JPH04250047A - インクジェットヘッド，インクジェットヘッドカートリッジおよびインクジェット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
，インクジェットヘッドカートリッジおよびインクジェ
ット装置に関し、詳しくは、記録用のインクジェットヘ
ッド，インクジェットヘッドとインクタンクとが一体型
のインクジェットヘッドカートリッジおよびその走査に
よって記録がなされるインクジェット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェット装置では
、インクジェットヘッドを具え、その液路にインクを吐
出させるために利用される吐出エネルギーを発生するエ
ネルギー変換手段を有し、インクをインク供給口から液
室を介して上記液路に導き、ここでインクにエネルギー
変換手段から与えられた吐出エネルギーによりインクを
吐出口から飛翔的液滴となして被記録材に向けて飛翔さ
せ、その着弾により記録が行われるように構成されてい
る。

【０００３】中でも、熱エネルギーを利用して記録液（
インク）を吐出するインクジェットヘッドは、記録用の
インク滴を吐出して飛翔用液滴を形成するためのインク
吐出口を高密度に配列することができるために高解像力
の記録をすることが可能であるほか全体的コンパクト化
も容易であることなどの利点があるので実用化されてい
る。

【０００４】ところで、従来の記録においては、インク
を使用しているためにインクを保持するインクタンクか
らのインク供給を受けて記録を行う形式のものやインク
を保持するインクタンクをヘッドと一体化した使い捨て
形式のもの等があるが、インクのみが導かれるべきイン
ク液路や液室内に気泡が形成されることは好ましいこと
ではない。特に、このような気泡が発生した後にその気
泡が増大すると記録不良や上記熱エネルギーによる異常
昇温によって上記の熱エネルギーを発生する電気熱変換
体がその機能を失う場合もあるため、記録不良が生じた
とき、あるいは記録不良が予測されるとき等、条件に応
じてヘッドの吐出口側からインクの吸引によって不良状
態を回復したり、液室に加圧したインクや洗浄液を流し
込み、吐出口側から供給したインクと共に気泡を除去し
ようとする回復手段が提案されてきた。なおかかる回復
手段では、従来、気泡を除去するためにその回数を増す
ようにするか、吸引量や加圧量を大きくすることで対応
を図ってきており、そのために、記録中断時間の増大を
きたし、また、中途半端な回復状態のための回復処理の
間隔が短くなるという点がある。

【０００５】さらにまた、別の気泡除去手段としては、
発生した気泡を大気に連通する室に集めて、自然に除去
する構成も提案されているが、装置の大型化をもたらす
上に、密閉式の液室や液路には採用できない。

【０００６】特に、上述したように強制的にインクを流
通させる回復動作では、その回復動作時に、インクがイ
ンク液路を直線的に流れるために、インク液路に隣接す
る液室内の曲面部やインクの受入れ側に気泡が滞留して
いると、かかる気泡は除去されないばかりでなく、時間
の経過と共に増大するという傾向があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らの研究によ
ると、従来のインクジェットヘッドでは、１か月以上３
か月程度の長期放置による耐久試験の結果、記録ヘッド
の共通液室内の状態に大きな変化が発生するものが見ら
れた。すなわち、共通液室内に４００μｍという大きな
気泡が発生していたことである。この要因には、なお不
明な点が多いが、上述したような従来の構成によるイン
クジェットヘッドではこのような大きな気泡が発生する
と上記回復手段を講じてもこれを除去できずにヘッド交
換を余儀なくせざるをえなかった。

【０００８】さらに本発明者らが従来の通常回復につい
て研究した結果では、ヘッド内部で発生して前記共通液
室内部に侵入、成長した気泡は、液室内部から完全に抜
くことができず、５０〜１００μｍ程度の気泡が分散状
態で残留していることが判明した。

【０００９】なお、このような気泡発生の経緯としては
、インクタンク内のインクの蒸発・インク中の用存ガス
・記録時の発泡の際の残留気泡・吐出口キャップ時の吐
出口からのメニスカス押し込み・インク供給口からイン
クと共に入ってくる気泡等をあげることはできるが、イ
ンクを案内する案内路のインク漏れは防止可能でも液室
や液路に大気，ガスの流入を完全に防止する構成の達成
は極めて困難である。

【００１０】そこで、本発明者らは従来とは逆の発想に
転換して、上述したような大きい気泡の生長が発生して
も、これを容易に除去できることにより、復帰時間を短
縮化することができて、記録不良（着弾インク滴の不安
定性・吐出インク滴体積の不安定・一部ノズルの不吐出
等の印字不良、共通液室内のインクがなくなる等）ある
いは気泡によってインクの無い状態でエネルギー発熱素
子の発熱によってその寿命の低下をきたす等のことがな
いようにすることを主たる技術課題とする。

