(57)【要約】【課題】  二液型で紫外線硬化型インクによる印刷を実行するインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの構成の単純化と小型化を図ることができ、また、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止することのできるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  インクジェット記録装置１は、第１及び第２の各インク貯留部２１，２２から記録ヘッド９にインク液を供給するインク経路中に、記録ヘッド９に供給される第１のインク液と第２のインク液とを混合攪拌して紫外線硬化型インクに変換する液混合攪拌部５１を備えている。これにより、二液の均一混合による印刷品位の向上と、記録ヘッド９の構造の単純化や小型化を実現する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のインク液を貯留した第１インク貯留部と、
前記第１のインク液に混合されることによって紫外線硬化型インクを生成する第２のインク液を貯留した第２インク貯留部と、
前記第１のインク液及び第２のインク液を記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、
各インク貯留部から前記記録ヘッドにインク液を供給するインク供給路と、
前記記録ヘッドによって前記紫外線硬化型インクが塗布された前記記録媒体上に紫外線を照射する紫外線照射手段とを備えるインクジェット記録装置であって、
前記インク供給路中に、第１のインク液と第２のインク液とを混合攪拌して前記紫外線硬化型インクを生成する液混合攪拌部を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記液混合攪拌部は、各インク貯留部から各インク供給路を介して供給される第１のインク液及び第２のインク液を貯留するタンクと、このタンク内に回転可能に装備されてタンク内に供給された液を混合攪拌する攪拌羽根とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記第１のインク液は色材及び重合開始剤を含み、前記第２のインク液は重合化合物及び重合促進剤を含むことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記第１のインク液は色材及び重合化合物を含み、前記第２のインク液は重合化合物及び重合開始剤及び重合促進剤を含むことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記第１のインク液は色材及び重合開始剤を含み、前記第２のインク液は重合化合物及び重合開始剤及び重合促進剤を含むことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のインク液と第２のインク液との二液を混合させて生成される紫外線硬化型インクによって、記録媒体上に文字や図形等の画像の記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドによってインク（インク組成物）の液滴を紙等の記録媒体に吐出して、記録媒体上に文字や図形等の画像の記録を行うもので、吐出するインクの液滴の微細化により、高解像度、高品位な画像を、高速で印刷することができるという特徴を有している。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置に使用されるインクは、水性溶媒を主成分とし、これに着色成分および目詰まりを防止する目的でグリセリン等の湿潤剤を含有した、所謂水性インクが一般的である。
しかし、記録媒体が、水性インクが浸透し難い紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材で構成される場合には、一般的な水性インクでは、インクの浸透不良、インクの固着不良によって、安定した印刷ができない。
そこで、水性インクが浸透し難い、又は浸透しない記録媒体への印刷用として、紫外線付与により高分子化する成分を含んだ紫外線硬化型インクを使用することが提案されている。
【０００４】
紫外線硬化型インクにより印刷を行うインクジェット記録装置としては、当初、色剤、紫外線硬化剤、重合開始剤等を所定の比率で混合させた紫外線硬化型インクそのものを、インク貯留部に貯留させておく一液型のものが主流であった。しかし、色剤、紫外線硬化剤、重合開始剤等を混合させた紫外線硬化型インクは、貯留中にも徐々に重合反応が進むため、粘度等のインク液の物性を安定維持することが難しく、インク液の物性の変化が印刷性能の低下を招く虞があった。
【０００５】
