JPH0732604A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクタンクと記録ヘッドとを確実に接続で
きると共に、インクタンクを容易に交換できるようにす
る。 【構成】 交換インクタンク１０７の係合ガイド１２０
と記録ヘッド１０１の凹部とにより、交換インクタンク
１０７と記録ヘッド１０１とが交換可能に接続されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関し、より詳細には、記録ヘッドとインクタンクとを
交換することが可能なインクジェット記録装置に関する
ものである。

【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とこの記録ヘッドにインクを
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、記録ヘッドの場合に
は、吐出口部のゴミ詰まりなどによる偶発的な故障やエ
ネルギー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、インクジェット記録装置自体の信頼性
の面で問題があり、記録の性能の維持のために特別なメ
イ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検査するようにすると共に交換容
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、インク
カートリッジは信頼性確保の目的とインクカートリッジ
自体の大きさおよ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、コストの増大やインク
を使い切った時点で、記録ヘッドはまだ十分に機能する
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インクカートリッジの特長
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
影響を配慮して、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ように構成した方式のインクジェッ
ト記録装置が提案されてきている。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被記録媒体
にインク滴を吐出して記録を行う構成としたものが重要
視されている。

【０００４】インクタンクの交換時にはインクタンクと
記録ヘッドとのインク供給路の結合と、記録ヘッドを保
持して記録・走査するキャリッジへの記録ヘッドの装着
の固定と、記録ヘッドへ電力ないしは記録信号を与える
ためなどの電気的接続とが必要になる。電気的接続に関
しては、交換時に記録ヘッドや記録装置本体の接点から
静電的な衝撃が加わると、記録ヘッドないしは記録装置
本体の回路破壊が生ずる場合もあり、その面での対策が
重要な課題となっていた。また、インク流路の結合に関
しては、固体状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
出しによる装置機内，記録紙，手などの汚れを防止する
ことや、さらに記録ヘッドへの異物や、気泡の混入防止
といった観点からインクタンクと記録ヘッドとの間に設
けられたフィルタの保護も重要な課題である。特に、上
述のインク流路の結合に関しては、以上の問題から確実
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、さらに記録ヘッドお
よびインクタンクを含めて記録装置全体の小型化が進ん
でおり、交換部材となる記録ヘッドおよびインクタンク
の持ち易さといった取り扱い上の課題も重要となってき
ている。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上述した問題点
を解消し、インクタンクと記録ヘッドとを確実に接続す
る一方、インクタンクを容易に交換することのできるイ
ンクジェット記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘ
ッドより記録液滴を被記録媒体に吐出して記録を行うイ
ンクジェット記録装置において、記録液を収納するイン
クタンクと、該インクタンクに設けられた係合部材と前
記記録ヘッドに設けられた被係合部材とを介して前記イ
ンクタンクと前記記録ヘッドとが交換可能に接続され、
当該接続時前記インクタンク内の前記記録液がインク流
路を通って前記記録ヘッドに供給されることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、記録ヘッドとインクタンクと
を係合ガイドにより交換可能になるようにしたので、記
録ヘッドとインクタンクの交換時の操作性が良好とな
り、機械的・電気的接続も容易になる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を詳
細に説明する。

【０００９】実施例１ 図１は本発明の第１の実施例であるインクジェット記録
装置の模式的断面図である。

【００１０】図１は、記録ヘッドとインクタンクとキャ
リッジが結合している状態を示している。

【００１１】本実施例における記録ヘッドは電気信号に
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素子を用いて記録を行う
インクジェット方式のものである。図１において、記録
ヘッド１０１の主たる構成は全てヘッドベースプレート
１０２に設けたヘッド位置決め部１０３および切欠きを
位置基準としてヘッドベースプレート１０２上に接着な
いしは圧着して積層配置されており、ヒータボード１０
４はＳｉ基板上に複数の列状に配された電気熱変換素子
（吐出ヒータ）と、これに電力を供給するＡｌ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を端部に配した配線を有す
る記録ヘッドプリント回路基板１０５（以下ＰＣＢと略
記する）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
１０６を介して交換インクタンク１０７からインクを導
入してインク流路１０６に供給する液室１０８と複数の
吐出口１０９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付天板１１０をヒータボード１０４
にばね（不図示）で押圧するとともに封止剤を用いて圧
着・固定および封止してインク吐出部を形成している。
溝付天板１１０に結合封止された流路１０６は、交換イ
ンクタンク１０７と結合可能とするために、本実施例に
おいてはＰＣＢ１０５およびヘッドベースプレート１０
２に設けられた穴を通ってヘッドベースプレート１０２
の反対側へ貫通するとともに、タンクガイド穴１１８で
ヘッドベースプレート１０２に接着固定されている。ま
た、流路１０６と交換インクタンク１０７とを結合する
側の端部には吐出口１０９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１１１が設けている。
また、記録ヘッド１０１の吐出部や電気接続用のパッド
を保護することと、記録ヘッド１０１の取り扱い面から
持ちやすくするためにヘッドカバー１２４が設けられて
いる。

