CN101062609B

CN101062609B - 光照射器以及喷墨打印机

Info

Publication number: CN101062609B
Application number: CN2007101018337A
Authority: CN
Inventors: 仲田重范; 生井昌仁
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2027-04-25
Also published as: US20070247506A1; US7963647B2; EP1849615A1; JP2007290233A; TW200740619A; CN101062609A; KR20070105238A; TWI355331B

Abstract

本发明的课题是在于提供可获得高峰值照度，并且可降低热对光照射对象物的影响程度的光照射器，以及具备此光照射器，可可靠地形成高画质的图像，并且热对记录介质的影响程度小的喷墨打印机。用以解决课题的手段为，光照射器是由具备短弧型放电灯及反射来自该放电灯的光的反射构件所构成，来自该放电灯的光是在通过反射构件，在光照射面上聚光为呈线状延伸的状态下被照射。喷墨打印机具有具备上述光照射器的头部，并通过由光照射器所照射的光，来将已喷附至记录介质的光硬化型墨水硬化。

Description

光照射器以及喷墨打印机

技术领域

本发明涉及光照射器及喷墨打印机，特别是涉及相对于光照射对象物形成线状的细长的光照射区域并照射光的光照射器，以及搭载该光照射器、并将光硬化型墨水向记录介质喷出，从而将图像记录在该记录介质上的喷墨打印机。

背景技术

现今，例如喷墨记录方式，由于通过凹板印刷方式能够简便且廉价地形成图像，所以被应用于例如照片、各种印刷、标记、滤色的特殊印刷等的各种各样的印刷领域。

在利用这种喷墨记录方式的喷墨打印机中，通过适当地组合喷出、控制细微的点的记录头；改善了颜色再现区域、耐久性、及喷出正确性等的墨水；以及大幅提高墨水吸收性、色材发色性、及表面光泽等的专用纸，能够形成高画质的图像。

一般地，喷墨打印机能够根据所使用墨水的种类进行分类，例如，众所周知有使用通过照射紫外线等的光而硬化的光硬化型墨水的光硬化型喷墨方式的打印机(参照例如专利文献1～3、非专利文献1)。

光硬化型喷墨方式，具有较低的臭气，并且除了专用纸外也可利用于不具速干性及墨水吸收性的记录介质等的优点。

这种利用光硬化型喷墨方式的喷墨打印机的某一种装置，如图13所示，具备头部70，该头部是将记录头71、和2个光照射器80A、80B搭载于托架72而构成的。所述记录头71设有将例如紫外线硬化型墨水作为微小的液滴，向记录介质R喷出的喷嘴(未图示)，而所述2个光照射器80A、80B设置在该记录头71的例如两侧的位置上，对已喷附在记录介质R上的墨水照射紫外线而使其硬化。

头部70被支持在以沿着记录介质R延伸的方式设置的棒状导轨75上，并通过未图示的驱动机构(未图示)，可沿着导轨75在记录介质R的上方位置往复移动。

作为所使用的紫外线硬化型墨水，可举出例如，包含作为聚合性化合物的自由基聚合性化合物的自由基聚合系墨水、和包含作为聚合性化合物的阳离子聚合性化合物的阳离子聚合系墨水等，在这些墨水中，自由基聚合系墨水为主流。

各个光照射器80A、80B是由具备箱形的盖构件81所构成的，该盖构件81具有朝向记录介质R所处的方向(在图13中为下方向)开口的光射出口81A，在此盖构件81的内部，形成线状光源的长弧型放电灯82被配置成相对于与头部70的移动方向呈正交的方向，与记录介质R平行延伸，并且相对于光射出口81A，在放电灯82的后方侧的位置，反射由放电灯82所放射的光、并具有椭圆面状的反射面83A的流槽状反射器83，被设置成在放电灯82位于其第1焦点Fr1的位置的状态下沿着放电灯82延伸。

作为放电灯82，使用例如高压水银灯或金属卤素灯，并使发光部的长度形成为：形成例如比在头部70的移动方向上的记录介质R的尺寸(宽度尺寸)大的光照射区域IA的长短。

在上述喷墨打印机中，将头部70以记录介质R位于光照射器80A、80B的凸部83的第2焦点Fr2或其附近的方式配置，通过在例如放电灯82点灯的状态下使头部70在记录介质R的上方位置移动，使得来自于放电灯82的光在汇集成线状的状态下对位于例如反射器83的第2焦点Fr2的记录介质R进行照射，由此使得刚喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水硬化。

对紫外线硬化型墨水的硬化处理(对紫外线硬化型墨水进行紫外线照射处理)进行具体地说明时，在图13中，当头部70一边向例如右方向移动一边对记录介质R进行印刷时，已被喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水是受到来自位于头部70的移动方向后方侧的其中一个的光照射器80A的照射光而硬化，另一方面，当头部70在同图13中一边向左方向移动一边对记录介质R进行印刷时，已被喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水是受到来自位于头部70的移动方向后方侧的另一个的光照射器80B的照射光而硬化。

专利文献1：日本特开2005-246955号公报

专利文献2：日本特开2005-103852号公报

专利文献3：日本特开2005-305742号公报

非专利文献1：野口弘道，折笠辉夫，“UV喷墨印刷的动向”、日本印刷学会志，2003年，第40卷，第3号p.32-46

近年来，伴随着对利用上述那样的光硬化型喷墨记录方式的喷墨打印机的高画质化的期望，被要求更迅速地进行墨水的硬化处理。其理由如下所述。

即，如上述非专利文献1所示，例如自由基聚合系墨水，由于具有受到氧的存在而造成自由基的浓度降低的性质，故墨水被曝露于大气中的时间越长则硬化速度变得越慢，需要花费长时间来使墨水硬化。又，在喷墨打印机中所使用的墨水，由于为了可平滑地从记录头的喷嘴喷出，而必须具有某种程度的低粘度，故在墨水已被喷附至记录介质后，而在墨水未立即硬化(光聚合)的情况下，喷出后的墨水的点形状容易改变，变得无法获得高品质的图像。

