JPH06218946A - インクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保護テープを添着することなく、簡単かつ安価
な構成で、あらゆる環境変動の下でも常にインクを所定
の負圧範囲内に安定的に保持することを可能にし、長期
放置した場合でも、インクの固着や増粘による吐出不良
や、圧力変動によるメニスカスの後退を無くして、常に
安定したインク供給を可能にする。 【構成】インク収納部８から大気に通じるとともに該イ
ンク収納部内のインクを介して記録ヘッド部４１の吐出
口８２に連通する毛管部１７を形成し、該毛管部の毛管
力を前記吐出口８２の毛管力より小さく設定し、該毛管
部１７と該吐出口８２を大気から同時に遮断する吐出口
キャップ１０を装着する。

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なうインクジェット記録装
置に用いられるインクカートリッジに関する。

【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においては、
インクの補充の簡便さからカートリッジ式インクタンク
（インクカートリッジ）が多く用いられている。このイ
ンクカートリッジは、通常、インク吐出部を構成する記
録手段と該インク吐出部にインクを供給するためのイン
ク収納部（インクタンク部）とで構成されている。そし
て、この種のインクカートリッジとして、インク収納部
全体を記録手段と一体化した形態の他に、ヘッドカート
リッジ（記録手段）に対して着脱可能なインク容器と該
ヘッドカートリッジ内部に形成したインク一時溜め部と
から成る分割構造のインク収納部を有する形態のものが
使用されている。

【０００７】前記インクカートリッジは、インクの補充
がカートリッジまたはインク容器の交換だけでできるこ
とや、補充量の判断が不要であること、補充に際しての
インクによる汚染がほとんど起きないこと等の利点があ
る。従来のこの種のインクカートリッジの構成として
は、多くの場合、インク収納部が大気連通口を介して大
気に開放され、インク収納部に設けられたウレタンスポ
ンジ等の多孔質の吸収体にインクを吸収させて負圧を発
生させインク保持する構成が採られている。

【０００８】図７は従来のインクカートリッジの要部構
造を例示する縦断面図である。図７において、インクカ
ートリッジは、カートリッジ本体１と、該カートリッジ
本体１の前部に設けられた記録手段（インク吐出部）４
１と、該カートリッジ本体１の内部に形成されたインク
収納部４２と、該インク収納部４２内に挿入されたイン
ク吸収体２と、蓋部材３とで構成されている。インク収
納部４２には大気連通口４が設けられている。この大気
連通口４は、インク収納部４２と大気を連通し、該イン
ク収納部４２の負圧力を所定の一定範囲に維持するため
のものである。

【０００９】図７において、インクカートリッジには、
保護テープ５および保護キャップ６が装着されている。
前記保護テープ５は、インクカートリッジ単体での運搬
時や放置状態において、記録手段４１の吐出口並びにイ
ンク収納部４２の大気連通口４を遮蔽することによりイ
ンク漏れやインク蒸発を防止するためのものである。前
記保護キャップ６は記録手段４１の吐出口面を損傷や汚
染から保護するためのものである。そして、インクカー
トリッジを記録装置に装着する際に、これらの保護テー
プ５および保護キャップ６を取り外してセッティングを
行なう。

【００１０】記録装置にインクカートリッジが装着され
ると、記録装置の電源が遮断されている時には、記録装
置側のキャップ部材（キャッピング手段）によって記録
手段４１の吐出口を常時塞ぐ（キャッピングする）よう
に構成されている。このキャッピングによって、インク
カートリッジからのインクの蒸発や増粘が防止される。
記録装置の電源を投入し記録モードを指定すると、前記
キャッピング手段が解除され、入力データに基づいてイ
ンクが吐出され記録が行なわれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のインク
カートリッジにおいては、インクを保持するための負圧
発生手段はインク収納部の内部に挿入されたウレタンス
ポンジ等の多孔質のインク吸収体２により形成され、該
インク吸収体２によるインクの負圧を一定範囲に維持す
るために前記大気連通口４が大気に開放されている。そ
のため、前記保護テープ５および前記保護キャップ６を
使用しても、振動、落下、環境条件の変動などが生じる
場合にインク収納部４２内の負圧力を一定範囲に管理す
ることが非常に難しく、インクカートリッジの生産工程
が複雑化し、品質管理が非常に難しくなるという課題が
あった。

