JP3103429B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JP3103429B2 JP12701192A JP12701192A JP3103429B2 JP 3103429 B2 JP3103429 B2 JP 3103429B2 JP 12701192 A JP12701192 A JP 12701192A JP 12701192 A JP12701192 A JP 12701192A JP 3103429 B2 JP3103429 B2 JP 3103429B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インクを吐出させて被
記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、インクジェット記録装置には、被
記録媒体の裏面側(印字面の反対側)に加熱ヒータおよ
びこの熱を被記録媒体に伝える伝熱プレートまたは加熱
筒を配して被記録媒体を加熱し、被記録媒体上のインク
を蒸発乾燥させる構成が多く用いられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、被記録媒体の印字面側に未定着のインクが有
るため、ローラ等によって加熱ヒータに対して被記録媒
体を完全に密着させることができず、若干の浮きによる
熱効率の低下を避けることができなかった。したがっ
て、これを補なうためにより高温大型の加熱ヒータを必
要としたり、より長い伝熱時間を得るために長大な加熱
径路を設ける必要ががあった。また、被記録媒体のシワ
や、浮きのある部分と無い部分での乾燥速度の違いによ
り被記録媒体へのインクの浸透具合が変化し、画像を劣
化させる濃度ムラが生じることもあった。
【0004】本発明の目的は、熱効率を向上し、被記録
媒体のシワ等に起因する濃度ムラを低減したインクの定
着ができるインクジェット記録装置を提供することにあ
る。
【0005】
【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、インクを吐出するインクジェット記録ヘッ
ドを用いて被記録媒体に記録を行なうインクジェット記
録装置において、前記インクジェット記録ヘッドと対向
する位置に配され、前記被記録媒体の裏面を支持するプ
ラテンと、前記プラテンの被記録媒体搬送方向下流側に
配され、前記被記録媒体の裏面に当接して当該被記録媒
体を加熱するための加熱部材と、前記加熱部材の被記録
媒体搬送方向下流側に配され、前記被記録媒体を前記プ
ラテンと前記インクジェット記録ヘッドとの対向位置か
ら排出するための排出手段と、前記被記録媒体を前記対
向位置から前記加熱部材近傍を経て前記排出手段へ至ら
せる被記録媒体搬送経路と、前記被記録媒体の裏面に当
接して前記加熱部材からの熱を前記被記録媒体に伝える
ために、前記加熱部材の前記被記録媒体搬送経路側に当
該被記録媒体搬送経路に進入する位置に配された柔軟な
伝熱部材と、を有することを特徴とする。
【0006】柔軟な伝熱部材が、スポンジ状部材または
フェルト状部材から成ることが可能である。
【0007】
【作用】本発明によれば、加熱部材の前記被記録媒体と
接触する部分に柔軟な伝熱部材を設けたことで、被記録
媒体裏面と伝熱部材のすきまを無くし、熱効率を向上さ
せるとともに、均一な加熱を得るようにしたものであ
る。
【0008】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0009】図1は本発明のインクジェット記録装置の
一実施例を示す概略構成図である。
【0010】被記録媒体である記録紙1は、不図示の駆
動手段によって駆動されるそれぞれ1対の給紙ローラ3
および排紙ローラ4によって図中の矢印Aの方向に搬送
される。インクジェット記録装置のインクジェット記録
ヘッド2は、紙幅全域に吐出ノズルを配した、いわゆる
フルライン形の記録ヘッドであり、本実施例では下向き
に記録が行なわれるように配置されている。
【0011】インクジェット記録ヘッド2によって記録
紙1に記録された画像は、インクが記録紙1に定着しな
いうちに排紙ローラ4に挟持されると、画像の破壊、ロ
ーラの汚損が生じてしまうので、速やかに定着させるこ
とが必要となる。そこで、本実施例では記録紙1の裏面
を約150℃程度に加熱し、インクを乾燥定着させる方
式を採用し、そのための加熱源としてハロゲンランプヒ
ータ6を持っている。ハロゲンランプヒータ6から放射
される強力な赤外線は、不図示の駆動手段によって加熱
される加熱筒7の内面に塗布された吸収塗料に吸収さ
れ、熱に変換される。従来は、この熱を加熱筒7の外周
部を記録紙1の裏面に直接当てることによって伝達し、
記録紙1を加熱していたが、本実施例では、記録紙1が
インクの水分等によって膨潤し、シワができるため、加
熱筒7との間にすきまが生じ、部分的に熱伝導が悪くな
って、定着速度が低下するという欠点を防止するため、
熱伝導率の良く柔軟なスポンジ状のシリコンゴムで作ら
れた伝熱部材8を設け、記録紙1の裏側に若干の凹凸が
あっても確実に熱が伝わるような工夫がなされている。
【0012】したがって、加熱ムラが少なくなり、これ
に起因する印字濃度ムラ(定着速度が早い部分のドット
径は小さく、遅い部分はにじみのためドット径が大とな
る現象)が少なく、熱効率の良いインクジェット記録装
置を得ることができる。
【0013】本実施例では、伝熱部材としてスポンジ状
のシリコンゴムを用いたが、熱伝導率が良好かつ柔軟で
150℃以上の耐熱性のある材料であれば、同様に使用
可能である。たとえば、ステンレス繊維をフェルト状に
構成したものや、ブラシ状に植毛したもの等でもよい。
また、本実施例では、伝熱部材をローラ状に構成してい
るが、これをベルト状あるいは平板状にして同じ効果を
得る構成にしてもよい。
【0014】図2は本実施例に用いられるインクジェッ
ト記録ヘッドの構成を示す概略構成図である。
【0015】このインクジェット記録ヘッド2は、シリ
コンなどからなる基板201と、インクを吐出するため
の熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生素子である
複数の電気熱変換素子202と、電気熱変換素子202
を隔絶する複数のノズル壁203と、ノズル壁203を
介して基板201と互いに対向するように設けられた天
板204とを備え、電気熱変換素子202に通電し、電
気熱変換素子202上のインクを加熱することにより発
生する発泡のエネルギーを利用して、インク液滴を複数
の吐出口208から吐出させるものである。なお、前記
インクは供給管205およびコネクター206を介して
不図示のインクタンクから共通液室207に供給され、
毛管現象によりノズル(基板201とノズル壁203と
天板204とで囲まれた各空間)に供給される。
【0016】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でもキヤノン株式会社の提唱する熱エネルギーでイン
クを吐出させる方式のインクジェット記録ヘッド、イン
クジェット記録装置に於いて、優れた効果をもたらすも
のである。
【0017】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4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。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一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、
