JP2004174978A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、被記録材の外側に打ち捨てられた顔料インクをプラテンの吸収材に充分に染み込ませることが可能なインクジェット式記録装置を提供すること。
【解決手段】同色の顔料インクを吐出するノズル（２１，２２，２３）が主走査方向に延在するガイド軸１２と同方向に配列され、かつ、ガイド軸１２に沿って往復移動しながら被記録材に向けて顔料インク１９を吐出する記録ヘッド１３と、記録ヘッド１３と対向して配置され、縁無印刷時に被記録材の外側に打ち捨てられた顔料インクを吸収する吸収材３０を備えたプラテン１５と、を有するインクジェット式記録装置であって、吸収材３０に、顔料インクの色種に対応したインク浸透溶剤を選択的に含浸させたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット式記録装置に係り、より詳しくは、記録ヘッドから顔料インクを被記録材に向けて吐出することによって縁無印刷を実行可能なインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインクジェット式記録装置においては、被記録材としての記録用紙における縁を余白無く印刷する、いわゆる「縁無印刷」を実行可能に構成されたものがある（例えば、特許文献１）。このようなインクジェット式記録装置において縁無印刷を実行する場合には、キャリッジに搭載された記録ヘッドを記録用紙の範囲より外側の位置まで移動させつつインクを吐出するように設定されている。
【０００３】
具体的には、記録用紙が紙送り手段によって副走査方向（紙送り方向）に搬送され、該記録用紙の前縁が記録ヘッドの下方に位置したとき、記録ヘッドが主走査方向（副走査方向と直交する方向。すなわち、記録用紙幅方向。）に往復移動しつつインクを吐出させて記録用紙への印刷を開始する。このとき、記録用紙の前縁を余白無く印刷するために、記録用紙の前縁の外側にもインクが打ち捨てられる。
【０００４】
また、記録用紙が副走査方向に搬送されることによって、該記録用紙の前記前縁に続く中央部が記録ヘッドの下方に位置したとき、記録用紙の側縁を余白無く印刷するために、記録用紙の側縁の外側にもインクが打ち捨てられる。
【０００５】
さらに記録用紙が副走査方向に搬送されることによって、該記録用紙の後縁が記録ヘッドの下方に位置したとき、記録用紙の後縁を余白無く印刷するために、記録用紙の後縁の外側にもインクが打ち捨てられる。
【０００６】
記録用紙の外側に打ち捨てられたインクは、プラテンに設けられた吸収材に染みこまれるように構成されている。しかし、着色剤として顔料成分を含有する顔料インクを使用した場合には、顔料インクに含まれる溶媒が蒸発して顔料成分が析出し、縁無印刷を繰り返すことによって顔料成分がプラテンの吸収材の上に山状に堆積することがある。
【０００７】
特に前記記録ヘッドの構成が、同色の顔料インクを吐出するノズルを主走査方向に配列したものであると、同色の顔料インクは吸収材の同じ部分に打ち捨てられるため、色種ごとに顔料成分の析出程度が異なる場合がある。
【０００８】
ところで、インクの堆積を防止する手段として、記録ヘッドのノズルを清浄にするサービスステーション（非印刷領域）で使用する痰壺手段において、吸収材を液体で濡らす方法が開示されている（例えば、特許文献２）。しかしこの文献には、縁無印刷時における印刷領域についての記載が無く、また、インクの色種による対応についても記載がされていない。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３５１２０５号公報
【特許文献２】
特開平７−３０９０１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、顔料成分がプラテンの吸収材上に山状に堆積することによって後発の記録用紙と接触し、この記録用紙を汚損させるという問題があった。
本発明は上記従来技術に鑑みなされたものであって、その課題は、被記録材の外側に打ち捨てられた顔料インクをプラテンの吸収材に充分に染み込ませることが可能なインクジェット式記録装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、同色の顔料インクを吐出するノズルが主走査方向に延在するガイド軸と同方向に配列され、かつ、前記ガイド軸に沿って往復移動しながら被記録材に向けて顔料インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドと対向して配置され、縁無印刷時に被記録材の外側に打ち捨てられた顔料インクを吸収する吸収材を備えたプラテンと、を有するインクジェット式記録装置であって、前記吸収材に、顔料インクの色種に対応したインク浸透溶剤を選択的に含浸させたことを特徴とする。
