JPH03234540A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

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Publication number
JPH03234540A
JPH03234540A JP2826390A JP2826390A JPH03234540A JP H03234540 A JPH03234540 A JP H03234540A JP 2826390 A JP2826390 A JP 2826390A JP 2826390 A JP2826390 A JP 2826390A JP H03234540 A JPH03234540 A JP H03234540A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
vent
cartridge
home position
recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP2826390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norifumi Kosakabashi
小坂橋 規文
Hiroshi Tajika
博司 田鹿
Kenji Aono
青野 賢治
Hitoshi Sugimoto
仁 杉本
Naoji Otsuka
尚次 大塚
Hiromitsu Hirabayashi
弘光 平林
Atsushi Arai
篤 新井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2826390A priority Critical patent/JPH03234540A/en
Publication of JPH03234540A publication Critical patent/JPH03234540A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent an ink in an ink tank from evaporating during a non- recording time and to prevent the deterioration of a recording quality even if a cartridge is left to stand for a long time by providing a means for closing an air hole of the ink tank in relation to a home position. CONSTITUTION:A means for closing an air hole 109 is provided in relation to a home position. Namely, in this constriction, when a carriage 111 is led to the home position, the air hole closing means covers and closes the air hole 109. In this manner, even if a cartridge is left to stand in an unused state for a long term, an ink can be prevented from evaporating from an ink tank. The change of the ink in composition ratio can be prevented, whereby the cartridge has a longer life per se, and a high quality recording can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インクタンクをインクジェット記録ヘッドと
共に一体型とした交換可能なカートリッジを着脱自在と
するインクジェット記録装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an inkjet recording apparatus that has a removably replaceable cartridge in which an ink tank is integrated with an inkjet recording head.

【従来の技術J 従来、インクジェット記録装置では、所定量のインクを
有するインクカートリッジを交換してインクを補充する
方式のものが一般的であったが、インクジェット記録ヘ
ッド自体のコストが低い場合には所定量のインクとヘッ
ドとを一体化したヘッド・インク一体カートリッジ方式
が採用されている。こうした記録装置では、インクとヘ
ッドとを一体化することにより所定の記録量ごとに確実
かつ自動的に記録ヘッドを更新できるので、常に良好な
記録品位を維持することが可能となる。
[Prior Art J] Conventionally, inkjet recording devices have generally been of a type in which ink cartridges containing a predetermined amount of ink are replaced and ink is replenished; however, when the cost of the inkjet recording head itself is low, An integrated head and ink cartridge system is used, which integrates a predetermined amount of ink and a head. In such a printing apparatus, by integrating the ink and the head, the printing head can be reliably and automatically updated every predetermined printing amount, so that it is possible to always maintain good printing quality.

また、万が一1記録品位が低下するようなトラブルが生
じても、心臓部であるインクジェット記録ヘッド自体を
容易に交換できるので、記録装置のダウンタイムを短(
することが可能である。更に、インク補給のさいに生ず
る異物混入の危険も回避できるというメリットがある。
Additionally, in the unlikely event that a problem occurs that degrades printing quality, the inkjet printing head itself, which is the core part, can be easily replaced, reducing downtime of the printing device.
It is possible to do so. Furthermore, there is the advantage that the danger of foreign matter contamination that occurs during ink replenishment can be avoided.

ところで、このようなヘッド・インクタンク−体型のカ
ートリッジでは、そのタンク壁に大気と連通ずる大気連
通口が設けられていて、タンク内のインクが記録ヘッド
から吐出されて減少してもそれに応じて空気がタンク内
に流通し、また、インクの体積が環境温度等によって変
化してもタンク内の圧力が変化しないようにしている。
Incidentally, in such a head/ink tank type cartridge, an atmosphere communication port is provided in the tank wall to communicate with the atmosphere, so that even if the ink in the tank decreases due to being ejected from the recording head, the air flow will be reduced accordingly. Air circulates within the tank, and the pressure within the tank does not change even if the volume of ink changes due to environmental temperature or the like.

〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述したようなインクジェット記録装置
において、カートリッジが長期にわたって不使用のまま
放置されたりすると、大気連通口から内部のインクが蒸
発する。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described inkjet recording apparatus, if the cartridge is left unused for a long period of time, the ink inside the cartridge evaporates from the atmosphere communication port.

すなわち、安全性の面からも有利な水系インクでは水と
染料と不揮発性溶剤とが主たる成分であるが、その大刀
は蒸発し易い水等の揮発性成分であるために、本来、さ
ほどの容量がないカートリッジ内のタンクにおいてイン
クが蒸発するとインクの組成比が変化してしまい、ヘッ
ドの吐出部において目詰りが生じることがある外、被記
録材へのインクの定着性や反射濃度(OD)に影響する
等の問題点があった。
In other words, the main components of water-based ink, which is advantageous from the standpoint of safety, are water, dye, and non-volatile solvent. If the ink evaporates in the tank inside the cartridge, the composition ratio of the ink will change, which may cause clogging in the ejection part of the head, as well as the fixability of the ink to the recording material and the reflection density (OD). There were problems such as the impact on

本発明の目的は、上述した従来の問題点に着目し、その
解決を図るべ(、非記録時等のようにカートリッジが装
着のまま放置される場合にも。
An object of the present invention is to focus on the above-mentioned conventional problems and to solve them (also when the cartridge is left attached, such as when not recording).

