JP3165710B2

JP3165710B2 - 液体貯蔵用タンク、インクジェットヘッドカートリッジ、並びにインクジェット装置

Info

Publication number: JP3165710B2
Application number: JP18251791A
Authority: JP
Inventors: 充志木谷; 能史服部; 兼資川野; 政己小島; 幸一丹野; 英男才川; 悦郎鈴木; 賢治青野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 2001-05-14
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: JPH04288239A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体を収納保持する液体
貯蔵用タンク及びインクを吐出して記録を行なう記録ヘ
ッドと前記タンクとを連結し、タンクに貯蔵される液体
としてインクが用いられ、該収納されたインクをインク
供給管等を通って前記記録ヘッド供給する構成のインク
カートリッジ及び該カートリッジを着脱自在に保持する
インクジェット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インク滴を吐出するために利用されるエ
ネルギーを発生する手段を備えた記録ヘッド部と、供給
されるインクを収納したインクタンクが連結された構成
のインクジェットヘッドカートリッジが実用化されてい
る。この種のインクジェットヘッドカートリッジの一例
は特開昭６３−８７２４２号公報（米国特許４７７１２
９５号）に開示され、記録ヘッドに直結したインクタン
クにインクを含浸させた多孔質体である吸収体が圧縮収
納された構成を有している。また、特開昭５９−９８８
５７号公報（米国特許４５０９０６２号）、特開昭５９
−２０７２６３号公報（米国特許４５００８９５号）に
開示されるインクジェットヘッドカートリッジは、イン
クタンク内にゴム製のブレダーを備え、該ブレダー内に
インクをいれた構成を有している。

【０００３】上記構成の場合、インクタンク内部に保持
されたインクはインク供給口から記録ヘッドのインク吐
出部へ共通液室を介して吐出部のインク消費量に応じた
インク路の毛管力及び吐出により発生するヘッド内負圧
によりインクタンク内から所定量も供給される。このた
め前記吸収体または前記ゴム製ブレダーの特性として
は、インクを十分保持し、前記インクを前記吐出部に充
分供給すること、内部に保持されたインクが吐出口など
から不用意に外に濡れ出さないよう適度なインクの保持
力（負圧）が必要である。このような各種の要求に従う
ため前記吸収体においては内部の空孔の大きさを管理す
る必要があった。また前記ゴム製ブレダーにおいてはゴ
ムの肉厚及び形状の最適化を行う必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記構成例の場合、吸収体またはゴム製ブレダーのいずれ
を使用したとしてもインクタンク内の負圧がある値以下
の場合は吐出口からのインク漏れを起こしたりインクが
減少するに従い内部の負圧が増加し、ある範囲を越えて
増加した場合はインクの吐出特性が影響を受け、印字品
位の低下あるいは不吐出を招く場合がある。このような
場合インクタンク内に収納されたインク量のすべてが使
用されずに所定量の使用出来ないインクが残る。加え
て、インクを吸収体に含浸させた構成では、インクタン
ク体積に占める有効インク量の割合が低く、体積効率が
ブレダーを使用した場合等に比べさらに低くなる。又、
ゴム製ブレダーを使用した構成では、例えばカートリッ
ジを走査させることで記録を行なう装置では、カートリ
ッジを搭載したキャリッジの移動等により収納されたイ
ンクに対する衝撃が発生し、ブレダー内が瞬時に加圧状
態となり吐出口からのインク漏れを招き易いという改善
すべき点が挙げられる。したがって、小型のカートリッ
ジでありながら大容量のインクを収納し、最後まで収納
されたインクを使用するこてができるインクジェットヘ
ッドカートリッジを実現することは例えば吸収体を収納
した形態の場合は体積効率が悪く大容量化を行なうとイ
ンクタンクが大きくなり、ゴム製ブレダーを使用した形
態の場合は耐衝撃性が悪くなり、いずれの場合でも収納
インクの大容量化は困難を伴っていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決する為に、大変シンプルな構成で、しかも
安定的に液体の供給・遮断動作を行なう弁機能を兼ね備
えた圧力調整手段を提案した。すなわち、定常状態では
閉塞し、内圧と外圧の差圧がある値以上で開口するスリ
ットを有する弾性部材から成る弁機能を兼ね備えた圧力
調整手段をインクタンク中又は流路の途中に設けること
により、ノズルにかかる液体の圧力を、＋３０ｍｍ水頭
以下の範囲に制御して、記録ヘッドにインクを供給する
ことを可能にしたものである。

