JPH02178051A - インクジェットカートリッジ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録装置に係り、特にインク
を収容するインクタンクを一体的に備えた記録ヘッドを
搭載手段としてのキャリッジに対して着脱自在に搭載す
るための構成に関するものである。

［従来の技術］ インクジェット記録装置の中には、内部に記録媒体であ
るインクを収容するインクタンクとインクを吐出する機
能を持つ記録ヘッドエレメントとが一体となフたインク
ジェット記録ヘッド（以下記録ヘッドと称す）を使用す
るものが知られている。

このような記録ヘッドを記録装置側のキャリッジに搭載
するにあたっては、インクを記録紙の適切な位置に正確
に付着させ記録を行なうことと、記録信号を伝達する為
の接続端子を適切に接続させなければならないことから
、記録ヘッドを適切な位置に固定して装着する必要があ
った。

記録ヘッドの装着方法を大別すると、キャリッジの上方
や後方からインクカートリッジを平行または回転させて
装着する方法や、キャリッジに所定の方向゛から記録ヘ
ッドを入れた後固定用のレバーなどを操作して適切な位
置へ記録ヘッドを圧接し固定する方法であった。

例えば、キャリッジに所定の方向からと録ヘッドを載せ
た後、固定用のレバーにより記録ヘッドを固定する構成
は、レバーを含めた構成が複雑になることや、記録ヘッ
ドの装着の際に記録ヘッドの挿入とレバーの操作という
２つの動作が必要である等操作性の点で問題があフた。

そこで、簡単に装着を行なう例として第７Ａ図の様な構
成がある。１０１はインクタンクと一体型の記録ヘッド
であり、底面に複数の電気パッド１１１を有する接続端
子１０１ａと前面に記録ヘッドエレメント１０１ｃのイ
ンク吐出口面１０１ｂとが設けられている。キャリッジ
１０２には、記録信号を記録ヘッドに伝達するための接
続端子１０２ａが設けられている。ここで１０２ａは複
数の電気パッド１１２から構成されている。１０４はキ
ャリッジ１０２の移動を案内するガイド軸である。この
様に記録ヘッドをキャリッジの上方から装着する場合に
は、着脱は非常に容易であるが、接続端子１０１ａ、１
０２ａどうしが装置の際にまったく擦れないので接続端
子の間にインク汚れによる被膜や異物が介在すると接続
不良を起こすことがあった。また、未使用の記録ヘッド
に・は接続端子保護の為に極薄い絶縁性保護膜１２１が
設けられる構成採ろうとすると、この様な装着方法の場
合には保護膜を削り取って接続を確実にする作用がなく
、信号端子の接続方法としては決して最適な例とは言え
なかった。

未使用の記録ヘッドを搭載し使用を開始するにあたって
は、吐出回復装置等により、直ちにインクを良好に吐出
できる状態にする必要がある。そこで本発明者らは、記
録ヘッドの記録待機位置となるホームポジションにおい
て記録ヘッドを着脱すること、好ましくは、記録ヘッド
の搭載が完了した時点でキャップにより吐出口を保護す
ることを考え出した。

第７Ｂ図は、上記前えに基いた例として、記録ヘッドを
キャリッジの後方から装着するものである。第７Ａ図同
様１０１は記録ヘッド、１０２はキャリッジである。こ
こで１０３は記録ヘッドの吐出口を保護し、インク固着
を防ぐキャップを備えた吐出回復装置である。記録ヘッ
ド１０１をキャリッジ１０２の後方から矢印の方向へ挿
入することによって記録ヘッド１０１の装置を行うこと
で、固定された位置で記録ヘッド１０１はキャッピング
され、接続端子１０１ａ、１０２ａＬＬ正しく接続され
る構成である。然しながら、このような方法では装着時
に接続端子が夫々、次々と擦れていく。特に、吐出口側
にある記録ヘッド１０１の接続端子の電極パッドはキャ
リッジ１０２の電極ベツド全てと擦れることになる。

従って、端子の一部または全部をかなり傷め、電気信号
を伝えることができず吐出不良の原因となっていた。

そこで更に、第７Ｃ図の様に記録ヘッド１０１を回転さ
せて装置する方法も考え出したが、このような構成では
記録ヘッド１０１の前面となる吐出口面１０１ｂを装着
後の定位置より大きく前に出してから装着しなければな
らない。すると、キャリッジ前方に大きな空間を必要と
するが、良好なインク吐出を考えると、記録ヘッド記録
紙間は大きくとも、３．０ｍｍ以下が望ましく、このよ
うな構成を取ることは難しい。また、ホームポジション
で搭載するとしてもキャップと大きく干渉し合うことが
避けられない為、不都合が生ずることがあった。

