JPH0768776A - インクカートリッジおよびインクジェット記録ヘッドとそのインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物流時に洩れたり破損することがなく、高い
使用効率が保たれると共に安定した負圧をヘッドに供給
することのできるインクカートリッジおよびインクジェ
ット記録ヘッドとそのインクジェット記録装置を提供す
る。 【構成】 インク（８）をタンク（７）に充填し、封体
（３Ａ）によりインク供給部（３）を封止状態に保つイ
ンクカートリッジ（１）と、インク吐出部（１１）と一
体に構成され、多孔質部材（１３）が充填され、インク
導入部（４）および大気連通口（１４）を有し、前記イ
ンク吐出部にインクを導く負圧発生室（１２）を具えた
インクジェット記録ヘッド（２）とをインク供給部
（３）にインク導入部（４）を圧入することにより一体
に結合されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクカートリッジお
よびインクジェット記録ヘッドとそのインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘ
ッドに対し、それに見合うインクが順調に供給されると
共に、非記録時には記録ヘッドのインク吐出口からイン
クが洩れるようなことがないように工夫されたインク収
容部を設けることが望まれてきた。また、かかるインク
収容部（以下ではインクタンクという）をインクジェッ
ト記録ヘッドに着脱自在とした交換型の場合はその着脱
が容易であると共に、その際にインク洩れ等がなく、か
つ、記録ヘッドに確実にインクの供給が行われる必要が
ある。

【０００３】従来のこのような交換型インクタンクとし
ては、例えば、特開昭６３−６３２４２号公報（以下で
第１従来例という）に開示されているものが知られてい
る。本例は、インクタンク内に発泡材であるポリウレタ
ンフォームなどの多孔質部材が充填されていて、その毛
細管力により負圧を発生せしめると共にインクを保持さ
せ、インクが洩れることがないようにしたものである。

【０００４】また、特開平２−５２２号公報（以下で第
２従来例という）には、１次インク貯蔵部と２次インク
貯蔵部とインクジェット記録ヘッドとの間をそれぞれ多
孔質部材でつなぐようにしたインクジェットヘッドカー
トリッジの例が開示されている。このものは、貯蔵部自
体には多孔質部材を充填せず、その間のインク流路にの
み多孔質部材を配設することで、インクの収容効率の向
上を図ると共に、２次インク貯蔵部を設けることで、温
度上昇あるいは圧力低下にともなう１次インク貯蔵部の
空気膨張によって一次インク貯蔵部からインクが流出す
るのを抑制し、かつ、記録時における記録ヘッドの負圧
が一定に保たれるようにしたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
１従来例においては、インクタンク内のほぼ全体に多孔
質部材が装填されることからインクの充填量が制限され
るとともに多孔質部材中に使用されずに残るインク量が
多くなり、インクの使用効率が悪いという課題があり、
また、インクの残量検知が困難であって、更に、インク
消費期間中に負圧をほぼ一定にすることが難しい。

【０００６】また、前記第２従来例では、負圧発生手段
である、多孔質部材がインク流路中に配置されることか
ら、多孔質部材内に充分インクが含浸されており、その
毛細管力による負圧の発生が非記録時では不十分となる
ためにわずかな衝撃でインクジェット記録ヘッドのイン
ク吐出口からインクが漏れるという問題があった。ま
た、あらかじめインクジェット記録ヘッドがインクタン
クと一体に形成されているので、インクタンクをインク
記録ヘッドに交換自在とする交換型インクカートリッジ
には、適用できないという点があった。

【０００７】更にまた、交換型のインクカートリッジに
したとしても、そのインクタンクにポリウレタンフォー
ムなどの多孔質部材を装填したのでは、使い捨てとして
交換後はその多孔質部材も捨ててしまわれることになり
経済的とはいえない。

【０００８】また、従来の記録ヘッドとインクタンクと
の接続部にも問題があり、接続部にインクタンク側から
インクが導かれるような構成の場合は、接続部の封止手
段として、交換時インクが洩れることなく着脱が行え
て、しかも装着状態で良好なインク供給状態が得られる
ようにする必要がある。なお一般にかかる場合記録ヘッ
ド側ではその接続部からインク吐出口までのインク流路
を短かく保つようにしており、接続部を上述のように構
成するにはどうしても装着時に力がかかるような構造と
なるが、記録ヘッドの方はその位置が高精度に保たれな
ければならないことから、かかる全ての条件を満たすこ
とが難しいという問題がある。

