JP4453269B2

JP4453269B2 - Inkjet printer

Info

Publication number: JP4453269B2
Application number: JP2003114599A
Authority: JP
Inventors: 浩一熊本
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP2004314544A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、光を照射させることにより硬化するインクを使用したインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、インクジェットプリンタが多く用いられるようになってきている。
【０００３】
また、このようなインクジェットプリンタを用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、商品や商品の包装に、樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このようなインク吸収性のない材料を記録媒体として用い、この記録媒体に対してインクを定着させるために、光硬化性インクを用い、このインクを記録媒体に吐出した後、例えば、紫外線などの光を照射してインクを硬化定着させるインクジェットプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタとして、光を照射することにより硬化するインクを吐出するノズルが形成された記録ヘッドを走査方向に往復自在に配設し、この記録ヘッドから離れた位置に記録ヘッドから吐出されたインクに対して光を照射する光照射装置を設けるとともに、この光照射装置から発せられた光を記録ヘッドの走査方向下流側に誘導する光ファイバーを設けたインクジェットプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、光を照射することにより硬化するインクを吐出するノズルが形成された記録ヘッドを走査方向に往復自在に配設し、この記録ヘッドの両側部や上方に記録ヘッドから吐出されたインクに対して光を照射する光照射装置を記録ヘッドに近接して設けたインクジェットプリンタも知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３１０４５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の記録ヘッドから離れた位置に光照射装置を設けたインクジェットプリンタ（特許文献１）では、装置が大型化する上に装置構成が複雑になり、製造コストや運転コスト、保守経費がかかるという問題があった。
【０００８】
また、従来の記録ヘッドの両側部や上方に光照射装置を設けたインクジェットプリンタでは、光照射装置から光が照射させることにより熱が発生し、光照射装置の近傍では温度が上昇するため、記録ヘッド等の装置構成部品の形状が、温度の変化により変形してしまうという問題があった。
【０００９】
さらに、紫外線により硬化するインクとしては、ラジカル重合系インクや、カチオン重合系インクが知られているが、このうち、特にカチオン重合系インクは、高温状態でも硬化する性質を有している。そのため、カチオン重合系インクを使用した場合は、光照射装置から光を照射することによる発熱により、記録ヘッド内のインクが増粘あるいは硬化し、インクの吐出不良が生じて、この結果、画質が低下するという問題があった。また、インクが増粘あるいは硬化しない温度領域においても、インクの吐出速度は温度に依存し、温度の上昇によりインクの吐出速度が増加して画質が低下するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、簡易な装置構成により、光照射装置から光を照射することで生じる熱による装置部品の形状の変形を防止し、かつ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるインクジェットプリンタは、紫外線を照射することにより硬化するインクを吐出するノズルを形成してなる記録ヘッドと、インクを硬化させる紫外線を照射する光照射装置とを有し、前記ノズルから吐出したインクを記録媒体に着弾させた後、前記記録媒体に前記光照射装置により紫外線を照射することでインクを硬化させて、画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、
前記光照射装置は、前記記録ヘッドの上方に前記記録媒体の全幅が照射範囲となるように配置され、
前記光照射装置と前記記録ヘッドとの間に、前記記録ヘッドにおける前記光照射装置側の面を前記光照射装置からの熱が前記記録ヘッドに伝達されないように覆って、前記光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱を遮断する断熱部材を設けた
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、紫外線を照射する光照射装置と記録ヘッドとの間に断熱部材が設けられているため、この断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減される。
また、記録ヘッドの上方からインクが着弾した記録媒体に対して、光照射装置により紫外線が照射されるが、記録ヘッドと光照射装置との間に断熱部材が設けられているため、記録ヘッドに伝わる熱が低減される。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記断熱部材は、前記記録ヘッドの前記光照射装置と近接する面に設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドの光照射装置と近接する面には断熱部材が設けられているため、この断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減される。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドは、前記記録媒体の上方を前記記録媒体の幅方向に往復移動しながら前記記録媒体に前記インクを吐出することにより画像を形成するシリアルヘッド方式であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、シリアルヘッド方式の記録ヘッドであっても、記録ヘッドと光照射装置との間に断熱部材が設けられているため、記録ヘッドに伝わる熱が低減される。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドは、前記記録媒体の全幅にわたって前記記録媒体の上方に設けられており、搬送されてくる前記記録媒体に対して前記インクを吐出することにより画像を形成するラインヘッド方式であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドであっても、記録ヘッドと光照射装置との間に断熱部材が設けられているため、記録ヘッドに伝わる熱が低減される。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インクは、カチオン重合系のインクであることを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、カチオン重合系インクは酸素阻害作用をうけることがないため、低照度の紫外線で良好に硬化する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の参考例及び実施形態を図１から図５を参照して説明する。
【００２６】
図１は本発明に係るインクジェットプリンタの第１の参考例を示したもので、このインクジェットプリンタ１は、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタ１である。
【００２７】
