JPH0858095A

JPH0858095A - インクジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0858095A
Application number: JP19973994A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Ujita; 敏彦氏田; Teruo Arashima; 輝雄荒島; Yasuo Kotaki; 小瀧　　靖夫; Yuji Hamazaki; 雄司浜崎; Masashi Miyagawa; 昌士宮川; Masanori Takenouchi; 雅典竹之内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】インク貯留部とインクジェット記録ヘッドと
の間のインク流路の大きさを特定することによって、イ
ンクの少ない排出量でインク流路の気泡を確実に排除す
ることができるインクジェットカートリッジおよびイン
クジェット記録装置を提供すること。【構成】インク容器１１とインクジェット記録ヘッド
１２との間に形成されるインク流路１６，１７，１８の
全長の９０％以上の範囲に渡って、それらの断面を直径
１ｍｍ以下の円形状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッドを備えたインクジェットカートリッジ、およびイン
クジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体のインクを記録材として用い、その
インクの液滴を被記録物に向って飛翔させることによっ
て記録を行うインクジェット記録装置においては、近年
小型化に加え、多値化（例えばカラー化）が求められて
きている。

【０００３】その一例としては、図１に示すような記録
装置ＩＪＲＡのプリンタキャリッジＨＣ上に、インクジ
ェットカートリッジＩＪＣを交換可能に装着したものが
ある。そのインクジェットカートリッジＩＪＣは、記録
手段としての複数のインクジェット記録ヘッドと、それ
らの記録ヘッドに対応して複数色のインクを貯蔵する容
器としてのインクカートリッジとを一体化した構成とな
っている。ここで、キャリッジＨＣは、リードスクリュ
ー５００５の螺旋状溝５００４に対して係合するピン
（不図示）を有し、リードスクリュー５００５が駆動モ
ータ５０１３の正逆回転に連動すべく駆動力伝達ギア５
０１１，５００９を介して回転されることによって、キ
ャリッジＨＣが矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。キャ
リッジＨＣにはインクジェットカートリッジＩＪＣが装
着される。なお、その装着および記録ヘッドと装置本体
との電気信号接続のための構成の図示は省略されてい
る。５００２は紙、ＯＨＰ用フィルムその他の被記録媒
体Ｐ（以下単に「紙」ともいう）の押え板（紙押え板）
であり、キャリッジＨＣの移動方向において、紙をプラ
テン５０００に対して押圧する。５００７，５００８は
フォトカプラであり、キャリッジＨＣのレバー５００６
の位置を確認してモータ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を成している。５０
１６は、記録ヘッドの全面をキャップするためのキャッ
プ部材５０２２を支持する部材、５０１５は、このキャ
ップ部材５０２２の内部を吸引する吸引手段であり、こ
れらによって、キャップ部材５０２２内の開口５０２３
を介して記録ヘッドの吐出口から強制的にインクを吸引
して排出されるための吐出回復手段が構成されている。
５０１７はクリーニングブレード、５０１９は、このブ
レード５０１７を前後方向に移動可能にする部材であ
り、これらは本体支持板５０１８に支持されている。ま
た、５０１２は、吐出回復手段によるインク吸引動作を
開始させるためのレバーである。キャップ５０２２のキ
ャッピング、ブレード５０１７による記録ヘッドのクリ
ーニング、およびインクの吸引による吐出回復の動作
は、キャリッジＨＣが所定のホームポジション側領域に
位置づけられたときに、リードスクリュー５００５の作
用によって順次行えるように構成されている。

【０００４】また、他の例のインクジェット記録装置Ｉ
ＪＲＡとしては、図２に示すように、記録ヘッドユニッ
ト１とインクカートリッジ２とを分離できるようにし
て、インクカートリッジ２のみを交換可能に備えたもの
も提案されている。本例の記録装置ＩＪＲＡは、カラー
プリンタとして構成されており、ブラック，イエロー，
マゼンタ，シアンの４色のインクを個別に貯留する計４
つのインクカートリッジ２がそれぞれ交換可能に備えら
れており、記録ヘッドユニット１には各色のインクを吐
出するため４つのインクジェット記録ヘッドが組込まれ
ている。

【０００５】ところで、インクジェット記録ヘッドを使
用する場合には、インクの吐出の安定性を維持するため
に、例えば前述した図１の吐出回復手段のように、時
々、ポンプを使って記録ヘッドのインク吐出口からイン
クを強制的に排出させて、インクの供給路中に溜った空
気や泡を排出させる必要がある。このような動作を以下
では回復動作という。また、このような回復動作は、記
録ヘッドのインク吐出口側からの吸引の他、インクタン
ク側から加圧することによっても行うことができる。

