JPH0516386A - 大気連通部を備えたインク収納容器及び記録ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 振動や衝撃に対してもインク漏れのない安全
なインク収納容器を提供する。 【構成】 内部を外気と連通するための外気連通部１４
０１を備えインクを内部に収納するインク収納容器１４
において、外気連通部１４０１が内部から外部に向かっ
て互いに連通する複数の室を有し、複数室夫々の開口部
は室に較べて小孔であることを特徴とするインク収納容
器１４でり、複数室は内部から外部に向かう方向に関し
て交差する方向に位置し、複数室夫々の開口部は互いに
ずれた位置にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液体や固体であるが少
なくとも使用時には液体化されるインク等の記録液を収
納するインク収納部に関し、各種の記録器機に適用可能
な発明に関する。特に、本発明はインク収納部内部を外
気或は大気と連通させるための連通構造に関し、液滴を
吐出して記録するインクジェット記録ヘッドと該記録ヘ
ッドに記録液を供給するためのタンク部とを一体にした
記録ヘッドに有効な発明に関するものである。

【０００２】［背景技術］記録ヘッドとしては、記録ヘ
ッド部とインク収納部とが一体に構成され、キャリッジ
上で往復運動する記録ヘッドカ−トリッジや記録ヘッド
にインクを供給するためのインクカートリッジにおいて
は、前者が供給用のインクを保持するために、後者が廃
インクを収納するために、内部に多孔質体を用いること
が知られている。これらには、インク漏れやインクの揺
動の問題があるものの、大気圧とタンク内部圧を等しく
するための大気連通口が通常設けられている。この大気
連通口からのインク漏れを防止するために高分子の多孔
質膜を設けることも考案されているが、高価であり設置
に多くの工夫と費用がかかるという問題がある。又、大
気連通部を大型化してインクの漏れを防止することも考
えられるが、装置の大型化を招くという別の問題も発生
してしまう。

【０００３】他方、フルラインを大型記録ヘッドで高速
印字する装置にあっては大型タンクの大気開放部には積
極的に自動開閉弁を設けるものもあり、高価で、複雑な
ものとなる。

【０００４】ところで、一般のインクタンクのように単
に大気連通口を有しているものとは異なり、タンク内部
に多孔質体を有している記録カ−トリッジにおいては、
記録液は基本的に多孔質体中で保持されており、通常の
使用状態では、大気連通行やノズルから記録液が漏れ出
ることはない。が、落下や振動等の衝撃が記録ヘッドカ
−トリッジに加わると、記録液は多孔質体中で保持しき
れず記録液が飛散してしまうことがある。この時飛散し
た液滴が大気連通口に付着すると、大気連通口を通して
記録液がカ−トリッジ外部へ飛び出したり、外壁を汚し
てしまったりすることがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来に認識
されている問題を解決し、インク蒸発を防止すること或
はインク不着があったとしてもインク漏れの発生を大幅
に防止することといった新たな技術課題をも解決するも
のである。又、本発明は、別の観点から与えられた空間
がわずかでも、十分なインク漏れ防止効果を発揮出来る
発明を提供するものである。

【０００６】本発明の第１目的は、振動や衝撃に対して
もインク漏れのない安全なインク収納容器を提供するこ
とである。

【０００７】本発明の第２目的は、インクの蒸発を従来
に比べて大幅に減少でき、インク増粘の問題を解決出来
るインク収納容器の提供にある。更に、この容器によっ
て、販売時の包装をより安価で簡易なものにでき、全体
構成をより安価に構成出来た販売ユニットを提供するも
のである。

【０００８】本発明の第３目的は、インク不着や外部に
漏れ出すようなインクがあったとしても、使用時のイン
ク供給を安定化でき、同時にこれらのインクを収納容器
内部に回収出来るインク収納容器の提供を行うものであ
る。

【０００９】本発明の他の目的は実施例の説明から理解
できよう。

【００１０】［発明の概要］本発明は、上記目的を達成
するもので、内部を外気と連通するための外気連通部を
備えインクを内部に収納するインク収納容器において、
該外気連通部が内部から外部に向かって互いに連通する
複数の室を有し、該複数室夫々の開口部は該室に較べて
小孔であることを特徴とするインク収納容器である。こ
の発明によれば、外気連通部が内部側開口と外部側開口
との間にこれらの開口よりも相対的に大きい複数の室を
小孔を介して段階的に備えているために、インク漏れを
複数回にわたって干渉でき、侵入したインクをも複数回
の保有空間を経なければ外部へ達することができない。
従って、従来に較べて、インク漏れ防止効果は絶大であ
る。又、このように複数室を持つことで、インクの蒸発
が、微小空間中で早期に飽和水蒸気圧に達すると思われ
るが、蒸発問題を大幅に改善できた。

【００１１】加えて、該複数室夫々の開口部は互いに位
置がずれているという特徴を含むことで、衝撃や振動で
侵入してきたインクに対して分散効果を与えることがで
き、結果的にインク漏れ防止効果を効率よく微小空間で
も十分達成出来る。

【００１２】一方、該複数室が、内部から外部に向かう
方向に関して交差する方向に位置しているという構成を
持つことで、同様に、衝撃や振動で侵入してきたインク
に対して分散効果を与えることができる。この構成によ
れば、結果的にインク漏れ防止効果を効率よく発揮で
き、外気連通部構成を小型化出来る利点もある。この構
成は、単独でも効果があるが、上記構成に付加すること
で、相乗的に効果が向上するものである。

