JP2004074625A - インクジェットプリント装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェットプリンタで高画質な蛍光体画像を提供すること。
【解決手段】内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク、該インクジェットインクカートリッジまたはインクタンクが設置され、該インクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクのスターラーチップを連続的にあるいは間欠的に回転させるスターラーを備えたインクジェットプリント装置及び内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有するインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、該インクカートリッジもしくはインクタンクの蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するための間欠的に作動する超音波発振器を備えたインクジェットプリント装置。
【選択図】 図1
【解決手段】内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク、該インクジェットインクカートリッジまたはインクタンクが設置され、該インクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクのスターラーチップを連続的にあるいは間欠的に回転させるスターラーを備えたインクジェットプリント装置及び内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有するインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、該インクカートリッジもしくはインクタンクの蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するための間欠的に作動する超音波発振器を備えたインクジェットプリント装置。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットシステムに関し、さらに詳しくは、再分散機能を有するインクジェットプリント装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方法は、比較的簡単な装置で高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。広範囲の分野でインクジェット記録方式を採用したプリンタが製造されており、また、その使用用途に応じてインクの種類も多岐に及んでいる。
インクジェット用インクとしては、通常、水溶性染料を用いたインクが用いられているが、光による褪色に強い画像を必要とする用途向けのインクジェット用インクとして、染料に比べて耐光性が比較的良好である顔料を着色剤として用いる顔料分散インクが使用される。
さらに、画像に華やかさを加えるためにインクジェット用インクに蛍光体を用いることも試みられている。
これら顔料や蛍光体などの微粒子を含有するインクジェット用インクは、インクカートリッジの中で固形分が沈降して、吐出インクの濃度が設計値と異なるものになったり、目詰まりや色の変化を起こすことがあり問題となっていた。
特に、無機蛍光体をインクジェット用インクに配合した場合、無機蛍光体は比重が大きく、沈降、凝集などの現象が起き易く、インクジェット用インクとして用いる場合大きな問題となっていた。
上記のように顔料や蛍光体などの微粒子を着色剤として用いる分散タイプのインクには問題があるために、従来、インクジェットプリント用インクとしては溶液状態のものが好まれて用いられていた。
上記のように分散タイプのインクでは沈降が問題となっているが、この問題を回避するために、顔料を微粒化するとか、バインダーの選択の面から種々の工夫をするとかがなされてきている。また、特開平4−169269号公報などにはインクの再分散機能を有するプリント装置が開示されているが、特に、超音波を用いて分散を行ったときは、インクの特性が変化し、インクの吐出が不安定となってしまうという問題があった。そこで、本発明者が検討したところ、常に超音波を照射しているためであることが判明した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、インク、特に、無機蛍光体を含有するインクを用いて高画質な画像が得られるインクジェットプリントシステムを提供することにある。
【0004】
【課題を解決する為の手段】
本発明は以下に示す方法で達成される。
(1)内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたことを特徴とするインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
(2)底部がテーパー型の形状となっていることを特徴とする上記(1)に記載のインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
(3)蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクが無機蛍光体を含有する蛍光インクであることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
(4)内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたインクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、かつ、設置されたインクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクのスターラーチップを連続的にあるいは間欠的に回転させるスターラーを備えたことを特徴とするインクジェットプリント装置。
