JPH032046A - インクジェット記録装置および方法 - 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プリンタに関する。

〔従来の技術］ 従来、カラーのインクジェットプリンタにはＹ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラック
）の４色分のヘットを具備したものや、前記の４色の他
にインクの濃度を異ならせた、いわゆる淡インクのヘッ
ドも具備し、１色で多値（３値、４値程度）を出力でき
るもの等が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記の如き従来技術は以下の問題点を有してい
る。すなわち、前記Ｙ、Ｍ、Ｃ，ＢＫの４色のインクを
持つバブルジェットプリンタでは、１色当り２値しか出
力できないので階調性のある画像の出力には適さない。

その為、デイザ法、誤差拡散法等種々の２値化手段を用
いてカラー出力しようとしても、ドツト径が大きい為、
階調性が不充分であるし、また、解像度ともトレードオ
フになってしまう。また、ハイライト部でドツトがノイ
ズとして目立ち、粒状性を悪化させている。

前述した淡インクを用いたプリンタ等はこのような問題
を解決するのに効果的であるが例えば、濃淡インクの効
果の大きいＭ、Ｃ，ＢＫの各色に淡インクヘッドを具備
すると仮定しても、合計７色分のヘッドインクを具備し
なくてはならない為、非常にコストアップになってしま
う。

また、普通紙に印字した場合に、従来のインクジェット
プリンタでは異なる色同士の境界部において紙上でイン
クが混ざり合ってしまうという、いわゆる境界にじみの
問題も有している。

〔課題を解決するための手段ｊ 本発明は、ノズル内に充填されているインク液滴を吐出
記録するインクジェット記録装置において、インクとの
濡れ性の悪い撥インク剤を吐出するヘッドを具備するこ
とを特徴とするインクジェット記録装置であり、特には
、前記撥インク剤を吐出するヘッドが、インクを吐出す
るヘッドに対して、キャリッジ上で印字走査方向最前部
に設けられたことを特徴とする上記の装置である。

また本発明は、記録媒体上に異なる色のインクによる記
録画像を形成する際に、各色の画像の境界部には撥イン
ク剤を吐出した後に該撥インク剤の上に重ねてインクを
吐出することを特徴とするインクジェット記録方法であ
り、前記記録媒体が普通紙であることを特徴とする上記
の方法である。

本発明は、前記インクジェット記録装置が、熱エネルギ
ーを利用して発泡の力によりインク液滴を吐出するバブ
ルジェット記録装置である場合に好ましく適用される。

本発明によれば、インクジェットプリンタにおいて、イ
ンクの水分と撥水効果を有する、あるいはインクが油性
の場合にはインクの油分をはじく効果を有する、すなわ
ちインクと濡れ性の悪い撥インク剤を吐出する手段を有
し、記録媒体上において、吐出した撥インク剤上にイン
クを吐出記録することによって小径ドツトを形成する。

それにより、ヘッド１個分の付加で従来の多値プリンタ
と同等な性能を引き出せる。また、数十ＩＪ＋１程度の
小径ドツトが、製造困難な特別なヘッドを用いることな
く実現できる。

また、普通紙のカラープリンタで問題となる異なる色間
での境界にじみが境界部に撥インク剤を吐出することに
よって解決できる。

撥インク剤は、無色透明であることが望ましい。

〔実施例〕

第１図は本発明における実施例の構成図を示したもので
ある０図中１は各色の印字ヘッドを具備したキャリッジ
を示していて、従来のシリアルプリンタ同様に図中のキ
ャリッジ走査方向に往復走査し、（ここでは印字は片方
向とする）キャリッジと対向したプラテン２上に介在し
ている記録紙３に向けて吐出、記録する。

ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄはそれぞれイエローを印字する
ためのＹヘラ阻同様にＭヘッド（マゼンタ）、Ｃヘッド
（シアン）、ＢＫヘッド（ブラック）を示していて、４
ａ、４ｂ、４Ｃ１４ｄのＹインク、Ｍインク、Ｃインク
、ＢＫインクよりチューブを通してインクが充填される
構成になっている。ヘッド自身は従来より用いられてい
るバブルジェットヘッドであり、熱エネルギによりノズ
ル内に気泡を発生させ、その発泡エネルギにより吐出す
るものである。

