JP2004224043A

JP2004224043A - インクジェット印字装置

Info

Publication number: JP2004224043A
Application number: JP2003201061A
Authority: JP
Inventors: Koichi Adachi; 耕一足立; Minoru Koyada; 実古谷田; Hidehiro Watanabe; 英博渡邉; Atsushi Kubota; 敦久保田
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】それぞれのインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが定着されたインクのドット径をほぼ同じにし、かつ隣接するインク同士のブリードを引き起こさないようにすること。
【解決手段】少なくとも２つ以上のインクジェット記録ヘッド２３１，２３２を有し、吐出装置はインクを吐出する吐出孔が形成され、記録媒体を搬送する搬送装置によって搬送される記録媒体１５に、インクジェット記録ヘッド２３１からインクを吐出させ画像を形成した後、インクジェット記録ヘッド２３２からインクを吐出させ画像を形成する印字装置において、前記インクジェット記録ヘッド２３１，２３２から吐出されるインクの表面張力がそれぞれ異なるようにしている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、画像品質を安定にさせるインクジェット印字装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェザリングやカラープリントの色間のにじみが生じないようにしたインクジェットプリント装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
従来の複数の吐出装置を有する印字装置では、浸透がほとんどない媒体に、それぞれの吐出装置から、表面張力が一定になるように調整されたＵＶインクや溶剤インクを吐出させ画像を形成する。そして、その後の工程でＵＶ硬化装置や乾燥装置でインクを媒体に定着させている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２１６３９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の印字装置においては、それぞれの吐出装置から吐出されたインクが媒体に定着された際のインクのドット径が異なるため、画像品質の低下を招いていた。
【０００５】
特に、第１の吐出装置からインク定着装置までの時間と、最後尾の吐出装置からインク定着装置までの時間が最も異なる。このため、特に顕著にドット径の違いが現れ、画像品質が低下するといった問題があった。
【０００６】
また、前記課題を解決するために、インクの表面張力を変えただけでは、隣接するインク同士がブリードを引き起こす。さらに、画像品質を低下するといった問題があり、両者を同時に解決するには非常に困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は高い画像品質の画像を得ることができるインクジェット印字装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも２つ以上のインクジェット記録ヘッドを有し、前記インクジェット記録ヘッドはインクを吐出する吐出孔が形成され、記録媒体を搬送する搬送装置によって搬送される記録媒体に、第１のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成した後、第２のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成する印字装置において、前記インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力がそれぞれ異なることを特徴とする
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１は、カラーインクジェット記録装置の機構部を示す図である。図において、１１は本体ケース１１である。この本体ケース１１内には、一定の周速度で図中矢印方向に回転するドラム１２を設けられている。このドラム１２に給紙ローラ１３，１４を介して給紙される記録紙などの記録媒体１５を巻付けるようになっている。
【００１１】
すなわち、前記本体ケース１１の底部に給紙カセット１６が設けられている。この給紙カセット１６の載置板１７の上に載置した記録媒体１５を給送ローラ１８により１枚ずつ取出して前記給紙ローラ１３，１４に給送する。また、前記本体ケース１１の側方に開閉自在に装着した手差トレイ１９から手差した記録媒体１５を給送ローラ２０により前記給紙ローラ１３，１４に給送するようになっている。前記給送ローラ１８による給送と前記給送ローラ２０による給送の切替えを給送切替え手段２１で行っている。
【００１２】
前記ドラム１２には、前記給紙ローラ１３，１４から給紙される記録媒体１５をドラム面に吸着させる帯電ローラ２２が対向配置されている。また、前記ドラム１２には、ライン状に多数の記録素子を配列した４本のインクジェット記録ヘッド２３１，２３２，２３３，２３４が対向配置されている。以下、４本のインクジェット記録ヘッド２３１，２３２，２３３，２３４を総称してインクジェット記録ヘッド２３という。前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４は、印字機構２４に組み込まれ、その記録素子の配列方向である前記ドラム１２の回転軸方向に移動自在になっている。
従って、前記記録媒体１５はドラム１２の回転によりインクジェット記録ヘッド２３１〜２３４の記録素子の配列方向と略直交する方向に搬送されることになる。
【００１３】
前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４には、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの電磁波で硬化するＵＶ（紫外線硬化型）インクが充填されている。
【００１４】
つまり、記録ヘッド２３１がシアン（Ｃ）インクを吐出し、記録ヘッド２３２がマゼンタ（Ｍ）インクを吐出し、記録ヘッド２３３がイエロー（Ｙ）インクを吐出し、記録ヘッド２３４がブラック（Ｋ）インクを吐出する。前記ドラム１２に巻き付けられて搬送される記録媒体１５の、搬送方向の上流から、記録ヘッド２３１、記録ヘッド２３２、記録ヘッド２３３、記録ヘッド２３４の順に、所定の間隔をあけて平行に配置されている。
