KR20080035451A - 광조사기 및 잉크젯 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높은 피크 조도를 얻을 수 있고, 조도 균일도가 좋은, 선(線)형상의 집광광을 조사하는 광조사기를 제공함과 동시에, 이 광조사기를 이용한 잉크의 경화 처리를 높은 효율로 행할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

방전 램프(12)로부터 방사된 광이, 회전 포물면 형상의 반사면을 갖는 리플렉터(13)에 의해 반사되고, 실린드리컬 렌즈(17)에 조사된다. 실린드리컬 렌즈(17)에 입사한 광은, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 직교하는 방향으로만 집광 되면서 출사된다. 그리고, 광조사면(W)상의 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)에 위치에 있어서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA)이 형성된다. 이 광조사기를 광경화형 잉크젯 방식을 이용한 잉크젯 프린터에 적용함으로써, 잉크의 경화 처리 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Description

광조사기 및 잉크젯 프린터{LIGHT ILLUMINATOR AND INKJET PRINTER}

본 발명은, 광조사기 및 잉크젯 프린터에 관한 것이다. 특히, 광조사 대상물에 선 형상의 가늘고 긴 광조사 영역을 형성하여 광을 조사하는 광조사기, 및, 이 광조사기를 탑재한, 광경화형의 액체상(液體狀) 재료를 기재(基材)에 토출하여 해당 기재에 화상이나 회로 등의 패턴을 기록하는 잉크젯 프린터에 관한 것이다.

현재, 잉크젯 프린터 기록 방식은, 그라비아 인쇄 방식에 의해 간편하고 저렴하게 화상을 형성할 수 있다는 이유로부터, 예를 들면 사진·각종 인쇄·마킹·컬러 필터라는 특수 인쇄의 여러 가지 인쇄 분야에 응용되고 있다.

이러한 잉크젯 기록 방식을 이용한 잉크젯 프린터에 있어서는, 미세한 도트를 토출 제어하는 잉크젯 헤드와, 색재현역·내구성·토출 적정 등을 개선한 잉크와, 잉크 흡수성·색재 발색성·표면광택 등을 비약적으로 향상시킨 전용지를 적절하게 조합시킴으로써, 높은 화질의 화상을 형성할 수 있다.

일반적으로, 잉크젯 프린터는, 사용되는 잉크의 종류에 근거하여 분류할 수 있고, 예를 들면 자외선 등의 광이 조사됨으로써 경화되는 광경화형 잉크가 이용되는 광경화형 잉크젯 방식의 것이 알려져 있다.

광경화형 잉크젯 방식은, 비교적 저취기(低臭氣)이며, 전용지 이외에도 속건성·잉크 흡수성이 없는 기록 매체에도 이용할 수 있다는 이점이 있다.

이러한 광경화형 잉크젯 방식의 잉크젯 프린터(이하 잉크젯 프린터라고 부른다)에서는, 잉크를 미소한 액체방울로서 기재에 토출하는 잉크젯 헤드 외에도 광을 방사하는 광원이 캐리지 탑재되어 있으며, 기재상에서 광원을 점등시킨 상태로 캐리지를 이동시키고, 기재에 착탄(着彈)된 직후의 잉크에 광을 조사하여 해당 잉크를 경화시킨(예를 들면, 특허 문헌 1, 2, 3, 비특허 문헌 1 참조).

또한, 잉크젯 프린터는, 최근, 상기와 같은 화상의 기록 인쇄뿐만 아니라, 전자 전기 회로의 패턴을 형성하기 위해서도 사용하는 것이 시도되고 있다. 이 경우, 잉크젯 헤드로부터 토출되는 액체상 재료는, 광경화형의 레지스터 잉크 등의 회로 기판 형성용 재료이며, 인쇄(즉, 패턴의 형성)가 행해지는 기재는, 예를 들면 프린트 기판이다.

레지스터 잉크에 의한 회로 패턴의 형성도, 화상의 기록 인쇄와 마찬가지로, 자외선 등의 광에 의한 건조 경화 반응을 이용하고 있으며, 잉크젯 헤드로부터 토출되는 재료가, 레지스터인지 잉크인지에 관한 차이는 있지만, 잉크젯 프린터의 장치 구성은 동일하다.

이하에서는, 잉크젯 프린터로서, 광경화형 잉크를 이용하여 기재에 화상을 기록하는 장치를 예로 설명을 행한다.

도 11(a)는 잉크젯 프린터의 헤드부의 개략 구성을 나타낸 사시도, 도 11(b)는 동 도면 (a)에 도시한 광조사기를 램프의 축에 수직인 평면으로 자른 단면도이 다. 또한, 동 도면 (a)는 후술하는 설명이 용이해지도록 광조사기의 내부가 보이도록 도시하고 있다.

동 도면에 도시한 바와 같이, 잉크젯 프린터는, 예를 들면 액체상 재료인 자외선 경화형 잉크를 미소한 액체방울로서 기재(R)에 토출하는 노즐(도시 생략)이 설치된 잉크젯 헤드(71)와, 이 잉크젯 헤드(71)의, 예를 들면 양측의 위치에 설치된, 기재(R)에 착탄된 액체상 재료인 잉크에 대해 자외선을 조사함으로써 이것을 경화시키는 2개의 광조사기(80A, 80B)가 캐리지(72)에 탑재되어 이루어지는 헤드부(7)를 구비한다.

헤드부(70)는, 기재(R)를 따라 연장되어 설치된 봉(棒) 형상의 가이드 레일(75)에 지지되어 있으며, 도시하지 않은 구동 기구(도시 생략)에 의해, 기재(R)의 상방 위치를 가이드 레일(75)을 따라 왕복 이동 가능하게 되어 있다.

각각의 광조사기(80A, 80B)는, 기재(R)가 위치되는 방향(도 11에서는 하방향)을 향해 개구되는 광출사구(81A)를 갖는 상자형 형상의 커버 부재(81)를 구비하여 이루어지고, 이 커버 부재(81)의 내부에, 선 형상 광원을 형성하는 롱 아크형의 방전 램프(82)가 헤드부(70)의 이동 방향과 직교하는 방향에 대해 기재(R)와 평행하게 연장하도록, 배치되어 있음과 동시에, 광출사구(81A)에 대해 방전 램프(82)의 후방측의 위치에서, 방전 램프(82)로부터 방사되는 광을 반사하는, 타원면 형상의 반사면(83A)를 갖는 홈통 형상의 리플렉터(83)가, 그 제1 초점(Fr1)의 위치에 방전 램프(82)가 위치되는 상태에서, 방전 램프(82)를 따라 연장되도록 설치되어 있다.

방전 램프(82)로서는, 예를 들면 고압 수은 램프나 메탈할라이드 램프가 이 용되며, 발광부의 길이가, 예를 들면 헤드부(70)의 이동 방향에 있어서의 기재(R)의 치수(폭 치수)보다 큰 광조사 영역(IA)을 형성하는 크기로 되어 있다.

상기 잉크젯 프린터에서는, 헤드부(70)가, 광조사기(80A, 80B)에 있어서의 리플렉터(83)의 제2 초점(Fr2) 또는 그 부근에 기재(R)가 위치되도록, 배치되어 있으며, 헤드부(70)가 기재(R)의 상방 위치를, 방전 램프(82)가 점등된 그대로의 상태에서, 이동됨에 따라, 방전 램프(82)로부터의 광이 리플렉터(83)의 제2 초점(Fr2)에 위치되는 기재(R)에 대해 선 형상으로 집광되고, 이것에 램프(82)로부터의 직접광도 가해져 기재(R)에 조사되고, 이에 따라, 기재(R)에 착탄된 직후의 자외선 경화형 잉크가 경화된다.

자외선 경화형 잉크의 경화 처리(자외선 경화형 잉크에 대한 자외선 조사 처리)에 대해 구체적으로 설명하면, 도 11에서, 헤드부(70)가, 예를 들면 우방향으로 이동되면서 기재(R)에 인쇄가 행해지고 있을 때에는, 기재(R)에 착탄된 자외선 경화형 잉크는, 헤드부(70)의 이동 방향 후방측에 위치되는 일방의 광조사기(80A)로부터의 조사광에 의해 경화되고, 한편, 헤드부(70)가 동 도면에서 좌방향으로 이동되면서 기재(R)에 인쇄가 행해지고 있을 때에는, 기재(R)에 착탄된 자외선 경화형 잉크는, 헤드부(70)의 이동 방향 후방측에 위치되는 타방의 광조사기(80B)로부터의 조사광에 의해 경화된다.

