(57)【要約】【課題】  記録ヘッドの記録素子基板とその周囲を覆うキャップが圧接するようになっており、これによりインクの吸引回復、また放置時のインク吐出面の保護を行っているが、その位置決め精度が不十分な場合がある。【解決手段】  記録ヘッドの記録素子基板とその周囲を覆うキャップを有する記録装置において、記録装置と記録素子基板を電気的に接合した電気配線基板があり、かつ、電気配線基板はインク供給部材において記録素子基板を固定している面と同一面で接着固定されており、かつ、前記電気配線基板とインク供給部材に貫通する溝部が少なくとも一箇所設け、かつ、キャップにおいて、この溝部と嵌合する凸部が設ける事でキャッピング精度を向上させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録ヘッドのキャッピング面の一部に凹部を具え、該凹部はインクジェット記録装置に具備したキャップユニットの凸部により嵌合位置決めされることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記キャッピング面は電気配線基板で形成している請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記凸部は前記キャップユニットを構成するキャップと一体の弾性体である請求項１、２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記凸部は前記キャップユニットを構成するキャップとは別体の樹脂部材からなる請求項１、２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記凹部は凸部より大きなギャップを有する開口部と凸部に対して微小なギャップをなす嵌合位置決め部を有し、該開口部と該嵌合位置決め部はテーパ形状でつながっている請求項１〜４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
電気信号に応じて液体を吐出するエネルギー発生手段を備えた液体吐出部を有する記録素子基板と、該記録素子基板を固定支持し、インクをインクタンクから記録素子基板へ供給するインク供給路を有するインク供給部材と、該インク供給部材において該記録素子基板を固定している面と平行な面で接着固定されている電気配線基板と、を有するインクジェット記録ヘッドと該インク供給部材上に接着固定されている該記録素子基板をキャッピングするキャップユニットを有するインクジェット記録装置において該電気配線基板に貫通で該インク供給部材に凹形状からなる凹部がキャッピング面内に少なくとも一箇所あり、かつ、該キャップユニットにおいて、該凹部と嵌合する凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記凹部が前記記録素子基板の近傍に少なくとも一箇所ある請求項１〜６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
大小の記録素子基板をもち、前記記録素子基板のノズル配列方向と配線引出し方向が同じであり、かつ、前記凹部が前記小の記録素子基板と電気コンタクト部の間に少なくとも一箇所ある請求項１〜７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記記録素子基板のノズル配列方向と配線引き出し方向が直交であり、かつ、キャッピング面内に前記凹部が前記記録素子基板に対して電気コンタクト部の反対側、あるいは電気コンタクト部に向かって前記記録素子基板の延長線上に少なくとも一箇所ある請求項１〜７に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出してインク液滴を形成し、記録を行うインクジェット記録装置及びインクジェット記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日一般的に用いられているインクジェット記録方式のインク吐出方法にはインク滴を吐出するために用いられる吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子（ヒーター）を利用する方法と、圧電素子（ピエゾ）を利用する方法があり、いずれも電気的な信号によってインク滴の吐出を制御するものである。
【０００３】
例えば、電気熱変換素子を用いるインク滴吐出方法の原理は、電気熱変換素子に電気信号を与えることにより、電気熱変換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ、そのときのインクの相変化により生じる急激な気泡の成長によってインク滴を高速に吐出させるものである。
