JP2005305973A - Ink jet printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、高粘度のインクを用いて画像記録を行うインクジェットプリンタに関するものである。 The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly to an ink jet printer that performs image recording using high-viscosity ink.
一般に、様々な記録媒体に対して印刷を行うことのできる手段として、インクジェット方式によって画像記録を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタは、例えば、インクタンクからインク供給管を介して記録ヘッドにインクを供給し、供給されたインクをピエゾ素子等の圧電素子に電圧を印加することにより記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体に対して吐出させるものであり、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って、記録媒体上に順次画像を記録するものである。 In general, as means capable of printing on various recording media, ink jet printers that perform image recording by an ink jet method are known. An ink jet printer, for example, supplies ink from an ink tank to a recording head via an ink supply pipe, and records the supplied ink from a nozzle provided in the recording head by applying a voltage to a piezoelectric element such as a piezo element. The ink is ejected onto the medium, and images are sequentially recorded on the recording medium by moving the recording head on the recording medium while penetrating or fixing the ink on the recording medium.
インクジェット方式の画像記録装置は、従来のフレキソ印刷等のように製版工程を必要としないため少量の印刷にも簡易かつ迅速に対応することができ、需要に応じた印刷が可能であるという長所がある。 Inkjet image recording devices do not require a plate-making process unlike conventional flexographic printing, so they can easily and quickly handle small amounts of printing, and can be printed according to demand. is there.
特に、近年は、紫外線等の光によって硬化する光硬化型インク等の高粘度の産業用インクを用いて画像記録を行うインクジェットプリンタが知られている。このようなインクを用いることにより、普通紙の他、インク吸収性のない樹脂フィルム等の記録媒体に対しても簡易に高品質の印刷を行うことが可能となる。 In particular, in recent years, inkjet printers that perform image recording using high-viscosity industrial inks such as photo-curable inks that are cured by light such as ultraviolet rays are known. By using such an ink, it becomes possible to easily perform high-quality printing not only on plain paper but also on a recording medium such as a resin film having no ink absorbability.
しかし、このような高粘度の産業用インクをインクジェットプリンタのインクとして使用する場合に、インクを高粘度のまま吐出させると、インク流路の途中で目詰まりを生じたり、インクがノズルから適切に吐出されずにノズル欠を生ずることが起こり得る。この点、一般にインクは低温では粘性が高く、高温では粘性が低いというように温度等の条件によって粘性が変動する特性を有している。このため、インクを加熱することによって高粘性インクを低粘性化し、記録ヘッドへのインクの供給を安定化させることが考えられる。 However, when such high-viscosity industrial ink is used as ink for an inkjet printer, if the ink is ejected with high viscosity, clogging may occur in the middle of the ink flow path, or the ink may be appropriately discharged from the nozzle. It may happen that a nozzle is missing without being discharged. In this respect, ink generally has a characteristic that the viscosity varies depending on conditions such as temperature, such that the viscosity is high at low temperatures and low at high temperatures. For this reason, it is conceivable to heat the ink to lower the viscosity of the highly viscous ink and stabilize the supply of ink to the recording head.
他方で、インクの温度が上昇しすぎると、インクがノズルから吐出される際にミスト状になって周囲に飛散することが起こり得る。このようにインクがミスト状になって飛散すると、記録媒体に対して正確な着弾ができず、また、飛散したインクミストが記録ヘッドのノズル面に付着してインクの吐出曲がりやノズル欠の原因となるおそれもある。 On the other hand, if the temperature of the ink rises too much, it may happen that the ink becomes mist and scatters around when ejected from the nozzle. If the ink scatters in the form of mist in this way, it cannot be landed accurately on the recording medium, and the scattered ink mist adheres to the nozzle surface of the recording head, causing ink ejection bends or missing nozzles. There is also a risk of becoming.
