JP4415725B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像記録装置に係り、特に、紫外線が照射されることによって硬化可能な紫外線硬化性インクを使用した画像記録装置に関する。

記録ヘッドから、前記記録ヘッドに対向するように配置された記録媒体の上にインクの小滴を吐出し、着弾させることで画像を記録する画像記録装置記録装置においては、インクの吸水性の乏しい記録媒体上に画像を記録する場合に、インクの未硬化・未定着を要因とする引きずり、滲みなどの問題が生じる。

かかる問題を解決するために、紫外線に感度を有する光開始材を含有させた紫外線硬化型インクを用いて、紫外線照射装置により記録媒体上に着弾したインクに紫外線を照射させることで、好適な画像の記録・定着が成される方法が知られている。

インクを硬化・定着させるに際し、特に画質を大きく左右させる因子は、紫外線硬化型インクの感度、紫外線照射のタイミングおよび光線の波長、強度であり、インク着弾から時間が経つにつれてドット径、滲みなどの問題が顕著となる。従って、インクの吐出から紫外線照射までのタイミングは極力短いほうが好ましい。

例えば、特許文献１では、記録媒体のほぼ全幅を照射するに十分な長さを有し、インクジェット記録ヘッドに対し前記記録媒体の排出側で固定的に設置された紫外線照射ランプによる着弾インクの硬化・固着手段を備えたインクジェットプリンタ、又はインクジェット記録ヘッドが前記記録媒体の幅方向に移動するシリアルプリント方式のものであり、記録ヘッド両側部の少なくとも一方に紫外線ランプを備えるインクジェットプリンタが提供されている。

また一般に、光源として、例えば高圧水銀ランプを使用する紫外線照射装置においては、熱対策として紫外線照射ランプを冷却するための冷却装置が備えられるが、前記冷却装置の送風が発生させる気流により、記録ヘッドから吐出されたインクの着弾が阻害されるという問題を回避するために、前記紫外線照射装置の紫外線照射面には石英ガラスが設けられ、記録ヘッド方向への気流の流出が防止されている。

この点特許文献２では、紫外線照射ランプの熱対策に関して記録されており、インクジェット記録ヘッドと、紫外線照射ランプが覆われるカバーと、排気ダクトと、を備えられたインクジェト記録装置が提供されている。
特開昭６０−１３２７６７号公報 特開２００３−１６５２０８号公報

しかしながら、画像走査のために紫外線照射装置及び記録ヘッドが搭載されたキャリッジが移動する際に、記録媒体と紫外線照射装置との間でジャム等によるジャムが生じた場合には、紫外線照射装置の発熱によって石英ガラスに記録媒体が溶融付着する場合や、記録媒体上に着弾した未硬化のインクが付着する場合等の汚染もしくは破損が生じる場合がある。更には、前記紫外線照射装置に接触した記録媒体が、前記紫外線照射装置の発する熱で発火する虞もある。

一方、紫外線照射装置においては、例えば、高圧水銀ランプに代えて、必ずしも冷却装置を必要としない低圧水銀ランプを用いることも可能である。この場合、紫外線照射装置の照射面に、必ずしも前記石英ガラスを備えないことも考えられる。そのため、記録媒体と紫外線照射装置の間で生じる前記ジャムにより、紫外線照射ランプの表面が未硬化インクで汚染又は前記記録媒体の接触によって破損される恐れがある。

このような紫外線照射ランプ又は石英ガラス上に付着したインクや、前記ジャムによる接触で生じた傷等により、紫外線ランプから照射される紫外線が遮断され、記録媒体上に着弾したインクに対し十分な紫外線照射が行われず、前記インクの好適な硬化・固着が阻害される。また高圧水銀ランプのように発熱量の高い紫外線ランプが用いられる場合には、安全面から上記記録媒体の発火を防止する必要がある。

