JPH02165953A - インクジェット記録方法 - 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、インクジェット記録方法に関する。

さらに詳しくは、常温より高温の状態の下でインク組成
物を飛翔させるインクジェット記録方法に関する。

【従来の技術１ インクジェット記録は、記録時における静粛性と高速印
字性に優れている。従来よりインクジェット記録用のイ
ンク組成物として、水等を基剤とした液体のインク組成
物が使われている。しかしながら、紙にしみこむことに
よって記録されることから、インクのしみこみ易い紙へ
の記録ではにじみを生じてし、まい、記録ドツトの周辺
が不鮮明で印字品質が低下するという欠点を有している
。

この為、紙質に関係無く良好な印字品質を得る手段とし
て、米国特許４３９０３６９．４４８４９４８．４６５
９３８３号公報、特開昭５８−１０８２７１公報に示す
様な常温で固体のワックス等を基剤としたホットメルト
型インク組成物を用い、高温下で固体状インクを加熱溶
融させて飛翔させ、記録紙上で冷却固化し記録ドツトを
形成するホットメルト型インクジェット記録方法が知ら
れている。

［発明が解決しようどする５、Ｍ　］ しかしながら、従来よりのホットメルト型インクジェッ
ト記録方法においては、紙質に関係なく良好な印字品質
を得られるものの、ヘッド周辺が低温環境下ではインク
滴が記録紙面上に盛り上がった状態で固化する為、ドツ
ト高が高く外部からの摩擦、熱、圧力等ではがれ落ちた
り、重ねられたものとはりついたりして印字汚れを起こ
してしまう。またヘッド周辺が高温環境下ではインク滴
が固化しないうちに印字紙に浸透してしまい、印字にじ
みが発生するというように、ヘッド周辺温度の変化によ
り印字品質が不安定であるという課題を有している。例
えば、室温５℃の環境下で印字を行った場合、最初は上
記における低温環境下での印字状態を示すが、ヘッドは
高温に保たれているため、次第にヘッド周辺温度が上昇
し、最終的には、上記における高温環境下での印字状態
を示し、印字物の最初と最後で印字品質が異なるといっ
た現象が生じ得る。

本発明は、この課題を解決するものであり、その目的と
するところは、ヘッド周辺温度に関係なく安定な印字品
質が得られるインクジェット記録方法を提供するところ
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明のインクジェット記録方法は、常温より高温の状
態の下でインク組成物を飛翔させるインクジェット記録
方法において、ヘッド周辺温度に対してインクジェット
記録装置のヘッド温度の制御を行う事を特徴とし、さら
にヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク組成物の融点をｍ
（℃）、ヘッド温度をＴｈ（℃）とした場合、ヘッド温
度を、下記の式■及び式［２］で表わされる範囲で制御
することを特徴とし、前記ヘッド周辺温度Ｘが、−５℃
から６０℃の範囲であることを特徴とする。または、本
発明のインクジェット記録方法は、常温より高温の状態
の下でインク組成物を飛翔させるインクジェット記録方
法において、紙面温度の制御を行うことを特徴とし、さ
らにインク組成物の融点をｍ（℃）、ヘッド温度をＴｈ
（℃）、紙面温度を’ｒ、（’ｃ）とした場合、紙面温
度を、下記の式■及び式［４］で表わされる範囲で制御
することを特徴とする。

Ｔ　ｈ　＞　（−（８／　７　）　ｘ　＋　ｍ　＋　７
５１　−−一■’ｒｈ＜　（（１１／７）ｘ＋ｍ＋１１
０）−■Ｔｐ＞　　（（７／　８　）　　（ｍ−Ｔｈ＋
７５　））−一■Ｔｏ＜　（（７／１１　）（ｍ−Ｔｈ
＋　１１０））■尚、本発明におけるヘッド周辺温度と
は、印字ヘッド周辺の雰囲気温度のことをいい、記録装
置の置かれる室温等のいわゆる環境温度とは異なる。

シリアルプリンタにおけるような構造を持つ記録装置で
は、ヘッド周辺温度は環境温度の影響を受は易くある程
度一致しているが、印字時間が長い場合などは、ヘッド
周辺温度は環境温度に較べ高くなる可能性が高い。また
ページプリンタにおけるような構造を持つ記録装置では
環境温度の影響は受けにくく印字ヘッドの放熱によりヘ
ッド周辺は環境温度より窩くなる。本発明によると、ヘ
ッド周辺温度が６５℃より高温の場合、式■よりヘッド
温度がインク組成物の融点とあまり差がないか、より低
くなってしまうため、ヘッド周辺温度は６０℃以下の範
囲であることが望ましい。これより、ヘッド周辺温度が
６０℃を越えるような場合は、ヘッド周辺温度を６０℃
以下に下げるよう冷却ファン等を用いることが望ましい
。

