JPH06182986A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型の布帛などへの記録に用いられ、多数の
記録ヘッドを多段に積層した場合であっても、記録ヘッ
ドの冷却が効率的よく行なわれるインクジェット記録装
置を提供する。 【構成】 複数の記録ヘッド２０１をヘッドホルダ２０
２に保持し、各記録ヘッド２０１ごとに冷却ファン２３
２を設ける。この冷却ファン２３２の配置は千鳥格子配
置とし、ヘッドホルダ２０１の開閉可能な上蓋２３０に
冷却ファン２３２を取り付ける。冷却ファン２３２から
の空気流はダクト２３３を介してぞれぞれの記録ヘッド
２０１に送られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクなどの液体を噴
射する液体噴射記録ヘッドを用いたインクジェット記録
装置およびこのインクジェット記録装置を用いた記録物
の製造方法に関する。特に、布帛などの記録幅が大きく
かつ長尺の記録媒体に対して長時間にわたって連続的に
記録を行なうインクジェット記録装置と、この記録装置
を用いた記録物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット記録方法によるシ
リアル型の画像形成装置（インクジェット記録装置）が
商品化されている。これらは、複数の吐出口（ノズル）
のそれぞれからインク液滴を吐出させるインクジェット
記録ヘッドを有し、この記録ヘッドを記録媒体の搬送方
向（副走査方向）に対して垂直方向すなわち主走査方向
にシリアルスキャンさせながら、記録信号に応じてイン
クを記録媒体に吐出して記録を行なうものである。そし
て非記録時には、記録幅に等しい送り量で記録媒体を間
欠的に副走査方向に搬送するものである。記録媒体とし
ては、紙や織布、不織布、ＯＨＰ（オーバヘッドプロジ
ェクタ）用フィルムなどが用いられる。また、記録媒体
と記録ヘッドとの相対移動方向（主走査方向）に対して
垂直な方向、すなわち副走査方向に多数の吐出口を直線
状に形成した記録ヘッドを用いることにより、記録ヘッ
ドと記録媒体とを相対的に主走査方向に１回スキャン
（走査）するだけで吐出口数に対応した幅の領域にわた
って記録を行なうことができるため、比較的容易に記録
の高速化を達成することができる。

【０００３】さらに昨今では、３〜４色（例えば色の３
原色と必要に応じて黒）のそれぞれに対応して記録ヘッ
ドを搭載し、フルカラーで画像形成を行なえるようにし
た記録装置も実用化されている。このようなフルカラー
用の記録装置は、比較的容易に大判（例えばＪＩＳのＡ
１版）記録が可能であるため、画像を読み取るイメージ
リーダと組み合わせ、原稿を複写するＡ１版カラー画像
形成装置（カラー複写機）も製品化されている。ところ
で、布帛上に画像を形成する方法として、従来、捺染法
が知られている。捺染法の代表的なものとして、シルク
スクリーン版を用いて布帛などに直接印刷するシルクス
クリーン捺染方法がある、シルクスクリーン捺染方法
は、印刷すべき原画像に対し、その原画像に使われてい
る色ごとにスクリーン版を作成し、シルクの目を通して
インクを直接布帛に転写して染色を行なう方法である。
しかしながらこのようなシルクスクリーン捺染方法で
は、スクリーン版を作成するに当り多大な工数と日数を
要するほか、印刷に要する各色のインクの調合、スクリ
ーン版の位置合わせなどの作業を要する。さらに装置も
大きく、使用する色の数に比例して大型化し設置スペー
スを要するほか、スクリーン版の保存スペースも必要で
ある。

【０００４】このような従来からの捺染方法に代え、イ
ンクジェット記録方法を応用して布帛などに画像を直接
形成できるようにすれば、上述の従来の捺染方法に特有
の問題点が解決され、さらにデジタルデータから直接画
像を形成できるようになることが期待される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録方
法は、これまで、主として紙を記録媒体とする場合につ
いて実用化されてきた。このインクジェット記録方法を
布帛、特に記録幅が大きくかつ長尺であるものに対して
適用する場合、これまでの紙を対象として記録を行なう
場合に比べ、いくつかの解決すべき問題点が残ってい
る。すなわち布帛に記録を行なう場合、例えば記録幅が
１ｍ以上で、長さが数百ｍあるいはそれ以上のものが対
象となり、また、例えば２４時間連続といった条件で装
置が運転されることになる。さらに、記録速度すなわち
単位時間当りの記録可能面積も十分に大きいことが望ま
れる。このように大きな記録速度で長時間連続運転され
るインクジェット記録装置では、インクの粘度を一定に
保つために、記録ヘッド部分を所定の温度に維持するこ
とが重要である。このため、記録ヘッド部分を加熱する
ための発熱手段と、記録ヘッド部分を冷却するための冷
却手段とが、記録ヘッドごとに設けることが考えられ
る。冷却手段としては、ブロワやファンなどが挙げられ
る。そして、フルカラー化を達成するために、各色に対
応する記録ヘッドを主走査方向にならべてヘッドホルダ
に装着することが行なわれる。このように記録ヘッドを
配置した場合、一般に記録ヘッド間の間隔が小さいの
で、通常の配置では、記録ヘッドごとに、大径のファン
やブロワなどを設けることが難しいという問題点があ
る。

