(57)【要約】      （修正有）【課題】  印字長が長く、記録素子基板を支持する支持部材に記録素子基板のインク供給口に連通するインク流路が並列して形成される記録ヘッドにおいても、記録素子基板の長手方向の端部と中央部で温度差の生じない記録ヘッドを提供する。【解決手段】（１）支持部材２００のインク流路２０１の長手方向の両外部に、複数のインク流路２０１間の隔壁幅と同一または略同一な距離に、支持部材２００を貫通するスリット２０２を形成する。（２）支持部材２００の複数のインク流路２０１間の隔壁の長手方向中央部に、支持部材２００を形成する材料と同等もしくはそれ以上の熱伝導率を有し、かつ比重または比熱が支持部材２００を形成する材料よりも大きい材料で形成された部材を装填する。【選択図】図６
2007307834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面側に電気信号に応じて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記録素子を具備し、裏面側にインクが供給されるインク供給口が形成された記録素子基板と、
記録素子基板を支持固定し、記録素子基板のインク供給口に連通するインク流路が並列して形成された支持部材と、を有するインクジェット記録ヘッドであって、
支持部材のインク流路の長手方向の両外部に、複数のインク流路間の隔壁幅と同一または略同一な距離に、支持部材を貫通するスリットが形成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】
表面側に電気信号に応じて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記録素子を具備し、裏面側にインクが供給されるインク供給口が形成された記録素子基板と、
記録素子基板を支持固定し、記録素子基板のインク供給口に連通するインク流路が並列して形成された支持部材と、を有するインクジェット記録ヘッドであって、
支持部材の複数のインク流路間の隔壁の長手方向中央部に、支持部材を形成する材料と同等もしくはそれ以上の熱伝導率を有し、かつ比重または比熱が支持部材を形成する材料よりも大きい材料で形成された部材が装填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３】
請求項1または2に記載のインクジェット記録ヘッドが搭載されていることを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の記録液を吐出して記録動作を行う記録装置、この記録装置に適用される記録ヘッド、この記録ヘッドに適用される液体吐出基板との配線基板の接続に関するものである。なお、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、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わされた産業用記録装置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、いわゆるノンインパクト記録方式の記録装置であり、高速な記録と様々な記録媒体に対して記録することが可能であって、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インクジェット記録装置は、プリンタ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、及び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】
このインクジェット記録装置における代表的なインク吐出方式としては、電気熱変換素子を用いた方式がある。この方式は、微小な吐出口から微少な液滴を吐出させて、記録媒体に対し記録を行うものとなっており、一般に、液滴を形成するためのインクジェット記録吐出口と、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。
【０００４】
電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子を記録液室内に設け、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時(沸騰時)の気泡圧力を記録液滴の吐出に利用したものである。さらに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）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）とがある。
【０００５】
サイドシュータ方式の記録ヘッドとして、例えば特開2002-19146（液体吐出記録ヘッドカートリッジおよび液体吐出記録装置、キヤノン）が開示されている。図１５に外観斜視図を示し、図１６には図１５におけるE−E断面の概略図を示す。
【０００６】
記録素子基板2および3は、Si基板に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6が形成され、インク供給口6を挟んだ両側に記録素子である電気熱変換素子7がそれぞれ１列ずつ配列されている。また、各々の電気熱変換素子7に対応して吐出口8が形成され、インク供給口6から供給されたインクが電気熱変換素子7により発生した気泡により吐出口8から吐出される。
【０００７】
図１６に示すように、記録素子基板3の裏面に形成されたインク供給口6と支持部材9に形成されたインク流路10は精度良く位置決めされており、記録素子基板3が支持部材7に接着剤11で接着固定されている。支持部材9は、記録素子基板3のベースであるSiと同等の線膨張係数を有し、かつ比較的熱伝導率の高いアルミナ（Al2O3）等の材料で形成されており、記録の際に記録素子基板3から発生した余剰熱は支持部材9に伝熱され、記録素子基板3の放熱が成されている。
