JP5288825B2

JP5288825B2 - インクジェット記録ヘッド

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Publication number: JP5288825B2
Application number: JP2008041432A
Authority: JP
Inventors: 智之井上; 健土井; 將貴櫻井; 亜紀子齊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-02-22
Also published as: JP2009196244A; US8083325B2; US20090231394A1

Description

本発明は、例えば記録用紙等の被記録材にインクを吐出して記録するインクジェット記録ヘッドに関し、特に、吐出エネルギ発生素子が設けられた素子基板の構造に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等の被記録材上にドットパターンからなる画像を記録するように構成されている。この記録装置は、その記録方式によりインクジェット方式、ワイヤドット方式、サーマル方式、レーザービーム方式等に分類することができる。これらの方式のうち、インクジェット方式を用いたインクジェット記録装置は、記録ヘッドのノズルの吐出口からインク滴を吐出飛翔させ、これを被記録材に付着させて記録するよう構成されている。

近年では、記録装置に対して高速記録、高解像度、高画像品質、低騒音などが要求されており、このような要求に応える記録装置としてはインクジェット記録装置を挙げることができる。

このインクジェット記録装置では、記録の高速化のための１つの手段として、インクジェット記録ヘッドの吐出周波数の向上が挙げられ、従来から吐出周波数を向上させるインクジェット記録ヘッドのノズル構造が提案されている。インクジェット記録ヘッドの吐出周波数の上限を決めているのは、インクを吐出させた後にノズル内へインクが供給されてインクで満たされるまでの時間（以下、リフィル時間と称する）である。リフィル時間が短くなるほど、より高い吐出周波数で記録を行うことが可能になる。

図９（ａ），（ｂ）に示す従来技術のように、ただ１つのインク流路１０７から発泡室１０５へインクが供給されるノズル構造の場合には、そのインク流路部分の流体抵抗によってリフィル時間が決まってしまう。このため、このノズル構造には、ノズルのピッチを小さくして高解像度化すればするほどリフィル時間に制約があった。

そこで、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、吐出エネルギ発生素子としての１つのヒータ１０１に対応する発泡室１０５を有し、その発泡室１０５へ２つの方向（インク流路１０８及びインク流路１０９）からインクがそれぞれ供給されるノズル構造が提案されている。このノズル構造は、ノズルの高解像度化と、リフィル時間の短縮との両立に有効であると考えられる。つまり、このノズル構造では、発泡室１０５に２つの方向からインクがそれぞれ供給されることで、リフィル時間を短くすることができる。

また、図９に示すような従来のノズル構造では、ヒータ１０１のＸ軸方向に対して流路構成部材１１６が非対称である、つまりＸ軸に対して軸対称であるが、Ｙ軸に対して軸対称ではない。このため、吐出方向がヒータ１０１の平面に対して必ずしも安定して垂直にならないことがあった。一方、図１０に示す構造では、ヒータ１０１のＸ軸方向及びＹ軸方向に対して流路構成部材１１６がいずれも対称である、つまりＹ軸及びＸ軸に対してそれぞれ軸対称である。このため、ヒータ１０１の平面に対して安定して垂直に吐出させることができる。