【０００６】さらに、１回の主方向走査で印字できる幅
を拡大するために、上記のヘッドホルダを副走査方向に
２段あるいはそれ以上積層し、これら各ヘッドホルダか
ら同時に記録を行なうことも考えられる。このようにヘ
ッドホルダを積層した場合、ブロワやファンなどの冷却
手段をヘッドホルダの段間に設けることが困難であると
いう問題点がある。また、冷却手段と記録ヘッドが干渉
し、ヘッドホルダから記録ヘッドを取り外して交換する
のが困難になるという問題点がある。本発明の目的は、
上記各問題点を解決し、記録ヘッドの冷却が効率的よく
行なわれるインクジェット記録装置と、このインクジェ
ット記録装置を用いた記録物の製造方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明のインクジェ
ット記録装置は、インクを吐出して記録媒体に画像を形
成する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録
媒体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体
上に画像を形成するインクジェット記録装置において、
複数の前記記録ヘッドを搭載するためのヘッドホルダ
と、各記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を発生する空
気流発生手段と、前記空気流発生手段からの空気流を対
応する記録ヘッドに向ける空気流配向手段とを備え、各
空気流発生手段は千鳥格子配列で前記ヘッドホルダに取
り付けられている。第２の発明のインクジェット記録物
の製造方法は、インクを吐出して記録媒体に画像を形成
する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録媒
体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体上
に画像を形成するインクジェット記録物の製造方法にお
いて、複数の前記記録ヘッドをヘッドホルダに搭載し、
各記録ヘッドごとに冷却用の空気流を発生する空気流発
生手段を千鳥格子配列で前記ヘッドホルダに取り付け、
記録時において前記空気流によって前記記録ヘッドの冷
却を行なう。

【０００８】第３の発明のインクジェット記録装置は、
インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッド
を使用し、前記記録ヘッドを前記記録媒体に対向させつ
つ相対位置を変化させて前記記録媒体上に画像を形成す
るインクジェット記録装置において、複数の前記記録ヘ
ッドを搭載するためのヘッドホルダを設け、前記ヘッド
ホルダには、各記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を発
生する空気流発生手段と、前記空気流発生手段からの空
気流を対応する記録ヘッドに誘導する空気流誘導手段
と、が設けられている。第４の発明のインクジェット記
録物の製造方法は、インクを吐出して記録媒体に画像を
形成する複数の記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを
前記記録媒体に対向させつつ相対位置を変化させて前記
記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録物の製
造方法において、各記録ヘッドごとに、冷却用の空気流
を発生する空気流発生手段を設け、記録時において前記
空気流発生手段からの空気流を空気流誘導手段を介して
対応する記録ヘッドに誘導し、前記記録ヘッドの冷却を
行なう。

【０００９】第５の発明のインクジェット記録装置は、
インクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッド
を使用し、前記記録ヘッドを前記記録媒体に対向させつ
つ相対位置を変化させて前記記録媒体上に画像を形成す
るインクジェット記録装置において、開閉可能な蓋部材
を有し、１ないし複数の前記記録ヘッドを保持するため
のヘッドホルダが設けられ、前記蓋部材には、記録ヘッ
ドごとに、冷却用の空気流を発生する空気流発生手段
と、前記空気流発生手段からの空気流を対応する記録ヘ
ッドに誘導する空気流誘導手段と、が設けられている。
第６の発明の記録ヘッドの交換方法は、インクを吐出し
て記録媒体に画像を形成する記録ヘッドを使用し、前記
記録ヘッドを前記記録媒体に対向させつつ相対位置を変
化させて前記記録媒体上に画像を形成するインクジェッ
ト記録装置の記録ヘッドの交換方法であって、開閉可能
な蓋部材を有し、１ないし複数の前記記録ヘッドを保持
するためのヘッドホルダが設けられ、前記蓋部材には、
記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を発生する空気流発
生手段と、前記空気流発生手段からの空気流を対応する
記録ヘッドに誘導する空気流誘導手段と、が設けられた
装置を使用し、前記記録ヘッドの交換時は前記蓋部材を
開放することにより行なう。

