JPH10157111A - インクジェットヘッドユニットおよびインクジェットカートリッジならびにインクジェット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成用のインクを吐出するためのインク
ジェットヘッドと、インクによるプリント性を調整する
処理液を吐出するためのインクジェットヘッドとを一体
化したインクジェットヘッドユニットの回復処理に伴
い、その吐出口面でのインクの不溶化を未然に防止し得
ない。 【解決手段】 複数の吐出口１３, １５が第１の方向に
それぞれ配列し、これら吐出口１３, １５から液体を吐
出するための吐出エネルギー発生部３６がそれぞれ設け
られた複数のインクジェットヘッドを第１の方向とは異
なる第２の方向に配置して一体化したインクジェットヘ
ッドユニットであって、相互に隣合う一対のインクジェ
ットヘッドの複数の吐出口１３, １５がそれぞれ開口す
る吐出口面１４ｆ, １６ｆよりも高撥液性の部材２２を
これら一対のインクジェットヘッドの吐出口面１４ｆ,
１６ｆの間に介装した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント媒体にイ
ンクを吐出してプリントを行うインクジェットヘッドユ
ニットおよびインクジェットカートリッジならびにイン
クジェット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙, 布, プラスチック, ＯＨＰ用
シートなどのプリント媒体に対してプリントを行うイン
クジェット装置は、高密度かつ高速なプリント動作が可
能であることから、情報処理システムの出力手段、例え
ば複写機, ファクシミリ, 電子タイプライタ, ワードプ
ロセッサ, ワークステーションなどの出力端子としての
プリンタや、あるいはパーソナルコンピュータ, ホスト
コンピュータ, 光ディスク装置, ビデオ装置などが具備
するハンディまたはポータブルプリンタとして利用さ
れ、かつ商品化されている。この場合、インクジェット
装置は、これらの装置固有の機能や使用形態などに対応
した構成をとる。

【０００３】一般に、インクジェット装置は、インクジ
ェットヘッドおよびインクタンクが搭載されるキャリッ
ジと、プリント媒体を搬送する搬送手段と、これらを制
御するための制御手段とを具備する。そして、複数の吐
出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドを
プリント媒体の搬送方向、すなわち副走査方向と直交す
る主走査方向にシリアルスキャンさせ、一方で非プリン
ト時にプリント媒体をプリント幅に等しい量で間欠搬送
するものである。

【０００４】この搬送方法は、プリント信号に応じてイ
ンクをプリント媒体上に吐出させてプリントを行うもの
であり、ランニングコストが安く、ドットプリンタなど
と比較して騒音が少ないプリント方式として広く用いら
れている。また、インクを吐出する多数の吐出口が副走
査方向に直線上に配置されたプリントヘッドを用いるこ
とにより、プリントヘッドがプリント媒体上を一回走査
することで吐出口数に対応した幅のプリントがなされる
ため、プリント動作の高速化を達成することができる。

【０００５】さらに、カラー対応のインクジェット装置
の場合、各インク色に対応したインクジェットヘッドか
ら吐出されるインク滴を重ね合わせることにより、カラ
ー画像を形成する。一般に、カラープリントを行う場
合、イエロー, マゼンタ, シアンの３原色にブラックを
含めた４つのインク色に対応する４種類のインクジェッ
トヘッドやインクカートリッジが必要となる。昨今で
は、このような３〜４つのインク色に対応した３〜４種
類のインクジェットヘッドを搭載し、フルカラーで画像
形成が可能なインクジェット装置が実用化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
プリント方法および装置では、カラープリントの印字品
位がユーザのニーズに十分応じるレベルにまでは達して
いない。

【０００７】通常、インクジェット装置によってカラー
画像を普通紙にプリントする場合、普通紙へのインク浸
透性が速い速乾性のインクを用い、画像を構成する各色
の境界領域で、インクのにじみを防ぐようにしている。
しかし、速乾性のインクを用いた場合、黒画像部は濃度
が低く、黒以外の彩色画像部は発色性が低いものとなっ
てしまう。さらに、文字などに代表される線画をプリン
トした場合、紙の繊維に沿ってインクが滲む、いわゆる
フェザリングが発生する。特に、黒インクを使用した文
字は、フェザリングが目立ちやすく、シャープさ欠けた
不鮮明な文字となる。この結果、プリント画像の品位が
著しく低下したものとなる。

【０００８】黒画像部の濃度が高く、しかもフェザリン
グの生じない高品位な画像を得るためには、一般に、普
通紙への浸透速度が比較的遅いインクをある程度多く打
ち込む必要がある。しかし、この場合には、黒画像部と
カラー画像部との隣接境界部において、黒インクとカラ
ーインクとの滲みが生じ、プリント画像の品位を著しく
損ねてしまう。

