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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体にインク滴を吐出することによって記録媒体に画像を記録するインクジェットプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、簡便、安価に画像を記録できる画像記録方法として、インクジェットプリンタを用いた画像記録方法が数多く用いられている。シリアル式のインクジェットプリンタは、紙といった記録媒体を副走査方向に間欠的に移動させ、記録媒体が停止している際に副走査方向に垂直な主走査方向にヘッドを記録媒体上で移動させる。そして、インクジェットプリンタは、ヘッドを主走査方向に移動されている最中に、ピエゾ素子又はヒータでヘッドからインク滴を記録媒体に吐出する。このようなインクジェットプリンタの動作によって、記録媒体に画像が記録される。
【0003】
ところで、インクジェットプリンタに用いられるインクとして、紫外線及び電子線といった活性光線の被照射により硬化する活性光線硬化性インクがある。活性光線硬化性インクは、例えば、色材と、重合性モノマー又はオリゴマーと、光触媒反応によりモノマー又はオリゴマーの架橋反応や重合反応を進行させる光重合開始剤、光重合促進剤等とを含んで組成され、活性光線の被照射による架橋反応又は重合反応によって硬化する。このような活性光線硬化性インクで記録するプリンタは、ソルベント系インクで記録するプリンタに比べ比較的低臭気であり、インク吸収性の無い記録媒体への記録が出来る点で近年注目されつつある。
【0004】
例えば特許文献1、特許文献2に記載されているように、紫外線で硬化するUVインクで記録するインクジェットプリンタは、紫外線を発するUV光源を具備しており、ヘッドから記録媒体に向けてUVインクのインク滴を吐出し、記録媒体又はヘッドを移動させることで記録媒体に着弾したインク滴にUV光源で紫外線を照射する。これにより、記録媒体に着弾したインク滴が硬化する。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−11860号公報(第10−11頁、第19図)
【特許文献2】
特開昭60−132767号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、インク滴が着弾してから紫外線に照射されるまでの時間が長いと、着弾したインク滴が硬化しないから記録媒体上で滲んでしまう。高画質の印刷画像を得るためにも、UVインクが記録媒体に着弾後可能な限り速やかに紫外線をインク滴に照射して、インク滴を硬化させることが望ましい。そこで、UV光源をヘッドに近づけて設置することによって着弾後に速やかに紫外線がインク滴に入射する。しかし、UV光源が放射状に紫外線を発するため、ヘッドがUV光源に近づきすぎるとインク滴が着弾前に紫外線に照射されて硬化してしまい、記録不良が発生する。
また、ヘッドがUV光源に近すぎると、UV光源から発した紫外線がヘッドに入射してしまう。ヘッドに紫外線が入射してしまうと、ヘッドの吐出口に存するUVインクが増粘したり硬化したりし、吐出口からインクが吐出されなくなる虞がある。
【0007】
そこで、本発明の課題は、インク滴を着弾前に硬化させずに着弾後に速やかに硬化することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明のインクジェットプリンタは、
活性光線の被照射により硬化するインクを記録媒体に向けて吐出するヘッドと、
インク吐出時における前記記録媒体に対する前記ヘッドの相対移動方向の後ろ側に配置されるとともに、前記記録媒体に対して前記ヘッドが配置される側に配置され、活性光線を発する活性光線源と、
前記ヘッドによって吐出されてから前記記録媒体に着弾するまでのインク滴の弾道へ、前記活性光線源から発した活性光線が直接的又は間接的に入射することを遮蔽する遮蔽部材と、
を備えることを特徴とする。
【0009】
請求項1に記載の発明では、ヘッドによって吐出されてから記録媒体に着弾するまでのインク滴の弾道へ活性光線が直接的又は間接的に入射することが遮蔽部材によって遮蔽されるから、ヘッドにより吐出されたインク滴が着弾する前に活性光線に曝露されて硬化する虞を低減することができ、高画質の画像を記録することができる。また、このような遮蔽部材が設けられているため、活性光線源をより一層ヘッドに近づけて設置することができて、インク滴を記録媒体に着弾してから速やかに活性光線源から発した活性光線に曝露するようにでき、従って、インク滴は記録媒体に着弾後速やかに硬化できるため、インク滴が記録媒体上で必要以上に広がらず滲まないようにすることが可能となる。
また、活性光線源から発した活性光線がインク滴の弾道の基点即ちヘッドのインク吐出口に入射することが遮蔽部材により防止できるため、ヘッドのインク吐出口に存するインクが増粘したり硬化したりすることを抑制でき、インク吐出口の閉塞を長期にわたり防止することができる。
ここで、活性光線がインク滴の弾道に直接的に入射するとは、活性光線源から発した活性光線がインクジェットプリンタの部品、記録媒体等で反射せずにインク滴の弾道に入射することである。活性光線がインク滴の弾道に間接的に入射するとは、活性光線源から発した活性光線がインクジェットプリンタの部品、記録媒体等で少なくとも一回反射してからインク滴の弾道に入射することである。
【0010】
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、前記遮蔽部材は、前記活性光線源と前記ヘッドとの間に配置されるとともに、インク滴が吐出される前記ヘッドの面よりも前記記録媒体側に延出した第一延出部を具備することを特徴とする。
【0011】
請求項2に記載の発明では、活性光線源とヘッドとの間において、第一延出部がヘッドのインク吐出面よりも記録媒体側に延出しているため、活性光線源から発した活性光線が第一延出部によって、より遮蔽されてインク滴の弾道に至らないようにすることができ、ヘッドによって吐出されたインク滴が着弾前に、より硬化しないようにすることができる。それゆえ、活性光線源をより一層ヘッドに近づけて設置することができて、記録媒体に着弾後速やかにインク滴を硬化させることができ、高画質の画像を記録媒体に記録することが可能となる。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記遮蔽部材は、前記第一延出部の延出方向に交わる方向であって前記弾道に向かった方向に前記第一延出部から延出する第二延出部を具備することを特徴とする。
【0013】
請求項3に記載の発明では、第二延出部が第一延出部からインク滴の弾道に向かって(即ち、弾道の方向と交わる方向に)延出しているため、記録媒体にて反射した活性光線が第二延出部によって遮られて、インク滴が吐出されるヘッドの面に活性光線をより射し込み難くすることができる。
【0014】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第二延出部の前記記録媒体に対向した面が凹凸に設けられていることを特徴とする。
【0015】
請求項4に記載の発明では、第二延出部の記録媒体に対向した面が凹凸に設けられているため、活性光線源から発した活性光線が記録媒体で反射して第二延出部に入射しても、その凹凸によって入射光が散乱されたり、その部分での内面反射で入射光が減衰されたりすることで、第二延出部の記録媒体に対向する面で活性光線が反射する反射光を低減することができる。そのため、活性光線が、第二延出部と記録媒体との間で反射を繰り返しても、インク滴が吐出されるヘッドの面及び弾道に活性光線をより射し込み難くすることができる。従って、活性光線源をより一層ヘッドに近づけて設置することができて、インク滴を記録媒体に着弾後速やかに硬化させることができる。
【0016】
請求項5記載の発明は、請求項3又は4に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第二延出部の前記記録媒体に対向した面が活性光線の吸収性を有することを特徴とする。
【0017】
請求項5記載の発明では、第二延出部の記録媒体に対向した面が吸収性を有しているため、活性光線源で発した活性光線が記録媒体で反射して第二延出部に入射しても、この第二延出部において吸収される。よって、活性光線が、第二延出部と記録媒体との間で反射を繰り返し難くすることができ、インク滴の吐出されるヘッドの面及び弾道に射し込み難くすることができる。
【0018】
請求項6に記載の発明は、請求項1から5の何れか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ヘッド、前記活性光線源及び前記遮蔽部材が一体的に前記相対移動方向に移動自在に設けられたことを特徴とする。
【0019】
請求項6に記載の発明では、ヘッドが相対移動方向に移動自在に設けられているため、画像記録方式がシリアル方式であるインクジェットプリンタが提供される。また、活性光線源がヘッドと一体的に移動自在に設けられているため、ヘッド及び活性光線源が移動することによって、ヘッドから吐出されて記録媒体に着弾したインク滴が活性光線源に照射される。また、遮蔽部材がヘッド及び活性光線源と一体的に相対移動方向に移動自在に設けられているので、簡単な構成且つ簡単な機構で、請求項1から5の何れか一項に記載の発明と同様な作用効果を奏するシリアル方式のインクジェットプリンタを提供することができる。
【0020】
請求項7に記載の発明は、請求項1から5の何れか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記記録媒体が前記相対移動方向に搬送され、
前記ヘッドが前記相対移動方向に直交する方向にわたって配設されていることを特徴とする。
