JPH0725024A - インクカートリッジおよびこれを用いたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク供給口と大気連通口とを近接した状態
で配置しても、インクタンク内に保持されたインクを有
効に使用することが可能なインクカートリッジを提供す
る。 【構成】 インクを保持する多孔質のインク吸収体１４
２と、このインク吸収体１４２を収納するインクタンク
１０５と、このインクタンク１０５を構成する壁に形成
されて当該インクタンク１０５内を大気開放する大気連
通口１４３と、インクタンク１０５を構成する壁に形成
されて当該インクタンク１０５内のインクをインク吐出
装置側に供給するためのインク供給口１２４とを有する
インクカートリッジ１０１において、インクタンク１０
５を構成する壁の内側に大気連通口１４３側からインク
供給口１２４側へのインクの流れを折り返す仕切り壁１
４６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク吐出装置へイン
クを供給するためのインクカートリッジ及びこのインク
カートリッジを用いたインクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インク滴を被記録媒体の所定箇所に吐出
するインクジェット装置においては、所定量のインク滴
を形成するインク滴形成部、およびこのインク滴形成部
にて形成された所定量のインク滴を被記録媒体側へ吐出
するインク吐出装置が組み込まれたインクジェットヘッ
ドと、この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小型のヘッド一体型インクカ
ートリッジが実用化されている。

【０００３】この種のヘッド一体型インクカートリッジ
のインクタンク内には、インクを含浸保持する発泡ポリ
ウレタン樹脂等で形成された多孔質のインク吸収体が圧
縮収納されており、このインク吸収体に保持されたイン
クが、インク吐出装置のインク消費に応じてインクタン
ク内からインク供給口を介して送り出されるようになっ
ている。

【０００４】このため、従来のインクタンクには内部を
大気圧に保持する大気連通口が形成され、インクタンク
内のインクがインク吐出装置のインク消費に伴って速や
かにインク吐出装置側へ導き出されるように配慮してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】インクタンク内のイン
クの流動性を考慮した場合、負圧傾向となるインク供給
口から離れた位置に大気連通口を配置し、この大気連通
口側に位置するインクがインク吐出装置のインク消費に
伴って次第にインク供給口側へ移動するような構造とす
ることが望ましい。

【０００６】しかしながら、従来ではインクカートリッ
ジの形状上の制約や製造上の制約等により、大気連通口
とインク供給口とを近接して配置しなければならないよ
うな事態が生ずる。このような場合、負圧傾向となるイ
ンク供給口が大気連通口に近接した状態となっているた
め、インク供給口付近の圧力が速やかに大気圧に戻り易
く、インク供給口側へのインクの流動が多孔質体の毛細
力のみに依存することとなる。この結果、インク供給口
および大気連通口から遠い位置にあるインクタンク内の
インクがインク供給口側へ流動しにくくなり、インクタ
ンク内にインクが実質的に蓄えられているにも係わら
ず、インク吐出装置側へ充分な量のインクを供給できな
くなってしまう不具合が生ずる。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、インク供給口と大気連
通口とを近接した状態で配置しても、インクタンク内に
保持されたインクを有効に使用することが可能なインク
カートリッジ及びこのインクカートリッジを用いたイン
クジェット記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるインクカー
トリッジは、インクを保持する多孔質のインク吸収体
と、このインク吸収体を収納するインクタンクと、この
インクタンクを構成する壁に形成されて当該インクタン
ク内を大気開放する大気連通口と、前記インクタンクを
構成する壁に形成されて当該インクタンク内の前記イン
クをインク吐出装置側に供給するためのインク供給口と
を有するインクカートリッジにおいて、前記インクタン
クを構成する壁の内側に前記大気連通口側から前記イン
ク供給口側へのインクの流れを折り返す仕切り壁を設け
たことを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明によるインクジェット記録装
置は、被記録媒体と対向し、かつこの被記録媒体に向け
てインクを吐出するインクジェットヘッドと、このイン
クジェットヘッドに対してインクを供給するインクカー
トリッジとを具え、このインクカートリッジは、インク
を保持する多孔質のインク吸収体と、このインク吸収体
を収納するインクタンクと、このインクタンクを構成す
る壁に形成されて当該インクタンク内を大気開放する大
気連通口と、前記インクタンクを構成する壁に形成され
て当該インクタンク内の前記インクを前記インクジェッ
トヘッド側に供給するためのインク供給口とを有するイ
ンクジェット記録装置において、前記インクタンクを構
成する壁の内側に前記大気連通口側から前記インク供給
口側へのインクの流れを折り返す仕切り壁を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１０】

