JPH10181004A

JPH10181004A - 液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH10181004A
Application number: JP35622596A
Authority: JP
Inventors: Kiyomitsu Kudo; 清光工藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の電気熱変換素子を形成したヒータボー
ドを複数配列したベースプレートに複数のインク吐出口
を形成した天板を組み付ける液体噴射記録ヘッドおよび
製造方法を提供する。【解決手段】複数の電気熱変換素子１１を有するヒー
タボード１０を複数配列したベースプレート３０におい
て、特定の隣接するヒータボード間の間隙を基準間隙と
し、電気熱変換素子１１にそれぞれ対応する吐出口２３
を有する天板２０に基準間隙に対応する位置に画像処理
認識用穴２７を設け、これらの基準間隙と認識用穴２７
を観察光学系４６で撮像して、画像処理し、その測定結
果に基づいて天板２０およびベースプレート３０を相対
的に移動させることにより、ヒータボード間の間隙に吐
出口を重ねるようなことがなく電気熱変換素子１１と吐
出口２３を互いに完全に合致させて、液体噴射記録ヘッ
ド１を組み立てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク吐出口から
インクを液滴として吐出する液体噴射記録方式に用いら
れるインク液滴を発生させるための液体噴射記録ヘッド
およびその製造方法に関し、特に、複数の吐出エネルギ
ー発生素子を有する基板を複数配列した基台と、各吐出
エネルギー発生素子に対応する複数のインク吐出口およ
び各インク吐出口にそれぞれ連通した複数のインク流路
を有する天板とを組み付けてなる液体噴射記録ヘッドお
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液体噴射記録方式において、近年、吐出
エネルギー発生素子としての電気熱変換素子（ヒータ）
によりインクを加熱して泡状になし、いわゆるバブルジ
ェット方式で印字させる印字記録ヘッドが、印字精度の
向上を図る上で有利であるため、開発され、実用に供さ
れている。

【０００３】このようなバブルジェット方式の記録ヘッ
ドを組み立てる際には、インクを加熱するための電気熱
変換素子（ヒータ）と、この電気熱変換素子で加熱沸騰
され、泡状となったインクを用紙に向けて吐出するイン
ク吐出口とを、ミクロンオーダで正確に位置決めしなけ
ればならない。例えば、印字精度として約３６０ｄｐｉ
（１インチ当たりのドット数）の高精度を達成するため
には、約４．５mmの範囲に６４個の吐出口を等間隔で配
列しなければならず、配設ピッチは約７０ミクロンと微
細な数値になる。

【０００４】ここで、電気熱変換素子は、超精密エッチ
ング技術を用いることにより許容される所定の高精度で
基板上に形成され、インク吐出口は、例えばレーザー加
工機等の超精密加工装置を用いることにより天板の前面
に設けられている吐出口プレートに同様に許容される所
定の高精度をもって形成されている。

【０００５】そして、これらの複数の電気熱変換素子が
形成された基板（ヒータボード）と各電気熱変換素子に
対応するインク吐出口が形成された天板とを組み立てる
ための液体噴射記録ヘッドの製造方法としては、ヒータ
ボード上の電気熱変換素子を撮像する第１の撮像工程
と、この第１の撮像工程で撮像された画像情報から、基
準となる電気熱変換素子を示す認識マークが存在するか
否かを判断する判断工程と、この判断工程で認識マーク
の存在が確認された場合に、基準となる電気熱変換素子
の位置を測定する第１の測定工程と、前記基準となる電
気熱変換素子に対応した基準となるインク吐出口を含む
複数のインク吐出口を撮像する第２の撮像工程と、この
第２の撮像工程で撮像された画像情報から、前記基準と
なるインク吐出口の位置を測定する第２の測定工程と、
前記第１および第２の測定工程における測定結果に基づ
き、前記基準となる電気熱変換素子と前記基準となるイ
ンク吐出口とが、インク吐出口の並び方向に関して一致
するように、ヒータボードもしくは天板を移動させる移
動工程からなる液体噴射記録ヘッドの製造方法が知られ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、液体
噴射記録ヘッドにおいては、１２８ノズル、２５６ノズ
ル、あるいはＡ４幅に対応するもの等の長尺化に進む傾
向がある。そのために長尺化に対応すべく、ベースプレ
ート（基台）上にヒータボードを複数配列し、その上に
複数のインク吐出口と各インク吐出口に連通した複数の
インク流路とを有する一つの天板を接合した液体噴射記
録ヘッドが知られている。