このインクジェットプリンタ１は、図１に示すように、棒状のガイドレール２を有しており、このガイドレール２には、キャリッジ３が支持されている。このキャリッジ３は、図示しないキャリッジ駆動機構によって記録媒体４の幅方向である主走査方向Ｘをガイドレール２に沿って往復移動するようになっている。
【００２８】
キャリッジ３の移動可能範囲の一領域は、記録媒体４に記録を行う記録領域とされており、この記録領域のキャリッジ３の下方には、平板状の部材で構成され、記録媒体４を非記録面から支持するプラテン５が設けられている。
【００２９】
キャリッジ３には、記録媒体４に対して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド６が搭載されている。
【００３０】
なお、本実施の形態で使用するインクは、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型のインクである。紫外線硬化型のインクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。
【００３１】
また、記録媒体４としては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなる記録媒体４が適用可能である。特に、本実施形態で用いられる記録媒体４としては、所謂軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムを適用することができる。
【００３２】
また、キャリッジ３内であって、これら記録ヘッド６の主走査方向Ｘにおける各両側部には、ノズルから記録媒体４に吐出されたインクに対して、紫外線を照射する光照射装置８がそれぞれ設けられている。この光照射装置８には、紫外線を発光する光源７が、副走査方向Ｙにおける照射範囲が少なくとも副走査方向Ｙにおけるノズル列の長さと同じになるように配設されている。なお、光源７としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、陰極管、ＬＥＤ等が適用される。
【００３３】
そして、各記録ヘッド６の光照射装置８と隣接する面には、光照射装置８から紫外線が照射されることにより発生する熱を遮断する断熱部材９がそれぞれ設けられている。
【００３４】
また、インクジェットプリンタ１には、主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに記録媒体８を送るための搬送機構（図示しない）が設けられている。搬送機構は、画像記録時において、キャリッジ３の動作に合わせて、記録媒体４の搬送と停止とを繰り返して記録媒体４を間欠的に搬送する。
【００３５】
次に、本参考例の作用について説明する。
【００３６】
記録媒体４に画像を形成する際には、キャリッジ３の駆動機構が作動してキャリッジ３が記録媒体４の上方を主走査方向Ｘに往復移動するとともに、所定の画像情報に基づいてキャリッジ３に搭載された記録ヘッド６のノズルから所定の色のインクが吐出される。吐出されたインクは順次記録媒体４に着弾する。この記録媒体４に着弾したインクに対して、キャリッジ３に設けられた光照射装置９により、紫外線が順次照射され、インクが記録媒体４上で硬化する。この間、搬送機構が作動して記録媒体４が副走査方向Ｙに搬送されることにより、画像が記録媒体４に形成される。
【００３７】
このとき、光照射装置８から紫外線を照射させることによる光照射装置８自体の発熱や、あるいは光照射装置８から照射され記録媒体４上で反射した光による発熱によって光照射装置８の近傍では温度が上昇しているが、各記録ヘッド６の光照射装置８と隣接する面には、断熱部材９が設けられているため、記録ヘッド６内のインクには光照射装置８周辺からの熱は伝わりにくい。
【００３８】
以上より、本参考例によれば、記録ヘッド６の光照射装置８に隣接する面に断熱部材９が設けられており、この断熱部材９により光照射装置８から光を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッド６に伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００３９】
なお、本参考例では、紫外線の被照射により硬化するインクを用いたが、必ずしもこれには限定されず、紫外線以外の光の被照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。すなわち、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、光源７に代えて、その光を照射する光源を適用する。
【００４０】
図２は本発明に係るインクジェットプリンタの第２の参考例を示したもので、このインクジェットプリンタ１０は、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタ１０である。なお、第１の参考例と同一の符号を付したものは、第１の参考例と同様の構成を有するものである。
【００４１】
インクジェットプリンタ１０内の所定位置には、図２に示すように、箱状の支持部材１１が設けられている。この支持部材１１の下方は、記録媒体４に対してインクを吐出させて画像を記録する記録領域とされており、この記録領域には、平板状の部材で構成され記録媒体４を非形成面から支持するプラテン５が設けられている。
【００４２】
また、インクジェットプリンタ１０には、プラテン５に対して記録媒体４を搬送するとともに、プラテン５上で画像が形成された記録媒体４をプラテン５から搬出する搬送機構（図示しない）が設けられている。
【００４３】
支持部材１１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル（図示しない）を形成してなる記録ヘッド１２が搭載されている。これらの記録ヘッド１２は、記録媒体４の略全幅にわたる長さを有し、記録媒体４の搬送方向Ｚに直交するように設けられたラインヘッド方式の記録ヘッド１２である。
【００４４】
これら記録ヘッド１２の搬送方向Ｚにおける下流側には、ノズルから記録媒体４に吐出されたインクに対して紫外線を照射する光照射装置１３がそれぞれ設けられている。この光照射装置１３には、光源７が、搬送方向Ｚと直行する方向における照射範囲が少なくとも搬送方向Ｚと直行する方向におけるノズル列の長さと同じになるように配置されている。
【００４５】
そして、各記録ヘッド１２の光照射装置１３と隣接する面には、光照射装置１３から紫外線が照射されることにより発生する熱を遮断する断熱部材９がそれぞれ設けられている。
【００４６】
次に、本参考例の作用について説明する。
【００４７】
搬送機構が作動して記録媒体４が搬送されるとともに、所定の画像情報に基づいて支持部材１１に搭載された記録ヘッド１２のノズル５から所定の色のインクを吐出される。吐出されたインクは順次記録媒体４に着弾する。この記録媒体４に着弾したインクに対して、支持部材１１に設けられた光照射装置１３により、紫外線が順次照射され、インクが記録媒体４上で硬化する。この間、搬送機構により記録媒体４が搬送されていくことにより、記録媒体４に画像が形成される。
【００４８】
このとき、光照射装置１３から紫外線を照射させることによる光照射装置１３自体の発熱や、あるいは光照射装置１３から照射され記録媒体４上で反射した光による発熱によって光照射装置１３の近傍では温度が上昇しているが、各記録ヘッド１２の光照射装置１３と隣接する面には、断熱部材９が設けられているため、記録ヘッド１２内のインクには光照射装置１３周辺からの熱は伝わりにくい。
【００４９】
以上より、本参考例に係るインクジェットプリンタ１０によれば、記録ヘッド１２の光照射装置１３に隣接する面に断熱部材９が設けられており、この断熱部材９により光照射装置１３から光を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッド１２に伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００５０】
図３は、本発明に係るインクジェットプリンタの第１の実施形態を示したもので、このインクジェットプリンタ１５は、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタである。なお、第１の参考例と同一の符号を付したものは、第１の参考例と同様の構成を有するものである。
