JP3138360B2 - インクタンク、インクタンク一体型ヘッドカートリッジ、およびインクジェットプリント装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクタンク，該タン
クとインクジェットプリントヘッドとを一体に構成して
なるインクタンク一体型ヘッドカートリッジ、および前
記インクタンクまたはヘッドカートリッジを具備したイ
ンクジェットプリント装置に関し、特にインクタンク内
にインク保持用の吸収体を設けた構成の改良を図ったも
のである。

【０００２】プリントとしては、布，糸，紙，シート材
等の各種のインク付与を受けるインク支持体すべてへの
インク付与を含むもので、各種情報処理装置すべてある
いはその出力器としてのプリンタを含むもので、本発明
はこれらへの用途が可能なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種インクタンクに収納される
吸収体としては、ウレタン樹脂の発泡体でなるものが多
い。ここに、かかるウレタン発泡体はその形成時に空洞
部（ポア）を含みこむように膜が形成されてしまい、多
数のポアが互いに隔絶されてそのままでは到底インク含
浸用吸収体としての機能を果し得なくなるので、加熱，
洗浄等の除膜処理を施している。

【０００４】しかしながら、ウレタン発泡体をインクタ
ンク内の吸収体として用いる場合には、インクタンクの
収容空間に対して圧縮した状態で収納されたり、あるい
はインク導出用接続部材との連通部において適切な負圧
の勾配を設けるためにその部分が圧縮されることがある
が、上記除膜処理によっても膜の完全な除去は極めて困
難であって、実際にはポアにかなりの膜の残滓が付着し
ており、このために圧縮時に隣接するポア間で膜の残滓
が相補しあい、インクの消費に伴って生ずべき吸収体内
でのインクの流れを阻害し、すなわちインクタンク外部
へのインク供給性に支障を来すおそれがある。

【０００５】

【関連技術】一方、かかるウレタン発泡体とは全く異な
る熱硬化メラミン縮合体で形成されてなる発泡体でなる
吸収体が国際公開番号ＷＯ９１／０２６５２に対応する
特許出願公表平４−５０１３９２号公報において提案さ
れている。その吸収体は、発泡材の回路網の隙間に薄膜
が存在しない全く骨組だけの回路網で形成されている本
来的に網状の構造を有するものであるので、除膜処理を
必要としないこと、回路網を構成する繊維が微細である
ためにウレタン発泡体に比しより大量のインクを充填し
うること、撥水性を呈するウレタン発泡体に対し浸水性
を有するものであるためにインクの初期充填処理が容易
であること、本来的に膜を有さないためにインク消費時
にウレタン発泡体のように膜もしくはその残滓によって
インクが取り残されず、従って効率的にインクを使い切
ることができること、等の利点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示された熱硬化メラミン縮合体でなる吸収体は基
本的に非圧縮状態で用いるのが好ましいとされており、
重力の作用によりインクタンク下方に設けられたインク
導出部に対してインクが供給されるものである。すなわ
ち、インク導出部に対するインク供給方向は鉛直方向下
方の場合インク消費効率がよく、供給位置がインクタン
クに対し上部になるに従って効率が低くなるために、イ
ンクタンク使用時の姿勢が制限されるという問題があ
る。また、好ましいとされる非圧縮状態とした場合収納
部内壁に対し吸収体を密接させるのが困難であり、その
ために吸収体と収納部内壁との間に空隙部が生じ、収納
部に設けられた大気連通口あるいはインクヘッドの吐出
口から取込まれた空気がその空隙部に滞留すると、イン
ク吐出に伴ってインクヘッドに供給されるインク中に気
泡の混入が生じ、著しく記録等の品位を乱すことにな
る。特に、インクタンク部とインクヘッドを一体化し、
この一体化物をプリント媒体等に対して往復走査するこ
とによりプリント等を行う形態の装置にあっては、その
往復走査によってインクタンク部が振られるためにその
ような問題が生じ易い。さらに、そのような振動の影響
がある場合や、インク導出部付近において吸収体に当接
する部材が存在する場合には、インク導出部付近におい
て吸収体の経時劣化が生じ、ここに空隙部が形成される
おそれもあり、空気の滞留による悪影響は一層顕著とな
ることが考えられる。さらに甚だしい場合には大気連通
口と導出部付近の空隙部とが大気連通してしまう事態も
予測され、そのような事態が生ずると所期の吐出動作が
不可能となるのみならず、インク供給経路に存在するイ
ンクがインク吐出口より漏出し、装置内等を汚損するこ
とになる。