【０００７】しかしながら、このような液体噴射記録ヘ
ッドを、前記の記録ヘッドの製造方法のように、一対の
電気熱変換素子の位置とインク吐出口の位置を合わせて
組み付けを行なった場合、ヒータボードの配列精度や天
板の加工精度が少しでもずれると、隣合うヒータボード
の間隙にインク吐出口やインク流路が重なり、クロスト
ーク現象の原因となり、ひどくなると不吐出等が発生す
る。また基準となる電気熱変換素子と基準となるインク
吐出口とを合わせる予定が、基準となるインク吐出口に
マーク等が入っていないために、基準となるインク吐出
口の特定が困難であって、基準となるインク吐出口以外
のインク吐出口を基準となる電気熱変換素子に合わせて
しまうことがある（いわゆるノズルズレ）。このような
ノズルズレがひどくなると、他の接合部品と接合するこ
とができなくなる等の問題が生じる。

【０００８】そこで、本発明は、上記従来技術の有する
未解決な課題に鑑みてなされたものであって、液体噴射
記録方式における記録ヘッドにおいて、天板の位置精度
が良く、ノズルズレ、クロストーク現象等を防止するこ
とのできる液体噴射記録ヘッドおよびその製造方法を実
現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の液体噴射記録ヘッドは、複数の吐出エネル
ギー発生素子が形成された基板を複数配列した基台と、
前記吐出エネルギー発生素子にそれぞれ対応する複数の
インク吐出口が形成された吐出口プレートを備え、前記
インク吐出口にそれぞれ連通した複数のインク流路が形
成された１つの天板とを組み付けてなる液体噴射記録ヘ
ッドにおいて、天板または天板の吐出口プレートにイン
ク吐出口以外の画像処理認識用穴を設けたことを特徴と
する。

【００１０】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法
は、複数の吐出エネルギー発生素子が形成された基板を
複数配列した基台に、前記吐出エネルギー発生素子にそ
れぞれ対応する複数のインク吐出口および該インク吐出
口にそれぞれ連通した複数のインク流路が形成された１
つの天板を組み付けて液体噴射記録ヘッドを製造する液
体噴射記録ヘッドの製造方法において、基台上に配列さ
れた複数の基板のうち基準となる隣接する基板間の間隙
を撮像する第１の撮像工程と、該第１の撮像工程で撮像
された画像情報から、前記基準となる間隙の位置を測定
する第１の測定工程と、前記天板において前記基準とな
る基板間の間隙に対応して予め設けられているインク吐
出口以外の画像処理認識用穴と複数のインク吐出口を撮
像する第２の撮像工程と、該第２の撮像工程で撮像され
た画像情報から、基準となる前記画像処理認識用穴の位
置を測定する第２の測定工程と、前記第１および第２の
測定工程における測定結果に基づき、前記基準となる間
隙と前記基準となる画像処理認識用穴とが、インク吐出
口の並び方向に関して一致するように、前記基台または
前記天板を移動させる移動工程とを具備することを特徴
とする。

【００１１】さらに、本発明の液体噴射記録ヘッドの製
造方法は、複数の吐出エネルギー発生素子が形成された
基板を複数配列した基台に、前記吐出エネルギー発生素
子にそれぞれ対応する複数のインク吐出口および該イン
ク吐出口にそれぞれ連通した複数のインク流路が形成さ
れた１つの天板を組み付けて液体噴射記録ヘッドを製造
する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、基台上に
配列された複数の基板のうち基準となる隣接する基板間
の間隙を撮像する第１の撮像工程と、該第１の撮像工程
で撮像された画像情報から、前記基準となる間隙の位置
を測定する第１の測定工程と、前記天板において前記基
準となる基板間の間隙に対応して予め設けられているイ
ンク吐出口以外の画像処理認識用穴と該画像処理認識用
穴を挟む２つのインク吐出口を撮像する第２の撮像工程
と、該第２の撮像工程で撮像された画像情報から、前記
画像処理認識用穴を挟む２つのインク吐出口の間の中心
ラインの位置を測定する第２の測定工程と、前記第１お
よび第２の測定工程における測定結果に基づき、前記基
準となる間隙と前記基準となる中心ラインとが、インク
吐出口の並び方向に関して一致するように、前記基台ま
たは前記天板を移動させる移動工程とを具備することを
特徴とする。

【００１２】また、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造
方法において、画像処理認識用穴は天板の吐出口プレー
トに形成されていることが好ましい。

【００１３】また、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造
方法において、画像処理認識用穴は、エキシマレーザ光
を照射させることによって形成されることが好ましく、
さらに複数のインク吐出口と同時にエキシマレーザ光を
照射させることによって形成されることが好ましい。