【０００６】さらに具体的には、内圧と外圧の差がある
値以上になると、壁が変形することによりスリットが開
口し、ある差圧以下では壁が復元し、スリットが開口す
る様な、弁機能を有する弾性部材からなる隔壁をインク
タンク内又はインク流路途中に設けたものである。

【０００７】図１２は、本発明によるスリットブレダー
を用いたインクジェットヘッドカートリッジを模式的に
書いたものである。

【０００８】スリットブレダー１００の先端部に設けら
れているスリット１１０は、通常図１又は図３の如く閉
じている。この時、スリットブレダー１００内の圧力Ｐ
₂は、スリットブレダーの外圧Ｐ₁よりも小さい。

【０００９】記録ヘッド部５００から液滴が吐出される
と、Ｐ₂内の圧力が低くなる為に図２の如くブレダーの
壁が内側へへこみ、Ｐ₁との差圧がある値ａ以上になる
と、先端部のスリット１１０が開口し、インク袋内から
スリットブレダー１００内にインクが流入する。

【００１０】このインクの流入に伴い、Ｐ₂とＰ₁の差圧
は次第に小さくなりブレダーのへこみも徐々に復元し、
あるところでスリット１１０は閉口する。すなわち、ス
リットブレダー内部の圧力Ｐ₂が（１）式になる様にス
リットが開閉する。

【００１１】Ｐ₁−ａ≦Ｐ₂≦Ｐ₁ ー（１）ａは定数記録ヘッド部５００には、スリットブレダー１００と記
録ヘッド部５００間のインクによる静水圧ｈｏがかかる
から、記録ヘッド部５００での圧力はＰ₂＋ｈｏー
（２）になる。

【００１２】（２）の値が＋３０ｍｍ水頭以上になる
と、ノズルからのインクモレや濃度変化等をひき起こし
不具合いが生じる。反対に小さ過ぎると負圧が大きくな
り、不吐出や吐出液滴体積の減少等の問題が発生する。

【００１３】この様な問題が起こらない好ましい値とし
ては−２００ｍｍａｑ＜Ｐ₂＋ｈｏ≦＋３０ｍｍａｑで
あり、さらに好ましくは、−１５０ｍｍａｑ＜Ｐ₂＋ｈ
ｏ≦０の範囲である。（注ａｑは水頭の略）

【００１４】本発明は前述のインクタンク内またはイン
ク流路中に差圧が増すと変形しスリットが開き、差圧が
ある値以下になると変形がある程度元に戻り前記スリッ
トが閉じる様なスリットを配した弾性部材でできた隔壁
（以後スリットブレダーと称する）を設け、前記スリッ
トブレダーのつぶれ方向とスリットの方向をある範囲に
合わせるように構成したものである。また、液体を貯蔵
し、必要に応じて液体を供給するように構成された液体
貯蔵用タンクにおいて、前記タンク内の液体を供給する
ための供給部に中空ドーム状又は球状の弾性体により構
成されるブレダーを備え、所定の差圧による前記ブレダ
ーの変形によって解放され、前記差圧が解消される側に
変化することで閉塞されるスリットを有するとともに、
前記差圧によって変形するブレダーの変形状態を一方向
に規制する規制手段を備えたことを特徴とする。インク
を吐出して所望の画像の形成を行なわせるインクジェッ
トヘッドと、前記ヘッドに供給されるインクを貯蔵する
ためのインクタンクとが連設されて構成されるインクジ
ェットヘッドカートリッジにおいて、前記インクタンク
と前記ヘッドとの連設部であって、前記インクタンクの
内部又は流路の途中領域に中空弾性体によって構成され
るブレダーを備え、所定の差圧による前記ブレダーの変
形によって開放されてインクの供給状態を構成し、前記
差圧が解消される側に変化することで閉塞されてインク
の非供給状態を構成するスリットを有するとともに、前
記差圧によって変形するブレダーの変形状態を一方向に
規制する規制部材を備えたことを特徴とする。さらに又
インクを吐出して画像の形成を行なう画像形成部材と、
前記画像形成部材から吐出されるインクを貯留したイン
ク貯留部材とを有し、これらを連設した状態で装着しう
る装着部と、前記装着部との間で相対的な移動を行ない
所望の画像形成を達成する被記録部材の搬送手段と、を
有するインクジェット装置において、前記インク貯留部
材と前記ヘッドとの連設部であって、前記インク貯留部
材の内部又は流路の途中領域に、中空弾性体によって構
成されるブレダーを備え、所定の差圧による前記ブレダ
ーの変形によって開放されてインクの供給状態を構成
し、前記差圧が解消される側に変化することで閉塞され
てインクの非供給状態を構成するスリットを有するとと
もに前記差圧によって変形するブレダーの変形状態を一
方向に規制する規制部材を備えたことを特徴とする。ス
リットの開閉を確実に行なうことが出来、しかも該スリ
ットブレダーを設けることによりインクタンクの負圧の
値を大きくすることなく、かつブレダー自体の容積を大
きくする必要がないため耐衝撃性を損なう事なく大容量
化を実現出来、インクタンクの体積効率を大幅に向上さ
せることが可能となった。

