JP2000203007A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷ヘッド前段に用紙のインク吸収性を促進
させ、用紙を乾燥させる前処理装置を設け、コンパクト
で信頼性の高いインクジェット記録装置を提供すること
を課題としている。 【解決手段】 印刷ヘッドの直前に被印刷物に対向して
配置されたハロゲンランプよりなる前処理装置と、印刷
ヘッドの後部に被印刷物に対向して配置されたハロゲン
ランプよりなる後処理装置を設け、前処理装置の内に組
み込まれるハロゲンランプの輻射強度のピークを後処理
装置に組み込まれるハロゲンランプの輻射強度のピーク
よりも長波長とすることにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインク滴を印刷ヘッ
ドから噴射して用紙など被印刷物へ付着・吸収させて印
刷するインクジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置において
は、印刷ヘッド後段に設けた加熱板を用紙の裏面に接触
させて、インク滴を用紙上で乾燥・定着させるものがあ
るが、次のような欠点を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
記録装置、特に高速の装置においては、複数のラインヘ
ッドを用紙の搬送方向へ並べ、用紙を印刷ヘッドに直角
な方向へ高速で搬送して印刷し、印刷後の用紙に付着し
たインク滴を印刷ヘッドの後段に設けた加熱板で乾燥・
定着していた。

【０００４】従来のこの構成においては、三つの問題を
有していた。

【０００５】第一点目は、用紙面上でインク滴が重なり
あった場合に発生する問題で、前に着弾したインク滴が
用紙に浸透するよりも早く次のインク滴が着弾するため
に、画像を乱したり、跳ね上げたインクが印刷ヘッド周
辺を汚すことであった。

【０００６】上記問題に対応するために、インクが用紙
の厚み方向に早く浸透するよう用紙繊維や空孔の配列を
工夫するなど用紙の改良がなされているが、梱包を開け
た後、用紙が吸湿するとその効果が十分でなかった。

【０００７】第２点目の問題は、印刷された用紙はイン
クを吸収することにより湿ってしまい、剛性が低下し
て、用紙の搬送がうまく行かなっかたり、印刷ヘッド出
口近辺では用紙が伸びてしまい、実質の搬送量が変動し
て、印刷位置精度に支障をきたすことである。

【０００８】第３点目の問題は、印刷後の用紙の吸湿量
が多く、印刷の密度が印刷部位で偏ってる場合、印刷ヘ
ッドの後段で加熱板にて乾燥させると、印刷用紙が変形
してしまい、用紙の搬送がうまく行かなかったり、印刷
物の商品価値が低下してしまうことである。

【０００９】以上３点の問題は、印刷速度を高めるほど
顕著になる傾向を有す。そこで、本発明においてはこの
ような従来技術の欠点に鑑み、印刷ヘッド前段に用紙の
インク吸収性を促進させ、用紙を乾燥させる前処理装置
を設け、コンパクトで信頼性の高いインクジェット記録
装置を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、下記のような手段が重要である。

【００１１】すなわち、用紙がもともと含む水分等の湿
り成分を印刷前段で軽減除去することで、用紙上に着弾
したインク滴が速やかに吸収されるように事前に処理を
行うと共に、インク滴が用紙に着弾すると同時に吸熱し
て乾燥するように用紙を印刷ヘッド前段で加熱する手段
が重要である。

【００１２】また、印刷した後の用紙の搬送を正しく行
う上で、印刷ヘッドを通過した用紙が含む吸湿量が所定
の値よりも少ないことが重要であり、印刷ヘッド前段で
予め用紙の吸湿成分を除去すること、着弾と同時にイン
クが吸熱し、乾燥しながら印刷ヘッドを通過することは
重要である。

【００１３】このことは、印刷後の用紙を変形が少なく
短時間で乾燥させる上からも重要である。

【００１４】なお、印刷前の白紙の加熱乾燥と印刷後の
用紙を加熱乾燥する場合とでは輻射吸収特性が異なるの
で、前処理装置と後処理装置とではハロゲンランプの発
光分布など特性を各々異なるものとする必要がある。