【作用】大気連通口とインク供給口とは、仕切り壁を介
して連通した状態となっており、インク吐出装置あるい
はインクカートリッジ側のインク消費に伴ってインク供
給口近傍が負圧状態となり、大気連通口側との差圧とイ
ンク吸収体の毛細力とにより、大気連通口側に位置する
インクが仕切り壁に沿ってインクタンク内を折り返した
後、この仕切り壁に沿ってインク供給口側へ順次流動す
る。これに伴い、大気連通口からインクタンク内に外気
が吸い込まれ、大気連通口側のインクタンク内が大気圧
に保持される。

【００１１】

【実施例】本発明によるインクカートリッジおよびこの
インクカートリッジを使用したインクジェット記録装置
をシリアルタイプのプリンタに応用した一実施例につい
て、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。

【００１２】本実施例におけるプリンタの外観を表す図
２に示すように、所定の枠状をなす筺体１１には、所定
リードの螺旋溝１２を刻設した送りねじ軸１３およびこ
の送りねじ軸１３と平行に配置される丸棒状の案内レー
ル１４の両端部がそれぞれ回転自在に保持されている。
また、送りねじ軸１３を挟んで案内レール１４の反対側
には、プラテンローラ１５がこれら送りねじ軸１３およ
び案内レール１４と平行に配置され、その両端部が筺体
１１に対して回転自在に支持されている。

【００１３】前記送りねじ軸１３の一端側には、筺体１
１に回転自在に取り付けられた伝達歯車１６と噛み合う
従動歯車１７が一体的に嵌着されており、この従動歯車
１７には、筺体１１に設置された正逆転可能なキャリッ
ジ駆動モータ１８の駆動歯車１９が噛み合っている。ま
た、前後両端部が送りねじ軸１３および案内レール１４
に対して摺動自在に嵌合するキャリッジ２０の取り付け
部２１（図７参照）には、送りねじ軸１３の螺旋溝１２
に対して摺動自在に係合する図示しないピンが一体的に
設けられている。

【００１４】従って、キャリッジ駆動モータ１８を正逆
転することにより、歯車１９, １６, １７を介して送り
ねじ軸１３が正逆転するため、この送りねじ軸１３の螺
旋溝１２に係合するピンを有するキャリッジ２０が案内
レール１４に沿って図中、矢印方向に往復移動するよう
になっている。

【００１５】筺体１１に対するキャリッジ２０のホーム
ポジションを設定するため、筺体１１の一端側には透過
形の光電スイッチ２２が設置されており、この光電スイ
ッチ２２を作動させる検出ドッグ２３がキャリッジ２０
の側方から突出した状態で、当該キャリッジ２０と一体
に設けられている。

【００１６】キャリッジ２０には、ディスポーザブル形
式の後述するヘッド一体型インクカートリッジ１０１が
着脱自在に固定されており、このヘッド一体型インクカ
ートリッジ１０１の前端部には後述するインクジェット
ヘッド１０２が一体的に突設されている。

【００１７】プラテンローラ１５とキャリッジ２０の前
端部との間には、筺体１１に対してプラテンローラ１５
との対向方向に変位可能な紙押さえ２４が配置されてい
る。この紙押さえ２４は、図示しない付勢手段によりプ
ラテンローラ１５側に付勢され、プラテンローラ１５に
巻き掛けられる被記録媒体としての記録用紙２５がこの
紙押さえ２４によってプラテンローラ１５の表面に押し
付けられる。