【0021】
請求項7に記載の発明では、ヘッドが相対移動方向に直交する方向に渡って配設されているため、画像記録方式がラインヘッド方式であるインクジェットプリンタが提供される。また、活性光線源が記録媒体に対するヘッドの相対移動方向の後ろ側に配置されているため、記録媒体が搬送されることによって、ヘッドから吐出されて記録媒体に着弾したインク滴が活性光線源に照射される。そして、簡単な構成で、請求項1から5の何れか一項に記載の発明と同様な作用効果を奏するラインヘッド方式のインクジェットプリンタを提供することができる。
【0022】
請求項8に記載の発明は、請求項1から7の何れか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記ヘッドから吐出されるインクがカチオン硬化性インクであることを特徴とする。
【0023】
請求項8に記載の発明では、カチオン硬化性インクはラジカル硬化性インクに比べて活性光線に対する感度が高いため、ヘッドにて活性光線の影響を受け易いが、ヘッドと活性光線源との間に遮蔽部材が設けられていることによって、このようなカチオン硬化性のインクであっても、飛翔中やヘッド内で増粘したり硬化したりすることを防止することができる。また、カチオン硬化性インクを用いたので、活性光線源に例えば低照度の紫外線光源を用いて、小型且つ安価なインクジェットプリンタを得ることができる上に、長期にわたり安定した高画質画像を得ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【0025】
〔第一の実施の形態〕
図1には、シリアル方式のインクジェットプリンタ1が示されている。
このインクジェットプリンタ1は、紫外線の被照射により活性化して硬化する性質を有するUVインク(紫外線硬化性インク)を滴(以下、「インク滴」という。)として記録媒体99に向けて吐出し、インク滴の着弾後に紫外線照射を行うことで記録媒体99に画像形成を行うものである。以下の説明では、活性光線硬化性インクとしてUVインクを採用しているが、赤外線、可視光線、電子線、X線といった活性光線の被照射によって活性化して硬化する性質のインクを用いるものとしてもよい。ここで活性光線とは、広義の活性光線である。つまり、本明細書で取りあげる活性光線とは、空気を電離させる能力を有するものだけをさすのではなく、紫外線、可視光線、赤外線等の電磁波を含む。即ち、活性光線は、インクを活性化して硬化するものである。
【0026】
インクジェットプリンタ1は、平板状のプラテン15と、シート状の記録媒体99を副走査方向Bの下流側に搬送する搬送機構(図示せず)と、プラテン15よりも上方に配設され、副走査方向Bに対して略直角となる主走査方向Aに延在するガイド部材2と、記録媒体99よりも上方においてガイド部材2によって案内されてガイド部材2に沿って主走査方向Aに移動する移動体であるキャリッジ3と、UVインクをインク滴として吐出する複数のヘッド4,4,…と、記録媒体99に対してヘッド4,4,…が配置される側に配置されるとともに紫外線を放射状に発する複数のUV光源5,5,…(図2等に図示)と、各UV光源5に設けられ、UV光源5から発した紫外線を直接的・間接的にインク滴の弾道へ入射することを遮蔽するためのカバー9(図2等に図示)と、キャリッジ3よりも下方に配置されているとともにUVインクを貯蔵する複数のインクタンク6,6,…と、インクタンク6からヘッド4へUVインクを供給するためのインク供給路7と、各インクタンク6に設けられた変圧ポンプ8と、を具備する。
【0027】
前記搬送機構は、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、搬送モータの駆動で搬送ローラを回転させることによって記録媒体99を副走査方向Bに搬送するものである。この搬送機構は、キャリッジ3の動作に合わせて記録媒体99を搬送するようになっており、具体的には、間欠的に記録媒体99を搬送するようになっている。つまり、この搬送機構は、記録媒体99の搬送及び搬送停止を繰り返すようになっている。
【0028】
プラテン15は、搬送機構によって搬送される記録媒体99を下から平坦状に支持するものである。
【0029】
本実施の形態に用いられる記録媒体99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ものが適用可能である。また、記録媒体99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。
【0030】
特に、本実施の形態で用いられる記録媒体99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。
【0031】
更に、本実施の形態に用いられる記録媒体99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も適用可能である。
【0032】
キャリッジ3は、前記搬送機構による間欠的な記録媒体99の搬送に合わせて、ガイド部材2に沿って主走査方向Aに往復移動するものであり、具体的には記録媒体99が停止している際に主走査方向Aに少なくとも一回の移動をするものである。更に、キャリッジ3は、記録媒体99の上方の記録範囲においてほぼ等速移動をし、記録範囲から外れて移動範囲の折返し端まで移動する際には減速移動し、折返し端で折り返してから記録範囲まで移動する際には加速移動をするようになっている。例えば、図1の例であれば、キャリッジ3は、移動範囲の左端から記録媒体99の直上に位置するまでの間は加速移動し、記録範囲である記録媒体99の直上を左から右へ等速移動し、記録媒体99の直上から移動範囲の右端に位置するまでの間は減速移動し、右端で折り返して記録媒体99の直上に位置するまでの間は加速移動し、記録媒体99の直上を右から左へ等速移動し、記録媒体99の直上から移動範囲の左端に位置するまでの間は減速移動する。なお、詳細には後述するが、キャリッジ3が主走査方向Aに移動している時に記録媒体99が停止してヘッド4,4,…によってインク滴が吐出されて記録媒体99に画像が形成されるが、記録媒体99に対するキャリッジ3の相対移動方向は、キャリッジ3が移動していく主走査方向Aである。
【0033】
キャリッジ3の移動範囲の外には、複数のインクタンク6,6,…が配設されている。これらインクタンク6,6,…は交換可能なインクカートリッジであり、それぞれのインクタンク6にはUVインクが貯蔵されている。
【0034】
インクジェットプリンタ1に用いられるUVインクの色としては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を基本としており、その他にホワイト(W)、ライトイエロー(LY)、ライトマゼンタ(LM)、ライトシアン(LC)、ライトブラック(LK)等がある。一つのインクタンク6には、これら数種の色のうちの何れかの色のUVインクが貯蔵されている。基本的にインクタンク6ごとに異なる色のUVインクが貯蔵されているが、同じ色のUVインクが二以上のインクタンク6に貯蔵されていても良い。
【0035】
これらインクタンク6,6,…に貯蔵されるUVインクとしては、「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、ラジカル重合により硬化するものであってもよいし、カチオン重合により硬化するものであっても良い。
【0036】
具体的には、本実施形態で用いられるUVインクは、活性光線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インクであり、主成分として、少なくとも、色に応じた顔料(色材)と、モノマー及びモノマーといった重合性化合物(公知の重合性化合物を含む。)と、光反応開始剤と、を含むものである。このような組成のUVインクは、紫外線の照射を受けることで光反応開始剤が重合性化合物に作用する事に伴ってモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有する。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。
【0037】
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硬化性インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン硬化性インクとに大別されるが、どちらのインクも本実施の形態に用いられるインクとして適用可能であり、ラジカル硬化性インクとカチオン硬化性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。
【0038】
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硬化性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、カチオン硬化性インクを用いている。本実施の形態に用いられるカチオン硬化性インクは、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。
【0039】
それぞれのインクタンク6には、インク供給路7によってヘッド4に連通しており、UVインクが色ごとにインクタンク6からヘッド4に供給されるようになっている。また、インク供給路7は、キャリッジ3の移動に追従できるように、フレキシブルな部材から形成されている。
【0040】
それぞれのインクタンク6とインク供給路7との接続部には変圧ポンプ8,8,…が設けられている。変圧ポンプ8がインクタンク6からそのヘッド4に通じているインク供給路7の内部圧を変更することにより、インクタンク6からヘッド4へのインク供給量が変更されるようになっている。
【0041】
