JP2002019260A - 記録方法 - Google Patents
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- B41M5/5218—Macromolecular coatings characterised by inorganic additives, e.g. pigments, clays
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- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 滲みを小さくし、或いはそれに加えてインク
液が定着し易くした記録方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムの基板２０の表面に酸化膜
２１を形成して軟質アルマイト２２を生成する。そし
て、軟質アルマイト２２を加熱しながらその表面に形成
されている多孔質層上に印刷する。或いは、軟質アルマ
イト２２の表面に形成されている多孔質層上に染料系の
インクを用いて印刷する。
液が定着し易くした記録方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムの基板２０の表面に酸化膜
２１を形成して軟質アルマイト２２を生成する。そし
て、軟質アルマイト２２を加熱しながらその表面に形成
されている多孔質層上に印刷する。或いは、軟質アルマ
イト２２の表面に形成されている多孔質層上に染料系の
インクを用いて印刷する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアルミウム
等のインク液を吸収しない非吸収材料からなる被印刷物
の表面に印刷するための記録方法に関するものである。
等のインク液を吸収しない非吸収材料からなる被印刷物
の表面に印刷するための記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミウムの表面に描画するため
の記録方法としては例えば特開昭１１−３２６５４８号
公報に開示されている記録方法がある。同公報において
は、時計の文字盤にアルミニウムを用いて、その表面に
受容層を形成して、その受容層に色材（顔料）を塗布し
て文字等を描画するようにしている。
の記録方法としては例えば特開昭１１−３２６５４８号
公報に開示されている記録方法がある。同公報において
は、時計の文字盤にアルミニウムを用いて、その表面に
受容層を形成して、その受容層に色材（顔料）を塗布し
て文字等を描画するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の記録方法におい
てはその色材として顔料を用いているが、その粒子が大
きいので受容層に十分に受容されず、定着し難いという
問題点があった。
てはその色材として顔料を用いているが、その粒子が大
きいので受容層に十分に受容されず、定着し難いという
問題点があった。
【０００４】また、上記の記録方法においては受容層に
複数の色のインク滴を適宜重ねて特定の色を生成してい
るが、インク滴が重なったときにはインク滴がアルミニ
ウムの表面で広がってしまい（滲む）、綺麗な描画が得
られないという問題点があった。
複数の色のインク滴を適宜重ねて特定の色を生成してい
るが、インク滴が重なったときにはインク滴がアルミニ
ウムの表面で広がってしまい（滲む）、綺麗な描画が得
られないという問題点があった。
【０００５】図８はプリンタヘッドを用いて、インク液
を吸収しない非吸収材料からなる被印刷物に描画したと
きの説明図である。プリンタヘッド１０のノズル１１か
らインク滴１１ａを吐出し、次に、同じ部位にノズル１
２からインク滴１２ａを吐出した場合には、時間の経過
とともに両インク滴は混合して広がってしまう（滲
む）。
を吸収しない非吸収材料からなる被印刷物に描画したと
きの説明図である。プリンタヘッド１０のノズル１１か
らインク滴１１ａを吐出し、次に、同じ部位にノズル１
２からインク滴１２ａを吐出した場合には、時間の経過
とともに両インク滴は混合して広がってしまう（滲
む）。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、滲みを小さくし、或いはそ
れに加えてインク液が定着し易くした記録方法を提供す
ることを目的とする。
ためになされたものであり、滲みを小さくし、或いはそ
れに加えてインク液が定着し易くした記録方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（１）本発明の一つの態
様に係る記録方法は、インク液を吸収しない非吸収材料
からなる被印刷物を加熱しながらその表面に印刷する。
本発明おいては、加熱しながらその表面に印刷するの
で、例えばインク滴に含まれる水分が蒸発するととも
に、非吸収材料へのインク滴の吸着が促進されて短時間
で行われる。このため、インク滴の拡がりが抑制されて
滲みの発生を防止でき、綺麗な描画が得られる。
様に係る記録方法は、インク液を吸収しない非吸収材料
からなる被印刷物を加熱しながらその表面に印刷する。
本発明おいては、加熱しながらその表面に印刷するの
で、例えばインク滴に含まれる水分が蒸発するととも
に、非吸収材料へのインク滴の吸着が促進されて短時間
で行われる。このため、インク滴の拡がりが抑制されて
滲みの発生を防止でき、綺麗な描画が得られる。
【０００８】（２）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１）の非吸収材料は軟質アルマイトである。