【００１５】

【実施例】図１、図２及び図３は、本発明のスリットブ
レダーにおける第１の実施例であり、図１は本発明にか
かるインクタンクに取り付けられるスリット付きブレダ
ーと取付台の部品の図、図２はそのスリットブレダーの
変形した状態とスリットの開状態を示す図、図３は記録
ヘッドとインクタンクとを連結して構成されるインクジ
ェットヘッドカートリッジにスリットブレダーを取り付
けた図である。図１ないし図３において中１００はスリ
ットブレダーで材質は硬度３５°（ＪＩＳＡ）のシリコ
ーンゴムで成形により作られている。１１０はスリッ
ト、１４０は取付台でスリットブレダーを取り付ける部
品であり取り付け基部はブレダー基部の外周形状に沿っ
た形状をしており、本例では楕円形状をしている。又、
取付台１４０は、インクタンク本体と一体に成型するこ
とも可能である。図３中でスリットブレダー外側のメイ
ンタンク室１７０とスリットブレダー内側のサブタンク
室１８０は分離されており、スリットブレダー近傍の周
囲は揺動抑制壁１９０で囲まれている。本実施例では、
スリットブレダーの容積を小さく設定しているためキャ
リッジ移動等による振動、衝撃の影響はそれほど大きく
ない。しかしより衝撃を緩和するためには前記揺動抑制
壁を設けたほうが望ましい。またこのスリット付きブレ
ダーのスリット１１０と取付台１４０の楕円の長軸とス
リットは直角をなすように取り付けられている。この結
果スリットブレダーの側壁には取付台１４０の楕円の長
軸方向と短軸方向に張力の差が発生する。但し、この角
度は前記直角に対して０〜５５°の範囲であれば少々ず
れていてもこの限りではない。すなわち、楕円の長軸と
スリットとは３５°ないし９０°の範囲で交差するよう
にもうけられる。この取付台に取り付けたスリットブレ
ダーは、インクカートリッジのインクタンク内に図３の
ように取り付けられている。これによってメインタンク
室内及びサブタンク室内はインクで満たされている。こ
の時のスリットブレダーは完全に図１に示されるような
復元状態か、あるいは図２に示されるような若干つぶれ
た状態で、この時の記録ヘッド部３００のノズルにかか
る液圧は＋３０ｍｍ水頭以下となっている。従ってこの
状態では吐出部のメニスカス保持力とインクタンク内圧
のバランス関係が保たれるので温度、気圧変化や振動等
によって容易にノズルからインクが漏れることはない。
この状態から記録ヘッド部から液滴を吐出し印字するこ
とによりサブタンク室１８０中のインクが消費され減少
するに伴いサブタンク室内と又メインタンク室内の差圧
が徐々に大きくなりスリットブレダーがつぶれていく。
このようにサブタンク室内とメインタンク室内の差圧が
ある値以上になるとスリットブレダーの変形に伴って少
しずつ開き、スリツトブレダー外側のメインタンク１７
０から開放されたスリットを通ってスリットブレダー内
側のサブタンク室１８０にインクが供給される。このよ
うにインクが供給されるとサブタンク室内とメインタン
ク室内の差圧は徐々に小さくなる。サブタンク室内とメ
インタンク室内の差圧の減少にともないスリットブレダ
ーのつぶれは徐々に復元する。そしてある程度復元する
と開放されたスリットが閉鎖される。従って、印字が進
行しインクが消費されるに伴い、以後上記動作が繰り返
され、良好なインク供給が達成される。一方、記録ヘッ
ドの吐出状態を維持、改善する目的で吸引ポンプ等によ
り一時的にノズルからインクを吸引した場合でも印字時
のインク消費の場合と同様にサブタンク室内とメインタ
ンク室内の差圧が大きくなるためブレダーがつぶれスリ
ットが開き、メインタンク室１７０からサブタンク室１
８０内にインクが供給される。そしてインクが供給され
た後はブレダーが復元するに伴いスリットが閉じた初期
の状態に戻る。よってスリットブレダー内の圧力は吐出
に影響を与えない範囲で常にある所定値の範囲の動きを
繰り返すことになる。

