JP2004188923A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減し、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【解決手段】紫外線照射装置９は、紫外線光源１５を覆うカバー部材１６を備え、このカバー部材１６の内面であって紫外線光源１５から照射される紫外線を記録ヘッド６に対して反射させる面の紫外線反射率を、その他の面の紫外線反射率よりも低くした。
【選択図】 図４

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係り、特に紫外線を照射することでインクを硬化させて画像を形成する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として、近年、紫外線を照射することによって硬化するインクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、インクを硬化させるための紫外線を照射する紫外線照射装置とを有するインクジェットプリンタが用いられている。
【０００３】
ここで、インクが記録媒体に着弾してから紫外線を照射するまでの時間が長いと、記録媒体に着弾したインクのドット径が拡大して、にじみや色混じりが生じる等して、画質が低下する。そこで、インクが記録媒体に着弾してから紫外線を照射するまでの時間を短縮するため、従来のインクジェットプリンタにおいては、光源を覆うカバー部材を備える紫外線照射装置を記録ヘッドに近接して設けている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインクジェットプリンタ（特許文献１）では、紫外線光源から照射された紫外線の一部が、光源を覆うカバー部材の内面や記録媒体の表面等で反射して、記録ヘッドに到達してしまっていた。例えば、図１１に示すように、紫外線光源１５から照射され、カバー部材１６の記録媒体１７に垂直な面で反射された紫外線は、記録媒体１７の表面への入射角Ｒが大きく、記録媒体１７の表面での反射角ｒも大きいため、カバー部材１６と記録媒体１７との間を通り抜けて、記録ヘッド６に対して入射し易い。
【０００６】
この場合、記録ヘッドのノズルが設けられている面であるノズル面に付着しているインクやノズル内のインクに紫外線が照射されることにより、インクが増粘あるいは硬化し、インクの吐出不良が生じるという問題があった。特に、紫外線により硬化するインクとしては、ラジカル重合系インクや、カチオン重合系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を使用した場合は、ノズル面に付着しているインクやノズル内のインクに紫外線が照射されると、インクの吐出不良が生じ易い。
【０００７】
そこで、本発明は、記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減し、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるインクジェットプリンタは、紫外線を照射することによって硬化するインクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、インクを硬化させる紫外線を発生する紫外線光源が設けられた紫外線照射装置とを有し、前記ノズルから吐出したインクを記録媒体に着弾させた後、この記録媒体に前記紫外線照射装置により紫外線を照射することでインクを硬化させて、画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、前記紫外線照射装置は前記紫外線光源を覆うカバー部材を備え、このカバー部材内の前記紫外線光源から照射される紫外線を前記記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低いことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっている。したがって、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。一方、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面以外の面で反射した紫外線は、紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線よりも高いエネルギーで、記録媒体の表面に照射される。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記カバー部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドに近接する面の内面に、紫外線を反射する反射部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、カバー部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドに近接する面の内面に、紫外線を反射する反射部材が設けられている。したがって、紫外線が反射部材で反射され、効果的に記録媒体の表面に照射されるが、記録媒体の表面に入射した紫外線は、記録媒体の表面で反射しても、記録ヘッドとは反対方向へ進むため、そのまま記録ヘッドへ到達することはない。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記カバー部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドから離れた面の内面に、紫外線を吸収する紫外線吸収部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、カバー部材の記録媒体に垂直な面であって記録ヘッドから離れた面の内面に、紫外線を吸収する紫外線吸収部材が設けられている。したがって、この面に対して入射した紫外線は、紫外線吸収部材で吸収され、エネルギーが低減される。
