JP2001225492A - インクジェット記録方法および装置 - Google Patents

インクジェット記録方法および装置

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JP2001225492A
JP2001225492A JP2000041077A JP2000041077A JP2001225492A JP 2001225492 A JP2001225492 A JP 2001225492A JP 2000041077 A JP2000041077 A JP 2000041077A JP 2000041077 A JP2000041077 A JP 2000041077A JP 2001225492 A JP2001225492 A JP 2001225492A
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image
inks
ejection ports
jet recording
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Nobuo Matsumoto
伸雄 松本
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の濃度および／または色が異なるインク
液を混合することによって所望の濃度および／または色
のインク液体（液体）を生成し、このインク液体を画像
受容体へ飛翔させて画像を形成する場合に、画像品質を
向上させると共に装置を簡素化してその製作性を向上さ
せる。 【解決手段】 複数のインクをそれらの混合割合を画像
信号に基づいて変化させつつ吐出する複数のインク吐出
口をインク吐出口と画像受容体との相対移動方向に対し
て直交またはほぼ直交する方向に並設し、これらのイン
ク吐出口から吐出されるインク滴を画像受容体に飛翔さ
せることによって画像を形成するインクジェット記録方
法において、複数のインクの少なくとも１つを乾燥後に
実質的に画像を形成しない画像非形成インクとし、少な
くとも画像形成中には複数のインク吐出口から略一定量
のインク滴を吐出する一方、複数のインク吐出口にそれ
ぞれ設けたインク滴吐出手段を共通の吐出ドライバによ
って同時に並列駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数のインクの
混合割合を画像信号に基づいて変化させることにより所
定濃度および／または所定の色の流体を生成し、この流
体を画像受容体に飛翔させて画像を形成するインクジェ
ット記録方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４，１０９，２８２号（以下
先行技術文献１という）には、クリアーインクとブラッ
クインクの２液を、画像形成用の基体へ導くための流路
中に、フラップバルブと称する弁を設け、この弁を変位
させることによって各インクの流路を開閉し、２液を所
望の濃度に混合して基体上に移送するプリント装置が開
示されている。これによりＴＶスクリーンに表示された
画像情報と同じグレースケール情報を持った画像をプリ
ントアウトできるようにしたものである。ここには、フ
ラップバルブの弁とその対向面に設けられた電極との間
に電圧を印加し、その静電引力で弁自身を機械的に変形
させることにより弁を変位させることが開示されてい
る。またインクはプリント用紙の繊維間の毛管現象によ
って吸い出される。
【０００３】米国特許第４，６１４，９５３号（以下先
行技術文献２）には、同じく複数の色の異なったインク
と溶媒を所望の量だけ第３のチャンバーへ導き混合させ
るプリンターヘッド装置が開示されている。ここには所
望の量のインクを秤量する手段として、チャンバーと、
このチャンバーに取り付けられたダイアフラム状のピエ
ゾ効果素子部とを用い、このピエゾ素子を駆動させて得
られる圧力パルスを用いることが開示されている。
【０００４】特開平５−２０１０２４号（以下先行技術
文献３）には、キャリア液体が充填される液体室と、液
体室に設けられたインクジェット駆動手段と、前記液体
室に連通するノズルと、このノズル内のキャリア液体に
インクを混合する混合部とを備えたインクジェットプリ
ントヘッドが開示されている。またここには、インクの
混合量を所望の値に調整するための調整手段を設けるこ
とも開示されている。
【０００５】特開平７−１２５２５９（以下先行技術文
献４）には、同様に、第１と第２の濃度を有するインク
を供給する第１および第２の供給手段と、所望のインク
濃度になるように第２の供給手段による第２のインクの
供給量を制御する制御手段とを有するインクジェット記
録ヘッドが開示されている。
【０００６】ここには制御手段として、専用の発熱素子
を持ちその熱エネルギーをもって駆動されるマイクロポ
ンプによるものが開示されている。このマイクロポンプ
としては、発熱素子により熱エネルギーを発生させ、そ
れにより生じた核沸騰による圧力で、例えばピストン状
の弁、もしくは片持ち梁的な弁を駆動する例が開示され
ている。またここには、この弁に形状記憶合金からなる
アクチュエータを組合せて使用することにより、特に流
入量の少ない領域においてインク流入量を効果的に制御
することが可能になると説明されている。
【０００７】特開平３−２０７６６４号（以下先行技術
文献５）には、先行技術文献２と似た構造であるが、複
数のインクを混ぜ合せるための第３のチャンバを用いな
い構造のものが示されている。
【０００８】特開平９−１５６１３１号（以下先行技術
文献６）には、画像データに基づいて、複数色の画像を
形成する複数のプリンタヘッドを備え、インクと希釈液
とを所定の混合比で混合して希釈インクとなし、前記希