【００１６】一方スリットブレダー１００は、何らかの
理由によりサブタンク室１８０内の圧力がメインタンク
室１７０内の圧力よりも高くなった場合にも、スリット
１１０が開口し両者の差圧を小さくすることができる。

【００１７】なお、本実施例においてスリットブレダー
の材質は、シリコーンゴムを用いたが他の材質として
は、ＳＢＲ、ＢＲ、ＩＲ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ブチルゴ
ム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素化ゴム、
ニトリルゴム、アクリルゴム、多硫化ゴム、エチレンゴ
ムフロロシリコーンゴム、ＳＥＰラバー（シリコーン変
性エチレンプロピレンゴム）等の材質であってもよい。
また好適なゴム硬度は１５〜７０°好ましくは２５〜５
０°がよい。安定したインク滴を得るために記録ヘッド
部３００にかかるインク圧は＋３０〜−２００ｍｍ水頭
圧程度が好ましい。さらに好ましくは０〜−１５０ｍｍ
水頭の範囲でありサブタンク室内の圧力は常にこの範囲
に保たれることが最も好ましい。このためには前記材質
で形状、肉厚の最適化をおこない、またインク接液につ
いて確認を行なった上で好適なものを選択する必要があ
る。また、本実施例においてはインクタンク内にインク
袋を有し図３中６００で示され可とう性材で出来てい
る。又インク袋の外側は、図示していない大気連通口に
より、大気と連通している。

【００１８】（実施例−２）図４、図５、及び図６は、
本発明のスリットブレダーにおける第２の実施例であ
り、図４は本発明に係るインクタンクに取り付けられる
スリットブレダーとそれを取り付ける部品の図、図５は
スリットブレダーのつぶれた状態とスリットの開状態を
示す図、図６は記録ヘッドとインクタンクとを連結して
構成されるインクジェットヘッドカートリッジにスリッ
トブレダーを取り付けた図である。図４中で１００はス
リットブレダーで材料はゴム硬度３５°（ＪＩＳＡ）の
シリコーンゴムで成形により作られている。１１０はス
リット、１３０はリブでスリットブレダーのつぶれ方向
を規制するために付けられており、他の部分とは肉厚を
変えてある。１２０は取付台でスリット付きブレダー１
００を取り付ける部品であり取付基部はブレダー基部の
外周形状に沿った形状をしており、本例では円形をして
いる。本実施例においては、スリットブレダー側壁の前
記リブによりスリットブレダー側壁の張力の差をつけて
いる。また前記スリットと該リブの軸とのなす角度は直
角になるように作られている。但しこの角度は前述の直
角に対して０〜５５°の範囲であれば少々ずれていても
この限りではない。すなわち、リブとスリットとは、３
５°〜９０°の範囲で交差するように設けられるもので
ある。この取付台１２０に取り付けたスリットブレダー
はインクジェットヘッドカートリッジのインクタンク内
に図６のように取り付けられている。これによって、ス
リットブレダー外側のメインタンク室１７０とスリット
ブレダー内側のサブタンク室１８０とに分離される構成
となる。メインタンク室内及びサブタンク室内は共にイ
ンクで満たされている。このインクカートリッジにて印
字したサブタンク室内のインクが消費され減少するのに
伴いサブタンク室内とメインタンク室内の差圧は徐々に
増し図５に示すようにスリットブレダーのリブの無い部
分がつぶれスリットブレダーの先端部にあるスリットが
ブレダーの変形に伴って少しずつ開く。次にサブタンク
室内とメインタンク室内の差圧によりスリットブレダー
外側のメインタンク室１７０から開放されたスリットを
通ってスリット付ブレダー内にインクが供給される。こ
のようにインクが供給されるとスリットブレダーのつぶ
れがある程度復元サブタンク室内とメインタンク室内の
差圧がある値になったところで開放されたスリットが閉
鎖される。従って、印字が進行し、インクが消費される
に伴い以後上記動作が繰り返され、良好なインク供給が
達成される。よってスリットブレダー内の負圧は吐出に
影響を与えない範囲で常にある所定値の範囲の動きを繰
り返すことになる。また本実施例のリブ付きスリットブ
レダーの場合スリットブレダーを取り付ける部品との位
置関係によらず組み付けられるという利点がある。