【００１０】

【作用】第１および第２の発明では、ヘッドホルダに搭
載された複数の記録ヘッドのそれぞれに対する冷却ファ
ンなどの空気流発生手段の配置を千鳥格子状としたこと
により、各ヘッドホルダでの記録ヘッドの配置間隔が狭
い場合であっても、この配置間隔より大きな径を有する
冷却ファンを設けることが可能となる。このため、大径
の冷却ファンを使用することが可能となり、高速あるい
は長時間にわたって記録を行なう場合であっても記録ヘ
ッドの冷却を効率的に行なうことができ、記録の信頼性
を高めることができるようになる。第３および第４の発
明では、空気流発生手段と空気流配向手段との間をダク
トで接続し、ダクトで記録ヘッド側に空気流を送るよう
にしているので、ヘッドホルダを多段に重ねた構成であ
っても、記録ヘッドの冷却を有効に行なうことができ
る。高速あるいは長時間にわたって記録を行なう場合で
あっても記録ヘッドの冷却を効率的に行なうことがで
き、記録の信頼性を高めることができるようになる。

【００１１】第５および第６の発明では、開閉可能な蓋
部材を有するヘッドホルダに記録ヘッドを保持し、空気
流発生手段やダクトをこの蓋部材上に設けるので、記録
ヘッドの有効な冷却を維持しつつ、冷却ファンやダクト
に邪魔されずにヘッドホルダから記録ヘッドを交換する
ことが可能となる。これら各発明で使用される記録媒体
の例としては、布帛、特に織布を挙げることができる。
なおここで布帛とは、素材、織り方、編み方を問わず、
一切の織物、不織布およびその他の布地をいう。また記
録ヘッドとしては、熱エネルギーを利用してインクを吐
出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギ
ーを発生するための熱エネルギー変換体を備えているイ
ンクジェット記録ヘッド、特に前記熱エネルギー変換体
によって印加される熱エネルギーによりインクに状態変
化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口よりインク
を吐出させる記録ヘッドが好ましく使用される。

【００１２】

【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。図１は本発明の一実施例のインクジェット
記録装置の構成を示す概略斜視図である。このインクジ
ェット記録装置は、例えば横幅が１ｍ以上であって長尺
の布帛などを被記録材（記録媒体）１３０とし、記録信
号に応じてこの被記録材１３０にインク液滴を吐出する
ことにより被記録材１３０上に画像を形成し、連続的に
大型の記録物を製造するためのものである。記録装置本
体１０１には、被記録材１３０の横幅方向に平行な４本
の走査レール１９０が設けられている。また、駆動手段
（不図示）によって図示矢印Ｐ方向すなわち被記録材の
横幅方向に往復移動（走査）するヘッドキャリッジ１０
２、同様に図示矢印Ｐ方向に往復移動するインク供給キ
ャリッジ１０３が設けられている。ヘッドキャリッジ１
０２は、後述するように複数のインクジェット記録ヘッ
ドを保持するためのものであって、４本の走査レール１
９０のうち被記録材１３０側の２本の走査レールの上
に、記録ヘッドと被記録材１３０とが近接するようにし
て、載置される。一方、インク供給キャリッジ１０３
は、ヘッドキャリッジ１０２に保持されたインクジェッ
ト記録ヘッドにインクを供給するためのものであり、そ
の内部には、各インクジェット記録ヘッドのそれぞれご
とに対応してサブインクタンク（不図示）が設けられて
いる。ヘッドキャリッジ１０２とインク供給キャリッジ
１０３とは不図示の結合部材で連結されており、またこ
れら各キャリッジ間を接続するインク導管（不図示）が
設けられ、これにより、ヘッドキャリッジ１０２の図示
矢印Ｐ方向への移動に対しインク供給キャリッジ１０２
が随伴して移動するようになっている。

【００１３】ヘッドキャリッジ１０２の走査範囲の端部
には、記録ヘッドの回復装置１０４が設けられている。
回復装置１０４は、非記録時に記録ヘッドからのインク
溶媒の蒸発を防ぐため記録ヘッドをキャッピングするキ
ャップ部１０５と、このキャッピング部１０５がキャッ
ピング動作を行なうための駆動源であるキャップ駆動部
と、記録ヘッドの表面をワイピングするヘッド払拭部１
０７とから構成されている。被記録材１３０はプラテン
１３１の保持されており、プラテン１３１を図示矢印Ｒ
方向（被記録材１３０の長手方向）に駆動することによ
って、被記録材１３０も図示Ｒ方向に搬送されるように
なっている。図１中、斜線を施した部分は印字がすでに
行なわれた領域を示している。本実施例では、記録ヘッ
ドを後述のように上下２段の構成としているので、印字
の途中では、これら各段の記録ヘッドに対応して帯状の
領域が印字された領域となる。

