JP3148005B2 - 記録カートリッジおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録手段とインクタン
クを一体化した記録カートリッジおよび該記録カートリ
ッジを用いるインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーシ
ョンの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報
に基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記録
媒体）に画像を記録していくように構成されている。前
記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワ
イヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分け
ることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリ
アルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記
録位置にセットした後、被記録材に沿って移動するキャ
リッジ上に搭載した記録手段によって画像を記録（主走
査）し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り
（ピッチ搬送）を行い、その後に再び停止した被記録材
に対して、次の行の画像を記録（主走査）するという動
作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録が行われ
る。一方、被記録材の搬送方向の副走査のみで記録する
ラインタイプの記録装置においては、被記録材を所定の
記録位置にセットし、一括して１行分の記録を行ないな
がら連続的に紙送り（ピッチ送り）を行い、被記録材全
体の記録が行われる。

【０００４】上記記録装置のうち、インクジェット式の
記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記
録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行う
ものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高
精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別
の処理を必要とせずに記録することができ、ランニング
コストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少
なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記
録するのが容易であるなどの利点を有している。中で
も、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの
記録手段を使用するライン型の装置は、記録の一層の高
速化が可能である。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。一
方、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、
近年では、通常の被記録材である紙や樹脂薄板（ＯＨＰ
等）などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパン
チ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）な
どを使用することが要求されるようになってきた。

【０００６】上記インクジェット記録装置においては、
記録手段（記録ヘッド）とインクタンクを一体化した交
換可能な記録カートリッジを使用ことがある。この記録
カートリッジとして、インクタンク内のインク吸収体か
ら記録手段へインクを供給するためのインク供給路に、
前記インク吸収体に圧接されるフィルターを設ける構造
のものが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな記録カートリッジの従来例においては、インク供給
路およびフィルターの形状は、インク吸収体の弾性特性
やインク供給メカニズムを考慮せずに決められていたの
で、まだ多量のインクが残っている場合でもインクが供
給されなくなることがある。例えば、フィルター部を平
面または凹面にしたものが使用されているが、このよう
な形状では、フィルターとインク吸収体との接触圧力が
弱くなり、フィルター面に空気の隙間ができたり、イン
ク吸収体の密度低下のために毛管力が弱くなり、インク
が供給部に集まり難くなる。その結果、供給部のインク
流抵抗が大きくなり、インク供給不足によるインク吐出
の乱れが発生し、さらにひどくなると、インク残量が多
くても供給不能の“インク切れ”状態となり、吐出でき
ない状態になる。

【０００８】すなわち、従来のインクジェット記録装置
に使用される記録カートリッジにおいては、上記フィル
ター面が平面または凹面であり、インク供給路もストレ
ートであったので、次のような解決すべき課題があっ
た。第１に、フィルターの形状がインク吸収体の圧力に
より凹面になったり、凹面の度合いが強い形状になって
しまう。第２に、インク供給路の角部でインク吸収体圧
力が最大となり、フィルター面の圧接力低下およびイン
ク吸収体の永久歪みが発生する。第３に、インク供給路
がストレートであるため、付け根部分で歪んだインク吸
収体との間に隙間ができ、そこから空気が侵入する。

【０００９】さらに、このようなモードが発生すると、
インク供給部のインク流抵抗の増大によるインク供給不
足が発生し、インク吐出の乱れが生じるという不都合、
あるいは、フィルター部でインク流れを完全に塞ぐ空気
層が形成され、インク供給不能の状態となり、多量のイ
ンクが残っているにもかかわらずインクが吐出されなく
なるという不都合が生じることになる。

【００１０】本発明は上記技術的課題に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は、インク吸収体のインク供
給路近傍部分の密度を高めるとともにフィルターとイン
ク吸収体との密着性を高めることで、フィルターとイン
ク吸収体との界面への空気の侵入を阻止することがで
き、また、インク吸収体内のインクを密度が高く毛管力
が強くなっているインク供給路近傍部分に良好に集まり
やすくしてインク供給時のインク流れをスムーズにする
ことができ、それによって、インク残量が無くなるか極
少量になるまで、常に安定した適正なインク供給を行な
うことができ、安定した正確なインク吐出を行なうこと
ができる記録カートリッジおよび該記録カートリッジを
用いるインクジェット記録装置を提供することである。

