JPH01285357A - 液体噴射記録装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気−熱変換体等の熱エネルギー発生手段を
有し、記録用液体に熱エネルギーを与えて、該記録用液
体を飛翔液滴として、複数個の記録ヘッドから吐出、飛
翔させ、該飛翔液滴を紙などの記録媒体に着弾させて記
録を行なう液体噴射記録装置に関する。

−〔従来の技術〕 第６図は、この種の液体噴射記録装置の従来例の斜視図
、第７図は第６図の記録ヘッド６１ａの詳細を示す斜視
図である。

複数個の液体噴射記録ヘット６１ａ、　６１ｂ、　６１
ｃ。

６１ｄは、記録ヘッドホルダー７０に支持固定されてお
り、この記録ヘッドホルダー７０は、ガイドレール６２
に移動可能に保持されているキャリッジ６０上に搭載さ
れている。このキャリッジ６０にはエンドレスベルト６
３の両端が接続されており、キャリッジ６０は駆動モー
タ６４によって駆動され、記録シート６５の記録面に沿
って移動するウローラ６６はシート送り用のモータ６９
によって回転し、記録シート６５を矢印Ｃ方向にシート
送りする。案内ローラ６７ａ、　６７ｂは記録シート６
５を案内する。一方、記録ヘッド６］ａ、　６１ｂ、　
６１ｃ、　６１ｄは記録シート６５に向けて記録用液体
を吐出させる複数のノズルが設けられており、各記録ヘ
ッド６１ａ、　６１ｂ、　８１ｃ、　６１ｄのノズルに
はそれぞれインクタンク７：ｌａ、　７３ｂ、　７３ｃ
。

７３ｄから液体供給管７２ａ、　７２ｂ、　７２ｃ、　
７２ｄを介して記録用液体７４ａ、　７４ｂ、　７４ｃ
、　７４ｄが供給され、またノズルに設けられた不図示
の吐出エネルギー発生手段にはフレキシブルケーブル７
］ａ、　７１ｂ、　７１ｃ。

７１ｄを介してインク吐出信号が選択的に供給される。

これらの記録ヘッド６１ａ、　６１ｂ、　６１ｃ、　６
１ｄのうち、例えば記録ヘッド６１ａは、例えばエツチ
ング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセス工
程を経て、基板５Ｏａ上に電気熱変換体５１ａ、電極５
２ａ、液体流路壁（ノズル壁）５３ａおよび天板５４ａ
が形成された構成とされている。インクタンク７３ａ内
の記録用液体７４ａは、液体供給管７２ａを通じ、コネ
クタ５７ａを介して記録ヘッド５１ａの共通液室５６ａ
内に供給される。共通液室５６ａ内に供給された記録用
液体７４ａは、毛管現象によりノズル５８ａ内に供給さ
れ、ノズル先端に設けられた液体吐出口５９ａでメニス
カスを形成することにより安定に保持される。ここで電
気熱変換体５１ａに通電することにより、電気熱変換体
５１ａ上の記録用液体７３ａが加熱され、該加熱によっ
て記録用液体７３ａ内に発泡現象が生じ、この発泡エネ
ルギーによって液体吐出口５９ａから飛翔液滴が吐出さ
れる。

このような熱エネルギー発生手段を用いる液体噴射記録
ヘッドでは、例えば上述したような構成で、ノズル密度
１６ノズル／ｍｍといった高密度のノズル配置で、＋２
８ノズル、２５６ノズル、あるいはＡ４幅分の３３６０
ノズルというマルチノズルタイプの液体噴射記録ヘッド
を容易に、しかも生産性良く得ることができるのである
。

〔発明が解決しようとするＡ１題） しかしながら、上述した従来の液体噴射記録装置では、
記録ヘッドは、基板上に電気熱変換体、電極、液体流路
壁（ノズル）、および天板が形成された構成であり、電
気熱変換体に通電することにより、電気熱変換体上の記
録用液体が加熱され、該加熱（よって記録用液体内に発
泡現象が生じ、この発泡エネルギーによって液体吐出口
から飛翔液滴が吐出されるようになっている。このため
、記録（印字）に使用された記録ヘッドのみが昇温し、
その結果、第８図に示すように、該記録ヘッドの温度が
例えば、ＴＡ　　（”Ｃ）からＴ。