釈インクをノズルから噴射して記録媒体上に記録画像を
形成するインクジェットプリンタが示されている。ここ
に、前記複数のプリンタヘッドに、インク混合量が小さ
く明確な印画濃度に達しない例えば全白の画像データが
入力されたとき、複数のプリンタヘッドのうち、少なく
とも一つのプリンタヘッドから前記希釈液を吐出させる
インクジェットプリンタが開示されている。この結果急
激な階調変化（トーンジャンプ）を防ぎ、希釈液の余分
な消費を抑え乾燥性を向上させるものである。
【０００９】特開平１０−２６４３７２号（以下先行技
術文献７）には、インク吐出ノズルを直線上に並べた複
数のラインヘッドを用いたものが示されている。ここに
各ラインヘッドをプリント用紙の送り方向に偏位させて
並べると共に、各ラインヘッドのノズルの位置をプリン
ト用紙の幅方向に相対的に偏位させることにより、画素
密度を高めるものである。また各ノズルからは単一色の
インクが吐出されるものであり、ラインヘッドごとに異
なる色のインクを吐出することにより異なる色のインク
滴を組み合わせることによってプリント用紙上で所定の
色を表出させるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前記先行技術文献１〜
６に示された従来の技術は、いずれも異なるインクを予
め混合してから吐出するものであるが、混合すべき複数
のインクのうち少なくとも１種のインクの供給量を制御
するものである。このため混合された後の所望の濃度あ
るいは色になったインクの液体の流量、すなわち単位時
間当たりの体積流量が濃度や色の変化によって変動する
ことになる。このように混合後のインク液体の単位時間
当たりの体積流量（以下単に流量ともいう）が濃度や色
による混合比の変化によって変動すると、最終的に形成
される画像品質が著しく低下するという問題が生じるこ
とが解った。
【００１１】すなわち、前記した従来のインクジェット
方式による画像形成技術においては、一回の吐出動作で
形成される液滴の体積（吐出体積）はほぼ一定であるの
に対し、吐出口（ジェット生成部）へ新たに逐次供給さ
れる混合後のインクの液体流量が変動するからである。
例えば混合後のインクの供給流量が多い場合には、一回
の吐出動作で吐出できる液滴量を超えることになり、吐
出口内部に残った液体が次の画素の液滴に混入すること
になる。また混合後のインクの供給流量が少ない場合に
は次の画素に対する液滴の一部を取り込んでしまう。こ
のため画質に悪影響を及ぼすことになるものである。
【００１２】前記先行技術文献７に示された従来技術
は、１つのノズルからは単一色のインクを吐出するもの
であるから、１つの画素を複数（３色または４色以上）
のインク滴で形成することになる。このため画素密度を
高めることが困難であり、画質向上にも制約があるとい
う問題があった。
【００１３】また前記した従来のインクジェット方式
は、いずれも１つのインク吐出口に対して１つのインク
滴吐出手段とその駆動回路すなわちドライバー回路（以
下吐出ドライバともいう）を備えていた。すなわちイン
ク吐出口ごとにインク滴吐出エネルギーを付与するヒー
タやダイヤフラムを別々に設け、これらをそれぞれ独立
したドライバー回路で別々に駆動するものであった。
【００１４】この結果画像形成中においても画像形成に
寄与しないインクの吐出口に対してはインク滴吐出手段
を不作動とすることにより、画像形成に必要なインク滴
だけを選択的に吐出させることが可能になる。しかしこ
のために、ドライバー回路をインク吐出口の数と同数設
けることが必要になり、装置の構造が複雑になるという
問題があった。
【００１５】この発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、複数の濃度および／または色が異なるイン
ク液を混合することによって所望の濃度および／または
色のインク液体（液体）を生成し、このインク液体を画
像受容体へ飛翔させて画像を形成する場合に、画像品質
を向上させることができると共に装置の構造を簡素化し
てその製作性を向上させることができるインクジェット
記録方法を提供することを第１の目的とする。またこの
方法の実施に直接使用する装置を提供することを第２の
目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば第１の
目的は、複数のインクをそれらの混合割合を画像信号に
基づいて変化させつつ吐出する複数のインク吐出口をイ
ンク吐出口と画像受容体との相対移動方向に対して直交
またはほぼ直交する方向に並設し、これらのインク吐出
口から吐出されるインク滴を画像受容体に飛翔させるこ
とによって画像を形成するインクジェット記録方法にお
いて、前記複数のインクの少なくとも１つを乾燥後に実
質的に画像を形成しない画像非形成インクとし、少なく
とも画像形成中には複数のインク吐出口から略一定量の
インク滴を吐出する一方、前記複数のインク吐出口にそ
れぞれ設けたインク滴吐出手段を共通の吐出ドライバに
よって同時に並列駆動することを特徴とするインクジェ
ット記録方法、により達成される。
【００１７】ここに複数のインクのうち少なくとも１つ
は画像非形成インクとしたから、インク吐出口から吐出
されるインク滴を常に一定量に管理することができる。
例えば画像を形成しないインク滴は画像非形成インクで
形成すればよいので、インク滴を常に一定量に管理でき
る。このため複数のインク吐出口からインク滴を同時に
吐出させながら画像を形成することが可能になる。
【００１８】複数のインク吐出口は互いに隣接しないイ
ンク吐出口ごとにグループ分けし、それぞれのグループ
に含まれる複数のインク吐出手段を各グループごとに別
々に設けた吐出ドライバで同時に並列駆動するようにす
れば、隣接するインク吐出口に流れるインク間の干渉を
