JP2009119862A - 記録装置および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電管３２２を備えた紫外線照射ヘッド３２０を備えたインクジェット式記録装置１００。
【解決手段】記録用紙１５０の表面に沿って往復移動しつつ、記録用紙１５０に向かって紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド３１０と、記録ヘッド３１０と共に移動しつつ紫外線を出射する放電管３２２と、放電管３２２からの紫外線を、記録ヘッド３１０の往復移動方向Ｍの前後において照射する２つの光路を切り替える可動平面反射鏡３２６とを備える。放電管３２２は、出射した紫外線を記録用紙１５０の表面に向かって収束させる楕円反射鏡３２４を含んでもよい。
【選択図】図５

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、硬化の過程で溶剤を揮発、放散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、適切なビヒクルの組成により高い付着性を発揮するので、樹脂フィルム、金属箔等を記録媒体とすることができる。また、隠蔽性の高いインクを用いて背景層または下地層を形成することにより、透明あるいは濃色の被記録媒体に対しても鮮明な画像を形成できる。また更に、カラーインクにより画像を形成した後に、背景色または透明なインクにより表面を被覆することにより表面性状を平滑にし、且つ、画像を保護することもできる。なお、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方式の利用が期待されている。

下記の特許文献１には、紫外線硬化型インクを用いたインクジェットプリンタが記載される。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドに隣接した紫外線ランプをキャリア（キャリッジ）に搭載して、被記録媒体に付着した直後の紫外線硬化型インクに紫外線を照射する。ただし、紫外線ランプは、インクジェットヘッドに対して被記録媒体の搬送方向に隣接して配置されるので、インクジェットヘッドが被記録媒体の幅を走査した後に、当該領域に紫外線が照射される。

また、下記の特許文献２には、キャリッジの走査方向に沿ってインクジェットヘッドを挟んだ一対の紫外線ランプを、インクジェットヘッドと共にキャリッジに搭載した構造を有する記録装置が記載される。更に、下記の特許文献３にも、走査方向に記録ヘッドを挟んで配置された紫外線照射部を備える記録装置が記載される。

これらの記録装置では、記録ヘッドから吐出された直後の紫外線硬化型インクに対して紫外線が照射される。また、走査方向について記録ヘッドを挟んで一対の紫外線照射部が配置されるので、走査の往路および復路のいずれにおいても、記録ヘッドから吐出された直後の紫外線硬化型インクに紫外線を照射できる。
特開昭６０−１３２７６７号公報 特開２００２−２９２２０７号公報 特開２００３−０１１３４３号公報

紫外線照射部における紫外線光源としては、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、高圧水銀ランプ等の放電管型の紫外線ランプが用いられる場合がある。この種の光源には、放電雰囲気を封止する石英ガラス管、点灯時の高電圧を保つ大型絶縁部材等が付帯するので小型化が難しい。このため、記録ヘッドに複数の紫外線照射部を設けた場合、記録装置の寸法が著しく大きくなる。

また、紫外線発光素子としてＬＥＤを用いた場合は、求められる出力を達成するために多数の素子を実装しなければならない。このため、放電管型の場合と同様に、紫外線照射部の小型化が難しい。

更に、紫外線硬化型インクを迅速に硬化させ得る高出力紫外線ランプは高価である。ＬＥＤを用いた場合も、素子数の増加により、放電管型の紫外線ランプよりも高価になる場合がある。このため、複数の紫外線照射部を設けた場合、記録装置のコストが高くなることが避けられない。

そこで、上記課題を解決すべく、本発明の第１の形態として、被記録媒体の表面に沿って往復移動しつつ、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、記録ヘッドと共に移動しつつ紫外線を出射する紫外線光源と、紫外線光源からの紫外線を、記録ヘッドの往復移動方向の前後において照射する２つの光路を切り替える光路切替部とを備える記録装置が提供される。これにより、ひとつの紫外線光源により複数の照射対象に紫外線を照射できるので、紫外線光源の利用効率を向上させることができる。また、紫外線光源が消費する電力も低減できる。

また、上記記録装置において、光路切替部は、往復移動方向と直交する軸の回りに回転することにより紫外線光源の出射光の伝播方向を変更させる平面反射鏡を含んでもよい。これにより、簡単な構造で上記の作用、効果を有する記録装置を形成できる。

更に、上記記録装置において、光路切替部は、楕円弧状の断面形状を有し、一方の焦点が紫外線光源と重なるように配置されて紫外線光源の出射光を収束させ、且つ、一方の焦点を通る軸の回りに回転することにより紫外線光源の出射光を異なる方向に出射させる楕円反射鏡を含んでもよい。これにより、更に部品点数を削減して、記録装置の小型化、軽量化に一層寄与できる。