【００１２】交換インクタンク１０７は内面にタンクガ
イド１１７を有するタンクケース内に、インクを含浸さ
せたインク吸収体１１３をほぼ隙間なく詰め込むととも
に、記録ヘッド１０１のインクのフィルタ１１１を設け
た流路端を挿入させてインク結合を行うためのインク供
給口と交換インクタンク１０７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１０７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１１４とを
有する。インク供給部へのタンクケース内壁を伝っての
直接に大気が連通するのを防止して、インク吸収体１１
３の全領域のインクを毛細管力を用いて最大限有効に利
用するために、タンク内壁にリブを設けるとともに大気
連通部１１４をなるべくインク供給部から離して設置し
ている。リブは同時にタンクケース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１１３内の初期の含浸インク量は、記録ヘッド
１０１との結合時に吐出口１０９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、交換インクタンク１０７の交換時に多少の衝
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。この操作性上の目的のために、インク吸収体１１３
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１１４のインク吸収体１１３を撥液処理するか
別体の撥液性の吸収体を用いて構成し、大気連通部１１
４からのインクの漏出を規制しても良い。交換インクタ
ンク１０７のインク供給限界は、インク吸収体１１３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１０１へのインク供給
能力よりもインク吸収体１１３のインク吸引力が強くな
るか、フィルタ１１１の周囲に大気連通部１１４から導
入された大気が多くなってフィルタ１１１を介してイン
ク吸収体１１３内の大気が多量に供給されるようになっ
た場合である。

【００１３】記録ヘッド１０１と交換インクタンク１０
７との結合は図１に示すように、キャリッジ１１５への
記録ヘッド１０１の結合と同時にキャリッジ１１５の加
圧フック１１６による付勢力により係合される。

【００１４】この係合部の位置をキャリッジの加圧フッ
ク１１６の作用部に対して、インク供給部とヘッド位置
決め部１０３との間に配置することで加圧時のインク供
給路の確実な結合が可能となる。加圧フック１１６は、
記録ヘッド１０１をキャリッジ１１５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１０度傾斜
した方向に設定されているので、記録ヘッド１０１と交
換インクタンク１０７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。本実施例においては、図
１に示したように、突出部１１２とタンクガイド穴１１
８との係合によってその方向の力を受けるようにした。
すなわち、突出部１１２とタンクガイド穴１１８とを記
録ヘッドの内壁に接合し、この接合力を受けてヘッド位
置決め部１０３において記録ヘッド１０１がキャリッジ
１１５と位置決めして結合する。

【００１５】本実施例では、記録ヘッド１０１において
特に高精度が要求される吐出口１０９に直接係合してい
る流路１０６への余分な機械的な力の作用を防止するた
めに、交換インクタンク１０７のインク供給部における
流路１０６のガタをタンクガイド穴１１８における突出
部１１２のガタより大きく設定しており、交換インクタ
ンク１０７の結合方向と直交方向の力を全てタンクガイ
ド穴１１８の結合部で受けるようにした。上記の直交方
向の力をベースプレート１０２に設けられた係合フック
１１９と交換インクタンク１０７に設けられた係合ガイ
ド１２０の係合部で同時に受けるように構成しても良
い。本実施例における突出部１１２の結合部は、さら
に、ヘッドベースプレート１０２の面上での交換インク
タンク１０７の回転を防止する機能も付与されており、
その作用面でのガタの関係も同様に流路１０６への余分
な力の作用が加わらないように配慮されている。また、
突出部１１２には、この構成部材の強度の面からそこに
かかる力があまり大きくならないように、図１に示した
本実施例の構成では、力点である加圧フック１１６の係
合部の近くに設けることが好ましい。もちろん、タンク
ガイド穴１１８を支点として力点である加圧ないしは押
圧手段よりも外側に配置できる構成であればなるべく離
して配置することがさらに好ましいのは言うまでもな
い。リングシール１２２はインク供給部のガタを許容で
きるように交換インクタンク１０７の外壁との接合部を
広めに取れるように、本実施例ではやや太い弾性体リン
グで構成している。