【０００４】
一方、圧電素子を用いるインク滴の吐出方法の原理は、圧電素子に電気信号を与えることにより、圧電素子が変位しこの変位時の圧力によってインク滴を吐出させるものである。
【０００５】
一般的なインクジェットプリンターは図１３のように本体（２７）、給送部（２８）、排出トレイ（２９）から構成され、内部には図１４のように記録装置に送られる記録シート上に記録を行うインクジェット記録ヘッドカートリッジがキャリッジ（３０）に搭載される。このインクジェット記録ヘッドカートリッジは図９のようにインクタンク（１６）と記録ヘッド（１７）から構成され、インクタンクは着脱可能に記録ヘッドに固定装着される。
【０００６】
また、例えばインク吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子（ヒーター）を利用するものでは、記録ヘッドは図１０のように発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱し、膜沸騰作用でインク滴を吐出させる記録素子基板（１）、（２）と、前記記録素子基板に装置本体からの駆動信号等を印加する電気配線基板（３）からなる記録素子ユニット（７）と、インクタンクを保持するタンクホルダー（１０）と、記録素子ユニットにインクを供給するための流路を形成するインク供給部材１（８）と、インク供給部材２（９）と、から構成されており、インク供給部材は例えば４色のインクタンクから記録素子ユニットにインクを供給する４つの流路を形成している。また、記録ヘッドの記録素子基板とその周囲には本体から図１５のようなキャップが圧接するようになっており、これによりインクの吸引回復、また放置時のインク吐出面の保護を行っている。
【０００７】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平０６−３３６０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら上記の従来例のうち、記録装置側のキャップの記録素子基板に対する位置決め精度に関しては、その問題が未だ十分に解決されていない。このキャッピングは現在記録ヘッドに関し、記録ヘッド内やキャリッジ、キャップユニット内の精度も加味しており、図１６の表の精度内訳からトータルで現状約±１［ｍｍ］の精度となっている。また精度が出ていない場合、キャッピング領域（フェイス面）が大きくなることによるコストアップ、さらに多穴チップを持つ双方向ヘッドを実現する場合、一体キャップで記録素子基板面をキャッピングし、回復吸引するのが困難な点などの課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を達成するため、インクジェット記録ヘッドのキャッピングに関する部分を次のように構成することを特徴とする。すなわち、インクジェット記録ヘッドにキャッピング面があり、かつ、該キャッピング面は凹部をもち、かつ、該凹部はインクジェット記録装置に具備したキャップユニットの凸部により嵌合位置決めされることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
インクの吸引回復時あるいは放置時のインク吐出面の保護として記録ヘッドの記録素子基板におけるインクの吐出口とその周辺をキャッピングする精度を従来の±１ｍｍ程度のギャップから記録素子基板とインク供給部材２のマウント精度とキャップ内精度のみを加味した０．３６ｍｍに嵌合部のギャップを加え、トータルとして０．５６ｍｍほどへ向上が見込めるキャッピング精度に優れた構造的信頼性の高いインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施例１）
本実施例の記録ヘッドは、電気信号によりインクに対して膜沸騰を起こさせる熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて記録を行うバブルジェット（登録商標）方式のサイドシューター型とされる記録ヘッドである。記録ヘッドは図１０に示すように、第一の記録素子基板（１）と第二の記録素子基板（２）、電気配線基板（３）からなる記録素子ユニット（７）と、インク供給部材１（８）、インク供給部材２（９）、タンクホルダー（１０）で構成される。記録素子基板は、第一の記録素子基板を例にとると図１２のようにＳｉ基板（２４）の中央にインク供給口（２１）が長穴の形状で開いており、この基板上には複数の発熱抵抗体がほぼ等間隔でインク供給口（２１）の両側に並んでいる。このような発熱抵抗体を形成した基板はヒーターボードと呼ばれている。ヒーターボード外部には発熱抵抗体に電力を供給するための配線が引き回されていて、ヒーターボード上の両端に設置されている電極パッド部（２２）と結線されている。そして、このようなヒーターボード上に複数の吐出口を有するオリフィスプレート等を貼り付けて、記録素子基板をなす。
