の接着方
法を具現化した装置の平面図（ａ）、正面図（ｂ）であ
る。

【００６１】図１６において、１１０２はヒーターボー
ド／ベースプレート支持部であり、このヒーターボード
／ベースプレート支持部１１０２上にはベースプレート
１１０１にヒータボード１１００を位置決めするために
用いられる吸着部１２０９がボルトによって保持固定さ
れている。そして、ベースプレート１１０１はヒーター
ボード／ベースプレート支持部１１０２にヒータボード
１１００取り付け基準面が重力方向下向きとなるように
保持固定される。従って、ヒータボード１１００はベー
スプレートの下側より接合されることになる。

【００６２】吸着部１２０９には一対のエア導入部１２
１０が複数接続されており、フィンガーによって搬送さ
れてきたヒーターボードを真空発生器（不図示）によっ
て作られた吸着エアーによってベースプレートに鉛直方
向、下面より吸着できるようになっている。そして、吸
着部１２０９には、光硬化型接着剤を塗布するため及び
光硬化させるための光を通過させるために用いられる開
口１２１３が複数個設けられている。前記開口１２１３
は単なる丸穴形状でも良いが、光硬化時に少しでも光量
が多く取れるように長穴形状となっている。

【００６３】ここでヒータボード１１００の取り付け基
準面が重力方向下向きとなるようにベースプレート１１
０１を支持部に設置する理由としては、ベースプレート
とヒーターボードとを固定するための接着剤をディスペ
ンサーによって塗布する場合、接着剤の吐出方向を重力
方向とすることにより接着剤をディスペンサーから吐出
しやすくすることとベースプレートに設けられた接着剤
注入用開口１２１３の中で接着剤を充分に広がりやすく
することによる。

【００６４】本実施例のベースプレートの詳細を説明す
るために図１７、２３を用いて説明する。

【００６５】図２３はベースプレートのヒーターボード
取り付け基準面側の拡大模式図である。また、図１７は
ベースプレートのヒーターボード取付部近傍の断面図で
ある。

【００６６】ベースプレート１１０１には図２３のよう
にヒーターボード取り付け基準面側前部（吐出口側）に
一対のヒーターボード吸着用開口１２０１（１２０１
ａ，１２０１ｂ）と第１の接着剤塗布用開口１２００が
開けられており、前記ヒーターボード吸着用開口１２０
１と第１の接着剤塗布用開口１２００はベースプレート
に取りつけられるヒーターボードの数だけ開けられてい
る。更にベースプレートのヒーターボード吸着用開口１
２０１はヒーターボードの吸着力を向上するためにヒー
ターボード取り付け基準面に設けられた吸着溝（１２１
４ａ，１２１４ｂ）に連通しており、吸着面積を増やす
ようにしている。実施例では一対のヒーターボード吸着
用開口１２０１が対称位置で設けられているが、これは
第２の接着剤硬化時のヒーターボードの移動をなくし、
接着状態を高めるためであり、精度が多少ラフで良い場
合は１か所でも構わない。

【００６７】ここで、第１の接着剤塗布用開口１２００
はヒーターボードの重心近くに設けられている。これ
は、第１の接着剤はあくまでもヒーターボードの仮止め
用であり、第１の接着剤だけでは十分な接着強度を確保
できないため、少なくとも第２の接着剤塗布工程までヒ
ーターボードが固定されるだけの接着強度を有する程度
のできるだけ小さな開口径とするためであり、最低限の
接着強度でヒーターボードを固定するために固定箇所と
なる第１の接着剤塗布用開口１２００はヒーターボード
の重心近くに設けられている。そして、ヒーターボード
吸着基準面（取り付け基準面）はヒーターボードを吸着
したときリークにより吸着力が低下することと塗布した
接着剤が吸着用開口に吸い込まれることを防ぐため研磨
等の方法で平滑に仕上げられている。

【００６８】また、ヒーターボード取り付け基準面後部
のヒーターボード取り付け基準面には第２の接着剤充填
溝２１８が形成され、その一部に第２の接着剤注入溝１
２１７ａ，１２１７ｂが設けられている。

