(57)【要約】【課題】記録用インクにおける乾燥のし易さを簡単且つ厳密に評価することができる記録用インクの評価方法を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド１０に導入される記録用インクの乾燥し易さを、記録用インクをインクジェットヘッド１０から吐出させて評価する記録用インクの評価方法であって、前回の吐出処理から所定の不吐出時間が経過した後、インクジェットヘッド１０から検査ターゲットに検査吐出させる検査吐出工程と、検査ターゲットに着弾した記録用インクの着弾径Ｄを測定する測定工程と、着弾径Ｄの測定結果から、記録用インクの乾燥し易さを評価する評価工程と、を備えた。【選択図】図２
2011104872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドに導入される記録用インクの乾燥し易さを、前記記録用インクを前記インクジェットヘッドから吐出させて評価する記録用インクの評価方法であって、
前回の吐出処理から所定の不吐出時間が経過した後、前記インクジェットヘッドから検査ターゲットに検査吐出させる検査吐出工程と、
前記検査ターゲットに着弾した前記記録用インクの着弾径を測定する測定工程と、
前記着弾径の測定結果から、前記記録用インクの乾燥し易さを評価する評価工程と、を備えたことを特徴とする記録用インクの評価方法。
【請求項２】
前記吐出処理には、インク吐出の後の前記インクジェットヘッドへのクリーニング処理が含まれることを特徴とする請求項１に記載の記録用インクの評価方法。
【請求項３】
前記検査吐出工程では、前記インクジェットヘッドを走査しながら、前記検査ターゲットに連続して所定のショット数、検査吐出させることを特徴とする請求項１または２に記載の記録用インクの評価方法。
【請求項４】
前記測定工程では、前記検査ターゲットに着弾した前記記録用インクの着弾ドットを画像認識し、画像処理して着弾径を測定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の記録用インクの評価方法。
【請求項５】
前記評価工程では、前記検査吐出された前記記録用インクの着弾径と、正常に吐出された前記記録用インクの標準着弾径と、を比較する相対評価を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の記録用インクの評価方法。
【請求項６】
前記標準着弾径は、安定吐出状態となる所定のショット数吐出された後に吐出された、前記記録用インクの着弾径に基づいて定められることを特徴とする請求項５に記載の記録用インクの評価方法。
【請求項７】
前記評価工程では、前記検査吐出された前記記録用インクの着弾径が、所定の着弾径に達するまでのショット数を、前記評価の指標とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の記録用インクの評価方法。
【請求項８】
前記評価工程では、前記着弾径の測定結果を、縦軸を着弾径とし横軸をショット数としてグラフ化して、評価を行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の記録用インクの評価方法。
【請求項９】
前記検査吐出工程では、対象となる複数の吐出ノズルについて検査吐出が実施され、
前記測定工程では、前記複数の吐出ノズルから検査吐出された前記記録用インクの着弾径が測定され、
前記評価工程では、前記複数の吐出ノズルの着弾径の測定結果を平均化した着弾径を、前記評価対象とすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の記録用インクの評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式により吐出される記録用インクの評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク組成物（記録用インク）を評価する方法として、インク組成物の間欠吐出安定性を評価する方法が知られている（特許文献１）。一般的に、インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドに導入されたインク組成物が吐出されずに放置された状態が長時間続く場合、インク組成物が乾燥してノズル詰まりを起こし、吐出不良を生じる虞がある。