JP2840408B2

JP2840408B2 - インクジェット記録ヘッド及びこれを備えたインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2840408B2
Application number: JP2206591A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎刈田; 英男才川; 博志杉谷; 能史服部; 雅実池田; 朝雄斉藤; 和明益田; 昭男斎藤; 剛折笠
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: KR910006029A; JPH03175041A; KR950010439B1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、記録液（以下、「インク」とも称す）を吐
出するインク吐出部と、該インク吐出部に供給される記
録液を収納するための記録液収納部（インクタンク）と
を一体としたインクジエツト記録ヘツド及びこれを有す
るインクジエツト記録装置に関するものである。

〔背景の技術〕

記録液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手段を有するインク吐出部とそこへ
供給されるインクを貯溜するためのタンクとが一体とな
った構成のインクジエツト記録ヘツドが既に提案されて
いる。これらの内の一つのヘツドでは、例えば第10図に
示される様に、インクタンク１内に収納された多孔質体
２にインクが含浸されており、このインクは不図示の供
給口からインク吐出部４へ、主として吐出口に連通する
インク路の毛管力により供給される。

PCB（プリントサーキツトボード）基板6Bに設けられ
た電気接点６によりプリンター本体から電気接点6Aを介
してヘツドに印字信号が与えられ、インク吐出部に設け
られたエネルギー発生手段であるヒーターに電圧パルス
が印加され、記録液が印字信号に応じて吐出される。記
録により消費された記録液は、前述のように主としてイ
ンク吐出部のインク路の毛管力によりインクタンクより
供給される。インクタンク１が密閉状態では記録液の消
費分の負圧が生じ最後には過剰な負圧に至ってインクの
不吐出が発生するため、インクタンク１には内部を大気
に連通し開放する大気連通手段5Aが設けられている。

前記PCB基板6Bに設けられた電気接点６は、第10図に
示すように上部がインクタンクハウジングで覆われてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記した例では、電気接点の上部がインクタンクハウ
ジングで覆われ、プリンター本体にインクジエツト記録
ヘツドを装着する時に装着部が見えないため操作性が悪
かった。また、インク吐出部の上部が覆われているた
め、通気性が悪く、長時間使用する際には熱がこもり、
ヘツドの温度上昇が生じるためインク吐出性能に支障を
きたす場合があった。

〔課題を解決するための手段〕本発明は、インク吐出部及び電気接点部の上部のイン
クタンクハウジング部に窓を設けることにより、プリン
タ本体へのインクジエツト記録ヘツドの装着時に電気接
点部を確認しやすくし、操作性を良くしたものである。
また、スリツト状の窓を設けることにより、インク吐出
部の通気性を改善してインク吐出部の過剰な温度上昇を
おさえることができる様にしたものである。

〔実施例〕

第２図乃至第６図は、本発明が実施もしくは適用され
る好適なインクジエツトユニツトIJU、インクジエツト
ヘツドIJH、インクタンクIT、インクジエツトカートリ
ツジIJC、インクジエツト記録装置本体IJRA、キヤリツ
ジHCの夫々及び夫々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。

本例でのインクジエツトカートリツジIJCは、第３図
の斜視図でわかるように、インクの収納割合が大きくな
っているので、インクタンクITの前方面よりもわずかに
インクジエツトユニツトIJUの先端部が突出した形状で
ある。このインクジエツトカートリツジIJCは、インク
ジエツト記録装置本体IJRAに載置されているキヤリツジ
HC（第５図）の後述する位置決め手段及び電気接点とに
よって固定支持されると共に、該キヤリツジHCに対して
着脱可能なデイスポーザブルタイプである。本例第２図
乃至第６図には、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となっているので、こ
れらの構成を簡単に説明しながら、全体を説明すること
にする。

（ｉ）インクジエツトユニツトIJU構成説明インクジエツトユニツトIJUは、電気信号に応じて膜
沸騰をインクに対して生じせしめ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エ
ツト方式のユニツトである。

第２図において、100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成る
ヒータボードである。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イ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
パツド201とを有している。

1300は複数のインク流路を夫々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
ための共通液室等を設けた溝付天板で、インクタンク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1500と、各インク流路に対応した吐出口
を複数有するオリフイスプレート400を一体成型したも
のである。これらの一体成型材料としてはポリサルフオ
ンが好ましいが、他の成型用樹脂材料でも良い。

