(57)【要約】【課題】複数色を印字できるきわめて小型で安価なフルライン型のインクジェット記録ヘッドを提供する。【解決手段】このインクジェット記録ヘッドは、記録素子基板Ｈ１１００がその表面に形成された吐出口の並び方向に１１個配列され、この１１個の記録素子基板Ｈ１１００からなる記録素子基板列が連続的に８列並んだ構成である。この８列の記録素子基板列は、端の列から２列ずつ、それぞれが所定の色を吐出する４組の記録素子基板列（Ａ１，Ａ２），（Ｂ1，Ｂ２），（Ｃ1，Ｃ２），（Ｄ1，Ｄ２）からなる。各組の記録素子基板列は、吐出口列が互いに千鳥状に配列されるように記録素子基板Ｈ１１００が２列に並んでいる。【選択図】図２ａ
2007181952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に同一の記録液を吐出するための吐出口列を備える記録素子基板が、その吐出口列が記録素子基板毎に互いに千鳥状に配列されるように２列に並んだインクジェット記録ヘッドにおいて、
同一平面に、前記２列に並んだ記録素子基板を１組とした記録素子基板列が連続的に複数組並列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】
２列に並んだ１組の記録素子基板列が４組もしくは６組並列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】
配列された記録素子基板間の全ての間隔は略同一である請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
記録素子基板間の間隔は記録素子基板をウェーハから切り出す際の切断幅と略同一である請求項３に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記記録素子基板の吐出口列が設けられた面の反対側の面にて電気配線基板との電気接続が行なわれている請求項１または２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、被記録材に、インクを吐出口から噴射してインク液滴を形成するインクジェット記録ヘッド、特に、複数の記録素子基板を列状に千鳥に配列するインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録ヘッドの構成について説明する。なお、吐出方式としてノズル内の液体を熱で発泡させて当該ノズルより液滴を吐出させるいわゆるバブルジェット方式がある。この方式の記録ヘッドには、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。以下では、この内のサイドシュータタイプを従来例に挙げて説明する。
【０００３】
図６は従来のサイドシュータータイプの記録ヘッドを示す斜視図である。
【０００４】
図６に示される記録素子基板２０１は例えば、インクを発泡させるための加熱ヒータが形成された基板と、該基板上に各々の加熱ヒータに対向して開口する複数のインク吐出口２０２を形成するプレート部とからなる。複数の吐出口は記録素子基板の長手方向に一列に配設されている。
【０００５】
加熱ヒーターからの電気配線は、加熱ヒーターを駆動するためのトランジスタ回路に接続される。このトランジスタ回路は、記録素子基板１の歩留まりの低下を防ぐために、記録素子基板２０１上に実装された記録素子基板２０１とは別体の駆動素子２０５に作り込まれている。
【０００６】
また、駆動素子２０５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いる。そのロジック回路を駆動する信号は、記録素子基板２０１上に接続されたフレキシブルフィルム２０６を介して、回路基板２０７より入力される。
【０００７】
さらに、記録素子基板２０１の裏面にはベースプレート２１１が配置されている。ベースプレート２１１は支持部材２１２により支持されている。なお、図示しないが、ベースプレート２１２および支持部材２１２には、支持部材２１２の外部から記録素子基板２０１の各発泡室にインクを導くためのインク供給口が吐出口列とほぼ等しい長さで開口している。
【０００８】
例えば、このような構成のインクジェット記録ヘッドの印字幅を記録用紙の幅以上に形成し、当該ヘッドを、記録用紙を搬送する搬送ベルトの上方に固定し、記録用紙を搬送することで、高速な記録が行われる。
【０００９】
図７に示したインクジェット記録装置の例では、用紙３０２の幅一杯の印字幅をもつフルライン型のインクジェット記録ヘッド２２０が４本並べて搬送ベルト３０１の上方に固定されている。記録ヘッド２２０の各々からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを吐出させることによって、フルカラー印字が可能になっている。
【００１０】
しかしながら、上記に示したインクジェット記録ヘッドには、記録ヘッド及び記録装置のコストが高くなってしまう問題点がある。例えば図６に示したような記録ヘッドの場合、加熱ヒータ及び吐出口を備える記録素子基板２０１が被記録材の記録幅に相当するサイズに形成されるため、製造時の歩留まりの問題が大きく、コストを引き上げる要因となっている。
