JP2010143060A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源であるＵＶ・ＬＥＤへのインクの付着を防止できる上、ＵＶ・ＬＥＤを記録媒体に近接させて配置すること。
【解決手段】複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４への空気の流れをガイドする複数のリブ状のガイド７を設け、複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４を当該各ＵＶ・ＬＥＤ光源４から記録メディア３に向かう方向と同一方向のガイド７の高さ方向内に配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、記録媒体に対してプリントヘッドからインクを吐出し、このインクを定着装置により記録媒体上に定着させることにより記録媒体に画像形成する画像形成装置に関する。

紫外線（ＵＶ光）の照射により硬化するインク（以下、ＵＶインクと称する）を用いる画像形成の技術がある。この技術は、ＵＶインクをインクジェットヘッドにより記録媒体上に吐出し、ＵＶ光を照射することによりＵＶインクを硬化させる。この技術においてＵＶ光の光源としては、長らくランプ形状の光源が用いられてきた。

ランプ形状の光源を用いた技術としては、例えば特許文献１がある。この特許文献１は、同文献中における図２及び図３に示すようにＵＶランプの背面に反射板を設けて光を焦点面に集光する方法を開示する。この方法によれば、ＵＶランプと記録媒体との間を広く保つことが可能であるので、ＵＶランプと記録媒体との間に石英ガラスを設けてＵＶランプを外部から遮断している。又、特許文献１は、ジャム（Jam）発生時に、ＵＶランプと記録媒体との間の石英ガラスに記録媒体が接触しないように、搬送面と石英ガラスとの間に保護部材を配置することを開示する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）からＵＶ光を放射することが可能になっており、このＵＶ・ＬＥＤから放射されるＵＶ光をＵＶインクに照射することにより当該ＵＶインクを硬化させる技術が一般化しつつある。このＵＶ・ＬＥＤは、一つの光源の光量（出力）が小さいため記録媒体に近接するように配置しなければならない。

ＵＶ・ＬＥＤを記録媒体に近接して配置すると、記録媒体上におけるＵＶ光の照射範囲は狭くなってしまう。このことから記録媒体全面に的確にＵＶ光を照射させるには、複数のＵＶ・ＬＥＤを記録媒体の搬送方向と、この記録媒体の搬送方向に対して直交する方向とにそれぞれ配列することによりＵＶ光の照射範囲を広くする必要がある。このように複数のＵＶ・ＬＥＤを配列した技術としては、例えば特許文献２がある。

この特許文献２は、複数のＵＶ・ＬＥＤを面状に並べて記録媒体上を複数回走査させてインクを硬化させる技術であって、面状に並べられた複数のＵＶ・ＬＥＤでは反射板で光を集光することが難しいので、図２及び図７に示すようになるべく光源である複数のＵＶ・ＬＥＤを記録媒体に近接して配置し、かつ各ＵＶ・ＬＥＤ間で光量のむらが生じないように記録媒体の搬送方向に対して角度を持たせて配列することを開示する。
特開２００５−２７９９４２号公報 特開２００６−２３１７９５号公報

特許文献２に開示されているように複数のＵＶ・ＬＥＤを面状に、かつ記録媒体に近接させて配置した場合、ＵＶ・ＬＥＤと記録媒体との間に特許文献１に開示されているような石英ガラスを入れて複数のＵＶ・ＬＥＤと記録メディアとの間を遮断したとしても、ジャムが発生した場合、未硬化のインクが石英ガラスに付着してガラス面が汚れ、この汚れによってＵＶ光が遮光され、当該ＵＶ光が記録媒体に届かなくなってしまう。

一方、ジャム発生時のみならず、プリントヘッドからインクが吐出される際には、記録媒体に着弾できない微小なインクミストが発生する。このインクミストは、気流に乗って装置内に流れてプリントヘッドの周囲やＵＶ・ＬＥＤに付着する。
特に、記録媒体の表面近傍は、記録媒体が搬送される際に空気の粘度で気流が発生する。この気流は、記録媒体の搬送に伴って当該記録媒体の搬送方向と同一方向に流れる。記録媒体の搬送経路が狭い場合、記録媒体の搬送に伴って気流が生じると、この気流に乗って搬送経路内にインクミストが流れ込み、装置内のＵＶ・ＬＥＤ等に付着して汚してしまう。

石英ガラスにより記録媒体とＵＶ・ＬＥＤとの間を遮断した場合でも、ＵＶ・ＬＥＤが記録媒体に近接して配置されるために、必然的に石英ガラス表面と記録媒体との間隔が狭まる。このため、記録媒体の搬送に伴う気流に乗って搬送経路内にインクミストが流れ込み、このインクミストが石英ガラスに付着して硬化し、ガラス表面を汚してしまう。

又、特許文献１に開示されているようにＵＶランプと記録媒体との間の石英ガラスに記録媒体が接触しないように搬送面と石英ガラスとの間に保護部材を配置することが可能であるが、保護部材にはある程度の剛性を持たせるために厚さが必要となる。保護部材の背面にＵＶ・ＬＥＤを配置する場合、保護部材の厚みに相当する距離だけＵＶ・ＬＥＤを記録媒体から遠ざけねばならず、近接配置して光量を満たしたいという要求と、保護部材の剛性を満たすための厚さとを両立することができない。