【０００６】このような回復動作を行う上において、前
述した図２のような各色のインク毎に対応する複数の記
録ヘッドを組込んだ記録ヘッドユニット１の場合には、
それらの記録ヘッド毎に個別にキャッピングして、それ
ぞれに対して個別に回復動作を行うことが可能となる。

【０００７】しかし、このような記録ヘッドユニット１
は、図３および図４に示すように、同一サイズの記録ヘ
ッド１Ａを必要な色数分、横並びにする構成上、ヘッド
ユニット１のサイズが比較的大きくなり、インクジェッ
ト記録装置の小型化に限界がある。

【０００８】そこで、このような記録ヘッドユニット１
の代りに、図５に示すように、インク色毎に対応する複
数の記録ヘッドを一体的に構成したいわゆるマルチカラ
ーインクジェット記録ヘッド３が提案されている。すな
わち、記録ヘッド３には、ブラック，イエロー，マゼン
タ，シアンのインクを吐出する４組の吐出口３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄが同一直線上に並ぶように形成されてい
る。このような記録ヘッド３は、明らかに、前述した記
録ヘッドユニット１よりも小さく構成することができ、
インクジェット記録装置全体の小型化を容易なものとす
る。

【０００９】一方、カラー記録の場合には、異なった色
のインクが紙などを被記録媒体上で組み合わせることに
より、複数の色を得るため、もしも、画像の色の境界部
分において、インクが十分に紙に浸透していなかった
り、乾いてなかったりした場合には、複数のインクが浸
透し混ざり合って画像品位を悪化させる結果となる。こ
のような問題を最小限に抑えるために、インクに対し
て、記録面に素早く浸透して素早く乾燥するような物性
が与えられていた。このような物性の中で重要なものと
して低表面張力がある。しかし、この低表面張力物性を
持ったインクは、わずかな空気の抱き込みによる微小な
泡の発生が著しく、時々不安定なインク吐出の原因とも
なる。特に、インクと空気とが混在する状況（例えば、
長期間にわたる放置や、物流中の振動などで一時的にイ
ンクの流路中に外気が侵入した状況）において回復動作
を行った場合、そのときに発生する気液の２層流ではイ
ンク流路が泡で埋まってしまうこともなり、このような
状況では、正常なインク吐出が不可能となる。

【００１０】このような不安定なインク吐出の原因とな
る泡に関し、前述した記録ヘッドユニット１のように複
数の記録ヘッドのそれぞれに対して個別に吸引による回
復動作を行うことができるものにあっては、インクを多
量に吸引することによって、インクの流路や記録ヘッド
内における泡の残りを最小限に抑えていた。一方、前述
したマルチカラーインクジェット記録ヘッド３は、それ
がコンパクトであることを生かすために、インクの貯留
量も最小限の設定をすることが要求されている。したが
って、回復動作によるインクの吸引量を可能な限り少な
く設定しないと、インクのランニングコストが増大する
ことになる。また、コンパクト化のためには、１つのキ
ャップによって複数色分の吐出口から同時に吸引を行う
方式の採用が要求されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うなマルチカラーインクジェット記録ヘッド３の場合に
は、回復動作時に多量のインクを吸引することができな
いため、インクの流路中に残留する泡を完全に排除する
ことができないという問題がある。特に、多量泡の残留
によって各色のインクの流路内にほとんどインクがない
ような状態では、少ない吸引量での回復動作が不確実に
なり、前記問題をさらに増長することになる。

【００１２】本発明の目的は、インク貯留部とインクジ
ェット記録ヘッドとの間のインク流路の大きさを特定す
ることによって、インクの少ない排出量でインク流路中
の気泡を確実に排除することができるインクジェットカ
ートリッジおよびインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のインクジェットカートリッジは、インクを吐出可能な
インクジェット記録ヘッドと、前記インクを貯留するイ
ンク貯留部と、前記貯留部に貯留されたインクを前記記
録ヘッドに供給するインク流路とを有するインクジェッ
トカートリッジにおいて、前記インク流路の断面は、そ
の全長の９０％以上の範囲が直径１ｍｍ以下の円を外接
円とする大きさであることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項２に記載のインクジェット
カートリッジは、請求項１に記載のインクジェットカー
トリッジにおいて、前記インク流路は、前記貯留部の外
壁と、該外壁に接合される流路形成部材との間に形成さ
れていることを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項３に記載のインクジェット
カートリッジは、請求項１または２に記載のインクジェ
ットカートリッジにおいて、前記記録ヘッド、インク貯
留部、およびインク流路は、それぞれ複数色のインクに
対応して複数ずつ設けられていることを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項４に記載のインクジェット
カートリッジは、請求項３に記載のインクジェットカー
トリッジにおいて、前記複数のインク流路は、異なる長
さに設定されていることを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項５に記載のインクジェット
カートリッジは、請求項１，２，３または４に記載のイ
ンクジェットカートリッジにおいて、前記記録ヘッド
は、インクを吐出するために利用されるエネルギーとし
て前記インク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。

