JPS63109083A - インクジエツト記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録液定着性及び耐水性の高い記録物全書る
ことが可能なインクジェット記録方法に関する。

〔従来の技術〕

記録液の加熱手段を有するインクジェット記録装置の代
表例としては特開昭５５−６９４６４号、５５−８４６
７０号に示されるような、グラテン全体をプラテン内部
に設けた発熱体によって加熱し、記録紙の裏面よシ加熱
する装置や、特開昭５７−１２０４４７号、５８−１０
７３４５号に示されるような遠赤外縁ランプ、キセノン
ランプの照射によって記録紙の表面よフ加熱するｆｅ置
等があり、記録液を急速に乾燥させて不要なにじみや事
しわ、未定着の記録液による汚れを防止して高解［象か
つ高品質な画像記録を実現するのに有効な手段である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記従来技術による記録において、記録液は記
録紙への浸透が極めて少いものであるため、記録物の記
録液定着性゛及び耐水性が低く、記録紙がこすれによっ
て汚れを生じたり、水に濡れることによって印字が消え
てしまうという問題点があった。

本発明はかかる問題点を解決するためのものであシ、そ
の目的は、記録液を改良することにより記録液定着性及
び耐水性の高い記録物を得ることが可能なインクジェッ
ト記録方法を提供するとここにある。

〔問題点を鮮決するための手段〕

本発明のインクジェット記録方法は、記録液に熱硬化性
樹脂を含むことを％漱とする。

本発明は図１．３に示すインクジェット記録装Ｍｅ用い
て、目的を達成する。このインクジェット記録装置の構
成に関して説明する。

第１図は本発明のインクジェット記録方法を備えた記録
装置の第１の列を示す略全体構成図である。

第１図において記録ヘッド５は記録液タンク１５から記
録液供給パイプ１６ヲ通じて前記記録液の供給を受けな
がらキャリッジガイド６にガイドされて矢印■の方向に
移動し１紙送りローラー２およびガイドローラー４によ
って記録ヘッド５と同期した間欠改行送りされる記録紙
にインクジェットに己録をおこなう。

第２図において記録ヘッド５には複数の記録液吐出口１
３が設けられ、圧電素子制御、電界制御。

荷電制御、熱インクジェット記録などの記録液吐出手段
によってドツト魔を記録紙３Ｊ：に形成するものである
１本列の記録ヘッド５は間隔０．１４１　ａｘピッチで
縦１列冴個の記録液吐出口を備えた圧電素子制御方式の
記録ヘッドであり、約０．５μ２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ッ
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１ｗで約２５０　ｍＸ　３０１Ｊ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
記録ヘッド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１発熱体１２Ｆｉ定格電圧加Ｖ常温平均
抵抗ｒＩ！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。

７７ン１７は、記録紙３の予熱・加熱に伴って記録紙中
より発生する水蒸気及び記録紙に付着した記録液中の水
または溶剤の蒸気が、記録ヘッド５またはカール取フロ
ー／Ｆ−１４または紙押え７ま九はガイドローラー４な
どに付着し、冷却され、結露することを防止するために
前記蒸気を記録装置外へ排気するものである。また、印
字された記録液の蒸発を促進するものである。

第２図に戻シ、記録紙３は前記発熱体１２によって加熱
された固定プラテンｌに摺接し、接触熱伝達でインクジ
ェット記録の前後にわたって予熱・加熱され、インクジ
ェット記録された記録液を記録面付着後から急速に乾燥
させて不要なドツトのにじみや紙しわ、未定着の記録液
による汚れを防止して良好な印字状！’ｔ−得る１紙押
え７は記録紙３の浮き金防ぐと共に固定プラテンｌに記
録紙３を密着させて熱伝導効果を筒めている。

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の形状に沿ったカールが生じる。

このカールを除去するために、インクジェット記録後に
記録紙３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ェット記録方法を備えた記録
装置の第２の列を示す略全体構成図である。

記録ヘッド５はキャリッジガイド６にガイドされて矢印
Ｉの方向に移動し１紙送りローラー２及びガイドローラ
ー４によって記録ヘッド５と同期した間欠改行送シされ
る記録紙３にインクジェット記８をおこなう、一方１発
熱源ラング１８からの光放射は例えば放物面、楕円面、
双曲面などの曲面をもった反射板加によって記録紙３表
面の記録部分を記録前後にわたる加熱範囲四に集光照射
され、幅厚熱伝達によって加熱する。また、送風装置ム
から送られる空気流は空気搬入路２５ヲ矢印■、Ｉｌｌ
のように通シ、前記反射板１１反射側板乙α、２２ｂ及
び透明保腹ガラス羽で構成されるランプハウス部に送ら
れ１発熱源ランプ１８及び前記ランプハウス部を風冷す
る。冷却後の空気流は空気排出路ｚｓｋｆＶ＊Ｖのよう
に通シ、空気吐出口ｎから記録紙３の記録面に向けて排
出され１発熱源ランプ１８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。