本発明おいては、軟質アルマイトを加熱しながら印刷す
るので、インク滴の乾燥のみならず、軟質アルマイトの
表面に形成される多孔質層へのインク滴の吸着が促進さ
れて短時間で定着する。このため、インク滴の拡がりが
抑制され、滲みを防止できる。
は、上記（１）の非吸収材料は軟質アルマイトである。
本発明おいては、軟質アルマイトを加熱しながら印刷す
るので、インク滴の乾燥のみならず、軟質アルマイトの
表面に形成される多孔質層へのインク滴の吸着が促進さ
れて短時間で定着する。このため、インク滴の拡がりが
抑制され、滲みを防止できる。
【０００９】（３）本発明の他の態様に係る記録方法
は、アルミニウムの表面に酸化膜を形成して軟質アルマ
イトを生成し、軟質アルマイトを加熱しながらその表面
に印刷する。本発明においては、軟質アルマイトの表面
に形成されている多孔質層上に印刷するので、インク滴
が多孔質層の微細な孔に入り易く、インクが滲むのを防
止することができる。更に、上記の場合と同様に、軟質
アルマイトを加熱しながら印刷するので、多孔質層への
インク滴の吸着が促進されて短時間で定着する。このた
め、インク滴の拡がりが抑制され、滲みを防止できる。
特に、軟質アルミニウムに形成される多孔質層の孔はそ
の大きさ及び深さが適切であり、上記の効果は顕著であ
る。
は、アルミニウムの表面に酸化膜を形成して軟質アルマ
イトを生成し、軟質アルマイトを加熱しながらその表面
に印刷する。本発明においては、軟質アルマイトの表面
に形成されている多孔質層上に印刷するので、インク滴
が多孔質層の微細な孔に入り易く、インクが滲むのを防
止することができる。更に、上記の場合と同様に、軟質
アルマイトを加熱しながら印刷するので、多孔質層への
インク滴の吸着が促進されて短時間で定着する。このた
め、インク滴の拡がりが抑制され、滲みを防止できる。
特に、軟質アルミニウムに形成される多孔質層の孔はそ
の大きさ及び深さが適切であり、上記の効果は顕著であ
る。
【００１０】（４）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（３）の記録方法において、染料系のインクを
用いて印刷する。染料系のインクはその粒子が小さいの
で、多孔質層の微細孔に入り易い。また、染料系のイン
クはイオン分離しているので、多孔質層の孔に分子吸着
又はイオン結合して定着する。このため、インク液が強
固に定着して耐薬品性に優れたものとなる。更に、加熱
処理を施すことにより、分子吸着又はイオン結合による
吸着が促進されて短時間で定着するので、インク滴の拡
散が抑制されることから、この点からも滲みを防止でき
る。
は、上記（３）の記録方法において、染料系のインクを
用いて印刷する。染料系のインクはその粒子が小さいの
で、多孔質層の微細孔に入り易い。また、染料系のイン
クはイオン分離しているので、多孔質層の孔に分子吸着
又はイオン結合して定着する。このため、インク液が強
固に定着して耐薬品性に優れたものとなる。更に、加熱
処理を施すことにより、分子吸着又はイオン結合による
吸着が促進されて短時間で定着するので、インク滴の拡
散が抑制されることから、この点からも滲みを防止でき
る。
【００１１】（５）本発明の他の態様に係る記録方法
は、インク滴を吸収しない非吸収材料の表面に多孔質層
を形成して、染料系のインクを用いて印刷する。染料系
のインクはその粒子が小さいので、多孔質層の微細孔に
入り易いので滲みを防止することができる。また、分子
吸着又はイオン結合による吸着がなされてインク液が強
固に定着するので、耐薬品性に優れたものとなる。
は、インク滴を吸収しない非吸収材料の表面に多孔質層
を形成して、染料系のインクを用いて印刷する。染料系
のインクはその粒子が小さいので、多孔質層の微細孔に
入り易いので滲みを防止することができる。また、分子
吸着又はイオン結合による吸着がなされてインク液が強
固に定着するので、耐薬品性に優れたものとなる。
【００１２】（６）本発明の他の態様に係る記録方法
は、アルミニウムの表面に酸化膜を形成して軟質アルマ
イトを生成し、軟質アルマイト上に染料系のインクを用
いて印刷する。本発明においては、軟質アルマイトの表
面に形成されている多孔質層に染料系のインクを用いて
印刷するので、染料系のインクの粒子が多孔質層の微細
孔に入り易く、このため、滲みを防止することができ
る。また、分子吸着又はイオン結合による吸着がなされ
てインク液が強固に定着するので、耐薬品性に優れたも
のとなる。
は、アルミニウムの表面に酸化膜を形成して軟質アルマ
イトを生成し、軟質アルマイト上に染料系のインクを用
いて印刷する。本発明においては、軟質アルマイトの表
面に形成されている多孔質層に染料系のインクを用いて
印刷するので、染料系のインクの粒子が多孔質層の微細
孔に入り易く、このため、滲みを防止することができ
る。また、分子吸着又はイオン結合による吸着がなされ
てインク液が強固に定着するので、耐薬品性に優れたも
のとなる。
【００１３】（７）本発明の他の態様に係る記録方法
は、軟質アルマイト上に染料系のインクを用いて印刷す
る。軟質アルマイトを用いているので、上記のように、
滲みを防止でき、且つ、耐薬品性に優れたものとなる。
は、軟質アルマイト上に染料系のインクを用いて印刷す
る。軟質アルマイトを用いているので、上記のように、
滲みを防止でき、且つ、耐薬品性に優れたものとなる。
【００１４】（８）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１）〜（７）の記録方法において、印刷処理
をした後に封孔処理を行う。封孔処理を行うことによ
り、インク層がコートされるので、耐摩耗性に優れたも
のとなる。
