JPH03110172A - インクジエツト記録装置、それに用いられるインクジエツト記録ヘツド及び着脱可能なインクジエツト記録ユニツト - 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、インクを吐出するために利用される吐出エネ
ルギーを発生する吐出エネルギー発生素子を一つ又は複
数形成した液路と、該液路にインクを供給するための（
共通）液室と、を有するインクジェット記録ヘッド及び
着脱可能なインクジェット記録ユニット更には、インク
ジェット記録装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のインクジェット記録装置、記録ヘッド、インクタ
ンク一体型の記録ユニットでは、微小液滴を吐出させる
もの、あるいは、更に一対の電極を設けて、これにより
液滴な偏向して吐出させるものが知られている。また液
路内に配設した発熱素子を急激に発熱させることによっ
て気泡を生ぜしめ、その気泡の発生によって吐出口から
液路を吐出させるもの等が種々提案されてきた。

これらの中でも、熱エネルギーを利用して記録液を吐出
するインクジェット記録ヘッドは、記録用の液滴を吐出
して飛翔用液滴を形成するための液体吐出口（オリフィ
ス）を高密度に配列することができるために高解像力の
記録をすることが可能であるほか全体的コンパクト化も
容易であることなどの利点があるので実用化されている
。

ところで、従来の記録においては、インクを使用してい
るためにインクを保持するインクタンクからのインク供
給を受けて記録を行う形式のものやインクを保持するイ
ンクタンクをヘッドと一体化した使い捨て形式のもの他
があるが、インクのみが存在するべきインク液路や液室
内に気泡が形成されることは好ましいことではない。特
に、この気泡が発生した後に気泡が増大していった場合
には記録不良や上記熱エネルギーによる異常昇温によっ
て電気熱変換体がその機能を失う場合もあるため、記録
不良が生じたときやこれを予測する条件に応じて、ヘッ
ドの吐出口側から吸引回復したり液室に加圧したインク
や洗浄液を流し込み、吐出口側から供給したインクと共
に気泡を除去しようとする回復手段が提案されている。

この回復手段では、気泡を除去するために回数を大きく
するか、吸引量や加圧量を大きくすることで対応を図っ
ている。そのために、記録中断時間の増大や中途半端な
回復状態のための回復処理の間隔が短（なるという問題
をもたらしている。

また、別の手段としては、発生した気泡を大気に連通し
た室へ集めて、自然に除去する構成も提案されているが
、装置の大型化をもたらすだけであるほか、密閉式の液
室や液路には採用できないという問題がある。

［発明が解決しようとしている課題］ 本発明者らの研究によると、従来のインクジェット記録
ヘッドでは、１か月以上３か月程度の長期放置による耐
久試験の結果、記録ヘッドの共通液室内の状態に大きな
変化が発生するものが見られた。すなわち、共通液室内
に４００μｍという大きな気泡が発生していたことであ
る。この原因は、不明な点がおおいが、しかしなから、
前記従来例の構成のインクジェット記録ヘッドではこの
ような大きな気泡が発生すると上記回復手段を講じても
これを除去できずにヘッド交換を余儀なくせざるをえな
い。

更に本発明者らが従来の通常回復について研究した結果
では、ヘッド内部で発生して前記共通液室内部に侵入、
成長した気泡は、液室内部から完全に抜くことができず
、５０〜１００μｍ程度の気泡を分散状態で残している
ことが判明した。

これらのインク発生の経路としては、インクタンク内の
インクの蒸発・インク中の溶存ガス・記録時の発泡の際
の残留気泡・吐出口キャップ時の吐出口からのメニスカ
ス押し込み・インク供給口からインクと共に入ってくる
気泡等があることは、従来では予想されていることでは
ある。が、本発明者らの研究では、インクを案内する案
内路のインク漏れは防止できるが大気、ガスの流入を防
止できる構成を完全に達成することは困難であるため、
従来とは逆の発想に転換して、上述した大きな気泡でさ
え容易に除去でき、復帰時間を極めて短縮化し、確実に
除去できるようにすることで、記録不良（着弾インク滴
の不安定性・吐出インク滴体積の不安定・一部ノズルの
不吐出等の印字不良、共通液室内のインクがなくなる等
）又は気泡によってインクの無い状態でエネルギー発熱
素子が発熱を起こすから発熱による寿命の低下等を防止
できるようにすることを主たる技術課題とする。

本発明者らの研究結果では、上述した回復手段の作用効
果が予想以下に終わってしまう原因は、インクの乱流が
発生するが故に、かえって、気泡の分散化を招き、大型
化する気泡の因子を残存してしまうという検討結果をも
本願発明の別の技術課題とする。

本発明の更なる技術課題は以下の説明から理解できよう
。

〔発明の概要Ｊ 本発明は、回復手段を有するインクジェット記録装置、
それに用いられるインクジェット記録ヘッド及び種々の
放置状態や使用状態に左右されない記録装置に対して着
脱可能なインクジェット記録ユニットに関し、特徴たる
構成は、吐出エネルギー発生素子が作用する液路に対し
てインクを供給する液室が、液路の延長線に対して角度
が５度乃至４０度（好ましくは３５度以下）の範囲内に
あるインク案内面（又は斜面）を、少なくとも該液室に
対してインクが供給されるインク受け部から該液路に向
う方向に有していることである。

