JP2003094622A

JP2003094622A - 記録装置

Info

Publication number: JP2003094622A
Application number: JP2001286331A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Moriya; 知之森谷; Akio Kojima; 明夫小島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】吸水材やフィルターの繊維間、メッシュ間に
色剤が入り込まず、確実に溶媒を分離し濃度が上がった
色剤の転写剥離を完全にすることで裏写りやインク間の
滲みを押さえる。【解決手段】インクジェットヘッドに対して間隙を有
して移動する転写体２１であって、該転写体は、該転写
体２１上に形成されたインク像１３からインクの分散媒
（水）を透過させて該転写体上におけるインクの色剤微
粒子１３ａの濃度を上昇させる。転写体２１をインク１
３の水を透過させる層２１ｃと透過した水を保持する層
２１ｂと基材層２１ａに分け、上層にインク１３の水を
透過させる透過フィルタ層２１ｃを設けることにより、
転写体２１に印写されたインク１３の水が該水を保持す
る層２１ｂに透過され、該層２１ｂに保持される。水を
透過させる透過フィルタ層２１ｃにおいて水分が分離、
除去されたインク１３は、その粘度を上げて転写紙に転
写される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置、より詳
細には、インクジェットヘッドから噴射されるインク滴
にて転写体上にインク像を形成し、この転写体上のイン
ク像を記録媒体に転写する記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平５−２００９９９号公報には、転
写式プリンタの高画質化の為に転写体表面に吸水層を設
け印写されたインクの溶媒としての水分を吸水するか不
織布や金属メッシュフィルタにて溶媒を分離させてフィ
ルタ自体で吸水し色剤を転写体表面に残す方式が提案さ
れている。吸水層材質としてポリアクリル酸ナトリウム
等の高吸水剤のフィルム又は繊維状に形成したものを使
用している。また、吸水フィルタとしてフッ素系樹脂や
セルロース等の不燃布や金属メッシュフィルタを使用し
ている。ところが、吸水材質としてポリアクリル酸ナト
リウム等を用いるとインク自体は増粘するが溶媒である
水分を分離できず色剤が吸水材に入り込み再利用できな
くなる等の不具合が発生する。また、不燃布や金属メッ
シュフィルタを使用すると繊維間やメッシュの間に色剤
が入り込み完全に転写剥離することは不可能であり、結
果的に目づまりを起こし長時間の使用に耐えないという
欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、吸水
材やフィルターの繊維間、メッシュ間に色剤が入り込ま
ず、確実に溶媒を分離し濃度が上がった色剤の転写剥離
を完全にすることで裏写りやインク間の滲みを押さえる
ことを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、イン
ク滴を射出する少なくとも単色のインクジェットヘッド
と、該インクジェットヘッドに対して間隙を有して移動
する転写体であって、該転写体上に形成されたインク像
からインクの分散媒を透過させて該転写体上におけるイ
ンクの色剤微粒子の濃度を上昇させる前記転写体と、該
転写体上のインク像を記録媒体に転写する装置を有する
転写型記録装置において、上記転写体の構成がインクの
分散媒を透過させる層と透過した分散媒を保持する層と
基材層からなることを特徴としたものである。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の発明は、前
記転写体は、インクの分散媒を透過させる層がフィルム
状からなり、かつ多数の穴を有する転写体であることを
特徴としたものである。

【０００６】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、インクにおける色剤微粒子の平均粒径をＸ、
粒径分布の標準偏差をσとした時、インクの分散媒を透
過させる層の多数の穴径がＸ−３σ以下好ましくはＸ−
３.７σ以下であることを特徴としたものである。

【０００７】請求項４の発明は、請求項１又は２の発明
において、インクにおける色剤微粒子の平均粒径をＸ、
粒径分布の標準偏差をσとした時、インクの分散媒を透
過させる層の多数の穴径をＸ−３σ以下好ましくはＸ−
３.７σ以下とし、透過した分散媒を保持する層が吸水
材からなり、かつ個体か粉体であることを特徴としたも
のである。

【０００８】請求項５の発明は、請求項１又は２の発明
において、転写体上のインクから透過した分散媒を保持
する層が不繊布体か織布体か多孔質体からなり、色剤微
粒子の平均粒径をＸ、粒径分布の標準偏差をσとした
時、Ｘ−３σ以下好ましくはＸ−３.７σ以上のメッシ
ュであることを特徴としたものである。