(5)スターラーが間欠運転されるようになっていることを特徴とする上記(4)に記載のインクジェットプリント装置。
(6)内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有するインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、かつ、設置されるインクカートリッジもしくはインクタンクの蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するための間欠的に作動する超音波発振器を備えることを特徴とするインクジェットプリント装置。
【0005】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、撹拌装置を備えたことを特徴とするインクジェットプリントインクカートリッジまたはインクタンクについて説明する。
本発明において、インクジェットプリントインクカートリッジ、インクタンクとは、インクジェットプリント装置におけるインクを収容している容器をいい、インクカートリッジとはインクジェットプリント装置に取り外しできるように取り付けられたものをいい、インクタンクとはインクジェットプリント装置に固定的に取り付けられたものをいう。
インクジェットプリントインクカートリッジまたはインクタンクに備えられる撹拌装置はいずれであってもよいが、インクカートリッジまたはインクタンクの外部から間接的にエネルギーの供給を得て駆動できるものが好ましく、外部からの回転磁場が与えられることによって回転するスターラーチップが好ましい。
スターラーチップは、インクカートリッジもしくはインクタンク内で回転しインクを撹拌することができるものであればいずれでもよく、市販のものを使用することができる。
スターラーチップはインクカートリッジもしくはインクタンクの短辺より2mm程短いものが好ましい。また、撹拌分散は常時行う必要がないので間欠運転を行うこともできる。また、ヘッドの振動などにより、スターラーチップが跳ねてうまく回らなくなることが起こることがあるが、間欠運転を行っていれば、スターラーチップが静止中にスターラーの回転中心に戻ることができるので、間欠運転をすることはこの点からも好ましい。さらに、スターラーチップが回転中心に戻りやすくするために、インクカートリッジまたはインクタンクの底部に回転中心に戻れるように傾斜をつけたテーパー型にすることも好ましい。
スターラーチップ及びスターラーの回転中心の数は1つ以上いくつでもよい。
スターラーとは、インクカートリッジまたはインクタンクの外部からエネルギーの供給し、スターラーチップを駆動するものをいう。
【0006】
インクカートリッジである場合、プリンターがアイドリング中のインクカートリッジの位置に合わせてスターラーを装備することが好ましい。また、インクタンクである場合、スターラーをタンクの下に装備することが好ましい。
間欠運転は、いずれでもよいが、例えば、5分/10分(5分運転し、10分休むことをいう。以下同じ。)、好ましくは1分/5分、より好ましくは30秒/5分である。カ−トリッジの場合はアイドリング中に、タンクの場合は常時再分散を行うことが好ましい。
以下、図により本発明の撹拌装置を備えたインクカートリッジを説明するが、本発明のインクカートリッジまたはインクタンクはこれらの説明によって限定されるものではない。
図1は本発明の撹拌装置を備えたインクカートリッジを説明する概念図であり、図1において、1はインクカートリッジ、2はインク取り出し口、3はテーパー部、4はスターラーチップ、5はインクジェットヘッド、6はスターラー、7は蛍光インクを示す。
インクカートリッジ1にはインク取り出し口2が設けられており、その底部は傾斜し、テーパー部3を構成しており、スターラーチップ4が装填されている。インクカートリッジ1はインク取り出し口2がインクジェットプリント装置のインクジェットヘッド5に勘合されるように装填される。インクジェットプリント装置には、アイドリング中のインクカートリッジの位置に合わせてスターラー6が設けられており、インクカートリッジ1がアイドリング中にあるときにスターラーチップ4を回転し、インクカートリッジ1中の蛍光インク7を撹拌分散するようになっている。
【0007】
超音波により分散を行う場合、カートリッジの場合は超音波発信機はプリンターがアイドリング中のカートリッジの位置に合わせて装備し、インクタンクの場合はタンクの下もしくは周囲に装備することが好ましい。
間欠運転は、いずれでもよいが、例えば、5分/10分、好ましくは1分/5分、より好ましくは30秒/5分である。
発生させる超音波の周波数は特に限定はなく、撹拌分散することができる周波数であればいずれでもよい。また、場合によっては周波数を変化させることもできる。
例えば、蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクの撹拌分散は超音波の周波数40〜100kHzで行うことができる。また、発生させる超音波の周波数が28kHzではインクそのものへのダメージが大きくなり、100kHzを越えると装置が手に入りにくくなる。
図2は本発明の超音波発振器を用いてインクカートリッジもしくはインクタンク内の蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するインクジェットプリント装置を説明する概念図であり、図2において、11はインクタンク、12はインクジェットヘッド、13は超音波発振器、14は蛍光インクを示す。
インクタンク11にはインクジェットヘッド12が設けられ、インクタンク11の底部には超音波発振器13が設けられており、超音波発振器13が間欠的に作動することによりインクタンク11中の蛍光インク14は撹拌分散されるようになっている。
【0008】
