JP2008230067A - 記録装置および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線硬化性を有するインクを用いるインクジェット式記録装置において、紫外線光源の利用効率を向上させる。
【解決手段】被記録媒体１５０を支持する支持面１４４を有して回転する支持ドラム１４０と、支持ドラム１４０の回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸１３２、１３４と、ガイド軸１３２、１３４に案内されて往復移動する記録部キャリッジ１７０と、記録部キャリッジ１７０に搭載されて記録用紙１５０に紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド１８０と、吐出された紫外線硬化型インクに対紫外線を照射する紫外線照射部１６２とを備え、支持ドラム１４０が少なくとも１回転する毎に記録部キャリッジ１７０がガイド軸１３２、１３４に沿って移動することで、支持ドラム１４０に支持された記録用紙１５０の表面全体に画像を形成する記録装置であって、支持ドラム１４０は、紫外線を透過する材料により形成する。
【選択図】図２

Description

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、紫外線硬化型インクを用いる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、記録ヘッドの主走査方向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および特許文献３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関する記載がある。ここに記載された画像形成装置では、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個々に硬化させる構造が記載される。更に、下記の特許文献４には、互いに色の異なる紫外線硬化型インクをノズルから吐出してカラー印刷をする記録装置において、色毎に個別に紫外線を照射することが記載される。

特開２００４−１５５０４６号公報 特開２００５−３２４４４３号公報 特開２００５−１２５５１３号公報 特開２００４−０４２５４８号公報

紫外線硬化型インクは、照射された紫外線から得られたエネルギーにより重合反応を生じて硬化する。従って、印刷速度を向上させるには照射する紫外線の光量を大きくしなければならない。しかしながら、紫外線光源から照射された紫外線の利用効率は低く、紫外線光源に投入されたエネルギーの増加がそのまま印刷速度の向上につながらないという問題がある。また、紫外線光源は、紫外線硬化型インクの硬化には利用できない熱線を不可避に発生する。従って、紫外線光源を強力にし過ぎると被記録媒体を熱により損傷する場合がある。このため、紫外線硬化型インクを用いた記録装置の記録速度を向上させることは難しいとされている。

そこで、上記課題の解決を目的として、本発明の第１の形態として、支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、支持面の近傍から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、ガイド軸に案内されて、支持面に沿って往復移動するキャリッジと、紫外線硬化型インクを吐出するノズルを有し、キャリッジに搭載され、支持面に支持された被記録媒体に向かって紫外線硬化型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に付着した紫外線硬化型インクに対して、支持面を少なくとも１回透過した紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、支持ドラムが少なくとも１回転する毎にキャリッジがガイド軸に沿って移動することで、支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に紫外線硬化型インクにより画像を形成する記録装置であって、支持ドラムが、紫外線を透過する材料で形成されている記録装置が提供される。これにより、被記録媒体を透過した紫外線が支持ドラムを透過して再び被記録媒体に照射されるので、発生した紫外線の利用効率が高くなる。また、被記録媒体の側から見ると、紫外線を表裏から照射されるので、被記録媒体に形成された紫外線硬化型インクの内層まで紫外線がよく浸透し、硬化不良が防止される。従って、記録画像の品質を低下させることなく記録速度を向上させることができる。

また、上記記録装置において、紫外線照射部は、支持ドラムの内側に配置され、支持面を透過した紫外線が、被記録媒体を透過して紫外線硬化型インクに照射されてもよい。これにより、紫外線照射部の光源から発生した紫外線が、放射方向にかかわらず全て被記録媒体に照射されるので、紫外線の利用効率が高くなる。また、紫外線照射部を支持ドラムの内側に配置するので、記録装置の小型化にも寄与する。

更に、上記記録装置において、紫外線照射部は、支持ドラムの回転中心軸と平行な方向について支持ドラムよりも長い発光部を有する紫外線光源を含んでもよい。これにより、被記録媒体の全幅に均一な紫外線を照射できる。