この特徴構成は、共通液室にインクが供給されるところ
のインク受け部（又は口）から少なくとも前記液路まで
の共通液室の内壁に上記傾斜な有すること又は、インク
受け部（又は口）から見て前記液路までの１方向だけで
なく、その左右の内壁にも設けることによって、前記共
通液室に侵入した気泡をむしろ集約できて、分散状態を
解消しつつも簡単かつ確実に吐出口から抜は易くしたも
のである。従って、液室内部に侵入した気泡が内壁の上
記斜面の傾斜に沿って吐出口から抜かれるため、気泡に
よって発生していた印字不良及び寿命の低下が解決され
る。

特に、上記左右の内壁面の傾斜を上記斜面の角度よりも
大きくすることで、気泡の排出方向を一つの面に集中化
出来るのでより好ましい構成となり、除去効率は一層向
上できた。又、上記インクジェット記録ヘッドが備える
複数の吐出エネルギー発生素子の配列方向を水平方向に
対して上下各４５度以内の角度で記録装置本体に保持し
て使用される場合は、上記斜面だけを有していれば放置
状態に対して有効な効果を発揮できる。更に、記録ユニ
ットのインクタンク、液室、供給部材等の各部材をモー
ルド成型品とした場合は製造工程を簡略化してコストも
さげることができるので、産業上利点が多いが、この場
合は、成型品のガス透過性が上記気泡の発生に対して影
響をもたらすことがあるので、本発明はこれらの利点を
生かしつつ安定した記録を保証できる効果がある。

又、本発明の上記斜面と、その左右の上記斜面を有する
構成では、インクジェット記録ユニットを装置に対して
着脱可能にする構成の場合に特に有効−で、本来ではヘ
ッドの振動は気泡の分散化や新たな気泡の発生という問
題と考えられていたが、本発明にとっては、上記斜面の
気泡集中効果を促進して、気泡除去時の除去効率を一層
向上できることになるので好ましい構成である。更に、
本発明の実施例では、上記構成に加えて複数の吐出エネ
ルギー発生手段の配列方向を重力方向に関して最大４５
度の傾斜角の範囲内に保持して移動可能なキャリッジと
、該キャリッジに対して着脱する際に上記インクジェッ
ト記録ユニットを該キャリッジの移動方向に関して旋回
している構成を有しているが、これも、装着時に又は、
キャリッジの反転時の衝撃によって、上記効果を達成で
きるので好ましい。

又、上記液室は、上記液路に連続して上記インク受け部
側に広がる領域と、上記インク受け部から該領域に向か
う斜面と、を有し、該斜面の延長線が該領域に対向する
上記液路の上記吐出エネルギー発生手段配置側面に至る
ことを特徴とするインクジェット記録ヘッドでは、上記
角度に限定されるものではない。なぜならば、この広が
る領域が存在することによって、微小気泡の集約をここ
で行うだけではな（集約された気泡が吐出エネルギー発
生手段のある液路の延長上から離れた領域に気泡を保持
しているだけで仮に大型化した場合でも上記斜面に沿っ
て液路から遠ざかる方向に気泡を案内するので記録不良
の発生を大幅に遅らせることができる。しかも、斜面の
延長線が該領域に対向する上記液路の上記吐出エネルギ
ー発生手段配置側面に至るために、衝撃が発生して存在
する気泡が斜面に沿って、上記液路内に入り込もうとし
ても吐出エネルギー発生手段配置側面が障壁として存在
するので、液路内に大きな気泡が侵入して記録不良を発
生することはない。無論、この構成に上記角度限定が加
われば一層効果が向上することは上記説明から明らかで
ある。

次に説明する構成は、吸引回復する際に特に有効である
が、加圧回復にも有効な構成を開示している。つまり、
吐出エネルギー発生手段側を底辺とする断面台形形状の
液路とすれば、気泡の発生に対して、液路の内面全体に
分散する条件が不均一化できているので、発生又は侵入
した気泡はこの台形形状の短辺側に集約されていく他、
回復時の気泡の排出ルートを集中化出来るので、気泡排
出効果を一層向上できる。又、上記断面台形形状の液路
に対応する吐出口が、液路の上記断面台形形状の短辺側
を短辺とし、この長辺側を長辺とする台形形状である構
成によれば、回復時のインク乱流状態の発生を防止でき
気泡排出効果を安定化できる。更に、この形状を等脚台
形形状とすれば一層好ましい。本実施例では最も好まし
い形状として、該液路の吐出部近傍に等脚台形形状のま
ま液路が広がっている第１領域と、等脚台形形状のまま
液路よりも狭くなって等脚台形形状の吐出口につながる
第２領域と、を有しているので、上記インクの乱流をほ
とんど発生することな（気泡を確実に除去できる。更に
本実施例では、上記液路の断面等脚台形の脚の中心同士
を結んで形成される面に関して、上記第１．２領域は対
称であるので、回復時に加わる圧力分布を均一化して、
排出領域での微小乱流の発生を大幅に減少できる。

又、本発明によれば、共通液室を形成する天板部材と吐
出口形成部材とを一体化し、記基板に係合するための段
差部を有する液路形成部材と、上記液路形成部材の上記
液路の上方から該液路の配列方向に線圧加圧して上記段
差部に上記基板の先端部が係合した状態で加圧保持する
加圧部材と、による簡単な構成を採用しても気泡の発生
による上述した不都合がほとんどない、優れた記録を行
うことが可能になる。

本発明の更なる構成の理解は実施例以降の説明から理解
できよう。

［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。

本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ィ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から、
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Ａβ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
ヤボンディ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ツキン、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（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１９０１．１
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
な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ＩＪＬＩ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。

