(57)【要約】【課題】自然環境の保護を図りつつも、インクタンクの製造コスト、処理コスト、ランニングコストを低減させることができるインクタンクを使用し、インクタンクの誤装填を防ぎ、高精細な記録画像を得ることができるインクジェット記録装置を提供すること。【解決手段】記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッド５と、記録ヘッド５にインクを供給するインクタンク１１を備えたインクジェット記録装置であって、インクタンク１１は外箱２０を備え、外箱２０に、インクが貯留されたインク袋２１が着脱自在に収容されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに前記インクを供給するインクタンクを備えたインクジェット記録装置であって、
前記インクタンクは外箱を備え、前記外箱に、インクが貯留されたインク袋が着脱自在に収容されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記外箱及び前記インク袋には、それぞれ誤装填を防止するための誤装填防止用装着部が形成されている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】
前記外箱及び前記インク袋には前記外箱に前記インク袋を係止するための係止部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記誤装填防止用装着部は、前記外箱の内部に形成された突起と、前記インク袋に形成された前記突起に係合する係合孔とから形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記突起及び前記係合孔は、前記インクの色毎に異なる配置に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの液体であるインクを加熱手段により３０〜１５０℃に加熱して、１ドットが２〜２０ｐｌの小液滴となるように吐出させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドにより前記記録媒体上に吐出された前記インクが着弾した後に紫外線を照射して前記インクを硬化させる紫外線照射装置を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録媒体はインク吸収性に乏しいものであることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のインジェット記録装置。
【請求項９】
前記インクは、カチオン重合系紫外線硬化性インクであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に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、インクジェット記録装置に係り、特に、高粘度インクが使用されるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像記録装置が数多く用いられている。インクジェット方式を用いた画像記録装置（以下、「インクジェット記録装置」と言う。）は、例えばピエゾ素子などの圧電素子やヒータなどを用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙などの記録媒体に向けて吐出し、記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら記録ヘッドを記録媒体上で移動させることにより記録媒体上に画像記録を行うものである。
【０００３】
さらに近年は、樹脂フィルムなどのインク吸収性の乏しい記録媒体に対しても画像を形成することのできる手段として、紫外線硬化型のインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化性インクを用い、記録媒体上に着弾したインクに紫外線を照射することで、インクを硬化させ記録媒体上に定着させるものであり、透明又は不透明の包装材に対しても簡易に印刷を行うことが可能である。また、概して、紫外線硬化性インクは高粘度なインクである。
【０００４】
このようなインクジェット記録装置は、主に産業用に利用されており、産業用のインクジェット記録装置は概して大型サイズである。そのため、産業用のインクジェット記録装置は、インクの使用量も多く、インクを供給するインクタンクも大容量のものが搭載される。インクタンクはインクジェット記録装置本体の所定の位置に取り付けられており、インクタンクに接続されているインク供給管を介して記録ヘッドにインクが供給されるようになっている。
【０００５】
従来、インクタンク内のインクが無くなった場合には、インクタンク毎に交換を行っており、この際、合成樹脂製の容器からなるインクタンクを使い捨てにしていた。また、所定の場所に各色のインクタンクを装填するが、紫外線硬化性インクを貯蔵するインクタンクでは紫外線光が入射するのを防ぐ為に内部に紫外線が入射しないような不透明性の材質で作られており、ユーザは誤った色のインクが収容されているインクタンクを装填してしまい、気付かずにインクジェト記録装置を作動させて、記録画像の画質を劣化させてしまうことがあった。また、画像記録が行われる前にインクタンクの誤装填に気付いて新たにインクタンクを交換し直した場合でも、インクジェト記録装置を作動させてしまった場合では、インク供給管や記録ヘッドに残っているインクと色が混じってしまい、インク供給管や記録ヘッドから誤ったインクを取り除くためのメンテナンスに手間がかかってしまっていた。