对于这种期望，也可考虑通过提高例如由光照射器所照射的光的峰值照度，来迅速地进行聚合反应。

例如，在上述非专利文献1中公开了一种技术方案，通过使用高照度的灯，可减轻因氧所造成的墨水硬化速度的降低的程度，即，通过迅速地进行墨水的硬化处理，可防止画质降低，并且还公开了能够形成与例如长弧型放电灯形成的区域大小相同的光照射区域、并且可获得比长弧型放电灯更高照度的微波UV灯的有效性。在该非专利文献1中所示的微波UV灯的峰值照度为例如1000～1200mW/cm²左右。

又，在上述专利文献2中公开了一种技术，在光源灯与记录介质之间配置柱面透镜(cylindrical lens)，通过将来自光源灯的光予以聚光并对记录介质进行照射，以提高照射到记录介质的光的峰值照度的技术。

但是，即使在利用例如透镜或反射镜等的光学元件将来自光源灯的光聚光并进行照射的情况下，若无法提高光源灯本身的亮度，则在所获得的峰值照度的大小上会有限度。

又，即使在使用微波UV灯的情况下也同样，为了获得能够对应上述期望的程度的足够高的照度，需要提高微波UV灯本身的亮度，但实际上，进一步提高发光部大的长弧型灯或微波UV灯的亮度，在技术上非常困难。

又，在上述那样的喷墨打印机中，进一步存在有以下所述的问题。即，在具有例如图13所示的结构的以往的喷墨打印机中，其结构为光照射器80A、80B的光射出口8 1A与反射器83的光照射口83B是相互对置并向相同方向开口，即，包含在进行紫外线硬化型墨水的硬化时所不需要的从可见区域至红外区域的光在内的、来自放电灯82的光对记录介质R直接进行照射，并且，伴随着放电灯82的点灯的辐射热也入射至记录介质R，因此，受到从可见区域至红外区域的光及辐射热影响，使得记录介质R被加热而成为高温。

作为记录介质R，由于多数情况下使用例如纸、树脂、及薄膜等的容易受热而产生变形的材质，故存在下述问题，即，在为了能以高效率进行紫外线硬化型墨水的硬化处理，而使用可获得较高峰值照度的放电灯的情况下，所不需要的从可见区域至红外区域的光或放电灯的辐射热对记录介质R所造成的热影响的程度变大，记录介质R的温度成为更高的状态，所以变得容易产生变形等，不易形成高画质的图像。

对于这样的问题，可考虑在放电灯与记录介质之间配置形成有仅反射墨水硬化所必须的波长的光，而使除此以外的光透过的蒸镀膜的反射镜(也被称为冷镜)，仅将受到该反射镜所反射的光向记录介质照射，由此，减低热对记录介质的影响。

但是，在配置了这样的反射镜的情况下，从放电灯至记录介质的光路长度变长，因此在例如为长弧型放电灯的情况下，会无法对放电灯的长度方向进行聚光，故光所照射的面积(光照射区域)变大，造成光的利用效率降低，并且变得在光照射面上无法获得足够高度的照度。

如以上所述，实际上，在利用光硬化型喷墨方式的喷墨打印机中，通过使用本身具有高亮度的光源灯来提高被照射面的峰值照度，无法实现墨水硬化处理效果的提升。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种光照射器，该光照射器能够获得高峰值照度，并且，能够降低热对光照射对象物影响的程度。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种喷墨打印机，该喷墨打印机具备上述光照射器，并能够以高效率来进行墨水的硬化处理，因此能够可靠地形成高画质的图像，并且，热对记录介质的影响程度小。

解决课题的手段

本发明者们反复进行深入研究，通过构成下述结构而得出解决上述课题的技术方案，并完成本发明，所述结构使用具有比长弧型放电灯更高的亮度的短弧型放电灯作为光源灯，并具备将来自该放电灯的光聚光为呈线状延伸并照射的特定的反射构件的光学系统。

即，本发明的光照射器，其特征为，具备：将一对电极对置配置于放电容器内而构成的短弧型放电灯；和用来反射来自该放电灯的光的反射构件，

所述反射构件将来自所述放电灯的光聚光为呈线状延伸，并形成光照射区域。

在本发明的光照射器中，通过构成以下所示的(a)或(b)的任一结构，能够将来自放电灯的光聚光为呈线状延伸并进行照射。

(a)使用反射器的结构，该反射器将反射构件以包围放电灯的方式配置，并反射来自该放电灯的光，并且，作为反射器，当设定存在将其光轴作为X轴的三维直角座标系时，XY平面的截面的反射面为椭圆状，且XZ平面的截面的反射面为抛物线状。

(b)使用反射器及反射镜的结构，该反射器将反射构件以包围放电灯的方式配置，并反射来自该放电灯的光，并且，该反射镜具有对该反射器所反射的光进行反射并仅聚光到一个轴方向上的柱面反射面。

作为这种构造的具体例，可举出以下的结构：

(1)作为反射器，使用具有以其光轴为中心的旋转抛物面状的反射面的反射器；作为反射镜，使用具有截面为抛物线状的反射面的反射镜；

(2)作为反射器，使用具有以其光轴为中心的旋转椭圆面状的反射镜的反射器；作为反射镜，使用具有截面为椭圆状的反射面的反射镜。

又，在本发明的光照射器中，具备多个由短弧型放电灯及反射器的光源部，该放电灯是将一对电极对置配置于放电容器内而构成的，并且该反射器是配置成包围该放电灯并反射来自该放电灯的光，

该光源部是排列配置而成的，以使相互邻接的光源部的光源照射区域的至少一部分在光照射面上重叠。

本发明的喷墨打印机具备头部，该头部具有用来将光硬化型的墨水喷出至记录介质的记录头、及照射用来使喷出附着于所述记录介质的墨水硬化的光的光照射器，该喷墨打印机一边使该头部与记录介质相对地移动，一边将墨水从记录头喷出至记录介质，并用光照射器对已被喷附至该记录介质上的墨水照射光，从而使墨水硬化并记录图像，其特征为，使用如上所述的光照射器作为光照射器。

