JP2008230065A - 記録装置および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイド軸において、そのキャリッジに対する摺動面にインクミストが付着した場合でも、インクが硬化することがなく、硬化したインクによる摺動不良を防止する。
【解決手段】一定の方向に延在するガイド軸１３２、１３４と、ガイド軸に沿って移動する記録部キャリッジ１７０と、記録部キャリッジに搭載されて紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド１８０と、記録ヘッドから吐出されて記録用紙１５０に付着したインクに紫外線を照射する紫外線照射部１６２とを備えた記録装置１００において、インクの重合を阻害する重合禁止剤を保持して記録部キャリッジと共に移動しつつ、ガイド軸において記録部キャリッジに対して摺動する摺動面に重合禁止剤を付着させる供給部３１０、３２０と、供給部に対して重合禁止剤を補給する補給部２１０とを更に備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明は記録装置および液体噴射装置に関する。より詳細には、紫外線を照射されると硬化する紫外線硬化型インクを用いた記録装置および液体噴射装置に関する。

紫外線硬化型インクを用いて被記録媒体に画像またはパターンを形成する記録装置または液体噴射装置がある。紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので環境負荷が小さいという利点もある。

更に、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の被記録媒体に高い付着性を発揮すると共に、硬化した後は化学的に安定で、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等、優れた特性を有する。このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の被記録媒体の他、光記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品など、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。

紫外線硬化型インクを被記録媒体に付着させる方法としては、塗布、印刷等もあり得るが、刷版なしに任意の画像またはパターンを精度よく形成できるインクジェット式記録装置の利用も期待される。また、インクを吐出する記録ヘッドを移動させる主走査と、主走査方向に対して交差する方向に被記録媒体を移動させる副走査とを組み合わせる構造により、限られた寸法のノズルを用いて、長尺あるいは面積の広い被記録媒体に対しても任意の領域に画像が記録できる。

下記特許文献１には、インクジェット記録装置において、インクに紫外線硬化剤を含有させて、記録直後の記録面に紫外線を照射することにより、記録面の速乾性を向上させることが記載される。より具体的には、インクジェットプリンタにおいて、インクとして紫外線硬化型インクを使用して、記録ヘッドの両端に設置された紫外線ランプにより被記録媒体に付着させたインクを即座に硬化させて定着させることが記載される。

また、特許文献２には、紫外線照射により硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、その記録ヘッドに連結された紫外線照射部とを有して、画像支持体、記録ヘッドおよび紫外線照射部が相対的に移動する画像形成装置において、入力されたデジタル画像を画像支持体上に複数の記録ヘッドのスキャンによって形成して、スキャン毎の紫外線照射によりインクを硬化させる構造が記載される。

更に、下記の特許文献３、４および５には、紫外線硬化性インクを用いたインクジェット方式の記録装置において、記録動作時に発生するインクミストへの対策技術が記載される。即ち、特許文献３には、一対の紫外線照射部を備えた記録ヘッドにおいて、インクミストの浮遊していない進行方向前方の紫外線照射部によりインクを硬化させることが記載される。また、特許文献４には、インク自体の付着性を低下させることにより、インクミストの固着を解消することが記載される。更に、特許文献５には、インクミストによる紫外線照射装置の劣化を検出する手段を設けることが記載される。

特開昭６０−１３２７６７号公報 米国特許第６０９２８９０号明細書 特開２００３−０１１３３４号公報 特開２００４−３５０７６１号公報 特開２００５−１０３８３８号公報

しかしながら、紫外線硬化型インクを用いる記録装置においてインクミストが付着するのは紫外線照射部に限られない。また、いったん吐出された紫外線硬化型インクは、たとえ紫外線が照射されなくても、熱等によりエネルギーが加えられると硬化時間こそ長いものの最終的に硬化する。このため、例えば、記録装置においてキャリッジを案内するガイド軸にインクミストが付着して硬化した場合、キャリッジが円滑に移動しなくなる。また、いったん硬化したインクミストを溶解あるいは除去することは難しく、結局は記録装置自体の寿命を縮めることになるという問題がある。

そこで、本発明の第１の形態として、一定の方向に延在するガイド軸と、ガイド軸に対して摺動しつつガイド軸に沿って移動するキャリッジと、キャリッジに搭載され、紫外線硬化性を有するインクを吐出する記録ヘッドと記録ヘッドから吐出されて被記録媒体付着したインクに対して紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、被記録媒体に付着したインクを紫外線により硬化させることにより被記録媒体の表面に固定された画像を形成する記録装置であって、インクの紫外線硬化を阻害する重合禁止剤を保持し、キャリッジと共に移動しつつ、ガイド軸においてキャリッジに対して摺動する摺動面に重合禁止剤を付着させる供給部と、供給部に対して重合禁止剤を補給する補給部とを更に備える記録装置が提供される。これにより、ガイド軸において、そのキャリッジに対する摺動面にインクミストが付着した場合でも、インクが硬化することがなく、硬化したインクによる摺動不良が防止される。

