JP2009190322A - インク吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フラッシングのためにノズルから吐出された紫外線硬化型インクを適切に搬送、回収する。
【解決手段】（Ａ）紫外線硬化型インクを吐出するノズルと、（Ｂ）媒体を保持する保持領域と、開口が形成された非保持領域とを周面に備えた回転ドラム２０と、（Ｃ）前記回転ドラム２０の回転方向において前記ノズルよりも下流側に紫外線を照射するＵＶ照射部４０と、（Ｄ）フラッシングのために前記ノズルから前記開口に向けて吐出されたインクを収容するための収容部と、（Ｅ）前記回転ドラム２０に形成され前記開口を始端とする前記インクが飛行するための飛行路と、（Ｆ）前記飛行路の末端部において該インクを前記収容部へ搬送する搬送部と、を有し、前記ＵＶ照射部４０は、前記回転ドラム２０の回転により前記開口に面した際に、前記飛行路内を飛行している前記インクに紫外線を照射して、前記搬送部が該インクを受けるまでに該インクを硬化させる。
【選択図】図８Ｃ

Description

本発明は、インク吐出装置に関する。特に、紫外線を受けて硬化するインク、を吐出するインク吐出装置に関する。

紫外線を受けて硬化するインク（所謂、紫外線硬化型インクであり、以下、ＵＶインクとも言う）を媒体に吐出するためのノズルと、該媒体を保持するための保持領域及び非保持領域を周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、前記回転体の回転方向において前記ノズルよりも下流側に位置した照射面を備え、該照射面から媒体に付着したインクに紫外線を照射する照射部と、を有するインク吐出装置は既に知られている。このようなインク吐出装置の中には、前記回転体の周面のうち、非保持領域に開口が形成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。かかるインク吐出装置では、ノズルの目詰まり等を防止する目的から、該ノズルから前記開口に向けてＵＶインクが強制的に吐出される動作（すなわち、フラッシング）が実施されることがある。
特開２００６−２３９８７１号公報

ところで、フラッシングのために前記ノズルから前記開口に向けて吐出されたＵＶインク（以下、廃インクとも言う）については、該廃インクが前記開口から回転体内に進入した後に、該廃インクを所定の回収先へ搬送する等して、該廃インクを回収する必要がある。このため、例えば、上記のインク吐出装置に、廃インクを収容するための収容部と、前記回転体内に形成され前記開口を始端とする、該開口を通過した廃インクが飛行するための飛行路と、該飛行路の末端部において廃インクを受けて該廃インクを前記収容部へ搬送する搬送部と、を設けることが考えられる。

上記構成のインク吐出装置では、前記搬送部が前記飛行路を飛行してきた廃インクを受けて該廃インクを前記収容部へ搬送することにより、該廃インクが回収されることになる。ここで、廃インクを適切に回収するためには、前記搬送部により廃インクが適切に搬送される必要がある。しかし、例えば、前記搬送部が受けた廃インクが該搬送部に固着してしまうと、該廃インクは前記収容部に適切に排出されず、該廃インクを適切に回収できなくなる虞がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フラッシングのためにノズルから吐出された廃インク、を適切に回収することである。

上記の課題を解決するために、主たる発明は、（Ａ）紫外線を受けて硬化するインク、を媒体に吐出するためのノズルと、（Ｂ）該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域と、を周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、（Ｃ）前記回転体の回転方向において前記ノズルよりも下流側に位置した照射面、を備え該照射面から媒体に付着したインクに紫外線を照射するための照射部と、（Ｄ）フラッシングのために前記ノズルから前記開口に向けて吐出されたインク、を収容するための収容部と、（Ｅ）前記回転体内において形成され前記開口を始端とする、該開口を通過した前記インクが飛行するための飛行路と、（Ｆ）前記飛行路の末端部において前記インクを受けて、該インクを前記収容部へ搬送する搬送部と、（Ｇ）を有するインク吐出装置であって、前記照射部は、前記回転体の回転により前記照射面が前記開口に面した際に、該開口を介して前記飛行路内を飛行している前記インクに紫外線を照射して、前記搬送部が該インクを受けるまでに該インクを硬化させることを特徴とするインク吐出装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。
先ず、（Ａ）紫外線を受けて硬化するインク、を媒体に吐出するためのノズルと、（Ｂ）該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域と、を周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、（Ｃ）前記回転体の回転方向において前記ノズルよりも下流側に位置した照射面、を備え該照射面から媒体に付着したインクに紫外線を照射するための照射部と、（Ｄ）フラッシングのために前記ノズルから前記開口に向けて吐出されたインク、を収容するための収容部と、（Ｅ）前記回転体内において形成され前記開口を始端とする、該開口を通過した前記インクが飛行するための飛行路と、（Ｆ）前記飛行路の末端部において前記インクを受けて、該インクを前記収容部へ搬送する搬送部と、（Ｇ）を有するインク吐出装置であって、前記照射部が、前記回転体の回転により前記照射面が前記開口に面した際に、該開口を介して前記飛行路内を飛行している前記インクに紫外線を照射して、前記搬送部が該インクを受けるまでに該インクを硬化させるインク吐出装置。

