JP2576470B2

JP2576470B2 - インクジエツト記録装置

Info

Publication number: JP2576470B2
Application number: JP61179331A
Authority: JP
Inventors: 信正阿部
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1997-01-29
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JPS6335345A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はオンデマンド型インクジェット記録ヘッドを
用いたインクジェット記録装置に関し、さらに詳しくは
汎用上質紙等に高画質記録が可能なインクジェット記録
装置に関する。

［従来の技術］オンデマンド型インクジェット記録装置は、インク滴
を記録情報に応じて記録媒体に吐出し、記録画像を形成
するものであり、水平方向にインク滴を吐出して記録像
を形成する方式が一般的であるが、特開昭58−51156号
公報にはインク滴を重力と反対方向に吐出する方式のイ
ンクジェット記録装置が提案されている。

また、インクの滲みを抑えるため、実開昭49−110541
号公報にはプラテンに加熱手段を設け記録媒体を加熱
し、インク滴が付着した瞬間に乾燥定着させる方式にイ
ンクジェット記録装置も提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、特開昭58−51156号公報では、インク
組成（物性）または記録密度によってはインク滴が記録
装置内に垂れて汚す恐れがあり、また記録画像も滲みが
多いものとなってしまう。また、実開昭49−110541号公
報では記録媒体を加熱して乾燥速度を挙げてはいるもの
の、インク組成又は記録密度によっては重力方向への垂
れは解消されず、記録画像が不鮮明なものとなってしま
う可能性がある。

本発明はこの様な問題を解決するものであり、エッジ
がシャープな記録画像つまりは高画質な記録画像が得ら
れる記録装置を提供することを目的とする。

［問題点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、表面張力が45dy
n/cm以上で且つ溶剤を５〜20w％含有する記録液と、該
記録液を複数の吐出口から上方の記録紙に向けて吐出す
る記録ヘッドと、前記記録紙の記録面を前記吐出口と対
向するように保持するプラテンと、該プラテンに前記記
録紙を記録の前後の領域にわたり加熱する発熱体を備え
たことを特徴とする。

なお、前記市販上・中質紙としては、日本工業規格印刷用紙ＡおよびＢ日本工業規格筆記図画用紙（書簡用紙・画像紙・ケン
ト紙等）日本工業規格塗工紙（コート紙等）等があり、中質紙以下の下級記録紙にも本発明は適応で
きるものである。

［作用］本発明によれば、記録液吐出口より上向きに吐出され
た記録液滴は発熱体を備えたプラテンにより予熱・加熱
された汎用記録紙の下面に付着し、水平方向に印字した
場合のように鉛直方向にたれることなく、かつ、記録液
が高い表面張力のため毛細管現象等によって記録紙面へ
拡散・吸収がされずに下向きに盛り上った状態で保持さ
れる。

しかも、記録紙に付着した直後から付着状態を維持し
た状態で加熱乾燥が開始し、記録液滴体積が急速に減少
し、気化せずに該記録紙上に主として残存する溶剤分と
染料が前記記録紙に定着されることにより、不要な記録
液のにじみや、紙しわ等を生ずることなく高解像かつ高
画質なインクジェット記録を可能にするものである。

［実施例］本発明を実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明のインクジェット記録装置の実施例を
示す略全体構成図である。

第１図において記録ヘッド５は記録液タンク15から記
録液供給パイプ16を通して記録液の供給を受けながらキ
ャリッジガイド６にガイドされて矢印Ａの方向に移動
し、紙送りローラー２およびガイドローラー４によって
記録ヘッド５と同期した間欠改行送りされる記録紙３に
インクジェット記録をおこなう。

第２図において記録ヘッド５には複数の記録液吐出口
13が設けられ、圧電素子制御、電界制御、荷電制御、熱
インクジェット記録などの記録液吐出手段によってドッ
ト数を記録紙３に形成するものである。本例の記録ヘッ
ド５は間隔180dpi縦１列24個の記録液吐出口を備えた熱
インクジェット記録ヘッドであり、約90μｍ径の記録液
滴を吐出させている。