【００１６】なお、図１において、１２１および１２４
は、それぞれ、係合フック１１９を保護するためのフィ
ルター保護カバーおよび記録ヘッド１０１を保護するた
めのヘッドカバーである。ヘッドカバー１２４について
は図３において詳述する。また、１２５はヘッド駆動電
極である。

【００１７】図２は、図１とは異なり記録ヘッド１０１
と交換インクタンク１０７とが加圧フック１１６により
加圧されていない状態を示している。この状態では、キ
ャリッジ１１５と記録ヘッド１０１、記録ヘッド１０１
と交換インクタンク１０７は分離されており、係合フッ
ク１１９と係合ガイド１２０が接触しているに過ぎな
い。なお、図２において図１と同一の符号については同
一の参照符号を付け、ここでは説明を省略する。

【００１８】記録ヘッド１０１と交換インクタンク１０
７との結合に関して考えると、係合フック１１９と係合
ガイド１２０の係合部が作用点となるので、インク吸収
体１１３とフィルタ１１１を結合面とする流路１０６の
端部とが結合されると共に、さらに、リングシール１２
２によりインクタンク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１０１へインクを供給する際にインクタンクの内部
への大気連通部１１４を通っての大気の導入がインク吸
収体１１３を介さずに、リングシール１２２において直
接行われてしまうので、インク吸収体１１３に含浸され
たインクの有効的に利用するのが困難となる。

【００１９】図１，図２を用いて説明したように、本実
施例ではキャリッジ１１５上で記録ヘッド１０１と交換
インクタンク１０７とをほぼ係合させた上で交換インク
タンク１０７を一方向に付勢することで、キャリッジ１
１５と記録ヘッド１０１と位置決めおよび結合と記録ヘ
ッド１０１と交換インクタンク１０７との結合を確実か
つ同時に行うことができる。また、本実施例では、記録
装置本体のキャリッジと記録ヘッドとの電気的接続も同
時に行うように構成したので、記録ヘッドと交換インク
タンクとの交換時の操作性も良好である。また、電気的
接続を別途にコネクタ接続方式などにして、記録ヘッド
１０１の位置決めと交換インクタンク１０７との結合を
より確実なものとするための構成自由度を高くするのも
良い。

【００２０】図３は、交換インクタンクの使用前の状態
を説明するための模式的断面図である。図３において図
１と同様に同一の参照符号は同一の構成部材を示す。

【００２１】図３において、大気連通部１１４およびイ
ンク供給部には、取りはずしが可能なように、それぞ
れ、連通部シール１２６および供給部シール１２７を設
け、交換インクタンク１０７を使用する時には、図中矢
印方向にそれらを取り除く。

