JPH05162297A

JPH05162297A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH05162297A
Application number: JP3327558A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Ohashi; 哲洋大橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-12-11
Filing date: 1991-12-11
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェット方式の記録装置において、装
置の設置方向が制限されず、装置が小型になり、また記
録ヘッドの交換が容易なものを得る。【構成】記録ヘッド１にインク被供給孔１０を設け、
インクタンク２にインク供給孔１１を設ける。そして、
これらの被供給孔１０および供給孔１１によりインクの
流路結合部を構成し、かつ両者を断面円形にすることで
その結合方向を複数にする。また、結合爪１２と結合爪
ガイド溝１３ａも２通りの結合方向に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクを記録紙に吐出
して記録を行うインクジェット記録装置に関し、さらに
詳しくはインクを吐出する記録ヘッドとインクを保持し
ておくインクタンクの取付方法を改善したインクジェッ
ト記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、プリンタやファクシミリ、ワープ
ロ等の多くの情報記録機器が広く開発されている。そし
て、これらの記録機器の記録方式としてインクジェット
方式は、高解像度、高速記録、低価格、小型化などの長
所から多く用いられている。また、これらの中でも装置
の小型化とランニングコストの低減は特に重要な要素で
ある。

【０００３】ここで、従来のインクジェット記録装置に
おいては、記録ヘッドとインクタンクの取付方法として
例えば図１２に示すように、記録ヘッド１８０１ａとイ
ンクを充填したインクタンク１８０１ｂを一体に構成し
たヘッドカートリッジ１８０１を、該記録装置の搭載部
１８０２に交換可能に接続する方法がとられている。そ
して、振動板１８０３に振動を与えて記録媒体６にイン
クを吐出するようになっている。

【０００４】また、例えば、図１３に示すように記録ヘ
ッド１９０１ａを備えたカートリッジ１９０１およびイ
ンクタンク１９０２を別々に構成し、搭載部１９０３に
別々に交換可能に接続する方法もとられている。図中、
１９０４はインク供給路で、一方は結合部１９０４ａを
通して記録ヘッド１９０１ａのノズル１９０１ｂと接続
され、他方はノズル１９０４ｂを介してインクタンク１
９０２の供給口１９０２ａと接続されている。

【０００５】また、例えば図１４に示すように記録ヘッ
ド２００１を記録装置の搭載部２００２に接続、固定
し、この記録ヘッド２００１に対してインクタンク２０
０３ａを有したカートリッジ２００３を交換可能に接続
する方法も提案されている。図中、２００４は振動子
で、この振動によりインクは供給口２００３ｂからノズ
ル２００１ｂを通して吐出口２００１ａから記録媒体６
に吐出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のインクジェット記録装置にあっては、記録
ヘッドとインクタンクを配設するにあたり次のような問
題点があった。

【０００７】すなわち、図１２に示す方法では、ヘッド
カートリッジ１８０１内のインク流動に重力を利用した
場合、ヘッドカートリッジ１８０１を記録装置の搭載部
１８０２に搭載する方向は一方向に決まってしまい、他
の装置にヘッドカートリッジを応用しようという場合、
あるいは装置の設置方向を変えようとした場合に自由度
がなく、汎用性を失ってしまう。

【０００８】また図１３に示す方法では、インクタンク
のインクを記録ヘッドに供給するためのインク供給路１
９０４を記録装置上に必要とするため、コストアップお
よび小型化の妨げになる。さらに、図１４に示す方法で
は、記録ヘッドの故障に対して交換が容易にできない。

【０００９】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、装置の設置方向が制限されず、装置が
小型になり、ランニングコストも低減し、また記録ヘッ
ドの交換が容易なインクジェット記録装置を得ることを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ット記録装置は、インクタンクおよび記録ヘッドにおけ
る相互に接続、分離可能なインク流路の結合部と、記録
ヘッドおよび搭載部における相互に接続、分離可能な結
合部とを持ち、インク流路結合部は、少なくとも２方向
以上にインクタンクと記録ヘッドを接続することが可能
であるように構成されている。

【００１１】また上記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
用してインクを吐出するものであって、該熱エネルギー
を発生するための電気熱変換体を備えているものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明によれば、インクタンクの取付方向にか
かわらず、記録ヘッドを取り付けることができ、インク
吐出の方向に任意に変更することができる。また、イン
ク消費後、インクタンクのみを交換すれば良く、ランニ
ングコストの低減ができる。また、記録ヘッド寿命後あ
るいは故障時に、記録ヘッドを容易に交換することがで
きる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１４】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
によるインクジェット記録装置の記録ヘッド部およびイ
ンクタンク部を模式的に示す斜視図である。同図におい
て、１は電気信号によりインクを吐出させる記録ヘッ
ド、２は記録ヘッド１に供給するインクを収納するイン
クタンク（インクカートリッジ）、１０はインクタンク
２から記録ヘッド１にインクを供給するための通路とな
るインク被供給孔（流路結合部）、１１はインクタンク
２から記録ヘッド１にインクを供給するインク供給孔
（流路結合部）、１２は記録ヘッド１とインクタンク２
を一体化するときに両者をガイドして保持するための結
合爪、１３ａ，１３ｂは結合爪１２と係合する結合爪ガ
イド溝、１６はインクタンク２の内部を小部屋に分ける
複数のタンク内隔壁、１７はタンク内隔壁１６に開けら
れた連通孔であり、これらの各部によってヘッドカート
リッジ１０１が構成されている。

