JPH1044442A - 液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの製造方法、液体吐出装置、および記録システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体吐出ヘッドの特性を損なうことなく、適
当な箇所に精度よく封止材が設けられた液体吐出ヘッド
およびその製造方法、該液体吐出ヘッドを備えた液体吐
出装置、さらに該液体吐出装置を出力手段とする記録シ
ステムを提供する。 【解決手段】 液体吐出ヘッドを製造する際に、外部配
線部を支持する支持フィルムの開口部の第１の縁部領域
と電気接続部との離間距離を、該開口部の第２の縁部領
域と吐出素子部の端部との離間距離よりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱エネルギーを液
体に作用させることで起こる気泡の発生によって、所望
の液体を吐出する液体吐出ヘッド、該液体吐出ヘッドの
製造方法、液体吐出装置、および該液体吐出装置を出力
手段とする記録システムに関する。

【０００２】また本発明は紙、糸、繊維、布帛、皮革、
金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の
被記録媒体に対し記録を行うプリンター、複写機、通信
システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワ
ードプロセッサ等の装置、さらには各種処理装置と複合
的に組み合わせた産業用記録システムに適用できる発明
である。

【０００３】なお、本発明における、「記録」とは、文
字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与
することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像
を付与することをも意味するものである。

【０００４】

【背景技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来知られている。この
バブルジェット記録方法は、情報処理装置の出力手段、
例えば複写機、ファクシミリ、電子タイプライタ、ワー
ドプロセッサ、ワークステーション等の出力端末として
のプリンタ、あるいはパーソナルコンピュータ、ホスト
コンピュータ、光ディスク装置、ビデオ装置等に具備さ
れるハンディまたはポータブルプリンタの記録方法とし
て利用されている。また、この記録方法は、インクを微
小な液滴としてノズルより吐出することによって、被記
録媒体上に文字や図形等の記録を行うもので、高精細な
画像の出力、高速記録の手段としてすぐれた利点を有す
る。

【０００５】さらに、上記インクジェット記録方法を適
用した液体吐出ヘッドは、特公昭６１−５９９１１号、
特公昭６１−５９９１４号等の公報に開示されているよ
うに、液体を吐出するための吐出口と、この吐出口に連
通する液流路と、液流路内に配された液体を吐出するた
めのエネルギー発生手段としての発熱体（電気熱変換
体）とを備えている。

【０００６】したがって、インクジェット記録方法を採
用する記録装置（以下、インクジェット記録装置ともい
う）は、液体を吐出するための手段として上記液体吐出
ヘッドを着脱自在に、あるいは固定して搭載することに
よって、以下のような特徴を有する。すなわち、いわゆ
るノンインパクト型の記録装置なので他の方法を適用し
たものと比較して騒音が少ない；多色のインクを使うこ
とによってカラー画像記録も容易に行うことができる；
さらに装置本体の小型化や、画像の高密度化も容易であ
る等の特徴を有する。したがって、インクジェット記録
方法は、近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の多
くのオフィス機器に利用されており、さらに捺染装置等
の産業用システムにまで急速に普及しつつある。

【０００７】ここで、液体吐出ヘッド（以下、インクジ
ェット記録ヘッドともいう）の製造方法について簡単に
説明する。インクジェット記録ヘッドは、インクの流れ
る流路部分とインクを吐出させる吐出素子部分とを別々
に作製した後、これらの部材を接合することによって作
製する。具体的には、例えば以下のような方法（１）お
よび（２）が知られている。

【０００８】（１）第一の方法（参照：テレビジョン学
会誌、ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．２、１９８３） 金型を利用してプレスにより樹脂にインクの流れる溝を
作製する。一方、シリコン基板上に樹脂の溝に対応する
位置に電極層、加熱抵抗層、保護層等を作製し、シリコ
ン基板と樹脂を接着剤を利用して接合する。

【０００９】（２）第二の方法（参照：特開平２−１６
５４９号） シリコン基板Ａの表面に水酸化カリウムによって異方性
エッチングを行い、インクの流れる溝を作製する。つぎ
に、シリコン基板Ｂのシリコン基板Ａの溝に対応する位
置に電極層、加熱抵抗層、保護層等を成膜して吐出素子
部を作製し、シリコン基板Ａ、Ｂを陽極接合する。

【００１０】背景技術にもとづいて作製されるインクジ
ェット記録ヘッドの一例を以下に説明する。

【００１１】いわゆるサイドシュータータイプのインク
ジェット記録ヘッドは、発熱抵抗体および該発熱抵抗体
に電力を供給するための配線導体が設けられた基板と、
インク流路および吐出口が形成された天板（ノズル型
材）とからなる。

【００１２】このサイドシュータータイプのインクジェ
ット記録ヘッドは、以下のようにして作られる。

【００１３】まず、Ｓｉ基板上に設けられた発熱抵抗体
および前記発熱抵抗体に電力を供給するための配線導体
上に保護膜を設けた後インク流路及びインク吐出口を形
成するノズルレジストによりパターニングする。

【００１４】つぎに、ノズル型材を塗布硬化した後、Ｓ
ｉ裏面からインクを供給するための穴をＳｉにあける。
この穴を通して、前記ノズルレジストを除去してインク
流路、吐出口が完成する。