したがって、乾燥し易いインク組成物を予め排除すべく、インク組成物の評価を行うことが重要である。そこで、この評価方法では、温度１５℃、湿度２０％環境下で、インク組成物を用いて一行印字を行った後、複数パターンの休止時間（６０秒以上、１０秒以上６０秒未満、１０秒未満）を設けて印刷を休止し、各パターンについて印刷再開時の最初の１ドット目のドット抜けまたは飛行曲がりの有無を観察する。これにより、特定のパターンにおいてドット抜けまたは飛行曲がりが観察される場合には、間欠吐出安定性の低いインク組成物であると評価される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４１１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高い精度が要求される工業用途の描画では、目視で観察されるようなドット抜けや飛行曲がりは許容できず、最初から所定の許容値以内の着弾ドットが許容値以内の位置に安定的に着弾することが求められる。したがって、上記の従来のインク組成物の評価方法では、工業用途のインク組成物（乾燥のし易さ）の評価として精度的に不十分であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、記録用インクにおける乾燥のし易さを簡単且つ厳密に評価することができる記録用インクの評価方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の記録用インクの評価方法は、インクジェットヘッドに導入される記録用インクの乾燥し易さを、記録用インクをインクジェットヘッドから吐出させて評価する記録用インクの評価方法であって、前回の吐出処理から所定の不吐出時間が経過した後、インクジェットヘッドから検査ターゲットに検査吐出させる検査吐出工程と、検査ターゲットに着弾した記録用インクの着弾径を測定する測定工程と、着弾径の測定結果から、記録用インクの乾燥し易さを評価する評価工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、所定の不吐出時間が経過した後に検査吐出された記録用インクの着弾径を測定することで、記録用インクの増粘状態を間接的に測定することができる。したがって、記録用インクの乾燥し易さを簡単且つ厳密に評価することができる。これによって、予め乾燥し易い記録用インクの使用を避けることができ、不吐出時間に記録用インクが乾燥してノズル詰まりを発生させることを防ぐことができる。
【０００８】
この場合、インク吐出の後のインクジェットヘッドへのクリーニング処理が含まれることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、インクジェットヘッドのノズル面がクリーニングされることにより、検査吐出に際して記録用インクの乾燥以外の要因を排除することができ、実描画に即した評価を実施することができる。
【００１０】
また、この場合、検査吐出工程では、インクジェットヘッドを走査しながら、検査ターゲットに連続して所定のショット数、検査吐出させることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、実描画における描画直前の捨て吐出（フラッシング）を考慮した評価を行うことができ、より一層実描画に即した評価を実施することができる。これにより、実描画において使用可能な記録用インクが、評価においてＮＧとなるのを防止することができる。
【００１２】
さらに、測定工程では、検査ターゲットに着弾した記録用インクの着弾ドットを画像認識し、画像処理して着弾径を測定することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、着弾径を同条件で精度良く測定することができ、再現性に優れた精度の高い評価を行うことができる。
【００１４】
この場合、評価工程では、検査吐出された記録用インクの着弾径と、正常に吐出された記録用インクの標準着弾径と、を比較する相対評価を行うことが好ましい。
【００１５】
さらに、この場合、標準着弾径は、安定吐出状態となる所定のショット数吐出された後に吐出された、記録用インクの着弾径に基づいて定められることが好ましい。
