【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に１つの記録ヘッドに対して複数のインク材供給部を有するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドを有し、前記ノズルから吐出したインクを記録媒体に着弾させ、硬化させて画像を形成するインクジェットプリンタが用いられている。このインクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドにインクを供給するインク供給部が、記録ヘッドに対応してそれぞれ１つ設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、記録媒体としては、例えば、普通紙のほか、ＯＨＰシートや、インクの吸収性、色材の発色性、表面光沢等を向上させた専用紙等が使用されている。これらのＯＨＰシートや専用紙には、良質の画像を形成させるために、インクを適度に吸収するインク吸収材がコーティングされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、近年、速乾性の有機溶剤を主体としたソルベント系インクや、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型インクを用いて、例えば、樹脂製フィルムや金属等のインクを吸収しない材質の記録媒体に対して、画像を形成させることが行われている（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３０７６０１号公報
【特許文献２】
特許第３３０７６０１号公報
【特許文献３】
特開２００１−３１０４５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、インク吸収材をコーティングした記録媒体では、記録媒体が高価になってしまうという問題がある。
【０００７】
ここで、インク吸収材をコーティングしない記録媒体や、インクを吸収しない材質の記録媒体等様々な記録媒体に対して画像を形成させる場合、記録媒体によって、その表面エネルギーが異なるため、同じインクを使用して画像を形成させた場合、記録媒体上でのインクの広がり方が異なる。
【０００８】
しかしながら、従来のインクジェットプリンタ（特許文献１）では、１つの記録ヘッドに対して１つのインク供給部しか設けられていないため、どの記録媒体に対しても同じインクしか吐出させることができない。したがって、記録媒体の種類によっては、適切なドット径を保つことができず、隣り合うドットの間に隙間が生じたり、にじみや色交じりが生じる等して、形成される画像の画質が低下するという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるインクジェットプリンタは、インクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドを有し、前記ノズルから吐出したインクを記録媒体に着弾させ、硬化させて画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドに第一インク材を供給する第一インク材供給部と、前記記録ヘッドに第二インク材を供給する第二インク材供給部と、前記第一インク材及び前記第二インク材の少なくとも一方の供給量を調整する供給量調整装置と、前記記録媒体の種類に基づいて前記供給量調整装置を制御する制御部とを設け、前記第一インク材と前記第二インク材とを混合して前記インクを構成することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、記録媒体の種類に応じて、第一インク材と第二インク材の記録ヘッドへの供給量が制御されるため、当該記録媒体に適したインクが混合される。これにより、記録媒体上には、当該記録媒体に適したインクが吐出されるため、記録媒体上で適切なドット径が保たれる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第一インク材及び前記第二インク材の一方は色材を含むインク材であり、他方は前記インクの表面張力を調整する表面張力調整材であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、記録媒体の種類に応じて、色材を含むインク材と表面張力調整材の記録ヘッドへの供給量が制御されるため、当該記録媒体との関係で適切な表面張力を有するインクが混合されるため、インクを記録媒体に吐出させたときに、記録媒体上で適切なドット径が保たれる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録媒体の種類を検出する記録媒体検出装置を設け、前記制御部は、前記記録媒体検出装置により検出された前記記録媒体の種類に基づいて前記供給量調整装置を制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、記録媒体検出装置により検出された記録媒体の種類に基づいてインク材の供給量が制御されるため、自動的に記録媒体の種類に応じたインクが混合される。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録媒体の種類は、前記記録媒体の表面エネルギーにより識別されることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、記録媒体検出装置が記録媒体の表面エネルギーを検出し、この検出された表面エネルギーに基づいて制御部が各インク材の供給量を制御することにより、自動的に記録媒体の種類に応じたインクが混合される。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録媒体の種類を入力する入力操作部を設け、前記制御部は、前記入力操作部より入力された前記記録媒体の種類に基づいて前記供給量調整装置を制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、入力操作部より記録媒体の種類を入力することにより、当該記録媒体の種類に応じたインクが混合される。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドを複数設け、各記録ヘッドに対して、第一インク材及び第二インク材のいずれか一方を、単一の前記第一インク材供給部又は前記第二インク材供給部より供給することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、複数の記録ヘッドのそれぞれに対して、第一インク材及び第二インク材のいずれか一方が、１つの供給部から供給される。
