JPH09254371A

JPH09254371A - プリンタ装置

Info

Publication number: JPH09254371A
Application number: JP6682996A
Authority: JP
Inventors: Toshio Fukuda; 敏生福田; Masato Ando; 真人安藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】インクと希釈液の混合液滴の吐出安定性の向
上、形成された記録画像におけるインクの定着性の向
上、インクのにじみの発生の抑制等を可能とし、高品位
な記録画像の形成を可能とする。【解決手段】希釈液として２０℃における表面張力が
３０ｄｙｎ／ｃｍ以上，７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、
かつ２０℃における粘度が１ｃｐ以上，１５ｃｐ以下で
ある希釈液を使用し、インクと上記希釈液を定量混合し
た後、これらの混合液滴を吐出して被記録材上に被着さ
せて記録を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクと希釈液を
定量混合した後、これらの混合液滴を吐出して被記録材
上に被着させることにより記録を行うプリンタ装置に関
する。詳しくは、希釈液の物性を規定することにより、
高品位な記録画像の形成を可能とするプリンタ装置に係
わるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、特にオフィス等においてデスクト
ップパブリッシングと称されるコンピュータを使用した
文書作成が盛んに行われるようになってきており、最近
では文字や図形だけでなく、写真のようなカラーの自然
画像を文字，図形とともに出力するといった要求も増加
してきている。さらに、パーソナルユースの分野におい
ても、年賀状やグリーティングカード等の作成が盛んに
行われるようになってきており、上記のような要求が増
加してきている。そして、これに伴い、高品位な自然画
像をプリントすることが要求され、中間調の表示による
階調表現が重要となっている。

【０００３】また、記録信号に応じた制御信号に応じて
印刷時に必要な時だけインク液滴をノズルより吐出して
紙，フィルム等の被記録材に被着させて記録する、いわ
ゆるオンデマンド型のプリンタ装置は、小型化，低コス
ト化の可能性を有するため、近年急速に普及しつつあ
る。

【０００４】このように、インク液滴をノズルより吐出
させる方法としては、様々な方法が提案されているが、
ピエゾ素子を用いる方法または発熱素子を用いる方法が
一般的である。前者はピエゾ素子の変形によりインクに
圧力を加えて吐出させる方法である。後者は、発熱素子
によりノズル内のインクを加熱気化させて発生する泡の
圧力でインクを吐出させる方法である。

【０００５】そして、上記のような中間調の表示による
階調表現を上述のインク液滴を吐出するオンデマンド型
のプリンタ装置で疑似的に行う方法としては、様々な方
法が提案されている。すなわち、第１の方法としてはピ
エゾ素子或いは発熱素子に与える電圧パルスの電圧やパ
ルス幅を変化させて吐出する液滴サイズを制御し、印刷
ドットの径を可変として階調を表現するものが挙げられ
る。

【０００６】しかし、上記第１の方法においては、ピエ
ゾ素子或いは発熱素子に与える電圧やパルス幅を下げす
ぎるとインクが吐出しなくなるため最小液滴径に限界が
あり、表現可能な階調段数が少なく、特に低濃度の表現
が非常に困難であるという欠点を有している。従って、
自然画像のプリントアウトには不満足なものである。

【０００７】また、第２の方法としては、ドット径は変
化させずに１画素を例えば４×４のドットよりなるマト
リクスで構成し、このマトリクス単位でいわゆるディザ
法や誤差拡散法といった画像処理により階調表現を行う
方法が挙げられる。この場合には、これに加えて輪郭部
の強調処理やスムージング処理といった画像処理技術を
組み合わせる場合もある。

【０００８】しかし、この第２の方法においても、１画
素を４×４のマトリクスで構成した場合、１７階調の濃
度を表現することができるが、例えば上記第１の方法と
同じドット密度で印刷した場合には解像度が１／４に劣
化してしまい、荒さが目立つため、これも自然画像のプ
リントアウトには不満足なものである。

【０００９】この不都合を解消するべく、画像処理を厳
密なものとすると、回路の複雑化や演算処理速度の低
下、すなわち、プリントアウト時間の長時間化を招き好
ましくない。