【００１２】また、前記保護テープ５や前記保護キャッ
プを必要とするためにコストが高くなるという課題もあ
った。さらに、インクカートリッジを長期放置しておく
場合には、記録手段の吐出口面の乾燥によるインク液の
固着や増粘の問題、インク収納部に対する圧力条件の変
動による吐出口のインクメニスカスの後退に起因する記
録時のインク不吐出の問題などが生じることもあった。

【００１３】本発明はこのような従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、簡単かつ安価な構成
で、あらゆる環境変動の下でも常にインクを安定に保持
することができ、長期放置した場合でも吐出口面の乾燥
によるインクの固着や増粘を防止するとともに、圧力条
件の変動によるメニスカスの後退を防止することがで
き、記録手段に対し常にインクを安定的に供給し得るイ
ンクカートリッジを提供することである。

【００１４】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、被記録材
へインクを吐出して記録を行なうための記録手段と該記
録手段へインクを供給するためのインク収納部とを有す
るインクカートリッジにおいて、前記インク収納部から
大気に通じるとともに該インク収納部でインクによって
前記記録手段の吐出口に連通する毛管部が形成され、該
毛管部と前記吐出口とを大気から同時に遮断するキャッ
プ手段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。また、請求項２の発明は、上記構成に
加えて、前記毛管部の毛管力が前記吐出口の毛管力より
小さい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。

【００１５】

【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カートリッジを装
着したインクジェット記録装置の一実施例を示す斜視図
である。図１において、駆動モータ２０の正逆回転に連
動して駆動力伝達ギア２１、２２を介して回転駆動され
るリードスクリュー２３が軸支されている。キャリッジ
２５は、前記リードスクリュー２３の螺施溝２４に係合
するピン（不図示）を有し、該リードスクリュー２３の
正逆回転により矢印ａおよび矢印ｂ方向の方向に往復移
動する。

【００１６】前記キャリッジ２５には、インクカートリ
ッジ５０が着脱（交換）可能に搭載されている。このイ
ンクカートリッジ５０の前端部には、被記録材２７にイ
ンクを吐出して記録を行なうための記録手段（記録ヘッ
ド部＝インク吐出部）４１が設けられている。この記録
手段４１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手段であって、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
記記録手段４１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り気泡の成長、
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。

【００１７】図２は前記インクカートリッジ５０のイン
ク吐出部４１の構造を模式的に示す部分斜視図である。
図２において、被記録材２７と所定の隙間（例えば、約
0.5〜2.0 ミリ程度) をおいて対面する吐出口面８１に
は、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通
液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面
に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電
気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配設されている。
本例においては、インクカートリッジ５０は、前記吐出
口８２がキャリッジ２５の走査方向と交叉する方向に並
ぶような位置関係で、該キャリッジ２５に搭載されてい
る。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応
する電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路８４内
のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって
吐出口８２からインクを吐出させる記録手段４１が構成
されている。

【００１８】図１において、前記インクカートリッジ５
０と対向する位置には、前記リードスクリュー２３と平
行に、紙送りローラ（被記録材搬送ローラ）を兼ねたプ
ラテン２８が軸支されている。該紙送りローラ２８は搬
送モータ４５により回転駆動される。前記被記録材２７
は、紙押え板２６により、キャリッジ２５の移動（主走
査）方向にわたって前記プラテン２８に押圧されてい
る。

【００１９】記録領域外の所定位置（図示左側の位置）
に設定されたキャリッジ２５のホームポジションの近傍
にはフォトカプラー２９、３０が配設されており、キャ
リッジ２５に設けられたレバー３１の到達を前記フォト
カプラー２９、３０で検知することにより、該キャリッ
ジ２５がホームポジションに到達したことを検出する。
前記フォトカプラー２９、３０は、キャリッジ２５がホ
ームポジションに到達した時に前記駆動モータ２０の回
転方向を切り換えてキャリッジ移動方向を反転させな
ど、記録装置の動作を制御するためのセンサとして使用
される。

