JPH0761090A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排出部材によって記録媒体を汚すおそれがな
いインクジェット記録装置を提供する。 【構成】 インクジェット記録手段によって記録された
記録媒体の記録面に接触して回転する排出回転体を有
し、前記記録媒体と排出回転体の接触位置より排出回転
体の回転方向上流側に、前記排出回転体へ撥水性物質を
供給する手段を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像信号に応じてインク
を吐出して紙やフィルム等の記録媒体に記録を行うイン
クジェット記録装置に関し、更に詳しくは排出回転体に
よって記録媒体が汚れることを防止し得るインクジェッ
ト記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、低騒音であ
ると共に、カラー化及び装置の小型化が容易であるため
に、近年急速に普及している。このインクジェット記録
装置は記録媒体にインク液滴を吐出して記録した後、そ
のインク中の水分等により記録媒体がカールすることが
あり、またベタ部等のインク吐出デューティ比が高い記
録を行うと記録媒体が波打つ、所謂コックリング現象を
起こすことがある。このような記録媒体をそのまま排出
すると排出部において紙詰まりを起こしたり、記録面が
インクジェットヘッドに接触して汚れたりするおそれが
ある。そのため、従来からインクジェット記録装置にあ
っては、排出部において拍車を設け、この拍車によって
記録媒体の記録面を押さえて記録媒体の浮き上がりを防
止するようにしている。

【０００３】前記拍車の形状や材質に関しては様々な工
夫がなされている。例えば、図５に示すように、星型拍
車50がある。これは記録媒体との接触面積を極力減らし
て記録媒体上の線や文字と拍車とが接触する確率を下
げ、記録面を汚す量を極力抑えるようにしたものであ
る。

【０００４】また、図６に示すような形状の拍車51を、
オレフィン系ポリマーやフッ素ポリマー（例えばＰＴＦ
ＥやＰＦＡ等）のインクに対して撥水効果を有する材質
で構成したものがある。この拍車51によればインクが付
着し難いために、拍車の接触によって記録媒体が汚れ難
くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た拍車にあっては以下のような課題があった。まず図５
に示す拍車50にあっては、記録媒体との接触部分が点に
近く、面積が非常に小さいために接触圧力が高くなり、
記録された画像部への痕跡が目立ってしまう。また拍車
51にインクが付着し易く、そのインクが記録媒体に再転
写して記録媒体を汚してしまうおそれがあった。

【０００６】一方、図６に示す拍車51にあっては、材質
が限定されており、熱可塑性であるために、使用してい
くと磨耗して表面が傷ついたり、先端形状が変化してし
まうことがある。また初期においてはインクが付着し難
いが、経時的に表面状態が悪化し、初期に保有していた
撥水能力を発揮出来ず、拍車51にインクが付着するよう
になって記録媒体を汚すおそれがあった。

【０００７】近年では普通紙上でのフェザリング（繊維
に沿ってインクが滲む現象）を解消するために、記録媒
体表面で増粘や凝集を起こすインクを用いたり、記録ス
ピード向上の要求から、記録部から排出部までの到達時
間が短くなり、インクが充分に定着する前に拍車部分を
通過し、拍車に未定着インクが付着し易くなっている。
そのため、拍車の接触によって記録媒体を汚してしまう
おそれが多くなっている。

【０００８】本発明は従来の前記課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、排出部材によって記録
媒体を汚すおそれがないインクジェット記録装置を提供
せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、インクジェット記録手
段によって記録された記録媒体の記録面に接触して回転
する排出回転体を有し、前記記録媒体と排出回転体の接
触位置より排出回転体の回転方向上流側に、前記排出回
転体へ撥水性物質を供給する手段を設けたことを特徴と
してなるものである。

【００１０】

【作用】前記構成にあっては、記録媒体と接触する排出
回転体を磨耗し難い材質で構成することが出来、またこ
の排出回転体には撥水性物質が常に供給されるために、
記録スピードを高めてもインクが排出回転体に付着する
ことがなく、記録媒体を汚すことがなくなるものであ
る。

【００１１】

【実施例】次に本発明に係るインクジェット記録装置を
図面を参照して具体的に説明する。ここでは、第一実施
例乃至第三実施例を順次説明し、次にこれらの他の実施
例について説明し、最後に実験結果を示す。

【００１２】〔第一実施例〕図１及び図２を参照して第
一実施例に係るインクジェット記録装置の構成を説明す
る。尚、図１はインクジェット記録装置の模式断面説明
図であり、図２は拍車部分の説明図である。説明に当た
り、まず装置の全体構成を説明し、次に排出手段の構成
について説明する。

