JP4259098B2

JP4259098B2 - Inkjet printer

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Publication number: JP4259098B2
Application number: JP2002338045A
Authority: JP
Inventors: 武史横山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004167917A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録ヘッドの一面（ノズル面）に備えられたノズルの吐出口から記録媒体に向けてインクを吐出し着弾させ、この記録媒体に画像を記録するものである。
かかるインクジェットプリンタには、樹脂フィルム等のインク吸収性の乏しい記録媒体に画像を記録する方式として、ＵＶインクジェット記録方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、上記ＵＶインクジェット記録方式のインクジェットプリンタにおいては、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化性のインク（以下、「ＵＶインク」という。）を用い、記録媒体に着弾したＵＶインクに紫外線を照射することで、ＵＶインクを硬化させ記録媒体に定着させる。この場合、ＵＶインクの記録媒体への着弾から紫外線の照射までに時間がかかると、記録媒体に着弾したＵＶインクのドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのＵＶインクの浸透などの問題が顕著となるため、ＵＶインク吐出から紫外線照射までの時間は極力短くすることが好ましい。
【０００４】
そこで、上記特許文献１等に示す一般的なインクジェットプリンタにおいては、記録媒体に着弾したＵＶインクに対して紫外線を直ぐに照射可能となるように、紫外線を照射する光源がノズルに近接して配設されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の場合においては、紫外線を照射する光源をノズルに近接して配置すると、光源から発せられた紫外線、若しくは光源から発せられ記録媒体の表面にて反射した紫外線等がノズル面に入射してしまう虞があった。この場合、ノズル面及びその吐出口内のＵＶインクが紫外線と反応することで、ＵＶインクが増粘したり硬化したりして、ノズルの吐出不良が生じ易くなるといった問題がある。
【０００７】
また、ＵＶインクとしては、ラジカル重合系（硬化性）インクや、カチオン重合系（硬化性）インクが知られているが、このうち、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクのように酸素による重合阻害を受けることがないため、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が光エネルギーを蓄積する性質を有している。そのため、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクに比べて前記ノズル面にて紫外線の影響を受け易いといった問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、ノズル面への紫外線入射量を低減でき、結果としてインクの安定吐出を長期にわたって行えるインクジェットプリンタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、
紫外線が照射されることで硬化するインクをノズルの吐出口から記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出されたインクに対して、少なくとも一つの紫外線光源から紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、前記吐出口から記録媒体の平面状の記録面に向けてインクを吐出し、当該記録面に着弾したインクに前記紫外線光源から紫外線を照射して画像記録を行うインクジェットプリンタであって、
前記紫外線照射部は、画像記録状態の前記記録媒体側に向かって開口したカバー部材を備え、前記カバー部材の内側に前記紫外線光源が配設され、
前記記録ヘッドは、前記吐出口が位置するノズル面が前記画像記録状態の前記記録媒体の記録面に対向するように配置され、
前記記録ヘッドと前記カバー部材との前記画像記録状態の前記記録媒体の記録面に対して略平行な方向（以下、単に「平行方向」という。）の距離をａ、前記紫外線光源と前記画像記録状態の前記記録媒体の記録面との当該記録面に対して直交する方向（以下、単に「直交方向」という。）の距離をＹ１、前記カバー部材の前記記録ヘッド側で且つ前記画像記録状態の前記記録媒体の記録面側の先端部と当該記録面との前記直交方向の距離をＹ２、前記画像記録状態の前記記録媒体の記録面と前記ノズル面との前記直交方向の距離をＹ３、前記カバー部材の前記先端部と当該先端部から最も遠い位置に配置された前記紫外線光源との前記平行方向の距離をＸとしたときに、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）
の式を満たすことを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）
の式を満たすようにカバー部材と記録ヘッドとを離間させて記録ヘッド及び紫外線照射部が配置されている。これにより、紫外線光源から照射されても記録媒体上のインクの硬化に関与せずに画像記録状態の記録媒体の平面状の記録面にて記録ヘッド側に反射する紫外線のうち、記録面とカバー部材の記録面側の先端部との間を通り抜ける紫外線が、記録ヘッドのノズル面に入射することがなくなる。すなわち、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を低減することができる。
よって、ノズル面へ入射した紫外線と、ノズル面及びその吐出口に存するインクとの反応に基づいたノズル面及びその吐出口内のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
また、上記式に従って設計することにより、ノズルの吐出不良の問題と、ドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのインクの浸透などの問題との両立が図れる最適な寸法のインクジェットプリンタを提供することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドと前記紫外線照射部との間に、当該紫外線照射部から照射された紫外線を捕捉する光トラップが備えられることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、光トラップによって、紫外線照射部から照射され、記録面にて記録ヘッド側に反射してくる紫外線を捕捉することで、ノズル面への紫外線の入射量をより一層低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記紫外線光源は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、紫外線光源は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つである。この場合であっても、上記請求項１に記載の式を満たすように記録ヘッド及び紫外線照射部が配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
従って、請求項１又は２に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
インクは、カチオン硬化性を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同等の効果が得られるのは無論のこと、特に、インクはカチオン硬化性を有している。すなわち、カチオン硬化性のインクは、ラジカル硬化性のインクに比べて、紫外線に対する感度が高く、また活性種である酸が有する光エネルギーを蓄積する性質のため、記録ヘッドのノズル面にて紫外線の影響を受け易くなっているが、このようなカチオン硬化性のインクであっても、上記請求項１に記載の式を満たすように記録ヘッド及び紫外線照射部が配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。従って、カチオン硬化性のインクがノズル面及びその吐出口内にて増粘したり硬化したりすることを防止できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
記録方式は、シリアル方式若しくはライン方式であることを特徴としている。
【００１８】
ここで、シリアル方式とは、記録ヘッドの走査方向と直交する方向への搬送が停止された記録媒体に対して、記録ヘッドを走査方向に往復移動させつつ前記記録ヘッドからインクを吐出することに基づき画像記録を行う方式のことである。また、ライン方式とは、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）にわたる記録ヘッドを備え、記録媒体の搬送に基づき画像記録を行う方式のことである。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、記録方式が、シリアル方式若しくはライン方式であっても、上記請求項１に記載の式を満たすように記録ヘッド及び紫外線照射部が配設されることで、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
従って、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明が適用された一実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、プリンタ本体１００Ａと、プリンタ本体１００Ａを支持する支持台１００Ｂとを備えており、プリンタ本体１００Ａは、記録ヘッド１（図２参照）及び紫外線照射機構（紫外線照射部；図２参照）２を備える第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂと、キャリッジ３と、インク供給部４と、メンテナンスユニット５と、プラテン６と、搬送機構（図示略）とを備えて構成されている。
【００２２】
ここで、インクジェットプリンタ１００は、記録ヘッド１の主走査方向Ｂと直交する方向Ｃ（以下、「副走査方向Ｃ」という。）への搬送が停止された記録媒体Ｐに対して、記録ヘッド１を主走査方向Ｂに往復移動させつつ記録ヘッド１からインクを吐出することにより画像を形成するシリアル方式にて画像記録を行うものである。
【００２３】
搬送機構は、例えば、図示しない搬送モータ及び搬送ローラ等を備えており、搬送モータの駆動により搬送ローラを回転させることで記録媒体Ｐを副走査方向Ｃに搬送するようになっている。また、搬送機構は、画像記録時において、キャリッジ３の動作に合わせて、記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し記録媒体Ｐを間欠的に搬送する。
【００２４】
ここで、本実施の形態に用いられる「記録媒体Ｐ」について説明する。
本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとしては、通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙，再生紙，光沢紙等の各種紙，各種布地，各種不織布，樹脂，金属，ガラス等の材質からなる記録媒体Ｐが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。
