JP4968101B2 - 流体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体噴射装置に関する。より詳細には、ドラムに支持された媒体に向けて液体を噴射する流体噴射装置に関する。

紫外線硬化型インクを用いて媒体に画像またはパターンを形成する記録装置が知られている。
紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので環境負荷が小さいという利点もある。

更に、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の媒体に高い付着性を発揮すると共に、硬化した後は化学的に安定しており、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等の優れた特性を有する。
このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の媒体の他、光記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品など、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。

紫外線硬化型インクを媒体に付着させる方法としては、塗布、印刷等もあり得るが、刷版なしに任意の画像またはパターンを精度よく形成できるインクジェット式記録装置の利用が期待されている。また、インクを吐出する記録ヘッドを移動させる主走査と、主走査方向に対して交差する方向に媒体を移動させる副走査とを組み合わせる構造により、限られた寸法のノズルを用いて、長尺あるいは面積の広い媒体に対しても任意の領域に画像が記録できる。

下記特許文献１には、インクジェット記録装置において、インクに紫外線硬化剤を含有させて、記録直後の記録面に紫外線を照射することにより、記録面の速乾性を向上させることが記載されている。より具体的には、インクジェットプリンタにおいて、インクとして紫外線硬化型インクを使用して、記録ヘッドの主走査方向の両端に設置された紫外線ランプにより媒体に付着させたインクを即座に硬化させて定着させることが記載されている。

また、特許文献２には、ドラム型（円筒状）の支持部材に記録媒体を支持して、支持部材を回転させながら記録を行うドラム型のインクジェット記録装置が記載されている。このようなドラム型のインクジェット記録装置において活性エネルギー線硬化型インクを用いて記録を行う場合には、支持部材の円周上であって記録ヘッドよりも回転方向の下流側に照射装置を配置する。

ところで、紫外線硬化型インクは未硬化の液体状では皮膚刺激性や匂いがあるため、未硬化の液体状廃インクを廃棄する場合、取り扱いに注意しないと誤って手に廃インクを付着させてしまう場合があり安全上問題がある。また、廃インク用容器に溜まった未硬化インクの匂いが装置内部や周辺に漂うため、換気装置等を設置しなければならず、装置コストの上昇を招いていた。
このため、特許文献３に示すように、未硬化の液体状廃インクを固化させた後に廃棄する技術が提案されている。
特開２００４−１５５０４６号公報 特開２００７−１４４７７３号公報 特開２００３−２１１７０５号公報

しかしながら、特許文献３に記載の技術では、廃インク用容器に溜まった未硬化インクに対して紫外線を照射するため、廃インク用容器に溜まった未硬化インクの表層部分のみが固化し、全てのインクを固化させるのは困難であるという問題がある。したがって、固化に長時間を要し、紫外線照射エネルギーが増え、却ってコスト上昇を招くという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、廃廃流体容器に溜まった未硬化のエネルギ硬化型流体を効率よく固化させて回収することができる流体噴射装置を提案することを目的としている。

本発明に係る流体噴射装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、支持面に媒体を支持しつつ回転する第一ドラム部材と、キャリッジに搭載されて前記支持面に支持された媒体に向かってエネルギ硬化型流体を噴射する噴射ヘッドと、前記第一ドラム部材に支持された前記媒体に向けてエネルギを照射する第一エネルギ照射部と、前記噴射ヘッドから回収した前記エネルギ硬化型流体を収容する廃流体容器と、前記廃流体容器に溜まった前記エネルギ硬化型流体を第二ドラム部材に塗布する塗布部と、前記第二ドラム部材に付着した前記エネルギ硬化型流体に向けてエネルギを照射する第二エネルギ照射部と、前記第二ドラム部材上で前記エネルギ硬化型流体が硬化した固化物を前記第二ドラム部材から剥離するスクレイパーと、を備えることを特徴とする。

これにより、噴射ヘッドから回収して廃流体容器に溜まったエネルギ硬化型流体は、第二ドラム部材に厚くならずに付着するので、エネルギを照射されることで確実に固化するようになる。そして、エネルギ硬化型流体の固化物をスクレイパーで削ぎ落とすことで、エネルギ硬化型流体（固化物）を効率よく、しかも安全かつ低コストに回収することができる。

また、前記第一ドラム部材と前記第二ドラム部材とが同一の回転軸を有するように一体形成されることを特徴とする。
これにより、新たな駆動源を必要としないので、装置の大型化、高コスト化を回避することができる。

