JPH07290711A

JPH07290711A - インクジェットヘッド、インクジェットヘッドカートリッジ、インクジェットヘッドキット、インクジェット記録装置、インクジェットヘッドの製造方法およびインクの注入方法

Info

Publication number: JPH07290711A
Application number: JP7045438A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koizumi; 寛小泉; Hiroshi Sugitani; 博志杉谷; Masami Ikeda; 雅実池田; Takeshi Origasa; 剛折笠; Masaki Inaba; 正樹稲葉; Makiko Kimura; 牧子木村; Seiichiro Karita; 誠一郎刈田; Akira Goto; 顕後藤; Toshio Kashino; 俊雄樫野; Haruhiko Terai; 晴彦寺井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】良好な記録を高速で行える歩留り良く低コス
トのインクジェットを提供する。【構成】インク吐出エネルギー発生素子が設けられた
素子基板を支持体上に複数有し、これらの複数の素子基
板の吐出エネルギー発生素子を覆う溝付部材を有するヘ
ッド、ヘッドカートリッジインクジェットヘッドキット
およびこのヘッドを用いた装置およびインクの充填方
法。また、このヘッドの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体を吐出して記録を行
う液体噴射ヘッド、液体としてインクを用いたインクジ
ェットヘッド、該インクジェットヘッドを有するインク
ジェットヘッドカートリッジおよびインクジェット記録
装置に関する。特に吐出エネルギー発生素子が配された
素子基板を複数並べて長尺化が図られたインクジェット
ヘッド、これを用いたインクジェットカートリッジ、イ
ンクジェットプリンタに関する。

【０００２】また、このインクジェットヘッドの製造方
法およびインク容器へのインクの注入方法に関する。

【０００３】また、本発明は、オフィスで用いられるプ
リンタだけでなく布に対して記録を行う捺染装置として
のプリンタ等の産業上利用できるプリンタへも適用する
ことができる。

【０００４】

【背景技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録
装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板、
布等の被記録材上にドットパターンから成る画像を記録
していくように構成されている。

【０００５】前記記録装置は、その記録方式により、イ
ンクジェット式、ワイヤードット式、サーマル式、電子
写真式等に分けることができる。そのうちのインクジェ
ット式（インクジェットプリント装置）は、インクジェ
ット記録ヘッドの吐出口から記録液（インク）滴を吐出
飛翔させ、これを被記録材に付着させて記録するように
構成されており、低騒音での高速記録が可能であるこ
と、被記録媒体の自由度が高いこと、カラー画像記録が
容易にできること等のため、近年多く利用されている。

【０００６】中でも、熱エネルギーをインクに作用さ
せ、熱膨張による圧力を利用してインク液滴を吐出させ
る方式（バブルジェット方式）の記録ヘッドは、記録信
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。

【０００７】また、この熱エネルギーを利用してインク
を吐出させる方式であって、被記録材の幅に略対応して
吐出口および電気熱変換体（吐出エネルギー発生素子）
を長尺に配列させた、フルラインタイプの記録ヘッド
（フルライン記録ヘッド）およびこの記録ヘッドを用い
るインクジェットプリント装置は、その高速性能の面か
ら大いに期待されている。

【０００８】しかしながら、上記ライン記録ヘッドにお
いては、記録領域の略全幅に渡って設けられた吐出エネ
ルギー発生素子をすべてに渡って欠陥なく加工すること
が非常に困難であった。

【０００９】すなわち、例えばＡ３サイズの記録紙を４
００ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉｎｃｈ１インク当り
のドット数）の記録密度で記録するライン記録ヘッドで
は、４７３６個の吐出エネルギー発生素子（バブルジェ
ット方式では一対の電極およびこれらの電極の間に設け
られた発熱抵抗体）を１つの欠陥もなく全てに渡って加
工しなくてはならず、極めてその製造が困難であった。
従ってヘッドコストが高くなかなか実用化まで達するこ
とができずにいた。

【００１０】このため今までいろいろな方式が提案され
て来た。

【００１１】特開昭５５−１３２２５３号公報、特開平
２−２００９号公報、特開平４−２２９２７８号公報、
特開平４−２３２７４９号公報、特開平５−２４１９２
号公報などがそれであり、これらの考え方は３２ノズ
ル、４８ノズル、６４ノズル、１２８ノズルと言った比
較的ノズル本数の少ない製造し易いヘッドを複数個一つ
の支持体の上下にノズルの配列密度に合せて高精度に並
べていく方法を採用している。

