JPH1076661A - インクジェットプリント方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２種類以上の繊維を混紡してなる布帛に対し
てインクジェット捺染を行う場合、インクジェットヘッ
ドの数が多くなり、しかも安定した吐出やプリントを行
うことが困難である。 【解決手段】 吐出口１８に連通する第１の液流路１４
と、気泡発生領域１１を有する第２の液流路１６と、気
泡発生領域１１内での気泡の発生による圧力に基づいて
吐出口１８側の自由端３２を第１の液流路１４側に変位
させて圧力を第１の液流路１４の吐出口１８側に導く可
動部材３１とを具えた液体吐出ヘッドを用い、プリント
媒体に画像形成するインクジェットプリント方法であっ
て、第１の液流路１４に第１のインクを供給するステッ
プと、第２の液流路１６に第２のインクを供給するステ
ップと、第２の液流路１６に供給された第２のインクを
加熱発泡させ、第１の液流路１４に供給された第１のイ
ンクと共に吐出口１８から吐出させるステップとを具え
る。

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
ンクを吐出して画像形成するためのインクジェットプリ
ント方法および装置に関する。特に、少なくとも２種類
の繊維を混紡してなる布帛に対して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の捺染装置の代表的なものとして、
ローラ捺染法や、スクリーン捺染法を用いたものが知ら
れている。ローラ捺染法は、ローラに模様を刻み込んで
布地に押し当て、連続した柄を形成するものである。ま
た、スクリーン捺染法は、スクリーン型に版を作り、重
ね合せたい色や、模様に対応した数のスクリーン版を用
いて布帛等に直接印刷するものである。

【０００３】このようなローラ捺染法や、スクリーン捺
染法を用いた捺染装置は、ローラやスクリーン版を作成
するために多くの工程や日数を要する。また、印刷に要
する各色のインクの調合や、ローラやスクリーン版の位
置合わせ等の作業が必要である。さらに、装置規模も大
きく、使用する色の数に比例してさらに大型化するた
め、比較的大きな設置スペ−スを必要とする。しかも、
ローラまたはスクリーン版の保存スペ−スが必要であ
る。

【０００４】一方、プリンタ、複写機、ファクシミリ等
で用いられるプリント装置、あるいはコンピュータやワ
ードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステー
ションの出力機器として用いられるプリンタとして、イ
ンクジェット方式のプリント装置が実用化されている。
このようなインクジェット方式のプリント装置を捺染に
利用し、直接布帛上にインクを吐出してプリントを行う
ことが、例えば特公昭６２−５７７５０号公報や、特公
昭６３−３１５９４号公報において提案されている。

【０００５】従来、２種類以上の繊維を混紡してなる布
帛に対してインクジェット捺染する方法としては、例え
ば特開平７−１１７２２３号公報において提案されたも
のが知られている。この方法では、各繊維に対応した捺
染インクが供給されるインクジェットヘッドをそれぞれ
用意して染色している。例えば、綿・ポリエステルの混
紡布地に対してインクジェット捺染する場合には、綿に
対して染色性を有する直接染料や酸性染料などの水溶性
染料を含む捺染インクが供給されるインクジェットヘッ
ドと、ポリエステルに対して染色性を有する分散染料な
どを含む捺染インクが供給されるインクジェットヘッド
とを用いている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】混紡布帛に対してイン
クジェット捺染を行う場合、一般のカラープリントに用
いる３原色、すなわちイエロー, マゼンタ, シアンの捺
染インクを用いても３種類のインクジェットヘッドが必
要である。このため、２種類の繊維を混紡した布帛で
は、６種類のインクジェットヘッドが必要になる。さら
に、黒やグリーンあるいはオレンジなどの特色インクを
使用した場合には、イエロー, マゼンタ, シアン, 黒,
グリーン, オレンジの捺染インクに対応した６種類のイ
ンクジェットヘッドの２倍、つまり１２種類ものインク
ジェットヘッドが必要となる。しかも、シリアル記録方
式で１往復プリントのインクの重ね順による色ずれを防
止するためには、さらにこの２倍の２４種類のインクジ
ェットヘッドが必要となる。

【０００７】２種類以上の繊維を混紡してなる布帛に対
する従来のインクジェット捺染方法では、繊維の種類に
応じて物理的性質の異なる捺染インクを使用する必要が
ある。このため、インクジェットヘッドの種類が非常に
多くなり、インクジェットヘッドの回復系を含む場合に
は、非常に複雑なシステムとなってしまう。

【０００８】また、分散染料を含む捺染インクのよう
に、熱に対して不安定な捺染インクを使用した場合、液
流路に臨む発熱体に通電してこれを加熱し、捺染インク
を発泡させることによってインクを吐出する、いわゆる
バブルジェット方式のインクジェットヘッドでは、安定
した吐出やプリントができなかった。なぜならば、発熱
体の表面に異物が堆積したり、発熱体から吐出口に至る
液流路中にインクの熱変成物が滞留したり、あるいは捺
染インクの粘度が増加するからである。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、２種類以上の繊維を混
紡してなる布帛に対してインクジェット捺染を行う場
合、インクジェットヘッドの数を従来のものよりも少な
くすることが可能なインクジェットプリント方法および
装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、安定した吐出やプリ
ントを行うことが可能なインクジェットプリント方法お
よび装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の形態
は、吐出口に連通した第１の液流路と、液体に熱を加え
ることでこの液体に気泡を発生させる気泡発生領域を有
する第２の液流路と、前記第１の液流路と前記気泡発生
領域との間に配され、前記吐出口側に自由端を有し、前
記気泡発生領域内での気泡の発生による圧力に基づいて
前記自由端を前記第１の液流路側に変位させて前記圧力
を前記第１の液流路の吐出口側に導く可動部材とを具え
た液体吐出ヘッドを用い、インクを吐出して布帛に画像
形成を行うインクジェットプリント方法であって、前記
第１の液流路に第１のインクを供給するステップと、前
記第２の液流路に、第２のインクを供給するステップ
と、第２の液流路に供給された第２のインクを加熱発泡
させ、第１の液流路に供給された第１のインクと共に前
記吐出口から吐出させるステップとを具えたことを特徴
とするインクジェットプリント方法にある。

【００１２】本発明による第２の形態は、インクを吐出
してプリント媒体に画像を形成するインクジェットプリ
ント装置であって、インクを吐出する吐出口に対応する
第１の液流路と第２の液流路とを有し、前記第１の液流
路に供給される第１のインクと、前記第２の液流路に供
給される第２のインクとを共通の吐出口から吐出可能に
構成される液体吐出ヘッドの取り付け部と、前記液体吐
出ヘッドの吐出口から吐出される前記第１のインクと前
記第２のインクの混合比率を制御する混合比率制御手段
とを具えたことを特徴とするインクジェットプリント装
置にある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態によるインク
ジェットプリント方法において、第２のインクは、第１
のインクよりも熱的に安定なものであることが望まし
い。

【００１４】プリント媒体は、２種類の材質から構成さ
れ、第１のインクはプリント媒体を構成する材質のう
ち、構成比率の多いほうの材質に対応したインクである
ことが有効である。この場合、２種類の材質の構成比率
を設定するステップと、設定された構成比率に基づいて
吐出口から吐出される第１のインクおよび第２のインク
の割合を制御するステップとをさらに具えるようにして
もよい。

【００１５】吐出口から吐出される第１のインクおよび
第２のインクの割合を制御するステップをさらに具える
ようにしてもよい。

【００１６】プリント媒体が布帛であり、第１のインク
および第２のインクは、捺染に適合したインクであって
もよい。この場合、布帛は、少なくとも２種類の繊維を
混紡したものであることが有効であり、布帛を構成する
繊維の混紡率を設定するステップと、設定された混紡率
に基づいて吐出口から吐出される第１のインクおよび第
２のインクの割合を制御するステップをさらに具えるよ
うにしてもよい。

【００１７】布帛が少なくとも２種類の繊維を混紡した
ものの場合、第１のインクは、布帛を構成する繊維のう
ちの混紡率の多い方の繊維に対応したものであることが
好ましい。この布帛は、例えば、綿とポリエステルとを
混紡したものであってもよい。この場合、第１のインク
は、分散染料を含み、第２のインクは、水溶性染料を含
むものであることが有効である。

【００１８】さらに、可動部材の変位に伴って、発生し
た気泡の一部が第１の液流路に延在するようにしてもよ
い。また、気泡は、可動部材の変位中にこの可動部材に
接触した状態があるものであってもよい。

【００１９】第２のインクを加熱して気泡を発生させる
ための発熱体が可動部材に面して設けられ、気泡発生領
域は、この発熱体と可動部材との間にあってもよい。こ
の場合、発熱体の面積中心より、第１のインクの流れの
下流側に自由端が位置するものであってもよい。気泡
は、発熱体が発生した熱が第２のインクに伝えること
で、この第２のインクに膜沸騰現象を生じさせ、この膜
沸騰現象によって発生した気泡であってもよい。発熱体
上には、発熱体より上流側の実質的に平坦、あるいはな
だらかな内壁に沿って第２のインクが供給されることが
望ましい。発熱体の有効発泡領域の総てが可動部材に面
しているものであってもよい。発熱体の全面が可動部材
に面しているものであってもよい。さらに、可動部材の
支点は、発熱体の直上に位置していないことが望まし
い。可動部材の自由端は、発熱体よりも吐出口側に配さ
れていることが有効である。

【００２０】本発明の第２の形態によるインクジェット
プリント装置において、プリント媒体は、２種類の材質
から構成されるものであってもよい。この場合、２種類
の材質の構成比率を設定する設定手段をさらに具え、混
合比率制御手段は、設定手段により設定された構成比率
に基づいて吐出口から吐出される第１のインクおよび第
２のインクと比率を制御するものであることが有効であ
る。

【００２１】プリント媒体が布帛であり、第１のインク
および第２のインクは捺染に適合したインクであっても
よい。この場合、布帛は、少なくとも２種類の繊維を混
紡したものであってもよく、布帛を構成する繊維の混紡
率を設定する設定手段をさらに具え、混合比率制御手段
は、設定手段により設定された混紡比率に基づいて吐出
口から吐出される第１のインクおよび第２のインクの比
率を制御するものであることが望ましい。この場合、設
定手段は、布帛を構成する繊維の材質も設定可能である
ことが望ましい。

【００２２】混合比率制御手段は、液体吐出ヘッドの駆
動条件を変更して吐出されるインクの混合比率を制御す
るものであってもよい。

【００２３】液体吐出ヘッドは、吐出口に連通した第１
の液流路と、液体に熱を加えることでこの液体に気泡を
発生させる気泡発生領域を有する第２の液流路と、第１
の液流路と気泡発生領域との間に配され、吐出口側に自
由端を有し、気泡発生領域内での気泡の発生による圧力
に基づいて自由端を第１の液流路側に変位させて圧力を
第１の液流路の吐出口側に導く可動部材とを有するもの
であってもよい。

【００２４】

【実施例】図１は、本発明を実施するに際して使用され
る液体吐出ヘッドの一例の流路方向の断面模式図を示し
ている。図２はこの液体吐出ヘッドの部分破断斜視図を
示している。

【００２５】本実施例の液体吐出ヘッドは、第２捺染イ
ンクに気泡を発生させるための熱エネルギーを与える発
熱体２が設けられた素子基板１上に、第２捺染インク用
の第２液流路１６がある。この第２液流路１６の上に、
吐出口１８に直接連通する第１捺染インク用の第１液流
路１４が配されている。