【０００６】
このようなインクジェット記録装置本体に対するインクタンクの誤装填による問題を解決するため、特許文献２においては、透明なインクタンクの底部にインクの残量を検知する為の複数個のプリズムをインクタンクの種類によりプリズムの設置箇所を異ならせるように配設するとともに、プリズムを検出する為のセンサを設けて、センサにより各箇所のプリズムの有無を検知し、タンクの種類を判別させて、インクジェト記録装置本体に対するインクタンクの誤装填を防いでいた。
【特許文献１】特開昭６０−１３２７６７号公報
【特許文献２】特開２００４−００１２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、合成樹脂製の容器であるインクタンクの使い捨ては自然環境の破壊につながるという意識が高まっており、自然環境の破壊に寄与しないインクタンクの開発が望まれていた。
また、合成樹脂製の容器であるインクタンクの使い捨ては、インクタンクの製造コストを増加させたり、使用後のインクタンクを廃棄する際の処理コストを増加させてしまう。また、使用後のインクタンク内には、使い切れず残されたインク量が多くなり、インクの無駄が生じてしまい、結果としてランニングコストを増加させてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は前記した点に鑑みてなされたもので、自然環境の保護を図りつつも、インクタンクの製造コスト、処理コスト、ランニングコストを低減させることができるインクタンクを使用したインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
また、同時に、インクタンクの誤装填を防ぎ、高精細な記録画像を得ることができるインクジェット記録装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに前記インクを供給するインクタンクを備えたインクジェット記録装置であって、
前記インクタンクは外箱を備え、前記外箱に、インクが貯留されたインク袋が着脱自在に収容されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに前記インクを供給するインクタンクを備えたインクジェット記録装置であって、
前記インクタンクは外箱を備え、前記外箱に、インクが貯留されたインク袋が着脱自在に収容されているので、インクタンクのインクが消費された場合には、インク袋を着脱して新しいインク袋と交換することによりインクタンクにインクを補充させることができ、インク袋を使い捨ての交換部材として使用することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１において、前記外箱及び前記インク袋には、それぞれ誤装填を防止するための誤装填防止用装着部が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、前記外箱及び前記インク袋には、それぞれ誤装填を防止するための誤装填防止用装着部が形成されているので、外箱にインク袋を収容させる時に、インク袋を適切な状態で外箱に収容させることができ、外箱に対するインク袋の誤装填を防止することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１又は２において、前記外箱及び前記インク袋には前記外箱に前記インク袋を係止するための係止部が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、前記外箱及び前記インク袋には前記外箱に前記インク袋を係止するための係止部が形成されているので、前記係止部により前記インク袋は前記外箱に固定され、外箱にインク袋を収容させたときに外箱とインク袋が係止して、インク袋を外箱に固定させて収容させることができ、外箱の内部でインク袋を移動させないようにすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項２又は３において、前記誤装填防止用装着部は、前記外箱の内部に形成された突起と、前記インク袋に形成された前記突起に係合する係合孔とから形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、前記誤装填防止用装着部は、前記外箱の内部に形成された突起と、前記インク袋に形成された前記突起に係合する係合孔とから形成されているので、外箱にインク袋を収容させるときに外箱に形成された突起に合わせてインク袋に形成された係合孔を係合させて装填することにより外箱に対するインク袋の誤装填を防止することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項４において、前記突起及び前記係合孔は、前記インクの色毎に異なる配置に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