【００１２】しなしながら、これらのヘッドは、支持体
の両面に互い違いにヘッドを精度よく配列することで一
つの長尺のインクジェットヘッドを作り上げる方法につ
いてのものである。この方法では支持体の両面に小ヘッ
ドを配置するために支持体の片面では、ヘッド間の配置
に余裕がある。このため小ヘッドの取り付け手段によっ
て容易にヘッドを取り付けることができ、ヘッドを並べ
るための設計に比較的、自由度がある。

【００１３】しかしながら、このような構成のヘッドに
おいては、ヘッドを駆動するために必要な電気信号や吐
出させるインクを支持体の両面に対してそれぞれ供給す
る必要があり、非常に製造コストが高くなってしまうと
いう欠点があった。また、支持体の両面に小ヘッド等を
配置するため、インクジェットヘッド全体としても大型
化してしまう。また部品、特に小ヘッドを配置する支持
体には、その両面に対する平面度および両面に対する平
行度、両面同志の距離公差といった制約が多数求めら
れ、非常に高いコストになってしまうなどといった欠点
があった。

【００１４】また、特開平４−２２９２７８号公報に示
されたような小さなヘッドを一つの基板の片面上に精度
よく並べることによって長尺ヘッドを作り上げる方法が
ある。この方法では上述のような欠点は一部解消される
が、やはりインク供給系では個々にインクを供給せざる
を得ず、やはりコスト高となってしまう。またそれ以上
に困難である所は、小ヘッドの両サイドのインクもれ防
止である。この長尺ヘッドではノズルピッチをそのまま
にして異なる小ヘッドを配列するため、個別小ヘッドの
両サイドはノズルピッチの半分以下の寸法しか許容でき
ない。即ち４００ｄｐｉ（＝６３．５μ）とすると、ノ
ズル中心とヘッドのサイド面とはｌ≦６３．５／２＝３
０μｍ、この寸法には当然ノズルの巾の半分の長さも含
まれており、これをたとえばノズルの幅の半分の長さ１
２μとすると残された長さは１８μｍ以下となる。この
寸法でもってインクがもれないようシールしなくてはな
らない。これは非常に困難であり、個別ヘッドの製造コ
ストを高くしてしまう欠点がある。

【００１５】以上製造的な観点から大きく２つの形態の
ヘッドの解決すべき課題について述べたが設計的見地か
ら見ると次のような解決すべき課題がある。２種類とも
異なる小ヘッドを複数配列するため必ずそれぞれの小ヘ
ッドは公差をもって並べられており、それぞれの小ヘッ
ドがインクを吐出する方向（前後左右角度含め）に微妙
に差が生じるので、インクジェットヘッド全体として
は、印字にむらが生じてしまう。また同時に異なるヘッ
ドそれぞれに微妙に吐出量が異なるためやはり印字にむ
らが生じてしまう。従ってより良好な画像を得るために
は試行錯誤をくり返し個別ヘッドを交換する作業によっ
て一つの長尺ヘッドを作り上げることが必要とどうして
もコスト高となってしまう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述のような課題を解決
するための本発明の主たる要件は以下のようなものであ
る。

【００１７】インクを吐出するための吐出エネルギー発
生素子が複数設けられた、複数の素子基板と、前記複数
の素子基板を一方の面側に列状に配置するための支持体
と、複数の素子基板の配列長さに対応した長さを有し、
前記複数の素子基板の吐出エネルギー発生素子に対応し
て設けられた流路を構成するための複数の溝を有する溝
付き部材と、を有するインクジェットヘッド。

【００１８】液体を吐出するための吐出エネルギー発生
素子が複数設けられた、複数の素子基板と、前記複数の
素子基板を一方の面側に列状に配置するための支持体
と、複数の素子基板の配列長さに対応した長さを有し、
前記複数の素子基板の吐出エネルギー発生素子に対応し
て設けられた流路を構成するための複数の溝を有する溝
付き部材と、を有する液体噴射ヘッド。

【００１９】上述のインクジェット記録ヘッドと、前記
インクジェット記録ヘッドに供給されるインクを保持す
るためのインク容器とを有するインクジェットヘッドカ
ートリッジ。

【００２０】上述のインクジェット記録ヘッドと、前記
吐出エネルギー発生素子を駆動するための駆動信号を供
給する駆動信号供給手段とを有するインクジェット記録
装置。

【００２１】上述のインクジェット記録ヘッドと、吐出
したインクを受ける被記録媒体を搬送するための被記録
媒体搬送手段とを有するインクジェット記録装置。

【００２２】上述のインクジェット記録ヘッドと、該イ
ンクジェット記録ヘッドに供給されるインクを保持する
ためのインク容器と、該インク容器に対してインクを充
填するためのインク充填手段とを有するインクジェット
ヘッドキット。