は、上記（１）〜（７）の記録方法において、印刷処理
をした後に封孔処理を行う。封孔処理を行うことによ
り、インク層がコートされるので、耐摩耗性に優れたも
のとなる。
【００１５】（９）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１）〜（４）、（８）の記録方法において、
加熱温度は３０℃〜８０℃の範囲である。本発明におい
ては、室温（２０〜２５℃）に対して、効果が現れる下
限の条件として３０℃を設定し、染料インクの分解温度
を考慮して８０℃を上限としている。
は、上記（１）〜（４）、（８）の記録方法において、
加熱温度は３０℃〜８０℃の範囲である。本発明におい
ては、室温（２０〜２５℃）に対して、効果が現れる下
限の条件として３０℃を設定し、染料インクの分解温度
を考慮して８０℃を上限としている。
【００１６】（１０）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（９）の記録方法において、加熱温度は３０℃
〜６０℃の範囲である。染料インクの分解温度が低いも
のがあることを考慮して６０℃を上限としている。
は、上記（９）の記録方法において、加熱温度は３０℃
〜６０℃の範囲である。染料インクの分解温度が低いも
のがあることを考慮して６０℃を上限としている。
【００１７】（１１）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１０）の記録方法において、加熱温度は４０
℃〜５０℃の範囲である。本発明においては、室温（２
０〜２５℃）に対して、効果が顕著になる下限の条件と
して４０℃を設定し、染料インクの分解温度のバラツキ
を考慮して５０℃を上限としている。
は、上記（１０）の記録方法において、加熱温度は４０
℃〜５０℃の範囲である。本発明においては、室温（２
０〜２５℃）に対して、効果が顕著になる下限の条件と
して４０℃を設定し、染料インクの分解温度のバラツキ
を考慮して５０℃を上限としている。
【００１８】（１２）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１）〜（１１）の記録方法において、前記印
刷はカラー印刷である。カラー印刷を行う際にはインク
滴を重ねることになるが、本発明においては、加熱処理
を行うでことで、例えばインク滴に含まれる水分が蒸発
するとともに、非吸収材料へのインク滴の吸着が促進さ
れて短時間で行われるので、滲みを防止することができ
る。
は、上記（１）〜（１１）の記録方法において、前記印
刷はカラー印刷である。カラー印刷を行う際にはインク
滴を重ねることになるが、本発明においては、加熱処理
を行うでことで、例えばインク滴に含まれる水分が蒸発
するとともに、非吸収材料へのインク滴の吸着が促進さ
れて短時間で行われるので、滲みを防止することができ
る。
【００１９】（１３）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１）〜（１２）の記録方法において、前記印
刷はインクジェットプリンタによって行う。本発明にお
いては、印刷装置として普及しているインクジェットプ
リンタにより非吸収材料に印刷する。
は、上記（１）〜（１２）の記録方法において、前記印
刷はインクジェットプリンタによって行う。本発明にお
いては、印刷装置として普及しているインクジェットプ
リンタにより非吸収材料に印刷する。
【００２０】（１４）本発明の他の態様に係る記録方法
は、上記（１）〜（４）、（８）〜（１３）の記録方法
において、前記加熱はレーザによる部分加熱である。本
発明においては、レーザによって印刷部位に部分加熱を
行う。局所的な加熱を行うので、省エネルギー化につな
がる。
は、上記（１）〜（４）、（８）〜（１３）の記録方法
において、前記加熱はレーザによる部分加熱である。本
発明においては、レーザによって印刷部位に部分加熱を
行う。局所的な加熱を行うので、省エネルギー化につな
がる。
【００２１】（１５）本発明の他の態様に係る記録方法
は、 上記（１）〜（４）、（８）〜（１３）の記録方
法において、前記加熱は、赤外線による部分加熱であ
る。本発明においては、赤外線によって印刷部位に部分
加熱を行う。局所的な加熱を行うので、省エネルギー化
につながる。
は、 上記（１）〜（４）、（８）〜（１３）の記録方
法において、前記加熱は、赤外線による部分加熱であ
る。本発明においては、赤外線によって印刷部位に部分
加熱を行う。局所的な加熱を行うので、省エネルギー化
につながる。
【００２２】（１６）本発明の他の態様に係る記録方法
は、 上記上記（１）〜（４）、（８）〜（１３）の記
録方法において、前記加熱はストロボよる加熱である。
本発明においては、ストロボによって瞬間的に印刷部位
を加熱する。瞬間的な加熱を行うので、省エネルギー化
につながる。
は、 上記上記（１）〜（４）、（８）〜（１３）の記
録方法において、前記加熱はストロボよる加熱である。
本発明においては、ストロボによって瞬間的に印刷部位
を加熱する。瞬間的な加熱を行うので、省エネルギー化
につながる。
【００２３】
【発明の実施の形態】実施形態１．図１は本発明の実施
形態１に係る記録方法の説明図である。 （イ）本実施形態１においては、アルミニウムからなる
基板２０の表面にアルミ酸化膜２１を形成する（図１
（ａ）（ｂ））。このアルミ酸化膜２１は、例えばこの
基板２０を硫酸液中において陽極酸化をさせることによ
り生成する。このアルミ酸化膜２１にはアルミナ多孔質
層が形成されており、これは受容層として機能を果たす
ものである。このように、アルミニウムの基板２０にア
ルミ酸化膜２１を形成したものをアルマイト２２と称す
