JP4525036B2

JP4525036B2 - Inkjet recording device

Info

Publication number: JP4525036B2
Application number: JP2003339077A
Authority: JP
Inventors: 真人片田; 裕庄司; 浩高萩; 徳政近藤
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: JP2005103871A

Description

本発明はインクジェット記録装置のインク供給部に関するものである。 The present invention relates to an ink supply unit of an ink jet recording apparatus.

近年、インクジェット記録装置市場において、産業用途の要求が高まっている。産業用途においては、特に高速印刷が求められている。そのため、従来のシリアル方式のインクジェット記録装置では高速化に限界があり、ヘッド部を固定して用紙を高速で搬送して印刷するライン方式が有利である。 In recent years, demand for industrial applications has been increasing in the inkjet recording apparatus market. In industrial applications, high-speed printing is particularly required. For this reason, there is a limit to speedup in the conventional serial type ink jet recording apparatus, and a line method in which the head portion is fixed and the paper is conveyed and printed at high speed is advantageous.

ライン方式のインクジェット記録装置は、用紙搬送方向の直交方向のノズル実装密度がそのまま印刷の解像度に反映する。よって、印刷の高精細化を図るためには、ヘッド部のノズルの実装密度を高める方法、あるいは複数のヘッド部を解像度分だけ用紙搬送方向の直交方向にずらして配置する方法がある。前者の場合高密度化には製作上の技術的な限界があるため、技術的には後者の方が容易である。 In the line-type ink jet recording apparatus, the nozzle mounting density in the direction orthogonal to the paper transport direction is directly reflected in the printing resolution. Therefore, in order to achieve high-definition printing, there are a method of increasing the mounting density of nozzles in the head unit, or a method of disposing a plurality of head units by shifting them in the direction orthogonal to the paper transport direction by the resolution. In the case of the former, the latter method is technically easier because the densification has technical limitations in production.

インクジェット記録装置において高速印刷を実現するためにはインクの速乾性が必須である。従来の水性インクは、用紙上で乾燥するまでに時間がかかり、印刷スループットに限界があった。これに対し近年、紫外線を照射すると瞬時に硬化することを特徴とする紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録装置の開発が行われ、水溶性染料を使用したもの等がある（例えば、特許文献１参照）。 In order to realize high speed printing in an ink jet recording apparatus, quick drying of ink is essential. Conventional water-based inks take a long time to dry on paper and have a limited printing throughput. On the other hand, in recent years, an ink jet recording apparatus using an ultraviolet curable ink characterized by being cured instantaneously when irradiated with ultraviolet rays has been developed, and there is one using a water-soluble dye (for example, Patent Document 1). reference).

紫外線硬化型インクは粘度の温度に対する変化が大きく、温度が上昇する程粘度が下がる性質がある。また、インクジェット方式のヘッド部はインク吐出特性がインクの粘度の影響を受け易く、印刷品質を一定に保つために、インクは常に所定の粘度に保つ必要がある。そのため、従来からインクを常温より高い温度で所望の粘度になるものを使用し、ヘッド部及びインク流路をその温度に維持するという方法（例えば、特許文献２参照）がある。 The ultraviolet curable ink has a property that the change of the viscosity with respect to the temperature is large, and the viscosity decreases as the temperature increases. Further, the ink jet head portion of the ink jet characteristic is easily affected by the viscosity of the ink, and it is necessary to always maintain the ink at a predetermined viscosity in order to keep the printing quality constant. Therefore, conventionally, there is a method of using ink having a desired viscosity at a temperature higher than normal temperature, and maintaining the head portion and the ink flow path at that temperature (for example, see Patent Document 2).

また、インクカートリッジからサブタンクユニットに複数本のインク供給チューブで供給する構成（例えば、特許文献３参照）が知られている。 In addition, a configuration in which a plurality of ink supply tubes are used to supply a sub tank unit from an ink cartridge (see, for example, Patent Document 3) is known.

特開平５−１８６７２５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-186725 特開２００２−２６４３６２号公報JP 2002-264362 A 特開２０００−１５３６２２号公報JP 2000-153622 A

しかしながら、ライン方式のインクジェット記録装置においてさらなる高速印刷を実現するためには、インク供給部におけるヘッド部へのインク供給速度を高める必要があり、そのためにはインク流路内の圧力損失を低減することが必要となる。 However, in order to realize further high-speed printing in the line-type inkjet recording apparatus, it is necessary to increase the ink supply speed to the head section in the ink supply section, and for that purpose, the pressure loss in the ink flow path must be reduced. Is required.