【００２３】複数の吐出エネルギー発生素子が設けられ
た複数の素子基板を支持体上に配列するステップと、複
数の素子基板の配列長さに対応した長さを有し、前記複
数の素子基板の吐出エネルギー発生素子に対応して設け
られた流路を構成するための複数の溝を有する溝付き部
材を、前記複数の素子基板上に接合するステップとを有
するインクジェットヘッドの製造方法。

【００２４】上述のインクジェットヘッドカートリッジ
のインク容器を準備するステップ、前記インク容器に対
してインクを注入するステップとを有する、上述のイン
クジェットヘッドカートリッジのインク容器にインクを
注入する方法。

【００２５】このような構成によって、歩留りが低い一
枚の素子基板をあえて用いることなく、吐出エネルギー
発生素子の数が６４個や１２８個といった少ない数で歩
留りの高い基板を用いることができ、ヘッド全体として
の歩留りの向上、低コスト化を達成することができる。
また、このように複数の素子基板を用いても溝付部材が
共通であるため、素子基板ごとに天板を設けた小ヘッド
を並べる構成に比べ、流路や吐出口の方向を一定にする
ことができ、良好な画像を得ることができる長尺ヘッド
を低コストで提供することができる。

【００２６】また、本発明のヘッドを用いて、高画質で
高速記録を行える小型で安価な記録装置を提供すること
ができる。

【００２７】また、本発明のインクジェットヘッドの製
造方法によって、前述のような良好な記録を高速で行え
るインクジェットヘッドを歩留りよく低コストでしかも
容易に製造することができる。

【００２８】また、本発明のインクジェットヘッドキッ
トおよび、インク容器へのインクの充填方法で本発明の
インクジェットヘッドに繰り返しインクを供給すること
ができ、ランニングコストを安価にすることができる。

【００２９】

【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。

【００３０】なお、以下の説明においては、液体として
インクを用いて説明するが、本発明においては、これに
限られるものではない。

【００３１】又、本発明において記録とは、文字を記録
することのみ、また意味のある画像のみを意味するもの
ではなく、意味のない画像を記録することをも含む言葉
として用いる。

【００３２】又、被記録媒体としては、紙、プラスチッ
クシート、プラスチック板に限らず、織布を含む布帛、
糸、木材、皮革、金属板等、本発明のヘッドによってイ
ンクの付与が可能なものであればいかなるものでもよ
い。

【００３３】図１は本発明のインクジェットヘッドを主
要な部品の構成がわかるように説明するための図であ
る。本実施例ではインク吐出口の密度３６０ｄｐｉ（７
０．５μｍ）インクの吐出口数３００８ノズル（印字幅
２１２ｍｍ）のインクジェットヘッドについて説明す
る。

【００３４】図１において、素子基板（以下ヒーターボ
ードともいう）１００は吐出エネルギー発生素子１０１
が基板上の所定の位置に３６０ｄｐｉの密度にて１２８
ケ設けられているものである。ここでは、素子としてイ
ンクに熱を与えるための発熱抵抗素子が設けられている
例を示した。また、このヒーターボードには任意のタイ
ミングで吐出エネルギー発生素子１０１を駆動させるた
めの信号を外部から受け取る信号パッド、吐出エネルギ
ー発生素子を駆動する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。又、ヒーターボ
ードには、シリアルで入力された信号を吐出エネルギー
発生素子側にパラレル信号で出力するシフトレジスタ等
の機能素子が設けられている。なお、上述の基板として
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る板状の部材が用
いられる。

【００３５】ヒーターボード１００はアルミニウムやス
テンレス鋼等の金属やセラミックスといった材質で作ら
れた支持体（ベースプレート）３００の表面上に接着剤
にて接着固定されている。

【００３６】図２にヒーターボード１００をベースプレ
ート３００の一方の面側上に少しの間隙を設けて列状に
複数並べた状態の詳細図を示す。ベースプレート３００
の所定の場所に、所定の厚さで塗布された接着剤３０１
によってヒーターボード１００は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１００上に配置さ
れたピッチＰ＝７０．５μｍと実質的に同じピッチに隣
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
チがなるように精度よく配置されている。またこの際生
じるヒーターボード同志の隙間はインクが漏れなければ
そのままでもよいが、本実施例においては封止剤３０２
にて封止している。