【００１１】
そこで、図８に示すように、複数の記録素子基板４０１を列状に千鳥に配置したフルライン型の記録ヘッド４０２が提案されている。このヘッドは、個々の記録素子基板を小さくできるため、記録素子基板製造時の歩留りが良いという利点がある。
【００１２】
また、カラー印字を行なう場合には一般的にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色の記録液で印字を行なわなければならない。このため、特許文献１には、図８に示した記録ヘッド４０２を４個並列させた、図９のような記録ヘッドが開示されている。
【００１３】
しかし、図９に示される記録ヘッドでは、記録ヘッドの吐出口面側の面積が非常に大きくなるため、記録装置の大型化、高価格化を招くという課題があった。
【００１４】
また、特許文献１では、図１０に示されるように、４色分の吐出口列５０１を配置した複数の記録素子基板５０２を列状に千鳥に配置したインクジェット記録ヘッドも開示されている。この記録ヘッドの場合、各色のインク供給流路の形成が複雑になり流路が形成しにくいといった問題点がある。さらに、インク供給部材にインク供給路を形成する場合、各色間の仕切り壁の肉厚およびインク供給流路幅がある程度必要であることから、記録素子基板に形成される各色のインク供給口の間隔も狭くできない。この結果、記録素子基板の大きさが大きくなり、記録素子基板のコスト、ひいては記録ヘッドのコスト上昇を招いてしまう。
【特許文献１】特開２０００−２８９２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、複数色を印字できるきわめて小型で安価なフルライン型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。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、表面に同一の記録液を吐出するための吐出口列を備える記録素子基板が、その吐出口列が記録素子基板毎に互いに千鳥状に配列されるように２列に並んだインクジェット記録ヘッドにおいて、同一平面に、前記２列に並んだ記録素子基板を１組とした記録素子基板列が連続的に複数組並列配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、被記録材の幅相当の印字幅を持つ複数色印字可能なインクジェット記録ヘッドを小型で且つ安価に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】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照として説明する。
【００１９】
（実施形態１）
図１、図２は本発明の実施形態１の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は本発明の実施形態１のインクジェット記録ヘッドの模式的斜視図を示し、図２ａ，２ｂ，２ｃは図１の吐出口面の詳細及び記録素子基板列の断面図である。
【００２０】
図１及び図２ａ〜ｃにおいて、本実施形態のインクジェット記録ヘッドは、記録素子基板Ｈ１１００がその表面に形成された吐出口の並び方向に１１個配列され、この１１個の記録素子基板Ｈ１１００からなる記録素子基板列が連続的に８列並んだ構成である。この８列の記録素子基板列は、端の列から２列ずつ、それぞれが所定の色を吐出する４組の記録素子基板列（Ａ１，Ａ２），（Ｂ1，Ｂ２），（Ｃ1，Ｃ２），（Ｄ1，Ｄ２）からなる。各組の記録素子基板列は、吐出口列が互いに千鳥状に配列されるように記録素子基板Ｈ１１００が２列に並んでいる。
【００２１】
記録素子基板Ｈ１１００は、電気配線が形成された電気配線基板Ｈ１３００上に配列されている。
【００２２】
記録素子基板Ｈ１１００の構造は、図２ｃに示すように、上面にインクを発泡させるための加熱ヒータＨ１１１０が配設された基板Ｈ１１００ａを有する。そして、該基板上に、各々の加熱ヒータＨ１１１０を収容する発泡室Ｈ１１０７を形成するノズルプレートＨ１１００ｂが設けられている。加熱ヒータＨ１１１０は記録素子基板Ｈ１１００の長手方向に配列されている。
【００２３】
ノズルプレートＨ１１００ｂには各加熱ヒータＨ１１１０と対向する位置に吐出口Ｈ１１０５が形成されている。基板Ｈ１１００ａには、発泡室Ｈ１１０７にインクを供給するインク供給口Ｈ１１０１が開口している。
【００２４】
記録素子基板Ｈ１１００の裏面、すなわち吐出口面とは反対側の面には、電気配線基板Ｈ１３００との電気的接続を行なうための電極Ｈ１６００が形成されている。電極Ｈ１６００は、基板Ｈ１１００を貫通する貫通電極により表側の加熱ヒータＨ１１１０と電気的に接続されている。
【００２５】
電気配線基板Ｈ１３００には、記録素子基板Ｈ１１００の配置および裏面電極Ｈ１６００の配置に合致して裏面電極Ｈ１６００と電気的な接合を行なうための配線Ｈ１３１０及び電極Ｈ１３２０が形成されている。さらに、電気配線基板Ｈ１３００には、記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口Ｈ１１０１に対応するように開口部Ｈ１３３０が形成されている。