【００１１】

【課題解決のための手段】請求項１の発明は、インクを
吐出する記録手段と、該記録手段に供給されるインクを
貯留するインク吸収体を内蔵したインクタンクと、前記
記録手段と前記インクタンクとを連絡しインクタンク内
に内蔵された前記インク吸収体から記録手段へインクを
供給するためのインク供給路と、を備えた記録カートリ
ッジにおいて、前記インク供給路の前記インクタンク側
の開口には、前記インク吸収体に向かって凸形状に構成
されたフィルターが配されており、前記インク吸収体と
前記凸形状のフィルター面とが圧接接合している構成と
することにより、上記目的を達成するものである。

【００１２】請求項２〜１１の発明は、上記請求項１の
構成に加えて、フィルターの突出部分の形状が半球また
は半分以下の球状である構成、フィルターの突出部分の
形状が半球より球状に近い球状である構成、フィルター
の突出部分が円錐形状である構成、フィルターの突出部
分が円錐台の形状である構成、フィルターの突出部分が
放物線回転体の形状である構成、インク供給路全体がフ
ィルターを成している構成、フィルター内に潰れ防止用
の補強部材を設ける構成、インク供給路は、インクタン
ク側に向かって拡径する断面形状である構成、インク供
給路の外形状を、前記インクタンク側端部開口に配され
た前記インク吸収体に向けて突出する凸形状に構成され
たフィルターと連続した面を構成するように、前記イン
ク供給路のインクタンク側端部開口に向かって徐々に縮
径している構成、あるいは、前記フィルターの内側に沿
って補強部材を配置する構成とすることにより、一層効
率よく上記目的を達成するものである。

【００１３】請求項１４の発明は、記録手段から被記録
材へインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録
装置において、インクを吐出する記録手段と、該記録手
段に供給されるインクを貯留するインク吸収体を内蔵し
たインクタンクと、前記記録手段と前記インクタンクと
を連絡しインクタンク内に内蔵された前記インク吸収体
から記録手段へインクを供給するためのインク供給路
と、を備えた前記インクジェット記録装置に対して着脱
自在に構成される記録カートリッジの前記インク供給路
の前記インクタンク側の開口には、前記インク吸収体に
向かって凸形状に構成されたフィルターが配されてお
り、前記インク吸収体と前記凸形状のフィルター面とが
圧接接合している構成とすることにより、上記目的を達
成するものである。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
の一実施例を示す模式的斜視図である。図１において、
インクジェット記録装置は、記録カートリッジ１から用
紙やプラスチック薄板等の被記録材２にインクを吐出し
て記録を行うように構成されている。記録カートリッジ
１はキャリッジ３に交換可能に塔載されている。キャリ
ッジ３は、被記録材２に沿って平行に配置されたガイド
レール４に沿って矢印方向に往復移動可能に案内支持さ
れている。また、このキャリッジ３は、モーター５によ
り、一対のプーリー６、７間に張架されたタイミングベ
ルト８を介して駆動される。前記記録カートリッジ１
は、記録手段（記録ヘッド）とインクタンクを一体化し
た構造を有する。

【００１５】被記録材２は、記録部の搬送方向上流側お
よび下流側に配設された２組の副走査ローラー（ローラ
ー対）９、１０により、記録カートリッジ１のインク吐
出部と対向する位置を通して搬送（紙送り＝副走査）さ
れる。こうして、キャリッジ３が被記録材２に沿って移
動（主走査）する間に、画像信号に基づいて記録カート
リッジ１のインク吐出部を駆動して１行分の記録を行な
い、１行分の記録が終了すると副走査ローラー９、１０
を所定量だけ回転させて被記録材２を矢印方向に紙送り
（副走査）し、これらの主走査および副走査を交互に繰
り返すことにより被記録材２の全体に記録するインクジ
ェット記録装置が構成されている。