【００１０】そこで、本発明者等は、従来のオンデマン
ド型のプリンタ装置の問題点を原理的に解明するため
に、例えば特開平５−２０１０２４号公報に示されるよ
うに、インクと透明溶媒である希釈液を所定の混合比で
吐出直前に混合して希釈インクとし、この希釈インクを
直ちにノズルより吐出して被記録材に被着させて記録を
行うプリンタ装置を提案してきた。なお、以下、このよ
うな方式のうち、インクを定量媒体とし、希釈液を吐出
媒体とする方式をキャリアジェット方式と称するが、上
記プリンタ装置においては、希釈液を定量媒体とし、イ
ンクを吐出媒体としても何等問題はない。。

【００１１】このようなキャリアジェット方式のプリン
タ装置においては、吐出される希釈インク液滴の濃度を
制御し、印刷されるドット毎に濃度を変更することが可
能であり、解像度の劣化を発生させることなく中間階調
が豊富な自然画像をプリントアウトすることが可能であ
る。

【００１２】また、このキャリアジェット方式を適用し
たプリンタ装置においては、インクや希釈液の構成材料
の自由度はかなり大きく、その組成比や物性の選択の自
由度もかなり大きい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
プリンタ装置においては、近年、インクと希釈液の混合
液滴の吐出安定性の向上、形成された記録画像における
インクの定着性の向上、インクのにじみの発生の抑制等
の要求が更に高まっている。

【００１４】そこで本発明は、従来の実情に鑑みて提案
されたものであり、インクと希釈液の混合液滴の吐出安
定性の向上、形成された記録画像におけるインクの定着
性の向上、インクのにじみの発生の抑制等を可能とし、
高品位な記録画像の形成を可能とするプリンタ装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明者等が鋭意検討した結果、インクと希釈液の
混合液滴の吐出安定性、記録画像におけるインクの定着
性、インクのにじみの発生には、希釈液の物性、特に表
面張力と粘度が大きく影響を及ぼすことを見い出した。

【００１６】すなわち、本発明のプリンタ装置は、希釈
液として２０℃における表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以
上，７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、かつ２０℃における
粘度が１ｃｐ以上，１５ｃｐ以下である希釈液を使用
し、インクと上記希釈液を定量混合した後、これらの混
合液滴を吐出して被記録材上に被着させることにより記
録を行うことを特徴とするものである。

【００１７】なお、２０℃は、この種のプリンタ装置が
よく使用されるオフィスや家庭における一般的な環境温
度である。

【００１８】上記希釈液の表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ
未満であると、吐出安定性を損なうこととなる。この種
のプリンタ装置内の混合液滴吐出部としてはノズル部が
一般的であり、このノズル部を構成する材料としてはフ
ッ素コーティング材料が一般的である。ところが、上記
のような表面張力の希釈液はフッ素コーティング材料に
対する濡れ性が良好すぎるため、吐出安定性を損なうこ
ととなる。

【００１９】一方、希釈液の表面張力が７０ｄｙｎ／ｃ
ｍよりも高くても、吐出安定性を損なうこととなる。す
なわち、上記のような表面張力の希釈液は、上記フッ素
コーティング材料に対する濡れ性が悪く、フッ素コーテ
ィング材料とのなじみが悪化し、やはり吐出安定性を損
なうこととなる。

【００２０】なお、このような観点から、希釈液の２０
℃における表面張力は、３０ｄｙｎ以上，５０ｄｙｎ以
下であることがより好ましい。

【００２１】上記希釈液の粘度が１ｃｐ未満であると、
混合液滴の粘度が極端に低くなっていしまい、吐出安定
性が著しく悪くなり、吐出されるべき液滴に付随して吐
出されてしまう小液滴であるサテライトの発生等、液滴
のコントロールが困難となる。このため、被記録材上で
の再飛散やドット形成性の低下といった印字特性の劣化
が発生し、結果的にインクの定着性の低下やインクのに
じみが発生する。一方、希釈液の粘度が１５ｃｐよりも
高いと、粘度が高く、吐出安定性を損なう他、この希釈
液を吐出させるピエゾ素子や発熱素子といった駆動装置
への供給電力を大きくする必要が生じ、プリンタ装置の
大型化に繋がり、好ましくない。

