JPH04214360A - インクジェット記録装置，該装置用インクタンクカートリッジ、および該カートリッジの製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置，該装置用インクタンクカートリッジ、および該カー
トリッジの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙、ＯＨＰ用シートなどの記録媒
体（以下記録用紙または単に紙ともいう）に対して記録
を行う記録装置は、種々の記録方式による記録ヘッドを
搭載した形態で提案されている。この記録ヘッドには、
ワイヤードット方式，感熱方式，熱転写方式，インクジ
ェット方式によるものなどがある。

【０００３】特にインクジェット方式は、記録用紙に直
接インクを吐出するものであるので、ランニングコスト
が安く、静かな記録方法として注目されている。

【０００４】かかるインクジェット方式による記録装置
としては、記録によるインク消費に伴うインク補給を容
易にするために、インク供給源をなすインクタンクを装
置本体に着脱自在なカートリッジとし、これを操作者の
手で取換えて使用できるようにしたものがある。

【０００５】かかる形態のインクタンクは、例えばイン
クに対する光の照射等によるインク変質の防止，環境に
対するインクおよび空気のシール，インク供給系内圧の
バランス等を考慮して、アルミラミネート等でなる袋に
インクを収容し、さらにカートリッジとしての取扱いの
容易化を考慮してかかるインク袋を箱形状の筐体に収納
した形態を採る場合がある。そして、インク袋にはゴム
等でなる栓が取付けられ、その栓にインクジェット記録
装置本体のインク供給系に設けられた中空針部材を貫通
させることによりインク供給が行われるのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、インクタンク内にインクの逆流が生じ、イン
クジェット記録装置の使用に好ましくない事態が生じる
ことがあった。

【０００７】詳しくは本発明の実施例との対比において
詳細に説明するが、例えば記録ヘッドがメインテナンス
のために取外されたような場合、インク供給系の記録ヘ
ッドとの接続部が大気開放されるので、インクがインク
タンク側に逆流するとともに空気がインク供給系内に大
量に取込まれてしまうことがある。

【０００８】また、同じく後述するが、記録ヘッドの吐
出回復処理を行うに際して、吐出口内方に空気を積極的
に押込み、後に吐出口から吸引を行うことによって押込
まれた空気とともにヘッドの共通液室付近に滞留してい
る気泡や塵埃，増粘インク等の吐出不良発生要因を一気
に排出させる場合がある。このような場合に、インクタ
ンク側に容易にインクの逆流が生じるような構成である
と、空気が必要以上にインク供給系内に取込まれるおそ
れがある。

【０００９】それらのようなインク供給系内への空気の
取込み（以下「インク落ち」という）が生じると、例え
ば吸引力の作用による吐出回復処理を余裕をもって過大
なものとせざるを得ず、従って吸引されるインク量も大
量なものとなり、多量のインク消費が生じることになる
。

【００１０】本発明は、インクタンク側へのインクの逆
流を適切に阻止してインク落ちが生じないようになし、
以てインク浪費が生じないようにすることを目的とする
。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
記録媒体に対しインクを吐出することにより記録を行う
記録ヘッドに対して前記インクの供給源をなし、記録装
置本体に対して着脱可能なインクタンクカートリッジに
おいて、前記記録装置本体側の連通手段を受容する部位
に設けられ、前記インクの収納部内への逆流を阻止する
手段を具えたことを特徴とする。

【００１２】本発明の好適な一実施例では、前記逆流阻
止手段は、弁体と、該弁体が移動可能な流路部分と、該
流路部分より前記収納部側に位置し前記弁体によって閉
塞可能な第２流路部分とを有するものとすることができ
る。

【００１３】ここで、前記流路部分の開口部を覆い、前
記連通手段の侵入を受容する栓を設けることができる。

【００１４】そして、当該インクタンクカートリッジの
製造方法としては、前記収納部にインクを充填する工程
と、前記流路部分に前記弁体を装着する工程と、前記栓
を装着する工程と、前記栓を介して吸引を行い、前記収
納部から空気を排出する工程を含む。

【００１５】また、本発明は、前記弁体が存在する領域
より前記開口側の前記流路部分に、前記弁体の前記開口
側への移動を阻止するとともに前記インクの通過は許容
する突出部分を設ける。

