JPH03101952A - インクジェットヘッド及び該ヘッドを備えるインクジェットカートリッジ及び該カートリッジを有するインクジェット記録装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はインクジェットヘッドに関し、特に吐出口が形
威されたオリフィスプレートを有するインクジェットヘ
ッドに関するものである。

また本発明は、インクジェットカートリッジに関し、特
に吐出口形成部材を有したインクジェットヘッドに対し
てインクを供給するインクタンクを一体的に備えたイン
クジェットカートリッジに関する。

さらに本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に
インクジェットヘッド一体型のインクジェットカートリ
ッジを走査することじより記録を行なうインクジェット
記録装置に関する．〔従来の技術〕 インクジェット記録方式Ｃ適用されるインクジェットヘ
ッドは、例えば第８図に示されるように、インク吐出圧
発生素子を設けた基板（以下ヒーターボードと称す）と
、該基板１と接合されて記録液体（以下インクと称す）
を収容す名液室７およびインク路８を構成する凹部を有
した基板２とからなる。この基板２は、インク路８に連
通し、インクを吐出するためのインク吐出口９を有する
オリフィスプレート４（以下溝付天板と称する）を一体
的に併せ持っている。

ヒーターボード１は支持基板３に接着剤により接着固定
され、溝付天板２はヒーターボード１上に、ヒーターボ
ード１上に配置されているインク吐出圧発生素子として
のヒータ一部と、溝付天板２のインク路８が合致する様
に接着され、溝付天板の有しているオリフィスプレート
４は、支持基板３の前端面に前ダレの様に配置される。

インクは、インク供給部材５から、溝付天板の上部に具
備されたインク供給口２ａを通り供給され、インク供給
部材５は突起棒を有し、支持基板上に設けられた貫通穴
に突起棒を挿入し、熱かしめすることにより、支持基板
に固定される。

インク供給部材５とヒーターボード１、溝付天板２等と
の陣間１０ａ，１０ｂ、及びオリフィスプレートと支持
基板前端面との間の接着が封入されつるべくわずかな隙
間が設けられた接合領域は、接着空間として封止剤が流
しこまれる。

（発明が解決しようとしている課題） しかしながら、オリフィスプレート４と支持基板３の前
端面の接合領域はその間に設けられている隙間が非常に
わずかであるため、封止剤がその隙間に十分に回りきら
ず、安定な接合状態が得られにくかった。この様な記録
ヘッドを装置に搭載し回復動作を行なった場合、オリフ
ィスプレート１と支持基板３間で十分な密閉空間を形成
せず、不十分な回復がなされてしまう。またキャッピン
グにおいても同様である。また、十分な接着がなされて
いないためハガレ等を生じる場合もある。

一方、ヒーターボード１、支持基板１、溝付天板２とか
ら構成されるヘッドチップとインク供給部材５との隙間
１０ａ，１０ｂはその隙間が均一でない。このように不
均一な隙間の場合、封止剤のまわり方が一様でなく、封
止剤が十分にまわり込みきらない部分が発生してしまう
場合や、逆（封止剤がまわりこみすぎて、はみだしてし
まう場合がある。その結果へッドチップとインク供給部
材５とのハガレを生じたり、接着剤がはみだすことによ
って外観をそこねてしまう等の課題があった。

本発明はこれらの課題を解決するために提案されたもの
であり、接着剤による接着封止の信頼性を高めることで
、高信頼性のインクジェットヘッドを提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は前述の目的を達成するために、インク吐出口か
らインクを吐出するために利用されるインク吐出圧発生
素子を有した第１基板と、前記インク吐出口が形威され
たオリフィスプレートと、該オリフィスプレート外周に
一体的に設けられ一部が外部に突出した前面プレート部
材と、該第１基板と接合されることで、前記インク吐出
口に連通したインク路を構成する凹凸部とを一体的に備
えた第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを接合
した接合体を取付け、それにより前記前面プレート部材
の一部で前面領域の一部が覆われる支持部材と、を備え
たインクジェットヘッドにおいて、前記支持部材の前記
前面プレート部材によって覆われる領域の一部に溝が形
威されていることを特徴とする。

〔作　用〕

前述の構成、すなわち支持基板の前端面に溝を形成し、
その溝から接着封止剤を供給することで、ヘッドチップ
とインク供給部材との間の隙間にまで良好に接着封止剤
がまわり込む。それにより強固で安定な接着封止が達成
される。

〔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，インクジェットカー
トリッジｒＪｃ．インクジェット記録装置本体ＩＪＲＡ
，キャリッジ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。

