JPH09123432A - 転写型インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品質の印字画像を得る。 【解決手段】 制御部３０によって記録ヘッド１２から
吐出されて中間転写体１１に付着するインク滴の直径
を、記録ヘッド１２のノズルピッチ未満とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、複
写機やプリンタ等に適用されるインクジェット記録装置
に係り、特に中間転写体上に形成したインク像を記録媒
体に転写して印字を行う転写型インクジェット記録装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録ヘッドに配列形成された複数
のノズルからインク滴を直接記録用紙に向けて吐出して
印字を行う直接型インクジェット記録装置と、中間転写
体に向けてインク滴を吐出してインク像を形成し、この
インク像を記録用紙に転写して印字を行う転写型インク
ジェット記録装置とが知られている。直接型インクジェ
ット記録装置では、記録用紙が撓むと記録ヘッドのノズ
ル面に接触して汚れるので記録用紙の撓み防止を考慮す
る必要があるが、転写型インクジェット記録装置では、
このような考慮が不要で、記録ヘッドのノズルと中間転
写体との間隔を一定に保持することが容易に可能であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記転写型インクジェ
ット記録装置で用いられる中間転写体は、材質として金
属製や合成樹脂製が考えられるが、上記直接型インクジ
ェット記録装置で通常に用いられる水性インクを金属製
や合成樹脂製の中間転写体に向けて吐出したときに、吐
出されたインク滴が隣接するインク滴に接触すると、表
面張力により合体してインク滴が大きい玉のようになっ
てインク像が崩れることがあり、印字品質が低下してい
た。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するもので、高
品質の印字画像が得られる転写型インクジェット記録装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、印字データに
従って中間転写体の表面に向けて記録ヘッドに定ピッチ
で形成されたノズルからインク滴を吐出し、上記中間転
写体の表面に付着させてインク像を形成し、搬送される
記録媒体に上記インク像を転写して印字を行う転写型イ
ンクジェット記録装置において、上記吐出インク滴が互
いに離間するように上記中間転写体表面に付着させるイ
ンク像形成手段を備えたものである（請求項１）。

【０００６】この構成によれば、中間転写体表面に付着
したインク滴が互いに離間するようにしてインク像が形
成されているので、複数のインク滴が中間転写体表面で
合体することはなく、高品質の印字画像が得られる。

【０００７】また、上記インク像形成手段は、上記付着
したインク滴の直径を上記定ピッチ未満の値に設定する
ものである（請求項２）。

【０００８】この構成によれば、中間転写体表面に付着
したインク滴が隣接するインク滴と確実に離間している
ので、複数のインク滴が中間転写体表面で合体すること
はなく、高品質の印字画像が得られる。

【０００９】また、上記中間転写体は、第１の中間転写
体と、この第１の中間転写体の上記搬送方向下流の第２
の中間転写体とからなり、上記記録ヘッドは、上記第
１、第２の中間転写体に向けてインク滴を吐出する第
１、第２の記録ヘッドからなり、上記インク像形成手段
は、上記搬送方向に直交する方向で隣接するインク滴を
上記第１の記録ヘッドと上記第２の記録ヘッドとに振り
分けて吐出させる分割手段を備えている（請求項３）。

【００１０】この構成によれば、記録媒体の搬送方向に
直交する方向で隣接するインク滴は第１の記録ヘッドと
第２の記録ヘッドとに振り分けられて吐出されるので、
第１の中間転写体及び第２の中間転写体の表面に付着し
たインク滴は、それぞれ隣接するインク滴と確実に離間
しており、複数のインク滴が第１、第２の中間転写体表
面で合体することはなく、高品質の印字画像が得られ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るインクジェ
ット記録装置の第１実施形態の内部構成を示す正面図で
ある。このインクジェット記録装置は、中間転写体１１
と、この中間転写体１１に対向する記録ヘッド１２を備
え、記録ヘッド１２により中間転写体１１の周面にイン
ク像を形成し、このインク像を給紙カセット１３から用
紙搬送路１４を経由して搬送される記録媒体としての用
紙に転写することにより印字を行うようになっている。

【００１２】給紙カセット１３は、画像の転写が施され
る所定サイズの記録用紙を収納するもので、先端には給
紙を行うための給紙ローラ１５が配設されている。用紙
搬送路１４は、給紙カセット１３から給紙された用紙を
中間転写体１１に導くガイドを有し、給紙された用紙を
搬送する搬送ローラ対１６及び２次給紙を行うレジスト
ローラ対１７が配設されている。