また、上記記録装置において、重合禁止剤は、ガイド軸およびキャリッジの間の摺動抵抗を低減する潤滑剤と混合された状態で供給されてもよい。これにより、潤滑剤を供給する部材および方法により、重合禁止剤を併せて供給することができる。従って、既存の記録装置の構造を大きく変更することなく、上記の効果を享受できる。

更に、上記記録装置において、重合禁止剤は、インクの吐出量および紫外線の照射量の多寡に応じて供給量を増減さてもよい。これにより、大量のインクミストが発生した場合でも、ガイド軸に付着したインクミストの硬化を確実に防止できると同時に、インクミストの発生量が少ない場合は、重合禁止剤の消費を抑制できる。

また更に、上記記録装置において、供給部は、重合禁止剤を含浸され、ガイド軸に接触した状態でキャリッジに対して固定された多孔質体を含んでいてもよい。これにより、簡単な構造で、重合禁止剤をガイド軸の表面に均一に供給できる。

また更に、上記記録装置において、補給部は、重合禁止剤を含浸され、キャリッジがガイド軸に沿って特定の位置に移動した場合に、供給部に当接する多孔質体を含んでいてもよい。これにより、供給部に対して、任意のタイミングで重合禁止剤を補給することができる。従って、供給部から重合禁止剤が枯渇することがなく、長期間にわたって記録装置を安定に動作させることができる。

また更に，上記記録装置において、重合禁止剤は、摺動面における摺動抵抗を低減する潤滑剤に混合した状態で補給および供給されてもよい。これにより、重合禁止剤と共に潤滑剤も潤沢に供給されるので、記録装置の動作がより円滑になる。また、記録装置の保守について潤滑剤および重合禁止剤を個別のサプライ品として供給しなくてもよいので、記録装置の取り扱いを容易にする。

また、本発明の第２の形態として、一定の方向に延在するガイド軸と、ガイド軸に対して摺動しつつガイド軸に沿って移動するキャリッジと、キャリッジに搭載され、紫外線硬化性を有する液体を噴射する液体噴射ヘッドと液体噴射ヘッドから吐出されて被記録媒体付着した液体に対して紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、被記録媒体に付着した液体を紫外線により硬化させることにより被記録媒体の表面に固定された画像を形成する液体噴射装置であって、液体の紫外線硬化を阻害する重合禁止剤を保持し、キャリッジと共に移動しつつ、ガイド軸においてキャリッジに対して摺動する摺動面に重合禁止剤を付着させる供給部と、供給部に対して重合禁止剤を補給する補給部とを更に備える液体噴射装置が提供される。これにより、液体噴射装置においても上記の効果を享受できる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではい。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、ひとつの実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の構造を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、このインクジェット式記録装置１００は、対面して直立した一対のフレーム１３０、１３１の間に形成された記録部１２０と、給紙部１１２および排紙部１１４を含む給排紙部１１０とを備える。

記録部１２０は、互いに平行な一対のフレーム１３０の間に支持された、支持ドラム１４０およびガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８を有する。支持ドラム１４０は、その水平な回転軸１４２をフレーム１３０から軸支され、周面である支持面１４４に記録用紙１５０を保持した状態で、図中に示す矢印Ｒの方向に回転する。なお、支持ドラム１４０を回転駆動する部材は図示を省略した。

一方、互いに平行な２対のガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８のうちの一対であるガイド軸１３２、１３４は、記録部キャリッジ１７０を貫通して、その往復移動方向を案内しつつ支持する。記録部キャリッジ１７０は、紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド１８０を搭載して搬送する。

他方の一対のガイド軸１３６、１３８は、照射部キャリッジ１６０を、やはり往復移動できる状態で支持する。照射部キャリッジ１６０は、後述する紫外線照射部１６２を搭載して搬送する。なお、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を移動させる駆動機構については、図面が煩雑になることを避ける目的で図示を省略した。

上記のような構造を有する記録部１２０に対して、給紙部１１２は、シート状の記録用紙１５０を１枚ずつ供給する。記録部１２０に供給された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の支持面１４４に巻き付けられ、支持ドラム１４０と共に回転する。

