JP7005232B2 - 記録ヘッド、素子基板、及び記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッド、素子基板、及び記録装置に関する。

近年、商業用途・産業用途に印刷幅に渡って記録素子基板を複数配置し、シングルパスで印刷を行うフルライン型記録ヘッドが普及している。特許文献１では、隣接する記録素子基板間のつなぎ部で吐出口列方向に対して垂直にオフセットして配置されている。また、記録素子基板内で吐出口列が垂直にオフセットすることで記録素子基板を一直線に配列している構成もある。また、シングルパスのヘッドでなくても一回の印刷長（印刷幅）を長くするために２つの記録素子基板を隣接して配置する構成もある。以上のように記録素子基板のつなぎ部を角度のついた形状にして配置することで、千鳥に記録素子基板を配列する場合と比べて隣接する記録素子基板のつなぎ部の吐出口の距離を近づけることができる。

特開２０１０－０１２７９５号公報

図４（ａ）に２つの記録素子基板を隣接して配置した記録ヘッドにおける構成の比較例を示す。図４において、下方向をｘ方向プラス側とし、上方向をｘ方向マイナス側とする。また、右方向をｙ方向プラス側とし、左方向をｙ方向マイナス側とする。そして、記録媒体は、ｘ方向プラス側に搬送されるものとする。記録素子基板１０１（及び１０２）内では吐出口が複数列配列されており、それぞれの吐出口に対して記録素子が配置されている。各記録素子にはそれぞれ対応する駆動回路が接続されている。ここでは、３列の例を示す。記録素子基板のつなぎ部が角度をもった形状の場合（例えば、図４（ａ）に示すような平行四辺形）、一方のつなぎ部では同じｙ座標で見ると記録素子基板１０２端近傍に最端記録素子２０２が配置される。また、最端記録素子２０２に対応する駆動回路３０２は最端記録素子２０２よりもｘ方向プラス側に配置される。しかし、もう一方のつなぎ部では、同じｙ座標で見ると記録素子基板１０１端と最端記録素子２０１の間に、最端記録素子２０１に対応する駆動回路３０１が配置されてしまう。そのため、後者のつなぎ部では駆動回路３０１の幅分だけ最端記録素子２０１と記録素子基板１０１端の距離が遠くなる。その結果、記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１と２０２の距離（図４（ｂ）の双方向矢印の距離）を近づけることができない。

図４（ｂ）は、図４（ａ）のつなぎ部の拡大したものである。つなぎ部に角度のついた記録素子基板１０１、１０２ではつなぎ部の形状に沿って矢印の方向に自己気流が発生する。印刷方向（ｘ方向プラス側）に対して上流の記録素子基板１０１端では気流が強く、下流の記録素子基板１０２端では気流が弱くなる。これにより上流の記録素子基板１０１と下流の記録素子基板１０２でのインクの着弾位置のズレに差が生じてしまう。印刷速度が高速化されるとこの差が顕著になるため記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１及び２０２は極力近接させることが必要である。また、高速印刷時には、吐出口列に対して記録媒体が斜めに搬送された場合にも最端記録素子間の距離を近づけて今まで以上に着弾位置ズレを抑えることが求められる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、吐出口を記録素子基板端に近接させることで気流による着弾ズレを抑制し、記録媒体が斜めに搬送された際のインクの着弾位置ズレを低減することを目的とする。

本願発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を有する。すなわち、記録ヘッドであって、第１の方向に隣接する第１の素子基板と第２の素子基板を含む複数の素子基板を備え、前記第１の素子基板、前記第２の素子基板はそれぞれ、前記第１の方向に複数の記録素子が配列された記録素子列と、前記複数の記録素子それぞれに対応する複数の駆動回路が配列された駆動回路列とを有し、前記記録素子列と前記駆動回路列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配置され、前記第１の素子基板に配置された第１の記録素子列は、前記第１の方向において前記第２の素子基板に最も近い第１の記録素子を含み、前記第２の素子基板に配置された第２の記録素子列は、前記第１の方向において前記第１の素子基板に最も近い第２の記録素子を含み、少なくとも前記第１の記録素子と前記第１の記録素子に対応する第１の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序は、前記第２の記録素子と前記第２の記録素子に対応する第２の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序と、逆であり、前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路のそれぞれは、第１の回路部と前記第１の回路部より面積が小さい第２の回路部を有し、前記第１の素子基板において、前記第１の記録素子と前記第１の回路部および前記第２の回路部は、前記第２の方向に、前記第１の回路部、前記第１の記録素子、前記第２の回路部、の順に配置され、前記第２の素子基板において、前記第２の記録素子と前記第１の回路部および前記第２の回路部は、前記第２の方向に、前記第２の回路部、前記第２の記録素子、前記第１の回路部、の順に配置される。

本発明によれば、記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子の距離を近づけることができ、画質が向上される。

