(57)【要約】【課題】第１に、複数個のインク吐出口が記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録装置において、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させる。【解決手段】Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂという順序で印写され、搬送されてきた紙Ｐａの印写後の被印写面に、温風付与手段９１によって加熱空気流を吹きつけ、非接触手段によってインク中の水分を蒸発させ、乾燥、定着させる。温風付与手段９１は送風手段９１ａと加熱手段９１ｂならびに温風付与領域（温風送風口）よりなる。このような、送風手段と加熱手段の組み合わせによって形成される加熱空気流（温風）は、マルチノズル列配列方向に伸びた温風送風口９１ｃから、印写後の被印写面に吹きつけられる。【選択図】　　　　図９
2004142166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工した塗工面を有し、前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた温風付与手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工した塗工面を有し、前記インクジェット記録装置は、加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びて前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーする記録媒体加熱手段を有し、更に、該記録媒体加熱手段とは別に、前記記録媒体の記録後の被記録面に温風を付与する温風付与手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記温風付与手段は、温風付与領域がマルチノズル列配列方向に伸びたスリット状の開口であるとともに、該スリット状の開口は前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーすることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記温風は、記録後の被記録面表面温度より高い温度としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記温風は、下限臨界レイノルズ数より低いレイノルズ数を有する温風であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記温風を前記インクジェット記録装置から排出するための排出口を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
原稿台上に載置される原稿画像を読み取ることにより、その原稿について順次、画像データを形成するスキャナ部と、該スキャナ部からの画像データに基づいて記録媒体の被記録面に対してインクを吐出し付着させることにより、記録動作を行う記録部と、該記録部の下方に配され、記録動作に応じて所定のタイミングで前記被記録媒体を排出する排紙搬送手段とよりなるインクジェット複写機において、前記記録部は、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット複写機であって、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工した塗工面を有し、前記インクジェット複写機は、前記記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた温風付与手段を有することを特徴とするインクジェット複写機。
【請求項８】
前記温風を前記インクジェット複写機から排出するための排出口を設けたことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット複写機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体の記録面に付着せしめられた記録に用いられる液体を乾燥定着させることができる定着装置およびそれを備える記録装置及び複写機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体の記録面に対してインクを吐出して付着させることにより、記録動作を行うインクジェット記録装置が、広く実用に供されている。インクジェット記録装置においては、一般に、インクを記録媒体の記録面に対して吐出するインク吐出口形成面を有する記録ヘッドを備えている。
【０００３】
記録ヘッドは、例えば、画像データに応じて供給される駆動制御信号に基づいて制御される電気機械変換体の圧力または電気熱変換体の加熱エネルギーにより形成されたインク滴を、インク吐出口形成面を通じて記録媒体の記録面に対して吐出するものとされる。記録ヘッドにおいては、記録速度の高速化を図るために、インク吐出口形成面に形成されるインク吐出口が、例えば、４００ｄｐｉ未満のように配列形成されるもの、または、インク吐出口が記録媒体の全記録領域、例えば、記録媒体の全幅にわたって形成される、いわゆるマルチノズル化され長尺化したものが利用されている。
【０００４】
このような長尺化した記録ヘッドにおいては、比較的短期間にインクが多量に吐出されるので、従来の記録ヘッドに比べて、インク吐出量が増大し、記録媒体の記録面で乾燥に時間がかかるようになる。また、インク吐出口の数量が増大し記録速度がより速くなるに従い、記録媒体の記録面に付着したインクは、混色に起因したインクのにじみにつながるおそれがあるので、インクを記録媒体の記録面に定着させる必要がある。
【０００５】
従来より、インクを記録媒体の記録面に定着させる有効な方法としては、記録媒体の記録面に付着したインクに対する加熱により乾燥させる加熱式の熱定着が提案されている。しかしながら、近年の記録ヘッドの長尺化によるインクの多量化にともなう記録媒体の記録面での乾燥に関しては、まだ、開発が始まったばかりであり、決め手となる技術が確立していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その目的は、
第１に、複数個のインク吐出口が記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録装置において、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることにある。
【０００７】
第２に、このような記録装置において、記録媒体上のインクをより効果的に乾燥、定着させることにある。
【０００８】
第３に、このような記録装置において、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることのできる具体的な構成を提案することにある。
【０００９】
第４に、このような記録装置において、記録媒体上のインクをさらにより効果的に乾燥、定着させることにある。
【００１０】
第５に、このような記録装置において、画質劣化を起こすことなく、記録媒体上のインクを効果的に乾燥、定着させることにある。
【００１１】
第６に、このような記録装置において、装置内に効率よく空気が流れるようにすることにある。
【００１２】
第７に、このような記録原理および定着原理を利用する新規な構成の複写機を提案することにある。
【００１３】
第８に、このような複写機において、装置内に効率よく空気が流れるようにすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、
第１に、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工するとともに、前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた温風付与手段を有するようにした。
【００１５】
