(57)【要約】【課題】インクの吐出不良を低減した液体噴射装置を提供すること。【解決手段】光硬化性インクを流通させるインク供給流路１０と、インク供給流路１０と接続されたヘッド２０と、ヘッド２０から吐出されたインクに光を照射する光照射部３０と、を備えた液体噴射装置１００であって、インク供給流路１０と光照射部３０とが接触して配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性インクを流通させるインク供給流路と、前記インク供給流路と接続されたヘッドと、前記ヘッドから吐出された前記インクに光を照射する光照射部と、を備えた液体噴射装置であって、
前記インク供給流路と前記光照射部とが接触して配置されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記インク供給流路に、複数のインク貯留部が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記インク供給流路の両端に前記インク貯留部が接続されていることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記インク供給流路の前記光照射部と対向する壁面がアルミニウムで形成されており、前記壁面と前記光照射部とが絶縁層を挟んで接触していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記インク供給流路の前記光照射部と対向する壁面がガラスエポキシで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置としては、所定の画像データに基づいてインクを吐出し、媒体上に描画パターンを形成した後、インクを乾燥させることによって画像形成を行うものが広く知られているが、これ以外にも紫外線硬化性インクを用いたものが開示されている。
紫外線硬化性インクを使用する液体噴射装置は、紫外線照射装置を備え、媒体上に形成された描画パターンに紫外線を照射することによってインクを硬化させる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８７２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが紫外線硬化性インクは、通常のインクと比較して粘度が高いため、ノズルが目詰まりを起こしインクの吐出不良が発生することがある。
【０００５】
そこで本発明は、インクの吐出不良を低減した液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体噴射装置は、光硬化性インクを流通させるインク供給流路と、前記インク供給流路と接続されたヘッドと、前記ヘッドから吐出された前記インクに光を照射する光照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記インク供給流路と前記光照射部とが接触して配置されていることを特徴とする。
これによれば、インク供給流路内のインクが光照射部で発生した熱を吸収してインク温度が上昇して、インク粘度が低下する。したがって、インクの流動性が向上するので、インクの吐出不良を低減した液体噴射装置を提供することができる。
【０００７】
前記インク供給流路に、複数のインク貯留部が接続されていることが好ましい。
これによれば、複数のインク貯留部間でインクを循環させることによって、インク供給流路で吸収した熱をインク供給流路１０の外部に排出しやすくなるので、インク供給流路内のインク温度の上昇を抑えることができる。したがって、光照射部の温度上昇が抑えられて、光照射部から照射される光の光特性を保持した液体噴射装置を提供することができる。
【０００８】
前記インク供給流路の両端に前記インク貯留部が接続されていることが好ましい。
これによれば、インク供給流路内の全域のインクが循環されやすくなって、インク供給流路内の熱をより外部に排出しやすくなるので、インク供給流路内のインク温度の上昇を抑えることができる。したがって、光照射部の温度上昇が抑えられて、光照射部から照射される光の光特性を保持した液体噴射装置を提供することができる。
【０００９】
前記インク供給流路の対向する壁面がアルミニウムで形成されており、前記壁面と前記光照射部とが絶縁層を挟んで接触していることが好ましい。