また一方で、高精細かつ高階調の高品位な記録画像を得る構成として、吐出するインクの体積を小さくし、吐出口の配列間隔を狭め、解像度の向上を図る方法が特に有効であると考えられている。そして、インクジェット記録装置では、特に、安定したインク滴体積を吐出し、被記録材に精度良く着弾する吐出口と、インクジェット記録ヘッドの高い応答周波数が求められている。このため、インクジェット記録装置では、マルチパス化や駆動パルス制御など装置本体側での改善が種々なされているが、インク吐出量の安定化は、インクジェット記録ヘッド単体の性能に依存するところが大きい。すなわち、インクジェット記録ヘッドの吐出口の形状や吐出エネルギ発生素子(ヒータ)のバラツキ等、記録ヘッドの製造工程で生じる僅かな誤差の他に、吐出口近傍の温度が吐出されるインクの吐出量や吐出方向の向きに影響を及ぼすことがある。吐出口列方向に対して局所的な温度分布が存在したとき、最終的に形成される画像の濃度ムラとして画像品位に影響を与える場合があった。特に、熱エネルギを利用してインクを吐出するサーマルインクジェット方式では、記録ヘッドの温度上昇に伴ってインクの発泡状態やインクの流体物性が変化し、インク吐出量や吐出速度が増大する傾向が知られている。このような記録ヘッドの温度分布の上昇による画像への影響を抑えるために、従来は、記録ヘッド基板に熱伝導層を導入し、この熱伝熱層をインクに放熱する放熱部に接続することで全体の温度上昇を抑える技術が開示されている（特許文献１参照）。また、記録ヘッドに供給されるインク流によって記録ヘッド基板自体を冷却する効果を得ようとする技術も開示されている（特許文献２参照）。
特開２００３−１７０５９７号公報特開２００３−１１８１２４号公報

従来のノズル構造では、ヒータの配列方向、つまり吐出口列に沿って単一の長尺状のインク供給口が開口して設けられており、この吐出口列方向の両端部は記録ヘッド基板における非発熱部領域（例えばロジック配線など）に近いために熱が拡散し易い。このため、ヒータ１０１から記録ヘッド基板１１０へ比較的伝熱し易い吐出口列両端部と、伝熱し難い吐出口列中央部とでヒータ１０１の駆動時の温度上昇に差が生じ易い。

このことは、図１０に示したようにノズル配置の高密度化と吐出安定性とを兼ね備えたノズル構造、すなわち1つの発泡室１０５に２つの方向からインクをそれぞれ供給するための２つのインク流路１０８、１０９を備えるノズル構造の場合にも同様である。この構成の場合、発泡室１０５へ共通インク供給口１０２から直接インクが供給されるインク流路１０８と共に、図１１に示すように吐出口列を挟んでインク流路１０８の反対側を通って各ノズルにインクを供給するインク流路１０９が必要になる。

そこで、本発明は、吐出口列方向に対する温度分布を小さく抑え、各ノズルの吐出特性を均一化し、記録品位を安定させることができ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。

上述した目的を達成するため、本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が設けられた素子基板を備え、インクを吐出する複数の吐出口が配列されてなる吐出口列と、吐出エネルギ発生素子によって気泡が発生する発泡室とが設けられたインクジェット記録ヘッドにおいて、
素子基板は、吐出口列方向に沿って設けられた素子基板を貫通する第１インク供給口及び複数の第２インク供給口を有し、第２インク供給口が、素子基板の側端と発泡室との間に配置される。また、発泡室は、第１インク供給口と第１インク供給路を介して連通されるとともに、第２インク供給口と第２インク供給路を介して連通される。そして、素子基板は、吐出エネルギ発生素子から、素子基板の吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、吐出口列方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きい。複数の第２インク供給口の前記面側の開口形状は、吐出口列中央部と吐出口列両端部とで互いに異なっている。
また、本発明に係る他のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が設けられた素子基板を備え、インクを吐出する複数の吐出口が配列されてなる吐出口列と、前記吐出エネルギ発生素子によって気泡が発生する発泡室とが設けられたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記素子基板は、前記吐出口列方向に沿って設けられた前記素子基板を貫通する第１インク供給口及び複数の第２インク供給口を有し、前記第２インク供給口が、前記素子基板の側端と前記発泡室との間に配置され、
前記発泡室は、前記第１インク供給口と第１インク供給路を介して連通されるとともに、前記第２インク供給口と第２インク供給路を介して連通され、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記吐出口列方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記第２インク供給口の配置間隔は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とする。
また、本発明に係る他のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が所定方向に配列されてなる吐出エネルギ発生素子列と、複数の前記吐出エネルギ発生素子列にインクを供給するための貫通孔である複数のインク供給口が配列されてなる、前記吐出エネルギ発生素子列に並列するインク供給口列と、を備える素子基板を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記インク供給口列は前記素子基板の側端と前記吐出エネルギ発生素子列との間に配されており、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記所定方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記インク供給口の前記面側の開口形状は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とする。
また、本発明に係る他のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が所定方向に配列されてなる吐出エネルギ発生素子列と、複数の前記吐出エネルギ発生素子列にインクを供給するための貫通孔である複数のインク供給口が配列されてなる、前記吐出エネルギ発生素子列に並列するインク供給口列と、を備える素子基板を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記インク供給口列は前記素子基板の側端と前記吐出エネルギ発生素子列との間に配されており、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記所定方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記インク供給口の配置間隔は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出エネルギ発生素子から素子基板への熱伝導抵抗を吐出口列中央部と吐出口列両端部とで異ならせることによって、吐出口列方向に対する温度分布を小さく抑え、各ノズルの吐出特性の差を少なくし、記録品位を安定させることができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるインクジェット記録ヘッドを示す模式図、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図、図３はインクジェット記録ヘッドの一部を破断して示す斜視図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の部分Ｂ１，Ｂ２を拡大して示す平面図、図１（ｃ）は、吐出口近傍の吐出口列方向（ノズル列方向）に対する温度分布を示す概念図である。

