(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒として、水が５０重量パーセント以上含まれ、有機溶媒が３０重量パーセント以下含まれるインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドを搭載し、記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復走査するキャリッジと、
前記キャリッジの外部に配置され、前記インクを貯留するインクタンクと、
前記インクジェットヘッドと前記インクタンクを接続するインクチューブと、を有し、前記記録媒体に前記インクを定着させる記録装置において、
前記インクチューブは、少なくとも異なる樹脂で形成された３層以上の層で構成され、最外層の第１層は外部との接触による破損を防止するカバー層であり、前記第１層より内側に配置される第２層はエチレンビニル共重合樹脂で形成され、前記第１層より内側に配置される前記第２層とは異なる第３層はポリクロロトリフルオロエチレン樹脂で形成されていることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記インクチューブは、少なくとも異なる樹脂で形成された４層以上の層で構成され、最内層の第４層を有し、前記第４層は前記有機溶媒に対して耐性を有する樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記第４層はエチレン・四フッ化エチレン共重合体樹脂で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記インクチューブを構成する各樹脂層の間の少なくとも一にナイロン樹脂を有する接合層を有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記接着層は前記樹脂層の間の一部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記インクジェットヘッドと前記インクタンクと前記インクチューブとをインク色に対応させて複数有し、前記インクチューブは前記第１層が一体に成型され複数本のインクチューブが並列に連結され、連結された前記インクチューブの１本毎に前記インクジェットヘッドと前記インクタンクを接続することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
連結された前記インクチューブを構成する各樹脂層の間にナイロン樹脂を含む接合層を有し、前記インクチューブの断面におけるナイロン樹脂層の厚みが前記インクチューブの曲げ方向に対する位置に基づいて異なることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【請求項８】
前記第２層より内側に前記第３層を有することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
前記第１層はウレタン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記インクは前記記録媒体に定着する接着層材を１５重量パーセント以下含み、顔料を５重量パーセント以下含むインクであり、
前記記録媒体に前記接着層材が定着した場合に前記接着剤層の中に前記顔料が散在することを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記インクチューブの最内層の内側と最外層の外側の両方かどちらか一方にシリカ層を形成したことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶媒として水と有機溶媒とを含むインクを吐出する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクを吐出するヘッドをキャリッジに搭載し、そのキャリッジを記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に移動させながら、記録媒体上にインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置がある。このインクジェット記録装置は、長時間の連続運転を可能とするため、インク容量を大きくすることが考えられてきた。例えば、キャリッジにインクタンクを搭載する場合は、インクタンクの大型化によって、キャリッジの駆動能力も大きくしなければならない。しかし、キャリッジの外部にインクタンクを配置し、インクタンクからヘッドへチューブを介してインクを供給すれば、キャリッジの駆動能力を大きくしなくても済むので、特に大型のインクジェット記録装置ではこの外部にインクタンクを配置する構成が多く採用されている。
【０００３】
耐光性と耐久性の優れたインクを用い、画像を形成した記録媒体が屋外でも使用可能な物を記録する大型インクジェット記録装置では、溶媒として有機溶媒を使用したインクが多く用いられてきた。
【０００４】
しかし、ユーザーのニーズからインクの多様化が望まれ、臭気が少なく、ＰＶＣ等のプラスチックシートに記録可能で、耐光性の優れた記録が可能なインクが望まれている。このようなことから、溶媒に水と有機溶媒を成分としたインクが考えられている。