【００１１】すなわち、本発明者らの研究結果、上述し
た従来の回復手段による作用効果が予想以下の不成功に
終わってしまう原因は、その液室および液路にインクの
乱流が発生するが故に、かえって、気泡の分散化を招き
、生長する気泡の因子を残存してしまうという解明結果
に基づいて問題点の解決を図ることを本願発明の技術課
題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる問題の解決を図る
ために、本発明は、インク供給口を具えた共通液室と該
共通液室からインクが導かれる複数の液路とが凹部とし
て形成される天板に、個々の前記液路からインクを吐出
させるためのインク吐出口が一体に形成され、該インク
吐出口から吐出されたインク滴により記録がなされるイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記インク供給口を前記
共通液室の前記複数の液路から最も離れた天井ないし壁
面に開口させると共に、前記共通液室の周囲壁を前記イ
ンク供給口から前記複数の液路まで連続する平面の組合
せによって形成したことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、そのインクジェットヘッドま
たはインクジェットヘッドカートリッジにおいて、共通
液室内のインク供給口開口位置から複数の液路にいたる
壁面がいずれも連続する平面の組合せによって形成され
ており、しかもインク供給口が共通液室の複数の液路と
は反対側に寄せて開口されているので、インク供給口か
ら各液路にいたる共通液室の壁にインクやインク中の気
泡が滞留するような隅部が形成されず、従って、インク
吐出口を介して行われる吸引回復動作的に共通液室や液
路に気泡が除去されずに取残されるようなことがない。

【００１４】

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。

【００１５】図２ないし図６は、本発明の実施に好適な
インクジェットユニット（ＩＪＵ），インクジェットヘ
ッド（ＩＪＨ），インクタンク（ＩＴ），インクジェッ
トヘッドカートリッジ（ＩＪＣ），インクジェット装置
本体（ＩＪＲＡ）およびキャリッジ（ＨＣ）のそれぞれ
およびそれぞれの関係を説明するための説明図である。 以下、これらの図面を用いて各部構成の説明を行う。

【００１６】なお、本例でのインクジェットヘッドカー
トリッジ（ＩＪＣ）１０００は、図３に示すように、イ
ンクの収容力が大きくなっているもので、カートリッジ
ＩＪＣ１０００内に形成されるＩＴ（図４参照）の前面
よりもわずかにインクジェットユニット（ＩＪＵ）の先
端部が突出した形状をなす。また、このＩＪＣ１０００
は、インクジェット記録装置本体（ＩＪＲＡ）に装備さ
れるキャリッジ（ＨＣ）（図５）の後述する位置決め手
段および電気的接点によって固定支持されるもので、該
ＨＣに対して着脱可能なディポーザブルタイプである。

【００１７】また、図２〜図６には、本発明の成立段階
において成された数々の新規な技術が適用された構成が
示されているので、これらの構成を以下に順次説明する
。

【００１８】（Ａ）インクジェットユニット（ＩＪＵ）
の構成 ＩＪＵは、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生
じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体を
用いて記録を行うバブルジェット方式ユニットである。

【００１９】図２において、１００はＩＪＨを構成する
ヒータボードであり、ヒータボード１００にはＳｉ基板
上に複数の列状に配された電気熱変換体（吐出ヒータ）
と、これに電力を供給するＡｌ等の電気配線とが成膜技
術により形成されている。２００はヒータボード１００
に対する配線基板であり、ヒータボード１００の配線に
対応する配線（例えばワイヤボンディングにより接続さ
れる）と、この配線の端部に位置し本体装置からの電気
信号を受けるパッド２０１とを有している。

【００２０】１３００は吐出口形成部材４００およびヒ
ータボード１００と共にＩＪＨを形成している溝付天板
であり、天板１３００には不図示の複数のインク流路を
それぞれ区分するための隔壁や各インク流路へインクを
与えるためにインクを収納するための共通液室等が設け
られていて、ＩＴから供給されるインクを受けて上述の
共通液室へ導入するインク受け口（供給口）１５００と
、各インク流路に対応した吐出口を複数有する吐出口形
成部材４００とが天板１３００と一体成型されている。 なおこれらの一体成型材料としてはポリサルフォンが好
ましいが、他の成型用樹脂材料でもよい。

【００２１】３００は配線基板２００の裏面を平面で支
持する例えば金属製の支持体であり、インクジェットヘ
ッドユニット（ＩＪＵ）の底板となる。５００は押えば
ねであり、ほぼＭ字形状をなし、そのＭ字の中央天板１
３００の不図示の共通液室近傍を軽圧で押圧すると共に
その前だれ部５０１で液路の一部、好ましくは吐出口近
傍の領域を線圧で集中押圧する。かくして、押えばねの
脚部が支持体３００の穴３１２１を通って支持体３００
の裏面側に係合することでヒータボード１００および天
板１３００を支持体３００との間に挟み込んだ状態で両
者を係合させることができ、押えばね５００とその前だ
れ部５０１の集中付勢力によってヒータボード１００と
天板１３００とを圧着固定する。