【００２０】前記ホームポジションには、インクカート
リッジ５０の記録手段４１の吐出口面８１を被う（密閉
する）ためのキャップ３３が設けられている。該キャッ
プ３３は、キャップホルダー３２により、吐出口面８１
に対して密着および離隔する方向に移動可能に支持され
ている。また、前記キャップ３３の内部は開口３５を介
して吸引ポンプ３４に接続されており、キャップ３３を
吐出口面８１に密着させた状態（キャッピング状態）で
吸引ポンプ３４を駆動することにより、吐出口８２から
インクとともに固着インク、増粘インク、ゴミ、気泡な
どの異物を吸い出す動作、すなわち吐出不良またはその
原因を解消するための回復動作を行なうように構成され
ている。

【００２１】前記キャップ３３と記録領域との間には、
吐出口面８１を拭き取り清掃（クリーニング）するため
のブレード３６が配設されている。このブレード３６
は、本体支持板３８に支持されたホルダー３７により、
吐出口面８１を拭き取り可能な前進位置と吐出口面８１
に接触しない後退位置との間で移動可能に保持されてい
る。なお、吐出口面８１のクリーニング手段としては、
前記ブレード３６の形態の他、異物を除去できる部材で
あれば種々の形態のものを使用することができる。ま
た、キャリッジ２５と係合するカム４０の移動に伴って
移動し、駆動モータ２０からの駆動力をクラッチ切換等
の公知の伝達手段へ伝達することにより、前記吸引回復
動作を開始するためのレバー３９が設けられている。

【００２２】上記吐出口面８１のキャッピング、上記吐
出口８２の吸引回復、吐出口面８１のクリーニングなど
の動作は、キャリッジ２５がホームポジション側の領域
に来た時、前記リードスクリュー２３の作用によりキャ
リッジ２５をそれらの対応位置に所定のタイミングで停
止または移動させながら実行される。

【００２３】図３は本発明を適用したインクカートリッ
ジの第１実施例のインク容器装着前の状態を示す縦断面
図であり、図４は図１のインクカートリッジのインク容
器装着時の状態を示す側面図であり、図５は図４のイン
クカートリッジの正面図である。図３〜図５において、
インクカートリッジ５０は、互いに着脱可能なカートリ
ッジ本体７とインク容器１１とで構成されている。カー
トリッジ本体７には、インク一時溜め部８と記録手段４
１とが設けられている。記録手段（インク吐出部）４１
の吐出口面８１には、吐出口キャップ部材１０を保持し
たキャップ支持部材９が嵌合装着されている。このキャ
ップ支持部材９を嵌合装着することにより、全ての吐出
口８２は前記吐出口キャップ部材１０により密封されて
いる。

【００２４】一方、前記インク容器１１は、容器本体１
６内にインク収納袋１２を保持した構造をしている。補
充用のインクが収納される前記インク収納袋１２はゴム
袋等の可撓性材料で形成されている。そして、このイン
ク容器１１は、前記カートリッジ本体７の前記インク一
時溜め部８に対して着脱可能になっている。すなわち、
図４および図５に示すようにインク容器１１をカートリ
ッジ本体７に装着すると、前記容器本体１６のインク取
り出し側（インク収納袋１２の開口部側）に設けられた
連結部１３が前記インク一時溜め部８に設けられた連結
部１４に接続され、インク収納袋１２内のインクが該イ
ンク一時溜め部８へ導出されるようになっている。した
がって、本実施例では、インクカートリッジ５０のイン
ク収納部４２は前記インク収納袋１２とインク一時溜め
部８で構成されている。

【００２５】前記インク収納袋１２は、インク溜め容積
の関数としての減圧変化を最小限にするため、丸型に近
い形状にされている。また、容器本体１６内のインク収
納袋１２の周囲は、大気連通口１５を介して大気に通じ
ている。なお、本実施例では、インク容器１１がカート
リッジ本体７に対して着脱可能なため、該カートリッジ
本体７内にインク一時溜め部８が設けられているが、カ
ートリッジ本体内に記録手段と全てのインク収納部とを
一体的に構成したインクカートリッジに対しても本発明
は同様に適用できるものである。