【００１２】
この特徴によれば、被記録材の外側に打ち捨てられた顔料インクを吸収する吸収材に、顔料インクの色種（例えば、ブラック色、シアン色、マゼンダ色、イエロー色など）ごとに異なる顔料成分の析出程度に対応した、顔料インクと相性のよいインク浸透溶剤を選択的に含浸させることができる。これにより、吸収材に着地した顔料インクを効率よく吸収材に浸透させて顔料成分の析出を防止することができる。
【００１３】
すなわち、同色の顔料インクを吐出するノズルがガイド軸と同方向に配列された記録ヘッドにおいては、この記録ヘッドがガイド軸に沿って往復移動してもノズルとプラテンとの相対位置が変化しないため、縁無印刷実行時には吸収材の同じ部分には同じ色の顔料インクが打ち捨てられる。従って、吸収材のその部分に、着地する顔料インクと相性のよいインク浸透溶剤を選択して含浸させることによって、顔料インクを効率よく吸収材に染み込ませることができる。よって、顔料インクに含有する顔料成分が析出して堆積することがなく、後に続く被記録材が堆積した顔料成分と接触することによる汚損の発生を確実に防止できる。
【００１４】
なお、ここで「選択的」とは、インク浸透溶剤を顔料インクの色種ごとにインク浸透性を向上する相性の良いものを選択することはもちろん、インク浸透溶剤を吸収材に含浸させるか否かについて選択することをも含むものである。
【００１５】
また、本発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記インク浸透溶剤として、シアン色および／またはブラック色の顔料インクが着地する吸収材部分にはグリセリンを、マゼンダ色および／またはイエロー色の顔料インクが着地する吸収材部分にはポリエチレングリコールを含浸させたことを特徴とする。
【００１６】
この特徴によれば、インク浸透溶剤として、シアン色および／またはブラック色の顔料インクが着地する吸収材部分においてはグリセリンを、また、マゼンダ色および／またはイエロー色の顔料インクが着地する吸収材部分においてはポリエチレングリコールを吸収材に含浸させることによって、それぞれの顔料インクとの相性がより高くなり、打ち捨てられた顔料インクをより一層効率的に吸収材に染み込ませることができる。従って、顔料成分の析出・堆積をより一層確実に防止することができる。
【００１７】
また、本発明の第３の態様は、前記第１の態様または第２の態様において、前記インク浸透溶剤は、吸収材をインク浸透溶剤に浸す浸積工程の後、含浸量を調整する減量工程を経て、該吸収材に対して所定量が含浸させられることを特徴とする。
【００１８】
この特徴によれば、吸収材に対して所定量のインク浸透溶剤を確実に含浸させることができ、もって顔料インクの色種ごとに顔料成分の析出を防止するのに適した含浸量に調整することができる。また、インク浸透溶剤が粘性の高いものであっても吸収材の内部にまで充分に浸透させることができるので、顔料インクを確実に吸収材の内部にまで染み込ませることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について図面に沿って説明する。
ここで、図１は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の要部拡大斜視図であって、（Ａ）は用紙前縁を印刷している状態を示し、（Ｂ）は用紙側縁を印刷している状態を示し、（Ｃ）は用紙後縁を印刷している状態を示す。図２は、図１（Ｂ）に示す状態の要部正面図である。図３は、縁無印刷終了後の状態を示す。図４は、記録ヘッドに係るノズル形成面の一例を示す平面図である。また、図５は、プラテンの一例を示す平面図である。
【００２０】
本実施形態に係るインクジェット式記録装置１０は、主走査方向（すなわち、用紙１１の幅方向である矢印Ｂ方向）に延びるガイド軸１２に沿って往復移動するキャリッジ１４に搭載された記録ヘッド１３と、この記録ヘッド１３の下方に対向して配置されたプラテン１５を有している。
【００２１】
本実施形態に係る記録ヘッド１３は、図４に示す如く、その移動方向である主走査方向（矢印Ｂ方向）に同色の顔料インクを吐出するノズルが配置された構成となっており、このように構成されたノズル部分が複数色分、平行に設けられている。より具体的には図４に示す如く、符合２１はシアン色とブラック色を吐出するノズル部分として、符合２２はマゼンダ色を吐出するノズル部分として、符合２３はイエロー色を吐出するノズル部分として構成されている。
