JPH0789095A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェット記録装置のカートリッジ保管
箱内の残インクを除去し、また混色する怖れなく各カー
トリッジの色を換えることができる共に、空になったイ
ンクタンクを保管箱の廃インクタンクとして利用し得る
この種のカートリッジ保管箱構成を提供する。 【構成】 このため、インクタンク１ａにカートリッジ
クリーニング液を入れたものをカートリッジ１に装着
し、廃インクタンクして空のインクタンク１ａを活用し
た。また別方法して、インク袋１ｂの代わりにスポンジ
状のインク吸収体を使用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録手段から被記録材
へインクを吐出させて記録を行うインクジェット記録装
置、特にそのカートリッジ保管箱構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録装置
におけるカートリッジ保管箱は、記録ヘッド・インクタ
ンク一体型カートリッジの保管箱であって、回復装置が
内蔵されており、これに継がる廃インクタンクが設けら
れているが、この廃インクタンク容量には所定の限度が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例において、記録ヘッドとインクタンクとが分離でき
る使用途中の単色インクカートリッジを使用可能状態で
保存するための保管箱が必要になるが、廃インクタンク
容量以上の廃インクを貯蔵すると溢れたり、また、他色
のカートリッジを入れると混色したりする怖れがあっ
た。また単色カートリッジを多数色使用する場合は、そ
の色専用のカートリッジを準備する必要があり、プリテ
ィング等の記録稼働コストが高くなる傾向があった。

【０００４】本発明は以上のような局面にかんがみてな
されたもので、この種のカートリッジ保管箱内の残イン
クを除去し、また混色することなく各カートリッジの色
を換えることができると共に、空になったインクタンク
を保管箱の廃インクタンクとして利用し得るこの種のカ
ートリッジ保管箱構成の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、インクジェット記録装置の使用途中の記録ヘッド
とインクタンクとが分離可能な単色インクカートリッジ
を使用可能状態に保存するためのカートリッジ保管箱に
おいて、（１）前記記録ヘッドの回復装置を内蔵し、
（２）廃インクタンクとして単色カートリッジのインク
タンク部分を利用でき、（３）互換的にクリーニング液
の入ったカートリッジを取付け可能のタンクが準備され
ており、（４）前記記録ヘッドの回復装置を操作するこ
とによりこのヘッドの洗浄が可能であると共に、他色の
インクタンクを付換えた時、混色の怖れなしに同一ヘッ
ドが他色用に変更し得るカートリッジ保管箱を備えるよ
う構成することにより、前記目的を達成しようとするも
のである。

【０００６】

【作用】以上のような本発明によるカートリッジ保管箱
構成により、カートリッジの記録ヘッド部は反覆使用可
能であり、空になったインクタンクを廃インクタンクと
して毎活用でき、また、同一カートリッジで複数色のイ
ンクを混色の怖れなしに使用し得る。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る： （実施例１）図１，図２に、それぞれ本発明に係るカー
トリッジ保管箱の第１実施例の平面及び側面断面概念図
を示す。１は単色インクのカートリッジであり、１ａは
分離可能なインクタンクである。カートリッジ保管箱内
のカートリッジ１は、キャップ５に押圧され、キャップ
５は、シリンダ２とピストン３とで構成されるポンプに
連通設置されている。このポンプでカートリッジ１より
インクを吸引することによりカートリッジ１のノズル目
詰まりを除去し、カートリッジ１を回復させるよう構成
してある。

【０００８】すなわち、図２において、２点鎖線で示す
ように、保管箱の蓋８を開けると連結ピン７で接続され
たピストン３が上昇し、ポンプ室２ａは拡大，減圧され
る。ピストン３が、オリフィス部２ｂを通過すると、カ
ートリッジ１のインクは、フィルタ６を通ってポンプ室
２ａに流入する。蓋８を閉じると、連通穴３ａと弁膜４
とで構成される一方向弁が開き、吸引されたインクはポ
ンプ室２ａよりポンプ室２ｃに移動しインクは排出口２
ｄより排出される。排出口２ｄにインク袋１ｂが空にな
ったインクタンク１ａを取付けることにより、廃インク
タンクとしてインクタンク１ａを使用することが可能で
ある。

【０００９】（実施例２）この実施例２は、前記実施例
１の図１におけるインクタンク１ａにインクの代わりに
カートリッジクリーニング液を入れたものをカートリッ
ジ１に装着し、図２における蓋８の開閉を複数回行うこ
とにより、カートリッジ１内部の単色残インクを洗い流
すことにより、他色の単色インクのインクタンク１ａを
カートリッジ１に装着して、混色の怖れなしにカートリ
ッジ１の色換えを行うことを可能としたものである。イ
ンクタンク１ａのケースを透明材にすることにより、イ
ンク袋 1ｂの膨らみ具合が観察でき、交換時期を予知す
ることができる。