そこで、紫外線硬化型インクにより印刷を行うインクジェット記録装置として、装置内では、紫外線硬化型インクを、色剤を含んだインク組成物である第１のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第２のインク液との二液に分離した形態で個別に貯留しておき、これらの二液を記録媒体上で接触させることで、色剤、紫外線硬化剤、重合開始剤等を混合させた紫外線硬化型インクとしての機能を発揮させる二液型のものが提案された（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
このような二液型のものは、貯留中に各インク液の物性の変化を抑えることができ、各インク液の保存安定性が向上するため、安定した印刷性能を長期に亘って維持することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２９７１号公報
【特許文献２】特許３４７８４９５号公報
【特許文献３】特開２００２−２７５４０３号公報
【特許文献４】特開２０００−１１９５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、紫外線硬化型インクを構成する第１のインク液及び第２のインク液の二液を、記録媒体上で混合させる従来の方式では、微細なインク滴を噴射制御する噴射制御機構を各インク毎に装備しなければならず、噴射制御機構を組み込む記録ヘッドの構成が煩雑化したり、記録ヘッドが大型化するという問題が生じた。
また、記録ヘッドから噴射される各インクの液滴は、記録媒体上の同一箇所で重なるように噴射塗布されることで互いに接触して、混合状態になるもので、二液を塗布域の全域で均一な混合状態にすることが難しく、混合の不均一によって、硬化反応にばらつきが生じたり、或いは色むらが発生するなど、部分的に印刷品位の低下を招く虞があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、二液型で紫外線硬化型インクによる印刷を実行するインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの構成の単純化と小型化を図ることができ、また、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止して、印刷ムラの無い高品位の安定した印刷を実現することのできるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は下記構成により達成される。
（１）  第１のインク液を貯留した第１インク貯留部と、前記第１のインク液に混合されることによって紫外線硬化型インクを生成する第２のインク液を貯留した第２インク貯留部と、前記第１のインク液及び第２のインク液を記録媒体上に噴射塗布する記録ヘッドと、各インク貯留部から前記記録ヘッドにインク液を供給するインク供給路と、前記記録ヘッドによって前記紫外線硬化型インクが塗布された前記記録媒体上に紫外線を照射する紫外線照射手段とを備えるインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドと前記インク供給路との接続部に、前記インク供給路によって前記記録ヘッドに供給される第１のインク液と第２のインク液とを混合攪拌して前記紫外線硬化型インクに変換する液混合攪拌部を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１０】
（２）  上記（１）において、前記液混合攪拌部は、各インク貯留部から各インク供給路を介して供給される第１のインク液及び第２のインク液を貯留するタンクと、このタンク内に回転可能に装備されてタンク内に供給された液を混合攪拌する攪拌羽根とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
（３）  前記第１のインク液は色材及び重合開始剤を含み、前記第２のインク液は重合化合物及び重合促進剤を含むことを特徴とする（１）または（２）記載のインクジェット記録装置。
（４）  前記第１のインク液は色材及び重合化合物を含み、前記第２のインク液は重合化合物及び重合開始剤及び重合促進剤を含むことを特徴とする（１）または（２）記載のインクジェット記録装置。
（５）  前記第１のインク液は色材及び重合開始剤を含み、前記第２のインク液は重合化合物及び重合開始剤及び重合促進剤を含むことを特徴とする（１）または（２）記載のインクジェット記録装置。
【００１１】
上記（１）に記載のインクジェット記録装置は、装置内では、紫外線硬化型インクを、色剤を含んだインク組成物である第１のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第２のインク液との二液に分離した形態で個別に貯留しているため、貯留中に各インク液の物性の変化を抑えることができるという二液型の長所を保有し、各インク液の保存安定性が向上するため、安定した印刷性能を長期に亘って維持することができる。
