JPH0536689Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

［技術分野］ 本考案は、インクジエツトカートリツジに関す
る。 ［従来技術］ インクジエツト記録法（液体噴射記録法）は、
記録時における騒音の発生が無視し得る程度に極
めて小さいという点、高速記録が可能でありしか
も所謂普通紙に定着という特別な処理を必要とせ
ずに記録の行なえる点において、最近関心を集め
ている。 その中で、例えば特開昭54−51837号公報、ド
イツ公開（DOLS）第2843064号公報に記載され
ている液体噴射記録法は、熱エネルギーを液体に
作用させて、液滴吐出の原動力を得るという点に
おいて、他の液体噴射記録法とは、異なる特徴を
有している。 すなわち、上記の公報に開示された記録法は、
熱エネルギーの作用を受けた液体が急峻な体積の
増大を伴う状態変化を起し、該状態変化に基づく
作用力によつて、記録ヘツド部先端のオリフイス
より液体が吐出されて、飛翔的液滴が形成され、
該液滴が被記録部材に付着して記録が行われる。 殊に、ドイツ公開第2843064号公報に開示され
ている液体噴射記録法は、所謂ドロツプ・オンデ
マンド記録法に極めて有効に適用されるばかりで
はなく、記録ヘツド部をフルライン・タイプで高
密度マルチオリフイス化された記録ヘツドが容易
に具現化できるので、高解像度，高品質の画像を
高速で得られるという特徴を有している。 上記の記録法に適用される装置の記録ヘツド部
は、液体を吐出するために設けられたオリフイス
と、該オリフイスに連通し、液滴を吐出するため
の熱エネルギーが液体に作用する部分である熱作
用部を構成の一部とする液流路とを有する液吐出
部と、熱エネルギーを発生する手段としての電気
熱変換体とを具備している。 従来、このような液体噴射記録ヘツドを用いる
記録装置においては、記録に必要な記録液は、記
録ヘツドとは別の場所に設けられた記録液貯蔵部
（インクタンク）より可撓性パイプの如き供給管
を介して供給するものであり、記録ヘツドの電気
熱変換体を駆動するための電気信号は、記録ヘツ
ドとは別の場所に設けられた駆動回路部分よりフ
レキシブルな配線ケーブルを接続して供給される
ようになつていた。 従来のインク容器においては、記録液であるイ
ンクを収納するインク容器は、通気孔を設けるか
あるいは容器自体を可撓性材料で形成し、かつ密
閉される構成をとつており、前記インク容器中の
インクの圧力は常に大気圧に保持されている。 該インク容器はインク供給管によつて記録ヘツ
ドと連結されており、記録ヘツドを電気的，機械
的に駆動することにより飛翔的液滴を形成する。
上記のインク容器の構成の概念図を第１図ａ，ｂ
に示す。第１図ａ，ｂにおいて、１０１は記録ヘ
ツド、１０２は吐出口、１０３はインク供給管、
１０４はインク容器、１０５は通気孔、１０６は
可撓性インク容器、１０７はインク、１０８はイ
ンク水頭差である。 インク１０７はインク容器１０４または可撓性
インク容器１０６から吐出口１０２まで満たされ
ており、吐出口１０２に形成されるインク１０７
のメニスカスの表面張力により記録ヘツド１０１
内に保持されている。この表面張力によるインク
の保持力は小さいため、さらに第１図ａ，ｂ中に
示すようなインクの水頭差１０８を設定し、吐出
口１０２のメニスカスにかかる圧力を負圧として
いる。これはまた、インク液的吐出時の安定性に
も寄与している。 このため、従来のインクジエツト記録装置のイ
ンク供給方式では、記録ヘツド吐出口へのインク
供給圧力を適正な値とするために、インク吐出口
とインク容器内インク液面との水頭差を設ける必
要があり、インク容器内での記録ヘツドに対する
インク容器の位置が限定され、またインク容器内
の液面高さの変化の影響を小さくするためにイン
ク容器形状を扁平薄形にする必要があり、該イン
ク容器の設計上大きな制約となつていた。さら
に、このような方式の場合、インク容器全体を傾
斜した場所に置いたり、移動の際に傾斜したりす
ると、記録ヘツド吐出口とインク容器内液面の水
頭差は容易に変化してしまい、吐出口からのイン
クの漏れ、および吐出口内への気泡の取り込み等
の問題が発生するおそれがあり、装置の取り扱い
に際して細心の注意を要するものであつた。 一方、インク容器を弾性体で作成し、それ自身
に負圧を発生させる機能を持たせ、記録ヘツドと
一体化し吐出口のメニスカスとのバランスをとつ
た構成の、記録装置に対して着脱自在とされるイ
ンクジエツトカートリツジがある。 このようなインクジエツトカートリツジにおい
ては、常にインク水頭差はほぼ０であつて、替わ
りにインク容器の弾性力を利用して、インクに負
