JP4022721B2 - 記録装置および記録装置を用いた印刷方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紫外線硬化型インクを用いたインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、インクジェットプリンタで用いられている水性のインクは、浸透性を有する記録媒体にしか定着（印字）出来なかった。また、印字後に記録媒体上のインクが乾燥するのに時間がかかり、印刷スループットに限界がある等の問題があった。
【０００３】
近年、特に多様な記録媒体を用い、大量及び高速な印刷を要求される産業用途の分野において、紫外線を照射すると瞬時に固まる紫外線硬化型インクを用いたインクジェット方式の記録方法への要求が高まっている。例えば、特開平５−１８６７２５号公報に記載されている様に、水溶性染料を使用して、普通紙・再生紙への印字を容易にしたものがある。また、紫外線硬化型のインクジェット用インクで、インク浸透性のない被記録材への印字を行うインクとしては、水溶性モノマーを使用したものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
紫外線硬化型インクは、従来の水性インクに比べて温度に対する粘度変化の勾配が大きく、特に温度が低いほど温度に対する粘度の変化量が大きい傾向がある。一方、インクを吐出するためのノズルを有するインクジェット方式のプリントヘッドは、吐出するインク滴の速度、大きさといった特性がインクの粘度に大きく影響を受けるため、プリントヘッド内のインクは、常に所定の粘度に保たれることが望ましい。上記のような、インクの粘度変化の影響を緩和するために、温度に対する粘度の変化量が比較的小さい高温のインクを利用する方法がある。
【０００５】
しかしながら、紫外線硬化型インクは、高温状態で長時間放置されると粘度上昇が急速に進むため、記録後にインクが高温の状態で放置され、その後、再度記録を行うような場合、プリントヘッド内のインクが粘度上昇していることにより、インクの吐出特性が変化したり、ノズルが目詰まりして不吐出になるといった問題がある。また、記録直後に記録装置の電源を遮断するような場合も、インクの温度は急速には下がらずに、しばらく高温の状態にさらされて粘度が上昇する。よって、その後電源投入した際には上記と同様の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、その目的とするところは、インク吐出の信頼性向上を図るために、高温で使用される紫外線硬化型インクにおいて、常に所定のインク粘度で記録することが可能な記録装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の記録装置は、紫外線硬化型インクを用い、インクジェット方式で記録を行うヘッド部と、前記紫外線硬化型インクを収容するインクタンクと、該インクタンクから前記ヘッド部に前記紫外線硬化型インクを供給する第１流路と、印刷時に前記ヘッド部を所定の温度に維持する加熱手段と、前記ヘッド部と前記第１の流路とを導通する第２流路と、前記第１流路の流路内であって前記第２流路と前記第１流路との接続部よりも上流側に位置する弁と、前記第２流路内に設けられたポンプ及び印刷待機時にインクを冷却する冷却手段よりなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の記録装置の印刷方法は、請求項１記載の記録装置において、印刷待機時には前記紫外線硬化型インクを循環させ、前記冷却手段にて前記紫外線硬化型インクの温度を迅速に常温まで下げることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の記録装置の印刷方法は、紫外線硬化型インクを用い、インクジェット方式で記録を行うヘッド部と、前記紫外線硬化型インクを収容するインクタンクと、該インクタンクから前記ヘッド部に前記紫外線硬化型インクを供給する第１流路と、前記ヘッド部を所定の温度に維持する加熱手段と、前記ヘッド部と前記第１流路とを導通する第２流路と、前記第１流路の流路内であって前記第２流路と第１流路との接続部よりも上流側に位置する弁と、前記第２流路内に設けられたポンプ及び冷却手段よりなる記録装置を用い、印刷時は前記加熱手段にて所定温度に加熱された前記紫外線硬化型インクを用いて記録を行うと共に、印刷の待機時間が所定時間を越えた場合には、前記弁を閉じ、前記ポンプにより前記紫外線硬化型インクを循環させ、かつ前記冷却手段にて前記紫外線硬化型インクの温度を迅速に常温まで下げることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の例について、図を参考にしながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明における第１例を示す模式図である。
【００１３】
１はインクジェット方式によりインクを吐出して記録を行うヘッド部、２は紫外線硬化型インクを貯留するインクタンク、３はインクタンク２からヘッド部１にインクを供給する第１流路である。インクタンク２は中空容器、若しくは可撓性の袋であって、中のインクの液面高さを所定の範囲内に保つことで、インクタンク２内のインクの液面に対し、所定の高さに設置されたヘッド部１に水頭差によりインクが供給される。
【００１４】
ヘッド部１には、ヘッド部１を所定の温度まで加熱し、維持する加熱手段４が設けられている。５はインク排出手段であり、ヘッド部１の図示しないノズル面を吸引して、ヘッド部１からインクを強制的に排出させることができる。
【００１５】
図２は、本発明における第１例の記録時動作を示すフローチャートである。記録動作は、まず、前回の電源ＯＦＦ後にヘッド内に高温放置されていたインクをインク排出手段５にて排出する。次に、加熱手段４でインク滴の吐出が良好となる所定温度までヘッド部１及びインクを加熱し、維持する。その後、記録を行い、記録を継続する場合はそのまま繰り返し行う。
【００１６】
記録データが途絶えると、待機状態になる。記録を再開する際は、加熱されたインクが高温のままヘッド部１内に放置されたことで粘度が上昇し、その状態のインクで記録を行うと、インク滴の速度や大きさといった吐出特性が変化したり、ノズルが目詰まりして不吐出が発生することが考えられる。
【００１７】
よって、前回の記録終了からの経過時間Ｔと記録に適さない程度に粘度上昇が進行する時間ｔ１との比較を行い、Ｔ＜ｔ１の場合はそのまま記録を行うが、Ｔ＞ｔ１の場合はヘッド部１内で高温放置されたインクをインク排出手段５により排出してから記録を行う。これにより、常に所定の粘度で記録が可能となる。
【００１８】
図３は、本発明における第２例を示す模式図である。６は第２流路でポンプ７によりヘッド部１から加熱手段４の上流側にインクを流通する。８は弁であり、弁８を閉じた状態でポンプ７を動作させれば、ヘッド部１内のインクを循環させることができ、ポンプ７の停止時に弁８を開けば、ヘッド部１にインクが供給される。なお、前記弁８を用いない方法として、第１流路３と第２流路６との接続部９の上流側が下流側に比べて流路抵抗を大きく設定すれば、第２流路６から第１流路３に流れ込むインクがインクタンク２側へ流れることはく、ポンプ７を動作させると、第１流路３と第２流路６とで形成された循環経路内をインクが循環することが出来る。１０は冷却手段であり、ポンプ７によるインク循環時にインクを迅速に冷却することが出来る。
【００１９】
図４は、本発明の第２例の記録時動作を示すフローチャートで記録動作を説明する。まず、記録前に加熱手段４でインク滴の吐出が良好となる所定温度までヘッド部１及びインクを加熱し維持する。その後、記録を行い、記録を継続する場合はそのまま繰り返し行う。
【００２０】
記録データが途絶えて待機１に移ると、前回の記録終了からの経過時間Ｔと冷却を開始する時間ｔ２とを比較を行い、Ｔ＜ｔ２のときに記録が再開されれば、そのまま記録を行う。
【００２１】
一方、記録が再開される前にＴ＞ｔ２になると、ポンプ７及び冷却手段１０を動作させ、ヘッド部１内の高温のインクを循環して常温になるまで冷却する。これにより、インクの粘度上昇を未然に防ぎ、常に所定の粘度で記録が可能となる。
【００２２】
また、インクを排出することもなく、よりランニングコストを抑えることができる。更に、電源ＯＦＦする際もインクを常温まで冷却してから電源ＯＦＦすることで、電源ＯＦＦ後にヘッド部１内のインクが粘度上昇することはない。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、高温で放置され粘度が上昇したインクを、記録前にインク排出手段にて排出することにより、常に所定のインク粘度で記録が可能なインク吐出信頼性の高い記録装置を提供することが可能となる。
【００２４】
また、インクを循環するための流路とインクの冷却手段を設け、待機時にヘッド内の高温のインクを循環し迅速に常温まで下げることにより、インクの粘度上昇を未然に防ぎ、常に所定のインク粘度で記録が可能なインク吐出信頼性の高い記録装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１例を実現する記録装置を示す図である。
【図２】 本発明の第１例の記録時動作を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の第２例を実現する記録装置を示す図である。
【図４】 本発明の第２例の記録時動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１はヘッド部、２はインクタンク、３は第１流路、４は加熱手段、５はインク排出手段、６は第２流路、７はポンプ、８は弁、９は接続部、１０は冷却手段である。