記録部キャリッジ１７０に搭載された記録ヘッド１８０は、支持ドラム１４０に支持された状態で回転する記録用紙１５０に対して、紫外線硬化型インクを吐出して付着させる。更に、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクには、紫外線照射部１６２から紫外線が照射される。こうして、記録用紙１５０の表面に、紫外線硬化型インクにより形成された画像が固定される。

更に、支持ドラム１４０が１回転以上して、支持ドラム１４０長手方向の一部区間において記録用紙１５０に画像が記録されると、記録部キャリッジ１７０はガイド軸１３２、１３４に沿って移動して、上記領域に隣接した領域に対して同様の記録動作を実行する。以下、記録ヘッド１８０が記録動作をしながら支持ドラム１４０が１回転以上する毎に記録部キャリッジ１７０が移動するという動作を繰り返すことにより、記録用紙１５０表面全体に画像が形成される。

換言すれば、このインクジェット式記録装置１００においては、支持ドラム１４０の回転方向が主走査方向であり、記録部キャリッジ１７０の移動方向が副走査方向となる。これは、記録部キャリッジ１７０の移動方向が主走査方向となり、記録用紙１５０の搬送方向が副走査方向となる多くの記録装置と異なる。

なお、紫外線照射部１６２を搬送する照射部キャリッジ１６０は、記録部キャリッジ１７０の移動に従って移動して、記録ヘッド１８０から記録用紙１５０上に吐出された直後の紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する。ただし、好ましくは、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動開始のタイミングをずらすことにより、インクジェット式記録装置１００の電源部に対する負荷のピークを軽減できる。

即ち、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を一体とした場合、キャリッジの移動を開始する場合に加速の対象となる慣性質量が著しく大きくなるので、駆動機構への負荷が大きくなる。また、大きな質量を安定に加速・減速させる場合には、フレーム１３０に対しても、高い強度と大きな重量が求められる。

従って、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を分離した構造により、電源装置の容量を低減して、装置規模の縮小、コストダウン等を図ることができる。こうして画像を記録された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０から取り外されて、排紙部１１４に取り込まれて蓄積される。

更に、このインクジェット式記録装置１００は、ガイド軸１３２、１３４のフレーム１３０に対する付け根の近傍に、フレーム１３０に支持された補給部２１０を備える。補給部２１０の下端には、ガイド軸１３２、１３４から離間しつつこれらを包囲する切欠き部２１２が形成される。また、記録部キャリッジ１７０において、ガイド軸１３２、１３４を挿通される貫通穴１７６の開口部には供給部３１０、３２０が装着される。これら補給部２１０および供給部３２０の詳細については後述する。なお、図１において、補給部２１０は一方のフレーム１３０に描かれているが、他方のフレーム１３１にも同じ補給部２１０が記録部キャリッジ１７０に対面して装着される。

図２は、図１に示したインクジェット式記録装置１００の記録部１２０の構造を示す断面図である。同図に示すように、記録部１２０において、記録部キャリッジ１７０は、一対のガイド軸１３２、１３４に支持されると共に、インクタンク１７４および記録ヘッド１８０を支持する。

インクタンク１７４は、図示されていないインクカートリッジから補給されるインクを所定量保持して、記録ヘッド１８０に対して一定量のインクを安定的に供給する。記録ヘッド１８０は、支持ドラム１４０の支持面１４４に保持された記録用紙１５０の直近に配置され、記録用紙１５０に向かってインクを吐出する。

紫外線照射部１６２は、支持ドラム１４０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット１６１を含む。ランプユニット１６１は、支持ドラム１４０の回転に従って移動する記録用紙１５０の回転移動方向に沿って配列される。従って、個々のランプユニット１６１の紫外線出力が小さい場合であっても、記録用紙１５０が回転する間に十分な紫外線照射量が得られる。

上記のような記録部１２０において、記録ヘッド１８０から吐出されたインクが付着した記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の回転に従って、図中の矢印Ｒにより示す方向に回転移動する。照射部キャリッジ１６０に支持された紫外線照射部１６２は、回転方向について記録ヘッド１８０の下流側に配置されている。従って、記録ヘッド１８０から吐出されて記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクは、即座に紫外線を照射されて硬化を開始する。

図３は、記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。また、記録部キャリッジ１７０に装着された供給部３１０、３２０の構造を示す分解斜視図を兼ねる。なお、図３には、記録部キャリッジ１７０の一方の側部に装着される供給部３１０を示すが、記録部キャリッジ１７０の他方の側部にも、同じ構造を有する供給部３２０が装着される。