【００２２】なお、このような観点から、希釈液の２０
℃における粘度は１ｃｐ以上，５ｃｐ以下とされること
がより好ましい。

【００２３】さらにまた、本発明のプリンタ装置におい
ては、希釈液中に脂肪族１価アルコール，多価アルコー
ル，多価アルコール誘導体及び水のうちの少なくとも１
種類を含有させて希釈液に上記のような物性をもたせる
ようにすることが好ましい。

【００２４】上記のような脂肪族１価アルコールとして
は、メチルアルコール，エチルアルコール，ｎ−プロピ
ルアルコール，ｉ−プロピルアルコール，ｎ−ブチルア
ルコール，ｓ−ブチルアルコール，ｔ−ブチルアルコー
ル等の低級アルコールが例示される。これら１価アルコ
ールのうち、エチルアルコール，ｉ−プロピルアルコー
ル，ｎ−ブチルアルコールが好ましく使用される。な
お、この１価アルコールは、希釈液とインクの混合溶液
の普通紙、専用紙等の被記録材への浸透性やドット形成
性、印刷された記録画像の乾燥性を向上させる効果を有
する。

【００２５】一方、多価アルコールとしては、エチレン
グリコール，ジエチレングリコール，トリエチレングリ
コール，プロピレングリコール，ブチレングリコール，
グリセロール等のアルキレングリコール類、ポリエチレ
ングリコール，ポリプロピレングリコール等のポリアル
キレングリコール類、チオグリコール等が例示される。

【００２６】さらに、多価アルコール誘導体としては、
エチレングリコールジメチルエーテル，ジエチレングリ
コールモノメチルエーテル等の上述した多価アルコール
の低級アルキルエーテル類、エチレングリコールジアセ
テート等の上述した多価アルコールの低級カルボン酸エ
ステル等が例示される。なお、これら多価アルコール及
びその誘導体は、プリンタ装置のノズルの目詰まりを防
止する他、希釈液中に水が含有されている場合には、氷
点を降下させ、保存性を向上する効果を有する。

【００２７】希釈液中に上記のような溶媒のうちの少な
くとも１種及び水を含有する場合には、モノ，ジ，トリ
エタノールアミン等のアルコールアミン類、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセ
トン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジオキサン等
のエーテル類を添加するようにしても良い。

【００２８】また、上記希釈液中には、各種界面活性
剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、防カビ剤等を含有させるよう
にしても良い。

【００２９】さらに、本発明のプリンタ装置において
は、定量混合及び混合液滴の吐出が、液体収容容器に対
してピエゾ素子の変形により圧力を加えて押し出すこと
により行われる、或いは液体収容容器内の液体を発熱素
子により加熱し、圧力を加えて押し出すことにより行わ
れることが好ましい。

【００３０】本発明のプリンタ装置においては、インク
と希釈液を定量混合した後、これらの混合液滴を吐出し
て被記録材上に被着させることにより記録を行うプリン
タ装置の希釈液として、２０℃における表面張力が、３
０ｄｙｎ／ｃｍ以上，７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、か
つ２０℃における粘度が、１ｃｐ以上，１５ｃｐ以下の
ものを使用している。そして、このような希釈液が、プ
リンタ装置内の混合液滴吐出部として一般的なノズル部
を構成する材料として一般的に使用されるフッ素コーテ
ィング材料に対して適度な濡れ性を有し、かつ適度な粘
度を有するため、混合液滴の吐出安定性が良好となる。

【００３１】さらに、希釈液の粘度が上記範囲であれ
ば、混合液滴を吐出させる際にさほど大きな駆動力を要
することがなく、また被記録材上での再飛散等が発生す
ることもなく、インクの定着性が向上し、インクのにじ
みの発生も抑制される。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したプリンタ
装置の具体的な実施の形態について図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００３３】ここで、本例のプリンタ装置は、いわゆる
オンデマンド型のプリンタ装置であり、インクを定量側
に、希釈液を吐出側に設け、これらを混合した混合液を
記録紙等の被記録材に吐出する、いわゆるキャリアジェ
ット方式のプリンタ装置である。そして、本例において
は、インク或いは希釈液の定量手段としてピエゾ素子の
ような圧力素子を用いた例について述べる。