发明效果

根据本发明的光照射器，由于通过使用短弧型放电灯作为光源灯，构成特定的反射构件的光学系统，能够一边抑制光照射面的光照射区域伴随光路长变长而扩大，一边将来自形成点光源的短弧型放电灯的光聚光，以使其对光照射面上的任一方向呈线状延伸，所以能够有效地利用来自放电灯的光，并且由于放电灯本身的亮度高，所以能够在被照射面上获得较高的峰值照度。

进一步，通过构成用反射构件反射来自光源灯的光并射出的结构，在例如射出紫外区域的光的情况下，包含于由放电灯所放射的光的从可见区域至红外区域的光及伴随放电灯的点灯的辐射热不会直接入射至光照射对象物，因此可将热对光照射对象物的影响程度减低至较小。

根据具备上述光照射器的喷墨打印机，由于来自放电灯的光以高照度对已被喷附至记录介质的光硬化型墨水进行照射，所以能够以高效率将刚被喷附至记录介质的墨水予以硬化(光聚合)，并能够缩短进行硬化所需的时间，由此能够防止点形状改变，因此，能够可靠地形成高画质的图像。并且，特别是在使用紫外线硬化型墨水的装置中，通过反射来自放电灯的光来对记录介质进行照射，使得包含于由放电灯所放射的光的从可见区域至红外区域的光及伴随放电灯的点灯的辐射热不会直接入射光照射对象物，因此可将热对光照射对象物的影响程度减低至较小，并能够防止记录介质变形。

又，根据本发明，因为与具备长弧型放电灯的装置相比，能够使用光照射器(灯具)而实现小型及轻量化的结构，所以能够实现喷墨打印机整体的轻量化，并且可实现因墨水硬化处理效率的提升而带来的印刷速度的高速化。

附图说明

图1是概略地表示本发明的第1实施方式的光照射器的一例的要部结构的截面图。

图2是概略地表示本发明的第2实施方式的光照射器的一例的要部结构的截面图。

图3是表示图2所示的光照射器的与光照射面平行地延伸的平面的截面即A-A剖面的要部截面图。

图4是从正视方向(反射器的开口方向)看光源部的图。

图5是概略地表示本发明的第3实施方式的光照射器的一例的要部结构的截面图。

图6是概略地表示本发明的第1实施方式的光照射器的其他例的要部结构的截面图。

图7是从上方看图6所示的光照射器时的平面图。

图8是共同表示由本发明的光照射器所形成的光照射区域的、与其长度方向正交的方向的紫外线放射强度分布(照度分布)；及具备长弧型放电灯的比较用光照射器相关数据的图表。

图9是概略地表示本发明的第3实施方式的光照射器的其他例的要部结构的截面图。

图10是概略地表示本发明的第3实施方式的光照射器的又一其他例的要部结构的截面图。

图11是概略地表示本发明的喷墨打印机的一例的要部结构的立体图。

图12是图11所示的喷墨打印机的截面图。

图13是概略地表示现有的利用光硬化型喷墨方式的喷墨打印机的一例的要部结构的立体图。

附图标记说明

10：光照射器

11A：光射出口

11：外装盖

12：放电灯

13：反射器

13A：反射面

13B：光照射口

15：光源部

17：反射镜

17A：反射面

C：光轴

W：光照射面

Fr：反射器的焦点

Fm：反射镜的焦点

IA：光照射区域

20：光照射器

21：光源部

22：反射器

22A：椭圆状的反射面

22B：抛物线状的反射面

22C：光照射口

Fr0：抛物线状反射面的焦点

Fr1：椭圆状反射面的第1焦点

Fr2：椭圆状反射面的第2焦点

26：反射镜

26A：反射面

30：光照射器

31：光源部

32：反射器

32A：反射面

32B：光照射口

36：反射镜

36A：反射面

Fm1：反射镜的第1焦点

Fm2：反射镜的第2焦点

40：光照射器

151、152：光源部

C1、C2：光轴

IA1、IA2：光照射区域

IA0：有效区域

50：光照射器

52：第1反射镜

52A：反射面

53：第2反射镜

53A：反射面

60：头部

61：记录头

62A、62B：光照射器

63：托架

65：导轨

70：头部

71：记录头

72：托架

75：导轨

R：记录介质

80A、80B：光照射器

81：盖构件

81A：光射出口

82：放电灯

83：反射器

83A：反射面

83B：光照射口

具体实施方式

<第1实施方式>

本发明的第1实施方式的光照射器具备：至少一个光源部，该光源部由短弧型放电灯及反射来自该放电灯的光的反射器构成；和反射镜，该反射镜反射由光源部所照射的光并射出。所述光照射器通过由反射器及反射镜构成的特定的反射构件，将来自放电灯的光聚光并照射，以使其在被照射面上形成呈线状延伸的光照射区域。

该光照射器10具备外装盖11，该外装盖11例如整体呈箱形，并具有向一方(在图1中为下方)开口的光射出口11A。在该外装盖11内，配置有光源部15，该光源部15具备短弧型放电灯12及以包围该放电灯12的方式设置并反射来自放电灯12的光的反射器13，并且配置有用来反射来自光源部15的光并经由光射出口11A射出至外部的反射镜17。

构成光源部15的反射器13由具有以其光轴C为中心的旋转抛物面状的反射面13A的抛物面镜构成，以光轴C与光照射面W呈平行延伸的形态配置成，使反射器13的光照射口13B向与光照射器10的光射出口11A不同方向例如在图1中的右方向开口。

构成光源部15的放电灯12由可高效率地放射例如波长300～450nm的紫外光的超高压水银灯构成，在放电容器内，一对电极以电极间距离为例如0.5～2.0mm的状态对置配置，并且分别将发光物质即水银、启动辅助用缓冲气体即稀有气体以及卤素以预定的封入量封入而构成。在此，水银的封入量例如为0.08～0.30mg/mm³。