第２に、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工するとともに、前記インクジェット記録装置は、加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びて前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーする記録媒体加熱手段を有するとともに、該記録媒体加熱手段とは別に、前記記録媒体の記録後の被記録面に温風を付与する温風付与手段を有するようにした。
【００１６】
さらに第３に、上記第１もしくは第２のインクジェット記録装置において、前記温風付与手段は、温風付与領域がマルチノズル列配列方向に伸びたスリット状の開口であるとともに、該スリット状の開口は前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーするようにした。
【００１７】
第４に、上記第１〜第３のいずれか１のインクジェット記録装置において、前記温風は、記録後の被記録面表面温度より高い温度とした。
【００１８】
第５に、上記第１〜第４のいずれか１のインクジェット記録装置において、前記温風は、下限臨界レイノルズ数より低いレイノルズ数を有する温風であるようにした。
【００１９】
第６に、上記第１〜第５のいずれか１のインクジェット記録装置において、前記温風を前記インクジェット記録装置から排出するための排出口を設けるようにした。
【００２０】
第７に、原稿台上に載置される原稿画像を読み取ることにより、その原稿について順次、画像データを形成するスキャナ部と、該スキャナ部からの画像データに基づいて記録媒体の被記録面に対してインクを吐出し付着させることにより、記録動作を行う記録部と、該記録部の下方に配され、記録動作に応じて所定のタイミングで前記被記録媒体を排出する排紙搬送手段とよりなるインクジェット複写機において、前記記録部は、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット複写機であって、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工するとともに、前記インクジェット複写機は、前記記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた温風付与手段を有するようにした。
【００２１】
第８に、上記第７のインクジェット複写機において、前記温風を前記インクジェット複写機から排出するための排出口を設けるようにした。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のインクジェット記録装置に使用されるマルチノズル型インクジェット記録ヘッドの一例を説明するための部分斜視図で、ここで示したインクジェット記録ヘッドの構造は、ノズル配列が４００〜３２００ｄｐｉといった高密度配列が容易に実現できるサーマルインクジェットの例であるが、必ずしも、この構造に限定されるものではない。なお、図１において、１は発熱体基板、１６は流路、１７はノズル（インク吐出口）、１８は共通液室、１９は天井板、２０は接合層、２１は流路障壁である。この例では３ノズル分のみ示しているが、実際には、後述するように記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録ヘッドであり、矢印方向（記録媒体の被印写幅方向）にノズルが数千〜数万個配列されている。
【００２３】
図２は、このようなサーマルインクジェット記録ヘッドに使用される発熱体基板を示したものであり、図２（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の矢視Ａ−Ａ線断面図で、発熱体部近傍の詳細を示す断面図であり、図中、１は発熱体基板、２は第１電極（制御電極）、３は第２電極（アース電極）、４、５はボンディングパット、７は基板、８は蓄熱層（ＳｉＯ２）、９は発熱体（ＨｆＢ２）、１０は電極（Ａｌ）、１１は保護層（ＳｉＯ２）、１２は電極保護層（Ｒｅｓｉｎ）、１３はさらに別の保護層、１４は発熱体部、１５は電極部である。なお、煩雑を避けるため、図２（Ａ）には要部となる発熱体と電極部のみを示している。
【００２４】
発熱体基板１は、図２（Ｂ）に示すように、アルミナ等のセラミック、ガラスあるいはＳｉなどの基板７上に、スパッタリングなどの薄膜形成技術やフォトエッチングなどのパターン形成技術により、蓄熱層（ＳｉＯ２）８、発熱体（ＨｆＢ２）９、電極１０、保護層（ＳｉＯ２）１１、電極保護層１２、別の保護層１３を順次形成し、表面部に発熱体部１４と電極部１５を構成している。各発熱体９は、図２（Ａ）に示すように、それぞれ第１電極（制御電極）２、第２電極（アース電極）３に接続され、また、それぞれの電極は、その端部に、第１電極２にはボンディングパット４が、第２電極３にはボンディングパッド５を有し、該ボンディングパット４、５は、外の画像情報入力手段（図示せず）に接続され、各々の発熱体９は独立に駆動可能である。なお、第２電極３は、複数個の発熱体９すなわち（第１電極）２に対して１つの共通の第２電極とすることも可能である。また、この例のように、１つ１つの発熱体を独立に駆動するような構成ではなく、マトリックス駆動を行う構成としてもよい。このような発熱体９の列はノズル配列と同様に、例えば、その配列密度は、４００ｄｐｉ〜３２００ｄｐｉとされ、また、必要とされる記録媒体の印写幅に応じて、数千〜数１０万個のノズルおよび発熱体が設けられる。
【００２５】
基板７上には蓄熱層８を形成する。この蓄熱層８は、後述の発熱体９で発生した熱が基板７の方へ逃げないようにするためのものである。つまり、発生した熱を効率良くインクの方に伝達し、インク中で安定した気泡を発生させるようにするためのものである。通常、蓄熱層８としては、ＳｉＯ２が用いられ、ＳｉＯ２をスパッタリング等の成膜技術を用い１μｍ〜５μｍの膜厚に形成する。
【００２６】
図２（Ｂ）に示すように、蓄積層（ＳｉＯ２）８の上には発熱体９の層が形成されるが、該発熱体９を構成する材料として有用なものには、タンタル−ＳｉＯ２の混合物、窒化タンタル、ニクロム、銀−パラジウム合金、シリコン半導体、あるいはハフニウム、ランタン、ジルコニウム、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、ニオブ、クロム、バナジウム等の金属の硼化物があげられる。金属の硼化物のうち最も特性の優れているのは、硼化ハフニウム（ＨｆＢ２）であり、次いで、硼化ジルコニウム，硼化ランタン，硼化タンタル，硼化バナジウム，硼化ニオブの順となっている。
【００２７】
発熱体９は、前述の材料を用いて、電子ビーム蒸着やスパッタリング等の手法により形成することができる。発熱体９の膜厚は、単位時間当りの発熱量が所望通りとなるように、その面積や材質および熱作用部分の形状および大きさ、さらには、実際面での消費電力等にしたがって決定されるものであるが、通常の場合、膜厚は、０．００１μｍ〜５μｍ、好適には０．０１μｍ〜１μｍとされる。本発明の実施例では、ＨｆＢ２を２０００Å（０．２μｍ）の厚さにスパッタリングした例を示した。
【００２８】
電極１０を構成する材料としては、通常使用されている電極材料の多くのものが有効に使用され、具体的には、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ等があげられる。これらを使用して、蒸着等の手法で所定位置に所定の大きさ、形状、厚さで設けられる。本発明では、Ａｌをスパッタリングにより１．４μｍ形成した。
【００２９】
保護層１１に要求される特性は、耐インク腐食性や、気泡の消滅による衝撃力からの保護（耐キャビテーション性）であるとともに、発熱体９で発生させた熱を、感熱紙やインクリボン、あるいは記録液体であるインクに効果的に伝達することである。
保護層１１を構成する材料として有用なものには、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム等があげられ、電子ビーム蒸着やスパッタリング等の手法を用いて形成することができる。また、炭化ケイ素、酸化アルミニウム（アルミナ）等のセラミック材料も好適に用いられる材料である。
保護層１１の膜厚は、通常０．０１μｍ〜１０μｍ、好適には０．１μｍ〜５μｍ、最適には０．１μｍ〜３μｍとされるのが望ましい。本発明では、スパッタリングにより、ＳｉＯ２を１．２μｍ形成した。
【００３０】