防ぐのに適する。すなわち隣接するインク吐出口に共通
のインク流路からインクが流れ込む場合に、共通のイン
ク流路から隣接するインク吐出口に流れ込むタイミング
がずれることになるからである。この場合に、隣接する
インク滴吐出手段を駆動する２つの吐出ドライバは駆動
タイミングが異なるように設定すれば一層好ましい。
【００１９】同一の目的は、複数のインクをそれらの混
合割合を画像信号に基づいて変化させつつ吐出する複数
のインク吐出口をインク吐出口と画像受容体との相対移
動方向に対して直交またはほぼ直交する方向に並設し、
これらのインク吐出口から吐出されるインク滴を画像受
容体に飛翔させることによって画像を形成するインクジ
ェット記録方法において、前記複数のインクのうち少な
くとも１つを乾燥後に実質的に画像を形成しない画像非
形成インクとし、少なくとも画像形成中には複数のイン
ク吐出口から略一定量のインク滴を吐出する一方、隣接
する複数のインク吐出口からそれぞれ吐出されるインク
を共通１個のインク滴吐出手段により同時に吐出させる
ことを特徴とするインクジェット記録方法、によっても
達成される。
【００２０】この場合には隣接するインク吐出口に対し
て共通のインク滴吐出手段を使ってインク滴を吐出する
から、インク吐出ヘッド（記録ヘッド）自身の構造が簡
単になる。
【００２１】複数のインクの流量（インク流量）は種々
の方法により制御することができる。例えば各インク流
路へのインク供給圧力を一定に保ちつつ、各インクの流
路の断面積をピエゾ素子によって変化させるものが可能
である。この場合流路に臨むダイヤフラム弁をピエゾ素
子で開閉する。ピエゾ素子は素子自身の機械的固有振動
数（共振周波数）で駆動することができ、この周波数の
パルス数を変えることにより素子の駆動時間を変え、流
量を制御する。ピエゾ素子はアナログ信号によって連続
的にその歪量（ダイヤフラム弁の開度）を制御すること
もでき、この場合にはアナログ信号の電圧により流量を
制御する。
【００２２】複数のインクの流量を全てこのピエゾ素子
を用いて制御する場合は、これらのピエゾ素子で制御す
るインク流路断面積の合計が常に一定になるようにし
て、インク吐出口から吐出されるインク滴の量を略一定
に制御することができる。例えば各ピエゾ素子の駆動時
間パルス数の合計が一定になるようにしたり、アナログ
信号の合計電圧が一定になるようにする。
【００２３】各インク流路に供給する流量をインク供給
ポンプの吐出量を変えることにより制御してもよい。例
えばこのインク供給ポンプをパルスモータ（ステッピン
グモータ）で駆動し、このパルスモータの駆動パルス数
によってインク流量を制御することができる。インク供
給ポンプは、インク流路に設けた少なくとも１つの逆止
弁と、この逆止弁近傍に設けたキャビティ部と、このキ
ャビティ部の容量を変化させる可動部材とを備え、この
キャビティ部の容量を変化させることによってインクを
吐出するものが使用可能である。
【００２４】ここに用いる逆止弁は、インクの流れ方向
とその逆方向との抵抗が前者で小さく後者で大きくなる
ような幾何学的形状のもので構成でき、このような逆止
弁であれば可動部分が無く、集積回路やプリント配線板
の製造方法やマイクロマシンの製造方法などを利用して
製作することが可能である。インク供給ポンプはパルス
モータにより駆動するものであってもよい。
【００２５】複数のインク流路にそれぞれパルスモータ
駆動のインク供給ポンプを設けた場合には、インク供給
ポンプをそれぞれ駆動するパルスモータの合計駆動パル
ス数を常に一定にすることにより、インク液体の合計流
量を一定に制御し、インク滴を略一定量にすることがで
きる。なおここで用いるインク供給ポンプは、モータの
回転量に吐出量が比例する容積型のものが望ましく、例
えば円形のケース内面に密着させた可撓性チューブを内
周側から偏心輪で一定方向にしごく形式のポンプや、ベ
ーンポンプ、ギヤポンプなどが適する。
【００２６】各インク流路に設けるインク供給ポンプ
は、ピエゾ素子と逆止弁とで形成することができる。こ
の場合ピエゾ素子は素子に固有な機械的共振周波数で駆
動されるダイヤフラム弁となる。各ピエゾ素子の駆動周
波数のパルス数（一定時間内あるいは単位時間内のパル
ス数）の合計（各ピエゾ素子のパルス数の合計）が、常
に一定になるように各ピエゾ素子を制御することにより
インクの合計吐出体積流量を一定にし、インク滴を略一
定量にすることができる。
【００２７】複数のインクに代えて、反応により発色す
る複数の物質のうち一部の物質をマイクロカプセル化し
て他の物質中に分散させたマイクロカプセル分散液を用
いることができる。この場合マイクロカプセル壁膜を加
熱量によって物質透過量が変化するものとすれば、分散
液の加熱量を画像信号に基づいて変化させることによ
り、画像信号に基づいて濃度および／または色を変化さ
せることができる。
【００２８】また分散液を画像信号に基づいて濃度およ
び／または色を発色させた後には、その後の濃度変化反
応および／または発色反応（以下単に発色反応という）
を停止させるのがよい。そのためには、例えば分散液に
紫外線などの電磁波を照射することにより少なくとも一
種の物質を分解させて、カップリング能力のない淡色の
分解物に変化させておくのがよい。こうすれば画像記録
後に加わる衝撃や熱などによる濃度や色の変化を防ぐこ
とができる。
【００２９】この発明によれば前記第２の目的は、複数
のインクをそれらの混合割合を画像信号に基づいて変化
させつつ吐出する複数のインク吐出口をインク吐出口と
画像受容体との相対移動方向に対して直交またはほぼ直
交する方向に並設し、これらのインク吐出口から吐出さ
れるインク滴を画像受容体に飛翔させることによって画
像を形成するインクジェット記録装置において、複数の