【０００９】請求項６の発明は、請求項１又は２の発明
において、インクにおける色剤微粒子の平均粒径をＸ、
粒径分布の標準偏差をσとした時、インクの分散媒を透
過させる層の多数の穴径をＸ−３σ以下好ましくはＸ−
３.７σ以下とし、透過した分散媒を保持する層が不繊
布体か織布体か多孔質体からなり、色剤微粒子の平均粒
径をＸ、粒径分布の標準偏差をσとした時、Ｘ−３σ以
下好ましくはＸ−３.７σ以上のメッシュであることを
特徴としたものである。

【００１０】請求項７の発明は、請求項１乃至８のいず
れかの発明において、転写体の基材層とインクの分散媒
を透過させる層又は透過した分散媒を保持する層を兼ね
ていることを特徴としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、転写体の構成をインク
の分散媒を透過させる層と透過した分散媒を保持する層
と基材層に分け、上層にインクの分散媒を透過させる層
としてフィルムからなる透過フィルタ層を設けることに
より、転写体に印写されたインクの分散媒が該分散媒を
保持する層に透過され、該層に分散媒である水分が保持
される。インクの分散媒を透過させる透過フィルタ層に
おいて水分が分離、除去されたインクは、その粘度を上
げて転写紙に転写される。その際、水分は除去され、ま
た、繊維間やメッシュ間に色剤が入り込まず目詰まりも
起こさず粘度が上がっているために転写紙に吸収される
溶媒は少なく、転写紙の裏写りが少なく、インク間の混
ざりが少なく良好な画像を得ることができる。また、イ
ンクの分散媒を透過させる透過フィルタ層はフィルム状
で吸水材でないためフィルターの繊維の目に色剤が入り
込むことがなく、このため、転写が完全に行われるだけ
でなくフィルターの寿命が長くなる。

【００１２】図１は、本発明が適用される記録装置の一
例を示す要部構成図で、その基本構成は、印写装置１
０，転写体装置２０，給紙装置３０，レジスト装置４
０，転写装置５０，排紙装置６０，転写体上の残留色剤
のクリーニング装置７０，コントローラ８０等で構成さ
れている。

【００１３】（印写装置１０）図１において、印写装置
１０は、転写体２１におけるマーカ９１を位置制御エン
コーダ９２にて読みとり、転写体２１が印写装置１０の
位置に移動したと判断すると、印写動作が始まり、印写
装置１０により転写体２１上に画像が印写される。印写
装置１０は各色対応の記録ヘッド１１を搭載したヘッド
アレイ１２からなる。また、記録ヘッド１１は必要に応
じ水性のインク１３を吐出し転写体２１上に画像を形成
する。水性インク１３は分散媒として水を使用し、図２
に示すように、色剤として顔料もしくは染料等で着色し
た高分子重合体からなる水に不溶な色剤微粒子１３ａか
らなる。また、必要に応じ界面活性剤等の添加剤が付与
されている。コントローラ８０にて形成される画像は鏡
像画像データに変換され印写装置１０にて鏡像画像とし
て転写体２１へ印写される。また、ヘッドアレイ１２は
２本の支持軸であるガイドシャフト１４，１５により軸
方向に可動的にもしくは固定的に保持されて、転写体２
１とのギャップを一定になるように維持されている。

【００１４】（転写装置２０）図２に、転写体２１の断
面図を示す。転写体２１は下層に基材層２１ａが有り、
中層に吸水材からなる吸水層２１ｂが有り、上層にフィ
ルム状のフィルタからなる透過フィルタ層２１ｃが有る
構成である。基材２１ａはＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）材やポリイミドフィルム材等機械的強度に耐
えられる材質からなる。転写のための弾性が必要であれ
ばウレタンゴム等の弾性体材料でも良い。また、吸水層
２１ｂは透過フィルタ層２１ｃで透過したインク１３の
分散媒である水分を吸収保持する層であり、ポリアクリ
ル酸等の吸水材からなる。透過フィルタ層２１ｃはフィ
ルム状に微細な穴２１ｃ′を多数設けた材質ポリカーボ
ネートのシート材からなる水分分離膜である。

