KR970000090B1 - 액실내에 기포를 도입하는 기구를 지닌 액체분출장치 그리고 이 장치를 사용한 잉크제트기록장치 및 잉크제트기록방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액실내에 기포를 도입하는 기구를 지닌 액체분출장치 그리고 이 장치를 사용한 잉크제트기록장치 및 잉크제트기록방법

제1도는 본 발명에 의한 잉크제트기록헤드의 구조를 예시한 도면.

제2도는 뒤쪽에서 본 시일링판의 사시도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 잉크탱크가 기록헤드와 일체로 형성되어 있는 기록헤드카이트리지의 분해사시도.

제4도는 제3도에 도시한 기록헤드카아트리지의 사시도.

제5도는 제3도에 도시한 잉크탱크유닛의 사시도.

제6도는 제3도에 도시한 기록헤드카아트리지가 잉크제트기록장치상에 장착되는 방법을 예시한 상면도.

제7도는 기록헤드로 기록을 수행하기 위한 잉크제트기록장치의 사시도.

제8도(a) 및 제8도(b)는 연속배출시 제2배출에 의해 형성된 도트를 포함하는 문제점을 설명하는 개략도.

제9도(a) 및 제9도(b)는 액로에 남아있는 기포의 제거를 설명하는 개략단면도.

제10도는 본 발명에 따른 기록헤드의 구성요소인 시일링판을 예시한 평면도.

제11도는 배출구배열방향에서 본, 제10도의 시일링판의 단면도.

제12도는 제10도에 도시한 시일랑판과 기판사이의 접속을 예시한, 잉크배출방향으로 자른 단면도.

제13도는 기록헤드구동회로의 회로도.

제14도는 기포발생공정에 사용되는 배출용히이터구동펄스의 파형도.

제15도는 헤드의 온도를 유지하기 위한 히이터와 배출용 히이터를 구동하기 위한 구조를 도시한 블록도.

제16도는 본 발명에 의한 기포발생공정이 적용되는 기록헤드카아트리지의 사시도.

제17도는 제16도에 도시한 기록헤드카아트리지의 분해사시도.

제18도는 제16도 및 제17도에 도시한 기록헤드카아트리지를 사용하여 기록을 수행하기 위한 잉크제트기록 장치의 사시도.

제19도는 본 발명의 회복공정후 수행할 동작을 나타낸 순서도.

제20도는 본 발명에 의한 기포도입수단의 일례를 도시한 도면.

제21도는 본 발명에 의한 기포도입수단의 다른예를 예시한 도면.

제22도는 본 발명에 의한 기포도입수단의 또다른 예를 예시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4,9,10 : 기포 5 : 메니스커스

7,700 : 필터 8 : 잉크공급수단

14,116B : 액로(잉크로)(liquid passage)1,15 : 공통액실

41 : 분출구멍 82 : 캐리지

91,131,141,151 : 배출히이터 100,112 : 히이터보오드

101 : 잉크배출구 113,1300 : 시일링판(ceiling plate)

200 : 배선반 211 : 잉크용기

300 : 지지부재 400 : 구멍판

600 : 잉크공급통로부재 800 : 덮개부재

900 : 잉크흡수부재 910 : 서브히이터

1200 : 잉크공급구 1500 : 잉크수용구

2200 : 잉크공급관 3011∼3018 : 공통구동기

3021∼3028 : 세그먼트구동기 5000 : 플래톤로울러

본 발명은 초기 분출단계로부터 안정성을 가지고 액체를 분출하기 위한 장치와 잉크제트기록장치에 관한 것이다. 특히, 액체실안으로 기포를 도입해서 액체분출의 제2동작불량을 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 개인용 컴퓨터 또는 워드프로세서등의 사무자동화장치안으로 입력된 정보를 인쇄출력하기 위한 장치 및 방법에 적용할 수 있다.

잉크방울분출에 의거한 잉크제트기록에 있어서는, 장기간 휴지후 또는 메인스위치를 온상태로 절환한 후, 제1분출기록동작을 적합하게 수행할 수 있으나, 제2분출기록의 수행은 불안정하다는 문제가 있다.

분출소자로서 전기기계변환부재를 사용하면, 그러한 문제점은 기계진동에 의한 잉크의 고주파진동이 잉크매니스커스를 앞뒤로 이동시키는 현상 또는 압력파가 벽에 반사해서 분출구멍으로 향할 때의 영향에 의해 발생한다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 전열변환부재에 인가된 전기신호의 개선에 관하여 각종 수단이 발명되었다. 그러나, 이러한 문제점은, 잉크특성의 변화 및 환경요소의 변화에 따라 더욱 복잡한 현상을 유발하므로, 신뢰성있게 이러한 문제점을 해결하는 방법은 아직 알려지지 않고 있다.

분출소자로서 전열변환부재를 사용하면, 기록성능의 변화가 적어지는 반면, 기계적 변환부재의 경우 상기와 대응하는 변화가 커진다. 그러나, 전열변환부재와 인접한 분출구역사이의 간섭의 영향을 확인하여 소정의 조건에 따라서 액실벽의 위치와 액로길이를 설정하는 방법이 공지되어 있다. 구체적으로는, 압력파의 크기를 저감하도록 전열변환소자의 액실측상의 잉크통로벽에 대기와 연통하는 작은 구멍을 형성하는 구성이 일본국 특개소 55-128465호 공보에 개시되어 있다. 이러한 구성은, 실용상 유효하나, 장기간 기록헤드를 사용하지 않은채로 두면 작은 구멍에 인접하여 잉크가 부착되는 문제점이나 작은 구멍을 통하여 잉크가 증발하는 문제점이 발생되고, 또 사용하지 않은 채로둔 후 기록을 개시하면 작동고장을 일으킬 가능성이 있다.

한편, 적당한 초기분출조건은 흡인회복동작을 수행하므로써 성취할 수 있음이 잘 알려져 있다. 즉, 복수개의 분출구멍내뿐만 아니라 이들 구멍과 연결된 공통액실로 공기를 도입한 후 흡인회복을 수행하는 구성이 영국 특허 공개공보 제2184066호에 개시되어 있다. 이와 같이 하므로써 공동액실의 회복을 한번에 수행할 수 있어 유리하다.

그러나, 종래의 기록헤드분야에 있어서는, 환경변화나 각종 조건변화에 의해 심하게 영향받지 않고 장기간 사용하지 않은 기간후에 기록개시직후 기록고장의 발생을 효율적으로 방지하는 적당한 기능을 성취할 수 있었다. 기타의 액체분출유형에 대해서는, 상기 문제점을 해결하기 위한 만족할 만한 방법이나 장치는 없었다.

많은 종래의 잉크제트기록장치에 있어서, 기록할 화상이나 문자상의 기록데이타에 따라서 1개의 분출구멍을 통해서 연속적으로 잉크의 분출을 행한다.

메인스위치가 온으로 절환된 직후나 또는 사용되지 않은 기간후에 이러한 연속분출이 수행되며, 이러한 연속분출을 위한 제2분출동작에 의해 기록용지상에 형성되는 도트가 결함이 있는 도트로서 형성되므로, 통상 기록품질을 열화시킨다. 이와 같이 제2분출동작에 의해 적합한 도트를 형성하는데 실패한 이유룰 연구한 결과 다음의 이론을 발견하였다.

배출단부를 향하여 잉크가 흐르도록 가해지는 힘은 다음과 같이 주어진다. 즉,

재충전 시간은 상기 식(1)에 의해 주어진 힘에 따라 결정된다.

그러나, 배출이 제1회째에 수행되면 상기 식(1)의 조건을 만족할 수 없음에 유의해야 한다. 왜냐하면, 잉크가 정지상태에 있는 동안에 기포가 발생되기 때문이다. 즉, 잉크배출이 제1회째 수행되면, 배출단부를 향한 잉크의 흐름이 없는 조건하에서 기포가 발생된다. 따라서, 연속하는 제1 및 제2배출사이에 수행되는 재충전을 위하여 잉크를 흐르게 하는 힘은 다음과 같이 주어진다. 즉,

상기 식(1) 및 (2)로부터 알 수 있는 바와 같이, 공통액실(1)로부터 노즐로 잉크를 공급하기 위한 잉크공급특성, 즉, 배출단부를 향하여 잉크를 밀어내기 위한 힘은, 식(2)의 경우에 보다긴 재충전시간을 요하는데, 그이유는 식(1)의 경우에서보다 식(2)의 경우 배출구를 향하여 잉크를 밀어내기 위한 힘이 작기 때문이다. 통상, 제1 및 제2배출사이의 시간간격은 기타 다른 간격에서보다 특히 길게 설정되지는 않는다. 제2배출에서의 잉크방출형성실패는 상기 사실에 의한 것으로 고려된다.

이것에 의해, 수직선이 제8도(a)에 도시한 바와 같이 2개의 도트로 형성되면, 제2도트용의 잉크방울형성의 실패에 의해 작은 방울의 집합 형태의 선화상은 제8도(b)에 도시한 바와 같이 형성되는 실용상의 문제가 발생된다.

어쨌든, 제1구동에너지가 관성을 지닌 잉크에 인가되면 잉크가 전열변환소자에 의해 생성된 기포의 에너지에 의해 배출될 경우는 과도하게 큰 압력이 공통액실내에 발생되고, 잉크는 큰 관성을 지니도록 이 압력에 의해 압축된다. 한편, 메니스커스는 잉크가 공급될 때까지 전열변환소자를 향하여 배출개부로부터 계속 이동된다. 이 경향은 기포가 발생될때까지 유지된다. 이 상태에서, 공통액실내에의 잉크의 공급은, 공통액실내의 잉크에 인가된 큰 관성에 의해 통상의 기록동작의 경우에 비해서 지연되기 쉽다. 또, 기포에 의한 잉크배출에 의존하는 기록방식은 기록신호에 대해서 응답속도가 빠르다. 따라서, 제2구동신호는 전열변환소자에 바람직하지 않게 입력되므로, 메니스커스는 공통액실을 향하여 더욱 이동하게 된다. 또, 이것은, 기포와 공통액실사이의 유로의 임피이던스가 기포와 배출개구부사이의 유로의 임피이던스보다 작다는 사실에 의해서, 공통액실을 향한 기포에 의해서 발생된 압력전파의 지연에 기인한다. 따라서, 공통액실을 잉크로 충전하는 것이 지연되고, 또한, 공통액실을 향한 메니스커스의 수축이 증가된다. 제2배출에 있어서의 배출고장은 이들 사실에 연유한다.

제2배출을 위해서 발생된 기포는, 부분적으로 매니스커스의 수축 때문에 다른 배출에 있어서보다 공통액실을 향하여 더욱 쉽게 이동된다. 또, 기포의 소멸상태도 다른 배출과 다르다.

그러므로, 이상 설명한 신규한 기술사항, 특히 기포발생용의 열에너지에 의존하는 시스템은, 종래의 전열변환소자의 현상이나 행동에 대해서 종래 인식되었던 문제와 전적으로 다르다는 것이 증명되었다.

본 발명의 주목적은, 전열변환소자를 사용하는 액체분사장치의 상기 특정결합이 없고, 바람직하게는 기타 다른 유형의 분출소자를 사용하는 경우에도 상기 문제점을 효율적으로 해소할 수 있는 액체분사장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 잉크(액체)특성의 변화나 각종 환경변화에 영향을 받지 않고 액체방울을 알맞게 형성할 수 있거나, 전열변환부재를 사용하여 액체방울을 알맞게 분출할 수 있는 액체분사장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 공통액실내의 공기존재영역에서 우수하게 작용하는 기포를 도입하는 신규한 신뢰성 있는 기포도입수단을 구비한 액체제트기록헤드 및 이 기록헤드를 사용하는 기록장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 연속분출공정에 있어서 제1분출공정직후 재충전의 지연을 억제할 수 있는 잉크제트기록장치 및 기록헤드를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1특성에 의하면, 잉크가 분출되는 분출구멍과, 상기 분출구멍과 연통하고 잉크를 분출하기 위하여 잉크에 분출에너지를 인가하는 분출에너지 인가부와, 상기 분출에너지 인가부와 연통하고 상기 인가부에 공급될 잉크를 함유하는 잉크저장부와, 기록전에 잉크저장부내에 기포가 존재하도록 가열에 의해 기포를 형성하는 기포형성수단을 구비한 잉크분출용 기록헤드가 제공된다. 바람직하게는, 분출에너지인가부에서는 분출에너지로서 열에너지를 발생하는 전열변환소자가 구비되고, 막비등은 열에너지에 의해 발생되며, 막비등에 기인한 기포발생에 의거하여 잉크가 분출된다. 이러한 구성에 의하면, 분출에 악영향을 끼치지 않는 알맞은 기포는, 기포형성수단 예를 들면 가열용 서브히이터에 의해서, 잉크저장부 예를 들면 공통액실내의 잉크를 가열하여 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 기포는, 버퍼로서 작용할 수 있으며, 팽창/수축에 의한 분출용 기포형성시 공통액실에 작용하는 기포형성에너지(압력파)를 흡수하므로서, 분출구멍에 대항하는 위치를 향한 잉크흐름을 억제할 수 있다. 즉, 분출후 잉크를 신속하게 재충전할 수 있다.

본 발명에 의한 대기버퍼용 기포형성은, 잉크를 공통액실 또는 액로에 공급하기 위한 잉크함유부를 포함하는 잉크저장부내에서 기포가 형성될 수 있는한, 예를 들면, 잉크특성이 안정화되도록 기록에 기포를 유효하게 이용하기 위하여 잉크에 용해된 기포를 사전에 발생하는 가열수단, 또는 내부가열수단, 외부가열수단등의 기타 다른 수단, 또는 기판상에 분출히이터와 일체로 형성된 가열수단에 의해 성취할 수 있다.

실용상, 분출수단으로 막비등을 사용하고, 상기 기포형성수단으로서 저온에서의 가열에 의거한 다른 기포형성수단 또는 핵비등을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 사실상, 기포버퍼가 기록공정의 초기단계에 존재하는 것이 중요하다.