インクの蒸発が抑制され、安定した組成比がインクに保
たれることによって、良質の記録特性が得られ、また、
インクを永持ちさせることによって、ランニングコスト
の低減に貢献するインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。
By suppressing ink evaporation and maintaining a stable composition ratio of ink, good quality recording characteristics can be obtained, and
An object of the present invention is to provide an inkjet recording device that contributes to reducing running costs by making ink last longer.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

かかる目的を達成するために、本発明は、インク吐出部
に供給するインクを貯留し、大気に連通ずる通気口を具
えたインクタンクと前記インク吐出部とを一体にしてキ
ャリッジに搭載し、非記録時に前記キャリッジがホーム
ポジションに導かれるようにしたインクジェット記録装
置において、前記通気口を閉塞する手段を前記ホームポ
ジションに関連して設けたことを特徴とするものである
In order to achieve this object, the present invention stores ink to be supplied to the ink ejection section, and an ink tank equipped with a vent communicating with the atmosphere and the ink ejection section are integrally mounted on a carriage. The inkjet recording apparatus is configured such that the carriage is guided to a home position during recording, characterized in that means for closing the vent hole is provided in association with the home position.

〔作 用〕[For production]

本発明によれば、ホームポジションにキャリッジが導か
れてくると1通気口閉塞手段が、通気口を覆蓋して閉塞
するように構成したので、長時間不使用のままカートリ
ッジが放置されるようなことがあってもインクタンク内
からインクが蒸発するのを防止することができ、インク
の組成比が変化するのを抑制することによって、カート
リッジ自体の延命が図られると共に、高品位の記録に貢
献する。
According to the present invention, the first vent closing means is configured to cover and close the vent when the carriage is guided to the home position, so that the cartridge is not left unused for a long time. By preventing ink from evaporating from within the ink tank and suppressing changes in the ink composition ratio, the life of the cartridge itself can be extended and contributes to high-quality recording. do.

〔実施例] 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。
[Examples] Examples of the present invention will be described below in detail and specifically based on the drawings.

第1A図および第1B図は本発明インクジェット記録装
置のキャリッジに搭載するヘッド・インクタンク一体型
カートリッジの一例を示す、これらの図において、10
0はカートリッジ101の記録ヘッドユニット、102
はその記録ヘッドユニット101のインク吐出機能にか
かわる部材で構成されている吐出部、103は吐出部1
02にインクを供給する供給タンク部である。吐出部1
02はその吐出面104に配列された複数の吐出口10
4Aと、各吐出口104Aにインクを導(不図示の液路
、液路に配設された電気熱変換体等の吐出エネルギ発生
素子、各液路に連通ずる供給液室を有する。
1A and 1B show an example of a head/ink tank integrated cartridge mounted on the carriage of the inkjet recording apparatus of the present invention. In these figures, 10
0 is the recording head unit of the cartridge 101, 102
Reference numeral 103 refers to the ejection section, which is composed of members related to the ink ejection function of the recording head unit 101, and 103 refers to the ejection section 1.
This is a supply tank section that supplies ink to 02. Discharge part 1
02 is a plurality of discharge ports 10 arranged on the discharge surface 104.
4A, a liquid path (not shown) for guiding ink to each ejection port 104A, an ejection energy generating element such as an electrothermal converter disposed in the liquid path, and a supply liquid chamber communicating with each liquid path.

また、105はカートリッジ101に組込まれたインク
タンク、10Gはその蓋部材、107はインクタンク1
05内に装填されたインク吸収体であり、インク吸収体
107は多孔質材または繊維等で形成されており、イン
クが含浸される。更にまた、インクタンク105にはそ
のインク吸収体107の一方の側端部に沿って中空室1
08が形成されていて、この中空室10gと外部との間
に大気連通口として通気口109が穿設しである。
Further, 105 is an ink tank incorporated in the cartridge 101, 10G is a lid member thereof, and 107 is an ink tank 1.
The ink absorber 107 is an ink absorber loaded in the ink absorber 05, and the ink absorber 107 is formed of a porous material or fiber, and is impregnated with ink. Furthermore, the ink tank 105 has a hollow chamber 1 along one side edge of the ink absorber 107.
08 is formed, and a vent 109 is provided as an atmosphere communication port between this hollow chamber 10g and the outside.

第2A図はこのようなヘッド・インクタンク一体型カー
トリッジ、すなわち使い捨て型カートリッジ101を搭
載したインクジェット記録装置の一実施例を示し、11
1はカートリッジ101を搭載したキャリッジ、112
はカートリッジ101をキャリッジ111に位置決めし
た状態で固定するための押え部材、113はキャリッジ
Ill上の不図示のコネクタに接続され、吐出部102
に記録データに従って吐出信号を供給するフレキシブル
ケーブルである。なお、キャリッジ111に対するカー
トリッジ101の位置決めは、例えば、図示されてない
が、カートリッジ101に設けた係止孔をキャリッジ1
11側の係止突起に係合させることにより実施される。
FIG. 2A shows an embodiment of an inkjet recording apparatus equipped with such a head/ink tank integrated cartridge, that is, a disposable cartridge 101.
1 is a carriage carrying a cartridge 101; 112;
113 is a holding member for fixing the cartridge 101 in a positioned state on the carriage 111; 113 is connected to a connector (not shown) on the carriage Ill;
This is a flexible cable that supplies ejection signals to the printer according to recorded data. Note that the positioning of the cartridge 101 with respect to the carriage 111 can be done, for example, by inserting a locking hole provided in the cartridge 101 into the carriage 1, although this is not shown.
This is carried out by engaging the locking protrusion on the 11 side.