インクジェット記録方法ではインクジェットヘッドが用いられるが、これらインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
本発明において、蛍光画像が表示される記録メディアとしては、普通紙、コート紙、インクジェット用光沢紙、インクジェット用光沢フィルム、インクジェット用トランスペアレンシー、ターポリン、養生シート、フレキシブルフェイス、布、メッシュ等を用いることができる。
【0009】
次に、本発明で用いられる蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクについて説明する。
本発明に好ましく用いられるインクは蛍光顔料が分散された分散インクである。分散インクは水性顔料インク、非水性顔料インクのどちらでもよく、顔料は有機物でも無機物でもよいが、本発明を適用するのに好ましい分散インクは無機蛍光顔料分散インクに適している。
無機蛍光顔料分散インクに用いる無機蛍光体は、その組成に特に制限はなく公知の種々の組成を適用することができるが、Y2O3、Zn2SiO4等に代表される金属酸化物、Sr5(PO4)3Cl等に代表されるリン酸塩、ZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物等を結晶母核とし、これら母核にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属イオンやAg、Al、Mn、Sb等の金属イオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
結晶母体の好ましい例としては、例えば、YO3、Y2O3、Y2O2S、Y2SiO3、YAlO3、Y3Al5O12、(Y,Gd)3Al5O12、SnO2、Zn2SiO4、Sr4Al14O25、CeMgAl11O19、BaAl12O19、BaAl2Si2O8、BaMgAl10O17、BaMgAl14O23、Ba2Mg2Al12O22、Ba2Mg4Al8O18、Ba3Mg5Al18O35、(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al10O17、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al10O17、(Y,Gd)BO3、GdMgB5O10、Sr2P2O7、(La,Ce)PO4、Ca5(PO4)3Cl、Ca10(PO4)6(F,Cl)2、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2、ZnS、(Zn,Cd)S、CaS、SrS、SrGa2S4等を挙げることができる。
以上の結晶母核及び賦活剤または共賦活剤は、元素組成に特に制限はなく、また、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた無機蛍光体は紫外線を吸収して可視光を発するものが好ましい。
【0010】
以下に、本発明に好ましく適用される無機蛍光体を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
【0011】
[青色発光無機蛍光化合物]
(BL−1) Sr2P2O7:Sn4+
(BL−2) Sr4Al14O25:Eu2+
(BL−3) BaMgAl10O17:Eu2+
(BL−4) SrGa2S4:Ce3+
(BL−5) CaGa2S4:Ce3+
(BL−6) (Ba,Sr)(Mg,Mn)Al10O17:Eu2+
(BL−7) (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+
(BL−8) BaAl2Si2O8:Eu2+
(BL−9) Sr5(PO4)3Cl:Eu2+
(BL−10)Sr2P2O7:Eu2+
(BL−11)Sr(H2PO4):Eu2+
【0012】
〔緑色発光無機蛍光化合物〕
(GF−1) (Ba,Mg)Al16O27:Eu2+,Mn2+
(GF−2) Sr4Al14O25:Eu2+
(GF−3) (Sr,Ba)Al2Si2O8:Eu2+
(GF−4) (Ba,Mg)2SiO4:Eu2+
(GF−5) Y2SiO5:Ce3+,Tb3+
(GF−6) Sr2P2O7−Sr2B2O5:Eu2+
(GF−7) (Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu2+
(GF−8) Sr2Si3O8−2SrCl2:Eu2+
(GF−9) Zr2SiO4,MgAl11O19:Ce3+,Tb3+
(GF−10)Ba2SiO4:Eu2+
(GF−11)Ca2Y8(SiO4)8O2:Tb3+
(GF−12)Y3Al5O12:Tb3+
(GF−13)La3Ga5SiO14:Tb3+
【0013】
[赤色発光無機蛍光化合物]
(RL−1) Y2O2S:Eu3+
(RL−2) (Ba,Mg)2SiO4:Eu3+
(RL−3) (Ba,Mg)Al16O27:Eu3+
(RL−4) (Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu3+
(RL−5) YVO4:Eu3+
(RL−6) CaS:Eu3+
(RL−7) YAlO3:Eu3+
(RL−8) Ca2YB(SiO4)6O2:Eu3+
(RL−9) LiY9(SiO4)6O2:Eu3+
(RL−10)YVO4:Eu3+,Bi2+
(RL−11) Gd2O2S:Eu3+
(RL−12)CaS:Eu2+,Cl−
(RL−13)(Ca,Mg)3(PO4)2:Sn2+
【0014】
本発明において、蛍光体の分散には分散剤を使用することができる。これら分散剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいはスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた2種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩を挙げることができる。