るものとする。
形態１に係る記録方法の説明図である。 （イ）本実施形態１においては、アルミニウムからなる
基板２０の表面にアルミ酸化膜２１を形成する（図１
（ａ）（ｂ））。このアルミ酸化膜２１は、例えばこの
基板２０を硫酸液中において陽極酸化をさせることによ
り生成する。このアルミ酸化膜２１にはアルミナ多孔質
層が形成されており、これは受容層として機能を果たす
ものである。このように、アルミニウムの基板２０にア
ルミ酸化膜２１を形成したものをアルマイト２２と称す
るものとする。
【００２４】図２はアルミ酸化膜２１の詳細を示した図
である。アルミ酸化膜２１に形成されているアルミナ多
孔質層の各孔２１ａは、その直径が０．００１μｍ〜
０．０２５μｍ程度の大きさである。本発明においては
このような構成の軟質アルマイト２２を形成して使用し
ているが、それは、硬質アルマイトを用いたのでは適正
な孔が形成されず、図２に示されるような微細で且つ適
当な深さの孔２１ａを形成することができないことによ
る。
である。アルミ酸化膜２１に形成されているアルミナ多
孔質層の各孔２１ａは、その直径が０．００１μｍ〜
０．０２５μｍ程度の大きさである。本発明においては
このような構成の軟質アルマイト２２を形成して使用し
ているが、それは、硬質アルマイトを用いたのでは適正
な孔が形成されず、図２に示されるような微細で且つ適
当な深さの孔２１ａを形成することができないことによ
る。
【００２５】（ロ）次に、インクジェットヘッドからイ
ンク滴２３ａ（図２参照）を吐出してインク層２３を形
成して描画する（図１（ｃ））。このインクには染料系
のものを用いる。染料系のインクは、その粒子は０．０
００８μｍ〜０．００３μｍ程度の大きさであり（最大
でも０．００５μｍ以下のものを用いる）、また、イオ
ン分離していることから、孔２１ａに入り易く、またイ
オン吸着又は分子吸着する。このため、インク滴２３ａ
がアルミ酸化膜２１に定着し易く、耐薬品性が高い。一
方、インクに顔料系のものを使用した場合には、その粒
子の大きさは≧０．０３μｍであり、イオン分離してい
ないことから、孔２１ａに入りづらく、また、イオン吸
着等による吸着ではないので、アルミ酸化膜２１に定着
し難く、耐薬品性が低い。また、この描画の際には加熱
処理をする。この加熱処理には、（ａ）イオン結合又は
分子吸着の促進と、（ｂ）吐出インク滴を乾燥させる、
という２つの機能がある。この２つの機能の詳細につい
ては後述する。
ンク滴２３ａ（図２参照）を吐出してインク層２３を形
成して描画する（図１（ｃ））。このインクには染料系
のものを用いる。染料系のインクは、その粒子は０．０
００８μｍ〜０．００３μｍ程度の大きさであり（最大
でも０．００５μｍ以下のものを用いる）、また、イオ
ン分離していることから、孔２１ａに入り易く、またイ
オン吸着又は分子吸着する。このため、インク滴２３ａ
がアルミ酸化膜２１に定着し易く、耐薬品性が高い。一
方、インクに顔料系のものを使用した場合には、その粒
子の大きさは≧０．０３μｍであり、イオン分離してい
ないことから、孔２１ａに入りづらく、また、イオン吸
着等による吸着ではないので、アルミ酸化膜２１に定着
し難く、耐薬品性が低い。また、この描画の際には加熱
処理をする。この加熱処理には、（ａ）イオン結合又は
分子吸着の促進と、（ｂ）吐出インク滴を乾燥させる、
という２つの機能がある。この２つの機能の詳細につい
ては後述する。
【００２６】（ハ）次に、封孔処理を行う（図１
（ｄ））。上記の印刷処理後のものを硫酸ニッケルの液
に付けることでニッケル膜２４を生成して封孔処理を行
う。なお、この封孔処理は必須のものではなく、大気中
に放置しておくことによりこの封孔処理は自然になされ
る。
（ｄ））。上記の印刷処理後のものを硫酸ニッケルの液
に付けることでニッケル膜２４を生成して封孔処理を行
う。なお、この封孔処理は必須のものではなく、大気中
に放置しておくことによりこの封孔処理は自然になされ
る。
【００２７】次に、加熱処理の上記の機能（ａ）（ｂ）
について説明する。 （ａ）イオン結合又は分子吸着の促進について：アルミ
酸化膜２１の孔２１ａとインク滴２３ａの保持との関係
は、「バケツに水を注いだ状態」ではなく、アルミ酸化
膜２１の孔２１ａ、即ち凹凸の表面積の増加による「イ
オン結合又は分子吸着」による。この反応に関する公式
としては次のアレニウスの式が良く知られている。 ｋ＝Ａexp（−Ｅａ／ＲＴ） 但し、ｋは速度定数、Ｔは絶対温度、Ｒは気体定数、Ａ
及びＥａは反応に固有の定数で、Ａは頻度因子、Ｅａは
活性化エネルギーである。
について説明する。 （ａ）イオン結合又は分子吸着の促進について：アルミ
酸化膜２１の孔２１ａとインク滴２３ａの保持との関係
は、「バケツに水を注いだ状態」ではなく、アルミ酸化
膜２１の孔２１ａ、即ち凹凸の表面積の増加による「イ
オン結合又は分子吸着」による。この反応に関する公式
としては次のアレニウスの式が良く知られている。 ｋ＝Ａexp（−Ｅａ／ＲＴ） 但し、ｋは速度定数、Ｔは絶対温度、Ｒは気体定数、Ａ
及びＥａは反応に固有の定数で、Ａは頻度因子、Ｅａは
活性化エネルギーである。
【００２８】図３は２０゜Ｃを基準としたときの反応速
度定数比の特性図である。なお、Ｅａ／Ｒはインク類で
は約１５０００である。ここで、２０゜Ｃの反応速度ｋ
２０と４０゜Ｃの反応速度ｋ４０との比は、ｋ４０／ｋ
２０≒２６である。ここで、反応速度ｋ４０は反応速度
ｋ２０の２６倍であることが分かる。
度定数比の特性図である。なお、Ｅａ／Ｒはインク類で
は約１５０００である。ここで、２０゜Ｃの反応速度ｋ
２０と４０゜Ｃの反応速度ｋ４０との比は、ｋ４０／ｋ
２０≒２６である。ここで、反応速度ｋ４０は反応速度