【０００７】さらに、インク導出部へのインク供給は重
力の作用を利用するものであるので、最近とくに望まれ
ている高周波数にてプリントヘッド等を駆動するとイン
ク供給がこれに追随できないおそれがある。そこでその
追随性を高めるべくポアサイズをある程度大とし、流れ
の抵抗を小とすることも考えられるが、この場合には吸
収体のインク保持能力が低下し、大気連通口等からのイ
ンク漏洩が生じるおそれがある。

【０００８】上記公報には、非圧縮状態での有用または
好適な特性を維持する一方、構造体の隙間スペースを調
節するため特定の適用例においては圧縮力が望ましい場
合がる、とされている（上記公報第４頁右下欄第１８行
〜第２１行）。

【０００９】かかる記載は、収納空間の内寸と吸収体の
外寸との兼ね合いに着目してなされたものと考えられる
が、本発明者らは熱硬化メラミン縮合体でなる吸収体の
利点を活かしつつ、インクタンクの姿勢等によらずイン
ク供給を円滑かつ確実に行う上で適切にその吸収体を圧
縮して使用すればよいことを見出した。しかしながら、
本発明者らは、その吸収体の構造に対応して円滑な供給
を行うには適切な方向に圧縮を行うべきこと、その吸収
体は繊維構造が比較的脆く被圧縮部分に所謂「ヘタリ」
もしくは破壊が生じうること、また「ヘタリ」が生じる
と圧縮状態を維持できず、非圧縮状態と同等となって上
述したような問題が生じうること等の技術課題をも見出
した。

【００１０】加えて、一般に吸収体からのインク導出部
に異物除去用のフィルタが設けられ、その導出部開口面
積は所期の供給量に対応して定められるが、熱硬化メラ
ミン縮合体は構造が脆いために加工時、収納時ないしそ
の後の使用時に剥離が生じ、その剥離片がフィルタに詰
って所期の供給量を維持できなくなるおそれがあること
も技術課題として見出した。

【００１１】これら技術課題はいずれも上記公報には示
唆すらなされていないものであって、本発明は、熱硬化
メラミン縮合体等、三次元網状構造を有する多孔質体に
してアミノ基を有する化合物とホルムアルデヒドとの縮
合生成物をベースとする熱硬化型発泡体でなる吸収体の
利点を活用しつつ、上述した技術課題の少なくとも１つ
を解決せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明イン
クタンクは、多孔質の３次元的分岐回路網を備え、アミ
ノ基を有する化合物とホルムアルデヒドとの縮合生成物
をベースとする熱硬化性発泡体で形成してなる吸収体
と、該吸収体を外部へのインク導出口に押圧する押圧手
段と、当該押圧によって前記吸収体に作用する圧力を緩
和する緩和手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】ここで、前記押圧手段は、前記導出口を有
して前記吸収体に圧接されるインク供給管を有するもの
とすることができる。

【００１４】また、前記導出口にはフィルタを設けるこ
とができる。

【００１５】前記緩和手段は、少なくとも前記押圧部分
に前記導出口と前記吸収体との間に介挿された、前記吸
収体より弾性率の高い第２の吸収体を有するものとする
ことができる。

【００１６】または、前記緩和手段は、前記吸収体に向
かって凸球面状とした導出口とすることができる。

【００１７】または、前記緩和手段は、前記導出口の寸
法より大きい寸法を有する前記吸収体の導出口突き当て
部分とすることができる。

【００１８】

【００１９】加えて、前記導出口に向けて前記吸収体を
押圧し、前記押圧手段による押圧を確保する第２の押圧
手段をさらに備えることができる。

【００２０】また、前記第２の押圧手段による押圧によ
って前記吸収体に作用する圧力を緩和する第２の緩和手
段をさらに備えることができる。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】また、本発明インクタンクは、多孔質の３
次元的分岐回路網を備え、アミノ基を有する化合物とホ
ルムアルデヒドとの縮合生成物をベースとする熱硬化性
発泡体で形成してなる吸収体と、インク導出のために挿
入されるインク供給管を受ける受け部と、該受け部と該
吸収体との間に介在する圧力緩和部材とを具えたことを
特徴とする。