【００１４】

【作用】複数の吐出エネルギー発生素子が形成された基
板を複数配列した基台と、吐出エネルギー発生素子にそ
れぞれ対応する複数のインク吐出口が形成された吐出口
プレートを備え、インク吐出口にそれぞれ連通した複数
のインク流路が形成された１つの天板とを組み付けてな
る液体噴射記録ヘッドにおいて、天板または天板の吐出
口プレートにインク吐出口以外の画像処理認識用穴を設
けたことにより、長尺の記録ヘッドにおいて、隣接する
基板間の間隙にインク吐出口やインク流路を重ねて組み
付けることなく基板と天板を正確に位置決めすることが
できる。

【００１５】さらに、複数の基板を配列した基台におけ
る特定の隣接する基板間の間隙および天板における画像
処理認識用穴またはそれに対応するインク吐出口の中心
ラインを１個の観察光学系で撮像し、画像処理すること
によって、基板と天板を組み付けるようにし、隣接する
基板間の間隙にインク吐出口やインク流路を重ねること
なく、クロストーク現象やノズルズレを防止することが
できる液体噴射記録ヘッドを製造することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００１７】先ず、本発明に係る液体噴射記録ヘッドの
製造方法によって組み立てられる液体噴射記録ヘッド１
の構成を、図１ないし図３を参照して説明する。

【００１８】液体噴射記録ヘッド１は、図１に示すよう
に、それぞれに複数の吐出エネルギー発生素子としての
インク加熱用の電気熱変換素子（以下、「ヒータ」とい
う。）１１が形成された複数のヒータボード（基板）１
０および配線基板３１が所定の精度をもって接合された
ベースプレート３０と、複数のヒータボード１０上に位
置決めされる１個の天板２０とから構成され、天板２０
は、図３にも示すように、複数のヒータボード１０に形
成された複数のヒータ１１にそれぞれ対応する複数のイ
ンク流路２１、各インク流路２１へインクを分配するた
めの共通液室２２、この共通液室２２へインクを供給す
るために上方へ突出した円筒状のインク供給口２４を有
し、前面にはインク流路２１にそれぞれ連通した吐出口
（オリフィス）２３を複数有する吐出口プレート２６を
備えている。

【００１９】また、複数のヒータ１１がｘ軸方向に並列
されているヒータボード１０はベースプレート３０上に
複数個、例えば本実施例においては１１個、ｘ軸方向に
並べられ、各ヒータボード１０には、図２に示すよう
に、その中央に位置するヒータの直ぐ上に認識マーク１
２が設けられている。そして、本実施例においては、ベ
ースプレート３０上に接合された１１個のヒータボード
１０のうち、例えば図１における左から５番目のヒータ
ボードと６番目のヒータボードの間の間隙を基準間隙と
する。

【００２０】一方、天板２０の吐出口プレート２６に
は、ヒータ１１にそれぞれ対応する複数のインク吐出口
２３がｘ軸方向に並列して形成されており、図３の
（ｃ）には吐出口プレート２６のインク吐出口２３近傍
を拡大して図示する。ｘ軸方向に並列された複数のイン
ク吐出口２３の下方位置に１個の正方形状の画像処理認
識用穴２７が形成されている。この画像処理認識用穴２
７は、複数のヒータボードにおける前記基準間隙に相当
する位置に形成されており、その形成は、後に詳述する
ように、インク吐出口２３の加工後に単独に、あるいは
インク吐出口２３の加工と同時に形成することができ
る。

【００２１】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法
は、前記した複数のヒータボード１０が配列されたベー
スプレート３０と天板２０の組み立てに関するものであ
って、図４に概略的に示す組立装置を用いて組み立てる
ことができる。そこで先ず組立装置の構成を簡単に説明
しておく。図４に示す組立装置は、ｘ軸方向移動機構に
よりｘ軸方向の位置を調整しうるｘ軸ステージ４０とｘ
軸ステージを支持してｙ軸方向移動機構によりｙ軸方向
の位置を調整しうるｙ軸ステージ４１を図示しない基台
上に備え、ｘ軸ステージ４０上にはヒータボード１０を
固定するためのベースプレートクランプ手段４２と位置
決め突起４２ａが設けられ、また所定位置に載置された
複数のヒータボード１０に対向するように天板２０を保
持する上面クランプ手段４３と前面クランプ手段４４、
および天板２０をｘ軸方向に移動させ天板の位置を調整
するための天板位置調整機構４５が設けられ、さらに所
定位置に載置されたヒータボードの基準間隙および天板
の画像処理認識用穴を観察するための画像認識用観察光
学系４６を具備する。この画像認識用観察光学系４６
は、対物レンズ、鏡筒およびＩＴＶカメラから構成さ
れ、図示しない画像処理装置に連結されている。