本発明の課題は、紫外線照射ランプ又は石英ガラスが画像形成のために走査方向に移動し、ジャム等によるジャムが生じた場合に、前記紫外線ランプ等が前記紫外線照射装置の熱による記録媒体の溶融付着もしくは未硬化インクの付着等による汚染又は前記記録媒体の接触による破損等から保護される部材を設け、前記記録媒体上に着弾したインクに十分な紫外線照射を確保しインクに好適な硬化・固着を与えられるとともに、前記記録媒体と前記紫外線照射装置との直接的な接触を防止することで、鮮明な画像が安全に形成される画像記録装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、記録媒体を支持する記録媒体載置手段と、前記記録媒体に対して、紫外線を照射することにより硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出されたインクに対して前記インクを硬化させる光を照射する光源を有する紫外線照射装置とを備え、紫外線硬化型インクを記録媒体に吐出させた後に紫外線を照射することで画像を記録させる画像記録装置において、
前記紫外線照射装置の照射面側であって前記紫外線照射装置と前記記録媒体との間に、複数の板状部材を格子状に組み合わせてなる保護部材が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、主走査方向に移動する紫外線照射装置と記録媒体との間で、記録媒体の詰まり又は搬送不良等でジャムが生じた場合に、前記紫外線照射装置に設けられた保護部材が、ジャムによりたわんだ記録媒体が紫外線照射装置への直接的に接触又は進入することを防止する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記紫外線照射装置には、前記紫外線照射装置の照射面を覆うように石英ガラスが配置されており、前記保護部材は、この石英ガラスと前記記録媒体との間に配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、例えば、紫外線照射ランプに高圧水銀ランプを使用するときは、熱対策として冷却ファンを必要とするが、かかる冷却ファンが起こす気流によって、記録ヘッドから吐出されるインクの着弾が阻害されないようにするために、前記光源が格納されたハウジングの紫外線照射面に石英ガラスを設け、前記気流を記録ヘッド方向に流出させない方法が一般に知られている。このとき前記石英ガラス上に、記録媒体との接触により前記石英ガラスに汚染や破損が生じた場合には、前記汚染や破損等が紫外線照射装置から照射された紫外線を遮断し、記録媒体上に着弾されたインクを十分に硬化・固着させることができず、安定した画像の記録が困難となる。そこで、前記石英ガラスに保護部材を配置することで、たわんだ記録媒体が石英ガラスへと直接的に接触することを防止する。
また、前記保護部材が、前記石英ガラスと記録媒体の間に固設されることで、紫外線ランプの発熱により高温化する石英ガラスと記録媒体の間に、少なくとも前記保護部材の厚み分の距離を確保することで、光源の熱による影響を受けにくくする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置において、前記保護部材が金属からなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、例えば、紫外線照射装置が高圧水銀ランプであるときはその発熱が３００℃以上となることから、高温に対する耐久性のある金属を使用することで、結果として前記保護部材が熱により変形、破損に対することを防止する。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記保護部材はアルミニウムからなることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記保護部材に紫外線反射率が８０％以上であるアルミニウムを使用することで、前記紫外線装置から保護部材自体に照射された紫外線を記録媒体の配置する方向に効率的に反射し、保護部材自体の紫外線吸収を低減する。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記保護部材は前記紫外線照射装置の主走査方向に対する端部が、前記保護部材の中央部に比して低く形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、前記保護部材が前記紫外線照射装置の主走査方向に対する端部を前記保護部材の中央部に比して低く形成されることで、前記ジャム等により生じる記録媒体のたわみ等を吸収しながら案内することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記光源としての紫外線照射ランプは、冷陰極殺菌ランプ、熱陰極殺菌ランプ、低圧水銀ランプ、無電極ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ又はLEDのうち何れか一つであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、紫外線照射装置は冷陰極殺菌ランプ、熱陰極殺菌ランプ、低圧水銀ランプ、無電極ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ又はＬＥＤのうちいずれか一つである。この場合でも前記保護部材が前記紫外線照射ランプ又は前記石英ガラスを前記ジャム等により生ずる記録媒体の直接的な接触又は進入を防止し、前記石英ガラス等の汚染又は破損等から保護することから、記録媒体上に着弾したインクに充分な紫外線の照射を行うことができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記記録ヘッドから吐出されるインクはカチオン硬化型インクであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１から請求項６に記載される画像記録装置に用いられるインクが、カチオン硬化性を有することである。即ち、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して、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を有するため、紫外線の照射によるインクの硬化、固着に好適であり、この様なインクが用いられる場合にも前記保護部材は前記記録媒体とのジャムにより生ずる前記紫外線ランプ又は前記石英ガラスへのインクの付着を確実に防止することができる。

請求項８に記載の発明は、記録媒体を支持する記録媒体載置手段と、前記記録媒体に対して、光を照射することによって硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上の前記インクを硬化させるための光を照射する光源を有する紫外線照射装置と、複数のスリット部を形成する複数の隔壁部を有する保護部材とを備え、
前記保護部材は、前記紫外線照射装置の照射面側であって前記記録媒体載置手段と前記紫外線照射装置との間に配置されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、紫外線照射装置と記録媒体との間でジャムが生じた場合に、前記記録媒体載置手段と前記紫外線照射装置との間に設けられた複数のスリット部を形成する複数の隔壁部を有する保護部材が、ジャムによりたわんだ記録媒体の紫外線照射装置への直接的な接触又は進入を防止する。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像記録装置において、前記画像記録装置は、前記記録媒体と前記紫外線照射装置とを相対的に移動させる移動手段を有することを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば前記記録媒体と前記紫外線照射装置とを相対的に移動させる移動手段を有する画像記録装置であっても、前記保護部材は記録媒体載置手段と紫外線照射装置の間に設けられることから、ジャムが生じても紫外線照射装置を保護する。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の画像記録装置において、前記記録媒体載置手段と前記保護部材との距離につき、前記紫外線照射装置の相対移動方向側における保護部材の一端部と前記記録媒体載置手段との間の第１の距離は、前記一端部以外の部分と前記記録媒体載置手段との間の第２の距離より大きくなっていることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、前記保護部材の前記第１の距離が前記第２の距離より大きくされることで、ジャムによる記録媒体のたわみ等を前記紫外線照射装置の相対移動方向側における保護部材の一端部から前記紫外線照射装置の中心分に案内することから、前記記録媒体が紫外線照射装置に直接的に接触・進入することを防止する。

