JP3221450B2 - 熱溶融性インクの定着方法とその装置 - Google Patents
熱溶融性インクの定着方法とその装置Info
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
Description
て冷却固化した熱溶融性のインク滴を定着させるための
装置に関する。
させたインクを加熱溶融し、これをノズルから液滴とし
て吐出させることによって、記録媒体上に記録情報に応
じた文字、図形等を形成するホットメルトインクを用い
たインクジェット記録方式は、記録媒体の質の如何にか
かわりなくインクのにじみのない鮮明な画像形成を可能
とする利点を有している。
クを用いた記録方式では、吐出されたインク滴の熱容量
がきわめて少ないため、記録媒体に接触すると、半球状
に突出した状態で直ちに冷却固化する結果、その後の記
録媒体の取扱いの如何によっては、記録媒体上の固化し
たインク滴が摩擦等によって損傷したり脱落するといっ
た問題が生じるほか、半球状に固化したその曲面に光が
屈折する関係上、このインクによって書込んだ像をスク
リーン等へ投影するといった用途へは適用し得ない問題
を有している。
5420号明細書に開示された装置は、記録媒体上で半
球状に冷却固化したインクをローラによって加圧しなが
ら記録媒体上に偏平に均らして固着させるようにしたも
のであるが、このものでは、インク滴を記録媒体上に十
分に馴染ませた状態で粘着させることができないばかり
でなく、圧延することによってインクの表面に必要以上
の光沢が付与される結果、風合いに乏しい画像が形成さ
れてしまうといった不都合が生じる。
開示された装置は、加熱プラテンと加圧ローラとの間で
吐出したインク滴を加熱同時加圧するようにしたもので
あるが、このものでは、加熱プラテンによって加熱され
た加圧ローラの表面がインクと同じ温度になってしまう
結果、インクと加圧ローラとの親和性が増してオフセッ
ト現象が発生しかねないといった問題を有している。
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
吐出された熱溶融性インクに光沢を付与することなく、
記録媒体上に十分馴染ませた状態で偏平に定着させるこ
とのできる新たな定着方法とその装置を提供することに
ある。
ような課題を達成するための熱溶融性インクの定着方法
として、記録媒体上に吐出されて凝固した熱溶融性のイ
ンク滴を、インク組成中の低融点成分を再液化するのに
必要な熱量をもって加熱し、ついで、このインク滴が再
凝固するまでの間にこのインク滴を記録媒体上へ加圧し
かつ急冷して定着するようにしたものであり、またこの
方法を実現させるための装置として、熱溶融性インクを
加熱液化して記録媒体上にインク滴として吐出させるイ
ンクジェット記録ヘッドに対して、記録媒体の搬送方向
下手側に、インク組成中の低融点成分を再液化するのに
必要な熱量をもってこのインク滴を加熱する加熱手段を
配設するとともに、この加熱手段の下手側に、再凝固す
る前のインク滴を記録媒体上に押圧する熱容量の大なる
加圧手段を近接させて配設するようにしたものである。
る。図1は本発明方法に基づくインク滴の定着プロセス
を示したものである。はじめにこの方法に使用される装
置の概要について説明すると、この装置には、熱溶融性
インク、つまりホットメルトインクを加熱液化して記録
媒体2上にインク滴9として吐出するインクジェット記
録ヘッド1と、凝固したインク滴9を加熱して低融点成
分を再液化するためのインク滴加熱用ヒータ3とが、そ
れぞれ記録媒体の搬送方向上手側と下手側に配設され、
さらにこのヒータ3の下手側には、これと近接してイン
ク滴加圧ローラ4が配設されていて、押圧ローラ5と協
動しつつ、再凝固する直前のインク滴9を加圧しかつ急
冷して、これを偏平に均らしながら記録媒体2上に定着
させるように構成されている。
常温で固相をなし、かつ125℃程度で完全に液化する
低融点成分と高融点成分よりなる熱溶融性インク、つま
りホットメルトインクを、インクジェット記録ヘッド1
内で加熱液化して記録媒体2上にインク滴9として吐出
すると、熱容量のきわめて小さなこのインク滴9は、こ
れより熱容量の大きな記録媒体2の表面に接触した瞬
間、その位置(I)で急速に冷却されて凝固する。
出されたインク滴9は、記録媒体2上に単に摩擦的に保
持されているに過ぎないが、記録媒体2とともにこのイ
ンク滴9がヒータ3の直上位置(II)へ搬送されてくる
と、ヒータ3は80℃乃至90℃の熱をもってこれを記
録媒体2の背面から加熱し、インク組成中の低融点成分
9aを再度液化して、これを記録媒体2の組織中に浸透
させると同時に、この際に生じた毛細管作用により固相
を維持しているインク組成中の高融点成分9bと染料も
しくは色材9cを記録媒体2の表面に繋ぎ止める。
がヒータ3上を通過すると、熱を断たれたインク滴9は
再び凝固し始めるが、記録媒体2内に残存する熱は暫時
インク滴9に熱を供給しつつ、その凝固を抑える。
