JP3145861B2 - インクカートリッジおよび該インクカートリッジを有するインクジェットユニット、該インクジェットユニットを有するインクジェット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットヘッド
に供給されるインクを貯留するインク容器、および該イ
ンク容器を備えたインクジェットユニットおよびインク
ジェット装置に関し、インクジェット技術を使用する複
写機、ファクシミリ等の記録機器、通信機器そして布等
に画像等をプリントする捺染機器等に使用可能なもので
ある。

【０００２】

【背景技術】プリンタ、ファックス、複写装置等、各種
機器において、紙、布等の被記録媒体に記録を行う手段
としてインクジェット記録装置が広く利用されつつあ
る。

【０００３】インクジェット記録装置は、被記録媒体に
対向した記録ヘッドから当該被記録媒体へインクを吐出
する構成となっており、インクジェット記録装置として
独立した機器ケース内に納めて単体構成としてある例、
そして記録情報を作成し入力する各種電子機器、例えば
ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等の機器ケ
ース内に内蔵させ電子機器と一体構成した例とがある。

【０００４】これらのインクジェット記録装置に使用さ
れているインク収容部の構成に対しては、一般に記録時
に記録ヘッドから吐出されるインク量に見合ったインク
を良好に供給することができるとともに、非記録時にお
いては、吐出口からのインク漏れなどの不都合がないこ
とが要求される。通常、インク収容部の構成はカートリ
ッジ型式を採用し、交換可能とされている。

【０００５】また、インクジェット用のインク収容部
は、記録装置の小型化を実現するためにインクジェット
ヘッドと一体化される場合もある。この場合、インク収
容部内のインクがインクジェットヘッドから吐出できな
くなると、ヘッドと共に廃棄される。しかしながら、イ
ンク収容部にはインクが残っており、このインク収容部
内に残存するインクの量は、改良を加えても、前述のイ
ンク漏れ防止のためにインク収容部内のほぼ全体に収納
されている負圧発生体であるスポンジのインク保持能力
に支配され、比較的多いものとなってしまっていた。さ
らに、記録ヘッド自体の性能が低下しないうちに、記録
ヘッドがインク収容部と共に交換されることになり、製
品のコストアップおよびコストパフォーマンスに対して
重大な影響を与えていた。

【０００６】前述のコストアップ等に対する対策とし
て、記録ヘッドとインクカートリッジとを着脱可能に一
体化する形態を採用し、インクカートリッジのみの交換
を可能とした構成が挙げられる。この場合には、記録ヘ
ッドとの間でインクカートリッジの脱着をスムーズに行
え、その脱着の際のインク漏れなどがなく、装着時には
確実に記録ヘッドにインクを供給することが加重に要求
される。

【０００７】従来のインクジェット記録装置に使用され
る記録ヘッドと一体のインク収容部の形態としては、特
開昭６３−８７２４２号公報に開示されている。これ
は、インク収容部内に発泡材が配設された複数のインク
射出オリフィスを備えたインクジェットユニットであ
る。このインク収容部においては、発泡材であるポリウ
レタンフォームのような多孔質媒体にインクを貯蔵する
ために多孔質媒体の毛細管力による負圧の発生と、イン
クの保持、すなわちインク収容部からのインク漏れ防止
を達成している。

【０００８】しかしながら、インク収容部内のほぼ全体
に多孔質媒体を必要とす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媒体中に使用されずに残るイン
ク量が多く、インクの使用効率が悪いという問題があっ
た。また、多孔質媒体中にインクを充填しているため、
インクの残量検知が困難であり、さらに、インク消費期
間中にインク収容部内の負圧をほぼ一定に保つことが困
難であるという課題があった。

【０００９】かかる課題を解決すべく改良を加えた技術
が特開平２−５２２号公報に開示されている。この公報
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多孔質部材でつないだインク
ジェット記録カートリッジが開示されている。このよう
なカートリッジにおいては、多孔質部材をインク貯蔵部
は内蔵せずにインク流路中にのみ配置したことによりイ
ンクの使用効率の向上を可能にしている。また、２次イ
ンク貯蔵部を設けることにより、温度上昇による圧力低
下に伴う１次インク貯蔵部の空気膨張に起因した１次イ
ンク貯蔵部からの流出インクを溜めることができるの
で、記録時の記録ヘッドへの負圧を実質上一定に維持で
きる。

【００１０】しかしながら、負圧発生部材がインク流路
中に配置されることから負圧発生部材としての多孔質媒
体はインクを充分含浸しており、非記録時において多孔
質媒体の毛細管力による負圧の発生が不十分となり、わ
ずかな衝撃によりインクジェット記録ヘッドのオリフィ
スからインクが漏れるという問題があった。また、上記
インクジェット記録ヘッドは予めインク収容部と一体に
形成されているものであるので、前述したようなインク
カートリッジをインクジェット記録ヘッドに装着する交
換型インクカートリッジの場合には、適用できないとい
う課題があった。

【００１１】また、インクジェットヘッドとインクカー
トリッジとを着脱可能としてインクジェットユニットを
構成して、記録装置に設けられたキャリッジ等に設ける
場合には、インクカートリッジのみの交換時のインク漏
れが問題となる。この場合のインク漏れは、記録ヘッド
から離間した位置にインクカートリッジを設ける場合と
異なり、記録装置内を汚染し、記録ヘッドと本体との電
気的接点部における接続不良や、被記録媒体の汚損等を
招くおそれがある。この問題は、近年、装置の小型化の
ために、キャリッジ上に記録ヘッドとインクカートリッ
ジを配する構成を採用しているため、重大な技術課題と
なっている。

【００１２】そしてまた、記録ヘッドとインクカートリ
ッジとを通過させるために、記録ヘッドにインク供給管
を設ける構成では、インクジェット記録装置の記録速度
を速くする等のため、短時間に多くのインクを供給する
必要があり、インク供給管は太いものが要望される。そ
のためインクカートリッジを交換しインク供給管を挿入
しインクを保持する吸収体に圧接したとき、吸収体はイ
ンク供給管の先端部で押圧・圧縮され、吸収していたイ
ンクがしみ出し、インクカートリッジの外部に漏れ記録
装置あるいは被記録媒体を汚すことがあった。

【００１３】さらに、前述したように、インクカートリ
ッジ脱着が容易であることも要求されているので、これ
らをすべて満足させるのは困難であった。

【００１４】そして、前述した記録ヘッドは、吐出性能
を常に高く保つために、その設置位置が厳密に設定され
ているので、外力振動等によりその位置がずれるのを防
止しなければならない。この観点から、インクカートリ
ッジの脱着時に、不用意にインクカートリッジによって
記録ヘッドを押してしまうことがないようにする必要性
があった。この対策としては、ある特定の方向にしか、
記録ヘッドとインクカートリッジの脱着時にインクカー
トリッジが負荷を与えない構成を採用するなどが挙げら
れるが、この場合、各種の方向規制部材を設けねばなら
ず、装置の複数化や大型化を招くことになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、記録ヘッド
とインク容器の着脱が容易である交換型インクジェット
ユニットを提供することを目的とし、さらにその着脱時
に、記録ヘッドに対してインク容器がかける負荷を小さ
いものとすることを目的としている。

【００１６】また、さらに本発明はインクジェット記録
装置に前記インクジェットユニットを搭載した状態で長
期間性能を維持できるインクジェットユニットを提供す
ることを目的としている。

【００１７】また、インク容器からのインク漏れを、使
用形態にかかわらず防止できる構成を提供することも目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、インクジェットヘッドに設けられたイン
ク供給部材としてのジョイント部と連結するための開口
部を有し、かつ負圧発生部材を収容した収容部を有する
交換型インクカートリッジにおいて、前記開口部はその
内壁が前記インクジェット記録ヘッドのジョイント部の
外壁との間に十分な間隙を有する構成を提案する。

【００１９】上記構成を用いることにより、インクカー
トリッジの開口部がインクジェットヘッドのジョイント
部に接触しないジョイントフリーとしたので、インクカ
ートリッジ内の負圧発生部材を押し込む力を除く外力が
インクジェットヘッドに加わることはなく、常に良好な
印字を提供できるインクカートリッジやインクジェット
ユニット、インクジェット装置を提供できる。

【００２０】そして、インクジェットヘッドとインクカ
ートリッジとを結合させる場合に、前記ジョイント部と
開口部との間に形成された間隙を覆う圧接部材をインク
ジェットヘッドとインクカートリッジのどちらかに設け
る構成も提案するものである。

【００２１】

【作用】本発明によれば、インクカートリッジの開口部
がインクジェットヘッドのジョイント部に接触しないジ
ョイントフリーとしたので、インクカートリッジ内の負
圧発生部材を押し込む力を除く外力がインクジェットヘ
ッドにかかることはなく、常に良好な印字を保証するこ
とができる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２３】図１は、本発明の一実施例で用いられるイ
ンクジェットヘッド（以下、記録ヘッドとも言う）の要
部を示す概略断面図である。

【００２４】図１に示されるように、記録ヘッドは、熱
エネルギー発生素子を設けた基板１００（以下ヒーター
ボードと称す）と、該基板１００と接合されて記録液体
（以下インクと称す）を収容する液室７およびインク路
８を構成する凹凸部を有した基板１３００とからなる。
この基板（以下、溝付天板ともいう）１３００は、イン
ク路８に連通したインクを吐出するためのインク吐出口
（以下、オリフィスともいう）９が設けられたオリフィ
スプレート４００を一体的に具えている。