【００３７】図１において、ベースプレート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となるような位置関係で接着
貼付されることとなっている。また配線基板には外部か
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。

【００３８】次に流路を形成するための溝が設けられた
溝付部材である天板２００について説明する。

【００３９】図３で天板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
設けられた流路を構成するための溝２０２、各流路に対
応して設けられたインクを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２０３、各流路２０
２に対してインクを供給するために複数の流路に連通し
た液室を構成するための凹部２０１、液室に対してイン
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。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長さ方向にほ
ぼ覆うような長さ（複数の素子基板の配列長さに対応し
た長さ）で構成されている。

【００４０】本発明においては図１で示されるように天
板２００はその流路２０２とベースプレート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１０１との位置関係を所定の位置関係になるよう
にあわせて結合させている。

【００４１】なお、天板２００の溝部分を構成する材料
としては、正確に溝を形成できる樹脂であれば良いが、
さらに機械的強度、寸法安定性、耐インク性に優れたも
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、特にその成型性、耐液性等
の観点からポリサルフォンやポリエーテルサルフォン等
の樹脂が望ましく用いられる。

【００４２】ここで溝付部材である天板を複数のヒータ
ーボードが設けられた支持体に対して接合する工程につ
いて説明しておく。

【００４３】ベースプレート３００の上に複数のヒータ
ーボード１００が定められた寸法通りに接着接合された
基体を準備する。

【００４４】次に図４で示されるように接合機（全体は
図示せず）に設けられた基台２０５の定められた位置に
前述の基体を配置する。この基体配置位置は基台２０５
に設けられたピンにより一定となるようになっている。
次に天板２００を接合機に設けられたハンド２０６に置
く。このハンド２０６にもあらかじめ天板２００が定め
られた位置に置かれるようになっている。以上のように
ベースプレート３００および天板２００をそれぞれ基台
２０５、ハンド２０６に置くことでお互いの位置関係は
ある程度の範囲内に設定される。次に接合機に設けられ
た顕微鏡にて位置を確認する。まずノズル吐出口数３０
０８の半分に相当する１５０４番目のヒーター１０１を
Ａ方向から見て位置を確認する。即ちＡ方向から見たヒ
ーターを画像処理により接合機内での正確な位置をまず
決定する。次に同じく１５０４番目のノズルに相当する
オリフィスをＢ方向から見て位置を確認する。このＢ方
向から見た位置をＡ方向から見た位置に合わせるよう図
のｘ方向位置を調整する。

【００４５】この際接合機自体の位置調整精度は±２μ
ｍを持っておりｘ方向ではこの精度でもって位置合わせ
は可能になる。続いてハンド２０６をその精度を保った
ままｚ方向におろして天板２００をヒーターボード１０
０に接合する。この後Ｂ方向（ｙ方向）に天板を押しつ
けながらハンド２０６を取り除きバネにて固定する（図
示せず）。

【００４６】ここでは、結合法としてバネ等によってメ
カ的に押えこんだが、その他にも接着剤によって固定し
たり、それらを組み合わせたりすることなど色々な方法
がある。これらにより天板２００とヒーターボード１０
０は図５のような関係で固定される。

【００４７】以上説明して来た天板２００は切削等によ
る機械加工やモールド成型法、注型法、フォトリソグラ
フィーを使った方法等の公知の方法を用いて製造できる
ことを付け加えておく。

【００４８】以上説明したようにベースプレートの一方
の面側にそれぞれ複数のエネルギー発生素子が設けられ
たヒーターボードを複数配列したヘッド部材に対して、
複数のヒーターボードの吐出エネルギー発生素子列を覆
うような長尺の天板（溝付部材）を取り付けたヘッド構
成とした。

【００４９】このように製造されたインクジェット記録
ヘッドに対して前述のインク供給口２０４から天板の凹
部２０１で形成される液室を介して、流路内にインクが
充填される。

【００５０】インクの吐出は次のようにして吐出され
る。流路内に対応して配された吐出エネルギー発生素子
に電気信号を印加し、吐出エネルギー発生素子が発生し
た熱をインクに加える。この熱によりインクが膜沸騰現
象を生じ、この気泡の発生に伴う圧力で吐出口（オリフ
ィス）２０３からインクが吐出される。

【００５１】なお、本実施例では１０枚のヒーターボー
ドを並べ、１２８０個の吐出エネルギー発生素子を並べ
た長尺ヘッドを例として示したが、ヒーターボードの数
は２枚でもそれ以上であってもよい。

