JPH06115086A - インクタンクおよび該タンクを用いる記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＮドットＯＮ・ＮドットＯＦＦなどの特定吐出
パターンを繰り返して記録する場合でも、常に安定した
インク吐出を維持することを可能にし、ドットのかすれ
や吐出不良の無い高品位の記録画像を得る。 【構成】インクタンク１９内に挿入されたインク吸収体
６７をインク流路５２、６１を通して吐出口３０に連通
させ、前記インク吸収体６７の内部のインク供給口６９
から遠くない位置に容積比率で２％〜３０％の空気空間
９５を設け、前記インク流路５２、６１内の圧力変動を
吸収して吐出口３０のメニスカス振動を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録手段から被記録材
へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置
のインクタンクおよび該タンクを用いる記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の被記録材
（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、使用す
る記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に
分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。

【０００６】上記インクジェット記録装置のインクタン
クとしては、記録ヘッド部とインクタンク部を一体化し
たインクジェットカートリッジ、あるいは記録ヘッドと
インクタンクを別体にしその間をチューブ等で接続する
構成など、種々の形態のものがある。上記記録ヘッド部
とインクタンク部を一体化し、記録装置に対して着脱自
在（交換可能）に搭載されるインクジェットカートリッ
ジとして、例えば米国特許第４７７１２９５号（特開昭
６３−８７２４２号）に開示されるように、インクタン
ク内に充填した多孔質体（インク吸収体）にインクを含
浸させる方式のものがあり、このような構成のインクジ
ェットヘッドカートリッジも広く市販されている。

【０００７】しかしながら、特に、このような構成のイ
ンクジェットカートリッジの従来例では、次のような改
善すべき点がある。次に、図１８〜図２０を参照して従
来のインクジェットカートリッジの不都合な点について
説明する。図１８は従来のインクジェットカートリッジ
２００の模式的縦断面図である。図１８において、カー
トリッジ本体２０１の内部に多孔質のインク吸収体（例
えばスポンジ）２０２が挿入（充填）され、該インク吸
収体２０２にインクが含浸されている。２０３はカート
リッジ本体２０１に形成された大気連通口であり、２０
４は記録ヘッド部に設けられたインク滴吐出用の複数の
微細開口（吐出口）である。

【０００８】各吐出口２０４は、共通液室２０５を介し
てインク流路（インク供給管）２０６と連通しており、
この流路２０６のインクタンク側の開口（インク供給
口）２０７はフィルター２０８を介してインクタンク内
部（カートリッジ本体２０１の内部）に連通している。
図示の例では、前記インク供給口２０７は前記フィルタ
ー２０８を介して前記インク吸収体２０２に圧接され、
この圧接によるインク吸収体２０２の変形によって空間
２０９が形成されている。

【０００９】上記のようなインクジェットカートリッジ
２００においては、安定したインク吐出を行うために、
インクタンク（カートリッジ本体）２０１の内部に所定
の負圧を保持させるのが普通であり、このタイプの記録
ヘッド（記録手段）２００では、スポンジ２０２の多孔
質による毛管力でインクを保持することにより、上記イ
ンクタンク内部の負圧を発生させている。この記録ヘッ
ド２００でインクを吐出すると、吐出したインクと同体
積のインクが吐出口２０４内部（例えば吐出口２０４で
開口する液路）の毛管力によってタンク２０１側から供
給され、吐出口２０４までインクが補充される。そし
て、この繰り返しによって記録を行うことができる。

【００１０】しかしながら、ある特定の吐出の繰り返し
パターンで記録する場合、記録画像がかすれたり、吐出
不良（不吐出を含む）が発生したりして、記録品位が大
きく乱れるケースがあった。このような不安定吐出を発
生し易い吐出パターンは、本願出願人の攻究により、複
数の吐出口２０４の全てを同時に吐出させる時に起こり
易く、かつ間欠的にＯＮ・ＯＦＦを繰り返す場合に発生
し易いことが判明している。

【００１１】図１９は、その典型的な吐出パターンの２
例を示す説明図である。図１９において、（Ａ）示すよ
うな１ドットＯＮ・１ドットＯＦＦの繰り返し、あるい
は（Ｂ）に示すような２ドットＯＮ・２ドットＯＦＦの
繰り返し、さらには、３ドットＯＮ・３ドットＯＦＦの
繰り返し、４ドットＯＮ・４ドットＯＦＦの繰り返しな
ど、いわゆるバーコード状のパターンでは、インクの不
安定な吐出による記録画像の品位低下が発生し易い。な
お、図１９では、明瞭化のため１２ドット（１２個の吐
出口）で記録する場合を示すが、実際には、６４ドット
あるいは１２８ドットなどもっと多いドット数で記録す
ることが多い。

【００１２】吐出口２０４からインクタンク２０１内の
圧力変動の点からは、吐出によって吐出口２０４からイ
ンク流路２０６に圧力変動が生じる。この圧力変動を解
消するために、インク吸収体２０２に含まれているイン
クがインクタンク２０１内から流路２０６および共通液
室２０５を通して順次吐出口２０４へ移動し、初期の平
衡状態に復帰する。しかし、その際に、吐出口２０４の
メニスカス（吐出口２０４に形成されるインクと外気と
の界面）は、初期の位置に対して出っ張ったりあるいは
引っ込んだりして、いわゆるメニスカス振動を起こし、
この振動は経時的に減衰して初期の状態に戻る。

【００１３】図２０は、インクを吐出する際の上記流路
２０６内の圧力振動波形の経時的変化を示す図表であ
る。図２０において、吐出休止時には、吐出口２０４内
の流路２０６内のインク圧力は符号Ａで示すように負圧
となっている。次に吐出（１回または連続した複数回の
吐出）を開始すると、全ての吐出口（例えば６４個の全
ての吐出口）２０４から吐出する全吐の場合、流路２０
６内の圧力は符号Ｂで示すように大きく負圧となる。次
の瞬間には、インクタンク２０１側からインクが補充さ
れ、符号Ｃで示すように一旦正圧側への加圧状態とな
る。それ以後、この圧力振動は減衰して符号Ｄで示す所
定レベルに落ち着く。そして、吐出を停止すると、今度
は符号Ｅで示すように正圧側へ一旦大きく圧力が変化
し、以後減衰していく。

【００１４】ところが、前述したような或る特定パター
ン（例えば３ドットＯＮ・３ドットＯＦＦなど）のイン
ク吐出を繰り返すと、上記圧力振動の振幅が非常に大き
くなり、いわゆる共振現象を起こしてしまう。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、或
る特定パターンのインク吐出を繰り返すと、前記流路２
０６内の圧力振動の振幅が大きくなるという共振現象を
起こしてしまい、その結果、吐出口２０４に形成される
インクのメニスカス（インクと外気の界面）が大きく振
動してしまう。そのような状態では、安定したインク吐
出は行われず、ドットがかすれたり吐出不良になったり
して、記録品位が著しく低下してしまうという不都合が
あった。