【００２６】第１液流路１４の上流側は、複数の第１液
流路１４に第１捺染インクを供給するための第１共通液
室１５に連通している。第２液流路１６の上流側は、複
数の第２液流路１６に第２捺染インクを供給するための
第２共通液室１７に連通している。

【００２７】第１, 第２の液流路１４, １６の間には、
金属などの弾性を有する材料で構成された分離壁３０が
配されている。分離壁３０は、第１液流路１４と第２液
流路１６とを仕切っている。

【００２８】発熱体２の面方向上方への投影空間（図１
中のＡの領域とＢの気泡発生領域１１とに対応し、以
下、吐出圧発生領域と呼称する）に位置する部分の分離
壁３０は、片持ち梁形状の可動部材３１となっている。
この可動部材３１は、スリット３５によって吐出口１８
側（捺染インクの流れの下流側）が自由端となってお
り、共通液室１５, １７側に支点３３が位置している。
可動部材３１は、気泡発生領域１１（Ｂ）に面して配さ
れている。このため、可動部材３１は、第２捺染インク
の発泡によって第１液流路１４側の吐出口１８側に向け
て開口するように動作する（図中、矢印方向）。図２に
おいても、発熱体２としての発熱抵抗部（電気熱変換
体）と、この発熱抵抗部に電気信号を印加するための配
線電極５とが配された素子基板１上に、第２液流路１６
を構成する空間を介して分離壁３０が配置されているの
が理解されよう。

【００２９】可動部材３１は、捺染インクの吐出動作に
よって共通液室１５から可動部材３１を経て吐出口１８
側へ流れる大きな流れの上流側に支点（支点部分；固定
端）３３を持つ。そして、この支点３３に対して下流側
に自由端（自由端部分）３２を持つように、発熱体２に
面した位置に発熱体２を覆うような状態で発熱体２から
１５μｍ程度の距離を隔てて配されている。この発熱体
２と可動部材３１との間が気泡発生領域となる。このよ
うな構成のため、前述した発泡の際に、気泡の圧力伝搬
方向や成長方向を吐出口１８側に導くなどの機能や効果
を効率よく実現できる。さらに、この位置関係は吐出に
対する機能や効果のみならず、捺染インクの供給の際に
も液流路１４, １６を流れるそれぞれの捺染インクに対
する流れ抵抗を小さくでき、高速にリフィルできるとい
う効果を達成している。

【００３０】補足すれば、本実施例の図１においては、
前述のように可動部材３１の自由端３２が、発熱体２を
上流側領域と下流側領域とに二分する面積中心３（発熱
体２の面積中心（中央）を通り、液流路の長さ方向に直
交する線）より下流側の位置に対向するように、発熱体
２に対して延在している。これによって、発熱体２の面
積中心位置３より下流側で発生する捺染インクの吐出に
大きく寄与する圧力、または気泡を可動部材３１が受
け、この圧力および気泡を吐出口１８側に導くことがで
き、吐出効率や吐出力を根本的に向上させることができ
る。

【００３１】なお、発熱体２および可動部材３１の種類
や形状ならびに配置は、これに限ることなく、後述する
ように気泡の成長や圧力の伝搬を制御し得る形状および
配置であればよい。

【００３２】本実施例の第２液流路１６は、発熱体２の
上流に発熱体２と実質的に平坦につながる（発熱体２表
面が大きく落ち込んでいない）内壁を持つ供給路１２を
有している。このような場合、気泡発生領域１１および
発熱体２の表面への第２捺染インクの供給は、可動部材
３１の気泡発生領域１１に近い側の面に沿って、Ｖ_D2の
ように行われる。このため、発熱体２の表面上に第２捺
染インクが淀むことが抑制され、第２捺染インク中に溶
存していた気体の析出や、消泡できずに残った、いわゆ
る残留気泡が除去され易く、また、第２捺染インクへの
蓄熱が高くなりすぎることもない。従って、より安定し
た気泡の発生を高速に繰り返し行うことができる。

【００３３】なお、本実施例では実質的に平坦な内壁を
持つ供給路１２を持つもので説明したが、これに限ら
ず、発熱体２表面となだらかに繋がり、なだらかな内壁
を有する供給路であればよく、発熱体２上に捺染インク
の淀みや、捺染インクの供給に大きな乱流を生じない形
状であればよい。

【００３４】次に、図３を用いて本実施例の液体吐出ヘ
ッドの動作を説明する。

【００３５】ヘッドを駆動させるにあたっては、第１液
流路１４に供給される第１捺染インクおよび第２の液流
路１６に供給される第２捺染インクとして、異なる性質
のものを用いて動作させた。

【００３６】発熱体２が発生した熱が、第２液流路の気
泡発生領域内の第２捺染インクに作用することで、米国
特許第４, ７２３, １２９号明細書に記載されているよ
うな膜沸騰現象に基づく気泡４０を第２捺染インクに発
生させる。

【００３７】本実施例においては、気泡発生領域の上流
側を除く、三方からの発泡圧の逃げがないため、この気
泡発生に伴う圧力が吐出圧発生部に配された可動部材３
１側に集中して伝搬し、気泡の成長を伴って可動部材３
１が図３(a) の状態から図３(b) のように第１液流路１
４側に変位する。この可動部材３１の動作によって第１
液流路１４と第２液流路１６とが大きく連通し、気泡の
発生に基づく圧力が第１液流路１４の吐出口１８側の方
向（Ａ方向）に主に伝わる。この圧力の伝搬と、前述の
ような可動部材３１の機械的変位によって捺染インクが
吐出口１８から吐出される。

【００３８】次に、気泡が収縮するに伴って可動部材３
１が図３(a) の位置まで戻ると共に、第１液流路１４で
は吐出された第１捺染インクの量に見合う量の第１捺染
インクが上流側から供給される。この第１捺染インクの
供給は、可動部材３１が閉じる方向であるため、第１捺
染インクのリフィルを可動部材３１で妨げることがな
い。

【００３９】本実施例の構成によると、第２捺染インク
の発泡で生じた圧力によって第１捺染インクを吐出する
ことができる。このため、従来、熱を加えても発泡が十
分に行われにくく、吐出力が不十分であった高粘度の捺
染インクであっても、この捺染インクを第１の液流路に
供給し、発泡が良好に行われる捺染インクや低沸点の捺
染インクを第２の液流路に供給することで、良好に吐出
させることができる。

【００４０】また、第２捺染インクとして、熱を受けて
も発熱体２の表面に焦げなどの堆積物を生じないものを
選択することで、発泡を安定化し、良好な吐出を行うこ
とができる。

【００４１】さらに、加熱に弱い捺染インクの場合にお
いても、この捺染インクを第１の液流路１４に第１捺染
インクとして供給し、第２の液流路１６で熱的に変質し
にくく良好に発泡を生じる第２捺染インクを供給すれ
ば、加熱に弱い捺染インクに熱的な害を与えることな
く、しかも上述のように高吐出効率、高吐出力で吐出す
ることができる。

【００４２】＜他の実施例＞以上、本発明の液体吐出ヘ
ッドや捺染インク吐出方法の要部の実施例について説明
を行ったが、以下にこれらの実施例に好ましく適用でき
る実施例について図面を用いて説明する。

【００４３】＜液流路の天井形状＞図４は、本発明の液
体吐出ヘッドの流路方向断面図であるが、第１液流路１
４（若しくは図１における液流路１４）を構成するため
の溝が設けられた溝付き部材５０が分離壁３０上に設け
られている。本実施例においては、可動部材３１の自由
端位置近傍の流路天井の高さが高くなっており、可動部
材３１の動作角度θをより大きく取れるようにしてい
る。この可動部材３１の動作範囲は、液流路の構造、可
動部材３１の耐久性や発泡力などを考慮して決定すれば
よいが、吐出口１８の軸方向の角度を含む角度まで動作
することが望ましいと考えられる。

【００４４】また、この図で示されるように吐出口１８
の直径より可動部材３１の自由端の変位高さを高くする
ことで、より十分な吐出力の伝達が成される。また、こ
の図で示されるように、可動部材３１の自由端３２位置
の液流路天井の高さより可動部材３１の支点３３位置の
液流路天井の高さの方が低くなっているため、可動部材
３１の変位よる上流側への圧力波の逃げがさらに有効に
防止できる。

【００４５】＜第２液流路と可動部材との配置関係＞図
５は、上述の可動部材３１と第２の液流路１６との配置
関係を説明するための図であり、同図(a) は分離壁３０
および可動部材３１近傍を上方から見た図であり、同図
(b) は、分離壁３０を外した第２液流路１６を上方から
見た図である。そして、同図(c) は、可動部材３１と第
２液流路１６との配置関係を、これらの各要素を重ねる
ことで模式的に示した図である。なお、いずれの図も図
面下方が吐出口１８を配した前面側である。

【００４６】本実施例の第２の液流路１６は、発熱体２
の上流側（ここでの上流側とは、第２共通液室側から発
熱体２位置、可動部材３１、第１流路を経て吐出口１８
に向かう大きな流れの中の上流側のことである）に狭窄
部１９を持っており、発泡時の圧力が第２液流路１６の
上流側に容易に逃げることを抑制するような室（発泡
室）構造となっている。

【００４７】従来のヘッドのように、発泡する流路と捺
染インクを吐出するための流路とが同じで、発熱体２よ
り液室側に発生した圧力が共通液室側に逃げないように
狭窄部１９を設けるヘッドの場合には、捺染インクのリ
フィルを充分考慮して、狭窄部１９における流路断面積
があまり小さくならない構成を採る必要があった。

【００４８】しかし、本実施例の場合、吐出される捺染
インクの多くを第１液流路１４内の第１捺染インクとす
ることができ、発熱体２が設けられた第２液流路１６内
の第２捺染インクはあまり消費されないようにできるた
め、第２液流路１６の気泡発生領域１１への第２捺染イ
ンクの充填量は少なくてよい。

【００４９】従って、上述の狭窄部１９における間隔を
数μｍ〜十数μｍと非常に狭くできるため、第２液流路
で発生した発泡時の圧力をあまり周囲に逃がすことをさ
らに抑制でき、集中して可動部材３１側に向けることが
できる。そしてこの圧力を可動部材３１を介して吐出力
として利用することができるため、より高い吐出効率、
吐出力を達成することができる。ただ、第１液流路１６
の形状は、上述の構造に限られるものではなく、気泡発
生に伴う圧力が効果的に可動部材３１側に伝えられる形
状であれば良い。

【００５０】なお、図５(c) で示されるように、可動部
材３１の側方は、第２液流路を構成する壁の一部を覆っ
ており、このことで、可動部材３１の第２液流路への落
ち込みが防止できる。これによって、前述した第１捺染
インクと第２捺染インクとの分離性をさらに高めること
ができる。また、気泡のスリットからの逃げの抑制がで
きるため、さらに吐出圧や吐出効率を高めることができ
る。しかも、前述の消泡時の圧力による上流側からのリ
フィルの効果を高めることができる。

