JPH09201954A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体を加熱する加熱手段を持つインクジ
ェット記録装置において、乾燥性が劣るインクを用いて
も低濃度部から高濃度部までにじみのない高品質の記録
を行わせる。 【解決手段】 バンドメモリ２０２に記憶された記録デ
ータのドット密度をドット密度算出手段２０３が算出
し、前記ドット密度に従い表面温度制御手段１１０と搬
送速度制御手段１２１を制御して記録媒体１０７の表面
温度および搬送速度の設定を行う。しかる後、バンドメ
モリ２０２に記憶された記録データは、ヘッド駆動手段
２０４に送られ、記録ヘッド１０１の駆動信号に変換さ
れ、記録ヘッド１０１から記録される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体を加熱す
る加熱手段を有し、記録ヘッドから記録媒体にインク滴
を吐出して記録す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においては、特
定の記録媒体以外の記録媒体におけるインクのにじみが
問題の一つとされており、特に記録データのインク滴の
打込み量が多い領域、即ち記録ドットのドット密度の高
い領域に顕著に現れてくる。前記問題の解決策として記
録媒体を加熱してインク滴の乾燥時間を促進する方法が
とられている。

【０００３】例えば、特開平１−１１３２４９号公報に
あるように、高密度記録印字指令があるとき、もしく
は、プリントバッファのドットデューティが設定値より
大きいときに、加熱手段を高温駆動にすることによりイ
ンク滴の乾燥時間を促進する記録装置がある。

【０００４】また、特開平４−５９３５９号公報にある
ように、ドット密度が高い記録を行うとき、もしくは、
ドット密度の高い文字を判別する文字密度判別手段によ
ってドット密度の高い文字が混在すると判別されたとき
に、記録を行う時の改行時に待機時間を設けることによ
って記録媒体に十分な加熱を加えられる構成とし、イン
ク滴の乾燥時間を促進する記録装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術例においては、記録密度に応じて加熱手
段の温度制御を行うことによりインク滴の乾燥時間を促
進できるためインク滴のにじみを抑える効果があるもの
の、乾燥性の劣るインクを用いたときには、インク滴を
所望の時間内に乾燥させるために記録媒体の表面温度を
高温に設定しなければならない。前記記録媒体の表面温
度の上昇に伴い記録ヘッドの表面および記録ヘッドの内
部自体の温度も上昇し、記録ヘッドを構成している複数
部材の熱膨張率の違いから発生する部材間の歪みによる
記録ヘッドの破壊、インクの粘度の低化によるインク滴
の吐出特性の劣化、また、記録ヘッドのノズル面の温度
上昇に伴うノズル面におけるインク滴の乾燥の促進によ
るノズル目詰まりの発生等の弊害が懸念される。加えて
消費電力の増加、構成部品の高温対策等の問題が生じ
る。このような弊害を抑えるために、記録ヘッドの表面
温度はできる限り低温に抑えることが望ましいのである
が、ドット密度の高い領域においては十分な乾燥性を得
ることができず印字品質が劣ってしまうという問題点を
有する。

【０００６】また、もう一つの従来例である、ドット密
度が高いときに待機時間を設けてインク滴の乾燥時間を
促進するという技術においては、乾燥性の劣るインクを
用いたときには、待機時間を延長するもしくは加熱温度
を高めることによりインク滴のにじみに対する対策が可
能であるが、待機時間の延長によるスループットの低下
もしくは加熱温度を高めることによる記録ヘッドの温度
上昇、消費電力の増加、構成部品の高温対策等の問題点
を生じるものである。