【００１６】ここで、前記突出部分より前記開口側の前
記流路部分に、前記突出部分と同様の第２突出部分が設
けられ、前記突出部分を前記第２突出部分との間の空間
は前記弁体を収容可能な大きさを有するものとすること
ができる。

【００１７】かかる形態のインクタンクカートリッジの
製造方法としては、前記空間に前記弁体を押込んで当該
空間内に前記弁体を仮取付けする工程と、前記栓を装着
する工程と、前記栓を介して前記収納部にインクを充填
するとともに前記収納部から空気を排出する工程と、前
記栓を介して前記弁体を前記突出部分より前記収納部側
の空間に押込む工程とを含む。

【００１８】また、上記実施例の変形としては、前記第
２流路部分とは反対側に、前記流路部分と連続して、前
記弁体によって閉塞可能な第３流路部分が形成された漏
洩防止手段を設けることもできる。

【００１９】さらに、本発明インクジェット記録装置は
、以上のようなインクタンクカートリッジと、該インク
タンクカートリッジを着脱自在に保持する保持手段と、
前記インクタンクカートリッジから供給系を介して供給
されたインクを用いて記録を行う記録ヘッドと、該記録
ヘッドを着脱自在に保持するヘッド保持手段と、前記記
録ヘッドのインク吐出状態を良好にするための処理を行
う回復処理手段とを具える。

【００２０】ここで、前記回復処理手段は、前記処理に
先立って前記記録ヘッドのインク吐出口内方に空気を導
入可能とすることもできる。

【００２１】

【作用】本発明によれば、インク収納部へのインク逆流
を阻止するようにしたので、記録ヘッド取外し時や、吐
出口内方への空気押込みを先行して行う吐出回復処理時
に、インク供給系への空気の取込みが抑制され、インク
供給系ないし記録ヘッドにインクをリフィルするための
吐出回復処理において消費されるインク量を低減できる
。

【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】（第１実施例） 図１は、本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の斜視図であり、装置カバーをはずした状態を示して
いる。また、図２は記録ヘッドおよびキャップ部材の構
成説明図である。

【００２４】図１において、１はチップ形態の記録ヘッ
ド、２は記録ヘッド１を搭載し記録ヘッド１による走査
のための移動を可能にするキャリッジである。キャリッ
ジ２上には、記録ヘッド１を着脱自在に搭載するための
支持部材、および記録ヘッド１の一部をなしヘッド駆動
回路等がプリントされた基板を保護するためのカバー部
材（図中、一点鎖線）が設けられている。

【００２５】記録ヘッド１は、図２に示すように、その
前端部に６４個の吐出口１０１を配設し（図２では簡略
のために３個としてある）、これら吐出口１０１の各々
には吐出口１０１に連通するインク液路１０３が設けら
れる。さらに、インク液路１０３が配設される部位の後
方には、これら液路１０３にインクを供給するための共
通液室１０５が設けられる。６４個の吐出口１０１の各
々に対応するインク液路には、これら吐出口からインク
滴を吐出するために利用されるエネルギとして、インク
に膜沸騰を生じさせる熱エネルギを発生する電気熱変換
素子１０７やこれに電力を供給するための電極配線が設
けられている。また、共通液室１０５には供給チューブ
１０９を介してインクが導入される。

【００２６】これら電気熱変換素子１０７や電極配線は
、シリコン等からなる基板１１１上に成膜技術によって
形成され、さらに、この基板上に樹脂，ガラス材よりな
る隔壁形成部材１１３，天板１１５等を積層することに
よって、上記吐出口１０１，インク液路１０３，共通液
室１０５が構成される。記録ヘッド１における上記構成
のさらに後方には、上記電気熱変換素子を記録信号に基
づいて駆動するための駆動回路が、プリント基板形態で
設けられている。

【００２７】キャリッジ２において、以上説明した記録
ヘッド１の後方には、コネクタ９を介してコネクタ基板
１２が配設される。コネクタ基板１２には、記録ヘッド
１との接続のためのコネクタ９および装置本体制御回路
からのフレキシブルケーブル接続のためのコネクタが配
設されている。また、コネクタ基板１２には、コンデン
サ，抵抗等が取付けられ、これらにより、フレキシブル
ケーブルを介して供給される電源電圧の降下や信号に対
するノイズ混入が補償される。さらに、コネクタ基板１
２は、後述されるようにスライド部材上に支持され、上
記カバー部材の開閉動作に伴なってスライドし記録ヘッ
ド１の端子に対してコネクタ９が接続するよう構成され
ている。

