JPH03101970A

JPH03101970A - インク収納容器、インク収納容器一体型インクジェットヘッド及びこれを有するインクジェット記録装置そして多孔質体へのインク充填方法

Info

Publication number: JPH03101970A
Application number: JP24104389A
Authority: JP
Inventors: Hideo Saikawa; 英男才川; Seiichiro Karita; 誠一郎刈田; Toshio Kashino; 俊雄樫野; Akio Saito; 斎藤　昭男; Hiroshi Nakagome; 中込　寛; Teruo Arashima; 輝雄荒島; Makiko Kimura; 木村　牧子; Hiroshi Sugitani; 博志杉谷; Yoshifumi Hattori; 服部　能史; Masami Ikeda; 雅実池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-04-26
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2714173B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インク吸収体のような多孔質体をインク収納
容器内に収容している構成を備えたインクタンク、イン
クジェットヘッド、インクジェット記録装置および、多
孔質体へのインク充填方法に関する。特に本発明は、記
録液を吐出する記録ヘッドと記録ヘッドに供給する記録
液を収納する記録液収納部を一体とした記録ヘッドに有
効な発明に関するものである。

〔従来の技術】

従来、記録液滴を形成するエネルギ発生部とそこへイン
クを供給するインクタンクが一体となった構成のインク
ジェットヘッドが実用化されている。この種のインクジ
ェットヘッドのインクタンク内には、圧縮収納された多
孔質体にインクが含浸されいる構成が一般的である。こ
の多孔質体に保持されたインクはインク供給口から吐出
部４へ共通液室を介して吐出部のインク消費に応じたノ
ズルの毛管力によりインクタンク内から導出される。従
来では、また、前記多孔質体がインクタンク内の負圧を
防止するためにインクタンクの微小部分（タンク内面積
の約３％程度）を大気に開放する大気連通口が設けてあ
る。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、従来例では、多孔質体のインク保持量を
増大しているして交換頻度を減少しようとするものであ
るので、インクタンク内における多孔質体の存在割合は
１００％に向かって増加する方向で実施されており、か
えって、充填しているインク量が増加しているにも関わ
らず、タンク内から記録のために供給できずに残存して
しまうインク量が多くなってしまっているのが現状であ
った６本発明者たちは、このような現状に鑑み、多孔質体のイ
ンク保持状態を分析し、インク残量が大幅に改善できる
新規な多孔質体へのインク充填方法を提供することをを
本発明の第１の目的とし、無駄のない良好なインク供給
ができるインク収納容器、それによって良好な記録が出
来るインクジェットヘッドの供給、更には、記録装置の
小型化を達成できること等を別の目的とするものである
。

また、本発明は、上記目的とは別の観点がらの検討の結
果、インク残量を大幅に減少でき、結果的に収納したイ
ンクの量を効率よく供給でき、小型化と、交換頻度を大
幅に減少できることを第２の目的とする。

本発明の更なる別の目的は以下の説明から理解できよう
．〔課題を解決するための手段〕本発明では、上記多孔質体が保持できるインク量を越え
て、インクを上記インク収納容器内へ充填した後、上記
多孔質体の上記大気連通口側部分領域のインクのみイン
ク排出部領域よりもインク保持量が小なるように吸引除
去することを特徴とするインク収納容器へのインク充填
方法であるので、収納されているインクを確実に使用状
態に変換できる。又、多孔質体がインクタンク内壁に密
着している領域のインクの流動抵抗を検討した結果、従
来の技術動向とは逆行する構成、即ち、インク流動抵抗
の分布を考慮し、インクタンク内壁と多孔質体との間に
大気に通じる空間の存在割合を請求項第２項乃至第４項
にあるように、前記インクタンク内多孔質体が、インク
タンク全内面積の１５％以上の内壁と非接触であって、
これによって形成されている非接触部空間は大気と連通
した状態で、あらかじめ、大気連通空間部近傍領域の多
孔質体インクのみ上記インク供給口領域よりもインク保
持量が小であるので、インク流動抵抗を小さくし、安定
したインク供給、ヘッドにおいては、安定した記録が達
成できた。

また、本発明の請求項第５項乃至第９項記載の発明では
，各構成により、構成の小型化あるいはインクの供給状
態を一層安定化し、インク残量の無駄を無くすうえでの
効果を発揮する優れた構成を提供できる。

〔実施例］第２図乃至第６図は、本発明が実施もしくは適用される
好適なインクジェットユニットＩＪＵ，インクジェット
ヘッドＩＪＨ，インクタンクＩＴ，インクジェットカー
トリッジＩＪＣ，インクジェット記録装置本体Ｉ　Ｊ　
ＲＡ，キャリツジＨＣの夫々及び夫々の関係を説明する
ための説明図である。以下これらの図面を用いて各部構
成の説明を行う。