【００１６】図１において、記録カートリッジ１の移動
範囲内であって、記録領域を外れた位置には、記録カー
トリッジ１の記録ヘッドのインク吐出の安定性を確保す
るとともに長期放置の場合のインク固着を防止するため
の回復機構１１が配設されている。この回復機構１１の
前面には、非記録時にインク吐出部を密閉（キャッピン
グ）するためのキャップ１２が設けられている。このキ
ャップ１２は、気密性を確保するため、一般にはゴム状
弾性材で形成されている。

【００１７】図２は、本発明を適用した記録カートリッ
ジ１の一部破断側面図である。図２において、記録カー
トリッジ１は、記録手段（記録ヘッド）１５をインクタ
ンク１６に着脱可能ではあるが一体的に組み付けた一体
化構造をしている。インクタンク１６の内部にはインク
吸収体１７が収納されており、インクは該インク吸収体
１７に吸収保持された状態で貯留されている。このイン
ク吸収体１７は、多孔質のスポンジ状で弾性を有する部
材で形成されており、多孔質の毛細管特性によりインク
を吸収し保持することができる。

【００１８】記録ヘッド１５には、インク吸収体１７内
のインクを該記録ヘッド１５へ供給するためのインク供
給路１８が設けられている。このインク供給路１８の先
端部、すなわち、インク吸収体１７側の端部には、イン
ク吸収体１７に当接するフィルター１９が設けられてい
る。このフィルター１９は、供給されるインク中の小さ
なゴミを除去するとともに、インク供給路１８の連通孔
２０内への小さな気泡の侵入を防止するためのものであ
る。

【００１９】前記記録ヘッド（記録手段）１５は、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記
録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱
変換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド１５
は前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーに
より生じる膜沸騰により気泡の成長、収縮によって生じ
る圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、
記録を行うものである。

【００２０】図３は、前記記録ヘッド１５のインク吐出
部の構造を模式的に示す部分斜視図である。図３におい
て、被記録材２と所定の隙間（例えば、約０．５〜２．
０ミリ程度) をおいて対面する吐出口形成面２１には、
所定のピッチで複数の吐出口２２が形成され、共通液室
２３と各吐出口２２とを連通する各液路２４の壁面に沿
ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱
変換体（発熱抵抗体など）２５が配設されている。本例
においては、記録ヘッド１５を有する記録カートリッジ
１は、前記吐出口２２がキャリッジ３の主走査方向と交
叉する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ３に
搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に
基づいて対応する電気熱変換体２５を駆動（通電）し
て、液路２４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生す
る圧力によって吐出口２２からインクを吐出させる記録
ヘッド１５が構成されている。

【００２１】図２において、インク供給路１８の先端部
に設けられてインク吸収体１７に圧接されるフィルター
１９は、該インク吸収体１７に向けて突出する形状を有
している。詳しくは、図２の第１実施例に係わるフィル
ター１９では、その突出部分の形状が半球または半分以
下の球状になっている。したがって、インク供給路１８
の先端部およびフィルター１９は、インク吸収体１７を
押し潰すようにして該インク吸収体１７の内部へ深く入
り込み、インク吸収体１７の供給部（インク供給路１８
の近傍）の密度を高めるとともに、フィルタ１９とイン
ク吸収体１７との密着性を高めている。

【００２２】図２のインク供給路１８およびフィルター
１９の構成によれば、インク吸収体１７内のインクは密
度が高く毛管力が強くなっているインク供給路１８付近
に集中し易くなっており、しかも、フィルター１９とイ
ンク吸収体１７との界面への空気の侵入を効果的に防止
することができる。図示の例では、フィルター１９は半
球状を成してインク吸収体１７側へ向けて突出してお
り、かつ、インク供給路１８の連通孔２０の先端部は、
インク吸収体１７側の断面が大きくなる末広がり形状を
しており、このような構造によって、インク吸収体１７
の歪みによる隙間発生を無くし、空気の侵入を防止して
いる。なお、前記フィルター１９は、インク吸収体１７
に対して、熱熔着や接着剤等で固定してもよい。