【００１４】
また、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、前記カバー部材に、前記カバー部材の内部を仕切る仕切り部材を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、仕切り部材がないとしたらカバー部材等で反射して記録ヘッドに到達していた紫外線の一部を、仕切り部材によって遮ることができるため、記録ヘッドに到達する紫外線量が低減される。
【００１６】
また、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、前記仕切り部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッド側の面に、紫外線を吸収する紫外線吸収部材を設けるとともに、前記仕切り部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドから離れた面に、紫外線を反射する反射部材を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、紫外線吸収部材が設けられた面に対して入射した紫外線は、この紫外線吸収部材で吸収され、エネルギーが低減される。一方、反射部材が設けた面に対して入射した紫外線は、この反射部材で反射され、効果的に記録媒体の表面に照射される。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記紫外線照射装置に、前記紫外線光源を複数設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、紫外線光源が複数設けられているため、記録媒体に照射される紫外線量が増加し、記録媒体に着弾したインクが短時間で硬化される。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記紫外線光源は、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、及びＬＥＤのいずれか１つであることを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、紫外線光源は、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、及びＬＥＤのいずれか１つで構成されている。この場合であっても、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっているため、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インクは、カチオン硬化型のインクであることを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっているため、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。したがって、インクがカチオン硬化型のインクであっても、ノズル面及びその吐出口内での紫外線との反応が防止され、また、紫外線エネルギーの蓄積量が低減される。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドはシリアルヘッド方式であり、この記録ヘッドの主走査方向における両側部の少なくとも一方に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、記録ヘッドの主走査方向における両側部の少なくとも一方に紫外線照射装置を設けられているため、記録ヘッド及び紫外線照射装置が往復移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。このとき、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっているため、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘッドはラインヘッド方式であり、この記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向における下流側に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に記載の発明によれば、記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向における下流側に紫外線照射装置を設けられているため、記録媒体が移動することにより、記録ヘッドから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。このとき、紫外線照射装置のカバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっているため、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図１０を参照して説明する。
【００２９】
本実施形態によるインクジェットプリンタは、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタであり、図１に示すように、プリンタ本体１と、プリンタ本体１を支持する支持台２を備えている。プリンタ本体１には、棒状のガイドレール３が設けられており、このガイドレール３には、キャリッジ４が支持されている。このキャリッジ４は、図示しない駆動機構によって主走査方向Ｘをガイドレール３に沿って往復移動するようになっている。
【００３０】
