JP2000334983A - インク吐出記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高濃度かつにじみの少ない印字品質に優れた
インク吐出記録装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 発色剤５およびこの発色剤５を分散させ
る溶媒６を含むインク滴４を吐出させるライン型インク
ジェットヘッド１およびライン型インクジェットヘッド
１より吐出されたインク滴４を加熱するヒータ７を備
え、ライン型インクジェットヘッド１により吐出され飛
翔するインク滴４をヒータ７によって加熱することによ
りインク滴４中の溶媒６成分を蒸発させ、記録紙３へ着
弾寸前のインク滴４に含まれる発色剤５の濃度を相対的
に高くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを記録紙等
の記録媒体上へ吐出し記録するインク吐出記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インク吐出記録装置を用いたイン
クジェットプリンタは、高画質化、高速化傾向にあり、
特に低価格化が可能なカラー出力機として注目されてい
る。

【０００３】まず、従来のインク吐出記録装置の動作原
理について説明する。

【０００４】図１４は従来のインク吐出記録装置の縦断
面図、図１５は記録紙へ着弾させたインク滴の状態を示
す縦断面図であって、（ａ）はインク滴の着弾直後の状
態を示す図、（ｂ）はインク滴が記録紙へ浸透した状態
を示す図、図１６は図１５（ｂ）の平面図である。

【０００５】従来のインク吐出記録装置は、インク吐出
手段としてのライン型インクジェットヘッド１、ライン
型インクジェットヘッド１へインクを供給するインクタ
ンク３８、印字信号に応じてライン型インクジェットヘ
ッド１を駆動するドライバ３９、記録紙４１の保持およ
び紙送りを行うプラテン４２および紙送りローラ３４等
により構成される。

【０００６】次に、上記構成のインク吐出記録装置の動
作について説明する。

【０００７】まず、インクはインクタンク３８よりライ
ン型インクジェットヘッド１へ供給される。インクには
発色剤の染料とこの染料の溶媒である水の他、ライン型
インクジェットヘッド１の目詰まりを防止するための保
湿剤となるグリセリン、インクの記録紙への浸透速度
（セット性）を高めるためのイソプロピルアルコール、
および界面活性剤が含まれている。

【０００８】ドライバ３９よりインク吐出手段（図示せ
ず）に印字信号に応じた電圧を印加することで、インク
が供給されたライン型インクジェットヘッド１よりイン
ク滴４０が吐出される。インク滴４０は記録紙４１へ着
弾し、その後、プラテン４２は解像度相当のピッチ分動
くことで改行され次の印字を行う。この改行と印字を繰
り返すことで記録紙上に文字やグラフィックが作成され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、インク滴に含まれる溶媒中に界面活性剤
やアルコールといった低表面張力を有する材料が含有さ
れているため、図１５に示すように記録紙４１へ着弾し
たインク滴４０の色剤が溶媒とともに記録紙４１の面方
向や厚み方向へ浸透してしまい、図１６に示すようにイ
ンク滴４０による印字濃度が薄くなる。また、他色のイ
ンクとの境界部で混色（ブリィーディング）しやすいと
いう問題がある。

【００１０】本発明は、高濃度かつ、にじみの少ない印
字品質に優れたインク吐出記録装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、吐出手段により吐出するインク滴中に含ま
れる発色剤とこの発色剤を分散させる溶媒とを少なくと
も一部分離させるように構成したものである。

