(57)【要約】【課題】  記録素子基板が吐出口列方向に千鳥状に複数配置されている記録ヘッドにおいて、隣接する記録素子基板を規定ピッチにて配置すると、吐出により引き起こされる気流によって端部吐出口からの吐出液滴が偏倚し、記録素子基板間のつなぎ部に対応する部分の印刷画像に白スジが発生し、画像を劣化させていた。【解決手段】  吐出口が規定ピッチの間隔で配列されている記録素子基板が、吐出口配列方向に千鳥状に複数配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、ある記録素子基板の端部吐出口と、この端部吐出口側に隣接する記録素子基板の隣接する側の端部吐出口とが、吐出口配列方向に前記規定ピッチの間隔で配置されておらず、隣接する記録素子基板が、距離ａだけ互いに近づく方向に配置されている。【選択図】  図７
2005144919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録液を吐出する吐出口が複数配列され、該吐出口は規定ピッチの間隔で配列されている記録素子基板が、吐出口配列方向に千鳥状に複数配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
ある記録素子基板の端部吐出口と、該端部吐出口側に隣接する記録素子基板の隣接する側の端部吐出口とが、吐出口配列方向に前記規定ピッチの間隔で配置されておらず、隣接する記録素子基板が、距離ａだけ互いに近づく方向に配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記距離ａは、前記吐出口群からの記録液の吐出に伴って発生する気流によって引き起こされる、端部吐出口から吐出された液滴の、記録媒体に着弾した時の吐出口配列方向への偏倚量に対応していて、前記距離ａは隣接する記録素子基板の端部吐出口からの液滴の前記偏倚量の和であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記偏倚量は、記録ヘッドの最大プリントデューティでの、前記記録素子基板から吐出される液滴の気流による偏倚量であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記各記録素子基板の吐出口配列方向両端部に位置する端部吐出口群を構成する吐出口の配列間隔は、その配列方向中央部に位置する中央吐出口群を構成する吐出口の前記規定ピッチよりも広く設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記端部吐出口群を構成する吐出口の配列間隔は、前記規定ピッチよりも０．１から１０μｍ広く設定されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記各記録素子基板の吐出口配列方向両端部に位置する端部吐出口群を構成する吐出口から吐出される液滴の大きさは、その配列方向中央部に位置する中央吐出口群を構成する吐出口から吐出される液滴の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記端部吐出口群を構成する吐出口の大きさが、前記中央吐出口群を構成する吐出口の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
記録液を吐出する吐出口が複数配列され、該吐出口は規定ピッチの間隔で配列されている記録素子基板が、吐出口配列方向に千鳥状に複数配置されているインクジェット記録ヘッドにおいて、
隣接する記録素子基板は、吐出口配列方向と直行する方向において、重複する吐出口群を有しており、ある記録素子基板の端部吐出口と、該端部吐出口側に隣接する記録素子基板の隣接する側にあり前記端部吐出口に対応する吐出口とが、吐出口配列方向に前記規定ピッチの間隔で配置されておらず、距離ａだけ隣接する記録素子基板が互いに近づく方向に配置されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記距離ａは、前記吐出口群からの記録液の吐出に伴って発生する気流によって引き起こされる、吐出口から吐出された液滴の、記録媒体に着弾した時の吐出口配列方向への偏倚量に対応していて、前記距離ａは、前記ある記録素子基板の端部吐出口からの液滴と、前記隣接する記録素子基板の前記端部吐出口に対応した吐出口からの液滴との、前記偏倚量の和であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記偏倚量は、記録ヘッドの最大プリントデューティでの、前記記録素子基板から吐出される液滴の気流による偏倚量であることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
前記複数の吐出口の規定ピッチが４２．３μｍ以下である請求項１から１０のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