インクの一部である乾燥後に実質的に画像を形成しない
画像非形成インクの供給手段と、複数のインクの一部で
ある乾燥後に実質的に画像を形成する画像形成インクの
供給手段と、インク吐出口に供給される複数のインクの
合計を略一定量に制御する制御部と、インク吐出口ごと
にそれぞれ別々に設けたインク滴吐出手段と、複数のイ
ンク滴吐出手段を１つのグループとして少くとも画像形
成中に同時に並列駆動する吐出ドライバと、を備えるこ
とを特徴とするインクジェット記録装置、により達成さ
れる。
【００３０】隣接する複数のインク吐出口を１グループ
とし、各グループに含まれるインク吐出口からそれぞれ
インク滴を同時に吐出させるインク滴吐出手段を各グル
ープごとに設けることができる。この場合には吐出ドラ
イバだけでなくインク滴吐出手段の数も少なくなり、イ
ンク吐出ヘッド（記録ヘッド）の構造も簡単になる。
【００３１】インク滴吐出手段は、インクを核沸騰させ
ることにより吐出させるヒータで形成したり、ピエゾ素
子や静電引力あるいは静電斥力により駆動されるダイヤ
フラムで形成することができる。複数のインクに代え
て、反応により発色する複数の物質のうち一部の物質を
マイクロカプセル化して他の物質中に分散させたマイク
ロカプセル分散液を用いることができる。
【００３２】この場合にはマイクロカプセルの壁膜の物
質透過量を、ヒータによる熱などにより変化させること
により、画像信号に基づいて濃度および／または色を変
化させることができる。そしてこの液をダイヤフラムで
形成されるインク滴吐出手段により画像受容体に飛翔さ
せるように構成することができる。なおヒータにより発
色（濃度変化を含む）させた後は不用な発色を防止する
ために少なくとも一種の反応物質を分解させておくのが
よい。そのためには電磁波源（紫外線ランプなど）を設
けておくのがよい。
【００３３】
【実施態様】図１は本発明の一実施態様である画像形成
装置の概念図、図２はここに用いるインクジェット記録
装置の拡大断面図、図３はインク吐出ヘッドの平面図、
図４はインク滴吐出手段の駆動系を示す図である。図１
において符号１０はプラテン、１２はこのプラテン１０
に巻掛けられた画像受容体としてのプリント用紙であ
る。このプリント用紙１２はプラテン１０の図上時計方
向の回転によって一定速度で矢印方向に送られる。
【００３４】１４は下塗り部であり、インクの付着性を
向上させて画質の向上を図るために透明な下塗り液をプ
リント用紙１２に塗布する。１６はインク吐出ヘッド
（記録ヘッド）であり、第１のインクと第２のインクと
を混合してプリント用紙１２に導くことによりプリント
用紙１２に画像を形成する。１８はこのインク吐出ヘッ
ド１６で画像が形成されたプリント用紙１２を加熱し、
インクを乾燥させるヒータである。
【００３５】インク吐出ヘッド１６は図２に示すよう
に、第１のインク流路２０と、第２のインク流路２２
と、これらの各流路２０，２２の流路断面積を変化させ
るインク流量制御手段としての流量制御弁２４，２６と
を備える。第１のインクとしては画像非形成インク、す
なわち乾燥した時に無色透明となるインクであり、酸化
防止剤や紫外線吸収剤などの退色防止剤を含む。第２の
インクは例えば黒色のインクである。
【００３６】これら第１および第２のインクはそれぞれ
インクタンク２８，３０に収容され、これらのインクタ
ンク２８，３０からインク供給手段としてのインク供給
ポンプ３２，３４によってそれぞれ第１および第２のイ
ンク流路２０，２２に一定圧力で送出される。ここで用
いるポンプ３２，３４として例えばインク吐出側に圧力
調整弁を備え、吐出圧を一定に保持する構造のものが適
する。
【００３７】流量制御弁２４，２６は、例えばピエゾ素
子の歪みによってインク流路２０，２２内に進退動する
ダイヤフラム２４Ａ、２６Ａを有する。これらのピエゾ
素子は、制御部３６（図１）によって、各インク通路２
０，２２から供給される第１および第２のインクの合計
供給量Ｓ0を常に略一定とするように制御される。
【００３８】この制御部３６は、図２に示すように演算
部３８とドライバ４０，４２を備える。演算部３８は、
濃度信号（画像信号）に基づいて第１および第２のイン
クの混合割合（Ｓ1／Ｓ2）を演算する。ここに第１およ
び第２のインクの供給量Ｓ1，Ｓ2は、その合計（Ｓ1＋
Ｓ2）が一定量Ｓ0となるように決める。ドライバ４０，
４２は各流路２０，２２の供給量がＳ1，Ｓ2となるよう
にピエゾ素子を駆動する。
【００３９】例えばピエゾ素子は素子固有の機械的な共
振周波数を有するパルスによって駆動され、このパルス
数によってダイヤフラムの開閉回数が制御され、その結
果流量Ｓ1，Ｓ2が制御されるように構成することができ
る。この場合に、インク流路２０，２２の流路抵抗やイ
ンク供給圧力やダイヤフラム２４Ａ、２６Ａの開閉条件
等が揃っているものとすれば、ピエゾ素子の駆動パルス
数の合計が一定になるように制御することにより、合計
流量Ｓ0＝Ｓ1＋Ｓ2を一定に管理することができる。
【００４０】なおこの実施態様では、流量制御弁２４、
２６はダイヤフラム２４Ａ、２６Ａの変位により容積が
変化するキャビティ部２４Ｂ、２６Ｂを持つ。そしてこ
れらキャビティ部２４Ｂ、２６Ｂにインク供給ポンプ３
２、３４から流入する第１および第２のインクの流入抵
抗は、これらキャビティ部２４Ｂ、２６Ｂから混合室４
４へ流出する流出抵抗よりも大きくなるように、各部の
幾何学的形状等が設定されている。
【００４１】また第２のインクが混合室４４に流出する
インク吐出口２６Ｂは、混合室４４の内壁面よりも混合
室４４内へ突出している。このため第２のインクは、混
合室４４の内壁に付着することなく透明な第１のインク
の流れの中に吐出され、第１のインクに包まれた状態で
インク吐出口４６に導かれる。インク吐出口４６からは
