JPH068468A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＩＪＣ搭載して記録を行うインクジェット記
録装置において、ＩＪＣのインク収容部からその動作や
衝動によって大気連通口から外部にインクが洩出するの
を防止するようにしたインクジェット記録装置を提供す
る。 【構成】 インクジェットヘッドユニットＩＪＵに供給
するインクを収容するＩＪＣのインク収容部ＩＴの供給
側から離隔した壁部（図中ではタンク蓋１１００）にス
リット１１１１を有する仕切部材１１１０を内側に向け
て突設し、その仕切部材１１１０内の空間に大気連通管
１２１０を位置させると共にインク吸収体９００を仕切
部材１１１０の形状に合わせて形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に関し、詳しくは、被記録材に向けてインクを吐出さ
せるインクジェットヘッドユニットと該ヘッドユニット
にインクを供給するためのインク収容部とが一体に構成
されたカートリッジを変換可能に使用するインクジェッ
ト記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録装置
においては、そのカートリッジタイプに構成される交換
可能な上記ユニット（以下でインクジェットカートリッ
ジＩＪＣという）のインク収容部（以下でインクタンク
という）中にインクを含浸させたインク吸収体が内装さ
れていて、吸収体に含浸させたインクがインクジェット
ヘッドユニット（ＩＪＵ）にそのインク吐出に応じて供
給され、記録ヘッド（ＩＪＨ）からインクを吐出させる
ように構成されている。また、インクタンク（ＩＴ）で
はＩＪＵにインクを供給する側のほぼ反対の側の蓋ない
し本体壁面に大気連通口が設けられていて、インクの供
給に応じて、タンク内に空気が導かれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のインクジェット記録装置では、そのＩＪ
Ｃにおいて、大気連通口が例えばほぼ直方体形状をなす
インク吸収体の近くに設けられる構成となっているた
め、インク吸収体に吸収されているインクを大気連通口
側に移動させるような加速度がＩＪＣに加えられた場
合、インクが吸収体内の大気連通口近傍に集まり、さら
に加速度がインク吸収体によるインクの保持力を越えて
強力に作用するような場合にはインクが吸収体から流れ
出して大気連通口に導かれ、外部に流出する虞があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、かかる従来の問題に着目
し、ＩＪＣを搭載して記録を行うインクジェット記録装
置にあって、そのＩＪＣの衝動や動作によってその大気
連通口から外部にインクが洩出したりする惧れがないよ
うにしたインクジェット記録装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、インクを吐出して記録を行う機能を有
するインクジェットヘッドユニットと、該インクジェッ
トヘッドユニットに供給するインクを収容するインク収
容部とが一体に形成されたインクジェットカートリッジ
を有するインクジェット記録装置において、前記インク
収容部の前記インクジェットヘッドユニットにインクを
供給する側から離隔した壁部に、前記インク収容部を大
気に連通させる大気連通管と、前記壁部から内側に突設
され、スリットを有し、前記大気連通管の周囲に空間の
形成が可能な仕切部材と、を配設すると共に、前記イン
ク収容部に装填される多孔質のインク吸収体の前記仕切
部材に対応する部分に凹部を形成したことを特徴とする
ものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、インクジェットユニットにイ
ンクを供給する側から離隔したインク収容部の壁面に大
気連通管と、大気連通管の周囲に空間を形成するために
設けた仕切部材とによってインク吸収体が大気連通管と
直接接触することがなく、従って、インク吸収体に含浸
されたインクの消耗に応じてインク吸収体には大気連通
管および仕切部材のスリットを介して大気が供給される
と共に、衝動等によってインク吸収体から空間に浸出す
るインクが大気連通管を介して外部に洩れるのを防止す
ることができる。