前記吐出口から１回に吐出される液滴の量が１０ピコリットル以下である請求項１から１１のいずれかに記載の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。
【背景技術】
【０００２】
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を発生するエネルギ発生素子としては、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をすることが可能である。その中でも電気熱変換素子をエネルギ発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容易であり、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、より高速に高詳細の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〜１２インチなどの長さのものも要求されてきている。
【０００７】
一般的なインクジェット記録装置としては、インクジェット記録ヘッドを、インクの吐出を行いながら紙などの被記録材に対して走査して印字を行う方式が広く知られているが、上記のような印字幅の長いヘッドを、被記録材を搬送する搬送ベルトの上に固定し、被記録材を走査することで印字を高速に行うことのできるインクジェット記録装置も従来知られている。
【０００８】
このように長い印字幅をもったインクジェット記録ヘッドを、単一の記録素子基板にて構成すると、記録素子基板が非常に長くなり、記録素子基板の割れ、反りが発生したり、記録素子基板自体の歩留まりが低下してしまう等の問題が発生してしまう。そこで、特許文献１等では、適度な長さの（適度なノズル数を有する）記録素子基板を、複数千鳥状に配置して、全体として長い印字幅の記録ヘッドを達成する構成が考え出されている。
【０００９】
このような構成のインクジェット記録ヘッドを説明する図を図１１に示す。図１１は、複数千鳥状に配置された記録素子基板のつなぎ部分の一部を示す概念図であり、説明がわかりやすいよう記録素子基板以外の構成部材は省略しており、記録素子基板の吐出口面から見た図である。また、他のつなぎ部分も本図と同様の構成をしている。
【００１０】
ある記録素子基板H1100bに隣接し、吐出口列方向に沿うように、記録素子基板H1100cが配置されている。吐出口H1105bやH1105cは、規定のピッチPにて千鳥状に記録素子基板内に配置されている。そして、記録素子基板H1100bの端部吐出口H1105b-1と、記録素子基板H1100cの端部吐出口H1105c-1とが、吐出口列方向に規定ピッチPと同じだけ間隔をもつように、それぞれの記録素子基板が配置されている。このため、吐出口列方向での、吐出口の配列は、隣接する記録素子基板を超えて、連続的に規定ピッチPで配置されるように構成されている。また、吐出口列方向に直行する方向では、隣接する記録素子基板（あるいは隣接する記録素子基板の吐出口）は、離れて配置されている。これは、記録ヘッドの構成上、離さざるをえなく、一般的には、吐出口列方向に直行する方向において、隣接する記録素子基板の吐出口は数ｍｍ以上、間隔が空いている。
【特許文献１】特開平５−２４１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図１１に示す構成の記録ヘッドでは、以下のような問題点があった。
【００１２】
図１１の記録ヘッドのインク滴吐出の様子を模式的に表す概念図を図１２に示す。図１２は、すべての吐出口からインク滴を連続的に吐出させ、いわゆるべたプリントを被記録媒体K1000に対して行う場合のインク滴の吐出状態である。各記録素子基板H1100a〜cが上述のように連続的に配置されており、図示しない吐出口は図の左右方向に配列した状態となっている。
【００１３】
画像データがべたの場合には、各吐出口に対応するすべての吐出エネルギー発生部（図示せず）が高い駆動周波数で駆動される。このため、吐出口から記録媒体K1000に向けて吐出するインク滴K1001の運動に伴い、その周囲に介在する粘性を持った空気もインク滴K1001の運動に引きずられて移動する。この結果、記録素子基板H1100の吐出口が開口する吐出口面H1105M近傍から記録媒体K1000近傍にかけて、記録ヘッドの周囲よりも減圧傾向となり、周囲の空気が減圧領域へ気流となって流れ、その流れの影響によって、特に吐出口の配列方向両端側に位置する吐出口から吐出されるインク滴K1001がその配列方向中央側に引き寄せられ、記録媒体K1000に対して所期の位置に吐出されなくなることが判明した。このことから、各記録素子基板H1100a〜H1100cの両端部の複数の吐出液滴が中央部へ引き寄せられている。なお、隣接する記録素子基板は、図１２の奥行き方向に対しては離れて配置されているため、記録素子基板間のつなぎ部でも、端部吐出口からのインク滴K1001が中央部へ引き寄せられてしまっているのである。
【００１４】
