(57)【要約】【課題】  印字の際に生じるインクミストが原因となる印字不良や、本体内にミストが付着することでおこる本体および記録物への汚染に対し、ヘッド構成によりミストの浮遊量を減少させる。【解決手段】  従来からのヘッド構成に対して支持基板とインクジェットカートリッジの間に吸収体を設けており、その吸収体に接合するミスト回収部位をインクジェットヘッドの主走査方向の前後方向各々に設けている。  これにより、インクジェットヘッドを主走査方向へ走査（「往方向」とする）させて印字を行う際に、インクジェットヘッドと記録メディア間を浮遊するミストを、特にインクジェットヘッドの主走査方向の前側に設けたミスト回収部位により、積極的に付着させる。【選択図】  図１
2007185835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子が備えられた記録素子基板を備え、該記録素子に対応する複数のノズルを有し、副走査方向に移動される被プリント媒体と対向する位置で主走査方向に移動され、主走査方向に移動されるときに任意のノズルから前記被プリント媒体にインク滴を吐出する方式を持ち、
複数の該ノズルからなる複数のノズルアレイを有するインクジェットヘッドにおいて、
該インクジェットヘッドには、画像形成に寄与しないインクであるインクミストを回収するためのミスト回収部位を有し、該ミスト回収部位と連結した吸収部位をヘッドカートリッジ内に設けることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記ミスト回収部位のうち、該主走査方向に配置された該ミスト回収部位は、前記インクジェットヘッドの該主走査方向への走査に伴い、該走査時に浮遊するインクミストを両側もしくはどちらか一方のミスト回収部位へ付着させることで回収し、回収したインクミストを、回収部位を通じて連結するインク吸収部位へ移動させ、該インク吸収部位へ吸収させることを可能とすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記ミスト回収部位のインクミストの付着する表面は撥水性を有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記回収部位は静電吸着機構を有し、ここで発生する静電力によってインクミストを集塵することを可能とすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記インク吸収部位はインクジェットヘッドを構成する該記録素子基板を支える支持基板とヘッドカートリッジの間に挟まれた部分に設けら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ヘッド。
【請求項６】
前記インク吸収部位は繊維材料、もしくは吸水性の高い吸収体からなることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記インク吸収部位は複数の繊維材料、もしくは吸水性の高い吸収体が層状に連結し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ヘッド。
【請求項８】
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には、ヘッドに搭載された廃インク用吸収体に吸収させた廃インクを移送し保持する吸収体を有することを特徴とするインクタンクカートリッジ。
【請求項９】
インクジェットヘッドに搭載された前記インク吸収部位へ吸収させた廃インクをインクジェットプリンタ本体内の廃インク吸収体へ移送し保持する機構を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドとインクタンクカートリッジに関し、特に、主走査方向に配列されている複数のノズルアレイの各々に多数のインクノズルが副走査方向に配列されており、記録メディア上に高品位な画像を得ることを可能とするインクジェットヘッド、インクタンクカートリッジ、及びインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ装置としてインクジェットプリンタが一般に普及しており、その印刷の高速化と高画質化とが要望されている。一般的なインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドを主走査方向に移動させるとともに、被プリント媒体を副走査方向に移動させ、インクジェットヘッドから吐出されるインク滴で被プリント媒体にドットマトリクスの画像を形成する。
【０００３】
一般的なインクジェットヘッドは、ノズルアレイに多数のノズルが副走査方向に配列されており、フルカラー用のインクジェットヘッドは、三原色のインク滴を個々に吐出する第１原色ないし第３原色のノズルアレイが主走査方向に並設されている。このようにすることによりインクジェットヘッドは発色が良好で高解像度なカラー画像を高速に形成できるが、現在、さらなる高画質化が要望されている。そこで、高品位の画像をプリントする手段として、同色のインクに濃インクと淡インクを設ける構成が提案されている。
【０００４】
