4,463,359.【0004】従来のジグザグ配置アレー型印字ヘッドの構造は、ページ幅印字ヘッドの基本的要求を満たしているかも知れないが、多くの実用上の問題をかかえている。第1の問題は、共通基板の一方の面上の印字ヘッドサブユニットと、他方の面上の印字ヘッドサブユニットとを整合させること(X,Y,Zの各平面およびそれぞれのθ)が容易でないことである。problem,共通基板の2つの面上に印字ヘッドサブユニットを所定位置に接着する必要があるので(これは、組立治具の形態を複雑にする)、一層ひどくなる。第2の問題は、図1のように構成されたジグザグ配置アレー型印字ヘッドの場合、両面の組立と実装が必要なことである。これには、インクマニホルドの両面の組立とシーリングのほか、両面のワイヤボンディングと保護が必要なことを意味する。これには、組立方法を研究開発する必要があり、標準的な商業ベースで実施できない。第3の問題は、不合格とされたページ幅印字ヘッド内の印字ヘッドサブユニットのすべてが無駄になるかも知れないという大きな不利益である。共通基板に印字ヘッドサブユニットが接着されたあと、1個でも欠陥または詰まった印字ヘッドサブユニットが見つかれば、共通基板の全部と、基板に含まれる良品の印字ヘッドモジュールの全部が廃棄されることになる。号は、複数の印字ヘッドサブユニットから作られたページ幅アレー型インクジェット印字ヘッドを開示している。各印字ヘッドサブユニットは、表面に複数の抵抗発熱体を有する発熱体板と、一方の面に複数のノズル形成チャンネルを有するチャンネル板とで構成される。突き合わせ方式を用いて多数の印字ヘッドを基板の片面に配置し、ページ幅印字ヘッドを作る方法を開示している。号は、2個のシリコンウェーハからサーマルインクジェット印字ヘッドを作る方法を開示している。この方法では、最初に、一方のシリコンウェーハに複数の発熱体板サブユニットが形成され、他方のシリコンウェーハに複数のチャンネル板サブユニットが形成される。wafer,2個のシリコンウェーハが互いに接着される。そのあと、接着されたシリコンウェーハが各サブユニットの間で切断され、複数の完全に機能する印字ヘッドサブユニットが作られる。号は、異方性エッチングにより一組の平行なV形溝が設けられた2個の同一部品から成るインクジェット印字ヘッドを開示している。V形溝の間の各ランド部に、発熱体とその関連アドレッシング電極が配置されている。2個のV形溝付き部品は、面と面で突き合わせることができるので、一方の部品の発熱体と電極を含むランド部と他方の部品の溝とを噛み合わせれば、自動的に自己整列する。続けて追加された部品が互いに接合し、しかも続けて自己整列するように、最初の2つの接合した部品をずらすことにより、ページ幅印字ヘッドが作られる。号は、じょうぶな支持基板の間にはさまれたガラス基板上にパターニングされた記録針の複数列から成る大型の印字ヘッドを開示している。記録針の複数列は積み重ねることによって作られ、記録針の各列はセクグメントを突き合わせて作られる。号は、方向依存性エッチング技術を用いて、シリコンウェーハからインクジェット印字ヘッドのチャンネル板を製作する方法を開示している。[0010]【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的は、印字ヘッドの組立に必要な精密固定具および組立手順が非常に簡単である、ページ幅印字ヘッドを提供することである。printhead.【0011】本発明の第2の目的は、商用実装技術をほとんど修正する必要のない、ページ幅印字ヘッドを提供することである。printhead.【0012】本発明の第3の目的は、欠陥素子のため無駄になる印字ヘッドサブユニットの数が少ない、ページ幅印字ヘッド構造を提供することである。structure.【0013】本発明の第4の目的は、部品の数が少なく、かつ個々の印字ヘッドサブユニットへ供給されるインクを使用して、印字ヘッドサブユニットから熱を放散させることができる、ページ幅印字ヘッド構造を提供することである。problems,以下の特徴を有するモジュール部分バーを提供する。モジュール部分バーは、長さを有する基板バーと、基板バーの一方の面のみに取り付けられた複数の印字ヘッドサブユニットから成り、各印字ヘッドサブユニットは、隣りの印字ヘッドサブユニットから一定の間隔をおいて配置されている。これらのモジュール部分バーを建築ブロックのように使用して、ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドが作られる。2個の基板バーでページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作ることができるように各基板バー上に印字ヘッドサブユニットが配置されている場合、各モジュール部分バーは「モジュール1/2バー」と呼ばれる。2個のモジュール1/2バーからページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作るため、いろいろなやり方で、一方のモジュール1/2バーの上に他方のモジュール1/2バーが積み重ねられる。