素子基板としての記録ヘッド基板（Ｓｉウエーハ）１０の一面には、インク吐出に作用する吐出エネルギ発生素子としての電気熱変換素子である複数のヒータ１、及びそれらを駆動する図示しない配線などが配置されている。図１に示すように、記録ヘッド基板１０は、複数のヒータ１と、これらヒータ１の配列方向に沿って設けられた第１インク供給口としての共通インク供給口２及び第２インク供給口としての複数の各々が独立した独立インク供給口４とを有している。

記録ヘッド基板１０の長手方向にわたって延在する共通インク供給口２は、記録ヘッド基板１０を貫通して設けられた長細い矩形状（長尺状）の貫通口からなる開口である。同様に、独立インク供給口４は、共通インク供給口２と連通するように記録ヘッド基板１０を貫通して設けられた貫通孔からなる開口である。独立インク供給口２は、吐出口列方向に平行な記録ヘッド基板１０の側端と、ヒータ１によって気泡が発生する発泡室５との間に配置されている。

ヒータ１は、共通インク供給口２の長手方向の両側にそれぞれ１列ずつ、ヒータ１の間隔が６００ｄｐｉのピッチで配列されている。さらに、記録ヘッド基板１０の一面には、流路構成部材１６が設けられ、流路構成部材１６の上に吐出口プレート１７が一体に成形されている。流路構成部材１６には、共通インク供給口２及び独立インク供給口４からそれぞれ供給されたインクを各々のヒータ１上の発泡室５に導くための第１インク供給路及び第２インク供給路としての複数のインク流路８及び複数のインク流路９が形成されている。インク流路８及びインク流路９は、各発泡室５に異なる２方向からそれぞれ連通されるように形成されている。そして、吐出口プレート１７には、流路構成部材１６によって隔離された発泡室５を外部に連通するようにインク吐出ノズルが形成されており、吐出口プレート１７表面に露出するインク吐出ノズル先端の開口がインク滴を吐出する吐出口３として構成されている。

独立インク供給口４は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、吐出口列方向に沿って複数配置されており、その開口形状が、吐出口列両端部５１と、吐出口列方向に対して例えば中央部分等の、吐出口列両端部５１以外の部分５２とで異なっている。隣接する各独立インク供給口４の間には、独立インク供給口４の間を区切る橋渡し部１１が、吐出口列方向に交差する方向に跨って設けられている。この橋渡し部１１には、ヒータ１を駆動するための電気的配線等が配置されている。なお、記録ヘッド基板１０の厚み方向に対する、独立インク供給口４の開口深さ及び橋渡し部１１の厚みは、１００μｍ程度に形成されており、吐出口列方向に沿ってほぼ一定にされている。

