JP3169526U

JP3169526U - 環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置

Info

Publication number: JP3169526U
Application number: JP2011002876U
Authority: JP
Inventors: 政洋謝; 承霖梁; 芳如呉
Original assignee: 台湾納米科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: KR20120006353U; TWM412866U; CN202862819U

Abstract

【課題】硬質基材に使用することを目的とする、低粘度のプリンタに備えられるナノ級インクジェットインク用インクジェット装置を提供する。【解決手段】低粘度のプリンタ４に備えられるナノ級インクジェットインク用インクジェット装置２は、インク８、ヘッドユニット１０、圧電ユニット１２及び調節ユニット１４を備える。前記インクは複数のナノ級粒子から組成される。また、前記粒子は複数のトナーから組成される。前記トナーは高い浸透性を有し色域の広い前記粒子を形成する。前記ヘッドユニットは前記インクを収納し、圧電ユニット及び調節ユニットによる噴射動作によって前記ヘッドユニットから前記インクを噴射し、解析度の高いナノ級の液滴を形成する。上記の構成により、高い浸透性、広色域で、乾燥時間が短く、滲まず、解析度が高い等の効果がある。【選択図】図１

Description

本考案は、環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置に関し、より詳しくは、ナノ級インクジェットインクを備えるインクジェット装置に関する。

従来のインクジェットインクはその成分により大まかに水性インク、溶剤系インクと紫外線硬化型インクに分けられる。水性インクの特徴は低コストで汚染が少なく、色彩が鮮やかであるが、主要な成分が水であるため、揮発速度が遅い、乾燥し辛い、媒質に吸収され辛い等の欠点がある。水性インクは主に紙や各種繊維類、または塗工層を有する基材に使用される。

水性インクは耐候性に欠けるため、主に室内で使用され、室外では一般的に溶剤系インクが使用される。溶剤系インクの主要な成分はエステル、ケトン等の混合溶剤からなる有機溶剤である。基材の結合過程では、まず基材に対し膨潤、融合を行い、インク内の着色剤と基材を密接に結合させる。そのため、溶剤系インクは媒質に塗工層を必要とせず、揮発速度が速いため、高速プリントが可能である。しかし溶剤系インクは、インク中に含まれる揮発有機物の量が多いため、長期的に見ると多くの制限を受けるという欠点がある。

前記インクはインクジェット装置により噴射される。前記インクジェット装置はサーマル方式及びピエゾ方式に分けられる。前記サーマル方式は微細管の一部にヒーターを取付け、これを瞬時に過熱することでインク内に気泡を発生させ、インクを噴射させる。ピエゾ方式は微細管にピエゾ素子を取付け、前記ピエゾ素子に電圧を加えて変形させることでインクを噴射させる、しかし、上述のインクジェット技術は様々な欠点が存在する。例えば、使用されるインクの特性が悪くヘッドが目詰まりする、或いはインクによりヘッドの目詰まりを解消するためインクを余分に消耗しコストがかかる等である。

そこで、本考案は環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置を提供する。本考案はナノ級粒子である複数のトナーにより組成されるインクにより、高い浸透性、広色域及び乾燥時間を短縮することを目的とする。

本考案のインクジェット装置は、ヘッドユニット、圧電ユニット及び調節ユニットを備え、噴射動作により解析度の高いナノ級の液滴を形成することを目的とする。

また本考案は、上記インクジェット装置を用い、インクを硬質基材に応用し、基材の塗工層や質を変更せずに直接基材上に塗布することを目的とする。

また本考案は、上記インクジェット装置を用い、表面張力を低くし、インクの平坦化を目的とする。

上述の目的の達成のために、本考案は基材に使用することを目的とする、低粘度のプリンタに備えられるナノ級インクジェットインク用インクジェット装置を提供する。前記インクジェット装置はインク、ヘッドユニット、圧電ユニット及び調節ユニットを備える。前記インクは複数の粒子を有し、前記粒子は複数のトナーから組成される。前記トナーは高い浸透性を有し色域の広い前記粒子を形成する。前記ヘッドユニットはノズル及び収納部を備える。前記収納部は前記インクを収納し、前記インクは前記ノズルから前記基材に噴射される。前記圧電ユニットは前記ヘッドユニットと接続され、前記圧電ユニットの一端は前記ノズルに対応して設置される。前記ノズルはマイクロピエゾヘッドである。前記調節ユニットは前記圧電ユニットと電気的に接続され、前記調節ユニットは前記圧電ユニットを制御することで「プル（引く）−プッシュ（押す）−プル（引く）」という噴射動作を行わせ、前記収納部にある前記インクを前記噴射動作によって前記ヘッドユニットから噴射し、解析度の高いナノ級の液滴を形成する。

