JPH08216384A - 印刷用紙のカール抑制方法及び印刷機 - Google Patents

印刷用紙のカール抑制方法及び印刷機

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JPH08216384A
JPH08216384A JP7317930A JP31793095A JPH08216384A JP H08216384 A JPH08216384 A JP H08216384A JP 7317930 A JP7317930 A JP 7317930A JP 31793095 A JP31793095 A JP 31793095A JP H08216384 A JPH08216384 A JP H08216384A
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JP
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curl
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liquid
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JP7317930A
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Leonard M Carreira
レナード・エム・カレイラ
Arthur M Gooray
アーサー・エム・グーレイ
Kenneth C Peter
ケネス・シー・ピーター
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Original Assignee
Xerox Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体インクで印刷された印刷用紙を積極的に
乾燥することにより生じるカールの量を抑制する。 【解決手段】 経路に配設された、記録媒体１２の表面
に付着された液体インクを乾燥する乾燥装置２６と、経
路の周囲に配設された、記録媒体１２の反対側面にカー
ル防止物質を付着するアプリケータ３６を備えた、経路
に沿って移動する記録媒体の表面に液体インクが付着さ
れるタイプの印刷機。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概括的には液体イ
ンクプリンタの印刷に関するものであり、更に詳しく言
うと、液体インクで印刷された印刷用紙を積極的に乾燥
することにより生じるカールの量を抑制することに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】積極的乾燥は必須ではないが、印刷速度
を高速にできるようにするために印刷画像を積極的に乾
燥させなくてはならない高速印刷には必要である。しか
しながら、用紙の水分吸収および脱水には、印刷画像の
縁部の消滅や滲み、用紙の皺、用紙のカールといったい
くつかの好ましくない結果をもたらす。用紙のカール
は、記録媒体の単位面積当たりの脱水量の関数である。
ページ当たりの印刷が少ないほど液体量が少ないので、
カールを生じる可能性は低くなる。ページ当たりの印刷
が多いほど単位面積当たりの液体量が多いので、カール
の可能性は高くなる。
【０００３】水分を含有する液体インクを用紙に適用す
ることにより、用紙の繊維に初期水膨張が生じる。この
初期水膨張により画像で膨張カールが生じるが、これは
通常、印刷直後に発生する。クールカールとして知られ
ている定常カールは画像近傍にあり、通常は、用紙が、
乾燥後の最終応力除去状態を達成しようとしているとき
に発生する。積極的な乾燥は、画像近傍カールすなわち
定常カール効果を助長する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】用紙を定常状態に達せ
させるのに要する時間は、使用されるインクに固有な浸
透剤、助溶剤、湿潤剤の量と種類によって異なる。浸透
剤により、インク浸透の深さが変わり、従って、定常カ
ールに達するまでの時間が変化する。浸透剤もしくは塩
を全く含有していない助溶湿潤エチレングリコールイン
クは、基本的には平らなままである。しかしながら、エ
チレングリコールインクは、用紙の応力緩和を低減また
は妨げる長期水膨張を生じるようである。しかしなが
ら、この効果は、最終的な画像近傍カールができるとき