キャリッジ４には、図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル５が設けられた記録ヘッド６が搭載されている。記録ヘッド６は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色で１つの記録ユニットを構成し、主走査方向Ｘに並ぶ２つの記録ユニットが、主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに位置をずらして配置されている。各記録ヘッド６には、各色のインクを貯留する中間タンク７が、それぞれインク供給管８を介して連通している。また、キャリッジ４内であって、これら記録ヘッド６の主走査方向における両側部には、ノズル５から記録媒体１７に吐出されたインクに対して紫外線を照射する紫外線照射装置９が設けられている。また、紫外線照射装置９と記録ヘッド６との間には、記録ヘッド６側に入射する紫外線を捕捉する光トラップ１０が設けられている。光トラップ１０は、記録媒体１７側に向かって開口する箱型の部材であり、その内面で入射した紫外線を繰り返して反射させることにより、紫外線を捕捉するものである。
【００３１】
キャリッジ４の移動可能範囲の中央部分は、図１に示すように、記録媒体１７に記録を行う記録領域とされている。キャリッジ４の移動可能範囲であって記録領域の外側一端には、図示しないインク供給路を介して、キャリッジ４に搭載されている中間タンク７にインクを供給するインク供給部１２が設けられている。また、キャリッジ４の移動可能範囲であって記録領域の外側他端は、記録ヘッド６をクリーニングするメンテナンスユニット１３が設けられている。
【００３２】
また、プリンタ本体１には、記録媒体１７を副走査方向Ｙに送るための搬送機構（図示しない）が設けられている。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１７を副走査方向Ｙ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４の動作に合わせて、記録媒体１７の搬送と停止とを繰り返し記録媒体１７を間欠的に搬送する。
【００３３】
また、キャリッジ４の下方の記録領域には、記録媒体１７を非記録面から支持するプラテン１４が設けられている。このプラテン１４は、平板状の部材で構成されている。
【００３４】
次に、紫外線照射装置９について、図３を参照して、詳細に説明する。
【００３５】
紫外線照射装置９は、記録媒体１７側に向かって開口する箱型のカバー部材１６を有しており、このカバー部材１６の内部には、副走査方向Ｙに沿った線状の紫外線光源１５が、主走査方向Ｘに複数本配置されている。この紫外線光源１５は、２つの記録ユニットの副走査方向Ｙの長さを合わせた長さと等しい長さを有する。この紫外線光源１５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、陰極管、ＬＥＤのうち、少なくともいずれか一つが適用される。
カバー部材１６の内面全域には、紫外線光源１５から拡散して照射された紫外線を反射させる反射部材１８が設けられている。反射部材１８としては、例えば、全波長域に亘って紫外線を効率良く反射する高純度のアルミ製の反射板が適用される。特に、アルミを主に含有する金属化合物の薄膜をガラス表面に蒸着させたコールドミラー（ガラス成形板）は、紫外線を効率良く反射する一方で、インクの硬化に寄与しない可視光線及び赤外線をミラー後方に透過させることで、光源の発熱による発光効率低下を抑制することができるため、好ましい。
【００３６】
また、カバー部材１６の記録媒体１７に垂直な面であって記録ヘッド６から離れた面である離隔垂直面の内面には、反射部材１８を被覆して紫外線吸収部材１９が設けられている。一方、カバー部材１６の記録媒体１７に垂直な面であって記録ヘッド６に近い面である近接垂直面の内面には、紫外線吸収部材１９が設けられておらず、反射部材１８が露出した状態となっている。これにより、離隔垂直面は、近接垂直面よりも紫外線の反射率が低くなっている。
【００３７】
紫外線吸収部材１９を設ける方法としては、例えば、紫外線吸収率の高い材料をメッキ処理、蒸着処理、あるいはスパッタリング処理する方法や紫外線吸収率の高い素材を塗布する方法等が挙げられる。
【００３８】
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−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄）等の粉体等の無機物や、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材１９が構成されている。
【００３９】
ここで、本実施形態に用いられるインクについて説明する。
【００４０】
本実施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。
【００４１】
具体的には、本実施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光硬化型インクであり、主成分として、重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを少なくとも含むものである。ただし、本実施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。
【００４２】
上記光硬化型インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。
【００４３】
しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性、汎用性に優れるため、本実施形態では、特に、カチオン重合系インクを用いている。
【００４４】