【００２５】ヒーターボード１００は支持基板（以下、
支持体ともいう）３００に接着剤により接着固定され、
溝付天板１３００は、図１に示すようにヒーターボード
１００上に配置されている熱エネルギー発生素子１が、
この接合によって構成されるインク路８内に含まれるよ
うヒーターボード１００に仮接着され、溝付天板が具え
るオリフィスプレート４００は、支持基板３００の前端
面に前ダレのように配置される。

【００２６】そしてさらに、押さえバネ５００によって
ヒーターボード１００と溝付天板１３００は圧着固定さ
れる。なお、押さえバネ５００は基板３００と係合し、
ヒーターボード１００と溝付天板１３００を挾持する構
成となっている。

【００２７】インクは、インク供給路部材６００から、
溝付天板１３００の上部に設けられたインク供給口１５
００を通り供給される。インク供給路部材６００は突起
棒を有し、支持基板３００上に設けられた貫通穴にこの
突起棒が挿入されて、熱かしめされることにより、支持
基板３００に固定される。

【００２８】図２および図３は、それぞれ本発明の一実
施例を示し、図１の構造を有する複数の記録ヘッド２０
００を装着する記録ヘッドユニットの分解斜視図であ
り、図２においては、上記ユニットのハウジング部材の
図示が省略されている。

【００２９】本例の記録ヘッドユニットは、それぞれ異
なる色のインクを吐出可能な４個の記録ヘッドを装着
し、かつこれら記録ヘッド相互の位置関係を正確に定め
ることができるものである。なお、上記４個の記録ヘッ
ドが同一色のインクを吐出してもよく、この場合、高速
記録あるいはインク滴の数に応じた階調表現が可能とな
り、また、同一色で濃度の異なるインクをそれぞれ吐出
するようにしても階調記録が可能となる。

【００３０】図２において、参照符号４０００はインク
ジェットヘッドを複数有するインクジェットヘッドユニ
ット枠を示す。ユニット枠４０００は、コの字状の外壁
板４００１と、各記録ヘッドを収納するためのヘッド保
持部４００３を限界する３枚の内壁板４００２を具え
る。図１で説明した記録ヘッド２０００は、そのインク
吐出口を図中下方に向けた状態でそれぞれのヘッド保持
部４００３に収納される。ユニット枠４０００における
各記録ヘッドの位置決めは、各ヘッド保持部に設けられ
る３方向の基準面に各記録ヘッドに設けられる基準面を
突き当て、その後接着剤等によって固定される。この場
合において、各記録ヘッド２０００においてその基準面
とオリフィスとの位置関係は高精度に設定される必要が
ある。

【００３１】なお、各記録ヘッド２０００の位置決めに
ついては、上述の基準面を用いる方法ではなく、ＴＶカ
メラ等による画像上で位置決めし、その後接着によって
固定するようにしてもよい。

【００３２】このように、本例によれば４個の記録ヘッ
ドをユニット枠に接着固定してインクジェットヘッドユ
ニットを構成し、記録ヘッドの交換はユニット毎に行う
ようにするので、交換の際の装着動作によって４個の記
録ヘッド相互の位置関係がずれることがない。また、ユ
ニット枠に個々の記録ヘッドを収納し固定するようにし
た本例の構成によれば、当初から一体の記録ヘッドで異
なる色のインクを吐出するようにした記録ヘッドの構成
と比較して設計上の自由度がある。

【００３３】なお、図２において参照符号４００５はイ
ンクを吸収可能な多孔質部材であり、隣接する各記録ヘ
ッド２０００のオリフィス配設面の間に配設される。こ
れにより、ブレードによってオリフィス配設面をワイピ
ングしたときにブレードに付着するインクを吸収し、隣
接オリフィス配設面に異なる色インクが再付着すること
を防止できる。

【００３４】図３において、上ハウジング４５０６およ
び側面ハウジング４００６はそれぞれユニット枠４００
０に固定される。上ハウジングの固定においては、これ
に設けられた１対のピン４５０４（一方は不図示）がユ
ニット枠４０００の外壁板４００１の上端面に設けられ
た孔４０１１に挿入されることによって固定時の上ハウ
ジング４５０６の位置決めがなされ、また、上ハウジン
グの両端に形成された掛止板４５０５上の突起（不図
示）が、外壁板に形成された凹部４０１０に掛止板４５
０５の弾性付勢力を伴なって掛止されることにより固定
される。側面ハウジング４００６のユニット枠への固定
は、ハウジング４００６の一対の掛止板４００８とユニ
ット枠４０００の凹部４００７とを用いて、上ハウジン
グ４５０６と同様になされる。

【００３５】上ハウジング４５０６の外表面に相当する
部分には記録ヘッド２０００側の電気接点としてのパッ
ド４５０２が複数設けられ、このパッド４５０２のそれ
ぞれは上ハウジング４５０６の裏面側に延在する端子４
５０１と接続している。それぞれの端子４５０１は、ハ
ウジング４５０６がユニット枠に固定されたとき、記録
ヘッドの基板上のそれぞれ対応する接続パッドと接触す
る。

【００３６】側面ハウジング４００６には、記録ヘッド
２０００に設けられたインク供給部材としてのインク供
給管２２００（以下、ジョイント部とも言う）を挿通さ
せるための孔４００９が形成されている。組み立てた状
態ではこの孔４００９からインク供給管２２００が突出
した構成となり、この供給管がインクカートリッジ側に
挿入され、記録ヘッド側へインクを導くことになる。

【００３７】図４は、図２および図３に示したインクジ
ェットヘッドユニットＩＪＵと各インクカートリッジと
の接続を示す斜視図である。また、図５は、インクジェ
ットヘッドユニットとインクカートリッジが接続されて
インクジェットユニットを構成した状態を示す断面図で
ある。

【００３８】図４に示されるように、各インク色に対応
したインクタンク（インクカートリッジ）６０００は、
その開口部（不図示）に、それぞれ対応する記録ヘッド
のインク供給管２２００を個々に挿入することによって
記録ヘッドと接続する。また、インクタンク６０００を
記録ヘッドから取外す場合についても、各インク色のイ
ンクタンク毎に個々に取外すことができる。同図におい
て、２２０１は複数のインクジェット記録ヘッドを固定
するためのヘッド固定壁である。

【００３９】以上の構成により、インクタンク６０００
のインクが無くなった時点で新しいインクタンクとの交
換が可能となる。このように、使い切ったインクタンク
毎に交換ができるため、カラーのインクジェット記録装
置では無駄なインクを少なくでき特に有効である。

【００４０】図５において、インクジェットヘッドユニ
ットＩＪＵに設けられた供給管２２００は、その先端に
設けられたフィルタ７００をインクタンク６０００内の
吸収体６００３に圧接するように挿入される。インク収
容部であるインク室６００６にはインク６００９が満た
されており、このインク室６００６と隔壁６００５によ
って隔てられる負圧発生室である前室６００４に配され
た負圧発生部材としての吸収体６００３の一部にもイン
クが満たされている。吸収体６００３はその毛管力によ
ってインクを保持することができ、これにより、開口部
６００２からインクが漏れることを防止している。イン
ク室６００６のインク６００９はスリット６００８を通
過し前室６００４へ供給されるが、この供給は、インク
ジェットヘッドユニットＩＪＵ側へのインク供給に伴な
って消費されたインク量に対応する空気が大気連通口６
０１３を介してインクタンク内に侵入しインクと置換さ
れることによって可能となる。

【００４１】図１〜図５を参照しながら本実施例の特徴
部分をさらに詳細に説明する。交換型インクカートリッ
ジとしてのインクタンク６０００は、実形態上は装置内
に固定されているインクジェットヘッドユニットＩＪＵ
に対して図５において左から右へインクカートリッジ６
０００をスライドして開口部６００２にインクジェット
ヘッドユニットＩＪＵのジョイント部としてのインク供
給管２２００を所定の深さ位置まで結合する。ここで、
上述したように交換型インクカートリッジ６０００の開
口部６００２の内壁６００２ａとインクジェットヘッド
ユニットＩＪＵのインク供給管２２００の外壁２２００
ａとの間には十分な間隙が設定されている点が重要であ
る。本発明でいう『十分な間隙』とは固定されているイ
ンクジェットヘッドユニットＩＪＵの部品公差および、
インクジェットヘッドユニットＩＪＵとインクカートリ
ッジ６０００との間に存在する装置部品公差以上の寸法
が望ましい。このような部品公差以上の寸法を交換型イ
ンクカートリッジの開口部６００２に設定することによ
り、確実にインクジェットヘッドユニットＩＪＵのジョ
イント部外壁がインクカートリッジの開口部６００２に
接触しないようにすることができる。

【００４２】また、記録ヘッドとインクカートリッジ脱
着時のインク漏れとインク蒸発の観点から、『十分な間
隙』は以下のように定義される。

【００４３】図６に示したように、インク供給管の径を
φＤとし、インク供給管の外表面２２００ａと、インク
カートリッジ開口部内壁６００２ａとの任意の断面にお
ける間隙は、断面上方をｈ、断面下方をｈ′とする。な
お、図６において、図５と同一の番号を付与したものは
同一の部材を示す。