その方法としてインク流路の径を大きくする方法があるが、インク流路内に発生した気泡が流れにくい問題があり、流路径の大きさには上限がある。さらに、インクの供給速度を高めるにはインク流路を複数に分岐してインク流路の断面積を増やす方法が必要となる。 As a method therefor, there is a method of increasing the diameter of the ink flow path, but there is a problem that bubbles generated in the ink flow path are difficult to flow, and the size of the flow path diameter has an upper limit. Furthermore, in order to increase the ink supply speed, a method of increasing the cross-sectional area of the ink flow path by branching the ink flow path into a plurality of parts is required.

その際、従来例のように、単に各インク分岐流路に加熱手段を設ける方法では加熱手段及び付随する制御回路がインク分岐流路の数だけ必要となり、均一な温度制御のために、別途センサ等で各インク流路温度を検出するなど、大幅なコスト高になる問題がある。さらに、コストを考え、従来のように単一の円筒形ヒータで複数のインク分岐流路を一纏めに包む構成とした場合、インク分岐流路が多本数（２０本など）となると、各インク分岐流路への均一な加熱が困難となり、さらに、ヒータとチューブが湾曲し難くなってしまう。それゆえに、インク流路と接続されたキャリッジ等への負荷が大きくなり、動きを阻害するなどの弊害も発生してしまう。 At that time, as in the conventional example, the method of simply providing the heating means in each ink branch flow path requires the heating means and the accompanying control circuits as many as the number of ink branch flow paths, and separate sensors are provided for uniform temperature control. For example, the temperature of each ink flow path is detected, etc. Further, in consideration of cost, when a configuration in which a plurality of ink branching channels are collectively wrapped with a single cylindrical heater as in the past, each ink branching is performed when the number of ink branching channels is large (20, etc.). Uniform heating of the flow path becomes difficult, and the heater and the tube are difficult to bend. Therefore, the load on the carriage or the like connected to the ink flow path becomes large, and adverse effects such as hindering movement occur.

本発明は上記の問題点を解決するもので、その目的とするところはライン方式のインクジェット記録装置において安価な構成により印刷の高速化が実現可能なインクジェット記録を提供することである。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an inkjet recording capable of realizing a high-speed printing with an inexpensive configuration in a line-type inkjet recording apparatus.

このため本発明のインクジェット装置は、インクジェット方式で媒体にインクを吐出するヘッド部と、インクを収納するインクタンクと、前記インクタンクから前記ヘッド部へインクを供給する複数のインク流路と、前記複数のインク流路を加熱する加熱手段とを備えたインクジェット装置において、前記加熱手段を、板状の柔軟性を有する素材で、かつ湾曲可能に形成すると共に、前記複数のインク流路を２層以上に並列配置すると共に、前記複数のインク流路の層と層との間に前記加熱手段を挟持する構成としたことを特徴とする。 Therefore, an ink jet apparatus according to the present invention includes a head unit that ejects ink onto a medium by an ink jet method, an ink tank that stores ink, a plurality of ink flow paths that supply ink from the ink tank to the head unit, In an inkjet apparatus including a heating unit that heats a plurality of ink flow paths, the heating means is formed of a plate-like flexible material and bendable, and the plurality of ink flow paths are formed in two layers. In addition to the above arrangement, the heating unit is sandwiched between layers of the plurality of ink flow paths .

また、請求項１記載の構成において、前記複数のインク流路は、並列に分岐した複数の分岐流路を有し、前記複数の分岐流路は、前記加熱手段の外周に配置され、前記加熱手段は、前記複数の分岐流路を一つの前記加熱手段で同時に加熱することを特徴とする。 Further, in the configuration of claim 1 Symbol placement, the plurality of ink passages has a plurality of branch flow paths branched in parallel, the plurality of branch flow paths are disposed on the outer periphery of the heating means, wherein The heating means is characterized in that the plurality of branch channels are simultaneously heated by one heating means.

本発明によれば、紫外線硬化型インクを用いるライン方式のインクジェット記録装置において、インク流路を分岐し、分岐したインク流路を複数の層に配列し、その層と層の間に加熱手段を狭持することにより、安価な構成により高速印刷を実現可能なインクジェット記録を提供することができる。 According to the present invention, in a line-type inkjet recording apparatus using ultraviolet curable ink, the ink flow path is branched, the branched ink flow paths are arranged in a plurality of layers, and a heating means is provided between the layers. By pinching, it is possible to provide an inkjet recording capable of realizing high-speed printing with an inexpensive configuration.

