JPH06270411A - Ink jet recording apparatus - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To permit a user to select the optimum ink compsn. corresponding to a use purpose, in the apparatus forming an image by emitting ink, by providing dye-containing inks and clear inks containing no dyes. CONSTITUTION:In an ink jet recording apparatus wherein an image is formed on a material P to be recorded by emitting inks from ink jet units l1Y, 11M, 11C, 11K, dye-containing inks are stored in ink tanks 27Y, 27M, 27C, 27K and clear inks containing no dyes are stored in ink tanks 28A, 28B. An ink compsn. is changed corresponding to a purpose. As a result, inks different in compsn. can be prepared in the ink jet recording apparatus and a user can select the optimum ink compsn. corresponding to a use purpose.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体にインク滴を
吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、特
にインク供給系に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording by ejecting ink droplets onto a recording medium, and more particularly to an ink supply system.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット記録方式において
は、記録ヘッドに形成した複数のインク吐出口からデー
タ信号に基いてインクを吐出し、インク液滴を用紙等の
被記録材に付着させて記録している。この記録方法は、
例えば、プリンタやファクシミリあるいは複写機などに
利用されている。2. Description of the Related Art In a conventional ink jet recording system, ink is ejected from a plurality of ink ejection openings formed in a recording head based on a data signal, and ink droplets are adhered to a recording material such as paper for recording. ing. This recording method is
For example, it is used in printers, facsimiles, copiers, and the like.

【０００３】以上の装置において、インクを吐出させる
ため、吐出口近傍に発熱素子（電気・熱エネルギー変換
体）を設け、この発熱素子に電気信号を印加することに
よりインクを局所的に加熱して圧力変化を起こさせ、イ
ンクを吐出口から吐出させる電気・熱エネルギー変換体
を用いる方法や圧電素子などの電気・機械変換体を用い
る方法がある。In the above apparatus, in order to eject the ink, a heating element (electrical / thermal energy converter) is provided in the vicinity of the ejection port, and an electric signal is applied to the heating element to locally heat the ink. There are a method of using an electrical / thermal energy converter that causes a pressure change and ejects ink from an ejection port, and a method of using an electrical / mechanical converter such as a piezoelectric element.

【０００４】インクジェット記録装置による記録画像の
印字品位はインクおよび非記録媒体の種類・それらの組
み合わせに大きく左右される。インクジェット記録方法
をカラー記録に適用する場合、異色境界部でのにじみ出
しのないカラー画像を得るためには高価で特殊な専用紙
を使用する必要があった。が、近年、インクの改良が進
みボンド紙やコピー紙などといった普通紙へのカラー印
字適性を持ったものが実用化されてきた。しかしなら
が、その印字品位も完全なレベルに至っておらず、まだ
まだ改良を加える必要がある。The printing quality of a recorded image by an ink jet recording apparatus largely depends on the types of ink and non-recording medium and their combination. When the ink jet recording method is applied to color recording, it is necessary to use expensive and special dedicated paper in order to obtain a color image without bleeding at the boundary between different colors. However, in recent years, as inks have been improved, those having color printing suitability for plain paper such as bond paper and copy paper have been put into practical use. However, the print quality has not reached the perfect level, and further improvements are needed.

【０００５】インクはその溶剤組成を変えることによっ
て、インク滴がコピー紙やボンド紙といった普通紙に着
弾した時の浸透性やドットの広がり方、異色境界部での
にじみ出し方を変えることができる。By changing the solvent composition of the ink, it is possible to change the penetrability when the ink droplets land on plain paper such as copy paper or bond paper, the way the dots spread, and the way the ink oozes out at different color boundaries. .

【０００６】一般的にドットの広がりの小さいものはド
ット自体の濃度も高く、文字や細線などシャープな画像
を得るのに適しているが、紙への浸透速度が遅く、色と
色の隣接境界部において不当なにじみ合いが生じる。そ
れに対して、ドットの広がりの大きいものはシャープさ
に欠け、文字や細線の品位はさほど良くないが、浸透速
度が速く、異色環境部でのにじみ出しがないのでカラー
画像を得るときに適している。Generally, a dot having a small spread has a high density of the dot itself and is suitable for obtaining a sharp image such as a character or a thin line. However, the speed of penetrating into paper is slow, and the boundary between colors is adjacent. Unreasonable bleeding occurs in some parts. On the other hand, the one with a large spread of dots lacks sharpness and the quality of characters and fine lines is not so good, but the penetration speed is fast and there is no bleeding in a different color environment part, which is suitable for obtaining a color image.

【０００７】普通紙上での記録において、文字や細線の
印字品位と色と色の境界部分でのにじみ出しは相反する
ところがあり、一般に文字品位の良好なインクは異色境
界部でのにじみが悪く、異色境界部でのにじみの良好な
インクは文字品位があまり良くはない。In printing on plain paper, the printing quality of characters and fine lines and the bleeding at the color-color boundary portion may conflict with each other. Generally, ink with good character quality has poor bleeding at the different-color boundary portion. Ink with good bleeding at the boundary between different colors does not have very good character quality.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従って、普通紙上で文
字や細線がシャープで、しかも色と色の隣接境界部分で
にじみ出しが全くないきれいなカラー記録画像を得るこ
とができるといったインクはない。Therefore, there is no ink capable of obtaining a clean color recorded image in which characters and fine lines are sharp on plain paper and no bleeding occurs at the adjacent boundary portion between colors.

【０００９】文字品位主体の画像を取る場合とカラー画
像を主体に取る場合とでインクタンクを別々に用意し、
ユーザーが使用目的に応じてインクタンクを交換させる
ようにする方式では、ユーザーが混乱してしまうという
問題がある。Ink tanks are separately prepared for the case of taking an image mainly of character quality and the case of taking a color image mainly.
The method of allowing the user to replace the ink tank according to the purpose of use has a problem that the user is confused.