、前記突起及び前記係合孔は、前記インクの色毎に異なる配置に形成されているので、外箱の突起に係合することができる係合孔が形成されているインク袋を装着させることにより外箱とインク袋に収容されているインクの色を対応させることができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から５いずれか一項において、前記記録ヘッドは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの液体であるインクを加熱手段により３０〜１５０℃に加熱して、１ドットが２〜２０ｐｌの小液滴となるように吐出させることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、前記記録ヘッドは、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの液体であるインクを加熱手段により３０〜１５０℃に加熱して、１ドットが２〜２０ｐｌの小液滴となるように吐出させるので、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの液体である高粘度インクを用いるので、樹脂などのインク吸収性に乏しい記録媒体においても高精細な記録画像を記録することができる。また、このような高粘度インクを３０〜１５０℃に加熱して、ノズルから１ドットが２〜２０ｐｌの小液滴となるようにインクを吐出させることができるので、記録ヘッドから吐出されるインクを良好な状態に保たせることができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から６いずれか一項において、前記記録ヘッドにより前記記録媒体上に吐出された前記インクが着弾した後に紫外線を照射して前記インクを硬化させる紫外線照射装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、前記記録ヘッドにより前記記録媒体上に吐出された前記インクが着弾した後に紫外線を照射して前記インクを硬化させる紫外線照射装置を備えるので、記録ヘッドにより記録媒体上に吐出されたインクが着弾した後に紫外線を照射してインクを硬化させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から７いずれか一項において、前記記録媒体はインク吸収性に乏しいものであることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、前記記録媒体はインク吸収性に乏しいものであるので、インクが記録媒体に滲むのを防止することができる。通常、インク吸収性に乏しい記録媒体を用いる場合は、インクが着弾してから硬化、定着されるまでにインクのドット径の拡大等インクの流動性による記録画像の乱れを防止するために高粘度インクを用いて画像を記録することが多い。しかしながら、請求項７に記載の発明によればこのような場合においても適切にインクを硬化させることができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から８いずれか一項において、前記インクは、カチオン重合系紫外線硬化性インクであることを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、前記インクは、カチオン重合系紫外線硬化性インクであるので、紫外線を照射させることによりインクを硬化させることができる。また、カチオン硬化性インクは、ラジカル性硬化性インクに比べ、紫外線に対する感度が高く、酸素による重合反応の阻害が少ないので、記録媒体上に吐出されたインクの硬化に必要な照度を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１に記載の発明によれば、インクタンクのインクが消費された場合には、インク袋を着脱して新しいインク袋と交換することによりインクタンクにインクを補充させることができ、インク袋を使い捨ての交換部材として使用することができるので、樹脂製の容器を使い捨ての交換部材として使用する場合に比べ、自然環境の保護を図りつつ、製造コスト及び使用後のごみの量を減らして処理コストを低減させることができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、外箱にインク袋を収容させる時に、インク袋を適切な状態で外箱に収容させることができ、外箱に対するインク袋の誤装填を防止することができるので、外箱へのインク袋の誤装填を確実に防止することができ、記録装置本体へのインクタンクの誤装填を防止することができ、高精細な記録画像を得ることができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、前記係止部により前記インク袋は前記外箱に固定され、外箱にインク袋を収容させたときに外箱とインク袋が係止して、インク袋を外箱に固定させて収容させることができ、外箱の内部でインク袋を移動させないようにすることができるので、インクタンクを設置した際にインク袋からのインクの流出を容易にさせ、円滑に記録ヘッドへインクを供給することができる。また、インク袋に収容されているインクを最後まで使い切ることができ、インクの消費が完了した際のインク袋内のインクの残量を低減させることができるので、廃棄されるインク量を低減させることができ、ランニングコストを低減させることができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明によれば、外箱にインク袋を収容させるときに外箱に形成された突起に合わせてインク袋に形成された係合孔を係合させて装填することにより外箱に対するインク袋の誤装填を防止することができるので、確実に記録装置本体へのインクタンクの誤装填を防止することができ、高精細な記録画像を得ることができる。