【００１３】｛全体構成｝この装置は供給カセット１に
セットされた複数枚の記録媒体２を、図示しないモータ
によって回転する給送ローラ３で一枚ずつ給送すると共
に、搬送ガイド４ａ，４ｂでガイドする。そしてレジス
トローラ５が記録動作に同期して回転して記録媒体２を
記録手段６へと搬送する。

【００１４】記録手段６は記録ヘッド６ａからインクを
吐出して記録するインクジェット記録方式を用いてい
る。即ち、この記録ヘッドは微細な液体吐出口（オリフ
ィス）、液路及びこの液路の一部に設けられるエネルギ
ー作用部と、該作用部にある液体に作用させる液滴形成
エネルギーを発生するエネルギー発生手段を備えてい
る。

【００１５】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００１６】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するた
めの液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像度の記録をすることが可能であ
る。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且
つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用出来、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００１７】前記記録ヘッド６ａは、図１の紙面表裏方
向に長いガイド軸６b1及びガイドレール６b2にガイドさ
れて往復移動可能なキャリッジ６ｃに搭載され、図示し
ないモータの駆動によって、記録動作に応じて往復移動
するように構成されている。

【００１８】従って、プラテン６ｄに裏面を支持された
記録媒体２に対して記録ヘッド６ａを移動させながら画
像信号に応じてインクを吐出することにより、記録媒体
２へ画像が記録されるものである。

【００１９】前記記録手段６によって画像が記録された
記録媒体２は排出手段７によって排出口８から排出され
る。

【００２０】｛排出手段｝次に前記排出手段７の構成に
ついて説明する。この排出手段７は、記録媒体２の裏面
に接触し、図示しないモータによって駆動回転する排出
駆動ローラ７ａと、記録媒体２の記録面側に接触して図
１の矢印方向へ従動回転し、該記録媒体２の浮き上がり
を防止する排出回転体である拍車７ｂとからなる。尚、
前記拍車７ｂは磨耗し難い金属製で構成している。

【００２１】また、図２に示すように、前記拍車７ｂと
記録媒体２との接触位置よりも、拍車７ｂの回転方向上
流側には、撥水物質供給手段７ｃが設けてある。この撥
水物質供給手段７ｃは、多孔質部材７c1に撥水物質を含
浸させたものであり、これを拍車７ｂに接触させること
によって、回転する拍車７ｂに撥水物質を供給するもの
である。

【００２２】前記多孔質部材としては、発泡ポリウレタ
ン、発泡ポリエチレン、ポリ酢酸ビニルの発泡体、発泡
フェノール樹脂等が好ましく用いられる。またこの多孔
質部材に含浸させる撥水物質としては、シリコーンオイ
ル、フッ素ポリマー溶液、水性インクとの相溶性の全く
ない溶媒、例えば高沸点の非極性溶媒、炭化水素系溶媒
等が好ましく用いられる。

【００２３】前記撥水物質を含浸させた多孔質部材７c1
を容器７c2に入れ、この多孔質部材７c1が常に拍車７ｂ
に接触し、且つ拍車７ｂが自由に回転するように設置す
る。

【００２４】このようにして拍車７ｂに撥水物質を常に
供給することにより、記録後のインクが拍車７ｂに接触
したとしても、拍車７ｂにインクが付着することがなく
なる。このため、拍車７ｂによって記録媒体２を汚すこ
とがなくなる。また、拍車７ｂは磨耗し難い材質のよっ
て構成されているために、使用しても形状が変化するこ
とがなく、記録媒体２に痕跡を残すこともない。

【００２５】〔第二実施例〕前述した第一実施例では、
撥水物質供給手段として、撥水物質を多孔質部材に含浸
させるようにした例を示したが、これは図３に示すよう
に構成してもよい。

【００２６】即ち、容器９ａ内に撥水物質９ｂを入れ、
この撥水物質９ｂをローラ９c1，９c2，９c3によって薄
膜化し、ローラ９c3を拍車７ｂに接触させることによ
り、拍車７ｂに撥水物質を適量付与するようにする。こ
のようにすれば、撥水物質９ｂがなくなったときの供給
を容易にすることが出来る。