【００４４】まずインク供給管２２００をインクカート
リッジ６０００の開口部６００２に挿入する場合、間隙
がないとインク供給管の挿入動作に伴って空気が押し込
まれることになり、インク供給管先端近傍に空気が多い
領域が形成されインク供給が不良になる可能性がある。

【００４５】また、間隙が微小であると、開口部内壁近
傍にインクが存在した場合に開口部内壁とインク供給管
外壁との間でインクがメニスカスを形成し、インク供給
管によって押し込まれた空気が外部へ出ようとする時
に、メニスカスを形成したインクをインクカートリッジ
外部へ押し出してしまう可能性がある。

【００４６】これの対策として、通常一般に用いられて
いるインクは、間隙が０．３ｍｍ以下であるとメニスカ
スを形成しやすくなるので、間隙はｈ＋ｈ′≧０．３ｍ
ｍであることが望ましい。より好ましくは、ｈ＋ｈ′≧
０．６ｍｍであり、より確実にメニスカス形成を妨げる
ことができる。すなわち、インクカートリッジの開口部
の径が、インク供給管の外径よりも０．３ｍｍ以上、よ
り好ましくは０．６ｍｍ以上大きいと、インク漏れが防
止できることになる。

【００４７】また、間隙が大きい場合には、負圧発生部
材からのインク蒸発が問題となる。インクの蒸発は、イ
ンク供給管の先端部外周近傍から生じ、徐々にインク供
給管の内部のインク供給路（不図示）と負圧発生部材と
の間に形成されているインク流路が細くなってくる。こ
の場合に、回復処理等を行うと記録ヘッド内に気泡等を
引き込み、吐出不良を生じる可能性がある。

【００４８】これを防止するための指標として、（ｈ＋
ｈ′）／Ｄ≦０．６、より好ましくは（ｈ＋ｈ′）／Ｄ
≦０．３の関係にあれば、インク蒸発はインク流路形成
に影響しない程度に抑えられる。

【００４９】本発明の交換型インクカートリッジの動作
を図５を用いて説明する。インクジェットヘッドユニッ
トＩＪＵにインクを供給するインク供給管２２００が挿
入され、負圧発生部材に圧接してインクジェット記録装
置が稼動可能な状態である。なお、インク供給管２２０
０の端部にはインクカートリッジ６０００内のごみを排
除するためのフィルタ７００が設置されている。

【００５０】本発明が用いられるインクカートリッジと
しては、図７に示したようにインクカートリッジの内部
のほぼ全体にわたって多孔質部材６００３を収容する形
態のものであってもよい。ただし、後述するようにイン
クカートリッジの使用効率を考慮すると、図５に示した
インクカートリッジの方が好ましい。

【００５１】以下、図５に示されたインクカートリッジ
について説明する。インクジェット記録装置が稼動する
とインクジェットヘッドユニットＩＪＵのオリフィス９
からインクが吐出され交換型インクカートリッジにイン
ク吸引力が発生する。インク６００９はその吸引力によ
りインク収容部６００６からリブ端部とインクカートリ
ッジ底部６０１１との隙間部６００８を通り、前室とし
ての負圧発生部材収容部６００４および負圧発生部材６
００３を通ってインク供給管２２００内に引き込まれイ
ンクジェットヘッド側に供給される。これにより隙間部
６００８以外は密閉しているインク収容部６００６の内
部の圧力が低下し、インク収容部６００６と負圧発生部
材収容部６００４との間に圧力差が生じる。記録が継続
するとその圧力差は上昇を続けるが、負圧発生部材６０
０３はインク供給部材２２００と開口部６００２との間
に設けられた隙間または大気連通口６０１３により大気
に開放されているため、空気は負圧発生部材６００３を
通ってリブ端部とインクカートリッジ底部６０１１との
隙間部６００８からインク収容部６００６に入る。この
時点でインク収容部６００６と負圧発生部材収容部６０
０４との間の圧力差が解消される。インクジェット記録
中はこの動作が繰り返されるので、ある一定の負圧がイ
ンクカートリッジ内が維持されることになる。また、イ
ンク収容部内のインクは、インク収容部内の壁面に付着
するインク以外はほぼ全て使用できるためインク使用効
率が向上する。

【００５２】非記録時においては、負圧発生部材自身の
毛細管力（あるいはインク−負圧発生部材界面でのメニ
スカス力）などが発現され、インクジェット記録ヘッド
からインクが漏れることを抑制する。

【００５３】また、ジョイントするインクジェットヘッ
ドの特性に応じて、負圧発生部材の選択および負圧発生
部材収容部とインク収容部の割合の設定を行うことによ
り、常に最適な印字が可能となる。従って、前述したイ
ンクカートリッジ内部全体に多孔質体を配した場合より
もインク収容量が向上するだけでなく、外部へインクを
供給するための開口部からのインク漏れも効果的に防止
できるので、本発明に最適である。

【００５４】なお、本発明の交換型インクカートリッジ
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任意である。

【００５５】本発明の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６００３の選定、形状、寸法は
もとより、リブ端部の形状、寸法、リブ端部とインクカ
ートリッジ底部６０１１との隙間６００８の形状、寸
法、負圧発生部材収容部６００４とインク収容部６００
６の容積割合、インク供給管２２００の交換型インクカ
ートリッジへの挿入量、形状、寸法、フィルタ７００の
形状、寸法、目の荒さおよびインクの表面張力などを最
適化することが重要となる。

【００５６】本実施例において用いられる負圧発生部材
としては、それ自身、液体（インク）の自重およびわず
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をも使用できる。例えば、繊維
を網状に編み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。インク保持力および負圧発生などが調
整容易なポリウレタンフォーム，メラミンフォームなど
のスポンジが好ましい。特にフォームの場合には、フォ
ーム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。なお、フォームを熱圧縮処理をしてさらに
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。

【００５７】上述したように、インク供給管２２００と
開口部６００２との間隙が十分であれば、本構成に限定
されるものではなく、両者の構造、形状はいかなるもの
であってもよい。

【００５８】負圧発生部材がスポンジのような多孔質部
材の場合には図５のようにインク供給管２２００の挿入
に対して多孔質部材のインクカートリッジ底部からの逃
げを抑制し、かつ、フィルタ部と負圧発生部材との圧接
面を維持、確保するためにインク供給管２２００の端部
はインク供給管の挿入方向に対して任意の角度（テーパ
ー）を有することが好ましい。

【００５９】また、インク供給管２２００の交換型イン
クカートリッジ６０００への挿入量は、そのインク供給
管の形状、負圧発生部材６００３，インクカートリッジ
６０００の形状などを考慮して挿入時にインク洩れなど
を起こさず、記録時には途中でインク切れなどを起こさ
ないように決定しなければならない。なお、大気との連
通口を前室６００４側に設ける必要がある。これは後述
するインクジェット記録装置内での環境変化に対する信
頼性向上に好適な手段となる。この大気連通口の形状、
寸法は特に限定されないが、空気の取り込みが可能であ
ればインクの蒸発を考慮してできるだけ小さくする方が
好ましい。

【００６０】また、図５に示したリブ端部とインクカー
トリッジ底部６０１１との隙間６００８の形状、寸法に
ついては任意であるが、あまりにも狭いとインクとのメ
ニスカス力が強くなり、開口部６００２からのインク洩
れは抑制できるが、前室６００４へのインク供給に力を
要し、使用時にインク切れを発生する可能性がある。ま
た、あまりにも広いと逆の現象が発生する可能性がある
ため上記を考慮して決定する必要がある。なお、この隙
間６００８もまた、開口部６００２の位置を考慮して決
定する必要がある。

【００６１】交換インクカートリッジの形状、寸法にも
よるが、好ましくは０．１から２０ｍｍ程度であり、よ
り好ましくは０．５から５ｍｍ程度である。また、リブ
端部の形状は、上述の開口部６００２との位置を考慮し
ていればいかなる形状をしていてもよい。

【００６２】さらに、リブ端部と負圧発生部材との境界
部も上記同様重要となる。例えばリブ端部により負圧発
生部材が圧縮されていない場合には、部材の密度が低い
ためインクの流通および空気の流通が比較的速やかとな
り、高速記録やカラー記録の場合に好ましい。一方、例
えばリブ端部により負圧発生部材が圧縮されている場合
には、部材の密度が高くなるためインクの流通および空
気の流通に抵抗を生じるもののわずかな環境変動に対し
てはインク洩れなどの障害を抑制できる。よって、これ
らの選択は、インクジェット記録装置の種類や使用する
環境条件を考慮して設計する必要がある。

【００６３】負圧発生部材収容部６００４とインク収容
部６００６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との関連も重要とな
る。

【００６４】フィルタ７００の形状、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オリフィ
スの径よりも小さい目の荒さにすることが好ましい。

【００６５】本発明の交換型インクカートリッジに充填
するインクは、従来公知のものが使用できるが、インク
洩れなどを引き起こさせないために表面張力が２５℃に
おいて３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上、より好ましくは４５ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ以上、粘度が２５℃において１〜２０ｃｐ
ｓ、より好ましくは１〜１５ｃｐｓの物性を持つインク
から選択することが好ましい。また、インクの交換型イ
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収容部への
容積限度まで充填してもよいが、負圧発生部材部へのイ
ンク充填量は負圧発生部材のインク保持力の限界以下で
設定することが好ましい。なお、本発明でいうインク保
持力とは、負圧発生部材にインク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指すものである。

