JP2009214309A - 流体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光照射機構を効率的に冷却することができ、熱による光照射機構へのダメージを軽減することが可能な流体噴射装置を提供すること。
【解決手段】支持面に媒体を支持しつつ回転する支持ドラムと、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジに搭載され、光の照射を受けて硬化する光硬化性材料が有機溶媒に溶解又は分散されてなる流体を前記支持面に支持された媒体に向けて噴射する噴射ヘッドと、前記支持面に沿って往復移動可能に設けられ、前記媒体に前記光を照射する光照射機構と、前記支持面と前記光照射機構との間に気流を発生させる気流発生部とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】支持面に媒体を支持しつつ回転する支持ドラムと、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジに搭載され、光の照射を受けて硬化する光硬化性材料が有機溶媒に溶解又は分散されてなる流体を前記支持面に支持された媒体に向けて噴射する噴射ヘッドと、前記支持面に沿って往復移動可能に設けられ、前記媒体に前記光を照射する光照射機構と、前記支持面と前記光照射機構との間に気流を発生させる気流発生部とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、流体噴射装置に関する。
紫外線硬化型インクを用いて媒体に画像またはパターンを形成する記録装置が知られている。
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。
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。
また、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の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しており、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の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が期待されている。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。
例えば、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技術が知られている。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ようにしている。
また、ドラム型(円筒状)の支持部材に記録媒体を支持し、支持部材を回転させながら記録を行うドラム型のインクジェット記録装置が知られている。このようなドラム型のインクジェット記録装置において例えば紫外線硬化型インクを用いて記録を行う場合には、支持部材の円周上であって記録ヘッドよりも回転方向の下流側に紫外線の照射装置を配置し、媒体上に噴射された紫外線硬化型インクに紫外線を照射することによって媒体上にインクを定着させるようにしている。紫外線照射装置の光源としては、例えばLEDなどが用いられている。
特開平10−193580号公報
しかしながら、紫外線照射装置の光源では、紫外線の発光に伴って大量の熱が発生する。特に光源としてLEDを用いた装置においては発熱量が大きく、当該熱によって寿命が短くなってしまうなどの問題があった。このため、紫外線の照射装置を効率的に冷却するような構成が求められていた。
上述した事情に鑑み、本発明は、光照射機構を効率的に冷却することができ、熱による光照射機構へのダメージを軽減することが可能な流体噴射装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するため、本発明に係る流体噴射装置は、支持面に媒体を支持しつつ回転する支持ドラムと、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジに搭載され、光の照射を受けて硬化する光硬化性材料が有機溶媒に溶解又は分散されてなる流体を前記支持面に支持された媒体に向けて噴射する噴射ヘッドと、前記支持面に沿って往復移動可能に設けられ、前記媒体に前記光を照射する光照射機構と、前記支持面と前記光照射機構との間に気流を発生させる気流発生部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、支持ドラムの支持面と光照射機構との間に気流を発生させる気流発生部を備えているので、当該気流によって支持面と光照射機構との間の熱を移動させることができる。これにより、光照射機構を効率的に冷却することができ、熱による光照射機構へのダメージを軽減することができる。
上記の流体噴射装置は、前記気流発生部は、前記支持ドラムの回転方向に向けて前記気流を発生させることを特徴とする。
本発明によれば、気流発生部が支持ドラムの回転方向に向けて気体を噴出することとしたので、気流発生部による気流と支持ドラムの回転に伴って発生する気流とが相俟って熱の移動に寄与するため、光照射機構の冷却効率を高めることができる。
本発明によれば、気流発生部が支持ドラムの回転方向に向けて気体を噴出することとしたので、気流発生部による気流と支持ドラムの回転に伴って発生する気流とが相俟って熱の移動に寄与するため、光照射機構の冷却効率を高めることができる。