蛍光体の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を単独または適宜組み合わせて用いることができる。
本発明の無機蛍光体は、遠心分離装置、フィルターを使用して蛍光体分散体の粗粒分を除去することが好ましい。
【0015】
本発明の蛍光インクまたは蛍光塗布液には、バインダーや多価アルコールのアルキルエーテルなどを使用してもよい。バインダーは透明であることが好ましい。また、更に界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、電荷調整剤、pH調整剤などを使用してもよい。
本発明において用いられるバインダーとしては、例えば、ゼラチン、合成高分子が挙げられる。また、多価アルコールのアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ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ジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。中でも多価アルコールの末端水酸基のうち1つをアルキルエーテル化したタイプが、水との混和性等の点から好ましい。多価アルコールのアルキルエーテルの添加量は如何なる量でも構わないが、インクに対して1重量%以上添加することが好ましい。
本発明において用いる界面活性剤は、アニオン型、ノニオン型、カチオン型の界面活性剤のいずれでも、また、これらを2種以上混合して用いても構わないが、アニオン型またはノニオン型の界面活性剤を使用することが好ましい。中でもフッ素系界面活性剤が望ましく、フッ素系界面活性剤の例としては、大日本インキ製造(株)製 メガファック F−110、同 F−120、同 F−142D、同 F−144D、同 F−177、同 F−191、住友スリーエム(株)製 フロラード FC−93、同 FC−95、同 FC−129、同 FC−170C、同 FC−430、同 FC−431等が挙げられる。
【0016】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例1
図1に示すスターラーチップを具備したインクカートリッジにおいて、底部形状がテーパー型になっていないインクカートリッジに無機蛍光顔料含有インクジェットインクを封入し、スターラーを具備したプリンターに装填し、アイドリング中に常時攪拌し、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
吐出特性は吐出状態をビデオで撮影し、出欠射の有無で判断した。
実施例2
実施例1において、アイドリング中の撹拌を5分間に30秒行った以外は実施例1と同様にして、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
実施例3
実施例2において、インクカートリッジとして図1に示す底部形状がテーパー型にっているインクカートリッジを用いた以外は実施例2と同様にして、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
比較例1
実施例1において、スターラーチップを具備しないカートリッジをスターラーを具備しないプリンターに装填し、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
実施例4
図2示すインクタンクに無機蛍光顔料含有インクジェットインクを封入し、インクタンクの周囲に超音波発信機を装着したプリンターで周波数100kHzでインクの撹拌分散を2.5分間に15秒行い、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
比較例2
実施例4において、超音波による撹拌分散を常時行った以外は実施例4と同様にして、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
得られた結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】
本発明よれば、インク、特に、無機蛍光体を含有するインクを用いインクジェット記録を行った場合、長期にわたり吐出特性が良好で、高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】撹拌装置を備えた本発明のインクカートリッジを説明する概念図である。
【図2】超音波発振器を用いてインクカートリッジもしくはインクタンク内の蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散する本発明のインクジェットプリント装置を説明する概念図である。
【符号の説明】
1;インクカートリッジ
2;インク取り出し口
3;テーパー部
4;スターラーチップ
5;インクジェットヘッド
6;スターラー
7;蛍光インク
11;インクタンク
12;インクジェットヘッド
13;超音波発振器
14;蛍光インク
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットシステムに関し、さらに詳しくは、再分散機能を有するインクジェットプリント装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット記録方法は、比較的簡単な装置で高精細な画像の記録が可能であり、各方面で急速な発展を遂げている。広範囲の分野でインクジェット記録方式を採用したプリンタが製造されており、また、その使用用途に応じてインクの種類も多岐に及んでいる。
インクジェット用インクとしては、通常、水溶性染料を用いたインクが用いられているが、光による褪色に強い画像を必要とする用途向けのインクジェット用インクとして、染料に比べて耐光性が比較的良好である顔料を着色剤として用いる顔料分散インクが使用される。