【００２８】キャリッジ２は、その係合部２ａを介して
ガイド軸３と摺動および回動が可能に係合し、ガイド軸
３は、記録紙等の記録媒体が搬送される方向と直交する
よう、記録紙の幅より長い領域にわたって設けられる。 また、キャリッジ２はガイド軸３と平行に張設された不
図示のベルトの一部と接続し、このベルトが不図示のキ
ャリッジモータによって駆動されることにより、キャリ
ッジ２のガイド軸３に沿った移動、すなわち、記録ヘッ
ド１の走査移動が可能となる。また、キャリッジ２およ
び記録ヘッド１はガイド軸３の廻りに回動する力をこれ
らの自重によって得、この力を付勢力として、キャリッ
ジ２に設けられ紙押え板上を摺動するための摺動部材を
介して後述される紙押え板８を付勢する。これにより記
録ヘッド１は用いる記録紙の紙厚に応じて記録紙と所定
の間隔をとることが可能となる。

【００２９】不図示の給紙カセットまたは手指しによっ
て給紙される記録紙６は、ペーパー上ガイド７ａおよび
ペーパー下ガイド７ｂによって構成される給紙口を介し
て装置本体に給紙される。ペーパー上ガイド７ａには、
これの延長上に曲率を有した紙押え板８が連続する。紙
押え板８は、記録紙を紙送りローラ５に対して押圧する
ように配設され、この押圧において記録紙との間に生ず
る摩擦力が、紙送りローラ５と記録紙との間に生ずるそ
れよりも小さなものとなるような材料によって形成され
ている。また、ペーパー下ガイド７ｂは紙押え板８と平
行に紙送りローラ５が配設される部位まで延在する。

【００３０】これにより、給紙口から給紙された記録紙
６は紙送りローラの回転に伴なって、装置上方に向かい
１ライン分づつ搬送される。このとき、記録紙６は紙押
え板８とプラテン７とによって記録ヘッド１との間隔を
所定の大きさに規制されながら板状のプラテン７上を摺
動する。

【００３１】記録ヘッド１は、その走査移動に伴なって
対向する記録紙６の記録領域にインク滴を吐出すること
によって１ライン分の記録を行ない、この記録と上記１
ライン分の記録紙搬送とにより順次１ライン毎の記録が
行なわれ、文字，画像等が形成される。記録のなされた
記録紙６は、その搬送に伴なって記録紙搬送経路の上方
に設けられた排紙ローラ４と拍車４０Ａ，４０Ｂとによ
って不図示の排紙トレイ上へ排紙される。一対の拍車４
０Ａ，４０Ｂは、排紙ローラ４に対応して５対設けられ
、それぞれの拍車対においてはこれら拍車間に拍車クリ
ーナが間挿される。なお、これら拍車および拍車クリー
ナを支持する部材は第１図において省略されている。 また、拍車４０Ａは排紙ローラ４に記録紙を介して押圧
力を作用し、拍車４０Ｂはプラテン７との間で記録紙の
搬送経路を規制するように構成されている。排紙ローラ
４は、紙送りローラ５より大きな周速となるよう回転駆
動され、これにより、記録領域を構成する部分の記録紙
６は上方に引張られる状態となり、記録紙６がプラテン
７から浮き上がる等の記録領域の不良を回避することが
できる。

【００３２】記録ヘッド１の走査領域に連続する領域の
ホームポジション近傍には、吐出回復処理のための一連
の構成が設けられる。すなわち、吐出口が配設される吐
出口面のインク滴（ミスト），塵埃等をそのワイピング
動作によって除去するためのブレード２６，同様に吐出
口面のインク滴等を主に吸収することによって除去する
ための吸収部材２５，および吐出口面の密閉，空吐出，
インク吸引のためのキャッピングを行うキャップ１３が
設けられる。これら各部材は、一体に移動支持部材１４
に支持されながら記録ヘッド１の移動領域に対して図２
に示すように進退移動できるように構成されており、そ
れぞれ適切なタイミングで各動作を行う。また、キャッ
プ１３におけるインク吸引は、チューブ１３１を介して
キャップ１３と連通するポンプ２４によって行なわれる
。キャップ１３によるキャッピングの際には、キャップ
１３の保持部材の側面に取付けられたキャップアーム１
７に形成された穴とキャリッジ２に設けられた突起部と
が係合することにより記録ヘッド１が後方へ回動するの
を阻止し、キャップ１３の吐出口面に対するキャッピン
グを確実なものとする。また、キャップ１３はゴム等の
弾性部材で形成されており、その弾性を利用して、記録
ヘッド１との接合による吐出口内方への空気押込みを効
果的に行うことができる。