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、インクジエツトユニツトは底板となる。
500は押えばねであり、Ｍ字形状でそのＭ字の中央で共
通液室を軽圧で押圧すると共に前だれ部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。ヒータボード100および天板1300を押えばねの足部
が支持体300の穴3121を通って支持体300の裏面側に係合
することでこれらを挟み込んだ状態で両者を係合させる
ことにより、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。又支持体300は、インクタンクITの２つの位置決め
凸起1012及び位置決め且つ熱融着保持用凸起1800、1801
に係合する位置決め用穴312、1900、2000を有する他、
装置本体IJRAのキヤリツジ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。支持体300に対する配線基板200の取付は、接着剤等
で貼着して行われる。尚、支持体300の凹部2400、2400
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エツトカートリツジIJ
C（第３図）において、その周囲の３辺を平行溝3000、3
001の複数で形成されたヘツド先端域の延長点にあっ
て、ゴミやインク等の不要物が突起2500、2600に至るこ
とがないように位置している。この平行溝3000が形成さ
れている。蓋部材800は、第５図でわかるように、イン
クジエツトカートリツジIJCの外壁を形成すると共に、
インクタンクとでインクジエツトユニツトIJUを収納す
る空間部を形成している。又、この平行溝3001が形成さ
れているインク供給部材600は、前述したインク供給管2
200に連続するインク導管1600を供給管2200側が固定の
片持ちばりとして形成し、インク導管の固定側とインク
供給管2200との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。尚、601はインクタンクITと供給管2
200との結合シールを行うパツキン、700は供給管のタン
ク側端部に設けられたフイルターである。

このインク供給部材600は、モールド成型されている
ので、安価で位置精度が高く形成製造上の精度低下を無
くしているだけでなく、片持ちばりの導管1600によって
大量生産時においても導管1600の上述インク受け口1500
に対する圧接状態が安定化できる。本例では、この圧接
状態下で封止用接着剤をインク供給部材側から流し込む
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。尚、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に対するインク供給部材6
00の裏面側ピン（不図示）を支持体300の穴1901、1902
を介して貫通突出せしめ、支持体300の裏面側に突出し
た部分を熱融着することで簡単に行われる。尚、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のインクジエツトユニツトIJU取付面側壁面のくぼみ
（不図示）内に納められるのでユニツトIJUの位置決め
面は正確に得られる。

（ii）インクタンクIT構成説明インクタンクは、カートリツジ本体1000と、インク吸
収体900とインク吸収体900をカートリツジ本体1000の上
記ユニツト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。

900はインクを含浸させるための吸収体であり、カー
トリツジ本体1000内に配置される。1200は上記各部100
〜600からなるユニツト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、当該ユニツトをカートリツジ
本体1000の部分1010に配置する前の工程で供給口1200よ
り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。

この本例では、インクを供給可能な部分は、大気連通
口とこの供給口とになるが、インク吸収体からのインク
供給性を良好に行うための本体1000内リブ2300と蓋部材
1100の部分リブ2302、2301とによって形成されたタンク
内空気存在領域を、大気連通口1401側から連続させてイ
ンク供給口1200から最も遠い角部域にわたって形成して
いる構成をとっているので、相対的に良好かつ均一な吸
収体へのインク供給は、この供給口1200側から行われる
ことが重要である。この方法は実用上極めて有効であ
る。このリブ2300は、インクタンクの本体1000の後方面
において、キヤリツジ移動方向に平行なリブを４本有
し、吸収体が後方面に密着することを防止している。
又、部分リブ2400、2500は、同様にリブ2300に対して対
応する延長上にある蓋部材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。尚、部分リブ
2302、2301は蓋部材1100の全面積の半分以下の面に分散
された形となっている。これらのリブによってインク吸
収体のタンク供給口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も確実に供給口1200側へ毛管力で
導くことができた。1401はカートリツジ内部を大気に連
通するために蓋部材に設けた大気連通口である。1400は
大気連通口1401の内方に配置される例えば撥液性を有す
るキヤツプ部材であり、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。

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、その長辺を側面にもつ場合であるので上述し
たリブの配置構成は特に有効であるが、キヤリツジの移
動方向に長辺を持つ場合又は立方体の場合は、蓋部材11
00の全体にリブを設けるようにすることでインク吸収体
900からのインク供給を安定化できる。限られた空間内
にインクを出来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、角部の領域に対して
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。更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の厚み方向に対
してほぼ均一な分布で配置されている。この構成は、吸
収体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出来るた
め重要な構成である。更に、このリブの配置上の技術思
想を詳述すれば、直方体の４角形上面においてインクタ
ンクのインク供給口1200を投影した位置を中心として、
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、本例に限られることではない。