【００２５】また、本発明インクジェットプリント装置
は、上記インクタンクと、プリント媒体に対し前記イン
クタンクから供給されたインクを吐出することによりプ
リントを行うプリントヘッドと、該プリントヘッドとプ
リント媒体とを相対的に移動させる手段とを具えたこと
を特徴とする。

【００２６】また、本発明ヘッドカートリッジは、上記
インクタンクと、プリント媒体に対し前記インクタンク
から供給されたインクを吐出することによりプリントを
行うプリントヘッドとを一体に具備して成ることを特徴
とする。

【００２７】また、本発明インクジェットプリント装置
は、そのインクタンク一体型ヘッドカートリッジと、該
インクタンク一体型ヘッドカートリッジとプリント媒体
とを相対的に移動させる手段とを具えたことを特徴とす
る。

【００２８】以上において、前記プリントヘッドは、イ
ンクを吐出するために利用されるエネルギとして、イン
クに膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有
するものとすることができる。

【００２９】

【作用】本発明によれば、吸収体の押圧手段による導出
口への押圧を効率よく適正に行うことができるので、イ
ンクタンクの吸収体に、インク注入しやすくインク使用
効率の高い単繊維状吸収体を用いることができるように
なり、ヘッドの製造コストダウンとランニングコストダ
ウンに資することができる。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

【００３１】（実施例１） 図１は、本発明の一実施例として、インクタンク一体型
ヘッドカートリッジの構成例を示す。ここで、液路１
は、インクを吐出する吐出口１Ａに対応するもので、ヘ
ッドＨの図面に直交する方向に複数設けられている。吐
出口１Ａからインクを吐出するために利用されるエネル
ギを発生する手段としては、インクを加熱し、発泡を生
じさせてその発泡圧力により吐出を行わせる電気熱変換
体や、例えば圧電素子などインク中に振動を生じさせる
電気機械変換素子などを用いることができる。複数の液
路１ないしこれらに共通に連通する共通液室１Ｃには、
ベースプレート３を介してヘッドＨが取り付けられるイ
ンクタンク５から、供給管２を通ってインクが供給され
る。供給管２の他端はインクタンクのインク導出口とし
て形成されており、その導出口にはフィルタ４を設け、
吸収体内に存在し得る塵あい等が液路１等を詰まらせて
印字品位を劣化させるのを防ぎ、また吸収体内の微小な
気泡が液路１に達して吐出不良を引き起こすのを防ぐよ
うにしている。この導出口の開口面積は、液路１の本
数，寸法とエネルギ供給手段の駆動周波数等に鑑みれ
ば、単位時間あたりに通過するインク量が多いと圧力損
失が大となり、エネルギ供給手段の周波数応答性が低下
するので、この観点からは大きくするのが好ましい。一
方、本例のようにフィルタをその導出口に配設する場合
には、コストの面からはできるだけ小さい方がインクタ
ンクの構成価格を廉価にすることができるので、これら
の条件を満たすように導出口開口面積を適切に定めるの
がよい。なお、本例ではフィルタ４を高弾性吸収体７に
圧接する導出口に設けておりフィルタ４自体を高弾性吸
収体７に密着させているが、液路１に至る供給管の途中
に設けることもできる。また、このフィルタ４の構成材
料としては、金属、樹脂等を用いることができる。

【００３２】本例においては、インクタンク５内には、
基本的に単繊維状吸収体８を設けている。この単繊維状
吸収体８は、セル膜のない、例えば熱硬化メラミン縮合
体等、多孔質の三次元的分岐回路網を備え、アミノ基を
有する化合物とホルムアルデヒドとの縮合生成物をベー
スとする熱硬化性発泡体で成る吸収体が用いられる。こ
の単繊維状吸収体はセル膜がないため、インクタンク５
内のインクを使用して行ったときに吸収体内に残存する
インク量が極めて少ないという利点を有している。

【００３３】発泡ウレタン等通常用いられている吸収体
にはセル膜があるため、残膜部にインク滴が付着し、最
終的に初期充填量の１〜２割程度のインクが残ってしま
うので無駄が多かった。従ってインク含浸材としての吸
収体には単繊維状吸収体８の使用が好適である。

