JP2001130004A - 記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録ヘッドにおけるインク吐
出口の高マルチ化に特有のインクリフィルにかかわる諸
問題を解消して、特に優れた高速応答性および吐出性能
を得る。 【解決手段】 記録ヘッドの支持部材２および記録素子
基板１に設けられたそれぞれインク供給路６およびイン
ク供給口５を介して液室１２にインクが供給されて吐出
口１１からインクが吐出される際に、その吐出に伴って
発生するインクの圧力はインク供給路６に及ぶが、この
圧力は連絡路９ａを介して空気室７ａによって吸収さ
れ、これにより、吐出後の液路１２に対するインクリフ
ィルに及ぼす上記圧力の影響を低減することができる。
この場合、空気室等は、外気に対して密閉された構造で
あるため、インクの増粘等、空気室等が外気に連通する
ことによる弊害も防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッドおよび該
記録ヘッドを用いることができるインクジェット記録装
置に関し、詳しくは、記録ヘッドの液路においてインク
吐出に伴って行われるインクリフィルのための構成に関
するものである。

【０００２】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。

【０００３】

【従来の技術】従来、紙、布、プラスチックシート、Ｏ
ＨＰ用シート等の被記録媒体（以下では、単に「記録紙」
ともいう）に対して記録を行なう記録装置は、種々の記
録方式、例えばワイヤードット方式、感熱方式、熱転写
方式、インクジェット方式による記録ヘッドを用いた形
態として提供されている。

【０００４】これらの方式の中で、インクジェット記録
方式は、記録ヘッドのインク吐出用の微細な孔（以下、
「吐出口」という）からインクを吐出し、このインクを記
録情報に応じて記録紙に付着させて記録を行うものであ
り、比較的高速の記録が可能であり、また、普通紙等に
手軽に記録できるといった種々の利点を有している。

【０００５】また、インクジェット方式はインク滴の形
成方法および吐出エネルギの発生方法により、コンテニ
ュアス方式（電荷粒子制御方式およびスプレー方式が含
まれる）とオンデマンド方式（ピエゾ方式、スパーク方
式およびバブルジェット（登録商標）方式が含まれる）
とに大きく分けることができる。

【０００６】コンテニュアス方式は、電荷を帯びたイン
クを連続的に吐出するとともに、電界を制御することに
よって、必要な液滴だけを記録紙に付着させ、また、記
録に不要なインクは所定のインク受けによって回収する
ものである。これに対して、オンデマンド方式は、記録
に必要な時だけインクを吐出するものであり、このた
め、インクの無駄がなく、また、不要なインクが吐出さ
れないことにより装置内部を汚すことはない。一方、こ
のオンデマンド方式はインクの吐出動作が基本的にイン
クの流動等に関して起動と停止を伴うものであるため、
コンテイニュアス方式に比べて吐出駆動の際の応答周波
数は低い。このため、吐出口の数を増やすこと等により
全体として記録の高速化を図っている。以上の点から、
現在市販されているインクジェット記録装置の多くはオ
ンデマンド方式のものである。

【０００７】このようなインクジェット方式による記録
装置では、インク吐出口と、これに連通する液路と、そ
の液路においてインク吐出のためのエネルギーを発生す
る吐出エネルギー発生素子とを有する記録ヘッドを備え
ている。そして、記録を実施する際には、吐出エネルギ
ー発生素子に吐出エネルギーを発生させ、これを液路内
のインクに作用させて吐出のための圧力を発生させ、こ
の圧力を利用してインクを吐出口から吐出させる。

【０００８】なお、インクジェット記録に用いられるイ
ンクとしては、顔料や染料などの記録剤を、水、水溶性
有機溶剤または非水溶性有機溶剤などの溶媒に溶解もし
くは分散したものが一般的に使用されている。

【０００９】以上のような記録ヘッドにおけるインク吐
出動作では、吐出のために発生する上記圧力は、液路内
のインクを介して、吐出のため吐出口の方向と、液路に
対するインクの供給元である液室の方向の両方に伝達さ
れる。そして、吐出口方向に伝達された圧力の作用によ
って、液路内のインクがインク吐出口から押し出されて
飛翔液滴が形成されることになる。

【００１０】そして、吐出されたインクが液滴となって
インク吐出口から離れる際、その吐出液滴量に応じて吐
出口近傍の液路に形成されるメニスカスが後退し、この
メニスカスを吐出口の方向に引き戻そうとする作用によ
り、ある時間の経過後、再び液路内のインクの充填状態
が吐出前の状態に復帰する。この現象はリフィルと呼ば
れているものであり、実際の記録の際には以上の動作が
繰り返され、良好なリフィルが行われることによって、
安定したインク吐出が持続して得られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このリフィル
が次の吐出に間に合わないことが吐出周波数等の関係で
生じる場合があり、このようにリフィルが不完全な状態
で吐出が行われると、吐出インク滴量の減少等の吐出不
良を起こすことがある。その結果、例えば吐出インク滴
によって被記録媒体に形成されるインクドットの径が減
少して全体的な記録品位の低下や、吐出インク滴の被記
録媒体上における着弾点精度が低下して記録画像のボケ
や、ヨレ、スジ、白ヌケ等の発生を招くことがある。

【００１２】インクジェット記録方式のような液体を用
いた記録技術における上述のような問題の解決は、液路
等の構造の改良やインクの物性の調整によって行われて
きたが、多数のインク吐出口を配列した記録ヘッドにお
いては、このような改良や調整のみによっては充分な改
善効果が得られない場合が多い。以下、図面を参照しな
がらこの問題点を説明する。

【００１３】図２０(ａ)および(ｂ)は、インクジェット
記録ヘッドの主要部の断面をインクの吐出方向から見た
図を示し、同図（ａ）はインク吐出に伴って生ずる共通
液室方向の圧力を説明するための図であり、同図（ｂ）
は良好なリフィール状態を得るために必要な圧力を説明
するための図である。

【００１４】記録ヘッド１００は、多数の吐出口(図示
省略)と、これらの吐出口とそれぞれ連通する液路１０
２と、液路１０２内に配設された吐出エネルギー発生体
１０３と、各液路へインクを供給するための共通液室１
０４とを有する。共通液室１０４はインク供給口１０５
を介して不図示のインクタンク（インクカートリッジと
もいう）と連通し、これにより共通液室は常にインクが
満たされた状態にある。

【００１５】図２０（ａ）に示すように、多数のインク
吐出口から同時、もしくは若干時間差をもってインクを
吐出させると、この吐出に伴って各液路１０２で生じた
圧力はそれぞれの液路から共通液室１０４の方向に伝わ
る。そして、このような圧力は共通液室１０４で一体と
なって一つの大きな圧力となる。各液路で生じた圧力は
インクを矢印Ａで示すように共通液室１０４の方向に押
し戻す力として作用し、その総和は、例えばインク吐出
口を１つだけ有する記録ヘッドの場合よりも数段大きな
ものとなる。

【００１６】この場合、良好なリフィル状態を得るに
は、図２０（ｂ）に示すように、矢印Ｂで示すようにイ
ンクを急激かつ大量に吐出口の方向に移動させる必要が
あり、このようなインクの移動方向の変更のためには上
述したような初期の大きなインクの慣性力（総圧力）に
打ち勝つだけの圧力が必要となる。

【００１７】しかし、各液路１０２においてリフィルを
生じさせるインクの毛管力は、上述したような共通液室
１０４方向への総圧力に対抗して大量のインクを瞬時に
インク吐出口１０１の方向に移動させるのには十分では
ない。すなわち、上述したインク移動における初期の慣
性力が大きくなるに従い、メニスカス１０６の復帰によ
り長い時間が必要となることになる。そこで、メニスカ
ス復帰のために十分な時間を取るため吐出周波数を低く
すると、記録速度の低下を招き、一方、メニスカス復帰
のために十分な時間が取れない場合には、上述したよう
に、所定の吐出インク滴量が得られない等、良好な記録
を阻害することになる。特に、このような現象は記録開
始の初期に特に顕著であることが知られている。

【００１８】図２１(ａ)および(ｂ)は、上記現象のメカ
ニズムを説明するためのものであり、同図（ａ）はメニ
スカス後退曲線、同図（ｂ）はインク吐出口およびその
近傍の概略構成をそれぞれ示す図である。

【００１９】図２１（ａ）における縦軸に示されたメニ
スカス後退量（Ｌμｍ）とは、同図（ｂ）に示すように
液路１０２において吐出口１０１の端部から測った長さ
Ｌで表されるものであり、具体的には吐出口１０１から
インクのメニスカス最後退部までの距離に相当する。

【００２０】例えば吐出口を１つのみ設けた記録ヘッド
の場合には、図２１（ａ）においてＣM1で示す曲線のよ
うに、吐出エネルギー発生体１０３からのエネルギーが
液路１０２内のインクに付与される時刻ｔ0からある時
間経た時点ｔ0′、すなわちインク吐出が行われた時点
に、液路１０２のインク吐出口近傍に形成されたメニス
カス１０６は急激に後退を開始する。その後退量は時刻
ｔ1′で最大となるがそれは比較的大きなものとなる。
その後、毛管力による復元力の作用によってメニスカス
１０６は元の位置に戻り始め時刻ｔ1でリフィルが終了
する。

【００２１】これに対し、多数のインク吐出口を有する
記録ヘッドの場合は、曲線ＣM2として示すように、ｔ
1′での最大後退量が上記の場合より小さいが、リフィ
ル速度は、その終了時刻ｔ2で示されるように遅い。

【００２２】これは、上述したように、多数の液路１０
２からのインクを後方へ押しやる圧力の総和が、共通液
室１０４内でインクを流動させようとする圧力を大幅に
超え、その分の圧力がインクに作用してメニスカス１０
６を復帰させるためのリフィル速度を初期において極端
に遅くすることによるものと考えられる。

【００２３】なお、このような現象は、連続して吐出が
繰り返された後では、インク供給口１０５(図２０(ａ)
および(ｂ)参照)から共通液室１０４へのインクの定常
的な流れが形成されているので起こりにくいが、吐出の
初期、特に吐出動作が２００回前後となって前後のイン
ク流れが定常状態となるまでの間において顕著である。

【００２４】この場合、上述したような多数のインク吐
出口１０１を有する記録ヘッド１００におけるリフィル
速度の低下は、吐出エネルギー発生体１０３への印字信
号印加の周期が図２１（ａ）で示した時刻ｔ0からｔ2ま
での時間以上に設定されていれば問題を生じないが、高
速記録のために時刻ｔ0からｔ2までの時間よりも短い周
期で、すなわちリフィルが完了していない、例えばメニ
スカス後退量が３０μｍ以上ある状態で、次の信号か印
加されると、先に述べたような吐出インク滴量の減少等
を生じ良好な記録ができなくなるおそれがある。

【００２５】このような問題を解決する手段として、例
えば米国特許第４、５７８、６８７号に開示されるよう
に、共通液室の液路近傍に大気開放部を設け、インク吐
出時の共通液室方向への圧力を吸収する構成が知られて
いる。しかし、この構成では共通液室が大気開放とされ
ているため、インクの溶媒成分の蒸発を招き、記録ヘッ
ド内のインクの増粘や、インク中での固形物の析出によ
る液路や吐出口の目詰まりなどの問題が引き起こされ、
印字不良が発生し易い。さらには、振動などの影響で液
室内に気泡が発生したり、大気開放部からの記録ヘッド
内へのゴミ等の混入を防ぐために特別な設計が必要とな
るなどの問題もあり、実用的に十分であるとはいえなか
った。

【００２６】ところで、インクジェット方式には、前述
した吐出エネルギー発生素子として、周知のように電気
機械変換素子や電気熱変換素子(発熱抵抗体)のような吐
出エネルギー発生素子が実用化されている。このうち、
上述したリフィルに関し、発熱抵抗体に電気エネルギー
を付与してその抵抗体に接する液体を瞬間的に加熱気化
させるバブルジェット方式においては、泡の発泡から成
長の過程において、一部の液体(主として発熱抵抗体よ
りも吐出口側の液体)は吐出口側に押し出されるととも
に、それ以外の液体は供給路方向に押しやられる。この
とき、気泡に対して気液界面が形成されるため、連続的
な吐出に伴ない、高周波の気泡の発生、消泡に伴う液体
の移動が発生する。上述したりフィルに関して、このよ
うな高周波の液体の振動を解消するため、ダミーノズル
やダミー穴を設けること等、多くの提案がなされてい
る。

【００２７】一方、バブルジェット方式では、吐出方式
として二種類の方式が提案されており、それぞれの方式
に応じて、上記リフィル時の挙動は次の二通りに説明す
ることができる。

【００２８】(バブルジェット方式の通常吐出方式にお
けるメニスカスの後退および復帰)液体が液滴を形成し
て吐出される過程で、ノズル内に残留した液体の最前面
がメニスカスを形成する。泡の消泡過程で、上記最前面
に形成されたメニスカスが消泡に伴う作用により、引き
込まれるように後退して行く。このとき、泡の後方に形
成された気液界面も、消泡に伴う同様の作用により、前
方へ復帰して行く。すなわち、泡の消泡過程そのもの
が、発熱抵抗体後方の気液界面およびその後方の液体を
前方へ復帰させる駆動力の一端を担っている。

【００２９】(いわゆるバブルスルージェットタイプの
吐出方式におけるメニスカスの後退および復帰)この方
式は、液滴がノズルから吐出される前に気泡が大気と連
通する方式であり、これによって実質的に上述した消泡
過程がなく、泡と大気とが連通した時点で、泡後方の気
液界面が後退したメニスカスを形成する。この後退した
メニスカスの前方には、大気圧と実質的に等しい空気の
領域が形成される。このメニスカスは、前方の空気(実
質的に大気圧)を排除しながら復帰して行く。上述した
バブルジェットの通常方式と同じディメンジョンの流路
構成のヘッドで考察すると、バブルスルー方式による吐
出の後のメニスカスの復帰に際しては、消泡に伴う上述
の作用がないため、リフィルは液路の毛管力で行なわれ
る。

【００３０】特に、以上説明したバブルジェット方式の
ヘッドにおける、広くインク供給に関する構成として、
次の二つの従来技術が知られている。

【００３１】特開平１０−３０５５９２号公報は、気泡
生成に伴って、気泡切れによる微小気泡が液室内に多く
なると不吐出などの吐出不良を招くため、通常は吸引回
復を行うのに対し、吸引を行わずに供給路の周囲全体に
極めて大きな室を用意することを開示している。この室
は初期にインクが充填されており、ヘッドの使用に伴い
徐々に気泡を蓄積していく。そして、この蓄積された泡
が室に充分たまると、供給路中に気体が混入してしまう
ためそのヘッドタンク一体型のヘッドを交換するように
したものである。