加えて、本実施例では、インクジエツトカートリツジ
IJCのヘツドに対する後方面を平面化して、装置に組み
込まれたときの必要スペースを最大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をとっている
ために、装置の小型化を達成できるだけではなく、カー
トリツジの交換頻度を減少できる優れた構成をとってい
る。そして、インクジエツトユニツト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14
01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1402を形成してある。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ツジを提供で
きた。尚、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1401が上方に位
置しているので、何らかの異常で、インクが吸収体から
離脱しても、この大気圧供給空間1402は、そのインクを
一時的に保持でき、確実に吸収体に回収せしめることが
できるので無駄のない優れたカートリツジを提供でき
る。

又、インクタンクITの上記ユニツトIJUの取付面の構
成は第４図によって示されている。オリフイスプレート
400の突出口のほぼ中心を通って、タンクITの底面もし
くはキヤリツジの表面の載置基準面に平行な直線をL₁と
すると、支持体300の穴312に係合する２つの位置決め凸
起1012はこの直線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。この図面上で直線L₁の延長上にはキヤリツジの
位置決め用フツク4001の90゜角の係合面4002が係合する
爪2100が位置しており、キヤリツジ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。第５図で後述するが、
これらの関係は、インクタンクのみの位置決めの精度が
ヘツドの吐出口の位置決め精度と同等となるので有効な
構成となる。

又、支持体300のインクタンク側面への固定用穴190
0、2000に夫々対応するインクタンクの突起1800、1801
は前述の凸起1012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。上述の線L₁に垂直でこの突起1800
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の
で、供給部の口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
への負荷を軽減できるので好ましい構成である。又、直
線L₂、L₃は一致していず、ヘツドIJHの吐出口側の凸起1
012周辺に突起1800、1801が存在しているので、さらに
ヘツドIJHのタンクに対する位置決めの補強効果を生ん
でいる。尚、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、1801はその曲線
L₄に沿っているので、ヘツド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。尚、2700
はインクタンクITの先端ツバで、キヤリツジの前板4000
の穴に挿入されて、インクタンクの変位が極端に悪くな
るような異変時に対して設けられている。2101はキヤリ
ツジに対する抜け止めで、キヤリツジHCの不図示のバー
に対して設けられ、カートリツジIJCが後述のように旋
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、ユニツトIJUを装着された後に蓋8
00で覆うことで、ユニツトIJUを下方開口を除いて包囲
する形状となるが、インクジエツトカートリツジIJCと
しては、キヤリツジHCに載置するための下方開口はキヤ
リツジHCと近接するため、実質的な４方包囲空間を形成
してしまう。従って、この包囲空間内にあるヘツドIJH
からの発熱はこの空間内の保温空間として有効となるも
のの長期連続使用としては、わずかな昇温となる。この
ため本例では、支持体の自然放熱を助けるためにカート
リツジIJCの上方面に、この空間よりは小さい幅のスリ
ツト1700を設けて、昇温を防止しつつもユニツトIJU全
体の温度分布の均一化を環境に左右されないようにする
ことができた。

インクジエツトカートリツジIJCとして組立てられる
と、インクはカートリツジ内部より供給口1200、支持体
300に設けた穴320および供給タンク600の中裏面側に設
けた導入口を介して供給タンク600内に供給され、その
内部を通った後、導出口より適宜の供給管および天板13
00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ツキンが配設され、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。

尚、本実施例においては天板1300は耐サイク性に優れ
たポリサルフオン、ポリエーテルサルフオン、ポリフエ
ニレンオキサイド、ポリプロピレンなどの樹脂を用い、
オリフイスプレート部400と共に金型内で一体に同時成
型してある。

上述のように一体成型部品は、インク供給部材600、
天板1300、オリフイスプレート400一体部材、インクタ
ンク本体1000としたので組立て精度が高水準になるばか
りではなく、大量生産の品質向上に極めて有効である。
又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。