[특허 문헌 1 : 일본국 특개2005-246955호 공보]

[특허 문헌 2 : 일본국 특개2005-103852호 공보]

[특허 문헌 3 : 일본국 특개2005-305742호 공보]

[비특허 문헌 1 : 노구치 히로미치, 오리카사 테루오, 「UV잉크젯 인쇄의 동향」, 일본 인쇄 학회지, 2003년, 제40권, 제3호 p.32-46]

최근에 있어서는, 상기와 같은 광경화형 잉크젯 기록 방식을 이용한 잉크젯 프린터에 대한 고화질화의 요청에 수반하여, 잉크의 경화 처리를 한층 신속하게 행하는 것이 요구되고 있다. 이 이유는 다음에 나타낸 바와 같다.

즉, 상기 비특허 문헌 1에 나타난 바와 같이, 예를 들면 래디컬 중합계 잉크는, 산소의 존재에 의해 래디컬의 농도가 저하되는 성질을 갖기 때문에, 중합 반응에 시간이 걸리면 대기에 노출되는 시간이 길어지고, 경화 속도가 지연되어 잉크의 경화에 장시간을 필요로 한다.

그리고, 잉크젯 프린터에서 이용되는 잉크는, 잉크젯 헤드의 노즐로부터 부드럽게 토출되도록, 어느 정도 저점도인 것이 필요하게 되므로, 경화에 시간이 걸린다. 즉, 잉크가 기재에 착탄된 후 잉크가 즉시 경화(광중합)되지 않으면, 착탄 후의 잉크의 도트 형상이 변화되어, 품질이 높은 화상을 얻을 수 없게 된다.

이러한 요청에 대해, 광조사기로부터 조사되는 광의 피크 조도를 높게 함으로써, 중합 반응을 신속하게 진행시키는 것이 고려된다.

예를 들면, 상기 비특허 문헌 1에는, 고조도의 램프를 이용함으로써, 산소에 의한 잉크 경화 속도의 저하 정도를 경감할 수 있는 것, 즉, 잉크의 경화 처리를 신속하게 행함으로써 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 것이 나타나 있으며, 예를 들면 롱 아크형의 방전 램프에 의한 것과 동등한 크기의 광조사 영역을 형성할 수 있고, 또한, 롱 아크형의 방전 램프에 비해 보다 높은 조도가 얻어지는 마이크로 웨이브 UV램프의 유효성이 나타나 있다. 이 비특허 문헌 1에서 나타난 마이크로 웨이브 UV램프의 피크 조도는, 예를 들면 1000∼1200mW／㎠ 정도이다.

또, 상기 특허문헌 2에는, 면(面) 형상으로 배치한 복수의 광원 램프와 기재 사이에 렌즈를 배치하고, 광원 램프로부터의 광을 집광하여 기재에 조사함으로써, 기재에 조사되는 광의 피크 조도를 높게 하는 기술이 나타나 있다.

그렇지만, 렌즈나 미러 등의 광학 소자를 이용하여 광원 램프로부터의 광을 집광하여 조사하더라도, 광원 램프 자체의 휘도를 높게 하지 않는 한, 얻어지는 피크 조도의 크기에는 한계가 있으며, 그것은, 비특허 문헌 1에 나타난 마이크로 웨이브 UV램프를 이용하는 경우라도 동일하다.

이후, 또한 기재에 조사되는 광의 피크 조도를 높게 하는 것이 요청된다고 생각되지만, 그 요청에 따르기 위해서는, 램프의 휘도를 더욱 높게 하는 것이 필요하게 된다. 그러나, 발광부가 큰 롱 아크형의 램프나 마이크로 웨이브 UV램프의 휘도를 더 이상 높게 하는 것은, 기술적으로 곤란한 것이 실정이다.

또, 상기와 같은 잉크젯 프린터에 있어서는, 또한, 이하에 나타낸 바와 같은 문제가 있다. 즉, 예를 들면 도 11에 나타낸 구성을 갖는 종래의 잉크젯 프린터에서는, 광조사기(80A, 80B)의 광출사구(81A)와 리플렉터(83)의 광조사구(83B)가 서로 대향하여 같은 방향으로 개구되어 있다. 따라서, 도 11(b)에 도시한 바와 같이, 방전 램프(82)로부터의 광이 직접적으로 기재(R)에 대해 조사되지만, 방전 램 프(82)로부터 출사되는 광 중에는, 자외선 경화형 잉크의 경화에는 불필요한 가시역으로부터 적외역에 걸친 광이 포함되고, 또, 점등에 수반하여 온도가 높아진 방전 램프(82)의 봉체(封體)로부터의 복사열도 기재(R)에 입사하기 때문에, 기재(R)는, 가시역으로부터 적외역의 광 및 복사열에 의해 가열된다.

기재(R)로서는, 예를 들면 종이, 수지, 필름 등의 열에 의해 변형되기 쉬운 것이 이용되는 경우가 많으므로, 조도를 높게 하기 위해 단순히 전력이 큰 램프를 사용하면, 가시역으로부터 적외역에 걸친 광이나 복사열에 의한 기재(R)에 대한 열의 영향의 정도가 커져, 기재(R)의 온도가 한층 높은 상태가 되며 변형 등이 발생하여 인쇄 품질 저하의 원인이 된다.

이러한 문제에 대해, 방전 램프와 기재 사이에, 잉크의 경화에 필요한 파장의 광만을 반사하고, 그 이외의 파장의 광을 투과하는 증착막을 형성한 반사 미러(콜드 미러라 불리기도 한다)를 배치하고, 이 반사 미러에 의해, 반사되는 광만을 기재에 조사함으로써, 기재에 대한 열의 영향을 저감하는 것을 생각할 수 있다.

그렇지만, 이러한 반사 미러를 배치한 경우에는, 그만큼 방전 램프로부터 기재에 이르기까지의 광로 길이가 길어지고, 이에 따라, 예를 들면 롱 아크형의 방전 램프의 경우에는, 방전 램프의 길이 방향에 대해서는 집광할 수 없기 때문에, 광이 조사되는 면적(광조사 영역)이 넓어지고, 광의 이용 효율이 저하됨과 동시에, 광조사면(기재 표면)에서 충분히 높은 조도를 얻을 수 없게 된다.

이상과 같이, 광경화형 잉크젯 방식을 이용한 잉크젯 프린터에 있어서는, 종래 이상으로 광조사면에 있어서의 피크 조도를 높게 하고, 잉크의 경화 처리 향상 을 도모하는 것이 곤란한 것이 실정이었다.

한편, 광경화형 잉크젯 방식을 이용한 잉크젯 프린터에 있어서는, 잉크의 경화 처리의 향상에 더하여, 장치의 소형 경량화, 인쇄 속도의 고속화가 요망되고 있으며, 그 때문에 헤드부를 가능한 한 소형화함과 동시에 헤드부를 경량화함으로써, 기동 정지 시간을 단축하고, 헤드부의 고속 이동을 가능하게 하는 것이 요망되고 있다. 헤드부의 중량이 크면, 광조사부의 피크 조도를 크게 하고 잉크의 경화 처리 시간을 단축하더라도, 헤드부의 기동·정지에 시간이 걸리기 때문에 인쇄 속도를 향상시킬 수 없다.

인쇄 속도를 고속으로 하기 위해서는 구동용 모터의 토크를 큰 것으로 할 필요가 있어, 대형의 모터가 필요하게 된다. 그에 수반하여, 지지하는 프레임 자체도 튼튼한 것으로 할 필요가 생겨, 잉크젯 프린터 전체의 중량, 크기, 비용이 큰 폭으로 상승해 버린다.

본 발명은, 상술한 사정에 근거하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 제1 목적은, 선 형상으로 집광된 광을 조사하는 광조사기에 있어서, 높은 피크 조도를 얻을 수 있는 광조사기를 제공한다.

또, 본 발명의 제2 목적은, 선 형상으로 집광된 광을 조사하는 광조사기에 있어서, 중량이 가볍고, 잉크젯 프린터의 헤드부의 광조사기로서 이용한 경우, 헤드부의 고속 이동이 가능한 광조사기를 제공한다.

또한, 본 발명의 제3 목적은, 상기 광조사기를 구비하고, 광경화형의 잉크 등의 액체상 재료의 경화 처리를 높은 효율로 행할 수 있고, 따라서, 화질이 높은 화상이나 패턴을 확실하게 형성할 수 있으며, 뿐만 아니라, 기재에 대한 열의 영향의 정도가 작고, 또한 인쇄 속도나 패턴 형성 속도를 고속화할 수 있는 잉크젯 프린터를 제공한다.