木例でのインクジェットカートリッジ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
っているもので、インクタンクＩＴの前方面よりもわず
かにインクジェットユニットＩＪＵの先端部が突出した
形状である。このインクジェットカートリッジＩＪＣは
、インクジェット記録装置本体ＩＪＲＡに載置されてい
るキャリッジ｝｛Ｃ（第５図）の後述する位置決め手段
及び電気的接点とによって固定支持されると共に、該キ
ャリッジＨＣに対して着脱可能なデイスポーザブルタイ
ブである。本例第２図乃至第６図には、本発明の成立段
階において威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。

（ｆ）インクジェットユニットＩＪＵ構成説明インクジ
ェットユニット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ェット方式
のユニットである。

第２図において、１００はＳｔ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Ａｊ２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ッド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ィスプレート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、インクジェットユニットの底板とな
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ｊ３００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のキャリッジ｝ＩＣ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
えて支持休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ェットカートリッジＩＪ
Ｃ（第３図）において、その周囲の３辺を平行溝３００
０．３００１の複数で形成されたヘッド先端域の延長点
にあって、ゴミやインク等の不要物が突起２５００．２
６００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、インクジェットカートリッジＩＪＣの
外壁を形成すると共に、インクタンクとでインクジェッ
トユニットＩＪＵを収納する空間部を形成している．又
、この平行渭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２２００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
っとして形威し、インク導管の固定側とインク供給管２
２００との毛管現象を確保するための封止ビン６０２が
挿入されている。尚、−６０１はインクタンクＩＴと供
給管２２００との結合シールを行うパッキン、７００は
供給管のタンク側端部に設けられたフィルターである。

このインク供給部材６００は、モールド戒型されている
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
３００ｅ対する固定は、支持体３００の穴１９０１．１
９０２に対するインク供給部材６００の裏面側ビン（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、との熱融着さ
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ＩＪＵの位置決め
面は正確に得られる。

（ｉｊ）インクタンクＩＴ構成説明 インクタンクは、カートリッジ本体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。

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１　０００内に配置される。

１　２００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、当該ユニットをカートリッジ本体１　０００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ｉ　ｏｏｏ内リブ２３００
と蓋部材１１００の部分リブ２５００．２４００とによ
って形威されたタンク内空気存在領域を、大気連通口１
４０１側から連続させてインク供給口１　２００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ｉｏｏ
ｏは、インクタン２の木体１０００の後方面において、
キャリッ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２
４００，２５００は、同様にリブ１　０００に対して対
応する延長上にある蓋部材１｝ＯＯの内面に設けられて
いるが、リブ１　０００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２５００．２４００は蓋部材１０００の全面
積の半分以下の面（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１　２００
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側へ毛管力で導びくことができた
．，１４０１はカートリッジ内部を大気に連通ずるため
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撥液材であり、これに
より大気運通口１４００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、キャリッジの移
動方向に長辺を持つ場合又は立方体の場合は、蓋部材１
１００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
上記リプを配設することが重要となる。この場合、タン
クの大気運通口は、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、インクジェットカートリッジＩ
ＪＣのヘッ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戒をとっている
ために、装置の小型化を達成できるだけではなく、カー
トリッ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、大気運通口
ｌ４０１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
ッジを提供できた。尚、この大気圧供給空間ｌ４０２は
、従来よりもはるかに大きい空間であり、上記大気運通
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
カートリッジを提供できる。

又、インクタンクＩＴの上記ユニットＩＪＵの取付面の
構戊は第４図によって示されている。オリフィスプレー
ト４００の突出口のほぼ中心を通って、タンクＩＴの底
面もしくはキャリッ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３０００穴３１２に係合する２
つの位置決め凸起１０１２はこの直線Ｌ＋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の延長上にはキャリッジの位置決め用フック４
００１の９０’角の係合面４００２が係合する爪２１０
０が位置しており、キャリッジに対する位置決めの作用
力がこの直線Ｌ．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
ッ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１９
００．２０００に夫々対応するインクタンクの突起１８
００．１８０１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３
００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Ｌ，上には
上記供給口ｌ２００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１
１ＪＬ２．Ｌｓは一致していす、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Ｃ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、ヘッドＩＪＩ｛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の先端ツパで、キャリッジの前板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、キャリッジに対する抜け止めで、キャリッ
ジＨＣの不図示のバー心対して設けれ、カートリッジＩ
ＪＣが後述のように旋回装着された位置でこのパーの下
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！丁は、ユニットＩＪＵを装着された後ｅ
ｆｉ８　０　０で覆うことで、ユニットＩＪｔＪを下方
開口を除いて包囲する形状となるが、インクジェットカ
ートリッジＴＪＣとｂては、キャリッジＨＣに載置する
ための下方開口はキャリッジ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
空間内にあるヘッド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ッジＩＪＣの上方面に、こ
の空間よりは小さい幅のスリット１７００を設けて、昇
温を防止しつつもユニットＩＪＵ全休の温度分布の均一
化を環境に左右されないようにすることができた． インクジェットカートリッジ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ｋ導入口を介して供給タンク６００内社
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４００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達通用の接
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。