【００１８】本発明の請求項６に記載のインクジェット
記録装置は、請求項１，２，３，４または５に記載のイ
ンクジェットカートリッジと、前記記録ヘッドと被記録
媒体とを相対移動させる手段と、前記インク流路中のイ
ンクに圧力差を生じさせて前記記録ヘッドから前記イン
クを排出させる吐出回復手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１９】本発明の請求項７に記載のインクジェット
記録装置は、請求項６に記載のインクジェット記録装置
において、前記吐出回復手段は、前記記録ヘッドのイン
ク吐出口から前記インク流路内のインクを吸引するもの
であることを特徴とする。

【００２０】本発明の請求項８に記載のインクジェット
記録装置は、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘ
ッドと、前記インクを貯留するインク貯留部と、前記イ
ンク貯留部に貯留されたインクを前記記録ヘッドに供給
するインク流路と、前記記録ヘッドと被記録媒体とを相
対移動させる手段と、前記インク流路中のインクに圧力
差を生じさせて前記記録ヘッドから前記インクを排出さ
せる吐出回復手段とを備えてなり、前記インク流路の断
面は、その全長の９０％以上の範囲が直径１ｍｍ以下の
円を外接円とする大きさであることを特徴とする。

【００２１】本発明の請求項９に記載のインクジェット
記録装置は、請求項８に記載のインクジェット記録装置
において、前記インク流路は、前記貯留部の外壁と、該
外壁に接合される流路形成部材との間に形成されている
ことを特徴とする。

【００２２】本発明の請求項１０に記載のインクジェッ
ト記録装置は、請求項８または９に記載のインクジェッ
ト記録装置において、前記吐出回復手段は、前記記録ヘ
ッドのインク吐出口から前記インク流路内のインクを吸
引するものであることを特徴とする。

【００２３】本発明の請求項１１に記載のインクジェッ
ト記録装置は、請求項８，９または１０に記載のインク
ジェット記録装置において、前記記録ヘッド、インク貯
留部、およびインク流路は、それぞれ複数色のインクに
対応して複数ずつ設けられていることを特徴とする。

【００２４】本発明の請求項１２に記載のインクジェッ
ト記録装置は、請求項１１に記載のインクジェット記録
装置において、前記複数のインク流路は、異なる長さに
設定されていることを特徴とする。

【００２５】本発明の請求項１３に記載のインクジェッ
ト記録装置は、請求項８，９，１０，１１または１２に
記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッ
ドは、インクを吐出するために利用されるエネルギーと
して前記インク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。

【００２６】

【作用】本発明の請求項１に記載のインクジェットカー
トリッジは、インク流路の全長の９０％以上の範囲に渡
って、そのインク流路の断面を直径１ｍｍ以下の円を外
接円とする大きさに設定することにより、回復動作によ
って少量のインクを記録ヘッドから排出するだけで、そ
の少量のインクと共にインク流路内の気泡を確実に排出
して除去する。

【００２７】本発明の請求項２に記載のインクジェット
カートリッジは、インク貯留部の外壁と流路形成部材と
の接合によってインク流路を形成可能とする。

【００２８】本発明の請求項３に記載のインクジェット
カートリッジは、記録ヘッド、インク貯留部、およびイ
ンク流路のそれぞれを複数色のインクに対応して複数組
設けることによって、各色インクによるカラー記録を実
現する。

【００２９】本発明の請求項４に記載のインクジェット
カートリッジは、複数のインク流路の長さを異ならせる
ことにより、短い長さのインク流路から順次インクを充
填させるように回復動作を行って、結果的に全てのイン
ク流路に確実にインクを充填させる。

