JPH0872232A

JPH0872232A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0872232A
Application number: JP21024794A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Nitta; 哲弘新田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-19

Abstract

(57)【要約】【目的】普通紙上であっても従来よりも優れた耐水性
を示し、また、フェザリングやカラー記録の際の色間の
にじみが生じない高品位かつ高信頼な画像記録を操作性
を落とすことなく装置の小型化を図りかつ高信頼性を両
立したインクジェット記録装置を提供することを目的と
する。【構成】インク供給口８０３０と並んで記録ヘッド８
の側面には、色インクを不溶化する処理液用の供給口８
０３０Ｓが設けられ、供給チューブ５０を介して処理液
タンク６０に接続されている。供給チューブ５０は記録
時におけるキャリッジ６の動作の妨げにならない程度に
十分な長さを有している。処理液を収納した処理液タン
ク６０は、キャリッジ６上でない本体４０内に設置され
ている。メインタンクとしての処理液タンク６０に加
え、処理液用のサブタンク９Ｓを色インクタンク９に並
べてキャリッジ６上に搭載してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被記録材上に高品位の
画像を得ることができるインクジェット記録装置に関
し、詳しくは、インクの吐出に先立って被記録材上にイ
ンク中の染料等を不溶化させる液体を吐出させるインク
ジェット記録装置に関するものである。なお、ここで、
記録とは、布、糸、紙、シート材等のインク付与を受け
るインク支持体全てへのインク付与等（プリント）を含
むものであり、本発明は紙や布、不織布、ＯＨＰ用紙等
の被記録材を用いる機器すべてに適用でき、具体的な適
用機器は、プリンタ、複写機、ファクシミリなど事務機
器や大量生産機器等を挙げることができる。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方法は、低騒音、低
ランニングコスト、装置の小型化やカラー化が容易であ
る等の利点からプリンタや複写機等に広く利用されてい
る。

【０００３】このようなインクジェット記録方法によれ
ば、いわゆる普通紙と呼ばれる被記録材上に画像を得る
ことも可能である。しかしながら、画像の耐水性が不十
分なために、特に、カラー画像を得る場合に、フェザリ
ングの生じない高濃度の画像と色間のにじみの生じない
良質の画像とを両立させることができず、カラー画像品
位を著しく低下させていた。

【０００４】画像の耐水性を向上させるため、インク中
に含まれる色材に耐水性を持たせたインクも近年では実
用化されている。しかしながら、そのようなインクで
も、その耐水性はまだまだ不十分であるとともに、原理
的に乾燥後、水に溶解しにくいインクであるために、記
録ヘッドのノズルが詰まり易く、これを防止するには記
録装置の構成を複雑にせざるを得ないなどの欠点があっ
た。

【０００５】また、特開昭５６−８４９９２号公報は、
被記録材としての記録紙に予め染料を定着するための材
料を塗工しておく方法を開示する。しかしながら、この
方法によれば、特定の記録紙を用いる必要があり、また
予め染料を定着するための材料を塗工するためには装置
の大型化、コストアップが避けられず、さらには記録紙
上に安定して定着材料を所定の膜厚で塗工することは困
難であるといった欠点がある。

【０００６】また、特開昭６４−６３１８５号公報は、
染料を不溶化する無色のインク（処理液）をインクジェ
ット記録ヘッドによって記録紙上に付着させる技術を開
示する。このように、染料を不溶化する溶液（処理液）
をインクジェット記録ヘッドで吐出する場合には、ＯＨ
Ｐシートやいわゆるコート紙等のベース材上に既にイン
ク受容層が塗布されてなる記録紙に対し処理液を塗布す
ることにより画像が悪化してしまう欠点がある。

【０００７】また、装置の小型化、低ランニングコスト
の優位性よりキャリッジ上に記録ヘッドとインクタンク
をのせ、かつインクタンクのみ交換できる構成の記録装
置が知られている。