【特許文献１】特開２００２−１９１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、記録素子基板3を発熱させた場合、支持部材9には複数のインクに対応して複数のインク流路10が形成されているため、隔壁12の長手方向中央部においては、隣接するインク流路10によって伝熱が遮られてしまうため昇温し易くなり、一方、隔壁12の長手方向端部においては伝熱を遮断する要素がないために昇温しにくいため、隔壁12の長手方向端部と中央部で温度差が生じてしまう。これにより、記録素子基板3も長手方向端部と中央部で温度差が生じる。
【０００９】
近年、印字速度の向上のため、印字列を長くしたヘッドの実現が要求されているが、そのように印字列を長くすることで、温度差はさらに顕著に現われるようになり、画像品位を劣化させてしまう恐れがある。隔壁12の長手方向端部と中央部での温度差をなくすために、インク流路の間隔を大きくして隔壁12の幅を十分に確保すようとすると、記録ヘッドのサイズが大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の記録ヘッドは、
表面側に電気信号に応じて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記録素子を具備し、裏面側にインクが供給されるインク供給口が形成された記録素子基板と、
記録素子基板を支持固定し、記録素子基板のインク供給口に連通するインク流路が並列して形成された支持部材と、を有するインクジェット記録ヘッドであって、
支持部材のインク流路の長手方向の両外部に、複数のインク流路間の隔壁幅と同一または略同一な距離に、支持部材を貫通するスリットが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、別の形態においては、
支持部材の複数のインク流路間の隔壁の長手方向中央部に、支持部材を形成する材料と同等もしくはそれ以上の熱伝導率を有し、かつ比重または比熱が支持部材を形成する材料よりも大きい材料で形成された部材が装填されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のインクに対応しており、かつ、印字列の長い記録ヘッドにおいても、記録素子基板の印字列端部と中央部で温度差が生じることのない記録ヘッドをコンパクトで、かつ、容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態の記録ヘッドについて、図1〜5を用いて説明する。
【００１４】
図1は、本発明が適用される記録ヘッドの外観斜視図、図2は記録ヘッドの分解斜視図である。
【００１５】
図3、図4は図1に示す記録ヘッドに搭載される記録素子基板の概略図であり、図3は記録素子基板を表面から見た図、図4は記録素子基板を裏面から見た図、そして、図5は図3のC−C断面図である。
【００１６】
図1〜5において、100は記録素子基板、200は配線付き支持部材、500はインク供給部材であり、以下に各部品と構成を説明をする。
【００１７】
記録ヘッド90はインクジェット記録装置本体に搭載されているキャリッジ（不図示）の位置決め手段および電気的接点によって固定される。インクタンク（不図示）は記録ヘッド90に対して着脱自在であり、インクタンクが交換可能である。
【００１８】
記録素子基板100は、インクを吐出するためのデバイスであり、図3〜図5に示すように、Si基板101の中央に長溝状のインク供給口102が形成されており、インク供給口102を挟んで長手方向の両側には記録素子である複数の電気熱変換素子103が配列されている。また、記録素子基板100の裏面側の両端には、配線付き支持部材200と電気的に接続し、電気熱変換素子103に電力を供給するための電極104が形成されている。さらに、Si基板101上には樹脂材料でできた吐出口形成部材105が形成されており、電気熱変換素子103に対応する複数の吐出口106と各吐出口に連通する共通インク室107が形成されている。
【００１９】
支持部材200は、記録素子基板100を支持固定するためのプレートであり、記録素子基板100の裏面のインク供給口102にインクを供給するためのインク供給口201が形成されている。
【００２０】
支持部材200はSi基板101と同等の線膨張係数を有し、かつ熱伝導率の高い材料で形成されおり、例えば、シリコン（Si）、アルミナ（Al2O3）、炭化珪素（SiC）、窒化アルミニウム（AlN）等の材料で形成されている。
【００２１】
電気配線部材300は、記録素子基板100に電気信号を送る部品であり、電極104に対応する配線端子301が形成され、また、記録装置本体から電気信号を受け取るための外部信号入力端子302を有している。
【００２２】
インク供給部材500は、インクタンク（不図示）から記録素子基板100にインクを供給するための部品であり、インク流路501が形成されている。また、記録装置に載置されるキャリッジに位置決めして取り付けるための装着ガイド502を有している。
【００２３】
そして、インク供給部材500と支持部材200が接着剤等によって接合され、支持部材200の上には、記録素子基板100と電気配線部材300が接着されており、また、記録素子基板100と電気配線部材300が電気的に接続され、電気接続部の周囲はインクが接触して腐食したりショートすることがないよう、封止剤（不図示）によって封止されている。
【実施例１】
【００２４】
以下に、本発明の第1の実施例について図6〜8を用いて説明する。
【００２５】
図6は支持部材200を記録素子基板100の搭載面から見た概略平面図であり、図7は図1におけるA−A断面図、図8はB−B断面図である。
【００２６】