さらに、画像に華やかさを加えるためにインクジェット用インクに蛍光体を用いることも試みられている。
これら顔料や蛍光体などの微粒子を含有するインクジェット用インクは、インクカートリッジの中で固形分が沈降して、吐出インクの濃度が設計値と異なるものになったり、目詰まりや色の変化を起こすことがあり問題となっていた。
特に、無機蛍光体をインクジェット用インクに配合した場合、無機蛍光体は比重が大きく、沈降、凝集などの現象が起き易く、インクジェット用インクとして用いる場合大きな問題となっていた。
上記のように顔料や蛍光体などの微粒子を着色剤として用いる分散タイプのインクには問題があるために、従来、インクジェットプリント用インクとしては溶液状態のものが好まれて用いられていた。
上記のように分散タイプのインクでは沈降が問題となっているが、この問題を回避するために、顔料を微粒化するとか、バインダーの選択の面から種々の工夫をするとかがなされてきている。また、特開平4−169269号公報などにはインクの再分散機能を有するプリント装置が開示されているが、特に、超音波を用いて分散を行ったときは、インクの特性が変化し、インクの吐出が不安定となってしまうという問題があった。そこで、本発明者が検討したところ、常に超音波を照射しているためであることが判明した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、インク、特に、無機蛍光体を含有するインクを用いて高画質な画像が得られるインクジェットプリントシステムを提供することにある。
【0004】
【課題を解決する為の手段】
本発明は以下に示す方法で達成される。
(1)内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたことを特徴とするインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
(2)底部がテーパー型の形状となっていることを特徴とする上記(1)に記載のインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
(3)蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクが無機蛍光体を含有する蛍光インクであることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
(4)内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたインクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、かつ、設置されたインクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクのスターラーチップを連続的にあるいは間欠的に回転させるスターラーを備えたことを特徴とするインクジェットプリント装置。
(5)スターラーが間欠運転されるようになっていることを特徴とする上記(4)に記載のインクジェットプリント装置。
(6)内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有するインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、かつ、設置されるインクカートリッジもしくはインクタンクの蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するための間欠的に作動する超音波発振器を備えることを特徴とするインクジェットプリント装置。
【0005】
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、撹拌装置を備えたことを特徴とするインクジェットプリントインクカートリッジまたはインクタンクについて説明する。
本発明において、インクジェットプリントインクカートリッジ、インクタンクとは、インクジェットプリント装置におけるインクを収容している容器をいい、インクカートリッジとはインクジェットプリント装置に取り外しできるように取り付けられたものをいい、インクタンクとはインクジェットプリント装置に固定的に取り付けられたものをいう。
インクジェットプリントインクカートリッジまたはインクタンクに備えられる撹拌装置はいずれであってもよいが、インクカートリッジまたはインクタンクの外部から間接的にエネルギーの供給を得て駆動できるものが好ましく、外部からの回転磁場が与えられることによって回転するスターラーチップが好ましい。
スターラーチップは、インクカートリッジもしくはインクタンク内で回転しインクを撹拌することができるものであればいずれでもよく、市販のものを使用することができる。
スターラーチップはインクカートリッジもしくはインクタンクの短辺より2mm程短いものが好ましい。また、撹拌分散は常時行う必要がないので間欠運転を行うこともできる。また、ヘッドの振動などにより、スターラーチップが跳ねてうまく回らなくなることが起こることがあるが、間欠運転を行っていれば、スターラーチップが静止中にスターラーの回転中心に戻ることができるので、間欠運転をすることはこの点からも好ましい。さらに、スターラーチップが回転中心に戻りやすくするために、インクカートリッジまたはインクタンクの底部に回転中心に戻れるように傾斜をつけたテーパー型にすることも好ましい。
スターラーチップ及びスターラーの回転中心の数は1つ以上いくつでもよい。
スターラーとは、インクカートリッジまたはインクタンクの外部からエネルギーの供給し、スターラーチップを駆動するものをいう。
【0006】
インクカートリッジである場合、プリンターがアイドリング中のインクカートリッジの位置に合わせてスターラーを装備することが好ましい。また、インクタンクである場合、スターラーをタンクの下に装備することが好ましい。