본 발명자들이 예의 연구를 거듭한 결과, 광원 램프로서, 롱 아크형의 방전 램프보다 높은 휘도를 갖는 쇼트 아크형의 방전 램프를 이용하여, 이 방전 램프로부터의 광을 선 형상으로 연장하도록 집광시켜 조사하는 광학계를 구비한 구조로 함으로써, 상기 과제가 해결된다는 점을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 광조사기는, 이하의 구성을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(1) 방전 용기 내에 한 쌍의 전극이 대향 배치되어 이루어진 쇼트 아크형의 방전 램프와, 해당 방전 램프를 둘러싸도록 배치된 방전 램프로부터의 광을 반사하는 리플렉터와, 해당 리플렉터에 의해 반사된 광을 입사하여 일축 방향으로만 집광하는 실린드리컬 렌즈를 구비하여 이루어지고, 상기 방전 램프로부터의 광을 선 형상으로 연장하도록 집광하여 광조사 영역을 형성한다.

실린드리컬 렌즈는, 입사한 광을 일축 방향(입사광의 광축에 직교하는 평면상의 직교하는 2축 중의 일축 방향)으로 집광하는 렌즈로, 시판되고 있는 것은, 원기둥을 길이 방향으로 이분하여 바닥면을 반원으로 한 형상을 하고 있다. 또한, 이하에서는, 실린드리컬 렌즈의 상기 2축 중의 집광하는 방향을 집광 방향, 집광하지 않는 방향을 축방향이라고 한다.

(2) 상기 (1)에서, 리플렉터로서, 그 광축을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면을 갖는 것을 이용한다.

회전 포물면 형상의 반사면을 갖는 리플렉터를 이용하여, 그 초점 위치에 방전 램프의 발광점(예를 들면 아크의 휘점)을 배치하면, 리플렉터로부터 평행광이 출사된다. 이 평행광을 실린드리컬 렌즈에 입사시키고, 선 형상으로 집광시킨다.

(3) 방전 용기 내에 한 쌍의 전극이 대향 배치되어 이루어진 쇼트 아크형의 방전 램프와, 그 광축을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면을 갖고, 해당 방전 램프를 둘러싸도록 배치되고, 방전 램프로부터의 광을 반사하는 리플렉터와, 해당 리플렉터에 의해 반사된 광을 입사하여 일축 방향으로만 집광하는 실린드리컬 렌즈를 구비하여 이루어지고, 상기 방전 램프로부터의 광을 선 형상으로 연장하도록 집광하여 광조사 영역을 형성하는 광조사기에 있어서, 리플렉터의 광출사측에, 단면이 포물선 형상의 실린드리컬인 반사면(제1 방향의 단면이 포물선 형상의 반사면을 갖고, 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 단면이 직선 형상인 반사면)을 갖는 반사 미러(실린드리컬·파라볼라 미러)를 설치한다.

이 반사 미러는 실린드리컬 렌즈와 마찬가지로, 입사광을 일축 방향으로 집광시키는 작용이 있다. 또한, 이하에서는, 이 반사 미러의 집광하지 않는 방향(홈통 형상이 연장되는 방향, 즉, 단면의 형상이 직선 형상이 되는 방향)을 축방향이라고 한다.

이 반사 미러를 실린드리컬 렌즈의 양측에, 상기 리플렉터 반사광을 상기 실린드리컬 렌즈에 의한 집광 위치상에 선 형상으로 집광시키도록 배치한다.

즉, 실린드리컬 렌즈의 축방향과 상기 반사 미러의 축방향이 평행이 되도록, 실린드리컬 렌즈의 양측에 배치하고, 실린드리컬 렌즈는, 상기 리플렉터에 의한 반사광 중, 상기 반사 미러에 입사하지 않는 광을 집광하도록, 실린드리컬 렌즈의 내측에 배치한다. 이와 같이 구성함으로써, 실린드리컬 렌즈의 집광 방향의 길이를 리플렉터의 개구 직경보다 작게 할 수 있어, 광조사기의 경량화도 도모할 수 있다.

(4) 방전 용기 내에 한 쌍의 전극이 대향 배치되어 이루어진 쇼트 아크형의 방전 램프와, 그 광축을 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면을 갖고, 해당 방전 램프를 둘러싸도록 배치되며, 방전 램프로부터의 광을 반사하는 리플렉터와 해당 리플렉터에 의해 반사된 광을 입사하여 일축 방향으로만 집광하는 실린드리컬 렌즈를 구비하여 이루어지고, 상기 방전 램프로부터의 광을 선 형상으로 연장하도록 집광하여 광조사 영역을 형성하는 광조사기에 있어서, 상기 실린드리컬 렌즈를, 상기 리플렉터에서 집광된 광의 광망(光芒)의 크기가, 상기 리플렉터의 개구부의 크기보다 작은 위치에 배치한다.

상기와 같이 회전 타원면 형상의 반사면을 갖는 리플렉터를 이용하고, 그 제1 초점 위치에 방전 램프의 발광점(예를 들면 아크의 휘점)을 배치하면, 리플렉터로부터 출사한 광은, 상기 타원면 형상의 제2 초점 위치에 집광된 후, 퍼진다.

상기 실린드리컬 렌즈는, 상기 리플렉터의 제2 초점에서 집광된 후에 퍼진 광이 입사하는 위치에 배치된다.

이와 같이 구성함으로써, 실린드리컬 렌즈의 집광 방향, 축방향의 길이를 리플렉터의 개구 직경보다 작게 할 수 있어, 광조사기의 경량화를 도모할 수 있다.

(5) 상기(1)∼(4) 중 어느 하나의 광조사기가 복수 나란히 배치되고, 서로 인접하는 광조사기로부터 출사하여 광조사면에 집광하는 선 형상의 광조사 영역 중 적어도 일부(단부)가, 광조사기의 배열 방향에 직교하는 방향에 대해 겹치도록 한다.

(6) 광경화형의 액체상 재료를 기재에 토출하는 잉크젯 헤드 및 상기 기재에 토출되어 착탄된 액체상 재료를 경화시키기 위한 광을 조사하는 광조사기를 갖는 헤드부를 구비하여 이루어지고, 해당 헤드부와 기재를 상대적으로 이동시키면서, 잉크젯 헤드로부터 기재에 상기 액체상 재료를 토출하고, 광조사기에 의해 해당 기재상에 착탄된 액체상 재료에 광을 조사함으로써, 액체상 재료를 경화시켜 패턴을 형성하는 잉크젯 프린터에 있어서, 광조사기로서, 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나의 광조사기를 이용한다.

본 발명에서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1) 본 발명의 광조사기에 의하면, 광원 램프로서 쇼트 아크형의 방전 램프가 이용되고, 리플렉터와 실린드리컬 렌즈에 의한 광학계가 구성된 구조임에 따라, 점광원을 형성하는 쇼트 아크형의 방전 램프로부터의 광을, 광조사면에 있어서의 광조사 영역의 확대를 억제하면서 선 형상으로 연장하도록 집광할 수 있기 때문에, 방전 램프로부터의 광을 효율적으로 이용할 수 있고, 또한, 방전 램프 그 자체의 휘도가 높은 것이기 때문에, 광조사면에서 높은 피크 조도를 얻을 수 있다.

또한, 광원 램프로부터 광을 리플렉터에 의해 반사하고, 리플렉터에 의해 반 사한 광만을 출사하는 구조로 하고 있음에 따라, 예를 들면 자외역의 광을 출사하는 경우에는, 리플렉터로서 자외선만 반사하는 다층막 증착 미러를 사용함으로써, 방전 램프로부터 방사되는 광에 포함되는 가시역으로부터 적외역에 걸친 광 및 방전 램프의 점등에 수반하는 복사열이 직접적으로 광조사 대상물에 입사되지 않고, 광조사 대상물에 대한 열의 영향의 정도를 작게 저감할 수 있다.

(2) 리플렉터가, 그 광축을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면을 갖는 것인 경우, 리플렉터의 광출사측에, 단면이 포물선 형상인 실린드리컬인 반사면을 갖는 반사 미러를, 상기 실린드리컬 렌즈의 축방향을 따라 양측에 설치함으로써, 실린드리컬 렌즈를 소형화할 수 있어, 광조사기 전체를 경량화할 수 있다.

또, 리플렉터를, 그 광축을 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면을 갖는 것으로 하는 것도, 실린드리컬 렌즈를 소형화할 수 있어, 광조사기 전체를 경량화할 수 있다.

(3) 상기 광조사기를 구비하여 이루어지는 잉크젯 프린터에 의하면, 방전 램프로부터의 광이 기재에 착탄된 광경화형의 잉크 등의 액체상 재료에 대해 높은 피크 조도로 조사되기 때문에, 기재에 착탄된 직후의 액체상 재료를 신속하게 경화(광중합)시킬 수 있어, 경화에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 도트 형상이 변화하는 것을 방지할 수 있고, 높은 화질의 화상이나 패턴을 확실하게 형성할 수 있다.