本例でのインクジェットカートリッジｒＪＣは、第３図
の斜視図でわかるように、インクの収納割合が大きくな
っているもので、インクタンクＩＴの前方面よりもわず
かにインクジェットユニットＩＪＵの先端部が突出した
形状である。このインクジェットカートリッジＩＪＣは
、インクジェット記録装置本体ＩＪＲＡに載置されてい
るキャリツジＨＣ（第５図）の後述する位置決め手段及
び電気的接点とによって固定支持されると共に、該キャ
リツジＨＣに対して着脱可能なデイスポーザブルタイブ
である。本例第２図乃至第６図には、本発明の成立段階
において成された数々の新規な技術が適用された構成と
なっているので、これらの構成を簡単に説明しながら、
全体を説明することにする。

（ｉ）インクジェットユニットＩＪＵ構或説明インクジ
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。

第２図において、１００はＳＬ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Ａｊ２等の電気配線とが成膜技術により形成され
て或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
ヤボンデイ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バツド２０１
とを有している。

１３００は複数のインク流路を夫々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、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イスプレート４００を一体
成型したものである。これらの一体成型材料としてはポ
リサルフオンが好ましいが、他の成型用樹脂材料でも良
い。

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の底板とな
る．５００は押えばねであり、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１００および天板１　３００を押えばねの
足部が支持体３００の穴３１２ｌ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で両
者を係合させることにより、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とを圧着固定する。又支持体３００は、イ
ンクタンクＩＴの２つの位置決め凸起１０１２及び位置
決め且つ熱融着保持用凸起１８００．１８０１に係合す
る位置決め用穴３１２，１９００．２０００を有する他
、装置本体ＩＪＲＡのキャリッジＨＣに対する位置決め
用の突起２５００．２６００を裏面側に有している。加
えて支持体３００は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。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。

尚、支持体３００の凹部２４００，２４００は、それぞ
れ位置決め用突起２５００．２６００の近傍に設けられ
ており、組立てられたインクジェットカートリッジＩＪ
Ｃ（第３図）において、その周囲の３辺を平行溝３００
０．３００１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２５００．２
６００に至ることがないように位置している。この平行
満３０００が形成されている。蓋部材８００は、第５図
でわかるように、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。又
、この平行溝３００　１が形成されているインク供給部
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
ばっとして形成し、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ビン６０２
が挿入されている。尚、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。

このインク供給部材６００は、モールド成型されている
ので、安価で位置精度が高く形成製造上の精度低下を無
くしているだけでなく、片持ちばりの導管１６００によ
って大量生産時においても導管ｌ６００の上述インク受
け口１５００に対する圧接状態が安定化できる。本例で
は、この圧接状態下で封止用接着剤をインク供給部材側
から流し込むだけで、より完全な連通状態を確実に得る
ことができている。尚、インク供給部材６００の支持体
３００に対する固定は、支持体３００の穴１９０１．１
９０２に対するインク供給部材６００の裏面側ビン（不
図示）を支持体３００の穴１９０１．１９０２を介して
貫通突出せしめ、支持体３００の裏面側に突出した部分
を熱融着することで簡単に行われる。尚、この熱融着さ
れた裏面部のわずかな突出領域は、インクタンクＩＴの
インクジェットユニットＩＪＵ取付面側壁面のくぼみ（
不図示）内に収められるのでユニットＩＪＵの位置決め
面は正確に得られる。

（ｉｉ）インクタンクＩＴ構成説明インクタンクは，カートリッジ本体１　０００と、イン
ク吸収体９００とインク吸収体９００をカートリッジ本
体１　０００の上記ユニットＩＪＵ取付面とは反対側の
側面から挿入した後、これを封止する蓋部材１１００と
で構成されている。

９００はインクを含浸させるための吸収体であり、カー
トリッジ本体１０００内に配置される。

１２００は上記各部１００〜６００からなるユニットＩ
ＪＵに対してインクを供給するための供給口であると共
に、当該ユニットをカートリッジ本体１　０００の部分
１０１０に配置する前の工程で供給口１　２００よりイ
ンクを注入することにより吸収体９００のインク含浸を
行うための注入口でもある。

この本例では、インクを供給可能な部分は、大気連通口
とこの供給口とになるが、インク吸収体からのインク供
給性を良好に行うための本体１０００内リブ２３００と
蓋部材１１００の部分リブ２５００，２４００とによっ
て形成されたタンク内空気存在領域を、大気連通口１４
０１側から連続させてインク供給口１２００から最も遠
い角部域にわたって形成している構成をとっているので
，相対的に良好かつ均一な吸収体へのインク供給は、こ
の供給口１　２００側から行われることが重要である。