また更に、上記記録装置において、２つの光路は、往復移動の往路において記録ヘッドに追従して、被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く往路用紫外線光路と、往復移動の復路において記録ヘッドに追従して、被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く復路用紫外線光路とを含み、光路切替部は、紫外線光源の出射光を、往路用紫外線光路または復路用紫外線光路のいずれかに入射させてもよい。これにより、記録ヘッドの往復移動における往路と復路との両方において、ひとつの紫外線光源により紫外線硬化型インクを硬化させることができる。従って、記録ヘッドと共に往復移動する構造物を小型化、軽量化することができ、延いては、記録装置全体を小型化、軽量化することができる。

また、上記記録装置において、紫外線照射ヘッドの少なくとも一部を揺動させる振動部を含んでいてもよい。すなわち、紫外線硬化型インクは、照射された紫外線の強度に応じて硬化速度が変化するので、紫外線硬化型インクを硬化させる目的で使用される紫外線照射ヘッドの照射範囲において照射強度が均一であることが好ましい。そこで、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度にムラがある場合には、紫外線照射ヘッドを揺動することで強度ムラを均一化することができる。

また、上記記録装置において、楕円反射鏡が有する反射面の光軸面と平行に周期的に変位させることにより、楕円反射鏡の少なくとも一部を光軸面に直交する軸の回りに楕円反射鏡を揺動させる振動部を含んでいてもよい。上記と同様、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度にムラがある場合には、紫外線照射ヘッドを揺動することで強度ムラを均一化することができる。

また、上記記憶装置において、振動部は、一部を軸支された反射鏡の他の部分を直線的に変位させるリニアアクチュエータを含んでもよい。これにより、簡単な構造で照射強度分布を均一にすることができる。

また、上記記憶装置において、光路切替部は、鏡面仕上げされた表面を有するアルミニウム板を含んでもよい。これにより、廉価でありながら、紫外線を効率よく反射して照射対象に照射することができる。

また、上記記憶装置において、楕円反射鏡は、楕円反射鏡の重心を通過する直線を軸として軸支され、振動部は、前記軸に関して前記楕円反射鏡を揺動させてもよい。これにより、揺動した場合も反射鏡の重心が移動しないので、反射鏡の揺動により生じる振動が抑制される。また、アクチュエータに求められる駆動力も大きくならない。

また、上記記憶装置において、光路切替部は、往復移動方向と直交する軸の回りに回転することにより紫外線光源の出射光の伝播方向を変更させる平面反射鏡と、往復移動の往路において記録ヘッドに追従して、被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く往路反射鏡と、往復移動の復路において記録ヘッドに追従して、被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く復路反射鏡と、往路反射鏡と復路反射鏡のうち少なくとも何れか一方を揺動させる振動部とを含んでいてもよい。このように往路反射鏡と復路反射鏡と振動部とを含む構成であっても、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度にムラがある場合には、往路反射鏡と復路反射鏡を揺動することで紫外線の伝播方向を変化させ、強度ムラを均一化することができる。

また、本発明の第２の形態として、被噴射媒体の表面に沿って往復移動しつつ、被噴射媒体に向かって紫外線硬化性樹脂を含む液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドと共に移動しつつ紫外線を出射する紫外線光源と、紫外線光源からの紫外線を、液体噴射ヘッドの往復移動方向の前後において照射する２つの光路の何れに導くかを切り替える光路切替部とを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、上記の各効果を享受できる。

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手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の外観を示す斜視図である。なお、このインクジェット式記録装置１００は、例えばＪＩＳ規格のＡ０判、Ｂ０判といった大判の単票、あるいは、同単票と同じ用紙幅を有するロール紙にインクを吐出することより記録をする。被記録媒体の材質としては、紙の他に、樹脂フィルム等を用いる場合もある。

同図に示すように、インクジェット式記録装置１００は、互いに積層された上部筐体１１２および下部筐体１１４と、下部筐体１１４の下に吊り下げられた小型筐体１１６とを含む筐体１１０を有する。筐体１１０は、下方から脚部１２０により持ち上げられて支持される。これにより、筐体１１０の下方に、記録済みの記録用紙１５０を排出するスペースが形成される。

また、上部筐体１１２には、このインクジェット式記録装置１００をスタンドアロンで操作する場合に使用する操作パネル１３０が設けられる。操作パネル１３０には、インクジェット式記録装置１００の動作状態を示す表示パネル、表示ランプ等が設けられる場合もある。一方、下部筐体１１４には、インクを収容したインクカートリッジ２４０を装填するカートリッジホルダ１４０が設けられる。