뿐만 아니라, 특히 자외선 경화형 잉크 등의 액체상 재료가 이용되는 것에 있어서는, 기재에 조사되는 광은, 방전 램프로부터 출사되는 광을 리플렉터에서 반 사하여 조사하는 구조이므로, 리플렉터를 자외선만 반사하는 다층막 증착 미러로 함으로써, 방전 램프로부터 방사되는 광에 포함되는, 액체상 재료의 경화에 불필요한 적외역으로부터 가시역에 걸친 광 및 방전 램프의 점등에 수반하는 복사열이, 기재에 직접적으로 입사되는 일이 없다. 따라서, 기재에 대한 열영향의 정도를 작게 저감할 수 있어, 기재가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 광조사기(등구)를, 롱 아크형의 방전 램프를 구비한 것에 비해, 소형, 경량화가 도모된 것으로서 구성할 수 있기 때문에, 잉크젯 프린터 전체의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에 광경화형의 액체상 재료의 경화 처리 효율의 향상에 따른 인쇄 속도, 패턴 형성 속도의 고속화를 도모할 수 있다.

이하, 본 조명의 실시 형태인 광조사기와 잉크젯 프린터의 헤드부에 대해 설명한다.

(1) 광조사기

본 발명의 광조사기의 기본 구성은, 쇼트 아크형의 방전 램프 및 이 방전 램프로부터의 광을 반사하는 리플렉터로 이루어진 적어도 하나의 광원부와, 광원부로부터 조사되는 광을 입사하여 일축 방향으로만 집광하여 출사하는 실린드리컬 렌즈를 구비하여 이루어지고, 방전 램프로부터의 광을 광조사면에 있어서 선 형상으로 연장되는 광조사 영역을 형성하도록 집광하여 조사하는 것이다.

도 1은 본 발명의 광조사기의 기본 구성을 나타낸 단면도로, 동 도면 (a)는 실린드리컬 렌즈의 축방향에서 본 단면도, 동 도면 (b)는 실린드리컬 렌즈의 집광 방향에서 본 단면도이다.

이 광조사기(10)는, 일방(도 1에서 하방)으로 개구되는 광출사구(11A)를 갖는 예를 들면 전체가 상자형 형상의 외장 커버(11)를 구비하고 있다. 외장 커버(11) 내에는, 쇼트 아크형의 방전 램프(12)와, 방전 램프(12)를 둘러싸도록 설치되고, 방전 램프(12)로부터 출사되는 광을 반사하는 리플렉터(13)를 구비하여 이루어진 광원부(14)가 배치된다. 또, 광원부(14)로부터의 광을 일축 방향으로만 집광하여 광출사구(11A)를 통해 외부로 출사하기 위한 실린드리컬 렌즈(17)가 배치되어 있다.

광원부(14)를 구성하는 리플렉터(13)는, 도 1에 도시한 예에서는, 그 광축(C)을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는 파라볼라 미러에 의해 구성되어 있으며, 리플렉터(13)의 광조사구(13B)가 광조사기(10)의 광출사구(11A)와 대향하여, 도 1에서는 하방향으로 개구되도록, 광축(C)이 광조사면(W)과 직교하는 자세로 배치되어 있다.

광원부(M)를 구성하는 방전 램프(12)는, 예를 들면 파장 300∼450㎚의 자외광을 효율적으로 방사하는 초초고압 수은 램프로 이루어지고, 방전 용기 내에, 한 쌍의 전극이, 전극간 거리가 예를 들면 0.5∼2.O㎜가 되는 상태로 대향 배치됨과 동시에, 발광 물질인 수은 및 시동 보조용의 버퍼 가스인 희가스 및 할로겐이 각각 소정의 봉입량으로 봉입되어, 구성되어 있다. 여기에, 수은의 봉입량은, 예를 들면 0.08∼0.30㎎／㎣이다.

이 방전 램프(12)는, 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(13)의 초 점(Fr)에 위치하는 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(13)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

실린드리컬 렌즈(17)는, 리플렉터(11)에 의해 반사된 광을 입사하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)에 일축 방향만 집광한다. 초점(Fs)은, 광조사면(W)에 위치되는 상태에서, 광조사면(W)을 따라(도 1(a)에서는 지면에 수직 방향으로) 연장하도록 배치되어 있다.

이 광조사기(10)에 있어서는, 방전 램프(12)로부터 방사된 광이, 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는다. 리플렉터(13)에 의해 반사됨으로써, 광축(C)에 따른 평행광으로 되어 광조사구(13B)를 통해 실린드리컬 렌즈(17)를 향해 조사되고, 실린드리컬 렌즈(17)에 입사된 평행광은, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로는 평행광 그대로 집광되지 않고, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 직교하는 방향(도 1(a)에서는 좌우 방향)으로만 집광되면서 광출사구(11A)를 통해 출사된다. 그리고, 광조사면(W)상의 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)에 위치에 있어서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA)이 형성된다.

상기 구성의 광조사기(10)에 의하면, 광원 램프로서 쇼트 아크형의 방전 램프(12)가 이용되고, 리플렉터(13) 및 실린드리컬 렌즈(17)가 조합되어 이루어지는 광학계가 구성된 구조임에 따라, 점광원을 형성하는 방전 램프(12)로부터의 광을, 광조사면(W)에 형성되는 광조사 영역(IA)의 확대를 억제하면서, 광조사면(W)에 있어서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장하도록 집광할 수 있기 때문에, 방전 램프(12)로부터의 광을 효율적으로 이용할 수 있고, 또한 방전 램프(12) 그 자체의 휘도가 높은 것이기 때문에, 광조사면(W)에서 형성되는 선 형상의 광조사 영역(IA)은, 높은 피크 조도를 갖는 것이 된다.

여기서, 방전 램프(12)는, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(13)의 광축(C)을 따라 배치되어 있으며, 방전 램프(12)의 리플렉터(13)의 개구에 대향하는 부분에는 전극이 설치되어 있다. 이 때문에, 방전 램프(12)로부터 방사되는 광이 직접 광조사면(W)에 조사되는 일은 없으며, 방전 램프(12)로부터 방사되는 광의 대부분은, 리플렉터(13)에서 반사하여 출사된다.

따라서, 후술하는 바와 같이 리플렉터로서, 예를 들면 가시역으로부터 적외역에 걸친 광 및 램프로부터의 복사열을 투과시키고, 자외역의 광만을 반사하는 기능을 갖는 다층막이 증착된 콜드 미러를 이용함으로써, 방전 램프로부터 방사되는 광에 포함되는 가시역으로부터 적외역에 걸친 광이 광조사면에 조사되는 것을 막아, 광조사면에 있어서의 온도 상승을 막을 수 있다.

도 1에 도시한 광조사기에 있어서, 리플렉터(13)의 광출사측에 배치되는 실린드리컬 렌즈(17)는, 리플렉터(13)로부터 출사되는 광(리플렉터에 의해 반사되는 광)이, 모두 실린드리컬 렌즈(17)에 입사하도록, 그 집광 방향의 길이가, 광로(광속(光束))의 직경과 같거나 그 이상일 필요가 있다. 그러나, 실린드리컬 렌즈는 유리제이기 때문에, 커지면 그만큼 중량이 증가한다. 중량이 증가하면, 예를 들면 잉크젯 프린터에 탑재하는 경우, 광조사부를 고속으로 이동시키고자 하면 불리하게 된다.

그 때문에, 실린드리컬 렌즈를, 가능한 한 소형화하고, 광조사기를 경량화하는 것이 바람직하다.

이하에 설명하는 실시 형태는, 도 1에 도시한 광조사기에 있어서, 실린드리컬 렌즈를 소형화하고, 광조사기를 경량화한 것이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 광조사기의 구성예를 나타낸 도면으로, 동 도면 (a)는 실린드리컬 렌즈의 축방향에서 본 단면도, 동 도면 (b)는 실린드리컬 렌즈의 집광 방향에서 본 단면도이다.

광원부(15)의 구성은 상기 도 1과 동일하고, 광원부(15)를 구성하는 리플렉터(13)는, 그 광축(C)을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는 파라볼라 미러에 의해 구성되어 있으며, 리플렉터(13)의 광조사구(13B)가 광조사기(10)의 광출사구(11A)와 대향하여, 광축(C)이 광조사면(W)과 직교하는 자세로 배치되어 있다.

광원부(15)를 구성하는 방전 램프(12)는, 예를 들면 상기한 초초고압 수은 램프로 이루어지고, 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(13)의 초점(Fr)에 위치하는 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(13)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

본 실시 형태의 광원부에 있어서는, 도 2(a)(b)에 도시한 바와 같이, 리플렉터의 광출사측에, 단면이 포물선 형상의 실린드리컬(제1 방향의 단면이 포물선 형상으로, 제1 방향에 직교하는 방향의 단면이 직선 형상) 반사면을 갖는 홈통 형상의 반사 미러(18)(이하, 실린드리컬·파라볼라 미러라고도 한다)이 설치되어 있다.