また、本発明実施例では、上記組立後の形状におい
て、第２図乃至第４図で示されるように、インク供給部
材600は、その上面部603がインクタンクITのスリツト17
00を備えた屋根部の端部4008との間に第３図に示したよ
うにスリツトＳを形成し、下面部604がインクタンクIT
の下方の蓋800が接着される薄板部材のヘツド側端部401
1との間に上記スリツトＳと同様のスリツト（不図示）
を形成している。これらのインクタンクITとインク供給
部材600との間のスリツトは、上記スリツト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、インクジエツトユニツトIJTへ及ぼすことを
防止している。

いずれにしても、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があることで有機的な
構成をもたらしている。

（iii）キヤリツジHCに対するインクジエツトカートリ
ツジJICの取付説明第５図において、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。キヤリツジHCは、プ
ラテンローラ5000に沿って移動するもので、キヤリツジ
の前方プラテン側にインクジエツトカートリツジIJCの
前面側に位置する前板4000（厚さ2mm）と、カートリツ
ジIJCの配線基板2000のパツド201に対応するパツド2011
を具備したフレキシブルシート4005及びこれを裏面側か
ら各パツド2011に対して押圧する弾性力を発生するため
のゴムパツドシート4007を保持する電気接続部用支持板
4003と、インクジエツトカートリツジIJCを記録位置へ
固定するための位置決め用フツク4001とが設けられてい
る。前板4000は位置決め用突出面4010をカートリツジの
支持体300の前述した位置決め突起2500、2600に夫々対
応して２個有し、カートリツジの装着後はこの突出面40
10に向う垂直な力を受ける。このため、補強用のリブが
前板のプラテンローラ側に、その垂直な力の方向に向っ
ているリブ（不図示）を複数有している。このリブは、
カートリツジIJC装着時の前面位置L₅よりもわずかに
（約0.1mm程度）プラテンローラ側に突出しているヘツ
ド保護用突出部をも形成している。電気接続部用支持板
4003は、補強用リブ4004を前記リブの方向ではなく垂直
方向に複数有し、プラテン側からフツク4001側に向って
側方への突出割合が減じられている。これは、カートリ
ツジ装着時の位置を図のように傾斜させるための機能も
果している。又、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
ツジに及ぼす作用方向と逆方向に、カートリツジへの作
用力を及ぼす為のフツク側の位置決め面4006を突出面40
10に対応して有し、これらの間にパツドコンタクト域を
形成すると共にパツド2011対応のボツチ付ゴムシート40
07のボツチの変形量を一義的に規定する。これらの位置
決め面は、カートリツジIJC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となる。本
例では、さらに配線基板300のパツド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の各ボツチの変形量を均一化してパツド2011、
201の当接圧をより安定化している。本例のパツド201の
分布は、上方、下方２列、縦２列である。

フツク4001は、固定軸4009に係合する長穴を有し、こ
の長穴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5000に沿って左方側へ移動
することでキヤリツジHCに対するインクジエツトカート
リツジIJCの位置決めを行う。このフツク4001の移動は
どの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ツク4001の回動時にカー
トリツジIJCはプラテンローラ側へ移動しつつ位置決め
突起2500、2600が前板の位置決め面4010に当接可能な位
置へ移動し、フツク4001の左方側移動によって90゜のフ
ツク面4002がカートリツジIJCの爪2100の90゜面に密着
しつつカートリツジIJC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して最終的にバツド20
1、2011同志の接触が始まる。そしてフツク4001が所定
位置、即ち固定位置に保持されると、バツド201、2011
同志の安全接触状態と、位置決め面2500、4010同志の完
全面接触と、90度面4002と爪の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
されてキヤリツジに対するカートリツジIJCの保持が完
了する。

（iv）装置本体の概略説明第６図は本発明が適用されるインクジエツト記録装置
JIRAの概観図で、駆動モータ5013の正逆回転に連動して
駆動力伝達ギア5011、5009を介して回転するリードスク
リユー5005のら線溝5004に対して係合するキヤリツジHC
はピン（不図示）を有し、矢印a,b方向に往復移動され
る。5002は紙押え板であり、キヤリツジ移動方向にわた
って紙をプラテン5000に対して押圧する。5007、5008は
フオトカプラでキヤリツジのレバー5006のこの域での存
在を確認してモータ5013の回転方向切換等を行うための
ホームポジシヨン検知手段である。5016は記録ヘツドの
前面をキヤツプするキヤツプ部材5022を支持する部材
で、5015はこのキヤツプ内を吸引する吸引手段でキヤツ
プ内開口5023を介して記録ヘツドの吸引回復を行う。50
17はクリーニングブレードで、5019はこのブレードを前
後方向に移動可能にする部材であり、本体支持板5018は
これらは支持されている。ブレードは、この形態でなく
周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは
いうまでもない。又、5021は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キヤリツジと係合するカム5020の移
動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラツチ
切換等の公知の伝達手段で移動制御される。