また、前記第一ドラム部材と前記第二ドラム部材との間に、前記第二ドラム部材に付着した前記エネルギ硬化型流体の前記第一ドラム部材への流出を防止する流れ止め部が形成されることを特徴とする。
これにより、第一ドラム部材に支持された媒体への廃流体（エネルギ硬化型流体）の付着を確実に回避することができる。

また、前記第二ドラム部材の外周面は、撥液性材料からなる又は撥液処理されることを特徴とする。
これにより、第二ドラム部材上で固化した廃流体の固化物を容易に削ぎ落とすことができる。

また、前記第一エネルギ照射部は、前記第二エネルギ照射部を兼ねることを特徴とする。
これにより、新たなエネルギ照射部が不要となるので、装置の大型化、高コスト化を回避することができる。

また、前記塗布部は、前記第二ドラム部材に対して平行、かつ、非接触に配置されたローラ部材であることを特徴とする。
これにより、第二ドラム部材上に廃流体（エネルギ硬化型流体）を均一に薄く付着させることができる。

また、前記スクレイパーは、前記第二ドラム部材の外周面に対して接触／非接触を切替可能な可動式であることを特徴とする。
これにより、前記第二ドラム部材を複数回回転させてエネルギを照射して、廃流体（エネルギ硬化型流体）を確実に固化させた後に、スクレイパーで削ぎ落とすことが可能となる。

以下、本発明に係る流体噴射装置の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の概略構造を模式的に示す斜視図である。
インクジェット式記録装置（流体噴射装置）１００は、主に、互いに平行となるように直立した一対のフレーム１３０の間に配設された記録部１２０と、給紙部１１２および排紙部１１４を含む給排紙部１１０と、不図示のメンテンナンス部と、から構成される。

記録部１２０は、一対のフレーム１３０の間に支持された支持ドラム１４０およびガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８を有する。
支持ドラム（（第一ドラム部材，第二ドラム部材））１４０は、その水平な回転軸１４２をフレーム１３０から軸支され、記録用紙（媒体）１５０を支持面１４４に保持した状態で、図中に示す矢印Ｒの方向に回転する。なお、支持ドラム１４０は、不図示のドラム駆動部により回転駆動される。

互いに平行なガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８のうち、ガイド軸１３２、１３４は、記録部キャリッジ１７０に挿通して、記録部キャリッジ１７０を往復移動可能に支持する。なお、記録部キャリッジ（キャリッジ）１７０は、記録ヘッド１８０を搭載して搬送する。

ガイド軸１３６、１３８は、照射部キャリッジ１６０に挿通して、照射部キャリッジ１６０を往復移動可能に支持する。なお、照射部キャリッジ１６０は、後述する紫外線照射部１６２を搭載して搬送する。
そして、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０は、それぞれ不図示の駆動機構により駆動されてガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８に沿って移動するようになっている。

給紙部１１２は、複数枚積層されたシート状の記録用紙１５０を収納すると共に記録用紙１５０を１枚ずつ支持ドラム１４０に向けて供給する。支持ドラム１４０に向けて供給された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の支持面１４４に巻き付けられ、支持ドラム１４０と共に回転する。

支持ドラム１４０に支持された状態で回転する記録用紙１５０に対して、記録部キャリッジ１７０に搭載された記録ヘッド１８０は、紫外線硬化型インクｉを吐出して付着させる。そして、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに対して紫外線照射部１６２から紫外線が照射される。
こうして、記録用紙１５０の表面に、紫外線硬化型インクにより形成された画像が固定される。

更に、支持ドラム１４０が１回転以上して、支持ドラム１４０の長手方向の一部領域において記録用紙１５０に画像が記録されると、記録部キャリッジ１７０はガイド軸１３２、１３４に沿って移動して、上記領域に隣接した領域に対して同様の記録動作を実行する。
その後、記録ヘッド１８０が記録動作をしながら支持ドラム１４０が１回転以上する毎に記録部キャリッジ１７０が移動するという動作を繰り返すことにより、記録用紙１５０表面全体に画像が形成される。

換言すれば、インクジェット式記録装置１００においては、支持ドラム１４０の回転方向が主走査方向であり、記録部キャリッジ１７０の移動方向が副走査方向となる。つまり、キャリッジの移動方向が主走査方向となり、記録用紙１５０の搬送方向がキャリッジの副走査方向と一致する多くの記録装置と異なっている。

なお、紫外線照射部１６２を搬送する照射部キャリッジ１６０は、記録部キャリッジ１７０の移動に従って移動して、記録ヘッド１８０から記録用紙１５０上に吐出された直後の紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する。
好ましくは、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動開始のタイミングを僅かにずらすことにより、インクジェット式記録装置１００の電源部に対する負荷のピークを軽減する。

