JP2008284737A - 光照射装置および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光透過部材にインクミストが付着しても、照射光の照度低下を抑制することができる液体噴射装置および光照射装置を提供する。
【解決手段】光透過部材２には、光照射装置１と対向する面に、光照射装置１から照射される光を集光し、集光された光が撥液処理が施された領域内を通過するように集光部２Ｌが形成されている。撥液処理が施された領域においては、インクミスト３８ａが付着していないか、あるいは付着したインクミスト３８ａが照射光によって硬化していてもインクミスト３８ａは粒状化状態であるので、照射光に対する投影面積が小さく、従って照射光を遮蔽する面積は小さくなる。この結果、照度低下が少ない領域内に照射光を集光させて透過させるので、光照射装置１からの照射光について、照度低下を抑制することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、媒体上に噴射された光硬化型の液体に対して光を照射し、液体を硬化させる光照射装置と、この光照射装置を備えた液体噴射装置に関する。

従来から、例えば機能液やインクなどといった液体を、紙やガラス基板などといった媒体に対して液体噴射ヘッドから噴射し、媒体上に着弾した液体が所定の図柄や画像を形成する液体噴射装置が存在する。そして、このような液体噴射装置の一つとして、例えば液体としてのインクをインク吸収性のない媒体に噴射したとき、媒体に着弾したインクの定着を可能とするため、光硬化型のインクを媒体に着弾させた後、紫外線の光を照射することでインクを硬化定着させる光硬化方式の液体噴射装置が実用化されている。

このような光硬化方式の液体噴射装置において、インクの硬化を確実に行うためには、紫外線を照射する光照射装置を媒体に近づけて、光照射装置から出射される光（照射光とも呼ぶ）の照度を上げることが有効である。しかしながら、光照射装置を媒体に近づければ近づけるほど、インクの噴射に際して生ずるミスト化したインク（インクミストとも呼ぶ）が光照射装置内の光源に付着しやすくなる。そして、光源に付着したインクミストは、光源から出射される光を受けることによって付着した位置で硬化してしまうため、光源そのものの照度は低下していないのに、光源の光を遮蔽して見かけ上光源の照度を低下させてしまう。このため、光源に付着したインクミストを除去したり、照度を確保するために寿命前の光源を交換したりしなければならず、作業負荷の増大や、寿命に達していない光源を交換する無駄が生じるという課題があった。

このような課題を解決するべく、特許文献１には、光透過部材を光源とプラテンとの間に着脱自在に配置し、光源へのインクミストの付着を防止する技術が開示されている。この技術は、インクミストを光透過部材に付着させ、インクミストが光透過部材に付着して照度低下を招いても、光透過部材の交換によって照度を確保しようというものである。

特開２００４−１８８９１９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、光源へのインクミストの付着は防止できるものの、インクミストが光透過部材に付着するので、付着したインクミストの量に応じて照射光の照度が低下するという課題は存続する。

そこで、本発明は、光透過部材にインクミストが付着しても、照射光の照度低下を抑制することができる光照射装置および液体噴射装置を提供することによって、このような課題を解決する。

上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の構成をとった。

「構成１」媒体上に噴射された光硬化型の液体に対して光を照射し、前記液体を硬化させる光照射装置であって、前記液体に対して照射する光の光路上に介在するように前記光照射装置に取り付けられ、前記媒体と対向する面の少なくとも一部の領域に撥液処理が施された光透過部材を有することを特徴とする。

この構成によれば、光透過部材において、撥液処理を施された領域では、媒体と対向する面に付着するインクミストは、この面が撥液性を有することから、この領域にインクミストが付着しないか、もしくは付着してもインクミストが広がらずに粒状化した状態になる。従って、撥液処理が施された領域に留まって付着しているインクミストについては、照射光によって硬化しても、インクミストは粒状化状態のままであるので、照射光を遮蔽する面積は小さくなる。この結果、光透過部材にインクミストが付着しても、媒体と対向する面に撥液処理を施した領域を有することによって、照射光の照度低下を抑制することができる。

