(57)【要約】【課題】  複数の記録素子基板を配列したインクジェット記録ヘッドにおいてチップ間の境界温度差を緩和し、濃度むらによる印字品位低下を抑制し印字品位を向上させることを目的とする。【解決手段】  記録素子基板を配列する記録素子保持基板に各記録素子基板に対応した、あるいは各記録素子基板の境界に対応した加熱ヒーターを設け、各記録素子基板の境界温度差を制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出させるための吐出口と液体に運動エネルギーを印加するための吐出エネルギー発生素子がそれぞれ複数配列された記録素子基板を複数配列しラインヘッドを構成するインクジェット記録ヘッドにおいて、複数チップを配列する基板に加熱ヒーターが設けられていることを特徴とするインク記録ヘッド。
【請求項２】
各チップの周囲にヒーターを設けた請求項１のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
各チップ間にヒーターを設けた請求項１のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
各ヒーターを独立に制御できる請求項１のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜３いずれか１項に記載のインクジェットヘッドが搭載された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、記録に用いられる液体を記録媒体の記録面に対して吐出動作を行う記録ヘッド及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
最近では記録されるデータ量も増大しており、特にグラフィック等もプリントアウトされるようになるとそのデータ量の多さから一層の高速記録が要求されるようになってきている。被記録材の幅にわたって吐出口及び電気熱変換体を長尺に配列されるいわゆるフルラインタイプのインクジェットヘッドおよび該インクジェットヘッドを備えるインクジェット装置は上述の記録速度を向上させるものとして大いに期待されている。
【０００４】
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。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、電気熱変換素子をノズル内に設け、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。
【０００５】
図７，図３を用いて従来例を説明する。記録素子基板(チップ)２０１の中央付近の表面側にはインクを吐出するための吐出口２０２が複数開口しており、各々の吐出口に対応してインクを発泡させるための不図示のヒーターが記録素子基板２０１上に形成されている。記録素子基板２０１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及び温度センサー等が搭載されている。それらを駆動する信号等の配線は、ワイヤーボンディング等によりフレキシブルフィルム２０３に接続され個々の記録素子基板への信号は外部と電気的に接続される。
【０００６】
記録素子基板２０１の周囲およびフレキシブルフィルム２０３の電気的接続部は、エポキシ系、フッ素、シリコン系樹脂等の封止性、イオン遮断性に優れた封止剤２０５により被覆され、封止されている。
【０００７】
記録素子基板２０１の裏面側には、記録素子基板保持部材２０４および支持部材２０６によって形成されるインク流路２０７がノズル列方向に長く設けられ、記録素子基板２０１には、この裏面側のインクを表面側に供給するためのスリット２０８が設けられている。
【０００８】
インク流路２０７は、不図示のヘッドの外部からのインクの供給を受ける構成になっている。
【０００９】
又、従来例としては、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2005-066930号公報
【特許文献２】特開2005-178306号公報
【特許文献３】特開2005-193497号公報
【特許文献４】特開2005-279952号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
チップを複数配列した構成では一体基板に比べ各チップの温度が連続にならずその境界において温度差が生じる場合がある。このような温度差が生じた場合、インク吐出量は温度依存性があるため吐出量に差が生じチップ境界で濃度差が生じる（図６）。この濃度差によりチップ境界でスジが発生し、画像品位を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