【００１２】これにより、インク滴中に含まれる低表面
張力を有する界面活性剤やアルコール等の材料を分離し
て、高濃度かつ、にじみの少ない印字品質に優れたイン
ク吐出記録装置が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、発色剤お
よびこの発色剤を分散させる溶媒を含むインク滴を記録
媒体上へ吐出させる吐出手段と、同吐出手段により吐出
したインク滴中の前記発色剤と溶媒とを少なくとも一部
分離する分離手段とを備えたインク吐出記録装置とした
ものであり、インク滴中に含まれる溶媒の少なくとも一
部を分離することによって高濃度かつ、にじみの少ない
印字が行われる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、発色剤およびこ
の発色剤を分散させる溶媒を含むインク滴を吐出させる
吐出手段と、同吐出手段により吐出したインク滴を着弾
させたのち記録媒体上へ転写する中間転写記録手段と、
同中間転写記録手段に着弾したインク滴中の前記発色剤
と溶媒とを少なくとも一部分離する分離手段とを備えた
インク吐出記録装置としたものであり、中間転写記録手
段上に着弾させたインク滴中に含まれる溶媒の少なくと
も一部を分離することによって高濃度かつ、にじみの少
ない印字が行われる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、前記記録媒体上
のインク滴を定着させる定着手段を備えた請求項１また
は２記載のインク吐出記録装置としたものであり、イン
ク滴中に含まれる溶媒の少なくとも一部を分離し定着さ
せることによってインクの定着性が向上し、さらに高濃
度かつ、にじみが少ない印字が行われる。

【００１６】請求項４に記載の発明は、前記分離手段と
定着手段とが一体に形成された請求項３記載のインク吐
出記録装置としたものであり、コンパクトかつ簡単な構
造として低価格なインク吐出記録装置が得られる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、前記中間転写記
録手段と定着手段とが一体に形成された請求項３または
４記載のインク吐出記録装置としたものであり、コンパ
クトかつ簡単な構造として低価格なインク吐出記録装置
が得られる。

【００１８】請求項６に記載の発明は、前記分離手段
が、熱により分離を行うものである請求項１から５のい
ずれかに記載のインク吐出記録装置としたものであり、
インク滴に熱を加えることによってインク滴中に含まれ
る溶媒の少なくとも一部を蒸発させて分離することがで
きる。

【００１９】請求項７に記載の発明は、前記発色剤とし
て顔料を用いた請求項１から６のいずれかに記載のイン
ク吐出記録装置としたものであり、発色剤として顔料を
用いることにより、さらに高濃度かつ耐候性および耐水
性に優れた印字が可能となる。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１３を用いて説明する。

【００２１】（実施の形態１）図１は第１の実施の形態
におけるインク吐出記録装置の要部詳細図であって、
（ａ）はインク滴吐出直後の状態を示す図、（ｂ）はイ
ンク滴中に含まれる溶媒の一部分離後の状態を示す図、
図２は記録紙へ着弾させたインク滴の状態を示す縦断面
図であって、（ａ）はインク滴の着弾直後の状態を示す
図、（ｂ）はインク滴が記録紙へ浸透した状態を示す
図、図３は図２（ｂ）の平面図である。

【００２２】図に示すように、第１の実施の形態におけ
るインク吐出記録装置は、発色剤５およびこの発色剤５
を分散させる溶媒６を含むインク滴４を吐出させる吐出
手段としてのライン型インクジェットヘッド１、ライン
型インクジェットヘッド１より吐出されたインク滴４を
加熱するヒータ７、および記録媒体としての記録紙３の
保持および紙送りを行うプラテン２等により構成され
る。

【００２３】ライン型インクジェットヘッド１の吐出原
理はピエゾやヒータ等の電気−熱変換素子または静電力
を用いたものなど、どのような方式でも良い。ヒータ７
は、ライン型インクジェットヘッド１により吐出され飛
翔するインク滴４を加熱することによりインク滴４中の
溶媒６成分を蒸発させ、発色剤５と溶媒６とを少なくと
も一部分離する分離手段である。

【００２４】上記構成のインク吐出記録装置において、
図１（ａ）に示すようにライン型インクジェットヘッド
１によりインク滴４は記録紙３へ向け吐出され飛翔す
る。ヒータ７を印字動作とともに作動させ、ライン型イ
ンクジェットヘッド１およびプラテン２の周辺部を高温
雰囲気とする。インク滴４に含まれる溶媒６は吐出直後
より蒸発を開始し、インク滴４が高温雰囲気中を飛翔す
るにつれて溶媒６の蒸発が進行する。

【００２５】こうして溶媒６を蒸発させることによって
発色剤５と溶媒６とを少なくとも一部分離し、図１
（ｂ）に示すように記録紙３へ着弾寸前のインク滴４に
含まれる発色剤５の濃度を相対的に高くする。記録紙３
に着弾した高濃度のインク滴４は、図２（ａ）に示すよ
うに記録紙３への浸透を開始するが、発色剤５を分散さ
せる溶媒６成分が少ないため図２（ｂ）に示すように浸
透が進行せず、図３に示すように記録紙３上には高濃度
かつ、にじみの少ない印字が行われる。