【００３０】本発明の請求項５に記載のインクジェット
カートリッジは、インクに膜沸騰を生じさせる電気熱変
換体を通電することによって、記録ヘッドからのインク
の吐出を制御する。

【００３１】本発明の請求項６および７に記載のインク
ジェット記録装置は、請求項１，２，３，４または５に
記載のインクジェットカートリッジを備えた上、インク
流路中に圧力差を生じさせることによって、インク吐出
の回復動作を確実に行う。

【００３２】本発明の請求項８に記載のインクジェット
記録装置は、インク流路の全長の９０％以上の範囲に渡
って、そのインク流路の断面を直径１ｍｍ以下の円を外
接円とする大きさに設定することにより、回復動作によ
って少量のインクを記録ヘッドから排出するだけで、そ
の少量のインクと共にインク流路内の気泡を確実に排出
して除去する。

【００３３】本発明の請求項９に記載のインクジェット
記録装置は、インク貯留部の外壁と流路形成部材との接
合によってインク流路を形成可能とする。

【００３４】本発明の請求項１０に記載のインクジェッ
ト記録装置は、インク吐出口からの吸引力を利用して、
インク流路中に圧力差を生じさせることによって、イン
ク吐出の回復動作を確実に行う。

【００３５】本発明の請求項１１に記載のインクジェッ
ト記録装置は、記録ヘッド、インク貯留部、およびイン
ク流路のそれぞれを複数色のインクに対応して複数組設
けることによって、各色インクによるカラー記録を実現
する。

【００３６】本発明の請求項１２に記載のインクジェッ
ト記録装置は、複数のインク流路の長さを異ならせるこ
とにより、短い長さのインク流路から順次インクを充填
させるように回復動作を行って、結果的に全てのインク
流路に確実にインクを充填させる。

【００３７】本発明の請求項１３に記載のインクジェッ
ト記録装置は、インクに膜沸騰を生じさせる電気熱変換
体を通電することによって、記録ヘッドからのインクの
吐出を制御する。

【００３８】

【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。

【００３９】（第１の実施例）本発明の第１の実施例の
インクジェットカートリッジを図６および図７に示す。

【００４０】本例のインクジェットカートリッジ１０
は、複数の記録ヘッドを一体的に有するマルチカラーイ
ンクジェット記録ユニットとして構成されており、イン
クジェット記録ヘッド１１、および記録ヘッド１１へ供
給するためのインクを貯留するインク貯留部としてのイ
ンク容器１２との結合によってなる。記録ヘッド１１お
よびインク容器１２は、例えば、ブラック，イエロー，
マゼンタ，シアンの４色のインクに対応して４組ずつ設
けられている。

【００４１】図７は、１組の記録ヘッド１１とインク容
器１２の断面図である。インク容器１２内のスポンジな
どの吸収体１３に保持されたインクは、フィルタ１４を
通ることにより清浄化され、インク容器１１の外壁１５
に形成された第１のインク流路１６に導入される。その
後、インクは、インクジェット記録ヘッド１１内部の第
２のインク流路１７、および第３のインク流路１８を経
て液室１９内に入り、さらにその液室１９から複数の吐
出口２０へ導かれる。本例の場合、第１から第３のイン
ク流路１６，１７，１８の断面は、一部を除き、直径１
ｍｍ以下の円を外接円とする大きさとなっている。

【００４２】このように構成されたインクジェットカー
トリッジ１０は、前述した図１のインクジェットカート
リッジＩＪＣと同様にインクジェット記録装置ＩＪＲＡ
に交換可能に装着されて使用に供される。

【００４３】図８から図１０は、本実施例のインクジェ
ットカートリッジ１０と、インク流路１６，１７，１８
の断面が直径１ｍｍ以上の円を外接円とする従来のイン
クジェットカートリッジ３０との回復動作時の状況を比
較するための図である。これらの図において、（ａ）が
本例のインクジェットカートリッジ１０、（ｂ）が比較
対象としての従来のインクジェットカートリッジ３０の
回復動作時の状況を示し、それらの回復動作は、図８，
図９，図１０の順に進行する。

【００４４】図８（ａ），（ｂ）は、長期間の放置によ
って、インク中の溶存ガスが析出、あるいはインク流路
１６，１７，１８の壁部から外気ガスが浸透した結果、
インク流路中に気泡Ｂ₀ が発生して、それが浮力によっ
てフィルタ１４の下方まで上昇して成長した状況を示
す。この状況では、記録ヘッド１１へのインクの流れが
閉ざされ、インクを吐出して記録動作をすることができ
ない。