【０００７】

【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。

【０００８】図１は本発明の適用が可能なインクジェッ
ト記録装置の構成例を示す。ここで、１は交換自在なイ
ンクジェットカートリッジ（ＩＪＣ）２を搭載し、リー
ドスクリュー３によって矢印で示すａおよびｂの主走査
方向に往復移動するキャリッジ（ＨＣ）、４はプラテ
ン、５は被記録材（以下で記録シートという）Ｐをプラ
テン４に保持する押え板、６Ａおよび６ＢはＨＣ１から
突出させたレバー１Ａにより光路の遮断がなされ、ＨＣ
１のホームポジション位置を検出するフォトセンサであ
る。

【０００９】また、本例では駆動モータ７の正逆転によ
り駆動力伝達ギア８，９を介してリードスクリュー３を
異方向に回転せしめ、ＨＣ１を記録シートＰに沿って往
復移動させるように制御される。１０は支持板１１によ
って保持されるクリーニングブレード、１２は吸収手段
１３に連結され記録ヘッドＩＪＨの前面をキャップする
キャップ部材、１４はキャップ支持部材、１５はキャッ
プ開口部であり、これらの部材により回復時に記録ヘッ
ドＩＪＨに対する回復動作を行わせることができる。

【００１０】図２および図３は本発明にかかるインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの構成の一例を示すもので、
図２はそのＩＪＣを分解して示したもの、図３は組立状
態を示す。これらの図において、インクジェットユニッ
トＩＪＵは、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して
生じせしめるための熱エネルギーを生成する電気熱変換
体を用いて記録を行うバブルジェット方式のユニットで
ある。

【００１１】また、図２において、１００はＳｉ基板上
に複数の列状に配された電気熱変換体（吐出ヒータ）
と、これに電力を供給するＡｌ等の電気配線とが成膜技
術により形成されて成るヒータボードである。２００は
ヒータボード１００に対する配線基板であり、ヒータボ
ード１００の配線に対応する配線（例えばワイヤボンデ
ィングにより接続される）と、この配線の端部に位置し
本体装置からの電気信号を受けるパッド２０１とを有し
ている。

【００１２】１３００は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インクを与えるため
にインクを収納するための共通液室等を設けた溝付天板
で、後述するインクタンクＩＴから供給されるインクを
受けて上述の共通液室へ導入するインク受け口１５００
と、各インク流路に対応した吐出口を複数有するオリフ
ィスプレート４００とを一体成型したものである。

【００１３】３００は配線基板２００の裏面を平面で支
持する例えば金属製の支持体で、インクジェットユニッ
トＩＪＵの底板となる。５００はＩＪＵの押えばねであ
り、Ｍ字形状でそのＭ字の中央で共通液室を軽圧で押圧
すると共に前だれ部５０１で液路の一部、好ましくは吐
出口近傍の領域を線圧で集中押圧する。ヒータボード１
００および天板１３００を押えばね５００の脚部が支持
体３００の穴３１２１を通って支持体３００の裏面側に
係合することでこれらを挟み込んだ状態に両者を係合さ
せることで、押えばね５００とその前だれ部５０１の集
中付勢力によってヒータボード１００と天板１３００と
を圧着固定している。また、支持体３００はキャリッジ
ＨＣ１に対する位置決め用の突起２５００，２６００を
裏面側に有する他インクタンクからのインク供給を可能
とするインク供給管２２００（後述）を貫通可能にする
穴３２０をも有している。なお支持体３００に対する配
線基板２００の取付は、接着剤等で貼着して行われるも
のである。また、支持体３００の凹部２４００，２４０
０は、それぞれ位置決め用突起２５００，２６００の近
傍に設けられていて、組立てられたインクジェットカー
トリッジＩＪＣ（図３）において、その周囲の３辺を平
行溝３０００，３００１の複数で形成されたヘッド先端
域の延長点にあって、ゴミやインク等の不要物が突起２
５００，２６００に至ることがないように位置してい
る。さらにまた蓋部材８００は、インクジェットカート
リッジＩＪＣの外壁を形成すると共に、インクタンクと
でインクジェットユニットＩＪＵを収納する空間部を形
成している。また、インク供給部材６００は、前述した
インク供給管２２００に連続するインク導管１６００を
供給管２２００側が固定の片持ち梁として形成されてお
り、インク導管の固定側とインク供給管２２００との毛
管現象を確保するための封止ピン６０２が挿入されてい
る。なお、６０１はインクタンクＩＴと供給管２２００
との結合シールを行うパッキン、７００は供給管のタン
ク側端部に設けられたフィルターである。