【０００８】しかしながら、このような構成の記録装置
において、処理液用のインクタンクをキャリッジ上にの
せた場合、次のような問題がある。

【０００９】１）小容量の処理液用のインクタンクで
は、交換頻度が多くなり操作性が悪くなる。

【００１０】２）大容量の処理液用のインクタンクで
は、キャリッジが大きくなり記録装置も大型化してしま
う。

【００１１】３）また、画像の耐水性を十分満足さ
せ、また高品位な画像を得るためには、処理液は必ず印
字されなければならず、大量に必要である処理液の操作
者への対応が必要であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、普通
紙上であっても従来よりも優れた耐水性を示し、また、
フェザリングやカラー記録の際の色間のにじみが生じな
い高品位かつ高信頼な画像記録を操作性を落とすことな
く装置の小型化を図りかつ高信頼性を両立したインクジ
ェット記録装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、発色インクを吐出して被記
録材に印字を行う第１のインクジェットヘッドと、前記
発色インクを不溶化する処理液を被記録材に吐出する第
２のインクジェットヘッドとを含む記録手段を有するイ
ンクジェット記録装置において、前記処理液を供給する
ための専用のタンクを有することを特徴とする。

【００１４】ここで、請求項２記載の発明は、請求項１
記載のインクジェット記録装置において、前記処理液タ
ンクの容量は発色インクタンクの総容量と同量以上であ
ってもよい。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項２記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記記録手段は被記録
材の一辺に平行な方向または交差する方向のいずれか一
方の方向に往復移動するキャリッジ上に搭載され、か
つ、前記処理液タンクは装置内のキャリッジ以外の部分
に配設されてもよい。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項３記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記処理液タンク内の
処理液残量を検知する手段を備えてもよい。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記キャリッジ上に
は、前記処理液タンクより小容量のサブタンクが搭載さ
れてもよい。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項５記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記処理液タンクから
前記サブタンクへの処理液供給に、キャリッジの移動に
より生じた力を利用して動作するポンプを用いてもよ
い。

【００１９】請求項７記載の発明は、請求項４または５
に記載のインクジェット記録装置において、前記処理液
タンクは、廃インクを収容するための吸収体を含むもの
でもよい。

【００２０】請求項８記載の発明は、請求項７記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記処理液タンクとは
別の廃液タンクを含み、前記処理液タンクは発色インク
の廃インクまたは処理液の廃液のいずれか一方を収容す
る吸収体を有すると共に、前記廃液タンクは前記いずれ
か他方を収容する吸収体を有してもよい。

【００２１】請求項９記載の発明は、請求項１〜８のい
ずれかの項に記載のインクジェット記録装置において、
前記処理液は低分子成分と高分子成分のカチオン性物質
を含み、前記インクはアニオン性染料を含むものでもよ
い。

【００２２】請求項１０記載の発明は、請求項１〜８の
いずれかの項に記載のインクジェット記録装置におい
て、前記処理液は低分子成分と高分子成分のカチオン性
物質を含み、前記インクは少なくともアニオン性化合物
と顔料とを含有することを含むものでもよい。

【００２３】請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０
のいずれかの項に記載のインクジェット記録装置におい
て、前記記録手段はインクを吐出するために利用される
エネルギを発生する素子として、前記インクを膜沸騰さ
せる熱エネルギを発生する電気熱変換体を有してもよ
い。

【００２４】

【作用】本発明においては、インク中の染料を不溶化さ
せる化合物を含む無色または淡色の液体（処理液）を予
め被記録材に対し画情報に応じて吐出させた後、一色も
しくは複数色のインクを被記録材に対し画情報に応じて
吐出させるインクジェット記録装置であって、処理液専
用のタンクを有し、そのタンク容量は発色インクタンク
容量と同等かもしくは多く、さらに、処理液のタンクは
装置本体内に有し、さらに処理液のタンク交換の必要性
を操作者に対して容易にわからしめる構成にしたことに
より、記録装置の高信頼性を実現するものである。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明のインクジェッ
ト記録装置の実施例を具体的に説明する。

【００２６】（実施例１）図１〜図４は、本発明のイン
クジェット記録装置の第１の実施例を示すもので、図１
は記録部の構成を示す概略斜視図であり、図２はキャリ
ッジおよびそのキャリッジ上に搭載可能な記録ヘッドお
よびインクタンクの構成を示す分解斜視図であり、図３
は記録部および処理液供給システムを示す概略正面図で
あり、図４は本実施例における要部の構成を示す分解斜
視図である。

【００２７】図２に示すように、キャリッジ６上には記
録ヘッド８およびこの記録ヘッド８に発色インクを供給
する色インクタンク９が搭載可能である。キャリッジ６
は、記録ヘッド８と色インクタンク９とを搭載するキャ
リッジベース２０１と、このキャリッジベース２０１上
に搭載された記録ヘッド８を保持するヘッドレバー２０
２とから概略構成されている。