本発明の目的は、ＵＶ・ＬＥＤ光源へのインクの付着を防止できる上、ＵＶ・ＬＥＤ光源を記録媒体に近接させて配置できる画像形成装置を提供することにある。

本発明の主要な局面に係る画像形成装置は、記録媒体を搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送されている記録媒体にインクを吐出して画像形成するプリントヘッドと、プリントヘッドよりも記録媒体の搬送方向の下流側に配置され、記録媒体に対してインクを定着させる定着装置とを有するもので、定着装置は、基板と、基板から電力の供給を受け、インクを記録媒体に定着させるための紫外線を発光する複数の紫外線発光素子と、複数の紫外線発光素子への空気の流れをガイドする複数のリブ状のガイドとを有し、複数の紫外線発光素子は、当該各紫外線発光素子から記録媒体に向かう方向と同一方向のガイドの高さ範囲内に配置される。

本発明によれば、ＵＶ・ＬＥＤ光源へのインクの付着を防止できる上、ＵＶ・ＬＥＤ光源を記録媒体に近接させて配置できる画像形成装置を提供できる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は画像形成装置としてのインクジェットプリンタの画像形成部分の構成図を示す。プリントヘッド１は、記録媒体である記録メディア３に対してＵＶインクを吐出して画像形成する。このプリントヘッド１の記録メディア３と対向するノズル面１ａには、図２に示すように多数のノズル１ｂが設けられている。これらノズル１ｂは、記録メディア３の搬送方向（矢印Ａ方向：Ｙ方向）と直交する記録メディア３の幅方向（Ｘ方向）に沿ってライン状に例えば２列設けられている。これらノズル１ｂからは、所定周期でインク滴が記録メディア３に向かって吐出され、記録メディア３上に着弾することで画像が記録される。記録メディア３は、例えば、普通紙やフィルム、ダンボールなどである。

ベルト搬送手段２は、記録メディア３を吸着保持して搬送方向Ａに搬送する。このベルト搬送手段２は、２本のローラ２ａ、２ｂと、これらローラ２ａ、２ｂ間に掛け渡されたベルト２ｃとにより構成される。これらローラ２ａ、２ｂのうち一方が駆動側であり、一方が従動側である。例えばローラ２ｂが駆動側で、このローラ２ｂにモータが連結される。ベルト２ｃは、無端の帯状に形成され、全面に亘って均一に多数の孔が設けられている。このベルト２ｃにより囲まれた内部には、箱状のチャンバー２ｄが配置されている。このチャンバー２ｄにおけるプリントヘッド１と対向する面には、その全面に亘って均一に多数の孔が設けられている。このチャンバー２ｄの内部を負圧にすることで、チャンバー２ｄに設けられた多数の孔とベルト２ｃに設けられた多数の孔とを通して負圧が記録メディア３に作用し、この記録メディア３をベルト２ｃ上に吸着することが出来る。

定着器５０がプリントヘッド１よりも記録メディア３の搬送方向Ａの下流側で、かつベルト搬送手段２に対向して設けられている。この定着器５０には、図２に示すように紫外線発光素子としての複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４が記録メディア３の幅方向（Ｘ方向）及び搬送方向Ａ（Ｙ方向）から成る二次元平面（ＸＹ平面）上で、かつ記録メディア３に対して所定間隔になるように配置されている。これらＵＶ・ＬＥＤ光源４の個々は、それぞれＬＥＤチップであり、基板６に対して半田付けされている。この基板６は、全てのＵＶ・ＬＥＤ光源４からＵＶ光を放射させるために電源パターンが配線されている。この基板６は、例えばガラスエポキシやアルミナ等の材質により作製されている。

複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４は、例えば図２に示すように記録メディア３上に対する光照射量を均一化するために、搬送方向Ａに対して所定の角度ずらして、すなわち搬送方向Ａに対して傾斜角を持たせて互いに平行な複数のライン状に配列されている。なお、複数のライン状の各ＵＶ・ＬＥＤ光源４の配列は、例えば搬送方向Ａに直交する方向（記録メディア３の幅方向）の中間点を通るラインＬを中心として線対称で、かつＹ方向に各ＵＶ・ＬＥＤ光源４が少しずつオーバーラップして配置されている。

ライン状に配列された複数列のＵＶ・ＬＥＤ光源４の各列間には、リブ状の複数のガイド７がそれぞれ設けられている。これらガイド７は、樹脂成型品又はアルミダイキャスト成形品等から成る。ライン状に配置された複数列のＵＶ・ＬＥＤ光源４と複数のガイド７とは、交互に配置されている。このうち各ガイド７は、搬送方向Ａに対して傾斜して配置されている。