これらのキヤツピング、クリーニング、吸引回復は、
キヤリツジがホームポジシヨン側領域にきたときにリー
ドスクリユー5005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すれば、本例には何れ
も適用できる。上述における各構成は単独でも複合的に
見ても優れた発明であり、本発明にとって好ましい構成
例を示している。

上述した第２図乃至第６図に対して技術的に関係する
本発明について詳述するため、以下、第１図（Ａ）
（Ｂ）を用いながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

第１図において、１はインクタンク、２はインクタン
ク１中のインクを含有した多孔質体、４はインクタンク
１と一体的に構成され、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手段を有する
インク吐出部、５はインクタンク内と大気とを連通させ
る大気連通口を有するキヤツプ手段、６は印字信号をプ
リンター本体より与えられる電気接点、７はインクジエ
ツト記録ヘツドを装置本体に装着する際に利用される窓
である。印字信号が電気接点６を介してプリンター本体
側より与えられると、信号に応じて記録液がインク吐出
部４より吐出される記録紙に印字がなされる。

記録液は主としてインク吐出部４のインク路の毛管力
により、インクタンク１内の記録液を含浸した多孔質体
３よりインク吐出部４へ供給される。また、インクタン
ク内が過剰な負圧とならないように、キヤツプ部材５の
大気連通口より消費した記録液分の大気が流入できる構
造となっている。

プリンター本体側のキヤリツジ15上には記録ヘツドの
電気接点６と接合される電気接点6Aを有する電気接点部
９があり、これはフレキシブルケーブル16とつながって
いる。図のように突起した接点部９を記録ヘツドの空間
部に挿入するように装着する。その際、のぞき窓７から
接点部９の位置を確認しながらインクジエツト記録ヘツ
ドをキヤリツジに取り付けることができる。

本実施例では、インクジエツト記録ヘツドのスリツト
状の窓７の長さ方向の両端部の近傍に位置する前記筐体
に三角形のマーク7Aが設けられている。例えば、インク
ジエツト記録ヘツドの筐体の色が黒色であれば、マーク
7Aの色を黄色などの比較的明るい目立つ色とし、合わせ
て接点部９の少なくとも上面の色をやはり黄色などの比
較的明るい目立つ同じ色にするのが好ましい。これによ
り、接点部９をインクジエツト記録ヘツドの空間部に嵌
入して電気接点６と6Aとを接合させる動作を、一層操作
性よく行うことができる。この場合、接点部９の少なく
とも上面の色を黄色などの比較的明るい目立つ同じ色に
する代わりに、接点部９の少なくとも上面に黄色などの
比較的明るい目立つ同じ色の別の部材を設けてもほぼ同
様の効果を得ることができる。

第７図は、連続で高デユーテイの印字を行った場合の
記録ヘツドのインク吐出部の温度上昇の様子を模式的に
示すグラフである。

第７図において、Ａは第１図に示されるスリツト状の
窓を有する本発明のインクジエツトヘツドカートリツジ
のインク吐出部の温度変化を示す。また、Ｂは第10図に
示される様な背景技術に関わるインクジエツトヘツドカ
ートリツジのインク吐出部が、場合により推移すること
がある温度変化を示す。

図に示すように、窓７を設けることにより連続高デユ
ーテイ印字時のヘツド温度上昇を適正に抑えることがで
きる。

ヘツド温度が上昇すると、インク吐出部から吐出する
記録液滴の体積が増加し、また、応答周波数も低下して
いく。ある温度以上にヘツドが昇温するとプリンターの
印字する周波数にヘツド側が追従できなくなり、インク
不吐出や、インク吐出量の低下を引き起こし、印字品位
を劣化させることがある。

このように窓を設けることでヘツドの昇温を抑え、連
続高デイーテイ印字において長時間高印字品位を保つこ
とが可能となった。

窓明け部については、プリンター本体側の接点部９の
寸法ａ×ｂ（第１図参照）以上の大きさであれば、イン
クジエツト記録ヘツドをプリンター本体に装着する時の
操作性は効果的であるが、インクタンク等の構造上の制
約等により上記寸法以下でも接点部が確認できればよ
い。