【００１３】又、上記複数室の相対的な構成に関して、
内部側の室ほど容積が大である関係を満足することで、
与えられた空間内にとって、或は、相対的に、大きな緩
衝効果をまず与えることができ、インク漏れ防止に有効
である。

【００１４】一方、外気または、大気連通部を、インク
収納部内に配置するために、連通部近傍に、内壁面から
連続している部材が存在する場合は、別の問題を提起す
る。即ち、内壁面に連続している部材にそってインクが
伝わってくる場合がある。このインクは、本発明の上記
構成によれば、従来よりも確実に阻止出来るものである
が、無ければより一層本発明の信頼性を長期化出来るも
のである。従って、本発明の更に好ましい構成として
は、インク収納部内の開口端部をこのような連続部材よ
りも内部に突出させることが挙げられる。この場合、こ
の開口端部は、インク吸収体の如き多孔質体と非接触で
ある方が好ましい。

【００１５】更なる本発明の特徴は以下の実施例の説明
に見られるであろう。いずれにしても、本発明の特徴発
明の夫々は各独立した効果と、夫々の組み合わせによる
相乗効果を発揮出来るものである。

【００１６】

【実施例】まず、本発明の実施例の要部を説明する前
に、本発明が最適に実用化出来る記録ヘッド及びその装
置について図２乃至図７を用いて説明する。図２は、本
発明の一実施例のインクジェット記録装置で使用される
インクジェットカートリッジ１１の斜視図、図３はイン
クジェットカートリッジ１１の構成を示す分解図であ
る。以下、図３を中心に説明し、合わせて参照する図面
については括弧内にその図面番号を記す。

【００１７】インクジェットカートリッジ１１は、多数
の吐出口３０が一体的に形成された記録ヘッドに相当す
るインクジェットヘッド１２と、インクジェットヘッド
１２を含みこれへの電気配線、インク配管がまとめられ
たインクジェットユニット１３と、インクを収納するイ
ンクタンク１４とが一体的に設けられたものである。本
例のインクジェットカートリッジ１１は、インクの収納
割合が従来のものより大きくなっており、インクタンク
１４の前面よりもわずかにインクジェットユニット１３
の先端部が突出している。このインクジェットカートリ
ッジ１１は、インクジェット記録装置本体１５に載置さ
れているキャリッジ１６の後述する位置決め手段及び電
気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジ
１６に対して着脱可能なディスポーザブルタイプのもの
である（図６参照）。

【００１８】ここで、インクジェットヘッド１２の構成
について説明する。図４に示すように、インクジェット
ヘッド１２には、列状に設けられた複数個の吐出口３０
から記録液（インク）を吐出させるために、印加電圧が
供給されて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。そして駆動信号を印加す
ることによって、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させ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吐出口３０からイ
ンク滴を吐出させるようになっている。各電気熱変換体
４０はシリコン基板からなるヒータボード１００上に設
けられ、各電気熱変換体４０に電力を供給するアルミニ
ウム等の配線（不図示）とともに成膜技術により一体的
に形成されている。複数のインク流路をそれぞれ区分す
るための隔壁や各インク流路へ供給されるインクを一時
的に収納する共通液室１３０１等を設けた溝付天板１３
００と、インクタンク１４からのインクを共通液室１３
０１に導入するためのインク受け口１５００と、各イン
ク流路に対応した吐出口３０を複数個有するオリフィス
プレート４００とは一体成型されており、その材料とし
てポリスルホンが好ましいが、ポリエーテルスルホン，
ポリフェニレンオキシド，ポリプロピレンなどの他の成
型用樹脂材料を用いいてもよい。

【００１９】次に、インクジェットユニット１３の構成
について説明する。配線基板２００の一端は、インクジ
ェットヘッド１２のヒータボード１００の配線部分と相
互に接続され、さらに配線基板２００の他端部には、本
体装置からの電気信号を受けるための各電気熱変換体４
０（図４）に対応した複数個のパッド２０１が設けられ
ている。このことにより本体装置からの電気信号は、そ
れぞれの電気熱変換体４０に供給されるようになる。

【００２０】配線基板２００の裏面を平面で支持する金
属製の支持体３００は、インクジェットユニット１３の
底板となる。押えばね５００はＭ字形状であり、そのＭ
字の中央で共通液室１３０１（図４）を軽圧で押圧する
とともに、その前だれ部５０１で液路の一部、好ましく
は吐出口３０近傍の領域を線圧で集中押圧する。ヒータ
ボード１００と天板１３００とは、押えばね５００の足
部が支持体３００の穴３１２１を通って支持体３００の
裏面側に係合することによって、挟み込んだ状態で係合
され、押えばね５００とその前だれ部５０１の集中付勢
力によって相互に圧着固定される。支持体３００は、イ
ンクタンク１４の２つの位置決め用凸起１０１２および
位置決めかつ熱融着保持用突起１８００，１８０１にそ
れぞれ係合する穴３１２，１９００，２０００を有する
ほか、キャリッジ１６に対する位置決め用の突起２５０
０，２６００を裏面側に有している。また、支持体３０
０には、インクタンク１４からのインク供給管２２００
（後述）を貫通可能にする穴３２０が設けられている。
支持体３００に対する配線基板２００の取付けは、接着
剤等による貼着で行なわれる。

