(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドの昇温・温度ムラを抑制し、記録ヘッドの均熱化を図るための冷却構造および、熱変形・反り変形を抑止するヘッド構造を同時に実現する構成を提供する。【解決手段】液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板が記録素子基板支持板上に配置され、該記録素子基板支持板はインク供給タンク部材との接合によりインク供給経路を形成されているインクジェット記録ヘッドにおいて、記録素子基板支持板の一部が、上記インク供給タンク部材内のインク流路内に露出される露出部を設けるように構成され、該露出部は該インク供給タンク部材内のインクによって記録素子基板支持板の熱を排熱するための放熱形状とする。また、この露出部形状をヘッド構造体として形成することで、同時にヘッドの熱による変形抑制、反り抑制等の機械的強度アップが可能となる。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板が支持板上に配置され、該記録素子基板にはインクを供給する供給口が設けられており、該支持板には記録素子基板へインクを供給するための流路と、該支持板と接合されることによりインク供給経路を形成するインク供給タンク部材を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、該支持板の一部が、上記インク供給タンク部材内のインク流路内に露出される露出部を設けるように構成されたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板が支持板上に複数個配置されている請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
支持板に設けられた露出部が複数独立に設けられている請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録ヘッドの記録素子は吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子は、発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させることにより熱エネルギーを利用してインク滴を吐出させる方式のインクジェット記録方式のヘッドであることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記記録ヘッドの記録素子は、記録領域に配される記録媒体の搬送方向に交差する方向の記録媒体の全幅にわたってインク吐出口を配列したフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至４いず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、インク等の液体を吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置、および記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドに関する。本発明は、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等に適用することができる。特に、高速かつ高画質な印字を行う記録装置に好適に適用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置は、ランニングコストが安く、装置の小型化も可能であり、さらに、複数色のインクを用いてカラー画像記録に対応することも容易であることから、コンピュータ関係の出力機器等に幅広く利用され、商品化されている。
【０００３】
一方、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは、発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるもの等がある。
【０００４】
その中でも熱エネルギーを利用してインク滴を吐出させる方式のインクジェット記録方式のヘッドは、吐出口を高密度に配列することができるため、高解像度の記録が可能である。電気熱変換素子をエネルギー発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も用意であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから有利である。