【００６６】密閉系のインク収容部を持つインクカート
リッジにおいては、インクジェット記録装置内に装填さ
れた状態での外部環境変化（温度上昇、あるいは気圧低
下）に対しては、インク収容部の空気膨張やインクの膨
張によりインク室に残存しているインクをインクカート
リッジ外へ押し出し、インク洩れ発生の可能性がある。
従って、本発明の交換型インクカートリッジにおいて
は、最悪想定される環状状態に応じた密閉系インク収容
部の空気膨張体積（僅かではあるがインク膨張分も含
む）を予想し、それに伴うインク収容部からのインク移
動量分を負圧発生部材収容部に予め持たせることが好ま
しい。しかし、インク移動量分と負圧発生部材収容部に
全て持たせた場合には、吸収体の挿入状態、容器内壁と
吸収体との間の隙間ができないように、可能な限り均一
に圧接されるように挿入するとか、吸収体にシワ、メク
レができるだけない状態で挿入するというに、吸収体挿
入条件を厳格にしなければならない。この条件が満たさ
れない場合には、前述のインク漏れが生じる可能性が大
である。

【００６７】ただし後述するように、ジョイント部とし
てのインク供給管と圧接部材とを接着封止する構成を採
用することにより、万が一、最悪の環境においてタンク
内圧の上昇によりインクが押し出されそうになっても、
ジョイント部の微細な隙間が接着剤または封止剤などに
より閉塞されていることから、外部に漏出することはな
い。従って、上記吸収体挿入条件も緩和され、信頼性の
高いインクジェットヘッドユニットの提供が可能であ
る。

【００６８】なお、大気連通口の設置位置は、負圧発生
部材収容部側の開口部より上部ならば特に指定はない
が、環境変化時の負圧発生部材中のインクの流れを開口
部から離すために、開口部から遠い位置にあるのが好ま
しい。また、大気連通口の数および形状、大きさなどは
インクの蒸発を考慮して任意に設定することができる
が、インク蒸発のみを考えると可能な限り小さくするこ
とが望ましい。

【００６９】インクカートリッジ単独の物流時において
は、開口部および／または、大気連通口をシール材など
で密閉してインクの蒸発やインクカートリッジ内の空気
膨張に備えることが好ましい。シール材としては、包装
分野においてバリヤ材と称される単体層のバリヤおよび
数層のプラスチックフィルムの複合化およびこれらと
紙、布などの補強材またアルミニウム箔などを複合化し
た複合バリヤ材を使用することが好ましい。インクカー
トリッジ本体材質と同様な材質をバリヤ材の接着層と
し、熱などで溶着することによって密閉性を上げること
がより好ましい。

【００７０】また、インクカートリッジからのインクの
蒸発あるいは外部大気からの空気の流入を抑制するため
には、インクカートリッジを挿入後は包材内の空気を脱
気してから密閉する包装形態をとれば効果的である。包
材としては、気体透過度および液体透過度を考慮し、上
記シール材同様バリヤ材から選択することが好ましい。

【００７１】上述のような包装形態を選択することによ
ってインクカートリッジ単独の物流時に、インク洩れな
どが生じることもなく非常に信頼性の高い輸送形態が提
供できることになる。

【００７２】ここでインクカートリッジ本体材料は従来
成形品に用いられるいかなる材料であってもよいが、イ
ンクジェット用インクへの影響がないような材料あるい
は影響がないように処理された部材から選択する必要が
ある。また、インクカートリッジの生産性を考慮するこ
とも必要となる。例えば、インクカートリッジ本体をイ
ンクカートリッジ底部６０１１部分とその上部部分とに
分割して樹脂材料にてそれぞれを一体成形し、負圧発生
部材を挿入後、インクカートリッジ底部６０１１部分と
その上部部分を溶着してインクカートリッジ本体を製造
することができる。樹脂材料に透明あるいは半透明なも
のを選択すればインク収容部のインクはインクカートリ
ッジ外部から視認することができるのでインクカートリ
ッジの取り替え時期を目視にて判断することができる。
また、上記シール材と溶着を容易にするためにタンク側
に凸部を設けることが好ましい。さらに、インクカート
リッジ本体外面にシボなどの加工を施すこともデザイン
上好ましい。

【００７３】インクの充填には加圧法および減圧法いず
れもが使用できる。なお、インクの充填にタンク本体の
いずれかにインク充填口を設けることは他のインクカー
トリッジ開口部を汚すことがないので好ましい。インク
充填後のインク充填口は、プラスチックあるいは金属材
料にて栓することが好ましい。

【００７４】交換型インクカートリッジの構成および形
状は本発明の範囲から逸脱することなく各種の変形を行
うことができる。

【００７５】本実施例の効果をまとめると以下のように
なる。

【００７６】〔ジョイントフリーによる効果〕 （１）タンク交換がスムースに行える。

【００７７】（２）ヘッドへの負荷が低くレジ調整済の
ヘッドがずれない。

【００７８】（３）タンクのジョイント開口部およびヘ
ッドジョイント部の精度がラフでよく部品の歩留りが高
くなりコストが低下できる。

【００７９】（４）本体キャリッジのインクタンク装填
部ガイド精度がラフでよく部品歩留りが高まりコストを
低下させることができる。

【００８０】〔圧接シール効果〕 （１）タンク装着中のインク蒸発が抑制され長期間使用
できる。

【００８１】（２）タンク装着時あるいはタンク装着中
のインク洩れを抑制し、装置内の汚染を防止できる。

【００８２】すなわち、インクジェット記録ヘッドは文
字および画像を形成させるために装置内で調整され固定
されているので、その固定状態に影響を与える外力が働
くことを極力さけなければならない。この要求は本実施
例のようにインクジェット記録ヘッドを複数配列したカ
ラー画像形成用の一体型ヘッドの場合にはより厳しくな
る。

【００８３】従って本実施例によれば、インクカートリ
ッジの取り付けまたは交換の際にインクカートリッジ本
体がインクジェット記録ヘッドのジョイント部としての
インク供給管２２００に突き当たるなどの外力、すなわ
ちインクカートリッジ内の負圧発生部材を押し込む力以
外の外力がインクジェット記録ヘッドに加わるのを防止
することができる。

【００８４】特に複数のインクジェット用記録ヘッドを
内蔵した記録ヘッドユニットはカラー画像形成用として
有用であるが、各ヘッドのレジ調整にはより厳しい精度
が要求される。たとえ一つのヘッドの調整済の固定が緩
和された場合も、そのカラー画像の品位は著しく低下し
てしまうからである。したがって、このようなインクジ
ェットヘッドユニットへの本発明の交換型インクカート
リッジの適用に際してはその交換型インクカートリッジ
のインクジェット記録ヘッドに対する、あるいは該ヘッ
ドからの着脱時あるいは使用期間中を通して記録ヘッド
にかける力を必要最低限とすべきである。

【００８５】なお、交換型インクカートリッジが長期間
に亘って記録装置に装填されている場合には前述したよ
うにヘッドジョイント部とインクカートリッジ開口部と
の間隙からインクの蒸発が懸念されるが、以下に示す本
発明における簡易圧接構成を採用するによりインクの蒸
発を十分に抑制できる。

【００８６】次に、図８〜図９を用いて本発明の交換型
インクカートリッジの他の実施例を説明する。

【００８７】図８〜図９は、いずれも交換型インクカー
トリッジ６０００とインクジェット記録ヘッドとの連結
構造の要部を示す断面図である。

【００８８】図８の（ａ）において、インクジェットヘ
ッドユニットＩＪＵの円筒状のインク供給管２２００の
外周面２２００ａの一部には、簡易圧接部材２２０２が
配設されている。この簡易圧接部材２２０２は、インク
供給管２２００の半径方向外方に突出し、かつ一方の面
をインクジェットヘッドユニットＩＪＵのヘッド固定壁
２２０１と接触する板部２２０２ａと、この板部２２０
２ａの他方の面にインク供給管２２００の長さ方向に向
けて突出する断面三角形状の突状部２２０２ｂとから構
成され、いずれの部位も上記インクカートリッジ６００
０およびインクジェットヘッドユニットＩＪＵをそれぞ
れ構成する材料よりも硬度的に柔らかい材料から形成さ
れている。連結時には、突状部２２０２ｂはその頂部が
インクカートリッジ６０００の外壁面であって開口部６
００２の近傍に当接する。

【００８９】簡易圧接部材２２０２を図８の（ａ）に示
した構造とすることにより、インクカートリッジ６００
０の着脱時にはヘッドへの外力は負圧発生部材６００３
を押し当てる力のみとなる。また、取り付け終了時にお
いてもインクカートリッジ６０００の外壁と簡易圧接部
材２２０２の突状部２２０２ｂがわずかに接触している
のみであり、同図でいう水平方向にわずかに外力がかか
るだけである。したがって、インクカートリッジ６００
０の装着中にインクジェットヘッドユニットＩＪＵにか
かる力は負圧発生部材６００３を押し当てる力とインク
カートリッジ６０００に接触するわずかな力のみとな
る。インクカートリッジ６０００の押し当て量を調整す
ることによりその力は実質的に調整可能である。