【００１８】このように、本実施例では記録媒体として
記録用紙２５を採用したが、この他に布や樹脂透明フィ
ルム等のような被記録媒体に対しても当然応用すること
ができる。

【００１９】キャリッジ２０のホームポジションにてイ
ンクジェットヘッド１０２の前面部を覆うヘッドキャッ
プ２６は、キャップ支持部材２７を介してインクジェッ
トヘッド１０２との対向方向に往復動自在に筺体１１に
取り付けられ、このヘッドキャップ２６内には、インク
ジェットヘッド１０２の後述するインク吐出口１０３等
に付着している余剰のインクを吸引し、インク吐出口１
０３等を清掃するインク吸引装置２８が連通している。
また、これらヘッドキャップ２６およびインク吸引装置
２８の側方には、筺体１１と一体のブレード支持板２９
が配置されており、インクジェットヘッド１０２の前面
を払拭するクリーニングブレード３０がこのブレード支
持板２９に対してインクジェットヘッド１０２との対向
方向に進退移動自在に保持されている。

【００２０】前記送りねじ軸１３とキャップ支持部材２
７およびクリーニングブレード３０との間には、キャリ
ッジ２０がホームポジションに位置する際にヘッドキャ
ップ２６やインク吸引装置２８およびクリーニングブレ
ード３０をそれぞれ作動させ、これによってインクジェ
ットヘッド１０２を清掃するための図示しない動力間欠
伝達機構が介装されており、この動力間欠伝達機構の詳
細については、例えば特開平３−１０１９８０号公報等
で周知の通りであり、本発明の要旨ではないので、これ
以上の説明は省略する。

【００２１】本実施例におけるヘッド一体型インクカー
トリッジ１０１の外観を図３に示し、その分解状態の外
観を図４に示す。すなわち、本実施例のヘッド一体型イ
ンクカートリッジ１０１は、複数のインク吐出口１０３
が一直線状に形成されたインクジェットヘッド１０２お
よびこのインクジェットヘッド１０２に対する電気配線
やインク配管等がまとめられたインクジェットユニット
１０４と、インクを収納するインクタンク１０５とを一
体化したものであり、インクタンク１０５の前面よりも
インクジェットユニット１０４の先端部がわずかに突出
した状態となっている。

【００２２】図３, 図４および本実施例におけるインク
ジェットヘッド１０２の部分の破断構造を表す図５に示
すように、シリコン基板等で形成されるヒータボード１
０６に緊密に重ね合わされるスリットボード１０７の前
端部には、インクジェットヘッド１０２の前面部分を構
成するオリフィス部１０８が一体的に形成されており、
このオリフィス部１０８の前面には複数のインク吐出口
１０３が一直線状に並んだ状態で開口している。このス
リットボード１０７の後端側には、インク受け口１０９
を介してインクタンク１０５内に蓄えられたインクを導
くチャンバ室１１０がヒータボード１０６との間に形成
されている。また、このスリットボード１０７には基端
部がそれぞれチャンバ室１１０に連通する複数のインク
通路１１１が相互に平行にヒータボード１０６との間に
形成され、これらインク通路１１１の前端はインクジェ
ットヘッド１０２の前面に所定間隔で開口するインク吐
出口１０３となっている。各インク通路１１１に臨むヒ
ータボード１０６の表面には、ヒータ１１２が各インク
通路１１１毎に形成され、これらヒータ１１２に電力を
供給するための図示しない配線がそれぞれヒータ１１２
から引き出されている。それぞれ独立にパルス状の電圧
が駆動信号として印加されるヒータ１１２およびこれら
ヒータ１１２に接続する配線は、成膜技術を利用してヒ
ータボード１０６に一体的に形成されている。