このインクジェット式記録装置１００において、画像を記録された記録用紙１５０は、上部筐体１１２および下部筐体１１４の間から前方に送り出される。送り出された記録用紙１５０は、自重により下方に垂れ下がる。このため、上部筐体１１２および下部筐体１１４の間隙に見える吸引プラテン２５０の前端には、記録用紙１５０を円滑に案内する滑らかな案内面２５２が形成される。

図２は、インクジェット式記録装置１００を背面から見た様子を示す斜視図である。同図に示すように、インクジェット式記録装置１００の背面において、下部筐体１１４の後部には、水平に掛け渡されたスピンドル１６０と、スピンドル１６０を挿通されて水平に支持されたロール１５２とが装着される。ロール１５２は、長尺の記録用紙１５０を巻き重ねて形成される。図１に示した記録用紙１５０は、ロール１５２から引き出されて、筐体１１０の内部を通過した後に前面に引き出された記録用紙１５０の前端に相当する。

図３は、インクジェット式記録装置１００の内部機構２００を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、内部機構２００は、ガイド軸２７０、記録ヘッド組立体２３０および吸引プラテン２５０を含む。

ガイド軸２７０は、インクジェット式記録装置１００において往復移動方向Ｍに対して平行に、且つ、水平に延在する。一方、記録ヘッド組立体２３０は、ガイド軸２７０を挿通されたキャリッジ２３１と、キャリッジ２３１に搭載された記録ヘッド３１０と、記録ヘッド３１０を上面から側面にかけて覆った紫外線照射ヘッド３２０とを含む。キャリッジ２３１は、ガイド軸２７０を挿通されて、ガイド軸２７０に沿って往復移動方向Ｍに往復移動する。記録ヘッド組立体２３０の詳細な構造については図４を参照して後述する。

ガイド軸２７０の後方には、一対のプーリ２６０に掛けわたされたタイミングベルト２２０が配置される。プーリ２６０の一方は、キャリッジモータ２２２により回転駆動される。これにより、プーリ２６０の間で、タイミングベルト２２０はガイド軸２７０に対して平行に走行する。

タイミングベルト２２０の一部は、記録ヘッド組立体２３０に結合される。これにより、キャリッジモータ２２２に供給する駆動信号を介して記録ヘッド組立体２３０の移動を制御できる。

更に、往復移動方向Ｍに対して平行に、リニアスケール２１４が配される。リニアスケール２１４は、透明な担体と、往復移動方向Ｍについて一定の周期で担体に形成された遮光帯とを有する。一方、記録ヘッド組立体２３０には、遮光帯を検出して計数する検知部が設けられる。これにより、記録ヘッド組立体２３０の移動量が正確に検知される。なお、これらガイド軸２７０、記録ヘッド組立体２３０、タイミングベルト２２０およびリニアスケール２１４は上部筐体１１２の内部に収容される。

記録ヘッド組立体２３０の移動範囲の下方には、記録用紙１５０の搬送方向Ｓに沿って、搬送駆動ローラ２１２を含む搬送部と吸引プラテン２５０とがこの順で配置される。これら搬送駆動ローラ２１２および吸引プラテン２５０は、下部筐体１１４に収容されている。

搬送駆動ローラ２１２は搬送モータにより回転駆動され、図示を省略した搬送従動ローラにより記録用紙１５０を押し付けられつつ回転する。これにより、記録用紙１５０をロール１５２から引き出して、吸引プラテン２５０上に送り出す。

吸引プラテン２５０は、搬送部から送り込まれた記録用紙１５０を下方から支持する。また、吸引プラテン２５０は、吸引ファン等の減圧源に連通した多数の吸引孔を表面に有して、支持した記録用紙１５０を吸着する。これにより、吸引プラテン２５０は、巻き癖等のついた記録用紙１５０であっても、記録ヘッド３１０の下方において平坦に保持する。

更に、記録ヘッド組立体２３０の移動方向について吸引プラテン２５０の外側には、フラッシング部２９０およびキャップ２８０が順次配置される。フラッシング部２９０は、記録ヘッド３１０から大量のインクを吐出させるフラッシングが実行された場合に、吐出されたインクを吸収する。このようなフラッシングにより、増粘したインクを記録ヘッド３１０から除去することができる。

また、キャップ２８０は、インクジェット式記録装置１００が休止している期間に、記録ヘッド３１０の下面を気密に封止する。これにより、記録ヘッド３１０においてインクが増粘または固化することを防止する。

以上のような構造を有するインクジェット式記録装置１００は、以下のように記録動作を実行する。まず、搬送駆動ローラ２１２が吸引プラテン２５０上に記録用紙１５０を送り込み、吸引プラテン２５０は搬送された記録用紙１５０を平坦に保持する。