【００９０】なお、インクカートリッジ外壁と簡易圧接
部材２２０２とは簡易的に圧接されていればよく、部分
的な微小な間隙があってもインク蒸発を所望通りに抑制
することも可能であるので差し支えない。また、この間
隙からインクカートリッジ内への空気の流入があっても
インクカートリッジの性能には後述するように響くこと
はない。

【００９１】上記実施例では、インクカートリッジとイ
ンクジェットヘッドユニットとの連結構造を図８の
（ａ）に示す構造としたが、上述したように、このよう
な構造に限定されない。

【００９２】図８の（ａ）に示したように、記録ヘッド
側にジョイント部としての簡易圧接部材を設けるなどの
変形、変更を施した例としては、図８の（ｂ）〜（ｃ）
に示す構造を挙げることができる。図８の（ｂ）におい
ては、簡易圧接部材２２０２の突状部２２０２ｂが断面
略円形（全体ではリング状）となっており、また図８の
（ｃ）においては、簡易圧接部材２２０２自体が断面略
円形（全体ではドーナツ状）となっている。

【００９３】また、他の連結構造としては、図８の
（ａ）〜（ｂ）に示したインクジェットインクジェット
ヘッドユニットＩＪＵ側に圧接部材を設ける構成ではな
く、インクカートリッジ６０００側に圧接部材を設ける
構造をも挙げることができる。すなわち、先の図８の
（ａ）に示した簡易圧接部材２２０２とほぼ同様の構成
を有する簡易圧接部材がインクカートリッジの外壁に固
定され、突状部の頂部はインクジェットヘッドユニット
ＩＪＵのヘッド固定壁に当接する構成である。また、図
８の（ｂ）に示した簡易圧接部材自体が断面円形のもの
を開口部６００２の内縁に固定しても良い。

【００９４】さらに、他の連結構造としては、図９の
（ａ）〜（ｃ）に示すように上記インクカートリッジ６
０００およびインクジェットヘッドユニットＩＪＵの双
方の変形、変更に依存した構造をも挙げることができ
る。図９の（ａ）においては、開口部６００２の外縁部
に壁部材６００２ｂをインクカートリッジ６０００およ
びインクジェットヘッドユニットＩＪＵをそれぞれ構成
する材料よりも硬度的に柔らかい材料により形成し、開
口部近傍に設け、さらに、インク供給管２２００の外周
面にインク供給管２２００の半径方向外方へ延びる円板
部とこの円板部の最外縁部からインク供給管２２００の
長さ方向に沿って前方に延びる円筒部とから構成された
簡易圧接部材２２０２を設けた構造となっている。簡易
圧接部材２２０２の円筒部の前端部は、カートリッジ装
着時にカートリッジ６０００の開口部６００２の周囲の
壁部材６００２ｂの外側に当接している。図９の（ｂ）
においては、この例の壁部材６００２ｂは開口部６００
２の近傍のカートリッジ６０００の構成壁のうち、開口
部６００２の周縁部を除いて肉薄に形成し、先の図９の
（ａ）に示した簡易圧接部材２２０２類似の部材を組合
せた構造となっている。図９の（ｃ）においては、先の
図９の（ｂ）に示した例とは逆に開口部６００２の周縁
部のみを肉薄に形成し、これにより形成された切り欠き
部分に、インク供給管２２００の外周面からその半径方
向外方に延びる円板部からなる簡易圧接部材２２０２の
周縁部を係合させる構造となっている。

【００９５】上述したように、別部材としての簡易圧接
部材および開口部の周辺部位を構成する材料としては、
インクカートリッジ６０００およびインクジェットヘッ
ドユニットＩＪＵをそれぞれ構成する材料と同一材料を
用いることは可能であるが、簡易圧接時に記録ヘッドに
かかる力を緩和するためにインクカートリッジ６０００
およびインクジェットヘッドユニットＩＪＵをそれぞれ
構成する材料よりも硬度的に柔らかい材料を用いること
が好ましい。

【００９６】上記別部材としての簡易圧接部材を構成す
る材料としては、インク蒸発を抑制するためにガス透過
率の低い材料を選択することがより好ましい。また、上
述したように、インクカートリッジ６０００とインクジ
ェットヘッドユニットＩＪＵとの連結（ジョイント）に
別部材としての簡易圧接部材を介在させる場合には、そ
の部材は初期状態、すなわち連結時においてインクカー
トリッジ６０００またはインクジェットヘッドユニット
ＩＪＵのいずれの側にも任意に取り付けられ、その形
状、寸法もインクカートリッジ６０００とインクジェッ
トヘッドユニットＩＪＵの形状、寸法などを考慮したう
えで任意に決められる。さらに、別部材としての簡易圧
接部材をインクジェットヘッドユニットＩＪＵのインク
供給管２２００に取り付ける場合には、固定する必要は
なく、むしろ可動自在である方が望ましい。

【００９７】前述した図５に示した構成は、本発明に使
用されるインクタンクの最適なものの一つである。すな
わち開口部６００２と供給管２２００との間に空隙を有
しているからであり、これにより、記録ヘッドの位置精
度に影響を及ぼすような力をインクタンク挿入時に与え
にくくなる。この構成に対して図８，図９に示した簡易
圧接部材を設けたとしても、上述の効果は損なわれず、
インク蒸発やインク漏れの問題が改善されることにな
る。

【００９８】図１０は本発明のインクジェットヘッドユ
ニットのより好ましい実施例の外観を示す斜視図であ
る。本実施例では、インクジェットヘッドユニットＩＪ
Ｕの圧接部材２２０２は、ユニットＩＪＵの一側壁に一
列に配列された４本のインク供給管２２００の基部と一
体に設けられている。各インク供給管２２００は、前述
したようにその先端部より基部側の径が絞り込まれた、
ラッパ状をなしており、さらにその絞り込み部分には、
ジョイント部としてのインク供給管２２００が交換型イ
ンクカートリッジとしてのインクタンク６０００の開口
部６００２内に押し込まれた際に、開口部６００２を封
止してインクタンク６０００とユニットＩＪＵとを連結
固定するための接着封止剤２２０３が配されている。ユ
ニットＩＪＵの上記一側壁には、インクタンク６０００
との固定の際の位置決め用の凹部２２０４と凸部２２０
５とが形成されている。一側壁の反対側の壁にはヘッド
キャリッジＨＣの位置決め凸部ＨＣ１に突き当って位置
決めするための位置決め凹部が形成されているが、図１
０には図示せず、図１１に図示する。

【００９９】図１１は図１０に示したインクジェットヘ
ッドユニットＩＪＵをヘッドキャリッジＨＣ上に装着し
た記録装置の要部を示す部分断面図である。図１１にお
いて、インクジェットヘッドユニットＩＪＵは、ヘッド
キャリッジＨＣの位置決め凸部ＨＣ１に位置決め凹部２
４００を当接させて位置決め固定されており、このユニ
ットＩＪＵに対してインクカートリッジ６０００が装着
され、かつ、ヘッドキャリッジＨＣ上に載置されてい
る。ヘッドキャリッジＨＣのうち、インクタンク６００
０が載置される部分の構造を詳述すると、ほぼ平坦面を
有する搭載部ＨＣ２と、この搭載部ＨＣ２の端部に図面
上方に突出する突出部ＨＣ３とから構成されている。こ
の突出部ＨＣ３の上部には図面右側に下がるスロープＨ
Ｃ４が形成されている。また、突出部ＨＣ３は、後に詳
述するインクタンク６０００の開口部６００２を有する
壁と反対側の壁を、インクタンク６０００がユニットＩ
ＪＵにより強固に連結するように押圧するための部材で
ある。インクタンク６０００がヘッドキャリッジＨＣに
装着される際には、インクタンク６０００の開口部６０
０２内にユニットＩＪＵのインク供給管２２００を挿入
した後、固定されたユニットＩＪＵに対してインクタン
ク６０００を押し付け、インクタンク６０００の下部角
部をヘッドキャリッジＨＣのスロープＨＣ４を滑らせな
がらインクタンク６０００を押し下げるようにする。こ
れにより、インクタンク６０００を確実に固定すること
ができると共に、開口部６００２を確実に密閉すること
もできる。

【０１００】なお、本実施例では、図１１に示すよう
に、インク供給管２２００と圧接部材２２０２との間に
段差を設け、接着封止剤２２０３の塗布を容易ならしめ
たが、塗布方法によっては段差がなくてもよいのは説明
するまでもないことである。

【０１０１】次に、これまでに述べてきた本発明の構成
に用いることにより、相乗的に効果が得られる、インク
タンクの構造の好ましい変形例と、前述した構成のイン
クタンクにも共通する作用説明を含めて以下説明する。

【０１０２】まず、インクジェットヘッドとインクカー
トリッジの結合機構として図１１の圧接部材としてのシ
ーリング部材２２０２がインクタンクとインクジェット
ヘッドとの間に介在している構成を提供した。ここで、
変形可能なシーリング部材２２０２が変形された状態
で、外部に対して液体流出を確実に防止することが好ま
しい。また、ヘッドの供給管がインクタンク内に挿入さ
れた場合に空間部が開口部近傍のインクタンク内部に形
成される場合は、前述した材料のように、大気よりも加
圧された際に若干の気体透過性を示すものが良い。これ
は、環境変化によって、タンク内部の圧力が上昇した際
に、加圧されたインクがタンクの大気連通部側へ集中す
る傾向を、若干の気体透過性により圧力緩和し、インク
の供給管側への移動を促進できることによるものと考え
られる。