【０００９】これらの欠点を改良するため、インクジェ
ット装置内にヒータを設けてインクの乾燥を促進させ、
高発色で各インク間に滲みのないカラー画像を得る方式
も実用化されている。しかし、この方式では装置の大型
化やコストアップが避けられない。

【００１０】このように、黒インクと各カラーインクと
の間での滲み防止と、黒画像の高濃度化およびフェザリ
ングの防止とは相反する課題となっていた。

【００１１】そこで、黒インクとカラーインクとの境界
域に沿った領域をプリントしない方法が、例えば特開平
３−１４６３５５号公報などで提案されている。しか
し、この方法ではプリントされるデータが変化してしま
う欠点を持つ。

【００１２】また、カラープリント用の複数色のインク
に対応したヘッドと文字プリント用のヘッドとを設け、
プリント画像に基づいてカラープリント用のヘッドと文
字プリント用のヘッドとを切り替えてプリントする方法
が、例えば特開平４−１５８０４９号公報などで提案さ
れている。しかし、この方法では、カラープリント用の
ヘッドでプリントした黒画像と、文字プリント用ヘッド
でプリントした黒画像とが混在した場合、両者の品位の
違いによる違和感が生ずる欠点を有する。

【００１３】さらに、黒画像とカラー画像との境界域に
沿った黒画像領域にカラーインクを重ね打ちし、黒イン
クとカラーインクとの境界域での滲みを防止する方法も
考えられている。因みに、黒画像は、イエロー, マゼン
タ, シアンの３色を重ね合わせて混色しても、原理的に
得ることはできるが、このようなカラーインクの混色に
より形成した黒画像は、通常の黒インクによる黒画像比
べて発色性の点で問題がある。

【００１４】一方、特開昭５６−８４９９２号公報や特
開昭６４−６３１８５号公報, 特開平７−１９５８２３
号公報では、インク中の染料を不溶化させる液体、すな
わち処理液を用いる技術が開示されている。

【００１５】この内、特開昭５６−８４９９２号公報に
は、プリント媒体にあらかじめ染料を定着するための処
理液を塗工させておく方法が開示されている。しかしな
がら、この方法では特定のプリント媒体を用いる必要が
ある上、染料を定着するための処理液をあらかじめプリ
ント媒体に塗工するためには、装置の大型化やコストア
ップを避けることができず、しかも処理液を所定の膜厚
でプリント媒体上に安定して塗工することが困難である
などの欠点を有する。

【００１６】また、特開昭６４−６３１８５号公報に
は、インク中の染料を不溶化する無色の処理液をインク
ジェットヘッドによってプリント媒体上に付着させる技
術が開示されている。この方法によれば、処理液のドッ
ト径を画像形成用のインクのドット径よりも大きくして
いるので、画像用のインクと処理液との着弾位置が多少
ずれた場合でも、所望の特性を満足することが可能であ
る。

【００１７】さらに、特開平７−１９５８２３号公報に
は、特に１パスでのカラープリントを可能とするため、
無色の処理液をインクジェットプリントに先立ってプリ
ント媒体の表面に付与する技術が開示されている。

【００１８】このように、特開昭６４−６３１８５号公
報や特開平７−１９５８２３号公報などに開示された方
法は、インク中の染料を不溶化するためにカラープリン
トに適応した際には、それぞれのインク色に対応した画
像の間でのインクの滲みを防止することができる。

【００１９】しかし、これらの方法を用いた場合、画像
形成用のインクを吐出するためのインクジェットヘッド
と、処理液を吐出するためのインクジェットヘッドとを
隣接して配置する必要があるため、これらインクジェッ
トヘッドの吐出口がそれぞれ開口する吐出口面でインク
と処理液とが混ざり合い、インクが不溶化してしまう虞
がある。特に、装置全体の小型化のために複数のインク
ジェットヘッドを一体成形したインクジェットヘッドユ
ニットを用いた場合は、各インクジェットヘッドの吐出
口面におけるインクと処理液との混合を如何に防ぐかが
最大の課題になる。

【００２０】ここで、黒インク用のインクジェットヘッ
ドと処理液用のインクジェットヘッドを一体化したイン
クジェットヘッドユニットに対して回復処理を行った場
合の吐出口面の状態を図１１〜図１３に示す。すなわ
ち、図１１の二点鎖線で示す２つの吸引キャップ１ａ,
１ｂを黒インクを吐出するための複数の吐出口２ａと、
処理液を吐出するための複数の吐出口２ｂとをそれぞれ
囲むように、これら吐出口２ａ, ２ｂが相互に平行に配
列した状態で開口する吐出口面３に押し当て、吸引キャ
ップ１ａ, １ｂ内を減圧して各吐出口２ａ, ２ｂの回復
処理を行うと、吸引キャップ１ａ, １ｂが当接した吐出
口面３の部分および各吐出口２ａ, ２ｂの周囲に図１２
中の斜線で示すようなインク４ａや処理液４ｂが付着す
る。