に失われる。
【０００５】オオニシ他による米国特許第４，８５３，
２５５号では、紙匹のコーティング紙のカールを抑制す
るプロセスが説明されている。紙匹はリールから解か
れ、紙匹の片側に塗布されたコーティング合成物で被覆
される。コーティング紙の反対側には水が塗布され、そ
れにより、前に塗布されたコーティング合成物に起因す
るカールを抑制する。
【０００６】マルホトラ(Malhotra)による米国特許第
５，２７７，９６５号は、インク受け層、基紙、熱吸収
層、カール防止層を具備する記録紙を説明している。記
録紙は、熱または広範囲な相対湿度に曝された後でさ
え、ほとんどカールを出さない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、経路に沿って移動する記録媒体の表面に液体インク
が付着されるタイプの印刷機が提供される。当該印刷機
は、経路に配設され、記録媒体の表面に付着された液体
インクを乾燥する乾燥装置と、経路周辺に配設され、記
録媒体の反対側面にカール防止物質を適用するアプリケ
ータとを具備する。
【０００８】本発明の別の態様によれば、その表面に液
体インクが付着された記録媒体のカールを低減するため
の方法が提供される。当該方法は、記録媒体の反対側面
にカール防止物質を適用するステップと、適用ステップ
後に記録媒体を乾燥するステップとを含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、カール防止アプリケータ
を有するインクジェットプリンタの一実施例の概略側面
図である。図２は、本発明のカール防止アプリケータの
一実施例の概略透視図である。図３は、カール防止アプ
リケータを有するインクジェットプリンタの別の実施例
の概略側面図である。図４は、本発明のカール防止アプ
リケータの第二実施例の概略透視図である。図５は、本
発明のカール防止アプリケータの更に別の実施例の概略
透視図である。図６は、本発明のカール防止アプリケー
タの一実施例の概略透視図である。
【００１０】図１は、インクジェットプリンタ１０の概
略側面図を示す。インクジェットプリンタが１０は、イ
ンクジェットプリンタで印刷される用紙カット紙または
透明紙を収容する（図示されていない）入力トレイを具
備する。個々の用紙は、入力トレイから移動され、印刷
部材１６の下のローラ１４によって駆動される搬送ベル
ト１２へ送られる。搬送ベルト１２は、基本的にマイク
ロ波のエネルギーを透過し、また、用紙がプリンタを通
過するときに真空をかけて用紙をベルトに保持する複数
の穴を具備している。印刷部材１６は、ベルト１２が用
紙を印刷部材１６に通すときに用紙に液体インクを付着
させる一個または複数個のページ幅インクジェットプリ
ントヘッドを具備している。ページ幅インクジェットプ
リントヘッドは、インクが用紙の幅全体に付着されるよ
うに、用紙と同幅の直線配置された印刷ノズルを具備し
ている。しかしながら本発明は、用紙に対して周期的に
一列ずつ移動して画像を形成するインクジェットプリン
トヘッドを有するプリンタにも、同様に適用できる。印
刷部材１６は、プリントヘッドと一緒に取り付けられる
か、別の場所に取り付けられるかして、インク菅路を介
してインクヘッドに結合されているインク供給源を具備
する。インク供給源の他に、印刷部材１６は、用紙への
インクの付着を調整するための必要電子部品を具備す
る。
【００１１】印刷時、個々の用紙は、第一真空アプリケ
ータ１８からかけられた真空によって、印刷ゾーン１９
では搬送ベルト１２に保持されている。印刷されると、
印刷済み用紙２０は入力スロット２２に入り、乾燥装置
２６の出力スロット２４から出てくる。用紙が乾燥装置
２６を矢印３０の方向に移動するとき、ベルト１２に接
する印刷済み用紙２０に更に真空をかけるために、乾燥
装置２６には、第二真空アプリケータ２８が取り付けら
れている。印刷済み用紙は乾燥装置２６によって乾燥さ
れると、出力スロット２４から出てきて、（図示されて
いない）出力トレイに置かれる。
【００１２】コントローラ３２は、当業者に理解される
通り、印刷部材１６と、乾燥装置２６と、ローラ１４を
制御する。
【００１３】本発明のこの実施例では、乾燥装置２６
は、印刷済み用紙２０に付着したインクを乾燥するため
にマイクロ波エネルギーをかけるマイクロ波乾燥装置を
含む。マイクロ波乾燥装置が使用されるので、マイクロ
波エネルギーで加熱されるように特別に調剤されたイン