【００１６】
これらの構成によれば、評価対象となる各記録用インクの標準着弾径を評価基準とすることで、乾燥し易さの相対評価を行うことができる。
【００１７】
この場合、評価工程では、検査吐出された記録用インクの着弾径が、所定の着弾径に達するまでのショット数を、評価の指標とすることが好ましい。
【００１８】
また、この場合、評価工程では、着弾径の測定結果を、縦軸を着弾径とし横軸をショット数としてグラフ化して、評価を行うことが好ましい。
【００１９】
これらの構成によれば、測定結果を明確に把握することができ、乾燥し易さの評価を実描画に即して簡単且つ厳密に行うことができる。また、他の記録用インクとの測定結果の比較を容易に行うことができる。
【００２０】
この場合、検査吐出工程では、対象となる複数の吐出ノズルについて検査吐出が実施され、測定工程では、複数の吐出ノズルから検査吐出された記録用インクの着弾径が測定され、評価工程では、複数の吐出ノズルの着弾径の測定結果を平均化した着弾径を、評価対象とすることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、各対象ノズルにおける着弾径のバラつきを考慮に入れて評価することができ、より精度良く乾燥し易さを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係るインクの評価方法に用いられる、インクの評価装置を示す模式図である。
【図２】検査吐出工程におけるインクの着弾ドット（ａ）および評価工程におけるグラフの一例（ｂ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る実施形態について説明する。本実施形態の記録用インク（インク）の評価方法は、インクの乾燥により発生するインクジェットヘッドのノズル詰まりを避けるために、乾燥し易いインクを排除することを目的として、インク評価装置にて実施されるものである。なお、このインクは、インクジェット記録装置に搭載された補充タンクからインクジェットヘッドに充填され、ワークの描画に際しインクジェット方式でノズル吐出されるものである。先ず、インクおよびインク評価装置について簡単に説明した後、インクの評価方法について説明する。
【００２４】
先ず、本実施形態において評価の対象となるインクは、インクを構成する成分の一部が水に溶解せずに分散しているものである。この水に不溶な成分は、色材であることが一般的である。色材は、水に分散可能な顔料または染料である。顔料としては、無機顔料、有機顔料等を使用することができ、染料としては、油溶性染料等を使用することができる。これらの色材は、分散剤によって水溶媒体中に分散させたものであり、分散剤としては一般に顔料を分散するのに用いられる分散剤、例えば高分子散剤、界面活性剤等を使用することができる。インクは、このような分散剤等により分散された顔料分散液と、水と、少なくとも２種類以上の水溶性有機溶媒（ＢＣＡ、ＥＥＰ等）と、その他の成分と、から構成されている。
【００２５】
本実施形態のインク評価方法における検査吐出を実施する評価装置１は、インクジェットヘッド１０の吐出性能を検査するヘッド検査装置２と、インクジェットヘッド１０の機能維持および回復を行うメンテナンス装置３と、を有しており、これらはチャンバ５内に収容されている。また、チャンバ５外には、制御装置４が備えられており、インクジェットヘッド１０、ヘッド検査装置２およびメンテナンス装置３を統括的に制御する。この評価装置１は、インクの乾燥し易さを、インクジェットヘッド１０の吐出性能という形で検査するものであり、適正な吐出性能を有するインクジェットヘッド１０を用いると共に、メンテナンス装置３により機能維持・回復を行いながら、ヘッド検査装置２により検査を実施する。
【００２６】
メンテナンス装置３は、吐出ノズルにおけるインクの増粘や目詰まりによる吐出不良を解消する吸引ユニット６と、吸引ユニット６と並ぶように配設され、インクジェットヘッド１０のノズル面を払拭するワイピングユニット７と、を備えている。吸引ユニット６は、インクジェットヘッド１０のノズル面に密接する吸引キャップ８と、これに接続した吸引チューブ９と、吸引チューブ９に介設した吸引ポンプ（図示省略）と、吸引チューブ９の下流端に接続した排液タンク１１と、を有している。吸引ユニット６は、吸引キャップ８をインクジェットヘッド１０のノズル面に密接させ、インクの吸引を行って吐出ノズルを良好な状態に維持する。また、吸引ユニット６は、装置の稼働停止時にインクジェットヘッド１０に密接して、吐出ノズルを保護（乾燥防止）し、さらに、インクジェットヘッド１０からの検査前のインク吐出を受容する。
