JPH03101953A - インクジェットカートリッジ及び該インクジェットカートリッジを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録ヘッドと該ヘッドに対し
て供給されるインクを貯留するインク収容器とを一体的
に備えたインクジェットカートリッジに関する。

また本発明は、インクジェットカートリッジを搭載した
キャリッジの走査によって所望の記録がなされるインク
ジェット記録装置に関する．［従来の技術］ 従来インクを吐出、飛翔させ、被記録材に対して記録を
行なうインクジェット記録装置とし“〔は、圧電素子の
変形によりインク路内に圧力変化を発生させて微小液滴
を吐出させるもの、あるいはインク路内に一対の電極を
設けて、これらの間に配設された発熱素子を急激に発熱
させ、この熱を利用してインクの状態変化を生ぜしめ気
泡を発生させ、その気泡の発生によって吐出口から液滴
を吐出させるもの等が提案されてきた。

これらの中でも、発熱素子により発生される熱エネルギ
を利用してインクを吐出する方式に係るインクジェット
記録装置に搭載されるインクジェット記録ヘッドは、記
録用の液滴を吐出して飛ｍ用液滴を形成するためのオリ
フイス等の液体吐出口を高密度に配列することができる
ために高解像力の記録をすることが可能であること、記
録ヘッドとして全体的なコンパクト化も容易であること
、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用でき、長尺化および面状化（２次元化）が容易であ
ること等により、マルチノズル化および高密度実装化が
容易で、しかも大量生産時の生産性が良く製造費用も廉
価はできるものとして特に注目されている。

このような特性を有するインクジェット記録ヘッドの一
形態として、記録ヘッドに対して供給されるインクを貯
留したインク収容部を記録ヘッドと一体的Ｃ備えたデイ
スポーザブルタイプのインクジェット記録ヘッドカート
リッジが提案されている。

ところでこのようなインクジェット記録ヘッドカートリ
ッジに用いられる記録ヘッドは、その一部が第７図（Ａ
）　．　（Ｂ）に示されるような構成をしている。

すなわち、Ｓｔ基板上社不図示の電気熱変換体（吐出ヒ
ータ）と、これに電力を供給するＡｊ！等の配線とが成
膜技術によって形成されて成るヒータボード１と、イン
クを吐出する部分となる吐出口２が形成されたオリフィ
スプレート４ａを備えこのヒーターボード１と接合され
ることでインク路の形成されるように凹凸部が形成され
た天板４とが前記インク路を形成するように接合されて
構威されている。

そして、これらヒーターボード１と天板４との接合体は
、支持体３によって支持されるとともに、インク路７に
対してインクを供給するためのインク供給部材６の外筺
で支持されている。

このようにヒーターボード１と天板４とが支持された場
合、天板４のオリフィスプレート４ａとインク供給部材
６の外筐との間あるいは支持休３とオリフィスプレート
４ａとの間に段差部が形成されてしまう場合がある。こ
の段差部は、記録ヘッドの吐出口面のクリーニングやキ
ャツピングに悪影響を及ぼすものである。

すなわち、ヘッドのインク吐出面をクリ一三ングしたリ
キャツピングする時吐出面側に段差があっては、クリー
ニングした場合にインクが段差にのこったり、キャツビ
ングした場合にすき間があいてしまいキャツビング効果
が十分得られない等の不都合が生じていた。

したがって、この段差を吸収し、ヘッドの前面をなめら
かにするためにオリフィスプレート４ａの周囲をおおう
ように吐出口２形成領域に開口を形成した前面シールプ
レート１０を支持体３およびインク供給部材６の外筐に
押圧して取付けていた。

［発明が解決しようとしている課題コ ところで、前述した記録ヘッドの前面シールプレート１
０，ヒーターボード１、天板４、支持休３はいずれも異
なる材料が使用されている。そのため、記録ヘッドの存
在する環境温度の変化や印字時等において各部材が異な
る熱膨張を示す。

この異なる熱膨張に起因して例えば環境温度が変化した
場合、前面シールプレート１０に圧縮や引張応力がかか
つてしまう。前述のように前面シールプレート１０は、
天板４のオリフィスプレート４ａの周囲にわたって押圧
接着されているため、前面シールプレート１０の応力が
直接オリフィスプレート４ａにも伝わってしまう．吐出
口２が形成されたオリフィスプレート４ａは厚さ２０〜
４０μｍ程度の樹脂威型品であり、わずかな応力が加わ
っただけでもクラツクを生じてしまう．オリフィスプレ
ート４ａにクラツクが入った場合、インクの吐出の方向
性が均等にならず形成される画像にみだれを生じ、記録
印字品位の低下を招いてしまう。