【００３２】また、特開平６−２１０８７２号公報に
は、ヘッドユニット内の共通液室に関してノズル側とは
反対側の後方に空気室(バッファ室)を設けた例が記載さ
れており、ノズル(列)に近い位置にバッファ室を設ける
ことによって、個々のノズルの駆動、発泡、吐出に伴う
液の振動(高周波の振動)を軽減し、他のノズルに悪影響
を及ぼさないようようにする、いわゆるクロストークを
防止することを開示している。

【００３３】また、この公報は、インクタンク部からヘ
ッド部に至る経路に、ヘッドユニット、それにインクを
供給するためのインク供給管および両者の連結部に形成
された空気室を設ける点についても開示している。とく
に、その図１２には、一定断面積の供給管の周囲に空気
室を設ける点が記載されている。

【００３４】本発明の目的は、上記課題を解決し、吐出
口の高マルチ化に特有のインクリフィルにかかわる諸問
題を解消して、特に優れた高速応答性および吐出性能が
得られるインクジェット記録ヘッド、該記録ヘッドを搭
載するインクジェット記録装置を提供することにある。

【００３５】すなわち、本発明は、液体の振動のうち、
インク供給源(インクタンク等)から、従来のような液体
吐出素子を含むヘッドチップ(複数液路、液室を含む)ま
での液体供給路に沿って発生する低周波の振動を解消も
しくは軽減するためのエアーバッファ部に関して、その
作用効果を向上させることを主要な目的とする。

【００３６】特に、エアーバッファ部の配置について検
討を行なうとともに、より好ましい形状やその周囲構成
との関係についても検討を行なった。

【００３７】また、本発明の他の目的は、バブルスルー
ジェット方式の吐出方式において、リフィルの駆動力と
なる毛管力に対して悪影響を与える外因があると不充分
なリフィルとなったり、過剰なリフィルとなったりし
て、吐出が不安定になる傾向がみられることに着目し、
このような、低周波要因による振動が吐出に与える影響
を排することもしくは軽減することを目的とする。

【００３８】さらに、本発明は、エアーバファ部を有効
に形成する製造のための構成をも提供するものである。

【００３９】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生す
るエネルギー発生素子が設けられた基体と該基体上に前
記エネルギー発生素子に対向して配された吐出口が設け
られた吐出口プレートとを有する記録素子基板と、前記
基体に接して前記記録素子基板を支持する支持部材と、
を有する記録ヘッドであって、前記記録素子基板の前記
吐出口ヘインクを供給するためのインク供給路と、該イ
ンク供給路と連通し空気が存在する空気室と、が設けら
れ、前記空気室の少なくとも一部の内壁面を前記支持部
材が形成していることを特徴とする。

【００４０】また、インクジェット記録装置において、
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生す
るエネルギー発生素子が設けられた基体と該基体上に前
記エネルギー発生素子に対向して配された吐出口が設け
られた吐出口プレートとを有する記録素子基板と、前記
基体に接して前記記録素子基板を支持する支持部材と、
を有し、前記記録素子基板に関して前記基体の側から前
記吐出口ヘインクを供給するためのインク供給路と、該
インク供給路と連通し空気が存在する空気室と、が設け
られ、前記空気室の少なくとも一部の内壁面を前記支持
部材が形成している記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載
する部材と、を具備することを特徴とする。

【００４１】別の形態では、複数流路、該複数流路のそ
れぞれに対応する液体吐出用素子および該素子に対向す
る液滴吐出口を備えるとともに、液体を受ける貫通空間
部を形成しているプレートを有するインクジェットヘッ
ドチップと、該ヘッドチップに対して液体供給源からの
液体を供給するための液体供給路を有する液体供給ユニ
ットと、を有するインクジェットへッドにおいて、前記
複数流路の群が前記ヘッドチップ内に複数対応して配置
されており、該複数流路の群の一端側および他端側に前
記液体供給路と連通するとともに液体との界面を形成で
きる連通部と、該連通部より大容積であって気体を保有
する気体保有室とを設けたことを特徴とする。

【００４２】さらに別の形態では、複数流路、該複数流
路のそれぞれに対応する液体吐出用素子および該素子に
対向する液滴吐出口を備えるとともに、液体を受ける貫
通空間部を形成しているプレートを有するインクジェッ
トヘッドチップと、該ヘッドチップに対して液体供給源
からの液体を供給するための液体供給路であって、傾斜
部を有する液体供給路を有する液体供給ユニットと、を
有するインクジェットへッドにおいて、前記液体供給源
と前記ヘッドチップとの間であって、前記液体供給路の
傾斜部による、液体移動の当該供給方向とは異なる方向
の成分を受ける対向位置に気体を保有する気体保有室を
配置したことを特徴とする。

【００４３】さらに別の形態では、複数流路、該複数流
路のそれぞれに対応する液体吐出用素子および該素子に
対向する液滴吐出口を備えるとともに、液体を受ける貫
通空間部であって傾斜部を有した貫通空間部を形成して
いるプレートを有するインクジェットヘッドチップと、
該ヘッドチップに対して液体供給源からの液体を供給す
るための液体供給路であって、傾斜部を有する液体供給
路を有する液体供給ユニットと、を有するインクジェッ
トへッドにおいて、前記貫通空間部の傾斜部の延長線と
前記液体供給路の傾斜部の延長線とが交差する位置の近
傍に気体を保有する気体保有室を配置したことを特徴と
する。

【００４４】さらに別の形態では、複数流路、該複数流
路のそれぞれに対応する液体吐出用素子および該素子に
対向する液滴吐出口を備えるとともに、液体を受ける貫
通空間部であって傾斜部を有した貫通空間部を形成して
いるプレートを有するインクジェットヘッドチップと、
該ヘッドチップに対して液体供給源からの液体を供給す
るための液体供給路であって、傾斜部を有する液体供給
路を有する液体供給ユニットと、を有するインクジェッ
トへッドにおいて、前記貫通空間部の傾斜部の面および
前記液体供給路の傾斜部の面にそれぞれ対向する位置に
気体を保有する気体保有室を配置したことを特徴とす
る。

【００４５】以上の構成によれば、複数のインク吐出口
に対してインクを供給する、これらの吐出口に共通のイ
ンク供給室に連通してその圧力が伝達される空気室が設
けられるので、各吐出口でのインク吐出にともなって発
生しインク供給室に伝播されるインクの圧力はこの空気
室の空気の圧力変化として空気室に伝播され、その空気
室の空気の圧縮によって吸収される。

【００４６】また、空気室は、記録ヘッドの記録素子基
板に関して吐出口が設けられる側とは反対側に設けられ
るため、この空気室は外気と連通することがなく、空気
室を介した記録ヘッド内のインクの増粘を防止すること
ができる。

【００４７】さらに、空気室の少なくとも一部の内壁面
を支持部材が形成しているので、インク吐出に直接関わ
る領域に比較的近い位置に空気室を最適配置することが
できる。

【００４８】加えて、少なくとも一方に凹部が設けられ
た部材同士を凹部を内側にして接合することによって空
気室を形成すれば、密閉構造の空気室を簡易に製造する
ことができる。

【００４９】また、インク供給路を形成する貫通孔の内
壁面の斜面の終端において空気室がインク供給路と連通
すれば、斜面によるバッファー効果と空気室によるバッ
ファー効果とが相まって、一層安定的なインク供給特性
を得ることができる。

【００５０】更に、インク供給路が空気室よりインク供
給に関する上流側に屈曲部を有すれば、屈曲部によるバ
ッファー効果と空気室によるバッファー効果とが相まっ
て、一層安定的なインク供給特性を得ることができる。

【００５１】加えて、エネルギー発生素子が熱エネルギ
ーを発生してインクに気泡を生じさせ、この気泡が大気
と連通し吐出口からインクを吐出する方式であれば、空
気室によるバッファー効果を相乗的に一層高水準なもの
とすることができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００５３】なお、以下に説明する実施形態では、イン
クジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを
例に挙げ説明する。

【００５４】また、本明細書において、「プリント」
（「記録」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、有意無意を問わず、
また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであ
るか否かを問わず、広くプリント媒体上に画像、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
言うものとする。

【００５５】ここで、「プリント媒体もしくは被記録媒
体」とは、一般的なプリント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、金属板等、
ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可
能な物も言うものとする。

【００５６】さらに、「インク」（「液体」という場合
もある）とは、上記「プリント」の定義と同様広く解釈
されるべきもので、プリント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プリント
媒体の加工、或いはインクの処理（例えばプリント媒体
に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化）に供
され得る液体を言うものとする。

【００５７】１．装置本体 図１及び図２にインクジェット記録方式を用いたプリン
タの概略構成を示す。図１において、この実施形態にお
けるプリンタの装置本体Ｍ１０００の外殻は、下ケース
Ｍ１００１、上ケースＭ１００２、アクセスカバーＭ１
００３及び排出トレイＭ１００４を含む外装部材と、そ
の外装部材内に収納されたシャーシＭ３０１９（図２参
照）とから構成される。

【００５８】シャーシＭ３０１９は、所定の剛性を有す
る複数の板状金属部材によって構成され、記録装置の骨
格をなし、後述の各記録動作機構を保持するものとなっ
ている。また、下ケースＭ１００１は装置本体Ｍ１００
０の外殻の略下半部を、上ケースＭ１００２は装置本体
Ｍ１０００の外殻の略上半部をそれぞれ形成しており、
両ケースの組合せによって内部に後述の各機構を収納す
る収納空間を有する中空体構造をなしている。装置本体
Ｍ１０００の上面部及び前面部にはそれぞれ開口部が形
成されている。

【００５９】さらに、排出トレイＭ１００４はその一端
部が下ケースＭ１００１に回転自在に保持され、その回
転によって下ケースＭ１００１の前面部に形成される前
記開口部を開閉させ得るようになっている。このため、
記録動作を実行させる際には、排出トレイＭ１００４を
前面側へと回転させて開口部を開成させることにより、
ここから記録シートが排出可能となると共に排出された
記録シートＰを順次積載し得るようになっている。ま
た、排紙トレイＭ１００４には、２枚の補助トレイＭ１
００４ａ、Ｍ１００４ｂが収納されており、必要に応じ
て各トレイを手前に引き出すことにより、用紙の支持面
積を３段階に拡大、縮小させ得るようになっている。

【００６０】アクセスカバーＭ１００３は、その一端部
が上ケースＭ１００２に回転自在に保持され、上面に形
成される開口部を開閉し得るようになっており、このア
クセスカバーＭ１００３を開くことによって本体内部に
収納されている記録ヘッドカートリッジＨ１０００ある
いはインクタンクＨ１９００等の交換が可能となる。な
お、ここでは特に図示しないが、アクセスカバーＭ１０
０３を開閉させると、その裏面に形成された突起がカバ
ー開閉レバーを回転させるようになっており、そのレバ
ーの回転位置をマイクロスイッチなどで検出することに
より、アクセスカバーの開閉状態を検出し得るようにな
っている。

【００６１】また、上ケースＭ１００２の後部上面に
は、電源キーＥ００１８及びレジュームキーＥ００１９
が押下可能に設けられると共に、ＬＥＤ Ｅ００２０が
設けられており、電源キーＥ００１８を押下すると、Ｌ
ＥＤ Ｅ００２０が点灯し記録可能であることをオペレ
ータに知らせるものとなっている。また、ＬＥＤ Ｅ０
０２０は点滅の仕方や色の変化をさせたり、プリンタの
トラブル等をオペレータに知らせる等種々の表示機能を
有する。さらに、ブザーＥ００２１（図７）をならすこ
ともできる。なお、トラブル等が解決した場合には、レ
ジュームキーＥ００１９を押下することによって記録が
再開されるようになっている。

【００６２】２．記録動作機構 次に、上記プリンタの装置本体Ｍ１０００に収納、保持
される本実施形態における記録動作機構について説明す
る。

【００６３】本実施形態における記録動作機構として
は、記録シートＰを装置本体内へと自動的に給送する自
動給送部Ｍ３０２２と、自動給送部から１枚ずつ送出さ
れる記録シートＰを所定の記録位置へと導くと共に、記
録位置から排出部Ｍ３０３０へと記録シートＰを導く搬
送部Ｍ３０２９と、記録位置に搬送された記録シートＰ
に所望の記録を行なう記録部と、前記記録部等に対する
回復処理を行う回復部（Ｍ５０００）とから構成されて
いる。

【００６４】ここで、前記記録部について説明するに、
その記録部はキャリッジ軸Ｍ４０２１によって移動可能
に支持されたキャリッジＭ４００１と、このキャリッジ
Ｍ４００１に着脱可能に搭載される記録ヘッドカートリ
ッジＨ１０００とからなる。

【００６５】２．１記録ヘッドカートリッジまず、記録
部に用いられる記録ヘッドカートリッジについて図３〜
５に基づき説明する。

【００６６】この実施形態における記録ヘッドカートリ
ッジＨ１０００は、図３に示すようにインクを貯留する
インクタンクＨ１９００と、このインクタンクＨ１９０
０から供給されるインクを記録情報に応じてノズルから
吐出させる記録ヘッドＨ１００１とを有する。記録ヘッ
ドＨ１００１は、後述するキャリッジＭ４００１に対し
て着脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を
採るものとなっている。

【００６７】ここに示す記録ヘッドカートリッジＨ１０
００では、写真調の高画質なカラー記録を可能とするた
め、インクタンクとして、例えば、ブラック、ライトシ
アン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びイエロー
の各色独立のインクタンクＨ１９００が用意されてお
り、図４に示すように、それぞれが記録ヘッドＨ１００
１に対して着脱自在となっている。

【００６８】そして、記録ヘッドＨ１００１は、図５の
分解斜視図に示すように、記録素子基板Ｈ１１００、第
１のプレートＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００、第
２のプレートＨ１４００、タンクホルダーＨ１５００、
流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７００、シー
ルゴムＨ１８００から構成されている。