【００５１】
インクジェットプリンタ１５には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の光硬化型のインクを吐出する記録ヘッド６が搭載され、図示しないキャリッジ３駆動機構により走査方向Ｘに往復自在にガイドレール２に支持されたキャリッジ３が設けられているとともに、副走査方向Ｙに記録媒体４を送るための搬送機構（図示しない）が設けられている。
【００５２】
また、キャリッジ３の上方には、記録ヘッド６から記録媒体４に吐出されたインクに対して紫外線を照射する光照射装置１６が設けられている。この光照射装置１６には、主走査方向Ｘにおける照射範囲が記録媒体４の全幅にわたり、副走査方向Ｙにおける照射範囲が少なくとも副走査方向Ｙのノズル列の長さと同じになるように、光源７が配設されている。
【００５３】
そして、キャリッジ３の上面には、上方の光照射装置１６から紫外線が照射されることにより発生する熱を遮断する断熱部材９が設けられている。
【００５４】
次に、本実施形態の作用について説明すると、記録媒体４に画像を形成する際には、キャリッジ３が主走査方向Ｘに往復移動するとともに、所定の画像情報に基づいて記録ヘッド６から所定の色のインクが吐出されて順次記録媒体４に着弾する。この記録媒体４に着弾したインクに対して、光照射装置１６により紫外線が順次照射され、インクが記録媒体４上で硬化する。
【００５５】
このとき、キャリッジ３には、上方から光照射装置１６より紫外線が照射されており、キャリッジ３の上面近傍は温度が上昇しているが、キャリッジ３の上面には、断熱部材９が設けられているため、記録ヘッド６内のインクには光照射装置１６周辺からの熱は伝わりにくい。
【００５６】
以上より、本実施形態によれば、キャリッジ３の上面には断熱部材９が設けられており、この断熱部材９により光照射装置１６から紫外線を照射することによって発生する熱が遮断され、記録ヘッド６に伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、断熱部材９をキャリッジ３の上面にのみ設けるようにしたが、さらに、キャリッジ３の側面にも設けるようにしてもよい。これにより、キャリッジ３の側部を通過する紫外線により発生した熱が、記録ヘッド６に伝わりにくくなる。
【００５８】
図４および図５は、本発明に係るインクジェットプリンタの第２の実施形態を示したもので、このインクジェットプリンタ２０は、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタである。なお、第１の参考例および第２の参考例と同一の符号を付したものは、第１の参考例および第２の参考例と同様の構成を有するものである。
【００５９】
図４に示すように、インクジェットプリンタ２０内の所定位置には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する記録ヘッド１２を搭載する箱状の支持部材１１が設けられているとともに、インクジェットプリンタ２０には、これら支持部材１１の下方の記録領域に対して、記録媒体４を送るための搬送機構（図示しない）が設けられている。これらの記録ヘッド１２は、記録媒体４の略全幅にわたる長さを有しており、記録媒体４の搬送方向Ｚに直交するように、搬送方向Ｚにおける下流側に所定の間隔をおいて、支持部材１１に搭載されている。
【００６０】
また、支持部材１１の上方には、記録ヘッド１２から記録媒体４に吐出されたインクに対して紫外線を照射する光照射装置２１が設けられている。この光照射装置２１には、搬送方向Ｚにおける照射範囲が少なくとも支持部材１１の搬送方向Ｚの長さと同じになり、搬送方向Ｚと直交する方向照射範囲が記録媒体４の全幅にわたるように、光源７が配設されている。
【００６１】
そして、支持部材１１の上面及び下面には、図５に示すように、支持部材１１の上面から下面にかけて連通され、記録ヘッド１２より吐出されて記録媒体４上に着弾したインクに対して上方の光照射装置２１から光を照射する照射口２２が形成されている。この照射口２２は、各記録ヘッド１２の搬送方向Ｚにおける下流側にそれぞれ４つ設けられている。
【００６２】
また、支持部材１１の上面には、紫外線が照射されることにより発生する熱を遮断する断熱部材９が、照射口２２を避けて設けられている。
【００６３】
次に、本実施形態の作用について説明すると、搬送機構により搬送されてくる記録媒体４に対して、所定の画像情報に基づいて記録ヘッド１２から所定の色のインクが吐出され、記録媒体４に順次着弾する。支持部材１１の上方では、光照射装置２１が点灯しており、照射口２２を通過した紫外線が、記録媒体４に着弾したインクに対して順次照射され、インクが記録媒体４上で硬化する。
【００６４】
このとき、支持部材１１には、上方から光照射装置２１より紫外線が照射されており、支持部材１１の上面近傍は温度が上昇しているが、支持部材１１の上面には、断熱部材９が設けられているため、記録ヘッド１２内のインクには熱は伝わりにくい。
【００６５】
以上より、本実施形態によれば、支持部材１１の上面には断熱部材９が設けられており、この断熱部材９により、光照射装置２１から紫外線を照射することによって発生する熱が遮断され、記録ヘッド１２に伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、断熱部材９を支持部材１１の上面にのみ設けるようにしたが、さらに、各記録ヘッド１２の側面にも設けるようにしてもよい。これにより、照射口２２を通過する紫外線により発生した熱、あるいは光照射装置２１から照射され記録媒体４上で反射した紫外線により発生した熱が、記録ヘッド１２に伝わりにくくなる。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、紫外線を照射する光照射装置と前記記録ヘッドとの間に断熱部材が設けられており、この断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
また、光照射装置が記録ヘッドの上方に設けられている場合においても、断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００６８】
請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドの光照射装置に近接する面に断熱材が設けられており、この断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００６９】
請求項３に記載の発明によれば、シリアルヘッド方式の記録ヘッドにおいても、断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００７０】
請求項４に記載の発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドにおいても、断熱部材により光照射装置から紫外線を照射することにより発生する熱が遮断され、記録ヘッドに伝わる熱が低減されるため、簡易な装置構成により、装置部品の形状の変形を防止することができ、インクの増粘あるいは硬化を防止するとともに安定した速度でインクを吐出させて良好な画像を得ることができる。
【００７３】
請求項５に記載の発明によれば、より低照度の紫外線によりインクを硬化させて良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェットプリンタの第１の参考例の構成を示す図である。
【図２】本発明によるインクジェットプリンタの第２の参考例の構成を示す図である。
【図３】本発明によるインクジェットプリンタの第１の実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明によるインクジェットプリンタの第２の実施形態の構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るインクジェットプリンタの支持部材の構成を示す斜視図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly to an ink jet printer that uses ink that is cured by light irradiation.