【００２２】本実施例において、交換インクタンク１０
７と記録ヘッド１０１との結合は前述のごとく記録装置
本体のキャリッジ上で行われる。この際に、交換インク
タンク１０７側で重要な機能を持つ係合ガイド１２０は
交換インクタンク１０７から突起状に構成されている。
従って、インクタンクの交換時に取り扱い上の不都合で
衝撃を与えたり落下したりすることなどにより、変形も
しくは損傷すると、交換インクタンク１０７と記録ヘッ
ド１０１の流路の結合が不十分となりインク漏れが生じ
る。最悪の場合には記録ヘッド１０１の流路１０６の端
部に位置するフィルタ１１１と交換インクタンク１０７
のインク供給部との結合位置がずれるとキャリッジ上の
加圧フック（図１参照）による加圧時に、記録ヘッド１
０１に無理な外力が加わり、フィルタ１１１の破損・欠
落ないしは流路１０６と溝付天板１１０との破断などが
生じ、記録ヘッド自体が使用不能となり交換を余儀なく
される可能性がある。本実施例では上記の問題を回避す
るために図３に示すように、交換インクタンク１０７に
係合ガイド保護カバー１２３を設けた。係合ガイド保護
カバー１２３は交換インクタンク１０７を必然的に大き
くするが、本実施例では記録ヘッド１０１および交換イ
ンクタンク１０７を搭載して記録・走査を行うキャリッ
ジより突出しないように、さらには記録ヘッド１０１の
構成部材とオーバーラップするように構成した。従っ
て、記録装置本体の大型化を極力回避することができ
る。また、本実施例の交換インクタンク１０７は比較的
外形が大きいので、持ち易さの点ではあまり問題はない
が、突起を保護する分だけのカバーであるので、交換イ
ンクタンク１０７の包装・物流形状が大型化することな
く、包装材の小型化や物流上の効率化を損なうことも少
ない。従って、地球環境への優しさという交換インクタ
ンク方式の特性を生かすことができた。さらに、図３に
おいて記録ヘッド１０１側には記録ヘッド１０１を単独
で取り扱う場合のフィルタ１１１および係合フック１１
９の保護のためにフィルタ保護カバー１２１を設けて不
要な外力が加わらないようにすると共に、使用前にはフ
ィルタ保護カバー１２１の上面に剥離可能な保護シール
を簡単につけることができたので、ゴミなどの異物付着
を防止することも容易となった。フィルタ保護カバー１
２１の上記の係合ガイド保護カバー１２３と同様に交換
インクタンク１０７の外壁の外側に一部が重なるように
構成したので、記録装置本体の大型化の問題は解消され
る。すなわち、本実施例では、記録装置本体の大型化を
極力回避しながら、交換インクタンク１０７と記録ヘッ
ド１０１との結合および個々の取り扱い上の問題を回避
させてインクタンク・記録ヘッド交換型のインクジェッ
ト記録装置の信頼性を向上させることが可能となった。

【００２３】本実施例では、記録ヘッドを１個有する単
色の記録装置について説明してきたが、異なる色のイン
ク滴を吐出することができる複数の記録ヘッド、例え
ば、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４個の記録ヘッドを有するカラ
ーインクジェット記録装置にも適用することができ、１
個の記録ヘッドを用いて複数色のインク滴を吐出できる
ような記録ヘッドでも適用することができ、この場合
は、交換インクタンク１０７の結合位置・結合方向を規
制する手段を付加すれば良い。

【００２４】以上説明したように、本実施例ではキャリ
ッジと記録ヘッドとの結合方向および記録ヘッド１０１
と交換インクタンク１０７の結合方向をほぼ同一方向に
配置した上で、交換インクタンク１０７を付勢すること
で同時に結合させる構成とした。従って、記録ヘッド１
０１と交換インクタンク１０７との交換時の操作性が良
好で、かつ、それらの機械的・電気的結合が簡易な構成
で確実に行えるようになった。

【００２５】図４は、図１ないし図３に示したように記
録ヘッドとインクタンクとを交換することができるイン
クジェットカートリッジＩＪＣを備えたインクジェット
記録装置ＩＪＲＡの斜視図である。

【００２６】図４において、被記録媒体Ｐはプラテンロ
ーラ５０００を用いて紙面下方から上方へ案内され、紙
押さえ板５００２によりキャリッジＨＣの移動方向にわ
たってプラテンローラ５０００に対して押圧される、キ
ャリッジＨＣは、キャリッジＨＣ内部に設けられた駆動
ピンをらせん溝５００４にはめ込んでそれ自身が回転す
ることにより、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とに係合支持されて、プラテンロー
ラ５０００上に案内された被記録媒体Ｐの記録面に沿っ
て左右に往復移動する。リードスクリュー５００５は駆
動伝達ギア５０１１，５００９を介して駆動モータ（不
図示）の正逆回転に連動して回転駆動制御される。５０
０７，５００８はフォトカップラであり、キャリッジＨ
Ｃのレバー５００６のこの領域における存在を確認して
モータ５０１３の回転方向の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
を搭載するキャリッジＨＣの移動にタイミングを計って
記録ヘッドに送られ所定の位置でインク滴を被記録媒体
Ｐに吐出して記録を行う。５０１６は記録ヘッドの前面
をキャッピングするキャップ部材５０２２を支持する部
材であり、５０１５はこのキャップ部材５０２２のイン
クを吸引する吸引手段でキャップ内の開口部５０２３を
介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５０１７はクリー
ニングブレードであり、５０１９はこのクリーニングブ
レード５０１７を前後方向に移動可能にする部材であ
り、これらは本体支持板５０１８により支持されてい
る。吸引手段５０１５、クリーニングブレード５０１７
等は、この形態でなくても良く、周知のものが適用可能
なことは勿論である。また、５０１２は吸引回復動作の
タイミングを決定するためのレバーであり、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到達した時にリードスクリュ
ー５００５の作用によってそれらの対応位置で所望の処
理が所定のタイミングで行えるように構成されている。