このような現象の下で、印刷を行った場合の記録媒体上に形成されるべたプリントの画像の一部分を図１３に模式的に示す。図１３は隣接する記録素子基板のつなぎ部近傍の吐出口にて印刷された画像である。記録素子基板H1100aにて印刷された画像領域の一部が2Aであり、記録素子基板H1100bにて印刷された画像領域の一部が2Bである。各画像領域は、インクドット1A、1Bが複数集合して形成されている。
【００１５】
画像領域2Aと、画像領域2Bの間に白スジ３が形成されてしまうことが理解されよう。
【００１６】
このような不具合は、各記録素子基板の吐出口の配列間隔（規定ピッチP）を狭く設定し、１回の駆動操作によって１０ピコリットル以下の少量のインク滴を高周波数で吐出するインクジェットプリンタにおいて特に顕著に現れることが分かった。吐出口の配列間隔が１２００dpi（２１μｍ）の場合の、１つの吐出口から１回に吐出される吐出量と端部吐出口の吐出インク滴のヨレ量（＝白スジ３の半分の量）との関係を表すグラフの一例を図１４に示す。
【００１７】
このようにインク滴の大きさが小さくなることによって現象が顕著に現れる理由は、インク滴重量に対するインク滴表面積（投影面積）の関係からインク滴表面積の割合が増える一方、気流による液滴の移動は、前記の割合が大きいほど影響を受けることになるためである。
【００１８】
かかる不具合を防止するため、吐出口の配列方向両端側に位置する吐出口から吐出されるインク滴の大きさを大きくし、すなわちインク滴の慣性質量を増大させることによって、この配列方向両端側に位置する吐出口から吐出されるインク滴の吐出軌跡の偏倚を抑制することも可能である。しかしながら、インク滴を大きくすることは、高精細かつ高階調の画像を形成する上での障害になる。さらに、記録媒体に対するインク滴の浸透が遅れる上、プリント媒体の膨潤に伴ってプリント画像の劣化を招来する可能性が高い。あるいは、吐出エネルギー発生部に対する駆動周波数を低く抑えることによって上述した不具合を緩和することも可能である。しかしながら、吐出エネルギー発生部に対する駆動周波数を低く設定した場合にはプリント速度が遅くなってしまい、高速でプリントアウトするというユーザのニーズに応えることができなくなってしまう。
【００１９】
そこで、本発明は、上記、従来技術の有する問題点に鑑み、記録素子基板が吐出口列方向に千鳥状に複数配置されている記録ヘッドにおいて、隣接する記録素子基板を規定ピッチにて配置すると、吐出により引き起こされる気流によって端部吐出口からの吐出液滴が偏倚し、記録素子基板間のつなぎ部に対応する部分の印刷画像に白スジが発生するという問題を解決し、高品位の画像を、高速で印字することが可能である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。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
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、記録液を吐出する吐出口が複数配列され、該吐出口は規定ピッチの間隔で配列されている記録素子基板が、吐出口配列方向に千鳥状に複数配置されていて、ある記録素子基板の端部吐出口と、該端部吐出口側に隣接する記録素子基板の隣接する側の端部吐出口とが、吐出口配列方向に前記規定ピッチの間隔で配置されておらず、隣接する記録素子基板が、距離ａだけ互いに近づく方向に配置されていることを特徴とするものである。
【００２１】
また、前記距離ａは、前記吐出口群からの記録液の吐出に伴って発生する気流によって引き起こされる、端部吐出口から吐出された液滴の、記録媒体に着弾した時の吐出口配列方向への偏倚量に対応していて、前記距離ａは隣接する記録素子基板の端部吐出口からの液滴の前記偏倚量の和であることを特徴とする。
【００２２】
さらに、前記偏倚量は、記録ヘッドの最大プリントデューティでの、前記記録素子基板から吐出される液滴の気流による偏倚量であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、記録素子基板が吐出口列方向に千鳥状に複数配置されている記録ヘッドにおいて、隣接する記録素子基板を規定ピッチにて配置すると、吐出により引き起こされる気流によって端部吐出口からの吐出液滴が偏倚し、記録素子基板間のつなぎ部に対応する部分の印刷画像に白スジが発生するという問題を解決できる。ひいては、高品位の画像を、高速で印字することが可能であるインクジェット記録ヘッド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】
【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】
（第１の実施例）