図２（Ｂ）には、さらに電極保護層１２や別の保護層１３の例を示しているが、電極保護層１２としてＲｅｓｉｎ層を２μｍ形成した。これは必要に応じて設けられるが必ずしも必要ではなく省略してもよい。保護層１３の材料は、耐キャビテーション性を考慮してタンタル（Ｔａ）が好適に用いられる。発熱体領域では気泡発生によるキャビテーション衝撃力が加わるため、破壊から保護するために、Ｔａをスパッタリングにより４０００Å（０．４μｍ）形成することにより、良好な性能が得られる。
【００３１】
このような発熱体基板１を用いてインクジェット記録ヘッドを構成することができるが、具体的には、図３に示すような工法で製作することができる。なお、図３において、１９は天井板、２０は接合層、２１は流路障壁、２２はフォトレジスト、２３はフォトマスクである。インクジェット記録ヘッドの製作工程を、以下の（Ａ）〜（Ｆ）によって説明する。
【００３２】
（Ａ）発熱体基板を用意する（図３（Ａ））。
発熱体基板１は、基板７に発熱体９と該発熱体９を保護絶縁する薄膜１１が形成されている。
【００３３】
（Ｂ）発熱体基板にフォトレジストをコーティングする（図３（Ｂ））。
図３（Ａ）に示した発熱体基板１の上に、例えば、粘度が１０００〜２０００ｃＰ（センチポアーズ）のフォトレジスト２２をスピンコーティング、ディップコーティングあるいはローラーコーティングによって３μｍ〜３０μｍ程度の厚さにコートする。この厚さは、最終的に流路障壁２１の高さになり、発熱体９の配列密度（印写密度）によってその高さも変わってくる。２０μｍ以上の厚さのフォトレジスト２２の層を得たい場合には、液状のフォトレジストではなく、ドライフィルムタイプのフォトレジストを用いればよい。続いて、図３（Ｂ）に示すように、発熱体基板１面に設けたフォトレジスト２２上に所定のパターンを有するフォトマスク２３を重ね合わせた後、該フォトマスク２３の上部から露光を行う。このとき、発熱体９の設置位置と前記パターンの位置合わせを行っておく必要がある。
【００３４】
（Ｃ）流路障壁を形成する（図３（Ｃ））。
フォトレジスト２２、露光したフォトレジスト２２の未露光部を炭酸ナトリウム水溶液などのアルカリ現像液により除去し、流路障壁２１を形成する。除去部分は発熱体９を有する凹部となり、流路１６、共通液室１８を構成する。
【００３５】
（Ｄ）流路ならびに共通液室の天井となる基板を作成する（図３（Ｄ））。
流路１６、共通液室１８の天井となる基板は、接合層２０とガラス基板１９とが接合したもので、ガラス基板１９は天井板となる。
【００３６】
（Ｅ）基板を流路障壁に接合する（図３（Ｅ））。
発熱体基板１と天井板１９となるガラス基板とをフォトレジスト２２と接合層２０を向かい合わせて接合する。その際、熱硬化処理（例えば、１５０℃〜２５０℃で３０分〜６０分加熱）、または紫外線照射（例えば、５０ｍＷ／ｃｍ２〜２００ｍＷ／ｃｍ２、またはそれ以上の紫外線強度）を行い、耐インク性向上ならびに接合強度向上をはかる。
【００３７】
（Ｆ）吐出口を形成する（図３（Ｆ））。
最後に、発熱体９側の開口近傍のＹ−Ｙ線の部分を、ダイシングによって切断し、吐出口１７を形成し、インクジェット記録ヘッドとして完成する。この場合、ノズルサイズはレジスト暑さに準じて、３μｍ×３μｍ〜３０μｍ×３０μｍとなる。
【００３８】
なお、他の製作手段としては、流路ならびに共通液室部をポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレン、ポリイミドなどの樹脂の一体成形で製作する方法がある。
【００３９】
また、流路先端部に樹脂フィルムを配し、エキシマレーザー等の手段で吐出口を穿孔し、ノズル形成を行う手段も好適に用いられる。エキシマレーザーによる吐出口穿孔方法はマスク形状によって任意の形状のノズルが形成できるので、丸形状にしたり、多角形、あるいは星型の放射状形状等、インク吐出特性との関係を考慮してその形状を決定できるので有利な方法といえる。この場合もポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレン、ポリイミドなどの樹脂が良好に使用できる。
【００４０】
本発明では、好適なノズルサイズは、３μｍ×３μｍ〜２５μｍ×２５μｍとされる（この例は四角形ノズルであるが、断面積でいうならば約１０μｍ２〜６００μｍ２であり、他のノズル形状の場合は、この断面積をもとに寸法が換算される）。これは、主として最終的な印写密度によって決められるが、他の因子としては、インクの乾燥の問題も考慮される。なぜなら、あまりに大きなノズル、たとえば、３０μｍ×３０μｍより大（断面積でいうならば約１０００μｍ２以上）のノズルの場合、インク滴も大となり、本発明のように紙幅全域にわたって配列されたノズルから全面印写を行った場合、インクの乾燥に多大な時間がかかるからである。
【００４１】
次に、このようなインクジェット記録ヘッドによるインク噴射の原理を、図４によって簡単に説明する。図４において、３１はインク、３２は気泡、３３は吐出口、３４は流路、３５は発熱体基板、３６は発熱体、３７は第１電極（制御電極）、３８は第２電極（アース電極）、３９はインク滴である。発熱体３６には、第１電極３７、第２電極３８を介し画像情報に応じて信号パルスが入力され、該入力パルスに応じてインク中で気泡３２が発生し、該気泡の作用力により、流路３４のインク３１の一部が、吐出口３３より、インク滴３９として噴射され、記録媒体（例えば紙）に記録するというものである。
【００４２】
ここで、信号パルスの継続時間は、数μｓ〜１０数μｓが望ましく、長くても３０μｓまでとされる。これは、いったん発熱体３６上に気泡３２が発生すると、その後は、発熱体３６の熱を気泡３２がブロックしてしまうため、気泡３２の大きさはほとんど変化することがなく、不必要に長時間通電しても、無駄になるだけでなく、発熱体３６を破損せしめるからである。通電を止めた後、気泡３２は、発熱体基板３５および周囲のインク３１により、熱を奪われ、収縮して消滅する。この説明から明らかなように、本発明にインク噴射原理に作用する気泡３２は、非常に短時間の間に急激に加熱されることによって得られる気泡であり、伝熱工学の分野で、いわゆる膜沸騰と呼ばれている現象の気泡であり、発生〜消滅の繰り返し再現性が非常に良いものである。
【００４３】
また、他の吐出原理として、図４に示した発熱体３６の位置を吐出口３３に近づけ、より微小なインク滴を吐出するようにしたり、あるいは発生した気泡が吐出口３３の外側までせり出す、あるいは破裂するようにしてもよい。
また上記説明はインクジェット記録ヘッドの製作方法も含めて、すべてサーマルインクジェット方式の例をもとに行ったが、ピエゾ素子を利用するようなインクジェット方式であってもよい。
【００４４】
なお、他のインクジェット方式として、荷電制御方式（連続流型ともいう）もあるが、構造が複雑なので、本発明には上記のようなサーマルインクジェット方式あるいはピエゾ素子等を利用するようなオンデマンド型（必要に応じてインク滴を吐出するタイプ）のインクジェット方式が好適に使用される。
【００４５】
また、本発明では、印写幅をカバーするようにマルチノズル化されるが、記録ヘッドの駆動周波数（インク滴吐出頻度）は、１ノズルあたり、数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚでオンデマンドで駆動して使用される。荷電制御方式の場合、１ノズルあたり、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚでインク滴を形成する（１秒に１０００００個〜１００００００個のインク滴を形成する）能力があるが、本発明では印写幅をカバーするようにマルチノズル化されるので、そこまでのインク滴形成能力は必要はなく、１ノズルあたり、数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚで駆動すれば十分である。
【００４６】
図５は、本発明のような複数個のインク吐出口が記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録装置の記録部７０を示すものである。記録部７０は、各記録ヘッド７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、および、７０Ｂと、後述する加熱式定着装置７６とを内臓するヘッドブロック７２を備えている。ヘッドブロック７２は、記録媒体（用紙Ｐａ）の搬送路に沿った両端部にそれぞれ設けられる突起部７２Ａを介して記録部７０内部に支持されている。
