(57)【要約】【課題】従来の±１ｍｍ程度のギャップからキャップ内精度のみ（或いはキャップ内精度と記録ヘッドとキャリッジの突き当て）を加味した±０．１〜０．3ｍｍ程へ大幅な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装置を提供すること。【解決手段】キャリッジとキャップユニットを具備し、記録素子基板を有するインクジェット記録ヘッドがあり、該インクジェット記録ヘッドと共に走査される光センサを有し、該光センサは該キャップユニットの位置を検知するように構成し、又、前記キャップユニットが前記光センサを受けるターゲットを有するよう構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジとキャップユニットを具備し、記録素子基板を有する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と共に走査される光センサを有し、該光センサはキャップユニットの位置を検知することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記キャップユニットが前記光センサを受けるターゲットを有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記キャップユニットが有するキャップが前記ターゲットと嵌合し、位置決めされていることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記ターゲットが反射性の優れた金属製部材から成ることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記光センサが印字ドットを検知し、該光センサと前記記録素子基板の液体吐出口の距離を算出し記憶することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記光センサが前記キャリッジに着脱可能に支持固定されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記光センサが前記記録ヘッドに着脱可能に支持固定されることを特徴とする請求項１〜５の何れか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、何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。
一般的なインクジェットプリンターは、図６に示すように、本体（１７）、給送部（１５）、排出トレイ（１６）から構成され、内部には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７のように、インクタンク（７）と記録ヘッド（８）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。
【０００５】
又、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８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（２４）、（２５）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から成る記録素子ユニット（２１）と、インクタンクを保持するタンクホルダー（１８）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Ａ（１９）、インク供給部材Ｂ（２０）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。
【０００６】
又、記録ヘッドの記録素子基板とその周囲には、本体から図１１のようなキャップユニット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、又、放置時のインク吐出面の保護を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２６１４８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１２で示した表の精度内訳からトータルで現状約±１ｍｍの精度となっている。又、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等の問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、インクの吸引回復時或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図１２の表に示す従来の±１ｍｍ程度のギャップからキャップ内精度のみ（或いはキャップ内精度と記録ヘッドとキャリッジの突き当て）を加味した±０．１〜０．3ｍｍ程へ大幅な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装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。即ち、キャリッジとキャップユニットを具備するインクジェット記録装置と、記録素子基板を有するインクジェット記録ヘッドがあり、該インクジェット記録ヘッドと共に走査される光センサを有し、該光センサは該キャップユニットの位置を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インクの吸引回復時或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図１２の表に示す従来の±１ｍｍ程度のギャップからキャップ内精度のみ（或いはキャップ内