【００２１】これらの付着インク４ａおよび付着処理液
４ｂを吐出口２ａ, ２ｂの配列方向に沿って移動する払
拭ブレード５ａ, ５ｂにより払拭すると、図１３中の斜
線で示すように、これらの一部が払拭ブレード５ａ, ５
ｂの側方におしやられて吐出口面３の中央部に集まって
混合する結果、インクが不溶化してしまう。特に、回復
処理後に吐出口面３に残留する付着インク４ａや付着処
理液４ｂの量が多くなると、払拭し切れなかったインク
４ａが処理液の吐出口２ｂ側に流れたり、あるいはその
逆に払拭し切れなかった処理液４ｂがインクの吐出口２
ａ側に流れ、これら吐出口２ａ, ２ｂの近傍でインクが
不溶化してしまい、プリント画像の品位に大きな悪影響
を及ぼす結果を招く虞がある。

【００２２】なお、上述したインクの不溶化とは、イン
ク中の染料に含まれるアニオン性基と処理液中に含まれ
るカチオン性基とがイオン的に相互作用を起こしてイオ
ン結合を生じ、インク中に均一に溶解していた色剤（染
料）が溶液中から分離する現象である。

【００２３】

【発明の目的】本発明の目的は、画像形成用のインクを
吐出するためのインクジェットヘッドと、インクによる
プリント性を調整する処理液を吐出するためのインクジ
ェットヘッドとを一体化したインクジェットヘッドユニ
ットの回復処理に伴い、その吐出口面でのインクの不溶
化を未然に防止し得るインクジェットヘッドユニットを
提供することにある。

【００２４】また、本発明の他の目的は、このインクジ
ェットヘッドユニットを組み込んだインクジェットカー
トリッジを提供することにある。

【００２５】さらに、本発明の別な目的は、先のインク
ジェットヘッドユニットが搭載されるインクジェット装
置を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の形態
は、複数の吐出口が第１の方向にそれぞれ配列し、これ
ら吐出口から液体を吐出するための吐出エネルギー発生
部がそれぞれ設けられた複数のインクジェットヘッドを
前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置して一体化
したインクジェットヘッドユニットであって、相互に隣
合う一対の前記インクジェットヘッドの複数の前記吐出
口がそれぞれ開口する吐出口面よりも高撥液性の部材を
これら一対のインクジェットヘッドの前記吐出口面の間
に介装したことを特徴とするインクジェットヘッドユニ
ットにある。

【００２７】また、本発明による第２の形態は、複数の
吐出口が第１の方向にそれぞれ配列し、これら吐出口か
ら液体を吐出するための吐出エネルギー発生部がそれぞ
れ設けられた複数のインクジェットヘッドを前記第１の
方向とは異なる第２の方向に配置して一体化したインク
ジェットヘッドユニットと、前記インクジェットヘッド
に供給するための液体をそれぞれ蓄える複数の液体タン
クとを具えたインクジェットカートリッジであって、相
互に隣合う一対の前記インクジェットヘッドの複数の前
記吐出口がそれぞれ開口する吐出口面よりも高撥液性の
部材をこれら一対のインクジェットヘッドの前記吐出口
面の間に介装したことを特徴とするインクジェットカー
トリッジにある。

【００２８】本発明による第３の形態は、複数の吐出口
が第１の方向にそれぞれ配列した複数のインクジェット
ヘッドを前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置し
て一体化したインクジェットヘッドユニットの取り付け
部を具えるインクジェット装置であって、相互に隣合う
一対の前記インクジェットヘッドの複数の前記吐出口が
それぞれ開口する吐出口面よりも高撥液性の部材をこれ
ら一対のインクジェットヘッドの前記吐出口面の間に介
装したことを特徴とするインクジェット装置にある。

【００２９】本発明によると、相互に隣合う一対のイン
クジェットヘッドの吐出口の間に高撥液性の部材が介装
されており、一方のインクジェットヘッドの吐出口側か
らの液体は高撥液性の部材によってはじかれ、他方のイ
ンクジェットヘッドの吐出口側へは流れない。同様に、
他方のインクジェットヘッドの吐出口側からの液体は高
撥液性の部材によってはじかれ、一方のインクジェット
ヘッドの吐出口側へは流れない。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態によるインク
ジェットヘッドユニットにおいて、高撥液性の部材の表
面は、吐出口面と同一平面上にあるか、あるいは吐出口
面よりも凹んで位置していることが好ましい。また、相
互に隣合う一対のインクジェットヘッドの一方の吐出口
から吐出される液体がインクであり、他方の吐出口から
吐出される液体がこのインクによるプリント性を調整す
る処理液であってもよい。さらに、吐出エネルギー発生
部は、液体に膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生す
る電気熱変換体を有するものであることが好ましい。

