JPH03101955A - インクジェットヘッド及び該ヘッドを備えたインクジェットカートリッジ及び該カートリッジを搭載した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、第１基体と第２基体とを接合することでイン
ク路が形成されるインクジェットヘッドに関する。

また、本発明は記録信号が与えられてインクを吐出する
インクジェットヘッドと該ヘッドにインクを供給するイ
ンクタンクとが一体的に構成されたインクジェットヘッ
ドカートリッジに関する。

さらに本発明は、インクジェットカートリッジを搭載し
所望の記録を行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は、記録に際し、記録ヘッドに
設けられた微細な吐出口よりインク滴を飛翔させ、その
インク滴を記録紙上に着弾させることで所望の記録を行
うものである。

第１０図は、前述のインクジェット記録方式に用いられ
るインクジェットヘッドの一部を概略的に示す概略斜視
図である。

第１０図において、１は複数のインク吐出圧発生手段、
例えば電気熱変換素子（図示せず）が配された基板であ
る。２は複数のインク吐出口９及びインク吐出口９に連
通したインク路７となる溝部７ａ及びインク路壁となる
壁部７ｂ及びインク路７ヘインクを供給する共通液室８
とが一体化されて作られた溝付天板である。３は各部品
を構築して構成する為のＡＩ製支持部材である。４は前
記インク路７を形成するために基板１と溝付天板２とを
機械的に圧着接合させる手段たるバネ製板状部材である
。

このバネ製板状部材４は略コ字状の形状であり、基板１
と溝付天板２とを接合方向の上下から挟みこんで押圧し
て接合している。その際バネ製板状部材４は、溝付天板
２の上面と面接触の状態で加圧力を前記上面に対して加
えてあり、その押圧力で基板１と溝付天板２とを接合し
ている。このようにバネ製板状部材の平面領域を利用し
て面圧接力で二つの部材を押圧接合することは従来より
行われているものである。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、前述したように略コ字状のバネ製板状部
材４の平面領域を利用して溝付天板２を押圧した場合、
バネ製板状部材４の折り曲げ部４ａ，４ｂに応力が集中
することになり、溝付天板２とバネ製板状部材４との接
触平面全体に均一に押圧力が加わらず、中央領域の押圧
力が低減する場合があった。

このように溝付天板２とバネ製板状部材４との接触面の
押圧力が不均一であった場合、基板１と溝付天板２との
接合により形成される複数のインク路７のうち、隣り合
うインク路どうしが、基板１との間にすき間を持つこと
になる．その結果基板１上で発生した吐出圧が隣りのイ
ンク路７へと分散されてしまい、記録が行われる際イン
クの吐出速度が不安定になり、インク滴がヨレたり、記
録信号が印加され、インクが吐出されるべき吐出口以外
の隣りの吐出口からインクが吐出され、印字乱れを行っ
てしまう等記録品位の低下を招くおそれがあった。

また前述の従来例では溝付天板は樹脂製である為、面圧
による押圧接合では溝付天板の反りや変形により吐出口
の極く近傍を均一な押圧力で押さえることが難しくなる
場合があった。

さらにバネ製板状部材の出来具合により押圧面の精度に
バラツキが生じやすく吐出口の掻く近傍を均一に押さえ
ることが難しい場合があった。

本発明は、これらの課題を解決しようとするものであっ
て、前述のように基板１と溝付天板２とをバネ製板状部
材４によって押圧接合する際の押圧力の均一性及び確実
性を確保、補償し、高品位記録が達成できるインクジェ
ット記録ヘッドを提供することを目的とする。

また、前述のような優れた特性を有する記録ヘッドに対
してインクを供給するインクタンクを一体的に設け、記
録装置に対して交換可能にしたインクジェットヘッドカ
ートリッジを提供することを目的とする。

さらに、前述の優れた特性を有する記録ヘッドを用いた
インクジェットヘッドカートリッジが搭載されて記録が
行われるインクジェット記録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〕

本発明者らは、前述の目的を達成するために鋭意研究を
重ねた結果、線圧を利用することで均一な押圧力を得る
ことができ、基板１と溝付天板２との接合の確実性を確
保することができるとの知見を得るに至った。