このようにしてカートリッジ101を搭載したキャリッ
ジ111は不図示の駆動手段により案内軸114に沿っ
て移動され、その移動中にプラテン115によって保持
される被記録材(以下で記録シートという)116上に
吐出部102の吐出口104Aからインクが吐出されて
記録が行われる。なお、120は非記録時に記録ヘッド
ユニット100の吐出部102が第2A図で左方のホー
ムポジション近傍に移動されてきたときに、吐出面10
4に当接または近接して吸引ポンプ121によりインク
を吐出口104Aから吸引し、回復動作を行うキャップ
部材122は、キャップ部材120と吸引ポンプ121
とを連結しているチューブである。更にまた、130は
ゴム等による弾性の閉塞部材、131はその保持部材で
あり、第2B図に示すように、吐出部にキャップ部材1
20を当接させた状態で、閉塞部材130が、カートリ
ッジ101の通気口109に当接し、これを閉塞するよ
うにしである。
In this way, the carriage 111 carrying the cartridge 101 is moved along the guide shaft 114 by a driving means (not shown), and during the movement, the carriage 111 is placed on a recording material (hereinafter referred to as a recording sheet) 116 held by a platen 115. Ink is ejected from the ejection opening 104A of the ejection unit 102 to perform recording. Note that 120 indicates the ejection surface 10 when the ejection section 102 of the recording head unit 100 is moved near the home position on the left in FIG. 2A during non-recording.
4, the cap member 122 performs a recovery operation by suctioning ink from the ejection port 104A with the suction pump 121.
This is the tube that connects the two. Furthermore, 130 is an elastic closure member made of rubber or the like, 131 is a holding member thereof, and as shown in FIG. 2B, a cap member 1 is attached to the discharge part.
20, the closing member 130 comes into contact with the vent 109 of the cartridge 101 and closes it.

このような閉塞部材130により、第2B図の状態で通
気口109を閉塞したまま長時間放置したが、その結果
、インクの蒸発量は、通気口109を開口させたまま放
置したのに比べてl/10以下となり。
Although the vent 109 was left closed for a long time using such a closing member 130 in the state shown in FIG. 2B, the amount of ink evaporated was lower than when the vent 109 was left open. It becomes less than l/10.

インクの組成比に問題となるような変化は見られなかっ
た。更にまた、この状態で、吸引ポンプによる吸引動作
を行ったが、インクタンク105内が負圧になって、吸
引が不可能になったり、メニスカスが破壊されて、吐出
部102に空気が混入されたりすることはなかった。
No problematic changes were observed in the composition ratio of the ink. Furthermore, in this state, when a suction operation was performed using the suction pump, the inside of the ink tank 105 became negative pressure, making suction impossible, or the meniscus was destroyed and air was mixed into the discharge section 102. There was nothing to do.

ただしこの場合、正常な吸引が行われるためにはインク
タンク内の空気容量V、と吸引量Vオとの間に、下記の
条件を満足させる必要がある。
However, in this case, in order to perform normal suction, it is necessary to satisfy the following conditions between the air volume V in the ink tank and the suction amount Vo.

但し、ここで、 PTH:メニスカス保持に必要な大気圧との限界圧力差
(atm ) これに対し、上述の実施例ではP ro= 0.03a
ts+であり、ポンプ121による吸引量V!を0.0
5ccとしているので、空気容量V、は1.7cc程度
あればよいが、実際には、安全を考慮して3ccとした
However, here, PTH: critical pressure difference from atmospheric pressure required to maintain meniscus (atm) On the other hand, in the above example, Pro = 0.03a
ts+, and the suction amount by the pump 121 is V! 0.0
Since the air volume is 5 cc, the air capacity V should be about 1.7 cc, but in reality, it was set to 3 cc in consideration of safety.

ついで、上述した実施例1の構成によって行なった実験
結果について説明する。
Next, the results of experiments conducted using the configuration of Example 1 described above will be explained.

なお、インクには組成比が染料が3%、水が77%、不
揮発性溶剤のジエチレングリコールが15%、揮発性溶
剤のエタノールが5%のものを使用した。また、カート
リッジ101中のインクタンク105内のインク容量は
30ccとした。
The ink used had a composition ratio of 3% dye, 77% water, 15% diethylene glycol, a nonvolatile solvent, and 5% ethanol, a volatile solvent. Further, the ink capacity in the ink tank 105 in the cartridge 101 was set to 30 cc.

そして、この条件をまった(同じにした2種類のインク
ジェット式カートリッジを用い、本発明のインクジェッ
ト記録装置と本発明の装置から、弾性の閉塞部材130
を除いた装置とにそれぞれカートリッジを装着させたま
ま環境条件を温度30℃湿度20%として、1力月およ
び3力月放置させた。
Then, after completing this condition (using two types of inkjet cartridges made the same), an elastic closing member 130 was obtained from the inkjet recording device of the present invention and the device of the present invention.
The cartridges were left in the devices except for one month and three months under the environmental conditions of 30° C. and 20% humidity.