また、インクノズルを小径化することによっても高画質化を図ることができるが、この場合、ノズルを高密度に配列するとともに多数用意しなければ、従来よりもプリントスピードが低下してしまうため。また、このようなインク滴量変化による階調表現は従来同じノズルにより行われることが多かったが、同じノズルで階調が行えるようにするためには、発熱素子や配線のレイアウトによる制約による配列密度の限界や小滴化の限界から画像品位を上述の濃淡インクを用いたレベルとすることが困難であった。
【０００５】
そこで、小液滴の吐出量を十分に小さくすること、および、集積度を上げるために大滴吐出ノズルと小滴吐出ノズルとを個別に設けることにより、小液滴の吐出量を所望のものとして、高速化と高画質化を達成することができる。
【０００６】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2005-199465号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、実際にプリントを行った場合、主たるインク滴に付随して、主たるインク滴より遅れて飛翔し、画像形成に寄与しない微小なインク滴（以下、インクミストと称す。）が発生する場合がある。さらに主たるインク滴の被プリント媒体への着弾の際に、インクが跳ね返る現象によってもインクミストは発生する。
【０００８】
このインクミストはキャリッジ移動及び吐出する液滴自身による気流によって、インクジェットヘッドの吐出口表面もしくはインクジェットプリンタ本体内の複数の箇所に付着してしまう事がある。
【０００９】
この時の問題としては、吐出口表面（以下、フェイス面と称す。）上にインクミストが集合することでインク溜り（以下、フェイスヌレと称す。）を起こし、これが吐出口近傍に付着することで、ヌレに接触しながらインクが吐出することで吐出方向が乱れ、印字上所望の位置に着弾しないヨレを生じてしまう等の問題がある。よって、フェイス面を撥水面にすることで吐出口近傍に残るインクミストを少なくし、吐出性能への影響を少なくする方法が用いられている。
【００１０】
さらにインクミストはヘッドの往復走査による気流の影響でインクジェット装置プリンタ内部の広範囲に飛散し、付着してしまう。特にエンコーダ等ヘッド走査に関わる箇所に付着することでヘッド走査に問題を与えたり、記録メディアの搬送部位や記録メディアそのものへのミストの付着が起こり、印刷物を汚染してしまう場合もある。
【００１１】
ミストは１走査当たりの吐出口列数が多い程、また駆動周波数が高い程、単位時間あたりのミスト自体が増加する。この為、完全双方向印字対応となるよう主操作方向に各色のノズル列を対称かつ複数列配置し、さらに高速にて往復走査駆動して印刷を行う場合には、ミストの影響はさらに顕著、深刻となる。
本発明は、上述の課題を解決するための機構を備えたインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【００１２】
詳細には、本発明の目的は高周波数で連続してインクを吐出させた際でも、ミストによるインクジェット装置内の汚染、さらには記録メディアへの汚染を減少させることで、インクジェット記録装置自体の耐久性、信頼性を高める、とともにフェイス面のクリーニングおよびインク吸引を頻繁に入れることなく吐出状態を安定に保つことも可能とするインクジェットヘッド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】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、本発明者等が鋭意検討を行った結果に基づいている。
【００１４】
インクジェットヘッドは、副走査方向に移動される被プリント媒体と対向する位置で主走査方向に移動され、主走査方向に移動されるときに任意のノズルから前記被プリント媒体にインク滴を吐出するインクジェットヘッドであって、前記主走査方向に配列される前記インク滴を吐出するノズルからなる複数のノズルアレイを有する。尚、本ヘッドは記録素子とこれに対応するノズルからなる記録素子基板からなっており、この記録素子基板は支持基板に接合され、インクジェットカートリッジにさらに接合されている。
【００１５】
ここで本発明の特徴としては、従来からのヘッド構成に対して支持基板とインクジェットカートリッジの間に吸収体を設けており、その吸収体に接合するミスト回収部位をインクジェットヘッドの主走査方向の前後方向各々に設けている。
【００１６】
これにより、インクジェットヘッドを主走査方向へ走査（「往方向」とする）させて印字を行う際に、インクジェットヘッドと記録メディア間を浮遊するミストを、特にインクジェットヘッドの主走査方向の前側に設けたミスト回収部位により、積極的に付着させる。その際、ミスト回収部位は撥水性を有することで、ここに付着したインクはミスト回収部位表面上を移動可能である。
【００１７】
印刷に必要な所望の走査距離だけ移動したインクジェットヘッドは一旦静止した後、逆の主走査方向（「復方向」とする）へ移動をし、同様に印字を行う。
【００１８】
ところで、ミスト回収部位に付着させたミストは、その際の回収量にも依るが、ある程度以上付着した場合、インクジェットヘッドの走査に伴い付着したミスト同士が合体し、ある量以上の液滴になると、ミスト回収部位から飛散してインクジェットプリンタ内や記録メディア上に飛散して、記録物を汚染してしまいインクジェットプリンタとしての信頼性を低下させてしまう可能性がある。
【００１９】
そこで、回収したミストはミスト回収部位に留めずにインク吸収部位に吸収させる。これによって、各走査時にミスト回収部位に回収されたインクは、その後のヘッド走査によって積極的にインク吸収部位へ保持させるため、インク回収部位のインクが記録メディア及びインクジェットプリンタ本体内部を汚染する事は殆ど無い。