また更に、上記記録装置において、紫外線照射部は紫外線光源として放電管を含んでもよい。これにより、紫外線光源から放射状に紫外線が照射されるので、支持ドラムの内側から被記録媒体の裏面全体に均一な紫外線を照射できる。

また更に、上記記録装置において、紫外線照射部は、支持ドラムの回転中心軸上に配置され、紫外線照射部から放射された紫外線が支持面に支持された被記録媒体の裏面に均等に照射されてもよい。これにより、被記録媒体全体に均一な照射条件で紫外線を照射できる。

また更に、上記記録装置において、紫外線照射部は、記録ヘッドから吐出された紫外線硬化型インクが支持面に支持された被記録媒体に付着する位置よりも支持ドラムの回転方向について下流側の位置において支持面に最も接近するように、支持ドラムの回転中心軸に対して平行に配置されてもよい。これにより、被記録媒体に付着した直後に最も強く紫外線を照射でき、紫外線硬化型インクの硬化速度を向上させることができる。

また更に、上記記録装置において、紫外線照射部は、支持ドラムの外側に配置され、支持面に支持された被記録媒体に向かって照射された紫外線が、当該被記録媒体および支持面を透過した後に再び被記録媒体を透過して紫外線硬化型インクに照射されてもよい。これにより、紫外線照射部において発生した紫外線の利用効率を向上させることができる。

また、本発明の第２の形態として、支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、ガイド軸に案内されて、支持面に沿って往復移動するキャリッジと、紫外線硬化性を有する液体を噴射するノズルを有し、キャリッジに搭載され、支持面に支持された被記録媒体に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドから噴射されて被記録媒体に付着した液体に対して、支持面を少なくとも１回透過した紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、支持ドラムが少なくとも１回転する毎にキャリッジがガイド軸に沿って移動することで、支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に液体によりパターンを形成する液体噴射装置であって、支持ドラムが紫外線を透過する材料で形成されてい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ない。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。

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。

更に、支持ドラム１４０の支持面１４４は、後述するように、紫外線に対して透明な材料で形成される。また、紫外線硬化型インクで画像を記録する場合の記録用紙１５０としは、透明な樹脂フィルムが用いられる場合がある。このような場合、記録用紙１５０に照射された紫外線の一部は、記録用紙１５０および支持ドラム１４０を透過して、図中に矢印ＵＶで示すように、支持ドラム１４０の反対側において、記録用紙１５０に裏面から照射される。なお、このような紫外線の作用については別途後述する。

図３は、記録ヘッド１８０を搭載した記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。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。更に、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、互いに種類の異なる、例えば色が異なるインクを吐出する。

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。同図に示すように、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１６１、１６３、１６５、１６７、１６９を備える。ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９は、その長手方向に複数のランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９が整列されると共に、記録ヘッド１８０のヘッドユニット１８１〜１８５に対応して５列に配列される。

なお、個別のランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９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る場合にも、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１６１、１６３、１６５、１６７、１６９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ができる。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、ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９は、不可避に熱を発生するので、ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９に放熱部を設ける他、強制的に冷却する設備を設けることも好ましい。

更に、上記のようなランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９が発生す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、重合禁止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。

重合禁止剤としては、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、重合禁止剤は、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。

図６は、紫外線に対して透明な支持面１４４を有する支持ドラム１４０のひとつの形態を示す斜視図である。同図に示すように、この支持ドラム１４０は、透明な材料により形成されて支持面１４４をなす円筒形の部材と、その長手方向両端に装着された一対の金属部材１４７を備える。

透明な支持面１４４は、例えば、紫外線による劣化がなく、紫外線透過率の高い石英等により形成できる。これに対して、機械的な負荷を受ける金属部材１４７は、平坦な周面を有する被支持部１４６と、外部から回転駆動力を伝達される歯を切られた被駆動部１４８とを有する。

なお、金属部材１４７は、例えばコバールにより形成できる。コバールは、石英に対する付着性が高い表面性状を有すると共に、広い範囲で石英に近い熱膨張率を有する。従って、コバールを材料とする金属部材１４７は、支持面１４４をなす石英管と一体化することができる。