（ｉｉ）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リ、カー
トリッジ本体１０００内に配置される。

１２００は上記各部１００〜６００からなるユニットＩ
ＪＵ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１０００の部分１
０１０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、大気連通口１４
０１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ｌへブ１０００
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な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２４
００．２５００は、同様にリブ１０００に対して対応す
る延長上にある蓋部材１１０ｏ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１ｏ００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側へ毛管力で導びくことかできた。１４０
１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。１４０ｏは大気連通口１４０
１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を形成しである。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Ｌｌ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はこの直線り、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
力がこの直線り、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Ｌｘ、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０１２００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
り、、Ｌ、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（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は止めで、キャリッ
ジＨＣの不図示のバーに対して設けれ、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
蓋８００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
中実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
ェニレンオキサイド、ポリプロピ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
時成型しである。

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１７００を備えた屋根部の端部４０−０８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の下方の蓋８００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４０
００　（厚さ２　ｍ　ｍ　）と、カートリッジＩＪＣの
配線基板２００のパッド２０１に対応するパッド２０１
１を具備したフレキシブルシート４００５及びこれを裏
面側から各パッド２０１１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ート４００７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２５００．２６００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、カー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ッド２０１１対応のボッチ
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を前述した線り、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の各ボッ
チの変形量を均−化してパッド２０１１．２０１の当接
圧をより安定化している。本例のパッド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に係合する長穴を有
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戸ンジ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はフォト
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される。

これらのキャッピング、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図及び第７図以
降を用いなから説明する。

本実施例は、前記共通液室にインクを供給するインク供
給口がインクを上方向から供給するべく上部に形成され
、そこから少なくとも前記液路までの共通液室の内壁に
傾斜を有すること、もしくは、共通液室にインクを供給
するインク供給口から前記液路までの共通液室の内壁に
設けられた傾斜がインク供給口から見て前記液路までの
１方向だけでなく、その左右の内壁にも設けることによ
って、前記共通液室に侵入した気泡が大きく成長したと
しても、種々の状態に置かれても、この気泡を吐出口か
ら抜は易くしたものである。

これは、液室内部に侵入した気泡が内壁の傾斜に沿って
移動し、吐出口から排出されやす（なるためである。こ
れにより、気泡によって発生していた印字不良及び寿命
の低下が解決される。

さらに、液室内に成長して印字の妨げとなる気泡をボン
ピング回復する場合に、泡が抜けやすい構造となってい
る。

実験による液路の延長線に対する傾斜角度と気泡の残り
量を示す。実験は各傾斜をもつ液室からボンピング回復
により気泡を取り除くことにより行った。ボンピング回
復とは吐出口全面からポンプによってインクごと気泡を
すいだすインクジェットプリンターの回復方法を指し示
す。

尚、共通液室にインクを供給するインク供給口がインク
を上方向から供給するべ（上部に形成され、そこから少
なくとも前記液路までの共通液室の内壁の斜面の液路の
延長線に対する角度と、この斜面に対して両側に位置す
る面が、上記液路の延長線を通り上記斜面に対向する面
に対しての角度を傾斜角度としている。以下の例で三方
スロープとは、上記斜面と、その左右の面の３面が傾斜
を持っている例で、以下の場合は、３面の角度が同一で
ある。又、１方向スロープとは、上記斜面だけを傾斜し
たものである。

０　ポンプ回数１回気泡が抜けた ○　ポンプ回数２〜３回で気泡が抜けた△　不吐出には
ならないが少し気泡が残る×　気泡がほとんど抜けない 吸引圧　　　　　−０，５気圧 吸引量　　　　　−０，０５ｃｃ （ボンピング回数　１回当たり） 上記表での９０度は、第８図に示した従来構成の形状ヘ
ッドで、共通液室を矩形状（直方体）としたものになる
。この図は、前記第１１１０図のオリフィスプレート１
０とは異なるものであるが、結果は上記「×」と同じで
ある。簡単に構成を説明すれば、オリフィスプレート１
０と、基板８と天板７とを別体構成にした後これらを接
合したものである。尚、他の構成は、図番が同じものは
前述した機能を得る構成であるので説明は省略する。２
３．２４は、電気熱変換体である、エネルギー発生素子
２２を駆動するための選択電極と、共通電極である。

以上の結果から、本発明による傾斜角度は５度以上４０
度以下がよ（，３５度以下が実用上は好ましい。下記実
施例では、２２度に設定した。

第１図は、本発明の一実施例の透視斜視図である。天板
７には吐出エネルギー発生素子２２を複数形成した基板
８と接合することによりインク液路１４０を形成するた
めの凹部が複数存在する。

また、インク供給口から液路凹部までの共通液室１５内
の壁１２とその左右の内壁面１３．１４には傾斜が設け
てあり、その角度は２２度で上記測定方法によって定義
される角度である。この傾斜は共通液室に侵入してくる
５０〜４００μｍの気泡が抜は易い角度で、液室中に侵
入してきた気泡が速やかに壁を伝わって吐出口から吐出
されること及びボンピング回復によって気泡が排出しや
すくなる角度である。本例は、インクタンク１６をヘッ
ドとは別体に有し、不図示のインク供給手段によって共
゛通液室のインク受け部９にインクが供給される。１７
は、公知のキャップ吸引回復手段である。尚１１は、吐
出口である。

本実施例では、記録ヘッドのオリフィス（吐出口）を加
工するのに紫外光を発振することができるレーザー（例
えばエキシマレーザ−ＹＡＧレーザーの４倍波など）光
を用いている。この紫外レーザー光によるオリフィス加
工は、次のようにして行う。１）オリフィスプレートと
なる樹脂フィルムをインク液路に連通ずる開口が配され
たか開口面に接合した後、その裏面側から紫外レーザー
光を照射する。