そこで、必要に応じてインクを加熱又は冷却することによりインクの温度を一定に管理することが必要となる。この点、インクを加熱する手段としては、例えば、インク流路を形成するインク供給管や記録ヘッドの周りに薄膜状のヒータを貼付すること等が考えれる。また、記録ヘッドに隣接してペルチェ素子を配置することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。ペルチェ素子を用いた場合には、必要に応じてインクの冷却を行うことも可能となり、インクの温度が上昇しすぎることを防ぐことができる。
しかしながら、インク供給管等においては、インクに対する耐腐食性に優れたステンレススチール（ＳＵＳ）製のパイプが用いられるのが一般であるが、ステンレススチールパイプは熱伝導性が低い。このため、ステンレススチールパイプの周囲から加熱等を行っても内部のインクの温度に影響を与えにくく、非効率的であるとの問題がある。他方、インク供給管にアルミ製パイプ等の熱伝導性の高いものを用いることも考えられるが、この場合には熱が放散しやすいため、加熱してもその温度を維持することができず、効率的な加熱を行うことができないとの問題がある。 However, in an ink supply pipe or the like, a stainless steel (SUS) pipe having excellent corrosion resistance against ink is generally used, but a stainless steel pipe has low thermal conductivity. For this reason, even if heating or the like is performed from the periphery of the stainless steel pipe, there is a problem that the temperature of the internal ink is hardly affected and is inefficient. On the other hand, it is conceivable to use a highly heat conductive material such as an aluminum pipe for the ink supply tube, but in this case, heat is easily dissipated, so that the temperature cannot be maintained even when heated. There is a problem that efficient heating cannot be performed.
また、インク供給管や記録ヘッドの周囲にヒータ等の加熱機構や冷却機構を設ける場合には、インク供給管や記録ヘッドの壁面を隔ててインクの加熱又は冷却を行うこととなるため、内部のインクの温度を十分に上昇又は下降させるためには多くの電力を必要とすることとなる。しかし、高粘度の産業用インクの中には引火性のあるものも存在する。このため、インクを吐出する記録ヘッド部分に大きな消費電力を必要とする加熱機構等を設けることは、引火による火災事故等を引き起こす危険がある。 In addition, when a heating mechanism such as a heater or a cooling mechanism is provided around the ink supply pipe or the recording head, the ink is heated or cooled across the wall surface of the ink supply pipe or the recording head. In order to sufficiently raise or lower the ink temperature, a large amount of electric power is required. However, some highly viscous industrial inks are flammable. For this reason, providing a heating mechanism or the like that requires large power consumption in the recording head portion that ejects ink may cause a fire accident or the like due to ignition.
そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、消費電力を低く抑えつつ安全かつ効率的にインクの温度を調節することの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ものである。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an ink jet printer capable of adjusting the temperature of ink safely and efficiently while keeping power consumption low. Is.
このような問題を解決するため、請求項１に記載されているインクジェットプリンタは、インクを貯留するインクタンクと、前記インクを吐出する記録ヘッドと、前記インクタンクから前記記録ヘッドに前記インクを供給するインク供給管とを備えてなるインクジェットプリンタであって、
前記プリンタ本体と接続され前記インクの温度を調節する温度調節機構を、前記インク供給管の内部に設けたことを特徴としている。
In order to solve such a problem, an ink jet printer described in claim 1 includes an ink tank for storing ink, a recording head for discharging the ink, and supplying the ink from the ink tank to the recording head. An ink jet printer comprising an ink supply pipe
A temperature adjustment mechanism that is connected to the printer main body and adjusts the temperature of the ink is provided inside the ink supply pipe.
このような構成を有する請求項１に記載の発明は、プリンタ本体と接続された温度調節機構によってインク供給管の内部からインクの温度調節を行うことができるようになっている。 According to the first aspect of the present invention having such a configuration, the temperature of the ink can be adjusted from the inside of the ink supply pipe by the temperature adjusting mechanism connected to the printer main body.
請求項２に記載されている発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記温度調節機構を制御する制御部を設けるとともに、前記インク流路の途中であって前記ノズルの近傍にインクの温度を検知する温度検知機構を設け、前記制御部は、前記温度検知機構によって検知された検知結果に基づいて前記温度調節機構を制御することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, a control unit that controls the temperature adjusting mechanism is provided, and an ink is placed in the vicinity of the nozzle in the middle of the ink flow path. A temperature detection mechanism for detecting temperature is provided, and the control unit controls the temperature adjustment mechanism based on a detection result detected by the temperature detection mechanism.