【００１５】そして、このようして得られた吐出素子部
を必要な大きさに切断してＴＡＢ接合のためにパッド上
にめっきあるいはボールバンプを形成する。その後完成
した記録ヘッドに外部から電力供給のためにＴＡＢに接
合する。ＴＡＢ接合したリードの電気的絶縁とＴＡＢ接
合部分（以下、外部配線部という）の強度向上のために
封止材をディスペンスする。その後１５０℃の炉内で硬
化して本発明によるインクジェット記録ヘッドが完成す
る。

【００１６】このようにしてできた記録ヘッドをカラー
記録用として用いる場合には、３個の記録ヘッドを横１
列に並べる。

【００１７】ところで、上記サイドシュータタイプのイ
ンクジェット記録ヘッドでは、図７に示すように、発熱
抵抗体等からなる吐出素子部１００と外部配線部２とが
接続する部分（電気的接続部分）が複数の吐出口１０か
らなる吐出口列の長さ方向に沿って上記基板１の両端部
側に設けられる（すなわち、二箇所にリード２１が設け
られる）ことが一般的である（図７（ａ）参照）。ま
た、電気的接続部分は封止材（以下、封止材ともいう）
２２で覆われる（図７（ｂ）参照）。ところで、基板の
一方向に沿って対向する２つの端部のみに電気的接続部
分が形成される理由は、吐出能回復等のために上記吐出
口を拭く拭き取り手段（ブレード、不図示）が電気的接
続部分を覆う封止材２２を乗り越えて吐出口１０を拭く
ためであり、吐出口列の長さ方向および幅方向に沿って
上記基板の４つの端部側（すなわち、吐出口列を囲む四
カ所）に電気的接続部分を設けたのではブレードによる
拭き取りが困難となるからである。さらに、電気的接続
部分以外の端部はインクの吐出素子部基板の裏などの回
り込み防止のため、封止材３１などで封止されているの
が一般的である（図７（ｃ）参照）。

【００１８】ところで、図７に示されるように、上記封
止材３１の塗布を容易にするため、吐出素子部の周りの
外部配線部２（すなわち外部配線を支持するフィルム）
は電気的接続部分を除く吐出素子部と該フィルムとの間
が大きく開くようにして形成されている。さもないと、
ディスペンサーの針が入らなくなることによる糸引き不
良になったり、ディスペンサーの針が吐出素子部の端部
に当たり吐出素子部の基板にクラックを生じさせたりす
る可能性が高い。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成から
なるインクジェット記録ヘッドは、吐出素子部とフィル
ム２との離間距離を大きくとるので、図７（ｂ）および
図７（ｃ）に示すように、吐出素子部と外部配線部が接
続する部分の封止工程に於いて、封止材２２が適切に塗
布されず、リードが露出してしまう場合がある。その結
果、インクによるリードの腐食が生ずる。このような問
題点を解決するために封止材の量を多くした場合、新た
な問題が生ずる。すなわち、塗布された封止材の高さが
より一層高くなるため、吐出素子部と被記録媒体との離
間距離を大きくしなければならず、印字性能の低下をき
たす。また、封止材の粘度を下げる方法があるが、封止
領域が広がってしまい、ＴＡＢの面積が大きくなる、吐
出素子部を回復するキャップの大きさが大きくなってし
まうなどの問題がある。また粘度を下げると封止材の厚
さが薄くなり、封止性能の低下、インクによるリードの
腐食等が発生する問題がある。

【００２０】したがって、本発明は上記課題を解決し、
液体吐出ヘッドの特性を損なうことなく、適当な箇所に
精度よく封止材が設けられた液体吐出ヘッドおよびその
製造方法、該液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置、さ
らに該液体吐出装置を出力手段とする記録システムを提
供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明にも
とづく液体吐出ヘッドは、液体を吐出するためのエネル
ギー発生手段、該エネルギー発生手段に直交する方向に
位置した複数の吐出口、およびエネルギー発生手段に電
気信号を送るための配線手段とを備えた吐出素子部と、
該吐出素子部の配線手段に電気信号を印加する外部配線
部を支持し、かつ吐出部が配置される開口部が形成され
た支持フィルムと、配線手段と外部配線部とが電気的に
接続された電気接続部と、該電気接続部を封止する封止
材とを有する液体吐出ヘッドであって、支持フィルムの
開口部は、電気接続部に対向する第１の縁部領域と、第
１の縁部領域に隣接し、かつ吐出素子部の端部に対向す
る第２の縁部領域とを有し、さらに、第１の縁部領域と
電気接続部との離間距離は、第２の縁部領域と吐出素子
部の端部との離間距離よりも小さくしたことを特徴とす
る。

【００２２】好ましくは、支持フィルムの開口部は、電
気接続部に近接した幅の狭い領域と、吐出素子部の端部
に沿った幅の広い領域とを有し、さらに、第１の縁部領
域は幅の狭い領域に一致し、一方第２の縁部領域は幅の
広い領域に一致する。