これらガイド７の傾斜角度は、大きい程ＵＶ・ＬＥＤ光源４をＸ方向へ少しずつずらしながらＹ方向へ配列することが可能になる。これにより、Ｘ方向の光量ムラを抑えることが出来る。一方、各ガイド７の傾斜角度が小さい程、記録メディア３がガイド７に接触したときの抵抗が小さくなり、ジャムが発生しにくくなる。各ガイド７の傾斜角度は、ジャムの観点から例えば４０°以下が望ましい。これら各ガイド７の傾斜角度の大きさの点を考慮して各ガイド７の傾斜角度は、例えば２５°に配置した。又、各ガイド７は、ＵＶ・ＬＥＤ光源４のチップの高さよりもＺ方向に長く形成されている。なお、各ガイド７の表面は、例えば反射率の高いニッケルなどによりメッキされている。

基板６には、複数の通気孔１５が基板６を貫通して設けられている。これら通気孔１５は、隣り合う各ガイド７の間で、かつＵＶ・ＬＥＤ光源４が配置されていないスペースに複数設けられている。通気孔１５は、特に、基板６における搬送方向Ａの下流側に多く設けられている。

基板６におけるベルト２ｃと面する基板面には、ベルト２ｃに面してＵＶ・ＬＥＤ光源４とガイド７とが設けられている。又、基板６におけるベルト２ｃと面する反対側の基板面には、箱状の供給ダクト５が設けられている。この供給ダクト５は、基板６に設けることにより密閉された箱形状を成す。供給ダクト５と基板６とにより形成される供給ダクト５の内部空間は、基板６に設けられた複数の通気孔１５を通してＵＶ・ＬＥＤ光源４を設けた基板面側に連通する。

供給ダクト５の上部には、気体供給手段として給気経路１４が連結され、この給気経路１４に第１のポンプ１３が設けられている。給気経路１４は、例えば樹脂であるゴムやプラスチック等によりチューブで形成されている。第１のポンプ１３は、供給ダクト５に気体として空気を押し込む方向に動作する。この供給ダクト５の内部には、基板６に密着して放熱フィン２３が配置されている。

プリントヘッド１と定着器５０との間には、気体吸引手段としての吸気ダクト９が配置されている。この吸気ダクト９は、記録メディア３と対向する下端の面９ａが開口している。この吸気ダクト９は、例えば四角柱状の箱形に形成され、その下端の面９ａは、図２に示すように長方形状の開口に形成されている。この吸気ダクト９は、搬送方向Ａと直交する方向（Ｘ方向）に延在し、かつ少なくともノズル１ｂが配列された幅方向の長さよりも長く、搬送方向Ａにオーバーラップする位置に配置されている。

吸気ダクト９の上端には、排気経路１２が連結されている。この排気経路１２には、第２のポンプ８とフィルター１１とが設けられている。排気経路１２は、例えば樹脂であるゴムやプラスチック等によるチューブで形成されている。第２のポンプ８は、吸気ダクト９の開口９ａを通して空気を吸い込む方向に動作する。フィルター１１は、第２のポンプ８の排気側に設けられている。

次に、図３を参照して記録メディア３から各部材のＺ方向の間隔すなわち高さ関係について説明する。なお、図３は複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４を図示することが煩雑になることから１つのＵＶ・ＬＥＤ光源４のみを示す。
記録メディア３から各部材のＺ方向の高さは、記録メディア３の記録されるべき面を基準高さＦとする。この基準高さＦに対し、ノズル１ｂが形成されたプリントヘッド１のノズル面１ａまでの高さをＨ１、吸気ダクト９の開口９ａまでの高さをＨ２、ガイド７のリブ先端７ａまでの高さをＨ３、ＵＶ・ＬＥＤ光源４までの高さをＨ４、基板６に設けられた通気孔１５までの高さをＨ５とすると、これら高さＨ１〜Ｈ５の高さ関係は、
Ｈ１＜Ｈ３＜Ｈ２＜Ｈ４＜Ｈ５
という関係にある。

次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
ベルト搬送手段２における駆動側ローラ、例えばローラ２ｂが駆動されると、このローラ２ｂの駆動に応動してベルト２ｃが回転する。これと同時に、チャンバー２ｄは、その内部の気圧が負圧になり、外部から空気を吸引する。
記録メディア３がメディア供給機構により搬送されてベルト２ｃに到達すると、記録メディア３は、ベルト２ｃに設けられた多数の孔を通して吸引される空気の吸引力によりベルト２ｃ上に吸着され、ベルト２ｃと一体になって下流側へと搬送される。

第１のポンプ１３は、給気経路１４を通して供給ダクト５内部へ空気を押し込める。一方、第２のポンプ８は、吸気ダクト９の開口９ａから空気を吸い込み、フィルター１１を通して排気経路１２から空気を排気する。これにより、供給ダクト５の内部は、正圧となり、通気孔１５からＵＶ・ＬＥＤ光源４側へ空気が噴出する。一方、吸気ダクト９の開口部９ａ付近は、負圧となっているので、通気孔１５から噴出された空気は、吸気ダクト９の方へ向かって流れ始める。