【００２２】また、支持体３００は、インクタンクＩＴ
の２つの位置決め凸起１０１２および位置決めと熱融着
保持兼用凸起１８００，１８０１（図４参照）に係合す
る位置決め用穴３１２，１９００，２０００を有する他
、装置本体ＩＪＲＡのキャリッジＨＣに対する位置決め
用の突起２５００，２６００を裏面側に有している。 加えて支持体３００はインクタンクＩＪからのインク供
給を可能とするインク供給管２２００（後述）を貫通可
能にする穴３２０をも有している。なお、このような支
持体３００に対し、配線基板２００を取付けるにあたっ
ては、接着剤等で貼着して行われる。

【００２３】また、支持体３００の凹部２４００，２４
００は、それぞれ位置決め用突起２５００，２６００の
近傍に設けられており、組立てられたインクジェットヘ
ッドカートリッジＩＪＣ（図３）において、その支持体
３００の周囲の３辺に形成される平行溝３０００，３０
０１の複数によって画成されるヘッドＩＪＨの先端延長
域にあって、ゴミやインク等の不要物が突起２５００，
２６００に至ることがないようにしている。

【００２４】蓋部材８００は、図３および図５からもわ
かるように、インクジェットヘッドカートリッジＩＪＣ
の外壁を形成すると共に、インクタンクＩＴとの間にイ
ンクジェットユニットＩＪＵを収納する空間部を形成し
ている。また、上記の平行溝３００１が形成されている
インク供給部材６００には、前述したインク供給管２２
００に連続するインク導管１６００の供給管２２００側
が固定の片持ちばりとして形成されており、インク導管
１６００の固定側とインク供給管２２００との間に毛管
現象を確保するための封止ピン６０２が挿入されている
。なお、６０１はインクタンクＩＴと供給管２２００と
の間を結合シールするパッキン、７００は供給管２２０
０のタンク側端部に設けられたフィルタである。

【００２５】このインク供給部材６００は、モールド成
型されるもので、廉価でしかも位置精度が高く、形成上
の精度低下を無くしているだけでなく、導管１６００を
片持梁構造としたことによって大量生産においても導管
１６００の上述インク受け口１５００に対する安定した
圧接状態が得られる。本例では、このような圧接状態下
で封止用接着剤をインク供給部材６００の側から流し込
むだけで、より完全な連通状態を確実に得ることができ
ている。なお、インク供給部材６００の支持体３００に
対する固定は、支持体３００の穴１９０１，１９０２に
対してインク供給部材６００の裏面側ピン（不図示）を
貫通突出させた上、その支持体３００の裏面側に突出し
た部分を熱融着することで容易に行われる。なお、この
熱融着された裏面部のわずかな突出領域は、インクタン
クＩＴのインクジェットヘッドユニットＩＪＵ取付面側
壁面のくぼみ（不図示）内に収められるのでユニットＩ
ＪＵの位置決め面を正確に確保することができる。

【００２６】（Ｂ）インクタンクＩＴ構成説明インクタ
ンクＩＴは、図２に示すようにカートリッジ本体１００
０と、後に詳述するインク吸収体群９００とインク吸収
体群９００をカートリッジ本体１０００の上記ユニット
ＩＪＵ取付面とは反対側の側面から挿入した後、これを
封止する蓋部材１１００とで構成されている。

【００２７】９００はインクを含浸させるための吸収体
であり、カートリッジ本体１０００内に配置される。

【００２８】１２００は上記各部１００〜６００からな
るユニットＩＪＵに対してインクを供給するための供給
口であると共に、当該ユニットＩＪＵをカートリッジ本
体１０００の内部に配置する前の工程でインクを注入す
ることにより吸収体９００のインク含浸を行うための注
入口でもある。

【００２９】本例のインクタンクＩＴでは、インクの供
給が可能な部分は、大気連通口１４０１とこの供給口１
２００とになるが、インク吸収体９００からのインク供
給性を良好に行うために本体１０００内にはリブ２３０
０が、また蓋部材１１００には部分リブ２３０１，２３
０２が設けられていて、これらにより形成されたタンク
内空気存在領域があり、かかる空気存在領域が大気連通
口１４０１側からインク供給口１２００に最も遠い角部
領域にわたって連続的に形成されているので、吸収体９
００へのインクの良好かつ均一な供給を、この供給口１
２００側から行うことができる。

【００３０】このことは実用上極めて有効であって、イ
ンクタンクＩＴはカートリッジ本体１０００の後面にお
いて、キャリッジ移動方向に平行なリブ２３００を４本
有し、吸収体９００が後面に密着することを防止してい
る。また、部分リブ２３０１，２３０２は、リブ２３０
０に対して対応するその延長上の蓋部材１１００の内面
に設けられているが、リブ２３００とは異なり、分割さ
れた状態となっていて、空気の存在空間を前者より増加
させている。なお、部分リブ２３０１，２３０２は蓋部
材１１００の全面積の半分以下の面に分散されており、
かくしてこれらのリブによりインク吸収体９００のタン
ク供給口１２００から最も遠い角部の領域のインクをよ
り安定させつつ、しかも確実に、供給口１２００側に毛
管力で導くことができる。１４００は大気連通口１４０
１の内方に配置される撥液材であり、これにより大気連
通口１４０１からのインク漏洩が防止される。