インクジェット記録装置の構成例を示す外観斜視図。 本願発明に係るインクジェット記録装置の制御構成の例を示す図。 第１の実施形態に係る記録素子と駆動回路の構成例及びレイアウト図。 従来例に係る記録ヘッドの比較例を示す図。 第１の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 第１の実施形態に係る記録ヘッドの別の構成例を示す図。 従来例に係る記録ヘッドの比較例を示す図。 第２の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 第２の実施形態に係る記録ヘッドの別の構成例を示す図。 第２の実施形態に係る記録ヘッドの別の構成例を示す図。 第２の実施形態に係る記録ヘッドの別の構成例を示す図。 第２の実施形態に係る記録ヘッドの別の構成例を示す図。 第２の実施形態に係る記録ヘッドの別の構成例を示す図。 第３の実施形態に係る記録素子と駆動回路の構成例及びレイアウト図。 第３の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 第４の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 従来例に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 その他の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 その他の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 その他の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。 その他の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す図。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素の相対配置等は、特定の記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

以下に用いる記録ヘッド用の素子基板（ヘッド基板）とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた記録素子基板の構成を差し示すものである。

さらに、基板上とは、単に素子基板の上を指し示すだけでなく、素子基板の表面、表面近傍の素子基板内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み（ｂｕｉｌｔ－ｉｎ）」とは、別体の各素子を単に基体表面上に別体として配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子板上に一体的に形成、製造することを示すものである。

本発明の最も重要な特徴をなすインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）は、記録ヘッドの素子基板に複数の記録素子とこれら記録素子を駆動する駆動回路とを同一基板に実装している。後述の説明から分かるように、記録ヘッドには複数の素子基板を内蔵し、これらの素子基板をカスケード接続する構造をとっている。従って、この記録ヘッドは相対的に長い記録幅を達成することができる。従って、その記録ヘッドは一般に見られるシリアルタイプの記録装置のみならず、その記録幅が記録媒体の幅に相当するようなフルライン記録ヘッドを備えた記録装置に用いられる。また、その記録ヘッドはシリアルタイプの記録装置の中でも、Ａ０やＢ０などの大きなサイズの記録媒体を用いる大判プリンタに用いられる。

従って、まず本発明の記録ヘッドが用いられる記録装置について説明する。

［記録装置の概要説明］
図１はフルラインのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙと常に安定したインク吐出を保証するための回復系ユニットを備えた記録装置１の構造を説明するための斜視透視図である。

記録装置１において、記録用紙１５は、フィーダユニット１７から、これら記録ヘッドによる印刷位置に供給され、記録装置の筐体１８に具備された搬送ユニット１６によって搬送される。

記録用紙１５への画像の印刷は、記録用紙１５を搬送しながら、記録用紙１５の基準位置がブラック（Ｋ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｋの下に到達したときに、記録ヘッド１００Ｋからブラックインクを吐出する。同様に、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｍ、イエロ（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッド１００Ｙの順に、各基準位置に記録用紙１５が到達すると各色のインクを吐出してカラー画像が形成される。こうして画像が印刷された記録用紙１５はスタッカトレイ２０に排出されて堆積される。

記録装置１は、更に搬送ユニット１６、記録ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙにインクを供給するためのインク毎に交換可能なインクカートリッジ（不図示）を有している。またさらに、記録ヘッド１００へのインク供給や回復動作のためのポンプユニット（不図示）、記録装置１全体を制御する制御基板（不図示）等を有している。またフロントドア１９は、インクカートリッジの交換用の開閉扉である。

［制御構成］
次に、図１を用いて説明した記録装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。

図２は、記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。図２において、コントローラ３０は、ＭＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）３３、及びＤＲＡＭ３４を含んで構成される。インタフェース４０は、記録データを入力するインタフェースである。ＲＯＭ３２は、不揮発性の記憶領域であり、ＭＰＵ３１が実行する制御プログラムを格納する。ＤＲＡＭ３４は、記録データや記録ヘッド１００に供給される記録信号等のデータを保存しておくＤＲＡＭである。ゲートアレイ３３は、記録ヘッド１００に対する記録信号の供給制御を行うゲートアレイであり、インタフェース４０、ＭＰＵ３１、ＤＲＡＭ３４間のデータ転送制御も行う。キャリッジモータ９０は、記録ヘッド１００（１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ）を搬送するためのモータである。搬送モータ７０は、記録紙搬送のためのモータである。ヘッドドライバ５０は、記録ヘッド１００を駆動する。モータドライバ６０、８０はそれぞれ、搬送モータ７０、キャリッジモータ９０を駆動するためのモータドライバである。

なお、図１に示すようなフルライン記録ヘッドを用いる構成の記録装置では、キャリッジモータ９０やそのモータを駆動するモータドライバ８０は存在しない。このために、図２ではカッコ符号をつけている。

上記制御構成の動作を説明すると、インタフェース４０に記録データが入るとゲートアレイ３３とＭＰＵ３１との間で記録データが記録用の記録信号に変換される。そして、モータドライバ６０、８０が駆動されると共に、ヘッドドライバ５０に送られた記録データに従って記録ヘッド１００が駆動され、記録が行われる。