（℃）へ上昇した場合、該記録ヘッドの各ノズルから吐
出される１ドツト当りのインク量が■１（ｃｃ）からＶ
ａ（ｃｃ）へと増加し、記録シート上での記録濃度が変
化するという問題点がある。また、記録（印字）に使用
された複数の記録ヘッドにおいて、各記録ヘッドの印字
時間の大小によって各記録ヘッドの昇温の度合いが違う
。つまり、第９図に示すように、例えば、液体噴射記録
装置の使用時間ｔの間、各記録ヘッド６１ａ、　６１ｂ
、　８１ｃ。

６１ｄの印字時間がそれぞれｔ、、ｔｂ、ｔｃ、ｔｄ　
（ｔ−＜ｔｂ　＜ｔｅ＜ｔｄ）の場合、各記録ヘッド６
１ａ、　６１ｂ、　６１ｃ、　６１ｄの温度は、印字前
の温度ＴｏからそれぞれＴＡ　、　Ｔａ　、　Ｔｃ　、
　Ｔ。

（ＴＡ＜Ｔ８くＴｃ＜Ｔｏ）へ増加する。その結果、第
１０図（ａ）、（ｂ）に示すように、各記録ヘッド６１
ａ、　６１ｂ、　６１ｃ、　６１ｄの温度がＴ、　　Ｄ
：）の時の記録ドツト径り。に対して記録ヘッド６１ａ
の温度がＴＡ　（”Ｃ）、記録ヘッド６１ｂの温度がＴ
Ｂ　（℃）、記録ヘッド６１ｃの温度がＴｃ（℃）、記
録ヘッド６１ｄの温度がＴ。（℃）、（Ｔ　ｏ　＜　Ｔ
　Ａ　＜　Ｔ　ａ　＜　Ｔ　ｃ　＜　Ｔ　ｏ　）となっ
た時の記録ドツト径はそれぞれＤＡ　、　Ｄｏ　、Ｄｃ
　、　Ｄ。

（Ｄｏ　＜ＤＡ　＜ＤＩｌ　＜ＤＣ＜ＤＯ）となるｊ、
−ａｂに、記録ヘッド６１ａ、　６１ｂ、　６１ｃ、　
６１ｄで記録される記録濃度のバランス、あるいは記録
ヘッド６１ａ。

６１ｂ、　６１ｃ、　６１ｄが異なる色の記録用液体を
充填している場合には記録される記録用液体の色バラン
スが崩れてしまうという問題点がある。

上述のような問題点に対し、記録ヘッドの冷却を目的と
して、液体噴射記録装置内にファンを設け、記録ヘッド
の昇温を防止するという構成が考えられるが、その効果
は十分ではなかった。

本発明は、電気−熱変換体等の熱エネルギー発生手段を
有し、記録用液体に熱エネルギーを与えて、該記録用液
体を飛翔液滴として、複数個の記録ヘッドから吐出、飛
翔させ、該飛翔液滴を紙などの記録媒体に着弾させて記
録を行なう液体噴射記録装置において、記録ヘッドの昇
温に伴う、記録濃度の変化をなくし、さらに各記録ヘッ
ドの印字時間の差異に伴う、各記録ヘッド間の温度の違
いを最小限とし、各記録ヘッドの温度状態を常に均一に
保つことにより、各記録ヘッドの昇温の差異に帰因した
記録画像の差異をなくした液体噴射記録装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の液体噴射記録装置
は、複数個の記録ヘッドが互いに高熱伝導性の連結手段
で連結されている。

そして、連結手段が、キャリッジ上に搭載さハた中空方
形の記録ヘッドホルダー内に設けられ、複数の記録ヘッ
ドをそれぞれ収容する複数の満が形成された高熱伝導性
の方形体である。