【００２６】
そして、８８個の記録素子基板Ｈ１１００の各々の裏面の電極Ｈ１６００が、図２ｃに示すように電気配線基板Ｈ１３００の電極Ｈ１３２０に電気的に接続される。これと同時に、記録素子基板Ｈ１１００が電気配線基板Ｈ１３００上に機械的に固定される。
【００２７】
そして、この電気接続部は、インクによる電気腐食の防止やインクの外部への漏出防止のため封止材Ｈ１３０４により完全に封止される。
【００２８】
さらに、電気配線基板Ｈ１３００は記録素子基板Ｈ１１００に記録液を供給するためのインク供給路Ｈ１５１０を有したインク供給部材Ｈ１５００に対して接着固定される。なお、図示しないが、電気配線基板Ｈ１３００は、外部からの電気信号を受け取るための電気接続部が記録素子基板Ｈ１１００の固定面と反対の面に形成されている。
【００２９】
さらに、本発明の特徴となる形態について詳述する。
【００３０】
本例では、図２ａに示すように１列当たり１１個の記録素子基板Ｈ１１００が吐出口列方向に連続して配置されており、その列が並列に８列（Ａ１,Ａ２，Ｂ1，Ｂ2，Ｃ1，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２）形成されている。また、この８列は並列方向に互いに連続して配置されている。そして、その列の端から２列ごとに、吐出口列が互いに千鳥状に配列されるように記録素子基板Ｈ１１００が配置されている。例えばＡ１列の１１個の記録素子基板Ｈ１１００とＡ２列の１１個の記録素子基板Ｈ１１００は、各記録素子基板に設けられた吐出口列のうちの端のいくつかの吐出口部Ｈ１１０９が互いに吐出口配列方向で重複するように配置されている。
【００３１】
従って、このヘッドの１組分に相当する吐出口は２列の記録素子基板の吐出口列を千鳥状に配列することにより構成される。
【００３２】
そして、上記のように２列を１組とした記録素子基板列において、記録素子基板の吐出口列のつなぎ目に別の記録素子基板の吐出口列を重複させることによって、配列時の位置ずれ等による画像上の不具合を補正できるようにしている。
【００３３】
図１及び図２ａ〜ｃで示したヘッドは記録素子基板８列で構成されているため４組分すなわち４色分（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の印字が可能である。
【００３４】
このとき、各記録素子基板と記録素子基板の間は記録素子基板を精度良く配置させるために互いに接触せず且つその間に上記に説明した封止材Ｈ１３０４を流しこむための適当な間隔が設けられている。この隙間は記録素子基板をウェーハから切り出す際の切断幅と同一にすることにより、ウェーハから切り出さない記録素子基板で同様なヘッドを構成した場合と同じ記録素子基板配置を行なうことが可能であり望ましい。
【００３５】
また、本実施形態の記録ヘッドにおいては、記録素子基板Ｈ１１００の裏面側で電気的な接続を行なうため吐出口面が電気実装部材や封止材等で出っ張らず完全な平面を形成できる。さらに、全ての記録素子基板間の隙間もほとんどなく連続的に配置されているので弾性体のブレードでワイピングする場合に、２列の記録素子基板の吐出口面を同時に１枚のブレードでワイピングすることが可能である。この結果、製造コストの削減および吐出口面のクリーニングが容易かつ確実に行なうことができる。また、複数のブレードでワイピングする際にもワイパーに溜まったインク等により隣の列の吐出口面を汚す恐れがなくなるため列間隔を極限まで狭めることができる。
【００３６】
つまり、本実施形態の記録ヘッドによれば、記録素子基板の表面への実装及び、封止がないため各記録素子基板間の間隔を極限まで近づけることができる。このため、４色の印字が可能なヘッドにもかかわらず記録素子基板間に無駄なスペースがないので、ヘッド幅寸法Ｗ１（図１）がきわめて小さく、さらに低コストの記録ヘッドの製造が可能である。
【００３７】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について図３を用いて説明する。
【００３８】
図３は本発明の実施形態２のインクジェット記録ヘッドの模式的斜視図、図４は図３の吐出口面の詳細図である。なお、図４のＤ−Ｄ断面図は図２ｂと同じで、図４のＥ−Ｅ断面図は図２ｃと同じである。また、ここでは実施形態１と同一の構成要素には同一符号を用い、その説明は割愛する。
【００３９】
この実施形態２は、記録素子基板Ｈ１１００の配列を１２列としたものである。
【００４０】
本実施形態のヘッドは、実施形態１と同様に２列の記録素子基板で１色分の印字を行うものである。１色分に対応する２列の記録素子基板は互いに吐出口列が千鳥状に配列されるように配置されており、この２列を一組とした記録素子基板が６組すなわち１２列配置されている。
【００４１】
このため、６色の印字が可能なヘッドにもかかわらず記録素子基板間に無駄なスペースがないので、ヘッド幅寸法Ｗ２（図３）がきわめて小さく、さらに低コストの記録ヘッドの製造が可能である。