以下、本発明の実施例について図を参考にしながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明における第１の実施例の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention.

１ａ〜１ｈはインクジェット方式により鉛直下向きにインクを吐出するヘッド部である。 Reference numerals 1a to 1h denote head portions that discharge ink vertically downward by an ink jet method.

以降、本実施例はヘッド部１を８個使用する場合について説明するが、ヘッド部１の使用数はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, although the present Example demonstrates the case where eight head parts 1 are used, the number of use of the head parts 1 is not limited to this.

２は記録媒体、３はヘッド部を保持するとともに、非印刷時には、記録媒体搬送方向の直交方向にあたる矢印Ａ方向に移動させるキャリッジである。４は着脱自在で可撓性を有する袋からなるメインインクタンク、５は可撓性を有する袋からなるサブインクタンクであって、ヘッド部１ａ〜１ｈの図示しないノズル面に対し、サブインクタンクの上面が所定距離だけ鉛直下方となる位置に設置される。 Reference numeral 2 denotes a recording medium, and 3 denotes a carriage that holds the head portion and moves in the direction of arrow A corresponding to a direction orthogonal to the recording medium conveyance direction when not printing. 4 is a main ink tank made up of a detachable and flexible bag, and 5 is a sub ink tank made up of a flexible bag. The sub ink tank is located on the nozzle surfaces (not shown) of the head portions 1a to 1h. Is installed at a position where the upper surface is vertically downward by a predetermined distance.

さらに、メインインクタンク４はサブインクタンク５より鉛直上方に設け、水頭差にてサブインクタンク５にインクを供給するものである。６は分岐マニホールド、７はメインインクタンク４及びサブインクタンク５及び分岐マニホールド６間を繋ぐ第一インク流路であり、金属管からなる第一インク流路７の途中に開閉弁８，９が設けられている。１０ａ〜１０ｈは第二インク流路であり、分岐マニホールド６からキャリッジ３に保持されている中間マニホールド１１の間を繋いでいる。 Further, the main ink tank 4 is provided vertically above the sub ink tank 5 and supplies ink to the sub ink tank 5 by a water head difference. 6 is a branch manifold, 7 is a first ink flow path connecting between the main ink tank 4, the sub ink tank 5, and the branch manifold 6. On-off valves 8 and 9 are provided in the middle of the first ink flow path 7 made of a metal tube. Is provided. Reference numerals 10 a to 10 h denote second ink flow paths, which connect between the branch manifold 6 and the intermediate manifold 11 held by the carriage 3.

なお、中間マニホールド１１は入口と出口が１：１対応になっている。第二インク流路１０ａ〜１０ｈは柔軟性を有する樹脂材からなり、自在に湾曲することによりキャリッジ３の移動を可能にする。 The intermediate manifold 11 has a 1: 1 correspondence between the inlet and the outlet. The second ink flow paths 10a to 10h are made of a resin material having flexibility, and the carriage 3 can be moved by being freely curved.

反面、キャリッジ３の移動範囲にしたがい、第二インク流路１０は長くならざるを得ず、高速印刷をするうえで流路内の圧力損失増加によるインク供給量不足の原因となる。さらに、１２ａ〜１２ｈは第三インク流路であり、中間マニホールド１１からキャリッジ３に保持されている合流マニホールド１３の間を繋いでいる。 On the other hand, according to the movement range of the carriage 3, the second ink flow path 10 has to be long, which causes a shortage of ink supply due to increased pressure loss in the flow path when performing high-speed printing. Further, 12a to 12h are third ink flow paths, which connect between the merge manifolds 13 held by the carriage 3 from the intermediate manifold 11.

本実施例においては、流路の断面積を増やすことにより圧力損失を低減することを目的として、第二インク流路１０及び第三インク流路１２を８本に分岐する形態について説明するが、第二インク流路１０及び第三インク流路１２の分岐数はこれに限定されるものではない。 In this embodiment, a mode in which the second ink channel 10 and the third ink channel 12 are branched into eight for the purpose of reducing pressure loss by increasing the cross-sectional area of the channel will be described. The number of branches of the second ink channel 10 and the third ink channel 12 is not limited to this.

