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JPH0729476B2 - インクジエツト記録方法 - Google Patents
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JPH0729476B2 - インクジエツト記録方法 - Google Patents

インクジエツト記録方法

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JPH0729476B2
JPH0729476B2 JP61232481A JP23248186A JPH0729476B2 JP H0729476 B2 JPH0729476 B2 JP H0729476B2 JP 61232481 A JP61232481 A JP 61232481A JP 23248186 A JP23248186 A JP 23248186A JP H0729476 B2 JPH0729476 B2 JP H0729476B2
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JP
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敬子 田中
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Seiko Epson Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0035Uncoated paper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
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    • B41M2205/12Preparation of material for subsequent imaging, e.g. corona treatment, simultaneous coating, pre-treatments

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  • Ink Jet (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は市販の中、上質紙等の汎用記録紙に対して紙質
に関係なく高画質記録が可能なインクジエツト記録方法
に関する。
〔従来の技術〕
記録液の加熱乾燥手段を有するインクジエツト記録装置
の代表例としては特開昭55−69464号、55−84670号等が
あり、ブラテン全体をブラテン内部に設けた発熱体で加
熱することにより記録紙を裏面から加熱し、記録液を乾
燥させて不要なにじみや紙しわ、未定着の記録液による
汚れを防止して高解像かつ高品質な画像記録を実現する
のに有効な手段であつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、代表的な汎用記録紙である市販中・上質
紙はその製造過程において、原料パルプ、混入填料、抄
紙機のワイヤーパートやサイズプレス等の構成や加工方
法により性質が千差万別であるため、メーカー、製造ロ
ツトはもとより同一紙の裏表でもインクジエツト記録特
性は全く異なる。即ち、記録液の吸収性が異なるために
印字品質が紙質に大きく左右される。前記従来技術はプ
ラテン部の記録紙加熱手段と構成だけに関するものであ
り、種々の汎用記録紙に紙質に関係なく高品質なインク
ジエツト記録を実現するには技術的に不足である。そこ
で本発明はこのような問題点を解決するものでその目的
とするところは紙質に関係なく、高品質な印字を可能と
するインクジエツト記録方法を提供するところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のインクジェット記録方法は、80〜140℃に加熱
された5sec以上のサイズ度を有する記録媒体に、該記録
媒体に対する接触角が20度以上(80℃において)のイン
クにより記録書き込みを行うことを特徴とする。
また、前記インク中に含まれる溶剤が5〜20重量%であ
ることを特徴とする。
さらにまた、前記溶剤がグリセリン、ジエチレングリコ
ール、エチレングリコール、チオジグリコールから選ば
れることを特徴とする。
本発明は、例えば第1,3図に示すインクジエツト記録装
置を用いて、目的を達成する。このインクジエツト記録
装置の構成に関して説明する。
第1図は本発明のインクジエツト記録方法に用いる装置
の第1の例を示す略全体構成図である。
第1図において記録ヘツド5はインクタンク15からイン
ク供給パイプ16を通じて前記インクの供給を受けながら
キヤリツジガイド6にガイドされて矢印Iの方向に移動
し、紙送りローラー2およびガイドローラー4によつて
記録ヘツド5と同期した間欠改行送りされる記録紙にイ
ンクジエツト記録をおこなう。
第2図において記録ヘツド5には複数のインク吐出口13
が設けられ、圧電素子制御、電界制御、電荷制御、熱エ
ネルギーを利用した膜沸騰現象制御などのインク吐出手
段によつてドツト像を記録紙3上に形成するものであ
る。本例の記録ヘツド5は間隔0.141mmピツチで縦1列2
4個のインク吐出口から、圧電素子制御により約0.5μg
の記録液滴を吐出させている。
固定プラテン1はアルミ合金または熱導伝性プラスチツ
ク材等の熱拡散が良い材質が適当であり、本例では平均
板厚1mmで約250mm×30mmの大きさのアルミ合金板を使用
している。固定プラテン1の記録ヘツド5と対向しない
裏面には第2図のように発熱体12を有する。発熱体12は
定格電圧30V常温平均抵抗値22Ωのヒーター用PTCサーミ
スタ5個を均等に配置するか、100V250W程度のシースヒ
ーター等が適当である。
記録紙3は前記発熱体12によつて加熱された固定プラテ
ン1に摺接し、接触熱伝達でインクジエツト記録の前後
