JP2010030165A - 流体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の発熱による媒体等への悪影響を抑制しつつ、流体を適切に硬化させることにある。
【解決手段】媒体に流体を噴射するヘッドと、光を発する光源と、前記光源により発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させる導光体と、を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体噴射装置に関する。特に、媒体に流体を噴射するヘッドと、光を発する光源とを備えた流体噴射装置に関する。

流体噴射装置として、紙や布、フィルムなどの各種媒体に流体（例えば、インク）を噴射して、画像の印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。このプリンタは、インクを媒体に噴射するヘッドを備えている。

また、プリンタの中には、光を発する光源を備えたものがある。この光源として、例えば、紫外線硬化型のインクを硬化させるべく紫外線光を発する光源がある。そして、ヘッドから噴射され媒体上に着弾したインクに紫外線光を照射することにより、インクが硬化し、画像が印刷される（特許文献１参照）。
特開２００５−１０３８５４号公報

ところで、光源が光を発することに伴い、光源が発熱することになる。そして、この熱は、光源の周囲に伝達される。ここで、熱の媒体に伝達される度合いが大きいと、不具合が発生する。例えば、熱が伝達された媒体が膨張してしまい、流体の媒体上の着弾位置が所望の位置からずれるために、画質が劣化する恐れがある。

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、目的とするところは、光源の発熱による媒体等への悪影響を抑制しつつ、流体を適切に硬化させることにある。

前記課題を解決するために、主たる本発明は、
媒体に流体を噴射するヘッドと、
光を発する光源と、
前記光源により発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させる導光体と、
を備えることを特徴とする流体噴射装置である。

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。

媒体に流体を噴射するヘッドと、
光を発する光源と、
前記光源により発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させる導光体と、
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
このような流体噴射装置によれば、流体に光を照射させる導光体を設けることによって媒体等への熱の伝達を抑えられるため、光源の発熱による媒体等への悪影響を抑制しつつ、流体を適切に硬化させることが可能となる。

また、かかる流体噴射装置であって、
前記ヘッドには、前記流体を噴射する複数のノズルが配列されており、
前記導光体の長手方向は、前記ノズルの配列方向に沿っており、
前記光源は、前記長手方向一端側において前記導光体の外側に位置し、前記長手方向において前記導光体に対向することが望ましい。
かかる場合には、前記長手方向一端側において導光体よりも外側に位置する光源が、媒体に対向しなくなるので、光源が発熱しても、熱が媒体に伝達されることを効果的に抑制できる。

また、かかる流体噴射装置であって、
前記ヘッドに対向し、前記媒体を支持しながら搬送方向に搬送する搬送部材を備え、
前記導光体は、前記搬送方向において前記ヘッドよりも下流側に位置し、
前記光源は、前記長手方向一端側において前記搬送部材よりも外側に位置することが望ましい。
かかる場合には、前記長手方向一端側において搬送部材よりも外側に位置する光源が、前記搬送部材に対向しなくなるので、光源が発熱しても、熱が媒体だけで無く搬送部材に伝達されることも、効果的に抑制できる。

また、かかる流体噴射装置であって、
前記導光体は、複数設けられており、
前記光源は、移動することにより、前記複数の導光体のうちの何れか一つに対向し、
前記複数の導光体のうちの前記光源が対向する導光体は、対向する前記光源から発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させることが望ましい。
かかる場合には、印刷対象が小さな画像の場合には、複数の導光体の中から光を照射させる導光体を選択することによって、少ない照射量で画像を印刷できるので、光源と導光体を長寿命化できる。

また、かかる流体噴射装置であって、
前記ヘッドは、移動方向に移動しながら、前記流体を噴射し、
前記ヘッドに対向し、前記媒体を支持しながら搬送方向に搬送する搬送部材を備え、
前記複数の導光体は、前記移動方向において前記ヘッドが移動する領域に亘って設けられており、
前記複数の導光体の各々は、前記搬送方向において、それぞれ異なる位置に設けられていることが望ましい。
かかる場合には、印刷対象の画像が複数の導光体の下を通過する場合でも、照射タイミングをずらすことにより流体を確実に硬化できるので、媒体への画像の印刷を適切に行える。