請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の画像記録装置において、前記保護部材は、前記紫外線照射装置に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明によれば、前記画像記録装置に取り付けられた前記保護部材が、前記紫外線照射装置又は前記記録媒体の移動に際し、ジャム等から紫外線照射装置を保護する。
また、前記保護部材が着脱可能であることで、ジャム等により破損が生じても前記保護部材のみを交換することができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項８に記載の画像記録装置において、前記記録媒体載置手段上にて、前記保護部材を介して測定した積算照度を積算照度Ａ、前記記録媒体載置手段上にて、保護部材が設けられていない状態で測定した積算照度を積算照度Ｂとしたとき、
１.７≦Ａ／Ｂ＜１.０であることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、前記保護部材を設けることにより、前記記録媒体上に照射される紫外線の積算照度を前記範囲内にすることから、記録媒体上に着弾したインクの硬貨に十分な紫外線を照射することができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の画像記録装置において、前記紫外線照射装置は、前記記録媒体に対向する側が開放され内部に前記光源を保持するハウジングと、前記ハウジングの開放された側を覆うように配置された石英ガラスとを有し、前記保護部材は、この石英ガラスと前記記録媒体との間に配置されていることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明によれば、光源として冷却用のファンを必要とする高圧水銀ランプを使用する場合でも、前記ハウジングと石英ガラスが前記ファンの気流を遮ることから、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾が妨げられることがない。

請求項１に記載の発明によれば、主走査方向に移動する紫外線照射装置と記録媒体との間でジャムが生じた場合に、前記紫外線照射装置に設けられた保護部材が、ジャムによりたわんだ記録媒体の紫外線照射装置への直接的な接触又は進入を防止する。
以上のことから、前記記録媒体上に吐出されたインクの硬化、固着に充分な紫外線の照射がなされ、好適な画像形成を長期にわたり行うことができるという効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、例えば、光源に高圧水銀ランプを使用するときは、熱対策として冷却ファンを必要とするが、かかる冷却ファンが起こす気流によって、記録ヘッドから吐出されるインクの着弾が阻害されないよう防止するために、前記光源が収納されたハウジングの紫外線照射面に石英ガラスが配置されることで、前記気流を記録ヘッド方向に流出させない方法が一般に知られている。このとき前記石英ガラス上前記ジャム等による直接的な記録媒体との接触による汚染や破損が生じた場合には、前記汚染や破損等が、紫外線照射装置から照射された紫外線を遮断し、記録媒体上に着弾されたインクを十分に硬化・固着させることができず、安定した画像の記録が困難となる。そこで、前記保護部材を配置することで、記録媒体とのジャム等が生じた場合等に、前記保護部材がたわんだ記録媒体の前記石英ガラスへの直接的な接触を防止する。
また、前記保護部材が、前記石英ガラスと記録媒体の間に配置されることで、光源の発熱により高温化する石英ガラスと記録媒体の間に、少なくとも前記保護部材の厚み分の距離が確保され、光源の熱の影響を受けにくくすることができる。
以上のことから、前記記録媒体上に吐出されたインクの硬化、固着に充分な紫外線の照射がなされ、好適な画像形成を長期にわたり行うことができる。更には、発火の虞も確実に低減され、安全な画像形成を行うことができるという効果がある。

請求項３に記載の発明によれば、前記保護部材の用材に熱に対する耐久性を有する金属を使用することで、例えば、紫外線照射装置が高圧水銀ランプであるときはその発熱が高温となることから、前記保護部材が熱により変形、破損することを確実に防止することができる。更に、ジャムによる接触に対する耐久性を確保させることができる。
以上のことから、光源の発熱にかかわらず、好適な画像形成を長期にわたり行うことができるという効果がある。

請求項４に記載の発明によれば、前記保護部材に紫外線反射率が８０％以上であるアルミニウムを使用することで、前記紫外線装置から保護部材自体に照射された紫外線を効率的に反射し、前記保護部材による紫外線量の低減を防止する。
このため、好適な画像形成を長期にわたり行うことができるという効果がある。

請求項５に記載の発明によれば、前記保護部材が前記紫外線照射装置の主走査方向に対する端部を前記保護部材の中央部に比して低く形成されることで、前記ジャム等により生じる記録媒体のたわみを吸収しながら案内することができる。その結果、前記石英ガラス等への記録媒体の直接的な接触を防止する。
このため、吐出されたインクの硬化、固着に充分な紫外線照射を行うことができ、更には、前記ジャム等を原因とする画像形成の再施行およびそれに伴う消費財の節約を可能にする効果がある。

請求項６に記載の発明によれば、紫外線照射装置は冷陰極殺菌ランプ、熱陰極殺菌ランプ、低圧水銀ランプ、無電極ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ又はＬＥＤのうちいずれか一つである。この場合でも前記保護部材が前記紫外線照射ランプ又は前記石英ガラスを保護することから、前記インクが充分な紫外線の照射を受けることができる。
このことから、紫外線ランプの種類による制限なく、好適な画像形成を確実に行うことができるという効果がある。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１から請求項６に記載されるインクジェットプリンタに用いられるインクが、カチオン硬化性を有することである。即ち、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して、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を有するため、紫外線の照射によるインクの硬化、固着に好適であり、この様なインクが用いられる場合にも前記保護部材は前記記録媒体とのジャム等により生ずる前記紫外線ランプ又は前記石英ガラスへのインクの付着を確実に防止することができる。
このように、紫外線硬化性に優れるカチオン硬化型インクを使用することで、より一層好適な画像形成を長期にわたり行うことができるという効果がある。