即ち、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を一体とした場合には、キャリッジの移動を開始する場合に加速の対象となる慣性質量が著しく大きくなるので、駆動機構への負荷が著しく大きくなる。また、大きな質量を安定に加速・減速させる場合には、強度が高く、重量の大きなフレーム１３０が求められる。従って、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を分離する構造により、電源装置の容量を低減して、装置規模の縮小、コストダウン等を図っている。

こうして画像を記録された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０から剥離されて、排紙部１１４に送り込まれて蓄積される。

図２は、記録部１２０の構造を示す断面図である。
記録部１２０において、記録部キャリッジ１７０は、一対のガイド軸１３２、１３４に支持されると共に、インクタンク１７４を備えて、記録ヘッド１８０を支持する。

インクタンク１７４は、不図示のインクカートリッジから補給されるインクを所定量保持して、記録ヘッド１８０に一定量のインクを安定的に供給する。
記録ヘッド１８０は、支持ドラム１４０の支持面１４４に保持された記録用紙１５０に対向して配置され、記録用紙１５０に向かってインクを吐出する。

紫外線照射部１６２は、支持ドラム１４０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット１６１を含む。これにより、支持ドラム１４０の回転に従って移動する記録用紙１５０の回転移動方向に沿って複数のランプユニット１６１が配される。従って、個々のランプユニット１６１の出力が小さい場合であっても、記録用紙１５０が回転する間に十分な紫外線照射量が得られる。

このような記録部１２０において、記録ヘッド１８０から吐出されたインクが付着した記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の回転に従って、図中に矢印Ｒにより示す方向に回転移動する。
照射部キャリッジ１６０に支持された紫外線照射部１６２は、回転方向において記録ヘッド１８０の下流側に配置される。従って、記録ヘッド１８０から吐出されて記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクは、即座に紫外線を照射されて硬化する。

図３は、記録ヘッド１８０を搭載した記録部キャリッジ１７０を示す斜視図である。
記録部キャリッジ１７０は、ガイド軸１３２、１３４が挿通される一対の水平な貫通穴１７６と、インクタンク１７４とを備えたキャリッジ本体１７２を有する。記録ヘッド１８０は、キャリッジ本体１７２の上面に搭載される。
また後述するように、記録ヘッド１８０は、５個のヘッドユニット１８１、１８２、１８３、１８４、１８５を備える。
なお、ヘッドユニット１８１〜１８５の各々は、互いに種類の異なるインクを吐出するようになっている。具体的には、例えば、ホワイトＷ、マゼンタＭ、イエローＹ、シアンＣ、クリアＣＲの各インクが、ヘッドユニット１８１〜１８５のいずれかから吐出される。

図４は、記録ヘッド１８０を、図３に矢印Ｆで示す方向から見た様子を示す正面図である。
記録ヘッド（噴射ヘッド）１８０は、５個のヘッドユニット１８１〜１８５を備えている。また、ヘッドユニット１８１〜１８５の各々は、支持ドラム１４０に対向する面に、ノズルプレート１９１〜１９５が配されている。ノズルプレート１９１〜１９５の各々には、紫外線硬化型インクを吐出するノズル孔が列状（例えば２列）に形成される。なお、各ノズル列は、例えば、１８０個のノズル孔から形成される。
ヘッドユニット１８１〜１８５からインクを吐出させる駆動構造としては、静電力等によりインクの液滴を吸引する方式、水晶振動子、圧電素子等を用いてインクを打ち出す方式など、種々の方法が既に知られており、用途に応じて適宜選択できる。

図５は、照射部キャリッジ１６０に搭載された紫外線照射部１６２を示す斜視図である。
紫外線照射部（第一紫外線照射部，第二紫外線照射部）１６２は、共通の照射部フレーム１６４に装着された複数のランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９を備える。ランプユニット１６１〜１６９は、その長手方向に複数のランプユニット１６１〜１６９が整列されると共に、記録ヘッド１８０のヘッドユニット１８１〜１８５に対応して５列に配列される。

なお、ランプユニット１６１〜１６９の個々の照射範囲の幅は、ヘッドユニット１８１〜１８５の個々の記録幅よりも広くすることが好ましい。これにより、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動のタイミングがずれる場合にも、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに十分な照射量の紫外線を照射できる。

