JPH01288451A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置、特に記録ヘッドから
インクを吐出して記録紙に記録を行ないそれを乾燥・定
着するようにしたインクジェット記録装置に関する。

［従来の技術］ 従来のインクジェット記録装置において、記録されたイ
ンクを乾燥・定着させる手段を備えたものとして特開昭
５８−１８８６８５号公報に記載されたものが挙げられ
る。上記従来例では記録紙に印字する直前に加熱ローラ
により記録紙を予熱し、さらに印字後も用紙を接触伝熱
により加熱するようにしたものである。

また、特開昭６２−１４４９５４号公報には印字前に被
記録媒体の記録面を加熱する発熱体を有し、さらに印字
後に６前記被記録媒体の記録面、もしくは被記録面を加
熱する発熱体を有しているものが開示されている。

また、特開昭６２−１０９６４５　号公報では、反射板
を備えた発熱ン原ランプを有し、被記録媒体記録部を印
字の前後にわたって予熱および加熱するようにしたもの
か示されている。

上記の従来例にあっては、いずれも記録紙を印字の前後
にわたってなるべく長時間加熱することにより印字され
たインクの乾燥・定着時間の短縮を図ろうとするもので
ある。

［発明か解決しようとする課題〕 し２かしながら、記録紙に付漬したインクは用いる８種
の記録紙固有のにじみ率に応じて付着時の被記録媒体−
にのドツト径から大ぎく広がろうとするが、上記従来例
ではこの広がる前に乾燥、定着し７てｌ、まい、印字、
特に高デユーテイ印字時における印字画像濃度が低くな
り、良好な印字画像品位が得られないという問題があっ
た。

上記問題を解決すべく被記録媒体へ付着するときのドツ
ト径を最初から充分な犬ぎさとするために記録ヘッドか
らの吐出体積を増大させる方法も考えられるが、吐出体
積Ｖとドロップレット径Ｄとの関係は次式〇＝（−−Ｖ
ν′３で示さ、ｔｌど・よ）にπ 吐出ドロップレット径りは吐出体積Ｖの３乗根に比例す
る。従って、被記録媒体上のドツト径を大きくするため
には吐出体積を大量に増加させる必要がある。

ところで、インクジェット記録装置の記録ヘッドは一般
に独立したノズルからインクを吐出するが、この吐出口
にはインクによりメニスカスが形成されていて、インク
の吐出後にはメニスカスはノズル後方へ後退する。そし
て、メニスカスの表面張力により吐出口面まで復帰し、
ノズル内にインクが再充填される。このメニスカスの後
退量はインクの吐出量にほぼ比例しており、吐出体積を
大きくとる′とメニスカス後退量は増大する。後退した
メニスカスが吐出口面まで復帰するまでの時間は吐出周
波数に密接に関連しており、吐出量が増大してメニスカ
ス後退量が増大すると、メニスカスが復帰する時間が長
くなり、次の吐出が可能にメざる状態まで長時間かかる
ことになる。従っ”Ｃ１記録ヘッドの吐出応答周波数が
低下し、インクジェット記録装置の印字速度が低下して
しまう問題が前記の吐出体積を増大させる方法には内在
しでいる。

さらに１ドツトの吐出体積を増大させると同じ印字数で
も多量のインクが必要になり、ランニングコストが増大
するという問題もある。

また上記従来例のように、記録ヘットによる印字前およ
び印字位置に定着手段が存在すると、インクが付着し・
た記録紙は定着手段による乾燥により短時間で定着し・
、その結果記録紙表面に凹凸を生じ、最悪の場合、記録
紙と一定の間隔を保って走査する記録ヘッドと記録紙が
接触してしまい、記録された画像を汚損したり紙ジヤム
の原因とノ♂る惧れがあフた。従って、記録へ゛ラドと
記録紙との間隔を広くとらねば！ｔらず、記録ヘッドよ
り吐出されるドロップレットの記録紙への着弾精度、を
上げることができず、記録画像品位の低下を招くという
問題があっノ、＝。

本発明の目的は、かかる従来例が有する問題を解消し、
高速記録が可能で、高品位の記録画質が得られ、かつラ
ンニングコストの低廉なインフジエラ１−記録装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は記録ヘッドから記
録紙にインクを吐出して記録を行なうインフジエラ１−
記録装面において、記録紙にインクを付着さゼた後にイ
ンクを乾燥・定着させる定着手段を、記録ヘッドによる
記録位置から記録紙の搬送方向に所定の距離をおいた位
置に設置したことを特徴とする。