본 발명의 다른 특성에 의하면, 잉크가 분출되는 분출구멍과, 상기 분출구멍과 연통하고 잉크분출용의 기포를 형성하기 위하여 열에너지를 생성하는 전열변환수단을 구비한 액로와, 상기 액로와 연통하고 잉크분출시 상기 액로에 공급될 잉크를 함유하는 액실을 구비한 기록헤드와, 열에너지를 발생하기 위하여 전열변환 수단을 구동하는 구동수단과, 전열변환수단에 의해 잉크분출에 작용하지 않는 기포를 발생하도록 구동수단을 제어하는 제어수단을 구비한, 잉크분출에 의해 기록을 수행하기 위한 잉크제트기록장치가 제공된다. 바람직하게는 액실은 액로의 횡단면적보다 큰 단면적을 가지며 경사벽면을 가진다. 이러한 구성에 의하면, 액실내의 전열변환부재는, 분출에 작용하지 않는 비교적 미세한 기포를 형성하도록 구동될 수 있다. 이들 기포는 액실내의 소정 위치에 1개의 기포로서 모이도록 액로와 연통하는 액실로 이동된다. 따라서, 이 기포는 버퍼로서 작용하며, 변형에 의한 분출용기포형성시 공통액실에 작용하는 기포형성에너지(압력파)를 흡수하여 분출구멍과 반대인 위치를 향하여 잉크가 흐르는 것을 제한한다. 즉, 분출우 잉크를 신속하게 재충전할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특성에 의하면, 잉크가 분출되는 분출구멍과, 상기 분출구멍에 연통하고 잉크분출용 기포를 형성하기 위하여 열에너지를 발생하는 열에너지발생부를 구비한 액로와, 상기 액로와 연통하고 잉크분출시 액로에 공급될 잉크를 함유하는 액실과, 열에너지발생부내에 열에너지를 발생하는 구동수단과, 잉크분출에 작용하지 않는 미세한 기포를 열에너지발생부내에 발생한 후, 이 미세한 기포로 이루어진 핵으로부터 기포를 성장시키는 제어수단을 구비한, 잉크를 기록매체상에 분출하여 기록을 수행하는 잉크제트기록장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특성에 의하면, 잉크가 분출되는 분출구멍과, 이 분출구멍과 연통하고 잉크분출용 기포를 형성하기 위하여 열에너지를 발생하는 열에너지발생부를 구비한 액로와, 상기 액로와 연통하고 잉크분출시 액로에 공급될 잉크를 함유하는 액실을 구비한 기록헤드와, 상기 열에너지발생부내에 열에너지를 발생하는 구동수단과, 잉크분출에 작용하지 않는 기포를 열에너지발생부에 발생하도록 상기 구동수단을 제어하는 제어수단과, 상기 분출구멍으로부터 잉크분출상태를 적절하게 유지하기 위하여 상기 분출구멍을 통하여 잉크를 배출하는 분출회복수단을 구비하고, 상기 분출회복수단은, 잉크분출에 작용하지 않는 기포가 상기 제어수단에 의해 형성될 때, 잉크분출상태를 적절하게 유지하기 위하여 배출에 비해서 더 작은 배출율로 또는 더 작은 배출력에 의하여 잉크를 배출하는 것을 특징으로 하는, 기록매체위에 잉크를 분출하여 기록을 수행하는 잉크제트기록장치가 제공된다.

본 발명의 기타 목적에 의하면, 잉크를 분출하는 분출구멍과, 상기 분출구멍에 연통하고 잉크분출용 기포를 형성하도록 열에너지를 발생하는 열에너지발생부를 가지는 제1액로와, 제1액로의 적어도 한쪽에 설치되어 열에너지를 발생하는 열에너지 발생부를 가지는 제2액로와, 상기 제1 및 제2액로와 연통하고 잉크분출시 상기 제1 및 제2액로에 공급될 잉크를 함유하는 액실을 구비한 기록헤드와, 상기 제1 및 제2액로의 열에너지발생부내에 열에너지를 발생하는 구동수단과, 상기 제2액로의 열에너지발생부내에 잉크분출에 작용하지 않는 기포를 발생하도록 구동수단을 제어하는 제어수단을 구비한 기록매체상에 잉크를 분출하여 기록을 수행하는 잉크제트기록장치가 제공된다.

이상 설명한 각 구성에 의하면, 비교적 큰 기포가 액로내에 생성된 미세한 기포로 이루어진 핵으로부터 형성되므로, 액실내에 버퍼용기포가 효율적으로 형성될 수 있다. 이 버퍼용기포는 분출용 기포형성시 공통액실에 작용하는 기포형성에너지(압력파)를 흡수하여 분출구멍과 반대인 위치를 향한 잉크의 흐름을 제어할 수 있다. 즉, 분출후 잉크를 신속하게 재충전할 수 있다.

버퍼용 기포가 액실내에 형성된 후, 분출회복용의 흡인동작이 통상의 횟수에 비해서 보다 작은 비율로 또는 보다 작은 흡인력으로 수행되므로, 분출회복동작에 의해 배출되는 상기 버퍼용 기포의 문제점을 방지할 수 있다.

또, 버퍼용 기포는 기록에 사용되는 일렬의 분출구멍의 단부에 형성된 더미노즐(dummy nozzle)액로내에 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 기본개념의 개략도이다. 제1도에는 공통액실내로 기포를 도입하기 위한 수단에 의해 공통액실(15)내에 필터(7)로부터 소정거리 떨어져서 존재하는 2개의 기포가 도시되어 있다. (5)는 액로(14)내의 매니스커스, (4)는 잉크를 분출하기 위하여 전열변환소자(H)에 의한 막비등(film boiling)에 의해 형성된 기포, (8)은 잉크공급수단이다. 이 장치에 있어서, 공통액실과 액로는 대기와 직접 연통되지 않는 반면 분출구멍은 대기와 연통되어 있다. 제1도는 사용되지 않고 남아있던 상태후 장치가 기록 또는 분출을 개시한 상태를 도시한 것이다.

기포도입수단은 초기분출전에 공통액실안으로 기포(10) 또는 부유기포(9)를 도입한다. 전열변환소자(H)는 기포(4)를 형성하기 위하여 초기분출신호에 의해 구동된다. 이것에 의해 생성된 대략 큰 순간압력이 공통액실에 도달하여 기포(10) 및 (9)의 체적을 변화시킨 후, 단시간에 감쇠된다. 즉, 필터(7)를 향하여 공통액실로 잉크를 강제로 이동시키는 압력집중은 발생되지 않는다. 커다란 관성력을 지닌 공통액실내의 잉크량은 감소되므로 잉크는 공급수단(8)으로부터 알맞게 공급될 수 있다. 또, 기포(10) 및 (9)는 이때 변형되어 공통액실내의 잉크가 그의 초기동작상태로 복원하도록 부분적으로 움직여서 그의 관성을 감소시킨다. 또 이러한 현상은 본 발명의 효과의 면에서 유리하다.

이상 설명한 원인은 이러한 기포도입수단을 사용해서 필터에 인접한 위치를 제외한 공통액실내의 소정의 위치에서 기포를 형성하므로써 제거할 수 있음은 명백하다.

제3도 내지 제7도는 본 발명의 실시예에 적합하게 사용되는 장치, 예를 들면 기록헤드유닛(IJU), 잉크탱크(IT), 기록카아트리지(IJC), 잉크제트기록장치본체(IJRA) 및 캐리지(HC)를 도시하고 또, 이들 구성요소사이의 관계를 도시한 것이다. 이들 구성요소의 구성에 대하여 이하 제3도 내지 제7도를 참조해서 설명한다.

제3도는 헤드카아트리지의 일례의 분해사시도이다.

제3도에 도시한 기록헤드유닛(IJU)은 전기신호에 따라서 열에너지를 발생시키므로써 잉크내의 막비등에 의해 잉크를 분출시키는 기포분출형유닛이다. 히이터보오드(100)는 이 잉크분출용의 열에너지를 발생시키기 위하여 실리콘기판상에 일렬로 배열된 복수개의 전열변환소자(분출히이터)와, A1등으로 구성되어 전원을 공급하는데 사용되는 도전체를 구비하고 있다. 이들 소자 및 도전체는 막형성기술에 의해 형성된다. 배선반(200)은 히이터보오드(100)의 도전체에 대응하는(예를 들면 배선결합으로 접속된) 도전체와, 장치본체로부터 전기신호를 받기 위하여 이들 도전체의 말단부에 배치된 패드(201)를 구비하고 있다. 시일링판(1300)은 공통액실과 복수개의 분출구멍에 대응하는 잉크로를 형성하기 위한 간막이벽부로 구성되어 있다. 이 시일링판(1300)에는 잉크탱크로부터 공급된 잉크를 공통액실안으로 도입하는 잉크수용구(1500)와 복수개의 분출구멍을 지닌 구멍판(400)이 일체로 형성되어 있다. 이 시일링판(1300)상의 간막이벽 및 기타부재는 시일링판(1300)과 일체로 형성되어 있으며, 이들 일체로 형성된 부재의 재료로서는, 폴리술폰이 바람직하다. 그러나, 기타 성형수지로부터 선택해도 됨은 물론이다.

배선반(200)의 반대쪽을 지지하기 위한 편평한 면으로서 지지부재(300)가, 예를 들면 금속으로 형성되어 있다. 지지부재(300)는 기록헤드유닛의 구성부재로서 기능한다. M자 형상의 유지스프링(500)은, M자 형상의 중앙에 대응하는 시일링판(1300)의 부분을 개재해서 공통액실에 대응하는 시일링판(1300)의 일부를 가압하고 있다. 또, 유지스프링(500)은, 선접촉방식으로 액로에 대응하는 시일링판(1300)의 일부를 접촉하여 이 시일링판부를 가압하는 앞쪽러그(lug)(501)를 구비하고 있다. 유지스프링(500)의 다리부는 지지부재(300)의 관통구멍(3121)을 통과하여 지지부재(300)의 반대면부분과 결합함으로서, 히이터보오드(100)와 시일링판(1300)이 지지부재(300)와 유지스프링(500)사이에 끼이도록 하고 있다. 즉, 히이터보오드(100)와 시일링판(1300)은, 유지스프링(500)과 그 앞쪽러그(501)의 부세력에 의해 지지부재(300)상에 압착고정되어 있다. 지지부재(300)에는, 잉크탱크상에 형성된 2개의 위치결정돌기부(1012) 및 2개의 위치결정/용융고착돌기부(1800),(1801)가 끼워맞춤되는 2개의 구멍(312) 및 2개의 구멍(1900),(2000)과, 장치본체상의 캐리지에 대해서 헤드카아트리지를 위치맞춤하도록 그의 반대쪽상에 형성된 돌기부(2500),(2600)를 가지고 있다. 또, 지지부재(300)는 잉크탱크로부터 잉크를 공급하기 위한 잉크공급판(2200)(후술함)이 통과할 수 있는 구멍(320)을 가지고 있다. 또한 이 지지부재에는 배선반(200)이 접착제등에 의해 부착된다.

위치결정용 돌기부(2500),(2600)근방의 지지부재(300)에는 오목부(2400)가 형성되어 있고, 이들 오목부는 헤드카아트리지가 조립될때(제4도에 도시) 헤드카아트리지의 기록헤드유닛(IJU)의 3개의 외주쪽에 형성된 평행한 홈(3000),(3001)의 연장점과 일치하여, 먼지, 잉크등의 불필요한 물질이 돌기부(2500),(2600)에 침입하는 것을 방지한다. 평행한 홈이 형성되어 있는 덮개부재(800)에는 헤드카아트리지의 외벽이 형성되고, 또 기록헤드유닛(IJU)이 수용되는 구역이 형성된다. 평행한 홈(3001)이 형성되어 있는 잉크공급통로부재(600)는 상기 잉크공급관(2200)에 접속될 때 이관과 연통하는 잉크도관(1600)을 가지고 있다. 이 잉크도관(1600)은 상기 잉크공급관(2200)과 접속되는 위치에서 고정된 캔틸레버(cantilever)로서 형성되어 있다. 잉크공급통로부재(600)는 또 잉크도관고정부와 잉크공급관(2200)사이에 모세관을 확보하기 위하여 밀봉핀(602)을 가지고 있다. 잉크탱크와 공급관(2200)사이의 접속밀봉을 위하여 패킹부재가 구비되어 있다. 이 공급관(2200)의 탱크쪽단부에는 필터(700)가 배치되어 있다. 잉크공급통로부재(600)는, 모울딩으로 성형하기 때문에, 저가로 제조할 수 있는 동시에 향상된 위치정밀도로 형성할 수 있다. 게다가, 캔틸레버의 형태로 도관(1600)을 설계하므로써, 도관(1600)과 시일링판(1300)의 잉크수용부(1500)사이의 접촉상태를 안정화할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 이들 부분이 가압하에서 상호 접촉을 유지하고 있는 경우 잉크공급통로부재쪽으로부터 밀봉용 접촉제를 부을 수 있다.

잉크공급통로부재(600)는, 지지부재(300)의 구멍(1901),(1902)과 대면하도록 잉크공급통로부재(600)의 반대쪽상에 설치된 핀이 이 구멍을 관통하고, 지지부재(300)의 반대쪽상에서 돌출하고 있는 이들 핀의 부분을 열에 의해 용융고착시키므로서 지지부재(300)상에 쉽게 고정시킬 수 있다. 상기 반대쪽상에 용융고착된 각각의 작은 돌기부는, 기록헤드유닛(JIJU) 부착측상의 잉크탱크벽의 오목부(도시안함)내에 수용되므로, 잉크제트유닛(IJU) 위치결정은 잉크탱크면에 정확하게 접촉할 수 있다.