この方法は実用上極めて有効である。このリブ１　００
０は、インクタンクの本体１　０００の後方面において
、キャリッジ移動方向に平行なリブを４本有し、吸収体
が後方面に密着することを防止している。又、部分リブ
２４００，２５００は、同様にリブ１０００に対して対
応する延長上にある蓋部材１１００の内面に設けられて
いるが、リブｉ　ｏｏｏとは異なり分割された状態とな
っていて空気の存在空間を前者より増加させている。尚
、部分リブ２５００，２４００は蓋部材１０００の全面
積の半分以下の面に分散された形となっている。これら
のリブによってインク吸収体のタンク供給口１２００か
ら最も遠い角部の領域のインクをより安定させつつも確
実に供給口ｌ２００側へ毛管力で導びくことができた。

ｌ４０１はカートリッジ内部を大気に連通ずるために蓋
部材に設けた大気連通口である。１４００は大気連通口
１４０１の内方に配置される撥液材であり、これにより
大気連通口１　４００からのインク漏洩が防止される。

前述したインクタンクＩＴのインク収容空間は長方体形
状であり、その長辺を側面にもつ場合であるので上述し
たリブの配置構成は特に有効であるが、キャリツジの移
動方向に長辺を持つ場合又は立方体の場合は、蓋部材１
１００の全体にリブを設けるようにすることでインク吸
収体９００からのインク供給を安定化できる。限られた
空間内にインクを出来るだけ収納するためには直方体形
状が適しているが、この収納されたインクを無駄なく記
録に使用するためには、上述したように、角部の領域に
対して近接する２面領域に上記作用を行えるリブを設け
ることが重要である。更に本実施例におけるインクタン
クＩＴの内面リブは、直方体形状のインク吸収体の厚み
方向に対してほぼ均一な分布で配置されている。この構
成は、吸収体全体のインク消費に対して、大気圧分布を
均一化しつつインク残量をほとんど無ならしめることが
出来るため重要な構成である。更に、このリブの配置上
の技術思想を詳述すれば、直方体の４角形上面において
インクタンクのインク供給口１　２００を投影した位置
を中心として、長辺を半径とする円弧を描いたときに、
その円弧よりも外側に位置する吸収体に対して、大気圧
状態が早期に与えられるようにその円弧よりも外側の面
に上記リブを配設することが重要となる。この場合、タ
ンクの大気連通口は、このリブ配設領域に大気を導入で
きる位置であれば、本例に限られることではない。

加えて、本実施例では、インクジェットカートリッジＩ
ＪＣのヘッドに対する後方面を平面化して、装置に組み
込まれたときの必要スペースを最小化ならしめるととも
に、インクの収容量を最大化している構成をとっている
ために、装置の小型化を達成できるだけではなく、カー
トリッジの交換頻度を減少できる優れた構戒をとってい
る。そして、インクジェットユニットＺＪＵを一体化す
るための空間の後方部を利用して、そこに、大気連通口
１４０１用の突出部分を形成し、この突出部分の内部を
空洞化して、ここに前述した吸収体９００厚み全体に対
する大気圧供給空間１４０２を形成してある。このよう
に構成することで、従来には見られない優れたカートリ
ッジを提供できた。尚、この大気圧供給空間１４０２は
、従来よりもはるかに大きい空間であり、上記大気連通
口１４０１が上方に位置しているので、何らかの異常で
、インクが吸収体から離脱しても、この大気圧供給空間
１４０２は、そのインクを一時的に保持でき、確実に吸
収体に回収せしめることができるので無駄のない優れた
カートリッジを提供できる。

又インクタンクＩＴの上記ユニットｒＪＵの取付面の構
成は第４図によって示されている。オリフイスプレート
４００の突出口のほぼ中心を通って、タンクＩＴの底面
もしくはキャリツジの表面の載置基準面に平行な直線を
Ｌ１とすると、支持体３００の穴３１２に係合する２つ
の位置決め凸起１０１２はこの直＄１！　Ｌ　．上にあ
る。この凸起１０１２の高さは支持体３００の厚みより
わずかに低く、支持体３００の位置決めを行う。この図
面上で直線Ｌ，の延長上にはキャリツジの位置決め用フ
ック４００　１の９０°角の係合面４００２が係合する
爪２１００が位置しており、キャリッジに対する位置決
めの作用力がこの直線Ｌ，を含む上記基準面に平行な面
領域で作用するように構成されている。第５図で後述す
るが、これらの関係は、インクタンクのみの位置決めの
精度がヘッドの吐出口の位置決め精度と同等となるので
有効な構成となる。

又、支持体３００のインクタンク側面への固定用穴１９
００．２０００に夫々対応するインクタンクの突起１８
００．１８０１は前述の凸起１０１２よりも長く、支持
体３００を貫通して突出した部分を熱融着して支持体３
００をその側面に固定するためのものである。上述の線
Ｌ１に垂直でこの突起１８００を通る直線をＬ，、突起
１８０１を通る直線なＬ２としたとき、直線Ｌ３上には
上記供給口１２００のほぼ中心が位置するので、供給部
の口１２００と供給管２２００との結合状態を安定化す
る作用をし、落下や衝撃によってもこれらの結合状態へ
の負荷を軽減できるので好ましい構成である。又、直線
Ｌｘ，Ｌｓは一致していず、ヘッドｒＪＨの吐出口側の
凸起１０１２周辺に突起１８００．１８０１が存在して
いるので、さらにヘッドＩＪＨのタンクに対する位置決
めの補強効果を生んでいる。尚、Ｌ４で示される曲線は
、インク供給部材６００の装着時の外壁位置である。突
起１８００．１８０１はその曲線Ｌ４に沿っているので
、ヘッドＩＪＨの先端側構成の重量に対しても充分な強
度と位置精度を与えている。尚、２７００はインクタン
クＩＴの先端ツバで、キャリツジの前板４０００の穴に
挿入されて、インクタンクの変位が極端に悪くなるよう
な異変時に対して設けられている。