[0002]
[Prior art]
In recent years, inkjet printers have been widely used because images can be easily and inexpensively formed compared to methods that require plate making, such as gravure printing methods and flexographic printing methods. .
[0003]
Further, in the field where image recording is performed on products and product packaging using such an ink jet printer, materials having no ink absorbability such as resin and metal are often used for products and product packaging. Then, using such a non-ink-absorbing material as a recording medium, in order to fix the ink to the recording medium, photocurable ink is used, and after ejecting the ink onto the recording medium, for example, ultraviolet rays An ink jet printer that cures and fixes ink by irradiating light such as, for example, is known (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
As such an ink jet printer, a recording head on which nozzles for ejecting ink that is cured by light irradiation are formed is reciprocally arranged in the scanning direction, and is ejected from the recording head at a position away from the recording head. There is known an ink jet printer provided with a light irradiating device for irradiating light to the ink, and provided with an optical fiber for guiding the light emitted from the light irradiating device downstream in the scanning direction of the recording head (for example, Patent Document 1).
[0005]
In addition, a recording head on which nozzles for ejecting ink that is cured by light irradiation are formed is arranged so as to reciprocate in the scanning direction, and for the ink ejected from the recording head on both sides and above the recording head. There is also known an ink jet printer in which a light irradiation device for irradiating light is provided close to a recording head.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310454
[Problems to be solved by the invention]
However, in an inkjet printer (Patent Document 1) in which a light irradiation device is provided at a position away from a conventional recording head, the size of the device is increased and the device configuration becomes complicated, resulting in manufacturing costs, operating costs, and maintenance costs. There was a problem.
[0008]
In addition, in an ink jet printer provided with a light irradiation device on both sides and above a conventional recording head, heat is generated by irradiating light from the light irradiation device, and the temperature rises in the vicinity of the light irradiation device. There has been a problem that the shape of the device components such as the head is deformed by a change in temperature.
[0009]
Furthermore, radical polymerization inks and cationic polymerization inks are known as inks that are cured by ultraviolet rays. Among these, cationic polymerization inks have a property of curing even at high temperatures. For this reason, when cationic polymerization ink is used, the heat generated by irradiating light from the light irradiation device causes the ink in the recording head to thicken or harden, resulting in poor ink ejection, resulting in poor image quality. There was a problem of lowering. Further, even in a temperature region where the ink does not thicken or harden, the ink ejection speed depends on the temperature, and there is a problem that the ink ejection speed increases due to the temperature rise and the image quality deteriorates.