잉크탱크는, 카아트리지몸체(1000), 잉크흡수부재(900), 및 이 잉크흡수부재(900)가 상기 유닛(IJU) 부착측에 대향하는 잉크탱크의 한쪽을 통해서 삽입된 후 이쪽을 폐쇄하는 덮개(1100)로 형성되어 있다. 상기 흡수부재(900)는 카아트리지몸체(1000)내에 배치되어 있다. 공급구(1200)는 상기 부재(100)∼(600)로 형성된 유닛(IJU)에 잉크를 공급하도록 형성되어 있다. 또한, 잉크는, 카아트리지몸체(1000)의 부분(1010)에 유닛(IJU)을 끼워맞춤하기전에 공급구(1200)를 통해서 잉크탱크로 주입된다. 따라서 흡수부재(900)는 잉크를 흡수한다. 본 실시예에 따른 헤드카아트리지에 있어서, 잉크는 대기연통구(1401)또는 잉크공급구(1200)를 통하여 잉크탱크로 주입될 수 있다. 그러나, 이러한 구성에 있어서는, 카아트리지몸체(1000)의 안쪽면에 형성된 리브(2300) 및 덮개(1100)의 안쪽면에 형성된 리브(1150),(1151)에 의해서 형성된 대기존재영역을, 대기연통구(1401)에 연속해서 형성하고, 또한 잉크공급구(1200)로부터 가장 먼 모서리부에 위치하도록 형성함으로써, 잉크흡수부재로부터의 잉크공급효과가 알맞게 유지된다. 따라서, 잉크주입을 비교적 효율적이고 균일하게 하기위하여, 잉크공급구(1200)를 통해서 흡수부재로 잉크를 주입하는 것이 중요하다. 이 방법은 실용상 매우 효율적이다. 흡수부재가 카아트리지몸체(1000)의 표면과 밀착하는 것을 방지하기 위하여 잉크카아트리지몸체(1000)의 뒤쪽부분에 캐리지이동방향과 평행하게 4개의 리브(2300)(제3도에는 단지 상부의 2개만 예시하였음)가 형성되어 있다. 리브(2300)의 길이축의 연장선이 덮개(1100)와 만나는 위치에서 덮개(1100)의 안쪽면상에는 부분리브(1151)가 형성되고, 이 부분리브(1151)와 같은 높이로 리브(1150)가 형성되어 있다. 상기 리브(1150),(1151)는 대기존재면적을 증가시키기 위하여 리브(2300)와는 달리, 분리되어 형성되어 있다. 또, 리브(1150),(1151)는, 덮개(1100)의 안쪽면의 전체면적보다 크지않은 면적을 지닌 덮개(1100)의 안쪽면영역에 배치되어 있다. 이러한 리브의 구성에 의해, 잉크공급구(1200)로부터 가장 먼 잉크탱크의 모서리부의 잉크탱크영역내의 잉크는 모세관현상에 의해 향상된 신뢰성 및 안정성을 가지고 공급구(1200)로 도입될 수 있다. 대기연통구(1401)는 잉크탱크의 내부와 대기사이의 연통을 위하여 덮개부재내에 형성되어 있다. 대기연통구(1401)를 통하여 잉크가 누출되지 않도록 대기연통구(1401)에는 방수부재(1400)가 배치되어 있다.

잉크탱크의 잉크수용공간은 직사각형이다. 캐리지 이동방향에 수직인 이공간의 한쪽이 본 실시예에 있어서 평면에서 본 직사각형의 주요면에 대응하는 경우, 상기 리브구성은 특히 효율적이다. 그러나, 직사각형의 주요면이 캐리지이동방향과 평행한 경우 또는 잉크수용공간이 입방체인 경우에는, 덮개(1100)의 안쪽면의 전체길이에 걸쳐서 연속해서 리브가 형성되어 잉크흡수부재(900)로부터의 잉크의 공급을 안정하게 할 수 있다.

제5도는 잉크탱크(IT)의 유닛(IJU)부착측상의 구성을 도시한 것이다. 지지부재(300)내의 구멍(312)에 끼워맞춤되는 2개의 위치결정돌기부(1012)는, 탱크(IT)의 바닥면이나 캐리지면을 얹어놓기 위한 기준면에 평행한 동시에 그의 중심에서 전체적으로 구멍판(400)내의 분출구멍의 열을 통하여 통과하는 직선(L1)상에 배치되어 있다. 이 돌기부(1012)의 높이는 지지부재(300)의 두께보다 약간 작으며, 이 돌기부(1012)는 구멍(312)에 끼워맞춤되어 지지부재(300)를 위치결정한다. 제5도에 도시한 바와 같이, 캐리지의 위치결정훅(4001)의 수직끼워맞춤면(4002)에 끼워맞춤가능한 러그(2100)는 직선(L1)을 연장선상에 위치결정되므로, 캐리지상에 위치결정하기 위해서 가해진 힘이, 상기 기준면에 평행하고, 직선(L1)을 포함하는 평면상에 작용한다. 이러한 관계를 이용한 구성은, 제6도를 참조해서 후술하는 바와 같이, 캐리지에 대해서 잉크탱크를 위치결정하는 정밀도가 캐리지에 대해서 기록헤드의 분출구멍을 위치결정하는 정밀도와 동등하므로 효율적이다. 지지부재(300)를 잉크탱크측면에 고정하기 위한 구멍(1900),(2000)에 대응하는 잉크탱크의 돌기부(1800),(1801)는 돌기부(1012)보다 길다. 따라서, 이 돌기부(1800),(1801)는 지지부재(300)를 관통해서 돌출할 수 있다. 돌기부(1800),(1801)의 돌출단부를 용융고착시키므로서 잉크탱크측면상에 지지부재(300)를 고정시킬 수 있다. 직선(L1)에 수직이고 돌기부(1800)를 관통하는 직선을 (L3)로 하고, 직선(L1)에 수직이고 돌기부(1801)를 관통하는 직선을 (L2)로하면, 잉크공급부(1200)의 중심이 직선(L3)상에 대략 위치되므로, 공급구(1200)와 공급관(2200)사이의 접속상태를 안정하게 할 수 있으며, 또 공급구(1200)와 공급관(2200)사이의 접속시 하강충격등에 의해 가해지는 부하를 절감할수 있다. 직선(L2) 및(L3)은 서로 일치하지 않고, 돌기부(1800)및(1801)는 기록헤드의 분출구멍측상의 2개의 돌기부(1012)의 각각에 밀접하게 위치되어 있으므로, 잉크탱크에 대한 기록헤드의 위치결정효과가 더욱 향상된다. 일반적으로, 곡선(L4)은, 상기 잉크공급통로부재(600)가 잉크탱크에 부착될 때, 이 부재(600)의 외벽위치와 일치한다. 돌기부(1800)및(1801)는 곡선(L4)을 따라 배치되므로, 기록헤드 앞쪽구역의 하중에 대해서 높은 접속강도 및 위치결정정밀도를 확보할 수 있다. 잉크탱크(IT)의 앞쪽말단의 돌기부(2700)는, 잉크탱크가 대단히 큰 범위로 변위되는 비정상상태를 극복하기 위하여 캐리지의 앞쪽판(4000)내의 구멍안으로 삽입된다. 끼워맞춤부(2101)는 캐리지(HC)의 또다른 위치결정부와 끼워맞춤된다.

유닛(IJU)이 잉크탱크에 부착된 후, 유닛(IJU)은, 아래쪽의 개구부를 제외하고 폐쇄되도록 덮개부재(800)로 덮여진다. 헤드카아트리지가 장치본체상에 설치된 캐리지상에 장착되면, 아래쪽의 개구부는 캐리지와 밀접하게 되어 헤드카아트리지내의 빈공간의 모든 측면을 대략 둘러싸게된다. 이 둘러싸인 공간내의 기록헤드(IJH)로부터 발생된 열은, 이 공간내에서 균일하게 분산되어 이 공간을 전체적으로 일정한 온도로 효율적으로 유지할 수 있게 된다. 그러나, 헤드(IJH)가 장기간 연속구동되면, 온도가 약간 증가할 수있다. 따라서, 본 실시예에 있어서는, 이 공간보다 폭이 작은 슬릿(1700)이 카아트리지의 상부벽에 형성되어 지지부재(300)로부터의 자연적인 열방출을 향상시키므로, 온도의 과도한 상승을 방지하면서 유닛(IJU) 전체에 걸쳐서의 온도분포의 균일화는 환경에 의한 영향을 받지 않게 되어 있다.

잉크제트카아트리지(IJC)가 제4도에 도시한 바와 같이 조립되면, 잉크는, 잉크탱크의 공급구(1200)로부터 연장되어 지지부재(300)내에 형성된 구멍(320) 및 잉크공급통로부재(600)의 안쪽반대측벽내에 형성된 유입구멍을 관통하는 공급관(2200)을 통해서 잉크공급통로부재의 잉크도관(1600)으로 도입되고, 이 도관(1600)을 개재해서 흘러, 시일링판(1300)의 잉크수용구(1500)를 통하여 공통액실로 흘러들어간다. 공급관과 도관사이의 접속부에는 예를 들면 실리콘고무나 부틸고무로 형성된 패킹부재가 설치되어 접속부를 밀봉하므로써 잉크공급로가 완결된다.

본 실시예에 있어서, 시일링판(1300)은, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌옥시드 또는 폴리프로필랜등의 내잉크성이 향상된 수지로 구성되는 동시에, 구멍판(400)과 일체로 모울드로 성형된다.

이상 설명한 바와 같이, 3개의 일체형 성형부, 잉크공급통로부재(600), 시일링/구멍판부재 및 잉크탱크몸체로 구성되므로, 헤드카아트리지는 고정밀도로 조립될 수 있으며, 또, 대량생산시 품질을 향상시킬 수 있다. 또, 구성부품의 개수도 종래의 헤드카아트리지에 비해서 감소되므로, 향상된 신뢰성으로 소망의 향상된 특성을 얻을 수 있다.

제6도를 참조하면, 플래톤로울러(5000)가 마찰력에 의해 제6도의 하부에서부 상부방향으로 기록매체(P)를 회전이동시킨다. 캐리지(HC)는 플래톤로울러(5000)를 따라 이동하도록 설치되고, 헤드카아트리지(IJC)의 앞쪽에 위치된(두께 2mm인) 앞쪽판(4000)이 캐리지의 플래툰대향면에 설치되어 있다. 캐리지상에는, 카아트리지(IJC)의 배선반(200)의 패드(201)에 대응하는 패드(2011)를 구비한 가요성시이트(4005)와, 패드(2011)에 대해서 반대쪽으로부터 가요성시이트(4005)를 가압하는 탄성력을 지닌 고무패드(4006)를 유지하는 전기접속지지판(4003)과, 기록위치에서 헤드카아트리지(IJC)를 고정하기 위한 위치결정훅(4001)이 설치되어 있다. 앞쪽판(4000)은 카아트리지지지부재(300)의 상기 위치결정돌기부(2500),(2600)에 대응하는 2개의 위치결정돌기면(4010)을 가지고, 카아트리지가 장착된 후 돌기면(4010)에 수직으로 인가된 힘을 받는다. 따라서, 앞쪽판(4000)은 플래톤로울러 대향면상에 수직힘방향으로 돌출한 복수개의 보강리브(도시안함)를 구비하고 있다. 또, 이들 리브는 카아트리지(IJC)가 장착된 경우 카아트리지의 앞쪽위치(제6도에 선(L5)로 표시)를 넘어 약간(약 0.1mm) 돌출하므로서 헤드보호돌기로서 작용한다. 전기접속지지판(4003)은, 제6도의 돌기면에 수직인 방향으로 연장된 복수개의 보강리브(4004)를 가지며, 플래톤로울러(5000)에 평행한 방향으로 그의 두께가 플래톤로울러쪽으로부터 훅(4001)쪽으로 점점 감소되어, 도시한 바와 같이, 카아트리지가 장착된 경우 경사위치에 세트되도록 카아트리지를 배열할수 있다. 또, 지지판(4003)은 전기접속상태를 안정화하기 위하여 플래톤로울러측 위치결정면(4008) 및 훅측 위치결정면(4007)을 가진다. 패드접촉영역은 이들 위치결정면사이에 형성되어, 패드(2011)에 대응하는 돌출부를 가지는 고무시이트의 변형정도를 이들 위치결정면에 의해 결정한다. 이들 위치결정면은, 카아트리지(IJC)가 기록가능한 위치에 고정되는 경우 배선반(200)의 표면과 접촉하게 된다. 또, 본 실시예에 있어서, 배선반(200)의 패드(201)는 선(L1)에 대해서 대칭이 되도록 배치되어, 고무패드(4006)의 돌기부의 변형정도를 균일하게 하므로써, 패드(2011)및(201)를 서로 접촉하여 유지하는 압력을 더욱 안정하게 한다. 본 실시예에 있어서, 패드(201)는 2개의 수직열로 그리고 상하2열로 배치된다.

훅(4001)은 고정축(4009)과 끼워맞춤하는 긴 구멍을 가진다. 이 훅(4001)은 이 긴 구멍내의 운동공간을 이용해서 제6도에 도시한 위치로부터 반시계방향으로 회전된 후, 플래톤로울러(5000)에 평행인 좌측방향으로 이동하여, 잉크제트카아트리지(IJC)가 장착된 경우 캐리지(HC)상에 잉크제트카아트리지(IJC)를 위치결정한다. 훅(4001)의 이러한 이동은 어떤 수단에 의해 행해도 된다. 그러나, 레버등에 의해 훅(4001)을 이동시키는 것도 바람직하다. 어떤 경우에도, 훅(4001)이 회전됨에 따라, 카아트리지(IJC)는, 프래톤로울러쪽으로 이동하는 동시에, 위치결정돌기부(2500),(2600)가 앞쪽판의 위치결정면(4010)에 접촉할 수 있게 되는 위치로 이동하고, 훅이 왼쪽으로 이동함에 따라, 수직끼워맞춤면(4002)이 카아트리지(IJC)의 러그(2100)의 수직면에 밀착하면서 카아트리지(IJC)는 수평면을 따라 위치결정돌기부(2500)와 (4010)사이의 접촉영역상에서 회전된다. 마지막으로, 패드(201)와 (2011)가 서로 접촉하게 된다. 훅(4001)이 상기 고정위치에 유지되면, 패드(201)와 (2011)의 완전한 접촉상태, 위치결정돌기부(2500)와(4010)사이의 완전한 면접촉, 러그(2100)의 수직면과 수직면(4002)사이의 2면접촉 및 배선반(200)과 위치결정면(4007),(4008)과의 면접촉이 이루어지므로써, 캐리지상에 카아트리지(IJC)가 완전히 끼워맞춤된다.