２１０１は、キャリツジに対する抜け止めで、キャリツ
ジＨＣの不図示のバーに対して設けれ、カートリッジＩ
ＪＣが後述のように旋回装着された位置でこのバーの下
方に侵入して、不要に位置決め位置から離脱させる上方
方向へ力が作用しても装着状態を維持するための保護用
部材である。

インクタンクＩＴは、ユニットＩＪＵを装着された後に
蓋８００で覆うことで、ユニットＩＪＵを下方開口を除
いて包囲する形状となるが、インクジェットカートリッ
ジエＪＣとしては、キャリツジＨＣに載置するための下
方開口はキャリッジＨＣと近接するため、実質的な４方
包囲空間を形成してしまう。従って、この包囲空間内に
あるヘッドＩＪＨからの発熱はこの空間内の保温空間と
して有効となるものの長期連続使用としては、わずかな
昇温となる。このため本例では、支持体の自然放熱を助
けるためにカートリッジＩＪＣの上方面に、この空間よ
りは小さい幅のスリット１７００を設けて、昇温を防止
しつつもユニットＩＪＵ全体の温度分布の均一化を環境
に左右されないようにすることができた。

インクジェットカートリッジＩＪＣとして組立てられる
と、インクはカートリッジ内部より供給口１２００、支
持体３００に設けた穴３２０および供給タンク６００の
中裏面側に設けた導入口を介して供給タンク６００内に
供給され、その内部を通った後、導出口より適宜の供給
管および天板４００のインク導入口ｌ５００を介して共
通液室内へと流入する。以上におけるインク連通用の接
続部には、例えばシリコンゴムやブチルゴム等のパッキ
ンが配設され、これによって封止が行われてインク供給
路が確保される。

尚、本実施例においてぱ天板１３００は耐インク性に優
れたポリサルフオン、ポリエーテルサルフオン、ポリフ
エニレンオキサイド、ポリブロビレンなどの樹脂を用い
、オリフィスプレート部４００と共に金型内で一体に同
時成型してある。

上述のように一体成型部品は、インク供給部材６００、
天板・オリフイスプレート一体、インクタンク本体１　
０００としたので組立て精度が高水準になるばかりでな
く、大量生産の品質向上に極めて有効である。又部品点
数の個数は従来に比較して減少できているので、優れた
所望特性を確実に発揮できる。

また、本発明実施例では、上記組立後の形状において、
第２図乃至第４図で示されるように、インク供給部材６
００は、その上面部６０３がインクタンクＩＴのスリッ
ト１　７００を備えた屋根部の端部４００８との間に第
３図に示したようにスリットＳを形成し、下面部６０４
がインクタンクＩＴの下方の蓋８００が接着される薄板
部材のヘッド側端部４０１１との間に上記スリットＳと
同様のスリット（不図示）を形成している。これらのイ
ンクタンクＩＴとインク供給部材６００との間のスリッ
トは、上記スリット１　７００の放熱を一層促進させる
作用を実質的に行うとともに、タンクＩＴへ加わる不要
な圧力があってもこれを直接供給部材、強いては、イン
クジェットユニッ｝ＩＪＴへ及ぼすことを防止している
。

いずれにしても、本実施例の上記構成は、従来には無い
構成であって、それぞれが単独で有効な効果をもたらす
と共に、複合的にも各構成要件があることで有機的な構
成をもたらしている。

（ｉｉｉ）キャリツジＨＣに対するインクジェットカー
トリッジＩＪＣの取付説明第５図において、５０００はプラテンローラで、記録媒
体Ｐを紙面下方から上方へ案内する。

キャリツジＨＣは、プラテンローラ３０００に沿って移
動するもので、キャリツジの前方プラテン側にインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの前面側に位置する前板４０
００　（厚さ２ｍｍ）と、カートリッジＩＪＣの配線基
板２００のバツド２０１に対応するパッド２０１１を具
備したフレキシブルシ一ト４００５及びこれを裏面側か
ら各パッド２０１１に対して押圧する弾性力を発生する
ためのゴムパッドシ一ト４００７を保持する電気接続部
用支持板４００３と、インクジェットカートリッジＩＪ
Ｃを記録位置へ固定するための位置決め用フツク４００
１とが設けられている。前板４０００は位置決め用突出
面４０１０をカートリッジの支持体３００の前述した位
置決め突起２５００．２６００に夫々対応して２個有し
、カートリッジの装着後はこの突出面４０１０に向う垂
直な力を受ける。このため、補強用のリブが前板のプラ
テンローラ側に、その垂直な力の方向に向っているリブ
（不図示）を複数有している。