上記の流体噴射装置は、前記気流が前記噴射ヘッドに到達しないように前記気流の方向を調節する調節部材を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、気流が噴射ヘッドに到達しないように当該気流の方向を調節する調節部材を更に備えることとしたので、気流が噴射ヘッドに到達するのを防ぐことができる。これにより、噴射ヘッドの状態が悪化するのを防ぐことができる。
本発明によれば、気流が噴射ヘッドに到達しないように当該気流の方向を調節する調節部材を更に備えることとしたので、気流が噴射ヘッドに到達するのを防ぐことができる。これにより、噴射ヘッドの状態が悪化するのを防ぐことができる。
上記の流体噴射装置は、前記気流発生部は、前記支持面に設けられ気体を流通させる複数の気体流通口を有していることを特徴とすることを特徴とする。
本発明によれば、気流発生部が、支持面に設けられ気体を流通させる複数の気体流通口を有していることとしたので、当該気体流通口を流通する気体が支持ドラムの回転によって移動し、気流が発生することとなる。これにより、回転ドラムの回転を利用した効率的な気流の発生が可能となる。
本発明によれば、気流発生部が、支持面に設けられ気体を流通させる複数の気体流通口を有していることとしたので、当該気体流通口を流通する気体が支持ドラムの回転によって移動し、気流が発生することとなる。これにより、回転ドラムの回転を利用した効率的な気流の発生が可能となる。
上記の流体噴射装置は、前記支持面には、前記媒体を保持する保持領域と、前記媒体を保持しない非保持領域とが設けられており、複数の前記気体流通口は、少なくとも前記非保持領域に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、支持面には、媒体を保持する保持領域と、媒体を保持しない非保持領域とが設けられており、複数の気体流通口が少なくとも非保持領域に設けられていることとしたので、媒体の保持している状態及び媒体を保持していない状態に関わらず、気体流通口を介して気体を流通させることができる。これにより、光照射機構を確実に冷却することができる。
本発明によれば、支持面には、媒体を保持する保持領域と、媒体を保持しない非保持領域とが設けられており、複数の気体流通口が少なくとも非保持領域に設けられていることとしたので、媒体の保持している状態及び媒体を保持していない状態に関わらず、気体流通口を介して気体を流通させることができる。これにより、光照射機構を確実に冷却することができる。
上記の流体噴射装置は、複数の前記気体流通口は、前記支持面のほぼ全面に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の気体流通口が支持面のほぼ全面に設けられていることとしたので、光照射機構のうちより広い領域に亘って冷却することができる。
本発明によれば、複数の気体流通口が支持面のほぼ全面に設けられていることとしたので、光照射機構のうちより広い領域に亘って冷却することができる。
上記の流体噴射装置は、複数の前記気体流通口のうち各気体流通口についての気体の流通の制御をそれぞれ独立して制御する制御部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数の気体流通口のうち各気体流通口についての気体の流通の制御をそれぞれ独立して制御する制御部を更に備えることとしたので、例えば支持面のうち媒体が保持されていない部分に設けられる気体流通口から気体が流通されるように制御することが可能となる。これにより、気体の流通によって媒体の位置がずれるのを防ぐことができる。また、支持ドラムが回転している状態において、複数の気体流通口のうち光照射機構に対向している気体流通口から気体が流通されるように制御することが可能となる。これにより、支持面と光照射機構との間に高精度に気流を発生させることができるので、気流が他の部位に及ぶのを回避することができる。
本発明によれば、複数の気体流通口のうち各気体流通口についての気体の流通の制御をそれぞれ独立して制御する制御部を更に備えることとしたので、例えば支持面のうち媒体が保持されていない部分に設けられる気体流通口から気体が流通されるように制御することが可能となる。これにより、気体の流通によって媒体の位置がずれるのを防ぐことができる。また、支持ドラムが回転している状態において、複数の気体流通口のうち光照射機構に対向している気体流通口から気体が流通されるように制御することが可能となる。これにより、支持面と光照射機構との間に高精度に気流を発生させることができるので、気流が他の部位に及ぶのを回避することができる。
上記の流体噴射装置は、前記気体流通口は、前記気体を噴出する気体噴出口を有していることを特徴とする。
本発明によれば、気体流通口が気体を噴出する気体噴出口を有していることとしたので、当該気体噴出口から噴出される気体によって支持面と光照射機構との間に気流を発生させることができる。
本発明によれば、気体流通口が気体を噴出する気体噴出口を有していることとしたので、当該気体噴出口から噴出される気体によって支持面と光照射機構との間に気流を発生させることができる。
上記の流体噴射装置は、前記気体流通口は、前記気体を吸引する気体吸引口を有していることを特徴とする。
本発明によれば、気体流通口が気体を吸引する気体吸引口を有していることとしたので、当該気体吸引口から吸引される気体によって支持面と光照射機構との間に気流を発生させることができる。
本発明によれば、気体流通口が気体を吸引する気体吸引口を有していることとしたので、当該気体吸引口から吸引される気体によって支持面と光照射機構との間に気流を発生させることができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置100の概略構造を模式的に示す斜視図である。