図１から図６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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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から構成される。さらに、図３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、第１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、第２のプレートＨ１４００、フィルター部材Ｈ１６００で構成されている。また、インク供給ユニットＨ１００２は、図４の分解斜視図に示すように、インク供給部材Ｈ１５００、ジョイントゴムＨ１７００、チューブＨ１８０２、インクタンクＨ１８００から構成されている。
【００２８】
（１−１）記録素子ユニット
図５（ａ）は、記録素子基板H１１００の構成を説明する図であり、図５（ｂ）は図５（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。
【００２９】
第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ１．５〜１０ｍｍ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。第１のプレート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よい。第１のプレート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が第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１に対応し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００は第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。その第１の接着剤Ｈ１２０２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。その第１の接着剤Ｈ１２０２は、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、第１のプレート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。
【００３０】
記録素子基板Ｈ１１００は、図１に示すように第１のプレート上Ｈ１２００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。
【００３１】
また、各記録素子基板の吐出口群の端部は、隣接する記録素子基板の吐出口群の端部と実質隙間のないように配置され、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。
【００３２】
外部配線基板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と、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。外部配線基板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と外部配線基板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。外部配線基板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る。
【００３３】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．２〜１ｍｍの板状部材である。そして、第２のプレートＨ１４００は、第１のプレートＨ１２００に接着固定された記録素子基板Ｈ１１００の外形寸法よりも大きな開口部を有する形状となっている。また、記録素子基板Ｈ１１００と外部配線基板Ｈ１３００を平面的に電気接続できるように、第２のプレートＨ１４００は第１のプレートＨ１２００に第２の接着剤Ｈ１２０３により接着されており、さらに、外部配線基板Ｈ１３００の裏面と第３の接着剤Ｈ１３０６により接着固定される。
【００３４】
第２のプレートの開口部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。
【００３５】
また、第１のプレートＨ１１００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。
【００３６】
（１−２）インク供給ユニット
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成され、共通液室Ｈ１５０１と、Ｚ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。
【００３７】
また、インクタンクＨ１８００からインクを供給するインク供給口Ｈ１５０４には、ジョイントゴムH１７００が具備され、ジョイント部からのインクの蒸発を防止している。
【００３８】