该放电灯12配置成：在发光部(例如弧的亮点)位于反射器13的焦点Fr的状态下，连结一对电极的直线沿反射器13的光轴C延伸。

反射镜17是通过具有仅一轴方向呈抛物线状的反射面，即在包含反射器13的光轴C和反射镜17的光轴D的平面也就是沿着光射出方向的平面、进行截面时的反射面17A为抛物线状的流槽状的柱形抛物面镜构成。该反射镜17配置为，反射面17A面向光源部15的光照射口13B及光照射器10的光射出口11A，并且焦点Fm在位于光照射面W的与光射出口11A相对置的区域内的状态下，沿着光照射面W(在图1中为与纸面垂直的方向)延伸。

在该光照射器10中，来自放电灯12的光，以如下方式照射：通过用具有旋转抛物面状反射面13A的反射器13将由放电灯12所放射的光进行反射，形成沿光轴C的平行光并经由光照射口13B向反射镜17照射，再通过反射镜17的截面呈抛物线状的柱面的反射面17A反射已入射到反射镜17上的平行光，在反射镜17的长度方向(在图1中为与纸面垂直的方向)上仍为平行光而不进行聚光，一边仅在反射器13的光轴方向(在图1中为左右方向)上进行聚光一边经由光射出口11A射出，由此，在位于反射镜17的焦点Fm处的光照射面W上，形成在反射镜17的长度方向上呈线状延伸的光照射区域IA。

根据上述结构的光照射器10，因通过采用下述构造，即，使用短弧型放电灯12作为放电灯，由分别具有特定形状的反射面13A、17A的反射器13及反射镜17组合而成的特定的反射构件的光学系统，使得能够一边抑制形成于光照射面W的光照射区域IA伴随着光路长度变长而造成的扩大，一边将来自形成点光源的放电灯12的光聚光，以使其在光照射面W上沿与反射器13的光轴正交的方向呈线状延伸，所以能够有效地利用来自放电灯12的光，并且因放电灯12本身的亮度高，所以形成在被照射面W上的光照射区域IA成为将具有高峰值照度的有效区域形成预定大小的线状。

<第2实施方式>

本发明的第2实施方式的光照射器，具备至少一个光源部，该光源部由短弧型放电灯及反射来自该放电灯的光的反射器构成，并通过至少由反射器所构成的特定的反射构件，将来自放电灯的光聚光并照射，以便在被照射面上形成呈线状延伸的光照射区域。

图2是概略地表示本发明的第2实施方式的光照射器的一例的要部结构的截面图。图3是表示图2所示的光照射器的与光照射面平行地延伸的平面的截面也就是A-A截面的要部截面图。

该光照射器20，其基本结构与上述第1实施方式的光照射器10相同：在具有向一方(在图2中为下方)开口的光射出口11A的外装盖11内，配置有光源部21，该光源部21具备短弧型放电灯12、及以包围此放电灯12的方式设置并反射来自放电灯12的光的反射器22，并且配置有反射镜26，用来反射来自于光源部21的光并经由光射出口11A射出至外部。

构成光源部21的反射器22，使用具有复合反射面的反射器，该复合反射面包括：当设定其光轴C作为X轴的三元直角座标系时，XY平面的截面的反射面22A呈椭圆状的柱面反射面(参照图2)、和XZ平面的截面的反射面22B呈抛物线状的柱面反射面(参照图3)。图4是从正面方向(反射器22的开口方向)看光源部21的图。如上所述，反射器22具有柱面椭圆面与柱面抛物面的2种反射面，且Y方向与Z方向的曲率不同，因此在两反射面接合的部分，能产生边界线。

反射器22是以光轴C与光照射面W呈平行延伸的形态配置成，其光照射口22C向与光照射器20的光射出口11A不同的方向开口例如在图2中的右方向(X方向)。

该反射器22是在椭圆状的反射面22A的第1焦点Fr1及抛物线状的反射面22B的焦点Fr0相互一致的状态下，定位在光轴C上。

构成光源部21的放电灯12为具有与第1实施方式的放电灯相同的结构，并被配置为：在发光部(例如弧的亮点)位于反射器22的椭圆状反射面22A的第1焦点Fr1处的状态下，连结一对电极的直线沿着反射器22的光轴C延伸。

反射镜26是由平面镜构成，配置成：其反射面26A面向光源部21的光照射口22C及光照射器20的光射出口11A，在后述的反射器22的椭圆状反射面22A的第2焦点Fr2(反射镜26的第2焦点的镜像)位于光照射面W上的与光射出口11A相对置的区域内的状态下，沿着光照射面W(在图2中为与纸面垂直的方向、Z方向)延伸。

在该光照射器20内，通过用反射器22反射由放电灯12所放射的光，使由反射器22的抛物线状的反射面22B所反射的光形成沿着光轴C的平行光，并且将受到反射器22的椭圆状的反射面22A所反射的光经由光照射口22C向反射镜26照射，以便聚光于该反射面22A的第2焦点Fr2处，再通过反射镜26，向光照射面W方向折返。

由此，以如下方式照射来自放电灯12的光：在图中Z轴方向为平行光，并仅在X轴方向聚光，而在光照射面W上形成呈线状延伸于与反射器的光轴C正交的方向(Z方向)的光照射区域IA。

在该第2实施方式的光照射器20中，反射镜26仅是为了将反射器22的光路折返至光照射面W侧而使用的，而在为了将反射器22的反射光直接从光射出口11A射出，将反射器22配置成其光轴C与图中Y轴平行的情况下，则不需要反射镜26。