図2〜図4を用いて、キャリッジ3について詳細に説明する。ここで、図2には、キャリッジ3の下面図が示されており、図3には、キャリッジ3に搭載された複数のヘッド4,4,…、UV光源5,5,…及びカバー9,9,…の部分斜視図が示されている。また、図4(a)には、一つのヘッド4とその両隣に配列されたUV光源5,5及びカバー9,9の下面図が示されており、図4(b)には、このヘッド4及びこれらUV光源5,5及びカバー9,9を副走査方向Bに向かって見た正面図が示されている。
【0042】
図2及び図3に示すように、ヘッド4,4,…がキャリッジ3に取り付けられており、UV光源5,5,…がキャリッジ3に取り付けられており、更に、カバー9,9,…が各UV光源5を覆うようにキャリッジ3に取り付けられている。キャリッジ3、ヘッド4,4,…、UV光源5,5,…及びカバー9,9,…は、記録媒体99よりも上方にある。従って、ヘッド4,4,…及びUV光源5,5,…は、キャリッジ3とともに記録媒体99よりも上方において主走査方向Aに移動するようになっている。
【0043】
ヘッド4,4,…の外形は略直方体状に形成されており、これらヘッド4,4,…は互いに平行となって且つ主走査方向Aに一列となって等間隔に配列されている。つまり、ヘッド4,4,…を結ぶ直線は主走査方向Aに平行となっているとともに、隣り合う二つのヘッド4,4の間隔は何れも等しくなっている。UV光源5,5,…は副走査方向Bに長尺に設けられている。これらUV光源5,5,…の長手方向が互いに平行となって、UV光源5,5,…が主走査方向Aに一列となって等間隔に配列されている。また、どの二つのUV光源5,5の間にも一つのヘッド4が介在しており、ヘッド4及びUV光源5が交互となって主走査方向Aに配列されている。
【0044】
これらヘッド4,4,…とUV光源5,5,…とからなる列において、主走査方向Aの両端はUV光源5となっている。また、ヘッド4からそのヘッド4の一方の隣りのUV光源5までの距離は、そのヘッド4の他方の隣りのUV光源5までの距離と等しい。つまり、ヘッド4及びUV光源5は交互に且つ等間隔で一直線状に配列されている。また、ヘッド4からその隣りのUV光源5までの距離は、約30mmであるが、30mmに限定する必要はない。
【0045】
図4に示すように、ヘッド4の下端にはノズルプレート4aが設けられており、このノズルプレート4aによってヘッド4の下面が構成されており、ノズルプレート4aが下方の記録媒体99に対向している。ノズルプレート4aには、ヘッド4の内部空間からヘッド4外に通じる複数の吐出口4b,4b,…が形成されている。吐出口4b,4b,…は、副走査方向Bに一直線状となって一列に配列されている。また、各ヘッド4は、変形により内部のインクに圧力を付与するピエゾ素子、内部のインクを膜沸騰させることにより内部のインクに圧力を付与する加熱素子、その他内部のインクに圧力を付与する素子を吐出口4bごとに有し、これら素子の動作により各吐出口4bから個別にインクを液滴として吐出するように構成されている。
【0046】
ヘッド4の内部空間にはインクタンク6からUVインクが供給されており、この内部空間は全ての吐出口4b,4b,…に共通しているため、各吐出口4bから吐出されるインク滴の色は全て同じである。基本的にヘッド4ごとに異なる色のUVインクのインク滴が吐出されるが、同じ色のUVインクが二以上のヘッド4から吐出されても良い。なお、図2において各ヘッド4に示されている英字は吐出されるインク滴の色を意味するが、色の配列は図2のように限られない。
【0047】
UV光源5は、特定の波長領域(例えば、波長250nm)の紫外線を安定した照射エネルギーで発光するものである。UV光源5から発する紫外線の波長及び照射強度は、記録媒体99の素材又はUVインクの種類に応じて適宜設定される。UV光源5としては、LED(light emitting diode)、蛍光灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀スポットランプ、キセノンランプ等が適用可能である。UV光源5は、記録媒体99の材質やUVインクの種類に応じて照射する紫外線の波長及び照射エネルギーを変更することができても良い。
【0048】
副走査方向BにおけるUV光源5の長さは、副走査方向Bにおけるヘッド4及びヘッドプレート4aの長さよりも長いか、又はほぼ同等である。更に、本実施の形態ではUV光源5の径φは5mmであるが、必ずしも5mmに限定する必要はない。また、図4(b)に特に示すように、UV光源5は、ヘッド4の下面であるヘッドプレート4aよりも上方に位置している。
【0049】
図3及び図4に示すように、遮蔽部材であるカバー9は、下方に開放した直方体状に形成された箱体10と、箱体10の左右側面であってその下端部から両隣のヘッド4,4に向けて延出するつば(第二延出部)11,11と、箱体10の前後側面であってその下端部から副走査方向Bに延出したつば12,12と、から構成されている。箱体10は、UV光源5よりも上方において記録媒体99に対向した上面10aと、主走査方向Aに向いた側面(第二延出部)10b,10b(図3では一つの側面10bを図示)と、副走査方向Bに向いた側面10c,10c(図3では一つの側面10cを図示、図4では側面10cの符号を省略)とから構成されている。
【0050】
図3に示すように、側面10cは上面10aの副走査方向Bの両端から下方へ延出している。つば12は、側面10cの下端から副走査方向Bに延出している。
【0051】
側面10bは、UV光源5とその隣りのヘッド4の間に介在しており、上面10aの主走査方向Aの両端から下方に向けて、つまり、上面10aの主走査方向Aの両端から記録媒体99に向けて延出している。側面10bは、ヘッド4の下面(つまりノズルプレート4a)よりも更に記録媒体99側に延出しており、側面10bの下端はヘッド4の下面よりも下方に位置している。UV光源5の照射範囲αは、二つの側面10b,10bによって制限されている。詳細には、図5(a)に示すように、正面視して、インク滴98の着弾点とUV光源5の接点とを結ぶ接線γがあるが、側面10bはこの接線γに交わっており、接線γよりも更に下方へ延出している。つまり、UV光源5から発した紫外線が側面10b,10bによって遮蔽されることにより、隣りのヘッド4から吐出されるインク滴98が記録媒体99に着弾するまでの弾道βに対してUV光源5から発した紫外線が直接入射することは遮蔽されるようになっている。なお、弾道βは基本的にはヘッド4の下面に対して直交する。
【0052】
つば11は、側面10bの延出する延出方向に直交する方向つまり主走査方向Aであって、その側面10bの隣りのヘッド4に向けて延出している。即ち、つば11は、その側面10bの下端から、側面10bの隣りのヘッド4によって吐出されたインク滴の弾道βに向けて延出している。また、つば11はヘッド4の下面よりも下方に位置しており、つば11の下面が記録媒体99に対して対向している。
なお、つば11特につば11の下面がヘッド4の下面と同じ高さであり、つば11の下面から記録媒体99までの間隔が、ヘッド4の下面から記録媒体99までの間隔と同じであっても良い。
【0053】
つば11特につば11の下面は、紫外線を吸収する性質を有する。つば11又はその下面に紫外線吸収性をもたせる方法としては、例えば、つば11全体又はつば11の下面に紫外線吸収率の高い材料をアルマイト処理などの各種金属酸化物処理する方法、つば11全体又はつば11の下面にメッキ処理・蒸着・スパッタリング処理する方法、紫外線吸収率の高い素材でつば11を形成する方法、各種の紫外線吸収剤をつば11の表面全体又はつば11の下面にコーティングする方法などが挙げられる。紫外線吸収率の高い素材としては、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−Fe2O3、Fe3O4)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る。このように、第二延出部であるつば11の記録媒体99に対向する面(下面)が紫外線吸収性が有することにより、反射光やその後の更なる反射によってヘッド4のインク吐出面(下面)或いは着弾前のインクに活性光線が照射されて不本意なインクの硬化を更に低減することができる。
【0054】
また、つば11特につば11の下面は凹凸に形成されている(図4(b)参照)。例えば、つば11の下面をジャバラ状に形成したり、断面視四角状又は断面視三角状を下面に沿って繰り返すように形成したり、つば11の下面を波打つように形成したりするような凹凸形状とすることができる。本実施の形態では、図4(b)に示したように、UV光源5の長手方向と平行に延在するとともにUV光源5の長手方向に破断した場合の断面形状が三角形状である突条を繰り返した断面鋸歯状の凹凸を設けた。尚、この凹凸はつば11と一体成形されたものであっても良いことは勿論である。このように、第二延出部であるつば11の記録媒体99に対向する面(下面)を、そこに入射される活性光線(本実施の形態では紫外線)を散乱させたり、その反射光を減衰させたりする凹凸形状とすることにより、その反射光やその後の更なる反射によってヘッド4のインク吐出面(下面)或いは着弾前のインクに活性光線が照射されて不本意なインクの硬化が発生するのを更に低減することができる。なお、本実施の形態では、つば11特につば11の下面が紫外線吸収性を有しつつ凹凸に形成した例を示したが、例えば紫外線吸収性は有するようにして凹凸には形成しなくても良く、或いは凹凸は形成して紫外線吸収性を有さないようにしても良い。しかしながら、本実施の形態の如く、つば11特につば11の下面を凹凸形状とするとともに、その上に紫外線を持つようにすることが、ヘッド4のインク吐出面にあるインクや着弾前の飛翔したインクが間接的に紫外線に照射されて不本意に硬化することをより低減できて好ましい。