【００６９】記録素子基板Ｈ１１００には、Ｓｉ基板の
片面にインクを吐出するための複数の記録素子と、各記
録素子に電力を供給するＡｌ等の電気配線とが成膜技術
により形成され、この記録素子に対応した複数のインク
流路と複数の吐出口Ｈ１１００Ｔとがフォトリソグラフ
ィ技術により形成されると共に、複数のインク流路にイ
ンクを供給するためのインク供給口が裏面に開口するよ
うに形成されている。また、記録素子基板Ｈ１１００は
第１のプレートＨ１２００に接着固定されており、ここ
には、前記記録素子基板Ｈ１１００にインクを供給する
ためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されている。さら
に、第１のプレートＨ１２００には、開口部を有する第
２のプレートＨ１４００が接着固定されており、この第
２のプレートＨ１４００は、電気配線基板Ｈ１３００と
記録素子基板Ｈ１１００とが電気的に接続されるよう電
気配線基板Ｈ１３００を保持している。この電気配線基
板Ｈ１３００は、記録素子基板Ｈ１１００にインクを吐
出するための電気信号を印加するものであり、記録素子
基板Ｈ１１００に対応する電気配線と、この電気配線端
部に位置し本体からの電気信号を受け取るための外部信
号入力端子Ｈ１３０１とを有しており、外部信号入力端
子Ｈ１３０１は、後述のタンクホルダーＨ１５００の背
面側に位置決め固定されている。

【００７０】一方、インクタンクＨ１９００を着脱可能
に保持するタンクホルダーＨ１５００には、流路形成部
材Ｈ１６００が例えば超音波溶着により固定され、イン
クタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に亘
るインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インク
タンクＨ１９００と係合するインク流路Ｈ１５０１のイ
ンクタンク側端部には、フィルターＨ１７００が設けら
れており、外部からの塵埃の侵入を防止し得るようにな
っている。また、インクタンクＨ１９００との係合部に
はシールゴムＨ１８００が装着され、前記係合部からの
インクの蒸発を防止し得るようになっている。

【００７１】さらに、前述のようにタンクホルダーＨ１
５００、流路形成部材Ｈ１６００、フィルターＨ１７０
０及びシールゴムＨ１８００から構成されるタンクホル
ダー部と、前記記録素子基板Ｈ１１００、第１のプレー
トＨ１２００、電気配線基板Ｈ１３００及び第２のプレ
ートＨ１４００から構成される記録素子部とを、接着等
で結合することにより、記録ヘッドＨ１００１を構成し
ている。

【００７２】２．２キャリッジ 次に、図２を参照して、記録ヘッドカートリッジＨ１０
００を搭載するキャリッジＭ４００１を説明する。

【００７３】図２に示すように、キャリッジＭ４００１
には、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４００１上
の所定の装着位置に案内するためのキャリッジカバーＭ
４００２と、記録ヘッドＨ１００１のタンクホルダーＨ
１５００と係合し記録ヘッドＨ１００１を所定の装着位
置にセットさせるよう押圧するヘッドセットレバーＭ４
００７とが設けられている。すなわち、ヘッドセットレ
バーＭ４００７はキャリッジＭ４００１の上部にヘッド
セットレバー軸に対して回動可能に設けられると共に、
記録ヘッドＨ１００１との係合部にはばね付勢されるヘ
ッドセットプレート(不図示)がばねを介して備えられ、
このばね力によって記録ヘッドＨ１００１を押圧しなが
らキャリッジＭ４００１に装着する構成となっている。

【００７４】またキャリッジＭ４００１の記録ヘッドＨ
１００１との別の係合部にはコンタクトフレキシブルプ
リントケーブル（図７参照。以下、コンタクトＦＰＣと
称す）Ｅ００１１が設けられ、コンタクトＦＰＣ Ｅ０
０１１上のコンタクト部と記録ヘッドＨ１００１に設け
られたコンタクト部（外部信号入力端子）Ｈ１３０１と
が電気的に接触し、記録のための各種情報の授受や記録
ヘッドＨ１００１への電力の供給などを行い得るように
なっている。

【００７５】ここでコンタクトＦＰＣ Ｅ００１１のコ
ンタクト部とキャリッジＭ４００１との間には不図示の
ゴムなどの弾性部材が設けられ、この弾性部材の弾性力
とヘッドセットレバーばねによる押圧力とによってコン
タクト部とキャリッジＭ４００１との確実な接触を可能
とするようになっている。さらに前記コンタクトＦＰＣ
Ｅ００１１はキャリッジＭ４００１の背面に搭載され
たキャリッジ基板Ｅ００１３に接続されている（図７参
照）。

【００７６】３．スキャナ この実施形態におけるプリンタは、上述した記録ヘッド
カートリッジＨ１０００の代わりに、キャリッジＭ４０
０１にスキャナを装着することで読取装置としても使用
することができる。

【００７７】このスキャナは、プリンタ側のキャリッジ
Ｍ４００１と共に走査方向に移動し、記録媒体に代えて
給送された原稿画像をその主走査方向への移動の過程で
読み取るようになっており、その主走査方向の読み取り
動作と原稿の復走査方向の給送動作とを交互に行うこと
により、１枚の原稿画像情報を読み取ることができる。

【００７８】図６はこのスキャナＭ６０００の概略構成
を説明するために、スキャナＭ６０００を天地逆にして
示す図である。

【００７９】図示のように、スキャナホルダＭ６００１
は略箱型の形状であり、その内部には読み取りに必要な
光学系・処理回路などが収納されている。また、このス
キャナＭ６０００をキャリッジＭ４００１へと装着した
時に、原稿面と対面する部分には読取り部レンズＭ６０
０６が設けられており、このレンズＭ６００６により原
稿面からの反射光を内部の読取り部に収束することで原
稿画像を読み取るようになっている。一方、照明部レン
ズＭ６００５は内部に不図示の光源を有し、その光源か
ら発せられた光がレンズＭ６００５を介して原稿へと照
射される。

【００８０】スキャナホルダＭ６００１の底部に固定さ
れたスキャナカバーＭ６００３は、スキャナホルダＭ６
００１内部を遮光するように嵌合し、側面に設けられた
ルーバー状の把持部によってキャリッジＭ４００１への
着脱操作性の向上を図っている。スキャナホルダＭ６０
０１の外形形状は記録ヘッドＨ１００１と略同形状であ
り、キャリッジＭ４００１へは記録ヘッドカートリッジ
Ｈ１０００と同様の操作で着脱することができる。

【００８１】また、スキャナホルダＭ６００１には、読
取り処理回路を有する基板が収納される一方、この基板
に接続されたスキャナコンタクトＰＣＢが外部に露出す
るよう設けられており、キャリッジＭ４００１へとスキ
ャナＭ６０００を装着した際、前記スキャナコンタクト
ＰＣＢ Ｍ６００４がキャリッジＭ４００１側のコンタ
クトＦＰＣ Ｅ００１１に接触し、基板を、前記キャリ
ッジＭ４００１を介して本体側の制御系に電気的に接続
させるようになっている。

【００８２】４．プリンタの電気回路の構成例 次に、本発明の実施形態における電気的回路構成を説明
する。図７は、この実施形態における電気的回路の全体
構成例を概略的に示す図である。

【００８３】この実施形態における電気的回路は、主に
キャリッジ基板（ＣＲＰＣＢ）Ｅ００１３、メインＰＣ
Ｂ（Printed Circuit Board）Ｅ００１４、電源ユニッ
トＥ００１５等によって構成されている。ここで、電源
ユニットＥ００１５は、メインＰＣＢ Ｅ００１４と接
続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。ま
た、キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４００
１（図２）に搭載されたプリント基板ユニットであり、
コンタクトＦＰＣ Ｅ００１１を通じて記録ヘッドとの
信号の授受を行うインターフェースとして機能する他、
キャリッジＭ４００１の移動に伴ってエンコーダセンサ
Ｅ０００４から出力されるパルス信号に基づき、エンコ
ーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４
との位置関係の変化を検出し、その出力信号をフレキシ
ブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じ
てメインＰＣＢ Ｅ００１４へと出力する。

【００８４】さらに、メインＰＣＢ Ｅ００１４はこの
実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動
制御を司るプリント基板ユニットであり、紙端検出セン
サ（ＰＥセンサ）Ｅ０００７、オートマチックシートフ
ィーダ(ＡＳＦ)センサＥ０００９、カバーセンサＥ００
２２、パラレルインターフェース（パラレルＩ／Ｆ）Ｅ
００１６、シリアルインターフェース（シリアルＩ／
Ｆ）Ｅ００１７、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ
Ｅ００２０、電源キーＥ００１８、ブザーＥ００２１等
に対するＩ／Ｏポートを基板上に有する。また、キャリ
ッジＭ４００１を主走査させるための駆動源となすモー
タ(ＣＲモータ)Ｅ０００１、記録媒体を搬送するための
駆動源をなすモータ(ＬＦモータ)Ｅ０００２、記録ヘッ
ドの回復と記録媒体の給紙動作に兼用されるモータ(Ｐ
Ｇモータ)Ｅ０００３と接続されてこれらの駆動を制御
する他、インクエンプティセンサＥ０００６、ＧＡＰセ
ンサＥ０００８、ＰＧセンサＥ００１０、ＣＲＦＦＣ
Ｅ００１２、電源ユニットＥ００１５との接続インター
フェイスを有する。

【００８５】図８は、メインＰＣＢ Ｅ００１４の内部
構成を示すブロック図である。図において、Ｅ１００１
はＣＰＵであり、このＣＰＵ Ｅ１００１は内部に発振
回路Ｅ１００５に接続されたっクロックジェネレータ
(ＣＧ) Ｅ１００２を有し、その出力信号Ｅ１０１９に
よりシステムクロックを発生する。また、制御バスＥ１
０１４を通じてＲＯＭ Ｅ１００４およびＡＳＩＣ（Ap
plication Specific Integrated Circuit）Ｅ１００６
に接続され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、
ＡＳＩＣ Ｅ１００６の制御、電源キーからの入力信号
Ｅ１０１７、及びリジュームキーからの入力信号Ｅ１０
１６、カバー検出信号Ｅ１０４２、ヘッド検出信号（Ｈ
ＳＥＮＳ）Ｅ１０１３の状態の検知を行ない、さらにブ
ザー信号（ＢＵＺ）Ｅ１０１８によりブザーＥ００２１
を駆動し、内蔵されるＡ／ＤコンバータＥ１００３に接
続されるインクエンプティ検出信号（ＩＮＫＳ）Ｅ１０
１１及びサーミスタによる温度検出信号（ＴＨ）Ｅ１０
１２の状態の検知を行う一方、その他各種論理演算・条
件判断等を行ない、インクジェット記録装置の駆動制御
を司る。

【００８６】ここで、ヘッド検出信号Ｅ１０１３は、記
録ヘッドカートリッジＨ１０００からフレキシブルフラ
ットケーブルＥ００１２、キャリッジ基板Ｅ００１３及
びコンタクトフレキシブルプリントケーブルＥ００１１
を介して入力されるヘッド搭載検出信号であり、インク
エンプティ検出信号Ｅ１０１１はインクエンプティセン
サＥ０００６から出力されるアナログ信号、温度検出信
号Ｅ１０１２はキャリッジ基板Ｅ００１３上に設けられ
たサーミスタ（図示せず）からのアナログ信号である。

【００８７】Ｅ１００８はＣＲモータドライバであっ
て、モータ電源（ＶＭ）Ｅ１０４０を駆動源とし、ＡＳ
ＩＣ Ｅ１００６からのＣＲモータ制御信号Ｅ１０３６
に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７を生成し、Ｃ
ＲモータＥ０００１を駆動する。Ｅ１００９はＬＦ／Ｐ
Ｇモータドライバであって、モータ電源Ｅ１０４０を駆
動源とし、ＡＳＩＣ Ｅ１００６からのパルスモータ制
御信号（ＰＭ制御信号）Ｅ１０３３に従ってＬＦモータ
駆動信号Ｅ１０３５を生成し、これによってＬＦモータ
を駆動すると共に、ＰＧモータ駆動信号Ｅ１０３４を生
成してＰＧモータを駆動する。

【００８８】Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩ
Ｃ Ｅ１００６からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って
発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。
パラレルＩ／Ｆ Ｅ００１６は、ＡＳＩＣ Ｅ１００６
からのパラレルＩ／Ｆ信号Ｅ１０３０を、外部に接続さ
れるパラレルＩ／ＦケーブルＥ１０３１に伝達し、また
パラレルＩ／ＦケーブルＥ１０３１の信号をＡＳＩＣ
Ｅ１００６に伝達する。シリアルＩ／Ｆ Ｅ００１７
は、ＡＳＩＣ Ｅ１００６からのシリアルＩ／Ｆ信号Ｅ
１０２８を、外部に接続されるシリアルＩ／Ｆケーブル
Ｅ１０２９に伝達し、また同ケーブルＥ１０２９からの
信号をＡＳＩＣ Ｅ１００６に伝達する。

【００８９】一方、電源ユニットＥ００１５からは、ヘ
ッド電源（ＶＨ）Ｅ１０３９及びモータ電源（ＶＭ）Ｅ
１０４０、ロジック電源（ＶＤＤ）Ｅ１０４１が供給さ
れる。また、ＡＳＩＣ Ｅ１００６からのヘッド電源Ｏ
Ｎ信号（ＶＨＯＮ）Ｅ１０２２及びモータ電源ＯＮ信号
（ＶＭＯＭ）Ｅ１０２３が電源ユニットＥ００１５に入
力され、それぞれヘッド電源Ｅ１０３９及びモータ電源
Ｅ１０４０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。電源ユニットＥ
００１５から供給されたロジック電源（ＶＤＤ）Ｅ１０
４１は、必要に応じて電圧変換された上で、メインＰＣ
Ｂ Ｅ００１４内外の各部へ供給される。

【００９０】またヘッド電源信号Ｅ１０３９は、メイン
ＰＣＢ Ｅ００１４上で平滑化された後にフレキシブル
フラットケーブルＥ００１１へと送出され、記録ヘッド
カートリッジＨ１０００の駆動に用いられる。Ｅ１００
７はリセット回路で、ロジック電源電圧Ｅ１０４１の低
下を検出して、ＣＰＵ Ｅ１００１及びＡＳＩＣ Ｅ１
００６にリセット信号（ＲＥＳＥＴ）Ｅ１０１５を供給
し、初期化を行なう。