記録メディア３の先端縁がプリントヘッド１のノズル１ｂの直下に到達すると、この到達したタイミングで、プリントヘッド１は、画像形成のためにノズル１ｂからのＵＶインクの吐出を開始する。吐出されたＵＶインクは、例えば図３に示すようなインク滴２０となって記録メディア３に向けて飛翔する。
プリントヘッド１からインク滴２０が吐出される際、インク滴２０が非常に小さな（微小：霧状の）インク粒に分かれることがある。ある程度以上の大きさのインク滴２０は、主滴として記録メディア３上に着弾し、画像形成に寄与する。主滴のインク滴２０と微小なインク粒との中間の大きさの液滴は、空気抵抗によって減速され、主滴のインク滴２０の着弾位置から少し離れた、本来着弾すべきではないところにサテライトとして着弾する。更に微小なインク滴は、失速して浮遊する。この浮遊するインク滴は、図４に示すようにインクミスト１０となる。
画像形成された記録メディア３は、ベルト２ｃ上に負圧により吸着され、プリントヘッド１の下方を通過し、吸気ダクト９の下方を通り、さらに定着器５０の下方を通って装置の外部へ排出される。

プリントヘッド１から吐出されるインクは、一般にＵＶインクと呼ばれるもので、ＵＶ光の照射を受けることで硬化する。記録メディア３上に画像として着弾したＵＶインクに対してＵＶ・ＬＥＤ光源４から出射されたＵＶ光を照射することにより露光し、記録メディア３上でＵＶインクを硬化、定着させる。ＵＶ光は、ＵＶインクの種類によって波長３００〜４００ｎｍを選択設定する。

ＵＶ・ＬＥＤ光源４は、一つのチップでは光量が少なく、十分にＵＶインクを硬化させることができない。特に記録メディア３の搬送速度が速い場合には、記録メディア３がＵＶ・ＬＥＤ光源４の下方を通過するに要する時間で十分な露光を与えることが必要である。そこで、搬送方向Ａに配列した複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４からＵＶ光を出射させ、かつ複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４をＸＹ平面上に配列して構成された定着器５０の下方を記録メディア３が通過する時間を長くすることで、記録メディア３に対する露光が時間積算して所定の露光量を得るように設計される。
又、複数のガイド７は、搬送方向Ａに対して傾斜角度±４０°以内の傾きを持って配置され、かつ各ガイド７の間に挟まれるように複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４が配置されているので、ＵＶ・ＬＥＤ光源４から放射されるＵＶ光による露光量は、Ｘ方向のムラが均一化された所定量の露光量になる。

記録メディア３の表面には、図４に示すように当該記録メディア３の搬送により生じる第１の気体層としての第１の空気層１８が形成される。この第１の空気層１８は、空気の粘性と記録メディア３の表面の摩擦とにより記録メディア３の搬送方向Ａと同一方向に動かされる空気の層である。
プリントヘッド１のノズル１ｂと記録メディア３との隙間の高さＨ１は、通常０．８ｍｍ〜２ｍｍ程度と狭い。このため、プリントヘッド１のノズル１ｂと記録メディア３との隙間内の空気は、その殆どが空気層１８となって記録メディア３と共にプリントヘッド１の搬送方向Ａの下流側へ流れる。

プリントヘッド１の下流側において、基準高さＦに対し、ガイド７のリブ先端７ａまでの高さＨ３と、ＵＶ・ＬＥＤ光源４までの高さＨ４とは、ノズル１ｂが形成されたプリントヘッド１のノズル面１ａまでの高さＨ１と比べて広く構成されている。これにより、第１の空気層１８の上部には、第２の気体層としての第２の空気層１９が形成される。この第２の空気層１９は、通気孔１５から噴出した空気が吸気ダクト９の開口９ａに向かって流れ込む空気層である。

複数のガイド７により仕切られた各空間には、主に搬送方向Ａの下流側に配置された各通気孔１５から噴出した空気が上流側の吸気ダクト９に向かって流れる。すなわち、各通気孔１５から噴出した空気は、複数のガイド７のうちの各２枚のガイド７間にそれぞれ案内されて流れる。これにより、第２の空気層１９は、安定した層を形成し易い。この第２の空気層１９は、各ガイド７の向きに沿って流れるので、おおよそ第１の空気層１８とは逆方向に流れる。

このようにＵＶ・ＬＥＤ光源４と記録メディア３との間には、記録メディア３の搬送と共に移動する第１の空気層１８と、この第１の空気層１８に対しておおよそ逆方向に流れる第２の空気層１９が存在する。各ガイド７のリブ状先端７ａの位置は、ＵＶ・ＬＥＤ光源４の位置よりも記録メディア３側に近接するように配置されているので、ＵＶ・ＬＥＤ光源４は、第２の空気層１９の中に埋没した状態で発光する。

吸気ダクト９の開口９ａは、ノズル面１ａよりも記録メディア３から遠ざかった高さＨ２の位置にあり、ガイド７の先端７ａの高さＨ３と基板６までの高さＨ５に対して、
Ｈ３＜Ｈ２＜Ｈ５
の関係にある。これにより、各通気孔１５から噴出した空気は、各ガイド７に挟まれた空間内に流れて吸引ダクト９により吸い込まれる。

プリントヘッド１から吐出されたＵＶインクによって生じるインクミスト１０は、プリントヘッド１と記録メディア３との高さＨ１が狭いので、第１の空気層１８に乗って下流側へ運ばれる。そして、インクミスト１０は、吸気ダクト９からの空気の吸引力の及ぼす領域内に入ると、この吸気ダクト９からの空気の吸引力により吸気ダクト９内に吸い込まれる。