また、同じ熱膨張の材質を各部品に使うことは、コスト
上、機能上困難である。さらに、前面シールプレート１
０をオリフィスプレート４ａに押圧接着しないとオリフ
ィスプレート４ａが浮いてしまい、正常にインクを吐出
しなくなり、印字品位の低下を招いてしまう． 本発明は、前述のような印字品位の低下を招く原因を解
消し、高印字品位が達成でき耐環境性や信頼性等に優れ
たインクジェット記録ヘッドカートリッジを提供するこ
とを目的とする。

また、本発明はこのような優れた特性を備えたインクジ
ェット記録ヘッドカートリッジを搭載したインクジェッ
ト記録装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の目的を達威せんものと鋭意研究した結
果、各構成部材の熱膨張係数の違いにより生じるひずみ
、特に前面シールプレートとオリフィスプレートとの接
合領域の一部を開放することにより両者間のひずみを解
消することができ、前述の目的を達成することができる
との知見を得た。

本発明は、前述の知見に基づき提案されたものであって
、インクを吐出するための吐出口が形成されたオリフィ
スプレート部材と前記インク吐出口に連通したインク路
を形成するための溝を与える基体とを一体的に有した天
板と、該天板を接合することで前記インク路が形成され
る板状部材と、前記オリフィスプレート部材を前記板状
部材に対して押圧固定するための接合領域を有する薄板
部材と、前記インク路に供給されるインクを貯留するイ
ンク収容器とを一体的に備えたインクジェット記録ヘッ
ドカートリッジにおいて、前記オリフィスプレート部材
と前記薄板部材との前記接合領域を減少させたことを特
徴とする。

また、インクを吐出するための吐出口が形威されたオリ
フィスプレート部材と前記インク吐出口に連通したイン
ク路を形成するための溝を与える基体とを一体的に有し
た天板と、該天板を接合することで前記インク路が形威
される板状部材と、前記オリフィスプレート部材を前記
板状部材に対して押圧固定するための接合領域を有する
薄板・部材と、前記インク路に供給されるインクを貯留
するインク収容器とを一体的に備えたインクジェット記
録ヘッドカートリッジにおいて、前記薄板部材は、前記
オリフィスプレート部材の３辺領域のいずれかの領域と
接合されていることを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、オリフィスプレートの外周４辺のうち
１辺以上を前面シールプレートとの非接合領域としてい
る為、部材の熱膨張の差（よって前面シールが何等かの
力を受けても、その力がオリフィスプレートに及ぼす応
力はかなり減少させられ、天板のオリフィスプレートの
変形やクラツクの発生が防止される。

〔実施例〕

第２図乃至第６図は、本発明が実施もしくは通用さわる
好適なインクジェットユニットＩＪｔＪ，インクジェッ
トヘッドＩＪＨ．インクタンクＩＴ，インクジェットカ
ートリッジＴＪＣ．インクジェット記録装置本体ＩＪＲ
Ａ，キャリッジＨＣの夫々及び夫々の関係を説明するた
めの説明図である。以下これらの図面を用いて各部構成
の説明を行う。

本例でのインクジェットカートリッジＩＪＣは、第３図
の斜視図でわかるように、インクの収納割合が大きくな
っているもので、インクタンクＩＴの前方面よりもわず
かにインクジェットユニットＩＪＵの先端部が突出した
形状である。このインクジェットカートリッジＩＪＣは
、インクジェット記録装置本体ｒＪＲＡに載置されてい
るキャリッジＨＣ（第５図）の後述する位置決め手段及
び電気的接点とによって固定支持されると共に、該キャ
リッジＨＣに対して着脱可能なデイスポーザブルタイブ
である。本例第２図乃至第６図には、本発明の成立段階
において成された数々の新規な技術が適用された構成と
なっているので、これらの構成を簡単に説明しながら、
全体を説明することにする。

（＋）インクジェットユニットＩＪＵ構成説明インクジ
ェットユニットＩＪＵ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バブルジェット方式
のユニットである。

第２図において、１００はＳｉ基板上に複数の列状に配
された電気熱変換体く吐出ヒータ）と、これに電力を供
給するＡ４２等の電気配線とが成膜技術により形成され
て成るヒータボードである。

２００はヒータボード１００に対する配線基板であり、
ヒータボード１００の配線に対応する配線（例えばワイ
ヤボンデイングにより接続される）と、この配線の端部
に位置し本体装置からの電気信号を受けるバッド２０１
とを有している。