【００２２】次に、本発明の液体噴射記録ヘッドの製造
方法について、図４および図５を参照して説明する。複
数の、例えば１１個のヒータボード１０および配線基板
３１が接合されているベースプレート３０をｘ軸ステー
ジ４０上に載置し、ｘ軸ステージ４０上に予め設定され
ている位置決め突起４２ａにベースプレート３０を当接
させ、後方および側方からベースプレートクランプ手段
４２を作動させてベースプレート３０を所定の位置に固
定する。そして固定されたベースプレート３０をｙ軸方
向移動機構によりｙ軸方向に移動させ、複数のヒータボ
ード１０の５番目と６番目の間の基準間隙が画像認識用
観察光学系４６で観察できる位置まで移動調整する。こ
こで、ヒータボードの基準間隙を撮影観察し、その基準
間隙の位置を画像処理し測定する。

【００２３】そして、図３に図示する天板２０を、所定
位置に固定された複数のヒータボード１０上に載置し、
天板上面クランプ手段４３と天板前面クランプ手段４４
を押し当て、複数のヒータボード１０と天板２０との隙
間をなくすように重ねる。

【００２４】その後に、画像認識用観察光学系４６によ
り、ヒータボードの基準間隙付近を観察すると、予め複
数のヒータボード１０の５番目と６番目の間の基準間隙
に相当する位置に設けられている天板２０の画像処理認
識用穴２７が図５に示すように撮影観察できる。図５に
おいて画像処理認識用穴２７の基準ラインＸ₂ はヒータ
ボード１０の基準間隙の基準ラインＸ₁ に一致すること
なくある距離をもって離間している。そこで画像処理認
識用穴２７の位置を画像処理して測定し、天板２０を天
板位置調整機構４５により離間している距離に相当する
量だけｘ軸方向に移動させ、画像処理認識用穴２７の基
準ラインＸ₂ を基準間隙の基準ラインＸ₁ に一致させ
る。

【００２５】このようにして、基準間隙の基準ラインＸ
₁ と画像処理認識用穴２７の基準ラインＸ₂ とを一致さ
せることによって、ヒータボード１０間の間隙にインク
吐出口２３やインク流路２１が重なることがなくなり、
ヒータ１１とインク吐出口２３やインク流路２１をそれ
ぞれ全て完全に合致させることができ、クロストーク現
象による不吐出等がなくなり、さらにピッチズレも防止
することができる。

【００２６】以上説明した本発明の一実施の形態におい
ては、天板２０の画像処理認識用穴２７の位置を直接画
像処理して、画像処理認識用穴２７の基準ラインＸ₂ を
基準間隙の基準ラインＸ₁ と対比したけれども、基準ラ
インＸ₂ に代えて、画像処理認識用穴２７を挟む位置に
ある両インク吐出口の中心ラインを基準としても良い。
すなわち、前記の実施の形態と同様に、ベースプレート
３０を複数のヒータボード１０の５番目と６番目の間の
基準間隙を画像認識用観察光学系４６で観察できる位置
まで移動させて、画像認識用観察光学系４６により、ヒ
ータボードの基準間隙を撮影観察し、その位置を画像処
理する。そして、天板２０をヒータボード１０上に載置
し重ねて、画像認識用観察光学系４６により５番目と６
番目のヒータボードの基準間隙付近を撮影観察すると、
予め５番目と６番目のヒータボードの間の基準間隙に相
当する位置に設けられている画像処理認識用穴２７が図
６に示すような画像で観察できる。ここで、画像処理認
識用穴２７の位置を画像処理し、その位置から画像処理
認識用穴２７を挟む位置にあるインク吐出口Ａ、Ｂを画
像処理し、両インク吐出口Ａ、Ｂ間の中心ラインＸ₄ の
位置を測定する。かくして、両インク吐出口Ａ、Ｂ間の
中心ラインＸ₄ とヒータボードの５番目と６番目の間の
基準間隙の基準ラインＸ₃ が一致するように、天板２０
を天板位置調整機構４５によりｘ軸方向に移動させ、中
心ラインＸ₄ と基準ラインＸ₃ とを一致させて、天板と
ヒータボードを位置合わせする。

【００２７】このようにすることによって、本発明の前
記の実施の形態と同様に、複数のヒータボード間の間隙
にインク吐出口やインク流路が重なることがなくなり、
ヒータとインク吐出口やインク流路をそれぞれ全て完全
に合致させることができ、クロストーク現象による不吐
出等がなくなり、さらにピッチズレも防止することがで
き、さらに画像処理認識用穴において、その加工形成時
の加工精度の関係で誤差や位置ズレが生じていたとして
も、より精密な位置合わせが可能となる。