このリブは、カートリッジＩＪＣ装着時の前面位置Ｌ，
よりもわずかに（約０．１ｍｍ程度）プラテンローラ側
に突出しているヘッド保護用突出部をも形成している．
電気接続部用支持板４００３は、補強用リブ４００４を
前記リブの方向ではなく垂直方向に複数有し、プラテン
側からフック４００ｌ側に向って側方への突出割合が減
じられている。これは、カートリッジ装着時の位置を図
のように傾斜させるための機能も果している。

又、支持板４００３は電気的接触状態を安定化するため
、上記２つの位置決め用突出面４０１０がカートリッジ
に及ぼす作用方向と逆方向に、力一トリッジへの作用力
を及ぼすためのフック側の位置決め面４００６を突出面
４０１Ｇに対応して２個有し、これらの間にパッドコン
タクト域を形成すると共にバツド２０１ｌ対応のボツチ
付ゴムシ一ト４００７のボツチの変形量を一義的に規定
する。これらの位置決め面は、カートリッジＩＪＣが記
録可能な位置に固定されると、配線基板３００の表面に
当接した状態となる。本例では、さらに配線基板３００
のパッド２０１を前述した線Ｌ，に関して対称となるよ
うに分布させているので、ゴムシ一ト４００７の各ボツ
チの変形量を均一化してパッド２０１１．２０１の当接
圧をより安定化している。本例のパッド２０１の分布は
、上方，下方２列、縦２列である。

フック４００１は、固定軸４００９に係合する長大を有
し、この長大の移動空間を利用して図の位置から反時計
方向に回動した後、プラテンローラ５０００に沿って左
方側へ移動することでキャリツジＨＣに対するインクジ
ェットカートリッジＩＪＣの位置決めを行う。このフツ
ク４００　１の移動はどのようなものでも良いが、レバ
ー等で行える構成が好ましい。いずれにしてもこのフッ
ク４００　１の回動時にカートリッジＩＪＣはプラテン
ローラ側へ移動しつつ位置決め突起２５００．２６００
が前板の位置決め面４０１０に当接可能な位置へ移動し
、フツク４００　１の左方側移動によって９０″″のフ
ック面４００２がカートリッジＩＪＣの爪２ｌ００の９
０’面に密着しつつカートリッジｒＪｃを位置決め面２
５００．４０１０同志の接触域を中心に水平面内で旋回
して最終的にパッド２０１．２０１１同志の接触が始ま
る。

そしてフツク４００１が所定位置、即ち固定位置に保持
されると、パッド２０１．２０１１同志の完全接触状態
と、位置決め面２５００．４０１０同志の完全面接触と
、９０度面４００２と爪の９０度面の２面接触と、配線
基板３００と位置決め面４００６との面接触とが同時に
形成されてキヤリツジに対するカートリッジＩＪＣの保
持が完了する。

（ｉｖ）装置本体の概略説明第６図は本発明が適用されるインクジェット記録装置Ｉ
ＪＲＡの概観図で、駆動モータ５０１３の正逆回転に連
動して駆動力伝達ギア５０１１．５００９を介して回転
するリードスクリュー５００５のら線溝５００４に対し
て係合するキャリツジＨＣはビン（不図示）を有し、矢
印ａ，　ｂ方向に往復移動される，５００２は紙押え板
であり、キャリツジ移動方向にわたって紙をプラテン５
０００に対して押圧する。５００７．５００８はフ才ト
カブラでキャリツジのレバー５００６のこの域での存在
を確認してモータ５０１３の回転方向切換等を行うため
のホームポジション検知手段である。５０１６は記録ヘ
ッドの前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持
する部材で、５０ｌ５はこのキャップ内を吸引する吸引
手段でキャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸
引回復を行う。５０１７はクリーニングブレードで、５
０１９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にこれらは支持されている
。ブレードは、この形態でなく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。又、５
０１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、
キャリッジと係合するカム５０２０の移動に伴って移動
し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公知の
伝達手段で移動制御される。

これらのキャツビング、クリーニング、吸引回復は、キ
ャリツジがホームポジション側領域にきたときにリード
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、本例には何
れも適用できる。上述における各構成は単独でも複合的
に見ても優れた発明であり、本発明にとって好ましい構
成例を示している。