【０００９】更にまた、インクタンク側の接続部にまで
多孔質部材が装填されている場合は、接続部を力がかか
らないように互いに余裕を持たせる構造としても洩れの
心配はないが、接続部において記録ヘッド側のインク供
給管を挿入すると、その先が多孔質部材を押圧すること
で、インクが外部に洩れてしまう。

【００１０】本発明の目的は、上述したような従来の諸
問題の解決を図り、単独の物流時にも洩れたり破損する
虞がなく信頼性が保たれ、簡単な構造でインクの有無検
知が可能であり、高いインクの使用効率が保たれると共
に常に安定した負圧をヘッドに供給することのできるイ
ンクカートリッジおよびこれに着脱自在なインクジェッ
ト記録ヘッドとこれらを装着して記録を行うインクジェ
ット記録装置とを提供することにある。

【００１１】

【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、インクを充填したインクタンクのイン
ク供給部を封体により封止状態に保つインクカートリッ
ジと、インク吐出口および該インク吐出口にインクを導
くインク路を有し、インク吐出機能を具えたインク吐出
部と一体に構成され、インクを吸収する多孔質部材、前
記インク供給部からインクを導入するインク導入部およ
び大気連通口を有する負圧発生室から前記インク吐出部
に前記インク路を介してインクの供給が可能なインクジ
ェット記録ヘッドとを前記インク供給部に前記インク導
入部を圧入することにより前記封体による封止状態を解
除して一体に結合し、前記インクタンク内のインク圧に
より前記負圧発生室を介してインクを前記インク吐出部
に供給するようにしたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、そのインクカートリッジとイ
ンクジェット記録ヘッドとを一体結合するにあたり、イ
ンクカートリッジのインク供給部にインクジェット記録
ヘッド側の負圧発生室に連通するインク導入部を圧入す
ることによって、インク供給部の封体による封止状態を
解除すると共に、インクカートリッジのインクタンク内
の液圧を利用してインクをインク導入部を介して負圧発
生室に、更に負圧発生室からインク吐出部に導くことが
できるもので、インクカートリッジのインクタンクに充
分なインクが収容できると共にインク吐出部のインク吐
出によって発生する負圧を利用して負圧発生室を介し、
適切にインクをインクタンクから導くことができ、しか
もインクカートリッジの交換にあたり、十分にインクを
使い切ることができる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１は本発明の特徴を最も良く表わす第１
実施例を示す。ここで、１および２は本発明にかかるイ
ンクカートリッジおよびインクジェット記録ヘッドであ
る。すなわち、インクカートリッジ１とインクジェット
記録ヘッド２とはその（Ａ）および（Ｂ）に示すように
互いに着脱自在に構成されている。３はインクカートリ
ッジ１側の雌型をなすインク供給部、４はインクジェッ
ト記録ヘッド２側から突設され、インク供給部３に挿着
可能な雄型のインク導入部、また、５はインクカートリ
ッジ１側に設けた係着部材、６はインクジェット記録ヘ
ッド２側に設けられ、その（Ｂ）に示すようにカートリ
ッジ１とヘッド２とを一体化した時に係着部材５に係合
する係止爪である。

【００１５】インクカートリッジ１はその内部が空洞の
インクタンク７に形成されていて、このインクタンク７
にインク８が充填されており、記録ヘッド２側に装着さ
れるまでの間、（Ａ）に示すようにインク供給部３は封
体３Ａによって閉塞されている。一方、インクジェット
記録ヘッド２はインク吐出口９およびインク路１０を有
し、インク吐出機能を具えたインク吐出部１１と、負圧
発生室１２とが壁２Ａを隔てて一体に形成されていて、
負圧発生室１２には多孔質材からなり、後述するように
して記録時に負圧を発生する負圧発生部材１３が充填さ
れている。１４は負圧発生室１２の頂部に設けられた大
気連通口、１５は負圧発生室１２のインク導入部４が設
けられている壁に沿わせて形成され、負圧発生室１２に
インク導入部４を介して導入されるインクを負圧発生部
材１３に吸収分散させるためのインク溝、１６は負圧発
生部材１３に圧接するインク路１０の開口部１０Ａに設
けたフィルタである。