【００３１】前述したインクタンクＩＴのインク収容空
間は長方体形状であり、その長辺がカートリッジ本体１
０００の側面となるので上述したリブの配置構成は特に
有効であるが、キャリッジの移動方向に長辺を持つ場合
または立方体の場合は、蓋部材１１００の全体にリブを
設けるようにすることでインク吸収体群９００からのイ
ンク供給を安定化できる。限られた空間内にインクをで
きるだけ収納するためには直方体形状が適しているが、
この収納されたインクを無駄なく記録に使用するために
は、上述したように、角部の領域に近接する２面領域に
上記作用を行えるリブを設けることが重要である。

【００３２】さらに本実施例におけるインクタンクＩＴ
の内面リブは、直方体形状のインク吸収体９００の厚み
方向に対してほぼ均一な分布で配置されるので、このこ
とは、吸収体９００全体のインク消費に対して、大気圧
分布を均一化しつつインク残量をほとんど無ならしめる
ことができるために重要な構成となる。さらに、このリ
ブの配置上の技術思想を詳述すると、直方体の４角形上
面においてインク供給口１２００の投影位置を中心とし
て、長辺を半径とする円弧を描いたときに、その円弧よ
りも外側に位置する吸収体に対して、大気圧状態が早期
に与えられるようにその円弧よりも外側の面に上記リブ
を配設することが重要となる。この場合、タンクの大気
連通口は、このリブ配設領域に大気を導入できる位置で
あれば、本例の位置に限られるものでないことは勿論で
ある。

【００３３】加えて、本実施例では、インクジェットヘ
ッドカートリッジＩＪＣのヘッドＩＪＨに対する後面を
平面化して、装置に組み込まれたときの必要スペースを
最小化ならしめるとともに、インクの収容量を最大化し
ている構成としているために、装置の小型化を達成でき
るだけではなく、カートリッジＩＪＣの交換頻度を減少
できるという優れた利点が得られる。そして、インクジ
ェットユニットＩＪＵを一体化するための空間の後方部
を利用して、そこに、大気連通口１４０１用の突出部分
を形成し、この突出部分の内部を空洞化して、ここに前
述した吸収体９００厚み全体に対する大気圧供給空間１
４０２を形成している。このように構成することで、従
来には見られない優れたカートリッジを提供することが
できた。

【００３４】なお、この大気圧供給空間１４０２は、従
来よりもはるかに大きい空間であり、上記大気連通口１
４０１が上方に位置しているので、何らかの異常で、イ
ンクが吸収体９００から遊離しても、この大気圧供給空
間１４０２により、そのインクが一時的に保持されて、
再びインクを確実に吸収体９００に回収させることがで
きる。

【００３５】図４はインクタンクＩＴを上記ユニットＩ
ＪＵが取付けられる面の側から見て示すもので、ここで
Ｌ１　はインク吐出口形成部材４００の突出口列のほぼ
中央を通り、タンクＩＴの底面もしくはキャリッジ表面
の載置基準面に平行な直線であり、図２に示す支持体３
００の孔３１２，３１２に係合する２つの位置決め凸起
１０１２，１０１２がそれぞれこの直線Ｌ１　上にある
。この凸起１０１２の高さは支持体３００の厚みよりわ
ずかに低く、支持体３００の位置決めを行う。また、図
４で直線Ｌ１　の延長上には図５に示すキャリッジＨＣ
の位置決め用フック４００１の９０°角の係合面４００
２が係合する爪２１００が配設されていて、キャリッジ
ＨＣに対する位置決めの作用力がこの直線Ｌ１　を含む
上記基準面に平行な面領域で作用するように構成されて
いる。図５で後述するが、このような関係により、イン
クタンク自体の位置決め精度をヘッドＩＪＨの吐出口の
位置決め精度と同等にまで高めるという効果が得られる
。

