JP3020963B2

JP3020963B2 - インクカートリッジ

Info

Publication number: JP3020963B2
Application number: JP1203535A
Authority: JP
Inventors: 敏彦氏田; 治行松本; 啓一村井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-08-05
Filing date: 1989-08-05
Publication date: 2000-03-15
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JPH0367657A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、インクジェット記録装置に対して交換可能
に備えられたインクカートリッジに関する。

［従来の技術］インクジェット記録法は、記録時における騒音の発生
が無視し得る程度にきわめて小さく、加えていわゆる普
通紙に記録が行なえるので、近年数々のものが実用化さ
れてきている。

その中で、例えば特開昭54-51837号公報に記載されて
いるインクジェット記録法（いわゆるバブルジェット記
録法）は、熱エネルギーをインクに作用させてインク液
滴吐出のための原動力を得るという点において、他の液
体噴射記録法とは異なる特徴を有している。即ち、この
記録法は熱エネルギーの作用を受けたインクが状態変化
に伴う急激な体積変化（膜沸騰現象）を起こし、この作
用力により記録ヘッド部先端の吐出口からインクが吐出
されることで飛翔的インク滴が形成され、そのインク液
滴が被記録部材に付着し記録が行なわれるというもので
ある。

この記録法に用いられる記録装置の記録ヘッド１の特
にインクの吐出口及びインクヘの熱作用部周辺は、例え
ば第１図（ａ），（ｂ）に示されるような構成をしてい
る。第１図（ａ），（ｂ）において、電気熱変換体２
は、液滴形成エネルギー作用部である熱作用部７におい
てエネルギー作用面としての熱作用面９を介して矢印Ａ
より液路６に導入される液体（インク）と接触してい
る。このような構成は発生されるインク滴形成エネルギ
ーとしての熱エネルギーを熱作用部７にあるインクに有
効にかつ効率よく作用させる目的から採用されているも
のである。

このような記録ヘッド１を使用した記録法におけるイ
ンク滴形成原理は、前述のように電気熱変換体への通電
がオンされるとインク滴形成エネルギーである熱エネル
ギーの作用を受けた熱作用部７にあるインクが急激な体
積の増大に伴う状態変化、すなわち熱作用部７にあるイ
ンクが非常に瞬間的に気泡の発生、成長、収縮を起こす
ことにより、熱作用部７と吐出口５との間に存在する液
体をインク滴として吐出するものである。

この気泡の発生、成長、収縮そして消滅のサイクルを
繰り返すことによってインクは高熱を受ける。そのた
め、熱的に不安定なインクでは化学変化を起こしやす
く、熱作用部７において不溶物の生成沈殿が起こり、ひ
いては記録ヘッド１がインク吐出不能となるおそれがあ
る。したがって、このような装置を用いて高速で長時間
の記録を行うためには、インクの安定性の改良を図る一
方で、記録ヘッドのインクに対応した最適駆動条件を設
定することが極めて重要となる。

第２図は、例えば第１図（ａ）、（ｂ）に示してある
ような構造を有する記録ヘッド１に設けられた電気熱変
換体２にＰで示すパルス波形の電気信号を入力した際の
熱作用面９の表面温度Ｔと、発生する気泡の体積Ｖの時
間的変化を示した。今、電気熱変換体２に時刻t_oと時刻
t_fにおいて、オン、オフされるパルス状の電気信号Ｐが
入力されると、熱作用面９の表面温度Ｔは時刻t_fにおい
て最高温度T_Pに到達する。

ここで、T_Pが熱作用面９に接するインクの沸点Tbより
大きいときインクで満たされている熱作用部７におい
て、Ｔ＝Tbの時刻Tb0より気泡が発生しはじめ時間の経
過とともにその体積が増大し、時刻T_Pにおいて最大体積
Vpに到達する。時刻t_fにおいて電気信号Ｐがオフされる
と表面温度Ｔは次第に減衰し始め、気泡の体積Ｖもそれ
に従って減少し時刻t_B1のときに気泡は消失する。

