JP2004167871A

JP2004167871A - Ink jet printer

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Publication number: JP2004167871A
Application number: JP2002337035A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yokoyama; 武史横山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP4259096B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform stabilized ink ejection over a long term by reducing the quantity of UV-rays impinging on the nozzle surface. SOLUTION: The ink jet printer comprises a recording head for ejecting UV-curing ink from a nozzle toward a recording medium, and a section for irradiating ink ejected onto the recording medium with UV-rays. A light trap for capturing UV-rays emitted from the UV-ray irradiating section is provided between a recording head and the UV-ray irradiating section. The light trap is formed into a vessel opening toward the recording medium side. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録ヘッドの一面（ノズル面）に備えられたノズルの吐出口から記録媒体に向けてインクを吐出し着弾させ、この記録媒体に画像を記録するものである。
また、インクジェットプリンタには、樹脂フィルム等のインク吸収性の乏しい記録媒体に画像を記録する方式として、ＵＶインクジェット記録方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、上記ＵＶインクジェット記録方式のインクジェットプリンタにおいては、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化性のインク（以下、「ＵＶインク」という。）を用い、記録媒体に着弾したＵＶインクに紫外線を照射することで、ＵＶインクを硬化させ記録媒体に定着させる。この場合、ＵＶインクの記録媒体への着弾から紫外線の照射までに時間がかかると、記録媒体に着弾したＵＶインクのドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのＵＶインクの浸透などの問題が顕著となるため、ＵＶインク吐出から紫外線照射までの時間は極力短くすることが好ましい。
【０００４】
そこで、上記特許文献１等に示す一般的なインクジェットプリンタにおいては、記録媒体に着弾したＵＶインクに対して紫外線を直ぐに照射可能となるように、紫外線を照射する光源がノズルに近接して配設されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の場合のように、ノズルと光源とが近接していると、光源から発せられた紫外線（光）、若しくは光源から発せられ記録媒体の表面にて反射した紫外線がノズル面に入射して、ノズル面及びその吐出口内のＵＶインクが紫外線と反応してしまっていた。この場合には、ＵＶインクが増粘したり硬化したりして、ノズルの吐出不良が生じ易くなるといった問題がある。
特に、表面に凹凸がある記録媒体を用いる場合や、画像記録時に記録媒体を保持するプラテン等の支持部材の平面性が十分に保たれていない場合や、記録媒体とノズル面との距離が長い場合等には、記録媒体の表面にて反射した紫外線が記録ヘッド側に入射し易くなって、ノズル面及びその吐出口内のＵＶインクが紫外線の影響を受けてしまうといった問題がある。
【０００７】
また、ＵＶインクとしては、ラジカル重合系（硬化性）インクや、カチオン重合系（硬化性）インクが知られているが、このうち、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクのように酸素による重合阻害を受けることがないため、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が光エネルギーを蓄積する性質を有している。そのため、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクに比べて前記ノズル面にて紫外線の影響を受け易いといった問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、ノズル面への紫外線入射量を低減でき、結果としてインクの安定吐出を長期にわたって行えるインクジェットプリンタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、
紫外線が照射されることで硬化するインクをノズルから記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出されたインクに紫外線を照射する紫外線照射部とを備えるインクジェットプリンタであって、
前記記録ヘッドと前記紫外線照射部との間に、前記紫外線照射部から照射された紫外線を捕捉する光トラップが備えられ、
前記光トラップは、前記記録媒体側に向かって開口した容器状に形成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドと紫外線照射部との間に、紫外線照射部から照射された紫外線を捕捉する光トラップが備えられている。そして、光トラップは、前記記録媒体側に向かって開口した容器状に形成されている。これにより、紫外線照射部から照射された紫外線のうち、記録ヘッドから記録媒体上に吐出されたインクの硬化に関与しない紫外線、例えば記録媒体の表面にて反射した紫外線等が、記録ヘッド側に入射してきても、光トラップの記録媒体側に向かって開口した部分から光トラップの内部へと入射する。このとき、光トラップの内部に入射した紫外線は、この光トラップの内部にて反射を繰り返すことで減衰していく。すなわち、例えば表面に凹凸がある記録媒体を用いる場合や、画像記録時に記録媒体を保持するプラテン等の支持部材の平面性が十分に保たれていない場合や、記録媒体と記録ヘッドのノズルの吐出口が設けられた面（以下、「ノズル面」という。）との距離が長い場合等には、記録媒体の表面にて反射した紫外線が記録ヘッド側に入射し易くなるが、記録ヘッド側に入射してくる紫外線を光トラップによって捕捉することで、ノズル面への紫外線の入射量を低減することができる。
よって、ノズル面へ入射した紫外線と、ノズル面及びその吐出口のインクとの反応に基づく、ノズル面及びその吐出口内のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００１１】
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、
前記光トラップの内面には、紫外線を吸収する材料を含んで構成された紫外線吸収部が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
ここで、紫外線吸収部を構成する材料としては、カーボンブラック、超粒子化した酸化チタン・酸化亜鉛・酸化鉄（α−Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４）等の粉体などの無機物や、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族化合物などの有機物等の紫外線吸収率の高い材料が挙げられる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、光トラップの内面には、紫外線を吸収する材料を含んで構成された紫外線吸収部が設けられているので、この紫外線吸収部にて、光トラップの内面へと入射してきた紫外線を吸収することにより、紫外線を光トラップにて確実に捕捉することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、
紫外線が照射されることで硬化するインクをノズルから記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出されたインクに紫外線を照射する紫外線照射部とを備えるインクジェットプリンタであって、
前記記録ヘッドと前記紫外線照射部との間に、前記紫外線照射部から照射された紫外線を吸収する材料を含んで構成された紫外線吸収部を備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、記録ヘッドと紫外線照射部との間に、この紫外線照射部から照射された紫外線を吸収する材料を含んで構成された紫外線吸収部が備えられている。これにより、紫外線照射部から照射された紫外線のうち、記録ヘッドから記録媒体上に吐出されたインクの硬化に関与しない紫外線、例えば記録媒体の表面にて反射した紫外線等が、記録ヘッド側に入射しても、記録ヘッドと紫外線照射部との間に備えられた紫外線吸収部によって吸収されることになる。
従って、上記請求項１に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３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、
前記紫外線照射部は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管並びに発光ダイオードのうちいずれか１つを備えることを特徴としている。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同等の効果が得られることは無論のこと、特に、紫外線照射部には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管並びに発光ダイオードのうちいずれか１つが備えられている。すなわち、この場合であっても、光トラップ若しくは紫外線吸収部が記録ヘッドと紫外線照射部との間に配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４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、
インクは、カチオン硬化性を有することを特徴としている。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明と同等の効果が得られることは無論のこと、特に、インクはカチオン硬化性を有している。すなわち、カチオン硬化性のインクは、ラジカル硬化性のインクに比べて、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が有する光エネルギー蓄積性のため、記録ヘッドのノズル面にて紫外線の影響を受け易くなっているが、このようなカチオン硬化性のインクであっても、光トラップ若しくは紫外線吸収部が記録ヘッドと紫外線照射部との間に配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。従って、カチオン硬化性のインクがノズル面及びその吐出口内にて増粘したり硬化したりすることを防止できる。
【００２０】
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、
記録方式は、シリアル方式若しくはライン方式であることを特徴としている。
【００２１】
ここで、シリアル方式とは、記録ヘッドの走査方向と直交する方向への搬送が停止された記録媒体に対して、記録ヘッドを走査方向に往復移動させつつ前記記録ヘッドからインクを吐出することに基づき画像記録を行う方式のことである。また、ライン方式とは、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）にわたる記録ヘッドを備え、記録媒体の搬送に基づき画像記録を行う方式のことである。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、記録方式が、シリアル方式若しくはライン方式であっても、光トラップ若しくは紫外線吸収部が記録ヘッドと紫外線照射部との間に配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２４】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明が適用された第１の実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、プリンタ本体１００Ａと、このプリンタ本体１００Ａを支持する支持台１００Ｂとを備えており、プリンタ本体１００Ａは、記録ヘッド１（図２参照）及び紫外線照射機構（紫外線照射部；図２参照）２を備える第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂと、キャリッジ３と、インク供給部４と、メンテナンスユニット５と、プラテン６と、搬送機構（図示略）とを備えて構成されている。
【００２５】
ここで、インクジェットプリンタ１００は、記録ヘッド１の主走査方向Ａと直交する方向Ｂ（以下、「副走査方向Ｂ」という。）への搬送が停止された記録媒体Ｐに対して、記録ヘッド１を主走査方向Ａに往復移動させつつ記録ヘッド１からインクを吐出することにより画像を形成するシリアル方式にて画像記録を行うものである。