【００２２】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドを複数設け、前記第一インク材及び前記第二インク材の少なくとも一方は、色の異なるインク材とし、前記制御部は、前記インク材の種類に応じて前記供給量調整装置を制御することを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、各記録ヘッドから吐出させるインクの種類毎に、記録媒体に応じたインクが混合される。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第一インク材及び前記第二インク材の少なくとも一方を光で硬化する光硬化型インクとするとともに、前記光硬化型インクを硬化させる光を照射する光照射装置を設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、記録媒体に応じた光硬化型インクが混合され、当該記録媒体に対して吐出される。吐出された光硬化型インクは、記録媒体上で適切なドット径を保った状態で、光を照射されることにより硬化する。
【００２６】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記光硬化型インクは紫外線硬化型インクであり、前記光照射装置は紫外線照射装置であることを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、記録媒体に応じた紫外線硬化型インクが混合され、当該記録媒体に対して吐出される。吐出された紫外線硬化型インクは、記録媒体上で適切なドット径を保った状態で、紫外線を照射されることにより硬化する。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記紫外線硬化型インクは、カチオン重合型インクであることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、記録媒体に応じたカチオン重合型インクが混合され、当該記録媒体に対して吐出されるが、カチオン重合型インクは酸素阻害作用をうけることがないため、低照度の紫外線で良好に硬化する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図３を参照して説明する。
【００３１】
図１に示すように、本発明によるインクジェットプリンタは、プリンタ本体（図示しない）に固定される棒状のガイドレール１を有しており、このガイドレール１には、キャリッジ２が支持されている。このキャリッジ２は、キャリッジ駆動機構１６（図２参照）によって主走査方向Ｘをガイドレール１に沿って往復移動するようになっている。
【００３２】
キャリッジ２には、記録媒体Ｐに対して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド３が搭載されている。各記録ヘッド３には、各記録ヘッド３に対して、第一インク材を供給する第一インク材供給部４と、第二インク材を供給する第二インク材供給部５とが、それぞれ第一インク材供給管６、第二インク材供給管７及びインク管８を介して連通されている。
【００３３】
各第一インク材供給管６及び各第二インク材供給管７には、その開閉量によってインク材の供給量を制御する供給量調整装置としての供給量制御弁９が、それぞれ設けられている。
【００３４】
第一インク材供給部４には、光としての紫外線を照射することにより硬化する性質を有する光硬化型のインク材であって、主成分として、重合性化合物と色材とを含むインク材が貯留されている。一方、第二インク材供給部５には、表面張力調整材として、例えば、溶剤又は界面活性剤を含むインク材が貯留されている。
【００３５】
この光硬化型のインク材と溶剤又は界面活性剤を含むインク材は、所定の混合比で混合されることにより、光硬化型インクを構成するものである。ただし、光硬化型のインク材と溶剤又は界面活性剤を含むインク材との混合比を１０対１とし、光硬化型のインク材のみでも、光硬化型インクを構成することができるようにしてもよい。
【００３６】
なお、光硬化型インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性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が、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用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、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。
【００３７】
また、記録媒体Ｐとしては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。特に、本実施形態で用いられる記録媒体Ｐとしては、所謂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を適用することができる。記録媒体Ｐ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。
【００３８】
また、記録ヘッド３は、圧電素子１４（図２参照）と流路板（図示しない）とから形成されるインク流路（図示しない）を有している。インク流路は、圧電素子１４にパルス状信号電圧が印加され圧電素子１４が膨張することにより、圧縮されるようになっている。インク流路の一端は、ノズルに連通しており、他端はインク管８、第一インク材供給管６、第二インク材供給管７を介して第一インク材供給部４及び第二インク材供給部５に連通している。また、流路板の上面には、インクを加熱するヒータ１５（図２参照）が設けられている。
【００３９】
キャリッジ２内であって、これら記録ヘッド３の主走査方向Ｘにおける両側部には、ノズルから記録媒体Ｐに吐出されたインクに対して紫外線を照射する紫外線照射装置１０が設けられている。紫外線照射装置１０は、記録媒体Ｐ側に向かって開口する箱型のカバー部材１１を有しており、カバー部材１１の内部には、線状の紫外線光源１２が、主走査方向Ｘに複数本配列されている。紫外線光源１２は、記録ヘッド３の副走査方向Ｙの長さと略等しい長さを有している。
【００４０】
また、インクジェットプリンタには、記録媒体Ｐを主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに送るための搬送機構１７（図２参照）が設けられている。搬送機構１７は、例えば、図示しない搬送モータ及び搬送ローラ等を備えており、搬送モータの駆動により搬送ローラを回転させることで記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送するようになっている。
【００４１】
また、インクジェットプリンタには、図２に示すように、供給量調整弁９、圧電素子１４、ヒータ１５、キャリッジ駆動機構１６、搬送機構１７、及び紫外線照射装置１０を制御する制御部１９が設けられている。
【００４２】
