JP4915971B2 - Ｕｖ硬化型のインク使用のインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドから噴射させて、プラテン上に搭載されたメディア表面に着弾させたＵＶ（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｙｓの略）硬化型のインク滴（紫外線を照射すると、硬化するインク滴）に、プラテン上方に配置されたＵＶ照射手段から紫外線を照射して、そのインク滴を硬化させてメディアに定着させるタイプの、ＵＶ硬化型のインク使用のインクジェットプリンタに関する。

図７に示したような、プラテン２０上に搭載されたメディア（記録媒体）５０の上方をプラテン２０表面とほぼ平行なＸ−Ｙ（縦横）方向に相対的に移動させるインクジェットヘッド３０下面に並ぶノズル（図示せず）から前記メディア５０表面に向けてＵＶ硬化型のインク滴を噴射させるインクジェットプリンタが、周知である。

このプリンタにおいては、そのインクジェットヘッド３０から噴射させてメディア５０表面に着弾させたインク滴に紫外線を照射して、そのＵＶインク滴を硬化させるためのＵＶ照射手段１００が、プラテン２０上方に配置されている。そして、そのＵＶ照射手段１００から紫外線を、プラテン上に搭載されたメディア５０表面のインクジェットヘッド３０から噴射させて着弾させたＵＶ硬化型のインク滴に照射して、そのＵＶインク滴を瞬時に硬化させている。そして、そのＵＶインク滴をメディア５０に定着させている。そして、そのメディア５０表面に着弾したＵＶインク滴が、その着弾箇所周囲のメディア５０部分に広く浸透して、そのメディア５０表面に径の大きいぼやけたインクのドットが形成されるのを、防いでいる。

ＵＶ照射手段１００は、図７に示したように、紫外線を発生させるＵＶランプ１０２が、ボックス１０４内に収容された構造をしていて、そのボックス１０４下面に開口するガラス窓１０６を通して、ＵＶランプ１０２から発せられた紫外線が、ボックス１０４下方のプラテン２０上に搭載されたメディア５０表面に着弾したインク滴に照射される構造をしている。
ＵＶ照射手段１００は、インクジェットヘッド３０と一体になって、プラテン２０上方をプラテン２０表面とほぼ平行なＹ方向（横方向であって、図の表裏面方向）に移動したり、又は、インクジェットヘッド３０とは別に独立して、プラテン２０上方をプラテン２０表面とほぼ平行なＹ方向（横方向であって、図の表裏面方向）に移動したりするように構成されている。
他方、プラテン２０上に搭載されたメディア５０は、プラテン２０上面を挟んで、その上方と下方とに対向させて配置されたピンチローラ９４と送りローラ９２との間に挟持されて、プラテン２０上を送りローラ９２の回転方向に当るＸ（縦）方向に移動するように構成されている。
そして、インクジェットヘッド３０やＵＶ照射手段１００を、両者一体に又は両者別々に、Ｙ方向に移動させたり、送りローラ９２を回転させて、プラテン２０上に搭載されたメディア５０をプラテン２０上をＸ方向に移動させたりすることにより、インクジェットヘッド３０やＵＶ照射手段１００を、両者一体に又は両者別々に、プラテン２０上に搭載されたメディア５０上方をＸ−Ｙ方向に相対的に移動させることができるように構成されている。

このＵＶ照射手段１００が備えられたインクジェットプリンタによれば、そのメディア５０表面にインクジェットヘッド３０から噴射させて着弾させたＵＶ硬化型のインク滴がその着弾箇所周囲のメディア５０部分に広く浸透するのを防いで、そのメディア５０表面に、小径の複数のインクのドットの配列からなる、滲みのないシャープで鮮明な絵図又は／及び文字をプリントできる。
また、このＵＶ照射手段１００が備えられたインクジェットプリンタによれば、プラスチックシート、金属板、ガラス板、紙、布等の様々のメディア５０表面に、絵図又は／及び文字を、それらのメディア５０表面にインク受理層を形成せずとも、ダイレクトにプリントできる。