本実施形態では、吐出口列全体の長さ（０.４３インチ）のうちで、両端から２０％（０.０８２インチ）ずつの吐出口列両端部５１における独立インク供給口４の開口形状が３０μｍ×１００μｍ角の長方形状に形成されている。また、各独立インク供給口４は２００ｄｐｉ（ピッチが１２６μｍ程度）間隔で配置されている。そして、吐出口列両端部５１以外の他の部分、つまり吐出口列中央部５２では、独立インク供給口４の開口形状が３０μｍ×６０μｍ角の長方形状に形成されて、各独立インク供給口４が３００ｄｐｉ（ピッチが８４μｍ程度）間隔で配置されている。

このように独立インク供給口４を配置する構成を採ることで、熱を伝え易い、隣接する独立インク供給口４の間の、橋渡し部１１の配置間隔、つまり吐出口列方向に対する橋渡し部１１の幅が異なっている。このため、ヒータ１から、記録ヘッド基板１０のヒータ１が設けられた面と平行、かつ、吐出口列方向に交差する方向に向かう、吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部５２よりも吐出口列両端部５１の方が大きくされていることになる。したがって、ヒータ１から記録ヘッド基板１０に熱伝達されるときに、吐出口列中央部５２と吐出口列両端部５１とで同様に熱伝達が行われ、吐出口列方向における温度分布の差を小さくできる。

ここで比較例として、独立インク供給口が設けられていない記録ヘッド基板の構成例について、図７に模式図を示し、図８にその断面図を示す。図７（ｂ）は、図７（ａ）における部分Ｅ１，Ｅ２を拡大して示す平面図である。

実際に記録ヘッドを駆動させて吐出口列両端部と吐出口列中央部との温度分布を測定した結果、次のような結果が得られた。図７（ｃ）に吐出口近傍の吐出口列方向に対する温度分布を概念図で示す。

図７（ｃ）に、高デューティ（ｄｕｔｙ）連続吐出（Ａ４フル５枚相当）を行った直後における温度分布を比較した結果を示す。図７（ａ），（ｂ）及び図８に示すように独立インク供給口が設けられない構成の場合、吐出口列両端部と吐出口列中央部とに４℃程度の温度差が生じる。したがって、これらの場合には、吐出口列方向に対する温度分布が同様に比較的大きい。ただし、独立インク供給口が設けられない構成の場合よりも、独立インク供給口を同一形状で吐出口列方向に対して均等に配置した場合の方が、全体的に記録ヘッドの温度上昇がやや大きい傾向にある。

これらの構成に対して、図１、図２に示したように、本実施形態の構成を適用した場合には、吐出口列両端部と吐出口列中央部との温度差が１.５℃程度に抑えられており、温度分布が比較的小さくなる。独立インク供給口を同一形状で吐出口列方向に対して均等に配置する構成の場合に比べて、記録ヘッドが到達する最高温度も抑えることも可能である。

一般に、インク吐出量が温度上昇に伴って変化した場合に、画像性能に影響を及ぼすことが知られている。上述した従来の構成のように温度差が４℃程度の場合、インク吐出量は吐出口列中央部の方が吐出口列両端部に比べて５％程度大きくなる。その結果、吐出口列中央部で描画された記録パターンが比較的濃く、吐出口列両端部が比較的薄くなるような濃度ムラを生じ易い。