【００５２】このような構成によって、１つのヒーター
ボードにそれぞれ天板を取り付けた小ヘッドを複数並べ
た場合のように、インクの供給系が複雑化せず、小型
化、低コスト化を達成したヘッドを製造歩留りを高く提
供することができる。また、複数のヒーターボードをベ
ースプレートの一方の面側にのみ配置していることで電
気的な配線をも簡略化することができる。また、複数の
ヒーターボードのエネルギー発生素子列を覆うような長
尺な天板を基体に取り付けているため、小ヘッドを並べ
た場合のように流路の方向が小ヘッドごとにばらばらに
なることが抑制される。特に上述したように天板を１つ
とした場合には、１度の位置合わせで、全ての流路の方
向を同じくすることができ、印字ずれ等のない長尺なヘ
ッドを容易に得ることができる。

【００５３】このような構成であるため、外側からみる
と一体のオリフィスプレートに並んだノズルオリフィス
から吐出され、しかもノズル自体も一体にならんだもの
となっているため、吐出も均一であり吐出方向もそろっ
ており、あたかも一体の長尺ヘッドの吐出性能が得られ
る。

【００５４】また、小ヘッドを並べる構成の場合には、
小ヘッドごとにインクの濡れを防止するためのシーリン
グを行う必要があるが、複数のヒーターボードのエネル
ギー発生素子列を覆うような長尺な天板の場合、シーリ
ングを行う回数が少なくてすむ。もちろん上述のように
天板が１つの場合には、このシーリングも１回で済むた
め最も容易である。

【００５５】このように複数のヒーターボードのエネル
ギー発生素子列を覆うような長尺な天板を複数用いて長
尺なヘッドを作成しても充分に本発明の効果を得ること
はできるが、天板１つの場合が最も望ましいことは前述
の通りである。

【００５６】先の実施例においては、インクを吐出する
ための貫通口状のオリフィス（吐出口）が設けられたオ
リフィス面を有する天板を示した。このようにオリフィ
ス自体が天板に設けられている場合は、インクの吐出方
向自体も天板で決定できるため、高画質記録を高速で行
いうるヘッドを最も容易に得ることができる。このよう
に天板がオリフィスを有さない形態のヘッドであって、
各ヒーターボードと溝天の接合によって、オリフィスが
形成されるヘッドであっても、本発明の長尺な天板を用
いることで、インク流路の方向を揃えることができ、イ
ンク吐出方向の安定性を図ることができ、延いては、良
好な画像を得ることができる。ただし、オリフィスが貫
通口として一体的に設けられた天板の方がインクの吐出
方向を十分に揃えることができる他、製造工程数の簡略
化を図ることができるため優れている。

【００５７】次に図６および図７を参照して本発明の記
録ヘッドを説明する。今まで説明してきたように、ガラ
ス、シリコン、セラミックス、金属等のベースプレート
の上に吐出エネルギー発生素子が作り込まれたヒーター
ボードを複数個精度良く配置接着したものに対して、オ
リフィス液流路が作り込まれた天板を接合することによ
ってインクジェットヘッドを製造した。図６はこのよう
なインクジェットヘッドを適用したインクジェットカー
トリッジを模式的に示している。このＩＪＣはインクジ
ェットヘッド５００と、そのインクジェット記録ヘッド
に供給するためのインクを貯蔵することが可能なインク
容器５０１とが一体的もしくは分離可能に形成されてい
る。このような構成によって、前述した実施例の効果を
有するインクジェットカートリッジを提供することがで
きる。なお、このインク容器内には、インクの充填がな
されている。又、インクが再充填されたインクを保持し
ている場合には、ヘッドカートリッジの使用寿命が長く
なるためランニングコストの低下を図ることができる。

【００５８】なお、上述の各実施例においては、インク
を素子基板の面に沿う方向に吐出する形態のヘッドつま
り流路のつき当りに吐出口を有する形態のヘッドで説明
を行ったが、本発明はこれに限らず、素子基板と対向す
る側にインクを吐出する形態のヘッドで説明したが、こ
れに限らず、素子基板と対向する側にインクを吐出する
形態のヘッドにも適用することができる。

【００５９】以下に本発明のフルラインインクジェット
ヘッドおよびこのヘッドを備える好適なカラーインクジ
ェット装置を以下に示す。

【００６０】図７は本発明の特徴が最も現われるインク
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。

【００６１】インクジェット装置は図７に示すように、
被記録媒体の記録幅に対応した長さに吐出口を複数配し
たフルライン型ヘッド２０１ａ〜２０１ｄを備え、これ
らフルライン型ヘッドは、ホルダー２０２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。

