JPH10157120A - 記録ヘッドユニットおよび該ユニットを用いたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ヘッドの交換に伴う記録ヘッド装着の際
の位置決めを精度良くし、且つ装着を容易に行うことが
出来て、インクタンクを個別的に交換可能とする。 【解決手段】 インクを吐出する吐出オリフィスに連通
する液流路を形成する複数個の熱作用部と熱エネルギー
を発生する複数個の熱発生素子が設けられた複数個の記
録ヘッドと、記録ヘッド相互の位置関係を維持しながら
保持するヘッド保持部材と、ヘッド保持部材を固定しか
つ記録ヘッドそれぞれへの電気信号の接続を行うための
電気接点を配設した接続部材と着脱自在に接続するイン
クタンクを保持するホルダー部材と、ヘッド保持部材に
対して固定されて記録ヘッドのそれぞれに対応して保持
する供給管保持部材とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、ワープロ、ホストコンピュータ等の出力用端末と
してのプリンタ、ビデオプリンタ等に用いられるインク
ジェット等の液体噴射記録ヘッドユニットおよび該記録
ヘッドユニットを用いたインクジェット記録装置に関
し、特に、記録のためのエネルギーとして利用される熱
エネルギーを発生する電気熱変換素子を形成した基体を
有する液体噴射記録ヘッドおよび液体噴射記録装置、す
なわち、記録用の液体（インク等）を飛翔液滴として吐
出口（オリフィス）から吐出させて、記録媒体に付着さ
せることによって記録を行う液体噴射記録装置に用いら
れる液体噴射記録ヘッドに関するものである。

【０００２】また、本発明は、複数個のインクジェット
記録ヘッドを有した記録ヘッドユニットおよび該ユニッ
トを用いたインクジェット記録装置に関するものであ
る。

【０００３】

【従来の技術】液体噴射記録装置、特に、インクジェッ
ト記録装置はノンインパクイト記録として、サイレント
の要求される現代のビジネスオフィスやその他の事務処
理部門において強く望まれている傍ら、高密度で高速記
録が可能であると言う点で、また、保守が比較的容易に
なる、或いはメンテナンスフリーに成り得るという点に
おいて、開発、改良が計られている。

【０００４】この様なインクジェット記録装置において
は、記録ヘッドを着脱自在に用いる構成が近年一般的に
成りつつある。このような記録ヘッドを着脱自在とする
場合、種々の利点と共に少なからず技術課題を派生させ
るが、その一つとして複数個の記録ヘッドを用いる場合
の各記録ヘッド間相互の位置決めについての課題が知ら
れている。

【０００５】すなわち、個々の記録ヘッドを、例えばキ
ャリッジ上に装着する場合、各記録ヘッド間相互に正確
な位置関係が維持される必要がある。

【０００６】以上のような課題に対して、本出願人は、
特開平５−１６３３９号公報に示されるような記録ヘッ
ド装着構造を提案した。ここでは、各記録ヘッドを所定
の基準面に附勢して位置決め装着すると共に、装置本体
側のコネクタを変位可能とし、これによりこれと接続す
る記録ヘッド側電気接続部に不要な力が作用しないよう
にして記録ヘッドの位置精度を確実なものとしている。

【０００７】また、本出願人は、同様の課題を解決する
ための構成として、特開平３−５５２５３号公報に示さ
れるような記録ヘッド装着構造を提案している。

【０００８】ここでは、記録ヘッドとインクタンクとが
一体に成形されたカートリッジタイプのヘッドカートリ
ッジを装着する際、このカートリッジを装置本体側コネ
クタに対して相対的に移動するようにしている。また、
この様な装置動作をユーザーが簡易な動作で行うことが
出来るような構成ともしている。

【０００９】また、特開平６−２９７７１５号公報に
は、複数個の記録ヘッドをヘッド保持部材に固定し、当
該外表面に電気接点部材を配設した記録ヘッドユニット
を提案している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、以上の各
公報に示される従来の記録ヘッド装着構造にはいくらか
の改良の余地がある。

【００１１】第１に、記録ヘッドの装着に際して記録ヘ
ッドの位置決め動作と共にコネクタ等の電気接点部の接
合動作が行われ、この場合において本体側コネクタ等の
位置設定が記録ヘッドの位置決め精度と比較して大きな
誤差を有していることがあるために、接合において記録
ヘッドに反りを生じさせたり、記録ヘッドを変形させる
ような力が作用することがある。このような場合、特
に、特開平５−１６３３９号公報に開示される記録ヘッ
ドは、その大部分が板状のチップ形状を成すために、反
り等による変形は比較的大きなものとなる。また、この
公報に示される構造では、コネクタが変位して記録ヘッ
ドの位置ずれをを生じさせることもある。いずれにして
も、上記従来のような装着構造の場合、機械的な位置決
めの精度およびその維持には限界がある。

【００１２】以上のような記録ヘッドの変形や位置ずれ
は、インク吐出の際の吐出方向や吐出位置のずれとなっ
て現れる。そしてこれらのずれは、記録ヘッドと記録用
紙等の被記録媒体との距離（以下、紙間距離という）に
よって増長される。