特開２００３−２００５６４号公報 特開２００３−１２７３３８号公報

しかしながら、上記ＵＶ照射手段１００が備えられたＵＶ硬化型のインク使用のインクジェットプリンタにおいては、その絵図又は／及び文字をプリントするメディア５０に、ＰＥＴ樹脂フィルム、ポリカーボネイト樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム等の耐熱性のないメディアを用いた場合に、そのメディア５０が、ＵＶ照射手段１００から発せられる輻射熱等を受けて、高温に加熱されて、変形してしまった。
具体的には、ＵＶランプ１０２が収容されたボックス１０４下面のガラス窓１０６と、その直下のプラテン２０表面との間は、約１０ｍｍ前後の小間隔しかあいていない。その理由は、ボックス１０４下面のガラス窓１０６から放射された紫外線の多くが、その下方のプラテン２０上に搭載されたメディア５０表面に外部に漏れずに効率良く的確に照射されるようにするためである。他方、ボックス下面のガラス窓１０６の温度は、約４００℃前後の高熱を発しながら紫外線を放射中のＵＶランプ１０２により、高温に加熱される。さらに、ＵＶ照射手段１００は、小型化を図るために、そのＵＶランプ１０２が収容されたボックス１０４内空間が狭く形成されていて、そのＵＶランプ１０２とボックス１０４下面のガラス窓１０６との距離が短い状態にあり、そのボックス１０４下面のガラス窓１０６が、紫外線を放射中のＵＶランプ１０２により、約２００〜３００℃の高温に加熱される。そのために、そのガラス窓１０６の下方に位置するプラテン２０上に搭載されたメディア５０が、ＵＶ照射手段１００により高温に加熱されて、変形してしまった。
その結果、そのメディア５０表面にプリントされる絵図又は／及び文字にも、ずれや歪み等が生じて、その絵図又は／及び文字がプリントされたメディア５０の品質が、大幅に低下してしまった。

本発明は、このような課題を解消可能な、ＵＶ照射手段の下方のプラテン上に搭載されたメディアが、ＵＶ照射手段により高温に加熱されて、変形するのを防ぐことのできる、ＵＶ硬化型のインク使用のインクジェットプリンタ（以下、インクジェットプリンタという）を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の第１のインクジェットプリンタは、
プラテン上方に配置されたＵＶ照射手段のＵＶランプが収容されたボックス下面のガラス窓が、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板の間に真空層が介在する３層構造に形成されたことを特徴としている。

このような構成の第１インクジェットプリンタにおいては、そのＵＶ照射手段のＵＶランプが収容されたボックス下面のガラス窓が、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板の間に、高熱を発しながら紫外線を放射中のＵＶランプから発せられた輻射熱等が伝わりにくい真空層が介在する３層構造をしている。そのために、その真空層に妨げられて、その３層構造をしたガラス窓を通して、ボックス内の紫外線を放射中のＵＶランプからボックス下方に漏れ出す輻射熱等を、大幅に低減できる。そして、そのガラス窓を通してボックス下方に漏れ出す輻射熱等により、ＵＶ照射手段下方のプラテン上に搭載されたメディアが高温に加熱されて変形するのを、防ぐことができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の第２のインクジェットプリンタは、
プラテン上方に配置されたＵＶ照射手段のＵＶランプが収容されたボックス下面のガラス窓が、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板の間に外気循環空間が設けられた３層構造に形成されると共に、その上下２枚のガラス板の間の外気循環空間の内外に亙って冷却用の外気を循環させる外気循環手段が備えられたことを特徴としている。

このような構成の第２インクジェットプリンタにおいては、そのＵＶ照射手段のＵＶランプが収容されたボックス下面のガラス窓が、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板の間に、外気循環空間が設けられた３層構造をしていて、その外気循環空間の内外に亙って、外気循環手段により冷却用の外気を循環させる構造をしている。そのために、その外気循環空間の内外に亙って循環させる冷却用の外気を用いて、その３層構造をしたガラス窓を通して、ボックス内の高熱を発しながら紫外線を放射中のＵＶランプからボックス下方に漏れ出す輻射熱等を、大幅に低減できる。そして、そのガラス窓を通してボックス下方に漏れ出す輻射熱等により、ＵＶ照射手段下方のプラテン上に搭載されたメディアが高温に加熱されて変形するのを、防ぐことができる。