【００２６】
搬送機構は、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Ｂに搬送するようになっている。また、搬送機構は、画像記録時において、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を間欠的に搬送する。
【００２７】
ここで、本実施の形態に用いられる「記録媒体Ｐ」について説明する。
本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとしては、通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙，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。また、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。
【００２８】
特に、本実施の形態で用いられる記録媒体Ｐとして、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が適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ−ρ−フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２μｍ（マイクロメートル）以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。
【００２９】
さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとして、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体Ｐも適用可能である。
【００３０】
プラテン６は、例えば略水平に配置されており、プラテン６の上面で所定範囲の記録媒体Ｐの下面（記録面の側と反対側となる面）を図示しない吸引手段の駆動により吸引して支持する。
また、プラテン６の上方には、キャリッジ３が設けられている。
【００３１】
次に、キャリッジ３について図２及び図３を参照して詳細に説明する。
ここで、図２（ａ）は、キャリッジ３を図１と略同じ方向に見て示した斜視図であり、図２（ｂ）は、キャリッジ３を図１において右から斜め上向きに見て示した斜視図であり、図３は、キャリッジ３の副走査方向Ｂに沿った断面部を模式的に示した図である。
なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）においては、キャリッジ３を破線で示し、そのキャリッジ３を透視した状態を図示している。
【００３２】
図２及び図３に示すように、キャリッジ３は、第１画像記録部１０Ａと、第２画像記録部１０Ｂとを搭載し、主走査方向Ａに沿って延在するキャリッジレール（図１参照）３１に案内されながら主走査方向Ａに移動可能となっている。
なお、キャリッジ３の移動方向は、駆動源（図示略）の回転方向に従って変更され、これによりキャリッジ３は主走査方向Ａに往復移動する。また、画像記録時には、キャリッジ３は、記録媒体Ｐが停止している際に主走査方向Ａに往動、復動又は往復移動する。このとき、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂによって、記録媒体Ｐに画像を記録する。
【００３３】
第１画像記録部１０Ａは、キャリッジ３の図３における左側に配設されており、キャリッジ３が主走査方向Ａに沿って右に移動する際に画像記録を行うものである。
第２画像記録部１０Ｂは、キャリッジ３の図３における右側に配設されており、キャリッジ３が主走査方向Ａに沿って左に移動する際に画像記録を行うものである。
また、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂの各々は、記録ヘッド１（１ａ，１ｂ）と、紫外線照射機構２（２ａ，２ｂ）と、光トラップ７（７ａ，７ｂ）と、中間タンク４２（４２ａ，４２ｂ）とを搭載している。
【００３４】
記録ヘッド１ａ、１ｂは、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂの双方に、インクジェットプリンタ１００で使用される４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のインクに対応して４つずつ設けられている。
各記録ヘッド１は、画像記録時において、プラテン６上を搬送される記録媒体Ｐの記録面（上面）と、記録ヘッド１の下面１２（以下、「ノズル面１２」という。；図２（ｂ）参照）とが対向するように設置されている。また、各記録ヘッド１は、そのノズル面１２に複数のノズル（図４参照）１１の吐出口（図示略）が形成されており、これら複数の吐出口は副走査方向Ｂに一列（ノズル列）となって配列されている。さらに、各記録ヘッド１は、その内部にピエゾ素子（圧電素子）といった吐出手段（図示略）が設けられており、吐出手段の作動により各吐出口からインク滴を別個に吐出する。
【００３５】
また、各記録ヘッド１は、インクが貯蔵されている中間タンク４２と、インク供給管４１（４１ａ，４１ｂ）を介して連通されている。なお、中間タンク４２並びにインク供給管４１は、各記録ヘッド１に対応させて、第１及び第２画像記録部１０Ａ、１０Ｂの双方に４つずつ設けられている。
これにより、各中間タンク４２に収納されているインクが各記録ヘッド１に供給されるようになっている。
【００３６】
ここで、本実施の形態に用いられる「インク」について説明する。
本実施の形態に用いられるインクとしては、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクが適用可能であり、通常のラジカル重合により硬化するものであってもよい。
【００３７】
具体的に、本実施の形態に用いられるインクは、光としての紫外線の被照射により硬化する性質を具備する紫外線硬化性インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００３８】
上記紫外線硬化性インクは、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の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の形態に用いられるインクとして適用してもよい。
【００３９】
しかしながら、酸素による重合反応の阻害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、本実施の形態では、特に、カチオン重合系インクを用いている。
【００４０】
なお、本実施の形態に用いられるカチオン重合系インクは、具体的に、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物であり、上記の通り、紫外線の被照射により硬化する性質を具備するものである。
【００４１】
紫外線照射機構２は、第１及び第２画像記録部１０Ａ、１０Ｂの各々において、対応する記録ヘッド１よりも主走査方向Ａの下流側に位置するように１つずつ配設されている。すなわち、第１画像記録部１０Ａの紫外線照射機構２ａは、第１画像記録部１０Ａの図３における左端に配設され、第２画像記録部１０Ｂの紫外線照射機構２ｂは、第２画像記録部１０Ｂの図３における右端にそれぞれ配設されている。
各紫外線照射機構２は、複数の紫外線光源２１と、カバー部材（図４参照）２２と、反射部材（図４参照）２３とを備えている。
【００４２】
カバー部材２２は、複数の紫外線光源２１を記録媒体Ｐと反対となる側から覆うためのものであり、記録媒体Ｐ側に向かって開口するような断面略コ字状に形成された部材である。また、カバー部材２２の内面には、反射部材２３が配設されている。
反射部材２３は、紫外線光源２１から照射された紫外線、特に記録媒体Ｐの方に向かわない紫外線を記録媒体Ｐの方に反射するためのものである。また、反射部材２３のうち、カバー部材２２の上側の内面に沿って配設された部分の記録媒体Ｐ側には、紫外線光源２１が設けられている。
【００４３】
各紫外線光源２１は、副走査方向Ｂに沿った線状の光源とされており、その長さは少なくとも記録ヘッド１のノズル列の長さよりも長くなっている。そして、紫外線光源２１は、制御部（図示略）の制御下にて、画像記録時に記録ヘッド１から吐出され記録媒体Ｐに着弾したインクに紫外線を照射することで、インクを硬化させ記録媒体Ｐに定着させる。
また、紫外線光源２１としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管並びにＬＥＤのうち、少なくともいずれか一つが適用される。
【００４４】
また、紫外線照射機構２と、各紫外線照射機構２に隣合う例えばブラック（Ｋ）に対応する記録ヘッド１との間には、光トラップ７が配設されている。
【００４５】
以下、光トラップ７について図４及び図５を参照して詳細に説明する。
ここで、図４は、光トラップ７、紫外線照射機構２、記録ヘッド１を示す拡大断面図であり、図５は、光トラップ７の形状を具体的に示した斜視図である。
【００４６】
図４及び図５に示すように、光トラップ７は、紫外線光源から照射され記録ヘッド１側に入射してくる紫外線を捕捉するためのものである。この光トラップ７は、副走査方向Ｂに沿って延在する長尺な部材とされており、その長さは少なくとも紫外線照射機構２の副走査方向Ｂに沿った長さと等しくなっている。また、光トラップ７は、記録媒体Ｐ側に向かって開口するような容器状に形成され、例えば開口した端縁が記録媒体Ｐと略平行となるように配設されている。
【００４７】
光トラップ７の形状は、光トラップ７の内部に紫外線が入射可能で、且つ入射してきた紫外線が光トラップ７の内面にて反射を繰り返すような形状であれば良い。具体的には、例えば図５（ａ）に示すような、副走査方向Ｂ（光トラップ７の長手方向）に沿った断面の形状が扇状であっても良いし、図５（ｂ）に示すような、同方向に沿った断面の形状が台形状であっても良い。
なお、図４においては、図５（ａ）に示す光トラップ７が図示されている。
【００４８】
また、光トラップ７の内面には、紫外線吸収率の高い材料から構成された紫外線吸収部７１が設けられている。
ここで、紫外線吸収部７１を光トラップ７の内面に設ける方法としては、例えば、紫外線吸収率の高い材料を光トラップ７内面にアルマイト処理などの各種金属酸化物処理する方法や、メッキ処理・蒸着・スパッタリング処理する方法等が挙げられる。また、各種の紫外線吸収率の高い素材をコーティングすることによって、紫外線吸収部７１を光トラップ７の内面に設けても良い。
なお、紫外線吸収率の高い素材としては、例えば、カーボンブラック、超粒子化した酸化チタン・酸化亜鉛・酸化鉄（α−Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４）等の粉体などの無機物や、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族化合物などの有機物等が挙げられ、これらの材料により紫外線吸収部７１が構成されている。
【００４９】
また、光トラップ７は、紫外線照射機構２の配設位置によって規定される所定位置に配設されている。すなわち、紫外線照射機構２は、少なくとも記録媒体Ｐの上面（記録面）にて反射した紫外線（以下、「一次反射紫外線」という。）が記録ヘッド１のノズル面１２に直接入射しないように、記録ヘッド１に対して所定距離をもって配設されている。ここで、記録ヘッド１と紫外線照射機構２との間に、例えば紫外線照射機構２や記録ヘッド１等をキャリッジ３に固定するためのフレーム等の部材が配設されていると、フレームの下面と記録媒体Ｐの上面とで一次反射紫外線等の紫外線は反射を繰り返していき、これにより記録ヘッド１側に入射する。また、記録ヘッド１側に入射する一次反射紫外線の入射角及び入射位置は、紫外線照射機構２の記録媒体Ｐに対する位置に基づき規定されている。
従って、紫外線照射機構２の記録媒体Ｐに対する位置に基づき、少なくとも記録ヘッド１側に入射する一次反射紫外線を確実に捕捉できるように、光トラップ７の配設位置が求められる。
【００５０】
インク供給部４は、上述したインク供給管４１並びに中間タンク４２に加え、インクを収納するインクタンク４３と、このインクタンク４３と中間タンク４２とを連通させるインク供給路４４とを備えている。
なお、インクタンク４３は、主走査方向Ａに沿ってプラテン６と隣合うように配設され、インクジェットプリンタ１００で使用される４色のインクに対応して４つ設けられている。
【００５１】
メンテナンスユニット５は、主走査方向Ａに沿ってインクタンク４３とともにプラテン６を挟むように、キャリッジ３の移動範囲の一端に配設されており、記録ヘッド１のメンテナンス作業を行う。
【００５２】
次に、インクジェットプリンタ１００による画像記録時における動作について説明する。
【００５３】
インクジェットプリンタ１００による画像記録は、制御部の制御下において行われ、この場合において、キャリッジ３を主走査方向Ａに沿って図３における右に移動させる際には、第１画像記録部１０Ａによって画像記録が行われる。
具体的には、搬送機構による副走査方向Ｂに沿った記録媒体Ｐの搬送が停止された状態で、この記録媒体Ｐに対して第１画像記録部１０Ａに備わる所定の記録ヘッド１ａからインクが吐出された後、記録媒体Ｐに着弾したインクに対し、キャリッジ３の移動に伴い記録ヘッド１ａを追従する紫外線照射機構２ａの紫外線光源２１から紫外線が照射される。このとき、紫外線光源２１から照射された紫外線のうち、記録ヘッド１側に入射してくる、上述した一次反射紫外線等の紫外線は、第１画像記録部１０Ａの光トラップ７ａの開口した部分から光トラップ７ａ内部へと入射していき、光トラップ７ａの内面の紫外線吸収部７１にて捕捉されることとなる。