また、かかる流体噴射装置であって、
前記搬送部材は、前記媒体を支持面にて支持しながら搬送する搬送ベルトであり、
前記導光体は、前記支持面から見て前記ヘッド側に設けられた第１導光体と、前記支持面から見て前記ヘッドとは反対側に設けられた第２導光体とであり、
前記搬送ベルトは、前記第２導光体から照射された光を透過させる透過性を有し、
前記第１導光体と前記第２導光体は、共に、前記光源により発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させることが望ましい。
かかる場合には、媒体の印刷面（表面）側と、媒体の裏面側から光を照射させることになり、流体を迅速に硬化できるので、印刷速度を速くできる。

また、かかる流体噴射装置であって、
前記ヘッドが設けられ、移動方向に移動する移動体を備え、
前記ヘッドは、前記移動体の移動に伴い前記移動方向に移動しながら、前記流体を噴射し、
前記導光体は、前記移動体に設けられており、前記移動体の移動に伴い前記移動方向に移動し、
前記導光体に繋がれ、前記光源により発せられた光を前記導光体へ向けて通すケーブルを備えることが望ましい。
かかる場合には、ケーブルによって光源を媒体に対してより離れた位置に設けやすくなるので、光源の発熱による媒体等への悪影響を有効に抑制できる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜＜インクジェットプリンタの構成＞＞
流体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタ１と呼ぶ）の構成について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、プリンタ１の全体構成を概略的に示すブロック図である。図２は、プリンタ１の内部構成を示した模式図である。図３は、図２に示すＸ方向から見た際の、ヘッドユニット３０等を示す図である。図４は、ヘッドユニット３０のノズルの配列を説明するための図である。

外部装置であるコンピュータ１１０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ１０により、各ユニット（紙搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、紫外線照射ユニット４０）を制御し、媒体である用紙Ｓに画像を形成する。また、プリンタ１内の状況を検出器群７０が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラ１０は各ユニットを制御する。

コントローラ１０は、プリンタ１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース１１は、外部装置であるコンピュータ１１０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンタ１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１２は、メモリ１３に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路１４により各ユニットを制御する。

紙搬送ユニット２０は、用紙Ｓを印刷可能な位置に送り込み、印刷時には搬送方向に所定の搬送量で用紙Ｓを搬送させる媒体搬送機構である。この搬送ユニット２０は、図２に示すように、給紙ローラ２１と、搬送ローラ２２、２３と、搬送部材の一例である搬送ベルト２４とを有する。

給紙ローラ２１は、回転することにより、給紙トレイ２５に積層された用紙Ｓを搬送ベルト２４上に給紙するためのローラである。搬送ローラ２２、２３は、回転することにより、輪状の搬送ベルト２４を図２に示す矢印の方向に回転させる。搬送ベルト２４は、回転することにより、用紙Ｓを支持面２４ａにて支持しながら搬送方向に搬送する。搬送ローラ２２、２３及び搬送ベルト２４によって搬送された用紙Ｓは、排紙トレイ２６上に排出される。

ヘッドユニット３０は、搬送中の用紙Ｓに対して流体であるインクを噴射することにより、用紙Ｓにドットを形成する。ヘッドユニット３０は、対向する搬送ベルト２４に支持された用紙Ｓにインクを噴射するヘッド３１を有する。このヘッド３１には、インクを噴射する複数のノズルが配列されている。具体的には、ヘッド３１の下部３１ａには、図４に示すように４つのノズル列、すなわち、ブラックインクノズル列（ノズル列Ｋ）、シアンインクノズル列（ノズル列Ｃ）、マゼンタインクノズル列（ノズル列Ｍ）及びイエローインクノズル列（ノズル列Ｙ）が形成されている。

各ノズル列のノズルの配列方向は、ヘッド３１の長手方向に沿っている。そして、各ノズル列は、配列方向に沿って所定間隔ｄ（図４）で列状に並んでいるノズルを複数個備えている。また、各ノズルには、インクが入った圧力室（不図示）と、圧力室の容量を変化させてインクを噴射させるための駆動素子（ピエゾ素子）が設けられている。なお、各ノズル列の配列方向の幅は、用紙Ｓの前記配列方向の幅よりも大きい（図３参照）。このため、ヘッド３１による１回のインク噴射によって、用紙Ｓの幅全域にわたってドットが形成される。