【００２０】
ミスト回収部位自体が吸水性を有する場合は、吸収したミスト（＝インク）を定期的に排除する機構を設けなければ、吸収体が一杯になった時点でインクがインクジェットプリンタ内や記録メディア上に飛散、汚染してインクジェットプリンタとしての信頼性を低下させてしまう。
【００２１】
次に、ヘッド下部の気流について説明する。ヘッド下部の気体は、インクジェットカートリッジより発生する気流とインク滴の吐出により発生する気流が影響する。この時、ミストを飛散させる原因となるインクジェットヘッド下部の気体の流れを考慮して、ミスト回収部位はヘッド部分表面に対して凹状を有している。
【００２２】
ここで、本発明に示す形状の回収部位の有無によるインクジェットヘッド後方の気流の流れを図１１に示す。
【００２３】
ここでミスト回収部位が無い場合は図１１（a）のように、ミストがインクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタ内の広範囲に飛散させてしまう。そこで凹状の回収部位を設けると、図１１（b）のようにそこで空気の流れが剥離し、渦が発生する。よって浮遊するミストもこの渦の流れにより、ミスト回収部位の凹部に入り込み、ミスト回収部位と接触することで付着する構造となっている。そこで付着したミストは局所的に集合することで大きなヌレ溜りの状態となる。
【００２４】
上述したようにする事で、ミスト回収部位の凹部に付着し集合したインクは、ヘッドの復方向（反対方向）への走査時（リターン時）に生じる慣性力および、ミスト回収部位の持つインク吸収部位に対して傾斜をもった構造によって、回収部に溜まったヌレは連結するインク吸収部位へ移動した後、吸収される。
【００２５】
本発明の提供する前記機構の第１の形態では、インク吸収部位はアルミナプレートとモールドの間に配置した繊維吸収体に吸収され、次にさらに吸水性の高い吸収体を経由して、インクジェットヘッド内に配置した吸収体へ一端、保持しておく、そしてインクジェットプリンタの休止時やヘッドの吸引回復動作時に、インクジェットプリンタに設けた機構により、インクジェットヘッド内よりこの廃インクは吸収される。
【００２６】
本発明の提供する前記機構の第２の形態は、上述の第１の形態に対し、より確実にミストが回収できるようにミスト回収部位には、静電吸着機構を設けている。この電極から発生する静電力によってミストはより確実に回収可能である。
【００２７】
本発明の提供する前記機構の第３の形態は、上述の第１の形態に対し、インク吸収体のインクを最終的にディスポタイプのインクタンクの一部に設けたインク吸収体へ吸わせる構造を有することで本体側に専用の機構を設ける必要が無く、より安価なインクジェットプリンタを実現できる。
【発明の効果】
【００２８】
印字の際に生じるインクミストがフェイス面に付着する事で、吐出口に干渉する事でヨレや不吐が発生する印字不良や、本体内にミストが付着することでおこる本体および記録物への汚染に対し、本発明の構成によって、ミストの浮遊量自体を減少させる可能となる。
【００２９】
その結果として、本発明のミスト回収機構により高画質化と高速化を実現する際に課題となる小液滴ノズルの高周波数駆動時においてもインクミストによるフェイスヌレが引き起こす不吐現象を抑制し、機内ミスト、フェイスヌレを軽減させ、ミスト由来の印刷品位、印刷持続性、本体耐久性、といった様々な問題に対してマージンを広げることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【００３１】
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プリンタについての従来からの構造を図４から図１０を参照して以下に説明する。
【００３２】
＜インクジェット記録装置について＞
本形態のインクジェットヘッド１００は図９に示すように、インクジェットプリンタ２００の一部として形成されており、図４および図９に示すように、本形態のインクジェットプリンタ２００のキャリッジ２０１に搭載されている。
【００３３】
より詳細には、図４に示すように、本形態のインクジェットヘッド１００はヘッド本体２０２に装着されており、このヘッド本体２０２がキャリッジ２０１に装着されている。キャリッジ２０１には、ＹＭＣ用のインクカートリッジ２０２−Ｙ，Ｍ，Ｃが着脱自在に装着され、これらのインクカートリッジ２０２−Ｙ，Ｍ，ＣからＹＭＣ色のインクがインクジェットヘッド１００のＹＭＣ用のノズルアレイ１０２−Ｙ，Ｍ，Ｃに各々供給される。
【００３４】
また、図４に示すように、本形態のインクジェットプリンタ２００は、主走査機構２０４と副走査機構２０５とを有しており、主走査機構２０４は、キャリッジ２０１を主走査方向に移動自在に支持しており、副走査機構２０５は、インクジェットヘッド１００と対向する位置で被プリント媒体Ｐを副走査方向に移動させる。
【００３５】
さらに、本形態のインクジェットプリンタ２００は、マイクロコンピュータやドライバ回路などからなる統合制御回路を有しており(図示せず)、この統合制御回路により、インクジェットヘッド１００、主走査機構２０４、副走査機構２０５、の動作を統合制御する。
【００３６】