【００６９】次にヒーターボードをベースプレートに吸
着する部分について図１８を用いて説明する。

【００７０】図１８はヒーターボード／ベースプレート
支持部１１０２に固定されたベースプレート１１０１に
ヒータボード１１００をフィンガーによって置くところ
を示した図である。

【００７１】また、フィンガー１３０２はヒーターボー
ドを吸着によって保持する構成を採っている。このよう
にヒーターボードのヒーター形成面を吸着により保持す
ることにより、フィンガーがヒーターボード取り付け時
に他の配列済のヒーターボードに接触する虞がなくな
り、歩留を向上することができる。また、ベースプレー
トとの吸着エアー供給接続部はゴムパッド１００５を用
いておりリークなき構成としてある。

【００７２】次にヒーターボードをベースプレートに配
列接合する時の動作を図１３〜１５を用いて説明する。

【００７３】まず、図１３においてヒータボード１１０
０はヒーターボード供給部（不図示）からヒーターボー
ド把持部１１０６に供給され、ヒータボード１１００が
ヒーターボード把持部１１０６に保持された状態でヒー
ターボード位置測定部１１０４まで移送される。そし
て、ヒーターボード位置測定部１１０４においてヒータ
ーボード把持部１１０６を支持するヒーターボード位置
姿勢移動部１１０５はヒータボード１１００を所定の位
置姿勢となるように移動させる。

【００７４】一方、ベースプレート１１０１はヒーター
ボード／ベースプレート支持部１１０２にベースプレー
ト供給部（不図示）から供給され、負圧エア導入部１２
１１によってエア吸着される。ベースプレート１１０１
を吸着した状態のヒーターボード／ベースプレート支持
部１１０２はベースプレート位置決め搬送部１１０３に
移動され、この時ベースプレート１１０１は水平方向に
は突き当て部１２０３、１２０４に突き当てられ、突き
当て基準１２０６、１２１２により固定され、鉛直方向
にはベースプレート１１０１の鉛直方向突き当て基準１
２０２がヒーターボード／ベースプレート支持部に突き
当たるように高さ方向ベースプレート位置決め固定部１
２０５によって突き上げられ固定される。これにより、
ベースプレート１１０１はベースプレート位置決め搬送
部１１０３が持つ突き当て基準につき当てられて位置決
めクランプされ、複数のヒーターボード／ベースプレー
ト支持部の位置精度によらずに位置決めできる。従っ
て、ヒーターボード位置姿勢移動部１１０５によって位
置決め配列位置に姿勢移動されたヒータボード１１００
は唯一の位置決め基準をもつベースプレート位置決め搬
送部１１０３の突き当て基準に対して調整されれば良い
ことになる。

【００７５】又、ヒーターボード／ベースプレート支持
部１１０２を乗せたベースプレート位置決め搬送部１１
０３は、予め設定された第１のヒーターボードを乗せる
べき配列方向位置に移動される。この状態で、ヒータボ
ード１１００を把持し姿勢位置を配列目標に位置だしし
たヒーターボード位置姿勢移動部１１０５は、ベースプ
レート１１０１にヒータボード１１００を着地させる。
このとき、ヒータボード１１００の着地検知と着地した
時の鉛直方向位置の測定を行う。

【００７６】図１５は、ヒーターボード位置姿勢移動部
１１０５のヒータボード１１００をベースプレート１１
０１に着地させる部分を示す模式図である。

【００７７】図１５において、１３０２はヒータボード
１１００を把持するフィンガ、１３０３はフィンガ１３
０２をヒータボード１１００とベースプレート１１０１
の接触によって回転方向に回転させるべく回転軸で結合
している支持柱、１３０４はヒータボード１１００とベ
ースプレート１１０１の接触によって回転するフィンガ
１３０２を検知する接触検知センサである。そして、フ
ィンガ１３０２、支持柱１３０３及び接触検知センサ１
３０４は、鉛直方向（ヒーターボード／ベースプレート
接触方向）にヒータボード１１００を移動させる移動部
１３０１に搭載されており、これらはヒータボード１１
００を水平方向に位置姿勢を移動させる移動部（不図
示）に固定された鉛直方向駆動部１３００によって鉛直
方向に移動される。