제7도는 본 발명이 적용되는 잉크제트기록장치(IJRA)의 개략사시도이다. 구동모우터(5013)의 정/역 회전은 구동력 전달기어(5011),(5009)를 통해서 리이드스크루우(5005)에 전달된다. 리이드스크루우(5005)의 회전에 의해, 캐리지(HC)는 리이드스크루우(5005)의 나사홈(5004)과 걸어맞추는 캐리지(HC)의 핀(도시안함)을 개재해서 방향(a) 및(b)으로 왕복운동한다. 종이유지판(5002)은 캐리지의 이동방향에 따른 범위에 걸쳐서 플래튼로울러(5000)에 대항해서 기록용지를 가압한다. 광결합기(5007),(5008)는 레버(5006)와 연동해서 작동하고, 레버(5006)가 모우터(5013)등의 회전방향을 변경시키기 위해 그들사이의 위치된 경우 캐리지(HC)의 위치를 확인한다. (5016)은 기록헤드의 앞쪽을 덮는 캡(5022)을 지지한다. 펌프등으로 구성된 흡인수단(5015)은, 기록헤드분출회복동작을 수행하도록 캡내의 개구부(5023)를 통해서 캡의 내부공간으로 잉크 또는 공기를 도입한다. 클리이닝블레이드(5017)는 장치본체지지판(5018)상에 지지된 부재(5019)에 의해 앞뒤로 이동된다. 블레이드(5017)는 도시된 유형으로 제한되지 않으며, 다른 공지된 클리이닝블레이드를 본 실시예에 적용할 수 있음은 물론이다. 레버(5021)는 분출회복을 위한 배기동작을 개시하도록 작동된다. 캐리지(HC)가 이동하는 동안, 레버(5021)는 캐리지(HC)와 걸어맞추는 캠(5020)의 이동에 따라 이동된다. 이운동은, 클러치등의 공지된 전달수단을 통하여 구동모우터로부터의 구동토오크를 전달하므로써 수행된다.

캐핑(capping), 클리이닝 및 흡인회복동작은, 캐리지(HC)가 호움위치영역으로 이동되는 경우 나사홈(5004)의 회전위치 및 리이드스크루우(5005)의 회전에 대한 소정위치에서 개시될 수 있다. 물론, 각 동작에 대해서는 공지된 적합한 타이밍이 사용된다.

제3도 내지 제7도에 도시한 상기 구성에 적용가능한 본 발명의 상세를 제1도, 제2도 및 제6도 그리고, 그의 기타 도면을 참조하면서 이하 설명한다.

제2도는 제3도에 도시한 오리피스판(400)과 일체적으로 형성한 홈형성된 시일링판(1300)(오목부를 가진 시일링부재)과 히이터보오드(100)의 모식적 분해사시도 및 마찬가지의 시일링판(1300)을 뒤쪽에서 본 사시도를 표시하고 있다.

이하 설명한 바와 같이, 분출구멍(41)은 최대두께가 200μm인 구멍판에 형성되고, 잉크수용구(1500)는 홈을 지닌 시일링판(1300)과 히이터보오드(100)를 결합해서 형성된 공통액실에 잉크를 공급하도록 설치되어 있다. 히이터 예를 들면, 전열변환소자(91)는 잉크분출에 사용되는 열에너지를 발생한다. 공통액실은 잉크수용구(1500)를 통해 공급된 잉크로 차있다.

이러한 유형의 기록헤드에 있어서는 각종이유에 의해, 액로나 공통액실내에 체류한 미세기포가 배출이나 기포의 소거가 되지 않고, 공통액실내에 어느정도의 크기의 기포로 되어서 체류하는 경우가 있다. 공통액실내의 기포는 항상 헤드동작에 악영향을 끼치는 것은 아니다. 그러나, 기포의 용적이 과대하게 크거나 기포가 액실내에 과다하게 모이면 액로를 막아 액로에 있어서의 소정 유량을 유지하지 못하거나 잉크배출방향 또는 분출된 잉크의 양을 변화시키게 된다. 따라서, 분출실패시 수행되는 분출회복동작(본 실시예에 있어서 부압을 이용하는 흡인회복동작)에 의해 공통액실내의 잉크에 혼합된 기포의 양을 최소화하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 있어서, 공통액실내의 기포를 효율적으로 제거하기 위해서는, 공통액실의 형상은 제2도에 도시한 바와 같이 삼각형으로 한다. 즉, 분출회복용의 흡인동작중에 잉크가 잉크로 또는 분출구멍으로 흐르는 경우 벽면을 따른 잉크유량은 0이 된다. 따라서, 공통액실내에 머무는 기포를 제거하도록 공통액실내의 잉크를 균일하게 빼내기 위해서는, 흡인동작중 잉크흐름과 대략 평행이 되는 형상을 지닌 공통액실벽을 최소로할 필요가 있다. 또, 액실이 잉크의 흐름을 방해하는 형상을 가지는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 잉크를 최단거리로 잉크로에 도입할 수 있는 삼각형 형상이 예를 들면 원형이나 직사각형등의 둥글거나 각진 형상보다 바람직하다.

제10도, 제11도 및 제12도는 제2도에 도시한 시일링판의 상세도를 도시한 것이다.

제10도, 제11도 및 제12도는 각각, 반대방향에서 본 시일링판의 평면도, 분출구멍이 배열된 방향을 따른 시일링판(1300)의 단면도 및 분출방향을 따른 시일링판(1300)의 단면도이다.

제10도 내지 제12도에는, 공통액실(15)에 잉크를 공급하기 위하여 상기 잉크도관(1600)이 접속된 잉크수용구(1500), 분출구멍이 형성된 구멍판(400), 히이터(91)의 열작용영역을 포함하는 잉크로(액로)(14), 잉크수용구(1500)로부터 잉크로(14)로 연장된 공통액실벽면(1321) 및 상기 면(1321)의 좌우쪽의 내부벽면(1319) 및 (1320)이 예시되어 있다. 본 실시예에서의 경사벽면은, 이들 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 평탄면이다. 그러나 이들은 평탄면으로 제한되지 않으며, 특히, 왼쪽 및 오른쪽의 벽면(1319) 및 (1320)이 작은 곡률을 지녀도 된다.

이상의 설명으로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 잉크수용부(1500)측상에서, 공통액실(15)은 각 액로(14)로부터 연속해서 형성된 영역(Z)를 가지고 있어 잉크수용부(1500)로부터 이 영역(Z)으로 연장된 경사면(공통액실벽면)(1321) 및 액로(14)에 비해서 단면적이 증가하도록 되어 있고, 경사면(1321)이 연장선은 기판(히이터보오드)(100)의 표면상의 위치(P₀)와 만난다. 본 실시예에 있어서, 잉크로의 중심선(C₂)과 경사면(1321)사이의 각은 22°인 반면, 상기 중앙선으로부터 각 좌우내부벽면(1319)및 (1320)과의 각은 15°이다.

영역(Z)에는 미세한 기포가 모이고, 모인 기포는 히이터(91)가 배치된 각 액로(14)의 연장선으로부터 소정거리에 있는 영역내에 유지된다. 또, 기포는 크기가 증가하여 액로(14)로부터 더 멀리 떨어진 방향으로 경사면을 따라 움직일 수 있다. 따라서, 분출고장의 발생은 지연될 수 있다. 또한, 이와 같은 구성에서는, 하나의 경사면의 연장선이 영역(Z)과 대면하는 기판(100)면상의 점(P₀)과 만나게되므로, 공통액실(15)내에 존재하는 기포가 소정의 충격으로 경사면을 따라 이동하여 액로(14)로 들어가면, 장벽으로서 존재하는 기판(100)은 커다란 기포가 액로(14)로 들어가 분출고장을 일으키는 것을 방지한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공통액실의 형상의 효과에 의해, 공통액실(15)로 들어가서 분산된 기포가 모여 기포(B-A)를 쉽게 형성할 수 있게 된다. 공통액실(15)내의 기포는 분출회복동작시에 흡인 또는 가압화로 형성된 잉크흐름에 의해 경사진 내부벽면을 따라 액로로 쉽게 이동될 수있다. 공통액실의 삼각형 형상에 의한 효과뿐만 아니라 이러한 효과에 의해, 배출기포는 분출회복동작시 분출구멍을 통해 쉽게 배출될 수 있다. 따라서, 공통액실 또는 기타 장소에 머무는 기포에 의한 기록헤드의 수명 단축 및 기록고장을 방지할수 있다.

특히, 기포배출방향은, 경사면(1321)의 경사에 대해서 좌·우내부벽면(1319)및(1320)의 경사를 증가시키므로서 한쪽으로 집중되어 구성을 최적화하여, 기포제거효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

액실내의 기포가 더욱 쉽게 배출되도록 상기와 같은 방식으로 공통액실을 형성하면, 공통액실내의 기포가 완전히 배출될 염려가 있다. 즉, 본 실시예에서와 같이 액실버퍼가 없는 기록헤드구성(공통액실구성)의 경우, 공통액실내의 기포가 모두 제거되면, 계속적인 분출공정에서 제1분출동작과 제2분출동작사이에 잉크를 재충전하는데 걸리는 시간이 증가되어, 제2분출동작용의 잉크방울을 적절하게 형성할 수 없으므로, 화질이 저하될 가능성이 있다. 본 실시예에서는 상기 문제점을 해소하기 위하여 기포형성제어를 다음과 같이 수행한다.

공통액실내의 기포는 분출회복동작에 의해 사라진다. 따라서, 본 실시예에 있어서는, 적당한 크기를 지니는 기포, 예를 들면, 분출에 악영향을 끼치지 않고 버퍼로서 작용할 수 있는 기포를, 양, 크기등을 관리하면서 공통액실내에 형성하도록 제어하면 된다.

[실시예 1]

본 발명의 실시예 1에 있어서는, 배출용히이터(91)를 사용해서 직접잉크를 가열하므로서 미세한 기포가 발생된다.

바람직한 최적가열온도는 잉크가 핵비등을 개시하는 온도이다. 이 비등점까지 가열된 잉크는 잉크로(14)안으로 미세한 기포를 발생한다. 잉크의 수분의 기화나 잉크에 용해된 가스의 기화에 의해 미세한 기포가 발생하는 것을 고려하면, 히이터(91)에 의해 발생된 가열온도는 60℃,80℃정도로 할 수 도 있다. 그러나, 이러한 가열온도는, 잉크제트기록장치에 있어서 배출회복공정후에 수행된 기포발생공정에 할당될 수 있는 시간을 포함한 각종 조건에 의거하여 결정해야만 한다. 액로(14)내에 발생된 미세한 기포는, 후속기포에 의해 액로(14)밖으로 빠져나가, 그의 일부분은 공통액실(15)안으로 이동한다. 공통액실(15)에서는, 미세한 기포가 제10도 내지 제12도를 참조하여 이미 설명한 공통액실의 구조에 의해 그의 소정의 부분에 모여서 소정크기를 지닌 기포를 형성한다. 그러므로, 배출용히이터(91)에 인가된 전기펄스의 에너지레벨 및 인가시간을 조절하므로써 공통액실에 머무는 기포의 크기를 제어할 수 있다. 공통액로에 남아서 잉크배출에 의해 발생된 잉크진동의 버퍼로서 작용하는 기포의 직경은 기록헤드의 크기에 따라서 상이하더라도, 본 실시예의 기록헤드에 있어서는 100μm∼300μm이다. 또, 제12도에 도시한 바와 같이, 기포(B-A)가 잉크수용구(1500) 근처에 머무는 공통액실구조를 지닌 기록헤드에 있어서, 기포의 단면적은, 공통액실내의 잉크탱크로부터 공급된 잉크유동도로 잉크수용구(1500)의 면적의 60% 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 것은 20∼50%이다.

상기 기포발생공정이 수행되어 소정크기로 성장한 후 액로에 남아있는 기포는 아이들 배출에 의해 배출된다. 제9도(a)는 액로에 남아있는 예를 도시한 것이고, 제9도(b)는 액로에 남아 있는 다른 예를 도시한 것이다. 제9도(b)에 도시한 상태에 있어서, 잉크는 모세관현상에 의해 재충전된다. 즉, 기포가 액로에 남아있는 상태에서 아이들 배출이 수행되어 기포와 함께 액로의 앞쪽부에 위치된 잉크를 배출하므로써 모세관력에 의해 액로에 잉크를 재충전할 수 있는 상태가 얻어진다. 따라서, 잉크가 액로에 재충전되어, 기록헤드는 기록에 사용할 준비를 갖추게 된다. 그러나, 미세한 기포가 액로내의 잉크에 존재할 가능성이 있으므로, 아이들 배출은 그러한 기포를 배출하도록 복수회 수행하는 것이 바람직하다.

액로내의 기포를 배출하는 또다른 유효한 방법은 짝수번째의 배출구와 홀수번째의 배출구상에서 교대로 아이들 배출을 수행하는 것이다. 이 방법에 있어서는, 액로내의 인접한 배출구사이에 머물고 있는 기포가 배출된다. 이 방법은, 예를 들면, 일본국 특원평 2-95405호 및 동2-97250호에 제안되어 있다.