【００１０】（実施例３）前記実施例１，２のインクタ
ンク１ａ内のインク袋１ｂの代わりに、スポンジ状のイ
ンク吸収体を使用することにより、本体キャリッジ上に
カートリッジ１を装着する場合、慣性により内部インク
袋が動くようなことがなくなる。

【００１１】なお、この発明は、特にインクジェット記
録装置の中でも、インクの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。

【００１２】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流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もひと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４３４５
２６２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、前述熱作用面の温度上昇率に関する発明の米
国特許第４３１３２４４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うことができる。

【００１３】記録ヘッドの構成としては、前述の各明細
書に開示されているような吐出口、流路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
ほか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４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に有効
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号公報に基づいた構成として
も本発明は有効である。

【００１４】さらに、実施例ではシリアルタイプのイン
クジェット記録装置を示したが、記録可能な最大幅に対
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。フルラインタイプの
記録ヘッドとしては、前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
を満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドと
しての構成のいずれでもよいが、本発明は、前述した効
果を一層有効に発揮することができる。

【００１５】また、本発明のインクジェット記録装置の
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、加圧あるいは吸引手段、電気熱
変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの
組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行
う予備吐出モードを行うことも安定した記録を行うため
に有効である。

【００１６】また、搭載される記録ヘッド、インクの種
類ないし個数についても、例えば単色のインクおよび１
個の記録ヘッドが設けられたもののほか、記録色や濃度
を異にする複数のインクに対応して複数のヘッドが設け
られるものであってもよく、任意の組み合わせにおいて
も有効である。記録装置の記録モードとしては黒色等の
記録モードだけでなく、異なる色の複色カラー、または
混色によるフルカラーの各記録モードにおいても本発明
は有効である。

【００１７】以上、説明した本発明の実施例において
は、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以
下で凝固するインクであって、室温で軟化もしくは融解
するものや、あるいは、前述のインクジェットではイン
ク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲で温度調整を行っ
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、熱エネルギ
による昇温を防止するため、積極的にインクの固体状態
から液体状態への相変化のエネルギとして使用せしめる
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
ルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化して
インク液状として吐出す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
によって初めて液化する性質のインク使用も本発明には
適用可能である。本発明においては、前述した各インク
に対して最も有効なものは、前述した膜沸騰方式を実行
するものである。

【００１８】また、本発明は電気を力に変換させてイン
クを吐出させるピエゾジェット方式等、記録媒体と非接
触に記録ヘッドを配設させ、インクを噴射させて記録す
る記録方式等のインクジェット方式において有効であ
る。

【００１９】更に加えて、本発明の記録装置の形態とし
ては、前述のようなワードプロセッサやコンピュータ等
の情報処理機器の出力端末として一体あるいは別体に設
けられるもののほかスキャナー等と組み合わせた複写装
置、さらには送信受信機能を有するファクシミリ装置の
形態をとるものであってもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実施例１により、カートリッジの記録ヘッド部は何回も
使用可能であり、空になったインクタンクは廃インクタ
ンクとして再活用が可能となった。また、実施例１によ
り、同一カートリッジで複数色の色インクを混色の怖れ
なく使用できるようになった。

【００２１】さらにまたプリンタ等の記録装置において
は貯蔵インクを少くすることができるため、キャリア負
荷を節減して省電力化と制御性向上により、高精度かつ
高速度の印字が可能となった。また回復装置や廃インク
タンクを内蔵する必要がないため装置の小型化に寄与し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 インクカートリッジ保管箱の一実施例の平面
断面概念図

【図２】 図１の側面断面概念図

【符号の説明】

１ カートリッジ １ａ インクタンク １ｂ インク袋 ２ シリンダ ２ａ ポンプ室 ２ｂ オリフィス部 ２ｃ ポンプ室 ２ｄ 排出口 ３ ピストン ３ａ 連通穴 ４ 弁膜 ５ キャップ ６ フィルタ ７ 連結ピン ８ 蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 力 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 晃 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用途中の記録ヘッドとインクタンクと
   が分離可能な単色インクカートリッジを使用可能状態に
   保存するためのカートリッジ保管箱において、（１）前
   記記録ヘッドの回復装置を内蔵し、（２）廃インクタン
   クとして単色カートリッジのインクタンク部分を利用で
   き、（３）互換的にクリーニング液の入ったカートリッ
   ジを取付け可能のタンクが準備されており、（４）前記
   記録ヘッドの回復装置を操作することによりこのヘッド
   の洗浄が可能であると共に、他色のインクタンクを付換
   えた時、混色なしに同一ヘッドが他色用に変更し得るカ
   ートリッジ保管箱を備えたことを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録ヘッドは、インクを吐出する複
   数の吐出部と、対応する吐出部毎に設けられ、インクに
   熱による状態変化を生起させこの状態変化に基づいてイ
   ンクを前記吐出部から吐出されて飛翔的液滴を形成する
   熱エネルギー発生手段とを有したことを特徴とする請求
   項１記載のインクジェット記録装置。