【００３１】
請求項５に記載の発明によれば、外箱の突起に係合することができる係合孔が形成されているインク袋を装着させることにより外箱とインク袋に収容されているインクの色を対応させることができるので、誤った色のインクを収容しているインク袋を外箱に収容させることにより生じる記録画像の品質の低下やインクの色混じりを防ぐことができ、高精細な記録画像を得ることができる。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、３０℃における粘度が１０〜５００ｍＰａ・ｓの液体である高粘度インクにおいても３０〜１５０℃に加熱して、ノズルから吐出されるインクを１ドットが２〜２０ｐｌの小液滴となるようにすることができ、記録ヘッドから吐出されるインクを良好な状態に保つことができるので、高精細な記録画像を得ることができる。
【００３３】
請求項７に記載の発明によれば、記録ヘッドにより記録媒体上に吐出されたインクが着弾した後に紫外線を照射してインクを硬化させることができるので、吸収性に乏しい記録媒体においても、インクを適切に硬化させることができ、記録媒体を問わず高精細な記録画像を得ることができる。
【００３４】
請求項８に記載の発明によれば、インクが記録媒体に滲むのを防止することができるので、請求項７に記載の発明によると、高粘度インクを使用した場合においても適切に硬化させることができ、高精細な記録画像を得ることができる。
【００３５】
請求項９に記載の発明によれば、紫外線を照射させることによりインクを硬化させることができ、また、ラジカル性硬化性インクに比べ、記録媒体上に吐出されたインクの硬化に必要な照度を低減させることができるので、記録媒体を問わず、低照度でも適正にインクを硬化させることができ、高精細な記録画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の具体的な実施形態を図１から図３を参照して説明する。ただし、図１から図３は本発明の実施形態の一例を示したものであり、発明の範囲を図示例に限定するものではない。従って、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
本実施形態によるインクジェット記録装置は、図１に示すように、記録装置本体１と、記録装置本体１を支持する支持台２とを備えている。記録装置本体１の内部には、棒状のガイドレール３が設けられており、このガイドレール３には、キャッリジ４が支持されている。このキャリッジ４は、図示しないキャリッジモータによってガイドレール３に沿って主走査方向Ａに往復移動するようになっている。
【００３８】
キャリッジ４には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎に複数の記録ヘッド５，５，５，５が搭載されており、各記録ヘッド５には、各色のインクを貯留する中間タンク（図示省略）がそれぞれインク供給管（図示省略）を介して連通されるようになっている。
【００３９】
また、記録ヘッド５の記録媒体の記録面（上面）に対向する面には、インクを吐出するための図示しない複数のノズルが記録ヘッド５の長手方向に沿って配列されている。
【００４０】
なお、各ノズルは、１ドットあたり２〜２０ｐｌ（ピコリットル）のインクを吐出するようになっている。そのため、インクの吐出量が１ドット当たり２ｐｌ未満である場合のように、形成される画像の濃度が低下することを防止することができるとともに、吐出量が１ドット当たり２０ｐｌを越える場合のように、形成される画像の濃度が上昇することを防止することができ、記録画像の画質の劣化を防止することができ、高精細な記録を行うことが可能となっている。
【００４１】
また、このような構成を有する記録ヘッド５は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の４つの記録ヘッド５によりそれぞれヘッドユニット６，７を構成し、本実施形態においては、２つのヘッドユニット６，７を副走査方向Ｂに位置をずらして配置するようになっている。
【００４２】
また、キャリッジ４には、例えば、記録装置本体１の稼動時に、記録ヘッド５内のインクを常時加熱するヒーターなどの図示しない加熱手段が備えられている。この加熱手段は、インクの温度が３０℃以上１５０℃以下になるようにインクを加熱するようになっており、これにより、インクの粘度を低下させ、ノズルからインクを安定して吐出させることができるようになっている。