【００４５】図９（ａ），（ｂ）は、前述したキャップ
部材５０２２（図１参照）を用いて、吐出口２０からイ
ンクを吸引して排出する回復動作の初期の状況を示す。
同図のように、急激にインクと気泡Ｂ₀ を動かした瞬
間、気泡Ｂ₀ は多量の細かい泡Ｂ₁ に分解される。特
に、カラーインクでは表面張力が小さいため、非常に微
小な泡Ｂ₁ が発生する。このような微小な泡Ｂ₁ の多く
はインク流路の内壁に付着する。この状態のインク流路
が安定すれば、泡Ｂ₁ による記録動作への影響は小さい
が、時間の経過と共に泡Ｂ₁ 同士が合体成長する結果、
記録動作に悪影響を与えることになる。そのため、イン
ク流路内壁に付着した泡Ｂ₁ は速やかに取り除く必要が
ある。

【００４６】図１０（ａ），（ｂ）は、インク流路の内
壁に付着した泡Ｂ₁ を取り除くために、さらにインクを
吸引したときの様子を示す。比較例としての従来のイン
クジェットカートリッジ３０におけるインク流路は、図
１１（ｂ）に示すように、その内壁に付着した泡Ｂ₁ の
サイズよりはるかに大きく、吸引によって生じるインク
流は泡Ｂ₁ をすり抜けてしまい、その泡Ｂ₁ を取り除く
ためには多くのインクを吸引して排出しなければなら
ず、泡Ｂ₁ の排出効率が極めて悪い。これに対し、本実
施例のインクジェットカートリッジ１０の場合は、図１
１（ａ）に示すように、インク流路の内径が泡Ｂ₁ のサ
イズに近く、少量のインク流でも泡Ｂ₁ に大きさ圧力が
加わることになり、この結果、泡Ｂ₁ は容易に下流に流
れ出して、図１０（ａ）に示すように完全に排出除去さ
れる。

【００４７】ところで、泡Ｂ₁ の排出効果を高めるに
は、インク流路の内径をできるだけ小さくすればよい
が、本発明者の検討によれば、インク流路の断面が円形
の場合には内径が１ｍｍ以下、その断面が非円形の場合
には直径１ｍｍ以下の円を内接円とする大きさであれば
よいことが確認できた。また、このような条件はインク
流路の全長に渡る必要はなく、流路１６，１７，１８に
よって形成される一連のインク流路、つまり流路１６の
図７中の上端から流路１８の図７中の左端までの間のイ
ンク流路において、その全長の９０％以上あれば十分で
あった。したがって、インク流路１６，１７，１８を形
成する部材のつなぎ部分の構造は比較的自由に設計でき
ることになる。

【００４８】下表１は、断面円形のインク流路の内径を
変更して、回復動作による泡の除去の程度および記録動
作の安定性を確認した結果を示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】（第２の実施例）図１２および図１３は、
本発明の第２の実施例を説明するための図である。

【００５１】本例の場合は、インク貯留部としてのイン
ク容器１１の外壁部に、流路形成部材１１Ａを超音波溶
着によって接合することにより、インク容器１１と記録
ヘッド１２との間に、４色のインクのそれぞれに対応す
る４つのインク流路を形成する。図１３は、１つのイン
ク流路Ｌの構成を概念的に示すものであり、そのインク
流路Ｌの断面は、同図（ｂ）に示すように、直径１ｍｍ
以下の円Ｃを外接円とする大きさに設定されている。本
例によれば、直径１ｍｍ以下の小さなインク流路を無理
なく形成することができ、その精度の信頼性も高く、ま
たインク流路の内面を滑らかにして、泡取りの効率も向
上させることもできる。

【００５２】（第３の実施例）本実施例の場合は、図１
４および図１５に示すように、前述した第２の実施例と
同様に、４色のインクのそれぞれに対応する４つのイン
ク流路を形成し、さらに、それらのインク流路の長さを
異ならせている。図１５では、流路形成部材１１Ａによ
って形成される４つの流路部分に符号Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ
₃ ，Ｌ₄ を付している。