以下に説明する例では、フルライン型の記録ヘッドを例に挙げて説明するが、これに限定するものではなく、上述したようなシリアルタイプの記録装置の記録ヘッドに適用してもよい。

［従来構成としての記録ヘッド］
図１７に記録ヘッドの構成の一例を示す。記録ヘッド５００には記録装置（不図示）からコネクタ５０５に信号が伝送及び電力が供給され記録ヘッド配線５０４を介して記録素子基板５０１それぞれに接続される。ここでは、４つの記録素子基板５０１を備えた記録ヘッド５００を例に挙げて説明する。記録素子基板５０１には吐出口５０２が複数列（ここでは、４列）に渡って配列されている。図１７（ａ）のように一直線に記録素子基板５０１が並んだ記録ヘッド構成では、千鳥に記録素子を配列した構成（図１７（ｂ））に比べて隣接する記録素子基板５０１のつなぎ部の吐出口の距離を近くすることができる。このため、図１７（ａ）の構成では、記録ヘッド幅（ｘ方向）を小さくでき、記録ヘッド全体を小型化することができる。

図１７において、下方向をｘ方向プラス側とし、上方向をｘ方向マイナス側とする。また、右方向をｙ方向プラス側とし、左方向をｙ方向マイナス側とする。そして、記録媒体は、ｘ方向プラス側に搬送されるものとする。また、図１７（ａ）の構成では、記録ヘッドに対して記録媒体の搬送が斜めになった場合も隣接する記録素子基板５０１間でつなぐ吐出口の距離が近くなるのでインクの着弾位置ズレを小さくすることができる。

＜第１の実施形態＞
図３は、本発明の第１の実施形態に係る記録素子と記録素子駆動回路の構成例及びレイアウトの例を示す。図３（ａ）において、記録素子４０１は、配線４０３を介して記録素子４０１の駆動をスイッチングするＭＯＳトランジスタ４０４と接続される。供給口４０２は、記録素子４０１にインクを供給し、記録素子４０１に隣接して配置される。図３（ｂ）では供給口４０２は１の記録素子４０１に対し１つ配置されている。なお、図３（ｃ）のように、１の記録素子４０１の両側に計２つの供給口４０２が配置される構成でもよい。ＭＯＳトランジスタ４０４には記録素子選択回路４０５が接続され、記録素子選択回路４０５から記録素子選択信号が送信されることによりＭＯＳトランジスタ４０４のＯＮ／ＯＦＦが制御される。これにより所望の記録素子４０１に電流が流れ、そのエネルギーによって供給口４０２から供給されたインクが記録媒体へと吐出される。

記録素子選択回路４０５は、記録素子選択信号を送信するための回路（例えば、シフトレジスタ、ラッチ回路）、信号を転送する配線、および、電力を供給するための配線等を含む。また、記録素子選択回路４０５は、ＭＯＳトランジスタ４０４に入力する電圧を変換する電圧変換回路を含んでもよい。ここでは、ＭＯＳトランジスタ４０４及び記録素子選択回路４０５を合わせて記録素子駆動回路（以後、駆動回路）と呼ぶ。

図５（ａ）は、第１の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す。また、図５（ｂ）は、記録ヘッドの構成のうち、記録素子基板のつなぎ部を拡大した図である。また、図４と同様、図５において、下方向をｘ方向プラス側とし、上方向をｘ方向マイナス側とする。また、右方向をｙ方向プラス側とし、左方向をｙ方向マイナス側とする。そして、記録媒体は、ｘ方向プラス側に搬送されるものとする。つまり、ｘ方向が記録媒体の搬送方向となる。記録素子基板１０１、１０２の形状は平行四辺形であり、ｙ方向に隣接して配置されている。この記録素子基板１０１、１０２は、図５（ａ）に示すように、角Ａと角Ｃは鈍角であり、角Ｂと角Ｄは鋭角である。この平行四辺形ＡＢＣＤにおいて、辺ＡＢと辺ＣＤは平行であり、辺ＢＣと辺ＤＡは平行である。複数の吐出口それぞれには記録素子が対応して設けられる。以下、吐出口と記録素子は同じ位置にあるものとし、説明を簡単にするため、供給口は図示しない。図５の例では、記録素子は記録装置の解像度の間隔（例えば６００ｄｐｉ）でｘ方向において３列にて配列されている。

記録素子基板内の隣接する記録素子列は、記録素子間隔の倍数と記録素子間隔の半分の合計分ずれて配置されている。図５では記録素子の幅の２．５倍の距離の分、ｙ方向にずれて配置されている。つまり、記録素子基板の隣接部分（辺）は、ｘ方向に対して傾斜を成しているため、その辺に沿って端部に記録素子を配置した場合、配置位置にずれが生じる。複数の記録素子それぞれには対応する駆動回路が接続され、駆動回路を動作させることでインクを記録媒体に吐出させる。記録素子基板１０１の右端（ｙ軸プラス側）の最端記録素子２０１と記録素子基板１０２の左端（ｙ軸マイナス側）の最端記録素子２０２は隣接する記録素子基板間での画像のつなぎを形成している。