また、このようなヘッド4のインク吐出面(下面)或いは着弾前のインクに紫外線等の活性光線が照射されることを低減するための遮蔽部材としては、上記の他に、例えば、テレンプ等の遮光布や黒色のパイル織布等の材料を、つば11特につば11の下面に貼着するようにしてもよく、また、上述のようにつば11特につば11の下面を凹凸にした上にそれらを貼着するようにしてもよい。また更に、例えば、つば11をカーボンブラック等を混入した樹脂にて形成した部材としても良い。
【0055】
カバー9のつば11とその隣りのカバー9のつば11との間には隙間14があり、隙間14の直上にヘッド4が位置している。弾道βは隙間14を通っており、ヘッド4から吐出されたインク滴98は隙間14を通過して記録媒体99に着弾するようになっている。なお、図3に示すように、両端に位置するUV光源5(図3では、左端に位置するUV光源5のみ図示)に被さったカバー9では、その隣りのUV光源5側の側面10bのみにつば11が設けられており、隣りにUV光源5のない側面10bにはつば11が設けられていない。
【0056】
次に、上述のように構成されるインクジェットプリンタ1の動作について説明する。
インクジェットプリンタ1の動作中において、UV光源5から紫外線が発しており、記録媒体99は紫外線に照射されている。そして、インクジェットプリンタ1は、記録媒体99を副走査方向Bに間欠的に搬送機構で搬送する。ここで、記録媒体99が停止している際に、キャリッジ3が主走査方向Aに少なくとも一回移動するが、記録範囲においてつまり記録媒体99の直上においてキャリッジ3は等速移動する。そして、キャリッジ3が記録範囲を移動している最中に、各ヘッド4が吐出口4b,4b,…からインク滴を吐出し、吐出されたインク滴は隙間14を通過して、記録媒体99に着弾する。着弾したインク滴は、そのインク滴を吐出したヘッド4よりもキャリッジ3の移動方向後ろ側に配設された隣りのUV光源5から発した紫外線に照射されることによって硬化する。以上のようにキャリッジ3とともにヘッド4が移動することによってそのヘッド4の移動方向後ろ側において記録媒体99に画像が記録されていくが、ヘッド4の両隣に配置された二つのUV光源5,5のうち、キャリッジ3の移動方向後ろ側に配置された一方のUV光源5が、記録媒体99に対するヘッド4の相対移動方向のヘッド4よりも後ろ側に配置されたものである。
【0057】
インクジェットプリンタ1は、同様にキャリッジ3の往復移動、インク滴の吐出、着弾したインク滴に対しての照射を適宜数回行った後に、搬送機構で記録媒体99を副走査方向Bに所定距離搬送する。そして、記録媒体99が再び停止したら、インクジェットプリンタ1は再びキャリッジ3の往復移動、インク滴の吐出、インク滴に対しての照射を適宜数回行う。以降、インクジェットプリンタ1が上述の動作を繰り返すことにより、記録媒体99上に画像が記録される。
【0058】
以上のように本実施の形態では、UV光源5がカバー9に覆われているため、ヘッド4から吐出されたインク滴98は、記録媒体99に着弾する前に硬化することがない上、ヘッド4の吐出口4bに残留したUVインクが硬化することもない。
【0059】
詳細に説明すると、図4(b)或いは図5(a)に示すように、UV光源5の照射範囲αが側面10b,10bによって制限されており、インク滴98の弾道βに直接紫外線が照射されないとともに、ヘッド4の下面に対して直接紫外線が照射されない。従って、インク滴98が記録媒体99に着弾する前に硬化することはない。
【0060】
更に、側面10bの下端につば11が設けられているとともに、ヘッド4の下面がつば11と同じ高さに又はつば11よりも上方に位置しているため、UV光源5から記録媒体99に入射した紫外線が反射してもつば11に入射する(紫外線の経路を図4(b)の矢印Cで例示する。)。特に、図5(b)に示すように、正面視して、側面10bの下端とUV光源5の接点とを結ぶ光線εが記録媒体99で反射してもつば11に入射するようになっている。従って、UV光源5から発した紫外線が記録媒体99で一回反射しても、紫外線がインク滴98の弾道βには至らず、弾道βに間接的に紫外線が入射することもつば11によって遮蔽されている。これは、UV光源5から発した紫外線が記録媒体99で一回反射するのではなく、プラテン15で一回反射した場合でも同様である。
【0061】
更に、反対側の側面10bで反射した光線ψが記録媒体99で反射してもつば11に入射するようになっている。従って、UV光源5から発した紫外線が反対側の側面10b及び記録媒体99でそれぞれ一回、計二回反射しても、紫外線がインク滴98の弾道βには至らず、弾道βに間接的に紫外線が入射することもつば11によって遮蔽されている。これは、UV光源5から発した紫外線が記録媒体99で二回目の反射をするのではなく、プラテン15で二回目の反射をした場合でも同様である。
【0062】
つまり、一回反射した光線ε、二回反射した光線ψがつば11によって遮蔽されることで、隣りのヘッド4から吐出されるインク滴98が記録媒体99に着弾するまでの弾道βにUV光源5から紫外線が間接的に入射することがつば11によって防止されている。従って、記録媒体99で反射した紫外線はつば11によって遮蔽されて、弾道βの基点であるヘッド4の吐出口4bやヘッド4の下面に入射しない。ゆえに、ヘッド4の吐出口4bに残留したUVインクが増粘したり硬化したりすることを防止することができ、吐出ミスなどが生じない。
【0063】
特に、つば11は、紫外線の吸収性を有する材質からなるため、つば11に入射した紫外線の反射効率は非常に低い。更に、つば11が凹凸に設けられているため、つば11に入射した紫外線の反射効率は更に低くなる。従って、記録媒体99及びつば11にて紫外線の反射が繰り返されて、ヘッド4の下面や弾道βに紫外線が至ることもない。
【0064】
以上のようにつば11を有するカバー9がUV光源5に被さることで、UV光源5から発した紫外線がヘッド4の下面及び弾道βに射し込まないため、UV光源5とヘッド4の間隔を非常に小さくすることができる。ヘッド4に近づけてUV光源5を設置できるため、キャリッジ3の移動速度を速めることなくインク滴98は着弾後に速やかに紫外線に照射されて、記録媒体99上で滲まない。インク滴98が着弾する前に硬化しないため、ドット形成不良が起きない。よって、インクジェットプリンタ1では、高画質の画像を記録することができる。
【0065】
〔第二の実施の形態〕
図6は、本発明が適用された第二実施形態のインクジェットプリンタ101の要部を示した下面図であり、図7は、インクジェットプリンタ101の要部を示した側面図である。第二実施形態のインクジェットプリンタ101は、第一実施形態のインクジェットプリンタ1と同様に、プラテン15(図6,図7では図示せず)と、インクタンク6,6,…(図6,図7では図示せず)と、インク供給路(図6、図7では図示せず)7と、変圧ポンプ8,8,…(図6、図7では図示せず)と、搬送機構と、を備える。これらは、第一実施形態のインクジェットプリンタ1の場合と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0066】
第一実施形態のインクジェットプリンタ1と第二実施形態のインクジェットプリンタ101との間で異なる点は、図1、図2に示されたインクジェットプリンタ1がシリアル方式で画像を記録媒体99に記録するのに対して、図6、図7に示されたインクジェットプリンタ101はラインヘッド方式で画像を記録媒体99に記録することである。
【0067】
詳細に説明すると、このインクジェットプリンタ101では、ガイド部材2及びキャリッジ3の代わりに基台(図示せず)が、プラテン15及び記録媒体99よりも上方に配設されており、この基台に複数のラインヘッド104,104,…が取り付けられている。
【0068】
ラインヘッド104は、副走査方向Bに対して直交する方向つまり記録媒体99の幅方向に延在するように基台に取り付けられている。これらラインヘッド104,104,…は、互いに長手方向が平行となるように、副走査方向Bに配列されている。
【0069】
それぞれのラインヘッド104の下面には、ノズルプレート104aが設けられており、このノズルプレート104aは、下方のプラテン15及び記録媒体99に対向している。ノズルプレート104aには、インクを吐出するための複数の吐出口104b,104b,…が副走査方向Bに直交する方向(つまり、主走査方向A)に一列に配列されて形成されている。各ラインヘッド104は、変形により内部のインクに圧力を付与するピエゾ素子、内部のインクを膜沸騰させることにより内部のインクに圧力を付与する加熱素子、その他内部のインクに圧力を付与する素子を吐出口104bごとに有し、これら素子の動作により各吐出口104bから個別にインクを液滴として吐出するように構成されている。一つのラインヘッド104からは、Y、M、C、K、LY、LM、LC、LKのうちの何れかの色のインクが吐出され、ラインヘッド104ごとに異なる色のインクが吐出される。図6、図7において、ラインヘッド104に付されている英字は、吐出されるインクの色を表している。
【0070】
それぞれのラインヘッド104に対応してUV光源105が設けられている。詳細には、各UV光源105は、対応するラインヘッド104よりも副走査方向Bの下流側に配置されており、対応するラインヘッド104の下面のノズルプレート104aよりも上方に配置されている。従って、記録媒体99及びプラテン15からUV光源105までの距離は、記録媒体99及びプラテン15からラインヘッド104の下面までの距離より大きくなっている。
【0071】
UV光源105は、副走査方向Bに対して直交する方向つまり主走査方向Aに沿った線状の光源とされており、記録媒体99の幅全体に延在するように基台に取り付けられている。このUV光源105は、LED、蛍光灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀スポットランプ、キセノンランプ等である。
【0072】