また、ランプユニット１６１〜１６９としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等をいずれも例示できる。より具体的には、Ｆｕｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いることができる。
更に、紫外帯域で発光するＬＥＤを用いてランプユニットを形成することもできる。また、ランプユニット１６１〜１６９は、不可避に熱を発生するので、ランプユニット１６１〜１６９に放熱部を設ける他、強制的に冷却する設備を設けることも好ましい。

なお、紫外線硬化型インク（紫外線硬化型流体）ｉとしては、ビヒクル、光重合開始剤および顔料の混合物に、消泡剤、重合禁止剤等の補助剤を添加して調合される。ビヒクルは、光重合硬化性を有するオリゴマー、モノマー等を、反応性希釈剤により粘度調整して調合される。従って、インクを硬化させ目的で溶媒を揮発させることはない。
ビヒクルとしては、単官能あるいは多官能の重合性化合物が使用できる。より具体的には、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー（プレポリマー）を例示でき、インクとしての粘度を調整する反応性希釈剤もこれらの材料を用いることができる。

光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系が広く用いられる。より具体的には、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ ｂｅｎｚｅｎｅ ｍｅｔｈａｎｅａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、２−ｈｙｄｒｏｘｙ ３−（４−ｂｅｎｚｏｙｌ−ｐｈｅｎｏｘｙ）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ １−ｐｒｏｐａｎｅ ａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、４−ｂｅｎｚｏｙｌ−Ｎ，Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｎ−［２−（１−ｏｘｏ−２−ｐｒｏｐｅｎｙｌｏｘｙ） ｅｔｈｙｌ］ ｂｅｎｚｅｎｅ ｍｅｔｈａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｒｏｍｉｄｅ等、第４級アンモニウム塩型の水溶性有機物等を用いることができる。
この種の光重合開始剤は、その組成に応じて、紫外線吸収特性、反応開始効率、黄変性等が異なるので、インクとしての色等に応じて使い分けられる。

重合禁止剤としては、ラジカル捕捉能力を有してラジカル重合を阻害する化合物であれば何れも使用できる。ただし、インクジェット式記録装置における吐出適性等を配慮すると、ハイドロキノン類、カテコール類、ヒンダードアミン類、フェノール類、フェノチアジン類、縮合芳香族環のキノン類から選択された少なくとも１種類以上の化合物が好ましい。

ハイドロキノン類としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、１−ｏ−２，３，５−トリメチルハイドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン等を例示できる。カテコール類としては、カテコール、４−メチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等を例示できる。ヒンダードアミン類としては、テトラメチルピペリジニル基を有する化合物等を例示できる。

また、フェノール類としては、フェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸アルキルエステル等を例示できる。フェノチアジン類としては、フェノチアジン等を例示できる。前記縮合芳香族環のキノン類としては、ナフトキノン等を例示できる。

更に、重合禁止剤は、カーボンブラックまたは表面に重合防止官能基を導入した無機・有機微粒子であってもよい。重合防止官能基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、テトラメチルピペリジニル基、縮合芳香族環等を例示できる。

図６は廃液処理部２００の概略構成を模式的に示す斜視図、図７は側面図である。図８は、支持ドラム１４０の廃液処理面１４６及び溝１４８を示す図である。
廃液処理部２００は、不図示のメンテナンス部を構成要素の一つであって、記録ヘッド１８０のヘッドユニット１８１〜１８５の各々から排出された紫外線硬化型インクｉの廃液を、装置外部に取り出す前に固化（硬化）させた上で回収するものである。
紫外線硬化型インクｉは、未硬化の状態では皮膚刺激性があり、紫外線硬化型インクｉを廃棄する場合には危険が伴う。また、装置内に回収された紫外線硬化型インクｉの刺激匂が装置内部や周辺に漂ってしまう。
このため、インクジェット式記録装置１００では、廃液処理部２００により未硬化の紫外線硬化型インクｉ（廃液）を装置内部で固化（硬化）させた後に廃棄するようにしている。

廃液処理部２００は、記録ヘッド１８０（ヘッドユニット１８１〜１８５）から回収した紫外線硬化型インクｉを収容する廃液タンク２１０、廃流タンク２１０に溜まった紫外線硬化型インクｉを支持ドラム１４０の廃液処理面（第二ドラム部材の外周面）１４６に塗布する塗布ローラ２２０、廃液処理面１４６上で紫外線硬化型インクｉが硬化した固化物Ｉを廃液処理面１４６から削ぎ落とすスクレイパー２３０等から構成される。
更に、上述した紫外線照射部１６２も廃液処理部２００の一部として機能する。すなわち、廃液処理面１４６に付着した紫外線硬化型インクｉに向けて紫外線を照射する装置として利用される。