また、上記のインクとして、紫外線が照射されることによって硬化する紫外線硬化型インクが用いられている。ここで、紫外線硬化型インクは、ビヒクル、光重合開始剤及び顔料の混合物に、消泡剤、重合禁止剤等の補助剤を添加して調合される。なお、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。また、インクとしては、水性インクと油性インクの両方を含むものとする。

紫外線照射ユニット４０は、用紙Ｓ上のインク（別言すれば、用紙Ｓ上に形成されたドット）に対して紫外線光を照射して、インクを硬化させる。このように、インクが硬化することにより、用紙Ｓに画像が印刷されることとなる。紫外線照射ユニット４０は、紫外線光を発する光源５０等を有している。

＜＜光源５０の発熱と、画質との関係について＞＞
光源５０が紫外線光を発することにより、光源５０が発熱することになる。そして、この熱は、光源５０の周囲に伝達され、温度が上昇する。ここで、搬送ベルト２４や、当該搬送ベルト２４に支持された用紙Ｓに伝達される熱の度合いが大きいと、画質の劣化が発生する。

すなわち、熱が伝達された用紙Ｓは、温度上昇に伴い、膨張する。そして、熱の伝達度合いが大きいと、用紙Ｓの膨張度合いも大きくなるため、インクの用紙Ｓ上の着弾位置が所望の位置からずれやすくなり、画質の劣化が生じる恐れがある。同様に、熱が伝達された搬送ベルト２４は、温度上昇に伴い、膨張する。そして、熱の伝達度合いが大きいと、搬送ベルト２４の周長が伸びやすくなり、搬送ベルト２４による搬送ムラが発生する。この結果、この搬送ムラに起因する濃度ムラ等の画質の劣化が、生じる恐れがある。

そこで、上述した画質の劣化を抑制すべく、紫外線照射ユニット４０には、光源５０を用紙Ｓや搬送ベルト２４から離し、かつ、インクの硬化も適切に維持できるように、後述する導光体６０が設けられている。

＜＜光源５０と導光体６０の詳細構成＞＞
光源５０と導光体６０の詳細構成について、図２、図３、図５を用いて説明する。図５は、導光体６０を示した模式図である。

光源５０は、紫外線光を発する。この光源５０として、例えばメタルハライドランプが使用されている。そして、光源５０は、図３に示すように、長手方向一端側において搬送ベルト２４よりも外側に位置する。別言すれば、光源５０は、長手方向一端側において用紙Ｓよりも外側に位置する。これにより、光源５０から発生された熱の、用紙Ｓや搬送ベルト２４への伝達度合いを、抑制できる。

導光体６０は、光源５０により発せられた紫外線光を受けて前記紫外線光を伝達させ、ヘッド３１により噴射された用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射してインクを硬化させるためのものである。すなわち、導光体６０は、光源５０から発せられた紫外線光を用紙Ｓ上のインクまで導く機能を有する。

導光体６０は、搬送方向においてヘッド３１よりも下流側に設けられている。この導光体６０は、図５に示すように棒状の部材（導光棒）であり、導光体６０の長手方向は、ノズルの配列方向に沿っている。また、導光体６０は、図３に示すように、長手方向一端側において導光体６０の外側に位置する光源５０に対向する。上記の位置に設けられた導光体６０は、図５に示すように、側面で光源５０が発した紫外線光を受ける。そして、光源５０から受けた紫外線光は、導光体６０内を伝達する（例えば、紫外線光は、導光体６０内の空間を屈折しながら進行する）。そして、導光体６０内を伝達された紫外線光は、導光体６０の下方にある用紙Ｓ上のインクに向けて、照射される。

また、導光体６０の長手方向の幅は、図３に示すように、用紙Ｓの幅全体を跨ぐ大きさとなっている。このため、一つの導光体６０が、用紙Ｓの幅方向全域に亘って、紫外線光を照射する構成となっている。