［作　用］ 本発明によりば、記録紙に付着させたインクが記録位置
から記録紙の搬送方向に所定の距離をおいた位置に設置
された定着手段によって乾燥・定着される。

従って、記録ヘッドによる印字の前および印字位置でな
く、記録紙に付着したインクは所定のにじみ率によるド
ツト径の広がりの終了後に乾燥・定着されることから、
吐出体積を増大させる必要がなく、高速記録が可能で高
品位の記録画質が得られるのである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を添附図面を参照しつつ説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。

同図において、１は記録ヘッド、２は吐出口からドロッ
プレットを飛翔させて記録を行なう記録位置、３は記録
ヘッド１へ印字信号を送る記録ヘッド駆動手段、４は記
録ヘッド１を搭載して記録紙全幅にわたって走査するキ
ャリ゛ツジ、５はキャリッジ４をガイドする摺動軸、６
は送紙のためのプラテン、７は記録紙をガイドするロー
ラー、８は被記録部材である記録紙、９は定着手段であ
るところの加熱器、ＩＯは記録位置２から加熱器９まで
の非加熱範囲、１１は加熱器を制御する制御手段である
。

記録紙８は本実施例にかかるインクジェット記録装置に
投入されると、搬送経路にしたがってプラテン６に対し
ローラー７によって密着される。

記録ヘッド１に対向する記録位置２まで搬送されると、
記録紙８は停止し、キャリッジ４上に搭載された記録ヘ
ッドｌは記録紙８の送紙方向と直角方向に走査され、記
録ヘッド駆動手段３より送られてくる信号に従って記録
を行なう。１行分の記録を終了したら、プラテン６が回
転し、記録紙８は１行分排紙方向に搬送され、再び上記
記録動作が行なわれる。この動作を順次繰り返して記録
の行なわれた記録紙８は排紙方向へ搬送されていき、図
中の非加熱範囲ｌＯを過ぎると加熱器９に密着し、イン
ク（不図示）が記録紙８に乾燥・定着され、排紙されて
いく。記録ヘッド１より吐出され、記録位置２で記録紙
８に付着したインクは、記録紙８固有のにじみ率に従っ
て記録紙８上でのドツト径を所定の時間内で広げていき
、記録紙８への浸込みが始まるとほぼドツト径の拡大は
停止する。

第２図に定着器を使用しない場合において、記録紙上に
打ち込まれたドロップレットのドツト径の時間的変化を
示す。記録紙としてはサンプルａ、ｂ、ｃ、ｄの４種の
上質紙を用いた。図かられかるように、全てのサンプル
において記録紙上のドツト径は着弾から急激に増大し、
２〜３秒でほぼ一定となり、その後漸進的に拡大してい
く。

つまり、記録ヘッドより吐出されたドロップレットは記
録紙に衝突し、ある大きさまでつぶれていった後に記録
紙へ吸収される。吸収後は記録紙の繊維中を徐々に広が
っていき、いわゆるフェザリングという現象によりドツ
トはにじんでいく。

本発明は、記録紙に打ち込まれたドロップレットが急激
に記録紙上でドツト径を拡大し、はぼ−定となる時刻、
すなわち、フェザリング開始時から定着手段によりイン
クを乾燥、定着すれば、そのドロップレットを有効に使
用して記録紙上で大きなドツト径を得ることができ、充
分な画像濃度を必要最小限の吐出ドロップレット体積で
得ることができるという事実を利用するものである。し
たがって、第１図中の非加熱範囲、すなわち記録位置２
から定着器９を設置する位置までの距離は前記ドツト径
が拡大するのに要する時間内に記録紙８が搬送される距
離として定めればよい。

従って、本実施例では第２図中に示すドツト径の拡大に
要する時間は２〜３秒であり、これと記録紙の搬送速度
との関係から前述の距離は設定されることになる。もち
ろんこの値は本発明の実験に使用した記録ヘッドのドロ
ップレット吐出速度、ドロップレット質量に固有の値で
あり、一般には変動する可能性があるから、この距離は
実験によりドツト径の拡大に要する最適な時間を確認の
上決定しなければならないことは言うまでもない。