【０００５】
また、最近では、より高詳細の印字を行うために、インクを吐出するためのノズルを、フォトリソ技術を用いて高精度に作成する方法等も利用されてきている。
【０００６】
近年では、より高速に高精細な画像の記録を実現するため、より印字幅が長い記録ヘッドの実現も望まれている。具体的には、ヘッドの長さが４インチ〜１３インチなどの長さのものも要求されてきている。
【０００７】
このようにヘッドが長尺化・高速化していくとヘッドへの投入エネルギーが増大し、印字中のヘッド温度上昇が大きくなる。これによりページ毎の吐出量変動、高温における吐出の不安定等、連続印字性の低下等、印字信頼性への対応が必要になる。
【０００８】
従来、記録ヘッドの冷却はヘッドの外部からの空冷や、ヘッドに冷却管を装着するなどの方法が取られている。
【特許文献１】特開平１０−１４６９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の方式においては、冷却部から記録素子基板までの距離が長くなり、冷却効率が落ちるため十分なヘッドの冷却および、均熱化が困難であった。よって高速化、連続印字性能を向上させようとすることに対し問題となり、ヘッド温度を抑えることが課題である。
【００１０】
そこで本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑み、印字信頼性が高いヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため本発明のインクジェット記録ヘッドは、液体を吐出するための複数のノズルと吐出エネルギーを発生する記録素子を複数配列した記録素子基板（チップ）が記録素子基板支持板（ＢＰ）上に配置され、記録素子基板には記録素子面と反対の面からインクを供給する供給口が設けられており、記録素子基板支持板には記録素子基板へインクを供給するための流路が設けられ、該記録素子基板支持板は、インク供給タンク部材（ＣＴ）との接合によりインク供給経路を形成されているインクジェット記録ヘッドにおいて、記録素子基板支持板の一部が、上記インク供給タンク部材内のインク流路内に露出される露出部を設けるように構成され、該露出部は、該インク供給タンク部材内のインクによって記録素子基板支持板の熱を排熱するための放熱形状とすることで、記録素子基板の熱を効率的に放熱することにより、ヘッドの昇温を抑制すると同時に、均熱化を図れる構成としたことを特徴とするインクジェット記録ヘッドである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、インクジェット記録ヘッドにおいて、記録素子支持板の一部が、上記インク供給タンク部材内のインク流路内に露出される露出部を設けるように構成され、該露出部は、該インク供給タンク部材内のインクによって記録素子基板支持板の熱を排熱するための放熱形状とすることで、記録素子基板の熱を効率的に放熱することにより、ヘッドの昇温を抑制すると同時に、均熱化を図れる。また、この露出部形状をヘッド構造体として形成することで、同時にヘッドの熱による変形抑制、反り抑制等の機械的強度アップが可能となる。
【００１３】
これらの構成により印字の高速化・高密度化によるヘッド温度の上昇を抑えコントロールすることが可能となり、連続印刷における信頼性の大幅な向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１から図１０は、本発明が実施もしくは適用される好適な記録ヘッド、駆動回路、インクジェット記録装置のそれぞれ及びそれぞれの関係を説明するための説明図である。以下、これらの図面を参照して各部構成の説明しながら、全体を説明することにする。
【００１６】
（１）記録ヘッドの説明
図１に示すように記録ヘッドＨ１０００は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギーを生じせしめるための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型とされる記録ヘッドである。