図6〜8において、100は記録素子基板、110は記録素子基板の仮想線、200は支持部材、201はインク流路、202は支持部材を貫通するスリット、203はインク流路間の隔壁である。
【００２７】
本実施例は図6のように、複数の記録素子基板100が配置される箇所のインク流路201の長手方向の両端部において、隔壁203の幅（a）とインク流路201の端面からスリット202までの距離（b）がほぼ同一となる位置に、スリット202を形成した構成である。
【００２８】
図7に示すように、インク流路201は深さ方向に垂直に貫通した形状で形成し、スリット202も深さ方向に垂直に貫通するようにして形成した。
【００２９】
上記の構成によれば、記録を行った際に記録素子基板100から隔壁203に伝わった熱が、インク流路201とスリット202で遮断される。本構成では、図7に示す領域cと図8に示す領域dがほぼ等しくなっているために、隔壁203の長手方向における伝熱がほぼ等しくなり、記録素子基板100の長手方向端部と中央部で温度差を生じることなく印字することが可能となり、印字濃度ムラを低減することができる。
【００３０】
なお、本発明でのスリット202は、上述した伝熱を遮断する効果を確保できる範囲で、図9に示すように分割して形成されていても良く、また図10に示すように、スリット202が支持部材を貫通していない形態であっても良い。
【００３１】
また、図11のように、インク流路201の長手方向の断面がテーパ形状となっている形態においても本実施例が適用可能であり、さらに、インク流路201の長手方向の断面がテーパ形状となっている場合には、図12に示すように、スリット202をテーパ形状としても同様の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００３２】
以下、本発明の第2の実施例について図13、14を用いて説明する。
【００３３】
図13は支持部材200を記録素子基板100の搭載面から見た概略平面図であり、図14は図1におけるA−A断面図である。
【００３４】
図13、14において、100は記録素子基板、110は記録素子基板の仮想線、200は支持部材、203はインク流路間の隔壁、204は蓄熱部材である。
【００３５】
本実施例は、図10、11に示すように、支持部材200の隔壁203の長手方向中央部に蓄熱部材204を装填した構成である。蓄熱部材204は支持部材200を形成する材料と同等、もしくはそれ以上の熱伝導率を有し、かつ比重または比熱が支持部材200を形成する材料よりも大きい材料で形成されており、例えば、アルミナで形成された支持部材200に対し、蓄熱部材204がSUS等の材料で形成されている。蓄熱部材204の体積は、記録素子基板100の長手方向の寸法や発熱量によって任意に決定されている。また、蓄熱部材204の装填方法は、支持部材200と蓄熱部材の間の熱抵抗が大きくならない手法であればどのような手法であっても良い。
【００３６】
上記の構成によれば、隔壁203の長手方向中央部は蓄熱部材204が装填されているために、周囲よりも単位体積当たりの熱容量が大きく、昇温しにくくなるため、隔壁203の長手方向において温度分布を極めて小さくすることができる。従って記録素子基板100の長手方向端部と中央部で温度差を生じることがないため、印字濃度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例が好適に適用される記録ヘッドの斜視図
【図２】本発明の実施例が好適に適用される記録ヘッドの分解斜視図
【図３】記録素子基板の模式図であり、記録素子基板を表面から見た図
【図４】記録素子基板の模式図であり、記録素子基板を裏面から見た図
【図５】記録素子基板を模式的に表した断面図であり、図4におけるC−C断面図
【図６】第1の実施例を説明するために、支持部材を記録素子基板が搭載される面から見た概略平面図
【図７】第1の実施例を説明する概略断面図（図1のA−A断面）
【図８】第1の実施例を説明する概略断面図（図1のB−B断面）
【図９】第1の実施例の別の形態を説明するために、支持部材を記録素子基板が搭載される面から見た概略平面図
【図１０】第1の実施例の別の形態を説明する概略断面図（図1のB−B断面）
【図１１】第1の実施例の別の形態を説明する概略断面図（図1のB−B断面）
【図１２】第1の実施例の別の形態を説明する概略断面図（図1のB−B断面）
【図１３】2の実施例を説明するために、支持部材を記録素子基板が搭載される面から見た概略平面図
【図１４】第2の実施例を説明する概略断面図（図1のA−A断面）
【図１５】従来の記録ヘッドの斜視図
【図１６】従来の記録ヘッドの液体吐出部近傍を表す概略図（E−E断面）
【符号の説明】
【００３８】
1  記録ヘッド
2  記録素子基板
3  記録素子基板
4  電気配線部材
5  インク供給部材
6  インク供給口
7  電気熱変換素子
8  吐出口
9  支持部材
10  インク流路
11  接着剤
12  隔壁
90  記録ヘッド
100  記録素子基板
101  Si基板
102  インク供給口
103  電気熱変換素子
104  電極
105  吐出口形成部材
106  吐出口
107  共通インク室
200  支持部材
201  インク流路
202  スリット
203  隔壁
204  蓄熱部材
500  インク供給部材
501  インク流路
502  装着ガイド
700  接着剤
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007307834.tif 000014
【図１３】
2007307834.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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