なお、本実施形態に用いられるカチオン重合系インクは、具体的には、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、色材とを少なくとも含む混合物であり、当然、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。
【００４５】
ところで、本実施形態に用いられるインク（ラジカル重合系インク、カチオン重合系インク及びハイブリッド型インクを含む。）は、上記の通り、紫外線の被照射により硬化するものであるが、必ずしもこれには限定されず、紫外線以外の光の被照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。つまり、本実施形態に用いられるインクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源１５に代えて、その光を照射する光源を適用しなければならない。
【００４６】
次に、本実施形態に用いられる記録媒体１７について説明する。
【００４７】
本実施形態に用いられる記録媒体１７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１７が適用可能である。記録媒体１７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。本実施形態では、記録媒体１７として、ロール状に巻かれた長尺な樹脂製フィルムを用いている。
【００４８】
特に、本実施形態で用いられる記録媒体１７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、２〜１００μｍ（好ましくは６〜５０μｍ）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。
【００４９】
さらに、本実施形態に用いられる記録媒体１７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１７も適用可能である。
【００５０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００５１】
記録媒体１７に画像を形成する際には、キャリッジ４の駆動機構が作動してキャリッジ４が記録媒体１７の上方を主走査方向Ｘに往復移動するとともに、所定の画像情報に基づいて記録ヘッド６のノズル５から所定の色のインクが吐出される。吐出されたインクは順次記録媒体１７に着弾する。この記録媒体１７に着弾したインクに対して、キャリッジ４に設けられた紫外線照射装置９を構成する紫外線光源１５により、紫外線が順次照射され、インクが記録媒体１７上で硬化する。この間、搬送機構が作動して記録媒体１７が副走査方向Ｙに搬送されることにより、画像が記録媒体１７に記録される。なお、ノズル面にインクが付着した場合等には、記録ヘッド６は、適宜、メンテナンスユニット１３によりをクリーニングされる。
【００５２】
ここで、図４参照して、紫外線光源１５から照射された紫外線の紫外線照射装置９の内面及び記録媒体１７の表面における反射、吸収作用について説明する。
【００５３】
図４に示すように、紫外線光源１５から照射された紫外線のうち、紫外線吸収部材１９に対して照射された紫外線は、この紫外線吸収部材１９により吸収され、低いエネルギーの紫外線となって反射し、記録媒体１７の表面に対して照射される。その後、この低減されたエネルギーの紫外線は、記録媒体１７の表面で吸収、反射され、さらに低いエネルギーの紫外線となって、記録媒体１７のノズル面に対して照射される。一方、紫外線光源１５から照射された紫外線のうち、反射部材１８に対して照射された紫外線は、この反射部材１８の紫外線反射率で反射され、高いエネルギーで記録媒体１７の表面に照射される。その後、この高いエネルギーの紫外線は、記録媒体１７の表面で吸収、反射されるが、このとき記録ヘッド６とは逆の方向やカバー部材１６の内部へ反射されるため、記録ヘッド６のノズル面へ到達することはない。
【００５４】
なお、記録媒体１７に対して垂直に出射された紫外線は、出射されたときのエネルギーのまま記録媒体１７の表面に照射される。この高いエネルギーの紫外線も、そのまま記録ヘッド６のノズル面に到達することはない。
【００５５】
また、カバー部材１６の離隔垂直面及び記録媒体１７の表面で反射され、ノズル面に対して出射される低いエネルギーの紫外線も、その一部は、紫外線照射装置９と記録ヘッド６との間に設けられた光トラップ１０によって捕捉される。したがって、記録ヘッド６に到達する紫外線の量はさらに低減される。
【００５６】
以上より、本実施形態によれば、反射により記録ヘッド６に入射する紫外線は、低いエネルギーの紫外線となって、記録媒体１７のノズル面に到達する。一方、反射しても記録ヘッド６に入射しない紫外線は、高いエネルギーで記録媒体１７の表面に照射される。したがって、記録媒体１７に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができ、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００５７】
また、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができるため、紫外線照射装置９と記録ヘッド６とを近接して配置することができ、インクジェットプリンタを小型化することが可能である。
【００５８】
なお、本実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の記録ヘッド６からなる記録ユニットを２つ設け、各記録ユニットに対して１つずつ紫外線照射装置９を設けるようにしたが、これに限られるものではなく、記録ヘッド６の主走査方向Ｘにおける両側部の少なくとも一方に紫外線照射装置９を設ければ、記録ヘッド６及び紫外線照射装置９の個数、配設位置は任意である。