【００２６】（実施の形態２）図４〜図６は第２の実施
の形態におけるインク吐出記録装置の説明図である。

【００２７】図に示すように、第２の実施の形態におけ
るインク吐出記録装置は、第１の実施の形態と同様のラ
イン型インクジェットヘッド１、表面をテフロンコーテ
ィングなどにより撥インク加工された中間転写ベルト１
２、中間転写ベルト１２を巻回して回転移動させる駆動
ローラ９および従動ローラ１０、中間転写ベルト１２上
のインク滴を加熱するヒータ８、中間転写ベルト１２上
のインク滴を記録紙３上へ転写する転写ローラ１１、お
よび記録紙３を従動ローラ１０と転写ローラ１１との間
へ送り出す紙送りローラ１３，１４等により構成され
る。

【００２８】中間転写ベルト１２、駆動ローラ９、従動
ローラ１０および転写ローラ１１は、ライン型インクジ
ェットヘッド１により吐出したインク滴４を中間転写ベ
ルト１２上へ着弾させたのち従動ローラ１０および転写
ローラ１１によって挟持した記録紙３上へ転写する中間
転写記録手段を構成する。ヒータ８は中間転写ベルト１
２上に着弾したインク滴４を加熱することによりインク
滴４中の発色剤５と溶媒６とを少なくとも一部分離する
分離手段である。

【００２９】上記構成のインク吐出記録装置において、
図４に示すようにライン型インクジェットヘッド１によ
り吐出されたインク滴４は中間転写ベルト１２上に着弾
する。この着弾したインク滴４は中間転写ベルト１２と
ともに、駆動ローラ１４により印字信号に同期して反時
計方向に回転移動させる。ヒータ８は印字開始と共に動
作させてあり、図５に示すように中間転写ベルト１２上
のインク滴４を加熱する。ヒータ８の加熱によってイン
ク滴４に含まれる溶媒６が蒸発し、インク滴４に含まれ
る発色剤５の濃度が相対的に高くなる。

【００３０】記録紙３は印字信号に同期して紙送りロー
ラ１３，１４により搬送される。図６に示すように中間
転写ベルト１２上の高濃度のインク滴４は転写ローラ１
１により記録紙３上に転写される。こうして記録紙３上
へ転写されたインク滴４は第１の実施の形態と同様に発
色剤５を分散させる溶媒６成分が少ないため、記録紙３
上には高濃度かつ、にじみの少ない印字が行われる。

【００３１】（実施の形態３）図７および図８は第３の
実施の形態におけるインク吐出記録装置の説明図であ
る。

【００３２】図に示すように、第３の実施の形態におけ
るインク吐出記録装置は、第２の実施の形態の構成に加
え、内部に熱源を持つヒートローラ１５、ヒートローラ
１５との間に記録紙３を挟持し加圧する加圧ローラ１６
により構成される。

【００３３】上記構成のインク吐出記録装置において、
インク滴４を記録紙３上へ転写させる工程までは第２の
実施の形態と同様に行われる。記録紙３上へ転写された
インク滴４は、図７に示すように記録紙３と共に搬送さ
れる。

【００３４】ヒートローラ１５は、印字開始時には１５
０〜１８０度となるよう設定されており、インク滴４は
ヒートローラ１５と加圧ローラ１６とによって加熱およ
び加圧され、記録紙３上へ定着される。加熱によってイ
ンク滴４に含まれる溶媒６を蒸発させ、インク滴４に含
まれる発色剤５の濃度が相対的に高くされた上、加圧さ
れたインク滴４は、発色剤５を分散させる溶媒６成分が
少ないと共に定着性が向上しているため、記録紙３上に
はさらに高濃度かつ、にじみの少ない印字が行われる。

【００３５】また、本実施の形態においては、分離手段
と定着手段とがヒートローラ１５および加圧ローラ１６
とによって一体に形成されているため、分離手段と定着
手段とを別々に構成する場合と比較して装置は、コンパ
クトかつ簡単な構造となり、低価格なものなる。