other,または互いにそっぽ向いた状態で、2個の1/2バーを積み重ねることができる。印字ヘッドサブユニットを含む面が同一方向を向いた状態で2個の1/2バーを積み重ねる場合には、下の1/2バーの印字ヘッドサブユニットへインクを供給するインク供給マニホルドを、上の1/2バーの基板内に設けることができる。このように1/2バーの基板(ヒートシンクの役目も果たす)内にインクマニホルドを設けることにより、インクマニホルド内のインクを使用して、印字ヘッドから熱を一層放散させることができる。印字ヘッドサブユニットを含む面が互いに向き合った状態で2個の1/2バーを積み重ねる場合には、ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッド内のすべての印字ヘッドサブユニットへインクを供給する共通インク供給マニホルドを使用することができるので、独立したインク供給マニホルドを2個設ける必要はない。代替案として、一般に印字ヘッドサブユニットを構成するチャンネル板の構造を修正することにより、独立したインク供給マニホルドをまったく使用しない済ますことができる。head,欠陥印字ヘッドサブユニットを含む1/2バーのみを交換すれば済む。参照して発明を詳細に説明する。諸図面を通じて、類似の構成要素は同じ参照番号で表示してある。以下説明する具体例は、2個のモジュール部分バーでページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作れるように、一方の面のみに複数の印字ヘッドサブユニットが配置されたモジュール部分バー(この場合、モジュール1/2バーと呼ばれる)に関するものである。2個以上のモジール部分バーを使用する他の構造は本発明の範囲に含まれる。3個もしくは4個のモジュール部分バーを使用して、連続する文字列を印字できるページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作るため、基板バーの一方の面のみに印字ヘッドサブユニットが配置されたモジュール部分バーを作ることができる。そのようなモジュール部分バーは、それぞれ、モジュール1/3バーまたはモジュール1/4バーと呼ばれる。このように、用紙の全幅を横切って連続する文字列を印字することができるページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作るには、1個またはそれ以上のモジュール部分バーが必要である。ジグザグ配置アレー型印字ヘッドはその全長にわたって連続する文字列を印字することができるが、1個のモジュール部分バーでは、基板バー上の各印字ヘッドサブユニットの間にスペースが存在するので、連続する文字列を印字することができない。string.【0016】図2は、本発明に従って構成されたモジュール1/2バー10の部分正面図である。1/2バー10は、一方の面11のみに複数の印字ヘッドサブユニット4が接着された基板バー12を有する。other,連続する文字列を印字することができるページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドができる。12,さらに、第1面11の反対側に第2面13を有する。基板バー12の長さは、最終製品のページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの全幅に等しくてもよいし(たとえば、ページ幅印字ヘッドを作る場合には、ページの幅に相当する長さにすることができる)、最終製品のページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの幅より短くてもよい。基板バー12の長さが最終製品の印字ヘッドの幅より短い場合には、合計した長さが、最終製品のページ幅印字ヘッドの幅に等しくなるまで、2個またはそれ以上の基板バー12が互いに長手方向に突き合わされる。基板バー12は、複数の印字ヘッドサブユニット4の支持体のほかに、ヒートシンクの機能も果たすことが好ましい。ヒートシンクとして使用する場合には、熱伝導率が大きく、熱膨張率が低い材料で基板バー12を作るべきである。金属、黒鉛、等の材料は、ヒートシンクの材料として適している。sink.【0017】印字ヘッド4は、一般に、基板バー12の面11に接着される第1表面5と、第1表面5の反対側の第2表面7を有する。各印字ヘッド4の前面に形成された複数のインクジェットノズル6は、記録媒体(たとえば、用紙)へ向けてインク滴を噴射する作用をする。toward.たとえば、印字ヘッドサブユニット4は、「サーマルインクジェット型」にすることができる。各ノズル6に通じているインクチャンネルの内部に配置された抵抗発熱体に電気パルスが印加されると、発熱体が瞬時にインクを加熱して気泡を発生し、各ノズル6からインク滴を噴射する。他の形式のインクジェット印字ヘッドとして、「コンティニュアス型」がある。