【００１５】インク１３は記録ヘッド１１により吐出さ
れると７ｍ／秒〜１０ｍ／秒程度の速度を有し、転写体
２１に衝突し、所定の大きさに広がり画像を形成すると
同時に透過フィルタ層２１ｃの下側すなわち吸水層の方
向に圧力が加わり、インク１３の色剤微粒子１３ａを透
過フィルタ層２１ｃの表面に残して透過フィルタ層２１
ｃの微細な穴２１ｃ′を通してインク１３の分散媒であ
る水分は吸水層２１ｂの方向に圧力と毛細管現象により
透過する。透過フィルタ層２１ｃは、分散媒である水分
が減少し色剤微粒子１３ａの密度が増加し、結果として
インク１３の濃度が上昇する。一方、透過フィルタ層２
１ｃの下側にはポリアクリル酸等の吸水剤からなる吸水
層２１ｂがある。従って、透過フィルタ層２１ｃの微細
な穴２１ｃ′を通ったインク１３の分散媒である水分は
この吸水層２１ｂに捕獲される。

【００１６】以上のように、転写体２１を透過フィルタ
層２１ｃ、吸水層２１ｂ、基材２１ａに分割することに
よりインク１３中の分散媒を透過させるための穴径に吸
水層２１ｂが影響されず、吸水のための材料が制限され
ることなく選択することができる。また、基材２１ａを
別構成にすることにより透過フィルム層２１ｃや吸水層
２１ｂの選択肢が増える。また、透過フィルタ層２１ｃ
をフィルム状にすることで水分を分離せず色剤微粒子１
３ａを吸水材に入り込むこと無く再利用できなくなる等
の不具合や不燃布や金属メッシュフィルタの様に繊維間
やメッシュの間に色剤微粒子１３ａが入り込み完全に転
写剥離することができなくなることはない。結果的に、
目づまりを起こし長時間の使用に耐えないという欠点が
無くなる。

【００１７】図３に、インク１３中の色剤微粒子１３ａ
の粒径と透過フィルタ層２１ｃの穴径との関係を示す。
インク１３中の色剤微粒子１３ａの粒径分布は、図３に
示すように、平均粒径Ｘと粒径分布の標準偏差σで表す
ことができる。係数をｎとしたときに、フィルム状の透
過フィルタ層２１ｃの微細な穴２１ｃ′の径がインク１
３中の色剤微粒子１３ａの平均粒径Ｘ−ｎ×σであれ
ば、その穴径以下のインク１３中の微細な色剤微粒子１
３ａ（図３のハッチングで示した範囲）は穴を通り吸水
層２１ｂに保持される。また、インク１３中における色
剤微粒子１３ａの径がＸ−ｎ×σ以下の量は統計的に求
まる。例えば、ｎ＝３であればフィルタ層２１ｃの微細
な穴２１ｃ′の径がＸ−３×σとなりフィルタ層２１ｃ
の微細な穴２１ｃ′を透過するインク１３中における色
剤微粒子１３ａの量は０.１３５％となる。

【００１８】実験の結果、色剤微粒子１３ａのうち透過
フィルタ層２１ｃの穴径２１ｃ′より小さい粒径は透過
フィルタ層２１ｃを透過するが、量的に少なく、画像に
影響されず、無視できる量はｎ＝３以上、好ましくは
３.７以上である。この時の透過フィルタ層２１ｃの微
細な穴２１ｃ′の径がＸ−３×σ好ましくはＸ−３.７
×σとなり透過フィルタ層２１ｃの微細な穴２１ｃ′を
透過するインク１３中における色剤微粒子１３ａの量は
０.１３５％、好ましくは、０.０１％である。以上のよ
うに、透過フィルタ層２１ｃの微細な穴２１ｃ′の穴径
をインク１３中の色剤微粒子１３ａの平均粒径Ｘと標準
偏差σで決めることにより闇雲にフィルタ層２１ｃの微
細な穴２１ｃ′の穴径を小さくする必要が無く、確実に
インク１３中の分散媒を透過させることができる。吸水
層２１ｂはポリアクリル酸等の吸水材でかつ固体や粉体
からなり透過フィルタ層２１ｃを透過した分散媒を十分
に吸収することができる。

【００１９】次に、透過フィルタ層２１ｃとしてセルロ
ース等の繊維質又は多孔質体等を使用した場合について
説明する。透過フィルタ層２１ｃと吸水層２１ｂを分離
しているためにセルロース等の繊維質又は多孔質体等は
インク１３の分散媒を吸収するのみでよくメッシュ径は
必ずしも色剤微粒子１３ａの粒径より小さくする必要が
ない。その繊維質の密度や多孔質体のメッシュ径は色剤
微粒子１３ａの平均粒径Ｘと粒径分布の標準偏差σとし
たときにＸ−３×σより大とする。メッシュ径を大きく
することでインク１３の分散媒をより多く保持すること
が可能になると同時に色剤微粒子１３ａによる目詰まり
も防止できる。