インクタンクＨ１８００から伸びるインク供給チューブＨ１８０２とインク供給ユニットＨ１５００の接続は、チューブ先端に設けられたニードルＨ１８０１が、ジョイントゴムＨ１７００を貫通することにより行われる。そして、吐出時に使用されるインクは、インクタンクＨ１８００よりインク供給チューブＨ１８０２を通って、インク供給ユニットＨ１５００の共通液室Ｈ１５０１に供給され、フィルター部材Ｈ１６００を介し、記録素子ユニットＨ１００１に供給される。
【００３９】
（１−３）記録素子ユニットとインク供給ユニットの結合
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をインク供給部材Ｈ１５００に結合することにより完成する。
【００４０】
結合は以下のように行われる。
【００４１】
インク供給部材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を密閉する。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Ｈ１９００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。
【００４２】
また、記録素子ユニットＨ１００１の外部信号入力端子Ｈ１３０１部分は、例えば、インク供給部材Ｈ１５０１の裏面に、位置決め固定される。
【００４３】
（２）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６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。
【００４４】
そして、これらの記録ヘッドを、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。
【００４５】
次に、上記実施例における特徴的構成・作用を以下の実施例に基づきより具体的に説明する。
【００４６】
図７は、複数千鳥状に配置された記録素子基板のつなぎ部分の一部を示す概念図であり、説明がわかりやすいよう記録素子基板以外の構成部材は省略しており、記録素子基板の吐出口面から見た図である。また、他の記録素子基板のつなぎ部分も本図と同様の構成をしている。
【００４７】
ある記録素子基板H1100bに隣接し、吐出口列方向に沿うように、記録素子基板H1100cが配置されている。吐出口H1105bやH1105cは、規定のピッチPにて千鳥状に記録素子基板内に配置されている。
【００４８】
そして、記録素子基板H1100bの端部吐出口H1105b-1と、記録素子基板H1100cの端部吐出口H1105c-1とが、吐出口列方向にP1の間隔をもつように、それぞれの記録素子基板が配置されている。
【００４９】
また、吐出口列方向に直行する方向では、隣接する記録素子基板（あるいは隣接する記録素子基板の吐出口）は、離れて配置されている。これは、記録ヘッドの構成上、離さざるをえなく、一般的には、吐出口列方向に直行する方向において、隣接する記録素子基板の吐出口は数ｍｍ以上、間隔が空いている。
【００５０】
本実施例では、各記録素子基板の吐出口配列は、一直線上に並んだ吐出口は６００dpi＝４２．３μｍの間隔で配置されている。さらに、一直線上に並んだ吐出口群が２列並び、この２列は６００dpiの半分の距離の１２００dpi＝２１．１μｍ分ずらして配置されている。したがって、これら２列をあわせることで、１つの記録素子基板は１２００dpiの吐出口群を有していることになる。よって、上記の規定ピッチＰは１２００dpi＝２１．１μｍとなっている。また、２列の吐出口群の吐出口列方向と直行する方向での間隔は２１０μｍになっている。
【００５１】
また、上記P1の距離は、従来構成と違い、規定ピッチPと同じではない。
【００５２】
記録素子基板の吐出口群からのインク滴の吐出に伴って発生する気流によって端部側のインク滴は中央側に偏倚するのであるが、この時の端部吐出口（H1105b-1やH1105c-1）から吐出されたインク滴の、記録媒体に着弾した時の吐出口配列方向へのヨレ量をそれぞれa0、a1とし、その和をa（=a0+a1）とする。この時に、前記P1の値は、P1=P−aとなるように、隣接記録素子基板が配置されているのである。
【００５３】
このように、端部吐出口の気流によるヨレ量の和の分、記録素子基板を互いに近づけて配置することで、従来構成の記録ヘッドで述べたような白スジ３（図１３）が発生せず、高品位な印刷画像が得られることは容易に理解できるだろう。
【００５４】
なお、ここでのヨレ量は、記録ヘッドの最大プリントデューティでの、値を採用することが望ましい。
【００５５】
さらに、本実施例の記録ヘッドにおけるＰ１の設定値の一例をあげる。記録ヘッドの構成の一例として、１つの吐出口から１回に吐出される吐出量が４．５ピコリットル（pl）であり、そのインク滴の吐出速度は１０〜１５m/s程度であるとする。また吐出口径を１８μｍとすることで上記の吐出量を得ている。そして、最大プリントデューティは１００%であり、すなわち全吐出口から連続的に吐出が行われるプリントモードを有している。この時の駆動周波数は２２kHzである。また、記録素子基板の吐出口が開口する吐出口面と、被記録媒体との間隔が１．２ｍｍ程度となるように記録装置が構成されている。