請求項８に記載の発明によれば、紫外線照射装置と記録媒体との間でジャムが生じた場合に、前記記録媒体載置手段と前記紫外線照射装置との間に設けられた複数のスリット部を形成する複数の隔壁部を有する保護部材が、ジャムによりたわんだ記録媒体の紫外線照射装置への直接的な接触又は進入を防止する。
このことから、紫外線照射装置に収納される光源が保護され、前記記録媒体上に吐出されたインクの硬化に充分な紫外線を照射することができ、好適な画像形成を確実に行うことができるという効果がある。

請求項９に記載の発明によれば前記記録媒体と前記紫外線照射装置とを相対的に移動させる移動手段を有する画像記録装置であっても、前記保護部材は記録媒体載置手段と紫外線照射装置の間に設けられることから、ジャムが生じても紫外線照射装置を保護する。
このことから、前記相対的に移動させる移動手段を備えた画像記録装置であっても、紫外線照射装置に収納される光源が保護され、前記記録媒体上に吐出されたインクの硬化に充分な紫外線を照射することができ、好適な画像形成を確実に行うことができるという効果がある。

請求項１０に記載の発明によれば、前記保護部材の前記第１の距離が前記第２の距離より大きくされることで、ジャムによる記録媒体のたわみ等を前期紫外線照射装置の相対移動方向側における保護部材の一端部から前記紫外線照射装置の中心分に案内することから、前記記録媒体が紫外線照射装置に直接的に接触・進入することを防止する。
このことから、紫外線照射装置に収納される光源が保護され、前記記録媒体上に吐出されたインクの硬化に充分な紫外線を照射することができ、好適な画像形成を確実に行うことができるという効果がある。

請求項１１に記載の発明によれば、前記画像記録装置に取り付けられた前記保護部材が、前記紫外線照射装置又は前記記録媒体の移動に際し、ジャム等から紫外線照射装置を確実に保護するという効果がある。
また、前記保護部材が着脱可能であることで、ジャム等により破損が生じても前記保護部材のみを交換することができ、整備性に優れるという効果がある。

請求項１２に記載の発明によれば、前記保護部材を設けても、前記記録媒体上に照射される紫外線の積算照度を前記範囲内にすることから、記録媒体上に着弾したインクの硬貨に十分な紫外線を照射することができ、高画質・高精細な画像形成が可能になるという効果がある。

請求項１３に記載の発明によれば、光源として冷却用のファンを必要とする高圧水銀ランプを使用する場合でも、前記ハウジングと石英ガラスが前記ファンの気流を遮ることから、前記記録ヘッドから吐出されるインクの着弾が妨げられることがなく、好適な画像形成を可能にするという効果がある。

以下に、本発明について図面を用いて具体的な実施の形態を説明する。但し、本発明の範囲は図示例に限定されない。

図１は、本発明に係る画像形成装置をインクジェットプリンタ１に適用した場合の要部構成を示した斜視図である。本実施形態によるインクジェットプリンタは、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタであり、プリンタ本体１Ａと、プリンタ本体１Ａを支持する支持台１Ｂとを備えている。

プリンタ本体１Ａの内部には、棒状のガイドレール３が備えられており、このガイドレール３には、キャリッジ５が支持されている。キャリッジ５は図示しないキャリッジ駆動装置によって記録媒体Ｐの幅方向である主走査方向Ｘをガイドレール３に沿って往復運動するようになっている。

また、キャリッジ５には、記録媒体Ｐに対して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する記録ヘッド４が搭載されている。
また、記録ヘッド４には、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が副走査方向Ｙに沿って配列されている。

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。インクを硬化させる際、インクに含まれる重合性化合物を重合反応させるが、本実施形態においてインクに重合性化合物として活性化エネルギー線硬化性化合物を含んでおり、重合反応を開始させる活性化エネルギーとして紫外線を使用した紫外線硬化性インクである。

紫外線硬化インクには、重合成化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル硬化性インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン硬化性インクとに大別されるが、どちらのインクも本実施の形態に用いられるインクとして適用可能であり、ラジカル硬化性インクとカチオン硬化性インクとを複合させたハイブリッド型インクを本陣の形態に用いられるインクとして適用してもよい。

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硬化性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。カチオン重合成インクを用いている。本実施の形態に用いられるカチオン硬化性インクは、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などのカチオン重合性化合物と、光カチオン開始材と、色材とを含む混合物であり、上記の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。

また、キャリッジ５の記録ヘッド４の主走査方向Ｘにおける両端部には、前記ノズルから記録媒体Ｐに吐出されたインクに対して紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置２が設けられている。