【０００７】そこで、本発明の目的とするところは、乾
燥性の劣るインクを用いたときにおいても高品質の記録
を行うことができるインクジェット記録装置を提供する
ところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によるインクジェ
ット記録装置は、記録媒体を加熱する加熱手段を有し、
記録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出して記録する
インクジェット記録装置であって、記録ヘッドのノズル
列幅分の記録データを記録するバンドメモリと、前記バ
ンドメモリに記憶されている記録データから記録ドット
のドット密度を算出するドット密度算出手段と、記録媒
体の表面温度を制御する表面温度制御手段と、記録媒体
の搬送速度を制御する搬送速度制御手段と、を有し、前
記表面温度制御手段は、予め設定可能な温度設定テーブ
ルを有し、前記搬送速度制御手段は、予め設定可能な速
度設定テーブルを有し、前記表面温度制御手段は、前記
ドット密度算出手段により算出されたドット密度と前記
温度設定テーブルとを参照することにより記録媒体の表
面温度の制御を行い、前記搬送速度制御手段は、前記ド
ット密度算出手段により算出されたドット密度と前記速
度設定テーブルとを参照することにより記録媒体の搬送
速度の制御を行うことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実態の形態】以下、本発明について実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明のインクジェット記録装置
の概略を示す図である。

【００１１】キャリッジ１０２に固定された記録ヘッド
１０１は、キャリッジ駆動ベルト１０３とキャリッジ駆
動モーター１０４によってガイド軸１１１に沿って主走
査方向に移動され、記録媒体である記録紙１０７上に記
録を行い、記録紙１０７は、搬送ローラー１０８によっ
て、副走査方向に搬送される構成となっている。

【００１２】搬送ローラー１０８は、アルミニウム製の
金属素管の周囲にゴム層を形成して構成され、搬送ロー
ラー駆動モーター１２０と図示しない紙押え部材とによ
って、記録紙１０７を外周面に密着して搬送する。前記
搬送ローラー駆動モーター１２０は、搬送速度制御手段
１２１に連結されており、前記搬送速度制御手段１２１
に設定されている搬送速度に従って記録紙１０７の搬送
速度を制御する。また、搬送ローラー１０８の軸心には
発熱体であるハロゲンランプ１０９が取り付けられてい
る。前記ハロゲンランプ１０９は温度検出手段１１２と
もに表面温度制御手段１１０に連結されており、温度検
出手段１１２によって検出された記録紙１０７の表面温
度が表面温度制御手段１１０に設定されている温度を保
つよう制御する。搬送ローラー１０８は、ハロゲンラン
プ１０９の輻射熱によって加熱され、同時に搬送ローラ
ー１０８の外周面に密着された記録紙１０７が加熱され
る。

【００１３】記録ヘッド１０１は、圧電素子を用いる形
式のインクジェット記録ヘッドであり、複数のノズルを
任意のマトリックス、または副走査方向に一列で配置し
ている。本実施例では副走査方向（矢印Ｃの方向）に２
／３６０インチピッチで４８個のノズルを千鳥状に２列
配置して構成されている。記録ヘッド１０１にはチュー
ブ１０６を介してインク容器１０５が接続され、必要に
応じてインクが供給される。

【００１４】インクは、少なくとも水と、顔料と、樹脂
エマルジョンを含有してなるインクを用いた。具体的に
は、顔料としてカーボンブラック２ｗｔ％、樹脂エマル
ジョンとしてスチレンアクリル酸エステル共重合体を１
５ｗｔ％、その他の成分としてマルチトース７ｗｔ％、
界面活性剤を適宜添加したものに純水を加え調整したイ
ンクを使用した。

【００１５】次に動作について説明する。記録動作に先
立って、図示しない給紙装置によって、記録ヘッド１０
１のノズル面と対向する位置に記録紙１０７を給紙す
る。記録ヘッド１０１は、キャリッジ１０２の走査に同
期してノズルから選択的にインク滴を吐出して記録紙１
０７にインク滴を打ち込み、記録データに基づくインク
像を記録紙１０７の所定の位置に形成する。この走査の
終了と共に、記録ヘッド１０１による記録幅に対応する
幅だけ記録紙１０７を副走査方向に搬送する。この動作
を繰り返すことにより、記録紙１０７の所望の記録領域
にインク像を形成する。