本発明は前述の知見に基づいて得られたものであって、
インクが吐出されるインク吐出口と、該インク吐出口に
連通したインク路と、該インク路の所定箇所にインクを
吐出するために利用される吐出圧発生素子とを備えたイ
ンクジェット記録ヘッドにおいて、接合することで前記
インク路を構成する第１基体と第２基体とを線圧を発生
する線圧押圧部材によって押圧接合していることを特徴
とするものである。

また、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基体と、該第１
基体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・を構成する凹凸部を備えた第２基体と、前記第
１基体と前記第２基体とを機械的に接合するために用い
られる板バネ部材と、を備えたインクジェット記録ヘッ
ドにおいて、端部を湾曲させた前記板バネ部材の該端部
によって線圧を発生させて前記第１基体と前記第２基体
とを圧接することを特徴とするものである。

さらに、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基体と、前記
インク吐出口が形成されたオリフイスプレートと、該オ
リフイスプレート外周に一体的に設けられた一部が外部
に突出した前面プレート部材と、該第１基体と接合され
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基体と、前記第１基体
と前記第２基体とを機械的に接合するために用いられる
板バネ部材と、を備えたインクジェット記録ヘッドにお
いて、端部を湾曲させた前記板バネ部材の湾曲部外面と
前記第２基体の外部に突出した前記前面プレート部材の
インク吐出方向とは反対側の側面とが接触した状態で前
記板バネ部材の端部によって線圧を発生させて前記第１
基体と前記第２基体とを圧接したことを特徴とするもの
である。

（作用） 請求項１，２．４項の発明によれば、基板と溝付天板と
の接合に際し、機械的押圧力を発生させるバネ製板状部
材の溝付天板接触押圧面を平面状でなく、線状とするこ
とにより押圧力の集中を図り、インク吐出口近傍のイン
ク路形成領域に相当する溝付天板土面領域を略均一な押
圧力で押えることが可能となる。

（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ＩＪＣ，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ＨＣ（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Ａｊ１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バツド２０１
とを有している。

１　３００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１　５００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１　３００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のキャリッジＨＣに対する位置決め
用の突起２５００．２６００を裏面側に有している。加
えて支持体３００はインクタンク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
っとして形成し、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。木例で
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、支持休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、この熱融着さ
れた裏面部のわずかな突出領域は、インクタンクＩＴの
インクジェットユニット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。

（ｉｆ）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ｔｏｏｏ内に配置される．１２００は上記
各部１００〜６００からなるユニットＩＪＵに対してイ
ンクを供給するための供給口であると共に、当該ユニッ
トをカートリッジ本体１　０００の部分’１　０　１　
０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、大気運通口
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ｉｏｏｏ内リブ２３００と
蓋部材１１００の部分リプ２５００，２４００とによっ
て形成されたタンク内空気存在領域を、大気達通口１４
０１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１　００
０は、インクタンクの本体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ｔｔｏｏの内面に設けられて
いるが、リブ１０００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
の半分以下の面に分散された形となっている。これらの
リブｋ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側へ毛管力で導びくことかできた。

１４０１はカートリッジ内部を大気に連通ずるために蓋
部材に設けた大気運通口である。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
大気連通口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
上記リブを配設することが重要となる。この場合、タン
クの大気違道口は、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、大気連通口
１４０１用の突出部分を形成し、この突出部分の内部を
空洞化して、ここに前述した吸収体９００厚み全体に対
する大気圧供給空間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１４０２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３００の穴３１２に係合する
２つみ位置決め凸起１０１２はこの直線し，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Ｌ！の延長上にはキャリッ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２１
００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
ヘッドの吐出口の位置決め精虜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
Ｌ，に垂直でこの突起１８００を通る直線をＬ，、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１２００のほぼ中心が位置するので、供給部
の口１　２００と供給管２２００との結合状態を安定化
する作用をし、落下やａｍ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、ヘッドＩＪＨの先端側構成の重量に対しても充分
な強度と位置精度を与えている。尚、２７００はインク
タンクＩＴの先端ツバで、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の不図示のパーに対して設けれ、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、ユニットＩＪＵを装着された後に
ｉｉｉ８　０　０で覆うことで、ユニットＩＪＵを下方
開口を除いて包囲する形状となるが、インクジェットカ
ートリッジＩＪＣとしては、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Ｃおけるインク連通用の接
続部には、例えばシリコンゴムやブチルゴム等のパッキ
ンが配設され、これによって封止が行われてインク供給
路が確保される。