【００２１】支持体３００の凹部２４００，２４００
は、それぞれ突起２５００，２６００の近傍に設けられ
ており、組立てられたインクジェットカートリッジ１１
（図２）において、その周囲の３辺が平行溝３０００，
３００１で形成されたヘッドの先端領域の延長点にあっ
て、ゴミやインク等の不要物が突起２５００，２６００
に至らないようにしている。この平行溝３０００の形成
されている蓋部材８００は、図６に示されるように、イ
ンクジェットカートリッジ１１の外壁を形成するととも
に、インクタンク１４との間にインクジェットユニット
１３を収納する空間を形成する。また、平行溝３００１
が形成されているインク供給部材６００は、前述のイン
ク供給管２０００に連続するインク導管１６００をイン
ク供給管２２００側を固定した片持ちばりとして形成
し、さらにインク導管１６００の固定側とインク供給管
２２００との間の毛細管現象を確保するための封止部材
６０２が挿入されている。なお、インクタンク１４とイ
ンク供給管２２００との結合シールを行なうパッキン６
０１が設けられ、インク供給管２２００のインクタンク
１４側の端部にはフィルター７００が設けられている。

【００２２】このインク供給部材６００は、モールド成
型で作られるので、安価で位置精度が高く、製造上の精
度低下がなく、さらに片持ちばり構造のインク導管１６
００によって大量生産時においてもインク導管１６００
のインク受け口１５００に対する圧接状態が安定してい
る。本例では、この圧接状態下で、封止用接着剤をイン
ク供給部材６００側から流し込むだけで、より完全な連
通状態を確実に得ることができる。なお、インク供給部
材６００の支持体３００に対する固定は、インク供給部
材６００の裏面側の２本のピン（不図示）を支持体３０
０の穴１９０１，１９０２にそれぞれ貫通突出させ、こ
れを熱融着することにより簡単に行なわれる。この熱融
着された裏面部のわずかな突出領域は、インクタンク１
４のインクジェットユニット１３取付側の側面のくぼみ
（不図示）内に収められるので、インクジェットユニッ
ト１３の位置決め面は正確に得られる。

【００２３】次に、インクタンク１４の構成について説
明する。インクタンク１４は、カートリッジ本体１００
０とインク吸収体９００と蓋部材１１００とからなり、
インク吸収体９００を上記インクジェットユニット１３
とは反対側からカートリッジ本体１０００に挿入後、蓋
部材１１００でこれを封止することによって形成され
る。

【００２４】インク吸収体９００は、インクを含浸して
保持するためのものであり、カートリッジ本体１０００
内に配置される。その詳細については後述する。インク
供給口１２００は、インクジェットユニット１３にイン
クを供給するためのものであるとともに、インクジェッ
トカートリッジ１１の組み立て工程においては、インク
をインク吸収体９００に含浸させるための供給口ともな
る。さらに、インクタンク１４には、大気を内部に連通
するための大気連通口１４０１が設けられ、大気連通口
１４０１からのインクのもれを防ぐため、その内方に撥
液材１４００が配置されている。

【００２５】本例では、インク吸収体９００からのイン
ク供給を良好に行なうために、カートリッジ本体１００
０内のリブ２３００と蓋部材１１００の部分リブ２３１
０，２３２０によって形成されたインクタンク１４内の
空気存在領域が、大気連通口１４０１側から連続し、イ
ンク供給口１２００から最も遠い角部の領域にわたって
形成されるように構成しているので、インク吸収体９０
０への相対的に良好かつ均一なインク供給がこのインク
供給口１２００側から行なわれることが重要である。こ
の方法は実用上極めて有効である。このリブ２３００
は、インクタンク１４のカートリッジ本体１０００の後
方面において、キャリッジ１６（図７）に移動方向に平
行に４本設けられ、インク吸収体９００が後方面に密着
することを防止している。また、部分リブ２３１０，２
３２０は、リブ２３００のそれぞれに対応してその延長
上にあたる蓋部材１１００の内面に設けられているが、
リブ２３００とは異なり分割された状態となっていて空
気の存在空間を前者より増加させている。なお、部分リ
ブ２３１０，２３２０は蓋部材１１００の全面積の半分
以下の面に分散された形となっている。これらのリブに
よって、インク吸収体９００のインク供給口１２００か
ら最も遠い角部の領域のインクをより安定させつつも確
実にインク供給口１２００側へ毛細管力で導びくことが
できた。

【００２６】前述したインクタンク１４のインク収容空
間は長方体形状であり、その長辺を側面にもつ場合であ
るので上述したリブの配置構成は特に有効であるが、キ
ャリッジ１６（図７）の移動方向に長辺を持つ場合また
は立方体の場合は、蓋部材１１００の全体にリブを設け
るようにすることでインク吸収体９００からのインク供
給を安定化できる。限られた空間内にインクを出来るだ
け収納するためには直方体形状が適しているが、この収
納されたインクを無駄なく記録に使用するためには、上
述したように、角部の領域に対して近接する２面領域に
上記作用を行なえるリブを設けることが重要である。さ
らに本実施例におけるインクタンク１４の内面リブは、
直方体形状のインク吸収体９００の厚み方向に対してほ
ぼ均一な分布で配置されている。この構成は、インク吸
収体９００全体のインク消費に対して、大気圧分布を均
一化しつつインク使用量を実質上最大限使用することが
出来る構成である。さらに、このリブの配置上の技術思
想を詳述すれば、直方体の４角形上面においてインクタ
ンク１４のインク供給口１２００を投影した位置を中心
として、長辺を半径とする円弧を描いたときに、その円
弧よりも外側に位置する吸収体に対して、大気圧状態が
早期に与えられるようにその円弧よりも外側の面に上記
リブを配設することが重要となる。この場合、インクタ
ンクの大気連通口は、このリブ配設領域に大気を導入で
きる位置であれば、本例に限られることではない。