【００５１】なお、図３(b) や図４においては、可動部
材３１の第１の液流路１４側への変位に伴って第２の液
流路１６の気泡発生領域で発生した気泡の一部が第１の
液流路１４側に延在しているが、この様に気泡が延在す
るような第２流路の高さにすることで、気泡が延在しな
い場合に比べ、さらに吐出力を向上させることができ
る。このように、気泡が第１の液流路１４に延在するよ
うにするためには、第２の液流路１６の高さを最大気泡
の高さより低くすることが望ましく、この高さを数μｍ
〜３０μｍとすることが望ましい。なお、本実施例にお
いてはこの高さを１５μｍとした。

【００５２】＜可動部材および分離壁＞図６は、可動部
材３１の他の形状を示すもので、３５は、分離壁に設け
られたスリットであり、このスリット３５によって、可
動部材３１が形成されている。同図(a) は長方形の形状
であり、同図(b) は支点側が細くなっている形状で可動
部材３１の動作が容易な形状であり、同図(c) は支点側
が広くなっており、可動部材３１の耐久性が向上する形
状である。動作の容易性および耐久性が良好な形状とし
て、図５(a) で示したように、支点側の幅が円弧状に狭
くなっている形態が望ましいが、可動部材３１の形状
は、第２の液流路側に入り込むことがなく、容易に動作
可能な形状で、耐久性に優れた形状であればよい。

【００５３】先の実施例においては、板状の可動部材３
１をおよびこの可動部材３１を有する分離壁５は、厚さ
５μｍのニッケルで構成したが、これに限られることな
く、可動部材３１および分離壁を構成する材質として
は、捺染インクに対して耐溶剤性があり、可動部材３１
として良好に動作するための弾性を有し、微細なスリッ
トが形成できるものであればよい。

【００５４】可動部材３１の材料としては、耐久性の高
い、銀、ニッケル、金、鉄、チタン、アルミニウム、白
金、タンタル、ステンレス鋼、りん青銅などの金属、お
よびその合金、または、アクリロニトリル、ブタジエ
ン、スチレンなどのニトリル基を有する樹脂、ポリアミ
ドなどのアミド基を有する樹脂、ポリカーボネイトなど
のカルボキシル基を有する樹脂、ポリアセタールなどの
アルデヒド基を持つ樹脂、ポリサルフォンなどのスルホ
ン基を持つ樹脂、そのほか液晶ポリマーなどの樹脂およ
びその化合物、耐インク性の高い、金、タングステン、
タンタル、ニッケル、ステンレス鋼、チタンなどの金
属、これらの合金および耐インク性に関してはこれらを
表面にコーティングしたもの若しくは、ポリアミドなど
のアミド基を有する樹脂、ポリアセタールなどのアルデ
ヒド基を持つ樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどの
ケトン基を有する樹脂、ポリイミドなどのイミド基を有
する樹脂、フェノール樹脂などの水酸基を有する樹脂、
ポリエチレンなどのエチル基を有する樹脂、ポリプロピ
レンなどのアルキル基を持つ樹脂、エポキシ樹脂などの
エポキシ基を持つ樹脂、メラミン樹脂などのアミノ基を
持つ樹脂、キシレン樹脂などのメチロール基を持つ樹脂
およびその化合物、さらに二酸化珪素などのセラミック
スおよびその化合物が望ましい。

【００５５】分離壁の材質としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リブタジエン、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケ
トン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリ
イミド、ポリサルフォン、液晶ポリマー（ＬＣＰ）など
の近年のエンジニアリングプラスチックに代表される耐
熱性、耐溶剤性、成型性の良好な樹脂、およびその化合
物、もしくは、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ニッケル、
金、ステンレス鋼などの金属、合金およびその化合物、
もしくは表面にチタンや金をコーティングしたものが望
ましい。

【００５６】また、分離壁の厚さは、分離壁としての強
度を達成でき、可動部材３１として良好に動作するとい
う観点から、その材質と形状などを考慮して決定すれば
よいが、０. ５μｍ〜１０μｍ程度が望ましい。

【００５７】なお、可動部材３１を形成するためのスリ
ット３５の幅は、本実施例では２μｍとしている。

【００５８】本発明における可動部材３１としては、μ
ｍオーダーの厚さ（ｔμｍ）を対象としており、センチ
メートルオーダーの厚さの可動部材は意図していない。
μｍオーダーの厚さの可動部材３１にとって、μｍオー
ダーのスリット幅（Ｗμｍ）を対象とする場合、製造の
ばらつきをある程度考慮することが望ましい。

【００５９】スリットを形成する可動部材３１の自由端
あるいは／且つ側端に対向する部材の厚みが可動部材３
１の厚みと同等の場合（図３, 図４など）、スリット幅
と厚みの関係を製造のばらつきを考慮して以下のような
範囲にすることで、第２捺染インクと第１捺染インクと
の混液を安定的に抑制することができる。このことは、
限られた条件ではあるが、設計上の観点として、３ｃＰ
以下の粘度の第２捺染インクに対して高粘度インク（５
ｃＰ, １０ｃＰなど）を用いる場合、Ｗ／ｔ≦１を満足
するようにすることで、２液の混合を長期に亙って抑制
することが可能な構成となった。

【００６０】上述のように、第２捺染インクと第１捺染
インクとに機能分離させた場合、可動部材３１がこれら
の実質的な仕切部材となる。この可動部材３１が気泡の
生成に伴って移動する際に、第１捺染インクに対して第
２捺染インクがわずかに混入することが見られる。画像
を形成する第１捺染インクは、インクジェットプリント
の場合、色材濃度を３％〜５％程度有するものが一般的
であることを考慮すると、この第２捺染インクが第１捺
染インク滴に対して２０％以下の範囲で含まれても、大
きな濃度変化をもたらさない。従って、このような混液
としては、第１捺染インク滴に対して２０％以下となる
ような第２捺染インクと第１捺染インクとの混合を本発
明に含むものとする。

【００６１】なお、上記構成例の実施では、粘性を変化
させても上限で１５％の第２捺染インクの混合であり、
５ｃＰ以下の第２捺染インクでは、この混合比率は、駆
動周波数にもよるが、１０％程度を上限とする。

【００６２】次に、このヘッドにおける発熱体２と可動
部材３１との配置関係について、図を用いて説明する。
ただし、可動部材３１および発熱体２の形状および寸
法, 数は、以下に限定されるものではない。発熱体２お
よび可動部材３１の最適な配置によって、発熱体２によ
る発泡時の圧力を吐出圧として有効に利用することが可
能となる。

【００６３】熱などのエネルギーをインクに与えること
で、このインクに急峻な体積変化（気泡の発生）を伴う
状態変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によ
って吐出口１８からインクを吐出し、これをプリント媒
体上に付着させて画像形成を行うインクジェットプリン
ト方法、いわゆるバブルジェットプリント方法の従来技
術においては、図７に示すように、発熱体の面積とイン
ク吐出量とは、発熱体により生成される気泡の体積が関
与することから、ほぼ比例関係にあるが、インク吐出に
寄与しない非発泡有効領域ｓが存在していることがわか
る。また、発熱体２上の焦げの様子から、この非発泡有
効領域ｓが発熱体２の周囲に存在していることがわか
る。これらの結果から、発熱体の周囲の約４μｍの幅の
領域は、発泡に関与していないと考えられる。

【００６４】従って、発泡圧を有効利用するためには、
発熱体２の周囲から約４μｍ以上内側の発泡有効領域の
直上が可動部材３１の可動領域で覆われるように、可動
部材３１を配置するのが効果的であると言える。本実施
例においては、発泡有効領域を発熱体の周囲から約４μ
ｍ以上内側としたが、発熱体の種類や形成方法によって
は、これに限定されるものではない。

【００６５】図８に、５８×１５０μｍの発熱体２に可
動領域の総面積が異なる可動部材３０１（図８(a) 参
照）、可動部材３０２（図８(b) 参照）を配置したとき
の上部から見た模式図を示す。

【００６６】可動部材３０１の寸法は、５３×１４５μ
ｍで、発熱体２の面積よりも小さいが、発熱体２の発泡
有効領域と同じ程度の寸法であり、この発泡有効領域を
覆うように配置されている。一方、可動部材３０２の寸
法は、５３×２２０μｍで発熱体２の面積よりも大きく
（幅寸法を同じにした場合、支点〜可動先端間の寸法が
発熱体２の長さよりも長い）、可動部材３０１と同じよ
うに発泡有効領域を覆うように配置されている。耐久
性、吐出効率の両面からみても、発泡有効領域の真上を
覆うように可動部材を設け、この可動部材の面積が発熱
体２の面積よりも大きい方が優れていることがわかる。

【００６７】図９に発熱体２のエッジから可動部材の支
点までの距離と、可動部材の変位量との関係を示す。ま
た、図１０に、発熱体２と可動部材３１との位置関係を
側面方向から見た断面構成図を示す。発熱体２は、４０
×１０５μｍのものを用いた。発熱体２のエッジから可
動部材３１の支点３３までの距離ｌが大きい程、変位量
が大きいことがわかる。従って、要求される捺染インク
の吐出量や第１捺染インクの流路構造および発熱体２の
形状などによって、最適変位量を求め、可動部材３１の
支点３３の位置を決めることが望ましい。

【００６８】また、可動部材３１の支点３３が発熱体２
の発泡有効領域直上に位置する場合は、可動部材３１の
変位による応力に加え、発泡圧力が支点３３に直接加わ
るため、可動部材３１の耐久性が低下してしまう。本発
明者の実験によると、発泡有効領域の真上に支点３３を
設けたものでは、１×１０⁶ パルス程度で、可動部材３
１に損傷が生じており、耐久性が低下してしまうことが
分かっている。従って、可動部材３１の支点は、発熱体
２の発泡有効領域直上外に配置することで、耐久性がそ
れ程高くない形状や材質の可動部材３１であっても実用
可能性が高くなる。ただし、前記発泡有効領域直上に支
点がある場合でも形状や材質を選択すれば、良好に用い
ることができる。かかる構成において、高吐出効率およ
び耐久性に優れた液体吐出ヘッドが得られる。

【００６９】＜素子基板＞以下に、捺染インクに熱を与
えるための発熱体２が設けられた素子基板１の構成につ
いて説明する。

【００７０】図１１は、本発明の液体吐出ヘッドの縦断
面図を示したもので、図１１(a) は後述する保護膜があ
るヘッド、同図(b) は保護膜がないものである。

【００７１】素子基板１上に第２液流路１６, 分離壁３
０, 第１液流路１４, 第１液流路１４を構成する溝を設
けた溝付き部材５０が配されている。

【００７２】素子基板１には、シリコンなどの基体１０
７に絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜または
窒化シリコン膜１０６を成膜し、その上に発熱体２を構
成するハフニウムボライド（ＨｆＢ₂ ）、窒化タンタル
（ＴａＮ）、タンタルアルミニウム（ＴａＡｌ）などの
電気抵抗層１０５（０. ０１〜０. ２μｍ厚）と、アル
ミニウムなどの配線電極１０４（０. ２〜１. ０μｍ
厚）とが図２のようにパターニングされている。この２
つの配線電極１０４から抵抗層１０５に電圧を印加し、
電気抵抗層１０５に電流を流し発熱させる。配線電極１
０４間の電気抵抗層１０５上には、酸化シリコンや窒化
シリコンなどの保護層１０３を０. １〜２. ０μｍ厚で
形成し、さらにその上にタンタルなどの耐キャビテーシ
ョン層１０２（０. １〜０. ６μｍ厚）が成膜されてお
り、捺染インクから抵抗層１０５を保護している。