【００２５】
特に、本実施の形態で用いられる記録媒体Ｐとして、所謂軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ-ρ-フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２μｍ（マイクロメートル）以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚さを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。
【００２６】
さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとして、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体Ｐも適用可能である。
【００２７】
プラテン６は、例えば略水平に配置されており、プラテン６の上面で所定範囲の記録媒体Ｐの下面（記録面の側と反対側となる面）を図示しない吸引手段の駆動により吸引して支持する。
また、プラテン６の上方には、キャリッジ３が設けられている。
【００２８】
次に、キャリッジ３について図２を参照して詳細に説明する。
ここで、図２（ａ）は、キャリッジ３を図１と略同じ方向に見て示した斜視図であり、図２（ｂ）は、キャリッジ３を図１において右下から斜め上向きに見て示した斜視図である。なお、図２においては、キャリッジ３を破線で示し、そのキャリッジ３を透視した状態を図示している。
【００２９】
図２に示すように、キャリッジ３は、第１画像記録部１０Ａと、第２画像記録部１０Ｂとを搭載し、主走査方向Ｂに沿って延在するキャリッジレール（図１参照）３１に案内されながら主走査方向Ｂに移動可能となっている。
なお、キャリッジ３の移動方向は、駆動源（図示略）の回転方向に従って変更され、これによりキャリッジ３は主走査方向Ｂに往復移動する。また、画像記録時には、キャリッジ３は、記録媒体Ｐが停止している際に主走査方向Ｂに往動、復動又は往復移動する。このとき、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂによって、記録媒体Ｐに画像を記録する。
【００３０】
第１画像記録部１０Ａは、図２（ａ）において、キャリッジ３の左奥側に配設されており、キャリッジ３が主走査方向Ｂに沿って右手前方向に移動する際に画像記録を行うものである。
第２画像記録部１０Ｂは、図２（ａ）において、キャリッジ３の右手前側に配設されており、キャリッジ３が主走査方向Ｂに沿って左奥方向に移動する際に画像記録を行うものである。
また、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂの各々は、記録ヘッド１（１ａ，１ｂ）と、紫外線照射機構２（２ａ，２ｂ）と、光トラップ７（７ａ，７ｂ）と、中間タンク４２（４２ａ，４２ｂ）とを搭載している。
【００３１】
記録ヘッド１ａ、１ｂは、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂの双方に、インクジェットプリンタ１００で使用される４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））のインクに対応して４つずつ設けられている。
各記録ヘッド１は、外形が略直方体状に形成された部材であり、互いの長手方向が平行となるように主走査方向Ｂに並んで配置されている。また、各記録ヘッド１は、その下面が画像記録時においてプラテン６上を搬送される記録媒体Ｐの記録面（上面）に対向するように配置されている。
記録ヘッド１の下面には、複数のノズル（図示略）の吐出口が副走査方向Ｃに略一列（ノズル列）となって配列されたノズル面１２が設けられている。なお、ノズル面１２の周囲には天板１３が配設されており、これにより記録ヘッド１の下面は略面一となっている。
さらに、各記録ヘッド１は、その内部にピエゾ素子（圧電素子）といった吐出手段（図示略）が設けられており、吐出手段の作動により各吐出口からインク滴を別個に吐出する。
【００３２】
また、各記録ヘッド１は、インクが貯蔵されている中間タンク４２と、インク供給管４１（４１ａ，４１ｂ）を介して連通されている。なお、中間タンク４２並びにインク供給管４１は、各記録ヘッド１に対応させて、第１及び第２画像記録部１０Ａ、１０Ｂの双方に４つずつ設けられている。
これにより、各中間タンク４２に収納されているインクが各記録ヘッド１に供給されるようになっている。
【００３３】
ここで、本実施の形態に用いられる「インク」について説明する。
本実施の形態に用いられるインクとしては、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクが適用可能であり、通常のラジカル重合により硬化するものであってもよい。
【００３４】
具体的に、本実施の形態に用いられるインクは、光としての紫外線の被照射により硬化する性質を具備する紫外線硬化性インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００３５】
上記紫外線硬化性インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施の形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施の形態に用いられるインクとして適用してもよい。
【００３６】
しかしながら、酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性・汎用性に優れるため、本実施の形態では、特に、カチオン重合系インクを用いている。
【００３７】
なお、本実施の形態に用いられるカチオン重合系インクは、具体的に、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物であり、上記の通り、紫外線の被照射により硬化する性質を具備するものである。
【００３８】
紫外線照射機構２は、第１及び第２画像記録部１０Ａ、１０Ｂの各々に１つずつ備えられ、キャリッジ３の主走査方向Ｂに沿った両端に配設されている。すなわち、第１画像記録部１０Ａの紫外線照射機構２ａは、第１画像記録部１０Ａの図２（ａ）における左奥端に配設され、第２画像記録部１０Ｂの紫外線照射機構２ｂは、第２画像記録部１０Ｂの図２（ａ）における右手前端にそれぞれ配設されている。
【００３９】
各紫外線照射機構２は、外形が略直方体状に形成され、記録面に対向して配置されている。
また、各紫外線照射機構２は、紫外線光源２１と、紫外線光源２１を覆うためのカバー部材２２と、紫外線光源２１から照射された紫外線を反射する反射部材（図３参照）２３とを備えている。
【００４０】
カバー部材２２は、例えば、記録媒体Ｐ側に向かって開口するような凹型の部材であり、図３に示すように、記録面に対して略平行に形成された上面部２２１と、上面部２２１の記録ヘッド１側の端部から記録面に向けて略垂直に形成された垂直面部２２２とを備えている。
また、カバー部材２２の内面には、反射部材２３が配設されている。
【００４１】
反射部材２３は、紫外線光源２１から照射された紫外線、特に記録媒体Ｐの方に向かわない紫外線を記録媒体Ｐの方に反射するためのものである。
また、カバー部材２２の上面部２２１に配設された反射部材２３に沿うように、複数の紫外線光源２１、…が設けられている。
【００４２】
紫外線光源２１の各々は、副走査方向Ｃに沿った線状の光源とされており、互いの長手方向が平行となるように主走査方向Ｂに並んで配置されている。なお、紫外線光源２１の長さは、少なくとも記録ヘッド１のノズル列の長さよりも長くなっている。
また、紫外線光源２１は、当該紫外線光源２１の中心から紫外線を放射方向に照射する光源である。この紫外線光源２１としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうち、少なくともいずれか一つが適用される。
【００４３】
また、紫外線照射機構２と、紫外線照射機構２の各々に隣合う記録ヘッド１との間には、光トラップ７が配設されている。
【００４４】
光トラップ７は、紫外線光源２１から照射され記録ヘッド１側に入射してくる紫外線を捕捉するためのものである。この光トラップ７は、副走査方向Ｃに沿って延在する長尺な部材とされており、その長さは少なくとも紫外線照射機構２の副走査方向Ｃの長さと等しくなっている。また、光トラップ７は、記録媒体Ｐ側に向かって開口するような凹型の部材であり、例えば開口した端縁が記録媒体Ｐと略平行となるように配設されている。
【００４５】
光トラップ７の形状は、光トラップ７の内部に紫外線が入射可能で、且つ入射してきた紫外線が光トラップ７の内面にて反射を繰り返すような形状であれば良い。
また、光トラップ７の内面には、紫外線吸収率の高い材料から構成された紫外線吸収部（図示略）が設けられていてもよい。この場合、光トラップ７の内面に入射してくる紫外線を確実に吸収することができる。
【００４６】
次に、紫外線照射機構２及び記録ヘッド１のキャリッジ３における配置について、図３を参照して説明する。
ここで、図３（ａ）は、紫外線照射機構２及び記録ヘッド１の配置を模式的に示した図であり、図３（ｂ）は、紫外線照射機構２から照射された紫外線の記録ヘッド１側への入射範囲を模式的に示した図である。なお、図３においては、光トラップ７の図示を省略している。
【００４７】
図３（ａ）に示すように、紫外線照射機構２と記録ヘッド１とは、記録ヘッド１の左側面とカバー部材２２の垂直面部２２２の厚さ方向（主走査方向Ｂと同一方向）の中央部とが主走査方向Ｂ（記録媒体Ｐの記録面に対して略平行な方向：平行方向）に沿って、「距離ａ」を空けて配置されている。なお、垂直面部２２２の内面に配設されている反射部材２３の厚さは無いものとする。
ここで、記録ヘッド１のノズル面１２から記録面までの垂直方向Ｆ（記録面に対して直交する方向：直交方向）の距離を「距離Ｙ３」とする。
また、カバー部材２２の垂直面部２２２の下端（先端）部から記録面までの垂直方向Ｆの距離を「距離Ｙ２」とし、紫外線照射機構２の紫外線光源２１の中心軸から記録面までの垂直方向Ｆの距離を「距離Ｙ１」とし、さらに紫外線光源２１の中心軸からカバー部材２２の垂直面部２２２の厚さ方向の中央部までの主走査方向Ｂの距離を「距離Ｘ」とする。
【００４８】
なお、図３における紫外線光源２１は、紫外線照射機構２に備えられた複数の紫外線光源２１、…のうち、記録ヘッド１から最も遠い位置に配置された紫外線光源２１に対応している。
この紫外線光源２１から照射された紫外線のうち、照射角度θの範囲内の紫外線は、図３（ｂ）に示すように、カバー部材２２の垂直面部２２２の下端部と記録面との間隔Ｙ２を通り抜けて、カバー部材２２の垂直面部２２２よりも右側に入射する。ここで、カバー部材２２の垂直面部２２２よりも右側への紫外線の入射範囲を「入射範囲Ｄ」とする。
【００４９】
上記の場合において、入射範囲Ｄ内に記録ヘッド１の下面、特にノズル面１２が位置しないような記録ヘッド１の紫外線照射機構２に対する配置を検討する。
先ず、入射範囲Ｄ内の紫外線のうち、記録面から所定の高さＨ（なお、図３において、高さＨは距離Ｙ２並びに距離Ｙ３と略等しくなっている）において紫外線光源２１の中心から水平方向（主走査方向Ｂと同一方向）に沿って最も遠くまで届く紫外線は、紫外線光源２１から照射されカバー部材２２の垂直面部２２２の下端をかすめて記録面にて反射する紫外線（図３においては、模式的に二点鎖線Ａで示す。）である。