従来の技術に比べ、本考案の環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置は、特定の色番号である複数のトナーの組み合わせから成るインクにより、前記インクジェット装置から出る液滴に高い浸透性、広色域で、乾燥時間が短く、滲まない特性を持たせる。前記トナーは少なくとも赤色（Ｒ）、黄色（Ｙ）、青色（Ｂ）、黒色（Ｋ）及び緑色（Ｇ）トナーを含む。また、前記インクを硬質基材に使用する際、表面張力を低くすることで、前記インクを前記基材に平坦に設置することが可能となる。更に、前記インクジェット装置は上述のインクを圧電ユニット及び調節ユニットを通すことにより、より正確で１４４０ｄｐｉを上回る高解析度のナノ級（３００ｎｍを下回る）インク液滴を生成する。よって本考案は高い浸透性、広色域で、乾燥時間が短く、滲まず、解析度が高い等の効果がある。

本考案の環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置の構造を示す説明図である。本考案の環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置の色域を示す説明図である。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本考案の環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置の構造を示す説明図である。本考案のインクジェット装置２は基材６に使用することを目的とする、低粘度のプリンタ４に備えられる。基材６はポリビニルブチラール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｂｕｔｙｒａｌ，ＰＶＢ）、ポリ塩化ビニル（ＰｏｌｙｖｉｎｙｌＣｈｌｏｒｉｄｅ，ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅＢｕｔａｄｉｅｎｅＳｔｙｒｅｎｅ，ＡＢＳ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＣ）、アクリル、プラスチック、ガラス、金属或いはタイル等の硬質材料から成る。

インクジェット装置２はインク８、ヘッドユニット１０、圧電ユニット１２及び調節ユニット１４を備える。インク８は複数のトナーから成る複数の粒子８２を有する。前記トナーは高い浸透性を有し色域の広い粒子８２を形成する。前記トナーは赤色（Ｒ）トナー、黄色（Ｙ）トナー、青色（Ｂ）トナー、黒色（Ｋ）トナー及び緑色（Ｇ）トナーのうち少なくとも１つを有し、前記トナーをＲＹＢＫＧトナーと呼ぶ。前記赤色（Ｒ）トナーの色番号はＲ−１７７、Ｒ−２５４及びＲ−２４２のうちの少なくとも１つを含む。前記黄色（Ｙ）トナーの色番号はＹ−１２０、Ｙ−１３９及びＹ−１５０のうちの少なくとも１つを含む。前記青色（Ｂ）トナーの色番号はＢ１５：６である。前記黒色（Ｋ）トナーの色番号はＢＫ−７である。前記緑色（Ｇ）トナーの色番号はＧ−７、Ｇ−３６及びＧ−５８のうちの少なくとも１つを含む。インク８は上述の各トナーの各色番号の組み合わせにより、図２に示す広色域を実現する。本考案のインクの組み合わせにより豊富な色彩の変化を表現することが可能である。図２に示すように、従来のインクはＣＭＹＫの組み合わせからなる色域であるが、本考案のインク組成物はＲＹＢＫの組み合わせからなる色域である。前記トナーの特性を表１に示す。

ヘッドユニット１０はノズル１０２及びインク８を収納する収納部１０４を備える。インク８はノズル１０２を通して基材６に噴射される。圧電ユニット１２はヘッドユニット１０と接続され、圧電ユニット１２の一端はノズル１０２に対応して設置される。ノズル１０２はマイクロピエゾヘッドである。圧電ユニット１２は水晶振動子（図示せず）の導電性を利用している。前記水晶振動子に電流を流し発振させることで、収納部１０４にあるインク８を前記水晶振動子の振動によりノズル１０２から液滴として噴射させる。