なお、合流マニホールド１３内は共通のインク室が形成され、第三インク流路１２ａ〜１２ｈから入ったインクは一度合流マニホールド１３内で合流し、第四インク流路１４ａ〜１４ｈに分配されてヘッド部１ａ〜１ｈに接続する。 In addition, a common ink chamber is formed in the merge manifold 13, and the ink that has entered from the third ink flow paths 12a to 12h is merged once in the merge manifold 13 and distributed to the fourth ink flow paths 14a to 14h to be the head. Connected to the parts 1a to 1h.

記録動作について説明すれば、キャリッジ３が所定の記録位置に移動し、ヘッド部１が常時停止した状態で、連続的に搬送される記録媒体２に記録を行う。その際の各開閉弁の動作について説明すれば、開閉弁８を閉状態とし、開閉弁９を開弁状態とすることでサブインクタンク５とヘッド部１ａ〜１ｈ間のインク流路が連通し、サブインクタンク５からヘッド１ａ〜１ｈへインクを供給する。 The recording operation will be described. Recording is performed on the continuously conveyed recording medium 2 with the carriage 3 moved to a predetermined recording position and the head unit 1 is always stopped. The operation of each on-off valve at that time will be described. By closing the on-off valve 8 and opening the on-off valve 9, the ink flow path between the sub ink tank 5 and the head portions 1a to 1h communicates. Ink is supplied from the sub ink tank 5 to the heads 1a to 1h.

なお、キャリッジ３の移動により、パージ等のヘッド保全作業時に保全エリア１５へ移動することが可能となる。 The carriage 3 can be moved to the maintenance area 15 during head maintenance work such as purging.

記録後にサブインクタンク５にインクを所定量まで供給する。その際の各開閉弁の動作について説明すれば、開閉弁８を開弁状態とし、開閉弁９を閉弁状態とすることでメインインクタンク４とサブインクタンク５間のインク流路が連通し、水等差によりサブインクタンク５へのインク供給が行われる。 After recording, a predetermined amount of ink is supplied to the sub ink tank 5. The operation of each open / close valve at that time will be described. By opening the open / close valve 8 and closing the open / close valve 9, the ink flow path between the main ink tank 4 and the sub ink tank 5 communicates. Ink is supplied to the sub ink tank 5 due to a difference in water or the like.

本実施例において、使用するインクは紫外線硬化型インクであり、常温より高い温度で所望の粘度となるようなインクの組成とする。 In this embodiment, the ink to be used is an ultraviolet curable ink and has an ink composition that has a desired viscosity at a temperature higher than room temperature.

各ヘッド部１ａ〜１ｈは、ヘッド加熱手段１６ａ〜１６ｈを具備し、ヘッド部１ａ〜１ｈ内のインクを所定の粘度に保持するため、所定の温度に保持制御し、吐出の安定化を可能にする。 Each head unit 1a to 1h includes head heating means 16a to 16h, and maintains the ink in the head units 1a to 1h at a predetermined viscosity. To do.

また、１７はサブタンク加熱手段、１８は分岐マニホールド加熱手段、１９は中間マニホールド加熱手段、２０は合流マニホールド加熱手段、２１は第二インク流路加熱手段であって、それぞれ所定温度に加熱し保持することで、インクの粘度が低下し、流路内の圧力損失を低減することを可能にする。 Further, the sub-tank heating means 17, 18 branch manifold heating means, an intermediate manifold heating means 19, 20 are merging manifold heating means, 21 is a second ink passage heating means, their respective heated to a predetermined temperature By holding, the viscosity of the ink is reduced, and the pressure loss in the flow path can be reduced.

なお、図２により、第二インク流路加熱手段２１の設置方法について説明すれば、インク流路を１０ａ〜１０ｄを１層目として並べ、インク流路１０ｅ〜１０ｈを２層目として並べ、層と層の間に加熱手段２１を狭持するように設けている。 In addition, if the installation method of the 2nd ink flow path heating means 21 is demonstrated with reference to FIG. 2, the ink flow paths 10a to 10d are arranged as the first layer, the ink flow paths 10e to 10h are arranged as the second layer, and the layers The heating means 21 is sandwiched between the layers.