なお、インクを、３０℃以上１５０℃以下に加熱することとしたのは、３０℃未満および１５０℃を越えた場合では、インクを適切な状態で安定して吐出させることが困難になるからである。例えばインクが紫外線硬化性インクである場合、紫外線硬化性インクは概して水性インクより粘度が高いため、温度変動による粘度変動幅が大きくなる。この粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴吐出速度に大きく影響を与えて、記録画像の画質の劣化をおこしてしまうため、インクを上記の一定の範囲内の温度に加熱して吐出させることにより粘度変動幅を一定にし、記録画像の画質の劣化を防止するものである。なお、インク温度の制御幅は、設定温度±５℃、好ましくは設定温度±２℃、さらに好ましくは設定温度±１℃である。
【００４３】
また、キャリッジ４の記録ヘッド５の主走査方向Ａにおける両側部には、ノズルから記録媒体に吐出されたインクに対して紫外線を照射してインクを硬化及び定着させる紫外線照射装置８が設けられており、紫外線照射装置８には、図示しない紫外線光源が備えられている。紫外線光源としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管、エキシマーランプ、紫外線レーザー又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が適用可能である。
【００４４】
また、キャリッジ４の記録装置本体１における移動可能範囲のうち記録媒体に記録を行う記録領域には、記録媒体を被記録面から支持する平板状のプラテン９が設けられている。
【００４５】
また、キャリッジ４の記録装置本体１における移動可能範囲であって記録領域の外側一端には、記録ヘッド５をクリーニングするクリーニングユニット１０が設けられている。
【００４６】
一方、キャリッジ４の移動可能範囲であって記録領域の外側他端には、図示しないインク供給路を介して、キャリッジ４に搭載されている中間タンクにインクを供給する直方体状のインクタンク１１が主操作方向Ａに沿って各色毎に設けられている。
【００４７】
次に、本実施形態におけるインクタンクについて詳細に説明する。
図２に示すように、インクタンク１１は、外箱２０と外箱２０の内部に収容されるインク袋２１とから構成されている。
【００４８】
外箱２０は、上面が開放された箱型の本体２２を備えており、この本体２２には、上面を覆う蓋２３が本体２２の一側辺を中心として回動することにより開閉動作自在に取り付けられている。本体２２の内部底面であって本体２２の長手方向一端側には、３つの突起２４，２４，２４が形成されており、これら各突起２４は、インクの色毎に異なる位置に配置されるようになっている。
また、本体２２の長手方向他端面の上部中央には、切り欠き２５が形成されている。
【００４９】
また、蓋２３の長手方向一端面であって本体２２の切り欠き２５と対向する位置には、切り欠き２５と同様の切り欠き２６が形成されている。なお、外箱の材質は、大容量のインクを保持した場合でも変形することがないような硬質なプラスチックなどの樹脂により形成されている。
【００５０】
また、外箱２０の内部には、軟包材からなるインク袋２１が収容されており、インク袋２１は、インク袋２１の内部に貯蔵されているインク量に応じてその形状が変形するようになっている。
【００５１】
また、インク袋２１の一端側には、ヒートシール加工が施されたシール部２７が形成されている。ヒートシール加工とは、重ね合わされた樹脂などを熱により融着して密封する加工である。シール部２７には、外箱２０の突起２４に対応するように３つの係合孔２８，２８，２８が形成されており、外箱２０にインク袋２１を装着した際に突起２４と係合孔２８が係合するようになっており、外箱２０に対してのインク袋２１の位置が決められて誤装填を防止することができる誤装填防止用装着部を構成している。
【００５２】
インク袋２１の材質は、貯蔵されているインクの性質によるが、通気性がなく、内部のインクにより劣化しないものであって、かつ、内部のインクを変質させない素材により形成されるのが望ましい。
特に、紫外線硬化性インクが使用される場合、インク袋２１は紫外線光を遮断する素材であって、輸送時の衝撃や交換時の取り扱いなどにより容易に穴が開いたりしないような丈夫な素材、例えば、耐紫外線アルミラミネートフィルムや耐紫外線ＳｉＯ2蒸着フィルムなど耐紫外線高ガスバリヤーフィルム材を使用するのが望ましい。
【００５３】
また、インク袋２１の他端部には、インク袋２１をインク供給管に結合させるための結合部材２９が設けられている。結合部材２９はインク袋２１を外箱２０に収容させた際に、各切り欠き２５，２６の間に位置するようになっている。なお、各切り欠き２５，２６には、図示しない係止凸部が形成されており、結合部材２９の周縁部には、係止凸部に対応するように図示しない係止凹部が形成されている。これら係止凸部及び係止凹部により係止部は形成されており、結合部材２９が各切り欠き２５，２６の間に位置した際に、係止凸部に係止凹部が係止されて、インク袋２１は外箱２０に固定されて張設されるようになっている。
【００５４】
インク袋２１を外箱２０に収容させる際には、本体２２の突起２４にインク袋２１の係合孔２８を貫通させるとともに、インク袋２１の結合部材２９を本体２２の切り欠き２５に係合させて設置し、蓋２３を閉めて、インク袋２１の結合部材２９を本体２２の切り欠き２５，２６に係止させてインクタンク１１を形成するようになっている。図３に示すように、結合部材２９は外箱２０の切り欠き２５，２６に固定されるとともに、その一部は露出されるようになっている。そのため、結合部材２９はインクタンク１１の外周面の一部であるとともにインクが直接触れる部分であるので、結合部材２９の材質は、外箱２０と同様の硬質性の素材であって、インク袋２１と同様の紫外線や空気を遮断する素材により形成されている。