【００１６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、
かつコストアップを生じることがなく、どのような吐出
パターンを繰り返して記録する場合でも、常に安定した
インク吐出を維持することができ、ドットのかすれや吐
出不良の無い高品位の画像を記録することが可能なイン
クジェット記録装置のインクタンクおよび該タンクが装
着可能な記録装置を提供することである。

【００１７】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、記録手段
から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェ
ット記録装置のインクタンクにおいて、インク貯蔵部内
に、インクタンク内の圧力変動を吸収するための、イン
クの無い空間を設ける構成とすることにより、上記目的
を達成するものである。請求項２〜請求項５の発明は、
上記構成に加えて、前記インク貯蔵部の全部または一部
にスポンジが充填され、該スポンジにインクが含浸され
ている構成、前記インク貯蔵部は記録手段のインク吐出
部に接続され、前記インクの無い空間の位置は、インク
貯蔵部の中央部または中央部よりインク取り出し口に近
い位置である構成、前記空間は主に空気で満たされてい
る構成、あるいは、前記空間の容積は、インクタンクの
内容積の２％〜３０％の範囲である構成とすることによ
り、一層効率よく、上記目的を達成するものである。

【００１８】請求項８の発明は、記録手段から被記録材
へインクを吐出して記録を行う記録装置において、記録
手段へインクを供給するインクタンクは、インク貯蔵部
内に、インクタンク内の圧力変動を吸収するための、イ
ンクの無い空間を有する構成とすることにより、上記目
的を達成するものである。請求項９〜請求項１２の発明
は、上記構成に加えて、前記インクタンクは、前記イン
ク貯蔵部の全部または一部にスポンジが充填され、該ス
ポンジにインクが含浸されている構成、前記インク貯蔵
部は記録手段のインク吐出部に接続され、前記インクの
無い空間の位置は、インク貯蔵部の中央部または中央部
よりインク取り出し口に近い位置である構成、前記空間
は主に空気で満たされている構成、あるいは前記空間の
容積は、インクタンクの内容積の２％〜３０％の範囲で
ある構成とすることにより、一層効率よく、上記目的を
達成するものである。

【００１９】

【作用】上記本発明によれば、インク貯蔵部内にインク
の無い空間を設けるので、特定吐出パターンの繰り返し
で記録する際にインク流路内に圧力振動の共振現象が発
生しても、前記空間によってその圧力変動が吸収され、
前記共振現象を抑制することができる。そのために、記
録時における吐出口のメニスカス振動が小さくなる。し
たがって、ドットかすれや吐出不良に起因する画像品位
の低下を防止することができる。

【００２０】また、インク貯蔵部とインク吐出部をイン
ク供給管等で接続する場合、インクタンクのインク供給
管接続部に接続空間が生じることがあるが、この接続空
間の他に上記インク貯蔵内の空間が設けられ、該空間の
位置はインク貯蔵部の中央部もしくは該中央部よりイン
ク取り出し口に近い位置に選定されるので、上記作用を
一層効果的なものにすることができる。さらに、前記イ
ンク貯蔵部内の空間は主に空気で満たされ、その容量は
インク貯蔵部の容積の約２％〜３０％の範囲であるの
で、上記作用を一層顕著なものにすることができる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
の一実施例の概略構成を示す模式的斜視図である。図１
において、装置本体１には螺旋溝２が刻まれたリードス
クリュー３が回転自在に軸支されており、該リードスク
リュー３は駆動モータ４の正逆回転に連動し、伝達ギア
５、６を介して回転駆動される。キャリジ７は、その支
持部８（図６）に設けられたピン（不図示）を螺旋溝２
に係合し、かつガイドレール９に摺動自在に案内されて
おり、前記駆動モータ４の正逆回転により矢印ａ、ｂ方
向に往復移動する。用紙やプラスチック薄板等の被記録
材１０は、プラテンローラ１１によって紙送りされ、記
録位置ではキャリジ移動方向に延びる紙押え板１２によ
り該プラテン１１の周面に押圧されている。

【００２２】フォトカプラ１３、１４は、キャリジ７の
レバー１５のこの領域での存在を確認して駆動モータ４
の回転方向の逆転等を行うためのホームポジション検出
手段を構成している。キャリジ７には記録手段を構成す
るインクジェットカートリッジ１６が搭載されている。
このインクジェットカートリッジ１６は、図３に示すよ
うに、インクジェットヘッド１７を含むインクジェット
ユニット１８とインク貯蔵部を形成するインクタンク１
９とを一体化した構造をしている。記録領域を外れた位
置（例えばホームポジション）には、前記インクジェッ
トヘッド１７の吐出口面（吐出口が配列された前面）を
密閉（キャッピング）するためのキャップ部材２０が配
設されている。このキャップ部材２０は、支持部材２１
によって支持され、さらに吸引手段２２を備え、キャッ
プ内開口２３を介してインクジェットヘッド１７の吸引
回復を行うように構成されている。

【００２３】装置本体１の枠部材２４には支持板２５が
取り付けられており、該支持板２５に摺動可能に支持さ
れたクリーニングブレード２６は、不図示の駆動手段に
よりインクジェットヘッド１７に対して前後方向に移動
可能になっている。クリーニングブレード２６として
は、図示のものの他、公知の種々の形態のものを使用す
ることができる。レバー２７は、吸引回復操作を開始す
るためのものであり、キャリジ７と当接するカム２８の
移動に伴って移動する。そして、このレバー２７の移動
に伴ってギア２９やクラッチ切換え等の公知の伝達手段
を制御することにより、駆動モータ４からの駆動力の伝
達が制御される。

【００２４】前述のキャッピング、クリーニング、吸引
回復の各処理は、キャリジ７がホームポジション側の領
域に来た時に、リードスクリュー３の作用によりそれぞ
れの対応位置で行われる。そして、これらの各処理は、
周知のタイミングおよびシーケンスを利用して任意の態
様で実施することができる。また、これらの各処理は単
独でも複合的にも実施することができる。

【００２５】図２は図１中のインクジェットカートリッ
ジ１６の外観斜視図であり、図３は該インクジェットカ
ートリッジ１６の分解斜視図である。図２および図３に
おいて、インクジェットカートリッジ１６は、インクジ
ェットヘッド１７を含むインクジェットユニット１８
と、インクを収納するインクタンク１９とを一体的に組
み付けた構造をしている。前記インクジェットヘッド１
７には多数の吐出口３０が一体的に形成されている。そ
して、前記インクジェットユニット１８は、このインク
ジェットヘッド１７を含み、該インクジェットヘッド１
７への電気配線やインク配管等をまとめたものである。

【００２６】本実施例のインクジェットカートリッジ１
６は、インクの収納割合が大きいものであり、インクジ
ェットユニット１８の先端部はインクタンク１９の前面
より僅かに突出している。このインクジェットカートリ
ッジ（記録手段）１６は、図６を参照して後述するよう
に、キャリジ７の位置決め手段および電気的接点によ
り、該キャリジ７に着脱可能に固定支持されるディスポ
ーザブルタイプのものである。

