(57)【要約】      （修正有）【課題】耐溶剤性を必要とする印字用途には、印字後に熱もしくは紫外線照射により硬化させる化学反応型インクを選定する必要があり、印字装置とは別に印字後の塗膜を硬化させるための後処理装置が必要となるが、その印字後に後処理を必要とせず、印字後の耐溶剤性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。【解決手段】インクジェット記録装置装置内に個々に液体を噴出させる経路を設け、２液混合型の2種類の液体を個別に噴出し、記録物の同じ位置に到達させる制御を行ない混合させ、記録物表面でパターン形成を行なう。さらに、噴出する液体の量を任意に調節することで、塗膜の可とう性の調節が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク粒子を噴出するノズル本体と、噴出されたインク粒子に文字や図形等の文字信号を帯電させる帯電電極と、帯電されたインク粒子を偏向させるための偏向電極と、を備えるインクジェット記録装置において、
少なくとも２種類の液体を噴出して記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の少なくとも２種類の液体が、混合すると反応する液体を使用することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の記録装置において、少なくとも１種類の液体を噴出して記録する記録装置が、噴出するインクに振動を与えてインク粒子を発生させ、そのインク粒子を帯電させ、この帯電したインク粒子を偏向させることにより記録媒体上の所定の場所へインク粒子を到達させて記録を行なうインクジェット記録装置であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェット記録装置において、少なくとも２種類の液体を記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、記録物の表面では少なくとも２種類の液体が混合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６】
請求項５に記載のインクジェット記録装置において、記録物表面で２種類の液体が混合されていることとは、記録物の表面で混合されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
請求項５に記載のインクジェット記録装置において、記録物表面で２種類の液体が混合されていることとは、ノズルから噴出され、記録物に到達するまでの間に混ぜ合わされることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、液体が混合すると反応するとは液体が硬化することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、液体が混合すると反応するとは液体に記録物を溶解およびまたは腐食させる機能が生ずることを特徴とする記録装置。
【請求項１０】
請求項２から請求項７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、液体が混合すると反応するとは液体の体積が増加することを特徴とする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の噴出構造およびインク材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置はインクを粒子化し、それを印字対象物上に飛来させ、文字などを形成するものとである。飛来させる手段としては粒子化したインクを静電力で変更させる方法（例えば、特許文献１参照）やインクに圧力変動（微小領域での溶媒の沸騰現象やピエゾ素子による体積変化による変動）を与えノズルからインクを吐出させる方法などがある。前記を荷電制御型、後記をオンデマンド型と称す。
【０００３】
荷電制御型インクジェット記録装置は、圧力をかけたインクを、振動を印加したノズルから吐出しながら電荷を与えることで帯電したインク粒子を作成し、そのインク粒子を静電気的な偏向系で方向を制御することで文字情報を記録するものである。以下、インクジェット記録装置の動作原理について説明する。
【０００４】
本体のインク容器に充填されたインクは供給ポンプにより加圧され、印字ヘッドに圧送される。印字ヘッド内に圧送されたノズル内の圧電素子により数十キロヘルツの振動で加振される。ノズルの数十ミクロンのオリフィスより、噴出したインク流はインクの表面張力と振動により規則的に切断されインク粒子を形成する。インク粒子は帯電された状態でインク流から切断するため、インク粒子には文字の大きさに応じた帯電がなされている。
【０００５】
帯電したインク粒子は飛行中の偏向電極により静電力をうけ、偏向される。偏向されたインク粒子は、印字ヘッドに対し移動する記録物に着弾し、文字を形成する。印字に関与しないインクは先ずガターに収納され、更に回収ポンプにより回収されインク容器へ戻る。
【０００６】
インクジェット記録装置の特徴はインクを飛来させて印字することである。そのため、ノズルを被印字物から離して印字することができ、記録物が凹凸面、曲面でも印字可能である。これらの特徴を活かし、鉄鋼、紙、アルミ、プラスチック、ガラスなどに印字される場合が多い。インクはこれらに対して付着力を有する樹脂を使用するため、従来溶剤として、メチルエチルケトンや、メタノール、エタノールが主に用いられている。
【０００７】
インクの色を発色する色材としては、これらの溶剤に溶解する染料および、溶剤には溶解せず溶媒に分散する性質を有する顔料が用いられている。
インクが硬化する方法には、溶剤が揮散することにより硬化する溶剤揮散型、印字後に熱もしくは紫外線照射によりインクを反応させて硬化させる化学反応型がある。化学反応型には、２種類の液体を混合し反応させて硬化させる方法もある。化学反応型のインクは、硬化後、溶剤への耐性が得られるため、印字後の耐溶剤性を要求される用途には溶剤揮散型ではなく化学反応型の硬化インクを選定する必要がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３２２５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
耐溶剤性を必要とする印字用途には、溶剤揮散型インクは印字後の塗膜が溶剤に溶解するため使用することができず、印字後に熱もしくは紫外線照射により硬化させる化学反応型インクを選定する必要があった。その際、印字装置とは別に印字後の塗膜を硬化させるための後処理装置が必要である。