【００２７】加えて、本実施例は、インクジェットカー
トリッジ１１のインクジェットヘッド１２に対する後方
面を平面化して、装置に組み込まれたときの必要スペー
スを最小化するとともに、インクの収容量を最大化する
構成をとっているため、装置の小型化を達成できるだけ
ではなく、カートリッジの交換頻度を減少できる優れた
ものとなっている。そして、インクジェットユニット１
３を一体化するための空間の後方部を利用して、そこに
大気連通口１４０１用の突出部分を形成し、この突出部
分の内部を空洞化して、ここに前述したインク吸収体９
００厚み全体に対する大気圧供給空間１４０２を形成し
てある。このように構成することで、従来には見られな
い優れたインクジェットカートリッジを提供できた。な
お、この大気圧供給空間１４０２は、従来のものよりも
はるかに大きい空間であり、上記大気連通口１４０１が
上方に位置しているので、何らかの異常でインクがイン
ク吸収体９００から離脱しても、この大気圧供給空間１
４０２は、そのインクを一時的に保持でき、確実にイン
ク吸収体９００に回収させることができ、無駄のない優
れたカートリッジを提供できる。

【００２８】また、インクタンク１４のインクジェット
ユニット１３の取付面の構成は図５によって示されてい
る。オリフィスプレート４００の吐出口のほぼ中心を通
って、インクタンク１４の底面もしくはキャリッジ１６
の表面の載置基準面に平行な直線をＬ１とすると、支持
体３００の穴３１２に係合する２つの位置決め用凸起１
０１２はこの直線Ｌ１上にある。この凸起１０１２の高
さは支持体３００の厚みよりわずかに低く、支持体３０
０の位置決めを行う。この図面上で直線Ｌ１の延長上に
は、図６に示すように、キャリッジ１６の位置決め用フ
ック４００１の９０度角の係合面４００２が係合する爪
２１００が位置しており、キャリッジ１６に対する位置
決めの作用力がこの直線Ｌ１を含む上記基準面に平行な
面領域で作用するように構成されている。後述するよう
に、これらの関係は、インクタンク１４のみの位置決め
の精度がインクジェットヘッド１２の吐出口の位置決め
精度と同等となるので有効な構成となる。また、支持体
３００のインクタンク１４側面への固定用穴１９００，
２０００にそれぞれ対応するインクタンク１４の突起１
８００，１８０１は前述の凸起１０１２よりも長く、支
持体３００を貫通して突出した部分を熱融着して支持体
３００をその側面に固定するためのものである。上述の
線Ｌ１に垂直でこの突起１８００を通る直線Ｌ３、突起
１８０１を通る直線Ｌ２としたとき、直線Ｌ３上にはイ
ンク供給口１２００のほぼ中心が位置するので、インク
供給口１２００とインク供給管２２００との結合状態は
安定化し、落下や衝撃によってもこれらの結合状態への
負荷が軽減される。また、直線Ｌ２，Ｌ３は一致せず、
インクジェットヘッド１２の吐出口側の凸起１０１２周
辺に突起１８００，１８０１が存在しているので、さら
にインクジェットヘッド１２のインクタンク１４に対す
る位置決めの補強効果を生んでいる。なお、曲線Ｌ４
は、インク供給部材６００の装着時の外壁位置である。
突起１８００，１８０１はその曲線Ｌ４に沿っているの
で、インクジェットヘッド１２の先端側構成の重量に対
しても充分な強度と位置精度を与えている。インクタン
ク１４の先端ツバ２７００は、キャリッジ１６の前板４
０００（図６）の穴に挿入されて、インクタンク１４の
変位が極端に悪くなるような異変時に対して設けられて
いる。キャリッジ１６に対する抜け止め２１０１は、キ
ャリッジ１６の不図示のバーに対して設けられ、インク
ジェットカートリッジ１１が後述のように旋回装着され
た位置でこのバーの下方に侵入して、不要に位置決め位
置から離脱させる上方方向への力が作用しても装着状態
を維持するための保護用部材である。

【００２９】インクタンク１４は、インクジェットユニ
ット１３を装着された後に蓋部材８００で覆うことで、
インクジェットユニット１３を下方開口を除いて包囲す
る形状となるが、インクジェットカートリッジ１１とし
ては、キャリッジ１６に載置するための下方開口はキャ
リッジ１６と近接するため、実質的な４方包囲空間を形
成してしまう。したがって、この包囲空間内にあるイン
クジェットヘッド１２からの発熱は、この空間内の保温
空間として有効となるものの、長期連続使用のときはわ
ずかな昇温となる。このため本例では、支持体３００の
自然放熱を助けるためにインクジェットカートリッジ１
１の上方面に、この空間よりは小さい幅のスリット１７
００を設けることにより、昇温を防止しつつもインクジ
ェットユニット１３全体の温度分布の均一化を環境に左
右されないようにすることができた。

【００３０】インクジェットカートリッジ１１として組
立てられると、インクはカートリッジ本体１０００の内
部よりインク供給口１２００、支持体３００に設けた穴
３２０およびインク供給部材６００の中裏面側に設けた
導入口を介してインク供給部材６００内に供給され、そ
の内部を通った後、導出口より適宜の供給管および天板
１３００のインク受け口１５００を介して共通液室内へ
と流入する。以上におけるインク連通用の接続部には、
例えばシリコンゴムやブチルゴム等のパッキンが配設さ
れ、これによって封止が行なわれてインク供給路が確保
される。