【００２７】上述のキャリッジＨＣへの記録ヘッドの機
械的および電気的接続を図５を参照しつつ説明する。

【００２８】図５において、キャリッジＨＣは、プラテ
ンローラ５０００に沿って移動するもので、キャリッジ
ＨＣの前方プラテン側にインクジェットカートリッジＩ
ＪＣの前面側に位置する前板４０００と、インクジェッ
トカートリッジＩＪＣのプリント配線基板に対応するヘ
ッド駆動電極２０１１を具備したフレキシブルシート４
００５およびこれを裏面側から押圧する弾性力を発生さ
せるためのゴムパッドシート４００７を保持する電気接
続部用支持板４００３と、インクタンクおよび記録ヘッ
ドを一方向に付勢支持するための加圧フック４００１と
が設けられている。インクジェットカートリッジＩＪＣ
の装着後は、突出面４０１０に向かう垂直な力を受け
る。このため、前板４０００のプラテンローラ５０００
側に、当該垂直な力の方向に向かっているリブ（不図
示）を複数有している。このリブは、インクジェットカ
ートリッジＩＪＣの装着時の前面位置Ｌ₅ よりもわずか
に（約０．１ｍｍ程度）プラテンローラ５０００側に突
出しているヘッド保護用突出部も形成している。電気接
続部用支持板４００３は、補強用リブ４００４を前記の
リブの方向ではなく垂直方向に複数有し、プラテン側か
ら加圧フック４００１側に向かって側方への突出割合が
減じられている。これは、カートリッジ装置時の位置を
図のように傾斜させるための機能をも果たしている。

【００２９】また、支持体４００３は電気的接触状態を
安定化するため、上記２つの位置決め用突出面がカート
リッジに及ぼす作用方向と逆方向に、カートリッジへの
作用力を及ぼすための位置決め面を突出面４０１０に対
応して２個有する。

【００３０】本例の加圧フック４００１は、固定軸４０
０９に係合しつつ、図１の加圧方向、すなわち、キャリ
ッジの移動方向に対して約１０度傾いた方向に付勢力が
発生するように構成してある。従って、この付勢力によ
って記録ヘッドは前板４０００の方向に電気接続用支持
板４００３を支点としてヘッド位置決め部では、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４
００１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４００
１の係合時に記録ヘッドおよび交換インクタンクはキャ
リッジ上でフック面４００２がカートリッジＩＪＣの爪
２１００と９０°面に密着しつつやや回転しつつ、カー
トリッジＩＪＣの支持体３００の位置決め用突起２５０
０および切欠き２６００が前板４０００の基準面４０１
０に接触した上で電気的接続がなされることになるの
で、記録ヘッドのプリント回路基板上のゴムパッドシー
ト４００７とヘッド駆動電極２０１１との位置決めも確
実に行われる。

【００３１】なお、４００は各液路に対応した吐出口を
複数個有するオリフィスプレートである。２１０１はキ
ャリッジＨＣに対する抜け止めであり、不要な位置決め
位置から離脱させる上方方向へ力が作用しても装着状態
を維持するための保護用部材である。８００は、キャリ
ッジＨＣに載置するための下方開口を除いて包囲する蓋
である。