圧電アクチュエータまたは熱エネルギーパルスによってインク滴がノズル6から連続的に噴射され、そして潜在的に同期化される。続いて、インク滴が選択的に荷電されて、記録媒体からそらされ、記録媒体上にイメージが形成される。他の形式のインクジェット印字ヘッドも、サブユニット方式が適用できるものである限り、本発明を使用することができる。invention.【0018】図2に示したサーマルインクジェット印字ヘッドの各サブユニット4は、基板バー12の面11に接着される第1表面5と、複数の抵抗発熱体が設けられた第2表面3をもつ発熱体板を有する。9をもつチャンネル板を有する。チャンネル板の第2表面7には、通例、インク源からノズル6へインクを供給するインク供給孔27(図9参照)が設けられている。インク供給孔27は、さまざまな形状をもつように作ることができるが、一般に、チャンネル板の第2表面7から第1表面9へ伸びており、フライス削りまたはエッチングによってインク供給孔27とチャンネル間のチャンネル板部分を除去することにより、あるいは発熱体板に設けられたポリイミド層に、インク供給孔27とチャンネル板のチャンネルを連絡する溝を設けることにより、ノズル形成チャンネルに連絡される。4,774,530号を参照されたい。above.【0019】各印字ヘッドサブユニット4は、隣りのサブユニットから零以上の距離をおいて配置されるように基板バー12上に位置決めされる。この結果、基板バー12上の各印字ヘッドサブユニット4の間にスペースが生じる。このスペースは、各サブユニットを娘基板に接続するためのワイヤリングを入れたり、各印字ヘッドサブユニット4へインクを供給する構造を組み入れるため利用できる。width,各印字ヘッドサブユニット4の間のスペースを各サブユニット4の幅より短くすることが好ましい。product,各印字ヘッドサブユニットの間のスペースを、各サブユニットの幅より大きくすることができる。3個または4個のモジュール部分バーを積み重ねて作られたジグザグ配置アレー型印字ヘッドが連続する文字列を印字することができる限り、モジュール1/3バーまたはモジュール1/4バーの各印字ヘッドサブユニット間のスペースを、印字ヘッドサブユニットの幅より大きくすることができる。typically,単一サブユニット4の幅の1/2以上である。4.【0020】図3に示した1/2バー10′は、図2に示した1/2バー10の修正態様である。10′の基板バー12′は、一方の面11のみに一定間隔をおいて配置された複数の印字ヘッドサブユニット4を有する点で基板バー12に類似しているが、インクマニホルド14を構成するボア16を有する点で、図2の基板バー12とは異なる。'を貫通する複数のインク供給孔18は、インクマニホルド14のボア16を、各印字ヘッドサブユニット4の表面7にあるインク充填孔27に連絡するためのものである。印字ヘッドを含む面11が同じ方向を向いた状態で複数のモジュール1/2バー10′を互いに積み重ねることにより、ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作ることができる。下の1/2バーの上に置かれた印字ヘッドサブユニットのインク充填孔27とインク供給孔18とが通じるように1/2バー10′を配置すれば、使用する1/2バーの数に関係なく、ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作るために必要なインク供給マニホルド8は1個だけでよい(図9参照)。したがって、ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作るために必要なインク供給マニホルドの数が減る。基板バー12′にインク供給マニホルド14を組み入れれば、印字ヘッドサブユニットが発生した熱は、マニホルド14内のインクによって基板バー12′から放散される。from.【0021】前に述べたように、基板バー12上の各印字ヘッドサブユニット4間のスペースを利用して、各印字ヘッドサブユニット4へインクを供給する構造を組み入れることができる。各発熱体板の下面5に設けたインク充填孔27′を通して各印字ヘッドサブユニット4へインクを供給することにより、チャンネル板の第2表面7にあるインク充填孔27を削除することができる。そのようなインク供給構造を図4に示す。この構造は、各チャンネル板および各発熱体板を横方向に拡張して延長部4′を生成することにより作られる。延長部4′は、ノズル形成チャンネルおよび抵抗発熱体を越えて基板バー12′′上の各印字ヘッドサブユニット4の間の利用可能スペースに伸びている。次に、発熱体板の延長部を貫いて第1表面5から第2表面3までインク充填孔27′が形成される。インク充填孔27′は、方向依存性エッチング、レーザー、サンドブラスチング、その他の適当な技術で形成することができる。発熱体板を貫いて形成されたインク充填孔27′は、チャンネル板または発熱体板のポリイミド層に設けられた共通チャンネル28(印字ヘッドサブユニット4のすべてのノズル形成チャンネルと通じている)を介して、チャンネル板のノズル形成チャンネルと通じる。