【００２３】従って、駆動信号をヒータ１１２に印加す
ることにより、ヒータ１１２に熱エネルギを与え、この
ヒータ１１２の表面に接するインクに膜沸騰を生じさ
せ、インク通路１１１内に形成される気泡の成長に伴う
圧力によって、インク滴がインク吐出口１０３から記録
用紙２５側へ吐出するようになっている。

【００２４】なお、上述したスリットボード１０７とし
て本実施例ではポリスルホン等を成形したものを採用し
ているが、ポリエーテルスルホンやポリフェニレンオキ
シド、あるいはポリプロピレン等の他の成型用樹脂材料
を用いても良い。

【００２５】本実施例におけるインクタンク１０５の内
部構造を表す図１および図４およびインクタンク１０５
の部分の外観を表す図６に示すように、インクジェット
ユニット１０４の底板として機能する板金製の基板ベー
ス１１３には、インクタンク１０５に形成された一対の
位置決め用突起１１４に係合する一対の位置決め嵌合孔
１１５が形成されている他、インクタンク１０５に形成
されたベース固定ピン１１６, １１７をそれぞれ貫通さ
せる２つのピン固定穴１１８が形成されており、これら
ピン固定穴１１８に嵌合されるベース固定ピン１１６,
１１７の先端部を加熱してつぶすことにより、インクタ
ンク１０５に対して基板ベース１１３が一体的に固定さ
れる。また、この基板ベース１１３の先端側には、キャ
リッジ２０に対するヘッド一体型インクカートリッジ１
０１を位置決めするための一対の位置決め用突起１１
９, １２０と、後述するインク供給管１２１が貫通し得
る貫通穴１２２とがそれぞれ設けられている。

【００２６】前記一対の位置決め用突起１１４は、上下
の中央部に位置するインク吐出口１０３よりもりも上側
で、かつインクタンク１０５とキャリッジ２０との当接
面と平行な面上に形成されている。そして、これら位置
決め用突起１１４を結んだ線分の延長上には、後述する
キャリッジ２０のカートリッジ固定用フック３１の係合
面３２に係止する固定用係止爪１２３がヘッド一体型イ
ンクカートリッジ１０１の後端部に突設されている。ま
た、上側のベース固定ピン１１６は、後述するインク供
給口１２４の真上に形成され、このインク供給口１２４
の側方に下側のベース固定ピン１１７が位置しており、
しかもこれらベース固定ピン１１６, １１７は後述する
インク供給部材１２５の後ろ側に近接して配置された状
態となっている。

【００２７】さらに、この基板ベース１１３の表面に
は、上述したインクジェットヘッド１０２のヒータボー
ド１０６と、キャリッジ２０側からの電気信号を受ける
ための複数個の接点パッド１２６を後端側に形成した配
線基板１２７とがそれぞれ接着剤等を介して一体的に固
定されており、これらヒータボード１０６の上述した配
線部分と配線基板１２７とは、図示しないワイヤボンデ
ィングを介して電気的に接続され、接点パッド１２６に
対する通電の組み合わせによって、任意のヒータ１１２
に対して駆動信号を与えるようになっている。前記ヒー
タボード１０６に緊密に重ね合わされるスリットボード
１０７のインク受け口１０９には、上下両端部が基板ベ
ース１１３に形成された一対のばね受け孔１２８に係止
し得るスリットボード保持ばね１２９の中央部が付勢さ
れ、このスリットボード保持ばね１２９に形成されたつ
ば部１３０にて線荷重の状態でインク通路１１１の一
部、好ましくはインク吐出口１０３近傍のスリットボー
ド１０７の領域がヒータボード１０６側に付勢され、こ
れによってスリットボード１０７がスリットボード保持
ばね１２９を介して基板ベース１１３側に一体化された
状態となっている。