上述のような構成において、本形態のインクジェットプリンタ２００は、被プリント媒体Ｐの表面にカラー画像を形成することができる。その場合、副走査機構２０５により被プリント媒体Ｐを副走査方向に移動させるとともに、主走査機構２０４によりインクジェットヘッド１００を主走査方向に往復移動させる。このとき、インクジェットヘッド１００のインクノズル１０１から被プリント媒体Ｐにインク滴Ｄを吐出させるので、このインク滴Ｄが被プリント媒体Ｐに付着することでドットマトリクスのカラー画像が形成される。
【００３７】
本形態のインクジェットヘッド１００は、図１０に示すように、前述のようにインク滴Ｄが同色で同径の左側と右側とのノズルアレイ１０２−(1)，(2)では、インクノズル１０１の配列の周期“Ｔ”が同一で位相が半周期分“ｔ”だけ相反している。このため、上述のように全部のノズルアレイ１０２を同時に稼働させることで、インク滴Ｄによる画素を被プリント媒体Ｐに副走査方向に周期“ｔ”で配列することができる。
【００３８】
さらに、本形態のインクジェットプリンタ２００は、ＹＭＣ色の画素の密度を調節することで二次色を疑似的に形成する。
【００３９】
ちなみにさらなる高画質を実現する際には、この目安としてドット径約２０μｍが適当である。これは画素視認性の観点からドット径約２０μｍで下限に達する為である。これはにじみ率約２％の紙面上に打ち込まれたと仮定すると吐出量下限は約０．５ｐｌ相当である。また、本発明における吐出量は０．５ｐｌ〜８ｐｌ相当であり、ノズルアレイ１０２−(1)，(2)による吐出量の組み合わせは特定するものではない。
【００４０】
本形態のインクジェットプリンタ２００は、複数の動作モードが切換自在に設定され、その動作モードに対応して各種の印刷動作が実行される。例えば、高画質モードでは、インクジェットヘッド１００が主走査方向に往復移動されるとき、その往路と復路との両方で全部のノズルアレイ１０２が低デューティーにて数回の走査することで稼働される。
【００４１】
次に複数の動作モードのうち、高速モードでは最小限の主走査回数で画像を形成したい為、インクジェットヘッド１００が主走査方向に往復移動されるとき、１度の主走査で高デューティーな印字をしなくてはならない。
【００４２】
次に、従来のインクジェットヘッド１００に関してさらに詳しく、インクジェットヘッドを構成しているそれぞれの構成要素毎に順を追って説明する。
【００４３】
＜１＞インクジェットヘッド
インクジェットヘッド１００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（登録商標）方式のサイドシュータ型とされるインクジェットヘッドである。
【００４４】
インクジェットヘッド１００は、図５の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２と、インク供給ユニットＨ１００３と、タンクホルダーＨ２０００とから構成される。
【００４５】
さらに、図６の分解斜視図に示すように、記録素子ユニットＨ１００２は、第１の記録素子基板Ｈ１１００、第２の記録素子基板Ｈ１１０１、第１のプレートＨ１２００、電気配線テープＨ１３００、電気コンタクト基板Ｈ２２００、第２のプレートＨ１４００で構成されており、また、インク供給ユニットＨ１００３は、インク供給部材Ｈ１５００、流路形成部材Ｈ１６００、ジョイントゴムＨ２３００、フィルターＨ１７００、シールゴムＨ１８００から構成されている。
【００４６】
また、図７は、第２の記録素子基板Ｈ１１０１を一部分解した状態で示す斜視図である。
【００４７】
第２の記録素子基板Ｈ１１０１は３色のインクを吐出させるための記録素子基板であり、３個のインク供給口Ｈ１１０２が並列して形成されており、それぞれのインク供給口を挟んだ両側に電気熱変換素子とインク吐出口が形成されている。もちろん第１の記録素子基板Ｈ１１００と同じようにＳｉ基板にインク供給口や電気熱変換素子、電気配線、電極部などが形成されておりその上に樹脂材料でフォトリソ技術によりインク流路やインク吐出口が形成されている。
【００４８】
そして第一の記録素子基板と同様に電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。
【００４９】
ここで再び図６を参照する。第１のプレートＨ１２００は、例えば、厚さ０．５〜１０ｍｍのアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）材料で形成されている。なお、第１のプレートの素材は、アルミナに限られることなく、記録素子基板Ｈ１１００の材料の線膨張率と同等の線膨張率を有し、かつ、記録素子基板Ｈ１１００材料の熱伝導率と同等もしくは同等以上の熱伝導率を有する材料で作られてもよい。
【００５０】
第１のプレートＨ１２００には、第１の記録素子基板Ｈ１１００に例えばブラックのインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に例えば、シアン、マゼンタ、イエローのインクを供給するためのインク供給口Ｈ１２０１が形成されており、記録素子基板Ｈ１１００のインク供給口１１０２が第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１にそれぞれ対応し、かつ、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１はそれぞれ第１のプレートＨ１２００に対して位置精度良く接着固定される。接着に用いられる第１の接着剤Ｈ１２０２は、低粘度で硬化温度が低く、短時間で硬化し、硬化後比較的高い硬度を有し、かつ、耐インク性のあるものが望ましい。その第１の接着剤Ｈ１２０２は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした熱硬化接着剤であり、接着層の厚みは５０μｍ以下が望ましい。