이 반사 미러(18)는, 그 축방향이 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 평행이 되도록, 실린드리컬 렌즈(17)의 양측에 설치되고, 광조사면에서, 상기 실린드리컬 렌즈(17)에 의한 집광 위치상에 선 형상으로 집광시키도록 배치되어 있다.

이 광조사기에 있어서는, 방전 램프(12)로부터 방사된 광이, 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는 리플렉터(13)에 의해 반사됨으로써, 광축(C)에 따른 평행광으로 되어 출사한다.

출사한 광은, 실린드리컬 렌즈(17)에 입사하는 것과, 반사 미러(18)에 입사 하는 것으로 나누어진다.

실린드리컬 렌즈(17)에 입사한 평행광은, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에는 평행광 그대로 집광되지 않고, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로만 집광되면서 출사한다. 그리고, 광조사면상의 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)에 위치에 있어서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역이 형성된다.

한편, 반사 미러(18)에 입사한 평행광은, 실린드리컬 렌즈와 마찬가지로 홈통 형상의 반사 미러의 축방향으로는 평행광 그대로 집광되지 않고, 그러나 반사 미러(18)의 축방향에 직교하는 방향으로만 집광되면서 출사한다. 그리고, 광조사면상의 반사 미러(18)의 초점(Fm)에 위치에 있어서 미러의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역이 형성된다.

여기서, 반사 미러(18)의 축방향이, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향과 평행이 되도록 배치하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)과, 반사 미러(18)의 초점(Fm)에 위치를 일치시켜 두면, 실린드리컬 렌즈(17)에 의해 형성된 광조사 영역과, 반사 미러(18)에 의해 형성된 광조사 영역은 겹쳐져 조사된다.

리플렉터(13)의 광출사측에 설치한 반사 미러(18)는, 예를 들면, 알루미늄제의 판형상 부재이며, 유리 렌즈인 실린드리컬 렌즈(17)에 비하면, 훨씬 경량이다. 그 때문에, 도 1에 도시한 것에 대해, 반사 미러가 2장 증가해 있지만, 그만큼 실린드리컬 렌즈(17)가 작아져 가벼워진다. 따라서, 본 실시 형태와 같이 구성하면, 광조사기 전체적으로 보면, 도 1에 도시한 것과 비교하여 경량화를 도모할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광조사기의 구성예를 나타낸 단면도이다. 도 3(a)는 실린드리컬 렌즈의 축방향에서 본 단면도, 동 도면 (b)는 실린드리컬 렌즈의 집광 방향에서 본 단면도이다.

본 발명의 제2 실시 형태에 따른 광조사기는, 리플렉터를, 도 1에 도시한 광조사기에서 이용된 파라볼라 미러로 교체하여, 그 광축(C)을 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 타원 집광 미러를 이용한 것으로, 상기 도 1에 도시한 광조사기(10)와 기본적인 구성은 동일하다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 일방(도 3에서는 하방)으로 개구되는 광출사구(11A)를 갖는 외장 커버(11) 내에, 쇼트 아크형의 방전 램프(12)와, 방전 램프(12)를 둘러싸도록 설치되고, 방전 램프(12)로부터의 광을 반사하는 리플렉터(23)를 구비하여 이루어지는 광원부(25)가 배치된다. 또, 광원부(25)로부터 입사한 광을 일축 방향만 집광하여 광출사구(11A)를 통해 외부로 출사하기 위한 실린 드리컬 렌즈(17)가 배치되어 있다.

광원부(25)를 구성하는 리플렉터(23)는, 그 광축(C)을 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 타원 집광경이 이용되고 있다.

광원부(25)를 구성하는 방전 램프(12)는, 제1 실시 형태에 따른 것과 동일한 구성을 갖는 것으로, 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(23)에 있어서의 회전 타원면 형상의 반사면(23A)의 제1 초점(Fr1)에 위치된 상태로, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(23)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

실린드리컬 렌즈(17)는, 리플렉터(23)에 의해 반사된 광을 입사하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs')에 일축 방향만 집광한다. 집광점(Fs')은, 광조사면(W)에 위치되는 상태에서, 광조사면(W)을 따라(도 3(a)에서는 지면에 수직 방향, 도 3(b)에서는 지면에 좌우 방향) 연장하도록 배치되어 있다.

이 광조사기(30)에 있어서는, 방전 램프(12)로부터 방사된 광이 회전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 리플렉터(23)에 의해 반사되고, 광조사구(23B)를 통해, 리플렉터(23)의 회전 타원면 형상의 반사면(23A)의 제2 초점(Fr2)에 집광된다. 제2 초점(Fr2)에서 일단 집광된 광은, 확산되면서 실린드리컬 렌즈(17)에 입사된다.

실린드리컬 렌즈(17)에 입사된 광은, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로는 집광되지 않고 확산되면서(도 3(b) 참조), 한편, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 직교하는 방향으로는 집광되면서(도 3(a) 참조), 광출사구(11A)를 통해 출사되고, 그리고, 광조사면(W)상의 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs')에 위치에 있어서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA)이 형성된 다.

회전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 타원 집광경인 리플렉터(23)와, 실린드리컬 렌즈(17)가 조합되고, 방전 램프(12)로부터의 광이 선 형상으로 집광되어 조사되는 구성(광학계)으로 되어 있음에 따라, 이하에 나타내는 바와 같은 효과를 얻을 수 있다

리플렉터(23)의 제2 초점(Fr2)에 있어서 일단 집광된 후의 광의 확산 각도는, 리플렉터(23)의 곡률에 근거하여 설정할 수 있고, 또, 실린드리컬 렌즈(17)에 의해 집광되는 광의 집광 위치(초점거리의 크기)는, 실린드리컬 렌즈(17)의 곡률에 근거하여 설정할 수 있기 때문에, 리플렉터(23)의 곡률 및 실린드리컬 렌즈(17)의 곡률을 조정함으로써, 선 형상으로 연장하도록 형성되는 광조사 영역(IA)의 길이를 목적에 따라 적절하게 조정할 수 있다.

또, 리플렉터(23)로서 타원 집광경을 이용함으로써, 리플렉터(23)로부터 출사되는 광은 집광되어, 광망의 직경이 작아진다. 그 때문에, 실린드리컬 렌즈(17)를 소형화할 수 있다. 따라서, 도 1에 도시한 것과 비교하여, 광조사기 전체를 경량화할 수 있고, 예를 들면 잉크젯 프린터의 광조사부로서 사용하는 경우, 고속으로 이동할 수 있게 되어 유리하다.

이상에서는, 광원 장치가 하나인 구성의 것에 대해 설명하였다. 그러나, 광조사 대상물의 크기에 따른 적정한 크기(길이)의 광조사 영역을 얻기 위해, 복수의 광원부를 구비한 구성으로 해도 된다. 이하에서는, 2개의 광원부를 구비한 광조사기에 대해 설명한다.

도 4는 상기 도 1에 나타낸 광원부를 2개 구비한 광조사기의 제1 구성예를 나타낸 단면도이며, 동 도면은 실린드리컬 렌즈의 집광 방향에서 본 단면도이다.

이 광조사기(40)는, 일방(도 4에서는 하방)으로 개구되는 광출사구(11A)를 갖는 외장 커버(11)를 구비한다. 이 외장 커버(11) 내에, 각각 쇼트 아크형의 방전 램프(2)와, 방전 램프(12)를 둘러싸도록 설치된, 방전 램프(12)로부터의 광을 반사하는 리플렉터(13)를 구비하여 이루어지는 2개의 광원부(141, 142)가 배치된다.

광원부(141, 142)는, 도 1에 도시한 광원부(14)와 동일한 구성이며, 리플렉터(13)가 그 광축(C1)을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는, 파라볼라 미러에 의해 구성되어 있으며, 도 1에서 설명한 방전 램프(12)가, 그 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(13)에 있어서의 회전 포물면 형상의 반사면(13A)의 초점(Fr)에 위치된 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(13)의 광축(C1, C2)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

광원부(141, 142)는, 각각의 광조사 영역(IA1)과 광조사 영역(IA2)이, 광조사면(W)에서 도중에서 끊어지지 않고 2개의 광조사 영역이 주변부에서 겹치도록, 서로 마주보게 하여 경사지게 배치된다.

광원부(141, 142)로부터 출사된 광은, 1개의 실린드리컬 렌즈(17)에 입사하고, 일축 방향만 집광되어, 광조사면(W)상의 초점(Fs)에 선 형상으로 집광된다.

이 광조사기(40)에서는, 각각의 광원부(141, 142)에 있어서의 방전 램프(12)로부터 방사된 광이 리플렉터(13)에 의해 반사된다. 이에 따라, 각각 광축(C1, C2)에 따른 평행광으로 되어 실린드리컬 렌즈(17)를 향해 조사되고, 각각의 광원부(141, 142)로부터 실린드리컬 렌즈(17)에 입사되는 평행광이, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향(도 4에서는 좌우 방향)으로는 집광되지 않고, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 직교하는 방향(도 4에서는 도면 수직 방향)으로만 집광되면서 광출사구(11A)를 통해 출사된다. 그리고, 광조사면(W)상의 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)에 있어서, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장하도록 형성된, 광원부(141, 142)에 따른 광조사 영역(IA1, IA2)의 일부(주변부)가 서로 겹친다.