【００１５】以上を踏まえ纏めると、本発明の課題は、
インク滴を印刷ヘッドから噴射して被印刷物に付着させ
ることにより印刷するインクジェット記録装置におい
て、前記印刷ヘッドの直前に被印刷物に対向して配置さ
れたハロゲンランプよりなる前処理装置と、印刷ヘッド
の後部に被印刷物に対向して配置されたハロゲンランプ
よりなる後処理装置を設け、前記前処理装置の内に組み
込まれるハロゲンランプの輻射強度のピークを、前記後
処理装置に組み込まれるハロゲンランプの輻射強度のピ
ークよりも長波長とすることにより達成される。

【００１６】好ましくは、前記前処理装置および後処理
装置は夫々排気装置を具備しているとよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明につ
き説明する。

【００１８】図において、１はインクジェット記録装
置、１０は前処理装置である。

【００１９】用紙７は搬送ローラ１５、搬送機構部８で
搬送され、前処理装置１０、印刷ヘッド２、後処理装置
２０を経てスタッカ３０に収納される。

【００２０】前処理装置１０は、２００Ｖ、５００Ｗ
で、色温度が約２０００Kで輻射強度のピークが約１５
００ナノメートルにあるハロゲンランプ１１と、これに
対応した反射板１２を複数並べて構成する。

【００２１】印刷ヘッド２は各色に対応する複数のライ
ンヘッドが用紙の搬送方向に並んで構成されている。

【００２２】印刷された用紙を加熱乾燥する後処理装置
２０は、２００Ｖ、５００Ｗで、色温度が約２４００Ｋ
で輻射強度のピークが約１２５０ナノメートルにあるハ
ロゲンランプ２１と反射板２２とを、用紙表面に対向さ
せて配置して構成されている。

【００２３】用紙の搬送速度は約５００ｍｍ/ｓで、紙
面上でインク滴が重ねて打たれる最小の時間間隔はおお
よそ５０ｍｓである。インクの吸収がすばやく行われる
ような改良を加えた用紙ではインク滴が着弾してから約
５０ｍｓで吸収が完了するものがあるが、用紙自体が吸
湿をした場合はこの吸収に要す時間は大きくなる傾向が
あり、そのような場合は画像が乱れたり、印刷ヘッド周
辺が飛び散ったインクで汚れることが多い。

【００２４】そこで、本発明においては、印刷ヘッド２
の前段に設けた前処理装置１０で用紙を乾燥させる。一
般に、環境条件が２０℃、相対湿度７０％程度であると
用紙の含水率は６〜８ｗ％程度になる。本例では含水率
が約７％の用紙を前処理装置で乾燥させて３ｗ％程度と
する。このようにすることで用紙は乾燥し、用紙に作り
込まれた吸収のためのキャピラリを不要に占める水分子
を削減でき、インクの吸収性が大きく向上し、着弾した
インク滴が重ねて着弾する次のインク滴で跳ね飛ばされ
ることが減り、画質の向上と印刷ヘッド周辺のインク汚
れ低減を実現できる。

【００２５】なお、この部位での蒸発成分は前処理装置
１０全体にまたがる排気装置１３により吸引する。

【００２６】前処理装置１０の出口付近では用紙の表面
温度が約７０℃となり、インク滴は着弾と同時に用紙か
ら吸熱を開始する。本例ではアルコールベースのインク
を使用したのでこの吸熱により着弾するのとほぼ同時に
乾燥し始めて、印刷ヘッド２を通過した直後において
は、用紙へ着弾したインクの約５０％は蒸発または揮発
させることができた。

【００２７】なお、この部位での蒸発成分は印刷ヘッド
全体にまたがる排気装置９により吸引する。

【００２８】印刷ヘッドはクロ、シアン、マゼンタ、イ
エローの各色に対応したノズルで構成され、フルカラー
印刷を行うと、印刷密度が高い場合、印刷に使用される
インク滴だけで用紙の含水率は１０ｗ％にもなる。用紙
をローラなどで安定して搬送する上で用紙の含水率は１
０ｗ％以下であることが望ましい。１０ｗ％を超えると
用紙の腰がなくなって安定した用紙搬送ができなくなる
ことが多い。