１３００は複数のインク流路を夫々区分するための隔壁
や各インク流路へインクを与えるためにインクを収納す
るための共通液室等を設けた溝付天板で、インクタンク
ＩＴから供給されるインクを受けて上述の共通液室へ導
入するインク受け口１　５００と、各インク流路に対応
した吐出口を複数有するオリフィスプレート４００を一
体成型したものである。これらの一体成型材料としては
ポリサルフオンが好ましいが、他の成型用樹脂材料でも
良い。

３００は配線基板２００の裏面を平面で支持する例えば
金属製の支持体で、インクジェットユニットの底板とな
る。５００は押えばねであり、Ｍ字形状でそのＭ字の中
央で共通液室を軽圧で押圧すると共に前だれ部５０１で
液゛路の一部、好ましくは吐出口近傍の領域を線圧で集
中押圧する。

ヒータボード１００および天板１３００を押えばねの足
部が支持体３００の穴３１２１を通って支持体３００の
裏面側に係合することでこれらを挟み込んだ状態で両者
を係合させることにより、押えばね５００とその前だれ
部５０１の集中付勢力によってヒータボード１００と天
板１３００とを圧着固定する。又支持体３００は、イン
クタンクＩＴの２つの位置決め凸起１０１２及び位置決
め且つ熱融着保持用凸起１８００．１８０１に係合する
位置決め用穴３１２，１９００．２０００を有する他、
装置本体ＩＪＲＡのキャリッジＨＣに対する位置決め用
の突起２５００．２６００を裏面側に有している。加え
て支持体３００はインクタンクからのインク供給を可能
とするインク供給管２２００　（後述）を貫通可能にす
る穴３２０をも有している．支持体３００に対する配線
基板２００の取付は、接着剤等で貼着して行われる。

尚、支持体３００の凹部２４００，２４００は、それぞ
れ位置決め用突起２５００．２６００の近傍に設けられ
ており、組立てられたインクジェットカートリッジＩＪ
Ｃ（第３図）において、その周囲の３辺を平行溝３００
０．３００１の複数で形成されたヘッド先端域の延長点
にあって、ゴミやインク等の不要物が突起２５００．２
６００に至ることがないように位置している。この平行
溝３０００が形成されている。蓋部材８００は、第５図
でわかるように、インクジェットカートリッジＩＪＣの
外壁を形成すると共に、インクタンクとでインクジェッ
トユニットＩ　．Ｊ　Ｕを収納する空間部を形成してい
る。又、この平行溝３００１が形成されているインク供
給部材６００は、前．述したインク供給管２２００に連
続するインク導管ｉ　ｓｏｏを供給管２２００側が固定
の片持ちばりどして形成し、インク導管の固定側とイン
ク供給管２２００との毛管現象を確保するための封止ピ
ン６０２が挿入されている。尚、６０１はインクタンク
ＩＴと供給管２２００との結合シールを行うパッキン、
７００は供給管のタンク側端部に設けられたフィルター
である。

このインク供給部材６００は、モールド成型されている
ので、安価で位置精度が高く形成製造上の精度低下を無
くしているだけでなく、片持ちばりの導管１６００によ
って大量生産時においても導管１６００の上述インク受
け口１５００に対する圧接状態が安定化できる。本例で
は、この圧接状態下で封止用接着剤をインク供給部材側
から流し込むだけで、より完全な連通状態を確実に得る
ことができている。尚、インク供給部材６００の支持体
３００に対する固定は、支持体３００の穴１９０１．１
９０２に対するインク供給部材６００の裏面側ビン（不
図示）を支持体３００の穴１９０１．１９０２を介して
貫通突出せしめ、支持体３００の裏面側に突出した部分
を熱融着することで簡単に行われる。尚、この熱融着さ
れた裏面部のわずかな突出領域は、インクタンクＩＴの
インクジェットユニットＩＪＵ取付面側壁面のくぼみ（
不図示）内に収められるのでユニットＩＪＵの位置決め
面は正確に得られる。

（ｉｆ）インクタンクＩＴ構戒説明 インクタンクは、カートリッジ本体ｉｏｏｏと、インク
吸収体９００とインク吸収体９００をカートリッジ本体
１０００の上記ユニットＩＪＵ取付面とは反対側の側面
から挿入した後、これを封止する蓋部材１１００とで構
成されている。

９００はインクを含浸させるための吸収体であり、カー
トリッジ本体１　０００内に配置される。

１　２００は上記各部１００〜６００からなるユニツ１
〜ＩＪＵに対してインクを供給するための供紹口である
と共に、当該ユニットをカートリッジ本体１０００の部
分１０１０に配置する前の工程で供給口１２００よりイ
ンクを注入することにより吸収体９００のインク含浸を
゛行うための注入口でもある。