상기 구성의 광조사기(40)에 의하면, 광조사면(W)에서 선 형상으로 연장하도록 형성되는 광원부(141, 142)의 광조사 영역(IA1, IA2)에 있어서, 중앙부 영역에 비해 조도가 낮은 주변부 영역이 서로 겹쳐짐으로써 조도가 가산되어 중앙부 영역과 동등한 조도를 갖는 상태가 된다. 따라서, 광조사 영역에서, 충분히 높은 조도를 갖는 유효 영역을 크게 설정할 수 있어, 목적에 따른 크기의 광조사 영역을 확실하게 얻을 수 있다.

또한, 상기에서는 도 1에 도시한 광조사기를 예로 들어 설명하였지만, 도 2, 도 3에 도시한 광조사기에 대해서도, 복수의 광원부를 구비한 구성으로 할 수 있고, 이러한 구성으로 함으로써 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 5는 상기 도2에 도시한 광원부를 2개 구비한 광조사기의 제2 구성예를 나타낸 단면도이며, 동 도면은 실린드리컬 렌즈의 집광 방향에서 본 단면도이다.

이 광조사기(50)는, 광출사구(11A)를 갖는 외장 커버(11)를 구비하고, 이 외 장 커버(11) 내에, 전술한 바와 같이 각각 쇼트 아크형의 방전 램프(12)와, 방전 램프(12)를 둘러싸도록 설치된, 방전 램프(12)로부터의 광을 반사하는 리플렉터(13)를 구비하여 이루어지는 2개의 광원부(151, 152)가 배치된다.

광원부(151, 152)는, 도 2에 도시한 광원부(15)와 동일한 구성이며, 리플렉터(13)가 그 광축(C1)을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는, 파라볼라 미러에 의해 구성되어 있으며, 도 1에서 설명한 방전 램프(12)가, 그 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(13)에 있어서의 회전 포물면 형상의 반사면(13A)의 초점(Fr)에 위치된 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(13)의 광축(C1, C2)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

광원부(151, 152)는, 각각의 광조사 영역(IA1)과 광조사 영역(IA2)이, 광조사면(W)에 있어서 도중에 끊어지지 않고 2개의 광조사 영역이 주변부에서 겹치도록, 서로 마주보게 하여 경사지게 배치된다.

2개의 광원부(151, 152)의 리플렉터(13)의 광출사측에는, 실린드리컬 렌즈(17)와, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 단면이 포물선 형상의 실린드리컬인 반사면을 갖는 통형상의 반사 미러(18)가 설치되어 있다(동 도면에서는, 반사 미러(8)가 한 장만 도시되어 있지만, 반사 미러(18)는 실린드리컬 렌즈(17)의 전측에도 설치되어 있다)

반사 미러(18)는, 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 그 축방향이 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 평행이 되도록, 실린드리컬 렌즈(17)의 양측에 설치되고, 광조사면에 있어서, 상기 실린드리컬 렌즈(17)에 의한 집광 위치상에 선 형상으로 집광 시키도록 배치되어 있다.

도 5에서, 광원부(151, 152)로부터 출사된 광은, 1개의 실린드리컬 렌즈(17)와 한 쌍의 반사 미러(18)에 입사한다. 실린드리컬 렌즈(17)에 입사하고, 일축 방향만 집광되어, 광조사면(W)상의 초점(Fs)에 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 집광된다.

또, 반사 미러(18)에 입사한 광은, 반사 미러(18)의 축방향에 직교하는 방향으로만 집광되면서 출사하고, 광조사면상의 반사 미러(18)의 초점(Fm)에 미러의 축방향으로 선 형상으로 집광된다.

반사 미러(18)의 축방향이, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향과 평행이 되도록 배치하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs)과 반사 미러(18)의 초점(Fm)에 위치를 일치시켜 두면, 실린드리컬 렌즈(17)에 의해 형성되는 광조사 영역과 반사 미러(18)에 의해 형성된 광조사 영역은 겹쳐져 조사된다.

따라서, 광원부(151, 152)로부터 출사한 광에 의해, 그 일부(주변부)가 서로 겹친 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA1, IA2)이 형성된다.

상기 구성의 광조사기(50)에 의하면, 광조사면(W)에서 선 형상으로 연장하도록 형성되는 광원부(151, 152)의 광조사 영역(IA1, IA2)에 있어서, 중앙부 영역에 비해 조도가 낮은 주변부 영역이 서로 겹쳐짐으로써 조도가 가산되어 중앙부 영역과 동등한 조도를 갖는 상태가 된다. 따라서, 광조사 영역에 있어서, 충분히 높은 조도를 갖는 유효 영역을 크게 설정할 수 있어, 목적에 따른 크기의 광조사 영역을 확실하게 얻을 수 있다.

도 6은 상기 도 3에 도시한 광원부를 2개 구비한 광조사기의 제3 구성예를 나타낸 단면도이며, 동 도면은 실린드리컬 렌즈의 집광 방향에서 본 단면도이다.

이 광조사기(60)는, 광출사구(11A)를 갖는 외장 커버(11)를 구비하고, 이 외장 커버(11) 내에, 각각 쇼트 아크형의 방전 램프(12)와 방전 램프(12)를 둘러싸도록 설치된, 방전 램프(12)로부터의 광을 반사하는 리플렉터(23)를 구비하여 이루어지는 2개의 광원부(251, 252)가 배치된다.

광원부(251, 252)는, 각각의 광조사 영역(IA1)과 광조사 영역(IA2)이, 광조사면(W)에 있어서 도중에 끊어지지 않고 2개의 광조사 영역이 주변부에서 겹치도록, 서로 마주보게 하여 경사지게 배치된다.

광원부(251, 252)는, 도 3에 도시한 광원부(25)와 동일한 구성이며, 광원부(251, 252)를 구성하는 리플렉터(23)는, 그 광축(C)을 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 타원 집광경이 이용되고 있다.

광원부(251, 252)를 구성하는 방전 램프(12)는, 도 3에 도시한 것과 동일한 구성을 갖는 것으로, 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(23)에 있어서의 회전 타원면 형상의 반사면(23A)의 제1 초점(Fr1)에 위치된 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(23)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

실린드리컬 렌즈(17)는, 리플렉터(23)에 의해 반사된 광을 입사하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs')에 일축 방향만 집광한다. 집광점(Fs')은, 광조사면(W)에 위치되는 상태에서, 광조사면(W)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

도 6에서, 광원부(251, 252)의 각각의 방전 램프(12)로부터 방사된 광이 회 전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 리플렉터(23)에 의해 반사되고, 광조사구(23B)를 통해, 리플렉터(23)의 회전 타원면 형상의 반사면(23A)의 제2 초점(Fr2)에 집광된다. 제2 초점(Fr2)에서 일단 집광된 광은, 확산되면서 실린드리컬 렌즈(17)에 입사된다.

실린드리컬 렌즈(17)에 입사한 광은, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 직교하는 방향으로는 집광되면서, 광출사구(11A)를 통해 출사되고, 그리고, 광조사면(W)상의 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs')에 위치에서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA1, IA2)이 형성된다.

따라서, 광원부(251, 252)로부터 출사된 광에 의해, 그 일부(주변부)가 서로 겹친 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA1, IA2)이 형성된다.

특히, 도 6에 도시한 광조사기에서는, 리플렉터의 곡률과 실린드리컬 렌즈의 곡률을 목적에 따라 적절하게 설정함으로써, 광조사 영역의 길이를 조정하고, 서로 겹치는 영역의 크기를 조정하면서, 중앙부에 비해 조도가 낮은 주변부의 조도를 상보(相補)할 수 있다. 따라서, 광조사 영역의 축방향에서의 조도 분포를 균일한 상태로 하는 것이 용이해짐과 동시에, 예를 들면 2개의 광원부를, 이들 광축을 광조사면에 대해 비스듬하게 경사시켜 배치하지 않아도, 서로 이웃하는 광원부에 따른 광조사 영역의 주변부를 서로 겹치게 할 수 있으므로, 장치 구조 설계가 용이하게 된다.

또한, 도 4∼도 6에서는, 2세트의 광원부를 이용하는 경우에 대해 도시하였지만, 보다 긴 광조사 영역을 얻는 경우에는, 3세트 이상의 광원부를 이용해도 된 다.