インクジェット記録装置においては、インク滴の吐出
を効率よく安定して行わせるために、例えば、前述のバ
ブルジェット記録法においては、電気熱変換体２に電気
エネルギーを供給する電圧、パルス幅、周波数などの膜
沸騰化駆動条件、更に安定した実用印字を行なうための
予備吐出、予備加熱、あるいは記録ヘッドの回復動作等
の制御がそのインクジェット記録装置用として設定した
インクの特性に合わせインクジェット記録装置内にハー
ドウエアーまたはソフトウエアーによりあらかじめプロ
グラムされている。従って、これらの設定に合わない他
の機種のインクを使用した場合、記録ヘッドの正常な駆
動が行えず高品位な記録が達し難くなってしまう。その
ため、通常インクカートリッジの形態は、各装置ごと専
用に設計され、使用者があやまって使用することがない
よう配慮されている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、この様な従来のインクジェット記録装置で
は、次の様な問題がある。

前述の様に、従来のインクジェット記録装置において
は、その装置で設定された条件と異なるインクを選択で
きないため、インクジェット記録装置の使用範囲を限ら
れたものとしてしまい、優れた記録特性を有するインク
ジェット記録装置の広範囲な使用が困難である。また、
将来においてより優れた吐出特性や記録特性を有するイ
ンクが開発されても装置内のプログラムが適正でないた
め使用する事が不可能となってしまうこととなる。

以上の問題点を、以下詳細かつ具体的に説明する。イ
ンクジェット装置で使用される代表的なインク組成の例
を第１表に示した。

インクは、粘性、固着性共、一般的な性能を示す標
準的なインクの例である。一方、インクは、インク
に対して揮発しにくい成分の割合を高めたため、記録ヘ
ッドの吐出口の目詰まりがしにくいことを特徴としたイ
ンクである。その為、インクを使用したインクジェッ
ト記録装置は、インクジェット記録ヘッドの休止時にお
いて吐出口の目詰まり防止機構が不必要か、あるいは構
造的に簡略化できる。しかし、比較的高い粘度を有して
る事から、毎使用初期において、あらかじめ記録に寄与
しないインクの吐出、いわゆる予備吐出と言われる様な
動作を十分行う必要がある。そのため、スループットが
低くなってしまう場合がある。また、インクが、被記録
部材上でにじみ易く、印字品位が余り高くないという弱
点を持っている。インクは、インクに対して、水分
の占める割合を多くし、被記録部材上のインクの渇きが
早く、にじみの少ない品位の高い記録ができることを特
徴としたインクである。更に、吐出後のノズル内のイン
クの再充填が早いため、比較的高い周波数にて駆動でき
る特徴をも有する。しかし、インクが乾燥しやすいこと
から記録の休止中などに記録ヘッドの吐出口部分のイン
クが固着しやすい。そのため、記録ヘッド休止時におい
てポンピングなどの回復動作や頻繁なキャッピング動作
を行なう必要がある。特に、インクの吐出エネルギーと
して熱エネルギーを利用したバブルジェット式の記録ヘ
ッドに対して前述のインクを使用した場合には、通電を
比較的短くし（２〜５［μsec］）その分駆動電圧を高
くしないと安定なインクの吐出が行えない。したがっ
て、このような高い駆動ストレスに耐えうる記録ヘッド
であれば良好な高品位の印字が得られるが、そうでない
場合は液滴着弾点精度の悪い低品位の印字になってしま
う。

第２表は、第１表における各インクに対する記録ヘッ
ドの駆動条件の例を具体的に示したものである。

ここで装置例Ｉは、記録ヘッドの基材にシリコン単結
晶を用いたものであって短パルス通電、高電圧駆動に耐
え、高い周波数に応答し得る様な特性を持っている記録
ヘッドを搭載したものである。また、装置例IIは、記録
ヘッドの基材にガラスを用いたものであって、短パルス
通電、高電圧駆動や高周波数に対する耐久性は低いもの
の、非常に廉価な記録ヘッドを搭載したものである。

例えば、標準的な特性を有するインクの使用を考え
てプログラムされた装置例Ｉを使用頻度が極端に少ない
使い方をする場合は、目詰まりを起こさないインクを
使用することが望ましい。しかし、インクを使用した
ときに最良の吐出が行える条件を記録してある記録ヘッ
ドの駆動プログラムの内容をインクの特性に合わせた
内容、例えば予備吐出数、駆動周波数、パルス幅などの
条件を使用者が間違いなく変更する必要がある。

また、装置例Ｉで印字速度を上げるためにはインク
を使用すればよいが、その場合にも前述同様インクの
特性にあわせて、記録ヘッドの駆動条件を使用者が間違
いなく変更する必要がある。

