JP2004042454A

JP2004042454A - Inkjet recorder

Info

Publication number: JP2004042454A
Application number: JP2002203232A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Aoki; 青木　活水; Osamu Shikame; 鹿目　修
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: JP4418619B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recorder satisfying both conditions that an ink image is formed accurately on the surface of an intermediate transfer body and sustained well without causing any disturbance until it is transferred to a recording medium and that the ink image is transferred efficiently to the recording medium. <P>SOLUTION: Island parts 12 exhibiting a small contact angle to water are provided on the surface of an intermediate transfer body at a density substantially equal to the recording density of shooting dots and a sea part 11 exhibiting a large contact angle to an ink drop are provided between the insular parts. When an ejected ink drop shoots at the surface of the intermediate transfer body, such a liquid drop state as having a small contact area with the surface of the intermediate transfer body is sustained if the ink drop shoots at the insular part and shift of the shooting position is relaxed because of the small contact area. Since the sea part exhibiting a large contact angle to an ink drop surrounds a liquid drop formed at the insular part, an ink image is transferred to the recording medium without increasing the contact area of the liquid drop when the recording medium abuts against the surface of the intermediate transfer body. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッド等からインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、詳しくは、記録ヘッドから吐出されたインクを一旦中間転写体に付着させ、中間転写体にインク画像を形成し、この中間転写体上のインク画像を記録媒体に転写することにより記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の吐出口を具えた記録ヘッドを記録媒体に対峙させ、各吐出口よりインクを吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置は、機構が簡単であるため普及している。このようなインクジェット記録装置は、特に、記録媒体に複数色のインクを吐出し、吐出された各インク滴が記録媒体上で形成するドットを重ね合わせることにより様々な色を形成できるので、比較的容易に画像のカラー化を実現できるという利点を具えている。
【０００３】
しかしながら、記録媒体に直接インクを吐出しているので、記録媒体が吸収できるインク量を超えたインクが打ち込まれると、記録媒体にゆがみ、いわゆるコックリングを生じる場合がある。このような状態になると、吐出口と記録媒体との距離が不安定になり、吐出されたインクが正確に着弾されずに画像の乱れを生じることがある。さらにゆがみが大きい場合、記録媒体が吐出口に直接接触してしまい、吐出口が汚れて適正なインク吐出ができなくなることがある。あるいは、記録媒体が生じる紙粉などの異物が吐出口に付着して目詰まりなどを生じ、吐出不良状態となることもある。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために、米国特許第４５３８１５６号、同第５０９９２５６号に記載のように、インク吐出部から記録媒体に対して直接インクを吐出せず、一旦、中間転写体にインクを吐出して中間転写体にインク画像を形成し、この中間転写体上のインク画像を記録媒体に転写して記録を行う中間転写方式と呼ばれるものが提案されている。
【０００５】
この中間転写方式では、インク吐出部と記録媒体とを近接させずに記録を行うので、インク吐出部に記録媒体が接触したり、記録媒体の紙粉が付着することによる吐出不良を防ぐことができる。
【０００６】
また、中間転写体は打ち込まれるインク量が多くても表面がゆがんだりしないので、常にインク吐出部と中間転写体表面との距離を一定に保つことができる。したがって、インク吐出部と中間転写体表面との距離を近づけることができるため、たとえ、インク吐出部の経時変化などでインクの吐出方向が揺らいでも、ドットの着弾位置のずれ幅を抑えることができ、筋むらなどの画像乱れを少なくできるという特徴を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中間転写方式で乱れのない画像を形成するには、中間転写体表面にインク画像が正確に形成されるだけでなく、さらにそれが記録媒体に転写されるまで、中間転写体の適切な状態が維持されなければならない。
【０００８】
ところが、中間転写体上に吐出されたインクが不当に広がったり流れたりして、その位置や形が変化してしまうといった現象が発生すると、良好な記録結果を得にくくなりがちである。従来よりこのような現象を防ぐべく、例えば特開平１−１４６７５０号公報、特開平７−８９０６７号公報に記載の方法などが開示されている。だが、これらは、インク吐出部の経時変化に伴う吐出方向の揺らぎが起因となる画像乱れをなくすことに対しては充分であるとは言えない。つまり、吐出方向に揺らぎが生じると、ドットの着弾位置のずれを防ぐことはできず、結果として画像乱れが発生することになる。
【０００９】
特に水を主溶媒とする水性インクを用いた場合、このドットの着弾位置のずれが起因となる画像乱れが起きやすい。つまり、水性インクは油性インクに比べて他のインクと混ざりやすく、またにじみやすいので、着弾位置がずれると近接する他のドットと接触し、本来交わってはいけない他のインクと混ざったりして適切なインク画像が形成されない。
【００１０】
本発明は上記従来の問題を鑑みてなされたものであり、中間転写体表面において形成されたインク画像が正確に形成され、記録媒体にインク画像が転写されるまで画像の乱れを生じることなく維持されることと、記録媒体に転写を行う際に効率よく転写されることの両方を満たすインクジェット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】
本発明のインクジェット記録装置は、複数の吐出口よりインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置であって、記録データに基づき前記複数の吐出口よりインクを吐出するインク吐出部と、該インク吐出部から吐出されたインク滴を付着させインク画像を形成し、該インク画像を記録媒体に転写する中間転写体とを具えるインクジェット記録装置において、前記中間転写体の表面は、水との接触角の大きい部分と、水との接触角の小さい部分とを具えることを特徴とする。
【００１２】
以上の構成によれば、インク吐出部から吐出されたインク滴が中間転写体表面に着弾する際、水との接触角の小さい島部に着弾すると中間転写体表面との接触面積の小さい液滴状態を維持し、インク吐出部の経時変化による吐出方向の揺らぎに起因する着弾位置のずれも接触面積が小さいため緩和される。さらに、記録媒体に転写する際も、島部に形成された液滴の周囲は水との接触角の大きい海部であるため、記録媒体が中間転写体表面に当接するとき液滴の接触面積は広がることなく転写が進行する。したがって、高い転写効率で転写が行われる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態であるプリンタの中間転写体表面を示す模式図である。
【００１５】
中間転写体の表面は、底面部分に位置する海部１１と、海部１１よりもわずかにくぼんだ島部１２との凸凹構造になっている。島部１２は縦横８４．３μｍ間隔（３００ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）で形成されている。この島部１２の間隔は後述のインク吐出部から吐出されるインクの着弾ドットの記録密度と同程度とする。
【００１６】
また、海部１１はインク中の水との接触角が大きく、島部１２は海部１１に比べて接触角が小さい。なお、プリンタにおける中間転写体の位置及び作用については後述する。
【００１７】
本発明に用いる中間転写体の形状はドラム状、ベルト状、ローラ状、その他いかなる形状であってもよい。例えばドラム状であった場合、アルミ、ＳＵＳなどの金属シリンダー上に樹脂、ゴム、無機材料などの塗工、シート状樹脂またはゴム等を張り付けて形成する。
【００１８】
また、中間転写体表面の海部と島部を形成する材料として以下のものが挙げられる。樹脂材料としては、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂や、各種変性樹脂等が挙げられる。また、水との接触角を調整するため、海部と島部で上述の各樹脂の混合比率を異ならせたものであってもよい。また、ゴム材料としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。また、水との接触角や表面硬度を調整するために、これらの樹脂材料、ゴム材料に対してＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、シリコーン樹脂、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ガラス、カーボン、セラミクス、金属などの微粒子やファイバー、ウイスカー等を適宜混合してもかまわない。また、中間転写体表面の状態が一定に保てれば、適宜、添加剤等を混合してもよい。以上列記した材料は一例であって、本発明の中間転写体の構成材料を限定するものではない。
【００１９】
また、島部、海部を形成する手法としては、印刷法、マスキングコート法、プラズマ処理等の表面処理法などが挙げられる。また、本発明の中間転写体表面の最表面層形成前にプライマー層の形成、プラズマ、コロナなどの表面処理を行ってもよい。なお、以上の形成方法は一例であって、本発明の中間転写体の形成方法を限定するものではない。
【００２０】
図２は、プリンタの構成を示す模式図である。
【００２１】
図３は、プリンタの模式的平面図である。
【００２２】
２１は、普通紙やプラスチック薄板等の記録媒体である。不図示の給紙部から給紙された記録媒体２１は、紙送りローラ２２で挟持され、この紙送りローラ２２の回転によって搬送される。２３は供給された記録媒体２１を支持するガイド板で、このガイド板２３に沿って記録媒体２１は記録可能位置まで搬送される。２４は中間転写体で、２５は中間転写体２４上に形成されたインク画像を記録媒体２１に転写するとき、記録媒体２１を押さえる紙押え転写ローラである。２６は、画像信号に基づいて中間転写体２４にインクを吐出し記録を行う記録ヘッド（「インク吐出部」ともいう）である。この記録ヘッド２６にはガイドレール３１が付設されており、記録ヘッド２６はこのガイドレール３１に沿って中間転写体２４の一方端から他方端まで移動し、この移動の際に、画像信号に基づいてインクを吐出し、中間転写体２４に画像を形成する。中間転写体２４に画像全体が形成されると、中間転写体２４は回転し、所定位置に搬送された記録媒体２１に画像を転写していく。このとき紙押え転写ローラ２５で記録媒体２１を押さえて適切に転写されるようにする。記録媒体２１は中間転写体２４と紙押え転写ローラ２５の回転によって、これらの間を移動し、全体に画像が転写されると排出される。
【００２３】
２７は中間転写体２４の表面を清掃するクリーニング装置である。転写が終了すると、中間転写体２４に記録された画像は不必要となるので、クリーニング装置２７が中間転写体２４の表面の画像を清掃する。
【００２４】
なお、この構成は一例であり、中間転写体を有する構成であれば他の構成であってもよい。
【００２５】
記録ヘッド２６は、複数の吐出口を配列した吐出口列を複数有している。吐出口列単位で吐出するインクの色が決まっている。本実施形態では、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色を吐出する。なお、各インクの組成は表１に示す通りである。
【００２６】
【表１】