【０００５】
また、インクタンクからヘッドまでインクはチューブを介して供給されることになる。このチューブが、例えば３２インチ幅の記録媒体に記録できる大型のインクジェットプリンタでは、約１５０ｃｍ以上にもなる。それよりも幅の広い記録媒体に印字可能な記録装置では、それ以上にチューブが長くなる。そのため、記録媒体が３２インチ以上のものに記録する大型インクジェットプリンタでは、インクがチューブ内にあるときに、有機溶媒の蒸発と外気の進入を防止する必要がある。溶媒が有機溶媒のみのときは、有機溶媒の蒸発と外気の進入を防止することだけ考えていた。しかし、インクの溶媒として水と有機溶媒の両方を含む場合は、水の蒸発と進入の問題が更に生じる。このような問題が生じると記録装置ではヘッドの吐出不良を招き、記録媒体に記録される画像の品質低下という問題が生じる。
【０００６】
インクチューブ内の水分の蒸発を防ぐため、例えば特開２００８−１８８８９５号公報によれば、液体の流路を有する液体流路形成体において、液体流路形成体は、可撓性を有する材質から形成され、液体の流路より外側の周囲に、疎水性を有する物質を含む層が形成されているチューブが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１８８８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の技術ではインクがどのようなものか特定されず、単に水分の蒸発の防止について述べられている。このようなインクチューブでは、水分に関しては蒸発を防ぐことができるもしれないが、外気の進入や、有機溶媒の蒸発に関しては十分ではない。そのため、溶媒に水と有機溶媒を含むインクを使用する場合は、インクチューブ内のインクが変化し画像形成に問題が発生する。特に大型インクジェットプリンタの場合は顕著に問題が現れる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の記録装置は、溶媒として水と有機溶媒とを含むインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを搭載し、記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復走査するキャリッジと、前記キャリッジの外部に配置され、前記インクを貯留するインクタンクと、前記インクジェットヘッドと前記インクタンクを接続するインクチューブと、を有する記録装置において、前記インクチューブは、少なくとも異なる樹脂で形成された３層以上の層で構成され、最外層の第１層は外部との接触による破損を防止するカバー層であり、前記第１層より内側の第２層はエチレンビニル共重合樹脂で形成され、前記第１層より内側の前記第２層とは異なる第３層はポリクロロトリフルオロエチレン樹脂で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の記録装置は上述記録媒体のインクチューブの最内層にエチレン・四フッ化エチレン共重合体樹脂層を形成することを特徴とすることができる。
【００１１】
また本発明は、上述記録装置のインクチューブの各層の間にナイロン樹脂を含む接合層を有することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
溶媒として水と有機溶媒を含むインクを用いた記録装置であっても、インクタンクからヘッドまでのチューブにおいて、インクに対して水の蒸発または浸入を防止すると共に有機溶媒の蒸発または進入、外気の進入の防止ができ、それによりヘッドの吐出不良の防止ができ、好適に画像を記録媒体に記録できる。
【００１３】
また、最内層をエチレン・四フッ化エチレン共重合体樹脂層で形成することで、有機溶媒に対して耐性があり、機械ストレスに対しても他の層よりも耐性を持たせることで、機械的ストレスによる破損時のインク漏れを防止できる。また、各層間に接合層を設けることで、各層間の剥離の防止ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。
【図２】図２は、本発明の第２の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。
【図３】図３は、本発明の第３の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。
【図４】図４は、本発明の記録装置の例を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第４の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下図面を用いて本願発明を説明する。図４は、本発明の記録装置の例を示す斜視図である。
【００１６】
本発明の記録装置１の例として、インクジェットプリンタを図４に示し説明する。記録装置１は基台２にプラテン９を備える。プラテン９は記録媒体を平坦に支持するため、形状は平板状である。また、不図示の吸引機構によってプラテン９の表面に設けられた吸引孔から記録媒体を吸引し、プラテン上に吸い付けて固定する。この記録媒体上をキャリッジ６が記録媒体の搬送方向に対して交差する方向、好ましくは直交する方向、に往復走査する。直線状のレール３が基台に設けられ、キャリッジ６はこのレール３に沿って移動する。プーリ４に不図示のモータが接続され、またプーリ４にはベルト１０がかけ回されている。キャリッジ６はベルト１０に接続され、ベルト１０の移動に伴って、レール３に沿って往復移動する。また、記録媒体は搬送ローラ８によってプラテン９上に搬送される。