また、連結手段が、キャリッジ上に搭載された方形の記
録ヘッドホルダーに一端が収容された複数の記録ヘッド
の他端を連結する高熱伝導性の方形体であってもよい。

また、記録シートの流わ方向に配設された複数の長尺サ
イズの記録ヘッドを連結する連結手段に、放熱フィンが
設けられていると効果的である。

さらに、記録シートの流れ方向に配設された複数の長尺
サイズの記録ヘッドを連結する連結手段に、前記連結手
段を冷却する冷却ファンを有した冷却部材が設けられて
いると効果的である。

〔作用〕

上記のように構成された本発明では、例えば、複数の記
録ヘッドのうちの１つの記録ヘッドのみが記録に使用さ
れた場合にも、記録に伴う発熱により、記録に使用され
た記録ヘッドのみが昇温することがなく、発熱された熱
が高熱伝導性の連結手段を介して、記録に使用されなか
った他の記録ヘッドに伝導されることにより、常に各記
録ヘッドの温度を均一に保つことができる。また、各記
録ヘッドの熱が連結手段を介して外気へ効率よく発散さ
れ、各記録ヘッドの昇温を防げる。

そして、連結手段に放熱フィンを設けることにより、さ
らに各記録ヘッドの昇温が防止され、記録濃度の変化を
防止できる。

また、連結手段に、該連結手段を冷却する冷却ファンを
有する冷却部材を設けることにより、連結手段の温度勾
配がひじょうに小さくなり、各記録ヘッドの昇温が防止
されるとともに、さらに各記録ヘッドの温度を均一に保
つことができる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の液体噴射記録装置の第１の実施例の斜
視図、第２図は第１図の記録ヘッドユニットの正面図で
ある。

本実施例は、第６図の従来例と同様なキャリッジ１上に
、中空方形体の記録ヘッドホルダー！５が搭載されてい
る。複数の記録ヘッド２ａ、　２ｂ、　２ｃ。

２ｄは、記録ヘッドホルダー１５内に設けられた記録ヘ
ッド装着のための満１６ａ、　１６ｂ、　１８ｃ、　１
６ｄを有する高熱伝導性の連結手段１６を介して連結さ
れている。

したがって、例えば、複数の記録ヘッド２ａ。

２ｂ、　２ｃ、　２ｄのうちの１つの記録ヘッド２ａの
みが記録に使用された場合にも、記録に伴う発熱により
、記録に使用された記録ヘッド２ａのみが昇温すること
がなく、発熱された熱が高熱伝導性の連結手段１６を介
して、記録に使用されなかった他の記録ヘッド２ｂ、　
２ｃ、　２ｄに伝導されることにより、常に各記録ヘッ
ド２ａ、　２ｂ、　２ｃ、　２ｄの温度を均一に保つこ
とができるので、各記録ヘッド２ａ、　２ｂ、　２ｃ。

２ｄの記録濃度の差異、記録色バランス変化等の記録画
像の差異がなくなる。また、各記録ヘッド２ａ、　２ｂ
、　２ｃ、　２ｄの使用に伴う熱が連結手段１６を介し
て外気へ効率よく発散されるので、各記録ヘッド２ａ、
　２ｂ、　２ｃ、　２ｄの昇温が防止され、各記録ヘッ
ド２ａ、　２ｂ、　２ｃ、　２ｄの記録濃度の変化がな
くなる。

なお、高熱伝導性の連結手段１６を構成する材料として
は、Ａ１、Ｃｕ等の熱伝導性の優れた金属、合金、セラ
ミックあるいは高熱伝導性のプラスチック等が好ましい
。

第３図は本発明の液体噴射記録装置の第２の実施例の斜
視図である。

本実施例は、第６図に示す従来例と同様なキャリッジ１
上に方形の記録ヘッドホルダー１７が搭載されている。

この記録ヘッドホルダー１７には、複数の記録ヘッド＋
９ａ、　＋９ｂ、　＋９ｃ、　＋９ｄの一端が収容され
、記録ヘッドホルダー１７から突出している各記録ヘッ
ド１９ａ、　１９ｂ、　＋９ｃ、　＋９ｄの他端が高熱
伝導性の連結手段１８で連結されている。

このように、記録ヘッドホルダー１７外に高熱伝導性の
連結手段１８を設けることにより、記録ヘッドホルダー
１７の形状、寸法に左右されることなく、熱伝導性に、
より優れた連結手段Ｉ８を構成、配置することが可能と
なる。