クが好ましい。このようなインクは、それにより伝導さ
れる熱量を大きくするために、マイクロ波エネルギーと
相乗するように考案された化合物を含む場合もある。
【００１４】積極的に乾燥された印刷済み紙は、画像近
傍の所定方向に多少の定常カールがあることが分かって
いる。特に、インク調合物にエチレングリコールが入っ
ていないと、マイクロ波乾燥により、印刷後に許容し得
ない定常カールが生じる可能性がある。相当量のカール
は許容されないが、一般的には、ハンギングラディウス
カールが半径１２”未満のカールは許容されない。従っ
て、画像処理でかなり平らな用紙あるいは非常に小さな
ものを生じる用紙を実現し、且つ、一定期間のあいだ画
像近傍に定常カールをほとんどまたは全く生じないエチ
レングリコールを含んだインクも調合されている。しか
しながら、すべてのインクがエチレングリコールもしく
は画像へのカール量を防止もしくは低減できる他の物質
を含有しているわけではない。それ故、消費者には比較
的平らな印刷済み用紙が望まれるのだから、定常カール
を抑制することは重要である。両面印刷された紙は一般
に用紙の両面の応力解放のために、いずれかのタイプの
画像近傍カールも出ないことが分かっている。また、比
較的高湿度に曝された媒体、例えば、重量比で１０％の
水分含量を有する媒体に印刷すると、定常カールの程度
が低くなる。同様に、テキストしか入っていない片面印
刷済み紙も、画像近傍カールを受けない。しかしなが
ら、画像近傍カールは、ぎっしりしたテキストのあるも
の、または白黒グラフィクスまたはフルカラーの最大を
有するもののような、相当量のインク質量を含む片面印
刷済み用紙の印刷画像に認められた。
【００１５】定常カールを低減または防止するために、
本発明は、カール防止物質アプリケータ３４を具備す
る。カール防止物質アプリケータ３４は、記録される媒
体のタイプと、その上に付着されるインク量に応じて、
搬送ベルト１２と接触したり、しなかったりする物質適
用ローラ３６を具備する。カール防止アプリケータ３４
は、コントローラ３２と（図示されていない）適当な機
械機構の制御により、ベルト１２と接触したり離れたり
するように移動される。また、ローラ３６もコントロー
ラ３２の制御により回転され、トラフすなわち容器４０
に入れられたカール防止物質３８を所定量だけ塗布す
る。
【００１６】カール防止物質３６は一般的に液体で、単
に水であってもよい。しかしながら、水の他に、カール
防止物質は、塩のようなマイクロ波カプラ、浸透剤それ
にジエチレングリコール、エチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、スルホラン、グリセリン、ならびに
当業者に知られている他のもののような物質等の湿潤剤
を含有できる。同様に、トリメチロールプロパン（ＴＭ
Ｐ）や他のトリオールも利用される。カール防止物質
は、染料用以外のインクのあらゆる成分も含むことがで
きる。
【００１７】図２は、カール防止物質アプリケータ３４
の部分概略透視図を示す。トラフ４０は、コントローラ
３２の制御により、供給管路４４を介して液体供給源／
ポンプ４２によって供給されるカール防止物質３８で満
たされている。コントローラ３２に結合された液位セン
サ４６は、トラフ４０内の液体３８の液位を感知する。
【００１８】ローラ３６は、コントローラ３２の制御に
より、ベルト５２を介してローラスピンドル５０に連結
されたモータ４８によって回転される。ローラ３６は、
図１に示されているように、ベルト１２がローラ３６の
上面を移動するのと同方向である矢印５４の方向に回転
する。
【００１９】ローラ３６は、図２に示されているよう
に、金属またはプラスティックのようないずれか固体材
料で作られる固体芯５６を具備する。固体芯５６は、搬
送ベルト１２の幅、または少なくとも印刷しようとする
用紙の幅に及ぶ。発泡体より成る中空シリンダ５８は、
固体芯５６の外周を囲み、固体芯５６の長さに及んでい
る。発泡体シリンダ５８は、液体と接触するように配置
されたときに液体を吸収もしくは保持する連続気泡を有
する、任意の個数の発泡体材料にできる。発泡体シリン
ダ５８が方向５４に回転すると、発泡体シリンダは液体
３８と接触して、一定量の液体を吸収する。ローラ３６
が回転すると、トラフ４０に取り付けられた、ゴム、プ
ラスティック、または金属製の計量ブレード６０が円筒
状の発泡体ロール５８と接触し、それによってシリンダ
５８に保持されるカール防止材料３８の量を調整する。