2とともにインク滴加圧ローラ4の位置(III )へ送ら
れてくると、加圧ローラ4は、押えローラ5と協動して
凝固する直前のインク滴9を機械的に押圧するととも
に、自らは、その持つ大きな熱容量により常温を保ちつ
つ、インク滴8との間に大きな温度差を生じさせ、かつ
インクとの親和力を少なくし、自己の表面へのインクの
移転を阻止しながら、インク滴9を接触面側から順次急
速に冷却しかつ偏平に均らして記録媒体2上に密着させ
る。
ローラ4の表面温度を少なくとも再加熱温度以下にしな
ければならないが、好ましくは、低融点成分9aの固化
温度以下に維持しておくことが望ましい。
熱溶融性インクは、ヒータ3によって再溶融される低融
点成分9aと、溶融されることなくそのまま固相を維持
する高融点成分9bと、色材とによって構成され、ま
た、この定着方法においては、記録媒体に悪影響を及ぼ
さないよう再加熱温度が80℃乃至90℃に設定される
関係上、この熱溶融性インクには、低融点成分9aとし
て、この温度より低い50℃乃至85℃で溶融し、かつ
インクのにじみが生じないようなキャンデリラワック
ス、石油ワックス、カルナバワックス等が選ばれ、また
高融点成分9bとしては、融点が100℃以上の合成パ
ラフィンワックス(フィッシャートロプシュワックス、
サゾールワックス等)及び低融点ポリエチレンワックス
等が選ばれ、さらに色材を溶解させるための素材とし
て、脂肪酸、脂肪酸アミド等の色材溶解成分が適宜加え
られる。
固したインク滴8を加圧対象としたものではなく、凝固
する前の変形容易なインク滴8を加圧対象とするもので
あるから、10Kg/cm2 程度の圧力を加えるだけで
インク滴9を偏平に定着させることができる。
転写することができるため、加圧面を平滑な面にすれ
ば、インク滴9の表面も平滑にすることができ、かつ透
過光を屈折させることなく直進させることができるた
め、透明シートに書き込んだ像をスクリーン等へ投映す
るといった用途に対して特に有効である。
付与させないようにするには、加圧ローラ3の転動面に
3μm乃至10μmの微細な凹凸を設ければよく、この
ような手段は、普通紙への印字に対して特に有効であ
る。
一例を示したもので、給紙ローラ6によって給送される
記録媒体2の搬送経路7には、ホットメルトインクの液
滴を記録書込み信号に応じて記録媒体2上に吐出させる
インクジェット記録ヘッド1が配設され、またこの記録
ヘッド1の下手側には、インク滴加熱用のヒータ3と、
インク滴加圧ローラ4が近接配置されている。
明らかなように、記録媒体2上に吐出されて凝固したイ
ンク滴に対してこれを加熱再溶融するまでの時間的な制
約はなく、再溶融させたインク滴8が再凝固するまでの
間にこれを加圧処理するだけに過ぎないから、インク滴
加熱用ヒータ3と、インク滴加圧ローラ4は、インクジ
ェット記録ヘッド1の下手側であるならば記録媒体搬送
経路7のいずれの位置に配設することが可能となって、
装置のレイアウトをきわめて有利にする。
ての他の実施例を示したものである。図3に示した実施
例は、ヒータ13の下手側に、図示しない駆動機構に駆
動されて揺動するアーム14aを隣接配置し、このアー
ム14aの先端に支持した加圧ローラ14を移動させな
がら、記録媒体支持基台15との間でインク滴9をバッ
チ式に加圧処理するようにしたもので、このものは、図
1に示した装置と比べて、印字媒体の移動速度の如何に
拘りなく加圧処理をより迅速に行わせることができる。
を介して加圧ローラ24の加圧力をインク滴9に作用さ
せるようにしたもので、特にこの実施例においては、テ
ープ28のインク滴9と接触する面に、粗さの異なる複
数の領域を設けておくことにより、いずれかの領域を記
録媒体支持基台25上に位置させてインク滴9を加圧処
理することによって、記録画像に使用目的に応じた所望
の風合いのつや付与させることができる。
ータ33によって加熱再溶融されたインク滴9をバッチ
式に加熱処理するよう構成したもので、インク滴9加熱
用ヒータ33の下手側に近接して配設した記録媒体支持
用基台35の上方には、クランク34aを介して上下に
駆動される偏平なインク滴加圧部材34が対向配設され
ていて、記録媒体2の一定領域内にあるインク滴9を凝
固する直前に瞬間的に加圧定着させるように構成したも
のである。
かのインク滴加圧部材44…をガイド部材48に沿わせ
て連接配置し、必要とする加圧部材44をクランク式の
押圧機構44aにより記録媒体支持基台45上で上下動
させ、その粗面によりインク滴9を加圧することによ
り、記録画像に使用目的に応じた所望の風合いのつやを
付与させるようにしたものである。
インク滴を、再加熱温度が85℃、紙送り速度が350
mm/sec、ローラ圧力が10Kg/cm2 の条件のもとで定
着を行い、これを、このような定着記録方式を採らない
通常のホットメルトインクジェット記録装置により形成
されたものと対比したところ、表1のような結果が得ら
れた。
し、これをスクリーンに投影した際の透過光の散乱度合
面で、本発明による定着方法の有利性が確認できた。