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、ポリフ
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。

上述のように一体戒型部品は、インク供給部材６００、
天板・オリフイスプレート一体、インクタンク本体１　
０００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１７００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，ｉｉ８００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に、タンクＪＴ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エＪＴ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社インクジ
ェットカートリッジＩＪＣの前面側に位置する前板４０
００　（厚さ２ｍｍ）と、カートリッジＴＪＣの配線基
板２００のバツド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２０１１に対して押圧する弾性力を発生する
ためのゴムバツドシーｈ４００７を保持する電気接続部
用支持板４００３と、インクジェットカートリッジＩＪ
Ｃを記録位置へ固定するための位置決め用フック４００
１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、補強用のりプ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バツド２０１１対応のボツチ
付ゴムシ一ト４００７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、カートリッジＴＪＣ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。木例では、さらに配線基板３００
のバツド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、ゴムシ一ト４００７の各ボツ
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。木例のパツド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
方向に回勅した後、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の回勤時にカートリッジＩＪＣはプラテンロー
ラ側へ移勅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２１　００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２０１．２（Ｍ１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、駆勤モータ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
するリードスクリュー５００５のら線溝５００４に対し
て係合するキャリッジＨＣはビン（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
ードが木例に適用できることはいうまでもない。又、５
０１２は、吸弓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される。

これらのキャツピング、クリーニング、吸引回復は、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に構成されているが、周知のタ
イよングで所望の作動を行うようにすれば、木例には何
れも通用できる。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図及び第７図以
降を用いながら説明する。

以下、本発明の実施例を図面を用いて具体的に説明する
。第１図（ａ），（ｂ）は、本発明のインクジェット記
録ヘッドの一部を概略的に表わした分解斜視図及び断面
図である。１は複数の吐出圧発生部材、木例では電気熱
変換素子を備えている基板であり、Ｓｔでできている。

２は多数のインク吐出口９及び多数のインク路７及びイ
ンク路となる溝部７ａ及びインク路壁となる壁部７ｂ及
びインクを各インク路へ送る為のインクを貯溜する共通
インク室８を有した溝付天板２で樹脂の成形品でできて
いる。３は各部品を構築してヘッドを構成する為の支持
部材となるＡｉ板であり、４はインク路７、共通インク
室８を形成するために基板１と溝付天板２とを機械的に
圧着させるバネ製板状部材であり、例えば、リン青銅、
バネ用ステンレス、ＦＲＰ等で出来ている。５は基板１
と溝付天板２とを仮止めする為の接着剤であり、光硬化
型の接着剤である。

バネ製板状部材４は、第１図（ａ），（ｂ）に示される
ように溝付天板２の上面に略平行な平面部４Ｃと、基板
１と溝付天板２との接合面側に沿った側面部４ｄとを有
した略コ字形状をしており、側面部４ｄ社はさらに支持
板３と係合してバネ製板状部材４に押圧力を付勢するた
めのアーム部４ｅが設けられている。さらにバネ製板状
部材４には、平面部４Ｃから延在され、溝付天板２の上
面側に折り曲げられた線圧発生部６が設けられている。

この線圧発生部６によって基板１と溝付天板２とが線圧
によって押圧接合されることで押圧の応力が集中し、均
一な押圧力が得られ確実で信頼性が高い接合が行われる
。

実施例においてはバネ製板状部材４としてはリン青銅を
用いており、板厚０．１５ｍｍでＩｋｇの力を発生して
いる。しかしながら、前述の如く従来用いていたバネ製
板状部材４は、面を利用して溝付天板２を上方から押圧
しているため確実な接合が要求される吐出口近傍やイン
ク路領域に応力が集中せず、溝付天板２の上面全体に押
圧力が分散されていた。しかも、インク路７を構成する
インク路壁７ｂに均一の力を加えることがむずかしかっ
た。しかし本実施例では、バネ製板状部材４に線圧発生
部６を設け、巾０．１５で、インク路形戒領域あるいは
吐出口近傍を吐出口が形成された幅方向略全域にわたっ
て全てを均一に押えている為に、隣接したインク路７間
で発生していたすき間を確実におさえることができる。