この木例では、インクを供給可能な部分は、大気運通口
とこの供給口とになるが、インク吸収体からのインク供
給性を良好に行うための本体ｉｏｏｏ内リブ２３００と
蓋部材１１００の部分リブ２５００，２４００とによっ
て形成されたタンク内空気存在領域を、大気運通口１４
０１側から連続させてインク供給口１２００から最も遠
い角部域にわたって形成している構成をとっているので
、相対的に良好かつ均一な吸収体へのインク供給は、こ
の供給口１２００側から行われることが重要である。こ
の方法は実用上極めて有効である。このリブ１　０００
は、インクタンクの本体１　０００の後方面において、
キャリッジ移動方向に平行なリブを４本有し、吸収体が
後方面に密着することを防止している。又、部分リブ２
４００．２５００は、同様にリブｉｏｏｏに対して対応
する延長上にある蓋部材１１００の内面に設けられてい
るが、リブ１０００とは異なり分割された状態となって
いて空気の存在空間を前者より増加させている。尚、部
分リブ２５００２４００は蓋部材１０００の全面積の半
分以下の面に分散された形となっている。これらのリブ
によってインク吸収体のタンク供給口ｉ　２００から最
も遠い角部の領域のインクをより安定させつつも確実に
供給口１２００側へ毛管力で導び〈ことかできた。１４
０１はカートリッジ内部を大気に連通ずるために蓋部材
に設けた大気連通口である。１　４００は大気運道口１
４０１の内方に配置される撥液材であり、これ社より大
気運通口１　４００からのインク漏洩が防止される。

前述したインクタンクＩＴのインク収容空間は長方体形
状であり、その長辺を側面にもつ場合であるので上述し
たリブの配置構成は特に有効であるが、キャリッジの移
動方向に長辺を持つ場合又は立方体の場合は、蓋部材１
１００の全体にリブを設けるようにすることでインク吸
収体９００からのインク供給を安定化できる。限られた
空間内にインクを出来るだけ収納するためには直方体形
状が適しているが、この収納されたインクを無駄なく記
録に使用するためには、上述したように、角部の領域に
対して近接する２面領域に上記作用を行えるリブを設け
ることが重要である。更に本実施例におけるインクタン
クＩＴの内面リブは、直方体形状のインク吸収体の厚み
方向に対してほぼ均−な分布で配置されている。この構
成は、吸収体全体のインク消費に対して、大気圧分布を
均一化しつつインク残量をほとんど無ならしめることが
出来るため重要な構成である。更に、このリブの配置上
の技術思想を詳述すれば、直方体の４角形上面において
インクタンクのインク供給口１２００を投影した位置を
中心として、長辺を半径とする円弧を描いたときに、そ
の円弧よりも外側に位置する吸収体に対して、大気圧状
態が早期に与えられるようじその円弧よりも外側の面に
上記リブを配設することが重要となる。この場合、タン
クの大気連通口は、このリブ配設領域に大気を導入でき
る位置であれば、本例に限られることではない。

加えて、本実施例では、インクジェットカートリッジＩ
ＪＣのヘッドに対する後方面を平面化して、装置に組み
込まれたときの必要スペースを最小化ならしめるととも
に、インクの収容量を最大化している構成をとっている
ために、装置の小型化を達成できるだけではなく、カー
トリッジの交換頻度を減少できる優れた構成をとってい
る。そして、インクジェットユニットＩＪＵを一体化す
るための空間の後方部を利用して、そこに、大気連通口
１４０１用の突出部分を形成し、この突出部分の内部を
空洞化して、ここに前述した吸収体９００厚み全体に対
する大気圧供給空間１４０２を形成してある。このよう
に構成することで、従来には見られない優れたカートリ
ッジを提供できた。尚、この大気圧供給空間１４０２は
、従来よりもはるかに大きい空間であり、上記大気連通
口１４０１が上方に位置しているので、何らかの異常で
、インクが吸収体から離脱しても、この大気圧供給空間
１４０２は、そのインクを一時的に保持でき、確実に吸
収体に回収せしめることができるので無駄のない優れた
カートリッジを提供できる。

又、インクタンクＩＴの上記ユニットＩＪＵの取付面の
構成は第４図によって示されている。オリフィスプレー
ト４００の突出口のほぼ中心を通って、タンクＩＴの底
面もし・くはキャリッジの表面の載置基準面に平行な直
線をＬ１とすると、支持体３００の穴３１２（係合する
２つの位置決め凸起１０１２はこの直線Ｌ１上にある。

この凸起１０１２の高さは支持体３００の厚みよりわず
かに低く、支持体３００の位置決めを行う。この図面上
で直線Ｌ１の延長上にはキャリッジの位置決め用フツク
４００　１の９０゛角の係合面４００２が係合する爪２
１００が位置しており、キャリッジに対する位置決めの
作用力がこの直線Ｌ，を含む上記基準面に平行な面領域
で作用するように構成されている。第５図で後述するが
、これらの関係は、インクタンクのみの位置決めの精度
がヘッドの吐出口の位置決め精度と同等となるので有効
な構成となる。