【００５３】図１６から図１９は、本実施例のインクジ
ェットカートリッジ１０と、４つのインク流路が同じ長
さのインクジェットカートリッジ５０との回復動作時の
状況を比較するための図である。これらの図において、
（ａ）が本例のインクジェットカートリッジ１０、
（ｂ）が比較例としてのインクジェットカートリッジ５
０の回復動作の状況を示し、それらの回復動作は、図１
６，図１７，図１８，図１９の順に進行する。なお、こ
れらの図においてＰは、インク容器１１の内部に連通す
るポートを示し、また比較例としてのインクジェットカ
ートリッジ５０において、流路形成体１１Ａによって形
成される４つの流路部分に符号Ｌ₁₁，Ｌ₁₂，Ｌ₁₃，Ｌ₁₄
を付している。

【００５４】図１６（ａ），（ｂ）は、回復動作を行う
前の各インク流路に起こり得る状態であり、これらの図
のように、インクＩはほとんどインク流路内に存在しな
い。このような状況としては、例えば、非常に長い時間
に渡って保存状態にあったり、インク吐出口の開口部に
おけるインクのインクメニスカスが振動などで壊れてイ
ンクがインク容器１１内に戻ってしまった場合が想定で
きる。

【００５５】図１７（ａ），（ｂ）は、このようなイン
ク流路に対して、１回目の回復動作を行ったときの状況
を示す。通常、１回目の回復動作時におけるインク吸引
量は少なめに設定されている。図１７（ｂ）の比較例に
おけるインク流路では、各色のインクＩが各インク流路
へ均等に流れ、その結果、各インク流路中におけるイン
クＩの流量が少なく、インクＩの流れが途中で止まり、
同時に発生する泡Ｂ₂は排出されない。そのため、図１
８（ｂ）のように、１回目の回復動作が終了してインク
の吸引が止まったときに、インク流路内のインクＩがポ
ートＰからインク容器１１内に戻ってしまうことにな
る。一方、本例のインクジェットカートリッジ１０の場
合には、図１７（ａ）に示すように、１回目の回復動作
によって、比較的短いインク流路内にインクＩが完全に
充填される。そして、それらのインクＩは、インク吐出
口におけるメニスカスにより保持されるため、図１８
（ａ）のように、１回目の回復動作が終了してインクの
吸引が止まったとしてもインク容器１１内に戻されるこ
とはない。

【００５６】図１９（ａ），（ｂ）は、２回目の回復動
作を行った後の状況を示し、同図（ｂ）の比較例のもの
の場合には、前述した図１８（ｂ）の状況とほとんど同
じであり、インクＩの充填は達成されない。一方、図１
９（ａ）の本例のものの場合、２回目の回復動作時に
は、インクＩが充填されていないインク流路の数が１回
目の回復動作時よりも少なくなっており、しかもインク
Ｉが充填されているインク流路中のインクの流動抵抗は
他のインク流路中の流動抵抗よりも極端に大きくなるた
め、インクが充填されていないインク流路に対して、集
中的に対応するインクが吸引されて充填されることにな
る。したがって、２回目，３回目，…と回復動作を繰り
返すことによって、全てのインク流路にインクが完全に
充填されることになる。

【００５７】したがって、本実施例の場合、インク流路
の堆積は以下の関係を満足する必要がある。

【００５８】

【数１】ΣＶ＝Ｖ₁ ＋Ｖ₂ ＋Ｖ₃ ＋…Ｖ_n （Ｖ₁ ＜Ｖ₂
＜Ｖ₃ ＜…Ｖ_n ）ならば ΣＶ／ｎ＜ＰかつＶ_m+1 −Ｖ_m ＜Ｐ（ｍ＝１〜（ｎ−１））ただし、Ｖ₁ ＜Ｐであること。

【００５９】ｎ：流路数、Ｖ_n ：ｎ番目インク流路の体積、Ｐ：１回の回復動作当たりの吸引量。

【００６０】（その他）なお、上記各実施例は、インク
ジェット記録装置に交換可能に装填されるインクジェッ
トカートリッジとしての構成例であるが、本発明は、こ
のようなインクジェットカートリッジが装着されるイン
クジェット記録装置、およびインクジェットカートリッ
ジを構成するインク容器１１と記録ヘッド１２を個別に
装着したインクジェット記録装置を含むものである。

【００６１】また、記録ヘッド１２からインクを吐出さ
せるための手段としては、例えば、インク吐出口のそれ
ぞれに対応する電気熱変換体を用いることができる。こ
の電気熱変換体は、通電時に発生する熱エネルギーによ
ってインクを膜沸騰させ、それによって生じるインク中
の気泡によりインク吐出口からインク液滴を吐出させ
る。