【００２８】記録ヘッド８の上面には記録ヘッドの駆動
を行うための信号などを受けるためのコネクタ８０２２
が設けられており、キャリッジ６上に記録ヘッド８が装
着された際に、コネクタ８０２２はキャリッジ６側に設
けられたコネクタ６０２２と電気的に接続される。ま
た、記録ヘッド８には色インクタンク９からのインク供
給を行う色インク毎のインク供給口８０３０が４個（図
２に向かって左からイエロー８０３０Ｙ，マゼンタ８０
３０Ｍ，シアン８０３０Ｃおよびブラック８０３０Ｂ
ｋ）あり、そこからヘッド内の流路を通りヘッドの各ノ
ズルへインクが供給される。色インクタンク９はヘッド
のインク供給口８０３０に対応してキャリッジ６上に位
置決めして搭載されている。

【００２９】このようなインク供給口８０３０と並んで
記録ヘッド８の側面には、上記色インクを不溶化する処
理液用の供給口８０３０Ｓが設けられており、供給チュ
ーブ５０を介して処理液タンク６０に接続されている。
供給チューブ５０は記録時におけるキャリッジ６の動作
の妨げにならない程度に十分な長さを有している。処理
液を収納した処理液タンク６０は、図１に示すようにキ
ャリッジ６上でない本体４０内に設置されている。

【００３０】高印字品位を得るためには、被記録材に吐
出されたインクドット数と同等の処理液ドット数が必要
なので、カラーインクジェット記録装置では各インクタ
ンクの４倍の量の処理液が必要である。例えば、各イン
クタンクが１０ｃｃのインク容量であれば、処理液を収
納したインクタンクの大きさは、４０ｃｃの処理液を収
納できる大きさになる。色インクタンク内のインクがな
くなった場合は色インクタンク９のみを交換することに
より、新しい色インクを供給することができる。

【００３１】本実施例では、キャリッジ６内の色インク
タンク９を半透明の容器で構成しているため、目視によ
り容易にインク残量を確認できる。また、処理液は本体
４０内に収納しているため、十分に大きなスペースをと
ることができ、処理液を安定供給することが可能であ
る。さらに、図３に示すように、供給チューブ５０の中
間に圧力センサ等の検知手段７０を設けることにより、
処理液タンク６０内の処理液がなくなったことを容易に
ユーザーに知らせることも可能である。上記供給チュー
ブ５０、処理液タンク６０および検知手段７０は処理液
供給システムを構成する。

【００３２】略コ字状のシャーシ１の両側壁には、キャ
リッジ６を摺動自在に支持するガイドシャフト４および
サポートシャフト１０３が配設されている。これら両シ
ャフト上を主走査方向に往復移動するキャリッジ６の駆
動力は、駆動ベルト１０を介してキャリッジモータ１０
４から与えられる。

【００３３】また、紙などの被記録材（不図示）の挾持
搬送は、図１に示すようにプラテンローラ２およびピン
チローラ３により行われ、プラテン１６上に被記録材が
搬送される。この時、キャリッジ６に搭載されたヘッド
の記録ヘッド部（不図示）はキャリッジ６から下方へ突
出して、記録ヘッド部の吐出口形成面は、プラテン１６
上の被記録材に平行に対向するようになっている。

【００３４】本実施例では、回復系ユニット１５が図１
および図４に向かって右側のホームポジション側に配設
されている。キャリッジ６がホームポジションにあると
きには記録ヘッド部と接合してこれをキャッピングし、
記録ヘッドの吐出口内のインクが蒸発し増粘・固着して
発生する吐出不良を防止することができる。

【００３５】また、記録ヘッド８が万一吐出不良になっ
た場合には、吸引キャップ１３と記録ヘッドとを接合さ
せてポンプユニット（不図示）により負圧を生じさせる
吸引回復処理機構により吐出不良を解消することができ
る。

【００３６】さらに、ポンプから排出されるインクおよ
び処理液は廃インクタンク４０１へ回収される。

【００３７】なお、上記実施例では処理液タンク６０の
容量を色インクタンクの容量の４倍にしたが、一つの目
安であり必ずしも４倍である必要はなく、４倍以上でも
よい。本体内のスペースが許すなら４倍以上の容量があ
ったほうが処理液の交換頻度が減るためより望ましい構
成になる。