【００３６】なお、本発明のインク吐出記録装置におい
ては、発色剤５として顔料を用いたトナーを使用するこ
とが特に有効である。ヒートローラ１５によってこの顔
料が溶け、記録紙３との定着性が向上するからである。
また、顔料によりさらに高濃度の印字が可能となる。

【００３７】また、本実施の形態においては、インク滴
４を記録紙３へ転写した後に定着する構成を示したが、
第１の実施の形態において説明したように直接インク滴
４を記録紙３上へ着弾させた後に定着する構成とするこ
とも有効である。

【００３８】（実施の形態４）図９および図１０は第４
の実施の形態におけるインク吐出記録装置の説明図であ
る。

【００３９】図に示すように、第４の実施の形態におけ
るインク吐出記録装置は、第２の実施の形態において説
明したものとほぼ同様の構成であるが、第２の実施の形
態における従動ローラ１０および転写ローラ１１に代え
て、それぞれヒートローラ１７および加圧ローラ１８を
備えている。ヒートローラ１７および加圧ローラ１８は
定着手段を構成すると共に、中間転写ベルト１２および
駆動ローラ９と共に中間転写記録手段を構成する。

【００４０】上記構成のインク吐出記録装置において、
高濃度のインク滴４を形成する工程までは第２の実施の
形態と同様に行われる。

【００４１】ヒートローラ１７は、印字開始時には１５
０〜１８０度となるよう設定されており、中間転写ベル
ト１２上の高濃度のインク滴４はヒートローラ１７と加
圧ローラ１８とによって記録紙３上への転写と加熱およ
び加圧が同時に行われ、記録紙３上にはさらに高濃度か
つ、にじみの少ない印字が行われる。

【００４２】また、本実施の形態においては、中間転写
記録手段と定着手段とが中間転写ベルト１２、駆動ロー
ラ９、ヒートローラ１７および加圧ローラ１８によって
一体に形成されているため、中間転写記録手段と定着手
段とを別々に構成する場合と比較して装置は、コンパク
トかつ簡単な構造となり、低価格なものなる。

【００４３】（実施の形態５）図１１〜図１３は第５実
施の形態におけるインク吐出記録装置の説明図である。

【００４４】図に示すように、第５の実施の形態におけ
るインク吐出記録装置は、第１の実施の形態において説
明したものと同様に、ライン型インクジェットヘッド１
より直接インク滴４を記録紙３上へ着弾させる構成のも
のであるが、プラテン２に代えて内部に熱源を持ち記録
紙３の紙送りを行うヒートローラ１９、ヒートローラ１
９との間に記録紙３を挟持し加圧する加圧ローラ２０、
および記録紙３を送り出す紙送りローラ２１〜２４によ
り構成される。

【００４５】上記構成のインク吐出記録装置において、
図１１に示すようにライン型インクジェットヘッド１に
よりインク滴４は記録紙３へ向け吐出され飛翔する。こ
のとき、ヒートローラ１９により記録紙３およびライン
型インクジェットヘッド１周辺部は高温雰囲気となって
おり、インク滴４に含まれる溶媒６は吐出直後より蒸発
を開始し、インク滴４が高温雰囲気中を飛翔するにつれ
て溶媒６の蒸発が進行する。

【００４６】図１２に示すように、記録紙３に着弾した
インク滴４は、その溶媒６成分が蒸発することで高濃度
となっており、その後ヒートローラ１９の回転により紙
送りが行われ、ヒートローラ１９と加圧ローラ２０とに
より加圧されると共にさらに加熱される。こうして加熱
および加圧されたインク滴４は、発色剤５を分散させる
溶媒６成分が少ないと共に定着性が向上しているため、
記録紙３上に強固に定着され、さらに高濃度かつ、にじ
みの少ない印字が行われる。