【００２７】図４はインクジェットヘッド１７の構造を
模式的に示す部分斜視図である。このインクジェットヘ
ッド１７は、熱エネルギーを利用してインクを吐出する
インクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギーを発
生するための電気熱変換体を備えたものである。また、
前記記録ヘッド１７は、前記電気熱変換体によって印加
される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成
長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よ
りインクを吐出させ、記録を行なうものである。

【００２８】図４において、インクジェットヘッド１７
には、列状に設けられた複数の吐出口３０からインクを
吐出させるために、印加電圧が供給されて熱エネルギー
を発生させる電気熱変換体３１が各液路４２ごとに配設
されている。そして、記録信号に応じて各電気熱変換体
３１に駆動信号を選択的に印加することによって、該電
気熱変換体３１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４２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３１はシリコ
ン基板から成るヒーターボード３２上に設けられ、各電
気熱変換体３１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。

【００２９】複数のインク液路４２をそれぞれ区分する
ための隔壁や各インク液路４２へ供給されるインクを一
時的に収納する共通液室３３等を設けた溝付き天板３４
と、インクタンク１９からのインクを共通液室３３に導
入するためのインク受け口３５（図３）と、各インク液
路４２に対応した複数の吐出口３０を有する吐出口プレ
ート（吐出口面を形成するプレート）３６とは一体成形
されており、その材料としては、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形用樹脂材料を用いて
もよい。

【００３０】図５は図３中のインクタンク１９のインク
ジェットユニット１８取り付け部を示す模式的斜視図で
あり、図６はインクジェットカートリッジ１６のキャリ
ジ７への取り付け構造を示す断面図である。次に、主と
して図３を参照し、前述の各図面を参照して、インクジ
ェットユニット１８の構成について説明する。

【００３１】図３において、配線基板３７の一端はイン
クジェットヘッド１７のヒーターボード３２の配線部分
と相互に接続され、さらに、配線基板３７の他端部に
は、装置本体からの電気信号を受けるための各電気熱変
換体３１（図４）に対応した複数個のパッド３８が設け
られている。このことにより、装置本体からの電気信号
は、それぞれの電気熱変換体３１に個別に供給される。

【００３２】配線基板３７の裏面を平面で支持する金属
製の支持体３９は、インクジェットユニット１８の底板
になる。押えばね４０はＭ字形状であり、そのＭ字の中
央で共通液室３３（図４）の外壁部分を軽圧で押圧する
とともに、その前だれ部４１で液路４２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
ターボード３２と天板３４とは、押えばね４０の足部が
支持体３９の孔４３を通って支持体３９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４０とその前だれ部４１の集中付勢力によって相互に
圧着固定される。

【００３３】支持体３９は、インクタンク１９の２つの
位置決め用突起４４および位置決めかつ熱融着保持用突
起４５、４６（図５）のそれぞれに係合する孔４７、４
８、４９を有する他、キャリジ７に対する位置決め用の
突起５０、５１を裏面側に有している。また、支持体３
９には、インクタンク１９からインク流路を形成するイ
ンク供給管５２を貫通させるための孔５３が設けられて
いる。支持体３９に対する配線基板３７の取り付けは、
接着剤等による貼着で行われる。

【００３４】支持体３９の凹部５４、５５は、それぞれ
前記突起５０、５１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１６（図２）のヘッド
ユニット１８の周囲の３辺に設けられた平行溝５６、５
７の延長線上に位置することによりゴミやインク等の不
要物が前記突起５０、５１に至らないように構成されて
いる。前記平行溝５６が形成されている蓋部材５８は、
図６に示すように、インクジェットカートリッジ１６の
外壁を形成するとともに、インクタンク１９との間にイ
ンクジェットユニット１８を収納する空間５９を形成す
る。また、前記平行溝５７が形成されているインク供給
部材６０は、前記インク供給管（インク流路）５２側を
固定された片持ちばりとして形成されかつ該インク流路
５２に連続するインク導管（インク流路）６１を有し、
さらに、インク導管６１の固定側とインク供給管５２と
の間の毛細管現象を確保するための封止ピン６２が挿入
されている。なお、インクタンク１９とインク供給管
（インク流路）５２との結合部は圧入でシールされてい
る。

【００３５】前記インク供給部材６０は、モールド成形
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（イン
ク流路）６１による大量生産時においても、該インク導
管６１のインク受け口３５に対する圧接状態が安定して
いる。本実施例では、この圧接状態下で、封止用接着剤
をインク供給部材６０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６０の支持体３９に対する固定は、インク供給部
材６０の裏面側の２本のピン（不図示）を支持体３９の
孔６４、６５にそれぞれ貫通させ、これを熱融着するこ
とにより簡単に行われる。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１９のインクジェット
ユニット１８取り付け側の側面の窪み（不図示）内に収
められるので、インクジェットユニット１８の位置決め
面は正確に得られる。

【００３６】次に、インクタンク１９について説明す
る。インクタンク１９は、基本的にカートリッジ本体６
６とインク吸収体６７と蓋部材６８とから成り、インク
吸収体６７を上記インクジェットユニット１８とは反対
側からカートリッジ本体６６に挿入した後、蓋部材６８
でこれを封止することにより組み立てられる。インク吸
収体６７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６６内に配置される。インク供給
口６９は、インクジェットユニット１８にインクを供給
するためのものであり、その少し内部にフィルター７０
が設けられている。さらに、インクタンク１９には、大
気を内部に連通するための大気連通口７１が設けられて
おり、該大気連通口７１の内方には、該大気連通口から
のインクの漏れを防止するための撥液材７２が配置され
ている。

【００３７】本実施例のインクジェットカートリッジ１
６においては、インクジェットヘッド１７に対する後方
面を平面化することにより、組み付け時の必要スペース
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
が採られてので、記録装置の小型化を達成できるだけで
なく、カートリッジ１６の交換頻度を減少させることが
可能になっている。そして、インクジェットユニット１
８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７１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６７厚
み全体に対する大気圧供給空間が形成されている。この
ような構成を採ることにより、優れたインクジェットカ
ートリッジ１６が得られた。

【００３８】なお、この大気圧供給空間７３は、従来の
ものより遙かに大きな空間であり、上記大気連通口７１
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６７から離脱しても、このインクを大気圧供
給空間７３に一時的に保持することができ、確実にイン
ク吸収体６７に回収させることができ、無駄のない優れ
たインクジェットカートリッジ１６が提供される。