【００３８】（実施例２）図５および図６は、本発明の
インクジェット記録装置の第２の実施例を示すもので、
図５はキャリッジおよびそのキャリッジ上に搭載可能な
記録ヘッドおよびインクタンクの構成を示す分解斜視図
であり、図６は記録部および処理液供給システムを示す
概略正面図である。本実施例の構成要素のうち、先の実
施例の構成要素と同一のものついては同一符号を符し、
その部分の説明を省略する。

【００３９】本実施例の特徴は、メインタンクとしての
処理液タンク６０に加え、処理液用のサブタンク９Ｓを
色インクタンク９に並べてキャリッジ６上に搭載した点
にある。記録ヘッド８のインク供給口８０３０Ｓは、サ
ブタンク９Ｓ内に挿入されており、サブタンク９Ｓは供
給チューブ５０を介して処理液タンク６０に接続されて
いる。従って、処理液タンク６０内の処理液は供給チュ
ーブ５０を通って一旦サブタンク９Ｓ内に貯留され、そ
こから記録ヘッド８に供給されるようになっている。

【００４０】大容量の処理液タンク６０内のインク残量
が少なくなるとキャリッジ６上のサブタンク９Ｓ内のイ
ンク容量が減りだすため、サブタンク９Ｓが透明容器で
あれば大容量の処理液タンク６０の交換時期の判断を容
易にすることができる。さらに、色インクと処理液の残
量確認がキャリッジ上の同じ位置で行えるため、処理液
用の大容量の処理液タンク６０の交換時期をユーザー自
身がより確実に判断することができる。

【００４１】図７は、本実施例におけるキャリッジ６に
装着された記録ヘッド８と色インクタンク９を示す側断
面図である。

【００４２】色インクタンク９は、その内部に２室を有
しており、供給口９０１１から見て前室に配設された吸
収体９０２と、後室に収容された生インク９０３を有す
る、いわゆる半生タイプと呼ばれるインクタンクであ
る。インクタンク９を記録ヘッド８に装着すると、記録
ヘッド８のインク供給部８０３がインクタンク部９の吸
収体９０２の一部を押し潰すことによって矢印Ｉ方向に
インクタンク部９が押圧されるが、キャリッジベース２
０１のストッパ２０１５ａによって矢印Ｉ方向の移動が
阻止されてキャリッジベース２０１上に固定される構造
となっている。吸収体９０２内に吸収されたインク９０
３は、インク供給部８０３を介してインクジェット記録
ヘッドに供給される。

【００４３】インクタンク９はキャリッジベース２０１
の断面四分の一円形状のガイド部２０１５ｂの曲面部分
を滑ってスムーズに記録ヘッド８に装着されるようにな
っている。インクタンク９を取外すには、矢印Ｊ方向に
把手９０１５を押し上げることによって容易に着脱でき
る。記録ヘッド部８のインク供給部８０３およびインク
タンク９の供給口９０１１からの廃インクはキャリッジ
ベース２０１の廃インク部２０１６を通って下方の本体
４側等に送られる。

【００４４】（実施例３）図８、図９および図１０は、
本発明のインクジェット記録装置の第３の実施例を示す
もので、図８はキャリッジおよびそのキャリッジ上に搭
載可能な記録ヘッドおよびインクタンクの構成を示す分
解斜視図であり、図９および図１０は記録部および処理
液供給システムを示す概略正面図であり、図９は処理液
タンクとサブタンクとの接続前の状態を示し、図１０は
処理液タンクとサブタンクとの接続状態を示す。本実施
例の構成要素のうち、先の実施例の構成要素と同一のも
のついては同一符号を符し、その部分の説明を省略す
る。

【００４５】先の実施例１および実施例２では本体内の
処理液用の処理液タンク６０からのインク供給はチュー
ブ５０を介して行ったが、本実施例の特徴は、記録中、
通常はキャリッジ６上のサブタンク９ＳＳは処理液タン
ク６００から分離独立し、処理液の供給を必要とすると
きのみサブタンク９ＳＳに処理液タンク６００をチュー
ブなしで直接供給を行う構成とした点にある。