【００６２】これらのヘッドは前述の実施例で説明した
ように複数の素子基板を設けたもので、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る。そして、駆
動信号供給手段であるヘッドドライバー２２０によって
吐出制御されている。

【００６３】なお、前記各ヘッド及びホルダー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。

【００６４】また、各ヘッドの下部には、ヘッドキャッ
プ２０３ａ〜２０３ｄが各ヘッドにそれぞれ対応すると
ともに隣接して配置されている。各ヘッドキャップは内
部にスポンジ等のインク吸収部材を有する。

【００６５】なお、キャップ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２２５によりＸ方向に移動可能になって
いる。

【００６６】前記各ヘッドにはそれぞれ、インクタンク
２０４ａ〜２０４ｄからインク供給チューブを通じてシ
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。

【００６７】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。

【００６８】また、この装置は、被記録媒体である記録
紙や布帛２２７を搬送するための搬送手段としての帯電
可能なシームレスベルト２０６を有する。

【００６９】該ベルト２０６は、各種ローラにより所定
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。

【００７０】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。

【００７１】前記ヘッドドライバー２２０、ヘッド移動
手段２２４、キャップ移動手段２２５、モータドライバ
ー２２１、２２２３、はすべて制御回路２１９により制
御される。

【００７２】なお、ここで説明した記録装置は、布帛等
に記録を行う捺染装置、定着機器等の前処理、後処理装
置を含む捺染装置、読み取り装置を持つ複写機等をも含
むものである。

【００７３】図８はヒーターボードを２枚程度並べた小
型の記録ヘッドを搭載した記録装置を示している。図１
８で示される記録装置においてはキャリッジＨＣ上にイ
ンクタンク部９０１と記録ヘッド部９０２とが着脱可能
なインクジェット記録ヘッドカートリッジが搭載されて
おり、またこのキャリッジ、記録媒体８００を搬送する
ための搬送ローラ等を駆動する駆動源としてのモーター
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等を有している。さらに、インクジ
ェット記録ヘッドにインクを吐出するための信号を供給
するための信号供給手段を有している。

【００７４】図９は本発明のインクジェットヘッドキッ
ト７００を示すための模式図であり、本発明のインクジ
ェットヘッド５００とヘッドと一体もしくはヘッドと分
離可能なインク容器（インクタンク）５０１とインク容
器にインクを充填するためのインク充填手段６００とを
容器８００内に有するものである。このようなインクジ
ェットヘッドキットを構成することで本発明のインクジ
ェットヘッドのランニングコストを低減することが容易
となる。

【００７５】次に上述のインクジェットヘッドキットに
よるインクの充填方法について説明する。

【００７６】インクを消費し終ったインク容器の大気連
通口５１０、ヘッドとの接続部、もしくはインク容器に
開けた穴などにインク充填手段の一部を挿入しそこから
インク容器内にインクの充填を行う。

【００７７】このようなインクの充填方法によって容易
にインクの充填を行うことができ、ヘッドカートリッジ
のランニングコストの低減を図ることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したような構成によって、極め
て少ない部品点数によってしかも一体の基板に対して一
体の天板を接合して得られるような吐出性能の均一な長
尺インクジェット記録ヘッドを極めて簡単に得ることが
できる。又、一体の素子基板を用いる場合と違って良好
な基板のみを選んで配列することができるわけで高歩留
りも十分得られるので低コストに作り上げられる。又、
一板の長尺な素子基板を作成する場合に比べ歩留が高い
小型素子基板を用いることができ、この点からも低コス
ト化が達成されたヘッドヘッドカートリッジを提供する
ことができる。

【００７９】又、本発明のヘッドを用いることによって
小型で、高速記録が可能なインクジェット記録装置を提
供することができる。

【００８０】また、本発明のインクジェットヘッドの製
造方法によって、前述のような長尺ヘッドを容易に作成
することができる。

【００８１】また、インクジェットヘッドカートリッジ
のインクを使い終っても、本発明のインクジェットヘッ
ドキットやインク充填方法によって再度インクを充填す
ることができるため、インクジェットヘッドカートリッ
ジのランニングコストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット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ヘッドのヒーターボー
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ヘッドの天板を説明す
るための模式図である。

【図４】本発明のインクジェットの製造工程を説明する
図である。

【図５】本発明のインクジェットヘッドのヒーターボー
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ヘッドを適用したイン
クジェットカートリッジの模式的斜視図である。