複数チップを貼り合わせる基板上に各チップに対応、あるいは各チップ境界に対応したヒーターを設け、チップ境界の温度制御を可能な構成にした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上説明してきたように、複数のチップを配列しノズル列を構成するヘッドにおいて、チップを配列する基板に各チップ、あるいは各チップ境界に対応した加熱用ヒーターを設け温度制御することにより、チップ境界における温度差を抑制しチップ境界での濃度段差を軽減することができ、良好な画像品位を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施例１）
図１は本発明実施例のインクジェット記録ヘッドを示す。図３は本発明実施例の記録ヘッドの部分断面図模式図を示し、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
図１において、本発明のインクジェット記録ヘッドは、記録素子基板１０１の中央付近の表面側にインクを吐出するための吐出口１０２が複数開口しており、この吐出口１０２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。
【００１５】
記録素子基板１０１上には、各々の吐出口１０２に対応してヒーターが形成されており、このヒーターに通電加熱してインクを発泡させ、その運動エネルギで記録液であるインクを吐出口１０２から吐出させる。
【００１６】
記録素子基板１０１上には、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および温度センサーが搭載されており、それらを駆動する信号等の配線は、ワイヤーボンディング等により電気配線基板１０３に接続され外部の信号と接続される。
【００１７】
記録素子基板１０１の裏面側には、記録素子基板保持部材１０４および支持部材１０６によって形成されるインク流路２０７が前記各ノズル列に対応してノズル列方向に長く設けられており、記録素子基板１０１には、この裏面側のインクを表面側に供給するためのスリット２０８が異方性エッチング等により形成されている。
【００１８】
インク流路２０７は、不図示のヘッドの外部からのインクの供給をそれぞれ受ける構成になっている。
【００１９】
記録素子基板保持部材１０４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、第１のプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板１０１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１０１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。記録素子基板保持部材１０４には、記録素子基板１０１にインクを供給するためのインク供給口が形成されており、記録素子基板１０１のインク供給口２０８が記録素子基板保持部材１０４のインク供給口に対応し、かつ、記録素子基板１０１は記録素子基板保持部材１０４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、記録素子基板保持部材１０４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。
【００２０】
記録素子基板１０１は、図１に示すように記録素子基板保持部材１０４に千鳥状に配置され、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つの記録素子基板を千鳥状に配置し、４インチ幅の記録を可能にしている。
【００２１】
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。
【００２２】
電気配線基板１０３は、記録素子基板１０１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１０１を組み込むための開口部を有しており、接着剤により記録素子基板保持部材１０４の主面に接着固定される。電気配線基板１０３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、表層はレジストフィルムで覆われている。
【００２３】
図２は本発明記録ヘッドに用いられる記録素子基板保持部材を示す。
【００２４】
図２において、１２５〜１２８は抵抗体、１０４は記録素子基板保持部材、１２０〜１２４は外部との結線用の接続端子、１２９〜１３３は導体配線である。電気的に絶縁性を有し、熱伝導性の良い例えばセラミック等の記録素子基板保持部材１０４の表面に、抵抗体１２５〜１２８を記録素子基板周囲に配し、各抵抗体１２５〜１２８の両端は夫々導体配線１２９〜１３３に接続される。各抵抗体１２５〜１２８の一端側の導体配線１３３は共通の接続端子１２４に接続され、他端側の導体配線１２９〜１３２は各々接続端子１２０〜１２３に接続される。接続端子１２０〜１２３は記録装置に設けられた接点に接続され、制御回路により記録素子基板１０１上に設けられた温度センサーをモニターし、温度制御される。
【００２５】
