JPH08174827A

JPH08174827A - インクジェット記録装置の記録ヘッドおよび該記録ヘッドで構成された記録ヘッドカートリッジ

Info

Publication number: JPH08174827A
Application number: JP33561494A
Authority: JP
Inventors: Jun Kawai; 潤河合; Toshio Kashino; 俊雄樫野; Takeshi Okazaki; 猛史岡崎; Kazuaki Masuda; 和明益田; Tsutomu Abe; 力阿部; Hironori Tajima; 裕基但馬; Teruo Arashima; 輝雄荒島; Hiroshi Sugitani; 博志杉谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、濃度ムラがなく高品位の画像が記録
できるインクジェット記録装置の記録ヘッドおよび記録
ヘッドカートリッジを提供することを目的としたもので
ある。【構成】本発明は、上記目的を達成するため、インクジ
ェット記録装置の記録ヘッドにおいて、該記録ヘッドを
構成する発熱体基板をこの発熱体基板の支持体に熱伝導
性接着層によって前記記録ヘッドの昇温特性を安定させ
るように接着したものであり、その接着層の厚さを１０
〜１００μｍしたものである。

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
置に係り、特に発熱体基板をこの発熱体基板の支持体に
接着してなるインクジェット記録装置の記録ヘッドおよ
び該記録ヘッドで構成された記録ヘッドカートリッジに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェット装置で
は、インクジェットヘッドを具え、その液路にインクを
吐出させるために利用される吐出エネルギーを発生する
エネルギー変換手段を有し、インクをインク供給口から
液室を介して上記液路に導き、ここでインクにエネルギ
ー変換手段から与えられた吐出エネルギーによりインク
を吐出口から飛翔的液滴となして被記録材に向けて飛翔
させ、その着弾により記録が行われるように構成されて
いる。中でも、熱エネルギーを利用して記録液（イン
ク）を吐出するインクジェットヘッドは、記録用のイン
ク滴を吐出して飛翔用液滴を形成するためのインク吐出
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ほか全体的にコンパクト化も
容易であることなどの利点があるので実用化されてい
る。ところで、こような従来のものにおいては、ヘッド
を形成する基板としての金属製支持体と、吐出圧（エネ
ルギー）発生部を有する基板（発熱体基板）とを熱伝導
性の良い接着剤で貼り合わせ、吐出圧発生部で生じる高
熱を金属製支持体に放熱する構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ものにおいては接着層の厚み乃至はその厚みの不均一性
等により記録ヘッド温度の昇温特性が異なってしまい、
記録ヘッド内における放熱性の分布のバラツキ乃至はロ
ット間での放熱性のバラツキが生じていた。そしてこれ
らの放熱性のバラツキは、液滴吐出量にバラツキが生じ
て記録画像に著しい濃度ムラを起こす原因となってい
た。

【０００４】そこで、本発明は上記のような記録ヘッド
温度の昇温特性の相違による濃度ムラがなく、高品位の
画像記録ができるインクジェット記録装置の記録ヘッド
および該記録ヘッドで構成された記録ヘッドカートリッ
ジを提供することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、インクジェット記録装置の記録ヘッドにお
いて、該記録ヘッドを構成する発熱体基板をこの発熱体
基板の支持体に熱伝導性接着層によって前記記録ヘッド
の昇温特性を安定させるように接着したものである。そ
して、その接着層は１０〜１００μｍの範囲の層厚とす
ることが好ましい。また、前記支持体は、その放熱効率
を向上させるためその形状を、例えば、中央部と両端に
段差を設けて中央部を高くした形状とするか、中央部ま
たは両端のいずれかがそり上がった形状とすることが好
ましい。さらに、本発明の記録ヘッドカートリッジは、
上記した記録ヘッドをインクタンクと一体型とされてい
る記録装置のキャリッジに着脱自在に取り付けるように
構成されている。