【００５５】
このインクタンク１１をインクジェット記録装置に搭載させる際には、インクタンク１１の結合部材２９が露出されている面をインクタンク１１の底面となるように設置するようになっている。そして、インクタンク１１の結合部材２９をインク供給管に取着されている結合部材（図示省略）に結合させることにより、インクタンク１１から記録ヘッド５にインクを供給することが可能になっている。
【００５６】
ここで、本実施形態で使用されるインクについて説明する。
インクは、紫外線を照射されることによって硬化し、画像を形成する紫外線硬化性インクである。
【００５７】
紫外線硬化性インクが硬化する反応は、紫外線硬化反応と呼ばれ、その方法は、２００〜４００ｎｍの波長を持つ光すなわち紫外線をプレポリマー、モノマー、光重合開始剤、添加剤からなる紫外線硬化樹脂に照射し、短時間で樹脂を硬化させる、というものである。紫外線硬化性インクとしては、紫外線硬化樹脂に含まれる成分のうち、少なくとも重合性モノマー及び光開始剤、さらに色材を含むものが好ましい。
【００５８】
また、紫外線硬化性インクは、重合化合物としてラジカル重合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。
ラジカル重合の反応としては、紫外線を照射されると光重合開始剤がラジカルになり、これが重合性モノマーの重合性二重結合（不飽和基）に接近して二重結合部分が活性化されて次々と鎖状に結合されていく反応のことをいい、光重合反応は空気中の酸素によって阻害されるので、空気に触れている紫外線硬化樹脂の表面の硬化を短時間に処理するために比較的多量の紫外線照射が必要となる。従って、高出力の光源装置を搭載することとなって装置の長大化、装置の製造コストの増大を招いてしまう。
一方カチオン重合の反応は、紫外光で励起された塩が水素供与化合物から水素を引き抜いて水素イオンを放出させ、この水素イオンがターゲットを攻撃することによって開始する反応を言い、これによると、紫外線照射の際に空気中の酸素に阻害されることなく記録媒体上のインクを硬化させることができる。
【００５９】
そこで、酸素による重合反応の阻害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、本実施形態では、特に、カチオン重合系インクを用いることとしている。
なお、カチオン系紫外線硬化性インクに含まれるカチオン重合性モノマーとしては、各種公知のカチオン重合性のモノマーを併用できる。例えば、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、その他にもオキセタン化合物などが挙げられる。
【００６０】
また、インクは、３０℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下である。これにより、インク粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満である場合のようにインクが記録媒体に滲みやすく明瞭な記録を行うことができないといったことがなく、インク粘度が５００ｍＰａ・ｓを越える場合のように画質の平滑性が失われるといったことがなくなる。
さらに、このインクは、３０℃における粘度が４０ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下である。また、このインクは、６０℃における粘度が３ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である。インク粘度が３ｍＰａ・ｓ未満では、高速吐出に不具合が生じ、また３０ｍＰａ・ｓを越える場合には、吐出性が低下するからである。
【００６１】
次に、本実施の形態に用いられる記録媒体について説明する。
記録媒体としては、非吸収性記録媒体、吸収性記録媒体のいずれも用いることが可能である。
非吸収性記録媒体として、いわゆる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が適用出来る。
吸収性記録媒体としては、例えば通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布などが挙げられる。
また、記録媒体の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。
さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体として、樹脂により表面を被覆した各種紙、顔料を含むフィルム、発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体も適用可能である。
【００６２】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００６３】