かかるインク吐出装置であれば、前記搬送部が廃インクを受けるまでに該廃インクが未硬化状態から硬化状態に遷移する結果、該廃インクは前記搬送部により前記収容部へ搬送され該収容部に適切に排出されるようになる。この結果、廃インクが適切に回収されるようになる。

また、上記のインク吐出装置において、前記照射部は、前記回転体の回転により前記照射面が前記開口に面している間、該開口を介して前記飛行路内を飛行している前記インクに紫外線を照射し続けることとしてもよい。かかる場合、前記搬送部が廃インクを受けるまでに該廃インクを硬化させ易くなる。

また、上記のインク吐出装置において、前記照射面は、前記回転体の前記周面に沿った状態で該周面に対向し、前記飛行路は、前記開口から前記回転体の中心に向かう方向に沿って形成されていることとしてもよい。かかる構成であれば、前記飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射し易くなる。また、廃インクが前記飛行路内を飛行している途中で該飛行路の内壁面に付着してしまうのを抑制することが可能になる。

また、上記のインク吐出装置において、前記飛行路は、前記回転体が回転する際に該回転体と一体的に回転し、前記飛行路の内壁面のうち、前記回転体の回転方向において互いに対向し合う一対の内壁面は、いずれも、前記開口から前記回転体の中心に向かう方向に沿っていることとしてもよい。かかる構成であれば、廃インクが前記飛行路に沿って該飛行路内を飛行するようになる結果、前記開口から入射された紫外線が前記廃インクに的確に当たるようになる。

＝＝＝本発明に係る流体吐出装置について＝＝＝
以下、本発明に係るインク吐出装置の一例としての、インクジェットプリンタ（以下、プリンタ１０と言う）を例に挙げて説明する。

＜＜プリンタ１０の構成例＞＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、プリンタ１０の構成例について説明する。
図１は、プリンタ１０の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図１には、プリンタ１０の上下方向と、ヘッド３１の移動方向（走査方向）が矢印にて示されている。図２は、回転ドラム２０及びその周辺機器の構造を示す断面図である。図２は、その法線方向が回転ドラム２０の回転軸２１の軸方向と一致する断面を示している。

本実施形態のプリンタ１０は、不図示のホストコンピュータから印刷データを受信すると、該印刷データに基づき、媒体の一例としての紙にＵＶインクを吐出して該紙に画像を印刷する装置である。ＵＶインクは、ビヒクル、光重合開始剤及び顔料の混合物に、消泡剤等の補助剤を添加して調合されたインクである。
プリンタ１０は、図１に示すように、回転体としての回転ドラム２０と、ヘッド部３０と、照射部としてのＵＶ照射部４０とを有する。

回転ドラム２０は、その周面２２に紙を保持した状態で回転する中空状のドラムである。この回転ドラム２０は、図１に示すように、対面して直立した一対のフレーム１２の間に位置している。また、回転ドラム２０は、その軸方向長さが回転ドラム２０の中心軸方向における前記周面２２の長さよりも長い中空パイプからなる回転軸２１、を有する（例えば、図７参照）。図１に示すように、回転軸２１の一端部は、前記一対のフレーム１２のうちの一方に回転自在に支持されている。一方、回転軸２１の他端部は、後述する回収タンク２１０の側壁を貫通した状態で当該側壁により回転自在に支持されている(図７参照)。そして、回転軸２１に不図示の駆動モータからの駆動力が伝達されて該回転軸２１が回転することにより、回転ドラム２０は該回転軸２１を中心にして、図２中、矢印にて示す方向に一定の回転速度ωにて回転する。

本実施形態では、図２に示すように、回転ドラム２０の周面２２に、紙を保持するための保持領域２２ａと、紙を保持しない非保持領域２２ｂと、が備えられている。また、非保持領域２２ｂには、回転ドラム２０の中心軸方向における前記周面２２の長さよりも一回り小さい幅を有し、その長手方向が前記中心軸方向に沿った略矩形状の開口２３、が形成されている。

ヘッド部３０は、回転ドラム２０の周面２２（より正確には保持領域２２ａ）に保持された紙にＵＶインクを吐出するためのものである。このヘッド部３０は、図２に示すように、ヘッド３１と、該ヘッド３１を搭載するヘッドキャリッジ３２と、を有する。

ヘッド３１は、回転ドラム２０の周面２２と対向し、ノズルが形成されたノズル面３１ａを有する。換言すると、回転ドラム２０は、その周面２２をノズルに対向させながら回転する。ノズルは、回転ドラム２０の周面２２に保持された紙にＵＶインクを吐出するためのノズルである。ヘッドキャリッジ３２は、回転ドラム２０の回転軸２１に沿うガイド軸５１、５２に支持されており、ガイド軸５１、５２に沿って往復移動する。このため、ヘッド３１は、ヘッドキャリッジ３２の移動により、ガイド軸５１、５２の軸方向に沿って往復移動可能となる。なお、図２に示すように、ヘッドキャリッジ３２には、ＵＶインクを収容するインクカートリッジ３３が着脱可能に取り付けられている。