上述した第２図乃至第６図に対して技術的に関係する本
発明について詳述するため、以下、第１図及び第７図以
降を用いながら説明する。

（充填方法実施例）第１図は、液体噴射記録ヘッドの断面図であるが、イン
クタンク内部を減圧し、供給口１４０１よりインクをイ
ンクタンクすべてに充填する様に注入する。このことに
より多孔質部材９０２に完全にインクを行きわたらせる
ことができる．次に供給口を閉じた状態で抜き取り口１
４０１を開放し、所定の記録液注入量を超した過剰イン
クを抜き取り口から抜き取る。このことにより供給口側
のインクは多孔質部材の保持しつる範囲で残り、抜き取
り口１　４　０　１　ｌｉｔのインクは、供給口側より
６優先して抜き取られる。この領域を図示すれば領域９
０１となる。これに依って、供給口側に重点的にインク
が分布している状態を作りだすことができる。

また第１２図は，液体噴射記録ヘッドの側面図であるが
、供給口１　２００と抜き取り口１４０１の間隔は、液
体噴射記録ヘッドにおいて最大寸法にできるかぎり近い
寸法にする。発明者が実験し？結果によれば（１．／１■）≧０．　７の関係を満足していることが望ましい。このことにより
、供給口側のインクが、抜き取られずにより多く供給口
側に分布する状態を作り出せ、記録へッドチップに供給
しつるインク料が増加する。

なお以上の構成では、インクタンクから過剰インクを抜
き取る際、抜き取り口側から抜き取っていたが、抜き取
り口を待機に開放して記録へッドチップをインクタンク
に結合させた後、掃き出し口から抜き取っても多孔質部
材におけるインクの分布状態は、ほぼ上記の分布と同じ
ものが得られることが分かっている。

以上説明した様に、本発明によれば供給口側に記録液を
重点的に分布させることにより注入インク料に対する供
給可能なインク料の比率を約８０％以上に向上させるこ
とが可能となり、同一外形寸法の液体噴射記録ヘッドに
おいて印字枚数の増加を計ることができる．また同一印字枚数の条件においては、液体噴射記録ヘッ
ドのコンパクト化を図ることも可能である。

第２図〜第ｉｏ図には、本発明に依って成された多孔質
体のインク保持分布に加えて有効な効果を発揮する大気
連通空間形成の他の実施例を示す。

第８図は、インクタンクの上面に大気連通により放射状
にリブ３０を設けたもので、この構成によると、大型化
した吸収体の中央領域と側面領域の空気の存在割合を調
整できるので好ましい構成の一つである。第９図は円柱
状の突起を、第１０図は断面がコの字形のパーツを図の
ようにタンク内壁に貼り付けた連通路により接触面積が
とれるようにしたものである。

第７図では、（ａ）において、極めてわずかな大気連通
状態の吸収体の場合、その大気連通領域がヘッドへのイ
ンク供給管２２００に向かって最短距離を威すルートを
使用開始後に形成されるので、吸収体が保持しているイ
ンクが供給されずに残ってしまう状況が理解できよう。

（ｂ）（ｃ）は本発明の大気連通領域の形成面を展開し
ていく場合の説明図で、前記実施例のように、先ずイン
クジェットをインク収納容器に一体化するための空間の
後方部を利用して、そこに、大気連通口用の突出部分を
形成し、この突出部分の内部を空洞化して、上記多孔質
体の厚み全体に対する大気圧供給空間１４０２を形成し
た場合、（ａ）に比較して上記多孔質体の厚み全体に対
する大気圧供給空間１４０２は、その厚さ方向のインク
供給を均一化できるので総体的に優れた部分効果を発揮
する。これに加えて、ヘッド４に対しての後方面に形戊
された大気圧供給空間２０は、上記ルートを分散化し、
供給領域の対向角部までも及んでいるので、最も消費さ
れにくい領域に対して供給可能状態への道を大きく開い
ていることが理解できよう。加えて、大気連通口の対向
面の、供給領域と大気連通状態の領域との最短距離ｒを
半径とする領域よりも外の領域２１を大気連通状態とし
た場合ではさらにルート２２が形成可能状態となるので
、更に多孔質体２内に吸収されているインクが安定的か
つ確実にヘッド４へ供給できることが理解できよう。特
に（ｃ）では、供給領域と大気連通状態の領域とを対向
配置しているので、最短距離ｒよりも外の領域は側方２
１１、２２２となるので、これらの領域を大気連通状態
とすることで本発明の効果を更に向上することができる
。

第１１図にはこのようにした場合の吐出特性を示す。図
のように従来、開放面積が全インクタンク内の３％であ
った場合、応答周波数は低下する。応答周波数の低下に
より、吐出量が極端に少なくなり、（第１１図上の図）
印字品位を悪くする。また、高ｄｕｔｙの場合は、吐出
が追従できなくなり、不吐出となる場合も生ずる。しか
し、吸収体の大気への開放面積を大きくすることにより
、吸収体内でのインクの流動が容易になり、図に示すよ
うに１５％以上確保すれば、吐出に影響しない。このよ
うな１５％以上の大気連通領域を形成することは、形成
されるインクタンク内の面の位置には左右されないので
、大気達通口に通ずるインクタンクの側面及び上，底面
に前記のような構造を設け、大気との接着面積を確保す
る様にしても良い。無論、上記第２図乃至第６図で説明
した構成に１５％以上の大気連通領域を形成することは
より好ましい構成である。