【００３６】また、支持体３００のインクタンク側面へ
の固定用孔１９００，２０００のそれぞれに対応するイ
ンクタンクの突起１８００，１８０１は前述の凸起１０
１２よりも長く、支持体３００を貫通して突出した部分
を熱融着して支持体３００をその側面に固定するための
ものである。そこで上述の線Ｌ１　に垂直でこの突起１
８００を通る直線をＬ３　、突起１８０１を通る直線を
Ｌ２　としたとき、直線Ｌ３上には上記供給口１２００
のほぼ中心が位置することになり、供給口１２００と供
給管２２００との結合状態を安定化する作用をし、落下
や衝撃によってもこれらの結合状態への負荷を軽減する
ことができる。また、直線Ｌ２　とＬ３　とは一致して
おらず、ヘッドＩＪＨの吐出口側の凸起１０１２周辺に
突起１８００，１８０１が存在しているので、さらにヘ
ッドＩＪＨのタンクに対する位置決めの補強効果が得ら
れる。なお、Ｌ４　で示される曲線は、インク供給部材
６００の装着時の外壁位置である。突起１８００，１８
０１はその曲線Ｌ４　に沿っているので、ヘッドＩＪＨ
の先端側構成の重量に対しても充分な強度と位置精度を
与えている。 ２７００はインクタンクＩＴの先端ツバで、図５に示す
ようにキャリッジＨＣの前板４０００の溝孔に挿入され
て、インクタンクＩＴの変位が極端に悪くなるような異
変時に対して備えている。また、図４よび図５に示す２
１０１は、キャリッジＨＣに対する抜け止めで、キャリ
ッジＨＣの不図示のバーに対して設けられ、カートリッ
ジＩＪＣが後述の用に旋回装着された位置でこのバーの
下方に侵入して、不要に位置決め位置から離脱させる上
方方向への力が作用しても装着状態を維持するための保
護用部材である。インクタンクＩＴは、ユニットＩＪＵ
が装着された後に蓋８００により覆蓋されることで、ユ
ニットＩＪＵを下方開口を除き、取囲む形となるが、イ
ンクジェットヘッドカートリッジＩＪＣとしては、キャ
リッジＨＣに搭載するための下方開口部がキャリッジＨ
Ｃに近接するため、実質的にはここに４方包囲空間が形
成されることになる。従って、この包囲空間内にあるヘ
ッドＩＪＨからの発熱がこの空間内に溜り、保温空間と
して有効となるものの長期連続使用の場合は、わずかな
がら昇温する結果を生じる。このために本実施例では、
支持体３００の自然放熱を助けるためにカートリッジＩ
ＪＣの上方面に、この空間よりは小さい幅のスリット１
７００を設けて、昇温を防止しつつユニットＩＪＵ全体
の温度分布の均一化を図り、環境に左右されないように
した。

【００３７】さて、インクジェットヘッドカートリッジ
ＩＪＣとして組立てられると、インクはカートリッジ内
部で供給口１２００、支持体３００に設けた孔３２０お
よびインクタンクＩＴの中裏面側に設けた不図示の導入
口を介してタンク内に供給され、その内部を通った後、
導出口から適宜の供給管および天板１３００のインク導
入口１５００を介して共通液室内へと流入する。以上に
おけるインク連通用の接続部には、例えばシリコンゴム
やブチルゴム等のパッキンが配設され、これによって封
止が行われてインク供給路が確保される。

【００３８】なお、本実施例においてはＩＪＨの天板１
３００には耐インク性に優れたポリサルフォン，ポリエ
ーテルサルフォン，ポリフェニレンオキサイド，ポリプ
ロピレンなどの樹脂が用いられ、また、インク吐出口形
成部材４００と共に金型内で一体に同時成型される。

【００３９】上述のように、インク供給部材６００，天
板３００とインク吐出口形成部材４００とを一体化した
部材およびインクジェットヘッドカートリッジ本体１０
００をそれぞれ一体成形部品としたので組立て精度が高
水準になるばかりでなく、大量生産の品質向上に極めて
有効である。また部品点数の個数は従来に比較して減少
できているので、優れた所望特性を確実に発揮できる。

【００４０】また、本実施例では、上記組立後の形状に
おいて、図２ないし図４で示されるように、インク供給
部材６００は、その上面部６０３がインクタンクＩＴの
スリット１７００を備えた屋根部の端部４００８との間
に図３に示したようにスリットＳを形成し、また、部材
６００の下面部６０４と底部蓋８００が接着される薄板
のヘッド側端部４０１１との間には上記スリットＳと同
様のスリット（不図示）が形成される。このようにして
インクタンクＩＴとインク供給部材６００との間に形成
したスリットにより、上記スリット１７００の放熱を一
層促進させる作用を実質的に行うとともに、タンクＩＴ
へ加わる不要な圧力があってもこれを直接供給部材、強
いてはインクジェットユニットＩＪＴへ及ぼすことを防
止する効果が得られる。

【００４１】以上述べたように、本実施例の上記構成は
、従来には無い構成であって、それぞれが単独で有効な
効果をもたらすと共に、複合的にも各構成要件によって
相乗的な各種の構成効果をもたらすことができる。

【００４２】（Ｃ）キャリッジＨＣに対するインクジェ
ットヘッドカートリッジＩＪＣの取付説明図５において
、５０００はプラテンローラで、記録媒体Ｐを紙面下方
から上方へ案内する。キャリッジＨＣは、プラテンロー
ラ５０００に沿って移動するもので、キャリッジＨＣに
はその前方プラテン側に、インクジェットヘッドカート
リッジ（ＩＪＣ）１０００の前面側に位置する前板４０
００（厚さが例えば２ｍｍ）と、カートリッジ１０００
の配線基板２００のパッド２０１に対応するパッド２０
１１を具備したフレキシブルシート４００５およびこれ
を裏面側から各パッド２０１１に対して押圧する弾性力
を発生するためのゴムパッドシート４００７を保持する
電気接続部用支持板４００３と、インクジェットカート
リッジ１０００を記録位置に固定するための位置決め用
フック４００１とが設けられている。

