JPH09123451A - インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを備えたインクジェットカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク流路のリフィルに悪影響を及ぼすこと
なく、溝付天板の高精度な寸法管理を不要にして、小型
化やコストダウンが容易に行えるインクジェットヘッド
を提供する。 【解決手段】 各吐出口に供給するインクを一時的に貯
える共通液室を形成するための壁部および各吐出口と共
通液室とを連通するインク流路を形成するための溝部を
有する溝付部材と、各吐出口からインクを吐出するため
のエネルギー発生素子が設けられた素子基板と、共通液
室およびインク流路を形成するために溝付部材と素子基
板とを密着させる押え部材と、エネルギー発生素子に与
える駆動信号を中継する中継配線基板とを有するインク
ジェットヘッドにおいて、溝付部材の吐出口と対向する
部位に接合され、押え部材の押圧力によって変形して溝
部と対向する部位の液室後壁を素子基板に密着させる弾
性部を有する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを吐出して
記録を行うインクジェットヘッド、インクジェットヘッ
ドとインクジェットヘッドにインクを供給するインクタ
ンクとが一体的に構成されたインクジェットカートリッ
ジ、及びインクジェットカートリッジを搭載して所望の
記録を行うインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェットヘッド及びインク
ジェットカートリッジには図８及び図９に示すような構
成が知られている。図８は従来のインクジェットヘッド
の構成を示す斜視図である。また、図９はインクジェッ
トヘッドをインクジェットカートリッジに取り付けた様
子を示す図であり、同図（ａ）はその斜視図、同図
（ｂ）はその側断面図である。

【０００３】インクジェットヘッドは特開平３−１０１
９５７号公報などにその構成が開示されており、図８で
はその例が示されている。図８において、溝付天板（溝
付部材）１０２には、インクを吐出するための複数の吐
出口１０６が形成されたオリフィスプレート１０７が一
体的に取り付けられ、インクを一時的に保持する共通液
室１０５及び共通液室１０５から各吐出口１０６へイン
クを導くためのインク流路１０４を形成するための後端
壁部１０５ａ、凹部１０４ｂ、及び壁部１０４ａが設け
られている。

【０００４】共通液室１０５を形成している後端壁部１
０５ａには所定の厚みを持った突状部材１０３が設けら
れている。この突状部材１０３は後端壁部１０５ａの所
定の領域に設けられているが、特に後端壁部１０５ａの
中央に設けられることが好ましい。この突状部材１０３
が後端壁部１０５ａの中央に設けられることで、溝付天
板１０２と素子基板１０１とが接合されるときにバラン
スのよい接合ができるようになる。すなわち、インク流
路１０４を形成する壁部１０４ａの直線的な並びに対し
て、後端壁部１０５ａに設けられた突状部材１０３の１
点で接合の応力を受けるため、素子基板１０１と溝付天
板１０２とを接合するときに、傾きやズレなどの問題が
発生しなくなる。

【０００５】一方、インク流路１０４を形成するための
壁部１０４ａは、共通液室１０５を形成するための後端
壁部１０５ａよりも厚さｂだけ厚く形成され、段差が設
けられている。この段差は、素子基板１０１と溝付天板
１０２との接合の際に接着剤が流し込まれる隙間とな
る。

【０００６】ここで、後端壁部１０５ａの突状部材１０
３は前述した段差と同じ厚みを有している。したがっ
て、素子基板１０１と溝付天板１０２との接合面の外周
部に設けた接着剤が、素子基板１０１と溝付天板１０２
との接合面に均一にムラなく進入することが可能にな
る。

【０００７】次に、図９を参照してインクジェットカー
トリッジについて説明する。図９は特開平３−１０１９
５５号公報で開示されているインクジェットカートリッ
ジである。

【０００８】図９において、素子基板２１０は複数の吐
出圧発生部材（電気熱変換体）を備えており、シリコン
（Ｓｉ）等で形成されている。溝付天板２０２は、イン
クを吐出するための複数の吐出口２０９、インクを吐出
口２０９へ導くための複数のインク流路２０７となる溝
部２０７ａ、インク流路壁となる壁部２０７ｂ、及び各
インク流路２０７へ送るインクを一時的に貯溜するため
の共通液室２０８から構成され、樹脂の成形品でできて
いる。支持板２０３は各部品を構築してインクジェット
ヘッドを構成するための支持部材となり、例えばアルミ
ニウム（Ａｌ）などで形成されている。押えバネ２０４
はインク流路２０７、及び共通液室２０８を形成するた
めに素子基板２１０と溝付天板２０２とを密着させるも
のであり、例えば、リン青銅、バネ用ステンレス、ＦＲ
Ｐ等で形成されている。接着剤２０５は素子基板２１０
と溝付天板２０２とを仮止めするためのものであり、光
硬化型が用いられている。