【００５６】
このような構成の記録ヘッドでは、最大プリントデューティ１００％で印刷した場合の端部ノズルの気流による吐出口配列方向のヨレ量は１１μｍ程度となる。したがって、上記ａの値は本実施例では、１１×２＝２２μｍとなる。よって、この場合には、隣接する記録素子基板の端部吐出口同士の間隔Ｐ１＝２１．１−２２＝−０．９μｍと設定すればよい。すなわち、図７でいうと、端部吐出口H1105c-1が、端部吐出口H1105b-1に対して、左側に０．９μｍの距離となるように、記録素子基板が配置されることとなる。
【００５７】
ところで、端部吐出口の気流によるヨレ量はプリントデューティによって変化し、プリントデューティが高くなるほど、気流の影響が大きくなり、ヨレ量も大きくなる。よって、低デューティの時は、つなぎ部近傍部分でのインク滴の打ち込み量や打ち込み方を補正制御することで、低デューティ時にも品位の高い画像を得られる。
【００５８】
また、気流によるヨレ量は、吐出量はもちろん、駆動周波数や、吐出口の配列間隔によっても変化するため、記録ヘッドの仕様に応じて、前記P1の値を設定すればよい。
【００５９】
以上の説明から明らかなように、本発明のインクジェット記録ヘッドでは、従来構成のような白スジが発生しない、高品位の画像を、高速で印字することが可能である。
【００６０】
（第２の実施例）
次に図８を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図８は、図７と同様、複数千鳥状に配置された記録素子基板のつなぎ部分の一部を示す概念図であり、説明がわかりやすいよう記録素子基板以外の構成部材は省略しており、記録素子基板の吐出口面から見た図である。また、他の記録素子基板のつなぎ部分も本図と同様の構成をしている。
【００６１】
ある記録素子基板H1100bに隣接し、吐出口列方向に沿うように、記録素子基板H1100cが配置されている。また、図７と同様に、記録素子基板H1100bの端部吐出口H1105b-1と、記録素子基板H1100cの端部吐出口H1105c-1とが、吐出口列方向にP1の間隔をもつように、それぞれの記録素子基板が配置されている。Ｐ１の距離は、第１の実施例で述べた値と同様にして設定すればよく、端部吐出口の気流によるヨレ量の和の分、記録素子基板を互いに近づけて配置することで、従来構成の記録ヘッドで述べたような白スジ３の発生しない、高品位な印刷画像が得られる。
【００６２】
さらに、図８では、記録素子基板H1100bやH1100cはその両端部に配置された端部吐出口群H1106b-EやH1106c-Eと、それ以外の中央部に配置された中央吐出口群H1106b-CやH1106c-Cとに分けられ、端部吐出口群と中央吐出口群では、吐出口の配列間隔が異なっている。中央吐出口群の配列間隔が規定ピッチPであるのに対して、端部吐出口群の配列間隔は規定ピッチよりも広いＰｅとなっている。Ｐが１２００dpiの４２．３μｍであるのに対して、Ｐeはそれよりも０．５μｍ広い４２．８μｍに本実施例では設定している。また、端部吐出口群は端部吐出口H1105b-1から数えて２２個目までの吐出口により構成されている。したがって、最端部の吐出口H1105b-1では、すべての吐出口が１２００dpiで配列している場合よりも、１１μｍだけ端部側に広がって配置されていることになる。端部吐出口群内の吐出口でも、中央に近づくほど広がりは少ないことになる。
【００６３】
第２の実施例でこのような構成を取っている理由は、第１の実施例では白スジの発生は抑えられるのであるが、両端側の吐出インク滴が気流により中央部にヨレるため、印刷する画像によっては、両端側では、印刷媒体上でインクドットが密になりムラとなってしまう場合があるからである。よって、第２の実施例の構成により、両端側のムラを抑えることができるのである。
【００６４】
なお、気流によるヨレ量は、両端の最端部吐出口が一番大きく、中央部へいくに従いヨレ量は小さくなる。気流によって影響を受けヨレてしまう吐出口は、本実施例の形態では１０〜数１０個程度である。本実施例では、端部吐出口群を２２個とし、その間隔を０．５μｍずつ広げる構成としているが、気流によって影響を受け、画像に影響を及ぼしてしまう吐出口の数により、端部吐出口群の数や、吐出口の間隔を適宜設定すればよい。
【００６５】
また、本実施例では、端部吐出口群の吐出口の間隔をPeと一定としているが、徐々に間隔を広げていったり等、気流によるヨレ方に応じて間隔を変化させてもよい。
【００６６】
以上、第２の実施例により、従来構成のような白スジが発生せず、またムラのない高品位の画像を、高速で印字できるインクジェット記録ヘッドを構成できる。
【００６７】
（第３の実施例）
次に図９を用いて本発明の第３の実施例を説明する。図９は、図７と同様、複数千鳥状に配置された記録素子基板のつなぎ部分の一部を示す概念図であり、説明がわかりやすいよう記録素子基板以外の構成部材は省略しており、記録素子基板の吐出口面から見た図である。また、他の記録素子基板のつなぎ部分も本図と同様の構成をしている。