同図に示すように、記録部キャリッジ１７０は、ガイド軸１３２、１３４を挿通される一対の水平な貫通穴１７６と、インクタンク１７４とを備えたキャリッジ本体１７２を有する。記録ヘッド１８０は、キャリッジ本体１７２の上面に搭載される。また、記録ヘッド１８０は５個のヘッドユニット１８１〜１８５を含み、ヘッドユニット１８１〜１８５の各々は互いに種類が異なる、例えば色が異なるインクを吐出する。

また、貫通穴１７６の開口部周囲には、それぞれ、略環状の供給部３１０が装着される。供給部３１０の各々は、キャリッジ本体１７２に近い側から順次、塗布部材３１２、ワイパ部材３１４およびキャップ部材３１６を組み合わせて形成される。

塗布部材３１２は、貫通穴を有する環状の多孔質材料により形成される。塗布部材３１２の貫通穴の内径は、キャリッジ本体１７２の貫通穴１７６よりも僅かに小さな内径を有して、記録部キャリッジ１７０がガイド軸１３２、１３４に支持された状態では、ガイド軸１３２、１３４の表面に接触し続ける。従って、塗布部材３１２に潤滑剤等の液体を含浸させておくことにより、挿通されたガイド軸１３２、１３４に当該液体を付着させることができる。

なお、塗布部材３１２は、同じ材料により一体的に形成された突起部３１１をその上部に有する、突起部３１１の機能については後述する。また、塗布部材３１２を形成し得る多孔質材料としては、後述する潤滑剤および重合禁止剤並びに紫外線硬化型インクに対して化学的な安定な材料により形成されたフェルト、発泡体等を例示できる。

ワイパ部材３１４は弾性材料により形成され、短い管状の部分と、その一端に形成されたフランジ状の部分とを有する。管状の部分は、キャリッジ本体１７２の貫通穴１７６よりも大きな内径を有するが、フランジ状部分と反対側の先端部３１３は絞られて、貫通穴１７６と略同じ内径を有する。

従って、潤滑剤等の液体を塗布されたガイド軸１３２、１３４がワイパ部材３１４に挿通された場合、ガイド軸１３２、１３４に付着した過剰な液体は先端部３１３により掻き取られる。なお、ワイパ部材３１４を形成し得る弾性材料としては、後述する潤滑剤および重合禁止剤並びに紫外線硬化型インクに対して化学的に安定な材料であれば、弾性を有するエラストマ、樹脂等を広く用いることができる。

キャップ部材３１６は、キャリッジ本体１７２の側面に重ねて装着された塗布部材３１２およびワイパ部材３１４を、脱落しないように固定する。このため、塗布部材３１２の環状部分およびワイパ部材３１４のフランジ部分よりも内径の小さな貫通穴３１７を有する。また、キャップ部材３１６自体をキャリッジ本体１７２に対して固定する爪部３１９を有する。更に、塗布部材３１２に形成された突起部３１１を挿通する切欠き部３１５も有する。ただし、ガイド軸１３２、１３４に装着された状態において記録部キャリッジ１７０の移動を妨げないように、貫通穴３１７の内径は、ガイド軸１３２、１３４の外径よりも十分に大きい。

図３において、キャリッジ本体１７２の図上奥側（記録ヘッド１８０に近い側）には、上記塗布部材３１２、ワイパ部材３１４およびキャップ部材３１６が組み立てられた状態が描かれる。このように、キャップ部材３１６がキャリッジ本体１７２に対して契合された状態では、キャップ部材３１６の貫通穴３１７から、ワイパ部材３１４の先端部３１３が側方に突き出す。また、キャップ部材３１６の切欠き部３１５からは、塗布部材３１２の突起部３１１が上方に突出する。

図４は、記録ヘッド１８０を、図３に矢印Ｆで示す方向から見た様子を示す正面図である。また、この図では、供給部３１０、３２０が、キャリッジ本体１７２に装着されている。

同図に示すように、キャリッジ本体１７２の上に搭載された記録ヘッド１８０は、５個のヘッドユニット１８１〜１８５を含む。ヘッドユニット１８１〜１８５の各々は、支持ドラム１４０に支持された記録用紙１５０に対向する面に、ノズルプレート１９１〜１９５を備える。ノズルプレート１９１〜１９５の各々には、紫外線硬化型インクを吐出するノズルが形成される。なお、ヘッドユニット１８１〜１８５からインクを吐出させる駆動構造としては、静電力等によりインクの液滴を吸引する方式、水晶振動子、圧電素子等を用いてインクを打ち出す方式など、種々の方法が既に知られており、用途に応じて適宜選択される。