본 실시예에 있어서는, 흡인회복후에 기포발생이 행해진다. 그러나, 공통액실내의 기포가 배출된 후, 예를 들면, 잉크배출공정이 잉크배출수단에 의해서 예를 들면 액실내의 잉크를 가압하므로써 수행한 후 버퍼로서 작용할 수 있는 기포를 공통액실내에 발생하도록 수행해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 가열수단으로서 발생된 열의 양에 있어서 변화를 적게 나타내는 배출용히이터를 사용하였으나, 다음의 실시예에서 상세히 설명하는 바와 같이, 잉크를 가열할 수 있는 것이라면 어떠한 수단을 사용해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 잉크배출공정을 수행한 후 잉크를 가열함으로써, 배출에 악영향을 끼치지 않는 적당한 기포를 공통액실내에 보유할 수 있다. 따라서, 배출중 공통액실을 향하는 배출에너지(압력파)는 이들 기포의 팽창 및 수축에 의해 흡수될 수 있으며, 잉크탱크를 향하여 배출에 의해 발생되는 잉크맥동의 효과를 제한할 수 있다. 그 결과, 연속배출에 있어서 제1배출후 일어나는 재충전의 지연을, 특별한 액실버퍼를 사용하지 않고도 규제할 수 있다.

[실시예 2]

공통액실내에 효과적으로 기포를 발생하고 열적 악영향을 저감할 수 있는 다른 실시예에 대해서 이하 설명한다.

잉크를 가열해서 끓임으로써 기포가 발생되는 경우, 가열수단에 의해 인가된 에너지의 밀도가 높을수록, 열적 악영향은 저감된다.

즉, 장기간 동안 낮은 에너지레벨로 잉크를 가열함으로써 소정의 기포를 발생시켜도 된다. 그러나, 장기간 잉크를 가열하면, 잉크와 직접 접촉하는 히이터보오드(100)뿐만 아니라 금속제의 지지부재(300) 그리고 열용량이 큰 기록헤드의 기타 성분의 온도가 증가하여, 기포발생에 필요한 에너지의 양을 증가시킨다. 또, 열용량이 큰 성분의 온도강하는 열용량이 적은 성분보다 훨씬 느리다. 잉크제트기록헤드에 있어서, 잉크의 배출율은 잉크온도에 비례하여 변하므로, 열용량이 큰 성분의 온도증가는, 배출율에 있어서 이러한 변화가 발생하는 시간을 지연시킨다. 즉, 열용량이 큰 성분의 온도증가는 직경이 균일한 도트의 형성을 방해하여 화질을 열화시킨다.

헤드구동회로의 일례 및 이 회로의 에너지밀도의 증가에 대해서 이하 설명한다.

제13도는 각각 64개의 배출구를 위해 설치된 히이터(91)를 구동하기 위한 구동회로의 회로도이다. 전압강하 없이 64개의 히이터(91)를 동시에 구동하기 위해서는 큰 전원용량이 필요하다. 그러므로, 배출구는 블록으로 분할되고 소정의 지연시간 간격으로 블록단위로 순차 구동된다. 1개의 블록이, 예를 들면, 8개의 배출구로 구성되면 블록개수가 8개이고, 1번에 구동될 히이터의 개수는 8개이다. 상기 블록은 소정의 시간간격으로 순차구동된다. 그러한 블록구동에는 64개의 배출히이터(91)를 구동하기 위하여 64개의 구동기를 요하지 않는다. 본 실시예에 있어서는, 제13도에 도시한 바와 같이, 64개의 히이터는 구동기블록을 선택하기 위한 8개의 구동기(공통구동기(3011)∼(3018)와 각 블록내에서 8개의 히이터(91)를 선택하기 위한 8개의 구동기(세그먼트구동기(3021)∼(3028)를 온·오프로 절환하므로써 선택적으로 구동된다.

본 실시예에서는, 상기 블록구동방법을 이용해서 이하의 방식으로 잉크를 가열한다.

본 실시예에 있어서, 기록중에 1개의 히이터에 인가되는 에너지레벨은 3.5W(150mA×23V×7μsec)이다. 이 에너지레벨을 히이터에 인가하여 히이터상에 막비등을 일으키므로써, 기포가 발생한다. 이들 기포의 에너지는 기록시 배출구로부터 잉크방울을 배출하는데 사용된다. 배출주파수는 3kHz이다.

기포발생공정시 히이터에 인가되는 에너지 레벨이 기록시 인가되는 에너지 레벨과 동일하다면, 잉크가 배출되고, 따라서 가열되지 않은 잉크가 공통액실로부터 공급되어 액로내의 잉크온도가 저하되므로써, 즉 액로내의 잉크를 가열할 수 없게되어 기포발생이 어려워진다.

이러한 문제점을 피하기 위하여, 배출이 일어나지 않는 것이 확실한 레벨을 가지는 에너지를 히이터(91)에 인가해도 된다. 이것은 히이터(91)에 인가되는 전압 또는 전류를 저감하므로써 성취되나, 이 방법에 있어서는, 잉크가열에 필요한 시간이 증가되어, 상기한 열적 악영향이 발생된다.

본 실시예에 있어서는, 히이터에 인가되는 펄스의 인가시간 및 구동주파수가 상기 문제점을 해결하는데 이용된다. 즉, 본 실시예에 있어서, 기록시 인가되는 펄스지속시간의 절반이하의 펄스지속시간을 지니는 펄스(7μsec의 절반이하의 지속시간)가 기포발생공정시 인가된다. 이 펄스지속시간을 지니므로써 발생된 인가에너지 레벨의 저감은 구동주파수를 증가시키므로써 보상된다. 이와 같이 해서, 잉크로내의 잉크의 온도는 잉크배출없이 단시간동안 증가시킬 수 있다. 즉, 열용량이 큰 성분의 온도증가를 최소화하므로써, 열적 악영향을 최소화하고, 공통액실내에서의 소정의 기포발생을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 헤드구동회로는 이하와 같은 방식으로 제어해도 된다.

예를 들면 2μsec의 펄스지속시간을 지니는 펄스가 인가되는 경우, 2μsec의 펄스지속시간을 지니는 단일펄스를 인가해도 된다. 그러나, 동일한 레벨의 에너지가 인가되면, 제14도에 도시한 바와 같이, 잉크배출이 일어나는 시각은, 그 사이에 펄스가 인가되지 않는 시간을 가지며 총 2μsec의 펄스지속시간을 지니는 2개의 펄스가 순차 인가되므로써 더욱 지연된다. 실제로 다음과 같이 제어가 수행된다.

제13도에 도시한 구동회로에 있어서, 세그먼트구동기(3021)∼(3028)에서 보다 공통구동기(3011)∼(3018)에 보다 큰 전류가 흐르므로, 공통구동기를 오프상태로 절환하는데는 보다 긴 시간이 걸린다. 이것은, 세그먼트구동기등의 수백 mA의 정격값을 지닌 구동기에 대해서는 구동기의 오프절환이 제어된 후 실제로 오프상태로 절환되는데 1μsec 이하가 소요되는 반면, 공통구동기등의 수 A의 정격값을 지닌 구동기에 대해서는 구동기의 오프절환이 제어된 후 실제로 오프상태로 절환되는데 약 10μsec가 소요되는 것이 실험으로 확인되었다. 즉, 블록이 구동되는 시간 간격이 10μsec이상이면, 제1블록내의 히이터는 공통구동기(3011)와 세그먼트구동기(3021)가 오프로 절환될 때 오프로 절환된다. 이때, 공통구동기(3011)와 세그먼트구동기(3021)가 오프로 절환된 후 10μsec 이내에 제2블록이 온상태로 절환되면, 제1블록용의 공통구동기의 오프절환이 완결되지 않았으므로, 제1 및 제2블록은 동시에 온상태로 절환된다.

실용적으로, 공통액실내에 소정의 기포를 발생시키기 위해서, 히이터를 켜기 위해서 인가되는 펄스의 펄스 지속시간은 1μsec로 설정되며, 블록이 구동되는 시간간격은 10μsec로 설정되고, 인가되는 에너지레벨은 3.5W로 설정되어 기록시에 인가되는 것과 같고, 구동주파수는 20kHz로 설정되며, 그리고 총제어시간은 1.0μsec로 설정된다. 두블록이 구동되는 시간간격이 10μsec라면, 이전 블록구동의 공통구동기가 완전히 오프상태로 절환되기 전에 다음 블록의 구동이 개시되기 때문에 이전블록의 히이터도, 다음 블록의 히이터도 동시에 구동된다. 이것은, 펄스지속시간이 1μsec이더라도, 각 히이터는 실제로 3μsec의 단일구동기간내에 온상태로 절환되어, 에너지밀도의 증가를 가져온다. 또한, 펄스폭이 초기에 2μsec로 설정되는 경우와 비교할 때, 펄스가 인가되지 않은 시간이 있고 펄스가 2μsec동안 계속적으로 인가되지 않으므로, 잉크의 배출이 지연될 수 있는 동안 계속적인 인가의 경우에서와 동일한 에너지레벨이 인가될 수 있고, 또한 잉크의 배출이 지연될 수 있다.

[실시예 3]

공통액실내에 기포를 발생시키는 또다른 실시예를 아래에 설명한다.

상기 언급한 실시예에서, 에너지는 배출히이터를 사용해서 잉크에 인가된다. 그러나, 기포는 또한 배출히이터외의 가열수단을 사용해서 발생시켜도 된다. 잉크제트기록헤드에 있어서, 잉크방울의 배출율은, 상술한 바와 같이, 기록헤드(잉크)의 온도에 따라서 변하기 때문에, 기록헤드를 가열하거나 기록헤드의 온도를 유지하는 히이터(이후, 서브히이터라 칭함)는 일반적으로 배출히이터에 부가해서 설치된다.

버퍼로서 작용하는 기포는, 회복이 완료된 후에 이 서브히이터에 전원을 공급함으로써 상기 언급한 실시예의 경우와 유사한 방법으로 공통액실내에 발생시킬 수 있다. 배출히이터의 수명이 다되기 전에 배출히이터를 사용해서 배출되는 도트의 수가 증가되어야만 하는 장치에 있어서, 기포발생공정에 배출히이터를 사용하면 그 배출히이터의 수명이 단축된다. 서브히이터의 사용은 그러한 단점을 해소할 수 있다.

잉크와 직접 접촉하고 있는 서브히이터는 효과적인 기포발생이라는 관점에서 더욱 바람직한 형태이다.

이 실시예에서 언급한 서브히이터는, 기록헤드를 구성하는 기판상에, 배출히이터와 함께, 형성된 히이터 또는 기록헤드의 바깥에, 예를 들면, 헤드의 지지부재상에 설치된 히이터일 수 있다. 아무튼, 잉크를 가열하고 잉크의 온도를 유지하는 어떠한 수단도 사용할 수 있다.

제15도는 배출히이터 또는 서브히이터를 구동하는 구동제어구성의 일례를 도시한 블록도이다. 제15도에서, 단지 3개의 배출구(41) 및 대응하는 3개의 배출히이터(91)가 예를 단순화하기 위해서 도시되어 있다.

액로(14) 및 공통액실(15)에 있어서, 잉크온도를 제어하는 배출히이터(91) 및 서브히이터(910)가 각각 설치되어 있다. 또한, 배출히이터(91) 및 서브히이터(910)를 각각 구동하는 구동기(91D)및(910D)가 설치되어 있다. 배출히이터(91)는, MPU(1550)로부터의 펄스폭데이터에 의거하여 펄스폭발생회로(91C)에 의해 발생된 펄스폭신호 및 MPU(1550)로부터의 기록데이터(배출데이터)에 의거하여 디코우더(decoder)회로(91B)에 의해 발생된 배출신호의 양신호로부터 얻어진 AND신호에 의해 구동된다. 이와같이해서, 펄스지속기간 및 구동주파수는, 상술한 바와 같이, 잉크배출시와 기포발생시의 사이에서 변경될 수 있다. 서브히이터(910)는 MPU(1550)로부터의 구동데이터에 의거하여 디코우더회로(910A)에 의해 발생되는 구동신호에 의해 구동된다. MPU(1550)는 ROM(1550A)에 기억된 처리프로그램에 의거하여 기록데이터, 펄스폭데이터 및 구동데이터를 전달한다. 이때, RAM(1550B)은 프로그램을 수행하는 작업구역으로서의 역할을 한다.

배출히이터 및 서브히이터에 부가해서, 잉크에 에너지를 인가할 수 있는 어떠한 수단도 잉크가열수단으로서 사용할 수 있다.

공통액실내에서 소정의 기포를 발생시키는데 적합한 에너지는 기록헤드가 놓여 있는 환경온도나 기록에 의한 기록헤드의 온도증가를 포함하는 기록헤드의 온도(잉크온도)에 의해 변화한다. 따라서, 주위의 온도 또는 기록헤드의 온도를 검출하고, 검출된 온도에 의거하여 기포를 발생시키기 위하여 히이터에 인가되는 에너지를 변화시키는 수단을 설치해도 된다. 이것은 주위의 온도 또는 기록헤드의 온도에 따라 배출히이터에 인가되는 에너지를 변화시키는 공지된 것과 같은 구조에 의해 달성될 수 있다.

또한, 이 실시예에서, 기록헤드의 온도를 유지하는 배출히이터 또는 서브히이터는 기포발생을 위해 사용되는 가열수단으로서 사용된다. 그러나, 이들 두 유형의 히이터는 기포를 발생시키기 위하여 결합해서 사용해도 된다. 이와 같이 해서, 적당한 시간에서 적합한 크기를 지니는 기포의 발생 및 상기 언급한 열적인 폐해의 억제가 더욱 용이해질 수 있다.

이번 및 전의 실시예에서, 기포발생은, 공통액실내의 기포가 예를 들면, 배출회복공정에 의해 배출된 후 수행된다. 기포발생은 또한 다음과 같은 시간에 수행될 수 있다. 기포발생공정을 위해 요망되는 시각은 배출회복공정직후나 기록직전이다. 이와 같은 기포발생공정에 있어서, 잉크배출이 기록을 위해 행해질 때 버퍼로서의 기능을 할 수 있는 기포가 신뢰성있게 발생할 수 있으며, 기포의 크기는 쉽게 제어할 수 있다. 그러나, 기록헤드를 오랫동안 사용하지 않았을 때, 기포는 액체 또는 공통액실로 들어갈 수 있다. 이 기포는 점차로 자라서 일정한 크기로 된다. 특히, 상기 언급한 경사진 형태를 가진 공통액실에 있어서, 이들 기포는 모여서 상기 언급한 실시예에서 언급한 것과 동일한 기포를 형성할 수 있다. 이와 같은 방식으로 기포를 직경 1μm크기로 발생시키는 데에는 약 1초가 걸리고 이 기포를 100μm의 크기로 성장시키는 데에는 3일이 걸린다는 것이 실험에서 발견되었다. 상술한 바와 같이, 일정한 크기를 가진 기포는, 기록장치를 오랫동안 사용하지 않았을 때, 공통액실내에 존재할 수 있다. 이와 같은 경우에, 기포의 크기가 실험으로 미리 확인된다면, 요망되는 기포는 기록직전에 발생된 기포의 크기에 따라 가열수단을 구동함으로써 얻어질 수 있으며, 따라서 기록전에 행해지는 배출회복동작을 생략할 수 있다.