しかしながら、使用されるインクの特性に応じた駆動
条件の変更を使用者が行なうのは煩雑であり、間違いを
招きやすく、記録ヘッドの誤動作による記録装置の破損
などを生じやすい。例えば、装置例IIのタイプの記録ヘ
ッドを使用する場合、インクを使用したときの条件を
インクを使用するときの駆動条件に変更する場合に
は、ヘッド駆動電圧を28V,パルス幅を３μsecにするこ
とでインクの良好な吐出が得られる。ところが、前述
の様にこの駆動条件は、記録ヘッドに高いストレスを与
える為記録ヘッドの寿命が極端に短くなるおそれがあり
適当でない。したがって、記録ヘッドの寿命を考慮した
場合には、例えば駆動電圧を21V、パルス幅を７μsec程
度にしなければならない上に、設定周波数を6KHzから3K
Hzにしなければならない。

以上の様に、インクジェット記録装置の使用状態や使
用目的を考慮したインクを使用するのが妥当であるが、
使用されるインクの変更に対応できるように記録ヘッド
の種類や駆動特性を考慮して記録ヘッドの駆動条件や予
備吐出条件などのインクジェット記録装置本体内のプロ
グラムも細かく変更することは、一般の使用者にとって
困難である。また、仮に変更できたとしても間違った設
定が行なわれるおそれがあり、異常な印字や過度のスト
レスを記録ヘッドに与える可能性があり、記録装置の信
頼性を保証することが困難な状況となる。

そこで本発明は、斯かる従来の問題点を除去し、使用
されるインクに基づき記録ヘッドの駆動条件を制御する
為の情報を付与したインクカートリッジを提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、上述の目的を達成するために提案されたも
のであって、本発明の第一の形態は、インクの吐出を生
起させて画像の記録を行う記録ヘッドを備えたインクジ
ェット記録装置に対して交換可能に設けられ、前記イン
クを内部に収納し前記インクの吐出に応じて前記インク
の供給を行うとともに、前記インクジェット記録装置を
制御するための情報を備えた媒体を具備したインクカー
トリッジにおいて、前記媒体は前記インクジェット記録
装置の前記画像の記録のために行われるインクの吐出を
行わない期間に行う、記録とは別のインク吐出を前記記
録ヘッドに行わせる予備吐出動作、前記記録ヘッドを覆
うキャッピング動作、前記記録ヘッドを清掃するクリー
ニング動作、加圧力あるいは吸引力を前記記録ヘッドに
作用させてインクを排出する動作、予め前記記録ヘッド
を加熱する予備加熱動作のうち少なくともいずれか１つ
の動作を制御するための情報を含むことを特徴とする。

ここで、前記媒体に情報が含まれているときは前記駆
動操作を可能にし、情報が含まれていないときは前記イ
ンクジェット記録装置が備えている表示機構に警告を表
示するようにしてもよい。そして、前記表示機構の表示
により前記インクカートリッジの前記インクジェット記
録装置に対する装着に有無を確認可能にしてもよい。

さらに、前記媒体は抵抗体ラベルであり、前記インク
カートリッジの上面に取り付けられていることは好まし
い。

［作用］本発明によれば、インクジェット記録ヘッドの休止
後、使用開始時において吐出口部分に比較的粘度の高い
インクが存在している場合があるが、このようなインク
を予め記録に先立った処理における最適な対応が特別な
操作を実行すること無しにインクカートリッジを装着す
るだけで可能である。

［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。

［実施態様例１］第３図は本発明に係るインクジェット記録装置に対し
て着脱可能とされるインクカートリッジ51と、該インク
カートリッジ51に接続されインクジェット記録装置にイ
ンクを供給する供給部と該インクジェット記録装置から
廃インクを受け取るための受給部等とを備えたインクジ
ェット記録装置側に設けられた接続装置52の一部を示す
一部破断斜視図である。

第３図中12はインクカートリッジ51の外装たる筐体で
あり、通常プラスチックのモールド成型にてインクジェ
ット記録装置本体のカートリッジ収容部の形状や構成に
合わせて作られている。

13はインクを収容するための密閉型のインク収容容器
であり、本例においては可撓性のインク袋を用いてお
り、内部にインクが封入収容されている。15はシリコー
ンゴムなどの弾性材料からなるインク供給部である。こ
のインク供給部は、インク袋とインク導出管15aを介し
て接続されており、インクカートリッジ51とインクジェ
ット記録装置が接続されたときインクジェット記録装置
本体の接続装置52に設置された中空のインク針16が差し
込まれてインク袋内のインクをインクジェット記録装置
内に供給する部分となる。