【００２３】好ましくは、幅の狭い領域は、０．０５な
いし０．５ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．３ｍｍで
あり、一方幅の広い領域は０．７ないし２．０ｍｍ、好
ましくは０．８ないし１．５ｍｍである。

【００２４】好ましくは、配線手段に隣接してダミーの
配線手段を新たに設けることによって、記第１の縁部領
域と電気接続部との離間距離が、第２の縁部領域と吐出
素子部の端部との離間距離よりも小さくした好ましく
は、エネルギー発生手段は、液体に膜沸騰現象を生じさ
せる熱エネルギーを発生する電気熱変換体である。

【００２５】つぎに、本発明にもとづく液体吐出ヘッド
の製造方法は、液体を吐出するためのエネルギー発生手
段、該エネルギー発生手段に直交する方向に位置した複
数の吐出口、およびエネルギー発生手段に電気信号を送
るための配線手段とを備えた吐出素子部と、該吐出素子
部の配線手段に電気信号を印加する外部配線部を支持
し、かつ吐出部が配置される開口部が形成された支持フ
ィルムと、配線手段と外部配線部とが電気的に接続され
た電気接続部と、該電気接続部を封止する封止材とを有
する液体吐出ヘッドの製造方法であって、電気接続部に
対向する第１の縁部領域と、第１の縁部領域に隣接し、
かつ吐出素子部の端部に対向する第２の縁部領域とを有
する開口部を支持フィルムに形成する工程を有し、さら
に、第１の縁部領域と電気接続部との離間距離を、第２
の縁部領域と吐出素子部の端部との離間距離よりも小さ
くすることによって、電気接続部が封止材によって封止
される範囲を限定することを特徴とする。

【００２６】好ましくは、支持フィルムの開口部を、電
気接続部に近接した幅の狭い領域と、吐出素子部の端部
に沿った幅の広い領域とを有するものとし、さらに、第
１の縁部領域を幅の狭い領域とし、一方第２の縁部領域
を幅の広い領域とする。

【００２７】好ましくは、幅の狭い領域は、０．０５な
いし０．５ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．３ｍｍで
あり、一方幅の広い領域は０．７ないし２．０ｍｍ、好
ましくは０．８ないし１．５ｍｍである。

【００２８】好ましくは、配線手段に隣接してダミーの
配線手段を新たに設けることによって、第１の縁部領域
と電気接続部との離間距離を、第２の縁部領域と吐出素
子部の端部との離間距離よりも小さくする。

【００２９】好ましくは、エネルギー発生手段は、液体
に膜沸騰現象を生じさせる熱エネルギーを発生する電気
熱変換体である。

【００３０】さらに、本発明にもとづく液体吐出装置
は、被記録媒体上に液体を吐出する液体吐出装置であっ
て、液体吐出ヘッドを着脱自在に搭載あるいは固定して
搭載し、かつ主走査方向に沿って移動するキャリッジ
と、被記録媒体を搬送するための搬送手段と、液体吐出
ヘッド、キャリッジ、および搬送手段の駆動を制御する
制御手段とを備え、さらに、液体吐出ヘッドは、液体を
吐出するためのエネルギー発生手段、該エネルギー発生
手段に直交する方向に位置した複数の吐出口、およびエ
ネルギー発生手段に電気信号を送るための配線手段とを
備えた吐出素子部と、該吐出素子部の配線手段に電気信
号を印加する外部配線部を支持し、かつ吐出部が配置さ
れる開口部が形成された支持フィルムと、配線手段と外
部配線部とが電気的に接続された電気接続部と、該電気
接続部を封止する封止材とを有し、また、支持フィルム
の開口部は、電気接続部に対向する第１の縁部領域と、
第１の縁部領域に隣接し、かつ吐出素子部の端部に対向
する第２の縁部領域とを有し、さらに、第１の縁部領域
と電気接続部との離間距離は、第２の縁部領域と吐出素
子部の端部との離間距離よりも小さくしたことを特徴と
する。

【００３１】好ましくは、支持フィルムの開口部は、電
気接続部に近接した幅の狭い領域と、吐出素子部の端部
に沿った幅の広い領域とを有し、さらに、第１の縁部領
域は幅の狭い領域に一致し、一方第２の縁部領域は幅の
広い領域に一致する。

【００３２】好ましくは、幅の狭い領域は、０．０５な
いし０．５ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．３ｍｍで
あり、一方幅の広い領域は０．７ないし２．０ｍｍ、好
ましくは０．８ないし１．５ｍｍである。

【００３３】好ましくは、配線手段に隣接してダミーの
配線手段を新たに設けることによって、記第１の縁部領
域と電気接続部との離間距離が、第２の縁部領域と吐出
素子部の端部との離間距離よりも小さくする。

【００３４】好ましくは、エネルギー発生手段は、液体
に膜沸騰現象を生じさせる熱エネルギーを発生する電気
熱変換体である。

【００３５】好ましくは、被記録媒体は、記録紙、布
帛、プラスチック、金属、木材、および皮革からなる群
から選択される。

【００３６】好ましくは、液体吐出ヘッドから複数色の
記録液体を吐出し、被記録媒体に複数色の記録液体を付
着させることでカラー記録を行う。

【００３７】さらに、本発明にもとづく記録システム
は、入力画像情報を処理するための制御部と、該制御部
によって処理された情報を出力するための出力手段とを
備え、さらに出力手段として上記した新規の液体吐出装
置を用いることを特徴とする。すなわち、上記液体吐出
装置を情報処理装置の出力手段、例えば複写機、ファク
シミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワーク
ステーション等の出力端末としてのプリンタ、あるいは
パーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディ
スク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポ
ータブルプリンタの記録方法として利用する。