【０００９】押えバネ２０４には、図９（ａ）、（ｂ）
に示すように溝付天板２０２の上面に略平行な平面部２
０４ｃが、また素子基板２１０と溝付天板２０２との接
合面側に沿って側面部２０４ｄが形成され、略コ字形状
となっている。また、押えバネ２０４には、その側面部
２０４ｄに支持板２０３と係合するアーム部２０４ｅ
と、平面部２０４ｃから延長されて溝付天板２０２の上
面側に折り曲げられた線圧発生部２０６とが設けられて
いる。この線圧発生部２０６によって素子基板２１０と
溝付天板２０２とが線押圧され、押圧の応力が集中して
均一な押圧力を得ることができるため、確実で信頼性の
高い接合が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のインクジェットヘッドでは、小型化及びコ
ストダウンを行うためには、電気熱変換体を備えた素子
基板を小型化する必要があり、それに伴い溝付天板を小
型化した場合、共通液室の体積や断面積あるいは共通液
室へのインク供給口の形状が制約されるため、流路抵抗
が大きくなってインク流路のリフィルに悪影響を及ぼす
恐れがあった。

【００１１】また、図８に示したように共通液室を形成
する壁部の吐出口側や後端側が浮かないようにして素子
基板と溝付天板とを確実に接合をするためには、共通液
室の後端壁部に設けた突状部材の厚みと段差の厚みとを
同じにする必要があるが、これらの寸法を精度よく管理
することが困難であった。

【００１２】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、インク
流路のリフィルに悪影響を及ぼすことなく、溝付天板の
高精度な寸法管理を不要にして、小型化やコストダウン
が容易に行えるインクジェットヘッドを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のインクジェットヘッドは、インクを吐出する複
数の吐出口が設けられ、前記各吐出口に供給するインク
を一時的に貯える共通液室を形成するための壁部、およ
び前記各吐出口と前記共通液室とを連通するインク流路
を形成するための溝部を有する溝付部材と、前記各吐出
口からインクを吐出するためのエネルギーを発生するエ
ネルギー発生素子が設けられた素子基板と、前記共通液
室およびインク流路を形成するために前記溝付部材と前
記素子基板とを密着させる押え部材と、前記エネルギー
発生素子に与える駆動信号を中継する中継配線基板とを
有するインクジェットヘッドにおいて、前記溝付部材
の、前記吐出口と対向する部位に接合されており、前記
押え部材の押圧力によって変形して、前記壁部のうち、
前記溝部と対向する部位である液室後壁を前記素子基板
に密着させる弾性部を有することを特徴とする。

【００１４】このとき、前記弾性部を支える支点が前記
中継配線基板上に接していてもよく、前記弾性部を支え
る支点が、前記素子基板および前記中継配線基板が固定
される支持板上に接していてもよい。

【００１５】また、上記インクジェットヘッドは、前記
エネルギー発生素子として記録信号に基づいて熱エネル
ギーを発生する電気熱変換体を備えていてもよく、前記
電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより、
インクに生じる膜沸騰を利用して前記吐出口よりインク
を吐出させてもよい。

【００１６】さらに、上記のようなインクジェットヘッ
ドと、該インクジェットヘッドにインクを供給するイン
クタンクとによってインクジェットカートリッジを形成
してもよく、上記インクジェットヘッドと、被記録媒体
搬送手段とを有するインクジェット記録装置を形成して
もよい。

【００１７】上記のように構成されたインクジェットヘ
ッドは、押え部材を取り付けない状態では液室後壁と素
子基板とが接しない位置に保たれるため、接合するため
の接着剤の流し込み作業が容易に行われる。また、押え
部材が取り付けられると押え部材の押圧力によって弾性
部が変形して液室後壁が素子基板に密着され、素子基板
と溝付部材とが接合されて共通液室やインク流路が形成
される。このとき、液室後壁の寸法のバラつきなどは弾
性部の変形量によって吸収される。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。

【００１９】（第１実施例）図１は本発明のインクジェ
ットヘッドの第１実施例の構成を示す図であり、同図
（ａ）は溝付天板（溝付部材）を素子基板に搭載した様
子を示す拡大断面図、同図（ｂ）は溝付天板を押え部材
である押えバネで素子基板に密着させた様子を示す拡大
断面図である。

【００２０】図１（ａ）、（ｂ）において、素子基板１
には不図示の複数の吐出圧発生素子（電気熱変換体）が
形成されている。溝付天板２は、インクを吐出するため
の複数の吐出口９と、吐出口９にインクを導くためのイ
ンク流路１０になる複数の溝部１０ａと、インクが供給
されるインク供給口８と、インク供給口８からのインク
を一時的に保持する共通液室７を形成するための液室後
壁２ａとが形成され、樹脂の成形品でできている。ま
た、図１（ａ）、（ｂ）に示すように溝付天板２の吐出
口９が設けられた面の反対側には、弾性部材（例えば樹
脂）で形成された弾性部２ｃが接合されている。