【００４６】図８に示すように、サブタンク９ＳＳは、
色インクタンク９に並べてキャリッジ６上に搭載されて
いる。このサブタンク９ＳＳのホームポジション側の側
面には、処理液タンク６００から直接処理液の供給を受
けるための処理液受給口９０Ｓが形成され、この受給口
９０Ｓにはサブタンク９ＳＳ内の処理液の漏洩を防止す
るためのシリコン製のシール部材９１Ｓが挿入されてい
る。

【００４７】一方、大容量の処理液タンク６００は、ガ
イドシャフト４のホームポジションを越えた側の一端に
固定されている。この処理液タンク６００のキャリッジ
６側の側面には、サブタンク９ＳＳ内に処理液を供給す
るうためのインク供給口６０１が設けられ、このインク
供給口６０１の内部に針状のインク供給管６０２が設け
られている。

【００４８】図９および図１０において、ホームポジシ
ョンはキャリッジ走査方向右である。図９に示すよう
に、印字中もしくはホームポジション待機中はキャリッ
ジ６上のサブタンク９ＳＳと大容量の処理液タンク６０
０は接合しない。サブタンク９ＳＳ内の処理液が減少し
て、大容量の処理液タンク６００からキャリッジ６上の
サブタンク９ＳＳへ処理液を供給する必要が生じた場合
には、図１０に示すように、ホームポジションよりさら
に右側（矢印Ａ方向）にキャリッジ６を動かし受給口９
０Ｓと供給口６０１同士を接合し、シリコン部材９１Ｓ
にインク供給管６０２を貫通させる。同時に、回復系ユ
ニット１５による吸引Ｃを行い、サブタンク９ＳＳ内を
負圧とすることにより、処理液タンク６００内の処理液
は矢印Ｂ方向に流れ、サブタンク９ＳＳに供給される。

【００４９】上記実施例では、処理液タンク６００内の
処理液のサブタンク９ＳＳへの供給に、回復系ユニット
１５による吸引による負圧を用いたが、図１１および図
１２に示すようにキャリッジ６の特定方向への駆動力を
利用して処理液タンク６００内を加圧するポンプ６１３
を設けることもできる。この加圧ポンプ６１３は、処理
液タンク６００の側面に設けられており、図１１に示す
ように、通常の記録時にはキャリッジ６は加圧ポンプ６
１３から離間しているが、処理機供給時には図１２に示
すように受給口９０Ｓと供給口６０１同士を接合させた
状態で、キャリッジ６は加圧ポンプ６１３のベローズを
押圧して処理液タンク６００内を加圧し、キャリッジ６
上のサブタンク９ＳＳに処理液を矢印Ｂのように流し供
給することができる。

【００５０】（実施例４）図１３は、本発明のインクジ
ェット記録装置の第４の実施例における処理液供給シス
テムおよび廃インク処理システムの構成を示す概略正面
図である。

【００５１】先の実施例１では廃インクの処理は図４に
示す本体４０内に多孔質の吸収体を充填してなる廃液タ
ンク４０１で行ったが、本実施例の特徴は、図１３に示
すように処理液タンク６０の一部に多孔質の吸収体８０
を収納し、廃インクを吸収する構成をとった点にある。
勿論、処理液タンク６０内には隔壁が設けられ、処理液
収納側と廃インク収納側とは完全に分離されている。こ
こでの廃インクには色インクまたは処理液のいずれでも
よいが、吸収体８０に色インクの廃インクを吸収させる
場合に、本体４０側の廃液タンクに処理液の廃液を収容
させることにより、廃インクの収容量または吸収量を十
分に確保することができる。

【００５２】上記各実施例に好適に用いられるインクの
染料を不溶化する処理液は、一例として以下のようにし
て得ることができる。すなわち、下記の成分を混合溶解
した後、さらにポアサイズが０．２２μｍのメンブレン
フィルタ（商品名：フロロポアフィルタ、住友電工製）
にて加圧濾過した後、ＮａＯＨでｐＨを４．８に調製
し、処理液Ａｌを得ることができる。

【００５３】［Ａｌの成分］カチオン性化合物の低分子成分ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド２．０部（商品名；エレクトロストッパＱＥ、花王製）カチオン性化合物の高分子成分ポリアミンスルホン（平均分子量；５０００）３．０部（商品名；ＰＡＳ−９２、日東紡績製）チオジグリコール１０部水残部また、上記処理液と混合し不溶化するインクの好適な例
として以下のものを挙げることができる。