【００３８】

【発明の実施の形態】本発明にもとづく液体吐出ヘッド
は、液体を吐出するためのエネルギー発生手段、該エネ
ルギー発生手段に直交する方向に位置した複数の吐出
口、およびエネルギー発生手段に電気信号を送るための
配線手段とを備えた吐出素子部と、該吐出素子部の配線
手段に電気信号を印加する外部配線部を支持し、かつ吐
出部が配置される開口部が形成された支持フィルムと、
配線手段と外部配線部とが電気的に接続された電気接続
部と、該電気接続部を封止する封止材とを有する液体吐
出ヘッドであって、支持フィルムの開口部は、電気接続
部に対向する第１の縁部領域と、第１の縁部領域に隣接
し、かつ吐出素子部の端部に対向する第２の縁部領域と
を有し、さらに、第１の縁部領域と電気接続部との離間
距離は、封止材によって電気接続部が封止される範囲を
限定するために、第２の縁部領域と吐出素子部の端部と
の離間距離よりも小さくしたことを特徴とする。また、
支持フィルムの開口部は、電気接続部に近接した幅の狭
い領域と、吐出素子部の端部に沿った幅の広い領域とを
有し、さらに、第１の縁部領域は幅の狭い領域に一致
し、一方第２の縁部領域は幅の広い領域に一致する。ま
た、幅の狭い領域は、０．０５ないし０．５ｍｍ、好ま
しくは０．１ないし０．８ｍｍであり、一方幅の広い領
域は０．７ないし２．０ｍｍ、好ましくは０．８ないし
１．５ｍｍである。なぜなら、上記幅の狭い領域および
幅の広い領域をそのような範囲にすることによって、封
止材を適切に設けることが可能となる。

【００３９】以下、本発明にもとづく液体吐出ヘッドの
一例を図を参照しながら説明する。 ＜実施例１＞図１は、本発明にもとづく液体吐出ヘッド
の主要部の構成およびその製造工程を説明するための図
で、（ａ）は吐出素子部と外部配線部（ＴＡＢ）をＩＬ
Ｂ（インナーボンディング）した場合の平面図、（ｂ）
はＩＬＢ部を封止材によって封止した場合の平面図、お
よび（ｃ）は吐出素子部のＩＬＢ部以外の端部を封止材
によって封止した平面図である。

【００４０】参照符号１は発熱抵抗体（不図示）が形成
されているヒータボードで、インク供給口（不図示）が
形成されている。また、参照符号１１はオリフィスプレ
ートで複数のインク吐出口１０が開口している。さら
に、参照符号２１は外部配線部、２１は発熱抵抗体に電
力を供給するために吐出素子部と外部配線部（ＴＡＢ）
とをつなぐリード部、２２は外部配線部２とリード部２
１とが接続された電気的接続部分（ＩＬＢ部）を封止す
る封止材である。

【００４１】以下、このような構成からなる液体吐出ヘ
ッドの製造方法の一例を説明する。

【００４２】まずシリコン基板上に発熱抵抗層、電極層
を作成しフォトリソ技術により発熱部を形成する。次に
保護層を形成し、フォトリソ技術により電気接続する部
分に穴を開ける。本実施例ではリードビームによる外部
配線部と電気接続を行なうために電気接続するための金
属たとえば金を形成する。そしてフォトリソ技術により
リードビームで電気的接続部分分にパットを形成する。
このようにして、ヒータボード１が完成する。つづい
て、インク供給口を形成するために、基板にブラスト法
で穴を開ける。そして、インク流路をドライフィルムを
もちいてフォトリソ法を用いて形成する。さらに、この
ようにして得られたヒータボード１上に、電鋳法で作成
したオリフィスプレート１１を貼り合わせ吐出素子部が
完成する。

【００４３】外部配線部２はポリイミドフィルム（以
下、ベースフィルムともいう）に銅配線を設けてなるも
ので、この銅配線に吐出素子部のリード２１が接続され
てＴＡＢが形成される。ところで、このＴＡＢを構成す
るベースフィルムは、上記吐出素子部と接触しないよう
に、吐出素子部が置かれる中央部分が開口している。と
ころで、この開口部の形状は、従来のものでは図９に示
されるように方形状をなす。しかし、この実施例では開
口部の形状を図１に示すように変形した。すなわち、吐
出素子部と外部配線部との接続部分の近傍に位置する開
口部の端部の幅２５を狭めた。したがって、開口部は幅
の狭い部分（吐出素子部と外部配線を接続する部分）２
５と幅の広い部分（吐出素子部の端面を封止する部分）
２４とからなる。具体的には、本実施例では吐出素子部
の端面を封止する部分２４を１．０ｍｍ、吐出素子部と
外部配線との電気的接続部分２５を０．２ｍｍとした。