【００１９】本実施例において図６中に６００で示され
るインク袋を有し、可とう性材料から成っている。

【００２０】（実施例−３）図７、図８、及び図９は、
本発明のスリットブレダーにおける第３の実施例であ
り、図７は本発明に係るインクタンクに取り付けられる
スリットブレダーとそれを取り付ける部品の図、図８は
そのスリットブレダーのつぶれた状態とスリットの開状
態を示す図、図９は記録ヘッドとインクタンクとを連結
して構成されるインクジェットヘッドカートリッジにス
リットブレダーを取り付けた図である。図７中で１００
はスリットブレダーで材料はゴム硬度３５°（ＪＩＳ
Ａ）のシリコーンゴムで成形により作られている。１１
０はスリット、１５０は枠部材でスリットブレダーのつ
ぶれ方向を規制するためにスリットブレダー内部に入れ
てある。１６０は取付台でスリットブレダーを取り付け
る部品であり、取り付け基部はブレダー基部の外周形状
に沿った形状をしており、本例では円形をしている。ま
た、取付台１６０はスリットブレダーのつぶれ方向を規
制するためにスリットブレダー内部にいれる枠部材１５
０が取り付けられるようになっている。但しスリットブ
レダーとそれを取り付ける部品とスリットブレダー内部
にいれる前記枠部材とが一体でも何ら不都合はない。ま
たスリットと該枠部材の軸とのなす角度は直角に取り付
けられている。但しこの角度は前述の直角に対して０〜
５５°の範囲であれば少々ずれていてもこの限りではな
い。すなわち、枠部材とスリットとは、３５°〜９０°
の範囲で交差するように設けられる。このスリットブレ
ダーを取り付ける部品に取り付けたスリットブレダーは
インクジェットヘッドカートリッジのインクタンク内に
図９のように取り付けられている。これによって、スリ
ットブレダー内のサブタンク室１８０とスリットブレダ
ー外側のメインタンク室１７０に分離される構成とな
る。メインタンク室内及びサブタンク室内は共にインク
で満たされている。このインクジェットヘッドカートリ
ッジにて印字し、サブタンク室内のインクが消費され減
少するのに伴いサブタンク室内とメインタンク室内の差
圧は徐々に増し図８に示すようにスリットブレダー内の
枠部材の無い部分が差圧によりつぶれていく。このよう
にサブタンク室内とメインタンク室内の差圧がある値に
なったところでスリットブレダーの先端部にあるスリッ
トがブレダーの変形に伴ってすこしずつ開く。次にサブ
タンク室内とメインタンク室内の差圧によりスリットブ
レダー外側のメインタンク室１７０から開放されたスリ
ットを通ってサブタンクタンク室１８０内にインクが供
給される。このようにインクが供給されるとスリットブ
レダーのつぶれがある程度復元する。そしてサブタンク
室内とメインタンク室内の差圧がある値になったところ
で開放されていたスリットが閉鎖される。従って、印字
が進行し、インクが消費されるに伴い、以後上記動作が
繰り返され、良好なインク供給が達成される。よってサ
ブタンク室１８０内の圧力は吐出に影響を与えない範囲
で常にある所定値の範囲の動きを繰り返すことになる。
本実施例においては、インク袋を有し図９中６００で示
されかとう性材料で出来ている。