UV光源105,105,…は、第一実施形態のUV光源5,5,…と同様に、カバー9,9,…によってそれぞれ覆われている。各カバー9は、第一実施形態の場合と同様に、UV光源105よりも上方において記録媒体99及びプラテン15に対向した上面10aと、上面10aの主走査方向Aの両端から下方に向けて延出する側面10c,10cと、上面10aの副走査方向Bの両端から下方に向けて延出する側面10b,10b,と、側面10cの下端から主走査方向Aに向けて延出するつば12,12と、側面10bの下端から隣りのラインヘッド104から吐出されるインク滴98の弾道βに向けて吐出するつば11,11と、から構成されている。
【0073】
それぞれの側面10bは、UV光源105とその隣りのラインヘッド104との間に配置されており、ラインヘッド104の下面よりも更に記録媒体99側に延出しており、側面10bの下端はラインヘッド104の下面よりも下方に位置している。UV光源105の照射範囲αは、二つの側面10b,10bによって制限されている。詳細には、側面10bによってUV光源105か発した紫外線が遮蔽されることによって、隣りのラインヘッド104から吐出されるインク滴98が記録媒体99に着弾するまでの弾道βに対して、UV光源105から発した紫外線が直接入射することが遮蔽されるようになっている。
【0074】
つば11はラインヘッド104の下面よりも下方に位置しており、つば11の下面が記録媒体99に対して対向している。
なお、つば11特につば11の下面がラインヘッド104の下面と同じ高さであり、つば11の下面から記録媒体99までの間隔が、ラインヘッド104の下面から記録媒体99までの間隔と同じであっても良い。
【0075】
つば11の下面又はつば11全体には、紫外線吸収率の高い材料をアルマイト処理などの各種金属酸化物処理、メッキ処理・蒸着・スパッタリング処理、各種の紫外線吸収剤をコーティングする処理等が施されており、つば11の下面が紫外線吸収性を有する。つば11は特につば11の下面は凹凸に形成されている。
【0076】
第二実施形態のインクジェットプリンタ101の動作について説明すると、搬送機構が記録媒体99を副走査方向Bに搬送している間に、それぞれのラインヘッド104がインクを吐出すると、記録媒体99に画像が記録される。記録媒体99に着弾したインク滴98が記録媒体99の搬送に伴って副走査方向B下流側のUV光源105の下を通過している時に、UV光源105から発した紫外線が記録媒体99上のインクに入射する。これによって、インク滴98が硬化する。第二実施形態のような記録方式がライン方式である場合、ラインヘッド104,104がインクを吐出して記録媒体99に画像が記録されていく時におけるラインヘッド104の記録媒体99に対する相対移動方向は、副走査方向Bであり、ラインヘッド104よりも副走査方向B下流側に位置したUV光源105が、記録媒体99に対するラインヘッド104の相対移動方向の後ろ側に配置されていることになる。なお、第二実施形態において、搬送機構によって記録媒体99を間欠的に搬送するのではなく連続的に搬送するように搬送機構を設けても良い。
【0077】
第二実施形態のインクジェットプリンタ101であっても、第一実施形態のインクジェットプリンタ1と同様に、カバー9の側面10b,10bがそれぞれ隣りのラインヘッド104,104の下面よりも下側に延出しているから、UV光源105による照射範囲αが、側面10b,10bによって規制される。そのため、UV光源105から発した紫外線がインク滴98の弾道βに直接入射することが、側面10b,10bによって遮蔽される。
【0078】
また、つば11よりも上方にラインヘッド104の下面が位置しているため、UV光源105から記録媒体99に入射した紫外線が反射してもつば11に入射するから、紫外線がインク滴98の弾道βには至らず、紫外線が一回反射して弾道βに間接的に入射することもつば11によって遮蔽されている。
【0079】
更に、側面10bで反射した紫外線が記録媒体99で反射してもつば11に入射するようになっている。従って、UV光源105から発した紫外線が側面10b及び記録媒体99でそれぞれ一回、計二回反射しても、紫外線がインク滴98の弾道βには至らず、紫外線が二回反射して間接的に弾道βに入射することもつば11によって遮蔽されている。
【0080】
即ち、第一実施形態において図5を用いて説明したのと同様に、一回反射した光線ε、二回反射した光線ψがつば11によって遮蔽されることで、隣りのラインヘッド104から吐出されるインク滴98が記録媒体99に着弾するまでの弾道βにUV光源105で発した紫外線が間接的に入射することがつば11によって防止されている。従って、記録媒体99で反射した紫外線はつば11によって遮蔽されて、ラインヘッド104の下面に入射しない。
【0081】
特に、つば11は、紫外線の吸収性を有する材質からなるため、つば11に入射した紫外線の反射効率は非常に低い。更に、つば11が凹凸に設けられているため、つば11に入射した紫外線の反射効率は更に低くなる。従って、記録媒体99及びつば11にて紫外線の反射が繰り返されて、ラインヘッド4の下面や弾道βに紫外線が入射することもつば11によって遮蔽される。
従って、ラインヘッド104の吐出口104bに残留したUVインクが硬化せず、吐出ミスなどが生じない。
【0082】
なお、本発明は、上記実施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、上記第一実施形態では、複数のヘッド4,4,…の列が一列であったが、複数のヘッドが主走査方向Aに一列になって配列された列をキャリッジに複数設けても良く(例えば、複数のヘッドがマトリクス状にキャリッジに配列されていても良く)、この場合でも各列ではUV光源とヘッドが交互に配列されている。
【0083】
また、上記第一実施形態ではキャリッジ3が記録範囲を図1の左へ移動する際にも右へ移動する際にも、インク滴が噴射されていたが、一方向の移動のみにインク滴が吐出されても良い。この場合、キャリッジ3が左へ移動する際のみにインク滴が吐出される場合には、最も左のUV光源5を設けなくて良く、キャリッジ3が右へ移動する際のみにインク滴が吐出される場合には、最も右のUV光源5を設けなくて良い。
【0084】
また、上記第一実施形態ではヘッド4の下面には吐出口4bが副走査方向Bに直線状になって一列に配列されていたが、複数の吐出口4bが副走査方向Bに直線状になって一列に配列された列をヘッド4の下面に複数設けても良い。第二実施形態の場合も同様に、ラインヘッド104の下面には、複数の吐出口104bが主走査方向Aに直線状になって一列に配列された列が複数設けられていても良い。また、各ラインヘッド104の複数の吐出口104bは、必ずしも主走査方向Aと全く平行に配列される必要はなく、また一直線状に配列されていなくても良い。
【0085】
また、上記第一実施形態では一つのヘッド4の各吐出口4bから吐出されるUVインクの色は全て同色であったが、一つのヘッド4に設けられたそれぞれの吐出口4bから異なる色のインクが吐出されても良い。第二実施形態の場合も同様に、一つのラインヘッド104に設けられたそれぞれの吐出口104bから異なる色のインクが吐出されても良い。
【0086】
また、上記各実施形態において、つば11自体が紫外線吸収性を有していなくても良く、例えば、図8(a)に示すように、紫外線吸収性を有する紫外線吸収材20をつば11の下面に貼り付けたり、接着したり又は取り付けたりしても良い。また、つば11だけでなく、箱体10の内面全体つまり、図8(b)に示すように、側面10b,10b、側面10c,10c及び上面10aに紫外線吸収性材21を貼り付けたり、接着したり又は取り付けたりしても良い。紫外線吸収材20,21としては、不織布、カーボンブラックからなるシート材、超粒子化した酸化チタン、酸化亜鉛及び酸化鉄等といった粉体の無機物が表面に付着したシート材、ベンゾトリ、アゾール系化合物及び芳香族化合物といった有機物で形成されたシート材、前記した有機物が表面に付着されたシート材等が挙げられる。
【0087】
また、上記各実施形態では、活性光線硬化性インクとしてUVインクを採用しているが、活性光線硬化性インクはUVインクに限らず、例えば、活性光線硬化性インクとして電子線硬化性インクを採用しても良い。電子線による照射の場合、モノマー(オリゴマー)の重合は光反応開始剤のような光触媒を要することなく、ラジカル反応によって進行することが知られている。よって、電子線硬化性インクとしては、UVインクの場合と異なり、顔料とモノマー(オリゴマー)とを含み、高価な光反応開始剤は含まないものを適用できる。これにより、記録媒体99に対してより安い経費で高精度、高強度な画像を記録することができる。電子線硬化性インクを用いた場合には、電子線を記録媒体99に向けて照射する電子線源をUV光源5,105に代えてキャリッジ3、基台に設けるのは勿論である。この場合、つば11の材質は電子線を吸収する性質を有しているのが望ましい。
【0088】
また、上記第一実施形態において、UV光源5とヘッド4が交互に配置されているが、図9に示すように、UV光源5,5が、複数のヘッド4,4,…の列の主走査方向A両脇においてキャリッジ3に取り付けられていても良い。図9の場合にも、UV光源5,5それぞれに上述したカバー9が被さっている。この場合、キャリッジ3が主走査方向A左に向かって移動してヘッド4,4,…によってインクが吐出されて画像が記録媒体99に記録されている場合には、主走査方向A右端にあるUV光源5が、記録媒体99に対してヘッド4の相対移動方向の後ろ側にある光源であり、キャリッジ3が主走査方向A右に向かって移動して画像が記録媒体99に記録されている場合には、主走査方向Aの左端にあるUV光源5が、記録媒体99に対してヘッド4の相対移動方向の後ろ側にある光源である。
【0089】
