(57)【要約】【課題】高温や高エネルギーを必要としない加熱によって、高品質のインクジェット記録画像を得ることができるインクジェット記録装置及び記録方法を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置１０は、６０Ｗ以下の赤外線ヒーター１２を、記録媒体１１の印字面と非接触状態となるようにヘッドキャリッジ部２２に配置した。記録方法は、記録媒体の印字面と非接触状態となるようにヘッドキャリッジ部に配置した入力エネルギー６０Ｗ以下の赤外線ヒーターを用いて、印字面を加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
６０Ｗ以下の赤外線ヒーターを、記録媒体の印字面と非接触状態となるようにヘッドキャリッジ部に配置したことを特徴とする、インクジェット記録装置。
【請求項２】
前記赤外線ヒーターを、ヘッドキャリッジ部の主走査方向に対して先端部と後端部とに複数個配置した、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記赤外線ヒーターの複数個の入力エネルギーの和が６０Ｗ以下である、請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記赤外線ヒーターがハロゲンランプである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記赤外線ヒーターを、記録媒体の印字面から２０ｍｍ以上の間隔を隔てて配置した、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
記録媒体の印字面と非接触状態となるようにヘッドキャリッジ部に配置した入力エネルギー６０Ｗ以下の赤外線ヒーターを用いて、印字面を加熱することを特徴とする、インクジェット記録方法。
【請求項７】
印字走査の各パス毎に、赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外す、請求項６に記載のインクジェット記録方法。
【請求項８】
赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外した際に、加熱エネルギーを減少させる制御を行う、請求項７に記載のインクジェット記録方法。
【請求項９】
記録媒体の表面温度の上限を、室温より２０℃高い温度とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１０】
低吸水性の記録媒体を用いる、請求項６〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録方法。
【請求項１１】
低吸水性の記録媒体が、ブリストー法において、接触開始から２０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が６ｍＬ／ｍ２以下の記録媒体である、請求項１０に記載のインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。本発明によれば、記録媒体表面の加熱アシストによりインクの乾燥を促進し、高品質のインクジェット記録画像を得ることができる。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法は、プリンタヘッドからインク小滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に着弾させて印刷を行う印刷方法である。このインクジェット記録方法に使用するインクは、プリンタヘッドから飛翔させるため、低粘性であることが必要になり、高含水量のインクが使用される。従って、インクジェット記録方法の問題点として、フェザリングの発生、ブリーディングの発生、濃度の低下、発色性の低下、定着性（乾燥性）の低下、及びコックリング・カールの発生等が挙げられている。このような欠点の解消法の一つの手段として、加熱乾燥方式が従来から多数提案されている。
【０００３】
例えば、ヘッドキャリッジ上にヒーターを装着し、印字しながら圧接ローラで印字面を加熱して乾燥させるインクジェットプリンタが提案されている（特許文献１）。しかしながら、このプリンタでは、印字直後の印字面に圧接ローラが接触するので、乾燥以前に汚れが発生するおそれがある。
【０００４】
また、棒状ハロゲンヒーターを印字面の背面に配置して、蒸発を促進するインクジェットプリンタが提案されている（特許文献２）。このプリンタでは、ハロゲンヒーターを使用することでクイックスタートが可能となるが、インクの液性成分を完全に蒸発させる目的で、紙面温度２００℃に加熱するために、平均で約２００Ｗのエネルギーを加えて加熱する。従って、雰囲気温度が上昇し、プリンタヘッド内のインクまでもが乾燥して目詰まりの原因となったり、各部品の温度上昇による弊害が発生するため、プリンタの排熱機構などが必要となって、コストやサイズアップをもたらすことになる。