【００５１】
電気配線テープＨ１３００は、第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１に対してインクを吐出するための電気信号を印加するものであり、それぞれの記録素子基板を組み込むための複数の開口部位と、それぞれの記録素子基板の電極部Ｈ１１０４に対応する電極端子Ｈ１３０２と、この配線テープ端部に位置し本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００と電気的接続をおこなうための電極端子部Ｈ１３０３を有しており電極端子Ｈ１３０２と電極端子１３０３は連続した銅箔の配線パターンでつながっている。
【００５２】
電気配線テープＨ１３００と第１の記録素子基板１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１は、それぞれ電気的に接続されており、接続方法は、例えば、記録素子基板の電極部１１０４と電気配線テープＨ１３００の電極端子Ｈ１３０２が熱超音波圧着法により電気接合されている。
【００５３】
第２のプレートＨ１４００は、例えば、厚さ０．５〜１ｍｍの一枚の板状部材であり、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等のセラミックや、Ａｌ、ＳＵＳなどの金属材料で形成されている。そして、第１のプレートＨ１２００に接着固定された第１の記録素子基板Ｈ１１００と第２の記録素子基板Ｈ１１０１の外形寸法よりも大きな開口部をそれぞれ有する形状となっている。また、第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００を平面的に電気接続できるように第１のプレートＨ１２００に第２の接着剤Ｈ１２０３により接着されており、電気配線テープＨ１３００の裏面が第３の接着剤Ｈ１３０６により接着固定される。
【００５４】
第１の記録素子基板Ｈ１１００および第２の記録素子基板Ｈ１１０１と電気配線テープＨ１３００の電気接続部分は、第１の封止剤Ｈ１３０７（不図示）及び第２の封止剤Ｈ１３０８により封止され、電気接続部分をインクによる腐食や外的衝撃から保護している。第１の封止剤は、主に電気配線テープの電極端子Ｈ１３０２と記録素子基板の電極部Ｈ１１０５との接続部の裏面側と記録素子基板の外周部分を封止し、第２の封止剤は、前記接続部の表側を封止している。
【００５５】
さらに電気配線テープの端部に本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子Ｈ１３０１を有した電気コンタクト基板Ｈ２２００を異方性導電フィルム等を用いて熱圧着して電気的に接続する。
【００５６】
そして電気配線テープＨ１３００は、第１のプレートＨ１２００の一側面で折り曲げられ、第１のプレートＨ１２００の側面に第３の接着剤Ｈ１３０６で接着される。第３の接着剤Ｈ１３０６は、例えば、エポキシ樹脂を主成分とした厚さ１０〜１００μｍの熱硬化接着剤が使用される。
【００５７】
＜１−２＞インク供給ユニット
インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形により形成されている。該樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。
【００５８】
図８に示すように、インク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くためのインク供給ユニットＨ１００３の一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００を超音波溶着することによりインク流路Ｈ１５０１を形成している。また、インクタンクＨ１９００と係合するジョイントＨ１５１７には、外部からのゴミの進入を防ぐためのフィルターＨ１７００が溶着により接合されており、さらに、ジョイントＨ１５１７部からのインクの蒸発を防止するために、シールゴムＨ１８００が装着されている。
【００５９】
またインク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も一部有しており、インクタンクＨ１９００の第２の爪Ｈ１９１０を係合する第１の穴Ｈ１５０３を有している。
【００６０】
また、図６に示すように、インクジェットヘッドカートリッジＨ１０００をインクジェット記録装置本体のキャリッジに装着位置に案内するための装着ガイドＨ１６０１、インクジェットヘッドカートリッジをヘッドセットレバーによりキャリッジに装着固定するための係合部Ｈ１５０８、及びキャリッジの所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５０９、Ｙ方向（記録メディア搬送方向）の突き当て部Ｈ１５１０、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５１１を備えている。また、記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ２２００を位置決め固定する端子固定部Ｈ１５１２を有し、端子固定部Ｈ１５１２及びその周囲には複数のリブが設けられ、端子固定部Ｈ１５１２を有する面の剛性を高めている。