この様子を第９図に示す。同図において、１は紫外レー
ザー装置、２は紫外レーザー装置から発振されたレーザ
ービーム、３はレンズ系、４はオリフィスのパターンの
すべて、あるいは一部を有したマスク、５は樹脂フィル
ムをインク液路の開口面に接合しであるインクジェット
記録ヘッド本体、６は可動ステージである。

このような装置構成によってオリフィスが加工されたイ
ンクジェット記録ヘッドユニットの詳細を第１０図に示
しである。

本例に係る天板７は、インク液路溝１４と、これに対応
してオリフィスプレート１０に形成したインク吐出口（
オリフィス）１１とを所望の個数（図においては簡略の
ために２個）有し、オリフィスプレート１０を一体に設
けた構成としである。

そして、第１図図示の構成例においては、天板７は耐イ
ンク性に優れたポリサルフォン、ポリエーテルサルフオ
ン、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレンなどの
樹脂を用い、オリフィスプレート１０と共に金型内で一
体に同時成型しである。

次に、インク液路溝１４０やオリフィス１１の形成方法
を説明する。

インク液路溝については、それと逆パターンの微細溝を
切削等の手法により形成した型により樹脂を成型し、こ
れによって天板７に液路溝１４０を形成することができ
る。その形は、基板との接合面の方向に対して徐々に広
がる形状にした。

また、オリフィスの形成については、金型内ではオリフ
ィス１１を有さない状態で成形し、第９図で示すように
オリフィスを形成すべき位置にオリフィスプレート１０
のインク液路側からレーザー装置によりエキシマレーザ
−光を照射し、樹脂を除去・蒸発せしめてオリフィス１
１を形成する。

オリフィス形成の詳細を第９図に示す。同図から明らか
なように、エキシマレーザ−光２はオリフィスプレート
１０に対してインク液路１４側から前述のマスク４を介
して照射され、オリフィスプレート１０上で焦点を結ぶ
。また、エキシマレーザ−光２は、光軸に関して片側θ
１＝２度で収光され、オリフィスプレート１０の鉛直方
向から光軸を０２＝５度または１０度傾けて照射される
。

ここで、本例に用いられるエキシマレーザ−光について
説明する。このエキシマレーザは紫外光を発振可能なレ
ーザであり、高強度である、単色性が良い、指向性があ
る。短パルス発振でいる、レンズで集光することでエネ
ルギ密度を非常に太き（できるなどの利点を有する。

エキシマレーザ発振器は希ガスとハロゲンの混合気体を
放電励起することで、短パルス（１５〜３５ｎｓ）の紫
外光を発振できる装置であり、Ｋｒ−Ｆ、Ｘｃ＝Ｃｆｉ
、Ａｒ−Ｆレーザがよく用いられる。これらの発振エネ
ルギは数１００　ｍ　Ｊ／パルス、パルス繰返し周波数
は３０〜１０００Ｈｚである。

このエキシマレーザ光のような高輝度の短パルス紫外光
をポリマー樹脂表面に照射すると、照射部分が瞬間的に
プラズマ発光と衝撃音を伴って分解、飛散するＡｂｌａ
ｔｉｖｅ　　Ｐｈｏｔｏｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　
（ＡＰＤ）過程が生じ、この過程によってポリマー樹脂
の加工が可能となる。

このようにエキシマレーザによる加工精度と他のレーザ
によるそれとを比較した場合、例えばポリイミド（ＰＩ
）フィルムにエキシマレーザと、他のＹＡＧレーザ及び
ＣＯ２レーザを照射すると、ＰＩの光を吸収する波長が
ＵＶ領域であるためＫｒＦレーザによってきれいな穴が
開くが、ＵＶ領域にないＹＡＧレーザでは穴が開（もの
のエツジ面が荒れ、赤外線であるＣＯ□レーザでは穴の
周囲にクレータを生じてしまう。

また、８０８等金属、不透明なセラミックス、Ｓｉ等は
大気の雰囲気において、エキシマレーザ光の照射によっ
て影響を受けないため、エキシマレーザによる加工にお
けるマスク材として用いることができる。

第１．１０図は上述したヒータボード８と天板７とを接
合して構成される記録ヘッド本体の斜視図である。

同図に示すように、吐出ヒータ１５等を有するヒータボ
ード８をオリフィスプレート１０に突き当てて接合し、
記録ヘッド本体を得る。

以上の如き構成では、従来のように天板とオリフィスプ
レートとの位置合わせや接着が不要であるので、位置合
わせ誤差や接着時の位置ずれ等が全く無（なり、不良品
の低減および工程の短縮によって、記録ヘッドの量産性
並びに低廉化に資することができた。また、従来のよう
な天板とオリフィスプレートとの接着工程が存在しない
ので、接着剤が流れ込むことによるオリフィスやインク
流路の閉塞の恐れがない。さらに、ヒータボード８とオ
リフィスプレートｌＯを一体とした天板７との接合時に
、オリフィスプレート１０の吐出側端面と逆側の端面に
ヒータボード８突き当てることにより流路方向の位置決
めができるので、全体的な位置決め工程や組み立て工程
が容易となる。

加えて、従来のようなオリフィスプレートの剥離のおそ
れも全く生じない。

上記実施例によって構成される記録ヘッドに印字を行わ
せると、吐出速度および飛翔インク液滴の紙への着弾精
度が向上し、良好な記録結果を得ることができた。また
、飛翔インク液滴の体積も充分であるため、印字物の濃
度も良好であった。

なお、上記実施例ではオリフィスプレートを天板と一体
のものとしたが、本発明の適用はこれに限らず、天板に
別途オリフィスプレートを接合し、しかる後上記のよう
なオリフィス加工を行っても所定の効果を得られるのは
勿論ある。