【００２６】前記インク収納袋１２の内部は、初期状態
において大気よりもわずかに低い圧力に維持され、イン
ク保持が行なわれている。そこで、インクが使用され減
少してくるとインク収納袋１２の内部は徐々に減圧され
負圧が次第に高まってくる。これに対しては、インク収
納袋１２の内部のインクを全て使い切った時の最大負圧
力の状態でも吐出口８２からインクを吐出させることが
できるように、予め記録手段４１の吐出特性を設定する
ことによりインクを常に吐出口８２から正常に吐出させ
ることが可能となっている。

【００２７】図３〜図５において、前記カートリッジ本
体７には、前記インク収納部（図示の例ではインク一時
溜め部）８から記録手段４１の各吐出口８２へインクを
導くための流路４６（前記インク吐出部の液路８４を含
む）が形成されている。さらに、前記カートリッジ本体
７には、前記インク収納部８から大気に通じるととも
に、該インク収納部８内のインクを介して前記流路４６
および前記吐出口８２に連通する毛管部１７が形成され
ており、常時毛管部１７内部には前記インク収納部８よ
りインクが充填された状態となっている。なお、図３中
の符号１８は、インク吐出エネルギーを発生するための
前記電気熱変換体８５が配設されたヒーター部を示す。

【００２８】この毛管部１７の大気側は前記吐出口面８
１またはこれに連続した前面で開口している。そして、
前記毛管部１７は、吐出口面８１に嵌合装着される前記
キャップ支持部材９に保持された前記吐出口キャップ１
０により、各吐出口８２とともに密封されている。すな
わち、前記毛管部１７と前記吐出口８２は、前記吐出口
キャップ１０を装着することにより同時に大気から遮断
され、該吐出口キャップ１０を取り外すことにより同時
に大気に連通するようになっている。前記吐出口キャッ
プ１０が装着された状態では、前記毛管部１７と前記吐
出口８２は同一気体雰囲気中にあるために、該吐出口８
２のインクの固着および増粘を防止することが可能とな
る。

【００２９】ここで、各吐出口８２の形状および寸法
は、該吐出口８２のメニスカスによるインク保持力が、
インク収納部（インク収納袋１２およびインク一時溜め
部８）の内部に発生する負圧力よりも大きくなるように
設定されている。そのため、該吐出口８２からのインク
吐出に伴うインクの体積減少により負圧が発生すると、
インク収納部８、１２から該吐出口８２へのインク補充
（インクのリフィル）が円滑に行われる。また、前記毛
管部１７の形状および寸法は、その毛管力が、各吐出口
８２へ通じる流路８４の毛管力より小さくなるように設
定されており、これによって、吐出口８２より常時安定
したインク吐出を行なうことができる。

【００３０】図３〜図５のインクカートリッジ５０は、
単体で保管したり運搬する場合や長期放置の場合には前
記吐出口キャップ１０により吐出口８２および毛管部１
７を密封しておくが、記録装置に装着する際には該吐出
口キャップ１０を取り外して使用される。

【００３１】上記構成のインクカートリッジによれば、
環境条件に変化が生じた場合、例えば常温より高温多湿
へと移行した場合には、インク収納部８、１２の内部の
インクが熱膨張して一時的に増圧するが、インク容器１
１内のインク収納袋１２は減圧する方向へ膨張するの
で、インク収納部８、１２の内部負圧は常に所定範囲内
に維持される。また、逆に常温より低温へと移行した場
合には、インク収納部８、１２内のインクが収縮して一
時的に減圧されるが、インク収納袋１２は増圧する方向
へ収縮するので、この場合もインク収納部８、１２の内
部負圧は常に所定範囲内に維持される。