【００７３】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル（Ｔａ）
などが耐キャビテーション層１０２として用いられる。

【００７４】また、捺染インク、液流路構成、抵抗材料
の組み合わせにより、上述の保護層１０３を必要としな
い構成でもよく、その例を図１１(b) に示す。このよう
な保護層を必要としない抵抗層の材料としては、イリジ
ウム−タンタル−アルミニウム合金などが挙げられる。

【００７５】このように、前述の各実施例における発熱
体２の構成としては、前述の電極間の抵抗層（発熱部）
だけでもよく、また抵抗層を保護する保護層を含むもの
でもよい。

【００７６】本実施例においては、発熱体２として電気
信号に応じて発熱する抵抗層で構成された発熱部を有す
るものを用いたが、これに限られることなく、第１捺染
インクを吐出させるのに十分な気泡を第２捺染インクに
生じさせるものであればよい。例えば、発熱部としてレ
ーザなどの光を受けることで発熱するような光熱変換体
や、高周波を受けることで発熱するような発熱部を有す
る発熱体２でもよい。

【００７７】なお、前述の素子基板１には、前述の発熱
部を構成する抵抗層１０５とこの抵抗層１０５に電気信
号を供給するための配線電極１０４で構成される電気熱
変換体（素子）の他に、この電気熱変換素子を選択的に
駆動するためのトランジスタ、ダイオード、ラッチ、シ
フトレジスタなどの機能素子が一体的に半導体製造工程
によって作り込まれていてもよい。

【００７８】また、前述のような素子基板１に設けられ
ている電気熱変換体の発熱部を駆動し、捺染インクを吐
出するためには、前述の抵抗層１０５に配線電極１０４
を介して図１２で示されるような矩形パルスを印加し、
配線電極間の抵抗層１０５を急峻に発熱させる。前述の
各実施例のヘッドにおいては、それぞれ電圧２４Ｖ、パ
ルス幅７μsec 、電流１５０mAの電気信号を６kHz で加
えることで発熱体２を駆動させ、前述のような動作によ
って、吐出口１８から捺染インクを吐出させた。しかし
ながら、駆動信号の条件は、これに限られることなく、
第２捺染インクを適正に発泡させることができる駆動信
号であればよい。

【００７９】＜２流路構成のヘッド構造＞以下に、第
１、第２の共通液室に異なる捺染インクを良好に分離し
て導入でき部品点数の削減を図れ、コストダウンを可能
とする液体吐出ヘッドの構造例について説明する。

【００８０】図１３は、このような液体吐出ヘッドの構
造を示す模式図であり、先の実施例と同じ構成要素につ
いては同じ符号を用いており、詳しい説明はここでは省
略する。

【００８１】本実施例においては、溝付き部材５０は、
吐出口１８を有するオリフィスプレート５１と、複数の
第１液流路１４を構成する複数の溝と、複数の液流路１
４に共通して連通し、各第１の液流路１４に第１捺染イ
ンクを供給するための第１の共通液室１５を構成する凹
部とから概略構成されている。

【００８２】この溝付部材５０の下側部分に分離壁３０
を接合することにより複数の第１液流路１４を形成する
ことができる。このような溝付部材５０は、その上部か
ら第１共通液室１５内に到達する第１捺染インク供給路
２０を有している。また、溝付部材５０は、その上部か
ら分離壁３０を突き抜けて第２共通液室１７内に到達す
る第２の捺染インク供給路２１を有している。

【００８３】第１捺染インクは、図１３の矢印Ｃで示す
ように、第１捺染インク供給路２０を経て、第１の共通
液室１５、次いで第１の液流路１４に供給され、第２捺
染インクは、図１３の矢印Ｄで示すように、第２捺染イ
ンク供給路２１を経て、第２共通液室１７、次いで第２
液流路１６に供給されるようになっている。

【００８４】本実施例では、第２捺染インク供給路２１
は、第１捺染インク供給路２０と平行して配されている
が、これに限ることはなく、第１共通液室１５の外側に
配された分離壁３０を貫通して、第２共通液室１７に連
通するように形成されればどのように配されてもよい。

【００８５】また、第２捺染インク供給路２１の太さ
（直径）に関しては、第２捺染インクの供給量を考慮し
て決められる。第２捺染インク供給路２１の形状は丸形
状である必要はなく、矩形状などでもよい。

【００８６】また、第２共通液室１７は、溝付部材５０
を分離壁３０で仕切ることによって形成することができ
る。形成の方法としては、図１４で示す本実施例の分解
斜視図のように、素子基板１上にドライフィルムで共通
液室枠７１と第２液路壁７２とを形成し、分離壁を固定
した溝付部材５０と分離壁３０との結合体と素子基板１
とを貼り合わせることにより第２共通液室１７や第２液
流路１６を形成してもよい。

【００８７】本実施形態例では、アルミニウムなどの金
属で形成された支持体７０上に、前述のように、発泡液
に対して膜沸騰による気泡を発生させるための熱を発生
する発熱体としての電気熱変換素子が複数設けられた素
子基板１が配されている。

【００８８】この素子基板１上には、第２液路壁７２に
より形成された液流路１６を構成する複数の溝と、複数
の発泡液流路に連通し、それぞれの発泡液路に発泡液を
供給するための第２共通液室（共通発泡液室）１７を構
成する凹部と、前述した可動壁３１が設けられた分離壁
３０とが配されている。

【００８９】符号５０は、溝付部材である。この溝付部
材は、分離壁３０と接合されることで第１液流路１４を
構成する溝と、第１液流路１４に連通し、それぞれの第
１液流路１４に第１捺染インクを供給するための第１共
通液室１５を構成するための凹部と、第１共通液室１５
に第１捺染インクを供給するための第１捺染インク供給
路２０と、第２共通液室１７に第２捺染インクを供給す
るための第２捺染インク供給路２１とを有している。第
２捺染インク供給路２１は、第１共通液室１５の外側に
配された分離壁３０を貫通して第２共通液室１７に連通
する連通路に繋がっており、この連通路によって第１捺
染インクと混合することなく、第２捺染インクを第２の
共通液室１７に供給することができる。

【００９０】なお、素子基板１、分離壁３０、溝付天板
５０の配置関係は、素子基板１の発熱体に対応して可動
部材３１が配置されており、この可動部材３１に対応し
て第１液流路１４が配されている。また、本実施例で
は、第２の供給路を１つ溝付部材に配した例を示した
が、供給量に応じて複数設けてもよい。さらに第１捺染
インク供給路２０と第２捺染インク供給路２１の流路断
面積は、供給量に比例して決めればよい。

【００９１】このような流路断面積の最適化により溝付
部材５０などを構成する部品をより小型化することも可
能である。

【００９２】以上説明したように、本実施例によれば、
第２液流路１６に第２捺染インクを供給する第２の供給
路２１と、第１液流路１４に第１捺染インクを供給する
第１の供給路２０とが同一の溝付部材としての溝付天板
５０からなることにより、部品点数が削減でき、工程の
短縮化とコストダウンが可能となる。

【００９３】また第２液流路１６に連通した第２の共通
液室１７への第２捺染インクの供給は、第１捺染インク
と第２捺染インクとを分離する分離壁３０を突き抜ける
方向で第２液流路１６によって行なわれる構造であるた
め、分離壁３０と溝付部材５０と発熱体形成基板１との
貼り合わせ工程が１度で済み、作りやすさが向上すると
共に、貼り合わせ精度が向上し、良好に吐出することが
できる。

【００９４】また、第２捺染インクは、分離壁３０を突
き抜けて第２共通液室１７へ供給されるため、第２液流
路１６に第２捺染インクの供給が確実となり、供給量が
十分確保できるため、安定した吐出が可能となる。

【００９５】＜第１捺染インク、第２捺染インク＞以下
の表１に、布帛を構成する代表的な繊維と染料との間の
染色特性を例示する。表１中の○印は高い染色性を示
し、△印は染色可能であることをそれぞれ示している。
例えば、ポリエステルの場合には、分散染料を使用する
ことが特に望ましく、アクリルの場合にはカチオン染料
を特に使用することが望ましい。

【００９６】

【表１】

【００９７】ただし、上の表で非水溶性染料(1) のバッ
ト染料または硫化染料は、還元処理を行うことで水溶性
にすることができ、非水溶性染料(2) の分散染料および
顔料は、分散剤をその周囲に付着させることで水中に分
散させることができる。これらのうち、非水溶性染料
(2) は、他の染料と比較すると熱安定性に劣る。

【００９８】以上の関係から、例えば、綿・ポリエステ
ルやナイロン・ポリエステルなどの混紡布地に対して捺
染を行う場合には、熱安定性に劣る分散染料を第１捺染
インクに混ぜて使用し、水溶性染料を第２捺染インクに
混ぜて使用することが望ましい。

【００９９】より詳細に説明すると、綿とポリエステル
の混紡布地に対するインクジェット捺染方法を採用する
場合、熱に不安定なポリエステル用の捺染インクは、直
接加熱されることのない第１液流路に供給し、熱に対し
てタフな水溶性染料を含む綿用の捺染インクは、第２液
流路に供給することによって、いわゆるバブルジェット
方式のヘッドでも安定した吐出による画像形成が可能と
なる。

【０１００】もともと、ポリエステル繊維は、ポリマー
として疎水基を多く持つもので、直接染料や酸性染料な
どの水に良く溶ける水溶性染料では、染まりにくいた
め、分散染料などの加熱（スチーミング）などの後処理
でポリマーへの浸透するタイプの染料でなければ、きれ
いに捺染することができない。

【０１０１】加熱（スチーミング）などにより、繊維へ
浸透する分散染料が分散媒体である水が発泡するほどに
加熱されて安定であることは、当然のことながらむずか
しく、上記構成が必要となる。

【０１０２】それにひきかえ、綿や絹などの吸湿性が良
いと言われる繊維は、親水性基を多く持つため、水溶性
の直接染料や酸性染料で充分きれいに捺染染色できる。
水溶性の染料は、染色の前後で化学的処理により染色の
定着処理を行うので、分散染料に比べて熱的には安定し
ている。

【０１０３】分散染料も、水溶性染料も水を媒体として
分散または溶解したものを使うのが一般的であり、混合
することも可能である。しかし、混合インクを用いた場
合は、発熱体に分散染料が直に接触するため、好ましく
ない。

【０１０４】上記構成によれば、吐出口から吐出される
時は、水溶性染料と分散染料とが混合状態で吐出、飛翔
してプリント対象物である混紡布帛に付着するので、２
種類のインクジェットヘッドを用いることなく、ポリエ
ステル用と綿用の２種類の染料を１回のイベントでプリ
ントすることができる。

【０１０５】なお、このような構成では、ポリエステル
と綿への染着色が同じ色になる染料を使うことが好まし
い。異なる色を用いてプリントを行う場合には、デザイ
ンや画像処理に配慮が必要である。