前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４は、記録素子として多数のインク吐出口を所定のピッチで配置している。
【００１５】
前記印字機構２４は、前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４を載置した往復移動機構２５と、往復移動ロッド及びリニアモータを有するモータユニット２６と、進退移動手段２７から構成される。前記進退移動手段２７により前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４を前記ドラム１２の周面に対して進退移動させるようになっている。また、前記モータユニット２６により前記往復移動機構２５をドラム１２の回転軸方向に移動制御して前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４をドラム１２の回転軸方向、すなわち、記録のライン方向に往復移動させるようになっている。
【００１６】
また、インクジェット記録ヘッド２３のドラムの回転方向Ａに対して下流側には、インク定着装置としてのＵＶ（紫外線）硬化装置２３ａが設けられている。このＵＶ硬化装置２３ａは記録媒体１５上に吐出されたインクを硬化させて、インクを記録媒体１５上に定着させる。
【００１７】
また、前記ドラム１２には、このドラム面と記録媒体１５との間に挿入可能な剥離爪２８が配置される。この剥離爪２８によって剥離した記録媒体１５を記録媒体排出搬送機構２９に排出するようになっている。前記記録媒体排出搬送機構２９は、記録媒体１５の非記録面に接するベルトコンベア３０と前記記録媒体１５をベルトコンベア３０の面に押圧する押圧手段３１とで構成している。
【００１８】
前記ベルトコンベア３０の終端部に、このベルトコンベア３０により搬送される記録媒体１５を、前記本体ケース１１の上部に形成した上部排出トレイ３２に排出するか、前記本体ケース１１の側面に設けた着脱自在な排出トレイ３３に排出するかを切替える、方向切替え器３４を設けている。
【００１９】
前記本体ケース１１内には、各部に回転駆動を与えるメインモータ３５、インク供給源となるインクカセット３６、このインクカセット３６からのインクを一時蓄えるインクバッファ３７、このインクバッファ３７のインクを前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４に供給するインク供給チューブ３８等が収納されている。
【００２０】
このような構成のカラーインクジェット記録装置は、記録時には、例えば、給紙カセット１６から給紙ローラ１８により記録媒体１５を取出して給紙ローラ１３、１４に送出する。そして、給紙ローラ１３、１４により記録媒体１５を回転するドラム１２に給送し、巻き付ける。すなわち、記録媒体１５は帯電ローラ２２によりドラム１２の表面に吸着され巻き付けられる。
【００２１】
ドラム１２の回転により記録媒体１５は、各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４の配列方向に回転移動される。そして、各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４の各インク吐出口から記録媒体１５に画像信号に基づいて所定のタイミングで選択的に対応する色のインクが吐出されて、ＵＣ硬化装置１３により定着されてカラー画像記録が行われる。
【００２２】
図２は、システム全体の構成を示すブロック図で、ホストコンピュータ４１とカラーインクジェット記録装置４２をケーブル４３によって接続している。そして、ホストコンピュータ４１からカラーインクジェット記録装置４２にカラー画像信号を転送するようになっている。
【００２３】
前記カラーインクジェット記録装置４２は、制御部本体を構成するＣＰＵ（中央処理装置）４２１、前記ＣＰＵ４２１が処理を行うときのワークメモリや画像信号を一時保存する一時保存メモリ等を設けたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４２２、前記ＣＰＵ４２１が各部を制御するプログラムデータ等を格納したＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）４２３、前記ホストコンピュータ４１とのデータの送受信を行うインターフェース４２４、印字機構部４２５を接続したＩ／Ｏポート４２６を設けている。
【００２４】
前記印字機構部４２５は、前記各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４を備えた記録ヘッド部４２７及びこの記録ヘッド部４２７の各インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４を駆動するヘッド駆動部４２８を設けている。なお、前記印字機構部４２５には、前述した印字機構２４を備えているのは勿論である。
【００２５】
前記ＣＰＵ４２１は、印字機構部４２５を制御して印字を行う。すなわち、前記ＣＰＵ４２１は、ホストコンピュータ４１からカラー画像信号を取込むと、この画像信号をＲＡＭ４２２で一時保存した後、画像処理を施して印字機構部４２５へ供給し、印字機構部４２５にカラー画像記録動作を行わせるようにしている。
【００２６】
以下、本発明の要旨を判りやすくするため、図１の構成から必要な構成のみを取り出した図３を用いて説明する。
【００２７】
出願人は、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４にそれぞれ表面張力の異なる黒色のインク１〜４を充填させて印字品質を確かめた。
【００２８】
つまり、インク１〜４として黒色顔料、アクリルモノマー、光重合開始剤、有機高分子分散剤に表面張力調整剤の添加量を変えて表面張力の互いに異なるインクを４種類作成した。そして、表面張力調整剤の添加量を変化させることにより、インク１〜４の順に表面張力を小さくしている。
【００２９】
そして、実際にインクジェット記録ヘッド２３１〜２３４からインク１〜４を記録媒体１１に吐出させて印字を行なった。その後、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４から吐出されたドットのブリードを評価した結果、表１に示すような結果となった。
【００３０】
つまり、表面張力の最大値と最小値との差が２以下は良好（○）を示し、３で少し悪く（△）、４以上で悪く（×）となった。
【００３１】
【表１】