【００２１】支持板３は各部品を構築してインクジェッ
トヘッドを構成するための基体となるものであり、アル
ミニウム（Ａｌ）などによって形成されている。押えバ
ネ４は各インク流路１０と共通液室７とを形成するため
に素子基板１と溝付天板２とを密着させるものであり、
例えば、リン青銅、バネ用ステンレス、ＦＲＰ等ででき
ている。中継配線基板５は不図示のインクジェット記録
装置本体からの記録信号を素子基板１に伝達するもので
あり、ワイヤボンディング６によって素子基板１と中継
配線基板５とが電気的に接続されている。

【００２２】このような構成において、溝付天板２を素
子基板１及び中継配線基板５上に搭載すると、図１
（ａ）に示すように、溝付天板２は吐出口９が形成され
た先端部位と弾性部２ｃの支点２ｂとによって支えられ
る。このとき、液室後壁２ａは浮いた位置で保持され、
接着剤を流し込むための隙間が確保されている。

【００２３】このような状態から図１（ｂ）に示すよう
に押えバネ４によって溝付天板２を素子基板１に押圧す
ると、弾性部２ｃの支点２ｂに支えられてバネ性を持っ
た弾性部２ｃが変形し、液室後壁２ａの先端が素子基板
１と密着する。このとき接着剤によってそれぞれを接着
固定することで共通液室７及びインク流路１０が形成さ
れる。

【００２４】ここで、液室後壁２ａの寸法のバラつきは
弾性部２ｃの変形量によって吸収されてしまうため、従
来のように溝付天板２の寸法を高精度に管理する必要が
なくなり、共通液室７の体積や断面積あるいはインク供
給口８の形状に自由度をもたせることができるため、吐
出性能を確保しつつ、インクジェットヘッドの小型化や
コストダウンが容易に行えるようになる。

【００２５】（第２実施例）図２は本発明のインクジェ
ットヘッドの第２実施例の構成を示す図であり、同図
（ａ）は溝付天板を素子基板に搭載した様子を示す拡大
断面図、同図（ｂ）は溝付天板を押えバネで素子基板に
密着させた様子を示す拡大断面図である。

【００２６】本実施例のインクジェットヘッドは弾性部
１２ｃの支点１２ｂが中継配線基板１５に設けた溝１５
ａに挿入され、支持板１３に支えられた構成となってい
る。その他の構成は第１実施例と同様であるため、その
説明は省略する。

【００２７】このような構成においても押えバネ１４の
押圧によって溝付天板１２の弾性部１２ｃが変形し、素
子基板１１と液室後壁１２ａが密着して共通液室１７が
形成される。このとき液室後壁１２ａの寸法のバラつき
は弾性部１２ｃの変形量によって吸収されるため第１実
施例と同様に吐出性能を確保しつつ、インクジェットヘ
ッドの小型化やコストダウンが容易に行えるようにな
る。

【００２８】次に、上記各実施例のインクジェットヘッ
ドが組み込まれて使用されるインクジェットユニットＩ
ＪＵ、インクタンクＩＴ、インクジェットカートリッジ
ＩＪＣ、キャリッジＨＣ、及びインクジェット記録装置
ＩＪＲＡの例について図３から図７を参照して説明す
る。

【００２９】図３は本発明のインクジェットヘッドが組
み込まれるインクジェットカートリッジの構成を示す斜
視図、図４は図３に示したインクジェットカートリッジ
の分解斜視図、及び図５は図４に示したインクタンクを
インクジェットヘッド取付面から見た斜視図である。ま
た、図６は図３に示したインクジェットカートリッジを
キャリッジに取り付けた様子を示す断面図であり、図７
は図３に示したインクジェットカートリッジが搭載され
るインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。

【００３０】インクジェットカートリッジＩＪＣは、図
３の斜視図に示すように、インクの収納割合が大きくな
っているので、インクタンクＩＴからインクジェットユ
ニットＩＪＵの先端がわずかに突出した形状になってい
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ＩＪＲＡに搭載されているキャリッジ
ＨＣ（図６参照）の後述する位置決め手段及び電気接点
によって固定支持されるとともに、キャリッジＨＣに対
して着脱可能なディスポーザブルタイプである。

【００３１】まず、インクジェットユニットＩＪＵにつ
いて説明する。

【００３２】本実施例のインクジェットユニットＩＪＵ
は、電気信号に応じてインクに膜沸騰を発生させるため
の熱エネルギーを与え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。

