JPH0433866A - インクジェットカートリッジおよびそれを具備するインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェットヘッドとインクタンクとを一
体化したインクジェットカートリッジ、およびそれを具
備した、複写機、ファクシミリ、コンピュータ、ワード
プロセッサあるいはこれらの複合機器等としてのインク
ジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来、インクジェットカートリッジは、その封入容器を
開封してからある一定時間経過すると、インクの乾燥、
インクジェットヘッドの目詰まり等により、印字品位の
低下、印字不良等を引き起こす場合があるため、開封後
、ある一定の使用可能期間内に使い切るように使用説明
をしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例では、インクジェットカート
リッジを封入した容器を開封してから経過した時間を知
る手段を持りておらず、使用者がある特定のインクジェ
ットカートリッジが経時変化して使用不可能であるのか
、または使用可能であるのかを判定することができなか
ったために、このインクジェットカートリッジを具備す
るインクジェット記録装置において、印字品位の低下、
印字不良等を引き起こすことがあった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、
その目的は、容器開封後、使用可能期間が経過すると、
その旨を表示することかできるインクジェットカートリ
ッジ、およびそれを具備するインクジェットを己録装置
を提イ共すること（こある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のインクジェットカートリッジは、インクを吐出
するインクジェットヘッドと、該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とを一体化したインク
ジェットカートリッジにおいて、 前記インクジェットカートリッジには、該インクジェッ
トカートリッジを封入した容器が開封されてから経過し
た時間を計測する時間計測手段と、 該時間計測手段か計測した時間があらかじめ定められた
使用可能期間になると、該使用可能期間が経過したこと
を表示する表示手段とが内蔵されたことを特徴とする。

前記インクジェットヘッドは、記録媒体の記録域の全幅
にわたって、複数の吐出口を備えているフルラインタイ
プの記録ヘッドとすることができる。

また、前記インクジェットヘッドは、熱エネルギーを利
用して吐出口からインクを吐出させるもので、熱エネル
ギーを発生させる手段として電気熱変換体を有している
ものとすることができる。

また、本発明のインクジェット記録装置は、上述した本
発明のインクジェットカートリッジのいずれかが装着さ
れたキャリッジと、前記インクジェットカートリッジに
駆動信号を付与する駆動手段とを具備することを特徴と
する。

［作用］ インクジェットカートリッジを封入した容器が開封され
ると、時間計測手段が経過時間の計測を開始する。該時
間計測手段が計測した時間があらかじめ定められた使用
可能期間になると、表示手段は前記使用可能ａ間が経過
したことを表示する。

使用者は、インクジェットカートリッジおよびインクジ
ェット記録装置を使用する際、前記表示手段の表示によ
って前記インクジェットカートリッジが使用可能か否か
を判定することかできる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明のインクジェット記録装置の一実施例を
示す要部斜視図である。

図において、１は記録媒体としての不図示の記録用紙に
画像記録を行なうインクジェット記録装置である。１０
はインクジェットカートリッジであり、該インクジェッ
トカートリッジ１０は、プラテン１５上に給送されてき
た前記記録用紙の記録面に対向してインク吐出を行なう
インクジェットヘッドＩＯＡ、および不図示のインクタ
ンクが一体化されたものである。１１はインクジェット
カートリッジ１０を保持するキャリッジてあり、駆動モ
ータ】３の駆動力を伝達する駆動ベルト１２の一部と連
結され、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト
１４Ａ、１４Ｂと摺動可能に取付けられており、インク
ジェットカートリッジ１０の記録域の全幅にわたる往復
移動が可能となる。

１６はヘッド回復装置であり、インクジェットカートリ
ッジ１０の移動経路の一端、例えばホームポジションと
対向する位置に配設される。そして、伝動機構１９を介
したモータ１８の駆動力によって動作し、インクジェッ
トヘッドＩＯＡのキャッピングを行なう。このヘッド回
復装置１６のキャップ部１６Ａによるインクシェツトヘ
ッドＩＯＡのキャッピングに関連させて、ヘッド回復装
置１６的に設けた不図示の吸引手段によるインク吸引も
しくはインクジェットヘッド１０Ａへのインク供給経路
に設けた不図示の加圧手段によるインク圧送を行ない、
インクをインクジェットヘッドＩＯＡの吐出口３０（第
２図参照）より強制的に排出させることによりノズル内
の増粘インクを除去する等の吐出回復処理を行なう。ま
た、記録終了時等にキャッピングを施すことによりイン
クジェットヘッド１０Ａが保護される。