本発明の第１、第２のインクジェットプリンタにおいては、ボックス下面のガラス窓を構成している上下２枚のガラス板の少なくとも一方のガラス板に、赤外線カットガラスを用いると、良い。

そうした場合には、紫外線を発生中のＵＶランプから発せられた赤外線が、ボックス下面のガラス窓を通して、ボックス下方に漏れ出すのを、そのガラス窓を構成している赤外線カットガラスからなるガラス板により、ほぼ完璧に防ぐことができる。そして、そのガラス窓を通して、ＵＶランプから発せられた赤外線による輻射熱等が、ボックス下方に漏れ出して、その赤外線の輻射熱等により、ボックス下方のプラテン上に搭載されたメディアが高温に加熱されて、変形するのを、確実に防ぐことができる。

本発明の第１、第２のインクジェットプリンタによれば、ＵＶ照射手段のＵＶランプが収容されたボックス下面のガラス窓を通して、ボックス内の高熱を発しながら紫外線を放射中のＵＶランプからボックス下方に漏れ出す輻射熱等を、大幅に低減できる。そして、そのガラス窓を通してボックス下方に漏れ出す輻射熱等により、ＵＶ照射手段の下方のプラテン上に搭載されたメディアが高温に加熱されて変形するのを、確実に防ぐことができる。

本発明の第１のインクジェットプリンタのＵＶ照射手段周辺の正面断面図である。 本発明の第１のインクジェットプリンタのＵＶ照射手段周辺の側面図である。 本発明の第１のインクジェットプリンタのＵＶ照射手段の底面図である。 本発明の第２のインクジェットプリンタのＵＶ照射手段周辺の正面断面図である。 本発明の第２のインクジェットプリンタのＵＶ照射手段周辺の側面図である。 本発明の第２のインクジェットプリンタのＵＶ照射手段の底面図である。 ＵＶ硬化型のインク使用のインクジェットプリンタの概略構造を示す説明図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
図１ないし図３は本発明の第１のインクジェットプリンタの好適な実施の形態を示し、図１はそのＵＶ照射手段周辺の正面断面図、図２はそのＵＶ照射手段周辺の側面図、図３はそのＵＶ照射手段の底面図である。以下に、この第１のインクジェットプリンタを説明する。

図の第１のインクジェットプリンタは、プラテン２０上方をＸ―Ｙ方向に相対的に移動させるインクジェットヘッド３０下面に並ぶノズルから噴射させて、プラテン２０上に搭載されたメディア５０表面に着弾させたＵＶ硬化型のインク滴に、同じくプラテン２０上方をＸ―Ｙ方向に相対的に移動させるＵＶ照射手段１００から紫外線を照射して、そのインク滴を硬化させてメディア５０に定着させる構造をしている。そして、そのメディア５０に定着させたインク滴により、そのメディア５０表面に複数のインクのドットの配列からなる絵図又は／及び文字をプリントする構造をしている。
ＵＶ照射手段１００は、図１に示したように、紫外線を発生させるＵＶランプ１０２が、ほぼ方形箱体状をしたボックス１０４内に収容された構造をしていて、そのボックス１０４下面に開口するガラス窓１０６を通して、ＵＶランプ１０２から発せられた紫外線が、ボックス１０４下方のプラテン２０上に搭載されたメディア５０表面に着弾したインク滴に照射される構造をしている。
ボックス１０４側面には、図１に矢印で示したように、外気を、ボックス１０４内側に吸入して、ボックス１０４内側空間を循環させた後、ボックス１０４上方に排出させる、ボックス１０４内側空間を外気で冷却するための、外気吸入ファン１０３が付設されている。
ガラス窓１０６近くのボックス１０４内側には、シャッタ機構１０８が内蔵されていて、そのシャッタ機構１０８を開閉させることにより、ボックス１０４内に収容されたＵＶランプ１０２から発せられた紫外線を、ガラス窓１０６を通して、ボックス１０４下方に放射させたり、そのＵＶランプ１０２から発せられた紫外線が、ガラス窓１０６を通して、ボックス１０４下方に放射されるのを、防いだりできるように構成されている。