【００３４】本例のインクタンク５はさらに、この単繊
維状吸収体８の適宜の部分に対して、発泡ウレタン等で
成る高弾性吸収体７または高弾性率を有する部材を設け
てある。これを設ける位置は、単繊維状吸収体８に大き
な圧力が加わる位置であって、本例の場合はまず導出口
ないしフィルタ４の圧接部である。さらに本例では吸収
体を保持するインクタンク５の内壁にリブを形成して吸
収体をフィルタ４に密着するように圧力を作用させてい
るので、この部分にも設けてある。

【００３５】すなわち、本例の場合インクタンク内に侵
入している供給管２の他端部である導出口ないしここに
設けたフィルタ４自体が押圧手段として機能し、また一
方リブ６が第２の押圧手段として機能しているが、単繊
維状吸収体は弾性力が劣る材料が多く、例えば熱硬化メ
ラミン縮合体は大きな圧力をかけた場合、すなわち図２
に示すようにフィルタ４ないしは導出口に直接単繊維状
吸収体８を圧接する場合には、３次元的分岐回路網の構
造体が破壊され、圧力を除去した後も元の形状に復帰せ
ず永久変形を起こしてしまう。本例では導出口およびリ
ブとの対向面に高弾性吸収体を設け、それら凸部に対し
密着しつつ弾性変形するようになして単繊維状吸収体８
に加わる圧力を緩和している。従って単繊維状吸収体８
はほとんど変形せず、構造体が破壊されることはない。

【００３６】次に、吸収体を導出口ないしフィルタ４に
圧接する必要性を説明する。

【００３７】図３は本例インクタンク５内のインクの流
れを、図４はタンク内の吸収体の孔サイズの分布を表し
てインクの移動のしやすさを説明した図である。吸収体
の中の微小な孔は製造上大きさにばらつきをもってい
る。吸収体がインクを保持するメカニズムは孔の持つ毛
管力であり、毛細管現象の原理から明らかなように孔サ
イズが小さい方がインクを吸収する力が強い。従って孔
サイズにばらつきがあるとインク吸収力にむらが生じ、
インクを消費する過程で孔サイズの小さい（毛管力の大
きい）部分にインクが残ってしまう。この状態だとイン
クの消費効率が低下してしまう。これを図４の斜線部分
で示す。吸収体の毛管力はインクタンク内でばらついて
おり、液路１へ供給されるインクの流れはインクの粘性
によってのみフィルタ方向に向かうことになる。本例で
は高弾性吸収体７を導出口ないしフィルタ４に圧接する
側に設けたため導出口に向かうに従って圧縮量が大きく
なり、吸収量を増大させて、図３において矢印で示すよ
うにインクの移動方向を導出口側へ向けることができ
る。

【００３８】この方法による吸収体内の孔サイズの分布
を図４中太線で示す。図から明らかなように、吸収体を
非圧縮の状態で用いる場合の孔サイズの最小のものより
孔サイズが小さくなるように吸収体を圧縮することで、
インクは孔サイズの小さい、すなわち毛管力の大きい導
出口付近に集まる力を持つ。また、この際単繊維状吸収
体８よりも孔サイズの小さい高弾性吸収体７を用いれ
ば、さらにヘッド使用後のインク残留量が少なくなり、
インク使用効率が高くなる。また、インクタンク外に対
する導出口の位置も、吸収体を非圧縮で用いる場合には
インクの流れが自重のみによってしまうため鉛直方向下
方に限定されるが、本例によれば上側や横側からもイン
クを供給できる。すなわち、インクタンクないしヘッド
カートリッジを使用する際の姿勢の制限を緩和できるこ
とになる。

【００３９】このように、単繊維状吸収体を適宜圧縮す
ることは非常に有効であるが、図２に示すように弾性の
低い単繊維状吸収体を、従来高弾性吸収体に対して行っ
ていたように、フィルタ４ないし導出口で直接圧縮した
ならば、構造破壊を起こして孔の形状が崩れ、毛管力が
発生しなくなるばかりか、粉状となった繊維がフィルタ
を覆い、目づまりを引き起こすことになる。

【００４０】なお、本実施例においては、リブ６を設け
て単繊維状吸収体８等を導出口ないしフィルタ７に向け
て押圧しており、すなわちリブ６が作用する圧力が大で
あるためにリブ６と単繊維状吸収体との間にも高弾性吸
収体７を介在させているが、そのような押圧を行う部材
の押圧面積が広い場合等、単繊維状吸収体８に構造破壊
が生じないかもしくは問題とならない程度の圧力が作用
する場合には、その部分への高弾性吸収体の配設は不要
である。そのような場合としては、例えば、リブ６を設
けずに導出口ないしフィルタ４の反対側のインクタンク
内壁全面にて吸収体に圧縮力を付与する場合がある。