「構成２」構成１に記載の光照射装置であって、前記光透過部材には、前記光照射装置と対向する面に、前記光照射装置から照射される光を集光し、当該集光された光が前記撥液処理が施された領域内を通過するように集光部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、光透過部材において、撥液処理を施した領域内に照射光を集光させる。一方、前述したように撥液処理が施された領域においては、インクミストが付着していないか、あるいはインクミストが付着しても照射光によって硬化したインクミストは粒状化状態であるので、照射光に対する投影面積が小さく、従って照射光を遮蔽する面積は小さくなる。この結果、照度低下が少ない領域内に集光させて照射光を透過させるので、光照射装置からの照射光について、照度低下を抑制することが可能となる。

「構成３」構成２に記載の光照射装置であって、前記光透過部材において、前記集光部は略凸レンズ形状であり、前記撥液処理が施された面の形状は、略凹レンズ形状であることを特徴とする。

この構成によれば、撥液処理が施されていない面の形状が、撥液処理を施した面の形状と凸凹が逆のレンズ形状であることから、光透過部材に入射する照射光の方向と、光透過部材を通過して出射する照射光の方向とを凡そ同一にすることができる。従って、照射光の方向が光透過部材の前後で大きく変わることがないので、照射光の照度低下を抑制しつつ、媒体に着弾した媒体上のインクに対して適切に照射光を照射することができる。

「構成４」構成１ないし３のいずれか一つに記載の光照射装置であって、前記光透過部材において、前記撥液処理が施されている領域が、前記撥液処理が施されていない領域に対して、重力方向において高い位置となるように、前記光透過部材に前記撥液処理が施されていることを特徴とする。

この構成によれば、撥液処理が施されていない領域が重力方向において低い位置となる。従って、撥液処理領域に付着したインクミストは、自重によってその領域には留まりにくく、重力方向における低い位置に移動する。その結果、撥液処理が施されていない領域に付着する。こうして、インクミストは、撥液処理が施されていない領域に集積するので、撥液処理が施された領域内を通過する照射光を遮蔽するインクミストの量は減少し、照射光の照度低下を抑制することができる。

「構成５」構成１または２に記載の光照射装置であって、前記光透過部材において、前記媒体と対向する面には、前記撥液処理が施されていない領域に、溝部が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、撥液処理が施されていない領域に溝部が形成されているので、光透過部材に付着したインクミストは、撥液処理が施されていない溝部に生ずる毛細管現象によって溝部に浸透移動し保持される場合が多く発生すると想定される。また、溝部はその深さに応じてインクミストが付着する領域面積が大きくなるので、溝部が無い場合に比べてインクミストを多く保持することができる。こうして、インクミストは、撥液処理が施されていない領域に形成された溝部に集積するので、その結果、撥液処理された領域に付着し留まるインクミストの量は減少することが期待できる。従って、照射光を、撥液処理が施された領域内を通過させることによって、照射光の照度低下を抑制できる確率が高くなる。

「構成６」構成１ないし５のいずれか一つに記載の光照射装置であって、前記光透過部材は、前記光照射装置に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

この構成によれば、硬化したインクミストが光透過部材に堆積したために、照射光について所望の照度が得られなくなった場合は、光透過部材を光照射装置から取り外して、光透過部材に付着硬化したインクミストを除去することができる。このとき、撥液処理が施された領域面においては、硬化しているインクミストの固着力は弱いためにワイピング等の作業処理によって、インクミストを容易に除去することができる。従って、容易な作業で、光源からの照射光の照度低下を解消することが可能となる。

「構成７」構成１ないし６のいずれか一項に記載の光照射装置を取り付けた液体噴射装置としてもよい。

インクミストが発生する液体噴射装置に、この構成を有する光照射装置を備えれば、液体噴射装置は、上述した構成１から構成６についての作用効果を奏することになる。従って、本発明の光照射装置を備えた液体噴射装置は、照射光の照度低下を抑制し、印刷媒体上のインクを安定して硬化させることが可能となる。

本発明を具体化した一実施形態について、図１を用いて説明する。図１は本発明の液体噴射装置の一例となるインクジェットプリンタ１０について、その概略構造を示したものである。このインクジェットプリンタ１０は、光硬化型の液体としてのＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色インクを収納したインクカートリッジ１１〜１４が装着されたキャリッジ２０を有している。さらに、キャリッジ２０には、インクを硬化させるための光を照射するための光照射装置１が取り付けられている。そして、図中吹き出し部に示したように、キャリッジ２０に設けられた液体噴射ヘッド３０からインクをインク滴３９として噴射して、噴射対象となる媒体としての印刷媒体２５上にインク滴３９を着弾させ、着弾したインク滴３９に光を照射して硬化させることによって、印刷媒体２５に所定の画像等を印刷するものである。なお、図中吹き出し部に示した図は、キャリッジ２０を図中矢印Ａの方向から見た正面図であり、図面上下方向が重力方向となる。