【００３９】また、インクタンク１９のインクジェット
ユニット１８の取り付け面の構成は図５に示されてい
る。前記吐出口プレート３６の吐出口３０のほぼ中心を
通って、インクタンク１９の底面もしくはキャリジ７の
表面の載置基準面に平行な直線をＬ₁ とすると、前記支
持体３９の２つの孔４７のそれぞれ係合する２つの位置
決め用突起４４、４４はこの直線Ｌ₁ （図５）上にあ
る。これらの突起４４、４４の高さは支持体３９の厚み
より僅かに低く、支持体３９の位置決めを行う。図５中
の直線Ｌ₁ の延長上には、図６に示すように、キャリジ
７の位置決め用フック７４の９０度角の係合面７５が係
合する爪７６が位置しており、キャリジ７に対する位置
決め作用力が前記直線Ｌ₁ （図５）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１９のみの位
置決めの精度をインクジェットヘッド１７の吐出口３０
の位置決め精度と同等とする上で有効な構成である。

【００４０】また、支持体３９のインクタンク１９側面
への固定用孔４８、４９（図３）のそれぞれに対応する
該インクタンク１９の突起４５、４６（図５）は、前記
突起４４、４４よりも長く、支持体３９を貫通して突出
した部分を熱融着して該支持体３９をその側面に固定す
るためのものである。前記直線Ｌ₁ に垂直で前記突起４
５を通る直線をＬ₃ 、前記突起４６を通る直線をＬ₂ と
した時、直線Ｌ₃ 上にはインク供給口６９（図３）のほ
ぼ中心が位置するので、該インク供給口６９と前記イン
ク供給管５２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。

【００４１】また、前記直線をＬ₂ と前記直線をＬ₃ は
一致せず、インクジェットヘッド１７の吐出口３０側の
突起４４周辺に突起４５、４６が存在しているので、さ
らにインクジェットヘッド１７のインクタンク１９に対
する位置決め補強効果を生んでいる。なお、図５中の直
線Ｌ₄ はインク供給部材６０の装着時の外壁位置であ
る。前記突起４５、４６は該直線Ｌ₄ に沿っているの
で、インクジェットヘッド１７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１９の先端ツバ７７は、キャリジ７の前板７８（図
６）の穴に挿入されて、インクタンク１９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。

【００４２】キャリジ７に対する抜け止め７９（図６）
は、該キャリジ７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１６が後述のように旋回装着
された位置で該バーの下方に進入することにより、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ことが可能な保護用部材を形成
している。

【００４３】インクタンク１９は、インクジェットユニ
ット１８を装着した後に蓋部材５８で覆うことにより、
インクジェットユニット１８をその下方開口を除いて包
囲するように形成されている。しかし、インクジェット
カートリッジ１６としては、キャリジ７に載置するため
の前記下方開口がキャリジ７に近接しているため、実質
的には４方包囲空間を形成することになる。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１７か
らの熱は、該空間内を保温空間にする点で有効である。
しかし、長期連続使用の時には、わずかな昇温の原因と
なる。そこで、本実施例においては、支持体３９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１６
の上面に前記包囲空間より小さい幅のスリット（開口
部）８０が設けられている。このスリット８０を設ける
ことにより、上記昇温を防止しつつ、環境に左右されず
にインクジェットユニット１８全体の温度分布の均一化
を実現することができる。

【００４４】インクジェットカートリッジ１６として組
立てられると、インクは、カートリッジ本体６６の内部
より、インク供給口６９、支持体３９の孔５３、インク
供給部材６０の中裏面側に設けられた導入口を通して、
インク供給部材６０内に供給され、該インク供給部材６
０の内部を通った後、該インク供給部材６０の導出口よ
り、適宜の供給管、天板３４のインク受け口３５を通し
て、共通液室３３（図４）内へと流入する。このインク
流路は、本実施例の場合、前記インク供給管５２とイン
ク導管６１で形成されている。以上の経路におけるイン
ク連通用の接続部は、例えばシリコンゴムやブチルゴム
等のパッキンにより封止されるか、または圧入により封
止され、このような封止構造によりインク供給路が確保
されている。

【００４５】前述のように、インク供給部材６０、天板
３４と吐出口プレート３６、カートリッジ本体６６をそ
れぞれ一体成形部品としたので、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、部品点数は従来例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することができる。
また、本実施例においては、インクジェットカートリッ
ジ１６を組立てた後に、図２に示すように、インク供給
部材６０の上面部８１と、インクタンク１９の細長い開
口部（スリット）８０が形成された屋根部材端部８２と
の間に、隙間８３が存在するようになっている。同様
に、インク供給部材６０の下面部８４（図３）と、イン
クタンク１９の蓋部材６８が接着される下方の薄板部材
のヘッド側端部８５との間に、隙間（不図示）が形成さ
れている。

【００４６】これらの隙間は、上記開口部８０の放熱効
果を一層促進するとともに、インクタンク１９に不要な
力が作用しても、この力が直接インク供給部材６０、ひ
いてはインクジェットユニット１８に作用することを防
止している。いずれにしても、本実施例の上述した構成
は、従来例では見られないものであり、それぞれ単独で
有効な効果をもたらすとともに、組み合わせることによ
り格別の効果を奏するものである。

【００４７】次に、主として図６を参照して、キャリジ
７に対するインクジェットカートリッジ１６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１１
は、被記録材（例えば記録紙）１０を図示背面側から図
示表面側へ向かう方向へ案内する。キャリジ７はプラテ
ンローラ１１の長手方向（軸方向）に沿って移動するも
のであり、該キャリジ７には、キャリジ７の前方すなわ
ちプラテンローラ１１側にあってインクジェットカート
リッジ１６の前面側に位置する前板７８（厚さが例えば
２ｍｍ）と、後述する電気接続部用支持板８６と、イン
クジェットカートリッジ１６を所定の記録位置に固定す
るための位置決め用フック７４とが設けられている。

【００４８】前記前板７８は、インクジェットカートリ
ッジ１６の支持体３９の突起５０、５１（図３）に対応
する２個の位置決め用突出面８７を有し、インクジェッ
トカートリッジ１６の装着後では該突出面８７に向かう
垂直な力を受ける。このため、前板７８のプラテンロー
ラ１１側には、前記垂直な力の方向に向かっている複数
の補強用のリブ（不図示）が設けられている。このリブ
は、インクジェットカートリッジ１６の装着時の前面位
置Ｌ₅ よりも僅かに（例えば約０．１ｍｍ程度）プラテ
ンローラ１１側へ突出しており、ヘッド保護用突出部を
兼ねている。

【００４９】前記支持板８６は、図示紙面に垂直に伸び
る複数の補強用リブ８８を有し、これらのリブ８８の高
さは、プラテンローラ１１側からフック７４側へ向かう
につれて段々低くなっている。このことによって、イン
クジェットカートリッジ１６は図６に示すように傾斜し
た状態で取り付けられる。また、支持板８６は、インク
ジェットカートリッジ１６の配線基板３７（図３）のパ
ッド３８（図３）に対応するパッド８９を有するフレキ
シブルシート９０と、これを裏面側から各パッド８９に
対して押圧する弾性力を発生するためのボッチ付きゴム
パッドシート９１とを支持している。