【００２７】
これらのインクは個別のインクタンクに格納されており、このインクタンクからインク路を介して各吐出口列まで連通している。各吐出口列には共通液室がつながっており、この共通液室とインク路が連通し、インクタンクから供給された各インクは共通液室に貯留される。共通液室と各吐出口とは液路で連通しており、共通液室のインクは液路を解して吐出口まで充填される。
【００２８】
各吐出口には、個別に対応した電気熱変換体である発熱ヒータが設けられており、インク吐出時はこの発熱ヒータを発熱し、インク中に気泡を発生させ、この気泡の生成圧力によってインクを吐出する。
【００２９】
なお、本実施形態のインク吐出方法は、上述のバブルジェット（登録商標）方式としたが、本発明はこの方式に限らず、ピエゾ方式など他のいかなる方式を用いてもよい。
【００３０】
ところで、記録は上述の記録ヘッドからインクを中間転写体に吐出して、一旦インク画像を作成してから記録媒体へ転写されるわけだが、このインク画像を作成する際に中間転写体上の海部と島部はインクに対して次のような作用をする。
【００３１】
本実施形態で吐出されるインクは水性インクであるため、海部と島部とで着弾インクの形状が次のように異なる。すなわち、海部よりも接触角の小さい島部に着弾したインクは広がらずに液滴を形成し、それを保持する。したがって、例えば度重なる吐出など経時変化によって記録ヘッドの吐出方向に揺らぎが生じ、インクの着弾位置が多少ずれてしまったとしても、島部表面ではインク滴の保持される位置は小さい部分となり、ドットは大きく広がらないのでずれ量はそれほど大きくなく、補正範囲内に納まる。さらに、水との接触角が大きい海部には撥水性材料を用いることにより、吐出されたインクが海部よりも島部に液滴を形成しやすくなる。したがって、たとえ、吐出方向に揺らぎが発生してもインク画像に乱れを生じさせにくくできる。加えて、島部は記録ヘッドのインク吐出密度と同程度の密度で形成されているので、吐出されたインクが島部以外の部分に着弾する可能性は低く、島部に液滴が形成される。
【００３２】
また、中間転写体から記録媒体への転写においても、海部と島部の水との接触角の違いにより次のような作用がもたらされる。すなわち、島部に形成された液滴の周囲は水との接触角の大きい海部であるため、液滴は島部から広がらない。したがって、インク液滴と中間転写体表面との接触面積が広がることなく、記録媒体へ転写が進行するので、高い転写効率で記録媒体への転写が可能となる。
【００３３】
さらに、島部は海部に比べてわずかにくぼんでいるため、構造的にも液滴は広がりにくい。なお、本発明では、島部と海部の構造はこれに限らず、各部位の水との接触角が異なっていればいかなる構造であってもよい。例えば、島部と海部は同じ高さであってもよいし、逆に島部の方が突起した構造であってもよい。
【００３４】
このように、海部と島部を中間転写体に設けることで、画像品位の高い画像を記録媒体に形成することができる。さらに、海部と島部を設けた中間転写体２４の表面の形成する材質を異ならせることにより、海部、島部と水との接触角は異なるので、転写に適した接触角となる材質について説明する。
【００３５】
以下に、中間転写体２４の表面を形成する材質ごとの実施形態を説明する。
【００３６】
（実施形態１）
図４は、中間転写体の断面図である。
【００３７】
図５は、中間転写体の斜視図である。
【００３８】
中間転写体２４は、ステンレス製の軸４２をＡＢＳ製フランジ４１で覆ったものが土台となっている。そして、ＡＢＳ製フランジ４１の外側には、アルミニウムシリンダー４３があり、このアルミニウムシリンダー４３の表面には接着層４４が塗工されている。さらにその上に３００μｍ厚のフッ素ゴム板を巻き付けて加熱成形したフッ素ゴム層４５がある。このフッ素ゴム層４５の表面４６は縦横８４．３μｍ間隔（３００ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）で直径４０μｍの円形の島部が形成されている。この島部は、エキシマレーザー装置により表面処理を行うことにより形成される。
【００３９】
この中間転写体２４の表面と同じ条件で加工した１０ｍｍ×１０ｍｍのサンプルを用い、水の接触角度を測定する。その測定結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】