【００２１】図１２は本発明のスリットブレダーを用い
た他の実施例にかかるインクカートリッジの図である。
図１２に於ては記録ヘッド部とインクタンク部は着脱可
能な構成とされており、インクタンク内のインクがなく
なった場合に交換できるようになっている。１００はス
リットブレダー、１１０はスリット、２００は記録ヘッ
ド部側の接続部である。２１０はタンク部側の接続部で
ある。

【００２２】インクタンクの接続部において、記録ヘッ
ド部側は、弾性部材２２０がバネ２３０によってストッ
パー部２６０に当接しており、かつ筒部２７０の内壁と
当接している。ここでこの筒部２７０は流路２８０によ
ってサブタンク部２９０とつながっており、サブタンク
室２９０内のインクによって充填されている。筒部２７
０の先端部の開口は前述の弾性部材２２０によってイン
クは外部には漏れない様になっている。又この筒部２７
０内部には針状の連接管２０５が具備されている。該針
状の連接管２０５は常にインクによって浸されている
為、インクタンク非装着時にも空気と接触することなく
従ってインクの蒸発等による連接管内部の目詰まり等の
不良が無い様になっている。

【００２３】ここで、本体側ガイド部２４０に沿ってイ
ンクタンク側ガイド部２５０を差し込んでインクタンク
を接続していくと、弾性部材２１５が径ａ、弾性部材２
２０の径がａに設定しているので弾性部材２２０と弾性
部材２１５がまず当接する。そのまま更に押し込むと、
針状の連接管２０５は、弾性部材２１５の挿入により移
動してきた弾性部材２２０に突き刺さり貫通する。つづ
いて更なる挿入で針状の連接管２０５は弾性部材２１５
も貫通する。そしてさらに挿入させてストッパー部２６
０の端面がインクタンク側接続部２１０の端面と当接し
たことでインクタンクの装着を完了する。

【００２４】すなわち、連接管２０５の長さと、インク
タンクの弾性部材２１５、そしてストッパー部とは、イ
ンクタンクの装着完了時点でインク連通状態が完了する
位置関係を有している。又、弾性部材２１５の径はスト
ッパー部２６０の開口径よりも小さければ前述の挿入装
着を可能とする。この様にする事で針状の連接管２０５
は外部の空気と一切接する事なくインクタンクとサブタ
ンクを接続する事が可能になっている。また４００はイ
ンクタンク内袋でかとう性材料で出来ており、記録ヘッ
ド部からのインク吐出によるインク消費によりインクタ
ンク内のインクが減少するのに従い前記インクタンク内
袋に４１０で示される大気連通口より空気がはいり該イ
ンクタンク内袋が膨らみ、インクタンク内の圧力はほぼ
大気圧に等しくなる。１７５は交換用のインクカートリ
ッジであり、２９０はサブタンクである。

【００２５】本実施例において、スリットブレダーを記
録ヘッド部側のサブタンク２９０内に入れインクカート
リッジ１７５とサブタンク２９０の間で分離している。
しかし分離部はサブタンク２９０と記録ヘッド部３００
ヘッドの間でもよく、インクカートリッジ内にスリット
ブレダーを入れた構成も可能である。

【００２６】図１３は本発明のインクカートリッジが適
用されるインクジェット記録装置ＩＪＲＡの概観図であ
る。ここでキャリッジＨＣは駆動モーター５０１３の正
転逆転に連動して駆動力伝達ギア５０１１、５００９を
介して回転するリードスクリュー５００４の螺旋溝５０
０５に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図示）
を有し、矢印ａ、ｂ方向に往復移動される。キャリッジ
ＨＣは記録ヘッド部５０２５、インクタンク部５０２６
が装着される。５００２は紙押え板であり、キャリッジ
の移動方向にわたって紙をプラテン５０００に対して押
圧する。５００７、５００８はフォトカプラーであり、
キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確認し
てモーター５０１３の回転方向切り替え等をおこなうた
めのホームポジション検知手段である。５０１６は記録
ヘッドの前面をキャプするキャプ部材５０２２を支持す
る部材、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引手段
であり、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの
吸引回復をおこなう。５０１７はクリーニングブレー
ド、５０１９はこのプレード前後方向に移動可能にする
部材であり、本体支持板５０１８にこれらは支持されて
いる。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニング
ブレードが本例に適用できることはいうまでもない。ま
た、５０１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバ
ーであり、キャリッジと係合するカム５０２０の移動に
伴って移動し、駆動モーターからの駆動力がクラッチ切
り替え等の公知の伝達手段で移動制御される。