又、支持体３００のインクタンク側面への固定用穴１９
００．２０００に夫々対応するインクタンクの突起１８
００．１８０１は前述の凸起１０１２よりも長く、支持
体３００を貫通して突出した部分を熱融着して支持体３
００をその側面に固定するためのものである。上述の線
Ｌ１に垂直でこの突起ｉａｏｏを通る直線なＬ３％突起
１８０１を通る直線をＬ，としたとき、直線Ｌ３上には
上記供給口１２００のほぼ中心が位置するので、供給部
の口１２００と供給管２２００との結合状態を安定化す
る作用をし、落下や衝撃によってもこれらの結合状態へ
の負荷を軽減できるので好ましい構成である。又、直線
Ｌ，，Ｌ３は一致していす、ヘッドＩＪＨの吐出口側の
凸起１０１２周辺に突起１８００．１８０１が存在して
いるので、さらにヘッドＩＪＨのタンクに対する位置決
めの補強効果を生んでいる。尚％Ｌ４で示される曲線は
、インク供給部材６００の装着時の外壁位置である。突
起１８００．１８０１はその曲線Ｌ４に沿っているので
、ヘッドＩＪＨの先端側構成の重量に対して．も充分な
強度と位置精度を与えている。尚、２７００はインクタ
ンクＩＴの先端ツバで、キャリッジの前板４０００の穴
に挿入されて、インクタンクの変位が極端に悪くなるよ
うな異変時に対して設けられている。

２ｌ０１は、キャリッジに対する抜け止めで、キャリッ
ジＨＣの不図示のバーＣ対して設けれ、カートリッジＩ
ＪＣが後述のように旋回装着された位置でこのバーの下
方に侵入して、不要に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。

インクタンクＩＴは、ユニットＩＪＵを装着された後に
ｉｉ８００で覆うことで、ユニットＩＪＵを下方開口を
除いて包囲する形状となるが、インクジェットカートリ
ッジＩＪＣとしては、キャリッジＨＣｋｍ載置するため
の下方開口はキャリッジＨＣと近接するため、実質的な
４方包囲空間を形成してしまう。従って、この包囲空間
内にあるヘッドＩＪＨからの発熱はこの空間内の保温空
間として有効となるものの長期連続使用としては、わず
かな昇温となる。このため木例では、支持体の自然放熱
を助けるためにカートリッジ■ＪＣの上方面に、この空
間よりは小さい幅のスリット１７００を設けて、昇温を
防止しつつもユニットＩＪＵ全体の温度分布の均一化を
環境に左右されないようにすることができた。

インクジェットカートリッジＩＪＣとして紐立てられる
と、インクはカートリッジ内部より供給口１２００、支
持体３００に設けた穴３２０および供給タンク６００の
中裏面側に設けた導入口を介して供給タンク６００内に
供給され、その内部を通った後、導出口より適宜の供給
管および天板４００のインク導入口１５００を介して共
通液室内へと流入する。以上におけるインク連通用の接
続部には、例えばシリコンゴムやプチルゴム等のパッキ
ンが配設され、これによって封止が行われてインク供給
路が確保される。

尚、本実施例においては天板１３００は耐インク性に優
れたポリサルフオン、ポリエーテルサルフオン、ボリフ
エニレンオキサイド、ボリプロビレンなとの樹脂を用い
、オリフィスプレート部４００と共に金型内で一体に同
時成型してある。

上述のように一体成型部品は、インク供給部材６００、
天板・オリフィスプレート一体、インクタンク本体１０
００としたので組立て精度が高水準になるばかりでなく
、大量生産の品質向上に極めて有効である。又部品点数
の個数は従来Ｃ比較して減少できているので、優れた所
望特性を確実に発揮できる。

また、本発明実施例では、上記組立後の形状において、
第２図乃至第４図で示されるように、インク供給部材６
００は、その上面部６０３がインクタンクＩＴのスリッ
ト１７００を備えた屋根部の端部４００８との間に第３
図に示したようにスリットＳを形成し、下面部６０４が
インクタンクＩＴの下方のｉ８００が接着される薄板部
材のヘッド側端部４０１１との間に上記スリットＳと同
様のスリット（不図示）を形成している。これらのイン
クタンクＩＴとインク供給部材６００との間のスリット
は、上記スリット１７００の放熱を一層促進させる作用
を実質的に行うとともに、タンクＪＴへ加わる不要な圧
力があってもこれを直接供給部材、強いては、インクジ
ェットユニット■ＪＴへ及ぼすことを防止している。