このような構成を有する請求項２に記載の発明は、温度検知機構によってノズル近傍のインクの温度を検知し、その検知結果に応じて温度検知機構が制御されるようになっている。
In the invention according to
請求項１に記載された発明によれば、インク供給管の内部にインクの温度を調節する温度調節機構を設けてインクを直接加熱又は冷却することができるので、インク供給管や記録ヘッドをステンレススチール等の熱伝導性の低い材料によって形成した場合でも、インクの加熱及び冷却を効率よく行うことができる。したがって、消費電力を低く抑えることができ、引火性のインクを用いて画像記録を行う場合でも安全にインクの加熱及び冷却を行うことができるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, since the temperature adjustment mechanism for adjusting the temperature of the ink is provided inside the ink supply pipe so that the ink can be directly heated or cooled, the ink supply pipe and the recording head are made of stainless steel. Even when formed of a material having low thermal conductivity such as steel, the ink can be efficiently heated and cooled. Therefore, the power consumption can be kept low, and there is an effect that the ink can be heated and cooled safely even when image recording is performed using flammable ink.
また、温度調節機構はプリンタ本体側と接続されているので、記録ヘッドが消耗して交換を行う場合でも温度調節機構まで交換する必要がなく、コストを削減することができるという効果を奏する。 In addition, since the temperature adjustment mechanism is connected to the printer main body, even when the recording head is consumed and replaced, it is not necessary to replace the temperature adjustment mechanism, and the cost can be reduced.
請求項２に記載された発明によれば、記録ヘッドのノズルから吐出される直前のインクの温度が検知され、これに応じて温度調節機構によるインクの温度調節が行われるので、インクの温度調節を正確に行うことができ、ノズルから吐出されるインクの温度を適切に保つことができるという効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, the temperature of the ink immediately before being ejected from the nozzles of the recording head is detected, and the temperature of the ink is adjusted by the temperature adjusting mechanism in accordance therewith. Can be accurately performed, and the temperature of the ink ejected from the nozzles can be appropriately maintained.
以下、図１から図３を参照しつつ、本発明に係るインクジェットプリンタの一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of an ink jet printer according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
まず、図１に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタはシリアルプリント方式によるインクジェットプリンタであり、プリンタ本体５０を備えている。プリンタ本体５０の長手方向のほぼ中央部は画像記録を行う記録領域Ｙとされており、この記録領域Ｙには、平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２が設けられている。記録媒体Ｐは、記録媒体搬送機構４３（図３参照）によりプラテン２の上面に沿って所定の搬送方向に搬送されるようになっている。
First, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the ink jet printer is an ink jet printer using a serial printing method, and includes a printer main body 50. A substantially central portion in the longitudinal direction of the printer main body 50 is a recording area Y for image recording. In this recording area Y, a
プラテン２の上方には、記録媒体Ｐの搬送方向に直交する主走査方向Ａに延在する棒状のガイドレール３が設けられている。このガイドレール３にはキャリッジ４が支持されており、このキャリッジ４は、キャリッジ駆動機構４２（図３参照）によりガイドレール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。
Above the
キャリッジ４には、本実施形態におけるインクジェットプリンタで使用される各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））に対応した４つの記録ヘッド１，１…が着脱可能に搭載されている。なお、インクジェットプリンタで使用されるインクはこれに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）等の色を使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッド１，１…がキャリッジ４に搭載される。 Four carriage heads 1, 1... Corresponding to each color (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), black (K)) used in the ink jet printer according to this embodiment are attached to and detached from the carriage 4. It is mounted as possible. The ink used in the ink jet printer is not limited to this, and for example, colors such as light yellow (LY), light magenta (LM), and light cyan (LC) can be used. In this case, the recording heads 1, 1... Corresponding to the respective colors are mounted on the carriage 4.