【００２７】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジＨＣが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
によってそれらの対応位置で所望の処理が行なえるよう
に構成されているが、周知のタイミングで所望の動作を
行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。

【００２８】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、インク吐出を行なわせる為に利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録
装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００２９】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
の気泡を形成出来るので有効である。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。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４３１３１２４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。

【００３０】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。

【００３１】更に、記録装置が記録できる最大記録媒体
の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドとしては、上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
構成のいずれにおいても、本発明は、有効である。

【００３２】加えて、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を用
いた場合にも本発明は有効である。

【００３３】又、本発明の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。

【００３４】更に、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ってでも
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。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、定常状態では閉
じ、ある一定差圧以上で開くスリットを有する弾性部材
からなる隔壁をインクタンクまたはインク流路中に設
け、前記隔壁の側面に張力の差を該隔壁の肉厚を変え
る、または取付台の形状によって発生させる、もしくは
該隔壁のつぶれ方向を規制する部材をいれることによ
り、前記スリットの開閉を確実に行うことが出来た。

【００３６】従って、負圧発生体と弁部材を同一部材で
成り立つことを可能にし、しかも構成がきわめて簡単で
かつ容易に組み立てることを可能にした。

【００３７】この結果、製造コストを安くし、しかも小
さいスペースに収納でき、かつインクをそのまま使用出
来るため大容量化をインクタンク、さらにはインクジェ
ットヘッドカートリッジの大きさをあまり大きくするこ
となく実現可能となった。それと同時に従来記録に使用
できなかった残インクがタンクの中に残ってしまった
が、本発明によるとノズルにかかるインク圧が一定範囲
に制御されるためインクタンク内のインクをほとんど使
用できることになり、インク漏れ等も起こらず安定した
吐出が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１の実施例におけるスリット
ブレダーの図である。

【図２】本発明における第１の実施例におけるスリット
ブレダーのつぶれ方およびスリット開状態をしめす図で
ある。

【図３】本発明における第１の実施例におけるスリット
ブレダーをインクジェットヘッドカートリッジに組み付
けた断面図である。

【図４】本発明における第２の実施例におけるスリット
ブレダーの図である。

【図５】本発明における第２の実施例におけるスリツト
ブレダーのつぶれ方およびスリット開状態をしめす図で
ある。

【図６】本発明における第２の実施例におけるスリット
ブレダーをインクジェットヘッドカートリッジに組み付
けた断面図である。

【図７】本発明における第３の実施例におけるスリット
ブレダー図である。

【図８】本発明における第３の実施例におけるスリツト
ブレダーのつぶれ方およびスリット開状態をしめす図で
ある。

【図９】本発明における第３の実施例におけるスリット
ブレダーをインクジェットヘッドカートリッジに組み付
けた断面図である。

【図１０】本発明を用いた記録ヘッド、インクタンク分
離タイプの説明図である。

【図１１】本発明を用いた記録ヘッド、インクタンク分
離タイプのインクジェット記録装置の斜視図である。

【図１２】スリットブレダーをカートリッジに取付けた
場合の吐出口にかかる負圧を説明する図である。

【符号の説明】

１００スリットブレダー１１０スリット１２０取付台１３０リブ１４０取付台１５０枠部材１６０取付台１７０メインタンク室１８０サブタンク室１９０揺動防止壁２００接続部の記録ヘッド部側２０５針状の連接管２１０接続部のインクタンク部側２１５弾性部材２２０弾性部材２３０バネ２４０本体側ガイド２５０メインタンク側ガイド２６０ストッパー２７０筒２８０流路２９０サブタンク３００記録ヘッド４００インクタンク内装