一方、ワイピングユニット７は、ノズル面に接触するワイピングシート１２と、ワイピングシート１２を繰り出すと共に巻き取るシート送り機構１３と、を有している。ワイピングユニット７は、ワイピングシート１２を、吸引後のインクジェットヘッド１０のノズル面に押し当てこれを払拭する。
【００２７】
ヘッド検査装置２は、１のインクジェットヘッド１０を備えたヘッドユニット１４と、ヘッドユニット１４を水平方向に移動させるリニアモーター駆動の移動機構１５と、ヘッドユニット１４を昇降させるモーター駆動の昇降機構１９と、供給チューブ２１を介してインクジェットヘッド１０にインクを供給するタンク形式のインク供給ユニット１６と、インクジェットヘッド１０からの検査吐出を受ける検査シート（検査ターゲット）１８が載置されたシートユニット１７と、を備えている。また、ヘッド検査装置２は、上記のチャンバ５外において、検査吐出を受けた検査シート１８を画像認識し、吐出結果を評価する画像評価装置２３を備えている。
【００２８】
移動機構１５は、ヘッドユニット１４（インクジェットヘッド１０）を、吸引ユニット６、ワイピングユニット７およびシートユニット１７の直上部に、適宜臨ませる。昇降機構１９は、これらユニットの直上部に臨んだ、インクジェットヘッド１０を、直上位置と各ユニットの作業位置との間で昇降させる。シートユニット１７は、検査シート１８をロール状に巻回して搭載し、これを検査吐出を受けるステージ上に繰り出す。また、シートユニット１７は、検査シート１８の使用済み部分をカットする機構を有している。そして、画像評価装置２３は、検査シート１８に検査吐出されたインク、すなわち着弾ドット２２を画像認識し、更に画像処理して、評価データ（実施形態のものは、グラフ）を生成する。
このヘッド検査装置２では、インクジェットヘッド１０の検査吐出に際して、インク供給ユニット１６からインクジェットヘッド１０にインクを供給しつつ、インクジェットヘッド１０を検査シート１８に臨ませ、検査吐出を実施する。そして、検査吐出終了後の検査シート１８は、画像評価装置２３に持ち込まれ、後述するインク評価が行われる。
【００２９】
次に、インクの評価方法について説明する。本発明のインクの評価方法は、インクジェットヘッド１０の吸引キャップ８へのインク吐出（これは省略してもよい）、その直後のインク吸引およびワイピンクからなるクリーニング処理から開始される。すなわち、クリーニング処理から所定の不吐出時間が経過した後、インクジェットヘッド１０を走査しながら、インクジェットヘッド１０から検査シート１８に連続して所定のショット数検査吐出させる検査吐出工程と、検査シート１８に着弾したインクの着弾径Ｄを測定する測定工程と、着弾径Ｄの測定結果から、インクの乾燥し易さを評価する評価工程と、を備えている。本実施形態では、組成の異なるインクＡおよびインクＢについて評価を行う場合を例に説明する。なお、本実施形態における各条件（不吐出時間等）は、これに限定されるものではなく、インクの組成やインクジェット記録装置の設置環境に応じて都度変更してもよい。
【００３０】
検査吐出工程では、検査吐出に先立ち、インクジェットヘッド１０に各インク（インクＡまたはインクＢ）が充填されている状態で、吸引ユニット６およびワイピングユニット７により、インクジェットヘッド１０のノズル面のクリーニング処理が行われる。ヘッドクリーニング完了後、所定の時間（本実施形態では１５０秒）吐出を休止させる（不吐出時間）。また、この休止時間の間に、インクジェットヘッド１０は、シートユニット１７の直上部に移動する。不吐出時間が経過した後、連続して所定のショット数検査吐出を行う。この検査吐出は、シートユニット１７上において、インクジェットヘッド１０を主走査方向に移動させながら実施される。本実施形態では、インクＡおよびインクＢについて、それぞれ１０００ショット連続して検査シート１８に検査吐出を行った（図２（ａ）参照）。なお、検査シート１８へのショット数は、評価対象とされるインクによって変更可能である。