[0010]
Therefore, the present invention prevents the deformation of the shape of the device parts due to the heat generated by irradiating light from the light irradiation device with a simple device configuration, and prevents the ink from thickening or curing and at a stable speed. An object of the present invention is to provide an ink jet printer capable of obtaining good images by discharging ink.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an ink jet printer according to the present invention has a recording head formed with nozzles that eject ink that is cured by irradiating ultraviolet rays, and a light irradiation device that irradiates ultraviolet rays that cure the ink. Then, after the ink ejected from the nozzle is landed on the recording medium, the ink is cured by irradiating the recording medium with ultraviolet light by the light irradiation device, and an ink jet printer for forming an image,
The light irradiation device is disposed above the recording head so that the entire width of the recording medium is an irradiation range,
Between the light irradiation device and the recording head, a surface on the light irradiation device side of the recording head is covered so that heat from the light irradiation device is not transmitted to the recording head, and the ultraviolet light is emitted from the light irradiation device. Provided with a heat insulating member that cuts off heat generated by irradiation
According to the first aspect of the present invention, since the heat insulating member is provided between the light irradiation device that irradiates the ultraviolet light and the recording head, the heat irradiation member generates the ultraviolet light from the light irradiating device. The heat is cut off and the heat transmitted to the recording head is reduced.
In addition, the light irradiation device irradiates the recording medium on which ink has landed from above the recording head with ultraviolet rays, but since a heat insulating member is provided between the recording head and the light irradiation device, the recording head The transmitted heat is reduced.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, the heat insulating member is provided on a surface of the recording head adjacent to the light irradiation device.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, since the heat insulating member is provided on the surface of the recording head adjacent to the light irradiation device, the heat generated by irradiating the ultraviolet light from the light irradiation device by the heat insulating member is generated. The heat transferred to the recording head is reduced.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, the recording head reciprocally moves in the width direction of the recording medium above the recording medium. Further, the present invention is characterized in that it is a serial head system in which an image is formed by discharging the ink.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, even in the case of a serial head type recording head, the heat transmitted to the recording head is reduced because the heat insulating member is provided between the recording head and the light irradiation device. .
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, the recording head is provided above the recording medium over the entire width of the recording medium and conveyed. It is a line head system that forms an image by ejecting the ink onto the recording medium.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, even in the case of a line head type recording head, the heat transmitted to the recording head is reduced because the heat insulating member is provided between the recording head and the light irradiation device. .
[0023]
According to a fifth aspect of the invention, in the ink jet printer according to any one of the first to fourth aspects, the ink is a cationic polymerization type ink.
[0024]
According to the fifth aspect of the present invention, since the cationic polymerization ink does not receive an oxygen inhibiting action, it is cured well with low-illuminance ultraviolet rays.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference examples and embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 1 shows a first reference example of an ink jet printer according to the present invention. The ink jet printer 1 is a serial head type ink jet printer 1.
[0027]
As shown in FIG. 1, the inkjet printer 1 has a rod-shaped guide rail 2, and a carriage 3 is supported on the guide rail 2. The carriage 3 reciprocates along the guide rail 2 in the main scanning direction X which is the width direction of the recording medium 4 by a carriage driving mechanism (not shown).
[0028]
One area of the movable range of the carriage 3 is a recording area for recording on the recording medium 4. The recording area 4 is formed of a flat member below the carriage 3, and the recording medium 4 is not recorded. A platen 5 supported from the surface is provided.
[0029]
The carriage 3 is provided with a recording head 6 provided with nozzles (not shown) for ejecting ink of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) with respect to the recording medium 4. Is installed.
[0030]
The ink used in the present embodiment is an ultraviolet curable ink that is cured by irradiating ultraviolet rays. Ultraviolet curable inks are broadly classified into radically polymerizable inks containing radically polymerizable compounds and cationically polymerizable inks containing cationically polymerizable compounds as polymerizable compounds. Both types of inks are used in this embodiment. As the ink used in the present embodiment, a hybrid ink in which a radical polymerization ink and a cation polymerization ink are combined may be used as the ink used in the present embodiment. However, cationic polymerization inks that have little or no inhibitory effect on the polymerization reaction due to oxygen are more excellent in functionality and versatility, and it is particularly preferable to use cationic polymerization inks.
[0031]
As the recording medium 4, a recording medium 4 made of various papers such as plain paper, recycled paper, glossy paper, various fabrics, various non-woven fabrics, resin, metal, glass and the like is applicable. In particular, as the recording medium 4 used in the present embodiment, a transparent or opaque non-absorbent resin film used for so-called soft packaging can be applied.
[0032]
Further, light irradiation devices 8 for irradiating the ink ejected from the nozzles to the recording medium 4 with ultraviolet rays are respectively provided in the carriage 3 and on both sides of the recording head 6 in the main scanning direction X. It has been. In this light irradiation device 8, a light source 7 that emits ultraviolet light is disposed so that the irradiation range in the sub-scanning direction Y is at least the length of the nozzle row in the sub-scanning direction Y. As the light source 7, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cathode tube, an LED, or the like is applied.
[0033]
A heat insulating member 9 is provided on a surface of each recording head 6 adjacent to the light irradiation device 8 to block heat generated by the irradiation of ultraviolet rays from the light irradiation device 8.