従って、記録面から所定の高さＨにおいて、紫外線照射機構２に対し二点鎖線Ａで示された紫外線よりも記録ヘッド１の左側面の下面側の縁が遠くに位置することで、記録ヘッド１の下面が入射範囲Ｄの外側に位置することとなる。
【００５０】
ここで、仮に、「距離ａ」を記録ヘッド１の左側面の下面側の縁に二点鎖線Ａで示された紫外線が入射する程度の距離であるとした場合、二点鎖線Ａで示された紫外線の記録面への入射角Ｒ１及び記録面での反射角Ｒ２が等しいことから、「距離ａ」に対する「距離Ｘ」の比率は、「距離Ｙ２に距離Ｙ３を加算した値」に対する「距離Ｙ１から距離Ｙ２を減算した値」の比率と近似し、
ａ：Ｘ＝（Ｙ２＋Ｙ３）：（Ｙ１−Ｙ２）
となる。なお、入射角Ｒ１及び反射角Ｒ２とは、記録面に対し垂直な線分Ｌに対する紫外線の入射並びに反射の角度のことである。
従って、紫外線照射機構２と記録ヘッド１との水平方向の「距離ａ」は、
ａ＝Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）（１）
となる。
【００５１】
つまり、上記式（１）を満たすか、「距離ａ」が「Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）」よりも大きくなること、すなわち、
ａ≧Ｘ（Ｙ２＋Ｙ３）／（Ｙ１−Ｙ２）（２）
の式を満たすように紫外線照射機構２と記録ヘッド１とを配置することで、紫外線光源２１から照射された紫外線が、カバー部材２２の垂直面部２２２の下端部と記録面との間を通り抜けて記録ヘッド１側に入射してきても、記録ヘッド１の下面（少なくともノズル面１２）に入射することがなくなる。
【００５２】
なお、インク供給部４は、上述したインク供給管４１並びに中間タンク４２に加え、インクを収納するインクタンク４３と、このインクタンク４３と中間タンク４２とを連通させるインク供給路４４とを備えている。
【００５３】
また、メンテナンスユニット５は、主走査方向Ｂに沿ってインクタンク４３とともにプラテン６を挟むように、キャリッジ３の移動範囲の一端に配設されており、記録ヘッド１のメンテナンス作業を行う。
【００５４】
以上のように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１００によれば、記録ヘッド１から最も遠い位置に配置された紫外線光源２１に対応するように式（２）を設定することにより、紫外線照射機構２から照射された紫外線の記録ヘッド１の下面、特にノズル面１２への入射量を低減できる。
また、光トラップ７によって、紫外線照射機構２から照射され、記録面にて記録ヘッド１側に反射してくる紫外線を捕捉することで、例えば記録ヘッド１や紫外線照射機構２をキャリッジ３に固定するためのフレーム（図示略）等にて反射して記録ヘッド１側に反射する紫外線の量を低減でき、記録ヘッド１の下面への紫外線の入射量を低減することができる。
よって、記録ヘッド１のノズル面１２へ入射した紫外線と、ノズル面１２及びその吐出口のインクとの反応に基づく、前記インクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。
【００５５】
また、インクが、紫外線に対する感度が高く、活性種である酸の光エネルギーを蓄積する性質を有するカチオン硬化性のインクであっても、上記式（２）を満たすように記録ヘッド１及び紫外線照射機構２が配設されることで、記録ヘッド１のノズル面１２に入射する紫外線量を低減することで、ノズル面１２及びその吐出口のカチオン硬化性のインクが増粘したり硬化したりすることを防止できる。
さらに、紫外線光源２１が、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであっても、紫外線照射機構２から照射された紫外線のノズル面１２への入射量を確実に低減できる。
このように、ノズル面１２及びその吐出口のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くできるので、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
【００５６】
また、記録ヘッド１の下面に入射する紫外線の量を低減することにより、記録ヘッド１の下面の天板１３に入射した紫外線に基づく天板１３に存するインクの硬化を防止でき、メンテナンスユニット５による記録ヘッド１のメンテナンス作業を確実に行うこともできる。
【００５７】
なお、上記実施の形態において、仮に、例えば「距離Ｙ１」＝２０ｍｍ（ミリメートル）、「距離Ｙ２」＝１ｍｍ、「距離Ｙ３」＝１ｍｍ、「距離Ｘ」＝６４ｍｍとした場合には、
「距離ａ」≧６４×（１＋１）／（２０−１）＝６．７（小数点第二位四捨五入）
となる。
この場合、ａ≧６．７を満たしさえすれば良いが、例えば紫外線の照射タイミングやキャリッジ３の移動速度等から「距離ａ」の上限を規定しても良い。
すなわち、本実施の形態においては、紫外線の照射タイミングを、インク滴が記録媒体１に着弾してから、０．０１〜０．５秒後、好ましくは０．０１〜０．３秒後、更に好ましくは０．０１〜０．１５秒後としても良い。このような条件の照射タイミングを満たすように、「距離ａ」の上限を規定しても良い。
また、キャリッジ３の移動速度を、１ｍ／ｓとしても良く、この条件を満たすように「距離ａ」の上限を規定しても良い。
これにより、ノズルの吐出不良の問題と、記録媒体Ｐに着弾したインク滴のドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのインクの浸透などの問題との両立が図れる最適な寸法のインクジェットプリンタ１００を提供することができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態では、第１画像記録部１０Ａ及び第２画像記録部１０Ｂの双方に紫外線照射機構２を設けるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば図２において隣合う、第１画像記録部１０Ａの記録ヘッド１ａと第２画像記録部１０Ｂの記録ヘッド１ｂとの間に紫外線照射機構２を設けるようにしても良い。この場合にも、上記式（２）を満たすように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２とを配設することで、記録ヘッド１の下面への紫外線の入射量を低減できる。
【００５９】
さらに、上記実施の形態では、第１及び第２画像記録部１０Ａ，１０Ｂにおいて、各々４つの記録ヘッド１，…に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としたが、これに限られるものではなく、少なくとも記録ヘッド１よりも主走査方向Ｂの下流側に配置されていれば紫外線照射機構２の個数並びに配設位置は任意である。例えば、１つの記録ヘッド１に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良いし、隣合って配設された２つの記録ヘッド１，１に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良いし、連続して配設された３つの記録ヘッド１，…に対して１つの紫外線照射機構２を設ける構成としても良い。なお、上記各々の場合にあっても、上記式（２）を満たすように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２とが配設されることとなる。
【００６０】
＜インクジェットプリンタの変形例＞
以下、インクジェットプリンタの変形例について、図４を参照して説明する。
ここで、図４は、インクジェットプリンタの変形例に備わるヘッド部２１０を側方から見て模式的に示した図である。
なお、インクジェットプリンタの変形例においては、この変形例に特有の部分以外は上記第１の実施の形態と同様であるので、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
この変形例のインクジェットプリンタは、記録媒体Ｐの幅方向（記録媒体Ｐの搬送方向Ｅと直交する方向）にわたるラインヘッド（記録ヘッド）２０１を備え、記録媒体Ｐの搬送に基づき画像を形成するライン方式にて画像記録を行うものである。
すなわち、図４に示すように、インクジェットプリンタは、上記したラインヘッド２０１と、紫外線照射機構２０２と、光トラップ２０７とを備えて構成されたヘッド部２１０を備えている。
【００６２】
ラインヘッド２０１は、インクジェットプリンタで使用される４色のインクに対応して４つ設けられている。また、ラインヘッド２０１の各々は、互いの長手方向が平行となるように記録媒体Ｐの搬送方向Ｅに沿ってヘッド部２１０に配設されている。
【００６３】
紫外線照射機構２０２は、各ラインヘッド２０１に対応して４つ設けられている。すなわち、紫外線照射機構２０２の各々は、対応するラインヘッド２０１よりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｅの下流側に位置するようにヘッド部２１０に配設されている。
また、紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１との搬送方向Ｅに略平行な方向の距離は、上記実施の形態で例示した式（２）を満たすようになっている。
なお、紫外線照射機構２０２は、そのラインヘッド２０１の長手方向と同一方向の長さが少なくともラインヘッド２０１のノズル列の長さよりも長くなっている。
【００６４】
光トラップ２０７は、紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１との全ての間に配設されている。
【００６５】
このような構成のインクジェットプリンタであっても、上記実施の形態で例示した式（２）を満たすように紫外線照射機構２０２とラインヘッド２０１とを配置することにより、ラインヘッド２０１の下面、特にノズル面１２への紫外線の入射量を低減することができる。
【００６６】
なお、上記変形例では、ラインヘッド２０１の各々に対して紫外線照射機構２０２を備える構成としたが、これに限られるものではなく、少なくともラインヘッド２０１よりも記録媒体Ｐの搬送方向Ｅの下流側に配置されていれば紫外線照射機構２０２の個数並びに配設位置は任意である。例えば、連続して配設された４つのラインヘッド２０１、…に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良いし、連続して配設された３つのラインヘッド２０１、…に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良いし、連続して配設された２つのラインヘッド２０１、２０１に対して１つの紫外線照射機構２０２を設けるようにしても良い。なお、上記各々の場合にあっても、式（２）を満たすように、記録ヘッド１と紫外線照射機構２とが配設されることとなる。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、光トラップ７の内面に紫外線吸収部を設ける方法としては、例えば、紫外線吸収率の高い材料を光トラップ７内面にアルマイト処理などの各種金属酸化物処理する方法や、メッキ処理・蒸着・スパッタリング処理する方法等が挙げられる。また、各種の紫外線吸収率の高い素材をコーティングすることによって、紫外線吸収部を光トラップ７の内面に設けても良い。
なお、紫外線吸収率の高い素材としては、例えば、カーボンブラック、超粒子化した酸化チタン・酸化亜鉛・酸化鉄（α−Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｆｅ₃Ｏ₄）等の粉体などの無機物や、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族化合物などの有機物等が挙げられ、これらの材料により紫外線吸収部が構成されている。