【００３１】上述のように、インク供給部材６００、天
板１３００とオリフィスプレート４００、カートリッジ
本体１０００をそれぞれ一体成型部品としたので、組立
て精度が高水準になるばかりでなく、大量生産時の品質
向上に極めて有効である。また、部品点数は、従来品に
比べ減少しているので、所望の優れた特性を確実に発揮
できる。

【００３２】また、本実施例においては、インクジェッ
トカートリッジ１１の組立て後に、図１に示すように、
インク供給部材６００の上面部６０３と、インクタンク
１４の細長い開口部１７００を備えた屋根部の端部４０
０８との間に、すき間１７０１が存在するようになって
いる。同様に、インク供給部材６００の下面部６０４
と、インクタンク１４の下方の蓋部材８００が接着され
る薄板部材のヘッド側端部４０１１との間に、すき間
（不図示）が形成されている。これらのすき間は、上記
開口部１７００の放熱作用を一層促進するとともに、イ
ンクタンク１４に加わる不要な力があったとしても、こ
れが直接、インク供給部材６００、ひいてはインクジェ
ットユニット１３に加わることを防止している。

【００３３】いずれにしても、本実施例の上述した構成
は従来にはないものであり、それぞれが単独で有効な効
果をもたらすとともに、組み合わさっていることにより
格別の効果を奏するものである。

【００３４】次に、キャリッジ１６に対するインクジェ
ットカートリッジ１１の取り付けについて説明する。図
６において、プラテンローラ５０００は、記録媒体５２
００（例えば記録紙など）を図示紙背方向から紙表面方
向へ案内する。キャリッジ１６はプラテンローラ５００
０の長手方向に沿って移動するもので、キャリッジ１６
の前方すなわちプラテンローラ５０００側にあってイン
クジェットカートリッジ１１の前面側に位置する前板４
０００（厚さ２mm）と、後述する電気接続部用支持板４
００３と、インクジェットカートリッジ１１を所定の記
録位置に固定するための位置決め用フック４００１とが
設けられている。前板４０００は、インクジェットカー
トリッジ１１の支持体３００の突起２５００，２６００
に対応する２個の位置決め用突出面４０１０を有し、イ
ンクジェットカートリッジ１１の装着後はこの突出面４
０１０に向かう垂直な力を受ける。このため、補強用の
リブが前板４０００のプラテンローラ５０００側に、そ
の垂直な力の方向に向かっているリブ（不図示）を複数
有している。このリブは、インクジェットカートリッジ
１１装着時の前面位置Ｌ５よりもわずかに（約０．１mm
程度）プラテンローラ５０００側に突出しているヘッド
保護用突出部をも形成している。支持板４００３は、図
示紙面に垂直方向に伸びる複数の補強用リブ４００４を
有し、それらの側方への突出割合は、プラテンローラ５
０００側からフック４００１側に向かうにつれて減少
し、このことによってインクジェットカートリッジ１１
が、図示されるように、傾斜して装着される。また、支
持板４００３は、インクジェットカートリッジ１１の配
線基板２００のパッド２０１に対応するパッド２０１１
を具備したフレキシブルシート４００５と、これを裏面
側から各パッド２０１１に対して押圧する弾性力を発生
するためのボッチ付ゴムパッドシート４００７とを保持
する。支持板４００３は、パッド２０１とパッド２０１
１間の電気的接触状態を安定化するため、上記の突出面
４０１０の作用方向とは逆方向にインクジェットカート
リッジ１１への作用力を及ぼすためのフック４００１側
の位置決め面４００６を突出面４０１０に対応して設
け、これらの間にパッド接触域を形成するとともに、パ
ッド２０１１対応のボッチ付ゴムシート４００７のボッ
チの変形量を一義的に規定する。位置決め面４００６
は、インクジェットカートリッジ１１が記録可能な位置
に固定されると、配線基板２００の表面に当接した状態
となる。パッド２０１を前述の線Ｌ１に対して対称にな
るよう分布させてあるので、ボッチ付ゴムパッドシート
４００７の各ボッチの変形量は均一になり、パッド２０
１１とパッド２０１間の当接圧はより安定化する。本例
では、パッド２０１の分布は、上方、下方２列、縦２列
である。

【００３５】フック４００１は、固定軸４００９に係合
する長穴を有し、この長穴の移動空間を利用して図の位
置から反時計方向に回動した後、プラテンローラ５００
０の長手方向に向って左方側へ移動することでキャリッ
ジ１６に対するインクジェットカートリッジ１１の位置
決めを行なう。フック４００１の移動はどのようなもの
でもよいが、レバー等で行なえる構成が好ましい。いず
れにしても、このフック４００１の回動時にインクジェ
ットカートリッジ１１はプラテンローラ５０００側へ移
動しつつ、位置決め用突起２５００，２６００が前板４
０００の突出面４０１０に当接可能な位置へと移動す
る。フック４００１の左方側移動によって、９０度のフ
ック面４００２がインクジェットカートリッジ１１の爪
２１００の９０度面に密着しつつ、インクジェットカー
トリッジ１１が突起２５００と突出面４０１０との接触
域を中心に水平面内で旋回し、最終的にパッド２０１と
パッド２０１１同志の接触が始まる。そしてフック４０
０１が所定位置、すなわち固定位置に保持されると、パ
ッド２０１とパッド２０１１との完全接触状態と、突起
２５００，２６００と突出面４０１０との完全面接触
と、フック面４００２と爪２１００の９０度面の２面接
触と、配線基板２００と位置決め面４００６との面接触
が同時に形成されて、キャリッジ１６に対するインクジ
ェットカートリッジ１１の保持が完了する。