記録素子基板１０１では、記録素子列はｙ方向において一直線に配列されている。また、駆動回路は全て、対応する記録素子に対してｘ方向マイナス側に配置されている。一方、記録素子基板１０２でも、記録素子列はｙ方向に一直線に配列されている。しかし、駆動回路は全て、対応する記録素子に対してｘ方向プラス側に配置されている。これにより記録素子基板１０１の右端（ｙ軸プラス側）では駆動回路３０１が記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１よりｘ方向マイナス側に配置されるので、最端記録素子２０１を記録素子基板端に近接することができる。同様に記録素子基板１０２の左端（ｙ軸マイナス側）では駆動回路３０２が最端記録素子２０２よりｘ方向プラス側に配置されるので、最端記録素子２０２を記録素子基板端に近接することができる。次に、角Ｂ、角Ｃに関して記録素子基板１０１の記録素子２０１と記録素子に２０１に対応する駆動回路３０１の位置関係を説明する。記録素子２０１はｘ方向について角Ｃ（鈍角）側に配置され、駆動回路３０１はｘ方向について角Ｂ（鋭角）側に配置される。次に、角Ａ、角Ｄに関して記録素子基板１０２の記録素子２０２と記録素子２０２に対応する駆動回路３０２の位置関係を説明する。記録素子２０２はｘ方向について角Ａ（鈍角）側に配置され、駆動回路３０２はｘ方向について角Ｃ（鈍角）側に配置される。以上のように、記録素子２０１と駆動回路３０１のｘ方向における配置の順序は、記録素子２０２と駆動回路３０２のｘ方向における配置の順序と、逆である。

なお、最端記録素子２０１に対する駆動回路３０１内のＭＯＳトランジスタと記録素子選択回路の配置と、最端記録素子２０２に対する駆動回路３０２内のＭＯＳトランジスタと記録素子選択回路の配置は同じである必要はない。２つの記録素子基板を隣接して配置する場合は記録素子基板１０１の左端と記録素子基板１０２の右端はつなぎを形成しないので記録素子を記録素子基板端に近接させなくとも構わない。

この構成により、図４に示した比較例のつなぎ部に比べて駆動回路分だけ、記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１と最端記録素子２０２を近接することが可能となる。これにより、印刷時の気流によるインクの着弾位置ズレ量が低減されるとともに、記録素子列に対して記録媒体が斜めに搬送された場合にも着弾位置ズレを抑えることができる。

図６は、本実施形態に係る記録素子基板における別の構成例を示す。図５と同じ構成は同じ番号で示し説明を省略する。図６では、記録素子群２１１ａに対応する駆動回路群３１１ａは記録素子よりもｘ軸プラス側に、記録素子群２１１ｂに対応する駆動回路群３１１ｂは記録素子よりもｘ軸マイナス側に配置する。記録素子群２１２ａに対応する駆動回路群３１２ａは記録素子よりもｘ軸プラス側に、記録素子群２１２ｂに対応する駆動回路群３１２ｂは記録素子よりもｘ軸マイナス側に配置する。記録素子基板１０１において、記録素子群２１１ａ、２１１ｂのうちｙ方向について記録素子基板１０２に最も近い記録素子２０１に対応する駆動回路３０１は、ｘ方向について角Ｂ（鋭角）側に配置される。一方で、記録素子群２１１ａ、２１１ｂに含まれる記録素子のうち、ｙ方向について記録素子基板１０２から最も遠い記録素子２０１ｆに対応する駆動回路３０１ｆは、ｘ方向について角Ｄ（鋭角）側に配置される。記録素子基板１０２において、記録素子群２１２ａ、２１２ｂのうち記録素子基板１０１に最も近い記録素子２０２に対応する駆動回路３０２は、ｘ方向について角Ｄ（鋭角）側に配置される。一方で、記録素子群２１２ａ、２１２ｂに含まれる記録素子のうち、記録素子基板１０１から最も遠い記録素子２０２ｆに対応する駆動回路３０２ｆは、ｘ方向について角Ｂ（鋭角）側に配置される。ここで、記録素子は、ｙ方向において一直線に配置されており、図５に示した記録素子の位置からの変更は無い。つまり、記録素子基板１０１と記録素子基板１０２において、対応する記録素子は、オフセットが生じないようにｙ方向において一列に配置される。

この構成では、記録素子列およびこれに対応する駆動回路列からなる列において一部を記録素子と駆動回路の配置の位置関係を反転させている。つまり、少なくとも列の最端に位置する記録素子と駆動回路の位置関係を、隣接する記録素子基板側の記録素子と駆動回路の位置関係とは逆にしている。