【００１６】次に記録動作について説明する。図２は、
本実施例におけるインクジェット記録装置のブロック図
で、外部装置２２０から転送される記録データ２２１を
記憶するデータ記憶手段２０１と、記録ヘッド１０１の
ノズル列幅分のデータを記憶するバンドメモリ２０２
と、前記バンドメモリに記憶されている記録データから
記録ドットのドット密度を算出するドット密度算出手段
２０３と、前記ドット密度算出手段２０３によって算出
されたドット密度により記録紙１０７の表面温度の制御
を行う表面温度制御手段１１０と、前記ドット密度算出
手段２０３によって算出されたドット密度により記録紙
１０７の搬送速度の制御を行う搬送速度制御手段１２１
と、前記バンドメモリ２０２に記憶されている記録デー
タに基づいて駆動信号を生成し、記録ヘッド１０１に印
加するヘッド駆動手段２０４とから構成されている。

【００１７】外部装置２２０から転送された記録データ
２２１は、データ記憶手段２０１に記憶される。記録開
始後、ノズル列幅分の記録データが、随時データ記憶手
段２０１から読みだされバンドメモリ２０２に転送され
る。同時に、ドット密度算出手段２０３は前記バンドメ
モリ２０２に記憶された記録データから記録ドットのド
ット密度を算出する。ここでいうドット密度は、記録媒
体の単位面積あたりの全ドット数に対する記録ドット数
の割合を％で表わした数値のことであり、例えば、１２
８ドット×１２８ドット（総ドット数１６３８４ｄｏ
ｔ）の単位面積あたり記録する記録ドット数が１０００
０ドットであったときには、ドット密度は６１％とな
る。

【００１８】前記算出されたドット密度は、表面温度制
御手段１１０ と搬送速度制御手段１２１ とに転送され
る。

【００１９】図３は、本実施例で用いた温度設定テーブ
ル３０１を示した図で、前記温度設定テーブル３０１に
は、記録するインク滴のドット密度と記録紙１０７の表
面温度との関係が予め測定され設定されている。

【００２０】表面温度制御手段１１０は、転送されてき
たドット密度と前記温度設定テーブル３０１とを参照
し、設定すべき温度を読み出す。しかるのち、搬送ロー
ラー１０８の軸芯に取り付けられたハロゲンランプ１０
９の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより記録紙１
０７の表面温度を所望の温度にならしめるものである。

【００２１】図４は、本実施例で用いた搬送速度設定テ
ーブル４０１を示した図で、前記搬送速度設定テーブル
４０１には、記録紙１０７の表面温度が本実施例で用い
た記録ヘッド１０１の上限温度である１２０℃に設定さ
れたときの、記録するインク滴のドット密度と記録紙１
０７の搬送速度との関係が予め測定され設定されてい
る。

【００２２】搬送速度設定手段１２１は、転送されてき
たドット密度と前記搬送速度設定テーブル４０１とを参
照し、設定すべき搬送速度を読み出す。しかるのち、搬
送ローラー駆動モーター１２０が前記搬送速度において
動作するためのモーター駆動信号を生成し、搬送ローラ
ー駆動モーター１２０に印加することにより所望の搬送
速度で記録紙１０７を搬送せしめるものである。

【００２３】前記ドット密度に対する記録紙１０７の表
面温度および搬送速度の設定が施された後、記録データ
は、ヘッド駆動手段２０４に転送され、ヘッド駆動手段
２０４は、転送された記録データに基づいて記録ヘッド
１０１の駆動信号を生成し、記録ヘッド１０１に出力さ
れ、記録ヘッド１０１は、駆動信号に応じてインク滴を
記録紙１０７に打ち込む。尚、キャリッジ駆動モーター
１０４及びヘッド駆動手段２０４の制御は、ＣＰＵ２０
５が行う。