【００２３】図２を参照して説明した第１実施例によれ
ば、フィルター１９とインク吸収体１７が密着し、さら
に十分な圧接力が得られるので、インク流れに伴って移
動してくる気泡は、密度が向上したインク吸収体１７お
よびフィルター１９によって捕捉（トラップ）され、イ
ンク供給路１８の連通孔２０への侵入を阻止される。ま
た、球状のフィルター１９は、インク吸収体１７の圧力
により強化され、変形を生じることなく初期の形状を保
持することができ、上記効果を安定的に持続させること
ができる。さらに、インク供給路１８の連通孔２０の先
端部を末広がり形状にしたので、インク吸収体１７とイ
ンク供給路１８との隙間を埋めることができ、空気の侵
入を効果的に阻止することができる。

【００２４】なお、インク供給路１８を長くすることに
よりインク吸収体１７の密度向上を図ることもできる
が、このような構造では、インク吸収体１７とインク供
給路１８との間の隙間が大きくなり、空気侵入を防止す
ることが困難になる。これに対し、上記本実施例の構造
によれば、この点が改善され、インク吸収体１７とイン
ク供給路１８との間への空気侵入およびフィルター１９
からインク供給路１８（連通孔２０）内への空気侵入を
確実に防止することが可能となった。こうして、図２の
第１実施例によれば、インク残量が無くなるか極少量に
なるまで、常に安定した適正なインク供給を行なうこと
ができ、安定した正確なインク吐出を行なうことが可能
な記録カートリッジおよび該記録カートリッジを用いる
インクジェット記録装置が提供された。

【００２５】図４〜図１０は、それぞれ、前記フィルタ
ー１９の他の実施例を示す部分縦断面図である。図４の
第２実施例は、フィルター１９の突出形状を略球状に近
いものにし、該フィルター１９の表面積を広げたもので
ある。このような構成によれば、フィルター１９の表面
積が大きいためにインクの流れ抵抗を下げることがで
き、しかもフィルター１９のインク吸収体１７に対する
圧接力（密着力）を一層向上させることができる。

【００２６】図５の第３実施例は、フィルター１９の突
出形状を円錐形状にしたものである。このような構成に
よれば、インク供給路１８が長い場合あるいはインク吸
収体１７の弾性が強い場合に、インク供給路１８とイン
ク吸収体１７との圧接部の圧力分布がインク供給路１８
の長さ方向に集中しても、これに対するフィルター１９
の強度を向上させることができる。

【００２７】図６の第４実施例は、フィルター１９の突
出形状を円錐台形状としたものである。このような構成
によれば、フィルター１９の頂点での圧力集中を防止す
ることにより、これに圧接するインク吸収体１７の永久
変形を防止することができ、フィルター１９とインク吸
収体１７との圧接力（密着性）を安定化させることがで
きる。

【００２８】図７の第５実施例は、フィルター１９の突
出形状を放物線回転体の形状にしたものである。このよ
うな構成によれば、図６の円錐台形状のフィルターと図
４の球状のフィルターの両方の作用効果を得ることがで
きる。すなわち、インク吸収体１７との圧接部の圧力分
布を滑らかにするとともに、フィルター１９の耐変形強
度を向上させることができる。

【００２９】図８の第６実施例は、フィルター１９の内
側面に沿って補強部材２６を配置したものである。この
補強部材２６は、フィルター１９の耐変形強度を向上さ
せて潰れを防止するためのものであり、インク供給路１
８自身あるいは別の部材で形成される。

【００３０】図９の第７実施例は、前記インク供給路１
８の部分も含めて全体をフィルター１９で形成し、該フ
ィルター１９の内側面に沿って補強部材２６を設けたも
のである。すなわち、前述の各実施例に比べて、インク
供給路１８の部分を廃止し、全体をフィルター１９で構
成したものである。このような構成によれば、フィルタ
ー１９の面積を大きく取ることができ、インクの流れ抵
抗を一層小さくすることができる。