間欠運転は、いずれでもよいが、例えば、5分/10分(5分運転し、10分休むことをいう。以下同じ。)、好ましくは1分/5分、より好ましくは30秒/5分である。カ−トリッジの場合はアイドリング中に、タンクの場合は常時再分散を行うことが好ましい。
以下、図により本発明の撹拌装置を備えたインクカートリッジを説明するが、本発明のインクカートリッジまたはインクタンクはこれらの説明によって限定されるものではない。
図1は本発明の撹拌装置を備えたインクカートリッジを説明する概念図であり、図1において、1はインクカートリッジ、2はインク取り出し口、3はテーパー部、4はスターラーチップ、5はインクジェットヘッド、6はスターラー、7は蛍光インクを示す。
インクカートリッジ1にはインク取り出し口2が設けられており、その底部は傾斜し、テーパー部3を構成しており、スターラーチップ4が装填されている。インクカートリッジ1はインク取り出し口2がインクジェットプリント装置のインクジェットヘッド5に勘合されるように装填される。インクジェットプリント装置には、アイドリング中のインクカートリッジの位置に合わせてスターラー6が設けられており、インクカートリッジ1がアイドリング中にあるときにスターラーチップ4を回転し、インクカートリッジ1中の蛍光インク7を撹拌分散するようになっている。
【0007】
超音波により分散を行う場合、カートリッジの場合は超音波発信機はプリンターがアイドリング中のカートリッジの位置に合わせて装備し、インクタンクの場合はタンクの下もしくは周囲に装備することが好ましい。
間欠運転は、いずれでもよいが、例えば、5分/10分、好ましくは1分/5分、より好ましくは30秒/5分である。
発生させる超音波の周波数は特に限定はなく、撹拌分散することができる周波数であればいずれでもよい。また、場合によっては周波数を変化させることもできる。
例えば、蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクの撹拌分散は超音波の周波数40〜100kHzで行うことができる。また、発生させる超音波の周波数が28kHzではインクそのものへのダメージが大きくなり、100kHzを越えると装置が手に入りにくくなる。
図2は本発明の超音波発振器を用いてインクカートリッジもしくはインクタンク内の蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するインクジェットプリント装置を説明する概念図であり、図2において、11はインクタンク、12はインクジェットヘッド、13は超音波発振器、14は蛍光インクを示す。
インクタンク11にはインクジェットヘッド12が設けられ、インクタンク11の底部には超音波発振器13が設けられており、超音波発振器13が間欠的に作動することによりインクタンク11中の蛍光インク14は撹拌分散されるようになっている。
【0008】
インクジェット記録方法ではインクジェットヘッドが用いられるが、これらインクジェットヘッドはオンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、電気−機械変換方式(例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等)、電気−熱変換方式(例えば、サーマルインクジェット型等)、静電吸引方式(例えば、電界制御型、スリットジェット型等)及び放電方式(例えば、スパークジェット型等)などを具体的な例として挙げることができるが、いずれの吐出方式を用いても構わない。
本発明において、蛍光画像が表示される記録メディアとしては、普通紙、コート紙、インクジェット用光沢紙、インクジェット用光沢フィルム、インクジェット用トランスペアレンシー、ターポリン、養生シート、フレキシブルフェイス、布、メッシュ等を用いることができる。
【0009】
次に、本発明で用いられる蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクについて説明する。
本発明に好ましく用いられるインクは蛍光顔料が分散された分散インクである。分散インクは水性顔料インク、非水性顔料インクのどちらでもよく、顔料は有機物でも無機物でもよいが、本発明を適用するのに好ましい分散インクは無機蛍光顔料分散インクに適している。
無機蛍光顔料分散インクに用いる無機蛍光体は、その組成に特に制限はなく公知の種々の組成を適用することができるが、Y2O3、Zn2SiO4等に代表される金属酸化物、Sr5(PO4)3Cl等に代表されるリン酸塩、ZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物等を結晶母核とし、これら母核にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属イオンやAg、Al、Mn、Sb等の金属イオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
結晶母体の好ましい例としては、例えば、YO3、Y2O3、Y2O2S、Y2SiO3、YAlO3、Y3Al5O12、(Y,Gd)3Al5O12、SnO2、Zn2SiO4、Sr4Al14O25、CeMgAl11O19、BaAl12O19、BaAl2Si2O8、BaMgAl10O17、BaMgAl14O23、Ba2Mg2Al12O22、Ba2Mg4Al8O18、Ba3Mg5Al18O35、(Ba,Sr,Mg)O・aAl2O3、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al10O17、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al10O17、(Y,Gd)BO3、GdMgB5O10、Sr2P2O7、(La,Ce)PO4、Ca5(PO4)3Cl、Ca10(PO4)6(F,Cl)2、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2、ZnS、(Zn,Cd)S、CaS、SrS、SrGa2S4等を挙げることができる。