【００５４】すなわち、下記の成分を混合し、さらにポ
アサイズが０．２２μｍのメンブレンフィルタ（商品
名：クロロポアフィルタ、住友電工製）にて加圧濾過し
てイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのインクＹ
１，Ｍ１，Ｃ１，Ｋ１を得ることができる。

【００５５】Ｙ１Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１４２２部チオジグリコール１０部アセチレノールＥＨ０．０５部水残部Ｍ１染料をＣ．Ｉ．アシッドレッド−２８９；２．５部に代えた以外はＹ１と同じ組成Ｃ１染料をＣ．Ｉ．アシッドブルー９；２．５部に代えた以外はＹ１と同じ組成Ｋ１染料をＣ．Ｉ．フードブラック２；３部に代えた以外はＹ１と同じ組成以上示したそれぞれ処理液とインクとの混合において、
本発明では、上述した処理液とインクが被記録材上ある
いは被記録材に浸透した位置で混合する結果、反応の第
１段階として処理液中に含まれているカチオン性物質の
内、低分子量の成分とインクに使用しているアニオン性
基を有する水溶性染料とがイオン的相互作用により会合
を起こし、瞬間的に溶液相から分離を起こす。

【００５６】次に、反応の第２段階として、上述した染
料と低分子カチオン性物質との会合体が処理液中に含ま
れる高分子成分により吸着されるために、会合で生じた
染料の凝集体のサイズがさらに大きくなり、被記録材の
繊維間の隙間に入り込みにくくなり、その結果として固
液分離した液体部分のみが記録紙中にしみこむことによ
り、プリント品位と定着性との両立が達成される。同時
に上述したようなメカニズムにより生成したカチオン物
質の低分子成分とアニオン性染料とカチオン性物質とで
形成される凝集体は粘性が大きくなり、液媒体の動きと
ともに移動することがないので、フルカラーの画像形成
時のように隣接したインクドットが異色のインクで形成
されていたとしても互いに混じり合うようなことはな
く、ブリーデイングも起こらない。また、上記凝集体は
本質的に水不溶性であり形成された画像の耐水性は完全
なものとなる。また、ポリマーの遮蔽効果により形成さ
れた画像の耐光堅牢性も向上するという効果も有する。

【００５７】また、本発明の実施にあたっては、従来技
術のように分子量の大きいカチオン性高分子物質や多価
の金属塩を使用する必要がないか、あるいは使用する必
要があっても本発明の効果をさらに向上させるために補
助的に使用するだけで良いので、その使用量を最小限に
抑えることができる。その結果として、従来のカチオン
性高分子物質や多価金属塩を使用して耐水化効果を得よ
うとした場合の問題点であった染料の発色性の低下がな
くなるということを本発明の別の効果として挙げること
ができる。

【００５８】なお、本発明を実施するにあたって使用す
る被記録材については特に制限されるものではなく、従
来から使用されているコピー用紙、ボンド紙等のいわゆ
る普通紙を好適に用いることができる。もちろんインク
ジェットプリント用に特別に作製したコート紙やＯＨＰ
用透明フィルムも好適に使用でき、また、一般の上質紙
や光沢紙も好適に使用可能である。

【００５９】また、本発明を実施するにあたって、使用
するインクは特に染料インクに限るものではなく、顔料
を分散させた顔料インクを用いることもできるし、使用
する処理液はその顔料を凝集させるものを用いることが
できる。前記した処理液Ａ１と混合して凝集を引き起こ
す顔料インクの一例として以下のものを挙げることがで
きる。すなわち、下記に述べるようにして、それぞれ顔
料とアニオン性化合物とを含むイエロー，マゼンタ，シ
アン，ブラックの各色インク、Ｙ２，Ｍ２，Ｃ２および
Ｋ２を得ることができる。

【００６０】ブラックインクＫ２アニオン系高分子Ｐ−１（スチレン−メタクリル酸−エ
チルアクリレート、酸価４００、重量平均分子量６，０
００、固形分２０％の水溶液、中和剤：水酸化カリウ
ム）を分散剤として用い、以下に示す材料をバッチ式縦
型サンドミル（アイメックス製）に仕込み、１ｍｍ径の
ガラスビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ３時
間分散処理を行った。分散後の粘度は９ｃｐｓ、ｐＨは
１０．０であった。この分散液を遠心分離機にかけ粗大
粒子を除去し、重量平均粒径１００ｎｍのカーボンブラ
ック分散体を作製した。