また、インクの記録ヘッドヘの充填あるいは記録ヘッ
ドの回復操作等でインクジェット記録ヘッドから強制的
に排出されたインクは、インクジェット記録装置本体に
設置された廃インク回収用チューブ16a、16bを通り、該
インクカートリッジ外装に設けられた穴17を介して廃イ
ンク溜め18に送り込まれる。19は、インクカートリッジ
内のインクの種別を示す情報を持った媒体である。本実
施態様例で使用されている媒体は、抵抗体（０乃至∞Ω
の中から選択される所定の抵抗値を有する。）である。
19a,19bは、媒体とインクジェット記録装置本体とを電
気的に接続させるための該インクカートリッジ側に設け
られた端子である。この端子19a,19bは、インクカート
リッジと、インクジェット記録装置本体が完全に接続さ
れたとき、インクジェット記録装置本体に用意されたピ
ン端子20a、20bと電気的に接続される。該ピン端子は、
インクジェット記録装置本体内の制御回路に電気的に接
続されており、該制御回路は該素子の情報を電気的に自
由に読み取ることができる。

第４図は、第３図で示したインクカートリッジ51トイ
ンクジェット記録装置53との接続の様子を示すブロック
図である。インクカートリッジ51がインクジェット記録
装置53に装着されることでインクカートリッジが搭載し
ている媒体19と装置53側のインターフェイス54と接続
し、媒体19の情報が伝達される。この情報に基づき後述
する様な制御、例えば変換テーブルを含むROM56のテー
ブルが選択され、それに基づき記録ヘッド59の駆動がヘ
ッド駆動制御装置によって制御される。

第５図は第３図および第４図で示したインクジェット
記録装置53に対してインクカートリッジ51を装着し、イ
ンクカートリッジ51の媒体19の端子19a,19bと、装置側
のピン端子20a,20bとが電気的に接続され、かつインク
供給系が接続された状態において、インクジェット記録
装置本体の電源が投入されたときの一連の動作シーケン
スを表わす。

ステップ101において電源を投入する。そしてステッ
プ102でインクカートリッジが装置に対して装着されて
いるか否かが判断される。インクカートリッジが装着さ
れていない場合にはステップ103で警告ランプを表示す
る。また、インクカートリッジの装着がなされているこ
とを判断したときは、ステップ104でインクカートリッ
ジに搭載された媒体の抵抗値を読みとる。そしてその値
に応じてステップ105でデータテーブルからデータが読
み出される。ステップ106においてデータが判断され、
データがない場合には、ステップ107で警告ランプを表
示する。データがある場合にはステップ108で駆動RAMに
データを転写する。これによってステップ109で記録ヘ
ッドを所定のテーブルにしたがって駆動し、ステップ11
0で印字が可能か否か、あるいは印字信号があるかない
かを判断し、印字信号が蟻印字が可能となっている場合
にステップ111で印字が行われる。また、印字が可能状
態にない場合には、再びステップ109に戻り記録ヘッド
を印字可能状態にするべく処理を行う。尚、インクカー
トリッジの有無の検知は、インクカートリッジに搭載さ
れている媒体の検知によって行う用にしても良いことは
いうまでもない。

第３表は、インクカートリッジ上の抵抗体の抵抗値と
その抵抗値に対するインクジェット駆動条件等の変換テ
ーブルの例をしめすものである。

この変換テーブルは、インクジェット記録装置内の制
御用ROMの中にあらかじめ記録されている。インクカー
トリッジの存在が確認された後、インクカートリッジ上
の情報が抵抗値として読み取られる。

ここで例えばインクジェット記録装置53の種類が第２
表中の装置例Ｉであり、インクの品種を第１表中のイン
クとした場合、これに対応するカートリッジ上の抵抗
体の抵抗値が1kΩであれば、CPU55は第３表に示したROM
56に記録されている変換テーブルから、駆動電圧が21
V、パルス幅が７μsec、駆動周波数が4KHz、予備吐出数
が128回という情報を読み取り、次いでインクジェット
記録ヘッド駆動時のデータとしてRAM56の特定の領域に
転写する。同様にインクに対応する抵抗値が100KΩで
あれば、駆動電圧が28V、パルス幅が３μsec、駆動周波
数が6KHz、予備吐出数が50回という条件を変換テーブル
より読み取る。