第８図、第９図は、本発明の他の実施例を示す斜視図
である。

第８図に示される実施例は、前記第１の実施例に示し
た電気接点部の上部に加え、記録ヘツドの側面にもスリ
ツトを設け、より通気性を高めたものである。

第９図に示される実施例は、第１の実施例のインクジ
エツト記録ヘツドの窓に例えば樹脂からなるメツシユを
貼ったものであり、電気接点を見ることはできるが、電
気接点に一層手がふれにくく、更に窓からゴミなどがは
いりずらいので、電気接点をより確実に保護できるもの
である。また、メツシユ状のものであるので、通気性に
ついては第１の実施例と比べ劣ることはほとんどない。

本発明は、特にインクジエツト記録方式の中でも、キ
ヤノン株式会社が提唱するところのバブルジエツト方式
の記録ヘツド、記録装置に於いて、優れた効果をもたら
すものである。

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4740796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、コンテイニユアンス型のい
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の温度上昇を与える少なく
とも一つの駆動信号を印加することによって、電気熱変
換体に熱エネルギーーを発生せしめ、記録ヘツドの熱作
用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対
応し液体（インク）内の気泡を形成出来るので有効であ
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、少なくとも一つの滴を形成
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4345262号明細書に記載されているようなも
のが適している。尚、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、更に優れた記録を行うことができ
る。

記録ヘツドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わ
せ構成（直線状液流路又は直角液流路）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、共通するスリツトを電気熱変
換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59年第123670
号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部
に対応せる構成を開示する特開昭59年第138461号公報に
基づいた構成としても本発明は有効である。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘツドとして
は、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘ
ツドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一
体的に形成された一個の記録ヘツドとしての構成のいず
れでも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発
揮することができる。

加えて、装置本体に装着されることで、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
る交換自在のチツプタイプの記録ヘツド、あるいは記録
ヘツド自体に一体的に設けられたカートリツジタイプの
記録ヘツドを用いた場合にも本発明は有効である。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録
ヘツ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、記録ヘツドに
対しての、キヤピング手段、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
の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定した記録
を行うために有効である。

更に、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、記録ヘツドを一体的に
構成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異
なる色の複色カラー又は、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。

以上説明した本発明実施例においては、液体インクを
用いて説明していが、本発明では室温で固体状であるイ
ンクであっても、室温で軟化状態となるインクであって
も用いることができる。上述のインクジエツト装置では
インク自体を30℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行
ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御
するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にイ
ンクが液状をなすものであれば良い。加えて、積極的に
熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状
態への態変化のエネルギーとして使用せしめることで防
止するか又は、インクの蒸発防止を目的として放置状態
で固化するインクを用いるかして、いずれにしても熱エ
ネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化
してインク液状として吐出するものや記録媒体に到達す
る時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネ
ルギーによって初めて液化する性質のインク使用も本発
明には適用可能である。このような場合インクは、特開
昭54−56847号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記
載されるような、多孔質シート凹部又は貫通孔に液状又
は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対し
て対向するような形態としても良い。本発明において
は、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述
した膜沸騰方式を実行するものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、インク吐出部
及び電気接点部の上部近傍に窓を設けたので、プリンタ
ー本体の記録ヘツドを装着する時の操作性が良くなり、
また、通気性がよくなるため記録ヘツドの温度の上昇も
適正に抑えることができる。

即ち、本発明の要旨の一つは、筐体と、該筐体中に設けられ、インクを貯溜するため
のインクタンク部と、該インクタンク部から供給される
インクを吐出する吐出口と、該吐出口からインクを吐出
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
発生手段と、前記筐体中に設けられた空間部と、該空間
部の壁に設けられ、前記エネルギー発生手段に前記エネ
ルギーに対応した信号を付与するための電気接点と、を
具備するインクジエツト記録ヘツドと、前記電気接点に前記信号を付与するための別の電気接
点を有する接点部材を備え、該部材が前記空間部に嵌入
された状態で前記インクジエツト記録ヘツドが載置され
る載置部材と、を備え、前記インクジエツト記録ヘツドが、前記接点部材を嵌
脱可能とするために設けられた前記空間部の開口、とは
別の、前記空間部に連通して前記空間部への前記接点部
材の嵌脱を視認可能とする前記筐体の窓を有することを
特徴とするインクジエツト記録装置に存する。