従来のホットメルト型インクジェット記録方法において
は、加熱溶融したインク組成物が吐出し記録紙上に衝突
、冷却固化しドツトを構成している。インク滴は、衝突
後温度が低下し融点（正確には凝固点）に達し固化する
のであるが、温度の低下する時間は一定温度でインクを
吐出した場合、紙面温度つまりはヘッド周辺温度により
大きく左右される。本発明者らの計算によると、一定温
度で吐出されたインク滴がヘッド周辺温度（紙面温度）
４０℃の時、融点（正確には凝固点）まで冷却する時間
は、ヘッド周辺温度（紙面温度）０℃の時に融点（正確
には凝固点）まで冷却する時間のおよそ２倍かかる事が
判った。ヘッド周辺温度（紙面温度）が高くなると溶融
しているインクが固化するまでの時間が長くなり、その
あいだにインクが記録紙面上に浸透し印字にじみ、が発
生するのである。逆にヘッド周辺温度（紙面温度）が低
い場合には、インクが固化するまでの時間が短く、イン
クドツトがつぶれないうちに固化し、ドツト高が高くな
ってしまう為、外部からの摩擦、熱、圧力等ではがれ落
ちたり、重ねられたものとはりついたりして印字汚れを
起こしてしまうのである。

本発明のインクジェット記録方法は、常温より高温の状
態の下でインク組成物を飛翔させるインクジェット記録
装置において、ヘッド周辺温度に対してインクジェット
記録装置のヘッド温度の制御を行うか、または、紙面温
度の制御を行うことにより、冷却時間を適正な範囲に納
めるのであるが、ヘッド温度を制御する場合は、ヘッド
周辺温度をｘ（℃）、インク組成物の融点をｍ（℃）と
した場合、ヘッド温度は、 式■（−（８／７）ｘ＋ｍ＋７５）℃以上式［２］（−
（１１／７）ｘ＋ｍ＋１１０）℃以下の範囲に制御する
ことで上述した課題を解決できる。紙面温度を制御する
場合は、インク組成物の融点をｍ（℃）、ヘッド温度を
Ｔ　ｈ　（℃’）とした場合、紙面温度は、 式■（（７／　８　）　　（ｍ　　Ｔ　ｈ　＋　７５　
）　’ｔ　℃以上式■（（７／１１）（ｍ　　Ｔｈ＋１
１０））℃以下の範囲に制御することで上述した課題を
解決できる。

この式■、式■は、それぞれ式■、式■を変形して得ら
れる。

温度制御範囲について第１図、第２図を用いて具体的に
説明する。

第１図は、本発明のインクジェット記録方法によるヘッ
ド周辺温度変化に対するヘッド温度の制御範囲を示す図
で、第２図は、本発明のインクジェット記録方法による
ヘッド温度に対する紙面温度の制御範囲を示す図である
。例えばインク組成物の融点が７０℃であれば、第１図
に示すように、ヘッド温度をヘッド周辺温度が０℃の時
は１４５℃以上１８０℃以下、ヘッド周辺温度が３５℃
の時は１０５℃以上１２５℃以下の範囲に制御するか、
あるいはヘッド温度が１２０℃一定であれば、第２図に
示すように、紙面温度を２２℃以上３８℃以下の範囲に
制御すればよいのである。これらの範囲内であればどの
様に温度制御しても差し支えないことは言うまでもない
。この制御温度範囲より高温側にはずれた場合は、溶融
しているインクが固化するまでの時間が長くなり、その
あいだにインクが記録紙面上に浸透してしまい印字にじ
みが発生するのである。また、この制御温度範囲より低
温側にはずれた場合は、インクが固化するまでの時間が
短くインクドツトがつぶれないうちに固化し、ドツト高
が高くなってしまう為、外部からの摩擦、熱、圧力等で
はがれ落ちたり、重ねられたものとはりついたりして印
字汚れを起こしてしまうのである。

［作用］ 本発明のインクジェット記録方法は、吐出されたインク
組成物が記録紙上に衝突し、冷却固化する時間をヘッド
温度あるいは、紙面温度の制御により一定範囲内にする
ことで安定した印字品質を得ることができる。

［実施例］ 次に、実施例を挙げて本発明の説明をするが、これに限
定されるものではない。尚、下記実施例及び比較例にお
けるＡ、　　Ｂ、　　Ｃは、それぞれヘッド温度制御、
紙面温度制御、制御熱の例である。