【００６８】
ある記録素子基板H1100bに隣接し、吐出口列方向に沿うように、記録素子基板H1100cが配置されている。また、図７の第１の実施例と同様に、記録素子基板H1100bの端部吐出口H1105b-1と、記録素子基板H1100cの端部吐出口H1105c-1とが、吐出口列方向にP1の間隔をもつように、それぞれの記録素子基板が配置されている。Ｐ１の距離は、第１の実施例で述べた値と同様にして設定すればよく、端部吐出口の気流によるヨレ量の和の分、記録素子基板を互いに近づけて配置することで、従来構成の記録ヘッドで述べたような白スジ３の発生しない、高品位な印刷画像が得られる。
【００６９】
さらに、図９では、記録素子基板H1100bやH1100cはその両端部に配置された端部吐出口群H1106b-EやH1106c-Eと、それ以外の中央部に配置された中央吐出口群H1106b-CやH1106c-Cとに分けられ、端部吐出口群と中央吐出口群では、吐出口の大きさが異なっている。なお、両者の吐出口群での吐出口の配列間隔は等しくしている。
【００７０】
中央吐出口群の吐出口の直径db-Cが上述のように１８μｍであるのに対して、端部吐出口群の吐出口の直径db-Eは１７〜１７．５μｍとなっている。吐出口の大きさを変化させることで、１つの吐出口から１回に吐出される吐出量が変化する。上記の吐出口の大きさだと、中央吐出口群の吐出量が４．５ピコリットル（pl）であるのに対して、端部吐出口群の吐出量は３．５〜４ピコリットル（pl）となる。
【００７１】
第２の実施例の説明で述べたように、記録素子基板の両端側の吐出口では、印刷媒体上でインクドットが密になりムラとなってしまう場合があるだが、本第３の実施例により端部吐出口群の吐出量を小さくすることによっても、両端側のムラを抑えることができる。
【００７２】
本実施例では、端部の吐出量を小さくする方法として、吐出口径を小さくすることを行っているが、これに限ることはなく、例えば、端部の吐出口に対応する記録素子の大きさを変化させ吐出エネルギーを小さくすることで、吐出量を小さくする等してもよい。
【００７３】
以上、第３の実施例により、従来構成のような白スジが発生せず、またムラのない高品位の画像を、高速で印字できるインクジェット記録ヘッドを構成できる。
【００７４】
（第４の実施例）
次に図１０を用いて本発明の第４の実施例を説明する。図１０は、図７と同様、複数千鳥状に配置された記録素子基板のつなぎ部分の一部を示す概念図であり、説明がわかりやすいよう記録素子基板以外の構成部材は省略しており、記録素子基板の吐出口面から見た図である。また、他の記録素子基板のつなぎ部分も本図と同様の構成をしている。
【００７５】
ある記録素子基板H1100bに隣接し、吐出口列方向に沿うように、記録素子基板H1100cが配置されている。
【００７６】
また、図１０では、各記録素子基板の吐出口群の端部は、隣接する記録素子基板の吐出口群の端部と、重複する領域が設けられており、この部分の吐出口群を重複吐出口群H1106b-X、H1106c-Xとする。
【００７７】
さらに、記録素子基板H1100bの端部吐出口H1105b-1と、これに対応する記録素子基板H1100cの対応吐出口H1005c-2とが、吐出口列方向にP1の間隔をもつように、それぞれの記録素子基板が配置されている。同様に、記録素子基板H1100cの端部吐出口H1105c-1と、これに対応する記録素子基板H1100bの対応吐出口H1005b-2とが、吐出口列方向にP1の間隔をもつ。
【００７８】
Ｐ１の距離は、第１の実施例で述べた値と同様にして設定すればよく、本実施例の場合では、端部吐出口H1105b-1（またはH1105c-1）の気流によるヨレ量と、この端部吐出口への対応吐出口H1105c-2（またはH1105b-2）の気流によるヨレ量の和の分、記録素子基板を互いに近づけて配置することで、従来構成の記録ヘッドで述べたような白スジ３の発生しない、高品位な印刷画像が得られる。
【００７９】
なお、図１０での最高プリントデューティは、重複吐出口群以外では前述の実施例と同様１００％なのであるが、重複部分は、その半分の５０％デューティとし、トータルで１００％となるようにしている。図１５には記録装置のプリントデューティと端部吐出口の吐出インク滴のヨレ量との関係を表すグラフの一例を示す。本図よりわかる通りプリントデューティが低くなるほど、気流による吐出口のヨレ量は低下する。
【００８０】
これを考慮し、本実施例でのP1の一例を求めると、端部吐出口H1105b-1やH1105c-1の気流によるヨレ量（最大プリントデューティ）は、６μｍとなり、また対応吐出口H1105c-2やH1105b-2は、端部から中央に寄った位置にあるため、気流の影響を受けにくい。本例では、対応吐出口は気流の影響をほとんど受けない場所（端部よりも数１０個以上中央よりの吐出口）にあるとしてヨレ量はほぼ０である。よって、ヨレ量の和ａは６μｍとなり、Ｐ１＝２１．１−６＝１５．１μｍとなる。
【００８１】