【００１３】用紙搬送路１４の下流には、中間転写体１
１が配設され、中間転写体１１の下流には、用紙搬送路
１８、排出ローラ対１９及び排出トレイ２０が配設され
ている。

【００１４】中間転写体１１は、例えば円柱のドラム形
状を有し、表面に例えばシリコーンゴムやフッ素ゴム等
からなる弾性層が形成されている。中間転写体１１の周
囲には、記録ヘッド１２、圧力ローラ２１及びクリーニ
ング装置２２が配設されている。

【００１５】記録ヘッド１２は、中間転写体１１の対向
面にノズル面が形成され、ノズルからインク滴を吐出し
て中間転写体１１上にインク像を形成するもので、各ノ
ズルは、例えば用紙幅方向に少なくとも用紙幅分だけ多
数配列形成され、それぞれ図略の加圧室に連通し、各加
圧室は更にインクが貯留された図略のインク液室に連通
しており、装置の下部に配設されたインクタンク２３か
らインク供給チューブ２４を介して上記インク液室にイ
ンクが供給されるようになっている。

【００１６】また、記録ヘッド１２は、印字時にはノズ
ル面が中間転写体１１の表面から例えば１ｍｍの所定寸
法の印字位置に配置され、インク液室から充填されたイ
ンクが加圧室の加圧によって各ノズルから中間転写体１
１に向けて吐出され、中間転写体１１の表面にインク滴
が付着してインク像を形成するようになっている。この
とき、後述する手法によって中間転写体１１表面に付着
したインク滴が互いに離間するようになされている。

【００１７】圧力ローラ２１は、中間転写体１１の上方
に周面が中間転写体１１に当接して配設され、その当接
部に対して所要の圧力を印加するもので、中間転写体１
１と圧力ローラ２１間に挾まれた記録用紙は、搬送され
つつ中間転写体１１の表面に形成されたインク像が印加
圧力によって転写される。

【００１８】クリーニング装置２２は、転写後に中間転
写体１１の表面に残留したインクを除去するもので、フ
ェルトローラ２２１、クリーニングローラ２２２及び巻
取ローラ２２３から構成される。

【００１９】フェルトローラ２２１は、クリーニング部
材２２４が巻回されてなり、このクリーニング部材２２
４は、フェルトや不織布等からなり、幅が少なくとも記
録ヘッド１１のノズル列の寸法分を有している。クリー
ニングローラ２２２は、クリーニング部材２２４が張架
され、中間転写体１１の回転に支障がない圧力で中間転
写体１１表面に押圧して配設されている。巻取ローラ２
２３は、回転することによりクリーニングローラ２２２
に張架されたクリーニング部材２２４をフェルトローラ
２２１から巻き取るもので、所要の回転速度で回転し、
中間転写体１１の表面に残留したインクをクリーニング
部材２２４によって拭き取るようにしている。なお、巻
取ローラ２２３は所要の間隔で所要の寸法ずつ間欠的に
回転するようにしてもよい。

【００２０】制御部３０は、ＣＰＵ等からなり、印字デ
ータに従って記録ヘッド１２からインク滴を吐出するノ
ズルを制御するものである。また、記録ヘッド１２のノ
ズルから吐出するインク滴の直径を制御するものであ
る。

【００２１】次に、図２を用いて中間転写体１１表面に
付着したインク滴が互いに離間するようにする手法〜
について説明する。図２は中間転写体１１表面に付着
したインク滴を示す図で、（ａ）はインク滴の大きさを
説明する平面図、（ｂ）はインク滴を横から見た状態を
示す図である。

【００２２】インク滴の直径を制御 記録ヘッド１２から中間転写体１１に吐出するインク滴
１２０の直径Ｒを、吐出インク滴１２０の間隔（記録ヘ
ッド１２のノズルピッチ）がＤとすると、図２（ａ）に
示すように、Ｒ＜Ｄとする。例えば、上記加圧室の一側
壁に配設された圧電素子の変形により加圧室を加圧する
タイプの場合には、制御部３０によって圧電素子の電極
間に印加する電圧値を調整することによって、吐出イン
ク滴１２０の直径を制御する。