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置100の概略構造を模式的に示す斜視図である。
同図に示すように、インクジェット式記録装置(流体噴射装置)100は、互いに平行となるよう直立している一対のフレーム130間に設けられた記録部120と、給紙部112および排紙部114を含む給排紙部110とで構成されている。同図に示すように、給排紙部110と記録部120とは近接して設けられている。
記録部120は、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はフレーム130によって軸支された回転軸142を有している。当該回転軸142を中心として、図1中に示す矢印Rの方向に支持ドラム140が回転するようになっている。支持ドラム140の回転は、不図示のドラム駆動部により制御されるようになっている。支持ドラム140の表面は記録用紙(媒体)150を支持する支持面144になっており、当該支持面144に記録用紙150を保持した状態で回転可能になっている。
支持ドラム140はフレーム130によって軸支された回転軸142を有している。当該回転軸142を中心として、図1中に示す矢印Rの方向に支持ドラム140が回転するようになっている。支持ドラム140の回転は、不図示のドラム駆動部により制御されるようになっている。支持ドラム140の表面は記録用紙(媒体)150を支持する支持面144になっており、当該支持面144に記録用紙150を保持した状態で回転可能になっている。
記録部キャリッジ170は記録ヘッド180を搭載する筐体であり、支持ドラム140の支持面144に近接するように設けられている。記録部キャリッジ170には、支持ドラム140の回転軸142の方向に沿って2つの貫通孔が設けられている。互いに平行な4本のガイド軸132、134、136、138のうち、2つのガイド軸132、134は、記録部キャリッジ170の当該貫通孔をそれぞれ貫通するように設けられている。記録部キャリッジ170はこの貫通孔においてガイド軸132、134に支持されている。また、記録部キャリッジ170には不図示の駆動機構が設けられており、当該駆動機構によりガイド軸132、134によって支持された状態で当該ガイド軸の軸方向に移動可能になっている。記録部キャリッジ170がガイド軸の軸方向に移動することにより、記録ヘッド180が同方向に搬送されるようになっている。
照射部キャリッジ160は紫外線照射部162を搭載する筐体であり、支持ドラム140の支持面144に沿って設けられている。照射部キャリッジ160には支持ドラム140の回転軸142の方向に沿って2つの貫通孔が設けられている。上記4本のガイド軸のうち残り2つのガイド軸136、138は、照射部キャリッジ160の当該貫通孔をそれぞれ貫通するように設けられている。照射部キャリッジ160はこの貫通孔においてガイド軸136、138にそれぞれ支持されている。また、照射部キャリッジ160には不図示の駆動機構が設けられおり、当該駆動機構によりガイド軸136、138に支持された状態で当該ガイド軸の軸方向に移動可能に設けられている。照射部キャリッジ160がガイド軸の軸方向に移動することにより、紫外線照射部162が同方向に搬送されるようになっている。
また、上記支持ドラム140の支持面144上には気体噴出口145が設けられている。気体噴出口145は、支持面144上に気体を噴出するノズルであり、例えばポンプ146などの気体供給源に配管147を介して接続されている。配管147のうちそれぞれの気体噴出口145に分岐している部分には電磁弁148が設けられている。電磁弁148は制御部200の制御によって独立して開閉可能になっており、各気体供給口145についての気体の噴出の有無をそれぞれ独立して制御することが可能になっている。この気体噴出口145は支持面144のほぼ全面に例えばマトリクス状に配置されている。気体噴出口145から噴出される気体は、支持面144と紫外線照射部162との間の空間に供給されるようになっている。支持面144の接線との間の角度が5°〜90°程度の範囲となって支持ドラム140の回転方向側に気体が噴出されるように気体の噴出方向を設定することが好ましい。
照射部キャリッジ160には、ガイドベーン166が設けられている。ガイドベーン166は照射部キャリッジ160に支持部材166a(図2参照)などを介して一体的に取り付けられており、照射部キャリッジ160と一体的に移動可能になっている。このガイドベーン166は、紫外線照射部162と記録ヘッド180との間に配置されており、紫外線照射部162と支持面144との間を流通する気体が記録ヘッド180に及ばないように気体の流れを調節する調節部材として機能するようになっている。
給紙部112は、複数枚積層されたシート状の記録用紙150を収納すると共に記録用紙150を1枚ずつ支持ドラム140に向けて供給するようになっている。支持ドラム140に向けて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と共に回転するようになっている。
記録部キャリッジ170に搭載された記録ヘッド180は、回転する支持ドラム140に保持された記録用紙150に対して紫外線硬化型インクを吐出して付着させる。照射部キャリッジ160に搭載された紫外線照射部162は、記録用紙150に付着した紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射し、紫外線硬化型インクを硬化させる。硬化した紫外線硬化型インクは画像として記録用紙150の表面に固定される。
支持ドラム140が1回転すると、記録用紙150について支持ドラム140の長手方向の一部領域において記録用紙150に画像が記録される。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。