【００２８】また、前記の実施の形態においては、天板
とヒータボードとの位置合わせの際に、天板２０を天板
位置調整機構４５により移動させているけれども、ヒー
タボード側、すなわちベースプレートをｘ軸方向に移動
させ、あるいは天板とベースプレートを共に相対的にｘ
軸方向へ移動させることにより、両基準ライン（Ｘ₁と
Ｘ₂ 、Ｘ₃ とＸ₄ ）を一致させて、天板とヒータボード
を位置合わせさせることができることはいうまでもない
ことである。

【００２９】次に、天板２０の吐出口プレート２６への
画像処理認識用穴２７の形成について説明する。

【００３０】画像処理認識用穴２７のｘ軸方向の位置
は、前記したように、ベースプレート３０上に接合され
た複数のヒータボードにおける特定の隣接するヒータボ
ード間の間隙、例えば１１個のヒータボード１０のうち
左から５番目のヒータボードと６番目のヒータボードと
の間の間隙、を基準間隙とし、この基準間隙に対応する
位置であって、ｘ軸方向に複数並列されているインク吐
出口２３列の下方に設定される（図１および図３参
照）。そして、画像処理認識用穴２７の形成加工は、加
工精度が高く、短時間で加工することができるレーザ加
工が適しており、特に、エキシマレーザ加工が好まし
い。

【００３１】そこで、画像処理認識用穴２７を形成する
加工機の一例としてのレーザ加工機の概略構成を図７に
示す。レーザ加工機は、レーザ光５２を発するレーザ光
源としてのレーザ発振器５１と、レーザ発振器５１から
のレーザ光により加工物Ｗである天板の加工を行なう加
工系が設けられた装置フレーム５３と、加工物Ｗの加工
に関する情報処理および制御を行なう情報処理・制御系
５４とからなり、レーザ発振器５１から発せられたレー
ザ光５２が反射ミラー等を介して入射される装置フレー
ム５３は、光学系５５と、加工物Ｗの位置を観察および
測定する観察・測定系５６と、マスク部５７と、加工物
Ｗを移動させるためのワークステーション５８とを備え
ている。そして光学系５５は、レーザ光５２の光軸ａ上
に配置されたビーム整形光学系およびケラー照明光学系
５５ａとマスク部５７の像を加工物Ｗの加工面に結像さ
せる投影光学系５５ｂからなり、マスク部５７はビーム
整形光学系およびケラー照明光学系５５ａと投影光学系
５５ｂとの間に配置されている。なお、投影光学系５５
ｂにはマスク部５７の耐久性を考慮して４分の１倍縮小
等の縮小光学系を用いるとよい。

【００３２】観察・測定系５６は、ワークステーション
５８に治具５８ａを用いてセットされた加工物Ｗの位置
を観察測定する対物レンズ、鏡筒およびＩＴＶカメラを
備え、観察・測定系の情報は、情報処理・制御系５４の
画像処理系５４ａおよび制御系５４ｂで処理され、その
結果に基づいて移動手段５４ｃがワークステーション５
８を作動させるように構成されている。

【００３３】本発明において、画像処理認識用穴２７を
形成するために図７に示すレーザ加工機において使用す
るマスク部５７のマスクパターンの概略図を図８に示
す。図３の（ｃ）に示す正方形の画像処理認識用穴２７
を形成するために図８の（ａ）に示すマスクパターンを
使用した。しかしながら、画像処理認識用穴２７の形状
としては、正方形に限定されるものではなく、円形、長
方形、台形等の形状を用いることもでき、そしてそれら
を形成するために図８の（ｂ）および（ｃ）に示すよう
なマスクパターンを使用することができる。このように
レーザ加工機に図８の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に示
すようなマスクパターンを用いることにより、所望形状
の画像処理認識用穴２７を天板２０に簡単に加工するこ
とができる。

【００３４】また、図９の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）
に示すようなマスクパターンを用いることもできる。こ
れらのマスクパターンは、インク吐出口２３を形成する
ための一列に並列された複数の穴と、画像処理認識用穴
２７を形成するために複数の穴列の下方に設けられた１
個の穴を有しており、これらのマスクパターンをレーザ
加工機のマスク部５７に用いることによって、画像処理
認識用穴２７を複数のインク吐出口２３と同時に天板２
０に加工することができ、画像処理認識用穴２７の形成
加工をより簡易に安価に行なうことが可能となる。

【００３５】次に、本発明の液体噴射記録ヘッドを適用
した液体噴射記装置について図１０を参照して説明す
る。

【００３６】図１０において、１０１ａ〜１０１ｄはそ
れぞれ、ライン型の液体噴射記録ヘッド（以下、「ヘッ
ド」という。）であり、これらはホルダ１０２により矢
印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１０１ａ〜１０１ｄの下面には矢印
Ｙ方向に沿って、１列に１６吐出口／ｍｍの間隔で３４
５６個の吐出口が下向きに設けられており、これにより
２１６ｍｍ幅の記録が可能となっている。