【００７８】次にヒータボード１１００のベースプレー
ト１１０１への接合動作を説明する。

【００７９】ヒーターボード位置姿勢移動部１１０５に
よって所定の位置姿勢に移動されたヒータボード１１０
０は、鉛直方向においてベースプレート１１０１に接触
しない位置に予め配置しておく。姿勢位置が決まったら
鉛直方向にヒータボード１１００を鉛直方向駆動部１３
００によって移動させる。ヒータボード１１００とベー
スプレート１１０１が接触するとフィンガ１３０２は支
持柱１３０３を中心として回転し接触検知センサ１３０
４によって着地したことが検知される。又、この時の鉛
直方向移動位置を記憶しておき、次のヒータボード１１
００を着地させた時と比較し所定以上の差がある場合は
不良と判別する。ベースプレート１１０１に着地された
ヒータボード１１００はベースプレートのヒーターボー
ド吸着用開口１２０１、ヒーターボード／ベースプレー
ト支持部１１０２の吸着部１２０９及び外部負圧エア導
入部１２１０の第１ヒーターボード吸着を担当する部分
を通して外部からの負圧エアによりベースプレート１１
０１にヒータボード１１００は支持される。

【００８０】また、支持後、接着剤充填部であるディス
ペンサー１１０７からヒーターボード／ベースプレート
支持部１１０２の接着剤充填穴２１３、ベースプレート
１１０１の接着剤塗布用開口１２００を通して接着剤を
充填し、ヒータボード１１００とベースプレート１１０
１を接合する為の準備をする。

【００８１】図１９は、接着剤充填の様子を示す図であ
り、図１９において、１１０７ａは接着剤の入ったシリ
ンジ、１１０７ｂはディスペンサー１１０７の先端に取
りつけられたニードルである。ディスペンサー１１０７
のニードルは吸着部１２０９に設けられた接着剤充填穴
１２１３及びベースプレート１１０１の接着剤塗布用開
口１２００に挿入され、開口の中央付近でかつニードル
先端がヒーターボードより０．５ｍｍ程度の距離のとこ
ろで第１の接着剤を吐出することにより第１の接着剤が
充填される。

【００８２】次に、第２のヒータボード１１００を配列
接合させる為にヒーターボード供給部（図示せず）から
ヒータボード１１００をヒーターボード支持部１１０６
が受け取り、ベースプレート位置決め搬送部１１０３は
第２のヒータボード１１００を配列接合させる為の位置
に第１のヒータボード１１００をベースプレート１１０
１に負圧エアによって支持した状態のまま移動し、第２
のヒーターボードの配列、支持を第１のヒーターボード
と同様に行う。このようにひとつのベースプレートに対
し所定のヒーターボードの数だけ、ヒーターボードの吸
着、接着剤充填を繰り返す。

【００８３】所定の数のヒーターボードの配列、吸着、
接着剤充填が済んだベースプレートは、ヒーターボード
／ベースプレート支持部１１０２毎ベースプレート位置
決め搬送部１１０３によって排出位置まで搬送され、搬
送部（不図示）によって接着剤硬化の為の光照射を行
う。

【００８４】この光照射について図２０、２１を用いて
説明する。ディスペンサー１１０７の退避後、光硬化型
接着剤には、光照射装置を開口１２１３上にセットし紫
外線１２２７を照射する。図２０のようにファイバー径
が太い場合、吸着部１２０９によってけられる光線１２
２７ａも出てくるため最高の照度が得られるようにファ
イバー１２２６を保持する部分には微調整機構がついて
いる。また、図２１のようにファイバー径が細ければ吸
着部１２０９の開口１２１３内にファイバー１２２８を
挿入しても構わない。この時ファイバー１２２８を上下
しても良いし、ベースプレート側を上下しても良い。

【００８５】このように接着剤硬化によって、ヒーター
ボードとベースプレートの仮接着が為される。（図２
２）仮接着によって、ヒーターボードとベースプレート
が固定されると負圧によるヒーターボードとベースプレ
ートの支持は解かれ、ベースプレートはヒーターボード
／ベースプレート支持部からはずされ、本接着の為の本
接着剤充填部（図示せず）に送られ、第２の接着剤の充
填、硬化が行われる。