【００２３】インクの表面張力の増大 上記に加えて使用するインクの表面張力を増大させて
もよい。通常のインクではエタノール等のアルコール類
からなる浸透剤を添加することによって、その表面張力
を低下させて使用している。そこで、インクに加える水
の量を増大することによってインクの表面張力を増大さ
せることにより、図２（ｂ）に示すように、インク滴１
２０が中間転写体１１上で広がることなく中間転写体１
１表面に付着し、この状態が保持される。

【００２４】中間転写体１１の表面に対する撥水処理 また、上記に加えて中間転写体１１の表面に撥水処理
を施して撥水性を向上させてもよい。撥水処理として
は、例えばポリジメチルシロキサンや、これに他の成分
を置換又は添加して構成されるシリコーン樹脂、例えば
ポリテトラフルオロエチレンやその他の成分を用いて構
成されるフッ素樹脂等を中間転写体１１の表面に被覆す
ることによって行われる。これによって、と同様に、
図２（ｂ）に示すように、インク滴１２０が中間転写体
１１上で広がることなく中間転写体１１表面に付着し、
この状態が保持される。

【００２５】次に、動作について説明する。中間転写体
１１を図１中、矢印方向に所定速度で回転させながら、
記録ヘッド１２からインク滴を吐出させることにより中
間転写体１１表面にインク滴が付着してインク像が形成
される。なお、このインク像は隣接するインク滴が離間
するようにして中間転写体１１表面に付着している。

【００２６】そして、インク像の形成にタイミングを同
期させてレジストローラ対１７により２次給紙された記
録用紙を中間転写体１１と圧力ローラ２１間に挾んで搬
送し、印加圧力によって中間転写体１１上のインク像が
記録用紙に転写される。

【００２７】この転写の際に、インク滴が記録用紙に押
圧されて、隣接するインク滴が連続することとなる。す
なわち、中間転写体１１上では点の集合で形成された線
が、記録用紙上では連続する線として印字される。

【００２８】そして、画像が転写された記録用紙は排出
ローラ対１９によって排出トレイ２０に排出され、中間
転写体１１の表面に残留したインクはクリーニング装置
２２によって除去される。

【００２９】このように、中間転写体１１上に吐出され
たインク滴１２０が互いに離間するように中間転写体１
１表面に付着させるようにしたので、中間転写体１１上
でインク滴１２０が合体することなく分離した状態を維
持することができ、これによって記録用紙に転写したと
きに高品質の印字画像が得られる。

【００３０】なお、図３に示すように、搬送用紙の表裏
面に対して中間転写体１１、記録ヘッド１２及びクリー
ニング装置２２をそれぞれ対称に配設したものでもよ
い。

【００３１】中間転写体１１，１１は、周面が互いに所
要の圧力で押圧して配設され、中間転写体１１，１１間
に挾まれた記録用紙は、搬送されつつ中間転写体１１，
１１の表面に形成されたインク像が、印加圧力によって
その両面に転写される。

【００３２】これによって、図３の形態では、記録用紙
の両面に対して同時に印字することができる。また、中
間転写体１１，１１は、互いに圧力ローラとしての機能
を兼用することができ、別途圧力ローラを配設する必要
がない。

【００３３】図４は、本発明に係るインクジェット記録
装置の第２実施形態の要部を示す正面図である。図５
は、同実施形態のインク滴吐出制御の構成を示すブロッ
ク図である。なお、第１実施形態と同一部材には同一符
号を付している。第２実施形態では、中間転写体１１、
記録ヘッド１２、圧力ローラ２１及びクリーニング装置
２２の用紙搬送方向下流側に、同一構成の中間転写体１
１、記録ヘッド１２、圧力ローラ２１及びクリーニング
装置２２が配設され、パソコンや画像読取装置等の外部
装置から入力される印字データを制御部３０によって記
録用紙に印字するようになっている。

【００３４】記録ヘッド１２は、それぞれ長手方向が用
紙搬送方向に直交する向きに中間転写体１１に対向して
配設され、これによって、用紙搬送方向の装置の小型化
を図っている。以下、説明の便宜上、用紙搬送方向上流
側を中間転写体１１ａ及び記録ヘッド１２ａ、下流側を
中間転写体１１ｂ及び記録ヘッド１２ｂとする。

【００３５】記録ヘッド１２ａ（１２ｂ）は、上記加圧
室を加圧する圧電素子１２１ａ（１２１ｂ）と、各圧電
素子１２１ａ（１２１ｂ）を駆動する駆動回路１２２ａ
（１２２ｂ）とを備えている。

