JPH03101962A - 液体噴射記録ヘッド、液体噴射ヘッドカートリッジおよび液体噴射記録装置 - 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〕 本発明は液体を熱エネルギーの作用によって吐出口から
吐出させて記録を行う装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、インクジェット記録装置としては、圧電素子の変
形により液流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、あるいは更に一対の電極を設けて、これ
により液滴を偏向して吐出させるものが知られている。

また、液路内に配設した発熱素子を急激に発熱させるこ
とによって気泡を生ぜしめ、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種々提案されてきた
。

これらの中でも、熱エネルギーを利用して記録液を吐出
す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、飛翔用液滴を形成するためのオリフィスを高密度
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にコン
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、製造費用も廉価にできるものとして特に
注目されている。

上述のインクジェット記録ヘッドにおいて、吐出効率、
吐出応答性あるいは吐出安定性、長時間連続記録性、高
速記録性に優れた装置を与えることを目的として、特開
昭５５−５９９７５、特開昭５５−５９９７６、特開昭
５５−５９９７７各号昭公報に具体例が開示されている
。

〔目的〕

本発明はこれらの提案のさらなる吐出効率の向上を目的
としてなされたものである。又本発明の別な目的は、製
作が容易で大量生産時の生産性が極めて良い高密度マル
チオリフィス化タイプの装置を与えることにある。更に
本発明の別な目的は，サテライト印字（インク飛翔液滴
の主滴とサテライト滴の着弾点のズレ）のない高品位の
印字が得られる装置を与えることにある。

〔発明の概要］ 本発明のインクジェット記録ヘッドは、所定方向に液体
を吐出する為の吐出口と、発熱体と、該発熱体から発生
する熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作用部
と、該熱作用部に液体を供給する為の供給流路と、を有
する記録ヘッド；所定方向に液体を吐出させるのに前記
発熱体を駆動する駆動信号を発生する為の駆動信号発生
手段；とを具備し、液体が、前記供給流路より前記熱作
用部に流入する方向と、前記熱作用部より吐出口方向に
流出する方向とが異なっており、発熱体設置面とオリフ
ィスプレートの少なくとも一部が接触しており、前記熱
作用部から吐出口中心線に沿って流路が対称に広がって
おり、吐出口オリフィスで絞られていることを特徴とす
る。

この様にして構成される本発明装置では、熱エネルギー
が液体を吐出させる為に有効に使われ、吐出効率が著し
く改善される。

又、本発明の装置は、構造上極めてシンプルであって、
微細加工が容易に出来る為に記録ヘッド自体を従来に較
べて格段に小型し得、又その構造上のシンプルさと加工
上の容易さから高速記録には不可欠な高密度マルチオリ
フィス化が極めて容易に実現し得る。

更に、本発明の装置は液流路が、吐出口中心線に沿って
吐出方向に対称に広がっているためにサテライト印字の
ない高品位の記録を行うことができる。

［実施例］ 第２図乃至第６図は、本発明が実施もしくは適用される
好適なインクジェットユニットＩＪＵ，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ＩＪＣ，インクジェット記録装置本体ＩＪＲＡ
，キャリツジ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ＩＪＲＡに載置されてい
るキャリツジ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
リツジＨＣに対して着脱可能なデイスポーザブルタイプ
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。

（ｉ）インクジェットユニットＩＪＵ構戊説明インクジ
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（吐出ヒータ）と、これに電力を供
給するＡ１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パッド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挾み込んだ
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１　３００とを圧着固定する。又支持体３
００は、インクタンクＩＴの２つの位置決め凸起１０１
２及び位置決め且つ熱融着保持用凸起１８００．１８０
１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ＩＪＵ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１６００を供給管２２００側が固定の片持ちば
りとして形成し、インク導管の固定側とインク供給管２
２００との毛管現象を確保するための封止ビン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《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１　６００に
よって大量生産時においても導管１　６００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
．１９０２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Ｉ
Ｔ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。

（ｉｉ）インクタンクＩＴ構成説明 インクタンクは、カートリッジ本体１０００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
１　０００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からなるユニット
ＩＪＵに対してインクを供飴するための供給口であると
共に、当該ユニットをカートリッジ本体１　０００の部
分１０１０に配置する前の工程で供給口１　２００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。