記録ヘッド３１０は、吸引プラテン２５０上に支持された記録用紙１５０上を往復移動方向Ｍに移動しながら、記録用紙１５０の表面に向けてインクを吐出する。以下、搬送部２１０が記録用紙１５０を搬送方向Ｓに搬送する動作と、記録ヘッド３１０が記録用紙１５０上を往復移動方向Ｍに往復移動する動作とを交互に繰り返して、記録用紙１５０表面の任意の領域にインクを付着させて画像を形成する。

記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに対しては、後述するように、紫外線照射ヘッド３２０から照射された紫外線が、記録用紙１５０に付着した直後に照射される。これにより、紫外線硬化型インクが硬化されて、記録用紙１５０の表面に画像が固定される。

図４は、上記インクジェット式記録装置１００の紫外線照射ヘッド３２０を抜き出してその構造を模式的に示す図である。同図に示すように、記録ヘッド組立体２３０は、記録ヘッド３１０と、記録ヘッド３１０に対して往復移動方向Ｍの側方と上方とに沿って形成された紫外線照射ヘッド３２０と、記録ヘッド３１０および紫外線照射ヘッド３２０を搭載するキャリッジ２３１とを含む。

記録ヘッド３１０は、紫外線硬化型インクを吐出するノズルを下面に有する。一方、紫外線照射ヘッド３２０は、放電管３２２、楕円反射鏡３２４、可動平面反射鏡３２６、および固定平面反射鏡３２８、３２９を備える。これら記録ヘッド３１０および紫外線照射ヘッド３２０は、キャリッジ２３１に一体的に搭載され、ガイド軸２７０に沿って、キャリッジ２３１と共に往復移動方向Ｍに往復移動する。

図５は、上記の記録ヘッド組立体２３０の機能的な構造を模式的に示す図である。同図に示すように、放電管３２２は、記録ヘッド３１０の上方に配置されて、駆動電力を供給されると紫外線を放射する。楕円反射鏡３２４は、その焦点のひとつに放電管３２２が位置するように配置され、放電管３２２から放射された紫外線を収束させて一定の方向に導く。この実施形態の場合、楕円反射鏡３２４は紫外線を上方に導き、可動平面反射鏡３２６に向かって照射する。

可動平面反射鏡３２６は、紙面に垂直な軸Ｒの回りに回転して、下方から照射された紫外線の光路を往復移動方向Ｍについて前方または後方に向かって水平に変換する。水平な光路上には、傾斜した固定平面反射鏡３２８、３２９が配置されて、水平な紫外線光路を下方に変換する。

即ち、記録ヘッド組立体２３０が図中に示す移動方向Ｍ_１に向かって移動する場合、可動平面反射鏡３２６は、図中に実線で示す傾斜に設定される。従って、放電管３２２から放射された紫外線は、移動方向Ｍ_１に対して後方に位置する固定平面反射鏡３２８に導かれ、紫外線硬化型インクを吐出しつつ移動する記録ヘッド３１０の直後において、記録用紙１５０に向かって照射される。これは、記録ヘッド３１０の直後上方に存在すると看做すことができる仮想光源３２３から紫外線を照射された場合と等価な作用を生じ、記録用紙１５０上の紫外線硬化型インクを硬化させる。

一方、記録ヘッド組立体２３０が図中に示す移動方向Ｍ_２に向かって移動する場合、可動平面反射鏡３２６は、図中に点線３２７で示す傾斜に設定される。従って、放電管３２２から放射された紫外線は、移動方向Ｍ_２に対して後方に位置する固定平面反射鏡３２９に導かれ、紫外線硬化型インクを吐出しつつ移動する記録ヘッド３１０の直後において、記録用紙１５０に向かって照射される。これにより、記録ヘッド３１０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が硬化される。

なお、記録ヘッド組立体２３０が移動方向を切り替える場合においては、可動平面反射鏡３２６の傾斜は、放電管３２２から放射された紫外線がキャップ２８０を照射しないように設定される。例えば、移動方向Ｍ_１に移動する記録ヘッド組立体２３０が右端の折り返し点に到達し逆方向の移動方向Ｍ_２に移動を開始すると、可動平面反射鏡３２６は鏡面が水平となる位置に設定される。そして、記録ヘッド組立体２３０が記録用紙１５０の右端を照射する位置に到達すると、可動平面反射鏡３２６は点線３２７で示す傾斜に設定される。これにより、キャップ２８０内に残存する紫外線硬化型インクがキャップ２８０内で硬化するのを防止できる。

また、記録ヘッド組立体２３０が移動方向Ｍ_２に移動し、右端の折り返し点に到達した場合も、可動平面反射鏡３２６は同様に設定される。

また、いずれの場合も、紫外線は赤外線フィルタ２３２を介して記録用紙１５０に照射される。これにより、放電管３２２の出射光に含まれる長波長の光線が遮断され、記録用紙１５０の昇温が抑制される。また、放電管３２２から放射された紫外線は、記録ヘッド３１０から吐出された全ての種類の紫外線硬化型インクを硬化させることができる帯域をすべて含む紫外線を発生する。