【００３６】圧電素子１２１ａ（１２１ｂ）は、ノズル
と同数の例えばＰＺＴからなり、それぞれ各ノズルに対
応する加圧室の一側壁に配設され、それぞれ一対の電極
が配設されており、電極間に電圧信号が印加されて変形
することにより加圧室を加圧するものである。

【００３７】駆動回路１２２ａ（１２２ｂ）は、電源や
トランジスタ等からなり、各圧電素子の電極間に電圧信
号を印加して圧電素子を変形させるものである。また、
駆動回路１２２ａ（１２２ｂ）は、記録ヘッド１２ａ
（１２ｂ）内適所に配設され、ラッチ部を有し、入力さ
れる例えば用紙１ライン分のシリアルの２値又は多値の
印字データを一旦ラッチし、パラレル信号に変換して出
力するものである。

【００３８】制御部３０は、ＣＰＵ３１及び記憶部３２
等からなり、記録ヘッド１２ａ，１２ｂのインク滴吐出
動作を制御するものである。記憶部３２は、制御プログ
ラムや固定データを記憶するＲＯＭ及びデータ等を一時
的に保管するＲＡＭから構成される。

【００３９】ＣＰＵ３１は、印字すべき印字データを記
録ヘッド１２ａ，１２ｂの駆動回路１２２ａ，１２２ｂ
にシリアル送信するとともに、駆動回路１２２ａ，１２
２ｂで変換されたパラレル信号を圧電素子１２１ａ，１
２１ｂの対応するＰＺＴにパルス駆動信号として出力
し、インク滴の吐出を制御するものである。

【００４０】このとき、ＣＰＵ３１は、記録ヘッド１２
ａ，１２ｂに対して印字データを分割して送信する。こ
の分割は、記録ヘッド１２ａに対して１ラインの印字デ
ータを対応するノズル１個おきに間引いて送信するとと
もに、ライン毎に印字データの対応ノズルを交互にずら
して送信し、記録ヘッド１２ｂに対して残りの印字デー
タを送信するようにして行っている。すなわち、図６に
示すように、インク滴１２０ａに対応するデータを記録
ヘッド１２ａに対して送信し、インク滴１２０ｂに対応
するデータを記録ヘッド１２ｂに対して送信することに
より、隣接するノズルに対応する印字データを記録ヘッ
ド１２ａ，１２ｂに分割して送信している。

【００４１】これによって、記録用紙は、記録ヘッド１
２ａにより中間転写体１１ａ上に形成されたインク像が
転写され、更に記録ヘッド１２ｂにより中間転写体１１
ｂ上に形成されたインク像が転写されると、画像が印字
されることとなる。

【００４２】また、ＣＰＵ３１は、各ＰＺＴに出力する
パルス駆動信号の電圧レベルを、中間転写体１１ａ，１
１ｂ上に吐出されるインク滴１２０ａ，１２０ｂの直径
Ｒが、図６に示すように、Ｒ＜√(２)Ｄとなる値に設定
している。

【００４３】これによって、記録ヘッド１２ａ，１２ｂ
により、それぞれ中間転写体１１ａ，１１ｂ上に隣接す
るインク滴が互いに接触しないようにしてインク像が形
成されることとなる。

【００４４】このように、用紙搬送方向に沿って、中間
転写体１１ａに対向する記録ヘッド１２ａ及び中間転写
体１１ｂに対向する記録ヘッド１２ｂを配設し、記録ヘ
ッド１１ａ，１１ｂに対して印字データを間引いて送信
することにより、中間転写体１１ａ，１１ｂ上のインク
像は隣接するインク滴が接触しないように形成したの
で、中間転写体１１ａ，１１ｂ上に吐出されたインク滴
１２０ａ，１２０ｂが合体することなく分離した状態を
維持することができ、これによって記録用紙に転写した
ときに高品質の印字画像が得られる。

【００４５】なお、図７に示すように、図３の場合と同
様に、搬送用紙に関して中間転写体１１ａ、記録ヘッド
１２ａ及びクリーニング装置２２とそれぞれ対称な位置
に、同一構成の中間転写体１１ａ、記録ヘッド１２ａ及
びクリーニング装置２２を、中間転写体１１ｂ、記録ヘ
ッド１２ｂ及びクリーニング装置２２とそれぞれ対称な
位置に、同一構成の中間転写体１１ｂ、記録ヘッド１２
ｂ及びクリーニング装置２２を、それぞれ配設してもよ
い。