吸気ダクト９の吸い込み口付近では、第２の空気層１９が搬送方向Ａに対して逆方向に流れているので、インクミスト１０は、各ガイド７により挟まれた空間内に入ることが出来ない。これにより、インクミスト１０の殆どは、吸気ダクト９に吸い込まれる。そして、吸気ダクト９から吸い込まれたインクミスト１０は、フィルター１１に吸収される。
なお、極一部のインクミスト１０が第１の空気層１８側へ流れるが、この第１の空気層１８の上方に第２の空気層１９が流れていること、ＵＶ・ＬＥＤ光源４が第２の空気層１９の中に埋没した位置に設けられていることからＵＶ・ＬＥＤ光源４にインクミスト１０が付着することはない。

このように上記第１の実施の形態によれば、複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４への空気の流れをガイドする複数のリブ状のガイド７を設け、複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４を当該各ＵＶ・ＬＥＤ光源４から記録メディア３に向かう方向と同一方向のガイド７の高さ方向内に配置する。これにより、ジャムが発生しても、ガイド７のリブ先端７ａが各ＵＶ・ＬＥＤ光源４よりも先に記録メディア３と接触するので、ＵＶインクが未定着な記録メディア３が直接ＵＶ・ＬＥＤ光源４に接触することがなく、当該ＵＶ・ＬＥＤ光源４を汚すことが防止できる。

複数のリブ状のガイド７を搬送方向Ａに傾斜して設け、これらガイド７間にそれぞれＵＶ・ＬＥＤ光源４を配置したので、これらガイド７の背後にＵＶ・ＬＥＤ光源４を配置する場合と比較して、ＵＶ・ＬＥＤ光源４をより記録メディア３に近接して配置することが可能で、少ない光量であっても十分な光量を記録メディア３の表面に照射することができる。
又、リブ状のガイド７が記録メディア３の搬送方向Ａに対して傾斜して設けられているので、万一、記録メディア３がガイド７と接触した場合でもジャムを発生しにくいという効果がある。更に、リブ状のガイド７のＺ方向の高さを稼いで剛性を保つことが可能である。

ＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面に空気を流して第２の空気層１９を形成するので、プリントヘッド１から吐出されて記録メディア３に着弾しないインクミスト１０を第２の空気層１９によって吸気ダクト９側に流すことができるので、インクミスト１０が各ＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面に付着することを防止できる。
各ＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面に流す空気の供給口である通気孔１５とその吸い込み口である吸気ダクト９の開口９ａとは、リブ状のガイド７の高さ範囲内に設定されるので、複数のリブ状のガイド７間を空気が層状に流れることが可能であり、インクミスト１０を効率よく第２の空気層１９により遮断することができる。

各ＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面に流す空気の供給口である通気孔１５とその吸い込み口である吸気ダクト９の開口９ａとは、リブ状のガイド７の高さ範囲内で、かつＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面とガイド７のリブ先端７ａとの間に設定されるので、複数のリブ状のガイド７間を空気が層状に流れることが可能となり、インクミスト１０を効率よく第２の空気層１９で遮断することが可能となった。

空気が基板６の非実装面を通ってＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面に供給されるので、ＵＶ・ＬＥＤ光源４が発生する熱を基板６の非実装面側から空冷することが可能であり、インクミスト１０の付着防止と共に、ＵＶ・ＬＥＤ光源４から発する熱の空冷機能も兼ね備え、安価な構成で定着器５０を構成できる。

複数のリブ状のガイド７の少なくとも表面がメッキ等により金属により被覆されるので、反射率が上がり、ＵＶ・ＬＥＤ光源４の光量効率を改善できると共に、各ガイド７の内部が樹脂により形成されている場合であっても、ＵＶ・ＬＥＤ光源４が発するＵＶ光を受光して劣化することを防止でき、信頼性の高い定着器５０を提供できる。

複数のリブ状のガイド７と基板６とを熱伝導性の高い材質により一体的に形成するので、ガイド７が放熱フィン２３の役割を果たし、インクミスト１０の付着を防止する第２の空気層１９によりＵＶ・ＬＥＤ光源４から発生する熱を空冷する機能も兼ね備え、安価な構成で定着器５０を提供できる。

吸気ダクト９は、プリントヘッド１の下流側でかつ定着器５０の上流側に配置されているので、インクミスト１０の殆どを吸気ダクト９により吸い込むことが出来る。なお、仮に、吸気ダクト９を搬送方向Ａでプリントヘッド１の上流側に配置したとしても、ノズル１ｂと記録メディア３との高さＨ１は、狭くなる。このため、インクミスト１０は、記録メディア３の搬送によって生じる第１の空気層１８に乗って下流側に流れてしまうため、インクミスト１０を吸気ダクト９により吸い込むという効果が得られない。

供給ダクト５の内部にある放熱フィン２３は、基板６と密着しているので、ＵＶ・ＬＥＤ光源４から発生する熱は、基板６を介して放熱フィン２３に伝導される。第１のポンプ１３から供給ダクト５内部に送られる空気は、放熱フィン２３を通過する際に放熱フィン２３の熱を奪うので、ＵＶ・ＬＥＤ光源４は、放熱フィン２３から基板６を介して空冷される。