このような現象に対して、本実施形態のように吐出口列方向における温度差を１．５℃程度に抑えられることによって、インク吐出量の差を２％程度に抑えることが可能になる。図４は、上述した従来の構成と、本実施形態の構成における、吐出口列方向に対する温度分布を示す図である。吐出口列方向に対する温度分布において、独立インク供給口を備えていない従来の構成では、曲線Ｌａで示すように、吐出口列中央部と吐出口列両端部との温度差が比較的大きい（つまり、吐出口列中央部の温度が高く、吐出口列両端部の温度が低い）。各独立インク供給口の開口形状を同一形状にして吐出口列方向に均等な間隔で配置する場合は、曲線Ｌｂで示すように、曲線Ｌａと同様に吐出口列中央部と吐出口列両端部との温度差が大きく（吐出口列中央部の温度が高く、吐出口列両端部の温度が低い）なる。また、これとともに、独立インク供給口の開口がヒータから記録ヘッド基板への熱伝達経路を制限するために、全体としてやや高い温度になる。これらに比べて、本実施形態の構成の場合、もともと高温になり易い吐出口列中央部の領域の熱抵抗が小さくされており、比較的高温になり難い吐出口列両端部の領域の熱抵抗が大きくされている。このため、本実施形態の構成の場合、曲線Ｌｃで示すように、吐出口列中央部の領域と吐出口列両端部の領域との温度差を小さく抑えることができ、吐出口列方向に対する温度分布の均一性を向上することができる。したがって、本実施形態によれば、各ノズルの吐出特性を均一化し、吐出口列方向に生じる濃淡ムラを抑制し、記録品位を安定させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図５を参照して、第１の実施形態と異なる点を主に説明する。図５（ｂ）は、図５（ａ）における部分Ｃ１，Ｃ２を拡大して示す模式図である。第２の実施形態の基本的な構成は、第１の実施形態の構成と同様であるため、第１の実施形態と同一符号を付して詳細な説明を省く。

独立インク供給口４は、図５に示すように、吐出口列方向に沿って複数配置されており、その開口形状が、吐出口列両端部５１と、吐出口列方向に対して例えば中央部分等の、吐出口列両端部５１以外の吐出口中央部５２とで異なっている。

さらに、本実施形態では、共通インク供給口２が、吐出口列方向に交差する方向に跨って設けられた複数の橋渡し部２１によって、吐出口列方向に沿って複数の供給インク供給口としての開口に分割されている。隣接する独立インク供給口４の間を区切る橋渡し部１１には、ヒータ１を駆動するための電気的配線などが配置されている。なお、記録ヘッド基板１０の厚さ方向に対する、独立インク供給口４の開口深さ及び橋渡し部１１の厚みは１００μｍ程度に形成され、吐出口列方向に対してほぼ一定にされている。

各独立インク供給口４及び各共通インク供給口２の間隔は、第１の実施形態と同様に、吐出口列全体の長さ（０.４３インチ）のうちで、両端から２０％（０.０８２インチ）ずつの吐出口列両端部５１を２００ｄｐｉ（ピッチが１２６μｍ程度）で配置されている。また、その他の部分である吐出口列中央部５２では、各独立インク供給口４及び各共通インク供給口２の間隔が３００ｄｐｉ（ピッチが８４μｍ程度）で配置されている。独立インク供給口４の開口形状は、吐出口列両端部５１で３０μｍ×１００μｍ角の長方形状に形成して、吐出口列中央部５２で３０μｍ×６０μｍ角の長方形状に形成した。共通インク供給口２の開口形状は、吐出口列両端部５１で９０μｍ×１００μｍ角の長方形状に形成し、吐出口列中央部５２では９０μｍ×６０μｍ角の長方形状に形成した。このような配置の構成にすることで、熱を伝え易い隣接する独立インク供給口４の間の橋渡し部１１の配置間隔が異なることになる。このため、ヒータ１から記録ヘッド基板１０に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部５２よりも吐出口列両端部５１の方が大きくなる。

実際に記録ヘッドを駆動させて吐出口列両端部と吐出口列中央部との温度分布を測定した結果、第１の実施形態で測定した結果と同様の結果が得られた。高ｄｕｔｙ連続吐出（Ａ４フル５枚相当）を行った直後の比較において、本実施形態の構成を適用した場合は、吐出口列両端部と吐出口列中央部との温度差は１.５℃程度に抑えられた。

