JPH11268256A - インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 親水性インクとの馴染みの悪い被記録面であ
っても親水性インクで高い品位で記録を行うことのでき
るインクジェット記録方法、およびインクジェット記録
装置を提供すること。 【解決手段】 インクジェット記録装置１では、記録ヘ
ッド１６が搭載されているキャリッジ１１上において、
加湿装置７０の空気吹き出し口７１が記録ヘッド１６
と、被記録面であるＩＣパッケージの上面２０との間に
向いており、インク滴Ｄが飛翔する空間を加湿した状態
で印刷を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録方法およびインクジェット記録装置に関するものであ
る。さらに詳しくは、記録ヘッドと媒体の被記録面との
間の雰囲気の適正化技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタなどのインクジ
ェット記録装置は、図５（Ａ）に示すように、キャリッ
ジ１１がタイミングベルト１２を介してパルスモータ１
３に接続され、ガイド部材１４に案内されて記録用紙１
５の紙幅方向に往復動するように構成されている。キャ
リッジ１１は記録用紙１５と対向する面、この図に示す
例では、図５（Ｂ）に示すように、キャリッジ１１の下
面にインクジェット式の記録ヘッド１６が取り付けられ
ている。また、図５（Ａ）、（Ｂ）からわかるように、
記録ヘッド１６はキャリッジ１１の上部に載置されてい
るインクカートリッジ１７からインクの補給を受けてキ
ャリッジ１１の移動に合わせて記録用紙１５にインク滴
Ｄを吐出してドットを形成し、記録用紙１５に画像や文
字を印刷する。

【０００３】ここで、記録用紙１５は、それ自身が親水
性を有し、かつ、インク吸収性を有していることから、
インクジェット記録装置に用いられるインクとしては、
水や親水性の有機溶剤からなる溶媒に顔料や染料などを
配合した親水性インクが用いれば、高い品位の記録を行
うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録装
置は、媒体に対して非接触で記録が行うことができる等
々の利点があるため、記録用紙１５への記録に止まら
ず、各種媒体に文字等を記録するのにも適している。従
って、従来であればシルク印刷などで行っているＩＣパ
ッケージに対する検査番号の記録などもインクジェット
方式で行うことができれば、版が不要になるので、便利
である。しかしながら、ＩＣパッケージはプラスチック
製であり、親水性インクとの馴染みが元々悪く、しかも
インク吸収性がないので、親水性インクを用いて記録を
行うと、インクの密着性や定着性が悪く、かすれなどが
発生して見栄えのよい印刷を行えないことがある。そこ
で、インクの組成を媒体の材質に合わせる方法もある
が、インクには長期保存性など、各種特性が求められる
とともに、環境への影響も考慮する必要があり、使用で
きる溶媒が限られている。

【０００５】そこで、本発明の課題は、記録を行う際の
雰囲気を改善することにより、親水性インクとの馴染み
の悪い被記録面であっても親水性インクで高い品位で記
録を行うことのできるインクジェット記録方法、および
インクジェット記録装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、記録ヘッドから親水性インクのインク
滴を吐出して媒体の被記録面に記録を行うインクジェッ
ト記録方法において、前記媒体の被記録面に対してイン
ク滴を吐出する際に、前記記録ヘッドと前記媒体の被記
録面との間を加湿することを特徴とする。

【０００７】本願発明者がインク吸収性のない面に対し
て親水性インクで品位の高い記録を安定して行うための
実験を繰り返し行った結果、インク吸収性のある記録用
紙への記録の際には問題とならなかった湿度が記録の品
位に大きく影響するという新たな知見を得た。すなわ
ち、インク吸収性のない面に対して親水性インクで記録
を行う際に、記録ヘッドと媒体の被記録面との間の湿度
が低いと、被記録面に着弾したインク滴が被記録面上で
玉状に分離し、記録後の密着性や定着性が低下するだけ
でなく、かすれなどが発生するという知見を得た。そこ
で、本発明では、記録ヘッドと媒体の被記録面との間を
加湿してその湿度を一定以上に保つことにより、吐出さ
れたインク滴表面からの溶剤の飛散を抑えるとともに、
被記録面と親水性インクとの濡れ性を高める。それ故、
被記録面に着弾したインク滴が玉状に分離することがな
いので、品位が高くて、インクの密着性や定着性も良好
な記録を行うことができる。また、加湿することによっ
てノズルの乾きを抑えることができるので、ノズルの詰
まりを防ぐことができ、インク滴の吐出を良好な状態に
維持することができる。よって、記録ヘッドをキャッピ
ングしたのと同様な効果を得ることができる。

