JPH05162302A - インクタンク・ヘッド交換型インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録ヘッドをキャリッジに装着固定する際、
記録ヘッドとキャリッジの結合を確実にした上で、イン
クタンクと記録ヘッドの交換の容易性を確保する。 【構成】 キャリッジは、前板１０１Ａと、記録ヘッド
１０ＡのヘッドＰＣＢ１３Ａ上のパッド１３Ａ−１に対
応するヘッド駆動電極１０２Ａを具備したフレキシブル
シート１０２Ａ−１及びこれを裏面側から押圧する電気
接続用支持板１００Ａと、記録ヘッド１０Ａを固定する
際のヘッド位置決め部１０４Ａと、記録ヘッド１０Ａ所
定方向に加圧するための加圧フック１０３Ａとが設けら
れている。そして、ヘッドベースプレート１１Ａに設け
られた加圧ガイド１１Ａ−３に前記加圧フック１０３Ａ
が係合して加圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録ヘッドにインクを供
給する交換可能なインクタンクと交換可能な記録ヘッド
とをキャリッジ上で一体的に結合してインクを吐出させ
て記録を行うインクタンク・ヘッド交換型インクジェッ
ト記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来インクジェット記録装置は半永久的
に使用可能な記録ヘッド（以下、「ＰＨ」という。）と
ＰＨにインクを供給する交換可能なインクカートリッジ
とで構成されている例が多かった。しかしながら、ＰＨ
の場合には、ノズル部のゴミ詰まりなどによる偶発的な
故障や吐出素子の劣化などによる経時的な故障を皆無に
することが難しく、記録装置自体の信頼性の面で問題が
あり記録性能の維持のために特別なメンテナンスサービ
ス体制が必要となっていた。そこで信頼性向上の観点か
ら、故障しやすい記録ヘッドを所定の間隔で定期的に交
換するようにするとともに交換の容易性の観点から記録
ヘッドの交換を所定のインク量毎に確実に実施できるよ
うにインクタンクと記録ヘッドとを一体化した使い捨て
交換タイプのヘッドカートリッジ（以下、「ＤＨ」とい
う。）を用いるインクジェット記録装置も実用化されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＨは
信頼性確保の目的とＤＨカートリッジ自体の大きさ及び
重さの観点から使用可能なインク量を大きく設定できな
いことから、ランニングコストの増大による使用者の不
利益や、インクを使い切った時点で記録ヘッドはまだ十
分機能する場合でも廃棄しなければならないことから近
年の世界的な潮流である環境面での問題に関わる矛盾を
生じてきている。そこで近年、信頼性の面ではＤＨの特
徴を生かした上でランニングコストの増加や地球環境へ
の配慮をした記録ヘッドとインクタンクとをそれぞれ独
立に交換可能な様に構成した形式のインクジェット記録
装置が提案されてきている。

【０００４】特に、記録ヘッドにインクを効率的に供給
できるようにインクタンクと記録ヘッドとをキャリッジ
上で一体的に結合してインクを吐出させて記録を行う構
成としたものが重要視されている。この構成のインクジ
ェット記録装置の問題点は、記録ヘッドを保持して印字
走査するキャリッジへの記録ヘッドの装着固定と、記録
ヘッドへインクタンクからインクを供給するためのイン
ク流路の結合とに関するものである。

【０００５】また、記録ヘッドの電気的制御を行う場合
も多いことから、記録ヘッドの装着固定に関してはキャ
リッジでの電気的接続に関する問題も重要な課題であ
る。インクの流路結合に関しては、固体のインクでも問
題となるが特に液状のインクを用いる場合には、接続部
からのインクの漏れ出しによる機内・記録紙・手などの
汚れを防止することが重要な課題である。

【０００６】特にこのインク流路結合に関しては、上記
の問題から確実な結合が要求されることと、インクタン
ク交換の容易性から簡単な分離が要求されることから両
方の特性を簡単な構成で満足することが難しく実用化さ
れた例はほとんど無い。

【０００７】本発明は、上記従来の技術が有する解決す
べき課題に鑑みてなされたものであって、記録ヘッドを
キャリッジに装着固定する際、記録ヘッドとキャリッジ
の結合を確実にした上で、インクタンクと記録ヘッドの
交換の容易性を確保したインクタンク・ヘッド交換型記
録装置を実現することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクタンク・ヘッド交換型インクジェッ
ト記録装置は、インクを吐出して記録を行なうインクジ
ェット記録装置において、記録ヘッドとインクタンクは
分離・交換自在であり、前記記録ヘッドを加圧すること
により、該記録ヘッドを所定方向に移動させるキャリッ
ジに前記記録ヘッドを結合させることを特徴とするもの
である。