【００５０】前記支持板８６は、前記パッド３８と前記
パッド８９との間の電気的接続状態を安定化するため、
上記突出面８７の作用方向とは逆の方向にインクジェッ
トカートリッジ１６への作用力を及ぼすためのフック７
４側の位置決め面９２を突出面８７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８
９に対応するボッチ付きゴムシート９１のボッチの変形
量を一義的に規定する。前記位置決め面９２は、インク
ジェットカートリッジ１６が記録可能な位置に固定され
ると、配線基板３７（図３）の表面に当接した状態とな
る。前記パッド３８は前述の直線Ｌ₁ （図５）に関して
対称になるように分布しているので、ボッチ付きゴムパ
ッドシート９１の各ボッチの変形量は均一になり、パッ
ド８９とパッド３８との間の当接圧は一層安定化する。
本実施例では、パッド３８の分布は、上方、下方２列、
縦２列である。

【００５１】図６において、フック７４は、固定軸９３
に係合する長孔を有し、この長孔の移動空間を利用して
図示の位置から反時計方向に回動した後、プラテンロー
ラ１１の長手方向に向かって左方側へ移動することによ
り、キャリジ７に対するインクジェットカートリッジ１
６の位置決めを行う。フック７４の移動はどのようなも
のでもよいが、レバー等で行ない得る構成が好ましい。
いずれにしても、このフック７４の回動時に、インクジ
ェットカートリッジ１６は、プラテンローラ１１側へ移
動しつつ、位置決め用突起５０、５１が前板７８の突出
面８７に当接可能な位置へと移動する。フック７４の左
方側移動によって、９０度のフック面７５がインクジェ
ットカートリッジ１６の爪７６の９０度面に密着しつ
つ、インクジェットカートリッジ１６が突起５０、５１
と突出面８７との接触域を中心に水平面内で旋回し、最
終的にパッド３８とパッド８９との接触が始まる。

【００５２】そして、フック７４が所定位置、すなわち
固定位置に保持されると、パッド３８とパッド８９との
完全接触状態と、突起５０、５１と突出面８７との完全
面接触と、フック面７５と爪７６の９０度面の２面接触
と、配線基板３７（図３）と位置決め面９２との面接触
とが同時に形成される。こうして、キャリジ７に対する
インクジェットカートリッジ１６の位置決め保持が完成
する。

【００５３】図７は、本発明を適用したインクジェット
記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第１実施
例を示す模式的縦断面図である。図７において、インク
タンク１９を形成するカートリッジ本体６６の内部には
インク吸収体（例えばスポンジ）６７が挿入され、該イ
ンク吸収体６７にはインクが含浸されている。したがっ
て、本実施例では、前記インク吸収体６７によってイン
ク貯蔵部が形成されている。そして、インク吸収体（イ
ンク貯蔵部）６７の内部には空間９５が設けられ、該空
間９５には空気が溜まっている。本実施例では、この空
間９５は円筒状をしており、該空間９５の位置はインク
貯蔵部６７の中央部よりインク供給口６９（インク取り
出し口９４）に近い位置に選定されている。また、本実
施例では、インクタンク１９の内容積に対する前記空間
９５の占める割合は約５％に調整されている。なお、符
号７１はインクタンク１９の内部を大気に連通するため
の大気連通口を示す。

【００５４】図７において、インクジェットヘッド１７
（図３）の吐出口３０は、液路４２、共通液室３３、イ
ンク流路５２、６１、インク供給口６９を通し、フィル
ター７０を介して、インク吸収体（インク貯蔵部）６７
に連通している。前記フィルター７０は、インク取り出
し口９４において、前記インク吸収体６７に圧接した状
態で装着されている。図中に符号９６で示す空間は、前
記フィルター７０とインク吸収体７０との圧接によって
生じた接続空間である。

【００５５】以上説明した実施例によれば、インク貯蔵
部６７の内部に空間９５を設けたので、特定パターンの
インク吐出を繰り返すことによりインク流路５２、６１
内に圧力振動の共振現象が発生しようとする場合でも、
その圧力吸収作用によって圧力変動を小さく抑えること
ができ、それによって、吐出口３０のメニスカスの変動
を軽減（または防止）してドットのかすれや吐出不良を
防止することができ、記録品位の乱れ（低下）を防止で
き、安定した高品位の画像記録を行うことが可能になっ
た。また、従来例では、インクタンクの全数に対してイ
ンク吐出検査を長時間にわたって行う必要があり、検査
コストが非常にかかっていたが、上記実施例によれば、
このような煩雑な検査が不要となり、検査コストを大幅
に低減することが可能になった。

【００５６】図８は、本発明を適用したインクジェット
記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第２実施
例を示す模式的縦断面図である。本実施例では、上記第
１実施例の空間９５と同じ形状寸法の空間９５、すなわ
ちインクタンク内容積に対する容積割合が約５％の断面
円筒状の空間９５が、インク貯蔵部６７の略中央部に設
けられている。本実施例は、この空間９５の位置が図７
の第１実施例と異なるのみであり、その他の部分では同
じ構成をしている。本実施例によっても、前述した第１
実施例の場合と同様の作用効果が得られた。

【００５７】図９は、本発明を適用したインクジェット
記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第３実施
例を示す模式的縦断面図である。本実施例では、上記第
１実施例の空間９５に代えて、概略楕円形状の断面を有
する複数（図示の例では３個）の空洞から成る空間９５
が設けられている。そして、この空間９５は、インク供
給口６９（インク取り出し口９４）に比較的近い位置に
設けられている。また、本実施例においても、インクタ
ンク１９の内容積に対する前記空間９５の占める割合は
約５％に調整されている。本実施例は、以上の点で図７
の第１実施例と異なるのみであり、その他の部分では同
じ構成をしている。本実施例によっても、前述した第１
実施例の場合と同様の作用効果が得られた。

【００５８】図１０は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第４実
施例を示す模式的縦断面図である。本実施例では、上記
第１実施例の空間９５に代えて、インク吸収体（スポン
ジ）６７の側面を凹ませることにより形成された空間９
５が設けられている。すなわち、カートリッジ本体６６
の壁部の内面に柱状の突出部分９７を設けることによ
り、空気が満たされる空間９５が形成されている。この
空間９５は、インク供給口６９（インク取り出し口９
４）に比較的近い位置に設けられており、また、本実施
例では、インクタンク１９の内容積に対する該空間９５
の占める割合は約７％に調整されている。本実施例は、
以上の点で図７の第１実施例と異なるのみであり、その
他の部分では同じ構成をしている。本実施例によって
も、前述した第１実施例の場合と同様の作用効果が得ら
れた。なお、図１０の実施例では、空間９５を１箇所だ
けに設けたが、これは、前記柱状部分９７をインクタン
ク１９内面の複数箇所に設けて、該空間９５を複数箇所
に設けてもよい。