【０１０３】また、上記タンク構成、特には、上記微小
連通部を形成する仕切り壁に対向する側に、インク供給
用開口或は、供給管による負圧発生体の圧縮（または圧
縮可能）領域を存在させる構成とすることで、第２収納
室のインクが負圧発生体内に安定した実質的なインク供
給路を確保し、これをより安定させる構成として、イン
クカートリッジの下面に関して上記インク供給用開口が
上記微小連通部よりも上方に位置させる構成にとって、
シーリング部材２２０２の若干の気体透過性は、通常の
気体透過阻止作用となるので、実質的な密閉構造の第２
収納室の気体液体交換の条件を一層安定したものにする
ことができ、供給管の吸収体圧縮領域のインク供給性を
確保できるものと考えられる。この観点からは、前述の
シーリング部材２２０２の若干の気体透過性は、完全な
気体封止材料としても良い。

【０１０４】なお、本発明で云う「供給管」は、多孔質
部材に挿入されるインクジェット特有の挿入管はもとよ
り、カートリッジに付設され負圧発生体を圧縮変形せし
めている弁構造や連結部材と係合する機構をも含むもの
である。

【０１０５】さらに、使用されるインクの条件を検討し
たところ、インク表面張力が５５ｄｙｎｅ／ｃｍ（２５
℃）を越えると、インクの環境依存度や内部構成による
インク移動は顕著となるが、５５ｄｙｎｅ／ｃｍ以下で
あると、臨界的にこの問題が見られなくなり、特に５０
ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であると、環境にも左右されずに、
極めて安定した特性を示したのである。一方、その５５
ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であると、確実に負圧発生部材中に
安定した進行性を示し、負圧発生部材中に気体である空
気と液体であるインクとの気液界面が形成される構成の
場合に特にその界面を長期にわたって安定したものにで
きる効果が認められた。これは、上記微小連通部から上
記第１収納室内の上記負圧発生部材対向位置まで延在す
る気液交換促進構造を有するカートリッジにおいては、
その構成と相乗的に機能して、直線的な界面を安定した
状態で形成できるので、好ましいのものであった。逆
に、前提構成用のインク表面張力が２０ｄｙｎｅ／ｃｍ
（２５℃）を下回ると、通常使用では、インク漏れが生
じないものの、衝撃が加わるような場合においては、イ
ンク漏れ現象が見られ、２０ｄｙｎｅ／ｃｍ以上である
と、このような衝撃があっても、前提構成の利点とイン
ク特性との相乗効果によってインク漏れが防止されるこ
とが判明した。また、特に、２５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上５
０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下では、環境にも左右されずに、極
めて安定した特性を示した。

【０１０６】以下、前記図４ないし図１１に示した本発
明の構成におけるインクカートリッジに設けられた負圧
発生室のより好ましい構成を中心とした説明を行う。

【０１０７】ここで、図１２に示したように負圧発生部
材収容室２４に配されている大気連通部近傍の負圧発生
部材２３は、インクが与えられず、インクを保持しない
領域として存在させる。この後、開口１３は、ボール１
４でシールされ開口部２２と大気連通部は、同一のシー
ル部材Ｓ（異なっていても良い）でシールされている。
図１２は使用前のインクカートリッジを示したものであ
る。この図でインク収納室２６内には、インクが充填さ
れているものとする。図１２は、この密閉状態のインク
カートリッジ２１を示すと共に、これを使用するプリン
タの概略図を示している。このインクカートリッジ２１
には、大気連通部２０の近傍に位置する負圧発生体領域
２３Ａが、インクを保持していない領域としてカートリ
ッジ上方角部に設けられている。該領域２３Ａの下方に
位置する負圧発生体領域２３Ｂは、インク供給管（不図
示）の挿入により圧縮変形される圧縮可能領域である。
これらの領域２３Ａ，２３Ｂ以外の負圧発生体は、他の
外的影響がなく充填されたインクを保持する。無論、領
域２３Ｂは、大気連通部２０の下方で同一面に設けられ
ているインク供給管装着用の開口部２２に対向する領域
である。また、開口部２２は、微小連通部２８よりも上
方に位置しており、上述した特徴構成のそれぞれをすべ
て有している。

【０１０８】図１２のカートリッジ２１は、前述したシ
ール部材Ｓを除去することで、使用可能になるが、上記
領域２３Ａがインクを保持していないために、シール除
去時の振動や圧力変化があってもインクを漏らすことが
ない。

【０１０９】本実施例は、インクカートリッジの保存状
態や使用状態に関わらず、従来の技術水準を一掃する技
術観点として、負圧発生部材の該大気連通部近傍領域を
インクを保持していない領域とすることで、環境条件の
変動に対して、インクカートリッジ内のインクが大気連
通部から漏れることを防止できる。特に、シール部材が
大気連通部を密閉している場合に対しては、シール部材
のはがれ防止効果もある。また、使用状態にあっては、
この領域は、大気がカートリッジ内に必要に応じた量が
効率よく供給でき、インクジェットカートリッジ内の負
圧変化を抑制する効果もある。この大気連通部近傍領域
は、全くインクによる濡れがないものであると、インク
自体の浸透速度をより減速させることができるので好ま
しいが、インクにより予め濡らした後にそのインクを除
去した領域としても良い。

【０１１０】また、本実施例は、上記微小連通部を形成
する仕切り壁に対向する側に、インク供給用開口或は、
供給管による負圧発生体の圧縮（または圧縮可能）領域
を存在させる構成とすることで、インク収納室２６のイ
ンクが負圧発生部材収容室２４の負圧発生体内に安定し
た実質的なインク供給路を確保でき、これをより安定さ
せる構成として、インクカートリッジの下面に関して上
記インク供給用開口が上記微小連通部よりも上方に位置
させることを挙げることができる。この配置関係の作用
は、実質的なインク移動方向を一定化でき、インク収納
室２６のインクがすべて消費でき、この消費後は、イン
ク収納室２６内の空気が対向する開口側に移動するよう
に介在することで、結果的に、負圧発生体内のインクを
消費可能にして、残存インクを減少できることにある。

【０１１１】特に、上記微小連通部を形成する仕切り壁
からこの壁に対向する側に向かって、負圧発生体の供給
管によって圧縮されない領域、負圧発生体の供給管によ
って圧縮される領域を、この順に有することで、圧縮さ
れない領域には前述した１方向のインク供給路が形成で
き同様の効果が得られ、さらに圧縮領域のインク確保能
力によって一層インク残量を減少できる。

【０１１２】本実施例のインクジェットプリンタは、図
１２に示したように上記カートリッジ２１を装着したこ
とに応じて、自動的或は手動的にカートリッジ内からの
インク排出をヘッドを介して吸引手段による吸引或は吐
出によって実行するヘッド回復手段ＨＲを有している。
これにより負圧発生体内のインク状態をプリント前に修
正できるので、カートリッジの放置状態に左右されず
に、カートリッジ本来の上記機能を利用することができ
る。

【０１１３】図１２で、走査型のキャリッジＣＲに保持
されたインクジェットヘッドＨＤに対して装着されるタ
ンク２１は、先に説明したシールテープＳを除いたもの
である。キャリッジ上に装着されたタンク２１はヘッド
のインク供給管が上記開口部２２を通って、負圧発生部
材２３の圧縮可能領域２３Ｂを圧縮変形させる。本例で
は、負圧発生部材２３を微小連通部２８側へ変形させ
る。この時、タンクの着脱検知手段（機械的または電気
的な公知の検知手段によって代用されるので不図示とし
た）によって装着信号ＬＰがプリンタ制御手段ＣＣに入
力される。これに応じて、記録開始前にヘッド回復手段
ＨＲが作動してタンク２１内のインクを排出して、タン
ク内インクの状態を改善する。

【０１１４】図１３（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発明
実施例のプリントあるいはインク供給状態の可能な状態
傾斜範囲を示すもので、図中の４０は水平面を示してい
る。本発明にとってより好ましい状態は、微小連通部が
下方側に位置していることで、理想的には水平面４０に
対してカートリッジ下面で平行となることが良い。しか
し、実用上は、本例の如く、２室構成の場合、（Ａ），
（Ｂ）の図の如き水平面とインクカートリッジ底面のな
す角度θはそれぞれ０≦θ≦１５度の範囲まで使用上の
不都合がない。走査型キャリッジ上に載置して移動させ
る場合は０≦θ≦５度の範囲が好ましい。

【０１１５】また、このようにカートリッジが傾斜して
設けられた場合が、何らかの予期せぬ要因により引き起
こされたとしても、前述したようにインク供給管２２０
０とインクカートリッジの開口部６００２は間隙を有す
る構成、すなわちフリージョイント構成となっているの
で、記録ヘッドにかかる負荷を小さいものとすることが
でき、設置状態に影響を与えない。従って、インク供給
性能は安定したまま良好に維持される。

【０１１６】上述した本発明の実施例の負圧発生部材
は、複数の部材構成でも良いが、互いの間の界面（部材
間界面）が生じると大気の移動がそこに生じるため不都
合が生じ易い場合があるので、好ましくは負圧発生部材
は単一の多孔室体であることが良い。