°　；保土谷化学工業■製 第１表 （実施例Ａ−１） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物を下に示す式■に当てはまる
ようにヘッド周辺温度に対してヘッド温度を制御してイ
ンクジェット記録装置により印字を行った。ヘッド温度
をＴｈ（℃）、ヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク組成
物の融点をｍ（℃）とする。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行った。

Ｔｈ＝　−（８／７）ｘ＋ｍ＋８０　−一〇（実施例Ａ
−２） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物を下に示す式■に当てはまる
ようにヘッド周辺温度に対してヘッド温度を制御してイ
ンクジェット記録装置により印字を行った。ヘッド温度
を’ｒｈ（”ｃ）、ヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク
組成物の融点をｍ（℃）とする。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行った。

Ｔｈ＝−（１１／　７　）　ｘ＋ｍ＋　１００　−一■
（実施例Ａ−３） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物を下に示す式■に当てはまる
ようにヘッド周辺温度に対してヘッド温度を制御してイ
ンクジェット記録装置により印字を行った。ヘッド温度
をＴｈ（℃）、ヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク組成
物の融点をｍ（”ｃ　）とする。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行った。

Ｔｈ＝−（８／７）ｘ＋ｍ＋８０　−一〇（実施例Ｂ−
１） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１２０℃一定
のインクジェット記録装置で紙面温度を式■と式［４］
で示される温度範囲内に制御して印字を行った。印字時
のヘッド周辺温度を一５℃から６０℃まで変化させた。

（実施例Ｂ−２） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１００℃一定
のインクジェット記録装置で紙面温度を式■と式［４］
で示される温度範囲内に制御して印字を行った。印字時
のヘッド周辺温度を一５℃から６０℃まで変化させた。

（実施例Ｂ−３） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１４０℃一定
のインクジェット記録装置で紙面温度を式■と式［４］
で示される温度範囲内に制御して印字を行った。印字時
のヘッド周辺温度を一５℃から６０℃まで変化させた。

（比較例Ｃ−１） 第１表に示す組成及び融点をもつインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１２０℃一定
のインクジェット記録装置により印字を行った。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行い、紙面温度の制御はしなかった。

紙面温度はヘッド周辺温度とほぼ一致していた。

（比較例Ｃ−２） 第１表に示す組成及び融点をもつインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１５０℃一定
のインクジェット記録装置により印字を行った。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行い、紙面温度の制御はしなかった。

紙面温度はヘッド周辺温度とほぼ一致していた。

（比較例Ａ−１） 第１表に示す組成及び融点をもつインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド周辺温度が０℃の一
定環境下でヘッド温度を１００℃から２００℃に変化さ
せて、インクジェット記録装置により印字を行った。

（比較例Ａ−２） 第１表に示す組成及び融点をもつインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド周辺温度が３５℃の
一定環境下でヘッド温度を１００℃から２００℃に変化
させて、インクジェット記録装置により印字を行った。

（比較例Ａ−３） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物を下に示す式■に当てはまる
ようにヘッド周辺温度に対してヘッド温度を制御してイ
ンクジェット記録装置により印字を行った。ヘッド温度
を’ｒｈ（”ｃ）、ヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク
組成物の融点をｍ（℃）とする。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行った。

Ｔｈ＝−（８／７）ｘ＋ｍ＋７０　−一■（比較例Ａ−
４） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物を下に示す式■に当てはまる
ようにヘッド周辺温度に対してヘッド温度を制御してイ
ンクジェット記録装置により印字を行った。ヘッド温度
を’ｒｈ（”ｃ）、ヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク
組成物の融点をｍ（℃）とする。

印字は、ヘッド周辺温度を一５℃から６０℃に変化させ
て行った。

Ｔｈ＝　　（１１／７）ｘ＋ｍ＋１２０　−一〇（比較
例Ｂ−１） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１２０℃一定
のインクジェット記録装置で紙面温度を式■と式［４］
で示される温度範囲外に制御して印字を行っに０　　印
字時のヘッド周辺温度を一５℃から６０℃まで変化させ
た。

（比較例Ｂ−２） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１００℃一定
のインクジェット記録装置で紙面温度を式■と式［４］
で示される温度範囲外に制御して印字を行った。印字時
のヘッド周辺温度を一５℃から６０℃まで変化させた。

（比較例Ｂ−３） 第１表に示す組成及び融点を持つインク組成物を調製し
、それぞれのインク組成物をヘッド温度が１４０℃一定
のインクジェット記録装置で紙面温度を式■と式［４］
で示される温度範囲外に制御して印字を行った。印字時
のヘッド周辺温度を一５℃から６０℃まで変化させた。