【００４１】
表２から分かるように、海部の接触角は１０２°で島部の接触角は７７°である。そして中間転写体に形成されたドットはそれぞれ、隣接するドットと接触しておらず、乱れのない画像が形成されている。記録媒体に転写した際も画像に乱れがない。さらに、クリーニング装置で転写面を清掃した後の残りインクもなく、次の記録にも支障はない。したがって、本実施形態の中間転写体表面の組成は適当であり、このような中間転写体を用いることで、インクのにじみを防ぐことができ、鮮明な画像を記録媒体に記録することが可能となる。
【００４２】
（実施形態２）
本実施形態では、中間転写体の組成を以下に示すようにする。
【００４３】
接着層４４を塗工したアルミニウム製シリンダー４３上に、本実施形態ではクロロプレンゴム板を巻き付け加熱成形する。このクロロプレンゴム層４５の表面に印刷法により、縦横８４．３μｍ間隔（３００ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）で直径４０μｍの島部が残るように、フッ素樹脂を塗工し加熱乾燥する。したがって、島部は０．２μｍ厚のクロロプレンゴム表面となる。
【００４４】
実施形態１と同様に、この中間転写体の表面と同じ条件で加工した１０ｍｍ×１０ｍｍのサンプルを用い、水の接触角度を測定する。その測定結果を表２に示す。
【００４５】
表２から分かるように、海部の接触角は１１３°で島部の接触角は５５°である。そして中間転写体に形成されたドットはそれぞれ、隣接するドットと接触しておらず、乱れのない画像が形成されている。記録媒体に転写した際も画像に乱れがない。さらに、クリーニング装置で転写面を清掃した後の残りインクもなく、次の記録にも支障はない。したがって、本実施形態の中間転写体表面の組成は適当であり、このような中間転写体を用いることで、インクのにじみを防ぐことができ、鮮明な画像を記録媒体に記録することが可能となる。
【００４６】
（実施形態３）
本実施形態では、中間転写体の組成を以下に示すようにする。
【００４７】
実施形態１では、接着層４４の上にフッ素ゴム層４５を加熱成形しているが、本実施形態ではフッ素ゴムの代わりにシリコーンゴムを巻き付け加熱成形する。このシリコーンゴム層表面には、実施形態１と同様に縦横８４．３μｍ間隔（３００ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）で直径４０μｍ円状の島部が形成されている。
【００４８】
この中間転写体の表面と同じ条件で加工した１０ｍｍ×１０ｍｍのサンプルを用い、水の接触角度を測定する。その測定結果を表２に示す。
【００４９】
表２から分かるように、海部の接触角は８８°で島部の接触角は７２°である。そして中間転写体に形成されたドットはそれぞれ、隣接するドットと接触しておらず、乱れのない画像が形成されている。記録媒体に転写した際も多少画素形状に乱れはあるが、整列した画素を再現している。さらに、クリーニング装置で転写面を清掃した後の残りインクもなく、次の記録にも支障はない。したがって、本実施形態の中間転写体表面の組成は適当であり、このような中間転写体を用いることで、インクのにじみを防ぐことができ、鮮明な画像を記録媒体に記録することが可能となる。
【００５０】
（実施形態４）
本実施形態では、中間転写体の組成は実施形態２と同様とする。
【００５１】
なお、島部の形状を実施形態２では円状としたが、本実施形態では一辺が４０μｍの正方形状とする。配列間隔は同じく縦横８４．３μｍ間隔（３００ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）とする。さらに、島部の成形は同じく印刷法とする。
【００５２】
この中間転写体の表面と同じ条件で加工した１０ｍｍ×１０ｍｍのサンプルを用い、水の接触角度を測定する。その測定結果を表２に示す。
【００５３】
表２から分かるように、海部の接触角は１１３°で島部の接触角は５５°である。そして中間転写体に形成されたドットはそれぞれ、隣接するドットと接触しておらず、乱れのない画像が形成されている。記録媒体に転写した際も多少画素形状に乱れはあるが、整列した画素を再現している。さらに、クリーニング装置で転写面を清掃した後の残りインクもなく、次の記録にも支障はない。したがって、本実施形態の中間転写体表面の組成は適当であり、このような中間転写体を用いることで、インクのにじみを防ぐことができ、鮮明な画像を記録媒体に記録することが可能となる。
【００５４】
（比較例１）
中間転写体２４を実施形態１と同様の組成とするが、本例では中間転写体表面に島部と海部の凸凹を作らない状態とする。
【００５５】
この中間転写体の表面と同じ条件で加工した１０ｍｍ×１０ｍｍのサンプルを用い、水の接触角度を測定する。その測定結果を表２に示す。
【００５６】
表２から分かるように、中間転写体に形成されたドットの中には隣接するドットと接触しているものもあり、画像に乱れが発生している。さらに、記録媒体に転写した際も画素位置に乱れがありスジむらも発生している。このように、本発明の中間転写体に島部と海部を設けた形態に比べて出力画像に乱れがある。
【００５７】
（比較例２）
中間転写体２４を実施形態２と同様の組成とするが、本例では中間転写体表面は、印刷法によるフッ素樹脂の塗工を行わず、島部と海部の凸凹のない状態とする。
【００５８】
この中間転写体の表面と同じ条件で加工した１０ｍｍ×１０ｍｍのサンプルを用い、水の接触角度を測定する。その測定結果を表２に示す。
【００５９】
表２から分かるように、中間転写体に形成されたドットの中には隣接するドットと接触しているものもあり、画像に乱れが発生している。さらに、記録媒体に転写した際も画素位置に乱れがありゴーストも発生している。このように、本発明の中間転写体に島部と海部を設けた形態に比べて出力画像に乱れがある。
【００６０】
以上の比較例１，２からも分かるように、本発明の中間転写体に設けられた海部と島部は、乱れのない出力画像を形成するためには非常に有効である。
【００６１】
（その他）
なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達成できるからである。
【００６２】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【００６３】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録を確実に効率よく行うことができるようになるからである。
【００６４】
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【００６５】
加えて、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【００６６】
また、本発明の記録装置の構成として、記録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げることができる。
【００６７】
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けられるものであってもよい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
【００６８】
さらに加えて、以上説明した本発明実施例においては、インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もしくは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよい。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合のインクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【００６９】
さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録装置を用いることにより、インク吐出部から吐出されたインク滴が中間転写体表面に着弾する際、水との接触角の小さい島部に着弾すると中間転写体表面との接触面積の小さい液滴状態を維持し、インク吐出部の経時変化による吐出方向の揺らぎに起因する着弾位置のずれも接触面積が小さいため緩和される。さらに、記録媒体に転写する際も、島部に形成された液滴の周囲は水との接触角の大きい海部であるため、記録媒体が中間転写体表面に当接するとき液滴の接触面積は広がることなく転写が進行する。したがって、高い転写効率で転写が行われるので、中間転写体表面において形成されたインク画像が正確に形成され、記録媒体にインク画像が転写されるまで画像の乱れを生じることなく維持されることと、記録媒体に転写を行う際に効率よく転写されることの両方を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間転写体表面を示す模式図である。
【図２】プリンタの構成を示す模式図である。
【図３】プリンタの模式的平面図である。
【図４】中間転写体の断面図である。
【図５】中間転写体の斜視図である。
【符号の説明】
１１　海部
１２　島部
２１　記録媒体
２２　紙送りローラ
２３　ガイド板
２４　中間転写体
２５　紙押え転写ローラ
２６　記録ヘッド
２７　クリーニング装置
３１　ガイドレール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording head or the like, and more specifically, temporarily adheres the ink discharged from the recording head to an intermediate transfer body, forms an ink image on the intermediate transfer body, The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs recording by transferring an ink image on an intermediate transfer member to a recording medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus that performs recording by causing a recording head having a plurality of ejection ports to face a recording medium and ejecting ink from each ejection port has been widely used because its mechanism is simple. Such an ink jet recording apparatus is particularly capable of forming various colors by ejecting inks of a plurality of colors onto a recording medium and superimposing dots formed by the ejected ink droplets on the recording medium. It has an advantage that colorization of an image can be easily realized.
[0003]
However, since the ink is directly ejected onto the recording medium, if the ink that exceeds the amount of ink that can be absorbed by the recording medium is ejected, the recording medium may be distorted, so-called cockling may occur. In such a state, the distance between the ejection port and the recording medium becomes unstable, and the ejected ink may not land properly, resulting in image disturbance. Further, when the distortion is large, the recording medium comes into direct contact with the discharge port, and the discharge port may be stained, so that proper ink discharge may not be performed. Alternatively, foreign matter such as paper dust generated by the recording medium may adhere to the discharge port to cause clogging or the like, resulting in a discharge failure state.