その後、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。
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。つまり、キャリッジの移動方向が主走査方向となり、記録用紙150の搬送方向がキャリッジの副走査方向と一致する多くの記録装置とは異なっている。
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。
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僅かにずらすことにより、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する。
即ち、照射部キャリッジ160および記録部キャリッジ170を一体とした場合には、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著しく大きくなる。また、大きな質量を安定に加速・減速させる場合には、強度が高く、重量の大きなフレーム130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を分離する構造により、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っている。
こうして画像を記録された記録用紙150は、支持ドラム140から剥離されて、排紙部114に送り込まれて蓄積される。
なお、上記各部の動作については、制御部200によって制御されるようになっている。
なお、上記各部の動作については、制御部200によって制御されるようになっている。
図2は、記録部120の構造を示す断面図である。
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を備えて、記録ヘッド180を支持する。
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を備えて、記録ヘッド180を支持する。
インクタンク174は、不図示の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に対向して配置され、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。これにより、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複数のランプユニット161が配される。従って、個々のランプユニット161の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。
このような記録部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、図中に矢印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、回転方向において記録ヘッド180の下流側に配置される。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を示す斜視図である。
記録部キャリッジ170は、ガイド軸132、134が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。
記録部キャリッジ170は、ガイド軸132、134が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。
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。
記録ヘッド180は、5個のヘッドユニット(噴射ヘッド)181、182、183、184、185を備える。ヘッドユニット181〜185の各々は、互いに種類の異なるインクを吐出するようになっている。具体的には、例えば、ホワイトW、マゼンタM、イエローY、シアンC、クリアCRの各インクが、ヘッドユニット181〜185のいずれかから吐出される。
記録ヘッド180は、5個のヘッドユニット(噴射ヘッド)181、182、183、184、185を備える。ヘッドユニット181〜185の各々は、互いに種類の異なるインクを吐出するようになっている。具体的には、例えば、ホワイトW、マゼンタM、イエローY、シアンC、クリアCRの各インクが、ヘッドユニット181〜185のいずれかから吐出される。
ヘッドユニット181〜185の各々には、支持ドラム140に対向する面にノズルプレート190(191〜195)が設けられている。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孔が列状に形成されている。具体的には、各ノズルプレート191〜195には、2つのノズル列L1,L2が形成され、各ノズル列L1,L2は、例えば、180個のノズルN(#1〜#180)から形成される。したがって、ノズルプレート190の表面190aがインクを噴射する噴射面となっている。
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を示す斜視図である。
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161〜169は、その長手方向に複数のランプユニット161〜169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。
