JPH06246927A - インクジェットカートリッジ、これに用いるインクタンク、インクジェットヘッド、及びインクジェット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録ヘッドとインクタンクと
が着脱可能なインクジェットカートリッジであって、装
置の設置方向の自由度インクジェットカートリッジや記
録装置の低コスト化を図り、両者の接続を良好に接続し
うるインクジェットカートリッジを得ることを目的とす
る。 【構成】 インクタンクと記録ヘッドの少なくとも一方
に両者の接続方向を多方向とする接続部材を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出して記録
を行うインクジェット記録装置に関する。さらに詳しく
はインクを吐出する記録ヘッドと、インクを保持するた
めのインクタンクとの取付方法に関する。

【０００２】

【背景技術】今日、プリンタやファクシミリ、ワープロ
等の情報記録機器が多く開発されている。

【０００３】これらの記録機器としてインクジェット方
式は高解像度、高速記録、低価格、小型化などの長所か
ら多く用いられている。

【０００４】これらの中でも装置の小型化とランニング
コストの低減は重要な課題である。

【０００５】小型化に対する課題を解決するものとして
例えば、図１１に示すように記録ヘッド１８０１ａとイ
ンクを充填したインク吸収体を内包するインクタンク１
８０１ｂを一体に構成したヘッドカートリッジ１８０１
を記録装置の搭載部１８０２に交換可能に接続したイン
クジェット装置がある。

【０００６】また例えば、ランニングコストの低減を図
る上で図１２に示すように記録ヘッド１９０１およびイ
ンクタンク１９０３を別々に構成し記録装置の搭載部１
９０３に別々に交換可能に接続する方法があった。

【０００７】また例えば、図１３に示すように記録ヘッ
ド２００１を記録装置の搭載部２００２に接続、固定
し、前記記録ヘッド２００１に対してインクタンク２０
０３を交換可能に接続する方法がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これらのような種々の
インクジェット記録装置を踏まえた上で、本発明者はイ
ンクジェット記録装置に記録ヘッドとインクタンクを配
接するにあたり次のような技術的課題があることを見出
した。

【０００９】すなわち図１１の方法では、インクとを吐
出する方向が決まれば、ヘッドカートリッジ１８０１を
記録装置の搭載部１８０２に搭載する方向は一方向に決
まってしまうため、インクジェットヘッドに対するイン
クの供給方向を一義的に決定してしまう。このため他の
装置にヘッドカートリッジを応用しようという場合、あ
るいは装置の設置方向を変えようとした場合にインクの
供給性能に伴う制限が生じヘッドカートリッジとしての
自由度がなく汎用性を失ってしまう欠点があった。

【００１０】また図１２の方法ではインクタンクから記
録ヘッドへのインクの供給はインク供給路１９０４を介
して行なわれるため記録ヘッドの向き（インクの吐出の
向き）に関係なく、インクタンクの向きをインク供給に
最適な向きに配置することができるが、インク供給路１
９０４を記録装置上に必要とするためコストアップおよ
び小型化の妨げになる。

【００１１】また図１３の方法では記録ヘッドがキャリ
ッジに対して固定されているため記録ヘッドの故障にた
いして交換が容易に出来ないという課題があった。

【００１２】本発明は上述の課題を解決するものであ
る。そしてそのような本発明の目的は異なる形態の装置
に搭載された場合であっても、又装置の配置を変えて使
用する場合であっても記録ヘッドに対するインクの供給
を安定して行いうるインクタンク、インクジェットヘッ
ドカートリッジ及びインクジェットヘッドを提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような、目的を達成
するための本発明の主たる構成は、インクを吐出するイ
ンクジェットヘッドにインクを導くためのインク導入部
と着脱可能に接続されて使用されるインクタンクであっ
て、前記インクジェットヘッドにインクを供給するため
のインク供給部と、前記インクジェットヘッドと接合す
るための接合部とを有し、該接合部は前記インクジェッ
トヘッドとの接合時に、前記インクジェットヘッドとの
間で複数の接続形態をとることを可能とするために、複
数の方向に配されているインクタンクである。

【００１４】若しくは、上述のインクタンクと、インク
を吐出するインク吐出口と、該インク吐出口に連通する
インク流路と、該インク液路に対応して設けられたイン
ク吐出圧発生素子と、前記インク供給部と接続してイン
クの供給を受けるためのインク導入部と、前記インクタ
ンクの接合部と接合する接合部を有するインクジェット
ヘッドとを有するインクジェットヘッドカートリッジで
ある。

【００１５】若しくは、上記インクジェットカートリッ
ジと、このインクジェットカートリッジを着脱可能に搭
載するためのキャリッジとを有するインクジェット装置
である。