【００３２】実施例２ 図６は、本発明の第２の実施例を構成する記録ヘッドと
交換インクタンクとキャリッジと結合の様子を示す模式
的断面図である。

【００３３】図６において、実施例１と同一の参照符号
については同一の機能を有し、ここではその説明は省略
する。

【００３４】本実施例においては被記録媒体（不図示）
の上面に対して吐出口１０９より下向きにインク滴を吐
出して記録・走査を行なう。従って、キャリッジ１１５
に対する紙面方向の記録ヘッド１０１の位置決めは、記
録ヘッド１０１の自重を利用して、ヘッドベースプレー
ト１０２の切り欠き部１０２Ａとヘッド位置決め部１０
３の突起基準位置Ｌ₁ に圧接することにより達成され
る。

【００３５】本実施例における電気的接続は、実施例１
と同様に交換インクタンク１０７を介した加圧力によ
り、キャリッジ１１５上のヘッド駆動電極１２５にＰＣ
Ｂ１０５のパッドを圧接するように構成している。ただ
し、本実施例では記録ヘッド１０１の電気配線を可撓性
に優れたフレキシブル基板上に設け、記録ヘッド１０１
の吐出口１０９とは反対側のヘッドベースプレート１０
２面に圧接用パッドを設けたので、実施例１のように記
録ヘッド１０１が若干回転して装着される場合と比較し
て電気的接続の信頼性が向上する。

【００３６】更に、記録ヘッド１０１が傾斜して装着さ
れることを防止するために、ヘッドベースプレート１０
２の後端部の電極部近傍に位置決めのための基準突起
（不図示）を設ける。更にまた、電極の電気的接続をよ
り確実にするために、ヘッド駆動電極１２５の下層に実
施例１よりも厚めでかつ高弾性率を有する部材を設け
て、基準突起の圧接時にもＰＣＢ１０５とヘッド駆動電
極１２５との間に適宜な圧接力が得られるように構成す
る。すなわち、本実施例では、交換インクタンク１０７
により図中矢印方向に記録ヘッド１０１に作用する加圧
方向は、ヘッドベースプレート１０２の前後に設けられ
る基準突起で受け止めるように構成されている。

【００３７】本実施例における流路１０６は、実施例１
と異なり液室１０８の左隣りに設けられている。このよ
うに構成することにより流路１０６は、実施例１とは異
なりヘッドベースプレート１０２を貫通することがない
ので、流路１０６を短かくかつ太くすることが容易にな
る。このことにより、記録ヘッドへのインク供給時の圧
力損失が小さくなり、記録周波数を向上させることが可
能となる。

【００３８】一方、交換インクタンク１０７と記録ヘッ
ド１０１との結合時の加圧力が流路１０６を介して吐出
口１０９に作用し易くなっているので、本実施例におい
ては流路１０６を構成する流路形成部材１０６Ａの機械
的強度を大きくして、この流路形成部材１０６Ａをヘッ
ドベースプレート１０２に直接固定支持するようにす
る。このことは、流路１０６と液室１０８との結合部の
密閉性は封止剤を用いることにより充分に達成される。

【００３９】本実施例の記録ヘッドの構成は、ヘッドベ
ースプレート１０２上にヒータボード１０４、溝付天板
１１０を積層することにより、交換インクタンク１０７
を介して作用する加圧力を適宜に調整してそれらの結合
力を補強するようにしても良い。

【００４０】図７は、交換インクタンクと記録ヘッドと
を分離した状況を示す模式的断面図である。

【００４１】図６および図７を用いて交換インクタンク
と記録ヘッドとの着脱について説明する。

【００４２】記録ヘッド１０１と交換インクタンク１０
７との装着は、図７に示した状態から記録ヘッド１０１
のヘッドカバー１２４と交換インクタンク１０７の大気
連通部１１４側の面とを滑らせて、図中矢印の方向に交
換インクタンク１０７を移動して係合ガイド１２０と凹
部１２９とを結合することにより達成される。ヘッドカ
バー１２４と大気連通部１１４側の面との滑り性を向上
させるために、交換インクタンク１０７の外壁面にリブ
等を設けても良い。タンクガイド１１７は記録ヘッド１
０１の上面における交換インクタンク１０７の回転をヘ
ッドカバー１２４と同様に、ほぼ規制する機能を有し、
かつ、交換インクタンク１０７内のインクをフィルタ１
１１を通って流路１０６に供給するように、交換インク
タンク１０７の凹部１２８との結合を妨げないようにガ
タを持たせてある。