根据上述结构的光照射器20，通过采用下述结构，即，使用短弧型放电灯12作为光源灯，构成具备反射器22的特定的反射构件的光学系统(该反射器22具有包含特定形状的反射面22A的复合反射面)的结构，使得能够一边抑制形成于光照射面W的光照射区域IA伴随着光路长度变大而扩大，一边将形成点光源的来自放电灯12的光聚光，以使其在光照射面W上向与反射器22的光轴正交的方向呈线状延伸，因此能够有效地利用来自放电灯12的光，并且由于放电灯12本身的亮度高，所以在被照射面W上所形成的光照射区域IA可形成使具有高度峰值照度的有效区域达到预定大小的线状。

<第3实施方式>

本发明的第3实施方式的光照射器，具备：至少一个光源部，该光源部由短弧型放电灯及反射来自该放电灯的光的反射器构成；及反射镜，该反射镜反射由光源部所照射的光并射出。通过由反射器及反射镜所构成的特定的反射构件，将来自放电灯的光聚光并照射，以使其在被照射面上形成呈线状延伸的光照射区域。

该光照射器30的基本结构与上述第1实施方式的光照射器10相同：在具有向一方(在图2中为下方)开口的光射出口11A的外装盖11内，配置有光源部31，该光源部31具备短弧型放电灯12及以包围该放电灯12的方式设置并反射来自放电灯12的光的反射器32，并且配置有用来反射来自光源部3 1的光并经由光射出口11A射出至外部的反射镜36。

构成光源部31的反射器32使用具有以其光轴C为中心的旋转椭圆面状的反射面32A的椭圆聚光镜，以光轴C与光照射面W平行地延伸的形态配置为：反射器32的光照射口32B向与光照射器30的光射出口11A不同的方向例如图5中的右方向开口。

构成光源部31的放电灯12具有与第1实施方式的放电灯相同的结构，并被配置成，发光部(例如弧的亮点)在位于反射器32的旋转椭圆面状反射面32A的第1焦点Fr1处的状态下，连结一对电极的直线沿着反射器32的光轴C延伸。

反射镜36由流槽状的柱面椭圆镜构成，该柱面椭圆镜具有仅一轴方向呈椭圆状的反射面，即在包含反射器32的光轴C和反射镜36的光轴D的平面也就是沿着光射出方向的平面、进行截面时的反射面36A为椭圆面状。该反射镜36配置为，其反射面36A面向光源部3 1的光照射口32B及光照射器30的光射出口11A，在第1焦点Fm1与反射器32的反射面32A的第2焦点Fr2一致、并且第2焦点Fr2位于光照射面W的与光射出口11A相对置的区域内的状态下，沿着光照射面W(在图5中，为沿着与纸面垂直的方向)延伸。

如此，通过使反射器32的第2焦点Fr2与反射镜36的第1焦点Fm1一致，能够将来自放电灯12的高亮度的光呈线状聚光于反射镜36的第2焦点Fr2处。

在该光照射器30中，由放电灯12所放射的光通过具有旋转椭圆面状的反射面32A的反射器32反射，从而经由光照射口32B向反射镜36照射，以使其聚光于反射器32的旋转椭圆面状的反射面32A的第2焦点Fr2处，一旦在反射器32的反射面32A的第2焦点Fr2聚光后，再次一边发散一边入射至反射镜36。

入射至反射镜36的光通过反射镜36的截面呈椭圆状的柱面反射面36A反射，使得在反射镜36的长度方向(在图5中为与纸面垂直的方向)上不聚光地扩散，但仅在反射器32的光轴方向(在图5中为左右方向)上一边聚光一边经由光射出口11A射出，由此，照射来自放电灯12的光，使得在位于反射镜36的第2焦点Fm2处的光照射面W上形成在与反射器32的光轴C正交的方向上呈线状延伸的光照射区域IA。

根据上述结构的光照射器30，通过采用下述结构，即，使用短弧型放电灯12作为光源灯，构成特定的反射构件的光学系统(该反射构件由具备分别具有聚光功能的特定形状的反射面32A、36A的反射器32及反射镜36组合而成)的结构，使得能够一边抑制形成于光照射面W的光照射区域IA伴随着光路长度变大而扩大，一边将形成点光源的来自放电灯12的光聚光，以使其在光照射面W上向与反射器22的光轴正交的方向呈线状延伸，因此能够有效地利用来自放电灯12的光，并且由于放电灯12本身的亮度高，所以在被照射面W上所形成的光照射区域IA可形成使具有高度峰值照度的有效区域达到预定大小的线状。

又，通过作成下述结构(光学系统)，即组合由具有旋转椭圆面状的反射面32A的椭圆聚光镜所构成的反射器32、和以具有椭圆状反射面36A的柱面椭圆镜所构成的反射镜36来将来自放电灯12的光聚光并照射的结构，可进一步获得以下所示的效果。

由于一旦在反射器32的第2焦点Fr2被聚光后的光的扩散角度能够根据反射器32的曲率来设定，又，由反射镜36所反射的光的聚光位置(焦点距离的大小)能够根据反射镜36的曲率来设定，因此通过调整反射器32的曲率及反射镜36的曲率，能够根据目的对形成为呈线状延伸的光照射区域IA的长度进行适当地调整。

在上述说明中，针对第1～第3实施方式的任一光照射器，都是对光源装置为一个的结构进行了说明，但由于可获得对应于光照射对象物的大小的适当大小的光照射区域，因此实际上优选具备多个光源部的结构。以下，以具备例如2个光源部的第1实施方式的光照射器为例进行说明。

图6是概略地表示本发明的第1实施方式的光照射器的其他例的要部结构的截面图。图7是从上方看图6所示的光照射器时的俯视图。

该光照射器40，具备外装盖11，该外装盖11具有向一方(在图6中为下方)开口的光射出口11A，在该外装盖11内，配置有两个光源部151、152，分别具备短弧型放电灯12及以包围该放电灯12的方式设置并反射来自放电灯12的光的反射器13，并且配置有一个反射镜17，用来反射来自光源部151、152的光并使其经由光射出口11A射出至外部。