また、導光体６０は、図５に示すように外周面に多数のスリット６５を有する。多数のスリット６５は、導光体６０の長手方向に沿って、一定間隔にて形成されている。そして、各スリット６５を通過した紫外線光が、インクに向かって照射される。

ところで、スリット６５の形成位置は、以下の設計思想に基づいて決められている。すなわち、スリット６５を通過した紫外線光が、用紙Ｓに反射しても、ヘッド３１の下部３１ａのノズル面に向かわないように、設計されている。これは、ノズル面に紫外線光が至ると、ノズル面上のインクが硬化してしまい、ノズル面上にインクの付着物が増えて、ノズルからのインク噴射が適切に行われないためである。なお、用紙Ｓに反射した紫外線光がヘッド３１とは反対側に向かうような、スリット６５の形成位置が、より望ましい。

なお、導光体６０は、スリット６５の上方に、導光体６０内を伝達する紫外線光が屈折するレンズを有することとしても良い。これにより、スリット６５を通過する紫外線光の指向性がより精度良いものとなるので、用紙Ｓに反射した紫外線光がヘッド３１へ向かうことを、より効果的に抑制できる。

＜＜印刷処理＞＞
上述した構成を有するプリンタ１の印刷処理について説明する。コントローラ１０は、コンピュータ１１０から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。

まず、コントローラ１０は、給紙ローラ２１を回転させて、給紙トレイ２５に積層された用紙Ｓを搬送ベルト２４上に給紙する。そして、コントローラ２４は、搬送ローラ２２、２３を回転させて（これに伴い搬送ベルト２４が回転する）、搬送ベルト２４上の用紙Ｓをヘッド３１へ向けて（搬送方向の下流側へ向けて）搬送する。なお、搬送ベルト２４上の用紙は、一定速度で停まることなく搬送され、ヘッド３１の下を通る。

ヘッド３１の下を用紙Ｓが通る間に、各ノズルからインクが断続的に噴射される。その結果、用紙Ｓ上には搬送方向に沿った複数のドットからなるドット列(ラスタライン)が、順次形成される。

ラスタラインが形成された用紙Ｓは、搬送ローラ２２、２３の更なる回転に伴い、搬送方向下流側へ搬送され、導光体６０の下を通る。導光体６０の下を用紙Ｓが通る間に、コントローラ１０は、光源５０に紫外線光を発せさせて、用紙Ｓ上のインクに当該紫外線光を照射させる。すなわち、光源５０から発せられた紫外線光は、導光体６０内を伝達し、スリット６５を通過して、用紙Ｓ上のインクに照射される。この結果、用紙Ｓ上のインク（ドット）が硬化され、画像が印刷される。

そして、コントローラ１０は、用紙Ｓへの画像の印刷が終了するまで、搬送ベルト２４による用紙Ｓの搬送と、ヘッド３１によるインクの噴射と、導光体６０による紫外線光の照射とを繰り返す。そして、コントローラ１０は、画像の印刷が終了した用紙Ｓを、排紙トレイ２６上に排紙する。

＜＜プリンタの有効性＞＞
上述したように、第１実施形態のプリンタ１は、図３に示すように、（ａ）用紙Ｓにインクを噴射するヘッド３１と、（ｂ）紫外線光を発する光源５０と、（ｃ）光源５０により発せられた紫外線光を受けて前記紫外線光を伝達させ、ヘッド３１により噴射された用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射してインクを硬化させる導光体６０と、を備える。これにより、以下に説明するように、光源５０の発熱による用紙Ｓ等への悪影響を抑制しつつ、インクを適切に硬化させることが可能となる。