本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッ、記録装置に於いて、優れた効
果をもたらすものである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３　１　２９号明細書、同第４７４０７９６号
明細書に開示されている基本的な原理を用いて行なうも
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
動信号に一対一対応し液体（インク）・内の気泡を形成
出来るので有効である。この気泡の戊長，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、即時適切に気泡の或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。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
４３１３１２４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。

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戊を開示する米国特許
第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００
号明細書を用いた構或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１　２３６７０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。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一休
的に形或された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。

加えて、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。

又、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、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、キャビング手段、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による予備加熱手段、記録とは別の
吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定した記
録を行なうために有効である。

更に、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
或するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、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。

［発明の効果］以上のように、上記多孔質体が保持できるインク量を越
えて、インクを上記インク収納容器内へ充填した後、上
記多孔質体の上記大気連通口側部分領域のインクのみイ
ンク排出部領域よりもインク保持量が小なるように吸引
除去することを特徴とするインク収納容器へのインク充
填方法によれば、従来よりも優れたインク、記録液の使
用効率が向上して、結果的に、容器の小型化を達成でき
る。同様に本発明がカートリッジや記録装置に適用した
発明では、同様に安定した記録と小型化を同時に満足す
ることができる。

又上記効果に加えてインクタンク内表面積の１５％以上
を大気に開放する発明によれば、応答周波数が低下する
ことなく、良好な吐出特性が得られ、良好な印字が可能
となった。