以上の全ての例において印字は一般上質紙、ボンド紙、
ＰＰＣ紙等に対してビットイメージ印字、文字印字等を
行った。

その後、下記のａ１〜ａ４の評価を行った。

（ａｌ）印字耐擦性：各種記録紙に対しての印字後、印
字面を砂消しゴムで５００ｇ／Ｃｌ１１２の荷重をかけ
て擦ることによる汚れの発生の有無を擦る回数によって
評価し、 ・３０往復以上摩擦後発生無し１０．好適（Ｏ）・２０
〜３０往復摩擦後発生有り００．適（０）・１０往復摩
擦後発生有り、　　、不適（×）によって分類し評価し
た。

（ａ２）印字物ブロッキング性：　６０℃の高温下にお
いて記録紙面上に白紙の記録紙を重ね、その上から加圧
した状態で２４時間放置した後、重ねた記録紙へのイン
ク転写の有無を調べ、・インク転写熱　　　　　　０３
．適（０）・インク転写有　　　　　　　、、不適（×
）によって分類し評価した。

（ａ３）インクドツト平坦性：記録紙上のインクドツト
の高さ測定と記録紙との密着性を評価し、・ドツト高さ
が１０ミクロン以下でにじみもなく密着性も十分にある
　　　　・・・好適（Ｏ）・ドツト高さが１０ミクロン
から２０ミクロンで密着性も十分にある　　　　　　・
　・適（０）ドツト高さが２０ミクロンより高く密着性
も不十分、あるいはにじんでいる・・・不適（×）によ
って分類し評価した。

（ａ４）印字にじみ性：各種印字紙に対して印字後、目
視あるいは顕微鏡観察により記録紙面におけるインクの
にじみの有無を評価し、・目視あるいは顕微鏡観察によ
っても印字ににじみが見られない　　　　・・・好適（
ｏ）・顕微鏡観察により印字ににじみが見られる・適（
０） ・目視によって印字ににじみが見られる・不適（×） によって分類し評価した。

二の結果を第２表に示す。

表から明らかなように、本発明のインクジェット記録方
法に基ず〈実施例においては、すべての条件で良好な評
価結果を得ることができた。また比較例においても、本
発明の制御範囲に含まれる条件においては、良好な評価
結果が得られている。

【発明の効果１ 以上述べたように、本発明は常温より高温の状態の下で
インク組成物を飛翔させるインクジェット記録方法にお
いて、インクジェット記録装置のヘッド温度の制御、ま
たは、紙面温度の制御を行うことを特徴とすることによ
り、ヘッド周辺温度に関係なく安定な印字品質が得られ
るという効果を有している。またインク材料そのものの
選択の幅を広くできるという格別の効果をも有している
。

【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によるヘッ
ド周辺温度変化に対するヘッド温度の制御範囲を示す図
。 第２図は、本発明のインクジェット記録方法によるヘッ
ド温度に対する紙面温度の制御範囲を示す図。 以上 出願人　　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　鈴木喜三部　　他１名 λ′、、”；　１　口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）常温より高温の状態の下でインクジェット記録装
   置よりインク組成物を飛翔させるインクジェット記録方
   法において、ヘッド周辺温度に対しインクジェット記録
   装置のヘッド温度の制御を行うことを特徴とするインク
   ジェット記録方法。
2. （２）ヘッド周辺温度をｘ（℃）、インク組成物の融点
   をｍ（℃）、ヘッド温度をＴ＿ｈ（℃）とした場合、ヘ
   ッド温度を、下記の式［１］及び式［２］で表される範
   囲で制御することを特徴とする請求項１記載のインクジ
   ェット記録方法。 Ｔ＿ｈ＞｛−（８／７）ｘ＋ｍ＋７５｝−−−［１］ Ｔ＿ｈ＜｛−（１１／７）ｘ＋ｍ＋１１０｝−［２］
3. （３）前記ヘッド周辺温度ｘが、−５℃から６０℃の範
   囲であることを特徴とする請求項２記載のインクジェッ
   ト記録方法。
4. （４）常温より高温の状態の下でインクジェット記録装
   置よりインク組成物を飛翔させるインクジェット記録方
   法において、紙面温度の制御を行うことを特徴とするイ
   ンクジェット記録方法。
5. （５）インク組成物の融点をｍ（℃）、ヘッド温度をＴ
   ＿ｈ（℃）、紙面温度をＴ＿ｐ（℃）とした場合、紙面
   温度を、下記の式［３］及び式［４］で表される範囲で
   制御することを特徴とする請求項４記載のインクジェッ
   ト記録方法。 Ｔ＿ｐ＞｛（７／８）（ｍ−Ｔ＿ｈ＋７５）｝−−［３
   ］ Ｔ＿ｐ＜｛（７／１１）（ｍ−Ｔ＿ｈ＋１１０）｝［４
   ］