制御部１９は、記録媒体Ｐの表面エネルギー値と各供給量制御弁９の開閉量との関係を定めたインク供給テーブルを有している。制御部１９には、記録媒体Ｐの表面エネルギーを検出する表面エネルギー検出装置２０が接続されており、制御部１９は、表面エネルギー検出装置２０により検出された記録媒体Ｐの表面エネルギー値を入力するようになっている。制御部１９は、インク供給テーブルに基づいて、表面エネルギー検出装置２０より入力された記録媒体Ｐの表面エネルギー値に対応する各供給量制御弁９の開閉量を決定するようになっている。そして、制御部１９は、決定した各供給量制御弁９の開閉量に基づいて、各供給量制御弁９を開閉させるように制御するようになっている。
【００４３】
ここで、予めインク供給テーブルに定める記録媒体Ｐの表面エネルギー値と各供給量制御弁９の開閉量との関係について説明する。
【００４４】
記録媒体Ｐの表面エネルギーが小さいほど、この記録媒体Ｐに着弾したインクのドットは広がりにくい。一方、インクの表面エネルギーが小さいほど、このインクの表面張力は小さく、記録媒体Ｐに着弾したときのドットは広がりやすい。したがって、表面エネルギーが小さい記録媒体Ｐには、表面エネルギーが小さいインクを吐出させることにより、記録媒体Ｐに着弾したインクのドットを適度に広がりやすくすることができ、表面エネルギーが大きい記録媒体Ｐには、表面エネルギーが大きいインクを吐出させることにより、記録媒体Ｐに着弾したインクのドットを適度に広がりにくくすることができる。
【００４５】
ところで、光硬化型インクに対する溶剤又は界面活性剤を含むインクの量が多いほど、これらを混合させたインクの表面張力が小さくなり、溶剤又は界面活性剤を含むインクの量が少ないほど、インクの表面張力は大きくなる。したがって、インクの表面エネルギーを小さくするには、光硬化型インクに対する溶剤又は界面活性剤を含むインクの量を多くし、インクの表面エネルギーを大きくするには、溶剤又は界面活性剤を含むインクの量を少なくすればよい。
【００４６】
そこで、記録媒体Ｐの表面エネルギーに応じて、その記録媒体Ｐに着弾したインクのドットが適度に広がるように、予め、光硬化型インクの量及び溶剤又は界面活性剤を含むインクの量を定め、それぞれの量の光硬化型インク及び溶剤又は界面活性剤を含むインクを供給するための供給量制御弁９の開閉量を算出して、インク供給テーブルを作成しておくものである。
【００４７】
また、制御部１９は、所定の画像信号に基づいて所定の圧電素子１４に対する印加電圧を制御するようになっている。
【００４８】
さらに、制御部１９は、ヒータ１５の温度を制御するようになっている。特に、光硬化型インクは、温度変動による粘度変動幅が大きく、粘度変動はそのまま液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響を与えるため、インク温度を上げながらその温度を一定に保つように、ヒータ１５を制御することが必要である。
【００４９】
また、制御部１９は、キャリッジ２を主走査方向Ｘに往復移動させるとともに、記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送させるように、キャリッジ駆動機構１６及び搬送機構１７の動作を制御するようになっている。
【００５０】
さらに、制御部１９は、紫外線光源１２から紫外線を発生させるように紫外線照射装置１０を制御するようになっている。
【００５１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５２】
記録が開始され、画像を形成しようとする記録媒体Ｐが所定の位置に搬送されると、表面エネルギー検出装置２０により、記録媒体Ｐの表面エネルギー値が検出され、制御部１９に対して出力される。この表面エネルギー値が制御部１９に入力されると、制御部１９により、インク供給テーブルに基づいて、表面エネルギー値に対応する各供給量制御弁９の開閉量が決定される。そして、この開閉量に基づいて、制御部１９により、供給量調整弁９が制御されて開閉される。
【００５３】
各供給量制御弁９の開閉量に応じて、第一インク材供給部４及び第二インク材供給部５から、所定量のインク材が、それぞれ第一インク材供給管６及び第二インク材供給管７に流入する。第一インク材供給管６及び第二インク材供給管７に流入したインクは、インク管８で混合され、記録ヘッド３内のインク流路へと流入する。
【００５４】
次に、制御部１９の制御により、所定の画像信号に基づいて、所定の圧電素子１４に電圧が印加される。圧電素子１４に電圧が印加されると、圧電素子１４が膨張し、これにより、インク流路が圧縮されてインクがノズルより吐出される。このとき、制御部１９によりヒータ１５の温度が制御されることによってインクが所定の温度に加熱されて、ノズルからは、所定の液滴量のインクが吐出される。
【００５５】
このとき、制御部１９の制御により、キャリッジ駆動機構１６が作動し、キャリッジ２が記録媒体Ｐの上方を主走査方向Ｘに往復移動しており、吐出されたインクが順次記録媒体Ｐに着弾する。インクは、当該記録媒体Ｐの表面エネルギーに応じて、紫外線硬化型インクと表面張力調整材とが所定の混合比で混合されているため、記録媒体Ｐの表面上に着弾した後、良好なドット径が保たれる。
【００５６】
また、ノズルからインクが吐出される際、制御部１９により、キャリッジ２に設けられた紫外線照射装置１０が制御されることによって、紫外線光源１２が紫外線を発生させながら、記録媒体Ｐの上方を主走査方向Ｘに往復移動する。これにより、記録媒体Ｐに着弾したインクに紫外線が照射され、インクが硬化する。
【００５７】
そして、制御部１９により搬送機構１７が制御されることによって、記録媒体Ｐが副走査方向Ｙに搬送され、画像が記録媒体Ｐに記録される。
【００５８】
以上より、本実施形態によれば、記録媒体Ｐの種類に応じてインクが混合され、当該記録媒体Ｐに適したインクが吐出され、記録媒体Ｐ上で適切なドット径を保つことができるため、記録媒体Ｐの種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、画像を形成しようとする記録媒体Ｐの表面エネルギーを検出し、この表面エネルギーに基づいてインクを混合するようにしたが、記録媒体Ｐの種類が識別できれば、表面エネルギーに限るものではない。例えば、記録媒体Ｐ表面の平滑さや、記録媒体Ｐの光透過性、記録媒体Ｐの厚み等を検出し、この検出結果に基づいてインクを混合するようにしてもよい。
【００６０】
また、入力操作部を設け、記録媒体Ｐの種類を入力するようにしてもよい。これにより、当該記録媒体Ｐとインクとの関係で定まる記録媒体Ｐとインクとの界面エネルギーを考慮して、当該記録媒体Ｐの表面エネルギーに適したインクを混合することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、インクの表面張力を調整するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、粘度を調整するようにしてもよい。
【００６２】
また、本実施形態では、第一インク材供給部４及び第二インク材供給部５をそれぞれ記録ヘッド３に対応させて設けたが、各第二インク材供給部５に同一のインク材を貯留する場合には、図３に示すように、第二インク材供給部５は、各記録ヘッド３に共通のものを１つ設け、この第二インク材供給部５から各記録ヘッド３に対して、第二インク材を供給するようにしてもよい。