廃液タンク（廃液容器）２１０は、ヘッドユニット１８１〜１８５から回収した紫外線硬化型インクｉを収容する容器であって、例えば立方体型で、上面が開口した容器である。
そして、廃液タンク２１０は、支持ドラム１４０の一端側（廃液処理面１４６）の下方に配置され、他のメンテンナンス部からの紫外線硬化型インクｉの廃液が流入するようになっている。
他のメンテンナンス装置とは、主にキャップ部材である。すなわち、不図示のキャップ部材は、支持ドラム１４０の回転軸１４２方向の側方のメンテナンスエリアにおいて、ヘッドユニット１８１〜１８５のノズルプレート１９１〜１９５に対向するよう配置され、ノズルプレート１９１〜１９５の各ノズル孔から排出された紫外線硬化型インクｉを受け取る部材である。また、キャップ部材は、ノズルプレート１９１〜１９５を覆うようにして密着して、ノズル孔内の紫外線硬化型インクｉの乾燥を防止したり、ノズルプレート１９１〜１９５を覆った空間を減圧して各ノズル孔から紫外線硬化型インクｉを強制排出させたりする部材である。

塗布ローラ（塗布部）２２０は、廃流タンク２１０に溜まった紫外線硬化型インクｉを支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に塗布する部材である。具体的には、支持ドラム１４０の回転軸１４２と平行なに回転軸２２２を有し、廃液処理面１４６と略同一幅に形成されたローラ形部材であって、不図示の回転モータ等により回転駆動される。
塗布ローラ２２０のうち回転軸２２２よりも下方側は、廃液タンク２１０の内部に収容され、これにより、廃液タンク２１０の一部は、廃液タンク２１０に収容された紫外線硬化型インクｉ内に浸漬される。
また、塗布ローラ２２０と支持ドラム１４０とは、例えば、０．１ｍｍ（１００μｍ）程度の距離Ｌを隔てて近接するように配置される。言い換えれば、塗布ローラ２２０と支持ドラム１４０の表面は、それぞれの僅かな距離Ｌを空けて非接触に近接配置される。

塗布ローラ２２０は、支持ドラム１４０とは逆方向に、例えば同一回転速度で、回転される。つまり、支持ドラム１４０に対して、塗布ローラ２２０があたかも従属回転するように回転させる。
塗布ローラ２２０を回転させると、その外周面には紫外線硬化型インクｉが付着し、付着した紫外線硬化型インクｉは塗布ローラ２２０の回転に伴って支持ドラム１４０に近づく。そして、塗布ローラ２２０と支持ドラム１４０とが最も接近した領域において、塗布ローラ２２０の外周面に付着した紫外線硬化型インクｉは、支持ドラム１４０の外周面（廃液処理面１４６）にも付着する。更に、塗布ローラ２２０と支持ドラム１４０とが回転することで、塗布ローラ２２０の外周面に付着した紫外線硬化型インクｉの一部は、支持ドラム１４０の外周面（廃液処理面１４６）に乗り移るように塗布される。
このように、支持ドラム１４０を回転させつつ、塗布ローラ２２０を支持ドラム１４０とは逆方向に回転させることで、支持ドラム１４０の外周面の全周方向に紫外線硬化型インクｉを付着（塗布）させることができる。
しかも、塗布ローラ２２０と支持ドラム１４０とは、僅かな隙間（距離Ｌ）を空けて配置されているので、支持ドラム１４０の外周面（廃液処理面１４６）の全周方向に付着した紫外線硬化型インクｉは、均一かつ薄い状態となる。

支持ドラム１４０は、記録用紙１５０を保持する円筒形の支持面１４４の他に、支持面１４４と略同一径を有する円筒形の廃液処理面１４６を有している。つまり、支持面１４４と廃液処理面１４６とは、同一の回転軸１４２を有するように連結配置され、同一のドラム駆動部により回転駆動される。
支持面１４４と廃液処理面１４６との間には、溝（流れ止め部）１４８が形成される。この溝１４８は、塗布ローラ２２０により廃液処理面１４６に塗布された紫外線硬化型インクｉが支持面１４４に流れ込むことを防止するために設けられている。つまり、廃液処理面１４６に塗布された紫外線硬化型インクｉが支持面１４４に流れ込んで、記録用紙１５０を汚してしまうことを防止している。