其中一个的光源部151的结构与图1所示的装置相同，反射器13通过具有以其光轴C为中心的旋转抛物面状的反射面13A的抛物面镜所构成，具有与第1实施方式所述光源灯相同结构的放电灯12被配置成，在其发光部(例如弧的亮点)位于反射器13的旋转抛物面的反射面13A的焦点Fr处的状态下，连结一对电极的直线沿着反射器13的光轴C1延伸。又，另一个的光源部152也具有相同的结构。

各个光源部151、152在相对于反射镜17的反射面17A相互交叉的方向上延伸的形态下，排列配置为，在相对于光照射面W呈相互同等的水平位置上，其中一个的光源部151的光轴C1与另一个的光源部152的光轴C2均与光照射面W平行地延伸，且在周边部重叠以使各个光源部151、152的光照射区域不会中断。

反射镜17的结构与图1所示的反射镜为相同，是通过具有仅一轴方向呈抛物线状的反射面17A的流槽状的柱面抛物面镜而构成的。

在该光照射器40中，通过反射器13反射由各个光源部151、152的放电灯12所放射的光，由此形成沿着各自的光轴C1、C2的平行光，再经由光照射口13B向反射镜17照射，通过反射镜17的截面呈抛物线状的柱面反射面17A反射从各个光源部151、152入射至反射镜17的平行光，以使其不会在反射镜17的长度方向(在图7中为上下方向)上聚光，而仅在与反射镜17的长度方向正交的方向(在图7中为左右方向)上一边聚光一边经由光射出口11A射出，由此，照射来自放电灯12的光，使得在位于反射镜17的焦点Fm处的光照射面W上所形成的、在反射镜17的长度方向上呈线状延伸的各个光源部151、152的光照射区域IA1、IA2的一部分(周边部)相互重叠。

根据上述结构的光照射器40，对于在光照射面W上所形成的呈线状延伸的各个光照射区域IA1、IA2，使照度低于中央部区域的周边部区域相互重合，能够将照度相加并成为具有与中央部区域相同照度的状态，在光照射区域中，能够较大地设定具有足够高的照度的有效区域，能够可靠地获得根据目的的大小的光照射区域。以下表示为了确认这样的效果所进行的实验例。

<实验例>

本发明的光照射器的具体规格

根据图6及图7所示结构制作出本发明的光照射器(40)。

各个光源部(151、152)的放电灯(12)是电极间距离为1.2mm、额定功率为210W的超高压水银灯；反射器(13)是作为镜的光照射口(13B)的有效区域尺寸大约为44mm×48mm、焦点距离为6mm的抛物面镜。

反射镜(17)使用焦点距离为60mm的柱面抛物面镜。

各个光源部(151、152)的光照射区域为例如50mm，在通过将其周边区域的一部分相互重合，使得光照射区域全体中的照度为足够高的有效区域的长度为65mm的状态下，将各个光源部(151、152)相对于反射镜(17)的反射面(17A)交叉的方向倾斜并配置。从光射出口(11A)至光照射面(W)为止的距离为22mm。

比较用的光照射器的具体规格

准备一种灯具“UVH-1500M/XJ1”(USHIO(ウシオ)电机股份有限公司制)，(参照图13所示的光照射器)，其具备额定功率为1500W、发光长度为125mm的金属卤素灯作为光源灯，并相对于光照射方向、在金属卤素灯的后方侧的位置上，配置焦点距离大约为120mm的椭圆冷镜。

针对这些光照射器的每个，测定了其在光照射面所形成的线状光照射区域的、与其长度方向正交的方向的紫外线放射强度(照度)，其结果确认了：如图8所示，根据本发明的光照射器，即使投入至放电灯的功率的大小为比较用的光照射器的光源灯的功率的1/3以下，也可获得比峰值照度值大约为600mW/cm²的比较用光照射器(参照曲线(II))大5倍左右的峰值照度(2900mW/cm²)(参照曲线(I))。

以上，以第1实施方式的光照射器为例进行了说明，但针对第2实施方式的光照射器及第3实施方式的光照射器，能够构成具备多个光源部的结构，通过构成这样的结构，能够获得与上述相同的效果。

特别是在第3实施方式的光照射器中，通过根据目的适当地设定反射器的曲率与反射镜的曲率，可以调整邻接的光源部的光照射区域的长度，并调整相互重合的区域的大小，例如使照度比中央部低的周边部的照度互补，因此容易使光照射区域的长度方向的照度分布为均等的状态，并且例如即使不将2个光源部以使其各自的光轴对反射镜斜向倾斜的方式配置，也能够将邻接的光源部的光照射区域的周边部相互重合，因此，装置构造设计变得简单。

又，针对上述第1实施方式～第3实施方式的各个光照射器，对其光源部以反射器的光轴与光照射面平行地延伸的形态配置的结构进行了说明，但也可如图9所示，构成以反射器32的光轴C在相对光照射面W垂直的方向延伸的形态配置光源部31的结构，在这种结构中，也可获得与上述第1实施方式～第3实施方式的光照射器10、20、30相同的效果，且由于可以将放电灯12安装在垂直方向上，因此能够缩小光照射器(灯具)50的横向宽度而紧凑化。该光照射器50的结构为：通过由反射器32及反射镜所构成的特定的反射构件，将来自放电灯12的光进行聚光并照射，以使其在被照射面W上形成呈线状延伸的光照射区域IA，即属于上述第3实施方式的结构。

对光照射器50的结构进行具体说明，即，具备外装盖11，该外装盖11整体呈箱形，并具有向一方(在图9中为下方)开口的光射出口11A；在该外装盖11内，配置有光源部31，该光源部31具备短弧型放电灯12、及以包围该放电灯12的方式设置并反射来自放电灯12的光的反射器32，并且配置有用来反射来自光源部31的光并使其经由光射出口11A射出至外部的两个反射镜。

构成光源部31的反射器32，使用具有以其光轴C为中心的旋转椭圆面状的反射面32A的反射器，以光轴C相对于光照射面W呈垂直延伸的形态配置为，反射器32的光照射口32B向与光照射器50的光射出口11A例如相同的方向开口。