【００１３】例えば、上記特開平５−１６３３９号公報
に示される装置において、紙間距離１. ４ｍｍ、記録ヘ
ッド位置決め基準から記録ヘッド先端までの距離１. ６
ｍｍ、記録ヘッドの長さ３０ｍｍの場合、上記コネクタ
が１ｍｍずれると、被記録媒体上へのインク着弾位置は
約１０６μｍずれることになる。ここで、記録ヘッドの
吐出口密度を３００〜４００ｄｐｉとすると、通常画素
ピッチは８０〜６０μｍとなるから、上記着弾位置のず
れは、約１〜１. ５画素分のずれとなる。

【００１４】このようなインク滴着弾位置の大きなずれ
は、画像品位を著しく低下させるものであり、特に、複
数のインク色にそれぞれ対応した複数の記録ヘッドを用
いる場合に、上記ずれによって所望の色が再現されず、
高品位なカラー画像を得ることができない。また、大き
な着弾位置のずれは、局所的な着弾インク量の増大を招
くこともあり、このような場合、被記録媒体上でインク
がにじみ出す、所謂、ブリーディングを生じることがあ
る。

【００１５】第２に、記録ヘッドの寿命は記録装置本体
の寿命より短いのが一般的であり、この様な場合に、記
録ヘッドを交換する必要があるが、上記特開平５−１６
３３９号公報に示される構成の場合に、ユーザーが記録
ヘッドを交換し、且つ複数個の記録ヘッドを精度よく位
置決めするには、比較的煩雑な操作を必要とし、また容
易ではない。

【００１６】第３に、特開平３−５５２５３号公報に示
される構成では、ユーザーは比較的容易に記録ヘッドを
交換出来るが、記録ヘッドとインクタンクとが一体であ
るために、いずれか一方に問題がない場合でも、両方を
交換しなくてはならないという問題がある。また、この
場合にも、複数個の記録ヘッドを精度良く配列するに
は、機械的な限界がある。これに対して、インクと出力
信号の供給タイミングの制御によって位置ずれを補正し
ようとする構成も知られているが、位置情報を記録ヘッ
ドに与える必要があり、記録ヘッドが高価になるという
問題点がある。

【００１７】第４に、特開平６−２９７７１５号公報に
示されている構成では、記録ヘッドユニットとインクタ
ンクが着脱自在で、且つ記録ヘッドユニットが、記録装
置本体と着脱可能であるが、インクタンクと記録ヘッド
ユニットが直接に接する構造に成っている。更に、記録
ヘッドユニットの外表面に配設された電気接点部材とイ
ンクタンクとの間には、何の障壁のない構造になってい
る。そのために、記録装置の使用環境の変化等によっ
て、インクタンクもしくは、インク供給管とインクタン
クとの接合部から、漏れ出したインクが電気接点部に付
着し、電気的短絡を起こすという問題点がある。

【００１８】本発明は、上述した問題点を解決するため
に為されたものであり、その目的とするところは、記録
ヘッドの交換に伴う記録ヘッドの装着の際の位置決めを
精度良くし、且つ装着を容易に行うことが出来て、更に
インクタンクを個別的に交換可能とした記録ヘッドユニ
ットおよび該ユニットを用いたインクジェット記録装置
を提供することにある。

【００１９】また、本発明は、インクタンクと記録ヘッ
ドユニットの間に障壁を設け、且つインクタンクと電気
接点を隔離することにより、信頼性の高い記録ヘッドユ
ニットおよび該ユニットを用いたインクジェット記録装
置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に依る記録ヘッドユニットは、インクを吐
出する吐出オリフィスに連通する液流路を形成する複数
個の熱作用部と、熱エネルギーを発生する複数個の熱発
生素子とが設けられ、前記複数個の熱発生素子を駆動す
るための駆動用集積回路が搭載される記録ヘッド用基板
内に、前記駆動用集積回路と前記発熱素子とを結ぶため
に形成された配線に対して前記発熱素子に対する駆動電
流に影響を与えない部位に配設されたパッドを有する複
数個の記録ヘッドと、該複数個の記録ヘッドを、当該複
数個の記録ヘッド相互の位置関係を維持しながら保持す
るヘッド保持部材と、該ヘッド保持部材を固定し、且つ
当該表面に、前記複数個の記録ヘッドそれぞれへの電気
信号の接続を行うための電気接点を配設した接続部材を
有し、且つ当該部材と着脱自在に接続するインクタンク
を保持するホルダー部材と、前記ヘッド保持部材に対し
て固定され、前記複数個の記録ヘッドのそれぞれに対応
して保持する供給管保持部材と、を備えた記録ヘッドで
あって、インクジェット記録装置において着脱自在に設
けられたことを特徴としている。

【００２１】また、本発明に依る記録ヘッドユニット
は、前記電気接点が、当該接点の配列が予めなされたプ
リント回路基板が、前記ホルダー部材の外表面上、且つ
前記ヘッド保持部材とは空間的に離れた位置で、且つ前
記吐出オリフィス面と異なる面に配設され、該プリント
回路基板と前記記録ヘッド内に配設されるパッドとが電
気的に接合されるフレキシブルプリント基板を備えるこ
とを特徴としている。