【００１０】また、これらのインクを全て記録装置内で
予め用意するとしても、カラー記録のように複数色を必
要とする場合には記録ヘッドの数、インクタンクの数が
増えるという問題があった。Further, even if all these inks are prepared in advance in the recording apparatus, there is a problem that the number of recording heads and the number of ink tanks increase when a plurality of colors are required as in color recording. .

【００１１】さらにカラー記録方法として諧調性を向上
させるために同系色で染料濃度の異なる濃淡インクを用
いた記録装置においては前述の問題がより顕著なものと
なり、インクの製造やインクタンクの製造工程の管理上
の煩雑さを招くと共に、ユーザーが非常に多くの種類の
インクタンクを予備として常に持たなければならないと
いう欠点もあった。Further, as a color recording method, the above-described problems become more prominent in a recording apparatus that uses dark and light inks of the same color but different dye densities in order to improve gradation, and the ink manufacturing process and the ink tank manufacturing process In addition to the complexity of management, there is also a drawback that the user must always have a large number of types of ink tanks as spares.

【００１２】本発明は、簡単な構成により、組成の異な
るインクを記録装置内で調合できるようにして、ユーザ
ーが使用目的に合わせて最適なインク組成が選択できる
インクジェット記録装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus which allows a user to select an optimum ink composition according to the purpose of use, by making it possible to prepare inks having different compositions in the recording apparatus with a simple structure. And

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を鑑
みてなされたものであり、インクを吐出して画像を形成
するインクジェット記録装置において、染料を含んだイ
ンクと該インク以外に染料を含まないクリアインクを複
数備え、目的に応じてインクの組成を変えられることを
特徴とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and in an ink jet recording apparatus for ejecting ink to form an image, an ink containing a dye and a dye other than the ink are used. It is characterized in that a plurality of clear inks that do not include it are provided, and that the composition of the ink can be changed according to the purpose.

【００１４】[0014]

【実施例】【Example】

実施例１ 次に本発明を適用した一実施例を図面を参照して具体的
に説明する。Embodiment 1 Next, an embodiment to which the present invention is applied will be specifically described with reference to the drawings.

【００１５】図１は本発明の実施例におけるカラーイン
クジェット記録装置の要部構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a main structure of a color ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.

【００１６】１１Ｋ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙは各々ブ
ラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ
（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出する吐出口
列を有するインクジェットユニットであり、キャリッジ
２３に所定距離をおいて設置している。１２はインクジ
ェットユニット１１へのインク供給口であり、１３はイ
ンクジェットユニットの大気開放孔である。Reference numerals 11K, 11C, 11M and 11Y are ink jet units having ejection port arrays for ejecting black (K) ink, cyan (C) ink, magenta (M) ink and yellow (Y) ink, respectively, and the carriage 23. It is installed at a predetermined distance. Reference numeral 12 is an ink supply port to the inkjet unit 11, and 13 is an air opening hole of the inkjet unit.

【００１７】用紙やプラスチック薄板等から成る被記録
材Ｐはプラテンローラ２１で案内され矢印Ａ方向に搬送
される。A recording material P made of paper or a thin plastic plate is guided by a platen roller 21 and conveyed in the direction of arrow A.

【００１８】ガイドシャフト２２、およびエンコーダ
（不図示）によりキャリッジ２３が案内支持されてい
る。A carriage 23 is guided and supported by a guide shaft 22 and an encoder (not shown).

【００１９】キャリッジ２３は駆動ベルト２４を介して
キャリッジモータ２５の駆動により前述ガイドシャフト
２２に沿って往復移動させられる。The carriage 23 is reciprocated along the guide shaft 22 by driving a carriage motor 25 via a drive belt 24.

【００２０】前述、インクジェットユニットのインク吐
出口の内部（液路）にはインク吐出用の熱エネルギーを
発生する発熱素子（電気・熱エネルギー変換体）が設け
られている。A heating element (electrical / thermal energy converter) for generating thermal energy for ink ejection is provided inside the ink ejection port (liquid path) of the ink jet unit.

【００２１】エンコーダ（不図示）の読み取りタイミン
グにしたがい、前述発熱素子を記録信号にもとづいて駆
動し、被記録材Ｐ上にインク液滴を飛翔、付着させるこ
とで画像を形成することができる。An image can be formed by driving the above-mentioned heating element based on a recording signal according to the reading timing of an encoder (not shown) to cause ink droplets to fly and adhere onto the recording material P.

【００２２】記録領域外に設定されたキャッリジのホー
ムポジション（ＨＰ）には、キャップ部２６をもつ回復
ユニットが配設されている。記録を行わない時には、キ
ャッリジ２３をホームポジション（ＨＰ）へ移動させて
キャップ部２６のキャップにより対応するインクジェッ
トユニットのインク吐出口形成面を密閉し、インク溶剤
蒸発に起因するインクの固着あるいは塵埃等の異物の付
着等による目詰まりを防止する。At the home position (HP) of the carriage set outside the recording area, a recovery unit having a cap portion 26 is arranged. When recording is not performed, the carriage 23 is moved to the home position (HP) and the cap of the cap portion 26 seals the ink ejection port forming surface of the corresponding ink jet unit to fix ink or dust due to ink solvent evaporation. Prevents clogging due to foreign matter adhering to.

【００２３】また、上記キャップ部２６のキャッピング
機能は記録頻度の低いインク吐出口の吐出不良や目詰ま
りを解消するために、インク吐出口から離れた状態にあ
るキャップ部２６へインクを吐出させる空吐出モードに
利用されたり、キャップした状態で不図示のポンプを動
作させ、インク吐出口からインクを吸引し、吐出不良を
起こしたインク吐出口の吐出回復に利用される。またキ
ャップ部隣接位置にブレード、拭き部材を配設すること
により、インクジェットユニットのインク吐出口形成面
をクリーニングすることが可能である。Further, the capping function of the cap portion 26 is an empty space for ejecting ink to the cap portion 26 which is away from the ink ejection port, in order to eliminate ejection failure and clogging of the ink ejection port which is infrequently recorded. It is used in the ejection mode or is operated in a capped state to operate a pump (not shown) to suck ink from the ink ejection port and recover the ejection from the ink ejection port that has caused ejection failure. Further, by disposing the blade and the wiping member at the position adjacent to the cap portion, it is possible to clean the ink ejection port forming surface of the inkjet unit.