[0004]
In order to solve such a problem, as described in U.S. Pat. Nos. 4,538,156 and 5,099,256, ink is not directly ejected from an ink ejecting unit to a recording medium, but is temporarily formed on an intermediate transfer body. A so-called intermediate transfer method has been proposed in which an ink image is formed on an intermediate transfer body by discharging ink, and the ink image on the intermediate transfer body is transferred to a recording medium for printing.
[0005]
In this intermediate transfer method, printing is performed without bringing the ink ejection unit and the recording medium close to each other. Therefore, it is possible to prevent ejection failure due to contact of the recording medium with the ink ejection unit or adhesion of paper dust of the recording medium. it can.
[0006]
In addition, since the surface of the intermediate transfer member does not warp even if the amount of ink to be ejected is large, the distance between the ink ejection portion and the surface of the intermediate transfer member can be always kept constant. Therefore, since the distance between the ink ejecting section and the surface of the intermediate transfer member can be reduced, even if the ink ejecting direction fluctuates due to aging of the ink ejecting section, the deviation width of the dot landing position can be suppressed. It is characterized in that image disturbances such as stripe unevenness can be reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to form a non-disordered image by the intermediate transfer method, not only an ink image is accurately formed on the surface of the intermediate transfer member but also an appropriate image of the intermediate transfer member until the ink image is transferred to a recording medium. State must be maintained.
[0008]
However, if the ink ejected onto the intermediate transfer member spreads or flows improperly and the position or shape of the ink is changed, it tends to be difficult to obtain a good recording result. Conventionally, in order to prevent such a phenomenon, for example, the methods described in JP-A-1-146750 and JP-A-7-89067 have been disclosed. However, these methods cannot be said to be sufficient for eliminating image disturbance caused by fluctuations in the ejection direction due to the temporal change of the ink ejection unit. In other words, when fluctuations occur in the ejection direction, it is not possible to prevent displacement of the landing positions of dots, and as a result, image disturbance occurs.
[0009]
In particular, in the case of using an aqueous ink containing water as a main solvent, an image disorder is likely to occur due to a shift in the landing position of the dot. In other words, the water-based ink mixes easily with other inks and bleeds more easily than the oil-based ink, so if the landing position shifts, it contacts other adjacent dots and mixes with other inks that should not intersect. No ink image is formed.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an ink image formed on the surface of an intermediate transfer member is accurately formed, and maintained without disturbing the image until the ink image is transferred to a recording medium. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus that satisfies both of the above-mentioned requirements and efficient transfer when transferring to a recording medium.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An ink jet recording apparatus according to the present invention is an ink jet recording apparatus that forms an image by discharging ink from a plurality of discharge ports, and an ink discharge unit that discharges ink from the plurality of discharge ports based on print data; An ink jet recording apparatus comprising: an ink transfer device that forms an ink image by attaching ink droplets ejected from an ejection unit and transfers the ink image to a recording medium; It is characterized by having a portion having a large angle and a portion having a small contact angle with water.
[0012]
According to the above configuration, when the ink droplet ejected from the ink ejection unit lands on the surface of the intermediate transfer member, if the ink droplet lands on an island portion having a small contact angle with water, the droplet has a small contact area with the surface of the intermediate transfer member. The state is maintained, and the displacement of the landing position due to the fluctuation of the ejection direction due to the temporal change of the ink ejection unit is reduced because the contact area is small. Furthermore, even when transferring to a recording medium, since the periphery of the droplet formed on the island portion is a sea portion having a large contact angle with water, the contact area of the droplet when the recording medium contacts the surface of the intermediate transfer member is Transfer proceeds without spreading. Therefore, transfer is performed with high transfer efficiency.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the surface of an intermediate transfer member of a printer according to an embodiment of the present invention.
[0015]