ここで、紫外線吸収部７１が前記紫外線を吸収しきれない場合には、紫外線は前記紫外線吸収部７１にて所定の角度で反射する（以下「二次反射」という。）。このとき、紫外線は光トラップ７ａの内面に向けて二次反射するため、二次反射した紫外線の入射先となる紫外線吸収部７１の部分にて吸収されることとなる。また、光トラップ７ａの内面に入射した紫外線は、反射を繰り返すことにより次第に減衰していく。
このようにして、光トラップ７はその内部に入射してくる紫外線を捕捉する。
【００５４】
また、制御部の制御下にて、キャリッジ３を主走査方向Ａに沿って図３における左に移動させる場合には、第２画像記録部１０Ｂによって画像記録が行われ、第２画像記録部１０Ｂの光トラップ７ｂにより、上記第１画像記録部１０Ａの場合と同様にして紫外線の捕捉が行われる。
【００５５】
以上のように、第１の実施の形態のインクジェットプリンタ１００によれば、シリアル方式にて画像の記録を行うインクジェットプリンタ１００であって、記録ヘッド１と紫外線照射機構２との間に設けられた光トラップ７により、紫外線照射機構２の紫外線光源２１から照射され、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの硬化に関与しない紫外線のうち、記録ヘッド１側に入射してくる一次反射紫外線等の紫外線を捕捉するので、光トラップ７よりも記録ヘッド１側に入射する紫外線量を低減させて、記録ヘッド１のノズル面１２に入射する紫外線量を低減できる。この場合において、光トラップ７の内面には、紫外線吸収部７１が設けられているので、光トラップ７の内部へと入射してきた紫外線を吸収することにより、紫外線を光トラップ７にて確実に捕捉することができる。
よって、記録ヘッド１のノズル面１２へ入射した紫外線と、ノズル面１２及びその吐出口のインクとの反応に基づく、前記インクの増粘や硬化を防止して、ノズル１１の吐出不良を生じ難くできる。
【００５６】
また、インクが、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が有する光エネルギー蓄積性のあるカチオン硬化性のインクであっても、光トラップ７にて紫外線を確実に捕捉して、記録ヘッド１のノズル面１２に入射する紫外線量を低減することで、ノズル面１２及びその吐出口のカチオン硬化性のインクが増粘したり硬化したりすることを防止できる。
さらに、紫外線照射機構２に、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管並びに発光ダイオードのうちいずれか１つが備えられている場合であっても、紫外線照射機構２から照射された紫外線のノズル面１２への入射量を確実に低減できる。
このように、ノズル面１２及びその吐出口のインクの増粘や硬化を防止して、ノズル１１の吐出不良を生じ難くできるので、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００５７】
なお、上記実施の形態では、光トラップ７の内面に紫外線吸収部７１を備える構成を例示したが、これに限られるものではなく、前記紫外線吸収部７１を光トラップ７の内面に備えるか否かは任意である。すなわち、光トラップ７の内面に紫外線吸収部７１を備えない場合であっても、紫外線は光トラップ７の内部に入射した後、その内面にて反射を繰り返すことで次第に減衰していくためである。また、光トラップ７の内部へと入射してくる紫外線量や光トラップ７の形状によっても、光トラップ７の内面に紫外線吸収部７１を備えるか否かが決定されても良い。
【００５８】
［第２の実施の形態］
以下、本発明が適用された第２の実施の形態のインクジェットプリンタについて、図６を参照して説明する。
なお、第２の実施の形態においては、この第２の実施の形態に特有の部分以外は上記第１の実施の形態と同様であるので、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
ここで、図６は、本発明が適用された第２の実施の形態のインクジェットプリンタに備わる紫外線照射機構２、紫外線吸収部８、記録ヘッド１を示す拡大断面図である。
【００５９】
第２の実施の形態のインクジェットプリンタにおいては、図６に示すように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２との間に紫外線吸収部８を備える構成となっている。
すなわち、紫外線照射機構２とブラック（Ｋ）の記録ヘッド１との間に設けられ、記録ヘッド１をキャリッジ３に固定するフレーム３２の記録媒体Ｐ側の端面に、紫外線吸収率の高い材料から構成された紫外線吸収部８が設けられている。なお、図示は省略するが、紫外線吸収部８の副走査方向Ｂに沿った長さは、少なくとも紫外線照射機構２の同方向に沿った長さと等しくなっている。
また、紫外線吸収部８をフレーム３２に設ける方法及び紫外線吸収部８の材料は、例えば、上記第１の実施の形態における光トラップ７に紫外線吸収部７１を設ける方法及び材料と同じであっても良い。
【００６０】
このように構成された紫外線吸収部８によって、紫外線照射機構２の紫外線光源２１から照射された紫外線のうち、記録ヘッド１側に入射してくる一次反射紫外線等の紫外線が吸収されるので、記録ヘッド１のノズル面１２への紫外線入射量を低減することができ、結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００６１】
なお、上記第１及び第２の実施の形態では、紫外線照射機構２と隣合うブラック（Ｋ）に対応する記録ヘッド１と紫外線照射機構２との間に光トラップ７若しくは紫外線吸収部８を設けるようにしたが、これに限られるものではない。例えば、図４並びに図６に示す場合において、光トラップ７若しくは紫外線吸収部８を、紫外線照射機構２とブラック（Ｋ）の記録ヘッド１との間に配設するのに加えて、紫外線照射機構２と、ブラック（Ｋ）の記録ヘッド１に隣合うシアン（Ｃ）の記録ヘッド１との間、すなわちシアン（Ｃ）の記録ヘッド１とブラック（Ｋ）の記録ヘッド１との間に配設しても良い。
【００６２】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、第１画像記録部１０Ａ及び第２画像記録部１０Ｂの双方に紫外線照射機構２を設けるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば図３において隣合う、第１画像記録部１０Ａの記録ヘッド１ａと第２画像記録部１０Ｂの記録ヘッド１ｂとの間に紫外線照射機構２を設けるようにしても良い。例えば、図４並びに図６に示す場合において、紫外線照射機構２と隣合った状態となる、第１画像記録部１０Ａのイエロー（Ｙ）の記録ヘッド１ａ並びに第２画像記録部１０Ｂのブラック（Ｋ）の記録ヘッド１ｂの各々と前記紫外線照射機構２との間のそれぞれに、光トラップ７若しくは紫外線吸収部８が設けられることとなる。
【００６３】
さらに、上記第１及び第２の実施の形態では、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂにおいて、各々４つの記録ヘッド１，…に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としたが、これに限られるものではなく、少なくとも記録ヘッド１よりも主走査方向Ａの下流側に配置されていれば紫外線照射機構２の個数並びに配設位置は任意である。例えば、１つの記録ヘッド１に対して１つの紫外線照射機構１を設ける構成としても良いし、隣合って配設された２つの記録ヘッド１，１に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良いし、連続して配設された３つの記録ヘッド１，…に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良い。なお、上記各々の場合にあっても、第１及び第２の実施の形態において例示したように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２との全ての間に、光トラップ７若しくは紫外線吸収部８が設けられることとなる。
【００６４】
＜変形例１＞
以下、変形例１のインクジェットプリンタについて、図面を参照して説明する。
なお、変形例１においては、この変形例１に特有の部分以外は上記第１及び第２の実施の形態と同様であるので、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
ここで、図７は、ヘッド部２１０を記録媒体Ｐの側と反対となる側から見て模式的に示した斜視図であり、図８は、ヘッド部２１０に備わるラインヘッド（記録ヘッド）２０１の長手方向に沿った断面部を模式的に示した図である。
【００６５】
変形例１のインクジェットプリンタは、記録媒体Ｐの幅方向（記録媒体Ｐの搬送方向Ｃと直交する方向）にわたるラインヘッド２０１を備え、記録媒体Ｐの搬送に基づき画像を形成するライン方式にて画像記録を行うものである。
すなわち、図７に示すように、インクジェットプリンタは、上記したラインヘッド２０１と、紫外線照射機構２０２と、光トラップ２０７（図８参照）とを備えて構成されたヘッド部２１０を備えている。
【００６６】
ラインヘッド２０１は、インクジェットプリンタで使用される４色のインクに対応して４つ設けられている。また、ラインヘッド２０１の各々は、互いの長手方向が平行となるように記録媒体Ｐの搬送方向Ｃに沿ってヘッド部２１０に配設されている。
【００６７】
紫外線照射機構２０２は、各ラインヘッド２０１に対応して４つ設けられている。すなわち、紫外線照射機構２０２の各々は、対応するラインヘッド２０１よりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｃの下流側に位置するようにヘッド部２１０に配設されている。
なお、紫外線照射機構２０２は、そのラインヘッド２０１の長手方向と同方向に沿った長さが少なくともラインヘッド２０１のノズル列の長さよりも長くなっている。
【００６８】
また、図８に示すように、光トラップ２０７は、紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１との全ての間、すなわち、ブラック（Ｋ）のラインヘッド２０１と紫外線照射機構２０２との間、紫外線照射機構２０２とシアン（Ｃ）のラインヘッド２０１との間、シアン（Ｃ）のラインヘッド２０１と紫外線照射機構２０２との間、紫外線照射機構２０２とマゼンダ（Ｍ）のラインヘッド２０１との間、マゼンダ（Ｍ）のラインヘッド２０１と紫外線照射機構２０２との間、紫外線照射機構２０２とイエロー（Ｙ）のラインヘッド２０１との間、イエロー（Ｙ）のラインヘッド２０１と紫外線照射機構２０２との間に配設されている。
【００６９】
次に、変形例１のインクジェットプリンタによる画像記録時における動作について説明する。
【００７０】
制御部（図示略）の制御下における、インクジェットプリンタによる画像記録においては、記録媒体Ｐの搬送に基づき、記録媒体Ｐの搬送方向Ｃの上流側に位置する例えばブラック（Ｋ）のラインヘッド２０１から前記搬送方向Ｃの下流側に位置する例えばイエロー（Ｙ）のラインヘッド２０１まで順次インク吐出が行われる。そして、例えばブラック（Ｋ）のラインヘッド２０１からのインク吐出が完了すると、ブラック（Ｋ）のラインヘッド２０１に対応する紫外線照射機構２０２から紫外線の照射が行われることとなる。この場合において、前記紫外線照射機構２０２から照射されて記録媒体Ｐの記録面にて反射した一次反射紫外線等のラインヘッド２０１側に入射してくる紫外線は、紫外線照射機構２０２を記録媒体Ｐの搬送方向Ｃに沿って挟むように配設されている２つの光トラップ２０７、すなわちブラック（Ｋ）のラインヘッド２０１と紫外線照射機構２０２との間の光トラップ２０７、並びに紫外線照射機構２０２とシアン（Ｃ）のラインヘッド２０１との間の光トラップ２０７にて捕捉されることとなる。従って、ブラック（Ｋ）のラインヘッド２０１並びにシアン（Ｃ）のラインヘッド２０１の各々のノズル面２１２への紫外線入射量を低減できる。
同様に、シアン（Ｃ）のラインヘッド２０１、マゼンダ（Ｍ）のラインヘッド２０１、イエロー（Ｙ）のラインヘッド２０１においても、各ラインヘッド２０１に対応する紫外線照射機構２０２を記録媒体Ｐの搬送方向Ｃに沿って挟むように配設されている２つの光トラップ２０７によって、一次反射紫外線等の紫外線が捕捉され、各ラインヘッド２０１のノズル面２１２への紫外線入射量を低減できる。
【００７１】
以上のように、変形例１のインクジェットプリンタにおいても、上記第１の実施の形態のインクジェットプリンタ１００、すなわちシリアル方式にて画像記録を行うインクジェットプリンタ１００に光トラップ７を配設した場合と同様に、ラインヘッド２０１のノズル面２１２への紫外線入射量を低減させて、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００７２】
＜変形例２＞
以下、変形例２のインクジェットプリンタについて、図面を参照して説明する。
なお、変形例２においては、この変形例２に特有の部分以外は上記変形例１と同様であるので、上記変形例１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
ここで、図９は、ヘッド部２１０を記録媒体Ｐの側から見て模式的に示した斜視図である。
【００７３】
変形例２のインクジェットプリンタにおいては、図９に示すように、光トラップ２０７の替わりに紫外線吸収部２０８を備える構成となっている。
すなわち、紫外線吸収部２０８によって、インクジェットプリンタによる画像記録時において紫外線照射機構２０２の紫外線光源２２１から照射された紫外線のうち、前記一次反射紫外線等のラインヘッド２０１側に入射してくる紫外線が吸収されることになる。
【００７４】