第４図は本発明の液体噴射記録装置の第３の実施例の斜
視図であり、例えば、Ａ４幅の長尺サイズの複数個の液
体噴射記録ヘッドを有する液体噴射記録装置の例である
。

記録シート６の流れ方向に配設された長尺サイズの記録
ヘッド２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄは高熱伝
導性の連結手段２２を貫通して、互いに連結手段２２で
連結されている。この連結手段２２は不図示の記録ヘッ
ドユニットに固定されており、側面に、放熱用の放熱フ
ィン２１が複数個設けられている。

Ａ４幅の長尺サイズの複数個の液体噴射記録ヘッド２０
ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄを有する本実施例で
は、記録ヘッド２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄ
に形成されている高密度マルチノズルの数が、第１、第
２の実施例のそれよりも多いので、全体としての記録に
伴う発熱量は、第１、第２の実施例のそれよりも大きい
。この結果、長尺サイズの記録ヘッド２０ａ。

２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄを高熱伝導性の連結手段２
２で連結しただけでは、連結手段２２も各記録ヘッド２
０ａ。

２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄの発熱により昇温すること
から、連結手段２２に放熱用の放熱フィン２１を設ける
ことにより、連結手段２２自身の昇温を防ぎ、各記録ヘ
ッド２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄの温度上昇
を軽減することが可能となる。また、各記録ヘッド２０
ａ。

２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄの温度を均一に保つことが
できるので、各記録ヘッド２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃ
、　２０ｄの昇温の差異に帰因した各記録ヘッド２０ａ
、　２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄの記録濃度の差異、記
録色バランス変化等の記録画像の差異がなくなる。

第５図は本発明の液体噴射記録装置の第４の実施例の斜
視図であり、Ａ４幅の長尺サイズの複数個の液体噴射記
録ヘッドを有する液体噴射記録装置の例である。

記録シート６の流れ方向に配設された長尺サイズの記録
ヘッド２３ａ、　２３ｂ、　２３ｃ、　２３ｄは高熱伝
導性の連結手段２４を貫通して、互いに連結手段２４で
連結されている。この連結手段２４は、不図示の記録ヘ
ッドユニットに固定されており、かつ「コ」の字形の冷
却部材２７が連結手段２４の両側面に対向するように設
けられている。この冷却部材２７には、各記録ヘッド２
３ａ、　２３ｂ、　２３ｃ、２３ｄが貫通された連結手
段２４の部分にそれぞれ対向する位置に、冷却フ７　：
／２７ａ、　２７ｂ、　２７ｃ、　２７ｄが設けられて
いる。さらに、温度センサ２５ａ、　２５ｂ、　２５ｃ
、　２５ｄはそれぞれ、記録ヘッド２３ａ、　２３ｂ、
　２１ｃ、２：ｌｄの温度を検知して、温度検知信号を
制御回路２６へ出力し、制御回路２６は、記録ヘッド２
３ａ、２３ｂ、　２３ｃ、　２３ｄの温度が均等になる
ように、各冷却ファン２７ａ、　２７ｂ。

２７ｃ、　２７ｄを動作させる。

したがって、本実施例では、第３の実施例と比べて、連
結手段２４の温度勾配がひじょうに小さくなるので、さ
らに記録ヘッド２３ａ、　２３ｂ、　２３ｃ、　２３ｄ
の温度が均一になり、また、各記録ヘッド２３ａ。

２３ｂ、　２３ｃ、　２：ｌｄの温度上昇がさらに小さ
くなる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のとおりに構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

複数個の記録ヘッドを互いに高熱伝導性の連結手段で連
結することにより、各記録ヘッドの温度が均一に保たれ
、各記録ヘッドの熱が外気へ効率よく発散されるので、
各記録ヘッドの温度差異による記録濃度の差異がなくな
り、さらに、記録ヘッドの温度上昇に伴う記録濃度の変
化がなくなるので、高品位、高画質の画像を記録できる
。