ＵＶ照射部４０は、紙に付着したＵＶインクに紫外線を照射するためのものである。このＵＶ照射部４０は、回転ドラム２０の回転方向においてヘッド部３０よりも下流側に位置する。また、ＵＶ照射部４０は、回転ドラム２０の回転方向に並んだ整列された複数のランプユニット４１と、当該複数のランプユニット４１を搭載する照射部キャリッジ４２と、を有する。

複数のランプユニット４１の各々は、回転ドラム２０の周面２２と対向する対向面を備え、不図示の光源から発せられる紫外線を該対向面から回転ドラム２０の周面２２に向けて照射する。複数のランプユニット４１の各々が有する対向面は、回転ドラム２０の周面２２に沿っており、該回転ドラム２０の回転方向において並んで列を成している。このように前記回転方向に並んだ複数の対向面が、ＵＶ照射部４０の照射面４０ａを形成している。したがって、ＵＶ照射部４０は、回転ドラム２０の周面２２に沿った照射面４０ａを有し、該照射面４０ａから紫外線を照射する。そして、回転ドラム２０が、その周面２２を照射面４０ａに対向させながら回転することにより（換言すると、照射面４０ａは回転ドラム２０の周面２２に沿った状態で該周面２２に対向する）、該周面２２に保持された紙に付着したＵＶインクは、前記照射面４０ａから照射された紫外線を受けるようになる。なお、前述したように、回転ドラム２０の回転方向において、ＵＶ照射部４０はヘッド部３０よりも下流側に位置しているため、前記照射面４０ａはヘッド３１のノズルよりも下流側に位置することになる。

照射部キャリッジ４２は、回転ドラム２０の回転軸２１に沿うガイド軸５３、５４に支持されており、ガイド軸５３、５４に沿って移動する。このため、複数のランプユニット４１は、照射部キャリッジ４２の移動により、ガイド軸５３、５４の軸方向に沿って移動する。

また、本実施形態のプリンタ１０では、フラッシングのためにノズルから開口２３に向けてＵＶインクが吐出されることがある。このため、フラッシングのために吐出されたＵＶインクを回収するための回収機構２００がプリンタ１０内に設けられている（図７参照）。なお、当該回収機構２００については、後述の『廃インクの回収について』の項で詳細に説明する。

＜＜ノズルについて＞＞
次に、図３及び図４を参照しながら、ヘッド３１のノズル面３１ａに形成されたノズルについて説明する。図３は、ヘッド部３０の斜視図である。図４は、ノズル面３１ａを示した図であり、ヘッド部３０を、図３中、矢印にて示す方向から見た図である。なお、図３及び図４には、ヘッド３１の走査方向が示されている。
本実施形態のヘッド部３０には、図３に示すように、複数のヘッド３１（本実施形態では、５つのヘッド３１）が、走査方向に並んだ状態で備えられている。これらのヘッド３１の各々は、互いに種類が異なるＵＶインクを吐出する。具体的に説明すると、ブラック色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、シアン色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、マゼンタ色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、イエロー色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、ホワイト色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、が備えられている。
ヘッド３１のノズル面３１ａには、図４に示すように、走査方向に沿って一定の間隔で整列した複数のノズルが形成されている。各ノズルには、インクチャンバー及びピエゾ素子（インクチャンバー及びピエゾ素子ともに不図示）が設けられており、ピエゾ素子の駆動によってインクチャンバーが伸縮・膨張することにより、ノズルからＵＶインクが滴状に吐出される。

＜＜ＵＶ照射部４０について＞＞
次に、図５を参照しながら、ＵＶ照射部４０について説明する。図５は、ＵＶ照射部４０の斜視図である。なお、図５には、矢印にて、ヘッド３１の走査方向に相当する方向（図５中、単に走査方向と示す）が示されている。
本実施形態のＵＶ照射部４０には、回転ドラム２０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット４１（以下、ランプユニット列とも言う）が、ヘッド３１の数に対応して複数備えられている。すなわち、本実施形態では、ブラック色のＵＶインク用のランプユニット列と、シアン色のＵＶインク用のランプユニット列と、マゼンタ色のＵＶインク用のランプユニット列と、イエロー色のＵＶインク用のランプユニット列と、ホワイト色のＵＶインク用のランプユニット列が備えられている。これらのランプユニット列は、図５に示すように、共通のホルダー４３に装着され、ヘッド３１の走査方向に相当する方向に沿って並んでいる。したがって、インクの種類に対応した照射面４０ａが走査方向に複数並ぶことになる。
以上のように、ランプユニット列がＵＶインクの種類毎に備えられているため、ランプユニット４１から照射される紫外線の波長及び照射強度を、対応するＵＶインクの種類毎に設定することが可能である。なお、ランプユニット４１が備える光源としては、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、高圧水銀ランプ等が使用可能である。
また、本実施形態では、各照射面４０ａの走査方向における幅が、各ヘッド３１のノズル面３１ａの走査方向における幅よりも長くなっている。