【００１７】
キャリッジ６には内部にインクジェットヘッド１２が搭載されている。図４ではインクジェットヘッド１２は点線で示されている。このインクジェットヘッド１２は基台２に着脱自在に固定されたインクタンク５からチューブ１１を介して接続されている。本例では、インクタンク５は８色分の８個のインクタンクがあり、インクジェットヘッド１２もそれに対応した８個のインクジェットヘッドが備わっている。インクチューブ１１も８本が一まとめに括られている。キャリッジ６は、図中左側にあるメンテナンスユニット７から、プラテン９を間にし、反対側の端部まで移動する。インクタンク５は図中左側の端部に配置され、キャリッジ６が右端に達したときにもインクが供給できるようにインクチューブ１１は十分な長さを有する。
【００１８】
メンテナンスユニット７はインクジェットヘッド１２のノズル面の清掃をするためのものである。ノズル面が汚れた場合にブレードでノズル面を拭き取り、さらに余分なインクを吐出させて清掃する。
【００１９】
プラテン９には不図示のヒータが備えられ、記録媒体に吐出したインクを記録媒体と一緒に加熱し、定着を促進する。また好ましくは、プラテン９の下流には、記録媒体支持板があり、そこにもヒータが備えられ、印字後の記録媒体をインクと一緒に加熱し、定着を促進する。
【００２０】
この記録装置１に使用されるインクはインクタンク５に貯蔵されている。インクは溶媒として水が５０重量パーセント以上、有機溶媒が３０重量パーセント以下有するものを使用している。主に水を使用し、それよりも少ない有機溶媒を使用することで、全て有機溶媒としたとき比べ臭気が少なくなる。ここで、有機溶媒とは、他の物質を溶解する用途に用いられる常温で液体の有機化合物である。ここで用いるインクには水の他に無機溶媒も含むことができる。有機溶媒を使用するのは、ＰＶＣやビニルなどのプラスチックシートの記録媒体に印字する場合に、有機溶媒によって記録媒体の表面を溶かし接着層材および顔料の定着性を良くするためである。
【００２１】
インクには顔料が５重量パーセント以下含まれている。ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンなどの顔料ごとに量は異なるが、夫々のインクには５重量％以下の量が入っている。また、インクには記録媒体に定着する接着層材が１５重量％以下含まれ、記録媒体に定着すると透明となり、内部に顔料が散らばり、この顔料の色があらわれる。有機溶媒はエチレングリコールアセテート、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロラクトンなどが知られているがこれに限定されるわけではない。また、接着層材としラテックス、熱可塑性エラストマーなどが知られているがこれに限定されるわけではない。また他の形態として顔料が直接記録媒体上に定着しても良い。
【００２２】
溶媒には水と有機溶媒を含むインクを使用するが、水が有機溶媒より多く含まれるインクを用いる。このインクを用いる場合にこのインクに適したインクチューブを使用することが必要である。
【００２３】
このようなインクをインクタンク５からキャリッジ６に搭載されたインクジェットヘッド１２まで供給するする必要がある。チューブ１１はキャリッジ６の移動に伴い直線状の状態と湾曲した状態を繰り返すことになり、柔軟性と強度が必要になる。また、いろいろな部分でインクチューブ１１は、外部の部材と接触し、こすれるので磨耗性などの機械的強度も必要となる。また、インクチューブ１１にインクが留まる時間が長いので、インクチューブ１１内でインク中の水分が蒸発あるいは進入しないようにしなければならない。また、インクチューブ１１内で有機溶媒が蒸発あるいは進入しないようにしなければならない。また、外気がインクチューブ１１内に進入しないようにしなければならない。
【００２４】
図１は、本発明の第１の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。チューブ１１は第１層１３、第２層１４、第３層１５で構成されている。第１層１３は最外層を構成し、外部との接触から内部の層の破損を防止するカバー層であり、また磨耗等の機械的な影響を軽減する為の層である。第１層１３は例えば、ウレタン樹脂からなる。ウレタン樹脂層の代わりとしては例えばゴム層からなる。第２層１４は中間層を構成し、酸素などの気体の透過を制限する層である。第２層１４はＥＶＯＨ（エチレンビニル共重合樹脂）からなる。第３層１５は最内層を構成し、水分の透過と有機溶媒の透過を制限する層である。第３層１５はＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）からなる。ＰＣＴＦＥは水蒸気バリア性を有し、耐薬品性にも優れている。
【００２５】
ここで、第２層１４と第３層１５とで内外を逆にしても良いが、好ましくは内側の層をＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）にすることである。ＰＣＴＦＥのほうが耐溶媒性に優れているからである。