これによれば、光照射部で発生した熱が効率的にインク供給流路に吸収されるので、光照射部の温度上昇を抑えるとともに、光照射部から照射される光の特性を保持した液体噴射装置を提供することができる。
【００１０】
前記インク供給流路の少なくとも前記光照射部と対向する壁面がガラスエポキシで形成されていることが好ましい。
これによれば、インク供給流路の壁面が絶縁性の材質で構成され、光照射部をインク供給流路の壁面に直接実装することができるので、インク供給流路と光照射部との積層構造を簡略化した液体噴射装置を提供することができる。したがって、光照射部で発生した熱がインク供給流路内のインクに吸収されやすくなって、光照射部の温度上昇が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】液体噴射装置の模式裏面図である。
【図２】液体噴射装置の模式側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ’模式断面図である。
【図４】インク供給流路１０及び光照射部３０の積層構造を示す模式断面図である。
【図５】インク供給流路１０及び光照射部３０の積層構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下図面を用いて、本発明の液体噴射装置について説明する。
なお、以下の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【００１３】
図１は、本発明の液体噴射装置１００の模式裏面図である。図２は、液体噴射装置１００の模式側面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ’断面図である。図４は、インク供給流路１０及び光照射部３０の積層構造の詳細を示す模式断面図である。
【００１４】
液体噴射装置１００は、インク供給流路１０、ヘッド群２０、光照射部３０、及び搬送機構４０を有する。
【００１５】
インク供給流路１０は、液体噴射装置１００の上部であって、記録媒体Ｋの上方に配置されており、記録媒体Ｋの搬送方向（＋Ｘ方向）と交差する記録媒体Ｋの幅方向（Ｙ軸方向）に延在している。インク供給流路１０の形状は、側面視で矩形の柱状である。
インク供給流路１０には、インク供給チューブ１５ａ，１５ｂ，２５ａ〜２５ｅが接続されている。インク供給チューブ１５ａ，１５ｂは壁面１０ａ，１０ｂにそれぞれ接続され、インク供給チューブ２５ａ〜２５ｅは壁面１０ａから壁面１０ｂに向かって壁面１０ｃに順次接続されている。
図３に示すように、インク供給チューブ１０の内部には、インク（光硬化性インク）Ｌが流通する流路１６が形成されている。この流路１６は、インク供給チューブ１５ａ，１５ｂ，２５ａ〜２５ｅと接続されている。
インク供給チューブ１５ａの他方の端部には、インク循環ポンプ（インク搬送部）１３ａを介してインク貯留部１１ａが接続されており、インク供給チューブ１５ｂの他方の端部には、インク循環ポンプ（インク搬送部）１３ｂを介してインク貯留部１１ｂが接続されている。
【００１６】
インク供給流路１０の材質としては、アルミニウム、ガラスエポキシなどの良好な熱伝導性を有するものが採用される。
【００１７】
ヘッド群２０は、インク供給流路１０の搬送方向上流側の側方に配置されている。ヘッド２０は複数のヘッド２０Ａ〜２０Ｅからなり、ヘッド２０Ａ〜２０Ｅは、インク供給流路１０の壁面１０ａから壁面１０ｂに向かって順次配置されている。また、ヘッド２０Ａ〜２０Ｅは、インク供給流路１０に近い側のヘッド２０Ａ，２０Ｃ，２０Ｅと、インク供給流路１０から遠い側のヘッド２０Ｂ，２０Ｄとが交互に配列されている。
ヘッド２０Ａ〜２０Ｅのそれぞれは、インク供給チューブ２５ａ〜２５ｅのそれぞれと接続されており、インク供給チューブ２５ａ〜２５ｅを介してインク供給流路１０と接続されている。
【００１８】
記録媒体Ｋ側を向いたヘッド２０Ａ〜２０Ｅの吐出面２０ａ〜２０ｅには、複数のノズル２１からなるノズル列２１Ａ〜２１Ｅが形成されている。ノズル２１Ａ〜２１Ｅからは、記録媒体Ｋの幅方向のそれぞれ異なる領域に対してインクが吐出され、これによって記録媒体Ｋの幅方向の全域でインクが吐出される。
【００１９】
