|
にじみを抑える高粘度のインク
普通紙にくっきり印刷するには，インクのにじみをなくさなければならない。このために，リコーは色材に顔料を採用した。顔料は色材が溶媒に溶けず，粒の状態で存在する。粒が紙の表面に貼り付いて発色する。色材が溶媒に溶けており，紙にしみこんで発色する染料に比べてにじみにくい（図左[拡大表示]）。
ただ顔料でも，インクが紙にしみこんで乾くまでに時間がかかると，溶媒が紙に浸透するのに合わせて一緒に散らばってしまう（図中[拡大表示]）。この結果隣のインクと不規則に混じってにじんだり，色の濃さにばらつきが出る。
リコーはインク中の水分を減らし，顔料の濃度を高くすることでこの問題を解決した。インクが紙に着くと，水分が少ないのですぐに蒸発する。元々高いインクの粘度がさらに上がり，ゲル状になる（図右[拡大表示]）。「色材が広がらないので，にじみが少ない。水と一緒に吸収される色材がほとんどなく，紙の上部に残るため，裏写りも減る」（リコーαタスクフォースIS開発室の永井希世文室長）。
固いピエゾで吐出力を確保
インクに合わせて，ヘッドも新たに開発した。インクの粘度が高いので，これまでよりも強い力で押し出す必要があるからだ。リコーは固いピエゾ素子を使うことで，吐出力の高いヘッドを実現した。
ピエゾ素子は，電圧を加えると変形する。これを利用してインクを打ち出す方式はセイコーエプソンなど他メーカーも採用しているが，柔らかいピエゾを使うのが一般的である。変形量が大きいのでピエゾを細かく制御できる。
しかし，柔らかいため強く押し出そうとしても戻りが発生する。インクの吐出力を高くできない。「粘度の低いインクなら，それほど強い力でなくても押し出せる。しかし今回のように粘度の高いインクを打つには不足」（リコーαタスクフォース商品開発室の太田善久副室長）。変形量よりも吐出力の強さを重視し，固いピエゾを採用した。
強い吐出力は，インクの目詰まりを防ぐ効果も持っている。ノズル口にインクの残りがたまっても，インク吐出時に一緒に押し出せるからだ。
複数のインク滴を空中で混ぜる
ただ固いピエゾでは，オフィス向けに必須なもう一つの条件，すなわち高速化を実現するのが難しい。インク滴の大きさを自由に変えられないため，適当な精細さを満たしたうえで高速化しにくい。
印刷は，基本的に大きなインク滴を使う方が高速になる。特に同じ色目が続く部分は大きいインクで印刷すれば，それだけ効率化できる。ピエゾをたくさん変形させてインクを引き込み，ゆっくり打ち出せば大きなインク滴が作れる。
しかし今回採用したピエゾは変形量が少ないため，こうした制御は難しい。そこでリコーは，続けて吐出する複数の小さなインク滴を混合する方法を採った。紙に届く前に空中で混ぜ合わせ，大きなインク滴を作る。最初に打ったインクより，後から打つインクの飛翔速度を上げることで実現した。こうして，5～36ピコリットルの6種類のインク滴を使い分ける。ヘッドの幅を広くするなどの工夫もし，毎分8.5枚の印刷速度を実現した。