【００２６】
図２は、本発明の第２の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。溶媒の主成分が水であるが、有機溶媒を含んでいるので、最内層を有機溶媒に対してさらに耐性のある層としたものである。
【００２７】
チューブ１１は第１層１３、第２層１４、第３層１５、第４層１６で構成されている。第１層１３は最外層を構成し、磨耗とうの機械的な影響を軽減する為の層である。例えば第１層１３はウレタン樹脂からなる。他の例としてはゴム層からなる。第２層１４は中間層を構成し、酸素などの気体の透過を制限する層である。第２層１４はＥＶＯＨ（エチレンビニル共重合樹脂）からなる。第３層１５は中間層を構成し、水分の透過と有機溶媒の透過を制限する層である。第３層１５はＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）からなる。第４層１６は最内層を構成し、耐溶媒、耐水性を有し、有機溶媒や水の透過を制限する層である。第４層１６はＦＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）からなる。第４層１６は第３層１５に比べ溶媒に対してより耐性があるものを使用する。また、最内層にＦＴＦＥを用いることは、外側の中間層の材料に比べ、例えば第２層１４、第３層１５に比べ、耐ストレスクラックの強度が高く、最内層の破壊によるインク漏れや、溶媒の蒸発、外気の混入などを最小限に抑えることができる。また、外側が壊れれば、目視で発見しやすいが、内側から壊れると目視で発見しにくくなる。第４層１６にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂を用いることもできるが、ＦＴＦＥの方が好ましい。
【００２８】
図３は、本発明の第３の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。図２で示した第２の形態の記録装置用いるインクチューブの各層の間に接合層１７のナイロン層を設け、各層間の接続を強化する。キャリッジ６の移動に伴いチューブ１１が扱かれるが、ナイロン層があることで、各層間の接着度合いを強力にし、剥離を防止できる。また、図１で示した本発明の第１の形態の記録装置に用いるインクチューブの各層間にナイロン層を設けることで、同様の効果を得られる。別の態様として、全て層間ではなく接着度合いの低い層間にナイロン層を設けることもできる。また、ナイロン層の接合層１７はインクチューブの各層間の全面に設けるのが望ましいが、接着強度が使用時に影響しない範囲で部分的に設けても良い。
【００２９】
図５は、本発明の第４の形態の記録装置に用いるインクチューブを示す図である。図３で示したインクチューブ１１の各層間に接合層１７のナイロン層を設けたものを複数本並列に連結したチューブである。最外層の第１層１３を連結部１８にて接合し、複数のチューブを並列に接続している。通常複数色のインクを用い、インク色毎にチューブを使用する。複数のチューブを連結することで、インクチューブ１１の取り扱いを容易にすることができる。また、インクチューブ１１内の各チューブのインクが他のチューブへ影響しないように、最外層の第１層１３以外の内層は、連結部１８と連結部１８以外とで厚みが同じになるようにしている。
【００３０】
インクチューブ１１は連結方向に対して垂直方向に曲げて配置し、キャリッジの移動に伴いその曲げ位置が移動する。そのためチューブを曲げた場合に、位置に応じて樹脂の変形量に差がある。その変形量が大きい位置では各層間はより強固に接続する必要があり、変形量の小さい位置ではそれよりは弱く接続してもよい。例えば、連結方向よりもそれの垂直方向の樹脂の変形量が大きい。チューブの曲げ方向に基づいてナイロン層の厚みの変化や有無を考慮して連結したインクチューブ１１を構成することで耐久性に優れたものとなる。チューブが壊れることを防止できる。また、ナイロン層の厚みが場所により異なるので、チューブの厚みも場所により異なることになる。このような構成により、溶媒に水と有機溶媒を用いたインクに対して用いてもチューブの強度が向上し、各チューブのインクが他のチューブへ影響しないようにすることができる。
【００３１】
また、別の形態として第１の形態から第４の形態の記録装置に用いるインクチューブの最内層の内側か最外層の外側の両方かどちらか一方にシリカ蒸着をさせ、シリカ層を備えることで、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、インクジェットプリンタに利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  記録装置
２  基台
３  レール
５  インクタンク
６  キャリッジ
８  搬送ローラ
９  プラテン
１０  ベルト
１１  インクチューブ
１２  インクジェットヘッド
１３  第１層
１４  第２層
１５  第３層
１６  第４層
１７  接合層
１８  連結部
【図１】
0005507414.tif 000002
【図２】
0005507414.tif 000003
【図３】
0005507414.tif 000004
【図４】
0005507414.tif 000005
【図５】
0005507414.tif 000006