そして、連結手段に放熱フィンを設けると、連結手段の
熱が効率よく外気へ発散され、各記録ヘッドの昇温を防
止できるので、さらに高品位、高画質の画像を記録でき
る。

さらに、連結手段に、該連結手段を冷却する冷却ファン
を有する冷却部材を設けると、連結手段の温度勾配がひ
じょうに小さくなるとともに、さらに各記録ヘッドの温
度を均一に保つことができるので、高品位、高画質の画
像を記録できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体噴射記録装置の第１の実施例の斜
視図、第２図は第１図の記録ヘッドユニットの正面図、
第３図、第４図、第５図はそれぞれ本発明の第２、第３
、第４の実施例の斜視図、第６図は従来例の斜視図、第
７図は第６図の記録ヘッド６１ａの詳細を示す斜視図、
第８図は記録ヘッドの温度と記録ヘッドの１ドツト当り
の吐出インク量の特性を示すグラフ、第９図は各記録ヘ
ッドの印字時間と各記録ヘッドの温度の特性を示すグラ
フ、第１０図（ａ）は使用直後の各記録ヘッドによる記
録ドツトを示す図、第１０図（ｂ）は温度上昇後の各記
録ヘッドによる記録ドツトを示す図である。 ｌ・・・キャリッジ、 ２ａ、　２ｂ、　２ｃ、　２ｄ、　１９ａ、　＋９ｂ、
　＋９ｃ、　１９ｄ、　２０ａ。 ２０ｂ、　２０ｃ、　２０ｄ、　２１ａ、　２１ｂ、　
２３ｃ、　２３ｄ・−記録ヘッド、 ３・・・ガイドレール、 ４・・・エンドレスベルト、 ５・・・駆動モータ、 ６・・・記録シート、 ７・・・ローラ、 ８ａ、８ｂ−−案内ローラ、 ９・軸モータ、 １１ａ、　ｌｌｂ、　ｌｌｃ、　ｌ１ｄ−インクタンク
、＋２ａ、　１２ｂ、　１２ｃ、　１２ｄ・・・フレキ
シブルケーブル、＋３ａ、　１３ｂ、　１３ｃ、　１３
ｄ・・・記録用液体、１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃ、　
＋４ｄ−一液体供給管、１５、１７−・・記録ヘッドホ
ルダー、１６、　＋８．２２．２４・・・連結手段、１
６ａ、＋６ｂ、＋６ｃ、＋６ｄ・−溝、２１−・・放熱
フィン、 ２５ａ、　２５ｂ、　２５ｃ、　２５ｄ”−温度センサ
、２６−・・制御回路、 ２７・・・冷却部材、 ２７ａ、　２７ｂ、　２７ｃ、　２７ｄ・−冷却ファン
。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気−熱変換体等の熱エネルギー発生手段を有し
   、記録用液体に熱エネルギーを与えて、該記録用液体を
   飛翔液滴として、複数個の記録ヘッドから吐出、飛翔さ
   せ、該飛翔液滴を紙などの記録媒体に着弾させて記録を
   行なう液体噴射記録装置において、 前記複数個の記録ヘッドが互いに高熱伝導性の連結手段
   で連結されていることを特徴とする液体噴射記録装置。
2. （２）連結手段（１６）が、キャリッジ（１）上に搭載
   された中空方形の記録ヘッドホルダー（１５）内に設け
   られ、記録ヘッド（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）をそれぞ
   れ収容する溝（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）が形
   成された高熱伝導性の方形体である請求項１記載の液体
   噴射記録装置。
3. （３）連結手段（１８）が、キャリッジ（１）上に搭載
   された方形の記録ヘッドホルダー（１７）に一端が収容
   された記録ヘッド（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ）
   の他端を連結する高熱伝導性の方形体である請求項１記
   載の液体噴射記録装置。
4. （４）記録シート（６）の流れ方向に配設された長尺サ
   イズの記録ヘッド（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）
   を連結する連結手段（２２）に、放熱フィン（２１）が
   設けられている請求項１記載の液体噴射記録装置。
5. （５）記録シート（６）の流れ方向に配設された長尺サ
   イズの記録ヘッド（２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ）
   を連結する連結手段（２４）に、前記連結手段（２４）
   を冷却する冷却ファン（２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７
   ｄ）を有した冷却部材（２７）が設けられている請求項
   １記載の液体噴射記録装置。