にわたつて80゜〜140℃に予熱・加熱され、インクジエ
ツト記録されたインクを記録面付着直後から急速に乾燥
させて不要なドツトのにじみや、未定着のインクによる
汚れを防止して良好な印字状態を得る紙押え7は記録紙
3の浮きを防ぐと共に固定プラテン1に記録紙3を密着
させて熱伝導効果を高めている。
記録紙3を予熱・加熱することにより記録紙3には固定
プラテン1の形状に沿つたカールが生じる。このカール
を除去するために、インクジエツト記録後に記録紙はカ
ール取りローラー14に巻きつけられ、前記カール方向と
は逆向きに癖付けすることによりカールが除去されて平
面状態で記録紙3を取り出すことができる。
第3図は本発明のインクジエツト記録方法に用いる装置
の第2の例を示す略全体構成図である。
記録ヘツド5はキヤリツジガイド6にガイドされて矢印
Iの方向に移動し、紙送りローラー2及びガイドローラ
ー4によつて記録ヘツド5と同期した間欠改行送りされ
る記録紙3にインクジエツト記録をおこなう。一方、発
熱源ランプ17からの光放射は例えば方物面、楕円面、双
曲面などの曲面をもつた反射板19によつて記録紙3表面
の記録部分を記録前後にわたる加熱範囲27に集光照射さ
れ、輻写熱伝達によつて加熱する。また、送風装置23か
ら送られる空気流は空気搬入路24を矢印II、IIIのよう
に通り、前記反射板19、反射板21a、21b及び透明保護ガ
ラス22で構成されるランプハウス部に送られ、発熱源ラ
ンプ17及び前記ランプハウス部を風冷する。冷却後空気
流は空気排出路25をIV、Vのように通り、空気流出口26
から記録紙3の記録面に向けて排出され、発熱源ランプ
17の発する対流熱及び伝導熱を記録紙面へ送風熱伝達す
る。
記録ヘツド1には第4図のような複数のインク吐出口13
が設けられ、圧電素子制御、電界制御、荷電制御などの
インク吐出制御手段によつてドツト像を記録紙3上に形
成し画像記録のしている。本例では圧電素子を用い、0.
141mmピツチで縦1列24個のインク吐出口を有し、約0.5
μgのインク液滴を吐出させている。
発熱源ランプ17はハロゲンランプに代表される白熱ラン
プやキセノンランプまたは赤外線ランプであり、本例で
は200W、全長250mmの棒状ハロゲンランプを使用してい
る。記録紙3の記録幅は220mmであり、少なくともこれ
以上の長さの有効発光部を有するランプが必要である。
発熱源ランプ17は紙送りローラー2から60mmの距離にセ
ツトされ、前述のように加熱範囲27を輻写加熱する。記
録紙3の加熱状態は第4図のように温度センサー28によ
つて検知され、光量制御回路18に内蔵された比較回路で
設定温度と比較し、光量フイードバツクして記録紙3の
温度がほぼ設定値となるように保たれる。温度センサー
28は第4図においては記録紙3の表側にもうけてある
が、記録紙3の表面側にもうけてもよい。また、前記設
定温度はユーザーが紙質に合わせて自在にコントロール
できる。
送風装置7は風量3m2/min程度の送風フアンである。空
気流出口26からの吐出空気流はインクの吐出に影響しな
いように流出方向を配慮している。遮光カバー20は記録
ヘツド5に直接に光放射が当たるのを防止し、記録ヘツ
ドが輻写加熱されるのを防いでいる。また、透明保護ガ
ラス22は発熱源ランプ17と反射板19へのほこりの付着を
ふせいでいる。
記録紙の適切な予熱・加熱温度については、140℃を越
えると記録紙が発煙や変色を起こし、また80℃未満では
記録液の蒸発が遅く、記録液が記録紙に定着するまでに
長い時間を要するため、印字品質が劣る。従つて記録媒
体及び付着記録液の予熱・加熱温度は80〜140℃である
ことが望ましい。
次に本発明について詳しく説明する。
汎用記録紙である中、上質紙に前述のインクジエツト記
録装置を用いて良好な印刷を行うために、本発明者は紙
のサイズ度とインクのぬれ性に着目して研究を進めた。
その結果、前述のインクジエツト記録装置で紙の予熱、
加熱を80℃〜14.0℃にした場合、インクのぬれ性を示す
接触角がサイズ度5秒以上の中上質紙に対し80℃におい
て20゜以上であれば高画質記録を得られることを発見し
た。本発明でいう接触角とは第5図に示すように固体表
面上に液体を滴下した時、気体−液体−固定の3交点の
液体における接線と固体面のなす角θであり、但し液体
面は完全な球体の一部と仮定する。紙のサイズ度はJISP
8122に準じて容易に測定できる。本発明者は、様々な中
上質紙のサイズ度を調べ、結果を第1表に示した。
市販の中上質紙のサイズ度は5秒以上であり、5秒以下
のものは極めて稀である。サイズ度5秒以下の中上質紙
では紙の80〜140℃の加熱があつてもインクが紙に付着
した後インクの蒸発よりも早くインクが紙に浸透するた
め、高画質記録が得られない。従つて本発明ではサイス
度5秒以上の紙が有用である。
本発明の記録方法に於て、サイズ度5秒以上の記録紙に
対し、高画質な記録を行えるインクの特性を調べるた
め、表−1に示す代表的な中,上質紙に対し異なる接触
角のインクで印刷したところ、インクの接触角が記録紙
に対し80℃において20゜以上であれば、紙にニジミのな
い高画質な記録ができた。
接触角が前記記録紙に対し80℃において20゜以上となる
インク組成は、該記録紙の種類によつても異なるが、水
染料さらに流出孔内での目詰りを防ぐ溶剤を基本とする
ものである。水のみの場合、前記記録紙に対し80℃にお
いて20゜以上の接触角を示すが、染料、溶剤が添加され
ると接触角は該染料、溶剤の種類、量により低下する。
そこで80℃において接触角20゜以上であるには、染料や
溶剤を選択し混入量を適宜調整しなければならない。
染料としては従来より知られている染料や顔料の多くの
ものが有効であり、特に重量なことは染料中に界面活性
剤等接触角を下げる成分を含まないことである。染料と
して一般的には直接染料、塩基性染料、酸性染料が用い
られ具体的には、C.I.ダイレクトブラツク19、C.I.ダイ
レクトC.I.ブラツク22、C.I.ダイレクトブラツク38、C.