【００３１】本発明の第２の形態によるインクジェット
カートリッジにおいて、複数の液体タンクは、インクジ
ェットヘッドに対応して相互に異なる液体を蓄えるもの
であり、これら液体のうちの少なくとも二つはインクお
よびこのインクによるプリント性を調整する処理液であ
ってもよい。また、高撥液性の部材の表面は、吐出口面
と同一平面上にあるか、あるいは吐出口面よりも凹んで
位置していることが好ましい。さらに、吐出エネルギー
発生部は、液体に膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発
生する電気熱変換体を有するものであることが好まし
い。

【００３２】本発明の第３の形態によるインクジェット
装置において、相互に隣合う一対のインクジェットヘッ
ドの一方の吐出口から吐出される液体がインクであり、
他方の吐出口から吐出される液体がこのインクによるプ
リント性を調整する処理液であることが好ましい。ま
た、複数のインクジェットヘッドの少なくとも吐出口面
を第１の方向に沿って払拭するための払拭手段をさらに
具えるようにしてもよく、この場合、払拭手段は、複数
のインクジェットヘッドの吐出口面にそれぞれ対応した
複数の払拭ブレードを有することが好ましく、高撥液性
の部材の表面の一部も同時に払拭するものであってもよ
い。

【００３３】

【実施例】本発明によるインクジェットヘッドユニット
およびインクジェットカートリッジならびにインクジェ
ット装置について、図１〜図１０を参照しながら詳細に
説明する。

【００３４】本発明によるインクジェットカートリッジ
の一実施例の外観を表す図１およびその主要部の断面構
造を表す図２に示すように、本実施例のインクジェット
カートリッジ１１は、曲げ加工されたアルミニウム板な
どにより形成される枠体１２によって補強される。この
枠体１２は、黒インクなどのインクを吐出するための吐
出口１３がジグザグに配列する吐出口板１４と、このイ
ンク中の染料を不溶化してプリント性を向上させるため
の処理液を吐出するための吐出口１５がジグザグに配列
する吐出口板１６とを相互に平行に隣接状態で保持して
いる。また、枠体１２は、各吐出口１３, １５に対応す
る電気熱変換体３６が成膜技術により形成されたシリコ
ンなどの半導体基板１７もその内側に保持しており、こ
の半導体基板１７上に吐出口板１４, １６が一体的に接
合されている。枠体１２の外側の各吐出口板１４, １６
の両側には、半導体基板１７上の電気熱変換体３６など
と図示しない制御部を介して図示しない電源との間で電
気信号の授受を行うための高分子材料にて形成されたフ
ィルム状の接続シート１８, １９の一端側が貼着されて
おり、これら接続シート１８, １９の他端側は、枠体１
２に固定される接続基板３７上の電極パッド３８に接続
している。

【００３５】なお、本実施例では隣接するインク吐出用
の吐出口１３と、処理液吐出用の吐出口１５との間隔を
１２mmに設定している。

【００３６】インクジェットカートリッジ１１には、イ
ンクを貯溜するインクタンク２０と、処理液を貯溜する
処理液タンク２１とが組み込まれており、これらは、仕
切り板３９によって仕切られている。インクタンク２０
内のインクは、半導体基板１７に設けたインク供給口４
０から、枠体１２と吐出口板１４と半導体基板１７とで
囲まれた共通インク室４１内に供給される。同様に、処
理液タンク２１内の処理液は、半導体基板１７に設けた
処理液供給口４２から、枠体１２と吐出口板１４と半導
体基板１７とで囲まれた共通処理液室４３内に供給され
る。

【００３７】タンク２０, ２１と共にインクジェットカ
ートリッジ１１を構成する本発明によるインクジェット
ヘッドユニットは、これら吐出口板１４, １６および半
導体基板１７および接続シート１８, １９などで構成さ
れている。接続シート１８,１９の表面１８ｆ, １９ｆ
は、吐出口１３, １５が開口する吐出口板１４, １６の
吐出口面１４ｆ, １６ｆに対して同一平面となってい
る。

【００３８】隣接する吐出口板１４, １６、すなわち接
続シート１８, １９の間には、インクや処理液に対して
親和性のない撥水部２２が形成されている。この撥水部
２２の部分を抽出拡大した側面形状を表す図３に示すよ
うに、本実施例における撥水部２２は、塗布の際の表面
張力によって中高の凸放物面状となっている。

【００３９】なお、本実施例では、隣接する接続シート
１８, １９の間隔を２mmに設定し、この隙間に形成され
る撥水部２２の中央部が接続シート１８, １９の表面１
８ｆ, １９ｆよりも５０μｍ高くなるように、撥水部２
２を構成する材料の注入量を設定した。この撥水部２２
を形成する材料としては、例えば東芝シリコーン株式会
社製のＴＳＥ３９９５（シリコーン系樹脂）などを挙げ
ることができる。