【００４３】交換インクタンク１０７に設けられた弾性
変形可能な係合ガイド１２０と、記録ヘッド１０１のヘ
ッドベースプレート１０２に支持された流路形成部材１
０６Ａの凹部１２９とをはめ合わせる。このことを実現
するために、係合ガイド１２０の先端部は丸みを持たせ
る。本実施例においては、係合ガイド１２０を３個（１
つは不図示）設け、係合部は円筒形状の流路形成部材と
３点で結合している。ただし、係合ガイド１２０を更に
多数設けても良く、円筒形であっても良く、また、非円
筒形であっても良い。係合ガイド１２０の弾性力は着脱
を容易にするために強固なものでないことが好ましい。
従って、図７に示した状態では、リングシール１２２が
変形して密着したり、フィルタ１１１とインク吸収体１
１３との接触が不十分であることもあるが、記録ヘッド
１０１と交換インクタンク１０７とを交換時に一体的に
取り扱うことのできる結合力であれば良い。

【００４４】このように交換インクタンク１０７を図６
の矢印方向に加圧することにより、記録ヘッドをキャリ
ッジに圧着固定すると共に、記録ヘッド１０１と交換イ
ンクタンク１０７との結合を確実なものとする。すなわ
ち、図６に示したように、交換インクタンク１０７の係
合ガイド１２０は流路形成部材１０６Ａの凹部１２９
（図７参照）よりもさらに深く挿入される。このことに
より、交換インクタンク１０７と記録ヘッド１０１とを
結合した時に、流路１０６の端部に位置することになる
フィルタ１１１とインク吸収体１１３とが十分に密着し
てインクの供給が可能となると共に、交換インクタンク
１０７の外壁と流路１０６の端部の上面とが接触するま
で、リングシール１２２が弾性変形して、結合部におい
て大気が流路１０６内に入り込むのを完全に防止するこ
とができる。この状態においても、タンクガイド１１７
は、記録ヘッド１０１と交換インクタンク１０７の凹部
１２８に十分な隙間を残すように配置していて、フィル
タ１１１を介してインクが流路１０６に供給される結合
部において不要な力が作用するのを防止している。

【００４５】上述のように、本実施例においては、記録
ヘッド１０１と交換インクタンク１０７との結合の際
に、結合後に、記録ヘッド１０１のヘッドカバー１２４
が交換インクタンク１０７の上面を一部覆うように構成
されている。このため、上述のヘッドカバー１２４はプ
リント回路基板を保護する機能も合わせ持つ。これによ
り、記録ヘッド１０１の交換時にプリント回路基板の静
電気的破壊を防止したり、また、異物が電極に付着して
電気的接続不良を防止することができる。また、プリン
ト回路基板の保護も、図６に示したように、インクジェ
ット記録装置本体との接続時には、キャリッジ１１５と
ヘッドカバー１２４とが一部重なり一体化しているの
で、記録装置本体の小型化を実現することができる。

【００４６】なお、本実施例においては、交換インクタ
ンクを２室に区分して一方のインク室にインクのみを収
容し、上記一方のインク室の底部において連通する他方
のインク室には、毛細管力を調整するためのインク吸収
体を詰めた。実施例１においては交換インクタンク１０
７内にインク吸収体のみが充填されているので、インク
の含浸量には上限があるが、本実施例においては交換イ
ンクタンクが２室に区分されたため、インクをインク吸
収体１１３の含浸量よりも多く収容することができるの
で、インクの使用効率が上昇する。

【００４７】実施例３ 図８は本発明のインクジェット記録装置の第３の実施例
を示す模式的断面図である。

【００４８】図８において記録ヘッド１０１は、図６お
よび図７に示した構成と同じであるが、交換インクタン
ク１０７に、インクを貯蔵するインク室を設けずにイン
ク吸収体１１３が内蔵されたインク室のみを設けた。