そして、その放置した後に、それぞれのカートリッジ内
のインクの組成比を調べ、その後印字記録を行ない各種
の性能をチエツクした。
After the cartridges were left to stand, the composition ratio of the ink in each cartridge was examined, and then printing was performed to check various performances.

以下の結果を表1および2に示す。The following results are shown in Tables 1 and 2.

これらの結果かられかるように本実施例においては、は
とんどインクの蒸発もな(、組成比の変化もなかった。
As can be seen from these results, in this example, there was almost no evaporation of the ink (and no change in the composition ratio).

また当然ながら放置前の各種条件について比較テストを
行なった結果もほとんど変わらず良好なものであった。
Also, as a matter of course, the results of comparative tests conducted under various conditions before being left were almost unchanged and good.

備考1・・・ここで反射濃度は、1cm角にベタ印字し
た際にマクベス反射濃度計により測定したものである。
Note 1: Here, the reflection density is measured using a Macbeth reflection densitometer when solid printing is performed on a 1 cm square.

備考2・・・定着性は、あるタイプの紙(普通紙)に1
cm角のベタ印字を行ない、所定時間の後、シルボン紙
を転写紙として用い所定の圧により、こすった後の引き
ずり跡の有無により判定した。
Note 2: Fixability is 1 for a certain type of paper (plain paper).
Solid printing of cm square was performed, and after a predetermined time, using Silbon paper as a transfer paper, a predetermined pressure was applied, and the presence or absence of drag marks after rubbing was judged.

備考3・・・発−性とは、各吐出口から吐出開始後、次
に正常に吐出するまでの限界時間 (秒)である。
Remark 3: The emissivity is the limit time (seconds) from the start of ejection from each ejection port until the next normal ejection.

備考4・・・固着性とは、15℃、 10%の環境の元
でカートリッジから抽出した各インクをキャピラリー管
の中に入れ、60℃、5%のオーブンに放置し、流動性
がなくなるまでの時間(hrs、 )である。
Note 4: Stickiness refers to the ink extracted from the cartridge in an environment of 15℃ and 10%, placed in a capillary tube, and left in an oven at 60℃ and 5% until it loses fluidity. time (hrs, ).

備考5・・・印字品位は各種パターンの入った印字記録
を行ないその際の品位を評価したものである。
Note 5: Print quality is evaluated by recording prints containing various patterns and evaluating the quality at that time.

備考6・・・不吐出発生率は、前記のパターンを、所定
のモードで印字耐久した際に、−枚中にちょっとした不
吐出の跡が確認された場合、それを−枚として発生率を
調べたものである。
Note 6: The occurrence rate of ejection failure is determined by checking the occurrence rate by using the above pattern as a - sheet if a slight trace of ejection failure is found in the sheet when printing with the above pattern in a predetermined mode. It is something that

第3図は本発明の第2実施例を示す0本例はキャップ部
材120をキャリッジ111のほぼ移動方向に沿って可
動式とした場合の例で、123はキャップ部材120と
一体に構成され、キャリッジ111が図の位置から左方
に移動してきたときにキャリッジ111に当接してキャ
ップ部材120を案内部材124の案内溝124Aに沿
って移動させる役目をなす係合部材、125はキャップ
部材復帰用のばね、126は吐出部102の吐出面10
4を清掃する弾性材料等で形成されたブレード部材であ
る。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. This example is an example in which the cap member 120 is movable almost along the moving direction of the carriage 111, and 123 is constructed integrally with the cap member 120. An engagement member 125 serves to move the cap member 120 along the guide groove 124A of the guide member 124 by coming into contact with the carriage 111 when the carriage 111 moves to the left from the position shown in the figure, and 125 is for returning the cap member. The spring 126 is the discharge surface 10 of the discharge section 102.
This is a blade member made of an elastic material or the like that cleans the 4.

そこで、本実施例では、キャリッジ111が係合部材1
23と係合したあとの移動位置に従って、スタートポジ
ション、空吐出ポジション(スタートポジションと同一
でもよい)、吸引ボジシヲン、ホームポジションでそれ
ぞれ停止することができる。しかしてこのうち、吸引ポ
ジションおよびホームポジションでは案内溝124Aの
形状から、キャップ部材120がヘッドのインク吐出面
104に冠着されるが、このうち、吸引ポジションでは
、閉塞部材130が未だ通気口109を閉塞するに到ら
ず、従って、本例ではその吸引動作にかかわる吸引量や
タンク内空気容積に対して先に述べたような配慮の必要
がなくなる。
Therefore, in this embodiment, the carriage 111 is
According to the movement position after engaging with 23, it can be stopped at the start position, the empty discharge position (which may be the same as the start position), the suction position, and the home position. However, in the suction position and the home position, the cap member 120 is attached to the ink ejection surface 104 of the head due to the shape of the guide groove 124A. Therefore, in this example, there is no need to take into consideration the amount of suction involved in the suction operation and the air volume in the tank as described above.

かくして、ホームポジションではじめて、閉塞部材13
0により通気口109が閉塞されるもので、これによっ
て、インクの蒸発を防止することができる。
Thus, only in the home position, the closure member 13
The vent hole 109 is closed by the 0, thereby preventing ink from evaporating.