【００１４】次に、記録ヘッドの構成について説明す
る。図２はヘッドキャリッジ１０２の内部構造を示す断
面図、図３はヘッドホルダの模式断面図、図４はヘッド
ホルダの上面図、図５はヘッドキャリッジの正面図、図
６はヘッドキャリッジの背面図、図７はヘッドホルダの
上蓋の開閉を説明する図である。インクジェット記録方
法による記録ヘッド２０１は、４個ずつヘッドホルダ２
０２に取り付けられ、このヘッドホルダ２０２が上下２
段となってヘッドキャリッジ１０２に着脱可能に格納さ
れている。各記録ヘッド２０１は、それぞれ上下方向に
直線状に配列された多数の微細な吐出口２４０を有する
ものであり、各吐出口２４０ごとに、各記録ヘッド２０
１に設けられた共通液室（不図示）と当該吐出口２４０
を連通する液路（不図示）が設けられた構成である。各
液路には、記録信号に応じてインクに熱エネルギーを与
えるための電気熱変換体が設けられている。そして、電
気熱変換体に通電することにより、対応する液路内のイ
ンクが発泡し、この発泡のエネルギーによって対応する
吐出口２４０からインク液滴が吐出・飛翔するようにな
っている。

【００１５】各ヘッドホルダ２０２に設けられた４個の
記録ヘッド２０１は、それぞれ、シアン、マゼンタ、イ
エロー、ブラックの各色のインクを吐出するためのもの
であり、これら４色のインクを記録信号に応じて被記録
材１３０に吐出することによって、被記録材１３０上に
フルカラー画像が形成される。ここで、ヘッドホルダ２
０２の構成について詳細に説明する。ヘッドホルダ２０
２の両側面には、それぞれ位置決め軸２０５が設けられ
ており、この位置決め軸２０５は、ヘッドキャリッジ１
０２側のバネ付きの係合部材１９１,１９２に係合しう
るようになっている。このように構成することにより、
被記録材１３０側でない側から、ヘッドホルダ２０２を
必要に応じてヘッドキャリッジ１０２に着脱できるよう
になる。

【００１６】各記録ヘッド２０１は、ヘッドホルダ２０
２の前面側に取り付けられている。記録ヘッド２０１に
インクを供給し、記録ヘッド２０１からインクを回収す
るためのインク循環パイプ２１０が設けられ、インク循
環パイプ２１０の途中には、一対のコネクタ２１１,２
１２が取り付けられている。記録装置本体側との間で電
気信号をやり取りするためのプリント基板２１３が設け
られ、このプリント基板２１３には、記録ヘッド２０１
からのフレキシブルケーブル２１４がコネクタ２１５を
介して接続されている。さらに、記録ヘッド２０１全体
および記録ヘッド２０１内のインクを所定の温度にまで
加熱するためのサーミスタ２２０が、記録ヘッド２０１
の側面に取り付けられている。サーミスタ２２０への配
線２２１は、コネクタ２２２を介してプリンタ基板２１
３に接続されている。また、前記一対のコネクタ２１
１,２１２を係合状態に保持するための押え金具２１６
と、この押え金具２１６を操作するための２個のレバー
２１７,２１８が設けられている。記録ヘッド２０１
は、一対のコネクタ２１１,２１２と、プリント基板２
１３上のコネクタ２１５,２１６を離脱状態とすること
により、ヘッドホルダ２０２から取り外せるようになっ
ている。

【００１７】ヘッドホルダ２０２の上蓋２３０は、ヘッ
ドホルダ２０２の側面上部であって、背面側（記録ヘッ
ド２０１がない側）に近接した部分に取り付けられたピ
ン部材２３１によって、ヘッドホルダ２０２本体に回転
自在に取り付けられている。したがって、この上蓋２３
０は、ヘッドホルダ２０２の背面側を中心軸として、前
面側から上方に図示矢印Ｘ方向に開くことになる。この
上蓋２３０を開けることにより、記録ヘッド２０１に交
換が容易に行なえるようになっている。上蓋２３０に
は、各記録ヘッド２０１のそれぞれに対応する４個の冷
却ファン２３２が取り付けられている。上蓋２３０にお
ける冷却ファン２３２の取り付け位置は、ヘッドホルダ
２０２の背面側すなわち記録ヘッド２０１側でない部分
であり、４個の冷却ファン２３２が千鳥格子状に配置さ
れている。すなわち上蓋２３０を閉めた状態で、各冷却
ファン２３２は、ヘッドホルダ２０２の背面にほぼ平行
な平面上に配置されるようになっている。このとき各冷
却ファン２３２の吸気側は、ヘッドホルダ２０２の外側
を向くようになっている。

【００１８】上蓋２３０には、各冷却ファン２３２から
対応する記録ヘッド２０１とをそれぞれ接続する４本の
ダクト２３３が設けられている。このダクト２３３は、
相互に平行であり、記録ヘッド２０１側の先端には、そ
れぞれ対応する記録ヘッド２０１を向いたノズル２３４
が取り付けられている。このノズルは、冷却ファン２３
３からの空気流を、記録ヘッド２０１に、特に発熱部で
あるサーミスタ２２０近傍に、集中して供給するための
ものである。本実施例では、サーミスタ２２０の抵抗値
を測定することによって、記録ヘッド２０１の温度が求
められるようになっている。そして、記録ヘッド２０１
の温度が所定の温度に保たれるように、記録ヘッド２０
１ごとに、サーミスタ２２０の通電量と冷却ファン２３
２の送気量が制御されるようになっている。