尚、本実施例においては天板１３００は耐インク性に優
れたポリサルフオン、ポリエーテルサルフオン、ボリフ
エニレンオキサイド、ボリブロビレンなとの樹脂を用い
、オリフィスプレート部４００と共に金型内で一体に同
時戊型してある。

上述のように一体成型部品は、インク供給部材６００、
天板・オリフィスプレート一体、インクタンク本体１０
００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。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６
００は、その上面部６０３がインクタンクＩＴのスリッ
ト１　７００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ットＳを形成し、下面部６０４
がインクタンクＩＴの下方のＭ８００が接着される薄板
部材のヘッド側端部４０１１との間に上記スリットＳと
同様のスリット（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との間のスリッ
トは、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把、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．（ｉ　ｉ　ｉ）　キャリッジＨＣ
に対するインクジェットカートリッジＩＪＣ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．キャリッジＨＣは
、プラテンローラ３０００に沿って移動するもので、キ
ャリッジの前方プラテン側にインクジェットカートリッ
ジＩＪＣの前面側に位置する前板４０００　（厚さ２ｍ
ｍ）と、カートリッジＩＪＣの配線基板２００のパッド
２０１に対応するパツド２０１１を具備したフレキシブ
ルシ一ト４００５及びこれを裏面側から各パツド２０１
１に対して押圧する弾性力を発生するためのゴムパッド
シ一ト４００７を保持する電気接続部用支持・板４００
３と、インクジェットカートリッジＩＪＣを記録位置へ
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。

前板４０００は位置決め用突出面４０１０をカートリッ
ジの支持体３００の前述した位置決め突起２５００．２
６００に夫々対応して２個有し、カートリッジの装着後
はこの突出面４０１０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、カートリッジＩＪＣ装着時の前面位置Ｌｓ
よりもわずかに（約０．１ｍｍ程度）プラテンローラ側
に突出しているヘッ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
側からフック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、カートリッ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がカートリッジ
に及ぼす作用方向と逆方向に、力一トリッジへの作用力
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ツド２０１１対応のボツチ
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は、カートリッジ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
のパッド２０１を前述したｍ　Ｌｒに関して対称となる
ように分布させているので、ゴムシ一ト４００７の各ボ
ッチの変形量を均一化してパッド２０１１．２０１の当
接圧をより安定化している。本例のバッド２０１の分布
は、上方，下方２列、縦２列である。

フック４００１は、固定軸４００９に係合する長大を有
し、この長大の移動空間を利用して図の位置から反時計
方向に回勤した後、プラテンローラ５０００に沿って左
方側へ移動することでキャリッジＨＣに対するインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの位置決めを行う．このフッ
ク４００ｌの移動はどのようなものでも良いが、レバー
等で行える構威が好ましい．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
ック４００１の左方側移動によって９０°のフック面４
００２がカートリッジＩＪＣの爪２１００の９０゜面に
密着しつつカートリッジ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
的にパッド２０１．２０１１同志の接触が始まる。

そしてフック４００１が所定位置、即ち固定位置に保持
されると、パッド２０１．２０１１同志の完全接触状態
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
形成されてキャリッジに対するカートリッジ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ェット記録装置Ｉ
ＪＲＡの概観図で、駆動モータ５ｏ１３の正逆回転Ｃ連
動して駆動力伝達ギア５０１１．５００９を介して回転
するリードスクリュー５００５のら線溝５００４に対し
て係合するキャリッジ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、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン５
０００に対して押圧する。５００７．５００８はフオト
カブラでキャリッジのレパー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
のホームポジション検知手段である，５０１６は記録ヘ
ッドの前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持
する部材で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引
手段でキャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸
引回復を行う。５０１７はクリーニングブレードで、５
０１９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に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、５
０１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、
キャリッジと係合するカム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ッチ切換等の公知の
伝達手段で移動制御ざれる。

これらのキャツビング、クリーニング、吸弓回復は、キ
ャリッジ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じ構成されているが、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
戒例を示している。