【０００５】
更に、特定のピーク波形を有する赤外線ヒーターを搬送路裏面に配置して加熱するインクジェットプリンタが提案されている（特許文献３）。このプリンタでは、赤外線ヒーターの効率を高めるために、ヒーター表面と紙面とを０．３５ｍｍの短距離としており、そのヒーターが１７０℃もの高温となるので、紙裏側から紙粉が落ちて、発火する危険性まである。また、印字面裏面から加熱するため、乾燥効率が悪いだけでなく、プリンタヘッドが熱気に常にさらされて目詰まりの原因にもなる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４２３８５号公報
【特許文献２】特開平１０−８６３５３号公報
【特許文献３】特開平１０−３２３９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクジェット記録装置において従来から提案されている加熱乾燥方式の中には、前記特許文献１〜３に記載の装置も含めて、実用化されているものは現れていない。その理由は、インクジェット記録方法が有している前記の種々の問題点を解消するために、インク中の水などの液性成分の全てないし殆ど全てを蒸発させることを目標としていたからであり、そのために、大きな熱量と、そのためのヒーターとが必要となり、新たな問題点を生み出してしまうからである。
これに対して、本発明者は、紙面温度が室温からせいぜい１０〜２０℃程度も上昇すれば、インクジェット記録方法が有している前記の種々の問題点が実質的に解消されることを見出した。従って、紙面温度を室温から１０〜２０℃程度上昇させることのできる加熱手段、すなわち、加熱アシスト手段又は乾燥アシスト手段を提供することによって、インクジェット記録方法が有している前記の種々の問題点が解消され、更に、加熱手段を設けることによる欠点も生じない。また、この効果は、特に低吸水性の記録媒体（例えば、印刷用の塗工紙）において特に顕著に現れることも本発明者は見出した。
本発明は、こうした知見に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題は、本発明により
６０Ｗ以下の赤外線ヒーターを、記録媒体の印字面と非接触状態となるようにヘッドキャリッジ部に配置したことを特徴とする、インクジェット記録装置によって解決することができる。
【０００９】
本発明装置の好ましい態様においては、前記赤外線ヒーターを、ヘッドキャリッジ部の主走査方向に対して先端部と後端部とに複数個配置した。
本発明装置の別の好ましい態様においては、前記赤外線ヒーターの複数個の入力エネルギーの和が６０Ｗ以下である。
本発明装置の更に別の好ましい態様においては、前記赤外線ヒーターがハロゲンランプである。
本発明装置の更に別の好ましい態様においては、前記赤外線ヒーターを、記録媒体の印字面から２０ｍｍ以上の間隔を隔てて配置した。
【００１０】
また、本発明は、記録媒体の印字面と非接触状態となるようにヘッドキャリッジ部に配置した入力エネルギー６０Ｗ以下の赤外線ヒーターを用いて、印字面を加熱することを特徴とする、インクジェット記録方法にも関する。
【００１１】
本発明方法の好ましい態様においては、印字走査の各パス毎に、赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外す。その好ましい態様においては、赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外した際に、加熱エネルギーを減少させる制御を行う。
本発明方法の別の好ましい態様においては、記録媒体の表面温度の上限を、室温より２０℃高い温度とする。
本発明方法の更に別の好ましい態様においては、低吸水性の記録媒体を用いる。
本発明方法の更に別の好ましい態様においては、低吸水性の記録媒体が、ブリストー法において、接触開始から２０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が６ｍＬ／ｍ２以下の記録媒体である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、印字面と非接触で、しかも印字面を裏面側からではなく印字面側から直接加熱することができ、更に、高温や高エネルギーを必要とせず、従ってプリンタヘッドが熱気にさらされずに、インクジェット記録方法の各種問題点を解消して、高品質のインクジェット記録画像を得ることができる。