＜＜制御ユニット１００の構成＞＞
次に、図６を参照しながら、制御ユニット１００の構成について説明する。図６は、プリンタ１０の制御ユニット１００を示すブロック図である。
制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、図６に示すように、ホストコンピュータと接続するためのインターフェイス１０２（図６中、Ｉ／Ｆと表記）と、ホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１０３と、を備えている。
サブコントローラ１０４は、図６に示すように、プリンタ装置本体の各部（回転ドラム２０、ヘッド部３０、ＵＶ照射部４０、回収機構２００など）と電気的に接続されている。そして、当該各部が備えるセンサからの信号を受信することによって、当該各部の状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて当該各部を制御する。

＜＜印刷動作について＞＞
次に、以上のように構成されたプリンタ１０により紙に画像を印刷する動作例（印刷動作）について説明する。
先ず、ホストコンピュータからの画像信号がインターフェイス１０２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づいて、サブコントローラ１０４がプリンタ装置本体の各部を制御する。これにより、回転ドラム２０が回転し、ＵＶ照射部４０が紫外線を照射する。

一方、給紙部６０から供給された紙が、回転ドラム２０まで搬送され、該紙の紙幅方向が回転ドラム２０の回転軸２１に沿うように該回転ドラム２０に巻きつけられる。そして、紙は、回転ドラム２０の周面２２の保持領域２２ａに設けられた保持機構（不図示）により、該保持領域２２ａ上に保持される。

紙が回転ドラム２０の周面２２に保持されて該回転ドラム２０とともに回転するようになると、各ヘッド３１のノズルからＵＶインクが吐出される。そして、紙の、ヘッド３１のノズル面３１ａに対向する位置に至る部分に、ＵＶインクが着弾する。このとき、紙が回転しているため、紙のヘッド３１のノズル面３１ａに対向する位置に至る部分は、紙幅方向と交差する方向において変化する。この結果、紙には、紙幅方向と交差する方向に沿ったドットラインが形成される。

また、紙の回転により、紙のＵＶインクが付着した部分がＵＶ照射部４０の照射面４０ａに対向する位置に移動すると、該ＵＶインクに紫外線が照射される。これにより、ノズルから吐出されたＵＶインクが紙に付着すると、該ＵＶインクに即座に紫外線が照射され、該ＵＶインクは硬化するようになる。この結果、紙に形成されたドットラインが紙に定着する。なお、ＵＶ照射部４０は、ＵＶインクの種類毎に照射面４０ａを備えられているため、紙に付着したＵＶインクは、その種類に対応した照射面４０ａからの紫外線を受けることとなる。

紙が更に回転して、紙の、既にＵＶインクが付着した部分が、再びノズルと対向する位置に至ると、各ヘッド３１が走査方向に移動する。また、各ヘッド３１が走査方向に移動することに伴い、各ランプユニット４１も走査方向に移動する。これにより、各ヘッド３１が移動した後にも、ＵＶ照射部４０は、紙に付着したＵＶインクに対して、該ＵＶインクの種類に対応した照射面４０ａから紫外線を照射するようになる。

以上のような動作が繰り返し実行される結果、紙の画像印刷領域全域に亘って各色のドットラインが定着する。これにより、最終的に紙に画像が印刷される。そして、画像が印刷された紙は、回転ドラム２０から剥離されて、排紙部６２に搬送される。

＝＝＝廃インクの回収について＝＝＝
本実施形態のプリンタ１０では、ノズルの目詰まりを防止する目的から、ノズル近傍にあり溶媒の蒸発によって粘度が上昇したＵＶインク、を強制的に該ノズルから吐出するフラッシングが実施される。フラッシングは、回転ドラム２０の周面２２の保持領域２２ａ、及び、該保持領域２２ａに保持された紙、にＵＶインクが付着しないように実施される必要がある。かかる理由により、フラッシングは、ヘッド３１のノズルが回転ドラム２０の周面２２（より正確には、非保持領域２２ｂ）に形成された開口２３に臨んだ際に実施される。すなわち、本実施形態では、フラッシングのためにノズルから開口２３に向けてＵＶインクが吐出されることになる。

なお、本実施形態において、フラッシングは、ヘッド３１のノズルの中にＵＶインクを長時間吐出していないノズルがある場合に実施される。但し、これに限定されず、定期的にフラッシングが実施されることとしてもよい。

ところで、フラッシングのためにノズルから吐出されたＵＶインク、すなわち、廃インクが発生した場合に、該廃インクがそのまま放置されると、該廃インクによりプリンタ１０内部が汚染されてしまう虞がある。このため、本実施形態のプリンタ１０には、廃インクを回収するための回収機構２００が備えられている。以下、回収機構２００について説明する。