【００６８】
また、上記実施の形態の反射部材２３としては、例えば、全波長域に亘って紫外線を効率良く反射する高純度のアルミ製の反射板が適用され、好ましくは、アルミを主に含有する金属化合物の薄膜をガラス表面に蒸着させたコールドミラー（ガラス成形板）が適用される。特に、コールドミラーは、紫外線を効率良く反射する一方で、インクの硬化に寄与しない可視光線及び赤外線をミラー後方に透過させることで、光源の発熱による発光効率低下を抑制することができる。
【００６９】
さらに、上記実施の形態では、４色のインクに対応するように４つの記録ヘッド１若しくはラインヘッド２０１を設ける構成としたが、これに限られるものではなく、記録ヘッド１並びにラインヘッド２０１の個数は任意である。
【００７０】
なお、紫外線照射機構２（２０２）並びに記録ヘッド１（ラインヘッド２０１）は、ノズル列の両端部が紫外線光源２１の長手方向に沿った両端部よりも内側に位置するように配設されるのが好ましい。すなわち、紫外線光源２１は、その長手方向に沿った紫外線の照射強度の分布状態が異なっており、照射強度は、紫外線光源２１の長手方向に沿った略中央部における位置を中心としたピークをもち、前記略中央部から離れるにしたがって小さくなる。それ故、画像記録において、紫外線光源２１の長手方向に沿った両端部の略真下を通過する記録媒体Ｐ上のインクに対しては、硬化に十分な照射強度の紫外線が照射されない虞があるためである。
また、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向Ｃ）の下流側に対応する紫外線光源２１の端部は、ノズル列の前記搬送方向の下流側に対応する端部に対して記録媒体Ｐの搬送方向に沿って十分に下流側に位置するのが好ましい。すなわち、例えばインクがカチオン硬化性を有するインクであり、キャリッジ３の一度の走査において、記録媒体Ｐ上の所定領域（「第１所定領域」とする。；図示略）内のインクに対して十分な照射強度の紫外線が照射されない場合であっても、上記のような構成とすることで、前記第１所定領域に搬送方向に沿って隣接し第１所定領域よりも搬送方向の上流側に位置する記録媒体Ｐ上の所定領域（「第２所定領域」とする。；図示略）に対する紫外線の照射が行われる際に、第１所定領域の略真上を紫外線光源２１の搬送方向の下流側の部分が通過し、紫外線光源２１から照射された紫外線が第１所定領域のインクに入射する。これにより、第１所定領域のインクに対してインクの硬化に十分な照射エネルギーを付与可能となる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、紫外線光源から照射されても記録媒体上のインクの硬化に関与せずに画像記録状態の記録媒体の平面状の記録面にて記録ヘッド側に反射する紫外線のうち、記録面とカバー部材の記録面側の先端部との間を通り抜ける紫外線が、記録ヘッドのノズル面に入射することがなくなる。すなわち、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を低減することができる。
よって、ノズル面へ入射した紫外線と、ノズル面及びその吐出口に存するインクとの反応に基づいたノズル面及びその吐出口内のインクの増粘や硬化を防止して、ノズルの吐出不良を生じ難くすることができる。結果として、インクの安定吐出を長期にわたって行うことができる。
また、上記式に従って設計することにより、ノズルの吐出不良の問題と、ドット径の拡大、ドット間の滲み、記録媒体へのインクの浸透などの問題との両立が図れる最適な寸法のインクジェットプリンタを提供することができる。
【００７２】
請求項２に記載の発明によれば、光トラップによって、紫外線照射部から照射され、記録面にて記録ヘッド側に反射してくる紫外線を捕捉することで、ノズル面への紫外線の入射量を低減することができる。
【００７３】
請求項３に記載の発明によれば、紫外線光源が、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管並びに冷陰極管のうちいずれか１つであっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【００７４】
請求項４に記載の発明によれば、カチオン硬化性のインクであっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減でき、カチオン硬化性のインクがノズル面及びその吐出口内にて増粘したり硬化したりすることを防止できる。
【００７５】
請求項５に記載の発明によれば、記録方式が、シリアル方式若しくはライン方式であっても、紫外線照射部から照射された紫外線のノズル面への入射量を確実に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された一実施の形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタに備わるキャリッジを示した斜視図である。
【図３】図２のキャリッジに備わる紫外線照射機構、記録ヘッドの配置を模式的に示した図である。
【図４】インクジェットプリンタの変形例に備わるヘッド部を側方から見て模式的に示した図である。
【符号の説明】
１００インクジェットプリンタ
１、１ａ、１ｂ記録ヘッド
２０１ラインヘッド（記録ヘッド）
１２ノズル面
２、２ａ、２ｂ、２０２紫外線照射機構（紫外線照射部）
２１紫外線光源
７、２０７光トラップ
Ｐ記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet printer.
[0002]
[Prior art]
An ink jet printer discharges and lands ink on a recording medium from an ejection port of a nozzle provided on one surface (nozzle surface) of a recording head, and records an image on the recording medium.
As such an ink jet printer, there is a UV ink jet recording method as a method of recording an image on a recording medium having a low ink absorbability such as a resin film (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Generally, in the above-described inkjet printer of the UV inkjet recording method, recording is performed using an ultraviolet curable ink (hereinafter referred to as “UV ink”) containing a photoinitiator having a predetermined sensitivity to ultraviolet rays. By irradiating the UV ink landed on the medium with ultraviolet rays, the UV ink is cured and fixed on the recording medium. In this case, if it takes time from UV ink landing on the recording medium to UV irradiation, the dot diameter of the UV ink that has landed on the recording medium, bleeding between dots, UV ink penetration into the recording medium, etc. Since the problem becomes conspicuous, it is preferable to shorten the time from UV ink discharge to ultraviolet irradiation as much as possible.
[0004]
Therefore, in the general ink jet printer described in Patent Document 1 and the like, a light source for irradiating ultraviolet rays is disposed close to the nozzle so that the UV ink that has landed on the recording medium can be irradiated immediately. Has been.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-60-132767
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above-mentioned Patent Document 1, when a light source for irradiating ultraviolet rays is arranged close to the nozzle, ultraviolet rays emitted from the light source or ultraviolet rays emitted from the light source and reflected on the surface of the recording medium are nozzle surfaces. There was a possibility that it would be incident on. In this case, there is a problem that the UV ink in the nozzle surface and its discharge port reacts with ultraviolet rays, whereby the UV ink is thickened or hardened, and nozzle discharge defects are likely to occur.
[0007]
Further, as UV inks, radical polymerization (curable) inks and cationic polymerization (curable) inks are known. Among these, cationic polymerization inks are based on oxygen like radical polymerization inks. Since it is not subject to polymerization inhibition, it has high sensitivity to ultraviolet rays, and an acid as an active species has a property of accumulating light energy. Therefore, the cationic polymerization ink has a problem that it is more susceptible to ultraviolet rays on the nozzle surface than the radical polymerization ink.