【００４１】また、吸収体内で適切なインク流を生じさ
せるべく他の内壁にて圧縮力を付与するようにしてもよ
く、あるいはインクタンク内寸より吸収体外寸を若干大
きく定め、吸収体がインクタンク内壁によって適度に圧
縮された状態で収納されるようにしてもよい。

【００４２】これらのことは、以下に述べる実施例にお
いても同様である。

【００４３】（実施例２）図５は、吸収体をフィルタな
いし導出口に押圧する第２の押圧手段としてばねを用い
た実施例である。そして、ばね１１の押圧力を、比較的
広い面積の板状部材１０を介して単繊維状吸収体８に作
用させている。本例によると、押圧力を精度よくコント
ロールできる。

【００４４】なお、第２の押圧手段としては図示のよう
な圧縮コイルばねに限られず、材料の弾性復元力を利用
するものであれば適宜のものを使用でき、例えば金属や
樹脂を用いた板ばね、あるいは空気圧ばねなどを使用で
きる。

【００４５】（実施例３）図６は、凸球面状の導出口な
いしフィルタ９を用いた実施例を示し、本例はフィルタ
が吸収体に押し当てられる際エッジ部に応力が集中して
吸収体が破壊されてしまわないようにしたものである。
このため、導出口ないしフィルタ９は前述した高弾性吸
収体７ではなく単繊維吸収体８に直接押し当てることが
できる。 （実施例４）図７は導出口ないしフィルタ４より吸収体
８側のフィルタ突き当て部の面積を大としたものであ
る。フィルタの所要面積はインク流量の設定値によって
定まり、コスト低減の観点からは必要最小限にとどめる
のが好ましいが、小さいフィルタで前述した吸収体圧縮
効果を得るべく吸収体に押し込む量を大きくすると、吸
収体には大きな負荷がかかってしまう。そこで本例のよ
うにフィルタ寸法ａよりフィルタ突き当て部寸法ｂを大
きくすることにより、吸収体に作用する応力を小さく抑
えながら十分な吸収体の圧縮体積を確保することがで
き、従って導出口ないしフィルタ４は前述した高弾性吸
収体７ではなく単繊維吸収体８に直接押し当てることが
できる。寸法ａを有するフィルタ４の実際にインクが通
過する有効面積に対し寸法ｂの突き当て部は通常は１ｍ
ｍ未満ののりしろであるが、これを１ｍｍ以上となるよ
う突き当て部の寸法を定めることで効果は大きくなる。

【００４６】（実施例５）図８はフィルタが突き当てら
れる単繊維状吸収体８の突き当て部の面積を円に換算し
たときの当該円の径Ｗに対する押し込み量Ｌの長さを規
定する実施例を示すものである。

【００４７】図４について説明したように押し込み量Ｌ
が大きいほどインクの使用効率がよいが、フィルタ幅が
Ｌに対して小さいと吸収体の繊維構造が破壊されてしま
うため、ＬとＷとの関係についてＷ／Ｌを１０以下とす
るのが強く望ましい。また、吸収体の圧縮効果でインク
の使用効率を高めるようにするにはＬを大きくするのが
よいが、これは吸収体の孔サイズのばらつきで定まり、
例えばメラミン樹脂のように孔サイズが約５０μｍ〜２
５０μｍのものではＷ／Ｌを０．１以上にするのが強く
望ましい。よってＷ／Ｌの範囲を

【００４８】

【数１】０．１≦Ｗ／Ｌ≦１０ とすれば、図９に示すようにフィルタ付近の毛管力を孔
サイズのばらつきによる毛管力のばらつきより大きくで
き、インクの使用効率をより向上できる。

【００４９】（実施例６）図１０は吸収体の圧縮の他の
実施例を示す。

【００５０】これはフィルタの支持されている部材１１
を可動にしフィルタ加圧ばね１０によってフィルタ４を
吸収体８に圧接するようにしている。これにより実施例
１と同様な効果を上げることができる。また、フィルタ
に弾性部材を用いることで同様な吸収体圧縮効果を達成
することができる。