【００３３】図４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（熱エネルギー発生素
子）と、これに電力を供給するアルミニウム（Ａｌ）等
の電気配線とが成膜技術により形成されている素子基板
である。２００は素子基板１００に対する中継配線基板
であり、素子基板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、本体からの電気信号を受けるパッド２０
１とを有している。

【００３４】１３００は各インク流路を区分するための
隔壁やインクを一時的に保持する共通液室等が設けられ
た溝付天板で、インクタンクＩＴから供給されるインク
を共通液室へ導くインク供給口１５００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４
００と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ォンが好ましいが、他の成型用樹
脂材料を用いても良い。

【００３５】３００は中継配線部材２００の裏面を平面
で支持する例えば金属製の支持板で、インクジェットユ
ニットＩＪＵの底板となる。５００は押えバネであり、
共通液室を軽圧で押圧するとともに線圧発生部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。

【００３６】押えバネ５００はその足部が穴３１２１に
貫通され、素子基板１００および溝付天板１３００を挟
み込んだ状態で支持板３００の裏面側で係合されること
により、線圧発生部５０１の付勢力によって素子基板１
００と溝付天板１３００とを圧着固定する。また支持板
３００は、インクタンクＩＴの２つの位置決め突起１０
１２、及び熱融着保持用の突起１８００、１８０１（図
５参照）が係合される位置決め用の穴３１２、１９０
０、２０００を有するとともに、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、加えてインクタンクＩＴ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を有している。支持板３００に対する中継配線基
板２００の取り付けは接着剤等で貼着して行われる。な
お、支持板３００の凹部２４００は、それぞれ位置決め
用の突起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ＩＪＣ（図３
参照）では、その周囲の３辺に形成された平行溝３００
０、３００１のヘッド先端域の延長線上にあって、ゴミ
やインク等の不要物が突起２５００、２６００に至るこ
とがないように配置されている。蓋部材８００は、イン
クジェットカートリッジＩＪＣの外壁を形成するととも
に、インクタンクＩＴとでインクジェットユニットＩＪ
Ｕを収容する空間を形成している。また、この平行溝３
００１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２２００に連続するインク導管１６
００がインク供給管２２００側を固定された片持ちばり
として形成され、インク導管１６００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。なお、６０１はインクタンク
ＩＴとインク供給管２２００との結合シールを行うパッ
キン、７００はインク供給管２２００のインクタンクＩ
Ｔ側端部に設けられたフィルターである。

【００３７】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、製造上の精度低下
を無くしているだけでなく、片持ちばりのインク導管１
６００によって大量生産時においてもインク導管１６０
０の上述したインク供給口１５００に対する圧接状態が
安定化される。本実施例では、この圧接状態下で封止用
接着剤をインク供給部材６００側から流し込むだけで、
より完全な連通状態を得ている。なお、インク供給部材
６００の支持板３００に対する固定は、支持板３００の
穴１９０１、１９０２に貫通して支持板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。ま
た、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取付側
壁面のくぼみ（不図示）内に収められるのでインクジェ
ットユニットＩＪＵの位置決め面を正確に得ることがで
きる。

【００３８】次に、図４を参照してインクタンクＩＴに
ついて説明する。

【００３９】インクタンクＩＴは、カートリッジ本体１
０００と、インクを吸収して保持するインク吸収体９０
０と、インク吸収体９００をカートリッジ本体１０００
のインクジェットユニットＩＪＵ取付面の反対側の側面
から挿入した際に、これを封止する蓋部材１１００とで
構成されている。

【００４０】９００はインクを含浸させるためのインク
吸収体であり、カートリッジ本体１０００内に配置され
る。１２００はインクジェットユニットＩＪＵに対して
インクを供給するためのインク供給穴であるとともに、
インクジェットユニットＩＪＵをカートリッジ本体１０
００に固定する以前の工程でインク吸収体９００にイン
ク含浸するためのインク注入口にもなる。

【００４１】１４０１はインクがインクタンクＩＴから
供給される際に内部の負圧が上昇するのを防止するた
め、インクタンクＩＴ内部を周辺の大気に連通する大気
連通口である。１４００はインクの蒸発を防止するため
に大気連通口１４０１を蓋するキャップであり、キャッ
プ１４００には細孔が設けられ、このことによって各領
域内の空気と外部の空気との連通が確保されている。

【００４２】インクタンクＩＴ内には、大気連通口１４
０１からインク供給穴１２００と最も遠い角領域まで連
続する空気領域を確保するために、カートリッジ本体１
０００にタンク内リブ２３００、また蓋部材１１００に
部分リブ１１０１、１１０２が形成されている。これら
のタンク内リブ２３００、及び部分リブ１１０１、１１
０２によって、インク供給穴１２００から最も遠い部位
のインクについても安定してインク供給穴１２００側へ
毛管力で導くことができる。