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図及び第７図以
降を用いながら説明する。

第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に本発明の具体的な実施
例を示す．第１図（Ａ）に示される様に、インクジェッ
トヘッドは、インク吐出圧発生素子を設けた基板１（以
下ヒーターボードと称す）と、該基板１と接合されて記
録液体（以下インクと称す）を収容する液室７及びイン
ク路８を構戒する凹凸部を有した基板２とからなる。こ
の基板２は、インク路８に連通しインクを吐出するため
のインク吐出口９を有するオリフィスプレート４（以下
溝付天板と称す）を一体的に併せ持っている。

ヒーターボード１は支持基板３に接着剤により接着固定
され、溝付天板２はヒーターボード１上に、ヒーターボ
ード１上に配置されているインク吐出圧発生素子として
のヒータ一部と、溝付天板２のインク路８が合致する様
に接着され、溝付天板の有しているオリフィスプレート
４は、支持基板３の前端面に前グレの様に配置される。

インクは、インク供給部材５から、溝付天板の上部に具
備されたインク供給口２ａを通り供給され、インク供給
部材５は突起棒を有し、支持基板上に設けられた貫通穴
に突起棒を挿入し、熱かしめすることにより、支持基板
に固定される．インク供給部材５と、ヒーターボード１
、溝付天板２等との陳間１０ａ，１０ｂ，及びオリフィ
スプレートと支持基板前端面との間の接着が封入されつ
るべくわずかな隙間が設けられた接合領域は、接着空間
として封止剤が流しこまれる。

ここで、インクジェットヘッドを構成するオリフィスプ
レート４の吐出口近傍はその厚さが約３０〜４０μｍで
あるが、支持基板３下部に行くにつれて厚い方が望まし
く、本実施例では０．　２ｍｍである。

また材料のコストおよび耐インク性を考慮すると、オリ
フィスプレート４を有する溝付天板２の素材としては、
熱可塑性樹脂、例えば、ボリイくド、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリサルフオンなどが挙げられる。

本実施例では、高温においても熱変形量の小さいポリホ
ルフオンを用いた。第１図（Ｂ）にインクジェットヘッ
ドの正面図を示す。第１図（Ｂ）において、斜線部は封
止剤が充填されている領域を示す．支持基板３は両側に
溝３Ａが形成されている。

本実施例では第１図（Ｃ）に示す様に、溝３Ａは、巾１
　ｍｍ，深さ０．２ｍｍとされている。この溝はこの大
きさに限られることなく接着剤を十分良好に封入するこ
とが可能な溝であればよい。

支持基板３上に、ヒーターボードが接着剤により固定さ
れ、さらに溝付天板２はヒーターボード１上に配置され
ているヒータ一部と、溝付天板２のインク路７とが合致
する様にヒーターボード１上に固定される。溝付天板２
は、オリフィスプレート４を有しており、オリフィスプ
レート４は支持基板３の前端面に前だれ゛の様に配置さ
れている。

インク供給部材５は、インク供給部材に設けられた不図
示の突起棒を支持基板３に設けられた貫通穴と合致させ
熱かしめすることにより、支持基板３に固定される。こ
の際、オリフィスプレート４とインク供給部材５との隙
間は均一な隙間１０ａ，１０ｂが形成される。本実施例
ではその隙間１０ａ，１０ｂはともに０．１　〜０．２
ｍｍとなっている。

封止剤はインク供給部材５上部の封止剤注入口（不図示
）から注入され、電気信号を伝達するためのワイヤーボ
ンデイングを封止すると同時にオリフィスプレート４と
インク供給部材５との陳間１０ａ，１０ｂを封止し、さ
らに支持基板３に設けられた溝３Ａを通り、オリフィス
プレート４と支持基板３前端面との隙間領域を完全に封
止する。

支持基板３に設けられた溝３Ａは、オリフィスプレート
４とインク供給部材５との隙間と連続する空間を形成し
ている事が重要である。溝３Ａが完全にオリフィスプレ
ート４でおおわれていたり、前記陣間１０ａ，１０ｂと
独立していることは好ましくない。なぜなら注入された
封止剤の流路が断たれることとなり、良好な封止が達成
できなくなってしまうからである。

本実施例における封止剤はポリサルフオンとの接着力の
あるワイヤーボンデイング封止が可能な樹脂として、商
品名ＴＳＥ３９９Ｂ１ａｃｋ　（東芝シリコーン社製）
を使用しており、使用可能粘度としては、１５００〜３
０００ｃｐである。

支持基板３前端面に形Ｆ＆’ｔれる溝３Ａは量産性を考
慮するとプレスにて、形成される。

従って、溝３Ａの形状としては、半円形、三角いづれで
も良く、例えば第７図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）
に示されるような各種の変形が考えられる。