【００４７】
記録ヘッド７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、および、７０Ｂは、それぞれ、順次、用紙Ｐａの搬送路の上流側から下流側に向けて所定の相互間隔をもって配されている。その際、記録ヘッド７０Ｃ〜７０Ｂは、それらのヘッドのすべての吐出口面によって形成される平面の平面度が数十ミクロン程度以内になるようにヘッドブロック７２に位置決め固定されている。
各記録ヘッド７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、および、７０Ｂは、それぞれ、例えば、前述のようなサーマルインクジェット方式とされ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを吐出するものとされる。即ち、各記録ヘッド７０Ｃ〜７０Ｂは、その吐出口に通じる液流路に電気熱変換体としてのヒータを有し、そのヒータによりインクが加熱されることにより形成されるインク滴を吐出するものとされる。各記録ヘッド７０Ｃ〜７０Ｂは、用紙Ｐａの搬送方向に対し略直交する方向に沿って配列される複数の吐出口を有している。複数の吐出口は、用紙Ｐａの記録面における搬送方向に対し略直交する方向の全幅に亘って形成されている。
【００４８】
各記録ヘッド７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、および、７０Ｂの記録動作は、同一の１枚の用紙Ｐａに対してそれぞれ行うものとされ、例えば、１番目に記録ヘッド７０Ｃが記録し、２番目に、記録ヘッド７０Ｃが記録した記録面に重ね、または、新たな位置に記録し、３番目に記録ヘッド７０Ｙがさらに同様に記録し、そして、最後に記録ヘッド７０Ｂが、記録するものとされる。なお、記録ヘッド７０Ｃ〜７０Ｂは、インクを吐出するものに限られることなく、例えば、少なくとも１つの記録ヘッドが、インクを不溶化する処理液を吐出するものであってもよい。あるいは、インク吐出前に用紙Ｐａに用紙Ｐａ上で画素が必要以上に広がったりにじんだりしないようにするための処理液を吐出するものであってもよい。
【００４９】
このようなインクジェット記録方式においては、被記録材に対して付着されたインクが被記録部材中に浸透することにより、そのインクが被記録部材に対して定着する。あるいは、付着されたインクは、インクの溶媒の蒸発プロセスを経て被記録材上に定着される。
【００５０】
しかし、このインクが付着してから定着するまでの時間、つまり、定着速度は、被記録材の構成・物性に大きく依存されるだけでなく、外部雰囲気の状態によっても大きく左右される。また、自然に定着する速度は、物理特性によってある時間より短くすることはできない。
【００５１】
上述したように、インクが被記録材上に付着し浸透する速度は、また、使用するインクの組成によっても大きく変わる。
通常、インクの組成に関しては、そのインクの被記録材に対する浸透性の大小によって区別されることが多い。一般的には、浸透性が高いインクは、被記録材に対する浸透速度が速いため定着性という観点からみると、有利であるが、反面、浸透し過ぎるために、被記録材に対するにじみが多く画像品位が低下することが問題となる。また、インクが被記録材中に深く浸透するため、画像濃度の低下にもつながりやすい。
【００５２】
これに対して、浸透性の低いインクを使用すると、上述したように、浸透するまでに時間を要し、定着性という観点からいうと、本発明のような高速性が要求される記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを用いた装置においては、多色印字の場合、各インク色間でのインクの混色やにじみ、被記録材の排出時の画像のこすれ、いわゆる、耐擦過性の問題が生ずる。よって、定着性、画像濃度、にじみ、耐擦過性を考慮した装置の構成が重要となる。
【００５３】
さらに、後述するが、使用する用紙もインクがにじまずに瞬時に吸収されるような物質を表面に塗工したコーティング紙を用いる。例えば、微粉ケイ酸などの粒子状物質を塗工したコーティング紙が用いるのがよい。
従来のシリアルスキャン記録装置では、そのような定着性は、記録速度の関係上ある程度簡単な構成で対処できるものが多かった。
【００５４】
しかし、特に、本発明の実施例のような高速記録およびカラー記録が行われてくると、上述したように、被記録材に打ち込まれたインクを所望の状態に被記録材上に定着させるために定着速度の短縮化と効率化を行うための以下に述べられるような加熱式定着装置７６が必要となる。
【００５５】
加熱式定着装置７６は、例えば、図５に示されるように、搬送路における記録ヘッド７０Ｂに対して下流側とし、かつ、比較的近い位置に対応して設けられている。今、ここでは、加熱式定着装置７６として、ハロゲンヒータ８４と、ハロゲンヒータ８４からの熱線を反射させる反射板８２とよりなる例を示す。
この例のように、本発明では、記録媒体（用紙Ｐａ）の被印写面側を非接触加熱している。つまり、印写部を表面から加熱するようにしているので、水などのインク中の揮発成分を効率的に乾燥させることができる。
【００５６】
ここでは、加熱式定着装置７６として、加熱部としてのハロゲンヒータ８４と、ハロゲンヒータ８４からの熱線を反射させる反射板８２と、ハロゲンヒータ８４と搬送路との間を仕切る加熱部遮蔽部材８６と、ハロゲンヒータ８４からの熱の記録ヘッド７０Ｂへの熱伝達を断つ断熱部としての断熱装置７８とを含んで構成されているものを例としてあげているが以下に簡単に説明する。
【００５７】
ハロゲンヒータ８４は、本実施例において、記録部７０における用紙Ｐａの搬送方向の最下流側の近傍に記録ヘッド７０Ｂに隣接して配置されている。これは、画像記録終了後、直ちにハロゲンヒータ８４によって加熱定着する必要があるからである。このハロゲンヒータ８４は、その記録面を非接触加熱している。これにより、記録面が乾燥され、インクの乾燥が促進され、定着速度が大幅に向上することとなる。さらに、非接触であるため、用紙Ｐａ記録面上のドット形状が崩れることを回避でき、画像品質を落とすことなく、乾燥できるという利点がある。
【００５８】
ハロゲンヒータ８４は、後述する制御ユニット１００により、用紙Ｐａの搬送および記録部７０の記録動作に応じた所定のタイミングで加熱動作が制御される。また、ハロゲンヒータ８４には、ハロゲンヒータ８４の温度を制御するサーモスタット（図示せず）が備えられている。サーモスタットにより設定される温度により、定着温度は、被記録部材の紙質、搬送スピード、画像濃度等の条件に合わせ適切に制御されている。
【００５９】
なお、用紙Ｐａのインクの付着している面（記録面）を加熱する加熱部としては、ハロゲンヒータ８４に限られることなく、例えば、ハロゲンランプ、シーズヒータ、セラミックヒータ、サーミスタ等であってもよい。
また、加熱部遮蔽部材８６は、用紙Ｐａのジャム時の安全面を考慮して金網等で作られハロゲンヒータ８４の表面を下方側から覆う位置に配されている。
【００６０】
断熱装置７８に一端が連結される反射板８２は、例えば、光輝合金アルミ等で作られ、ハロゲンヒータ８４を上方から覆うような湾曲部を有している。反射板８２の湾曲部は、ハロゲンヒータ８４からの熱線が、反射板８２の湾曲部の内面により反射され、その熱線が記録面に最も効率よく到達するように設定されている。なお、このような反射板８２以外に、例えば、レンズ系の光学系によってランプ光源の光を用紙Ｐａのインクの付着している面（記録面）に集光するようにしても良い。また反射板とこのようなレンズ系光学系を組合せた光／熱集光光学系とすると、より効率よく乾燥させるようにすることができる。
【００６１】
断熱装置７８は、図５に示されるように、ヘッドブロック７２における記録ヘッド７０Ｂとハロゲンヒータ８４との間であって、記録ヘッド７０Ｂに近接して連結されている。断熱装置７８は、例えば、放熱性の良いアルミ合金製等からなる板状の部材あるいは耐熱性のプラスチック材料に、アルミシート等の放熱性の良い材料を貼り合せたもので作られている。断熱装置７８は、略長方形の筒状断面形状を有している。即ち、断熱装置７８には、その内部に記録ヘッド７０Ｂの吐出口配列方向に沿って広がる空気層８０が形成されている。また、断熱装置７８の上下方向の両端部は、それぞれ、外部に対して開口している。