【０００８】このように、前記記録ヘッドと前記媒体の
被記録面との間を加湿する際には、当該記録ヘッドと前
記媒体の被記録面との間を、たとえば相対湿度４０％以
上の雰囲気にする。

【０００９】本発明において、前記記録ヘッドと前記媒
体の被記録面との間を加湿するには、たとえば、前記記
録ヘッドと前記媒体の被記録面との間に対して加湿空気
を供給する。

【００１０】本発明によれば、親水性インクとの馴染み
の悪い被記録面であっても親水性インクで高い品位で記
録を行うことができるので、インク吸収性を有しない媒
体の被記録面、あるいはＩＣパッケージなど、樹脂で構
成されている媒体の被記録面へも高い品位で記録でき
る。

【００１１】このようなインクジェット記録方法は、た
とえば、ノズル開口に連通する圧力発生室、および該圧
力発生室の壁面を構成する振動板を面外方向に変形させ
て前記圧力発生室を膨張、収縮させることにより前記ノ
ズル開口から媒体の被記録面に対して親水性インクのイ
ンク滴を吐出させる圧力発生素子を備える記録ヘッドを
キャリッジ上に有するインクジェット記録装置におい
て、前記記録ヘッドと前記媒体の被記録面との間を加湿
する加湿装置を設けることによって実施することができ
る。

【００１２】本発明において、前記加湿装置の空気吹き
出し口は、前記キャリッジ上に構成されていることが好
ましい。このように構成すると、キャリッジが移動して
も、記録ヘッドと媒体の被記録面との間を確実に加湿す
ることができる。しかも、記録ヘッドと加湿装置の空気
吹き出し口とを別々のキャリッジに構成する場合と比較
して、装置の小型化および簡略化を図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明を適用し
たインクジェット記録装置を説明する。

【００１４】（全体構成）図１は、本発明を適用したイ
ンクジェット記録装置の外観図、図２（Ａ）、（Ｂ）は
それぞれ、その記録装置本体内の構成を示す斜視図、お
よび記録ヘッド周辺の構成を示す説明図である。

【００１５】図１に示すように、本形態のインクジェッ
ト記録装置１は、トレイＴＲの上に配置された複数のＩ
Ｃ２の各パッケージ上面２０に検査番号などを記録する
ためのものであり、記録装置本体１０と、トレイＴＲを
矢印Ａに示す方向に搬送するトレイ搬送テーブル３とを
有している。

【００１６】図２（Ａ）に示すように、インクジェット
記録装置１の記録装置本体１０の内部では、キャリッジ
１１がタイミングベルト１２を介してパルスモータ１３
に接続され、ガイド部材１４に案内されてトレイＴＲの
幅方向に往復動するように構成されている。図２（Ｂ）
に示すように、キャリッジ１１はトレイＴＲと対向する
面、この図に示す例では下面にインクジェット式の記録
ヘッド１６が取り付けられている。

【００１７】図２（Ａ）、（Ｂ）において、記録ヘッド
１６はキャリッジ１１の上部に載置されているインクカ
ートリッジ１７からインクの補給を受けて、キャリッジ
１１の移動に合わせて、トレイＴＲの上に配置された各
ＩＣ２のパッケージ上面２０にインク滴Ｄを吐出してド
ットを形成し、各ＩＣ２のパッケージ上面２０に検査番
号などを印刷する。インクジェット記録装置１の非印刷
領域には、キャッピング装置１８が構成され、休止中に
記録ヘッド１６のノズル開口を封止する一方、印刷動作
中に行われるフラッシング動作時に記録ヘッド１６から
吐出されるインク滴Ｄを受ける。キャッピング装置１８
の近傍にはクリーニング装置１９が配置され、このクリ
ーニング装置１９では、記録ヘッド１６の表面をブレー
ドなどでワイピングすることにより、そこに付着したイ
ンク滓を拭き取るように構成されている。

【００１８】（記録品位を向上するための構成）このよ
うに構成したインクジェット記録装置１において、記録
用紙であれば親水性なので、親水性インクとの馴染みが
よいが、本形態のように、親水性インクでＩＣ２のパッ
ケージ上面２０に検査番号を印刷する際には、ＩＣパッ
ケージが樹脂製なので、記録用紙からみれば疎水性であ
り、しかもインク吸収性がないなど、パッケージ上面２
０は親水性インクとの馴染みが悪い。ここでいう親水性
インクとは、溶媒が水単独である水溶性インクだけでな
く、水との相溶性の高い有機溶剤を溶媒として用いた水
溶性インク、あるいはこのような有機溶剤と水とを混合
したものを溶媒として用いた水溶性インクなどのことを
いう。