【００１５】図２は図１のヘッドカートリッジ１０１を
キャリア部に搭載した状態を模式的に示す斜視図であ
る。同図において、１０２は記録ヘッド１およびインク
タンク２を保持する記録装置本体に設けられたキャリア
（搭載部）、１０６は記録ヘッド１の保持・解除を行う
ヘッドレバー、１０７はインクタンク２の着脱を行うイ
ンクタンクレバー、１０８はキャリア１０２に記録ヘッ
ド１を固定しておくためのヘッド固定バネであり、これ
らの各部によって記録装置のヘッド部およびキャリア部
が構成されている。

【００１６】上記記録ヘッド１は、インク吐出に利用さ
れる熱エネルギを発生する複数の電気熱変換素子および
これを駆動するための駆動回路が形成された基板と、こ
の基板上に上記複数の電気熱変換素子の各々に対応した
吐出口および液路、さらには各液路に連通する共通液室
を構成する天板が積層されることによって形成される。
そして、このようにして構成された記録ヘッド１の吐出
口を配列した吐出口面が記録媒体に対向するように装置
に搭載される。図１のヘッドカートリッジ１０１におい
ては、インクは矢印ａ方向に吐出されるように構成され
ている。

【００１７】インクタンク２は、インクを保持しながら
記録により消費されたインクを補うようになっており、
適宜記録ヘッド１にインクを供給する。そして、このイ
ンクタンク２が単体で存在する場合には、インク供給孔
１１からインクがもれないように不図示の封止手段によ
って封止されており、この封止手段は記録ヘッド１と一
体化された時点で自動的あるいは手動で開放され、イン
クを供給することができるようになっている。また、イ
ンクの消費により減少するインク容積に応じて外部から
大気を導入するような機構を備えてもよい。さらには、
記録ヘッド１に供給するインクの圧力をわずかに負圧に
保つことで、印字品位を向上させ、インク漏れを防止す
る機構を内部に持つような構成とすることもできる。

【００１８】また記録ヘッド１とインクタンク２は、一
体化したヘッドカートリッジ１０１の状態で記録動作中
の装置上で使用されるが、次にこれらの両者を一体化す
る方法について説明する。

【００１９】基本的には、記録ヘッド１とインクタンク
２はインク被供給孔１０とインク供給孔１１を結合する
ことによって一体化されるため、この部分はインクの漏
れ、あるいはインク流路への気体の侵入を防止する形に
なっている、本実施例においては、図３に示すように、
モールド部材の弾性を利用する方式を取っている。すな
わち、インク被供給孔１０ａおよびインク供給孔１１ａ
はモールド部材で筒状に成形されており、インク被供給
孔１０ａの外径よりもインク供給孔１１ａの内径の方が
わずかに小さく作られている。そして、インク被供給孔
１０ａをインク供給孔１１ａに圧入すると、両者は半径
方向にわずかに変形しながら密着して一体化される。ま
た、結合部はモールド部材には限定されず、シール機能
を持ったものであれば良いので、他種の結合方式につい
ては後述する。

【００２０】記録ヘッド１とインクタンク２の一体化に
おいては、上述のインク被供給孔１０とインク供給孔１
１の結合だけでも良いが、ヘッドカートリッジ１０１の
取扱時において予期せざる外力が加わった場合に簡単に
外れないようにするため、あるいは一体化する場合に容
易に一体化できるガイドとなるように、本実施例におい
ては結合爪１２と結合爪ガイド溝１３ａによって結合を
より強固なものとしている。すなわち、インク被供給孔
１０と一体にモールド成形され、弾性的に変形すること
ができる結合爪１２は、先端に突起が設けられており、
この突起の高さの分だけ弾性的に変形しながら結合爪ガ
イド溝１３ａに結合していき、結合爪ガイド溝１３ａの
奥に設けられた溝が深くなった部分に結合爪１２の突起
が到達し、この時点で結合が完了する。