ついで、第4図により本発明の第3の実施例について説
明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例は、放置中の環境温度変化等によってインクタ
ンク105内の圧力が増大し、ためにインクが洩れたり
するおそれがないように配慮したもので、第4図におい
て、140は円筒状の弾性閉塞用当接部材(以下で筒状
部材という) 、 142は筒状部材140に接続され
、他端部に大気への開口を有し、U字型に保持される管
部材、143はこのU字型をなす管部材142内に注入
された不揮発性の液体、例えばシリコーンオイルである
。なおここで、管部材142はガス透過性が低い例えば
テフロン(商標名)等フッ素系の材料や金属材料である
ことが望ましい。
This embodiment is designed to prevent the pressure inside the ink tank 105 from increasing due to changes in the environmental temperature during storage, thereby preventing ink from leaking. In FIG. 4, 140 is a cylindrical An elastic closure contact member (hereinafter referred to as a cylindrical member), 142 is connected to the cylindrical member 140, has an opening to the atmosphere at the other end, and is held in a U-shape; A non-volatile liquid, such as silicone oil, is injected into the U-shaped tube member 142. Here, the tube member 142 is preferably made of a fluorine-based material such as Teflon (trade name) or a metal material that has low gas permeability.

このように構成したインク蒸発防止装置では、カドリッ
ジ101のインク吐出面104にキャップ部材120に
よるキャッピングが行われると同時に保持部材131に
保持された筒状部材の先端の周囲面が通気口109の周
りに圧接する。また、管部材142中にはシリコーンオ
イル143がU字型の底部分に滞留しているので、イン
クタンク105内を外気から隔絶することができて、イ
ンクの蒸発を防止する。また、吸引時にはインクタンク
105内の圧力変動に応じてシリコーンオイル143が
その負圧に対応する分だけインクタンク寄りに移動する
が、図示の21で示す管長を十分長(しておくことによ
り、シリコーンオイル143がタンクにまで誘引される
ようなことはない。かくして、吸引動作が終了し、キャ
ップ部材120からインクカートリッジ101が解放さ
れることによって、シリコーンオイル143は元の安定
状態に復帰する。
In the ink evaporation prevention device configured as described above, the ink ejection surface 104 of the cartridge 101 is capped by the cap member 120, and at the same time, the peripheral surface of the tip of the cylindrical member held by the holding member 131 is closed around the vent hole 109. press against. Furthermore, since the silicone oil 143 is retained at the bottom of the U-shape in the tube member 142, the inside of the ink tank 105 can be isolated from the outside air, thereby preventing ink from evaporating. Furthermore, during suction, the silicone oil 143 moves toward the ink tank by an amount corresponding to the negative pressure depending on the pressure fluctuation inside the ink tank 105, but by making the pipe length shown by 21 in the figure sufficiently long, The silicone oil 143 is not drawn into the tank. Thus, when the suction operation is completed and the ink cartridge 101 is released from the cap member 120, the silicone oil 143 returns to its original stable state.

更にまた、図示の122で示す管長を十分長(保つよう
にしておくことで、高温雰囲気中でインクタンク105
内の空気が膨張したりしても、その膨張分を管部材のρ
2部分で吸収することができ、外部にシリコーンオイル
143が漏洩するようなことがなく、低温雰囲気中でも
シリコ−ンオイル143をインクタンク105側に移動
させるだけですむ。このようにして、環境温度の変化や
吸引動作に対してもインクが外部に漏れたり、メニスカ
スを損ったりすることなく、しかもインクタンク内を外
気から隔絶できるため、インクの蒸発を抑制することが
できる。
Furthermore, by keeping the length of the tube indicated by 122 sufficiently long, the ink tank 105 can be
Even if the air inside expands, the expansion will be absorbed by the ρ of the pipe member.
Since the ink can be absorbed in two parts, the silicone oil 143 will not leak to the outside, and it is only necessary to move the silicone oil 143 to the ink tank 105 side even in a low temperature atmosphere. In this way, ink will not leak outside or damage the meniscus even when environmental temperature changes or suction operations occur, and the inside of the ink tank can be isolated from the outside air, thereby suppressing ink evaporation. I can do it.

第5図は第3実施例の別の形態を示す。本例は、管部材
142内に不揮発性液体を滞留させる代りに、液体貯留
槽145を設けて、この貯留槽145に管部材142の
開口部142Aを没入させてお(ようにしたもので、本
図はカートリッジ101が不図示のキャップ部材によっ
てキャッピングされている状態を示す。なおその他の構
成については第4図に示すところと変わらず、動作につ
いても先に述べたと同様であり、その説明を省略する。
FIG. 5 shows another form of the third embodiment. In this example, instead of retaining the nonvolatile liquid in the pipe member 142, a liquid storage tank 145 is provided, and the opening 142A of the pipe member 142 is immersed in this storage tank 145. This figure shows a state in which the cartridge 101 is capped by a cap member (not shown).The other configuration is the same as that shown in FIG. 4, and the operation is also the same as described above. Omitted.