固定プラテン１はアルミ合金または熱導伝性プラスチ
ック材等の熱拡散が良い材質が適当であり本例では平均
板厚2mmで約250mm×30mmの大きさのアルミ合金板を使用
している。固定プラテン１の記録ヘッド５と対向しない
裏面には第２図のように発熱体12を有する。発熱体12は
定格電圧30V常温平均抵抗値18Ωのヒーター用PTCサーミ
スタ６個を均等に配置するか、100V300W程度のシースヒ
ーター等が適当である。

記録紙３は前記発熱体12によって加熱された固定プラ
テン１に摺接し、接触熱伝達でインクジェット記録の前
後にわたって約130℃に予熱・加熱される。第３図は記
録液吐出口13から吐出された記録液滴18が記録紙３に定
着されるまでの過程を示す第２図の部分拡大図で、記録
液滴18はＩ、IIのように記録紙３に付着した直後から急
速に乾燥されIII、IVの如く急速に体積が減少し、Ｖの
ように不要なドットのにじみや紙しわ、未定着の記録液
による汚れを防止して良好な印字状態を得る。

第２図に戻り、紙押え７と排紙ガイド14は記録紙３の
たるみを防ぐと共に固定プラテン１に記録紙３を密着さ
せて熱伝導効果を高めている。

比較のため、本装置の構成を従来のように水平方向の
印字にした場合の例を第４図に、第４図の記録液付着か
ら定着までの過程を示す第４図の部分拡大図を第５図に
示す。

第５図において、VI、VIIのように記録紙３に付着し
た記録液滴18は下方に垂れ下った状態となり、第３図と
同様にVIII、IXのように記録紙３へ乾燥定着される。し
かしながら、記録液滴の垂れ下がりのため記録ドット径
が第３図よりも大きくなる傾向がある上、高密度記録し
た場合には記録液滴が隣接して記録された他の記録液滴
と一体化して乾燥性を悪くし、さらには集まった記録液
が流出して画像を著しく損なう場合がある。

記録液滴を上向きに吐出指せて記録する本発明の前記
実施例はかかる問題を防ぐのに有効なものであり、高解
像かつ高画質なインクジェット記録が可能である。

次に、本発明のインクジェット記録装置に適する記録
液に関して説明する。

下記のような種々の記録液を試作した。

＜記録液ａ＞ C.I.アシドブラック52 ……3w％グリセリン ……5w％水 ……残量＜記録液ｂ＞ C.I.アシドブラック52 ……3w％ホルムアミド ……10w％水 ……残量＜記録液ｃ＞ C.I.ダイレクトブラック154 ……3w％グリセリン ……10w％水 ……残量＜記録液ｄ＞ C.I.ダイレクトブラック154 ……3w％グリセリン ……10w％水酸化カリウム ……0.2w％水 ……残量＜記録液ｅ＞ C.I.ダイレクトブラック22 ……3w％グリセリン ……10w％メチルアルコール ……10w％水 ……残量＜記録液ｆ＞ C.I.ダイレクトブラック22 ……3w％ホルムアミド ……10w％水酸化カリウム ……0.2w％水 ……残量＜記録液ｇ＞ C.I.ダイレクトブラック19 ……3w％ジエチレングリコール ……10w％水 ……残量＜記録液ｈ＞ C.I.ダイレクトブラック22 ……3w％チオジグリコール ……10w％水 ……残量＜記録液ｉ＞ C.I.ダイレクトブラック154 ……3w％グリセリン ……10w％ホルムアミド ……1w％ジエチレングリコール ……5w％チオジグリコール ……4w％水 ……残量＜記録液ｊ＞ C.I.ダイレクトブラック154 ……3w％グリセリン ……10w％ホルムアミド ……1w％ジエチレングリコール ……10w％チオジグリコール ……4w％水 ……残量＜記録液ｋ＞ C.I.ダイレクトブラック22 ……3w％ポリエチレングリコール ……5w％水 ……残量＜記録液ｌ＞ C.I.ダイレクトブラック22 ……3w％トリエタノールアミン ……5w％水 ……残量［注］各記録液とも上記成分以外に防腐剤としてプロ
キセルを0.2w％添加した。