【００３４】本例のプリンタ装置は、図１に示すように
ノズルを有するオリフィスプレート１とこれに接続さ
れ、内部に第１の液体２が充填される第１の液体収容容
器４及び内部に第２の液体３が充填される第２の液体収
容容器５により構成される。

【００３５】上記オリフィスプレート１は、図２に示す
ように、第１のプレート１１と、第２のプレート１２
と、第３のプレート１３とからなり、この第３のプレー
ト１３を厚み方向より第１のプレート１１と第２のプレ
ート１２によって挟み込んで積層した、いわゆる積層プ
レートとして形成されている。

【００３６】そして、第１のプレート１１、言い換えれ
ば積層プレートの一方の面１ａには、第１，２の供給口
２１，２２が設けられ、第２のプレート１２、言い換え
れば積層プレートの他方の面１ｂには、上記第１，２の
供給口２１，２２から供給される２種の液体を混合した
混合液を吐出するノズル２３が形成されている。

【００３７】さらに第３のプレート１３は、第１のプレ
ート１１と第２のプレート１２の間に設けられている。
この第３のプレート１３は、ドライフィルムレジストか
らなり、プレートの内面方向に流路２４を有している。
かかる流路２４は、第１，２の供給口２１，２２と接続
されると共に、ノズル２３とも接続するようになされて
いる。

【００３８】なお、上記第１，２の供給口２１，２２
は、図３にオリフィスプレートの第１，２の供給口２
１，２２が設けられる面１ａとは反対側の面１ｂから見
た平面図に示すように、円形の貫通孔として、第１のプ
レート１１に形成されている。なお、かかる第１，２の
供給口２１，２２は、必ずしも円形の貫通孔でなくても
よく、例えば楕円形状或いは矩形形状であっても構わな
い。

【００３９】またノズル２３は、第１の供給口２１と相
対向する位置に設けられ、第１の供給口２１の開口径よ
りも大きな開口径を有した円形の貫通孔として形成され
ている。なお、ノズル２３は、上記のように第１の供給
口２１の開口径よりも大きな開口径とすることが望まし
いが、該第１の供給口２１の開口径と同じ、或いはこれ
よりも小径であってもよい。また、ノズル２３は、第
１，２の供給口２１，２２と同じく円形の貫通孔でなく
てもよく、例えば楕円形状或いは矩形形状であっても構
わない。

【００４０】さらに流路２４は、図３中に示すように、
ノズル２３と対向しない第２の供給口２２よりノズル２
３へ向かって次第にその幅が狭まるようなテーパー形状
とされている。なお、流路２４は、ストレート形状或い
は次第にその幅の広がるテーパー形状であっても構わな
い。そして、流路２４の先端部は、ノズル２３の側壁に
接続され、ノズル２３の一部を形成することとなる。

【００４１】次に、上記オリフィスプレート１と接続さ
れる第１，２の液体収容容器４，５について述べる。

【００４２】上記第１の液体収容容器４は図１中に示す
ように、内部に略箱状の空洞部６を有する容器であり、
空洞部６の上面にあたる開口６ａが上記オリフィスプレ
ート１の第１の供給口２１に接続されている。また第２
の液体収容容器５も同様に内部に略箱状の空洞部７を有
する容器であり、空洞部７の上面にあたる開口７ａが第
２の供給口２２に接続されている。

【００４３】また、上記第１の液体収容容器４の空洞部
６の開口６ａに対向する底面６ｂ側には該空洞部６と接
続され、外部とも接続される貫通孔８が設けられ、第２
の液体収容容器５の空洞部７の開口７ａに対向する底面
７ｂ側にも該空洞部７と接続され、外部とも接続される
貫通孔９が設けられている。

【００４４】従って、本例のプリンタ装置においては、
貫通孔８，空洞部６，第１の供給口２１が接続され第１
の溶液２として希釈液が充填される貫通孔が形成される
こととなる。一方、貫通孔９，空洞部７，第２の供給口
２２，流路２４も接続され第２の溶液３としてインクが
充填される貫通孔が形成されることとなる。