また、キャリッジ本体１７２の両側部にそれぞれ装着された供給部３１０、３２０は、ガイド軸１３４の延在方向について、キャリッジ本体１７２によりも側方に突出している。従って、記録部キャリッジ１７０がガイド軸１３２、１３４に沿って往復移動する場合、一方の供給部３１０、３２０が移動方向に対してキャリッジ本体１７２に先行する。

また、供給部３１０、３２０の移動に伴って、塗布部材３１２に含浸された液体がガイド軸１３２、１３４に塗布される。また、ガイド軸１３２、１３４に過剰な液体が付着している場合は、ワイパ部材３１４が余剰の液体を掻き取る。更に、液体が塗布された直後のガイド軸に対してキャリッジ本体１７２が摺動する。従って、記録部キャリッジ１７０がガイド軸１３２、１３４に対して摺動する場合は、ガイド軸１３２、１３４の表面には適量の液体が塗布されている。

上記のような供給部３１０、３２０の作用は、ガイド軸１３２、１３４の記録部キャリッジ１７０に対する摺動面に潤滑剤を塗布する場合に利用できる。更に、油溶性の重合禁止剤を潤滑剤に混合して塗布部材３１２に含浸させることにより、ガイド軸１３２、１３４の摺動面に重合禁止剤を供給し続けることができる。これにより、ガイド軸１３２、１３４の摺動面において紫外線硬化型インクのインクミストが固着することを防止して、記録部キャリッジ１７０の円滑な移動を維持できる。また、硬化しないインクミストは、ワイパ部材３１４により容易に掻きとられてガイド軸１３２、１３４の摺動面から除去される。

上記のような用途で用いる重合禁止剤は、インクミストとしてガイド軸１３２、１３４等の摺動面に飛来した紫外線硬化型インクに含まれるモノマーの重合を完全に抑止する目的で高濃度で用いられる。ただし、媒質に対する含有量が５０重量％を超えた場合は、温度変化等により結晶が析出するなどの不具合が生じる場合がある。重合禁止剤の具体的な組成としては、ハイドロキノン類、カテコール類、ヒンダードアミン類、フェノール類、フェノチアジン類、縮合芳香族環のキノン類から選択された少なくとも１種類以上の化合物を例示できる。また、表面に重合防止官能基を導入したカーボンブラック等の微粒子を用いることもできる。

なお、ハイドロキノン類としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、１−ｏ−２，３，５−トリメチルハイドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン等が挙げられる。カテコール類としては、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等が挙げられる。ヒンダードアミン類としては、テトラメチルピペリジニル基を有する化合物が挙げられる。フェノール類の具体例としては、フェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸アルキルエステル等が挙げられる。フェノチアジン類としては、フェノチアジン等が挙げられる。縮合芳香族環のキノン類としては、ナフトキノン等が挙げられる。また、カーボンブラック等の微粒子に導入できる重合防止官能基としては、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、テトラメチルピペリジニル基、縮合芳香族環等が挙げられる。また、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社のＩｒｇａｓｔａｂ ＵＶ１０（商品名）として入手することもできる。

図５は、照射部キャリッジ１６０に搭載された紫外線照射部１６２を単独で抜き出して示す斜視図である。同図に示すように、紫外線照射部１６２は、共通の照射部フレーム１６４に装着された複数のランプユニット１６５を備える。ランプユニット１６５の各々は、紫外線を発生する光源を備えて支持ドラム１４０の回転方向に５列に配列される。このランプユニット１６５の配列は、記録ヘッド１８０のヘッドユニット１８１〜１８５に対応する。

なお、ランプユニット１６５の個々の照射範囲の幅は、ヘッドユニット１８１〜１８５の個々の記録幅よりも広くすることが好ましい。これにより、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動のタイミングがずれた場合も、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに十分な照射量の紫外線を照射できる。

また、ランプユニット１６５で用いる光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等をいずれも例示できる。より具体的には、Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いることもできる。更に、紫外帯域で発光するＬＥＤを用いてランプユニットを形成することもできる。また、紫外線光源は不可避に熱を発生するので、ランプユニット１６５放熱部を設ける他、強制的に冷却する設備を設けることも好ましい。

上記のようなランプユニット１６５から発生される紫外線を照射して硬化させることができる紫外線硬化型インクは、ビヒクル、光重合開始剤および顔料の混合物に、消泡剤、重合抑制剤等の補助剤を添加して調合される。ビヒクルは、光重合硬化性を有するオリゴマー、モノマー等を、反応性希釈剤により粘度調整して調合される。従って、インクを硬化させる目的で溶媒を揮発させることはない。