[0008]
The subject of this invention is providing the inkjet printer which can reduce the ultraviolet-ray incident amount to a nozzle surface, and can perform the stable discharge of an ink over the long term as a result.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1
A recording head that discharges ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays from a nozzle outlet toward a recording medium, and at least one ultraviolet light source irradiates the ink ejected on the recording medium with ultraviolet rays. With UV irradiation unit Ink is ejected from the ejection port toward the planar recording surface of the recording medium, and the ink landed on the recording surface is irradiated with ultraviolet rays from the ultraviolet light source to perform image recording. An inkjet printer,
The ultraviolet irradiation unit is The image recording status A cover member that opens toward the recording medium side is provided, and the ultraviolet light source is disposed inside the cover member,
The recording head has a nozzle surface on which the ejection port is located. The image recording state Arranged to face the recording surface of the recording medium,
Between the recording head and the cover member; Of the recording medium in the image recording state The distance in a direction substantially parallel to the recording surface (hereinafter simply referred to as “parallel direction”) is a, Of the recording medium in the image recording state The distance in a direction perpendicular to the recording surface with respect to the recording surface (hereinafter simply referred to as “orthogonal direction”) is Y1, and the distance between the cover member and the recording head side is Y1. Of the recording medium in the image recording state The tip on the recording surface side Concerned The distance in the orthogonal direction to the recording surface is Y2, Of the recording medium in the image recording state When the distance in the orthogonal direction between the recording surface and the nozzle surface is Y3, and the distance in the parallel direction between the tip portion of the cover member and the ultraviolet light source arranged at the farthest position from the tip portion is X. In addition,
a ≧ X (Y2 + Y3) / (Y1-Y2)
It is characterized by satisfying the following formula.
[0010]
According to the invention of claim 1,
a ≧ X (Y2 + Y3) / (Y1-Y2)
The recording head and the ultraviolet irradiation unit are disposed so that the cover member and the recording head are separated from each other so as to satisfy the above formula. As a result, even when irradiated from an ultraviolet light source, the ink on the recording medium is not involved in curing. The planar recording medium of the image recording state Of the ultraviolet rays reflected from the recording surface to the recording head, the ultraviolet rays that pass between the recording surface and the tip of the cover member on the recording surface side do not enter the nozzle surface of the recording head. That is, it is possible to reduce the incident amount of ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit to the nozzle surface.
Therefore, the nozzle surface and the ink in the discharge port are prevented from being thickened and cured based on the reaction between the ultraviolet light incident on the nozzle surface and the ink existing in the nozzle surface and the discharge port, so that it is difficult to cause a defective discharge of the nozzle. can do. As a result, stable ink ejection can be performed over a long period of time.
In addition, by designing according to the above formula, an inkjet printer with an optimal size that can achieve both the problem of nozzle ejection failure and the problems of increased dot diameter, bleeding between dots, ink penetration into the recording medium, etc. Can be provided.
[0011]
The invention according to claim 2 is the inkjet printer according to claim 1,
An optical trap is provided between the recording head and the ultraviolet irradiation unit to capture the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface can be reduced by capturing the ultraviolet rays that are irradiated from the ultraviolet irradiation unit and reflected by the recording surface toward the recording head by the optical trap. This can be further reduced.
[0013]
The invention according to claim 3 is the ink jet printer according to claim 1 or 2,
The ultraviolet light source is any one of a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, and a cold cathode tube.
[0014]
According to the invention described in claim 3, the ultraviolet light source is any one of a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, and a cold cathode tube. Even in this case, the recording head and the ultraviolet irradiation unit are disposed so as to satisfy the formula described in claim 1 so that the incident amount of the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit to the nozzle surface is ensured. Can be reduced.
Therefore, an effect equivalent to that of the invention described in claim 1 or 2 can be obtained.
[0015]
The invention according to claim 4 is the inkjet printer according to any one of claims 1 to 3,
The ink is characterized by having cationic curability.
[0016]
According to the invention described in claim 4, it is needless to say that an effect equivalent to that of the invention described in any one of claims 1 to 3 is obtained. In particular, the ink has a cationic curable property. . That is, the cationic curable ink has higher sensitivity to ultraviolet rays than the radical curable ink, and accumulates the light energy of the active species acid. Although it is easily affected, even with such a cation curable ink, ultraviolet rays are irradiated by arranging the recording head and the ultraviolet ray irradiation unit so as to satisfy the formula of claim 1. It is possible to reliably reduce the incident amount of ultraviolet rays irradiated from the portion onto the nozzle surface. Therefore, it is possible to prevent the cation-curable ink from being thickened or cured on the nozzle surface and its discharge port.
[0017]
Invention of Claim 5 is the inkjet printer as described in any one of Claims 1-4,
The recording method is a serial method or a line method.
[0018]
Here, the serial method means that ink is ejected from the recording head while the recording head is reciprocated in the scanning direction with respect to the recording medium in which conveyance in the direction orthogonal to the scanning direction of the recording head is stopped. This is a method for performing image recording based on this. The line system is a system that includes a recording head extending in the width direction of the recording medium (a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium) and performs image recording based on the conveyance of the recording medium.
[0019]
According to the invention described in claim 5, even if the recording method is a serial method or a line method, the recording head and the ultraviolet irradiation unit are arranged so as to satisfy the equation described in claim 1 above. In addition, it is possible to reliably reduce the incident amount of ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit to the nozzle surface.
Therefore, an effect equivalent to that of the invention described in any one of claims 1 to 4 can be obtained.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.
FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an ink jet printer according to an embodiment to which the present invention is applied.
[0021]
As shown in FIG. 1, an ink jet printer 100 includes a printer main body 100A and a support base 100B that supports the printer main body 100A. The printer main body 100A includes a recording head 1 (see FIG. 2) and an ultraviolet irradiation mechanism (see FIG. 2). First and second image recording units 10A and 10B including an ultraviolet irradiation unit (see FIG. 2) 2, a carriage 3, an ink supply unit 4, a maintenance unit 5, a platen 6, and a transport mechanism (not shown). It is configured with.
[0022]
Here, the ink jet printer 100 uses the recording head 1 with respect to the recording medium P in which the conveyance in the direction C (hereinafter referred to as “sub-scanning direction C”) orthogonal to the main scanning direction B of the recording head 1 is stopped. The image is recorded by a serial method in which an image is formed by ejecting ink from the recording head 1 while reciprocally moving in the main scanning direction B.
[0023]
The transport mechanism includes, for example, a transport motor and a transport roller (not shown), and transports the recording medium P in the sub-scanning direction C by rotating the transport roller by driving the transport motor. Further, the conveyance mechanism repeats conveyance and stop of the recording medium P in accordance with the operation of the carriage 3 during image recording, and intermittently conveys the recording medium P.
[0024]
Here, the “recording medium P” used in the present embodiment will be described.
The recording medium P used in the present embodiment is made of various papers such as plain paper, recycled paper, glossy paper, etc., various fabrics, various non-woven fabrics, resin, metal, glass and the like applied to a normal ink jet printer. The recording medium P is applicable. Further, as the form of the recording medium P, a roll shape, a cut sheet shape, a plate shape, or the like is applicable.
[0025]
In particular, as the recording medium P used in the present embodiment, a transparent or opaque non-absorbing resin film used for so-called soft packaging can be applied. Specific resin types for resin films include polyethylene terephthalate, polyester, polyolefin, polyamide, polyesteramide, polyether, polyimide, polyamideimide, polystyrene, polycarbonate, poly-ρ-phenylene sulfide, polyether ester, polyvinyl chloride. , Poly (meth) acrylic acid ester, polyethylene, polypropylene, nylon and the like are applicable, and further, copolymers of these resins, mixtures of these resins, and those obtained by crosslinking these resins are also applicable. Above all, as the resin type of the resin film, one of stretched polyethylene terephthalate, polystyrene, polypropylene, and nylon is selected because of the transparency, dimensional stability, rigidity, environmental load, cost, etc. of the resin film. It is preferable to use a resin film having a thickness of 2 μm (micrometer) to 100 μm (preferably 6 μm to 50 μm). Moreover, you may perform surface treatments, such as a corona discharge process and an easily bonding process, on the surface of the support body of resin films.
[0026]
Further, as the recording medium P used in the present embodiment, known opaque recording media P such as various papers whose surfaces are coated with a resin, a film containing a pigment, and a foam film are also applicable.
[0027]
The platen 6 is disposed substantially horizontally, for example, and sucks and supports the lower surface (the surface opposite to the recording surface side) of the recording medium P in a predetermined range on the upper surface of the platen 6 by driving a suction unit (not shown). To do.
A carriage 3 is provided above the platen 6.
[0028]
Next, the carriage 3 will be described in detail with reference to FIG.
Here, FIG. 2A is a perspective view showing the carriage 3 viewed in substantially the same direction as FIG. 1, and FIG. 2B shows the carriage 3 viewed obliquely upward from the lower right in FIG. It is the shown perspective view. In FIG. 2, the carriage 3 is indicated by a broken line, and a state in which the carriage 3 is seen through is illustrated.
[0029]
As shown in FIG. 2, the carriage 3 is mounted with a first image recording unit 10A and a second image recording unit 10B and guided to a carriage rail (see FIG. 1) 31 extending along the main scanning direction B. However, it can move in the main scanning direction B.
The moving direction of the carriage 3 is changed in accordance with the rotation direction of a drive source (not shown), whereby the carriage 3 reciprocates in the main scanning direction B. During image recording, the carriage 3 moves forward, backward, or reciprocates in the main scanning direction B when the recording medium P is stopped. At this time, an image is recorded on the recording medium P by the first and second image recording units 10A and 10B.