１８〜ｌｄの各色ヘッドに対して、キャリッジ１上のキ
ャリッジ走査方向（印字走査方向）最前部に撥インク剤
（ｏｉｌ）ヘッド１ｅを具備する。

本実施例では、撥インク剤ヘッドとして、他の各色ヘッ
ド同様バブルジェットヘッドを用いたが（ただし、各色
ヘッドとは別に印加電圧、印加時間、ノズル形状等を最
適条件にしている）、他のインク吐出方式を用いても良
い。

この撥インク剤ヘッドとは、４ｅの撥インク剤の液保存
庫から各色ヘッドと同様チューブを通して撥インク剤が
撥インク剤ヘッド内に充填されるような構成になってい
る。この撥インク剤は無色透明であり、かつ各色インク
の水成分を撥水する効果を有する。

撥インク剤は、ベンゼン、パラフィン油等に親和性を持
つ、いわゆる親油性基を有し、アルキル基、フェニル基
等の炭化水素の基等を有する。

また、水の上への拡散係数（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ　ｃｏ
ｅｆｆ−ｉｃｉｅｎｔ）が常温において結果的に負とな
るものが好ましい。

この撥インク剤ヘッド１ｅにより各色ヘッドと同様に撥
インク剤を記録紙３に向けて吐出、記録することができ
る。

この構成において、第２図で印字物の構造について説明
する。第２図において、（ａ）は通常の各色ヘッドによ
る印字、記録した時の紙上の液滴付着の状態を示してい
る。記録紙に接触した瞬間の液滴は、ある一定の接触角
を持った状態で時間とともに（吸湿層を有する、いわゆ
るコート紙では瞬時にではあるが）液が記録紙内部に浸
透し、（ｂ）に示した状態に変化する。これにより、液
滴は紙上にドツトを形成し、このドツトの集合により紙
上に画像を形成することができる。また、インクとは異
なる色を表現する場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃの減法混色によ
り各色を表現する。

第２図（ｃ）は撥インク剤ヘッドにより撥インク剤を吐
出し記録紙に付着させた瞬間を示している。この状態も
（ａ）と同様に、ある一定の接触角を有した状態を示し
ている。（ｄ）は、撥インク剤が徐々に記録紙内に浸透
を始めた状態で、その撥インク剤上に他の各色ヘットに
よる液滴が吐出、付着した状態を示している。前述した
様にこの撥インク剤と各色インクの水成分との濡れ性が
悪い為に、撥インク剤とインクとの液液界面の接触角が
大きくなり結果的にインク液滴は玉状（レンズ状）にな
る。インク液滴はベースに存在する撥インク剤の影響で
記録紙内部への浸透が困難なので径があまり広がらずに
、定着器により記録紙表面、及び背面から乾燥、定着さ
れてドツトとして形成する（ｅ）。

このように各色の液滴な、通常に吐出、記録させる方法
（（ａ）−（ｂ）の状態）と撥インク剤を吐出した上に
インクの液滴な吐出、記録する方法（（ｃ）−（ｄ）−
（ｅ）の状態）の方法を使い分けて記録することにより
、１色につきドツト径を２種類とすることができる。

第３図には、記録可能な大小２つのドツト径により、階
調表現する例を２×２のデイザマトリクスを用いて示し
である。すなわち、小さなドツト径のもので（ａ）〜（
ｄ）、大きなドツト径のもので（ｅ）〜（ｈ）の階調表
現が可能となり大小ドツトの組み合わせも考えればより
多階調の表現が可能となる。

また撥インク剤の種類によっては、ドツト径を通常の数
分の１にまで小さくすることが可能な為、粒状性が目立
つ様なハイライト部分にはこの小径ドツトは非常に有効
な手段となる。すなわち、従来ヘッドの製造上の問題で
小径ドツト化は困難であったが、本方式によると従来の
ヘットで紙上の小径ドツト化が実現できろ。

以上はカラープリンタの例について述べたが単色のプリ
ンタにおいても同様の効果が期待できる。

第４図は本発明による記録例を示すもので、記録紙に普
通紙を用いたときの例を示している。

従来、普通紙におけるカラープリンタの問題点として第
４図（ａ）に示した様な、例えば棒グラフの様な画像を
出力した際に、棒の内部をベタで塗りつぶし、各棒の形
成している色が異なる場合には、そのへ夕画像同士の境
界（点線で囲った様な部分）においてインクのにじみが
発生し、（いわゆる境界にじみ）画像を著しく劣化させ
ていた。これは、記録紙におけるインクの吸収、浸透が
間に合わない為にインクのあぶれを生じ、結果的にはに
じみとして生じてしまっていた。