【００４３】限られた空間内にインクをできるだけ多く
収納するためには直方体が適しているが、インクタンク
ＩＴ内に収容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、角部の領域の近接する２面に
空気領域を確保するためのリブを設けることが重要であ
る。さらにインクタンクＩＴのタンク内リブ２３００
は、直方体のインク吸収体９００の厚み方向に対してほ
ぼ均一な分布で配置されている。このような構成にする
ことで、インクタンクＩＴ内の大気圧分布が均一化さ
れ、インクタンク内に無駄なインクが残ることがほとん
どなくなる。さら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
ンク供給穴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
に位置するインク吸収体に対して、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
配設するとよい。但し、大気連通口１４０１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。

【００４４】加えて、インクジェットカートリッジＩＪ
ＣのインクジェットユニットＩＪＵに対する後方の面を
平面化すると、装置に組み込まれたときに必要なスペー
スを最小にすることができるとともに、インクの収容量
を最大限に確保することができる。したがって、装置の
小型化を達成できるだけでなく、カートリッジの交換頻
度を減少させることができる。

【００４５】また、本例ではインクジェットユニットＩ
ＪＵを一体化するための空間を利用して、大気連通口１
４０１用の突出部分を形成し、この突出部分の内部を空
洞化して大気圧供給空間１４０２を形成している。この
大気圧供給空間１４０２に大気連通口１４０１が配置さ
れているので、何らかの異常で、インクがインク吸収体
９００から離脱しても、この大気圧供給空間１４０２が
そのインクを一時的に保持して確実にインク吸収体９０
０に回収されるため、無駄のない優れたインクジェット
カートリッジＩＪＣを提供することができる。

【００４６】次に、インクタンクＩＴに対するインクジ
ェットユニットＩＪＵの取付面の構成について図５を参
照して説明する。

【００４７】図５に示すように、インクジェットヘッド
ＩＪＨの吐出口のほぼ中心を通り、かつインクタンクＩ
Ｔの底面もしくはキャリッジＨＣの載置基準面に平行な
直線をＬ₁ とすると、支持板３００の穴３１２（図４参
照）に係合する２つの位置決め突起１０１２はこの直線
Ｌ₁ 上に配置されている。この位置決め突起１０１２の
高さは支持板３００の厚みよりもわずかに低く、支持板
３００の位置決めを行うために使用される。図５に示す
直線Ｌ₁ の延長上にはキャリッジＨＣに対する位置決め
用フック４００１の係合面４００２（図６参照）が係合
する爪２１００が配置されており、キャリッジＨＣに対
する位置決めの作用力がこの直線Ｌ₁ を含む基準面に平
行な面領域で作用する。図６で後述するが、これらの関
係は、インクタンクＩＴのみの位置決め精度がインクジ
ェットヘッドＩＪＨの吐出口の位置決め精度と同等とな
るので有効な構成である。

【００４８】また、支持板３００を固定するための穴１
９００、２０００にそれぞれ対応する突起１８００、１
８０１は、位置決め突起１０１２よりも高く形成され、
支持板３００を貫通して突出した部分が熱融着されるこ
とで支持板３００をその側面に固定する。上述の直線Ｌ
₁ に垂直でこの突起１８００を通る直線をＬ₃ とし、突
起１８０１を通る直線をＬ₂ としたとき、直線Ｌ₃ 上に
はインク供給穴１２００のほぼ中心が位置するので、イ
ンク供給穴１２００とインク供給管２２００との結合状
態が安定化されるように作用し、落下や衝撃に対しても
これらの結合状態への負荷が軽減されるので好ましい構
成である。また、直線Ｌ₂ と直線Ｌ₃ とが同一線上にな
く、インクジェットヘッドＩＪＨの吐出口側の位置決め
突起１０１２の周辺に突起１８００、１８０１が存在し
ているので、インクジェットヘッドＩＪＨのインクタン
クＩＴに対する位置決めの補強効果を生んでいる。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、インクジェットヘッドＩＪ
Ｈの先端側の重量に対しても充分な強度と位置精度を与
えている。

【００４９】なお、２７００はインクタンクＩＴの先端
ツバで、キャリッジの前板４０００（図６参照）の穴に
挿入され、インクタンクＩＴの変位が極端に悪くなるよ
うな異常時に対処するために設けられている。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、インクジェットカー
トリッジＩＪＣが後述する旋回装着された位置でこのバ
ーの下方に侵入し、位置決め位置から離脱させる不要な
上方方向への力が作用しても、装着状態を維持するため
に働く保護用部材になる。