【００１２】
そしてヒーターボードの電極パッド上にバンプ（２３）を形成し、電気配線基板との間をインナーリードを用いたＴＡＢ実装法によって、電気接合され、接続部分は封止剤によって封止される。このように構成された記録素子ユニットはインク供給部材とタンクホルダーからなるホルダーユニットに接合され、記録ヘッドをなす。
【００１３】
図１、図２、図３、図４は、本発明の第１の実施例のインクジェット記録ヘッドの構造を説明する図である。ここで（１）は第一の記録素子基板、（２）は第二の記録素子基板、（３）は電気配線基板、（４）は電気配線テープ、（５）は電気コンタクト基板、（７）は記録素子ユニット、（８）はインク供給部材(1)、（９）はインク供給部材２、（１０）はタンクホルダー、を示し、インクタンクより供給されるインクがインク供給部材内のインク供給路を通って記録素子基板側へ流れ、インク吐出口より吐出される。かつ、本実施例では、電気配線テープ（４）の貫通穴とインク供給部材２（１０）の凹部からなる凹部（６）が第一の記録素子基板（１）の近傍に設けてある。その形状は図１（ａ）のＡ−Ａ断面として図１（ｂ）に示す。かつ、記録装置側にこの記録ヘッドの記録素子基板（１）、（２）をキャッピングするキャップユニットが支持固定してあり、このキャップユニットを図３（ａ）に示す。ここで、（１１）は第一の記録素子基板キャッピング用多孔質部材、（１２）は第二の記録素子基板キャッピング用多孔質部材、（１５）はキャップ、（１３）はキャップと一体でテーパ部をもつ突起、（１４）はベース、を示し、突起（１３）と電気配線テープ（４）、インク供給部材２（９）からなる凹部（６）とがかみ合い、多孔質部材（１１）、（１２）（本実施例では例えばスポンジ状の部材）を記録ヘッドの記録素子基板に圧接させることでインクの吸引回復、また放置時のインク吐出面の保護をする構造になっている。ここで、突起（１３）の構造に関しては図３（ｂ）のようなベース（１４）と一体で例えば樹脂製のテーパ状のものを用いることも出来る。また電気配線テープ（４）に設ける貫通穴とインク供給部材２（９）に設ける凹部からなる凹部（６）は例えば図１（ｂ）の断面のようであり、凹部の位置は配線に干渉しないようにするため、また配線抵抗を上げないようにするため、かつ、電気配線テープ（４）の最適なサイズという観点から図４においてＢ、Ｃの場所にあるより図１（ａ）に示したように、第一の記録素子基板（１）の近傍にあり、かつ、記録素子基板の配線飛び出し方向にあることが望ましい。また本実施例では図３の突起（１３）と記録ヘッド側の凹部（６）の嵌合によりキャッピングの位置決め精度を図１６の表で示す。表の記録素子基板―インク供給部材２と、キャップ内の精度の合計±０．３６［ｍｍ］に加え、嵌合部の±０．２［ｍｍ］のギャップを加えトータル±０．５６［ｍｍ］として実現できる。この構造とすることで、インクの吸引回復時、あるいは放置時のインク吐出面の保護として記録ヘッドの記録素子基板におけるインク吐出口とその周辺を精度良くキャッピングすることのできる構造的信頼性が高いインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００１４】
（実施例２）
本実施例の記録ヘッドは、電気信号によりインクに対して膜沸騰を起こさせる熱エネルギーを生成する電気熱変換体を用いて記録を行うバブルジェット（登録商標）方式のサイドシューター型とされる記録ヘッドである。記録ヘッドは図１０に示すように、第一の記録素子基板（１）と第二の記録素子基板（２）、電気配線基板（３）からなる記録素子ユニット（７）と、インク供給部材１（８）、インク供給部材２（９）、タンクホルダー（１０）で構成される。記録素子基板は、第一の記録素子基板を例にとると図１２のようにＳｉ基板（２４）の中央にインク供給口（２１）が長穴の形状で開いており、この基板上には複数の発熱抵抗体がほぼ等間隔でインク供給口（２１）の両側に並んでいる。このような発熱抵抗体を形成した基板はヒーターボードと呼ばれている。ヒーターボード外部には発熱抵抗体に電力を供給するための配線が引き回されていて、ヒーターボード上の両端に設置されている電極パッド部（２２）と結線されている。そして、このようなヒーターボード上に複数の吐出口を有するオリフィスプレート等を貼り付けて、記録素子基板をなす。
【００１５】
そしてヒーターボードの電極パッド上にバンプ（２３）を形成し、電気配線基板との間をインナーリードを用いたＴＡＢ実装法によって、電気接合され、接続部分は封止剤によって封止される。このように構成された記録素子ユニットはインク供給部材とタンクホルダーからなるホルダーユニットに接合され、記録ヘッドをなす。