【００６３】
本実施形態では、紫外線の被照射により硬化するインクを用いたが、必ずしもこれには限定されず、紫外線以外の光の被照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。すなわち、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源１２に代えて、その光を照射する光源を適用する。
【００６４】
さらに、光を照射しなくても硬化するインクを適用してもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド３を主走査方向Ｘに往復移動させるとともに、記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送させながら、記録ヘッド３からインクを吐出させて、画像を形成するシリアルヘッド方式としたが、プリンタ本体に固定された記録ヘッド３からインクを吐出させるとともに、記録媒体Ｐを搬送させて、画像を形成するラインヘッド方式としてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、記録媒体の種類に応じて、第一インク材と第二インク材の記録ヘッドへの供給量が制御されるため、当該記録媒体に適したインクが混合される。したがって、記録媒体上には、当該記録媒体に適したインクが吐出され、適切なドット径が保たれるため、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００６７】
請求項２に記載の発明によれば、記録媒体との関係で適切な表面張力を有するインクが混合され、インクを記録媒体に吐出させたときに、記録媒体上で適切なドット径が保たれるため、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００６８】
請求項３に記載の発明によれば、記録媒体検出装置により検出された記録媒体の種類に基づいてインク材の供給量が制御され、自動的に記録媒体の種類に応じたインクが混合されるため、手間をかけることなく、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００６９】
請求項４に記載の発明によれば、記録媒体検出装置が記録媒体の表面エネルギーを検出し、この検出された表面エネルギーに基づいて制御部が各インク材の供給量を制御することにより、自動的に記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００７０】
請求項５に記載の発明によれば、入力操作部より記録媒体の種類を入力することにより、当該記録媒体の種類に応じたインクが混合されるため、簡易な構成で、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００７１】
請求項６に記載の発明によれば、複数の記録ヘッドのそれぞれに対して、第一インク材及び第二インク材のいずれか一方が、１つの供給部から供給されるため、より簡易な構成で、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００７２】
請求項７に記載の発明によれば、各記録ヘッドから吐出させるインクの種類毎に、記録媒体に応じたインクが混合されるため、インク物性が異なる場合でも、良好な画像を形成させることができる。
【００７３】
請求項８に記載の発明によれば、記録媒体に応じた光硬化型インクが混合されるため、樹脂製フィルムや金属等のインクを吸収しない材質の記録媒体であっても、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００７４】
請求項９に記載の発明によれば、記録媒体に応じた紫外線硬化型インクが混合されるため、樹脂製フィルムや金属等のインクを吸収しない材質の記録媒体であっても、記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【００７５】
請求項１０に記載の発明によれば、記録媒体に応じたカチオン重合型インクが混合される。このカチオン重合型インクは、低照度の紫外線で良好に硬化するため、より安価に記録媒体の種類に関わりなく良好な画像を形成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェットプリンタの一実施形態の構成を示す図である。
【図２】本発明によるインクジェットプリンタの一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明によるインクジェットプリンタの他の実施形態の構成を示す図である。
【符号の説明】
３ 記録ヘッド
４ 第一インク材供給部
５ 第二インク材供給部
６ 第一インク材供給管
７ 第二インク材供給管
８ インク管
９ 供給量制御弁
１３ インク材供給量調整回路
１９ 制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printer, and more particularly, to an inkjet printer having a plurality of ink supply units for one recording head.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet printer that has a recording head provided with a nozzle for discharging ink, and forms an image by landing and curing ink discharged from the nozzle on a recording medium is used. In this ink jet printer, one ink supply unit for supplying ink to the recording head is provided for each recording head (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Here, as the recording medium, for example, in addition to plain paper, an OHP sheet, special paper with improved ink absorbency, coloring material coloring property, surface gloss and the like are used. These OHP sheets and special papers are coated with an ink absorbing material that absorbs ink appropriately in order to form high-quality images (for example, see Patent Document 2).