【００４４】このような構成からなる吐出素子部と外部
配線との電気的接続部分２５をディスペンサーを用い封
止材で封止する。封止厚さは０．５ｍｍである。図１
（ｂ）に示すようにリード線が露出せずに封止できるこ
とが可能になった。

【００４５】最後に、図１（ｃ）に示すように封止材３
１で吐出素子部の端部を封止する。

【００４６】図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、吐出素
子部と外部配線を接続する部分の吐出素子部とＴＡＢの
ベースフィルムの間の距離２５を０．２ｍｍとすること
によって、吐出素子部と外部配線との電気的接続部分の
封止がリード線を露出させることなく、また封止材の高
さを高くすることなく封止することが可能になった。ま
た、吐出素子部の端面を封止する部分２４は１．０ｍｍ
としたので、封止するディスペンサーの針をその隙間に
挿入することができ、問題無く封止出来ることが可能に
なった。

【００４７】＜実施例２＞図２（ａ）〜（ｃ）は本発明
にもとづく液体吐出ヘッドの第２の実施例の主要部の構
成を説明するための平面図である。この実施例では、吐
出素子部と外部配線を接続する部分の吐出素子部とＴＡ
Ｂのベースフィルムの間にダミーリード２３を設けてい
る。ダミーリードと吐出素子部の間は０．１ｍｍであ
る。このようにすればダミーリードと吐出素子部の間を
さらに短くできるので封止材を精度よく封止できるよう
になる。

【００４８】＜実施例３＞図３（ａ）および（ｂ）は、
上記実施例１または２のいずれかの主要部の構成を有す
る液体吐出ヘッドの概略構成を示す図であって、図３
（ａ）は外観を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３
（ａ）の III−III ′線に沿う断面図である。

【００４９】図３において、参照符号４０２は後述の電
気熱変換素子としてのヒータおよび吐出口が薄膜技術に
より形成されたＳｉ素子基板である。この素子基板４０
２には、図３（ａ）に示すように２列に配列された複数
の吐出口４が千鳥状に設けられている。素子基板４０２
はＬ字状に加工された支持部材１０２の一部に接着固定
されている。同じく支持部材４１０２上には、配線基板
１０４が固定され、この配線基板１０４の配線部分と素
子基板４０２の配線部分とはボンディングにより電気的
に接続されている。支持部材１０２は、コスト、加工性
等の観点からアルミニウム材で形成される。モールド部
材１０３は、その内部に支持部材１０２の一部を挿入さ
せ、支持部材１０２を支持すると共に、その内部に形成
された液体供給路１０７を介して液体貯留部（図示略）
から前述の素子基板２に設けられた吐出口に液体（例え
ば、インク）を供給するための部材である。また、モー
ルド部材１０３は、本実施形態の液体吐出ヘッド全体を
後述の液体吐出装置に着脱自在に固定するための装着、
位置決め部材としての役割を果たす。

【００５０】素子基板２の内部には、モールド部材１０
３の液体供給路１０７を介して供給される液体を、吐出
口までさらに供給するための連通路１０５が素子基板４
０２を貫通して設けられている。この連通路１０５は、
各吐出口に連通する液流路と連通しており、共通液室と
しての役割を担っている。

【００５１】＜実施例４＞本発明にもとづく液体吐出ヘ
ッドを着脱自在に搭載する液体吐出装置の一例を以下に
説明する。図４は、本実施例の液体吐出装置の概略的構
成を説明するための部分断面斜視図である。

【００５２】図４において参照符号２００は上述の液体
吐出ヘッドを着脱自在に装着するためのキャリッジであ
る。本例では、液体吐出ヘッドは液体としてのインクの
色の種類に応じて４種類装着され、各ヘッドは、イエロ
ーインクのタンク２０１Ｙ，マゼンタインクのタンク２
０１Ｍ，シアンインクのタンク２０１Ｃ，ブラックイン
クのタンク２０１Ｂと共にキャリッジ２００上に搭載さ
れている。

【００５３】キャリッジ２００は、ガイドシャフト２０
２に支持され、モータ２０３により順方向または逆方向
に駆動される無端ベルト２０４によりガイドシャフト２
０２上を矢印Ａ方向に往復移動可能とされる。無端ベル
ト２０４はプーリ２０５および２０６間に巻回されてい
る。

【００５４】被記録媒体としての記録紙Ｐは、矢印Ａ方
向に直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙
Ｐは上流側の一対のローラユニット２０７、２０８と、
下流側の一対のローラユニット２０９、２１０とによ
り、挟持され、一定の張力を印加され、ヘッドに対する
平面性を確保しながら搬送される。各ローラユニットに
対する駆動力の付与は駆動部２１１により行われるが、
前述の駆動モータを利用して上記ローラユニットを駆動
する構成としてもよい。

【００５５】キャリッジ２００は、記録開始時または記
録中に必要に応じてホームポジションに停止する。この
ポジションには、各ヘッドの吐出口面をキャップするキ
ャップ部材２１２が設けられ、このキャップ部材２１２
には、吐出口面の吐出口に対して強制的に吸引して吐出
口内の目詰まりを防止するための吸引回復手段（図示
略）が接続されている。