［目的］ 本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものである。

つまり接続端子の接続にあたっては端子を傷めることな
く、且つ端子同士のこすり合わせによる端子表面に設け
られた保護膜を削りとることも出来る様な最適な力で電
気的接続を行なうことが可能であり、記録ヘッドの搭載
完了と同時に確実に記録ヘッドの位置決めが１つの動作
で可能な記録ヘッド及び該ヘッド用搭載手段を備えたイ
ンクジェット記録装置及び該記録ヘッドの搭載方法を提
供することを目的とする。

［技術課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、インクを吐出する吐出口と該吐出口よ
りインクを吐出する為のエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段とを有し、インクジェット記録装置の記録ヘ
ッドを搭載する為の搭載手段に対して着脱可能な記録ヘ
ッドであって、前記吐出口の設けられた面と、核部に対
して特定の角度をなす面に設けられた電気的接続端子と
、前記記録ヘッドの前記搭載手段への着脱における回転
中心部と、を有し、該回転中心部の中心軸は前記吐出口
の設けられた面と前記接続端子の設けられた面の両方に
平行で、その位置が前記吐出口の設けられた面に対して
前記接続端子に対向する側で吐出口の設けられた範囲よ
り外側かつ前記吐出口の設けられた面側に近い接続端子
より吐出口側にあるようにしたことを特徴とするインク
ジェット記録ヘッドにより達成される。

本発明の別の目的は、インクを吐出する吐出口と該吐出
口よりインクを吐出する為のエネルギーを発生するエネ
ルギー発生手段とを有する記録ヘッドであって、前記吐
出口の設けられた面と、核部に対して特定の角度をなす
面に設けられた電気的接続端子と、前記記録ヘッドの前
記搭載手段への着脱における回転中心部と、を有し、該
回転中心部の中心軸は前記吐出口の設けられた面と前記
接続端子の設けられた面の両方に平行で、その位置が前
記吐出口の設けられた面に対して前記接続端子に対向す
る側で吐出口の設けられた範囲より外側かつ前記吐出口
の設けられた面側に近い接続端子より吐出口側にあるよ
うにした記録ヘッドと、前記回転中心部に係合する部位
を有し前記記録ヘッドの搭載される搭載手段と、を具備
することを特徴とするインクジェット記録装置により達
成される。

本発明の更に別の目的は、インクを吐出する吐出口と、
該吐出口よりインクを吐出する為のエネルギーを発生す
るエネルギー発生手段と、前記吐出口の設けられた面に
対して特定の角度をなす面に設けられた電気的接続端子
と、を有する記録ヘッドの搭載方法において、前記吐出
口の設けられた面と前記接続端子の設けられた面の両方
に平行な中心軸を有し前記吐出口の設けられた面に対し
て前記接続端子に対向する側で吐出口の設けられた範囲
より外側且つ前記吐出口の設けられた面側に近い接続端
子より吐出口側にある回転中心部を前記搭載手段の対応
する部位に係合させて、前記回転中心部を中心に回動さ
せることで前記搭載手段に搭載することを特徴とする記
録ヘッドの搭載方法によって達成される。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の実施態様例を具体的かつ
詳細に説明する。

第１図は記録装置の主要部を示す模式的な外観斜視図で
ある。第２図は本発明の実施態様例による記録ヘッドを
底面側より見た模式的な斜視図、第３Ａ図は本実施態様
例によるキャリッジの模式的斜視図、第３Ｂ図は本実施
例のキャリッジを上方より見た模式的な平面図である。

まず第１図において記録ヘッドｌＯを搭載したキャリッ
ジ２が紙送りローラー６０に沿フてガイド軸４０により
案内され移動し記録媒体としての記録紙Ｐの表面に向け
てインクを吐出し、付着したインク滴により画像を形成
して記録を行なう。