ｋ２０の２６倍であることが分かる。
【００２９】（ｂ）吐出インク滴の乾燥について 例えばインクジェットヘッドにおいては、７２０ｄｐ
ｉ、ノーマルドット（１９ｐｌ）にて描画した場合に
は、、インク滴はメディア（描画対象物）上でφ４０〜
５０μｍの範囲に定着することを前提にして設計されて
いる。印刷対象物が紙の場合には、インク滴の着弾衝撃
により瞬時にそのドット径方向に広がるが、紙への浸透
があるため、それ以上は広がらない。ところが、アルマ
イトの場合には表面微細孔への浸透が多少あるものの、
インク滴の全量を吸収することはできない。アルマイト
へのインク濡れ性は比較的悪い（５０〜６０dyne／ｃ
ｍ）ため、１滴ではφ４５μｍ程度の半球状を保ち適切
な大きさになる。しかし、混色のために、他の色のイン
ク滴が重なると、この形状を保つことができず、全体の
画像のカラーバランスが崩れるとともに、滲んだ画像と
なる（図８参照）。
ｉ、ノーマルドット（１９ｐｌ）にて描画した場合に
は、、インク滴はメディア（描画対象物）上でφ４０〜
５０μｍの範囲に定着することを前提にして設計されて
いる。印刷対象物が紙の場合には、インク滴の着弾衝撃
により瞬時にそのドット径方向に広がるが、紙への浸透
があるため、それ以上は広がらない。ところが、アルマ
イトの場合には表面微細孔への浸透が多少あるものの、
インク滴の全量を吸収することはできない。アルマイト
へのインク濡れ性は比較的悪い（５０〜６０dyne／ｃ
ｍ）ため、１滴ではφ４５μｍ程度の半球状を保ち適切
な大きさになる。しかし、混色のために、他の色のイン
ク滴が重なると、この形状を保つことができず、全体の
画像のカラーバランスが崩れるとともに、滲んだ画像と
なる（図８参照）。
【００３０】ここで、次のインク滴が来るまでに、イン
クの余分な水分を排除できれば、画像劣化を防止でき
る。即ち、紙では浸透によってこれを行い、本実施形態
においては加熱蒸発によって行っている。
クの余分な水分を排除できれば、画像劣化を防止でき
る。即ち、紙では浸透によってこれを行い、本実施形態
においては加熱蒸発によって行っている。
【００３１】図４はこの加熱時の状態を示した説明図で
ある。プリンタヘッド１０のノズル１１からインク滴２
３ａを吐出すると、そのインク滴２３ａの水分が蒸発し
て例えば２０ｗ％以下の固形物のみとなり、インク滴２
３ａは広がらずに残る。次に、同じ部位にノズル１２か
らインク滴２３ｂを吐出すると、インク滴２３ｂは先の
インク滴２３ａの上に載り、図８の場合のように広がら
ない（滲まない）。また、次の瞬間に乾燥も行われるの
で、印刷処理が迅速になされる。
ある。プリンタヘッド１０のノズル１１からインク滴２
３ａを吐出すると、そのインク滴２３ａの水分が蒸発し
て例えば２０ｗ％以下の固形物のみとなり、インク滴２
３ａは広がらずに残る。次に、同じ部位にノズル１２か
らインク滴２３ｂを吐出すると、インク滴２３ｂは先の
インク滴２３ａの上に載り、図８の場合のように広がら
ない（滲まない）。また、次の瞬間に乾燥も行われるの
で、印刷処理が迅速になされる。
【００３２】上記の加熱の条件は、一般的なプリンタの
条件として次の数値を使用する。 ・ｄｐｉ ： ７２０ｄｐｉ ・インク吐出周波数 ： ２０ｋＨｚ ・キャリッジ移動速度： ７００mm／ｓ ・各色のノズル間隔 ： ３mm ・１滴のインク量 ： １９ｐｌ
条件として次の数値を使用する。 ・ｄｐｉ ： ７２０ｄｐｉ ・インク吐出周波数 ： ２０ｋＨｚ ・キャリッジ移動速度： ７００mm／ｓ ・各色のノズル間隔 ： ３mm ・１滴のインク量 ： １９ｐｌ
【００３３】この例では、３mm／７００mm／ｓ＝４ms以
内にインクが蒸発することが必要となる。インクの主成
分の水の潜熱は約８０calであるから、 １９×１０-9×８０≒２×１０-6cal の熱量を必要とする。従って、 ２×１０-6／４×１０-3＝５×１０-4cal の熱量を１ノズル当たりに加えれば良い。極僅かな熱量
であるが、実際には熱伝導率等により、上記の熱量より
も遙かに大きな熱量を与えなければならないことが実験
で確認されている。なお、実験によれば、４０℃に加熱
したｔ（厚さ）＝５mmのＡ４版のアルミ板に、印刷対象
物としてのｔ＝３mm、Ａ４版のアルミ板を載せて描画す
れば、所要の機能を発揮することが確認されている。
内にインクが蒸発することが必要となる。インクの主成
分の水の潜熱は約８０calであるから、 １９×１０-9×８０≒２×１０-6cal の熱量を必要とする。従って、 ２×１０-6／４×１０-3＝５×１０-4cal の熱量を１ノズル当たりに加えれば良い。極僅かな熱量
であるが、実際には熱伝導率等により、上記の熱量より
も遙かに大きな熱量を与えなければならないことが実験
で確認されている。なお、実験によれば、４０℃に加熱
したｔ（厚さ）＝５mmのＡ４版のアルミ板に、印刷対象
物としてのｔ＝３mm、Ａ４版のアルミ板を載せて描画す
れば、所要の機能を発揮することが確認されている。
【００３４】なお、加熱温度は、図３の特性から高い程
良いことになるが、染料インクの分解温度を考慮して、
加熱温度は３０℃〜８０℃、若しくは３０℃〜６０℃、
又は好ましくは４０℃〜５０℃の範囲に設定するものと
する。
良いことになるが、染料インクの分解温度を考慮して、
加熱温度は３０℃〜８０℃、若しくは３０℃〜６０℃、
又は好ましくは４０℃〜５０℃の範囲に設定するものと
する。
【００３５】本発明における加熱方法は、上記のような
ヒータプレート（アルミ板）に印刷対象物を載せる方法
の他に、例えば、レーザによる部分加熱、赤外線による
部分加熱、微温風加熱、ストロボ加熱（含写真ストロ
ボ）等の加熱方法がある。