【０００９】また、記録ヘッドを加圧することにより、
前記記録ヘッドとキャリッジとの電気的結合が可能にな
るように構成するとよい。

【００１０】

【作用】記録ヘッドを加圧することにより、記録ヘッド
を所定方向に移動させるキャリッジに結合するため、記
録ヘッドとキャリッジとの位置決め精度が高くなる。

【００１１】また、記録ヘッドを加圧することによって
記録ヘッドへ電力を供給するための電気的結合が確実と
なる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明のインクジェット記録装置の記
録ヘッド、インクタンク、キャリッジの結合の状態を示
す断面図である。

【００１３】本実施例における記録ヘッド１０Ａ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
行うインクジェット方式のものである。

【００１４】図１において記録ヘッド１０Ａの主たる構
成は、すべてヘッドベースプレート１１Ａに設けた位置
決め用の突起１１Ａ−１，１１Ａ−２を位置決め基準と
してヘッドベースプレート１１Ａ上に接着ないしは圧着
して積層配置されて成る。

【００１５】ここで、図１の面内上下方向は前板１０１
Ａの基準面１０４Ａ−１と突起１１Ａ−１とで位置決め
され、図１の面内左右方向はヘッド位置決め部１０４Ａ
と突起１１Ａ−２とで位置決めされる。更に図１の横断
図の垂直方向は、突起１１Ａ−２の一部がヘッド位置決
め部１０４Ａを覆うように突出し、該突起１１Ａ−２の
突出部（不図示）とヘッド位置決め部１０４Ａとで位置
決めされる。

【００１６】ヒータボード１３Ａ−２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アルミニウム等の電気配線とが成膜
技術により形成されてなり、本体装置からの電気信号を
受け取るパッド１３Ａ−１を端部に配した配線を有する
ヘッドフレキシブル基板（以下、「ヘッドＰＣＢ」とい
う。）１３Ａに対して、それぞれの配線を対応させてワ
イヤボンディングにより接続されている。吐出ヒータに
対応して複数のインク流路を各々区分するための隔壁や
流路を介して交換インクタンク１Ａからインクを導入し
てインク流路に供給する共通液室と複数の吐出口を形成
するオリフィスとをポリサルフォン等で一体成型した溝
天板１２Ａをヒータボード１３Ａ−２に不図示のバネで
押圧するとともに封止剤を用いて圧着固定及び封止して
インク吐出部を形成している。溝天板１２Ａに結合封止
された流路１５Ａは、交換インクタンク１Ａと結合可能
とするために本実施例においては、ヘッドＰＣＢ１３Ａ
及びヘッドベースプレート１１Ａに設けた穴を通ってヘ
ッドベースプレート１１Ａの反対側へ貫通させるととも
に、貫通部でヘッドベースプレート１１Ａに接着固定さ
れている。

【００１７】また、流路１５Ａのインクタンク１Ａと結
合する側の端部には吐出部へのゴミや不如意の気泡など
の流入を防止するためのフィルタ８Ａが設けてある。ま
た、記録ヘッド１０Ａの吐出部や電気接続用のパッド１
３Ａ−１を保護することと、記録ヘッド１０Ａの取り扱
い面から持ちやすくする為にヘッドカバー１８Ａを設け
ている。