【００１６】ついで、このように構成したインクジェッ
ト記録ヘッド２とインクカートリッジ１とを一体に結合
し、（Ｂ）に示すような使用状態とする場合のインク８
の動きについて説明する。いま、（Ａ）に示すようにイ
ンクカートリッジ１とインクジェット記録ヘッド２とが
個別に用意された状態で、双方を矢印方向に突き合わせ
るようにすると、ヘッド２側のインク導入部４がインク
カートリッジ１の雌型に形成されたインク供給部３に液
密に嵌合され、更にその封体３Ａを突き破って（Ｂ）に
示すように結合される。同時に、ヘッド２側の係止爪６
にカートリッジ１側の係着部材５が弾性的に係着され
る。

【００１７】そして、上述したようなインク導入部４の
インク供給部３への嵌合動作にともなって、インクタン
ク７中のインク８がインク導入部４を介して負圧発生室
１２に浸入する。なお、負圧発生室１２には多孔質の負
圧発生部材１３が装填されており、更に大気連通口１４
が設けられているので、その毛細管力により負圧発生部
材１３に浸透したインク８はやがて、フィルタ１６およ
びインク路１０を介してインク吐出部１１のインク吐出
口９に到達し、記録可能な状態となる。

【００１８】ついで、このような構成になるインクジェ
ットヘッドカートリッジを装備した状態でインクジェッ
ト記録装置により記録が行われると、インク吐出口９か
らインクの吐出が行われるたびに発生する負圧により負
圧発生室１２からインク路１０にインクが供給される。
かくして、負圧発生室１２とインクタンク７との間には
圧力差が生じるが、負圧発生室１２には大気連通口１４
が設けられているために大気連通口１４から侵入する空
気は負圧発生部材１３，インク溝１５，インク導入部４
およびインク供給部３を経てインクタンク７に導かれ、
上記の圧力差を解消するように作用する。ただし、記録
中は上述の動作が連続的に繰返されるもので、従い、イ
ンクタンク７内はその間ある程度の負圧に保たれてい
る。

【００１９】かくして、インクカートリッジ１において
は、そのインクタンク７内のインク８が完全に使用し切
られるまで、換言すると効率良く使用インクを保持する
ことができる。また、インクカートリッジ１の外殻およ
びインクジェット記録ヘッド２の負圧発生室１２の外殻
を透明ないし半透明な材料で形成することにより、その
内部に収容されるインクの有無を目視で判断することが
できる。なお、これまでの交換可能なインクジェットヘ
ッドカートリッジの場合、その交換回数はヘッド側に対
して１０〜５００回というのが通例であったが、本発明
では、その実施例で示すように、インクカートリッジ１
においてそのインクタンク７内のインク８を最後迄完全
に使い切ることができるので、その容量にもよるが、従
来に比して交換回数を減らすことが可能であり、それだ
け作業効率を高めることができる。

【００２０】図２は本発明の第２実施例を示す。本例
は、インクカートリッジ１側に設けるインク供給部３に
例えばゴムなどの弾性体による栓部材２３を圧入して封
止状態に保つと共に、インクジェット記録ヘッド２のイ
ンク導入部４を細径の差込み部４Ａと太細の押込み部４
Ｂとの２段に形成したものである。なお、その他の構成
および機能については第１実施例と変わらず、その説明
を省略する。

【００２１】このように構成したインクジェットヘッド
カートリッジにおいては、その一体結合にあたり、
（Ａ）に示す状態でまず、インクジェット記録ヘッド２
側のインク導入部４の差込み部４Ａを、インクカートリ
ッジ１側の栓部材２３の差込み孔２３Ａから更にその奥
の封止孔２３Ｂを押し拡げるようにして挿入する。かく
して、栓部材２３の外面２３Ｃにインク導入部４の段付
きとした押込み部４Ｂの前面を当接させた上、その前面
で栓部材２３自体を（Ｂ）に示すようにインクタンク７
内に押込み、栓部材２３およびインク供給部３とインク
導入部４との間を気液密に保つことができる。なお、本
例の場合は、インク導入部４の差込み部４Ａが栓部材２
３を貫通したところでインクタンク７から負圧発生室１
２へのインクの導入が開始され、更に押込み部４Ｂによ
る栓部材２３のタンク内への押込みによるピストン作用
でインク８を更に速やかに負圧発生室１２に導くことが
できる。