光照射部３０は、インク供給流路１０の壁面１０ｄ上に配列されたＵＶＬＥＤ素子３２を有する。各々のＵＶＬＥＤ素子３２は、図４に示すように、インク供給流路１０の壁面１０ｄ上に絶縁層３５を介して形成された配線パターン３１に実装されている。ＵＶＬＥＤ素子３２の図示略の接続端子が、はんだ３３により配線パターン３１に接続されている。また、ＵＶＬＥＤ素子３２と配線パターン３１との接続部を覆って絶縁膜３４が形成されている。絶縁膜３４により、ＵＶＬＥＤ素子３２の実装部が保護される。
【００２０】
搬送機構４０は、液体噴射装置１００の下部に配置されている。搬送機構４０は、搬入部４１及び搬出部４２を有し、搬入部４１はヘッド２０に対して搬送方向の上流側に配置され、搬出部４２はインク供給流路１０に対して搬送方向の下流側に配置されている。また、搬入部４１及び搬出部４２は記録媒体Ｋの幅方向（Ｙ軸方向）に延在している。
搬入部４１は、ローラ４１ａ，４１ｂ、及び図示略の駆動部で構成され、ローラ４１ａ，４１ｂは、記録媒体Ｋを挟んで下方と上方とに互いに当接して配置されている。
搬出部４２は、ローラ４２ａ，４２ｂ、及び図示略の駆動部で構成され、ローラ４２ａ，４２ｂは、記録媒体Ｋを挟んで下方と上方とに互いに当接して配置されている。
【００２１】
このような構成を有する液体噴射装置１００における、画像形成動作について簡単に説明する。
まず、搬送機構４０の搬入部４１及び搬出部４２を駆動して、記録媒体Ｋを搬送方向（＋Ｘ軸方向）に沿って搬送する。
記録媒体Ｋがヘッド２０の下方を通過する際に、ヘッド２０Ａ〜２０Ｅは外部装置から入力された画像データに基づいて選択的にインクＬを吐出し、記録媒体Ｋ上に所定の描画パターンを形成する。
描画パターンが形成された記録媒体Ｋが光照射部３０の下方を通過する際に、記録媒体Ｋ上のインクＬに対してＵＶＬＥＤ素子３２から紫外線ＵＶが照射されインクＬが硬化される。
そして、画像形成された記録媒体Ｋが搬出部４２から搬出されることで、画像形成動作が完了する。
【００２２】
このような構成を備えた液体噴射装置によれば、以下の効果を得ることができる。
まず本発明の液体噴射装置１００においては、流路１６にインクＬを流通させるインク供給流路１０の壁面１０ｄと、ＵＶＬＥＤ素子３２を備えた光照射部３０とが絶縁膜３５を介して接触している。
このような構成とされていることで、ＵＶＬＥＤ素子３２で発生した熱は、パターン配線３１及び絶縁膜３５を介してインク供給流路１０の壁面１０ｄに達した後、インク供給流路１０の流路１６内を流通するインクＬに吸収されるので、流路１６内のインク温度が上昇してインク粘度が低下する。したがって、インクＬの流動性が向上しヘッド２０（２０ａ〜２０ｅ）におけるインクの吐出不良を低減させることができる。
【００２３】
また、ＵＶＬＥＤ素子３２からの廃熱を有効に利用して流路１６内のインクＬを加熱するので、インクＬを加熱するためのインク加熱器が不要であり液体噴射装置を小型化することができるとともに消費電力を低減することができる。
さらに、劣化したＵＶＬＥＤ素子３２を交換する際には、インク供給流路１０ごと交換すればよいので、光照射部３０の取り扱いが容易となりメンテナンスの作業効率を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の液体噴射装置１００においては、インク供給流路１０には、インク供給チューブ１５ａを介してインク循環ポンプ１３ａ及びインク貯留部１１ａが接続され、インク供給チューブ１５ｂを介してインク循環ポンプ１３ｂ及びインク貯留部１１ｂが接続されている。
このような構成とされていることで、インク循環ポンプ１３ａ，１３ｂを駆動して、インク供給流路１０を挟んでインク貯留部１１ａ，１１ｂの間でインクＬを循環させることができるので、流路１６内のインクＬで吸収された熱をインク供給流路１０の外部に排出しやすくなるので、インク供給流路１０の温度上昇を抑えることができる。
したがって、ＵＶＬＥＤ素子３２のからの熱吸収量を向上させることができるので、ＵＶＬＥＤ素子３２の温度上昇が抑えられる。よって、ＵＶＬＥＤ素子３２の劣化が抑えられ、ＵＶＬＥＤ素子３２から照射される紫外線ＵＶの光特性を保持することができる。
また、流路１６内のインク温度が過度に上昇しないようにされていることでインクＬの変質を防止できるので、安定した描画性能を保持することができる。