【００３２】インクジェット記録手段においては、イン
ク流路系に気泡が侵入してインク吐出不良（不吐出を含
む）になる場合があるが、本実施例では、インク容器１
１とインク一時溜め部８との結合部１３、１４のインク
導出体としてポリエステルの繊維状集合体からなる繊維
収束体を使用することにより、気泡対策が採られてい
る。すなわち、この繊維収束体は細い管の集合体であ
り、気泡が侵入し難い性質を有しており、これによっ
て、インク一時溜め部８への気泡侵入が防止されてい
る。なお、前記インク導出体の材質としてウレタンスポ
ンジ等の多孔質体の吸収体を使用することによっても、
前述と同様、気泡侵入防止の効果を達成することができ
る。

【００３３】以上説明した実施例によれば、インク収納
部（インク一時溜め部）８から大気に通じるとともに該
インク収納部８でインクによって吐出口８２に連通する
毛管部１７を形成し、該毛管部１７の毛管力を吐出口８
２の毛管力より小さく設定し、吐出口キャップ１０によ
って前記吐出口８２と前記毛管部１７を同時に遮断およ
び開放するように構成したので、簡単かつ安価な構成
で、あらゆる環境変動の下でも常にインクを安定に保持
することができ、長期放置した場合でも吐出口面８１の
乾燥によるインクの固着や増粘を防止するとともに、圧
力変動条件の変動によるメニスカスの後退を防止するこ
とができ、常に安定した品質を維持することが可能なイ
ンクカートリッジが得られた。また、従来のように吐出
口や大気連通口を保護テープで密封する必要もないの
で、この面でのコストダウンを図ることもできた。

【００３４】図６は本発明を適用したインクカートリッ
ジの第２実施例のインク容器装着前の状態を示す縦断面
図である。本実施例では、図３中のインク収納袋１２を
用いずに、容器本体１６の内部に直接的にインクが収納
されており、また、該容器本発明１６の内部には、イン
クの使用による容積変化を吸収するための、大気連通口
１５に通じた大気開放袋１９が配設されている。本実施
例では、インクカートリッジ５０のインク収納部４２は
インク一時溜め部８とこれに着脱可能な容器本体１６
（インク容器１１）とで構成されている。本実施例は、
この点で図３の第１実施例と相違するが、その他の部分
では図３の第１実施例と実質上同じ構成をしており、そ
れぞれ対応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説
明は省略する。

【００３５】図６の第２実施例の構成においても、初期
状態では、インク容器１１の内部が大気よりもわずかに
低い圧力に維持され、これによってインクの保持が行な
われている。そして、インクの減少に伴いインク容器１
１の内部は徐々に減圧され、負圧が高まってくる。そこ
で、本実施例においても、記録手段４１の吐出特性は、
インク容器１１内のインクを全て使い切った時の最大負
圧力の状態でも、常に吐出口８２からインクを正常に吐
出させ得るように予め設定されている。図６の第２実施
例によれば、前述の第１実施例の場合と同様の効果が得
られる他に、インク容器１１の形状が何の制約も受け
ず、インク容器１１の形状をインク収納容積の大きい形
状に自由に選定することができるという効果が得られ
た。

【００３６】なお、前述の各実施例では、インクカート
リッジ５０のインク収納部４２をインク容器１１とイン
ク一時溜め部８とから成る分割構造にしたが、本発明
は、インク収納部全体を記録手段４１と一体化した単体
構成のインクカートリッジに対しても同様に適用でき、
同様の効果が得られるものである。

【００３７】また、前述の実施例では、キャリッジ２５
に搭載されるシリアル記録用のインクカートリッジの場
合を例に挙げて説明したが、本発明は、キャリッジを使
用せず、副走査（紙送り）のみで記録するライン記録用
のインクカートリッジに対しても同様に適用でき、同様
の効果が得られるものである。

【００３８】なお、本発明は、インクジェット記録装置
で用いるインクカートリッジであれば、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ヘッドを
用いるもの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。

【００３９】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
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対に応し液体（イン
ク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００４０】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。

【００４１】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、電気熱変換対
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うことができるようになる
からである。

【００４２】さらに、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
ンタイプのヘッドカートリッジに対しても、本発明は有
効に適用できる。そのようなヘッドカートリッジとして
は、複数ヘッドカートリッジ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個のヘッド
カートリッジ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
定されたヘッドカートリッジ、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ヘッドカートリ
ッジを用いた場合にも本発明は有効である。