第6図は本発明の第4実施例を示す。本例は、通気口1
09を閉塞するための筒状部材150を保持する保持部
材151に薄いゴム膜等で形成したベローズ型の伸縮膜
152を取付け、この伸縮膜152を介して、ベローズ
室153内の容積Vを、タンク内の圧力に応じて自在に
変化させるようにしたものである。このように構成した
通気口閉塞手段においては、カートリッジ101の通気
口109に当接しない状態および閉塞状態でもタンク内
の圧力が変化していない状態ではベローズ室153の容
積はVに保たれているが、環境温度の変化等によってタ
ンク内の圧力が変化すると、それに連れて伸縮膜152
が自在に伸縮し、室内容積Vを増減させる。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the invention. In this example, vent 1
A bellows-shaped stretchable film 152 made of a thin rubber film or the like is attached to a holding member 151 that holds a cylindrical member 150 for closing the bellows chamber 150, and the volume V inside the bellows chamber 153 is It is designed to change freely depending on the pressure inside the tank. In the vent closing means configured as described above, the volume of the bellows chamber 153 is maintained at V even when the vent port 109 of the cartridge 101 is not in contact with the vent port 109 and the pressure inside the tank is not changed even when the vent port 109 of the cartridge 101 is closed. However, when the pressure inside the tank changes due to changes in environmental temperature, etc., the elastic membrane 152
expands and contracts freely to increase and decrease the indoor volume V.

この時のタンク内圧力の変化ΔPと容積■の変化△Vと
の関係を第7図に示す。しかしてこの場合の△Pは常に
インク吐出0104Aの位置で形成されるメニスカスが
保持される範囲でなければならず、云い換えれば、その
よりな△P1に対立するΔV1がベローズ室153によ
って受は入れられるようにすればよいことになる。なお
、伸縮膜152はビニール等で形成することも可能であ
るが、この場合自体の復元力がないために、弾性材料で
あることの方が望ましい。
The relationship between the change in tank internal pressure ΔP and the change in volume ΔV at this time is shown in FIG. However, ΔP in this case must always be within a range in which the meniscus formed at the position of the ink discharge 0104A is maintained. It would be a good idea to make it possible. Note that the stretchable membrane 152 can be made of vinyl or the like, but in this case it is preferably made of an elastic material because it does not have its own restoring force.

第8図は第7図に示した筒状部材、保持部材および伸縮
膜をゴム等の弾性材料で一体形の通気口閉塞部材160
として形成したものである。このように構成することに
より更に一層簡略化、小型化することができ、コストの
低減を図ることができる。
FIG. 8 shows a vent closing member 160 in which the cylindrical member, holding member, and elastic membrane shown in FIG. 7 are integrated with an elastic material such as rubber.
It was formed as follows. By configuring in this way, it is possible to further simplify and downsize the device, thereby reducing costs.

第9図は、本発明の第5の実施例を示す0本例はカート
リッジ101自体にその通気口109を開閉させる機能
を持たせた一例を示す。ここで、170は支持軸171
の周りに回動自在としたほぼY字型をなす可動閉塞部材
であり、本例の場合はカートリッジ101の上面に設け
られ、同じ(その上面に設けられた通気口109をキャ
リッジ111の矢印方向に移動に応じて開閉することが
できる。
FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. This example shows an example in which the cartridge 101 itself has the function of opening and closing its vent port 109. Here, 170 is the support shaft 171
In this example, it is provided on the top surface of the cartridge 101, and the ventilation hole 109 provided on the top surface of the cartridge 101 is moved in the direction of the arrow of the carriage 111. It can be opened and closed according to the movement.

すなわち、一方のアーム170Aの端部には通気口10
9を閉塞するために弾性の閉塞栓130Aが設けられて
おり、他方には2又のアーム170Bが形成されていて
、いま、キャリッジ111が矢印Aで示すようにキャッ
プ部材の対向位置に導かれてくると、記録装置本体側に
固定された係合ビン172にアーム170Bの一方が係
合することにより可動閉塞部材170を破線で示す位置
に回動させ、ホームポジションで、アーム170A端部
の閉塞栓130Aにより通気口109が閉塞される。
That is, there is a ventilation hole 10 at the end of one arm 170A.
An elastic stopper 130A is provided to close the cap member 9, and a two-pronged arm 170B is formed on the other end. Then, one side of the arm 170B engages with an engagement pin 172 fixed to the recording apparatus main body side, thereby rotating the movable closing member 170 to the position shown by the broken line. At the home position, the end of the arm 170A is rotated. The vent 109 is closed by the plug 130A.

なお、支持軸171と可動閉塞部材170の軸受部17
0cには互いに螺旋状のねじ溝が刻設されていて、アー
ム17OAの時計回りの回動動作にともなって、アーム
170Aがインクタンク上面に向って引下げられ、通気
口109を上から押圧するようにしである。また、図示
はしないが、可動閉塞部材170により通気口109が
閉塞された状態で例えばアーム17OAの一部がインク
タンク上面に設けた係止部に弾性的に係止されるように
構成することが好ましく、かくすることによって、カー
トリッジ101をキャリッジ111から取外した状態に
おいてもインクの蒸発を防止することができる。更にま
た、キャリッジ111をホームポジションから矢印B方
向に移動させると、係合ビン172がアーム170Bの
他方と係合して、可動閉塞部材170を反時計回りの方
向に回動させ、記録動作中通気口109を開口状態に保
つ。
Note that the support shaft 171 and the bearing portion 17 of the movable closing member 170
0c are formed with spiral thread grooves, and as the arm 17OA rotates clockwise, the arm 170A is pulled down toward the top surface of the ink tank and presses the vent 109 from above. It's Nishide. Although not shown in the drawings, for example, a part of the arm 17OA may be configured to be elastically locked to a locking portion provided on the top surface of the ink tank when the vent port 109 is closed by the movable closing member 170. is preferable, and by doing so, it is possible to prevent ink from evaporating even when the cartridge 101 is removed from the carriage 111. Furthermore, when the carriage 111 is moved from the home position in the direction of arrow B, the engagement pin 172 engages with the other arm 170B, causing the movable closing member 170 to rotate in the counterclockwise direction. Keep the vent 109 open.