１７はヘッド回復装置１６の側面に配設され、シリコン
ゴムて形成されるワイピング部材としてのブレードであ
る。該プレート１７は、カンチレバー形態で保持され、
ヘッド回復装置１６と同様、モータ１８および伝動機構
１９によって動作し、インクジェットヘッドＩＯＡの吐
出面との係合が可能となる。これにより、インクジェッ
トヘッドＩＯＡの記録動作における適切なタイミングで
、あるいはヘッド回復装置１６を用いた吐出回復処理後
に、ブレード１７をインクジェットカートリッジ１０の
移動経路中に突出させ、インクジェットカートリッジ１
０の移動動作に伴なってインクジェットヘッドＩＯＡの
吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふきとる。

次に、本実施例のインクジェットヘッドを構成するヘッ
ドエレメントについて説明する。

第２図に示すように、ヘッドエレメント２０には、列状
に設けられた複数個の吐出口３０からインクを吐出させ
るために、印加電圧が供給される熱エネルギーを発生さ
せる電気熱変換体４０が各液路毎に配設されている。そ
して、第１図に示すインクジェット記録装置１内の不図
示の駆動手段により駆動信号を印加することによって、
前記電気熱変換体４０に熱エネルギーを発生せしめて膜
沸騰を生じインク液路内に気泡を形成する。そしてこの
気泡の成長によって前記吐出口３０からインク流を吐出
させる。

第３図は、本発明のインクジェットカートリッジの一実
施例であり、第１図中に示すインクジェットカートリッ
ジ１０の構成を示す説明図である。

第３図において、符号１０１は、インクジェットカート
リッジ１０を封入している遮光性の材料て形成された容
器であり、第１図に示すインクジェット記録装置ｌのキ
ャリッジ１１にインクジェットカートリッジ１０を装着
する際は開封される。インクタンク１０２はインクジェ
ットヘッド１０Ａと一体化されており、インクシェツト
ヘッドＩＯＡにインクを供給する。符号１０５は出力手
段を構成するＣＰＵであり、該ＣＰＵ　Ｉ　Ｏ５は、前
記遮光性の材料で形成された容器１０１が開封されるこ
とにより、光センサ−１０７が照明光等の光を感知する
と、時間計測手段であるタイマーｌ○８による時間の計
測を開始させ、該タイマー１０８が計測した時間があら
かじめ定められた使用可能期間になると、表示手段であ
るランプ形状の発光ダイオード１０６（以下、ｒＬＥＤ
　１０６Ｊという。）を点灯するための出力信号を出力
する。符号１０９は、前記ＣＰＵ１０５．ＬＥＤ１０６
．光センサ−１０７およびタイマー１０８を動作させる
ための電池である。

上述した各構成要素のうち、インクジェットヘッド１０
Ａ、インクタンク１０２．ＣＰＵＩＯ３、ＬＥＤ１０６
．光センサーエ０７．タイマー１０８および電池１０９
は、すべてインクジェットカートリッジ１０に内蔵され
ている。

使用者は、インクジェットカートリッジ１０が装着され
ているインクジェット記録装置１を使用する際、または
単独のインクジェットカートリッジ１０をチエツクする
際等を問わず、前記ＬＥＤ　１０６を見ることによって
、前記インクジェットカートリッジ１０が使用可能か否
かを判定することができる。

本実施例では、表示手段をランプ形状の発光ダイオード
で構成しているが、これに限らず、文字やマーク等を表
示可能な表示素子で構成してもよい。また、音声等を発
して警告するようにしてもよい。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもキャノ
ン（株）が提唱している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
。