【００４５】そして、上記第１，２の液体収容容器４，
５の外壁面には、ピエゾ素子等の如き圧電素子３１，３
２がそれぞれ設けられる。かかる圧電素子３１，３２
は、この圧電素子３１，３２に供給される信号により変
形し、その変形時における圧力により液体収容容器４，
５内の圧力をそれぞれ変化させるものである。

【００４６】この圧電素子３１，３２を用いた本例のプ
リンタ装置においては、圧電素子３１，３２に与える電
圧パルスを調節することにより、混合液に含まれる第２
の液体３の混合比率、すなわちインク濃度を調節するこ
とができる。

【００４７】従って、上記プリンタ装置により印刷を行
う場合には、先ず、図１中に示すように、第２の供給口
２２から供給されるインクである第２の溶液３を毛細管
現象により流路２４に充填して流路２４の先端部２４ａ
に第２のメニスカスＭ₂ を形成し、第１の供給口２１か
ら供給される希釈液である第１の溶液２による第１のメ
ニスカスＭ₁ を毛細管現象により第１の供給口２１の先
端部２１ａに形成する。

【００４８】次に、第２の液体３が充填される第２の液
体収容容器５に設けられるピエゾ素子３２に電圧パルス
を与えて該第２の液体収容容器５に圧力を加え、空洞部
７の圧力を高めると共に流路２４内の圧力Ｐ２を上昇せ
しめる。その結果、図４に示すように、第２の液体３の
第２のメニスカスＭ₂ は、混合室となるノズル２３側へ
と移動し、第２の液体３がノズル２３内へと押し出され
る。なお、このとき、第２の液体３の押し出される量
は、ピエゾ素子３２により第２の液体収容容器５に与え
られる圧力の大きさによって制御され、ピエゾ素子３２
に供給される電圧パルスの電圧値またはパルス幅によっ
て制御されることとなる。

【００４９】そして、圧力Ｐ２の上昇量及び上昇時間を
調整することにより、第２のメニスカスＭ₂ は、図５に
示すように、第１の液体２の第１のメニスカスＭ₁ とノ
ズル２３内において接触することとなる。その結果、ノ
ズル２３内に第２の液体の液滴３３が残されることとな
る。

【００５０】次に、第２の液体収容容器５に設けられる
ピエゾ素子３２へ供給する電圧パルスをもとの値に戻
す。すると、流路２４内の第２の液体３の圧力上昇が存
在しない場合においては、第２の液体３の第２のメニス
カスＭ₂ は、第１の液体２の第１のメニスカスＭ₁ と接
触しない位置に存在することが安定であるので、図６に
示すように、流路２４側に後退し、第１の液体２と分離
され、最終的には流路２４の先端部２４ａに形成され
る。そして、図７に示すように、ノズル２３内部におい
ては、中間濃度を有した混合液１０が形成される。

【００５１】上述の説明中の第２の液体の液滴３３は、
過渡的な状態を説明するために図示したものであり、こ
の第２の液体の液滴３３が単独に存在する時間は極短時
間である。すなわち、直ちに第１の液体２と混ざり合っ
て混合液１０を形成する。

【００５２】なお、ここで、第２の液体３の圧力Ｐ２の
上昇量及び上昇時間、すなわち、ピエゾ素子３２に与え
る電圧パルスの電圧値或いはパルス幅をさらに増加させ
ることにより、混合液１０に含まれる第２の液体３の混
合比率、すなわちインク濃度を上昇させることができ
る。つまり、生成される混合液１０の混合比（インク濃
度）は、圧力Ｐ２の上昇量及び上昇時間、すなわちピエ
ゾ素子３２に与える電圧パルスの電圧値或いはパルス幅
により調節される。従って、この段階で中間調の濃度表
現が可能な希釈インクである混合液が調整されることと
なる。

【００５３】次に、第１の液体２が充填される第１の液
体収容容器４に設けられるピエゾ素子３１に電圧パルス
を与えて第１の液体収容容器４に圧力を加え、空洞部６
の圧力を高めると共に第１の供給口２１内の圧力Ｐ１を
上昇せしめる。すると、混合液１０がノズル２３側へ向
かって移動することとなる。ここで、第１の供給口２１
内の圧力Ｐ１、言い替えれば第１の液体２の圧力を増大
すると、混合液１０は、図８に示すように、ノズル２３
より大気中に吐出され、このノズル２３と対向して設け
られる被記録材である記録紙（図示は省略する。）に付
着する。