このように、変形例２のインクジェットプリンタにおいても、上記第２の実施の形態のインクジェットプリンタ、すなわちシリアル方式にて画像記録を行うインクジェットプリンタに紫外線吸収部８を配設した場合と同様に、ラインヘッド２０１のノズル面２１２への紫外線入射量を低減することができ、結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００７５】
なお、上記変形例１及び変形例２では、ラインヘッド２０１の各々に対して紫外線照射機構２０２を備える構成としたが、これに限られるものではなく、少なくともラインヘッド２０１よりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｃの下流側に配置されていれば紫外線照射機構２０２の個数並びに配設位置は任意である。例えば、連続して配設された４つのラインヘッド２０１、…に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良いし、連続して配設された３つのラインヘッド２０１、…に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良いし、連続して配設された２つのラインヘッド２０１、２０１に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良い。なお、上記各々の場合にあっても、変形例１及び変形例２において例示したように、ラインヘッド２０１と紫外線照射機構２０２との全ての間に、光トラップ２０７若しくは紫外線吸収部２０８が設けられることとなる。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施の形態では、記録ヘッド１（ラインヘッド２０１）のノズル面１２（２１２）への紫外線入射量を低減させるために、光トラップ７（２０７）若しくは紫外線吸収部８（２０８）によって、記録ヘッド１側に入射してくる一次反射紫外線を捕捉若しくは吸収するようようにしたが、これに限られるものではない。例えば、紫外線照射機構２（２０２）の紫外線光源２１（２２１）から照射され、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの硬化に関与しない紫外線のうち、記録媒体Ｐの記録面やキャリッジ３の下面にて反射を繰り返すことで、記録ヘッド１側に入射していき、ノズル面１２及びその吐出口のインクを増粘させたり硬化させたりする紫外線であれば如何なるものも、光トラップ７によって捕捉若しくは紫外線吸収部８によって吸収可能である。
【００７７】
また、上記実施の形態では、紫外線吸収部７１（８）は、紫外線吸収率の高い材料から構成するようにしたが、これに限られるものではなく、紫外線を吸収する材料を含んで構成されていれば良い。例えば、紫外線吸収率の高い材料を所定の割合で含んだ混成物から紫外線吸収部７１（８）を構成するようにしても良い。
【００７８】
さらに、上記実施の形態では、４色のインクに対応するように４つの記録ヘッド１若しくはラインヘッド２０１を設ける構成としたが、これに限られるものではなく、記録ヘッド１並びにラインヘッド２０１の個数は任意である。
【００７９】
なお、紫外線光源２１を線状の光源とする場合において、紫外線照射機構２（２０２）並びに記録ヘッド１（ラインヘッド２０１）は、ノズル列の両端部が紫外線光源２１（２２１）の長手方向に沿った両端部よりも内側に位置するように配設されるのが好ましい。すなわち、紫外線光源２１は、その長手方向に沿った紫外線の照射強度の分布状態が異なっており、照射強度は、紫外線光源２１の長手方向に沿った略中央部における位置を中心としたピークをもち、前記略中央部から離れるにしたがって小さくなる。このため、画像記録において、紫外線光源２１の長手方向に沿った両端部の略真下を通過する記録媒体Ｐ上のインクに対しては、硬化に十分な照射強度の紫外線が照射されない虞があるためである。
また、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）の下流側に対応する紫外線光源２１の端部は、ノズル列の前記搬送方向の下流側に対応する端部に対して記録媒体Ｐの搬送方向に沿って十分に下流側に位置するのが好ましい。すなわち、例えばインクがカチオン硬化性を有するインクであり、キャリッジ３の一度の走査において、記録媒体Ｐ上の所定領域Ａ（「所定領域Ａ」とする。；図示略）内のインクに対して十分な照射強度の紫外線が照射されない場合であっても、上記のような構成とすることで、前記所定領域Ａに搬送方向に沿って隣接し所定領域Ａよりも搬送方向の上流側に位置する記録媒体Ｐ上の所定領域Ｂ（「所定領域Ｂ」とする。；図示略）に対する紫外線の照射が行われる際に、所定領域Ａの略真上を紫外線光源２１の搬送方向の下流側の部分が通過し、紫外線光源２１から照射された紫外線が所定領域Ａのインクに入射する。これにより、所定領域Ａのインクに対してインクの硬化に十分な照射エネルギーを付与可能となる。
【００８０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、紫外線照射部から照射された紫外線のうち、記録ヘッドから記録媒体上に吐出されたインクの硬化に関与しない紫外線、例えば記録媒体の表面にて反射した紫外線等が、記録ヘッド側に入射してきても、光トラップの記録媒体側に向かって開口した部分から光トラップの内部へと入射する。このとき、光トラップの内部に入射した紫外線は、この光トラップの内部にて反射を繰り返すことで減衰していく。このようにして、記録ヘッド側に入射してくる紫外線を光トラップによって捕捉することで、ノズル面への紫外線の入射量を低減できる。
これにより、ノズル面へ入射した紫外線と、ノズル面及びその吐出口のインクとの反応に基づく、ノズル面及びその吐出口内のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行える。
【００８１】
請求項２に記載の発明によれば、紫外線吸収部にて、光トラップの内部へと入射してきた紫外線を吸収することにより、紫外線を光トラップにて確実に捕捉できる。
【００８２】
請求項３に記載の発明によれば、紫外線照射部から照射された紫外線のうち、記録ヘッドから記録媒体上に吐出されたインクの硬化に関与しない紫外線、例えば記録媒体の表面にて反射した紫外線等が、記録ヘッド側に入射しても、記録ヘッドと紫外線照射部との間の紫外線吸収部によって吸収されることになる。
従って、上記請求項１に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００８３】
請求項４に記載の発明によれば、紫外線照射部に、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管並びに発光ダイオードのうちいずれか１つが備えられている場合であっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【００８４】
請求項５に記載の発明によれば、カチオン硬化性のインクであっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できるので、カチオン硬化性のインクがノズル面及びその吐出口内にて増粘したり硬化したりすることを防止できる。
【００８５】
請求項６に記載の発明によれば、記録方式が、シリアル方式若しくはライン方式であっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された第１の実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタに備わるキャリッジを示した斜視図である。
【図３】図２のキャリッジの副走査方向に沿った断面部を模式的に示した図である。
【図４】図２のキャリッジに備わる紫外線照射機構、光トラップ、記録ヘッドを示す拡大断面図である。
【図５】図２のキャリッジに備わる光トラップの形状を具体的に示した斜視図である。
【図６】本発明が適用された第２の実施の形態のインクジェットプリンタに備わる紫外線照射機構、紫外線吸収部、記録ヘッドを示す拡大断面図である。
【図７】変形例１のインクジェットプリンタに備わるヘッド部を模式的に示した斜視図である。
【図８】図７のヘッド部に備わるラインヘッドの長手方向に沿った断面部を模式的に示した図である。
【図９】変形例２のインクジェットプリンタに備わるヘッド部を模式的に示した斜視図である。
【符号の説明】
１００インクジェットプリンタ
１、１ａ、１ｂ記録ヘッド
２０１ラインヘッド（記録ヘッド）
１１、２１１ノズル
２、２ａ、２ｂ、２０２紫外線照射機構（紫外線照射部）
２１、２２１紫外線光源
７、２０７光トラップ
７１紫外線吸収部
８、２０８紫外線吸収部
Ｐ記録媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printer.
[0002]
[Prior art]
The ink jet printer discharges ink from a discharge port of a nozzle provided on one surface (nozzle surface) of a recording head toward a recording medium and lands thereon, and records an image on the recording medium.
Further, as a method of recording an image on a recording medium having poor ink absorption such as a resin film, there is an inkjet printer of a UV inkjet recording type (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Generally, in the inkjet printer of the UV inkjet recording system, recording is performed using an ultraviolet curable ink (hereinafter, referred to as “UV ink”) containing a photoinitiator having a predetermined sensitivity to ultraviolet rays. By irradiating the UV ink that has landed on the medium with ultraviolet rays, the UV ink is cured and fixed on the recording medium. In this case, if it takes time from the landing of the UV ink on the recording medium to the irradiation of the ultraviolet light, the increase in the dot diameter of the UV ink that has landed on the recording medium, the bleeding between dots, the penetration of the UV ink into the recording medium, and the like. Since the problem becomes remarkable, it is preferable to shorten the time from the UV ink discharge to the UV irradiation as much as possible.
[0004]
Therefore, in a general ink jet printer disclosed in Patent Document 1 and the like, a light source for irradiating ultraviolet light is disposed close to a nozzle so that ultraviolet light can be immediately radiated on UV ink that has landed on a recording medium. Have been.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-60-132767
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the nozzle and the light source are close to each other as in the case of Patent Document 1, the ultraviolet light (light) emitted from the light source or the ultraviolet light emitted from the light source and reflected on the surface of the recording medium is emitted from the nozzle surface. And the UV ink in the nozzle surface and in the discharge port of the nozzle had reacted with the ultraviolet light. In this case, there is a problem that the UV ink is thickened or hardened, so that defective ejection of the nozzle is likely to occur.