[0034]
Further, the inkjet printer 1 is provided with a transport mechanism (not shown) for feeding the recording medium 8 in the sub-scanning direction Y orthogonal to the main scanning direction X. The conveyance mechanism intermittently conveys the recording medium 4 by repeating conveyance and stopping of the recording medium 4 in accordance with the operation of the carriage 3 during image recording.
[0035]
Next, the operation of this reference example will be described.
[0036]
When forming an image on the recording medium 4, the drive mechanism of the carriage 3 is operated to reciprocate the carriage 3 in the main scanning direction X above the recording medium 4, and to the carriage 3 based on predetermined image information. A predetermined color of ink is ejected from the nozzles of the mounted recording head 6. The ejected ink sequentially reaches the recording medium 4. The ink that has landed on the recording medium 4 is sequentially irradiated with ultraviolet rays by a light irradiation device 9 provided on the carriage 3, and the ink is cured on the recording medium 4. During this time, the conveyance mechanism operates to convey the recording medium 4 in the sub-scanning direction Y, whereby an image is formed on the recording medium 4.
[0037]
At this time, the temperature in the vicinity of the light irradiation device 8 due to the heat generation of the light irradiation device 8 itself by irradiating the light irradiation device 8 with ultraviolet rays or the heat generated by the light irradiated from the light irradiation device 8 and reflected on the recording medium 4. However, since the heat insulating member 9 is provided on the surface adjacent to the light irradiation device 8 of each recording head 6, the heat from the periphery of the light irradiation device 8 is not applied to the ink in the recording head 6. Difficult to communicate.
[0038]
As described above, according to this reference example , the heat insulating member 9 is provided on the surface adjacent to the light irradiation device 8 of the recording head 6, and the heat generation is generated by irradiating light from the light irradiation device 8 with the heat insulating member 9. Since the heat is cut off and the heat transmitted to the recording head 6 is reduced, the shape of the device parts can be prevented from being deformed with a simple device configuration, and the ink can be prevented from thickening or curing and at a stable speed. A good image can be obtained by discharging ink.
[0039]
In this reference example , ink that is cured by irradiation with ultraviolet rays is used. However, the ink is not necessarily limited to this, and may be cured by irradiation with light other than ultraviolet rays. Here, “light” is light in a broad sense, and includes electromagnetic waves such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, visible rays, and infrared rays. That is, a polymerizable compound that is polymerized and cured with light other than ultraviolet light and a photoinitiator that initiates a polymerization reaction between the polymerizable compounds with light other than ultraviolet light may be applied to the ink. When using a photocurable ink that is cured by light other than ultraviolet light, a light source that emits the light is applied instead of the light source 7.
[0040]
FIG. 2 shows a second reference example of the ink jet printer according to the present invention. The ink jet printer 10 is a line head type ink jet printer 10. The first reference example and that the same reference numerals are those having the same configuration as the first embodiment.
[0041]
As shown in FIG. 2, a box-shaped support member 11 is provided at a predetermined position in the inkjet printer 10. Below the support member 11 is a recording area in which an image is recorded by ejecting ink to the recording medium 4, and the recording area is formed of a flat plate member and the recording medium 4 is not formed on the surface. A platen 5 is provided to be supported from above.
[0042]
Further, the inkjet printer 10 is provided with a transport mechanism (not shown) that transports the recording medium 4 to the platen 5 and unloads the recording medium 4 on which an image is formed on the platen 5. .
[0043]
Mounted on the support member 11 is a recording head 12 formed with nozzles (not shown) for ejecting ink of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). . These recording heads 12 are line head type recording heads 12 having a length extending over substantially the entire width of the recording medium 4 and provided so as to be orthogonal to the conveyance direction Z of the recording medium 4.
[0044]
On the downstream side of the recording head 12 in the transport direction Z, a light irradiation device 13 for irradiating the ink ejected from the nozzles to the recording medium 4 with ultraviolet rays is provided. In this light irradiation device 13, the light source 7 is arranged so that the irradiation range in the direction orthogonal to the conveyance direction Z is at least the same as the length of the nozzle row in the direction orthogonal to the conveyance direction Z.
[0045]
Further, on the surface adjacent to the light irradiation device 13 of each recording head 12, a heat insulating member 9 that blocks heat generated by the irradiation of ultraviolet rays from the light irradiation device 13 is provided.
[0046]
Next, the operation of this reference example will be described.
[0047]
The transport mechanism is operated to transport the recording medium 4 and ink of a predetermined color is ejected from the nozzles 5 of the recording head 12 mounted on the support member 11 based on predetermined image information. The ejected ink sequentially reaches the recording medium 4. The ink that has landed on the recording medium 4 is sequentially irradiated with ultraviolet rays by the light irradiation device 13 provided on the support member 11, and the ink is cured on the recording medium 4. During this time, the recording medium 4 is conveyed by the conveyance mechanism, whereby an image is formed on the recording medium 4.
[0048]
At this time, the temperature in the vicinity of the light irradiation device 13 due to the heat generation of the light irradiation device 13 itself by irradiating the ultraviolet light from the light irradiation device 13 or the heat generated by the light irradiated from the light irradiation device 13 and reflected on the recording medium 4. However, since the heat insulating member 9 is provided on the surface adjacent to the light irradiation device 13 of each recording head 12, the heat from the periphery of the light irradiation device 13 is not applied to the ink in the recording head 12. Difficult to communicate.