12′′上の各印字ヘッドサブユニット4へインクが供給される。上記のインク供給構造を有するモジュール部分バー10′′は、特別なインク供給構造(たとえば、別個のマニホルド)を使用せずに完全に動作し、しかもインクが基板バー12′′からの熱の放散を促進するので、上記の構造は有益である。10の印字ヘッドサブユニットを含む面11を互いに向き合わせて作ったページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを示す。このページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドは、すべての印字ヘッドサブユニット4へインクを供給するインク供給マニホルド22を備えている。インク供給マニホルド22に、内部空洞24と複数のインク供給孔26が形成されている。47とを連絡し、インクをインク充填孔27へ供給する。27.図5に示したインク供給構造は、従来のように、独立したインク供給マニホルド8を2個設ける必要はない。10A,10Bを配置し、インク供給マニホルドを必要としないように印字ヘッドサブユニット4′′を修正した、本発明の別の実施例を示す。図7に示すように、各印字ヘッドサブユニット4′′の各側面の近くに、インク充填孔30が設けられている。インク充填孔30はチャンネル板のチャンネルを含む表面9上に設けられた共通チャンネル28と通じているので、その共通チャンネル28を介して、ノズル6を形成している各チャンネルと通じている。インク充填孔30は、アレー内のすべての印字ヘッドサブユニット4′′の各側面の近くにある。1/2バー10B,10A上の隣接する2個の印字ヘッドサブユニット4′′の第2表面7とが、各側面の近くで接触するように、印字ヘッドサブユニット4′′は各モジュール1/2バー上に配置されている。したがって、各印字ヘッドサブユニット4′′のインク充填孔30の1つが、相手側の接触している各印字ヘッドサブユニット4′′のインク充填孔30の1つと通じているので、アレー内のすべての印字ヘッドサブユニット4′′は互いに直列に接続された状態にある。したがって、アレー内の印字ヘッドサブユニット4′′の1つをインク源に接続すれば、印字ヘッドのすべてのノズル6にインクが供給されるであろう。印字ヘッドサブユニット4′′の背面または側面から共通チャンネル28に接続して、印字ヘッドサブユニット4′′の1つをインク源に接続することができる。source.【0024】図7は、図6のアレー内の各印字ヘッドサブユニット4′′へインクを供給する一構造を示すが、他の構造も考えられる。1/2バー10Bの表面11上の各サブユニット4の間に、他方の1/2バー10A上の印字ヘッドサブユニット4へインクを供給するマニホルド(たとえば、図6の斜線を付けたマニホルド32)を設けることにより(逆の場合も同じ)、表面7の中央にインク充填孔27がある印字ヘッドサブユニット4を図6のアレーに使用することができる。図4に示したと同様なやり方で基板バー12の背面または基板バー12を通して、各マニホルド32にインクを供給することができる。alternative,図4に示したように各印字ヘッドサブユニット4の背面または側面あるいは発熱体の第1表面5を通して、すべてのノズル6に通じた各サブユニット4の共通チャンネル(たとえば、共通チャンネル28)に接続することにより、各印字ヘッドサブユニット4へ個別にインクを供給することができる。12上の各印字ヘッドサブユニット4間のスペースを利用して、各印字ヘッドサブユニット4の側面から共通チャンネル(たとえば、共通チャンネル28)に接続する構造空間を設けることができる。このように、ジグザグ配置サブユニット方式に本質的に存在するサブユニット間のスペースは完全に利用される。図7に示した印字ヘッドサブユニット構造の利点の1つは、すべての印字ヘッドサブユニットが互いに直列に連絡されるので、全ページ幅アレー内の印字ヘッドサブユニット4′′のどれか1つにインク供給手段を接続すればよいことである。号に記載されているように、発熱体板の表面3上のポリイミド層(または、他の物質層)内にあってもよいことを理解されたい。したがって、連絡手段が各サブユニット4のすべてのノズル6に通じ、しかも外部インク源に接続することができる限り、各印字ヘッドサブユニット4に、任意の数の連絡手段を設けることができる。1個以上の印字ヘッドサブユニットに接続する各種のインク供給構造など、印字ヘッドサブユニットへインクを供給する任意の数の供給手段を設けることができる。subunits.【0026】図8に、印字ヘッドサブユニットを含む第1表面11が互いに反対方向を向き、第2表面13が互いに接した状態で2つの1/2バー10を配置した、本発明の別の実施例を示す。この配置は、2個の独立したインク供給マニホルド8を使用して、アレー内のすべての印字ヘッドサブユニット4へインクを供給することができる点で、従来のページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドと似ているが、図8に示した配置が従来の配置より優れている点は、アレー内の印字ヘッドサブユニット4のどれか1つに欠陥がある場合、その欠陥サブユニット4を含む1/2バーのみを廃棄すればよいので、欠陥が生じても多数の印字ヘッドサブユニットのうちの半分が無駄になるだけである。