以上説明したように、本発明によれば、第二インク流路加熱手段２１とそれに付随する図示しない温度制御手段にて８本のインク流路を同時に加熱することが可能である。また、第二インク流路加熱手段２１は、表面のほぼ全面を第二インク流路１０ａ〜１０ｈで覆われるため、発生させる熱を他に逃がすことなく各インク流路へ加えることが可能である。そのため、単層のインク流路の片面にヒータを貼り付ける構成よりも、ヒータの熱効率に優れる。 As described above, according to the present invention, the eight ink flow paths can be simultaneously heated by the second ink flow path heating means 21 and the accompanying temperature control means (not shown). Further, since the second ink flow path heating means 21 is almost entirely covered with the second ink flow paths 10a to 10h, it is possible to apply the generated heat to each ink flow path without letting it escape. . For this reason, the thermal efficiency of the heater is superior to the configuration in which the heater is attached to one side of the single-layer ink flow path.

なお、本発明では、第２インク流路を２層としたが、インク流路の本数で適宜複数層としてもよい。 In the present invention, the second ink flow path has two layers. However, the number of ink flow paths may be appropriately plural.

また、使用するインクの種類に応じて、図２のように各インク流路１０ａ〜１０ｈを断熱材で覆わずにインク流路内部への視認性を確保する構成としてもよいし、一方、図２の各インク流路を断熱材で覆う構成（図示せず）としてもよい。 Further, depending on the type of ink used, the ink flow paths 10a to 10h may not be covered with a heat insulating material as shown in FIG. It is good also as a structure (not shown) which covers each ink flow path of 2 with a heat insulating material.

本発明を実現する記録装置の実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example of the recording device which implement | achieves this invention. 本発明のインク流路の層間に加熱手段を挟む構成の模式図である。It is a schematic diagram of a configuration sandwiching the heating means between the layers of Lee ink flow path of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ａ〜１ｈはヘッド部、２は記録媒体、３はキャリッジ、４はメインインクタンク、５はサブインクタンク、６は分岐マニホールド、７は第一インク流路、８は開閉弁、９は開閉弁、１０ａ〜１０ｈは第二インク流路、１１は中間マニホールド、１２ａ〜１２ｈは第三インク流路、１３は合流マニホールド、１４は第四インク流路、１５は保全エリア、１６ａ〜１６ｈはヘッド加熱手段、１７はサブインクタンク加熱手段、１８は分岐マニホールド加熱手段、１９は中間マニホールド加熱手段、２０は合流マニホールド加熱手段、２１は第二インク流路加熱手段である。
1a to 1h are head portions, 2 is a recording medium, 3 is a carriage, 4 is a main ink tank, 5 is a sub ink tank, 6 is a branch manifold, 7 is a first ink flow path, 8 is an on-off valve, and 9 is an on-off valve. 10a to 10h are second ink flow paths, 11 is an intermediate manifold, 12a to 12h are third ink flow paths, 13 is a merge manifold, 14 is a fourth ink flow path, 15 is a maintenance area, and 16a to 16h are head heating. Means, 17 is a sub ink tank heating means, 18 is a branch manifold heating means, 19 is an intermediate manifold heating means, 20 is a merge manifold heating means, and 21 is a second ink flow path heating means.

Claims

インクジェット方式で媒体にインクを吐出するヘッド部と、インクを収納するインクタンクと、前記インクタンクから前記ヘッド部へインクを供給する複数のインク流路と、前記複数のインク流路を加熱する加熱手段とを備えたインクジェット装置において、
前記加熱手段を、板状の柔軟性を有する素材で、かつ湾曲可能に形成すると共に、前記複数のインク流路を２層以上に並列配置すると共に、前記複数のインク流路の層と層との間に前記加熱手段を挟持する構成としたことを特徴とするインクジェット装置。 A head unit that ejects ink onto a medium by an inkjet method, an ink tank that stores ink, a plurality of ink channels that supply ink from the ink tank to the head unit, and heating that heats the plurality of ink channels An inkjet apparatus comprising:
The heating means is made of a plate-like flexible material and bendable, and the plurality of ink flow paths are arranged in two or more layers, and the layers and layers of the plurality of ink flow paths are arranged. An ink jet apparatus characterized in that the heating means is sandwiched between them.

前記複数のインク流路は、並列に分岐した複数の分岐流路を有し、前記複数の分岐流路は、前記加熱手段の外周に配置され、前記加熱手段は、前記複数の分岐流路を一つの前記加熱手段で同時に加熱することを特徴とする請求項１記載のインクジェット装置。 The plurality of ink channels have a plurality of branch channels branched in parallel, the plurality of branch channels are arranged on an outer periphery of the heating unit, and the heating unit includes the plurality of branch channels. The inkjet apparatus according to claim 1, wherein the heating is simultaneously performed by the one heating unit.