【００５０】インクタンクＩＴは、インクジェットユニ
ットＩＪＵが装着された後に蓋８００で覆われること
で、インクジェットユニット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Ｉ
ＪＣは、キャリッジＨＣに載置するための下方開口がキ
ャリッジＨＣと近接するため、実質的に４方包囲空間が
形成されてしまう。したがって、この包囲空間内にある
インクジェットヘッドＩＪＨからの発熱はこの空間内の
保温効果として有効となるものの長期連続使用状態では
わずかに温度が上昇してしまう。このため本例では、支
持板３００の自然放熱を助けるためにインクジェットカ
ートリッジＩＪＣの上方面にスリット１７００を設け
て、昇温を防止するとともにインクジェットユニットＩ
ＪＵ全体の温度分布の均一化を図っている。

【００５１】以上のような構成でインクジェットカート
リッジＩＪＣが組み立てられると、インクはカートリッ
ジ本体１０００内部からインク供給穴１２００、支持板
３００に設けられた穴３２０、及びインク供給部材６０
０の中裏面側に設けられた導入口を経由してインク供給
部材６００内に供給される。インク供給部材６００の内
部を通ったインクはインク導管１６００、インク供給管
２２００、及び溝付天板１３００のインク導入口１５０
０を経由して共通液室内へと流入する。上記インク連通
用の各接続部には、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、インク供給路が確保される。

【００５２】なお、溝付天板１３００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を用
い、オリフィスプレート４００とともに金型内で一体に
同時成型される。上述のような一体成型は、インク供給
部材６００、溝付天板１３００とオリフィスプレート４
００、及びカートリッジ本体１０００などの部品に適用
したので組立て精度が高水準になるばかりでなく、大量
生産時の品質向上に極めて有効である。また部品点数の
数を従来に比較して減少させることもできる。

【００５３】また、図３に示すように、インクジェット
ユニットＩＪＵをインクタンクに取り付けると、インク
供給部材６００の上面部６０３とインクタンクＩＴの屋
根の端部４００８との間、及び下面部６０４とインクタ
ンクＩＴの下方のヘッド側端部４０１１（図５参照）と
の間にスリットＳが形成される。これらスリットＳは、
カートリッジ本体１０００に設けられたスリット１７０
０の放熱効果を一層促進させるように作用するととも
に、インクタンクＩＴに対して不要な圧力が加わっても
インク供給部材６００、強いてはインクジェットユニッ
トＩＪＴにその圧力が及ぶことを防止している。

【００５４】次に、キャリッジＨＣに対するインクジェ
ットカートリッジＩＪＣの取り付け構造について図６を
参照して説明する。

【００５５】図６において、５０００は被記録媒体を搬
送するための搬送手段を構成するプラテンローラで、記
録媒体Ｐを図６の下方から上方へと案内する。キャリッ
ジＨＣには、インクジェットカートリッジＩＪＣの吐出
面側に位置する前板４０００（厚さ２ｍｍ）と、インク
ジェットカートリッジＩＪＣの中継配線基板２００のパ
ッド２０１に対応するパッド２０１１を備えたフレキシ
ブルシート４００５、及びこれらを裏面側から各パッド
２０１１に対して押圧するゴムパッドシート４００７を
保持する電気接続用支持板４００３と、インクジェット
カートリッジＩＪＣを記録位置へ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。

【００５６】前板４０００には支持板３００の位置決め
用の突起２５００、２６００にそれぞれ対応する位置決
め用突出面４０１０を備え、インクジェットカートリッ
ジＩＪＣの装着後はこの位置決め用突出面４０１０に向
う垂直な力を受けている。このため、前板４０００のプ
ラテンローラ側に、その垂直な力の方向に向って補強用
のリブ（不図示）が設けられている。これらのリブは、
インクジェットカートリッジＩＪＣ装着時の前面位置Ｌ
₅ 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、ヘッド保護用としても機能して
いる。また、電気接続部用支持板４００３には補強用リ
ブ４００４が複数設けられ、プラテン側からフック４０
０１側に向かってその高さが徐々に減じられている。こ
れは、カートリッジ装着時の位置を図６のように傾斜さ
せるための機能を果たしている。

【００５７】また、電気接続部用支持板４００３は電気
的接触状態を安定化させるため、位置決め用突出面４０
１０がインクジェットカートリッジＩＪＣに及ぼす作用
方向と逆方向に、インクジェットカートリッジＩＪＣへ
の作用力を及ぼすための位置決め面４００６を位置決め
用突出面４０１０に対応してそれぞれ備え、これらの間
にパッドコンタクト域を形成するとともにパッド２０１
１に対応するゴムパッドシート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は、インク
ジェットカートリッジＩＪＣが記録可能な位置に固定さ
れると、中継配線基板２００の表面に当接した状態とな
る。本例では、さらに中継配線基板２００のパッド２０
１を前述した直線Ｌ₁ に関して対称となるように配置し
ているので、ゴムパッドシート４００７の各ボッチの変
形量が均一化されてパッド２０１１、２０１の当接圧が
より安定化する。本例のパッド２０１の分布は、上方、
下方２列、縦２列である。