【００１８】交換インクタンク１Ａは内面にリブ１Ａ−
２を有するタンクケース１Ａ−１内に、インクを含浸さ
せたインク吸収体２Ａをほぼ隙間なく詰め込むととも
に、フィルタ８Ａを設けた流路１５Ａの端部を挿入させ
てインク結合を行うためのインク供給部４Ａ（孔）と交
換インクタンク１Ａからのインクの流出に見合うだけの
大気を交換インクタンク１Ａ内に導入して過度の負圧発
生を防止するための大気連通部３Ａ（孔）とを有する。
インク供給部４Ａへのタンクケース１Ａ−１内壁を伝っ
ての直接の大気連通を防止して、インク吸収体２Ａ全領
域のインクを毛管力を用いて最大限有効に利用するため
に、タンクケース１Ａ−１内壁にリブ１Ａ−２を設ける
とともに大気連通部３Ａをなるべくインク供給部４Ａか
ら離して設置している。リブ１Ａ−２は同時にタンクケ
ース１Ａ−１の補強部としても機能し、タンク交換時の
操作性を向上させてもいる。インク吸収体２Ａ内の初期
の含浸インク量は、記録ヘッド１０Ａとの結合時に吐出
口のメニスカスに負の水頭圧を付与して安定した吐出を
可能にするための機能上の目的と、インクタンク交換時
に多少の衝撃が与えられてもインクが漏出することがな
いようにするための操作性上の目的のために、インク吸
収体２Ａの吸収可能量よりも少なめのインクを充填して
いる。大気連通部３Ａのインク吸収体２Ａを溌液処理す
るか別体の溌液性の吸収体を用いて構成し大気連通部３
Ａからのインクの漏出を規制しても良い。インクの交換
インクタンク１Ａのインク供給限界は、インク吸収体２
Ａの含浸インク量が非常に少なくなって、インク吐出に
伴うノズルの毛管力による記録ヘッド１０Ａへのインク
供給能力よりもインク吸収体２Ａのインク吸引力が強く
なるかフィルタ８Ａの周囲に大気連通部３Ａから導入さ
れた大気が多くなってフィルタ８Ａを介してインク吸収
体２Ａ内の大気が多量に供給されるようになった場合で
ある。

【００１９】ここで、記録装置における記録ヘッドの配
置および動作を説明するために図４を用いて簡略に記録
装置の動作を説明する。

【００２０】図４は第１実施例の記録ヘッドおよび交換
インクタンクを用いた例を示し、記録媒体Ｐをプラテン
ローラ５０００を用いて紙面下方から上方へ案内し、紙
押さえ板５００２でキャリッジ移動方向にわたってプラ
テンローラ５０００に対して押圧する。キャリッジＨＣ
は、キャリッジ駆動ピンをそのらせん溝５００４にはめ
込んでそれ自身が回転することで駆動源として動作する
リードスクリュー５００５とリードスクリュー５００５
に平行に配置されたスライダ５００３とに支持係合され
てプラテンローラ５０００上に案内された記録媒体Ｐの
記録面に沿って左右に往復動する。リードスクリュー５
００５は駆動伝達ギア５０１１、５０１０，５００９を
介して駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して回転駆
動制御される。

【００２１】フォトカプラ５００７，５００８はキャリ
ッジＨＣのレバー５００６のこの域での存在を確認して
駆動モータ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。画像記録信号は記録ヘッ
ド１０Ａおよび交換インクタンク１Ａを搭載するキャリ
ッジＨＣの移動にタイミングを計って記録ヘッド１０Ａ
に送られ所定の位置でインク滴を吐出させて記録を行
う。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。案内部材５０１９
はクリーニングブレード５０１７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。吸引手段、ブレード等は、この形態でなく
とも良く、公知のものが適用可能なことはいうまでもな
い。

【００２２】また、５０１２は、吸引回復動作のタイミ
ングを決めるためのレバーで、キャリッジＨＣと係合す
るカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータ５０
１３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。これらの回復手段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５０
０５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が所
定のタイミングで行なえる様に構成されている。

【００２３】上述のキャリッジＨＣへの記録ヘッド１０
Ａおよび交換インクタンク１Ａの機械的、電気的接続は
以下の様に行なわれる。

【００２４】キャリッジＨＣは、プラテン側（ヘッドの
前面側）に位置する前板１０１Ａと、記録ヘッド１０Ａ
のヘッドＰＣＢ上のパッド１３Ａ−１に対応するヘッド
駆動電極１０２Ａを具備したフレキシブルシート１０２
Ａ−１及びこれを裏面側から押圧するす弾性力を発生さ
せるための弾性部材（ゴムパッド）１０２Ａ−２を保持
する電気接続用支持板１００Ａと、記録ヘッド１０Ａを
機械的に固定する際のヘッド位置決め部１０４Ａと、記
録ヘッド１０Ａを−方向に付勢支持するための加圧フッ
ク１０３Ａとが設けられている。前板１０１Ａは位置決
め用基準面１０４Ａ−１を、記録ヘッド１０Ａのヘッド
ベースプレート１１Ａに設けた前述の位置決め用突起１
１Ａ−１及び１１Ａ−２に各々対応して２個有する。キ
ャリッジＨＣの加圧フック１０３Ａは図１の破線矢印で
示す加圧方向、すなわちキャリッジＨＣの移動方向に対
して約１０度傾いた方向に付勢力が発生する様に構成し
ているので、その付勢力によって記録ヘッド１０Ａは前
板１０１Ａ方向と電気接続用支持板１００Ａとの２方向
に押しつけられる。同時に、電気接続用支持板１００Ａ
を支点としてヘッド位置決め部１０４Ａではキャリッジ
ＨＣの移動方向にも付勢される。この加圧フック１０３
Ａの加圧係合動作はどのようなものでも良いが、キャリ
ッジＨＣの上面側から操作できるレバー等で行える構成
が好ましい。いずれにしても、この加圧フック１０３Ａ
の係合時に記録ヘッド１０Ａ及び交換用インクタンク１
ＡはキャリッジＨＣ上でやや回転しつつ位置決め用突起
１１Ａ−１及び１１Ａ−２が前板１０１Ａの位置決め用
基準面１０４Ａ−１に接触した上で電気的接続がなされ
ることになるのでヘッドＰＣＢ１３Ａ上のパッド１３Ａ
−１とヘッド駆動電極１０２Ａとの位置決めも確実に行
われる。