여기서, 2 이상의 광원부에 의해 형성되는 광조사 영역의 형상은, 인접하는 광원부의 광조사 영역의 적어도 일부가 겹친 직선 형상이어도 되지만, 상기한 잉크젯 프린터에 적용하는 경우에는, 반드시 직선 형상으로 배열할 필요는 없다.

도 7에 광조사 영역의 형상예를 나타낸다. 동 도면의 화살표는, 잉크젯 프린터에 적용한 경우의, 광조사부의 스캔 방향이다.

동 도면 (a)는 하나의 광원부를 이용한 경우의 광조사 영역의 형상예를 나타내고, 동 도면 (b)는 이 광조사 영역을 직선 형상으로 배치한 경우를 나타내고, 동 도면 (c)는 이 광조사 영역을 지그재그 형상으로 배치한 경우를 나타내며, 동 도면 (d)는 서로 다르게 광조사 영역을 배열한 예를 나타내고, 동 도면 (e)는 비스듬하게 광조사 영역을 배치한 경우를 나타낸다.

여기서, 동 도면(b)(c)에서는 광조사 영역의 일부가 서로 겹쳐져 있지만, 반드시 광조사 영역의 일부가 서로 겹쳐져 있을 필요는 없고, 동 도면 (d)(e)에 도시한 바와 같이, 광조사 영역의 적어도 일부가, 광원부의 배열 방향에 직교하는 방향(동 도면의 스캔 방향)에 대해 겹치도록 배치되어 있으면 된다.

본 발명의 광원부에 의해 선 형상으로 연장하도록 형성되는 광조사 영역은, 중앙부 영역에 비해 주변부 영역의 조도가 낮아지지만, 본 실시예에서는, 중앙부 영역에 비해 조도가 낮은 주변부 영역이 겹쳐 있기 때문에, 주변부 영역에서 조도가 가산되어 중앙부 영역과 동등한 조도를 갖는 상태가 된다.

따라서, 광조사 영역에 있어서, 충분히 높은 조도를 갖는 유효 영역을 크게 설정할 수 있고, 목적에 따른 크기의 광조사 영역을 확실하게 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 광조사기에 있어서는, 리플렉터로서 예를 들면 가시역으로부터 적외역에 걸친 광 및 램프로부터의 복사열을 투과시키고, 자외역의 광만을 반사하는 기능을 갖는 다층막이 증착되어 이루어지는 것(콜드 미러)을 이용할 수 있다. 이러한 구성의 것인 경우에는, 본 발명의 광조사기를 예를 들면 후술 하는 광경화형 잉크 등의 액체상 재료를 이용한 잉크젯 프린터에 적용했을 때에, 방전 램프로부터 방사되는 광에 포함되는 가시역으로부터 적외역에 걸친 광이나, 방전 램프의 점등에 수반하여 온도가 상승한 램프 봉체로부터의 복사열이 기재에 조사되는 것이 한층 더 확실하게 방지되므로, 기재가 가열되는 것(기재의 고온화)을 방지할 수 있고, 따라서, 기재로서, 열에 의해 변형되기 쉬운 종이나 수지나 필름이 이용되는 경우에 매우 유용하다.

또한, 쇼트 아크형의 방전 램프로서는, 초고압 수은 램프로 한정되는 것이 아니며, 예를 들면 메탈 할라이드형의 쇼트 아크 방전 등을 사용할 수 있고, 특히, 예를 들면 철(Fe)의 할로겐화 화합물이 봉입된 것에 의하면, 예를 들면 350∼450 ㎚ 부근의 파장 범위의 광의 발광 효율이 높아지기 때문에, 광조사면(광조사 대상물)에 있어서의 토탈 방사속이 증가하기 때문에, 예를 들면 광경화형 잉크 등의 액체상 재료의 경화 처리의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 광조사기에 의하면, 점광원을 형성하는 쇼트 아크형의 방전 램프로부터의 광을, 광조사면에 있어서의 광조사 영역의 확대를 억제하면서, 광조사면에서 선 형상으로 뻗어나가도록 집광할 수 있기 때문에, 방전 램프로 부터의 광을 효율적으로 이용할 수 있고, 뿐만 아니라 쇼트 아크형의 방전 램프는 휘도가 높은 것이기 때문에, 광조사면에서 형성되는 광조사 영역은, 높은 피크 조도를 갖는 유효 영역이 소정의 크기로 된 선 형상의 것이 된다. 따라서, 본 발명의 광조사기는, 예를 들면 광경화형 잉크젯 프린터(이하, 간단히, 「잉크젯 프린터」라고 한다.)에 있어서의, 기재상에 착탄된 광경화형 잉크 등의 액체상 재료를 경화시키기 위한 광원으로서 적용하는 경우에, 매우 유용한 것이 된다.

특히, 도 2, 도 3과 같이 구성함으로써, 광조사기를 경량화할 수 있으므로, 잉크젯 프린터 전체의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 인쇄 속도, 패턴 형성 속도의 고속화를 도모할 수 있다.

(2) 잉크젯 프린터로의 적용

도 8은 상기 도 1에 도시한 광조사기를 잉크젯 프린터의 헤드부에 적용한 경우의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 또한, 이하에서는, 잉크젯 프린터를 화상 인쇄에 이용하는 경우를 예로서 설명하지만, 회로 등의 패턴을 형성하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.

이 잉크젯 프린터(1)는, 광경화형의 잉크, 예를 들면 자외선 경화형의 잉크 등의 액체상 재료를 미소한 액체방울로서 기재(R)에 토출하는 노즐(도시 생략)이 설치된 잉크젯 헤드(61)와, 이 잉크젯 헤드(61)의 양측에 설치된, 기재(R)에 착탄된 잉크에 대해 소정의 파장역의 광, 예를 들면 자외선을 조사함으로써 이것을 경화시키는 2개의 광조사기(62A, 62B)가, 캐리지(63)에 탑재되어 이루어지는 헤드부(60)를 구비하고 있다.

헤드부(60)는, 기재(R)를 따라 연장하도록 설치된 봉 형상의 가이드 레일(65)에 지지되어 있으며, 도시하지 않은 구동 기구(도시 생략)에 의해, 기재(R)의 상방 위치를 가이드 레일(65)을 따라 도면에서 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 되어 있다.

사용되는 자외선 경화형 잉크로서는, 예를 들면 래디컬 중합성 화합물을 중합성 화합물로서 포함하는 래디컬 중합계 잉크, 양이온 중합성 화합물을 중합성 화합물로서 포함한 양이온 중합계 잉크 등을 예시할 수 있다. 또한, 잉크젯 프린터를 회로 등의 패턴 형성에 이용하는 경우는, 잉크젯 헤드로부터 토출하는 액체상 재료로서 광중합성 화합물을 포함하는 레지스터 잉크 등을 사용한다.

기재(R)로서는, 예를 들면, 종이 수지, 필름, 프린트 기판 등을 이용할 수 있다.

도 8에 도시한 광조사기(62A, 62B)는, 2개의 광원부가 나란히 배치된 도 1에 도시한 광조사기(40)와 동일한 구성을 가짐으로써 구성되어 있다. 즉, 광원부(15) 는, 광축(C)을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면(13)을 갖는, 파라볼라 미러에 의해 구성된 리플렉터(13)와, 리플렉터(13)에 의해 반사된 광을 입사하여 선 형상으로 집광하는 실린드리컬 렌즈(17)를 구비하고 있다.

그리고, 방전 램프(12)가, 그 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(13)에 있어서의 회전 포물면 형상의 반사면(13A)의 초점(Fr)에 위치된 상태에서, 리플렉터(13)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어, 구성되어 있다.

또한, 선 형상의 광조사 영역을 길게 연장시키고자 하는 경우에는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 광원부를 나란히 배치한다.

이 잉크젯 프린터에서는, 광조사기(62A, 62B)에 있어서의 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs) 위치, 또는 그 부근에 기재(R)가 위치되도록 배치된 헤드부(60)가, 기재(R)의 상방 위치를, 방전 램프(12)가 점등된 그대로의 상태에서 이동됨으로써, 방전 램프(12)로부터의 광이, 기재(R)에 대해, 헤드부(60)의 이동 방향에 직교하는 방향(도 8의 지면에 수직 방향)으로 선 형상으로 집광되어 조사되고, 이에 따라, 기재(R)에 착탄된 직후의 자외선 경화형 잉크가 경화된다.

자외선 경화형 잉크의 경화 처리에 대해 구체적으로 설명하면, 도 8에서, 헤드부(60)가 우방향으로 이동되면서 기재(R)에 인쇄가 행해지고 있을 때는, 기재(R)에 착탄된 자외선 경화형 잉크는, 헤드부(60)의 이동 방향 후방측에 위치되는 하나의 광조사기(62A)로부터의 조사광에 의해 경화된다. 한편, 헤드부(60)가 동 도면(8)에서 좌방향으로 이동되면서 기재(R)에 인쇄가 행해지고 있을 때는, 기재(R)에 착탄된 자외선 경화형 잉크는, 헤드부(60)의 이동 방향 후방측에 위치되는 광조사기(62B)로부터의 조사광에 의해 경화된다.