まず、本体２２の突起２４にインク袋２１の係合孔２８を貫通させるとともに、本体２２の切り欠き２５にインク袋２１の結合部材２９の一部を係合させた状態で蓋２３を閉めて、インクタンク１１を形成する。このとき、インク袋２１の結合部材２９は外箱２０に固定されてインク袋２１は張設された状態に保持されている。
【００６４】
その後、インクタンク１１を記録装置本体１の所定の場所に設置し、インク供給管に接続されている結合部材２９と結合させる。
【００６５】
その後、記録装置本体１を作動させ、記録装置本体１に所定の画像情報が送られると、記録媒体を副走査方向Ｂに搬送させる。一方、キャリッジモータを駆動制御してキャリッジ４を記録媒体の直上を主走査方向Ａに沿って往復移動させ、キャリッジ４に搭載されている複数のユニットを形成している記録ヘッド６，７もキャリッジ４と一体となって往復移動させる。
【００６６】
そして、キャリッジ４の移動中に、画像情報に基づいて記録ヘッド５を動作させ、各ノズルから記録媒体に向けてインクを吐出させるとともに、紫外線光源を点灯させ、記録媒体の記録面に向かって紫外線を照射させる。
そして、記録ヘッド５から吐出されたインクは速やかに硬化され、記録媒体上に定着される。
【００６７】
以降、記録装置本体１が上記の各動作を繰り返すことにより、記録媒体上に画像が記録される。
【００６８】
この場合に、インク袋２１は、外箱２０に張設された状態でインク供給管に接続されており、インク袋２１の内部のインクを円滑に記録ヘッド５に供給することができる。
【００６９】
そして、インクタンク１１のインクがなくなった場合には、インクタンク１１の蓋２３を開けて外箱２０からインク袋２１を取り外し、外箱２０の突起２４と同じ配置に係合孔２８が形成されている同色の新しいインク袋２１を外箱２０の突起２４に装填し、結合部材２９を切り欠き２５，２６に係合させて蓋２３を閉じてインクタンク袋２１の交換を行って、インクタンク１１へのインクの補充を完了する。
【００７０】
そして再び、記録装置本体１が上記各動作を繰り返し、記録媒体上に画像が記録される。
【００７１】
以上のように、本発明におけるインクジェット記録装置では、インクを収容したインク袋２１を外箱２０に収容させる構成のインクタンク１１を備えており、インクタンク１１を交換する際に、内部に収容されているインク袋２１のみを交換するので、ユーザの使い勝手を損なうことがなく、容器であるインクタンク１１を交換する場合に比べて、インクタンクの製造コスト及び処理コストを低減させることができる。また、合成樹脂製の容器を使い捨てることがないので、自然環境の破壊も低減させることができ、自然環境の保護を図ることもできる。
【００７２】
さらに、インク袋２１と外箱２０にそれぞれ係合孔２８及び突起２４を形成させることによりインクタンク１１に対するインク袋２１の誤装填を防ぐことができるので、インクジェット記録装置に対するインクタンク１１の誤装填を確実に防ぐことができ、インクタンク１１の誤装填に起因する記録画像の劣化を防止し、高精細な記録画像を得ることができる。
【００７３】
また、同時に、外箱２０の係止凸部とインク袋の係止凹部により外箱２０にインク袋２１を固定して張設された状態を保持させることができるので、インク袋２１からのインクの流出を容易にし、円滑にインクを記録ヘッド５に供給することができる。そのため、インク袋２１に収容されているインクを最後まで使い切ることができ、インクの消費が完了した際のインク袋２１内のインクの残量を低減させることができ、廃棄されるインク量を低減させてランニングコストを低減させることができる。
【００７４】
なお、外箱２０の突起２４とインク袋２１の係合孔２８とを形成させて誤装填防止用装着部を形成させたが、誤装填防止用装着部は係合することにより外箱２０とインク袋２１を係合させることができるものであれば形状は問わずなんでもよい。
【００７５】
例えば、誤装填防止用装着部は突起２４と突起に係合する係合孔２８の代わりに係合凹部であってもよい。
また、外箱２０に係合孔２８を形成し、インク袋２１に突起２４を形成してもよい。
また、係合孔２８をインク袋２１に直接形成させたが、インク袋２１にシール部２７を形成させず、係合孔２８を形成させた係合孔部材を取り付けてもよい。
【００７６】
また、外箱２０の係止凸部とインク袋２１の係合凹部とを形成させて係止部を形成させたが、係止部の形状も係止部が係止することにより外箱２０とインク袋２１を固定させることができるものであればなんでもよい。
【００７７】
また、加熱手段としてヒーターをキャリッジ４に搭載させたが、記録装置本体１の稼動時において、記録ヘッド５内のインクを常時加熱することができるものであればどんなものでもよく、また記録装置本体１内のいずれの場所に備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図２】本発明に係るインクタンクを構成する外箱及びインク袋の斜視図である。
【図３】図２における外箱にインク袋を収容させて形成されるインクタンクの斜視図である。
【符号の説明】
【００７９】
５  記録ヘッド
８  紫外線照射装置
１１  インクタンク
２０  外箱
２１  インク袋
２４  突起
２８  係合孔
【図１】
2005297445.tif 000003
【図２】
2005297445.tif 000004
【図３】
2005297445.tif 000005