【００５９】
また、本実施形態では、カバー部材１６の内面全域に、紫外線を反射させる反射部材１８を設けるとともに、離隔垂直面の内面には、反射部材１８を被覆するように紫外線吸収部材１９を設けるようにしたが、離隔垂直面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低ければ、これに限るものではない。
【００６０】
例えば、反射部材を設けずに、カバー部材を反射材料で構成し、離隔垂直面には、紫外線吸収部材１９を設けるようにしてもよいし、紫外線吸収部材を設けずに、カバー部材を紫外線吸収材で構成し、離隔垂直面以外の面には、反射部材１８を設けるようにしてもよい。
【００６１】
また、本実施形態では、カバー部材１６は、記録媒体１７側に向かって開口する箱型の形状としが、これに限るものではなく、図５に示すように、記録媒体１７側に向かって開口するアーチ型の形状としてもよい。なお、この場合においても、カバー部材１６の内面全域に、反射部材１８を設けるとともに、カバー部材１６の記録媒体１７に垂直な面であって記録ヘッド６から離れた面に、反射部材１８を被覆するように紫外線吸収部材１９を設ければよい。このように、カバー部材１６をアーチ型とすることにより、箱型とした場合と比べて、主走査方向Ｘの幅を、紫外線光源１５の数を減らすことなく小さくできる。したがって、キャリッジ４を小型化することができるとともに、インクジェットプリンタ全体の小型化することができる。
【００６２】
次に、本発明によるインクジェットプリンタの第二実施形態について、図６及び図７を参照して、説明する。なお、第二実施形態に係るインクジェットプリンタは、紫外線照射装置２０以外の構成については、第一実施形態に係るインクジェットプリンタと同様の構成であるため、主に紫外線照射装置２０について説明する。また、第一実施形態と同一符号を付したものについては、第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
紫外線照射装置９は、記録媒体１７側に向かって開口する箱型のカバー部材１６を有しており、このカバー部材１６の内部には、副走査方向Ｙに沿った線状の紫外線光源１５が、主走査方向Ｘに複数本配置されている。
このカバー部材１６内には、カバー部材１６の内部を３つの区間に仕切る板状の仕切り部材２１が、記録媒体１７に対して垂直に設けられている。
【００６４】
カバー部材１６の内面及び仕切り部材２１の表面には、紫外線光源１５から拡散して照射され紫外線を反射させる反射部材１８が設けられている。
【００６５】
また、カバー部材１６の離隔垂直面の内面、及び、仕切り部材２１の記録媒体１７に垂直な面であって記録ヘッド６側の面には、反射部材１８を被覆するように紫外線吸収部材１９が設けられている。
【００６６】
一方、カバー部材１６の近接垂直面の内面、及び、仕切り部材２１の記録媒体１７に垂直な面であって記録ヘッド６から離れた面には、紫外線吸収部材１９が設けられておらず、反射部材１８が露出した状態となっている。
【００６７】
これにより、カバー部材１６の内部の紫外線光源１５から照射される紫外線を記録ヘッド６に対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっている。
【００６８】
次に、紫外線光源１５から照射された紫外線の紫外線照射装置２０の内部及び記録媒体１７の表面における反射、吸収作用について、図７を参照して説明する。
【００６９】
図７（ａ）に示すように、紫外線光源１５から照射された紫外線のうち、仕切り部材２１に設けられた紫外線吸収部材１９に対して出射された紫外線は、この紫外線吸収部材１９により吸収され、低減されたエネルギーの紫外線となって、紫外線吸収部材１９の下に設けられた反射部材１８により反射され、記録媒体１７の表面に照射される。その後、この低減されたエネルギーの紫外線は、記録媒体１７の表面で吸収、反射され、さらに低いエネルギーの紫外線となって、記録媒体１７のノズル面に対して出射される。一方、紫外線光源１５から照射された紫外線のうち、カバー部材１６に設けられた反射部材１８に対して出射された紫外線は、この反射部材１８の紫外線反射率で反射され、高いエネルギーで記録媒体１７の表面に照射される。その後、この高いエネルギーの紫外線は、記録媒体１７の表面で吸収、反射されるが、このとき記録ヘッド６とは逆の方向に反射されるため、記録ヘッド６のノズル面へ到達することはない。
【００７０】
なお、記録媒体１７に対して垂直に出射された紫外線は、出射されたときのエネルギーのまま記録媒体１７の表面に照射される。この高いエネルギーの紫外線も、そのまま記録ヘッド６のノズル面に到達することはない。
【００７１】
また、図７（ｂ）に示すように、仕切り部材２１がないとしたらカバー部材１６内で反射し、記録ヘッド６に到達していた紫外線であっても、その一部は、記録媒体１７表面への入射角が小さく、反射角も小さいため、記録媒体１７の反射して、カバー部材１６内に向かって照射される。また、その一部は、仕切り部材２１で反射して、直接カバー部材１６内に向かって照射される。したがって、全体として記録ヘッド６に到達する紫外線量が低減される。さらに、仕切り部材２１がないとしたら記録媒体１７の表面で反射し、記録ヘッド６に到達していた紫外線の一部は、仕切り部材２１で反射して、記録ヘッド６に対して反対方向へ照射されるため、記録ヘッド６に到達する紫外線量は、著しく低減される。
【００７２】
以上より、本実施形態によれば、反射により記録ヘッド６に入射する紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録媒体１７のノズル面に到達する一方、反射しても記録ヘッド６に入射しない紫外線は、高いエネルギーで記録媒体１７の表面に照射される。したがって、記録媒体１７に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができ、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００７３】