以上の構成は、既述従来の図７に示したインクジェットプリンタと同様であるが、図の第１のインクジェットプリンタにおいては、プラテン２０上方に配置されたＵＶ照射手段１００のＵＶランプ１０２が収容されたボックス１０４下面のガラス窓１０６が、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板１０７の間に、輻射熱等が伝わりにくい真空層１０９が介在する３層構造に形成されている。
具体的には、図１と図２に示したように、ボックス１０４下面のガラス窓１０６が、紫外線が通過可能な透明な上下２枚のガラス板１０７の周囲が、ガラス板等からなる側壁１０５で隙間なく囲まれた、偏平な気密のチャンバー構造をしていて、その上下２枚のガラス板１０７の間の気密のチャンバー構造をした内側空間が、真空状態に保持されている。

図１ないし図３に示した第１のインクジェットプリンタは、以上のように構成されていて、この第１インクジェットプリンタにおいては、そのＵＶ照射手段１００のＵＶランプ１０２が収容されたボックス１０４下面のガラス窓１０６を構成している紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板１０７の間に介在する真空層１０９を用いて、そのガラス窓１０６を通して、ボックス１０４内の紫外線を放射中のＵＶランプ１０２からボックス１０４下方に漏れ出す、輻射熱等を大幅に低減できる。そして、そのガラス窓１０６を通してボックス１０４下方に漏れ出す輻射熱等により、ＵＶ照射手段１００下方のプラテン２０上に搭載されたメディア５０が高温に加熱されて変形するのを、防ぐことができる。

図４ないし図６は本発明の第２のインクジェットプリンタの好適な実施の形態を示し、図４はそのＵＶ照射手段周辺の正面断面図、図５はそのＵＶ照射手段周辺の側面図、図６はそのＵＶ照射手段の底面図である。以下に、この第２のインクジェットプリンタを説明する。

図の第２のインクジェットプリンタにおいては、プラテン２０上方に配置されたＵＶ照射手段１００のＵＶランプ１０２が収容されたボックス１０４下面のガラス窓１０６が、図４と図５に示したように、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板１０７の間に外気循環空間１１０が設けられた３層構造に形成されている。それと共に、その上下２枚のガラス板１０７の間の外気循環空間１１０の内外に亙って冷却用の外気を循環させる外気循環手段１２０が備えられている。
具体的には、ボックス１０４上面に、図４に矢印で示したように、冷却用の外気を、ボックス１０４下面のガラス窓１０６を構成している上下２枚のガラス板１０７の間の外気循環空間１１０の一方の開口端１１２から、その外気循環空間１１０内側に吸入して、その外気循環空間１１０内側を循環させた後、その外気循環空間１１０の他方の開口端１１４から、ボックス１０４上方に排出させる、外気排出ファン１２２が付設されている。外気排出ファン１２２の周囲と上下２枚のガラス板１０７の間の外気循環空間１１０の他方の開口端１１４とは、ダクト１１６により連通されている。そして、そのダクト１１６内側を通して、上下２枚のガラス板１０７の間の外気循環空間１１０内側を循環した外気が、その外気循環空間１１０の他方の開口端１１４から、ボックス１０４上方に排出される構造をしている。
図４ないし図６に示した第２のインクジェットプリンタのその他の部分は、図１ないし図３に示した第１のインクジェットプリンタと同様に構成されている。

図４ないし図６に示した第２のインクジェットプリンタは、以上のように構成されていて、この第２インクジェットプリンタにおいては、そのＵＶ照射手段１００のＵＶランプ１０２が収容されたボックス１０４下面のガラス窓１０６を構成している上下２枚のガラス板１０７の間に設けられた外気循環空間１１０の内外に亙って外気循環手段１２０により循環させる冷却用の外気を用いて、そのガラス窓１０６を通して、ボックス１０４内に収容された高熱を発しながら紫外線を放射中のＵＶランプ１０２からボックス１０４下方に漏れ出す、輻射熱等を大幅に低減できる。そして、そのガラス窓１０６を通してボックス１０４下方に漏れ出す輻射熱等により、ＵＶ照射手段１００下方のプラテン２０上に搭載されたメディア５０が高温に加熱されて変形するのを、防ぐことができる。