【００４３】また、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や予備的な補助手
段等を付加することは、本発明の効果を一層安定化でき
るので好ましいみのである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、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いはこれらの組み合わせによる予備
熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備モードを行うこ
とも安定した記録を行うために有効である。

【００４４】また、搭載されるヘッドカートリッジの種
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、異なる色の複数カ
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。

【００４５】さらに加えて、以上説明した本発明の実施
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、インク自わ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。

【００４６】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。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。

【００４７】さらに加えて、本発明によるインクカート
リッジを用いる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。

【００４８】

【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、被記録材へインクを吐出して記録を
行なうための記録手段と該記録手段へインクを供給する
ためのインク収納部とを有するインクカートリッジにお
いて、前記インク収納部から大気に通じるとともに該イ
ンク収納部でインクによって前記記録手段の吐出口に連
通する毛管部が形成され、該毛管部と前記吐出口とを大
気から同時に遮断するキャップ手段を有する構成とした
ので、簡単かつ安価な構成で、あらゆる環境変動の下で
も常にインクを安定に保持することができ、長期放置し
た場合でも吐出口面の乾燥によるインクの固着や増粘を
防止するとともに、圧力条件の変動によるメニスカスの
後退を防止することができ、記録手段に対し常にインク
を安定的に供給し得るインクカートリッジが提供され
る。

【００４９】請求項２の発明によれば、上記構成に加え
て、前記毛管部の毛管力が前記吐出口の毛管力より小さ
い構成としたので、簡単かつ安価な構成で、一層効率よ
く、あらゆる環境変動の下でも常にインクを安定に保持
することができ、長期放置した場合でも吐出口面の乾燥
によるインクの固着や増粘を防止するとともに、圧力条
件の変動によるメニスカスの後退を防止することがで
き、記録手段に対し常にインクを安定的に供給し得るイ
ンクカートリッジが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクカートリッジを備えた
インクジェット記録装置の一実施例を示す模式的斜視図
である。

【図２】図１中のインクカートリッジの記録手段のイン
ク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明を適用したインクカートリッジの第１実
施例のインク容器装着前の状態を示す縦断面図である。

【図４】図３のインクカートリッジの組み立てた状態を
示す側面図である。

【図５】図４のインクカートリッジの正面図である。

【図６】本発明を適用したインクカートリッジの第２実
施例のインク容器装着前の状態を示す縦断面図である。

【図７】従来のインクカートリッジの構成例を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

７ カートリッジ本体 ８ インク一時溜め部 ９ キャップ支持部材 １０ 吐出口キャップ １１ インク容器 １２ インク収納袋 １３ 連結部 １４ 連結部 １５ 大気連通口 １７ 毛管部 １９ 大気開放袋 ２０ 駆動モータ ２３ リードスクリュー ２５ キャリッジ ２７ 被記録材 ２８ 搬送ローラ（プラテン） ３３ キャップ ３４ 吸引ポンプ ３６ ブレード ４１ 記録手段（インク吐出部＝記録ヘッド部） ４２ インク収納部 ４５ 搬送モータ ４６ インク流路 ５０ インクカートリッジ ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８４ 液路 ８５ 電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木谷 充志 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 小島 政己 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 丹野 幸一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 才川 英男 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 青野 賢治 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録材へインクを吐出して記録を行
   なうための記録手段と該記録手段へインクを供給するた
   めのインク収納部とを有するインクカートリッジにおい
   て、前記インク収納部から大気に通じるとともに該イン
   ク収納部でインクによって前記記録手段の吐出口に連通
   する毛管部が形成され、該毛管部と前記吐出口とを大気
   から同時に遮断するキャップ手段を有することを特徴と
   するインクカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記毛管部の毛管力が前記吐出口の毛
   管力より小さいことを特徴とする請求項１のインクカー
   トリッジ。
3. 【請求項３】 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のインクカートリッジ。
4. 【請求項４】 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３のインクカートリッジ。