【００２１】また、結合爪１２は記録ヘッド１とインク
タンク２の結合時にインク被供給孔１０とインク供給孔
１１が容易に結合されるように、ガイドとしての役割を
持っている。すなわち、結合爪１２はインク被供給孔１
０よりも長くなっており、インク被供給孔１０がインク
供給孔１１に接する前に結合爪１２がインクタンク２に
接触するようになっている。この時、結合爪１２の先端
は斜めに切り取られており、その斜めの部分が結合爪ガ
イド溝１３ｄに結合する際、図１の矢印ｂ方向のガイド
となって容易に結合することができる。また、他方の結
合爪１２の先端に設けられた突起も斜めに切り取られて
おり、図１の矢印ｃ方向のガイドとなって容易な係合を
助けている。

【００２２】なお、本実施例においては、結合爪１２を
記録ヘッド１側に設けたが、これには拘束されず、イン
クタンク２側、あるいは記録ヘッド１とインクタンク２
の両方に設けることもできる。

【００２３】ここで、上記実施例におけるインクタンク
２の内部はタンク内隔壁１６によっていくつかの小部屋
に分けられており、タンク内隔壁１６のインクタンク２
の底面に近いところに開けられた連通孔１７によって小
部屋同志が繋がった構造となっている。この場合、連通
孔１７のうちいくつかはインクによって満たされている
必要があるため、インクタンク２は重力に対して連通孔
１７のある方の面が下側になっている必要がある（図１
で置かれた方向）。

【００２４】そのため、インクの吐出方向ａを図１で示
された下向き方向から、図１の矢印ｄの方向に回転させ
る必要がある場合、例えば記録媒体６の進行方向が水平
ではなく垂直である記録装置に使用する場合とか、記録
装置自体を縦置きにしたり横置きにしたりして使用する
場合、インクカートリッジ１０１ごと回転させるインク
タンク２が前述の条件を満たせなくなり、インクの供給
ができなくなってしまう。そこで本実施例においては、
結合爪１２と結合爪ガイド溝１３ａによる第１の結合方
向のほかに、約９０度回転した第２の結合方向を持って
いる。この第２の結合方向の場合は、結合爪１２は同様
に使用されるが、結合爪ガイド溝１３はもう一方の結合
爪ガイド溝１３ｂに係合される。この時の係合する方法
は、上述の第１の結合方向と同様である。

【００２５】また、結合爪１２との結合爪ガイド溝１３
の関係がインク被供給孔１０に対して回転対称の位置に
あるので、上記第２の結合方向からさらに９０度づつ、
合計４方向に結合することも可能である。

【００２６】次に、記録ヘッド１をキャリア１０２に機
械的、電気的に接続する方法を説明する。

【００２７】図４はキャリア１０２への記録ヘッド１の
接続部分を図１ａの方向から見た断面図である。同図に
おいて、１０９はキャリア１０２に固定され、記録ヘッ
ド１に設けられた穴に係合して図の上下方向および紙面
と垂直方向の位置決めをする位置決めピン、１１０はキ
ャリア１０２に固定され、図４のａ方向に押し付けられ
る記録ヘッド１を受け止めるストッパ、４０１は記録装
置本体と記録ヘッド１とを電気的に接続するためのフレ
キシブルケーブル（電気的結合部）、１１１はフレキシ
ブルケーブル４０１とキャリア１０２の間に挟まれ、フ
レキシブルケーブル４０１を弾性的に支持するパッド、
１５は記録ヘッド１に設けられ、記録ヘッド１内のヒー
タ部と電気的に接続されたコンタクト部である。

【００２８】記録ヘッド１は図２に示すヘッド固定バネ
１０８から不図示のレバーを介して図３のａ方向に押し
付けられており、その位置は記録ヘッド１に設けられた
穴と位置決めピン１０９との係合およびストッパ１１０
との干渉により一意的に決まる。このようにして、記録
ヘッド１とキャリア１０２は機械的に接続される。

【００２９】また、記録ヘッド１に設けられたコンタク
ト部１５とフレキシブルケーブル４０１の端面には相対
する位置に複数の電気的な接点が設けられており、これ
らを所定の圧力を持って押圧することにより記録装置本
体と記録ヘッド１が電気的に接続される。その際、上記
複数の電気的接点を一度に圧接する必要があるので、こ
れらを均一に圧接するために弾性材料で形成されたパッ
ド１１１を押圧部に入れている。このパッド１１１の材
質は例えばシリコンゴムなどを用いており、押圧された
ときに発生する反力は記録ヘッド１を押さえ付けている
ヘッド固定バネ１０８の力よりはるかに小さくなるよう
に構成されている。

【００３０】上記電気的接点の中で特にフレキシブルケ
ーブル４０１に設けられた電気的接点は、押圧されたと
きの応力を集中させて接続を確実なものにするために突
起状に構成してもよい。