【００１９】そこで、本形態では、図２（Ｂ）に示すよ
うに、記録ヘッド１６から親水性インクのインク滴Ｄを
吐出してＩＣ２のパッケージ上面２０に記録を行う際
に、記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケージ上面２０との
間に加湿空気Ｗを緩く供給して、その雰囲気の湿度を４
０％以上に保つ。また、加湿空気Ｗは、パッケージ上面
２０を加湿してインク濡れ性を高めることになる。従っ
て、親水性インクとの馴染みの悪い樹脂製のＩＣ２のパ
ッケージ上面２０に親水性インクで印刷するときでも、
パッケージ上面２０に着弾したインク滴Ｄが分離しない
ので、親水性インクで検査番号などを高い品位の記録を
行うことができる。よって、シルク印刷などと違って、
検査日毎の版が不要で、しかも少量多品種に対応するの
も容易である。なお、記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケ
ージ上面２０との間をたとえば相対湿度４０％以上に保
つと記録品位が向上する理由は、パッケージ上面２０を
加湿してインク濡れ性を高めるからと考えられる。ま
た、吐出されたインク滴Ｄは短時間のうちにパッケージ
上面２０に着弾するものの、インク滴Ｄは極めて小さい
ので、パッケージ上面２０に着弾するまでの間にインク
滴Ｄの表面から溶剤が飛散すると、パッケージ上面２０
との濡れ性が低下するが、記録ヘッド１６とＩＣ２のパ
ッケージ上面２０との間を加湿してたとえば相対湿度４
０％以上に保つと、パッケージ上面２０に着弾するまで
の間にインク滴Ｄの表面から溶剤が飛散するのを防止で
きるからと考えられる。

【００２０】このようなインクジェット記録方法を実施
するために、本形態のインクジェット記録装置１には、
記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケージ上面２０との間を
加湿する加湿装置７０が構成されている。この加湿装置
７０は、加湿空気発生室７２と、それに貯留した水に対
して超音波を与えて水蒸気を発生させる超音波振動子７
３と、加湿空気発生室７２に発生した水蒸気を給気管７
４に送り込む送風装置７４と、給気管７４に連通するよ
うにキャリッジ１１に取り付けられた加湿空気吹き出し
管７７とから構成されている。給気管７４は可撓性を有
するチューブから構成されており、キャリッジ１１の動
きに追従することが可能である。

【００２１】ここで、加湿空気吹き出し口７１は、キャ
リッジ１１に搭載されている記録ヘッド１６の近傍で開
口し、かつ、加湿空気吹き出し口７１の位置は、記録ヘ
ッド１６からみれば印刷方向（矢印Ｂで示す方向）の位
置、すなわち記録ヘッド１６からみれば先行する位置で
ある。また、加湿空気吹き出し管７７は、キャリッジ１
１上において空気吹き出し口７１を記録ヘッド１６とＩ
Ｃ２のパッケージ上面２０との間に向けている。

【００２２】このように構成したインクジェット記録装
置１において、加湿空気吹き出し口７１は、記録ヘッド
１６とＩＣ２のパッケージ上面２０との間に加湿空気Ｗ
を緩く供給して、記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケージ
上面２０との間の相対湿度を４０％以上に保つととも
に、パッケージ上面２０に加湿処理を自動的に施すこと
になる。また、加湿装置７０の空気吹き出し口７１は、
記録ヘッド１６が構成されているキャリッジ１１上に構
成されているので、キャリッジ１１が移動しても、記録
ヘッド１６とＩＣ２のパッケージ上面２０との間を常に
確実に加湿する。従って、記録ヘッド１６から吐出され
たインク滴Ｄは、パッケージ上面２０に着弾するまでの
間、表面から溶剤が飛散することがなく、しかも着弾し
たパッケージ上面２０は加湿された状態にあるので、た
とえ、インクが親水性であっても、パッケージ上面２０
に馴染みよく定着することになる。それ故、本形態のイ
ンクジェット記録装置１によれば、品位の高い記録を行
うことができる。

【００２３】また、加湿することによって記録ヘッド１
６のノズルの乾きを抑えることができるので、ノズルの
詰まりを防ぐことができ、インク滴Ｄの吐出を良好な状
態に維持することができる。よって、記録ヘッド１６を
キャッピングしたのと同様な効果を得ることができる。