【００２９】従来技術のように、印刷ヘッド前段の用紙
が既に７％もの含水率を有している場合に、密度の高い
印刷を行うと印刷後の用紙の含水率は１０ｗ％を超える
ため、搬送に支障をきたすことがあった。そこで、本例
では予め印刷ヘッド前段で用紙を乾燥させ３％程度の含
水率として、かつインクが着弾すると同時に吸熱してイ
ンクが乾燥するように工夫したので、１０ｗ％相当の印
刷を行った場合でも印刷後の用紙の含水率を１０ｗ％よ
りも低く抑えることができ、印刷後の用紙の搬送を安定
して行うことができる。

【００３０】前処理装置１０では印刷がなされていない
白紙を照射し加熱乾燥させる。白紙の輻射吸収率は赤外
域では波長の増加と共に上昇する。一方、ハロゲンラン
プ１１の輻射強度は波長の増加と共に低下するので、本
例では比較的白紙の吸収率が高く輻射強度も実用上問題
の無い１５００ナノメートルに輻射のピークがあるハロ
ゲンランプを採用した。

【００３１】これに対して、後処理装置２０に組み込む
ハロゲンランプ２１は比較的白紙の吸収率が低く、ラン
プの輻射強度が強い１２５０ナノメートルに輻射強度の
ピークを有すハロゲンランプを採用した。１２５０ナノ
メートルの輻射では白紙の輻射吸収率は約３５％であ
り、着色インクの吸収率はそれよりも高い。したがっ
て、後処理装置では印刷のなされない部位よりは印刷が
なされて着色した部位がより強く輻射を吸収する。この
ことから、従来のように白紙部も印刷も一律に加熱板で
加熱する形態に比べて白紙部位を必要以上に加熱するこ
とが無く、印刷された着色部位を乾燥することが可能で
あり、印刷済の用紙の乾燥による変形を少なく抑えるこ
とができる。

【００３２】後処理装置２０で蒸発した成分はダクト
（排気装置）２５で吸引する。

【００３３】前処理装置１０、後処理装置２０は用紙が
停止した場合は用紙から離すようにしてもよい。

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
処理装置を印刷ヘッド前段に設け、用紙がもともと含む
水分など湿り成分を印刷前段で軽減除去し、着弾したイ
ンク滴が速やかに吸収されるように事前に処理を行うと
共に、インク滴が用紙に着弾すると同時に吸熱して乾燥
するように用紙を印刷ヘッド前段で加熱するようにし
た。その結果、着弾したインク滴が次の重なって着弾す
るインク滴と干渉することが少なくなり画質の向上やイ
ンク汚れを防止することができたる。また、印刷ヘッド
を通過した用紙が含む吸湿量が少なくて済み、印刷後の
用紙搬送がスムーズにおこなえる。後処理装置では赤外
域に輻射強度のピークを有すハロゲンランプを採用し白
紙部位を必要以上に加熱することをさけたので印刷後の
乾燥における用紙の変形をおさえることができる。以上
によりにじみが少なくシャープな高画質印刷が可能で、
印刷ヘッドのインク汚れや用紙搬送トラブルの少ない信
頼性の高いインクジェット記録装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクジェット記録装置の一例を示
す正面図

【符号の説明】

１はインクジェト記録装置、２は印刷ヘッド、７は用
紙、１０は前処理装置、１１はハロゲンランプ、２０は
後処理装置、２１はハロゲンランプである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク滴を印刷ヘッドから噴射して被印刷
   物に付着させることにより印刷するインクジェット記録
   装置において、 前記印刷ヘッドの直前に被印刷物に対向して配置された
   ハロゲンランプよりなる前処理装置と、前記印刷ヘッド
   の後部に被印刷物に対向して配置されたハロゲンランプ
   よりなる後処理装置を設け、前記前処理装置の内に組み
   込まれるハロゲンランプの輻射強度のピークを前記後処
   理装置に組み込まれるハロゲンランプの輻射強度のピー
   クよりも長波長とす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】請求項１記載のインクジェット記録装置に
   おいて、 前記前処理装置および後処理装置は夫々排気装置を具備
   していることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のインクジェット記
   録装置において、 前記印刷ヘッドはライン上のヘッドを複数配置して構成
   されていることを特徴とするインクジェット記録装置。