図２に示すように、各記録ヘッド１の一面であって画像記録時に記録媒体Ｐに対向する側には、アルミ等によって形成されたヘッド支持体５が設けられている。ヘッド支持体５の記録媒体Ｐに対向する面には、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が形成されたノズルプレート６が配設されている。また、ヘッド支持体５には、ノズルプレート６と接続され各ノズルからインクを吐出させるための圧電素子４４等からなるアクチュエータ７と、ノズルに随時インクを供給するマニホールド８とが設けられている。
As shown in FIG. 2, a
アクチュエータ７はコネクタ部１０を備えるヘッド駆動基板９と接続されており、コネクタ部１０は、記録ヘッド１がキャリッジ４に搭載されプリンタ本体５０に載置された際に本体側コネクタ１１と接続されるようになっている。本体側コネクタ１１は、プリンタ本体５０の基板１２と接続されており、ヘッド駆動基板９は、コネクタ部１０が本体側コネクタ１１と接続されることによりプリンタ本体５０の基板１２と電気的に接続されるようになっている。
The
記録ヘッド１の内部であってノズルの近傍には、マニホールド８からノズルに流入するインクの温度を検知する温度検知機構としてのサーミスタ１４が設けられている。サーミスタ１４は図示しない配線を介してヘッド駆動基板９と接続されている。なお、温度検知機構としてはサーミスタ１４に限定されず、ノズルに流入する直前のインクの温度を把握することにできるものであれば他の機構を用いてもよい。
Inside the recording head 1 and in the vicinity of the nozzle, a
ヘッド支持体５の上には、ヘッド駆動基板９等を保護するカバー部材１３が設けられている。カバー部材１３の上端には図示しない開口部が形成されており、この開口部から前記コネクタ部１０が露出するようになっている。
A
また、インクジェットプリンタには、各記録ヘッド１に対応して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを貯留するインクタンク１５及び各インクタンク１５内のインクを各記録ヘッド１に供給するインク流路を構成するインク供給管１６が設けられている。記録ヘッド１のヘッド支持体５にはインク供給管１６と接続される供給管接続部４５が設けられており、記録ヘッド１がキャリッジ４に搭載された際には、各インク供給管１６はそれぞれ対応する記録ヘッド１のヘッド支持体５に設けられた供給管接続部４５と接続されるようになっている。供給管接続部４５はマニホールド８に連通しており、各インクタンク１５内のインクは、インク供給管１６を介して随時各記録ヘッド１に供給されるようになっている。
Further, in the ink jet printer, an
インク供給管１６の内部には、インク供給管１６の内部を流れるインクを加熱するヒータ１７が配設されている。ヒータ１７は、リード線１８によってプリンタ本体５０側の基板と接続されており、プリンタ本体５０側からの信号によってＯＮ／ＯＦＦの切り替え等がなされるようになっている。
Inside the
ヒータ１７は、例えば、耐熱性及びインクに対する耐腐食性に優れるステンレススチール等の金属で形成されたパイプの内部に発熱線を導入したシーズヒータであり、インクに直接接触しても変形、変質等を生じないようになっている。なお、シーズヒータを構成するパイプを形成する材料はステンレススチールに限定されず、インクに直接接触して加熱を行っても変形等を生じないものであればセラミック等の他の材料で形成しても構わない。また、ヒータ１７はここに示したようなシーズヒータに限定されず、耐熱性及びインクに対する耐腐食性を有する材料によって形成されたケースにコイルヒータ等を格納したものをインク供給管１６内部に配置してもよい。また、ヒータ１７自体が耐熱性及び耐腐食性を有する材料で形成されている場合には、ヒータ１７を直接インク供給管１６の内部に入れるようにしてもよい。
The
また、インク供給管１６の内部には、ヒータ１７に隣接してインク供給管１６内部を冷却するための水等の冷却液を循環させる冷却管１９が配設されている。冷却管１９はインク供給管１６の外部に設けられた循環ポンプ２０を介して冷却液を貯留するタンク２１と接続されており、タンク２１内の冷却液が循環ポンプ２０によって冷却管１９の内部に循環するようになっている。
Further, a cooling
このヒータ１７と冷却管１９とによって温度調節機構が構成されており、インク供給管１６の内部を流れるインクの温度調節が行われるようになっている。
The
キャリッジ４の移動可能範囲であってプラテン２の設けられている記録領域Ｙの外側一端はメンテナンス領域Ｚとなっており、メンテナンス領域Ｚには、記録ヘッド１のノズルのメンテナンスを行うメンテナンス機構２４が設けられている。メンテナンス機構２４には、ノズルを覆って密閉した状態でノズルからインクを吸引する吸引キャップ２５が記録ヘッド１の数に対応して４個設けられている。
The outer end of the recording area Y in which the carriage 4 is movable and the
吸引キャップ２５の底面には、吸引キャップ２５の内部に連通するインク連通管２６が設けられている。このインク連通管２６の途中には、吸引装置である吸引ポンプ２７が設けられており、インク連通管２６の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク２８が設けられている。