媒体上に吐出されて凝固した熱溶融性のインク滴を、イ
ンク組成中の低融点成分が再液化する程度の熱量で加熱
した上、このインク滴が再凝固するまでの間にこれを加
圧しかつ急冷して定着するようにしたので、加熱により
液化した成分を記録媒体の組織中に浸透させて、インク
滴を記録媒体上に繋ぎ止めると同時に、インク滴を僅か
な力で偏平に均らしつつ、かつ加圧手段への転位を抑え
ながらこれを記録媒体上に強固に定着させることができ
る。
ことにより、インク滴との間の温度差を大きくして相互
の間の親和力を低くすることができるため、オフセット
現象の発生を抑えて良好な画像形成を図ることができ
る。
図である。
構成図である。
た図である。
た図である。
た図である。
た図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 記録媒体上に吐出されて凝固した熱溶融
性インク滴に対し、はじめにインク組成中の低融点成分
が再液化するのに必要な熱を加え、ついで、該インク滴
が再凝固するまでの間に該インク滴を上記記録媒体上へ
加圧し、かつ加圧手段の持つ熱容量により冷却して定着
するようにしたことを特徴とする熱溶融性インクの定着
方法。 - 【請求項2】 熱溶融性インクを加熱液化して記録媒体
上にインク滴として吐出するインクジェット記録ヘッド
に対し、上記記録媒体の搬送方向下手側に、インク組成
中の低融点成分を再液化するのに必要な熱量をもって該
インク滴を加熱する加熱手段を配設するとともに、該加
熱手段の下手側に、再凝固する前のインク滴を上記記録
媒体上に押圧する、インク滴に比べて熱容量の大なる加
圧手段を近接させて配設したことを特徴とする熱溶融性
インクの定着装置。 - 【請求項3】 上記加圧手段の加圧面に、3μm乃至1
0μmの微細な凹凸を付与したことを特徴とする請求項
2記載の熱溶融性インクの定着装置。 - 【請求項4】 加圧面の粗さが異なる複数の加圧手段を
選択的に使用し得るように配設したことを特徴とする請
求項2記載の熱溶融性インクの定着装置。 - 【請求項5】 上記加圧手段を上記記録媒体の搬送速度
より大きな速度で搬送方向に移動させるようにしたこと
を特徴とする請求項2記載の熱溶融性インクの定着装
置。 - 【請求項6】 上記加圧手段を、印字媒体に対して垂直
方向に押圧動作させ得るようにしたことを特徴とする請
求項2記載の熱溶融性インクの定着装置。
Priority Applications (1)
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JP33770391A JP3221450B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 熱溶融性インクの定着方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33770391A JP3221450B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 熱溶融性インクの定着方法とその装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05147206A JPH05147206A (ja) | 1993-06-15 |
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Family
ID=18311170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33770391A Expired - Fee Related JP3221450B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 熱溶融性インクの定着方法とその装置 |
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JP5085047B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-11-28 | 富士フイルム株式会社 | 画像形成装置及びインクジェット記録装置 |
US8002936B2 (en) * | 2008-10-23 | 2011-08-23 | Xerox Corporation | Dual-web method for fixing a radiation-curable gel-ink image on a substrate |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP33770391A patent/JP3221450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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