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161〜169は、その長手方向に複数のランプユニット161〜169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、ランプユニット161〜169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161〜169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161〜169は、不可避に熱を発生するので、ランプユニット161〜169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。
なお、紫外線硬化型インクとしては、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、有機溶媒に溶解又は分散された状態になっている。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。
次に、図2を参照して、支持ドラム140の回転時の動作を説明する。
同図に示すように、支持ドラム140の支持面144に記録用紙150を保持した状態においては、支持ドラム140の断面視円周方向の一部において支持面144が露出するように記録用紙150が保持される。支持ドラム140を回転する際には、支持面144のうち露出している部分に配置された気体噴出口145から気体を噴出するように電磁弁148を制御する。
同図に示すように、支持ドラム140の支持面144に記録用紙150を保持した状態においては、支持ドラム140の断面視円周方向の一部において支持面144が露出するように記録用紙150が保持される。支持ドラム140を回転する際には、支持面144のうち露出している部分に配置された気体噴出口145から気体を噴出するように電磁弁148を制御する。
気体噴出口145から気体を噴出させながら支持ドラム140を回転させると、噴出された気体が支持ドラム140の回転方向に移動することとなるため、この気体の移動によって支持面144と紫外線照射部162との間の空間には支持ドラム140の回転方向へ向けた気流が発生する。この気流によって、紫外線照射部162から発生する熱が移動し、紫外線照射部162が冷却されることになる。なお、この気流は、支持面144と紫外線照射部162との間へ入り込む際に記録ヘッド180に到達しないように、ガイドベーン166によって方向が調節される。
支持ドラム140の回転時には、支持面144の露出部分に配置された気体噴出口145が紫外線照射部162に対向している間だけ電磁弁148を開状態にするように制御することが好ましい。この制御によって、気流が支持面144と紫外線照射部162との間以外の部分に及んでしまうのが回避される。
このように、本実施形態によれば、支持ドラム140の支持面144と紫外線照射部162との間に気流を発生させる気流発生部(気体噴出口145、ポンプ147)を備えているので、当該気流によって支持面144と紫外線照射部162との間の熱を移動させることができる。これにより、紫外線照射部162を効率的に冷却することができるので、熱による紫外線照射部162へのダメージを軽減することができる。
また、支持面144に設けられ気体を流通させる複数の気体噴出口145を有していることとしたので、当該気体噴出口145を流通する気体が支持ドラム140の回転によって移動し、気流が発生することとなる。これにより、支持ドラム140の回転を利用した効率的な気流の発生が可能となる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に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で適宜変更を加えることができる。
例えば、図6に示すように、支持ドラム140が回転可能に設けられた外側ドラム140aと回転しない内側ドラム140bとを有する二層構造とし、内側ドラム140b上には不図示のポンプが接続された気体噴出口145aを配置し、外側ドラム140aの略全面に貫通孔145bを配置する構成であっても構わない。この構成では、外側ドラム140aの表面が記録媒体150を支持する支持面144となる。外側ドラム140aを回転させることによって、支持面144のうち記録媒体150が支持されていない領域(露出している領域)に設けられる貫通孔145bから気体が噴出されることになる。なお、この構成においては、同図に示すように、紫外線照射部162に対応する領域に気体噴出口145aを配置し、他の領域には配置しない構成としても構わない。この構成により、気体噴出口145aの気体噴出の有無の制御(電磁弁の制御)が容易となる。また、回転する外側ドラム140aの部品点数が少なく、イナーシャを小さくすることができるため、効率よく回転させることができる。
例えば、図6に示すように、支持ドラム140が回転可能に設けられた外側ドラム140aと回転しない内側ドラム140bとを有する二層構造とし、内側ドラム140b上には不図示のポンプが接続された気体噴出口145aを配置し、外側ドラム140aの略全面に貫通孔145bを配置する構成であっても構わない。この構成では、外側ドラム140aの表面が記録媒体150を支持する支持面144となる。外側ドラム140aを回転させることによって、支持面144のうち記録媒体150が支持されていない領域(露出している領域)に設けられる貫通孔145bから気体が噴出されることになる。なお、この構成においては、同図に示すように、紫外線照射部162に対応する領域に気体噴出口145aを配置し、他の領域には配置しない構成としても構わない。この構成により、気体噴出口145aの気体噴出の有無の制御(電磁弁の制御)が容易となる。また、回転する外側ドラム140aの部品点数が少なく、イナーシャを小さくすることができるため、効率よく回転させることができる。