３０はキャリッジ２０のホームポジションにある吐出回
復装置であり、吐出口を覆うことで保護すると共に、吐
出口近傍の乾燥を防止し、インクが固着するのを防止す
る為のゴム等の弾性体からなるキャップ３１と該キャッ
プ３１に弾性チューブ３２を介して連通する吸引ポンプ
３３とで構成され、ポンプ３３によりキャップ３１内部
を減圧し吐出口よりインク及び／又は空気を吸引するこ
とでインクの吸出状態を良好にすることができる。

キャリッジ２０は記録ヘッド１０が記録を行なっている
時以外は非記録位置としてのホームポジションにあり、
吐出口はキャップ３１によって保護されるようになって
いる。そして、記録ヘッド１０の着脱がかならずホーム
ポジションで行なわれるように構成する。

次に第２亀図を用いて記録ヘッド１０の構成について説
明する。これらの図においてインクタンク一体型の記録
ヘット１０には、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エネルギー発生
手段として不図示の電気熱変換体を用いた記録ヘッドエ
レメント１０Ｃが設けられている。この様な記録ヘッド
エレメントにはエネルギー発生手段として他にピエゾ素
子等も用いられるが、構成が簡単であり、製造コストも
低くなり、高密度化が可能なことから上述した電気熱変
換体を用いた構成が好ましく利用される。

１０ａは記録信号（電気信号）の接続端子、ｔａｂは後
述するキャリッジ２０と嵌合して、着脱時の記録ヘッド
１の回転中心となるガイドビン、記録ヘッドエレメント
１０ｃには複数のインク吐出口１０ｄが前面に設けられ
ている。接続端子１０ａはインク等による汚れを防止す
るのと、取扱い時に接続端子１ａに手などがふれて変形
等が起らないように、［Ｘ＝３５ｍｍＭＡＹ＝１０ｍｍ
の範囲で約１〜２ｍｍ程度内ｍ１１にへこんだ部分１０
ｆに設けられている。１０ｇは後述するキャリッジ２０
の爪部と係合して記録ヘッドを固定する固定フックであ
る。

次に第３Ａ図、第３Ｂ図を用いてキャリッジ２０の構成
について説明する。これら図において２０ａは記録ヘッ
ド１０の接続端子１０ａと接合する接続端子、２０ｂは
記録ヘッドｉｏのガイドビンｔａｂと嵌合（係合）する
嵌合部、２０ｃは接続端子１０ａ、２０ａの接合に適切
な圧接力（１端子当り２０〜５０ｇ）を与える弾性部材
であり、クロロブレンゴム、ウレタンゴム、モルトブレ
ン等が最適な弾性率をもつことから好ましく用いられる
。、２２は接続端子１０ａ、２０ａの圧接力とバランス
を取るために設けられた板バネであり、後述するように
記録ヘッドを取りはずす場合のホップアップ機能を有す
る。２３は記録ヘット１０の固定フック１０ｇと係合し
て、記録ヘッドｌＯを固定保持する。５ｏは電気信号を
不図示の記録制御部からキャリッジの接続端子２０ａに
伝達するためのフレキシブルケーブルである。

以上説明した構成における記録ヘッドの装着方法につい
て第４Ａ、４Ｂ、４Ｃ，４Ｃ図を用いて具体的に説明す
る。

第４Ａ図は装着開始状態、第４Ｂ図は装着途中の第１の
状態、第４Ｃ図は装着途中の第２の状態、第４Ｄ図は装
着完了時の状態を示している。

まず、第４Ａ図に示すように、キャリッジ２０の上に置
くと記録ヘッドｌＯのガイドビン１０ｂと底面とがキャ
リッジｌＯのガイド面２７ｈとロックレバ−２０ｉの先
端により案内され、記録ヘッド１の重量により、図中の
Ａ方向に８動する。次に第４Ｂ図に示すようにガイドビ
ン１０ｂが嵌合部２０ｂに嵌合すると記録ヘッド１０の
後端部がロックレバ−２０ｉからはずれ、ガイドビンｔ
ａｂを回転中心としてＣ方向に回転し、第４Ｃ図に示す
ように固定フック１０ｇがロックレバ−に突き当たる、
そして次に、記録ヘッド１０の後端をＤ方向に強制的に
押し下げると、第４Ｃ図に示すように吐出口面は上部よ
りキャップ３１の弾性部分に少しずつ当接していく、そ
の後、接続端子１０ａ、２０ａが吐出口側から次々に接
触していき、最終的に第４Ｄ図に示すように固定フック
ＩＯｇがロックレバ−２０ｉの爪部２３に引掛かり、固
定保持された状態となり、接続端子１０ａと２０ａは電
気的１機械的に正しく結合される。このとき、吐出口も
確実にキャピングされる。