[0049]
As described above, according to the ink jet printer 10 according to this reference example , the heat insulating member 9 is provided on the surface adjacent to the light irradiation device 13 of the recording head 12, and light is irradiated from the light irradiation device 13 by the heat insulating member 9. Since the heat generated by this is cut off and the heat transmitted to the recording head 12 is reduced, the shape of the device parts can be prevented from being deformed with a simple device configuration, and the viscosity or hardening of the ink can be prevented. At the same time, ink can be ejected at a stable speed to obtain a good image.
[0050]
FIG. 3 shows a first embodiment of an ink jet printer according to the present invention. The ink jet printer 15 is a serial head type ink jet printer. The first reference example and that the same reference numerals are those having the same configuration as the first embodiment.
[0051]
The ink jet printer 15 is equipped with a recording head 6 for ejecting photocurable ink of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and a carriage 3 driving mechanism (not shown). A carriage 3 supported by the guide rail 2 so as to reciprocate in the scanning direction X is provided, and a transport mechanism (not shown) for feeding the recording medium 4 in the sub-scanning direction Y is provided.
[0052]
Further, a light irradiation device 16 that irradiates the ink ejected from the recording head 6 to the recording medium 4 with ultraviolet rays is provided above the carriage 3. The light irradiation device 16 includes a light source 7 so that the irradiation range in the main scanning direction X extends over the entire width of the recording medium 4 and the irradiation range in the sub-scanning direction Y is at least the length of the nozzle row in the sub-scanning direction Y. Is arranged.
[0053]
A heat insulating member 9 is provided on the upper surface of the carriage 3 to block heat generated by irradiation of ultraviolet rays from the upper light irradiation device 16.
[0054]
Next, the operation of the present embodiment will be described. When an image is formed on the recording medium 4, the carriage 3 reciprocates in the main scanning direction X, and the recording head 6 determines a predetermined value based on predetermined image information. Color inks are ejected and land on the recording medium 4 sequentially. The ink that has landed on the recording medium 4 is sequentially irradiated with ultraviolet rays by the light irradiation device 16, and the ink is cured on the recording medium 4.
[0055]
At this time, the carriage 3 is irradiated with ultraviolet rays from the light irradiation device 16 from above, and the temperature in the vicinity of the upper surface of the carriage 3 is rising, but the heat insulating member 9 is provided on the upper surface of the carriage 3. Therefore, heat from the periphery of the light irradiation device 16 is not easily transmitted to the ink in the recording head 6.
[0056]
As described above, according to the present embodiment, the heat insulating member 9 is provided on the upper surface of the carriage 3, and heat generated by irradiating ultraviolet rays from the light irradiation device 16 is cut off by the heat insulating member 9, and the recording head. 6 is reduced, the shape of the device parts can be prevented from being deformed by a simple device configuration, and it is possible to prevent the ink from thickening or curing and to discharge the ink at a stable speed. An image can be obtained.
[0057]
In this embodiment, the heat insulating member 9 is provided only on the upper surface of the carriage 3, but may be provided on the side surface of the carriage 3. This makes it difficult for heat generated by the ultraviolet rays passing through the side of the carriage 3 to be transmitted to the recording head 6.
[0058]
4 and 5 show a second embodiment of the ink jet printer according to the present invention. The ink jet printer 20 is a line head type ink jet printer. The first reference example and the second reference example those denoted by the same reference numerals as are those having the same configuration as that of the first reference example and the second reference example.
[0059]
As shown in FIG. 4, a box in which a recording head 12 that discharges yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) inks is mounted at a predetermined position in the inkjet printer 20. In addition, the inkjet printer 20 is provided with a transport mechanism (not shown) for feeding the recording medium 4 to the recording area below the support member 11. These recording heads 12 have a length extending over substantially the entire width of the recording medium 4 and are supported at a predetermined interval on the downstream side in the transport direction Z so as to be orthogonal to the transport direction Z of the recording medium 4. It is mounted on the member 11.
[0060]
Further, above the support member 11, a light irradiation device 21 that irradiates ultraviolet rays to ink ejected from the recording head 12 to the recording medium 4 is provided. The light irradiation device 21 includes a light source so that the irradiation range in the conveyance direction Z is at least the length of the support member 11 in the conveyance direction Z and the direction irradiation range orthogonal to the conveyance direction Z extends over the entire width of the recording medium 4. 7 is disposed.
[0061]
As shown in FIG. 5, the upper and lower surfaces of the support member 11 communicate with each other from the upper surface to the lower surface of the support member 11 and are above the ink ejected from the recording head 12 and landed on the recording medium 4. An irradiation port 22 for irradiating light from the light irradiation device 21 is formed. Four irradiation ports 22 are provided on the downstream side in the transport direction Z of each recording head 12.
[0062]
Further, on the upper surface of the support member 11, a heat insulating member 9 that blocks heat generated by irradiation with ultraviolet rays is provided to avoid the irradiation port 22.