【００２８】基端側が基板ベース１１３に形成された貫
通穴１２２を貫通してインクタンク１０５に形成された
インク供給口１２４内に差し込まれるインク供給管１２
１を一体に形成したインク供給部材１２５には、基板ベ
ース１１３に形成された上下一対のインク供給部材固定
用穴１３１に差し込まれる図示しない上下一対の固定用
ピンが突設されており、これら固定用ピンの先端部を加
熱してつぶすことにより、基板ベース１１３に対してイ
ンク供給部材１２５が基板ベース１１３との間にインク
ジェットヘッド１０２を挟んだ状態で一体的に固定され
る。この場合、熱融着される固定用ピンの先端部のわず
かな突出領域は、当然のことながらキャリッジ２０に対
する位置決め用突起１１９, １２０によるヘッド一体型
インクカートリッジ１０１の位置決めに支障をきたさな
い領域となっている。このインク供給部材１２５のイン
ク供給口１２４の先端には、一端がインク受け口１０９
に連通する矩形断面のインク導管１３２の他端がピン１
３３を介して連結されており、インクタンク１０５内に
位置する基端にフィルタ１３４を設けたインク供給管１
２１とインクタンク１０５との間には、シールリング１
３５が介装されている。

【００２９】本実施例におけるインク供給部材１２５
は、モールド成型によりインク供給管１２１と共にイン
ク導管１３２等を一体的に形成しているため、製造上の
精度低下がなく、インク受け口１０９に対して確実にイ
ンク導管１３２を押し当てることができる。この場合、
本実施例では封止用接着剤をインク供給部材１２５側か
らインク導管１３２とインク受け口１０９との当接部分
に流し込み、これらインク導管１３２とインク受け口１
０９との完全な接続状態を実現している。

【００３０】これにより、インクはインクタンク１０５
内からフィルタ１３４, インク供給管１２１, インク導
管１３２を介し、スリットボード１０７のインク受け口
１０９からチャンバ室１１０内に流れ込む。

【００３１】前記インクジェットユニット１０４の上方
には、インクタンク１０５と一体に形成されて当該イン
クタンク１０５から突出する庇部１３６が位置してお
り、この庇部１３６の中央部分には放熱用の熱逃がし穴
１３７が形成されてる。また、この庇部１３６には当該
庇部１３６とインクタンク１０５とでインクジェットユ
ニット１０４を囲繞するヘッドカバー１３８の上端部が
接合され、このヘッドカバー１３８の先端部下方には、
インクタンク１０５と一体に形成されて当該インクタン
ク１０５の下方から突出するカバー受け部材１３９が一
体的に接合されている。

【００３２】なお、本実施例ではヘッド一体型インクカ
ートリッジ１０１の組立て後に、図２に示すように、イ
ンク供給部材１２５の上端部とインクタンク１０５の庇
部１３６の前端部との間に、隙間１４０を形成し、同様
にインク供給部材１２５の下端部と、前記カバー受け部
材１３９との間に図示しない隙間を形成することによ
り、上述した熱逃がし穴１３７と相俟ってインクジェッ
トヘッド１０２の放熱作用を一層促進する一方、インク
タンク１０５に加わる不要な外力が直接、インク供給部
材１２５、ひいてはインクジェットユニット１０４側に
加わることを防止している。

【００３３】前記インクタンク１０５の一部を構成する
蓋部材１４１は、インクタンク１０５内に多孔質のイン
ク吸収体１４２を収納するためのものであり、このイン
ク吸収体１４２をインクタンク１０５内に収納した後、
蓋部材１４１を封止することによってインクタンク１０
５と一体化される。この場合、インクは蓋部材１４１の
封止後に上述したインク供給口１２４側からインク吸収
体１４２に含浸される。本実施例では、インクタンク１
０５の前端部にインクジェットユニット１０４を一体化
しているため、このインクジェットユニット１０４の後
方の空間を利用し、ここに大気連通口１４３を有する大
気圧室１４４がインクタンク１０５側から突出状態で形
成されている。大気圧室１４４内を大気圧に保持するた
めの大気連通口１４３は、本実施例ではインク供給口１
２４を形成した側の大気圧室１４４の壁に形成され、こ
の大気連通口１４３から外部へのインクの漏出を防ぐた
め、当該大気連通口１４３の内側には撥液材１４５が装
着されている。