【００２４】２７Ｋ，２７Ｃ，２７Ｍ，２７Ｙは各々
Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ色の濃縮染料インクを貯めているメイン
タンク、２８Ａ，２８Ｂはそれぞれ組成の異なる染料を
含有していないクリアインクを貯めているメインタンク
である。２９は各インク独立のインク供給用のポンプ、
３０はインク供給管であり、３１Ａ，３１Ｂ，３２はイ
ンク供給管を支持するための支持ブロックである。支持
ブロック３１Ａ，３１Ｂ，３２は不図示のスライド機構
により独立に矢印Ｙ方向に移動可能である。27K, 27C, 27M and 27Y are main tanks for storing concentrated dye inks of K, C, M and Y colors respectively, and 28A and 28B are for storing clear inks containing no dyes of different compositions. It is the main tank. 29 is a pump for supplying ink independently of each ink,
Reference numeral 30 is an ink supply pipe, and 31A, 31B, and 32 are support blocks for supporting the ink supply pipe. The support blocks 31A, 31B, 32 can be independently moved in the arrow Y direction by a slide mechanism (not shown).

【００２５】図２は一つのインクジェットユニット１１
をプラテン２１側からみた模式的斜視図である。FIG. 2 shows one ink jet unit 11
It is a typical perspective view which looked at from the platen 21 side.

【００２６】記録ヘッド部１１１は開口した複数の吐出
口２を有した吐出口面１があり、その吐出口２に連通し
た液路部分にインクを吐出するのに必要とされるエネル
ギーを発生する吐出エネルギー発生素子が各々配置され
る。１１５は残量検知用の一対の電極であり、この２つ
の電極間に定電流を流して電極間の抵抗値によりインク
残量を検知するようにした。The recording head portion 111 has an ejection opening surface 1 having a plurality of opening ejection openings 2, and generates energy required for ejecting ink to a liquid passage portion communicating with the ejection openings 2. Discharge energy generating elements are arranged respectively. Reference numeral 115 denotes a pair of electrodes for detecting the remaining amount, and a constant current is passed between the two electrodes to detect the remaining amount of ink by the resistance value between the electrodes.

【００２７】１１６は記録ヘッドを駆動するための信号
を受容するためのコネクタであり、キャッリッジに設け
てあるコネクタホルダー（不図示）を介して電気的に接
続されるようになっている。Reference numeral 116 is a connector for receiving a signal for driving the recording head, and is electrically connected via a connector holder (not shown) provided on the carriage.

【００２８】図３は一色のインクについてメインタンク
からインクジェットユニット１１へインクを供給する様
子を示した横断面図である。ここで１１１は吐出口や吐
出エネルギー発生素子などを備えた記録ヘッド部、１１
２はサブタンク部、１１３はサブタンク１１２内のイン
クを記録ヘッド部１１１に導くチューブである。FIG. 3 is a cross-sectional view showing how ink of one color is supplied from the main tank to the ink jet unit 11. Here, 111 is a recording head unit including an ejection port and an ejection energy generating element, and 11
Reference numeral 2 is a sub tank portion, and 113 is a tube for guiding the ink in the sub tank 112 to the recording head portion 111.

【００２９】３０１はインク供給管３０の円錐形状部、
３０２は円錐形状部３０１をインク供給口１２に密着さ
せるためのバネ部材、３０３は供給管３０がバネ３０２
によって必要以上に前に飛び出さないようにするための
止め部材である。Reference numeral 301 denotes a conical portion of the ink supply pipe 30,
302 is a spring member for bringing the conical portion 301 into close contact with the ink supply port 12, and 303 is a spring 302 for the supply pipe 30.
This is a stop member for preventing the jumping out more than necessary.

【００３０】インクジェットユニットがインク供給位置
にきたら、まず不図示のスライド機構により支持ブロッ
ク３２（または３１）がスライドし、円錐形状部３０１
が供給口１２に密着する。それからポンプ２９によって
インクタンク２７（または２８）からインクを供給管３
０を通じてサブタンク１１２内に必要量供給する。大気
開放孔１３によりインク供給時にサブタンク内は加圧状
態になることはない。必要量の供給を行った後、支持ブ
ロック３２（または３１）は後退するようになってい
る。When the ink jet unit comes to the ink supply position, first, the support block 32 (or 31) is slid by a slide mechanism (not shown), and the conical portion 301 is moved.
Adheres to the supply port 12. Then, a pump 29 supplies ink from the ink tank 27 (or 28) to the supply pipe 3
The required amount is supplied to the sub tank 112 through 0. The atmosphere opening hole 13 prevents the sub tank from being pressurized when ink is supplied. After supplying the necessary amount, the support block 32 (or 31) is set back.

【００３１】図４はインク補給制御を説明するブロック
図である。５１はキャリッジの走査を行うためのキャリ
ッジモータ２５を駆動するためのキャリッジ駆動回路、
５２は各種パラメータの設定を行うことができるパネル
操作部であり、クリアインクの切り換えなどのパラメー
タ設定ができる。５３はサブタンク内に設けた残量検知
センサに接続されている残量検知回路であり、５４は支
持ブロックを前後に移動させるための駆動回路であり、
５５はポンプ２９を動作させるためのポンプ駆動回路で
ある。５６は各色のインク調合の割合などを記憶したＲ
ＯＭやＣＰＵ等から構成される制御回路であり、インク
補給制御を行う制御回路である。FIG. 4 is a block diagram for explaining the ink supply control. Reference numeral 51 denotes a carriage drive circuit for driving the carriage motor 25 for scanning the carriage,
Reference numeral 52 denotes a panel operation unit that can set various parameters, and can set parameters such as switching of clear ink. 53 is a remaining amount detection circuit connected to a remaining amount detection sensor provided in the sub tank, 54 is a drive circuit for moving the support block back and forth,
Reference numeral 55 is a pump drive circuit for operating the pump 29. 56 is an R that stores the ratio of ink formulation for each color
A control circuit including an OM, a CPU, and the like, and a control circuit that performs ink supply control.