ヒータプレート（アルミ板）に印刷対象物を載せる方法
の他に、例えば、レーザによる部分加熱、赤外線による
部分加熱、微温風加熱、ストロボ加熱（含写真ストロ
ボ）等の加熱方法がある。
【００３６】実施形態２．図５は図１（ｃ）の印刷処理
を行うための記録装置の主要部の構成を示した図であ
る。ロボットシステムコントローラ（以下コントローラ
という）１００は、ＦＡパソコンからなるものであり、
ディスプレイ１０１、キーボート１０２及びマウス１０
３が接続されている。
を行うための記録装置の主要部の構成を示した図であ
る。ロボットシステムコントローラ（以下コントローラ
という）１００は、ＦＡパソコンからなるものであり、
ディスプレイ１０１、キーボート１０２及びマウス１０
３が接続されている。
【００３７】このコントローラ１００は、後述のプリン
ティング基板１０４、スカラロボットドライバ１２０及
び多軸パルスモータドライバ１３０を制御する。また、
このコントローラ１００は、各色別のビットマップデー
タをノズル配列に合わせたデータに変換して、変換後の
データを印刷データとしてファイル（以下Ｎファイルと
いう）に保存している。ディスプレイ１０１はコントロ
ーラ（ＦＡパソコン）１００によるＧＵＩであり、キー
ボート１０２及びマウス１０３と共に、特に次のことを
行うためのマンマシンインターフェースを構成してい
る。
ティング基板１０４、スカラロボットドライバ１２０及
び多軸パルスモータドライバ１３０を制御する。また、
このコントローラ１００は、各色別のビットマップデー
タをノズル配列に合わせたデータに変換して、変換後の
データを印刷データとしてファイル（以下Ｎファイルと
いう）に保存している。ディスプレイ１０１はコントロ
ーラ（ＦＡパソコン）１００によるＧＵＩであり、キー
ボート１０２及びマウス１０３と共に、特に次のことを
行うためのマンマシンインターフェースを構成してい
る。
【００３８】印刷データ（描画データ）のビットマッ
プ及びＮファイルへの変換及び保存の指示（但し、他の
パソコンでＮファイルを作成した場合には単に保存指示
のみとなる。） 保存された複数のデータの内、どのデータをどこの場
所に印刷するかといった、指示データの作成。 前記の指示データに基づく、ロボットのプログラミン
グ言語による、ロボット動作の自動プログラムの作成。 印刷の開始、停止等のプリンタの操作。
プ及びＮファイルへの変換及び保存の指示（但し、他の
パソコンでＮファイルを作成した場合には単に保存指示
のみとなる。） 保存された複数のデータの内、どのデータをどこの場
所に印刷するかといった、指示データの作成。 前記の指示データに基づく、ロボットのプログラミン
グ言語による、ロボット動作の自動プログラムの作成。 印刷の開始、停止等のプリンタの操作。
【００３９】また、コントローラ（ＦＡパソコン）１０
０にはプリンティング基板１０４がオプション基板とし
て挿入されている。このプリンティング基板１０４は、
コントローラ１００に保存されているＮファイルから１
行分のデータを順次切り出して、スカラロボット１２１
の動作（プリンタヘッドと印刷対象物との相対移動）に
合わせてデータをヘッドドライバ１１０に送り出す。
０にはプリンティング基板１０４がオプション基板とし
て挿入されている。このプリンティング基板１０４は、
コントローラ１００に保存されているＮファイルから１
行分のデータを順次切り出して、スカラロボット１２１
の動作（プリンタヘッドと印刷対象物との相対移動）に
合わせてデータをヘッドドライバ１１０に送り出す。
【００４０】ヘッドドライバ１１０はプリンティング基
板１０４から送り出された信号に基づいて、プリンタヘ
ッド１１１内の各インクノズルに対応したピエゾを作動
させてインク滴を吐出させて印刷動作を行わせる。
板１０４から送り出された信号に基づいて、プリンタヘ
ッド１１１内の各インクノズルに対応したピエゾを作動
させてインク滴を吐出させて印刷動作を行わせる。
【００４１】また、スカラロボットドライバ（４軸）１
２０はコントローラ１００からの信号に基づいてスカラ
ロボット１２１を４軸駆動する。そして、このスカラロ
ボット１２１にはヘッドドライバ１１０及びプリンタヘ
ッド１１１が取り付けられており、特に、プリンタヘッ
ド１１１はスカラロボット１２１のアームの先端に取り
付けられており、その３次元位置が任意に制御され、プ
リンタヘッド１１１と印刷部位との間隔が一定に制御さ
れる。また、多軸パルスモータドライバ１３０は、コン
トローラ１００からの信号に基づいて直進＋回転２軸ロ
ボット１３１を制御する。
２０はコントローラ１００からの信号に基づいてスカラ
ロボット１２１を４軸駆動する。そして、このスカラロ
ボット１２１にはヘッドドライバ１１０及びプリンタヘ
ッド１１１が取り付けられており、特に、プリンタヘッ
ド１１１はスカラロボット１２１のアームの先端に取り
付けられており、その３次元位置が任意に制御され、プ
リンタヘッド１１１と印刷部位との間隔が一定に制御さ
れる。また、多軸パルスモータドライバ１３０は、コン
トローラ１００からの信号に基づいて直進＋回転２軸ロ
ボット１３１を制御する。
【００４２】図６は直進＋回転２軸ロボット１３１の構
成例を示した説明図である。図６においては、基板１３
３にほぼ垂直に立設して取り付け板１３４を取り付け、
その取り付け板１３４の一方の側には、回転駆動用のパ
ルスモータ１３５、及び立体印刷対象物を搭載するため
の搭載用治具１３６がそれぞれ取り付けられている。本
実施形態においては、立体印刷対象物として例えば図１
（ｂ）の処理を終えた後のアルミ缶１４０に印刷する場
合について説明する。搭載用治具１３６はアルミ缶１４
０の内面に外形を合わせた円筒形状からなっている。