【００２５】記録ヘッド１０Ａと交換用インクタンク１
Ａとは結合前は、図２に示すように、キャリッジＨＣと
記録ヘッド１０Ａ及び記録ヘッド１０Ａと交換用インク
タンク１Ａとは分離されており、それぞれの係合部が接
触しているに過ぎない。記録ヘッド１０Ａと交換インク
タンク１Ａとの係合は、図２のようにヘッドベースプレ
ート１０Ａに設けた係合フック１７Ａと交換インクタン
ク１Ａに設けた係合ガイド５Ａとを合わせることから始
める。この係合部の位置をインク供給部４Ａとヘッド位
置決め部１０４Ａとの間に配置することで記録ヘッド１
０Ａに交換インクタンク取付時のインク供給路の確実な
結合が可能となる。

【００２６】すなわち、図２で明らかなように、記録ヘ
ッド１０Ａと交換インクタンク１Ａの結合に関して考え
ると、図中時計回りの方向に交換インクタンク１Ａを回
転させる際に、係合フック１７Ａと係合ガイド５Ａとの
係合部を支点としてインク供給部４Ａが作用点となるの
でインク吸収体２Ａとフィルタ８Ａを結合面とする流路
１５Ａ端部とが結合されるとともに、さらに、ヘッドベ
ースプレート１１Ａと交換インクタンク外壁面とに挟ま
れた弾性体のリングシール９Ａが加圧変形して密着する
ことによりインク供給部４Ａにおいて交換インクタンク
１Ａ内部と大気との連通を完全に封止することができ
る。この封止が不十分であると、記録ヘッド１０Ａへの
インク供給に伴う交換インクタンク１Ａ内部への大気の
導入がインク吸収体２Ａを介さずにこの部分で直接行な
われてしまうので、インク吸収体２Ａに含浸させたイン
クの有効利用が困難となる。加圧フック１０３Ａは、前
述のごとく記録ヘッド１０ＡをキャリッジＨＣに対して
紙面方向への位置決めを行うために、その加圧方向が１
０度傾斜した方向に設定されているので記録ヘッド１０
Ａとの結合を考えた場合にも結合方向の直交方向への力
が加わる。

【００２７】加圧方向の力をＦとし、記録ヘッド１０Ａ
のヘッドＰＣＢ１３Ａ上のパッド１３Ａ−１と、電気接
続用支持板１００Ａ上のゴムパッド１０２Ａ−２を介し
たフレキシブルシート１０２Ａ−１上のヘッド駆動電極
１０２Ａとの圧接力をＦ₁ とすると Ｆ₁ ＝Ｆｃｏｓ１０° となる。一方、記録ヘッド１０Ａのヘッドベースプレー
ト１１Ａの位置決め用突起１１Ａ−１とキャリッジの前
板１０１Ａとの位置決め用基準面１０４Ａ−１との圧接
力をＦ₂ とすると Ｆ₂ ＝Ｆｓｉｎ１０° となる。この電気的接続部に作用する力Ｆ₁ は、記録ヘ
ッド１０Ａのヘッドベースプレート１１Ａの一部である
加圧ガイド１１Ａ−３に加圧フック１０３Ａがヘッド駆
動電極面への垂直面に対し１０°傾いているときのヘッ
ド駆動電極面方向の分力であるが、交換インクタンク１
Ａ等の他の部材を介さず、直接記録ヘッド１０Ａに作用
するため、最適な作用力Ｆ₁ が確実に得られ、耐環境、
耐物流的な面において電気的接続部として極めて信頼性
の高い記録装置が得られる。