インク滴吐出手段としてのヒータ４８によりインク滴５
０が吐出され、このインク滴５０はプリント用紙１２に
飛翔してプリント用紙１２に画像を形成する。
【００４２】このインク滴吐出手段となるヒータ４８
は、混合室４４の内面に設けられ、インク吐出口４６の
混合室４４側の開口に近接して対向する。すなわちこの
ヒータ４８は、混合室４４に対して直交するインク吐出
口４６の開口方向（インク滴飛翔方向）に直交する平面
上に位置する。このヒータ４８は、吐出ドライバ５２に
よって発熱される。この発熱によりこのヒータ４８に接
触するインクを加熱して核沸騰させ、この時の体積膨張
により発生する圧力によりインクをインク吐出口４６か
ら液滴として吐出させるものである。
【００４３】すなわちこの実施態様は、インク滴吐出方
向がヒータ４８による吐出力の付与方向（ヒータ４８の
表面に垂直な方向）と平行となるいわゆるroof-shooter
タイプ（あるいはtop-shooterタイプ）となっている。
しかしこの発明は、インク滴吐出方向がインク滴吐出手
段の吐出力付与方向に対して直交するいわゆるside-sho
oterタイプであってもよい。
【００４４】この実施態様ではインク滴吐出手段として
のヒータ４８は、図３に示すように各インク吐出口４６
に対して１つずつ設けられている。すなわち各画素に対
応する各インク吐出口４６に連続するチャンネルごとに
このヒータ４８は設けられる。ここに複数のヒータ４８
は、図４に示すように共通の吐出ドライバ５２によって
同時に並列駆動される。このような方法が可能になるの
は、次の理由による。すなわち、各インク吐出口４６か
ら吐出されるインク滴５０は、透明な第１のインクと画
像形成用の第２のインクとで構成されるから、少なくと
も画像形成中には全てのインク吐出口４６から略同一量
のインク滴を吐出させることができるからである。換言
すれば、画像形成用のインクだけを画像信号に基づいて
選択したインク吐出口だけから吐出する方法ではないか
らである。
【００４５】ここに隣接するインク吐出口４６のヒータ
４８は、異なる吐出ドライバ５２（５２Ａ〜５２Ｈ）に
より駆動する。このように隣接するヒータ４８を異なる
吐出ドライバ５２で駆動することにより、隣接するイン
ク吐出口４６に対するインクの流れに僅かなタイミング
のずれを発生させ、各チャンネル間の干渉を防ぐことが
可能になる。この場合、隣接するチャンネルの吐出ドラ
イバ５２の駆動タイミングを変えておけば、前記の干渉
は一層確実に防止できる。
【００４６】例えば図４の実施態様では、互いに隣接し
ないチャンネルＡ、Ｇ、Ｅ、Ｃの吐出ドライバ５２Ａ、
５２Ｇ、５２Ｅ、５２Ｃの駆動タイミングを一致させ、
チャンネルＤ、Ｂ、Ｈ、Ｆの吐出ドライバ５２Ｄ、５２
Ｂ、５２Ｈ、５２Ｆの駆動タイミングを一致させる。そ
して前者のグループ（５２Ａ、５２Ｇ、５２Ｅ、５２
Ｃ）と後者のグループ（５２Ｄ、５２Ｂ、５２Ｈ、５２
Ｆ）との駆動タイミングが一致しないようにすればよ
い。
【００４７】
【他の実施態様】図５は他の実施態様を示す平面図、図
６はその側断面図である。この実施態様のインク吐出ヘ
ッド１６Ａは共通の第１のインク流路２０Ａ内に異なる
色の画像形成液を吐出するものである。すなわち第１の
インク流路２０Ａの一端に透明液（画像非形成液）吐出
口２０Ａａを設け、第１のインク流路２０Ａ内に透明液
Ｃ Lの層流を形成する。そして第１のインク流路２０Ａ
の内壁に突出した４つのインク出口６０からイエロー
（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック
（Ｋ）の各インクをそれぞれ透明液ＣL内に吐出するも
のである。
【００４８】また第１のインク流路２０Ａを流れる第１
のインク（透明液）には、各インク出口６０から画像信
号に基づいて制御された所定色のインクが所定量だけ付
加されて、インク吐出口４６Ａに導かれる。第１のイン
ク流路２０Ａのこのインク吐出口４６Ａに近い位置に
は、インク吐出口４６Ａごとに別々なインク滴吐出手段
としてのダイヤフラム６２が設けられている。このダイ
ヤフラム６２はピエゾ素子や静電引力、静電斥力など適
宜の駆動手段により駆動される。
【００４９】ダイヤフラム６２は前記図４に示したよう
に、吐出ドライバにより駆動され、ダイヤフラム６２の
振動に同期してインク吐出口４６Ａからインク滴５０Ａ
がプリント用紙（図示せず）に向って吐出される。ここ
に複数のダイヤフラム６２は共通の吐出ドライバにより
同時に並列駆動される。
【００５０】この実施態様によれば、各インクの吐出量
を画像信号に基づいて制御することにより、各インクの
混合割合を変え、この結果カラー画像の形成が可能にな
る。ここに各インクは透明液ＣLの中に吐出され、第１
のインク流路２０Ａの内壁に付着することがないから、
画質が向上する。
【００５１】
【他の実施態様】図７は他の実施態様を示す平面図、図
８はその側断面図である。この実施態様のインク吐出ヘ
ッド１６Ｂは、隣接する複数の画素に対するチャンネル
のインク吐出手段を１つにしてインク滴吐出手段の数を
大幅に減らし、インク吐出ヘッド１６Ｂの構造を簡単に
したものである。
【００５２】このインク吐出ヘッド１６Ｂでは隣接する
複数の画素に対する第１のインク流路２０Ｂをインク出
口６０の上流側および下流側で連続させた。すなわち複
数のチャンネル分のインク流路２０Ｂを仕切る隔壁をイ
ンク出口６０の近傍だけ残して除去した。そして第１の
インク吐出口２０Ｂをスリット状として、各インク流路
２０Ｂ内に透明液の一定圧力の層流を形成するようにし
た。
【００５３】また各インク流路２０Ｂの下流側はスリッ
ト状のインク吐出口４６Ｂとした。そしてこのインク吐
出口４６Ｂ付近には、各インク流路２０Ｂを横断する長
いダイヤフラム６４を設け、このダイヤフラム６４をイ