空気は、各通気孔１５を通ってＵＶ・ＬＥＤ光源４の表面側にも流れるので、この空気の流れによりＵＶ・ＬＥＤ光源４の表側が空冷されると共に、基板６の非実装面側である放熱フィン２３を設けた側も空冷される。これにより、基板６は、ＵＶ・ＬＥＤ光源４から発生する熱により過熱することがない。
各ガイド７を例えばアルミニウムのような熱伝導率の高い材質により形成すると、ＵＶ・ＬＥＤ光源４から発生する熱は、各ガイド７にも伝わる。複数のガイド７がリブ状に配置され、これらガイド７の間に空気が流れることにより、各ガイド７は、放熱フィンの働きと同様に熱を放出する働きをし、全体の熱を除去する効果を持たせることが可能である。

記録メディア３は、チャンバー２ｄからの負圧を受けてベルト２ｃに吸着されているが、吸気ダクト９の開口９ａは、記録メディア３から少し離れた高さＨ２の位置にあるので、第２のポンプ８の吸引力を最適化することにより記録メディア３の搬送を阻害することはない。
各ガイド７は、搬送方向Ａに対して傾斜角度±４０°以内のリブ形状に形成されているので、万一、記録メディア３が浮き上がった場合でも、記録メディア３が各ガイド７の先端７ａに当接してジャムを発生することがなく、記録メディア３を滑らかに案内できる。

各ガイド７の先端７ａは、ＵＶ・ＬＥＤ光源４の位置よりも記録メディア３に近いところにあるので、万一、記録メディア３が浮いてジャムが発生した場合でも、硬化していないＵＶインクがＵＶ・ＬＥＤ光源４に直接触れることはない。
各ガイド７は、反射率の高い材料によりメッキされているので、ＵＶ・ＬＥＤ光源４の両側をガイド７で挟んで配置することにより、効率よくＵＶ・ＬＥＤ光源４からのＵＶ光を記録メディア３に照射することができると共に、Ｘ方向の光量ムラの解消にも寄与できる。又、ガイド７を樹脂で作成した場合でも、表面を金属でメッキすることにより、ＵＶ光による樹脂の劣化を防止することが出来る。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図５は画像形成装置としてのインクジェットプリンタの画像形成部分の構成図を示す。本装置の上記第１の実施の形態との相違点は、基板６の実装面側にダクト２１を設け、このダクト２１に空気の噴出口２１ａを設けたところである。このダクト２１は、例えば立方形の箱状に形成し、例えば通気孔１５毎に設けてもよいし、各通気孔１５を連通するように直方体の箱状に形成してもよい。

噴出口２１ａは、通気孔１５よりも記録メディア３に接近した高さ位置である。又、噴出口２１ａは、記録メディア３の搬送によって生じる第１の空気層１８の流れ方向に対して反対の方向に空気を噴出するための箇所に設けられている。記録メディア３の記録されるべき面を基準高さＦとしたときの噴出口２１ａの高さ位置Ｈａ（＝Ｈ６）は、
Ｈ１＜Ｈ３＜Ｈ２＜Ｈ６＜Ｈ４
の高さ位置関係を満足するように設定されている。
噴出口２１ａの高さ位置Ｈａ（＝Ｈ６）は、記録メディア３の搬送を妨げないようにするために、少なくとも高さＨ３＜Ｈ６に設定する必要がある。ＵＶ・ＬＥＤ光源４は、第２の空気層１９の中に埋没する高さ位置Ｈ４にあればよく、必ずしも高さＨ６＜Ｈ４である必要はない。高さは、
Ｈ３＜Ｈ６＜Ｈ５
の関係に設定されていればよい。

次に、上記の如く構成された装置におけるインクミスト１０の吸い込み動作について説明する。
記録メディア３の表面には、図６に示すように当該記録メディア３の搬送により生じる第１の気体層としての第１の空気層１８が形成される。
これと共に、噴出口２１ａから噴出した空気が吸気ダクト９の開口９ａに向かって流れ込む第２の空気層１９が形成される。この第２の空気層１９は、第１の空気層１８の上部に形成される。

プリントヘッド１から吐出されたＵＶインクによって生じるインクミスト１０は、プリントヘッド１と記録メディア３との高さＨ１が狭いので、第１の空気層１８に乗って下流側へ運ばれる。そして、インクミスト１０は、吸気ダクト９からの空気の吸引力の及ぼす領域内に入ると、この吸気ダクト９からの空気の吸引力により吸気ダクト９内に吸い込まれる。

吸気ダクト９の吸い込み口付近では、第２の空気層１９が搬送方向Ａに対して逆方向に流れているので、インクミスト１０は、各ガイド７により挟まれた空間内に入ることが出来ない。これにより、インクミスト１０の殆どは、吸気ダクト９に吸い込まれる。そして、吸気ダクト９から吸い込まれたインクミスト１０は、フィルター１１に吸収される。
このように上記第２の実施の形態によれば、基板６の実装面側にダクト２１を設け、このダクト２１に空気の噴出口２１ａを設けたので、吸気ダクト９の吸い込み口付近では、第２の空気層１９が搬送方向Ａに対して逆方向に流れ、インクミスト１０を各ガイド７により挟まれた空間内に入れないようにすることができ、インクミスト１０の殆どを吸気ダクト９に吸い込ませることができ、ＵＶ・ＬＥＤ光源４を汚すことを防止できるという、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