【００４０】このようなインクジェットカートリッジ１
１が交換可能に搭載される本発明によるインクジェット
装置の一実施例の外観を図４に示す。すなわち、本実施
例のインクジェット装置は、インクジェットカートリッ
ジ１１が交換可能に搭載されてインクジェットカートリ
ッジ１１の接続シート１８, １９と電気的に接続可能な
キャリッジ２３と、このキャリッジ２３を吐出口１３,
１５の配列方向に対して直交する方向、つまり２つのイ
ンクジェットヘッドの配列方向に走査移動させるキャリ
ッジ駆動モータ２４と、インクジェット装置の図示しな
い制御部から電気信号をインクジェットカートリッジ１
１に送るためのフレキシブルケーブル２５と、インクジ
ェットヘッドユニットの回復処理を行うための回復手段
２６と、紙などのプリント媒体を積層状態で蓄える給紙
トレイ２７などを有する。

【００４１】このような構成を有するインクジェット装
置は、キャリッジ２３をプリント媒体の搬送方向と直交
する主走査方向にシリアルスキャンさせ、吐出口１３,
１５数に対応した幅のプリントを行う一方、非プリント
時にプリント媒体をプリント幅に等しい送り量で間欠的
に搬送する。

【００４２】本実施例における回復手段２６を抽出拡大
した図５に示すように、この回復手段２６は、吐出口面
１４ｆ, １６ｆに開口する吐出口１３, １５をそれぞれ
覆うヘッドキャップ２８, ２９と、各吐出口１３, １５
の配列方向に沿って往復動可能なワイパーブレード３
０, ３１とを有する。ヘッドキャップ２７, ２８内に
は、吐出口面１４ｆ, １６ｆに付着したインクや処理液
などを吸収するためのフェルトなどの液吸収体３２が保
持されている。そして、ヘッドキャップ２８, ２９の内
側に開口する図示しない排気口からヘッドキャップ２
７, ２８内を真空引きすることにより、インクジェット
ヘッドユニット内の古いインクおよび処理液がそれぞれ
の吐出口１３, １５から吸引される。

【００４３】また、本実施例によるワイパーブレード３
０, ３１は、例えば長さが５mmで厚さが０. ５mmのゴム
状弾性体などで形成される。これらワイパーブレード３
０の先端部の例えば１mm程度が吐出口面１４ｆ, １６ｆ
と干渉するように設定した場合、その払拭作業状態を表
す図６に示すように、これらの先端部がそれぞれ対応す
る吐出口板１４, １６の吐出口面１４ｆ, １６ｆと接続
シート１８, １９の表面１８ｆ, １９ｆとに押し当たっ
て弾性変形し、この状態にて正逆回転可能な駆動軸３２
の回転により、例えばラックピニオン機構３３を介して
吐出口面と１４ｆ, １６ｆ接続シート１８, １９の表面
１８ｆ, １９ｆとを同時に払拭する。つまり、本実施例
におけるワイパーブレード３０, ３１の幅寸法は、吐出
口面１４ｆ, １６ｆの幅と、これらをそれぞれ挟む接続
シート１８, １９の表面１８ｆ,１９ｆの幅との和に等
しく設定されている。

【００４４】上述した回復手段２６による回復手順を表
す図７〜図９に示すように、図７の二点鎖線で示すヘッ
ドキャップ２８, ２９を吐出口面１４ｆ, １６ｆに押し
当て、ヘッドキャップ２８, ２９からインク, 処理液を
それぞれ約０. １グラムずつ吸引した場合、インク３４
および処理液３５が図８の斜線で示す領域に残留する。
これを例えば毎秒１５０mmの速度で移動するワイパーブ
レード３０, ３１で払拭しても、これらの間に撥水部２
２が介在しているため、インク３４および処理液３５が
撥水部２２側に溢流せず、これらが混合して撥水部２２
などに付着してしまうような不具合は発生しなかった。

【００４５】上述した実施例では、ワイパーブレード３
０, ３１の幅寸法を吐出口面１４ｆ, １６ｆの幅と、こ
れらをそれぞれ挟む接続シート１８, １９の表面１８
ｆ, １９ｆの幅との和に等しく設定したが、撥水部２２
の一部も払拭できるように、０. ５〜１mm程度、幅寸法
を広げることも有効である。また、ワイパーブレード３
０, ３１を同時に駆動するのではなく、これらの動作タ
イミングをずらすことにより、払拭作業中にワイパーブ
レード３０, ３１の幅方向両端からインク, 処理液がは
み出た場合でも、これらの混合を防止することができ
る。本実施例のようにワイパーブレード３０, ３１を同
時に駆動した場合でも、ワイパーブレード３０, ３１の
払拭速度を遅くすることにより、ワイパーブレード３
０, ３１の幅方向両端からのインクのはみ出し量を減少
させ、インクと処理液との混合の防止および払拭性の向
上を期待できる。