そして、記録ヘッドＨ１０００は、図２の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００１とインク供給ユニットＨ１００２のインク供給タンク部材Ｈ１５００から構成される。さらに、図３（ａ）の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００１は、記録素子基板Ｈ１１００、記録素子基板支持板Ｈ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、プレートＨ１４００、フィルター部材Ｈ１６００で構成されている。
【００１７】
（１−１）記録素子ユニット
図４（ａ）は、記録素子基板Ｈ１１００の構成を説明する図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳｉ基板Ｈ１１０８で薄膜が形成されている。また、インク流路として長溝状の貫通口からなるインク供給口Ｈ１１０１が形成され、インク供給口Ｈ１１０１の両側に電気熱変換素子Ｈ１１０２がそれぞれ１列ずつ千鳥状に配列されており、前記電気熱変換素子Ｈ１１０２、及び、Ａｌ等の電気配線が成膜技術により形成されている。また、該電気配線に電力を供給するために電極Ｈ１１０３が設けられている。前記インク供給口Ｈ１１０１は、前記Ｓｉ基板Ｈ１１０８の結晶方位を利用して、異方性エッチングを行う。ウエハー面に＜１００＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶方位を持つ場合、アルカリ系（ＫＯＨ、ＴＭＡＨ、ヒトラジン等）の異方性エッチングにより、約５４．７度の角度でエッチングが進行する。この方法を用いて、所望の深さにエッチングする。また、前記Ｓｉ基板Ｈ１１０８上には、ノズルプレートＨ１１１０が具備され、電気熱変換素子Ｈ１１０２に対応したインク流路Ｈ１１０４、ノズルＨ１１０５、発泡室Ｈ１１０７がフォトリソ技術により形成されている。また、前記ノズルＨ１１０５は前記電気熱変換素子Ｈ１１０２に対向するように設けられており、インク供給口Ｈ１１０１から供給されたインクを電気熱変換素子Ｈ１１０２により気泡を発生させてインクを吐出させるものである。
【００１８】
図３（ａ）に示されたように、記録素子基板支持板Ｈ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）材料で形成されている。なお、記録素子基板支持板Ｈ１２００の素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。記録素子基板支持板Ｈ１２００の素材は、例えば、シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジルコニア、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化珪素（ＳｉＣ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれであっても良い。記録素子基板支持板Ｈ１２００には、記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されており、記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０１が記録素子基板支持板Ｈ１２００のインク供給口Ｈ１２０１に対応し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００は記録素子基板支持板Ｈ１２００に対して位置精度良く接着固定される。その接着剤は、例えば、粘度が低く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、硬化後、比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤、もしくは紫外線硬化併用型の熱硬化接着剤であり、接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。また、記録素子基板支持板Ｈ１２００は、位置決め基準となるＸ方向基準Ｈ１２０４、Ｙ方向基準Ｈ１２０５、Ｚ方向基準Ｈ１２０６を有している。
【００１９】
図３（ｂ）は図３（ａ）に示す記録素子基板支持板Ｈ１２００の詳細な説明図である。記録素子基板支持板Ｈ１２００の一部には放熱を目的としたヒートシンク形状の放熱部１２００ｈが形成されている。本実施例においては、この放熱部１２００ｈは複数の凹凸形状からなる構造となっている。放熱部の基本的な目的は表面積を出来るだけ大きくとることであり、これを満たせる形状であれば、凹凸形状に限定されることはもちろん無い。