【００２２】図３は本発明の第３実施例を示す。本例は
インクカートリッジ１側のインク供給部３に設ける供給
孔３Ｂおよび供給孔３Ｂに嵌入するインク導入部４の外
周部を共に大きく形成すると共に、インク供給部３の外
側を封止している封体３Ａを双方の結合時にインク導入
部４の先端部に形成した環状の打抜き部２４によって打
ち抜くようにしたものである。かくして、結合状態では
（Ｂ）に示すようにして一体化され、上述したインク導
入部４の外周部がインク供給孔３Ｂに圧入されるピスト
ン作用でインクタンク７中のインク８が負圧発生室１２
側に導入される。なお、記録動作中の作用はこれまでに
述べてきた実施例と変わらない。

【００２３】図４は第３実施例の変形例であり、本例
は、インク導入部４の先端部に前例の打抜部２４を設け
る代りに斜めに切り落とされた形の剱先部４Ｃを形成
し、剱先部４Ｃにより（Ｂ）に示すようにして封体３Ａ
を内部に引外すようにしたものである。

【００２４】図５は本発明の第４実施例を示す。本例
は、インクカートリッジ１のインクタンク７内に予め弾
性体からなる中空の球体２５を（Ａ）に示すようにイン
ク圧によって圧縮した形で封入しておくようにしたもの
である。かくして、インクタンク７内に封入されている
インクに液圧を持たせておくことにより（Ｂ）に示すよ
うな一体結合時にその液圧を利用してインクジェット記
録ヘッド２側の負圧発生室１２へのインク導入を助成す
ることができ、また、記録中速やかにインクジェット記
録ヘッド２側へのインク補給を行わせることができる。

【００２５】図６および図７は第４実施例の変形例をそ
れぞれ示す。図６に示す例はインクタンク７内のインク
８に液圧を保つために、インクタンク７内を液面に応じ
て摺動するピストン部材２６を内装し、ピストン部材２
６の上部に圧縮気体２７を充填させて、その気体圧によ
りインク８をインクジェット記録ヘッド２側に導入させ
るようにしたものである。また、図７は圧縮気体の代り
にばね２８を内装し、ばね２８のばね力によりインク８
に液圧を発生させ、インクジェット記録ヘッド２側のイ
ンク導入を助成するようにしたものである。

【００２６】図８は、本発明の第５実施例を示す。本例
は、インクカートリッジ１にインク８を充填したあとイ
ンク８自体の加圧を図るようにしたものである。３０は
シリンダ状にインクタンク７から外方に向けて突設した
インク充填部、３１はインク充填部３０に圧入可能なピ
ストン状をなす栓部材である。なお、栓部材３１とイン
ク充填部３０とは互いに気液密に保たれるもので、双方
を雄ねじと雌ねじとの螺合状態に保ち、栓部材３１のね
じ込み動作によって充填されたインク８を加圧するよう
にしてもよい。

【００２７】このように構成したインクカートリッジ１
ではインク充填部３０からインクタンク７にインク８を
充填したあと、栓部材３１を矢印Ｐで示すようにインク
充填部３０に圧入することによってタンク２内のインク
８を加圧状態に保つ。よって、第１実施例のところで説
明したようにして、インクカートリッジ１とインクジェ
ット記録ヘッド２とを（Ｂ）の如く一体結合することに
よりインクタンク７から負圧発生室１２，負圧発生室１
２からインク路１０を介してインク吐出口９にインクを
導くことができる。

【００２８】なお、以上に述べてきた各実施例において
は、インクタンク７と負圧発生室１２との間でインク８
および空気の流通をしやすくするために負圧発生室１２
のインク導入部４側の壁に沿わせてインク溝１５を立上
がらせるようにしたが、溝とする代りに壁からすじ状突
部を立上がらせるようにしてその突部に沿って形成され
る空間を利用するようにしてもよい。