＜＜回収機構２００の構成について＞＞
先ず、既出の図２と、図７とを参照しながら、回収機構２００の構成について説明する。図７は、本実施形態の回収機構２００についての説明図である。図７には、矢印にて前記回転ドラム２０の中心軸方向（すなわち、回転軸２１の軸方向であり、図７では単に軸方向と示す）が示されている。また、図７中に図示された回転ドラム２０については、図２中の断面Ａを模式的に示している。

本実施形態の回収機構２００は、フラッシングのためにノズルから開口２３に向けて吐出された後に該開口２３を通過して回転ドラム２０内に進入した廃インク、を所定の回収先へ搬送することにより、該廃インクを回収するためのものである。
回収機構２００は、図７に示すように、収容部としての回収タンク２１０と、搬送部としてのスクリュー２２０と、を備えている。

回収タンク２１０は、廃インクを収容して該廃インクを回収するために回転ドラム２０の外側に設けられた密閉型のタンクである。また、前述したように、回収タンク２１０の壁は、回転ドラム２０の回転軸２１の両端部のうち、該回転ドラム２０の中心軸方向において他端側に位置する端部（他端部）を貫通させた状態で回転自在に支持している。

スクリュー２２０は、その表面に回転ドラム２０内に進入した廃インクを着弾させることにより該廃インクを受け、更に、該廃インクを前記回収タンク２１０へ搬送するものである。このスクリュー２２０は、回転可能に支持されており、図７に示すように、その一部が回転ドラム２０の回転軸２１内に収容されている。また、図７に示すように、スクリュー２２０の長手方向両端部のうち、廃インクを搬送する際の搬送方向において下流側に位置する端部（すなわち、回収タンク２１０側の端部）は、開放端となった回転軸２１の他端から突出した状態で回収タンク２１０内に収容されている。

そして、スクリュー２２０は、その回転軸（以下、シャフト２２１）が不図示の駆動モータから駆動力を受けて該シャフト２２１を中心にして回転することにより、表面にて受けた廃インクを担持しながら該シャフト２２１に沿って搬送する。そして、スクリュー２２０の搬送方向下流側端部まで搬送された廃インク（すなわち、回収タンク２１０内へ搬送された廃インク）は、回収タンク２１０内に排出されるようになる。

なお、本実施形態では、フラッシングが実施されてからスクリュー２２０が該フラッシングにより発生した廃インクを受けるまでに、該廃インクは未硬化の状態から硬化した状態に遷移している（詳細については後述する）。つまり、本実施形態では、廃インクは硬化した状態（換言すると、粉状体になった状態）で搬送される。このため、本実施形態のように、粉状体の廃インクを搬送するための搬送部としてスクリュー２２０を用いる構成は好適である。

回収機構２００は、更に、開口２３を通過した廃インクの通路としてのダクト２３０を有している。このダクト２３０は角ダクトであり、図２に示すように、回転ドラム２０内に形成され、前記開口２３を始端とする。一方、ダクト２３０の末端部は、図２に示すように、回転ドラム２０の回転軸２１の外周面に形成された連通口２１ａにより、該回転軸２１の内空間と連通している。

開口２３を通過した廃インクは、ダクト２３０内を飛行した後に連通口２１ａを通過して前記回転軸２１の内空間に進入する。その後、前記廃インクは、前記回転軸２１の内空間において飛行し続け、最終的に該回転軸２１内に収容されたスクリュー２２０の表面に着弾する。つまり、ダクト２３０及び回転軸２１の内空間は、前記開口２３を通過した廃インクが飛行するための飛行路を形成している。このため、スクリュー２２０は、当該飛行路の末端部に相当する回転軸２１の内空間において廃インクを受けることになる。

また、本実施形態では、回転ドラム２０が回転する際に回転軸２１及びダクト２３０が該回転ドラム２０と一体的に回転する。具体的に説明すると、回転ドラム２０が回転する際には必然的に回転軸２１も回転することになる。また、前記ダクト２３０を形成する部材が回転ドラム２０内において固定されているため、当該部材により形成されるダクト２３０も該回転ドラム２０と一体的に回転することになる。したがって、廃インクの飛行路は、回転ドラム２０が回転する際に、該回転ドラム２０と一体的に回転速度ωにて回転することになる。

さらに、図２に示すように、ダクト２３０を形成する形成部材２３２が、回転ドラム２０の内部のうち、開口２３と連通口２１ａとの間に位置するように配置されており、ダクト２３０が前記開口２３から回転ドラム２０の径方向に沿って直線状に伸びている。つまり、本実施形態の飛行路は、前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿って形成されている。

また、本実施形態のダクト２３０は、前述したように角ダクトであるため、該ダクト２３０の内壁面は、回転ドラム２０の回転方向において互いに対向する一対の内壁面２３２（図２参照）と、回転ドラム２０の回転軸方向において互いに対向する一対の内壁面２３４（図７参照）と、からなる。そして、ダクト２３０の内壁面（すなわち、飛行路の内壁面）のうち、前記回転方向において互いに対向する一対の内壁面２３２は、図２に示すように、いずれも、前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿っている。

以上のような構成の回収機構２００は、回収機構駆動制御回路を介してサブコントローラ１０４により制御される（図６参照）。より具体的に説明すると、サブコントローラ１０４は、スクリュー２２０を回転させて該スクリュー２２０が表面にて受けた廃インクを回収タンク２１０へ搬送させることにより、前記廃インクを回収機構２００に回収させる。

＜＜回収機構２００による廃インクの回収動作について＞＞
次に、上記の回収機構２００により廃インクを回収する動作（回収動作）について、図８Ａ乃至図８Ｃを参照しながら説明する。図８Ａ乃至図８Ｃは、廃インクの回収動作について説明するための図である。当該回収動作は、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃの順に進行する。なお、図８Ａ乃至図８Ｃにおいて、未硬化状態の廃インクを白丸にて、硬化状態の廃インクをハッチングが施された丸にて、それぞれ、示している。

本実施形態において、廃インクの回収動作は、回転ドラム２０が回転する期間中に行われる。また、前述したように、フラッシングは、回転ドラム２０の周面２２の保持領域２２ａ、及び、該保持領域２２ａに保持された紙、にＵＶインクが付着しないように実施されるため、例えば、印刷動作中にフラッシングを実施することも可能である。

先ず、廃インクの回収動作は、回転ドラム２０が回転する期間中、当該回転ドラム２０の回転により、ヘッド３１のノズルが回転ドラム２０の周面２２（より正確には、非保持領域２２ｂ）に形成された開口２３に臨むところから始まる。この際、図８Ａに示すように、サブコントローラ１０４がヘッド３１を制御することにより、フラッシングが実施され、該フラッシングのためにノズルから前記開口２３に向けてＵＶインクが吐出される。なお、サブコントローラ１０４は、フラッシングの実施に際して、スクリュー２２０を回転させる。該スクリュー２２０は、フラッシングが実施された後に暫く回転し続ける。

フラッシングのためにノズルから吐出されたＵＶインク、すなわち、廃インクは、直ちに前記開口２３に通過して回転ドラム２０内部に形成された飛行路内を飛行速度ｖにて飛行する。そして、廃インクは、回転ドラム２０の中心（すなわち、スクリュー２２０が配置されている位置）に向かって飛行路内を飛行する。

フラッシングが実施された後、回転ドラム２０は更に回転方向に回転し続ける。これにより、図８Ｂに示すように、照射面４０ａ（より具体的には、回転ドラム２０の回転方向における照射面４０ａの両端部のうち、上流側の端部）が開口２３に面するようになる。

本実施形態では、回転ドラム２０が回転している間、サブコントローラ１０４は、ＵＶ照射部４０に照射面４０ａから紫外線を照射させ続ける。このため、ＵＶ照射部４０は、回転ドラム２０の回転により照射面４０ａが前記開口２３に面した際に、該開口２３を介して飛行路内に紫外線を照射することになる。この結果、フラッシングのためにノズルから吐出された廃インクは、飛行路内を飛行するようになると、即座に紫外線を受けるようになる。なお、本実施形態において、ＵＶ照射部４０は、飛行路内を飛行する廃インクに紫外線を照射する際、該廃インクの種類に対応した照射面４０ａから紫外線を照射する。

その後、回転ドラム２０の更なる回転により、前記照射面４０ａのうち、前記開口２３に面する領域が、該回転ドラム２０の回転方向において上流側から下流側に移動する。そして、回転ドラム２０の回転により前記照射面４０ａが前記開口２３に面している間、ＵＶ照射部４０は、該開口２３を介して飛行路内に紫外線を照射し続ける。一方、飛行路内を飛行している廃インクは、その飛行方向を規制されながら回転ドラム２０の中心に向かって飛行し続ける。この結果、前記開口２３から飛行路内に入射された紫外線は、該飛行路内を飛行している廃インクに的確に照射されるようになる。

具体的に説明すると、前記照射面４０ａは、回転ドラム２０の周面２２に沿った状態で該周面２２に対向している。したがって、前記照射面４０ａが前記開口２３に面した際にＵＶ照射部４０が照射した紫外線の大部分は、前記開口２３を通過した後、該開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿うように進む。一方、本実施形態に係る飛行路は、前述したように、前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿って形成されている。このため、前記開口２３を通過した紫外線が、飛行路の始端から末端まで行き届くようになる。この結果、前記開口２３から入射された紫外線が、回転ドラム２０の中心に向かって飛行路内を飛行している廃インクに照射され易くなる。

また、前述したように、飛行路は回転ドラム２０と一体的に回転し、該飛行路の内壁面のうち、回転ドラム２０の回転方向において対向する一対の内壁面２３２は、いずれも、前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿っている。これにより、前記一対の内壁面２３２により、飛行路内を飛行する廃インクの飛行方向は、前記開口２３から前記回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿うように規制される。

より具体的に説明すると、本実施形態では、廃インクが飛行路内を飛行している間、回転ドラム２０及び該飛行路が回転する。この際、前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿った一対の内壁面２３２により、前記飛行路内の空気が、前記回転ドラム２０の回転方向に押されて該回転方向に移動するようになる。このような空気の移動に付随して、前記飛行路内を飛行している廃インクも前記回転方向に移動するようになる。すなわち、廃インクの飛行方向が前記回転方向に変化するように規制される。この結果、回転ドラム２０が回転しながらも、前記廃インクは該回転ドラム２０の中心に向かって飛行路内を飛行するようになる。そして、廃インクが回転ドラム２０の中心に向かって飛行路内を飛行するようになることにより、前記開口２３から入射された紫外線が前記廃インクに的確に照射されることになる。

なお、飛行路が前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿って形成されているため、該飛行路内を飛行している廃インクが飛行途中に該飛行路の内壁面に付着してしまうのを抑制することが可能になる。

以上のように、回転ドラム２０の回転により照射面４０ａが開口２３に面している間、ＵＶ照射部４０は、該開口２３を介して前記飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射し続ける。この結果、図８Ｃに示すように、廃インクの状態が、飛行路内を飛行している間に、未硬化状態から硬化状態に遷移する。そして、廃インクは、飛行路内の末端部に到達すると（具体的には、連通口２１ａを通過して回転ドラム２０の回転軸２１内に進入すると）、最終的に、当該末端部にてスクリュー２２０の表面に着弾する。換言すると、スクリュー２２０が表面にて廃インクを受けるようになる。この際、スクリュー２２０は、既に硬化した廃インクを受け、該廃インクを回収タンク２１０へ搬送する。その後、廃インクは前記回収タンク２１０内に排出された時点で、当該廃インクの回収が完了する。

上記の如く、本実施形態では、回転ドラム２０の回転により照射面４０ａが開口２３に面した際に、ＵＶ照射部４０が、該開口２３を介して飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射し、該廃インクは、スクリュー２２０が該廃インクを受けるまでに硬化する。このようにスクリュー２２０が廃インクを受けるまでに該廃インクが硬化するように、該廃インクがノズルから吐出されてからスクリュー２２０の表面に着弾するまでの時間（すなわち、飛行時間）を、該廃インクがノズルから吐出されてから硬化するまでに要する所要時間（以下、単に所要時間）よりも長く確保されている。

ここで、飛行時間は、廃インクの飛行速度ｖや飛行距離（換言すると、回転ドラム２０の外径Ｒ）などの因子により決定される。なお、飛行速度ｖは、フラッシングのためにノズルからＵＶインクを吐出する際の吐出圧や廃インクの粒径に依存する。一方、所要時間は、ＵＶ照射部４０の出力（換言すると、紫外線の照射強度）、紫外線の照射時間、飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射するタイミングなどの因子により決定される。なお、飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射するタイミングは、回転ドラム２０の回転速度ωや、該回転ドラム２０の回転方向における照射面４０ａの配置位置に依存する。

そして、本実施形態のプリンタ１０では、飛行時間及び所要時間に関する決定因子として、プリンタ１０の各機器の仕様（構造、形状、性能など）やプリンタ１０の動作制御が、該飛行時間が所要時間よりも長くなるように調整されている。また、本実施形態では、前記決定因子のうち、プリンタ１０の動作制御に関する因子としての紫外線の照射時間、をより確保するために、回転ドラムの回転により照射面４０ａが開口２３に面している間、ＵＶ照射部４０が該開口２３を介して飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射し続けることとした。この結果、前記所要時間がより短縮化し、スクリュー２２０が廃インクを受けるまでに該廃インクを硬化させることがより容易となる。

＝＝＝本実施形態のプリンタ１０の有効性について＝＝＝
本実施形態では、既述のように、回転ドラム２０の回転により照射面４０ａが開口２３に面した際に、ＵＶ照射部４０が、該開口２３を介して飛行路内を飛行している廃インクに紫外線を照射して、スクリュー２２０が該廃インクを受けるまでに該廃インクを硬化させることとした。これにより、スクリュー２２０により廃インクを適切に回収タンク２１０へ搬送して回収することが可能になる。

すなわち、『発明が解決しようとする課題』の項で説明したように、スクリュー２２０が受けた廃インクが該スクリュー２２０に固着してしまうと、該廃インクは、前記回収タンク２１０に適切に排出されなくなる虞がある。より具体的に説明すると、スクリュー２２０が未硬化状態のままで廃インクを受けてしまうと、該廃インクがスクリュー２２０の表面上にて紫外線を受けて硬化し、該スクリュー２２０に固着してしまうことがある。かかる場合には、廃インクが回収タンク２１０まで適切に搬送されなくなり、該回収タンク２１０内に適切に排出されなくなってしまう。

これに対して、本実施形態では、スクリュー２２０が廃インクを受けるまでに、該廃インクは既に硬化するため、廃インクがスクリュー２２０の外周面上にて硬化して該スクリュー２２０に固着してしまうという上記課題が解消される。そして、硬化した廃インクであれば、スクリュー２２０により回収タンク２１０へ搬送されたときに該回収タンク２１０内にて、該スクリュー２２０の表面から剥がれ落ち、回収タンク２１０内に適切に排出されるようになる。この結果、廃インクが適切に回収可能となる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき、主として、インク吐出装置の一例であるプリンタについて説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