各記録液の物性値を第１表に示す。

各記録液を本装置により第２表に示す記録紙にインク
ジェット記録した。

各記録液の記録状態を調べた評価結果を第３表に示
す。

第２表の結果より、記録液ａ、ｃ、ｅが最も良好な印
字結果が得られた。また、やや劣るが記録液ｆ、ｇ、
ｈ、ｉも使用が可能である。記録液ｂ、ｄ、ｋ、ｌはに
じみにより印字品質がさらに劣るが記録文字の判読は十
分に可能であった。記録液ｊは乾燥性が極めて悪い。

使用可能な染料としては、前記染料の他に直接染料と
して、 C.I.ダイレクトイエロー12 C.I.ダイレクトイエロー26 C.I.ダイレクトレッド13 C.I.ダイレクトレッド17 C.I.ダイレクトブルー78 C.I.ダイレクトブルー90 等があり、酸性染料として、 C.I.アシドイエロー17 C.I.アシドイエロー25 C.I.アシドレッド37 C.I.アシドレッド52 C.I.アシドブルー22 等がある。

以上の結果より、記録液ａ、ｃ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ
およびｊが本発明に適当な記録液であり、記録液に添加
する溶剤成分としてはグリセリン、ホルムアミド、ジエ
チレングリコール、チオジグリコールまたはこれらの混
合物が適当で、記録液への総混合量が５〜20w％である
と良いことが判明した。

本例のインクジェット記録装置により、第１表および
その他の様々な市販上・中質紙に記録前予熱時間４秒・
記録後加熱時間４秒にて記録液ａ、ｃ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ
およびｉをインクジェット記録したところ、紙質および
紙の表裏に関係なく高画質な画像記録が実現でき、記録
インクの乾燥も充分で紙しわや不要なドットのにじみ、
未定着の記録液による汚れはなかった。

また、本例のように熱インクジェット記録において前
述のような中性に近い記録液を用いても高い印字品質と
充分な記録液乾燥性が得られ、記録ヘッド部の記録液吐
出を果す薄膜抵抗回路の耐久性を化学的に損ならない。
さらに、記録ヘッド部の記録液が記録液乾燥を目的とし
た前期加熱乾燥手段によって温められることにより、低
温環境での記録液粘度が低下して記録液吐出性が向上す
ると共に、本例の熱インクジェット記録では記録液吐出
のための状態変化に要する熱エネルギーを約５％低減さ
せることができた。

なお、本例は単色のインクジェット記録装置であるが
本発明がカラーインクジェット記録にも適応できること
は自明である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のインクジェット記録装
置は、表面張力が45dyn/cm以上で且つ溶剤を５〜20w％
含有する記録液と、該記録液を複数の吐出口から上方の
記録紙に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録紙の記
録面を前記吐出口と対向するように保持するプラテン
と、該プラテンに前記記録紙を記録の前後の領域にわた
り加熱する発熱体を備えたことにより、記録紙に浸透し
にくい記録液が付着したときに、その記録液の浸透方向
と反する方向に重力をかけることができるため、より記
録紙への浸透速度を抑えられ、記録紙表面に記録液をと
どめることができる。その状態で記録液を加熱乾燥する
ため、記録紙表面に高濃度の乾燥した記録液をとどめる
ことが可能となるため、よりエッジがシャープで、かつ
鮮明な記録画像を提供できる。

また、記録媒体及び記録液を加熱するときに発生する
蒸気がヘッドに悪影響を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録装置の実施例を示
す略全体構成図。第２図は第１図の部分側面図。第３図
は第２図の部分拡大図。第４図は第２図の構成を従来の
印字方法で構成した場合の側面図。第５図は第４図の部
分拡大図。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面張力が45dyn/cm以上で且つ溶剤を５〜
20w％含有する記録液と、該記録液を複数の吐出口から
上方の記録紙に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録
紙の記録面を前記吐出口と対向するように保持するプラ
テンと、該プラテンに前記記録紙を記録の前後の領域に
わたり加熱する発熱体を備えたことを特徴とするインク
ジェット記録装置。