【００１６】

【作用】本発明によれば、インクタンクの取付方向に制
限されることなく記録ヘッドを取り付けることができ、
インク吐出の方向を任意に変更することができる。

【００１７】また、インク消費後、インクタンクのみを
交換すればよくランニングコストの低減ができる。

【００１８】また、記録ヘッドの寿命後あるいは故障時
に、記録ヘッドを容易に交換できる。又、異なる形態の
装置もインクジェットカートリッジを共通で利用するこ
とができる等の効果が得られる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２０】（第１実施例）図１は本発明の実施例に関
する記録装置の記録ヘッド部およびインクタンク部を示
す模式的斜視図である。同図において、１は電気信号に
よりインクを吐出させる記録ヘッド、２はインクを収納
しておき記録ヘッド１に供給するインクタンク、１０は
インクタンク２から記録ヘッドにインクを供給する通路
となる記録ヘッド側のインク導入部、１１はインクタン
ク２から記録ヘッド１にインクを供給するインク供給
口、１２は記録ヘッド１とインクタンク２を一体化する
場合に両者をガイドして保持するためのヘッド側接合部
としての結合爪、１３は結合爪１２と係合するインクタ
ンク側接合部である結合爪ガイド溝、１６はインクタン
ク２内部を小部屋に分けるタンク内隔壁、１７はタンク
内隔壁１６に開けられた連通孔であり、これらの各部に
よってヘッドカートリッジ１０１が構成される。

【００２１】記録ヘッド１は、インク吐出圧発生素子と
しての圧電素子もしくはインク吐出に利用される熱エネ
ルギーを発生する複数の電気熱変換素子、又これを駆動
するための駆動回路が形成された基板と、上記電気熱変
換素子の各々に対応した吐出口および液路、と各液路に
連通する共通液室を構成するための天板とが接合される
ことによって構成されている。そして、このようにして
構成された記録ヘッドの吐出口が配された面が記録媒体
に対向するように装置に搭載される。図１においてはイ
ンクは矢印ａ方向に吐出されるように構成されている。

【００２２】インクタンク２は、インクを保持しながら
記録により消費されたインクを補うために適宜記録ヘッ
ド１にインクを供給するためのタンクであり、インクタ
ンク２単体で存在するときにはインク供給口１１からイ
ンクがもれないように図示せざる封止手段によって封止
されており、この封止手段は記録ヘッド１と一体化され
た時点で自動的あるいは手動で開放され、インクを供給
することができる。また、インクの消費により減少する
インク体積に応じて外部から大気を導入するような機構
を備えていてもよい。さらには、記録ヘッドに供給する
インクの圧力をわずかに負圧に保つことで、印字品位を
向上させインク漏れを防止する機構を内部に持つことも
出来る。

【００２３】記録ヘッド１とインクタンク２は一体化し
たヘッドカートリッジ１０１の状態で記録動作中の記録
装置上で使用されるが、次に両者を一体化する方法を説
明する。

【００２４】基本的に記録ヘッド１とインクタンク２は
図１に示されるように記録ヘッド側のインク導入部１０
とインクタンク側のインク供給口１１を結合することに
よって一体化されるため、この部分はインクの漏れ、あ
るいはインク流路への気体の侵入を防止する形になって
いる。本実施例においてはモールド部材の弾性を利用す
る方式を取っている。すなわち、記録ヘッド側のインク
導入部１０およびインクタンク側のインク供給口１１は
モールド部材で筒状に成形されており、記録ヘッド側の
インク供給口１０の外径よりもインクタンク側のインク
供給口１１の内径の方がわずかに小さく作られている
（図８ａ）。そこで記録ヘッド側のインク供給口１０を
インクタンク側のインク供給口１１に圧入すると両者は
半径方向にわずかに変形しながら密着して一体化され
る。また、結合部はモールド部材には限定されず、シー
ル機能を持ったものであれば良いので、他種の結合方式
については後述する。

【００２５】記録ヘッド１とインクタンク２の一体化に
おいては、上述の記録ヘッド側のインク供給口１０とイ
ンクタンク側のインク供給口１１の結合だけでもよいの
であるが、ヘッドカートリッジ１０１の取扱時において
予期せざる外力が加わった場合に簡単に外れないように
するため、あるいは一体化する場合に容易に一体化でき
るガイドとなるように、本実施例においては結合爪１２
と結合爪ガイド溝１３ａによって結合をより強固なもの
としている。すなわち、記録ヘッド側のインク供給口１
０と一体にモールドで成形され、弾性的に変形すること
が出来る結合爪１２は、先端に突起が設けられており、
この突起の高さの分だけ弾性的に変形しながら結合爪ガ
イド溝１３ａに係合していき、結合爪ガイド溝１３ａの
奥に設けられた溝が深くなった部分に結合爪溝１３ａの
突起が到達した時点で係合が完了するものである。

【００２６】さらに結合爪１２は記録ヘッド１とインク
タンク２の結合時に記録ヘッド側のインク供給口１０と
インクタンク側のインク供給口１１が容易に結合される
ように、ガイドとしての役割も持っている。すなわち結
合爪１２は記録ヘッド側のインク供給口１０よりも長く
なっており、記録ヘッド側のインク供給口１０がインク
タンク側のインク供給口１１に接する前に結合爪１２が
インクタンク２に接触するようになっている。ここで結
合爪１２の先端は斜めに切り取られており、斜めの部分
が結合爪ガイド溝に図１矢印ｂ方向のガイドとなって容
易に係合されうる。また、結合爪１２の先端に設けられ
た突起も斜めに切り取られており図１矢印ｃ方向のガイ
ドとなって容易な係合を助けている。

【００２７】なお、本実施例においては結合爪を記録ヘ
ッド側に設けたが、これには拘束されず、インクタンク
２側、あるいは記録ヘッド１とインクタンク２の両方に
設けることも出来る。