本実施形態によれば、ヒータ１から記録ヘッド基板１０への熱伝達経路を吐出口列中央部５２と吐出口列両端部５１とで異ならせることによって、第１の実施形態と同様に吐出口列方向に対する温度分布が均一化される。このため、本実施形態によれば、従来の構成例に比べて吐出口列方向に対する濃淡ムラの発生を抑えることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について、図６を参照して説明するが、第２の実施形態と異なる点を主に述べる。図６（ｂ）は、図６（ａ）における部分Ｄ１，Ｄ２を拡大して示す模式図である。第３の実施形態の基本的な構成は、第２の実施形態の構成と同様であるため、第２の実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省く。

独立インク供給口４及び共通インク供給口２は、図６（ａ），（ｂ）に示すような配置間隔と開口形状を採っており、第２の実施形態の構成と同様の配置に構成されている。本実施形態は、複数の共通インク供給口２と複数の独立インク供給口４との間に配置された第１吐出口列と、複数の独立インク供給口４を挟んで第１吐出口列の反対側に配置された複数の第２吐出口１５からなる第２吐出口列とを備えている。これら第１及び第２吐出口列は互いに平行に配列されている。

すなわち、第２吐出口列に対応する第２ヒータ列が、独立インク供給口４群に対して記録ヘッド基板１０の外周側に、記録ヘッド基板１０の長手方向に沿ってそれぞれ１列ずつ間隔が６００ｄｐｉのピッチで配列されている。この第２ヒータ列からもインクが吐出可能なように流路構成部材１６が設けられ、流路構成部材１６の上に吐出口プレート１７が一体に成形されている。流路構成部材１６には、独立インク供給口４から供給するインクを第２ヒータ列の各ヒータ１上の発泡室５に導くインク流路が形成されている。そして、吐出口プレート１７には、流路構成部材１６によって隔離された発泡室５を外部に連通するようにインク吐出ノズルが形成されており、吐出口プレート１７表面に露出するインク吐出ノズルの先端の開口が第２吐出口１５として構成されている。

このように、本実施形態は、各発泡室５に共通インク供給口２及び独立インク供給口４の両側からインクがそれぞれ供給されるノズル構造の第１吐出口列と、各発泡室５に独立インク供給口４のみからインクが供給されるノズル構造の第２吐出口列とを備えている。この構成の場合においても、第１の実施形態で得られるのと同様にもともと高温になり易い吐出口列中央部の熱抵抗が小さく、比較的高温になり難い吐出口列両端部の熱抵抗が大きくされている。このため、吐出口列中央部と吐出口列両端部との温度差を小さく抑えることができ、吐出口列方向に対する温度分布の均一性を向上することができる。したがって、本実施形態によれば、従来の構成例に比べて吐出口列方向に対する濃淡ムラの発生を抑えることができる。

なお、本発明は、一般的なプリント装置の他、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や、これらの装置を複合した多機能記録装置等に用いられて好適である。

第１の実施形態の記録ヘッドを示す模式図である。上記記録ヘッドを模式的に示す断面図である。上記第１の実施形態の記録ヘッドの一部を破断して模式的に示す斜視図である。吐出口列方向に対する温度分布を示す図である。第２の実施形態の記録ヘッドを示す模式図である。第３の実施形態の記録ヘッドを示す模式図である。独立インク供給口が設けられていない従来の記録ヘッドを示す模式図である。図７に示した記録ヘッドの断面図である。１つの発泡室に対して１方向のみからインクを供給する流路構成を示す模式図である。１つの発泡室に対して２方向からインクを供給する流路構成を示す模式図である。１つの発泡室に対して２方向からインクを供給する従来の記録ヘッドを示す平面図である。