【００２２】さらに、本発明による記録ヘッドユニット
は、ヘッド保持部材が箱形を成し、対向する外壁板の内
側にヘッド保持部を形成するガイド部が設けられ、これ
によって記録ヘッドを正確に位置決めすることができる
ことを特徴としている。

【００２３】さらにまた、本発明による記録ヘッドユニ
ットは、ホルダー部材が箱形を成し、底板がインクタン
クと記録ヘッドの障壁として作用して電気接点をインク
漏れやインク吐出ミストから保護するように成ったこと
を特徴としている。

【００２４】また更に、本発明に依るインクジェット記
録装置は、インクを吐出するためにインクを吐出する吐
出オリフィスに連通する液流路を形成する複数個の熱作
用部と、記録のために利用される熱エネルギーを発生す
る複数個の熱発生素子が設けられ、前記複数個の熱発生
素子を駆動するための駆動用集積回路が搭載される記録
ヘッド用基板内に、前記駆動用集積回路と前記発熱素子
とを結ぶために形成された配線に対して前記発熱素子に
対する駆動電流に影響を与えない部位に配設されたパッ
ドを有する複数個の記録ヘッドと、該複数個の記録ヘッ
ドを、当該複数個の記録ヘッド相互の位置関係を維持し
ながら保持するヘッド保持部材と、該ヘッド保持部材を
固定し、且つ当該表面に、前記複数個の記録ヘッドそれ
ぞれへの電気信号の接続を行うための電気接点を配設し
た接続部材を有し、且つ当該部材と着脱自在に接続する
インクタンクを保持するホルダー部材と、前記ヘッド保
持部材に対して固定され、前記複数個の記録ヘッドのそ
れぞれに対応して保持する供給管保持部材と、を備えた
記録ヘッドユニットと、前記記録ヘッドユニットおよび
前記インクタンクを着脱自在に装着し移動自在なキャリ
ッジと、該キャリッジに装着された前記記録ヘッドユニ
ットの前記電気接点と接続可能な本体側電気接点を配設
した本体側接続部材と、を備えたことを特徴としてい
る。

【００２５】更に、本発明に依るインクジェット記録装
置は、前記電気接点が、当該接点の配列が予めなされた
プリント回路基板が、前記ホルダー部材の外表面上、且
つ前記ヘッド保持部材とは空間的に離れた位置で、且つ
前記吐出オリフィス面と異なる面に配設され、該プリン
ト回路基板と前記記録ヘッド内に配設されるパッドとが
電気的に接合されるフレキシブルプリント基板を備える
ことを特徴としている。

【００２６】また、本発明に依るインクジェット記録装
置は、前記ヘッド保持部材が箱形を成し、対向する外壁
板の内側にヘッド保持部を形成するガイド部が設けら
れ、これによって記録ヘッドを正確に位置決めすること
ができることを特徴としている。

【００２７】さらに、本発明によるインクジェット記録
装置は、前記ホルダー部材が箱形を成し、底板がインク
タンクと記録ヘッドの障壁として作用して電気接点をイ
ンク漏れやインク吐出ミストから保護するように成った
ことを特徴としている。

【００２８】本発明の他の目的と特徴および利点は以下
の添付図面に沿っての詳細な説明によって明らかになろ
う。

【００２９】

【発明の実施の態様】図面の図１および図２は本発明の
一実施例で用いられる記録ヘッドの要部を示すそれぞれ
概略断面図および概略正面図である。

【００３０】図１に示される様に、記録ヘッドは、熱エ
ネルギー発生素子を設けた基板１００（以下ヒーターボ
ードと称す）と、この基板すなわちヒーターボード１０
０と接合されて記録媒体（以下インクと称す）を収容す
る液室７およびインク路８を構成する凹凸部を有した基
板（以下、溝付き天板とも言う）１３００と、インク路
８に連通したインクを吐出するためのインク吐出口（以
下、オリフィスとも言う）９が設けられたオリフィスプ
レート４００とを一体的に備えている。

【００３１】ヒーターボード１００は支持基板（以下、
支持体とも言う）３００に接着剤により接着固定され、
溝付き天板１３００は、ヒーターボード１００上に配置
されている熱エネルギー発生素子が、この接合によって
構成されるインク路８内に含まれるようにヒーターボー
ド１００に仮接着され、溝付き天板１３００に設けられ
たオリフィスプレート４００が、支持基板３００の前端
面に前ダレのように配置される。

【００３２】インクは、インク供給路部材６００から、
溝付き天板１３００の上部に設けられたインク供給口１
５００を通って供給される。このインク供給路部材６０
０は突起棒（図示しない）を有しており、支持基板３０
０上に設けられた貫通穴にこの突起棒が挿入されて、熱
かしめされることによって支持基板３００に固定され
る。

【００３３】インク供給路部材６００と、ヒーターボー
ド１００、溝付き天板１３００等との隙間１０ａ、１０
ｂ、およびオリフィスプレート４００と支持基板３００
の前端面との間の封止剤が封入されるべき僅かな隙間が
設けられた接合領域は、接着空間として封止剤が流し込
まれる。