【００３２】図５はインクジェットユニットにインク補
給を行う時の動作を記録装置上部から見た図である。イ
ンクジェットユニットのインクが無くなったことを検知
したら、図５（Ａ）のようにインク補給ポジションにキ
ャリッジを移動させる。パネル操作部の設定に従い、ク
リアインクＡかＢかを判断し、所望のクリアインク補給
位置にてキャリッジを止める。図５（Ｂ）はクリアイン
クＢをマゼンタのインクジェットユニットに補給してい
るところを示しており、支持ブロック３１Ｂが前進して
サブタンク部とインク供給管の円錐形状部とを密着して
いるところを示しており、ここでクリアインクＢ専用の
ポンプ２９を動作して所定量のクリアインクＢを注入し
たらポンプ動作を停止し支持ブロック３１Ｂは元の待機
位置に戻す。FIG. 5 is a view of the operation when the ink is replenished to the ink jet unit as seen from the top of the recording apparatus. When it is detected that the ink in the inkjet unit is exhausted, the carriage is moved to the ink supply position as shown in FIG. According to the setting of the panel operation unit, it is determined whether the clear ink is A or B, and the carriage is stopped at the desired clear ink supply position. FIG. 5B shows that the clear ink B is being replenished to the magenta ink jet unit, and the support block 31B moves forward to bring the sub tank portion and the conical portion of the ink supply pipe into close contact with each other. Here, when the pump 29 dedicated to the clear ink B is operated to inject a predetermined amount of the clear ink B, the pump operation is stopped and the support block 31B is returned to the original standby position.

【００３３】クリアインクの注入が終ったら、ホームポ
ジションに戻し、ここで染料インク専用の支持ブロック
３２を前進させ必要なポンプを動作させ、たとえばマゼ
ンタインク専用のポンプ２９を動作させて染料インクを
注入してサブタンク内でインクを混合する。After the injection of the clear ink is completed, it is returned to the home position, the support block 32 dedicated to the dye ink is moved forward, and the necessary pump is operated. For example, the pump 29 dedicated to the magenta ink is operated to inject the dye ink. Then, the ink is mixed in the sub tank.

【００３４】クリアインクＢからクリアインクＡに切り
換える時には、パネル操作部にてクリアインクＢからク
リアインクＡに設定を切り換えることによりサブタンク
内のインクをホームポジションに設けたキャップ２６を
密着させてキャップ２６に接続した回復ポンプ（不図
示）にてサブタンク内のインクを全て排除する。こうす
ることで各インクジェットユニットは残量検知が作動す
るため、前述の動作手順同様にクリアインクＡと各染料
インクをそれぞれのサブタンク内にて調合することがで
き、目的のインク組成に完全に交換することができる。When switching from the clear ink B to the clear ink A, the setting in the panel operation section is switched from the clear ink B to the clear ink A to bring the ink in the sub tank into close contact with the cap 26 provided at the home position. The recovery pump (not shown) connected to eliminates all the ink in the sub tank. By doing so, the remaining amount detection operates in each inkjet unit, so that clear ink A and each dye ink can be mixed in each sub-tank in the same manner as the above-described operation procedure, and the target ink composition can be completely replaced. can do.

【００３５】次に本実施例に用いたインク組成の一例を
表１に示した。Next, Table 1 shows an example of the ink composition used in this example.

【００３６】[0036]

【表１】 本実施例においては染料インクとクリアインクを１：１
の割合で混合すればいいように設定した。[Table 1] In this embodiment, the dye ink and the clear ink are 1: 1.
It was set so that it could be mixed at the ratio of.

【００３７】クリアインクＡと混合してできたインクは
コピー用紙やボンド紙といったいわゆる普通紙に対して
文字品位の良好なインクである。クリアインクＡと染料
インクを１：１で混合した時のインク組成を表２に示
す。The ink formed by mixing with the clear ink A is an ink having good character quality on so-called plain paper such as copy paper and bond paper. Table 2 shows the ink composition when the clear ink A and the dye ink were mixed at a ratio of 1: 1.

【００３８】[0038]

【表２】 一般的にインクジェット用のインクはη／（γｃｏｓ
θ）の値が小さいほどインクの紙への浸透を速くするこ
とができるといわれている。ここでηはインクの粘度、
γはインクの表面張力、θはインクと紙の接触角であ
る。一般に接触角を小さくするとインクの紙に対する濡
れ性をあげることになり、紙への浸透を速くすることが
できるがインクが紙面上で広がり易くなりドットのシャ
ープさが欠けて印字品位が低下する。印字品位を向上さ
せるには、紙に対する濡れ性を下げると良化するが、反
対に浸透性は低下する。上述組成のインクは表面張力が
４０〜５０ｄｙｎｅ／ｃｍとインクとしては高表面張力
の部類であるが、定着性とのバランスを考慮しながら紙
への浸透性を下げることによってインクが紙面上で広が
って不均一な繊維ファイバーに沿ってにじむ（フェザリ
ング）のを防止し、印字品位を向上したものである。[Table 2] Generally, the ink for inkjet is η / (γ cos
It is said that the smaller the value of θ), the faster the penetration of ink into the paper. Where η is the viscosity of the ink,
γ is the surface tension of the ink, and θ is the contact angle between the ink and the paper. Generally, when the contact angle is made small, the wettability of the ink with respect to the paper is increased, and the penetration into the paper can be accelerated, but the ink is likely to spread on the paper surface, the dot sharpness is lacked, and the printing quality is deteriorated. In order to improve the printing quality, lowering the wettability to paper improves the quality, but conversely decreases the permeability. The ink having the above-mentioned composition has a surface tension of 40 to 50 dyne / cm and is a high surface tension type of ink, but the ink spreads on the paper surface by lowering the penetrability into the paper while considering the balance with the fixing property. It is possible to prevent bleeding along a non-uniform fiber (feathering) and improve printing quality.