【００２９】また、上述の各実施例による交換型インク
カートリッジ１をカラーインクジェット記録装置に対応
するために各色（例えばブラック，イエロー，マゼン
タ，シアンの４色）のインクをそれぞれ個別の交換型イ
ンクカートリッジのインクタンクに収容して使用するこ
とができる。また、個別のインクカートリッジを一体化
させて交換型インクカートリッジとしてもよく、あるい
は、使用頻度の高いブラックインク用の交換型インクカ
ートリッジと他のカラーインク一体化交換カートリッジ
を分離した交換型インクカートリッジとしてもよい。こ
れらの組み合わせはインクジェット装置に合わせて自在
に設定すればよい。

【００３０】更にまた、上述の各交換型インクカートリ
ッジにおいて、インクジェット記録ヘッドにおける負圧
を制御するためには、負圧発生部材１３の材質の選定，
形状，寸法はもとより、インク溝１５の形状，寸法，イ
ンク供給部３およびインク導入部４の形状，寸法，負圧
発生室１２とインクタンク７との容積割合、インク導入
部４の交換型インクカートリッジ１への挿入量，形状，
寸法，フィルター１６の形状，寸法，目の荒さ及びイン
クの表面張力などを最適化することがより好ましい。

【００３１】また、本発明で使用する負圧発生部材１３
には、それ自身、液体（インク）の自重及びわずかな振
動に対してもインクを保持する能力を有するものであれ
ば従来公知の部材が使用できる。例えば、繊維を網状に
網込んだ綿状体や連通孔を有する多孔質体などが挙げら
れるが、インク保持力及び負圧発生などが調整容易なポ
リウレタンフォームなどのスポンジが好ましい。特に、
フォームラバーの場合には、フォームラバー製造時に所
望の多孔密度となるように調整できるので好ましい。
尚、フォームラバーを熱圧縮処理をして更に多孔密度を
調整した場合には、加熱による分解物が発生し、インク
物性を変化させ記録品位に悪影響を及ぼす場合があるの
で洗浄などの処理が必要となる。また、各種インクジェ
ット記録装置に対応した交換型インクカートリッジを製
造するためそれに応じた多孔密度のフォームが要求され
るが、熱圧縮を施していない特定のセル数（１インチ当
りの空孔の数）を持つフォーム材を所望の寸法にカット
し、負圧発生部材収容部に圧縮挿入し、多孔密度，毛管
力を調整することが好ましい。

【００３２】また、負圧発生室１２とインクタンク７と
の容積割合は、インクジェット記録装置の種類や使用さ
れる環境条件などを考慮して決定する必要がある。ま
た、使用する負圧発生部材１３との関連も重要となる。
インクの使用効率を向上するためには、インクタンクの
容積を増やすことが好ましく、その際には、負圧発生室
１２には負圧発生力の高い（スポンジでいえば圧縮率の
高い）負圧発生部材１３を使用することが有効となる。
したがって、インク収容部の容積割合を増加するに伴っ
て負圧発生部材の負圧発生力を増加させる必要がある。

【００３３】フィルター１６の形状や寸法，目の荒さ
は、インクジェット記録装置の種類によって任意に設定
できるが、インクカートリッジからのごみの混入を防止
し記録ヘッドのノズルを詰まらせないためにもインク吐
出口よりも小さい目の荒さにするのが好適である。

【００３４】また、これらの交換型インクカートリッジ
１に充填するインク８は、従来公知のものが使用でき
る。そのインクカートリッジへの充填量は、インクカー
トリッジ内容積を限度として任意であるが、交換型イン
クカートリッジ開封直後の負圧を維持するためにインク
タンク７への容積限度まで充填してもよいが、負圧発生
室１２へのインク充填量は負圧発生部材１３のインク保
持力を配慮して、その限界以下に設定されることが好ま
しい。尚、本発明でいうインク保持力とは、負圧発生部
材１３にインク８を含浸させた際の部材単独でインクを
保持できる能力をさすものである。

【００３５】図９は、上記実施例で示したインクジェッ
トヘッドカートリッジ（ＩＪＨＣ）を搭載可能なインク
ジェット記録装置ＩＪＲＡの一例を示すので、ここでは
複数のインクカートリッジ１（例えばカラー別のインク
を収容する４つのインクカートリッジ）が不図示のイン
クジェット記録ヘッドに結合されている。ここで、記録
シートＰはプラテン５０００によりシート送り可能に保
持される。