I.ダイレクトC.I.ブラツク154、C.I.ダイレクトイエロ
ー12、C.I.ダイレクトC.I.イエロー26、C.I.ダイレクト
レツド13、C.I.ダイレクトレツド17、C.I.ダイレクトブ
ルー78、C.I.ダイレクトブルー90、C.I.アシツドブラツ
ク52、C.I.アシツドイエロー25、C.I.アシツドレツド3
7、C.I.アシツドレツド52、C.I.アシツドブルー22等が
ある。添加量は、精製化された染料ならば、10重量%ま
で添加しても80℃における接触角を20゜以上に保つこと
ができる。
溶剤としては、従来からあるインクジエツト記録用イン
クに使用されている多価アルコールやその誘導体等を使
用でき、その中でも80℃におけるインク接触角を20゜以
上に保つには、グリセリン、ジエチレングリコール、エ
チレングリコール、チオジグリコールが最適である。溶
剤を添加するにあたつては、少なすぎればインクの湿潤
能力が低下し、インクジエツトヘツドのノズルを目詰り
させ、多すぎても紙上での熱定着時間が遅れるため5〜
20重量%が適当である。
また、本発明に使用されるインクは、前述した成分以外
に、防腐剤や防カビ剤、PH調整剤、キレート剤も適宜添
加可能である。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を説明する。サイズ度5sec以上の
紙に対し80℃において20゜以上の接触角を有するインク
を調製した。比較のためにサイズ度5sec以上の紙に対し
80℃において20゜未満の接触角を有するインクを調製し
た。第2表に調製したインクの組成を示す。第3表にサ
イズ度5sec以上の紙に対する各インクの接触角を示す。
なお、接触角は協和界面化学製接触角計CA−D型を用
い、紙の表面温度を80℃にして測定した。
上記インクを容器に入れ50℃位に加温し充分混合溶解し
孔径1μmのメンブレンフイルタによつて加圧過し、
脱気処理後、インクとして用い、第1図に示すような固
定プラテン部に発熱体を有する記録装置により記録媒体
表面温度が100℃になるように発熱体を加熱し圧電素子
制御方式により約0.5μgのインク滴として吐出させ
て、第4表に示す記録媒体上に付着及び加熱乾燥定着さ
せた。得られた記録状態について画質評価を行つた結果
を第4表に示す。
サイズ度5sec以上を有する紙に対して80℃における接触
角が20゜以上であるインクではいずれの市販中・上質紙
に対しても高画質記録が得られた。
〔発明の効果〕
熱定着温度が80゜〜140℃である本発明インクジエツト
記録方法において、サイズ度5秒以上を有する記録紙に
対し、接触角が80℃において20゜以上であるように、前
記染料や溶剤を適宜選択し、かつ混入量を調整したイン
クを用いることによつて様々な市販中・上質紙へ高画質
な記録が実現でき、また記録インクも熱足着によるため
乾燥性も十分であり、未定着インクによる汚れはなく、
さらに速乾性が高いためカラーインクジエツト記録にし
た場合カラーインク同志の重ね合わせができるためカラ
ー再現性にすぐれ、効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインクジエツト記録方法を用いたイン
クジエツト記録装置の実施例を示す略全体構成図。第2
図は第1図の部分側面図。 第3図は、本発明のインクジエツト記録方法に用いる記
録装置の第2の例を示す略全体構成図。第4図は第3図
に示す装置の部分側面図。 第5図は接触角を示す図。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】80〜140℃に加熱された5sec以上のサイズ
    度を有する記録媒体に、該記録媒体に対する接触角が20
    度以上(80℃において)のインクにより記録書き込みを
    行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
  2. 【請求項2】前記インク中に含まれる溶剤が5〜20重量
    %であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    インクジェット記録方法。
  3. 【請求項3】前記溶剤がグリセリン、ジエチレングリコ
    ール、エチレングリコール、チオジグリコールから選ば
    れることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のイン
    クジェット記録方法。
JP61232481A 1986-09-30 1986-09-30 インクジエツト記録方法 Expired - Lifetime JPH0729476B2 (ja)

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