【００２２】
プラテン１５には吸収材３０が設けられており、後述する縁無印刷実行時に、用紙１１の外側に打ち捨てられた顔料インク１９を吸収できるようになっている。尚、図面を単純化するため、各図において、プラテン１５の本体部分は図示を省略され、該プラテン本体に設けられる吸収材３０だけが図示されている。吸収材３０としては特に限定されないが、例えば、布、綿、スポンジ等の材料を用いることができる。
【００２３】
このようなインクジェット式記録装置１０において、用紙１１の縁を余白無く印刷する縁無印刷を実行する場合には、記録ヘッド１３は、顔料インク１９を吐出つつ用紙１１のサイズより外側の位置まで移動するように設定される。
【００２４】
ここで、図１から図３に基づき縁無印刷時の動作について説明する。図示しない紙送り手段によって用紙１１を副走査方向（矢印Ａ方向）に搬送することにより、図１（Ａ）に示す如く、その用紙１１の前縁１１ａが記録ヘッド１３の下方に位置する。この状態において、記録ヘッド１３がガイド軸１２に沿って主走査方向（矢印Ｂ方向）に往復移動しつつ用紙１１に向けて顔料インク１９を吐出することにより印刷が開始される。このとき、用紙１１の前縁１１ａを余白無く印刷するために前縁１１ａの外側にも顔料インク１９が吐出され、用紙１１に着地しなかった顔料インク１９は、プラテン１５の吸収材３０部分に打ち捨てられる。
【００２５】
また、用紙１１が副走査方向（矢印Ａ方向）に搬送されることにより、図１（Ｂ）および図２に示す如く、用紙１１の前縁に続く中央部が記録ヘッド１３の下方に位置する。この状態において、用紙１１の側縁１１ｂを余白無く印刷するために側端１１ｂの外側にも顔料インク１９が吐出され、用紙１１に着地しなかった顔料インク１９は、プラテン１５の吸収材３０部分に打ち捨てられる。
【００２６】
また、さらに用紙１１が副走査方向Ａに搬送されることにより、図１（Ｃ）に示す如く、用紙１１の後縁１１ｃが記録ヘッド１３の下方に位置する。この状態において、用紙１１の後縁１１ｃを余白無く印刷するために後縁１１ｃの外側にも顔料インク１９が吐出され、用紙１１に着地しなかった顔料インク１９は、プラテン１５の吸収材３０部分に打ち捨てられる。
【００２７】
プラテン１５の吸収材３０部分に打ち捨てられた顔料インク１９は、図２および図３に示すように当該吸収材３０に浸透し、吸収されるようになっている。この吸収材３０には、打ち捨てられる顔料インクの色種に対応し、インクの浸透性を高める相性の良いインク浸透溶剤が含浸されている。
【００２８】
ここで、図４および図５に基づいて本実施形態に係るプラテン１５について説明する。プラテン１５には吸収材３０が備え付けられ、この吸収材３０は、３つの吸収材部分（３１，３２，３３）に区分けされている。符合３１に係る吸収材部分は、記録ヘッド１３においてシアン色とブラック色を吐出するノズル部分２１の下方に位置する。従って、縁無印刷時において吸収材部分３１にはシアン色とブラック色の顔料インクが打ち捨てられる。また、符合３２に係る吸収材部分は、記録ヘッド１３においてマゼンダ色を吐出するノズル部分２２の下方に位置する。従って、縁無印刷時において吸収材部分３２にはマゼンダ色の顔料インクが打ち捨てられる。さらに、符合３３に係る吸収材部分は、記録ヘッド１３においてイエロー色を吐出するノズル部分２３の下方に位置する。従って、縁無印刷時において吸収材３３にはイエロー色の顔料インクが打ち捨てられる。
【００２９】
それぞれの吸収材部分（３１，３２，３３）に含浸させるインク浸透溶剤としては、揮発性が低く（すなわち、蒸気圧が低く）、化学的に安定であるとともに、安全性の高いものが好ましい。例えば、グリセリン、ポリエチレングリコール等を挙げることができる。なお、インク浸透溶剤としてはこれらに限られるものではなく、対応する顔料インクと相性の良いものを選択して使用できる。また、顔料インクの色種等によっては、吸収材にインク浸透溶剤を含浸させないこととすることも選択できる。これは、顔料インクとインク浸透溶剤との相性が悪く、吸収剤にインク浸透溶剤を含浸させることにより顔料成分の析出が促進されてしまう場合や、ある一の色種に係る顔料インクがインク浸透溶剤無くとも吸収材に充分に浸透し、他の色種に係る顔料インクがインク浸透溶剤による働きによってもなお、前記ある一の色種に係る顔料インクより吸収材への浸透程度が悪い場合等があるためである。
【００３０】