記録ヘッド５には第４図のように複数のインク吐出口１
３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ってドツトはを
記録紙３）：に形成し画法記録をしている。

本例では圧電素子を用い、０．１４１　ｗｘピンチで縦
１列２４個の記録液吐出口を有し、約０．５μｔの記録
液滴を吐出させている。

発熱源ランプ１８はハロゲンランプに代表される白熱ラ
ンプやキ七ノンラングまたは赤外瞼ランプであり、本例
では２００Ｗ、全長２５０ｕ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２２０ｗ５であり、少
なくともこれ以との長さの有効発光部を有するランプが
必要である１発熱源ランプ１８は紙送りローラー２から
６０ｍの距離にセットされ、前述のように加熱範囲２８
金輻写加熱する。記録紙３の加熱状態は第４囚のように
温度センサー四によって検知され、光量制御回路１９に
内蔵された比較回路で設定温度と比較し、光ｉフィード
バックして記録紙３の温度がほぼ設定置となるように保
たれる。＠度センサー２９は第４図においては記録紙３
０表側にもうけであるが、記録紙３の裏面側にもうけて
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Ｕは風量３　ｍ　”　／　ｍｉｎ　程度の送風
ファンである。空気流出口４からの吐出空気流は記録液
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２１は記録ヘッド５に直接に光放射が曇るのを
防止し、記録ヘッドが幅厚加熱されるのｔ防いでいる。

また、透明保＾ガラスおは発熱源ランプ１８と反射板加
へのほこりの付着をふせいている。

記録紙の適切な予熱−加熱温度については、１７０″Ｃ
’を越えると記録紙が発煙や変色を起こし、また閏℃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。従って記録媒体及び付着記録液の予熱
・加熱温度は８０〜１７０℃であることが望ましい。

次に本発明の記録液に関して説明する。

前述のインクジェット記録装置を用いて紙の予熱・加熱
温度を８０〜１７０’ＣＫして印字を行なう場合に、記
録液に熱硬化性樹脂を添加すると、記録液が記録紙に付
着後、記録液中の水を主とする溶剤が気化し、同時に急
速に熱硬化性樹脂の硬化が起こる。

熱硬化した樹脂は紙繊維に対する強込接着性を有し、か
つ水に不尋である。従って染料及び顔料等の着色剤を保
護するため、記録物の記録液定着性及び耐水性を向とさ
せるのである。添加する熱硬化性樹脂は、熱硬化前には
水溶性であることが望ましいが、水に不溶性のものでも
記録液中に均一に分散させることによシ使用可能である
。例えば。

尿素系樹脂またはメラミン系樹脂またはフェノール系樹
脂またはアクリル系樹脂またはアルキド系樹脂またはポ
リエステル系樹脂ま九はエポキシ系樹脂または酢酸ビニ
ル系樹脂またはけい素樹脂またはこれらの共縮合樹脂な
どが使用できる。さらに具体的にはユーラζンＰ、ヱー
ロイド、サイメル、アルマテックス、ＶＦＲ（以上三井
東圧化学＃りレジン、ウッドロック、カネビノール（以
とカネボウエヌエスシー製）ＦＷＰ　、ディアノール（
以と　大鹿振ＪＭ製）ハードロック（ニアシーアイ製）
などがあげられる、添加量は、記録液の総重量に対して
０．１重量パーセント未満では硬化後の樹脂が着色剤を
保護する量には不足であり、また多量の樹脂の添加は硬
化エネルギーが増加するため加熱に高温及び長時間が必
要となり、記録装置の高速化及び低価格化のために欠点
となる。従って本発明に用いられる記録液は、熱硬化性
樹脂を０．１〜２０重針パーセント含なものが望ましく
。

Ｊ−■重量パーセント含むものも使用可能である。

着色剤としては従来より知られている染料や顔料の多く
のものが有効である。染料として一般的には各種アゾ染
料、インデボイド染料、フタロシアニン染料等があり、
具体的には、Ｃ６工、ダイレクトブラック１９．Ｃ，工
、ダイレクトブラックρ、Ｃ０工。