また、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができるため、紫外線照射装置２０と記録ヘッド６とを近接して配置することができ、インクジェットプリンタを小型化することが可能である。
【００７４】
また、仕切り部材２１がないとしたら記録ヘッド６に到達していた紫外線の一部を、仕切り部材２１により、カバー部材１６の内側あるいは記録ヘッド６とは反対方向に向けて反射させることができるため、記録ヘッド６に到達する紫外線量をさらに低減させることができる。したがって、記録媒体１７に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を効率よく確保しつつ、反射によるインクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、カバー部材１６は、記録媒体１７側に向かって開口する箱型の形状としが、これに限るものではなく、記録媒体１７側に向かって開口するアーチ型の形状としてもよい。この場合、仕切り部材２１は、カバー部材１６の記録媒体１７に垂直な部分と同程度の高さとすることが、紫外線の効率的な反射の観点から好ましい。なお、この場合においても、カバー部材１６の内面及び仕切り部材２１の表面に、反射部材１８を設けるとともに、カバー部材１６の離隔垂直面の内面、及び、仕切り部材２１の記録ヘッド６側の面に、反射部材１８を被覆するように紫外線吸収部材１９を設ければよい。
【００７６】
また、本実施形態では、仕切り部材２１の記録ヘッド側の垂直面及びカバー部材１６の離隔垂直面のすべてに、紫外線吸収部材１９を設けるようにしたが、紫外線の波長や反射部材１８の材質等により、記録ヘッド６から遠い仕切り部材２１の記録ヘッド側の垂直面及びカバー部材１６の離隔垂直面の内面において反射する紫外線の記録媒体１７への入射角が、十分に小さく、記録媒体１７の表面で反射しても記録ヘッド６に到達することがなければ、これらの面に紫外線吸収部材１９を設けなくてもよい。
【００７７】
次に、本発明によるインクジェットプリンタの第三実施形態について、図９及び図１０を参照して、説明する。なお、第一実施形態と同一符号を付したものについては、第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７８】
本実施形態によるインクジェットプリンタは、ラインヘッド方式のインクジェットプリンタであり、プリンタ本体（図示しない）内の所定位置には、平板状の支持部材２２が固定されており、この支持部材２２には、図９及び図１０に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル５を形成してなる記録ヘッド６が搭載されている。これらの記録ヘッド６は、記録媒体１７の略全幅にわたる長さを有し、記録媒体１７の搬送方向Ｚに直交するように設けられている。
【００７９】
これら記録ヘッド６の記録媒体が搬送される方向Ｚにおける下流側には、ノズル５から記録媒体１７に吐出されたインクに対して紫外線を照射する紫外線照射装置９が設けられている。この紫外線照射装置９は、紫外線光源１５と、この紫外線光源１５を覆うカバー部材１６を有しており、このカバー部材１６の内面全域には紫外線を反射する反射部材１８が設けられているとともに、カバー部材１６の離隔垂直面の内面には紫外線吸収部材１９が設けられている。この紫外線照射装置９は、第一実施形態における紫外線照射装置９における紫外線照射装置９と同様の構成を有するものであるため、詳細な説明は省略する。
【００８０】
この支持部材２２の下方には、平板状の部材で構成され記録媒体１７を非記録面から支持するプラテン（図示しない）が設けられている。また、プリンタ本体内には、プラテンに対して記録媒体１７を搬送するとともに、プラテン上で画像が形成された記録媒体１７をプラテンから搬出する搬送機構（図示しない）が設けられている。
【００８１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００８２】
搬送機構が作動して記録媒体１７が搬送されるとともに、所定の画像情報に基づいて支持部材２２に搭載された記録ヘッド６のノズル５から所定の色のインクが吐出される。吐出されたインクは順次記録媒体１７に着弾する。この記録媒体１７に着弾したインクに対して、支持部材２２に設けられた紫外線照射装置９を構成する紫外線光源１５により、紫外線が順次照射され、インクが記録媒体１７上で硬化する。この間、搬送機構により記録媒体１７が搬送されていくことにより、記録媒体１７に画像が形成される。
【００８３】
このとき、紫外線光源１５から照射された紫外線のうち、紫外線吸収部材１９に対して出射された紫外線は、この紫外線吸収部材１９により吸収され、低減されたエネルギーの紫外線となって、紫外線吸収部材１９の下に設けられた反射部材１８により反射され、記録媒体１７の表面に照射される。その後、この低減されたエネルギーの紫外線は、記録媒体１７の表面で吸収、反射され、さらに低いエネルギーの紫外線となって、記録媒体１７のノズル面に対して出射される。一方、紫外線光源１５から照射された紫外線のうち、反射部材に対して出射された紫外線は、この反射部材１８の紫外線反射率で紫外線が反射され、高いエネルギーで記録媒体１７の表面に照射される。その後、この高いエネルギーの紫外線は、記録媒体１７の表面で吸収、反射されるが、このとき記録ヘッド６とは逆の方向へ反射されるため、ノズル面へ到達することはない。
【００８４】