また、上記第二実施形態において、ラインヘッド104,104,…それぞれの副走査方向B下流側にUV光源105が配置されているが、図10に示すように、副走査方向Bの最も下流にあるラインヘッド104の副走査方向B下流側のみにUV光源105が配置されていても良い。図10の場合にも、UV光源105に上述したカバー9が被さっている。
【0090】
また、上記各実施形態において、カバー9の側面10bがヘッド4又はラインヘッド104から離れていたが、図11に示すように側面10bがヘッド4の主走査方向Aの両側面に当接した状態でカバー9がヘッド4に取り付けられていても良いし、側面10bがラインヘッド104の副走査方向Bの両側面に当接した状態でカバー9がラインヘッド104に取り付けられていても良い。この場合でも、隣り合う二つのカバー9,9のつば11,11の間の隙間14の上方に、ヘッド4の吐出口4b又はラインヘッド104の吐出口104bが配列されている。更にこの場合、隣り合う二つのカバー9,9のつば11,11が弾道βに向けて延出しているから、平面視してつば11,11の一部がヘッド4の一部又はラインヘッド104の一部に重なっているが、つば11,11の上面の一部がヘッド4の下面の一部又はラインヘッド104の下面の一部に当接していても良いし(図11(a))、ヘッド4の下面の一部又はラインヘッド104の下面の一部から離間していても良い(図11(b))。何れの場合でも、隣り合う二つのカバー9,9のつば11,11の間の隙間14の上方に、ヘッド4の吐出口4b及びラインヘッド104の吐出口104bが配列されており、平面視してヘッド4の吐出口4b及びラインヘッド104の吐出口104bがつば11,11に重なっていない。
【0091】
また、上記各実施形態では、カバー9の側面10bを遮蔽部材に利用したが、カバー9とは別に遮蔽部材を設けても良い。例えば、図12に示すように、ヘッド4又はラインヘッド104の両隣に配置されたUV光源5,5又はUV光源105,105には、カバー9とは別のカバー90が覆い被さっており、このカバー90とは別に遮蔽部材111,111がヘッド4とUV光源5,5との間、又はラインヘッド104とUV光源105,105との間に配置されている。カバー90は、記録媒体99及びプラテン15に対向した上面91と、上面91の両端から下方に向けて延出する側面92,92と、から構成されており、その下方が開放している。カバー90の側面92,92の下端は、ヘッド4又はラインヘッド104の下面よりも下に位置していても良いし、ヘッド4又はラインヘッド104の下面よりも上に位置していても良い。
【0092】
遮蔽部材111は、カバー90の側面92とヘッド4との間、又はカバー90の側面92とラインヘッド104との間に配置されるとともにヘッド4又はラインヘッド104の下面よりも記録媒体99側に延出した第一延出部111aと、ヘッド4又はラインヘッド104から吐出されたインク滴98の弾道βに向かって第一延出部111aの下端から水平に延出する第二延出部111bと、から構成されており、略L字状を呈している。この遮蔽部材111は、ヘッド4又はラインヘッド104の側面に当接するようにヘッド4又はラインヘッド104に取り付けられていても良いし、カバー90の側面92に当接するようにカバー90に取り付けられていても良いし、ヘッド4を搭載したキャリッジ4に取り付けられていても良いし、ラインヘッド4が取り付けられた基台に取り付けられていても良い。第二延出部111bの下面は、つば11と同様に、凹凸に形成されているとともに、紫外線吸収性を有する。
また、遮蔽部材111が設けられている場合には、UV光源5又はUV光源105にカバー90を覆わなくても良い。
また、第二延出部111b特に第二延出部111bの下面がヘッド4の下面又はラインヘッド104の下面と同じ高さであっても良いし、第二延出部111bの下面がヘッド4の下面又はラインヘッド104の下面よりも下方に位置していても良い。
【0093】
遮蔽部材111の第一延出部111aは、図4、図7に示されたカバー9の側面10bと同様に、ヘッド4又はラインヘッド104の下面よりも記録媒体99側に延出している。そのため、隣りのヘッド4又はラインヘッド104から吐出されるインク滴98が記録媒体99に着弾するまでの弾道βに対してUV光源5又はUV光源105から発した紫外線が直接入射することは、第一延出部111aによって遮蔽される。
【0094】
また、第二延出部111bは、図4、図7に示されたカバー9のつば11と同様に、第一延出部111aの下端から弾道βに向けて延出しており、ヘッド4若しくはラインヘッド104と同じ高さに位置しているか、又はヘッド4若しくはラインヘッド104よりも下方に位置している。そのため、UV光源4又はUV光源105から記録媒体99に入射した紫外線が反射しても第二延出部111bに入射するから、紫外線がインク滴98の弾道βには至らず、紫外線が一回反射して弾道βに間接的に入射することも第二延出部111bによって遮蔽されている。更には、カバー90の内面で反射した紫外線が記録媒体99で反射しても第二延出部111bに入射するようになっている。従って、UV光源5又はUV光源105から発した紫外線がカバー90及び記録媒体99で反射しても、紫外線がインク滴98の弾道βには至らず、紫外線が二回以上反射して間接的に弾道βに入射すること第二延出部111bによって遮蔽されている。
【0095】
【発明の効果】
本発明によれば、ヘッドによって吐出されてから記録媒体に着弾するまでのインク滴の弾道へ活性光線が入射することが、遮蔽部材によって低減できるから、ヘッドにより吐出されたインク滴が着弾する前に活性光線に曝露されて硬化する虞を軽減でき、高画質の画像を記録することができる。また、このような遮蔽部材が設けられているため、活性光線源をより一層ヘッドに近づけて設置することができて、インク滴は記録媒体に着弾してから速やかに、活性光線源から発した活性光線に曝露するようにでき、従って、インク滴は記録媒体に着弾後速やかに硬化できるため、インク滴が記録媒体上で必要以上に広がらず滲まないようにすることが可能となる。
また、活性光線源から発した活性光線がインク滴の弾道の基点に入射することが遮蔽部材により防止可能となるため、ヘッドのインク吐出口に存するインクが増粘したり硬化したりすることを抑制でき、インク滴の吐出不良を長期にわたり防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されたシリアル方式のインクジェットプリンタの要部を示した斜視図である。
【図2】上記インクジェットプリンタに備わるキャリッジを示した下面図である。
【図3】上記キャリッジに備わる複数のヘッド及び複数の光源を示した斜視図である。
【図4】上記キャリッジに備わるヘッドとその両隣りに配置された光源を示した図面である。
【図5】上記キャリッジに備わるヘッドとその隣りに配置された光源を紫外線の光線とともに示した正面図である。
【図6】本発明が適用されたラインヘッド方式のインクジェットプリンタの要部を示した下面図である。
【図7】図6に示されたインクジェットプリンタの要部を示した側面図である。
【図8】光源に被さるカバーについて応用例を正面から見て示した断面図である。
【図9】ヘッド及びUV光源の配列について応用例を示した下面図である。
【図10】ラインヘッド及びUV光源の配列について応用例を示した下面図である。
【図11】ヘッド又はラインヘッドの両隣に配設されたカバーについて応用例を示した図面である。
【図12】ヘッド又はラインヘッドの両隣に配設された遮蔽部材について応用例を示した図面である。
【符号の説明】
1、101 インクジェットプリンタ
3 キャリッジ
4 ヘッド
4a、104a ノズルプレート(記録媒体に向き合ったヘッドの面)
4b、104b 吐出口
5 UV光源(活性光線源)
9 カバー(遮蔽部材)
10 箱体
10b 側面(第一延出部)
11 つば(第二延出部)
98 インク滴
99 記録媒体
104 ラインヘッド(ヘッド)
111 遮蔽部材
111a 第一延出部
111b 第二延出部
β 弾道[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printer that records an image on a recording medium by discharging ink droplets on the recording medium.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, many image recording methods using an ink jet printer have been used as image recording methods capable of recording an image simply and inexpensively. The serial type ink jet printer intermittently moves a recording medium such as paper in a sub-scanning direction, and moves the head on the recording medium in a main scanning direction perpendicular to the sub-scanning direction when the recording medium is stopped. Then, the ink jet printer ejects ink droplets from the head to the recording medium by the piezo element or the heater while the head is moved in the main scanning direction. An image is recorded on a recording medium by such an operation of the ink jet printer.