【０００６】

【作用】本発明によれば、上記したインクジェット記録
装置の記録ヘッドにおいて、該記録ヘッドを構成する発
熱体基板がこの発熱体基板の支持体に熱伝導性接着層に
よって前記記録ヘッドの昇温特性を安定させるように接
着されているため、記録ヘッド内の昇温にバラツキが無
く、ロット間での記録ヘッド昇温特性の相違を最小限に
抑えることができるから、従来のような昇温特性のバラ
ツキによる記録画像の濃度ムラの発生を防止することが
できる。以下、この点について図面に基づき更に詳しく
説明する。図９および図１０は、本発明の内容を理解し
易く説明するため従来例をその比較例として示したもの
である。そして、図９は支持体３００にヒーターボード
１００を熱伝導性接着剤（東レ：ＳＥ４４００）１０１
で貼り合わせたものを液的吐出方向（正面）から見た図
である。ＡRはヒーターボード１００の右端の接着剤層
の層厚で、ＡLは左端の接着剤層の層厚である。また、図
１０は図９に示したものをインクジェットユニットに組
み立て、６０秒間全ノズルに吐出パルスを印加し、全吐
出状態におけるヘッド温度変化を時間毎にプロットした
グラフである。ここで、Ｒはヒーターボード右端の温度
を、Ｌはヒーターボード左端の温度を示している。

【０００７】本比較例においては、ＡR＝５０μｍ、ＡL
＝１２０μｍの接着層厚のインクジェットユニットを用
いており、図１０のグラフより明らかに左右で昇温特性
が異なっており、ＡLの方がＡRよりヘッド温度が高くな
っている。そしてこのインクジェットユニットで、被記
録紙に記録を行ったところ、右側のノズル群で記録した
部分に対して、左側のノズル群で記録した部分は明らか
に濃度の差が高く、ヘッド昇温、つまり放熱性の悪さに
より著しい濃度ムラを引き起こしていることがわかっ
た。このことは、被記録紙への記録においてその後半に
行く程、より顕著となることも図１０のグラフにより明
らかである。これに対して、例えば、図８で示されてい
るようにその層厚が１０〜１００μｍの範囲では、記録
ヘッドの昇温特性が安定している。そこで、本願発明は
このような昇温特性が安定した層厚のもとに発熱体基板
をその支持体に接着することにより、従来例のような濃
度ムラの無い高品位の記録を行えるようにしたものであ
る。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。［実施例１］図１には、本実施例に係るインクジェット
ヘッドの一部を示している。支持体３００にヒーターボ
ード１００を熱伝導性接着剤１０１で貼り合わせたもの
を、図１（ａ）は液滴吐出方向（正面）および図１
（ｂ）はヒーターボード１００面に鉛直方向（上面）か
ら見た図である。２５００．２６００はヘッド走査を行
うためのキャリッジ取付け基準となるダボの左右の基準
ダボを示す。Ａは接着層厚、Ｂはヒーターボード上面か
ら基準ダボ２５００．２６００までの距離を表してい
る。

【０００９】上記構成のものをインクジェットユニット
に組み立て、記録を行うと吐出圧発生部であるヒーター
ボード１００が、吐出のための熱エネルギーにより高熱
となるため、ヒーターボード１００内のみの蓄熱を避け
るために熱容量の大きい金属製支持体３００に熱伝導性
接着剤を介して放熱冷却している。

【００１０】図７は、前記インクジェットユニットで６
０秒間全ノズルに吐出パルスを印加し、全吐出状態にお
けるヘッドの温度変化を時間毎にプロットしたグラフで
ある。本実施例においては接着層厚がＡ＝３０μｍの接
着層厚のインクジェットユニットを用いており、ヒータ
ーボードの両端での厚さは同じであった。図７に示され
るように昇温特性も安定しており、室温２５℃に対し６
０秒通電後の昇温は、＋２５ｄegで５０℃となった。図
８は上記の実験を接着層の厚みを変えて行った時のデー
タであり、横軸に接着層厚、縦軸に６０秒通電によるヘ
ッド温度の上昇を示している。これによると、接着層厚
（Ａ）について、Ａ＝５μｍの時は非常にバラツキが大
きいことがわかる。これは、接着層が薄すぎるためヒー
ターボード１００の接着不良や接着剤中への気泡侵入に
より放熱の安定が失われるためである。また、Ａ≧１２
０μｍの場合には、バラツキは安定しているが層厚が大
きくなるにしたがって温度上昇が大きくなって行くこと
がわかる。これは金属製支持体３００に較べ、熱伝導性
接着剤の熱伝導性の方が明らかに低いために放熱効果が
低下するためである。このようなことから、その層厚は
１０〜１００μｍの範囲内とすることが好ましいことが
わかる。［実施例２］図１１は本発明の実施例２の構成を吐出方
向（正面）から見た図である。本実施例２は実施例１と
同様にヒーターボード１００を熱伝導性接着剤１０１
で、支持体３００に貼り合わせているが、支持体３００
は更なる放熱効率のアップのため中央部と両端に段差を
設け、中央部が高くなった形状とされている。