【００１９】本実施例では、冷却ファンの配置を千鳥格
子状としたことにより、各ヘッドホルダでの記録ヘッド
の配置間隔が狭い場合であっても、この配置間隔より大
きな径を有する冷却ファンを設けることが可能となる。
このため、大径の冷却ファンを使用することが可能とな
り、高速あるいは長時間にわたって記録を行なう場合で
あっても記録ヘッドの冷却を効率的に行なうことがで
き、記録の信頼性を高めることができる。ヘッドホルダ
の背面側に冷却ファンを設け、ダクトで記録ヘッド側に
空気流を送るようにしているので、ヘッドホルダを多段
に重ねた構成すなわち記録ヘッドを被記録材の搬送方向
に重ねた場合であっても、記録ヘッドの冷却を有効に行
なうことができる。さらに、背面側に冷却ファンが設け
られているので、記録ヘッドまわりにある温められた空
気が冷却ファンに吸い込まれることがなく、外部の新鮮
な空気を記録ヘッドに吹き付けることが可能となる。ヘ
ッドホルダの上蓋に冷却ファンやダクトを取り付け、上
蓋を開閉可能な構成としたことにより、冷却ファンやダ
クトに邪魔されずにヘッドホルダから記録ヘッドを交換
することが可能となる。

【００２０】次に、本実施例のインクジェット記録装置
による記録物の製造方法について説明する。まず、長尺
の被記録材１３０の一端をプラテン１３１に保持し、こ
の被記録材１３０上の所定の記録開始位置が、記録ヘッ
ド２０１に対向する位置にくるようにする。そしてヘッ
ドキャリッジ１０２を図示矢印Ｐ方向に１回走査し、走
査しながら記録信号に応じて各記録ヘッド２０１からイ
ンクを吐出し、被記録材１３０上の帯状の領域に画像を
形成する。そして回復装置１０４に対向する位置にヘッ
ドキャリッジ１０２を戻し、各記録ヘッド２０１の回復
動作を行なうとともに、プラテン１３１によって被記録
材１３０を図示Ｒ方向に１ステップ（記録ヘッド２０１
の１回の記録幅に対応する長さ）だけ移動させ、上記と
同様のヘッドキャリッジ１０２の走査を行なわせる。こ
のことを繰り返すことにより、長尺の被記録材の全体に
画像が形成される。このとき、各記録ヘッド２０１は、
冷却ファン２３２からの空気流とサーミスタ２２０の発
熱とによって、所定の温度を維持するようそれぞれ個別
に制御される。これにより、記録ヘッド２０１およびそ
の内部のインクは最適の温度に保たれ、良質な画像を被
記録材１３０上に形成することが可能となる。ここで、
記録ヘッド２０１ごとに温度制御を実施するのは、形成
しようとする画像の内容に応じて各記録ヘッド２０１か
らのインク吐出量が異なり、インク吐出に伴う発熱量が
異なるため、一括して制御を行なった場合には記録ヘッ
ド２１０ごとの温度のばらつきが大きくなるためであ
る。

【００２１】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、一段あたり記録ヘッドの数が４個の場合
に限られるものではない。布帛などに画像を記録する場
合、より画質の向上を図るため、３原色（シアン,マゼ
ンタ,イエロー）＋ブラックの４色のインクの他に、特
色と呼ばれる他の色のインクを併用することが行なわれ
る。特色インクを使用する場合などには、１段当りの記
録ヘッドの数は４個を越え、例えば８個となる。本発明
は、冷却ファンなどの冷却手段の配置スペースを確保す
るのが一つの目的であるので、このように一段当りの記
録ヘッドの数が４以上、例えば８個の場合において、特
に有効である。本発明は、特にインクジェット記録方式
の中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、
記録を行うインクジェット記録方式の記録ヘッド、記録
装置において、優れた効果をもたらすものである。

【００２２】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おり、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行うものが好ましい。この記録方式
はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいず
れにも適用可能である。この記録方式を簡単に説明する
と、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
して液体（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を
生じるような急速な温度上昇を与えるための少なくとも
一つの駆動信号を印加することによって、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を生じさ
せる。このように液体（インク）から電気熱変換体に付
与する駆動信号に一対一対応した気泡を形成できるた
め、特にオンデマンド型の記録法には有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出孔を介して液体（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４３４５２６２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。

【００２３】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孔、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路または直角液流
路）の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国
特許第４４５９６００号明細書に開示されているよう
に、熱作用部が屈曲する領域に配置された構成を持つも
のも本発明に含まれる。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孔とす
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
に基づいた構成においても本発明は有効である。さら
に、本発明が有効に利用される記録ヘッドとしては、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の
フルラインタイプの記録ヘッドがある。このフルライン
ヘッドは、上述した明細書に開示されているような記録
ヘッドを複数組み合わせることによってフルライン構成
にしたものや、一体的に形成された一個のフルライン記
録ヘッドであっても良い。