ビヒクルとしては、単官能あるいは多官能の重合性化合物が使用できる。より具体的には、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー（プレポリマー）を例示でき、インクとしての粘度を調整する反応性希釈剤もこれらの材料を用いることができる。

光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系が広く用いられる。より具体的には、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ ｂｅｎｚｅｎｅ ｍｅｔｈａｎｅａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、２−ｈｙｄｒｏｘｙ ３−（４−ｂｅｎｚｏｙｌ−ｐｈｅｎｏｘｙ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ− ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ １−ｐｒｏｐａｎｅ ａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｎ−［２− （１−ｏｘｏ−２−ｐｒｏｐｅｎｙｌｏｘｙ） ｅｔｈｙｌ］ ｂｅｎｚｅｎｅ ｍｅｔｈａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ等、第４級アンモニウム塩型の水溶性有機物等を用いることができる。この種の光重合開始剤は、その組成に応じて、紫外線吸収特性、反応開始効率、黄変性等が異なるので、インクとしての色等に応じて使い分けられる。

重合抑制剤としては、ラジカル捕捉能力を有してラジカル重合を阻害する化合物であれば何れも使用できる。ただし、インクジェット式記録装置における吐出適性等を配慮すると、ハイドロキノン類、カテコール類、ヒンダードアミン類、フェノール類、フェノチアジン類、縮合芳香族環のキノン類から選択された少なくとも１種類以上の化合物が好ましい。

ハイドロキノン類としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、１−ｏ−２，３，５−トリメチルハイドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン等を例示できる。カテコール類としては、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等を例示できる。ヒンダードアミン類としては、テトラメチルピペリジニル基を有する化合物等を例示できる。

また、フェノール類としては、フェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸アルキルエステル等を例示できる。フェノチアジン類としては、フェノチアジン等を例示できる。前記縮合芳香族環のキノン類としては、ナフトキノン等を例示できる。

更に、重合抑制剤は、カーボンブラックまたは表面に重合防止官能基を導入した無機・有機微粒子であってもよい。重合防止官能基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、テトラメチルピペリジニル基、縮合芳香族環等を例示できる。なお、ここでいう重合抑制剤は、前記した重合禁止剤と化学的には共通するが、紫外線硬化型インクに当初より含まれるモノマーの重合を抑制して保存安定性を高める目的で紫外線硬化型インクに数十〜数百ｐｐｍ程度の極微量で添加するものをいう。

前記したように、供給部３１０、３２０は、摺動面に対して潤滑剤および重合防止剤を共に供給する。ここで、潤滑剤は消尽されることが少なく、当初に塗布部材３１２に含浸された潤滑剤が長期間にわたって効果を発揮する。これに対して、重合禁止剤はその作用と共に消尽されるので、摺動面における重合禁止効果を維持するためには補給することが求められる。

図６は、図１に示した補給部２１０を用いて、供給部３１０に重合禁止剤を補給する場合のインクジェット式記録装置１００の動作を、その一部１０１を拡大して示す図である。なお、他の図面と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

同図に示すように、供給部３１０に重合禁止剤を補給する場合、記録部キャリッジ１７０は、供給部３１０が補給部２１０に当接するまで、ガイド軸１３２、１３４に沿って移動する。これにより、供給部３１０は、補給部２１０の切欠き部２１２（図１参照）に入り込む。

図７は、図６に示した状態における補給部２１０および供給部３１０の間の重合禁止剤の受け渡し作用を、供給部３１０および補給部２１０の断面１０２により説明する図である。同図に示すように、補給部２１０の内部には、大量の重合禁止剤を含浸された多孔質部材により形成された保持部材２１６が収容される。記録部キャリッジ１７０が移動して供給部３１０が切欠き部２１２内に進入すると、塗布部材３１２の突起部３１１も切欠き部２１４に進入して、保持部材２１６に直接に接触する。これにより、重合禁止剤が枯渇した塗布部材３１２に重合禁止剤が補給収される。

なお、上記のような作用に鑑みて、塗布部材３１２は、保持部材２１６よりも毛管現象による吸収力が高い材料により形成されることが好ましい。また、保持部材２１６は、重合禁止剤を単独で保持および補給してもよいが、潤滑剤と混合した状態で保持してもよい。これにより、塗布部材３１２に潤沢な潤滑剤が供給されるので、記録部キャリッジ１７０をより一層円滑に摺動させることができる。