【００３７】これらのヘッド１０１ａ〜１０１ｄ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１２０によって吐出制御されている。

【００３８】なお、前記ヘッド１０１ａ〜１０１ｄおよ
びホルダ１０２を含めてヘッドユニットが構成され、該
ヘッドユニットはヘッド移動手段１２４により、上下方
向に移動されるようになっている。

【００３９】また、前記ヘッド１０１ａ〜１０１ｄに対
応してその下部に隣接して配置されたキャップ１０３ａ
〜１０３ｄはそれぞれ内部にスポンジ等のインク吸収部
材を有する。

【００４０】前記キャップ１０３ａ〜１０３ｄは不図示
のホルダにより固定支持されており、該ホルダおよびキ
ャップ１０３ａ〜１０３ｄを含んでキャップユニットが
構成され、該キャップユニットはキャップ移動手段１２
５により矢印Ｘ方向に移動されるようになっている。

【００４１】各ヘッド１０１ａ〜１０１ｄにはそれぞ
れ、インクタンク１０４ａ〜１０４ｄからインク供給チ
ューブ１０５ａ〜１０５ｄを通じてシアン、マゼンタ、
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。

【００４２】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１０４ａ〜１
０４ｄ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。

【００４３】ベルト１０６は被記録材である記録紙１２
７を搬送するためのものであって帯電可能なシームレス
ベルトからなる。

【００４４】ベルト１０６は駆動ローラ１０７、アイド
ルローラ１０９，１０９ａおよびテンションローラ１１
０により所定の経路に引きまわされており、前記駆動ロ
ーラ１０７に接続され、モータードライバー１２１によ
り駆動されるベルト駆動モーター１０８により、走行さ
れる。

【００４５】また、ベルト１０６はヘッド１０１ａ〜１
０１ｄの吐出口の直下において矢印Ｘ方向に走行し、こ
こでは固定支持部材１２６により、下側のブレを抑制さ
れている。

【００４６】ベルト１０６の図示下方には、ベルト１０
６の表面に付着している紙粉等を除去するクリーニング
ユニット１１７が配設されている。

【００４７】前記ベルト１０６を帯電させる帯電器１１
２は、帯電器ドライバー１２２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１２７
をベルト１０６に吸着する。

【００４８】帯電器１１２の前後には前記アイドルロー
ラ１０９，１０９ａと共同して搬送記録紙１２７をベル
ト１０６に押し付けるためのピンチローラ１１１，１１
１ａが配置されている。

【００４９】給紙カセット１１３内の記録紙１２７は給
紙ローラ１１６の回転により１枚ずつ送り出され、モー
タードライバー１２３により駆動される搬送ローラ１１
４およびピンチローラ１１５により矢印Ｘ方向に山形ガ
イド１１３へと搬送される。該山形ガイド１１３は記録
紙１２７のたわみを許容する山形のスペースを有する。

【００５０】記録の終了した記録紙１２７は排紙トレイ
１１８に排出される。

【００５１】前記ヘッドドライバー１２０、ヘッド移動
手段１２４、キャップ移動手段１２５、モータードライ
バー１２１，１２３および帯電器ドライバー１２２はす
べて制御回路１１９により制御される。

【００５２】本発明は、特に液体噴射記録方式の中で熱
エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記録を行なう
いわゆるインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録装
置において、優れた効果をもたらすものである。

【００５３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録方
式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のい
ずれにも適用可能である。

【００５４】この記録方式を簡単に説明すると、記録液
（インク）が保持されているシートや液流路に対応して
配置されている吐出エネルギー発生素子である電気熱変
換体に駆動回路より吐出信号を供給する、つまり、記録
情報に対応して記録液（インク）に核沸騰現象を越え、
膜沸騰現象を生じるような急速な温度上昇を与えるため
の少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、
熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜
沸騰を生じさせる。このように記録液（インク）から電
気熱変換体に付与する駆動信号に一対一に対応した気泡
を形成できるため、特にオンデマンド型の記録法には有
効である。この気泡の成長、収縮により吐出口を介して
記録液（インク）を吐出させて、少なくとも一つの滴を
形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適
切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優
れた記録液（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。なお、上記熱
作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３
１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さ
らに優れた記録を行なうことができる。

【００５５】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路又は直角液流路）
の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許
第４４５９６００号明細書に開示されているように、熱
作用部が屈曲する領域に配置された構成を持つものにも
本発明は有効である。