【図７】本発明のフルラインのインクジェットヘッドと
インクジェット記録ヘッドを搭載した記録装置を概念的
に示す図である。

【図８】本発明のインクジェットヘッドを適用したイン
クジェットカートリッジを搭載した記録装置の説明図で
ある。

【図９】本発明のインクジェットヘッドを用いたインク
ジェットヘッドキットを示す模式図である。

【符号の説明】

１００ヒーターボード（素子基板）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３００ベースプレート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 (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｈ (72)発明者折笠剛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)発明者稲葉正樹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)発明者木村牧子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)発明者後藤顕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)発明者寺井晴彦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)発明者笠本雅己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

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するための吐出エネルギー
発生素子が複数設けられた、複数の素子基板と、前記複数の素子基板を一方の面側に列状に配置するため
の支持体と、複数の素子基板の配列長さに対応した長さを有し、前記
複数の素子基板の吐出エネルギー発生素子に対応して設
けられた流路を構成するための複数の溝を有する溝付き
部材と、を有するインクを吐出して記録を行うインクジ
ェットヘッド。
【請求項２】前記吐出エネルギー発生素子は電気熱変
換体である請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項３】前記吐出エネルギー発生素子の配置ピッ
チは、複数の素子基板の間でも実質的に等しい請求項２
のインクジェットヘッド。
【請求項４】前記素子基板間には間隙がある請求項１
のインクジェットヘッド。
【請求項５】前記素子基板には前記複数の吐出エネル
ギー発生素子を駆動するための機能素子が設けられてい
る請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項６】前記機能素子は、シリアルで入力された
画像信号を前記吐出エネルギー発生素子側にパラレル信
号で出力するシフトレジスタである請求項５のインクジ
ェットヘッド。
【請求項７】前記溝付き部材は、前記複数の流路にイ
ンクを供給するための共通液室を構成する凹部を有して
いる請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項８】前記溝付き部材は、樹脂材料で構成され
ている請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項９】前記樹脂材料はポリサルフォンを主体と
する樹脂である請求項８のインクジェットヘッド。
【請求項１０】前記支持体は、ステンレス鋼、もしく
は、アルミニュウムを主とする金属材料で構成されてい
る請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項１１】前記溝付き部材は前記溝に対応して、
液体を吐出するための穴状の吐出口を複数列状に配した
吐出口面を有する請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項１２】前記インクジェット記録ヘッドは前記
素子基板の面に沿う方向にインクを吐出する形態である
請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項１３】前記インクジェット記録ヘッドは前記
素子基板に対抗する方向にインクを吐出する形態である
請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項１４】該インクジェット記録ヘッドが吐出し
たインクを受ける被記録媒体の全幅に対応して前記吐出
口が複数設けられている請求項１のインクジェットヘッ
ド。
【請求項１５】２つの素子基板が配置されている請求
項１のインクジェットヘッド。
【請求項１６】１１個の素子基板が配置されている請
求項１のインクジェットヘッド。
【請求項１７】液体を吐出するための吐出エネルギー
発生素子が複数設けられた、複数の素子基板と、前記複数の素子基板を一方の面側に列状に配置するため
の支持体と、複数の素子基板の配列長さに対応した長さを有し、前記
複数の素子基板の吐出エネルギー発生素子に対応して設
けられた流路を構成するための複数の溝を有する溝付き
部材と、を有する液体噴射ヘッド。
【請求項１８】前記吐出エネルギー発生素子は電気熱
変換体である請求項１７の液体噴射ヘッド。