多くの重合禁止剤は油脂類に対する親和性が高いので、単独で供給した重合禁止剤を潤滑剤に馴染ませることも、予め混合しておくことも、いずれも問題なく実施できる。更に、重合禁止剤の多くは液体なので、重合禁止材に固体の潤滑材を分散させたものを用いることもできる。具体的には、固体潤滑作用を有するグラファイト、二硫化モリブデン等を潤滑材として用いることができる。

また更に、前記したように、重合禁止剤は、インクミストに対する重合禁止作用により消尽される。従って、例えば、記録ヘッド１８０における紫外線硬化型インクの消費量と重合禁止剤の消費量には相関がある。そこで、記録ヘッド１８０からの紫外線硬化型インクの吐出量あるいは紫外線照射部１６２による紫外線照射量等に応じて、一定の吐出量毎に重合禁止剤を補給するように制御することが、重合禁止剤の利用効率を向上させるという観点から好ましい。

あるいは、インクジェット式記録装置１００の電源投入時毎、記録部キャリッジ１７０の往復回数、記録部キャリッジ１７０の移動負荷、紫外線硬化型インクのインクカートリッジを交換した場合等、紫外線硬化型インクの消費量に相関のあるタイミングで重合禁止剤を補給させるように制御してもよい。

更に、上記のような重合禁止剤の補給は、ガイド軸１３２、１３４の他端において、フレーム１３１に装着されたもうひとつの補給部（不図示）において、供給部３２０に対しても同様に実行できる。これにより、ガイド軸１３２、１３４の全長にわたって、くまなく重合禁止剤を塗布することができる。また更に、照射部キャリッジ１６０とその往復移動を案内するガイド軸１３６、１３８との摺動面においても、同様の構造でインクミストの固着を防止できる。

図８は、他の実施形態に係るインクジェット式記録装置５００の構造を示す図である。同図に示すように、このインクジェット式記録装置５００も、互いに平行な一対のサイドフレーム５１２、５１４の間に配置されたガイド軸５２０に沿って往復移動するキャリッジ５３０を備える。従って、ガイド軸５２０の表面は、キャリッジ５３０に対する摺動面となる。サイドフレーム５１２、５１４は、ガイド軸５２０に対して平行なバックフレーム５１０により相互に連結される。

バックフレーム５１０の前面には一対のプーリ５７４、５７６と、それらに掛け渡されたタイミングベルト５７０が配置される。また、一方のプーリ５７４は、キャリッジモータ５７２により回転駆動される。タイミングベルト５７０はキャリッジ５３０に結合されるので、キャリッジモータ５７２の動作に応じてキャリッジ５３０を移動させることができる。

キャリッジ５３０は、ガイド軸５２０を挿通されたキャリッジ本体５３１と、紫外線硬化型インクを収容してキャリッジ本体５３１に搭載されたインクカートリッジ５３２、５３４を備える。また、キャリッジ本体５３１の下面には、紫外線硬化型インクを下方に向かって吐出する記録ヘッド５５０が装着される。更に、キャリッジ本体５３１の側面には紫外線照射部５４２、５４４が装着される。

一方、キャリッジ５３０の移動範囲の下方には、水平な上面を有するプラテン５６０が配置される。更に、図示は省略したが、このインクジェット式記録装置５００は、搬送モータ５９０により駆動されて、バックフレーム５１０の背後から前方に向かって記録用紙１５０を搬送する搬送機構を備える。

以上のような構造を有するインクジェット式記録装置５００では、プラテン５６０の上に送り込まれた記録用紙１５０に対して、キャリッジ５３０が移動しながら紫外線硬化型インクを吐出して１ラインの画像を形成する動作を繰り返して、記録用紙１５０の全面に画像を形成する。即ち、このインクジェット式記録装置５００においては、ガイド軸５２０に沿ったキャリッジ５３０の移動方向が主走査方向であり、記録用紙１５０の搬送方向が副走査方向となる。

更に、このインクジェット式記録装置５００は、キャリッジ５３０の側面において、ガイド軸５２０を貫通させた供給部３１０と、サイドフレーム５１２、５１４の内面においてガイド軸５２０の近傍に設けられた補給部２１０とを備える。これら供給部３１０および補給部２１０個々の構造は、図７等に示したものと共通の構造を有する。従って、既に説明した通り、このインクジェット式記録装置においても、摺動面に重合禁止剤を供給して紫外線硬化型インクのインクミスト固着を防止できる。また、補給部２１０により供給部３１０に重合禁止剤を補給して、固着防止効果を継続させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