【００３３】紙送りローラ５および排紙ローラ４のそれ
ぞれの回転，吐出回復機構における動作，すなわち、キ
ャップ１３，ブレード２６および吸収部材２５一体の進
退移動，ポンプ２４による吸引動作は、フィードモータ
２１の回転駆動力を利用して行なわれる。すなわち、装
置本体フレームの一部に取付けられたフィードモータ２
１の回転駆動力は、まず伝達切換ギア列１９に伝達され
る。このギア列１９では、キャリッジ２の動作、すなわ
ち、記録ヘッド１による走査移動、ホームポジションや
吐出回復装置への移動およびこれら位置における停止等
の諸動作に連動した選択ギア（不図示）の移動によって
各ギアの選択切換が行なわれる。これにより、ギア列１
９における各ギアの回転は、紙送りロ−ラ５および排紙
ローラ４へフィード中間ギア２０を介して伝達され、ま
た、一体のキャップ１３等へ最終的にカム１６を介して
伝達され、さらに、ポンプ２４へポンプギア２２および
ポンプカム２３を介して伝達される。

【００３４】記録ヘッド１へのインク供給は、記録装置
本体に装着されるインクカートリッジ２７から、その栓
を貫通してインク袋内に侵入する中空針３１４、および
キャリッジ２の動作に追随可能な可撓性のチューブを介
して行なわれる。また、キャリッジ２の移動位置は、キ
ャリッジ２に設けられたホームポジションセンサ１１と
、キャリッジ２による移動領域の端部近傍に設けられた
ホームポジション検出用フラグとの係合位置を基準とし
て、キャリッジモータのステップ数を計数することによ
って検知される。

【００３５】図３はインクカートリッジ２７と本体側と
の相互結合を行う各部を示した説明図である。ここで、
２７１はカートリッジ筐体、３４０はその筐体内部に収
容され、供給用インクを収納しているインク袋であり、
例えばゴム製の栓３４２が設けられている。この栓３４
２に針３１４が挿通され、さらに内方に侵入することに
よりインク連通がなされる。３４４は上述の吐出回復機
構による処理によって生じた廃インクを廃インクパイプ
３１８を介して受容するインク吸収体であり、さらにイ
ンク袋下部に設けたインク吸収体に連続している。

【００３６】３４６はインクカートリッジ２７上面に設
けた配線パターンであり、この配線パターン３４６を介
した接点３０６Ａ−３０６Ｂ間の導通／非導通に応じて
本体制御部はインクカートリッジの装着の有無を検知す
ることができる。また、このパターンを収容しているイ
ンクの色や濃度等に応じて定めた抵抗値を有する抵抗パ
ターンとすることにより、本体制御部はその情報を読取
ることもできる。

【００３７】３２０はインクカートリッジ２７の留め具
としてのクリックであり、装置本体のカートリッジ受容
部の両側に各１個設けられる。このクリック３２０は、
カートリッジ２７の挿入時または取外し時にその側面と
の係合に伴って弾性でたわむことによりカートリッジ２
７の挿入または取外し動作を受容し、カートリッジ２７
の凹部３３２に位置したときに元の形状に復帰すること
によりカートリッジ２７をその位置に保持するものであ
る。