【００３４】本実施例では、図２に示される様に、溝３
Ａは、封止剤を充分良好に封入することが可能な溝であ
ればよい。また、溝３Ａは、オリフィスプレート４００
とインク供給路部材６００との隙間と連続する空間を形
成していることが重要である。これは、溝３Ａが完全に
オリフィスプレート４００で覆われていたり、上記隙間
１０ａ、１０ｂか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。支持基板３００の前端面に形成される溝３Ａ
は量産性を考慮すると、プレスによって形成されるのが
好適である。

【００３５】封止剤は、インク供給路部材６００上部の
封止剤注入口（図示しない）から注入され、電気信号を
伝達するためのフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）も
しくは、金属電極をパターン化し、埋め込んでいるＴＡ
Ｂフイルムの接合部（図示しない）を封止すると同時に
オリフィスプレート４００とインク供給路部材６００と
の隙間１０ａ、１０ｂを封止し、更に、支持基板３００
に設けられた溝３Ａを通り、オリフィスプレート４００
と支持基板３００の前端面との隙間領域を完全に封止す
る。この様に、封止剤が、オリフィス９を塞がずに隙間
を封止するためには、適当なチキソトロピーと適当な粘
度が必要である。すなわち、封止剤の粘度が低過ぎる
と、インク路８やオリフィス９にまで入り込み、目詰ま
りを起こしてしまう。反対に、粘度が高過ぎると、オリ
フィスプレート４００の周囲まで完全に封止剤が回り込
まなくなる。

【００３６】本実施例で用いられる封止剤の粘度は１，
０００〜１５，０００ｃｐｓ、更に好ましくは２，００
０〜１０，０００ｃｐｓ、最も好ましくは４，０００〜
１０，０００ｃｐｓである。また、封止剤には、シリコ
ンウエハーから成るヒーターボード１００、金属から成
る支持基板３００、合成樹脂から成る溝付き天板１３０
０、オリフィスプレート４００、インク供給路部材６０
０等との良好な接着性が要求される。また、これら熱膨
張係数の異なる複数の異種材料同志を接合するために
は、温度環境による熱膨張の差を吸収できるような柔ら
かい材料、具体的にはＪＩＳ規格Ａ１００以下の硬度を
示す封止剤を用いる必要がある。

【００３７】一方、この封止剤は、フレキシブルプリン
ト基板（ＦＰＣ）もしくは、金属電極をパターン化し、
埋め込んでいるＴＡＢフィルムの接合部を覆って保護す
る役目も果たしているために、前記接合部やアルミ電極
に対して腐食を起こさないような材料でなければならな
い。電極や前記接合部に腐食を起こさないためには、封
止剤中のＣｌやＮａ等の不純物イオン濃度が３００ｐｐ
ｍ以下であることが好ましい。

【００３８】この様な材料には、局部的にインクと接触
するために耐インク性、特に耐溶剤性や耐アルカリ性に
優れている等といった性能も要求される。更には、酸素
や窒素、水蒸気に対する透過性が低いことも必要であ
る。

【００３９】図３は、図１および図２に示した記録ヘッ
ドの分解斜視図で、この図３を参照して記録ヘッドに就
いて更に詳しく説明する。

【００４０】図３に示される様に、Ｓｉより成るヒータ
ーボード１００上には、複数個の列状に配置された熱エ
ネルギー発生素子としての電気熱変換素子（吐出ヒー
タ）と、この電気熱変換素子に電力を供給するＡｌ等の
電気配線とが、成膜技術によりインクに膜沸騰を生じ
て、これによる気泡の生成によってインクが吐出される
よう設けられている。このヒーターボード１００は配線
基板２００の一端に取付けられている。配線基板２００
は、ヒーターボード１００の配線に対応する配線や、こ
の配線の端部に設けられていて本体装置からの電気信号
を受けるパッド２０１を有している。

【００４１】溝付き天板１３００は、上述のように複数
個のインク路をそれぞれ区分するための隔壁や各インク
路に供給されるインクを収納するための共通液室等を構
成するための溝を有しており、インクタンクから供給さ
れるインクを受けて、上述の共通液室へ導入するインク
供給口１５００と、各インク路に対応した複数個の吐出
口を有するオリフィスプレート４００とを一体的に備え
ている。これら部材は一体成型材料としてのポリサルフ
ォンから形成されるのが好適であるが、他の成型用樹脂
材料を用いることも出来る。

【００４２】また、支持体、すなわち支持基板３００は
配線基板２００の裏面を平面で支持しており、Ａｌ等の
金属により形成されている。押さえバネ５００は、逆Ｕ
字形を成しており、その脚部において天板１３００の共
通液室に対応する部分を小さい押圧力で押圧すると共
に、前だれ部５０１においてインク路に対応する部分、
好ましくは吐出口近傍の領域を線圧で集中押圧してい
る。ヒーターボード１００と天板１３００を、押さえバ
ネ５００の足部が支持体、すなわち支持基板３００の穴
を通って、支持基板３００の裏面側に係合することによ
って、これらヒーターボード１００と溝付き天板１３０
０を挟み込んだ状態で両部材を係合させ、押さえバネ５
００とその前だれ部５０１の集中付勢力によってヒータ
ーボード１００と溝付き天板１３００とを圧着固定して
いる。支持基板３００に対する配線基板２００の取付
は、接着剤等で接着することによって行われる。なお、
インク供給路部材６００はインク供給管２２００を有し
ており、インク供給管２２００の先端にフィルタ７００
が設けられている。