しかしながら、この場合もインクジェットヘッドとして
形成されたとき社、インク供給部材５とヒーターボード
、溝付天板等を積層して形成したヘッドチップとの隙間
１０ａ，１０ｂと、溝３Ａとは連続した空間領域が形成
されている必要がある。

本発明は特にインクジェット記録方式の中でもバブルジ
ェット方式の記録ヘッド、記録装置に於で、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
理を用いて行なうものが好ましい。この方法は所謂オン
デマンド型、コンテイ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
ルギーを発生せしめ、記録ヘッ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
が行なわれるので、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なうこと
ができる。

記録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、電気熱変換体の組み合わせ
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４４５９６９
０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年第１　２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力
波を吸収する開孔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ッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
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ッ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
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッ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
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、記録ヘッドに対
しての、キャビング手段、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。

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。

〔発明の効果］ 以上説明したように、溝付天板のオリフィスプレート部
とインク供給部材との隙間を０．１〜０．２ｍｍの範囲
で均一にし、さらに前記陣間と連続する様に支持基板前
端面に溝を形成することにより、封止剤注入において、
オリフィスプレート部とインク供給部材との隙間に関し
ては、封止剤が均一にまわり、メニスカスを作ることに
より、美しくかつ強固で安定した封止が得られる。

支持基板前端面とオリフィスプレート部の隙間に関して
は、溝により封止剤の供給が十分に得られることにより
、隙間を封止剤で完全に封止することができる。これに
より、 ■オリフィスプレートとヒーターボードとの隙間がなく
なり、保持されることにより吐出時のバワーロスがなく
なり、安定した吐出が得られる。

■空気のリークがなくなることにより回復操作が円滑に
行なわれる。

等の効果が得られる優れたインクジェットヘッドを提供
できる。

また、優れた特性を有するヘッドを備えたインクタンク
一体型のインクカートリッジが提供できる。

さらに、優れた特性を有するヘッドを備えたインクタン
ク７体型のインクカートリッジを塔載し、安定で高品位
な記録が行なえるインクジェット記録装置が提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明に係るインクジェットヘッドの一
実施例を示す概略断面図、 第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の吐出口側から示す概略正
面図、 第１図（Ｃ）は本発明に係るインクジェットヘッドを構
成する支持基板の一例を示す概略斜視図、 第２図は本発明に係るインクジェットカートリッジの一
例の分解斜視図、 第３図は本発明に係るインクジェットカートリッジの概
略斜視図、 第４図はインクジェットカートリッジのインクタンクを
インクジェット記録ヘッドが装着される側から見た概略
斜視図、 第５図はインクジェットカートリッジ装置本体のキャリ
ッジに装着される様子を示す上面図、第６図は本発明・
に係るインクジェット記録装置を示す概略斜視図、 第７図（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は本発明に係る
インクジェットヘッドを構成する支持基板の他の例を示
す概略斜視図、 第８図は背景技術としてのインクジェットヘッドの一例
を示す概略正面図である。 １・・・ヒーターボード、２・・・溝付天板、２ａ・・
・インク導入口、３・・・支持基板、３Ａ・・・溝、４
・・・オリフィスプレート、５・・・インク供給部材、
６・・・押えバネ、７・・・共通液室、８・・・インク
路、９・・・オリフイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク吐出口からインクを吐出するために利用さ
   れるインク吐出圧発生素子を有した第１基板と、 前記インク吐出口が形成されたオリフィスプレートと、
   該オリフィスプレート外周に一体的に設けられ一部が外
   部に突出した前面プレート部材と、該第１基板と接合さ
   れることで、前記インク吐出口に連通したインク路を構
   成する凹凸部とを一体的に備えた第２基板と、 前記第１基板と前記第２基板とを接合した接合体を取付
   け、それにより前記前面プレート部材の一部で前面領域
   の一部が覆われる支持部材と、 を備えたインクジェットヘッドにおいて、 前記支持部材の前記前面プレート部材によって覆われる
   領域の一部に溝が形成されていることを特徴とするイン
   クジェットヘッド。
2. （２）前記吐出エネルギー発生素子は電気熱変換体であ
   ることを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれ
   かに記載のインクジェットヘッド。
3. （３）請求項１に記載のインクジェットヘッドと、該ヘ
   ッドに対してインクを供給するインクタンクと、を一体
   的に備えたことを特徴とするインクジェットカートリッ
   ジ。
4. （４）請求項１に記載のインクジェットヘッドと該ヘッ
   ドに対してインクを供給するインクタンクとを一体的に
   備えたインクジェットカートリッジと、該カートリッジ
   を搭載して走査可能に設けられたキャリッジと、を備え
   たインクジェット記録装置。