[0030]
In FIG. 2A, the first image recording unit 10A is disposed on the left rear side of the carriage 3, and performs image recording when the carriage 3 moves in the right front direction along the main scanning direction B. Is.
The second image recording unit 10B is disposed on the right front side of the carriage 3 in FIG. 2A, and performs image recording when the carriage 3 moves in the left rear direction along the main scanning direction B. It is.
Each of the first and second image recording units 10A, 10B includes a recording head 1 (1a, 1b), an ultraviolet irradiation mechanism 2 (2a, 2b), an optical trap 7 (7a, 7b), and an intermediate tank. 42 (42a, 42b).
[0031]
The recording heads 1a and 1b have four colors (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) used in the inkjet printer 100 for both the first and second image recording units 10A and 10B. Four) are provided corresponding to the inks of)).
Each recording head 1 is a member whose outer shape is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is arranged side by side in the main scanning direction B so that their longitudinal directions are parallel to each other. Each recording head 1 is disposed such that its lower surface faces the recording surface (upper surface) of the recording medium P conveyed on the platen 6 during image recording.
On the lower surface of the recording head 1, there is provided a nozzle surface 12 in which ejection ports of a plurality of nozzles (not shown) are arranged in substantially one row (nozzle row) in the sub-scanning direction C. A top plate 13 is disposed around the nozzle surface 12 so that the lower surface of the recording head 1 is substantially flush.
Furthermore, each recording head 1 is provided with ejection means (not shown) such as a piezo element (piezoelectric element) inside, and ejects ink droplets individually from each ejection port by the operation of the ejection means.
[0032]
Each recording head 1 communicates with an intermediate tank 42 in which ink is stored via an ink supply pipe 41 (41a, 41b). Note that four intermediate tanks 42 and four ink supply pipes 41 are provided in each of the first and second image recording units 10 </ b> A and 10 </ b> B, corresponding to each recording head 1.
Thus, the ink stored in each intermediate tank 42 is supplied to each recording head 1.
[0033]
Here, “ink” used in the present embodiment will be described.
As the ink used in the present embodiment, in particular, the “photocuring system (No. 1 of photocuring technology—selection of resin / initiator and blending conditions and measurement / evaluation of curing degree—technical association information)” is described. 4)) “Curing system using photoacid / base generator (Section 1)”, “Photo-induced alternating copolymerization (Section 2)”, etc. are applicable. It may be cured by radical polymerization.
[0034]
Specifically, the ink used in the present embodiment is an ultraviolet curable ink having a property of being cured by irradiation with ultraviolet rays as light, and has at least a polymerizable compound (a known polymerizable compound as a main component). ), A photoinitiator, and a coloring material. However, as the ink used in the present embodiment, the photoinitiator may be excluded when an ink that conforms to the above-mentioned “light-induced alternating copolymerization (section 2)” is used.
[0035]
The ultraviolet curable ink is roughly classified into a radical polymerization type ink containing a radical polymerizable compound and a cationic polymerization type ink containing a cationic polymerizable compound as a polymerizable compound. Each of the inks can be applied as an ink used in the embodiment, and a hybrid ink in which a radical polymerization ink and a cation polymerization ink are combined may be applied as an ink used in the present embodiment.
[0036]
However, since cationic polymerization inks with little or no inhibition of polymerization reaction by oxygen are superior in functionality and versatility, in this embodiment, cationic polymerization inks are used in particular.
[0037]
The cationic polymerization ink used in the present embodiment is specifically a mixture containing at least a cationic polymerizable compound such as an oxetane compound, an epoxy compound, and a vinyl ether compound, a photocationic initiator, and a coloring material. As described above, it has the property of being cured by irradiation with ultraviolet rays.
[0038]
One ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided for each of the first and second image recording units 10 </ b> A and 10 </ b> B, and is disposed at both ends of the carriage 3 along the main scanning direction B. That is, the ultraviolet irradiation mechanism 2a of the first image recording unit 10A is disposed at the left back end in FIG. 2A of the first image recording unit 10A, and the ultraviolet irradiation mechanism 2b of the second image recording unit 10B is The two-image recording unit 10B is disposed at the right front end in FIG.
[0039]
Each ultraviolet irradiation mechanism 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape and is disposed to face the recording surface.
Each ultraviolet irradiation mechanism 2 includes an ultraviolet light source 21, a cover member 22 for covering the ultraviolet light source 21, and a reflecting member (see FIG. 3) that reflects the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 21. .
[0040]
The cover member 22 is, for example, a concave member that opens toward the recording medium P side, and as shown in FIG. 3, an upper surface portion 221 that is formed substantially parallel to the recording surface, and an upper surface portion 221. And a vertical surface portion 222 formed substantially perpendicularly from the end on the recording head 1 side toward the recording surface.
A reflection member 23 is disposed on the inner surface of the cover member 22.
[0041]
The reflecting member 23 is for reflecting the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 21, particularly the ultraviolet light not directed toward the recording medium P, toward the recording medium P.
A plurality of ultraviolet light sources 21 are provided along the reflecting member 23 disposed on the upper surface 221 of the cover member 22.
[0042]
Each of the ultraviolet light sources 21 is a linear light source along the sub-scanning direction C, and is arranged side by side in the main scanning direction B so that their longitudinal directions are parallel to each other. Note that the length of the ultraviolet light source 21 is at least longer than the length of the nozzle row of the recording head 1.
The ultraviolet light source 21 is a light source that emits ultraviolet light in the radiation direction from the center of the ultraviolet light source 21. As the ultraviolet light source 21, at least one of a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, and a cold cathode tube is applied.
[0043]
An optical trap 7 is disposed between the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 adjacent to each of the ultraviolet irradiation mechanisms 2.
[0044]
The optical trap 7 is for capturing the ultraviolet rays that are irradiated from the ultraviolet light source 21 and incident on the recording head 1 side. The optical trap 7 is a long member extending along the sub-scanning direction C, and the length thereof is at least equal to the length of the ultraviolet irradiation mechanism 2 in the sub-scanning direction C. The optical trap 7 is a concave member that opens toward the recording medium P, and is disposed so that, for example, the opened edge is substantially parallel to the recording medium P.
[0045]
The shape of the optical trap 7 may be any shape as long as ultraviolet rays can enter the optical trap 7 and the incident ultraviolet rays are repeatedly reflected on the inner surface of the optical trap 7.
The inner surface of the optical trap 7 may be provided with an ultraviolet absorber (not shown) made of a material having a high ultraviolet absorption rate. In this case, ultraviolet rays incident on the inner surface of the optical trap 7 can be reliably absorbed.
[0046]
Next, the arrangement of the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 in the carriage 3 will be described with reference to FIG.
Here, FIG. 3A is a diagram schematically showing the arrangement of the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1, and FIG. 3B is a diagram showing the ultraviolet recording head 1 irradiated from the ultraviolet irradiation mechanism 2. It is the figure which showed typically the incident range to the side. In addition, illustration of the optical trap 7 is abbreviate | omitted in FIG.
[0047]
As shown in FIG. 3A, the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 are the center of the left side surface of the recording head 1 and the vertical surface portion 222 of the cover member 22 in the thickness direction (the same direction as the main scanning direction B). Are disposed with a “distance a” along the main scanning direction B (direction substantially parallel to the recording surface of the recording medium P: parallel direction). It is assumed that the reflecting member 23 disposed on the inner surface of the vertical surface portion 222 has no thickness.
Here, the distance in the vertical direction F (direction perpendicular to the recording surface: orthogonal direction) from the nozzle surface 12 of the recording head 1 to the recording surface is defined as “distance Y3”.
Further, the distance in the vertical direction F from the lower end (tip) portion of the vertical surface portion 222 of the cover member 22 to the recording surface is defined as “distance Y2”, and the vertical direction from the central axis of the ultraviolet light source 21 of the ultraviolet irradiation mechanism 2 to the recording surface. The distance of F is “distance Y1”, and the distance in the main scanning direction B from the central axis of the ultraviolet light source 21 to the central portion in the thickness direction of the vertical surface portion 222 of the cover member 22 is “distance X”.
[0048]
3 corresponds to the ultraviolet light source 21 arranged at a position farthest from the recording head 1 among the plurality of ultraviolet light sources 21 provided in the ultraviolet irradiation mechanism 2.
Among the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet light source 21, the ultraviolet rays within the range of the irradiation angle θ have an interval Y2 between the lower end portion of the vertical surface portion 222 of the cover member 22 and the recording surface, as shown in FIG. The light passes through and enters the right side of the vertical surface portion 222 of the cover member 22. Here, the incident range of the ultraviolet rays to the right side of the vertical surface portion 222 of the cover member 22 is defined as “incident range D”.
[0049]
In the above case, the arrangement of the recording head 1 with respect to the ultraviolet irradiation mechanism 2 so that the lower surface of the recording head 1, in particular, the nozzle surface 12 is not located within the incident range D is examined.