印刷動作を簡単に説明する。キャリッジ２０は、キャリッジベルト４１に固定され、キャリッジベルト４１がキャリッジモータ４０によって駆動されるのに伴って、フレーム１７に固定されたガイド２１に沿って図面左右方向に移動（主走査）する。このとき、各色インクを噴射するため液体噴射ヘッド３０に穿設された複数のノズル（不図示）から、印刷する画像に相応した所定量のインク滴３９が噴射され、印刷媒体２５上に着弾する。その後キャリッジ２０の移動によって、キャリッジ２０に取り付けられた光照射装置１の位置が、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９を照射すべき位置になると、光を照射してインク滴３９を硬化させる。

また、印刷媒体２５は、プラテン２８によって裏面から支持されつつ、フレーム１７に固定された駆動モータ２６により駆動される図示しない搬送ローラーなどによって、図面上下方向に所定量ずつ移動（副走査）する。こうして、主走査が繰り返されるたびに印刷する画像に相応した所定量のインク滴３９が、印刷媒体２５に噴射され、印刷媒体２５上に着弾した全てのインク滴３９に光照射装置１からの照射光を照射してインク滴３９を硬化させ、印刷媒体２５に画像を正しく形成するのである。

この他、通常インクジェットプリンタ１０では、所定のタイミングで、クリーニングボックス１８の位置にキャリッジ２０を移動し、所定のクリーニング処置を行ってノズルをクリーニングするクリーニング動作などが行われる。

上述した種々の動作を含み、インクジェットプリンタ１０が行う一連の動作についての制御は、フレーム１７に取り付けられたメイン基板５０と、キャリッジ２０に取り付けられたサブ基板６０とによって行われる。これらの基板は、フレキシブル基板４５によって接続され、必要なデータが相互にやりとりされて所定の動作が行われる。

さて、図１の吹き出し部において示したように、光照射装置１において、印刷媒体２５との対向面側には、光照射装置１からの照射光の光路途中の位置に光透過部材２が着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、光透過部材２は、光照射装置１において図面下側に設けられた開口部（不図示）に取り付けられている。この光透過部材２と光照射装置１について、図２を用いてさらに詳しく説明する。

図２は、液体噴射ヘッド３０から噴射されたインク滴３９ａが光照射装置１からの照射光によって硬化される様子を示した模式図である。図示するように、光照射装置１は、下部を開口部とする凡そ箱型の形状を有し、その開口部には、例えば、ネジ止めや凸凹形状（不図示）による嵌合等によって、光透過部材２が開口部にほぼ密着する状態で着脱可能に取り付けられている。

光照射装置１は、その内部に光源３が配置され、光源３から出射される光を、反射板４などによって、光軸が互いに凡そ平行な光線とし、開口部から出射してインクを照射するように構成されている。光源３は、ここでは紫外線を出射するものとする。もとより、電子線など光硬化型インクの材料に合わせた適切な波長を有する光を出射することが好ましい。さらに、紫外線を出射する光源として、ここでは蛍光灯を用いることとする。もとより、水銀ランプ、ＬＥＤ、レーザなどを用いても差し支えない。

光照射装置１の開口部に取り付けられた光透過部材２は、ここではガラスを材料とする略板状部材であって、後述する加工および処理が両面に施されている。なお、光透過部材２は、開口部から出射される光を透過する材料であれば、樹脂製やセラミック製など他の材料であても差し支えない。

さて、前述したように、キャリッジ２０が主走査によって図面左側（矢印Ｂの方向）に移動し、光照射装置１の位置が、液体噴射ヘッド３０から既に噴射され印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａに対向する位置になると、インク滴３９ａに対して、光照射装置１の開口部から照射光を照射する。このとき、液体噴射ヘッド３０からのインク滴３９（あるいはインク滴３９ａ）の噴射に伴って発生したインクミスト３８は、光照射装置１に飛翔し到達すると、図示するように光透過部材２の表面に付着してしまう。そして、光透過部材２を透過する照射光の光路上にインクミスト３８が付着すると、インクミスト３８によって照射光が遮蔽され、その付着したインクミスト３８の量に応じて照度が低下してしまう。このため、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａを硬化させることができず、当初の印刷品質が得られないことになる。