この構成により、記録素子基板１０１の右端（ｙ軸プラス側）では駆動回路３０１が記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１よりｘ方向マイナス側に配置されるので、最端記録素子２０１を記録素子基板端に近接することができる。同様に記録素子基板１０２の左端（ｙ軸マイナス側）では駆動回路３０２が最端記録素子２０２よりｘ方向プラス側に配置されるので、最端記録素子２０２を記録素子基板端に近接することができる。つまり、この別の構成例でも、図５（ｂ）と同様の効果を得ることができる。このように記録素子基板内で駆動回路の配置を変更することで２つ以上の記録素子基板を配列する場合でも各つなぎ部の最端記録素子間の距離を短くすることができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本願発明の第２の実施形態について説明する。図７（ａ）は、２つの記録素子基板を隣接して配置した記録ヘッドにおける構成の、従来技術としての比較例を示す。図５と同じ構成は同じ番号で示し説明を省略する。図７で示すように、最端記録素子２０１と２０２は同じｙ座標に配置されてつなぎを形成している。記録素子基板１０１と記録素子基板１０２とは、ｘ方向にオフセットされて配列されている。このような構成においては駆動回路３０１の幅分（ｘ方向）最端記録素子２０１と最端記録素子２０２の距離が長くなってしまう。

一方、図８（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す。また、図８（ｂ）は、記録ヘッドの構成のうち、記録素子基板のつなぎ部を拡大した図である。第１の実施形態（図５）と同様に、記録素子基板１０１では記録素子列は記録素子基板内で、ｙ方向に一直線に配列されている。また、駆動回路は全て、対応する記録素子に対してｘ方向マイナス側に配置されている。一方、記録素子基板１０２でも記録素子列は記録素子基板内で、ｙ方向に一直線に配列されている。しかし、駆動回路は全て、対応する記録素子に対してｘ方向プラス側に配置されている。また、図５（ｂ）と同様、最端記録素子２０１と最端記録素子２０２は、ｘ方向における直線上に配置されている。

この構成により、図７に示した比較例のつなぎ部に比べて駆動回路分だけ、記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１と最端記録素子２０２を近接することが可能となる。これにより印刷時の気流によるインクの着弾位置ズレ量が低減されるとともに、記録素子列に対して記録媒体が斜めに搬送された場合にも着弾位置ズレを抑えることができる。

図８に示す構成は本実施形態における一例であり、記録素子基板の形状および記録素子の数、列の数は図８の構成に限らない。例えば、図９のように記録素子基板内で駆動回路群の一部を反転して配置することで最端記録素子を記録素子基板端に近づけるような構成であってもよい。図９の例では、隣接する記録素子列は記録素子間隔の倍数と記録素子間隔の半分の合計分ずつ（図９では記録素子間隔の２．５倍の距離）、ｙ方向にずれていて、駆動回路群の反転位置はｙ方向に記録素子間隔の半分の距離ずつずれている。この構成であっても、図８と同様の効果を得ることができる。

また、図１０のように、隣接する記録素子列が記録素子間隔の倍数分（図１０では記録素子間隔の３倍の距離）、ｙ方向にずれて配置されている場合も、同様に、駆動回路群を反転して配置することで最端記録素子を記録素子基板端に近づけることができる。図１０の例では、駆動回路群の反転位置は記録素子列と垂直方向に等しい（ｙ座標が等しい）。この構成であっても、図８と同様の効果を得ることができる。

また、図１１のように、駆動回路群の反転位置を記録素子列間で任意に変更するようにしてもよい。これにより、記録素子列間の回路を分離しやすく、空いた空間に他の機能回路を入れるなどの利点もある。ここで、位置を反転する駆動回路と記録素子の数を各列において同じにするようにしてもよい。

また、図１２のように、記録素子基板端面と記録素子列方向が平行でない場合も本実施形態を適用可能である。

また、図１３のように、記録素子基板の形状が平行四辺形以外の形状であってもよい。図１３では、つなぎ部の記録素子基板端が段差形状になっている例を示している。段差形状の場合は、平行四辺形形状に比べて記録素子基板端部の回路及び記録素子のない領域が小さくなるので、つなぎを形成する記録素子の距離を更に近くすることができる。

また、記録素子基板間でつなぎを形成する記録素子の数も１つである必要はなく記録素子の配列ピッチに合わせて０個または複数個であっても構わない。本実施形態の構成は、図７の構成と比較して記録素子基板のずらす距離が近くなるため、つなぎを形成する最端記録素子の距離を近くしつつｘ軸方向にも記録素子基板を近接できるので、つなぎを形成する記録素子の数を増やすことができる。

＜第３の実施形態＞
以下、本願発明の第３の実施形態について説明する。図１４は、本実施形態に係る記録素子と記録素子の駆動回路の構成例及びレイアウト図を示す。図３と同じ構成は同じ番号で示し説明を省略する。図１４（ｂ）において、記録素子選択回路４０５ａ、４０５ｂが、記録素子４０１の両側に配置されている。また、図１４（ｃ）、（ｄ）において、記録素子４０１の両側にＭＯＳトランジスタ４０４ａ、４０４ｂが接続されており、ＭＯＳトランジスタ４０４ａ、４０４ｂにはそれぞれ、記録素子選択回路４０５ａ、４０５ｂが接続されている。この場合も記録素子の両側に対応する駆動回路が配置される。