【００５６】＜実施例５＞図５は、本発明の液体吐出ヘ
ッドの製造方法および液体吐出ヘッドを適用した液体吐
出装置を動作させるための装置全体のブロック図であ
る。

【００５７】記録装置は、ホストコンピュータ３００よ
り印字情報を制御信号として受ける。印字情報は印字装
置内部の入力インタフェイス３０１に一時保存されると
同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換され、ヘ
ッド駆動信号供給手段を兼ねるＣＰＵ３０２に入力され
る。ＣＰＵ３０２はＲＯＭ３０３に保存されている制御
プログラムに基づき、ＣＰＵ３０２に入力されたデータ
をＲＡＭ３０４等の周辺ユニットを用いて処理し、印字
するデータ（画像データ）に変換する。

【００５８】またＣＰＵ３０２は画像データを記録用紙
上の適当な位置に記録するために、画像データに同期し
て記録用紙および記録ヘッドを移動する駆動用モータを
駆動するための駆動データを作る。画像データおよびモ
ータ駆動データは、各々ヘッドドライバ３０７と、モー
タドライバ３０５を介し、ヘッド２００および駆動モー
タ３０６に伝達され、それぞれ制御されたタイミングで
駆動され画像を形成する。

【００５９】上述のような記録装置に適用でき、インク
等の液体の付与が行われる被記録媒体としては、各種の
紙やＯＨＰシート、コンパクトディスクや装飾板等に用
いられるプラスチック材、布帛、アルミニュウムや銅等
の金属材、牛皮、豚皮、人工皮革等の皮革材、木、合板
等の木材、竹材、タイル等のセラミックス材、スポンジ
等の三次元構造体等を対象とすることができる。

【００６０】また上述の記録装置として、各種の紙やＯ
ＨＰシート等に対して記録を行うプリンタ装置、コンパ
クトディスク等のプラスチック材に記録を行うプラスチ
ック用記録装置、金属板に記録を行う金属用記録装置、
皮革に記録を行う皮革用記録装置、木材に記録を行う木
材用記録装置、セラミックス材に記録を行うセラミック
ス用記録装置、スポンジ等の三次元網状構造体に対して
記録を行う記録装置、又布帛に記録を行う捺染装置等を
も含むものである。

【００６１】またこれらの液体吐出装置に用いる吐出液
としては、夫々の被記録媒体や記録条件に合わせた液体
を用いればよい。

【００６２】＜実施例６＞次に、本発明の液体吐出ヘッ
ドを記録ヘッドとして用い被記録媒体に対して記録を行
う、インクジェット記録システムの一例を説明する。

【００６３】図６は、前述した本発明の液体吐出ヘッド
を用いたインクジェット記録システムの構成を説明する
ための模式図である。本実施態様例における液体吐出ヘ
ッドは、被記録媒体１５０の記録可能幅に対応した長さ
に３６０ｄｐｉの間隔で吐出口を複数配したフルライン
型のヘッドであり、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），
シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の４色に対応した４つ
のヘッドをホルダ２０２によりＸ方向に所定の間隔を持
って互いに平行に固定支持されている。

【００６４】これらのヘッドに対してそれぞれ駆動信号
供給手段を構成するヘッドドライバ３０７から信号が供
給され、この信号に基づいて各ヘッドの駆動が成され
る。

【００６５】各ヘッドには、吐出液としてＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋの４色のインクがそれぞれ２０４ａ〜２０４ｄのイ
ンク容器から供給されている。なお、符号２０４ｅは発
泡液が蓄えられた発泡液容器であり、この容器から各ヘ
ッドに発泡液が供給される構成になっている。

【００６６】また、各ヘッドの下方には、内部にスポン
ジ等のインク吸収部材が配されたヘッドキャップ２０３
ａ〜２０３ｄが設けられており、非記録時に各ヘッドの
吐出口を覆うことでヘッドの保守を成すことができる。

【００６７】符号２０６は、先の各実施態様例で説明し
たような各種、非記録媒体を搬送するための搬送手段を
構成する搬送ベルトである。搬送ベルト２０６は、各種
ローラにより所定の経路に引き回されており、モータド
ライバ３０５に接続された駆動用ローラにより駆動され
る。

【００６８】本実施例に例示したインクジェット方式の
記録システムにおいては、記録を行う前後に被記録媒体
に対して各種の処理を行う前処理装置２５１および後処
理装置２５２をそれぞれ被記録媒体搬送経路の上流と下
流に設けている。

【００６９】前処理と後処理は、記録を行う被記録媒体
の種類やインクの種類に応じて、その処理内容が異なる
が、例えば、金属、プラスチック、セラミックス等の被
記録媒体に対しては、前処理として、紫外線とオゾンの
照射を行い、その表面を活性化することでインクの付着
性の向上を図ることができる。また、プラスチック等の
静電気を生じやすい被記録媒体においては、静電気によ
ってその表面にゴミが付着しやすく、このゴミによって
良好な記録が妨げられる場合がある。このため、前処理
としてイオナイザ装置を用い被記録媒体の静電気を除去
することで、被記録媒体からごみの除去を行うとよい。
また、被記録媒体として布帛を用いる場合には、滲み防
止、先着率の向上等の観点から布帛にアルカリ性物質、
水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素およびチ
オ尿素から選択される物質を付与する処理を前処理とし
て行えばよい。前処理としては、これらに限らず、被記
録媒体の温度を記録に適切な温度にする処理等であって
もよい。