以上の結晶母核及び賦活剤または共賦活剤は、元素組成に特に制限はなく、また、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた無機蛍光体は紫外線を吸収して可視光を発するものが好ましい。
【0010】
以下に、本発明に好ましく適用される無機蛍光体を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
【0011】
[青色発光無機蛍光化合物]
(BL−1) Sr2P2O7:Sn4+
(BL−2) Sr4Al14O25:Eu2+
(BL−3) BaMgAl10O17:Eu2+
(BL−4) SrGa2S4:Ce3+
(BL−5) CaGa2S4:Ce3+
(BL−6) (Ba,Sr)(Mg,Mn)Al10O17:Eu2+
(BL−7) (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+
(BL−8) BaAl2Si2O8:Eu2+
(BL−9) Sr5(PO4)3Cl:Eu2+
(BL−10)Sr2P2O7:Eu2+
(BL−11)Sr(H2PO4):Eu2+
【0012】
〔緑色発光無機蛍光化合物〕
(GF−1) (Ba,Mg)Al16O27:Eu2+,Mn2+
(GF−2) Sr4Al14O25:Eu2+
(GF−3) (Sr,Ba)Al2Si2O8:Eu2+
(GF−4) (Ba,Mg)2SiO4:Eu2+
(GF−5) Y2SiO5:Ce3+,Tb3+
(GF−6) Sr2P2O7−Sr2B2O5:Eu2+
(GF−7) (Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu2+
(GF−8) Sr2Si3O8−2SrCl2:Eu2+
(GF−9) Zr2SiO4,MgAl11O19:Ce3+,Tb3+
(GF−10)Ba2SiO4:Eu2+
(GF−11)Ca2Y8(SiO4)8O2:Tb3+
(GF−12)Y3Al5O12:Tb3+
(GF−13)La3Ga5SiO14:Tb3+
【0013】
[赤色発光無機蛍光化合物]
(RL−1) Y2O2S:Eu3+
(RL−2) (Ba,Mg)2SiO4:Eu3+
(RL−3) (Ba,Mg)Al16O27:Eu3+
(RL−4) (Ba,Ca,Mg)5(PO4)3Cl:Eu3+
(RL−5) YVO4:Eu3+
(RL−6) CaS:Eu3+
(RL−7) YAlO3:Eu3+
(RL−8) Ca2YB(SiO4)6O2:Eu3+
(RL−9) LiY9(SiO4)6O2:Eu3+
(RL−10)YVO4:Eu3+,Bi2+
(RL−11) Gd2O2S:Eu3+
(RL−12)CaS:Eu2+,Cl−
(RL−13)(Ca,Mg)3(PO4)2:Sn2+
【0014】
本発明において、蛍光体の分散には分散剤を使用することができる。これら分散剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド等の活性剤、あるいはスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、フマル酸誘導体から選ばれた2種以上の単量体からなるブロック共重合体、ランダム共重合体およびこれらの塩を挙げることができる。
蛍光体の分散方法としては、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等各種を単独または適宜組み合わせて用いることができる。
本発明の無機蛍光体は、遠心分離装置、フィルターを使用して蛍光体分散体の粗粒分を除去することが好ましい。
【0015】
本発明の蛍光インクまたは蛍光塗布液には、バインダーや多価アルコールのアルキルエーテルなどを使用してもよい。バインダーは透明であることが好ましい。また、更に界面活性剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、電荷調整剤、pH調整剤などを使用してもよい。
本発明において用いられるバインダーとしては、例えば、ゼラチン、合成高分子が挙げられる。また、多価アルコールのアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ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ジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。中でも多価アルコールの末端水酸基のうち1つをアルキルエーテル化したタイプが、水との混和性等の点から好ましい。多価アルコールのアルキルエーテルの添加量は如何なる量でも構わないが、インクに対して1重量%以上添加することが好ましい。
本発明において用いる界面活性剤は、アニオン型、ノニオン型、カチオン型の界面活性剤のいずれでも、また、これらを2種以上混合して用いても構わないが、アニオン型またはノニオン型の界面活性剤を使用することが好ましい。中でもフッ素系界面活性剤が望ましく、フッ素系界面活性剤の例としては、大日本インキ製造(株)製 メガファック F−110、同 F−120、同 F−142D、同 F−144D、同 F−177、同 F−191、住友スリーエム(株)製 フロラード FC−93、同 FC−95、同 FC−129、同 FC−170C、同 FC−430、同 FC−431等が挙げられる。
【0016】
【実施例】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例1
図1に示すスターラーチップを具備したインクカートリッジにおいて、底部形状がテーパー型になっていないインクカートリッジに無機蛍光顔料含有インクジェットインクを封入し、スターラーを具備したプリンターに装填し、アイドリング中に常時攪拌し、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