【００２０】
また、図３（ｂ）に示されたように記録素子基板支持板Ｈ１２００の断面形状はコの字型をなしている。この断面形状は、例えば平板状に記録素子基板支持板Ｈ１２００を構成した場合に比べ、図中奥手前方向（すなわち、記録ヘッド長手方向）の機械的強度が格段に向上し、放熱作用と同時に熱変形の抑制も果たす形状となる。もちろん、本実施例のようなコの字型断面形状に限定されるものではなく、例えばＬ字型断面、Ｈ型断面等、構成上可能な形状であれば良い。
【００２１】
本図において、上記で説明した記録素子基板支持板Ｈ１２００の放熱部の凹凸形状を示している。
【００２２】
次に、記録素子基板Ｈ１１００の配置構成について説明する。
【００２３】
記録素子基板Ｈ１１００は、図１に示すように記録素子基板支持板Ｈ１２００に、例えば千鳥状に配置され、同一色による幅広の記録を可能としている。例えば、ノズル群の長さが１インチ＋αの４つの記録素子基板Ｈ１１００ａ、Ｈ１１００ｂ、Ｈ１１００ｃ、Ｈ１１００ｄを千鳥状に配置し、４インチ幅の記録を可能にしている。
【００２４】
また、各記録素子基板の吐出口群の端部は、千鳥状に隣接する記録素子基板のノズル群の端部と、記録方向に対して、重複する領域（Ｌ）を設け、各記録素子基板による印刷に隙間が生じることを防止している。例えば、ノズル群Ｈ１１０６ａとノズル群Ｈ１１０６ｂに重複領域Ｈ１１０９ａ、Ｈ１１０９ｂを設けている。
【００２５】
本実施例においては、上記のように記録素子基板Ｈ１１００を記録素子基板支持板Ｈ１２００上に千鳥状に配置した構成にて説明を行っているが、本発明はこの配置方法に限定されるものではなく、例えば一直線上に複数の記録素子基板Ｈ１１００を並べた構成や、長尺形状の記録素子基板Ｈ１１００を配置した記録ヘッドや、複数列に配置した記録ヘッド等にも適用可能であることは言うまでもない。
【００２６】
電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、記録素子基板Ｈ１１００を組み込むための開口部を有しており、裏面にはプレートＨ１４００が接着固定される。また、電気配線基板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００の電極Ｈ１１０３に対応する電極端子Ｈ１３０２と、この配線端部に位置し記録装置本体からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有している。電気配線基板Ｈ１３００と記録素子基板Ｈ１１００は、電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板Ｈ１１００の電極Ｈ１１０３と電気配線基板Ｈ１３００の電極端子Ｈ１３０２を金ワイヤーＨ１３０３（不図示）を用いたワイヤーボンディング技術によりにより電気的に接続される。電気配線基板Ｈ１３００の素材としては、例えば、配線が二層構造のフレキシブル配線基板が使用され、表層はポリイミドフィルムで覆われている。
【００２７】
プレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍのＳＵＳ板（ステンレス鋼板）で形成されている。なお、プレートＨ１４００の素材は、ＳＵＳに限られることなく、耐インク性を有し、良好な平面性を有する材料で作られてもよい。そして、プレートＨ１４００は、記録素子基板支持板Ｈ１２００に接着固定された記録素子基板Ｈ１１００および該記録素子基板を取り込む開口部を有し、第１のプレートに接着固定される。
【００２８】
プレートの開口部Ｈ１４０２と記録素子基板Ｈ１１００の側面によって形成される溝部には、第１の封止剤Ｈ１３０４が充填され、前記電気配線基板Ｈ１３００の電気実装部を封止している。また、記録素子基板の電極Ｈ１１０３は、第２の封止剤Ｈ１３０５で封止し、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。
【００２９】
また、記録素子基板支持板Ｈ１２００の裏面側インク供給口Ｈ１２０１には、インク中に混入された異物を取り除くためのフィルター部材Ｈ１６００が接着固定される。
【００３０】
（１−２）インク供給タンクユニット