构成光源部31的放电灯12与上述第1实施方式的放电灯结构相同，并配置为，在发光部(例如弧的亮点)位于反射器32的旋转椭圆面状的反射面32A的第1焦点Fr1的状态下，连结一对电极的直线沿着反射器32的光轴C延伸。

两个反射镜是通过为平面镜的第1反射镜52、及仅一轴方向的反射面53A为椭圆状的流槽状的柱面椭圆镜的第2反射镜53所构成的。

第1反射镜52是配置为，在比处于光源部31的光照射方向上的反射器32的反射面32A的第2焦点Fr2靠近身前侧的位置上，以反射面52A朝向斜上方的方式相对反射器32的光轴C倾斜的状态下，沿着光照射面W(在图9中为与纸面垂直的方向)延伸。

第2反射镜52配置为，在其第1焦点Fm1与反射器32的第2焦点Fr2的、第1反射镜52所产生的镜像的位置一致的状态下，沿光照射面W(图9中与纸面垂直的方向)延伸。

在该光照射器50中，通过反射器32反射由放电灯12所放射的光，以使其聚光至旋转椭圆面状的反射面32A的第2焦点Fr2处，并经由光照射口32B向第1反射镜52照射，当在第2焦点Fr2处聚光之前，受第1反射镜52反射，一旦在反射器32的反射面32A的第2焦点Fr2的、对第1反射镜52所产生的镜像的位置(第2反射镜53的反射面53A的第1焦点Fm1)上聚光后，再次一边扩散一边入射至第2反射镜53。

入射至第2反射镜53的光，通过受其截面为椭圆状的柱面反射面53A所反射，使得在第2反射镜53的长度方向(在图9中为与纸面垂直的方向)上不聚光而扩散，但，仅对与第2反射镜53的长度方向正交的方向(在图9中为左右方向)一边聚光，一边经由光射出口11A射出，由此，照射来自放电灯12的光，使得在位于第2反射镜53的第2焦点Fm2处的光照射面W上，形成在第2反射镜53的长度方向上呈线状延伸的光照射区域IA。

又，针对这种结构的光照射器，也可构成下述结构，例如图10所示，例如2个光源部31排列配置为，在光照射面W上所形成的呈线状延伸于第2反射镜53的长度方向的各光源部31的光照射区域IA1、IA2的一部分重合，通过构成这种结构，能够获得与上述图6及图7所示结构相同的效果，即，在光照射面W上形成的呈线状延伸的各个光照射区域IA1、IA2中，照度比中央部区域低的周边部区域通过相互地重合，可成为具有与中央部区域相同照度的状态，在光照射区域，具有足够高的照度，且可将在长度方向具有均等的照度分布的有效区域IA0较大地设定，而可可靠地获得根据目的的大小的光照射区域。另外，在图10中仅显示，构成反射构件的第1反射镜52及第2反射镜53反射来自光源装置的任意方向的光的反射位置。

以上，对本发明的光照射器进行了说明，本发明的光照射器不限于上述实施方式，也可添加各种变更。

例如，在第1实施方式的光照射器中，可以使用具有仅一轴方向呈圆弧状反射面的流槽状的柱面镜作为反射镜。在使用这种反射镜的情况下，受到球面像差影响而造成聚光性能比抛物线状的反射面稍有下降，但在实用上却可获得足够的效果。

又，在本发明的光照射器中，可以使用将多层膜蒸镀而成的构件(冷镜)，该多层膜例如具有可使由可见区域至红外区域的光及来自于灯的辐射热透过，并仅反射紫外区域的光的功能。在使用这种结构的情况下，当将本发明的光照射器适用于例如使用后述的光硬化型墨水的喷墨打印机时，可以更可靠地防止，包含于由放电灯所放射的光的、从可见区域至红外区域的光，或伴随放电灯的点灯而产生的辐射热照射至记录介质，因此，可以防止记录介质被加热(记录介质的高温化)，因此，在使用受热容易产生变形的纸、树脂或薄膜来作为记录介质的情况下极为有用。

进一步，作为短弧型放电灯，不限于超高压水银灯，也可使用例如金属卤素型短弧放电灯，特别是，若封入例如铁(Fe)的卤素化合物，则可提高例如350～450nm附近的波长范围的光的发光效率，所以光照射面(光照射对象物)的总放射束增加，因此，例如可以提升光硬化型墨水的硬化处理的处理效率。

如上所述，根据本发明的光照射器，由于能够一边抑制光照射面的光照射区域伴随光路长度变长而扩大，一边将形成点光源的来自短弧型放电灯的光聚光成，对光照射面的任一方向都呈线状延伸，因此能够有效地利用来自放电灯的光，并且放电灯本身的亮度较高，所以，在被照射面上所形成的光照射区域，在其长方向的照度分布均等，且具有高峰值照度的有效区域成为可达到预定大小的线状。因此，本发明的光照射器，在适用于作为以下光源的情况时极为有用，即，例如用于使喷附至光硬化型喷墨打印机(以下仅称为“喷墨打印机”)的记录介质上的光硬化型墨水硬化的光源。

图11是概略地表示本发明的喷墨打印机的一例的要部结构的立体图。图12是图11所示的喷墨打印机的截面图。

该喷墨打印机具备头部60，该头部60是将记录头61与2个光照射器62A、62B搭载于托架63上而构成的，该记录头61设有将光硬化型墨水例如紫外线硬化型墨水作为微小的液滴而向记录介质R喷出的喷嘴(未图示)，该2个光照射器62A、62B设置在该记录头61的例如两侧的位置上，对已喷附在记录介质R的墨水照射预定波长域的光例如紫外线，由此使其硬化。

头部60被支持在以沿着记录介质R延伸的方式设置的棒状导轨65上，通过未图示的驱动机构(未图示)，沿着导轨65可在记录介质R的上方位置往复移动。

作为所使用的紫外线硬化型墨水，可举出例如，包含作为聚合性化合物的自由基聚合性化合物的自由基聚合系墨水、包含作为聚合性化合物的阳离子聚合性化合物的阳离子聚合系墨水等。