【００９１】このＡＳＩＣ Ｅ１００６は１チップの半
導体集積回路であり、制御バスＥ１０１４を通じてＣＰ
Ｕ Ｅ１００１によって制御され、前述したＣＲモータ
制御信号Ｅ１０３６、ＰＭ制御信号Ｅ１０３３、電源制
御信号Ｅ１０２４、ヘッド電源ＯＮ信号Ｅ１０２２、及
びモータ電源ＯＮ信号Ｅ１０２３等を出力し、パラレル
Ｉ／Ｆ Ｅ００１６およびシリアルＩ／Ｆ Ｅ００１７
との信号の授受を行なう他、ＰＥセンサＥ０００７から
のＰＥ検出信号（ＰＥＳ）Ｅ１０２５、ＡＳＦセンサＥ
０００９からのＡＳＦ検出信号（ＡＳＦＳ）Ｅ１０２
６、記録ヘッドと記録媒体とのギャップを検出するため
の(ＧＡＰ)センサＥ０００８からのＧＡＰ検出信号（Ｇ
ＡＰＳ）Ｅ１０２７、ＰＧセンサＥ００１０からのＰＧ
検出信号（ＰＧＳ）Ｅ１０３２の状態を検知して、その
状態を表すデータを制御バスＥ１０１４を通じてＣＰＵ
Ｅ１００１に伝達し、入力されたデータに基づきＣＰ
ＵＥ１００１はＬＥＤ駆動信号Ｅ１０３８の駆動を制御
してＬＥＤＥ００２０の点滅を行なう。

【００９２】さらに、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０
２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド
制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドカートリッジＨ１００
０とのインターフェイスをとり記録動作を制御する。こ
こにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はフ
レキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じて入力さ
れるＣＲエンコーダセンサＥ０００４の出力信号であ
る。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブル
フラットケーブルＥ００１２、キャリッジ基板Ｅ００１
３、及びコンタクトＦＰＣ Ｅ００１１を経て記録ヘッ
ドＨ１０００に供給される。

【００９３】図９は、ＡＳＩＣ Ｅ１００６の内部構成
を示すブロック図である。

【００９４】なお、同図において、各ブロック間の接続
については、記録データやモータ制御データ等、ヘッド
や各部機構部品の制御にかかわるデータの流れのみを示
しており、各ブロックに内蔵されるレジスタの読み書き
に係わる制御信号やクロック、ＤＭＡ制御にかかわる制
御信号などは図面上の記載の煩雑化を避けるため省略し
ている。

【００９５】図中、Ｅ２００２はＰＬＬコントローラで
あり、図９に示すように前記ＣＰＵＥ１００１から出力
されるクロック信号（ＣＬＫ）Ｅ２０３１及びＰＬＬ制
御信号（ＰＬＬＯＮ）Ｅ２０３３により、ＡＳＩＣ Ｅ
１００６内の大部分へと供給するクロック（図示しな
い）を発生する。

【００９６】また、Ｅ２００１はＣＰＵインターフェー
ス（ＣＰＵＩ／Ｆ）であり、リセット信号Ｅ１０１５、
ＣＰＵ Ｅ１００１から出力されるソフトリセット信号
（ＰＤＷＮ）Ｅ２０３２、クロック信号（ＣＬＫ）Ｅ２
０３１及び制御バスＥ１０１４からの制御信号により、
以下に説明するような各ブロックに対するレジスタ読み
書き等の制御や、一部ブロックへのクロックの供給、割
り込み信号の受け付け等（いずれも図示しない）を行な
い、ＣＰＵ Ｅ１００１に対して割り込み信号（ＩＮ
Ｔ）Ｅ２０３４を出力し、ＡＳＩＣ Ｅ１００６内部で
の割り込みの発生を知らせる。

【００９７】また、Ｅ２００５はＤＲＡＭであり、記録
用のデータバッファとして、受信バッファＥ２０１０、
ワークバッファＥ２０１１、プリントバッファＥ２０１
４、展開用データバッファＥ２０１６などの各領域を有
すると共に、モータ制御用としてモータ制御バッファＥ
２０２３を有し、さらにスキャナ動作モード時に使用す
るバッファとして、上記の各記録用データバッファに代
えて使用されるスキャナ取込みバッファＥ２０２４、ス
キャナデータバッファＥ２０２６、送出バッファＥ２０
２８などの領域を有する。

【００９８】また、このＤＲＡＭ Ｅ２００５は、ＣＰ
Ｕ Ｅ１００１の動作に必要なワーク領域としても使用
されている。すなわち、Ｅ２００４はＤＲＡＭ制御部で
あり、制御バスによるＣＰＵ Ｅ１００１からＤＲＡＭ
Ｅ２００５へのアクセスと、後述するＤＭＡ制御部Ｅ
２００３からＤＲＡＭ Ｅ２００５へのアクセスとを切
り替えて、ＤＲＡＭ Ｅ２００５への読み書き動作を行
なう。

【００９９】ＤＭＡ制御部Ｅ２００３では、各ブロック
からのリクエスト（図示せず）を受け付けて、アドレス
信号や制御信号（図示せず）、書込み動作の場合には書
込みデータＥ２０３８、Ｅ２０４１、Ｅ２０４４、Ｅ２
０５３、Ｅ２０５５、Ｅ２０５７などをＤＲＡＭ制御部
Ｅ２００４に出力してＤＲＡＭアクセスを行なう。また
読み出しの場合には、ＤＲＡＭ制御部Ｅ２００４からの
読み出しデータＥ２０４０、Ｅ２０４３、Ｅ２０４５、
Ｅ２０５１、Ｅ２０５４、Ｅ２０５６、Ｅ２０５８、Ｅ
２０５９を、リクエスト元のブロックに受け渡す。

【０１００】また、Ｅ２００６はＩＥＥＥ１２８４Ｉ／
Ｆであり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介したＣＰＵ
Ｅ１００１の制御により、パラレルＩ／Ｆ Ｅ００１６
を通じて、図示しない外部ホスト機器との双方向通信イ
ンターフェイスを行なう他、記録時にはパラレルＩ／Ｆ
Ｅ００１６からの受信データ（ＰＩＦ受信データＥ２
０３６）をＤＭＡ処理によって受信制御部Ｅ２００８へ
と受け渡し、スキャナ読み取り時にはＤＲＡＭ Ｅ２０
０５内の送出バッファＥ２０２８に格納されたデータ
（１２８４送信データ（ＲＤＰＩＦ）Ｅ２０５９）をＤ
ＭＡ処理によりパラレルＩ／Ｆに送信する。

【０１０１】Ｅ２００７はユニバーサルシリーズバス
(ＵＳＢ)Ｉ／Ｆであり、ＣＰＵＩ／ＦＥ２００１を介し
たＣＰＵ Ｅ１００１の制御により、シリアルＩ／Ｆ
Ｅ００１７を通じて、図示しない外部ホスト機器との双
方向通信インターフェイスを行なう他、印刷時にはシリ
アルＩ／Ｆ Ｅ００１７からの受信データ（ＵＳＢ受信
データＥ２０３７）をＤＭＡ処理により受信制御部Ｅ２
００８に受け渡し、スキャナ読み取り時にはＤＲＡＭ
Ｅ２００５内の送出バッファＥ２０２８に格納されたデ
ータ（ＵＳＢ送信データ（ＲＤＵＳＢ）Ｅ２０５８）を
ＤＭＡ処理によりシリアルＩ／Ｆ Ｅ００１７に送信す
る。受信制御部Ｅ２００８は、１２８４Ｉ／Ｆ Ｅ２０
０６もしくはＵＳＢＩ／Ｆ Ｅ２００７のうちの選択さ
れたＩ／Ｆからの受信データ（ＷＤＩＦ）Ｅ２０３８）
を、受信バッファ制御部Ｅ２０３９の管理する受信バッ
ファ書込みアドレスに、書込む。Ｅ２００９は圧縮・伸
長ＤＭＡコントローラであり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００
１を介したＣＰＵ Ｅ１００１の制御により、受信バッ
ファＥ２０１０上に格納された受信データ（ラスタデー
タ）を、受信バッファ制御部Ｅ２０３９の管理する受信
バッファ読み出しアドレスから読み出し、そのデータ
（ＲＤＷＫ）Ｅ２０４０を指定されたモードに従って圧
縮・伸長し、記録コード列（ＷＤＷＫ）Ｅ２０４１とし
てワークバッファ領域に書込む。

【０１０２】Ｅ２０１３は記録バッファ転送ＤＭＡコン
トローラで、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介したＣＰＵ
Ｅ１００７の制御によってワークバッファＥ２０１１
上の記録コード（ＲＤＷＰ）Ｅ２０４３を読み出し、各
記録コードを、記録ヘッドカートリッジＨ１０００への
データ転送順序に適するようなプリントバッファＥ２０
１４上のアドレスに並べ替えて転送（ＷＤＷＰ Ｅ２０
４４）する。また、Ｅ２０１２はワーククリアＤＭＡコ
ントローラであり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介した
ＣＰＵ Ｅ１００１の制御によって記録バッファ転送Ｄ
ＭＡコントローラＥ２０１３による転送が完了したワー
クバッファ上の領域に対し、指定したワークフィルデー
タ（ＷＤＷＦ）Ｅ２０４２を繰返し書込む。

【０１０３】Ｅ２０１５は記録データ展開ＤＭＡコント
ローラであり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介したＣＰ
Ｕ Ｅ１００１の制御により、ヘッド制御部Ｅ２０１８
からのデータ展開タイミング信号Ｅ２０５０をトリガと
して、プリントバッファ上に並べ替えて書込まれた記録
コードと展開用データバッファＥ２０１６上に書込まれ
た展開用データとを読み出し、展開記録データ（ＲＤＨ
ＤＧ）Ｅ２０４５をカラムバッファ書込みデータ（ＷＤ
ＨＤＧ）Ｅ２０４７としてカラムバッファＥ２０１７に
書込む。ここで、カラムバッファＥ２０１７は、記録ヘ
ッドカートリッジＨ１０００への転送データ（展開記録
データ）を一時的に格納するＳＲＡＭであり、記録デー
タ展開ＤＭＡコントローラＥ２０１５とヘッド制御部Ｅ
２０１８とのハンドシェーク信号（図示せず）によって
両ブロックにより共有管理されている。

【０１０４】Ｅ２０１８はヘッド制御部で、ＣＰＵＩ／
Ｆ Ｅ２００１を介したＣＰＵ Ｅ１００１の制御によ
り、ヘッド制御信号を介して記録ヘッドカートリッジＨ
１０００またはスキャナとのインターフェイスを行なう
他、エンコーダ信号処理部Ｅ２０１９からのヘッド駆動
タイミング信号Ｅ２０４９に基づき、記録データ展開Ｄ
ＭＡコントローラに対してデータ展開タイミング信号Ｅ
２０５０の出力を行なう。

【０１０５】また、印刷時には、前記ヘッド駆動タイミ
ング信号Ｅ２０４９に従って、カラムバッファから展開
記録データ（ＲＤＨＤ）Ｅ２０４８を読み出し、そのデ
ータをヘッド制御信号Ｅ１０２１として記録ヘッドカー
トリッジＨ１０００に出力する。また、スキャナ読み取
りモードにおいては、ヘッド制御信号Ｅ１０２１として
入力された取込みデータ（ＷＤＨＤ）Ｅ２０５３をＤＲ
ＡＭ Ｅ２００５上のスキャナ取込みバッファＥ２０２
４へとＤＭＡ転送する。Ｅ２０２５はスキャナデータ処
理ＤＭＡコントローラであり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００
１を介したＣＰＵＥ１００１の制御により、スキャナ取
込みバッファＥ２０２４に蓄えられた取込みバッファ読
み出しデータ（ＲＤＡＶ）Ｅ２０５４を読み出し、平均
化等の処理を行なった処理済データ（ＷＤＡＶ）Ｅ２０
５５をＤＲＡＭ Ｅ２００５上のスキャナデータバッフ
ァＥ２０２６に書込む。Ｅ２０２７はスキャナデータ圧
縮ＤＭＡコントローラで、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を
介したＣＰＵ Ｅ１００１の制御により、スキャナデー
タバッファＥ２０２６上の処理済データ（ＲＤＹＣ）Ｅ
２０５６を読み出してデータ圧縮を行ない、圧縮データ
（ＷＤＹＣ）Ｅ２０５７を送出バッファＥ２０２８に書
込み転送する。

【０１０６】Ｅ２０１９はエンコーダ信号処理部であ
り、エンコーダ信号（ＥＮＣ）を受けて、ＣＰＵ Ｅ１
００１の制御で定められたモードに従ってヘッド駆動タ
イミング信号Ｅ２０４９を出力する他、エンコーダ信号
Ｅ１０２０から得られるキャリッジＭ４００１の位置や
速度にかかわる情報をレジスタに格納して、ＣＰＵ Ｅ
１００１に提供する。ＣＰＵ Ｅ１００１はこの情報に
基づき、ＣＲモータＥ０００１の制御における各種パラ
メータを決定する。また、Ｅ２０２０はＣＲモータ制御
部であり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介したＣＰＵ
Ｅ１００１の制御により、ＣＲモータ制御信号Ｅ１０３
６を出力する。

【０１０７】Ｅ２０２２はセンサ信号処理部で、ＰＧセ
ンサＥ００１０、ＰＥセンサＥ０００７、ＡＳＦセンサ
Ｅ０００９、及びＧＡＰセンサＥ０００８等から出力さ
れる各検出信号Ｅ１０３２、Ｅ１０２５、Ｅ１０２６、
Ｅ１０２７を受けて、ＣＰＵＥ１００１の制御で定めら
れたモードに従ってこれらのセンサ情報をＣＰＵＥ１０
０１に伝達する他、ＬＦ／ＰＧモータ制御用ＤＭＡコン
トローラＥ２０２１に対してセンサ検出信号Ｅ２０５２
を出力する。

【０１０８】ＬＦ／ＰＧモータ制御用ＤＭＡコントロー
ラＥ２０２１は、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介したＣ
ＰＵ Ｅ１００１の制御により、ＤＲＡＭ Ｅ２００５
上のモータ制御バッファＥ２０２３からパルスモータ駆
動テーブル（ＲＤＰＭ）Ｅ２０５１を読み出してパルス
モータ制御信号Ｅ１０３３を出力する他、動作モードに
よっては前記センサ検出信号を制御のトリガとしてパル
スモータ制御信号Ｅ１０３３を出力する。また、Ｅ２０
３０はＬＥＤ制御部であり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１
を介したＣＰＵ Ｅ１００１の制御により、ＬＥＤ駆動
信号Ｅ１０３８を出力する。さらに、Ｅ２０２９はポー
ト制御部であり、ＣＰＵＩ／Ｆ Ｅ２００１を介したＣ
ＰＵ Ｅ１００１の制御により、ヘッド電源ＯＮ信号Ｅ
１０２２、モータ電源ＯＮ信号Ｅ１０２３、及び電源制
御信号Ｅ１０２４を出力する。 ５．プリンタの動作 次に、上記のように構成された本発明の実施形態におけ
るインクジェット記録装置の動作を図１０のフローチャ
ートに基づき説明する。