次に、紫外線照射装置２について図２及び図３を用いて詳細に説明する。この紫外線照射装置２は、光源として高圧水銀ランプを用いた場合の例を示している。この紫外線照射装置２は、記録媒体Ｐに対向する下面が開放された箱型のハウジング１２を有しており、このハウジングの内部には、光源１０が配置されている。

この光源１０の周囲には、光源１０から照射される紫外線を記録媒体側に反射させる反射板１８が設けられている。ハウジング１２の上部にはファン７が収容されており、このファン７を駆動することにより、ハウジング１２の内部を冷却することができるようになっている。ハウジング１２の記録媒体Ｐと対向する面には、紫外線を透過することができる石英ガラス９が設けられている。紫外線照射装置２には、保護部材１１が石英ガラス９を覆うように取り付けられている。

なお、本実施の形態においては、紫外線照射装置２がハウジング１２を有し、ハウジング１２の記録媒体Pと対向する面に保護部材１１を設ける例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、記録媒体載置手段に支持される記録媒体Pと光源１０もしくは紫外線照射装置２との間に、前記インクの硬化を妨げるような紫外線の遮蔽を行うことなく、光源１０もしくは紫外線照射装置２に対して、物理的な接触および／またはインクの付着を防止する機能を果たす保護部材が配置されていればよい。

保護部材１１は、長尺状を有する複数の板状部材２５を格子状に組み合わせて構成されており、保護部材１１は、表面を鏡面加工したアルミニウム等の紫外線反射率の高い材料で構成されている。紫外線反射率の高いアルミニウム等が用いられることにより、前記保護部材自体が光源から照射された紫外線を低減させることなく記録媒体上に着弾されたインクに対し十分な紫外線の照射が行われることができるとともに、特に、光源に高圧水銀ランプ等を用いるときは、熱対策として保護部材７の変形を防止することができる。

ここで図４は紫外線照射装置２における保護部材１１の他の実施形態を示す斜視図である。前記保護部材１１は、図４に示すように板状部材により隔壁部３０を形成され、前記隔壁部により複数のスリット部３１が形成されているものであってもよい。
即ち、前記保護部材１１に関し、本実施の形態においては、格子状の隔壁の例を示したが、インクの硬化を妨げるような紫外線の遮蔽を行うことなく、光源１０もしくは紫外線照射装置２に対して、物理的な接触および／またはインクの付着を防止する機能を果たすものであれば、その形状は格子状に限られるものではなく、ハニカム構造、スリット状、同心円等であってもよい。
これらの構造体が紫外線照射装置２に対して配置される場合は、いずれも通気性を有しているため紫外線照射装置２から発せられる熱を閉じ込めることがない。
また保護部材１１にインク等が付着して、紫外線の照射を低減させる恐れがある場合は、保護部材１１を交換することができるように、保護部材１１は紫外線照射装置２に対して着脱可能に取り付けられることが好ましい。

なお、保護部材１１は、紫外線反射率が高く、かつ光源１０からの紫外線が記録媒体上に着弾されたインクの硬化・固着に十分な照射量を確保できるものであれば、アルミニウム等の金属に限定されるものではない。例えば、アルミニウムを主に含有する金属化合物の薄膜をガラス表面上に蒸着させたコールドミラーでもよい。更には、他の金属または樹脂上に紫外線反射率の高い反射材をメッキ処理、蒸着及びスパッタリング処理する方法等も挙げられる。

また、キャリッジ５の移動可能範囲の一領域は、記録媒体Ｐに記録を行う記録領域とされており、この記録領域におけるキャリッジ５の下方には、記録媒体Ｐを被記録面から支持するプラテン８が配設されている。

また、キャリッジ５の移動可能範囲であって記録領域の外側一端には、記録ヘッド４の前記記録ノズルをクリーニングするメンテナンスユニット７が設けられている。ここで、本実施形態のインクジェットプリンタでは、所定回数の画像記録が行われると、キャリッジ５をメンテナンスユニット７の所定の位置まで移動させてクリーニングを行うようになっている。

なお、本実施の形態において、記録ヘッド４はキャリッジ５に搭載され、記録媒体Pの幅方向である主走査方向Ｘに往復運動する例を示したが、この例に限らず、記録ヘッドを記録媒体Ｐの幅方向にわたり延在するようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、記録ヘッド４に対して記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送させる機構を例示したが、本発明はこれに限らず、記録媒体Ｐと記録ヘッドとが相対的に移動させる相対移動手段を有し、制御手段にて前記相対移動手段を制御するようになっていればよい。
さらに、本実施形態においては、記録ヘッド４から吐出されたインクは記録媒体Ｐに、直接着弾する例を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、記録ヘッド４から吐出されたインクが、一旦、中間転写体等の担持体に保持され、その後に、前記担持体から記録媒体Ｐへインクが転写されることにより着弾されるように構成されてもよい。

また、本実施の形態においては、紫外線照射装置２に対して記録媒体Ｐを副走査方向Ｙに搬送させる機構を例示したが、本発明はこれに限らず、記録媒体Ｐと紫外線照射装置２とを相対的に移動させる相対移動手段を有し、制御手段にて前記相対移動手段を制御するようになっていればよい。