서브히이터등의, 배출히이터이외의 히이터가 기포발생에 사용되는 가열수단으로서 사용되는 경우, 본 발명은, 또한 압전소자와 같은, 열에너지를 사용하는 유형이외의 배출에너지발생소자를 사용하는 유형의 잉크제트기록헤드에 적용할 수 있다.

본 발명을 적용할 수 있는 기록헤드카아트리지의 다른예 및 이 기록헤드카아트리지를 사용하는 잉크제트기록장치의 다른 예를 설명한다.

제16도는 제18도에 도시한 잉크제트기록장치의 캐리지상에 장착할 수 있는 헤드카아트리지를 도시한 것이다. 제16도에 도시한 카아트리지는 잉크탱크유닛(IT) 및 헤드유닛(IJU)을 구비하고 있다. 잉크탱크유닛(IT) 및 헤드유닛(IJU)은 하나의 유닛으로 형성되며 서로로부터 분리가능하게 되어있다. 헤드유닛(IJU)의 잉크배출부(101)를 구동하는 신호를 수신하고 잔존잉크검출신호를 출력하는 코넥터(102)는 헤드유닛(IJU) 및 잉크탱크유닛(IT)과 정렬하는 위치에 설치된다. 이것은, 카아트리지가 후에 설명하는 캐리지상에 장착될 때 카아트리지의 높이(H) 및 두께를 감소시킨다. 이것은 또 카아트리지가 제18도와 관련해서 후에 설명하는 방법으로 일렬로 상부에 배치될 캐리지의 크기를 감소시킨다.

캐리지상에 헤드카아트리지를 장착하기 위해서 작업자는, 배출부(101)가 아래로 향한 상태에서 잉크탱크유닛(IT)상에 설치된 손잡이(201)를 잡고 카아트리지상에 헤드카아트리지를 배치한다.

손잡이(201)는 카아트리지를 캐리지상에 장착시키기 위하여 캐리지상에 설치된 레버와 걸어맞추게 된다. 캐리지가 장착되면, 캐리지상에 설치된 핀은 헤드유닛(IJU)의 핀걸어맞춤부(103)와 걸어맞추게 되며, 이것에 의해 헤드유닛(IJU)은 위치결정된다.

제16도에 도시한 헤드카아트리지에 있어서, 잉크배출부(101)의 표면을 깨끗이 닦는 부재를 소제하는 흡수부재(104)가 잉크배출부(101)와 정렬해서 설치된다. 또한, 잉크탱크유닛내의 잉크레벨이 낮아질 때, 공기가 잉크탱크에 도입되는 대기도입구(203)가 잉크탱크유닛(IT)의 중심에 필수적으로 형성된다.

제17도는 제16도에 도시한 헤드카아트리지의 분해사시도이다. 제17도에 도시한 헤드카아트리지는 헤드유닛(IJU) 및 잉크탱크유닛(IT)을 구비한다. 각 유닛을 제17도를 참조해서 아래에 상세히 설명한다.

(헤드유닛)

A1등에 의해 형성된 밑판(111)은 헤드유닛(IJU)의 개개의 요소를 제작을 위한 기준으로서의 역할을 한다. 밑판(111)위에는 잉크배출에 사용되는 에너지를 발생하기 위한 1군의 소자가 형성되어 있는 기판(112) 및 소자에 전력을 공급하는 상호연결부가 형성되어 있는 인쇄회로기판(PCB)(115)이 제작되어 있다. 기판(112) 및 인쇄회로기판(115)은 와이어결합등에 의해 서로 연결되어 있다. 기판(112)위에 형성된 소자는 통전될 때 잉크내에 막비등(film boiling)을 발생시키는데 필요한 열에너지 발생을 위한 전열에너지변환소자이다. 이후, 기판(112)은 히이터보오드라 부른다.

상기 언급한 코넥터(102)는 PCB(115)의 한부분을 형성한다. 제어회로(도시생략)로부터의 구동신호는 코넥터(102)에 의해 수신된 후 히이터보오드(112)에 공급된다. 이 실시예에서, PCB(115)는 2면 인쇄기판이다. PCB(115)상에는, 전열에너지변환소자의 적절한 구동조건, ID번호, 잉크색데이터, 구동조건보정데이터(헤드세이딩(HS)데이터) 또는 PWM제어조건과 같은 헤드에 고유한 데이터를 저장하는 ROM의 형태로 되어있는 IC(128) 및 커패시터(129)가 배치되어 있다.

제17도에 도시한 바와 같이, IC(128)와 커패시터(129)는 밑판(111)에 대향한 PCB(115)쪽에 그리고 그것들이 밑판(111)의 노치(111A)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 그러므로, IC가 PCB(115)상에 장착될 때 IC의 높이가 밑판(111)의 두께보다 낮다면, PCB(115) 및 밑판(111)이 서로 접착될 때, IC의 돌출이 제거될수 있으므로, 제조시에 돌출 IC의 수용을 고려할 필요가 없다.

히이터보오드(112)상에는, 잉크탱크유닛(IT)에서 공급된 잉크가 잠시 머무르는 공통액실과 이 공통액실과 배출구를 연통시키는 1군의 액로를 형성하기 위한 오목부를 지니는 시일링판(113)이 배치되어 있다. 잉크배출구가 형성된 배출구형성부재(오리피스판)(113A)가 시일링판(113)과 일체로 형성되어 있다. 시일링판(113)은 가압스프링(114)에 의해 히이터보오드(112)에 밀접하게 부착되어 배출부(101)를 형성한다.

헤드유닛덮개(116)는 모울딩으로 형성된 부재이다. 이 헤드유닛덮개(116)에는 잉크탱크유닛(IT)으로 들어가는 잉크공급튜우브부(116A), 잉크공급튜우브부(116A)를 시일링판측 잉크도입튜우브부에 연결한는 잉크로(116B), 밑판(111)에 대해 헤드유닛덮개(116)를 위치결정시키거나 헤드유닛덮개(116)를 밑판(111)에 고정시키는 3개의 핀(116C), 핀걸어맞춤부(103), 흡수부재(104)의 장착부 및 기타 필요한 부분이 형성되어 있다. 통로뚜껑(117)이 잉크로 (116B)에 관해 배치되어 있다. 기포 또는 먼지를 제거하는 필터(118) 및 연결부에서의 잉크누출을 방지하는 0자형-링(119)이 잉크공급튜우브부(1126A)의 앞단부에 배치되어 있다.

헤드유닛을 조립하기 위해서는, PCB(115)를 밑판(111)내에 형성된 관통구멍(115P)에 밑판(111)으로부터 돌출된 핀(111P)을 삽입하면서 PCB(115)를 밑판(111)에 대해 위치결정한다. PCB(115)는 이 상태에서 밑판(111)에 부착된다. PCB(115)를 밑판(111)에 고착시키는 데에는 높은 정밀도를 필요로 하지 않는다. 왜냐하면, 밑판(111)에 대해 높은 정밀도로 장착되어야하는 히이터보오드(112)는 별개로 밑판(111)에 고착되어 있기 때문이다.

다음, 히이터보오드(112)를 밑판(111)에 정확하게 고착하고, 히이터판(112)과 PCB(115)사이에 필요한 전기접속을 시행한다. 그후, 시일링판(113)과 스프링(114)를 배치하고, 필요하다면 접착과 밀봉을 수행한다. 이어서, 밑판(111)의 구멍(111C)에 덮개(116)상에 형성된 3개의 핀(116C)을 삽입해서 덮개(116)를 위치결정한다. 3개의 핀(116C)을 용해시키므로써, 헤드유닛의 조립은 완료된다.

(잉크탱크유닛)

제17도에 도시한 잉크탱크유닛은, 잉크탱크유닛은, 잉크탱크유닛의 몸체인 잉크용기(211), 잉크를 흡수하는 잉크흡수부재(215), 잉크탱크뚜껑(216), 잉크의 잔존량을 검출하는 전극핀(212) 및 핀(212)용 접촉부재(213) 및 (214)를 구비하고 있다.

잉크용기(211)는, 핀(212), 접촉부재(213),(214) 및 상기 언급된 헤드유닛(IJU)이 장착되는 부분(220), 잉크공급튜우브부(116A)를 수용하는 공급구(231), 손잡이(201), 및 제17도에 도시한 바와 같이 잉크용기(211)의 바닥면의 중심에 대략 형성된 중공원통부(233)를 구비하고 있다. 이와 같은 잉크용기(211)는 한유닛으로서 수지로 형성되어 있다.

원통부(233)의 바닥면은 잉크충전공정을 고려하여 개방되어있다. 잉크가 충전된후, 원통부(233)의 바닥부에 캡(217)을 장착하여 원통부(233)를 폐쇄한다. 제17에 도시한 바와 같은 원통부(233)의 상단면에는 나선 또는 지그재그형상의 홈(235)(나선홈이 제17도에는 예시되어 있음)이 형성되어 있다. 홈(235)의 일단부(235A)(제17도에 도시한 나선홈 중심)에는 원통부(233)의 내부공간과 연통하는 구멍이 형성되고, 홈(235)의 타단부(235B)는 탱크뚜껑(216)에 형성된 대기도입구(203)와 대향하고 있다.

원통부(233)의 측면에는, 복수개의 홈(237)(4개의 홈이 제17도에 도시됨)이 원통부(233)의 내부공간과 연통하도록 등각으로 형성되어 있다. 결국, 잉크탱크유닛의 내부와 대기와의 연통은 대기도입구(203), 나선홈(235), 원통부(233)의 내부공간 및 홈(237)을 거쳐 달성된다. 이때, 원통부(233)의 내부공간은 진동 또는 요동으로 인한 잉크누설을 방지하는 버퍼로서 기능을 한다. 또한 대기도입구(203)에의 통로를 증가시키는 나선홈(233)을 구비하므로써 잉크누설을 더 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 대략 잉크탱크의 중심에 위치한 원통부(233)의 측면에 등각으로 복수개의 홈(237)을 형성하므로써, 공기가 원통부(233)주위에 위치한 흡수부재(215)에 균일하게 공급되어, 흡수부재내에 잉크가 국부적으로 집중되는 것을 방지한다. 이것은 또한 후에 설명하는 흡수부재압축구역(공급구(231)근처)으로의 잉크의 공급을 원할하게 한다.

홈(237)은 용기의 두께(W1)의 중심밑까지 뻗고, 공급구(231)가 존재하는 영역(A)을 둘러싸는 영역에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 홈(237)은 잔존잉크검출핀(212)의 위치를 고려하여 형성되어 있다. 결국, 잉크 또는 공기는 핀주위에 균일하게 분포될 수 있으므로, 잔존잉크검출 정확도를 향상할 수 있다.

잉크를 흡수하는 흡수부재(215)는 원통부(233)을 수용하는 구멍(215A)를 구비하고 있다. 원통부(233)가 구멍(215A)내에 위치되면, 흡수부재(215)는 원통부(233)에 의해 압축되지 않으므로, 잉크의 잔류는 높은 부압을 가진 흡수부재(215)의 압축구역내에서 일어나지 않는다. 흡수부재(215)의 형상은 잉크탱크뚜껑(216) 및 잉크용기(211)에 의해 형성된 공간(제17도에서 점선으로 도시된 부분)과 정확히 같지는 않지만 흡수부재는 공급구(231) 근처에 위치한 부분에서 팽창되어 있다. 이와 같이 해서, 팽창부는 압축되며 따라서 흡수부재(215)가 잉크탱크유닛내에 수용될 때, 높은 부압을 가지므로, 잉크를 공급구(231)에 원할하게 도입할 수 있게된다.

제18도는 상기 언급된 기록헤드카아트리지를 사용하는 잉크제트기록장치의 개략사시도이다.

이 기록장치는 검정(BK), 청(C), 심홍(M) 및 노랑(Y)을 포함하는 4개의 상기 언급된 대체가능한 기록헤드카아트리지가 구비된 완전 컬러의 연속형 프린터이다. 이 프린터에 사용된 헤드는 400dpi의 분해능 및 128개의 배출구를 구비하고 있다. 구동주파수는 4kHz이다.

제18도에서, (IJC)는 (Y),(M),(C) 및 (BK)를 포함하는 4색의 기록헤드카아트리지를 표시한다. 각 기록헤드카아트리지에 있어서, 기록헤드 및 이 기록헤드에 공급될 잉크가 저장되어 있는 잉크탱크는 1개의 유닛으로서 형성되어 있다. 각 기록헤드카아트리지(IJC)는 구조체(도시생략)에 의해 캐리지상에 분리가능하게 설치되어있다. 캐리지(82)는 안내축(811)과 슬라이딩가능하게 걸어맞춰지며, 메인주사모우터(도시생략)에 의해 이동되는 구동벨트(852)의 일부에 연결됨으로써 기록헤드카아트리지(IJC)는 주사를 위해 안내축(811)을 따라 이동가능하게 되어있다. 이송로울러(81),(816),(817) 및 (818)는 각각, 제18도에 도시한 바와 같이, 카아트리지쪽 및 그의 다른쪽에서 기록헤드카아트리지(IJC)의 기록영역에 있는 안내축(811)에 대략 평행하게 설치되어 있다. 이송로울러(815),(816),(817)및(818)는 서브스캐닝모우터(도시생략)에 의해 구동되어 기록매체(P)를 운반한다. 운반된 기록매체(P)는 배출구가 형성된 기록헤드카아트리지(IJC)의 면에 대향해서 기록면을 구성한다.