そして、上記（１）に記載のインクジェット記録装置では、互いに独立したインク貯留部に貯留させていた各インク液は、インク供給路と記録ヘッドとの間に装備した液混合攪拌部によって混合攪拌して、二液の混合により生成される紫外線硬化型インクの一液として、記録ヘッドに供給する。
【００１２】
そのため、二液型でありながら、微細なインク滴の噴射制御のために記録ヘッドに組み込む噴射制御機構を単一にして、記録ヘッドの構成の単純化と小型化を図ることができる。
【００１３】
また、色剤を含んだインク組成物である第１のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第２のインク液との二液は、液混合攪拌部によって十分な混合攪拌を行うことができるため、記録媒体上でのインク液相互の接触によって二液を混合させる従来の二液型と比較すると、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止して、印刷ムラの無い高品位の安定した印刷を実現することができる。
【００１４】
上記（２）に記載のインクジェット記録装置では、攪拌羽根の回転速度の調整によって、均一混合の所要時間を調整することができ、均一混合による紫外線硬化型インクの生成処理を円滑化することができる。
【００１５】
なお、第１のインク液としては色材及び重合開始剤を含む液体を、第２のインク液としては重合化合物及び重合促進剤を含む液体を用いることができる。
また、第１のインク液としては色材及び重合化合物を含む液体を、第２のインク液としては重合化合物及び重合開始剤及び重合促進剤を含む液体を用いることができる。
また、第１のインク液としては色材及び重合開始剤を含む液体を、第２のインク液としては重合化合物及び重合開始剤及び重合促進剤含む液体を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るインクジェット記録装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施の形態の要部の斜視図である。
この一実施の形態のインクジェット記録装置１は、紫外線硬化型インクによって所望の印刷を行う二液型の記録装置である。このインクジェット記録装置１は、第１のインク液を貯留した第１インク貯留部２１と、第１のインク液に混合されることによって紫外線硬化型インクを生成する第２のインク液を貯留した第２インク貯留部２２と、第１のインク液及び第２のインク液を紙等の記録媒体７上に噴射塗布する記録ヘッド９と、記録ヘッド９を備え、矢印Ｂで示す主走査方向（記録媒体７の幅方向）に往復駆動されるキャリッジ１１と、主走査方向に直交する副走査方向に記録媒体７を搬送する記録媒体搬送機構１３と、各インク貯留部２１，２２から記録ヘッド９にインク液を供給するインク供給路１５と、記録ヘッド９によって紫外線硬化型インクが塗布された前記記録媒体７上に紫外線を照射する図示せぬ紫外線照射手段とを備えている。
【００１８】
本実施の形態の場合、第１のインク液は少なくとも重合開始剤又は重合化合物と色剤とを含むインク組成物で、第２のインク液は重合開始剤又は重合化合物と重合促進剤を含み第１のインク液と混合された時に樹脂材料の重合反応によってインク液の硬化を開始させる反応液として機能する。
【００１９】
第１のインク液と第２のインク液の成分組成は、具体的には、次の表１に示すように、種々の組合せが考えられる。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
第１のインク液の色材としては顔料を使用することが可能である。また第１のインク液及び第２のインク液の何れも溶剤を含まない無溶剤系として調製されている。
【００２２】
記録媒体７としては、記録媒体搬送機構１３によって搬送可能なシート状であれば、水性インクが浸透し難い紙、布類、または浸透しない金属、プラスチック等の素材などの各種のものが利用可能である。
【００２３】
キャリッジ１１は、ガイド軸２５によって主走査方向Ｂに移動自在に支持されると共に、搬送用モータ２７によって往復走行駆動される駆動ベルト２９によって、主走査方向の任意位置に移動走査される。
記録媒体搬送機構１３は、記録媒体７の表面に当接する円筒状のプラテン１３ａの回転によって、記録媒体７を副走査方向に送る。
記録媒体搬送機構１３による記録媒体７の送り動作は、キャリッジ１１の往復動動作に同期制御される。
【００２４】
キャリッジ１１の待機位置（正面向かって右手側の側壁近傍）には、記録ヘッド９のインク吐出口の目詰まり等を解消するためのヘッドクリーニング手段３１と、記録ヘッド９のインク吐出口を覆ってインク吐出口の乾燥等を防止するキャップ部材３３が装備されている。