いずれにしても、本実施例の上記構成は、従来には無い
構成であって、それぞれが単独で有効な効果をもたらす
と共に、複合的にも各構成要件があることで有機的な構
成をもたらしている。

（ｉｉｉ）キャリッジＨＣに対するインクジェットカー
トリッジＩＪＣの取付説明 第５図において，５０００はプラテンローラで、記録媒
体Ｐを紙面下方から上方へ案内する。

キャリッジＨＣは、プラテンローラ３０００に沿って移
動するもので、キャリッジの前方プラテン側にインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの前面側に位置する前板４０
００　（厚さ２ｍｍ）と、カートリッジＩＪＣの配線基
板２ｏｏのバッド２０１に対応するバッド２０１１を具
備したフレキシブルシ一ト４００５及びこれを裏面側か
ら各パッド２０１１に対して押圧する弾性力を発生する
ためのゴムパッドシ一ト４００７を保持する電気接続部
用支持板４００３と、インクジェットカートリッジＩＪ
Ｃを記録位置へ固定するための位置決め用フック４００
１とが設けられている。

前板４０００は位置決め用突出面４０１０をカートリッ
ジの支持体３００の前述した位置決め突起２５００．２
６００に夫々対応して２個有し、カートリッジの装着後
はこの突出面４０１０に向う垂直な力を受ける。このた
め、補強用のリブが前板のプラテンローラ側に、その垂
直な力の方向に向っているリブ（不図示）を複数有して
いる。

このリブは、カートリッジＩＪＣ装着時の前面位置Ｌ，
よりもわずかに（約０．１ｍｍ程度）プラテンローラ側
は突出しているヘッド保護用突出部をも形成している。

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
側からフック４００　１側に向って側方への突出割合が
減じられている。これは、カートリッジ装着時の位置を
図のように傾斜させるための機能も果している。

又、支持板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４０１０がカートリッジ
に及ぼす作用方向と逆方向に、力一トリッジへの作用力
を及ぼすためのフック側の位置決め面４００６を突出面
４０１０に対応して２個有し、これらの間にパッドコン
タクト域を形成すると共にバツド２０１１対応のボツチ
付ゴムシ一ト４００７のボッチの変形量を一義的に規定
する。これらの位置決め面は、カートリッジＩＪＣが記
録可能な位置に固定されると、配線基板３００の表面に
当接した状態となる。木例では、さらに配線基板３００
のバッド２０１を前述した線Ｌ１に関して対称となるよ
うに分布させているので、ゴムシ一ト４００７の各ボツ
チの変形量を均一化してパッド２０１１．２０１の当接
圧をより安定化している。木例のバッド２０１の分布は
、上方．下方２列、縦２列である。

フック４００１は、固定軸４００９に係合する長大を有
し、この長穴の移動空間を利用して図の位置から反時計
方向に回勤した後、プラテンローラ５０００に沿って左
方側へ移動することでキャリッジＨＣに対するインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの位置決めを行う。このフッ
ク４００　１の移動はどのようなものでも良いが、レバ
ー等で行える構成が好ましい。いずれにしてもこのフッ
ク４００１の回勅時にカートリッジＩＪＣはプラテンロ
ーラ側へ移動しつつ位置決め突起２５００．２６００が
前板の位置決め面４０１０に当接可能な位置へ移動し、
フック４００１の左方側移動によって９０’のフック面
４００２がカートリッジＩＪＣの爪２１００の９０’面
に密着しつつカートリッジＩＪＣを位置決め面２５００
．４０１０同志の接触域を中心に水平面内で旋回して最
終的Ｃパッド２０１．２０１１同志の接触が始まる。

そしてフック４００１が所定位置、即ち固定位置に保持
されると、パッド２０１．２０１１同志の完全接触状態
と、位置決め面２５００．４０１０同志の完全面接触と
、９０度面４００２と爪の９０度面の２面接触と、配線
基板３００と位置決め面４００６との面接触とが同時に
形威されてキャリッジに対するカートリッジＴＪＣの保
持が完了する。

（ｉｖ）装置本体の概略説明 ３４６図は本発明が適用されるインクジェット記録装置
ＩＪＲＡの概観図で、駆動モータ５ｏ１３の正逆回転に
連動して駆動力伝達ギア５０１１．５００９を介して回
転するリードスクリュー５００５のら線溝５００４に対
して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）を有し、
矢印ａ，　ｂ方向に往復移動される。５００２は紙押え
板であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン
５０００に対して押圧する，５００７．５００８はフオ
トカブラでキャリッジのレバー５００６のこの域での存
在を確認してモータ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。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。５０１７はクリーニングブレードで、
５０１９はこのブレード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。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブ
レードが木例に適用できることはいうまでもない。又，
５０１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで
、キャリッジと係合するカム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。