圧を与えている。このような構成のインクジエツ
トカートリツジを第２図ａ，ｂ，ｃ，ｄに示す。
第２図ａはインク容器の概要を示し、第２図ｂは
第２図断面AA′を模式的に示す。また、第２図ｃ
は第２図ｂに示されるXX′断面であつて、インク
がほぼいつぱいに満たされている初期状態を示
す。ここで、２０１は記録ヘツド部、２０２は吐
出オリフイス、２０３はオリフイスプレート、２
０４はスペーサー、２０５は基板、２０６は発熱
抵抗体、２０７はカバー、２０８はインク供給
口、２０９は保護カバー、２１０はインク容器、
２１１はインク、２１２は通気口である。 記録ヘツド部２０１は電気エネルギーを発熱抵
抗体２０６によつて熱エネルギーに変換し、該熱
エネルギーの作用により基板２０５上の発熱抵抗
体２０６に対向して設けられたオリフイスプレー
ト２０３上の吐出オリフイス２０２より記録液で
あるインク２１１を吐出して飛翔的液滴を形成す
る。 このような構成のインクジエツトカートリツジ
が備えたインク容器は、その壁の厚みが均一であ
るため、インク容器内のインク量が記録による消
費により減少するにつれて、インク容器の発生す
る負圧が次第に大きくなつていつた。そのため、
第２図ｄ及び第２図ｄ中のXX′断面を示す第２図
ｅに示すように、インク容器内にインクが残存し
た状態で、吐出口との圧力関係が崩れ、インクの
供給が充分に行えず、正常な記録を達成すること
が困難となることがあつた。 ［目的］ 本考案の目的は上記従来例の欠点を除去し、イ
ンク容器の設置場所、インク容器形状に対する設
計上の制約を解消し、記録ヘツド吐出口にかかる
インク供給圧力がインク容器内に残存したインク
量にかかわらず常にほぼ一定状態を維持する、ひ
いてはインク容器の記録動作時のインク液滴の吐
出の安定化および前記記録装置の取り扱いの容易
化、さらにはインク消費率の向上の実現を図るこ
とにある。 さらに、本考案の他の目的は、熱発生部および
オリフイス部を具備する基板とインク容器を一体
にした様式の安価で信頼性の高いインクジエツト
カートリツジを提供することにある。 さらに本考案の他の目的は消費することができ
ず最終的にインク容器内に残るインクの量を極め
て少なくすることのできる経済的なインクジエツ
トカートリツジを供給することにある。 本考案は前述の目的を達成するために提案され
たものであり、インクを吐出するための吐出口を
備えた記録ヘツドに対して供給されるインクを貯
留した、一端が開口し他端が閉じた、インク供給
に関与する負圧を生ずる袋状可撓性容器から構成
されるインク貯留部材と、前記インク貯留部材を
その開口端が前記記録ヘツド部へのインク供給部
と接合された状態で収納し、一部に大気と連通す
る連通口部を有するカートリツジ筐体と、を備え
た記録装置に対して着脱可能とされたインクジエ
ツトカートリツジにおいて、前記インク貯留部材
は、１構成部材よりなるものであつて、前記開口
端側のインク供給部に向かうインク流れ方向に沿
つて設けられた複数の脈状厚膜域と、前記脈状厚
膜域間をつなぐ複数の薄膜域と、を備えており、
前記複数の薄膜域がインクの消費に伴つて実質的
に均等に内方にくいこみつぶれることを特徴とす
る。 本考案によれば、インクの流れ方向に沿つて設
けられた複数の脈状厚膜域にインク供給に関与す
る負圧発生機能をもたせ、前記脈状厚膜域間をつ
なぐ複数の薄膜域にインクの消費に伴つて実質的
に均等に内方にくいこむようにつぶれるインク供
給機能をもたせることでバランスの取れたインク
消費効率の高い安定なインク供給が行える。 ［実施例］ 以下、図面を用いて本考案を詳しく説明する。 第３図ａ，ｂ，ｃおよびｄは本考案の実施例を
示す。 第３図ａおよびｃは第２図ａのAA′断面に相当
し、第３図ｂおよびｄは第２図ａおよびｂの
XX′断面図に相当する。そして第３図ａおよびｂ
はインクがほぼ満たんの状態を示し、第３図ｃお
よびｄはインクを消費したタンク内の負圧が大と
なり、印字品位に不良を生じた時のインク容器の
状態を示す。図中、３０７はカバー、３０８はカ
バー３０７に形成したインク供給口、３０９はカ
バー３０７を取付けた保護カバー、３１０は保護
カバー３０９内に設けたインク容器、３１１はイ
ンク容器３１０内のインク、３１２は保護カバー
３０９に設けた通気口である。インク容器３１０
は、インク供給口３０８に連通するように一端が
開口し、他端が略ドーム形状に閉じており、ま
た、それ自信が弾性を有し負圧を生ずる可撓性容
器になつており、さらに周面領域の壁厚が部分的
に薄くなつている。したがつて、インク容器３１
０は、部分的な壁厚の薄い領域があることによつ
て、インク３１１の消費によつても実質的に一定
負圧を維持できる部分的なつぶれが発生する。な