An
また、吸引キャップ２５の一端近傍には、ノズルからインクを予備吐出させた際に吐出されたインクを受ける予備吐出受け皿２９が設けられており、この予備吐出受け皿２９に隣接してノズルに残留するインクを拭き取るブレード３０が設けられている。
In addition, a
また、キャリッジ４の移動範囲の他の一端部であってプラテン２を挟んで前記メンテナンス領域Ｚと反対の位置はホームポジション領域Ｘとされており、ホームポジション領域Ｘには、保湿ユニット３１が設けられている。保湿ユニット３１には記録ヘッド１に対応する数の保湿キャップ３２が備えられており、画像記録動作等を行わないときには記録ヘッド１のノズルを保湿キャップ３２に当接させることによって記録ヘッド１のノズルを乾燥等から保護するようになっている。
In addition, a position opposite to the maintenance area Z across the
次に、図３を参照しつつ本実施形態における制御構成について説明する。 Next, a control configuration in the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態において、インクジェットプリンタ１には、図３に示すように、電源４０と接続され、プリンタ各部の制御を行う制御部４１が設けられている。
In the present embodiment, the inkjet printer 1 is provided with a
制御部４１には、サーミスタ１４によって検知されたノズルに流入する直前のインクの温度が電気信号として送られるようになっている。
The temperature of the ink immediately before flowing into the nozzle detected by the
制御部４１は、サーミスタ１４から送られたインクの温度情報に基づいて、ヒータ１７及び循環ポンプ２０を動作させて、インク流路内のインクの温度が一定となるように調節を行うようになっている。
Based on the ink temperature information sent from the
本実施形態において用いられるインクは、例えば高粘度の産業用インクであり、このような高粘度のインクを高粘度のまま吐出させるとインクがノズルに詰まってノズル欠の原因となる。他方で、低粘度になりすぎるとノズルから吐出されたインクがミスト状になって周囲に飛散し、ノズルプレート６の表面等に付着する。このため、次にインクが吐出されたときインク滴がノズルプレート６に付着したインクに引き寄せられて吐出曲がりを生じたり、さらにはインクが吐出されないノズル欠を生ずる場合もある。このため、ノズルから吐出されるインクを吐出に適した粘度に保つ必要があるが、インクは温度によって粘度が変化するため、インクの温度を調節することによってインクの粘度を一定に保つことが可能となる。
The ink used in the present embodiment is, for example, a high-viscosity industrial ink. If such a high-viscosity ink is ejected with a high viscosity, the ink will clog the nozzles and cause nozzle shortages. On the other hand, if the viscosity becomes too low, the ink ejected from the nozzles becomes a mist and scatters around and adheres to the surface of the
ここで、インクの吐出を適切に行うためには、吐出直前のインクの温度が１０℃〜３０℃程度であることが望ましい。そこで、制御部４１は、サーミスタ１４が検知したノズル近傍のインクの温度が１０℃以下であるときはヒータ１７を動作させてインクの加熱を行い、ノズル近傍のインクの温度が３０℃以上であるときは循環ポンプ２０を動作させて冷却管１９にタンク２１内の冷却液を循環させてインク供給管１６内部のインクの冷却を行うようになっている。
Here, in order to appropriately discharge the ink, it is desirable that the temperature of the ink immediately before the discharge is about 10 ° C. to 30 ° C. Therefore, when the temperature of the ink near the nozzle detected by the
また、制御部４１は、キャリッジ３を主走査方向Ａに往復移動させるとともに、キャリッジ３の動作に合わせて記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に搬送方向に搬送させるように、キャリッジ駆動機構４２及び記録媒体搬送機構４３の動作を制御するようになっている。
Further, the
さらに、制御部４１には、パーソナルコンピュータ等、図示しない外部機器が接続されており、外部機器から制御部４１に対して画像記録条件等の画像情報が送られるようになっている。制御部４１は送られた画像情報に基づいて所定の電圧を印加することによって圧電素子４４を動作させ、記録ヘッド１のノズルから所要のインクを吐出させるようになっている。