In particular, when using a recording medium having irregularities on the surface, when the flatness of a support member such as a platen that holds the recording medium during image recording is not sufficiently maintained, or when the distance between the recording medium and the nozzle surface is long. In such a case, there is a problem that the ultraviolet light reflected on the surface of the recording medium is easily incident on the recording head side, and the UV ink in the nozzle surface and in the discharge port thereof is affected by the ultraviolet light.
[0007]
Further, as a UV ink, a radical polymerization type (curable) ink and a cationic polymerization type (curable) ink are known, and among these, the cationic polymerization type ink is formed by oxygen like radical polymerization type ink. Since it is not subject to polymerization inhibition, it has high sensitivity to ultraviolet light, and has the property that an acid as an active species accumulates light energy. Therefore, the cationic polymerization type ink has a problem that it is more susceptible to ultraviolet rays on the nozzle surface than the radical polymerization type ink.
[0008]
It is an object of the present invention to provide an ink jet printer that can reduce the amount of ultraviolet rays incident on a nozzle surface and, as a result, can perform stable ejection of ink for a long period of time.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is
An ink jet printer comprising: a recording head that discharges ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays from a nozzle toward a recording medium; and an ultraviolet irradiation unit that irradiates the ink discharged on the recording medium with ultraviolet rays.
An optical trap is provided between the recording head and the ultraviolet light irradiator to capture ultraviolet light emitted from the ultraviolet light irradiator,
The light trap is formed in a container shape opened toward the recording medium.
[0010]
According to the first aspect of the invention, an optical trap is provided between the recording head and the ultraviolet irradiating unit to capture the ultraviolet light emitted from the ultraviolet irradiating unit. The optical trap is formed in a container shape opened toward the recording medium. Thereby, of the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray irradiating unit, ultraviolet rays not involved in curing of the ink ejected from the recording head onto the recording medium, such as ultraviolet rays reflected on the surface of the recording medium, enter the recording head side. However, the light enters the inside of the optical trap through the portion of the optical trap that opens toward the recording medium. At this time, the ultraviolet light incident on the inside of the optical trap is attenuated by repeating reflection inside the optical trap. That is, for example, when a recording medium having irregularities on the surface is used, when the flatness of a supporting member such as a platen for holding the recording medium during image recording is not sufficiently maintained, or when the recording medium and the nozzles of the recording head are ejected. When the distance from the surface provided with the outlet (hereinafter, referred to as “nozzle surface”) is long, the ultraviolet light reflected on the surface of the recording medium is likely to be incident on the recording head side. By capturing the incoming ultraviolet light by the optical trap, the amount of ultraviolet light incident on the nozzle surface can be reduced.
Therefore, it is possible to prevent thickening and hardening of the ink in the nozzle surface and in the ejection port based on the reaction between the ultraviolet light incident on the nozzle surface and the ink in the nozzle surface and the ejection port, thereby making it difficult for defective ejection of the nozzle to occur. be able to. As a result, stable ejection of ink can be performed for a long period of time.
[0011]
The invention according to claim 2 is the ink jet printer according to claim 1,
It is characterized in that an ultraviolet absorbing portion made of a material absorbing ultraviolet light is provided on the inner surface of the optical trap.
[0012]
Here, as a material constituting the ultraviolet absorbing portion, carbon black, super-particulated titanium oxide / zinc oxide / iron oxide (α-Fe ₂ O ₃ , Fe ₃ O ₄ And the like, and materials having a high ultraviolet absorptivity such as organic substances such as benzotriazole-based compounds and aromatic compounds.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, the inner surface of the optical trap is provided with an ultraviolet absorbing portion including a material that absorbs ultraviolet light. By absorbing the ultraviolet rays that have entered the, the ultraviolet rays can be reliably captured by the optical trap.
[0014]
The invention according to claim 3 is:
An ink jet printer comprising: a recording head that discharges ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays from a nozzle toward a recording medium; and an ultraviolet irradiation unit that irradiates the ink discharged on the recording medium with ultraviolet rays.
An ultraviolet ray absorbing section is provided between the recording head and the ultraviolet ray irradiating section, the ultraviolet ray absorbing section including a material absorbing the ultraviolet ray radiated from the ultraviolet ray irradiating section.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, the ultraviolet absorbing section is provided between the recording head and the ultraviolet irradiating section, the ultraviolet absorbing section including a material that absorbs the ultraviolet ray irradiated from the ultraviolet irradiating section. Thereby, of the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray irradiating unit, ultraviolet rays not involved in curing of the ink ejected from the recording head onto the recording medium, such as ultraviolet rays reflected on the surface of the recording medium, enter the recording head side. Even so, the light is absorbed by the ultraviolet absorbing section provided between the recording head and the ultraviolet irradiating section.
Therefore, the same effect as that of the first aspect can be obtained.
[0016]
The invention according to claim 4 is the inkjet printer according to any one of claims 1 to 3,
The ultraviolet irradiation unit includes one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a light emitting diode.
[0017]
According to the invention as set forth in claim 4, it is needless to say that the same effect as the invention as set forth in any one of claims 1 to 3 is obtained. One of a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a light emitting diode is provided. That is, even in this case, since the light trap or the ultraviolet absorbing section is provided between the recording head and the ultraviolet irradiating section, the amount of the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiating section to the nozzle surface can be surely ensured. Can be reduced.
[0018]
The invention according to claim 5 is the inkjet printer according to any one of claims 1 to 4,
The ink is characterized by having cationic curability.
[0019]
According to the invention as set forth in claim 5, it is needless to say that the same effects as those of the invention as set forth in any one of claims 1 to 4 can be obtained. In particular, the ink has cationic curability. . In other words, cationically curable inks have higher sensitivity to ultraviolet light than radically curable inks, and because of the light energy storage property of acid as an active species, the effect of ultraviolet light on the nozzle surface of the recording head is reduced. Although it is easy to receive such a cationically curable ink, the ink is irradiated from the ultraviolet irradiating section by providing the light trap or the ultraviolet absorbing section between the recording head and the ultraviolet irradiating section. In addition, the amount of incident ultraviolet light on the nozzle surface can be reliably reduced. Accordingly, it is possible to prevent the cationically curable ink from increasing in viscosity or being cured on the nozzle surface and the inside of the discharge port.
[0020]
The invention according to claim 6 is the inkjet printer according to any one of claims 1 to 5,
The recording method is a serial method or a line method.
[0021]
Here, the serial method refers to ejecting ink from the recording head while reciprocating the recording head in the scanning direction with respect to the recording medium whose conveyance in the direction orthogonal to the scanning direction of the recording head is stopped. This is a method for performing image recording based on this. The line method is a method in which a recording head is provided in the width direction of the recording medium (a direction orthogonal to the recording medium conveyance direction), and an image is recorded based on the conveyance of the recording medium.
[0022]
According to the invention described in claim 6, even if the recording system is a serial system or a line system, the light trap or the ultraviolet absorbing unit is disposed between the recording head and the ultraviolet irradiation unit, so that the It is possible to reliably reduce the amount of ultraviolet light emitted from the irradiation unit to the nozzle surface.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated example.
[0024]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an ink jet printer according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the inkjet printer 100 includes a printer main body 100A and a support base 100B that supports the printer main body 100A. The printer main body 100A includes a recording head 1 (see FIG. 2) and an ultraviolet irradiation mechanism. (Ultraviolet irradiation unit; see FIG. 2) First and second image recording units 10A and 10B having 2, carriage 3, ink supply unit 4, maintenance unit 5, platen 6, and transport mechanism (not shown). It is comprised including.
[0025]
Here, the inkjet printer 100 applies the recording head 1 to the recording medium P whose conveyance in the direction B orthogonal to the main scanning direction A of the recording head 1 (hereinafter referred to as “sub-scanning direction B”) is stopped. The image is recorded by a serial method in which an image is formed by ejecting ink from the recording head 1 while reciprocating in the main scanning direction A.
[0026]
The transport mechanism includes, for example, a transport motor and a transport roller (not shown), and transports the recording medium P in the sub-scanning direction B by rotating the transport roller by driving the transport motor. Further, the transport mechanism intermittently transports the recording medium P by repeatedly transporting and stopping the recording medium P in accordance with the operation of the carriage 3 during image recording.
[0027]
Here, the “recording medium P” used in the present embodiment will be described.
The recording medium P used in the present embodiment is made of various types of paper such as plain paper, recycled paper, glossy paper, and the like, various fabrics, various nonwoven fabrics, resins, metals, glass, and the like, which are applied to ordinary inkjet printers. The recording medium P is applicable. Further, as a form of the recording medium P, a roll shape, a cut sheet shape, a plate shape, or the like can be applied.
[0028]
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. Specific types of resin for the resin film include polyethylene terephthalate, polyester, polyolefin, polyamide, polyesteramide, polyether, polyimide, polyamideimide, polystyrene, polycarbonate, poly-ρ-phenylene sulfide, polyetherester, and polyvinyl chloride. , Poly (meth) acrylate, polyethylene, polypropylene, nylon and the like are applicable, and furthermore, copolymers of these resins, mixtures of these resins, and those obtained by crosslinking these resins are also applicable. Among them, the choice of stretched polyethylene terephthalate, polystyrene, polypropylene, or nylon as the type of resin for the resin film depends on the transparency, dimensional stability, rigidity, environmental load, cost, etc. of the resin film. It is preferable to use a resin film having a thickness of 2 μm (micrometer) or more and 100 μm or less (preferably 6 μm or more and 50 μm or less). Further, the surface of the resin film support may be subjected to a surface treatment such as a corona discharge treatment and an easy adhesion treatment.
[0029]
Further, as the recording medium P used in the present embodiment, any known opaque recording medium P such as various papers coated with a resin, a film containing a pigment, a foamed film, or the like can be used.
[0030]
The platen 6 is disposed, for example, substantially horizontally, and sucks and supports a lower surface (a surface opposite to the recording surface) of a predetermined range of the recording medium P on the upper surface of the platen 6 by driving a suction unit (not shown). I do.
The carriage 3 is provided above the platen 6.
[0031]
Next, the carriage 3 will be described in detail with reference to FIGS.
Here, FIG. 2A is a perspective view showing the carriage 3 viewed in substantially the same direction as FIG. 1, and FIG. 2B is a view showing the carriage 3 viewed obliquely upward from the right in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the carriage 3 along the sub-scanning direction B.
2 (a) and 2 (b), the carriage 3 is indicated by a broken line, and the carriage 3 is shown as seen through.