【００１０】
また、熱硬化型インク、一例として1液エポキシを使用したインクは塗膜が硬く、硬化させる際に硬化強度が調節できないため、可とう性が要求される記録物への付着が困難な場合がある。２液混合の化学反応型インクでは、印字に関与しないインクを回収するというインクジェット記録装置の機能上、混合させてからインクを循環させている間に装置内で硬化してしまうため、使用することができなかった。
【００１１】
本発明の目的は、印字後に後処理を必要とせず、印字後の耐溶剤性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である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明においては、インクジェット記録装置装置内に個々に液体を噴出させる経路を設け、２液混合型の2種類の液体を個別に噴出し、記録物の同じ位置に到達させる制御を行ない混合させ、記録物表面でパターン形成を行なう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクを硬化させるための装置を使用せずに、耐溶剤性を有する印字が可能となる。そのため、装置を稼動させるためのランニングコストの低減、省スペース化が図れる。
【００１４】
また、本発明によれば、塗膜の可とう性の調節が可能であるため、1台の装置で塗膜に対して可とう性が要求される複数の種類の記録物へ印字を行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態に関わるインクジェット記録装置の概略構成を図１に示す。
【００１６】
図１に示すように、インク容器１のインク１４は供給ポンプ２により吸引加圧される。圧送されたインクはフィルタ３でろ過され。減圧弁４により所定の圧力に調整される。圧力を制御されたインク１４はノズル６に供給される。ノズル部には圧電素子が設けられており、その圧電素子に電気信号を与えることで、インク１４に振動を付与することが出来る。
【００１７】
ノズル先端にはオリフィスが設けられており、振動を付与されたインク１４は吐出口から吐出され、帯電電極７の中でインク粒子１０を形成する。この際帯電電極７に電圧を印加することで形成されるインク粒子１０に電荷を付与することが出来る。ノズル６から吐出されたインク粒子１０は偏向電極８を通過する。偏向電極８には電圧が印加される。偏向電極８を通過するインク粒子は２つの電極間の電界により偏向され記録物１３に飛来し、文字を形成する。文字に関与しないインクは先ずガター９に収納され、更に回収ポンプ１１により回収されインク容器１へ戻る。そして、本実施の形態にかかるインクジェット記録装置は、図示しない制御部に制御されるものである。
【００１８】
図１のインクジェット記録装置はインク容器１を含む上記循環経路とインク容器１aを含む上記と同一構成の循環経路で構成されている。そのため、一台の装置で2種類の液体を、装置内で互いに接触することなく印字、循環することができる能力を有している。液体を噴出させるノズルは、荷電制御型のノズルとオンデマンド型のノズルとを組み合わせることが出来る。本例においては荷電制御型のノズルを２式組み合わせているが、これに限定するものではない。
【００１９】
また、少なくとも１式の印字機能を有するノズル以外のノズルとして噴霧機能を有するノズルを組み合わせることも可能である。本例において、液体を噴出させるノズルの構成は、ノズル６とノズル６aを同一の記録ヘッド１５内に配置する構成を示しているが、ノズル６とノズル６aが異なる記録ヘッドに配置することも可能である。また、本例は２種類の液体を噴出するノズル構成であるが、噴出するインクの種類はこれに限定するものではない。
【００２０】
インクの吐出量は、ノズルの口径を変更する、吐出圧を変更する、圧電素子による電気信号の周波数を変更することで、吐出量を適切に調節することが可能となり、２種類の混合比を調整することで硬化物の可とう性を調整する事が可能であるが、調節方法はこれに限定するものではない。被記録物への印字は既にノズルから噴出したインク粒子が到着した位置と同じ位置に、他方のノズルから噴出したインク粒子が到達することで行なわれ、同一位置に到達することで混合される。
【００２１】
同じ位置に印字を行なう制御方法には、一例として、記録物の搬送速度およびノズル間の距離から、１方のノズルに印字信号を与えてから他方のノズルに与える印字信号の時間差を算出して制御する方法があるが、これに限定したものではない。また、被記録物への印字は各々の経路から噴出されるインク粒子が被記録物に到達する前に混ざり合い、混合後に被記録物に到達することでも行ない得る。
【００２２】
ノズルの吐出方向を調節してインク粒子の飛来方向を制御し、一方のノズルから噴出したインク粒子に対して、他方のノズルから噴出するインクがぶつかり合い混合後に被記録物上に到達させる方法があるが、これに限定したものではない。これらのインクジェット記録装置には、混合することで反応する少なくとも２種類の液体を使用する。
【００２３】
２種類の液体には主剤インクと硬化剤インクとがあり、主剤インクには、一例としてエポキシ系、イソシアネート系、アクリル系樹脂などが用いられるが、これらに限定したものではない。硬化剤インクには各々の主剤に対応した硬化剤を使用するが、一例としてエポキシ系に対しては脂肪族アミン、芳香族アミン、イミダゾール、ポリメルカプタン、酸無水物などが用いられるが、これらに限定したものではない。
【００２４】
また、一例として、２種類の液体を混合することで腐食性の酸またはアルカリを発生する液を使用することも可能である。さらに、一例として、イソシアネート系を主剤インクとし、ポリオール、水、整泡剤などが含まれた反応剤インクを用い、混合された後に反応して気体が発生して体積が増加する液を使用することも可能である。この際、被記録物上でインク粒子の体積が増加した状態で定着するため、記録された内容は指触により認識する用途、一例として点字などに利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体概略配管図である。
【符号の説明】
【００２６】
１,１a…インク容器、２,２a…ポンプ、３,３a…フィルタ、４,４a…減圧弁、５,５a…弁、６,６a…ノズル部、７,７a…帯電電極、８,８a…偏向電極、９,９a…ガター、１０,１０a…インク粒子、１１,１１a…回収ポンプ、１２,１２a…励振源、１３…被記録物、１４，１４a…インク、１５…記録ヘッド
【図１】
2009179027.tif 000003