図１５（ｂ）は、本実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す。また、図１５（ａ）は、従来例としての比較例を示す。図６と同じ構成は同じ番号で示し説明を省略する。本実施形態では、図１４で説明したように各記録素子に対応する駆動回路が記録素子に対してｘ軸方向の両側（プラス側、マイナス側）に配置される。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、端部の記録素子が記録素子基板端に近接できるように駆動回路を配列する。つまり、駆動回路は、サイズの大きい第１の部分と、第１の部分よりサイズの小さい第２の部分の２つの部分から構成され、対応する記録素子をこの２つの部分にて挟むようにして配置されることとなる。

具体的には、記録素子群２１２ａでは最端記録素子２０２よりｘ方向プラス側に駆動回路のｘ方向の幅が大きい部分３１２ａを配置する。部分３１２ａは、図１４（ｂ）のＭＯＳトランジスタ４０４と記録素子選択回路４０５ａ、または、図１４（ｄ）のＭＯＳトランジスタ４０４ａと記録素子選択回路４０５ａのいずれかに対応する。一方、最端記録素子２０２よりｘ方向マイナス側に駆動回路のｘ方向の幅が小さい部分３２２ａを配置する。部分３２２ａは、図１４（ｂ）の記録素子選択回路４０５ｂ、または、図１４（ｄ）のＭＯＳトランジスタ４０４ｂと記録素子選択回路４０５ｂのいずれかに対応する。これにより、最端記録素子２０２を記録素子基板端に近接することができる。

同様に、記録素子群２１１ｂでは、最端記録素子２０１よりｘ方向マイナス側に駆動回路のｘ方向の幅が大きい部分である駆動回路群３１１ｂを配置し、最端記録素子２０１よりｘ方向プラス側に駆動回路のｘ方向の幅が小さい部分３２１ｂを配置する。この構成により、最端記録素子２０１を記録素子基板端に近接することができる。

なお、最端記録素子２０１に対する駆動回路３０１内のＭＯＳトランジスタと記録素子選択回路の配置と、最端記録素子２０２に対する駆動回路３０２内のＭＯＳトランジスタと記録素子選択回路の配置は同じである必要はない。例えば、図１４（ｂ）に示す記録素子選択回路４０５ａ、４０５ｂが、最端記録素子２０１、２０２において、記録素子に対して反対側に入れ替わって配置されていてもよい。また、図１４（ｄ）に関し、最端記録素子２０１では図１４（ｄ）と同じ回路配置とし、最端記録素子２０２では記録素子選択回路４０５ａ、４０５ｂがＭＯＳトランジスタ４０４ａ側に配置されていてもよい。

本実施形態により、最端記録素子２０１と最端記録素子２０２を近接することで印刷時の気流によるインクの着弾位置ズレ量が低減されるとともに、記録素子列に対して被印刷媒体が斜めに搬送された場合にも着弾位置ズレを抑えることができる。なお、図１４の回路構成及びレイアウトはこれに限定されるものでなく、例えば時分割駆動する回路構成においてはＭＯＳトランジスタ４０４ａまたは４０４ｂが時分割を構成するグループ毎に共通であってもよい。

＜第４の実施形態＞
以下、本願発明の第４の実施形態について説明する。図１６（ｂ）は、本実施形態に係る記録ヘッドの構成例を示す。また、図１６（ａ）は、従来例としての比較例を示す。図６と同じ構成は同じ番号で示し説明を省略する。記録素子基板１０１の記録素子群２１１ａは途中で印刷方向（ｘ方向）にオフセットされている。オフセットされた記録素子群２１１ｂは隣接する記録素子基板１０２の記録素子群２１２ａとつながることで印刷幅にわたる記録を可能としている。

第１の実施形態と同様に、駆動回路群３１１ａは、対応する記録素子群２１１ａよりもｘ軸プラス側に配置される。また、駆動回路群３１１ｂは、対応する記録素子群２１１ｂよりもｘ軸マイナス側に配置する。これにより、記録素子基板１０１の右端（ｙ軸プラス側）では駆動回路３０１が最端記録素子２０１よりｘ方向マイナス側に配置されるので、最端記録素子２０１を記録素子基板端に近接することができる。

同様に、記録素子基板１０２の左端（ｙ軸マイナス側）では駆動回路３０２が最端記録素子２０２よりｘ方向プラス側に配置されるので、最端記録素子２０２を記録素子基板端に近接することができる。