【００４６】上述した実施例では、２つのインクジェッ
トヘッドを一体化したインクジェットヘッドユニットに
ついて説明したが、３つ以上のインクジェットヘッドを
一体化したインクジェットヘッドユニットの場合におい
ては、各インクジェットヘッドの間に撥水部を形成する
ことにより、上述の実施例と同様な効果を得ることがで
きる。また、上記実施例では、インクとこのインク中の
染料を不溶化する処理液とを吐出するインクジェットヘ
ッドユニットについて例示したが、混色を防止する必要
がある複数のカラーインクのように、不溶化しなくても
混色を防止することにより、プリント前の予備吐出など
のインク消費量の軽減によるコスト低下を期待すること
ができるので、複数のカラーインク用のインクジェット
ヘッドユニットにも本発明を利用することができる。

【００４７】さらに上述した実施例では、撥水部２２の
表面を凸放物面状に形成したが、吐出口面１４ｆ, １６
ｆや接続シート１８, １９の表面１８ｆ, １９ｆと同一
平面としたり、あるいは逆に凹ませることも可能であ
る。

【００４８】このような本発明によるインクジェットヘ
ッドユニットの撥水部２２を抽出拡大した側面形状を図
１０に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこれと
同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するものと
する。すなわち、本実施例における撥水部２２は、塗布
の際の表面張力によって中央部が凹んだ放物面状となっ
ている。この場合、隣接する接続シート１８, １９の間
隔を先の実施例と同様に２mmに設定し、この隙間に形成
される撥水部２２の中央部が接続シート１８,１９の表
面１８ｆ, １９ｆよりも５０μｍ低くなるように、撥水
部２２を構成する材料の注入量を設定した。

【００４９】本実施例では、先の実施例で説明したワイ
パーブレード３０, ３１で吐出口面１４ｆ, １６ｆや接
続シート１８, １９の表面１８ｆ, １９ｆを払拭して
も、撥水部２２の表面が接続シート１８, １９の表面１
８ｆ, １９ｆよりも低くなっているため、接続シート１
８, １９と撥水部２２との境界部分に残留するインクも
完全に払拭することができる。

【００５０】なお、接続シート１８, １９と撥水部２２
との境界部分での撥水性の相違から、接続シート１８,
１９から撥水部２２側へのインク, 処理液の流れ込みが
防止されるため、撥水部２２でのインクと処理液との混
合防止の観点から、接続シート１８, １９の間隔、つま
り撥水部２２の幅を０. ５〜１０mmの範囲に設定するこ
とが有効である。しかし、インクジェットヘッドユニッ
トの小型化および混色防止の観点から、これら接続シー
ト１８, １９の間隔を１〜５mmに設定することがより好
ましい。また、払拭性の観点から、撥水部２２の中央部
をその幅方向両端よりも凹ませることが有効であるが、
これらの差を１００μｍ以下に設定することが有効であ
る。

【００５１】なお、本発明は、特にインクジェット方式
の中でも、液体の吐出を行わせるために利用されるエネ
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など）を具え、前記熱エネルギー
により液体の状態変化を生起させる方式のインクジェッ
トヘッドユニットや、インクジェットカートリッジ、あ
るいはインクジェット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、プリントの高密度
化および高精細化が達成できるからである。

【００５２】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号明細書や、同第４７４
０７９６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、いわゆるオンデマ
ンド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能で
あるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体が保持
されているシートや流路に対応して配置される電気熱変
換体に、プリント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ーを発生
させ、インクジェットヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じ
させ、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体内
の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長お
よび収縮により、吐出口を介してインクを吐出させ、少
なくとも１つの液滴を形成する。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号明細書や、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４
３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用する
と、さらに優れたプリントを行うことができる。

【００５３】また、インクジェットヘッドユニットの構
成としては、上述の各明細書に開示されているような吐
出口と流路と電気熱変換体との組合せ構成（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４５５８３
３３号明細書や、米国特許第４４５９６００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、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５９−１２３
６７０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した特開昭５９−１３
８４６１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、インクジェットヘッドユニット
の形態がどのようなものであっても、本発明によればプ
リントを確実に効率良く行うことができるようになるか
らである。

【００５４】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インクジェットヘッドユ
ニット、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液体の供給が可能に
なる交換自在のチップタイプのインクジェットヘッドユ
ニット、あるいはインクジェットヘッドユニット自体に
一体的に液体を貯えるタンクが設けられたインクジェッ
トカートリッジを用いた場合にも、本発明は有効であ
る。