【００２８】ここで、本実施例におけるインクタンク２
の内部はタンク内隔壁１６によっていくつかの小部屋に
分けられており、タンク内隔壁１６のインクタンク２の
底面に近いところに開けられた連通孔１７によって小部
屋同士が繁った構造となっている。この場合、連通孔１
７のうちいくつかはインクによって満たされている必要
があるためインクタンク２は重力に対して連通孔１７の
ある方の面が下側になっていることがインクの供給性能
上望ましい。（図１で置かれた方向）。

【００２９】このように配置に方向性があるインクタン
クを用いたインクジェット装置を縦置にしたり、横置に
したりして使用した場合には、インクタンクの配置が上
述の望ましい条件を満たさなくなり、前述の課題のよう
にインクの供給性能が低下してしまう虞れがある。

【００３０】そこで本実施例のインクタンクにおいては
結合爪１２と結合爪ガイド溝１３ａによる第１の結合方
向のほかに、約９０度回転した第２の結合方向を持って
いる。第２の結合方向の場合は、結合爪１２は同様に使
用されるが、結合爪ガイド溝１３は１３ａでなく１３ｂ
に係合される。係合する方法は前述の第１の結合方向と
同様である。

【００３１】従って前述のように記録装置を縦置で使用
したり横置で使用したりする場合や、インクの吐出方向
が異なる装置に同じインクジェットカートリッジを共通
に用いるような場合であっても、記録ヘッドの配置方向
に関係なくインクタンクの向きをインクの供給が安定し
て行なわれる方向にすることができる。

【００３２】このため、インクの吐出方向（ヘッドの配
置方向）に関係なく、安定したインク供給を行うことが
でき、良好な記録を行うことができる。

【００３３】又、記録装置の形態や記録装置の使用状態
の違いに合わせてそれぞれ新しいインクタンクやインク
ジェットカートリッジを用意する必要がないため、コス
ト的にも有利である。又、装置側にも特別な構成を付加
する必要がない。

【００３４】又、本実施例においては結合爪１２と結合
爪ガイド溝１３ａ及び１３ｂとの関係がインク供給口１
０に対して回転対称の位置にあるので、第２の結合方向
から更に９０度づつ、合計４方向の結合をすることも可
能であるため、さらに使用形態の自由度が広い。

【００３５】なお、本発明のインクタンクにおいては内
部に吸収体を配したものであってもよい。

【００３６】なお、本実施例においては、インクジェッ
トの方に１対の結合爪１２が配された形態であるが、イ
ンクジェットが２対の結合爪を有し上述と同様な接続形
態を達成してもよい。又、インクジェットヘッドの方に
２対の結合爪ガイド溝が設けられ、インクタンク側に１
対の結合爪を有するような形態であってもよい。

【００３７】次に本発明のインクジェットヘッドカート
リッジを着脱自在に搭載するキャリッジの構成について
説明する。

【００３８】図２は本発明の実施例に関する記録装置の
ヘッドカートリッジ部およびキャリア部を示す模式的斜
視図である。同図において、２００は電気信号によりイ
ンクを吐出させる記録ヘッド、２０１はインクを収納し
ておき記録ヘッド２００に供給するインクタンク、２０
３は記録ヘッド２００およびインクタンク２０１を保持
・走査する記録装置本体に設けられたキャリア、２０４
は記録ヘッドの保持・解除を行うヘッドレバー、２０５
はインクタンク２０１の着脱を行うインクタンクレバ
ー、２０７はキャリア２０３に記録ヘッド２００を固定
しておくためのヘッドホルダバネ、２０８はインクタン
ク２０１を保持しているタンクケース、でありこれらの
各部によって記録装置のヘッドカートリッジ部およびキ
ャリア部が構成される。

【００３９】次に、記録ヘッド１をキャリア１０２に機
械的、電気的に接続する方法を説明する。

【００４０】図３にキャリッジ１０２への記録ヘッド１
の接続部分を示す図１ａ方向から見た断面図を示す。同
図において１０９はキャリア１０２に固定され記録ヘッ
ド１に設けられた穴に係合して図の上下方向および紙面
と垂直方向の位置決めをする位置決めピン、１１０はキ
ャリッジ１０２に固定され、図３ａ方向に押し付けられ
る記録ヘッド１を受け止めるストッパ、４０１は記録装
置本体と記録ヘッド１とを電気的に接続するためのフレ
キシブルケーブル、１１１はフレキシブルケーブル４０
１とキャリッジ１０２の間に挟まれフレキシブルケーブ
ル４０１を弾性的に支持するパッド、１５は記録ヘッド
１に設けられた記録ヘッド１内のヒーター部と電気的に
接続されたコンタクト部である。

【００４１】記録ヘッド１はヘッド固定バネ１０８から
図示せざるレバーを介してａ方向に押し付けられてお
り、その位置は記録ヘッド１に設けられた穴と位置決め
ピン１０９との係合およびストッパ１１０との干渉によ
り一意に決まる。このようにして記録ヘッド１とキャリ
ッジ１０２は機械的に接続される。

【００４２】また記録ヘッド１に設けられたコンタクト
部１５とフレキシブルケーブル４０１の端面には相対す
る位置に複数の電気的な接点が設けられており、これら
を所定の圧力を持って押圧することにより記録装置本体
と記録ヘッド１が電気的に接続される。この際に複数の
電気的接点を一度に圧接する必要があるので、これらを
均一に圧接するために弾性材料で出来たパッド１１１を
押圧部に入れている。パッド１１１の材質は例えばシリ
コンゴムなどを用いており、押圧された時に発生する反
力は記録ヘッド１を押さえつけているヘッド固定バネ１
０８の力よりはるかに小さくなるように構成されてい
る。