次に本実施形態の作用について説明する。
インクジェットプリンタに所定の画像情報が送られると、記録媒体Ｐがプラテン８により被記録面を支持された状態でプラテン８の上部を副走査方向Ｙへと間欠的に搬送される。

記録媒体搬送機構が停止する毎に、キャリッジ５が作動し記録媒体Ｐの直上を主走査方向Ｘへと往復運動する。これに伴いキャリッジ５に設けられた記録ヘッド４及び紫外線照射装置２もキャリッジ５の移動に追従するように記録媒体Ｐの直上を往復運動し、記録媒体Ｐに対して記録ヘッド４のノズルから所要の色のインクが吐出され、紫外線照射装置２から紫外線が照射される。これによって、画像が形成される。

また、本実施形態においては、紫外線照射装置２に保護部材１１を設けるようにしているので、紫外線照射装置２と記録媒体Ｐとの間で記録媒体Ｐの搬送不良や詰まりなどのジャムが発生した場合に、保護部材１１により記録媒体Ｐの紫外線照射装置２への直接的な接触又は進入を防止することが可能となる。しかも、保護部材１１を格子状に形成しているので、紫外線照射装置２から照射される紫外線の光量を一定以上に確保することができ、記録媒体Ｐに吐出されたインクを確実に硬化させることができるものである。

以上述べたように、本実施形態においては、紫外線照射装置２と記録媒体Ｐとの間でジャムが発生した場合に、保護部材１１により記録媒体Ｐの紫外線照射装置２への直接的な接触又は進入を防止することができるので、紫外線照射装置２の照射面部分を確実に保護することができ、しかも記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの硬化に充分な紫外線の照射を行うことができ、適正な画像形成を長期のわたり行うことができるという効果がある。

また、図５及び図６は紫外線照射装置２の光源として低圧水銀ランプを用いた場合の他の実施形態である紫外線照射装置２１を示したものであり、石英ガラス９及びファン１３が備えられない以外は前述の紫外線照射装置２と構成はほぼ同様である。

本実施形態においても、前記実施形態と同様に、紫外線照射装置２１のハウジング１２の記録媒体Ｐと対面する面には、長尺状と有する複数の板状部材を格子状に組み合わせてなる保護部材１１が取り付けられている。

この保護部材も、表面を鏡面加工したアルミニウム等の紫外線反射率の高い用材で構成されるものであるが、光源として低圧水銀ランプを用いる場合は、高圧水銀ランプのような熱対策を考慮する必要が必ずしもないため、紫外線反射率及び耐久性の条件を満足させるものであれば、いずれの用材を用いるようにしてもよい。

本実施形態においても前記実施形態と同様に、紫外線照射装置２１と記録媒体Ｐとの間でジャムが発生した場合に、保護部材１１により記録媒体Ｐの紫外線照射装置２１への直接的な接触又は進入を防止することができ、その結果、紫外線照射装置２１の照射面部分を確実に保護することができ、しかも、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの照射面部分を確実に保護することができ、しかも、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの硬化に十分な紫外線の照射を行うことができ、適正な画像形成を長期にわたり行うことができる。

更に、図７は前記保護部材１１の他の実施形態を示したものであり、図７（ａ）は保護部材１１の主走査方向正面図、図７（ｂ）は前記保護部材１１はの全体斜視図である。

前記保護部材１５は、複数の板状部材１６が格子状に組み合わされた形状を有しており、主走査方向Ｘに平行な板状部材１６は、下面中央部が記録媒体Ｐ側に最も高く突出され、両端部に向かうにつれ低くなるように面取り（１６ａ、１６ｂ）された形状を有している。
即ち、紫外線照射装置と記録媒体との間で生じるジャムは、特に保護部材１５の主走査方向Ｘで発生するため、主走査方向Ｘに平行に備えられた板状部材１６の端部を面取り加工し、中央部にひして低く形成することで、保護部材１５自体がジャムを生じさせることを確実に低減もしくは防止することができるものである。

具体的には、紫外線照射装置２を搭載したキャリッジ５が、記録媒体Ｐのたわみ等が生じた部分に移動したときに、保護部材１５の低位に面取り加工された板状部材１６が記録媒体Ｐのたわみ等を吸収しながら案内することができるので、ジャムの発生を低減させるとともに、紫外線照射装置２への記録媒体Ｐの直接的な接触を防止することができる。

更に、板状部材１６に中央部を、端部１６ｂ、１６ａに比して高さが確保されるように形成することにより、保護部材１５の強度を確保することができ、仮にジャムが生じても、前記保護部材１５の強度を確保することができる。

また、図８は保護部材１５の変形例を示したものであり基本的な構成は図７で述べた保護部材１５と同等であるため、相違点のみを説明し、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図８（ａ）は保護部材２７の主走査方向からの正面図、図８（ｂ）は保護部材２７の全体斜視図である。
前記保護部材２７の主走査方向Ｘに平行な板状部材２６、その下面が、記録ヘッド２の配置側と反対側端部に至るにつれ、中央部より低く形成されるように面取り加工された形状を有している。また、板状部材２７の記録ヘッド４の配置側端部は、曲面状に面取り加工された形状を有している。