【００３６】図において駆動モータ５０１３の正逆回転
は駆動力伝達ギア５０１１，５００９を介してリードス
クリュー５００４に伝達され、これを回転させ、またキ
ャリッジＨＣはリードスクリュー５００４のら線溝５０
０５に係合するピン（不図示）を有する。これによっ
て、キャリッジＨＣは装置長手方向に往復移動される。
５００２は記録ヘッドユニット内の各記録ヘッドの前面
をキャップするキャップであり、不図示の吸引手段によ
りキャップ内開口を介して記録ヘッドの吸引回復を行う
ために用いられる。キャップ５００２はギア５００８等
を介して伝達される駆動力により移動各記録ヘッドの吐
出口面を覆うことができる。

【００３７】これらのキャッピング，クリーニング，吸
引回復は、キャリッジＨＣがホームポジションに移動し
たときにリードスクリュー５００４の作用によってそれ
らの対応位置で所望の処理が行えるように構成されてい
るが、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００３８】なおキャリッジＨＣに装着されたインクジ
ェット記録ヘッド（不図示）の接続パッド４５０２は、
キャリッジＨＣに設けられた接続板５０３０が所定軸廻
りに回動することにより、その接続パッド５０３１と接
続し、電気的接続がなされる。この接続はコネクタ等を
用いないため、インクジェット記録ヘッドには不要な力
が作用しない。

【００３９】本発明は、特にインクジェット記録装置の
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。

【００４０】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。

【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，流路，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有効であ
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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】また、本発明は電気を力に変換させてイン
クを吐出させるピエゾジェット方式等、記録媒体と非接
触に記録ヘッドを配設させ、インクを噴射させて記録す
る方式等のインクジェット方式において有効である。

【００４７】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。

【００４８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、インクを充填したインクタンクのインク供給部を封
体により封止状態に保つインクカートリッジと、インク
吐出口および該インク吐出口にインクを導くインク路を
有し、インク吐出機能を備えたインク吐出部と一体に構
成され、インクを吸収する多孔質部材、前記インク供給
部からインクを導入するインク導入部および大気連通口
を有する負圧発生室から前記インク吐出部に前記インク
路を介してインクの供給が可能なインクジェット記録ヘ
ッドとを前記インク供給部に前記インク導入部を圧入す
ることにより前記封体による封止状態を解除して一体に
結合し、前記インクタンク内のインク圧により前記負圧
発生室を介してインクを前記インク吐出部に供給するよ
うにしたので、インクカートリッジとインクジェット記
録ヘッド共に単独物流時に高い信頼性が保たれ、また、
インクカートリッジに高い使用効率でインクを収容する
ことができる。更にまた、記録時および非記録時にあっ
て一体結合された状態で適当の負圧を保って高速記録に
対処することができる上、インク洩れのない交換型のイ
ンクジェットヘッドカートリッジを構成することができ
る。また、インクジェット記録ヘッドを装置本体側に搭
載したまま、容易にインクカートリッジの着脱交換を正
確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるインクカートリッジ
およびインクジェット記録ヘッドの構成を結合前の状態
（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面図であ
る。

【図２】本発明の第２実施例によるインクカートリッジ
およびインクジェット記録ヘッドの構成を結合前の状態
（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面図であ
る。

【図３】本発明の第３実施例によるインクカートリッジ
およびインクジェット記録ヘッドの構成を結合前の状態
（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面図であ
る。

【図４】本発明第３実施例の変形例によるインクカート
リッジおよびインクジェット記録ヘッドの構成を結合前
の状態（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面図
である。

【図５】本発明の第４実施例によるインクカートリッジ
およびインクジェット記録ヘッドの構成を結合前の状態
（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面図であ
る。

【図６】本発明の第４実施例の変形例によるインクカー
トリッジおよびインクジェット記録ヘッドの構成を結合
前の状態（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面
図である。

【図７】本発明の第４実施例の他の変形例によるインク
カートリッジおよびインクジェット記録ヘッドの構成を
結合前の状態（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す
断面図である。