符号の説明

１ヒータ
２共通インク供給口
３吐出口
４独立インク供給口
５発泡室
６ノズルフィルタ
８第１インク流路
９第２インク流路
１０記録ヘッド基板
１１橋渡し部
５１吐出口列両端部
５２吐出口列中央部

Claims

インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が設けられた素子基板を備え、インクを吐出する複数の吐出口が配列されてなる吐出口列と、前記吐出エネルギ発生素子によって気泡が発生する発泡室とが設けられたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記素子基板は、前記吐出口列方向に沿って設けられた前記素子基板を貫通する第１インク供給口及び複数の第２インク供給口を有し、前記第２インク供給口が、前記素子基板の側端と前記発泡室との間に配置され、
前記発泡室は、前記第１インク供給口と第１インク供給路を介して連通されるとともに、前記第２インク供給口と第２インク供給路を介して連通され、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記吐出口列方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記第２インク供給口の前記面側の開口形状は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が設けられた素子基板を備え、インクを吐出する複数の吐出口が配列されてなる吐出口列と、前記吐出エネルギ発生素子によって気泡が発生する発泡室とが設けられたインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記素子基板は、前記吐出口列方向に沿って設けられた前記素子基板を貫通する第１インク供給口及び複数の第２インク供給口を有し、前記第２インク供給口が、前記素子基板の側端と前記発泡室との間に配置され、
前記発泡室は、前記第１インク供給口と第１インク供給路を介して連通されるとともに、前記第２インク供給口と第２インク供給路を介して連通され、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記吐出口列方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記第２インク供給口の配置間隔は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
前記第１インク供給路及び前記第２インク供給路は、前記各発泡室に異なる２方向からそれぞれ連通されるように形成されている、請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッド。
複数の前記吐出口列を備え、前記第１インク供給口と複数の前記第２インク供給口との間に配置された第１吐出口列と、複数の前記第２インク供給口を挟んで前記第１吐出口列の反対側に配置された第２吐出口列と、を備える、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
前記第１インク供給口は、前記吐出口列方向に交差する方向に跨って設けられた橋渡し部によって、前記吐出口列方向に沿って複数のインク供給口に分割されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が所定方向に配列されてなる吐出エネルギ発生素子列と、複数の前記吐出エネルギ発生素子列にインクを供給するための貫通孔である複数のインク供給口が配列されてなる、前記吐出エネルギ発生素子列に並列するインク供給口列と、を備える素子基板を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記インク供給口列は前記素子基板の側端と前記吐出エネルギ発生素子列との間に配されており、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記所定方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記インク供給口の前記面側の開口形状は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
インクを吐出させるエネルギを発生する複数の吐出エネルギ発生素子が所定方向に配列されてなる吐出エネルギ発生素子列と、複数の前記吐出エネルギ発生素子列にインクを供給するための貫通孔である複数のインク供給口が配列されてなる、前記吐出エネルギ発生素子列に並列するインク供給口列と、を備える素子基板を有するインクジェット記録ヘッドであって、
前記インク供給口列は前記素子基板の側端と前記吐出エネルギ発生素子列との間に配されており、
前記素子基板は、前記吐出エネルギ発生素子から、前記素子基板の前記吐出エネルギ発生素子が設けられた面と平行、かつ、前記所定方向に交差する方向に向かう吐出口列方向の単位長さ当たりの伝熱抵抗が、吐出口列中央部よりも吐出口列両端部が大きく、
複数の前記インク供給口の配置間隔は、前記吐出口列中央部と前記吐出口列両端部とで互いに異なっていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
前記エネルギ発生素子列の前記インク供給口列側が配される側とは反対の側に、複数の前記吐出エネルギ発生素子列にインクを供給するための貫通孔である複数のインク供給口が配列されてなる、前記吐出エネルギ発生素子列に並列する他のインク供給口列が配されている、請求項６または７に記載のインクジェット記録ヘッド。