[0004]
In recent years, using a solvent-based ink mainly composed of a quick-drying organic solvent or an ultraviolet-curable ink that is cured by irradiating ultraviolet rays, for example, recording of a material that does not absorb ink such as a resin film or metal. An image is formed on a medium (see Patent Document 3).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3307601 [Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3307601 [Patent Document 3]
JP 2001-310454 A
[Problems to be solved by the invention]
However, a recording medium coated with an ink absorbing material has a problem that the recording medium becomes expensive.
[0007]
Here, when an image is formed on various recording media such as a recording medium not coated with an ink absorbing material or a recording medium made of a material that does not absorb ink, the same ink is used because the surface energy varies depending on the recording medium. When an image is formed in such a manner, the spread of the ink on the recording medium is different.
[0008]
However, in a conventional inkjet printer (Patent Document 1), only one ink supply unit is provided for one print head, and therefore, only the same ink can be ejected to any print medium. Therefore, depending on the type of the recording medium, an appropriate dot diameter cannot be maintained, and a gap occurs between adjacent dots, or bleeding or color mixing occurs, thereby deteriorating the image quality of the formed image. There was a problem.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide an ink jet printer that can form a good image regardless of the type of a recording medium.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an inkjet printer according to the present invention has a recording head provided with nozzles for ejecting ink, and the ink ejected from the nozzles lands on a recording medium and is cured to form an image. In the printer, a first ink material supply unit for supplying a first ink material to the recording head, a second ink material supply unit for supplying a second ink material to the recording head, the first ink material and the second A supply amount adjusting device that adjusts at least one supply amount of the ink material, and a control unit that controls the supply amount adjustment device based on a type of the recording medium, wherein the first ink material and the second ink material are provided. Are mixed to form the ink.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, since the supply amounts of the first ink material and the second ink material to the recording head are controlled according to the type of the recording medium, the ink suitable for the recording medium is mixed. Is done. Accordingly, an ink suitable for the recording medium is ejected onto the recording medium, so that an appropriate dot diameter is maintained on the recording medium.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the first aspect, one of the first ink material and the second ink material is an ink material containing a coloring material, and the other is a surface of the ink. It is a surface tension adjusting material for adjusting the tension.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, the supply amounts of the ink material including the color material and the surface tension adjusting material to the recording head are controlled according to the type of the recording medium. Since ink having an appropriate surface tension is mixed, an appropriate dot diameter is maintained on the recording medium when the ink is ejected onto the recording medium.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the first or second aspect, a recording medium detection device for detecting a type of the recording medium is provided, and the control unit includes the recording medium detection device. The supply amount adjusting device is controlled based on the type of the recording medium detected by the method.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, since the supply amount of the ink material is controlled based on the type of the recording medium detected by the recording medium detection device, the ink according to the type of the recording medium is automatically mixed. Is done.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the third aspect, the type of the recording medium is identified by a surface energy of the recording medium.
[0017]
According to the fourth aspect of the present invention, the recording medium detection device detects the surface energy of the recording medium, and the control unit controls the supply amount of each ink material based on the detected surface energy, so that the recording medium is automatically detected. The ink corresponding to the type of the recording medium is mixed.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, an input operation unit for inputting a type of the recording medium is provided, and the control unit is configured to input an input from the input operation unit. The supply amount adjusting device is controlled based on the type of the recording medium that has been set.
[0019]
According to the fifth aspect of the present invention, by inputting the type of the recording medium from the input operation unit, the ink corresponding to the type of the recording medium is mixed.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to fifth aspects, a plurality of the recording heads are provided, and a first ink material and a second ink are provided for each recording head. One of the materials is supplied from the single first ink material supply unit or the second ink material supply unit.
[0021]
According to the invention described in claim 6, one of the first ink material and the second ink material is supplied from one supply unit to each of the plurality of recording heads.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the first to sixth aspects, a plurality of the recording heads are provided, and at least one of the first ink material and the second ink material is provided. The control unit controls the supply amount adjusting device according to the type of the ink material.
[0023]
According to the seventh aspect of the present invention, ink corresponding to the recording medium is mixed for each type of ink ejected from each recording head.
[0024]
According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to seventh aspects, a light-curing type in which at least one of the first ink material and the second ink material is cured with light. In addition to the ink, a light irradiation device for irradiating light for curing the photocurable ink is provided.
[0025]
According to the eighth aspect of the present invention, the photocurable ink corresponding to the recording medium is mixed and discharged onto the recording medium. The discharged photocurable ink is cured by being irradiated with light while maintaining an appropriate dot diameter on the recording medium.
[0026]
According to a ninth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the eighth aspect, the photocurable ink is an ultraviolet curable ink, and the light irradiation device is an ultraviolet irradiation device.
[0027]
According to the ninth aspect, the ultraviolet curable ink corresponding to the recording medium is mixed and discharged onto the recording medium. The discharged ultraviolet curable ink is cured by being irradiated with ultraviolet rays while maintaining an appropriate dot diameter on the recording medium.
[0028]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the ninth aspect, the ultraviolet curable ink is a cationic polymerization type ink.