インク供給タンク部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成され、内部には共通液室Ｈ１５０１を有している。共通液室１５０１は、記録素子基板支持板Ｈ１２００と接合された状態でインク液室構造をなす。
【００３１】
また、インク供給タンク部材Ｈ１５００Ｚ方向基準面Ｈ１５０２を具備している。そして、Ｚ基準面Ｈ１５０２は、記録素子ユニットを位置決め固定するとともに、記録ヘッドＨ１０００のＺ基準となっている。
【００３２】
（１−３）記録素子ユニットとインク供給タンクユニットの結合
先述の図２に示した通り、記録ヘッドＨ１０００は、記録素子ユニットＨ１００１をインク供給タンク部材Ｈ１５００に結合することにより完成する。
【００３３】
結合は以下のように行われる。
【００３４】
インク供給タンク部材Ｈ１５００の開口部と記録素子ユニットＨ１００１を第３の封止剤Ｈ１５０３により封止し、共通液室Ｈ１５０１を形成する。そして、インク供給部材のＺ基準Ｈ１５０２に記録素子ユニットＨ１００１のＺ基準Ｈ１５０２を、例えば、ビス等により位置決め固定する。第３の封止剤Ｈ１５０３は、耐インク性があり、かつ、常温で硬化し、かつ、異種材料間の線膨張差に耐えられる柔軟性のある封止剤が望ましい。この封止による接合により、インク供給タンク部材Ｈ１５００内の共通液室Ｈ１５０１から記録素子基板支持板Ｈ１２００を介して記録素子基板Ｈ１１００へのインク流路が形成される。
【００３５】
この接合により、上記で説明した、記録素子基板支持板Ｈ１２００の一部に形成された放熱部１２００ｈは、インク供給タンク部材Ｈ１５００内の共通液室Ｈ１５０１中に露出されるように構成・配置されている。
【００３６】
（２）駆動回路の説明
本願の記録ヘッドＨ１０００は図１に示されるように４つの記録素子基板Ｈ１１００がチッププレートＨ１２００の上に精度良く配列され、さらに４つの記録素子基板Ｈ１１００が電気配線基板Ｈ１３００で配線されている。図８はこの４つの記録素子基板間の信号配線を示す回路図である。図中Ｈ１１００ａ〜Ｈ１１００ｄがそれぞれ４つの記録素子基板に相当し、各記録素子基板は図６および図７に示す奇数、偶数２つのノズル列の駆動回路から成り立っている。ＨＥＡＴＯ、ＥおよびＩＤＡＴＡＯ、Ｅは素子毎に奇偶別々に取り出されており、記録素子基板毎にＨＥＡＴ１〜８およびＩＤＡＴＡ１〜８の信号名で示されている。それ以外の信号は記録素子基板間で共通に配線されている。ＬＴＣＬＫ、ＤＣＬＫ、ＨＥＡＴ１〜８、ＩＤＡＴＡ１〜８は外部信号入力端子Ｈ１３０１に接続され、電源系であるＶＨ、ＧＮＤＨ、ＶＤＤ、ＧＮＤは電源端子Ｈ１３０２に接続されている。
【００３７】
図４は記録素子基板Ｈ１１００の構成を示す図で、インク供給口Ｈ１１０１を挟んで両側に奇数、偶数２つのノズル列がノズルピッチの半分ずらして配置されている。これら２つの駆動回路は記録素子基板上に半導体プロセスにより形成され、ＨＥＡＴＯ、ＥおよびＩＤＡＴＡＯ、Ｅの信号はそれぞれの駆動回路で独立に配線されているが、それ以外の信号（ＤＣＬＫ、ＬＴＣＬＫ）と電源（ＶＤＤ、ＧＮＤ、ＶＨ、ＨＧＮＤ）は記録素子基板内においても共通配線となっている。奇数および偶数ノズル列には共に６４０ノズルが６００ｄｐｉピッチで配列されており、前述のようにハーフピッチ分ずれているため、記録素子基板としては１２００ｄｐｉ、１２８０ノズルを構成することになる。各ノズル列の駆動回路は全く同じであるため、図６により駆動回路の概要を説明する。６４０の各ノズルにはそれぞれ吐出ヒータＨ１１０２−１〜１２７９が設けられ、各吐出ヒータを駆動することによりノズル内のインクを発泡させ、インク滴を吐出する。吐出ヒータは２０個づつ、３２の駆動ブロックに分割されており、時分割で駆動される。駆動ブロックはＢＥ０〜３１の信号により選択され、駆動ブロック内に属する２０個の吐出ヒータはトランジスタＥ１００６−１〜２０のＯＮ／ＯＦＦにより吐出するか否かが決定させる。
【００３８】