放電管３２２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、高圧水銀ランプ等の紫外線ランプを用いることができる。また、紫外線光源は放電管３２２に限られるわけではなく、紫外線発光ダイオード等の他の紫外線光源を用いることもできる。一方、楕円反射鏡３２４、可動平面反射鏡３２６および固定平面反射鏡３２８、３２９は、表面を鏡面仕上げされたアルミ板により形成できる。これにより、軽量で紫外線の反射効率が高い反射鏡が得られる。

このように、インクジェット式記録装置１００は、紫外線光源である単一の放電管３２２を用いて、往復移動方向Ｍの双方について記録ヘッド３１０の直前または直後に紫外線を照射できる。従って、往路用および復路用に個別に放電管３２２を搭載しなくてもよいので、記録ヘッド組立体２３０の質量および寸法を軽減できる。これにより、記録ヘッド組立体２３０を移動させる駆動機構も小型化できる。また、放電管３２２の数を減らすことにより、放電管の電力源等も小型化できるので、インクジェット式記録装置１００全体の装置規模を縮小できる。

更に、部品点数の低減により、インクジェット式記録装置１００の製造コストも低減できる。特に、紫外線光源となる放電管、紫外線発光ダイオード等は高価な部品なので、放電管の数を減らすことによるコストダウンへの寄与は大きい。また更に、ひとつの紫外線光源を記録ヘッド組立体２３０の往路でも復路でも利用するので、紫外線光源に投入される電力の利用効率も高い。

また、上記記録装置において、紫外線照射ヘッド３２０の少なくとも一部を揺動させる振動部を含んでいてもよい。ここで、振動部は、アクチュエータ４２１、軸支部４２３および弾性部材４２５を含んで構成される部である。

図６は、振動部を含む紫外線照射ヘッド３２０の詳細な構造を模式的に示す図である。同図に示すように、紫外線照射ヘッド３２０において、放電管３２２は、絶縁部材４２７を介して筐体４２８に固定された電極４２９から支持される。従って、放電管３２２は、筐体４２８に対して固定される。電極４２９は、放電電源４４０に対して電気的に結合されている。

これに対して、楕円反射鏡３２４は、図中の幅方向中央において、軸支部４２３により筐体４２８から軸支される。これにより、楕円反射鏡３２４は、軸支部４２３を軸として、筐体４２８に対して揺動する。

更に、楕円反射鏡３２４の上縁部において、一端に弾性部材４２５が、他端にアクチュエータ４２１の一端がそれぞれ結合される。弾性部材４２５の他端とアクチュエータ４２１の他端とは、それぞれ筐体４２８に対して結合される。また、アクチュエータ４２１は、アクチュエータ駆動電源４５０に対して電気的に結合される。

アクチュエータ４２１は、アクチュエータ駆動電源４５０から周期的に変動する駆動電力を供給されて周期的に伸縮する。これにより、楕円反射鏡３２４は、軸支部４２３を軸として周期的に揺動する。なお、アクチュエータ４２１としては、ソレノイドの他、圧電素子を利用したものを使用することもできる。

弾性部材４２５は、揺動する楕円反射鏡３２４の残留振動を抑制する効果がある。また、楕円反射鏡３２４を特定の方向に付勢することにより、軸支部４２３のトレランスを解消する効果もある。

放電管３２２は、放電電源４４０から電圧を印加されて紫外線を放出する。放電管３２２から放射された紫外線の大部分は、楕円反射鏡３２４に反射された後に、図中の上方に向かって照射される。従って、楕円反射鏡３２４が揺動している場合は、反射光の照射方向も変化する。

放電管３２２は、放電路に沿って定在縞、移動縞等が生じる場合がある。また、放電路を形成する石英管の両端は口金を装着するために変形している。これらの原因により、放電管３２２が放射する紫外線には、放電管３２２の長手方向に強度分布を生じる。しかしながら、上記のように、楕円反射鏡３２４が周期的に揺動している場合、反射光の照射方向も放電管３２２の長手方向に変位する。これにより、照射強度分布は拡散され、記録用紙１５０に対しては均一な強度を有する紫外線が照射される。

なお、楕円反射鏡３２４の振動周期は、例えば、放電電源４４０の電源周波数と同程度、具体的には、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ以上あればよい。また、振動の振幅は、楕円反射鏡３２４の反射面において数ｍｍ程度、より具体的には４ｍｍ以上あれば、照射強度分布を十分に均一化できる。