【００２０】他の実施例として、インク１３における色
剤微粒子の平均粒径Ｘ、粒径分布の標準偏差σとした時
インクの分散媒を透過させる層の多数の穴径がＸ−３σ
好ましくはＸ９−３.７σ以下とし、透過した分散媒を
保持する吸水層２１ｂが不繊布体か織布体か多孔質体か
らなり色剤微粒子の平均粒径Ｘ、粒径分布の標準偏差σ
とした時Ｘ−３σ好ましくはＸ−３.７σ以上とするこ
とも可能である。このようにすることでより確実にイン
クの色剤微粒子を分離しより多くの透過した分散媒を保
持することが可能になる。

【００２１】図４に、転写体２１の他の実施例を示す。
図４に示す例は、吸水層２１ｂに金属多孔質体を使用
し、基材層２１ａを無くした実施例である。金属フィル
タは吸水能力があるばかりでなく機械的にも十分な強度
を保持している。このように吸水層２１ｂで基材層２１
ａを兼ねることも可能である。この様にすることによ
り、転写体の構成もシンプルになりかつ吸水能力も維持
することが可能になる。

【００２２】図１において、転写ローラ５１の両端は軸
受５３を介してアーム５２に支持されている。アーム５
２には回転中心となる支点５４があり、この支点５４を
中心に転写ローラ５１は揺動する。また、アーム５２は
鉄材、ニッケル材等の着磁材料からなる。引っ張りばね
５６はアーム５２と支持版５７に取り付けられており、
転写ローラ５１はたえずローラ２３から離れる方向に加
圧されて取り付けられている。転写の必要がない時は、
コントローラー８０の指示によりマグネット５５の通電
が切られ、引っ張りばね５６の張力でアーム５２は転写
ローラ５１がローラ２３から離れる方向に動作し、転写
体２１と転写ローラ５１とはギャップを有する。上述の
ように、転写を行うとき、転写ローラ５１はローラ２３
と接触し、転写紙３１に転写される。この時、転写体２
１上のインク１３は分散媒である水分が減少し色剤微粒
子１３ａの密度が増加しており、転写紙３１に転写され
ると直接転写紙３１に印写したときと較べ分散媒である
水分が少ないので滲みや裏写りが少ない良好な画像を得
ることができる。転写動作以外時には、転写ローラ５１
はローラ２３と離間している。

【００２３】（クリーニング装置７０）用紙のジャム等
により転写体２１上に残留したインクを除去したり、必
要以上の除去した溶媒を取り除く目的でクリーニング装
置７０を配置してある。

【００２４】（給紙装置３０、排紙装置６０、レジスト
装置４０）印写が行われている最中又は終了後に給紙装
置３０から転写紙３１が送り出され、レジスト装置４０
のレジストローラ４１，４２迄送られる。転写体２１に
形成された画像に位置制御エンコーダ９２に基づくタイ
ミングを合せレジストローラ４１，４２から転写紙３１
が送り出され、転写装置２０の転写ローラ５１、ローラ
２３などにより転写体２１上の画像が転写紙３１に転写
され、排紙装置６０により排紙・ストックされる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によると、転写体を、透過フィル
タ層、吸水層、基材に分割することによりインク中の分
散媒を透過させるための穴径に吸水層が影響されず、吸
水のための材料が制限されることなく選択することがで
きる。また、基材を別構成にすることにより透過フィル
ム層や吸水層の選択肢が増える。また、透過フィルタ層
をフィルム状にすることで水分を分離せず色剤微粒子を
吸水材に入り込むこと無く再利用できなくなる等の不具
合や不燃布や金属メッシュフィルタの様に繊維間やメッ
シュの間に色剤微粒子が入り込み完全に転写剥離するこ
とができなくなることはない。結果的に目づまりを起こ
し長時間の使用に耐えないという欠点が無くなる。

【００２６】また、フィルム状にすることで水分を分離
せず色剤微粒子を吸水材に入り込むこと無く再利用でき
なくなる等の不具合や不燃布や金属メッシュフィルタの
様に繊維間やメッシュの間に色剤微粒子が入り込み完全
に転写剥離することができなくなることはない。結果的
に目づまりを起こし長時間の使用に耐えないという欠点
が無くなる。