【００３４】このインク供給口１２４と大気連通口１４
３とのほぼ中央に位置するインクタンク１０５内には、
大気連通口１４３側からインク供給口１２４側へのイン
クの流れを折り返すための仕切り壁１４６が設けられて
いる。これにより、大気連通口１４３からインク供給口
１２４に至るインクの流路において、インク供給口１２
４から最も遠い位置に、大気連通口１４３が配置された
状態となる。つまり、インク供給口１２４と大気連通口
１４３とが見かけ上、近接した位置にあっても、大気連
通口１４３側の空気が直線的にインク供給口１２４へ移
動することを防止し、大気連通口１４３側のインク吸収
体１４２からのインク供給が仕切り壁１４６に沿ってイ
ンク供給口１２４側へ順次行なわれ、インクタンク１０
５内に収容されたインクを無駄なく利用することができ
る。

【００３５】なお、上述したインク吸収体１４２は、仕
切り壁１４６によって仕切られたインクタンク１０５内
の形状に対応したもの、例えば直方体状のものを２ツ折
にするか、あるいは仕切り壁１４６の部分が差し込まれ
る切れ目を形成したものを使用することが好ましい。

【００３６】このように、インクタンク１０５内にイン
ク供給口１２４と大気連通口１４３との仕切り壁１４６
を設けることにより、インク吸収体１４２からインクジ
ェットヘッド１０２側へのインクの供給を安定化させる
ことができる。この場合、仕切り壁１４６を複数設けて
大気連通口１４３からインク供給口１２４に至る通路を
蛇行させることも有効である。

【００３７】インクタンク１０５の先端には、後述する
キャリッジ２０の押さえ板３３に形成された図示しない
係合穴に嵌合する係合突起１４７が突設されており、キ
ャリッジ２０からインクタンク１０５の浮き上がりを未
然に防止している。なお、図６および図７中の符号で１
４８は、上述した係合突起１４７と共にキャリッジ２０
に対するヘッド一体型インクカートリッジ１０１の抜け
外れ防止レバーであり、キャリッジ２０に設けられた図
示しないバーに対して係合するように設けられ、ヘッド
一体型インクカートリッジ１０１が後述の如く旋回装着
された位置で、このバーの下方に入り込むようになって
いる。

【００３８】ヘッド一体型インクカートリッジ１０１の
着脱状態における前記キャリッジ２０の平面形状を表す
図７に示すように、プラテンローラ１５と対向するキャ
リッジ２０の前端部には、インクタンク１０５の前面側
に位置する押さえ板３３が一体的に設けられており、こ
の押さえ板３３の上下には、ヘッド一体型インクカート
リッジ１０１の基板ベース１１３の位置決め用突起１１
９, １２０に押し当たる位置決め基準面３４が形成され
ている。このため、図示しない補強用のリブが押さえ板
３３のプラテンローラ１５側に複数形成されている。こ
れらリブは、キャリッジ２０にヘッド一体型インクカー
トリッジ１０１を装着した状態において、インクジェッ
トヘッド１０２の前端面よりも前方に突出した状態とな
っており、このインクジェットヘッド１０２を保護する
機能も有している。

【００３９】また、このキャリッジ２０の中央部には、
上下に延びる補強用のリブ３５を前後に配列した電気接
続用支持板３６が一体的に突設されており、この電気接
続用支持板３６から突出する本実施例の補強用のリブ３
５の突出高さは、図７から明らかなように、プラテンロ
ーラ１５側ほど高く設定され、キャリッジ２０に対する
ヘッド一体型インクカートリッジ１０１の着脱姿勢を図
７の状態に保持している。また、この電気接続用支持板
３６には、ヘッド一体型インクカートリッジ１０１の配
線基板１２７の接点パッド１２６に対応する接点パッド
３７を有するフレキシブルシート３８と、これを裏面側
から各接点パッド１２６に対応して押圧する弾性力を発
生するゴムパッド３９と、バックアッププレート４０と
が取り付けられており、このバックアッププレート４０
と配線基板１２７との間に介在すフレキシブルシート３
８の接点パッド３７がゴムパッド３９の弾性力により、
配線基板１２７の接点パッド１２６に対して押し当てら
れ、これらの間での電気的な接続を確実に行っている。