これらのキャツピング、クリーニング、吸引回復は、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５００５の作用によつてそれらの対応位置で
所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタ
イミングで所望の作動を行うようにすれば、本例には何
れも適用できる。上述Ｃおける各構成は単独でも複合的
に見ても優れた発明であり、本発明にとって好ましい構
成例を示している。

上述した第２図乃至第６図に対して技術的に関係する本
発明（ついて詳述するため、以下、第１図（Ａ）．（Ｂ
）を用いながら説明する。

第１図（Ａ）および第１図（Ｂ）は、本発明のー実施例
に係るインクジェット記録ヘッドカートリッジの一部を
拡大して示す部分拡大図及び該当図のｃ−ｃ’線におけ
る断面図である。

第１図（Ａ），（Ｂ）に示されるように、Ｓｉ基板上に
不図示の電気熱変換体（吐出ヒータ）と、これに電力を
供給するＡｊＺ等の配線とが成膜技術によって形成され
て成るヒーターボード１と、インクを吐出する部分とな
る吐出口２が形成されたオリフィスプレート４ａを備え
、このヒーターボード１と接合されることでインク路７
やインク路じ連通した共通液室８が形成されるように隔
壁等凹凸部が形成された天板４と．が前記インク路７を
形成するように接合されて構成されている。

これらヒーターボード１と天板４との接合体は、金属性
の支持体３によって支持されるとともに、インク路７に
対してインクを供給するためのインク供給部材６の外筐
で支持されている。そして接合体とインク供給部材の外
筺との間、あるいは支持休３とオリフィスプレート４ａ
との間に形成された段差部を緩衝するように支持体３お
よびインク供給部材６の外筐に接合された前面シールプ
レート１０がオリフィスプレート４ａの周囲の一部を押
圧するように取付けられている。

ここで、本実施例では前面シールプレート１０は、オリ
フィスプレート４ａとヒーターボード１との接合部と、
オリフィスプレート４ａの側面のヒーターボードｌとの
接合部側の一部とを押圧し、他の部分は押圧することの
ない形状に開口が形成されている。このような開口が形
成された前面シールプレート１０によって第１図（Ａ）
，（Ｂ）に示されるようにオリフィスプレート４ａはヒ
ーターボード１に押圧されている。

以上のような構成とすることで、インク供給部材６が環
境温度変化で収縮又は、膨張し、インク供給部材６に接
着してある前面シールプレート１０にその変形に伴なう
力が加わった場合であっても、前面シールプレート１０
がオリフィスプレート４ａを変形させようとする応力は
かなり減少する。

したがって、環境温度変化やインクの吐出に伴なう熱の
発生に対する熱膨張差によって引き起こされる天板４の
オリフィスプレート４ａのクラックや変形を大変有効に
防止することができる。

すなわち、本発明は、オリフィスプレート４ａを押圧し
ている前面シールプレート１０のオリフィスプレート４
ａとの接触領域を減少させることにより、前面シールプ
レート１０の変形が、オリフィスプレート４ａに対して
つたわりにくくすること、あるいは前面シールプレート
１０とオリフィスプレート４ａとの接触領域にオリフィ
スプレート４ａを変形させようとする応力かにげるため
の領域を形成することはある。

したがって前面シールプレート１ｏとオリフィスプレー
ト４ａとの接触領域の形状は前述の実施例で示されたも
のに限られることなく、例えばオリフィスプレート４ａ
の所定の一辺と接触せず、他の３辺で接触するような領
域形状とされてもよく、所定の３辺と接触せず他の一辺
のみで接触するような領域形状としてもよい。

また、一辺のすべての領域で前面シールプレート１０と
オリフィスプレート４ａとが接触するようにされてもよ
いし、一辺を断続的に前面シールプレート１０とオリフ
ィスプレート４ａとが接触するようにされてもよい。

第１図（Ａ）に示すように前面シールプレート１０とオ
リフィスプレート４ａとを一部領域のみで接合したヘッ
ドを用いたインクジェットヘッドカートリッジを−３０
℃の環境下で保管したところ保管した全てのカートリッ
ジにおいてオリフィスプレートの変形やクラックの発生
はみられなかった． これに対して、前面シールプレートとオリフィスプレー
トとを第７図（Ａ）に示すように全領域で接合したタイ
プのヘッドを用いたカートリッジでは同様の保管条件下
で８０〜１００％のカートリッジにおいてオリフィスプ
レートの変形やクラックが発生した。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れｋ
効果をもたらすものである。