【００３１】図１０の第８実施例は、前述の図２の第１
実施例において、フィルター１９の面積を小さくしたも
のである。また、インク供給路１８の先端部表面は連続
した絞り曲面２７にされ、フィルター１９を接着する部
分も連続面状にされている。このような構成によれば、
フィルター１９の面積を小さくすることによりコストダ
ウンを図ることが可能であるとともに、インク吸収体１
７と接触する部分の圧力分布を滑らかなものにすること
ができる。

【００３２】以上説明した各実施例によれば、フィルタ
ー１９とインク吸収体１７が密着し、さらに十分な圧接
力が得られるので、インク流れに伴って移動してくる気
泡は、密度が向上したインク吸収体１７およびフィルタ
ー１９によって捕捉（トラップ）され、インク供給路１
８の連通孔２０への侵入を阻止される。また、フィルタ
ー１９は、インク吸収体１７の圧力により強化され、変
形を生じることなく初期の形状を保持することができ、
上記効果を安定的に持続させることができる。さらに、
インク吸収体１７とインク供給路１８との隙間を埋める
ことができ、空気の侵入を効果的に阻止することができ
る。

【００３３】また、インク吸収体１７内のインクは密度
が高く毛管力が強くなっているインク供給路１８付近に
集中し易くなっており、しかも、フィルター１９とイン
ク吸収体１７との界面への空気の侵入を効果的に防止す
ることができる。さらに、フィルター１９からインク供
給路１８（連通孔２０）内への空気侵入も確実に防止す
ることが可能となった。こうして、インク残量が無くな
るか極少量になるまで、常に安定した適正なインク供給
を行なうことができ、安定した正確なインク吐出を行な
うことが可能な記録カートリッジおよび該記録カートリ
ッジを用いるインクジェット記録装置が提供された。

【００３４】なお、前述の実施例では、記録カートリッ
ジ（記録手段）１をキャリッジ３に搭載し、被記録材２
に沿って主走査するシリアルタイプのインクジェット記
録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録材の
記録幅の全体または一部に対応するライン型の記録カー
トリッジ（記録手段）を用いるラインタイプのインクジ
ェット記録装置の場合にも、同様に適用することがで
き、同様の効果を達成し得るものである。また、前述の
実施例では、１個の記録カートリッジを用いる単色記録
用のインクジェット記録装置の場合を例に挙げて説明し
たが、本発明は、異なる色のインクで記録する複数の記
録手段を用いるカラー記録用のインクジェット記録装
置、あるいは同一色彩で濃度の異なるインクで記録する
複数の記録手段を用いる階調記録用のインクジェット記
録装置など、記録手段（記録カートリッジ）の数にも関
係なく同様に適用することができ、同様の作用効果を達
成し得るものである。

【００３５】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式のインクジェット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。

【００３６】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
行なうのが好ましい。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、記録手段（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に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００３７】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
時適切に気泡の成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４
４６３３５９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４３１３１
２４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。

【００３８】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成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００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年第１２３６７０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させる構成を
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。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なうことができるようにな
るからである。

【００３９】さらに、記録装置が記録できる被記録材
（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
ドの組み合わ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。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。

【００４０】また、本発明に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や予備的な補助手
段などを付加することは、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。

【００４１】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。

【００４２】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止するか、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００４３】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。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。

【００４４】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
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
等と組み合わせた複写装置、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。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、インクを吐出する記録手段と、該記
録手段に供給されるインクを貯留するインク吸収体を内
蔵したインクタンクと、前記記録手段と前記インクタン
クとを連絡しインクタンク内に内蔵された前記インク吸
収体から記録手段へインクを供給するためのインク供給
路と、を備えた記録カートリッジにおいて、前記インク
供給路の前記インクタンク側の開口には、前記インク吸
収体に向かって凸形状に構成されたフィルターが配され
ており、前記インク吸収体と前記凸形状のフィルター面
とが圧接接合している構成としたので、凸形状のフィル
ター面をインク吸収体に対して圧接接合させることか
ら、インク吸収体のインク供給路近傍部分の密度を高め
るとともにフィルターとインク吸収体との密着性を高め
ることで、フィルターとインク吸収体との界面への空気
の侵入を阻止することができ、また、インク吸収体内の
インクを密度が高く毛管力が強くなっているインク供給
路近傍部分に良好に集まりやすくしてインク供給時のイ
ンク流れをスムーズにすることができ、それによって、
インク残量が無くなるか極少量になるまで、常に安定し
た適正なインク供給を行なうことができ、安定した正確
なインク吐出を行なうことができる記録カートリッジが
提供される。