회복장치유닛은, 카아트리지(IJC)가 이동할 수 있는 기록헤드카아트리지(IJC)의 기록영역에 인접한 영역에 설치된다. 회복장치유닛에 있어서, 복수개의 캡유닛(8300)이 기록헤드를 각각 구비한 복수개의 카아트리지(IJC)에 대응하여 설치되어 있다. 캡유닛(8300)은, 제18도에 도시한 바와 같이 좌우로 슬라이딩가능하게 되어있고 상하로 이동가능하게 되어있다. 캐리지(82)가 호움위치에 있을 때, 캡유닛은 대응하는 기록헤드와 접촉하게 되어 그것들을 덮는다. 블레이드(8401)는 닦음부재로서의 역할을 한다.

펌프유닛(8500)은, 기록헤드의 배출구로부터 또한 캡유닛(8300)을 통하여 그 근방으로부터 잉크를 흡입한다.

[실시예 4]

본 실시예에서, 잉크를 배출하지 않는 비교적 작은 기포는 액로내의 전열에너지변환소자를 구동함으로써 발생된다. 액로에서 발생된 기포는 액실로 이동하고 그의 소정의 위치에 모여 1개의 기포를 형성한다. 이와 같은 기포는 버퍼로서 기능을 하며, 즉, 배출하는 동안 액실로 향한 에너지(압력파)는 이 기포의 팽창 및 수축에 의해 흡수되므로, 배출구에 대향한 방향으로의 잉크의 흐름은 규제될 수 있다. 다시 말하면, 배출후의 재충전을 재빨리 할 수 있다. 결과적으로, 잉크가 소정의 배출구로부터 연속적으로 배출되면, 이 연속배출중의 제1배출후에 행해질 재충전을 뛰어나게 잘 수행할 수 있으며, 적당한 도트가 2차배출에 의해 형성될 수 있다.

[실시예 5]

제5실시예에서는, 버퍼로서 기능할 수 있는 비교적 큰 기포는 액로에 존재하는 미세한 기포를 사용함으로써 발생된다.

즉, 액로에 존재하는 미세한 기포는 증기발생핵으로서 작용하여 버퍼로서 기능할 수 있는 기포의 발생을 가속시킨다. 따라서, 본 실시예에서, 기포발생핵으로서의 작용할 수 있는 미세한 기포는, 잉크접촉표면이 배출히이터(91)를 써서 직접 가열되기 전에 발생된다. 본 실시예에서는, 360dpi의 분해능 및 64개의 배출구를 가진 기록헤드가 사용된다. 1개의 히이터당 기록시에 인가되는 에너지는 3.5W(150mA×23V×μsec)이며, 배출주파수는 3kHz이다.

제19도는 버퍼로서 작용할수 있는 기포가 발생하는 순서를 나타낸 순서도이다.

흡인회복동작이 단계(S21)에서 행해진 후, 모든 배출히이터는 비교적 높은 구동주파수(이것은 구동주파수보다 높다)에 의해 구동되어 단계(S22)에서 잉크를 연속적으로 배출한다. 결과적으로, 기포의 성장(발생) 및 수축(소멸)이 배출히이터의 막비등에 의해 되풀이 되어, 잉크방울이 배출된다. 이때, 미세한 기포의 일부(잔류기포)는 각 액로내 또는 이 액로근처의 공통액실의 부분에 잔류한다. 잔류하는 미세기포의 크기 및 양은 연속적인 배출에 대한 구동주파수 및 배출시간을 변화시킴으로써, 즉, 히이터에 인가되는 에너지를 변화시킴으로써 제어할 수 있다. 이러한 전체적인 배출은 피복장치의 소정부분, 즉, 호움위치에서 행해진다.

미세한 기포가 발생된 직후, 액로내의 잉크는 배출히이터(91)를 사용해서 배출되지 않도록 그 비등점까지 가열된다.

이때 잉크가 배출되면, 그것은 열에너지를 방출한다. 이것에 의해 가열되지 않은 잉크가 공통액실로부터 공급된다. 기포가 잉크를 가열함으로써 발생되어 잉크를 끓게 할 경우, 히이터에 인가되는 에너지밀도가 높으면 높을수록, 역효과는 적어진다.

즉, 소정의 기포는 또한 잉크를 저에너지레벨에서 오랜시간 가열함으로써 발생시켜도 된다. 그러나, 잉크의 장시간의 가열은 잉크가 직접 접촉하고 있는 히이터보오드(100)뿐만 아니라 금속으로된 지지부재(300) 및 큰 열용량을 가진 기록헤드의 다른 구성성분의 온도도 또한 증가시켜서, 기포를 발생시키는데 필요한 에너지량을 증가시킨다. 또한, 큰 열용량을 가진 성분의 온도하강하는 히이터보오드(100)와 같은 작은 열용량을 가진 성분의 온도하강보다 훨씬 더 늦다. 잉크제트기록헤드에 있어서, 잉크의 배출율은 잉크의 온도에 비례해서 변화하기 때문에, 큰 열용량을 가진 성분의 온도증가는 배출율에 있어서 이러한 변화가 일어나는 시간을 연장시킨다. 다시 말하면, 큰 열용량을 가진 성분의 온도증가는 균일한 직경을 가진 도트의 형성을 방해해서, 화질을 저하시킨다.

본 실시예에서, 기록시에 인가되는 펄스 지속시간의 절반이하(이것은 7μsec의 절반이하임)인 펄스지속시간을 가진 펄스가 인가된다. 펄스지속시간을 절반으로 함으로써 생기는 인가에너지레벨의 감소는 구동주파수를 증가시킴으로서 보상된다. 이와 같이 해서, 잉크로내의 잉크온도는 잉크배출없이 짧은 시간내에 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 잉크내에 용해된 증기 및 대기는 미세한 기포주위에 모여서 버퍼로서 작용할수 있는 기포로 성장한다. 이러한 기포는그 다음의 기포에 의해 액로밖으로 밀려나며 그 일부는 공통액실내로 흘러들어간다. 그러므로, 공통액실내에 저장된 기포의 양은 배출히이터(91)에 인가되는 에너지레벨을 제어함으로써 조정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 기포발생핵(미세한 기포)이 존재하고, 또한 기포발생공정이 시작될 때 히이터의 근방이 가열되기 때문에, 버퍼로서 작용할 수 있는 기포를 더욱 효과적으로 발생시킬 수 있다.

기포가 단계(S23)에서 발생된 후, 액로내에 잔류하는 기포는 단계(S24)에서 아이들배출에 의해 배출된다. 제9도(a)는 기포가 액로내에 잔류하는 방법의 일례를 나타낸 것이다. 제9도(b)는 기포 액로내에 잔류하는 방법의 다른 예를 나타낸 것이다. 제9도(b)에 도시한 상태에 있어서, 잉크는 모세관현상에 의해 재충전된다. 즉, 아이들배출은 기포가 액로에 존재하는상태에서 행해져서, 액로의 앞부분에 위치한 잉크를 배출하고, 이것에 의해, 잉크를 모세관력에 의해 액로에 재충전할 수 있는 상태를 얻게 된다. 그 결과, 잉크는 잉크통로에 재충전되며 기록헤드는 기록에 사용하기 위한 준비를 갖추게 된다. 그러나, 미세한 기포가 액로내의 잉크내에 존재할 가능성이 있다. 따라서, 아이들배출을, 정상구동주파수보다 낮은 구동주파수(이것은 배출구 동주파수와 같거나 낮다)에서 여러번 수행하여 이러한 미세한 기포를 배출한다.

액로내의 기포를 배출하는 다른 효과적인 방법은 짝수번째의 배출구 및 홀수번째의 배출구에서 아이들배출을 교대로 행하는 것이다. 이 방법으로, 액로내의 인접한 배출구 사이에 머무르는 기포가 배출된다. 이 방법은, 예를 들면, 일본국 특원평 2-95405호 및 2-97250호에 제안되어 있다.

아이들배출후, 단계(S25)에서 기록을 대기한다.

상술한 바와 같이, 잉크배출공정이 실행된 후 잉크를 가열함으로써, 배출에 역효과를 내지 않는 적당한 기포가 공통액실내에 저장될 수 있다. 따라서, 배출시 공통액실에 인가되는 기포발생에너지(압력파)는 이들 기포의 팽창 및 수축에 의해 흡수될 수 있으며, 배출에 의해 생겨 잉크탱크로 행하는 잉크맥등의 효과가 규제될 수 있다. 그 결과, 연속적인 배출의 1차배출후에 일어나는 재충전의 지연을 특수한 액실버퍼를 사용하지 않고도 제한할 수 있다.

[실시예 6]

버퍼로서 작용할 수 있는 기포가 예를 들면, 실시예 5에서 기술된 방법에 의해 공통액실내에 저장되어 있는 기록헤드의 흡인회복공정의 일례를 아래에 설명한다.

통상적인 흡인회복동작은, 통상배출에 필요한 액로, 공통액실 또는 기록헤드의 배출구 근방에 존재하는 점성잉크의 제거를 목적으로 하고 있다. 이와 같은 흡인회복동작으로 액로내 뿐만 아니라 버퍼로서 작용할 수 있는 공통액실내의 기포도 또한 제거할 수 있어, 기포발생효과를 제거한다.

따라서, 본 실시예에서는, 액로내에 잔류하는 점성잉크의 기포만이 제거된다. 즉, 흡인은 통상흡인회복동작에서 보다 낮은 흡인레벨에서 행해진다.

실제적으로, 흡인은 통상흡인회복동작에서와 같은 기간동안 통상흡인회복작동에서보다 20 내지 30%점도 낮은 흡인압력에서 행해진다. 이와 같은 낮은 압력에서의 흡인에 의해 액로내의 기포만이 제거될 수 있다. 이와 같은 낮은 압력에서의 흡인에 의해 액로내의 기포만이 제거될 수 있다. 이와 같은 낮은 압력에서의 흡인에 의해 버퍼로서 작용할 수 있는 공통액실내의 기포의 효과를 최소화할 수 있다.

이와 같은 약한 흡인은, 흡인회복동작에 있어서 기포와 함께 배출되는 잉크의 양을 감소시키므로, 소비되는 잉크의 양이 감소하며, 이에 의해 잉크카아트리지의 수명을 연장시킨다.

배출되는 잉크량의 감소는 쓸데없는 잉크가 저장되는 용기의 크기를 줄일 수 있으므로, 생산비를 삭감할 수 있다.

[실시예 6의 변형예 1]

아래에 실시예 6의 변형예를 설명한다. 이 변형에서는, 실시예 6에서 실행된 것과 같은 약한 흡인을 실행하나, 다른 흡인방법을 사용한다.

즉, 실시예 6에서 통상흡인동작에서 보다 낮은 흡인압력에서 흡인이 실행되는 반면에, 이 변형에서는, 흡인레벨이 흡인시간을 줄임에 따라 축소된다.

이 변형예에서는 흡인시간이 단축된 것을 제외하고 통산흡인압력과 같은 흡인압력에서 흡인이 실행된다. 흡인펌프의 구동조건을 제어하므로서 흡인시간을 줄이거나, 또는 전기적으로 통상흡인조건을 유지하면서 기계적으로 캐핑을 해제하여 그러한 흡인을 달성할 수 있다. 액로내의 기포는 제거되나 공통액실내의 기포는 제거되지 않게 보장하는 최적치로 흡인시간이 설정된다.

이 변형예에서 행해진 약한 흡인은 실시예 6에서의 그것과 같은 흡인레벨을 보장하므로, 같은 효과를 나타낸다. 또한, 흡인시간이 단축되므로, 연속적으로 실행되는데 요구되는 시간을 줄일 수 있다.

[실시예 6의 변형예 2]

약한 흡인의 가변제어를 실행하여 소정의 기포를 공통액실내에 체류시키면서 액로내의 기포를 제거할 수 있다.

즉, 흡인을 행하지 않은 동안의 시간은 타이머를 사용하여 관리하고, 약한 흡인의 흡인레벨은 그 시간에 따라 가변된다. 기록이 실행되는 회수가 증가함에 따라, 공통액실내에 비축된 기포의 양은 증가한다. 그러한 기포는 한차례의 흡인동작을 하여 제거할 수 없다. 버퍼로서 작용할 수 있는 기포의 형성이 그 상태에서 실행되면, 과다한 기포가 공통액실내로 들어갈 수 있다. 그 경우에, 한차례 행해지는 상기한 약한 흡인동작은 버퍼로서 작용할 수 있는 기포를 체류시키면서 액로내에 기포를 완전히 제거하기에는 충분하지 않다.

이 문제를 방지하기 위하여, 약한 흡인이 실행되는 회수는 흡인이 실행되지 않았던 동안의 시간에 따라 변경된다. 결과적으로, 흡인이 실행되지 않은 동안 공통액실내에 비축되는 기포의 양은 액로내의 기포가 약한 흡인에 의해서 제거될 수 있는 것을 보장하는 레벨까지 제어된다. 흡인이 실행되지 않는 동안의 시간에 따라 흡인의 압력과 시간은 또한 제어될 수 있다.

[실시예 7]

이 실시예에서, 공통액실내에 비축되어야 하는 기포는 소위 더미노즐(dummy nozzle)내에 설치된 히이터에 의하여 더미노즐내의 잉크를 가열하므로써 생성된다.

더미노즐내에 설치된 이 히이터는 배출히이터와 유사한 것이나 또는 기포를 효과적으로 생성하기 위하여 특별히 준비된 것이 될 수 있다. 이 실시예에서는, 배출히이터와 같은 히이터를 사용한다. 또한 64개의 잉크배출구이외에, 이 실시예에서 사용되는 기록헤드는 더미노즐로서 그것의 양쪽의 각각에 3개의 배출구를 가진다. 제20도는 이러한 기록헤드의 개략적인 분해사시도이다.