そこで、本実施形態では、光透過部材２の両面に、それぞれ加工および処理を施すことによって、インクミスト３８の影響を抑えて照射光の照度低下を少なくし、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａを安定して硬化できるようにするのである。それでは、光透過部材２に施される加工および処理について、図３を用いて説明する。

図３は、光透過部材２の加工および処理内容を示したもので、図面上側は光源側であり、図面下側は印刷媒体側である。図示するように、光透過部材２の光源側の面は、断面が略凸レンズ形状を呈する集光部２Ｌが２つ形成されている。そして、図示しないがそれぞれは、図面手前から奥の方向に延びた所謂シリンドリカルレンズ状に加工形成されている。ここでは、この２つの集光部２Ｌは、切削研磨による後加工、もしくは成形型による光透過部材との一体成形によって加工形成されているものとする。もとより、これ以外にレーザ加工や光硬化を利用した形成方法など他の方法で加工形成することも可能である。

一方、印刷媒体側の面には、図中網掛け部で示したように、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域となる部分に撥液処理が施されている。従って、撥液処理が施された領域は、図面手前から奥の方向に延びたストライプ形状となる。なお、ここでは、シリコンやフッ素を皮膜コーティングして撥液処理が行われているものとする。もとより、撥液処理については開示技術も多く存在し、光透過部材２の材料やインク材料などに応じて、適切な撥液処理材料や撥液処理方法を、開示技術から選択して採用すればよい。

さて、このように撥液処理が施された領域（撥液処理領域）においては、インクが濡れにくくなるため、インクミスト３８は付着し辛くなる。さらに、図示するように、撥液処理領域内に付着したインクミスト３８ａは、撥液処理領域面を滑って撥水処理領域外へ移動する場合も想定される。従って、撥液処理領域内に付着して存在するインクミスト３８ａの量は、撥液処理領域外の領域に付着して存在するインクミスト３８ｂの量よりも少なくなる。

また、撥液処理領域内に付着したインクミスト３８ａは、濡れにくくなっていることから平面的に広がらずに粒状化した状態になる。そして、撥液処理領域内にそのまま留まるインクミスト３８ａについては、粒状化状態のまま照射光によって硬化するので、照射光に対する投影面積は小さく、従って、照射光を遮蔽する面積は小さくなる。

この結果、光透過部材２において、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域では、インクミスト３８による照射光の遮蔽面積が少なくなるので、照射光の照度低下は抑制され、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａを安定して硬化することができるのである。

また、撥液処理が施された領域に留まっているインクミスト３８ａについては、粒状化状態で硬化しているため固着力が弱く、付着硬化したインクミスト３８ａを光透過部材２から容易に除去することができる。そこで、硬化したインクミスト３８ａが光透過部材２に堆積したために、照射光について所望の照度が得られなくなった場合は、光透過部材２を光照射装置１から取り外して、ワイピング等の作業処理によって、インクミスト３８ａを光透過部材２から容易に除去することができる。

なお、図３において、撥液処理が施されていない領域においては、その領域の面に対するインクの濡れ性が撥液処理領域よりも良いことから、この良い濡れ性に依存して、インクミスト３８ｂは図示するように平面的に広がって付着する。そして場合によっては、インクミスト３８ｂ同士が結合しながら撥液処理が施されていない領域全体に広がる。その後、インクミスト３８ｂは反射など間接的に照射される照射光などによってその位置で硬化することになり、インクミスト３８ｂが再び撥液処理領域内に戻って付着することは生じない。

以上説明したように、本実施形態のインクジェットプリンタ１０によれば、集光部２Ｌによって照射光を集光し、その集光した照射光が通過する領域であって印刷媒体２５と対向する面に撥液処理を施した光透過部材２を用いることによって、光透過部材２にインクミスト３８が付着しても、照射光の照度低下を抑制することが可能となる。