【００４３】このインク供給路部材６００は、モールド
成型によって作られるために比較的廉価に製作でき、位
置決め精度が高く、製造上の精度低下を抑えることがで
きる。そして、本実施例では、このような圧接状態下で
封止用接着剤をインク供給路部材６００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
る。なお、インク供給路部材６００の支持基板３００に
対する固定は、上述の様に、支持基板３００の穴１９０
１、１９０２に対するインク供給路部材６００の裏面側
ピン（図示しない）を支持基板３００の穴１９０１、１
９０２を介して貫通突出させて、支持基板３００の裏面
側に突出した部分を熱融着することによって簡単に行う
ことができる。

【００４４】図４は本発明のインクジェット記録装置の
一実施例を示し、複数個の記録ヘッドを装着する記録ヘ
ッドユニットの分解斜視図である。

【００４５】本実施例の記録ヘッドユニットは、それぞ
れ異なる色のインクを吐出可能な、例えば３個の記録ヘ
ッドＩＪＵを装着しており、且つこれら３個の記録ヘッ
ドＩＪＵの相互の位置関係を正確に定めることができる
ものである。

【００４６】図４において、符号４０００はヘッド保持
部材を形成するユニット枠を示す。このユニット枠４０
００は、箱形を成しており、対向する外壁板４００１の
内側に、各記録ヘッドＩＪＵを正確に位置決めすると共
に、収納するためのヘッド保持部４００３を確保するよ
うガイド部４００２が設けられている。図１〜図３で説
明した記録ヘッドＩＪＵは、インク吐出口を図中下方に
向けた状態でそれぞれのヘッド保持部４００３に収納さ
れる。ヘッド保持部材であるユニット枠４０００におけ
る各記録ヘッドＩＪＵの位置決めは、各記録ヘッドＩＪ
Ｕに設けられる基準面をガイド部４００２に突き当て、
その後に接着剤等によって接着して固定される。この場
合に、各記録ヘッドＩＪＵにおいて、その基準面とオリ
フィス９との位置関係は高い精度をもって限定されてい
る。

【００４７】なお、各記録ヘッドＩＪＵの位置決めにつ
いては、上述の基準面を用いる方法ではなく、ＴＶカメ
ラ等による画像上で位置決めして、その後に接着剤によ
って接着固定してもよい。

【００４８】その後に、ユニット枠４０００と、インク
タンク５０００を保持するホルダー部材４５００とが固
定される。この際、ユニット枠４０００とホルダー部材
４５００の固定は接着剤による方法でもよいし、ビス
（図示しない）のようなもので固定させてもよい。

【００４９】そして、各記録ヘッドＩＪＵと一方の端面
が接続している電気接続部材を前記ホルダー部材４５０
０の外表面上に沿って配設し、本体装置と圧接により電
気的接続を行うパッドを有するコネクタ基板４６００と
接合される。この際の接合方法としては、通常の半田付
け、レーザ半田や、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を間
に挟んで、熱による溶着方法等が好ましい。その後に、
インクタンク５０００をインク供給部材６００と接続す
ることにより、インクタンク５０００側のインクを安定
的に記録ヘッドＩＪＵ内に供給することが出来る。

【００５０】ホルダー部材４５００は箱形を成してお
り、インクタンク５０００の装着に便宜なように、一方
の高さの高い端板から他方の対向する高さの低い端板に
向かって、図４に示されるように両側板の上縁辺が傾斜
するよう形成されている。また、このホルダー部材４５
００の底部４５１０にはインク供給路部材６００のイン
ク供給管２２００が連接される孔４５２０が設けられて
いる。このホルダー部材４５００の底部４５１０は、イ
ンクタンク５０００をホルダー部材４５００に装着する
時に、インクタンク５０００と記録ヘッドユニットの間
の障壁として作用して、インクタンク５０００と電気接
点とを好適に隔離してインク漏れや、インク吐出による
ミスト等が、電気接点部材に付着しないよう作用する。

【００５１】以上の構成により、インクタンク５０００
のインクが無くなった時点で新しいインクタンクとの交
換が可能となる。この様に、使いきったインクタンク毎
にインクタンクの交換が出来るために、カラーのインク
ジェット記録装置では無駄なインクを少なくすることが
出来て、特に有効である。

【００５２】更に、図４で明らかなように、インクタン
ク５０００と本体装置との電気接続を行うコネクタ基板
４６００の間にはホルダー部材４５００が介在するため
に、インクタンク５０００側でのインク漏れがコネクタ
基板４６００に付着したりすることも無い。