[0029]
According to the invention as set forth in claim 10, the cation polymerization type ink corresponding to the recording medium is mixed and ejected to the recording medium. However, since the cation polymerization type ink is not subjected to the oxygen inhibiting action, It cures well with UV light of low illumination.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0031]
As shown in FIG. 1, the ink jet printer according to the present invention has a rod-shaped guide rail 1 fixed to a printer main body (not shown), and a carriage 2 is supported on the guide rail 1. The carriage 2 reciprocates in the main scanning direction X along the guide rail 1 by a carriage drive mechanism 16 (see FIG. 2).
[0032]
A recording head 3 provided with a nozzle (not shown) for ejecting ink of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) on a recording medium P on the carriage 2. Is installed. Each recording head 3 includes, for each recording head 3, a first ink material supply unit 4 for supplying a first ink material and a second ink material supply unit 5 for supplying a second ink material. The first ink supply pipe 6, the second ink supply pipe 7, and the ink pipe 8 communicate with each other.
[0033]
Each of the first ink material supply pipes 6 and each of the second ink material supply pipes 7 are provided with a supply amount control valve 9 as a supply amount adjusting device for controlling the supply amount of the ink material by the opening and closing amount. .
[0034]
The first ink material supply unit 4 includes a photocurable ink material having a property of being cured by irradiating ultraviolet rays as light, and an ink material containing a polymerizable compound and a coloring material as main components. It is stored. On the other hand, in the second ink material supply section 5, for example, an ink material containing a solvent or a surfactant is stored as a surface tension adjusting material.
[0035]
The photocurable ink material and the ink material containing a solvent or a surfactant are mixed at a predetermined mixing ratio to form a photocurable ink. However, the mixing ratio between the photocurable ink material and the ink material containing a solvent or a surfactant is set to 10: 1 so that only the photocurable ink material can constitute the photocurable ink. Is also good.
[0036]
The photocurable inks are roughly classified into radical polymerizable inks containing a radical polymerizable compound and cationic polymerizable inks containing a cationic polymerizable compound as polymerizable compounds. Each of the inks can be applied as an ink used in the embodiment, and a hybrid ink obtained by combining a radical polymerization ink and a cationic polymerization ink may be applied as the ink used in the present embodiment. However, cationic polymerization inks having less or no effect of inhibiting the polymerization reaction by oxygen are more excellent in functionality and versatility, and therefore it is particularly preferable to use cationic polymerization inks.
[0037]
Further, as the recording medium P, a recording medium P made of a material such as various papers such as plain paper, recycled paper, glossy paper, various fabrics, various nonwoven fabrics, resin, metal, and glass can be applied. In particular, as the recording medium P used in the present embodiment, a transparent or opaque non-absorbable resin film used for so-called soft packaging can be applied. As a form of the recording medium P, a roll shape, a cut sheet shape, a plate shape, or the like can be applied.
[0038]
The recording head 3 has an ink flow path (not shown) formed by the piezoelectric element 14 (see FIG. 2) and a flow path plate (not shown). The ink flow path is compressed when a pulse signal voltage is applied to the piezoelectric element 14 and the piezoelectric element 14 expands. One end of the ink flow path communicates with the nozzle, and the other end communicates with the first ink material supply unit 4 and the second ink material via the ink tube 8, the first ink material supply tube 6, and the second ink material supply tube 7. It communicates with the material supply unit 5. A heater 15 (see FIG. 2) for heating the ink is provided on the upper surface of the channel plate.
[0039]
In the carriage 2, on both sides of the recording head 3 in the main scanning direction X, an ultraviolet irradiation device 10 for irradiating the ink ejected from the nozzle onto the recording medium P with ultraviolet rays is provided. The ultraviolet irradiation device 10 has a box-shaped cover member 11 which opens toward the recording medium P side. Inside the cover member 11, a plurality of linear ultraviolet light sources 12 are provided in the main scanning direction X. Are arranged. The ultraviolet light source 12 has a length substantially equal to the length of the recording head 3 in the sub-scanning direction Y.
[0040]
Further, the inkjet printer is provided with a transport mechanism 17 (see FIG. 2) for feeding the recording medium P in a sub-scanning direction Y orthogonal to the main scanning direction X. The transport mechanism 17 includes, for example, a transport motor and a transport roller (not shown), and transports the recording medium P in the sub-scanning direction Y by rotating the transport roller by driving the transport motor.
[0041]
Further, as shown in FIG. 2, the inkjet printer is provided with a supply amount adjusting valve 9, a piezoelectric element 14, a heater 15, a carriage driving mechanism 16, a transport mechanism 17, and a control unit 19 for controlling the ultraviolet irradiation device 10. ing.
[0042]
The control unit 19 has an ink supply table that defines the relationship between the surface energy value of the recording medium P and the amount of opening and closing of each supply amount control valve 9. The control unit 19 is connected to a surface energy detection device 20 that detects the surface energy of the recording medium P. The control unit 19 inputs the surface energy value of the recording medium P detected by the surface energy detection device 20. It has become. The control unit 19 determines the opening / closing amount of each supply amount control valve 9 corresponding to the surface energy value of the recording medium P input from the surface energy detection device 20 based on the ink supply table. The control unit 19 controls the supply amount control valves 9 to open and close based on the determined opening and closing amounts of the supply amount control valves 9.