【００４６】請求項２〜１１の発明によれば、上記請求
項１の構成に加えて、フィルターの突出部分の形状が半
球または半分以下の球状である構成、フィルターの突出
部分の形状が半球より球状に近い球状である構成、フィ
ルターの突出部分が円錐形状である構成、フィルターの
突出部分が円錐台の形状である構成、フィルターの突出
部分が放物線回転体の形状である構成、インク供給路全
体がフィルターを成している構成、フィルター内に潰れ
防止用の補強部材を設ける構成、インク供給路は、イン
クタンク側に向かって拡径する断面形状である構成、イ
ンク供給路の外形状を、前記インクタンク側端部開口に
配された前記インク吸収体に向けて突出する凸形状に構
成されたフィルターと連続した面を構成するように、前
記インク供給路のインクタンク側端部開口に向かって徐
々に縮径している構成、あるいは、前記フィルターの内
側に沿って補強部材を配置する構成としたので、一層効
率よく上記効果を達成することができる。

【００４７】請求項１４の発明によれば、記録手段から
被記録材へインクを吐出して記録を行なうインクジェッ
ト記録装置において、インクを吐出する記録手段と、該
記録手段に供給されるインクを貯留するインク吸収体を
内蔵したインクタンクと、前記記録手段と前記インクタ
ンクとを連絡しインクタンク内に内蔵された前記インク
吸収体から記録手段へインクを供給するためのインク供
給路と、を備えた前記インクジェット記録装置に対して
着脱自在に構成される記録カートリッジの前記インク供
給路の前記インクタンク側の開口には、前記インク吸収
体に向かって凸形状に構成されたフィルターが配されて
おり、前記インク吸収体と前記凸形状のフィルター面と
が圧接接合している構成としたので、凸形状のフィルタ
ー面をインク吸収体に対して圧接接合させることから、
インク吸収体のインク供給路近傍部分の密度を高めると
ともにフィルターとインク吸収体との密着性を高めるこ
とで、フィルターとインク吸収体との界面への空気の侵
入を阻止することができ、また、インク吸収体内のイン
クを密度が高く毛管力が強くなっているインク供給路近
傍部分に良好に集まりやすくしてインク供給時のインク
流れをスムーズにすることができ、それによって、イン
ク残量が無くなるか極少量になるまで、常に安定した適
正なインク供給を行なうことができ、安定した正確なイ
ンク吐出を行なうことができるインクジェット記録装置
が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の模式的斜視図である。

【図２】本発明を適用した記録カートリッジの第１実施
例の一部破断側面図である。

【図３】図２中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図４】図２中のフィルターの第２実施例を示す部分縦
断面図である。

【図５】図２中のフィルターの第３実施例を示す部分縦
断面図である。

【図６】図２中のフィルターの第４実施例を示す部分縦
断面図である。

【図７】図２中のフィルターの第５実施例を示す部分縦
断面図である。

【図８】図２中のフィルターの第６実施例を示す部分縦
断面図である。

【図９】図２中のフィルターの第７実施例を示す部分縦
断面図である。

【図１０】図２中のフィルターの第８実施例を示す部分
縦断面図である。

【符号の説明】

１ 記録カートリッジ ２ 被記録材 ３ キャリッジ ４ ガイドレール ５ 主走査モーター ８ タイミングベルト ９ 副走査ローラー １０ 副走査ローラー １１ 回復機構 １２ キャップ １５ 記録ヘッド １６ インクタンク １７ インク吸収体 １８ インク供給路 １９ フィルター ２０ 連通孔 ２１ 吐出口形成面 ２２ 吐出口 ２５ 電気熱変換体 ２６ 補強部材 ２７ 絞り曲面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 刈田 誠一郎 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 (72)発明者 荒島 輝雄 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３−293139（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−270001（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/01,2/175