また、本発明によれば前記記録紙上のドツトのフェザリ
ングが開始される時間に乾燥、定着を行なうためのフェ
ザリングを最小限に抑えることもできる。

さらに、本実施例では記録ヘッドによる印字前、および
印字位置イ１近で加熱を行１．（わないため、インクが
イ」着して濡れた記録紙はほとんど凹凸を生じず、記録
ヘッドと記録紙との間隔を狭く保つことができ、記録ヘ
ッドから吐出されるドロップ１ノツトの着弾精度も向上
できた。

第３図に、本発明の他の実施例を示す。

図中の符号工ないし８は前記実施例と同様である。

１２は定着手段であり、記録紙８上に記録されたインク
（不図示）に対して輻射熱を発生する遠赤外線ヒーター
、１３は遠赤外線ヒーター１２の輻射熱を記録紙８の記
録面へ反射するための反射板、１４は遠赤外線ヒーター
１２を所定の温度で駆動するための制御手段、１５は遠
赤外線ヒーター１２と反射板１３からの輻射熱を記録紙
８の記１１晶上へ照射し、加熱を行なう加熱範囲、１０
は記録位置２から加熱範囲１５までの非加熱範囲である
。

本実施例では前実施例と同様に、記録紙８はプラテン６
上の記録位置２において記録ヘッド１により記録動作が
行なわれ、プラテン６が回転して順次送紙されていく。

記録の終了した記録紙８が非加熱範囲ｌＯを搬送されて
いる間に、記録面」二に付着したインクのドツト径はあ
る径まで広がっていく。非加熱範囲１０の距離は前実施
例同様、このドツト径の拡大に必要な時間内に記録紙８
が搬送される距離に設定される。記録紙８はこの非加熱
範囲１０を過ぎると加熱範囲１５へ人り、制御手段１４
によって温度を制御された遠赤外線ヒーター１２．Ｔｈ
ら放射され、反射板１３によって集光された輻射熱が記
録面に照射され、効率良く加熱されて記録面上で充分に
ドツト径の拡がったインクの乾燥、定着が行なわれ排紙
されていく。

なお、本実施例では、加熱の効率を考慮して発熱源とし
て遠赤外線ヒーターを用いたが、適宜条件を設定すれば
ハロゲンランプ、ニクロム線ヒータ等地の輻射熱源も使
用できることはいうまでもない。

また、定着手段として前記加熱ヒーターに代表される接
触伝熱源、および遠赤外線ヒーターに代表される輻射熱
源の他にも、温風ファンヒーター等の強制対流によるも
の、電ｔｉｎｓ導等の他の加熱手段を用いても、本発明
の主旨を損なわないことはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、記録の
行なわれた記録紙のインクを乾燥、定着させる定着手段
を、記録ヘッドによる印字前、および印字位置には設置
せず、印字後、記録紙の搬送方向に所定の距離をおいた
位置に設置することにより、記録ヘッドの駆動応答周波
数の低下を招かずに、充分２を記録濃度の記録が行なえ
、さらにはインク消費量を必要最小限に抑えることがで
きる。しかも着弾精度が良好でフェザリングの少ない画
像が得られたことにより、嵩速記録が可能で、高品位の
記録画質が得られ、さらにランニングコストの低廉なイ
ンクジェット記録装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
記録紙上に打ち込まれたドロップレットのドツト径の時
間的変化を示す特性図、第３図は本発明の他の実施例を
示す概略構成図である。 ｌ・・・記録ヘット、 ２・・・記録位置、 ３・・・記録ヘッド駆動手段、 ４・・・キャリッジ、 ５・・・摺動軸、 ６・・・プラテン、 ７・・・ローラー、 ８・・・記録紙、 ９・・・加熱器、 ｌＯ・・・非加熱範囲、 １１・・・制御手段、 １２・・・遠赤外線ヒーター、 １３・・・反射板、 ｌ４・・・制御手段、 １５・・・加熱範囲。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）記録ヘッドから記録紙にインクを吐出して記録を行
   なうインクジェット記録装置において、記録紙にインク
   を付着させた後にインクを乾燥・定着させる定着手段を
   、前記記録ヘッドによる記録位置から前記記録紙の搬送
   方向に所定の距離をおいた位置に設置したことを特徴と
   するインクジェット記録装置。