Further, an external device (not shown) such as a personal computer is connected to the
また、制御部４１は必要に応じてメンテナンス機構２４を制御して、記録ヘッド１のメンテナンス動作を行わせるようになっている。
Further, the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず、本実施形態において、画像記録時及びヘッドメンテナンス動作時以外のときには記録ヘッド１を搭載したキャリッジ４は保湿ユニット３１の上に待機しており、この保湿ユニット３１に設けられた保湿キャップ３２によって記録ヘッド１のノズルが覆われることにより、ノズルを保護している。
First, in the present embodiment, the carriage 4 on which the recording head 1 is mounted stands by on the
インクジェットプリンタの電源４０がＯＮとなると、インクジェットプリンタの各部に対して給電が行われ、制御部４１がキャリッジ駆動機構４２を制御することによって記録ヘッド１を搭載したキャリッジ４がプラテン２の上方に移動する。その際、保湿ユニット３１が下降することにより、保湿キャップ３２が記録ヘッド１から外される。
When the
キャリッジ４が所定の位置に到達すると、記録媒体搬送機構４３によって記録媒体Ｐが搬送方向に搬送され、同時にキャリッジ４が主走査方向Ａに沿って往復移動する。この際、制御部４１が所定の画像情報に基づいて所要の圧電素子４４に電圧を印加することによりインク流路が圧迫されてノズルから所要の色のインクが吐出される。これにより記録媒体Ｐに所定の画像が記録される。
When the carriage 4 reaches a predetermined position, the recording
インクはインク供給管１６を介して随時インクタンク１５から記録ヘッド１に対して供給されており、ノズルから吐出される直前のインクの温度がノズル近傍に設けられたサーミスタ１４によって検知され、検知結果が随時制御部４１に送られる。
Ink is supplied from the
サーミスタ１４が検知したインクの温度が１０℃以下であるときは、制御部４１はヒータ１７を動作させてインクの加熱を行い、インクの温度が３０℃以上であるときは、制御部４１は循環ポンプ２０を動作させてタンク内の冷却液を冷却管１９内に循環させることによりインク供給管内部のインクの冷却を行う。
When the temperature of the ink detected by the
次に、記録ヘッド１のメンテナンス時には、キャリッジ４がガイドレール３に沿ってメンテナンス機構２４の上方に移動し、吸引キャップ２５により記録ヘッド１のノズルを覆うとともにノズル内のインクを吸引する。また、ブレード３０によりノズルを拭き取らせる等のメンテナンス動作が行われる。
Next, during maintenance of the recording head 1, the carriage 4 moves along the
以上のように、本実施形態においては、インク供給管１６の内部にインクを加熱するヒータ１７及びインクを冷却するための冷却管１９を設けてインク供給管の内部において直接インクの加熱及び冷却を行うので、インク供給管１６や記録ヘッド１をステンレススチール等の熱伝導性の低い材料によって形成した場合でも、インクの加熱及び冷却を効率よく行うことができる。したがって、消費電力を低く抑えることができ、引火性のインクを用いて画像記録を行う場合でも安全にインクの加熱及び冷却を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、ヒータ１７及び冷却管１９がプリンタ本体５０と接続されているので、記録ヘッドが消耗して交換を行う場合でもヒータ１７及び冷却管１９まで交換する必要がなく、コストを削減することができる。
Further, since the
また、記録ヘッド１のノズル近傍に設けられたサーミスタ１４によってノズルから吐出される直前のインクの温度が検知され、この温度にしたがってインクの加熱及び冷却を行うので、インクの温度を正確に調節することができる。
Further, the temperature of the ink immediately before being ejected from the nozzle is detected by the