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する記録手段と、該記録
   手段に供給されるインクを貯留するインク吸収体を内蔵
   したインクタンクと、前記記録手段と前記インクタンク
   とを連絡しインクタンク内に内蔵された前記インク吸収
   体から記録手段へインクを供給するためのインク供給路
   と、を備えた記録カートリッジにおいて、 前記インク供給路の前記インクタンク側の開口には、前
   記インク吸収体に向かって凸形状に構成されたフィルタ
   ーが配されており、前記インク吸収体と前記凸形状のフ
   ィルター面とが圧接接合していることを特徴とする記録
   カートリッジ。
2. 【請求項２】 フィルターの突出部分の形状が半球ま
   たは半分以下の球状であることを特徴とする請求項１の
   記録カートリッジ。
3. 【請求項３】 フィルターの突出部分の形状が半球よ
   り球状に近い球状であることを特徴とする請求項１の記
   録カートリッジ。
4. 【請求項４】 フィルターの突出部分が円錐形状であ
   ることを特徴とする請求項１の記録カートリッジ。
5. 【請求項５】 フィルターの突出部分が円錐台の形状
   であることを特徴とする請求項１の記録カートリッジ。
6. 【請求項６】 フィルターの突出部分が放物線回転体
   の形状であることを特徴とする請求項１の記録カートリ
   ッジ。
7. 【請求項７】 インク供給路全体がフィルターを成し
   ていることを特徴とする請求項１の記録カートリッジ。
8. 【請求項８】 フィルター内に潰れ防止用の補強部材
   を設けることを特徴とする請求項７の記録カートリッ
   ジ。
9. 【請求項９】 インク供給路は、インクタンク側に向
   かって拡径する断面形状であることを特徴とする請求項
   １の記録カートリッジ。
10. 【請求項１０】 インク供給路の外形状を、前記イン
    クタンク側端部開口に配された前記インク吸収体に向け
    て突出する突出形状に構成されたフィルターと連続した
    面を構成するように、前記インク供給路のインクタンク
    側端部開口に向かって徐々に縮径していることを特徴と
    する請求項１の記録カートリッジ。
11. 【請求項１１】 前記フィルターの内側に沿って補強
    部材を配置することを特徴とする請求項１の記録カート
    リッジ。
12. 【請求項１２】 前記記録手段が、インクを吐出する
    ために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体
    を備えているインクジェット記録手段であることを特徴
    とする請求項１〜１１のいずれかの記録カートリッジ。
13. 【請求項１３】 前記記録手段が、前記電気熱変換体
    が発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を
    利用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴と
    する請求項１２の記録カートリッジ。
14. 【請求項１４】 記録手段から被記録材へインクを吐
    出して記録を行なうインクジェット記録装置において、 インクを吐出する記録手段と、該記録手段に供給される
    インクを貯留するインク吸収体を内蔵したインクタンク
    と、前記記録手段と前記インクタンクとを連絡しインク
    タンク内に内蔵された前記インク吸収体から記録手段へ
    インクを供給するためのインク供給路と、を備えた前記
    インクジェット記録装置に対して着脱自在に構成される
    記録カートリッジの前記インク供給路の前記インクタン
    ク側の開口には、前記インク吸収体に向かって凸形状に
    構成されたフィルターが配されており、前記インク吸収
    体と前記凸形状のフィルター面とが圧接接合しているこ
    とを特徴とするインクジェット記録装置。
15. 【請求項１５】 前記記録手段が、インクを吐出する
    ために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体
    を備えているインクジェット記録手段であることを特徴
    とする請求項１４のインクジェット記録装置。
16. 【請求項１６】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
    発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
    用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
    る請求項１５のインクジェット記録装置。