【００６１】
＜１−３＞インクジェットヘッドユニットとインク供給ユニットの結合
図５に示した通り、インクジェットヘッドＨ１００１は、記録素子ユニットＨ１００２をインク供給ユニットＨ１００３に結合しさらにタンクホルダーＨ２０００と結合することにより完成する。結合は以下のように行われる。
【００６２】
記録素子ユニットＨ１００２のインク供給口（第１のプレートＨ１２００のインク供給口Ｈ１２０１）とインク供給ユニットＨ１００３のインク供給口（流路形成部材Ｈ１６００のインク供給口Ｈ１６０１）をインクがリークしないように連通させるため、ジョイントゴムＨ２３００を介してそれぞれの部材を圧着するようビスＨ２４００で固定する。この際同時に、記録素子ユニットＨ１００２はインク供給ユニットのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の基準位置に対して正確に位置決めがされ固定される。
【００６３】
そして記録素子ユニットＨ１００２の電気コンタクト基板Ｈ１３０１はインク供給部材Ｈ１５００の一側面に、端子位置決めピンＨ１５１５（２ヶ所）と端子位置決め穴Ｈ１３０９（２ヶ所）により位置決めされ、固定される。固定方法は、例えば、インク供給部材Ｈ１５００に設けられた端子結合ピンＨ１５１５をかしめることにより固定されるが、その他の固定手段を用いて固定しても良い。完成図を図９に示す。
【００６４】
さらにインク供給部材Ｈ１５００のタンクホルダーとの結合穴及び結合部をタンクホルダーＨ２０００に勘合させ結合することによりインクジェットヘッドＨ１００１が完成する。
【００６５】
＜２＞インクジェットヘッドカートリッジ
図９に示すように、インクジェットヘッドカートリッジＨ１０００を構成するインクジェットヘッドＨ１００１とインクタンクＨ１９００の装着を説明する図であり、インクタンクＨ１９００の内部には、対応する色のインクが収納されている。また、図７に示すようにそれぞれのインクタンクには、インクタンク内のインクをインクジェットヘッドＨ１００１に供給するためのインク供給口Ｈ１９０７が形成されている。例えばインクタンク１９０１ＨがインクジェットヘッドＨ１００１に装着されると、インクタンクＨ１９０１のインク供給口Ｈ１９０７がインクジェットヘッドＨ１００１のジョイント部Ｈ１５２０に設けられたフィルターＨ１７００と圧接され、インクタンクＨ１９０１内のブラックインクがインク供給口Ｈ１９０７からインクジェットヘッドＨ１００１のインク流路Ｈ１５０１を介して第１のプレートＨ１２００を通り第１の記録素子基板に供給される。
【００６６】
そして、電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７のある発泡室にインクが供給され、電気熱変換素子Ｈ１１０３に与えられる熱エネルギーによって記録メディアに向けて吐出される。
【００６７】
［第１の実施の形態］
上述した従来のインクジェットヘッド形態に対し、本発明にて実施している特徴的な構造および機能の説明を図１、図２を用いて行う。
【００６８】
図１は記録素子ユニットＨ１００２とインク供給ユニットＨ１００３が結合部分の主走査方向断面を模式的に示している。図１に示すように、従来の記録素子基板を貼りつけている第１のプレート３とインク供給ユニットＨ１００３中の間にはインク吸収部位２を設けている。そしてこのインク吸収部位２に連結するように、凹状のミスト回収部位１を設けている。
【００６９】
この時、凹状のミスト回収部位１は第１のプレート３とインク供給ユニットＨ１００３の間に設けた隙間部分のうち、主走査方向の前後方向に各々設けており、インク吸収部位２は記録素子ユニットＨ１００２とインク供給ユニットＨ１００３が結合する際の流路構成部分Ｈ１６００を妨げることの無い配置を行った。尚、このインク吸収部位２は繊維材料、もしくは良好な吸水性を有する吸収材である。
【００７０】
但し、繊維材料を用いる場合には、少なくともミスト回収機構１と接する面はインク吸収可能な繊維間の孔（隙間）を有する繊維方向で配置している必要がある。
【００７１】
以下、本発明のミスト回収部位１及びインク吸収部位２の機能について説明する。
【００７２】
インクミスト２０は、印字によって吐出するインク滴に付随して、主たるインク滴より遅れて飛翔し、空気抵抗や気流の影響で記録メディア上には着弾できずに発生する。もしくは主たるインク滴の被プリント媒体への着弾の際に、インクが跳ね返る現象によってもインクミスト２０は発生する。この時、図１１に示すように主走査方向（往方向）へのキャリッジの走査に伴う気流に対する、凹状のミスト回収部位１の効果により、インクジェットヘッド１００と記録メディアP間に浮遊するインクミスト２０は、特に主走査方向のインクジェットヘッド後方側に配置された凹状のミスト回収部位１に入りこみ、凹状のミスト回収部位１に接触することで、図３(a)に示すように、特に凹部奥側に付着する。但しミスト回収部位１は撥水性を有する材料、もしくは撥水処理を施してある為、付着したインクミストはミスト回収部位１に吸収されることはない。この時、付着するインクミスト２量によっては、数μｍから数百μｍ程度の径をもつ液滴となっている。
【００７３】