【００５４】このとき、本発明のプリンタ装置において
は、希釈液として、２０℃における表面張力が３０ｄｙ
ｎ／ｃｍ以上，７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、かつ２０
℃における粘度が１ｃｐ以上，１５ｃｐ以下であるもの
を使用している。そして、上記希釈液がノズル２３を構
成する材料として一般的なフッ素コーティング材料に対
して適度な濡れ性を有し、かつ適度な粘度を有するた
め、混合液１０の吐出安定性が良好となり、高品位な記
録画像の形成が可能となる。

【００５５】また、希釈液の粘度が上記範囲であれば、
混合液１０を吐出させる際にさほど大きな駆動力を要す
ることがなく、ピエゾ素子３１への供給電圧或いはパル
ス幅をさほど大きくする必要がなく、プリンタ装置を大
型化する必要もない。さらに、希釈液の粘度が上記範囲
であれば、被記録材上での混合液１０の再飛散等が発生
することがなく、形成された記録画像におけるインクの
定着性が向上し、インクのにじみの発生が抑制され、こ
のことからも高品位な記録画像の形成が可能となる。

【００５６】そして、第１の液体２が供給される第１の
供給口２１には、新たな第１のメニスカスＭ₁ が生成さ
れることとなる。なお、このとき、上記プリンタ装置に
おいては、圧力を加える圧力パルスとなる電圧パルスの
１パルスに対して混合液の１液滴が吐出され、この動作
を繰り返し行うことにより、中間調で階調を表現した記
録画像が形成される。

【００５７】なお、カラー画像を形成しようとする場合
には、例えば、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック
といった各色に対応する上述のようなプリンタ装置を用
意し、これらを一組（ここでは４個のプリンタ装置が一
組となる。）のヘッドアッセンブリとして使用し、この
ヘッドアッセンブリをライン上に多数個配列して記録画
像を形成するようにすれば良い。

【００５８】上述のプリンタ装置における一連の動作は
一例であり、各動作のタイミングや状態、例えば混合液
の形状、充填動作等は供給口やノズルの大きさ等の構造
的要素、インクや希釈液の粘性や表面張力等の物理的要
素、吐出周波数等の動作条件によって変化する。また、
上述のプリンタ装置において、オリフィスプレート，各
液体収容容器の形状等の変更も可能である。

【００５９】上記プリンタ装置においては、インクとし
た第２の液体３の圧力Ｐ２の上昇量及び上昇時間、すな
わち、ピエゾ素子３２に与える電圧パルスの電圧値或い
はパルス幅を調節することにより、混合液１０に含まれ
る第２の液体３の混合比率、すなわちインク濃度を調節
することができ、１ドット毎に濃度を変化させることが
可能であり、このドットを多数形成することで、中間調
の階調表現が可能となり、正確な階調表現による自然画
像の形成が可能となる。

【００６０】また、上記プリンタ装置においては、ピエ
ゾ素子３１，３２として電圧の印加により長手方向に伸
びるいわゆるｄ₃₃モードの積層ピエゾ素子を使用した例
について述べたが、ピエゾ素子として電圧の印加により
長手方向に縮むいわゆるｄ₃₁モードの積層ピエゾ素子を
使用しても良いことは言うまでもない。

【００６１】なお、ここでは、インク或いは希釈液の定
量にピエゾ素子を使用したプリンタ装置の例について述
べたが、本発明はインク或いは希釈液の定量に発熱素子
を使用したプリンタ装置にも適用可能であることは言う
までもない。また、ピエゾ素子の代わりに電磁変換素子
や電歪素子等によるアクチュエータを採用しても良く、
これら駆動装置の種類によっては、第１の液体収容容器
４或いは第２の液体収容容器５の内部に設けるようにし
ても良い。

【００６２】さらに、ここでは、インクを定量側とし、
希釈液を吐出側とした例について述べたが、希釈液を定
量側とし、インクを吐出側としても良い。

【００６３】すなわち、本発明のプリンタ装置において
は、希釈液の表面張力及び粘度を規定することにより、
高品位な記録画像の形成が可能とされ、装置の大型化等
も必要ない。