Claims (3)

1. 紫外線硬化型インクを用い、インクジェット方式で記録を行うヘッド部と、前記紫外線硬化型インクを収容するインクタンクと、該インクタンクから前記ヘッド部に前記紫外線硬化型インクを供給する第１流路と、印刷時に前記ヘッド部を所定の温度に維持する加熱手段と、前記ヘッド部と前記第１の流路とを導通する第２流路と、前記第１流路の流路内であって前記第２流路と前記第１流路との接続部よりも上流側に位置する弁と、前記第２流路内に設けられたポンプ及び印刷待機時にインクを冷却する冷却手段よりなることを特徴とする記録装置。
2. 請求項１記載の記録装置において、印刷待機時には前記紫外線硬化型インクを循環させ、前記冷却手段にて前記紫外線硬化型インクの温度を迅速に常温まで下げることを特徴とする記録装置の印刷方法。
3. 紫外線硬化型インクを用い、インクジェット方式で記録を行うヘッド部と、前記紫外線硬化型インクを収容するインクタンクと、該インクタンクから前記ヘッド部に前記紫外線硬化型インクを供給する第１流路と、前記ヘッド部を所定の温度に維持する加熱手段と、前記ヘッド部と前記第１流路とを導通する第２流路と、前記第１流路の流路内であって前記第２流路と第１流路との接続部よりも上流側に位置する弁と、前記第２流路内に設けられたポンプ及び冷却手段よりなる記録装置を用い、印刷時は前記加熱手段にて所定温度に加熱された前記紫外線硬化型インクを用いて記録を行うと共に、印刷の待機時間が所定時間を越えた場合には、前記弁を閉じ、前記ポンプにより前記紫外線硬化型インクを循環させ、かつ前記冷却手段にて前記紫外線硬化型インクの温度を迅速に常温まで下げることを特徴とする記録装置の印刷方法。

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