【００３８】図４は本例に係るインクカートリッジ２７
のインク連通部の構成例を示す。ここで、３５１はイン
ク袋３４０に設けた流路３５２の形成部材であり、流路
３５２は断面円形の流路部分３５３と、これより直径の
小さい流路部分３５５と、これらを連続させる流路部分
３５７とから成っている。３６１は弁体として機能する
例えばポリ弗化エチレン系樹脂でなるボールであり、そ
の直径は流路部分３５３の直径より小さく、流路部分３
５５の直径よりは大となっている。ゴム等で形成された
栓３４２は、流路形成部材３５１の突出部分であってそ
こから流路部分３５３が形成されている突起３５１Ａに
被せられ、さらに押え部材３４４によってインク袋３４
０に保持されている。なお、栓３４２の内側底面と突起
３５１Ａの上面との距離ｔはボール３６１の直径以下で
ある。

【００３９】かかる構成において、通常記録および吐出
回復処理に際してのインク供給時には、図５（ａ）に示
すように、インク袋内部からのインク供給により生じる
力、例えばインクの流れによってボール３６１は一点鎖
線で示す位置から供給方向に移動する。そして図中実線
で示すように針３１４の先端に突当たるが、その先端部
はテーパ３１４Ａを有しているので、インクの流れは阻
害されず、矢印で示すようにインク供給系へと導出され
てゆく。

【００４０】一方、記録ヘッド１を取外した場合やキャ
ップ１３による空気押込みを行う場合には、一時的にイ
ンク袋内へのインク逆流が生じるが、図５（ｂ）に示す
ように、その逆流により生じる力によってボール３６１
は一点鎖線で示す位置から逆流方向に移動する。すると
ボール３６１は図中実線で示すように流路部分３５５を
閉塞する部位に至り、インクから受ける力によってこの
部位に保持されるので、インク袋３４０内へのインク逆
流が阻止される。

【００４１】なお、針３１４の先端位置は、針３１４の
進入によってボール３６１を押込み、流路を閉塞するこ
とのない位置とするべきであり、このためには上記クリ
ック位置において図５のような位置関係となるように針
の寸法，取付位置等を定めればよい。

【００４２】以上のような本例の効果を吐出回復時の処
理について例示する。

【００４３】図６および図７は、それぞれ、吐出回復に
際しての空気押込み時および吸引時におけるインク供給
系の動作説明を行うための模式図である。これら図にお
いて、２８１はカートリッジ２７の底面に設けられるイ
ンク吸収体である。１２１はインク供給系に混入する気
泡のトラップ、およびキャリッジ走行等に伴う供給系内
の圧力変動の記録ヘッドへの伝播防止を行うためのサブ
タンクである。１２３はインクカートリッジ２７とサブ
タンク１２１とを連通するチューブ、１２５はサブタン
ク１２１から共通液室１０５に導入されるインクから塵
埃や微細気泡等を除去するためのフィルタである。１２
７はサブタンク１２１とポンプ２４とを連通するチュー
ブであり、サブタンク液面の調整を行うときにこれを介
して吸引がなされる。また、その途中には弁１２９が設
けられ、適宜開閉される。

【００４４】回復処理に際しては、図６に示すように、
弁１２９を閉とし、弾性部材であるキャップ１３と記録
ヘッド１との（１回もしくは複数回の）当接あるいは加
圧ポンプを使用しての加圧によって吐出口内方に空気が
押込まれる。この空気は共通液室１０５にまで取込まれ
るが、インクカートリッジ２７においてボール３６１が
流路３５２を閉塞するためのインクがンク袋３４０内に
逆流することはなく、従って圧力のバランスによりイン
ク落ちが生じることはない。

【００４５】次に、図７に示すように、弁１２９を閉と
してポンプ２４を作動させ、吸引処理を行う。このとき
、ボール３６１は流路を開放するので、インクは供給系
に流出し、キャップ１３ないしポンプ２４には押込んで
いた空気およびインクが吸引され、インクがリフレッシ
ュされてゆく。また、このときサブタンク１２１からの
吸引処理も行われる。本例では、図６のようにインク落
ちが生じていないため、気泡がインク内に混入するおそ
れが防止され吸引処理において消費されるインク量は少
なくてすむことになる。

【００４６】以上のような本例に対して、図８および図
９に示すように、インク袋３４０′内への逆流を防止す
る弁体を設けないカートリッジ２７にあっては、記録ヘ
ッド１の取外し、または吐出回復に際しての空気押込み
によって、インクタンク側とインク供給路側との圧力の
バランスがくずれ、容易にインク落ちが生じ、従って続
く吸引処理に際して消費されるインク量も多大なものと
なる。