【００３１】なお、上述の実施例においては電気的ある
いは機械的な結合部を記録ヘッド１側に設けたが、これ
には拘束されず、インクタンク２側、あるいは記録へッ
ド１側とインクタンク２側の両方に設けるようにする
か、あるいは何れかに電気的結合部と機械的結合部に分
けて設けるようにしてもよい。

【００３２】次に上述の記録ヘッド１、インクタンク２
およびキャリア１０２を搭載した記録装置について、そ
の構成と動作を説明する。

【００３３】図５は上記実施例に係る記録装置の概略を
模式的に示す斜視図である。ヘッドカートリッジ１０１
を搭載するキャリア１０２は、キャリアモータ４０２ａ
の正逆回転に転動して不図示の伝動機構を介して回転す
るリードスクリュー１０３の螺旋状溝１０５に係合する
ピン（不図示）を有し、リードスクリュー１０３の回転
に伴って矢印ａ，ｂ方向に往復移動する。

【００３４】１０４はキャリア１０２の回動を規制する
摺動軸であり、また、キャリア１０２はキャリアセンサ
５１０によって非記録時等にホームポジションが確定さ
れる。３０１は回復ユニットであり、ヘッドカートリッ
ジ１０１の記録領域外の所定位置（例えばホームポジシ
ョン）においてヘッドカートリッジ１０１の吐出口面に
対向するキャップ３０２と、これを吐出口面に当接させ
て非記録時等にその保護を行われるためのキャップ進退
駆動部（不図示）とを有している。また、その当接時に
おいて吐出口よりインクを吸引し、増粘インク，塵埃，
気泡等を吐出することによりインク吐出状態を良好にす
るためのポンプや、吸引された廃インクを貯留する部材
が設けられていてもよい。

【００３５】２０１は記録媒体６を図のｃ方向に搬送す
るための搬送ローラ、２０２は記録媒体６を搬送ローラ
２０１に対して押圧するピンチローラであり、記録媒体
６はこれら一対のローラ間に挟持され記録時に図のｃ方
向に間欠送りされる。そして、搬送ローラ２０１は、搬
送ローラギア２０５、搬送ローラアイドラギア２０６の
伝動機構を介して搬送モータ４０２ｂに係合し、駆動力
の伝達を受ける。また、ピンローラ２０２は、リリース
レバー２１０の操作によって搬送ローラ２０１に対し当
接・離隔が可能となっている。

【００３６】また、２０７は記録媒体６の被記録面を平
坦に規制するためのプラテンであり、このプラテン２０
７に対して記録媒体６を密着させ、記録媒体６の浮上り
を防止するための部材を配設しても良い。２１３は記録
の終了した記録媒体６を図のｃ方向に排出するために搬
送ローラ２０１に同期して回転する排紙ローラであり、
この排紙ローラ２１３と記録媒体６を介して対向する位
置には従動する拍車ローラ２１４が設けられている。そ
して、これらのローラにより記録終了後には記録媒体６
がプリンタ外に排出される。

【００３７】次に上述の記録装置を組み込んだ情報処理
装置に関して、その構成と電気回路について説明する。
図６は、この情報処理装置の外観を模式的に示す斜視図
である。

【００３８】同図において、６０１は図５の構成のプリ
ンタ部、６０２は文字や数字およびその他のキャラクタ
を入力するためキーや各種指令を与えるためのキーなど
を備えたキーボード部、６０３は表示器を備えた表示
部、６０４は情報処理装置本体である。

【００３９】また、図７は上記情報処理装置の電気回路
の構成を示すブロック図であり、同図中、５０１は主制
御を行うコントローラ、５０２はある手順を実行するた
めの例えばマイクロコンピュータ形態のＣＰＵ、５０３
はテキストデータや画像データを展開したりする領域や
作業用の領域等を設けたＲＡＭ、５０４は上記手順に対
応したプログラムやその他フォントデータなどの固定デ
ータを格納するＲＯＭ、５０５はＣＰＵ５０２の実行サ
イクル作り出したプリンタ部６０１による記録動作の際
必要なタイミング信号を生成するタイマ、５０６はＣＰ
Ｕ５０２と周辺装置を結ぶインターフェイス部である。

【００４０】５０７はプリンタ部６０１の制御を行うコ
ントローラ、５０８はヘッドカートリッジ１０１に記録
信号や電力などを送出するヘッドドライバ、５０９ａ，
５０９ｂはそれぞれキャリアモータ４０２ａ、搬送モー
タ４０２ｂを駆動するのに必要な信号や電力等を送出す
るモータドライバ、５１０はキャリア１０２の位置を検
出し例えばホームポジションにキャリア１０２があるか
どうか判断するためのキャリアセンサ、５１１は記録媒
体６が未挿入であったりページ終端まで記録が終了して
しまったときに記録媒体６以外のところに記録を行わせ
ないために記録媒体６の有無を検出するペーパーセンサ
である。