【００２４】さらに、加湿装置７０の空気吹き出し口７
１は、記録ヘッド１６が搭載されているキャリッジ１１
上に構成されているので、記録ヘッド１６と加湿装置７
０の空気吹き出し口７１とを別々のキャリッジに構成す
る場合と比較して、装置の小型化および簡略化を図るこ
とができる。

【００２５】なお、加湿空気吹き出し管７７は、キャリ
ッジ１１上において空気吹き出し口７１を記録ヘッド１
６とＩＣ２のパッケージ上面２０との間に向けているの
で、キャリッジ１１がいずれの方向に移動する際も、加
湿しながらの記録が可能であるが、記録ヘッド１６の両
側に加湿空気吹き出し口７１を構成しておけば、キャリ
ッジ１１がいずれの方向に移動する際も、全く同一条件
での加湿を行うことができる。

【００２６】（記録ヘッド１６の構成）図３は、記録ヘ
ッド１６の構成を示す断面図である。

【００２７】図３に示すように、記録ヘッド１６では、
ノズルプレート１１０にノズル開口１１１が形成され、
流路形成板１１２には、圧力発生室１１３を区画する通
孔、圧力発生室１１３に両側で連通する２つのインク供
給口１１４を区画する通孔または溝、およびこれらのイ
ンク供給口１１４にそれぞれ連通する２つの共通のイン
ク室１１５を区画する通孔が形成されている。振動板１
１６は、弾性変形可能な薄板から構成され、ピエゾ素子
などの圧電振動子ＰＺＴ（圧力発生素子）の先端に当接
し、流路形成板１１２を挟んでノズルプレート１１０と
液密に一体に固定され、流路ユニット１１８を構成して
いる。

【００２８】基台１１９には、圧電振動子ＰＺＴを振動
可能に収容する収容室１２０と、流路ユニット１１８を
支持する開口１２１とが構成され、圧電振動子ＰＺＴの
先端を開口１２１から露出させた状態で圧電振動子ＰＺ
Ｔを固定基板１２２で固定している。また、基台１１９
は、振動板１１６のアイランド部１１６ａを圧電振動子
ＰＺＴに当接させた状態で、流路ユニット１１８を開口
１２１に固定して記録ヘッド１６を纏めている。

【００２９】このような構成により、圧電振動子ＰＺＴ
が収縮して圧力発生室１１３が膨張すると、共通のイン
ク室１１５のインクがインク供給口１１４を経由して圧
力発生室１１３に流れ込む。所定時間の経過後に圧電振
動子ＰＺＴが伸長して圧力発生室１１３が収縮すると、
圧力発生室１１３のインクが圧縮されてノズル開口１１
１からインク滴が吐出する。

【００３０】（インクジェット記録装置の制御系）図４
を参照して、インクジェット記録装置に構成されている
制御系の構成を説明する。

【００３１】図４において、インクジェット記録装置１
に構成されている制御装置６０は、ホストからの印刷指
令信号や印刷データを受けて、駆動電圧発生回路３１お
よびヘッド選択回路３２を備える記録ヘッド駆動回路３
０を制御するとともに、キャリッジ駆動回路３３なども
制御して印刷動作を実行させる。また、制御装置６０
は、図２（Ｂ）を参照して説明した加湿装置７０の加湿
動作も制御する。さらに、制御装置６０は、タイマ手段
３４の計時データにより、フラッシングを行わせたり、
記録ヘッド１６のクリーニングを行わせる。

【００３２】記録ヘッド駆動回路３０において、駆動電
圧発生回路３１は、ノズル開口１１１からインク滴を吐
出させるのに必要な電圧値の台形波を発生させるように
構成されている。また、ヘッド選択回路３２は、トラン
ジスタＴを制御することにより、印刷データに対応する
圧電振動子ＰＺＴに駆動電圧発生回路３１の駆動電圧を
選択的に印加する。タイマ手段３４には、印刷タイマ３
５、休止タイマ３６および電源オフタイマ３８が構成さ
れている。印刷タイマ３５は、印刷動作の継続時間を計
時するタイマであり、印刷開始より起動してフラッシン
グ動作によりリセットされる。休止タイマ３６は、主電
源ＳＰのオフ後も計時可能なように、後述する二次電源
によりバックアップを受けていて、印刷動作が停止して
記録ヘッド１６がキャッピング装置１８により封止され
た時点で計時を開始し、印刷が開始された時点でリセッ
トされる。電源オフタイマ３８は、電源投入検出手段３
９により、電源スイッチＳＷのオフが検出された時点か
ら計時をスタートし、記録ヘッド１６をキャッピング装
置１８により封止するのに要する時間の経過後に出力し
てリレー４０を消勢して装置への主電源ＳＰの供給を遮
断する。なお、主電源ＳＰは、図２（Ｂ）を参照して説
明した加湿装置７０にも電力供給を行う。