【００５１】（実施例７）図１１はさらにインクの使用
効率を上げるための実施例を示す。

【００５２】メラミン樹脂のように弾性の低い吸収体８
はフィルタ部４がインクタンク５の内壁面に近いと吸収
体８に応力がかかりやすいが、タンク５の各内壁面から
ほぼ等距離にフィルタ部を配置すれば最も効率良く吸収
体を圧縮できる。

【００５３】（装置の実施例）図１２は、図１，図５〜
図８，図１０または図１１に示すヘッドカートリッジを
適用するインクジェット装置の実施例を示す。

【００５４】ここで１０９は上記各実施例にて説明した
ヘッドカートリッジ、１１１はこれを搭載して図中Ｓ方
向に走査するためのキャリッジである。１１３はヘッド
カートリッジ１０９をキャリッジ１１１に取付けるため
のフック、１１５はフック１１３を操作するためのレバ
ーである。このレバー１１５には、プリント装置の不図
示のカバーに設けられた目盛等を指示してヘッドカート
リッジのプリントヘッドによる印字位置や設定位置等を
読取り可能とするためのマーカ１１７が設けられてい
る。１１９はヘッドカートリッジ１０９に対する電気接
続部を支持する支持板である。１２１はその電気接続部
と本体制御部とを接続するためのフレキシブルケーブル
である。

【００５５】１２３は、キャリッジ１１１をＳ方向に案
内するためのガイド軸であり、キャリッジ１１１の軸受
１２５に挿通されている。１２７はキャリッジ１１１が
固着され、これをＳ方向に移動させるための動力を伝達
するタイミングベルトであり、装置両側部に配置された
プーリ１２９Ａ，１２９Ｂに張架されている。一方のプ
ーリ１２９Ｂには、ギヤ等の伝導機構を介してキャリッ
ジモータ１３１より駆動力が伝達される。

【００５６】１３３は紙等のプリント媒体の被プリント
面を規制するとともにプリント等に際してこれを搬送す
るための搬送ローラであり、搬送モータ１３５によって
駆動される。１３７はプリント媒体を給紙トレー１０４
側よりプリント位置に導くためのペーパーパン、１３９
はプリント媒体の送給経路途中に配設されてプリント媒
体を搬送ローラ１３３に向けて押圧し、これを搬送する
ためのフィードローラである。１３４はヘッドカートリ
ッジ１０９の吐出口に対向しプリント媒体のプリント面
を規制するためのプラテンである。１４１はプリント媒
体搬送方向上、プリント位置より下流側に配置され、プ
リント媒体を不図示の排紙口へ向けて排紙するための排
紙ローラである。１４２は排紙ローラ１４１に対応して
設けられる拍車であり、プリント媒体を介してローラ１
４１を押圧し、排紙ローラ１４１によるプリント媒体の
搬送力を生じさせる。１４３はプリント媒体のセット等
に際してフィードローラ１３９，押え板１４５，拍車１
４２それぞれの付勢を解除するための解除レバーであ
る。

【００５７】１４５はプリント位置近傍においてプリン
ト媒体の浮上り等を抑制し、搬送ローラ１３３に対する
密着状態を確保するための押え板である。本例において
は、インク吐出を行うことによりプリントを行うプリン
トヘッドを採用している。従ってプリントヘッドのイン
ク吐出口形成面とプリント媒体の被プリント面との距離
は比較的微少であり、かつプリント媒体と吐出口形成面
との接触を避けるべくその間隔が厳しく管理されなけれ
ばならないので、押え板１４５の配設が有効である。１
４７は押え板１４５に設けた目盛、１４９はこの目盛に
対応してキャリッジ１１１に設けられたマーカであり、
これらによってもプリントヘッドの印字位置や設定位置
が読取り可能である。

【００５８】１５１はホームポジションにおいてプリン
トヘッドのインク吐出口形成面と対向するゴム等の弾性
材料で形成したキャップであり、プリントヘッドに対し
当接／離脱が可能に支持されている。このキャップ１５
１は、非プリント時等のプリントヘッドの保護や、プリ
ントヘッドの吸引回復処理に際して用いられる。吸引回
復処理とは、キャップ１５１を吐出口形成面に対向さ
せ、インク吐出口内方に設けられてインク吐出のために
利用されるエネルギ発生素子を駆動することにより全吐
出口からインクを吐出させ、これによって気泡や塵埃，
増粘してプリントに適さなくなったインク等の吐出不良
要因を除去する処理予備吐出）や、これとは別に吐出口
形成面とキャップ１５１で覆った状態で吐出口よりイン
クを強制的に排出させることにより吐出不良要因を除去
する処理である。