【００４１】また、６０５は例えばＦＤＤ、ＨＤＤ、Ｒ
ＡＭカードなどの外部記録装置、５１２は例えば他の情
報処理装置と通信を行ったり、内部のバスに直接接続し
て周辺機器を制御したりするための外部インターフェイ
スである。

【００４２】なお、図７のブロック図には含まれていな
いが、他に上記の電気回路に電力を供給する電源部があ
り、これには例えば充電式のバッテリーや、使い捨ての
乾電池、あるいは情報処理装置本体６０４を固定して使
用する場合のＡＣ電源用変換器などがある。

【００４３】次に、上記構成の情報処理装置における記
録動作制御シーケンスの概略を図８のフローチャートを
用いて説明する。このシーケンスは、プリンタ本体の表
示操作部による記録指令キーによる記録開始指示や、あ
るいは外部インターフェイス５１２を通しての外部から
の記録開始支持により以下の一連の手順がスタートす
る。

【００４４】初めにステップＳ１で表示操作部がオンラ
イン状態になっているかどうかを判断する。これは、主
に通信などによって外部から記録動作開始指示が送られ
てきたときに、プリンタ側の準備ができていないまま記
録動作を開始することのないようにするための処置であ
り、ここで表示操作部がオンライン状態と判断されると
次にステップＳ２に進む。

【００４５】ステップＳ２では記録媒体６がプリンタ部
にセットされているかどうかをペーパセンサ５１１など
の信号により判断する。これは、特にインクジェットプ
リンタ等の記録装置においては、記録媒体なしで印字開
始した場合にプリンタ部内にインクが飛散し装置自身を
汚染してしまったり、あるいは記録のためのインクなど
を無駄に消費してしまったりすることを防ぐためであ
る。

【００４６】なお、このステップＳ２において記録媒体
の有無だけで無く、ピンチローラ２０２と搬送ローラ２
０１のリリースがされているか否かの判断をしても良
い。これは、記録媒体２１０がセットされていてもピン
チローラ２０２がリリースされている場合には正常な記
録媒体の搬送が行われないので、これを防止するためで
ある。また、ピンチローラ２０２のリリース判断には、
例えばリリースレバーにメカニカルなスイッチを設ける
などの手段によることができる。そして、このステップ
Ｓ２で記録媒体が正常にセットされていないと判断され
ると次にステップＳ３に進む。

【００４７】ステップＳ３では操作者の注意を喚起し記
録媒体をセットさせるようにするためにメッセージを発
する。このメッセージの発生方法は、例えば表示操作部
にライトをつけてメッセージを表示したり、あるいはブ
ザーを鳴らすような方法で表示するようにしても良い。

【００４８】上記ステップＳ２で記録媒体６がセットさ
れていると判断されると、次にステップＳ４に進む。こ
のステップＳ４では記録動作を開始する。そして、ＣＰ
Ｕ５０２からの指示によりヘッドドライバ５０８がヘッ
ドカートリッジ１０１を駆動し、またこれに同期してモ
ータドライバ５０９ａ、５０９ｂがそれぞれキャリアモ
ータ４０２ａ、搬送モータ４０２ｂを駆動して、キャリ
ア１０２の主走査方向の移動、記録媒体の副走査方向の
移動および記録ヘッド１のクリーニングなどを行いなが
ら記録を行う。

【００４９】次にステップＳ５で例えばＣＰＵ５０２か
らの信号により記録動作終了が指示されたり、あるいは
１ページ内の所定の副走査方向の記録ライン数に達して
これ以上記録媒体上に記録ができないと判断された場
合、またペーパセンサ５１１により記録媒体６の記録化
の領域が終了したことが検知された場合、ステップＳ６
で記録動作終了と判定し、記録動作手順を終了と判断す
る。

【００５０】上記ステップＳ６の記録動作終了の手順と
して、まずキャリア１０２をホームポジションに復帰さ
せる。これは記録動作終了後に電源を切る場合に備え、
記録ヘッド１のインク吐出面を保護するためにキャップ
をしておくためである。次に例えば搬送モータ４０２ｂ
を所定量駆動するかあるいはペーパセンサ５１０により
記録媒体６が排出されたことが確認されるようになるま
で搬送モータ４０２ｂを駆動することにより記録媒体を
排出する。そして、記録終了をＣＰＵ５０２が表示操作
部に表示したり、外部インタフェイスを通して周辺装置
に通知したりして記録動作完了となる。

【００５１】以上、本実施例のように記録ヘッド１とイ
ンクタンク２が分離可能であり、インク流路の取付方向
を少なくとも２方向以上持つようにインクジェット記録
装置を構成することにより、以下のような効果が得られ
る。