【００７０】一方、後処理は、インクが付与された被記
録媒体に対して熱処理、紫外線照射等によるインクの定
着を促進する定着処理や、前処理で付与し未反応で残っ
た処理剤を洗浄する処理等を行うものである。

【００７１】なお、本実施態様例では、ヘッドとしてフ
ルラインヘッドを用いて説明したが、これに限らず、前
述したような小型のヘッドを被記録媒体の幅方向に搬送
して記録を行う形態のものであってもよい。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体吐出ヘッドの特性を損なうことなく、適当な箇所に
精度よく封止材が設けられた液体吐出ヘッドおよびその
製造方法、該液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置、さ
らに該液体吐出装置を出力手段とする記録システムを提
供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづく液体吐出ヘッドの主要部の概
略的構成を説明するための平面図で、（ａ）、（ｂ）、
および（ｃ）はそれぞれ液体吐出ヘッドの製造方法の一
工程を示すものである。

【図２】本発明にもとづく液体吐出ヘッドの主要部の概
略的構成を説明するための平面図で、（ａ）、（ｂ）、
および（ｃ）はそれぞれ液体吐出ヘッドの製造方法の一
工程を示すものである。

【図３】本発明にもとづく液体吐出ヘッドの概略構成を
示す図であって、（ａ）は外観を示す斜視図であり、
（ｂ）は図３（ａ）の III−III ′線に沿う断面図であ
る。

【図４】本発明にもとづく液体吐出装置の概略的構成を
説明するための部分断面斜視図である。

【図５】本発明の液体吐出方法および液体吐出ヘッドを
適用したインク吐出記録を動作させるための装置全体の
ブロック図である。

【図６】発明の液体吐出ヘッドを用いたインクジェット
記録システムの構成を説明するための模式図である。

【図７】背景技術の液体吐出ヘッドの主要部の概略的構
成を説明するための平面図で、（ａ）、（ｂ）、および
（ｃ）はそれぞれ液体吐出ヘッドの製造方法の一工程を
示すものである。

【符号の説明】 １ ヒータボード ２ 外部配線部 １０ インク吐出口 １１ オリフィスプレート １０ インク供給口 ２１ リード部 ２２ 封止材 ２３ ダミーリード ２４ 吐出素子部の端面を封止する部分 ２５ 吐出素子部と外部配線を接続する部分 ３１ 封止材