[0032]
As shown in FIGS. 2 and 3, the carriage 3 has a first image recording unit 10A and a second image recording unit 10B mounted thereon and extends along the main scanning direction A (see FIG. 1). It is movable in the main scanning direction A while being guided by 31.
The moving direction of the carriage 3 is changed according to the rotation direction of a driving source (not shown), whereby the carriage 3 reciprocates in the main scanning direction A. During image recording, the carriage 3 moves forward, backward, or reciprocates in the main scanning direction A when the recording medium P is stopped. At this time, an image is recorded on the recording medium P by the first and second image recording units 10A and 10B.
[0033]
The first image recording unit 10 A is disposed on the left side of the carriage 3 in FIG. 3, and performs image recording when the carriage 3 moves to the right along the main scanning direction A.
The second image recording unit 10B is disposed on the right side of the carriage 3 in FIG. 3, and performs image recording when the carriage 3 moves to the left along the main scanning direction A.
Each of the first and second image recording units 10A and 10B includes a recording head 1 (1a, 1b), an ultraviolet irradiation mechanism 2 (2a, 2b), an optical trap 7 (7a, 7b), and an intermediate tank. 42 (42a, 42b).
[0034]
The recording heads 1a and 1b provide the first and second image recording units 10A and 10B with four colors (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) used in the ink jet printer 100. )) Are provided for each of the four inks.
Each of the recording heads 1 has a recording surface (upper surface) of a recording medium P conveyed on a platen 6 and a lower surface 12 of the recording head 1 (hereinafter, referred to as a “nozzle surface 12”; FIG. )) Are installed so as to face each other. Each recording head 1 has a plurality of ejection ports (not shown) of a plurality of nozzles 11 (see FIG. 4) formed on a nozzle surface 12 thereof, and the plurality of ejection ports are arranged in one row in the sub-scanning direction B (nozzle row). ). Further, each recording head 1 is provided with ejection means (not shown) such as a piezo element (piezoelectric element) therein, and ejects ink droplets from each ejection port separately by the operation of the ejection means.
[0035]
Further, each recording head 1 is communicated with an intermediate tank 42 storing ink via an ink supply pipe 41 (41a, 41b). Note that four intermediate tanks 42 and four ink supply tubes 41 are provided in each of the first and second image recording units 10A and 10B so as to correspond to each recording head 1.
Thereby, the ink stored in each intermediate tank 42 is supplied to each recording head 1.
[0036]
Here, “ink” used in the present embodiment will be described.
As the ink used in the present embodiment, in particular, the “photo-curing technology (selection of resin / initiator and measurement / evaluation of blending conditions and curing degree- (Technical Society information)”) described in “Photo-curing System (No. Ink applicable to “Curing system using photoacid / base generator (Chapter 4)”, “Photoinduced alternating copolymerization (Chapter 2)”, etc. It may be cured by radical polymerization.
[0037]
Specifically, the ink used in the present embodiment is an ultraviolet curable ink having a property of being cured by being irradiated with ultraviolet light as light, and includes, as a main component, at least a polymerizable compound (a known polymerizable compound). ), A photoinitiator, and a coloring material. However, when the ink used in the present embodiment is an ink conforming to the “light-induced alternating copolymerization (Second Section)”, the photoinitiator may be omitted.
[0038]
The ultraviolet curable ink is roughly classified into a radical polymerizable ink containing a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable ink containing a cationic polymerizable compound as a polymerizable compound. Each of the inks can be applied as an ink used in the embodiment, and a hybrid ink in which a radical polymerization ink and a cation polymerization ink are combined may be applied as the ink used in the present embodiment.
[0039]
However, a cationic polymerization ink having less or no inhibition of the polymerization reaction by oxygen is more excellent in functionality and versatility. Therefore, in this embodiment, a cationic polymerization ink is particularly used.
[0040]
The cationically polymerizable ink used in the present embodiment is specifically a mixture containing at least a cationically polymerizable compound such as an oxetane compound, an epoxy compound, and a vinyl ether compound, a photocationic initiator, and a coloring material. As described above, it has a property of being cured by irradiation with ultraviolet rays.
[0041]
The ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided one by one in each of the first and second image recording units 10A and 10B so as to be located downstream of the corresponding recording head 1 in the main scanning direction A. That is, the ultraviolet irradiation mechanism 2a of the first image recording unit 10A is disposed at the left end of the first image recording unit 10A in FIG. 3, and the ultraviolet irradiation mechanism 2b of the second image recording unit 10B is configured to Are disposed at the right end in FIG.
Each ultraviolet irradiation mechanism 2 includes a plurality of ultraviolet light sources 21, a cover member (see FIG. 4) 22, and a reflection member (see FIG. 4) 23.
[0042]
The cover member 22 is for covering the plurality of ultraviolet light sources 21 from a side opposite to the recording medium P, and is a member formed in a substantially U-shaped cross section so as to open toward the recording medium P side. . A reflection member 23 is provided on the inner surface of the cover member 22.
The reflecting member 23 reflects ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source 21, particularly, ultraviolet rays that do not go toward the recording medium P, toward the recording medium P. The ultraviolet light source 21 is provided on the recording medium P side of the portion of the reflection member 23 disposed along the inner surface on the upper side of the cover member 22.
[0043]
Each ultraviolet light source 21 is a linear light source along the sub-scanning direction B, and its length is longer than at least the length of the nozzle row of the recording head 1. Then, under the control of a control unit (not shown), the ultraviolet light source 21 irradiates the ink ejected from the recording head 1 at the time of image recording and landed on the recording medium P with ultraviolet rays, thereby curing the ink and causing the recording medium P To be established.
Further, as the ultraviolet light source 21, at least one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and an LED is applied.
[0044]
An optical trap 7 is provided between the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 adjacent to each ultraviolet irradiation mechanism 2 and corresponding to, for example, black (K).
[0045]
Hereinafter, the optical trap 7 will be described in detail with reference to FIGS.
Here, FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the light trap 7, the ultraviolet irradiation mechanism 2, and the recording head 1, and FIG. 5 is a perspective view specifically showing the shape of the light trap 7.
[0046]
As shown in FIGS. 4 and 5, the optical trap 7 is for capturing ultraviolet rays emitted from an ultraviolet light source and entering the recording head 1. The optical trap 7 is a long member extending in the sub-scanning direction B, and the length is at least equal to the length of the ultraviolet irradiation mechanism 2 in the sub-scanning direction B. The optical trap 7 is formed in a container shape that opens toward the recording medium P, and is arranged, for example, such that the opened edge is substantially parallel to the recording medium P.
[0047]
The shape of the optical trap 7 may be any shape as long as ultraviolet rays can enter the inside of the optical trap 7 and the incident ultraviolet rays are repeatedly reflected on the inner surface of the optical trap 7. Specifically, for example, as shown in FIG. 5A, the cross-sectional shape along the sub-scanning direction B (the longitudinal direction of the optical trap 7) may be a fan shape, or as shown in FIG. Such a cross-sectional shape along the same direction may be trapezoidal.
Note that FIG. 4 illustrates the optical trap 7 shown in FIG.
[0048]
Further, on the inner surface of the optical trap 7, an ultraviolet absorbing portion 71 made of a material having a high ultraviolet absorbing rate is provided.
Here, as a method of providing the ultraviolet absorbing portion 71 on the inner surface of the optical trap 7, for example, a method of subjecting the inner surface of the optical trap 7 to various metal oxide treatments such as alumite treatment, a plating treatment and vapor deposition, -A method of performing a sputtering process and the like can be given. Further, the ultraviolet absorbing portion 71 may be provided on the inner surface of the optical trap 7 by coating various materials having a high ultraviolet absorbing rate.
In addition, as a material having a high ultraviolet absorptivity, for example, carbon black, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide (α-Fe ₂ O ₃ , Fe ₃ O ₄ And the like, and organic substances such as benzotriazole-based compounds and aromatic compounds. The ultraviolet absorbing portion 71 is constituted by these materials.
[0049]
The optical trap 7 is disposed at a predetermined position defined by the position at which the ultraviolet irradiation mechanism 2 is disposed. That is, the ultraviolet irradiation mechanism 2 performs recording so that at least the ultraviolet light reflected on the upper surface (recording surface) of the recording medium P (hereinafter, referred to as “primary reflected ultraviolet light”) does not directly enter the nozzle surface 12 of the recording head 1. It is arranged at a predetermined distance from the head 1. Here, if a member such as a frame for fixing the ultraviolet irradiation mechanism 2 or the recording head 1 or the like to the carriage 3 is disposed between the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2, for example, Ultraviolet rays such as primary reflected ultraviolet rays are repeatedly reflected on the upper surface of the recording medium P, and are incident on the recording head 1 side. The incident angle and the incident position of the primary reflected ultraviolet light incident on the recording head 1 side are defined based on the position of the ultraviolet irradiation mechanism 2 with respect to the recording medium P.
Therefore, based on the position of the ultraviolet irradiation mechanism 2 with respect to the recording medium P, the arrangement position of the optical trap 7 is required so as to reliably capture at least the primary reflected ultraviolet light incident on the recording head 1 side.
[0050]
The ink supply unit 4 includes, in addition to the ink supply pipe 41 and the intermediate tank 42 described above, an ink tank 43 that stores ink, and an ink supply path 44 that connects the ink tank 43 and the intermediate tank 42.
The ink tanks 43 are disposed adjacent to the platen 6 along the main scanning direction A, and four ink tanks 43 are provided corresponding to the four color inks used in the inkjet printer 100.
[0051]
The maintenance unit 5 is disposed at one end of the moving range of the carriage 3 so as to sandwich the platen 6 together with the ink tank 43 along the main scanning direction A, and performs maintenance work on the recording head 1.
[0052]
Next, the operation of the inkjet printer 100 when recording an image will be described.
[0053]
The image recording by the inkjet printer 100 is performed under the control of the control unit. In this case, when the carriage 3 is moved rightward in FIG. 3 along the main scanning direction A, the image is recorded by the first image recording unit 10A. A record is made.
Specifically, in a state where the conveyance of the recording medium P along the sub-scanning direction B by the conveyance mechanism is stopped, ink is discharged from the predetermined recording head 1a provided in the first image recording unit 10A onto the recording medium P. After the ejection, the ink that has landed on the recording medium P is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet light source 21 of the ultraviolet irradiation mechanism 2a that follows the recording head 1a as the carriage 3 moves. At this time, of the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 21, the ultraviolet light such as the above-mentioned primary reflected ultraviolet light which is incident on the recording head 1 side is emitted from the opening of the optical trap 7 a of the first image recording unit 10 A. The light enters the trap 7a and is captured by the ultraviolet absorbing portion 71 on the inner surface of the optical trap 7a.