【００４０】さらに、このキャリッジ２０の後端部に突
設されたフック保持軸４１には、キャリッジ２０に対し
てヘッド一体型インクカートリッジ１０１を固定するた
めのカートリッジ固定用フック３１に形成した長穴４２
が摺動自在に嵌合されている。つまり、この長穴４２を
利用して図７に示す状態から図示しないカム機構を介し
てオペレータがカートリッジ固定用フック３１を操作す
ると、カートリッジ固定用フック３１がフック保持軸４
１を中心として左回りに回動した後、キャリッジ２０の
移動方向と平行に図７中、左側へ移動し、キャリッジ２
０に対するヘッド一体型インクカートリッジ１０１の位
置決め固定が行なわれる。つまり、カートリッジ固定用
フック３１の回動時にヘッド一体型インクカートリッジ
１０１は図７に示す状態からプラテンローラ１５側へ前
進しつつ、位置決め用突起１１９, １２０が押さえ板３
３の位置決め基準面３４に当接可能な位置へと移動す
る。そして、カートリッジ固定用フック３１の左方への
移動によって、このカートリッジ固定用フック３１の係
合面３２がヘッド一体型インクカートリッジ１０１の固
定用係止爪１２３に係合し、ヘッド一体型インクカート
リッジ１０１が位置決め用突起１１９, １２０と位置決
め基準面３４との接触点を中心に旋回し、最終的に接点
パッド１２６, ３７が電気的に接続し、キャリッジ２０
に対するヘッド一体型インクカートリッジ１０１の保持
が完了する。

【００４１】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、この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や記録装置
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および高精細化が達成できるか
らである。

【００４２】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号明細書や、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
行うことが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマン
ド型および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、液体の記録媒
体であるインクが保持されたシートや液路に対応して配
置される電気熱変換体に、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、結果的にこの駆動信号に一対一で対応したイン
ク内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長および収縮により、吐出用開口を介してインクを吐出
させ、少なくとも１つのインク滴を形成する。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号明細書や、同第４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものが適し
ている。この場合、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。

【００４３】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号明細書や、米国特許
第４４５９６００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良く行うことができるようにな
るからである。

【００４４】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。このよう
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良い。

【００４５】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を用いた場合にも本発明は有
効である。

【００４６】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
対する加圧あるいは吸引手段、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。

【００４７】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
良い。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
いずれでも良いが、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。

【００４８】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
くは液化するものを用いてもよく、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を用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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として使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギの
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、熱エネルギの付与
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。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６０−７
１２６０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。

【００４９】さらに加えて、本発明のインクジェット記
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良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明のインクカートリッジ及びこのイ
ンクカートリッジを用いたインクジェット記録装置によ
ると、大気連通口とインク供給口との間のインクタンク
内に仕切り壁を形成し、大気連通口とインク供給口との
間でインクを折り返す屈曲した通路空間を形成したの
で、大気連通口とインク供給口とを近接して配置して
も、この仕切り壁によって大気連通口とインク供給口と
が実質的に最も離れた状態となり、インク吸収体に保持
されたインクを余すことなく有効に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクカートリッジおよびこのイ
ンクカートリッジを使用したインクジェット記録装置を
シリアルタイプのプリンタに応用した一実施例における
インクタンクの内部構造を表す断面図である。