おここで３１０ａはインク容器３１０の周面領域
の壁厚の薄い部分、３１０ｂはインク容器３１０
の壁厚の厚い部分である。本実施例では壁厚の厚
い部分をインクの流れ方向に沿つて脈状に形成し
てある。本実施例においてもインクが満たんの状
態では、第２図ｂで示す従来例と同量のインクを
収納することが可能である。そして第３図ｃおよ
びｄで示されるようにインクを消費するにつれ
て、インク容器３１０の壁厚の薄い部分３１０
が、傘を折り畳むようにインク容器３１０内にく
い込むので、インク容器３１０内に残されるイン
ク量を極めて少なくすることができる。 上記のようにインク容器に弾性膜を用い、その
厚みを部分的に薄くし、薄くした部分をインクの
消費に伴つて積極的につぶしほぼ一定の負圧を維
持することで、インクを効率よく消費することが
可能となつた。このことは、以下の実施例によつ
て、より具体的に説明される。すなわち、実施例
として第３図で示されるインク容器を有するイン
ク容器を作成し、実際に印字試験を行つた。初期
のインク量を５mlとしてA4紙に何枚正常な印字
ができるか、または印字不良となつた時のインク
残量を測定した。結果を表１に示す。なお、比較
例としてはインク容器の壁厚が均一の第２図で示
されるものを用いた。表１を見れば明らかなよう
に実施例ではインク残量が0.4mlまで印字可能で
あつたのに対し、比較例では、1.7mlも残した状
態で印字不良が発生した。A4紙印字枚数でも実
施例では、約400枚以上の印字ができたのに対し
て比較例では約300枚となつている。つまり、本
考案の構成を採用したインク容器では初期のイン
ク量に対して残存インク量は10％以下となつてお
り、均一な厚みのインク容器に比べ格段にインク
の使用効率が向上した。 すなわち、本発明構成によれば、インクの供給
にともなつて壁の薄い部分が積極的につぶれてイ
ンク容器の内方に移動してゆくために、インク収
容部が良好に収縮するので、インクの消費効率を
10％以下にすることが可能となる。

【表】 ［効果］ 以上のように、インク貯留部材をインク供給部
に向かうインク流れ方向に沿つた複数の脈状厚膜
域と前記脈状厚膜域間をつなぐ複数の薄膜域とか
ら構成することで、第１に、前記脈状厚膜域がイ
ンク消費によらず一定の負圧を維持する機能を発
揮し、第２に薄膜域が積極的にインクの消費に伴
つて実質的に均等に内方にくいこむようにつぶれ
るインク供給機能を発揮させることができる。 したがつて、インク貯留部材内のインクの消費
量を高めることができ、インク消費効率に優れ、
記録装置の取り扱いを容易とするカートリツジを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂおよび第２図ｂ，ｃ，ｄおよびｅ
は従来のインク容器の模式的断面図、第２図ａは
同装置の斜視図、第３図ａ，ｂ，ｃおよびｄは本
考案の実施例を示す断面図である。 １０１……記録ヘツド部、１０２……吐出オリ
フイス、１０３……インク供給管、１０４……イ
ンク容器、１０５……通気口、１０６……可撓性
インク容器、１０７……インク、１０８……水頭
差、２０１……記録ヘツド部、２０２……吐出オ
リフイス、２０３……オリフイスプレート、２０
４……スペーサー、２０５……基板、２０６……
発熱抵抗体、２０７，３０７……カバー、２０
８，３０８……インク供給口、２０９，３０９…
…保護カバー、２１０，３１０……インク容器、
２１１，３１１……インク、２１２，３１２……
通気口、３１０ａ……インク容器の壁厚が薄い部
分、３１０ｂ……インク容器の壁厚が厚い部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 インクを吐出するための吐出口を備えた記録ヘ
   ツドに対して供給されるインクを貯留した、一端
   が開口し他端が閉じた、インク供給に関与する負
   圧を生ずる袋状可撓性容器から構成されるインク
   貯留部材と、 前記インク貯留部材をその開口端が前記記録ヘ
   ツド部へのインク供給部と接合された状態で収納
   し、一部に大気と連通する連通口部を有するカー
   トリツジ筐体と、 を備えた記録装置に対して着脱可能とされたイン
   クジエツトカートリツジにおいて、 前記インク貯留部材は、１構成部材よりなるも
   のであつて、前記開口端側のインク供給部に向か
   うインク流れ方向に沿つて設けられた複数の脈状
   厚膜域と、前記脈状厚膜域間をつなぐ複数の薄膜
   域と、を備えており、前記複数の薄膜域がインク
   の消費に伴つて実質的に均等に内方にくいこみつ
   ぶれることを特徴とするインクジエツトカートリ
   ツジ。