特に、低吸水性の記録媒体（例えば、印刷用の塗工紙）に適用すると、前記の効果が顕著に現れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明装置の一実施態様を図１に示す。
図１は、本発明によるインクジェット式記録装置１０の部分斜視図であり、特に、印刷部２の構造を示すものである。印刷部２は、例えば、インクカートリッジを載置するキャリッジ２２、インクを吐出する記録ヘッド２４、キャリッジ２２に設けられた軸穴２６、及び軸穴２６を挿通しキャリッジ２２を給送方向（図１の矢印Ｘの方向）に対して略垂直な方向（図１の矢印Ｙの方向）にスライド可能に支持するガイド軸２８を有する。記録ヘッド２４は、記録媒体１１の給送方向に沿って配列された複数のインク吐出口を有する。印刷部２は、更に、タイミングベルト３２、キャリッジモータ３４、ブラックインクカートリッジ３６、及びカラーインクカートリッジ３８を有する。本発明によるインクジェット式記録装置１０は、更に、キャリッジ２２に、赤外線ヒーター１２を備えている。記録媒体１１は、搬送ローラ（図示せず）や排出ローラ５によって搬送される。
【００１４】
キャリッジモータ３４がタイミングベルト３２を駆動することにより、キャリッジ２２は、ガイド軸３８に案内されて記録媒体１１の給送方向（図１の矢印Ｘの方向）に対して略直角（図１の矢印Ｙの方向）に往復移動する。キャリッジ２２の被記録物に対向する側には、ブラックインク用吐出口及びカラーインク用吐出口を含む記録ヘッド２４が搭載される。キャリッジ２２の上部には、記録ヘッド２４にインクを供給するブラックインクカートリッジ３６及びカラーインクカートリッジ３８が着脱可能に装着される。
【００１５】
図１に示す態様のインクジェット式記録装置１０において、キャリッジ２２を給送方向（図１の矢印Ｘの方向）に対して略垂直な方向（図１の矢印Ｙの方向）にスライドさせて印字を行うと、そのキャリッジ２２のスライド移動に伴って赤外線ヒーター１２も同時にスライド移動を行うので、赤外線ヒーター１２をオン状態にすると、記録媒体１１の印字部分が加熱され、乾燥が促進される。
【００１６】
本発明のインクジェット式記録装置は、前記赤外線ヒーターを、ヘッドキャリッジ部の先端部と後端部とに複数個配置することができる。この態様を図２に模式的に示す。図２は、ヘッドキャリッジ部２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）及び記録媒体１１のみを示す模式的正面図であり、このヘッドキャリッジ部２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）の先端部と後端部とに、それぞれ１つずつの赤外線ヒーター１２Ａ，１２Ｂを備えている。ヘッドキャリッジ部に複数個の赤外線ヒーターを設ける場合には、給送方向（図１の矢印Ｘの方向）に関して、図２に示すように左右対称に設けることが好ましい。これは、片側にのみ前記赤外線ヒーターがあると、往復印字時に、インクが着弾する前に前記赤外線ヒーターが当たる場合と、着弾後にあたる場合とが発生し、インク吸収及び乾燥に差が発生することを防止するためである。従って、前記赤外線ヒーターを複数個設ける場合には、加熱条件が左右同条件になるように調整するのが好ましい。なお、図２に示す３態様のヘッドキャリッジ部２Ａ，２Ｂ，２Ｃについては後述する。
【００１７】
本発明のインクジェット記録装置に設ける赤外線ヒーターの入力エネルギーは、６０Ｗ以下、好ましくは５０Ｗ以下である。本発明においては、赤外線ヒーターは単なる加熱アシストの機能を果たすことができれば充分であるので、６０Ｗを超える赤外線ヒーターを設ける必要がない。また、６０Ｗを超える赤外線ヒーターを設けると、放熱対策コストが必要になり、プリンタサイズが大きくなるといった弊害がある。
【００１８】
複数個の赤外線ヒーターをヘッドキャリッジ部に設ける場合には、それらの合計の入力エネルギーの和を６０Ｗ以下とすることが好ましく、より好ましくは５０Ｗ以下とする。前記赤外線ヒーターとしては、例えば、ハロゲンランプ、加熱用ハロゲンランプを用いることができる。赤外線ヒーターとして、遠赤外線ヒーター（例えば、セラミックヒーター）を用いることもできる。レスポンスが早く、クイックスタートが可能で、制御がしやすいので、ハロゲンランプを用いるのが好ましい。
【００１９】
本発明のインクジェット記録装置においては、前記赤外線ヒーターを、記録媒体の印字面から２０ｍｍ以上（好ましくは、３０〜４５ｍｍ）の間隔を隔てて配置する。印字面との距離が２０ｍｍ未満になると、インクミスト付着が多くなることがある。
【００２０】