【００６２】
従って、ハロゲンヒータ８４からの熱の記録ヘッド７０Ｂへの熱伝達が断たれ、高熱による記録ヘッド７０Ｃ〜７０Ｂの昇温が防止される。また、ハロゲンヒータ８４から発せられた熱は、反射板８２を介して断熱装置７８に伝導されるとともに放熱されることとなる。
【００６３】
次に、本発明の特徴について、図６を用いて説明する。図６は、図５に示した複数個のインク吐出口が記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録装置の記録部７０の矢印Ａ方向から見た部分的模式図を示すものである。この図６より明らかなように、本発明では、加熱手段９０は、記録媒体（Ｐａ）の幅方向に長尺化されたマルチノズル型記録ヘッド７０Ｙ、７０Ｂ等によって印写される被印写幅より大きい範囲をカバーするようにしている。つまり、このように、加熱手段によって加熱される領域が、被印写幅より大きい範囲とすると被印写幅のみ加熱するようにした場合に比べて加熱能力に余裕があるので、効率良くインク乾燥が行える。なお、より好適には、図６に示したように、このような加熱手段によって加熱される領域を、記録媒体（Ｐａ）の幅より大きい範囲とするともっと効果的である。
【００６４】
また、加熱式定着装置７６は、記録ヘッド７０Ｂの後に設けている（記録媒体（Ｐａ）の搬送の最下流に設けている）が、このような加熱手段を複数個用意し、各記録ヘッド７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｂに隣接し、それぞれの色のインクでの印写が終了すると同時にインク乾燥を行うようにするとより効果的であると同時に、各色のインクが乾燥する前に混色し、くすんだ色となって画像品質が低下するという不具合も解消することができる。
【００６５】
さらに、記録ヘッド７０Ｃによる印写が始まる前の段階で事前に記録媒体（Ｐａ）を加熱するように記録ヘッド７０Ｃの上流側に加熱手段を配すると、より効果的なインク乾燥を行うことができる。
【００６６】
次に、本発明の他の特徴について、図７を用いて説明する。図７は、記録媒体（Ｐａ）を被印写面の裏面側からも加熱できるように裏面側加熱手段９０を設けた例である。この場合も、裏面側加熱手段９０は、その加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びるとともに記録媒体（Ｐａ）の被印写幅より大きい範囲をカバーし、効果的な加熱を行うようにしている。さらに、より効果的な加熱／乾燥は、加熱される領域を記録媒体（Ｐａ）の幅より大きい範囲とすることによって実現できる。
【００６７】
図８は、このような裏面加熱手段９０を搬送ベルト４０に接触させてより効果的に加熱／乾燥を行うようにしたものである。なお、この場合は、記録媒体（Ｐａ）を搬送する搬送ベルト４０を介して加熱しているが、他の搬送手段として搬送ベルト４０に代えて例えばドラム構造（ローラー）の搬送手段とし、ドラム（ローラー）そのものを加熱ドラム（ローラー）として記録媒体（Ｐａ）を直接加熱するようにするとさらに効果的な加熱／乾燥が可能である。
【００６８】
図９は、本発明のさらに他の特徴を説明するための図であり、この例は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインク）という順序で印写され、搬送されてきた紙の印写後の被印写面に、温風付与手段９１によって加熱空気流を吹きつけ、非接触手段によってインク中の水分を蒸発させ、乾燥、定着させるものである。
【００６９】
本発明に好適に適用される温風付与手段について、図１０によって詳述する。図９あるいは図１０の温風付与手段９１は模式的に描いたものであり、基本的には、送風手段９１ａと加熱手段９１ｂならびに温風付与領域（温風送風口）よりなる。
送風手段９１ａとしては、図示のようなファン、あるいはポンプ、コンプレッサーならびにそれと組み合わされたアキュムレータなどが使用される。加熱手段９１ｂとしては、ニクロム線のジュール抵抗加熱の他、ハロゲンランプ、シーズヒータ、セラミックヒータなどが使用できる。
【００７０】
このような、送風手段と加熱手段の組み合わせによって形成される加熱空気流（温風）は、図の紙面垂直方向にのびた、別の表現をするならば、マルチノズル列配列方向に伸びたスリット状開口（温風送風口）９１ｃから、印写後の被印写面に吹きつけられる。そして、そのスリット状開口は、記録媒体Ｐａの被印写幅より大きい範囲をカバーすることにより、より効果的にインク中の水分を蒸発させ、乾燥、定着を行うようにしている。
【００７１】
次に、その加熱空気流（温風）の温度であるが、より効果的にインク中の水分を蒸発させ、乾燥、定着を行うためには、被記録体（紙が一般的であるが、プラスチックシートなども本発明の被記録体の範疇に入る。）の温度より高い温度である必要がある。これは吹き付けられる温風が、被記録体の温度より低いと水分乾燥にあまり効果的ではないからである。
【００７２】
本発明においては、このような温風付与手段によって、インク中の水分を蒸発させ、乾燥、定着を行うが、より効果的な乾燥、定着を行うには、図５に示したような加熱式定着装置７６や、図７、図８に示したような裏面加熱手段９０と温風付与手段９１を組み合わせるのがよい。その際、そのような加熱式定着装置７６や裏面加熱手段等によって、被記録体はある温度に加熱された状態にあるので、吹き付けられる温風がその温度より低いとあまり効果がない。よって、本発明では、記録後の被記録面表面温度より高い温度の温風を吹き付けるようにしている。
【００７３】
好適な一例を挙げると、印写前あるいは印写中、印写後の紙搬送経路中で、記録紙の被記録面が４０℃〜６５℃に加熱され、印写後にニクロム線ヒータによって加熱された７０℃から１５０℃の空気をファンによって吹き付けることにより、すばやく乾燥が行われ、印写後の印写物を重ねても裏写りのしない良好な印写物が得られた。
【００７４】
次に、本発明の他の特徴について説明する。本発明は、被記録体上（紙面上）の未乾燥のインクを乾燥、定着させる、あるいは被記録体上（紙面上）の未浸透のインクを乾燥、定着させる発明である。このような未乾燥、あるいは未浸透のインクとは、被記録体上（紙面上）でインクメニスカスを形成している状態（インク滴が被記録体上でドーム状になっている状態）、あるいは、そこからもう少し時間経過した場合には、そのインクメニスカスが崩れて平らな状態になっているが、いずれにしろ、インクでぬれている状態である。
【００７５】
そのような状態において、前述のように温風を吹き付けると、吹き付ける条件によっては、インク中の水分を乾燥させるだけではなく、ぬれたインクを飛散させ、画質劣化を引き起こしかねない。本発明は、この点に鑑み、ぬれたインクを飛散させたり、画質劣化を引き起こしたりしないような条件を検討したものである。
【００７６】
一般に、空気は粘性流体であり、その流れには層流と乱流とがある。いま、円管内の流れを考えた場合、管内の各層の流体粒子が管軸に平行して流れるような流れを層流といい、また、各層の流体粒子が互いに入り乱れて不規則に混合しながら進んでいく流れを乱流という。よって、乱流の流れの中に、他の流体（インク滴、インクメニスカスなど）が存在すると、不規則な流れに巻き込まれて、その流体が飛散状態となる。本発明の例で言うならば、不要な飛散インクが飛び交い、画質劣化につながり、そのような状態を作り出すべきではない。
【００７７】
より定量的には、流体の動粘性係数をγ、平均流速をｕ、管の内径をｄとした場合に、次式の、
Ｒ＝ｕｄ／γ
によって表される無次元数（これをレイノルズ（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）　数という）が、ある一定の値以下の場合を層流といい、それ以上の場合を乱流という。また、乱流から層流、層流から乱流へと遷移する時のレイノルズ数を臨界レイノルズ（Ｒｃ）といい、多くの学者の研究により、
Ｒｃ＝２３１０
とされている（普通臨界レイノルズ数という場合、下限臨界レイノルズ数を指すので、ここでもＲｃの値は下限臨界レイノルズ数である）。
【００７８】