以上説明した記録ヘッド本体は、第２図に示すようなカ
ートリッジ形態で得ることができ、さらにこれを用いて
第６図のようなインクジェットプリンタ、すなわち、デ
ィスポーザブルのカートリッジを用いるインクジェット
プリンタを構成することができる。

第７図は本発明の一実施例に係る天板内共通液室の吐出
口方向から見た断面である。インク供給口から液路凹部
までの共通液室内壁は第１図と同様の傾斜を設けである
。さらに、本例ではその左右の内壁に傾斜を設けている
。該傾斜角度は本例ではＢ部で１５度とした。本例によ
る天板なディスポーザブルタイプのインクジェット記録
ヘッドに採用した。第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は順
に本発明第２図乃至第６図の実施例の共通液室、液路な
有する天板１３００の上面図、エネルギー発生体の配列
方向に関しての共通液室の断面図、流路方向に関しての
断面図である。

第７図において、１０３は、インクを供給されるインク
受け部、１８は、吐出口、１４はエネルギー発生体が作
用する熱作用域を含んだ直線状液路、２０３はインク受
け口、５１は共通液室と一体化されたオリフィスプレー
ト、５０はこのオリフィスプレート５１の厚さが１ｍｍ
以下で形成されているために（前述したレーザ加工のた
めに厚さが厚く出来ない）、オリフィスプレートが、天
板から折れて離脱することがないように、補強するため
の部材で、上記液路と同じ長さ（約０．３９ｍｍ）の正
方形リブで、左右端部の２個設けられている。２１は、
上記インク受け部１０３から液路１４へ向かう共通液室
内壁面で、１９．２０は、上記面２１の左右の内壁面で
ある。本発明においての斜面とは、この図で理解できる
ように平面が最適であるが、特に左右の面１９．２０は
わずかな曲率なもって上記角度範囲内にあるものであれ
ば本発明に含まれる。第１１図で解るように、上記液室
１５は、上記液路１４に連続して上記インク受け部側に
広がる領域Ｚと、上記インク受け部から該領域に向かう
斜面２１と、を有し、該斜面の延長線が該領域に対向す
る上記液路の上記吐出エネルギー発生手段Ｈの配置側面
である基板８の表面位置Ｐ０に至っている。本実施例で
は、この斜面２１がインク液路の中心線ｃ２および液路
の延長線に対して角度が２２度で、第７図出示した左右
の内壁面が、角度Ｂが１５度である。

この広がる領域Ｚが存在することによって、微小気泡の
集約をここで行うだけではなく集約された気泡が吐出エ
ネルギー発生手段Ｈのある液路の延長上から離れた領域
に気泡を保持しているだけで仮に大型化した場合でも上
記斜面に沿って液路から遠ざかる方向に気泡を案内する
ので記録不良の発生を大幅に遅らせることができる。し
かも、斜面の延長線が該領域に対向する上記液路の上記
吐出エネルギー発生手段配置側面に至るために、衝撃が
発生して存在する気泡が斜面に沿って、上記液路内に入
り込もうとしても吐出エネルギー発生手段配置側面が障
壁として存在するので、液路内に大きな気泡が侵入して
記録不良を発生することはない。このインクジェット記
録ヘッドでは、上記角度に限定されるものではない。無
論、この構成に上記角度限定が加われば一層効果が向上
することは上記説明から明らかである。

次に説明する構成は、吸引回復する際に特に有効である
が、加圧回復にも有効な構成を開示している。１４１は
、液路のオリフィスプレート側端部開口の等脚台形形状
を示し、１１１はこれに接するオリフィスプレートの内
側開口の等脚台形形状を示し、１１は、吐出口の等脚台
形形状を示している。本実施例は、液路から吐出口まで
のインク搬送経路が等脚台形の断面形状となっている。

つまり、吐出エネルギー発生手段側を底辺とする断面台
形形状の液路とすれば、気泡の発生に対して、液路の内
面全体に分散する条件が不均一化できているので、発生
又は侵入した気泡はこの台形形状の短辺側に集約されて
いく他、回復時の気泡の排出ルートを集中化出来るので
、気泡排出効果を一層向上できる。又、上記断面台形形
状の液路に対応する吐出口が、液路の上記断面台形形状
の短辺側を短辺とし、この長辺側を長辺とする台形形状
である構成によれば、回復時のインク乱流状態の発生を
防止でき気泡排出効果を安定化できる。更に、この形状
を等脚台形形状とすれば一層好ましい。本実施例では最
も好ましい形状として、該液路の吐出部近傍に等脚台形
形状のまま液路が広がっている第１領域（ラインＰ、か
ら開口１４１．１１１までの液路）と、等脚台形形状の
ままこの液路よりも狭（なって等脚台形形状の吐出口に
つながる第２領域（開口１１から開口１１まで）と、を
有しているので、上記インクの乱流をほとんど発生する
ことなく気泡を確実に除去できる。更に本実施例では、
第１１図面上で上記液路の断面等脚台形の脚の中心同士
を結んで形成される面（ラインＣ，）に関して、上記第
１．２領域は対称であるので、回復時に加わる圧力分布
を均一化して、排出領域での微小乱流の発生を大幅に減
少できる。尚、ラインＣ１の延長線は熱発生素子Ｈの面
上地点Ｐｇに至っているため、吐出エネルギーは効率よ
く吐出に使われる。