【００３９】クリアインクＢと混合してできたインク
は、コピー紙やボンド紙といった普通紙に対しても非常
に定着性が速く、カラー記録では異なる色のインク記録
領域が隣接した場合にでも不当な色の混じり合い（境界
にじみ又はブリード）がなく、均一な着色（色ムラが少
ない）と言う特徴をもっている。The ink formed by mixing with the clear ink B has a very fast fixing property even on plain paper such as copy paper and bond paper, and is inappropriate in color recording even when ink recording areas of different colors are adjacent to each other. It is characterized by uniform coloration (less color unevenness) without any color mixture (border bleeding or bleeding).

【００４０】クリアインクＢと染料インクを１：１で混
合した時のインク組成を表３に示す。Table 3 shows the ink composition when the clear ink B and the dye ink were mixed at a ratio of 1: 1.

【００４１】[0041]

【表３】 浸透性をあげるには接触角θを小さくし、インクが紙に
対して非常に濡れ易くするのが効果的であり、一般に濡
れを良くするものとして界面活性剤が使用される。この
インクの場合は、非イオン性の界面活性剤が添加されて
いるために表面張力は３０ｄｙｎ／ｃｍと小さいが、紙
に対して濡れ性が良くなり紙面上で広がり易く（ドット
が大きい）、浸透性も非常に良好である。但し、ドット
が大きく広がる分、前述のインクと比較してシャープさ
は欠け、ドット自体の濃度は低下する。[Table 3] In order to improve the penetrability, it is effective to make the contact angle θ small and make the ink very wettable to the paper. Generally, a surfactant is used to improve the wettability. In the case of this ink, the surface tension is as small as 30 dyn / cm because the nonionic surfactant is added, but the wettability with respect to the paper is improved and the ink easily spreads (large dots), Penetration is also very good. However, since the dots spread greatly, the sharpness is lacking and the density of the dots themselves is reduced as compared with the above-mentioned ink.

【００４２】クリアインクＢに用いる浸透剤としてはエ
アロゾルＯＴ型、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ラウリル硫酸エステルナトリウムなどのアニオン系
の界面活性剤や下記一般式（化１）で表される高級アル
コールのエチレンオキサイド付加物、下記一般式（化
２）で表されるアルキルフェノールのエチレンオキサイ
ド付加物、下記一般式（化３）で表されるエチレンオキ
サイド−プロピレンオキサイド共重合体、下記一般式
（化４）で表されるアセチレングリコールのエチレンオ
キサイド付加物などの非イオン性界面活性剤が優れてい
る。As the penetrant used for the clear ink B, an anionic surfactant such as aerosol OT type, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, etc., or ethylene, a higher alcohol represented by the following general formula (Formula 1), is used. An oxide adduct, an ethylene oxide adduct of an alkylphenol represented by the following general formula (Formula 2), an ethylene oxide-propylene oxide copolymer represented by the following general formula (Formula 3), and a general formula (Formula 4) below. Nonionic surfactants such as the acetylene glycol ethylene oxide adducts represented are excellent.

【００４３】但し、上記アニオン系の界面活性剤は起泡
力が大きくて取扱いが不便であることや境界にじみ（ブ
リード）や色の均一性やフェザリングなどの画像特性が
アニオン系界面活性剤よりも非イオン性界面活性剤の方
が良好であったため、本発明においては下記一般式に示
したような非イオン性界面活性剤を用いた。However, the above-mentioned anionic surfactant has a large foaming power and is inconvenient to handle, and image characteristics such as boundary bleeding (color bleeding), color uniformity, and feathering are superior to those of the anionic surfactant. Also, since the nonionic surfactant was better, the nonionic surfactant represented by the following general formula was used in the present invention.

【００４４】[0044]

【化１】 [Chemical 1]

【００４５】[0045]

【化２】 [Chemical 2]

【００４６】[0046]

【化３】 [Chemical 3]

【００４７】[0047]

【化４】 これまであげたエチレンオキサイド型非イオン性界面活
性剤の中でもアセチレングリコールのエチレンオキサイ
ド付加物がインク吸収体への吸収性、記録媒体上での画
像特性、記録ヘッドからの吐出特性などにおいて非常に
バランスが良好であり、好ましい。さらにこの化合物は
付加するエチレンオキサイドの数Ｎによって親水性およ
び浸透性がコントロールされる。Ｎが６に満たず小さい
場合には、浸透性は良好であるが、水溶性が乏しくなり
インクへの溶解性が良くない。又、逆にエチレンオキサ
イドの付加数が多すぎると親水性が大きくなりすぎて浸
透力は小さくなる。Ｎが１４をこえて大きくなった場合
は浸透性は低下し、添加量が多くなるだけで効果的とは
言えず、むしろ吐出特性に弊害をもたらす。このように
この化合物はエチレンオキサイドの付加数が６〜１４の
間にあることが好ましい。[Chemical 4] Among the ethylene oxide type nonionic surfactants mentioned above, ethylene oxide adducts of acetylene glycol are extremely balanced in terms of their absorbability to ink absorbers, image characteristics on recording media, ejection characteristics from recording heads, etc. Is good and preferable. Furthermore, the hydrophilicity and permeability of this compound are controlled by the number N of ethylene oxide added. When N is less than 6, the permeability is good, but the water solubility is poor and the solubility in ink is poor. On the contrary, if the number of ethylene oxide added is too large, the hydrophilicity becomes too large and the penetrating power becomes small. When N exceeds 14 and becomes large, the permeability is lowered, and it cannot be said that it is effective only by increasing the amount of addition, but rather it adversely affects the ejection characteristics. Thus, this compound preferably has an ethylene oxide addition number of between 6 and 14.