【０１０６】対象となる布帛を構成する混紡繊維の混紡
比は、例えば綿とポリエステルを例に挙げると、その代
表的な比率として以下の２通りがある。

【０１０７】

【表２】

【０１０８】上記した混紡比の各々に対応させるよう
に、第１捺染インクおよび第２捺染インクの混合比率を
変化させることが必要である。

【０１０９】第１捺染インクおよび第２捺染インクをあ
る混合比率で吐出させるには、前述の狭窄部１９の開口
面積を調整すること、可動部材の変位量を可動部材の材
質や形状で調整すること等のような構造的に行う手段
と、発熱体に印加するパルス幅や駆動周波数を変化させ
る、制御的に行う手段などがある。後者のように、印加
信号を制御する方式は、ヘッドの交換を必要とせず、駆
動条件の変更のみで吐出混合比率を変化させることがで
きる。

【０１１０】具体的には、綿とポリエステルの混紡にお
いて綿の比率が高い場合、つまり第２捺染インクの吐出
混合比率を高めたい場合には、駆動信号のパルス幅を長
く設定し、駆動周波数を高くすることで実現することが
できる。

【０１１１】布帛を構成する混紡繊維の混合比率に応じ
た吐出混合比率の制御について、図２５以降を参照して
具体的に説明する。

【０１１２】図２５は、本発明の吐出混合比率の制御を
実現するプリント装置の主要な構成を表すブロック図で
ある。３０２はＣＰＵであり、不図示の制御プログラム
に基づいてプリント装置の制御を行ってプリント動作を
制御する。ヘッド２００はヘッドドライバ３０７を介し
て駆動され、画像を形成する。図２５において３１１は
布帛を構成する混紡繊維の種類を設定する材質設定手段
であり、布帛が２種の繊維を混紡したものである場合、
２つの繊維Ａ、繊維Ｂについて設定が可能に構成されて
いる。また、３１０は布帛を構成する混紡繊維の構成比
率を設定する混紡比設定手段であり、材質設定手段３１
１によって設定される混紡繊維がそれぞれどの程度の割
合で構成されているかを設定する。材質設定手段３１１
と混紡比設定手段３１０とで設定される混紡の条件はＣ
ＰＵ３０２により処理され、布帛の混紡比に応じて適切
な比率でインクを混合して吐出するための駆動条件が吐
出混合比率制御手段３１２によって設定される。ヘッド
ドライバ３０７は設定された駆動条件に基づいてヘッド
２００を駆動する。このような構成により、布帛を構成
する混紡繊維に対応したインクを、布帛の混紡比に応じ
て適切な比率で混合して吐出することができる。

【０１１３】次に、吐出混合比率の制御の一例として、
ヘッド２００の駆動条件を設定する処理を図２６に示す
フローチャートにより説明する。ステップＳ１０１にて
ヘッド２００の駆動条件を設定する処理が開始される
と、ステップＳ１０２にて混紡に関する条件の設定を行
う。このステップＳ１０２で行われる処理は、図２５に
示している材質設定手段３１１と混紡比設定手段３１０
で設定される混紡の条件に基づく信号をＣＰＵに入力す
る処理や、使用者に対して混紡の条件を指示させるよう
促して設定を行わせる処理などが含まれる。続くステッ
プＳ１０３では、ステップＳ１０２で設定された混紡の
条件に基づいてヘッド２００を駆動する条件を設定し、
処理を終了する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０
３で行われる処理として、例えば、混紡の条件に対応さ
せた駆動条件をテーブルとしてＲＯＭなどの記憶手段に
予め格納しておき、ステップＳ１０２で設定された混紡
に対応する駆動条件を読み取ってＲＡＭなどの記憶手段
に記憶させておく処理がある。

【０１１４】図２６のフローで示した構成では、布帛を
構成する混紡繊維の条件が設定された後に、画像のプリ
ント動作に先立って駆動条件の設定を行う処理を示すも
のである。本発明はこの構成に限らず、図２５に示した
ようにＣＰＵ３０２から出力される画像データに基づい
て吐出混合比率制御手段３１２によって駆動条件を設定
し、設定された駆動条件に基づいてヘッド２００を駆動
する構成であってもよい。

【０１１５】図２７は、図２６に示すフローチャートの
変形例であり、図２６のフローチャートとの差違は、ス
テップＳ２０３およびびステップＳ２０６の処理であ
り、同様の処理については説明を省略する。

【０１１６】ステップＳ２０２で混紡に関する条件の設
定が行われた後、続くステップＳ２０３において、混紡
の条件が適正か否かの判定が行われる。ここでは、現在
のプリント装置で使用している捺染インクの種類と、布
帛を構成する混紡繊維に適した捺染インクの種類との適
合を判断したり、設定された混紡を構成する材質の比率
が適正か否かの判断が行われる。ステップＳ２０３にて
適正であると判断された場合、ステップＳ１０４にて駆
動条件の設定が行われる。ステップＳ１０４の処理は、
図２６に示したステップＳ１０３の処理と同じであり、
説明を省略する。また、ステップＳ２０３にて条件が適
正でないと判断された場合、ステップＳ２０６に処理を
進め、設定された条件が適正でない旨の報知や、再度混
紡の条件の設定を行うように使用者に促すための讐告処
理が実行される。

【０１１７】図２５〜図２７にて説明したように、あら
かじめ布帛を構成する繊維Ａ, Ｂの材質や、それに応じ
た第１捺染インクおよび第２捺染インクの情報、ならび
に布帛の混紡比を指定しておき、それをＣＰＵ３０２に
て処理し、最適なヘッド２００の駆動条件を設定して順
次送られてくる画像信号に基づいてヘッド２００を駆動
して捺染を行う。

【０１１８】このような構成により、複雑な装置を必要
とすることなく、布帛を構成する混紡繊維に対応したイ
ンクを、布帛の混紡比に応じて適切な比率で混合して吐
出することができ、安定した良好な画像を捺染すること
ができる。

【０１１９】また、本発明のように第２捺染インクを第
１捺染インクと共に吐出させる形態では、温度上昇した
第２捺染インクを排出することができるため、第２捺染
インクの温度上昇を抑え、発泡状態を安定化させること
により、吐出安定性を高めることができる。

【０１２０】＜液体吐出ヘッドの製造＞次に、本発明の
液体吐出ヘッドの製造工程について説明する。

【０１２１】図２で示したような液体吐出ヘッドの場合
には、素子基板１上に可動部材３１を設けるための土台
３４をドライフィルムなどをパターニングすることで形
成し、この土台３４に可動部材３１を接着、もしくは溶
着固定した。その後、各液流路１０を構成する複数の溝
と、吐出口１８と、共通液室１５を構成する凹部とを有
する溝付部材を、溝と可動部材３１とが対応するような
状態で素子基板１に接合することで形成した。

【０１２２】次に、図１や図１４で示されるような２流
路構成の液体吐出ヘッドの製造工程について説明する。

【０１２３】大まかには、素子基板１上に第２液流路１
６の壁を形成し、その上に分離壁３０を取り付け、さら
にその上に第１液流路１４を構成する溝などが設けられ
た溝付き部材５０を取り付ける。もしくは、第２液流路
１６の壁を形成した後、この壁の上に分離壁３０を取り
付けた溝付き部材５０を接合することでヘッドの製造を
行った。

【０１２４】さらに第２液流路の作製方法について詳し
く説明する。

【０１２５】図１５(a) 〜(e) は、本発明の液体吐出ヘ
ッドの製造方法の第１の実施例を説明するための概略断
面図である。

【０１２６】本実施例においては、図１５(a) に示すよ
うに、素子基板（シリコンウェハ）１上に半導体製造工
程で用いるのと同様の製造装置を用いてハフニウムボラ
イドや窒化タンタルなどからなる発熱体２を有する電気
熱変換用素子を形成した後、次工程における感光性樹脂
との密着性の向上を目的として、素子基板１の表面に洗
浄を施した。さらに、密着性を向上させるには、素子基
板１の表面に紫外線−オゾンなどによる表面改質を行っ
た後、例えばシランカップリング剤（日本ユニカ製：Ａ
１８９）をエチルアルコールで１重量％に希釈した液を
上記改質表面上にスピンコートすることで達成される。

【０１２７】次に、表面洗浄を行い、密着性を向上した
基板１上に、図１５(b) に示すように、紫外線感光性樹
脂フィルム（東京応化製：ドライフィルム オーディル
SY-318）ＤＦをラミネートした。

【０１２８】次に、図１５(c) に示すように、ドライフ
ィルムＤＦ上にフォトマスクＰＭを配し、このフォトマ
スクＰＭを介してドライフィルムＤＦのうち、第２の流
路壁として残す部分に紫外線を照射した。この露光工程
は、キヤノン（株）製：MPA-600 を用いて行い、約６０
０mJ／cm² の露光量で行った。

【０１２９】次に、図１５(d) に示すように、ドライフ
ィルムＤＦを、キシレンとブチルセルソルブアセテート
との混合液からなる現像液（東京応化製：BMRC−３）で
現像し、未露光部分を溶解させ、露光して硬化した部分
を第２液流路１６の壁部分として形成した。さらに、素
子基板１表面に残った残渣を酸素プラズマアッシング装
置（アルカンテック社製：MAS-800 ）で約９０秒間処理
して取り除き、引き続き、１５０℃で２時間、さらに紫
外線照射１００mJ／cm² を行って露光部分を完全に硬化
させた。

【０１３０】以上の方法により、上記シリコン基板から
分割、作製される複数のヒータボード（素子基板１）に
対し、一様に第２の液流路を精度よく形成することがで
きる。シリコン基板を、厚さ０. ０５mmのダイヤモンド
ブレードを取り付けたダイシングマシン（東京精密製：
AWD-4000）で各々のヒータボード１に切断、分離した。
分離されたヒータボード１を接着剤（東レ製：SE4400）
でアルミニウムベースプレート７０上に固定した（図１
８参照）。次いで、予めアルミニウムベースプレート７
０上に接合しておいたプリント配線基板７１と、ヒータ
ボード１とを直径０. ０５ｍｍの図示しないアルミニウ
ムワイヤで接続した。

【０１３１】次に、このようにして得られたヒータボー
ド１に、図１５(e) に示すように、上述の方法で溝付部
材５０と分離壁３０との接合体を位置決め接合した。す
なわち、分離壁３０を有する溝付部材とヒータボード１
とを位置決めし、押さえばね７８により係合、固定した
後、インク・第２捺染インク用供給部材８０をアルミニ
ウムベースプレート７０上に接合固定し、アルミニウム
ワイヤ間、溝付部材５０とヒータボード１とインク・第
２捺染インク用供給部材８０との隙間をそれぞれシリコ
ーンシーラント（東芝シリコーン製：TSE399）で封止し
て完成させた。

【０１３２】以上の製法で、第２の液流路を形成するこ
とにより、各ヒータボード１のヒータに対して位置ズレ
のない精度の良い流路を得ることができる。特に、溝付
部材５０と分離壁３０とをあらかじめ先の工程で接合し
ておくことで、第１液流路１４と可動部材３１の位置精
度を高めることができる。

【０１３３】そして、これらの高精度製造技術によっ
て、吐出安定化が図られ、印字品位が向上する。また、
ウェハ上に一括で形成することが可能なため、多量に低
コストで製造することが可能である。

【０１３４】なお、本実施例では、第２の液流路を形成
するために紫外線硬化型のドライフィルムを用いたが、
紫外域、特に２４８nm付近に吸収帯域をもつ樹脂を用
い、ラミネート後、硬化させ、エキシマレーザで第２の
液流路となる部分の樹脂を直接除去することによっても
得ることが可能である。