[0063]
Next, the operation of the present embodiment will be described. A predetermined color ink is ejected from the recording head 12 to the recording medium 4 based on predetermined image information to the recording medium 4 conveyed by the conveying mechanism. Land sequentially. Above the support member 11, the light irradiation device 21 is turned on, and the ultraviolet light that has passed through the irradiation port 22 is sequentially irradiated onto the ink that has landed on the recording medium 4, and the ink is cured on the recording medium 4.
[0064]
At this time, the support member 11 is irradiated with ultraviolet rays from above from the light irradiation device 21, and the temperature in the vicinity of the upper surface of the support member 11 is rising, but the heat insulating member 9 is formed on the upper surface of the support member 11. Therefore, heat is hardly transmitted to the ink in the recording head 12.
[0065]
As described above, according to the present embodiment, the heat insulating member 9 is provided on the upper surface of the support member 11, and the heat generated by irradiating ultraviolet rays from the light irradiation device 21 is blocked by the heat insulating member 9, Since heat transmitted to the recording head 12 is reduced, it is possible to prevent deformation of the shape of the apparatus parts with a simple apparatus configuration, and it is possible to prevent thickening or curing of the ink and to discharge the ink at a stable speed. A good image can be obtained.
[0066]
In the present embodiment, the heat insulating member 9 is provided only on the upper surface of the support member 11, but may also be provided on the side surface of each recording head 12. Thereby, the heat generated by the ultraviolet rays passing through the irradiation port 22 or the heat generated by the ultraviolet rays irradiated from the light irradiation device 21 and reflected on the recording medium 4 is hardly transmitted to the recording head 12.
[0067]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a heat insulating member is provided between the light irradiating device for irradiating ultraviolet light and the recording head, and the heat generating member generates the ultraviolet light from the light irradiating device. Since the heat is cut off and the heat transmitted to the recording head is reduced, the shape of the device parts can be prevented from being deformed with a simple device configuration, and the ink can be prevented from thickening or curing and at a stable speed. Can be discharged to obtain a good image.
Further, even when the light irradiation device is provided above the recording head, the heat generated by irradiating the ultraviolet light from the light irradiation device by the heat insulating member is blocked, and the heat transmitted to the recording head is reduced. With a simple apparatus configuration, it is possible to prevent deformation of the shape of the apparatus parts, prevent thickening or curing of the ink, and discharge a ink at a stable speed, thereby obtaining a good image.
[0068]
According to the second aspect of the present invention, the heat insulating material is provided on the surface of the recording head adjacent to the light irradiation device, and the heat generated by irradiating the ultraviolet light from the light irradiation device is blocked by the heat insulating member. Since the heat transmitted to the recording head is reduced, it is possible to prevent deformation of the shape of the device parts with a simple device configuration, prevent the ink from thickening or curing, and eject the ink at a stable speed. A good image can be obtained.
[0069]
According to the third aspect of the present invention, in the serial head type recording head, heat generated by irradiating ultraviolet rays from the light irradiation device by the heat insulating member is cut off, and heat transmitted to the recording head is reduced. With a simple apparatus configuration, it is possible to prevent deformation of the shape of the apparatus components, and it is possible to prevent the ink from thickening or curing and to discharge the ink at a stable speed to obtain a good image.
[0070]
According to the invention described in claim 4, in the recording head of a line head type, the heat is cut off to occur by irradiation with UV rays from the light irradiation device by the heat insulating member, heat is reduced transmitted to the recording head With a simple apparatus configuration, it is possible to prevent deformation of the shape of the apparatus components, and it is possible to prevent the ink from thickening or curing and to discharge the ink at a stable speed to obtain a good image.
[0073]
According to the fifth aspect of the invention, it is possible to obtain a good image by curing the ink with ultraviolet rays having a lower illuminance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first reference example of an ink jet printer according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second reference example of the ink jet printer according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a first embodiment of an inkjet printer according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of an ink jet printer according to the present invention.
5 is a perspective view showing the structure of a supporting member of an ink jet printer according to the second embodiment.

Claims

It has a recording head formed with a nozzle that ejects ink that is cured by irradiating ultraviolet rays, and a light irradiation device that irradiates ultraviolet rays that cure the ink, and causes the ink ejected from the nozzles to land on a recording medium. After that, the ink is cured by irradiating the recording medium with ultraviolet rays by the light irradiation device, and an image is formed in an inkjet printer.
The light irradiation device is disposed above the recording head so that the entire width of the recording medium is an irradiation range,
Between the light irradiation device and the recording head, the surface of the recording head on the light irradiation device side is covered so that heat from the light irradiation device is not transmitted to the recording head, and the ultraviolet light is emitted from the light irradiation device. An ink-jet printer comprising a heat insulating member that blocks heat generated by irradiating with water.

The inkjet printer according to claim 1, wherein the heat insulating member is provided on a surface of the recording head adjacent to the light irradiation device.

2. The serial head system that forms an image by ejecting the ink onto the recording medium while the recording head is reciprocating in the width direction of the recording medium above the recording medium. Or an ink jet printer according to claim 2.

The recording head is provided above the recording medium over the entire width of the recording medium, and is a line head system that forms an image by ejecting the ink onto the conveyed recording medium. The ink jet printer according to claim 1, wherein the ink jet printer is characterized.

The ink jet printer according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an ink of a cationic polymerization system.