【００４２】
従って、６色印字可能な非常に小型で安価な記録ヘッドを製造することが可能である。例えば、イエロー、マゼンタ、淡マゼンタ、シアン、淡シアン、ブラックの６色を印字可能な記録ヘッドが非常に小型で安価に得られる。
【００４３】
（実施形態３）
本発明の第３の実施例について図５を用いて説明する。
【００４４】
図５は本発明の実施形態３のインクジェット記録ヘッドの吐出口面を示す詳細図である。なお、図５のＦ−Ｆ断面図は図２ｂと同じで、図５のＧ−Ｇ断面図は図２ｃと同じである。また、ここでは実施形態１と同一の構成要素には同一符号を用い、その説明は割愛する。
【００４５】
この実施形態３は、記録素子基板Ｈ１１００の配列を１0列としたものである。
【００４６】
本実施形態のヘッドは、実施形態１と同様に２列の記録素子基板で１色分の印字を行うものである。１色分に対応する２列の記録素子基板は互いに吐出口列が千鳥状に配列されるように配置されており、この２列を一組とした記録素子基板が５組すなわち１０列配置されている。
【００４７】
但し、図５に示すように、端の１組分の記録素子基板列だけは隣りの記録素子基板列に対して所定の間隔をおいて配置されている。従って、たとえば実施形態１と同じＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色分８列の記録素子基板列による印字に加え、端の２列１組の記録素子基板を用いて反応液を印字する。この反応液は、記録紙への記録液の定着性や異なった色を近接して印字した場合の記録液のにじみ・混色などを防止するために各記録液と反応して記録液を固化させるものである。
【００４８】
この構成により、吐出口面のクリーニング時による反応液と各色の記録液が反応して凝固したりする問題や記録中に反応液のミストが各色の記録素子基板の表面に付着して凝固するといった問題を解決することができる。
【００４９】
従って、各色と反応する液体を印字させる記録素子基板も必要である場合においても非常に小型で安価な記録ヘッドを製造することが可能である。
【００５０】
なお、上述した実施形態１〜３ではすべてサイドシューターのバブルジェット方式のインクジェット記録ヘッドについて説明した。しかし、もちろんエッジシューター方式のインクジェット記録ヘッドやピエゾ方式のインクジェット記録ヘッドにも本発明は適用できその効果は上記説明と何ら変わりないものである。また、吐出口の１ライン分（被記録材の幅分）の形成に記録素子基板を１１個使用するヘッドを例にとって説明した。しかし、本発明は使用する記録素子基板の個数や大きさ、その印字幅にも制限はなく、任意の個数で印字幅を設定しても本発明の効果は同様に得られるものである。
【００５１】
以上説明した各実施形態によれば、１ライン分の吐出口を複数個の記録素子基板を平面配列して形成する複数色印字可能なインクジェット記録ヘッドにおいて、製造コストが安価で小型な記録ヘッドを提供することができる。さらに、簡単な構成で全ての記録素子基板の吐出口面を差異なく良好にクリーニングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態１のインクジェット記録ヘッドを示す概略斜視図である。
【図２ａ】図１の吐出口面の概略平面図である。
【図２ｂ】図２ａのＢ−Ｂ断面図である。
【図２ｃ】図２ａのＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明の実施形態２のインクジェット記録ヘッドを示す概略平面図である。
【図４】図３の吐出口面の概略平面図である。
【図５】本発明の実施形態３のインクジェット記録ヘッドにおける吐出口面の概略平面図である。
【図６】従来のインクジェット記録ヘッドの概略斜視図である。
【図７】図６の記録ヘッドを用いた記録装置の概略斜視図である。
【図８】従来の、千鳥状に記録素子基板を配列した記録ヘッドの概略斜視図である。
【図９】従来の、千鳥状に記録素子基板を配列したヘッド部を複数並べたカラー用記録ヘッドの概略斜視図である。
【図１０】従来の、複数色の吐出口列を持つ記録素子基板を千鳥状に配列したカラー用記録ヘッドの概略斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｈ１１００    記録素子基板
Ｈ１１０５    吐出口
Ｈ１１１０    加熱ヒータ
Ｈ１３００    電気配線基板
【図１】
2007181952.tif 000003
【図２ａ】
2007181952.tif 000004
【図２ｂ】
2007181952.tif 000005
【図２ｃ】
2007181952.tif 000006
【図３】
2007181952.tif 000007
【図４】
2007181952.tif 000008
【図５】
2007181952.tif 000009
【図６】
2007181952.tif 000010
【図７】
2007181952.tif 000011
【図８】
2007181952.tif 000012
【図９】
2007181952.tif 000013
【図１０】
2007181952.tif 000014