支持ドラム１４０の廃液処理面１４６は、上述したように塗布ローラ２２０により紫外線硬化型インクｉが塗布される円筒形面である。廃液処理面１４６に塗布（付着）された紫外線硬化型インクｉは、紫外線照射部１６２からの紫外線照射により固化された後に、
スクレイパー２３０により剥ぎ取られる。この際、廃液処理面１４６には、紫外線硬化型インクｉの固化物が残存しないことが要請される。このため、廃液処理面１４６は、撥水性材料、例えば、フッ素樹脂、フッ素ゴム、シリコンゴム、ポリオレフィン、ポリエチレン等から形成される。
なお、廃液処理面１４６を撥水性材料により形成する他、撥水性コーティング剤を塗布したり、プラズマ照射により撥水性を付与したりしてもよい。

上述したように、紫外線照射部１６２は、廃液処理部２００の一部として機能する。すなわち、照射部キャリッジ１６０に搭載された紫外線照射部１６２は、ガイド軸１３６，１３８に沿って、支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に対応する位置に移動可能である。そして、廃液処理面１４６に付着した紫外線硬化型インクｉに対して紫外線を照射する。廃液処理面１４６に付着した紫外線硬化型インクｉは、均一かつ薄膜状に付着しているので、支持ドラム１４０を５〜２０回転程度回転させるうちに完全に固化してしまう。
なお、紫外線照射部１６２は、５列のランプユニット１６１〜１６９を備えているが、全てのランプユニット１６１〜１６９を点灯させる必要はない。つまり、廃液処理面１４６の幅に対応するだける列数、例えば、２列分（ランプユニット１６７，１６９）のみを点灯させれば足りる。また、ランプユニット１６１〜１６９の使用耐年寿命を考慮して、点灯させるランプユニット１６１〜１６９の組み合わせを適宜変更してもよい。

スクレイパー２３０は、廃液処理面１４６上において硬化した紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉを削ぎ落とす部材であって、廃液処理面１４６に対して鋭角に形成された先端部が当接するブレード状部材である。スクレイパー２３０は、廃液処理面１４６の幅と略同一の幅を有しているため、その先端部が廃液処理面１４６の幅方向の全域に当接するようになっている。
また、スクレイパー２３０は、支持ドラム１４０に対して平行で基端部側に形成された回転軸を支点にして不図示の駆動部により揺動可能に軸支されている。つまり、スクレイパー２３０を揺動させて、廃液処理面１４６に当接させたり、離間させたりすることが可能となっている。
更に、スクレイパー２３０の先端部を廃液処理面１４６の幅方向の全域に当接させた際には、スクレイパー２３０と廃液処理面１４６とのなす角が鋭角になるように設定されている。

支持ドラム１４０が回転すると、廃液処理面１４６に付着した紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉがスクレイパー２３０の先端部に向けて連続的に送られるようになっている。したがって、紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉがスクレイパー２３０の先端部により廃液処理面１４６から剥ぎ取られる。
スクレイパー２３０の下方には、剥ぎ取られた紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉを収容する回収トレイ２４０を設ける。これにより、紫外線硬化型インクｉを固化物Ｉとして、確実に回収することができる。
なお、スクレイパー２３０により紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉを廃液処理面１４６から剥ぎ取る際に、固化物Ｉが粉体となって周囲に舞い散って、支持面１４４やノズルプレート１９１〜１９５に付着することで、不具合発生の原因となってしまう可能性がある。そこで、例えば、集塵装置をスクレイパー２３０の下方に回収トレイ２４０と共に配置し、集めた粉塵を回収トレイ２４０に排出するようにしてもよい。

図９は、廃液処理部２００による廃液処理の動作を示すフローチャートである。
廃液処理部２００は、廃液タンク２１０に廃液、すなわち紫外線硬化型インクｉが所定量以上に溜まった場合にのみ動作する。また、原則として、記録部１２０の非動作時に動作するように制御される。なぜなら、記録用紙１５０に対する印刷（記録）処理には、紫外線照射部１６２を記録ヘッド１８０に連動するように走査させる必要があるからである。つまり、紫外線照射部１６２を支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に対応する位置に移動させることができないからである。

廃液処理部２００による廃液処理は、まず、支持ドラム１４０を回転させ、その後に塗布ローラ２２０を１回転させる（ステップＳ１）。
そして、支持ドラム１４０の廃液処理面１４６の全領域に紫外線硬化型インクｉが塗布されたら、塗布ローラ２２０の回転を停止する（ステップＳ２）。
支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に紫外線硬化型インクｉが塗布されると、紫外線照射部１６２を支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に対応する位置に移動させた上で、紫外線照射部１６２のランプユニット１６１〜１６９の一部（廃液処理面１４６に対応するランプユニットのみ）を点灯する（ステップＳ３）。