図４にはチップ間の濃度分布を示したものである。本発明により各チップの温度制御をすることによりチップ間の濃度差（Δ）が小さくなり、チップ−チップ間における濃度分布を滑らかにすることが可能である。
【００２６】
図５には他の実施例を示す。
【００２７】
１３４、１３５は抵抗体、１３６〜１３８は導体配線である。各抵抗体はチップの端部のみに配し、一端は共通の配線１３８に接続され、他端は個々に独立して配線されている。チップ端部だけの抵抗体配置でもチップ境界における温度差を緩和することは可能である。
【００２８】
図８は本発明の記録ヘッドを用いたフルマルチインクジェットプリンターの概略図である。
【００２９】
１０はカセット給紙、８は手差し給紙であり給紙方式として、給送ローラーと分離パッドにより記録紙を一枚ずつ分離する方式（デュプロ方式）や、ツメ分離方式、リタード方式などが考えられる。カセット給紙１０や手差し給紙９により給紙された記録紙Ｐは、止まっているレジストローラー対４のニップへ記録紙の先端を突き当て、さらに少し給送ローラーを回転させレジストローラー４と給送ローラー８の間で記録紙Ｐにたるみをつくらせることにより、記録紙Ｐの斜送を補正することができ、さらに記録紙Ｐがレジストローラーのニップへ突き当たったことをフォトセンサーで検地してからレジストローラーを回転させ、レジストローラー４の回転開始をトリガーとして記録ヘッド１の記録タイミングをあわせることにより記録紙Ｐ上の所定位置に画像を形成することができる。
【００３０】
レジストローラーにより搬送された記録紙Ｐは、搬送ベルト５ｄとピンチローラ対１２とで挟持され、さらにピンチローラー１２の下ローラー１２ｂには高圧がかけられておりまた上ローラー１２ａは接地されていることにより、ピンチローラー１２を通った記録紙Ｐは搬送ベルト５ｄに静電吸着されながら搬送する。そして搬送ベルト上に静電吸着された記録紙Ｐは不図示のパルスモータである駆動源によって駆動される駆動ローラ５ｂによって搬送されるベルト５ｄによって記録ヘッド１Ｋ〜１Ｃの直下の印字開始位置まで搬送される。
【００３１】
搬送ベルト５ｄは駆動ローラ５ｂと従動ローラ５ａ及び圧力ローラ５ｃとによって張架され、その圧力ローラ５ｃは一端が図示しない搬送ベルト筐体５ｅに揺動可能に付けられたアーム（不図示）の他端に回動可能に付けられ、アームがバネによって押圧されることで搬送ベルト５ｄに張力を加している。
【００３２】
１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは記録シートＰの記録領域の全幅にわたって複数の記録素子が配列するフルラインタイプの記録ヘッドで、記録紙Ｐ搬送方向上流側から１Ｋ（黒）、１Ｙ（シアン）、１Ｍ（マゼンタ）、１Ｃ（イエロー）の順に所定間隔で配置され、記録ヘッド１はヘッドホルダ２に取り付けられている。
【００３３】
以上のような構成において、記録紙Ｐは静電吸着力よって搬送ベルト５ｄの上面に吸着され、記録ヘッド１で印字されながら搬送ベルト５ｄで搬送される。
【００３４】
７は排紙ローラで、不図示の伝達手段によって従動ローラ７ｂの回転力によって駆動される。
【００３５】
７ａは排紙ローラ７と圧接する拍車で、印字後の記録紙Ｐは、排紙ローラ７ｂと拍車７ａとによって挟持され、排紙トレイ１３へ排紙、収容されるようになっており、拍車７ｂは記録後の印字面を転走するため、印字された画像のインクがなるべく転移しないように先端をとがらせた形状となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明実施例の記録ヘッドの全体模式図
【図２】本発明実施例の記録素子保持基板の模式図
【図３】本発明実施例の記録ヘッドの部分断面図模式図
【図４】本発明実施例の濃度分布説明図
【図５】本発明他の実施例の記録素子保持基板の部分的模式図
【図６】従来例におけるチップ境界の濃度分布説明図
【図７】従来例の記録ヘッドの全体模式図
【図８】本発明の記録ヘッドを用いたフルマルチインクジェットプリンターの概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  記録ヘッド
２  ヘッドホルダ
４  レジストローラー
５ｄ  搬送ベルト
５ａ  従動ローラ
５ｃ  加圧ローラ
５ｅ  搬送ベルト筐体
５ｂ  駆動ローラ
７  排紙ローラ
８  給送ローラー
９  手差し給紙
１０  カセット給紙
１２  ピンチローラー
１３  排紙トレー
１０１  記録素子基板
１０２  吐出口
１０３  フレキシブルフィルム
１０４  記録素子基板保持部材
１０５  封止材
１０６  支持部材
１０７  インク流路
１０８  インク供給口
１２０〜１２３  接続端子
１２５〜１２８、１３４〜１３６  抵抗体
１２９〜１３３、１３７〜１３９  導体配線
【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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