【００３６】次に、インクジェット記録装置本体の概略
について説明する。

【００３７】本発明が適用されるインクジェット記録装
置１５の概観は、図７に示されている。ら線溝５００４
の刻まれたリードスクリュー５００５は、駆動モータ５
０１３の正逆回転に連動し、駆動力伝達ギア５０１１，
５００９を介して回転駆動される。キャリッジ１６は、
取付け部５００１（図６）に設けられたピン（不図示）
によってら線溝５００４に対して係合し、さらに案内レ
ール５００３に摺動自在に案内されていることにより、
図示矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。紙押え板５００
２は、キャリッジ１６の移動方向にわたって記録媒体５
２００をプラテンローラ５０００に対して押圧する。フ
ォトカプラ５００７，５００８はキャリッジ１６のレバ
ー５００６のこの域での存在を確認して駆動モータ５０
１３の回転方向の逆転等を行なうためのホームポジショ
ン検知手段を構成する。インクジェットヘッド１２の前
面をキャップするキャップ部材５０２２は、支持部材５
０１６によって支持され、さらに吸引手段５０１５を備
え、キャップ内開口５０２３を介してインクジェットヘ
ッド１２の吸引回復を行なう。本体支持板５０１８には
支持板５０１９が取付けられており、該支持板５０１９
に摺動自在に支持されたクリーニングブレード５０１７
は、図示しない駆動手段によって前後方向に移動され
る。クリーニングブレード５０１７の形態は図示するも
のに限られず、公知のものが本例に適用できることは言
うまでもない。レバー５０１２は、吸引回復操作を開始
するためのもので、キャリッジ１６と当接するカム５０
２０の移動にともなって移動し、駆動モータ５０１３か
らの駆動力がギア５０１０やクラッチ切換等の公知の伝
達手段によって移動制御される。

【００３８】これらのキャッピング，クリーニング，吸
引回復の各処理は、キャリッジ１６がホームポジション
側領域にきたときリードスクリュー５００５の作用によ
って、それぞれの対応位置で行なわれるようになってい
る。周知のタイミングで所望の作動を行なうようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。上述における各構成
は単独でも複合的に見ても優れたものであり、本発明に
とって好ましい構成例を示している。

【００３９】次に本発明実施例の要部である大気連通部
に関し詳細に説明する。

【００４０】図１は、本発明による記録ヘッドカ−トリ
ッジ全体を示す斜視図であり、大気連通部構成の部分を
透視的に表現している。２は電気信号により液滴を吐出
させる記録ヘッド部、３は記録ヘッド２に供給するため
の記録液を貯蔵しているタンク部、４はタンク部３の内
圧と大気圧を等しくするための大気連通部である。５は
大気連通口４と複数の部屋を形成しているキャップ部
材、８は記録液を保持している多孔質体である。７は前
述の大気圧供給空間１４０２に対応する、温度変化や圧
力変化によるインク漏れを防ぐためのバッファ室で、多
孔質体８と大気連通部４との非接触状態を形成してい
る。第１図の大気連通部の構成の詳細は図９（ｃ）にそ
の斜視図を上下反対に図示してあり、第１０図は第１図
の各開口部を通る断面図として表現している。これらの
図で理解できるように、大気連通部は内部側の開口４
３、内部側の部屋４４、各部屋間の開口４５、外部側の
部屋４２、外部側の開口４１の順に大気或は外気ヘ向か
って連通した構成となっている。本実施例は、インクタ
ンクの円筒状内壁に第８、９図示のようなキャップ部材
をその吐出部４９（約０．１ｍｍ程度の圧入によって変
形可能なバリのようなもの）を変形せしめながら挿入す
ることで大気連通部を形成しているが、図１１のよう
に、予め、本発明は上記主旨に合致した構成物をインク
タンク外壁に装着するようなものにしてもよい。

【００４１】インクタンク内側に向けられるパイプ状の
開口部を持ち、タンクハウジングの筒状開口部に装着さ
れたときに２部屋ができるよう仕切り板が設けられてい
る。仕切り板には穴が設けられ、前記２部屋とは連通す
る構造となる。２部屋の一方はインクタンク内側に開口
し、他方はインクタンク外部大気側へと開口している。
パイプ状の開口部は、インクタンク内側に向けられ装着
される。各開口部は、それぞれの部屋へ開口している面
の重心に位置ずけることが好ましい。また、各部屋を仕
切る仕切り板に設けられた穴も同様に仕切り板の重心を
通して仕切り板に垂直に設けるのが好ましい。また、パ
イプ内径は、直径０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の開口
を形成することが良い。本実施例では各開口を直径０．
８ｍｍとした。最終の開口部である開口４１は内部側の
開口の大きさよりも小さい径の加工にすることが好まし
い。本実施例ではこの主旨から最終の開口部である開口
４１は直径０．７ｍｍとすることが最適である。

【００４２】図１０にはキャップ部材装着時の断面図を
示す。パイプ状の開口部は、インクタンクハウジングよ
りも内部に突起した長さである。この長さは、ハウジン
グ面より、Ｌ＞０．５ｍｍであることが望ましい。これ
より短いと飛散してきたインクが連通口内に流れ込み、
インク漏れを起こしやすくなる。

【００４３】パイプ内に飛散したインクが入り込んだ場
合、一時的にタンク内は密閉状態となる。この状態でイ
ンクが消費されると、インクカ−トリッジ内圧力が減少
し、更に消費続けると不吐出状態になる。パイプ径は、
このような印字不良が発生する前にタンク内の減圧によ
りパイプ内のインクが抜ける径としなければならない。
あるいは、回復操作によりインクが消費されたときのタ
ンク内の減圧により、パイプ内のインクが抜ければ良
い。