吸収材にインク浸透溶剤を含浸させることにより、インク浸透溶剤の保湿性によって吸収材を濡らした状態として維持することができ、吸収材に着地した顔料インクを吸収材の内部へと誘導し、効率よく染み込ませることができる。従って、顔料インクに含有する顔料成分が吸収材上に析出して堆積することがなく、後に続く用紙が堆積した顔料成分と接触することによる汚損の発生を確実に防止することができる。
【００３１】
このインク浸透溶剤は、顔料インクの色種に対応した種類のものを吸収材に含浸させることが好ましい。本実施形態においては、吸収材部分３１にはグリセリンを、吸収材部分３２および３３にはポリエチレングリコール４００（ここで、「４００」は平均分子量を示す。なお、以下「ＰＥＧ４００」と記すときがある。）を含浸させることができる。グリセリンはシアン色およびブラック色の顔料インクとの相性がよく、また、ポリエチレングリコール４００はマゼンダ色およびイエロー色との相性がよいため、上記した顔料インクの色種とインク浸透溶剤との組合せにおいては顔料インクを吸収材により一層効率よく染み込ませることができ、顔料成分の析出・堆積を確実に抑制することができる。なお、顔料インクの色種とインク浸透溶剤との組合せはこれらに限られるものではなく、相互の相性によって適宜設定することが可能である。
【００３２】
ここで、インク浸透溶剤を選択する際の根拠の一例について説明する。
ここで図６から図１０は、インク浸透溶剤として、グリセリンおよびＰＥＧ４００を選択し、縁無印刷を実行した印刷枚数に対して顔料成分の堆積高さ（ｍｍ）を顔料インク色ごとに表したものであり、堆積高さが１ｍｍに達した際に用紙と接触して汚損を生じさせるものである。図６は吸収材のみである（すなわち、インク浸透溶剤をなんら用いていない）場合を示し、図７は吸収材の容積に対して約２０％のグリセリンを含浸させた場合を示し、図８は吸収材の容積に対して約５％のＰＥＧ４００を含浸させた場合を示し、図９はシアン色及びブラック色部分は吸収材のみであり、マゼンタ色及びイエロー色部分の吸収材の容積に対して約２０％のＰＥＧ４００を含浸させた場合を示し、図１０は吸収材の容積に対して約２０％のＰＥＧ４００を含浸させた場合を示す。
【００３３】
なお、ここでは顔料インク色として、セイコーエプソン株式会社製の市販のインクのシアン色、ブラック色、マゼンダ色、およびイエロー色を対象とし、シアン色およびブラック色については同一の挙動を示すのでこれらはまとめて示した。図中、丸印はシアン・ブラック色を、四角印はマゼンダ色を、三角印はイエロー色を示す。
【００３４】
図６に示すように、インク浸透溶剤を用いていない吸収材のみである場合には、マゼンダ色については印刷枚数３００枚程度から顔料成分の堆積が生じ、印刷枚数９００枚程度で堆積高さが１ｍｍに達して用紙に汚損を生じさせる。一方、イエロー色およびシアン・ブラック色については印刷枚数５００枚程度から堆積が生じ、１０００枚となっても汚損を生じさせる程まで堆積は進行していないことが判る。
【００３５】
また図７に示すように、インク浸透溶剤としてグリセリンを用いることにより図６と比し顔料成分の堆積程度は全ての色について抑制されており、特にシアン・ブラック色については印刷枚数が１０００枚となってもほとんど堆積を生じることがなく、これらの相性が良いことが判る。一方、マゼンダ色およびイエロー色については印刷枚数５００枚程度から堆積が生じていることが判る。このことから、グリセリンはここで使用した全ての顔料インク色について堆積抑制効果がみられるものの、特にシアン・ブラック色との相性が高いので顔料インク色がシアン・ブラック色である場合にはグリセリンをインク浸透溶剤として使用することにより、高い堆積抑制効果が得られることが判る。
【００３６】
図８から図１０に示すように、ＰＥＧ４００を用いることにより、マゼンダ色およびイエロー色については印刷枚数８００枚程度までほとんど堆積を生じることがなく、これらの相性が良いことが判る。このことから、顔料インク色がマゼンダ色またはイエロー色である場合にはＰＥＧ４００をインク浸透溶剤として使用することにより、高い堆積抑制効果が得られることが判る。
【００３７】
また、シアン・ブラック色については、図８に示すようにＰＥＧ４００の使用量が少ない場合には高い堆積抑制効果がみられるが、図１０に示すように使用量が多い場合には顔料成分が堆積してしまい、印刷枚数６５０枚程度で用紙の汚損を発生させる堆積高さ（１ｍｍ）となってしまう。これは、インク浸透溶剤を用いない場合（図６）と比べても顔料成分の堆積が促進されていることから、所定の条件ではこれらの相性が悪いことが判る。このことから、顔料インク色がシアン・ブラック色である場合には、インク浸透溶剤を使用しないこと、またはグリセリンをインク浸透溶剤として使用することを選択することが好ましいと判る。