図１ないし図３に示した第１のインクジェットプリンタ、図４ないし図６に示した第２のインクジェットプリンタにおいては、そのガラス窓１０６を構成している上下２枚のガラス板１０７の少なくとも一方のガラス板１０７に、赤外線カットガラスを用いると、良い。
そうした場合には、その高熱を発しながら紫外線を放射中のＵＶランプ１０２から発せられた赤外線が、ボックス１０４下面のガラス窓１０６を通して、ボックス１０４下方に漏れ出すのを、そのガラス窓１０６を構成している赤外線カットガラスからなるガラス板１０７により、ほぼ１００％に近い状態まで防ぐことができる。そして、そのガラス窓１０６を通して、ＵＶランプ１０２から発せられた赤外線による輻射熱等が、ボックス１０４下方に漏れ出して、その赤外線の輻射熱等により、ボックス１０４下方のプラテン２０上に搭載されたメディア５０が高温に加熱されて、変形するのを、確実に防ぐことができる。

本発明の第１、第２のインクジェットプリンタは、プラテン上に搭載されたメディア表面にインクジェットヘッドから噴射させて着弾させたＵＶ硬化型のインク滴に、プラテン上方に配置されたＵＶ照射手段から、該手段下面のガラス窓を通して、紫外線を照射して、そのインク滴を硬化させてメディアに定着させるインクジェットプリンタに、広く利用可能である。
また、本発明の第１、第２のインクジェットプリンタは、フラットなベッドにメディアが搭載されて、そのベッド上に搭載されたメディア上方を、インクジェットヘッドをＸ−Ｙ方向に移動させる、いわゆるフラットベッドタイプのインクジェットプリンタにも、利用可能である。

２０ プラテン
３０ インクジェットヘッド
５０ メディア
１００ 照射手段
１０２ ＵＶランプ
１０３ 外気吸入ファン
１０４ ボックス
１０６ ガラス窓
１０７ ガラス板
１０８ シャッタ機構
１０９ 真空層
１１０ 外気循環空間
１２０ 外気循環手段
１２２ 外気排出ファン

Claims (2)

1. プラテン上方に配置されたＵＶ照射手段のボックス内に収容されたＵＶランプから発生させた紫外線を、ボックス下面に設けられたガラス窓を通して、ボックス下方に位置するプラテン上に搭載されたメディア表面のインクジェットヘッドから噴射させて着弾させたＵＶ硬化型のインク滴に照射して、そのインク滴を硬化させてメディアに定着させるインクジェットプリンタにおいて、
   前記ボックス下面のガラス窓が、紫外線が通過可能な上下２枚のガラス板の間に外気循環空間が設けられた３層構造に形成され、
   前記インクジェットプリンタは、
   前記ボックス内側空間を外気で冷却するための外気吸入ファンと、
   前記外気循環空間の内外に亙って冷却用の外気を循環させる外気循環手段と
   を備え、
   前記外気吸入ファンは、外気を、前記ボックス内側に吸入して、前記ボックス内側空間を循環させた後、ボックス上方に排出させ、
   前記外気循環手段は、
   前記ボックス上方に前記ボックスと隣接して設けられる外気排出ファンと、
   前記外気排出ファンの周囲と前記外気循環空間の他方の開口端とを連通するダクトと
   を有し、
   前記外気排出ファンによって、前記外気循環空間の一方の開口端から、冷却用の外気を、外気循環空間内側に吸入して、外気循環空間内側を循環させた後、外気循環空間の他方の開口端から、該開口端に連通されたダクトを通してボックス上方に排出させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記ダクトの形状は、水平断面の断面積が上方へ行くに従って大きくなる形状であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。

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