【００６２】さらに、回復動作は、インク吐出口からの
吸引の他、インク流路の上流側からの加圧によって、イ
ンク流路中にインクを充填することもできる。要は、圧
力差を利用して、インク流路内に残存する気泡と共にイ
ンクを記録ヘッド１２のインク吐出口から排出できれば
よい。

【００６３】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のインクジェッ
トカートリッジは、インク流路の全長の９０％以上の範
囲に渡って、そのインク流路の断面を直径１ｍｍ以下の
円を外接円とする大きさに設定した構成であるから、回
復動作によって少量のインクを記録ヘッドから排出する
だけで、その少量のインクと共にインク流路内の気泡を
確実に排出して除去することができ、この結果、ランニ
ングコストを抑えた上、回復動作の信頼性を高めること
ができる。

【００６４】本発明の請求項２に記載のインクジェット
カートリッジは、インク貯留部の外壁と流路形成部材と
の接合によってインク流路を形成するため、そのインク
流路を簡易にかつ高精度に形成することができ、しかも
インク流路の内面を滑らかにして気泡の除去効率を向上
させることもできる。

【００６５】本発明の請求項３に記載のインクジェット
カートリッジは、記録ヘッド、インク貯留部、およびイ
ンク流路のそれぞれを複数色のインクに対応して複数組
設けることによって、各色インクによるカラー記録を実
現することができる。

【００６６】本発明の請求項４に記載のインクジェット
カートリッジは、複数のインク流路の長さを異ならせる
ことにより、短い長さのインク流路から順次インクを充
填させるように回復動作を行って、結果的に全てのイン
ク流路に確実にインクを充填させることができる。

【００６７】本発明の請求項５に記載のインクジェット
カートリッジは、インクに膜沸騰を生じさせる電気熱変
換体を通電することによって、記録ヘッドからのインク
の吐出を制御することができる。

【００６８】本発明の請求項６および７に記載のインク
ジェット記録装置は、請求項１，２，３，４または５に
記載のインクジェットカートリッジを備えた上、インク
流路中に圧力差を生じさせることによって、インク吐出
の回復動作を確実に行うことができる。

【００６９】本発明の請求項８に記載のインクジェット
記録装置は、インク流路の全長の９０％以上の範囲に渡
って、そのインク流路の断面を直径１ｍｍ以下の円を外
接円とする大きさに設定することにより、回復動作によ
って少量のインクを記録ヘッドから排出するだけで、そ
の少量のインクと共にインク流路内の気泡を確実に排出
して除去することができ、この結果、ランニングコスト
を抑えた上、回復動作の信頼性を高めることができる。

【００７０】本発明の請求項９に記載のインクジェット
記録装置は、インク貯留部の外壁と流路形成部材との接
合によってインク流路を形成するため、そのインク流路
を簡易にかつ高精度に形成することができ、しかもイン
ク流路の内面を滑らかにして気泡の除去効率を向上させ
ることもできる。

【００７１】本発明の請求項１０に記載のインクジェッ
ト記録装置は、インク吐出口からの吸引力を利用して、
インク流路中に圧力差を生じさせることによって、イン
ク吐出の回復動作を確実に行うことができる。

【００７２】本発明の請求項１１に記載のインクジェッ
ト記録装置は、記録ヘッド、インク貯留部、およびイン
ク流路のそれぞれを複数色のインクに対応して複数組設
けることによって、各色インクによるカラー記録を実現
することができる。

【００７３】本発明の請求項１２に記載のインクジェッ
ト記録装置は、複数のインク流路の長さを異ならせるこ
とにより、短い長さのインク流路から順次インクを充填
させるように回復動作を行って、結果的に全てのインク
流路に確実にインクを充填させることができる。

【００７４】本発明の請求項１３に記載のインクジェッ
ト記録装置は、インクに膜沸騰を生じさせる電気熱変換
体を通電することによって、記録ヘッドからのインクの
吐出を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置の一構成例を示す概略
斜視図である。