【００５８】フック４００１は、固定軸４００９に係合
する長穴を有し、この長穴の移動範囲を利用して図６に
示された位置から反時計方向に回動させた後、プラテン
ローラ５０００に沿って左方向へ移動させることでキャ
リッジＨＣに対するインクジェットカートリッジＩＪＣ
の位置決めが行われる。このフック４００１の構成はど
のようなものでも良いが、レバー等で行えるものが好ま
しい。いずれにしてもこのフック４００１の回動時に
は、インクジェットカートリッジＩＪＣがプラテンロー
ラ５０００側へ移動されつつ、位置決め用の突起２５０
０、２６００が位置決め用突出面４０１０に当接する位
置に移動される。また、フック４００１の左方向への移
動によって、フック４００１の直角面４００２とカート
リッジＩＪＣの爪２１００の９０゜面とが密着されつ
つ、突起２５００と位置決め用突出４０１０との接触域
を中心にインクジェットカートリッジＩＪＣが水平面内
で旋回する。

【００５９】そしてフック４００１が所定位置に保持さ
れると、パッド２０１とパッド２０１１、突起２５００
と位置決め用突出面４０１０、フック４０００の直角面
４００２と爪２１００、及び中継配線部材２００と位置
決め面４００６のそれぞれが同時に接触してキャリッジ
ＨＣに対するインクジェットカートリッジＩＪＣの保持
が完了する。

【００６０】最後に、インクジェット記録装置本体の概
略について図７を参照して説明する。

【００６１】図７において、キャリッジＨＣは、駆動モ
ータ５０１３の正逆回転に連動する駆動力伝達ギア５０
１１、５００９を介して回転するリードスクリュー５０
０５の螺旋溝５００４に係合され、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
ＨＣの移動方向にわたって記録媒体Ｐをプラテン５００
０に対して押圧する。５００７、５００８はフォトカプ
ラでキャリッジレバー５００６の存在を確認し、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。５０１６はインクジェットヘッド
ＩＪＨの前面をキャッピングするキャップ部材５０２２
を支持するキャップ支持部材である。また、５０１５は
このキャップ部材５０２２内を吸引する吸引手段で、キ
ャップ内開口５０２３を介してインクジェットヘッドＩ
ＪＨの吐出口の吸引回復動作を行う。５０１７はクリー
ニングブレードで、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移動手段であ
り、本体支持板５０１８に支持されている。なお、クリ
ーニングブレード５０１７は、この形態に限ることはな
く、他の周知のものを適用してもよい。また、５０２１
は、吸引回復の動作を開始するためのレバーで、キャリ
ッジＨＣと係合するカム５０２０の移動にともなって移
動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ等の公知の伝
達手段で伝達されて移動制御される。

【００６２】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００６３】溝付部材の吐出口と対向する部位に接合さ
れ、溝部と対向する部位である液室後壁を素子基板と接
しない位置に保ち、押え部材の押圧力が加えられると変
形して液室後壁を素子基板に密着させる弾性部を有する
ことで、インク流路や共通液室を形成する際に、溝付部
材の液室後壁の寸法のバラつきが弾性部の変形量によっ
て吸収されてしまうため、従来のように溝付部材の寸法
を高精度に管理する必要がなくなり、共通液室の体積や
断面積などに自由度をもたせることができるため、吐出
性能を確保しつつ、インクジェットヘッドの小型化やコ
ストダウンが容易に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの第１実施例の
構成を示す図であり、同図（ａ）は溝付天板（溝付部
材）を素子基板に搭載した様子を示す拡大断面図、同図
（ｂ）は溝付天板を押さえ部材である押えバネで素子基
板に密着させた様子を示す拡大断面図である。

【図２】本発明のインクジェットヘッドの第２実施例の
構成を示す図であり、同図（ａ）は溝付天板を素子基板
に搭載した様子を示す拡大断面図、同図（ｂ）は溝付天
板を押えバネで素子基板に密着させた様子を示す拡大断
面図である。