以上の様な動作を行える構成では、ガイドビンｔａｂつ
まり記録ヘッドの回転中心がキャップに対応する位置よ
り上方でかつ接続端子より前方の範囲内ＡＲに設けられ
ているため、記録ヘッドエレメントＩＯＣの前面（つま
り吐出口面）とキャップ３１、接続端子１０ａと２０ａ
は、それぞれ他の部分と干渉することなく、適切に当接
又は接続される。

さらに、記録ヘッド１０の装置時に接続端子どうしのわ
ずかなこすり合わせによって端子表面に存在する異物を
削り取り、確実に電気接続させる作用がある。

この様子を第５Ａ、５Ｂ、５Ｃ，５Ｄ、５Ｅ図、第６Ａ
、６Ｂ図を用いて説明する。第５Ａ〜５Ｅ図は接続端子
が接合していく様子を示す構成図、第６Ａ、６Ｂ図は接
続端子の電極パッドを一部拡大した模式図であり、当接
開始及び接続完了の状態を示している。

本例の記録ヘッドｌＯの接続端子１０ａの電極パッド１
３は金属のリードフレーム等でできていて、接点は平ら
になっている。キャリッジ２０の接続端子２０ａの電極
パッド２４はフレキシブルケーブル５０上の端子にメツ
キを施して半球の突起状に加工しているものである。記
録ヘッドの装着動作に応じて先ず第５Ａ図の状態から第
５Ｂ図のように吐出口側の電極パッドが当接し、第５Ｃ
図のように次々に接触していく第５Ｂ図から第５Ｅ図に
移るさい端子同士が１対１でこすれ合い電気的な接触が
良好に保たれていく。

また接点の圧接力は前述した弾性部材２０ｃの変形によ
って調節され、余分な圧接力は吸収され適切な圧接力が
得られる。記録ヘッドの搭載が完了すると第５Ｅ図のよ
うに接続端子２０ａの位置は、第５Ａ図における位置よ
り下部に位置し、弾性部材２０ｃにより上方に圧接力が
加えられている。このような圧接力は、キャリッジの爪
２３及び嵌合部２０ｂによる力と釣り合っている。更に
第６Ａ、６Ｂ図を用いて端子の接続について詳細に説明
する。第６Ａ、６Ｂ図に於いて！が接し始めの電極パッ
ド１２の接点位置を示し、Ｊが最終状態の電極パッド１
３．２４の接触位置を示している。この接点のずれｋに
よって接点端子表面に付着した異物が擦り取られて確実
な電気接続が行われることになる。上述したような接続
（ｋ＞Ｏ）が行われる為には回転中心が記録ヘッドの電
極パッド１３の接触部の接線１３−１より該接触部の法
線方向に所定の距離をもつ位置にあること、且つヘッド
１０を搭載した時にキャリッジ２０の電気パッド２４が
変位するよに構成することが（ｍｈｏ）が必要である。

次に記録ヘッド１０の取りはずし方法について説明する
。

まず、ロックレバ−２０ｉを第４Ｄ図中ＥＪ方向に押圧
することで移動させると、固定フック１０ｇと爪２３と
の係合がはずれ、記録ヘッドＯの固定が解除される。す
ると、接続端子１０ａ、２０ａの圧接力とバランスを取
るために設けられた板バネ２２により、記録ヘッドの後
部が弾性力によりホップアップし、容易に取り出すこと
ができる。

更に、本発明の上述した実施態様例ではインク吐出口１
０ｄ、電気的接続端子１０ｆはすべて記録ヘッドエレメ
ント１０ｃにほぼ一直線上に設けけられており各要素の
位置関係を高精度に押え込むことは容易である。また本
実施態様例では、更に前記要素が記録ヘッドの一端側に
設けられ、更にはホームポジションにおいてはキャップ
も上記直線上にある構成となっている。この構成によれ
ばキャリッジの位置決め部材や電気的接続端子を片側に
配置することができ、フレキシブルケーブルの引き出し
等実装面で極めて有利な構成となっていると共にホーム
ポジションでの記録ヘッド搭載動作において、位置ずれ
による不確実なキャッピングを防止でき、記録ヘッドの
搭載動作に伴う、記録ヘッドやキャップの破損の確率を
非常に低くすることが可能である。