又、本発明によれば、共通液室を形成する天板部材と吐
出口形成部材とを一体化し、記基板に係合するための段
差部を有する液路形成部材と、上記液路形成部材の上記
液路の上方から該液路の配列方向に線圧加圧して上記段
差部に上記基板の先端部が係合した状態で加圧保持する
加圧部材と、による簡単な構成を採用しても気泡の発生
による上述した不都合がほとんどない、優れた記録を行
うことが可能になる。

本実施例では、オリフィスプレートが異なる角度（偏曲
点Ｈ１Ｉ）ＯＰＩ、ＯＦ２、ＯＦ２から形成されており
、液滴の吐出方向は上記ラインＣ１の延長方向に一定化
するので記録面は、上記ラインＣ１に垂直な面となって
いる。本例では、紙面の下から上へ記録媒体が移動する
。オリフィスプレートは、板状部材の、吐出口が設けら
れた側の面が勾配の緩やかな段状の側断面形状を有する
ので、キャップ内外に特別な部品をとりつけることなく
ワイピングの際の清浄化の確実性が一層向上する上、キ
ャッピングの際の吐出口におけるインクのメニスカスの
後退を防ぐ効果も向上し、故にインクの吐出不良とそれ
から派生する種々の問題を簡易な構成のまま一層良好に
解決することができる。

上記領域Ｚの第１１図での高さは液路乃高さと同じかそ
れよりも小さいことが好ましく、上記領域Ｚが形成する
図中の角度２は、１０度としてあり、上記斜面２１の角
度１に対して、半分以下が好ましい。

以上説明したように、インクジェット記録ヘッドを構成
する天板内の共通液室にインク供給口から液路までの内
壁の少なくとも一方向好ましくは三方向に傾斜を設ける
ことで、共通液室に侵入してくる気泡を成長させること
なく吐出口から抜（ことが可能となり、気泡によって発
生する印字不良および寿命の低下を防ぐことが可能とな
る。本発明による効果を具体的に示す実験データとして
、共通液室に侵入した気泡を吐出口からボンピング回復
して出す実験の結果を記す。

データは気泡を吸引するまでに排出したインクの量で示
されており、インクの量が少ないほど気泡が抜は易いこ
とを示している。

一方向の傾斜　０．１２ｃｃ 三方向の傾斜　０．０５ｃｃ 傾斜無し　　　気泡が残る 以上の結果より、本発明による液室内壁の傾斜が従来の
矩形の液室（第８図）に比べ、気泡を抜くために適して
いる形状であることが確認できた。

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
箱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〜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４３
１３１２４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１２３６７０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−屡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↓こ
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） 本発明は、上述したように、液室に侵入した気泡が大き
く成長したとしても、種々の状態に置かれても、この気
泡を吐出口から抜は易く出来ているので、記録不良を生
じることなく回復動作を長期の間隔でもって行うだけで
、安定した記録を達成できる。通常では、記録開始時の
み上記回復処理を行えば記録は安定したものにできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による傾斜を設けた共通液室をもつ天板
と基板とを一体化した記録ユニットの透視斜視図、第２
図は本発明カートリッ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図はインクジェットユニッ
トＩＪＵの取り付は部の斜視図、第５図はカートリッジ
ＩＪＣの装置に対する取り付は説明図、第６図は本発明
の装置外観図、第７図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は順に本
発明第２図乃至第６図の実施例の共通液室、液路な有す
る天板１３００の上面図、エネルギー発生体の配列方向
に関しての共通液室の断面図、流路方向に関しての断面
図、第８図は従来のインクジェット記録ヘッドの構造を
示す模式図、第９図は本発明実施例のオリフィスプレー
トの吐出口形成方法を説明するための説明図、第１０図
は本発明の他の実施例の透視斜視図、第１１図は本発明
のインク搬送経路を説明する要部断面図、第１２図は、
本実施例の台形形状断面の説明図である。 ２２は、 エネルギー発生素子、 ５は、 共通液 室、 １２． １３． １４、 ｌ　９． ２０． ２１は、 斜 面、 Ｏは液路。