【００４３】前板４０００は位置決め用突起４０１０を
カートリッジの支持体３００の前述した位置決め突起２
５００，２６００にそれぞれ対応して２個有し、カート
リッジ１０００の装着後はこの突出面４０１０に垂直な
力が付加される。このため、不図示の複数の補強用リブ
が力の方向に沿って前板４０００のプラテンローラ側に
、設けられている。なお、このリブは、カートリッジＩ
ＪＣ装着時の前面位置Ｌ５　よりもわずかに（約０．１
ｍｍ程度）プラテンローラ側に突出しているヘッド保護
用突出部をも形成している。

【００４４】電気接続部用支持板４００３は、補強用リ
ブ４００４を紙面とは垂直の方向に複数有し、プラテン
５０００側からフック４００１側に向って個々の側方へ
の突出割合を漸減させることにより、カートリッジ装着
時の位置を図のように傾斜させるための機能を持たせて
いる。また、支持板４００３は電気的接触状態を安定化
するため、上記２つの位置決め用突出面４０１０がカー
トリッジ１０００に及ぼす作用方向と逆方向に、カート
リッジ１０００への作用力を及ぼすためのフック側の位
置決め面４００６を突出面４０１０に対応して２個有し
、これらの間にパッドコンタクト域を形成すると共にパ
ッド２０１１対応のボッチ付ゴムシート４００７のボッ
チの変形量を一義的に規定する。これらの位置決め面４
００６は、カートリッジ１０００が記録可能な位置に固
定されると、配線基板３００の表面に当接した状態に保
たれる。

【００４５】なお、本実施例では、さらに配線基板３０
０のパッド２０１を前述した線Ｌ１に関して対称となる
ように分布させているので、ゴムシート４００７の各ボ
ッチの変形量を均一化してパッド２０１１と２０１との
当接圧をより安定化させることができる。本実施例のパ
ッド２０１の分布は、上方，下方２列，縦２列である。

【００４６】フック４００１は、固定軸４００９に係合
する長孔を有し、この長孔の移動空間を利用して図の位
置から反時計方向に回動した後、プラテンローラ５００
０に沿って左方側へ移動することでキャリッジＨＣに対
するカートリッジ１０００の位置決めを行う。このフッ
ク４００１の移動はどうようなものでも良いが、レバー
等で行える構成が好ましい。いずれにしてもこのフック
４００１の回動時にカートリッジ１０００はプラテンロ
ーラ５０００側に移動しつつ位置決め突起２５００，２
６００が前板の位置決め面４０１０に当接可能な位置へ
移動し、フック４００１の左方側移動によって９０°の
フック面４００２がカートリッジ１０００の爪２１００
の９０°面に密着しつつカートリッジ１０００を位置決
め面２５００，４０１０同志の接触域を中心に水平面内
で旋回させて最終的にパッド２０１，２０１１同士の接
触が始まる。

【００４７】かくしてフック４００１が所定位置、すな
わち固定位置に保持されると、パッド２０１，２０１１
同士の完全接触状態と、位置決め突起２５００，４０１
０同士の完全面接触と、９０度面４００２およびその爪
の９０度面の２面接触と、配線基板３００と位置決め面
４００６との面接触とが同時に形成されてキャリッジに
対するカートリッジＩＪＣの保持が完了する。

【００４８】（Ｄ）インクジェット装置の説明図６は本
発明にかかるインクジェット装置の構成の一例を示す。 ここで、５００３はキャリッジＨＣを矢印ａおよびｂ方
向に案内する案内軸、５００４はリードスクリュー５０
０５に形成されている螺旋溝であり、キャリッジＨＣは
リードスクリュー５００５の正逆回転に従って案内軸５
００３に沿い矢印ａまたはｂ方向に移動する。 そして、移動しながらキャリッジＨＣに搭載されたイン
クジェットヘッドカートリッジＩＪＣのインクジェット
ヘッドＩＪＨにより記録シートＰに向けて記録が行われ
る。

【００４９】５０１３はキャリッジ駆動モータ、５００
９，５０１１は駆動モータ５０１３の駆動力をリードス
クリュー５００５に伝達するためのギヤ、５００２は記
録シートＰをプラテン５０００に向けて押付けているシ
ート押え板である。また、本実施例では開口部５０２３
を有し、インクジェットヘッドＩＪＨの吐出面形成部材
４００（図２参照）を覆蓋するキャップ部材５０２２、
これに連結され、回復動作時にキャップ部材５０２２を
介してヘッドＩＪＨからインクを吸引する吸引手段５０
１５、さらに回復動作の前後等に使用されるクリーニン
グブレード５０１７，キャップ部材５０２２を支持する
支持部材５０１６を具えていて、クリーニングブレード
５０１７は部材５０１９を介して矢印方向に移動させら
れ、ヘッドの吐出面を掃拭する。

【００５０】５０２１はギヤ５０１０，カム５０２０を
介して吸引手段５０１５を駆動するためのレバーであり
、吸引動作時には駆動モータ５０１３により不図示のク
ラッチ切換手段および上述の伝達手段を介してその駆動
力が伝達される。また、５００７および５００８はキャ
リッジＨＣのホームポジションを検知するためのフォト
カプラであり、キャリッジＨＣに設けられた吐出レバー
５００６の光路しゃ断により、ホームポジションが検知
され、駆動モータ５０１３の正逆回転方向の切換等が行
われる。