本実施例では通気口109や可動閉塞部材170をイン
クタンクの上面に設けたが、これらの設置位置および構
成はこれに限られるものではなく、要は、ホームポジシ
ョンで通気口109を閉塞し、ホームポジションから記
録動作に移行すると通気口109を開口させるように構
成されるものであればよい。
In this embodiment, the vent 109 and the movable closing member 170 are provided on the top surface of the ink tank, but the installation position and configuration of these are not limited to this.In short, the vent 109 is closed at the home position, Any configuration may be used as long as it is configured to open the vent 109 when the recording operation is started from the home position.

更にまた、閉塞栓の代りに例えば第6図や第8図に示し
たような形態の通気口閉塞部材を設けることも可能であ
る。
Furthermore, instead of the closure plug, it is also possible to provide a vent closure member of the form shown in FIGS. 6 and 8, for example.

なお、本発明は、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、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。
It should be noted that the present invention provides excellent effects particularly in bubble jet recording heads and recording apparatuses among ink jet recording systems.

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからであり、記録パターンによって一層定着の遅速
が生じることが予測されるからである。
This is because such a system can achieve higher recording density and higher definition, and it is expected that the fixing speed will be even slower depending on the recording pattern.

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
ートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、
配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を発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆
動信号に一対一で対応して液体(インク)内に気泡を形
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
(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4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
As for typical configurations and principles thereof, it is preferable to use the basic principles disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it is necessary to arrange the liquid (ink) in accordance with the sheet and liquid path that hold it. The electrothermal converter that is
By applying at least one drive signal that corresponds to the recording information and provides a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, the electrothermal transducer generates thermal energy to cause film boiling on the thermally active surface of the recording head. This is effective because bubbles can be formed in the liquid (ink) in one-to-one correspondence with this drive signal. The growth and contraction of this bubble causes the liquid (ink) to be ejected through the ejection opening to form a small droplet (at least one droplet).If this drive signal is in the form of a pulse, the growth and contraction of the bubble will occur immediately and appropriately. Because you will be exposed to
Particularly responsive liquid (ink) ejection can be achieved,
More preferable pulse-shaped drive signals include those described in U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262.
Those described in the specification are suitable. Furthermore, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the invention regarding the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even more excellent recording can be performed.

記録ヘッドユニットの構成としては、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
合せ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作
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4459
600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59−123670号公報や熱エネルギの圧力波
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号公報に基いた構成としても本
発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態
がどのようなものであっても、定着を確実に効率よく行
いつるからである。
The configuration of the recording head unit includes a combination configuration of an ejection port, a liquid path, and an electrothermal converter (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in each of the above-mentioned specifications. U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459 disclose a configuration in which the portion is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of No. 600 is also included in the present invention. In addition, JP-A-59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge part for a plurality of electrothermal converters, and a hole that absorbs pressure waves of thermal energy is disclosed. The effects of the present invention are also effective even with a configuration based on Japanese Patent Application Laid-open No. 138461/1985 which discloses a configuration corresponding to the discharge section. That is, regardless of the form of the recording head, fixing can be performed reliably and efficiently.

加えて、上側のようなシリアルタイプのものでも装置本
体番こ装着されることで、本実施例として述べた装置本
体との電気的な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、あるい
は記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッジタ
イプの記録ヘッドを用いた場合に特に本発明は有効であ
る。
In addition, even the serial type shown above can be easily replaced by being attached to the main body of the device, making it possible to electrically connect to the main body of the device and supply ink from the main body as described in this example. The present invention is particularly effective when using a chip-type recording head or a cartridge-type recording head that is integrally provided with the recording head itself.

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も、例えば単色のインクに対応して1個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。
In addition, regarding the type and number of recording heads installed, for example, in addition to one type that corresponds to single-color ink, there is also a plurality of recording heads that correspond to multiple inks with different recording colors and densities. It may be something that can be done.

[発明の効果〕 以上説明してきたように、本発明によれば、インクタン
クの通気口を閉塞する手段をホームポジションに関連し
て設けたので、非記録時にインクタンク内のインクが蒸
発するのを防止することができ、長期にわたって放置さ
れてもインクの組成が変化して、記録品位が低下するよ
うなことがない。また、インクの延命を図ることができ
るので、ランニングコストの抑制に貢献し、更にまた、
それだけインクタンク容量に余裕を持たせる必要がない
ので、小型で廉価なカートリッジの提供が可能となった
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the means for closing the vent of the ink tank is provided in relation to the home position, the ink in the ink tank is prevented from evaporating during non-recording. Even if the ink is left for a long time, the composition of the ink will not change and the recording quality will not deteriorate. In addition, since it is possible to extend the life of the ink, it contributes to reducing running costs, and furthermore,
Since there is no need to provide extra ink tank capacity, it has become possible to provide a small and inexpensive cartridge.