The surface of the intermediate transfer member has an uneven structure including a sea portion 11 located on the bottom surface portion and an island portion 12 slightly recessed from the sea portion 11. The islands 12 are formed at an interval of 84.3 μm (300 dots / inch) in length and width. The interval between the island portions 12 is substantially equal to the recording density of landing dots of ink ejected from an ink ejecting section described later.
[0016]
The sea portion 11 has a large contact angle with water in the ink, and the island portion 12 has a smaller contact angle as compared with the sea portion 11. The position and operation of the intermediate transfer member in the printer will be described later.
[0017]
The shape of the intermediate transfer member used in the present invention may be a drum shape, a belt shape, a roller shape, or any other shape. For example, in the case of a drum shape, it is formed by applying a resin, rubber, inorganic material, or the like, or applying a sheet-like resin, rubber, or the like on a metal cylinder of aluminum, SUS, or the like.
[0018]
Further, the following materials can be used to form the sea portion and the island portion on the surface of the intermediate transfer member. As the resin material, nylon resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyphenylene oxide resin, polyimide resin, polyether imide resin, polyether sulfone resin, urethane resin, silicone resin, epoxy resin, fluorine resin, various modified resins, etc. No. Further, in order to adjust the contact angle with water, the mixing ratio of each resin described above may be different between the sea part and the island part. Examples of the rubber material include natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, urethane rubber, chloroprene rubber, isoprene rubber, silicone rubber, and fluoro rubber. Further, in order to adjust the contact angle with water and the surface hardness, PTFE, PCTFE, silicone resin, SiO ₂ , TiO ₂ , CaO, MgO, Al ₂ O ₃ , glass, Fine particles such as carbon, ceramics, and metal, fibers, whiskers, and the like may be appropriately mixed. If the state of the surface of the intermediate transfer member can be kept constant, additives and the like may be appropriately mixed. The materials listed above are merely examples, and do not limit the constituent materials of the intermediate transfer member of the present invention.
[0019]
Examples of a method for forming the island portion and the sea portion include a printing method, a masking coat method, and a surface treatment method such as a plasma treatment. Before the formation of the outermost surface layer on the surface of the intermediate transfer member of the present invention, a surface treatment such as formation of a primer layer, plasma or corona may be performed. The above forming method is an example, and does not limit the forming method of the intermediate transfer member of the present invention.
[0020]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of the printer.
[0021]
FIG. 3 is a schematic plan view of the printer.
[0022]
Reference numeral 21 denotes a recording medium such as plain paper or a plastic thin plate. The recording medium 21 fed from a paper feed unit (not shown) is nipped by a paper feed roller 22 and conveyed by the rotation of the paper feed roller 22. A guide plate 23 supports the supplied recording medium 21, and the recording medium 21 is transported along the guide plate 23 to a recordable position. Reference numeral 24 denotes an intermediate transfer member, and reference numeral 25 denotes a paper pressing transfer roller that presses the recording medium 21 when the ink image formed on the intermediate transfer member 24 is transferred to the recording medium 21. Reference numeral 26 denotes a recording head (also referred to as an “ink discharging unit”) that discharges ink to the intermediate transfer body 24 based on an image signal to perform recording. The recording head 26 is provided with a guide rail 31. The recording head 26 moves from one end to the other end of the intermediate transfer body 24 along the guide rail 31. To form an image on the intermediate transfer member 24. When the entire image is formed on the intermediate transfer body 24, the intermediate transfer body 24 rotates and transfers the image to the recording medium 21 conveyed to a predetermined position. At this time, the recording medium 21 is pressed by the paper pressing transfer roller 25 so as to be appropriately transferred. The recording medium 21 is moved between the intermediate transfer body 24 and the paper pressing transfer roller 25 by rotation of the intermediate transfer body 24, and is discharged when an image is entirely transferred.
[0023]
A cleaning device 27 cleans the surface of the intermediate transfer member 24. When the transfer is completed, the image recorded on the intermediate transfer body 24 becomes unnecessary, so the cleaning device 27 cleans the image on the surface of the intermediate transfer body 24.
[0024]
Note that this configuration is an example, and other configurations may be used as long as the configuration includes an intermediate transfer member.
[0025]
The recording head 26 has a plurality of ejection opening arrays in which a plurality of ejection openings are arranged. The color of the ink to be ejected is determined for each ejection port array. In the present embodiment, four colors of yellow, cyan, magenta, and black are ejected. The composition of each ink is as shown in Table 1.
[0026]
[Table 1]