図９の駆動タイミングチャートと図６により記録ヘッドＨ１０００の駆動について説明する。ＰＲＩＮＴ信号は１カラムの吐出を開始するタイミングを与えるパルス信号で、パルスの立ち上がりタイミングで駆動回路の動作が開始する。駆動回路が動作を開始すると最初にＬＴＣＬＫが生成され、それから数１００ｐｓ後に転送クロックＤＣＬＫが転送データ分、すなわち２５クロック出力される。ＩＤＡＴＡ１〜８の各信号にはＤＣＬＫに同期して転送データが出力され、２５ビットシフトレジスタＥ１００１にシリアル転送される。そして、シフトレジスタＥ１００１に格納されたデータは次の駆動ブロックの最初に出力されるＬＴＣＬＫのタイミングで２５ビットラッチＥ１００２に記憶される。そのため、最初の転送データにしたがって実際の駆動がなされるのはその次のブロックの転送が行われるタイミングである。ここで転送されるデータ内容は駆動されるブロックの番号ＢＥＮＢ０〜４が５ビット、続いてそのブロックで駆動される電気熱変換素子Ｈ１１０２の駆動データが２０ビットの合計２５ビットである。駆動ブロックＢＥＮＢ０〜４は５→３デコーダＥ１００３でＢＥ０〜３１にデコードされ、トランジスタＥ１００５−１〜３２のベース電極に接続される。よって、常に３２個のトランジスタＥ１００５−１〜３２の内、１個だけが駆動されることになり、指定ブロックに属する電気熱変換素子の一端にのみ駆動電源（ＶＨ）が供給されることになる。
【００３９】
一方、電気熱変換素子Ｈ１１０２−１〜１２７９のもう一端はセグメント毎に３２個づつ並列接続されて、それぞれ２０個のトランジスタＥ１００６−１〜２０のコレクタ電極に接続されている。これらのトランジスタの駆動はベース電極に接続されているＡＮＤゲートＥ１００４−１〜２０出力により制御される。ＡＮＤゲートの一方の入力には２０ビットの駆動データ信号が接続され、もう一方には電気熱変換素子を実際に駆動するタイミングを与えるパルス信号ＨＥＡＴ１〜８が接続されている。よって、トランジスタＥ１００６−１〜２０は上記２信号のＡＮＤで制御されることになり、その結果２０ビットの駆動データによって指定されたセグメントに対してＨＥＡＴ１〜８のパルスタイミングで駆動されることになる。以上のようにして、ＰＲＩＮＴ信号が発効すると駆動回路が動作を開始し、最初に０ブロック目が駆動され順次１、２、…となって、最後に３１ブロック目は駆動が完了して、全記録素子基板の全ノズルの吐出が制御される。
【００４０】
（３）インクジェット記録装置の説明
本発明のインクジェット記録装置Ｍ４０００は、図５に示すように、例えば、写真画質の記録に対応して６色分の記録ヘッドが具備されている。記録ヘッドＨ１０００Ｂｋは、ブラックインク用の記録ヘッドであり、記録ヘッドＨ１０００Ｃはシアンインク用、記録ヘッドＨ１０００Ｍマゼンタインク用、記録ヘッドＨ１０００Ｙはイエローインク用、記録ヘッドＨ１０００ＬＣはライトシアンインク用、記録ヘッドＨ１０００ＬＭはライトマゼンタインク用である。これらの記録ヘッドＨ１０００を、記録装置本体Ｍ４０００に載置されているキャリッジＭ４００１の位置決め手段及び電気的接点Ｍ４００２によって固定支持する。
【００４１】
そして、これらの記録ヘッドを、先述の駆動回路によって制御し、記録媒体に対して記録を行うものである。なお、図５の記録装置では、記録ヘッドが記録媒体幅分のノズルを有するフルラインタイプであり、記録ヘッドは固定で、記録媒体が矢印の方向に走査することで記録を行う方式である。
【００４２】
また、これに対して、図１０の記録装置では、記録ヘッドが主走査方向（キャリッジ移動方向）に往復移動しながら記録を行う、シリアル駆動方式の記録装置である。
【００４３】
図１１は、本発明の記録ヘッドの部分的断面を模式的に示した図である。
【００４４】
また、図１４に、従来のヘッド構成を示す部分的断面図を示す。
【００４５】
図１１によれば、記録素子基板支持板Ｈ１２００の記録素子基板配置面と反対側には放熱部Ｈ１２００ｈが形成されおり、この放熱部は、インク供給タンク部材Ｈ１５００内の共通液室Ｈ１５０１内に露出されている。すなわち、この構成により、記録素子基板支持板放熱部Ｈ１２００ｈはインク中にその放熱部が浸漬されることとなる。これにより、記録インクが冷却液を兼ねることとなるように形成されている。放熱部のヒートシンクは本実施例では幅５ｍｍ、高さ１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ程度とした。また、冷却液としてのインクの、共通液室内の流量は２０ｍｌ／ｍｉｎ〜１００ｍｌ／ｍｉｎ程度流した。もちろん印字条件、ヘッド仕様により条件にあった流量であればよい。
【００４６】
また、冷却液としてのインクの流れ方向や使用する本数などによりヘッドの温度を細かくコントロールすることができる。
【００４７】
記録素子基板支持板Ｈ１２００の材質は、特に熱伝導率の良い材質が好ましく、アルミナ、カーボングラファイトなどが使われる。また、その性質上、耐インク性がある材質が適している。
【００４８】