ダイレクトブラック３８．Ｃ，工、ダイレクトブラック
１５４　、　Ｃ，工、ダイレクトイエロー１２．Ｃ，工
、ダイレクトイエロー２６．Ｃ，工、ダイレクトレッド
１３．Ｃ。

工、ダイレクトレッド１７．Ｃ，工、ダイレクトブルー
フ８０、工、ダイレクトブルー（イ）、Ｃ０工、アシッ
ドブラック５２、Ｃ，工、アシッドイエロー５．Ｃ１工
、アシッドレッド３７．Ｃ，工、アシッドレッド５２．
Ｃ，工、アシツドレツ）’２５４．Ｃ，工、アシッドブ
ルー９等が使用可能である。まな、顔料としては無機顔
料、有機顔料の粒径０．０１〜３μｍの範囲のものが使
用でき１分散剤を用いて分散させるのが良い１着色剤の
添加量は１通常は０．１〜１０重量パーセント、好適に
は０．５〜５重量パーセント、最適には１〜３重量パー
セントとするのが望ましく、また目的とする色相を得る
ために二種類以と添加しても良い。

溶剤としては、湿潤剤として多価アルコールやその誘導
体等具体的には、グリセリン、ジエチレングリコール、
チオジグリコール、トリエチレンクリコール、ポリエチ
レングリコール＋２００゜３００．４００．ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジエチルエーテルナどが使用できる。添加量け、少なす
ぎればインクの湿潤能力が低下し、インクジェットヘッ
ドのノズルの目詰まシを生じ、多すぎても記録紙上での
記録液の乾燥時間が遅れるため％５〜２０重量パーセン
トが適当である。

また本発明に使用される記録液には、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。

〔実施列〕

以下に本発明の詳細な説明する。

表−１に印字に使用した代表的な中・上質紙を示す。

以下に印字に使用した記録紙の実施列と比較列を示す。

Ｊ：記組成の混合物を容器に入れ、充分攪拌し孔径ｌμ
常のメンブレンフィルタによって加圧濾過し、脱気処理
後記録液として用い５図１に示す記録装置により記録紙
を表面温度が１３０℃になるよりに予熱しておき、圧電
素子制御方式の記録ヘッドにより、各ノズル約０．５μ
ｆの記録液滴を吐出させて表−１に示す記録紙とに印字
した。記録液付着後さらに加熱を続け１級滴付着部分を
ガーゼでこすり、記録紙の汚れが生じなくなった時を乾
燥及び樹脂の熱硬化完了とした。

上記記録物の記録液定着性を調べるために、水に濡れた
ガーゼで強くζ丁シ、記録液が流れることによシ。

汚れがひどく１文字判別不可能　　　　Ｘ汚れが生じ１
文字読みにくい　　　　　Δ汚れるが１文字ははりきり
胱める　　　Ｏまりた〈汚れない　　　　　　　　　　
◎として判定した。その結果を表−３に示す、また耐水
性については、記録物を水に浸漬し、囚時間後の状部が
。

印字が消えて１文字判別不可能　　　　×印字がうすく
なり１文字読みにくい　　Δ印字はう丁〈なりたが１文
字ははっきり読める○ 印字状悲まったく変わらない　　　　　◎として判定し
た。その結果を表−４に示す。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェット記録方法によれば、記録液は熱
硬化性樹脂を含むため、予熱された記録紙中に付着後、
さらに加熱され、水及び溶剤の気化と同時に樹脂の硬化
が起こ９１紙繊維に強く接着するとともに着色剤を保護
し、従って記録液定着性及び耐水性の高い記録物を得る
ことが可能である。さらに記録液中の水は大部分気化し
、記録紙に浸透する量は極めて少いものであるため、画
像のハードコピー及びカラー印字などの高密度記録にお
いて紙しわを生ずること５もなく、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインクジェット記録方法を備えた記録
装置の第１の例を示す略全体構成図、第２図は第１図の
部分側面図。 ｗｃ３図は本発明のインクジェット記録方法を備えた記
録装置の第２の例を示す略全体購成図、第４図は第３図
の部分側面図。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体上に付着した記録液を室温より高い温度で加熱
   するインクジェット記録方法において、前記記録液中に
   熱硬化性樹脂を含み、前記記録液が記録紙に付着後急速
   に熱硬化することを特徴とするインクジェット記録方法
   。