【００８６】ここで、ヒーターボード／ベースプレート
支持部を複数持つことにより、ヒーターボードがベース
プレートに対して配列、吸着、仮接着剤充填されている
最中に、他のヒーターボード／ベースプレート支持部は
仮接着剤の光硬化、ヒーターボード／ベースプレート支
持部１１０２からの仮接着が終わったベースプレートの
排出、次の配列に備える為の新しいベースプレートのベ
ースプレート供給部からの供給が行われる。

【００８７】尚、本実施例においては、仮接着剤の硬化
工程を全ての仮接着剤充填が終了したあと、別位置に置
かれた光硬化処理部に送られるようになっているが、硬
化条件、必要処理時間によっては第１のヒーターボード
が配列吸着、仮接着充填されたあと、第２のヒーターボ
ードを配列している最中に第１のヒーターボードの光硬
化を行うというように配列吸着工程、接着剤充填工程お
よび光硬化硬化工程をベースプレート位置決め搬送部よ
りベースプレートをはずさずに行うことも可能で有る。

【００８８】次に、第２の接着剤の充填、硬化について
説明する。

【００８９】図２４は第２の接着剤を塗布するために第
２のヒーターボード／ベースプレート支持部１２２０に
固定されたベースプレートと第２の接着剤の塗布を示
す。

【００９０】まず、ベースプレート１１０１を反転さ
せ、ヒータボード１１００を上にして第２のヒーターボ
ード／ベースプレート支持部２２０に設けられた基準位
置に保持する。保持方法はボルトで固定しても良いしフ
ィンガー等でクランプしても良い。

【００９１】第２のヒーターボード／ベースプレート支
持部１２２０は、第２の接着剤がベースプレートとヒー
ターボードとの間に形成された第２の接着剤充填溝１２
１８に入りやすくするために任意の角度θが設けてあ
る。即ち、ベースプレート１１０１を所望の角度に傾斜
させることにより、第２の接着剤は重力によって接着剤
注入溝１２１８近傍での表面張力を破って接着剤充填溝
にまで流れ込んで行くものである。この角度θは大きく
なる（９０°に近くなる）と第２のディスペンサー１２
２１とベースプレートが干渉し、小さくなる（０°に近
くなる）と第２の接着剤が表面張力を破りにくくなるた
め３０°〜６０°程度が好ましい。

【００９２】ここで第２の接着剤（自然硬化型もしくは
熱硬化型）を第２のディスペンサー１２２１によってベ
ースプレートに設けられた注入溝１２１７ａ，１２１７
ｂに塗布する。前記注入溝に塗布された第２の接着剤は
重力の作用でベースプレートとヒーターボードの間に設
けられた第２の接着剤充填溝１２１８に流れ込んでゆ
く。更に前記第２の接着剤充填溝１２１８の高さは微小
であるため毛細管現象も流れ込みやすくする手段となっ
ている。

【００９３】第２の接着剤は塗布後約１０秒ほどで第２
の接着剤充填溝１２１８に呼び込まれ、後は毛細管現象
で流れ込んでゆくため、ベースプレートを水平にしても
良い。第２のヒーターボード／ベースプレート支持部１
２２０からはずして自然硬化させる。更に、ヒーターボ
ード吸着用開口１２０１にも第２の接着剤を注入するこ
とによってヒーターボードの接合をより確実なものとす
る。

【００９４】以上の工程を経てヒーターボードの配列、
接合が完了する。

【００９５】尚、本実施例の説明では、第１、第２の接
着プロセスに別々のヒーターボード／ベースプレート支
持部２２０を用いているように説明してきたが、ヒータ
ーボード／ベースプレート支持部２２０を例えばＮＣ等
で駆動させ、第１のプロセス終了後、水平に戻すという
動作をさせれば、全工程を自動化できることは自明であ
る。