【００５２】すなわち、インクタンク２の取り付け方向
にかかわらず記録ヘッド１の取り付けを行うことがで
き、インクの吐出方向を選択できるので、装置の設置方
向が制限されず、自由度がます。また、キャリア１０２
上にインクタンク２を搭載するので、インク供給のため
のチューブなどが不要になり、装置を小型化することが
できる。また、インクがなくなった場合には、記録ヘッ
ド１と一体になったカートリッジ１ａではなく、インク
タンク２のみを交換すれば良いので、ランニングコスト
を低減することができる。さらに、記録ヘッド１あるい
はインクタンク２の何れか一方の交換が必要となった場
合、交換が必要な方だけ交換すれば良いので、経済性が
向上する。また、記録ヘッド１の交換に際しては、キャ
リア１０２と記録ヘッド１の分離が容易になるため、交
換作業が簡単になる。

【００５３】（第２実施例）図９は本発明の第２実施例
を示す図で、記録ヘッド１とインクタンク２のインク流
路結合部を示している。図９の（ａ）はインク供給孔１
１ｂをゴム等のより弾性的材料で構成した場合で、イン
ク被供給孔１０ｂの外形よりもインク供給孔１１ｂの内
径をより小さく作ることができ、記録ヘッド１とインク
タンク２の結合時のインク被供給孔１０ｂとインク供給
孔１１ｂの密着性は向上し、インク流路のシール性能は
向上する。また、インク供給孔１１ｂの変形に必要よう
な力は小さくて良いため、記録ヘッド１とインクタンク
２の着脱の際の作動力を小さくすることができる。

【００５４】また、図９の（ｂ）は、インク被供給孔１
０ｃを尖鋭端を有する管状構造にし、インク供給部１１
ｃを穴のないゴム等の弾性的材料で構成した場合で、記
録ヘッド１と分離した状態においてインクタンク２のイ
ンク供給部１１ｃは閉鎖状態でインク供給部１１ｃから
のインクの漏れはなく、インクタンク２単体での取り扱
いが優れている。また、インクタンク２を記録ヘッド１
に結合する際には、インク被供給孔１０ｃの尖鋭端がイ
ンク供給部１１ｃに穴をあけインク流路を形成するた
め、安定した流路の結合ができ、またインクタンク２の
分離結合時の作動力を小さくすることができる。

【００５５】（第３実施例）図１の第１実施例において
は、インクタンク２の取付方向は軸方向の角度差のみ異
なる方式であったが、これに拘束されず、異なる位置に
インク流路を持つように構成してもい良い。図１０はこ
のように構成した本発明の第３実施例を示す図で記録ヘ
ッド１とインクタンク２の結合方向を模式的に示してい
る。同図において、１８は記録ヘッド１に設けられた第
１インク被供給孔、１９は第１インク被供給孔１８とは
異なる方向に設けられた第２インク被供給孔であり、こ
れらの各部によりヘッドカートリッジ１０１が構成され
ている。

【００５６】ここで、記録ヘッド１のインク吐出方向は
図１０の矢印Ｂｋ方向であり、記録ヘッド１にインクを
供給するインク被供給孔として、第１インク被供給孔１
８と第２インク被供給孔１９が互いに約９０度の角度を
持って開けられている。これらはインクタンク２のイン
ク供給孔１１が取り付けられない状態では封止されてお
り、不図示の機構によりインク供給孔１１が取り付けら
れた場合のみ開放となってインク流路をなすようになっ
ている。よって何れか一方にインクタンク２が取り付け
られた場合には、他方は閉じており、インク流路が空気
が混入することもないし、両方に取り付けられた場合で
も円滑にインクが流れることができる。

【００５７】なお、この場合のインクタンク２は、第１
実施例の場合と異なり、重力の影響を受けずにインクを
供給するタイプを使用することができる。これにより、
本実施例においては、図１０の矢印ａ方向から第２のイ
ンク被供給孔１９に向けてインクタンク２を取り付ける
こともでき、図１０の矢印ｂ方向から第１インク被供給
孔１８に向けてインクタンク２を取り付けることも可能
である。

【００５８】また、ヘッドカートリッジ１０１を図５の
キャリア１０２に取り付けた場合のキャリア１０２の走
査方向を図１０の矢印ａ方向とすると、第２インク被供
給孔１９にインクタンク２を取り付け場合には記録装置
からインクタンク２がはみ出さず、全高を低くすること
ができ、第１インク被供給孔１８にインクタンク２を取
り付け場合にはキャリア１０２の幅を狭くすることがで
き記録装置の全幅を狭くすることができる。さらに、図
１０の矢印ｃ方向に別のインク被供給孔を設けてそちら
にインクタンク２を取り付け場合にも、記録装置の全幅
を狭くすることができる。