더미노즐내에 설치된 히이터(131)는 다른 히이터와 같은 형상을 가진다. 히이터(131)가 구동 및 가열될 때, 그 비등점까지 가열된 잉크는 더미노즐의 액로내에서 기포를 형성한다. 액로내에서 생성된 기포는 그 다음의 기포에 의해 액로로부터 밀려나서, 그 일부분이 공통액실속으로 흘러들어간다. 공통액실내에서, 이러한 기포는, 버퍼로서 작용할 수 있는 기포를 형성한다.

버퍼로서 작용할 수 있는 기포가 배출히이터를 사용하여 생성되는 경우, 액로내에 잔존하는 기포는 그 후속배출을 위하여 아이들출배출에 의해서 제거되어야 한다. 그러나, 이 실시예에서, 버퍼로서 작용할 수 있는 기포가 단지 더미노즐내에서만 생성되므로, 정상 기록을 위하여 사용되는 배출구는 제9도(b)에서 도시한 상태를 유지하며, 즉 배출구는 기록준비를 갖추게 된다. 따라서, 공기버퍼의 형성이후에 실행된 아이들배출을 제거할 수 있다.

[실시예 7의 변형예 1]

이 변형예에서, 더미노즐용 히이터(141)는 통상 기록을 위하여 사용되는 히이터보다 더 길게되며, 즉 히이터의 기포생성면이 제21도에서 도시한 바와 같이 정상기록을 위하여 사용되는 히이터의 기포생성면으로부터 확장된다. 이렇게 하여, 효과적인 기포생성이 얻어지고, 기포의 형성은 더짧은 시간내에 완성될 수 있다.

[실시예 7의 변형예 2]

이 변형에서는, 실시예 7의 제1변형예에서 도시한 더미노즐용의 비교적 긴 히이터(151)는 기록을 위하여 사용되는 다른 히이터가 설치되는 배출면으로부터 먼위치에, 즉 공통액실에 더가까이 배치된다.

이렇게 하여, 액실내에서 생성된 기포는 공통액실내로 효과적으로 이동될 수 있고 공기버퍼의 형성은 더짧은 시간내에 완성될 수 있다.

실시예 7와 그것의 변형에서는, 배출구 배열의 두 개의 끝단부에서 기포가 생성된다. 따라서, 공통액실내의 기포의 운동은 그 주변부에서 중심부로의 일방향이동이다. 따라서, 기포는 공통액실내에서 균일하게 분포되므로, 버퍼로서 균일하게 작용되고 개개의 액로에 대하여 효과적으로 작용될 수 있다.

제15도와 관련하여 기재된 구성을 실시예 4내지 실시예 7에서 또한 활용할 수 있다.

즉, 배출히이터(더미노즐용 히이터를 포함) 또는 서브히이터를 구동하는 구성의 일례를 제15도를 참조하여 이하에 설명한다. 제15도는 단지 3개의 배출구와 대응하는 배출히이터(91) 또는 배출히이터(91)의 양쪽에 설치된 더미노즐용의 단지 두 개의 히이터(131)(141)(151))를 예시한다. 이하에서, 더미노즐용 히이터(131)((141)(151)) 대신에 배출히이터(91)를 설명한다.

액로(14)와 공통액실(15)내에, 잉크온도를 제어하는, 배출히이터(91)와 서브히이터(910)가 각각 설치된다. 또한 배출히이터(91)와 서브히이터(910)를 각각 구동하는 구동기(91D)와 (91D)가 설치된다. 배출히이터(91)는 MPU(1550)로부터의 필스폭데이터에 의거하여 펄스폭발생회로(91C)에 의해 생성된 펄스폭 신호와 MPU(1550)로부터의 기록데이터(배출데이터)에 의거하여 디코우더회로(91B)에 의해 생성된 배출신호의 양쪽으로부터 얻어진 AND신호에 의해 구동된다. 이런식으로, 상기한 바와 같이, 잉크배출시와 기포생성시에 펄스존속기간과 구동주파수를 변경할 수 있다. 서브히이터(910)는MPU(1550)로부터의 구동데이터에 의거하여 디코우더회로(910A)에 의해 생성된 구동신호에 의하여 구동된다. MPU(1550)는 ROM(15501)내에 기억된 처리 프로그램에 의거하여 기록데이터, 펄스폭데이터 및 구동데이터를 전달한다. 이때, RAM(1550B)은 프로그램을 실행하기 위한 작업구역으로서의 역할을 한다.

상기한 바와 같이, 실시예 5 내지 실시예 7에서, 비교적 큰 기포가 핵으로서 액로내에 생성된 미세한 기포를 사용하여 생성됨에 따라, 액실내의 공기버퍼의 형성은 효과적으로 실행될 수 있다. 공기버퍼는 배출하는 동안 액실을 향한 배출에너지(압력파)를 흡수함에 따라, 배출구에 반대방향으로의 잉크의 흐름을 제한한다. 즉, 배출후에 재충전을 신속하게 실행할 수 있다.

상기한 바와 같이, 실시예 5 내지 실시예 7에서, 비교적 큰 기포가 핵으로서 액로내에 생성된 미세한 기포를 사용하여 생성됨에 따라, 액실내의 공기버퍼의 형성은 효과적으로 실행될 수 있다. 공기버퍼는 배출하는 동안 액실을 향한 배출에너지(압력파)를 흡수함에 따라, 배출구에 반대방향으로 잉크의 흐름을 제한한다. 즉, 배출후에 재충전을 신속하게 실행할 수 있다.

액실내에 공기버퍼가 형성된 이후에, 공기버퍼가 배출회복처리에 의해 배출되지못하도록 하기위해 통상회복동작에서 보다는 더낮은 레벨에서 흡인회복등을 위하여 흡인이 행해진다.

또한, 기록을 위하여 사용되는 배출구배열의 두 개의 끝단부에 설치된 소위 더미노즐 각각의 액로내에 공기버퍼를 형성할 수 있다.

따라서, 소정의 배출구로부터 잉크배출이 연속적으로 행해질 때, 이 연속배출의 제1배출이후에 실행될 재충전을 우수하게 실행할 수 있고, 제2배출에 의해 적당한 도트를 형성할 수 있다.

본 발명은 기록장치에 의해 기록될 수 있는 최대크기를 가지는 기록매체의 길이에 대응하는 길이를 가지는 플라인형 기록헤드에 또한 적용할 수 있다. 이러한 기록헤드는 복수개의 기록헤드를 결합하여 형성될 수 있다. 대신에, 그것은 싱글기록헤드구성을 가질 수 있다.

본 발명이 적용될 수 있는 연속형프린터는, 장치본체에 고정되는 기록헤드와, 장치본체의 전기접속과 잉크공급이 장치본체에 탑재되므로서 달성될 수 있는 칩형교체가능한 기록헤드와, 잉크탱크와 기록헤드가 하나의 유닛으로서 형성되는 카아트리지형 기록헤드를 포함한다.

또한, 기록장치의 구성요소로서 기록헤드를 복원하는 회복수단이나 예비보조수단의 설치가 본 발명의 이점을 더욱 높인다고 하는 관점에서 요망된다. 실제로, 그러한 구성요소는 기록헤드에 대한 캐핑수단, 클리이닝수단, 가압 또는 흡인수단, 전열에너지변환소자, 다른 가열소자, 전열에너지변환소자와 다른 가열소자를 결합하여 형성되는 예비가열수단 또는 예비배출수단이 될 수 있다.

기록장치상에 탑재되는 기록헤드의 형식 또는 수에 대한 제한은 없다. 즉, 단색의 하나의 기록헤드가 설치되거나, 또는 복수색 또는 밀도에 대응하는 복수개의 기록헤드가 설치될 수 있다. 즉, 본 발명은 블랙과 같은 싱글메인컬러로 기록할 수 있는 기록장치에 뿐만 아니라, 복수개의 컬러 또는 풀컬러로 기록할 수 있는 기록장치에 적용할수 있다.

복수개의 기록헤드가 설치되는 경우, 기록헤드는 복수개의 기록헤드를 결합하여 형성되거나 또는 하나의 기록헤드구성을 가진다.

본 발명의 상기 실시예에서, 액체잉크를 설명했다. 그러나, 실온이하의 온도에서 고체가 되고 실내온도에서 연화 또는 액화하는 잉크를 사용할 수있다. 잉크제트기록에서, 잉크가 안정된 배출을 보장하는 점도를 가지도록 30℃와 70℃의 범위내에서 일반적으로 잉크의 온도가 조정되므로, 기록신호가 그곳에 인가될 때 액체인 어떤 잉크도 사용할 수 있다. 기록신호에 따라 열에너지가 인가될 때 액화해서 액체의 형태로 배출되거나, 그것이 기록매체에 도달할 때 응고하기 시작하는 형식의 잉크가 본 발명에 사용될 수 있다. 이러한 잉크는 그것이 고체에서 액체로 상을 변화시키기 위하여 요구되는 에너지로서 열에너지를 활용하므로 온도의 증가를 막을 수 있다. 또, 이러한 잉크는 증발도 막을 수 있다.

또한, 본 발명이 적용될 수 있는 잉크제트기록장치는 컴퓨터와 같은 데이터처리장치의 화상출력터미널, 판독기가 결합될때의 복사기 또는 전송 또는 수신기능을 가진 팩스기계로서 사용될 수있다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공통액실과 같은 잉크저장부내에서 잉크를 가열하는 서브히이터등의 기포형성수단에 의하여 배출에 악영향을 끼치지 않는 적당한 기포를 형성하는 것이 가능하다. 형성된 기포는 버퍼로서 작용하므로서 배출구의 반대방향으로 잉크의 흐름을 제한하기 위하여 배출하는 동안 공통액실을 향한 배출에너지(압력파)를 흡수한다. 즉, 배출부의 재충전을 신속하게 수행할 수 있다.

따라서, 어떤 배출구로부터 잉크가 연속적으로 배출될 때, 이 연소배출의 제1배출이후에 실행된 재충전은 양호하게 실행될 수 있고, 제2배출에 의해 적절한 도트가 형성될 수 있다.

Claims (18)

1. 분출구멍(41)과, 각 분출구멍과 연통하고 관련 분출구멍을 통하여 잉크를 분출하기 위하여 잉크에 에너지를 인가하는 부재(91)를 가진 액로(14)와, 상기 액로에 공급되는 잉크를 함유하는 상기 액로와 연통하는 공통잉크저장부(15)를 구비하는 기록헤드에 있어서, 기록전 및 기록동작 전체에 걸쳐 기포를 가열에 의해 상기 저장부내에 존재하게 되는 기포형성수단(91)을 포함하고, 상기 기포는 잉크를 분출하기 위해 작용하지는 않지만, 상기 저장부내의 압력을 흡수하기 위해 버퍼로서 작용하는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 기록헤드의 형상은, 기록동작전에 상기 기포형성수단에 의해 발생된 기포가 상기 잉크저장부내에 모이도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
3. 제2항에 있어서, 상기 기포형성수단은 상기 잉크저장부내의 잉크를 가열하여 상기 저장부내에 기포를 형성하는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
4. 제3항에 있어서, 열에너지를 발생하는 전열변환부재(91)가, 막비등에 의한 기포의 발생에 의해 잉크를 분출하도록 잉크내에 상기 막비등을 일으키기 위하여 상기 각 액로에 설치되는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
5. 제4항에 있어서, 기록을 위한 잉크를 분출하기 위하여 상기 전열변환부재를 구동하기 전에 잉크를 분출하기 위해 작용하지 않는 기포를 발생하기 위하여 가열신호에 의해 상기 각 전열변환부재를 구동하는 구동수단을 작동하기 위한 기포도입수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
6. 제5항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 각 전열변환부재에 복수개의 가열신호를 인가함으로써 잉크를 분출하기 위해 작용하지 않는 기포를 형성하기 위하여 상기 전열변환부재를 구동하고, 이들 신호는 기록동작시에 잉크를 분출하기 위하여 사용되는 가열신호보다 작은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
7. 제1항 내지 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 저장부는 상기 액로의 어느것의 횡단면적보다 큰 단면적을 가지며, 또 경사벽면을 가지는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
8. 제1항 내지 제6항의 어느 한항에 있어서, 흡인의 사용에 의해 상기 분출구멍을 통해 잉크를 분출함으로써 회복처리를 행하는 분출회복수단을 포함하고, 상기 흡인은 상기 기포형성수단에 의해 발생된 기포를 분출하지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
9. 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기포형성수단은 상기 저장부내의 잉크를 가열하는 서브히이터(910)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록헤드.
10. 제1항 내지 제4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기록헤드는 풀라인(full-line)헤드인 것을 특징으로 하는 기록헤드.
11. 제1항 내지 제6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 기록헤드는 복수개의 기록헤드로 이루어진 것을 특징으로 하는 기록헤드.
12. 제1항 내지 제6항중의 어느 한 항에 의한 기록헤드를 가진 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 기록장치는 복사기, 또는 팩시밀리기, 또는 데이터처리기의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치.
14. 분출구멍(41)과 공통잉크저장부(15)사이에 뻗은 액로(14)의 잉크에 에너지를 인가하는 수단(91)에 의해 기록헤드의 분출구멍을 통해 잉크를 분출하는 잉크제트기록방법에 있어서, 기록동작전에 기포가 가열에 의해 기록동작시 및 기록동작전체에 걸쳐 상기 저장부내에 존재하는 잉크내에 발생되며, 상기 기포는 잉크를 분출하기 위하여 작용하지 않으며, 또한 상기 기포는 상기 저장부내의 압력파를 흡수하기 위하여 버퍼로서 작용하는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 저장부내에 존재하는 기포는 적어도 1개의 서브히이터(910)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 잉크제트기록방법.
16. 제14항에 있어서, 상기 저장부내에 존재하는 기포는 기록동작전에 잉크에 열에너지를 인가함으로써 발생되며, 상기 에너지는 잉크를 분출시키기에 불충분한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 기포는 막비등현상에 의해 발생된 기포인 것을 특징으로 하는 기록헤드.
18. 제14항에 있어서, 상기 기포는 막비등현상에 의해 발생된 기포인 것을 특징으로 하는 잉크제트기록방법.