成例を示した説明図である。図６においては、基板１３
３にほぼ垂直に立設して取り付け板１３４を取り付け、
その取り付け板１３４の一方の側には、回転駆動用のパ
ルスモータ１３５、及び立体印刷対象物を搭載するため
の搭載用治具１３６がそれぞれ取り付けられている。本
実施形態においては、立体印刷対象物として例えば図１
（ｂ）の処理を終えた後のアルミ缶１４０に印刷する場
合について説明する。搭載用治具１３６はアルミ缶１４
０の内面に外形を合わせた円筒形状からなっている。
【００４３】また、取り付け板１３４の他の方の側に
は、パルスモータ１３５に接続されている歯付プーリー
１３７、及び搭載用治具１３６に接続されている歯付プ
ーリー１３８がそれぞれ設けられており、これらの歯付
プーリー１３７，１３８がタイミングベルト１３９によ
り連結されている。パルスモータ１３５の回転により、
その回転力が歯付プーリー１３７、タイミングベルト１
３９及び歯付プーリー１３８を介して搭載用治具１３６
に伝達されて、搭載用治具１３６が回転することとな
る。また、取り付け板１３４は基板１３３に対してその
取り付け角度θが適当に調整できるように取り付けられ
ている。更に、基板１３３は他の図示のしないパルスモ
ータの駆動により直線移動するように支持されている。
このようにして、搭載用治具１３６は回転駆動及び直線
駆動される。
は、パルスモータ１３５に接続されている歯付プーリー
１３７、及び搭載用治具１３６に接続されている歯付プ
ーリー１３８がそれぞれ設けられており、これらの歯付
プーリー１３７，１３８がタイミングベルト１３９によ
り連結されている。パルスモータ１３５の回転により、
その回転力が歯付プーリー１３７、タイミングベルト１
３９及び歯付プーリー１３８を介して搭載用治具１３６
に伝達されて、搭載用治具１３６が回転することとな
る。また、取り付け板１３４は基板１３３に対してその
取り付け角度θが適当に調整できるように取り付けられ
ている。更に、基板１３３は他の図示のしないパルスモ
ータの駆動により直線移動するように支持されている。
このようにして、搭載用治具１３６は回転駆動及び直線
駆動される。
【００４４】図７は図５の記録装置を動作説明のために
概念的に示した説明図であり、ここでは、プリンタヘッ
ド１１１及び搭載用治具１３６を中心にその機構を説明
する。プリンタヘッド１１１は、スカラロボット１２１
のアームの先端部に取り付けられており、スカラロボッ
ト１２１内に設けられた位置フィードバック可能なサー
ボモータ（図示せず）によって水平方向１に移動可能に
なっている。アルミ缶１４０は搭載用治具１３６に挿入
されて搭載されている。搭載用治具１３６は、パルスモ
ータ１３５により中心線２の回りに矢印３の方向に回転
駆動される。搭載用治具１３６の回転中心線２とパルス
モータ１３５の回転中心線４は平行であり、かつ、搭載
用治具１３６の図示していない軸受機構及び取り付け板
１３４の取付け面に垂直である。取付け板１３４は上述
のように中心線４と直角方向の中心線５の回りに矢印６
の方向に回転・固定できる（図６のθ参照）。図７の例
においては搭載用治具１３６が円筒形状であるが、例え
ば円錐形状の場合には、取り付け板１３４を、プリンタ
ヘッド１１１のインク吐出面である水平な下面と、アル
ミ缶（テーパのある形状）１４０の印刷接平面とが平行
になるように傾けて固定する。
概念的に示した説明図であり、ここでは、プリンタヘッ
ド１１１及び搭載用治具１３６を中心にその機構を説明
する。プリンタヘッド１１１は、スカラロボット１２１
のアームの先端部に取り付けられており、スカラロボッ
ト１２１内に設けられた位置フィードバック可能なサー
ボモータ（図示せず）によって水平方向１に移動可能に
なっている。アルミ缶１４０は搭載用治具１３６に挿入
されて搭載されている。搭載用治具１３６は、パルスモ
ータ１３５により中心線２の回りに矢印３の方向に回転
駆動される。搭載用治具１３６の回転中心線２とパルス
モータ１３５の回転中心線４は平行であり、かつ、搭載
用治具１３６の図示していない軸受機構及び取り付け板
１３４の取付け面に垂直である。取付け板１３４は上述
のように中心線４と直角方向の中心線５の回りに矢印６
の方向に回転・固定できる（図６のθ参照）。図７の例
においては搭載用治具１３６が円筒形状であるが、例え
ば円錐形状の場合には、取り付け板１３４を、プリンタ
ヘッド１１１のインク吐出面である水平な下面と、アル
ミ缶（テーパのある形状）１４０の印刷接平面とが平行
になるように傾けて固定する。
【００４５】図７に示された機構においては、パルスモ
ータ１３５が連続的に回転して搭載用治具１３６も回転
し、そして、アルミ缶１４０が回転すると、プリンタヘ
ッド１１１が矢印１の左又は右方向に移動し、その回転
と移動とにタイミングを合わせてインク滴を吐出するこ
とにより、既印字領域７のように、立体形状を持った印
刷対象物であるアルミ缶１４０の表面に印刷することが
できる。そして、印刷部位には、図示を省略したが、レ
ーザによる部分加熱、赤外線による部分加熱、微温風加
熱、又はストロボ加熱（含写真ストロボ）等による加熱
を行って、インク滴のイオン結合又は分子吸着を促進さ
せる。
ータ１３５が連続的に回転して搭載用治具１３６も回転
し、そして、アルミ缶１４０が回転すると、プリンタヘ
ッド１１１が矢印１の左又は右方向に移動し、その回転
と移動とにタイミングを合わせてインク滴を吐出するこ
とにより、既印字領域７のように、立体形状を持った印
刷対象物であるアルミ缶１４０の表面に印刷することが
できる。そして、印刷部位には、図示を省略したが、レ
ーザによる部分加熱、赤外線による部分加熱、微温風加