Here, when the ultraviolet ray absorbing section 71 cannot absorb the ultraviolet ray, the ultraviolet ray is reflected by the ultraviolet ray absorbing section 71 at a predetermined angle (hereinafter, referred to as “secondary reflection”). At this time, since the ultraviolet rays are secondarily reflected toward the inner surface of the optical trap 7a, the ultraviolet rays are absorbed by the ultraviolet absorbing portion 71 which is the incident destination of the secondary reflected ultraviolet rays. The ultraviolet light incident on the inner surface of the optical trap 7a is gradually attenuated by repeating reflection.
In this manner, the optical trap 7 captures the ultraviolet light incident on the inside.
[0054]
When the carriage 3 is moved to the left in FIG. 3 along the main scanning direction A under the control of the control unit, image recording is performed by the second image recording unit 10B, and the second image recording unit 10B The ultraviolet trap is performed by the light trap 7b in the same manner as in the case of the first image recording unit 10A.
[0055]
As described above, according to the ink jet printer 100 of the first embodiment, the ink jet printer 100 records an image in a serial manner, and is provided between the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2. Among the ultraviolet rays that are emitted from the ultraviolet light source 21 of the ultraviolet irradiation mechanism 2 by the optical trap 7 and do not contribute to the curing of the ink ejected onto the recording medium P, ultraviolet rays such as primary reflected ultraviolet rays that enter the recording head 1 side Therefore, the amount of ultraviolet light incident on the recording head 1 side with respect to the optical trap 7 can be reduced, and the amount of ultraviolet light incident on the nozzle surface 12 of the recording head 1 can be reduced. In this case, since the ultraviolet absorber 71 is provided on the inner surface of the optical trap 7, the ultraviolet light that has entered the inside of the optical trap 7 is absorbed, so that the ultraviolet light is reliably captured by the optical trap 7. can do.
Therefore, thickening and hardening of the ink based on the reaction between the ultraviolet light incident on the nozzle surface 12 of the recording head 1 and the ink at the nozzle surface 12 and the ejection openings is prevented, and the ejection failure of the nozzle 11 is less likely to occur. it can.
[0056]
Further, even if the ink is a cation-curable ink having a high sensitivity to ultraviolet light and a light energy accumulating property of an acid as an active species, the light trap 7 reliably captures the ultraviolet light to form a recording head. By reducing the amount of ultraviolet light incident on the first nozzle surface 12, it is possible to prevent the cationically curable ink of the nozzle surface 12 and its discharge port from being thickened or cured.
Further, even when the ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided with any one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a light emitting diode, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet irradiation mechanism 2 Can be surely reduced to the nozzle surface 12.
As described above, since the viscosity of the ink on the nozzle surface 12 and the ink at the ejection port thereof are prevented from being thickened and hardened, and the ejection failure of the nozzle 11 is less likely to occur, the stable ejection of the ink can be performed for a long time.
[0057]
In the above-described embodiment, the configuration in which the ultraviolet absorbing section 71 is provided on the inner surface of the optical trap 7 is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and whether or not the ultraviolet absorbing section 71 is provided on the inner surface of the optical trap 7 is determined. Is optional. That is, even if the inner surface of the optical trap 7 is not provided with the ultraviolet absorber 71, the ultraviolet light is incident on the inside of the optical trap 7, and then gradually attenuated by being repeatedly reflected on the inner surface. . Further, whether or not the ultraviolet absorbing portion 71 is provided on the inner surface of the optical trap 7 may be determined depending on the amount of the ultraviolet light entering the optical trap 7 and the shape of the optical trap 7.
[0058]
[Second embodiment]
Hereinafter, an ink jet printer according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, except for parts unique to the second embodiment. And the description is omitted.
Here, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the ultraviolet irradiation mechanism 2, the ultraviolet absorber 8, and the recording head 1 provided in the ink jet printer according to the second embodiment to which the present invention is applied.
[0059]
In the ink jet printer of the second embodiment, as shown in FIG. 6, an ultraviolet absorbing section 8 is provided between the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2.
That is, the frame 32 provided between the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the black (K) recording head 1 and fixing the recording head 1 to the carriage 3 has an end face on the recording medium P side made of a material having a high ultraviolet absorption rate. The provided ultraviolet absorbing portion 8 is provided. Although not shown, the length of the ultraviolet absorbing section 8 along the sub-scanning direction B is at least equal to the length of the ultraviolet irradiation mechanism 2 along the same direction.
Further, the method of providing the ultraviolet absorbing section 8 on the frame 32 and the material of the ultraviolet absorbing section 8 are the same as the method and the material of providing the ultraviolet absorbing section 71 on the optical trap 7 in the first embodiment, for example. good.
[0060]
The ultraviolet absorbing unit 8 configured as described above absorbs the ultraviolet light such as the primary reflected ultraviolet light incident on the recording head 1 out of the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 21 of the ultraviolet irradiation mechanism 2. The amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface 12 of the head 1 can be reduced, and as a result, stable ejection of ink can be performed over a long period of time.
[0061]
In the first and second embodiments, the light trap 7 or the ultraviolet absorbing section 8 is provided between the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 corresponding to black (K) adjacent to the ultraviolet irradiation mechanism 2. As described above, the present invention is not limited to this. For example, in the case shown in FIGS. 4 and 6, in addition to disposing the optical trap 7 or the ultraviolet absorbing section 8 between the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the black (K) recording head 1, the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the cyan (C) recording head 1 adjacent to the black (K) recording head 1, that is, disposed between the cyan (C) recording head 1 and the black (K) recording head 1. You may.
[0062]
In the first and second embodiments, the ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided in both the first image recording unit 10A and the second image recording unit 10B. However, the present invention is not limited to this. The ultraviolet irradiation mechanism 2 may be provided between the recording head 1a of the first image recording unit 10A and the recording head 1b of the second image recording unit 10B, which are adjacent to each other in FIG. For example, in the cases shown in FIGS. 4 and 6, the yellow (Y) recording head 1a of the first image recording unit 10A and the black (K) of the second image recording unit 10B are adjacent to the ultraviolet irradiation mechanism 2. The optical trap 7 or the ultraviolet absorbing section 8 is provided between each of the recording heads 1b) and the ultraviolet irradiation mechanism 2.
[0063]
Further, in the first and second embodiments, one ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided for each of four recording heads 1 in the first and second image recording units 10A and 10B. However, the present invention is not limited to this, and the number and arrangement position of the ultraviolet irradiation mechanisms 2 are arbitrary as long as they are arranged at least downstream of the recording head 1 in the main scanning direction A. For example, a configuration in which one ultraviolet irradiation mechanism 1 is provided for one recording head 1 or a configuration in which one ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided for two recording heads 1 and 1 arranged adjacent to each other. , Or one ultraviolet irradiation mechanism 2 may be provided for three recording heads 1 arranged continuously. In each of the above cases, as exemplified in the first and second embodiments, the optical trap 7 or the ultraviolet absorbing section 8 is provided between the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2. Will be provided.
[0064]
<Modification 1>
Hereinafter, the inkjet printer of the first modification will be described with reference to the drawings.
In the first modification, the same parts as those in the first and second embodiments are the same as those in the first and second embodiments except for the parts unique to the first modification. Description is omitted.
Here, FIG. 7 is a perspective view schematically showing the head unit 210 as viewed from a side opposite to the recording medium P, and FIG. 8 is a line head (recording head) 201 provided in the head unit 210. FIG. 3 is a view schematically showing a cross section along the longitudinal direction of FIG.
[0065]
The ink jet printer according to the first modification includes a line head 201 that extends in the width direction of the recording medium P (a direction orthogonal to the transport direction C of the recording medium P), and forms an image based on the transport of the recording medium P by a line method. It is for recording.
That is, as shown in FIG. 7, the ink jet printer includes a head unit 210 including the above-described line head 201, an ultraviolet irradiation mechanism 202, and an optical trap 207 (see FIG. 8).
[0066]
Four line heads 201 are provided corresponding to four color inks used in the ink jet printer. Further, each of the line heads 201 is disposed on the head unit 210 along the transport direction C of the recording medium P such that the longitudinal directions thereof are parallel to each other.
[0067]
Four ultraviolet irradiation mechanisms 202 are provided corresponding to each line head 201. That is, each of the ultraviolet irradiation mechanisms 202 is disposed in the head unit 210 so as to be located downstream of the corresponding line head 201 in the transport direction C of the recording medium P.
The length of the ultraviolet irradiation mechanism 202 along the same direction as the longitudinal direction of the line head 201 is longer than at least the length of the nozzle row of the line head 201.
[0068]
As shown in FIG. 8, the optical trap 207 is disposed between the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the line head 201, that is, between the black (K) line head 201 and the ultraviolet irradiation mechanism 202, 202, the cyan (C) line head 201, the cyan (C) line head 201 and the ultraviolet irradiation mechanism 202, the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the magenta (M) line head 201, the magenta ( M) between the line head 201 and the ultraviolet irradiation mechanism 202, between the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the yellow (Y) line head 201, and between the yellow (Y) line head 201 and the ultraviolet irradiation mechanism 202. Is established.
[0069]
Next, an operation during image recording by the inkjet printer of the first modification will be described.
[0070]
In the image recording by the inkjet printer under the control of the control unit (not shown), for example, a black (K) line head 201 located on the upstream side in the transport direction C of the recording medium P based on the transport of the recording medium P Ink is sequentially ejected to, for example, a yellow (Y) line head 201 located on the downstream side in the transport direction C. Then, for example, when the ink discharge from the black (K) line head 201 is completed, ultraviolet irradiation is performed from the ultraviolet irradiation mechanism 202 corresponding to the black (K) line head 201. In this case, ultraviolet rays which are irradiated from the ultraviolet irradiation mechanism 202 and which are incident on the line head 201 side, such as primary reflected ultraviolet rays reflected on the recording surface of the recording medium P, transport the recording medium P by the ultraviolet irradiation mechanism 202. Two optical traps 207 disposed so as to be sandwiched along the direction C, that is, the optical trap 207 between the black (K) line head 201 and the ultraviolet irradiation mechanism 202, and the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the cyan (C ) Is captured by the optical trap 207 between the optical head 207 and the line head 201). Therefore, the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surfaces 212 of the black (K) line head 201 and the cyan (C) line head 201 can be reduced.