結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体(インク)内
の気泡を形成出来るので有効である。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、少なくとも一つの滴を形成する。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な
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4
345262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4313244号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、更に優れた記録を行なうことがで
きる。
【0018】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
の組合わせ構成(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4
459600号明細書を用いた構成も本発明に有効であ
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ーの圧力波
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号公報に基づいた構成としても
本発明は有効である。
【0019】更に、インクジェット記録装置が記録でき
る最大記録媒体の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としては、上述した明細書に開示さ
れているような複数記録ヘッドの組合わせによって、そ
の長さを満たす構成や一体的に形成された一個の記録ヘ
ッドとしての構成のいずれでも良いが、本発明は、上述
した効果を一層有効に発揮することができる。
【0020】加えて、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。
【0021】また、インクジェット記録装置の構成とし
て設けられる、記録ヘッドに対しての回復手段、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合わせによる予備加熱
手段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行な
うことも安定した記録を行なうために有効である。
【0022】更に、インクジェット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合わせ
によってでもよいが、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。
【0023】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体或い
は、上述のインクジェットではインク自体を30℃以上
70℃以下の範囲内で温度調整を行なってインクの粘性
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
ものであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギーによ
る昇温をインクの固形状態から液体状態への態変化のエ
ネルギーとして使用せしめることで防止するかまたは、
インクの蒸発防止を目的として放置状態で固化するイン
クを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの記録
信号に応じた付与によってインクが液化してインク液状
として吐出す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、熱エネルギーによって
初めて液化する性質のインク使用も本発明には適用可能
である。このような場合インクは、特開昭54−568
47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
また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良い。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。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、被記録媒
体の裏面を支持するプラテンの被記録媒体搬送方向下流
側に配され、被記録媒体の裏面に当接して当該被記録媒
体を加熱するための加熱部材と、被記録媒体の裏面に当
接して加熱部材からの熱を当該被記録媒体に伝えるため
に、加熱部材の被記録媒体搬送経路側に被記録媒体搬送
経路に進入する位置に配された柔軟な伝熱部材とを設け
ることにより、被記録媒体のシワ等に起因する濃度ムラ
を低減したインクの定着が可能となる。さらに、被記録
媒体と加熱部材とのすきまによる熱伝導の損失が少なく
なるので、熱効率が向上し、加熱部材から供給する熱量
が少なくて済むようになり、装置全体の消費電力低減を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図2】本実施例に用いられるインクジェット記録ヘッ
ドの構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 記録紙 2 インクジェット記録ヘッド 3 給紙ローラ 4 排紙ローラ 6 ハロゲンランプヒータ 7 加熱筒 8 伝熱部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−317350(JP,A) 実開 平4−130844(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/01

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを吐出するインクジェット記録ヘ
    ッドを用いて被記録媒体に記録を行なうインクジェット
    記録装置において、 前記インクジェット記録ヘッドと対向する位置に配さ
    れ、前記被記録媒体の裏面を支持するプラテンと、 前記プラテンの被記録媒体搬送方向下流側に配され、前
    記被記録媒体の裏面に当接して当該被記録媒体を加熱す
    るための加熱部材と、 前記加熱部材の被記録媒体搬送方向下流側に配され、前
    記被記録媒体を前記プラテンと前記インクジェット記録
    ヘッドとの対向位置から排出するための排出手段と、 前記被記録媒体を前記対向位置から前記加熱部材近傍を
    経て前記排出手段へ至らせる被記録媒体搬送経路と、 前記被記録媒体の裏面に当接して前記加熱部材からの熱
    を前記被記録媒体に伝えるために、前記加熱部材の前記
    被記録媒体搬送経路側に当該被記録媒体搬送経路に進入
    する位置に配された柔軟な伝熱部材と、 を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 柔軟な伝熱部材が、スポンジ状部材から
    成る請求項1に記載のインクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】 柔軟な伝熱部材が、フェルト状部材から
    成る請求項1に記載のインクジェット記録装置。
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