【０１０９】ＡＣ電源に装置本体１０００が接続される
と、まず、ステップＳ１では装置の第１の初期化処理を
行なう。この初期化処理では、本装置のＲＯＭおよびＲ
ＡＭのチェックなどの電気回路系のチェックを行ない、
電気的に本装置が正常に動作可能であるかを確認する。

【０１１０】次にステップＳ２では、装置本体Ｍ１００
０の上ケースＭ１００２に設けられた電源キーＥ００１
８がＯＮされたかどうかの判断を行い、電源キーＥ００
１８が押された場合には、次のステップＳ３へと移行
し、ここで第２の初期化処理を行う。

【０１１１】この第２の初期化処理では、本装置の各種
駆動機構及び記録ヘッドのチェックを行なう。すなわ
ち、各種モータの初期化やヘッド情報の読み込みを行う
に際し、装置が正常に動作可能であるかを確認する。

【０１１２】次にステップＳ４ではイベント待ちを行な
う。すなわち、本装置に対して、外部Ｉ／Ｆからの指令
イベント、ユーザ操作によるパネルキーイベントおよび
内部的な制御イベントなどを監視し、これらのイベント
が発生すると当該イベントに対応した処理を実行する。

【０１１３】例えば、ステップＳ４で外部Ｉ／Ｆからの
印刷指令イベントを受信した場合には、ステップＳ５へ
と移行し、同ステップでユーザ操作による電源キーイベ
ントが発生した場合にはステップＳ１０へと移行し、同
ステップでその他のイベントが発生した場合にはステッ
プＳ１１へと移行する。ここで、ステップＳ５では、外
部Ｉ／Ｆからの印刷指令を解析し、指定された紙種別、
用紙サイズ、印刷品位、給紙方法などを判断し、その判
断結果を表すデータを本装置内のＲＡＭ Ｅ２００５に
記憶し、ステップＳ６へと進む。次いでステップＳ６で
はステップＳ５で指定された給紙方法により給紙を開始
し、用紙を記録開始位置まで送り、ステップＳ７に進
む。ステップＳ７では記録動作を行なう。この記録動作
では、外部Ｉ／Ｆから送出されてきた記録データを、一
旦記録バッファに格納し、次いでＣＲモータＥ０００１
を駆動してキャリッジＭ４００１の主走査方向への移動
を開始すると共に、プリントバッファＥ２０１４に格納
されている記録データを記録ヘッドＨ１００１へと供給
して１行の記録を行ない、１行分の記録データの記録動
作が終了するとＬＦモータＥ０００２を駆動し、ＬＦロ
ーラＭ３００１を回転させて用紙を副走査方向へと送
る。この後、上記動作を繰り返し実行し、外部Ｉ／Ｆか
らの１ページ分の記録データの記録が終了すると、ステ
ップ８へと進む。

【０１１４】ステップＳ８では、ＬＦモータＥ０００２
を駆動し、排紙ローラＭ２００３を駆動し、用紙が完全
に本装置から送り出されたと判断されるまで紙送りを繰
返し、終了した時点で用紙は排紙トレイＭ１００４ａ上
に完全に排紙された状態となる。

【０１１５】次にステップＳ９では、記録すべき全ペー
ジの記録動作が終了したか否かを判定し、記録すべきペ
ージが残存する場合には、ステップＳ５へと復帰し、以
下、前述のステップＳ５〜Ｓ９までの動作を繰り返し、
記録すべき全てのページの記録動作が終了した時点で記
録動作は終了し、その後ステップＳ４へと移行し、次の
イベントを待つ。

【０１１６】一方、ステップＳ１０ではプリンタ終了処
理を行ない、本装置の動作を停止させる。つまり、各種
モータやヘッドなどの電源を切断するために、電源を切
断可能な状態に移行した後、電源を切断しステップＳ４
に進み、次のイベントを待つ。

【０１１７】また、ステップＳ１１では、上記以外の他
のイベント処理を行なう。例えば、本装置の各種パネル
キーや外部Ｉ／Ｆからの回復指令や内部的に発生する回
復イベントなどに対応した処理を行なう。なお、処理終
了後にはステップＳ４に進み、次のイベントを待つ。

【０１１８】(第１実施形態)以上説明したインクジェッ
ト記録装置における特にインクジェット記録ヘッドの第
１実施形態について以下に説明する。

【０１１９】図２４は、記録素子基板１１００の構成を
説明するために一部分解した斜視図である。

【０１２０】記録素子基板Ｈ１１００には、複数の記録
素子と、この記録素子に対応した複数のインク流路と複
数の吐出口Ｈ１１００Ｔとがフォトリソグラフィ技術に
より形成されると共に、インク供給口が裏面に開口する
ように形成されている。また、記録素子基板Ｈ１１００
は、例えば、サイドシュータタイプとされ、１枚の基板
で構成されている。基板において、２列で千鳥掛け状に
形成される複数の吐出口Ｈ１１００Ｔは、例えば、各イ
ンク色ごとに約１２００ｄｐｉ程度に形成されており、
異なるインク色のインクをそれぞれ吐出するものとされ
る。

【０１２１】本実施形態の記録ヘッドは、図２５(ａ)〜
(ｈ)にて後述されるように、電気熱変換素子１３(Ｈ１
１０３)が熱エネルギーを発生してインクに生起された
気泡が大気と連通し吐出口からインクが滴として吐出さ
れる、いわゆるバブルスルージェット方式のものが好ま
しく用いられる。

【０１２２】記録素子基板Ｈ１１００は、例えば、図２
４に示されるように、その表面に薄膜が形成されている
Ｓｉ基板１１０１と、基板１１０１上に形成されるオリ
フィスプレートＨ１１１２とから構成されている。

【０１２３】基板１１０１は、例えば、厚さ０．５〜１
（ｍｍ）とされ、６色の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Ｈ１１０２が６列互いに平行に
一体に形成されている。隣接するインク供給口Ｈ１１０
２の相互間距離は、例えば、約２.５ｍｍに設定されて
いる。このように相互間距離が比較的小とされるので記
録ヘッドの小型化が図られることとなる。各々のインク
供給口Ｈ１１０２の両側には、記録素子としての電気熱
変換素子Ｈ１１０３がそれぞれ１列ずつ千鳥状に複数
個、例えば、各インク色ごとに約１２００ｄｐｉ程度に
配列形成されている。

【０１２４】基板１１０１上に形成される複数の電気熱
変換素子Ｈ１１０３および各電気熱変換素子Ｈ１１０３
に電力を供給するＡｌ等の電気配線（図２４において図
示が省略される）は、成膜技術により形成されている。
また、その電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１
１０４は、電気熱変換素子Ｈ１１０３の配列方向に対し
て直交する方向の端部に沿って形成されている。電極部
Ｈ１１０４は、金等のバンプＨ１１０５が複数個、上述
の電気配線基板Ｈ１３００の電極端子Ｈ１３０２にそれ
ぞれ対応して設けられている。

【０１２５】インク供給口Ｈ１１０２は、例えば，Ｓｉ
基板１１０１の結晶面方位を利用して、異方性エッチン
グを行うことにより形成される。ウエハー面に＜１００
＞、厚さ方向に＜１１１＞の結晶面方位を持つ場合、ア
ルカリ系（ＫＯＨ，ＴＭＡＨ，ヒトラジン等）の異方性
エッチングにより、約５４．７度の角度（被エッチング
面の立ち上がりの内角）でエッチングが進行する。

【０１２６】この方法が用いられて、所望の深さにエッ
チングすることにより、インク供給口Ｈ１１０２が形成
される。

【０１２７】また、基板Ｈ１１０１上に形成されるオリ
フィスプレートＨ１１１２には、図２４に示されるよう
に、各電気熱変換素子Ｈ１１０３に対応したインク流路
を形成するためのインク流路壁Ｈ１１０６と吐出口１１
００Ｔとがフォトリソグラフィ技術により形成される。
従って、隣接する吐出口１１００Ｔは、互いにインク流
路壁Ｈ１１０６により仕切られることとなる。

【０１２８】各インク供給口Ｈ１１０２から供給される
６色のインクにそれぞれ対応した６列の吐出口Ｈ１１０
０Ｔ列が一体に１枚のオリフィスプレートＨ１１０５に
形成されている。吐出口Ｈ１１００Ｔ列は、電気熱変換
素子Ｈ１１０３の配列と同様に、千鳥状に複数個、例え
ば、各インク色ごとに約１２００ｄｐｉ程度に配列形成
されている。即ち、吐出口Ｈ１１００Ｔは、電気熱変換
素子Ｈ１１０３に対向して設けられている。

【０１２９】従って、記録素子基板Ｈ１１００は、６種
類のインク吐出が可能なように電気熱変換素子Ｈ１１０
３および吐出口Ｈ１１００Ｔ列が同一の基板上に形成さ
れているので従来のように各インク別に吐出口列が分割
されて形成される場合に比して記録素子基板Ｈ１１００
の小型化が図られることとなる。

【０１３０】図１６(ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、上述した
第一のプレートの一構成例を示す図であり、後述される
ように本発明に係る空気室の好適な構成をも示す図であ
る。

【０１３１】図１６(ａ)に示される第１のプレートＨ１
２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）材料で形成されている。なお、第１のプレ
ートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子
基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有
し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同
等もくしは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られて
もよい。第１のプレートＨ１２００の素材は、例えば、
シリコン（Ｓｉ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、ジル
コニア、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、炭化珪素（ＳｉＣ）、
モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうちいずれ
であってもよい。第１のプレートＨ１２００には、記録
素子基板Ｈ１１００に６色のインクを供給するための６
つのインク供給口Ｈ１２０１が千鳥状に形成されてい
る。記録素子基板Ｈ１１００の６つのインク供給口Ｈ１
１０２が第１のプレートＨ１２００の６つのインク供給
口Ｈ１２０１にそれぞれ対応して位置決めされ、かつ、
記録素子基板Ｈ１１００は第１のプレートＨ１２００に
対して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる
第１の接着剤Ｈ１２０４は、第１のプレートＨ１２００
上に略記録素子基板形状で、しかも、隣り合うインク供
給口間にエアーパスが発生しないように塗布される。そ
の第１の接着剤Ｈ１２０４は、例えば、粘度が比較的低
く、接触面に形成される接着層が薄く、かつ、硬化後、
比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが
望ましい。その第１の接着剤Ｈ１２０４は、例えば、エ
ポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、接着層
の厚みは５０μｍ以下が望ましい。

【０１３２】第１のプレートＨ１２００は、図１６(ａ)
に示されるように、突起部Ｈ１２００Ａを両端部にそれ
ぞれ有している。突起部Ｈ１２００Ａは、上述の基準端
面部Ｈ１５０２ａおよび１５０２ｂにそれぞれ係合され
る基準面としての係合面Ｈ１２００ａを有している。突
起部Ｈ１２００Ａは、その側面部に対して略垂直に、即
ち、タンクホルダーＨ１５００の移動方向に沿って突出
している。また、タンクホルダーＨ１５００の位置決め
ピンＩＰに対応した位置に、位置決めピンＩＰの先端が
係合される透孔Ｈ１２００ｄが形成されている。

【０１３３】各インク供給口Ｈ１２０１は、図１６(ｂ)
に示されるように，記録素子基板Ｈ１１００が接着され
る端面Ｈ１２００ｓに向けて開口するインク流路として
の拡大部Ｈ１２０２にそれぞれ連通している。細長い溝
とされる拡大部Ｈ１２０２は、相対向して形成される斜
面部Ｈ１２０２ａおよび斜面部Ｈ１２０２ｂにより囲ま
れて形成されており、その断面積が記録素子基板Ｈ１１
００が接着される端面に向かうにつれて拡大するものと
される。

【０１３４】図１１は本発明の第一の実施形態にかかる
インクジェット記録ヘッドの要部を、吐出方向に対して
側方から見た断面図である。また、図１２(ａ)は、この
要部を吐出方向上部から記録素子基板を除いてみた断面
図である。この要部は、図５について前述した記録素子
基板Ｈ１１００、第１プレートＨ１２００に相当する部
分である。また、図１１および図１２(ａ)は、１種類の
インクを吐出する記録ヘッドの部分を示すものである。
なお、以下の説明では、図５などで示した符号とは別の
符号を付してその説明をする。

【０１３５】記録素子基板１(Ｈ１１００)はシリコンよ
りなる基体１Ａを有し、その気体１Ａ上に吐出エネルギ
ー発生体として電気熱変換素子１３が吐出口１１に対応
して形成されている。基体１Ａには、さらに、この電気
熱変換素子に電力を供給するための電極配線などが形成
され、また、吐出口が形成されるオリフィスプレート１
４やそれぞれの吐出口１１や液路１２を区画するための
隔壁１５が形成されている。なお、前述の図５等におけ
る説明では、以上の基体１Ａおよびその上に形成される
オリフィスプレート１４、隔壁１５を、一体に記録素子
基板Ｈ１１００として説明している。記録素子基板１
(Ｈ１１００)は支持部材２(第１プレートＨ１２００)に
接着固定され、また、この支持部材２には、記録素子基
板１のインク供給口５に連通するインク供給路６(イン
ク供給口Ｈ１２０１)が形成されている。以上の構成に
おいて、インク供給路６およびインク供給口５は複数の
吐出口に対してインク供給室を構成することになる。な
お、図１１、図１２(ａ)に示すインク供給路６は、図５
にて前述したインク供給口Ｈ１２０１に対応するが、そ
の形状は長溝形状であり、図５に示す円形状のものとは
異なる。この円形状のインク供給路は後述のように図１
８等に示す実施形態において採用されている。

【０１３６】さらに詳細には、記録素子基板１は、基体
１Ａを形成するシリコンウエハ上に電気熱変換素子１３
を構成する発熱抵抗体層やこの電気熱変換素子に電力を
供給するための電極配線などがフォトリソグラフィ技術
によってパターニングされて形成される。また、オリフ
ィスプレート１４および隔壁１５は感光性樹脂によって
形成される。さらに、記録素子基板１は、そのインク供
給口５がシリコンウエハに対する異方性エッチングによ
り形成され、また、切断によってその外形が形成される
ものである。記録素子基板１は、その各電気熱変換素子
に記録信号に応じた電圧パルスを印加するため、図５等
で上述した電極配線基板Ｈ１３００とТＡＢ実装技術に
よって接続される。なお、記録素子基板は、支持部材２
に正確に位置決めされて接着固定されるが、その際に使
用される接着剤としては、粘度が高く、インク供給路６
やインク供給口５にこの接着剤が流れ出さないものが望
ましい。