フロントページの続き (72)発明者小島政己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)発明者丹野幸一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)発明者才川英男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)発明者鈴木悦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)発明者青野賢治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)参考文献特開昭62−231759（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】液体を貯蔵し、必要に応じて液体を供給
するように構成された液体貯蔵用タンクにおいて、前記タンク内の液体を供給するための供給部に中空ドー
ム状又は半球状の弾性体により構成されるブレダーを備
え、所定の差圧による前記ブレダーの変形によって解放
され、前記差圧が解消される側に変化することで閉塞さ
れるスリットを有するとともに、前記差圧によって変形
するブレダーの変形状態を一方向に規制する規制手段を
備えたことを特徴とする液体貯蔵用タンク。
【請求項２】前記スリットはドーム状又は半球状のブ
レダーの頂点領域に設けられており、前記ブレダーの一
方向の変形規制手段は、ブレダーの厚みを変えるもので
あることを特徴とする請求項１に記載の液体貯蔵用タン
ク。
【請求項３】前記変形規制部材は、ブレダー内に設け
られたリブであることを特徴とする請求項１に記載の液
体貯蔵用タンク。
【請求項４】前記規制手段とスリットとは３５°ない
し９０°の範囲で交差するように構成されるていことを
特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
液体貯蔵用タンク。
【請求項５】インクを吐出して所望の画像の形成を行
なわせるインクジェットヘッドと、前記ヘッドに供給さ
れるインクを貯蔵するためのインクタンクとが連設され
て構成されるインクジェットヘッドカートリッジにおい
て、前記インクタンクと前記ヘッドとの連設部であって、前
記インクタンクの内部又は流路の途中領域に、中空弾性
体によって構成されるブレダーを備え、所定の差圧によ
る前記ブレダーの変形によって開放されてインクの供給
状態を構成し、前記差圧が解消される側に変化すること
で閉塞されてインクの非供給状態を構成するスリットを
有するとともに前記差圧によって変形するブレダーの変
形状態を一方向に規制する規制部材を備えた特徴とする
インクジェットヘッドカートリッジ。
【請求項６】前記ヘッドは、熱エネルギーを利用して
インクを吐出させる形態を有し、前記熱エネルギーを発
生するための電気熱変換素子を有していることを特徴と
する請求項５に記載のインクジェットヘッドカートリッ
ジ。
【請求項７】前記ブレダーにもうけられたスリット
は、前記ブレダーの頂点部分に設けられており前記ブレ
ダーの一方向の変形規制手段は、ブレダーの厚みを変え
るものであることを特徴とする請求項５に記載のインク
ジェットヘッドカートリッジ。
【請求項８】前記変形規制部材は、ブレダー内に設け
られたリブであることを特徴とする請求項５に記載のイ
ンクジェットヘッドカートリッジ。
【請求項９】前記規制手段とスリットとは、３５°な
いし９０°の範囲で交差するように構成されていること
を特徴とする請求項５、７、８のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドカートリッジ。
【請求項１０】インクを吐出して画像の形成を行なう
画像形成部材と前記画像形成部材から吐出されるインク
を貯留したインク貯留部材とを有し、これらを連設した
状態で装着しうる装着部と、前記装着部との間で相対的
な移動を行ない所望の画像形成を達成する被記録部材の
搬送手段と、を有するインクジェット装置において、前記インク貯留部材と前記ヘッドとの連接部であって、
前記インク貯留部材の内部または流路途中領域に、中空
弾性体によって構成されるブレダーを備え、所定の差圧
による前記ブレダーの変形によって解放されてインクの
供給状態を構成し、前記差圧が解消される側に変化する
ことで閉塞されてインクの非供給状態を構成するスリッ
トを有するとともに前記差圧によって変形するブレダー
の変形状態を一方向に規制する規制部材を備えたことを
特徴とするインクジェット装置。
【請求項１１】前記ヘッドは、熱エネルギーを利用し
てインクを吐出させる形態を有し、前記熱エネルギーを
発生するための電気熱変換素子を有していることを特徴
とする請求項１０に記載のインクジェット装置。
【請求項１２】前記ブレダーにもうけられたスリット
は、前記ブレダーの頂点部分に設けられており前記ブレ
ダーの一方向の変形規制手段は、ブレダーの厚みを変え
るものであることを特徴とする請求項１０に記載のイン
クジェット装置。
【請求項１３】前記変形規制部材は、ブレダー内に設
けられたリブであることを特徴とする請求項１０に記載
のインクジェット装置。
【請求項１４】前記規制手段とスリットとは、３５°
ないし９０°の範囲で交差するように構成されているこ
とを特徴とする請求項１０、１２、１３のいずれかに記
載のインクジェット装置。