実際に記録ヘッド59を駆動させて印字を行う場合に
は、CPU55は、前述の決められたRAM領域から、前述のデ
ータを再度読み取りヘッドコントローラー58に指示をす
ることになる。もちろんテーブルは装置によって異なっ
ており、インクに対して、装置例IIでは、駆動電圧21
V、パルス幅７μsec、駆動周波数3KHz、予備吐出数50回
となり、さらに目詰まり防止機構が極めて簡略な装置で
インクが不適当であるならば、その装置での変換テー
ブル上のデータを識別の為のある特定の値（この例では
０）を持つようにしておけば、インクジェット記録装置
は設定不可と判断し警報を発生する事ができる。したが
って、所定の特性を持つ記録ヘッドに使用してた場合に
吐出が困難なインクについて自動的に判別する事が可能
となる。

更に変換テーブルの容量を十分確保する事で、多くの
予想される種類の駆動条件を変換テーブルに入れておく
ことにより将来の優れたインクに対応可能なインクジェ
ット記録装置が実現できる。なお前述の例では変換テー
ブルより読み取る例をあげて駆動電圧、パルス幅、駆動
周波数、予備吐出数をすべて変えうる様にした場合につ
いて説明したが、もちろん、より単純に抵抗体の抵抗値
により、例えば駆動電圧のみ、パルス巾幅のみ、駆動周
波数のみ、あるいはこれらの可能な組合せなどが設定さ
れる回路を装置に形成するようなことも可能であること
は明らかである。また、媒体が指定する情報としてはこ
れらの他にあらかじめ記録ヘッドを加熱してインクの特
性の改善をおこなう予備加熱の条件や記録時に最適な吐
出が得られるようなインクの吐出条件あるいは、複数色
のインクを用いて記録を行う場合のインクの吐出条件等
をもたせることができる。

媒体として抵抗体をインクカートリッジに搭載する形
式としては前述したように、インク供給部、回収部がも
うけられたインクカートリッジの前面側の所定の位置に
設けてもよいが、第15図に示すようにインクカートリッ
ジの上面に設けてもよい。

この場合抵抗体の抵抗値は、装置側の接点と接続され
るカートリッジ側の端子間に異なる抵抗値を有する抵抗
体を搭載してもよく、あるいは抵抗体のはいまわしの距
離を変えることで各種に値をとり得る。この時、抵抗体
の抵抗値を変える方法としては所定の形状のロゴタイプ
等を利用することができる。また、設定される抵抗値と
しては、前述したように本体側に設定された変換テーブ
ルを適正に読み出すことができるような値がとられる。

インクカートリッジに対してこの抵抗体を搭載する方
法としては、カートリッジの上面に対して直接所定の抵
抗値となるように抵抗体を印刷により形成する方法、あ
るいは、所定の抵抗値となるように抵抗体を印刷したラ
ベルを貼付する方法があげられる。

このように所定の抵抗値を有した抵抗体を設けたカー
トリッジを装置に装着に対しては、抵抗体の端子と本体
側の端子とがスクラッチするように構成される。これ
は、端子表面が酸化して皮膜が形成されたままの状態で
端子同士が接続されても安定な抵抗値の読み取りが行え
ない場合があるためであり、酸化膜をけずりとるように
して装着することでこの不安定さをなくすものである。

尚、以上カートリッジに搭載される媒体として抵抗体
の例について説明したが、この他コンデンサ、ダイオー
ド、コイル、電池なども同様の目的で使用することが可
能である。

第８図は第１図乃至第５図で説明したインクカートリ
ッジにおいて、情報媒体の着脱を可能にした実施例を示
すものである。図中28は情報媒体である抵抗を備えたチ
ップであり、インクカートリッジの嵌合部29と組み合わ
さることにより第３図にて示したインクカートリッジと
外観および機能とも全く同じインクカートリッジとな
る。従って、本発明におけるインクカートリッジの製造
において、インクの品種に対応したインクカートリッジ
の筐体12と素子19をあらかじめ組み立てて用意しておく
必要がなく、インクのインクカートリッジに対する充填
の際チップ28を取り付ければ製品の混入防止が行ないや
すくなり、効率的な生産ができる結果、廉価で信頼性の
高いインクカートリッジが実現する。