【００４８】これらの非イオン性界面活性剤の添加量は
０．１〜２０重量％であることが好ましい。０．１％に
満たないときは画像特性および浸透性が十分ではなく、
２０％をおこえるときはもはやそれ以上の効果がでず、
かえってコスト、インクとして信頼性などに対して不利
になってしまうためである。The amount of these nonionic surfactants added is preferably 0.1 to 20% by weight. When it is less than 0.1%, the image characteristics and penetrability are not sufficient,
When it reaches 20%, there is no more effect,
On the contrary, the cost and the reliability of the ink are disadvantageous.

【００４９】又、これらの非イオン性界面活性剤はひと
つないしは複数組み合わせても良いものとする。Further, one or more of these nonionic surfactants may be combined.

【００５０】この他、インク成分には一般的に記録剤と
しての染料、目詰まり防止を目的として多価アルコール
等の低揮発性有機溶剤や、発泡安定性・記録媒体上での
定着性を目的としたアルコール類等の有機溶剤が必要に
応じて添加される。In addition, the ink component is generally a dye as a recording agent, a low volatile organic solvent such as a polyhydric alcohol for the purpose of preventing clogging, a foaming stability and a fixing property on a recording medium. An organic solvent such as alcohol is added as necessary.

【００５１】本発明のインクを形成する水溶性有機溶剤
としては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコールなどのポリアルキレングリコール類；エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブチレング
リコール、トリエチレングリコール、１，２，６−ヘキ
サントリオール、ヘキシレングリコール、ジエチレング
リコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を含む
アルキレングリコール類；グリセリン；エチレングリコ
ールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチル（ま
たはエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメ
チル（またはエチル）エーテル等の多価アルコールの低
級アルキルエーテル類；メチルアルコール、エチルアル
コール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコー
ル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ル、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール等のアル
コール類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド等のアミド類；アセトン、ジアセトンアルコール等の
ケトンまたはケトンアルコール類；テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等のエーテル類；Ｎ−メチル−２−ヒロ
リドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミ
ダゾリジノン等の含窒素環状化合物等をあげることがで
きる。これらの水溶性有機溶剤は画像特性や吐出信頼性
を悪化させない量で含有することができる。好ましくは
多価アルコール類や多価アルコール類のアルキルエーテ
ル類であり、その含有量は、１〜３０重量％であること
が望ましい。Examples of the water-soluble organic solvent forming the ink of the present invention include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,2,6-hexane. Alkylene glycols in which the alkylene group such as triol, hexylene glycol, diethylene glycol contains 2 to 6 carbon atoms; glycerin; ethylene glycol methyl ether, diethylene glycol methyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, etc. Lower alkyl ethers of polyhydric alcohols; methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl Alcohols such as rucol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, benzyl alcohol, cyclohexanol; amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide; ketones or ketone alcohols such as acetone, diacetone alcohol; tetrahydrofuran, Examples thereof include ethers such as dioxane; nitrogen-containing cyclic compounds such as N-methyl-2-hyrrolidone, 2-pyrrolidone, and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. These water-soluble organic solvents can be contained in an amount that does not deteriorate image characteristics and ejection reliability. Preferred are polyhydric alcohols and alkyl ethers of polyhydric alcohols, and the content thereof is preferably 1 to 30% by weight.

【００５２】このとき、本発明で使用されるインク中の
純水の量については５０〜９０重量％の間にあることが
好ましい。At this time, the amount of pure water in the ink used in the present invention is preferably between 50 and 90% by weight.

【００５３】本発明において使用する染料は直接染料、
酸性染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建築染
料等があげられる。これらの染料の含有量は液媒体成分
の種類、インクに要求される特性、記録ヘッドの吐出量
などに依存して決定されるが、一般的にはインクの全重
量に対して０．５〜１５重量％、好ましくは１〜７重量
％の範囲とされる。The dye used in the present invention is a direct dye,
Examples include acid dyes, basic dyes, reactive dyes, disperse dyes, architectural dyes, and the like. The content of these dyes is determined depending on the type of liquid medium component, the characteristics required for the ink, the ejection amount of the recording head, and the like, but generally 0.5 to the total weight of the ink. The range is 15% by weight, preferably 1 to 7% by weight.

【００５４】この他にチオジグリコールや尿素（または
その誘導体）をインク中に添加することにより吐出特性
や目詰まり（固着）防止効果が飛躍的に向上することが
わかった。これらの添加により染料のインク中への溶解
性が良化するためと考えられる。チオジグリコールや尿
素（またはその誘導体）の含有量は好ましくは１〜３０
重量％であり、必要に応じて添加することができる。It was also found that the addition of thiodiglycol or urea (or its derivative) to the ink drastically improves the ejection characteristics and the effect of preventing clogging (fixation). It is considered that the addition of these improves the solubility of the dye in the ink. The content of thiodiglycol or urea (or its derivative) is preferably 1 to 30.
% By weight, and can be added if necessary.

【００５５】本発明のインクの主成分はこれまでのとお
りであるが、その他にポリビニルアルコール、セルロー
ス類、水溶性樹脂等の粘度調整剤；ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、緩衝液などのｐＨ調整剤、
防カビ剤などを本発明の目的を妨げない範囲において必
要に応じて添加することができる。The main components of the ink of the present invention are as described above. In addition, viscosity adjusting agents such as polyvinyl alcohol, celluloses and water-soluble resins; pH adjusting agents such as diethanolamine, triethanolamine and buffer solutions;
Antifungal agents and the like can be added as necessary within the range not hindering the object of the present invention.

【００５６】又、インクを帯電させるタイプのインクジ
ェット記録装置に使用されるインクを調合するために
は、塩化リチウム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム
等の無機塩などの比抵抗調整剤が添加される。Further, in order to prepare an ink used in an ink jet recording apparatus of the type which charges the ink, a specific resistance adjusting agent such as an inorganic salt such as lithium chloride, ammonium chloride or sodium chloride is added.