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なうものが
好ましい。この方式は所謂オンデマント型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるか、特に、オンデ
マレト型の場合には、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
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一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、少なくとも一
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４３４５２６２号明細
書に記載されているようなものか適している。尚、上記
熱作用面の温度上昇量に関する発明の米国特許第４３１
３１２４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なうことができる。

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（直線状液流路又は直角液流路）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４４５９６００
号明細書にそれぞれ記載されたものでもよい。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
開孔を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭５９年第
１３８４６１号公報に基づいた構成としても本発明は有
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
的に形成されたブ個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
ても良いが、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。

加えて、装置本体に装着されることで、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クイブの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

又、本発明の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、予備的な補助手段等を付加す
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、キャビング手段、クリーニング手段、加圧或は
吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或は
これらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別に
吐出を行なう予備吐出モートを行なうことも安定して記
録を行なうために有効である。

更に、記録装置の記録モートとしては黒色等の主流色の
みの記録モートたけてはなく、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
る色の複色カラー又は、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は極めて有効である。

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、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体となるもの、或いは
、インクジェットにおいて−Ｍ的に行われている温度調
整の温度範囲である３０℃以上７０℃以下の温度範囲で
軟化もしくは液体となるものでもよい。すなわち、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、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの
固形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使
用せしめることで防止するか又は、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て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
孔質シート凹部又は貫通孔に液状又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
態としても良い。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。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、インクジェットカート
リッジの容器開封からの経過時間があらかじめ定められ
た使用可能期間になると、その旨を表示する表示手段を
内蔵したことにより、インクジェットカートリッジ装着
中、離脱中を問わず、インクジェットカートリッジが経
時変化しているか否か、すなわち、使用可能であるか否
かかが判定できる。この結果、インクジェットカートリ
ッジの経時変化により引き起こされる印字品位の低下、
印字不良等を未然に防止することができ、常に良好な状
態で使用することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録装置の一実施例を
示す要部斜視図、第２図は本実施例で使用されるインク
ジェットヘッドを構成するヘッドエレメントを一部破断
して示す斜視図、第３図は本発明のインクジェットカー
トリッジの一実施例の構成を示す説明図である。 ｌ・・・インクジェット記録装置、 １０・・・インクジェットカートリッジ、１０Ａ・・・
インクジェットヘッド、 １１・・・キャリッジ、　　］２・・・駆動ベルト、１
３・・・駆動モータ、 １４Ａ、１４Ｂ・・・ガイドシャフト、１５・・・プラ
テン、　　　１６・・・ヘッド回復装置、１６Ａ・・・
キャップ部、１７・・・ブレード、１８・・・モータ、
　　　　１９・・・伝動機構、２０・・・ヘッドエレメ
ント、 ３０・・・吐出口、　　　４０・・・電気熱変換体、１
０１・・・容器、　　　　１０２川インクタンク、１０
５・−・ＣＰＵ、　　　　１０６・・・ＬＥＤ。 １０７・・・光センサ−，１０８−・・タイマー、１０
９・・・電池。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インクを吐出するインクジェットヘッドと、該イン
   クジェットヘッドにインクを供給するインクタンクとを
   一体化したインクジェットカートリッジにおいて、 前記インクジェットカートリッジには、 該インクジェットカートリッジを封入した容器が開封さ
   れてから経過した時間を計測する時間計測手段と、 該時間計測手段が計測した時間があらかじめ定められた
   使用可能期間になると、該使用可能期間が経過したこと
   を表示する表示手段とが内蔵されたことを特徴とするイ
   ンクジェットカートリッジ。 ２、インクジェットヘッドは、記録媒体の記録域の全幅
   にわたって、複数の吐出口を備えているフルラインタイ
   プの記録ヘッドである請求項１記載のインクジェットカ
   ートリッジ。 ３、インクジェットヘッドは、熱エネルギーを利用して
   吐出口からインクを吐出させるもので、熱エネルギーを
   発生させる手段として電気熱変換体を有している請求項
   １または２記載のインクジェットカートリッジ。 ４、請求項１、２または３記載のインクジェットカート
   リッジが装着されたキャリッジと、前記インクジェット
   カートリッジに駆動信号を付与する駆動手段とを具備す
   ることを特徴とするインクジェット記録装置。