共通液室内の冷却液としてのインクはポンプ（不図示）により液室内を循環できるように構成されている。冷却液の流量は流量計により、入口温度、出口温度、ヘッド温度はモニターされ、印字の条件、環境温度等により流量の調整、恒温槽の温度調整など制御できるようになっている。
【００４９】
図１２に、本発明と放熱部なしのヘッドによる温度上昇の比較を示す。
【００５０】
本実施例の条件では放熱部なしの場合では約５０枚の印字で高温に達し、さらにヘッド温度は上昇し続け不吐出が発生した。
【００５１】
本発明の方式ではヘッド温度は約５０枚程度の印字で飽和し、以降印字を継続してもヘッド温度は上昇しない。
【００５２】
また、印字する画像の種類、濃度の違いにより、通常長尺の記録ヘッドの長手方向の温度差による画像の濃度差に関しても、本構成によれば、放熱部の冷却効果により、記録ヘッドの長手方向の均熱化に関しても効果が認められた。
【００５３】
なお、昇温は放熱部の形状、共通液室の形状、冷却水としてのインクの流量、温度により当然のことながら変わり、また、使われるヘッドの仕様により最適な条件にすることは言うまでもない。
【００５４】
（第２の実施形態）
図１３（ａ）〜（ｃ）は本発明第２の実施例の、記録ヘッドの部分的断面を模式的に示した図である。
【００５５】
図１３（ｂ）は図１３（ａ）に示す平面図におけるＡ−Ａ断面図である。記録素子基板支持板Ｈ１２００の一部には放熱を目的としたヒートシンク形状の放熱部１２００ｈが形成されている。本実施例においては、この放熱部１２００ｈは複数の凹凸形状からなる構造となっている。放熱部の基本的な目的は表面積を出来るだけ大きくとることであり、これを満たせる形状であれば、凹凸形状に限定されることはもちろん無い。
【００５６】
また、図１３（ｂ）に示されたように記録素子基板支持板Ｈ１２００の断面形状はコの字型をなしている。この断面形状は、例えば平板状に記録素子基板支持板Ｈ１２００を構成した場合に比べ、図中奥手前方向（すなわち、記録ヘッド長手方向）の機械的強度が格段に向上し、放熱作用と同時に熱変形の抑制も果たす形状となる。もちろん、本実施例のようなコの字型断面形状に限定されるものではなく、例えばＬ字型断面、Ｈ型断面等、構成上可能な形状であれば良い。
【００５７】
図１３（ｃ）は図１３（ａ）に示す記録素子基板支持板Ｈ１２００の斜視図である。図において、上記において説明した記録素子基板支持板Ｈ１２００の放熱部の凹凸形状を示している。
【００５８】
インク供給タンク部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成され、内部には共通液室Ｈ１５０１を有している。共通液室１５０１は、記録素子基板支持板Ｈ１２００と接合された状態でインク液室構造をなす。この時、本実施例の構成によれば、記録素子基板支持板Ｈ１２００の放熱部１２００ｈの上部１２００ｈｔがインク供給タンク部材Ｈ１５００に結合されることにより、インク供給タンク部材Ｈ１５００内壁と内壁上部１５００ｈｔと同時に接合されるようにその高さを決定されている。また、壁面の一部が残されている。この構成により、共通液室Ｈ１５０１の一部が別の液室空間として、図中両側部分に冷却液室１５０１ａ、１５０１ｂとして形成される。
【００５９】
インク供給タンク部材Ｈ１５００の開口部と記録素子ユニットＨ１００１は、第一の実施例と同様に、封止剤Ｈ１５０３により封止し、共通液室Ｈ１５０１、冷却液室１５０１ａ、１５０１ｂを形成する。そして、インク供給部材のＺ基準Ｈ１５０２に記録素子ユニットＨ１００１のＺ基準Ｈ１５０２を、例えば、ビス等により位置決め固定する。封止剤Ｈ１５０３は、耐インク性があり、かつ、常温で硬化し、かつ、異種材料間の線膨張差に耐えられる柔軟性のある封止剤が望ましい。この封止による接合により、インク供給タンク部材Ｈ１５００内の共通液室Ｈ１５０１から記録素子基板支持板Ｈ１２００を介して記録素子基板Ｈ１１００へのインク流路が形成される。また、同時に共通液室内両サイド部分に冷却液室１５０１ａ、１５０１ｂが形成される。
【００６０】
この接合により、上記で説明した、記録素子基板支持板Ｈ１２００の一部に形成された放熱部１２００ｈは、インク供給タンク部材Ｈ１５００内の共通液室Ｈ１５０１中および冷却液室Ｈ１５０１ａ、Ｈ１５０１ｂの両方に露出されるように構成・配置されている。
【００６１】
すなわち、この構成により、記録素子基板支持板放熱部Ｈ１２００ｈは両者の液室中にその放熱部が浸漬されることとなる。
【００６２】