具体的に層液を流すにはどうすればよいかというと、例えば、管の内径ｄが２ｍｍとすると、空気の動粘性係数γは１気圧、１００℃の時、約２３５．１×１０−７ｍ２／ｓであるから上式を変形し、これらの数値を代入すると、
ｕ＝Ｒｃ×γ／ｄ
＝２３１０×２３５．１×１０−７（ｍ２／ｓ）／２（ｍｍ）
≒２７．２（ｍ／ｓ）
となり、空気流速を約２７．２ｍ／ｓ以下で流せば層流が得られることになる。そして、このような管が記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーするように、マルチノズル列配列方向に多数ならべられる。スリット状の開口の場合は厳密には条件が異なるが、ほぼ同様に考えて差し支えない。
【００７９】
上記計算例は一例であるが、このような下限臨界レイノルズ数となるような開口の大きさ、形状、流速などが適宜選択される。図１０に（Ａ）（Ｂ）２例を示したのは、開口の大きさを変えた場合の例である。
【００８０】
なお、このような条件で生成された本発明の温風は、装置内にこもると、装置そのものが過熱状態になり、電気系統の誤動作を起こしたり、あるいは装置内の機密性が高すぎると高気圧状態となるため、順次生成される温風生成能力が低下する。よって、本発明では、装置内の温風排出のための気流経路を考慮するとともに、装置外へ効率よく温風を逃がすための開口を設けている。
【００８１】
次に、本発明に係る加熱式定着装置の一例が適用されたインクジェット複写機の全体の構成を説明する。従来、いわゆる複写機と称するものは、一般に、電子写真方式によるものを指している。このような電子写真方式は、広く普及してはいるものの、原理が複雑で装置も大変大掛かりなものになるという欠点がある。一方で、インクジェット記録は、その原理が大変簡単で、これを記録原理として複写機を構成すると従来にはない画期的にシンプルな複写機が実現できる。
【００８２】
図１１は、本発明のインクジェット複写機を示しており、図１１において、インクジェット複写機は、その原稿台１１６上に載置される原稿Ｂｏにおいて複写される面の画像を読み取ることにより、その原稿Ｂｏについて順次、画像データを形成するスキャナ部１０２と、スキャナ部１０２からの画像データに基づいて記録媒体としての用紙Ｐａの記録面に対してインクを吐出し付着させることにより、記録動作を行う記録部１２６と、記録部１２６の下方に配され、記録部１２６の記録動作に応じて所定のタイミングで用紙Ｐａを後述する排紙搬送路１３６に搬送する搬送部１３４と、搬送部１３４により搬送される印刷された用紙Ｐａ’を排紙トレー部１３８上に排出する排紙搬送路１３６と、給紙部１３０からの用紙Ｐａを１枚ずつ記録部１２６に搬送する給紙搬送部１３２と、記録部１２６の各記録ヘッドに対して回復処理を選択的に行う回復処理装置１２４とを含んで構成されている。
【００８３】
スキャナ部１０２は、原稿Ｂｏの複写されるべき画像を読み取る原稿走査ユニット１０４と、原稿走査ユニット１０４を図１１の矢印Ｓの示す方向、および、その反対方向に沿って移動可能に支持するガイドレール１１２と、図示が省略されるが、ガイドレール１１２に支持される原稿走査ユニット１０４を例えば、図１０に実線で示される位置と二点鎖線で示される位置との間を所定の速度で往復動させる駆動部とを含んで構成されている。
原稿走査ユニット１０４は、ロッドアレイレンズ１０６と、カラー情報の読み取りセンサであるカラーイメージセンサとしての等倍型色分解のラインセンサ１１０と、露光ユニット１０８とを主要な構成要素として含んで構成されている。
【００８４】
原稿走査ユニット１０４が、駆動部により、透明な材料で作られる原稿台１１６上の原稿Ｂｏの画像を読取るべく矢印Ｓの方向に移動走査せしめられる場合、露光ユニット１０８内の露光ランプが点灯され、原稿Ｂｏからの反射光がロッドアレイレンズ１０６により導かれてラインセンサ１１０に集光される。ラインセンサ１１０は、その反射光があらわすカラー画像情報をカラー別に読取り、電気的なディジタル信号に変換し、それを後述するインクジェットプリンタ部１１８における制御ユニット１００に画像データとして供給する。従って、後述する記録部１２６における各カラー別の各記録ヘッドは、それぞれ、これらの画像データに基づく駆動制御パルス信号に応じて記録に用いられる液体、例えば、異なる色のインクの吐出を行うものとされる。
【００８５】
給紙部１３０に積載されて収容される所定の規格サイズの用紙Ｐａは、図示が省略される駆動モータが作動状態とされるとき、１枚ずつピックアップローラユニット１３０ＲＡにより、取り出され、それが給紙搬送部１３２に供給される。
【００８６】
このようなインクジェット原理の複写機においても、本発明の温風付与手段が適用され、最適な条件で、インク乾燥、定着が行われる。また、本発明の温風は、装置内にこもると、装置そのものが過熱状態になり、電気系統の誤動作を起こしたり、あるいは装置内の機密性が高すぎると高気圧状態となるため、順次生成される温風生成能力が低下する。よって装置内の温風排出のための気流経路を考慮するとともに、装置外へ効率よく温風を逃がすための開口が設けられる。
【００８７】
インクジェット記録方式では、インクの小液滴が飛翔され、それが紙等の記録用紙面に付着せしめられて記録を行うものなので、用紙Ｐａは、インクが用紙面で必要以上ににじんで印字がぼけたりしないものであることが必要である。また、用紙Ｐａは、用紙Ｐａに付着したインクが、速やかにその内部に吸収されるような特質を有するものが好適とされる。用紙Ｐａは、特に、異なる色のインクが、短時間内に用紙Ｐａにおける同一箇所に重複して付着した場合でもインクの流れ出しおよびしみ出しの現象がなく、しかも、印字ドットの広がりを、画質の鮮明さを損なわない程度に抑えられるような特質を有するものが好適とされる。
【００８８】
これらの特質は、電子写真式の複写機等で使用される普通紙と呼ばれる複写用紙等やその他一般の記録用紙として用いられているものでは充分に満足されていない場合もある。これらの用紙においては、一色のみの印字もしくは２色の重ね合せの場合、画像品位としてある程度満足できるものが得られるときが多い。しかし、例えば、３色以上のインクの重ね合せによるフルカラー画像を印字記録する際のように用紙に付着するインクの量が増える場合、充分満足できる画像品位の記録が得られていないこともある。
上述した特質を満足する用紙としては、基紙の上に上述の特質が得られるように、表面に粒子状物質（例えば、微粉ケイ酸）を塗工したコーティング紙が用いるのがよい。
【００８９】
本発明のインクジェット複写機は、前述のように、記録媒体の被記録部の幅より大きい範囲をカバーするようなインクの加熱式定着装置を有しているので、定着能力に余裕がある。よって、瞬時のインクの乾燥／定着を行うことができるので、連続印写／複写時にも未乾燥インクの裏写りが起こることなく、高速、高画質、高品質の印写／複写物を得ることができる。特に、複数個のインク吐出口が記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット原理によるものは、その原理上大変高速な印写／複写が可能であるが、本発明のように定着能力に余裕があるような構成とすることにより、その能力を十分に発揮できる高速複写機が実現できる。
【００９０】
【発明の効果】
記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化された膨大な数のノズルを有するマルチノズル型インクジェット記録装置において、被記録体の工夫を行うとともに、インク乾燥、定着のための加熱手段を、記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた温風付与手段としたので、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることができるようになった。
【００９１】
記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化された膨大な数のノズルを有するマルチノズル型インクジェット記録装置において、被記録体の工夫を行うとともに、インク乾燥、定着のための加熱手段を、加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びて記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーする記録媒体加熱手段とするとともに、この記録媒体加熱手段とは別に、記録媒体の記録後の被記録面に温風を付与する温風付与手段を有するようにしたので、記録媒体上のインクをより効果的に乾燥、定着させることができるようになった。