【０１３７】本実施形態では、以上の記録ヘッドの構成
において、支持部材２の記録素子基板１と接着される部
分に空気室用の凹部を形成する。すなわち、インク吐出
の際に各液路から伝播する圧力波をこの空気室によって
吸収することにより前述したリフィルに関する問題を解
決するものである。

【０１３８】図１２(ａ)に明らかなように、凹部７ａは
所定数のインク吐出口毎に設けられるものであり、ま
た、支持部材２の接着固定面８にはこの凹部７ａととも
にそれぞれの凹部に対応して連結溝９ａが形成される。
これにより、記録ヘッド製造工程で支持部材２に記録素
子基板１が接続されたとき、記録素子基板１の裏面と支
持部材２の接着固定面８に形成されたこれらの凹部など
によって空気室(７ａ)および連絡路(９ａ)が形成される
ことになる。

【０１３９】このような空気室の構成によれば、吐出口
１１からインクが吐出されたときその吐出によって生じ
る圧力は、インク供給口５を介してインク供給路６まで
伝わるが、その圧力は、主にその吐出口に対応する連絡
路９ａを介し空気の圧力変動として空気室７ａに伝播す
る。そして、この比較的高い圧力値を有した圧力変動
は、連絡路９ａより大きな容積の空気室７ａでその値を
低下させる。すなわち、インク吐出によって生じたイン
クの圧力変動は空気室７ａによって吸収され、その後の
リフィルに与える影響を少なくすることができる。これ
により、前述したように、リフィル時間を考慮して吐出
周期を定める必要はなく、その結果、比較的高速の記録
ヘッド駆動が可能となる。また、この空気室の構造は、
外気に対して密閉された構造とされているため、従来の
圧力吸収構造のように、インク増粘等の前述した種々の
問題が生ずることを未然に防止することもできる。

【０１４０】なお、空気室は所定数のインク吐出口に対
応して設けられ、また、その対応する吐出口の吐出によ
る圧力変動を主に吸収するものとして説明したが、本発
明の適用はこのような構成に限られないことは勿論であ
る。空気室は一つの吐出口に対応して一つが設けられて
も良く、また、圧力を吸収する作用において配設位置に
おいて対応しない吐出口による吐出圧力を吸収できる構
成であってもよい。

【０１４１】本実施形態の空気室の構造は、換言すれ
ば、空気室７ａはインクが入り込まずに吐出時の圧力を
吸収するのに十分な容積が必要であり、また、連絡路９
ａは空気室７ａにインクを導くことがなく、かつ吐出時
の圧力を十分に空気室に導くための容積(流抵抗)もしく
は毛管力などが必要となる。このため、本実施形態で
は、吐出量１５Pｌ、吐出口数２５６の記録ヘッドを１
０ｋＨZで駆動する場合、空気室の構造を、図１２(ｂ)
および(ｃ)に示すように、Ａ=１．５ｍｍ、Ｂ=０．４ｍ
ｍ、Ｃ=０．４ｍｍ、Ｄ=０．４ｍｍ、Ｅ=０．２ｍｍ、
Ｆ=０．８ｍｍとし、これにより、上述した効果を十分
に得ることができる。

【０１４２】なお、本実施形態では、図１１、図１２
（ａ）〜(ｃ)に示す構成の代わりに、図１３に示すよう
に記録素子基板１の裏側に同様の空気室７ｂおよび連絡
路９ｂを形成しても、同様の効果を得ることができる。
この場合、記録素子基板に対する空気室用溝などの形成
は、異方性エッチングによって行うことができる。な
お、図１３では、オリフィスプレート、隔壁などの図示
は省略されている。

【０１４３】以上説明した効果に加え、本実施形態の空
気室の構成によれば、支持部材もしくは記録素子基板の
いずれか一方に空気室用の凹部等を形成しこれに他方の
部材を合わせることにより空気室等を形成できるため、
空気室等の形成を容易に行うことができる。

【０１４４】さらに、図１４に示すように、空気室を形
成する溝７ａ(７ｂ)の各壁に撥水剤を塗布して撥水層１
０を形成することもできる。これにより、連絡路９ａ
(９ｂ)の形状による効果と相俟って、空気室にインクが
入り込むことを、さらに適切に防止することができる。

【０１４５】(第２実施形態)本実施形態は、支持部材と
して第１支持部材と第２支持部材の二つの支持部材を具
えた記録ヘッドに本発明を適用したものである。図１５
(ａ)および(ｂ)は、本実施形態の記録ヘッドの要部を示
すそれぞれ吐出方向から見た断面図およびその側方から
見た断面図である。

【０１４６】これらの図に示すように、本実施形態の記
録ヘッドは、支持部材として、記録素子基板１を保持固
定しインク供給路を有した第１の支持部材２１と、この
第１支持部材２１を保持固定し記録素子基板１にインク
を供給するためのインク供給路６を備えた第２の支持部
材２２を有する。第１支持部材２１は、記録素子基板１
を構成する基体１Ａに直接接続される部材であり、熱伝
導性、耐インク性、強度等の点から、その材料として、
シリコン、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素など
を用いることができる。

【０１４７】第１の実施形態と同様、第１支持部材２１
の記録支持基板１との接着部分に空気室および連絡路用
の凹部７ａおよび溝９ａが形成される。これにより、第
１支持部材２１に記録素子基板１の基体１Ａを接続した
とき空気室７ａ等が形成される。

【０１４８】本実施形態のように第１支持部材に凹部等
を形成する変形例として、図１６(ｂ)および(ｃ)に示す
ものがある。同図に示す構成は６種類のインクに対応し
たそれぞれの単位で一対の空気室７ａを形成するもので
ある。

【０１４９】すなわち、図１６(ａ)は支持部材２を上面
から見た図であり、図１６(ｂ)は図１６(ａ)に示すＡ−
Ａ線断面図であり、図１６(ｃ)は支持部材２に記録素子
基板１を接合した状態を同様の断面で示す図である。こ
れらの図に示す構成は、図１１〜図１５(ａ)および(ｂ)
までに示した実施形態のように各インクごとのヘッド構
成についてそれぞれ二つより多い数の空気室が設けられ
る。すなわち、図１６(ａ)に示すように、６種類のイン
ク色の各インク色について電気熱変換素子配列の両端に
対応する位置にそれぞれ一つづつ空気室用の凹部７ａお
よび連絡路用の溝９ａが形成される。また、図１６(ａ)
および(ｂ)に示すＡ−Ａ断面から明らかなように、イン
ク供給口６の形状も上述した実施形態とは異なり、記録
素子基板との接合面側に行くに従い、拡がる形状となっ
ている。すなわち、この広がりによって、各インク色ご
とのヘッド構成において配列する複数の電気熱変換素子
に対応したそれぞれのインク路をカバーしてこれらへイ
ンクを供給することができる。

【０１５０】以上の支持部材２に対して記録素子基板１
が接合されることにより、図１６(ｃ)に示すように外気
に対して密閉された空気室(７ａ)および連絡路(９ａ)が
構成され、記録素子基板１におけるインク吐出に伴って
生ずる圧力波はこの空気室によって吸収することができ
る。

【０１５１】空気室を電気熱変換素子配列方向の両端に
設けることにより、複数のインク色ごとの構成を並列に
配置する場合の配列ピッチを小さくすることが可能とな
り、記録ヘッドの小型化が可能となる。また、これらの
空気室はインク供給口から最も遠くに位置することにな
る。この位置は圧力波の吸収が比較的困難な位置であ
り、ここに空気室を設けることにより、図２２および図
２３(ａ)〜(ｄ)にて後述されるようにその効果を最大限
に発揮することができる。

【０１５２】図１７(ａ)、(ｂ)および(c)は、それぞれ
他の形態を示す図である。同図(ａ)は、第１実施形態と
同様、記録素子基板１の裏側に凹部７ｂおよび連結溝９
ｂが設けられる形態に関するものである。また、同図
(ｂ)および(c)は第１支持部材２１と第２支持部材２２
とによって空気室などを形成する形態に関し、このう
ち、同図(ｂ)は第１支持部材側に、同図(c)は第２支持
部材側にそれぞれ凹部及び溝を形成するものである。

【０１５３】以上の空気室等の構造によっても、第１実
施形態で説明したのと同様の効果を得ることができる。
また、第１実施形態と同様、空気室の各壁に撥水処理を
施しさらに空気室へのインクの侵入を防止するようにし
てもよい。

【０１５４】なお、空気室などを設ける位置に関して上
述のように種々の形態が考えられるが、これらの配設位
置が異なる複数の空気室などを組み合わせてもよく、こ
れにより、リフィルに関してより大きな効果を得ること
ができる。

【０１５５】(第３実施形態)本実施形態は、第１支持部
材２１のうち、記録素子基板１の基体１Ａと接合したと
き、基板１のインク供給口５とともに液室を形成する面
の一部に凹部を形成し、これにより、インク吐出に伴っ
て発生する圧力を吸収する構成に関するものである。

【０１５６】すなわち、本実施形態では、図１８(ａ)お
よび(ｂ)に示すように、第１支持部材２１に形成される
インク供給路６は、記録素子基板１におけるインク供給
口５と同様の長孔形状ではなく、インク供給口５の略中
央部に対応して設けられる円柱状のものである。これに
より、インク供給口５は、吐出口配列に沿った細長い液
室の形態となる。そして、この液室には、その中央部で
連通するインク供給路６を介してインクが供給されるこ
とになる。

【０１５７】この構成において、液室状のインク供給口
５を形成する第１支持部材２１の記録素子基板１の基体
１Ａとの接続面には、吐出口配列(不図示)に沿って複数
の凹部７が設けられる。この凹部７の形状は、第１、第
２の実施形態と同様、インク供給路５のインクが浸入し
ないものとされることは勿論である。この場合、凹部７
の深さは深い程よい。すなわち、凹部７は上述の実施形
態と同様毛管力などを適切に定めることによりインクを
保持するとともに、空気がこの保持されたインクによっ
て凹部７の奥に閉じ込められて空気室を構成する。

【０１５８】この凹部７の十分な深さが得られない場合
は、図１９に示すように、第１支持部材２１に貫通孔２
３を設けるとともに、これに連通するように第２支持部
材２４に凹部２４を設ける。これにより、十分な容積を
有した空気室を形成することができる。なお、この空気
室について、凹部２４の形状を種々変化させることによ
り、リフィルに関してより効果的な空気室を形成するこ
とができる。

【０１５９】なお、以上説明した各実施形態の記録ヘッ
ドは、上述のように、電気熱変換素子が発生する熱エネ
ルギーを利用して液体(インク)に膜沸騰を生じさせて気
泡を形成しこの気泡の圧力によってインクを吐出する形
態のものである。

【０１６０】ここで、上述した空気室に関する実施形態
のうち、図１６(ａ)〜(ｃ)に示した好的な実施形態によ
る、特にインク供給に関する低周波のインク振動の影響
を良好に低減できるという、効果について詳細に説明す
る。

【０１６１】図２２は、図１６(ａ)〜(ｃ)に示した記録
ヘッドをインクタンクと接合した状態で示す断面図であ
る。

【０１６２】（構成全体の概要）基体１Ａ、液路隔壁、
オリフィスプレート１４を有する記録素子基板などから
なる記録ヘッドチップに対し、液体(インク)供給源であ
るインクタンクＨ１９００から、フィルタ６７、インク
供給路６の順にインクが供給される。インク供給路６
は、第１のインク供給部６１、第２のインク供給部６
２、第３のインク供給部６３、第４のインク供給部６４
および第５のインク供給部６６がこの順に連結して形成
される。このうち、第１インク供給部６１および第３イ
ンク供給部６３は、インクタンクからヘツド部へ向かっ
て延在し、一方、第２のインク供給部６２は、前記第１
および第３インク供給部６１、６３が延在する方向と交
差する方向に延在している。この結果、第１〜第３のイ
ンク供給部６１、６２、６３は、屈曲したインク供給系
を形成することになる。

【０１６３】（空気室近傍の構成の特徴）上記第１ない
し第３のインク供給部に続いて、第４の供給部６４が形
成されている。第４の供給部６４は、第３の供給部６３
側からヘッドチップ側に向かって、その断面積が徐々に
拡大する形状を（図のテーパ部６５）をなしている。さ
らに、この第４インク供給部６４に続いて第５のインク
供給部６６が設けられている。第５インク供給部６６
は、ヘッドチップ側に向かって断面積が一定のインク供
給路であり、記録素子基板の基体１Ａと接する部分のう
ち、記録素子基板における電気熱変換素子配列の両端に
空気室７１用の凹部７ａおよび連絡路用の溝９ａが形成
されている。

【０１６４】この第５の供給部６６に続いて、ヘッドチ
ップを構成する基体１Ａが配置される。基体１Ａに設け
られるの貫通空間部(インク供給口)５は、上記第５の供
給部６６側から基体上に設けられた流路側に向かって、
その断面積が減少するテーパ状をなしている。これによ
り、上記第４インク供給部６４の第１のテーパと、この
貫通空間部５による逆向きの第２のテーパが設けられ、
空気室７１は、これら第１テーパと第２テーパとが交差
する領域に位置することになる。

【０１６５】（インクの後方への流れに対する緩和効
果）図２２に示す実施形態の空気室およびインク供給路
の構成は、特にバブルスルージェット方式の記録へッド
において、特に低周波のインク振動の影響を低減するの
に効果がある。

【０１６６】図２５(ａ)〜(ｈ)は、バブルスルージェッ
ト方式による吐出状態の一例を時系列で示す図である。
これらの図に示すように、電気熱変換素子１３によって
発生した気泡３０１は液滴がヘッドを離れて飛翔する
(図２５(ｈ))前に大気と連通するため(図２５(ｆ))、消
泡過程がなく、この結果、液体の発泡およびその気泡の
成長とともに、気泡３０１の後方の気液界面３０１ａは
後退していく。そして、この気液界面３０１ａの後退に
伴って、後方の液体はインク供給路側に押し戻される。
特に、吐出デューティーが高い場合は、この押し戻され
る液体はその総量によって供給路全体のインクの動きに
大きく影響する。本願人は、この供給路全体でのインク
の振動を、吐出の際のリフィルの周波数(高周波数)に対
して、低周波数の振動と称している。