【００４３】特にフレキシブルケーブル４０１に設けら
れた電気的接点は、押圧された際の応力を集中させて接
続を確実なものにするために突起状に構成してもよい。

【００４４】なお、本実施例においては電気的あるいは
機械的な結合部を記録ヘッド側に設けたが、これには拘
束されず、インクタンク２側、あるいは記録ヘッド１側
とインクタンク２側の両方に設けるようにするか、ま
た、どちらかに電気的結合部と機械的結合部を分けて設
けるようにしてもよい。

【００４５】次に上述の記録ヘッド１、インクタンク２
およびキャリッジ１０２を搭載した記録装置についてそ
の構成と動作を説明する。

【００４６】図４は本実施例に関する記録装置の概略を
示した模式的斜視図である。ヘッドカートリッジ１０１
を搭載するキャリッジ１０２は、キャリアモータ４０２
ａの正逆回転に連動して不図示の伝動機構を介して回転
するリードスクリュー１０３の螺旋状溝１０５に対して
係合するピン（不図示）を有し、リードスクリュー１０
３の回転に伴って矢印ａ、ｂ方向に往復移動される。１
０４はキャリアの回動を規制する摺動軸である。また、
キャリアセンサ５１０（不図示）によって、キャリア１
０２は非記録時等においてホームポジションを確定す
る。３０１は回復ユニットであり、ヘッドカートリッジ
１０１の記録領域外の所定位置（例えばホームポジショ
ン）においてヘッドカートリッジ１０１の吐出口面に対
向するキャップ３０２と、これを吐出口面に当接させて
非記録時等においてその保護を行わせるためのキャップ
進退駆動部（不図示）とを有している。また、当該当接
時において吐出口よりインクを吸引し、増粘インク、塵
埃、気泡等を吐出することによりインク吐出状態を良好
にするためのポンプや、吸引された廃インキを貯留する
部材が設けられてもよい。

【００４７】記録装置は次のような被記録媒体搬送手段
を有している。

【００４８】２０１は記録媒体６を図中ｃ方向に搬送す
るための搬送ローラ、２０２は記録媒体６を搬送ローラ
２０１に対して押圧するピンチローラであり、これら一
対のローラ間に挟持されて記録時には記録媒体６が図中
ｃ方向に間欠送りされる。搬送ローラ２０１は、搬送ロ
ーラギア２０５、搬送ローラアイドラギア２０６の伝動
機構を介して搬送モータ４０２ｂに係合し、駆動力の伝
達を受ける。また、ピンチローラ２０２はリリースレバ
ー２１０の操作によって搬送ローラ２０１に対し当接・
離隔が可能である。

【００４９】２０７は記録媒体６の被記録面を平坦に規
制するためのプラテンである。また、このプラテン２０
７に対して記録媒体６を密着させ、記録媒体６の浮上り
を防止するための部材が配設されていてもよい。

【００５０】２１３は記録の終了した記録媒体６を図中
ｃ方向に排出するために搬送ローラ２０１に同期して回
転する排紙ローラであり、排紙ローラ２１３と記録媒体
６を介して対向する位置には従動する拍車ローラ２１４
が設けられている。これらのローラにより記録終了後に
は記録媒体６がプリンタ外に排出される。

【００５１】次に本実施例に関する記録装置を組み込ん
だ情報処理装置に関して、その構成と電気回路について
説明する。

【００５２】図５は本実施例に関する記録装置を組み込
んだ情報処理装置の外観を表わす模式的斜視図である。

【００５３】同図において、６０１は上述のプリンタ
部、６０２は文字や数字およびその他のキャラクタを入
力するためキーや、各種指令を与えるためのキーなどを
備えたキーボード部、６０３表示器を備える表示部、６
０４は情報処理装置である。図６は本実施例に関する情
報処理装置の電気回路構成を表わすブロック図である。

【００５４】同図において、５０１は主制御をなすコン
トローラであり、５０２はある手順を実行する例えばマ
イクロコンピュータ形態のＣＰＵ、５０３はテキストデ
ータや画像データを展開したりする領域や作業用の領域
などを設けたＲＡＭ、５０４は前記手順に対応したプロ
グラムやその他フォントデータなどの固定データを格納
したＲＯＭ、５０５はＣＰＵ５０２の実行サイクルを作
り出したプリンタ部２による記録動作の際必要なタイミ
ングを作り出したりするタイマ、５０６はＣＰＵ５０２
からの信号と周辺装置を結ぶインターフェース部であ
る。

【００５５】また、５０７はプリンタ部６０１のコント
ローラであり、５０８はヘッドカートリッジ１０１に記
録信号や電力などを送出するヘッドドライバ、５０９
ａ、ｂはそれぞれキャリアモータ４０２ａ、搬送モータ
４０２ｂを駆動するのに必要な信号や電力などを送出す
るモータドライバ、５１０はキャリア１０２の位置を検
出し例えばホームポジションにキャリア１０２があるか
どうか判断するためのキャリアセンサ、５１１は記録媒
体６が未挿入であったりページ終端まで記録が終了して
しまったときに記録媒体６以外のところに記録を行なわ
せないために記録媒体６の有無を検出するペーパーセン
サである。