これによって従来問題となっていた吐出の不安定性を確
実に解消することができた。

尚、第７図は、線圧発生部６を一担溝付天板２の上方へ
折り曲げ、それを再び下方に折曲げ、略Ｖ字形状とした
ものである。

このような構成とすることで、線圧発生部６自身にバネ
性を持たせてあり、押圧力の管理をより容易とすること
ができ、さらなる押圧力の均一化を達成できる。

さらに、本発明は、第８図に示されるように、インク吐
出口が形成されたオリフイスプレート１２ｂとオリフイ
スプレートの外周に一体的に設けられ一部の溝付天板１
２の外側および溝付天板１２と接合された基板１の外側
に突出した前面プレート部材１２ａとを備えたタイプの
溝付天板１２を用いて形成される記録ヘッドに対しても
好適に通用することができる。

この場合、バネ製板状部材４の線圧発生部６の外側面と
前面プレート部１２ａのインク吐出方向と反対側の外側
面とは接触するように設けられている。このようにする
ことで線圧発生部６が下方に向って押圧された場合に発
生する外方ににげようとする方向の力を前面プレート部
１２ａの側面によって押え込むことができ、押圧力のす
べてを有効に下方に向かわせられ、均一な押圧接合が達
成される。

尚、第８図に示す実施例においては、インク吐出口９の
先端部分からインク路と共通液室との境界域までの長さ
が０．４ｍｍであるのに対して、線圧発生部６はインク
吐出口９の先端から０．　　３ｍｍの部分を押圧するよ
うに構成されている。

線圧発生部６が押圧する位置はこの例に限られるもので
はなく、少なくとも基板１と添付天板２．１２との接合
によって形成されるインク路領域を押圧していることが
好ましい。されには吐出口側により近い領域を押圧する
ことが好ましく、最も好ましくは吐出口形成領域を押圧
することが好ましい。

一方、バネ製板状部材４の線圧発生部６の押圧領域は第
９図に示すようにインク吐出口に連通ずるインク路の形
成領域が全幅にわたって押圧されるような幅で形成する
ことが最も好ましい。

ところで、本発明で用いられるような、バネ製板状部材
４の場合、折り曲げ部４ａ，４ｂを上方に湾曲させてバ
ネ性をもたせているため、その湾曲の状態が重要である
。すなわち、折り曲げ部４ａ，４ｂの湾曲の程度があま
りゆるやかであるとバネ性が低下し、均一で確実な押圧
が達成できず、あまり急であるとバネ性が強すぎ、溝付
天板２の変形を招き、さらに湾曲の度合を増すと塑性変
形してしまいバネ性がなくなってしまう。

また、使用される記録ヘッドの大きさは小型化を達成す
るため非常にコンパクトになっている。

これら折り曲げ部４ａ，４ｂの湾曲の程度や記録ヘッド
の大きさを考慮した場合、線圧発生部６により押圧され
る領域を吐出口形戒領域の全幅もしくはそれ以上とする
ことは安定な押圧状態を保つことがむずかしい場合があ
る。したがって、線圧発生部６は、吐出口形成領域の全
幅もしくは全幅より内側の領域であって、最適な押圧力
が得られる領域を押圧することが好ましい。

なお、本実施例で使用されているバネ製板状部材４の溝
付天板２の上面に略平行な平面４ｃは、溝付天板２と接
触あるいは非接触であり、実質的に溝付天板２の上面を
押圧する力が発生していわいない。

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なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体（インク）が保持されている
シートや液路に対応して配置されてい電気熱変換体に、
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〉内の気泡を形戒出来る
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４３１
３１２４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１２３８７０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
ッド自体に一体的社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、記録ヘッドを一体的に構
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） 請求項１，２．４項の発明によれば、基板と溝付天板と
の接合に際し、機械的押圧力を発生させるバネ製板状部
材の溝付天板接触押圧面を平面状でなく、線状とするこ
とにより、押圧力の集中を図り、インク吐出口近傍のイ
ンク路形成領域に相当する溝付天板上面領域を略均一な
押圧力で押えることが可能となり、隣り合うインク路ど
うしのインク路壁が完全に基板と密着される為、吐出圧
が隣りの流路へ逃げることもなくなり、インク滴の安定
した吐出が得られ、常Ｃ安定した良好な印字品位を得る
ことのできるインクジェット記録ヘッドを提供すること
ができる。