【００５７】本実施例ではカラー記録を例に説明をして
きたが、特にこれに限定するものではなく、モノクロな
ど単色記録にも適用できるし、複数の異なる色のカラー
記録装置にも適用できる。又、インク組成は実施例で述
べたものに限定されるものではないし、本実施例ではボ
ンド紙や、コピー紙などの普通紙に対する記録画像品位
を目的に応じて切り換えられるようにしたが、さらに他
の記録媒体（例えばＯＨＰ用透明フィルム等）に合わせ
たクリアインクを搭載して切り換えられるようにしても
良い。さらに、ユーザーが記録濃度を自由に設定できる
ようにして、それに応じて染料インクとクリアインクと
の混合割合を自由に変えられるような構成と組み合わせ
るのも良い。In this embodiment, the color recording has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and it can be applied to monochrome recording such as monochrome and also to a color recording apparatus of a plurality of different colors. Further, the ink composition is not limited to that described in the embodiment, and in this embodiment, the quality of the recorded image on plain paper such as bond paper and copy paper can be switched according to the purpose. A clear ink suitable for another recording medium (for example, a transparent film for OHP or the like) may be mounted and switched. Further, it may be combined with a configuration that allows the user to freely set the recording density and freely change the mixing ratio of the dye ink and the clear ink accordingly.

【００５８】実施例２ インクジェット記録装置では、階調特性、特にハイライ
ト部での特性を改善するために同一色について複数の濃
度の異なるインクを用いる記録方法が提案されている。
同一色について複数の濃度の異なる濃淡インクを用いた
濃淡多値記録法により、２値から３値にしただけでも特
にハイライト部の階調性が良くなり、ドットによる粒状
感が低減し、高画質化することが可能となる。これは、
ハイライト部に濃淡の低い（淡い）インクを打ち込むこ
とによって単ドットのノイズ感をなくしているからであ
る。Example 2 In an ink jet recording apparatus, a recording method using a plurality of inks having different densities for the same color has been proposed in order to improve gradation characteristics, particularly in highlight areas.
By using the multi-valued light and shade recording method using a plurality of light and shade inks of different densities for the same color, the gradation property of the highlight part is particularly improved even if the binary value is changed to the ternary value. It is possible to improve the image quality. this is,
This is because the noise feeling of a single dot is eliminated by hitting a low density (light) ink on the highlight part.

【００５９】図６は本発明の実施例２におけるインクジ
ェット記録装置の要部構成を示す斜視図であり、基本的
には実施例１と同じ様な動作をするものである。インク
ジェットユニット１１ｋは濃インクを吐出するもの、イ
ンクジェットユニット１１ｕは淡インクを吐出するもの
でありキャリッジに所定距離をおいて設置してある。FIG. 6 is a perspective view showing the essential structure of an ink jet recording apparatus according to the second embodiment of the present invention, which basically operates in the same manner as in the first embodiment. The ink jet unit 11k ejects a dark ink, and the ink jet unit 11u ejects a light ink and is installed on the carriage at a predetermined distance.

【００６０】次に本実施例に用いたインクの組成の一例
を表４に示した。Next, Table 4 shows an example of the composition of the ink used in this example.

【００６１】[0061]

【表４】 本実施例においては濃インクの場合は染料インクとクリ
アインクを１：１の割合で、淡インクの場合は１：５の
割合で混合すればいいように設定した。又、濃インクの
染料濃度は３％、淡インクの染料濃度は１％となるよう
にした。[Table 4] In this embodiment, the dye ink and the clear ink are mixed at a ratio of 1: 1 in the case of the dark ink, and are mixed in the ratio of 1: 5 in the case of the light ink. The dark ink has a dye concentration of 3%, and the light ink has a dye concentration of 1%.

【００６２】クリアインクＡと混合してできたインクは
コピー用紙やボンド紙といったいわゆる普通紙に対して
文字品位の良好なインクである。クリアインクＡと染料
インクを上述の割合で混合したときのインク組成を表５
に示す。The ink formed by mixing with the clear ink A is an ink having good character quality with respect to so-called plain paper such as copy paper and bond paper. Table 5 shows the ink composition when the clear ink A and the dye ink are mixed in the above ratio.
Shown in.

【００６３】[0063]

【表５】 上記のように調合の割合の違いにより濃淡インク組成で
溶剤の濃度が異なる。ジエチレングリコールのような有
機溶剤は主に目詰まり防止を目的として添加されるが、
染料濃度が高い濃インクは淡インクよりも目詰まりしや
すいため、濃インク組成に合わせて有機溶剤の濃度を決
定するのが好ましい。また、有機溶剤は濃度によって画
像品位の変化しにくいものを選択することが好ましい。[Table 5] As described above, the concentration of the solvent varies depending on the dark and light ink composition due to the difference in the mixing ratio. Organic solvents such as diethylene glycol are added mainly for the purpose of preventing clogging,
Since dark ink having a high dye concentration is more likely to be clogged than light ink, it is preferable to determine the concentration of the organic solvent according to the dark ink composition. Further, it is preferable to select an organic solvent that does not easily change the image quality depending on the concentration.

【００６４】クリアインクＢと混合してできたインク
は、コピー紙やボンド紙といった普通紙に対しても非常
に定着性が速く、カラー記録では異なる色のインク記録
領域が隣接した場合にでも不当な色の混じり合い（境界
にじみ又はブリード）がなく、均一な着色（色ムラが少
ない）と言う特徴をもっている。The ink formed by mixing with the clear ink B has a very fast fixing property to plain paper such as copy paper and bond paper, and is unreasonable even when ink recording areas of different colors are adjacent in color recording. It is characterized by uniform coloration (less color unevenness) without any color mixture (border bleeding or bleeding).