【０１３５】図１６(a) 〜(d) は、本発明の液体吐出ヘ
ッドの製造方法の第２の実施例を説明するための概略断
面図である。

【０１３６】本実施例においては、図１６(a) に示すよ
うに、ＳＵＳ基板１００上に厚さ１５μｍのレジスト１
０１を第２の液流路の形状でパターニングした。

【０１３７】次に、図１６(b) に示すように、ＳＵＳ基
板１００に対して電気メッキを行ってＳＵＳ基板１００
上にニッケル層１０２を同じく１５μｍ成長させた。メ
ッキ液としては、スルフォミン酸ニッケルに応力減少剤
（ワールドメタル社製：ゼロオール）とほう酸、ピット
防止剤（ワールドメタル社製：NP-APS）、塩化ニッケル
を使用した。電着時の電界のかけ方としては、アノード
側に電極を付け、カソード側に既にパターニングしたＳ
ＵＳ基板１００を取り付け、メッキ液の温度を５０℃と
し、電流密度を５Ａ／cm² とした。

【０１３８】次に、図１６(c) に示すように、上記のよ
うなメッキを終了したＳＵＳ基板１００に超音波振動を
与え、所望の第２の液流路が形成されたニッケル層１０
２の部分をＳＵＳ基板１００から剥離した。

【０１３９】一方、電気熱変換用素子を配設したヒータ
ボードを、半導体と同様の製造装置を用いてシリコンウ
ェハに形成した。このウェハを先の実施例と同様に、ダ
イシングマシンで各々のヒータボードに分離した。この
ヒータボード１を、予めプリント配線基板が接合された
アルミニウムベースプレート７０に接合し、プリント配
線基板と図示しないアルミニウムワイヤとを接続するこ
とで電気的配線を形成した。このような状態のヒータボ
ード１上に、図１６(d) に示すように、先の工程で得た
第２液流路が形成されたニッケル層１０２を位置決め固
定した。この固定に際しては、後工程で第１の実施例と
同様に分離壁を固定した天板と押さえばねによって係合
・密着されるため、天板接合時に位置ずれが発生しない
程度に固定されていれば十分である。

【０１４０】本実施例では、上記位置決め固定に紫外線
硬化型接着剤（グレースジャパン製：アミコンUV-300）
を塗布し、紫外線照射装置を用い、露光量を１００mJ／
cm²として約３秒間で固定を完了した。

【０１４１】本実施例の製法によれば、発熱体２に対し
て位置ずれのない精度の高い第２の液流路を形成するこ
とができることに加え、ニッケルで流路壁を形成してい
るため、アルカリ性の捺染インクに強く、信頼性の高い
ヘッドを提供することが可能となる。

【０１４２】図１７(a) 〜(d) は、本発明の液体吐出ヘ
ッドの製造方法の第３の実施例を説明するための概略断
面図である。

【０１４３】本実施例においては、図１７(a) に示すよ
うに、アライメント穴あるいはマーク１００ａを有する
厚さ１５μｍのＳＵＳ基板１００の両面にレジスト１０
３０を塗布した。ここで、レジストとしては、東京応化
製のPMERP-AR900 を使用した。

【０１４４】この後、図１７(b) に示すように、ＳＵＳ
基板１００のアライメント穴１００ａに合わせて、露光
装置（キヤノン（株）製：MPA-600 ）を用いて露光し、
第２の液流路を形成すべき部分のレジスト１０３０を除
去した。露光は８００mJ／cm² の露光量で行った。

【０１４５】次に、図１７(c) に示すように、両面のレ
ジスト１０３０がパターニングされたＳＵＳ基板１００
を、エッチング液（塩化第２鉄または塩化第２銅の水溶
液）に浸漬し、レジスト１０３０から露出している部分
をエッチングした後、レジストを剥離した。

【０１４６】次に、図１７(d) に示すように、先の製造
方法の実施例と同様に、ヒータボード１上に、エッチン
グされたＳＵＳ基板１００を位置決め固定して第２の液
流路１６を有する液体吐出ヘッドを組み立てた。

【０１４７】本実施例の製法によれば、ヒータに対し位
置ずれのない精度の高い第２液流路１６を形成すること
ができることに加え、ステンレス鋼で流路を形成してい
るため、酸やアルカリ性の捺染インクに強く信頼性の高
い液体吐出ヘッドを提供することができる。

【０１４８】以上説明したように、本実施例の製造方法
によれば、素子基板１００の上に予め第２液流路の壁を
配設することによって、電気熱変換体と第２液流路とが
高精度に位置決めすることが可能となる。また、切断、
分離前の基板上の多数の素子基板に対して第２の液流路
を同時に形成することができるので、多量に、かつ、低
コストの液体吐出ヘッドを提供することができる。

【０１４９】また、本実施例の製造方法の液体吐出ヘッ
ドの製造方法を実施することによって得られた液体吐出
ヘッドは、発熱体２と第２液流路とを高精度に位置決め
されているので、電気熱変換体の発熱による発泡の圧力
を効率よく受けることができ、吐出効率に優れたものと
なる。

【０１５０】また、捺染装置は、一般に産業用として用
いられるが、インクジェット方式を採用したインクジェ
ット捺染装置においては、その構成上、小型化も可能で
あり、比較的小さな布帛に対しても画像の形成が行える
ようなインクジェット捺染装置は、アパレル産業におい
ても充分利便性が高く、また、一層の小型化が達成され
ればパーソナルユースでの捺染も行えるため、装置の小
型化の要望も高い。装置の小型化を達成するため、イン
クの供給系のコンパクト化は重要な技術であり、その実
現のためインクジェット方式を採用したプリンタで用い
られる技術の応用も重要な技術である。

【０１５１】以下に、パーソナルユースとして用いられ
る液体吐出装置の具体例として、液体を収容する液体容
器と液体を吐出する液体吐出ヘッドとを一体化した液体
吐出ヘッドカートリッジの構成および液体吐出装置の構
成を説明する。

【０１５２】＜液体吐出ヘッドカートリッジ＞図１８
は、前述した液体吐出ヘッドを含む液体吐出ヘッドカー
トリッジの模式的分解斜視図であり、液体吐出ヘッドカ
ートリッジは、主に液体吐出ヘッド部２００と液体容器
８０とから概略構成されている。

【０１５３】液体吐出ヘッド部２００は、素子基板１、
分離壁３０、溝付部材５０、押さえばね７８、液体供給
部材９０、支持体７０などからなっている。素子基板１
には、前述のように第２捺染インクに熱を与えるための
発熱抵抗体が、複数個、列状に設けられており、また、
この発熱抵抗体を選択的に駆動するための機能素子が複
数設けられている。この素子基板１と可動部材を有する
前述の分離壁３０との間に第２液流路が形成され、第２
捺染インクが流通する。この分離壁３０と溝付天板５０
との接合によって、吐出される捺染インクの図示しない
吐出流路が形成される。

【０１５４】押さえばね７８は、溝付部材５０に素子基
板１方向への付勢力を作用させる部材であり、この付勢
力により素子基板１、分離壁３０、溝付部材５０と、後
述する支持体７０とを良好に一体化させている。

【０１５５】支持体７０は、素子基板１などを支持する
ためのものであり、この支持体７０上にはさらに素子基
板１に接続し電気信号を供給するための回路基板７１
や、装置側と接続することで装置側と電気信号のやりと
りを行うためのコンタクトパッド７２が配置されてい
る。

【０１５６】液体容器９０は、液体吐出ヘッドに供給さ
れる第１捺染インクと気泡を発生させるための第２捺染
インクとを内部に区分収容している。液体容器９０の外
側には、液体吐出ヘッドと液体容器との接続を行う接続
部材を配置するための位置決め部９４と接続部を固定す
るための固定軸９５が設けられている。第１捺染インク
の供給は、液体容器９０の第１捺染インク供給路９２か
ら接続部材の供給路８４を介して液体供給部材８０の第
１捺染インク供給路８１に供給され、各部材の第１捺染
インク供給路８３, ７１, ２１を介して第１の共通液室
に供給される。第２捺染インクも同様に、液体容器の供
給路９３から接続部材の供給路を介して液体供給部材８
０の第２捺染インク供給路８２に供給され、各部材の第
２捺染インク供給路８４, ７１, ２２を介して第２液室
に供給される。

【０１５７】なお、この液体容器９０には、各捺染イン
クの消費後に捺染インクを再充填して使用してもよい。
このためには液体容器９０に液体注入口を設けておくこ
とが望ましい。又、液体吐出ヘッドと液体容器とは一体
であってもよく、分離可能としてもよい。

【０１５８】＜液体吐出装置＞図１９は、前述の液体吐
出ヘッドを搭載したプリント装置の概略構成を示してい
る。捺染インクを用いた本実施例のプリント装置のキャ
リッジＨＣは、リードスクリュー８５に沿って往復移動
可能であり、インクを収容する液体タンク部９０と液体
吐出ヘッド部２００とが着脱可能なヘッドカートリッジ
を搭載しており、布帛搬送手段で搬送される混紡布地な
どの布帛１５０の幅方向に往復移動する。

【０１５９】図示しない駆動信号供給手段からキャリッ
ジＨＣ上の液体吐出手段に駆動信号が供給されると、こ
の信号に応じて液体吐出ヘッドから混紡布地に対して捺
染インクが吐出される。図１９において、符号８６は、
液体吐出ヘッドの前面をキャップするキャップ部材であ
り、８７はこのキャップ部材８６内の吸引する吸引手段
である。液体吐出ヘッドは、これらの手段により吸引回
復処理を受けることで、目詰まりなどの防止がなされ
る。

【０１６０】また、本実施例のプリント装置において
は、布帛搬送手段とキャリッジを駆動するための駆動源
としてのモータ１１１、駆動源からの動力をキャリッジ
に伝えるためのギア１１２, １１３、キャリッジ軸１１
５などを有している。このプリント装置により、各種の
混紡布地に対して捺染インクを吐出することで良好な画
像のプリント物を得ることができた。

【０１６１】図２０は、本発明の捺染インク吐出方法を
実現し得るインク吐出のための装置全体のブロック図で
ある。

【０１６２】プリント装置は、ホストコンピュータ３０
０より画像情報を制御信号として受ける。画像情報は、
プリント装置内部の入力インタフェース３０１に一時保
存されると同時に、プリント装置内で処理可能なデータ
に変換され、ヘッド駆動信号供給手段を兼ねるＣＰＵ３
０２に入力される。ＣＰＵ３０２は、ＲＯＭ３０３に保
存されている制御プログラムに基づき、前記ＣＰＵ３０
２に入力されたデータをＲＡＭ３０４などの周辺ユニッ
トを用いて処理し、印字するデータ（画像データ）に変
換する。

【０１６３】また、ＣＰＵ３０２は前記画像データをプ
リント用紙上の適当な位置にプリントするために、画像
データに同期して布帛およびプリントヘッドを移動する
駆動用モータを駆動するための駆動データを作る。画像
データおよびモータ駆動データは、各々ヘッドドライバ
３０７およびモータドライバ３０５を介し、ヘッド２０
０および駆動モータ３０６に伝達され、それぞれ制御さ
れたタイミングで駆動され画像を形成する。