以上、本発明について、一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。以下変形例を挙げて説明する。

（第１変形例）
上記実施形態では、図３に示したように、光透過部材２を通過した照射光は、集光部２Ｌによって集光されているため、大半の光軸が、当初の略平行方向からズレてしまうことになる。このため、印刷媒体２５上に着弾したインクを照射する照射光が拡散してしまい、インクを硬化するための照度が低下してしまう虞がある。そこで、第１変形例として、集光部２Ｌによって集光された照射光の光軸を、当初の略平行方向に戻すことによって照射光の拡散を抑制し、インクを硬化するための照度低下を抑制する光透過部材を用いたインクジェットプリンタを提供する。以下、本変形例について図４を用いて説明する。

図４は、本変形例のインクジェットプリンタにおいて用いられる光透過部材２ａを示した断面図である。図面上側は光源側であり、図面下側は印刷媒体側である。図示するように、光透過部材２ａの光源側の面には、図３と同様、断面が略凸レンズ形状を呈し、それぞれ図面手前から奥の方向に延びた所謂シリンドリカルレンズ状に加工された集光部２Ｌが２つ形成されている。一方、印刷媒体側の面には、図３と異なり、略凸レンズ形状を呈する集光部２Ｌに対して、その逆の形状である略凹レンズ形状を呈する凹部２ＬＲが、集光部２Ｌと平面的にほぼ重なるように２つ形成されている。

さて、集光部２Ｌとほぼ平面的に重なる位置に凹部２ＬＲを形成すると、集光部２Ｌとして形成された凸レンズで集光された照射光は、凹部２ＬＲとして形成された凹レンズで再び広げることができる。従って、光透過部材２ａを透過した後の照射光の光軸を、光透過部材２ａを透過する前の照射光が有する光軸方向におおよそ一致させることができる。特に、集光部２Ｌとしての凸レンズと凹部２ＬＲとしての凹レンズの形状とを、同一の焦点位置を共有するようなレンズ形状にそれぞれ形成することが好ましい。こうすれば、光透過部材２ａを透過する前後の照射光が有する光軸方向を原理的にほぼ一致させることができる。この結果、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａを、前述したように光照射装置１と印刷媒体２５との距離を変更するなどして照度を補正することもなく、適切に照射することが可能となる。

さらに、この凹部２ＬＲの面において、集光部２Ｌによって集光された光源からの光が通過する領域部分には、図中網掛け部で示したように撥液処理が施されている。従って、凹部２ＬＲの面において、撥液処理が施されている部分は、撥液処理が施されていない部分に対して図面上方向つまり重力方向において上方向に位置することになる。

このように撥液処理された本変形例での光透過部材２ａにおいて、この撥液処理面に付着したインクミスト３８ａは、凹部２ＬＲ面が作る傾斜面に沿って重力により移動し易くなる。従って、撥液処理が施された領域に付着したインクミスト３８ａは、撥液処理が施されていない領域に自重によって移動する確率が高いと考えられることから、撥液処理が施された領域に付着するインクミスト３８ａの量は、上記実施形態よりもさらに少なくなることが期待できる。この結果、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域においては、インクミスト３８ａの量がさらに少なくなり、照射光の照度低下はさらに抑制され、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａをさらに安定して硬化させることが可能となる。

以上説明したように、本変形例での光透過部材２ａによれば、集光部２Ｌによって集光された照射光を、光透過部材２ａを透過後、当初の略平行方向に戻すことによって、照射光の拡散を抑制し、インクを硬化するための照射光の照度低下を抑制することができる。また、これに加えて、撥液処理が施された領域に付着するインクミスト３８ａの量は、上記実施形態よりもさらに少なくなることが期待できるので、照射光の照度低下はさらに抑制され、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａを、さらに安定して硬化させることが可能となる。

（第２変形例）
上記実施形態において、撥液処理が施されていない領域に付着するインクミストの量が多くなると、ついには撥液処理を施した領域内にまでインクミストが溢れ出る場合が考えられる。そこで、第２変形例として、撥液処理を施さない領域に溝部を形成した光透過部材を用いることとしてもよい。本変形例を図５を用いて説明する。

図５は、本変形例のインクジェットプリンタにおいて用いられる光透過部材２ｂの断面図を示したものであり、図面上側は光源側、図面下側は印刷媒体側である。図示するように、光透過部材２ｂの光源側の面には、図３と同様、断面が略凸レンズ形状を呈し、それぞれ図面手前から奥の方向に延びた所謂シリンドリカルレンズ状に加工された集光部２Ｌが２つ形成されている。一方、印刷媒体側の面には、図３と異なり、集光部２Ｌによって集光され、光透過部材２ｂ内を透過する光と干渉しない範囲内に溝部が形成されている。そして形成された溝部以外の領域に撥液処理（図中、網掛け部）が施されている。