【００２５】
第１インク貯留部２１及び第２インク貯留部２２は、各インク液を所定の加圧状況化で貯留するメインタンクとして機能するものである。本実施形態では、これら第１インク貯留部２１および第２インク貯留部２２から送出される各第１インクおよび第２インクは、それぞれ第１インク供給チューブ４１および第２インク供給チューブ４２を介して液混合攪拌部５１に供給される。
【００２６】
液混合撹拌部５１は、第１インク供給チューブ４１及び第２インク供給チューブ４２を介して供給される第１インクと第２インクとを混合撹拌して、一液型の紫外線硬化型インクを生成する撹拌部材である。
【００２７】
具体的に、液混合攪拌部５１は、図２に示すように、各インク貯留部２１，２２から各インク供給路４１，４３を介して供給される第１のインク液及び第２のインク液を一時的に貯留するタンク５３と、このタンク５３内に回転可能に配置されてタンク５３内に供給された液を混合攪拌する攪拌羽根５５とを備えている。攪拌羽根５５は図示略のモータによって回転駆動される。
【００２８】
第１インクと第２インクは、このタンク５３内にて一時的に貯留され、撹拌羽根５５によって混合撹拌されることにより、少なくとも重合開始材と重合化合物が所定の比率で混ぜ合わされた一液型の紫外線硬化型インクとなる。このインクは、紫外線が照射されることにより硬化可能である。このタンク５３内には、記録ヘッド９から吐出されるインクの必要量だけ各インク貯留部２１，２２からインクが供給されることが好ましい。
【００２９】
液混合撹拌部５１にて混ぜ合わされ生成された一液型の紫外線硬化型インクは、インク供給路１５を経てキャリッジ１１に設けられた記録ヘッド９に供給される。 そして、記録ヘッド９は、この一液型の紫外線硬化型インクを記録媒体７に吐出し、記録媒体上に着弾する。記録媒体上に着弾したインク適は、図示せぬ紫外線照射手段により紫外線照射され硬化して記録媒体上に固着する。これにより、記録媒体上に画像が形成される。
【００３０】
以上に説明したインクジェット記録装置１は、装置内では、紫外線硬化型インクを、色剤を含んだインク組成物である第１のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第２のインク液との二液に分離した形態で個別に貯留しているため、貯留中に各インク液の物性の変化を抑えることができるという二液型の長所を保有し、各インク液の保存安定性が向上するため、安定した印刷性能を長期に亘って維持することができる。
【００３１】
そして、以上に説明したインクジェット記録装置１では、互いに独立したインク貯留部２１，２２に貯留させていた各インク液は、第１インク供給チューブ４１及び第２インク供給チューブ４２とインク供給路１５との間に装備した液混合攪拌部５１によって混合攪拌され、二液の混合により生成される紫外線硬化型インクの一液として、記録ヘッド９に供給される。
そのため、二液型でありながら、微細なインク滴の噴射制御のために記録ヘッド９に組み込む噴射制御機構を単一にして、記録ヘッド９の構成の単純化と小型化を図ることができる。
【００３２】
また、色剤を含んだインク組成物である第１のインク液と、重合開始剤を含んで反応液として機能する第２のインク液との二液は、液混合攪拌部５１によって十分な混合攪拌を行うことができるため、記録媒体７上でのインク液相互の接触によって二液を混合させる従来の二液型と比較すると、二液を十分に混合攪拌して、混合の不均一に起因した印刷品位の部分的な低下を防止して、印刷ムラの無い高品位の安定した印刷を実現することができる。
【００３３】
更に、本実施の形態に示したインクジェット記録装置１では、攪拌羽根５５の回転速度の調整によって、均一混合の所要時間を調整することができ、均一混合による紫外線硬化型インクの生成処理を円滑化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一実施の形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した液混合攪拌部の水平断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  インクジェット記録装置
３  第１インク貯留部
５  第２インク貯留部
７  記録媒体
９  記録ヘッド
１１  キャリッジ
１３  記録媒体搬送機構
１５  インク供給路
４１  第１インク供給路
４３  第２インク供給路
５１  液混合攪拌部
５３  タンク
５５  攪拌羽根
【図１】
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【図２】
2006095998.tif 000005