また、本発明によれば、基板と溝付天板とをバネ製板状
部材によって押圧接合する際の押圧力の均一性及び確実
性を確保、補償し、高品位記録が達成できるインクジェ
ット記録ヘッドを提供することができる。

さらに本発明によれば、前述のような優れた特性を有す
る記録ヘッドに対してインクを供給するインクタンクを
一体的に設け、記録装置に対して交換可能にしたインク
ジェットヘッドカートリッジを提供することができる。

さらにまた本発明によれば、前述の優れた特性を有する
記録ヘッドを用いたインクジェットヘッドカートリッジ
が搭載されて記録が行われるインクジェット記録ヘッド
を提供することができる。

【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記録ヘッド
の一例を示す概略斜視図、 第１図（ｂ）は第１図（ａ）の断面図、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図は本発明に係る板インクジェット記録ヘッドの他
の例を示す概略斜視図、 第８図は本発明に係るインクジェット記録ヘッドのさら
に他の例を示す概略斜視図、 第９図は本発明に係るインクジェット記録ヘッドの一例
を示す正面図、 第１０図は従来のインクジェット記録ヘッドを示す概略
斜視図である。 １・・・基板、２，１２・・・溝付天板、３・・・支持
部材４・・・バネ製板状部材、５・・・仮止め接着材、
６・・・線圧発生部、７・・・インク路、８・・・共通
インク室、９・・・インク吐出口 ｚ４θρ 第ｑ図 第７θ図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクが吐出されるインク吐出口と、該インク吐
   出口に連通したインク路と、該インク路の所定箇所にイ
   ンクを吐出するために利用される吐出圧発生素子とを備
   えたインクジェット記録ヘッドにおいて、 接合することで前記インク路を構成する第１基体と第２
   基体とを線圧を発生する線圧押圧部材によって押圧接合
   していることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. （２）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基体と、 該第１基体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を備えた第２基体と、 前記第１基体と前記第２基体とを機械的に接合するため
   に用いられる板バネ部材と、 を備えたインクジェットヘッドにおいて、 前記板バネ部材の側面部を湾曲させ、該湾曲させた側面
   端部によって線圧を発生させて前記第１基体と前記第２
   基体とを圧接することを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
3. （３）押圧することで線圧を発生する前記板バネ部材の
   湾曲された端部は、前記第１基体と前記第２基体との接
   合で構成される前記インク路形成領域を押圧することを
   特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
4. （４）前記板バネ部材の湾曲された端部は前記インク路
   と連通してインクを吐出する吐出口形成領域からインク
   路形成領域の間の所定箇所に線圧を与えるように押圧す
   ることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘ
   ッド。
5. （５）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基体と、 前記インク吐出口が形成されたオリフイスプレートと該
   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基体と接合される
   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基体と、 前記第１基体と前記第２基体とを機械的に接合するため
   に用いられる板バネ部材と、 を備えたインクジェットヘッドにおいて、 端部を湾曲させた前記板バネ部材の湾曲部外面と前記第
   ２基体の外部に突出した前記前面プレート部材のインク
   吐出方向とは反対側の側面とが接触した状態で前記板バ
   ネ部材の端部によって線圧を発生させて前記第１基体と
   前記第２基体とを圧接したことを特徴とするインクジェ
   ットヘッド。
6. （６）前記インク吐出圧発生素子は熱エネルギーを発生
   する電気熱変換素子であることを特徴とする請求項１、
   ２または５いずれかに記載のインクジエツトヘツド。
7. （７）請求項１、２、３、４、５または６いずれかに記
   載のインクジェットヘッドと、該ヘッドにインクを供給
   するインクタンクと、を一体的に形成したことを特徴と
   するインクジェットカートリッジ。
8. （８）請求項１、２、３、４、５または６いずれかに記
   載のインクジェットヘッドと該ヘッドにインクを供給す
   るインクタンクとを一体的に形成し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。