wasted.【0027】図9は、4個の1/2バーを積み重ねて作った2色ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの部分正面図である。図9に示した実施例の場合、下の2個の1/2バーは、第1カラーインクを噴射するために使用され、上の2個の1/2バーは第2カラーインクを噴射するために使用される。2色ページ幅印字ヘッドを示したが、一対の1/2バーをさらに多く積み重ねることにより、簡単に、多色印字を行うことが可能である。図9のすべての1/2バーは、印字ヘッドサブユニットを含む面11が同一方向に向いた状態で配置されているが、別の配置法を用いることができる。method.【0028】サーマルインクジェット印字ヘッドについて本発明を説明したが、記載した特定実施例は例示のためのものであり、発明を限定するものではない。Also,図示したモジュール部分バーは1/2バー形式であるが(すなわち、2個のモジュール部分バーを積み重ねてページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドを作ることができる)、他の構造たとえばモジュール1/3バーやモジュール1/4バーも考えられる。そのほか、特許請求の範囲に記載した発明の精神および発明の範囲の中で、さまざまな修正が可能である。DRAWINGS【図1】従来の方法を用いて作られたページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの部分正面図である。methods.【図2】基板バーの一面のみに、複数の印字ヘッドが配置されている、本発明に係る1/2バーの部分正面図である。invention.【図3】基板バー内にインクマニホルドが形成されている、本発明に係る1/2バーの部分正面図である。invention.【図4】基板バー内に図3とは異なる構造のインクマニホルドが形成されている、本発明に係る1/2バーの部分正面図である。invention.【図5】印字ヘッドサブユニットを含む面が交互に共通インク供給マニホルドに面するように配置された、2個の1/2バーから作られたページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの部分正面図である。manifold,2個の1/2バーが図5と同様に配置されている、本発明に係るページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの部分正面図である。invention.【図7】図6のページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドに使用されている印字ヘッドサブユニットの部分正面図であって、インク供給マニホルドを必要としない印字ヘッドサブユニットのインク充填孔を示す。manifold.【図8】印字ヘッドサブユニットを含む面が互いに反対方向を向いた状態で2個の1/2バーが配置されている、ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの部分正面図である。head.【図9】1/2バーを積み重ねて作った2色ページ幅ジグザグ配置アレー型印字ヘッドの部分正面図である。sub-unitsトの前記2つの対向面の第2の面に配置されていることを特徴とするモジュール構成の部分的なバー。請求項1に記載のモジュール構成の部分的なバーにおいて、前記基板バーは、ヒートシンク材料で形成されていることを特徴とするモジュール構成の部分的なバー。further,前記モジュール構成の部分的なバーは、少なくとも1つの前記印字ヘッドサブユニットの前記連通手段に流体連通して、少なくとも1つの前記連通手段にインクを供給するための供給手段を具備することを特徴とするモジュール構成の部分的なバー。means,各印字ヘッドサブユニットの前記複数のノズルに流体連通していることを特徴とするモジュール構成の部分的なバー。hole,隣接するインク供給孔からは間隔をおいて配置され、且つ、前記基板バーの第2面上の、各印字ヘッドサブユニット間のスペースに対応する位置に配置されていることを特徴とするモジュール構成の部分的なバー。theを備えており、前記第1モジュール構成の半幅バーは、前記第2モジュール構成の半幅バー上に、前記第1セットの印字ヘッドサブユニットが前記第2セットの印字ヘッドサブユニットに対してジグザグ配置となるように、積み重ねられていることを特徴とする印字ヘッド。to,全モジュール構成部分的バー上の印字ヘッドサブユニットが協働して実質的にその全長さに沿ってテキストの連続ラインを印字することができる全幅のジグザグ配置アレイ状の印字ヘッドを形成するように、相互に、積み重ねられていることを特徴とする印字ヘッド。