【００５９】図１１は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第５実
施例を示す模式的縦断面図である。本実施例は、図７の
第１実施例において、前記空間９５の容積を小さく設定
したものである。すなわち、本実施例では、空気で満た
される断面円筒状の空間９５は、インク貯蔵部６７の中
央部よりインク供給口６９（インク取り出し口９４）に
近い位置に設けられており、インクタンク１９の内容積
に対する該空間９５の占める割合は約２％に調整されて
いる。本実施例は、以上の点で図７の第１実施例と異な
るのみであり、その他の部分では同じ構成をしている。
本実施例によっても、前述した第１実施例の場合と同様
の作用効果が得られた。

【００６０】図１２は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第６実
施例を示す模式的縦断面図である。本実施例は、図７の
第１実施例において、前記空間９５の容積を大きく設定
したものである。すなわち、本実施例では、空気で満た
される断面円筒状の空間９５は、インク貯蔵部６７の中
央部よりインク供給口６９（インク取り出し口９４）に
近い位置に設けられており、インクタンク１９の内容積
に対する該空間９５の占める割合は約１５％に調整され
ている。本実施例は、以上の点で図７の第１実施例と異
なるのみであり、その他の部分では同じ構成をしてい
る。本実施例によっても、前述した第１実施例の場合と
同様の作用効果が得られた。

【００６１】図１３は、本発明を適用したインクジェッ
ト記録装置のインクタンクおよびインク供給系の第７実
施例を示す模式的縦断面図である。本実施例は、図７の
第１実施例の円筒状の空間９５に代えて、四角断面の比
較的大きな空間９５を設けたものである。すなわち、本
実施例では、空気で満たされる四角断面の空間９５は、
インク貯蔵部６７の中央部より比較的インク供給口６９
（インク取り出し口９４）に近い位置に設けられてお
り、インクタンク１９の内容積に対する該空間９５の占
める割合は約３０％に調整されている。本実施例は、以
上の点で図７の第１実施例と異なるのみであり、その他
の部分では同じ構成をしている。本実施例によっても、
前述した第１実施例の場合と同様の作用効果が得られ
た。

【００６２】本発明を実施するに際しては、使用条件に
左右される場合もあるが、通常では、上記空間９５の容
積はインクタンク１９の内容積の２％〜３０％の範囲に
選定することが望ましく、また、この空間９５の位置
は、インク貯蔵部６７の中央部もしくは該中央部よりイ
ンク供給口６９（インク取り出し口９４）に近い位置に
選定することが望ましい。そこで、前述した各実施例と
比較テストを行うため、このような条件を外れた構成を
有する次のような比較例１〜３を製作した。

【００６３】図１４は、比較例１を示す模式的縦断面図
であり、比較例１では、図７の第１実施例における空間
９５と同じ形状寸法（容積比率が約５％）の空間９５
が、インク貯蔵部６７の中央部よりも、インク供給口６
９（インク取り出し口９４）に対して遠い部分に設けら
れている。比較例１は、この空間９５の位置が図７の第
１実施例と異なるのみであり、その他の部分では同じ構
成をしている。

【００６４】図１５は、比較例２を示す模式的縦断面図
であり、比較例２では、図７の第１実施例の場合と同じ
位置に円筒状断面の空間（空気で満たされた空間）９５
が設けられているが、この空間９５の容積はインクタン
ク１９の内容積の約１％（２％以下）に調整されてい
る。

【００６５】図１６は、比較例３を示す模式的縦断面図
であり、比較例３では、図７の第１実施例における空間
９５に代えて、四角断面の大きな空間（空気で満たされ
る空間）９５が設けられている。そして、比較例３にお
ける該空間９５の容積は、インクタンク１９の内容積の
約３５％に調整されている。

【００６６】図１７は、前述の第１実施例〜第７実施
例、前述の比較例１〜比較例３、および図１８の従来例
の記録テストの結果を示す図表である。図１８の図表か
ら明らかなごとく、空間９５の占める割合（インクタン
ク１９の内容積に対して）が５％の場合、その位置がイ
ンク供給口６９に比較的近いもの（第１実施例）および
インク貯蔵部６７の中央部にあるもの（第２実施例）で
は、従来例（図１８）に対して明らかに記録品位が向上
しているが、空間９５の位置をインク供給口６９から遠
ざけたもの（比較例１）では、効果が見られない。

【００６７】また、空間９５の大きさについては、イン
クタンク内容積に対する比率が２％（第３実施例）〜３
０％（第７実施例）の容積では明らかに記録品位が向上
しているが、１％のもの（比較例２）では、従来例に比
べれば良品率が向上するものの、その効果は不十分であ
った。一方、空間９５の容積比率が３５％のもの（比較
例３）では、インク供給口６９に近い部分に過大な空間
が存在することになり、記録中に該空間９５から空気を
吸引してしまって吐出不良を生じるケースがあり、その
ため、インク流路５２、６１内の圧力振動とは別の原因
で記録画像の乱れが生じ、ＮＧ（結果不良）であった。
また、空間９５の容積が大き過ぎると、記録に使用でき
るインク量（有効量）が実質的に減少してしまい、記録
可能枚数が減ってしまうことになり、この点からも好ま
しくない。

【００６８】以上の説明およびテスト結果から明らかな
ごとく、前述した第１実施例〜第７実施例によれば、イ
ンク貯蔵部６７の内部に空間９５を設けることにより、
特定パターンのインク吐出を繰り返して記録する際にイ
ンク流路５２、６１内に圧力振動の共振現象が発生する
場合でも、その圧力吸収作用によって圧力変動を小さく
抑えることができ、それによって、吐出口３０のメニス
カスの変動を軽減（または防止）してドットのかすれや
吐出不良を防止することができ、記録品位の乱れ（低
下）を防止でき、安定した高品位の画像記録を行うこと
が可能なインクジェット記録装置のインクタンクが得ら
れた。また、インクタンクに起因する記録品位の乱れが
無くなることから、インクタンクの全数に対する長時間
のインク吐出検査を省略することが可能となり、検査コ
ストを大幅に低減させ得るという効果も得られた。

【００６９】ところで、従来では、吐出効率を向上さ
せ、安定した液滴を吐出しつつ応答周波数を向上するた
めには、吐出用加熱手段を吐出口側により近接して配置
する程、効果があると考えられていた。この効果はある
意味では正しいが、液滴を吐出するための液供給経路の
複雑化や駆動される液路構造の設計が充実してくるにつ
れ、以下のことが判明してきた。即ち、従来の上述技術
の考え方は、本質のみではないために、技術の解明に対
して逆行していたのである。これを解明する基本的発明
が完成している。この基本的発明の概念は、本願発明に
とってより好ましい安定化状態を与えるものであり、本
発明の効果を最大限に有効化できる。ここで、この基本
的発明を簡単に説明しておく。