【０１６７】本実施形態では、この押し戻されるインク
の動きがインク供給に対して及ぼす影響を、ヘッドチッ
プ(基体１Ａ)に設けられた貫通空間部５の第２のテーパ
部と第４供給部６４の第１のテーパー部とによって緩和
する。すなわち、第２のテーパ部の広がり効果と第１の
テーパ部の反射方向の偏向によって、押し戻されるイン
クの反射が直接ヘッドチップ側に戻ってその後の吐出に
及ぼす影響を低減できる。

【０１６８】(空気室の作用)以上のようにテーパ部を設
けたことによって、インクのヘッドチップとインク供給
路との間の往復する方向(図２２中、縦方向)の振動の影
響は緩和される。しかし、上記テーパ部によって、液体
供給方向と交差する方向（図２２中、横方向）のインク
の振動を派生する。

【０１６９】本実施形態の空気室は、この横方向の動き
を緩和する効果を奏するものである。

【０１７０】すなわち、本実施形態では、空気室および
空気室と液体供給路とを連通する連通路の構成として、
これらは上記液体供給方向と交差する方向、すなわち横
方向(ヘッドチップにおける複数流路の配列方向)に沿っ
た位置で第１および第２のテーパに対向する位置に設け
られる。これにより、上記インクの横方向の振動を直接
緩和することができる。

【０１７１】また、一組の空気室構成が相互に対向する
位置に設けられることにより、個々の緩和効果が干渉す
ることなく作用するので、さらに好適となる。さらに、
この空気室は、液体供給路側で液体と接触し界面を形成
している以外は、ヘッドチップまたは液体供給ユニット
の部材あるいはこれら双方の部材によって密閉された空
間を形成し、予め内包された空気がダンパーとして有効
に作用することを保証する。このダンパー効果は、別の
見方をすれば、液体の一部を一時貯留するという機能を
発揮するものである。

【０１７２】さらに、空気室と液体供給路とを連通する
連通部において、液体がメニスカスを形成するようにす
れば、上記インクの横方向の振動を空気室のダンパー効
果で緩和する時の応答性が向上する。この応答性能向上
のためのメニスカス形成は、この連通部の断面積を所定
の大きさとすることで実現できる。

【０１７３】空気室は、インク供給路の流路断面積が小
さいところに設ける場合は、横方向の流れがほとんど生
じないため本来の目的である横方向の十分な緩和効果を
発揮し得ない。加えて、流路断面積が小さいところでは
流速が早く、十分なバッファ効果を奏することができな
い。これに対し、空気室を流路断面積が大きく流速が小
さい領域に設けると、小さいサイズのバッファで大きな
効果を発揮することができる。さらに、空気室とインク
供給路とを連通する連通路の断面積はヘッドチップにお
ける液流路の断面積より大きく構成し、これにより、空
気室のダンパー効果を発揮することができる。

【０１７４】以下に、本実施形態の記録ヘッドにおける
各部の断面積を示す。

【０１７５】空気室７１の断面積Ｓ５(図２３(ａ)、図
２３(ｂ))：０．７６５ｍｍ²、 連絡路(９ａ)の断面積
Ｓ６(図２３(ａ)、図２３(ｂ))：０．０８ｍｍ²、 第
３インク供給路６３の断面積Ｓ１(図２２)：０．６４ｍ
ｍ²、 液流路１２の断面積Ｓ２(図２３(ｃ)、図２
２)：０．０００４１６ｍｍ²、 液流路入り口の各断面
積Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３(図２３(ｄ))：０．０００１４３ｍ
ｍ²

【０１７６】（インク供給に対するインク供給路の作
用）バブルスルージェット方式場合、インクの発泡およ
び気泡の成長に伴ってインクが吐出されるが、この吐出
に際して、図２５(ｈ)に示したように、気泡後方の気液
界面によるメニスカスは電気熱変換素子よりも後退した
位置に形成される。この後退したメニスカスが吐出可能
な位置に復帰するのは、専ら毛管力による。各液路にお
けるこの毛管力は、全体としてインク供給路におけるイ
ンクの移動をもたらすが、本実施形態の構成では、イン
ク供給路の上流側から下流側に向かって、供給路の断面
積が次第に増加していく構成を有している。このため、
インク供給に際して、後方からのインクの供給がよりス
ムーズに行われ、供給不足ということがなくなる。

【０１７７】また、空気室が第５の供給部に隣接して設
けられているため、空気室に一時的に貯留されたインク
が吐出に際して供給され、液体供給源の一端を担うこと
もできる。

【０１７８】（ヘッドユニットの姿勢・位置関係におけ
る空気室の効果）本実施形態の記録ヘッドは、主として
下向き吐出で使用される。下向き吐出では、図２２に示
すように、重力が矢印Ｇの方向に作用する。この場合、
インク供給ユニットがヘツドチップの上方に位置し、イ
ンク供給ユニットとヘッドチップとの接合領域から同ユ
ニット側に空気室が形成される構成としている。そし
て、空気室を上方に(ユニット側に)伸びた構成とするこ
とで、体積効率のよい構成とすることができる。

【０１７９】（付加的構成による効果）ところで、吐出
口列の両端部に複数個のダミー吐出口を設ける構成が知
られている。そのダミー吐出口は、各吐出口における吐
出の際に生じるバック波の影響（クロストーク）を軽減
する効果を有するが、本実施形態の空気室と上記ダミー
吐出口とが共存することで、両者の相乗効果が期待でき
る。加えての構成として、本実施形態の屈曲したインク
供給系は、ヘッドチップからのインクの直接的な後退を
緩衝する働きを有する。

【０１８０】図１６(ａ)〜(ｃ)(図２２、図２３(ａ)〜
(ｄ))に示したヘッド構成および空気室構成は、コンパ
クトな構成で特に低周波のインク振動の影響を軽減して
良好なインク吐出を実現できる点で好適である。その他
の構成については、高周波数のインク振動は比較的良く軽
減できるが、空気室の数が多くなり、また、比較的サイ
ズも大きくなる。

【０１８１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数のインク吐出口に対してインクを供給す
る、これらの吐出口に共通のインク供給室に連通してそ
の圧力が伝達される空気室が設けられるので、各吐出口
でのインク吐出にともなって発生しインク供給室に伝播
されるインクの圧力はこの空気室の空気の圧力変化とし
て空気室に伝播され、その空気室の容積増大による圧力
の低下によって吸収される。

【０１８２】また、空気室は、記録ヘッドを構成する複
数の部材を接合することによって形成されるため、この
空気室は外気と連通することがなく、空気室を介した記
録ヘッド内のインクの増粘を防止することができる。

【０１８３】さらに、空気室の少なくとも一部の内壁面
を支持部材が形成しているので、インク吐出に直接関わ
る領域に比較的近い位置に空気室を最適配置することが
できる。

【０１８４】加えて、少なくとも一方に凹部が設けられ
た部材同士を凹部を内側にして接合することによって空
気室を形成すれば、密閉構造の空気室を簡易に製造する
ことができる。

【０１８５】また、インク供給路を形成する貫通孔の内
壁面の斜面の終端において空気室がインク供給路と連通
すれば、斜面によるバッファー効果と空気室によるバッ
ファー効果とが相まって、一層安定的なインク供給特性
を得ることができる。

【０１８６】更に、インク供給路が空気室よりインク供
給に関する上流側に屈曲部を有すれば、屈曲部によるバ
ッファー効果と空気室によるバッファー効果とが相まっ
て、一層安定的なインク供給特性を得ることができる。

【０１８７】加えて、エネルギー発生素子が熱エネルギ
ーを発生してインクに気泡を生じさせ、この気泡が大気
と連通し吐出口からインクを吐出する方式であれば、空
気室によるバッファー効果を相乗的に一層高水準なもの
とすることができる。

【０１８８】この結果、インクジェット記録ヘッドにお
けるインク吐出口の高マルチ化に特有のインクリフィル
にかかわる諸問題を解消して、特に優れた高速応答性お
よび吐出性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるインクジェットプリ
ンタの外観構成を示す斜視図である。

【図２】図１に示すプリンタの外装部材を取り外した状
態を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態によるプリンタに用いる記
録ヘッドカートリッジを組立てた状態を示す斜視図であ
る。

【図４】図３に示す記録ヘッドカートリッジを示す分解
斜視図である。

【図５】図４に示した記録ヘッドを斜め下方から観た分
解斜視図である。

【図６】(ａ)および(ｂ)は、図３に示す記録へッドに代
えて本発明の一実施形態によるプリンタに搭載可能なス
キャナカートリッジを天地を逆にして示す斜視図であ
る。

【図７】本発明の一実施形態のプリンタにおける電気的
回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。

【図８】図７に示した回路のうちメインＰＣＢの内部構
成例を示すブロック図である。

【図９】図８に示したメインＰＣＢのうちＡＳＩＣの内
部構成例を示すブロック図である。

【図１０】本発明の一実施形態のプリンタの動作を示す
フローチャートである。

【図１１】本発明の第１実施形態による記録ヘッドの要
部構造を示す断面図である。

【図１２】(ａ)は図１１に示した要部の平面詳細図、
(ｂ)および(ｃ)はその断面図である。

【図１３】第１実施形態の変形例にかかる記録ヘッドの
要部構造を示す断面図である。

【図１４】第１実施形態の他の変形例にかかる記録ヘッ
ドの要部構造を示す断面図である。

【図１５】(ａ)および(ｂ)は、本発明の第２実施形態に
よる記録ヘッドの要部構造を示すそれぞれ吐出口側およ
びその側方から見た断面図である。

【図１６】(ａ)は第２実施形態の変形例に係り、複数の
種類のインクに関する記録ヘッド要部構造を示す平面
図、(ｂ)および(ｃ)はその断面図である。

【図１７】(ａ)、(ｂ)および(ｃ)は、それぞれ第２実施
形態の変形例にかかる記録ヘッドの要部構造を示す断面
図である。

【図１８】(ａ)および(ｂ)は、本発明の第３実施形態に
よる記録ヘッドの要部構造を示すそれぞれ吐出口側およ
びその側方から見た断面図である。

【図１９】第３実施形態の変形例にかかる記録ヘッドの
要部構造を示す断面図である。

【図２０】(ａ)および(ｂ)は、それぞれ従来例による記
録ヘッドのリフィルに関する問題を説明するための、吐
出口側およびその側方から見た断面図である。

【図２１】(ａ)および(ｂ)は、それぞれ従来例による記
録ヘッドのリフィルに関する問題を説明するための、線
図および吐出方向の側方から見た断面図である。

【図２２】本発明の一実施形態による記録ヘッドにおけ
る、インクタンクから吐出口に至るインクの供給系の主
要部を示す断面図である。

【図２３】(ａ)および(ｂ)は、上記インクの供給系に設
けられた空気室を示す平面図及び斜視図であり、(ｃ)お
よび(ｄ)は、上記供給系における、吐出口及び電気熱変
換素子の周辺領域を示す斜視図及び平面図である。

【図２４】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの主要
部を示す部分破断斜視図である。

【図２５】(ａ)、 (ｂ)、 (ｃ)、 (ｄ)、 (ｅ)、
(ｆ)、 (ｇ)および (ｈ)は、バブルスルージェット方式
によるインク吐出状態を時系列で説明するための断面図
である。