【００９２】
インクジェット記録装置において、温風付与手段は、温風付与領域がマルチノズル列配列方向に伸びたスリット状の開口であるとともに、スリット状の開口は記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーするようにしたので、温風が効果的に記録媒体上のインクに付与でき、非接触で効果的に乾燥、定着させることができるようになった。
【００９３】
インクジェット記録装置において、温風の温度を記録後の被記録面表面温度より高くしたので、記録媒体上のインクをさらにより効果的に乾燥、定着させることができるようになった。
【００９４】
インクジェット記録装置において、温風のレイノルズ数を、下限臨界レイノルズ数より低くしたので、記録媒体上の未定着、未浸透状態にあるインクメニスカスを破壊することなく、記録媒体上のインクに効率よく温風を付与でき、画質劣化を引き起こすことなく、効果的に記録媒体上のインクを乾燥、定着させることができるようになった。
【００９５】
インクジェット記録装置において、装置に排出口を設けるようにしたので、ファン等によって装置内に生成された温風が効果的に装置外に排出できるようになった。
【００９６】
インクジェット原理を利用した複写機としたので、電子写真方式の複写機に比べて原理が簡単で容易にカラー複写機が実現できた。さらに記録媒体の被記録面の工夫を行うとともに、記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた温風付与手段としたので、効果的な乾燥／定着ができるようになった。
【００９７】
インクジェット原理を利用した複写機において、装置に排出口を設けるようにしたので、ファン等によって装置内に生成された温風が効果的に装置外に排出できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用されるインクジェットヘッドの部分斜視図である。
【図２】本発明の一実施例として適用されるサーマルインクジェットの発熱体基板を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施例として適用されるサーマルインクジェットヘッドの製作工程を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例として適用されるサーマルインクジェットヘッドの動作説明をするための図である。
【図５】本発明の加熱定着装置を含んだ記録部の図である。
【図６】本発明の加熱手段と被印写部との関係を説明するための図である。
【図７】本発明の他の構成の加熱定着装置を含んだ記録部の図である。
【図８】本発明のさらに他の構成の加熱定着装置を含んだ記録部の図である。
【図９】本発明のさらに温風付与手段を含んだ記録部の図である。
【図１０】本発明の温風付与手段の詳細例である。
【図１１】本発明の加熱定着装置を含んだ記録部を利用した複写機の図である。
【符号の説明】
１…発熱体基板、２…第１電極（制御電極）、３…第２電極（アース電極）、４、５…ボンディングパット、７…基板、８…蓄熱層（ＳｉＯ２）、９…発熱体（ＨｆＢ２）、１０…電極（Ａｌ）、１１…保護層（ＳｉＯ２）、１２…電極保護層（Ｒｅｓｉｎ）、１３…さらに別の保護層、１４…発熱体部、１５…電極部、１６…流路、１７…吐出口、１８…共通液室、１９…天井板、２０…接合層、２１…流路障壁、２２…フォトレジスト、２３…フォトマスク、３１…インク、３２…気泡、３３…吐出口、３４…流路、３５…発熱体基板、３６…発熱体、３７…第１電極（制御電極）、３８…第２電極（アース電極）、３９…インク滴、４０…搬送ベルト、７０…記録部、７２…ヘッドブロック、７６…加熱式定着装置、７８…断熱装置、８０…空気層、８２…反射板、８４…ハロゲンヒータ、８６…加熱部遮蔽部材、９０…加熱手段、９１…温風付与手段。
【図１】
2004142166.tif 000003
【図２】
2004142166.tif 000004
【図３】
2004142166.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004142166.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004142166.tif 000011
【図１０】
2004142166.tif 000012
【図１１】
2004142166.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月2日(2003.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工した塗工面を有し、前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体を加熱する加熱領域を有するとともに、該加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、温風付与手段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記録装置。
【請求項３】
４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工した塗工面を有し、前記インクジェット記録装置は、加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びて前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーする記録媒体加熱手段を有し、更に、該記録媒体加熱手段とは別に、前記記録媒体の記録後の被記録面に温風を付与する温風付与手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記温風付与手段は、温風付与領域がマルチノズル列配列方向に伸びたスリット状の開口であるとともに、該スリット状の開口は前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーすることを特徴とする請求項２もしくは３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記温風は、記録後の被記録面表面温度より高い温度としたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記温風は、下限臨界レイノルズ数より低いレイノルズ数を有する温風であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記温風を前記インクジェット記録装置から排出するための排出口を設けたことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
原稿台上に載置される原稿画像を読み取ることにより、その原稿について順次、画像データを形成するスキャナ部と、該スキャナ部からの画像データに基づいて記録媒体の被記録面に対してインクを吐出し付着させることにより、記録動作を行う記録部と、該記録部の下方に配され、記録動作に応じて所定のタイミングで前記被記録媒体を排出する排紙搬送手段とよりなるインクジェット複写機において、前記記録部は、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット複写機であって、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工した塗工面を有し、前記インクジェット複写機は、前記記録体を加熱する加熱領域を有するとともに、該加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びていることを特徴とするインクジェット複写機。
【請求項９】
前記加熱手段は、温風付与手段であることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット複写機。