【００５６】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出口とする構成を開
示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
を有するものにおいても本発明は有効である。

【００５７】さらに、本発明が有効に利用される記録ヘ
ッドとしては、記録装置が記録可能である被記録媒体の
最大幅に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッド
がある。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開
示されているような記録ヘッドを複数組み合わせること
によってフルライン構成にしたものや、一体的に形成さ
れた一個のフルライン記録ヘッドであってもよい。

【００５８】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００５９】また、記録ヘッドに対する回復手段や予備
的な補助手段を付加することは、記録装置を一層安定に
することができるので好ましいものである。これらを具
体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キャッピング
手段、クリーニング手段、加圧または吸引手段、電気熱
変換体あるいはこれとは別の加熱素子、あるいはこれら
の組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を
行なう予備吐出モード手段を付加することも安定した記
録を行なうために有効である。

【００６０】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個の組み合わせ
で構成したものかのいずれでもよいが、異なる色の複色
カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一つ
を備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００６１】本発明において、上述した各インクにたい
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。

【００６２】さらに加えて、本発明のインクジェット記
録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器
の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と
組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するフ
ァクシミリ装置の形態を採るものであってもよい。

【００６３】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、室温で軟化もしくは液体とな
るもの、あるいは、インクジェットにおいて一般的に行
なわれている温度調整の温度範囲である３０℃以上７０
℃以下の温度範囲で軟化もしくは液体となるものでもよ
い。すなわち、使用記録信号付与時にインクが液状をな
すものであればよい。加えて、積極的に熱エネルギーに
よる昇温をインクの固形状態から液体状態への態変化の
エネルギーとして使用せしめることで防止するか、また
は、インクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの
記録信号に応じた付与によってインクが液化してインク
液状として吐出するものや記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギーによ
って初めて液化する性質のインク使用も本発明には適用
可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。

【００６５】ベースプレート上に複数配列されたヒータ
ボードに１つの天板を組み付ける液体噴射記録ヘッドに
おいて、天板または天板の吐出口プレートにインク吐出
口以外の画像処理認識用穴を設けたことにより、天板と
ヒータボードを組み付ける際に、隣接するヒータボード
間の間隙にインク吐出口やインク流路を重ねることな
く、ヒータボードと天板を確実に位置決めすることがで
き、ノズルズレ等を防止することができる。

【００６６】また、複数のヒータボードを配列したベー
スプレートにおける特定の隣接するヒータボード間の基
準間隙と、天板において基準間隙に対応する位置に設け
た画像処理確認用穴とを撮像して画像処理することによ
って、ヒータボードと天板を組み付けているために、天
板のインク吐出口やインク流路がヒータボード間の間隙
に重なることがなく、クロストーク現象による不吐出等
をなくすことができ、ノズルズレも防止することができ
る。さらに画像処理認識用穴を挟む両吐出口間の中心ラ
インを基準間隙の基準ラインと対比することにより、画
像処理認識用穴の形成加工時の加工精度の関係で誤差や
位置ズレが生じていたとしても、そのような位置ズレ等
に関係なく、より精密な位置合わせが可能となり、電気
熱変換素子とインク吐出口とを互いに完全に全て合致さ
せることができ、インクの吐出不良を確実に防止するこ
とができる。また、画像処理認識用穴をレーザ光、特に
エキシマレーザ光を照射して加工することにより、位置
精度が良く、簡易に加工することができる。さらに、隣
接するヒータボード間の間隙を画像処理することによっ
て、従来２個使用していた画像認識用観察光学系が１個
でよくなり、安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により製造される液体噴射記
録ヘッドを分解した状態で示す模式斜視図である。

【図２】本発明の液体噴射記録ヘッドにおけるヒータボ
ードの構成を示す模式上面図である。

【図３】本発明の液体噴射記録ヘッドの天板を示し、
（ａ）は天板の正面図であり、（ｂ）は（ａ）における
Ａ−Ａ線に沿った断面図であり、（ｃ）は天板の吐出口
近傍を拡大して示す部分拡大図である。

【図４】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法が適用
される組立装置の模式斜視図である。

【図５】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法の一実
施の形態における画像処理を説明する説明図である。

【図６】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法の他の
実施の形態における画像処理を説明する説明図である。

【図７】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法に係る
天板の加工に用いられるレーザ加工機の概略構成図であ
る。

【図８】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法におけ
るレーザ加工機に使用するマスクパターンの概略説明図
である。