【符号の説明】

Ｍ１０００ 装置本体 Ｍ１００１ 下ケース Ｍ１００２ 上ケース Ｍ１００３ アクセスカバー Ｍ１００４ 排出トレイ Ｍ２０１５ 紙間調整レバー Ｍ２００３ 排紙ローラ Ｍ３００１ ＬＦローラ Ｍ３０１９ シャーシ Ｍ３０２２ 自動給送部 Ｍ３０２９ 搬送部 Ｍ３０３０ 排出部 Ｍ４０００ 記録部 Ｍ４００１ キャリッジ Ｍ４００２ キャリッジカバー Ｍ４００７ ヘッドセットレバー Ｍ４０２１ キャリッジ軸 Ｍ５０００ 回復系ユニット Ｍ６０００ スキャナ Ｍ６００１ スキャナホルダ Ｍ６００３ スキャナカバー Ｍ６００４ スキャナコンタクトＰＣＢ Ｍ６００５ スキャナ照明レンズ Ｍ６００６ スキャナ読取レンズ１ Ｍ６１００ 保管箱 Ｍ６１０１ 保管箱ベース Ｍ６１０２ 保管箱カバー Ｍ６１０３ 保管箱キャップ Ｍ６１０４ 保管箱バネ Ｅ０００１ キャリッジモータ Ｅ０００２ ＬＦモータ Ｅ０００３ ＰＧモータ Ｅ０００４ エンコーダセンサ Ｅ０００５ エンコーダスケール Ｅ０００６ インクエンドセンサ Ｅ０００７ ＰＥセンサ Ｅ０００８ ＧＡＰセンサ（紙間センサ） Ｅ０００９ ＡＳＦセンサ Ｅ００１０ ＰＧセンサ Ｅ００１１ コンタクトＦＰＣ（フレキシフ゛ルフ゜リントケーフ゛ル） Ｅ００１２ ＣＲＦＦＣ（フレキシフ゛ルフラットケーフ゛ル） Ｅ００１３ キャリッジ基板 Ｅ００１４ メイン基板 Ｅ００１５ 電源ユニット Ｅ００１６ パラレルＩ／Ｆ Ｅ００１７ シリアルＩ／Ｆ Ｅ００１８ 電源キー Ｅ００１９ リジュームキー Ｅ００２０ ＬＥＤ Ｅ００２１ ブザー Ｅ００２２ カバーセンサ Ｅ１００１ ＣＰＵ Ｅ１００２ ＯＳＣ（ＣＰＵ内蔵オシレータ） Ｅ１００３ Ａ／Ｄ（ＣＰＵ内蔵Ａ／Ｄコンバータ） Ｅ１００４ ＲＯＭ Ｅ１００５ 発振回路 Ｅ１００６ ＡＳＩＣ Ｅ１００７ リセット回路 Ｅ１００８ ＣＲモータドライバ Ｅ１００９ ＬＦ／ＰＧモータドライバ Ｅ１０１０ 電源制御回路 Ｅ１０１１ ＩＮＫＳ（インクエンド検出信号） Ｅ１０１２ ＴＨ（サーミスタ温度検出信号） Ｅ１０１３ ＨＳＥＮＳ（ヘッド検出信号） Ｅ１０１４ 制御バス Ｅ１０１５ ＲＥＳＥＴ（リセット信号） Ｅ１０１６ ＲＥＳＵＭＥ（リジュームキー入力） Ｅ１０１７ ＰＯＷＥＲ（電源キー入力） Ｅ１０１８ ＢＵＺ（ブザー信号） Ｅ１０１９ 発振回路出力信号 Ｅ１０２０ ＥＮＣ（エンコーダ信号） Ｅ１０２１ ヘッド制御信号 Ｅ１０２２ ＶＨＯＮ（ヘッド電源ＯＮ信号） Ｅ１０２３ ＶＭＯＮ（モータ電源ＯＮ信号） Ｅ１０２４ 電源制御信号 Ｅ１０２５ ＰＥＳ（ＰＥ検出信号） Ｅ１０２６ ＡＳＦＳ（ＡＳＦ検出信号） Ｅ１０２７ ＧＡＰＳ（ＧＡＰ検出信号） Ｅ００２８ シリアルＩ／Ｆ信号 Ｅ１０２９ シリアルＩ／Ｆケーブル Ｅ１０３０ パラレルＩ／Ｆ信号 Ｅ１０３１ パラレルＩ／Ｆケーブル Ｅ１０３２ ＰＧＳ（ＰＧ検出信号） Ｅ１０３３ ＰＭ制御信号（パルスモータ制御信号） Ｅ１０３４ ＰＧモータ駆動信号 Ｅ１０３５ ＬＦモータ駆動信号 Ｅ１０３６ ＣＲモータ制御信号 Ｅ１０３７ ＣＲモータ駆動信号 Ｅ００３８ ＬＥＤ駆動信号 Ｅ１０３９ ＶＨ（ヘッド電源） Ｅ１０４０ ＶＭ（モータ電源） Ｅ１０４１ ＶＤＤ（ロジック電源） Ｅ１０４２ ＣＯＶＳ（カバー検出信号） Ｅ２００１ ＣＰＵ Ｉ／Ｆ Ｅ２００２ ＰＬＬ Ｅ２００３ ＤＭＡ制御部 Ｅ２００４ ＤＲＡＭ制御部 Ｅ２００５ ＤＲＡＭ Ｅ２００６ １２８４ Ｉ／Ｆ Ｅ２００７ ＵＳＢ Ｉ／Ｆ Ｅ２００８ 受信制御部 Ｅ２００９ 圧縮・伸長ＤＭＡ Ｅ２０１０ 受信バッファ Ｅ２０１１ ワークバッファ Ｅ２０１２ ワークエリアＤＭＡ Ｅ２０１３ 記録バッファ転送ＤＭＡ Ｅ２０１４ プリントバッファ Ｅ２０１５ 記録データ展開ＤＭＡ Ｅ２０１６ 展開用データバッファ Ｅ２０１７ カラムバッファ Ｅ２０１８ ヘッド制御部 Ｅ２０１９ エンコーダ信号処理部 Ｅ２０２０ ＣＲモータ制御部 Ｅ２０２１ ＬＦ／ＰＧモータ制御部 Ｅ２０２２ センサ信号処理部 Ｅ２０２３ モータ制御バッファ Ｅ２０２４ スキャナ取込みバッファ Ｅ２０２５ スキャナデータ処理ＤＭＡ Ｅ２０２６ スキャナデータバッファ Ｅ２０２７ スキャナデータ圧縮ＤＭＡ Ｅ２０２８ 送出バッファ Ｅ２０２９ ポート制御部 Ｅ２０３０ ＬＥＤ制御部 Ｅ２０３１ ＣＬＫ（クロック信号） Ｅ２０３２ ＰＤＷＭ（ソフト制御信号） Ｅ２０３３ ＰＬＬＯＮ（ＰＬＬ制御信号） Ｅ２０３４ ＩＮＴ（割り込み信号） Ｅ２０３６ ＰＩＦ受信データ Ｅ２０３７ ＵＳＢ受信データ Ｅ２０３８ ＷＤＩＦ（受信データ／ラスタデータ） Ｅ２０３９ 受信バッファ制御部 Ｅ２０４０ ＲＤＷＫ（受信バッファ読み出しデータ／
ラスタデータ） Ｅ２０４１ ＷＤＷＫ（ワークバッファ書込みデータ／
記録コード） Ｅ２０４２ ＷＤＷＦ（ワークフィルデータ） Ｅ２０４３ ＲＤＷＰ（ワークバッファ読み出しデータ
／記録コード） Ｅ２０４４ ＷＤＷＰ（並べ替え記録コード） Ｅ２０４５ ＲＤＨＤＧ（記録展開用データ） Ｅ２０４７ ＷＤＨＤＧ（カラムバッファ書込みデータ
／展開記録データ） Ｅ２０４８ ＲＤＨＤ（カラムバッファ読み出しデータ
／展開記録データ） Ｅ２０４９ ヘッド駆動タイミング信号 Ｅ２０５０ データ展開タイミング信号 Ｅ２０５１ ＲＤＰＭ（パルスモータ駆動テーブル読み
出しデータ） Ｅ２０５２ センサ検出信号 Ｅ２０５３ ＷＤＨＤ（取込みデータ） Ｅ２０５４ ＲＤＡＶ（取込みバッファ読み出しデー
タ） Ｅ２０５５ ＷＤＡＶ（データバッファ書込みデータ／
処理済データ） Ｅ２０５６ ＲＤＹＣ（データバッファ読み出しデータ
／処理済データ） Ｅ２０５７ ＷＤＹＣ（送出バッファ書込みデータ／圧
縮データ） Ｅ２０５８ ＲＤＵＳＢ（ＵＳＢ送信データ／圧縮デー
タ） Ｅ２０５９ ＲＤＰＩＦ（１２８４送信データ） Ｈ１０００ 記録ヘッドカートリッジ Ｈ１００１ 記録ヘッド Ｈ１１００ 記録素子基板 Ｈ１１００Ｔ 吐出口 Ｈ１２００ 第１のプレート Ｈ１２０１ インク供給口 Ｈ１３００ 電気配線基板 Ｈ１３０１ 外部信号入力端子 Ｈ１４００ 第２のプレート Ｈ１５００ タンクホルダー Ｈ１５０１ インク流路 Ｈ１６００ 流路形成部材 Ｈ１７００ フィルター Ｈ１８００ シールゴム Ｈ１９００ インクタンク １ 記録素子基板 ２ 支持部材 ５ インク供給口 ６ インク供給路 ７、７ａ、７ｂ 凹部(空気室) ９ａ、９ｂ 連結溝(連絡路) １０ 撥水層 １１ 吐出口 １２ 液路 １３ 電気熱変換素子 １４ オリフィスプレート １５ 隔壁 ２１ 第１支持部材 ２２ 第２支持部材 ２３ 貫通孔 ２４ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野澤 実 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 河村 省吾 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斎藤 理一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA26 FA03 FA10 FB03 FB04 HA05 HA16 HA53 HA58 KB15 KB26 KB40 KC02 2C057 AF06 AG15 AG16 AG32 AG70 AG72 AG75 AG77 AJ03 AJ04 AN01 AP02 AP25 AP34 AP47 AQ02 BA03 BA13

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するために利用されるエネ
   ルギーを発生するエネルギー発生素子が設けられた基体
   と該基体上に前記エネルギー発生素子に対向して配され
   た吐出口が設けられた吐出口プレートとを有する記録素
   子基板と、 前記基体に接して前記記録素子基板を支持する支持部材
   と、 を有する記録ヘッドであって、 前記記録素子基板の前記吐出口ヘインクを供給するため
   のインク供給路と、 該インク供給路と連通し空気が存在する空気室と、 が設けられ、前記空気室の少なくとも一部の内壁面を前
   記支持部材が形成していることを特徴とする記録ヘツ
   ド。
2. 【請求項２】 前記支持部材に凹部が設けられ、前記記
   録素子基板と前記支持部材とが接合されることによって
   前記凹部が形成する空間を前記空気室とすることを特徴
   とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 【請求項３】 前記記録素子基板に凹部が設けられ、前
   記記録素子基板と前記支持部材とが接合されることによ
   って前記凹部が形成する空間を前記空気室とすることを
   特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記支持部材を第１支持部材とし、該第
   １支持部材を支持する第２支持部材を更に有し、前記第
   １支持部材及び前記第２支持部材の一方または双方に凹
   部または貫通孔が設けられ、前記記録素子基板と前記第
   １支持部材と前記第２支持基板とが接合されることによ
   って前記凹部または／及び前記貫通孔が形成する空間を
   前記空気室とすることを特徴とする請求項１に記載の記
   録ヘッド。
5. 【請求項５】 前記基体には前記インク供給路を形成す
   る貫通孔が設けられ、該貫通孔の内壁面はインク供給に
   関する上流側から下流側へ向かって先細りとなる斜面を
   有することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
6. 【請求項６】 前記斜面の終端において前記空気室が前
   記インク供給路と連通することを特徴とする請求項５に
   記載の記録ヘッド。
7. 【請求項７】 前記支持部材には前記インク供給路を形
   成する貫通孔が設けられ、該貫通孔の内壁面はインク供
   給に関する下流側から上流側へ向かって先細りとなる斜
   面を有することを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッ
   ド。
8. 【請求項８】 前記斜面の終端において前記空気室が前
   記インク供給路と連通することを特徴とする請求項７に
   記載の記録ヘッド。
9. 【請求項９】 前記インク供給路は、前記空気室よりイ
   ンク供給に関する上流側に屈曲部を有することを特徴と
   する請求項１に記載の記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 前記空気室の内壁面は掻水処理されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記エネルギー発生素子は熱エネルギ
    ーを発生してインクに気泡を生じさせ、該気泡の圧力に
    よって前記吐出口からインクを吐出することを特徴とす
    る請求項１に記載の記録ヘッド。
12. 【請求項１２】 気泡が大気と連通し前記吐出口からイ
    ンクを吐出することを特徴とする請求項１１に記載の記
    録ヘッド。
13. 【請求項１３】 インクを吐出するために利用されるエ
    ネルギーを発生するエネルギー発生素子が設けられた基
    体と該基体上に前記エネルギー発生素子に対向して配さ
    れた吐出口が設けられた吐出口プレートとを有する記録
    素子基板と、前記基体に接して前記記録素子基板を支持
    する支持部材と、を有し、前記記録素子基板に関して前
    記基体の側から前記吐出口ヘインクを供給するためのイ
    ンク供給路と、該インク供給路と連通し空気が存在する
    空気室と、が設けられ、前記空気室の少なくとも一部の
    内壁面を前記支持部材が形成している記録ヘッドと、 該記録ヘッドを搭載する部材と、を具備することを特徴
    とするインクジェット記録装置。
14. 【請求項１４】 複数流路、該複数流路のそれぞれに対
    応する液体吐出用素子および該素子に対向する液滴吐出
    口を備えるとともに、液体を受ける貫通空間部を形成し
    ているプレートを有するインクジェットヘッドチップ
    と、 該ヘッドチップに対して液体供給源からの液体を供給す
    るための液体供給路を有する液体供給ユニットと、を有
    するインクジェットへッドにおいて、 前記複数流路の群が前記ヘッドチップ内に複数対応して
    配置されており、該複数流路の群の一端側および他端側
    に前記液体供給路と連通するとともに液体との界面を形
    成できる連通部と、該連通部より大容積であって気体を
    保有する気体保有室とを設けたことを特徴とするインク
    ジェットヘッド。
15. 【請求項１５】 前記気体保有室は、前記インクジェッ
    トヘッドチップと前記液体供給ユニットとの接合部に形
    成されていることを特徴とする請求項１４に記載のイン
    クジェットヘッド。
16. 【請求項１６】 前記気体保有室と前記液体供給路と
    が、液体のメニスカスを形成可能な断面積を有する連通
    部を介して連通することを特徴とする請求項１４に記載
    のインクジェットヘッド。
17. 【請求項１７】 前記液体供給路は傾斜部を有し、前記
    気体保有室は、前記傾斜部による、液体移動の当該供給
    方向とは異なる方向の成分を受ける対向位置に配置され
    ることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット
    ヘッド。
18. 【請求項１８】 前記連通部の断面積は前記複数流路そ
    れぞれの断面積より大きいことを特徴とする請求項１４
    に記載のインクジェットヘッド。
19. 【請求項１９】 気泡が大気と連通した後前記吐出口か
    らインクを吐出することを特徴とする請求項１４に記載
    のインクジェットヘッド。
20. 【請求項２０】 複数流路、該複数流路のそれぞれに対
    応する液体吐出用素子および該素子に対向する液滴吐出
    口を備えるとともに、液体を受ける貫通空間部を形成し
    ているプレートを有するインクジェットヘッドチップ
    と、 該ヘッドチップに対して液体供給源からの液体を供給す
    るための液体供給路であって、傾斜部を有する液体供給
    路を有する液体供給ユニットと、を有するインクジェッ
    トへッドにおいて、 前記液体供給源と前記ヘッドチップとの間であって、前
    記液体供給路の傾斜部による、液体移動の当該供給方向
    とは異なる方向の成分を受ける対向位置に気体を保有す
    る気体保有室を配置したことを特徴とするインクジェッ
    トヘッド。
21. 【請求項２１】 複数流路、該複数流路のそれぞれに対
    応する液体吐出用素子および該素子に対向する液滴吐出
    口を備えるとともに、液体を受ける貫通空間部であって
    傾斜部を有した貫通空間部を形成しているプレートを有
    するインクジェットヘッドチップと、 該ヘッドチップに対して液体供給源からの液体を供給す
    るための液体供給路であって、傾斜部を有する液体供給
    路を有する液体供給ユニットと、を有するインクジェッ
    トへッドにおいて、 前記貫通空間部の傾斜部の延長線と前記液体供給路の傾
    斜部の延長線とが交差する位置の近傍に気体を保有する
    気体保有室を配置したことを特徴とするインクジェット
    ヘッド。
22. 【請求項２２】 複数流路、該複数流路のそれぞれに対
    応する液体吐出用素子および該素子に対向する液滴吐出
    口を備えるとともに、液体を受ける貫通空間部であって
    傾斜部を有した貫通空間部を形成しているプレートを有
    するインクジェットヘッドチップと、 該ヘッドチップに対して液体供給源からの液体を供給す
    るための液体供給路であって、傾斜部を有する液体供給
    路を有する液体供給ユニットと、を有するインクジェッ
    トへッドにおいて、 前記貫通空間部の傾斜部の面および前記液体供給路の傾
    斜部の面にそれぞれ対向する位置に気体を保有する気体
    保有室を配置したことを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。