【００４７】なお、以上のようなインク落ちを防止する
ための構成は、インク供給系の途中に設けることも考え
られるが、弁体を効果的にかつ円滑に動作させるために
はインクによって受ける力が大である部位である程、す
なわちヘッドとの水頭差が最大となるほどよいので、本
例のようにインクカートリッジ２７に配設するのが好ま
しい。また、そのような弁体を有効に動作させるにはそ
の部位に空気は存在しないのが望ましく、供給系の管壁
を通して、もしくは上記押込みによっても空気が侵入し
ない本例のような部位に設けるのが好ましい。さらに、
本例装置は所謂シリアルプリンタであり、記録ヘッドの
スキャンに追従すべくインク供給系の一部はフレキシブ
ルチューブとされるが、本例ではその追従動作に伴うイ
ンクの揺れの影響をほとんど受けず、弁体の誤作動が生
じにくいのである。

【００４８】図１０は本例に係るカートリッジ２７の製
造工程の説明図である。

【００４９】まず、インク袋３４０に対し工程ＳＴＰ１
にてインクを充填した後、工程ＳＴＰ３にて流路３５２
にボール３６１を組込み、これに工程ＳＴＰ５にてゴム
栓３４２を被せる。その後、カートリッジ筐体の本体に
インク袋を収納し、蓋を取付けて組立が完了する（工程
ＳＴＰ７）。そして、工程ＴＰ９にて中空針等を挿通し
て適宜の吸引を行ってインク袋内の気泡を除去し、次工
程（検査，梱包）に移行する。なお、本例では押え部材
３４４は筐体本体と蓋とに一体に設けられている。

【００５０】なお、工程ＳＴＰ９の吸引処理によってイ
ンク袋内は負圧となるので、ボール３６１は流路部分３
５５に密着し、従って流通過程等におけるインク漏洩が
有効に防止される。

【００５１】（第２実施例） 図１１は本発明の他の実施例に係るインクカートリッジ
２７のインク連通部の構成例を示し、図４と同様に構成
できる部分については対応箇所に同一符号を付してある
。

【００５２】図において、３７１はインク袋３４０に配
設した流路３７２の形成部材である。流路３７２が断面
円形の流路部分３７３と、これより直径の小さい流路部
分３７５と、これらを連続する部分とを有しているのは
上例と同様である。しかし本例では、流路部分３７３に
内方に突出した突出部３７９Ａ，３７９Ｂを設けてあり
、製造工程においてはこれらの間にボール３６１が仮保
持されるようになっている。このために、突出部３７９
Ａ，３７９Ｂの内径寸法はボール３６１の直径より小と
するが、当該仮保持位置へのボール３６１の仮組込み，
インク充填，図示の位置へのボール３６１の組込み、お
よび使用時のインク供給のためには、突出部３７９Ａ，
３７９Ｂはこれらを連続した環状のものとするのではな
く、図１２に示すように、流路部分３７３の周に沿って
複数の分割された部分からなるのが望ましい。その突出
部分を通過させてボールを落し込み易く、かつ分割され
た突出部分間にインク充填時の流路が形成されるからで
ある。

【００５３】図１１のような構成を採用する本例におい
ても、上例と同様な動作によってインク逆流が防止され
てインク落ちを生じないものとし、かつインク供給は阻
害されないものとすることができる。また、針３１４の
先端位置はボール３６１を流路部分３７５に至るまで押
込むこのない位置とするのも上例と同様であるが、その
先端位置を突出部分３７９Ｂより上方の位置とし、ボー
ル３６１と針先端とが接触しないようにすれば、両者の
接触によるボール３６１または針３１４の損傷を防止で
きる。また、栓３４２の内側底面と、栓３４２が被せら
れる流路形成部材３７１の突起部分３７１Ａの上面との
距離ｔは、本例の場合ボール３６１の脱落が生じないこ
とから、特に考慮されなくてもよい。

【００５４】図１３は本例に係るカートリッジ２７の製
造工程を示す。

【００５５】まず、工程ＳＴＰ１１にて、インク袋３４
０に配設した流路形成部材３７１の上下突出部３７９Ａ
，３７９Ｂ間にボール３６１を押込んだ後、工程ＳＴＰ
１３にてゴム栓３４２を被せる。その後、カートリッジ
筐体の本体にインク袋３４０を収納し、蓋を取付けてカ
ートリッジ２７を組立てる（工程ＳＴＰ１５）。