【００１４】さらにまた、図２において、１０００はＩ
ＪＣ本体の筐体、１００１はインクが収容されるインク
供給部（インクタンク）とインクジェットヘッドユニッ
トＩＪＵとの間を仕切っている壁部、１０１０はＩＪＵ
の収納部であり、収納部１０１０の上部筐体にはＩＪＵ
からの発熱を放散させるためのスリット１７００が設け
られている。

【００１５】ついで、本発明にかかるインクタンクの構
成について述べることとする。９００はインクタンクに
収容されるインク吸収体、１１００はＩＪＣ本体の筐体
に対し、そのインクタンク側を封止する蓋（以下でタン
ク蓋という）である。ここで、インク吸収体９００は不
連続性の多孔質弾性体でインクタンク自体より幾分大き
い目に形成されると共に、そのタンク蓋１１００側に凹
部９１０が形成されている。また、タンク蓋１１００に
は凹部９１０の形状に見合った凸形のキャップ状の仕切
部材１１１０が突設されていて、仕切部材１１１０には
その周囲に複数のスリット１１１１が穿設されている。
なお、タンク蓋１１００には上記の仕切部材１１１０の
形状に見合った孔１１０１が設けられており、この孔
（以下で取付孔という）１１０１に大気連通口部材１２
００が取付けられる。１２１０は大気連通口部材１２０
０に設けられた管状をなす大気連通管であり、大気連通
管１２１０および仕切部材１１１０のスリット１１１１
を介してインクタンクＩＴ内と、外部の大気との間が連
通されるもので、図４にその状態を示す。

【００１６】このように構成したＩＪＣにおいては、そ
のインクタンク（インク収容部）ＩＴに先に述べたよう
な形状のインク吸収体９００を好ましくは図２および図
４に示したようにその凹部９１０を蓋部材１１００と接
する側のほぼ中央部に位置させるようにして収納する。
そして、蓋部材１１００の凹形をなす仕切部材１１１０
を上記の凹部９１０に嵌め合わすようにして蓋部材１１
００によりＩＴの一端を密封する。このように構成した
ＩＪＣにおいては、仮にインク吸収体９００に含浸され
ているインクがＩＪＣの挙動により吸収体凹部９１０側
に浸出されるようなことがあっても、仕切部材１１００
によってその浸出が抑制される。また、そのインクの一
部がスリット１１１１を介して仕切部材１１００内に浸
出したとしても仕切部材１１１０内で宙に支持される大
気連通管１２１０にインクが導かれるようなことがな
い。さらにまた、ＩＪＵ側へのインクの供給にあたって
は、インクタンクＩＴ側からのインクの供給に応じて大
気連通管１２１０および仕切部材１１００のスリット１
１１１を介してインクタンクＩＴ内に大気を補充され
る。

【００１７】図５は本発明の第２実施例によるインクジ
ェットカートリッジ（ＩＪＣ）の構成を示す。本例は、
サイドシューティング型のインクジェットヘッドを有す
るカートリッジ本体のインク収容部にインク吸収体９０
０を収納した場合の例を示す。ここで、５０００はその
ＩＪＣ本体の筐体であり、かかる場合、ＩＪＣそのもの
が円柱形状や多角形状をなしているので、いきおいその
インク収容部（インクタンク）ＩＴもまたそのような形
状となり、従って、これに収納されるインク吸収体９０
０の方もほぼその形状に合わせて形成される。なおここ
で、５１００は蓋部材、５１１０は蓋部材５１００から
内側に向けて突設した仕切部材、５１１１はスリット、
５２００は大気連通口部材、５２１０は大気連通管であ
り、動作については先に述べた実施例と変わらないので
その説明を省略する。