【００５５】また、本発明のインクジェット装置の構成
として、インクジェットヘッドの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、インク
ジェットヘッドユニットに対しての電気熱変換体やこれ
とは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせを用いて
加熱を行う予備加熱手段、プリントとは別の吐出を行な
う予備吐出手段を挙げることができる。

【００５６】また、搭載されるインクジェットヘッドの
種類や個数についても、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、プリント色や濃度を異
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、例えばインクジェット装置
のプリントモードとしては黒色等の主流色のみのプリン
トモードだけではなく、インクジェットヘッドを一体的
に構成するか、複数個の組み合わせによるか何れでもよ
いが、異なる色の複色カラーまたは混色によるフルカラ
ーの各プリントモード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。

【００５７】さらに加えて、以上説明した本発明の実施
例においては、室温やそれ以下で固化し、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式では液体自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行って液体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、使用プリ
ント信号付与時に液状をなすものを用いてもよい。加え
て、熱エネルギーによる昇温を、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させることで積極
的に防止するため、または液体の蒸発を防止するため、
放置状態で固化し加熱によって液化するものを用いても
よい。何れにしても熱エネルギーのプリント信号に応じ
た付与によって液化し、液体が吐出されるものや、プリ
ント媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるものな
どのような、熱エネルギーの付与によって初めて液化す
る性質のものを使用する場合も本発明は適用可能であ
る。このような場合の液体は、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、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は
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よい。本発明においては、
上述した各液体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。

【００５８】さらに加えて、本発明にかかるインクジェ
ット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。

【００５９】

【発明の効果】本発明によると、相互に異なる種類の液
体を吐出するための複数のインクジェットヘッドの間に
これらの吐出口面の撥液性よりも高い撥液性の部材を介
在させるようにしたので、吐出口面での液体の混合を防
止してプリント品位を長期間に亙り良好に保持すること
ができ、インクジェットヘッドユニットの信頼性を向上
させることができる。

【００６０】また、相互に異なる種類の液体を一つのイ
ンクジェットヘッドユニットから吐出させることができ
るので、その着脱に要する手間を省くことができる。

【００６１】しかも、一つのインクジェットヘッドユニ
ットに複数のインクジェットヘッドが一体成形されてい
るため、各インクジェットヘッドからの液体の着弾位置
がインクジェットヘッドユニットの着脱操作によって影
響を受けず、常に所定位置に着弾させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェットカートリッジの一
実施例の外観を表す斜視図である。

【図２】図１に示したインクジェットカートリッジの内
部構造を表す抽出拡大断面図である。

【図３】図１に示したインクジェットカートリッジの先
端部を抽出拡大した側面図である。

【図４】図１に示したインクジェットカートリッジが着
脱自在に搭載される本発明によるインクジェット装置の
一実施例の外観を表す斜視図である。

【図５】図４に示したインクジェット装置の回復手段の
部分を抽出拡大した斜視図である。

【図６】図５に示した回復手段による吐出口面の回復処
理手順を表す斜視図である。

【図７】図８および図９と共に本発明によるインクジェ
ットヘッドユニットの吐出口面を払拭した場合における
吐出口面の回復処理手順を表す正面図である。

【図８】図７および図９と共に本発明によるインクジェ
ットヘッドユニットの吐出口面を払拭した場合における
吐出口面の回復処理手順を表す正面図である。

【図９】図７および図８と共に本発明によるインクジェ
ットヘッドユニットの吐出口面を払拭した場合における
吐出口面の回復処理手順を表す正面図である。

【図１０】本発明によるインクジェットヘッドユニット
の他の実施例の先端部を抽出拡大した側面図である。

【図１１】図１２および図１３と共に従来の方法でイン
クジェットヘッドユニットの吐出口面を払拭した場合に
おける吐出口面の回復処理手順を表す正面図である。

【図１２】図１１および図１３と共に従来の方法でイン
クジェットヘッドユニットの吐出口面を払拭した場合に
おける吐出口面の回復処理手順を表す正面図である。

【図１３】図１１および図１２と共に従来の方法でイン
クジェットヘッドユニットの吐出口面を払拭した場合に
おける吐出口面の回復処理手順を表す正面図である。

【符号の説明】

１１ インクジェットカートリッジ １２ 枠体 １３ 吐出口 １４ 吐出口板 １４ｆ 吐出口面 １５ 吐出口 １６ 吐出口板 １６ｆ 吐出口面 １７ 半導体基板 １８, １９ 接続シート １８ｆ, １９ｆ 接続シートの表面 ２０ インクタンク ２１ 処理液タンク ２２ 撥水部 ２３ キャリッジ ２４ キャリッジ駆動モータ ２５ フレキシブルケーブル ２６ 回復手段 ２７ 給紙トレイ ２８, ２９ ヘッドキャップ ３０, ３１ ワイパーブレード ３２ 液吸収体 ３３ ラックピニオン機構 ３４ インク ３５ 処理液 ３６ 電気熱変換体 ３７ 接続基板 ３８ 電極パッド ３９ 仕切り板 ４０ インク供給口 ４１ 共通インク室 ４２ 処理液供給口 ４３ 共通処理液室

