(57)【要約】【課題】  複数個の記録素子基板を支持基板上に並べ、幅広の印字領域を実現する長尺インクジェットヘッドにおいて、低コストのインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。【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と、記録素子基板を支持するための支持基板とを有し、記録素子基板がノズル配列方向に複数個配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、印字可能長が異なる２種類の記録素子基板Ａ，Ｂを同一の記録ヘッドに設置し、印字可能長Ｌａ＞Ｌｂの時、記録素子基板Ｂをヘッドの印字領域の最端に１個だけ設置し、他は全て記録素子基板Ａである事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。【選択図】  図１
2008055842.tif 000002
【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と、記録素子基板を支持するための支持基板とを有し、記録素子基板がノズル配列方向に複数個配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、印字可能長が異なる２種類の記録素子基板Ａ，Ｂを同一の記録ヘッドに設置し、それぞれの印字可能長の関係がＬａ＞Ｌｂの時、記録素子基板Ｂをヘッドの印字領域の最端に１個だけ設置し、他は全て記録素子基板Ａである事を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【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フルライン型の記録装置に好適に適用される。
【背景技術】
【０００２】
（記録ヘッド）
インクジェット記録装置は、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置である。高速な記録と様々な記録メディアに対して記録することが可能であり、記録時における騒音がほとんど生じないといった特徴を持つ。このようなことから、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機などの記録機構を担う装置として広く採用されている。
【０００３】
インクジェット記録は、微小な吐出口から微小な液滴を吐出させ、記録紙に対し記録を行うこともので、代表的な方法としては電気熱変換素子を用いた方法がある。このようなインクジェット記録は、一般に液滴を形成するためのノズルを持つインクジェット記録ヘッドと、このヘッドに対してインクを供給する供給系とから構成される。電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドでは、電気熱変換素子を加圧室内に設け、これに記録信号となる電気パルスを与えることにより記録液に熱エネルギーを与え、そのときの記録液の相変化により生じる記録液の発泡（沸騰）時の気泡圧力を記録液滴の吐出に利用する。
【０００４】
上記のような電気熱変換方式を用いたインクジェット記録ヘッドの場合、電気熱変換素子が配列された基板に対して平行に記録液を吐出させる方式（エッジシューター）と電気熱変換素子が配列された基板に対して垂直に記録液を吐出させる方式（サイドシューター）がある。以下、サイドシューターを例に挙げ、インクジェット記録ヘッドの具体的な構成について説明する。
【０００５】
図5はサイドシュータータイプのインクジェット記録ヘッドの外観斜視図、図6（ａ）は同記録素子基板の斜視図、図6（ｂ）は同記録素子基板のＡ−Ａ断面である。
【０００６】
インク吐出機能を備えた記録素子基板H１１００が支持基板H１２００上に配列されている。
【０００７】
加熱ヒーターおよび、加熱ヒーターを駆動するためのトランジスタ回路やトランジスタを駆動するためのロジック回路は記録素子基板上に作り込まれている。
【０００８】
図５および図６においては、加熱ヒーターからの配線は、各々、記録素子基板１１００上の電気接続部Ｈ１１０３にのびており、フレキシブル回路基板Ｈ１３００に電気的に接続されている。さらにフレキシブル回路基板Ｈ１３００は、ガラスエポキシ等の複合材料からなる電気回路基板Ｈ１６００に接続され、電気回路基板Ｈ１６００には、外部から電気的信号を入力するための電気コネクタＨ１６０１が搭載されている。
【０００９】
記録素子基板Ｈ１１００およびフレキシブル回路基板Ｈ１６００の電気的接続部は、電極部が露出すると、吐出口から飛散した液滴もしくは紙上より跳ね返ったインクが電極に付着して電極やその下地金属を腐食するため、該電極部はエポキシ樹脂等の封止性、イオン遮断性に優れた封止剤Ｈ２１００により被覆され、封止されている。
【００１０】
ベースプレートＨ１２００裏にはインクを保持するためのインク共通液室１５０１が開口している。
【００１１】