【００５６】次に、工程ＳＴＰ１７にて適宜の中空針部
材Ｎをゴム栓３４２に挿通し、インクを充填および空気
排出を行う。このときのインクおよび空気の流れは分割
形成された突出部３７９Ａ，３７９Ｂの間隙部分を介し
てのものである。このようにインク充填等が完了すると
、工程ＳＴＰ１９にて適宜の押込み棒Ｂ（針Ｎをそのま
ま用いてもよい）によりボール３６１を突出部３７９Ｂ
の下側に落し込み、検査，梱包等の次工程に移行する。

【００５７】なお、上側突出部３７９Ａは、インクカー
トリッジとしての機能に関しては必要なものではないが
、工程ＳＴＰ１１からＳＴＰ１３に移行する際にボール
３６１が脱落するのを防止する上で、さらに工程ＳＴＰ
１１においてインク注入によるボール３６１の躍りを規
制して針Ｎとボール３６１との接触による損傷を防止す
る上で、効果的なものである。

【００５８】また、本例では、ボール３６１を突出部３
７９Ａ，３７９Ｂの間に位置した状態で販売されてもよ
い。この場合には、装置にカートリッジを装着すること
でインク供給針により、ボール３６１を押し込む位置関
係とすることで弁構成が形成される。

【００５９】（第３実施例） 図１４は第１実施例の変形例としての本発明の第３実施
例を示し、ボール３６１より小さい内径寸法を有する流
路部分３８５を形成した流路形成部材３８１を流路形成
部材３５１の流出口側に取付けた以外は図４とほぼ同様
の構成を採っている。

【００６０】通常のインク供給時には、針３１４先端が
流路部分３８５を外れた部分に位置するようにすれば、
インク供給は阻害されない。

【００６１】本例においてもインク逆流防止の動作は上
例と同様であるが、本例ではさらに使用後等に取外され
たインクカートリッジ２７からのインク漏洩も有効に防
止できる。すなわち、装置本体から取外されたカートリ
ッジの取扱いに際して、栓３４２が経時変化によって劣
化していたような場合には針３１４が貫通されていた穴
が完全には閉塞されず、この部分からインク漏洩が生じ
るおそれがあるが、本例によれば、当該インク流出動作
によって生じる力が、ボール３６１を出口側に変位させ
、流路部分３８５を閉塞した状態で保持するので、イン
ク漏洩を防止できるのである。

【００６２】なお、本例のような流路は、図１０におけ
る工程ＳＴＰ３とＳＴＰ５との間に、部材３８１を接着
等によって取付ける工程を介挿することにより形成する
ことができる。また、本例においても、第２実施例と同
様、間隙ｔは特に考慮しなくてもよい。

【００６３】（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。

【００６４】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４
３４５２６２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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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、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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクタンクへのインク逆流を阻止するようにしたので
、記録ヘッド取外し時や、吐出口内方への空気押込みを
先行して行う吐出回復処理時に、インク供給系への空気
の取込みが抑制され、インク供給系ないし記録ヘッドに
インクをリフィルするための吐出回復処理において消費
されるンク量を低減できる。

【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記録装置の
斜視図である。

【図２】図１における記録ヘッドおよびキャップの説明
図である。

【図３】図１におけるインクカートリッジ取付付部の斜
視図である。

【図４】第１実施例に係るインクカートリッジのインク
連通部の断面図である。

【図５】図４の（ａ）および（ｂ）は第１実施例の動作
説明図である。

【図６】第１実施例に係るインク供給系の吐出回復処理
に先立つ空気押込み時の動作説明図である。

【図７】第１実施例に係るインク供給系の吐出回復処理
時の動作説明図である。

【図８】従来のインク供給系の記録ヘッド取外し時の動
作説明図である。

【図９】従来のインク供給系の空気押込み時の動作説明
図である。

【図１０】第１実施例に係るインクカートリッジの製造
工程説明図である。

【図１１】第２実施例に係るインクカートリッジのイン
ク連通部の断面図である。

【図１２】図１１における突出部の形状の説明図である
。

【図１３】第２実施例に係るインクカートリッジの製造
工程説明図である。

【図１４】第３実施例に係るインクカートリッジのイン
ク連通部の断面図である。

【符号の説明】

１　　記録ヘッド ２　　キャリッジ １３　　キャップ ２７　　インクカートリッジ １０１　　吐出口 １０９，１２３，１２７　　チューブ ３１４　　針 ３４０　　インク袋 ３４２　　栓 ３５１，３７１，３８１　　流路形成部材３５２，３７
２　　インク流路 ３６１　　ボール