【００４９】これにより、交換インクタンク１０７を実
施例２よりも小さくしてインクジェット記録装置本体の
小型化を図ったものである。この場合、交換インクタン
クが小さくなった分交換時の持ち運びが容易になる。本
実施例においては、交換インクタンク１０７の側面にタ
ンクカバー１３０を設けて、実際のインクタンクの大き
さよりも小さくして持ち易くした。これにより、交換イ
ンクタンク１０７と記録ヘッド１０１との結合時には、
タンクカバー１３０は記録ヘッド１０１と一部重なるよ
うにしたので、インクジェット記録装置本体の小型化を
妨げることなく持ち易さを改善することができる。

【００５０】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギ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，高精細化が
達成できるからである。

【００５１】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
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
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１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を発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
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（インク）を吐
出させて、少なくとも１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４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００５２】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
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
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号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００５３】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
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。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００５４】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００５５】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を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、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００５６】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、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の少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００５７】さらに加えて、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
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、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、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。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。

【００５８】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録ヘッドとインクタンクとを係合ガイドにより交換可
能になるようにしたので、記録ヘッドとインクタンクの
交換時の操作性が良好となり、機械的・電気的接続も容
易になる。

【００６０】更に、本発明によれば、インクジェット記
録装置のキャリッジが記録ヘッドに装着されていなくて
も、記録ヘッドとインクタンクとをほぼ一体的に構成
し、記録ヘッドのヘッドカバーを用いて記録ヘッドとイ
ンクタンクとを一部重なるようにしたので、インクジェ
ット記録ヘッドの大型化を招来することなく、ヘッドカ
バーにより記録ヘッドプリント回路基板や電極を保護で
き、これにより、インクジェット記録装置の信頼性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す模式的断面図であ
る。

【図２】図１に示した記録ヘッドと交換インクタンクと
の装着手順を示す模式的断面図である。

【図３】図１に示した交換インクタンクの使用前の状況
を説明するための模式的断面図である。

【図４】本発明を適用することのできるインクジェット
記録装置の斜視図である。

【図５】キャリッジＨＣにインクジェットカートリッジ
ＩＪＣを取り付けた時の断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す模式的断面図であ
る。

【図７】図６に示した記録ヘッドと交換インクタンクと
の装着手順を説明するための模式的断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例を示す模式的断面図であ
る。

【符号の説明】

１０１ 記録ヘッド １０２ ヘッドベースプレート １０３ ヘッド位置決め部 １０４ ヒータボード １０５ 記録ヘッドプリント回路基板（ＰＣＢ） １０６ 流路 １０６Ａ 流路形成部材 １０７ 交換インクタンク １０８ 液室 １０９ 吐出口 １１０ 溝付天板 １１１ フィルタ １１２ 突出部 １１３ インク吸収体 １１４ 大気連通部 １１５ キャリッジ １１６ 加圧フック １１７ タンクガイド １１８ タンクガイド穴 １１９ 係合フック １２０ 係合ガイド １２１ フィルタ保護カバー １２２ リングシール １２３ 係合ガイド保護カバー １２４ ヘッドカバー １２５ ヘッド駆動電極 １２６ 連通部シール １２７ 供給部シール １２８，１２９ 凹部

フロントページの続き (72)発明者 杉本 仁 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 植月 雅哉 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松原 美由紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 後藤 史博 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドより記録液滴を被記録媒体に
   吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、 記録液を収納するインクタンクと、 該インクタンクに設けられた係合部材と前記記録ヘッド
   に設けられた被係合部材とを介して前記インクタンクと
   前記記録ヘッドとが交換可能に接続され、当該接続時前
   記インクタンク内の前記記録液がインク流路を通って前
   記記録ヘッドに供給されることを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】 前記インクタンクと前記記録ヘッドとが
   接続する時、前記記録ヘッドに設けられた記録ヘッドカ
   バーと前記インクタンクの面部とが一部重なり一体的に
   なることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット
   記録装置。
3. 【請求項３】 前記インクタンクが２室に分割され、当
   該分割された一方のインクタンクに前記記録液が貯蔵さ
   れ、他方のインクタンク内の前記記録液はインク吸収体
   により含浸され、前記一方のインクタンクと前記他方の
   インクタンクとは底部において連通していることを特徴
   とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記インクジェット記録装置は、熱エネ
   ルギーを利用して記録液に気泡を生成させ、該気泡の生
   成に基づいて記録液滴を吐出することを特徴とする請求
   項１，２または３に記載のインクジェット記録装置。