ベースプレートＨ１２００には各記録素子基板Ｈ１１００に対応する個別のインク個別液室Ｈ１２０１が開口しており、共通液室とはフィルタＨ１７００を介して連通している。
【００１２】
記録素子基板Ｈ１１００には、この裏面側のインクを表面側に供給するためのインク供給口Ｈ１１０１が設けられている。
【００１３】
インク共通液室Ｈ１５０１は、さらにインクジョイントＨ１５０４、Ｈ１５０５に連通しており、不図示のヘッド外部からのインクの供給を受ける構成になっている。
【００１４】
上記のような構成のインクジェット記録ヘッドＨ１０００を複数個並べ、カラーの印字を高速に印字するインクジェット記録装置の一例を図７に示す。
【００１５】
被記録材である記録用紙Ｋ１０００を搬送する紙搬送機構の上部に、上述したインクジェット記録ヘッドＨ１０００が複数個並べてある。これらのインクジェット記録ヘッドＨ１０００は、例えば１ユニット当たり１色の印字ができるものを４色分搭載してフルカラー印字を可能にしたものが従来知られている。
【００１６】
このような構成上、記録ヘッドH１０００はインクジェット記録装置M４０００で印刷できる最大の媒体サイズ以上の印字可能領域を持っていなければならない事について図８に一例を示す。全て同じサイズの記録素子基板H１１００を使用して様々なサイズの記録ヘッドH１０００を構成する場合、A3では１３個のチップ、A4では８個のチップ、L判では４個のチップが必要となる。
【００１７】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平06-344627号公報
【特許文献２】特開2006-123454号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら，上記に示した方法においては、以下に示す問題点があった。
【００１９】
それは各種の印字幅を持つ記録ヘッドを実現するために単種のチップを配列した場合、図８に示すように、記録ヘッドの印字領域に余剰が生じるという問題である。余剰部分が生じた場合、ヘッドの各種部品（ベースプレート、支持部材、配線基板）や記録装置の各種部品（キャップ、プラテン、キャリッジ）など、多岐にわたる部品が大型化し、装置の大型化やコストアップにつながる。
【００２０】
回避する方法として、それぞれの記録ヘッドに応じた最適な記録素子基板を用いることで余剰を無くす方法が考えられるが、記録素子はシリコンウエハに半導体製造工程によってなされており、ウエハからの取り個数により、最適な長さを決め低コスト化を測っているため、コスト上不利である。
【００２１】
また、各チップの配列ピッチを変更する事によって印字可能長を調整する事も考えられるが、各チップの隙間には記録素子基板と接続された電気配線が緻密に配されており、これをさらに高密度化することは配線基板の高コスト化につながってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記の課題に対し、印字可能長が異なる２種類の記録素子基板Ａ，Ｂを同一の記録ヘッドに設置し、印字可能長Ｌａ＞Ｌｂの時、記録素子基板Ｂをヘッドの印字領域の最端に１個だけ設置し、他は全て記録素子基板Ａとすることを特徴とする、低価格なインクジェット記録装置の提供である。
【発明の効果】
【００２３】
このように、本発明によれば、様々な記録媒体のサイズに応じたインクジェット記録ヘッドＨ１０００を、低コストを考慮した同じ記録素子基板を大部分に使用した上で、ヘッド端部にのみ専用の記録素子基板を用意する事によって、種々の最大記録サイズに対応したフルラインヘッドを安価に提供できる。もちろん余剰な記録範囲を無くすことにより、ヘッドのベースプレートや支持部材、記録装置本体のキャップ、プラテン、キャリッジの小型化にも貢献でき、小型で安価な記録装置を提供する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１から図４は本発明のインクジェット記録装置を構成するインクジェット記録ヘッドを説明するための図であり、図１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外観斜視図、図２は本発明の記録ヘッドに搭載の記録素子基板の斜視図、及び断面図、図３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平面図、図４は本発明の記録ヘッドを搭載する記録装置の斜視図である。
【００２６】
図１において、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出する機構を有した記録素子基板Ｈ１１００を複数個配列してなり、図２において、記録素子基板上にはインクを吐出するためのインク吐出口Ｈ１１０５が複数開口しており、このインク吐出口Ｈ１１０５から吐出されるインク滴によって記録を行うものである。
【００２７】
図２に示すように、記録素子基板Ｈ１１００上には、各々のインク吐出口Ｈ１１０５に対応してヒーターＨ１１０２が形成されており、このヒーターＨ１１０２に通電加熱してインクを発泡させ、その運動エネルギーで記録液であるインクをインク吐出口Ｈ１１０５から吐出させる。