【００２４】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、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に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。また、本発明の記録装置に、記録ヘッドに対する
回復手段や、予備的な補助手段等を付加することは、本
発明の記録装置を一層安定にすることができるので好ま
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
う手段を付加することも安定した記録を行うために有効
である。

【００２５】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみを記録するモードだけではなく、記録
ヘッドを一体的に構成したものか、複数個を組み合わせ
て構成したものかのいずれでも良いが、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。以上説明
した本発明実施例においては、液体インクを用いて説明
しているが、本発明では室温で固体状であるインクであ
っても、室温で軟化状態となるインクであっても用いる
ことができる。上述のインクジェット装置ではインク自
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良い。

【００２６】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な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積極的に
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こともできる。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、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質を
持つインクの使用も本発明には適用可能である。このよ
うなインクは、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
孔質シートの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
うな形態としても良い。

【００２７】本発明において、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。次に、インクジェット捺染用布帛について説
明する。インクジェット捺染用布帛としては、（１）イ
ンクを十分な濃度に発色させ得ること、（２）インクの
染着率が高いこと、（３）インクが布帛上で速やかに乾
燥すること、（４）布帛上での不規則なインクの滲みの
発生が少ないこと、（５）装置内での搬送性に優れてい
ること、などの性能が要求される。これらの要求性能を
満足させるために、必要に応じて布帛に対し、予め前処
理を施しておくことができる。例えば、特開昭62-53492
号公報においてはインク受容層を有する布帛類が開示さ
れ、また、特公平3-46589号公報においては還元防止剤
やアルカリ性物質を含有させた布帛の提案がなされてい
る。このような前処理の例としては、布帛に、アルカリ
性物質、水溶性高分子、合成高分子、水溶性金属塩、尿
素およびチオ尿素から選ばれる物質を含有させる処理を
挙げることができる。

【００２８】アルカリ性物質としては、例えば、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ金
属、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノ−ルアミンなどのアミン類、炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸もしくは炭
酸水素アルカリ金属塩などが挙げられる。さらに酢酸カ
ルシウム、酢酸バリウムなどの有機酸金属塩やアンモニ
ア及びアンモニア化合物などがある。また、スチ−ミン
グ及び乾熱下でアルカリ物質となるトリクロロ酢酸ナト
リウムなども用い得る。特に好ましいアルカリ性物質と
しては、反応性染料の染色に用いられる炭酸ナトリウム
及び炭酸水素ナトリウムがある。水溶性高分子として
は、トウモロコシ、小麦などのデンプン物質、カルボキ
シメチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、ヒドロキシエ
チルセルロ−スなどのセルロ−ス系物質、アルギン酸ナ
トリウム、アラビアゴム、ロ−カスイトビ−ンガム、ト
ラガントガム、グアガム、タマリンド種子などの多糖
類、ゼラチン、カゼインなどの蛋白質物質、タンニン系
物質、リグニン系物質等の天然水溶性高分子が挙げられ
る。また、合成高分子としては、例えば、ポリビニルア
ルコ−ル系化合物、ポリエチレンオキサイド系化合物、
アクリル酸系水溶性高分子、無水マレイン酸系水溶性高
分子などが挙げられる。これらの中でも多糖類系高分子
やセルロ−ス系高分子が好ましい。

【００２９】水溶性金属塩としては、例えば、アルカリ
金属、アルカリ土類金属のハロゲン化物のように、典型
的なイオン結晶を作るものであって、水溶液の水素イオ
ン濃度がｐＨ４〜１０である化合物が挙げられる。かか
る化合物の代表的な例としては、例えば、アルカリ金属
の塩としてＮａＣｌ,Ｎａ₂ＳＯ₄,ＫＣｌおよびＣＨ₃Ｃ
ＯＯＮａなどが挙げられ、またアリカリ土類金属の塩と
してＣａＣｌ₂およびＭｇＣｌ₂などが挙げられる。中で
もＮａ,ＫおよびＣａの塩類が好ましい。前処理におい
て上記物質等を布帛に含有させる方法は、特に制限され
ないが、通常行われる浸漬法、パッド法、コ−ティング
法、スプレ−法などを挙げることができる。さらに、イ
ンクジェット捺染用布帛に付与される捺染インクは、布
帛上に付与した状態では単に付着しているに過ぎないの
で、引き続き繊維への染料の反応定着工程（染着工程）
を施すのが好ましい。このような反応定着工程は、従来
公知の方法でよく、例えば、スチ−ミング法、ＨＴスチ
−ミング法、サ−モフィックス法、予めアルカリ処理し
た布帛を用いない場合は、アルカリパッドスチ−ム法、
アルカリブロッチスチ−ム法、アルカリショック法、ア
ルカリコ−ルドフィックス法などが挙げられる。