又、噴出口２１ａは、ダクト２１の下部における記録メディア３の記録されるべき面を基準高さＦとしたときの当該記録メディア３の表面からＺ方向への高さ位置Ｈａ（＝Ｈ６）で、かつＵＶ・ＬＥＤ光源４の実装されている側に向いて設けられているので、この噴出口２１ａから空気を噴出することによって吸気ダクト９の開口９ａに向かって流れ込む第２の空気層１９を第１の空気層１８の上部に確実に形成できる。これにより、インクミスト１０の殆どを吸気ダクト９に吸い込ませることができ、ＵＶ・ＬＥＤ光源４を汚すことを防止できる。

次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１乃至図３と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図７は画像形成装置としてのインクジェットプリンタの画像形成部分の構成図を示す。本装置の上記第１の実施の形態との相違点は、供給ダクト５を除き、基板６における搬送方向Ａの下流側に供給ダクト２２を設けたところである。
この供給ダクト２２には、空気を噴出する噴出口２２ａが設けられている。この噴出口２２ａは、供給ダクト２２の下部で、かつＵＶ・ＬＥＤ光源４の実装されている側に向いて設けられている。噴出口２２ａは、記録メディア３の記録されるべき面を基準高さＦとしたときの当該記録メディア３の表面からＺ方向への高さ位置Ｈａ（＝Ｈ７）に設けられている。

基準高さＦに対し、ノズル１ｂが形成されたプリントヘッド１のノズル面１ａまでの高さをＨ１、吸気ダクト９の開口９ａまでの高さをＨ２、ガイド７のリブ先端７ａまでの高さをＨ３、ＵＶ・ＬＥＤ光源４までの高さをＨ４とすると、
Ｈ１＜Ｈ３＜Ｈ２＜Ｈ４、Ｈ１＜Ｈ３＜Ｈ７＜Ｈ４
という関係にある。なお、高さ位置Ｈ２とＨ７との大小関係は問わない。

次に、上記の如く構成された装置におけるインクミスト１０の吸い込み動作について説明する。
記録メディア３の表面には、上記同様に、記録メディア３の搬送により生じる第１の気体層としての第１の空気層１８が形成される。
これと共に、噴出口２２ａから噴出した空気は、吸気ダクト９の開口９ａに向かって流れ込む第２の空気層１９を形成する。この第２の空気層１９は、第１の空気層１８の上部に形成される。

プリントヘッド１から吐出されたＵＶインクによって生じるインクミスト１０は、プリントヘッド１と記録メディア３との高さＨ１が狭いので、第１の空気層１８に乗って下流側へ運ばれる。そして、インクミスト１０は、吸気ダクト９からの空気の吸引力の及ぼす領域内に入ると、この吸気ダクト９からの空気の吸引力により吸気ダクト９内に吸い込まれる。

吸気ダクト９の吸い込み口付近では、第２の空気層１９が搬送方向Ａに対して逆方向に流れているので、インクミスト１０は、各ガイド７により挟まれた空間内に入ることが出来ない。これにより、インクミスト１０の殆どは、吸気ダクト９に吸い込まれる。そして、吸気ダクト９から吸い込まれたインクミスト１０は、フィルター１１に吸収される。
このように上記第３の実施の形態によれば、基板６における搬送方向Ａの下流側に供給ダクト２２を設け、この供給ダクト２２に空気を噴出する噴出口２２ａを設けたので、吸気ダクト９の吸い込み口付近では、第２の空気層１９が搬送方向Ａに対して逆方向に流れ、インクミスト１０を各ガイド７により挟まれた空間内に入れないようにすることができ、インクミスト１０の殆どを吸気ダクト９に吸い込ませることができ、ＵＶ・ＬＥＤ光源４を汚すことを防止できるという、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

又、噴出口２２ａは、供給ダクト２２の下部における記録メディア３の記録されるべき面を基準高さＦとしたときの当該記録メディア３の表面からＺ方向への高さ位置Ｈａ（＝Ｈ７）で、かつＵＶ・ＬＥＤ光源４の実装されている側に向いて設けられているので、この噴出口２２ａから空気を噴出することによって吸気ダクト９の開口９ａに向かって流れ込む第２の空気層１９を第１の空気層１８の上部に確実に形成できる。これにより、インクミスト１０の殆どを吸気ダクト９に吸い込ませることができ、ＵＶ・ＬＥＤ光源４を汚すことを防止できる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上記各実施の形態では、ＵＶインクを記録メディア３上に定着させるためのＵＶ光を発光するものとしてＵＶ・ＬＥＤ光源４を用いているが、ＵＶインクを記録メディア３上に照射する手段としては、定着器５０の外部から光ファイバーを通して定着器５０の内部にＵＶ光を導き、この導いたＵＶ光を複数のＵＶ・ＬＥＤ光源４に対応する各位置から出射させてもよい。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェットプリンタの第１の実施の形態における画像形成部分を示す構成図。 同装置におけるプリントヘッド及び定着器を示す構成図。 同装置における記録メディアから各部材のＺ方向の高さを説明するための図。 同装置におけるプリントヘッドと定着器との下方に流れる第１及び第２の空気層を示す図。 本発明に係る画像形成装置としてのインクジェットプリンタの第２の実施の形態における画像形成部分を示す構成図。 同装置におけるプリントヘッドと定着器との下方に流れる第１及び第２の空気層を示す図。 本発明に係る画像形成装置としてのインクジェットプリンタの第３の実施の形態における画像形成部分を示す構成図。