【図８】本発明の第５実施例によるインクカートリッジ
およびインクジェット記録ヘッドの構成を結合前の状態
（Ａ）と一体結合後の状態（Ｂ）とで示す断面図であ
る。

【図９】本発明にかかるインクジェット記録装置の構成
例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ インクカートリッジ ２ インクジェット記録ヘッド ３ インク供給部 ３Ａ 封体 ３Ｂ インク供給孔 ４ インク導入部 ４Ａ 差込み部 ４Ｂ 押込み部 ５ 係着部材 ６ 係止爪 ７ インクタンク ８ インク ９ インク吐出口 １０ インク路 １１ インク吐出部 １２ 負圧発生室 １３ 負圧発生部材 １４ 大気連通口 １５ インク溝 １６ フィルタ ２３ 栓部材 ２３Ａ 差込み孔 ２３Ｂ 封止孔 ２３Ｃ 外面 ２４ 打抜き部 ２５ 球体 ２６ ピストン部材 ２７ 圧縮気体 ２８ ばね ３０ インク充填部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 英一郎 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 池田 雅実 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを充填したインクタンクのインク
   供給部を封体により封止状態に保つインクカートリッジ
   と、 インク吐出口および該インク吐出口にインクを導くイン
   ク路を有し、インク吐出機能を具えたインク吐出部と一
   体に構成され、インクを吸収する多孔質部材、前記イン
   ク供給部からインクを導入するインク導入部および大気
   連通口を有する負圧発生室から前記インク吐出部に前記
   インク路を介してインクの供給が可能なインクジェット
   記録ヘッドとを前記インク供給部に前記インク導入部を
   圧入することにより前記封体による封止状態を解除して
   一体に結合し、前記インクタンク内のインク圧により前
   記負圧発生室を介してインクを前記インク吐出部に供給
   するようにしたことを特徴とするインクカートリッジお
   よびインクジェット記録ヘッド。
2. 【請求項２】 前記インク供給部の封体は弾性体により
   栓状に形成されると共に前記インク導入部の先端部で拡
   径可能な封止孔を有し、該封止孔を介して圧入される前
   記インク導入部により前記封体が前記インクタンク内に
   圧入されることを特徴とする請求項１に記載のインクカ
   ートリッジおよびインクジェット記録ヘッド。
3. 【請求項３】 前記インク導入部の先端部は前記封止孔
   の拡径にそなえて細径に形成され、かつ、その端面がテ
   ーパ状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の
   インクカートリッジおよびインクジェット記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記インク導入部は、端面がテーパ状に
   形成された細径部と、前記封体を前記インクタンク内に
   圧入可能な大径部とからなることを特徴とする請求項２
   または３に記載のインクカートリッジおよびインクジェ
   ット記録ヘッド。
5. 【請求項５】 前記インクタンク内のインク圧は該イン
   クタンク内に配設される液圧発生手段により発生される
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記
   載のインクカートリッジおよびインクジェット記録ヘッ
   ド。
6. 【請求項６】 インクを充填したインクタンクのインク
   供給部を封体により封止状態に保つインクカートリッジ
   と、 インク吐出口および該インク吐出口にインクを導くイン
   ク路を有し、インク吐出機能を具えたインク吐出部と一
   体に構成され、インクを吸収する多孔質部材、前記イン
   ク供給部からインクを導入するインク導入部および大気
   連通口を有する負圧発生室から前記インク吐出部に前記
   インク路を介してインクの供給が可能なインクジェット
   記録ヘッドとを前記インク供給部に前記インク導入部を
   圧入することにより前記封体による封止状態を解除して
   一体に結合し、前記インクタンク内のインク圧により前
   記負圧発生室を介してインクを前記インク吐出部に供給
   するようにしたインクカートリッジおよびインクジェッ
   ト記録ヘッドを具備し、当該インクジェット記録ヘッド
   の前記インク吐出口から被記録材に向けてインクを吐出
   し、記録を行うことを特徴とするインクジェット記録装
   置。
7. 【請求項７】 前記インクカートリッジおよびインクジ
   ェット記録ヘッドは複数組であることを特徴とする請求
   項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 前記インクジェット記録ヘッドはそのイ
   ンク吐出部に前記インクを吐出させるためのエネルギー
   発生素子として、インク中に膜沸騰を生じさせる熱エネ
   ルギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とす
   る請求項６または７に記載のインクジェット記録装置。