調節ユニット１４は圧電ユニット１２と電気的に接続されている。調節ユニット１４は圧電ユニット１２を制御することで「プル（引く）−プッシュ（押す）−プル（引く）」という噴射動作を行わせ、収納部１０４にあるインク８を前記噴射動作によってヘッドユニット１０から噴射し、解析度の高いナノ級の液滴を生成する。前記ナノ級の液滴のサイズは３００ｎｍを下回る大きさであり、５０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。制御ユニット１４による前記噴射動作は圧電ユニット１２が生産する液滴の大きさを統一させ、更に慣性の影響を受けづらい。よって、インク８をより丸く、より正確に噴射することが可能となる。

従来の技術と比べ、本考案の環境対応型ナノ級インクジェットインク用インクジェット装置は特定の色番号である複数のトナーの組み合わせから形成されるインクにより、前記インクジェット装置が生産する液滴に、より色域が広く、滲まず、浸透性が高いという特徴を持たせることが可能となる。前記トナーは少なくとも赤色（Ｒ）、黄色（Ｙ）、青色（Ｂ）、黒色（Ｋ）及び緑色（Ｇ）を含む。前記インクは硬質基材に使用される際、表面張力が低いため、より平坦にインクを設置することが可能となる。前記インクジェット装置は上述のインクを圧電ユニット及び調節ユニットを通すことにより、より正確で１４４０ｄｐｉを上回る高解析度のナノ級（３００ｎｍを下回る）インク液滴を生成する。よって本考案は高い浸透性、広色域で、乾燥時間が短く、滲まず、解析度が高い等の効果がある。表１に示される各トナーの持つ特性により、前記トナーを組み合わせて成るインク８は、表面張力が２２〜２４ｍＮ／ｍである。

上述において、本考案の説明の利便性のために最良の実施例を挙げて説明したが、これらの実施例は本考案の請求の範囲を限定するものではなく、本考案に基づく本考案の要旨を逸脱しないあらゆる変更は本考案の特許請求の範囲に含まれる。

２インクジェット装置
４プリンタ
６基材
８インク
８２粒子
１０ヘッドユニット
１０２ノズル
１０４収納部
１２圧電ユニット
１４調節ユニット

Claims

基材に使用することを目的とする、低粘度のプリンタに備えられるナノ級インクジェットインク用インクジェット装置であって、
高い浸透性を有し色域の広い粒子を形成する複数のトナーと、
ノズル及び収納部を備えるヘッドユニットと、
前記粒子を複数有し、前記収納部に収納され、前記ノズルから前記基材に噴射されるインクと、
前記ヘッドユニットと接続され、その一端が前記ノズルに対応して設置される圧電ユニットと、
前記圧電ユニットと電気的に接続され、前記圧電ユニットを制御することで「プル（引く）−プッシュ（押す）−プル（引く）」という噴射動作を行わせ、前記収納部にある前記インクを前記噴射動作によって前記ヘッドユニットから噴射し、解析度の高いナノ級の液滴を形成する調節ユニットと、
を備えることを特徴とするインクジェット装置。
前記ノズルはマイクロピエゾヘッドであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
前記トナーは赤色トナー、黄色トナー、青色トナー、黒色トナー及び緑色トナーのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
前記赤色トナーは色番号がＲ−１７７、Ｒ−２５４及びＲ−２４２のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置。
前記黄色トナーは色番号がＹ−１２０、Ｙ−１３９及びＹ−１５０のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置。
前記青色トナーの色番号がＢ１５：６であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置。
前記黒色トナーの色番号がＢＫ−７であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置。
前記緑色トナーは色番号がＧ−７、Ｇ−３６及びＧ−５８のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置。
前記インクの表面張力が２２〜２４ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
前記粒子のサイズは３００ｎｍを下回ることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
前記粒子のサイズは５０ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット装置。
前記基材はアクリル、プラスチック、ガラス、金属及びタイル等の硬質材料であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
前記基材は、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン及びポリカーボネート等の硬質材料から成ることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。