[0003]
By the way, as an ink used in an ink jet printer, there is an actinic ray curable ink which is cured by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays and electron beams. The actinic ray-curable ink includes, for example, a coloring material, a polymerizable monomer or oligomer, and a photopolymerization initiator or a photopolymerization accelerator that promotes a crosslinking reaction or a polymerization reaction of the monomer or oligomer by a photocatalytic reaction. And is cured by a crosslinking reaction or a polymerization reaction caused by irradiation with actinic rays. A printer that records with such an actinic ray-curable ink has attracted much attention in recent years because it has a relatively low odor compared to a printer that records with a solvent-based ink, and can record on a recording medium that does not absorb ink.
[0004]
For example, as described in Patent Literature 1 and
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-11860 (pages 10-11, FIG. 19)
[Patent Document 2]
JP-A-60-132767
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, if the time from the landing of the ink droplet to the irradiation with the ultraviolet ray is long, the landed ink droplet does not cure and bleeds on the recording medium. In order to obtain a high quality printed image, it is desirable to irradiate the ink droplets with ultraviolet rays as soon as possible after the UV ink lands on the recording medium to cure the ink droplets. Therefore, by arranging the UV light source close to the head, the ultraviolet light immediately enters the ink droplet after landing. However, since the UV light source emits ultraviolet rays radially, if the head is too close to the UV light source, the ink droplets are irradiated with the ultraviolet rays before landing and are cured, resulting in poor recording.
Also, if the head is too close to the UV light source, ultraviolet light emitted from the UV light source will enter the head. When ultraviolet rays enter the head, the UV ink present at the ejection port of the head may thicken or harden, and the ink may not be ejected from the ejection port.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to quickly cure an ink droplet after landing without curing the ink droplet before landing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an ink jet printer according to the first aspect of the present invention
A head that ejects an ink that is cured by irradiation with actinic rays toward a recording medium,
An actinic ray source that is arranged on the rear side in the direction of relative movement of the head with respect to the recording medium at the time of ink ejection and is arranged on the side where the head is arranged with respect to the recording medium, and emits actinic rays,
A shielding member that shields the actinic ray emitted from the actinic ray source from being directly or indirectly incident on the trajectory of the ink droplet from being ejected by the head until landing on the recording medium,
It is characterized by having.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, since the actinic ray is directly or indirectly incident on the trajectory of the ink droplet from ejection by the head to landing on the recording medium, the actuation ray is shielded by the shielding member. It is possible to reduce the risk that the ejected ink droplets are exposed to actinic rays before they land and are hardened, so that a high-quality image can be recorded. In addition, since such a shielding member is provided, the actinic ray source can be placed closer to the head, and the actinic ray emitted from the actinic ray source immediately after the ink droplet lands on the recording medium. Since the ink droplets can be exposed to a light beam, and thus can be quickly cured after landing on the recording medium, it is possible to prevent the ink droplets from spreading and bleeding on the recording medium more than necessary.
Further, since the shielding member can prevent the actinic ray emitted from the actinic ray source from entering the base of the trajectory of the ink droplet, that is, the ink ejection port of the head, the ink existing in the ink ejection port of the head thickens or hardens. Can be suppressed, and blockage of the ink discharge port can be prevented for a long period of time.
Here, that the actinic ray is directly incident on the trajectory of the ink droplet means that the actinic ray emitted from the actinic ray source is incident on the trajectory of the ink droplet without being reflected by components of an ink jet printer, a recording medium, or the like. . The actinic ray is indirectly incident on the trajectory of the ink droplet when the actinic ray emitted from the actinic ray source is reflected at least once by components of an ink jet printer, a recording medium, etc., and then enters the trajectory of the ink droplet. .
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the first aspect, the shielding member is disposed between the actinic ray source and the head, and the surface of the head from which ink droplets are ejected. A first extension portion extending toward the recording medium.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, since the first extension extends between the actinic ray source and the head toward the recording medium side from the ink ejection surface of the head, the actinic ray emitted from the actinic ray source Can be prevented from reaching the trajectory of the ink droplet by the first extension portion, and the ink droplet ejected by the head can be prevented from being hardened before landing. Therefore, the actinic ray source can be placed closer to the head, the ink droplets can be hardened immediately after landing on the recording medium, and a high-quality image can be recorded on the recording medium. Become.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the second aspect, the shielding member is arranged so that the first member extends in the direction intersecting the extending direction of the first extending portion and facing the trajectory. It is characterized by having a second extension part extending from the extension part.
[0013]
According to the third aspect of the present invention, since the second extending portion extends from the first extending portion toward the trajectory of the ink droplet (that is, in the direction intersecting with the direction of the trajectory), the light is reflected by the recording medium. The actinic rays thus formed are blocked by the second extending portion, so that actinic rays can be made more difficult to irradiate the surface of the head from which ink droplets are ejected.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the third aspect, a surface of the second extension portion facing the recording medium is provided with irregularities.
[0015]
According to the fourth aspect of the present invention, since the surface of the second extension portion facing the recording medium is provided with irregularities, the actinic rays emitted from the actinic ray source are reflected by the recording medium and are reflected on the second extension portion. Even if the light is incident on the recording medium, the incident light is scattered by the unevenness, or the incident light is attenuated by internal reflection at that part, so that the active light ray is reflected on the surface of the second extension portion facing the recording medium. Reflected light can be reduced. Therefore, even if the actinic ray is repeatedly reflected between the second extension portion and the recording medium, the actinic ray can be made harder to irradiate the surface and the trajectory of the head from which the ink droplet is ejected. Therefore, the actinic ray source can be placed closer to the head, and the ink droplets can be quickly cured after they land on the recording medium.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the third or fourth aspect, a surface of the second extension portion facing the recording medium has an active light absorbing property.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, since the surface of the second extension portion facing the recording medium has absorptivity, the actinic ray emitted from the actinic ray source is reflected by the recording medium and the second extension portion. Is absorbed by the second extension portion. Therefore, it is possible to make it difficult for the actinic ray to repeatedly reflect between the second extension portion and the recording medium, and to make it difficult to irradiate the head surface and the trajectory from which the ink droplets are ejected.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the first to fifth aspects, the head, the actinic ray source, and the shielding member are integrally provided so as to be movable in the relative movement direction. It is characterized by having been done.
[0019]
According to the invention described in
[0020]
The invention according to
The recording medium is transported in the relative movement direction,
The head is provided over a direction orthogonal to the relative movement direction.
[0021]
According to the seventh aspect of the present invention, since the heads are arranged in a direction orthogonal to the direction of relative movement, an ink jet printer in which the image recording system is a line head system is provided. In addition, since the actinic ray source is disposed on the rear side in the direction of relative movement of the head with respect to the recording medium, ink droplets ejected from the head and landed on the recording medium are conveyed to the actinic ray source by transporting the recording medium. Irradiated. In addition, with a simple configuration, it is possible to provide a line head type ink jet printer having the same operation and effect as the invention according to any one of the first to fifth aspects.