【００５３】図５は、本発明が適用可能な液体噴射記録
装置の構成の一例を示す模式図で、液体噴射記録ヘッド
２は、摺動軸１０上を図示しないキャリッジ駆動モータ
（ＣＲモータ）とキャリッジ駆動ベルト１１により左右
に走査されるキャリッジ３上に搭載される。メインボー
ド７からの電気信号は、フレキシブルプリント板（ＦＰ
Ｃ）６を介して供給される。記録液は図示しない液体噴
射記録装置１の本体内のインクカートリッジより、イン
ク供給チューブ５を介してキャリッジ３上のサブインク
タンク４を経由して液体噴射記録ヘッド２へ供給され
る。また、液体噴射記録ヘッド２は、気泡の混入や記録
液のオリフィス面への付着等により吐出不良を発生する
ことが希にあるために液体噴射記録装置１のキャリッジ
３のホームポジションには吸引回復装置が設けられるの
が好適である。被記録媒体はプラテン９上を図示しない
紙送りモータ（ＬＦモータ）により上方へ送られ、記録
ヘッド２が左右に走査されることによって記録媒体上に
記録が行われて矢印Ｃ方向に排出される。

【００５４】図６は液体噴射記録装置１の制御部（メイ
ンボード）の一構成例を示すブロック図で、この制御部
は、例えばホストコンピュータから印字データを受信し
て、一行分の印字データを貯え、記録ヘッド２のヘッド
コントローラ３１によって記録ヘッド２を制御して印字
を行うものである。

【００５５】先ず、ＰＰＩ（プログラマブルペリフェラ
ルインタフェイス）３２は、本例に係わる液体噴射記録
装置のホストコンピュータから送られてくる印字データ
を並列受信し、ＣＰＵ３３に印字データを送る作用を行
う。ＣＰＵ３３は制御用ＲＯＭ３４の内容に従い、記録
装置の様々な処理手順を実行する。ＲＡＭ３５はＰＰＩ
３２で受信した印字データを数行分貯えるラインバッフ
ァメモリ、フォント発生用ＲＯＭ３６は印字出力文字の
フォントを格納したメモリである。これらメモリは、ア
ドレスバス、データバスを介して接続されている。

【００５６】Ｉ／Ｏコントローラ３７は、紙送りモータ
（ＬＦモータ）３８、キャリッジ駆動モータ（ＣＲモー
タ）３９、吸引回復駆動モータ（ポンプモータ）４０の
制御、パネルスイッチ４１へのデータ入出力の制御、記
録ヘッド２内の保温ヒーターの制御、記録ヘッド２内の
温度検知手段（サーミスタ）からの温度情報の入力制御
等をＣＰＵ３３の指令に基ずいて専用に行うＩＣであ
る。ヘッドコントローラ３１は、印字データおよび印字
出力時間をラッチして、ＣＰＵ３３からの指令に応じて
印字出力を記録ヘッド２に送る専用ＩＣである。記録ヘ
ッド２はヘッドコントローラ３１からの印字データと印
字出力時間データに従って記録液を吐出し、記録媒体上
に記録を行うものである。

【００５７】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用す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。

【００５８】その代表的な構成や原理に就いては、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、
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１対１に対応し、液体内の気泡を形成できるので
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。この駆動信号はパルス形状であり、即時適切に気泡
の成長収縮が行われるので、応答性に優れた液体の吐出
が達成できる。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うことが出来る。

【００５９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１記載の記録ヘッドユニットによれば、インクを吐出す
る吐出オリフィスに連通する液流路を形成する複数個の
熱作用部と、熱エネルギーを発生する複数個の熱発生素
子とが設けられ、前記複数個の熱発生素子を駆動するた
めの駆動用集積回路が搭載される記録ヘッド用基板内
に、前記駆動用集積回路と前記発熱素子とを結ぶために
形成された配線に対して前記発熱素子に対する駆動電流
に影響を与えない部位に配設されたパッドを有する複数
個の記録ヘッドと、該複数個の記録ヘッドを、当該複数
個の記録ヘッド相互の位置関係を維持しながら保持する
ヘッド保持部材と、該ヘッド保持部材を固定し、且つ当
該表面に、前記複数個の記録ヘッドそれぞれへの電気信
号の接続を行うための電気接点を配設した接続部材を有
し、且つ当該部材と着脱自在に接続するインクタンクを
保持するホルダー部材と、前記ヘッド保持部材に対して
固定され、前記複数個の記録ヘッドのそれぞれに対応し
て保持する供給管保持部材と、を備えた記録ヘッドであ
って、インクジェット記録装置において着脱自在に設け
られるので、記録ヘッドの交換を各記録ヘッド毎に行う
ことができ、複数個の記録ヘッド相互の位置関係がこれ
ら記録ヘッドの交換の際に維持されて、新たに装着され
る各記録ヘッドが交換動作の影響を受けることがなく、
インクタンクを正確に位置決めすることができると共
に、各記録ヘッドに対応するインクタンクがそれぞれ別
個に交換可能となる等の効果が得られる。

【００６０】本発明の請求項２記載の記録ヘッドユニッ
トは、前記電気接点が、当該接点の配列が予めなされた
プリント回路基板が、前記ホルダー部材の外表面上、且
つ前記ヘッド保持部材とは空間的に離れた位置で、且つ
前記吐出オリフィス面と異なる面に配設され、該プリン
ト回路基板と前記記録ヘッド内に配設されるパッドとが
電気的に接合されるフレキシブルプリント基板を備えて
いるので、記録ヘッドユニットとインクタンクとプリン
ト基板やパッド等の電気接点部材の間にホルダー部材が
障壁として介在してそれぞれ隔離しているので、インク
漏れや、インク吐出によるミスト等が、電気接点部材に
付着することがなく、電気的短絡が発生しない絶縁性に
優れた高い信頼性の記録ヘッドユニットが得られる。