【００５６】さらに、６０５は例えばＦＤＤ、ＨＤＤ、
ＲＡＭカードなどの外部記憶装置、５１２は例えば他の
情報処理装置と通信を行なったり、内部のパスに直接接
続して周辺機器を制御したりするための外部インターフ
ェイスである。

【００５７】なお、図６のブロック図には含まれていな
いが、他に上記の電気回路に電力を供給するための電源
部があり、これには例えば充電式のバッテリーや、使い
捨ての乾電池、あるいは情報処理装置本体を固定して使
用する場合のＡＣ電源用変換器などがある。

【００５８】上述の電気回路構成により記録装置部で記
録媒体６に記録を行う訳であるが、以下に記録動作制御
シーケンスの概略を図７のフローチャートを用いて説明
する。

【００５９】プリンタ本体の表示操作部による記録指令
キーによる記録開始指示や、あるいは外部インターフェ
イスによる外部からの記録開始指示により以下の一連の
手順がスタートする。

【００６０】初めにステップＳ１で表示操作部がオンラ
イン状態になっているかどうかを判断する。これは主に
通信などによって外部から記録動作開始指示が送られて
きたときに、プリンタ側の準備が出来ていないまま記録
動作を開始しないための処置であり、ここで表示操作部
がオンライン状態と判断されると次にステップＳ２に進
む。

【００６１】ステップＳ２では記録媒体６がプリンタ部
にセットされているかどうかをペーパセンサ５１１など
の信号により判断する。これは、特にインクジェットプ
リンタ等の記録装置においては記録媒体なしで印字開始
した場合にプリンタ部内にインクが飛散し装置自身を汚
染してしまったり、あるいは記録媒体であるインクなど
を無駄に消費してしまったりすることを防ぐためであ
る。

【００６２】さらにこのステップＳ２において記録媒体
の有無だけで無くピンチローラ２０２と搬送ローラ２０
１のリリースがされているか否かの判断をしても良い。
これは記録媒体２１０がセットされていてもピンチロー
ラ２０２がリリースされている場合には正常な記録媒体
の搬送が行なわれないのでこれを防止するためである。
ピンチローラ２０２のリリースの判断には例えばリリー
スレバーにメカニカルなスイッチを設けるなどの手段に
よることができる。ここで記録媒体が正常にセットされ
ていないと判断されると次にステップＳ３に進む。

【００６３】ステップＳ３では操作者の注意を喚起し記
録媒体をセットさせるようにするためにメッセージを発
する。メッセージの発生方法は例えば表示操作部にライ
トをつけてメッセージを表示したり、あるいはブザーを
鳴らすような方法で表示するようにしても良い。

【００６４】またステップＳ３で記録媒体６がセットさ
れていると判断されたならば次にステップＳ４に進む。

【００６５】ステップＳ４では記録動作を開始する。Ｃ
ＰＵ５０２からの指示によりヘッドドライバ５０８がヘ
ッドカートリッジ１０１を駆動し、またこれに同期して
モータドライバ５０９ａ、ｂがそれぞれキャリアモータ
４０２ａ、搬送モータ４０２ｂを駆動して、キャリア１
０２の主走査方向移動、記録媒体の副走査方向移動およ
びヘッド記録ヘッド１のクリーニングなどを行ないなが
ら記録を行なう。

【００６６】最後にステップＳ５では例えばＣＰＵ５０
２からの信号により記録動作終了が指示されたり、ある
いは１ページ内の所定の副走査方向の記録ライン数に達
しこれ以上記録媒体上に記録ができないと判断された場
合や、ペーパーセンサ５１１により記録媒体６の記録化
の領域が終了したことが検知された場合などに、記録動
作終了と判定し記録動作手順を終了と判断する。

【００６７】ステップＳ６の記録動作終了の手順として
はまずキャリア１０２をホームポジションに復帰させ
る。これは記録動作終了後に電源を切る場合に備え、記
録ヘッド１のインク吐出面を保護するためにキャップを
しておくためである。次に例えば搬送モータ４０２ｂを
所定量駆動するか、あるいはペーパーセンサ５１０によ
り記録媒体６が排出されたことが確認されるようになる
まで搬送モータ４０２ｂを駆動することにより記録媒体
を排出する。そして、記録終了をＣＰＵ５０２が表示操
作部に表示したり、外部インターフェイスを通して周辺
装置に通知したりして記録動作完了となる。

【００６８】以上、本実施例のように記録ヘッドとイン
クタンクが分離可能であり、インク流路の取付方向を少
なくとも２方向以上持つようにインクタンクもしくは記
録ヘッドを構成することにより、以下のような効果が得
られる。

【００６９】すなわち、インクタンクの取り付け方向に
制限されずに記録ヘッドの取り付け方向を選択すること
ができ、インクの吐出方向を選択できるので、装置の設
置方向や装置の使用形態の自由度が増す。

【００７０】そしてこれらの構成は、異なる形態の装置
に対して、共通のヘッドカートリッジを用いることがで
きるという点でさらに効果が大きい。

【００７１】又、本実施例のインクジェットカートリッ
ジにおいては、インクタンクの供給口を１つとし接続方
向のみを変えられるので、使用形態が簡略化される。

【００７２】また、キャリア上にインクタンクを搭載す
るのでインク供給のためのチューブなどが不要になり装
置を小型化できる。

【００７３】また、インクがなくなった場合には、ヘッ
ドと一体になったカートリッジではなく、インクタンク
のみを交換すれば良いので、ランニングコストを低減で
きる。