また、カートリッジ自体に、通気口閉塞手段を設けるこ
とにより、カートリッジの取外し状態においても、イン
クの蒸発を防止することができる。
Further, by providing a vent closing means in the cartridge itself, it is possible to prevent ink from evaporating even when the cartridge is removed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図および第1B図は本発明にかかわるカートリッ
ジの構成の一例を示す斜視図および断面図、第2A図お
よび第2B図は本発明の第1実施の構成を記録動作中お
よびキャッピング状態でそれぞれ示す斜視図、 第3図は本発明の第2実施例の構成図、第4図は本発明
の第3実施例の構成を示す斜視図、 第5図は第3実施例の別の形態の構成図、第6図および
第8図は本発明の第4実施例による通気口閉塞手段のそ
れぞれ説明図、 第7図はタンク内の圧力変化と体積変化の関係を示すグ
ラフ、 第9図は本発明の第5実施例による通気口閉塞手段の説
明図である。 100・・・記録ヘッドユニット、 101・・・カートリッジ、 102・・・インク吐出部、 104・・・インク吐出面、 105・・・インクタンク、 107・・・インクタンク吸収体、 109・・・通気口、 111・・・キャリッジ、 120・・・キャップ部材、 121・・・吸引ポンプ、 130・・・閉塞部材、 130A・・・閉塞栓、 131.151・・・保持部材、 140、150・・・筒状弾性部材、 142・・・管部材、 143・・・シリコーンオイル、 153・・・伸縮膜、 160.170・・・可動閉塞部材、 170A、 170B・・・アーム 172・・・係合ビン。 ige弓にカ゛I°る7)l−IルジΦ1肉Jへの一イ
ク」と呵宰千帛10第1A図 $t41弓1;マ゛ぴ、るη−トリ、2ジσ1−−p飄
の−fり」と利餠σh図第1B図 拳殆鱈73芙ぎ?11Φ詐?11め説眺図第5図 第8図 tδ6図
1A and 1B are perspective views and sectional views showing an example of the structure of a cartridge according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B show the structure of the first embodiment of the present invention during a recording operation and in a capping state, respectively. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view of a configuration of a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view of another form of the third embodiment. The configuration diagram, FIGS. 6 and 8 are explanatory diagrams of the vent closing means according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a graph showing the relationship between pressure change and volume change in the tank, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between pressure change and volume change in the tank. FIG. 7 is an explanatory diagram of a vent closing means according to a fifth embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Recording head unit, 101... Cartridge, 102... Ink ejection part, 104... Ink ejection surface, 105... Ink tank, 107... Ink tank absorber, 109... Ventilation port, 111... Carriage, 120... Cap member, 121... Suction pump, 130... Closure member, 130A... Occlusion plug, 131.151... Holding member, 140, 150. ... Cylindrical elastic member, 142 ... Pipe member, 143 ... Silicone oil, 153 ... Expandable membrane, 160.170 ... Movable closing member, 170A, 170B ... Arm 172 ... Connection Bin. 7) L-I Luji Φ1 One cum to the meat J” and Chikuri Azai 10 Figure 1A $t41 Bow 1; ``The -fri of the air'' and the letter σh Figure 1B Figure 1B fist almost 73 degrees? 11Φ fraud? 11th view Figure 5 Figure 8 tδ6 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)インク吐出部に供給するインクを貯留し、大気に連
通する通気口を具えたインクタンクと前記インク吐出部
とを一体にしてキャリッジに搭載し、非記録時に前記キ
ャリッジがホームポジションに導かれるようにしたイン
クジェット記録装置において、前記通気口を閉塞する手
段を前記ホームポジションに関連して設けたことを特徴
とするインクジェット記録装置。 2)前記通気口を閉塞する手段は、前記インクタンク内
の圧力変化を吸収する手段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記録装置。 3)前記通気口を閉塞する手段は前記ホームポジション
に設けられ、前記キャリッジが前記ホームポジションに
導かれる動作に応動して前記通気口が閉塞されることを
特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット記
録装置。 4)前記通気口を閉塞する手段は前記インクタンク自体
に設けられ、前記キャリッジが前記ホームポジションに
導かれる動作に応動して、前記通気口が閉塞されること
を特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット
記録装置。 5)前記インク吐出部は、インク吐出のために利用され
るエネルギとして、インクに膜沸騰を生じさせる熱エネ
ルギを作用させるための電気熱変換素子を有することを
特徴とする請求項1ないし4のいずれかの項に記載のイ
ンクジェット記録装置。
[Scope of Claims] 1) An ink tank that stores ink to be supplied to an ink discharge section and is equipped with a vent communicating with the atmosphere and the ink discharge section are integrally mounted on a carriage, and the carriage is mounted when not printing. What is claimed is: 1. An inkjet recording apparatus in which the air is guided to a home position, characterized in that means for closing the vent is provided in association with the home position. 2) The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the means for closing the vent includes means for absorbing pressure changes within the ink tank. 3) A means for closing the vent is provided at the home position, and the vent is closed in response to an operation of guiding the carriage to the home position. inkjet recording device. 4) The means for closing the vent port is provided in the ink tank itself, and the vent port is closed in response to an operation of guiding the carriage to the home position. The inkjet recording device described in . 5) The ink discharge section has an electrothermal conversion element for applying thermal energy that causes film boiling to the ink as energy used for ink discharge. The inkjet recording device according to any one of the items.
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