以上より、本実施形態によれば、反射により記録ヘッド６に入射する紫外線は、低いエネルギーの紫外線となって、記録媒体１７のノズル面に到達する。一方、反射しても記録ヘッド６に入射しない紫外線は、高いエネルギーで記録媒体１７の表面に照射される。したがって、記録媒体１７に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができ、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００８５】
また、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができるため、紫外線照射装置９と記録ヘッド６とを近接して配置することができ、インクジェットプリンタを小型化することが可能である。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、カバー部材の内面であって紫外線光源から照射される紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する一方、それ面以外の面で反射した紫外線は、高いエネルギーで、記録媒体の表面に照射される。したがって、記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができ、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００８７】
また、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができるため、紫外線照射装置と記録ヘッドとを近接して配置することができ、インクジェットプリンタを小型化することが可能である。
【００８８】
請求項２に記載の発明によれば、反射部材にたいして出射された紫外線は、反射部材で反射され、効果的に記録媒体の表面に照射されるが、この記録媒体の表面に入射した紫外線は、記録媒体の表面で反射しても、記録ヘッドとは反対方向へ進むため、そのまま記録ヘッドへ到達することはない。したがって、記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を効率よく確保しつつ、インクの増粘あるいは硬化を防止して安定して吐出させることができる。
【００８９】
請求項３に記載の発明によれば、反射して記録ヘッドに入射する紫外線は、紫外線吸収部材により吸収され、エネルギーが低減されるが、反射しても記録ヘッドに入射しない紫外線は、高いエネルギーで記録媒体の表面に照射される。したがって、記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができ、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００９０】
請求項４に記載の発明によれば、仕切り部材がないとしたらカバー部材等で反射して記録ヘッドに到達していた紫外線の一部を、仕切り部材によって遮ることができるため、記録ヘッドに到達する紫外線量が低減される。したがって、記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を効率よく確保しつつ、反射によるインクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００９１】
請求項５に記載の発明によれば、仕切り部材に設けられた紫外線吸収部材に対して出射された紫外線は、この紫外線吸収部材で吸収され、エネルギーが低減される一方、仕切り部材に設けられた反射部材に対して出射された紫外線は、この反射部材で反射され、高いエネルギーで効果的に記録媒体の表面に照射される。したがって、記録媒体に着弾したインクを硬化させるために必要十分な紫外線量を確保しつつ、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減することができ、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００９２】
請求項６に記載の発明によれば、紫外線光源が複数設けられているため、記録媒体に照射される紫外線量が増加し、記録媒体に着弾したインクを短時間で硬化させることができ、良好な画像を形成することができる。
【００９３】
請求項７に記載の発明によれば、紫外線光源が、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、及びＬＥＤのいずれか１つであっても、反射によりノズル面に到達する紫外線量を低減させることができる。
【００９４】
請求項８に記載の発明によれば、カチオン硬化型のインクは、酸素阻害作用を受けないため、記録媒体に着弾したインクに紫外線を照射させることにより、短時間でインクを硬化させることができ、良好な画質の画像を形成することができる。また、カバー部材の紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達するため、カチオン硬化型のインクであっても、インクがノズル面及びその吐出口内で紫外線と反応するのを防止することができ、また、紫外線エネルギーの蓄積量を低減させることができる。
【００９５】
請求項９に記載の発明によれば、記録ヘッド及び紫外線照射装置が往復移動することにより、記録ヘッドのノズルから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。このとき、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっているため、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。したがって、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【００９６】