【００２７】〔第三実施例〕また前述した第一実施例で
は、拍車７ｂに撥水物質供給手段を設けたのみであった
が、図４に示すように、前記撥水物質供給手段の他に、
記録媒体２と拍車７ｂの接触位置よりも拍車７ｂの回転
方向下流側に、拍車７ｂに付着したインクを拭き取るた
めの拭き取り手段10を設けるようにしてもよい。

【００２８】そのための構成としては、インクと親和性
の高い溶媒を含浸させた多孔質部材10を拍車７ｂに接触
させて構成する。インクと親和性の高い溶媒として好ま
しいものは、例えば水、メタノール、エタノール等のア
ルコール類、エチレングリコール、グリセリン等の多価
アルコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
カルビトール等のアルコールエーテル類等が、単独又は
混合して用いられる。

【００２９】このように拭き取り手段10を設けるように
すると、仮に拍車７ｂにインクが付着したとしても、そ
のインクが拭き取られるために、拍車７ｂから記録媒体
２へのインク汚れを完全に防止することが出来る。

【００３０】〔他の実施例〕次に記録手段の他の実施例
を説明する。前述した実施例では記録手段としてインク
ジェット記録方式を用いたが、記録信号に応じて電気熱
変換体に通電し、前記電気熱変換体によって印加される
熱エネルギーにより、インクに生ずる膜沸騰を利用して
インクに生ずる気泡の成長，収縮により、インクを吐出
口より吐出して記録を行うように構成すると更に好まし
い。

【００３１】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 4740796号明細書
に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ま
しい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュア
ス型の何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１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を生じさせて、結果的にこの駆動信
号に一対一で対応した液体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
して液体を吐出させて、少なくとも１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
泡の成長収縮が行われるので、特に優れた液体の吐出が
達成出来、より好ましい。

【００３２】前記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 4345262号明細書に記載
されているようなものが適している。

【００３３】尚、前記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第 4313124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うことが出来る。

【００３４】記録ヘッドの構成としては、前述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路又は直角液流路）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、同第 4459600号明細書を
用いた構成も本発明に含まれるものである。

【００３５】また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の効果
は有効である。即ち、記録ヘッドの形態がどのようなも
のであっても、本発明によれば記録を確実に効率良く行
うことが出来るようになるからである。

【００３６】更に、記録装置が記録出来る記録媒体の最
大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドに対しても本発明は有効に適用出来る。

【００３７】そのような記録ヘッドとしては、複数記録
ヘッドの組合せによって、その長さを満たす構成や、一
体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいず
れでも良い。

【００３８】加えて、前述したシリアルタイプのもので
も、キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリ
ッジ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、或いは記録ヘッド自体に一体的
にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録
ヘッドを用いても良い。

【００３９】また本発明の記録装置の構成として設けら
れる、記録ヘッドの回復手段、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出来るので好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或いは吸引手段、電気熱変換タイプ或いはこれとは別の
加熱素子或いはこれらの組合せによる予備加熱手段、記
録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定
した記録を行うために有効である。

【００４０】またキャリッジに搭載される記録ヘッドの
種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応
して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個数設けられるもの
であって良い。即ち、例えば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でなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか、複数個の組合せによるかいず
れでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によ
るフルカラー記録モードの少なくとも一つを備えた装置
にも適用し得る。

【００４１】更に加えて、前述した実施例に於いてはイ
ンクを液体として説明しているが、室温で固体のインク
を加熱によって液化させ、記録信号によって吐出させる
方式にも適用可能である。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状態
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、
液状インクが吐出されるものや、記録シートに到達する
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を使用する場
合も適用可能である。

【００４２】このような場合のインクは、特開昭54− 5
6847号公報或いは特開昭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又は固形
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。上述した各インクに対し
て最も有効なものは、前述した膜沸騰方式を実行するも
のである。

【００４３】更に、前述したインクジェット記録装置の
形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末のして用いられるものの他、リーダ等と組み合わ
せた複写装置、更には送受信機能を有するファクシミリ
装置の形態をとるもの等であっても良い。

【００４４】〔実験結果〕次に前述した実施例に示す撥
水物質供給手段を設けた装置を用いて記録を行った結果
と、設けない装置を用いて記録を行った結果を示す。

【００４５】（実験１）第一実施例で説明したインクジ
ェット記録装置を用い、多孔性部材として発泡ポリオレ
フィンを用い、これに撥水物質としてフロラードＦＣ−
７２２（住友スリーエム社製）を含浸させた撥水物質供
給手段７ｃにより拍車７ｂに撥水物質を供給するように
した。