【００３１】
図２（ａ）は、検査シート１８上に着弾した検査吐出の結果（着弾ドット２２）である。インクＡでは、第１ショット目および第２ショット目の着弾径Ｄがやや小さいものの、第３ショット目以降は、ほぼ安定した着弾径Ｄとなっている。一方、インクＢでは、第３ショット目までは着弾径Ｄがゼロ、すなわち不吐出となっている。そして、第４ショット目以降、徐々に着弾径Ｄは大きくなるが、かなりのショット数に達しないと安定した着弾径Ｄにならない。なお、図示しないが、インクＢにおいて、第１０ショット目あたりで飛行曲がりが発生したが、これは、着弾径Ｄゼロとして扱っている。
【００３２】
次に、測定工程では、シートユニット１７において切り離された検査シート１８が、が画像評価装置２３にセットされ、この画像評価装置２３において、検査シート１８に着弾したインクの着弾ドット２２を顕微鏡で画像認識され、画像処理されて着弾径Ｄが測定される。図２（ａ）に示すように、本実施形態では、インクＡはインクＢに比べて安定的に着弾径Ｄを形成している。測定工程では、インクジェットヘッド１０の複数の吐出ノズルから着弾した各着弾径Ｄを全て測定する。そして、全着弾径Ｄから算出された平均値を評価対象のインクの着弾径Ｄとして、後述する評価工程におけるインク評価に用いる。
【００３３】
評価工程では、測定工程において算出されたインクの着弾径Ｄと標準着弾径とを比較し、インクの着弾径Ｄが所定の着弾径Ｄに達するまでのショット数をインクの乾燥し易さの指標とする。そこで先ず、インク評価の指標となる標準着弾径を設定する。標準着弾径とは、インクＡおよびインクＢが所定のショット数吐出された後にそれぞれ安定吐出状態となったものを採用する。本実施形態では、インクＡおよびインクＢにおいて、連続吐出された１０００ショットのうち３００ショットからの３０ショットの着弾径Ｄを測定して平均値を求め、これをそれぞれの標準着弾径とした。なお、安定吐出状態となるショット数は、インクの組成等により異なるため、評価対象となるインクによって標準着弾径を測定するためのショット数は変更可能である。
【００３４】
次に、上記の画像評価装置２３は、標準着弾径に対する着弾径Ｄの比率を縦軸に、そのショット数を横軸にしてグラフを自動作成する。オペレーターは、このグラフに基づいて、着弾径Ｄが所定の着弾径Ｄに到達するまでのショット数を確認する。ここで言う所定の着弾径Ｄとは、インクの標準着弾径を１００％としたときに１００±０．５％にある着弾径Ｄを言う。すなわち、標準着弾径に対して１００±０．５％にある着弾径Ｄは、安定吐出状態にあるものと評価される。なお、この判定基準は、要求される精度に依存するため、必要に応じて変更してもよい。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、インクＡの着弾径Ｄは、印字開始後３ショット目から安定吐出状態に到達したが、一方、インクＢの着弾径Ｄは、８０ショットを越えるまで安定吐出状態には到達しなかった。この結果から、インクジェットヘッド１０に充填されたインクＢは、不吐出時間にインクが乾燥してノズル孔から吐出されにくくなっていることが考えられる。したがって、インクＢは、インクＡに比して乾燥し易いインクであると評価される。以上の評価によって、実描画に使用されるインクとして、インクＡが選択される。なお、安定吐出状態までのショット数は、上記のインクジェット記録装置において、描画直前における捨て吐出を考慮して、評価することが好ましい。
【００３６】
以上の方法によれば、所定の不吐出時間が経過した後の検査吐出における着弾径Ｄの結果から、インクの乾燥し易さを簡単に評価することができる。これによって、乾燥し易いインクの使用を避けることができ、ノズル詰まりによる吐出不良を防ぐことができる。なお、不吐出時間および着弾径Ｄの判断基準については、インクジェットヘッド１０の種別やこれが搭載される装置の種別により、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…インクジェットヘッド  １８…検査シート  ２２…着弾ドット  Ｄ…着弾径
【図１】
2011104872.tif 000003
【図２】
2011104872.tif 000004