【００６１】（カーボンブラック分散体の組成）・Ｐ−１水溶液（固形分２０％）４０部・カーボンブラックＭｏｇｕｌＬ（キャブラック製）２４部・グリセリン１５部・エチレングリコールモノブチルエーテル０．５部・イソプロピルアルコール３部・水１３５部次に、上記で得られた分散体を充分に拡散して顔料が含
有されたインクジェット用のブラックインクＫ２を得
た。最終調製物の固形分は、約１０％であった。

【００６２】イエローインクＹ２アニオン系高分子Ｐ−２（スチレン−アクリル酸−メチ
ルメタアクリレート、酸価２８０、重量平均分子量１
１，０００、固形分２０％の水溶液、中和剤：ジエタノ
ールアミン）を分散剤として用い、以下に示す材料を用
いて、ブラックインクＫ２の作製の場合と同様に分散処
理を行い、重量平均粒径１０３ｎｍのイエロー色分散体
を作製した。

【００６３】（イエロー分散体の組成）・Ｐ−２水溶液（固形分２０％）３５部・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０２４部（ノバパームイエローＰＨ−Ｇ、ヘキスト製）・トリエチレングリコール１０部・ジエチレングリコール１０部・エチレングリコールモノブチルエーテル１．０部・イソプロピルアルコール０．５部・水１３５部上記で得られたイエロー分散体を充分に拡散して、顔料
が含有されたインクジェット用のイエローインクＹ２を
得た。最終調製物の固形分は、約１０％であった。

【００６４】シアンインクＣ２ブラックインクＫ２の作
製の際に使用したアニオン系高分子Ｐ−１を分散剤とし
て用い、以下に示す材料を用いて、前記したカーボンブ
ラック分散体の場合と同様の分散処理を行い、重量平均
粒径１２０ｎｍのシアン色分散体を作製した。

【００６５】（シアン色分散体の組成）・Ｐ−１水溶液（固形分２０％）３０部・Ｃ．Ｉ．ビグメントブルー１５：３２４部（ファストゲンブル−ＦＧＦ、大日本インキ化学）・グリセリン１５部・ジエチレングリコーリモノブチルエーテル０．５部・イソプロピルアルコール３部・水１３５部上記で得られたシアン色分散体を充分に攪拌して、顔料
が含有されたインクジェット用のシアンインクＣ２を得
た。最終調製物の固形分は、約９．６％であった。

【００６６】マゼンタインクＭ２ブラックインクＫ２の作製の際に使用したアニオン系高
分子Ｐ−１を分散剤として用い、以下に示す材料を用い
て、前記したカーボンブラック分散体の場合と同様の分
散処理を行い、重量平均粒径１１５ｎｍのマゼンタ色分
散体を作製した。

【００６７】（マゼンタ色分散体の組成）・Ｐ−１水溶液（固形分２０％）２０部・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２（大日本インキ化学）２４部・グリセリン１５部・イソプロピルアルコール３部・水１３５部上記で得られたマゼンタ色分散体を充分に拡散して、顔
料が含有されたインクジェット用のマゼンタインクＭ２
を得た。最終調製物の固形分は、約９．２％であった。

【００６８】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００６９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００７０】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００７１】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００７２】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００７３】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００７４】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００７５】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００７６】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インクおよび処理液を被記録材に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、処理液専用のタン
クを有し、そのタンク容量は発色インクタンク容量と同
等かもしくは多く、さらに、処理液のタンクは装置本体
内に有し、さらに、処理液のタンク交換の必要性を操作
者に対して容易にわからしめる構成にすることにより、
画質の向上に必要な処理液を十分に確保でき、高信頼性
のインクジェット記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のインクジェット記録装置の第
１の実施例における記録部の構成を示す概略斜視図であ
る。