【００３３】（その他の実施の形態）なお、インクジェ
ット記録装置１では、記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケ
ージ上面２０との間の湿度をモニターし、そのモニター
結果において、相対湿度が所定のレベル以下の場合の
み、記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケージ上面２０との
間の加湿を行い、相対湿度が所定のレベル以上の場合に
は、記録ヘッド１６とＩＣ２のパッケージ上面２０との
間の加湿を停止するように構成してもよい。

【００３４】また、上記形態では、キャリッジ１１上に
加湿空気吹き出し口７１を構成したが、記録ヘッド１６
とＩＣ２のパッケージ上面２０との間を加湿できる構成
であれば、キャリッジ１１とは別体の移動体上に加湿空
気吹き出し口７１を構成してもよい。

【００３５】さらに、上記形態のインクジェット記録装
置１で記録が行われる媒体としては、ＩＣパッケージに
限らず、各種の樹脂成形品、金属製のもの、表面に樹脂
コーティングを施した紙などがある。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を適用した
インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
では、インク滴が飛翔する雰囲気を加湿してあるので、
インク滴表面から水分が飛散せず、かつ、着弾した被記
録面が加湿された状態にある。従って、親水性インクと
の馴染みの悪い材質の上にも、親水性インクで高い品位
の記録を行うことができる。また、加湿することによっ
てノズルの乾きを抑えることができるので、ノズルの詰
まりを防ぐことができ、インク滴の吐出を良好な状態に
維持することができる。よって、記録ヘッドをキャッピ
ングしたのと同様な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の外
観図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した
インクジェット記録装置の本体内の要部を示す斜視図、
および記録ヘッド付近を拡大して示す説明図である。

【図３】図１に示すインクジェット記録装置に用いた記
録ヘッドの構成を示す断面図である。

【図４】図１に示すインクジェット記録装置に構成され
ている制御系および駆動系のブロック図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来のインクジェ
ット記録装置の本体内の要部を示す斜視図、および記録
ヘッド付近を拡大して示す説明図である。

【符号の説明】

１ インクジェット記録装置 ２ ＩＣ（媒体） ３ トレイ搬送テーブル １０ 記録装置本体 １１ キャリッジ １６ 記録ヘッド ２０ パッケージ表面（被記録面） ３０ 記録ヘッド駆動回路 ７０ 加湿装置 ７１ 加湿空気吹き出し口 ７２ 加湿空気発生室 ７３ 超音波振動子 ７４ 給気管 ７５ 送風装置 ７７ 加湿空気吹き出し管 Ｄ インク滴 Ｗ 加湿空気 ＴＲ トレイ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドから親水性インクのインク滴
   を吐出して媒体の被記録面に記録を行うインクジェット
   記録方法において、 前記媒体の被記録面に対してインク滴を吐出する際に、
   前記記録ヘッドと前記媒体の被記録面との間を加湿する
   ことを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記記録ヘッドと前
   記媒体の被記録面との間を加湿することにより、当該記
   録ヘッドと前記媒体の被記録面との間を相対湿度４０％
   以上の雰囲気にすることを特徴とするインクジェット記
   録方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記加湿
   は、前記記録ヘッドと前記媒体の被記録面との間に対し
   て加湿空気を供給することにより行うことを特徴とする
   インクジェット記録方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記媒体の被記録面は、インク吸収性を有しない面であ
   ることを特徴とするインクジェット記録方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記媒体の被記録面は、樹脂で構成されていることを特
   徴とするインクジェット記録方法。
6. 【請求項６】 ノズル開口に連通する圧力発生室、およ
   び該圧力発生室の壁面を構成する振動板を面外方向に変
   形させて前記圧力発生室を膨張、収縮させることにより
   前記ノズル開口から媒体の被記録面に対して親水性イン
   クのインク滴を吐出させる圧力発生素子を備える記録ヘ
   ッドをキャリッジ上に有するインクジェット記録装置に
   おいて、 前記記録ヘッドと前記媒体の被記録面との間を加湿する
   加湿装置を有することを特徴とするインクジェット記録
   装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記加湿装置の空気
   吹き出し口は、前記キャリッジ上に構成されていること
   を特徴とするインクジェット記録装置。