【００１１】この構成のものでは、インクジェットユニ
ットに組み立て６０秒間全ノズルにパルスを印加し、全
吐出状態におけるヘッドの温度変化を調べたところ、両
端の接着層厚Ａsと中央部の接着層厚Ａcとにおいて、Ａ
s=８０μｍ、Ａc=３０μｍの場合と、Ａs=１００μｍ、
Ａc=３０μｍの場合、双方において中央部の温度上昇カ
ーブ、両端部の温度上昇カーブがそれぞれ図７に示す温
度上昇カーブにおいて一致した。これにより、濃度ムラ
のない高品位な画像が得られた。［実施例３］図１２は本発明の実施例３の構成を吐出方
向（正面）から見た図である。本実施例３は支持体３０
０のみ中央がソリ上がった形状として、中央部と両端部
で接着厚を変化させた構成とした。これをインクジェッ
トユニットに組み立て６０秒間全ノズルにパルスを印加
し、全吐出状態におけるヘッドの温度変化を調べたとこ
ろ、両端の接着層厚Ａ′sと中央部の接着層厚Ａ′cとに
おいて、Ａ′s=10０μｍ、Ａ′c=３０μｍの場合、中央
部、両端部の温度上昇カーブが図７のように一致した。
これにより、濃度ムラのない高品位な画像が得られた。［実施例4］図１３は本発明の実施例４の構成を吐出方
向（正面）から見た図である。本実施例４は支持体３０
０のみ両端がソリ上がった形状として、中央部と両端部
で接着厚を変化させた構成とした。同様の実験をしたと
ころ、Ａ^''s=３０μｍ、Ａ^''c=１００μｍで図７の温度
カーブにおいて一致し、濃度ムラのない高品位な画像が
得られた。

【００１２】本発明の記録ヘッドの構成は、以上に説明
したとおりであるが、図２ないし図６は、本発明の実施
に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
クジェットヘッドカートリッジ（ＩＪＣ）、インクジェ
ット装置本体（ＩＪＲＡ）およびキャリッジ（ＨＣ）の
それぞれ、およびそれぞれの関係を説明するための説明
図である。以下、これらの各構成について図面を用いて
説明する。なお、本例でのインクジェットヘッドカート
リッジ（ＩＪＣ）１０００は、図３に示すように、イン
クの収容力の大きくなっているもので、カートリッジＩ
ＪＣ１０００内に形成されるＩＴ（図４参照）の前面よ
りもわずかにインクジェットユニット（ＩＪＵ）の先端
部が突出した形状をなす。また、このＩＪＣ１０００
は、インクジェット記録装置本体（ＩＪＲＡ）に装備さ
れるキャリッジ（ＨＣ）（図５）の後述する位置決め手
段および電気的接点によって固定支持されるもので、該
ＨＣに対して着脱可能なディポーザブルタイプである。