このように形成された本変形例での光透過部材２ｂにおいて、印刷媒体側に付着するインクミスト３８は、形成された溝部において生じる毛細管現象によって溝部に浸透し易くなるため、溝部内に集積することになる。そして、撥液処理領域に付着したインクミスト３８ａは、溝部へ浸透するインクミスト３８ｂの動きに伴って溝部へ移動する確率が高くなる。従って、このようにインクミスト３８ａが、撥液処理が施された領域から、撥液処理が施されていない領域に移動し易くすることによって、撥液処理が施された領域に付着するインクミスト３８ａの量は、上記実施形態よりもさらに少なくなることが期待できる。この結果、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域においては、インクミスト３８ａの量がさらに少なくなり、照射光の照度低下はさらに抑制され、印刷媒体２５上に着弾したインク滴３９ａをさらに安定して硬化することが可能となる。

なお、本変形例において、光透過部材２ｂの印刷媒体側の面において、溝部以外の領域全ての部分に撥液処理を施したが、もとより、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域部分のみ撥液処理を施すこととしても差し支えない。

（その他の変形例）
上記実施形態では、図３に示したように、光透過部材２の印刷媒体側の面はほぼ平坦であって、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域となる部分に撥液処理が施されていることとしたが、図６に示した光透過部材２ｃとしてもよい。すなわち、印刷媒体側に、図面上下方向つまり重力方向において異なる２つの位置に面を形成する。このとき、重力方向において上方向となる位置に形成された面は、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域２Ｓとなる面である。そして、この領域２Ｓに撥液処理（図中、網掛け部）を施して光透過部材２ｃを形成するのである。

さて、このように形成された光透過部材２ｃによれば、図示するように、撥液処理が施されていない領域の総面積が、図３に比べて広くなっている。従って、撥液処理領域内に付着したインクミスト３８ａであって、撥液処理領域面を滑って撥水処理領域外へ移動するインクミスト３８ａについて、多くの量のインクミスト３８ａを、インクミスト３８ｂと同様に撥液処理領域外の領域に付着させることができる。また、撥液処理も領域２Ｓの部分全面を行えばよいので、上記実施形態ように、１つの面において撥液処理を施す部分と撥液処理を施さない部分とを区分する必要がないことから、撥液処理が容易になる。

上記第１変形例では、図４に示したように、光透過部材２ａは、集光部２Ｌを形成する略凸レンズ形状と、凹部２ＬＲが呈する略凹レンズ形状とが、平面的にほぼ重なるように凹部２ＬＲが形成されていることとしたが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、図７に示したように、略平行方向の光軸を有する光照射装置１からの照射光について、集光部２Ｌが集光する照射光が通過する最小の領域に、略凹レンズ形状を呈する凹部２ＬＲｈが形成されることとしてもよい。

こうすれば、光照射装置１からの照射光について、略平行方向から光軸方向がずれて凹部２ＬＲｈ外を通過する照射光については光軸を元の方向に戻すことはできないものの、略平行方向照射光については、凹部２ＬＲｈ内を通過するので再び光軸を広げることができる。また、図中網掛け部で示したように、凹部２ＬＲｈの面全体に撥液処理を施せばよいので、上記第１変形例のように、凹部２ＬＲの面において撥液処理を施す部分と撥液処理を施さない部分とを区分しなくて済み、撥液処理が容易になる。さらに、撥液処理が施されていない部分は平面になるものの、撥液処理が施された面に対して図面下方向つまり重力方向において下方向に位置するので、図示するように、撥液処理が施された面に付着したインクミスト３８ａは、撥液処理が施されていない面に付着したインクミスト３８ｂの方向に移動する。従って、本変形例における光透過部材２ａｈを用いても、第１変形例とほぼ同様な効果を奏するものである。