次に、主走査方向（往方向）の走査を終了し、逆の主走査方向（復方向）へ走査が変化する。この際、ミスト回収部位１に付着したインクミストは慣性力により、撥水性のあるミスト回収部位１上を移動しやすく、その際、図３(b)に示すように液滴が合体することで、ますます撥水面上を移動しやすくなる。
【００７４】
そして、主走査方向（復方向）へ走査が行われる間に、図３(c)に示すように液滴は、凹状のミスト回収部位１の傾斜部をインクジェットヘッドの走査に伴う慣性力によってインク吸収部位２の方向へ移動し、インク吸収部位２中へ吸収される。この後、インク吸収部位２へ吸収されたインクミスト２０は、記録素子基板を貼りつけている第１のプレート３とインク供給ユニット中の流路構成部材Ｈ１６００間のインク吸収部位２吸収体に浸透する。
【００７５】
この構成によってミスト回収部位１に溜まったミストはインクジェットヘッドの走査に伴ってインク吸収部位２へ保持されることで、回収したミストが記録メディアＰおよびインクジェットプリンタ２００内を汚染する心配はない。
【００７６】
この時、インクジェットヘッド１００のノズル１０１とミスト回収部位１までの距離は１ｍｍから１０ｍｍ程度が好ましい。またインクジェットヘッド１００のノズル１０１表面からミスト回収部位１の最も凹の部分までの垂直距離は１ｍｍから７．５ｍｍ程度が好ましい。
【００７７】
続いて、インク吸収部位２に保持されたインクについて説明する。
【００７８】
用いるインクジェットヘッドカートリッジがディスポーサブルタイプであれば、廃棄期間に見合う吸収体量を設けておけばよい。
【００７９】
しかしながら、本実施形態のようなインクタンクH1900交換タイプのインクジェットヘッド１００の場合、インク吸収部位２に保持されたインクは、ある総量に達すると吸収体の吸収量に対し飽和に達してしまう。そのままでは当然、インク吸収部位２としての機能を果たさないばかりか溢れたインクがインクジェットヘッド１００走査中に記録メディアP上を汚染してしまう恐れもある。よって、本実施形態においては、インク吸収部位２は図２(a)に示すように複数層の構成とする。
【００８０】
最初にミスト回収部位１からインク吸収部位２に達したインクミスト２０は最下層の第１の吸収体２１へ吸収される。さらにこのインクミスト２０はその上層にある第２の吸収体２２に吸収される。この時、第２の吸収体２２は第１の吸収体２１に対して、インクを上層へ進ませる必要がある。よって、繊維材料等を用いてインクの吸収度を高くする等して、インクジェットヘッド１００のノズル１０１表面に対して垂直上方にインクの吸収を進ませるものが好ましい。そして、更にインクの吸収度が高い上層へとインクの吸収を進める構成を持つ。
【００８１】
ここで、インク吸収部位２に用いる吸収体はインク供給ユニット中の流路構成部材Ｈ１６００を妨げることの無い範囲で設けてある。
【００８２】
以上の構成により、従来の構成においてインクミスト２０は、インクジェットプリンタ本体内に付着したり、もしくはフェイス面に付着していた課題に対し、本発明の構成によって、インクミスト２０自体をインクジェットヘッド１００自身で回収、保持、廃棄することが出来る上に、インクジェットプリンタ２００の廃インク機構を用いることで、インクミスト２０が原因となる吐出不良やインクジェットプリンタ２００および記録メディアPの汚染の発生率を抑えることが可能となる。
【００８３】
この結果、図１０に示したようなノズル列１０２−Ｃとマゼンタインク用のノズル列１０２−Ｍを同時に用いた高デューティーな印字の際においても、本実施例の形態は従来の形態と比較してベタ印字持続性能およびインクジェットプリンタ２００の耐久性能が向上した。
【００８４】
尚、本発明は上記ヘッド形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。
【００８５】
また、上記形態ではインクノズル１０１からインク滴Ｄを吐出させるインク吐出手段として発熱素子１０７を例示したが、これを振動素子(図示せず)とすることも可能である。さらに、上記形態では各種の数値を具体的に例示したが、当然ながら例示した数値は各種に変更可能である。
【００８６】
［第２の実施形態］
本発明の提供する前記機構の第２の形態は、上述の第１の形態に対し、より確実にミストが回収できるようにミスト回収部位には、静電吸着機構を設けている。この電極から発生する静電力によってミストはより確実に回収可能である。
【００８７】
これはインクミスト２０が吐出口１０２から吐出する際に、ある程度帯電している為である。この時の極性は吐出されるインクの種類によっても異なるが、例えばインクミストが負に帯電している場合は、電極は正に帯電させる。
【００８８】
本発明の第２の形態について、図１２を用いて詳細を以下に示す。
【００８９】
第１の形態と同様に、本実施形態のミスト回収部位１も凹上を有するが、主走査の前後方向に設けられたミスト回収部位１は、各々第１の電極１０及び第２の電極１１に接続されている。
【００９０】
この電極は電圧制御手段４０からの電圧印加の有無によって、ミスト回収部位１の機能をミスト回収時とインク吸収部位２への移送とに切り替えることが可能となる。
【００９１】
その一例を以下に示すと、主走査方向（往方向）の印字を行う際には、走査中にインクジェットヘッド後方に位置する第１の電極１０にのみ電圧制御手段４０により電圧を印加する。これにより第１の実施形態に比べ、さらに積極的にインクミスト２０を回収することが可能となる。
【００９２】