【００１８】なお、以上に述べた各実施例ではタンク蓋
に大気連通口部材や大気連通管ならびに凸形の仕切部材
等を設けるようにしたが、これらの設けられる位置はタ
ンク蓋に限られるものではなく、要はインクタンクにお
いて、そのＩＪＵ側にインクを供給する側からなるべく
遠く離隔した壁面に上記の各部材を設けるようにすると
共に、その仕切部材が位置する部分のインク吸収体に凹
部を形成すればよい。このように構成することによって
同様の効果を期待することができる。

【００１９】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
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。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。

【００２０】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た液体（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。

【００２１】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４４
５９６００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、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。

【００２２】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
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合せによっ
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。

【００２３】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００２４】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。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、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。

【００２５】さらに加えて、本発明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
合せた複写装置、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。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、インクを吐出して記録を行う機能を有するインクジ
ェットヘッドユニットと、該インクジェットヘッドユニ
ットに供給するインクを収容するインク収容部とが一体
に形成されたインクジェットカートリッジを有するイン
クジェット記録装置において、前記インク収容部の前記
インクジェットヘッドユニットにインクを供給する側か
ら離隔した壁部に、前記インク収容部を大気に連通させ
る大気連通管と、前記壁部から内側に突設され、スリッ
トを有し、前記大気連通管の周囲に空間の形成が可能な
仕切部材と、を配設すると共に、前記インク収容部に装
填される多孔質のインク吸収体の前記仕切部材に対応す
る部分に凹部を形成したので、次のような効果が得られ
る。

【００２７】（１）大気連通口の周囲部とインク吸収体
との間にインク蓋から突設した仕切部材によって空間が
確保され、かつ、大気は大気連通口から空間および仕切
部材に形成したスリットを介してインク吸収体に導かれ
るので、インクがＩＪＣの挙動によって大気連通口側に
移動しても大気連通口からインクが洩れるようなことが
ない。

【００２８】（２）インクの洩れ難いＩＪＣの構成とし
たことにより、従来より多量にインクをインク吸収体に
含浸させることが可能となり、それだけカートリッジの
交換寿命の延命を図ることができると共に、ＩＪＣの出
荷時に格別に大気連通口をインク洩れ防止のために封止
したりするのを省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用が可能なインクジェット記録装置
の構成の一例を示す斜視図である。

【図２】本発明にかかるインクジェットカートリッジの
構成を分解して示す斜視図である。

【図３】図２に示すインクジェットカートリッジの組立
状態を示す外観図である。

【図４】本発明にかかるインクジェットカートリッジの
断面図である。

【図５】本発明の第２実施例によるインクジェットカー
トリッジの構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ キャリッジ（ＨＣ） ２ インクジェットカートリッジ（ＩＪＣ） ＩＪＨ 記録ヘッド ＩＪＵ インクジェットヘッドユニット ＩＫ インクタンク（インク収容部） ８００ 蓋部材 ９００ インク吸収体 ９１０ 凹部 １０００，５０００ ＩＪＣ本体の筐体 １００１ 壁部 １０１０ ＩＪＵ収納部 １１００，５１００ タンク蓋 １１０１ 孔 １１１０，５１１０ 仕切部材 １１１１，５１１１ スリット １２００，５２００ 大気連通口部材 １２１０，５２１０ 大気連通管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出して記録を行う機能を有す
   るインクジェットヘッドユニットと、該インクジェット
   ヘッドユニットに供給するインクを収容するインク収容
   部とが一体に形成されたインクジェットカートリッジを
   有するインクジェット記録装置において、 前記インク収容部の前記インクジェットヘッドユニット
   にインクを供給する側から離隔した壁部に、前記インク
   収容部を大気に連通させる大気連通管と、 前記壁部から内側に突設され、スリットを有し、前記大
   気連通管の周囲に空間の形成が可能な仕切部材と、 を配設すると共に、前記インク収容部に装填される多孔
   質のインク吸収体の前記仕切部材に対応する部分に凹部
   を形成したことを特徴とするインクジェット記録装置。