[0043]
Here, the relationship between the surface energy value of the recording medium P previously determined in the ink supply table and the opening / closing amount of each supply amount control valve 9 will be described.
[0044]
As the surface energy of the recording medium P is smaller, the dots of the ink that have landed on the recording medium P are less likely to spread. On the other hand, as the surface energy of the ink is smaller, the surface tension of the ink is smaller, and the dot when the ink lands on the recording medium P tends to spread. Accordingly, by discharging ink having a small surface energy onto the recording medium P having a small surface energy, it is possible to appropriately spread the dots of the ink that has landed on the recording medium P, and to apply the ink onto the recording medium P having a large surface energy. By ejecting ink having a large surface energy, it is possible to make it difficult for ink dots that have landed on the recording medium P to spread appropriately.
[0045]
By the way, the larger the amount of the ink containing the solvent or the surfactant with respect to the photocurable ink, the smaller the surface tension of the ink obtained by mixing them, and the smaller the amount of the ink containing the solvent or the surfactant, the smaller the amount of the ink. The surface tension increases. Therefore, in order to reduce the surface energy of the ink, the amount of the ink containing the solvent or the surfactant with respect to the photocurable ink is increased, and to increase the surface energy of the ink, the amount of the ink containing the solvent or the surfactant is increased. The amount may be reduced.
[0046]
Therefore, the amount of the photocurable ink and the amount of the ink containing the solvent or the surfactant are determined in advance so that the dots of the ink landed on the recording medium P are appropriately spread according to the surface energy of the recording medium P. The ink supply table is created by calculating the opening and closing amounts of the supply amount control valve 9 for supplying the respective amounts of the photocurable ink and the ink containing the solvent or the surfactant.
[0047]
Further, the control unit 19 controls the voltage applied to a predetermined piezoelectric element 14 based on a predetermined image signal.
[0048]
Further, the control unit 19 controls the temperature of the heater 15. In particular, the photocurable ink has a large viscosity fluctuation range due to temperature fluctuation, and the viscosity fluctuation directly affects the droplet size and the droplet ejection speed as it is, so as to keep the ink temperature constant while increasing the ink temperature. It is necessary to control the heater 15.
[0049]
Further, the control unit 19 controls the operations of the carriage driving mechanism 16 and the transport mechanism 17 so as to reciprocate the carriage 2 in the main scanning direction X and transport the recording medium P in the sub-scanning direction Y. ing.
[0050]
Further, the control unit 19 controls the ultraviolet irradiation device 10 so as to generate ultraviolet light from the ultraviolet light source 12.
[0051]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0052]
When recording is started and the recording medium P on which an image is to be formed is conveyed to a predetermined position, the surface energy detection device 20 detects the surface energy value of the recording medium P and outputs it to the control unit 19. You. When this surface energy value is input to the control unit 19, the control unit 19 determines the opening / closing amount of each supply amount control valve 9 corresponding to the surface energy value based on the ink supply table. Then, based on the opening / closing amount, the control unit 19 controls the supply amount adjusting valve 9 to open and close.
[0053]
A predetermined amount of the ink material is supplied from the first ink material supply unit 4 and the second ink material supply unit 5 to the first ink material supply pipe 6 and the second ink material, respectively, according to the opening / closing amount of each supply amount control valve 9. It flows into the supply pipe 7. The ink flowing into the first ink material supply pipe 6 and the second ink material supply pipe 7 is mixed in the ink pipe 8 and flows into the ink flow path in the recording head 3.
[0054]
Next, under the control of the control unit 19, a voltage is applied to the predetermined piezoelectric element 14 based on a predetermined image signal. When a voltage is applied to the piezoelectric element 14, the piezoelectric element 14 expands, whereby the ink flow path is compressed and ink is ejected from the nozzle. At this time, the ink is heated to a predetermined temperature by controlling the temperature of the heater 15 by the control unit 19, and a predetermined amount of ink droplets are ejected from the nozzles.
[0055]
At this time, under the control of the control unit 19, the carriage driving mechanism 16 operates, and the carriage 2 reciprocates in the main scanning direction X above the recording medium P, and the ejected ink sequentially lands on the recording medium P. . Since the ink is such that the ultraviolet curable ink and the surface tension adjusting material are mixed at a predetermined mixing ratio in accordance with the surface energy of the recording medium P, after the ink lands on the surface of the recording medium P, a good dot is formed. The diameter is kept.
[0056]
Further, when ink is ejected from the nozzles, the control unit 19 controls the ultraviolet irradiation device 10 provided on the carriage 2 so that the ultraviolet light source 12 emits ultraviolet light while the upper part of the recording medium P is mainly moved. It reciprocates in the scanning direction X. As a result, the ink that has landed on the recording medium P is irradiated with ultraviolet rays, and the ink is cured.
[0057]
Then, by controlling the transport mechanism 17 by the control unit 19, the recording medium P is transported in the sub-scanning direction Y, and an image is recorded on the recording medium P.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, ink is mixed according to the type of the recording medium P, ink suitable for the recording medium P is ejected, and an appropriate dot diameter can be maintained on the recording medium P. Thus, a good image can be formed regardless of the type of the recording medium P.