なお、本実施形態においては、インクの温度を検知するサーミスタ１４を記録ヘッド１のノズル近傍にのみ設けることとしたが、サーミスタ１４等のインクの温度を検知する機構をこれ以外の場所に設けてもよい。また、ヒータ１７や冷却管１９の設けられているインク供給管１６の内部に設けてもよい。この場合、インク供給管１６からインクが吐出されるノズルまでは距離が存するため、インク供給管１６の内部でインクの加熱を行っても、インクがノズルに供給するまでにインクの温度が低下する。このため、吐出直前のインクの温度が１０℃〜３０℃になるようにするためには、インク供給管１６内部でのインクの温度が３０℃〜６０℃程度であることが望ましい。したがって、インクの温度を検知する機構をインク供給管１６の内部に設ける場合にはインク供給管１６内部でのインクの温度が３０℃〜６０℃となるように、インクの加熱及び冷却を行う。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、図２に示すように、ヒータ１７及び冷却管１９の全体がプリンタ本体５０側のインク供給管１６内部に収められ、このインク供給管１６が記録ヘッド１側の供給管接続部４５と接続されるようにしたが、プリンタ本体５０側のインク供給管１６と記録ヘッド１との接続の仕方はこれに限定されず、例えば、図４に示すように、記録ヘッド１の内部にインク供給管５１が設けられ、この記録ヘッド１側のインク供給管５１とプリンタ本体５０側のインク供給管５２とが接続されるようにしてもよい。この場合、例えば、図４に示すように、ヒータ１７及び冷却管１９がプリンタ本体５０側のインク供給管５２から露出するように設けられ、ヒータ１７及び冷却管１９が記録ヘッド１内部に設けられたインク供給管５１に直接挿入されるようにしてもよい。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、本実施形態においては、インクを冷却する機構として、循環ポンプ２０によって冷却管１９内に冷却液を循環させる方式のものを用いたが、液体の代わりに冷却した空気を循環させるものとしてもよい。また、インクを冷却する機構は液体や気体を循環させるものに限定されず、その他の機構を用いてもよい。例えば、ペルチェ素子をその吸熱面をヒータに接するように設けるようにしてもよい。この場合には、ペルチェ素子の放熱面側にヒータから吸収した熱を効果的に放熱するためのヒートシンク等を設けるとともに、銅線等の熱伝導性の高い材料によって形成された熱導線をヒートシンクに接続し、ヒートシンクから放出される熱を熱伝導性の高い銅線等によってインク供給管の外に放出させることが必要となる。
Further, in this embodiment, the mechanism for cooling the ink is the one that circulates the cooling liquid in the cooling
また、本実施形態において、本発明に係る記録ヘッド１を適用したインクジェットプリンタは、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド１を主走査方向Ａに往復移動させるとともに、記録媒体Ｐを搬送方向に搬送させながら、記録ヘッド１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のインクジェットプリンタとしたが、プリンタ本体に固定された記録ヘッド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のインクジェットプリンタに適用することも可能である。 In the present embodiment, the ink jet printer to which the recording head 1 according to the present invention is applied reciprocates the recording head 1 mounted on the carriage 4 in the main scanning direction A and transports the recording medium P in the transport direction. However, the ink is ejected from the recording head 1 to form an image by forming a serial head type ink jet printer. However, the ink is ejected from the recording head fixed to the printer main body, and the recording medium P is transported to generate an image. It is also possible to apply to a line head type ink jet printer which forms
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、ガラス等の種々の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、カットシート状、板状の形態の他、ロール状等の各種形態が適用可能である。 Further, as the recording medium P, recording paper P made of various materials such as various papers such as plain paper, recycled paper, glossy paper, various fabrics, various non-woven fabrics, resin, metal, and glass can be applied. Further, as the form of the recording medium P, various forms such as a roll form as well as a cut sheet form and a plate form are applicable.