この本例では、インクを供給可能な部分は、大気連通口
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１　０００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、大気違道口１
４ｏ１側から連続させてインク供給口１　２００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ｌ　０
００は、インクタンクの本体１０００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
２４００，２５００は、同様にリブ１０００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１　０００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２５００．２４００は蓋部材１　０００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１２００
から最も遠い角部の領域のインクをより安定させっつも
確実に供給口１　２００側へ毛管力で導びくことができ
た。１４０１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運通口である。１４００は大気運
通口１４０ｌの内方に配置される撥液材であり、これに
より大気運通口１４００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、キャリツジの移
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一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ｌ２００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に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
クの大気運通口は、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ＩＪｔＪを一体化
するための空間の後方部を利用して、そこに、大気運通
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、上記大気運
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
面もしくはキャリツジの表面の載置基準面に平行な直線
なＬ，とすると、支持体３００の穴３１２に係合する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８８　Ｌ　＋の延長上にはキャリツジの位置決め用フ
ツク４００１の９０”角の係合面４００２が係合する爪
２１００が位置しており、キャリツジに対する位置決め
の作用力がこの直線Ｌｌ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Ｉ０１２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Ｌ．に垂直でこの突起１　８００を通る直線をＬｓ、
突起１８０１を通る直線をＬ，としたとき、直線Ｌ，上
には上記供給口１　２００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．，Ｌ．は一致していず、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ＩＩ　Ｌ　．に沿
っているので、ヘッドＴＪＨ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４
０００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、キヤリツ
ジＨＣの不図示のバーに対して設けれ、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
蓋８００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ＨＣに載置するための下
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。このため本例では、支持体の自然放熱を助
けるためにカートリッジＩＪＣ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として組立てられる
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１　５００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ブチルゴム等のパッ
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ｌ３００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、ポリフ
エニレンオキサイド、ボリブ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
の個数は従来に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１　７００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の下方の蓋８００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ＩＴ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
ジェットユニツ｝ＩＪＴへ及ぼすことを防止している。

いずれにしても、本実施例の上記構或は、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）キャリツジ｝｛Ｃ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。

キャリツジＨＣは、プラテンローラ３０００に沿って移
動するもので、キャリツ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２００のパッド２０１に対応するパツド２０１１を具
備したフレキシブルシー｝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ツク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２５００．２６００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）を複数有していろ。

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
に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
側からフツク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
タクト域を形戒すると共にバツド２０１１対応のボッチ
付ゴムシ一ト４００７のボツ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
当損した状態となる。本例では、さらに配線基板３００
のパッド２０１を前述した線Ｌ，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。本例のパッド２０１の分布は
、上方．下方２列、縦２列である。

フツク４００１は、固定軸４００９に係合する長穴を有
し、この長穴の移動空間を利用して図の位置から反時計
方向に回動した後、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ツジ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。このフツ
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４００　１の回動時にカートリッジＩＪＣはブラテン
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４００　１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２５
００．４０１０同志の接触域を中心に水平面内で旋回し
て最終的にパッド２０１．２０１１同志の接触が始まる
。

そしてフツク４００　１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
に形成されてキャリツジに対するカートリッジＩＪＣの
保持が完了する。

（ｉｖ）装置本体の概略説明 第６図は本発明が適用されるインクジェット記録装置Ｉ
ＪＲＡの概観図で、駆動モータ５０１３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、キャリツジ移動方向にわたって紙をプラテン５
０００に対して押圧する＠５００７，５００８はフオト
カブラでキャリツジのレバー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。５０ｌ６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、５
０１９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
ードが本例に適用できることはいうまでもない。又、５
０１２は、吸弓回復の吸引を開始するためのレバーで、
キャリツジと係合するカム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。

これらのキャツビング、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の作用によっ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。上述に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
発明について詳述するため、以下、第１図及び第７図以
降を用いながら説明する。

第ｌ図は、本発明の装置における液体吐出原理を示す模
式的説明図である（尚、この図では１つの吐出オリフィ
スについての断面が示してある）．記録ヘッドｌ内には
供給タンク（不図示）、供給管（不図示）、或いはフィ
ルター（不図示）等の手段を通じて液体３が供給されて
いる。

尚、該液体に対しては、ポンプ等の適当な加圧手段によ
って、それだけでは吐出オリフィス２から吐出されない
程度で圧力Ｐが加えられることもある。

この図に示されている様に熱エネルギーを発生する手段
である発熱体４は、発生する熱エネルギーが液体３に作
用する部分である熱作用部５内に設置される。該熱作用
部５は、発熱体４が発生する熱エネルギーが液体３に与
えられて熱作用部５に於ける液体は状態変化（液体積膨
張或いは気泡の発生等）を起す部分である。