【００２０】作動時、コントローラ３２は、アプリケー
タ３４がベルト１２と接触状態でカール防止物質３８を
ベルト１２上に付着するか、否かを制御する。例えば、
片面用紙を印刷するのだが、用紙には標準的な量のテキ
ストが印刷される場合には、アプリケータ３４はベルト
１２と接触しない。両面用紙の印刷についても同じこと
が言える。しかしながら、ぎっしりのテキスト、グラフ
ィクス、またはフルカラーを含むグラフィクスが印刷さ
れる場合、アプリケータ３４はベルト１２と接触するよ
うに移動する。ベルト１２と接触状態にあるとき、発泡
体シリンダ５８は、用紙の印刷されない側に面するベル
ト１２の側にカール防止物質３８を付着する。多数の片
面用紙が印刷されることが分かっている場合、ローラ３
６はベルト１２と常時接触状態にすることが出来る。し
かしながら、片面印刷用紙材一枚が印刷される場合に
は、コントローラ３２は、ベルトの、印刷済み用紙と接
触すると予想される位置にカール防止物質を付着する。
【００２１】搬送ベルトは、ベルトに付着されたカール
防止液を保持することが出来る、粗いまたは多孔性の面
を有する材料から成ることが好ましい。少し多孔性また
は粗い面を有することによって、印刷用紙がベルトと接
触状態になったとき、印刷用紙２０の裏側にカール防止
材料が直に付着されることがない。そうではなく、印刷
防止材料３８は用紙と湿ったベルトが乾燥装置に入ると
きに、蒸気に変化する。この方法では、主として、乾燥
装置２６を通している最中にカール防止物質が加熱され
るときにカール防止物質に由来する蒸気または水蒸気に
よって、用紙の上面の印刷を相殺するのに必要な反対応
力が誘発される。印刷されている用紙の裏側に蒸気を当
てることにより、裏側にカール防止液の均一な分布が生
じる。蒸気に変化した余分な液体は、真空アプリケータ
２８によって取り除かれる。
【００２２】図３は、本発明の第二実施例を示す。この
実施例では、ローラは印刷された用紙２０の裏側に直に
カール防止液を塗布する。アプリケータ３４は、用紙搬
送方向３０と、直接、一直線上にある。プリントヘッド
１６の後の用紙搬送方向３０の間隙は、約１．５インチ
の距離だけ用紙経路３０からベルトを離す複数のローラ
６２によって作られる。この間隙の大きさは十分に小さ
いので、印刷用紙２０は、真空アプリケータ１８ならび
に真空アプリケータ２８によって供給される真空止めを
失うことはない。カール防止物質３８の塗布のためのア
プリケータ３４は、間隙の中に配設される。
【００２３】図４はアプリケータ３４の第二実施例を示
す。第二実施例は、前述の図２のアプリケータといくつ
かの点が異なっているが、図２に記載されているような
アプリケータ３４と交換することも出来るし、逆も出来
る。図４のアプリケータ３４は、上に複数の窪みを有す
るローラ６４を具備する。窪み６６は、ローラ６４の外
面に配設される複数の凹所を形成し、その各々がカール
防止物質３８を保持する。ローラ６４は、金属、プラス
ティック、またはゴムを含む何種類かの物質から作成で
きる。ローラ６４が矢印５４の方向に回転すると、計量
ブレード６０がローラ６４の表面の窪みの間に付着した
余分な液体を取り除くので、印刷済み用紙２０の裏側に
所望量のカール防止材料３８が付着される。
【００２４】ローラ３６を有する前述のアプリケータ３
４の他に、図５は微細な霧または噴霧の小適として、カ
ール防止液の分散小滴を噴射する、アプリケータ３４の
別の実施例を示す。液体の微細噴霧は、複数のノズル７
２を有する加圧容器７０または噴霧器から噴出される。
カール防止物質３８は、液体供給源／ポンプ４２から管
路４４を介して噴霧器７０に供給される。ノズル７２
は、印刷済み用紙２０またはベルト１３の幅に沿って一
定間隔で設けられ、それにより、用紙２０の裏側にカー
ル防止物質が全体被覆されるように離間されている。ト
ラフ４０は、余分な噴霧を回収する。
【００２５】噴霧器７０もしくは前述のアプリケータの
いずれかの代わりに、カール防止液を噴出する直線配列
のノズル７６を有する、ページ幅のサーマルインクジェ
ットプリントヘッド７４を使用することも出来る。ペー
ジ幅のプリントヘッドを使用することにより、カール防
止物質の適用は、印刷紙２０の裏側に選択的に行える。
コントローラ３２は、液体管路８２を介して液体供給源
８０から供給されるカール防止液の選択的適用を制御す
る。
【００２６】例えば、印刷用紙の小部分のみが大量のイ
ンクで被覆されている場合、印刷用紙２０の裏側の特定
領域に対してのみカール防止物質を適用する必要がある