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクジェット記録ヘッドと、該記録ヘッドの回
   復処理を行うために該インクジェット記録ヘッド内のイ
   ンクを強制的に該記録ヘッドのインク吐出部から排出せ
   しめる回復手段と、を備えたインクジェット記録装置に
   おいて、 上記インクジェット記録ヘッドが備える複数の吐出エネ
   ルギー発生素子の配列方向を水平方向に対して上下各４
   ５度以内の角度で記録装置本体に保持する手段を有し、 該吐出エネルギー発生素子が作用する液路に対してイン
   クを供給する液室は、液路の延長線に対して角度が５度
   乃至４０度の範囲内にあるインク案内面を、少なくとも
   該液室に対してインクが供給されるインク受け部から該
   液路に向う方向に有していることを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
2. （２）請求項第１項に記載のインクジェット記録装置で
   あって、上記インクジェット記録ヘッドの吐出エネルギ
   ー発生手段は、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エ
   ネルギーを発生する電気熱変換素子であって、上記回復
   手段は、記録ヘッドの吐出口側から吸引を行う手段であ
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. （３）記録ヘツドの回復処理を行うために該インクジェ
   ット記録ヘッド内のインクを強制的に該記録ヘッドのイ
   ンク吐出部から排出せしめる回復手段と、上記インクジ
   ェット記録ヘッドが備える複数の吐出エネルギー発生素
   子の配列方向を水平方向に対して上下各４５度以内の角
   度で記録装置本体に保持する手段とを有するインクジェ
   ット記録装置に適用可能なインクジェット記録ヘッドに
   おいて、 上記吐出エネルギー発生素子が作用する液路に対してイ
   ンクを供給するための液室は、液路の延長線に対して角
   度が５度乃至４０度の範囲内にあるインク案内面を、少
   なくとも該液室に対してインクが供給されるインク受け
   部から該液路に向う方向に有していることを特徴とする
   インクジェット記録ヘッド。
4. （４）請求項第３項に記載のインクジェット記録ヘッド
   の吐出エネルギー発生手段は、インクに膜沸騰を生じさ
   せるための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インクジェット記録ヘッド。
5. （５）複数の吐出エネルギー発生手段と該発生手段の夫
   々が作用する液路に対してインクを供給するための液室
   とを有する記録ヘッドと、インク受け口を介して該液室
   内にインクを受けて記録を行うインクジェット記録ヘッ
   ドにおいて、上記液室は、上記液路の延長線に対して角
   度が５度乃至４０度の範囲内にあるインク案内面を、該
   液室に対してインクが供給されるインク受け部から該液
   路に向う方向の面と該面の両側の面とに有していること
   を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
6. （６）請求項第５項に記載のインクジェット記録ヘッド
   の両側の面は、上記液路に向う方向の面の角度以下の角
   度であることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
7. （７）請求項第５項又は第６項に記載のインクジェット
   記録ユニットの吐出エネルギー発生手段は、インクに膜
   沸騰を生じさせるための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インクジェット記録ヘ
   ッド。
8. （８）請求項第５項乃至第７項いずれかに記載のインク
   ジェット記録ヘッドを備えて記録を行うインクジェット
   記録装置であって、 上記記録ヘッドのインク吐出口側から吸引回復を行う手
   段を有していることを特徴とするインクジェット記録装
   置。
9. （９）インクを保持するためのインク吸収体を外気に対
   して連通状態に収納するインクタンク、複数の吐出エネ
   ルギー発生手段と該発生手段の夫々が作用する液路に対
   してインクを供給するための液室とを有する記録ヘッド
   、及び該インクタンクからインク受け口を介して該液室
   内にインクを供給するための供給部材を一体化した、イ
   ンクジェット記録装置に対して着脱可能なインクジェッ
   ト記録ユニットにおいて、上記液室は、上記液路の延長
   線に対して角度が５度乃至４０度の範囲内にあるインク
   案内面を該液室に対してインクが供給されるインク受け
   部から該液路に向う方向の面と、該面の両側の面とに有
   していることを特徴とするインクジェット記録ユニット
   。
10. （１０）請求項第９項に記載のインクジェット記録ユニ
    ットの両側の面は、上記液路に向う方向の面の角度以下
    の角度であることを特徴とするインクジェット記録ユニ
    ット。
11. （１１）請求項第９項又は第１０項に記載のインクジェ
    ット記録ユニットの上記インクタンク、上記液室、上記
    供給部材は、モールド成型品であることを特徴とするイ
    ンクジェット記録ユニット。
12. （１２）請求項第１１項に記載のインクジェット記録ユ
    ニットの上記供給部材は、上記インクタンクから上記液
    室へインクを案内する供給管の該液室のインク受け口側
    を自由端とする片持ち梁部位を有し、該インク受け口に
    該自由端を圧接していることを特徴とするインクジェッ
    ト記録ユニット。
13. （１３）請求項第９項乃至第１２項いずれかに記載のイ
    ンクジェット記録ユニットの吐出エネルギー発生手段は
    、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを発
    生する電気熱変換素子であることを特徴とするインクジ
    ェット記録ユニット。
14. （１４）請求項第９項乃至第１３項いずれかに記載のイ
    ンクジェット記録ユニットを着脱可能にするインクジェ
    ット記録装置であって、 上記複数の吐出エネルギー発生手段の配列方向を重力方
    向に関して最大４５度の傾斜角の範囲内に保持して移動
    可能なキャリッジと、 該キャリッジに対して着脱する際に上記インクジェット
    記録ユニットを該キャリッジの移動方向に関して旋回し
    て着脱を行うための部材と、を有していることを特徴と
    するインクジェット記録装置。
15. （１５）吐出エネルギー発生手段と該発生手段が作用す
    る液路に対してインクを供給するための液室と、該液室
    に対して供給されるインクを受ける該液室のインク受け
    部と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、 上記液室は、上記液路に連続して上記インク受け部側に
    広がる領域と、上記インク受け部から該領域に向かう斜
    面と、を有し、該斜面の延長線が該領域に対向する上記
    液路の上記吐出エネルギー発生手段配置側面に至ること
    を特徴とするインクジェット記録ヘッド。
16. （１６）請求項第１５項に記載の上記斜面は、上記液路
    の延長線に対して角度が５度乃至３０度の範囲内にある