【００４７】

【発明の効果】本発明により、以下の効果を奏すること
ができる。 （１）請求項１，２記載の発明により、インク滴中に含
まれる低表面張力を有する界面活性剤やアルコール等の
材料からなる溶媒の少なくとも一部を分離することによ
って高濃度かつ、にじみの少ない印字品質に優れたイン
ク吐出記録装置が得られる。 （２）請求項３記載の発明により、インク滴中に含まれ
る溶媒の少なくとも一部を分離し定着させることによっ
て、インクの定着性を向上させて記録紙上に強固に定着
させることができる。 （３）請求項４，５記載の発明により、コンパクトかつ
簡単な構造として低価格なインク吐出記録装置が得られ
る。 （４）請求項６記載の発明により、インク滴に熱を加え
ることによってインク滴中に含まれる溶媒の少なくとも
一部を蒸発させて分離することができ、簡単な構造で高
濃度かつ、にじみの少ない印字品質が得られる。 （５）請求項７記載の発明により、高濃度かつ耐候性お
よび耐水性に優れた印字品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１の実施の形態におけるインク吐出
記録装置の要部詳細図であって、インク滴吐出直後の状
態を示す図 （ｂ）は第１の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の要部詳細図であって、インク滴中に含まれる溶媒の一
部分離後の状態を示す図

【図２】（ａ）は記録紙へ着弾させたインク滴の状態を
示す縦断面図であって、インク滴の着弾直後の状態を示
す図 （ｂ）は記録紙へ着弾させたインク滴の状態を示す縦断
面図であって、インク滴が記録紙へ浸透した状態を示す
図

【図３】図２（ｂ）の平面図

【図４】第２の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の説明図

【図５】第２の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の説明図

【図６】第２の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の説明図

【図７】第３の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の説明図

【図８】第３の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の説明図

【図９】第４の実施の形態におけるインク吐出記録装置
の説明図

【図１０】第４の実施の形態におけるインク吐出記録装
置の説明図

【図１１】第５の実施の形態におけるインク吐出記録装
置の説明図

【図１２】第５の実施の形態におけるインク吐出記録装
置の説明図

【図１３】第５の実施の形態におけるインク吐出記録装
置の説明図

【図１４】従来のインク吐出記録装置の縦断面図

【図１５】（ａ）は記録紙へ着弾させたインク滴の状態
を示す縦断面図であって、インク滴の着弾直後の状態を
示す図 （ｂ）は記録紙へ着弾させたインク滴の状態を示す縦断
面図であって、インク滴が記録紙へ浸透した状態を示す
図

【図１６】図１５（ｂ）の平面図

【符号の説明】

１ ライン型インクジェットヘッド ２ プラテン ３ 記録紙 ４ インク滴 ５ 発色剤 ６ 溶媒 ７，８ ヒータ ９ 駆動ローラ １０ 従動ローラ １１ 転写ローラ １２ 中間転写ベルト １３，１４，２１〜２４ 紙送りローラ １５，１７，１９ ヒートローラ １６，１８，２０ 加圧ローラ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発色剤およびこの発色剤を分散させる溶媒
   を含むインク滴を記録媒体上へ吐出させる吐出手段と、
   同吐出手段により吐出したインク滴中の前記発色剤と溶
   媒とを少なくとも一部分離する分離手段とを備えたイン
   ク吐出記録装置。
2. 【請求項２】発色剤およびこの発色剤を分散させる溶媒
   を含むインク滴を吐出させる吐出手段と、同吐出手段に
   より吐出したインク滴を着弾させたのち記録媒体上へ転
   写する中間転写記録手段と、同中間転写記録手段に着弾
   したインク滴中の前記発色剤と溶媒とを少なくとも一部
   分離する分離手段とを備えたインク吐出記録装置。
3. 【請求項３】前記記録媒体上のインク滴を定着させる定
   着手段を備えた請求項１または２記載のインク吐出記録
   装置。
4. 【請求項４】前記分離手段と定着手段とが一体に形成さ
   れた請求項３記載のインク吐出記録装置。
5. 【請求項５】前記中間転写記録手段と定着手段とが一体
   に形成された請求項３または４記載のインク吐出記録装
   置。
6. 【請求項６】前記分離手段が、熱により分離を行うもの
   である請求項１から５のいずれかに記載のインク吐出記
   録装置。
7. 【請求項７】前記発色剤として顔料を用いた請求項１か
   ら６のいずれかに記載のインク吐出記録装置。