符号の説明

１：プリントヘッド、１ａ：ノズル面、１ｂ：ノズル、２：ベルト搬送手段、２ａ，２ｂ：ローラ、２ｃ：ベルト、２ｄ：チャンバー、３：記録メディア、４：ＵＶ・ＬＥＤ光源、５：供給ダクト、６：基板、７：ガイド、７ａ：ガイドのリブ先端、８：第２のポンプ、９：吸気ダクト、９ａ：吸気ダクトの下端面、１０：インクミスト、１１：フィルター、１２：排気経路、１３：第１のポンプ、１４：給気経路、１５：通気孔、２０：インク滴、２２：供給ダクト、２２ａ：噴出口、２３：放熱フィン、５０：定着器。

Claims (13)

1. 記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送されている前記記録媒体にインクを吐出して画像形成するプリントヘッドと、前記プリントヘッドよりも前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置され、前記記録媒体に対して前記インクを定着させる定着装置とを有する画像形成装置において、
   前記定着装置は、基板と、
   前記基板から電力の供給を受け、前記インクを前記記録媒体に定着させるための紫外線を発光する複数の紫外線発光素子と、
   前記複数の紫外線発光素子への空気の流れをガイドする複数のリブ状のガイドと、
   を有し、
   前記複数の紫外線発光素子は、前記ガイドにおける当該各紫外線発光素子から前記記録媒体に向かう方向と同一方向の高さ範囲内に配置される、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録媒体と前記紫外線発光素子との間隔をＨ４、前記記録媒体と前記複数のリブ状ガイドとの間隔をＨ３とすると、
   前記複数の紫外線発光素子は、Ｈ３＜Ｈ４の関係になるように配置される、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数の紫外線発光素子は、紫外線を放射する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記複数のリブ状ガイドは、前記記録媒体の搬送方向に沿って延在するよう設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記複数のリブ状ガイドは、前記記録媒体の搬送方向に対して傾斜して設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記複数のリブ状ガイド間に気体を供給する気体供給手段と、
   前記複数のリブ状ガイド間を流れた前記気体を吸引する気体吸引手段と、
   を有し、
   前記気体供給手段と前記気体吸引手段とは、前記複数の紫外線発光素子を前記記録媒体の搬送方向に挟んで設けられる、
   ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 前記記録媒体の搬送により形成される前記記録媒体の搬送方向と同一方向に気体が流れる第１の気体層が形成される状態に、
   前記気体供給手段は、前記気体を供給し、
   前記気体吸引手段は、前記気体を吸引することにより前記第１の気体層の上層に前記第１の気体層の前記気体の流れ方向とは反対方向に気体が流れる第２の気体層が形成され、当該第２の気体層により前記プリントヘッドからの前記インクの吐出と共に発生する前記インクのミストを吸引する、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記記録媒体と前記気体供給手段の気体供給開口との間隔をＨａ、前記記録媒体と前記気体吸引手段の吸い込み口との間隔をＨ２、前記記録媒体と前記複数のリブ状ガイドとの間隔をＨ３とすると、
   前記気体供給手段は、Ｈ３＜Ｈａの関係になるように配置され、
   前記気体吸引手段は、Ｈ３＜Ｈ２の関係になるように配置される、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
9. 前記記録媒体と前記気体供給手段の気体供給開口との間隔をＨａ、前記記録媒体と前記気体吸引手段の吸い込み口との間隔をＨ２、前記記録媒体と前記複数のリブ状ガイドとの間隔をＨ３、前記記録媒体と前記複数の紫外線発光素子との間隔をＨ４とすると、
   前記気体供給手段は、Ｈ３＜Ｈ＜Ｈ４の関係になるように配置され、
   前記気体吸引手段は、Ｈ３＜Ｈ２＜Ｈ４の関係になるように配置される、
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
10. 前記気体供給手段は、前記基板における前記複数の紫外線発光素子を実装する面とは反対の面側に設けられ、
    前記基板には、貫通孔が設けられ、
    前記気体供給手段によって供給される気体は、前記貫通孔を通って前記基板における前記複数の紫外線発光素子の実装面から非実装面に供給される、
    ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
11. 前記ガイドの少なくとも表面は、金属により被覆されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
12. 前記ガイドと前記基板とは、熱伝導性の高い物質により一体的に形成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
13. 前記気体吸引手段は、前記プリントヘッドと前記定着装置との間に設けられることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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