精度と記録ヘッドとキャリッジの突き当て）を加味した±０．１〜０．3ｍｍ程へ大幅な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装置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】
【００１２】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
＜実施の形態１＞
本実施の形態の記録ヘッドは、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方式のサイドシューター型とされる記録ヘッドである。
【００１３】
記録ヘッドは、図８に示すように、第１の記録素子基板（２４）と第２の記録素子基板（２５）、電気配線基板から成る記録素子ユニット（２１）と、インク供給部材Ａ（１９）、インク供給部材Ｂ（２０）、タンクホルダー（１８）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取ると、図１０のようにＳｉ基板（３０）の中央にインク供給口（２９）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（３２）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、記録素子基板を成す。
【００１４】
そして、ヒーターボードの電極パッド上にバンプ（３１）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成るホルダーユニットに接合され、記録ヘッドを成す。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェット記録装置の構造を説明する図であり、（１）は光センサ、（４）はキャップユニット、（１４）はキャリッジ、（１５）は給送部を示す。図１中のキャップユニット（４）の拡大を図２に示す。
【００１６】
ここで（１０）は光センサを受ける金属製のターゲット、（１１）はベース、（１２）はキャップ、（１３）は記録素子基板キャッピング用多孔質部材（例えばスポンジ状のもの）を示し、ターゲット（１０）はキャップ（１２）と図２のように嵌合し、位置決めされている。本実施の形態では、使用する記録ヘッドカートリッジとして、例えば従来の一般的な図７等を挙げることができ、この記録ヘッドカートリッジ（６）が図１のキャリッジ（１４）部に脱着可能な状態で装着される。
【００１７】
ここで、（６）は記録ヘッドカートリッジ、（７）はインクタンク、（８）はインクジェット記録ヘッドを示す。インクジェット記録装置は、図１において給送部（１５）より記録装置内へ記録媒体が送り、記録装置が具える図７のインクジェット記録ヘッドカートリッジ（６）の記録素子基板におけるインク吐出口より印字を行う。
【００１８】
そして、印字後にキャリッジ（１４）の駆動によりインクジェット記録ヘッドカートリッジ（６）がインクジェット記録装置に具備されたキャップユニット（４）側に戻る際、キャリッジ（１４）に接着固定した光センサ（１）により印字ドットを検知し、光センサ（１）と記録素子基板のインク吐出口との距離を割り出す。
【００１９】
更に、このインクジェット記録ヘッドカートリッジ（６）がキャップユニット位置へ戻る時、光センサ（１）がキャップユニット位置を光センサを受けるターゲット（１０）にて検知し、この段階で先に検知した光センサと記録素子基板のインク吐出口間距離からインクジェット記録ヘッドカートリッジが有する記録素子基板の位置をインクジェット記録装置側で予測し、インクジェット記録ヘッドとキャップの位置決めを行うものである。
【００２０】
本実施の形態では、キャッピングの位置決め精度を図１２の表の精度内訳のうちキャップ内の多孔質部材−キャップ間の精度のみを考慮すれば良いことになり、±０．１mm程度のギャップとして考えることができる。
【００２１】
又、本実施の形態に比べ、多少精度は落ちるが、キャップユニットとしては図４のようにベース（１１）上にキャップ（１２）と嵌合しないターゲット（１０）を固定したものを用いることもできる。この場合、キャッピングの位置決め精度は図１２の表の精度内訳のうちキャップ内の精度、つまり±０．３ｍｍ程度のギャップと考えることができる。
【００２２】
このような構造とすることで、インクの吸引回復時或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。
＜実施の形態２＞
本実施の形態の記録ヘッドは、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方式のサイドシューター型とされる記録ヘッドである。
【００２３】
記録ヘッドは、図８に示すように、第１の記録素子基板（２４）と第２の記録素子基板（２５）、電気配線基板から成る記録素子ユニット（２１）と、インク供給部材Ａ（１９）、インク供給部材Ｂ（２０）、タンクホルダー（１８）で構成される。
【００２４】
記録素子基板は、第１の記録素子基板を例に取ると、図１０のようにＳｉ基板（３０）の中央にインク供給口（２９）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（３２）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、記録素子基板を成す。
【００２５】
そして、ヒーターボードの電極パッド上にバンプ（３１）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成るホルダーユニットに接合され、記録ヘッドを成す。
【００２６】
次に本実施の形態に係るインクジェット記録装置に関する構造を説明する。
【００２７】
本実施の形態では、図３においてインクジェット記録ヘッドカートリッジ（６）に光センサ（１）を設け、接着固定をしており、インクジェット記録装置については、例えば従来の図５のようなものを例として挙げることができる。
【００２８】