【００３８】
次に、図１１および図１２を用いてグリセリンおよびＰＥＧ４００の特性について説明する。ここで図１１はグリセリンおよびＰＥＧ４００における吸湿性を説明するためのグラフ図面であり、平均環境（温度２７℃、湿度４０％）での経時変化に対する重量変化を示したものであり、四角印はグリセリンを、三角印はＰＥＧ４００を示す。図１２はグリセリンおよびＰＥＧ４００の特性一覧表図である。
【００３９】
図１１に示すように、グリセリンは、８時間程度まで吸湿による重量の増加がみられるが、その後は吸湿が収まり大きな重量変化が無いことが判る。一方、ＰＥＧ４００は、長期間にわたって吸湿がほとんどないために重量変化もほとんど無いことが判る。また、図１２からグリセリンおよびＰＥＧ４００は毒性がほとんど無く、極めて安全であることが判る。
【００４０】
次に、インク浸透溶剤の含浸量としては、顔料インクを吸収材に染み込ませて顔料成分の析出を規制するのに充分な量であり、かつ、吸収材から漏れ出ることがない程度が好ましい。具体的には、例えば吸収材の容積に対して数％〜２０％程度に設定することができる。
【００４１】
インク浸透溶剤は、吸収材をインク浸透溶剤液中に浸す浸漬工程の後、複数のローラ間を通して所定の圧力を付与すること等により含浸量を調整する減量工程において余分なインク浸透溶剤をしぼり取ることにより所定量を吸収材に含浸させることができる。
【００４２】
このようにしてインク浸透溶剤を含浸させた吸収材は、インク浸透溶剤が粘性の高いものであっても吸収材内部にまで充分にインク浸透溶剤が行き届いているため、顔料インクを吸収材の内部にまで確実に染み込ませることができる。また、インク浸透溶剤に浸漬した吸収材に付与する圧力を調整すること等によって、インク浸透溶剤の含浸量を適宜設定することができ、顔料インクの色種ごとに適当な含浸量に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式記録装置における縁無印刷に係る説明図。
【図２】用紙側縁における印刷状態を示す正面図。
【図３】縁無印刷終了後の状態を示す正面図。
【図４】記録ヘッドのノズル形成面の一例を示す平面図。
【図５】プラテンの一例を示す平面図。
【図６】顔料インク色による堆積程度を示すグラフ図面。
【図７】顔料インク色による堆積程度を示すグラフ図面。
【図８】顔料インク色による堆積程度を示すグラフ図面。
【図９】顔料インク色による堆積程度を示すグラフ図面。
【図１０】顔料インク色による堆積程度を示すグラフ図面。
【図１１】インク浸透溶剤の吸湿性を示すグラフ図面。
【図１２】インク浸透溶剤の特性を示す表図面。
【符号の説明】
１０ インクジェット式記録装置、１１ 用紙、１１ａ 用紙前縁、１１ｂ 用紙側縁、１１ｃ 用紙後縁、１２ ガイド軸、１３ 記録ヘッド、１４ キャリッジ、１５ プラテン、１９ 顔料インク、２１ シアン色およびブラック色を吐出するノズル部分、２２ マゼンダ色を吐出するノズル部分、２３ イエロー色を吐出するノズル部分、３０ 吸収材、３１ シアン色およびブラック色の顔料インクが打ち捨てられる吸収材部分、３２ マゼンダ色が打ち捨てられる吸収材部分、３３ イエロー色が打ち捨てられる吸収材部分

Claims (3)

1. 同色の顔料インクを吐出するノズルが主走査方向に延在するガイド軸と同方向に配列され、かつ、前記ガイド軸に沿って往復移動しながら被記録材に向けて顔料インクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドと対向して配置され、縁無印刷時に被記録材の外側に打ち捨てられた顔料インクを吸収する吸収材を備えたプラテンと、
   を有するインクジェット式記録装置であって、
   前記吸収材に、顔料インクの色種に対応したインク浸透溶剤を選択的に含浸させたことを特徴とする、インクジェット式記録装置。
2. 請求項１において、前記インク浸透溶剤として、シアン色および／またはブラック色の顔料インクが着地する吸収材部分にはグリセリンを、マゼンダ色および／またはイエロー色の顔料インクが着地する吸収材部分にはポリエチレングリコールを含浸させたことを特徴とする、インクジェット式記録装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記インク浸透溶剤は、吸収材をインク浸透溶剤に浸す浸漬工程の後、含浸量を調整する減量工程を経て、該吸収材に対して所定量が含浸させられることを特徴とする、インクジェット式記録装置。

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