【００５９】以上のように、記録ヘッド１とインクタン
ク２の取付方向を２方向以上持つように構成することに
より、次のような効果が得られる。すなわち、記録ヘッ
ド１が１種類のままで、ヘッドカートリッジ１０１の形
態を変えることができ、したがって多種類の記録装置に
対応でき、汎用性が増し、効率が良い。

【００６０】（第４実施例）図１１は本発明の第４実施
例の構成を示す斜視図である。この実施例は、具体的に
は上記第３実施例に置ける記録ヘッド１を利用してカラ
ー記録ヘッドを構成したものである。

【００６１】同図において、記録ヘッド１およびインク
タンク２は、それぞれブラック（ＢＫ）、イエロー
（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）色のインクを吐
出する記録ヘッド１ＢＫ，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃおよびイン
クタンク２ＢＫ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃから構成されてお
り、図の矢印方向はそれぞれのインクの吐出方向を示し
ている。

【００６２】上記記録ヘッド１の形状は前述の第３実施
例で用いたものと同様のものを使用することができ、イ
ンクタンク２との流路構成についても第１インク被供給
孔１８を使用することができる、ここで、カラー記録ヘ
ッドの場合は、記録ヘッド同士の位置決め精度を正確に
保つことが必要となるので、記録ヘッド１の第２インク
被供給孔の反対側に位置決め突起２０を設け、これを隣
の記録ヘッドの第２インク被供給孔と係合させて位置決
めするように構成することも可能である。

【００６３】また、図１１の矢印ｃ方向にインク被供給
孔を設け、そちらからインクタンク２を接続することが
可能であるのはいうまでもない。

【００６４】以上のように、記録ヘッド１とインクタン
ク２の取付方向を２方向以上持ち、これらの記録ヘッド
１あるいはインクタンク２を複数個使用することによ
り、次のような効果が得られる。すなわち、通常単色で
使用していたヘッドカートリッジ１０１に複数色のヘッ
ドカートリッジを付加することにより、簡単にカラー記
録カートリッジとすることができる。

【００６５】また、単色用のインクタンク２の大きさと
多色記録する際に付加する記録ヘッド１の大きさをおお
むね同じにしておけば、キャリアを共通にして単色記録
と多色記録を行うことができるので、小型で低価格なカ
ラー記録装置を提供することができる。さらに、インク
被供給孔を位置決めに利用することにより、ヘッド間の
位置決めを正確にすることができ、高品位カラー記録を
行うことができる。

【００６６】（その他）なお、本発明は特にインクジェ
ット記録装置の中でも、インクの吐出を行わせるために
利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手
段を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を
生起させる方式の記録ヘッドを用いた記録装置におい
て、優れた効果をもたらすものである。これは、かかる
方式によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できる
からである。

【００６７】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４７４０７
９６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。またこの方式は、いわゆるオンデマ
ンド型、コンティニュアンス型の何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流路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応した核沸騰を越える
急速な温度情報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て液体（インク）内の
気泡を形成できるので有効である。そして、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。このと
き、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。なお、上記熱作用面の温度上昇
率に関する発明の米国特許第４３１３２４４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。

【００６８】また、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）のほかに、熱作用部が屈曲する領域に配置されてい
る構成の米国特許第４５５８３３３号明細書、米国第４
４５９６００号明細書に記録されているものを用いても
本発明に有効である。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対の吐出部とする
構成の特開昭５９−１２３６７０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させる構成の特
開昭５９−１３８４６１号公報の記載内容に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【００６９】さらに、実施例ではシリアルタイプのイン
クジェット記録装置を示したが、記録可能な最大幅に対
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対
しても本発明は有効に適用できる。このフルラインタイ
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
ドとしての構成の何れでも良いが、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。

【００７０】また、本発明のインクジェット記録装置の
構成として設けられる記録ヘッドに対して回復手段、予
備的な補助手段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ッピング手段、クリ
ーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あ
るいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わ
せによる予備加熱手段を設けても良く、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。

【００７１】また、搭載される記録ヘッド、インクの種
類ないし個数についても、例えば単色インクおよび１個
の記録ヘッドが設けられたもののほか、記録色や濃度を
異にする複数のインクに対応して複数のヘッドが設けら
れるものであっても良く、任意の組み合わせにおいても
有効である。記録装置の記録モードとしても、黒色等の
記録モードだけでなく、異なる色の複色カラー、または
混色によるフルカラーの各記録モードにおいても本発明
は有効である。

【００７２】以上説明した本発明の実施例においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
凝固するインクであって、室温で軟化もしくは融解する
ものや、あるいは上述のインクジェットではインク自体
を３０℃以上７０℃以下の範囲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、熱エネルギーによ
る昇温を防止するため、積極的にインクの固体状態から
液体状態への相変化エネルギーとして使用せしめるか、
また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、何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。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。