【００２４】次に、温度設定テーブル３０１を決定する
過程を実施例に基づいて説明する。

【００２５】表１は、記録媒体１０７の搬送速度が０．
３５ｍｍ／ｓに固定されている時において、記録データ
のドット密度を１０％から１００％まで１０％間隔で記
録媒体１０７に記録した時に、前記記録データがにじま
ない記録媒体１０７の表面温度を求めた結果を示した表
である。表１中、○印はにじまない、△印は若干にじ
む、×印はにじむという結果を示すものである。

【００２６】

【表１】

【００２７】図５は、表１より得られる、記録データの
ドット密度と前記ドット密度においてもにじみを生じな
い記録媒体１０７の表面温度との関係を示したグラフで
ある。例えばドット密度が５０％以下のときは、表１よ
り記録媒体１０７の表面温度が７０℃であればにじまな
い。また、ドット密度が５０％を超え６０％以下であれ
ば９０℃、６０％を超え７０％以下であれば１００℃、
７０％を超え８０％以下であれば１２０℃、８０％を超
え９０％以下であれば１４０℃、９０％を超え１００％
以下であれば１６０℃というように、それぞれのドット
密度においても記録データににじみを生じない記録媒体
１０７の表面温度が決定される。

【００２８】しかしながら、本実施例における記録ヘッ
ド１０１の耐熱温度は１２０℃であるので、記録媒体１
０７の表面温度は１２０℃以下に抑えなければならな
い。

【００２９】図６は、図５に示したグラフにおいて、記
録媒体１０７の表面温度が１２０℃を超えないように抑
えたときの、記録データのドット密度と前記ドット密度
においてもにじみを生じない記録媒体１０７の表面温度
との関係を示したグラフである。

【００３０】本実施例においては、図６に示されるグラ
フより図３に示す温度設定テーブル３０１を得るもので
あり、前記温度設定テーブル３０１は、記録媒体１０７
の表面温度の上限を１２０℃として設定することによ
り、記録ヘッド１０１を過度の温度上昇から保護するこ
とを可能とするものである。

【００３１】前記温度設定テーブル３０１が温度設定テ
ーブルとして表面温度制御手段１１０に設定される。表
面温度制御手段１１０は、設定された温度設定テーブル
３０１に従い、記録データのドット密度に応じて必要な
時にのみ加熱を行う温度制御を可能とするので、無駄な
消費電力を防ぐことを可能とするものである。

【００３２】次に、速度設定テーブル４０１を決定する
過程を実施例に基づいて説明する。

【００３３】本実施例においては、記録媒体１０７の搬
送速度を遅くして記録媒体１０７が加熱手段に接する時
間を増長させることによりインク滴の乾燥の促進を実現
している。

【００３４】表２は、記録紙１０７の表面温度が記録ヘ
ッド１０１の耐熱温度である１２０℃に加熱されている
時において、記録データのドット密度を１０％から１０
０％まで１０％間隔で記録媒体１０７に記録した時に、
前記記録データがにじまない記録媒体１０７の搬送速度
を求めた結果を示した表である。表２中、○印はにじま
ない、△印は若干にじむ、×印はにじむという結果を示
すものである。

【００３５】

【表２】

【００３６】図７は、表２より得られる、記録データの
ドット密度と前記ドット密度においてもにじみが生じな
くなる記録媒体１０７の搬送速度との関係を示したグラ
フである。例えばドット密度が７０％以下の時は、表２
より記録媒体１０７の搬送速度が０．３５ｍｍ／ｓであ
ればにじまない。また、７０％を超え９０％以下であれ
ば０．１８ｍｍ／ｓ、９０％を超え１００％以下であれ
ば０．１２ｍｍ／ｓというように、それぞれのドット密
度においても記録データににじみを生じない記録媒体１
０７の搬送速度が決定される。