【００２８】一方、キャリッジＨＣの紙面に対向する位
置の位置出しは圧接力Ｆ₂ により実現する。このキャリ
ッジＨＣと記録ヘッド１０Ａとの位置関係は記録品位を
大きく左右し、適切な位置が出ていないと、記録が斜め
になったり、罫線がノコ刃状になったり、最悪電気的接
続部の位置がずれて接触不良によって、ドット欠けが発
生したりする。

【００２９】本実施例の場合は、位置決め圧接力Ｆ₂ は
記録ヘッド１０Ａのヘッドベースプレート１１Ａの一部
である加圧ガイド１１Ａ−３に直接作用するため、他の
部材が介在しないので、作用力の減衰もなく、最適な圧
接力Ｆ₂ が得られる。従って、インクジェット記録装置
で記録品位を左右する要因の一つである記録媒体と記録
ヘッドとの距離の精度が著しく向上する。

【００３０】さらに、電気的接続部を支点として加圧ガ
イド部にＦ₁ の力が作用するため、記録ヘッド１０Ａに
は電気的接続部を支点としたモーメントが発生する。従
って、記録ヘッド１０Ａのヘッドベースプレート１１Ａ
の一部である位置決め用突起１１Ａ−２とキャリッジＨ
Ｃの前板１０１Ａのヘッド位置決め部１０４Ａとが上述
モーメントにより圧接力が作用し、これにより記録ヘッ
ド１０Ａの印字方向の位置精度が、他の部材を介さず直
接作用するため著しく向上する。

【００３１】以上のように記録ヘッド１０Ａを直接加圧
することにより、記録ヘッド１０Ａへ記録装置から確実
に電力が供給されると同時にキャリッジＨＣと記録ヘッ
ド１０Ａの位置決め精度も著しく向上するために、信頼
性が高く、記録品位の極めて高いインクジェット記録装
置が得られる。

【００３２】次に、本発明の第２実施例について図５乃
至図８を参照して説明する。

【００３３】記録ヘッド１０Ｂ及び交換インクタンク１
Ｂの基本構成は第一実施例と同じであるが、キャリッジ
ＨＣに記録ヘッド１０Ｂを結合させるときの加圧力の方
向及び交換インクタンク１Ｂの装着方向が異なる例であ
る。

【００３４】つまり図５に示すように、プラテン側（ヘ
ッドの前面側）に位置する前板はなく、プラテンに垂直
な方向にキャリッジＨＣの側板１０００がある。これに
第一実施例と同様に電気的接続部が設けられており、記
録ヘッド１０Ｂのヘッドベースプレート１１Ｂの略中央
の両端面に加圧ガイド１００１が２箇所設けられてこの
加圧ガイド１００１に図８に示す加圧フック１００８に
よりキャリッジＨＣの側板１０００に加圧され、ここで
記録ヘッド１０Ｂへ記録装置から電力が供給可能とな
る。ここでも加圧力は直接記録ヘッド１０Ｂへ垂直に作
用し、かつ他の部材を介さないため最適な加圧力が確実
に得られ、耐環境、耐物流的な面において電気的接続部
として極めて信頼性の高い記録装置が得られる。

【００３５】また、記録ヘッド１０Ｂのヘッドベースプ
レート１１Ｂの一部である突起１００２とキャリッジの
位置決め部１００３とが当接し、記録ヘッド１０Ｂから
キャリッジＨＣへと加圧力が直接作用するため、記録ヘ
ッド１０Ｂの記録方向の位置精度が著しく向上する。

【００３６】なお、交換インクタンク１Ｂは記録ヘッド
１０ＢをキャリッジＨＣに取り付け後記録ヘッド１０Ｂ
に結合させても良いし、また記録ヘッド１０Ｂをキャリ
ッジＨＣに取り付ける前に記録ヘッド１０Ｂと交換イン
クタンク１Ｂを結合させてもよい。

【００３７】図６は、記録ヘッド１０Ｂと交換インクタ
ンク１Ｂが分離している状態を示し、また図７は記録ヘ
ッド１０Ｂと交換インクタンク１Ｂが結合している状態
を示している。