【図３】本発明のインクジェットヘッドが組み込まれる
インクジェットカートリッジの構成を示す斜視図であ
る。

【図４】図３に示したインクジェットカートリッジの分
解斜視図である。

【図５】図４に示したインクタンクをインクジェットヘ
ッド取付面から見た斜視図である。

【図６】図３に示したインクジェットカートリッジをキ
ャリッジに取り付けた様子を示す断面図である。

【図７】図３に示したインクジェットカートリッジが搭
載されるインクジェット記録装置の構成を示す斜視図で
ある。

【図８】従来のインクジェットヘッドの構成を示す斜視
図である。

【図９】インクジェットヘッドをインクジェットカート
リッジに取り付けた様子を示す図であり、同図（ａ）は
その斜視図、同図（ｂ）はその側断面図である。

【符号の説明】

１、１１、１００ 素子基板 ２、１２、１３００ 溝付天板 ２ａ、１２ａ 液室後壁 ２ｂ、１２ｂ 支点 ２ｃ、１２ｃ 弾性部 ３、１３、３００ 支持板 ４、１４、５００ 押えバネ ５、１５、２００ 中継配線基板 ６ ワイヤボンディング ７、１７ 共通液室 ８、１５００ インク供給口 ９ 吐出口 １０ インク流路 １０ａ 溝部 １５ａ 溝 ２０１、２０１１ パッド ３１２、３２０、１９００、１９０１、１９０２、２０
００、３１２１ 穴 ４００ オリフィスプレート ５０１ 線圧発生部 ６００ インク供給部材 ６０１ パッキン ６０２ 封止ピン ６０３ 上面部 ６０４ 下面部 ７００ フィルター ８００ 蓋 ９００ インク吸収体 １０００ カートリッジ本体 １０１２ 位置決め突起 １１００ 蓋部材 １１０１、１１０２ 部分リブ １２００ インク供給穴 １４００ キャップ １４０１ 大気連通口 １４０２ 大気圧供給空間 １６００ インク導管 １７００ スリット １８００、１８０１、２５００、２６００ 突起 ２１００ 爪 ２１０１ 抜け止め ２２００ インク供給管 ２３００ タンク内リブ ２４００ 凹部 ２７００ 先端ツバ ３０００、３００１ 平行溝 ４０００ 前板 ４００１ フック ４００２ 直角面 ４００３ 電気接続部用支持板 ４００４ 補強用リブ ４００５ フレキブルシート ４００６ 位置決め面 ４００７ ゴムパッドシート ４００８ 端部 ４００９ 固定軸 ４０１０ 位置決め用突出面 ４０１１ ヘッド側端部 ５０００ プラテンローラ ５００２ 紙押え板 ５００４ 螺旋溝 ５００５ リードスクリュー ５００６ キャリッジレバー ５００７、５００８ フォトカプラ ５００９、５０１１ 駆動力伝達ギア ５０１３ 駆動モータ ５０１５ 吸引手段 ５０１６ キャップ支持部材 ５０１７ クリーニングブレード ５０１８ 本体支持板 ５０１９ 移動手段 ５０２０ カム ５０２１ レバー ５０２２ キャップ部材 ５０２３ キャップ内開口 ＩＴ インクタンク ＩＪＣ インクジェットカートリッジ ＩＪＨ インクジェットヘッド ＩＪＲＡ インクジェット記録装置 ＩＪＵ インクジェットユニット ＨＣ キャリッジ Ｐ 記録媒体 Ｓ スリット

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 陽平 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 日隈 昌彦 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 種谷 陽一 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 益田 和明 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する複数の吐出口が設けら
   れ、前記各吐出口に供給するインクを一時的に貯える共
   通液室を形成するための壁部、および前記各吐出口と前
   記共通液室とを連通するインク流路を形成するための溝
   部を有する溝付部材と、 前記各吐出口からインクを吐出するためのエネルギーを
   発生するエネルギー発生素子が設けられた素子基板と、 前記共通液室およびインク流路を形成するために前記溝
   付部材と前記素子基板とを密着させる押え部材と、 前記エネルギー発生素子に与える駆動信号を中継する中
   継配線基板とを有するインクジェットヘッドにおいて、 前記溝付部材の、前記吐出口と対向する部位に接合され
   ており、 前記押え部材の押圧力によって変形して、 前記壁部のうち、前記溝部と対向する部位である液室後
   壁を前記素子基板に密着させる弾性部を有することを特
   徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   において、 前記弾性部を支える支点が前記中継配線基板上に接して
   いることを特徴とするインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインクジェットヘッド
   において、 前記弾性部を支える支点が、前記素子基板および前記中
   継配線基板が固定される支持板上に接していることを特
   徴とするインクジェットヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   のインクジェットヘッドにおいて、 前記エネルギー発生素子として記録信号に基づいて熱エ
   ネルギーを発生する電気熱変換体を備えていることを特
   徴とするインクジェットヘッド。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のインクジェトヘッドに
   おいて、 前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによ
   り、インクに生じる膜沸騰を利用して前記吐出口よりイ
   ンクを吐出させることを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項に記載
   のインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドに
   インクを供給するインクタンクとを有することを特徴と
   するインクジェットカートリッジ。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項に記載
   のインクジェットヘッドと、被記録媒体搬送手段とを有
   することを特徴とするインクジェット記録装置。