（発明の効果〕 以上のべたように本発明による記録ヘッドの装着方法に
よれば、接続端子を強くこすって破壊したり記録ヘッド
が外部からの悪影響を受けることがなく、且つ記録ヘッ
ドの端子表面に異物が付着していたとしてもこれを除去
し電気的な接続を十分に得られるだけの力で記録ヘッド
をキャ゛リッジの正しい位置に搭載できる。

また、高精度で位置決めしながら記録ヘッドの着脱が簡
単かつ確実にできるようにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置を示す模
式的な斜視図。 第２亀図は本発明による記録ヘッドの構成を示す模式的
な斜視図。 第３Ａ図、第３Ｂ図は本発明によるキャリッジの構成を
示す模式的な斜視図及び上面図。 第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図、第４Ｄ図は、本発明に
よる記録ヘッドの搭載動作を示す模式％式％ ５Ｅ図は本発明による接続端子の接続の様子を示す模式
図。 第６Ａ図、第６Ｂ図は第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図、
第５Ｄ図、第５Ｅ図における接続端子の模式的な一部拡
大図。 第７Ａ図は記録ヘッドの搭載動作の従来例を示す模式的
側面図。 第７Ｂ図は記録ヘッドの搭載動作の一例を示す模式的側
面図。 第７Ｃ図は記録へ、ラドの搭載動作の一例を示す模式的
側面図。 ｌＯは記録ヘッド、１０ａは接続端子、１０ｂはガイド
ビン、１０ｃは記録ヘッドエレメント、１０ｄは接続端
子、２０はキャリッジ、３０は吐出回復装置、４０はガ
イド軸、５０はフレキシブルケーブルである。 姑３Ｂ口 ｌθλ 艷訊（２ 滴鴻ＢＳ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクを吐出する吐出口と該吐出口よりインクを
   吐出する為のエネルギーを発生するエネルギー発生手段
   とを有し、インクジェット記録装置の記録ヘッドを搭載
   する為の搭載手段に対して着脱可能な記録ヘッドであっ
   て、前記吐出口の設けられた面と、該面に対して特定の
   角度をなす面に設けられた電気的接続端子と、前記記録
   ヘッドの前記搭載手段への着脱における回転中心部と、
   を有し、該回転中心部の中心軸は前記吐出口の設けられ
   た面と前記接続端子の設けられた面の両方に平行で、そ
   の位置が前記吐出口の設けられた面に対して前記接続端
   子に対向する側で吐出口の設けられた範囲より外側かつ
   前記吐出口の設けられた面側に近い接続端子より吐出口
   側にあるようにしたことを特徴とするインクジェット記
   録ヘッド。
2. （２）インクを吐出する吐出口と該吐出口よりインクを
   吐出する為のエネルギーを発生するエネルギー発生手段
   とを有する記録ヘッドであつて、前記吐出口の設けられ
   た面と、該面に対して特定の角度をなす面に設けられた
   電気的接続端子と、前記記録ヘッドの前記搭載手段への
   着脱における回転中心部と、を有し、該回転中心部の中
   心軸は前記吐出口の設けられた面と前記接続端子の設け
   られた面の両方に平行で、その位置が前記吐出口の設け
   られた面に対して前記接続端子に対向する側で吐出口の
   設けられた範囲より外側かつ前記吐出口の設けられた面
   側に近い接続端子より吐出口側にあるようにした記録ヘ
   ッドと、 前記回転中心部に係合する部位を有し前記記録ヘッドの
   搭載される搭載手段と、 を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
3. （３）インクを吐出する吐出口と、該吐出口よりインク
   を吐出する為のエネルギーを発生するエネルギー発生手
   段と、前記吐出口の設けられた面に対して特定の角度を
   なす面に設けられた電気的接続端子と、を有する記録ヘ
   ッドの搭載方法において、 前記吐出口の設けられた面と前記接続端子の設けられた
   面の両方に平行な中心軸を有し前記吐出口の設けられた
   面に対して前記接続端子に対向する側で吐出口の設けら
   れた範囲より外側且つ前記吐出口の設けられた面側に近
   い接続端子より吐出口側にある回転中心部を前記搭載手
   段の対応する部位に係合させて、前記回転中心部を中心
   に回動させることで前記搭載手段に搭載することを特徴
   とする記録ヘッドの搭載方法。