【００２８】
ヒーターＨ１１０２からの配線は、各々、記録素子基板Ｈ１１００上で不図示の駆動素子に電気的に接続されている。駆動素子には、トランジスタ回路の他にトランジスタを駆動するためのロジック回路が搭載されており、そのロジック回路を駆動する信号は、接続端子Ｈ１１０３を通じてワイヤーボンディングなどでフレキシブル回路基板Ｈ１３００に接続される。さらにフレキシブル回路基板Ｈ１３００は、ガラスエポキシ等の複合材料からなる電気回路基板Ｈ１６００に接続され、電気回路基板Ｈ１６００には、外部から電気的信号を入力するための電気コネクタＨ１６０１が搭載されている。
【００２９】
記録素子基板Ｈ１１００およびフレキシブル回路基板Ｈ１３００の電気的接続部は、電極部が露出すると、吐出口から飛散した液滴もしくは紙上より跳ね返ったインクが電極に付着して電極やその下地金属を腐食するため、該電極部は封止性、イオン遮断性に優れたシリコン樹脂からなる封止剤Ｈ２１００により被覆され、封止されている。
【００３０】
記録素子基板Ｈ１１００の裏面側には、ベースプレートＨ１２００および支持部材Ｈ１５００によって形成される、インクを保持するためのインク共通液室Ｈ１５０１が開口しており、ベースプレートＨ１２００には、この裏面側のインクを表面側に供給するためのインク個別液室Ｈ１２０１が設けられている。
【００３１】
インク共通液室Ｈ１５０１は、さらにインクジョイントＨ１５０４、Ｈ１５０５に連通しており、インク吐出時には、インクジェット記録ヘッドは、外部の不図示のインクタンクからインクジョイントＨ１５０４、Ｈ１５０５を通じてインクの供給を受ける構成になっている。
【００３２】
図３に示すように、配列する記録素子基板Ｈ１１００の数を変えて、印刷しうる最大の記録媒体サイズに合わせた記録ヘッドＨ１０００を作成する。この最大記録媒体サイズは、記録装置の仕様によるものである。基本となる記録素子基板Ｈ１１００Ａは全ての記録ヘッドＨ１０００に使用され、図中の右端にそれぞれ、各記録サイズ専用の記録素子基板Ｈ１１００−Ａ３、Ｈ１１００−Ａ４、Ｈ１１００−Ｌを搭載し最大記録サイズを保証する。
【００３３】
このインクジェット記録ヘッドＨ１０００を用いて印字を行う、インクジェット記録装置を図４に示す。
【００３４】
図４は、前述のインクジェット記録ヘッドＨ１０００を４本並べ、それぞれにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を割り当て、４色のフルカラー印字を行うインクジェット記録装置の模式図である。被記録材である記録用紙Ｋ１０００を搬送する、紙搬送機構の上部に、上述したインクジェット記録ヘッドＨ１０００が４本並べてある。記録用紙Ｋ１０００がインクジェット記録ヘッドＨ１０００の下をくぐる間に４本のインクジェット記録ヘッドＨ１０００がインクを記録紙Ｋ１０００に吐出し、高速に印字を行うものである。
【００３５】
このように、本発明によれば、様々な記録媒体のサイズに応じたインクジェット記録ヘッドＨ１０００を、同じ記録素子基板を用いて安価に提供する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施例のインクジェット記録ヘッドの外観斜視図
【図２】本発明の記録ヘッドに搭載の記録素子基板の斜視図、及び断面図
【図３】第１の実施例のインクジェット記録ヘッドの平面図
【図４】本発明の記録ヘッドを搭載する記録装置の斜視図
【図５】従来のインクジェット記録ヘッドの外観斜視図
【図６】従来の記録ヘッドに搭載の記録素子基板の斜視図、及び断面図
【図７】従来の記録装置の斜視図
【図８】従来のインクジェット記録ヘッドの平面図
【符号の説明】
【００３７】
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  ベースプレート
Ｈ１２０１  インク個別液室
Ｈ１３００  電気配線基板
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
Ｈ１３０６  第３の封止材
Ｈ１５００  インク供給部材
Ｈ１５０１  液室（不図示）
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）
Ｈ１６００  プリント配線基板
Ｈ１６０１  外部信号入力端子
Ｈ１８００  インクタンク
Ｈ１８０２  チューブ
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１】
2008055842.tif 000003
【図２】
2008055842.tif 000004
【図３】
2008055842.tif 000005
【図４】
2008055842.tif 000006
【図５】
2008055842.tif 000007
【図６】
2008055842.tif 000008
【図７】
2008055842.tif 000009
【図８】
2008055842.tif 000010