【００７０】この基本的な第１発明は、吐出口から吐出
する液滴の体積Ｖｄ（測定は、１０数滴〜所定数の液滴
を集めて平均化して求めればよい）が、吐出口から熱作
用部までの最短距離ＯＨの変化に対して従来からは予想
できない特性を示すことを思い出したことの知見によっ
て発明されたものである。この第１発明の特徴は、この
最短距離ＯＨと吐出液滴体積Ｖｄとの関係グラフを作成
すると、Ｖｄ_max を与える距離ＯＨ₁ を越える領域では
ＯＨが増加する程Ｖｄは減少し、距離ＯＨ₁ より小さい
領域ではＯＨが減少する程Ｖｄは減少するという特有の
変化曲線を形成することから生まれたものである。

【００７１】即ち、Ｖｄ_max を与える距離ＯＨ₁ を越え
るＯＨの値をもってヘッド構造とすることである。この
場合、吐出量を大きめにしたければ、距離ＯＨ₁ 側へ設
定する。このＶｄ_max より小さい滴を与え且つ距離ＯＨ
₁ より小さい距離ＯＨの場合は、液滴の不安定要素が大
であり、逆にこの発明の特徴範囲では、液滴の不安定要
素が無くなる利点がある。つまり、均一な液滴形成を達
成できる。

【００７２】又、この基本的な第２発明は、第１発明と
は別として存在し、第１発明との組み合わせも含むもの
で、熱作用面に対向する液路内容積よりも吐出口側の液
路内容積Ｖ（液体が毛細管力によって保持される容積で
メニスカスを形成した定常状態の体積）が｛〔１／３・
ｆ（ＫＨｚ）＋ｎ〕×Ｖｄ｝以上であることを特徴とす
る。ここで、ｆは最大駆動周波数であり、ｎについて
は、ヘッド自体あるいはヘッドへ供給される液体や固体
のインクの不定条件（例えば、クロストークが発生する
ヘッド構成やインクタンク内吸収体の供給不安定の問
題）が１つ存在していれば、ｎ＝１とし、２以上の問題
数ｍであればｍ値とするものであり、問題１つに対して
安全係数が１つ加わると考えればよい。

【００７３】又、Ｖｄは先の液滴体積である。勿論、吐
出状態を不安定にさせる問題が解決されているヘッドに
対しては、ｎ＝０となる。この特徴条件を満足すると、
所望の周波数駆動に対して高水準に均一化された滴の連
続吐出を達成できる。

【００７４】このような本発明の適用される液滴吐出装
置を採用することで、本発明の効果、すなわち、簡単な
構成で、かつコストアップを生じることなく、常に安定
したインク吐出を繰り返すことができ、ドットのかすれ
や吐出不良の無い高品位の画像を記録することが可能に
なるという効果を、一層有効に発揮できる。

【００７５】なお、前述の実施例では、記録ヘッド１６
をキャリジ７に搭載するシリアル型記録装置の場合を例
に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の幅の全体ま
たは一部をカバーする長さのライン型記録ヘッドを用い
る記録装置の場合にも同様に適用することができ、同様
の効果が得られるものである。また、前述の実施例で
は、１個の記録ヘッド１６で記録する場合を例示した
が、本発明は、異なる色で記録する複数の記録ヘッドを
用いるカラーインクジェット記録装置、あるいは同一色
彩で濃度の異なるインクで記録する複数の記録ヘッドを
用いる階調記録用のインクジェット記録装置など、記録
ヘッドの数や記録色に関係なく広く適用することがで
き、同様の効果が得られるものである。

【００７６】さらに、本発明は、前述のように記録ヘッ
ドとインクタンクを一体化した交換可能なインクジェッ
トカートリッジ１６を使用する他、記録ヘッドとインク
タンクを別体にしてチューブ等で接続するなど、記録ヘ
ッドとインクタンクの配置形態がどのようなものであっ
ても、同様に適用することができ、同様の効果を達成し
得るものである。

【００７７】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式のインクジェット記録装置において優れた効果
をもたらすものである。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る。

【００７８】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４７４０
７９６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、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００７９】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４
４６３３５９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４３１３１
２４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。

【００８０】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４
４５９６００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孔を吐出部に対応させる構成を
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。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、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００８１】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（記録媒体）の最大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に対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
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１個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよい。加えて、上例のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは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
ド自体に一体的にインクタンクが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も本発明は有効で
ある。

【００８２】また、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または予備的な補
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、前述のようなキャッピング
手段、クリーニング手段、吸引回復手段の他に、加圧式
の回復手段、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
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。

【００８３】また、前述したように、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。すなわち、例えば、記録装置
の記録モードとしては、黒色等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るか、いずれでもよいが、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。

【００８４】さらに加えて、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
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
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よい。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
ら液体状態への状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、または、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、液状インクが吐出されるものや、
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
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００８５】このような場合のインクは、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、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状また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よい。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。

【００８６】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。

【００８７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行うインクジェット記録装置のインクタン
クにおいて、インク貯蔵部内に、インクタンク内の圧力
変動を吸収するための、インクの無い空間を設ける構成
としたので、簡単な構成で、かつコストアップを生じる
ことがなく、どのような吐出パターンを繰り返して記録
する場合でも、常に安定したインク吐出を維持すること
ができ、ドットのかすれや吐出不良の無い高品位の画像
を記録することが可能なインクジェット記録装置のイン
クタンクが提供される。

【００８８】請求項２〜請求項５の発明によれば、上記
構成に加えて、前記インク貯蔵部の全部または一部にス
ポンジが充填され、該スポンジにインクが含浸されてい
る構成、前記インク貯蔵部は記録手段のインク吐出部に
接続され、前記インクの無い空間の位置は、インク貯蔵
部の中央部または中央部よりインク取り出し口に近い位
置である構成、前記空間は主に空気で満たされている構
成、あるいは、前記空間の容積は、インクタンクの内容
積の２％〜３０％の範囲である構成としたので、一層効
率よく、簡単な構成で、かつコストアップを生じること
がなく、どのような吐出パターンを繰り返して記録する
場合でも、常に安定したインク吐出を維持することがで
き、ドットのかすれや吐出不良の無い高品位の画像を記
録することが可能なインクジェット記録装置のインクタ
ンクが提供される。

【００８９】請求項８の発明によれば、記録手段から被
記録材へインクを吐出して記録を行う記録装置におい
て、記録手段へインクを供給するインクタンクは、イン
ク貯蔵部内に、インクタンク内の圧力変動を吸収するた
めの、インクの無い空間を有する構成としたので、簡単
な構成で、かつコストアップを生じることがなく、どの
ような吐出パターンを繰り返して記録する場合でも、常
に安定したインク吐出を維持することができ、ドットの
かすれや吐出不良の無い高品位の画像を記録することが
可能な記録装置が提供される。