ンク滴吐出手段としたものである。
【００５４】この実施態様では、各画素の画像信号に基
づいて濃度・色が変化するインクが各インク流路２０Ｂ
からインク吐出口４６Ｂ付近に導かれる。その時ダイヤ
フラム６４を振動させれば、このインク吐出口４６Ｂ付
近に導かれているインクがインク滴５０Ｂとなってイン
ク吐出口４６Ｂから吐出される。そしてこのインク滴５
０Ｂはプリント用紙に向って飛翔する。このインク滴５
０Ｂは図５，６における複数の画素に対するインク滴５
０Ａを一体化したものであるが、インク滴５０Ｂの飛翔
距離を十分に短くすることにより、各インク流路２０Ｂ
のインクが均一に混ざることなく、また相対位置を大き
く変えることなくプリント用紙に付着させることができ
る。
【００５５】
【他の実施態様】図９は他の実施態様であるインク吐出
ヘッド１６Ｃの側断面図である。この実施態様では複数
のインクに代えて、マイクロカプセルを分散させたマイ
クロカプセル分散液を用いる。この場合には、例えば芯
物質としてジアゾニウム塩を含んだマイクロカプセル
を、ジアゾニウム塩と反応するカプラー（２−ヒドロキ
シ−３−ナフトエ酸アニリド等）、カップリング反応を
促進する塩基性化合物（トリフェニルグアニジンな
ど）、増感剤（フェノール化合物など）からなる乾燥後
実質的に透明な液に分散させたものを用いることができ
る。マイクロカプセルは例えばポリウレア・ウレタンを
主成分とする膜で構成し、乾燥後の屈折率を乾燥後の分
散液の屈折率とほぼ同じにすることが好ましい。
【００５６】分散液に熱を加えることで、マイクロカプ
セル膜は十分に大きな物質透過性（物質透過率）を得
る。このため、カプラーおよび塩基性化合物が増感剤と
共融し、さらに増感剤の作用によりマイクロカプセルの
膜のガラス転位点が下がると共に、その温度（ガラス転
位点）以上で膜が膨潤し、膜の物質透過性（従って物質
透過量）が増大する。この結果、カプラーおよび塩基性
化合物あるいはジアゾニウム塩がカプセル膜を透過して
互いに接触し、反応して色素を形成する。すなわち発色
する。
【００５７】従ってマイクロカプセルを分散したこの分
散液に画像信号で変調された熱を加えることで、吐出す
る液滴の濃度および／または色を変化させることができ
る。このようにして画像信号に基づいて分散液の加熱量
を制御することにより所望の濃度・色の吐出液を生成さ
せ、液滴吐出手段によって液滴として画像受容体（例え
ばプリント用紙）に飛翔させるものである。
【００５８】図９において２０Ｃはマイクロカプセル分
散液の流路であり、この流路２０Ｃに対して直交する向
きに液（インク）吐出口４６を持つ。この液吐出口４６
Ｃに対向する流路２０Ｃの内壁にはヒータ６６が設けら
れている。このヒータ６６は画像信号に基づいて発熱量
が制御され、この発熱量の増減によりマイクロカプセル
の物質透過量が増減する。この結果吐出液の濃度・色が
制御される。
【００５９】吐出液の流路２０Ｃの内壁にはダイヤフラ
ム６８からなる液滴（インク滴）吐出手段が設けられて
いる。このダイヤフラム６８は図示しない吐出ドライバ
により駆動されて往復振動すると、吐出液が加圧され、
この加圧によって液吐出口４６Ｃから液滴５０Ｃが吐出
される。この液滴５０Ｃはヒータ６６によって濃度・色
がすでに調整されているから、この液滴５０Ｃを画像受
容体であるプリント用紙１２に飛翔させることにより、
画像を形成することができる。
【００６０】なお画像記録後の吐出液は、圧力や熱など
による不用な発色反応が発生しないのが望ましい。この
ためにはマイクロカプセルの分散液に含まれる反応物質
のうち少なくとも一種の物質を紫外線などの電磁波によ
り分解し、不用な発色反応を停止させるのがよい。この
実施態様では電磁波源として紫外線ランプ７０を設けて
不用な発色反応を防いでいる。
【００６１】この実施態様によれば、複数のインク流路
や各インクの流量を制御する弁を液吐出ヘッド（記録ヘ
ッド）に形成する必要がなくなる。従って液吐出ヘッド
の構成を前記図１〜８に示したものに比べて著しく簡単
にすることが可能になる。
【００６２】
【他の実施態様】図１０は他の実施態様であるインク吐
出ヘッド１６Ｄの側断面図である。この実施態様は、前
記図９に示したものに対して液吐出口４６Ｄの開口方向
を吐出液の流路２０Ｄと平行にした点が異なる。
【００６３】すなわち流路２０Ｄの下流端をストレート
に開口させてこの開口を液吐出口４６とした。またこの
液吐出口４６Ｄの付近で流路２０Ｄの対応する２つの壁
面に一対のヒータ７２を設けた。７４は液吐出手段とし
てダイヤフラム、７６は紫外線ランプである。
【００６４】この実施態様によれば、吐出液を一対のヒ
ータ７２で両側から加熱するので、マイクロカプセルの
物質透過性を速やかにかつ確実に変化させることができ
る。このため吐出液の流速を上げて画像形成速度を上げ
ることが可能になる。ダイヤフラム７４の振動により液
吐出口４６Ｄから吐出されプリント用紙１２に付着した
液滴５０Ｄには、紫外線ランプ７６の紫外線が照射さ
れ、この液滴５０Ｄに含まれた物質例えばマイクロカプ
セル内のジアゾニウム塩が分解される。
【００６５】
【他の実施態様】前記した実施態様では、インク滴（液
滴）を吐出させる方法として、ピエゾ素子でダイヤフラ
ムを振動させる方式（図５，６，７，８，９，１０に示
したもので、ピエゾインクジェット方式などと呼ばれ
る）、ヒータで核沸騰させる方式（図２のもので、サー
マルインクジェット方式と呼ばれる）を説明した。
【００６６】しかしこの発明では他の方式でインク滴
（液滴）を吐出させるものも包含する。例えばコンティ
ニュアスインクジェット方式、静電吸引インクジェット
方式、超音波インクジェット方式なども適用可能であ
る。