【００７４】また、記録ヘッドあるいはインクタンクの
どちらか一方に交換が必要となった場合、交換が必要な
ほうだけ交換すればよいので、経済性が向上する。ま
た、記録ヘッドの交換に際しては、キャリアと記録ヘッ
ドの分離が容易になるため、交換作業が簡単になる。

【００７５】（第２実施例）図８（ｂ）、（ｃ）は本発
明にかかる他の実施例を示す記録ヘッドとインクタンク
のインク流路結合部である。図８（ｂ）はインクタンク
側のインク供給口１１ｂをゴム等のより弾性的材料で構
成した場合で、記録ヘッド側のインク導入部１０の外径
よりもインクタンク側のインク供給口１１ｂの内径をよ
り小さく作ることができ、記録ヘッド１とインクタンク
２の結合時の記録ヘッド側のインク供給口１０とインク
タンク側のインク供給口１１ｂの密着性は向上し、イン
ク流路のシール性能は向上する。また、インクタンク側
のインク供給口１１の変形に必要な力は小さくてよいた
め記録ヘッド１とインクタンク２の着脱の際の作動力を
小さくすることができる。

【００７６】図８（ｃ）は記録ヘッド側のインク導入部
１０ｃを尖鋭端を有する管状構造にし、インク供給部１
１ｃを穴のないゴム等の弾性的材料で構成した場合で、
記録ヘッド１と分離した状態においてインクタンク２の
インク供給部１１ｃは閉鎖状態でインク供給部１１ｃか
らのインクの漏れはなくインクタンク２単体での取り扱
いが優れている。また、インクタンク２を記録ヘッド１
に結合する際には、インク導入部１０ｃの尖鋭端がイン
ク供給部１１ｃに穴をあけインク流路を形成するため安
定した流路の結合ができ、またインクタンク２の分離結
合時の作動力を小さくすることができる。

【００７７】（第３実施例）第１実施例においては、イ
ンクジェットヘッドとインクタンクとの結合関係を変え
る場合に、インク導入部とインク供給口は同じとし、ヘ
ッドとインクタンクの取付方向を軸として回転させて結
合する方式であったが、これには拘束されず、インク導
入部もしくはインク供給口を複数異なる位置に持つよう
に構成してもよい。

【００７８】図９は本発明に係る他の実施例を示す記録
ヘッドとインクタンクの結合方向を示す模式的斜視図で
ある。同図において１はインクジェットヘッドであり、
１８は記録ヘッド１に設けられた第１インク導入部、Ａ
は第１インク導入部１８とは異なる方向に設けられた第
２インク導入部である。２はインクタンクである。これ
らの各部によりヘッドカートリッジ１０１が構成され
る。

【００７９】ここで、記録ヘッド１のインク吐出方向は
図９矢印Ｂｋ方向であり、記録ヘッドには第１インク導
入部１８と第２インク供給口Ａが互いに約９０度の角度
を持って開けられている。これらはインクタンク２のイ
ンク供給口１１が取り付けられない状態では封止されて
おり、図示せざる機構によりインク供給口１１が取り付
けられた場合のみ開放してインク通路を形成するように
なっている。よってどちらか一方にインクタンクが取り
付けられた場合には、他方は閉じておりイン通路中に空
気が混入することもないし、両方に取り付けられた場合
にも円滑にインクが流れることができる。

【００８０】なお、この場合のインクタンク２は、前述
の第１実施例の場合と異なり、重力の影響をあまり受け
ずにインクを供給するタイプを使用することができる。
これにより本実施例においては、図９矢印ａ方向から、
第２インク供給口１９に向けてインクタンクを取り付け
ることもできるし、図９矢印ｂ方向から、第１インク供
給口１８に向けてインクタンクを取り付けることも可能
である。

【００８１】ヘッドカートリッジ１０１を図４のキャリ
ア１０２に取り付けた場合のキャリア走査方向を図９矢
印ａ方向とすると、記録ヘッドの向きを変えないで第２
インク供給口Ａにインクタンク２を取り付けた場合には
記録装置からインクタンクがはみ出さず、全高を低くす
ることができ、第１インク供給口１８にインクタンク２
を取り付けた場合には、キャリア１０２の幅を狭くする
ことができて記録装置の全幅を狭くすることができ、さ
らには図９矢印ｃの方向に別のインク供給口（不図示）
を設けてそちらにインクタンク２を取り付けた場合にも
記録装置の全幅を狭くすることができる。

【００８２】以上のように、記録ヘッドとインクタンク
の取付方向を２方向以上持つように構成することによ
り、以下のような効果が得られる。

【００８３】すなわち、記録ヘッドが１種類のままで、
ヘッドカートリッジの形態を変えることができ、多種類
の記録装置に対応できて汎用性が増し、効率がよい。

【００８４】（第４実施例）図１０は本発明に係る他の
実施例、さらに具体的には第３実施例の記録ヘッドを複
数（本実施例では４つ）利用してカラー記録ヘッドを構
成した場合の模式的斜視図を示す。