上記実施形態および変形例では、光透過部材２，２ａ，２ｂの光源側の面には、シリンドリカルレンズ状に加工された集光部２Ｌが２つ形成されているものとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、集光部２Ｌは１つでも良いし、さらに多数であってもよい。例えば図８に示したように、シリンドリカルレンズ状に加工された集光部２Ｌが多数（図では９個）併設する所謂レンチキュラーレンズ形状であってもよい。こうすれば、凸レンズの高さが集光部２Ｌの形成数の増加に応じて低くなるので光透過部材の厚さの変化割合が小さくなる。従って、例えば、光透過部材を成形加工によって作成する場合、成形加工において生じ易い形状変化（例えば「ひけ」や「そり」）が少なくなり、光透過部材の作成が容易になる。

また、上記実施形態および変形例において、光透過部材２，２ａ，２ｂの光源側の面に形成された集光部２Ｌは、シリンドリカルレンズ以外のレンズ形状としてもよい。例えば、集光部２Ｌは、図面左右方向に加えて、図面手前から奥の方向に対しても、断面形状が略凸レンズ形状となるレンズが、１つあるいは複数形成された集光部２Ｌとしてもよい。本変形例の一例として、図面左右方向および手前から奥の方向に、それぞれ２つ略凸レンズ形状が形成された場合を図９に示した。本変形例によれば、図面手前から奥の方向についても、照射光を集光して撥液処理を施した領域内を通過させることができるので、照射光の照度低下をさらに抑制できることが期待できる。

また、このような集光部２Ｌを多数併設して、光透過部材２，２ａ，２ｂの光源側の面を所謂レンズアレイ形状にすれば、レンチキュラーレンズ形状に対して凸レンズ部分を形成する光透過部材の容積分が少なくなるので、光透過部材を成形加工によって作成する場合、成形後の光透過部材の形状変化は更に少なくなり、さらに容易に光透過部材を作成することが可能となる。

また、上記実施形態および変形例では、光透過部材２，２ａ，２ｂの光源側の面に、集光部２Ｌを形成するものとしたが、集光部２Ｌを形成しないこととしてもよい。この場合、照射光は集光されないので、光照射装置の開口部に相当する位置に付着したインクミスト３８は確実に照射光を遮蔽することになるが、撥水処理が施された領域ではインクミスト３８は粒状化して硬化するので照射光を遮蔽する面積が抑制される。従って、撥液処理が施されていない場合に対して照射光の照度低下が抑制される効果を奏する。

また、上記実施形態および変形例では、光透過部材２，２ａ，２ｂの印刷媒体側の面において、一部の領域に対して撥液処理を施すこととしたが、例えば図７に示したように、印刷媒体側の面全面に撥液処理を施すこととしてもよい。撥液処理方法や撥液材料によっては、部分的に撥液処理を行うことが困難な場合がある。このような場合、全面に撥液処理を行うようにすることで処理が容易になる。なお、この場合、集光された照射光が通過する領域内に存在するインクミストの量は、集光された照射光が通過する領域外に存在するインクミストの量とほぼ同じになることが想定されるが、撥液処理によってインクミストは粒状化状態で硬化するので、効果は少なくなるものの、照度低下を抑制する効果は同様に存在する。

また、上記実施形態では、図１に示したように光照射装置１をキャリッジ２０に１つ取り付けたインクジェットプリンタ１０として説明したが、これに限らず、光照射装置を複数取り付けたインクジェットプリンタとしてもよい。特に光照射装置を２つ取り付ける場合、主走査方向においてキャリッジ２０の両側に取り付けることが好ましい。こうすれば、インクミストによる照度低下を抑制しつつ、主走査方向の往復移動において、印刷媒体２５上に着弾したインク滴を安定して硬化することができる。

また、上記実施形態では、図２において説明したように、光透過部材２は、光照射装置１において図面下側に設けられた開口部にほぼ密着する状態で着脱可能に取り付けられていることとしたが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、光照射装置１に対して空間を設けて取り付けても、光源側に飛翔到達するインクミスト３８が少ないか極僅かである場合は、光照射装置１の開口部に対して、空間を設けて取り付けることとしても差し支えない。こうすれば、光照射装置内を密閉にしないので、空気対流等を利用して光源等から発生する熱を放出することができ、光源の動作を安定化して照度変化を抑制することが可能となる。なお、光源もしくは光透過部材の光源側の面に空間から侵入したインクミスト３８が付着する虞があるが、付着しても、その量は極僅かであることから、問題となるまでの照度低下を生ずる心配はない。