【００６７】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、複数のインク
滴（液滴）吐出手段を共通の吐出ドライバにより同時に
並列駆動するから、吐出ドライバの数を減らすことがで
き、装置の構成を簡単にすることができる。
【００６８】この場合に隣接しないインク吐出口（液吐
出口）ごとにグループ分けし、各グループごとに別々の
吐出ドライバで駆動すれば、隣接するチャンネルのイン
ク滴（液滴）吐出手段が異なる吐出ドライバで駆動され
ることになり、チャンネル間の干渉防止に適する（請求
項２）。特に隣接するチャンネルのインク滴（液滴）吐
出手段をそれぞれ駆動する吐出ドライバの駆動タイミン
グが異なるように設定しておけば、チャンネル間の干渉
は一層確実に防止できる（請求項３）。
【００６９】請求項４の発明によれば、隣接する複数の
インク（液）吐出口から共通なインク液（液滴）吐出手
段によってインク滴（液滴）を吐出させるから、インク
（液）吐出ヘッドに設けるインク液（液滴）吐出手段の
数を大幅に減らすことができ、インク（液）吐出ヘッド
の構造を簡単にすることができる。
【００７０】複数のインクに代えて、反応によって発色
する複数の物質のうち一部の物質をマイクロカプセル化
して他の物質中に分散させたマイクロカプセル分散液を
用いることができる（請求項５）。この場合にはマイク
ロカプセルの壁膜の物質透過量を画像信号に基づいて変
化させることにより吐出液の濃度および／または色を変
化させることができる。このようにすればインク（液）
吐出ヘッドの構造を大幅に単純化することができ、その
製作が容易になる。
【００７１】この場合に、マイクロカプセルは加熱によ
りその物質透過性（率）を変更可能なものとすれば、ヒ
ータの加熱量を画像信号により変化させることにより容
易に吐出液の濃度・色を変化させることができる（請求
項６）。また反応物質のうち少なくとも一種は紫外線な
どの電磁波で分解可能なものとして、画像信号により濃
度・色を変化させた後にこの物質を分解することで、画
像形成後に不用意に発色して画質が悪くなるのを防ぐこ
とができる（請求項７）。
【００７２】請求項８の発明によれば、請求項１の方法
の実施に直接使用する装置（インクジェット記録装置）
が得られる。請求項９の発明によれば請求項４の方法の
実施に直接使用する装置が得られる。ここに用いるイン
ク滴（液滴）吐出手段は、サーマルインクジェット方式
（請求項１０）、ピエゾ素子でダイヤフラムを駆動する
インクジェット方式（請求項１１）、静電引力もしくは
静電斥力によりダイヤフラムを駆動する方式（請求項１
２）などの種々の方式が使用可能である。
【００７３】また複数のインクに代えて、マイクロカプ
セル分散液を用い、ヒータによる加熱量を画像信号に基
づいて変化させることによりマイクロカプセルの物質透
過量を変化させることができる（請求項１３）。この場
合にはインク（液）吐出ヘッドの構造を簡単にすること
ができる。画像記録後には、この分散液に含まれる反応
物質の少なくとも一種を紫外線などの電磁波により分解
し、その後の発色反応を停止させるようにすれば、画像
形成後に不用意に発色して画質が悪くなるのを防ぐこと
ができる（請求項１４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様の画像形成装置の概念図
【図２】ここに用いるインクジェット記録装置の拡大断
面図
【図３】インク吐出ヘッドの平面図
【図４】インク滴吐出手段の駆動系を示す図
【図５】他の実施態様を示す平面図
【図６】その側断面図
【図７】他の実施態様を示す断面図
【図８】その側断面図
【図９】他の実施態様を示す側断面図
【図１０】他の実施態様を示す側断面図
【符号の説明】
１０ 画像受容体としてのプリント用紙 １６、１６Ａ〜１６Ｄ インク（液）吐出ヘッド（記録
ヘッド） ２０、２０Ａ〜２０Ｄ 第１のインク流路 ２２ 第２のインク流路 ２４、２６ 流量制御弁 ３２、３４ インク供給手段としてのインク供給ポンプ ３６ 制御部 ４６、４６Ａ〜４６Ｄ インク（液）吐出口 ４８ インク滴吐出手段としてのヒータ ５０、５０Ａ〜５０Ｄ インク滴（液滴） ５２（５２Ａ〜５２Ｈ） 吐出ドライバ ６２、６４、６８、７４ インク滴吐出手段としてのダ
イヤフラム ６６、７２ ヒータ ７０、７６ 紫外線ランプ（電磁波源）

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のインクをそれらの混合割合を画像
    信号に基づいて変化させつつ吐出する複数のインク吐出
    口をインク吐出口と画像受容体との相対移動方向に対し
    て直交またはほぼ直交する方向に並設し、これらのイン
    ク吐出口から吐出されるインク滴を画像受容体に飛翔さ
    せることによって画像を形成するインクジェット記録方
    法において、 前記複数のインクの少なくとも１つを乾燥後に実質的に
    画像を形成しない画像非形成インクとし、少なくとも画
    像形成中には複数のインク吐出口から略一定量のインク
    滴を吐出する一方、前記複数のインク吐出口にそれぞれ
    設けたインク滴吐出手段を共通の吐出ドライバによって
    同時に並列駆動することを特徴とするインクジェット記
    録方法。
  2. 【請求項２】 複数のインク吐出口を互いに隣接しない
    インク吐出口ごとにグループ分けし、それぞれのグルー
    プに含まれる複数のインク滴吐出手段を各グループごと
    に別々に設けた吐出ドライバで駆動する請求項１のイン
    クジェット記録方法。
  3. 【請求項３】 隣接するインク吐出口のインク滴吐出手
    段をそれぞれ駆動する吐出ドライバは駆動タイミングが
    異なる請求項２のインクジェット記録方法。