【００９６】なお、今まで説明してきたインクジェット
装置で、搭載されるインクジェットヘッドの種類ないし
個数について単色のインク１個のみで説明したが、プリ
ント色や濃度を異にする複数のインクに対応して複数個
設けられるものであってもよい。すなわち、複数色のイ
ンクに対応した複数個のインクジェットヘッドが搭載さ
れたカラーインクジェット装置に対しても本発明のイン
クジェットヘッドを使用することは当然である。更に加
えて、以上説明した本発明の実施例においては、インク
を液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化す
るインクであって、室温以上で軟化もしくは液化するも
のをを用いてもよく、あるいはインクジェット方式では
インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整
を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度
制御するものが一般的であるから、使用プリント信号付
与時にインクが液状をなすものを用いてもよい。加え
て、放置状態で固化し、加熱によって液化するインクを
用いてもよい。

【００９７】また、本発明においては特に長尺のインク
ジェットヘッドの要求の高い捺染装置及び捺染装置と前
処理装置、後処理装置を組み込んだ捺染システムにおい
てもプリントむらのない長尺インクジェットヘッドを提
供することができ、高精細高画質のプリントが可能な捺
染装置及びシステムを提供することができる。

【００９８】また、このインクジェットヘッドを用いる
ことによって、画像の乱れにないファクシミリや複写
機、プリンター等のプリント装置を得ることができる。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本実施例では予め
ヒーターボードを吸引した状態で仮接着を行う為、接着
剤が硬化するまでベースプレートを治具上に載置してお
く必要が無くなり、製造時間が大幅に短縮できるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＨＢ配置用の台座を備えるベースプレートを用
いて長尺のインクジェットヘッドを構成した模式図であ
る。