【０１６４】上述した図２０においては、図２５を用い
て説明した本発明の主要な構成のうち、布帛の条件を設
定する手段や、複数の捺染インクを混合して吐出するた
めの制御手段については図示されていない。この図２０
においては、混紡の条件の設定は、プリント装置に接続
されるホストコンピュータ３００により入出力インタフ
ェース３０１を介して行われ、また、設定された混紡の
条件に基づいて例えばＲＯＭ３０３に格納される駆動条
件設定テーブルを参照することで混紡に対応した駆動条
件の設定を行うことができる。

【０１６５】次に、図２５に示した本発明の主要な構成
を有する装置全体のブロック図の一例を図２８に示す。
図２０の構成と一致する構成については同じ符号を付し
ている。図２８においては、布帛を構成する混紡繊維の
構成比、および布帛を構成する混紡繊維の種類を設定す
るための設定手段３１５が設けられている。この設定手
段３１５は、図２５に示した構成のうち、材質設定手段
３１１と混紡比設定手段３１０とに相当する。図２８の
構成においては、ＣＰＵ３０２は、設定手段３１５によ
り設定される混紡の条件に基づいてＲＯＭ３０３に格納
される配動条件設定テーブルを参照し、ヘッド２００を
駆動するための駆動条件の設定を行う。設定された駆動
条件については、ＲＡＭ３０４に格納する構成を採用し
てもよい。また、布帛を構成する混紡繊維の条件を、図
２０に示した構成と同様にホストコンピュータ３００に
よって設定可能としてもよく、その場合、ホストコンピ
ュータ３００で設定される条件、または設定手段３１５
で設定される条件の何れかを選択して駆動条件の設定を
行ったり、何れかで設定される条件を優先的に用いて駆
動条件の設定を行えばよい。

【０１６６】＜プリントシステム＞次に、本発明による
吐出ヘッドをプリントヘッドとして用い、混紡布地に対
してプリントを行う、インクジェットプリントシステム
の一例を説明する。

【０１６７】図２１は、前述した本発明の液体吐出ヘッ
ド２０１を用いたインクジェットプリントシステムの構
成を説明するための模式図である。本実施例における液
体吐出ヘッド２０１ａ〜２０１ｄは、混紡布地１５０の
プリント可能幅に対応した長さに３６０dpi の間隔で吐
出口を複数配したフルライン型、つまり混紡布地のプリ
ント領域の全幅（図中、Ｙ方向）に亙って吐出口が配列
するものであり、イエロー（Ｙ）, マゼンタ（Ｍ）, シ
アン（Ｃ）, ブラック（Ｂｋ）の４色に対応した４つの
ヘッド２０１ａ〜２０１ｄをホルダ２０２によりＸ方向
に所定の間隔を持って互いに平行に固定支持されてい
る。

【０１６８】これらのヘッド２０１ａ〜２０１ｄに対し
てそれぞれ駆動信号供給手段を構成するヘッドドライバ
３０７から信号が供給され、この信号に基づいて各ヘッ
ド２０１ａ〜２０１ｄの駆動がなされる。

【０１６９】各ヘッド２０１ａ〜２０１ｄには、第１捺
染インクとしてＹ, Ｍ, Ｃ, Ｂｋの４色の捺染インクが
それぞれ２０４ａ〜２０４ｄのインク容器から供給され
ている。なお、符号２０４ｅは、第２捺染インクが蓄え
られた第２捺染インク容器であり、この容器２０４ｅか
ら各ヘッド２０１ａ〜２０１ｄに第２捺染インクが供給
される構成になっている。

【０１７０】また、各ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの下方
には、内部にスポンジなどのインク吸収部材が配された
ヘッドキャップ２０３ａ〜２０３ｄが設けられており、
非プリント時に各ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの吐出口を
覆うことで、ヘッド２０１ａ〜２０１ｄの保守をなすこ
とができる。

【０１７１】符号２０６は、先の各実施例で説明したよ
うな各種、混紡布地を搬送するための搬送手段を構成す
る搬送ベルトである。搬送ベルト２０６は、各種ローラ
により所定の経路に引き回されており、モータドライバ
３０５に接続された駆動用ローラにより駆動される。

【０１７２】本実施例のインクジェットプリントシステ
ムにおいては、プリントを行う前後に混紡布地に対して
各種の処理を行う前処理装置２５１および後処理装置２
５２をそれぞれ混紡布地搬送経路の上流と下流に設けて
いる。

【０１７３】前処理と後処理は、プリントを行う混紡布
地の種類や捺染インクの種類に応じて、その処理内容が
異なるが、前処理として、紫外線とオゾンの照射を行
い、その表面を活性化することで捺染インクの付着性の
向上を図ることができる。また、静電気を生じやすい混
紡布地においては、静電気によってその表面にゴミが付
着しやすく、このゴミによって良好なプリントが妨げら
れる場合がある。このため、前処理としてイオナイザ装
置を用い、混紡布地の静電気を除去することで、混紡布
地からごみの除去を行うとよい。さらに、布帛の滲み防
止、先着率の向上などの観点から、布帛にアルカリ性物
質、水溶性物質、合成高分子、水溶性金属塩、尿素およ
びチオ尿素から選択される物質を付与する処理を前処理
として行えばよい。前処理としては、これらに限らず、
混紡布地の温度をプリントに適切な温度にする処理など
であってもよい。

【０１７４】一方、後処理は、捺染インクが付与された
混紡布地に対して熱処理、紫外線照射などによる捺染イ
ンクの定着を促進する定着処理や、前処理で付与し未反
応で残った処理剤を洗浄する処理などを行うものであ
る。

【０１７５】図２２は、本発明のインクジェットプリン
ト方法を捺染システムとして構成したものの概略構成を
示す模式的側断面図である。

【０１７６】ここで、１５０はプリント媒体である混紡
布帛であり、図示しないモータによって駆動される巻出
しローラ３１０の回転に応じて巻き出され、中間ローラ
３２０, ３３０を介して搬送手段２０５に至る。搬送手
段２０５は、プリント部２０７に対抗する部位に設けら
れ、この搬送手段２０５により実質的に水平方向に搬送
された後、送りローラ１４０および中間ローラ５５０,
５３０, ５４０を介して巻取りローラ５６０によって巻
き取られる。

【０１７７】図２３は、本システムの全体概略斜視図で
ある。ここで、枠体１０５０の内部には、混紡布帛１５
０の搬送方向に直交した主走査方向に一対の平行なガイ
ドレール１０２０が配されている。このガイドレール１
０２０上には、リニアボールベアリング１０１１を介し
てキャリッジＨＣがあり、キャリッジＨＣが主走査方向
に往復移動できるような構成となっている。なお、キャ
リッジＨＣは、枠体１０５０の一側壁に固定された図示
しない駆動モータによって、図示しない駆動ベルトを介
して駆動される。また、キャリッジＨＣの内部下面に
は、混紡布帛１５０に対して画像形成を行うための図示
しない液体吐出ヘッドユニットが取り付けられている。

【０１７８】液体吐出ヘッドユニットには、所定方向に
多数の吐出口を配列した液体吐出ヘッド２０１を、上記
所定方向とは異なる方向に複数保持したものを１組と
し、かつ本例では、この液体吐出ヘッド２０１の組を搬
送方向に２段保持している。各組の液体吐出ヘッド２０
１は、それぞれ色が異なる捺染インクに対応して複数個
を一組として設けられ、これによってカラープリントを
可能としている。

【０１７９】液体吐出ヘッド２０１には、必要に応じて
複数のインク貯蔵タンク２０４からインク供給経路であ
る各中継チューブ類１０４０を介して種々の捺染インク
が供給されるように構成されている。インク供給経路の
詳細については後述するが、これらのインク供給経路は
キャリッジＨＣと同様に移動するので、移動のしやすさ
および破損防止のために図示しないケーブルベア内に配
置している。

【０１８０】また、液体吐出ヘッドユニットのホームポ
ジションの下部には、ヘッドキャップ２０３が設けられ
ている。ヘッドキャップ２０３は、非プリント時に各プ
リントヘッド２０１の吐出口面に当接されるものであ
り、非プリント時に各プリントヘッド２０１がヘッドキ
ャップ２０３と対抗する位置であるホームポジション位
置へ移動し、キャッピングを行う。液体吐出ヘッド２０
１を空気中に長時間放置すると液流路内の捺染インクが
蒸発して増粘し、吐出が不安定になる。これを防ぐため
に、非プリント中は液流路を外気と遮断して密閉する。
ヘッドキャップ２０３の内部には、捺染インクで湿潤状
態に保たれた吸液材があり、ヘッドキャップ２０３の内
部を高湿潤度に維持して捺染インクの増粘を最小限に抑
えている。

【０１８１】＜ヘッドキット＞以下に、液体吐出ヘッド
を有するヘッドキットを説明する。このヘッドキット
は、特に、インクジェット捺染装置をパーソナルユース
に採用した場合に有効であり、インクの残量が低下した
場合に使用者がインクの充填を容易にでき、かつプリン
トの再開を迅速に行うことができる点で有効である。

【０１８２】図２４は、このようなヘッドキット５００
を示した模式図であり、このヘッドキット５００は、捺
染インクを吐出するインク吐出部５１１を有する本発明
のヘッド５１０と、このヘッド５１０と不可分もしくは
分離可能な本発明の液体容器であるインク容器５２０
と、このインク容器５２０に捺染インクを充填するため
の捺染インクを保持したインク充填手段とを、キット容
器５０１内に納めたものである。

【０１８３】捺染インクを消費し終わった場合には、イ
ンク容器５２０の大気連通口５２１やヘッド５１０との
接続部や、もしくはインク容器５２０の壁に開けた穴な
どに、インク充填手段の挿入部（注射針など）５３１の
一部を挿入し、この挿入部５３１を介してインク充填手
段内の捺染インクをインク容器５２０内に充填すればよ
い。

【０１８４】このように、本発明の液体吐出ヘッド５１
０と、インク容器５２０やインク充填手段などを一つの
キット容器５０１内に納めてキットにすることで、捺染
インクが消費されてしまっても前述のようにすぐに、ま
た容易に捺染インクをインク容器５２０内に充填するこ
とができ、プリントの開始を迅速に行うことができる。

【０１８５】なお、本実施例のヘッドキット５００で
は、インク充填手段が含まれるもので説明を行ったが、
ヘッドキットとしては、インク充填手段を持たず、捺染
インクが充填された分離可能タイプのインク容器５２０
とヘッド５１０とがキット容器５０１内に納められてい
る形態のものであってもよい。

【０１８６】また、この図２４では、インク容器５２０
に対して捺染インクを充填するインク充填手段のみを示
しているが、インク容器５２０の他に第２捺染インクを
第２捺染インク容器に充填するための第２捺染インク充
填手段をキット容器５０１内に納めた形態のものであっ
てもよい。

【０１８７】

【発明の効果】本発明のインクジェットプリント方法お
よび装置によると、布帛、特に混紡布地、例えばポリエ
ステルなどの熱に不安定な分散染料など、水性インクに
よりプリント捺染する必要のある繊維と、綿などの水溶
性染料など、水性インクにより捺染する繊維とに対して
常に安定に、しかも混紡比にさして気を使うこともな
く、画像を捺染することができる。さらに、従来、混紡
に対しては複数のヘッドを用いてしか捺染できなかった
ものも、一種類のインクジェットヘッドで捺染可能とし
たことにより、非常にシンプルな捺染システムを構成す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの一例を表
す断面図である。