また、上記実施形態では、気流の入り口側(記録ヘッド180の近傍)のみにガイドベーン166を設ける構成としたが、これに限られることは無く、例えば図7に示すように、気流の出口側に他のガイドベーン167を配置する構成であっても構わない。この構成によれば、ガイドベーン167によって気流が紫外線照射部162の図中上側に回り込み、当該回り込んだ気流によっても熱の移動を行うことができるため、一層効率よく紫外線照射部162を冷却することができる。
また、図8に示すように、支持ドラム140の支持面144が記録媒体150を保持する保持領域144aと、記録媒体150を保持しない非保持領域144bとを有する構成とし、気体噴出口145を当該非保持領域144b内に配列する構成としても構わない。この構成では、記録媒体150の位置に関わらず、支持面144と紫外線照射部162との間に常に気流を発生させることができるため、紫外線照射部162の冷却効率を高めることが可能となる。
また、上記実施形態においては、気体流通口として気体を噴出する気体噴出口145を設ける構成としたが、これに限られることは無く、例えば気体を吸引する気体吸引口を設ける構成としても構わない。この場合、上記実施形態の構成においてポンプ146として吸引ポンプなどを用いるようにすれば良い。気体吸引口を設ける場合においても、支持面144と紫外線照射部162との間に気流を発生させることができ、同様の効果を得ることができる。さらに、気体吸引口を設けることによって、記録用紙150を吸引によって支持面144上に吸着させることができるという利点もある。また、気体流通口の代わりにファンなどを設ける構成であっても構わない。気体噴出口145、気体吸引口、ファンのいずれか2つ以上を併用する構成であっても勿論構わない。
また、上記実施形態では、流体噴射装置をインクジェット式記録装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体を含む)や液体以外の流体(流体として流して噴射できる固体など)を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する粉体噴射式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。
100…インクジェット式記録装置(流体噴射装置) 144…支持面 145…気体噴射口(気流発生部、気体流通口) 146…ポンプ(気流発生部) 147…配管 148…電磁弁 150…記録用紙(媒体) 166…ガイドベーン(調節部材) 180…記録ヘッド(噴射ヘッド)
Claims (9)
- 支持面に媒体を支持しつつ回転する支持ドラムと、
前記支持面に沿って往復移動するキャリッジに搭載され、光の照射を受けて硬化する光硬化性材料が有機溶媒に溶解又は分散されてなる流体を前記支持面に支持された媒体に向けて噴射する噴射ヘッドと、
前記支持面に沿って往復移動可能に設けられ、前記媒体に前記光を照射する光照射機構と、
前記支持面と前記光照射機構との間に気流を発生させる気流発生部と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。 - 前記気流発生部は、前記支持ドラムの回転方向に向けて前記気流を発生させる
ことを特徴とする請求項1に記載の流体噴射装置。 - 前記気流が前記噴射ヘッドに到達しないように前記気流の方向を調節する調節部材を更に備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の流体噴射装置。 - 前記気流発生部は、
前記支持面に設けられ気体を流通させる複数の気体流通口を有している
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。 - 前記支持面には、前記媒体を保持する保持領域と、前記媒体を保持しない非保持領域とが設けられており、
複数の前記気体流通口は、少なくとも前記非保持領域に設けられている
ことを特徴とする請求項4に記載の流体噴射装置。 - 複数の前記気体流通口は、前記支持面のほぼ全面に設けられている
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の流体噴射装置。 - 複数の前記気体流通口のうち各気体流通口についての気体の流通の制御をそれぞれ独立して制御する制御部を更に備える
ことを特徴とする請求項4から請求項6のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。 - 前記気体流通口は、前記気体を噴出する気体噴出口を有している
ことを特徴とする請求項4から請求項7のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。 - 前記気体流通口は、前記気体を吸引する気体吸引口を有している
ことを特徴とする請求項4から請求項8のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
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JP2011168389A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Fujifilm Corp | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 |
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