【図２】インクジェット記録装置の他の構成例を示す分
解斜視図である。

【図３】図２に示す記録ヘッドユニットの拡大斜視図で
ある。

【図４】図２に示す記録ヘッドユニットの分解斜視図で
ある。

【図５】マルチカラーインクジェット記録ヘッドの斜視
図である。

【図６】本発明の第１実施例のインクジェットカートリ
ッジの分解斜視図である。

【図７】図６に示すインクジェットカートリッジの要部
の拡大断面図である。

【図８】図６に示すインクジェットカートリッジとその
比較例の回復動作開始前の状況を説明するための要部の
拡大断面図である。

【図９】図６に示すインクジェットカートリッジとのそ
の比較例の回復動作開始直後の状況を説明するための要
部の拡大断面図である。

【図１０】図６に示すインクジェットカートリッジとそ
の比較例の回復動作終了時点の状況を説明するための要
部の拡大断面図である。

【図１１】図６に示すインクジェットカートリッジとそ
の比較例の回復動作時の状況を説明するためのインク流
路の拡大断面図である。

【図１２】本発明の第２の実施例のインクジェットカー
トリッジの分解斜視図である。

【図１３】図１２のインクジェットカートリッジにおけ
るインク流路の１つの構成を概念的に説明するための断
面図である。

【図１４】本発明の第３の実施例のインクジェットカー
トリッジの分解斜視図である。

【図１５】図１４に示す流路形成部材の平面図である。

【図１６】図１４に示すインクジェットカートリッジと
その比較例の回復動作開始前の状況を説明するための要
部の拡大断面図である。

【図１７】図１４に示すインクジェットカートリッジと
その比較例の１回目の回復動作時の状況を説明するため
の要部の拡大断面図である。

【図１８】図１４に示すインクジェットカートリッジと
その比較例の１回目の回復動作終了直後の状況を説明す
るための要部の拡大断面図である。

【図１９】図１４に示すインクジェットカートリッジと
その比較例の２回目の回復動作時の状況を説明するため
の要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０インクジェットカートリッジ１１インク容器（インク貯留部）１２インクジェット記録ヘッド１６，１７，１８インク流路ＩＪＲＡインクジェット記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/18 2/185 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２Ｚ１０２Ｒ (72)発明者浜崎雄司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)発明者宮川昌士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)発明者竹之内雅典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

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出可能なインクジェット記録
ヘッドと、前記インクを貯留するインク貯留部と、前記
貯留部に貯留されたインクを前記記録ヘッドに供給する
インク流路とを有するインクジェットカートリッジにお
いて、前記インク流路の断面は、その全長の９０％以上の範囲
が直径１ｍｍ以下の円を外接円とする大きさであること
を特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項２】前記インク流路は、前記貯留部の外壁
と、該外壁に接合される流路形成部材との間に形成され
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
トカートリッジ。
【請求項３】前記記録ヘッド、インク貯留部、および
インク流路は、それぞれ複数色のインクに対応して複数
ずつ設けら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カートリッジ。
【請求項４】前記複数のインク流路は、異なる長さに
設定されていることを特徴とする請求項３に記載のイン
クジェットカートリッジ。
【請求項５】前記記録ヘッドは、インクを吐出するた
めに利用されるエネルギーとして前記インクに膜沸騰を
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１，２，３または４に記載の
インクジェットカートリッジ。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５に記載の
インクジェットカートリッジと、前記記録ヘッドと被記録媒体とを相対移動させる手段
と、前記インク流路中のインクに圧力差を生じさせて前記記
録ヘッドから前記インクを排出させる吐出回復手段とを
備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】前記吐出回復手段は、前記記録ヘッドの
インク吐出口から前記インク流路内のインクを吸引する
もの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。
【請求項８】インクを吐出可能なインクジェット記録
ヘッドと、前記インクを貯留するインク貯留部と、前記インク貯留部に貯留されたインクを前記記録ヘッド
に供給するインク流路と、前記記録ヘッドと被記録媒体とを相対移動させる手段
と、前記インク流路中のインクに圧力差を生じさせて前記記
録ヘッドから前記インクを排出させる吐出回復手段とを
備えてなり、前記インク流路の断面は、その全長の９０％以上の範囲
が直径１ｍｍ以下の円を外接円とする大きさであること
を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】前記インク流路は、前記貯留部の外壁
と、該外壁に接合される流路形成部材との間に形成され
ていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェッ
ト記録装置。
【請求項１０】前記吐出回復手段は、前記記録ヘッド
のインク吐出口から前記インク流路内のインクを吸引す
るものであることを特徴とする請求項８または９に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記記録ヘッド、インク貯留部、およ
びインク流路は、それぞれ複数色のインクに対応して複
数ずつ設けられていることを特徴とする請求項８，９ま
たは１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】前記複数のインク流路は、異なる長さ
に設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項１３】前記記録ヘッドは、インクを吐出する
ために利用されるエネルギーとして前記インクに膜沸騰
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８，９，１０，１１または
１２に記載のインクジェット記録装置。