【００８５】同図において、記録ヘッド１およびインク
タンク２に示した添字Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃはそれぞれブラ
ック、イエロー、マゼンタ、シアン色のインクを吐出す
る記録ヘッドおよびインクタンクを示している。また図
１０矢印Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃはそれぞれのインクの吐出方
向を示している。記録ヘッド１の形状は前述の第３実施
例で用いたものと同様の物を使用することができ、イン
クタンクとの流路構成に第１インク導入部１８を使用す
ることができる。ここでカラー記録ヘッドの場合には記
録ヘッド同士の位置決め精度を正確に保つことが必要と
なるので記録ヘッド１の第２インク導入部の反対側の面
に位置決め突起２０を設けることにより、これを隣の記
録ヘッドの第２インク導入部と係合させ、位置決めする
ように構成することも可能である。

【００８６】また図１０矢印ｃ方向に記録ヘッドのイン
ク供給口を設け、そちらからインクタンクを接続するこ
とが可能であるのはいうまでもない。

【００８７】以上のように、記録ヘッドとインクタンク
の取付方向を２方向以上持ち、これらの記録ヘッドある
いはインクタンクを複数使用することにより以下のよう
な効果が得られる。

【００８８】すなわち、通常単色で使用していたヘッド
カートリッジに、複数色のヘッドカートリッジを付加す
ることにより簡単にカラー記録カートリッジとすること
ができる。

【００８９】また、単色用のインクタンクの大きさと多
色記録する際に付加する記録ヘッドの大きさをおおむね
同じにしておけば、キャリアを共通にして単色記録と多
色記録を行なうことができるので、小型で低価格なカラ
ー記録装置を提供することができる。

【００９０】また、記録ヘッド側のインク供給口を位置
決めに利用することにより、ヘッド間の位置決めを正確
にすることができ、高品位カラー記録とすることができ
る。

【００９１】（その他）本発明は、特にインクジェット
記録装置の中でも、インクの吐出を行なわせるために利
用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段
を備え、前記熱エネルギー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。

【００９２】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流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１対１対応し液体（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４
３４５２６２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４３１３２４４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。

【００９３】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（直線状液流路または直角液流路）の
ほか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有効
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ーの圧
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号公報に基づいた構成とし
ても本発明は有効である。

【００９４】更に、実施例ではシリアルタイプのインク
ジェット記録装置を示したが、記録可能な最大幅に対応
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。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１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。また、本発明のイ
ンクジェット記録装置に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、加圧ある
いは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱
素子あるい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
も安定した記録行なうために有効である。

【００９５】また、搭載される記録ヘッド、インクの種
類ないし個数についても、例えば単色のインクおよび１
個の記録ヘッドが設けられたもののほか、記録色や濃度
を異にする複数のインクに対応して複数のヘッドが設け
られているものであってもよく任意の組み合わせにおい
ても有効である。記録装置に記録モードとしては黒色等
の記録モードだけでなく、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においても本発
明は有効である。

【００９６】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、室温やそれ以下で凝
固するインクであって、室温で軟化もしくは融解するも
のや、あるいは上述のインクジェットではインク自体を
３０℃以上７０℃以下の範囲で温度調整を行なってイン
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
状をなすものであれば良い。加えて、熱エネルギーによ
る昇温を防止するため、積極的にインクの固体状態から
液体状態への相変化のエネルギーとして使用せしめるか
または、インクの蒸発防止を目的として放置状態で固化
するインクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギ
ーの記録信号に応じた付与によってインクが液化してイ
ンク液状として吐出す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、熱エネルギー
によって初めて液化する性質のインク使用も本発明には
適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４
−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０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
孔に液状また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。

【００９７】また、本発明は電気を力に変換させてイン
クを吐出させるピエゾジェット方式等、記録媒体と非接
触に記録ヘッドを配設させ、インクを噴射させて記録す
る記録方式等のインクジェット方式において有効であ
る。

【００９８】更に加えて、本発明の記録装置の形態とし
ては、上述のようなワードプロセッサやコンピュータ等
の情報処理機器の出力端末として一体あるいは別体に設
けられるもののほかスキャナー等と組み合わせた複写装
置、さらには送信受信機能を有するファクシミリ装置の
形態をとるものであっても良い。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクタンクおよび記録ヘッドは、相互に接続、分離可
能なインク通路手段を有しており、前記インク通路手段
は少なくとも２方向以上にインクタンクと記録ヘッドを
接続することが可能であるように構成することにより、
以下のような効果がある。

【０１００】すなわち、インクタンクの取り付け方向に
制限されず、記録ヘッドの取り付け方向を選択すること
ができ、インクの吐出方向を選択できるので、装置の設
置方向や装置の使用形態の自由度が増す。

【０１０１】また、キャリア上にインクタンクを搭載す
るのでインク供給のためのチューブなどか不要になり装
置を小型化できる。

【０１０２】また、インクがなくなった場合には、ヘッ
ドと一体になったカートリッジではなく、インクタンク
のみを交換すれば良いので、ランニングコストを低減で
きる。

【０１０３】また記録ヘッドあるいはインクタンクのど
ちらか一方に交換が必要となった場合、交換が必要なほ
うだけ交換すればよいので、経済性が向上する。

【０１０４】また、記録ヘッドの交換に際しては、キャ
リアと記録ヘッドの分離が容易になるため、交換作業が
簡単になる。

【０１０５】また、記録ヘッドが１種類のままで、ヘッ
ドカートリッジの形態を変えることができ、多種類の記
録装置に対応できて汎用性が増し、効率がよい。

【０１０６】また、通常単色で使用していたヘッドカー
トリッジに、複数色のヘッドカートリッジを付加するこ
とにより簡単にカラー記録カートリッジとすることがで
きる。