【００６５】クリアインクＢと染料インクを前述の割合
で混合したときのインク組成を表６に示す。Table 6 shows the ink composition when the clear ink B and the dye ink were mixed in the above-mentioned proportions.

【００６６】[0066]

【表６】 界面活性剤はその濃度がある一定量以上多くなると、画
像品位がほとんど変わらなくなるという性質を持ってい
る。界面活性剤はその添加量の増加と共にインクの表面
張力を低下させるが、ミセル限界濃度以上になると表面
張力はそれ以上に変化しなくなる。従って、界面活性剤
の濃度がある量以上になると、被記録剤とインクとの界
面張力も変わらなくなり、即ち、濡れ性も変わらなくな
っているものと考えられる。本実施例に用いたアセチレ
ングリコールのエチレンオキサイド付加物も約２〜３ｗ
ｔ％を越えると画像品位に変化はなかった。従って、ク
リアインクにおける浸透剤の組成も濃インクを調合する
のに充分な濃度となるように設定するのが好ましい。[Table 6] The surfactant has a property that the image quality hardly changes when the concentration of the surfactant exceeds a certain amount. The surfactant lowers the surface tension of the ink as the amount of the surfactant added increases, but the surface tension does not change any more when the concentration exceeds the micelle limit concentration. Therefore, it is considered that when the concentration of the surfactant exceeds a certain amount, the interfacial tension between the recording material and the ink does not change, that is, the wettability does not change. The ethylene oxide adduct of acetylene glycol used in this example is also about 2-3 w.
When t% was exceeded, there was no change in image quality. Therefore, it is preferable to set the composition of the penetrant in the clear ink to a concentration sufficient to prepare a dark ink.

【００６７】本実施例では説明の便宜上で単色インクを
例に説明をしてきたが、特にこれに限定するものではな
く、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等複数の異
なる色のそれぞれ濃淡インクを備えたカラー濃淡記録装
置の場合、インクの種類が非常に多くなるためより効果
を発揮するものである。In the present embodiment, a single color ink has been described as an example for convenience of explanation, but the present invention is not limited to this, and a plurality of different dark and light inks such as cyan, magenta, yellow and black are provided. In the case of a color shading recording device, the effect is more exerted because the number of types of ink is very large.

【００６８】又インクの染料濃度も濃淡の２種類に限定
するものではなく、３種類以上にしても良い。例えば淡
インク、中濃度インク、高濃度インクを用いて記録を行
うようにしても良い。Further, the dye concentration of the ink is not limited to two kinds of light and shade, but may be three or more kinds. For example, recording may be performed using light ink, medium density ink, and high density ink.

【００６９】[0069]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ばインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録
装置において、染料を含んだインク以外に染料を含まな
いクリアインクを複数備え、組成の異なるインクを記録
装置内で調合できるようにしたことでユーザーが使用目
的に合わせて最適なインク組成が選択可能なインクジェ
ット記録装置を実現することができた。As described above, according to the present invention, an ink jet recording apparatus for ejecting ink to form an image is provided with a plurality of clear inks containing no dye other than the ink containing dye, By making it possible to mix different inks in the recording apparatus, it is possible to realize an inkjet recording apparatus in which the user can select the optimum ink composition according to the purpose of use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に適用したインクジェット記録装置の概
略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an inkjet recording apparatus applied to the present invention.

【図２】インクジェットユニットの構成を示す斜視図で
ある。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an inkjet unit.

【図３】インク補給経路の説明である。FIG. 3 is an illustration of an ink supply path.

【図４】インクジェット記録装置のインク補給制御構成
を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an ink supply control configuration of the inkjet recording apparatus.

【図５】インク調合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of ink mixing.

【図６】第２実施例を適用したインクジェット記録装置
の概略説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of an inkjet recording apparatus to which a second embodiment is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 吐出口面 ２ 吐出口 １１１ 記録ヘッド部 １１２ サブタンク部 １１３ チューブ １１５ 電極 １１６ コネクタ １２ インク供給口 １３ 大気開放孔 ２１ プラテンローラ ２２ ガイドシャフト ２３ キャリッジ ２４ 駆動ベルト ２５ キャリッジモータ ２６ キャップ部 ２７Ｙ，２７Ｍ，２７Ｃ，２７Ｋ インクタンク ２８Ａ，２８Ｂ クリアインクのインクタンク ２９ ポンプ ３０ インク供給管 ３０１ 円錐形状部 ３０２ バネ部材 ３０３ 止め部材 ３１Ａ，３１Ｂ，３２ 支持ブロック ５１ キャリッジ駆動回路 ５２ パネル操作部 ５３ 残量検知回路 ５４ 支持ブロック駆動回路 ５５ ポンプ駆動回路 ５６ 制御回路 1 Ejection Port Surface 2 Ejection Port 111 Recording Head Part 112 Sub-Tank Part 113 Tube 115 Electrode 116 Connector 12 Ink Supply Port 13 Atmosphere Opening Hole 21 Platen Roller 22 Guide Shaft 23 Carriage 24 Drive Belt 25 Carriage Motor 26 Cap Part 27Y, 27M, 27C , 27K Ink tank 28A, 28B Clear ink ink tank 29 Pump 30 Ink supply pipe 301 Conical portion 302 Spring member 303 Stop member 31A, 31B, 32 Support block 51 Carriage drive circuit 52 Panel operation unit 53 Remaining amount detection circuit 54 Support Block drive circuit 55 Pump drive circuit 56 Control circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 インクを吐出して画像を形成するインク
ジェット記録装置において、染料を含んだインクと該イ
ンク以外に染料を含まないクリアインクを複数備え、目
的に応じてインクの組成を変えられることを特徴とする
インクジェット記録装置。1. An ink jet recording apparatus for forming an image by ejecting ink, comprising a plurality of inks containing a dye and a clear ink containing no dye other than the inks, and capable of changing the composition of the ink according to the purpose. An inkjet recording device characterized by the above.