［実施態様例２］実施態様例１では、情報媒体として抵抗体のような単
純な素子を示したが、本発明では、他の例として半導体
を使用することが出来る。第６図はインクカートリッジ
内の情報媒体として電気的に消去可能な読み出し専用半
導体メモリーアレイを備えた本発明の実施例である。21
は、インクカートリッジ本体であり、インクの貯留部、
廃インク溜り、キャップ等の構造は、第１図に示したイ
ンクカートリッジと機能、構造とも同じものである。22
は、半導体メモリーアレイである。ここで半導体メモリ
ーアレイは、ROM（読み出し専用メモリー）、EEPROM
（電気的に消去書き換え可能な読み出し専用メモリ
ー）、バッテリーバックアップRAMなどである。23は基
板であり、インクカートリッジの外装部に精度よく取り
付けられている。該基板は該メモリーアレイを固定し、
かつ該メモリーアレイとインクジェット記録装置24に用
意されたコネクター25とを電気的に接続するための端子
部26を有する。第６図で示すように、該インクカートリ
ッジ本体が、インクジェット記録装置24のインクカート
リッジ受入部27に挿入されたとき該コネクター25と該端
子部26は、電気的に接続が達成される。このときインク
の貯留部、廃インク溜り、も同様に該インクジェット記
録装置本体の接続装置と接続される。

第７図は、第６図で示したインクジェット記録装置と
インクカートリッジが電気的に接続され、かつ接続装置
が接続された状態において、インクジェット記録装置本
体の電源が投入されたときの一連の動作シーケンスを表
わす。本シーケンスは、第５図で示したものと同様なも
のである。本実施態様例では、インクカートリッジに備
えられたメモリーアレイには実施態様例１に示した情報
媒体と比較してより多くの情報（現在最も低容量のもの
で１［Kbyte］以上のものが市販されている。）を記録
出来るため、実施態様例１で装置本体に搭載されていた
変換テーブルと同様インクジェット駆動条件等が直接書
き込まれている。従って、CPUは、電源投入後速やか
に該メモリーアレイからインクジェット駆動条件等の情
報がインクジェット記録ヘッド駆動時のデータとしてRA
Mの特定の領域に転写する。記録ヘッドを駆動するとき
は実施態様例１で説明した場合と同様に行なえば良い。

本実施態様例の特徴は、前述のようにインクカートリ
ッジのメモリーにインクカートリッジ中のインクに合っ
た駆動条件等の情報がンクジェット記録ヘッドの品種ご
とに記録されているため、インクジェット記録装置本体
側に変換テーブルを準備する必要がない。したがって、
事前に多数の変換テーブルを作成する必要がない。すな
わち、本実施態様例では将来、新しいインクが用意され
た場合であっても、インクカートリッジのROMデータの
みを変更すれば良いので拡張性が高い。

第９図は、着脱できる情報媒体が第６図にて前述した
ようなメモリーアレイを採用したインクカートリッジの
例である。図中30はROM,EEPROM,バッテリーバックアッ
プRAMなどの半導体メモリーアレイチップであり、外装3
1にインクカートリッジのコネクター32と電気的に接続
させるための端子33を有する。34はインクジェット記録
装置本体と前記メモリーアレイとを電気的に接続させる
ための端子である。従って、本実施例においても第８図
に示した例と同様な効果が得られることは明らかであ
る。

［実施態様例３］第10図はインクジェット記録ヘッド駆動条件等の情報
が、インクカートリッジのインクジェット記録装置に対
する挿入方向に並行してインクカートリッジ上のメモリ
ーに記録された本発明の他の実施態様例である。35は磁
気テープであり、磁化極性、密度などの変化により、イ
ンクジェット駆動条件等の情報がインクカートリッジの
挿入方向に並行して35aに記録されている。また、挿入
速度の変化による情報の読み取り不良を防止するため
に、前記情報が書き込まれているトラックと並行して、
一定間隔のタイミング情報が書き込まれた専用のトラッ
クが35bに設定されている。

第10図に示される様に該磁気テープに記録されたイン
クジェットヘッド駆動条件などの情報は、インクカート
リッジのインクジェット記録ヘッド本体への挿入時に、
読み取りヘッド36により順次読み取られる。インクジェ
ット記録装置本体内のRAM領域に転写された後はこの情
報を元に第６図に示した実施例と同様にインクジェット
記録ヘッドを駆動すればよい。