【０１１７】また、インク収容室は、相対的に負圧発生
部材収納室よりもインクを多量に含むものであれば、実
質的にインクを収納する室として含めることもできる。

【０１１８】次にインクカートリッジ内のインク消費形
態を図１４を用いて説明する。

【０１１９】図１４（ａ）は、インクジェット記録ヘッ
ドへインクを供給するインク供給管であるジョイント部
材２７を実施例のインクカートリッジ本体２１の開口部
２２に挿入して負圧発生部材２３に圧接し、インクジェ
ット記録装置が稼動可能になった状態を示す模式断面図
である。なおジョイント部材２７の端部開口部にはイン
クカートリッジ内のゴミを排除するためにフィルターが
設置されていることが望ましい。インクジェット記録装
置が稼動すると、インクジェット記録ヘッドのオリフィ
スからインクが吐出され、インクタンクにインク吸引力
が発生する。インク２９はこの吸引力によりインク収容
部２６からリブ２５の端部とインクカートリッジ底部１
１との隙間部２８を通り負圧発生部材収容部２４へ、そ
して負圧発生部材２３を通ってジョイント部材２７内に
引き込まれインクジェット記録ヘッドへ供給される。こ
れにより隙間部２８以外は密閉しているインク収容部２
６の内部の圧力が低下し、インク収容部２６と負圧発生
部材収容部２４との間に圧力差を生ずる。記録が継続す
ると、その圧力差は上昇を続けるが、負圧発生部材収容
部２４は大気連通孔２０により大気に開放されているた
め、図１４（ｂ）に示すように空気は負圧発生部材２３
を通ってリブ２５とインクカートリッジ底部１１との隙
間部２８からインク収容部２６に入る。この時点で、イ
ンク収容部２６と負圧発生部材収容部２４との間の圧力
差が解消される。インクジェット記録中はこの動作が繰
り返され、ある一定の負圧がインクカートリッジ内に得
られる。また、インク収容部２６内のインクは、インク
収容部２６内の壁面に付着するインク以外は、ほぼ全て
使用できるためインク使用効率が向上する（図１４
（ｃ））。非記録時は、負圧発生部材２３自身の毛細管
力（あるいはインク−負圧発生部材界面でのメニスカス
力）などが発揮され、インクジェット記録ヘッドからイ
ンクが漏れることを抑制する。

【０１２０】図１５（Ａ）は、本発明の他の実施例のイ
ンクジェット用インクカートリッジ本体の縦断面図、図
１５（Ｂ）は同横断面図、図１６はリブの表面を示す断
面図である。インクジェット用インクカートリッジ本体
２１００１には、インク収容部１００６と負圧発生部材
収容部１００４との隔壁であるリブ１００５の一部に大
気導入溝１０３１と負圧発生部材調整室１０３２とが形
成してある。大気導入溝１０３１は、リブ１００５の中
間部分からリブ１００５の端部、即ちインクカートリッ
ジ底部１０１１との間隙部１００８まで、負圧発生部材
収容部１００４側に形成されている。そしてリブ１００
５の大気導入溝１０３１の近辺に接する負圧発生部材１
００３との間に、えぐられたような形状の負圧発生部材
調整室１０３２が形成されている。

【０１２１】負圧発生部材１００３は負圧発生部材収容
部１００４の内面に当接されることから、例えば負圧発
生部材１００３が不均一に挿入されていたとしても図１
５（Ｂ）に示すように、負圧発生部材１００３の当接
（圧縮）力が部分的に緩和されることになる。このた
め、ヘッドからインクを消費し始めると、負圧発生部材
１００３に含浸されているインクが消費され負圧発生部
材調整室１０３２まで達する。その後もインクが消費し
続けると負圧発生部材調整室１０３２により負圧発生部
材１００３の当接力が緩和されている部分から大気がイ
ンクメニスカスを破りやすくなっており、速やかに大気
導入溝１０３１に大気が導入され負圧のコントロールが
容易になる。

【０１２２】以上のようなリブ、負圧発生部材調整室、
あるいはこれらと同等の機能を有する他の構成、を含め
て、気液交換促進構造と総称する。該気液交換促進構造
を有するインクカートリッジにおいては、インク液位最
適領域は、負圧発生部材収容室である第１収納室とイン
ク収容部である第２収納室との連通部上方の第１収容室
側壁面に配設された気液交換促進構造の頂部の高さを調
整することによって得ることができる。

【０１２３】インク液位最適領域を制御する手段として
は、前述したように負圧発生部材の圧縮方向、および圧
縮率を変更する等の方法があるが、気液交換促進構造の
頂部位置の調整の方がより確実かつ再現性よく目的を達
成できる。勿論、これらの方法を組み合わせることによ
りインク液位を上記最適領域にしてもよい。

【０１２４】次に、その一例を示す。

【０１２５】以上説明してきたように、本発明では、イ
ンク供給時にインク収容部中のインクと大気とが、安定
かつ、すみやかに気液交換されることが可能となり、そ
の結果、インク供給部における内圧を安定して制御する
ことが可能となり、記録ヘッドにおける吐出安定性の良
い、しかも、高速印字が可能となった。また、外部環境
の変化に対する、インクタンク内の圧力変化に対して
も、インク漏れが発生することのない、インクタンクを
提供することが可能となった。

【０１２６】次に上述した各実施例のインクタンクに対
して好ましく用いられるインクに求められる物性につい
て説明する。好ましいインクとは負圧発生部材中におけ
るインク界面がインクタンクの振動に対しても安定であ
り、また環境変化に対して気液界面が安定な挙動を示し
ことが望ましい。そのため、インクの表面張力は２０ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ〜５５ｄｙｎｅ／ｃｍが良く、より好まし
くは２５ｄｙｎｅ／ｃｍ〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍである。
インクの表面張力がこの範囲にある場合には、ヘッドオ
リフィス部のメニスカスが破れてその結果、非印字時に
ヘッドオリフィス部からインクがあふれるといった現象
は生じない。

【０１２７】代表的な水溶性有機溶剤の２０〜３０℃の
表面張力として、エタノール（２２ｄｙｎｅ／ｃｍ），
イソプロパノール（２２ｄｙｎｅ／ｃｍ），シクロヘキ
サノール（３４ｄｙｎｅ／ｃｍ），グリセリン（６３ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ），ジエチレングリコール（４９ｄｙｎｅ
／ｃｍ），ジエチレングリコールモノメチルエーテル
（３５ｄｙｎｅ／ｃｍ），トリエチレングリコール（３
５ｄｙｎｅ／ｃｍ），２−ピロリドン（４７ｄｙｎｅ／
ｃｍ），Ｎ−メチルピロリドン（４１ｄｙｎｅ／ｃｍ）
があるが、これらの溶剤と水を混合して所望の表面張力
を得る。

【０１２８】界面活性剤を用いてインクの表面張力をコ
ントロールする方法を説明する。例えば、ソルビタンモ
ノラウリン酸エステルでは水に対して１％の添加で２８
ｄｙｎｅ／ｃｍが得られ、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノラウリン酸エステルでは水に対して１％の添加で
３５ｄｙｎｅ／ｃｍが得られる。またアセチレノールＥ
Ｈ（アセチレングリコールのＥＯ付加物）では１％以上
の添加で２８ｄｙｎｅ／ｃｍが得られる。さらに低表面
張力が必要な場合にはフッソ系界面活性剤例えばサーフ
ロンＳ−１４５（旭ガラス社製 パーフロロアルキルＥ
Ｏ付加物）では水に対して０．１％で１７ｄｙｎｅ／ｃ
ｍが得られる。ただしその他の添加物により多少表面張
力は変化するので適宜調整する。

【０１２９】図１７は、上記各実施例で示した記録ヘッ
ドユニットを搭載可能なインクジェット記録装置ＩＪＲ
Ａの外観斜視図である。

【０１３０】図１７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
５００５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５００
８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。５０１７はクリーニン
グブレードであり、５０１９はこのブレードを前後方向
に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８にこ
れらが支持されている。ブレードは、この形態に限られ
ず、周知のクリーニングブレードが本例に適用できるこ
とはいうまでもない。

【０１３１】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５００５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。

【０１３２】キャリッジＨＣに装着された記録ヘッドユ
ニットの接続パッド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、記録ヘ
ッドに不要な力が作用しない。

【０１３３】（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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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。

【０１４０】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。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の交換型イ
ンクカートリッジの構成とすれば、インクジェットヘッ
ドの取付位置に精度的な影響を与えて印字品質を低下さ
せることなく、インックカートリッジの着脱を行うこと
が可能である。すなわち、インクカートリッジとインク
ジェットヘッドの結合時に、不用意な方向からの外力を
インクジェットヘッドに加えることなくインクカートリ
ッジを装着できる。

【０１４２】そして、本発明の交換型インクカートリッ
ジは、単独の物流時にも高い信頼性を維持し、簡易な構
造でインクの残量検知可能なインク使用効率の高い交換
型インクカートリッジとなる。

【０１４３】また、記録時および非記録時においても適
度の負圧を使用初期から使用終了までの間維持して高速
記録に対応し、インクジェット記録装置の使用環境条件
においてもインク洩れの無い交換型インクカートリッジ
となる。

【０１４４】さらに、交換型インクカートリッジの取り
扱い性が良好で、インクジェット記録装置への脱着時に
おいてもインク洩れなどがなく、インクジェット記録装
置への装着誤動作のない交換型インクカートリッジとな
る。