【図９】本発明の液体噴射記録ヘッドの製造方法におけ
るレーザ加工機に使用する他のマスクパターンの概略説
明図である。

【図１０】本発明の液体噴射記録ヘッドを適用した液体
噴射記録装置の模式斜視図である。

【符号の説明】

１液体噴射記録ヘッド１０ヒータボード（基板）１１電気熱変換素子（吐出エネルギー発生素子）２０天板２１インク流路２３インク吐出口２６吐出口プレート２７画像処理認識用穴３０ベースプレート（基台）４６画像認識用観察光学系５１レーザ発振器５７マスク部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の吐出エネルギー発生素子が形成さ
れた基板を複数配列した基台と、前記吐出エネルギー発
生素子にそれぞれ対応する複数のインク吐出口が形成さ
れた吐出口プレートを備え、前記インク吐出口にそれぞ
れ連通した複数のインク流路が形成された１つの天板と
を組み付けてなる液体噴射記録ヘッドにおいて、前記天板にインク吐出口以外の画像処理認識用穴を設け
たことを特徴とする液体噴射記録ヘッド。
【請求項２】複数の吐出エネルギー発生素子が形成さ
れた基板を複数配列した基台と、前記吐出エネルギー発
生素子にそれぞれ対応する複数のインク吐出口が形成さ
れた吐出口プレートを備え、前記インク吐出口にそれぞ
れ連通した複数のインク流路が形成された１つの天板と
を組み付けてなる液体噴射記録ヘッドにおいて、前記天板の吐出口プレートにインク吐出口以外の画像処
理認識用穴を設けたことを特徴とする液体噴射記録ヘッ
ド。
【請求項３】複数の吐出エネルギー発生素子が形成さ
れた基板を複数配列した基台に、前記吐出エネルギー発
生素子にそれぞれ対応する複数のインク吐出口および該
インク吐出口にそれぞれ連通した複数のインク流路が形
成された１つの天板を組み付けて液体噴射記録ヘッドを
製造する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、基台上に配列された複数の基板のうち基準となる隣接す
る基板間の間隙を撮像する第１の撮像工程と、該第１の撮像工程で撮像された画像情報から、前記基準
となる間隙の位置を測定する第１の測定工程と、前記天板において前記基準となる基板間の間隙に対応し
て予め設けられているインク吐出口以外の画像処理認識
用穴と複数のインク吐出口を撮像する第２の撮像工程
と、該第２の撮像工程で撮像された画像情報から、基準とな
る前記画像処理認識用穴の位置を測定する第２の測定工
程と、前記第１および第２の測定工程における測定結果に基づ
き、前記基準となる間隙と前記基準となる画像処理認識
用穴とが、インク吐出口の並び方向に関して一致するよ
うに、前記基台または前記天板を移動させる移動工程と
を具備することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造
方法。
【請求項４】複数の吐出エネルギー発生素子が形成さ
れた基板を複数配列した基台に、前記吐出エネルギー発
生素子にそれぞれ対応する複数のインク吐出口および該
インク吐出口にそれぞれ連通した複数のインク流路が形
成された１つの天板を組み付けて液体噴射記録ヘッドを
製造する液体噴射記録ヘッドの製造方法において、基台上に配列された複数の基板のうち基準となる隣接す
る基板間の間隙を撮像する第１の撮像工程と、該第１の撮像工程で撮像された画像情報から、前記基準
となる間隙の位置を測定する第１の測定工程と、前記天板において前記基準となる基板間の間隙に対応し
て予め設けられているインク吐出口以外の画像処理認識
用穴と該画像処理認識用穴を挟む２つのインク吐出口を
撮像する第２の撮像工程と、該第２の撮像工程で撮像された画像情報から、前記画像
処理認識用穴を挟む２つのインク吐出口の間の中心ライ
ンの位置を測定する第２の測定工程と、前記第１および第２の測定工程における測定結果に基づ
き、前記基準となる間隙と前記基準となる中心ラインと
が、インク吐出口の並び方向に関して一致するように、
前記基台または前記天板を移動させる移動工程とを具備
することを特徴とする液体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】天板が、その前面に吐出口プレートを有
し、該吐出口プレートに複数のインク吐出口および画像
処理認識用穴が形成されていることを特徴とする請求項
３または４記載の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】基板に形成された吐出エネルギー発生素
子が、電気熱変換素子であることを特徴とする請求項３
ないし５のいずれか１項記載の液体噴射記録ヘッドの製
造方法。
【請求項７】天板に設けられる画像処理認識用穴が、
エキシマレーザ光を照射させることによって形成される
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項記載
の液体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項８】天板に設けられる画像処理認識用穴が、
複数のインク吐出口と同時にエキシマレーザ光を照射さ
せることによって形成されることを特徴とする請求項３
ないし６のいずれか１項記載の液体噴射記録ヘッドの製
造方法。