図７は、紫外線照射ヘッド３２０の他の構造を模式的に示す図である。なお、以下に説明する部分を除く構造は、図６に示した紫外線照射ヘッド３２０と共通なので、同じ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、この紫外線照射ヘッド３２０は、図６に示した紫外線照射ヘッド３２０に比較すると、軸支部４２３および弾性部材４２５の位置が入れ替わっている。これにより、軸支部４２３およびアクチュエータ４２１の間隔が大きくなり、出力の小さなアクチュエータ４２１で楕円反射鏡３２４を揺動させることができる。

図８は、紫外線照射ヘッド３２０の更に他の構造を模式的に示す図である。以下に説明する部分を除く構造は、図６および図７に示した紫外線照射ヘッド３２０と共通なので、同じ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、この紫外線照射ヘッド３２０は、楕円反射鏡３２４の上縁部両端を一対のアクチュエータ４２１に結合される。また、楕円反射鏡３２４は、アクチュエータ４２１に下方から支持され、軸支部４２３は省かれる。弾性部材４２５の配置は、図７に示した紫外線照射ヘッド３２０と変わらない。

ここで、一対のアクチュエータ４２１は、互いに極性が反転している。従って、アクチュエータ駆動電源４５０から共通の駆動電力を供給された場合、一方が伸張するときに他方が収縮する。このような構造により、楕円反射鏡３２４の揺動の軸は、楕円反射鏡３２４の内部に仮想的に形成される。

そこで、この仮想の揺動軸と楕円反射鏡３２４の重心Ｇとを一致させることにより、揺動に伴う楕円反射鏡３２４の重心の変位を解消できる。これにより、アクチュエータ４２１の負荷を低減すると共に、楕円反射鏡３２４の揺動に伴って発生する振動を抑制することができる。

このように、紫外線照射ヘッド３２０においては、楕円反射鏡３２４を振動させることにより照射強度分布が平坦化される。従って、紫外線硬化型インクを用いる記録装置にこの紫外線照射ヘッド３２０を実装した場合は、紫外線硬化型インクを均一に硬化させて記録品質を向上させることができる。また、投入された放電電源電力を無駄なく硬化に寄与させることができるので、記録装置の消費電力を節減できる効果もある。

図９は、紫外線照射ヘッド３２０の少なくとも一部を揺動させる振動部を含む記録装置の別の変形例を示すために紫外線照射ヘッド３２０の一部を詳述した図である。紫外線照射ヘッド３２０は、アクチュエータ４２１、軸支部４２３および弾性部材４２５を備える。

第１平面反射板３２６の軸Ｒには、アクチュエータ４２１と軸支部４２３と弾性部材４２５の一端がそれぞれ軸Ｒに対して回転可能に連結され、アクチュエータ４２１、軸支部４２３および弾性部材４２５の他端は、それぞれ筐体４２８に対して結合される。こうした構成により、可動平面反射鏡３２６は、軸支部４２３を軸として、筐体４２８に対して揺動する。これにより、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度ムラを均一化することができる。

また、図１０は、図５に示す紫外線照射ヘッド３２０の変形例を示すために紫外線照射ヘッド３２０の一部を詳述した図である。固定平面反射鏡３２８には、アクチュエータ４２１、軸支部４２３および弾性部材４２５の一端が連結され、アクチュエータ４２１、軸支部４２３および弾性部材４２５の他端は、それぞれ筐体４２８に対して結合される。ここで、アクチュエータ４２１が伸縮することにより、固定平面反射鏡３２８は、軸支部４２３を軸として、筐体４２８に対して揺動する。これにより、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度ムラを均一化することができる。

なお、固定平面反射鏡３２９の「固定」の意味するところは、可動平面反射鏡３２８が往路と復路との折り返しの際に紫外線光路を切替えるために回転するのに対して、固定平面反射鏡３２９は紫外線光路の切替えのためには動かさないとの意味である。したがって、固定平面反射鏡３２９は、紫外線照射ヘッド３２０において強度ムラ均一化のために揺動可能に配置される。

また、固定平面反射鏡３２９（移動方向Ｍ_２の移動を復路とした場合、特許請求の範囲でいう「復路反射板」に相当）についても、固定平面反射鏡３２８と同様に揺動させることによって、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度ムラを均一化してもよい。

図１１Ａは、図１０に示す紫外線照射ヘッド３２０の更なる変形例を示すために紫外線照射ヘッド３２０の一部を詳述した図であり、図１１Ｂは図１１ＡのＡ方向から見た側面図である。両図に示すように、固定平面反射鏡３２８は、複数（図１１の例においては、３２８ａおよび３２８ｂの２枚）の平面反射鏡を備える。固定平面反射鏡３２８の一辺には、固定平面反射鏡３２８ａと３２８ｂとを回転可能に連結する連結軸４３３が取り付けられ、また、他辺には、支持軸４３４が連結される。連結軸４３３には、アクチュエータ４２１の一端が取り付けられる。支持軸４３４には、弾性部材４２５の一端が取り付けられる。アクチュエータ４２１と弾性部材４２５の他端は、それぞれ筐体４２８に対して結合される。