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を吐出するためのエネルギー発生手
   段、該エネルギー発生手段に直交する方向に位置した複
   数の吐出口、および前記エネルギー発生手段に電気信号
   を送るための配線手段とを備えた吐出素子部と、該吐出
   素子部の前記配線手段に前記電気信号を印加する外部配
   線部を支持し、かつ前記吐出部が配置される開口部が形
   成された支持フィルムと、前記配線手段と前記外部配線
   部とが電気的に接続された電気接続部と、該電気接続部
   を封止する封止材とを有する液体吐出ヘッドであって、 前記支持フィルムの開口部は、前記電気接続部に対向す
   る第１の縁部領域と、前記第１の縁部領域に隣接し、か
   つ前記吐出素子部の端部に対向する第２の縁部領域とを
   有し、さらに、 前記第１の縁部領域と前記電気接続部との離間距離は、
   前記第２の縁部領域と前記吐出素子部の端部との離間距
   離よりも小さくしたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 【請求項２】 前記支持フィルムの開口部は、前記電気
   接続部に近接した幅の狭い領域と、前記吐出素子部の端
   部に沿った幅の広い領域とを有し、さらに、 前記第１の縁部領域は前記幅の狭い領域に一致し、一方
   前記第２の縁部領域は前記幅の広い領域に一致すること
   を特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 【請求項３】 前記幅の狭い領域は、０．０５ないし
   ０．５ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．３ｍｍであ
   り、一方前記幅の広い領域は０．７ないし２．０ｍｍ、
   好ましくは０．８ないし１．５ｍｍであることを特徴と
   する請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 【請求項４】 前記配線手段に隣接してダミーの配線手
   段を新たに設けることによって、記第１の縁部領域と前
   記電気接続部との離間距離が、前記第２の縁部領域と前
   記吐出素子部の端部との離間距離よりも小さくなったこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
5. 【請求項５】 前記エネルギー発生手段は、液体に膜沸
   騰現象を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換
   体であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 【請求項６】 液体を吐出するためのエネルギー発生手
   段、該エネルギー発生手段に直交する方向に位置した複
   数の吐出口、および前記エネルギー発生手段に電気信号
   を送るための配線手段とを備えた吐出素子部と、該吐出
   素子部の前記配線手段に前記電気信号を印加する外部配
   線部を支持し、かつ前記吐出部が配置される開口部が形
   成された支持フィルムと、前記配線手段と前記外部配線
   部とが電気的に接続された電気接続部と、該電気接続部
   を封止する封止材とを有する液体吐出ヘッドの製造方法
   であって、 前記電気接続部に対向する第１の縁部領域と、前記第１
   の縁部領域に隣接し、かつ前記吐出素子部の端部に対向
   する第２の縁部領域とを有する開口部を前記支持フィル
   ムに形成する工程を有し、さらに、 前記第１の縁部領域と前記電気接続部との離間距離を、
   前記第２の縁部領域と前記吐出素子部の端部との離間距
   離よりも小さくすることによって、前記電気接続部が前
   記封止材によって封止される範囲を限定することを特徴
   とする液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 【請求項７】 前記支持フィルムの開口部を、前記電気
   接続部に近接した幅の狭い領域と、前記吐出素子部の端
   部に沿った幅の広い領域とを有するものとし、さらに、 前記第１の縁部領域を前記幅の狭い領域とし、一方前記
   第２の縁部領域を前記幅の広い領域とすることを特徴と
   する請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
8. 【請求項８】 前記幅の狭い領域は、０．０５ないし
   ０．５ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．３ｍｍであ
   り、一方前記幅の広い領域は０．７ないし２．０ｍｍ、
   好ましくは０．８ないし１．５ｍｍであることを特徴と
   する請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
9. 【請求項９】 前記配線手段に隣接してダミーの配線手
   段を新たに設けることによって、前記第１の縁部領域と
   前記電気接続部との離間距離を、前記第２の縁部領域と
   前記吐出素子部の端部との離間距離よりも小さくするこ
   とを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッドの製造
   方法。
10. 【請求項１０】 前記エネルギー発生手段は、液体に膜
    沸騰現象を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変
    換体であることを特徴とする請求項６ないし９のいずれ
    か一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
11. 【請求項１１】 被記録媒体上に液体を吐出する液体吐
    出装置であって、 液体吐出ヘッドを着脱自在に搭載あるいは固定して搭載
    し、かつ主走査方向に沿って移動するキャリッジと、 前記被記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記液体吐出ヘッド、前記キャリッジ、および前記搬送
    手段の駆動を制御する制御手段とを備え、さらに、 前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出するためのエネルギ
    ー発生手段、該エネルギー発生手段に直交する方向に位
    置した複数の吐出口、および前記エネルギー発生手段に
    電気信号を送るための配線手段とを備えた吐出素子部
    と、該吐出素子部の前記配線手段に前記電気信号を印加
    する外部配線部を支持し、かつ前記吐出部が配置される
    開口部が形成された支持フィルムと、前記配線手段と前
    記外部配線部とが電気的に接続された電気接続部と、該
    電気接続部を封止する封止材とを有し、また、 前記支持フィルムの開口部は、前記電気接続部に対向す
    る第１の縁部領域と、前記第１の縁部領域に隣接し、か
    つ前記吐出素子部の端部に対向する第２の縁部領域とを
    有し、さらに、 前記第１の縁部領域と前記電気接続部との離間距離は、
    前記第２の縁部領域と前記吐出素子部の端部との離間距
    離よりも小さくしたことを特徴とする液体吐出装置。
12. 【請求項１２】 前記支持フィルムの開口部は、前記電
    気接続部に近接した幅の狭い領域と、前記吐出素子部の
    端部に沿った幅の広い領域とを有し、さらに、 前記第１の縁部領域は前記幅の狭い領域に一致し、一方
    前記第２の縁部領域は前記幅の広い領域に一致すること
    を特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置。
13. 【請求項１３】 前記幅の狭い領域は、０．０５ないし
    ０．５ｍｍ、好ましくは０．１ないし０．３ｍｍであ
    り、一方前記幅の広い領域は０．７ないし２．０ｍｍ、
    好ましくは０．８ないし１．５ｍｍであることを特徴と
    する請求項１２に記載の液体吐出装置。
14. 【請求項１４】 前記配線手段に隣接してダミーの配線
    手段を新たに設けることによって、記第１の縁部領域と
    前記電気接続部との離間距離が、前記第２の縁部領域と
    前記吐出素子部の端部との離間距離よりも小さくなった
    ことを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置。
15. 【請求項１５】 前記エネルギー発生手段は、液体に膜
    沸騰現象を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変
    換体であることを特徴とする請求項１１ないし１４のい
    ずれか一項に記載の液体吐出装置。
16. 【請求項１６】 前記被記録媒体は、記録紙、布帛、プ
    ラスチック、金属、木材、および皮革からなる群から選
    択されることを特徴とする請求項１１ないし１５のいず
    れか一項に記載の液体吐出装置。
17. 【請求項１７】 前記液体吐出ヘッドから複数色の記録
    液体を吐出し、被記録媒体に前記複数色の記録液体を付
    着させることでカラー記録を行う請求項１１ないし１５
    のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
18. 【請求項１８】 入力画像情報を処理するための制御部
    と、該制御部によって処理された情報を出力するための
    出力手段とを備え、さらに前記出力手段として請求項１
    １ないし１７のいずれか一項に記載の液体吐出装置を用
    いることを特徴とする記録システム。