だろう。従って、用紙２０の裏側がカール防止物質に完
全被覆された場合に生じる、画像から離れたに場所のカ
ールが、用紙に生じることはない。本発明で使用するの
に適したページ幅のプリントヘッドは、ゼロックス社に
譲渡された「大型アレー式サーマルインクジェットプリ
ントヘッド」と題された米国特許第４，８２９，３２４
号に記述されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カール防止アプリケータを有するインクジェ
ットプリンタの一実施例の概略側面図である。
【図２】 本発明のカール防止アプリケータの一実施例
の概略透視図である。
【図３】 カール防止アプリケータを有するインクジェ
ットプリンタの別の実施例の概略側面図である
【図４】 本発明のカール防止アプリケータの第二実施
例の概略透視図である。
【図５】 本発明のカール防止アプリケータの更に別の
実施例の概略透視図である。
【図６】 本発明のカール防止アプリケータの一実施例
の概略透視図である。
【符号の説明】
１０ インクジェットプリンタ、１２ 搬送ベルト、１
４ ローラ、１６ 印刷部材、１８ 第一真空アプリケ
ータ、１９ 印刷ゾーン、２０ 印刷済み用紙、２２
入力スロット、２４ 出力スロット、２６ 乾燥装置、
２８ 第二真空アプリケータ、３２ コントローラ、３
４ カール防止物質アプリケータ、３６適用ローラ、３
８ カール防止物質、４０ トラフ、４２ 液体供給源
／ポンプ、４４ 供給管路、４６ 液位センサ、４８
モータ、５６ 固体芯、５８ 発泡体シリンダ、６０
計量ブレード、６２、６４ ローラ、６６ 窪み、７０
噴霧器、７２ ノズル、７４ サーマルインクジェット
プリントヘッド、７６ノズル、８０ 液体供給源、８２
液体管路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー・エム・グーレイ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド コブルストーンクロッ シング 10 (72)発明者 ケネス・シー・ピーター アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ハリスロード 1835

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 経路に沿って移動する記録媒体の表面に
    液体インクが付着されるタイプの、次のものを含む印刷
    機：経路に配設された、記録媒体の表面に付着された液
    体インクを乾燥する乾燥装置；及び経路の周囲に配設さ
    れた、記録媒体の反対側面にカール防止物質を付着する
    アプリケータ。
  2. 【請求項２】 表面に液体インクが付着された記録媒体
    のカールを低減するための、次のことを含む方法：記録
    媒体の反対側面にカール防止物質を適用すること；及び
    前記適用ステップ後に記録媒体を乾燥すること。
JP7317930A 1994-12-12 1995-12-06 印刷用紙のカール抑制方法及び印刷機 Pending JPH08216384A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US353870 1989-05-18
US08/353,870 US5579693A (en) 1994-12-12 1994-12-12 Curl control of printed sheets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08216384A true JPH08216384A (ja) 1996-08-27

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ID=23390941

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7317930A Pending JPH08216384A (ja) 1994-12-12 1995-12-06 印刷用紙のカール抑制方法及び印刷機

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JP (1) JPH08216384A (ja)

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