【請求項１９】前記吐出エネルギー発生素子の配置ピ
ッチは、複数の素子基板の間でも実質的に等しい請求項
１７の液体噴射ヘッド。
【請求項２０】前記素子基板間には間隙がある請求項
１７の液体噴射ヘッド。
【請求項２１】前記溝付き部材は、前記複数の流路に
インクを供給するための共通液室を構成する凹部を有し
ている請求項１７の液体噴射ヘッド。
【請求項２２】前記溝付き部材は、樹脂材料で構成さ
れている請求項１７の液体噴射ヘッド。前記素子基板に
は前記複数の吐出エネルギー発生素子を駆動するための
機能素子が設けられている請求項１のインクジェットヘ
ッド。
【請求項２３】前記溝付き部材は前記溝に対応して、
液体を吐出するための穴状の吐出口を複数列状に配した
吐出口面を有する請求項１７の液体噴射ヘッド。
【請求項２４】前記液体噴射ヘッドは前記素子基板の
面に沿う方向に液体を吐出する形態である請求項１７の
液体噴射ヘッド。
【請求項２５】前記液体噴射ヘッドは前記素子基板に
対抗する方向に液体を吐出する形態である請求項１７の
液体噴射ヘッド。
【請求項２６】該液体噴射ヘッドは、吐出した液体を
受ける液体受容体の全幅に対応した数の吐出口が配され
ている請求項１７の液体噴射ヘッド。
【請求項２７】請求項１のインクジェット記録ヘッド
と、前記インクジェット記録ヘッドに供給されるインク
を保持するためのインク容器を有する、インクを吐出し
て記録を行うインクジェットヘッドカートリッジ。
【請求項２８】前記吐出エネルギー発生素子は電気熱
変換体である請求項２７のインクジェットヘッドカート
リッジ。
【請求項２９】前記溝付き部材は前記溝に対応して、
液体を吐出するための穴状の吐出口を複数列状に配した
吐出面を有する請求項２７のインクジェットヘッドカー
トリッジ。
【請求項３０】前記素子基板間には間隙があるインク
ジェットヘッドカートリッジ。
【請求項３１】前記インクジェット記録ヘッドと、前
記インク容器とは分離可能である請求項２７のインクジ
ェットヘッドカートリッジ。
【請求項３２】前記インク容器にはインクが充填され
ている請求項２７のインクジェットヘッドカートリッ
ジ。
【請求項３３】前記インク容器にはインクが充填され
ている請求項３１のインクジェットヘッドカートリッ
ジ。
【請求項３４】前記インク容器に充填されたインクは
前記容器内に再充填されたインクである請求項３２もし
くは３３のインクジェットヘッドカートリッジ。
【請求項３５】クレーム１のインクジェット記録ヘッ
ドと、前記吐出エネルギー発生素子を駆動するための駆
動信号を供給する駆動信号供給手段とを有するインクを
吐出して記録を行うインクジェット記録装置。
【請求項３６】前記吐出エネルギー発生素子は電気熱
変換体である請求項３５のインクジェット記録装置。
【請求項３７】前記溝付き部材は、前記複数の流路に
インクを供給するための共通液室を構成する凹部を有し
ている請求項３５のインクジェット記録装置。
【請求項３８】前記溝付き部材は前記溝に対応して、
液体を吐出するための穴状の吐出口を複数列状に配した
吐出口面を有する請求項３５のインクジェット記録装
置。
【請求項３９】該インクジェット記録ヘッドが吐出し
たインクを受ける被記録媒体の全幅に対応して前記吐出
口が複数設けられている請求項３５のインクジェット記
録装置。
【請求項４０】請求項１のインクジェット記録ヘッド
と、吐出したインクを受ける被記録媒体を搬送するため
の被記録媒体搬送手段とを有するインクを吐出して記録
を行うインクジェット記録装置。
【請求項４１】前記吐出エネルギー発生素子は電気熱
変換体である請求項４０のインクジェット記録装置。
【請求項４２】前記溝付き部材は、前記複数の流路に
インクを供給するための共通液室を構成する凹部を有し
ている請求項４０のインクジェット記録装置。
【請求項４３】前記溝付き部材は前記溝に対応して、
液体を吐出するための穴状の吐出口を複数列状に配した
吐出口面を有する請求項４０のインクジェット記録装
置。
【請求項４４】該インクジェット記録ヘッドが吐出し
たインクを受ける被記録媒体の全幅に対応して前記吐出
口が複数設けられている請求項４０のインクジェット記
録装置。
【請求項４５】請求項１のインクジェットヘッドと、
該インクジェットヘッドに供給されるインクを保持する
ためのインク容器と、該インク容器に対してインクを充
填するためのインク充填手段とを有するインクジェット
ヘッドキット。
【請求項４６】前記インクジェットヘッドと、前記イ
ンク容器とは分離可能である請求項４５のインクジェッ
トヘッドキット。
【請求項４７】前記インクジェット記録ヘッドと、前
記インク容器とは一体である請求項４５のインクジェッ
トヘッドキット。
【請求項４８】複数の吐出エネルギー発生素子が設け
られた複数の素子基板を支持体上に配列するステップ
と、複数の素子基板の配列長さに対応した長さを有し、前記
複数の素子基板の吐出エネルギー発生素子に対応して設
けられた流路を構成するための複数の溝を有する溝付き
部材を、前記複数の素子基板上に接合するステップと、
を有するインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４９】クレーム２７、３１の何れかのインク
ジェットヘッドカートリッジのインク容器を準備するス
テップと、前記インク容器に対してインクを注入するステップと、
を有するインクジェットヘッドカートリッジのインク容
器にインクを注入する方法。