請求項１０に記載の発明によれば、記録媒体が移動することにより、記録ヘッドから吐出され記録媒体に着弾した紫外線硬化インクに紫外線が照射される。このとき、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低くなっているため、カバー部材の内面であって紫外線を記録ヘッドに対して反射させる面で反射した紫外線は、低減されたエネルギーの紫外線となって、記録ヘッドに到達する。したがって、インクの増粘や硬化を防止してインクを安定して吐出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェットプリンタの一実施形態の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は、本発明によるインクジェットプリンタのキャリッジ内の斜視図であり、（ｂ）は、本発明によるインクジェットプリンタのキャリッジ内を下方から見た場合の斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明によるインクジェットプリンタの紫外線照射装置の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明によるインクジェットプリンタの紫外線照射装置における紫外線の反射を模式的に示した説明図である。
【図５】（ａ）は、本発明によるインクジェットプリンタの紫外線照射装置の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図６】（ａ）は、第二実施形態によるインクジェットプリンタの紫外線照射装置の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】第二実施形態によるインクジェットプリンタの紫外線照射装置における紫外線の反射を模式的に示した説明図である。
【図８】（ａ）は、第二実施形態によるインクジェットプリンタの紫外線照射装置の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図９】（ａ）は、 第三実施形態によるインクジェットプリンタの支持台の斜視図であり、（ｂ）は、本発明によるインクジェットプリンタの支持台を下方から見た場合の斜視図である。
【図１０】第三実施形態によるインクジェットプリンタの支持台の正面図である。
【図１１】従来のインクジェットプリンタの紫外線照射装置における紫外線の反射を模式的に示した図である。
【符号の説明】
４ キャリッジ
６ 記録ヘッド
９ 紫外線照射装置
１５ 紫外線光源
１６ カバー部材
１８ 反射部材
１９ 紫外線吸収部材
２０ 紫外線照射装置
２１ 仕切り部材

Claims (10)

1. 紫外線を照射することによって硬化するインクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、インクを硬化させる紫外線を発生する紫外線光源が設けられた紫外線照射装置とを有し、前記ノズルから吐出したインクを記録媒体に着弾させた後、この記録媒体に前記紫外線照射装置により紫外線を照射することでインクを硬化させて、画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、前記紫外線照射装置は前記紫外線光源を覆うカバー部材を備え、このカバー部材内の前記紫外線光源から照射される紫外線を前記記録ヘッドに対して反射させる面の紫外線反射率が、その他の面の紫外線反射率よりも低いことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記カバー部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドに近接する面の内面に、紫外線を反射する反射部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記カバー部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドから離れた面の内面に、紫外線を吸収する紫外線吸収部材を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記カバー部材に、前記カバー部材の内部を仕切る仕切り部材を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記仕切り部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッド側の面に、紫外線を吸収する紫外線吸収部材を設けるとともに、前記仕切り部材の記録媒体に垂直な面であって前記記録ヘッドから離れた面に、紫外線を反射する反射部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記紫外線照射装置に、前記紫外線光源を複数設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記紫外線光源は、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、及びＬＥＤのいずれか１つであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記インクは、カチオン硬化型のインクであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記記録ヘッドはシリアルヘッド方式であり、この記録ヘッドの主走査方向における両側部の少なくとも一方に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記記録ヘッドはラインヘッド方式であり、この記録ヘッドの記録媒体が搬送される方向における下流側に前記紫外線照射装置を設けたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

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