本構成によれば、共通液室のインクによる冷却効果に加え、冷却液室１５０１ａ、１５０１ｂ内に冷却液もしくは、共通液室内インクと別の、冷却液として作用するインクを流すことが出来るようになる。
【００６３】
本構成の特徴は、印字のためのインクをヘッド冷却に使用する実施例１にて説明した構成では、ヘッド冷却効率を上げるためにインク流速を上げたり変化させたりすることにより、印字画像への影響、具体的には濃度変化やインク供給量不足等の制限のためにインクの流れ方向や流速、流量が制約を受けることがあるため、これを、別液室である冷却液室１５０１ａ、１５０１ｂを設けることにより、印字動作に影響を与えることなく冷却液としてのインクの、流速、流量、流れ方向等を、比較的容易にかつ細かく制御することが可能となり、その結果、ヘッドの温度を細かくコントロールすることができるように構成できるからである。
【００６４】
冷却液室１５０１ａ、１５０１ｂ内の冷却液はポンプ（不図示）により液室内を循環できるように構成されている。冷却水の流量は流量計により、入口温度、出口温度、ヘッド温度はモニターされ、印字の条件、環境温度等により流量の調整、恒温槽の温度調整など制御できるようになっている。
【００６５】
また、図１５（ａ）、（ｂ）に、その他の実施形態を表すヘッド部分断面図を示す。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の記録ヘッドの外観斜視図
【図２】本発明の記録ヘッドの分解斜視図
【図３（ａ）】記録素子ユニットの斜視図
【図３（ｂ）】記録素子基板支持板の斜視図
【図４】記録素子基板を説明する、（ａ）斜視図、（ｂ）Ａ−Ａ断面図
【図５】インクジェット記録装置（フルライン方式）を説明する図
【図６】奇数のノズル列の駆動回路を説明する図
【図７】偶数のノズル列の駆動回路を説明する図
【図８】４つの記録素子基板間の信号配線を説明する図
【図９】駆動タイミングチャート図
【図１０】インクジェット記録装置（シリアル駆動方式）を説明する図
【図１１】本発明の部分的断面の模式図
【図１２】本発明の昇温を説明する図
【図１３（ａ）】本発明第２実施例の平面図
【図１３（ｂ）】本発明第２実施例のＡ−Ａ断面図
【図１３（ｃ）】本発明第２実施例の記録素子基板支持板の斜視図
【図１４】従来例の記録ヘッド部分断面図
【図１５】（ａ），（ｂ）他実施例形態を示すヘッド部分断面図
【符号の説明】
【００６７】
Ｈ１０００  記録ヘッド
Ｈ１００１  記録素子ユニット
Ｈ１００２  インク供給ユニット
Ｈ１１００  記録素子基板
Ｈ１１０１  インク供給口
Ｈ１１０２  電気熱変換素子
Ｈ１１０３  電極
Ｈ１１０４  インク流路
Ｈ１１０５  ノズル
Ｈ１１０６  ノズル群
Ｈ１１０７  発泡室
Ｈ１１０８  Ｓｉ基板
Ｈ１１１０  ノズルプレート
Ｈ１２００  記録素子基板支持板
Ｈ１２００ｈ  放熱部
Ｈ１２００ｈｔ  放熱部上部
Ｈ１２０１  インク供給口
Ｈ１２０４  Ｘ方向基準
Ｈ１２０５  Ｙ方向基準
Ｈ１２０６  Ｚ方向基準
Ｈ１３００  電気配線基板
Ｈ１３０１  外部信号入力端子
Ｈ１３０２  電極端子
Ｈ１３０３  金ワイヤー（不図示）
Ｈ１３０４  第１の封止剤
Ｈ１３０５  第２の封止剤
Ｈ１４００  第２のプレート
Ｈ１５００  インク供給タンク部材
Ｈ１５００ｈｔ  タンク内壁
Ｈ１５０１  共通液室
Ｈ１５０１ａ、ｂ  冷却液室
Ｈ１５０２  Ｚ基準面
Ｈ１５０３  第３の封止剤（不図示）
Ｈ１５０４  インク供給口（不図示）
Ｈ１８００  インクタンク
Ｈ１８０２  チューブ
Ｈ１９００  ビス
Ｍ４０００  インクジェット記録装置
Ｍ４００１  キャリッジ
Ｍ４００２  電気的接点
Ｅ１００１  シフトレジスタ
Ｅ１００２  ２５ビットラッチ
Ｅ１００３  デコーダ
Ｅ１００４  ＡＮＤゲート
Ｅ１００５  トランジスタ
Ｅ１００６  トランジスタ
Ｋ１０００  記録媒体
【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（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４】
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【図１３（ｃ）】
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