【００６１】本発明の請求項３記載の記録ヘッドユニッ
トは、ヘッド保持部材が箱形を成し、対向する外壁板の
内側にヘッド保持部を形成するガイド部が設けられてい
るので、これによって記録ヘッドを正確に位置決めする
ことができる。

【００６２】本発明の請求項４記載の記録ヘッドユニッ
トは、ホルダー部材が箱形を成し、底板がインクタンク
と記録ヘッドの障壁として作用するので、これによって
電気接点をインク漏れやインク吐出ミストから保護する
ことができる。

【００６３】本発明の請求項５記載のインクジェット記
録装置は、インクを吐出するためにインクを吐出する吐
出オリフィスに連通する液流路を形成する複数個の熱作
用部と記録のために利用される熱エネルギーを発生する
複数個の熱発生素子とが設けられて前記複数個の熱発生
素子を駆動するための駆動用集積回路が搭載される記録
ヘッド用基板内に、前記駆動用集積回路と前記発熱素子
とを結ぶために形成された配線に対して前記発熱素子に
対する駆動電流に影響を与えない部位に配設されたパッ
ドを有する複数個の記録ヘッドと、該複数個の記録ヘッ
ドを、当該複数個の記録ヘッド相互の位置関係を維持し
ながら保持するヘッド保持部材と、該ヘッド保持部材を
固定し、且つ当該表面に、前記複数個の記録ヘッドそれ
ぞれへの電気信号の接続を行うための電気接点を配設し
た接続部材を有し、且つ当該部材と着脱自在に接続する
インクタンクを保持するホルダー部材と、前記ヘッド保
持部材に対して固定され、前記複数個の記録ヘッドのそ
れぞれに対応して保持する供給管保持部材と、を備えた
記録ヘッドユニット、前記記録ヘッドユニットおよび前
記インクタンクを着脱自在に装着し移動自在なキャリッ
ジ、および該キャリッジに装着された前記記録ヘッドユ
ニットの前記電気接点と接続可能な本体側電気接点を配
設した本体側接続部材とを備えているので、インクジェ
ット記録装置の記録ヘッドの交換を記録ヘッド相互の位
置関係を維持しながら各記録の交換動作に影響を及ぼさ
ずに行うことができ、各記録ヘッドに対応するインクタ
ンクを個別に交換できると共に、記録ヘッドユニットと
インクタンクと電気接点部材との間をホルダー部材によ
って隔離して、インク漏れや、インク吐出によるミスト
等に対する電気的絶縁性に優れた高い信頼性を有する等
の効果を奏するものである。

【００６４】本発明の請求項６記載のインクジェット記
録装置は、電気接点が、当該接点の配列が予めなされた
プリント回路基板がホルダー部材の外表面上、且つ前記
ヘッド保持部材とは空間的に離れた位置で、且つ吐出オ
リフィス面と異なる面に配設され、該プリント回路基板
と記録ヘッド内に配設されるパッドとが電気的に接合さ
れるフレキシブルプリント基板を備えているので、配線
基板のパッドとコネクタ基板とヒータボード等を電気的
に好適に接続することができる。

【００６５】本発明の請求項７記載のインクジェット記
録装置は、ヘッド保持部材が箱形を成し、対向する外壁
板の内側にヘッド保持部を形成するガイド部が設けられ
ているので、これによって記録ヘッドを正確に位置決め
することができる。

【００６６】本発明の請求項８記載のインクジェット記
録装置は、ホルダー部材が箱形を成し、底板がインクタ
ンクと記録ヘッドの障壁として作用するので、これによ
って電気接点をインク漏れやインク吐出ミストから保護
することができる。

【００６７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例で用いられる記録ヘッドの要
部を示す概略断面図である。

【図２】図１の記録ヘッドの要部の概略正面図である。

【図３】図１および図２の記録ヘッドの分解斜視図であ
る。

【図４】本発明の、複数個の記録ヘッドを装着する記録
ヘッドユニットの一実施例を示す分解斜視図である。

【図５】本発明が適用できる液体噴射記録装置の一例を
示す模式図である。

【図６】液体噴射記録装置の制御部の一例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

２ 液体噴射記録ヘッド ３ キャリッジ ４ サブインクタンク ５ インク供給吸引チューブ ６ フレキシブルプリント板 ７ メインボード ９ プラテン ３１ ヘッドコントローラ ３２ ＰＰＩ ３３ ＣＰＵ ３４ ＲＯＭ ３５ ＲＡＭ ３６ フォント発生用ＲＯＭ ３７ Ｉ／Ｏコントローラ ３８ 紙送りモータ ３９ キャリッジ駆動モータ ４０ 吸引回復駆動モータ １００ ヒーターボード ２００ 配線基板 ３００ 支持体 ４００ オリフィスプレート ５００ 押さえバネ ６００ インク供給路部材 １３００ 溝付き天板 １５００ インク供給口 １９０１ 穴 １９０２ 穴 ２２００ インク供給管 ４０００ ユニット枠 ４００１ 外壁板 ４００２ ガイド部 ４００３ ヘッド保持部 ４５００ ホルダー部材 ４５１０ 底部 ４６００ コネクタ基板 ５０００ インクタンク ＩＪＵ 記録ヘッド