【０１４５】本発明によれば、記録手段のジョイント部
の外壁と圧接部材を接着封止することにより、万が一、
最悪の環境においてタンク内圧が上昇してインクが押し
出されそうになっても、インクが漏出することはなく、
信頼性の高いインクジェットヘッドユニットを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なインクジェットヘッドの要
部の一例を示す断面図である。

【図２】図１に示すインクジェットヘッドを複数個を装
着してなるインクジェットヘッドユニットを、そのハウ
ジングを除いて示す分解斜視図である。

【図３】インクジェットヘッドユニットの分解斜視図で
ある。

【図４】インクジェットヘッドユニットとインクカート
リッジの接続形態を説明するための斜視図である。

【図５】インクジェットヘッドユニットとインクカート
リッジが接続して構成されるインクジェットユニットの
断面概略図である。

【図６】インクジェットヘッドに設けられたインク供給
管とインクカートリッジとの結合を示す断面図である。

【図７】内部に多孔質部材を収容したインクカートリッ
ジを示す断面図である。

【図８】本発明の交換型インクカートリッジとインクジ
ェットヘッドユニットとの連結構造の他の例を示す断面
図である。

【図９】本発明の交換型インクカートリッジとインクジ
ェットヘッドユニットとの連結構造の他の例を示す断面
図である。

【図１０】本発明のインクジェットヘッドユニットユニ
ットの最も好ましい実施例の外観を示す斜視図である。

【図１１】図１０に示したインクジェットヘッドユニッ
トユニットＩＪＵをヘッドキャリッジＨＣ上に装着した
記録装置の要部を示す部分断面図である。

【図１２】本発明インクジェットカートリッジと、それ
を用いたインクジェットプリンタの概略説明図である。

【図１３】（Ａ），（Ｂ）は、本発明インクカートリッ
ジの使用状態の傾斜可能範囲を説明するための断面図で
ある。

【図１４】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、夫々本発明のプ
リント状態における変化を順に示す説明図である。

【図１５】（Ａ）はさらに他の実施例インクジェット用
インクカートリッジ本体の縦断面図で、（Ｂ）はインク
ジェット用インクカートリッジ本体の横断面図である。

【図１６】図１５（Ａ），（Ｂ）のリブの表面を示すイ
ンクカートリッジ本体の断面図である。

【図１７】本発明のインクジェットプリント装置の一例
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 熱エネルギー発生素子 ７ 液室（ヘッド部） ８ インク路 ９ 吐出口（オリフィス） １１，１１０１，６０１１ インクカートリッジ底部 １３ 開口 １４ ボール ２０，１０１３，６０１３ 大気連通部 ２１，１００１，６０００ インクカートリッジ ２２，１００２，６００２ 開口部（インクカートリッ
ジ） ２３，１００３，６００４ 負圧発生部材収容室 ２５，１００５，６００５ リブ（仕切壁） ２６，１００６，６００６ インク収容部 ２７，１００７，２２００ インク供給管 ２８，１００８，６００８ 微小供給管 ２９，６００９ インク ４０ 水平面 １００ ヒータボード ３００ 支持基板 ４００ オリフィスプレート ５００ 押えばね ６００ インク供給部材 ７００ フィルタ １０３１ 大気導入溝 １０３２ 負圧発生部材調整室 １３００ インク供給口（液室への） ２０００ インクジェットヘッド ２２００ａ インク供給管外壁 ２２０１ ヘッド固定壁 ２２０２ 簡易圧接部材 ２２０２ａ 板部 ２２０２ｂ 突状部 ２２０３ 接着封止材 ２２０４ 凹部 ２２０５ 凸部 ２４００ 凹部 ４０００ インクジェットヘッドユニット枠 ４００１ ユニット外壁板 ４００２ ユニット内壁板 ４００３ ヘッド保持部 ４００５ 多孔質部材 ４００６ 側面ハウジング ４００７，４０１０ 凹部 ４００８，４５０５ 掛止板 ４００９ 孔 ４０１１ 孔 ４５０１ 端子 ４５０２ 接続パッド ４５０４ ピン ４５０６ 上ハウジング ４５１４ コネクタ ４５１５ ヘッド側端子 ５００２ キャップ ５００４ リードスクリュ ５００５ ら旋溝 ５００８ ギア ５０１７ クリーニングブレード ５０１８ 本体支持板 ５０１９ ブレード移動部材 ５０３０ 接続板 ５０３１ 接続パッド ＩＪＵ インクジェットヘッドユニット ＨＣ，ＣＲ キャリッジ ＨＣ１ 位置決め凸部 ＨＣ２ 搭載部 ＨＣ３ 突出部 ＨＣ４ スロープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (56)参考文献 特開 平３−288652（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−110157（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−187364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するためのインクジェット
   ヘッドと、 該インクジェットヘッドに供給するためのインクを収容
   するインクカートリッジとを有するインクジェットユニ
   ットにおいて、 前記インクジェットヘッドは、前記インクカートリッジ
   からインクを導くインク供給管を備えており、 前記インクカートリッジは、仕切り壁によって仕切られ
   かつ連通部によって連通された負圧発生部材収納室とイ
   ンク収納室とを備え、 前記負圧発生部材収納室は負圧発生部材を収納し、かつ
   前記インク供給管が差し込まれるインク供給口と、大気
   に連通される大気連通口が設けられ、 前記インク収納室は、前記連通部を通して前記負圧発生
   部材収納室に供給されるインクを直接収納し、 前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジと
   の接続状態において、前記インク供給口内に差し込まれ
   た前記インク供給管によって前記インク供給口周辺に位
   置する前記負圧発生部材の部位が圧縮され、かつ前記イ
   ンク供給管と前記インク供給口との間に間隙が形成され
   ると共に、前記インクジェットヘッドもしくは前記イン
   クカートリッジのいずれか一方に設けられた圧接部材が
   前記間隙を閉鎖することなく前記間隙と大気との間に介
   在する ことを特徴とするインクジェットユニット。
2. 【請求項２】 前記インクカートリッジは、前記仕切り
   壁の負圧発生部材収納室に面した側に、前記連通部に連
   通する大気導入溝が構成されていることを特徴とする請
   求項１に記載のインクジェットユニット。
3. 【請求項３】 前記圧接部材は、前記インクカートリッ
   ジを構成する材料よりも弾性変形する材料で構成されて
   いることを特徴とする請求項１または２に記載のインク
   ジェットユニット。
4. 【請求項４】 前記インクジェットヘッドは、熱エネル
   ギーを利用してインクに気泡を生じさせ、該気泡の生成
   に伴ってインクを吐出する機構を有することを特徴とす
   る請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットユ
   ニット。
5. 【請求項５】 インクジェットヘッドに供給するための
   インクを収容するイ ンクカートリッジであって、 仕切り壁によって仕切られかつ連通部によって連通され
   た負圧発生部材収納室とインク収納室とを備え、前記負圧発生部材収納室は負圧発生部材を収納し、かつ
   前記インクジェットヘッドに備えられたインク供給管が
   差し込まれるインク供給口と、大気に連通される大気連
   通口が設けられ、 前記インク収納室は、前記連通部を通して前記負圧発生
   部材収納室に供給されるインクを直接収納し、 前記インクジェットヘッドとの接続状態において、前記
   インク供給口内に差し込まれた前記インク供給管によっ
   て前記インク供給口周辺に位置する前記負圧発生部材の
   部位が圧縮され、かつ前記インク供給管と前記インク供
   給口との間に間隙が形成されると共に、前記インクジェ
   ットヘッドもしくは前記インクカートリッジのいずれか
   一方に設けられた圧接部材が前記間隙を閉鎖することな
   く前記間隙と大気との間に介在する ことを特徴とするイ
   ンクカートリッジ。
6. 【請求項６】 インクを吐出するためのインクジェット
   ヘッドと、該インクジェットヘッドに供給するためのイ
   ンクを収容するインクカートリッジとを有するインクジ
   ェットユニットを用いて、被記録媒体に画像を記録する
   インクジェット装置において、 前記インクジェットユニットを着脱可能に搭載するキャ
   リッジと、該キャリッジを移動させる移動手段とを備
   え、前記インクジェットヘッドは、前記インクカートリッジ
   からインクを導くインク供給管を備えており、 前記インクカートリッジは、仕切り壁によって仕切られ
   かつ連通部によって連通された負圧発生部材収納室とイ
   ンク収納室とを備え、 前記負圧発生部材収納室は負圧発生部材を収納し、かつ
   前記インク供給管が差し込まれるインク供給口と、大気
   に連通される大気連通口が設けられ、 前記インク収納室は、前記連通部を通して前記負圧発生
   部材収納室に供給されるインクを直接収納し、 前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジと
   の接続状態において、前記インク供給口内に差し込まれ
   た前記インク供給管によって前記インク供給口周辺に位
   置する前記負圧発生部材の部位が圧縮され、かつ前記イ
   ンク供給管と前記インク供給口との間に間隙が形成され
   ると共に、前記インクジェットヘッドもしくは前記イン
   クカートリッジのいずれか一方に設けられた圧接部材が
   前記間隙を閉鎖することなく前記間隙と大気との間に介
   在する ことを特徴とするインクジェット装置。