【図２】ゴミの付着によるヒーターボードの段差発生の
説明図である。

【図３】台座の溝に余分な接着剤が入ることの説明図で
ある。

【図４】本願発明のインクジェットヘッドの第２の実施
例を示す模式的分解図である。

【図５】図５は本願発明の第２実施例のベースプレート
を示す模式図である。

【図６】図６は、図５の台座部分の拡大図である。

【図７】本願発明の第２実施例におけるインクジェット
ヘッドヘッドの製造工程を示す説明図である。

【図８】図５の接着剤注入部をベースプレートを貫通す
る貫通口として設けたインクジェットヘッドの模式図で
ある。

【図９】本願発明のインクジェットヘッドの第３の実施
例を示す模式的分解図である。

【図１０】ヒーターボードをベースプレート上に配置す
る際の従来の位置決め方法の一例を示す図である。

【図１１】ヒーターボードをベースプレート上に配置す
る際の本発明の位置決め方法の一例を示す図である。

【図１２】本発明のインクジェットヘッドの一実施例を
搭載したインクジェット装置の一構成例を示す図であ
る。

【図１３】実施例４に係るインクジェットヘッドのヒー
ターボードをベースプレートに説する為の装置を示す模
式図である。

【図１４】図１３の主要部分を示す模式図である。

【図１５】図１３のヒーターボード位置姿勢移動部の詳
細を示す模式図である。

【図１６】図１３の装置のベースプレート近傍の断面図
及び平面図である。

【図１７】実施例４のベースプレートの断面図である。

【図１８】図１７のベースプレートにヒーターボードを
配列する様子を説明する為の説明図である。

【図１９】図１７のベースプレートの開口部に接着剤を
充填する様子を説明する為の説明図である。

【図２０】図１９の接着剤を硬化する為の光照射につい
て説明する為の説明図である。

【図２１】図１９の接着剤を硬化する為の光照射につい
て説明する為の説明図である。

【図２２】図１７のベースプレートにヒーターボードが
仮固定されている状態を示す模式図である。

【図２３】実施例４のベースプレートのヒーターボード
取り付け基準面を示す拡大斜視図である。

【図２４】第２の接着剤を塗布する様子を説明する為の
説明図である。

【符号の説明】

１００、１１００ ヒーターボード １０３ コネクタ ２００ 天板 ３００、１１０１ ベースプレート ３１０ 台座 ３１１ 凹部 ３１２ 接着剤注入溝 ３１３ 吸引用開口 ３１４ ＰＣＢ位置決め用突起 ３１５ くぼみ ４００ ＰＣＢ １２００ 第１の接着剤塗布用開口 １２０１ ヒーターボード吸着用開口 １２１４ 吸着溝 １２１７ 第２の接着剤注入溝 １２１８ 第２の接着剤充填溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 小泉 寛 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 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 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 沢田 康宏 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 春山 弘司 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 (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するためのエネルギーを発
   生する吐出エネルギー発生素子を備える基板を複数有
   し、該基板を支持体上に配列し、配列された基板上に前
   記複数の基板すべてを被う天板を接合することによりイ
   ンク流路を形成するインクジェットヘッドの製造方法に
   おいて、 前記支持体は前記基板を支持するための支持部に凹部を
   有し、該凹部に接着剤を設けて前記基板を支持体上に配
   置することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記支持体は前記支持部に前記基板に対
   応した開口部を備え、該開口部より基板を吸引して仮固
   定をおこなう請求項１に記載のインクジェットヘッドの
   製造方法。
3. 【請求項３】 前記接着剤の注入が前記基板の配置後に
   行われる請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造
   方法。
4. 【請求項４】 前記支持体は前記各凹部に連通する連絡
   溝を備え、該連絡溝より前記凹部への接着剤の注入が行
   われる請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記仮固定は前記吸引時に光硬化型接着
   剤を前記支持体に設けられた接着剤中入口より注入する
   ことにより行われる請求項２に記載のインクジェットヘ
   ッドの製造方法。
6. 【請求項６】 インクを吐出するためのエネルギーを発
   生する吐出エネルギー発生素子を備える複数の基板と、
   該複数の基板が配置される支持体と、前記複数の基板を
   一体に覆い前記基板と接合されることでインク流路を形
   成する天板と、を備えるインクジェットヘッドにおい
   て、前記支持体は凹部を有する支持部によって前記基板
   を支持することを特徴とするインクジェットヘッド。
7. 【請求項７】 前記支持体は前記支持部に前記基板に対
   応した開口部を備える請求項６に記載のインクジェット
   ヘッド。
8. 【請求項８】 前記支持体は前記各凹部に連通する連絡
   溝を備える請求項６に記載のインクジェットヘッド。
9. 【請求項９】 前記連絡溝は前記各凹部に連通する部分
   にくぼみを備える請求項８に記載のインクジェットヘッ
   ド。
10. 【請求項１０】 前記支持部が前記支持体と別部材であ
    る請求項６に記載のインクジェットヘッド。
11. 【請求項１１】 前記支持部が前記支持体に一体に形成
    されている請求項６に記載のインクジェットヘッド。
12. 【請求項１２】 前記開口部は各基板に対して複数個設
    けられている請求項７に記載のインクジェットヘッド。
13. 【請求項１３】 前記インクジェットヘッドはフルライ
    ンタイプのインクジェットヘッドである請求項６に記載
    のインクジェットヘッド。
14. 【請求項１４】 インクを吐出するためのエネルギーを
    発生する吐出エネルギー発生素子を備える複数の基板
    と、該複数の基板が配置される支持体と、前記複数の基
    板を一体に覆い前記基板と接合されることでインク流路
    を形成する天板と、を備えるインクジェットヘッドと、 該インクジェットヘッドより吐出されたインクが着滴す
    る被記録媒体を搬送する為の搬送手段と、を備えたイン
    クジェット装置において、 前記支持体は凹部を有する支持部によって前記基板を支
    持することを特徴とするインクジェット装置。
15. 【請求項１５】 前記支持体は前記支持部に前記基板に
    対応した開口部を備える請求項１４に記載のインクジェ
    ット装置。
16. 【請求項１６】 前記支持体は前記各凹部に連通する連
    絡溝を備える請求項１４に記載のインクジェット装置。
17. 【請求項１７】 前記連絡溝は前記各凹部に連通する部
    分にくぼみを備える請求項１６に記載のインクジェット
    装置。
18. 【請求項１８】 前記支持部が前記支持体と別部材であ
    る請求項１４に記載のインクジェット装置。
19. 【請求項１９】 前記支持部が前記支持体に一体に形成
    されている請求項１４に記載のインクジェット装置。
20. 【請求項２０】 前記開口部は各基板に対して複数個設
    けられている請求項１５に記載のインクジェット装置。
21. 【請求項２１】 前記インクジェットヘッドはフルライ
    ンタイプのインクジェットヘッドである請求項１４に記
    載のインクジェット装置。