図７は、図６に示した支持ドラム１４０の、インクジェット式記録装置１００における支持構造２００を模式的に示す図である。同図に示すように、支持ドラム１４０は、フレーム１３０から回転自在に軸支された支持ローラ２１０、２２０、２３０により支持される。支持ローラ２１０、２２０、２３０の各々の周面は、支持ドラム１４０の金属部材１４７に形成された被支持部１４６に接して、支持ドラム１４０を回転自在に支持する。また、同一周上に配置された３個の支持ローラ２１０、２２０、２３０で支持することにより、支持ドラム１４０が側方あるいは上方に脱落することがない。

図８は、図６に示した支持ドラム１４０の、インクジェット式記録装置１００における駆動構造２０１を模式的に示す図である。同図に示すように、支持ドラム１４０の金属部材１４７に形成された被駆動部１４８には、タイミングベルト２４０の一端が掛けられる。タイミングベルト２４０の他端は、駆動プーリ２５０に掛けられる。駆動プーリ２５０は、図示していない駆動モータにより回転駆動され、その回転がタイミングベルト２４０を介して支持ドラム１４０に伝達される。

図７および図８に示した構造により、側方端面を開放したまま支持ドラム１４０を回転自在に支持し、更に、回転駆動できる。従って、後述するように、支持ドラム１４０の側方からその内部に、反射鏡３２０、紫外線光源４１０等の回転しない部材を挿入することができる。

図９は、ここまでに説明したインクジェット式記録装置１００における透明な支持ドラム１４０を利用する構造３００のひとつの形態を示す図である。なお、図面が煩雑になることを避ける目的で、以下の図面においては、紫外線光源３１０を簡略な記号により示す。

同図に示すように、支持ドラム１４０に保持された記録用紙１５０に対して紫外線光源３１０から照射された紫外線は、まず、直近の記録用紙１５０表面に照射される。この領域においては記録ヘッド１８０から吐出された直後なので、紫外線硬化型インクに強い紫外線を照射することにより、重合反応に寄与するラジカルの発生を促進する。

続いて、紫外線の一部は、記録用紙１５０および支持面１４４を透過して支持ドラム１４０の内側に進入する。更に、その一部は、図中の矢印Ｌ_１により示すように、再び支持面１４４を透過して記録用紙１５０に裏面から照射される。

また、支持ドラム１４０の内側に反射鏡３２０を配置することにより、図中の矢印Ｌ_２により示すように、支持ドラム１４０の内部に進入した紫外線を任意の方向に誘導できる。これにより、支持ドラム１４０の回転方向について記録ヘッド１８０に近い側により多くの紫外線を誘導する。これにより、未硬化の紫外線硬化型インクが多く残る領域において、より多くの紫外線を照射できる。なお、図上には単純な平面鏡を描いたが、反射鏡３２０の反射面を曲面にして、再利用する紫外線に任意の分布を形成させることもできる。

このように、支持ドラム１４０の支持面１４４を透明化することにより、ひとつの紫外線光源３１０から放射された紫外線の利用効率を向上させることができる。これにより、紫外線硬化型インクの硬化不良を防止すると共に、紫外線光源に投入するエネルギーを節約することができる。

図１０は、透明な支持ドラム１４０を他の方法で利用する場合の構造３０１を示す図である。同図に示すように、この構造３０１では、記録ヘッド１８０が紫外線硬化型インクを吐出する領域と、紫外線光源３１０が直接に紫外線を照射する領域とを除いて、支持ドラム１４０の回転方向について略全周が反射鏡３３０により包囲される。これにより、支持ドラム１４０に保持された記録用紙１５０に向かって紫外線光源３１０からいったん放射された紫外線は、図中の矢印Ｌ_３により示すように、反射鏡３３０の内側で反射され続ける。これにより、紫外線の利用効率を更に向上させることができる。