【００３０】さらに未反応の染料の除去および前処理に
用いた物質の除去は、上記反応定着工程の後に従来公知
の方法に準じ、洗浄により行うことができる。なお、こ
の洗浄の際に従来のフィックス処理を併用することが好
ましい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、第１および第２の
発明では、空気流発生手段の配置を千鳥格子状としたこ
とにより、各ヘッドホルダでの記録ヘッドの配置間隔が
狭い場合であっても、大径の冷却ファンを使用すること
が可能となり、高速あるいは長時間にわたって記録を行
なう場合であっても記録ヘッドの冷却を効率的に行なう
ことができ、記録の信頼性を高めることができるように
なるという効果がある。第３および第４の発明では、空
気流発生手段と空気流配向手段との間をダクトで接続
し、ダクトで記録ヘッド側に空気流を送るようにするこ
とにより、ヘッドホルダを多段に重ねた構成であっても
記録ヘッドの冷却を有効に行なうことができ、高速ある
いは長時間にわたって記録を行なう場合であっても記録
ヘッドの冷却を効率的に行なうことができ、記録の信頼
性を高めることができるようになるという効果がある。

【００３２】第５および第６の発明では、開閉可能な蓋
部材を有するヘッドホルダに記録ヘッドを保持し、空気
流発生手段やダクトをこの蓋部材上に設けることによ
り、記録ヘッドの有効な冷却を維持しつつ、空気流発生
手段やダクトに邪魔されずにヘッドホルダから記録ヘッ
ドを交換することが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のインクジェット記録装置の
構成を示す要部破断斜視図である。