【００９０】請求項９〜請求項１２の発明によれば、上
記構成に加えて、前記インクタンクは、前記インク貯蔵
部の全部または一部にスポンジが充填され、該スポンジ
にインクが含浸されている構成、前記インク貯蔵部は記
録手段のインク吐出部に接続され、前記インクの無い空
間の位置は、インク貯蔵部の中央部または中央部よりイ
ンク取り出し口に近い位置である構成、前記空間は主に
空気で満たされている構成、あるいは前記空間の容積
は、インクタンクの内容積の２％〜３０％の範囲である
構成としたので、一層効率よく、簡単な構成で、かつコ
ストアップを生じることがなく、どのような吐出パター
ンを繰り返して記録する場合でも、常に安定したインク
吐出を維持することができ、ドットのかすれや吐出不良
の無い高品位の画像を記録することが可能な記録装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクタンクを備えたインクジェ
ット記録装置の一実施例の要部構成を示す模式的斜視図
である。

【図２】図１中の記録手段の外観斜視図である。

【図３】図２の記録手段の分解斜視図である。

【図４】図２の記録手段のインク吐出部の構造を模式的
に示す部分斜視図である。

【図５】図３中のインクタンクをインクジェットユニッ
ト取り付け側から見た斜視図である。

【図６】図２の記録手段をキャリジに取り付ける状態を
示す横断面図である。

【図７】本発明を適用したインクジェット記録装置のイ
ンクタンクの第１実施例を示すためのインク供給系の模
式的縦断面図である。

【図８】本発明を適用したインクジェット記録装置のイ
ンクタンクの第２実施例を示すためのインク供給系の模
式的縦断面図である。

【図９】本発明を適用したインクジェット記録装置のイ
ンクタンクの第３実施例を示すためのインク供給系の模
式的縦断面図である。

【図１０】本発明を適用したインクジェット記録装置の
インクタンクの第４実施例を示すためのインク供給系の
模式的縦断面図である。

【図１１】本発明を適用したインクジェット記録装置の
インクタンクの第５実施例を示すためのインク供給系の
模式的縦断面図である。

【図１２】本発明を適用したインクジェット記録装置の
インクタンクの第６実施例を示すためのインク供給系の
模式的縦断面図である。

【図１３】本発明を適用したインクジェット記録装置の
インクタンクの第７実施例を示すためのインク供給系の
模式的縦断面図である。

【図１４】インクジェット記録装置のインクタンクの比
較例１を示すためのインク供給系の模式的縦断面図であ
る。

【図１５】インクジェット記録装置のインクタンクの比
較例２を示すためのインク供給系の模式的縦断面図であ
る。

【図１６】インクジェット記録装置のインクタンクの比
較例３を示すためのインク供給系の模式的縦断面図であ
る。

【図１７】本発明の実施例による各インクタンクとその
他の各インクタンクを使用する場合のインクジェット記
録装置の記録テストの結果を示す図表である。

【図１８】従来のインクジェット記録装置のインクタン
クを用いたインク供給系を示す模式的縦断面図である。

【図１９】典型的な特定吐出パターンの２例を示す説明
図である。

【図２０】インクを吐出する際のインク流路内の圧力振
動波形の経時的変化を例示する図表である。

【符号の説明】

１ 記録装置本体 ３ リードスクリュー ４ 駆動モーター ７ キャリジ ９ ガイドレール １０ 被記録材 １１ プラテンローラ １２ 紙押え板 １６ インクジェットカートリッジ（記録手段） １７ インクジェットヘッド １８ インクジェットユニット（記録手段） １９ インクタンク ２０ キャップ部材 ２２ 吸引手段 ２６ クリーニングブレード ３０ 吐出口 ３１ 電気熱変換体 ３２ ヒーターボード ３３ 共通液室 ３６ 吐出口プレート ３７ 配線基板 ３９ 支持体 ４２ 液路 ５２ インク流路（インク供給管） ６０ インク供給部材 ６１ インク流路（インク導管） ６６ カートリッジ本体 ６７ インク貯蔵部（インク吸収体） ６８ 蓋部材 ６９ インク供給口 ７０ フィルター（インク取り出し口） ７１ 大気連通口 ７３ 大気圧供給空間 ７４ 位置決め用フック ９４ インク取り出し口 ９５ 空間 ９６ 接続空間 ９７ 突出部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石永 博之 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 笠本 雅己 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 上山 雄次 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 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 木村 牧子 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 鹿島 康朗 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

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行うインクジェット記録装置のインクタンク
   において、インク貯蔵部内に、インクタンク内の圧力変
   動を吸収するための、インクの無い空間を設けることを
   特徴とするインクジェット記録装置のインクタンク。
2. 【請求項２】 前記インク貯蔵部の全部または一部に
   スポンジが充填され、該スポンジにインクが含浸されて
   いることを特徴とする請求項１のインクジェット記録装
   置のインクタンク。
3. 【請求項３】 前記インク貯蔵部は記録手段のインク
   吐出部に接続され、前記インクの無い空間の位置は、イ
   ンク貯蔵部の中央部または中央部よりインク取り出し口
   に近い位置であることを特徴とする請求項１のインクジ
   ェット記録装置のインクタンク。
4. 【請求項４】 前記空間は主に空気で満たされている
   ことを特徴とする請求項１のインクジェット記録装置の
   インクタンク。
5. 【請求項５】 前記空間の容積は、インクタンクの内
   容積の２％〜３０％の範囲であることを特徴とする請求
   項１のインクジェット記録装置のインクタンク。
6. 【請求項６】 前記記録手段が、インクを吐出するた
   めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
   備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
   する請求項１のインクジェット記録装置のインクタン
   ク。
7. 【請求項７】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
   発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
   用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
   る請求項６のインクジェット記録装置のインクタンク。
8. 【請求項８】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行う記録装置において、記録手段へインクを
   供給するインクタンクは、インク貯蔵部内に、インクタ
   ンク内の圧力変動を吸収するための、インクの無い空間
   を有することを特徴とする記録装置。
9. 【請求項９】 前記インクタンクは、前記インク貯蔵
   部の全部または一部にスポンジが充填され、該スポンジ
   にインクが含浸されていることを特徴とする請求項８の
   記録装置。
10. 【請求項１０】 前記インク貯蔵部は記録手段のイン
    ク吐出部に接続され、前記インクの無い空間の位置は、
    インク貯蔵部の中央部または中央部よりインク取り出し
    口に近い位置であることを特徴とする請求項８の記録装
    置。
11. 【請求項１１】 前記空間は主に空気で満たされてい
    ることを特徴とする請求項８の記録装置。
12. 【請求項１２】 前記空間の容積は、インクタンクの
    内容積の２％〜３０％の範囲であることを特徴とする請
    求項８の記録装置。
13. 【請求項１３】 前記記録手段が、インクを吐出する
    ために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体
    を備えているインクジェット記録手段であることを特徴
    とする請求項８の記録装置。
14. 【請求項１４】 前記記録手段が、前記電気熱変換体
    が発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を
    利用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴と
    する請求項１３の記録装置。