【００４６】中間転写体１１ａ，１１ａ及び中間転写体
１１ｂ，１１ｂは、それぞれ周面が互いに所要の圧力で
押圧して配設され、記録用紙は、中間転写体１１ａ，１
１ａ間に挾まれて搬送されつつ中間転写体１１ａ，１１
ａの表面に形成されたインク像が印加圧力によってその
両面に転写され、更に、中間転写体１１ｂ，１１ｂ間に
挾まれて搬送されつつ中間転写体１１ｂ，１１ｂの表面
に形成されたインク像が印加圧力によってその両面に転
写される。

【００４７】これによって、図７の形態では、記録用紙
の両面に対して同時に印字することができる。また、中
間転写体１１ａ，１１ａ及び中間転写体１１ｂ，１１ｂ
は、それぞれ互いに圧力ローラとしての機能を兼用する
ことができ、別途圧力ローラを配設する必要がない。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、吐出インク滴が互いに離間するように中間転写
体表面に付着させるようにしたので、複数のインク滴が
中間転写体表面で合体することはなく、高品質の印字画
像を得ることができる。

【００４９】また、請求項２の発明によれば、中間転写
体表面に付着したインク滴の直径を記録ヘッドに形成さ
れたノズルの定ピッチ未満の値に設定したので、中間転
写体表面でインク滴が離間して付着しており、これによ
って、複数のインク滴が中間転写体表面で合体すること
はなく、高品質の印字画像を得ることができる。

【００５０】また、請求項３の発明によれば、記録媒体
の搬送方向に直交する方向で隣接するインク滴を、第１
の中間転写体に向けてインク滴を吐出する第１の記録ヘ
ッドと、第１の中間転写体の上記搬送方向下流の第２の
中間転写体に向けてインク滴を吐出する第２の記録ヘッ
ドとに振り分けて吐出させるようにしたので、第１の中
間転写体及び第２の中間転写体の表面に付着したインク
滴は、それぞれ隣接するインク滴と確実に離間してお
り、これによって複数のインク滴が第１、第２の中間転
写体表面で合体することはなく、高品質の印字画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の第１実
施形態の内部構成を示す正面図である。

【図２】中間転写体１１表面に付着したインク滴を示す
図で、（ａ）はインク滴の大きさを説明する平面図、
（ｂ）はインク滴を横から見た状態を示す図である。

【図３】第１実施形態の変形形態の要部を示す正面図で
ある。

【図４】本発明に係るインクジェット記録装置の第２実
施形態の要部を示す正面図である。

【図５】同実施形態のインク滴吐出制御の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】同実施形態において中間転写体１１ａ，１１ｂ
上に吐出されるインク滴を説明する図である。

【図７】第２実施形態の変形形態の要部を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１１，１１ａ，１１ｂ 中間転写体 １２，１２ａ，１２ｂ 記録ヘッド １２０，１２０ａ，１２０ｂ インク滴 １２１ａ，１２１ｂ 圧電素子 １２２ａ，１２２ｂ 駆動回路 ２１ 圧力ローラ ３０ 制御部 ３１ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 弘一 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 瓜生 嘉子 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 堀 節夫 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字データに従って中間転写体の表面に
   向けて記録ヘッドに定ピッチで形成されたノズルからイ
   ンク滴を吐出し、上記中間転写体の表面に付着させてイ
   ンク像を形成し、搬送される記録媒体に上記インク像を
   転写して印字を行う転写型インクジェット記録装置にお
   いて、上記吐出インク滴が互いに離間するように上記中
   間転写体表面に付着させるインク像形成手段を備えたこ
   とを特徴とする転写型インクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 上記インク像形成手段は、上記付着した
   インク滴の直径を上記定ピッチ未満の値に設定するもの
   であることを特徴とする請求項１記載の転写型インクジ
   ェット記録装置。
3. 【請求項３】 上記中間転写体は、第１の中間転写体
   と、この第１の中間転写体の上記搬送方向下流の第２の
   中間転写体とからなり、上記記録ヘッドは、上記第１、
   第２の中間転写体に向けてインク滴を吐出する第１、第
   ２の記録ヘッドからなり、上記インク像形成手段は、上
   記搬送方向に直交する方向で隣接するインク滴を上記第
   １の記録ヘッドと上記第２の記録ヘッドとに振り分けて
   吐出させる分割手段を備えていることを特徴とする請求
   項１記載の転写型インクジェット記録装置。