［実施態様例４］第11図は第10図で示した実施例において、インクカー
トリッジ上の情報記録方法を変えた別の実施態様例を示
す。本例ではインクジェット駆動条件等の情報が、前述
の実施例である磁気テープの代わりにインクカートリッ
ジ外装部に張り付けられたバーコード37を使用してい
る。この場合も前述の態様例と同様に記録ヘッドの駆動
条件などの情報は、インクカートリッジのインクジェッ
ト記録装置のインクカートリッジ受入部27への挿入時
に、読み取りヘッド38により順次読み取られる。本実施
態様例では記録媒体としてバーコードが印刷されていれ
ば良いので、比較的容易に製造ができ、かつ廉価なイン
クカートリッジが提供できる。

［実施態様例５］第12図は第10図、第11図で示した実施例において、イ
ンクカートリッジ上の情報記録方法を変えた別の実施態
様例を示す。ここで39はインクカートリッジ、40はイン
クカートリッジの筐体上に配置された立体の情報パター
ンであり、インクカートリッジの筐体と一体モールド成
形されている。41はタイミング情報用の立体の情報パタ
ーンである。本図に示される様に該立体情報パターンに
記録されたインクジェット記録ヘッド駆動条件などの情
報は、インクカートリッジのインクジェット記録装置の
インクカートリッジ受入部27への挿入時に、読み取りカ
ムスイッチ42により順次読み取られる。インクジェット
記録装置本体内のRAM領域に転写された後はこの情報を
元に第６図に示した実施例と同様にインクジェット記録
ヘッドを駆動すればよい。

［実施態様例６］第13図は第12図で示した実施態様例において、インク
カートリッジ上の情報記録方法を変えた別の実施態様例
を示す。ここで40はインクカートリッジ、41はインクカ
ートリッジ40の筐体上に配置された立体の情報パターン
であり、該インクカートリッジ筐体と一体モールド成形
されている。２はタイミング情報用の立体情報パターン
である。本図に示される実施例ではこの様に該立体情報
パターンに記録されたインクジェットヘッド駆動条件な
どの情報は、インクカートリッジのインクジェット記録
装置への挿入時に、インクジェット記録ヘッド本体の光
電スイッチ43により順次読み取られる。インクジェット
記録装置本体内のRAM領域に転写された後はこの情報に
基づいてインクジェット記録ヘッドを駆動すればよい。

前述した各種方式による情報を伝達するための媒体
は、第14図に示されるように、例えばインクカートリッ
ジと記録装置とのインク接合部よりも重力方向に関して
上方に配置されることが好ましい。すなわち、図中のカ
ートリッジ上44〜48面に示されるように、インクカート
リッジとインクジェット記録装置のインク接続部である
キャップ15の水準線よりも上面に前述の情報媒体、ある
いは情報媒体とインクジェット記録装置本体との情報受
渡部を位置づけるように構成することが好ましい。

このようにインク接続部よりも重力方向に関して上方
に情報媒体あるいは、情報媒体とインクジェット記録ヘ
ッドとの情報受渡部をもうけることによって、例えば、
インク接続部からインクがもれたとしても重力方向にし
たがってカートリッジの下方に流れるため、そのインク
によって媒体がぬれることを防止することができる。そ
のため例えばインクカートリッジの着脱時によンクのわ
づかな洩れによって生ずる電気的なリーク、端子部の腐
食、センサ動作不良などの悪影響を最小にすることがで
きる。

以上のように本発明は、インクの特性に鑑みて記録ヘ
ッドの駆動をかえることができる構成をしているので、
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
式の記録ヘッドに於いて、優れたインクの吐出特性を発
揮させることができる。すなわちヘッドの熱エネルギー
発生部の負担を減少することができ、吐出の安定性や長
寿命化を図ることができる。記録ヘッドの代表的な構成
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
理を用いて行うのが好ましい。この方式はいわゆるオン
デマンド型、コンティニュアス型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得帰路に対応して配置さ
れている電気変換体に記録情報に対応していて、核沸騰
を得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核沸騰させて、
結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内
の気泡を形成できるので有効である。この気体の成長、
収縮により吐出口開口を介して液体（インク）を吐出さ
せて、少なくとも一つの液を形成させる。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。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44313124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うことができる。記録ヘッドの
構成としては、上述の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、同第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123670号公報や熱エネルギーの
圧力波を吸収する開口を吐出部に対応せる構成を開示す
る特開昭59年第1383461号公報に基づいた構成としても
本発明の効果は有効である。更に、記録装置が記録でき
る最大記録媒体の場合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よいが、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、装置全体との電
気的接続や、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を用いた場合にも
本発明は有効である。