また、上記実施形態では、図２において説明したように、光照射装置１から照射される照射光は、凡そ平行光線を有する照射光となっているものとしたが、特にこれに限るものでないことは勿論である。例えば、光照射装置１から照射される照射光は、散乱光であることとしても差し支えない。この場合、図３における説明から判るように、集光部２Ｌによって集光され、撥液処理領域を通過する光の量は少なくなるものの、集光部２Ｌによって集光された照射光が通過する領域においては、インクミスト３８による照射光の遮蔽面積が少なくなるので、照射光の照度低下は抑制される。

また、上記実施形態では、液体噴射装置の一例として、液体としてのインクを印刷媒体２５に対して噴射するインクジェットプリンタ１０として説明したが、これに限るものでないことは勿論である。例えば、ガラス基板や樹脂基板に機能液を噴射して、配線パターンの形成を行う製造装置やカラーフィルタの製造装置など、液体を噴射できる方式を用いて機能液を噴射することによって、画像や図形、文字などを被噴射対象物に記録する装置でも同様に実施できるものである。

また、上記実施形態では、噴射ヘッドからのインクの噴射方法については言及しなかったが、インク滴を噴射させる方法として圧電素子を用いる方式としてもよいし、これ以外に発熱体を用いてインク滴を噴射させる所謂サーマル方式としてもよい。

また、本発明を、上記実施形態および変形例にて説明した光透過部材を取り付けた光照射装置として実施することとしても勿論よい。こうすれば、インクミストが発生する液体噴射装置に、本発明の光照射装置を備えることによって、照射光の照度低下を抑制し、印刷媒体上のインクを安定して硬化させることが可能となる。

本発明の液体噴射装置の一例となるインクジェットプリンタの概略構造図。 噴射されたインク滴が照射光によって硬化される様子を示した模式図。 本発明の実施形態で、光透過部材の加工および処理内容を示した説明図。 第１変形例で用いられる光透過部材の加工および処理内容を示した説明図。 第２変形例で用いられる光透過部材の加工および処理内容を示した説明図。 他の変形例で用いられる光透過部材の加工および処理内容を示した説明図。 他の変形例で用いられる光透過部材の加工および処理内容を示した説明図。 他の変形例で用いられる光透過部材の加工および処理内容を示した説明図。 他の変形例で用いられる光透過部材の集光部の加工内容を示した説明図。

符号の説明

１…光照射装置、２，２ａ，２ａｈ，２ｂ，２ｃ…光透過部材、２Ｌ…集光部、２ＬＲ…凹部、３…光源、４…反射板、１０…インクジェットプリンタ、１１〜１４…インクカートリッジ、１７…フレーム、１８…クリーニングボックス、２０…キャリッジ、２１…ガイド、２５…印刷媒体、２６…駆動モータ、２８…プラテン、３０…液体噴射ヘッド、３８，３８ａ，３８ｂ…インクミスト、３９，３９ａ…インク滴、４０…キャリッジモータ、４１…キャリッジベルト、４５…フレキシブル基板、５０…メイン基板、６０…サブ基板。

Claims (7)

1. 媒体上に噴射された光硬化型の液体に対して光を照射し、前記液体を硬化させる光照射装置であって、
   前記液体に対して照射する光の光路上に介在するように前記光照射装置に取り付けられ、前記媒体と対向する面の少なくとも一部の領域に撥液処理が施された光透過部材を有することを特徴とする光照射装置。
2. 請求項１に記載の光照射装置であって、
   前記光透過部材には、前記光照射装置と対向する面に、前記光照射装置から照射される光を集光し、当該集光された光が前記撥液処理が施された領域内を通過するように集光部が形成されていることを特徴とする光照射装置。
3. 請求項２に記載の光照射装置であって、
   前記光透過部材において、前記集光部は略凸レンズ形状であり、前記撥液処理が施された面の形状は、略凹レンズ形状であることを特徴とする光照射装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光照射装置であって、
   前記光透過部材において、前記撥液処理が施されている領域が、前記撥液処理が施されていない領域に対して、重力方向において高い位置となるように、前記光透過部材に前記撥液処理が施されていることを特徴とする光照射装置。
5. 請求項１または２に記載の光照射装置であって、
   前記光透過部材において、前記媒体と対向する面には、前記撥液処理が施されていない領域に、溝部が形成されていることを特徴とする光照射装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光照射装置であって、
   前記光透過部材は、前記光照射装置に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする光照射装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載の光照射装置を取り付けた液体噴射装置。

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