吐出特性は吐出状態をビデオで撮影し、出欠射の有無で判断した。
実施例2
実施例1において、アイドリング中の撹拌を5分間に30秒行った以外は実施例1と同様にして、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
実施例3
実施例2において、インクカートリッジとして図1に示す底部形状がテーパー型にっているインクカートリッジを用いた以外は実施例2と同様にして、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
比較例1
実施例1において、スターラーチップを具備しないカートリッジをスターラーを具備しないプリンターに装填し、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
実施例4
図2示すインクタンクに無機蛍光顔料含有インクジェットインクを封入し、インクタンクの周囲に超音波発信機を装着したプリンターで周波数100kHzでインクの撹拌分散を2.5分間に15秒行い、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
比較例2
実施例4において、超音波による撹拌分散を常時行った以外は実施例4と同様にして、直後、3時間後、10時間後、1日後の吐出特性を求めた。
得られた結果を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】
本発明よれば、インク、特に、無機蛍光体を含有するインクを用いインクジェット記録を行った場合、長期にわたり吐出特性が良好で、高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】撹拌装置を備えた本発明のインクカートリッジを説明する概念図である。
【図2】超音波発振器を用いてインクカートリッジもしくはインクタンク内の蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散する本発明のインクジェットプリント装置を説明する概念図である。
【符号の説明】
1;インクカートリッジ
2;インク取り出し口
3;テーパー部
4;スターラーチップ
5;インクジェットヘッド
6;スターラー
7;蛍光インク
11;インクタンク
12;インクジェットヘッド
13;超音波発振器
14;蛍光インク
Claims (6)
- 内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたことを特徴とするインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
- 底部がテーパー型の形状となっていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
- 蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクが無機蛍光体を含有する蛍光インクであることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットインクカートリッジまたはインクタンク。
- 内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有し、かつ、スターラーチップを備えたインクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、かつ、設置されたインクジェットインクカートリッジもしくはインクタンクのスターラーチップを連続的にあるいは間欠的に回転させるスターラーを備えたことを特徴とするインクジェットプリント装置。
- スターラーが間欠運転されるようになっていることを特徴とする請求項4に記載のインクジェットプリント装置。
- 内部に蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを有するインクカートリッジもしくはインクタンクが設置され、かつ、設置されるインクカートリッジもしくはインクタンクの蛍光インクまたは蛍光塗布液用インクを撹拌分散するための間欠的に作動する超音波発振器を備えることを特徴とするインクジェットプリント装置。
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JP2002239362A JP2004074625A (ja) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | インクジェットプリント装置 |
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JP2002239362A Pending JP2004074625A (ja) | 2002-08-20 | 2002-08-20 | インクジェットプリント装置 |
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JP2011067775A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | インクジェット記録装置 |
JP2012016823A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置 |
JP2012061779A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Roland Dg Corp | インクジェットプリンタ |
-
2002
- 2002-08-20 JP JP2002239362A patent/JP2004074625A/ja active Pending
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