【００５９】１５３はインクの強制排出のために吸引力
を作用するとともに、かかる強制排出による吸引回復処
理や予備吐出による吸引回復処理に際してキャップ１５
１に受容されたインクを吸引するために用いられるポン
プである。１５５はこのポンプ１５３によって吸引され
た廃インクを貯留するための廃インクタンク、１５７は
ポンプ１５３と廃インクタンク１５５とを連通するチュ
ーブである。

【００６０】１５９はプリントヘッドの吐出口形成面の
ワイピングを行うためのブレードであり、プリントヘッ
ド側に突出してヘッド移動の過程でワイピングを行うた
めの位置と、吐出口形成面に係合しない後退位置とに移
動可能に支持されている。１６１はモータ、１６３はモ
ータ１６１から動力の伝達を受けてポンプ１５３の駆動
およびキャップ１５１やブレード１５９の移動をそれぞ
れ行わせるためのカム装置である。

【００６１】（その他）以上ではインクタンク一体型ヘ
ッドカートリッジおよびこれを用いるインクジェットプ
リント装置に本発明を適用した場合について説明した
が、インクタンクとプリントヘッドとが別体に設けられ
た装置にも本発明が有効に適用できるのは勿論であり、
またプリントヘッドをプリント媒体に対して移動走査す
ることにより記録を行ういわゆるシリアルプリンタのみ
ならず、プリント媒体のプリント可能幅に対応してプリ
ント素子を整列させて成るいわゆるラインプリンタにも
本発明が適用できるのは言うまでもない。

【００６２】また、上述した各実施例においては供給管
他端部をインクタンク内に突入させ、導出口ないしここ
に設けたフィルタ自体を吸収体に圧接することによって
押圧手段としての機能を持たせたが、導出口は例えばイ
ンクタンク壁に設けた穴であってもよく、その場合には
これに対応してばね，リブなどの押圧手段を設けること
ができる。すなわち、例えば図１や図５に示した実施例
において第２の押圧手段としたばねやリブなどにその押
圧手段としての機能を果たさせることができる。

【００６３】さらに、本発明を他の観点から考察する
に、単繊維状吸収体は所謂「ヘタリ」等によって特性低
下が生じ易く、これに伴なってインク供給性の低下が生
じることになる。従ってこれを補って発泡体に作用力を
付与する補償手段、すなわちインクを導出口に集めてイ
ンク供給性を維持するための作用力を付与する補償手段
の配設が有効であり、本発明ではこれを行っている。上
記実施例に対応して言えば、その補償手段は、導出口付
近に設けられ、単繊維状吸収体より弾性特性または毛管
力に優れた図１，図５に示す高弾性吸収体、ないしは単
繊維状吸収体の形状変化に追従してこれを押圧する図５
に示したばねがそれに該当するが、その他の形態を採る
ことができるのは勿論である。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
吸収体の押圧手段による導出口への押圧を効率良く適正
にすることで次のような効果が得られた。

【００６５】１．インクタンクの吸収体に、インク注入
しやすくインク使用効率の高い単繊維状吸収体を用いる
ことができるようになり、ヘッドの製造コストダウンと
ランニングコストダウンを実現できる。

【００６６】２．毛管力に勾配をつけることができるた
め単繊維状吸収体を用いた上、さらにインク使用効率を
高めることができるようになった。

【００６７】３．インクタンクからの導出の方向の自由
度が増すため、プリントヘッドまたは装置の設計の自由
度向上に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるインクタンク一体
型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施例の比較例によるインクタ
ンク一体型ヘッドカートリッジを示す模式的断面図であ
る。

【図３】図１に示したカートリッジ内のインクの流れを
説明するための説明図である。

【図４】図１のタンク内の吸収体の孔サイズの分布を表
し、インクの移動のしやすさを説明するための説明図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施例によるインクタンク一体
型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図であ
る。

【図６】本発明の第３の実施例によるインクタンク一体
型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図であ
る。

【図７】本発明の第４の実施例によるインクタンク一体
型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図であ
る。