【００６４】

【実施例】次に、様々な希釈液を使用し、上記のような
構成のプリンタ装置を用いて画像記録を行い、混合液滴
の吐出安定性を調査した。

【００６５】先ず、希釈液サンプルの製造を行った。す
なわち、水にエチレングリコールモノメチルグリコール
を添加し、表１に示すような表面張力及び粘度の実施サ
ンプル１〜３を調整した。なお、表１中に示す表面張力
及び粘度は、温度２０℃における表面張力及び粘度であ
る。また、実施サンプル３にイソプロピルアルコールを
添加し、表１に示すような表面張力及び粘度の実施サン
プル４，５を調整した。

【００６６】

【表１】

【００６７】さらには、水にエチレングリコールモノメ
チルグリコールとグリセリンを添加し、表１に示すよう
な表面張力及び粘度の実施サンプル６〜８を調整した。
また、実施サンプル８に非イオン性界面活性剤を添加
し、表１に示すような表面張力及び粘度の実施サンプル
９，１０を調整した。

【００６８】さらにまた、水にジエチレングリコール及
びイソプロピルアルコールを添加し、表１に示すような
表面張力及び粘度の実施サンプル１１，１２を調整し
た。また、水にグリセリンを添加し、表１に示すような
表面張力及び粘度の実施サンプル１３を調整した。

【００６９】そして、比較のために、水にイソプロピル
アルコール及び非イオン性界面活性剤を添加し、表１に
示すような表面張力及び粘度の比較サンプル１を調整し
た。また、水にグリセリン及びイソプロピルアルコール
を添加し、表１に示すような表面張力及び粘度の比較サ
ンプル２〜４を調整した。さらには、水単独であり、表
１に示すような表面張力及び粘度の比較サンプル５も用
意した。

【００７０】次に、粘度及び表面張力の異なる２種類の
インクを用意し、インクサンプル１，２とした。なお、
上記インクサンプル１，２においては、イエロー，マゼ
ンタ，シアンの各色を用意した。

【００７１】続いて、上記実施サンプル１〜１３と比較
サンプル１〜５の希釈液とインクサンプル１，２の各色
のインクを組み合わせて使用し、前述したようなプリン
タ装置により各色のカラーパターンを記録画像として形
成した場合の混合液滴の吐出安定性を調査した。

【００７２】この吐出安定性は、４段階で評価するもの
とし、吐出安定性が特に優れるものを◎、吐出安定性に
優れるものを○、実用上問題のないものを△、実用上問
題のあるものを×として評価した。結果を希釈液とイン
クの組合わせとともに表２に示す。

【００７３】

【表２】

【００７４】表２の結果から、２０℃における表面張力
が３０〜７０ｄｙｎ／ｃｍであり、２０℃における粘度
が１〜１５ｃｐである実施サンプル１〜１３において
は、インクの種類に関係なく、実用上問題ないレベルの
結果が得られた。

【００７５】また、実施サンプル１〜５の結果から、表
面張力は５０ｄｙｎ以下であることが好ましいことが確
認された。

【００７６】さらに実施サンプル６，７，８，９，１
０，１１，１２の結果から粘度は５ｃｐ以下であること
が好ましいことも確認された。さらにまた、実施サンプ
ル２，４，５，７，１１，１２の結果から、希釈液とし
て、２０℃における表面張力が、５０ｄｙｎ／ｃｍ以下
であり、かつ２０℃における粘度が、５ｃｐ以下の希釈
液を使用すれば、さらに良好な結果が得られることが確
認された。

【００７７】すなわち、本発明のプリンタ装置のよう
に、希釈液として、２０℃における表面張力が、３０ｄ
ｙｎ／ｃｍ以上，７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、かつ２
０℃における粘度が、１ｃｐ以上，１５ｃｐ以下の希釈
液を使用すれば、当該希釈液が、プリンタ装置内の混合
液滴吐出部として一般的なノズル部を構成する材料とし
て一般的に使用されるフッ素コーティング材料に対して
適度な濡れ性を有し、かつ適度な粘度を有するため、混
合液滴の吐出安定性が良好となることが確認され、この
ようなプリンタ装置によれば、高品位な記録画像の形成
が可能となることが確認された。