【００３２】
図４において、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４からインクが記録媒体１５に吐出されてからＵＶ硬化装置２３ａに到達するまでの時間をＴ４〜Ｔ１（Ｔ４＞Ｔ３＞Ｔ２＞Ｔ１）とする。ＵＶ硬化装置２３ａに到達したときのインクのドット径をＲ１のように同じにするためには、インク１〜４の表面張力は曲線１〜４に示すようにする必要がある。インク１〜４の表面張力はその順番で小さくされる。
【００３３】
以上のように、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４から吐出されるインクの表面張力が順に小さくなるようにそれぞれ異なるようにし、しかもインクの表面張力の最大値と最小値の差は、３ｍＮ／ｍ以下が良く、好ましくは２ｍＮ／ｍ以下にすると、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４から吐出されたインクがＵＶ硬化装置２３ａに到達する時間がその順で短くなっていっても、定着されたインクのドット径をほぼ同じくすることができる。さらに、燐接するインク同士のブリードを引き起こさせることはないので、画像品質を安定させることができる。
【００３４】
つまり、図５（Ａ）に示すように、あるドットＡの表面張力をＸとした場合に、ドットＡに隣接するドットＢの表面張力がＸ＋２であれば、表面張力の差が２ｍＮ／ｍ以下であるため、ドットＡとＢとのドット径を同じにすることができる。
【００３５】
しかし、図５（Ｂ）に示すように、あるドットＡに隣接するドットＢの表面張力をＸ＋４であると、表面張力の差が３ｍＮ／ｍより大きくなってしまうため、ドットＡの径がドットＢの径より大きくなり、その重なった部分Ｃにブリードが発生してしまう。
【００３６】
なお、上記した実験では、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４に表面張力がその順に小さくなる黒色のインクを充填したが、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４にそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを充填させる場合には、その順でインクの表面張力を小さくさせるようにすれば良い。
【００３７】
また、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４に充填させるインクの表面張力を小さくすれば、インクの色は特に何でも良い。
【００３８】
次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図６も本発明の要部を図１の構成から抜き出して図示したものである。この第２の実施の形態では、イクジェット記録ヘッド２３として８つのインクジェット記録ヘッド２３１〜２３８を用いている。
【００３９】
つまり、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３８の順に記録媒体１５の搬送方向に等間隔で配設されている。
【００４０】
出願人は、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４にそれぞれ表面張力の異なる黒色のインク１〜４を充填し、インクジェット記録ヘッド２３５〜２３８にそれぞれ表面張力の異なる黄色のインク５〜８を充填させて印字品質を確かめた。
【００４１】
つまり、インク１〜４として、黒色顔料、アクリルモノマー、光重合開始剤、有機高分子分散剤に表面張力調整剤の添加量を変えて表面張力の互いに異なるインクを４種類作成した。
【００４２】
さらに、インク５〜８として、黄色顔料、アクリルモノマー、光重合開始剤、有機高分子分散剤に表面張力調整剤の添加量を変えて表面張力の異なるインクを４種類作成した。さらに、表面張力調整剤の添加量を変化させることにより、インク１〜８の順に表面張力を小さくしている。
【００４３】
そして、実際にインクジェット記録ヘッド２３１〜２３８を用いて記録媒体１５に印字を行なった後、色間でのブリードを評価した結果、表２に示すように表面張力の最大値と最小値との差が２以下は良好（○）を示し、３で少し悪く（△）、４以上で悪く（×）となった。
【００４４】
【表２】