なお、上記のような構造では、支持ドラム１４０の内側から記録用紙１５０に対してあらゆる方向に紫外線が照射される。しかしながら、記録ヘッド１８０のノズルに紫外線が照射されると、吐出される前の紫外線硬化型インクが硬化あるいは増粘して記録品質を低下させる場合がある。そこで、支持面１４４を挟んで記録ヘッド１８０に対面する位置に遮蔽板３４０を配置して、記録ヘッド１８０への紫外線の投射を防止することが好ましい。

図１１は、透明な支持ドラム１４０を他の方法で利用する構造４００を示す図である。同図に示すように、透明な支持面１４４を有する支持ドラム１４０を用いた場合、紫外線光源４１０を支持ドラム１４０の内側に配置することができる。

この構造４００では、支持ドラム１４０の内側に、長尺紫外線光源４１０が配置される。長尺紫外線光源４１０は、支持ドラム１４０の軸方向の寸法よりも大きな長さを有する。従って、支持面１４４に支持された記録用紙１５０の裏面全体に紫外線を一括して照射できる。また、紫外線光源４１０が支持ドラム１４０により記録ヘッド１８０から隔離されるので、記録動作において発生するインクミストによる汚染から紫外線光源４１０を保護できる。なお、長尺紫外線光源４１０としては、放電管構造を有する紫外線ランプを好ましく例示できる。

図１２は、透明な支持ドラム１４０と長尺紫外線光源４１０とを併せて利用するひとつの構造４０１として、図１１に示した構造４００の変形例を説明する図である。同図に示すように、この構造４０１では、支持ドラム１４０の内側において、紫外線光源４１０が、支持ドラム１４０の回転方向について記録ヘッド１８０の下流側近傍に配置される。また、支持ドラム１４０の外側を包囲した反射鏡４２０も配置される。更に、図１０に示した構造３０１と同様に、記録ヘッド１８０に紫外線が投射されることを防止する目的で、記録ヘッド１８０の直前には遮蔽板４３０も配置される。

上記のような構造により、紫外線光源４１０から放射状に発生した紫外線は、記録ヘッド１８０から吐出されて記録用紙１５０に付着した直後の紫外線硬化型インクに強く照射される。また、照射強度こそ低下するものの、支持ドラム１４０の内面全体に隈なく紫外線が照射されるので、記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の全周にわたって紫外線を照射される。更に、記録用紙１５０を透過した紫外線は、反射鏡４２０により反射されて、再び記録用紙１５０に照射される。以下、反射鏡４２０の内側に閉じ込められた紫外線は減衰し切るまで記録用紙１５０に照射され続ける。

図１３は、他の変形例に係る構造４０１を説明する図である。同図に示すように、この構造４０１では、支持ドラム１４０の内側において、紫外線光源４１０が、支持ドラム１４０の回転軸上に配置される。また、支持ドラム１４０の外側を包囲した反射鏡４２０も配置される。更に、記録ヘッド１８０の直前には遮蔽板４３０も配置される。

上記のような構造４０２を有するインクジェット式記録装置１００においては、支持ドラム１４０の支持面１４４のいずれの領域もが紫外線光源４１０から等距離に位置するので、支持ドラム１４０に支持された記録用紙１５０に対して、均一に紫外線が照射される。これにより、例えば、記録用紙１５０上の画像が形成される領域に印刷されたアンダーコート層を均一に硬化させる場合等に好ましく利用できる。

なお、インクジェット式記録装置１００を例に挙げて説明したが、上記のような記録装置または液体噴射装置の構造は、液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造における色材噴射装置、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造における電極形成装置またはバイオチップ製造に使用する試料噴射ヘッド等にも適用できる。

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得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。 透明な支持面１４４を有する支持ドラム１４０の構造を示す斜視図である。 支持ドラム１４０の支持構造２００を模式的に示す図である。 支持ドラム１４０の駆動構造２０１を模式的に示す図である。 支持ドラム１４０の利用する構造３００のひとつを示す図である。 透明な支持ドラム１４０を他の方法で利用する構造３０１を示す図である。 長尺紫外線光源３１０の形態を示す図である。 長尺紫外線光源３１０を利用する構造４０１を示す図である。 長尺紫外線光源３１０を利用する他の構造４０２を示す図である。