【００１３】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させるた
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ユニットである。図２におい
て、１００はＩＪＨを構成するヒータボードであり、ヒ
ータボード１００には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Ａｌ等の電気配線とが成膜技術により形成されてい
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
ワイヤボンディ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２
０１とを有している。１３００は吐出口形成部材４００
およびヒータボード１００と共にＩＪＨを形成している
溝付天板であり、天板１３００には不図示の複数のイン
ク流路をそれぞれ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
等が設けられていて、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（供給口）１
５００と、各インク流路に対応した吐出口を複数有する
吐出口形成部材４００とが天板１３００と一体成型され
ている。なおこれらの一体成型材料としてはポリサルフ
ォンが好ましいが、他の成型用樹脂材料でもよい。３０
０は配線基板００の裏面を平面で支持する例えば金属製
の支持体であり、インクジェットヘッドユニット（ＩＪ
Ｕ）の底板となる。５００は押さえばねであり、ほぼＭ
字形状をなし、そのＭ字の中央天板１３００の不図示の
共通液室近傍を軽圧で押圧すると共にその前だれ部５０
１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。かくして、押えばねの脚部が支持体３０
０の穴３１２１を通って支持体３００の裏面側に係合す
ることでヒータボード１００および天板１３００を支持
体３００との間に挟み込んだ状態で両者を係合させるこ
とができ、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。また、支持体３００は、インクタンクＩ
Ｔの２つの位置決め凸起１０１２および位置決めと熱融
着保持兼用凸起１８００、１８０１（図４参照）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ＩＪ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。なお、このような支
持体３００に対し、配線基板２００を取り付けるにあた
っては、接着剤等で貼着して行われる。また、支持体３
００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、組み
立てられたインクジェットカートリッジＩＪＣ（図３）
において、その支持体３００の周囲の３辺に形成される
平行溝３０００、３００１の複数によって画成されるヘ
ッドＩＪＨの先端延長域にあって、ゴミやインク等の不
要物が突起２５００、２６００に至ることがないように
している。蓋部材８００は、図３および図５からもわか
るように、インクジェットヘッドカートリッジＩＪＣの
外壁を形成すると共に、インクタンクＩＴとの間にイン
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。また、上記の平行溝３００１が形成されているイ
ンク供給部材６００には、前述したインク供給管２２０
０に連続するインク導管１６００の供給管２２００側が
固定の片持ちばりとして形成されており、インク導管１
６００の固定側とインク供給管２２００との間に毛管現
象を確保するための封止ピン６０２が挿入されている。
なお、６０１はインクタンクＩＴと供給管２２００との
間を結合シールするパッキン、７００は供給管２２００
のタンク側端部に設けられたフィルタである。このイン
ク供給部材６００は、モールド成型されるもので、廉価
でしかも位置精度が高く、形成上の精度低下を無くして
いるだけでなく、導管１６００を片持梁構造としたこと
によって大量生産においても導管１６００の上述インク
受け口１５００に対する安定した圧接状態が得られる。
本例では、このような圧接状態下で封止用接着剤をイン
ク供給部材６００の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。なお、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に対してインク供給部材
６００の裏面側ピン（不図示）を貫通突出させた上、そ
の支持体３００の裏面側に突出した部分を熱融着するこ
とで容易に行われる。なお、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取り付け面側壁面のくぼみ（不図示）
内に収められるのでユニットＩＪＵの位置決め面を正確
に確保することができる。