本発明の本質的な特徴は第１図よりも明白な様に、液体
３が，供給流路６より熱作用部５に流入する方向と、熱
作用部勝負５より吐出オリフィス２方向に流出する方向
とが異なっており，発熱体設置面と、吐出口内面が一致
しており、又、熱作用部５から吐出口中心線に沿って流
路が対称に広がっており、吐出口オリフィスで絞られて
いることであって、斯かる特徴故に本発明の所期の目的
が効果的に達成される。

この点を更に詳述するならば、供給流路６の熱作用部５
付近の部分の中心線ＸＯ（供給流路６より熱作用部５に
流入する時間と平行）点０を中心に線分ＸＯを角度θだ
け左回転させた軸であって熱作用部５より吐出オリフィ
ス２方向に流出する方向に平行なＹＯとがはさむ角θを
有する様に、熱作用部５、供給流路６、吐出オリフィス
２とが配置される。

上記の角度θは記録ヘッドの設計において図に示される
様な角度以外に種々の値をとることができる。

しかしθが０〜９０”の間では供給流路、吐出オリフィ
ス等の形成が容易でなくなるので通常は９０’≦Ｏ≦１
８０゜とするのが好ましく、好適には１３５゜≦θ≦１
７７°である。

一方吐出流路７について述べれば、吐出流路７はオリフ
ィスプレート９、インク路溝を有した天板ｌＯ、ヒータ
ーボード８から構成されている。

オリフィス内面は発熱体設置面と一致しており吐出流路
の一部を形成している。さらに吐出口の中心線ＯＹに対
して軸対称となるようにオリフィスプレート９、天板１
０により吐出流路が形成されており、流路巾は吐出口方
向に対して広がっているので、流出抵抗が小さくなり、
吐出効率が向上する。

またオリフィスプレート９により吐出口先端部が絞られ
ていることは、吐出速度および吐出量を調節する働きを
もつ。

吐出口中心線に沿って軸対称の構造は、インク液滴吐出
後、つまり熱作用部で生じた泡が消泡する過程において
インク吐出方向に対して負の方向ベクトルをもったメニ
スカスを形成する。このメニスカスの生或ベクトルはサ
テライト液滴の吐出方向を決定する因子であり、吐出口
中心線上にベクトル戒分をもつため主滴、サテライト滴
の吐出方向を同じくすることが可能となり、サテライト
印字のない高品位の画像を提供することができる。

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、優れた
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
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体（インク）が保持されている
シートや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成を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書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年第１　２３６７０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
た長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体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。

加えて、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
ッドに対しての回復手段、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〕

以上説明したように本発明は、液体が供給流路より熱作
用部に流入する方向と熱作用部より吐出口方向に流出す
る方向とが異なっており、発熱体設置面とオリフィスプ
レートの少なくとも一部が接触しており、熱作用部から
吐出口中心線に沿って流路が対称に広がって，吐出口オ
リフィスで絞られていることにより、吐出効率の良い、
サテライト印字のない高品位の記録が得られるインクジ
ェット記録ヘッドを提供することができる。

さらに部品点数が少なく構造が極めてシンプルであるの
で、製作が容易で大量生産時の生産性に優れた高密度マ
ルチオリフィス化タイプの装置を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の装置の原理を説明する為の説明図、第
２図は本発明カートリッジの分解構成斜視図、第３図は
第２図の組み立て斜視図、第４図は、インクジェットユ
ニットＩＪＵの取り付け部の斜視図、第５図はカートリ
ッジＩＪＣの装置に対する取り付け説明図、第６図は本
発明の装置外観図である。 １・・・記録ヘッド ２・・・吐出口（４ｌ） ３・・・液体 ４・・・発熱体（１０１） ５・・・熱作用部 ６・・・供給流路 １ ７・・・吐出流路 ８・・・ヒーターボード（１００） ９・・・オリフィスプレート（４０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定方向に液体を吐出する為の吐出口と、発熱体
   と、該発熱体から発生する熱エネルギーが液体に作用す
   る部分である熱作用部と、該熱作用部に液体を供給する
   為の供給流路と、を有する記録ヘッド；所定方向に液体
   を吐出させるのに前記発熱体を駆動する駆動信号を発生
   する為の駆動信号供給手段；とを具備し、液体が、前記
   供給流路より前記熱作用部に流入する方向と、前記熱作
   用部より吐出口方向に流出する方向とが異なっており、
   発熱体設置面とオリフィスプレートの少なくとも一部が
   接触しており、前記熱作用部から吐出口中心線に沿って
   流路が対称に広がっており、吐出口オリフィスで絞られ
   ていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。