【００７８】また、希釈液の粘度を上記範囲とすれば、
ピエゾ素子等の駆動装置への供給電圧或いはパルス幅を
さほど大きくする必要がなく、プリンタ装置を大型化す
る必要もない。さらに、希釈液の粘度を上記範囲とすれ
ば、被記録材上での混合液滴の再飛散等が発生すること
がなく、形成された記録画像におけるインクの定着性が
向上し、インクのにじみの発生が抑制され、このような
プリンタ装置によれば、高品位な記録画像の形成が可能
となることが確認された。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のプリンタ装置においては、希釈液として、２０℃に
おける表面張力が、３０ｄｙｎ／ｃｍ以上，７０ｄｙｎ
／ｃｍ以下であり、かつ２０℃における粘度が、１ｃｐ
以上，１５ｃｐ以下のものを使用している。そして、こ
のような希釈液が、プリンタ装置内の混合液滴吐出部と
して一般的なノズル部を構成する材料として一般的に使
用されるフッ素コーティング材料に対して適度な濡れ性
を有し、かつ適度な粘度を有するため、混合液滴の吐出
安定性が良好となり、高品位な記録画像の形成が可能と
なる。

【００８０】また、希釈液の粘度が上記範囲であれば、
混合液滴を吐出させる際にさほど大きな駆動力を要する
ことがなく、プリンタ装置を大型化する必要もない。さ
らに、希釈液の粘度が上記範囲であれば、被記録材上で
の再飛散等が発生することもなく、インクの定着性が向
上し、インクのにじみの発生も抑制され、このことから
も高品位な記録画像の形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したプリンタ装置の一例を示す要
部概略断面図である。

【図２】本発明を適用したプリンタ装置の一例のオリフ
ィスプレートを拡大して示す要部概略断面図である。

【図３】本発明を適用したプリンタ装置の一例のオリフ
ィスプレートを拡大して示す要部概略平面図である。

【図４】本発明を適用したプリンタ装置の一例の動作を
順に示すものであり、オリフィスプレートにメニスカス
が形成されている状態を模式的に示す断面図である。

【図５】本発明を適用したプリンタ装置の一例の動作を
順に示すものであり、第２のメニスカスが第１のメニス
カスに接触した状態を模式的に示す断面図である。

【図６】本発明を適用したプリンタ装置の一例の動作を
順に示すものであり、第２のメニスカスが後退して第１
の液体と分離された状態を模式的に示す断面図である。

【図７】本発明を適用したプリンタ装置の一例の動作を
順に示すものであり、ノズル内部に混合液が形成された
状態を模式的に示す断面図である。

【図８】本発明を適用したプリンタ装置の一例の動作を
順に示すものであり、混合液が吐出された状態を模式的
に示す断面図である。

【符号の説明】

１オリフィスプレート、２第１の液体、３第２の
液体、４第１の液体収容容器、５第２の液体収容容
器、１０混合液、２１第１の供給孔、２２第２の供
給孔、２３ノズル、２４流路、３１，３２ピエゾ
素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクと希釈液を定量混合した後、これ
らの混合液滴を吐出して被記録材上に被着させることに
より記録を行うプリンタ装置において、上記希釈液の２０℃における表面張力が、３０ｄｙｎ／
ｃｍ以上，７０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、かつ当該希釈
液の２０℃における粘度が、１ｃｐ以上，１５ｃｐ以下
であることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】希釈液中に脂肪族１価アルコール，多価
アルコール，多価アルコール誘導体及び水のうちの少な
くとも１種類を含有することを特徴とする請求項１記載
のプリンタ装置。
【請求項３】定量混合及び混合液滴の吐出が、液体収
容容器に対してピエゾ素子の変形により圧力を加えて押
し出すことにより行われることを特徴とする請求項１記
載のプリンタ装置。
【請求項４】定量混合及び混合液滴の吐出が、液体収
容容器内の液体を発熱素子により加熱し、圧力を加えて
押し出すことにより行われることを特徴とする請求項１
記載のプリンタ装置。