【００１４】インクタンクＩＴは、図２に示すようにカ
ートリッジ本体１０００と、後に詳述するインク吸収体
群９００とインク吸収体群９００をカートリッジ本体１
０００の上記ユニットＩＪＵ取り付け面とは反対側の側
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１０００内に配置され
る。１２００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給するための供給口である
と共に、当該ユニットＩＪＵをカートリッジ本体１００
０の内部に配置する前の工程で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。本例のインクタンクＩＴでは、インクの供給が可
能な部分は、大気連通口１４０１とこの供給口１２００
とになるが、インク吸収体９００からのインク供給性を
良好に行うために本体１０００内にはリブ２３００が、
また蓋部材１１００には部分リブ２３０１、２３０２が
設けられていて、これらにより形成されたタンク内空気
存在領域があり、かかる空気存在領域が大気連通口１４
０１側からインク供給口１２００に最も遠い角部領域に
わたって連続的に形成されているので、吸収体９００へ
のインクの良好かつ均一な供給を、この供給口１２００
側から行うことができる。このことは実用上極めて有効
であって、インクタンクＩＴはカートリッジ本体１００
０の後面において、キャリッジ移動方向に平行なリブ２
３００を４本有し、吸収体９００が後面に密着すること
を防止している。また、部分リブ２３０１、２３０２
は、リブ２３００に対して対応するその延長上の蓋部材
１１００の内面に設けられているが、リブ２３００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。なお、部分リブ２３０１、
２３０２は蓋部材１１００の全面積の半分以下の面に分
散されており、かくしてこれらのリブによりインク吸収
体９００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つつ、しかも確実に、供給口
１２００側に毛管力で導くことができる。１４００は大
気連通口１４０１の内方に配置される撥液材であり、こ
れにより大気連通口１４０１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、その長辺がカートリッジ本体１０００
の側面とな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または
立方体の場合は、蓋部材１１００の全体にリブを設ける
ようにすることでインク吸収体群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できるだ
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。さらに本実
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９００の厚み方向に対してほぼ均一な
分布で配置されるので、このことは、吸収体９００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できるために重要
な構成となる。さらに、このリブの配置上の技術思想を
詳述すると、直方体の４角形上面においてインク供給口
１２００の投影位置を中心として、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、本例の位置に限
られるものでないことは勿論である。加えて、本実施例
では、インクジェットヘッドカートリッジＩＪＣのヘッ
ドＩＪＨに対する後面を平面化して、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としているために、
装置の小型化を達成できるだけでなく、カートリッジＩ
ＪＣの交換頻度を減少できるという優れた利点が得られ
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
する大気供給空間１４０２を形成している。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
ジを提供することができた。なお、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９００から遊離しても、こ
の大気圧供給空間１４０２により、そのインクが一時的
に保持されて、再びインクを確実に吸収体９００に回収
させることができる。図４はインクタンクＩＴを上記ユ
ニットＩＪＵが取り付けられる面の側から見て示すもの
で、ここでＬ₁はインク吐出口形成部材４００の突出口
列のほぼ中央を通り、タンクＩＴの底面もしくはキャリ
ッジ表面の載置基準面に平行な直線であり、図２に示す
支持体３００の孔３１２、３１２に係合する２つの位置
決め凸起１０１２、１０１２がそれぞれこの直線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。ま
た、図４で直線Ｌ₁の延長上には図５に示すキャリッジ
ＨＣの位置決め用フック４００１の９０度角の係合面４
００２が係合する爪２１００が配設されていて、キャリ
ッジＨＣに対する位置決めの作用力がこの直線Ｌ₁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。図５で後述するが、このような関係により、イ
ンクタンク自体の位置決め精度をヘッドＩＪＨの吐出口
の位置決め精度と同等にまで高めるという効果が得られ
る。また、支持体３００のインクタンク側面への固定用
孔１９００、２０００のそれぞれに対応するインクタン
クの突起１８００、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３００をその側面に固定するためのものであ
る。そこで上述の線Ｌ₁に垂直でこの突起１８００を通
る直線をＬ₃、突起１８０１を通る直線をＬ₂としたと
き、直線Ｌ₃上には上記供給口１２００のほぼ中心が位
置することになり、供給口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することができる。
また、直線Ｌ₂とＬ₃とは一致しておらず、ヘッドＩＪＨ
の吐出口側の凸起１０１２周辺に突起１８００、１８０
１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が得られる。なお、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。２７００はイ
ンクタンクＩＴの先端ツバで、図５に示すようにキャリ
ッジＨＣの前板４０００の溝孔に挿入されて、インクタ
ンクＩＴの変位が極端に悪くなるような異変時に対して
備えている。また、図４および図５に示す２１０１は、
キャリッジＨＣに対する抜け止めで、キャリッジＨＣの
不図示のバーに対して設けられ、カートリッジＩＪＣが
後述の様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の
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が装着され
た後に蓋８００により覆蓋されることで、ユニットＩＪ
Ｕを下方開口を除き、取り囲む形となるが、インクジェ
ットヘッドカートリッジＩＪＣとしては、キャリッジＨ
Ｃに搭載するための下方開口部キャリッジＨＣに近接す
るため、実質的にはここに４方包囲空間が形成されるこ
とになる。従って、この包囲空間内にあるヘッドＩＪＨ
からの発熱がこの空間内に溜まり、保温空間として有効
となるものの長期連続使用の場合は、わずかながら昇温
する結果を生じる。このために本実施例では、支持体３
００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、昇温を防止しつつユニットＩＪＵ全体の温度分
布の均一化を図り、環境に左右されないようにした。

【００１５】さて、インクジェットヘッドカートリッジ
ＩＪＣとして組立てられると、インクはカートリッジ内
部で供給口１２００、支持体３００に設けた孔３２０お
よびインクタンクＩＴの中裏面側に設けた不図示の導入
口を介してタンク内に供給され、その内部を通った後、
導出口から適宜の供給管および天板１３００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。なお、本実施
例においてはＩＪＨの天板１３００には耐インク性に優
れたポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリプロピレンなどの樹脂が用い
られ、また、インク吐出口形成部材４００と共に金型内
で一体に同時成型される。上述のように、インク供給部
材６００、天板３００とインク吐出口形成部材４００と
を一体化した部材およびインクジェットヘッドカートリ
ッジ本体１０００をそれぞれ一体成形部品としたので組
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。また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、本実施例では、上記組立後の形状に
おいて、図２ないし図４で示されるように、インク供給
部材６００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
に図３に示したようにスリットＳを形成し、また、部材
６００の下面部６０４と低部蓋８００が接着される薄板
のヘッド側端部４０１１との間には上記スリットＳと同
様のスリット（不図示）が形成される。このようにして
インクタンクＩＴとインク供給部材６００との間に形成
したスリットにより、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ットＩＪＵへ及ぼすことを防
止する効果が得られる。以上述べたように、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、複合的にも各構成用
件によって相乗的な各種の構成効果をもたらすことがで
きる。