[0027]
These inks are stored in individual ink tanks, and communicate from the ink tanks to the respective ejection opening arrays via ink paths. A common liquid chamber is connected to each ejection port array, and the common liquid chamber communicates with the ink path, and each ink supplied from the ink tank is stored in the common liquid chamber. The common liquid chamber communicates with each of the discharge ports through a liquid path, and the ink in the common liquid chamber is filled up to the discharge port through the liquid path.
[0028]
Each discharge port is provided with a heating heater, which is an electrothermal converter corresponding to each of the discharge ports. When the ink is discharged, the heating heater generates heat, generates bubbles in the ink, and generates ink bubbles by the pressure generated by the bubbles. Is discharged.
[0029]
Although the ink jetting method of the present embodiment is the above-described bubble jet (registered trademark) method, the present invention is not limited to this method, and any other method such as a piezo method may be used.
[0030]
By the way, recording is performed by ejecting ink from the above-described recording head to an intermediate transfer body, forming an ink image once, and then transferring the ink image to a recording medium. The island acts as follows on the ink.
[0031]
Since the ink ejected in the present embodiment is a water-based ink, the shape of the landed ink differs between the sea part and the island part as follows. That is, the ink that has landed on the island portion having a smaller contact angle than the sea portion does not spread and forms a droplet, which is retained. Therefore, even if the ejection direction of the recording head fluctuates due to a temporal change such as repeated ejection, and the ink landing position slightly shifts, the position where the ink droplet is held is a small portion on the island surface, and the dot Does not spread so much, the deviation amount is not so large and falls within the correction range. Further, by using a water-repellent material in a sea portion having a large contact angle with water, the ejected ink more easily forms droplets on an island portion than in the sea portion. Therefore, even if a fluctuation occurs in the ejection direction, it is possible to prevent the ink image from being disturbed. In addition, since the islands are formed at a density substantially equal to the ink ejection density of the recording head, the possibility that the ejected ink lands on a portion other than the islands is low, and droplets are formed on the islands. You.
[0032]
Also, in the transfer from the intermediate transfer member to the recording medium, the following effects are brought about by the difference in the contact angle between the sea part and the island part water. That is, since the periphery of the droplet formed on the island portion is a sea portion having a large contact angle with water, the droplet does not spread from the island portion. Therefore, the transfer to the recording medium proceeds without increasing the contact area between the ink droplets and the surface of the intermediate transfer body, so that the transfer to the recording medium can be performed with high transfer efficiency.
[0033]
Further, since the island portion is slightly recessed as compared with the sea portion, the droplet is hardly spread even structurally. In the present invention, the structure of the island portion and the sea portion is not limited to this, and any structure may be used as long as the contact angle of each portion with water is different. For example, the island portion and the sea portion may have the same height, or conversely, the island portion may have a protruding structure.
[0034]
As described above, by providing the sea portion and the island portion on the intermediate transfer member, an image with high image quality can be formed on the recording medium. Further, since the contact angle between the sea, the island, and water is different by making the surface of the intermediate transfer body 24 provided with the sea and the island different, the material having the contact angle suitable for the transfer will be described. I do.
[0035]
Hereinafter, embodiments for each material forming the surface of the intermediate transfer body 24 will be described.
[0036]
(Embodiment 1)
FIG. 4 is a sectional view of the intermediate transfer member.
[0037]
FIG. 5 is a perspective view of the intermediate transfer member.
[0038]
The intermediate transfer body 24 has a base in which a shaft 42 made of stainless steel is covered with a flange 41 made of ABS. An aluminum cylinder 43 is provided outside the ABS flange 41, and an adhesive layer 44 is applied to the surface of the aluminum cylinder 43. Further, there is a fluoro rubber layer 45 formed by winding a fluoro rubber plate having a thickness of 300 μm and heat molding. On the surface 46 of the fluororubber layer 45, circular islands having a diameter of 40 μm are formed at intervals of 84.3 μm (300 dots / inch) in length and width. This island portion is formed by performing a surface treatment using an excimer laser device.
[0039]
The contact angle of water is measured using a 10 mm × 10 mm sample processed under the same conditions as the surface of the intermediate transfer body 24. Table 2 shows the measurement results.
[0040]
[Table 2]