本発明のインクジェット記録方法は、例えば、前記の本発明のインクジェット式記録装置を用いて実施することができる。本発明によるインクジェット記録方法における加熱は、単なる乾燥アシストであるので、記録媒体の加熱表面温度の上限は、好ましくは室温（例えば、２５℃）より２０℃高い温度、より好ましくは室温より１５℃高い温度、更に好ましくは室温より１０℃高い温度とすれば充分である。室温より２０℃を超える高い温度に加熱すると、加熱手段を備えることに由来する問題点（例えば、雰囲気温度の上昇によるプリンタヘッド内のインクの乾燥や、各部品の温度上昇による弊害の発生）が発生する。なお、記録媒体の加熱表面温度の下限は、特に限定されないが、例えば、室温より５℃高い温度である。
【００２１】
本発明のインクジェット記録方法においては、印字走査の各パス毎に、赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外すことが好ましい。ここで、赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外すとは、例えば、図２に示すヘッドキャリッジ部２Ａ及びヘッドキャリッジ部２Ｂのように、記録媒体１１の外側へ移動させることを意味する。これは、記録媒体に均等に熱エネルギーを照射するためには、赤外線ヒーターの照射領域が必ず記録媒体から外側に出て、往復反転しないと、記録媒体の端部が中央部より加熱時間が多くなってしまうことを防止するためである。なお、図２に示すヘッドキャリッジ部２Ｃは、赤外線ヒーターの照射範囲が記録媒体１１の上にある。
【００２２】
本発明のインクジェット記録方法において、前記のように赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外す場合には、赤外線ヒーターの照射範囲を記録媒体の外側へ外した際に、加熱エネルギーを減少させる制御を行うことが好ましい。すなわち、ヘッドキャリッジ部の往復運動において、方向転換をする際に加熱エネルギーを減少させる制御を行うことが好ましい。これは、一般に、インクジェット記録装置の非印字部には、インクのフラッシング位置があってキャップ及びインク吸収材などが装備されており、ヘッドキャリッジ部の往復運動の繰り返しによって、加熱エネルギーが累積してそれらが加熱されると、弊害が発生するからである。なお、ハロゲンランプをオンオフすると、寿命が極端に落ちるため、電流制御をかけて、記録媒体から外れた位置で電流をしぼって、記録媒体以外の部分に対する加熱の影響を極力減らすのが好ましい。
【００２３】
本発明のインクジェット記録方法は、低吸水性の記録媒体を用いて実施すると、加熱アシストの効果を顕著に得ることができる。低吸収性の記録媒体とは、例えば、ブリストー法において、接触開始から２０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が６ｍＬ／ｍ２以下の記録媒体である。
【００２４】
ブリストー法は、短時間での液体吸収量の測定方法として最も普及した方法であり、日本紙パルプ技術協会（Ｊ’ＴＡＰＰＩ）でも採用されている。試験方法の詳細は、Ｊ’ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．５１「紙、板紙の液体吸収性試験方法」に述べられている。なお、測定時には、インクの表面張力に合わせてブリストー試験のヘッドボックススリット幅を調節する。また、紙の裏にインクがぬけてしまう点は計算から外す。
【００２５】
図３は、日本紙パルプ技術協会によるブリストー法によって、４種の用紙の吸水性を測定した結果を示すグラフである。後述する参考例に記載のとおり、線ａは、印刷用塗工紙（商品名＝ＯＫトップコートＮ；王子製紙株式会社製；以下略号として「ＯＫＴＮ」を使用する）、線ｂは、上質ＰＰＣ用紙（商品名＝ＢＭ用紙；日本製紙株式会社製）、線ｃは、別のＰＰＣ用紙（商品名＝Ｘｅｒｏｘ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ  ４０２４；Ｘｅｒｏｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製；以下略号として「４０２４」を使用する）、線ｄは、インクジェット専用紙（商品名＝スーパーファイン紙；セイコーエプソン株式会社製；以下略号として「ＳＦ紙」を使用する）の結果を示す。
また、本明細書において「接触開始から２０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量が６ｍＬ／ｍ２以下」とは、図３の横軸の「０」ｍｓｅｃ１／２から「２０」ｍｓｅｃ１／２（すなわち、０．４ｓｅｃ：２０ｍｓｅｃ１／２＝４００ｍｓｅｃ＝０．４ｓｅｃ）までの時間内に吸収される水の累積容量が、縦軸の「６」ｍＬ／ｍ２を超えないことを意味する。すなわち、低吸水性の用紙を使用する。
【００２６】
図３から明らかなとおり、本明細書に規定する低吸水性の要件を満足する用紙は、印刷用塗工紙（ＯＫＴＮ：線ａ）のみであり、その他のＰＰＣ用紙（線ｂ，ｃ）やインクジェット専用紙（ＳＦ紙：線ｄ）は、いずれも低吸水性の要件を満足しない。