又、キャップユニットについては実施の形態１の図２のような構造を採ることができる。これにより、インクジェット記録ヘッドと共に移動する光センサが印字ドット及びキャップユニット位置の検知を行うことで、結果としてインクジェット記録ヘッドとキャップの位置決めを行うものである。
【００２９】
本実施の形態では、キャッピングの位置決め精度を図１２の表の精度内訳のうち記録ヘッドとキャリッジの突き当ての±０．０２mmとキャップ内の多孔質部材―キャップ間のギャップ±０．１mmのみを考慮すれば良いことになり、合計±０．１２mmのギャップとして捉えることができる。
【００３０】
このような構造とすることで、インクの吸引回復時或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。
＜実施の形態３＞
本実施の形態の記録ヘッドは、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方式のサイドシューター型とされる記録ヘッドである。
【００３１】
記録ヘッドは、図８に示すように、第１の記録素子基板（２４）と第２の記録素子基板（２５）、電気配線基板から成る記録素子ユニット（２１）と、インク供給部材Ａ（１９）、インク供給部材Ｂ（２０）、タンクホルダー（１８）で構成される。
【００３２】
記録素子基板は、第１の記録素子基板を例に取ると、図１０のようにＳｉ基板（３０）の中央にインク供給口（２９）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（３２）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、記録素子基板を成す。
【００３３】
そして、ヒーターボードの電極パッド上にバンプ（３１）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成るホルダーユニットに接合され、記録ヘッドを成す。
【００３４】
本実施の形態は、実施の形態１、２とは異なり、印字ドットを検知させずにキャップユニットの位置検知のみで記録ヘッドとキャップの位置決めを図るものであり、構成として、例えば記録ヘッド側にキャップ位置検知用の光センサを接着固定した図３のようなものが考えられ、記録装置側は予め光センサと記録素子基板が有するインク吐出口との距離を記憶しているものとする。
【００３５】
又、キャップユニットには、例えば実施の形態１に用いた図２のようなものが考えられ、これにより記録ヘッドがキャッピングされる位置へ戻る際、キャップユニットの位置を光センサ（１）で検知し、演算によりインクジェット記録ヘッドとキャップの位置決めを行うものである。
【００３６】
本実施の形態では、キャッピングの位置決め精度を図１２の表の精度内訳のうち記録ヘッド内のギャップ±０．３６mmとキャップ内の多孔質部材―キャップ間の±０．１mmの計±０．４６mmをキャップ位置決めのギャップとして考慮すれば良いことになり、実施の形態１、２に比べ精度が落ちるが、従来のギャップ±１mmに比べ精度の向上した記録ヘッドのキャッピングを望むことができる。
【００３７】
このような構造とすることで、インクの吸引回復時或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。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記録装置の内部構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記録装置にあるキャップユニットの拡大斜視図（記録装置は不図示）である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記録ヘッドの斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に用いるキャップユニットとは別構造の形状参考例を示す図である。
【図５】従来の一般的なインクジェット記録装置の内部構造を示す図である。
【図６】従来の一般的なインクジェット記録装置の斜視図である。
【図７】従来の一般的なプリンタに用いられている記録ヘッドカートリッジを説明する図であり、組み立て完成状態の斜視図である。
【図８】従来の一般的なプリンタに用いられている記録ヘッドを説明する分解斜視図である。
【図９】従来の一般的なプリンタに用いられている記録ヘッドを説明する斜視図である。
【図１０】第１の記録素子基板を、その構成を説明するために一部破断して示した斜視図である。
【図１１】記録装置が具える一般的なキャップユニットを示す図である。
【図１２】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表である。
【符号の説明】
【００３９】
（１）  光センサ
（４）  キャップユニット
（６）  記録ヘッドカートリッジ
（７）  インクタンク
（８）  インクジェット記録ヘッドインクタンク
（１０）  光センサを受けるターゲット
（１１）  ベース
（１２）  固定部材
（１３）  記録素子基板キャッピング用多孔質部材
（１４）  キャリッジ
（１５）  給送部
（１６）  排出トレイ
（１７）  本体
（１８）  タンクホルダー
（１９）  インク供給部材Ａ
（２０）  インク供給部材Ｂ
（２１）  記録素子ユニット
（２２）  電気配線テープ
（２３）  電気コンタクト基板
（２４）  第１の記録素子基板
（２５）  第２の記録素子基板
（２６）  電気配線基板
（２７）  インク吐出口
（２８）  電気熱変換素子
（２９）  インク供給口
（３０）  Ｓｉ基板
（３１）  バンプ
（３２）  電極パッド部
【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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