符号の説明

１００ インクジェット式記録装置、１１０ 給排紙部、１１２ 給紙部、１１４ 排紙部、１２０ 記録部、１３０ 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、１４６ 被支持部、１４７ 金属部材、１４８ 被駆動部、１５０ 記録用紙、１６０ 照射部キャリッジ、１６２ 紫外線照射部、１６４ 照射部フレーム、１６１、１６３、１６５、１６７、１６９ ランプユニット、１７０ 記録部キャリッジ、１７２ キャリッジ本体、１７４ インクタンク、１７６ 貫通穴、１８０ 記録ヘッド、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５ ヘッドユニット、１９０、１９１、１９２、１９３、１９４、１９５ ノズルプレート、２００ 支持構造、２０１ 駆動構造、２１０、２２０、２３０ 支持ローラ、２４０ タイミングベルト、２５０ 駆動プーリ、３００、３０１、４００、４０１、４０２ 構造、３１０、４１０ 紫外線光源、３２０、３３０、４２０ 反射鏡、３４０、４３０ 遮蔽板

Claims (9)

1. 支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、
   前記支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、
   前記ガイド軸に案内されて、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジと、
   紫外線硬化型インクを吐出するノズルを有し、前記キャリッジに搭載され、前記支持面に支持された被記録媒体に向かって紫外線硬化型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に付着した紫外線硬化型インクに対して、前記支持面を少なくとも１回透過した紫外線を照射する紫外線照射部と
   を備え、前記支持ドラムが少なくとも１回転する毎に前記キャリッジが前記ガイド軸に沿って移動することで、前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に紫外線硬化型インクにより画像を形成する記録装置であって、
   前記支持ドラムは、紫外線を透過する材料により形成されている記録装置。
2. 前記紫外線照射部は、前記支持ドラムの内側に配置され、前記支持面を透過した紫外線が、被記録媒体を透過して紫外線硬化型インクに照射される請求項１に記載の記録装置。
3. 前記紫外線照射部は、前記支持ドラムの回転中心軸と平行な方向について前記支持ドラムよりも長い発光部を有する紫外線光源を含む請求項２に記載の記録装置。
4. 前記紫外線照射部は、紫外線光源として放電管を含む請求項２に記載の記録装置。
5. 前記紫外線照射部は、前記回転軸に重ねて配置され、前記紫外線照射部から放射された紫外線が前記支持面に支持された被記録媒体の裏面に均等に照射される請求項２に記載の記録装置。
6. 前記紫外線照射部は、前記記録ヘッドから吐出された紫外線硬化型インクが前記支持面に支持された被記録媒体に付着する位置よりも前記支持ドラムの回転方向について下流側の位置において前記支持面に最も接近するように、前記支持ドラムの回転中心軸に対して平行に配置される請求項２に記載の記録装置。
7. 前記紫外線照射部は、前記支持ドラムの外側に配置され、前記支持面に支持された被記録媒体に向かって照射された紫外線が、当該被記録媒体および前記支持面を透過した後に再び被記録媒体を透過して紫外線硬化型インクに照射される請求項１に記載の記録装置。
8. 前記紫外線照射部は、前記支持ドラムの回転中心軸を横切って通過する紫外線を放射する請求項１に記載の記録装置。
9. 支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、
   前記支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、
   前記ガイド軸に案内されて、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジと、
   紫外線硬化性を有する液体を噴射するノズルを有し、前記キャリッジに搭載され、前記支持面に支持された被記録媒体に向かって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噴射されて被記録媒体に付着した液体に対して、前記支持面を少なくとも１回透過した紫外線を照射する紫外線照射部と
   を備え、前記支持ドラムが少なくとも１回転する毎に前記キャリッジが前記ガイド軸に沿って移動することで、前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に液体によりパターンを形成する液体噴射装置であって、
   前記支持ドラムは、紫外線を透過する材料により形成されている液体噴射装置。

Images