【００２７】また、透過フィルタ層の微細な穴の穴径を
インク中の色剤微粒子の平均粒径Ｘと標準偏差σで決め
ることにより闇雲にフィルタ層の微細な穴の穴径を小さ
くする必要が無く確実にインク中の分散媒を透過させる
ことができる。

【００２８】更には、吸水層をポリアクリル酸等の吸水
材でかつ固体や粉体にすることで透過フィルタ層を透過
した分散媒を十分に吸収することができる。

【００２９】更には、吸水層のメッシュ径を大きくする
ことでインクの分散媒をより多く保持することが可能に
なると同時に色剤微粒子による目詰まりも防止できる。

【００３０】また、透過フィルタ層の微細な穴の穴径を
インク中の色剤微粒子の平均粒径Ｘと標準偏差σで決め
ることにより闇雲にフィルタ層の微細な穴の穴径を小さ
くし吸水層のメッシュ径を大きくすることで、より確実
にインク中の色剤微粒子を残しインクの分散媒をより多
く保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される記録装置の一例を示す要
部構成図である。

【図２】転写体２１の断面図を示す図である。

【図３】インク１３中の色剤微粒子１３ａの粒径と透
過フィルタ層２１ｃの穴径との関係を示す図である。

【図４】転写体の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０…印写装置、１１…記録ヘッド、１２…ヘッドアレ
イ、１３…インク、１３ａ…色剤微粒子、１４，１５…
ガイドシャフト、２０…転写体装置、２１…転写体、２
１ａ…基材層、２１ｂ…吸水層、２１ｃ…透過フィルタ
層、２１ｃ′…微細な穴、２２，２３…ローラ、３０…
給紙装置、３１…転写紙、４０…レジスト装置、４１，
４２…レジストローラ、５０…転写装置、５１…転写ロ
ーラ、５２…アーム、５３…軸受、５４…支点、５５…
マグネット、５６…引っ張りばね、５７…支持版、６０
…排紙装置、７０…クリーニング装置、８０…コントロ
ーラ、９１…マーカ、９２…位置制御エンコーダ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴を射出する少なくとも単色のイ
ンクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドに対し
て間隙を有して移動する転写体であって、該転写体上に
形成されたインク像からインクの分散媒を透過させて該
転写体上におけるインクの色剤微粒子の濃度を上昇させ
る前記転写体と、該転写体上のインク像を記録媒体に転
写する装置を有する転写型記録装置において、上記転写
体の構成がインクの分散媒を透過させる層と透過した分
散媒を保持する層と基材層からなることを特徴とする記
録装置。
【請求項２】前記転写体は、インクの分散媒を透過さ
せる層がフィルム状からなり、かつ多数の穴を有する転
写体であることを特徴とする請求項１の記録装置。
【請求項３】インクにおける色剤微粒子の平均粒径を
Ｘ、粒径分布の標準偏差をσとした時、インクの分散媒
を透過させる層の多数の穴径がＸ−３σ以下好ましくは
Ｘ−３.７σ以下であることを特徴とする請求項１又は
２の記録装置。
【請求項４】インクにおける色剤微粒子の平均粒径を
Ｘ、粒径分布の標準偏差をσとした時、インクの分散媒
を透過させる層の多数の穴径をＸ−３σ以下好ましくは
Ｘ−３.７σ以下とし、透過した分散媒を保持する層が
吸水材からなり、かつ個体か粉体であることを特徴とす
る請求項１又は２の記録装置。
【請求項５】転写体上のインクから透過した分散媒を
保持する層が不繊布体か織布体か多孔質体からなり、色
剤微粒子の平均粒径をＸ、粒径分布の標準偏差をσとし
た時、Ｘ−３σ以下好ましくはＸ−３.７σ以上のメッ
シュであることを特徴とする請求項１又は２の記録装
置。
【請求項６】インクにおける色剤微粒子の平均粒径を
Ｘ、粒径分布の標準偏差をσとした時、インクの分散媒
を透過させる層の多数の穴径をＸ−３σ以下好ましくは
Ｘ−３.７σ以下とし、透過した分散媒を保持する層が
不繊布体か織布体か多孔質体からなり、色剤微粒子の平
均粒径をＸ、粒径分布の標準偏差をσとした時、Ｘ−３
σ以下好ましくはＸ−３.７σ以上のメッシュであるこ
とを特徴とする請求項１又は２の記録装置。
【請求項７】転写体の基材層とインクの分散媒を透過
させる層又は透過した分散媒を保持する層を兼ねている
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の記
録装置。