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録媒体に対しインクを吐出すること
   により記録を行う記録ヘッドに対して前記インクの供給
   源をなし、記録装置本体に対して着脱可能なインクタン
   クカートリッジにおいて、前記記録装置本体側の連通手
   段を受容する部位に設けられ、前記インクの収納部内へ
   の逆流を阻止する手段を具えたことを特徴とするインク
   タンクカートリッジ。
2. 【請求項２】　　前記逆流阻止手段は、弁体と、該弁体
   が移動可能な流路部分と、該流路部分より前記収納部側
   に位置し前記弁体によって閉塞可能な第２流路部分とを
   有することを特徴とする請求項１に記載のインクタンク
   カートリッジ。
3. 【請求項３】　　前記流路部分の開口部を覆い、前記連
   通手段の侵入を受容する栓を具えたことを特徴とする請
   求項２に記載のインクタンクカートリッジ。
4. 【請求項４】　　前記収納部にインクを充填する工程と
   、前記流路部分に前記弁体を装着する工程と、前記栓を
   装着する工程と、前記栓を介して吸引を行い、前記収納
   部から空気を排出する工程とを具えたことを特徴とする
   請求項３に記載のインクタンクカートリッジの製造方法
   。
5. 【請求項５】　　前記弁体が存在する領域より前記開口
   側の前記流路部分に、前記弁体の前記開口側への移動を
   阻止するとともに前記インクの通過は許容する突出部分
   を設けたことを特徴とする請求項３に記載のインクタン
   クカートリッジ。
6. 【請求項６】　　前記突出部分より前記開口側の前記流
   路部分に、前記突出部分と同様の第２突出部分が設けら
   れ、前記突出部分を前記第２突出部分との間の空間は前
   記弁体を収容可能な大きさを有することを特徴とする請
   求項５に記載のインクタンクカートリッジ。
7. 【請求項７】　　前記空間に前記弁体を押込んで当該空
   間内に前記弁体を仮取付けする工程と、前記栓を装着す
   る工程と、前記栓を介して前記収納部にインクを充填す
   るとともに前記収納部から空気を排出する工程と、前記
   栓を介して前記弁体を前記突出部分より前記収納部側の
   空間に押込む工程とを具えたことを特徴とする請求項６
   に記載のインクタンクカートリッジの製造方法。
8. 【請求項８】　　前記第２流路部分とは反対側に、前記
   流路部分と連続して、前記弁体によって閉塞可能な第３
   流路部分が形成された漏洩防止手段と具えたことを特徴
   とする請求項２に記載のインクタンクカートリッジ。
9. 【請求項９】　　前記第３流路部分の開口部を覆い、前
   記連通手段の侵入を受容する栓を具えたことを特徴とす
   る請求項８に記載のインクタンクカートリッジ。
10. 【請求項１０】　　請求項１，２，３，５，６，８また
    は９に記載のインクタンクカートリッジと、該インクタ
    ンクカートリッジを着脱自在に保持する保持手段と、前
    記インクタンクカートリッジから供給系を介して供給さ
    れたインクを用いて記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘ
    ッドを着脱自在に保持するヘッド保持手段と、前記記録
    ヘッドのインク吐出状態を良好にするための処理を行う
    回復処理手段とを具えたことを特徴とするインクジェッ
    ト記録装置。
11. 【請求項１１】　　前記回復処理手段は、前記処理に先
    立って前記記録ヘッドのインク吐出口内方に空気を導入
    可能であることを特徴とする請求項１０に記載のインク
    ジェット記録装置。
12. 【請求項１２】　　前記記録ヘッドは、前記インク吐出
    のために利用されるエネルギとして前記インクに膜沸騰
    を生じさせる熱エネルギを発生する手段を有することを
    特徴とする請求項１０または１１に記載のインクジェッ
    ト記録装置。