すなわち、導光体６０を設けることによって、光源５０を用紙Ｓや搬送ベルト２４から離しやすくなる。例えば、図３に示すように、光源５０が用紙Ｓや搬送ベルト２４に対向しない位置に、設けることができる。これにより、光源５０が紫外線光を発する際に発熱しても、用紙Ｓ（搬送ベルト２４も含む）への熱の伝達を抑えられる。この結果、用紙Ｓの膨張を抑制できるため、用紙Ｓ上のインクの着弾位置が所望の位置になりやすくなり、画質劣化を抑制できる。なお、上記においては、導光体６０から照射された紫外線光によって、インクが硬化されることとしたが、これに限定されない。例えば、紫外線光以外の光が、導光体６０から照射されて、インク（このインクは、紫外線硬化型インク以外のインクである）が硬化することとしても良い。
一方、導光体６０を設けることによって光源５０が用紙Ｓから離れて位置しても、光源５０が発した紫外線光が、導光体６０内を伝達して、インクまで照射される。この結果、用紙Ｓ上のインクが、適切に硬化されることとなる。

さらに、上記の実施形態において、ヘッド３１には、インクを噴射する複数のノズルが配列されている。また、導光体６０の長手方向は、ノズルの配列方向に沿っている。そして、図３に示すように、光源５０は、長手方向一端側において導光体６０の外側に位置し、長手方向において導光体６０に対向することとした。
かかる場合には、長手方向一端側において導光体６０よりも外側に位置する光源５０が、用紙Ｓ（具体的には、インクが着弾する印刷面）に対向しなくなる。この結果、光源５０が発熱しても、熱が用紙Ｓに伝達されることを、効果的に抑制できる。

さらに、上記の実施形態において、プリンタ１は、ヘッド３１に対向し、用紙Ｓを支持しながら搬送方向に搬送する搬送ベルト２４を備える。また、導光体６０は、搬送方向においてヘッド３１よりも下流側に位置する。そして、光源５０は、長手方向一端側において搬送ベルト２４よりも外側に位置することとした。
かかる場合には、長手方向一端側において搬送ベルト２４よりも外側に位置する光源５０が、搬送ベルト２４（具体的には、支持面２４ａ）に対向しなくなる。この結果、光源５０が発熱しても、熱が用紙Ｓだけで無く搬送ベルト２４に伝達されることも、効果的に抑制できる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図６は、第２実施形態に係るプリンタ１の内部構成を示した模式図である。図７は、図６に示すＸ方向から見た際の、ヘッドユニット３０等を示す図である。図８は、第２実施形態に係るヘッド３１のノズルの配列を説明するための図である。

ここでは、主に、第１実施形態と構成が異なる部分について、説明する。説明を省く他の構成は、第１実施形態と同様である。

プリンタ１は、搬送方向と直交する長手方向（移動方向）に移動する移動体の一例であるキャリッジ３５を備える。キャリッジ３５は、不図示のモータの駆動力によって、ガイド３６に沿って長手方向に移動する。そして、ヘッド３１は、このキャリッジ３５に設けられており、キャリッジ３５の移動に伴い長手方向に移動しながら、用紙Ｓにインクを噴射する。なお、インクの噴射中は、用紙Ｓの搬送は行われない。また、ヘッド３１の下部に形成されたノズルの配列方向は、図８に示すように前記長手方向と同一方向である。なお、第１実施形態のヘッド３１は、固定されており、長手方向に移動しない。

導光体６０は、第２実施形態においては、複数（具体的には、４個）設けられている。４個の導光体６０は、長手方向においてヘッド３１が移動する領域に亘って設けられている。このため、用紙Ｓの幅領域全域に亘って、紫外線光を照射でき、かつ、長手方向において紫外線光を照射する範囲を選択できる。また、４個の導光体６０の各々は、搬送方向において、それぞれ異なる位置に設けられている。このため、搬送方向において紫外線光の照射範囲を選択できる。

光源５０は、第２実施形態においては、不図示のモータの駆動力によって搬送方向に沿って移動可能である。そして、光源５０は、移動することにより、図７に示すように４個の導光体６０のうちの何れか一つに対向する。また、光源５０は、何れかの導光体６０に対向するときに、紫外線光を発する。このため、４個の導光体６０のうちの光源５０が対向する導光体６０が、対向する光源５０から発せられた紫外線光を受ける。そして、この導光体６０は、受けた紫外線光を内部で伝達させ、用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射させることとなる。

ところで、図７上の用紙Ｓ上には、ヘッド３１からインクが噴射されて、画像（楕円の丸）を構成するドットが形成されている。ここでは、このドットに対して、どのように紫外線光を照射させるかについて説明する。