上述したように、廃液処理面１４６にと塗布された紫外線硬化型インクｉは、均一かつ薄膜状となっているので、支持ドラム１４０を規定回数（例えば、５〜２０回転程度）だけ回転させると、ほぼ完全に固化（硬化）する。つまり、支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に向けて紫外線照射部１６２から紫外線を照射しつつ、支持ドラム１４０を規定回数だけ回転させる（ステップＳ４）。
そして、支持ドラム１４０が規定回数だけ回転したら、支持ドラム１４０の回転を停止すると共に、紫外線照射部１６２のランプユニット１６１〜１６９を消灯する（ステップＳ５）。

次に、支持ドラム１４０の廃液処理面１４６に対してスクレイパー２３０を廃液処理面１４６に当接する（ステップＳ６）。
そして、支持ドラム１４０を一回転させることで、廃液処理面１４６上で固化した紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉが、廃液処理面１４６から剥ぎ落とされて、回収トレイ２４０に収容される（ステップＳ７）。
最後に、支持ドラム１４０の回転を停止させた上で、スクレイパー２３０を支持ドラム１４０から離間する（ステップＳ８）ことで、廃液処理が完了する。
なお、回収トレイ２４０は、インクジェット式記録装置１００の本体から、取り外し可能となっており、メンテナンス時など定期的に取り外されて、回収トレイ２４０に収容された紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉは廃棄される。

このように、インクジェット式記録装置１００で用いられる紫外線硬化型インクｉの廃液は、固化物Ｉとして装置外部に取り出されるので、作業者の手に付着して皮膚を刺激する危険や、周囲に刺激臭が漂う悪環境を解消することができる。
したがって、インクジェット式記録装置１００は、換気装置等の特別な装置を設置する必要がなく、簡易な構造の廃液処理部２００のみを設置すればよいので、装置コストの低減を図ることができる。

なお、上記実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明はこれに限定されるものではない。特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、支持ドラム１４０の支持面１４４と廃液処理面１４６とが略同一径を有する場合について説明したが、これに限らない。すなわち、支持面１４４と廃液処理面１４６の径が異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、紫外線照射部１６２を廃液処理部２００の一部として利用する（紫外線照射部１６２が廃液処理部２００の紫外線照射部を兼ねる）場合について説明したが、これに限らない。紫外線照射部１６２とは別に、廃液処理専用の紫外線照射部を設けてもよい。

また、支持面１４４と廃液処理面１４６とが支持ドラム１４０に一体に形成される場合（支持ドラム１４０が廃液処理部２００のドラムを兼ねる場合）に限らない。すなわち、支持ドラム１４０は支持面１４４のみを有し、廃液処理面１４６を有する他のドラムを設けるようにしてもよい。
この場合には、他のドラムは、必ずしも円筒形に限らず、例えば楕円状筒形等であってもよい。つまり、他のドラムは、無端（管）状帯部材により形成されていればよい。また、紫外線照射部１６２とは別に、廃液処理専用の紫外線照射部を設けことができる。
このように、廃液処理部２００を記録部１２０（支持ドラム１４０、紫外線照射部１６２）から完全に分離した場合には、廃液処理部２００による廃液処理を、記録部１２０による記録（印刷）処理と同時に行うことも可能となる。

また、支持ドラム１４０の支持面１４４と廃液処理面１４６との間に溝１４８を形成する場合について説明したが、溝１４８に代えて、他の形態の流れ止め防止部を設けてもよい。例えば、フィン形の壁部を形成したり、支持面１４４側から廃液処理面１４６側に向けて圧力空気を吹き付けたりしてもよい。また、支持面１４４と廃液処理面１４６との間に、余剰な紫外線硬化型インクｉを支持ドラム１４０の内部側に吸引する吸引部（スポンジや吸引機構）を設けてもよい。
つまり、廃液処理面１４６に塗布された紫外線硬化型インクｉが支持面１４４に流れ込むことが防止できれば、流れ止め防止部としては、どのような形態であってもよい。

また、塗布ローラ２２０に限らず、紫外線硬化型インクｉを噴射するスプレイ部であってもよい。また、刷毛等であってもよい。いずれの場合であっても、紫外線硬化型インクｉが均一かつ薄膜状に塗布されればよい。

また、スクレイパー２３０に限らず、例えば、ブラシやスポンジ等を用いてもよい。すなわち、ブラシにより廃液処理面１４６を払ったり、スポンジ、布、不織布等で廃液処理面１４６を拭いたりして、廃液処理面１４６に付着した紫外線硬化型インクｉの固化物Ｉを取り除いてもよい。また、高圧気体を吹き付ける同時に、この高圧機体と剥離した固化物Ｉとを吸引する機構を用いてもよい。