ここで、アクチュエータ４２１が伸縮することにより、固定平面反射鏡３２８ａ、３２８ｂは、連結軸４３３を軸として、筐体４２８に対して揺動する。これにより、固定平面反射鏡３２８の端縁において反射された紫外線の照射方向が過度に拡散されることを抑制しつつ、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度ムラを均一化することができる。

なお、固定平面反射鏡３２９についても、平面反射鏡を複数備え、固定平面反射鏡３２８と同様に揺動させることによって、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度ムラを均一化してもよい。

図１２は、他の実施形態に係る記録ヘッド組立体２３０の構造を模式的に示す図である。なお、以下に説明する事項以外の点では、この記録ヘッド組立体２３０は、図５に示した記録ヘッド組立体２３０と同じ構造を有する。そこで、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、この紫外線照射ヘッド３２０においては、放電管３２２の出射する紫外線を導く楕円反射鏡３２４が、その焦点を軸として回転する。これにより、楕円反射鏡から出射される紫外線の方向を変えることができるので、可動平面反射鏡３２６を省略できる。また、放電管３２２は、楕円反射鏡３２４の焦点に位置するので、楕円反射鏡３２４の向きにかかわらず、楕円反射鏡３２４から出射される紫外線の光束の大きさおよび強さは変化しない。楕円反射鏡３２４から出射された紫外線は、往復移動方向Ｍについて前方または後方に水平に伝播して、固定平面反射鏡３２８、３２９により下方に向かって照射される。

記録ヘッド組立体２３０が図中に示す移動方向Ｍ_１に向かって移動する場合、楕円反射鏡３２４は、図中に実線で示すように、移動方向Ｍ_１に対して後方に位置する固定平面反射鏡３２８に向かって開口する。従って、放電管３２２から放射された紫外線は、固定平面反射鏡３２８により反射され、紫外線硬化型インクを吐出しつつ移動する記録ヘッド３１０の直後に記録用紙１５０に向かって照射される。

一方、記録ヘッド組立体２３０が図中に示す移動方向Ｍ_２に向かって移動する場合、楕円反射鏡３２４は１８０°回転して、図中に点線３２５で示すように、移動方向Ｍ_２に対して後方に位置する固定平面反射鏡３２９に向かって開口する。従って、放電管３２２から放射された紫外線は、固定平面反射鏡３２９に反射され、紫外線硬化型インクを吐出しつつ移動する記録ヘッド３１０の直後に記録用紙１５０に向かって照射される。このように、インクジェット式記録装置１００は、更に部品点数を削減して、記録ヘッド組立体２３０の質量および寸法が一段と低減される。

また、上記記録装置において、紫外線照射ヘッド３２０の少なくとも一部を揺動させる振動部を含んでいてもよい。すなわち、振動部は、楕円反射鏡３２４又は固定平面反射鏡３２８、３２９を揺動させることによって、紫外線照射ヘッドが照射する紫外線の強度ムラを均一化することができる。楕円反射鏡３２４を揺動させる場合の具体的な構成は、図６〜図８に示したものと同様であり、固定平面反射鏡３２８、３２９を揺動させる場合の具体的な構成は、図１０および図１１に示したものと同様であるので、詳細な説明は省略する。

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は当業者に明らかである。また、そのよう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。

インクジェット式記録装置１００を前面から見た外観を示す斜視図である。 インクジェット式記録装置１００を背面から見た外観を示す斜視図である。 インクジェット式記録装置１００の内部機構２００を示す斜視図である。 記録ヘッド組立体２３０を取り出した部分拡大図である。 記録ヘッド組立体２３０の構造を模式的に示す図である。 紫外線照射ヘッド３２０の詳細な構造を模式的に示す図である。 紫外線照射ヘッド３２０の他の構造を模式的に示す図である。 紫外線照射ヘッド３２０の更に他の構造を模式的に示す図である。 紫外線照射ヘッド３２０の少なくとも一部を揺動させる振動部を含む記録装置の別の変形例を示すために紫外線照射ヘッド３２０の一部を詳述した図である。 図５に示す紫外線照射ヘッド３２０の変形例を示すために紫外線照射ヘッド３２０の一部を詳述した図である。 図１１Ａは、図１０に示す紫外線照射ヘッド３２０の更なる変形例を示すために紫外線照射ヘッド３２０の一部を詳述した図であり、図１１Ｂは図１１ＡのＡ方向から見た側面図である。 記録ヘッド組立体２３０の他の構造を模式的に示す図である。