インクが噴射されドットが形成された用紙Ｓは、搬送ベルト２４によって搬送され、前記ドットのうちの上半分が、４つの導光体６０のうちの光源から２番目の導光体６０を通過した後に、前記ドットのうちの下半分が、光源から３番目の導光体６０を通過することとなる。そこで、まず、ドットの上半分が２番目の導光体６０に至る前までに、光源５０を移動させて２番目の導光体に対向させる。そして、光源５０から紫外線光を発することにより、２番目の導光体６０が、前記ドットの上半分を構成するインクに紫外線光を照射して、当該インクを硬化させる。その後、直ぐに、光源５０が移動して３番目の導光体に対向する。そして、光源５０から紫外線光を発することにより、３番目の導光体６０が、前記ドットの下半分を構成するインクに紫外線光を照射して、当該インクを硬化させる。これにより、用紙Ｓ上に楕円の丸（画像）が印刷されることとなる。

このように、第２実施形態においても、導光体６０が、光源５０が発した紫外線光を用紙Ｓ上のインクに照射して、インクを硬化させる。このため、第１実施形態と同様に、光源５０の発熱による用紙Ｓ等への悪影響を抑制しつつ、インクを適切に硬化させることが可能となる。

また、上記実施の形態において、４個の導光体６０のうちの光源５０が対向する導光体６０は、対向する光源５０から発せられた紫外線光を受けて前記紫外線光を伝達させ、ヘッド３１により噴射された用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射してインクを硬化させることとした。これにより、図７に示すように印刷対象が小さな画像（用紙Ｓの大きさに比べて十分に小さい画像）の場合には、導光体６０を選択することによって、少ない照射量で画像を印刷できるので、光源５０と導光体６０を長寿命化できる。

また、上記実施の形態において、４個の導光体６０は、長手方向においてヘッド３１が移動する領域に亘って設けられており、４個の導光体６０の各々は、搬送方向において、それぞれ異なる位置に設けられていることとした。これにより、図７に示すように印刷対象の画像（楕円の丸）が複数の導光体６０の下を通過する場合でも、照射タイミングをずらすことによりインクを確実に硬化できるので、用紙Ｓへの画像の印刷を適切に行える。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
図９は、第３実施形態に係るプリンタ１の内部構成を示した模式図である。図１０は、図９のＹ−Ｙ断面図である。図１１は、図９に示すＸ方向から見た際の、導光体６０等を示す図である。

ヘッド３１は、第２実施形態と同様に、キャリッジ３５に設けられており（図８参照）、キャリッジ３５に移動に伴い長手方向に移動しながら、用紙Ｓにインクを噴射する。また、第３実施形態においては、搬送ベルト２４は、透紫外線光を透過させる光透過性を有する。この搬送ベルト２４は、例えばポリカーボネート樹脂製である。また、用紙Ｓも光透過性を有しており、用紙Ｓは、例えばポリエチレンテレフタレート製である。

導光体６０は、第３実施形態においては、図９や図１０に示すように、搬送ベルト２４の支持面２４ａから見てヘッド３１側に設けられた上方導光体６１と、支持面２４ａから見てヘッド３１とは反対側に設けられた下方導光体６２とである。上述したように、搬送ベルト２４と用紙Ｓは光透過性を有するので、下方導光体６２は、搬送ベルト２４と用紙Ｓを介して、用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射して、インクを硬化させることができる。また、図１１に示すように、上方導光体６１は４つの台形板状の導光体（以下、小導光体と呼ぶ）６１ａ〜６１ｄから成り、下方導光体６２も４つの台形板状の導光体から成る。なお、上方導光体６１が第１導光体に、下方導光体６２が第２導光体に、それぞれ相当する。

上方導光体６１と下方導光体６２は、それぞれ、光源５０とケーブル５５を介して繋がっている。光源５０が発した紫外線光が、ケーブル５５内を進行し、各導光体が、進行した紫外線光を受ける。そして、上方導光体６１と下方導光体６２は、共に、光源５０により発せられた光を受けて紫外線光を伝達させ、ヘッド３１により噴射された用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射してインクを硬化させる。