【００１６】キャリッジＨＣに対するインクジェットヘ
ッドカートリッジＩＪＣの取り付けは、図５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
５０００に沿って移動するもので、キャリッジＨＣには
その前方プラテン側に、インクジェットヘッドカートリ
ッジ（ＩＪＣ）１０００の前面側に位置する前板４００
０（厚さが例えば２ｍｍ）と、カートリッジ１０００の
配線基板２００のパッド２０１に対応するパッド２０１
１を具備したフレキシブルシート４００５およびこれを
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トシート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１０００を記録位置に固定するための位置決め用フ
ック４００１とが設けられている。前板４０００は位置
決め用突起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にそれぞれ対応
して２個有し、カートリッジ１０００の装着後はこの突
起面４０１０に垂直な力が付加される。このため、不図
示の複数の補強用リブが力の方向に沿って前板４０００
のプラテンローラ側に、設けられている。なお、このリ
ブは、カートリッジＩＪＣ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を紙面と
は垂直方向に複数有し、プラテン５０００側からフック
４００１側に向かって個々の側方への突出割合を漸減さ
せることにより、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を持たせている。また、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カートリッジ１０００に及
ぼす作用方法と逆方向に、カートリッジ１０００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パッド２０１１対応のボ
ッチ付きゴムシート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４００６は、カートリ
ッジ１０００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に保たれる。なお、本実
施例では、さらに配線基板３００のパッド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、ゴムシート４００７の各ボッチの変形量を均一化し
てパッド２０１１と２０１との当接圧をより安定化させ
ることができる。本実施例のパッド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に係合する長孔を有し、この長孔の移動空間
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
ャリッジＨＣに対すカートリッジ１０００の位置決めを
行う。このフック４００１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の回動時にカートリッジ１００
０はプラテンローラ５０００側に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度のフック面４００２がカートリッジ１００
０の爪２１００の９０度面に密着しつつカートリッジ１
０００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させて最終的にパッド２０１、２
０１１同志の接触が始まる。かくしてフック４００１が
所定位置、すなわち固定位置に保持されると、パット２
０１、２０１１同志の完全接触状態と、位置決め突起２
５００、４０１０同志の完全面接触と、９０度面４００
２およびその爪の９０度面の２面接触と、配線基板３０
０と位置決め面４００６との面接触とが同時に形成され
てキャリッジに対するカートリッジＩＪＣの保持が完了
する。