そこで本例においては、境界には撥インク剤を吐出し、
インクの境界を越えないための防波堤の様な役割をさせ
る。例えば第４（ａ）において、ＣインクとＭインクに
よってそれぞれ棒な塗りつぶそうとした場合、（ｂ）に
示す様に撥インク剤を用いて境界部に小さなドツトを形
成させる６図中点線で示したのは撥インク剤の吐出記録
した部分を示している。この撥インク剤の影響により撥
インク剤上のドツトのみならず、すぐ隣に近接したドツ
トにおいても撥インク剤との重なり部分の液適容量が変
化し、（ｃ）に示した様に変化する。又は撥インク剤の
浸透速度により（ｄ）の如く小径ドツトがＣとＭが混ざ
り有った形になる。

いずれにしても、境界部に撥インク剤を用いればインク
のあぶれがその境界を越えて侵入する可能性がなく境界
にじみは発生しない。

以上バブルジェット記録方式について述べてきたが、ド
ツト径を可変にすることが困難な他のインクジェット記
録方式についても本発明を適用することができる。

また、撥インク剤を吐出するモードと、吐出しないモー
ドとを適宜使い分けることが好ましく、そのような使い
分けを可能とした装置が好ましい。

記録ヘッドのインク吐出手段としては、米国特許筒４．
７２３．１２９号、同第４．４５９．６００号明細書、
図面に記載されているような、熱エネルギーによって液
体に気泡の急速な形成、収縮を含む状態変化を引き起こ
し、この気泡の形成に応じて液体を液滴として吐出する
バブルジェット方式（構成要件として電気・熱変換体を
持つものが好ましい）を採用している記録ヘッドが好ま
しい。

〔発明の効果１ 以上説明したように、ヘッド１個分の追加で従来の多値
プリンタと同等な性能が引き出せる（コスト安）。また
、製造困難とされている特別なヘッドを用いずに数十μ
ｍ程度の小径ドツトが実現できる（ハイライト部位性軽
減）。また、普通紙のカラープリンタで問題となる異な
る色間での境界にじみが、境界部に撥インク剤を用いる
ことによって防波堤を作り解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のヘッド構成図、第２図は実施例の紙上
のドツト形成図、第３図は実施例の大小２つのドツト径
による階調表現を示す図、第４図は本発明による記録画
像の境界部のドツト構成を示す図である。 １・・・・・・・・・キャリッジ、 ２ａ・・・・・・Ｙ（イエロー）ヘッド、１ｂ・・・・
・・Ｍ（マゼンタ）ヘッド、ＩＣ・・・・・・Ｃ（シア
ン）ヘッド、１ｄ・・・・・・ＢＫ（ブラック）ヘッド
、１ｅ・・・・・・ｏｉｌ（撥インク剤）ヘッド、２・
・・・・・・・・プラテン、　　　３・・・・・・・・
・記録紙、４ａ・・・・・・Ｙインク、　　　４ｂ・・
・・・・Ｍインク、４Ｃ・・・・・・Ｃインク、　　　
４ｄ・・・・・・ＢＫインク、４ｅ・・・・・・撥イン
ク剤 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノズル内に充填されているインク液滴を吐出記録す
   るインクジェット記録装置において、インクとの濡れ性
   の悪い撥インク剤を吐出するヘッドを具備することを特
   徴とするインクジェット記録装置。 ２、前記撥インク剤を吐出するヘッドが、インクを吐出
   するヘッドに対して、キャリッジ上で印字走査方向最前
   部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の装置
   。 ３、前記インクジェット記録装置が、熱エネルギーを利
   用して発泡の力によりインク液滴を吐出するバブルジェ
   ット記録装置であることを特徴とする請求項１または２
   に記載の装置。 ４、記録媒体上に異なる色のインクによる記録画像を形
   成する際に、各色の画像の境界部には撥インク剤を吐出
   した後に該撥インク剤の上に重ねてインクを吐出するこ
   とを特徴とするインクジェット記録方法。 ５、前記記録媒体が普通紙であることを特徴とする請求
   項４に記載の方法。