このように、第３実施形態においても、導光体６０が、光源５０が発した紫外線光を用紙Ｓ上のインクに照射して、インクを硬化させる。このため、第１実施形態と同様に、光源５０の発熱による用紙Ｓ等への悪影響を抑制しつつ、インクを適切に硬化させることが可能となる。

また、上記実施の形態において、光透過性を有する搬送ベルト２４の支持面２４ａから見てヘッド３１側に設けられた上方導光体６１と、支持面２４ａから見てヘッド３１とは反対側に設けられた下方導光体６２が、共に、光源５０により発せられた紫外線光を受けて前記紫外線光を伝達させ、ヘッド３１により噴射された用紙Ｓ上のインクに紫外線光を照射してインクを硬化させることとした。かかる場合には、用紙Ｓの印刷面（表面）側と、用紙Ｓの裏面側から紫外線光を照射させることになり、インクを迅速に硬化できるので、印刷速度を速くできる。

＝＝＝第４実施形態＝＝＝
図１２は、第４実施形態に係るプリンタ１の内部構成を示した模式図である。図１３は、図１２に示すＸ方向から見た際の、導光体６０等を示す図である。

ヘッド３１は、第２実施形態と同様に、キャリッジ３５に設けられており、キャリッジ３５の移動に伴い長手方向に移動しながら、用紙Ｓにインクを噴射する。また、第４実施形態においては、導光体６０も、図１３に示すようにキャリッジ３５に設けられており、キャリッジ３５の移動に伴い長手方向に移動する。

また、導光体６０は、ケーブル５５を介して光源５０と繋がっている。ケーブル５５は、光源５０により発せられた紫外線光を導光体６０へ向けて通す。また、ケーブル５５は、例えば柔軟性のある光ファイバーケーブルである。このため、キャリッジ３５の移動中でも、光源５０が発した紫外線光が、ケーブル５５内を移動して、導光体６０内に入射される。そして、導光体６０内に入射した紫外線光は、用紙Ｓ上のインクに照射される。

そして、キャリッジ３５の長手方向他端側から一端側への移動中に、ヘッド３１によるインクの噴射と、導光体６０による紫外線光の照射が継続して行われて、硬化したインクが構成するラスタラインが形成される。なお、ヘッド３１の両側に、導光体６０を設けることとしても良い。かかる場合には、キャリッジ３５の往復移動の際に、それぞれ、紫外線光を照射できるので、印刷速度を速くできる。

このように、第４実施形態においても、導光体６０が、光源５０が発した紫外線光を用紙Ｓ上のインクに照射して、インクを硬化させる。このため、第１実施形態と同様に、光源５０の発熱による用紙Ｓ等への悪影響を抑制しつつ、インクを適切に硬化させることが可能となる。

また、上記実施の形態において、導光体６０は、ヘッド３１が設けられたキャリッジ３５に設けられており、キャリッジ３５の移動に伴い長手方向に移動し、プリンタ１は、導光体６０に繋がれ、光源５０により発せられた光を導光体６０へ向けて通すケーブル５５を備えることとした。かかる場合には、ケーブル５５によって光源５０を用紙Ｓに対してより離れた位置に設けやすくなるので、光源５０の発熱による用紙Ｓ等への悪影響を有効に抑制できる。また、導光体６０がキャリッジ３５に設けてあっても、光源５０がキャリッジ３５から離れた位置となるので、ヘッド３１（具体的には、ノズル）等に熱が伝達されることを抑制できる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る流体噴射装置等を説明したが、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。

前記実施形態では、流体噴射装置をインクジェットプリンタに具体化したが、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。

また、上記実施の形態において、光源５０は、メタルハライドランプであることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、光源５０はＬＥＤであることとしても良い。