【００２５】
また、本発明の液体噴射装置１００においては、インク供給流路１０の壁面１０ａにインク循環ポンプ１３ａ及びインク貯留部１１ａが接続され、壁面１０ｂにインク循環ポンプ１３ｂ及びインク貯留部１１ｂが接続されているが、例えば、一方の壁面１０ａ又は１０ｂのみに、インク循環ポンプ１３ａ，１３ｂ及びインク貯留部１１ａ，１１ｂが接続された構成であってもよい。
このような場合であっても、インク循環ポンプ１３ａ，１３ｂを駆動することによって流路１６のインクＬで吸収された熱をインク供給流路１０の外部へ排出することができるので、インクＬ及びＵＶＬＥＤ素子３２の温度上昇を抑えることができる。したがって、ＵＶＬＥＤ素子３２の劣化が抑えられるので、ＵＶＬＥＤ素子３２から照射される紫外線ＵＶの光特性を保持することができる。
【００２６】
さらに、インク供給流路１０に接続されるインク循環ポンプ及びインク貯留部が複数個でなくてもよい。このような構成であっても、インク循環ポンプを駆動することでインク供給流路１０とインク貯留部との間でインクＬを循環させることが可能である。したがって、インクＬで吸収された熱を効率的にインク供給流路１０の外部に排出することができるので、インク供給流路１０の温度上昇を抑えることができる。よって、ＵＶＬＥＤ素子３２の温度上昇が抑えられることで素子の劣化が抑えられるので、紫外線ＵＶの光特性を保持することができる。
【００２７】
また、本発明の液体噴射装置１００においては、インク供給流路１０がアルミニウムによって形成され、インク供給流路１０の壁面１０ｄ上の絶縁層３５に光照射部３０の配線パターン３１が直接形成され、配線パターン３１とＵＶＬＥＤ素子３２の接続端子（図示略）とがはんだ３３で接続されている。
このような構成とされていることで、ＵＶＬＥＤ素子３２で発生した熱が効率的に流路１６内のインクＬに吸収されるので、ＵＶＬＥＤ素子３２の温度上昇が抑えられる。
したがって、ＵＶＬＥＤ素子３２の劣化が抑えられるので、ＵＶＬＥＤ素子３２から照射される紫外線ＵＶの光特性を保持することができる。
【００２８】
また、本実施形態に係る液体噴射装置１００は、上述のアルミニウムなどの導電性の材質以外にも、ガラスエポキシなどの絶縁性の材質で形成されたものであってもよい。
図５は、インク供給流路１０が絶縁性の部材で形成された場合における、インク供給流路１０及び光照射部３０の積層構造を示す模式断面図である。
インク供給流路１０に絶縁性の材質を採用すれば、図５に示すように、インク供給流路１０の壁面１０ｄと光照射部３０の配線パターン３１とが導通するおそれがないので、図３で示した壁面１０ｄ上の絶縁層３５が不要となる。したがって、壁面１０ｄ上に配線パターン３１を直接形成できるので、インク供給流路１０と光照射部３０との積層構造を簡略化することができる。
したがって、ＵＶＬＥＤ素子３２で発生した熱が流路内１６のインクＬで吸収されやすくなって、ＵＶＬＥＤ素子３２の温度上昇を抑えることができる。
よって、ＵＶＬＥＤ素子３２の劣化が抑えられるので、ＵＶＬＥＤ素子３２から照射される紫外線ＵＶの光特性を保持することができる。
【００２９】
なお、インク供給流路１０が、良好な熱伝導性を有するその他の部材で形成されていてもよい。このような構成であっても、ＵＶＬＥＤ素子３２で発生した熱をインク供給流路において効率的に吸収することができる。
【００３０】
本実施形態においては、ＵＶＬＥＤ素子３２から照射される紫外線ＵＶによってインクＬを硬化させるようにしているが、これ以外の波長域の光を照射することによってインクＬ硬化させる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０…インク供給流路、１０ａ〜１０ｆ…壁面、１１ａ，１１ｂ…インク貯留部、１３ａ，１３ｂ…インク循環ポンプ（インク搬送部）、１６…流路、２０…ヘッド群、２０Ａ〜２０Ｅ…ヘッド、３０…光照射部、３１…配線パターン、３２…ＵＶＬＥＤ素子、３３…はんだ、３４…絶縁膜、３５…絶縁層、４０…搬送機構、４１…搬入部、４２…搬出部、１００…液体噴射装置、Ｌ…インク、ＵＶ…紫外線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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