ひとつの実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の全体構造を模式的に示す図である。 インクジェット式記録装置１００の記録部１２０の断面構造を示す図である。 紫外線照射部１６２を単独で示す斜視図である。 記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。 記録ヘッド１８０を正面から見た様子を示す正面図である。 インクジェット式記録装置１００において、補給部２１０から供給部３１０、３２０に重合禁止剤を補給する場合の動作を説明する図である。 補給部２１０から供給部３１０への重合禁止剤の補給動作を説明する図である。 他の実施形態に係るインクジェット式記録装置５００の構造を示す斜視図である。

符号の説明

１００、５００ インクジェット式記録装置、１０１ 一部、１０２ 断面、１１０ 給排紙部、１１２ 給紙部、１１４ 排紙部、１２０ 記録部、１３０、１３１ フレーム、１３２、１３４、１３６、１３８ ガイド軸、１４０ 支持ドラム、１４２ 回転軸、１４４ 支持面、１５０ 記録用紙、１６０ 照射部キャリッジ、１６２、５４２、５４４ 紫外線照射部、１６５ ランプユニット、１６４ 照射部フレーム、１７０ 記録部キャリッジ、１７２、５３１ キャリッジ本体、１７４ インクタンク、１７６、３１７ 貫通穴、１８０、５５０ 記録ヘッド、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５ ヘッドユニット、１９１、１９２、１９３、１９４、１９５ ノズルプレート、２１０ 補給部、２１２、２１４、３１５ 切欠き部、２１６ 保持部材、３１０、３２０ 供給部、３１１ 突起部、３１２ 塗布部材、３１３ 先端部、３１４ ワイパ部材、３１６ キャップ部材、３１９ 爪部、５１０ バックフレーム、５１２、５１４ サイドフレーム、５２０ ガイド軸、５３０ キャリッジ、５３２、５３４ インクカートリッジ、５６０ プラテン、５７０ タイミングベルト、５７２ キャリッジモータ、５７４、５７６ プーリ、５９０ 搬送モータ

Claims (8)

1. 一定の方向に延在するガイド軸と、
   前記ガイド軸に対して摺動しつつ前記ガイド軸に沿って移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、紫外線硬化性を有するインクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドから吐出されて被記録媒体付着したインクに対して紫外線を照射する紫外線照射部と
   を備え、前記被記録媒体に付着したインクを紫外線で硬化させることにより前記被記録媒体の表面に画像を固定する記録装置であって、
   インクの紫外線による硬化を阻害する重合禁止剤を保持し、前記キャリッジと共に移動しつつ、前記ガイド軸において前記キャリッジに対して摺動する摺動面に前記重合禁止剤を付着させる供給部と、
   前記供給部に対して前記重合禁止剤を補給する補給部と
   を更に備える記録装置。
2. 前記供給部は、前記ガイド軸および前記キャリッジの間の摺動抵抗を低減する潤滑剤と前記重合禁止剤とを混合した状態で保持する請求項１に記載の記録装置。
3. 前記供給部は、インクの吐出量および前記紫外線の照射量の多寡に応じて前記摺動面に対する前記重合禁止剤の供給量を増減する請求項１に記載の記録装置。
4. 前記供給部は、前記重合禁止剤を含浸され、前記ガイド軸に接触した状態で前記キャリッジに対して固定された多孔質体を含む請求項１に記載の記録装置。
5. 前記供給部は、前記摺動面に過剰に付着した前記重合禁止剤を拭うワイパ部材を更に備える請求項１に記載の記録装置。
6. 前記補給部は、前記重合禁止剤を含浸され、前記キャリッジが前記ガイド軸に沿って特定の位置に移動した場合に、前記供給部に当接する多孔質体を含む請求項１に記載の記録装置。
7. 前記重合禁止剤は、前記摺動面における摺動抵抗を低減する潤滑剤に混合した状態で補給および供給される請求項１に記載の記録装置。
8. 一定の方向に延在するガイド軸と、
   前記ガイド軸に対して摺動しつつ前記ガイド軸に沿って移動するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、紫外線硬化性を有する液体を噴射する液体噴射ヘッドと
   前記液体噴射ヘッドから吐出されて被記録媒体付着した液体に対して紫外線を照射する紫外線照射部と
   を備え、前記被記録媒体に付着した液体を紫外線により硬化させることにより前記被記録媒体の表面に固定された画像を形成する液体噴射装置であって、
   液体の紫外線硬化を阻害する重合禁止剤を保持し、前記キャリッジと共に移動しつつ、前記ガイド軸において前記キャリッジに対して摺動する摺動面に前記重合禁止剤を付着させる供給部と、
   前記供給部に対して前記重合禁止剤を補給する補給部と
   を更に備える液体噴射装置。

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