また、例えば、廃液の増加量に対して廃液処理部２００の処理能力が劣る場合等には、廃液処理部２００を複数組備えるようにしてもよい。この場合には、例えば、複数のドラム（廃液処理面１４６）に対して、一つの紫外線照射部から紫外線を照射するようにしてもよい。
また、一つのドラムに対して複数（例えば３つ）の円筒形の廃液処理面１４６を形成すると共に、各廃液処理面１４６に対応して、塗布ローラ、紫外線照射部及びスクレイパーを用意することで、紫外線硬化型インクｉの塗布、紫外線照射、スクレイパーによる固化物Ｉの除去を、それぞれ同時（並行）又は異時（独立）に行うようにしてもよい。

また、紫外線硬化型インク（流体）に限らず、熱硬化型インクであってもよい。この場合には、紫外線照射部に代えて熱照射部が用いられる。つまり、インクの特性に応じたエネルギ（紫外線、熱等）を照射するエネルギ照射部を用いればよい。

上記実施形態では、流体噴射装置として、インクジェット式記録装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体（機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。
例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。

本発明の実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の概略構成を模式的に示す図である。 記録部１２０の断面構造を示す図である。 記録部キャリッジ１７０を示す斜視図である。 記録ヘッド１８０の正面図（図３の矢視Ｆ）である。 紫外線照射部１６２を示す斜視図である。 廃液処理部２００の概略構成を模式的に示す斜視図である。 廃液処理部２００の概略構成を模式的に示す側面図である。 支持ドラム１４０の廃液処理面１４６及び溝１４８を示す図である。 廃液処理部２００による廃液処理の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…インクジェット式記録装置（流体噴射装置）、 １３２、１３４、１３６、１３８…ガイド軸、 １４０…支持ドラム（第一ドラム部材，第二ドラム部材）、 １４２…回転軸、 １４４…支持面、 １４６…廃液処理面（第二ドラム部材の外周面）、 １４８…溝（流れ止め部）、 １５０…記録用紙（媒体）、 １６２…紫外線照射部（第一エネルギ照射部，第二エネルギ照射部）、 １７０…記録部キャリッジ（キャリッジ）、 １８０…記録ヘッド（噴射ヘッド）、 １８１〜１８５…ヘッドユニット、 １９１〜１９５…ノズルプレート、 ２１０…廃液タンク（廃流体容器）、 ２２０…塗布ローラ（塗布部）、 ２３０…スクレイパー、 ２４０…回収トレイ、 ｉ…紫外線硬化型インク（エネルギ硬化型流体）、 Ｉ…固化物、 Ｌ…距離

Claims (7)

1. 支持面に媒体を支持しつつ回転する第一ドラム部材と、
   キャリッジに搭載されて前記支持面に支持された媒体に向かってエネルギ硬化型流体を噴射する噴射ヘッドと、
   前記第一ドラム部材に支持された前記媒体に向けてエネルギを照射する第一エネルギ照射部と、
   前記噴射ヘッドから回収した前記エネルギ硬化型流体を収容する廃流体容器と、
   前記廃流体容器に溜まった前記エネルギ硬化型流体を第二ドラム部材に塗布する塗布部と、
   前記第二ドラム部材に付着した前記エネルギ硬化型流体に向けてエネルギを照射する第二エネルギ照射部と、
   前記第二ドラム部材上で前記エネルギ硬化型流体が硬化した固化物を前記第二ドラム部材から剥離するスクレイパーと、
   を備えることを特徴とする流体噴射装置。
2. 前記第一ドラム部材と前記第二ドラム部材とが同一の回転軸を有するように一体形成されることを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
3. 前記第一ドラム部材と前記第二ドラム部材との間に、前記第二ドラム部材に付着した前記エネルギ硬化型流体の前記第一ドラム部材への流出を防止する流れ止め部が形成されることを特徴とする請求項２に記載の流体噴射装置。
4. 前記第二ドラム部材の外周面は、撥液性材料からなる又は撥液処理されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
5. 前記第一エネルギ照射部は、前記第二エネルギ照射部を兼ねることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
6. 前記塗布部は、前記第二ドラム部材に対して平行、かつ、非接触に配置されたローラ部材であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
7. 前記スクレイパーは、前記第二ドラム部材の外周面に対して接触／非接触を切替可能な可動式であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。

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