記録ヘッド４及び紫外線照射装置２を搭載したキャリッジ５が主走査方向Ｘにいどうする場合、主走査方向の端部でジャムが発生することが多い。そのため、前述のように板状部材２６を形成することにより、記録媒体Ｐのたわみ等を吸収しながら案内することができ、ジャムの発生を低減させるとともに、紫外線照射装置２への記録媒体Ｐの直接的な接触を防止することができる。

また、板状部材２６の記録ヘッド４の配置側端部を曲面状に形成するようにしているので、保護部材２７が主走査方向Ｘの記録ヘッド４側に移動する場合のジャムを防止することができる。
更に、板状部材２６の面取りを行うことにより、保護部材２５の郷土の確保が可能であり、保護部材２６の全高をさらに低くすることが可能である。

なお、記録媒体Ｐを被記録面から支持する記録媒体載置台であるプラテン８と、紫外線照射装置２に設けた保護部材との距離について、紫外線照射装置２の移動方向側における保護部材の一端部と記録媒体載置台であるプラテン８との距離を第１の距離とし、保護部材の一端部以外の部分とプラテン８との距離を第２の距離とした場合に、第１の距離が第２の距離より大きくなっていることがジャムの発生を低減させる上で重要であり、かかる観点では、図７及び図８に例示した実施の形態に限るものではない。

また図９に示すように、光源１０もしくは紫外線照射装置２とプラテン８に指示される記録媒体Ｐとの間に保護部材１１を設けると、光線密度や照射スペクトルが変化する。より具体的には、図１０に示すように、ピーク照度の低下等が発生する。
よって、保護部材１１が設けられた場合の積算光量と、保護部材１１が設けられていない場合の積算光量との比が、
０.７≦保護部材１１が設けられた場合の積算光量／保護部材１１が設けられていない場合の積算光量＜１.０
となっていることが好ましい。

ここで、積算光量とは、以下のように求められる。
〔紫外線照射装置〕
光源 ２５４ｎｍ（カタログ公称値）にピーク波長を有する高圧水銀ランプ
２５４ｎｍ（カタログ公称値）にピーク波長を有する低圧水銀ランプ
３６５ｎｍ（カタログ公称値）にピーク波長を有するメタルハライドランプ
３６５ｎｍ（カタログ公称値）にピーク波長を有するＬＥＤ

〔照度測定装置〕
紫外線積算照度計（岩崎電気社製）：ＵＶＰＦ−Ａ１
受光器（岩崎電気社）：ＰＤ−２５４（測定波長範囲：２４０〜２８０ｎｍ）
ＰＤ−３６５（測定波長範囲：３００〜３９０ｎｍ）
紫外線積算照度計に接続する

〔測定方法〕
紫外線照射装置を有するインクジェットプリンタにおいて、紫外線照射装置の光源
の発光が安定した頃、例えば、１０〜１５分後に紫外線積算照度計を用いて測定を行う。
通常の画像形成時には記録媒体が記録媒体載置手段上に載置された状態でインクの吐出および紫外線の照射という工程を経るので、本測定においても、受光器の受光面を前記記録媒体と同一平面となるような位置に固定する。
通常の画像形成モード（複数の記録モードが存在する場合は、標準モード、ノーマルモード、デフォルトモードと称呼されるようなモード）において、受光器と紫外線照射装置とを相対的に移動させ、その間に受講した発光光の量を積算光量として測定する。なお、積算光量の測定時においては、インクの吐出は不要である。

インクジェットプリンタの記録ヘッドとしてラインタイプのヘッドを用いている場合は、記録媒体の搬送方向に任意の長さ分の相対移動を１度行わせる間の積算光量を測定する。また、記録ヘッドがキャリッジに搭載されたシリアルタイプのヘッドを用いている場合は、主走査方向（本実施例の場合はＸ方向）に１度移動させる間の積算光量を測定する。
いずれの場合においても任意であり、受光器のサンプリング周期より遅い速度で相対移動させることが必要である。
受光器の固定位置は、いずれの場合においても任意である。
なお、受光器と紫外線照射装置との相対的移動については、記録媒体Ｐと紫外線照射装置２との相対移動の説明を参照されたい。
測定された積算光量は、照射強度（照度）と照射時間の積で表され、例えば、２０ｍＪ／ｃｍ³という形で得ることができる。
なお、上記測定においては、インクジェットプリンタに照度測定装置の受光器を取り付ける例を述べたが、これが難しい場合は、前記測定条件に相当する条件（通常の記録モードの受光器と紫外線照射装置の相対速度および光源と受光面のとの距離関係が同一）であれば、例えば紫外線照射装置を他の装置に組み込んだ状態で測定を行うことでも同様な結果を得ることは可能である。