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する吐出オリフィスに連通
   する液流路を形成する複数個の熱作用部と、熱エネルギ
   ーを発生する複数個の熱発生素子とが設けられ、前記複
   数個の熱発生素子を駆動するための駆動用集積回路が搭
   載される記録ヘッド用基板内に、前記駆動用集積回路と
   前記発熱素子とを結ぶために形成された配線に対して前
   記発熱素子に対する駆動電流に影響を与えない部位に配
   設されたパッドを有する複数個の記録ヘッドと、 該複数個の記録ヘッドを、当該複数個の記録ヘッド相互
   の位置関係を維持しながら保持するヘッド保持部材と、 該ヘッド保持部材を固定し、且つ当該表面に、前記複数
   個の記録ヘッドそれぞれへの電気信号の接続を行うため
   の電気接点を配設した接続部材を有し、且つ当該部材と
   着脱自在に接続するインクタンクを保持するホルダー部
   材と、 前記ヘッド保持部材に対して固定され、前記複数個の記
   録ヘッドのそれぞれに対応して保持する供給管保持部材
   と、を備えた記録ヘッドであって、インクジェット記録
   装置において着脱自在に設けられたことを特徴とする記
   録ヘッドユニット。
2. 【請求項２】 前記電気接点は、当該接点の配列が予め
   なされたプリント回路基板が、前記ホルダー部材の外表
   面上、且つ前記ヘッド保持部材とは空間的に離れた位置
   で、且つ前記吐出オリフィス面と異なる面に配設され、
   該プリント回路基板と前記記録ヘッド内に配設されるパ
   ッドとが電気的に接合されるフレキシブルプリント基板
   を備えることを特徴とする請求項１記載の記録ヘッドユ
   ニット。
3. 【請求項３】 前記ヘッド保持部材は箱形を成し、対向
   する外壁板の内側にヘッド保持部を形成するガイド部が
   設けられ、これによって記録ヘッドを正確に位置決めす
   ることができることを特徴とする請求項１記載の記録ヘ
   ッドユニット。
4. 【請求項４】 前記ホルダー部材は箱形を成し、底板が
   インクタンクと記録ヘッドの障壁として作用して電気接
   点をインク漏れやインク吐出ミストから保護するように
   成ったことを特徴とする請求項１記載の記録ヘッドユニ
   ット。
5. 【請求項５】 インクを吐出するためにインクを吐出す
   る吐出オリフィスに連通する液流路を形成する複数個の
   熱作用部と、記録のために利用される熱エネルギーを発
   生する複数個の熱発生素子が設けられ、前記複数個の熱
   発生素子を駆動するための駆動用集積回路が搭載される
   記録ヘッド用基板内に、前記駆動用集積回路と前記発熱
   素子とを結ぶために形成された配線に対して前記発熱素
   子に対する駆動電流に影響を与えない部位に配設された
   パッドを有する複数個の記録ヘッドと、 該複数個の記録ヘッドを、当該複数個の記録ヘッド相互
   の位置関係を維持しながら保持するヘッド保持部材と、 該ヘッド保持部材を固定し、且つ当該表面に、前記複数
   個の記録ヘッドそれぞれへの電気信号の接続を行うため
   の電気接点を配設した接続部材を有し、且つ当該部材と
   着脱自在に接続するインクタンクを保持するホルダー部
   材と、 前記ヘッド保持部材に対して固定され、前記複数個の記
   録ヘッドのそれぞれに対応して保持する供給管保持部材
   と、を備えた記録ヘッドユニットと、前記記録ヘッドユ
   ニットおよび前記インクタンクを着脱自在に装着し移動
   自在なキャリッジと、 該キャリッジに装着された前記記録ヘッドユニットの前
   記電気接点と接続可能な本体側電気接点を配設した本体
   側接続部材と、を備えたことを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
6. 【請求項６】 前記電気接点は、当該接点の配列が予め
   なされたプリント回路基板が、前記ホルダー部材の外表
   面上、且つ前記ヘッド保持部材とは空間的に離れた位置
   で、且つ前記吐出オリフィス面と異なる面に配設され、
   該プリント回路基板と前記記録ヘッド内に配設されるパ
   ッドとが電気的に接合されるフレキシブルプリント基板
   を備えることを特徴とする請求項５記載のインクジェッ
   ト記録装置。
7. 【請求項７】 前記ヘッド保持部材は箱形を成し、対向
   する外壁板の内側にヘッド保持部を形成するガイド部が
   設けられ、これによって記録ヘッドを正確に位置決めす
   ることができることを特徴とする請求項５記載のインク
   ジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記ホルダー部材は箱形を成し、底板が
   インクタンクと記録ヘッドの障壁として作用して電気接
   点をインク漏れやインク吐出ミストから保護するように
   成ったことを特徴とする請求項５記載のインクジェット
   記録装置。