【０１０７】また単色用のインクタンクの大きさと多色
記録する際に付加する記録ヘッドの大きさをおおむね同
じにしておけば、キャリアを共通にして単色記録と多色
記録を行うことができるので、小型で低価格なカラー記
録装置を提供することができる。

【０１０８】また、記録ヘッド側のインク供給口を位置
決めに利用することにより、ヘッド間の位置決めを正確
にすることができ、高品位カラー記録とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本記録ヘッドカートリッジの第１実施例を示す
模式的斜視図である。

【図２】第１実施例の記録ヘッドカートリッジをキャリ
アに搭載した場合を示す模式的斜視図である。

【図３】第１実施例の部分的拡大図を示す横断面図であ
る。

【図４】本インクジェット記録装置の第１実施例を示す
記録装置全体の模式的斜視図である。

【図５】本インクジェット記録装置を使用した情報処理
装置を示す模式的斜視図である。

【図６】本インクジェット記録装置を使用した情報処理
装置の電気回路ブロック図である。

【図７】第１実施例の記録動作を表わすフローチャート
である。

【図８】第２実施例の構成を示す模式的平面図である。

【図９】第３実施例の第１の構成例を示す模式的斜視図
である。

【図１０】第３実施例の第２の構成例を示す模式的斜視
図である。

【図１１】従来例を示す模式的断面図である。

【図１２】従来例を示す模式的断面図である。

【図１３】従来例を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ インクタンク ６ 記録媒体 １０ インク供給口 １１ インク供給口 １２ 結合爪 １３ 結合爪ガイド溝 １５ コンタクト部 １６ タンク内隔壁 １７ 連通孔 １８ 第１インク供給口 １９ 第２インク供給口 ２０ 位置決め突起 １０１ ヘッドカートリッジ １０２ キャリア １０３ リードスクリュー １０４ 摺動軸 １０５ 螺旋溝 １０６ ヘッドレバー １０７ インクタンクレバー １０８ ヘッド固定バネ １０９ 位置決めピン １１０ ストッパ １１１ パッド ２０１ 搬送ローラ ２０２ ピンチローラ ２０４ ピンチローラ軸 ２０５ 搬送ローラギア ２０６ 搬送ローラアイドラギア ２０７ プラテン ２０９ 給紙口 ２１０ リリースレバー ２１３ 排紙ローラ ２１４ 拍車ローラ ３０１ 回復ユニット ３０２ キャップ ４０１ フレキシブルケーブル ４０２ａ キャリアモータ ４０２ｂ 搬送モータ ５０１ 主制御コントローラ ５０２ ＣＰＵ ５０３ ＲＡＭ ５０４ ＲＯＭ ５０５ タイマ ５０６ インターフェイス部 ５０７ プリンタコントローラ ５０８ ヘッドドライバ ５０９ モータドライバ ５１０ キャリアセンサ ５１１ ペーパーセンサ ５１２ 外部インターフェイス ６０１ プリンタ部 ６０２ キーボード部 ６０３ 表示部 ６０４ 情報処理装置 ６０５ 外部記憶装置

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するインクジェットヘッド
   にインクを導くためのインク導入部と着脱可能に接続さ
   れて使用されるインクタンクであって、前記インクジェ
   ットヘッドにインクを供給するためのインク供給部と、
   前記インクジェットヘッドと接合するための接合部とを
   有し、該接合部は前記インクジェットヘッドとの接合時
   に、前記インクジェットヘッドとの間で複数の接続形態
   をとることを可能にするために、複数の方向に配されて
   いることを特徴とするインクタンク。
2. 【請求項２】 前記接合部は２対配されている請求項１
   記載のインクタンク。
3. 【請求項３】 前記接合部は、交差する方向に対を成し
   ている請求項２記載のインクタンク。
4. 【請求項４】 前記接合部は溝形状を成している請求項
   ２、３記載のインクタンク。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかのインクタン
   クと、 インクを吐出するインク吐出口と、 該インク吐出口に連通するインク流路と、 該インク流路に対応して設けられたインク吐出圧発生素
   子と、 前記インク供給部と接続してインクの供給を受けるため
   のインク導入部と、 前記インクタンクの接合部と接合する接合部を有するイ
   ンクジェットヘッドとを有することを特徴とするインク
   ジェットヘッドカートリッジ。
6. 【請求項６】 前記インク吐出圧発生素子は電気熱変換
   体である請求項５記載のインクジェットヘッドカートリ
   ッジ。
7. 【請求項７】 インクを吐出するインク吐出口と、 該インク吐出口に連通するインク液路と、 該インク液路に対応して設けられたインク吐出圧発生素
   子と、 前記インク液路に供給されるインクをインクタンクから
   受け取るためのインク導入部と、を有するインクジェッ
   トヘッドであって、 該インクジェットヘッドに対して異なった複数の方向か
   らインクを供給するために前記インク導入部が異なった
   方向に複数配されていることを特徴とするインクジェッ
   トヘッド。
8. 【請求項８】 前記インク吐出圧発生素子は電気熱変換
   体である請求項７記載のインクジェットヘッド。
9. 【請求項９】 請求項５のジェットカートリッジと、該
   ジェットカートリッジを着脱可能に搭載するためのキャ
   リッジとを有することを特徴とするインクジェット装
   置。