First, of the ultraviolet rays in the incident range D, the ultraviolet light source 21 is horizontal from the center of the ultraviolet light source 21 at a predetermined height H from the recording surface (in FIG. 3, the height H is substantially equal to the distance Y2 and the distance Y3). Ultraviolet rays that reach the farthest direction along the direction (the same direction as the main scanning direction B) are irradiated from the ultraviolet light source 21 and are reflected by the recording surface by grazing the lower end of the vertical surface portion 222 of the cover member 22 (in FIG. 3). , Schematically indicated by a two-dot chain line A).
Therefore, at the predetermined height H from the recording surface, the lower surface side edge of the left side surface of the recording head 1 is located farther than the ultraviolet ray indicated by the two-dot chain line A with respect to the ultraviolet irradiation mechanism 2. The lower surface of 1 is located outside the incident range D.
[0050]
Here, if the “distance a” is assumed to be a distance at which the ultraviolet ray indicated by the two-dot chain line A is incident on the lower edge of the left side surface of the recording head 1, it is indicated by the two-dot chain line A. Since the incident angle R1 of the ultraviolet rays on the recording surface and the reflection angle R2 on the recording surface are equal, the ratio of the “distance X” to the “distance a” is “distance to the value obtained by adding the distance Y3 to the distance Y2”. Approximate the ratio of the value obtained by subtracting the distance Y2 from Y1,
a: X = (Y2 + Y3): (Y1-Y2)
It becomes. The incident angle R1 and the reflection angle R2 are the angles of incidence and reflection of ultraviolet rays with respect to the line segment L perpendicular to the recording surface.
Therefore, the “distance a” in the horizontal direction between the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 is
a = X (Y2 + Y3) / (Y1-Y2) (1)
It becomes.
[0051]
That is, the above formula (1) is satisfied, or “distance a” is larger than “X (Y2 + Y3) / (Y1−Y2)”, that is,
a ≧ X (Y2 + Y3) / (Y1-Y2) (2)
By arranging the ultraviolet irradiation mechanism 2 and the recording head 1 so as to satisfy the above formula, the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet light source 21 passes between the lower end portion of the vertical surface portion 222 of the cover member 22 and the recording surface. Even if the light enters the recording head 1 side, it does not enter the lower surface (at least the nozzle surface 12) of the recording head 1.
[0052]
The ink supply unit 4 includes, in addition to the ink supply pipe 41 and the intermediate tank 42 described above, an ink tank 43 that stores ink, and an ink supply path 44 that allows the ink tank 43 and the intermediate tank 42 to communicate with each other. Yes.
[0053]
The maintenance unit 5 is disposed at one end of the moving range of the carriage 3 so as to sandwich the platen 6 together with the ink tank 43 along the main scanning direction B, and performs maintenance work of the recording head 1.
[0054]
As described above, according to the inkjet printer 100 of the present embodiment, the ultraviolet irradiation mechanism 2 is set by setting the equation (2) so as to correspond to the ultraviolet light source 21 disposed at the position farthest from the recording head 1. , The amount of the ultraviolet rays irradiated from the lower surface of the recording head 1, particularly the nozzle surface 12 can be reduced.
Also, for example, the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2 are fixed to the carriage 3 by capturing the ultraviolet rays that are irradiated from the ultraviolet irradiation mechanism 2 and reflected by the recording surface toward the recording head 1 by the optical trap 7. Therefore, the amount of ultraviolet light reflected by the frame (not shown) and reflected on the recording head 1 can be reduced, and the amount of ultraviolet light incident on the lower surface of the recording head 1 can be reduced.
Therefore, the ink is not thickened or hardened based on the reaction between the ultraviolet light incident on the nozzle surface 12 of the recording head 1 and the ink on the nozzle surface 12 and its discharge port, thereby making it difficult to cause nozzle ejection defects. be able to.
[0055]
Further, even if the ink is a cation curable ink having a high sensitivity to ultraviolet rays and a property of accumulating light energy of an active species acid, the recording head 1 and the ultraviolet ray irradiation so as to satisfy the above formula (2). By disposing the mechanism 2, the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface 12 of the recording head 1 is reduced, so that the cation-curable ink at the nozzle surface 12 and its discharge port is thickened or cured. Can be prevented.
Furthermore, even if the ultraviolet light source 21 is any one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, and a cold cathode tube, the amount of ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation mechanism 2 to the nozzle surface 12 is reduced. It can be reliably reduced.
In this way, it is possible to prevent thickening and curing of the ink on the nozzle surface 12 and its discharge port and to make it difficult for nozzles to fail to discharge, so that stable ink discharge can be performed over a long period of time.
[0056]
Further, by reducing the amount of ultraviolet light incident on the lower surface of the recording head 1, it is possible to prevent the ink existing on the top plate 13 from being cured based on the ultraviolet light incident on the top plate 13 on the lower surface of the recording head 1. The maintenance work of the recording head 1 can also be performed reliably.
[0057]
In the above embodiment, if “distance Y1” = 20 mm (millimeter), “distance Y2” = 1 mm, “distance Y3” = 1 mm, “distance X” = 64 mm, for example,
“Distance a” ≧ 64 × (1 + 1) / (20−1) = 6.7 (rounded to the second decimal place)
It becomes.
In this case, it is only necessary to satisfy a ≧ 6.7. However, for example, the upper limit of “distance a” may be defined from the irradiation timing of ultraviolet rays, the moving speed of the carriage 3, and the like.
That is, in the present embodiment, the ultraviolet irradiation timing is 0.01 to 0.5 seconds, preferably 0.01 to 0.3 seconds after the ink droplets have landed on the recording medium 1, and further, Preferably, it may be after 0.01 to 0.15 seconds. You may prescribe | regulate the upper limit of "distance a" so that the irradiation timing of such conditions may be satisfy | filled.
The moving speed of the carriage 3 may be 1 m / s, and the upper limit of “distance a” may be defined so as to satisfy this condition.
This makes it possible to achieve both the problem of nozzle ejection failure and the problem of enlargement of the dot diameter of ink droplets landed on the recording medium P, bleeding between dots, ink penetration into the recording medium, etc. A printer 100 can be provided.
[0058]
In the above-described embodiment, the ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided in both the first image recording unit 10A and the second image recording unit 10B. However, the present invention is not limited to this, for example, adjacent in FIG. The ultraviolet irradiation mechanism 2 may be provided between the recording head 1a of the first image recording unit 10A and the recording head 1b of the second image recording unit 10B. Also in this case, the amount of ultraviolet light incident on the lower surface of the recording head 1 can be reduced by disposing the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2 so as to satisfy the above formula (2).
[0059]
Furthermore, in the above embodiment, the first and second image recording units 10A and 10B are configured to provide one ultraviolet irradiation mechanism 2 for each of the four recording heads 1,. Instead, the number and location of the ultraviolet irradiation mechanisms 2 are arbitrary as long as they are arranged at least downstream of the recording head 1 in the main scanning direction B. For example, a configuration in which one ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided for one recording head 1 or a configuration in which one ultraviolet irradiation mechanism 2 is provided for two adjacent recording heads 1, 1 is provided. Alternatively, one ultraviolet irradiation mechanism 2 may be provided for three recording heads 1,. In each of the above cases, the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2 are arranged so as to satisfy the above formula (2).
[0060]
<Modification of inkjet printer>
Hereinafter, a modified example of the ink jet printer will be described with reference to FIG.
Here, FIG. 4 is a diagram schematically showing the head unit 210 provided in the modified example of the ink jet printer as viewed from the side.
The modification of the ink jet printer is the same as that of the first embodiment except for the parts specific to this modification. Therefore, the same reference numerals are given to the same parts as those of the above embodiment, and the description thereof is omitted. Omitted.
[0061]
The ink jet printer according to this modification includes a line head (recording head) 201 that extends in the width direction of the recording medium P (a direction perpendicular to the transport direction E of the recording medium P), and forms a line based on the transport of the recording medium P. Image recording is performed by this method.
That is, as shown in FIG. 4, the inkjet printer includes a head unit 210 that includes the above-described line head 201, ultraviolet irradiation mechanism 202, and optical trap 207.
[0062]
Four line heads 201 are provided corresponding to four color inks used in the ink jet printer. In addition, each of the line heads 201 is disposed in the head unit 210 along the transport direction E of the recording medium P so that the longitudinal directions thereof are parallel to each other.
[0063]
Four ultraviolet irradiation mechanisms 202 are provided corresponding to each line head 201. In other words, each of the ultraviolet irradiation mechanisms 202 is disposed in the head unit 210 so as to be located downstream of the corresponding line head 201 in the conveyance direction E of the recording medium P.
Further, the distance in the direction substantially parallel to the transport direction E between the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the line head 201 satisfies the formula (2) exemplified in the above embodiment.
The ultraviolet irradiation mechanism 202 has a length in the same direction as the longitudinal direction of the line head 201 that is at least longer than the length of the nozzle row of the line head 201.
[0064]
The optical trap 207 is disposed between the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the line head 201.