また、インクの噴射方式としてピエゾ素子を利用するものに限られず、例えばサーマルプリンタなどにも適用できる。

プリンタ１の全体構成を概略的に示すブロック図である。 プリンタ１の内部構成を示した模式図である。 図２に示すＸ方向から見た際の、ヘッドユニット３０等を示す図である。 ヘッドユニット３０のノズルの配列を説明するための図である。 導光体６０を示した模式図である。 第２実施形態に係るプリンタ１の内部構成を示した模式図である。 図６に示すＸ方向から見た際の、ヘッドユニット３０等を示す図である。 第２実施形態に係るヘッド３１のノズルの配列を説明するための図である。 第３実施形態に係るプリンタ１の内部構成を示した模式図である。 図９のＹ−Ｙ断面図である。 図９に示すＸ方向から見た際の、導光体６０等を示す図である。 第４実施形態に係るプリンタ１の内部構成を示した模式図である。 図１２に示すＸ方向から見た際の、導光体６０等を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ、１０ コントローラ、１１ インターフェース、
１２ ＣＰＵ、１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、
２０ 紙搬送ユニット、２１ 給紙ローラ、２２ 搬送ローラ、２３ 搬送ローラ、
２４ 搬送ベルト、２５ 給紙トレイ、２６ 排紙トレイ、
３０ ヘッドユニット、３１ ヘッド、３５ キャリッジ、３６ ガイド、
４０ 紫外線照射ユニット、５０ 光源、５５ ケーブル、
６０ 導光体、６１ 上方導光体、６２ 下方導光体、６５ スリット、
７０ 検出器群、１１０ コンピュータ

Claims (7)

1. 媒体に流体を噴射するヘッドと、
   光を発する光源と、
   前記光源により発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させる導光体と、
   を備えることを特徴とする流体噴射装置。
2. 請求項１に記載の流体噴射装置であって、
   前記ヘッドには、前記流体を噴射する複数のノズルが配列されており、
   前記導光体の長手方向は、前記ノズルの配列方向に沿っており、
   前記光源は、前記長手方向一端側において前記導光体の外側に位置し、前記長手方向において前記導光体に対向することを特徴とする流体噴射装置。
3. 請求項２に記載の流体噴射装置であって、
   前記ヘッドに対向し、前記媒体を支持しながら搬送方向に搬送する搬送部材を備え、
   前記導光体は、前記搬送方向において前記ヘッドよりも下流側に位置し、
   前記光源は、前記長手方向一端側において前記搬送部材よりも外側に位置することを特徴とする流体噴射装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の流体噴射装置であって、
   前記導光体は、複数設けられており、
   前記光源は、移動することにより、前記複数の導光体のうちの何れか一つに対向し、
   前記複数の導光体のうちの前記光源が対向する導光体は、対向する前記光源から発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させることを特徴とする流体噴射装置。
5. 請求項４に記載の流体噴射装置であって、
   前記ヘッドは、移動方向に移動しながら、前記流体を噴射し、
   前記ヘッドに対向し、前記媒体を支持しながら搬送方向に搬送する搬送部材を備え、
   前記複数の導光体は、前記移動方向において前記ヘッドが移動する領域に亘って設けられており、
   前記複数の導光体の各々は、前記搬送方向において、それぞれ異なる位置に設けられていることを特徴とする流体噴射装置。
6. 請求項３または請求項５に記載の流体噴射装置であって、
   前記搬送部材は、前記媒体を支持面にて支持しながら搬送する搬送ベルトであり、
   前記導光体は、前記支持面から見て前記ヘッド側に設けられた第１導光体と、前記支持面から見て前記ヘッドとは反対側に設けられた第２導光体とであり、
   前記搬送ベルトは、前記第２導光体から照射された光を透過させる透過性を有し、
   前記第１導光体と前記第２導光体は、共に、前記光源により発せられた光を受けて前記光を伝達させ、前記ヘッドにより噴射された前記媒体上の前記流体に前記光を照射して前記流体を硬化させることを特徴とする流体噴射装置。
7. 請求項１に記載の流体噴射装置であって、
   前記ヘッドが設けられ、移動方向に移動する移動体を備え、
   前記ヘッドは、前記移動体の移動に伴い前記移動方向に移動しながら、前記流体を噴射し、
   前記導光体は、前記移動体に設けられており、前記移動体の移動に伴い前記移動方向に移動し、
   前記導光体に繋がれ、前記光源により発せられた光を前記導光体へ向けて通すケーブルを備えることを特徴とする流体噴射装置。

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