【図２】図１に示した実施例におけるキャリッジおよび
そのキャリッジ上に搭載可能な記録ヘッドおよびインク
タンクの構成を示す分解斜視図である。

【図３】図１に示した実施例における記録部および処理
液供給システムを示す概略正面図である。

【図４】図１に示した実施例における要部の構成を示す
分解斜視図である。

【図５】図５は、本発明のインクジェット記録装置の第
２の実施例におけるキャリッジおよびそのキャリッジ上
に搭載可能な記録ヘッドおよびインクタンクの構成を示
す分解斜視図である。

【図６】図５に示した実施例における記録部および処理
液供給システムを示す概略正面図である。

【図７】図５に示した実施例におけるキャリッジと記録
ヘッド部のヘッドベースとの位置決め構造を示す概略断
面図である。

【図８】本発明のインクジェット記録装置の第３の実施
例におけるキャリッジおよびそのキャリッジ上に搭載可
能な記録ヘッドおよびインクタンクの構成を示す分解斜
視図である。

【図９】図８に示した実施例における記録部および処理
液供給システムを示す概略正面図である。

【図１０】図８に示した実施例における処理液回復系吸
引供給状態を示す概略正面図である。

【図１１】図９に示した処理液供給システムの変形例を
示す概略正面図である。

【図１２】図１１に示した処理液供給システムによる処
理液加圧供給状態を示す概略正面図である。

【図１３】図１３は、本発明のインクジェット記録装置
の第４の実施例における処理液供給システムおよび廃イ
ンク処理システムの構成を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１シャーシ２プラテンローラ３ピンチローラ４ガイドシャフト６キャリッジ７キャリッジフレキシブルケーブル８記録ヘッド９インクタンク９Ｓサブタンク９ＳＳサブタンク１０タイミングベルト１６プラテン４０本体５０供給チューブ６０処理液タンク７０検知センサ８０吸収体９０Ｓ処理液受給口９１Ｓシール部材１０３サポートシャフト１０４キャリッジモータ１１０紙送りモータ２０１キャリッジベース２０２ヘッドレバー４０１廃液タンク６００処理液タンク６０１供給口６０２供給管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/18 2/185 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２Ｚ１０２Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発色インクを吐出して被記録材に印字を
行う第１のインクジェットヘッドと、前記発色インクを
不溶化する処理液を被記録材に吐出する第２のインクジ
ェットヘッドとを含む記録手段を有するインクジェット
記録装置において、前記処理液を供給するための専用の
タンクを有することを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録装置
において、前記処理液タンクの容量は発色インクタンク
の総容量と同量以上であることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
【請求項３】請求項２記載のインクジェット記録装置
において、前記記録手段は被記録材の一辺に平行な方向
または交差する方向のいずれか一方の方向に往復移動す
るキャリッジ上に搭載され、かつ、前記処理液タンクは
装置内のキャリッジ以外の部分に配設されていることを
特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】請求項３記載のインクジェット記録装置
において、前記処理液タンク内の処理液残量を検知する
手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項５】請求項３記載のインクジェット記録装置
において、前記キャリッジ上には、前記処理液タンクよ
り小容量のサブタンクが搭載されていることを特徴とす
るインクジェット記録装置。
【請求項６】請求項５記載のインクジェット記録装置
において、前記処理液タンクから前記サブタンクへの処
理液供給に、キャリッジの移動により生じた力を利用し
て動作するポンプを用いたことを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
【請求項７】請求項４または５に記載のインクジェッ
ト記録装置において、前記処理液タンクは、廃インクを
収容するための吸収体を含むことを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
【請求項８】請求項７記載のインクジェット記録装置
において、前記処理液タンクとは別の廃液タンクを含
み、前記処理液タンクは発色インクの廃インクまたは処
理液の廃液のいずれか一方を収容する吸収体を有すると
共に、前記廃液タンクは前記いずれか他方を収容する吸
収体を有することを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかの項に記載のイ
ンクジェット記録装置において、前記処理液は低分子成
分と高分子成分のカチオン性物質を含み、前記インクは
アニオン性染料を含むことを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかの項に記載の
インクジェット記録装置において、前記処理液は低分子
成分と高分子成分のカチオン性物質を含み、前記インク
は少なくともアニオン性化合物と顔料とを含有すること
を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかの項に記載
のインクジェット記録装置において、前記記録手段はイ
ンクを吐出するために利用されるエネルギを発生する素
子として、前記インクを膜沸騰させる熱エネルギを発生
する電気熱変換体を有することを特徴とするインクジェ
ット記録装置。