【００３８】図８は図５における白抜き矢印Ａ方向にみ
た一部断面で示す説明図であり、１００６は記録ヘッド
１０Ｂと交換インクタンク１Ｂとの結合部である。キャ
リッジの側板１０００にはダボ１００７が設けられ、こ
のダボ１００７を支点に加圧フック１００８は回動す
る。加圧フック１００８の先端１００８ａには記録ヘッ
ド１００４のヘッドベースプレートと一体になった加圧
ガイド１００１を保持する爪が設けられている。またダ
ボ１００７と加圧フックダボ１００９とは引張コイルバ
ネ１０１１で張架されている。これにより記録ヘッド１
０Ｂは確実にキャリッジＨＣの側板１０００で電気的接
続が行なわれる。これらの記録ヘッド取付用の加圧フッ
ク１００８は記録ヘッド１０Ｂの下方にも設けられ、記
録ヘッド１０Ｂは上下でキャリッジの側板１０００に安
定的に加圧される。

【００３９】なお、１０１０はインクを吐出するノズル
であり、１００８ｂは、記録ヘッド１０Ｂをキャリッジ
ＨＣから取り外すときのつまみであり、その２箇所をつ
まむことで加圧フック１００８の先端１００８ａは、記
録ヘッド１０Ｂの加圧ガイド１００１から解除され、記
録ヘッド１０Ｂをキャリッジから取り外し可能となる。

【００４０】本発明は、特にインクジェット記録装置の
中でも、インクの吐出を行な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、記録装置において、優れた効果をもた
らすものである。かかる方式によれば記録の高密度化、
高精度化が達成できるからである。

【００４１】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４７４０
７９６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４
３４５２６２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。

【００４２】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号明細書に示された構成も本発明に有
効である。

【００４３】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５９−１２３６７０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を開
示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成
としても本発明は有効である。

【００４４】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利用できる。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。

【００４５】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の回復手
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、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。

【００４６】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、例えば単色のインクおよび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よ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は黒色等の記
録モードだけではなく、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。

【００４７】以上説明した本発明実施例においては、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なってイ
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。

【００４８】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
変化の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、いず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。

【００４９】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。

【００５０】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有効であ
る。

【００５１】更に加えて、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
等の形態を取るものであっても良い。

【００５２】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり構成されて
いるので以下に記載する効果を奏する。

【００５３】記録ヘッドにインクタンクが結合されてい
るかどうかにかかわらず、記録ヘッドを他の部材を介さ
ないでキャリッジに直接加圧するため、記録ヘッドとキ
ャリッジの位置決め精度が極めて向上するとともに、記
録ヘッドに記録装置から電力を供給する電気的接続部の
コンタクト性の信頼性も著しく向上するため、極めて記
録品位が高く、かつ信頼性も高いインクタンク・ヘッド
交換型インクジェット記録装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の交換可能な記録ヘッド及
び交換インクタンクのキャリッジへの装着状態を表す断
面図である。

【図２】第１実施例の装着手順を説明する断面図であ
る。

【図３】第１実施例の交換インクタンクを示す断面図で
ある。

【図４】本発明の適用可能なインクジェット記録装置の
一例を示す斜視図である。

【図５】本発明の第２実施例の交換可能な記録ヘッド及
び交換インクタンクのキャリッジへの装着状態を表す断
面図である。

【図６】第２実施例の記録ヘッドと交換インクタンクと
の着脱手順を説明する断面図である。

【図７】第２実施例の記録ヘッドと交換インクタンクの
結合図である。

【図８】図５に示す第２実施例の記録ヘッドの吐出方向
からみた説明図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 交換インクタンク ２Ａ，２Ｂ インク吸収体 １０Ａ，１０Ｂ 記録ヘッド １１Ａ，１１Ｂ ヘッドベースプレート １１Ａ−１，１００３ 位置決め部 １１Ａ−３，１００１ 加圧ガイド １３Ａ，１３Ｂ ヘッドＰＣＢ １３Ａ−１，１３Ｂ−１ パッド １００Ａ 電気接続用支持板 １０３Ａ，１００８ 加圧フツク １０４Ａ ヘッド位置決め部 １０４Ａ−１ 基準面 １０００ 側板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出して記録を行なうインクジ
   ェット記録装置において、 記録ヘッドとインクタンクは分離・交換自在であり、前
   記記録ヘッドを加圧することにより、該記録ヘッドを所
   定方向に移動させるキャリッジに前記記録ヘッドを結合
   させることを特徴とするインクタンク・ヘッド交換型イ
   ンクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 記録ヘッドを加圧することにより、前記
   記録ヘッドとキャリッジとの電気的結合が可能になるこ
   とを特徴とする請求項１記載のインクタンク・ヘッド交
   換型インクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 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または２記載のインクタンク・ヘッド交換型イ
   ンクジェット記録装置。