又、上記大気連通口とから上記インク供給口へ向かうイ
ンク流れ方向に関しての上面に対して、上記インク供給
口を投影した位置を中心として上記大気連通口によって
形成された多孔質体の上記インク供給口を投影した位置
に対する最近接領域との距離以上の領域に対応するイン
ク収納容器の側面壁部に内面に、該多孔質体がこの内面
に対して大気連通空間部を形成する発明によれば、無駄
なくインク消費を行えるので、小型化を達成できる。他
の本発明の効果は、上記説明から理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の説明図、第２図は本発明カー
トリッジの分解構成斜視図、第３図は第２図の組み立て
斜視図、第４図は、インクジェットユニットＩＪＵの取
り付け部の斜視図、第５図はカートリッジＩＪＣの装置
に対する取り付け説明図、第６図は本発明の装置外観図
、第７図はインク流動説明図、第８図乃至第１０図は夫
々本発明他の実施例斜視図、第ｌ１図（ａ）（ｂ）は吐
出特性図、第１２図は、本発明の更なる構成の説明図で
ある。ｌ・・・インクタンク２・・・吸収体（多孔質体）３・・・供給口４・・・吐出部５・・・大気連通口６・・・電気接点部図Ｌ３／３δｌ？〃／第と履ｌ４−０２第／／図（α２ｆａ期動圏長弾ぐ．３；６　　　　　　　ｇ５　　／０（１ロ１乏Ｘヌシ
１＄５月ｔ）自９ｌ面４１身上よ＝Ｘ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大気連通口と、インクを容器外へ供給するインク
排出部と、を夫々異なる位置に有するインク収納容器で
あって、インク保持用に多孔質体を該容器内に収納して
いるインク収納容器へのインク充填方法において、上記多孔質体が保持できるインク量を越えて、インクを
上記インク収納容器内へ充填した後、上記多孔質体の上
記大気連通口側部分領域のインクのみインク排出部領域
よりもインク保持量が小なるように吸引除去することを
特徴とするインク収納容器へのインク充填方法。
（２）大気連通口と、インクを容器外へ供給するインク
排出部と、を夫々異なる位置に有するインク収納容器で
あって、インク保持用に多孔質体を該容器内に収納して
いるインク収納容器へのインク充填方法において、上記多孔質体が、インクタンク全内面積の１５％以上の
内壁と非接触であって、これによって形成されている非
接触部空間は大気と連通した状態の際に、上記多孔質体
が保持できるインク量を越えて、インクを上記インク収
納容器内へ充填した後、上記多孔質体の上記大気連通口
側部分領域のインクのみインク排出部領域よりもインク
保持量が小なるように吸引除去することを特徴とするイ
ンク収納容器へのインク充填方法。
（３）大気連通口と、インクジェットヘッドへ供給する
インク供給口と、を夫々異なる位置に有するインク収納
容器であってインクを貯蔵するため多孔質体が充填され
たインク収納容器に対して一体型に形成されているイン
クジェットヘッドであって、液路に設けられた吐出エネ
ルギ発生手段によりインクを吐出させる吐出部を有し、
所定の電気信号を受けて吐出エネルギ発生手段が作動す
るインクジェットヘッドにおいて、前記インクタンク内多孔質体が、インクタンク全内面積
の１５％以上の内壁と非接触であって、この多孔質体の
非接触部分の近傍領域のインクのみ上記インク供給口領
域よりもインク保持量が小であることを特徴とするイン
クジェットヘッド。
（４）大気連通口と、インクジェットヘッドへ供給する
インク供給口と、を夫々異なる位置に有しインクを貯蔵
するため多孔質体が充填されたインク収納容器と、該イ
ンク収納容器から供給されたインクを用いて液路に設け
られた吐出エネルギ発生手段によりインクを吐出させる
吐出部を備えたインクジェットヘッドと、を具備するこ
とで記録を行うインクジェット記録装置において、上記インク収納容器と上記インクジェットヘッドとを往
復移動するためにインク収納容器の側方に上記インクジ
ェットヘッドを載置するキャリッジと、上記吐出エネル
ギ発生手段に電気信号を供給する手段と、を有し、前記
インクタンク内多孔質体が、インクタンク全内面積の１
５％以上の内壁と非接触でこの多孔質体の非接触部分の
近傍領域のインクのみ上記インク供給口領域よりもイン
ク保持量が小であって、これによって形成されている非
接触部空間は大気と連通した状態でインクを供給するこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
（５）大気連通口と、インクジェットヘッドへ供給する
インク供給口と、を夫々異なる位置に有するインク収納
容器であってインクを貯蔵するため多孔質体が充填され
たインク収納容器に対して一体型に形成されているイン
クジェットヘッドであって、液路に設けられた吐出エネ
ルギ発生手段によりインクを吐出させる吐出部を有し、
所定の電気信号を受けて吐出エネルギ発生手段が作動す
るインクジェットヘッドにおいて、上記多孔質体は略直方体で、上記大気連通口とから上記
インク供給口へ向かうインク流れ方向に関しての上面に
対して、上記インク供給口を投影した位置を中心として
上記大気連通口によって形成された多孔質体の上記イン
ク供給口を投影した位置に対する最近接領域との距離以
上の領域に対応するインク収納容器の側面壁部に内面に
、該多孔質体がこの内面に対して大気連通空間部を形成
できる部材を有し、この大気連通空間部近傍領域の多孔
質体インクのみ上記インク供給口領域よりもインク保持
量が小であることを特徴とするインクジェットヘッド。
（６）大気連通口と、インクジェットヘッドへ供給する
インク供給口と、を夫々異なる位置に有しインクを貯蔵
するため多孔質体が充填されたインク収納容器と、該イ
ンク収納容器から供給されたインクを用いて液路に設け
られた吐出エネルギ発生手段によりインクを吐出させる
吐出部を備えたインクジェットヘッドと、を具備するこ
とで記録を行うインクジェット記録装置において、上記インク収納容器と上記インクジェットヘッドとを往
復移動するためにインク収納容器の側方に上記インクジ
ェットヘッドを載置するキャリッジと、上記吐出エネル
ギ発生手段に電気信号を供給する手段と、を有し、上記
大気連通口と上記インク供給口が上記側方側に位置し、
インク収納容器内壁と非接触であって、これによって形
成され大気と連通した状態の非接触部空間が上記上記大
気連通口側の面の一部と、上記大気連通口と対向する面
の一部と、これらの面を結ぶ面と、の３面に存在し、こ
の大気連通空間部近傍領域の多孔質体インクのみ上記イ
ンク供給口領域よりもインク保持量が小であることを特
徴とするインクジェット記録装置。
（７）上記インクジェットヘッドをインク収納容器に一
体化するための空間の後方部に設けられ上記大気連通口
が形成された突出部分を有し、この突出部分の内部を空
洞化して、上記多孔質体の厚み全体に対する大気圧供給
空間を形成してあることを特徴とする請求項第６項記載
のインクジェット記録装置。
（８）上記吐出エネルギ発生手段は、熱エネルギー発生
手段であり、上記電気信号を供給する手段は、該発生手
段にインク内に膜沸騰を生じさせる駆動信号を供給して
記録を行う請求項第７項記載のインクジェット記録装置
。
（９）大気連通口と、インクジェットヘッドへ供給する
インク供給口と、を夫々異なる位置に有するインク収納
容器であってインクを貯蔵するため多孔質体が充填され
たインク収納容器に対して一体型に形成されているイン
クジェットヘッドであって、液路に設けられた吐出エネ
ルギ発生手段によりインクを吐出させる吐出部を有し、
所定の電気信号を受けて吐出エネルギ発生手段が作動す
るインクジェットヘッドにおいて、インクジェットをインク収納容器に一体化するための空
間の後方部を利用して、そこに、大気連通口用の突出部
分を形成し、この突出部分の内部を空洞化して、上記多
孔質体の厚み全体に対する大気圧供給空間を形成してあ
り、この大気圧供給空間部近傍領域の多孔質体インクの
み上記インク供給口領域よりもインク保持量が小である
ことを特徴とするインクジェットヘッド。