【００５１】なお、本実施例ではこれらのキャッピング
，クリーニング，吸引回復は、キャリッジＨＣがホーム
ポジション側領域にきたときにリードスクリュー５００
５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行え
るように構成されているが、周知のタイミングで所望の
作動を行うように構成されるものであれば、どのような
構成であってもよい。ただ、本実施例は本発明にとって
好ましい構成例を示したものである。

【００５２】続いて、図１により本発明にかかるインク
ジェットヘッドＩＪＨの構成について詳述するが、それ
に先立ち、本発明によるインクジェットヘッドＩＪＨの
特徴を理解し易くするために比較例として従来のインク
ジェットヘッドの構成の概要を図７および図８に従って
説明しておく。

【００５３】図７は従来のインクジェットヘッドの概要
を示す。ここで、１０は天板１３００に形成された共通
液室、１１は天板１３００と一体成形されたインク吐出
口形成部材４００に穿設されたインク吐出口、１２は共
通液室１０からインク吐出口１１にインクを導く液路で
ある。そこで、このように構成されたインクジェットヘ
ッドではインクタンクＩＴからインク供給口１５を介し
て共通液室１０に導かれたインクはここから複数の並列
に配設された液路１２に導かれ、各液路１２ごとに設け
られている不図示の電気熱変換体の選択的駆動により、
インク吐出口１１から吐出される。

【００５４】また、図８は上記インクジェットヘッドの
天板を取出して示す。

【００５５】従来、天板１３００の側に形成される共通
液室１０の周囲壁は、その（ａ），（ｂ）および（ｃ）
で示されるようにインク供給口１５が開口する天井１９
から液路１２の配列に向けて形成された前方壁１６と、
（ｂ）に示すように湾曲して形成された両側の側方壁１
７および側方壁１７と前方壁１６との間の天井側に斜め
に形成された上方壁１８とで構成されていた。また、イ
ンク供給口１５は共通液室１０の天井１９のほぼ中央部
に開口されていた。

【００５６】そこで、先にも述べたが、このように形成
された共通液室１０では液室後方の左右側方壁１７の近
傍やインク供給口１５の後方天井近傍にインクのよどみ
が生じるために、これらの部分に発生ないし滞留した気
泡は吸引回復操作をしても仲々除去し切れないという問
題があった。

【００５７】このような従来のインクジェットヘッドに
対し、本発明では、特にその共通液室まわりおよびイン
ク供給口を図１に示す例のように構成する。ここで、１
はその共通液室、５はインク供給口であり、本例のイン
ク供給口５が形成されている天井２は、この図の（ａ）
，（ｂ）および（ｃ）によって示されているように、イ
ンク供給口５によってその後方が限定されており、イン
ク供給口５から半円筒状をなす後壁３に直接接続されて
いる。また、前方壁６，側方壁７および上方壁８のいず
れも平板状に形成されているため、共通液室１において
、インクのよどみが生じるような個所が存在しない。さ
らにこれらの壁６，７および８と液路１２とは（ａ）に
も示されるように、段差なく接続されるために、インク
を供給口５から各液路１２によどみなく導くことができ
る。

【００５８】図９は本発明の第２実施例によるインクジ
ェットヘッドＩＪＨの構成を示す。本実施例は共通液室
１や液路１２が形成される天板１３００において、その
インク供給口５を共通液室１の後壁に直接開口させるよ
うにしたものである。なお、各壁面間の連続性を保つた
めに、本実施例ではインク供給口５の形状を方形とし、
さらにその幅を天井２および後壁３の幅に合わせるよう
になして、インクや気泡が滞留するような隅部が形成さ
れないようにしてある。かくして、共通液室１を形成し
ている周囲壁、すなわち、側方壁７，上方壁８および前
方壁６はいずれも天井２ないしインク供給口５の周りか
ら液路１２に向けて互いに連続する平面で形成され、仮
に共通液室１に気泡が侵入もしくは発生したとしても、
吸引回復動作によりこれらの気泡を上記平面壁に沿わせ
て液路１２からインク吐出口１１に導き、容易に排出，
除去することができる。

【００５９】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（
例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネ
ルギによりインクの状態変化を生起させる方式のインク
ジェットヘッド、インクジェット装置において優れた効
果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の高
密度化，高精細化が達成できるからである。

【００６０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出
させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号
をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行
われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４
３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適
している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことがで
きる。

【００６１】また、インクジェットヘッドの構成として
は、上述の各明細書に開示されているような吐出口，液
路，電気熱変換体の組合せ構成（直線状液流路または直
角液流路）の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されて
いる構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書
，米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本
発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換
体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部
とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報
や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応さ
せる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に
基いた構成としても本発明の効果は有効である。すなわ
ち、インクジェットヘッドの形態がどのようなものであ
っても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うこと
ができるようになるからである。