【００１７】図６は本発明にかかるインクジェット装置
の構成の一例を示す。ここで、５０３はキャリッジＨＣ
を矢印ａおよびｂ方向に案内する案内軸、５００４はリ
ードスクリュー５００５に形成されている螺旋溝であ
り、キャリッジＨＣはリードスクリュー５００５の正逆
回転に従って案内軸５００３に沿い矢印ａまたはｂ方向
に移動する。そして、移動しながらキャリッジＨＣに搭
載されたインクジェットヘッドカートリッジＩＪＣのイ
ンクジェットヘッドＩＪＨにより記録シートＰに向けて
記録が行われる。５０１３はキャリッジ駆動モータ、５
００９、５０１１は駆動モータ５０１３の駆動をリード
スクリュー５００５に伝達するためのギヤ、５００２は
記録シートＰをプラテン５０００に向けて押付けている
シート押さえ板である。また、本実施例では開口部５０
２３を有し、インクジェットヘッドＩＪＨの吐出面形成
部材４００（図２参照）を覆蓋するキャップ部材５０２
２、これに連結され、回復動作時にキャップ部材５０２
２を介してヘッドＩＪＨからインクを吸引する吸引手段
５０１５、さらに回復動作の前後等に使用されるクリー
ニングブレード５０１７、キャップ部材５０２２を支持
する支持部材５０１６を具えていて、クリーニングブレ
ード５０１７は部材５０１９を介して矢印方向に移動さ
せられ、ヘッドの吐出面を掃拭する。５０２１はギヤ５
０１０、カム５０２０を介して吸引手段５０１５を駆動
するためのレバーであり、吸引動作時には駆動モータ５
０１３により不図示のクラッチ切り換え手段および上述
の伝達手段を介してその駆動力が伝達される。また、５
００７および５００８はキャリッジＨＣのホームポジシ
ョンを検知するためのフォトカプラであり、キャリッジ
ＨＣに設けられた吐出レバー５００６の光路しゃ断によ
り、ホームポジションが検知され、駆動モータ５０１３
の正逆回転方向の切り換え等が行われる。なお、本実施
例ではこれらのキャッピング、クリーニング、吸引回復
は、キャリッジＨＣ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動作を行うように構成さ
れるものであれば、どのような構成であってもよい。た
だ、本実施例は本発明にとって好ましい構成例を示した
ものである。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、以上に説明したよう
に、上記したインクジェット記録装置の記録ヘッドにお
いて、該記録ヘッドを構成する発熱体基板がこの発熱体
基板の支持体に熱伝導性接着層によって前記記録ヘッド
の昇温特性を安定させるように接着されているため、記
録ヘッド内の昇温にバラツキが無く、ロット間での記録
ヘッド昇温特性の相違を最小限に抑えることができるか
ら、従来のような昇温特性のバラツキによる記録画像の
濃度ムラの発生を防止することができる。また、本発明
においてはその接着層厚を１０〜１００μｍの範囲の層
厚とし、支持体の形状を放熱効率を向上させる形状とす
ることにより、一層濃度ムラのない高品位な画像を記録
することができる記録ヘッドおよび該記録ヘッドで構成
された記録ヘッドカートリッジを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における記録ヘッドを構成す
る発熱体基板とこの発熱体基板の支持体との接着状態を
示す図である。

【図２】本発明の記録ヘッドカートリッジの分解図であ
る。

【図３】図２の記録ヘッドカートリッジの組立図であ
る。

【図４〜図５】本発明の記録ヘッドカートリッジの説明
図である。

【図６】本発明のインクジェット記録装置の斜視図であ
る。

【図７】本発明の記録ヘッドに所定のパルスを加えたと
きの記録ヘッドの温度上昇カーブである。

【図８】接着層厚と記録ヘッドの温度上昇との関係を示
した図である。

【図９】従来例における記録ヘッドの左右の接着層厚の
差を示す図である。

【図１０】従来例における記録ヘッドの左右の温度上昇
カーブの差を示す図である。

【図１１】本発明の記録ヘッドにおける実施例２の構成
図である。

【図１２】本発明の記録ヘッドにおける実施例３の構成
図である。

【図１３】本発明の記録ヘッドにおける実施例４の構成
図である。

【符号の説明】

１００ヒーターボード１０１熱伝導性接着剤３００支持体２５００ダボ２６００ダボＡR 右側の接着層厚ＡL 左側の接着層厚Ａc.Ａ^'c.Ａ^''c 中央部の接着層厚Ａs.Ａ^'s.Ａ^''s 両端の接着層厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者益田和明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者阿部力東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者但馬裕基東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者荒島輝雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内 (72)発明者杉谷博志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キャノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット記録装置の記録ヘッドにお
いて、該記録ヘッドを構成する発熱体基板をこの発熱体
基板の支持体に熱伝導性接着層によって前記記録ヘッド
の昇温特性を安定させるように接着したことを特徴とす
るインクジェット記録装置の記録ヘッド。
【請求項２】前記接着層は、１０〜１００μｍの範囲の
層厚とされてい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の記録ヘッド。
【請求項３】前記支持体は、熱容量の大きい材料で形成
されていることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のインクジェット記録装置の記録ヘッド。
【請求項４】前記支持体は、放熱効率を向上させる形状
に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３
のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の記録
ヘッド。
【請求項５】前記支持体の形状は、中央部と両端に段差
を設け中央部を高くした形状に形成されていることを特
徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置の記
録ヘッド。
【請求項６】前記支持体の形状は、中央部または両端の
いずれかがそり上がった形状に形成されていることを特
徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置の記
録ヘッド。
【請求項７】請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載
の記録ヘッドが、インクタンクと一体型とされている記
録装置のキャリッジに着脱自在に取り付けられているこ
とを特徴とする記録ヘッドカートリッジ。