【００４４】パイプ状に突起した構造にすることによ
り、インク滴が飛散してもインク滴全体積がパイプに入
らず、ほとんどは、外へ流れていく。パイプの先端にＣ
をつける、あるいは、パイプの肉厚を薄くするとより効
果的である。上記パイプの端には、第一のバッファ室が
設けられている。飛散してきたインクの一部が入り、落
下・振動等でインクが移動してもこの部屋で受け止める
ことができる。

【００４５】また、従来の大気連通口構造では、蒸発量
が多く、パッケ−ジを開封した後の蒸発量が多いため、
その分インクを余分に入れておく必要があった。このよ
うに、インクを余分にカ−トリッジ内にいれておくこと
で、落下・振動などでのインク漏れ発生頻度が多くなっ
ていた。

【００４６】本発明によると、蒸発量は従来に比べ約
０．６倍に押えられる。これにより、従来と同一のイン
ク充填量に比べ印字枚数も多くかける。また、蒸発量が
少ないため、パッケ−ジの材料の自由度が増える。図１
３にはパッケ−ジ開封後の蒸発量を示した。図に示すよ
うに、開封直後、従来パッケ−ジでは蒸発量Ｗ₂ であり
本発明の大気連通部を装着したインクカ−トリッジを収
納した他のパッケ−ジでは蒸発量Ｗ₁ と多いにもかかわ
らず、開封後の蒸発量の差により、使用途中でト−タル
蒸発量が逆転する。このように、パッケ−ジ状態での蒸
発の許容範囲を拡大することができる。これにより、従
来用いていたパッケ−ジの厚みを、例えば、１ｍｍから
０．６ｍｍにすることも可能となる。厚みを薄くするこ
とにより、材料コスト・生産性を上げることができる。
また、蓋側も従来アルミ箔層を１層入れていたのに対
し、アルミ蒸着膜ですませることも可能となる。蓋に関
しても層を減らす分工程を減らすことができ、安価とな
る。以下に本発明連通口を装着したパッケ−ジの一例を
示す。

【００４７】パッケ−ジ例 パッケ−ジ包材６００２ 肉厚 ０．６ ｍｍ パッケ−ジ蓋 ６００３ 最外層 ＰＥＴ １２ μ （層構成） アルミニウム ０．０５μ ナイロン １５ μ ＰＥ ２５ μ ＥＶＡピール層 ２５ μ インクジェットカ−トリッジは上記パッケ−ジに収納さ
れ、更に、図１６に示すように、収納箱６００１に梱包
される。

【００４８】図９（ｂ）は、図９（ａ）の前記実施例の
仕切り板を平板としたもので、形状的に簡易にしたもの
である。

【００４９】図８は、大気連通部を内部から外部に向か
う方向に複数部屋を並べた構成のキャップ部材で、２部
屋に区切った他の方法である。

【００５０】図９（ｃ）は大気連通部を３部屋に区切っ
た構造である。

【００５１】バッファ室を複数にすることで、構造的に
は複雑になり、場合によってはコスト高になるが、イン
ク漏れに対してはバッファが多くなる分効果的になる。

【００５２】以上のキャップ部材は、一体でできる構造
であるが、別体の組み合わせ、タンクハウジングとの組
み合わせで同様の構造を形成しても勿論構わない。構成
してもかまはない。図１１（ａ）、（ｂ）はタンクハウ
ジング８００にパイプ構造を設けた例である。

【００５３】更に、図１１（ｂ）は、パイプ上の部分を
傾斜にし、その頂点に近い部分に穴を設けた構成であ
る。傾斜部はタンクハウジングで構成されている。この
ような構成にしても前記のパイプ形状と同等の効果が得
られる。飛散したインクは、傾斜に沿って流れるため、
穴から流れ込むインクは極少量に押さえられる。その他
は、前記同様、仕切られた部屋の効果によりインク漏れ
を防止できる。

【００５４】図１において、５は、本発明を盛り込んだ
キャップ部材である。このキャップ部材は、図に示すご
とく、記録ヘッドカ−トリッジ本体の壁より、一段押し
込まれた構成である。これは、万一、大気連通口４から
インクが伝わってきても、ユ−ザ−の手などに直接触れ
ることがないからである。

【００５５】図１２には本発明キャップ部材をインクタ
ンクに装着した状態を示す。大気側の開口部４１は図の
ように水平に装着された場合、水平より４５度下方に向
いた位置に装着するのが好ましい。このような一関係で
装着した場合、大気への開口部は真下に来ることがな
く、ゴミなどの付着物が開口部を塞ぐ可能性が少なくな
る。また、本発明のインクカ−トリッジは、吐出口下向
きに印字することもある。その際にも、前記位置関係に
装着することにより、大気への開口部は真下に来ること
はない。前記装着位置であると、インクタンク側開口部
は、常に連通部上方に位置し、インクが連通部に付着し
にくい位置である。