    面であることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
17. （１７）請求項第１５項又は第１６項に記載の上記液室
    は、上記斜面に対して両側に位置する面が、上記液路の
    延長線を通り上記斜面に対向する面に対して角度が５度
    乃至３０度の範囲内にある案内面であることを特徴とす
    るインクジェット記録ヘッド。
18. （１８）請求項第１７項に記載のインクジェット記録ヘ
    ッドの両側の面のなす上記角度は、上記斜面の角度以下
    の角度であることを特徴とするインクジェット記録ヘッ
    ド。
19. （１９）請求項第１５項乃至第１８項いずれかに記載の
    インクジェット記録ヘッドは、インクを保持するための
    インク吸収体を外気に対して連通状態に収納するインク
    タンク及び該インクタンクからインク受け口を介して上
    記液室内にインクを供給するための供給部材を一体化し
    たインクジェット記録装置に対して着脱可能なインクジ
    ェット記録ヘッドであることを特徴とするインクジェッ
    ト記録ヘッド。
20. （２０）請求項第１９項に記載のインクジェット記録ユ
    ニットの上記インクタンク、上記液室、上記供給部材は
    、モールド成型品であることを特徴とするインクジェッ
    ト記録ヘッド。
21. （２１）請求項第２０項に記載のインクジェット記録ヘ
    ッドの供給部材は、上記インクタンクから上記液室へイ
    ンクを案内する供給管の該液室のインク受け口側を自由
    端とする片持ち梁部位を有し、該インク受け口に該自由
    端を圧接していることを特徴とするインクジェット記録
    ヘッド。
22. （２２）請求項第１５項乃至第２１項いずれかに記載の
    インクジェット記録ユニットの吐出エネルギー発生手段
    は、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを
    発生する電気熱変換素子であることを特徴とするインク
    ジェット記録ヘッド。
23. （２３）請求項第１５項乃至第２２項いずれかに記載の
    インクジェット記録ヘッドを備えて記録を行うインクジ
    ェット記録装置であって、 上記記録ヘッドのインク吐出口側から吸引回復を行う手
    段を有していることを特徴とするインクジェット記録装
    置。
24. （２４）ヘッドの回復処理を行うために該インクジェッ
    ト記録ヘッド内のインクを強制的に該記録ヘッドのイン
    ク吐出部から排出せしめる回復手段を備えたインクジェ
    ット記録装置に適用されるインクジェット記録ヘッドに
    おいて、上記インクジェット記録ヘッドは、吐出エネル
    ギー発生手段と該発生手段が作用する液路に対してイン
    クを供給するための液室にインク受け部を有しており、
    該液室は、インク受け部から該液路に向う方向に上記液
    路の延長線に対して角度が５度乃至４０度の範囲内にあ
    る斜面を有し、該斜面の両側に位置する面が上記液路の
    延長線を通り上記斜面に対向する面に対して角度が５度
    乃至４０度の範囲内にある面であり、該液路が該吐出エ
    ネルギー発生手段側を底辺とする断面台形形状の液路で
    あることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
25. （２５）請求項第２４項に記載のインクジェット記録ヘ
    ッドの両側の面の角度は、上記液路に向う方向の斜面の
    角度以下の角度であることを特徴とするインクジェット
    記録ヘッド。
26. （２６）請求項第２５項に記載のインクジェット記録ヘ
    ッドは、上記断面台形形状の液路に対応する吐出口を有
    し、該吐出口が、液路の上記断面台形形状の短辺側を短
    辺とし、この長辺側を長辺とする台形形状であることを
    特徴とするインクジェット記録ヘッド。
27. （２７）請求項第２５項又は第２６項に記載のインクジ
    ェット記録ヘッドは、上記台形形状が等脚台形形状であ
    ることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
28. （２８）請求項第２５項に記載のインクジェット記録ヘ
    ッドは、上記液路の断面台形形状が、等脚台形形状で、
    該液路の吐出部近傍に等脚台形形状のまま液路が広がっ
    ている第１領域と、等脚台形形状のまま液路よりも狭く
    なって等脚台形形状の吐出口につながる第２領域と、を
    有していることを特徴とするインクジェット記録ヘッド
    。
29. （２９）請求項第２８項に記載のインクジェット記録ヘ
    ッドは、上記液路の断面等脚台形の脚の中心同士を結ん
    で形成される面に関して、上記第１、２領域は対称であ
    ることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
30. （３０）請求項第２５項乃至第２９項いずれかに記載の
    インクジェット記録ヘッドは、上記斜面と上記液路との
    間に、これらに連続して上記インク受け部側に広がる領
    域を有し、該斜面の延長線が該領域に対向する上記液路
    の上記吐出エネルギー発生手段配置側面に至ることを特
    徴とするインクジェット記録ヘッド。
31. （３１）請求項第２５項又は第３０項いずれかに記載の
    インクジェット記録ヘッドの吐出エネルギー発生手段は
    、インクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを発
    生する電気熱変換素子であることを特徴とするインクジ
    ェット記録ヘッド。
32. （３２）請求項第２５項又は第３１項いずれかに記載の
    インクジェット記録ヘッドを備えて記録を行うインクジ
    ェット記録装置であって、 上記記録ヘッドのインク吐出口側から吸引回復を行う手
    段を有していることを特徴とするインクジェット記録装
    置。
33. （３３）インクを吐出するために利用される吐出エネル
    ギーを発生する吐出エネルギー発生素子を複数形成した
    基板を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、 該基板上に前記吐出エネルギー発生素子の配設部位に対
    してインク液路を形成するための壁を複数有し該壁の上
    を覆いインク液路の上部となる部分と該インク液路にイ
    ンクを供給するための共通液室を形成する天板部材と前
    記インク液路に連通してインクを吐出するための吐出口
    が形成された吐出口形成部材とを一体化し、上記基板に
    係合するための段差部を有する液路形成部材と、 上記液路形成部材の上記液路の上方から該液路の配列方
    向に線圧で加圧して上記段差部に上記基板の先端部が係
    合した状態で加圧保持する加圧部材と、を有し、 上記インクジェット記録ヘッドは、吐出エネルギー発生
    手段と該発生手段が作用する液路に対してインクを供給
    するための液室にインク受け部を有しており、該液室は
    、インク受け部から該液路に向う方向に上記液路の延長
    線に対して角度が５度乃至４０度の範囲内にある斜面を
    有し、該斜面の両側に位置する面が上記液路の延長線を
    通り上記斜面に対向する面に対して角度が５度乃至４０
    度の範囲内にある面であることを特徴とするインクジェ
    ット記録ヘッド。