また、上記実施形態では、ダクト２３０が、開口２３から回転ドラム２０の径方向に沿って直線状に伸びていることとした。つまり、本実施形態の飛行路は、前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に沿って形成されていることとした。但し、ダクト２３０の形状は上記実施形態に限定されるものではない。したがって、例えば、図９に示すように、ダクト２３０が、回転ドラム２０の軸方向から見て折線状に屈曲しており、該ダクト２３０の始端部が前記開口２３から回転ドラム２０の中心に向かう方向に対して交差していることとしてもよい。図９は、変形例に係るダクト２３０を示した図である。

また、上記実施形態では、廃インクが飛行路内を飛行している間に回転ドラム２０が回転すると、前記廃インクに遠心力が作用する。当該遠心力により廃インクが開口２３から回転ドラム２０の外側に再び飛び出てしまうのを防止するために、上記実施形態に係る構成に加えて、飛行路内を飛行している廃インクを該飛行路の末端側（すなわち、回転ドラム２０の中心側）に吸い込む吸引機構、がプリンタ１０内に設けられることとしてもよい。かかる吸引機構による吸引により、廃インクは遠心力に抗して飛行路内を回転ドラム２０の中心に向かって飛行することが可能になる。一方、吸引機構による吸引は廃インクの飛行速度ｖに影響を及ぼし得る。このため、前記吸引機構が設けられた場合には、該吸引機構により飛行路内の廃インクが該飛行路の末端側に吸い込まれるようになっても前記飛行時間が前記所要時間よりも長くなるように、該飛行時間及び所要時間に関する決定因子が調整されることになる。

プリンタ１０の構造を模式的に示す斜視図である。 回転ドラム２０と周辺機器の構造を示す断面図である。 ヘッド部３０の斜視図である。 ノズル面３１ａを示した図である。 ＵＶ照射部４０の斜視図である。 プリンタ１０の制御ユニット１００を示すブロック図である。 本実施形態の回収機構２００についての説明図である。 廃インクの回収動作について説明するための第一図である。 廃インクの回収動作について説明するための第二図である。 廃インクの回収動作について説明するための第三図である。 変形例に係るダクト２３０を示した図である。

符号の説明

１０ プリンタ、１２ フレーム、
２０ 回転ドラム、２１ 回転軸、２１ａ 連通口、２２ 周面
２２ａ 保持領域、２２ｂ 非保持領域、２３ 開口、
３０ ヘッド部、３１ ヘッド、３１ａ ノズル面、
３２ ヘッドキャリッジ、３３ インクカートリッジ、
４０ ＵＶ照射部、４１ ランプユニット、４２ 照射部キャリッジ、４３ ホルダー、
５１、５２、５３、５４ ガイド軸、６０ 給紙部、６２ 排紙部、
１００ 制御ユニット、１０１ メインコントローラ、
１０２ インターフェイス、１０３ 画像メモリ、１０４ サブコントローラ、
２００ 回収機構、２１０ 回収タンク、２２０ スクリュー、２２１ シャフト、
２３０ ダクト、２３２ 内壁面、２３４ 内壁面

Claims (4)

1. 紫外線を受けて硬化するインク、を媒体に吐出するためのノズルと、
   該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域と、を周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、
   前記回転体の回転方向において前記ノズルよりも下流側に位置した照射面、を備え該照射面から媒体に付着したインクに紫外線を照射するための照射部と、
   フラッシングのために前記ノズルから前記開口に向けて吐出されたインク、を収容するための収容部と、
   前記回転体内において形成され前記開口を始端とする、該開口を通過した前記インクが飛行するための飛行路と、
   前記飛行路の末端部において前記インクを受けて、該インクを前記収容部へ搬送する搬送部と、
   を有するインク吐出装置であって、
   前記照射部は、前記回転体の回転により前記照射面が前記開口に面した際に、該開口を介して前記飛行路内を飛行している前記インクに紫外線を照射して、前記搬送部が該インクを受けるまでに該インクを硬化させることを特徴とするインク吐出装置。
2. 請求項１に記載のインク吐出装置において、
   前記照射部は、前記回転体の回転により前記照射面が前記開口に面している間、該開口を介して前記飛行路内を飛行している前記インクに紫外線を照射し続けることを特徴とするインク吐出装置。
3. 請求項２に記載のインク吐出装置において、
   前記照射面は、前記回転体の前記周面に沿った状態で該周面に対向し、
   前記飛行路は、前記開口から前記回転体の中心に向かう方向に沿って形成されていることを特徴とするインク吐出装置。
4. 請求項３に記載のインク吐出装置において、
   前記飛行路は、前記回転体が回転する際に該回転体と一体的に回転し、
   前記飛行路の内壁面のうち、前記回転体の回転方向において互いに対向し合う一対の内壁面は、いずれも、前記開口から前記回転体の中心に向かう方向に沿っていることを特徴とするインク吐出装置。

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