【請求項１０】
前記温風を前記インクジェット複写機から排出するための排出口を設けたことを特徴とする請求項９に記載のインクジェット複写機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その目的は、
第１に、複数個のインク吐出口が記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化されたマルチノズル型インクジェット記録装置において、定着能力に余裕を持たせ、瞬時にインクの乾燥、定着を可能とすることにある。
第２に、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることにある。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第３に、このような記録装置において、記録媒体上のインクをより効果的に乾燥、定着させることにある。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第４に、このような記録装置において、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることのできる具体的な構成を提案することにある。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第５に、このような記録装置において、記録媒体上のインクをさらにより効果的に乾燥、定着させることにある。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第６に、このような記録装置において、画質劣化を起こすことなく、記録媒体上のインクを効果的に乾燥、定着させることにある。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第７に、このような記録装置において、装置内に効率よく空気が流れるようにすることにある。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第８、９に、このような記録原理および定着原理を利用する新規な構成の複写機を提案することにある。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第１０に、このような複写機において、装置内に効率よく空気が流れるようにすることにある。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、
第１に、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工するとともに、前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体を加熱する加熱領域を有するとともに、該加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びているようにした。
第２に、前記加熱手段を、温風付与手段とした。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第３に、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット記録装置において、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工するとともに、前記インクジェット記録装置は、加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びて前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーする記録媒体加熱手段を有するとともに、該記録媒体加熱手段とは別に、前記記録媒体の記録後の被記録面に温風を付与する温風付与手段を有するようにした。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
さらに第４に、上記第２もしくは第３のインクジェット記録装置において、前記温風付与手段は、温風付与領域がマルチノズル列配列方向に伸びたスリット状の開口であるとともに、該スリット状の開口は前記記録媒体の被印写幅より大きい範囲をカバーするようにした。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第５に、上記第２〜第４のいずれか１のインクジェット記録装置において、前記温風は、記録後の被記録面表面温度より高い温度とした。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第６に、上記第２〜第５のいずれか１のインクジェット記録装置において、前記温風は、下限臨界レイノルズ数より低いレイノルズ数を有する温風であるようにした。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第７に、上記第２〜第５のいずれか１のインクジェット記録装置において、前記温風を前記インクジェット記録装置から排出するための排出口を設けるようにした。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
第８に、原稿台上に載置される原稿画像を読み取ることにより、その原稿について順次、画像データを形成するスキャナ部と、該スキャナ部からの画像データに基づいて記録媒体の被記録面に対してインクを吐出し付着させることにより、記録動作を行う記録部と、該記録部の下方に配され、記録動作に応じて所定のタイミングで前記被記録媒体を排出する排紙搬送手段とよりなるインクジェット複写機において、前記記録部は、４００〜３２００ｄｐｉの配列密度で数千個〜数１０万個の断面積が１０μｍ２〜６００μｍ２であるノズルを、記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化するとともに、１ノズルあたり数ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの頻度でインクをオンデマンドで噴射するマルチノズル型インクジェット記録ヘッドを複数色のインクを噴射するように複数個配列固定し、該マルチノズル型インクジェット記録ヘッドのノズル面に相対する位置に前記記録媒体を搬送して記録を行うインクジェット複写機であって、前記記録媒体の被印写面は、表面に粒子状物質を塗工するとともに、前記インクジェット複写機は、前記記録媒体を加熱する加熱領域を有するとともに、該加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びているようにした。
第９に、前記加熱手段を、温風付与手段とした。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
第１０に、上記第９のインクジェット複写機において、前記温風を前記インクジェット複写機から排出するための排出口を設けるようにした。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
【発明の効果】
記録媒体の被印写幅をカバーするように長尺化された膨大な数のノズルを有するマルチノズル型インクジェット記録装置において、前記記録媒体の被記録面の工夫を行うとともに、インク乾燥、定着のために、前記記録媒体を加熱する加熱領域をマルチノズル列配列方向に伸びた領域としたので、定着能力に余裕があり、瞬時にインクの乾燥、定着を行うことができる。
更には、前記加熱を温風により行うようにしたので、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることができるようになった。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
インクジェット原理を利用した複写機としたので、電子写真方式の複写機に比べて原理が簡単で容易にカラー複写機が実現できた。さらに記録媒体の被記録面の工夫を行うとともに、記録媒体を加熱する加熱領域がマルチノズル列配列方向に伸びた領域としたので、記録媒体上のインクを非接触で効果的に乾燥、定着させることができるようになった。