本実施形態により、記録素子基板間でつなぎを形成する最端記録素子２０１と最端記録素子２０２とを近接することで印刷時の気流によるインクの着弾位置ズレ量が低減される。また、記録素子列に対して記録媒体が斜めに搬送された場合にも着弾位置ズレを抑えることができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本願発明について第１の実施形態から第４の実施形態について説明したが、上述した形態に限定するものではない。例えば、図５に示すように記録素子２０１や駆動回路３０１の配列方向は、搬送方向と垂直に配置されているが、この形態に限定するものではない。これらの配列方向は、搬送方向に対して交差する形態であれば、斜めに配置されても構わない。

なお、素子基板の形状は、上述の形態に限定するものではない。例えば、記録素子基板１０１が図１８、図２０に示すような台形でも適用できる。この台形では、角Ａと角Ｄは直角である。角Ｂは鋭角であり、角Ｃは鈍角である。この台形ＡＢＣＤにおいて、辺ＡＢと辺ＣＤは平行である。この場合において、記録素子基板１０２は、平行四辺形である。図１８や図２０に示す記録素子２０１、２０２や駆動回路３０１、３０２の配置の関係は、上述した実施形態と同様であるので、説明を省く。

また、記録素子基板１０１が図１９、図２１に示すような台形でも適用できる。この台形では、角Ａと角Ｂは鋭角であり、角Ｃと角Ｄは鈍角である。この台形ＡＢＣＤも、辺ＡＢと辺ＣＤは平行である。この場合において、素子基板１０２も台形である。記録素子基板１０１、１０２が台形の場合においても、角Ｂ、角Ｃに関して記録素子２０１と駆動回路３０１の位置関係に着目すると、上述した実施形態と同様であるので、説明を省く。

１０１…記録素子基板、３０１…駆動回路、４０１…記録素子、４０４…ＭＯＳトランジスタ、４０５…記録素子選択回路

Claims (8)