【００５６】図１４は前述のようなカートリッジを収納
したケース体６００２と蓋体６００３は流通過程でのカ
ートリッジの損傷を防止する目的、あるいは販売上の展
示性を良好とする目的、さらには開封特性を良好にし内
容物に対する開封時の衝撃を緩和する目的で箱体６００
１に収納保持している。箱体６００１は、図に示される
ように外形略直方体形状で、長辺側の一側面に箱体開封
用のジッパー部材を、短辺側の一側面に箱体展示用のフ
ック部を備えている。箱体６００１は、前述のジッパー
部材を引きはがし開封した時（図１４）に解放蓋側とケ
ース体収納側とに分けられるが、前述の展示用のフック
部はケース体収納側に設けられている。本発明は、大気
連通部に上述したような構成を具備しているので、パッ
ケージの蒸発防止のための厚みを減少でき、この全体の
コストを低減できる。

【００５７】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
を用いて行なうものが好ましい。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、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）内の気泡を形成出来るので有効である。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
なものが適している。尚、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、更に優れた記録を行なう
ことができる。

【００５８】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或い
は、上述のインクジェットではインク自体を３０℃以上
７０℃以下の範囲内で温度調整を行なってインクの粘性
を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的
であるから、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変化のエ
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ではすでに
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５４−５６８４
７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。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の大気連通
部構造を持つインク収納容器或は記録ヘッド又は、大型
タンク（この場合複数個の大気連通部を持ってもよい）
では、衝撃や振動などによって、タンク部中の記録液が
大気連通口を通して外部に漏れることがなくなり、ユ−
ザ−が手や衣服などを汚すという不安を解消することが
できた。

【００６０】また、従来のインクカトリッジ梱包形態で
は、吐出口を塞ぐシ−ルテ−プを大気連通口まで伸ば
し、大気連通口を塞ぐことでインク漏れを防止してい
た。しかし、本発明によりシ−ルテ−プを大気連通口ま
で伸ばす必要がなく、シ−ルテ−プを短くでき、或はパ
ッケージを簡略化でき全体としてコストを安価にできる
効果もある。さらには、大気連通口インクタンクからの
蒸発を押さえることができるため、ユ−ザ−使用期間、
従来より記録液を有効に使用することができることに加
え、パッケ−ジの材質の自由度が広がった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のインクカ−トリッジの斜視図
である。

【図２】本発明の一実施例のインクジェット記録装置で
使用されるインクジェットカートリッジ１１の斜視図で
ある。

【図３】インクジェットカートリッジ１１の構成を示す
分解図である。

【図４】インクジェットヘッド１２の部分斜視図であ
る。

【図５】インクタンク１４のインクジェットユニット１
３を取り付ける部分の説明図である。

【図６】インクジェットカートリッジ１１のインクジェ
ット記録装置１５本体への取り付けの説明図である。

【図７】インクジェット記録装置１５の概観を示す概略
斜視図である。

【図８】本発明の他の実施例のキャップ部材の斜視図で
ある。

【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ大気連通部を形
成するキャップ部構成の斜視図を示し、（ａ）は３部屋
構成を、（ｂ）は平面仕切りの２部屋構成を、（ｃ）は
図１の曲面仕切りの２部屋構成を示している。

【図１０】本発明の実施例図１の大気連通部断面図であ
る。

【図１１】（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例の断面図
である。

【図１２】本発明の実施例図１の部分側面図である。

【図１３】本発明の実施例のインク蒸発防止効果を説明
するグラフである。

【図１４】本発明を用いたインクカ−トリッジ梱包形態
例の開封時斜視図である。

【符号の説明】

１１ インクジェットカートリッジ １２ インクジェットヘッド １３ インクジェットユニット １４ インクタンク １５ インクジェット記録装置 ４１ 開口 ４３ 開口 ４５ 開口 ４５Ａ 開口 ４５Ｂ 開口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を外気と連通するための外気連通部
   を備えインクを内部に収納するインク収納容器におい
   て、該外気連通部が内部から外部に向かって互いに連通
   する複数の室を有し、該複数室夫々の開口部は該室に較
   べて小孔であることを特徴とするインク収納容器。
2. 【請求項２】 上記複数室は内部から外部に向かう方向
   に関して交差する方向に位置し、該複数室夫々の開口部
   は互いにずれた位置にあることを特徴とする請求項第１
   項に記載のインク収納容器。
3. 【請求項３】 上記インク収納容器はインクを保持する
   ための多孔質体を有しており、上記外気連通部は該多孔
   質体側に微小口を突出する突出部を該多孔質体と間隙を
   介して備えていることを特徴とする請求項第１項又は第
   ２項に記載のインク収納容器。
4. 【請求項４】 上記複数室は、内部側ほど容積が大であ
   ることを特徴とする請求項第１項乃至第３項いづれかに
   記載のインク収納容器。
5. 【請求項５】 上記インク収納容器は熱エネルギーを発
   生してインクに膜沸騰を生ぜしめる電気熱変換体を具備
   した記録ヘッドに供給経路を介してインクを供給するイ
   ンク収納容器であることを特徴とする請求項第４項に記
   載のインク収納容器。
6. 【請求項６】 上記インク収納容器は、樹脂部を備えた
   パッケージ内に包装されて販売されている請求項第４項
   に記載のインク収納容器。
7. 【請求項７】 記録して吐出するヘッド部と、前記記録
   液を収納するためのタンク部とを一体に構成する記録ヘ
   ッドにおいて、前記タンク部に大気圧とタンク内部圧を
   等しくするための通気手段を有し、該通気手段のタンク
   部側開口部がパイプ状の形状をなし、該タンク部側開口
   部と大気側開口部は互いに異なる部屋に連通し、互いの
   部屋は孔で連通している、または、連通した複数の空間
   を介して連通している構造を持った通気手段を設けたこ
   とを特徴とする記録ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項第６項のタンク部開口部が、傾斜
   した面に設けられていることを特徴とする記録ヘッド。