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の吐出口が第１の方向にそれぞれ配
   列し、これら吐出口から液体を吐出するための吐出エネ
   ルギー発生部がそれぞれ設けられた複数のインクジェッ
   トヘッドを前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置
   して一体化したインクジェットヘッドユニットであっ
   て、 相互に隣合う一対の前記インクジェットヘッドの複数の
   前記吐出口がそれぞれ開口する吐出口面よりも高撥液性
   の部材をこれら一対のインクジェットヘッドの前記吐出
   口面の間に介装したことを特徴とするインクジェットヘ
   ッドユニット。
2. 【請求項２】 前記高撥液性の部材の表面は、前記吐出
   口面と同一平面上にあるか、あるいは前記吐出口面より
   も凹んで位置していることを特徴とする請求項１に記載
   のインクジェットヘッドユニット。
3. 【請求項３】 相互に隣合う一対の前記インクジェット
   ヘッドの一方の前記吐出口から吐出される液体がインク
   であり、他方の前記吐出口から吐出される液体がこのイ
   ンクによるプリント性を調整する処理液であることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェッ
   トヘッドユニット。
4. 【請求項４】 前記吐出エネルギー発生部は、液体に膜
   沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換体
   を有するものであることを特徴とする請求項１から請求
   項３の何れかに記載のインクジェットヘッドユニット。
5. 【請求項５】 複数の吐出口が第１の方向にそれぞれ配
   列し、これら吐出口から液体を吐出するための吐出エネ
   ルギー発生部がそれぞれ設けられた複数のインクジェッ
   トヘッドを前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置
   して一体化したインクジェットヘッドユニットと、前記
   インクジェットヘッドに供給するための液体をそれぞれ
   蓄える複数の液体タンクとを具えたインクジェットカー
   トリッジであって、 相互に隣合う一対の前記インクジェットヘッドの複数の
   前記吐出口がそれぞれ開口する吐出口面よりも高撥液性
   の部材をこれら一対のインクジェットヘッドの前記吐出
   口面の間に介装したことを特徴とするインクジェットカ
   ートリッジ。
6. 【請求項６】 複数の前記液体タンクは、前記インクジ
   ェットヘッドに対応して相互に異なる液体を蓄えるもの
   であり、これら液体のうちの少なくとも二つはインクお
   よびこのインクによるプリント性を調整する処理液であ
   ることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットカ
   ートリッジ。
7. 【請求項７】 前記高撥液性の部材の表面は、前記吐出
   口面と同一平面上にあるか、あるいは前記吐出口面より
   も凹んで位置していることを特徴とする請求項５または
   請求項６に記載のインクジェットカートリッジ。
8. 【請求項８】 前記吐出エネルギー発生部は、液体に膜
   沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換体
   を有するものであることを特徴とする請求項５から請求
   項７の何れかに記載のインクジェットカートリッジ。
9. 【請求項９】 複数の吐出口が第１の方向にそれぞれ配
   列した複数のインクジェットヘッドを前記第１の方向と
   は異なる第２の方向に配置して一体化したインクジェッ
   トヘッドユニットの取り付け部を具えるインクジェット
   装置であって、 相互に隣合う一対の前記インクジェットヘッドの複数の
   前記吐出口がそれぞれ開口する吐出口面よりも高撥液性
   の部材をこれら一対のインクジェットヘッドの前記吐出
   口面の間に介装したことを特徴とするインクジェット装
   置。
10. 【請求項１０】 相互に隣合う一対の前記インクジェッ
    トヘッドの一方の前記吐出口から吐出される液体がイン
    クであり、他方の前記吐出口から吐出される液体がこの
    インクによるプリント性を調整する処理液であることを
    特徴とする請求項９に記載のインクジェット装置。
11. 【請求項１１】 複数の前記インクジェットヘッドの少
    なくとも前記吐出口面を前記第１の方向に沿って払拭す
    るための払拭手段をさらに具えたことを特徴とする請求
    項９または請求項１０に記載のインクジェット装置。
12. 【請求項１２】 前記払拭手段は、複数の前記インクジ
    ェットヘッドの前記吐出口面にそれぞれ対応した複数の
    払拭ブレードを有することを特徴とする請求項１１に記
    載のインクジェット装置。
13. 【請求項１３】 前記払拭手段は、前記高撥液性の部材
    の表面の一部も同時に払拭することを特徴とする請求項
    １１または請求項１２に記載のインクジェット装置。