1. 記録ヘッドであって、
   第１の方向に隣接する第１の素子基板と第２の素子基板を含む複数の素子基板を備え、
   前記第１の素子基板、前記第２の素子基板はそれぞれ、前記第１の方向に複数の記録素子が配列された記録素子列と、前記複数の記録素子それぞれに対応する複数の駆動回路が配列された駆動回路列とを有し、前記記録素子列と前記駆動回路列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配置され、
   前記第１の素子基板に配置された第１の記録素子列は、前記第１の方向において前記第２の素子基板に最も近い第１の記録素子を含み、前記第２の素子基板に配置された第２の記録素子列は、前記第１の方向において前記第１の素子基板に最も近い第２の記録素子を含み、
   少なくとも前記第１の記録素子と前記第１の記録素子に対応する第１の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序は、前記第２の記録素子と前記第２の記録素子に対応する第２の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序と、逆であり、
   前記第１の駆動回路および前記第２の駆動回路のそれぞれは、第１の回路部と前記第１の回路部より面積が小さい第２の回路部を有し、
   前記第１の素子基板において、前記第１の記録素子と前記第１の回路部および前記第２の回路部は、前記第２の方向に、前記第１の回路部、前記第１の記録素子、前記第２の回路部、の順に配置され、
   前記第２の素子基板において、前記第２の記録素子と前記第１の回路部および前記第２の回路部は、前記第２の方向に、前記第２の回路部、前記第２の記録素子、前記第１の回路部、の順に配置される、ことを特徴とする記録ヘッド。
2. 記録ヘッドであって、
   第１の方向に隣接する第１の素子基板と第２の素子基板を含む複数の素子基板を備え、
   前記第１の素子基板、前記第２の素子基板はそれぞれ、前記第１の方向に複数の記録素子が配列された記録素子列と、前記複数の記録素子それぞれに対応する複数の駆動回路が配列された駆動回路列とを有し、前記記録素子列と前記駆動回路列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配置され、
   前記第１の素子基板に配置された第１の記録素子列は、前記第１の方向において前記第２の素子基板に最も近い第１の記録素子を含み、前記第２の素子基板に配置された第２の記録素子列は、前記第１の方向において前記第１の素子基板に最も近い第２の記録素子を含み、
   少なくとも前記第１の記録素子と前記第１の記録素子に対応する第１の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序は、前記第２の記録素子と前記第２の記録素子に対応する第２の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序と、逆であり、
   前記第１の素子基板の平面形状は、第１の辺、第２の辺、前記第１の辺と平行の第３の辺、前記第１の辺と前記第２の辺の間に鋭角部、前記第２の辺と前記第３の辺の間に鈍角部を有する四辺形であり、
   前記第２の方向において、前記第１の記録素子は前記鈍角部側に配置され、前記第１の駆動回路は、前記鋭角部側に配置される
   ことを特徴とする記録ヘッド。
3. 記録ヘッドであって、
   第１の方向に隣接する第１の素子基板と第２の素子基板を含む複数の素子基板を備え、
   前記第１の素子基板、前記第２の素子基板はそれぞれ、前記第１の方向に複数の記録素子が配列された記録素子列と、前記複数の記録素子それぞれに対応する複数の駆動回路が配列された駆動回路列とを有し、前記記録素子列と前記駆動回路列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に配置され、
   前記第１の素子基板に配置された第１の記録素子列は、前記第１の方向において前記第２の素子基板に最も近い第１の記録素子を含み、前記第２の素子基板に配置された第２の記録素子列は、前記第１の方向において前記第１の素子基板に最も近い第２の記録素子を含み、
   少なくとも前記第１の記録素子と前記第１の記録素子に対応する第１の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序は、前記第２の記録素子と前記第２の記録素子に対応する第２の駆動回路の前記第２の方向における配置の順序と、逆であり、
   前記第２の素子基板の平面形状は、第１の辺、第２の辺、前記第１の辺と平行の第３の辺、第４の辺、前記第１の辺と前記第４の辺の間に鈍角部、前記第３の辺と前記第４の辺の間に鋭角部を有する四辺形であり、
   前記第２の方向において、前記第２の記録素子は前記鈍角部側に配置され、前記第２の駆動回路は、前記鋭角部側に配置される
   ことを特徴とする記録ヘッド。
4. 前記第１の記録素子と前記第１の駆動回路は、前記第２の方向において、前記第１の駆動回路、前記第１の記録素子の順に配置され、
   前記第２の記録素子と前記第２の駆動回路は、前記第２の方向において、前記第２の記録素子、前記第２の駆動回路の順に配置される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の記録ヘッド。
5. 前記第１、第２の素子基板の平面形状は、平行四辺形、台形のいずれかを含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の記録ヘッド。
6. 記録装置であって、
   記録媒体を搬送する搬送ユニットと、
   前記記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
   を有し、
   前記記録ヘッドは、前記記録媒体が搬送される搬送方向と交差する所定方向に隣接する第１の素子基板と第２の素子基板を含む複数の素子基板を備え、
   前記第１の素子基板、前記第２の素子基板はそれぞれ、前記所定方向に複数の記録素子が配列された記録素子列と、前記複数の記録素子それぞれに対応する複数の駆動回路が配列された駆動回路列とを有し、前記記録素子列と前記駆動回路列は、前記搬送方向に配置され、
   前記第１の素子基板に配置された第１の記録素子列は、前記所定方向において前記第２の素子基板に最も近い第１の記録素子を含み、前記第２の素子基板に配置された第２の記録素子列は、前記所定方向において前記第１の素子基板に最も近い第２の記録素子を含み、
   少なくとも前記第１の記録素子と前記第１の記録素子に対応する第１の駆動回路の前記搬送方向における配置の順序は、前記第２の記録素子と前記第２の記録素子に対応する第２の駆動回路の前記搬送方向における配置の順序と、逆であり、
   前記第１の素子基板の平面形状は、第１の辺、第２の辺、前記第１の辺と平行の第３の辺、前記第１の辺と前記第２の辺の間に鋭角部、前記第２の辺と前記第３の辺の間に鈍角部を有する四辺形であり、
   前記搬送方向において、前記第１の記録素子は前記鈍角部側に配置され、前記第１の駆動回路は、前記鋭角部側に配置されることを特徴とする記録装置。
7. 記録装置であって、
   記録媒体を搬送する搬送ユニットと、
   前記記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
   を有し、
   前記記録ヘッドは、前記記録媒体が搬送される搬送方向と交差する所定方向に隣接する第１の素子基板と第２の素子基板を含む複数の素子基板を備え、
   前記第１の素子基板、前記第２の素子基板はそれぞれ、前記所定方向に複数の記録素子が配列された記録素子列と、前記複数の記録素子それぞれに対応する複数の駆動回路が配列された駆動回路列とを有し、前記記録素子列と前記駆動回路列は、前記搬送方向に配置され、
   前記第１の素子基板に配置された第１の記録素子列は、前記所定方向において前記第２の素子基板に最も近い第１の記録素子を含み、前記第２の素子基板に配置された第２の記録素子列は、前記所定方向において前記第１の素子基板に最も近い第２の記録素子を含み、
   少なくとも前記第１の記録素子と前記第１の記録素子に対応する第１の駆動回路の前記搬送方向における配置の順序は、前記第２の記録素子と前記第２の記録素子に対応する第２の駆動回路の前記搬送方向における配置の順序と、逆であり、
   前記第２の素子基板の平面形状は、第１の辺、第２の辺、前記第１の辺と平行の第３の辺、第４の辺、前記第１の辺と前記第４の辺の間に鈍角部、前記第３の辺と前記第４の辺の間に鋭角部を有する四辺形であり、
   前記搬送方向において、前記第２の記録素子は、前記鈍角部側に配置され、前記第２の駆動回路は、前記鋭角部側に配置される
   ことを特徴とする記録装置。
8. 前記第１の記録素子と前記第１の駆動回路は、前記搬送方向において、前記第１の駆動回路、前記第１の記録素子の順に配置され、
   前記第２の記録素子と前記第２の駆動回路は、前記搬送方向において、前記第２の記録素子、前記第２の駆動回路の順に配置される
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の記録装置。
   

Images