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４７４０７９６号明細
書に伺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
シートや液路に対応して配置されてい電気熱変換体に、
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４３４５２６２号明細
書に記載されているようなものが適している。尚、上記
熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１
３１２４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。

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（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構戒を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書を用いた構戒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年第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せる構成を開示する特開昭
５９年第１３８４６１号公報に基づいた構成としても本
発明は有効である。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た鼻さを有す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休
的に形威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。

加えて、装置本体に装着されることで、装置木体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能社なる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体じ一体的に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。

又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッド社対しての回復手段、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、キャビング手段、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。

更に、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ってでもよいが、異
なる色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少な
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
。

［発明の効果］ 本発明によれば、オリフィスプレートの外周４辺のうち
１辺以上を前面シールプレートとの非接合領域としてい
る為、部材の熱膨張の差によって前面シールが何らかの
力を受けても、その力がオリフィスプレートに及ぼす応
力はかなり減少させられ、天板のオリフィスプレートの
変形やクラツクの発生が防止される。

したがって、印字品位の低下を招く原因を解消できるの
で、高印字品位が達成でき耐ｉ境性や信頼性等に優れた
インクジェット記録ヘッドカートリッジを提供すること
ができる。

さらに本発明は、このような優れｋ特性を備えたインク
ジェット記録ヘッドカートリッジを搭載したインクジェ
ット記録装置を堤供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明を適用したインクジェット記録ヘ
ッドカートリッジのインク吐出口部のー例を概略的に示
す正面図、 第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）　のＣ−Ｃ’断面図、 第２図は本発明に係るインクジェットカートリッジの一
例の分解斜視図、 第３図は本発明に係るインクジェットカートリッジの概
略斜視図、 第４図はインクジェットカートリッジのインクタンクを
インクジェット記録ヘッドが装着される側から見た概略
斜視図、 第５図はインクジェットカートリッジ装置本体のキャリ
ッジに装着される様子を示す上面図、第６図は本発明に
係るインクジェット記録装置を示す概略斜視図、 第７図（Ａ）は、従来のインクジェット記録ヘッドカー
トリッジのインク吐出口部を概略的２示す正面図、 第７図（Ｂ）は、第７図（Ａ）（７）Ｃ−ｃ′断面図で
ある． １・・・ヒーターボード、２・・・インク吐出口、３・
・・支持基板、４・・・溝付天板、４ａ・・・オリフィ
スプレート、６・・・インク供給部材、７・・・インク
路、８共通インク室、１０・・・前面シールｒ） ＼ ｚ４ρρ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクを吐出するための吐出口が形成されたオリ
   フィスプレート部材と前記インク吐出口に連通したイン
   ク路を形成するための溝を与える基体とを一体的に有し
   た天板と、該天板を接合することで前記インク路が形成
   される板状部材と、 前記オリフィスプレート部材を前記板状部材に対して押
   圧固定するための接合領域を有する薄板部材と、前記イ
   ンク路に供給されるインクを貯留するインク収容器と、 を一体的に備えたインクジェットカートリッジにおいて
   、 前記オリフィスプレート部材と、前記薄板部材との前記
   接合領域を減少させたことを特徴とするインクジェット
   カートリッジ。
2. （２）インクを吐出するための吐出口が形成されたオリ
   フィスプレート部材と前記インク吐出口に連通したイン
   ク路を形成するための溝を与える基体とを一体的に有し
   た天板と、該天板を接合することで前記インク路が形成
   される板状部材と、 前記オリフィスプレート部材を前記板状部材に対して押
   圧固定するための接合領域を有する薄板部材と、前記イ
   ンク路に供給されるインクを貯留するインク収容器とを
   一体的に備えたインクジェットカートリッジにおいて、 前記薄板部材は、前記オリフィスプレート部材の３辺領
   域のいずれかの領域と接合されていることを特徴とする
   インクジェットカートリッジ。
3. （３）前記３辺領域のうちの一辺は、前記オリフィスプ
   レート部材に形成された前記吐出口に近接した辺領域で
   あって、該吐出口の配列方向と平行方向の辺領域である
   ことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録
   ヘッドカートリッジ。
4. （４）前記薄板部材は、前記オリフィスプレート部材が
   前記板状部材とによって挟持される領域において、前記
   オリフィスプレート部材と接合されていることを特徴と
   する請求項１又は２のいずれかに記載のインクジェット
   カートリッジ。
5. （５）請求項１、２、３又は４のいずれかに記載のイン
   クジェット記録ヘッドカートリッジと、該カートリッジ
   を搭載して走査可能に設けられたキャリッジと、 を備えたインクジェット記録装置。