また、本実施形態では、光を照射することなく硬化するインクを使用するものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、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画像記録を行うものとしてもよい。紫外線硬化型インクは、重合性モノマーや光重合開始剤等として、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、その両系のインクが本第一の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。紫外線硬化型インクを用いる場合には、記録ヘッドよりも記録媒体搬送方向Ｘの下流側に紫外線光源を備える紫外線照射装置を設ける必要があり、この紫外線光源としては、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、半導体レーザー、冷陰極管、エキシマーランプ、又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を適用することが可能である。また、例えば、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波といった紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクを適用してもよい。この場合、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る。また、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、紫外線光源に代えて、その光を照射する光源を適用する。 In this embodiment, ink that is cured without being irradiated with light is used. However, the ink is not necessarily limited to this, and for example, ultraviolet curable ink that is cured by irradiating with ultraviolet light is used. It is also possible to perform image recording. UV curable inks are broadly classified into radical polymerization inks containing radical polymerization compounds and cationic polymerization inks containing cationic polymerization compounds as polymerizable monomers and photopolymerization initiators. Each of the inks can be applied as an ink used in the first embodiment, and a hybrid ink in which a radical polymerization ink and a cation polymerization ink are combined may be applied as an ink used in the present embodiment. When using an ultraviolet curable ink, it is necessary to provide an ultraviolet irradiation device including an ultraviolet light source downstream of the recording head in the recording medium conveyance direction X. Examples of the ultraviolet light source include a high pressure mercury lamp and a low pressure mercury lamp. A metal halide lamp, a semiconductor laser, a cold cathode tube, an excimer lamp, an LED (Light Emitting Diode), or the like can be applied. Further, for example, an ink that is cured by irradiating light other than ultraviolet rays such as an electromagnetic wave such as an electron beam, an X-ray, visible light, or infrared light may be applied. In this case, a polymerizable compound that is polymerized and cured with light other than ultraviolet light and a photoinitiator that initiates a polymerization reaction between the polymerizable compounds with light other than ultraviolet light are applied to the ink. In the case of using a photocurable ink that is cured by light other than ultraviolet light, a light source that emits the light is applied instead of the ultraviolet light source.
また、本発明によるインクジェットプリンタで使用する記録ヘッド１は、オンデマンド方式でもコンティニュアス方式でも構わない。また、吐出方式としては、例えば、電気−機械変換方式（例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等）、電気−熱変換方式（例えば、サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型等）、静電吸引方式（例えば、電界制御型、スリットジェット型等）及び放電方式（例えば、スパークジェット型等）等のうち、いずれの吐出方式を用いても構わない。 The recording head 1 used in the ink jet printer according to the present invention may be an on-demand system or a continuous system. In addition, as a discharge method, for example, an electro-mechanical conversion method (for example, a single cavity type, a double cavity type, a bender type, a piston type, a shear mode type, a shared wall type, etc.), an electro-thermal conversion method (for example, , Thermal ink jet type, bubble jet (registered trademark) type), electrostatic suction type (for example, electric field control type, slit jet type, etc.) and discharge type (for example, spark jet type, etc.) May be used.
その他、本発明が上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。 In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
１ 記録ヘッド
６ ノズルプレート
１４ サーミスタ
１６インク供給管
１７ ヒータ
１９ 冷却管
２０ 循環ポンプ
1
Claims (2)
前記プリンタ本体と接続され前記インクの温度を調節する温度調節機構を、前記インク供給管の内部に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。 An ink tank that stores ink; a recording head having a nozzle that discharges the ink; and an ink supply pipe that forms an ink flow path from the ink tank to the recording head and supplies the ink to the recording head. An inkjet printer,
An ink jet printer, wherein a temperature adjusting mechanism connected to the printer main body for adjusting the temperature of the ink is provided inside the ink supply pipe.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2004
- 2004-04-26 JP JP2004129873A patent/JP2005305973A/en active Pending
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