【００１６】
図５、図６、図７、図８は、本発明の第二の実施例のインクジェット記録ヘッドの構造を説明する図である。ここで、（２５）は記録素子基板、（３）は電気配線基板、（４）は電気配線テープ、（５）は電気コンタクト基板、（７）は記録素子ユニット、（８）はインク供給部材１、（９）はインク供給部材２、（１０）はタンクホルダー、を示し、インクタンクより供給されるインクがインク供給部材内のインク供給路を通って記録素子基板側へ流れ、インク吐出口より吐出される。
【００１７】
本実施例では記録素子基板の構造が実施例１と異なり、記録素子基板に設けた電極パッド列が記録装置へのコンタクトに向かう電気配線基板の配線方向と同方向をなしており、この場合図５のＤ部に実施例１と同様の形状の凹部（６）を設けている。ここで、凹部（６）は記録素子基板近傍で、配線抵抗（配幅）や電気配線テープのサイズに影響を与えない場所として、図８のＥ，Ｆに設けることも可能である。かつ、記録装置側にこの記録ヘッドの記録素子基板をキャッピングするキャップが支持固定してあり、このキャップを図７に示す。ここで、（１３）は樹脂製の突起、（１４）はベース、（１５）はキャップ、（２６）は記録素子基板キャッピング用多孔質部材を示し、突起（１３）と電気配線テープ（４）、インク供給部材２（９）からなる凹部（６）とがかみ合い、この多孔質部材（２６）（本実施例では例えばスポンジ状の部材）を記録ヘッドの記録素子基板に圧接させることでインクの吸引回復、また放置時のインク吐出面の保護をする構造となっている。また本実施例では実施例１の場合と同様に図７の突起（１３）と記録ヘッド側の凹部（６）の嵌合によりキャッピングの位置決め精度を図１６の記録素子基板―インク供給部材２と、キャップ内の精度の合計±０．３６［ｍｍ］に加え、嵌合部の±０．２［ｍｍ］のギャップを加えトータル±０．５６ｍｍとして実現できる。この構造とすることで、インクの吸引回復時、あるいは放置時のインク吐出面の保護として記録ヘッドの記録素子基板におけるインク吐出口とその周辺を精度良くキャッピングすることのできる構造的信頼性が高いインクジェット記録ヘッドを提供することができる。
【００１８】
なお、図１１は、記録ヘッドの斜視図である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１における記録ヘッドカートリッジのインク吐出面の図。
【図２】実施例１おける記録ヘッドカートリッジの斜視図。
【図３】実施例１におけるキャップユニットを示す図。
【図４】実施例１における記録ヘッドカートリッジのインク吐出面の他の例を示す図。
【図５】実施例２における記録ヘッドカートリッジのインク吐出面の図。
【図６】実施例２における記録ヘッドカートリッジの斜視図。
【図７】実施例２におけるキャップユニットを示す図。
【図８】実施例２における記録ヘッドカートリッジのインク吐出面の他の例を示す図。
【図９】記録ヘッドカートリッジの組み立て完成状態の斜視図。
【図１０】記録ヘッドを説明する分解斜視図。
【図１１】記録ヘッドの斜視図。
【図１２】第１の記録素子基板内の構成を説明する斜視図。
【図１３】一般的なインクジェット記録装置の斜視図。
【図１４】一般的なインクジェット記録装置の内部構造を示す図。
【図１５】記録装置が具える一般的なキャップユニットを示す図。
【図１６】従来の記録ヘッドに関するキャッピング精度内訳を示す図。
【符号の説明】
【００２０】
（１）  第一の記録素子基板
（２）  第二の記録素子基板
（３）  電気配線基板
（４）  電気配線テープ
（５）  電気コンタクト基板
（６）  凹部
（７）  記録素子ユニット
（８）  インク供給部材１
（９）  インク供給部材２
（１０）  タンクホルダー
（１１）  第一の記録素子基板キャッピング用多孔質部材
（１２）  第二の記録素子基板キャッピング用多孔質部材
（１３）  突起
（１４）  ベース
（１５）  キャップ
（１６）  インクタンク
（１７）  記録ヘッド
（１８）  記録ヘッドカートリッジ
（１９）  インク吐出口
（２０）  電気熱変換素子
（２１）  インク供給口
（２２）  電極パッド部
（２３）  バンプ
（２４）  Ｓｉ基板
（２５）  記録素子基板
（２６）  記録素子基板キャッピング用多孔質部材
（２７）  本体
（２８）  給送部
（２９）  排出トレイ
（３０）  キャリッジ
（３１）  キャップユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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