熱、又はストロボ加熱（含写真ストロボ）等による加熱
を行って、インク滴のイオン結合又は分子吸着を促進さ
せる。
【００４６】実施形態３．なお、上述の実施形態におい
ては、インク滴を吸収しない軟質アルマイトを加熱しな
がらその表面に印刷する例について説明しているが、加
熱処理をする場合には必ずしも多孔質層を形成しなくと
もよい。また、本発明においては、加熱処理を省略し、
非吸収材料の表面に形成されている多孔質層（受容層）
に染料系のインクを用いて印刷するようにしても良い。
ては、インク滴を吸収しない軟質アルマイトを加熱しな
がらその表面に印刷する例について説明しているが、加
熱処理をする場合には必ずしも多孔質層を形成しなくと
もよい。また、本発明においては、加熱処理を省略し、
非吸収材料の表面に形成されている多孔質層（受容層）
に染料系のインクを用いて印刷するようにしても良い。
【図１】本発明の実施形態１に係る記録方法の部の説明
図ある。
図ある。
【図２】図１のアルミ酸化膜の詳細を示した図である。
【図３】２０゜Ｃを基準としたときの反応速度定数比の
特性図である。
特性図である。
【図４】加熱時の状態を示した説明図である
【図５】図１（ｃ）の印刷処理を行うための記録装置の
主要部の構成を示した図である。
主要部の構成を示した図である。
【図６】図５の直進＋回転２軸ロボットの説明図である
【図７】図５の記録装置を動作説明のために概念的に示
した説明図である。
した説明図である。
【図８】従来の記録方法の説明図である。
２０ アルミニウムの基板 ２１ アルミ酸化膜 ２２ 軟質アルマイト ２３ インク膜 ２４ ニッケル膜
Claims (16)
- 【請求項１】 インク滴を吸収しない非吸収材料からな
る被印刷物を加熱しながらその表面に印刷することを特
徴とする記録方法。 - 【請求項２】 前記非吸収材料は軟質アルマイトである
ことを特徴とする請求項１記載の記録方法。 - 【請求項３】 アルミニウムの表面に酸化膜を形成して
軟質アルマイトを生成し、前記軟質アルマイトを加熱し
ながらその表面に印刷することを特徴とする記録方法。 - 【請求項４】 染料系のインクを用いて印刷することを
特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の記録方法。 - 【請求項５】 インク滴を吸収しない非吸収材料の表面
に多孔質層を形成して、該多孔質層上に染料系のインク
を用いて印刷することを特徴とする記録方法。 - 【請求項６】 アルミニウムの表面に酸化膜を形成して
軟質アルマイトを生成し、前記軟質アルマイト上に染料
系のインクを用いて印刷することを特徴とする記録方
法。 - 【請求項７】 軟質アルマイト上に染料系のインクを用
いて印刷することを特徴とする記録方法。 - 【請求項８】 印刷処理をした後に、封孔処理を行うこ
とを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の記録方
法。 - 【請求項９】 加熱温度は３０℃〜８０℃の範囲である
ことを特徴とする請求項１〜４又は８の何れかに記載の
記録方法。 - 【請求項１０】 加熱温度は３０℃〜６０℃の範囲であ
ることを特徴とする請求項９記載の記録方法。 - 【請求項１１】 加熱温度は４０℃〜５０℃の範囲であ
ることを特徴とする請求項１０記載の記録方法。 - 【請求項１２】 前記印刷はカラー印刷であることを特
徴とする請求項１〜１１の何れかに記載の記録方法。 - 【請求項１３】 前記印刷はインクジェットプリンタに
よって行うことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに
記載の記録方法。 - 【請求項１４】 前記加熱は、レーザによる部分加熱で
あることを特徴とする請求項１〜４又は８〜１３の何れ
かに記載の記録方法。 - 【請求項１５】 前記加熱は、赤外線による部分加熱で
あることを特徴とする請求項１〜４又は８〜１３の何れ
かに記載の記録方法。 - 【請求項１６】 前記加熱は、ストロボよる加熱である
ことを特徴とする請求項１〜４又は８〜１３の何れかに
記載の記録方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202494A JP2002019260A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 記録方法 |
| TW090112939A TW592982B (en) | 2000-07-04 | 2001-05-29 | Recording method |
| US09/899,012 US6619793B2 (en) | 2000-07-04 | 2001-07-03 | Recording method |
| EP01115640A EP1170125B1 (en) | 2000-07-04 | 2001-07-03 | Recording method |
| DE60126534T DE60126534T2 (de) | 2000-07-04 | 2001-07-03 | Aufzeichnungsvorrichtung |
| US10/630,183 US6808257B2 (en) | 2000-07-04 | 2003-07-30 | Recording method |
| US10/953,645 US6969167B2 (en) | 2000-07-04 | 2004-09-29 | Recording method |
Applications Claiming Priority (1)
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