[0065]
Even in the ink jet printer having such a configuration, by arranging the ultraviolet irradiation mechanism 202 and the line head 201 so as to satisfy the formula (2) exemplified in the above embodiment, the lower surface of the line head 201, in particular, the nozzle. The amount of ultraviolet light incident on the surface 12 can be reduced.
[0066]
In the above modification, the ultraviolet irradiation mechanism 202 is provided for each of the line heads 201. However, the present invention is not limited to this, and at least the downstream side in the transport direction E of the recording medium P from the line head 201. The number and arrangement positions of the ultraviolet irradiation mechanisms 202 are arbitrary. For example, one ultraviolet irradiation mechanism 202 may be provided for four line heads 201,... Arranged continuously, or for three line heads 201,. One ultraviolet irradiation mechanism 202 may be provided, or one ultraviolet irradiation mechanism 202 may be provided for two line heads 201 and 201 arranged in succession. Even in each of the above cases, the recording head 1 and the ultraviolet irradiation mechanism 2 are disposed so as to satisfy the expression (2).
[0067]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, as a method of providing an ultraviolet absorbing portion on the inner surface of the optical trap 7, for example, a method of treating a material having a high ultraviolet absorption rate on the inner surface of the optical trap 7 with various metal oxides such as anodizing, plating treatment, vapor deposition, and sputtering. The method of processing etc. are mentioned. Further, the ultraviolet absorbing portion may be provided on the inner surface of the optical trap 7 by coating various materials having a high ultraviolet absorption rate.
Examples of materials having a high ultraviolet absorption rate include carbon black, ultra-fine titanium oxide / zinc oxide / iron oxide (α-Fe ₂ O _Three , Fe _Three O _Four ) And other inorganic substances, and organic substances such as benzotriazole compounds and aromatic compounds. These materials constitute the ultraviolet absorbing portion.
[0068]
In addition, as the reflecting member 23 of the above embodiment, for example, a high-purity aluminum reflecting plate that efficiently reflects ultraviolet rays over the entire wavelength range is applied, and preferably a metal compound mainly containing aluminum. A cold mirror (glass molding plate) in which a thin film is deposited on the glass surface is applied. In particular, the cold mirror efficiently reflects ultraviolet rays, but transmits visible light and infrared rays that do not contribute to ink curing to the rear of the mirror, thereby suppressing a reduction in luminous efficiency due to heat generated by the light source.
[0069]
Further, in the above embodiment, the four recording heads 1 or the line heads 201 are provided so as to correspond to the four colors of ink. However, the present invention is not limited to this, and the number of the recording heads 1 and the line heads 201 is not limited thereto. Is optional.
[0070]
Note that the ultraviolet irradiation mechanism 2 (202) and the recording head 1 (line head 201) are arranged such that both ends of the nozzle row are located inside the both ends along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 21. Is preferred. That is, the ultraviolet light source 21 is different in the distribution state of the ultraviolet irradiation intensity along the longitudinal direction, and the irradiation intensity has a peak centered at a position at a substantially central portion along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 21. , It becomes smaller as the distance from the substantially central portion increases. Therefore, in image recording, there is a risk that the ink on the recording medium P that passes substantially immediately below both ends along the longitudinal direction of the ultraviolet light source 21 may not be irradiated with ultraviolet rays having sufficient irradiation intensity for curing. It is.
Further, the end of the ultraviolet light source 21 corresponding to the downstream side in the conveyance direction (sub-scanning direction C) of the recording medium P conveys the recording medium P to the end corresponding to the downstream side of the nozzle row in the conveyance direction. It is preferable to be located sufficiently downstream along the direction. That is, for example, the ink is cationically curable, and is sufficient for the ink in a predetermined area (referred to as “first predetermined area”; not shown) on the recording medium P in one scan of the carriage 3. Even in the case where ultraviolet rays having a certain irradiation intensity are not irradiated, the configuration as described above is adjacent to the first predetermined region along the transport direction and is located upstream of the first predetermined region in the transport direction. When ultraviolet rays are irradiated to a predetermined area (referred to as “second predetermined area”; not shown) on the recording medium P to be recorded, the ultraviolet light source 21 is transported on the downstream side of the first predetermined area. The ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet light source 21 enter the ink in the first predetermined region. As a result, it is possible to apply sufficient irradiation energy for ink curing to the ink in the first predetermined region.
[0071]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the ink on the recording medium is not involved in curing even when irradiated from the ultraviolet light source. The planar recording medium of the image recording state Of the ultraviolet rays reflected from the recording surface to the recording head, the ultraviolet rays that pass between the recording surface and the tip of the cover member on the recording surface side do not enter the nozzle surface of the recording head. That is, it is possible to reduce the incident amount of ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit to the nozzle surface.
Therefore, the nozzle surface and the ink in the discharge port are prevented from being thickened and cured based on the reaction between the ultraviolet light incident on the nozzle surface and the ink existing in the nozzle surface and the discharge port, so that it is difficult to cause a defective discharge of the nozzle. can do. As a result, stable ink ejection can be performed over a long period of time.
In addition, by designing according to the above formula, an inkjet printer with an optimal size that can achieve both the problem of nozzle ejection failure and the problems of increased dot diameter, bleeding between dots, ink penetration into the recording medium, etc. Can be provided.
[0072]
According to the second aspect of the present invention, the amount of ultraviolet rays incident on the nozzle surface can be reduced by capturing the ultraviolet rays that are irradiated from the ultraviolet irradiation unit and reflected by the recording surface toward the recording head by the optical trap. Can be reduced.
[0073]
According to the third aspect of the present invention, even if the ultraviolet light source is any one of a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, and a cold cathode tube, an ultraviolet nozzle irradiated from the ultraviolet irradiation unit. The amount of incident light on the surface can be reliably reduced.
[0074]
According to invention of Claim 4, even if it is a cationic curable ink, the incident amount to the nozzle surface of the ultraviolet-ray irradiated from the ultraviolet irradiation part can be reduced reliably, and a cationic curable ink is a nozzle surface. In addition, it is possible to prevent thickening or curing in the discharge port.
[0075]
According to the fifth aspect of the present invention, even if the recording method is a serial method or a line method, it is possible to reliably reduce the incident amount of ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet irradiation unit to the nozzle surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an ink jet printer according to an embodiment to which the invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing a carriage provided in the ink jet printer of FIG. 1;
3 is a diagram schematically showing an arrangement of an ultraviolet irradiation mechanism and a recording head provided in the carriage of FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a head portion provided in a modified example of the ink jet printer as viewed from the side.
[Explanation of symbols]
100 Inkjet printer
1, 1a, 1b Recording head
201 Line head (recording head)
12 Nozzle surface
2, 2a, 2b, 202 UV irradiation mechanism (UV irradiation section)
21 UV light source
7,207 Optical trap
P Recording medium

Claims

A recording head that discharges ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays from a nozzle outlet toward a recording medium, and at least one ultraviolet light source irradiates the ink ejected on the recording medium with ultraviolet rays. An inkjet printer comprising: an ultraviolet irradiation unit, which ejects ink from the ejection port toward a planar recording surface of a recording medium, and irradiates the ink landed on the recording surface with ultraviolet rays from the ultraviolet light source Because
The ultraviolet irradiation unit includes a cover member that opens toward the recording medium in an image recording state, and the ultraviolet light source is disposed inside the cover member.
The recording head is disposed such that a nozzle surface on which the discharge port is located is opposed to a recording surface of the recording medium in the image recording state ,
The distance between the recording head and the cover member in a direction substantially parallel to the recording surface of the recording medium in the image recording state (hereinafter simply referred to as “parallel direction”) is a, the ultraviolet light source and the image recording. The distance in the direction perpendicular to the recording surface of the recording medium in the state (hereinafter simply referred to as “orthogonal direction”) is Y1, the recording head side of the cover member, and the image recording state. wherein the distance in the perpendicular direction between the tip and the recording surface of the recording surface of the recording medium Y2, the distance in the perpendicular direction to the recording surface and the nozzle surface of the recording medium of the image recording state Y3, the When the distance in the parallel direction between the tip portion of the cover member and the ultraviolet light source arranged at the farthest position from the tip portion is X,
a ≧ X (Y2 + Y3) / (Y1-Y2)
An inkjet printer characterized by satisfying the formula:

The inkjet printer according to claim 1, wherein
An ink jet printer comprising an optical trap for capturing ultraviolet rays emitted from the ultraviolet irradiation unit between the recording head and the ultraviolet irradiation unit.

The inkjet printer according to claim 1 or 2,
2. The ink jet printer according to claim 1, wherein the ultraviolet light source is one of a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, and a cold cathode tube.

In the inkjet printer as described in any one of Claims 1-3,
An ink jet printer, wherein the ink has a cationic curable property.

In the ink jet printer according to any one of claims 1 to 4,
An ink jet printer characterized in that a recording method is a serial method or a line method.