【００６２】さらに、インクジェット装置が記録できる
記録媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタ
イプのヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そ
のようなインクジェットヘッドとしては、複数のヘッド
の組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に形
成された１個のヘッドとしての構成のいずれでもよい。 加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで本実施例として述べた装置本体との電気的
な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換
自在のチップタイプのインクジェットヘッド、あるいは
ヘッド自体にタンクが一体的にインクタンクが設けられ
たカートリッジタイプのインクジェットヘッドを用いた
場合にも本発明は有効である。

【００６３】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、インクジェットヘッドに対しての回復手段、予
備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層
安定できるので、好ましいものである。これらを具体的
に挙げれば、インクジェットヘッドに対してのキャッピ
ング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気
熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合
わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予
備吐出モードを行なうことも安定した記録を行なうため
に有効である。

【００６４】また、搭載されるインクジェットヘッドの
種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応
して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個数設けられるもの
であってもよい。すなわち、例えば記録装置の記録モー
ドとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではな
く、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わ
せによるかいずれでもよいが、異なる色の複色カラー、
または混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた
装置にも本発明は極めて有効である。

【００６５】さらに加えて、本発明インクジェット装置
の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像
出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組合せ
た複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ
装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、インク供給口を具えた共通液室と該共通液室からイ
ンクが導かれる複数の液路とが凹部として形成される天
板に、個々の前記液路からインクを吐出させるためのイ
ンク吐出口が一体に形成され、該インク吐出口から吐出
されたインク滴により記録がなされるインクジェットヘ
ッドにおいて、前記インク供給口を前記共通液室の前記
複数の液路から最も離れた天井ないし壁面に開口させる
と共に、前記共通液室の周囲壁を前記インク供給口から
前記複数の液路まで連続する平面の組合せによって形成
したので、共通液室に気泡が侵入、または発生し、それ
が放置等により仮に大きく成長したりしても、吸引回復
動作によりこのような気泡を共通液室や液路に滞留させ
ることなく容易にインク吐出口を介して排出させること
ができ、回復動作を行う間隔を長く保っても気泡の妨げ
による記録不良の心配がなく、正常な記録の達成が保証
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明インクジェットヘッドの天井の一例を横
断面（ａ），平面（ｂ）および縦断面（ｃ）によって示
す構成図である。

【図２】本発明インクジェットヘッドカートリッジの構
成の一例を分解して示す斜視図である。

【図３】本発明インクジェットヘッドを組立状態で示す
斜視図である。

【図４】本発明インクジェットヘッドをインクジェット
ヘッドユニットを取外した状態で示す斜視図である。

【図５】本発明インクジェットヘッドカートリッジのキ
ャリッジへの装着状態を示す説明図である。

【図６】本発明インクジェット装置の構成の一例を示す
斜視図である。

【図７】従来のインクジェットヘッドの構成の概要を示
す横断面図である。

【図８】従来のインクジェットヘッドの天井を横断面（
ａ），平面（ｂ）および縦断面（ｃ）によって示す構成
図である。

【図９】本発明の他の実施例によるインクジェットヘッ
ドの天井を横断面（ａ），平面（ｂ）および縦断面（ｃ
）によって示す構成図である。

【符号の説明】

１　　共通液室 ２　　天井 ３　　後壁 ５　　インク共通口 ６　　前方壁 ７　　側方壁 ８　　上方壁 １１　　インク吐出口 １２　　液路 ＩＪＨ　　インクジェットヘッド ＩＪＵ　　インクジェットヘッドユニット１０００（Ｉ
ＪＣ）　　インクジェットヘッドカートリッジ ＩＴ　　インクタンク １００　　ヒータボード ４００　　インク吐出口形成部材 ９００　　インク吸収体 １３００　　天井 １４０１　　大気連通口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インク供給口を具えた共通液室と該共
   通液室からインクが導かれる複数の液路とが凹部として
   形成される天板に、個々の前記液路からインクを吐出さ
   せるためのインク吐出口が一体に形成され、該インク吐
   出口から吐出されたインク滴により記録がなされるイン
   クジェットヘッドにおいて、前記インク供給口を前記共
   通液室の前記複数の液路から最も離れた天井ないし壁面
   に開口させると共に、前記共通液室の周囲壁を前記イン
   ク供給口から前記複数の液路まで連続する平面の組合せ
   によって形成したことを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
2. 【請求項２】　　インクを吐出するためのエネルギーを
   発生する素子としてインクに膜沸騰を生じさせる熱エネ
   ルギーを発生させる電気熱変換体を前記液路に有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド
   。
3. 【請求項３】　　請求項１または２に記載のインクジェ
   ットヘッドと、前記共通液室に供給されるインクを収容
   するインクタンクとを一体型に構成し、キャリッジに着
   脱自在としたことを特徴とするインクジェットヘッドカ
   ートリッジ。
4. 【請求項４】　　請求項１または２に記載のインクジェ
   ットヘッド、若しくは請求項３に記載のインクジェット
   ヘッドカートリッジを搭載したキャリッジを被記録材に
   沿って移動させながら、前記電気熱変換体を選択的に駆
   動し、前記被記録材に記録を行うことを特徴とするイン
   クジェット装置。