【００４５】
以上説明したような表面張力のインクを用いることにより、インクジェット印字装置において高画質の画像が得られた。
【００４６】
以上のように、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３８から吐出されるインクの表面張力がそれぞれ異なるようにし、しかもインクの表面張力の最大値と最小値の差は、３ｍＮ／ｍ以下が良く、好ましくは２ｍＮ／ｍ以下にすると、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３８から吐出されたインクがＵＶ硬化装置２３ａに到達する時間がその順で短くなっていっても、定着されたインクのドット径をほぼ同じにすることができる。このため、隣接するインク同士のブリードを引き起こさせることはないので、画像品質を安定させることができる。
【００４７】
なお、この実施の形態では、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４に表面張力がその順番に小さくなる黒色のインクを充填させたが、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３４にその順で表面張力が小さくなるような異なる色のインクを充填させるようにしても良い。
【００４８】
また、インクジェット記録ヘッド２３１〜２３８に充填させるインクの表面張力を小さくすれば、インクの色は特に何でも良い。
【００４９】
なお、上記実施の形態ではＵＶインクを用いたが、これに限らず、水性インク、油性インク、溶剤インクでも良い。
【００５０】
なお、上記第１の実施の形態では、インクジエット吐出装置として４つのインクジェット記録ヘッド、第２の実施の形態では８つのインクジェット記録ヘッドについて説明したが、インクジェット記録ヘッドが２以上であるｎ個（ｎは整数）であれば良い。この際に、第１〜第ｎのインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力が順に小さくなるようにそれぞれ異なるようにし、しかもインクの表面張力の最大値と最小値の差は、３ｍＮ／ｍ以下が良く、好ましくは２ｍＮ／ｍ以下にする。このようにすると、第１〜第ｎのインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクがＵＶ硬化装置に到達する時間がその順で短くなっていっても、定着されたインクのドット径をほぼ同じにすることができ、インク同士のブリードを引き起こさせることはないので、画質品質を安定させることができる。
【００５１】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、それぞれのインクジェット記録ヘッドから吐出されたインクが定着されたインクのドット径をほぼ同じにし、かつ隣接するインク同士のブリードを引き起こさないようにしたので、高画質の画像を得ることができるインクジェット印字装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態に共通なインクジェット印字装置を示す構成図。
【図２】同実施の形態におけるシステム全体の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施の形態のインクジェット印字装置の要部構成を示すブロック図。
【図４】同実施の形態に係わる経過時間とドット径との関係を示す図。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ表面張力が異なるインクを用いて印字を行った状態を示す図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るインクジェット印字装置の要部構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…本体ケース、１５…記録媒体、２３１〜２３４…インクジェット記録ヘッド、４２１…ＣＰＵ、４２２…ＲＡＭ、４２３…ＲＯＭ。

Claims

少なくとも２つ以上のインクジェット記録ヘッドを有し、前記インクジェット記録ヘッドはインクを吐出する吐出孔が形成され、記録媒体を搬送する搬送装置によって搬送される記録媒体に、第１のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成した後、第２のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成する印字装置において、
前記インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力がそれぞれ異なることを特徴とするインクジェット印字装置。
少なくとも２つ以上のインクジェット記録ヘッドを有し、前記インクジェット記録ヘッドはインクを吐出する吐出孔が形成され、記録媒体を搬送する搬送装置によって搬送される記録媒体に、第１のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成した後、第２のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成する印字装置において、
前記インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力は、第１のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクに比べ、第２のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの方が小さいことを特徴とするインクジェット印字装置。
少なくとも２つ以上のｎ個のインクジェット記録ヘッドを有し、前記インクジェット記録ヘッドはインクを吐出する吐出孔が形成され、記録媒体を搬送する搬送装置によって搬送される記録媒体に、第１のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成した後、第２のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ、順次、第３、第４、…、第ｎのインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成する印字装置において、
前記インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力は、第１のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインク、第２のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインク、第３、第４、…、第ｎのインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの順に小さく、かつ、前記ｎ個のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力の最大値と最小値の差は、３ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とするインクジェット印字装置。
少なくとも２つ以上のｎ個のインクジェット記録ヘッドを有し、前記インクジェット記録ヘッドはインクを吐出する吐出孔が形成され、記録媒体を搬送する搬送装置によって搬送される記録媒体に、第１のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成した後、第２のインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ、順次、第３、第４、…、第ｎのインクジェット記録ヘッドからインクを吐出させ画像を形成する印字装置において、
前記インクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力は、第１のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインク、第２のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインク、第３、第４、…、第ｎのインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの順に小さく、かつ、前記ｎ個のインクジェット記録ヘッドから吐出されるインクの表面張力の最大値と最小値の差は、さらに好ましくは２ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とするインクジェット印字装置。
前記インクは電磁波で硬化するインクであることを特徴とする請求項１〜４いずれか一に記載のインクジェット印字装置。
前記電磁波で硬化するインクは、紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項５記載のインクジェット印字装置。