[0059]
In this embodiment, the surface energy of the recording medium P on which an image is to be formed is detected, and the ink is mixed based on the surface energy. However, if the type of the recording medium P can be identified, the surface energy is reduced. It is not limited. For example, the smoothness of the surface of the recording medium P, the light transmittance of the recording medium P, the thickness of the recording medium P, and the like may be detected, and the ink may be mixed based on the detection result.
[0060]
Further, an input operation unit may be provided to input the type of the recording medium P. Accordingly, ink suitable for the surface energy of the recording medium P can be mixed in consideration of the interface energy between the recording medium P and the ink determined by the relationship between the recording medium P and the ink.
[0061]
In the present embodiment, the surface tension of the ink is adjusted. However, the present invention is not limited to this. For example, the viscosity may be adjusted.
[0062]
Further, in the present embodiment, the first ink material supply unit 4 and the second ink material supply unit 5 are provided so as to correspond to the recording heads 3 respectively, but the same ink material is stored in each second ink material supply unit 5. In this case, as shown in FIG. 3, the second ink material supply unit 5 is provided with one common to each recording head 3, and the second ink material supply unit 5 Alternatively, the second ink material may be supplied.
[0063]
In the present embodiment, an ink that is cured by being irradiated with ultraviolet light is used, but is not necessarily limited to this, and may be one that is cured by being irradiated with light other than ultraviolet light. The “light” here is light in a broad sense, and includes electromagnetic waves such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, visible rays, and infrared rays. That is, a polymerizable compound that is polymerized and cured by light other than ultraviolet light and a photoinitiator that initiates a polymerization reaction between the polymerizable compounds by light other than ultraviolet light may be applied to the ink. When using a photo-curable ink that is cured by light other than ultraviolet light, a light source that irradiates the light is used instead of the ultraviolet light source 12.
[0064]
Further, an ink that cures without irradiation with light may be applied.
[0065]
In the present embodiment, the recording head 3 mounted on the carriage 2 is reciprocated in the main scanning direction X, and at the same time, the recording medium P is ejected from the recording head 3 while being transported in the sub-scanning direction Y. Although the serial head system for forming an image is used, a line head system for forming an image by ejecting ink from the recording head 3 fixed to the printer body and conveying the recording medium P may be used.
[0066]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the supply amounts of the first ink material and the second ink material to the recording head are controlled according to the type of the recording medium, the ink suitable for the recording medium is mixed. Is done. Accordingly, ink suitable for the recording medium is ejected onto the recording medium, and an appropriate dot diameter is maintained, so that a good image can be formed regardless of the type of the recording medium.
[0067]
According to the second aspect of the invention, ink having an appropriate surface tension is mixed in relation to the recording medium, and an appropriate dot diameter is maintained on the recording medium when the ink is ejected onto the recording medium. Therefore, a good image can be formed regardless of the type of the recording medium.
[0068]
According to the third aspect of the invention, the supply amount of the ink material is controlled based on the type of the recording medium detected by the recording medium detecting device, and the ink according to the type of the recording medium is automatically mixed. Therefore, a good image can be formed irrespective of the type of the recording medium without trouble.
[0069]
According to the fourth aspect of the present invention, the recording medium detection device detects the surface energy of the recording medium, and the control unit controls the supply amount of each ink material based on the detected surface energy, so that the recording medium is automatically detected. A good image can be formed irrespective of the type of recording medium.
[0070]
According to the fifth aspect of the present invention, by inputting the type of the recording medium from the input operation unit, the ink corresponding to the type of the recording medium is mixed. Regardless, a good image can be formed.
[0071]
According to the invention described in claim 6, since one of the first ink material and the second ink material is supplied from one supply unit to each of the plurality of recording heads, a simpler configuration is provided. Thus, a good image can be formed regardless of the type of the recording medium.
[0072]
According to the seventh aspect of the present invention, since an ink corresponding to the recording medium is mixed for each type of ink ejected from each recording head, a good image can be formed even when the ink physical properties are different. it can.
[0073]
According to the eighth aspect of the present invention, since the photocurable ink according to the recording medium is mixed, even if the recording medium is made of a material that does not absorb the ink, such as a resin film or a metal, the type of the recording medium can be adjusted. A good image can be formed regardless of the image quality.
[0074]
According to the ninth aspect of the present invention, since the ultraviolet curable ink corresponding to the recording medium is mixed, even if the recording medium is made of a material that does not absorb the ink, such as a resin film or a metal, the type of the recording medium can be adjusted. A good image can be formed regardless of the image quality.
[0075]
According to the tenth aspect, the cationic polymerization type ink according to the recording medium is mixed. This cationic polymerization type ink cures favorably with ultraviolet light of low illuminance, so that a good image can be formed at lower cost regardless of the type of recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of an inkjet printer according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of an inkjet printer according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of another embodiment of the ink jet printer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
3 Recording Head 4 First Ink Material Supply Unit 5 Second Ink Material Supply Unit 6 First Ink Material Supply Tube 7 Second Ink Material Supply Tube 8 Ink Tube 9 Supply Amount Control Valve 13 Ink Material Supply Amount Adjustment Circuit 19 Control Unit