作为记录介质R，可使用例如纸、树脂、及薄膜等。

其中一个的光照射器62A是由具有与将2个光源部排列配置而成的第1实施方式的光照射器40(参照图6及图7)相同结构的装置而构成的。即，各个光源部151、152是以在相对于记录介质R处于相互相同的水平的位置，反射器13的光轴C1、C2均与记录介质R平行地延伸，且在相对于反射镜17的反射面17A在相互正交的方向上延伸的形态下，排列配置而成。

其中一个的光源部151具备反射器13，该反射器13由具有以光轴C1为中心的旋转抛物面状的反射面13A的抛物面镜构成，其放电灯12配置成，在其发光部(例如弧的亮点)位于反射器13的旋转抛物面状的反射面13A的焦点Fr处的状态下，沿着反射器13的光轴C1延伸。另一个的光源部152也具有相同的结构。

反射镜17由具有仅一轴方向为抛物线状的反射面17A的流槽状柱面抛物面镜构成。

又，对于另一个的光照射器62B，除了两个光源部151、152及反射镜17的配置位置做成与上述一个的光照射器62A的配置位置相对称以外，具有与上述一个的光照射器62A相同的结构。

在该喷墨打印机中，通过在例如放电灯12点灯的状态下，使头部60在记录介质R的上方位置移动，该头部60配置成，记录介质R位于光照射器62A、62B的反射镜17的焦点Fm或其附近，从而将来自放电灯12的光，例如相对于反射镜17的第2焦点Fm处的记录介质R，在与头部60的移动方向正交的方向上聚光为线状并照射，由此，使刚喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水硬化。

对紫外线硬化型墨水的硬化处理进行具体说明，即，在图12中，当头部60一边例如向右方向移动一边对记录介质R进行打印时，已喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水受到来自位于头部60的移动方向后方侧的其中一个光照射器62A的照射光而硬化，而在该图12中，当头部60一边例如向左方向移动一边对记录介质R进行打印时，已喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水受到来自位于头部60的移动方向后方侧的另一个光照射器62B的照射光而硬化。

如此，根据上述结构的喷墨打印机，因来自放电灯12的光是以高照度对已喷附于记录介质R的紫外线硬化型墨水进行照射，所以，能够以高效率使刚喷附至记录介质R的紫外线硬化型墨水硬化(光聚合)，并能够缩短进行硬化所需的时间，从而能够防止点形状产生改变，因此，可可靠地形成高画质的图像。

并且，通过采用下述构造，即，光照射器62A、62B反射来自放电灯12的光并对记录介质R照射，使得包含于由放电灯12所放射的光的、从可见区域至红外区域的光及伴随放电灯12的点灯的辐射热不会直接入射记录介质R，所以可将热对记录介质R的影响程度减低至较小，即使在使用受热容易变形的记录介质的情况下，也能可靠地防止记录介质变形，因此，能够消除对可使用的记录介质R的限制。

又，根据本发明，与具备长弧型放电灯的光照射器相比，可实现光照射器(灯具)的小型及轻量化，因此可实现喷墨打印机整体的轻量化，并且能够实现因墨水的硬化处理效率的提升而带来的打印速度的高速化。

又，在本发明的喷墨打印机中，不仅可适用上述第1实施方式的光照射器，也可适用第2实施方式及第3实施方式的光照射器的任一种。并且，在使用第2实施方式及第3实施方式的光照射器的结构时，也可获得与上述相同的效果。

且，在上述喷墨打印机中，对通过使头部相对于记录介质移动来记录图像的结构进行了说明，但本发明的光照射器也可适用于，头部位置固定，通过例如间歇性地搬送记录介质，来记录图像的结构。

又，本发明的光照射器，不仅是用来使例如光硬化型喷墨打印机的已喷附至记录介质上的光硬化型墨水硬化的光源，也可适用于，对线状地涂布在2片光透过性基板之间的光硬化性粘结材料照射光，而将该2片光透过性基板贴合的面板贴合装置。在这样的面板的贴合装置中，能够按照线状地涂布的光硬化性粘结材料的长度，来设计通过光照射器所形成的呈线状延伸的光照射区域的长度。

Claims

1.一种光照射器，其特征为，

具备：将一对电极对置配置于放电容器内而构成的短弧型放电灯；及反射来自该放电灯的光的反射构件，

所述反射构件将来自所述放电灯的光聚光并照射，以使其在被照射面上形成呈线状延伸的光照射区域，

所述反射构件由反射器及反射镜构成，该反射器配置成包围所述放电灯且反射来自该放电灯的光，该反射镜具有反射由该反射器所反射的光并仅在一轴方向聚光的柱面反射面。

2.如权利要求1所述的光照射器，其特征为，

所述反射器具有以其光轴为中心的旋转抛物面状的反射面，

所述反射镜具有截面呈抛物线状的反射面。

3.如权利要求1所述的光照射器，其特征为，

所述反射器具有以其光轴为中心的旋转椭圆面状的反射面，

所述反射镜具有截面呈椭圆状的反射面。

4.如权利要求1所述的光照射器，其特征为，

具备多个光源部，该光源部由短弧型放电灯及反射器构成，该放电灯将一对电极对置配置于放电容器内而构成，该反射器配置成包围该放电灯并反射来自该放电灯的光，

该光源部排列配置成：相互邻接的光源部的光源照射区域的至少一部分在光照射面上相互重合。

5.一种喷墨打印机，其具备有头部，该头部具有用来将光硬化型的墨水喷出至记录介质的记录头及用来照射使喷出附着于所述记录介质的墨水硬化的光的光照射器，一边使该头部与记录介质相对地移动，一边将所述墨水从记录头喷出至记录介质，并用光照射器对已喷附至该记录介质上的墨水照射光，由此将墨水硬化并记录图像，其特征为，

所述光照射器为权利要求1所述的光照射器。