前述の実施例で述べたように、記録素子基板の両端側の吐出口では、印刷媒体上でインクドットが密になりムラとなってしまう場合があるのだが、本実施例のように、重複吐出口群を設けることにより、インクドットがランダムに記録媒体上に配置されるため、ムラも目立たなくなる。また、重複部の最高プリントデューティが低くなるため、気流によるヨレ量が小さくなり、隣接記録素子基板を近づける量が小さくてすむため、低デューティの時の印刷画像への影響も少なくなる。ただし、重複領域を増やしすぎると同じ記録素子基板の数で印刷できる領域が減るので、コストと性能を考慮して、重複吐出口群の個数を決めるのがよい。
【００８２】
以上、第４の実施例により、従来構成のような白スジが発生せず、またムラのない高品位の画像を、高速で印字できるインクジェット記録ヘッドを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施例の記録ヘッドの外観斜視図である。
【図２】図１に示した記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２に示した記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図４】図２に示したインク供給ユニットの分解斜視図である。
【図５】記録素子基板を説明する図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図６】インクジェット記録装置を説明する図である。
【図７】本発明の第１の実施例を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施例を説明する図である。
【図９】本発明の第３の実施例を説明する図である。
【図１０】本発明の第４の実施例を説明する図である。
【図１１】従来構成を説明する図である。
【図１２】従来構成の記録ヘッドのインク滴吐出の様子を模式的に表す概念図である。
【図１３】従来構成の記録ヘッドで印刷された画像を模式的に表す概念図である。
【図１４】記録ヘッドの１つの吐出口から１回に吐出される吐出量と端部吐出口の吐出インク滴のヨレ量との関係を表すグラフの一例である。
【図１５】記録装置のプリントデユーティと端部吐出口の吐出インク滴のヨレ量との関係を表すグラフの一例である。
【符号の説明】
【００８４】
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，H1100a〜d  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，H1105a〜d  吐出口
H1105b-1，H1105c-1  端部吐出口
H1105b-2，H1105c-2  端部吐出口への対応吐出口
H1105M  吐出口面
H1106  吐出口群
H1106b-E，H1106c-E  端部吐出口群
H1106b-C，H1106c-C  中央吐出口群
H1106b-X，H1106c-X  重複吐出口群
H1107  発泡室
H1108  Ｓｉ基板
H1110  ノズルプレート
H1200  第１のプレート
H1201  インク供給口
H1202  第１の接着剤
H1203  第２の接着剤
H1204  X方向基準
H1205  Y方向基準
H1206  Z方向基準
H1300  外部配線基板
H1301  外部入力端子
H1302  電極端子
H1304  第１の封止剤
H1305  第２の封止剤
H1306  第３の接着剤
H1307  バンプ
H1400  第２のプレート
H1500  インク供給部材
H1501  インク貯蔵部
H1502  Z基準面
H1503  第３の封止剤
H1504  インク供給口
H1600  フィルター部材
H1601  第４の封止剤
H1700  ジョイントゴム
H1800  インクタンク
H1801  ニードル
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
K1000  被記録媒体
K1001  吐出インク滴
1A，1B  インクドット
2A，2B  画像領域
3  白スジ
【図１】
2005144919.tif 000003
【図２】
2005144919.tif 000004
【図３】
2005144919.tif 000005
【図４】
2005144919.tif 000006
【図５】
2005144919.tif 000007
【図６】
2005144919.tif 000008
【図７】
2005144919.tif 000009
【図８】
2005144919.tif 000010
【図９】
2005144919.tif 000011
【図１０】
2005144919.tif 000012
【図１１】
2005144919.tif 000013
【図１２】
2005144919.tif 000014
【図１３】
2005144919.tif 000015
【図１４】
2005144919.tif 000016
【図１５】
2005144919.tif 000017