【図２】本実施例におけるプリンタの外観を表す斜視図
である。

【図３】本実施例におけるヘッド一体型インクカートリ
ッジの外観を表す斜視図である。

【図４】本実施例におけるヘッド一体型インクカートリ
ッジを分解した状態の斜視図である。

【図５】本実施例におけるインクジェットヘッドの概略
構造を破断状態で表す斜視図である。

【図６】本実施例における組み立て前のインクタンクの
部分の外観を表す斜視図である。

【図７】本実施例におけるキャリッジとヘッド一体型イ
ンクカートリッジとの位置決め機構および着脱機構を表
す平面図である。

【符号の説明】

１１ 筺体 １２ 螺旋溝 １３ 送りねじ軸 １４ 案内レール １５ プラテンローラ １６ 伝達歯車 １７ 従動歯車 １８ キャリッジ駆動モータ １９ 駆動歯車 ２０ キャリッジ ２１ 取り付け部 ２２ 光電スイッチ ２３ 検出ドッグ ２４ 紙押さえ ２５ 記録用紙 ２６ ヘッドキャップ ２７ キャップ支持部材 ２８ インク吸引装置 ２９ ブレード支持板 ３０ クリーニングブレード ３１ カートリッジ固定用フック ３２ 係合面 ３３ 押さえ板 ３４ 位置決め基準面 ３５ リブ ３６ 電気接続用支持板 ３７ 接点パッド ３８ フレキシブルシート ３９ ゴムパッド ４０ バックアッププレート ４１ フック保持軸 ４２ 長穴 １０１ ヘッド一体型インクカートリッジ １０２ インクジェットヘッド １０３ インク吐出口 １０４ インクジェットユニット １０５ インクタンク １０６ ヒータボード １０７ スリットボード １０８ オリフィス部 １０９ インク受け口 １１０ チャンバ室 １１１ インク通路 １１２ ヒータ １１３ 基板ベース １１４ 位置決め用突起 １１５ 位置決め嵌合孔 １１６, １１７ ベース固定ピン １１８ ピン固定穴 １１９, １２０ 位置決め用突起 １２１ インク供給管 １２２ 貫通穴 １２３ 固定用係止爪 １２４ インク供給口 １２５ インク供給部材 １２６ 接点パッド １２７ 配線基板 １２８ ばね受け孔 １２９ スリットボード保持ばね １３０ つば部 １３１ インク供給部材固定用穴 １３２ インク導管 １３３ ピン １３４ フィルタ １３５ シールリング １３６ 庇部 １３７ 熱逃がし穴 １３８ ヘッドカバー １３９ カバー受け部材 １４０ 隙間 １４１ 蓋部材 １４２ インク吸収体 １４３ 大気連通口 １４４ 大気圧室 １４５ 撥液材 １４６ 仕切り壁 １４７ 係合突起 １４８ 抜け外れ防止レバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを保持する多孔質のインク吸収体
   と、 このインク吸収体を収納するインクタンクと、 このインクタンクを構成する壁に形成されて当該インク
   タンク内を大気開放する大気連通口と、 前記インクタンクを構成する壁に形成されて当該インク
   タンク内の前記インクをインク吐出装置側に供給するた
   めのインク供給口とを有するインクカートリッジにおい
   て、 前記インクタンクを構成する壁の内側に前記大気連通口
   側から前記インク供給口側へのインクの流れを折り返す
   仕切り壁を設けたことを特徴とするインクカートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 被記録媒体と対向し、かつこの被記録媒
   体に向けてインクを吐出するインクジェットヘッドと、
   このインクジェットヘッドにインクを供給するインクカ
   ートリッジとを具え、 このインクカートリッジは、インクを保持する多孔質の
   インク吸収体と、このインク吸収体を収納するインクタ
   ンクと、このインクタンクを構成する壁に形成されて当
   該インクタンク内を大気開放する大気連通口と、前記イ
   ンクタンクを構成する壁に形成されて当該インクタンク
   内の前記インクを前記インクジェットヘッド側に供給す
   るためのインク供給口とを有するインクジェット記録装
   置において、 前記インクタンクを構成する壁の内側に前記大気連通口
   側から前記インク供給口側へのインクの流れを折り返す
   仕切り壁を設けたことを特徴とするインクジェット記録
   装置。