  4. 【請求項４】 複数のインクをそれらの混合割合を画像
    信号に基づいて変化させつつ吐出する複数のインク吐出
    口をインク吐出口と画像受容体との相対移動方向に対し
    て直交またはほぼ直交する方向に並設し、これらのイン
    ク吐出口から吐出されるインク滴を画像受容体に飛翔さ
    せることによって画像を形成するインクジェット記録方
    法において、 前記複数のインクのうち少なくとも１つを乾燥後に実質
    的に画像を形成しない画像非形成インクとし、少なくと
    も画像形成中には複数のインク吐出口から略一定量のイ
    ンク滴を吐出する一方、隣接する複数のインク吐出口か
    らそれぞれ吐出されるインクを共通１個のインク滴吐出
    手段により同時に吐出させることを特徴とするインクジ
    ェット記録方法。
  5. 【請求項５】 複数のインクに代えて、反応によって発
    色する複数の物質のうち一部の物質をマイクロカプセル
    化して他の物質中に分散させたマイクロカプセル分散液
    を用い、マイクロカプセル壁膜の物質透過量を画像信号
    に基づいて変化させることにより濃度および／または色
    を変化させた吐出液の液滴をインク滴吐出手段により画
    像受容体に飛翔させることを特徴とする請求項１〜４の
    いずれかのインクジェット記録方法。
  6. 【請求項６】 マイクロカプセルの物質透過量はヒータ
    による発熱量により制御される請求項５のインクジェッ
    ト記録方法。
  7. 【請求項７】 マイクロカプセル分散液の濃度および／
    または色を変化させた後、マイクロカプセル分散液に含
    まれる少なくとも一種の反応物質を紫外線照射により分
    解して発色反応を停止させる請求項５または６のインク
    ジェット記録方法。
  8. 【請求項８】 複数のインクをそれらの混合割合を画像
    信号に基づいて変化させつつ吐出する複数のインク吐出
    口をインク吐出口と画像受容体との相対移動方向に対し
    て直交またはほぼ直交する方向に並設し、これらのイン
    ク吐出口から吐出されるインク滴を画像受容体に飛翔さ
    せることによって画像を形成するインクジェット記録装
    置において、 複数のインクの一部である乾燥後に実質的に画像を形成
    しない画像非形成インクの供給手段と、複数のインクの
    一部である乾燥後に実質的に画像を形成する画像形成イ
    ンクの供給手段と、インク吐出口に供給される複数のイ
    ンクの合計を略一定量に制御する制御部と、インク吐出
    口ごとにそれぞれ別々に設けたインク滴吐出手段と、複
    数のインク滴吐出手段を１つのグループとして少なくと
    も画像形成中に同時に並列駆動する吐出ドライバと、を
    備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
  9. 【請求項９】 複数のインクをそれらの混合割合を画像
    信号に基づいて変化させつつ吐出する複数のインク吐出
    口をインク吐出口と画像受容体との相対移動方向に対し
    て直交またはほぼ直交する方向に並設し、これらのイン
    ク吐出口から吐出されるインク滴を画像受容体に飛翔さ
    せることによって画像を形成するインクジェット記録装
    置において、 複数のインクの一部である乾燥後に実質的に画像を形成
    しない画像非形成インクの供給手段と、複数のインクの
    一部である乾燥後に実質的に画像を形成する画像形成イ
    ンクの供給手段と、インク吐出口に供給される複数のイ
    ンクの合計を略一定量に制御する制御部と、隣接する複
    数のインク吐出口を１グループとして各グループに対し
    て各グループに含まれるインク吐出口からそれぞれ吐出
    されるインクを同時に吐出させる共通１個のインク滴吐
    出手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録
    装置。
  10. 【請求項１０】 インク滴吐出手段は、複数のインクの
    混合割合を画像信号に基づいて変化させたインクを核沸
    騰させることにより吐出させるヒータで形成される請求
    項８または９のインクジェット記録装置。
  11. 【請求項１１】 インク滴吐出手段は、ピエゾ素子で駆
    動されるダイヤフラムで形成される請求項８または９の
    インクジェット記録装置。
  12. 【請求項１２】 インク滴吐出手段は、静電引力もしく
    は静電斥力により駆動されるダイヤフラムで形成される
    請求項８または９のインクジェット記録装置。
  13. 【請求項１３】 複数のインクに代えて、反応により発
    色する複数の物質のうち一部の物質をマイクロカプセル
    化して他の物質中に分散させたマイクロカプセル分散液
    を用いる一方、前記マイクロカプセル分散液の通路に設
    けられマイクロカプセル壁膜の物質透過量を画像信号に
    基づいて変化させるヒータと、このヒータにより濃度お
    よび／または色を変化させた吐出液の液滴を画像受容体
    に飛翔させるインク吐出手段とを備える請求項８または
    ９のインクジェット記録装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１３において、さらにヒータに
    より濃度および／または色を変化させた吐出液に電磁波
    を照射して少なくとも一種の反応物質を分解し発色反応
    を停止させる電磁波源を有するインクジェット記録装
    置。
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