次に主走査の印字（往方向）を終了したタイミングで第１の電極１０への電圧の印加を終了する。そして逆の主走査（復方向）を行う際に、先ほど回収したインクミスト２０はミスト回収部位１上のインクをインク吸収部位２へ移動させることが可能となる。
【００９３】
さらに逆の主走査（復方向）を行う際には第２の電極１１へ電圧を印加することで、ヘッドの主走査双方向でミスト回収およびインク吸収部位２へのインクの移動を行うことが選択的に可能となる。
【００９４】
但し、第１の電極１０および第２の電極１１への電圧印加は上述のように走査方向によって交互に行う以外にも、一走査中同時に電圧印加する方法等でも効果は得られる。
【００９５】
また、上述のようなミスト回収部位１に設けた電極への電圧印加を切り替える手段以外は、第１の実施形態に準ずる。
【００９６】
この結果、図１０に示したようなノズル列１０２−Ｃとマゼンタインク用のノズル列１０２−Ｍを同時に用いた高デューティーな印字の際においても、本実施例の形態は従来の形態と比較してベタ印字持続性能およびインクジェットプリンタ２００の耐久性能が向上した。
【００９７】
[第３の実施形態]
用いるインクジェットヘッドカートリッジがインクタンクH1900交換タイプのインクジェットヘッド１００の場合、インク吸収部位２に保持されたインクは、ある総量に達すると吸収体の吸収量に対し飽和に達してしまう。そのままでは当然、インク吸収部位２としての機能を果たさないばかりか溢れたインクがインクジェットヘッド１００走査中に記録メディアP上を汚染してしまう恐れもある。
【００９８】
よって、本発明の提供する前記機構の第３の形態は、上述の第１および第２の形態に対し、インク吸収体のインクを最終的にディスポタイプのインクタンクＨ１９００の一部に設けたインク吸収体２３へ保持させる構造を有する。
【００９９】
第３の実施形態においては図２(b)に示すようにインク供給ユニットＨ１００３内の流路構成部材Ｈ１６００及びその他の部位を妨げる事の無い範囲において、第２の吸収体２２を接合していき、最終的にインクタンクＨ１９００に設ける第３の吸収体２３へ吸収・保持させる。この構成の場合、パーマネントタイプのインクジェットヘッドを搭載するインクジェットプリンタにおいても、本体側に専用の機構を設ける必要が無く、より安価なインクジェットプリンタを実現できる。
【０１００】
一方、吸収体に回収したインクを廃棄する場合、回収したインクを第１の吸収体２１を介して第２の吸収体２２へ保持させた後、最終的に本体の吸引機構を用いて、本体側へ廃棄する方法も考えられる。
【０１０１】
この結果、図１０に示したようなノズル列１０２−Ｃとマゼンタインク用のノズル列１０２−Ｍを同時に用いた高デューティーな印字の際においても、本実施例の形態は従来の形態と比較してベタ印字持続性能およびインクジェットプリンタ２００の耐久性能が向上した。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】ミスト回収部位およびインク回収部位を示す部分断面模式図。
【図２】(a)本発明第１及び第２の実施形態におけるインク供給ユニット及び記録素子ユニットに対するインク回収部位の配置関係を示す部分断面模式図。(b)本発明第３の実施形態におけるインク供給ユニット及び記録素子ユニットに対するインク回収部位の配置関係を示す部分断面模式図。
【図３】(a)〜(d) 本発明におけるミスト回収部位およびインク回収部位を示す部分模式断面図。
【図４】本発明のインクジェットプリンタの内部構造を示す斜視図である。
【図５】インクジェットヘッドカートリッジの分解斜視図である。
【図６】インク供給ユニット及び記録素子ユニットの分解斜視図である。
【図７】第２の記録素子基板を一部分解した状態で示す斜視図である。
【図８】インクジェットヘッドカートリッジを示す断面模式図である。
【図９】インクジェットヘッドカートリッジの底面を示す斜視図である。
【図１０】本発明のインクジェットヘッドが有するインクノズルの配列パターンを示す平面図である。
【図１１】（a）従来のインクジェットヘッドが印字駆動する際にインクジェットヘッド下部に生じる部分的な気流の方向を示す模式図である。(b)本発明のミスト回収部位を有するインクジェットヘッドが印字駆動する際にインクジェットヘッド下部に生じる部分的な気流の方向を示す模式図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるミスト回収部位を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  ミスト回収部位
２  インク回収部位
３，Ｈ１２００  第１のプレート（支持部材）
１０  第１の電極
１１  第２の電極
２０  インクミスト
２１  第１の吸収体
２２  第２の吸収体
２３  （インクタンク中の）第３の吸収体
３０  廃インク口
１００，H１００１  インクジェットヘッド
１０１  ノズル
１０２  ノズルアレイ
１０４  ノズルプレート
１０５，Ｈ１１１０  シリコン基板
１０７，Ｈ１１０３  発熱素子（電気熱変換素子）
２００  インクジェットプリンタ
２０４  主走査機構
２０５  副走査機構
Ｄ  インク滴
Ｐ  印刷用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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