符号の説明

１００ インクジェット式記録装置
１１０ 筐体
１１２ 上部筐体
１１４ 下部筐体
１１６ 小型筐体
１２０ 脚部
１３０ 操作パネル
１４０ カートリッジホルダ
１５０ 記録用紙
１５２ ロール
１６０ スピンドル
２００ 内部機構
２１０ 搬送部
２１２ 搬送駆動ローラ
２２０ タイミングベルト
２２２ キャリッジモータ
２３０ 記録ヘッド組立体
２３１ キャリッジ
２３２ 赤外線フィルタ
２４０ インクカートリッジ
２５０ 吸引プラテン
２５２ 案内面
２６０ プーリ
２７０ ガイド軸
２８０ キャップ
２９０ フラッシング部
３１０ 記録ヘッド
３２０ 紫外線照射ヘッド
３２２ 放電管
３２３ 仮想光源
３２４ 楕円反射鏡
３２６ 可動平面反射鏡
３２７、３２５ 点線
３２８、３２９ 固定平面反射鏡
４２１ アクチュエータ
４２３ 軸支部
４２５ 弾性部材
４２７ 絶縁部材
４２８ 筐体
４２９ 電極
４３３ 連結軸
４３４ 支持軸
４４０ 放電電源
４５０ アクチュエータ駆動電源

Claims (11)

1. 被記録媒体の表面に沿って往復移動しつつ、前記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、
   前記記録ヘッドと共に移動しつつ紫外線を出射する紫外線光源と、
   前記紫外線光源からの紫外線を、前記記録ヘッドの往復移動方向の前後において照射する２つの光路を切り替える光路切替部とを備える記録装置。
2. 前記光路切替部は、前記往復移動方向と直交する軸の回りに回転することにより前記紫外線光源の出射光の伝播方向を変更させる平面反射鏡を含む請求項１に記載の記録装置。
3. 前記光路切替部は、楕円弧状の断面形状を有し、一方の焦点が前記紫外線光源と重なるように配置されて前記紫外線光源の出射光を収束させ、且つ、前記一方の焦点を通る軸の回りに回転することにより前記紫外線光源の出射光を異なる方向に出射させる楕円反射鏡を含む請求項１に記載の記録装置。
4. 前記２つの光路は、
   前記往復移動の往路において前記記録ヘッドに追従して、前記被記録媒体に付着した前記紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く往路用紫外線光路と、
   前記往復移動の復路において前記記録ヘッドに追従して、前記被記録媒体に付着した前記紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く復路用紫外線光路とを含み、
   前記光路切替部は、前記紫外線光源の出射光を、前記往路用紫外線光路または前記復路用紫外線光路のいずれかに入射させる請求項１に記載の記録装置。
5. 前記光路切替部の少なくとも一部を揺動させる振動部を含む請求項１〜３の何れかに記載の記録装置。
6. 前記楕円反射鏡が有する反射面の光軸面と平行に周期的に変位させることにより、前記楕円反射鏡の少なくとも一部を前記光軸面に直交する軸の回りに前記楕円反射鏡を揺動させる振動部を含む請求項３に記載の記録装置。
7. 前記振動部は、一部を軸支された前記反射鏡の他の部分を直線的に変位させるリニアアクチュエータを含む請求項５又は６に記載の記録装置。
8. 前記光路切替部は、鏡面仕上げされた表面を有するアルミニウム板を含む請求項１〜７の何れかに記載の記録装置。
9. 前記楕円反射鏡は、前記楕円反射鏡の重心を通過する直線を軸として軸支され、
   前記振動部は、前記軸に関して前記楕円反射鏡を揺動させる請求項６に記載の記録装置。
10. 前記光路切替部は、
    前記往復移動の往路において前記記録ヘッドに追従して、前記被記録媒体に付着した前記紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く往路反射鏡と、
    前記往復移動の復路において前記記録ヘッドに追従して、前記被記録媒体に付着した前記紫外線硬化型インクに向かって紫外線を導く復路反射鏡と、
    前記往路反射鏡と前記復路反射鏡のうち少なくとも何れか一方を揺動させる振動部とを含む請求項１〜３の何れかに記載の記録装置。
11. 被噴射媒体の表面に沿って往復移動しつつ、前記被噴射媒体に向かって紫外線硬化性樹脂を含む液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドと共に移動しつつ紫外線を出射する紫外線光源と、
    前記紫外線光源からの紫外線を、前記液体噴射ヘッドの往復移動方向の前後において照射する２つの光路の何れに導くかを切り替える光路切替部と
    を備える液体噴射装置。

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