【００３７】本実施例においては、図７に示されるグラ
フより、図４に示される速度設定テーブル４０１を得る
ものであり、前記速度設定テーブル４０１は、記録デー
タのドット密度が７０％を超えたときにのみ搬送速度を
減速する設定をすることにより、記録時間のスループッ
トの低下を最低限に抑えることを可能としている。

【００３８】前記速度設定テーブル４０１が速度設定テ
ーブルとして搬送速度制御手段１２１に設定される。

【００３９】本実施例においては、前記温度設定テーブ
ル３０１と前記速度設定テーブル４０１により、ドット
密度が７０％以下のときには、記録媒体１０７の搬送速
度を０．３５ｍｍ／ｓの一定速度で搬送し、記録媒体１
０７の表面温度が１２０℃以下の範囲で表面温度制御手
段１１０を制御する動作を行い、ドット密度が７０％を
超えるときには、記録媒体１０７の表面温度を１２０℃
の一定温度に加熱して搬送速度制御手段１２１を制御す
る動作を行うことになる。

【００４０】以上、加熱手段としてハロゲンランプを軸
心に持つ搬送ローラーを用いた実施例を説明したが、加
熱手段はこれに限定されるものではない。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、インクジェット記録装
置において、記録データのドット密度を算出し、前記ド
ット密度に従い表面温度制御手段と搬送速度制御手段を
制御して記録媒体の表面温度と搬送速度を設定した後に
記録を行うという構成により、インクの乾燥性が劣ると
きにも、ドット密度の低い領域からドット密度の高い領
域までにじみの無い高品質の記録を行うことができ、か
つ、記録ヘッドの過度の温度上昇の抑制および消費電力
の削減、また、記録時間のスループットの低下を最小限
に抑えることを可能としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の概略図であ
る。

【図２】本発明の記録装置の構成要素を示すブロック図
である。

【図３】本発明の実施例における温度設定テーブルを示
す図である。

【図４】本発明の実施例における速度設定テーブルを示
す図である。

【図５】本発明の実施例におけるドット密度と記録媒体
の表面温度との関係を示す図である。

【図６】本発明の実施例における記録媒体の表面温度の
上限を１２０℃に抑えたときのドット密度と記録媒体の
表面温度との関係を示す図である。

【図７】本発明の実施例におけるドット密度と記録媒体
の搬送速度との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 記録ヘッド １０２ キャリッジ １０３ キャリッジ駆動ベルト １０４ キャリッジ駆動モーター １０７ 記録紙 １０８ 搬送ローラー １０９ ハロゲンランプ １１０ 表面温度制御手段 １１１ ガイド軸 １２０ 搬送モーター １２１ 搬送速度制御手段 ２０１ データ記憶手段 ２０２ バンドメモリ ２０３ ドット密度算出手段 ２０４ ヘッド駆動手段 ３０１ 温度設定テーブル ４０１ 速度設定テーブル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体を加熱する加熱手段を有し、記
   録ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出して記録するイ
   ンクジェット記録装置において、 記録ヘッドのノズル列幅分の記録データを記録するバン
   ドメモリと、 前記バンドメモリに記憶されている記録データから記録
   ドットのドット密度を算出するドット密度算出手段と、 記録媒体の表面温度を制御する表面温度制御手段と、 記録媒体の搬送速度を制御する搬送速度制御手段とを具
   備することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記表面温度制御手段は、予め設定可能
   な温度設定テーブルを持つ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】 前記搬送速度制御手段は、予め設定可能
   な速度設定テーブルを持つ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】 前記表面温度制御手段は、前記ドット密
   度算出手段によって算出されたドット密度と前記温度設
   定テーブルとを参照することにより記録媒体の表面温度
   を制御す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】 前記搬送速度制御手段は、前記ドット密
   度算出手段によって算出されたドット密度と前記速度設
   定テーブルとを参照することにより記録媒体の搬送速度
   を制御す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。