また、本発明の他の要旨は、筐体と、該筐体中に設けられ、インクを貯溜するためのインク
タンク部と、該インクタンク部から供給されるインクを吐出する吐
出口と、該吐出口から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手段と、他の部材が嵌脱可能となる様に前記筐体中に設けられ
た空間部と、該空間部の壁に設けられ、前記エネルギー発生手段に
前記エネルギーに対応した信号を付与するための電気接
点と、前記他の部材を嵌脱可能とするために設けられた前記
空間部の開口、とは別の、前記空間部に連通して前記電
気接点を視認可能とする前記筐体の窓と、を具備することを特徴とするインクジエツト記録ヘツド
に存する。

この様な本発明によれば、インクジエツト記録ヘツド
の筐体に窓が設けられているので、インクジエツト記録
装置本体へインクジエツト記録ヘツドを載置する際の操
作性とインクジエツト記録ヘツドのインク吐出部からの
熱放散性とを共に格段に向上させることができる。

特に、エネルギー発生手段がインクを吐出するために
利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する電
気熱変換体である場合には、主に先に記した熱放散性の
点から本発明の効果が一段と際立つものである。

中でも、インクジエツト記録ヘツドの電気接点と接点
部材の電気接点とが共に複数設けられ、双方の複数の電
気接点の配列幅以上の長さにわたって窓がスリツト状に
開口している形態であることが、前述した操作性と熱放
散性の点から一層好ましい。

また、このスリツト状の窓が、エネルギー発生手段を
含むインク吐出部の近傍にまで延びていれば、やはり主
に先に記した熱放散性の点から好適である。

更に、窓と開口とが互いに対向した位置に設けられて
いる形態は、熱的なバランスの点から好ましい。

加えて、窓と開口とが共に人の指が入りにくい大きさ
のスリツトであれば、電気接点に指などの物体が直接触
れることが少なくなるので、例えば電気接点に物体が直
接触れて生ずることがある静電気が、エネルギー発生手
段に対して悪い影響を与える場合があるという問題が発
生することもなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図は
本発明のカートリツジの分解構成斜視図、第３図は第２
図の組み立て斜視図、第４図はインクジエツトユニツト
IJUの取り付け部の斜視図、第５図はカートリツジIJCの
装置に対する取り付け説明図、第６図は本発明の装置外
観図、第７図は印字時間とヘツド温度との関係を示すグ
ラフ、第８図、第９図は夫々他の実施例を示す斜視図、
第10図は背景技術に関わる例を示す斜視図である。１……インクタンク２……インク吸収体（多孔質体）４……インク吐出部５……キヤツプ部材６……電気接点７……窓明け部

フロントページの続き (72)発明者服部能史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)発明者池田雅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)発明者斉藤朝雄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)発明者益田和明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)発明者斎藤昭男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)発明者折笠剛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 (56)参考文献特開昭60−204333（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−156963（ＪＰ，Ａ) 特開平３−2043（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 2/175 B41J 2/21