[0041]
As can be seen from Table 2, the contact angle at the sea is 102 ° and the contact angle at the island is 77 °. Then, the dots formed on the intermediate transfer member are not in contact with the adjacent dots, and an image without disturbance is formed. The image is not disturbed even when transferred to a recording medium. Furthermore, there is no remaining ink after the transfer surface is cleaned by the cleaning device, and there is no problem in the next recording. Therefore, the composition of the surface of the intermediate transfer member of the present embodiment is appropriate, and by using such an intermediate transfer member, it is possible to prevent bleeding of the ink, and it is possible to record a clear image on a recording medium. Become.
[0042]
(Embodiment 2)
In the present embodiment, the composition of the intermediate transfer member is as shown below.
[0043]
In the present embodiment, a chloroprene rubber plate is wound around an aluminum cylinder 43 coated with the adhesive layer 44, and is heated and formed. A fluororesin is applied on the surface of the chloroprene rubber layer 45 by a printing method so that islands having a diameter of 40 μm remain at intervals of 84.3 μm (300 dots / inch) in length and width, and are dried by heating. Therefore, the island portion becomes a chloroprene rubber surface having a thickness of 0.2 μm.
[0044]
As in the first embodiment, a contact angle of water is measured using a 10 mm × 10 mm sample processed under the same conditions as the surface of the intermediate transfer member. Table 2 shows the measurement results.
[0045]
As can be seen from Table 2, the contact angle at the sea is 113 ° and the contact angle at the island is 55 °. Then, the dots formed on the intermediate transfer member are not in contact with the adjacent dots, and an image without disturbance is formed. The image is not disturbed even when transferred to a recording medium. Furthermore, there is no remaining ink after the transfer surface is cleaned by the cleaning device, and there is no problem in the next recording. Therefore, the composition of the surface of the intermediate transfer member of the present embodiment is appropriate, and by using such an intermediate transfer member, it is possible to prevent ink bleeding, and it is possible to record a clear image on a recording medium. Become.
[0046]
(Embodiment 3)
In the present embodiment, the composition of the intermediate transfer member is as shown below.
[0047]
In the first embodiment, the fluoro rubber layer 45 is formed on the adhesive layer 44 by heating. However, in the present embodiment, silicone rubber is wound and formed by heating instead of the fluoro rubber. On the surface of the silicone rubber layer, circular islands having a diameter of 40 μm are formed at intervals of 84.3 μm (300 dots / inch) in the vertical and horizontal directions as in the first embodiment.
[0048]
Using a 10 mm × 10 mm sample processed under the same conditions as the surface of the intermediate transfer member, the contact angle of water is measured. Table 2 shows the measurement results.
[0049]
As can be seen from Table 2, the contact angle at the sea is 88 ° and the contact angle at the island is 72 °. Then, the dots formed on the intermediate transfer member are not in contact with the adjacent dots, and an image without disturbance is formed. Even when the image is transferred to a recording medium, the pixel shape is slightly distorted, but the aligned pixels are reproduced. Furthermore, there is no remaining ink after the transfer surface is cleaned by the cleaning device, and there is no problem in the next recording. Therefore, the composition of the surface of the intermediate transfer member of the present embodiment is appropriate, and by using such an intermediate transfer member, it is possible to prevent ink bleeding, and it is possible to record a clear image on a recording medium. Become.
[0050]
(Embodiment 4)
In the present embodiment, the composition of the intermediate transfer member is the same as that of the second embodiment.
[0051]
Although the shape of the island is circular in the second embodiment, the shape of the island is a square having a side of 40 μm in the present embodiment. The arrangement interval is also 84.3 μm (300 dots / inch) vertically and horizontally. Further, the island portion is formed by a printing method.
[0052]
Using a 10 mm × 10 mm sample processed under the same conditions as the surface of the intermediate transfer member, the contact angle of water is measured. Table 2 shows the measurement results.
[0053]
As can be seen from Table 2, the contact angle at the sea is 113 ° and the contact angle at the island is 55 °. Then, the dots formed on the intermediate transfer member are not in contact with the adjacent dots, and an image without disturbance is formed. Even when the image is transferred to a recording medium, the pixel shape is slightly distorted, but the aligned pixels are reproduced. Furthermore, there is no remaining ink after the transfer surface is cleaned by the cleaning device, and there is no problem in the next recording. Therefore, the composition of the surface of the intermediate transfer member of the present embodiment is appropriate, and by using such an intermediate transfer member, it is possible to prevent ink bleeding, and it is possible to record a clear image on a recording medium. Become.
[0054]
(Comparative Example 1)
The intermediate transfer body 24 has the same composition as that of the first embodiment, but in this example, the surface of the intermediate transfer body is formed without unevenness of islands and seas.
[0055]
Using a 10 mm × 10 mm sample processed under the same conditions as the surface of the intermediate transfer member, the contact angle of water is measured. Table 2 shows the measurement results.
[0056]
As can be seen from Table 2, some of the dots formed on the intermediate transfer member are in contact with adjacent dots, and the image is disturbed. Further, even when the image is transferred to a recording medium, the pixel position is disturbed, and uneven stripes occur. As described above, the output image is disturbed as compared with the embodiment in which the island portion and the sea portion are provided in the intermediate transfer body of the present invention.
[0057]
(Comparative Example 2)
The intermediate transfer member 24 has the same composition as that of the second embodiment. However, in this example, the surface of the intermediate transfer member is not coated with a fluororesin by a printing method, and has no island portions and sea portions.
[0058]
Using a 10 mm × 10 mm sample processed under the same conditions as the surface of the intermediate transfer member, the contact angle of water is measured. Table 2 shows the measurement results.
[0059]
As can be seen from Table 2, some of the dots formed on the intermediate transfer member are in contact with adjacent dots, and the image is disturbed. Further, even when the image is transferred to a recording medium, the pixel position is disturbed and ghosts are generated. As described above, the output image is disturbed as compared with the embodiment in which the island portion and the sea portion are provided in the intermediate transfer body of the present invention.
[0060]
As can be seen from Comparative Examples 1 and 2, the sea part and the island part provided in the intermediate transfer member of the present invention are very effective for forming an output image without disturbance.
[0061]
(Other)
In addition, the present invention includes a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for causing ink to be ejected, particularly in an ink jet recording system. The present invention brings about an excellent effect in a recording head and a recording apparatus of a type that causes a change in the state. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.
[0062]
Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or the liquid path holding the liquid (ink). Applying at least one drive signal corresponding to the recording information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, thereby causing the electrothermal transducer to generate thermal energy, and This is effective because film boiling occurs on the heat-acting surface of the liquid, and as a result, air bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal one-to-one can be formed. The liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is in a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, those described in U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
[0063]
As the configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (straight liquid flow path or right-angle liquid flow path) of the discharge port, liquid path, and electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications, A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 4,459,600, which disclose a configuration in which a is bent, is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an aperture for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to a discharge unit. That is, according to the present invention, recording can be performed reliably and efficiently regardless of the form of the recording head.
[0064]
Further, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium on which a recording apparatus can record. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by combining a plurality of recording heads, or a configuration as a single recording head that is integrally formed.
[0065]
In addition, even with the serial type printer as in the above example, the recording head fixed to the main unit or attached to the main unit enables electrical connection with the main unit and supply of ink from the main unit. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head or a cartridge-type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself is used.
[0066]
Further, it is preferable to add ejection recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, and the like as the configuration of the recording apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed on the recording head by using capping means, cleaning means, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof. Pre-heating means for performing the pre-heating and pre-discharging means for performing the discharging other than the recording can be used.
[0067]
Regarding the type or number of print heads to be mounted, for example, in addition to one provided for single color ink, a plurality of print heads are provided corresponding to a plurality of inks having different print colors and densities. May be used. That is, for example, the printing mode of the printing apparatus is not limited to the printing mode of only the mainstream color such as black, but may be any of integrally forming the printing head or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of the recording modes of full color by color mixture.
[0068]
In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid, but an ink that solidifies at room temperature or below and that softens or liquefies at room temperature may be used, or In general, in the ink jet method, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. A liquid may be used. In addition, in order to positively prevent the temperature rise due to thermal energy by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent the ink from evaporating, the ink is solidified in a standing state and heated. May be used. In any case, the application of heat energy causes the ink to be liquefied by the application of the heat energy according to the recording signal and the liquid ink to be ejected, or to start to solidify when reaching the recording medium. The present invention is also applicable to a case where an ink having a property of liquefying for the first time is used. In such a case, the ink is held in a state of being held as a liquid or solid substance in the concave portion or through hole of the porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. Alternatively, it may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.
[0069]
In addition, as the form of the ink jet recording apparatus of the present invention, in addition to a form used as an image output terminal of an information processing device such as a computer, a form of a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmission / reception function are adopted. Or the like.
[0070]
【The invention's effect】
By using the ink jet recording apparatus of the present invention, when the ink droplet ejected from the ink ejection unit lands on the surface of the intermediate transfer member, if the ink droplet lands on an island portion having a small contact angle with water, the contact area with the surface of the intermediate transfer member Is maintained, and the displacement of the landing position due to the fluctuation of the ejection direction due to the temporal change of the ink ejection portion is mitigated because the contact area is small. Furthermore, even when transferring to a recording medium, the area around the droplet formed on the island is a sea area having a large contact angle with water, so that when the recording medium comes into contact with the surface of the intermediate transfer body, the contact area of the droplet is Transfer proceeds without spreading. Therefore, since the transfer is performed with high transfer efficiency, the ink image formed on the surface of the intermediate transfer body is accurately formed, and is maintained without disturbing the image until the ink image is transferred to the recording medium. In addition, it is possible to satisfy both of efficient transfer when transferring to a recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing the surface of an intermediate transfer member.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a printer.
FIG. 3 is a schematic plan view of the printer.
FIG. 4 is a sectional view of an intermediate transfer member.
FIG. 5 is a perspective view of an intermediate transfer member.
[Explanation of symbols]
11 Sea part 12 Island part 21 Recording medium 22 Paper feed roller 23 Guide plate 24 Intermediate transfer body 25 Paper press transfer roller 26 Recording head 27 Cleaning device 31 Guide rail

Claims

An ink jet recording apparatus that forms an image by discharging ink from a plurality of discharge ports, comprising: an ink discharge section configured to discharge ink from the plurality of discharge ports based on print data; and an ink droplet discharged from the ink discharge section. To form an ink image by adhering, and an intermediate transfer member for transferring the ink image to a recording medium,
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the surface of the intermediate transfer member includes a portion having a large contact angle with water and a portion having a small contact angle with water.

2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the portion having a small contact angle with water is distributed on the surface of the intermediate transfer body at a density substantially equal to a recording density of the ink droplet ejected from the ink. apparatus.

The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the portion having a large contact angle with water has a contact angle with water of 90 ° or more.

The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the portion having a small contact angle with water has a circular or elliptical shape.

The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the portion having a large contact angle with water is made of a water-repellent material.

2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the portion having a small contact angle with water is depressed as compared with the portion having a large contact angle with water.

7. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink discharge unit generates bubbles in the ink using thermal energy, and discharges the ink by a pressure at which the bubbles are generated.