【００２７】
本発明のインクジェット記録方法においては、低吸水性の記録媒体、特には前記の低吸水性の要件を満足する記録媒体である限り、従来から、凸版印刷、平板印刷（例えば、オフセット印刷）、又は凹版印刷（例えば、グラビア印刷）の印刷用紙として使用されている任意の塗工紙を用いることができる。この塗工紙には、普通塗工紙、キャスト塗工紙、及びつや消し塗工紙が含まれる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００２９】
＜実施例１＞
インクジェットプリンタ（ＰＸ−Ｇ９００；セイコーエプソン製）のヘッドキャリッジ部に、５０Ｗの小型ハロゲンランプ（ＪＣＲ３５５１；岩崎電気製）をとりつけて、印刷実験を実施した。記録媒体としては、後述する参考例に記載の印刷用塗工紙（商品名＝ＯＫトップコートＮ；王子製紙株式会社製；略号＝ＯＫＴＮ）を用いた。この印刷用塗工紙のブリストー法による接触開始から２０ｍｓｅｃ１／２までの水吸収量は、６ｍＬ／ｍ２であった。また、インクセットは、４色（シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック）の水系顔料インクセット（ＰＸ−Ｇ４０００用のインクセット；セイコーエプソン製）を使用した。
表１に記載の電力入力（表１の「Ｗ」）において、カラーブリード判定パターンを、４％刻みの種々のデューティーで印刷し、カラーブリードが許容可能なデューティーの最大値（すなわち、色間にじみが発生する限界の印字デューティー値）を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１から明らかなとおり、５０Ｗで約１２％のデューティーの向上がみられた。この時の印字面の温度は３５℃であり、常温（２５℃）＋１０℃であった。
プラス１０℃程度ならば、プリンタ内の環境も通常の使用条件内であるため、ヘッドの目詰まり、フラッシングポイントのインク蒸発に対する悪影響が少ない。つまり、６０Ｗ以下、好ましくは５０Ｗ以下が好ましい。
【００３２】
＜参考例＞
日本紙パルプ技術協会によるブリストー法によって、４種の用紙の吸水性を測定した。用紙としては、印刷用塗工紙（商品名＝ＯＫトップコートＮ；王子製紙株式会社製；略号＝ＯＫＴＮ）、上質ＰＰＣ用紙１（商品名＝ＢＭ用紙；日本製紙株式会社製）、ＰＰＣ用紙２（商品名＝：Ｘｅｒｏｘ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  Ｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅ  ４０２４；Ｘｅｒｏｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製；略号＝４０２４）、及びインクジェット専用紙（商品名＝スーパーファイン紙；セイコーエプソン株式会社製；略号＝ＳＦ紙）を用いた。用紙の吸収性能は、ブリストー法による自動走査吸液計を用いて測定した。
測定結果を図３に示す。図３において、線ａは、印刷用塗工紙（ＯＫＴＮ）、線ｂは、上質ＰＰＣ用紙１（ＢＭ紙）、線ｃは、ＰＰＣ用紙２（４０２４）、そして線ｄは、インクジェット専用紙（ＳＦ紙）の結果を示す。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法によれば、印字面の乾燥がアシストされるので、高品質のインクジェット記録画像を得ることができる。特に、低吸水性の記録媒体（例えば、印刷用の塗工紙）のインクジェット記録において特に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるインクジェット式記録装置の部分斜視図である。
【図２】ヘッドキャリッジ部及び被記録物のみを示す模式的正面図である。
【図３】ブリストー法によって、４種の用紙の吸水性を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
２・・・印刷部；５・・・排出ローラ；
１０・・・インクジェット式記録装置；１１・・・記録媒体；
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ・・・赤外線ヒーター；
２２・・・キャリッジ；２４・・・記録ヘッド；
２６・・・軸穴；２８・・・ガイド軸；
３２・・・タイミングベルト；３４・・・キャリッジモータ；
３６・・・ブラックインクカートリッジ；
３８・・・カラーインクカートリッジ。
【図１】
2006272731.tif 000004
【図２】
2006272731.tif 000005
【図３】
2006272731.tif 000006