【００７３】また、本発明は電気を力に変換させてイン
クを吐出させるピエゾジェット方式等記録媒体と非接触
に記録ヘッドを配設させ、インクを噴射させて記録する
記録方式等のインクジェット方式においても有効であ
る。

【００７４】さらに加えて、本発明の記録装置の形態と
しては、上述のようなワードプロセッサやコンピュータ
等の情報処理機器の出力端末として一体あるいは別体に
設けられるもののほか、スキャナー等と組み合わせた複
写装置、さらには送信受信機能を有するファクシミリ装
置の形態をとるものであっても良い。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクタンクおよび記録ヘッドにおける相互に接続，分
離可能なインク流路の結合部と、記録ヘッドおよび所定
の搭載部における相互に接続，分離可能な結合部とを持
ち、インク流路の結合部は少なくとも２方向以上にイン
クタンクと記録ヘッドを接続することが可能であるよう
に構成することにより、以下のような効果がある。

【００７６】すなわち、インクタンクの取り付け方向に
かかわらず記録ヘッドの取り付けを行え、インクの吐出
方向を選択できるので、装置の設置方向が制限されず自
由度が増す。また、キャリア上にインクタンクを搭載す
るので、インク供給のためのチューブなどが不要になり
装置を小型化できる。そして、インクがなくなった場合
には、ヘッドと一体になったカートリッジではなく、イ
ンクタンクのみを交換すれば良いので、ランニングコス
トを低減することができる。

【００７７】また、記録ヘッドあるいはインクタンクの
どちらか一方に交換が必要となった場合、交換が必要な
方だけ交換すれば良いので、経済性が向上する。また、
記録ヘッドの交換に際しては、キャリアと記録ヘッドの
分離が容易になるため、交換作業が簡単になる。さら
に、記録ヘッドが１種類のままで、ヘッドカートリッジ
の形態を変えることができ、多種類の記録装置に対応で
きて汎用性が増し、効率が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図２】図１のヘッドカートリッジをキャリアに搭載
した状態を示す斜視図である。

【図３】図１のインク流路の結合部を示す断面図であ
る。

【図４】図２の記録ヘッドとキャリアの結合部分を示
す断面図である。

【図５】第１実施例の記録装置の概略の構成を示す斜
視図である。

【図６】図５の記録装置を組み込んだ情報処理装置の
外観を示す斜視図である。

【図７】図６の情報処理装置の電気回路の構成を示す
ブロック図である。

【図８】図７の回路の動作を示すフローチャートであ
る。

【図９】本発明の第２実施例の構成を示す断面図であ
る。

【図１０】本発明の第３実施例の構成を示す斜視図で
ある。

【図１１】本発明の第４実施例の構成を示す斜視図で
ある。

【図１２】従来例の構成を示す断面図である。

【図１３】他の従来例の構成を示す断面図である。

【図１４】他の従来例の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド２インクタンク（インクカートリッジ）６記録媒体１０インク被供給孔（流路結合部）１１インク供給孔（流路結合部）１２結合爪１３ａ，１３ｂ結合爪ガイド溝１５コンタクト部１７連通孔１８第１インク被供給孔１９第２インク被供給孔１０１ヘッドカートリッジ１０２キャリア（搭載部）４０１フレキシブルケーブル（電気的結合部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを収納したインクカートリッジ
と、インクを選択的に吐出して記録を行う記録ヘッド
と、前記インクカートリッジと記録ヘッドの間のインク
流路を分離、接続する流路結合部と、前記記録ヘッドを
所定の搭載部に電気的に分離、接続する電気的結合部と
を備え、前記流路結合部は少なくとも２通りの結合方向
を持つことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】インクを収納したインクカートリッジ
と、インクを選択的に吐出して記録を行う記録ヘッド
と、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドの間のイ
ンク流路を分離、接続する流路結合部と、前記記録ヘッ
ドを所定の搭載部に電気的に分離、接続する電気的結合
部とを備え、前記流路結合部は少なくとも２通りの結合
方向を持ち、かつその結合方向は前記流路結合部のまわ
りの回転により変化することを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。
【請求項３】インクを収納したインクカートリッジ
と、インクを選択的に吐出して記録を行う記録ヘッド
と、前記インクカートリッジと前記記録ヘッドの間のイ
ンク流路を分離、接続する流路結合部と、前記記録ヘッ
ドを所定の搭載部に電気的に分離、接続する電気的結合
部とを備え、前記流路結合部は前記記録ヘッドの少なく
とも２箇所以上に設けられ、何れか１箇所あるいは複数
箇所に選択的に前記インクカートリッジを分離、接続す
ることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】記録ヘッドは、熱エネルギーを利用して
インクを吐出するものであって、該熱エネルギーを発生
するための電気熱変換体を備えていることを特徴とする
請求項１ないし３いずれかに記載のインクジェット記録
装置。