【００４６】そして、記録画像として 100％デューティ
ー比の記録、即ちベタ記録を５行行い、次に５行空送り
する記録パターンを繰り返すようにしたところ、Ａ４版
サイズに 500枚記録しても拍車７ｂによる記録汚れは発
生しなかった。

【００４７】（実験２）実験１と同じ記録装置であっ
て、拍車７ｂに対して撥水物質供給手段７ｃを取り外し
た装置を用い、実験１と同一パターンの記録を行ったと
ころ、１枚目から拍車７ｂによる記録汚れが発生した。

【００４８】（実験３）実験２で用いた装置の拍車７ｂ
の材質を、金属からフッ素ポリマーＰＦＡ（ダイキン工
業株式会社製）に変更し、同様のパターンの記録を行っ
たところ、 150枚までは拍車７ｂによる記録汚れは発生
しなかったが、 250枚程度になると拍車７ｂが磨耗して
表面に傷が生じてしまい、所々に拍車７ｂによる汚れが
発生した。

【００４９】（実験４）第二実施例で示した容器９ａ内
に撥水物質９ｂとしてシリコーンオイルを満たし、この
オイルをローラ９c1，９c2によって薄膜化し、ローラ９
c2から拍車７ｂに供給させるようにしたインクジェット
記録装置を用い、実験１と同一パターンの記録を行った
ところ、 500枚を越えても拍車７ｂによる記録汚れは生
じなかった。

【００５０】（実験５）実験１で使用した装置に、第三
実施例で示したインク拭き取り手段10を設けたインクジ
ェット記録装置を用い、多孔質部材として発泡ポリウレ
タンを使用して、これにインクと親和性の高い溶媒とし
てエチレングリコールと水の混合溶媒（重量比率２：
１）を含浸させて実験１と同一パターンの記録を行った
ところ、 500枚を越えても拍車７ｂによる記録汚れは発
生しなかった。

【００５１】

【発明の効果】本発明は前述したように、インクジェッ
ト記録手段によって記録された記録媒体の記録面に接触
して回転する排出回転体の回転方向上流側に、前記排出
回転体へ撥水性物質を供給する手段を設けたために、記
録媒体のインクが排出回転体に付着するのを防止するこ
とが出来、記録スピードを高めても排出回転体によって
記録媒体を汚すことを防止することが出来る。

【００５２】また、排出回転体の材質を限定する必要が
ないために、これを磨耗し難い材質で構成することによ
り、排出回転体の変形を防止することが出来るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の模式断
面説明図である。

【図２】第一実施例に係る撥水物質供給手段の構成説明
図である。

【図３】第二実施例に係る撥水物質供給手段の構成説明
図である。

【図４】第三実施例に係る拭き取り手段の構成説明図で
ある。

【図５】従来技術に係る拍車の構成説明図である。

【図６】従来技術に係る拍車の構成説明図である。

【符号の説明】

１…供給カセット ２…記録媒体 ３…給送ローラ ４ａ，４ｂ…搬送ガイド ５…レジストローラ ６…記録手段 ６ａ…記録ヘッド ６b1…ガイド軸 ６b2…ガイドレール ６ｃ…キャリッジ ６ｄ…プラテン ７…排出手段 ７ａ…排出駆動ローラ ７ｂ…拍車 ７ｃ…撥水物質供給手段 ７c1…多孔質部材 ７c2…容器 ８…排出口 ９ａ…容器 ９ｂ…撥水物質 ９c1，９c2，９c3…ローラ 10…拭き取り手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段が信号に応じてインクを吐出し
   て記録を行うインクジェット記録手段装置において、 記録手段によって記録された記録媒体の記録面に接触し
   て回転する排出回転体を有し、前記記録媒体と排出回転
   体の接触位置より排出回転体の回転方向上流側に、前記
   排出回転体へ撥水性物質を供給する手段を設けたことを
   特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録媒体と排出回転体の接触位置よ
   り排出回転体の回転方向下流側に、前記排出回転体に付
   着したインクを拭き取るための拭き取り手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装
   置。
3. 【請求項３】 前記排出回転体は、拍車であることを特
   徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記インクジェット記録装置は、記録手
   段がインク吐出用の熱エネルギーを発生するための電気
   熱変換体を備えていることを特徴とする請求項１記載の
   インクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記インクジェット記録装置は、記録手
   段が前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギー
   により、インクに生ずる膜沸騰を利用して吐出口よりイ
   ンクを吐出させることを特徴とする請求項４記載のイン
   クジェット記録装置。