光源１０として、２５４ｎｍ（カタログ公称値）にピーク波長を有する高圧水銀ランプを用いる場合は、光源は２００ｎｍ〜４００ｎｍの広範囲にわたり紫外線スペクトルを放出しているため、受光器として測定波長域が２４０ｎｍ〜２８０ｎｍ及び３００ｎｍ〜３９０ｎｍの２種を用いて各々の波長域に対して積算光量を測定することが可能であるが、これ以外にも、インクジェットプリンタに用いるインク分光感度が、前記測定波長範囲に入るような受光器を選択する又は受光器の測定波長範囲に任意の光源のピーク波長が存在するような組合せを選択する等が可能である。
また、単一のピーク波長を持つ光源ならば、そのピーク波長を範囲内に収める１つの受光器のみで測定を行うことは言うまでもない。
いずれの場合においても、照度測定に用いる受光器は、その測定波長範囲に光源のピーク波長が存在するような組合せを選択すればよい。

保護部材１１を配設することによりインクの硬化を妨げるような紫外線の遮蔽を行うことがないようにするためには、上述の測定方法に基づいて測定された、保護部材１１が設けられた場合の積算光量と保護部材１１が設けられていない場合の積算光量との関係が、
０.７≦保護部材１１が設けられた場合の積算光量／保護部材１１が設けられていない場合の積算光量＜１.０
となっていることが好ましい。

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。 本実施形態における保護部材を備えた一実施形態である紫外線照射装置の要部構成を示した斜視図である。 図２における紫外線照射装置の側面図である。 本実施形態における隔壁部を備えた紫外線照射照射装置の要部構成を示した斜視図である。 本実施形態における保護部材の他の実施形態である紫外線照射装置の要部構成を示した斜視図である。 図５における紫外線照射装置の側面図である。 本実施形態における保護部材の一実施形態の要部構成を示した斜視図及び側面図である。 本実施形態における保護部材の変形例の要部構成を示した斜視図及び側面図である。 本実施形態における紫外線の密度、照射スペクトルを示した紫外線照射装置の断面図である。 本実施形態における紫外線照射装置の紫外線の積算光量を示したグラフである。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
２ 紫外線照射装置
４ 記録ヘッド
８ プラテン
９ 石英ガラス
１０ 光源
１１ 保護部材
１２ ハウジング
１６ａ、１６ｂ 板状部材面取り加工部
１８
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 板状保護部材面取り加工部
P 記録媒体

Claims (13)

1. 記録媒体を支持する記録媒体載置手段と、前記記録媒体に対して、紫外線を照射することにより硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出されたインクに対して前記インクを硬化させる光を照射する光源を有する紫外線照射装置とを備え、紫外線硬化型インクを記録媒体に吐出させた後に紫外線を照射することで画像を記録させる画像記録装置において、
   前記紫外線照射装置の照射面側であって前記紫外線照射装置と前記記録媒体との間に、複数の板状部材を格子状に組み合わせてなる保護部材が設けられていることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記紫外線照射装置には、前記紫外線照射装置の照射面を覆うように石英ガラスが配置されており、前記保護部材は、この石英ガラスと前記記録媒体との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記保護部材は金属からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記保護部材は、アルミニウムからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像記録装置。
5. 前記保護部材は、紫外線照射装置の主走査方向に対する端部を前記保護部材の中央部に比して低く形成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像記録装置。
6. 前記光源としての紫外線照射ランプは、冷陰極殺菌ランプ、熱陰極殺菌ランプ、低圧水銀ランプ、無電極ランプ、エキシマランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ又はLEDのうち何れか一つであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像記録装置。
7. 前記記録ヘッドから吐出されるインクはカチオン硬化型インクであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像記録装置。
8. 記録媒体を支持する記録媒体載置手段と、前記記録媒体に対して、光を照射することによって硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上の前記インクを硬化させるための光を照射する光源を有する紫外線照射装置と、複数のスリット部を形成する複数の隔壁部を有する保護部材とを備え、
   前記保護部材は、前記紫外線照射装置の照射面側であって前記記録媒体載置手段と前記紫外線照射装置との間に配置されていることを特徴とする画像記録装置。
9. 前記画像記録装置は、前記記録媒体と前記紫外線照射装置とを相対的に移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像記録装置。
10. 前記記録媒体載置手段と前記保護部材との距離につき、前記紫外線照射装置の相対移動方向側における保護部材の一端部と前記記録媒体載置手段との間の第１の距離は、前記一端部以外の部分と前記記録媒体載置手段との間の第２の距離より大きくなっていることを特徴とする請求項９に記載の画像記録装置。
11. 前記保護部材は、前記紫外線照射装置に対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像記録装置。
12. 前記画像記録装置において、前記記録媒体載置手段上にて、前記保護部材を介して測定した積算照度を積算照度Ａ、前記記録媒体載置手段上にて、保護部材が設けられていない状態で測定した積算照度を積算照度Ｂとしたとき、
    ０.７≦Ａ／Ｂ＜１.０
    であることを特徴とする請求項８に記載の画像記録装置。
13. 前記紫外線照射装置は、前記記録媒体に対向する側が開放され内部に前記光源を保持するハウジングと、前記ハウジングの開放された側を覆うように配置された石英ガラスとを有し、前記保護部材は、この石英ガラスと前記記録媒体との間に配置されていることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか一項に記載の画像記録装置。

Images