Similarly, in the cyan (C) line head 201, the magenta (M) line head 201, and the yellow (Y) line head 201, the ultraviolet irradiation mechanism 202 corresponding to each line head 201 is moved in the transport direction of the recording medium P. Ultraviolet rays such as primary reflected ultraviolet rays are captured by the two optical traps 207 disposed so as to be sandwiched along C, and the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface 212 of each line head 201 can be reduced.
[0071]
As described above, also in the ink jet printer of the first modification, similarly to the case where the optical trap 7 is provided in the ink jet printer 100 of the first embodiment, that is, the ink jet printer 100 that performs image recording by a serial method. In addition, the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface 212 of the line head 201 can be reduced, and stable ejection of ink can be performed over a long period of time.
[0072]
<Modification 2>
Hereinafter, an ink jet printer according to Modification 2 will be described with reference to the drawings.
Note that, in Modification Example 2, since parts other than the parts unique to Modification Example 2 are the same as in Modification Example 1, the same parts as in Modification Example 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
Here, FIG. 9 is a perspective view schematically showing the head unit 210 as viewed from the recording medium P side.
[0073]
The ink jet printer of the second modification has a configuration in which an ultraviolet absorber 208 is provided instead of the light trap 207 as shown in FIG.
That is, among the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source 221 of the ultraviolet irradiation mechanism 202 during the image recording by the inkjet printer, the ultraviolet rays, such as the primary reflected ultraviolet rays, incident on the line head 201 side are absorbed by the ultraviolet absorbing section 208. Will be.
[0074]
As described above, also in the ink jet printer of the second modification, the line printing is performed in the same manner as in the case where the ultraviolet absorbing unit 8 is provided in the ink jet printer of the second embodiment, that is, the ink jet printer that performs image recording by a serial method. The amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface 212 of the head 201 can be reduced, and as a result, stable ejection of ink can be performed for a long period of time.
[0075]
In the first and second modifications, the line head 201 is provided with the ultraviolet irradiation mechanism 202 for each line head. However, the present invention is not limited to this. The number and arrangement positions of the ultraviolet irradiation mechanisms 202 are arbitrary as long as they are arranged on the downstream side in the direction C. For example, one ultraviolet irradiation mechanism 202 may be provided for four line heads 201 arranged continuously, or for three line heads 201 arranged continuously. One ultraviolet irradiation mechanism 202 may be provided, or one ultraviolet irradiation mechanism 202 may be provided for two line heads 201, 201 that are continuously arranged. In each of the above cases, the light trap 207 or the ultraviolet absorber 208 is provided between the line head 201 and the ultraviolet irradiation mechanism 202 as illustrated in the first and second modifications. It will be.
[0076]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, in order to reduce the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface 12 (212) of the recording head 1 (line head 201), the light trap 7 (207) or the ultraviolet absorber 8 (208) is used. Although the primary reflected ultraviolet light incident on the recording head 1 is captured or absorbed, it is not limited to this. For example, of the ultraviolet rays which are irradiated from the ultraviolet light source 21 (221) of the ultraviolet irradiation mechanism 2 (202) and do not contribute to the curing of the ink ejected on the recording medium P, the ultraviolet rays are applied to the recording surface of the recording medium P and the lower surface of the carriage 3. By repeating light reflection, the light is incident on the recording head 1 side, and any ultraviolet light that thickens or cures the ink at the nozzle surface 12 and its ejection port is captured or ultraviolet light by the optical trap 7. It can be absorbed by the absorbing section 8.
[0077]
Further, in the above-described embodiment, the ultraviolet absorbing section 71 (8) is made of a material having a high ultraviolet absorbing rate. However, the present invention is not limited to this. The ultraviolet absorbing section 71 (8) is made of a material that absorbs ultraviolet light. Just do it. For example, the ultraviolet absorbing section 71 (8) may be made of a composite containing a material having a high ultraviolet absorbing rate at a predetermined ratio.
[0078]
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration is such that the four print heads 1 or the line heads 201 are provided so as to correspond to the four color inks. However, the present invention is not limited thereto. Is optional.
[0079]
When the ultraviolet light source 21 is a linear light source, both ends of the nozzle row of the ultraviolet irradiation mechanism 2 (202) and the recording head 1 (line head 201) extend along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 21 (221). It is preferable to be arranged so that it may be located inside both ends. That is, the ultraviolet light source 21 is different in the distribution state of the irradiation intensity of the ultraviolet light along the longitudinal direction, and the irradiation intensity has a peak centered on a position in a substantially central portion along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 21. , Becomes smaller as the distance from the substantially central portion increases. For this reason, in image recording, the ink on the recording medium P that passes substantially directly below both ends along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 21 may not be irradiated with ultraviolet light having sufficient irradiation intensity for curing. It is.
Further, the end of the ultraviolet light source 21 corresponding to the downstream side of the recording medium P in the conveying direction (sub-scanning direction) is closer to the end of the nozzle row corresponding to the downstream side of the conveying direction in the conveying direction of the recording medium P. Is preferably located sufficiently downstream along. That is, for example, the ink is an ink having cationic curability, and in one scan of the carriage 3, the ink in a predetermined area A (referred to as “predetermined area A” on the recording medium P; not shown) is sufficient. Even in the case where ultraviolet light having a high irradiation intensity is not irradiated, the above-described configuration enables recording that is adjacent to the predetermined area A along the transport direction and located upstream of the predetermined area A in the transport direction. When the predetermined region B on the medium P (referred to as “predetermined region B”; not shown) is irradiated with the ultraviolet light, a portion on the downstream side in the transport direction of the ultraviolet light source 21 almost directly above the predetermined region A is irradiated. The ultraviolet light that has passed through and emitted from the ultraviolet light source 21 is incident on the ink in the predetermined area A. This makes it possible to apply irradiation energy sufficient for curing the ink to the ink in the predetermined area A.
[0080]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, among the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray irradiating unit, ultraviolet rays not involved in curing of the ink ejected from the recording head onto the recording medium, for example, ultraviolet rays reflected on the surface of the recording medium Even when light enters the recording head, the light enters the inside of the optical trap from the portion of the optical trap that opens toward the recording medium. At this time, the ultraviolet light incident on the inside of the optical trap is attenuated by repeating reflection inside the optical trap. In this way, the amount of ultraviolet light incident on the nozzle surface can be reduced by capturing the ultraviolet light incident on the recording head side by the optical trap.
This prevents thickening and hardening of the ink in the nozzle surface and in the ejection port based on the reaction between the ultraviolet light incident on the nozzle surface and the ink in the nozzle surface and the ejection port, and makes it difficult to cause defective ejection of the nozzle. can do. As a result, stable ejection of ink can be performed for a long period of time.
[0081]
According to the second aspect of the present invention, the ultraviolet ray absorbing section absorbs the ultraviolet ray that has entered the inside of the optical trap, so that the ultraviolet ray can be reliably captured by the optical trap.
[0082]
According to the third aspect of the present invention, among the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet ray irradiating unit, ultraviolet rays not involved in curing of the ink ejected from the recording head onto the recording medium, for example, ultraviolet rays reflected on the surface of the recording medium Even if the light enters the recording head, it is absorbed by the ultraviolet absorbing portion between the recording head and the ultraviolet irradiating portion.
Therefore, the same effect as that of the first aspect can be obtained.
[0083]
According to the invention described in claim 4, even when the ultraviolet irradiation unit is provided with any one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a light emitting diode, It is possible to reliably reduce the amount of ultraviolet light emitted from the irradiation unit to the nozzle surface.
[0084]
According to the invention as set forth in claim 5, even if the ink is a cationically curable ink, the amount of the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet irradiation unit on the nozzle surface can be reliably reduced, so that the cationically curable ink is It is possible to prevent the surface and the inside of the discharge port from being thickened or hardened.
[0085]
According to the sixth aspect of the present invention, even if the recording method is a serial method or a line method, it is possible to surely reduce the amount of the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet irradiation unit to the nozzle surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a main configuration of an inkjet printer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a carriage provided in the ink jet printer of FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a cross section of the carriage in FIG. 2 along the sub-scanning direction.
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing an ultraviolet irradiation mechanism, an optical trap, and a recording head provided in the carriage of FIG. 2;
FIG. 5 is a perspective view specifically showing a shape of an optical trap provided in the carriage of FIG. 2;
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing an ultraviolet irradiation mechanism, an ultraviolet absorbing unit, and a recording head provided in an ink jet printer according to a second embodiment to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a head unit provided in an ink jet printer according to a first modification.
8 is a diagram schematically showing a cross section along a longitudinal direction of a line head provided in the head unit of FIG. 7;
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a head unit provided in an ink jet printer of a second modification.
[Explanation of symbols]
100 inkjet printer
1, 1a, 1b recording head
201 line head (recording head)
11, 211 nozzles
2, 2a, 2b, 202 UV irradiation mechanism (UV irradiation section)
21, 221 UV light source
7,207 Optical trap
71 UV absorber
8,208 UV absorber
P Recording medium

Claims

An ink jet printer comprising: a recording head that discharges ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays from a nozzle toward a recording medium; and an ultraviolet irradiation unit that irradiates the ink discharged on the recording medium with ultraviolet rays.
An optical trap is provided between the recording head and the ultraviolet light irradiator to capture ultraviolet light emitted from the ultraviolet light irradiator,
An ink jet printer, wherein the light trap is formed in a container shape opened toward the recording medium.

The inkjet printer according to claim 1,
The inkjet printer according to claim 1, wherein an ultraviolet absorbing portion including a material absorbing ultraviolet light is provided on an inner surface of the optical trap.

An ink jet printer comprising: a recording head that discharges ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays from a nozzle toward a recording medium; and an ultraviolet irradiation unit that irradiates the ink discharged on the recording medium with ultraviolet rays.
An ink jet printer, comprising: an ultraviolet ray absorbing section between the recording head and the ultraviolet ray irradiating section, the ultraviolet ray absorbing section including a material absorbing the ultraviolet ray radiated from the ultraviolet ray irradiating section.

The inkjet printer according to any one of claims 1 to 3,
The inkjet printer, wherein the ultraviolet irradiator includes one of a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and a light emitting diode.

The inkjet printer according to any one of claims 1 to 4,
An ink-jet printer, wherein the ink has cationic curability.

The inkjet printer according to any one of claims 1 to 5,
The recording method is a serial method or a line method.