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体と、該筐体中に設けられ、インクを貯
溜するためのインクタンク部と、該インクタンク部から
供給されるインクを吐出する吐出口と、該吐出口からイ
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
エネルギー発生手段と、前記筐体中に設けられた空間部
と、該空間部の壁に設けられ、前記エネルギー発生手段
に前記エネルギーに対応した信号を付与するための電気
接点と、を具備するインクジェット記録ヘッドと、前記電気接点に前記信号を付与するための別の電気接点
を有する接点部材を備え、該部材が前記空間部に嵌入さ
れた状態で前記インクジェット記録ヘッドが載置される
載置部材と、を備え、前記インクジェット記録ヘッドが、前記接点部材を嵌脱
可能とするために設けられた前記空間部の開口、とは別
の、前記空間部に連通して前記空間部への前記接点部材
の嵌脱を視認可能とする前記筐体の窓を有することを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記エネルギー発生手段が、前記エネルギ
ーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体である請
求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記インクジェット記録ヘッドの前記電気
接点と前記接点部材の前記電気接点とが共に複数設けら
れ、該双方の複数の電気接点の配列幅以上の長さにわた
って前記窓がスリット状に開口している請求項１に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記スリット状の窓が、前記エネルギー発
生手段を含むインク吐出部の近傍にまで延びている請求
項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記窓と前記開口とが互いに対向した位置
に設けられている請求項１に記載のインクジェット記録
装置。
【請求項６】前記窓と前記開口とが共に人の指が入りに
くい大きさのスリットである請求項１に記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項７】前記窓が複数設けられ、それらが前記空間
部の異なる壁面に設けられている請求項１に記載のイン
クジェット記録装置。
【請求項８】前記窓にメッシュが設けられている請求項
１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記窓の形状がスリット状であり、該スリ
ット状の窓の長さ方向の両端部の近傍に位置する前記筐
体にマークが設けられており、該マークの色と前記接点
部材の少なくとも上面の色とが同じである請求項１に記
載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記マークの形状が三角形である請求項
９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記色が明るい色である請求項９に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記筐体のほぼ全ての色が黒色であり、
前記マーク色と前記接点部材の少なくとも上面の色とが
黄色である請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】前記インクタンク部にはインク吸収体が
配されている請求項９に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１４】筐体と、該筐体中に設けられ、インクを貯溜するためのインクタ
ンク部と、該インクタンク部から供給されるインクを吐出する吐出
口と、該吐出口から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手段と、他の部材が嵌脱可能となる様に前記筐体中に設けられた
空間部と、該空間部の壁に設けられ、前記エネルギー発生手段に前
記エネルギーに対応した信号を付与するための電気接点
と、前記他の部材を嵌脱可能とするために設けられた前記空
間部の開口、とは別の、前記空間部に連通して前記電気
接点を視認可能とする前記筐体の窓と、を具備することを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ド。
【請求項１５】前記エネルギー発生手段が、前記エネル
ギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体である
請求項14に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１６】前記インクジェット記録ヘッドの前記電
気接点が複数設けられ、該複数の電気接点の配列幅以上
の長さにわたって前記窓がスリット状に開口している請
求項14に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１７】前記スリット状の窓が、前記エネルギー
発生手段を含むインク吐出部の近傍にまで延びている請
求項16に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１８】前記窓と前記開口とが互いに対向した位
置に設けられている請求項14に記載のインクジェット記
録ヘッド。
【請求項１９】前記窓と前記開口とが共に人の指が入り
にくい大きさのスリットである請求項14に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項２０】前記窓が複数設けられ、それらが前記空
間部の異なる壁面に設けられている請求項14に記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
【請求項２１】前記窓にメッシュが設けられている請求
項14に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２２】前記窓の形状がスリット状であり、該ス
リット状の窓の長さ方向の両端部の近傍に位置する前記
筐体にマークが設けられている請求項14に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項２３】前記マークの形状が三角形である請求項
22に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２４】前記色が明るい色である請求項22に記載
のインクジェット記録ヘッド。
【請求項２５】前記筐体のほぼ全ての色が黒色であり、
前記マークの色とが黄色である請求項22に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
【請求項２６】前記インクタンク部にはインク吸収体が
配されている請求項22に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
【請求項２７】エネルギー発生手段が発生するエネルギ
ーを利用してインクを吐出するインク吐出部と、該イン
ク吐出部へ供給されるインクを貯蔵するためのインクタ
ンクと、前記エネルギー発生手段へ記録装置本体より前
記エネルギーに対応した信号を供給するための電気接点
とを、有するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記
記録装置本体との脱着を視認可能とする開口部を有する
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２８】エネルギー発生手段が発生するエネルギ
ーを利用してインクを吐出するインク吐出部と、該イン
ク吐出部へ供給されるインクを貯蔵するためのインクタ
ンクと、前記エネルギー発生手段へ記録装置本体より前
記エネルギーに対応した信号を供給するための電気接点
と、を有するインクジェット記録ヘッド及び該インクジ
ェット記録ヘッドを着脱可能に載置するためのキャリッ
ジを具備するインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録ヘッドの前記電気接点は包囲さ
れた空間部内にあって、該空間部内で前記キャリッジの
電気接点との結合が行なわれ、前記インクジェット記録
ヘッドは前記電気接点同士の結合を視認可能とするスリ
ットを有することを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２９】前記エネルギー発生手段が、前記エネル
ギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体である
請求項27に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３０】前記インクタンクにはインク吸収体が配
されている請求項27に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
【請求項３１】前記エネルギー発生手段が、前記エネル
ギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体である
請求項28に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３２】前記インクタンクにはインク吸収体が配
されている請求項28に記載のインクジェット記録装置。