【図２】図１に示した液体吐出ヘッドの部分破断斜視図
である。

【図３】可動部材の動作を説明するための概念図であ
る。

【図４】可動部材と第１液流路の構造を説明するため概
念図である。

【図５】可動部材と液流路の構造を説明するための概念
図である。

【図６】可動部材の他の形状を説明するための概念図で
ある。

【図７】発熱体面積とインク吐出量の関係を示すグラフ
である。

【図８】可動部材と発熱体との配置関係を示す概念図で
ある。

【図９】発熱体のエッジと支点までの距離と可動部材の
変位量の関係を示すグラフである。

【図１０】発熱体と可動部材との配置関係を説明するた
めの模式図である。

【図１１】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの他の一
例を表す縦断面図である。

【図１２】駆動パルスの形状を示す模式図である。

【図１３】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの供給路
を説明するための断面図である。

【図１４】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの概略構
造を表す分解斜視図である。

【図１５】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの製造方
法を説明するための工程図である。

【図１６】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの製造方
法を説明するための工程図である。

【図１７】本発明を実施し得る液体吐出ヘッドの製造方
法を説明するための工程図である。

【図１８】液体吐出ヘッドカートリッジの分解斜視図で
ある。

【図１９】液体吐出装置の概略構成図である。

【図２０】装置全体のブロック図である。

【図２１】プリントシステムを示す概念図である。

【図２２】プリントシステムの他の例を示す概念図であ
る。

【図２３】図２２に示したプリントシステムの外観を表
す斜視図である。

【図２４】ヘッドキットの模式図である。

【図２５】本発明の吐出混合比率の制御を実現するプリ
ント装置の主要な構成を表すブロック図である。

【図２６】ヘッドの駆動条件を設定する処理の一例を示
すフローチャートである。

【図２７】ヘッドの駆動条件を設定する処理の別な例を
示すフローチャートである。

【図２８】装置全体のブロック図である。

【符号の説明】

１ 素子基板 ２ 発熱体 ３ 面積中心 １０ 液流路 １１ 気泡発生領域 １２ 供給路 １３ 共通液室 １４ 第１液流路 １５ 第１共通液室 １６ 第２液流路 １７ 第２共通液室 １８ 吐出口 １９ 狭窄部 ２０ 第１供給路 ２１ 第２供給路 ２２ 第１液流路壁 ２３ 第２液流路壁 ２４ 凸部 ３０ 分離壁 ３１ 可動部材 ３２ 自由端 ３３ 支点 ３４ 支持部材 ３５ スリット ３６ 気泡発生領域前壁 ３７ 気泡発生領域側壁 ４０ 気泡 ４５ 液滴 ５０ 溝付き部材 ５１ オリフィスプレート ７０ 支持体 ７８ ばね ８０ 供給部材 １５０ 混紡布帛 ２００ ヘッド ２０１ 液体吐出ヘッド ３００ ホストコンピュータ ３０１ 入出力インタフェース ３０２ ＣＰＵ ３０３ ＲＯＭ ３０４ ＲＡＭ ３０７ ヘッドドライバ ３１０ 混紡比設定手段 ３１１ 材質設定手段 ３１２ 吐出混合比率制御手段 ３１５ 設定手段

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出してプリント媒体に画像形
   成を行うインクジェットプリント方法であって、 吐出口に連通した第１の液流路と、液体に熱を加えるこ
   とでこの液体に気泡を発生させる気泡発生領域を有する
   第２の液流路と、前記第１の液流路と前記気泡発生領域
   との間に配され、前記吐出口側に自由端を有し、前記気
   泡発生領域内での気泡の発生による圧力に基づいて前記
   自由端を前記第１の液流路側に変位させて前記圧力を前
   記第１の液流路の吐出口側に導く可動部材とを具えた液
   体吐出ヘッドを用い、 前記第１の液流路に第１のインクを供給するステップ
   と、 前記第２の液流路に、第２のインクを供給するステップ
   と、 第２の液流路に供給された第２のインクを加熱発泡さ
   せ、第１の液流路に供給された第１のインクと共に前記
   吐出口から吐出させるステップとを具えたことを特徴と
   するインクジェットプリント方法。
2. 【請求項２】 前記第２のインクは、前記第１のインク
   よりも熱的に安定なものであることを特徴とする請求項
   １に記載のインクジェットプリント方法。
3. 【請求項３】 前記プリント媒体は、２種類の材質から
   構成され、前記第１のインクは前記プリント媒体を構成
   する材質のうち、構成比率の多いほうの材質に対応した
   インクであることを特徴とする請求項１に記載のインク
   ジェットプリント方法。
4. 【請求項４】 前記２種類の材質の構成比率を設定する
   ステップと、 設定された構成比率に基づいて前記吐出口から吐出され
   る前記第１のインクおよび前記第２のインクの割合を制
   御するステップとをさらに具えたことを特徴とする請求
   項３に記載のインクジェットプリント方法。
5. 【請求項５】 前記吐出口から吐出される前記第１のイ
   ンクおよび前記第２のインクの割合を制御するステップ
   をさらに具えたことを特徴とする請求項１に記載のイン
   クジェットプリント方法。
6. 【請求項６】 前記プリント媒体は布帛であり、前記第
   １のインクおよび前記第２のインクは、捺染に適合した
   インクであることを特徴とする請求項１に記載のインク
   ジェットプリント方法。
7. 【請求項７】 前記布帛は、少なくとも２種類の繊維を
   混紡したものであることを特徴とする請求項６に記載の
   インクジェットプリント方法。
8. 【請求項８】 前記布帛を構成する繊維の混紡率を設定
   するステップと、 設定された混紡率に基づいて前記吐出口から吐出される
   前記第１のインクおよび前記第２のインクの割合を制御
   するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項７
   に記載のインクジェットプリント方法。
9. 【請求項９】 前記布帛は、少なくとも２種類の繊維を
   混紡したものであり、前記第１のインクは、前記布帛を
   構成する繊維のうちの混紡率の多い方の繊維に対応した
   ものであることを特徴とする請求項６に記載のインクジ
   ェットプリント方法。
10. 【請求項１０】 前記布帛は、綿とポリエステルとを混
    紡したものであることを特徴とする請求項７に記載のイ
    ンクジェットプリント方法。
11. 【請求項１１】 前記第１のインクは、分散染料を含
    み、前記第２のインクは、水溶性染料を含むものである
    ことを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットプ
    リント方法。
12. 【請求項１２】 前記可動部材の変位に伴って、発生し
    た気泡の一部が前記第１の液流路に延在することを特徴
    とする請求項１に記載のインクジェットプリント方法。
13. 【請求項１３】 前記気泡は、前記可動部材の変位中に
    この可動部材に接触した状態があることを特徴とする請
    求項１に記載のインクジェットプリント方法。
14. 【請求項１４】 前記第２のインクを加熱して気泡を発
    生させるための発熱体が前記可動部材に面して設けられ
    ており、前記気泡発生領域は、この発熱体と前記可動部
    材との間にあることを特徴とする請求項１に記載のイン
    クジェットプリント方法。
15. 【請求項１５】 前記発熱体の面積中心より、前記第１
    のインクの流れの下流側に前記自由端が位置することを
    特徴とする請求項１４に記載のインクジェットプリント
    方法。
16. 【請求項１６】 前記気泡は、前記発熱体が発生した熱
    が前記第２のインクに伝えることで、この第２のインク
    に膜沸騰現象を生じさせ、この膜沸騰現象によって発生
    した気泡であることを特徴とする請求項１４に記載のイ
    ンクジェットプリント方法。
17. 【請求項１７】 前記発熱体上には、発熱体より上流側
    の実質的に平坦、もしくはなだらかな内壁に沿って前記
    第２のインクが供給されることを特徴とする請求項１４
    に記載のインクジェットプリント方法。
18. 【請求項１８】 前記発熱体の有効発泡領域の総てが前
    記可動部材に面していることを特徴とする請求項１４に
    記載のインクジェットプリント方法。
19. 【請求項１９】 前記発熱体の全面が前記可動部材に面
    していることを特徴とする請求項１４に記載のインクジ
    ェットプリント方法。
20. 【請求項２０】 前記可動部材の支点は、前記発熱体の
    直上に位置していないことを特徴とする請求項１４に記
    載のインクジェットプリント方法。
21. 【請求項２１】 前記可動部材の前記自由端は、前記発
    熱体よりも前記吐出口側に配されていることを特徴とす
    る請求項１４に記載のインクジェットプリント方法。
22. 【請求項２２】 インクを吐出してプリント媒体に画像
    を形成するインクジェットプリント装置であって、 インクを吐出する吐出口に対応する第１の液流路と第２
    の液流路とを有し、前記第１の液流路に供給される第１
    のインクと、前記第２の液流路に供給される第２のイン
    クとを共通の吐出口から吐出可能に構成される液体吐出
    ヘッドの取り付け部と、 前記液体吐出ヘッドの吐出口から吐出される前記第１の
    インクと前記第２のインクの混合比率を制御する混合比
    率制御手段とを具えたことを特徴とするインクジェット
    プリント装置。
23. 【請求項２３】 前記プリント媒体は、２種類の材質か
    ら構成されることを特徴とする請求項２２に記載のイン
    クジェットプリント装置。
24. 【請求項２４】 前記２種類の材質の構成比率を設定す
    る設定手段をさらに具え、 前記混合比率制御手段は、前記設定手段により設定され
    た構成比率に基づいて前記吐出口から吐出される前記第
    １のインクおよび前記第２のインクと比率を制御するも
    のであることを特徴とする請求項２３に記載のインクジ
    ェットプリント装置。
25. 【請求項２５】 プリント媒体は布帛であり、前記第１
    のインクおよび前記第２のインクは捺染に適合したイン
    クであることを特徴とする請求項２２に記載のインクジ
    ェットプリント装置。
26. 【請求項２６】 前記布帛は、少なくとも２種類の繊維
    を混紡したものであことを特徴とする請求項２５に記載
    のインクジェットプリント装置。
27. 【請求項２７】 前記布帛を構成する繊維の混紡率を設
    定する設定手段をさらに具え、 前記混合比率制御手段は、前記設定手段により設定され
    た混紡比率に基づいて前記吐出口から吐出される前記第
    １のインクおよび前記第２のインクの比率を制御するも
    のであることを特徴とする請求項２６に記載のインクジ
    ェットプリント装置。
28. 【請求項２８】 前記設定手段は、前記布帛を構成する
    繊維の材質も設定可能であることを特徴とする請求項２
    ７に記載のインクジェットプリント装置。
29. 【請求項２９】 前記混合比率制御手段は、前記液体吐
    出ヘッドの駆動条件を変更して吐出されるインクの混合
    比率を制御するものであることを特徴とする請求項２２
    に記載のインクジェットプリント装置。
30. 【請求項３０】 前記液体吐出ヘッドは、吐出口に連通
    した第１の液流路と、液体に熱を加えることでこの液体
    に気泡を発生させる気泡発生領域を有する第２の液流路
    と、前記第１の液流路と前記気泡発生領域との間に配さ
    れ、前記吐出口側に自由端を有し、前記気泡発生領域内
    での気泡の発生による圧力に基づいて前記自由端を前記
    第１の液流路側に変位させて前記圧力を前記第１の液流
    路の吐出口側に導く可動部材とを有することを特徴とす
    る請求項２２に記載のインクジェットプリント装置。