【図８】本発明の第５の実施例によるインクタンク一体
型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図であ
る。

【図９】図８のタンク内の吸収体の孔サイズの分布を表
し、インクの移動のしやすさを説明するための説明図で
ある。

【図１０】本発明の第６の実施例によるインクタンク一
体型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図で
ある。

【図１１】本発明の第７の実施例によるインクタンク一
体型ヘッドカートリッジの構成例を示す模式的断面図で
ある。

【図１２】本発明ヘッドカートリッジのいずれかの実施
例を用いるインクジェットプリント装置の実施例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 液路 １Ａ 吐出口 ２ 供給管 ３ ベースプレート ４ フィルタ ５ インクタンク ６ 吸収体圧縮リブ ７ 高弾性吸収体 ８ 単繊維状吸収体 ９ フィルタ １０ 吸収体押え板 １１ 吸収体押えばね １０９ ヘッドカートリッジ １１１ キャリッジ １３３ 搬送ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 (72)発明者 河合 潤 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 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 長田 虎近 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多孔質の３次元的分岐回路網を備え、ア
   ミノ基を有する化合物とホルムアルデヒドとの縮合生成
   物をベースとする熱硬化性発泡体で形成してなる吸収体
   と、該吸収体を外部へのインク導出口に押圧する押圧手
   段と、当該押圧によって前記吸収体に作用する圧力を緩
   和する緩和手段とを備えたことを特徴とするインクタン
   ク。
2. 【請求項２】 前記押圧手段は、前記導出口を有して前
   記吸収体に圧接されるインク供給管を有することを特徴
   とする請求項１に記載のインクタンク。
3. 【請求項３】 前記導出口にフィルタを設けたことを特
   徴とする請求項１または２に記載のインクタンク。
4. 【請求項４】 前記緩和手段は、少なくとも前記押圧部
   分に前記導出口と前記吸収体との間に介挿された、前記
   吸収体より弾性率の高い第２の吸収体を有することを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクタ
   ンク。
5. 【請求項５】 前記緩和手段は、前記吸収体に向かって
   凸球面状とした導出口であることを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれかに記載のインクタンク。
6. 【請求項６】 前記緩和手段は、前記導出口の寸法より
   大きい寸法を有する前記吸収体の導出口突き当て部分で
   あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
   載のインクタンク。
7. 【請求項７】 前記導出口に向けて前記吸収体を押圧
   し、前記押圧手段による押圧を確保する第２の押圧手段
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし６のい
   ずれかに記載のインクタンク。
8. 【請求項８】 前記第２の押圧手段による押圧によって
   前記吸収体に作用する圧力を緩和する第２の緩和手段を
   さらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のインク
   タンク。
9. 【請求項９】 多孔質の３次元的分岐回路網を備え、ア
   ミノ基を有する化合物とホルムアルデヒドとの縮合生成
   物をベースとする熱硬化性発泡体で形成してなる吸収体
   と、インク導出のために挿入されるインク供給管を受け
   る受け部と、該受け部と該吸収体との間に介在する圧力
   緩和部材とを具えたことを特徴とするインクタンク。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    インクタンクと、プリント媒体に対し前記インクタンク
    から供給されたインクを吐出することによりプリントを
    行うプリントヘッドと、該プリントヘッドとプリント媒
    体とを相対的に移動させる手段とを具えたことを特徴と
    するインクジェットプリント装置。
11. 【請求項１１】 前記プリントヘッドは、インクを吐出
    するために利用されるエネルギとして、インクに膜沸騰
    を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有することを
    特徴とする請求項１０に記載のインクジェットプリント
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
    インクタンクと、プリント媒体に対し前記インクタンク
    から供給されたインクを吐出することによりプリントを
    行うプリントヘッドとを一体に具備して成ることを特徴
    とするインクタンク一体型ヘッドカートリッジ。
13. 【請求項１３】 前記プリントヘッドは、インクを吐出
    するために利用されるエネルギとして、インクに膜沸騰
    を生じさせる熱エネルギを発生する素子を有することを
    特徴とする請求項１２に記載のインクタンク一体型ヘッ
    ドカートリッジ。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３に記載のインク
    タンク一体型ヘッドカートリッジと、該インクタンク一
    体型ヘッドカートリッジとプリント媒体とを相対的に移
    動させる手段とを具えたことを特徴とするインクジェッ
    トプリント装置。