また、本発明のインクカートリッジ154は第16図に示
されるようにインク保持体152がインク付与部を通過す
るときに、インク保持体152にもうけられた孔又は凹部1
56にインクを充填し、インクが充填されたインク保持体
152の孔又は凹部156か記録ヘッド151の表面に達したと
き、記録ヘッド151に所望の電圧を印加してインクを吐
出させて、前記記録151に対して対向配置されてプラテ
ン上を移動する被記録部材157に画像を形成するタイプ
の装置のインク付与部153にインクを供給するインクカ
ートリッジにも適用することができる。

この場合、各実施態様例と同様インク付与部153とカ
ートリッジとのインターフェイス159部でカートリッジ1
54に持たせた各種情報を伝達しCPU155でその情報にもと
づく処理テーブルを選択して、ヘッド151に対して所定
の駆動を行わせるように制御することができる。一方、
本発明に、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、予備的な補助手段などを付加する
事は、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。これらを具体的に上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過熱素子
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
定した記録を行なうために有効である。これらのモード
もインクカートリッジの備える媒体によって、インクの
特性に応じた駆動を行うようにすればその効果は一層高
まる。更に記録装置の記録モードとしては黒色などの主
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または、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きわめて有
効である。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明によればイン
クジェット記録ヘッドの休止後、使用開始時において吐
出口部分に比較的粘度の高いインクが存在している場合
があるが、このようないインクを予め記録に先立った処
理における最適な対応が特別な操作を実行すること無し
に達成できるインクカートリッジを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）はインクジェット記録ヘッドの吐
出口周辺を示す概略断面図、第２図は印加パルスと気泡
成長との関係をしめす特性図、第３図は本発明にかかる
インクカートリッジの一例を示す概略斜視図、第４図は
インクカートリッジの情報により記録ヘッドの駆動を制
御する為の構成を示すブロック図、第５図はインクカー
トリッジの情報によって印字が成されるまでのシーケン
スの一例を示すフローチャート、第６図は本発明にかか
るインクカートリッジの他の例を示す概略斜視図、第７
図はインクカートリッジの情報によって印字が成される
までのシーケンスの他の例を示すフローチャート、第８
図乃至第13図及び第15図は本発明にかかるインクカート
リッジの更に他の例を示す概略斜視図、第14図はインク
カートリッジに搭載される媒体の設置位置を示す概略斜
視図、第16図インクジェット記録装置の一例を示す概略
図である。 21、39、40、51……インクカートリッジ、19、22、30、
35、37、42……媒体、24、53……インクジェット記録装
置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村井啓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 (56)参考文献特開昭63−264374（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−253565（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクの吐出を生起させて画像の記録を行
う記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に対して
交換可能に設けられ、前記インクを内部に収納し前記イ
ンクの吐出に応じて前記インクの供給を行うとともに、
前記インクジェット記録装置を制御するための情報を備
えた媒体を具備したインクカートリッジにおいて、前記媒体は前記インクジェット記録装置の前記画像の記
録のために行われるインクの吐出を行わない期間に行
う、記録とは別のインク吐出を前記記録ヘッドに行わせ
る予備吐出動作、前記記録ヘッドを覆うキャッピング動
作、前記記録ヘッドを清掃するクリーニング動作、加圧
力あるいは吸引力を前記記録ヘッドに作用させてインク
を排出する動作、予め前記記録ヘッドを加熱する予備加
熱動作のうち少なくともいずれか１つの動作を制御する
ための情報を含むことを特徴とするインクカートリッ
ジ。
【請求項２】前記媒体に情報が含まれているときは前記
駆動操作を可能にし、情報が含まれていないときは前記
インクジェット記録装置が備えている表示機構に警告を
表示することを特徴とする請求項１に記載のインクカー
トリッジ。
【請求項３】前記表示機構の表示により前記インクカー
トリッジの前記インクジェット記録装置に対す装着の有
無を確認可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の
インクカートリッジ。
【請求項４】前記媒体は抵抗体ラベルであり、前記イン
クカートリッジの上面に取り付けられていることを特徴
とする請求項１に記載のインクカートリッジ。