[0022]
According to an eighth aspect of the present invention, in the inkjet printer according to any one of the first to seventh aspects, the ink ejected from the head is a cationically curable ink.
[0023]
In the invention according to
[0024]
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.
[0025]
[First embodiment]
FIG. 1 shows a serial type inkjet printer 1.
The ink jet printer 1 discharges a UV ink (ultraviolet curable ink) having a property of being activated and cured by being irradiated with ultraviolet rays as droplets (hereinafter, referred to as “ink droplets”) toward the
[0026]
The inkjet printer 1 is disposed above the
[0027]
The transport mechanism includes, for example, a transport motor and a transport roller (not shown), and transports the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
Particularly, as the
[0031]
Further, as the
[0032]
The
[0033]
Outside the movable range of the
[0034]
The colors of the UV ink used in the inkjet printer 1 are based on yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), as well as white (W), light yellow (LY), There are light magenta (LM), light cyan (LC), light black (LK) and the like. One
[0035]
The UV ink stored in these
[0036]
Specifically, the UV ink used in the present embodiment is an ink having a property of being cured by being irradiated with an ultraviolet ray as an actinic ray, and contains at least a pigment (coloring material) corresponding to a color as a main component. , A monomer and a polymerizable compound such as a monomer (including a known polymerizable compound), and a photoreaction initiator. The UV ink having such a composition has a property of being cured by cross-linking and polymerization of monomers as the photoreaction initiator acts on the polymerizable compound when irradiated with ultraviolet rays. 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.
[0037]
The ultraviolet curable ink is roughly classified into a radical curable ink containing a radical polymerizable compound and a cationic curable ink containing a cationic polymerizable compound as a polymerizable compound, and both inks are used in the present embodiment. It is applicable as an ink to be used, and a hybrid type ink in which a radical curable ink and a cationic curable ink are combined may be applied as the ink used in the present embodiment.
[0038]
However, a cationically curable ink having less or no inhibition of the polymerization reaction by oxygen is more excellent in functionality and versatility. Therefore, in this embodiment, a cationically curable ink is particularly used. The cationically curable 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 the property of being cured by irradiation with ultraviolet rays.
[0039]
Each of the
[0040]
At the connecting portions between the
[0041]
The
[0042]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0043]
Are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and the
[0044]
In the row composed of these
[0045]
As shown in FIG. 4, a
[0046]
UV ink is supplied from the
[0047]
The UV
[0048]
The length of the UV
[0049]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0050]
As shown in FIG. 3, the
[0051]
The
[0052]
The
Note that the
[0053]
The
[0054]
In addition, the
As a shielding member for reducing the irradiation of active light such as ultraviolet rays on the ink ejection surface (lower surface) of the
[0055]
There is a
[0056]
Next, the operation of the inkjet printer 1 configured as described above will be described.
During operation of the inkjet printer 1, ultraviolet light is emitted from the UV
[0057]
The ink jet printer 1 similarly performs the reciprocating movement of the
[0058]
As described above, in the present embodiment, since the UV
[0059]
More specifically, as shown in FIG. 4B or FIG. 5A, the irradiation range α of the UV
[0060]
Further, the
[0061]
Further, the light beam ψ reflected on the
[0062]
That is, since the once reflected light ε and the twice reflected light ψ are shielded by the
[0063]
In particular, since the
[0064]
Since the
[0065]
[Second embodiment]
FIG. 6 is a bottom view showing a main part of an
[0066]
The difference between the inkjet printer 1 of the first embodiment and the
[0067]
More specifically, in the
[0068]
The
[0069]
A
[0070]
A
[0071]
The UV
[0072]
The
[0073]
Each
[0074]
The
The
[0075]
The lower surface of the
[0076]
The operation of the
[0077]
Even in the
[0078]
Further, since the lower surface of the
[0079]
Further, the ultraviolet light reflected on the
[0080]
That is, as described with reference to FIG. 5 in the first embodiment, the light ray ε reflected once and the light ray ψ reflected twice are ejected from the
[0081]
In particular, since the
Therefore, the UV ink remaining in the
[0082]
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 first embodiment, the row of the plurality of
[0083]
In the first embodiment, ink droplets are ejected when the
[0084]
In the first embodiment, the
[0085]
Further, in the first embodiment, the colors of the UV inks ejected from the
[0086]
Further, in each of the above embodiments, the
[0087]
Further, in each of the above embodiments, the UV ink is employed as the actinic ray curable ink. However, the actinic ray curable ink is not limited to the UV ink. For example, the actinic ray curable ink employs an electron beam curable ink. You may. In the case of irradiation with an electron beam, it is known that polymerization of a monomer (oligomer) proceeds by a radical reaction without requiring a photocatalyst such as a photoreaction initiator. Therefore, unlike the case of the UV ink, an electron beam curable ink containing a pigment and a monomer (oligomer) and not containing an expensive photoreaction initiator can be applied. This makes it possible to record high-precision, high-strength images on the
[0088]
Further, in the first embodiment, the
[0089]
In the second embodiment, the UV
[0090]
In each of the above embodiments, the
[0091]
Further, in each of the above embodiments, the
[0092]
The shielding
When the shielding
The lower surface of the second extending
[0093]
The
[0094]
The
[0095]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the incidence of actinic rays on the trajectory of the ink droplet from the time when the ink droplet is ejected by the head until the ink droplet lands on the recording medium. The possibility of curing by exposure to actinic light can be reduced, and a high-quality image can be recorded. In addition, since such a shielding member is provided, the actinic ray source can be placed closer to the head, and the ink droplets are emitted from the actinic ray source immediately after landing on the recording medium. Since the ink droplets can be exposed to actinic rays and can be quickly cured after they land on the recording medium, it is possible to prevent the ink droplets from spreading and bleeding on the recording medium more than necessary.
Further, since the shielding member can prevent the actinic ray emitted from the actinic ray source from being incident on the base point of the trajectory of the ink droplet, it is possible to prevent the ink existing in the ink ejection port of the head from thickening or hardening. It is possible to suppress the ink droplet ejection failure for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a serial type inkjet printer to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a bottom view showing a carriage provided in the inkjet printer.
FIG. 3 is a perspective view showing a plurality of heads and a plurality of light sources provided in the carriage.
FIG. 4 is a drawing showing a head provided on the carriage and light sources arranged on both sides thereof.
FIG. 5 is a front view showing a head provided on the carriage and a light source disposed next to the head together with ultraviolet rays.
FIG. 6 is a bottom view showing a main part of a line head type inkjet printer to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a side view showing a main part of the ink jet printer shown in FIG.
FIG. 8 is a sectional view showing an application example of a cover covering a light source when viewed from the front.
FIG. 9 is a bottom view showing an application example of an arrangement of a head and a UV light source.
FIG. 10 is a bottom view showing an application example of an arrangement of line heads and UV light sources.
FIG. 11 is a diagram showing an application example of a cover disposed on both sides of a head or a line head.
FIG. 12 is a view showing an application example of a shielding member arranged on both sides of a head or a line head.
[Explanation of symbols]
1,101 inkjet printer
3 carriage
4 head
4a, 104a Nozzle plate (head surface facing recording medium)
4b, 104b outlet
5 UV light source (active light source)
9 Cover (shielding member)
10 box
10b Side (first extension)
11 collar (second extension part)
98 ink drops
99 Recording medium
104 line head (head)
111 shielding member
111a First extension
111b second extension
β trajectory
Claims (8)
インク吐出時における前記記録媒体に対する前記ヘッドの相対移動方向の後ろ側に配置されるとともに、前記記録媒体に対して前記ヘッドが配置される側に配置され、活性光線を発する活性光線源と、
前記ヘッドによって吐出されてから前記記録媒体に着弾するまでのインク滴の弾道へ、前記活性光線源から発した活性光線が直接的又は間接的に入射することを遮蔽する遮蔽部材と、
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。A head that ejects an ink that is cured by irradiation with actinic rays toward a recording medium,
An actinic ray source that is arranged on the rear side in the direction of relative movement of the head with respect to the recording medium at the time of ink ejection and is arranged on the side where the head is arranged with respect to the recording medium, and emits actinic rays,
A shielding member that shields the actinic ray emitted from the actinic ray source from being directly or indirectly incident on the trajectory of the ink droplet from being ejected by the head until landing on the recording medium,
An ink jet printer comprising:
前記ヘッドが前記相対移動方向に直交する方向にわたって配設されていることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のインクジェットプリンタ。The recording medium is transported in the relative movement direction,
The ink jet printer according to any one of claims 1 to 5, wherein the head is disposed in a direction orthogonal to the relative movement direction.
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