【図２】ヘッドキャリッジの構成を示す断面図である。

【図３】ヘッドホルダの模式断面図である。

【図４】ヘッドホルダの上面図である。

【図５】ヘッドキャリッジの正面図である。

【図６】ヘッドキャリッジの背面図である。

【図７】ヘッドホルダの上蓋の開閉を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１０１ 記録装置本体 １０２ ヘッドキャリッジ １０２ インク供給キャリッジ １０４ 回復装置 １０５ キャッピング部 １０７ ヘッド払拭部 １３０ 被記録材 １３１ プラテン １９０ 走査レール ２０１ 記録ヘッド ２０２ ヘッドホルダ ２１０ インク循環パイプ ２２０ サーミスタ ２３０ 上蓋 ２３２ 冷却ファン ２３３ ダクト ２３４ ノズル ２４０ 吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｐ 5/00 １１１ Ａ 9160−4Ｈ (72)発明者 蔵田 満 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 (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出して記録媒体に画像を形成
   する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録媒
   体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体上
   に画像を形成するインクジェット記録装置において、 複数の前記記録ヘッドを搭載するためのヘッドホルダ
   と、 各記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を発生する空気流
   発生手段と、前記空気流発生手段からの空気流を対応す
   る記録ヘッドに向ける空気流配向手段とを備え、 各空気流発生手段は千鳥格子配列で前記ヘッドホルダに
   取り付けられていることを特徴とするインクジェット記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記ヘッドホルダはキャリッジに搭載さ
   れ、前記記録媒体に対して主走査方向に移動しながら記
   録を行なうことを特徴とする請求項１に記載のインクジ
   ェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録媒体は布帛である請求項１に記
   載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録媒体は織布である請求項３に記
   載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
   える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
   を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項１
   ないし４いずれか１項に記載のインクジェット記録装
   置。
6. 【請求項６】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー変
   換体によって印加される熱エネルギーによりインクに状
   態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口よりイ
   ンクを吐出させることを特徴とする請求項７記載のイン
   クジェット記録装置。
7. 【請求項７】 インクを吐出して記録媒体に画像を形成
   する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録媒
   体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体上
   に画像を形成するインクジェット記録物の製造方法にお
   いて、 複数の前記記録ヘッドをヘッドホルダに搭載し、各記録
   ヘッドごとに冷却用の空気流を発生する空気流発生手段
   を千鳥格子配列で前記ヘッドホルダに取り付け、記録時
   において前記空気流によって前記記録ヘッドの冷却を行
   なうことを特徴とするインクジェット記録物の製造方
   法。
8. 【請求項８】 記録ヘッドごとに前記空気量の流量の制
   御を行なう請求項７に記載のインクジェット記録物の製
   造方法。
9. 【請求項９】 前記記録媒体は布帛である請求項７に記
   載のインクジェット記録物の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記記録媒体は織布である請求項９に
    記載のインクジェット記録物の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに
    与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換
    体を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項
    ７ないし１０いずれか１項に記載のインクジェット記録
    物の製造方法。
12. 【請求項１２】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー
    変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに
    状態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口より
    インクを吐出させることを特徴とする請求項１１記載の
    インクジェット記録物の製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項７ないし１２のいずれか１項に
    記載の製造方法により記録された記録物。
14. 【請求項１４】 インクを吐出して記録媒体に画像を形
    成する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録
    媒体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体
    上に画像を形成するインクジェット記録装置において、 複数の前記記録ヘッドを搭載するためのヘッドホルダを
    設け、 前記ヘッドホルダには、各記録ヘッドごとに、冷却用の
    空気流を発生する空気流発生手段と、前記空気流発生手
    段からの空気流を対応する記録ヘッドに誘導する空気流
    誘導手段と、が設けられ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】 前記空気流発生手段が前記ヘッドホル
    ダの前記記録ヘッドの設けられていない側に取り付けら
    れている請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
16. 【請求項１６】 前記ヘッドホルダはキャリッジに搭載
    され、前記記録媒体に対して主走査方向に移動しながら
    記録を行なうことを特徴とする請求項１４に記載のイン
    クジェット記録装置。
17. 【請求項１７】 複数の前記ヘッドホルダがキャリッジ
    に搭載されている請求項１６に記載のインクジェット記
    録装置。
18. 【請求項１８】 前記記録媒体は布帛である請求項１４
    に記載のインクジェット記録装置。
19. 【請求項１９】 前記記録媒体は織布である請求項１８
    に記載のインクジェット記録装置。
20. 【請求項２０】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに
    与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換
    体を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項
    １４ないし１９のいずれか１項に記載のインクジェット
    記録装置。
21. 【請求項２１】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー
    変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに
    状態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口より
    インクを吐出させることを特徴とする請求項２０記載の
    インクジェット記録装置。
22. 【請求項２２】 インクを吐出して記録媒体に画像を形
    成する複数の記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前
    記記録媒体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記
    録媒体上に画像を形成するインクジェット記録物の製造
    方法において、 各記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を発生する空気流
    発生手段を設け、記録時において前記空気流発生手段か
    らの空気流を空気流誘導手段を介して対応する記録ヘッ
    ドに誘導し、記録時において前記空気流によって前記記
    録ヘッドの冷却を行なうことを特徴とするインクジェッ
    ト記録物の製造方法。
23. 【請求項２３】 記録ヘッドごとに前記空気量の流量の
    制御がなされる請求項２２に記載のインクジェット記録
    物の製造方法。
24. 【請求項２４】 前記記録媒体は布帛である請求項２２
    に記載のインクジェット記録物の製造方法。
25. 【請求項２５】 前記記録媒体は織布である請求項２４
    に記載のインクジェット記録物の製造方法。
26. 【請求項２６】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに
    与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換
    体を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項
    ２２ないし２５のいずれか１項に記載のインクジェット
    記録物の製造方法。
27. 【請求項２７】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー
    変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに
    状態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口より
    インクを吐出させることを特徴とする請求項２６記載の
    インクジェット記録物の製造方法。
28. 【請求項２８】 請求項２２ないし２７のいずれか１項
    に記載の製造方法により記録された記録物。
29. 【請求項２９】 インクを吐出して記録媒体に画像を形
    成する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録
    媒体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体
    上に画像を形成するインクジェット記録装置において、 開閉可能な蓋部材を有し、１ないし複数の前記記録ヘッ
    ドを保持するためのヘッドホルダが設けられ、 前記蓋部材には、記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を
    発生する空気流発生手段と、前記空気流発生手段からの
    空気流を対応する記録ヘッドに誘導する空気流誘導手段
    と、が設けられていることを特徴とするインクジェット
    記録装置。
30. 【請求項３０】 前記空気流発生手段が前記蓋部材にお
    いて前記記録ヘッドに対応する側でない側に取り付けら
    れている請求項２９に記載のインクジェット記録装置。
31. 【請求項３１】 前記ヘッドホルダはキャリッジに搭載
    され、前記記録媒体に対して主走査方向に移動しながら
    記録を行なうことを特徴とする請求項２９に記載のイン
    クジェット記録装置。
32. 【請求項３２】 前記記録媒体は布帛である請求項２９
    に記載のインクジェット記録装置。
33. 【請求項３３】 前記記録媒体は織布である請求項３２
    に記載のインクジェット記録装置。
34. 【請求項３４】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに
    与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換
    体を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項
    ２９ないし３３のいずれか１項に記載のインクジェット
    記録装置。
35. 【請求項３５】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー
    変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに
    状態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口より
    インクを吐出させることを特徴とする請求項３４記載の
    インクジェット記録装置。
36. 【請求項３６】 インクを吐出して記録媒体に画像を形
    成する記録ヘッドを使用し、前記記録ヘッドを前記記録
    媒体に対向させつつ相対位置を変化させて前記記録媒体
    上に画像を形成するインクジェット記録装置の記録ヘッ
    ドの交換方法であって、 開閉可能な蓋部材を有し、１ないし複数の前記記録ヘッ
    ドを保持するためのヘッドホルダが設けられ、前記蓋部
    材には、記録ヘッドごとに、冷却用の空気流を発生する
    空気流発生手段と、前記空気流発生手段からの空気流を
    対応する記録ヘッドに誘導する空気流誘導手段と、が設
    けられた装置を使用し、 前記記録ヘッドの交換時には前記蓋部材を開放すること
    により行なうことを特徴とする記録ヘッドの交換方法。