상기 구성의 잉크젯 프린터에 의하면, 휘도가 높은 쇼트 아크 방전 램프(12)로부터의 높은 피크 조도의 광이, 기재(R)에 착탄된 자외선 경화형 잉크에 조사되므로, 기재(R)에 착탄된 후의 자외선 경화형 잉크를 신속하게 경화(광중합)시킬 수 있어 경화에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 도트 형상의 변화를 막을 수 있고, 따라서, 높은 화질의 화상이나 회로 등의 패턴을 확실하게 형성할 수 있다.

뿐만 아니라, 광조사기(62A, 62B)가 리플렉터(13)에 의해 방전 램프(12)로부 터의 광을 반사하여 기재(R)에 조사하는 구조임에 따라, 리플렉터를 자외선만을 반사하는 다층막 증착 필터로 함으로써, 방전 램프(12)로부터 방사되는 광에 포함되는, 자외선 경화형 잉크의 경화에 불필요한 적외역으로부터 가시역에 걸친 광, 및 방전 램프(12)의 점등에 수반하는 램프 봉체로부터의 복사열이, 기재(R)에 직접적으로 입사하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 기재(R)에 대한 열영향의 정도를 작게 저감할 수 있어, 열에 의해 변형되기 쉬운 기재가 이용되는 경우라도, 기재가 변형되는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 따라서, 사용 가능한 기재(R)에 대한 제약이 없어진다.

또, 본 발명에 의하면, 광조사기(등구)를, 롱 아크형의 방전 램프를 구비한 것에 비해, 소형, 경량화가 도모된 것으로서 구성할 수 있으므로, 잉크젯 프린터 전체의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에 잉크의 경화 처리 효율의 향상에 의한 인쇄 속도, 패턴 형성 속도의 고속화를 도모할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 상기 도 1에 도시한 광조사기뿐만 아니라, 도 2, 도 3에 따른 광조사기도, 잉크젯 프린터에 적용할 수 있다.

도 9에, 도 2에 도시한 광조사기를 잉크젯 프린터에 적용한 경우의 구성예를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 광경화형의 잉크를 기재(R)에 토출하는 노즐이 설치된 잉크젯 헤드(61)의 양측에, 2개의 광조사기(62A, 62B)가 설치되고, 이들이 캐리지(63)에 탑재되어 있다. 이 헤드부(60)는, 기재(R)를 따라 연장하도록 설치된 봉형상의 가이드 레일(65)에 지지되어 있으며, 기재(R)의 상방 위치를 가이드 레 일(65)을 따라 도면에서 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 되어 있다.

도 9의 광조사기(62A, 62B)는, 2개의 광원부가 나란히 배치된 도 2에 도시한 광조사기(50)와 동일한 구성을 갖는 것에 의해 구성되어 있다.

즉, 리플렉터(13)가 그 광축(C1)을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면(13A)을 갖는 파라볼라 미러에 의해 구성되어 있으며, 방전 램프(12)가 그 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(13)에 있어서의 회전 포물면 형상의 반사면(13A)의 초점(Fr)에 위치된 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(13)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

리플렉터(13)의 광출사측에는, 실리드리컬 렌즈(17)와, 단면이 포물선 형상의 실린드리컬인 반사면을 갖는 통형상의 반사 미러(18)가 설치되고, 그 축방향이 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 평행이 되도록, 실린드리컬 렌즈(17)의 양측에 설치되고, 광조사면에서, 상기 실린드리컬 렌즈(17)에 의한 집광 위치상에 선 형상으로 집광시키도록 배치되어 있다.

또한, 선 형상의 광조사 영역을 길게 연장시키고자 하는 경우에는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 광원부를 나란히 배치한다.

이 잉크젯 프린터에서는, 광조사기(62A, 62B)에 있어서의 실린드리컬 렌즈(17)의 초점(Fs) 위치와 반사 미러(18)의 초점(Fm) 위치, 또는 그 부근에 기재(R)가 위치되도록 배치된 헤드부(60)가, 기재(R)의 상방 위치를,「방전 램프(12)가 점등된 그대로의 상태에서 이동됨에 따라, 방전 램프(12)로부터의 광이, 기재(R)에 대해, 헤드부(60)의 이동 방향에 직교하는 방향(도 9의 지면에 수직 방향) 으로 선 형상으로 집광되어 조사되고, 이에 따라, 기재(R)에 착탄된 직후의 자외선 경화형 잉크가 경화된다

도 10에, 도 3에 도시한 광조사기를 잉크젯 프린터에 적용한 경우의 구성예를 나타낸다.

전술한 바와 같이, 광경화형의 잉크를 기재(R)에 토출하는 노즐이 설치된 잉크젯 헤드(61)의 양측에, 2개의 광조사기(62A, 62B)가 설치되고, 이들이 캐리지(63)에 탑재되어 있다. 이 헤드부(60)는, 기재(R)를 따라 연장하도록 설치된 봉형상의 가이드 레일(65)에 지지되어 있으며, 기재(R)의 상방 위치를 가이드 레일(65)을 따라 도면에서 좌우 방향으로 왕복 이동 가능하게 되어 있다.

도 10의 광조사기(62A, 62B)는, 도 3에 도시한 광조사기(60)와 동일한 구성을 가짐으로써 구성되어 있다.

즉, 광원부(25)를 구성하는 리플렉터(23)로서는, 그 광축(C)를 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면(23A)을 갖는 타원 집광경이 이용되고 있다. 방전 램프(12)는, 도 1에 도시한 것과 동일한 구성을 갖는 것으로, 발광부(예를 들면 아크의 휘점)가 리플렉터(23)에서의 회전 타원면 형상의 반사면(23A)의 제1 초점(Fr1)에 위치된 상태에서, 한 쌍의 전극을 연결하는 직선이 리플렉터(23)의 광축(C)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

실린드리컬 렌즈(17)는, 리플렉터(23)에 의해 반사된 광을 입사하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs')에 일축 방향만 집광한다. 집광점(Fs')은, 광조사면(W)에 위치되는 상태로, 광조사면(W)을 따라 연장하도록 배치되어 있다.

그리고, 방전 램프(12)로부터 방사된 광이 리플렉터(23)에 의해 반사되어 리플렉터(23)의 회전 타원면 형상의 반사면(23A)의 제2 초점(Fr2)에 집광된다.

제2 초점(Fr2)에서 일단 집광된 광은, 확산되면서 실린드리컬 렌즈(17)에 입사 하고, 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향에 직교하는 방향으로는 집광되면서, 광출사구(11A)를 통해 출사된다. 따라서, 광조사면(W)상의 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs')에 위치에 있어서 실린드리컬 렌즈(17)의 축방향으로 선 형상으로 연장되는 광조사 영역(IA)이 형성된다.

또한, 선 형상의 광조사 영역을 길게 연장시키고자 하는 경우에는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 광원부를 나란히 배치한다.

이 잉크젯 프린터에서는, 전술한 바와 같이, 광조사기(62A, 62B)에 있어서의 실린드리컬 렌즈(17)의 집광점(Fs') 위치, 또는 그 부근에 기재(R)가 위치되도록 배치된 헤드부(60)가, 기재(R)의 상방 위치를, 방전 램프(12)가 점등된 그대로의 상태에서 이동됨에 따라, 방전 램프(12)로부터의 광이, 기재(R)에 대해, 헤드부(60)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 선 형상으로 집광되어 조사되고, 이에 따라, 기재(R)에 착탄된 직후의 자외선 경화형 잉크가 경화된다.

상기 도 9, 도 10의 구성의 광조사기에서는, 도 8에 도시한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 특히, 도 9, 도 10에 도시한 것에서는, 도 8에 도시한 것에 비해, 실린드리컬 렌즈가 소형화되어 있는 만큼, 광조사기의 무게가 가벼워지고, 인쇄 속도, 패턴 형성 속도의 고속화로 인해 유리하다.

상기 설명에서는, 헤드부를 기재에 대해 이동시키는 것으로 화상을 기록하거 나 패턴을 형성하는 것에 대해 설명하였지만, 본 발명의 광조사기는, 헤드부의 위치가 고정되고, 기재가 예를 들면 간헐적으로 반송됨으로써 화상이 기록되거나 패턴이 형성되는 것에도 적용할 수 있다.

또, 본 발명의 광조사기는, 광경화형 잉크젯 프린터뿐만 아니라, 2장의 광 투과성 기판 사이의 선 형상으로 도포된 광경화형 접착제에 광을 조사하고, 해당 2장의 광투과성 기판을 접합시키는, 액정 등의 패널의 접합 장치에 적용할 수도 있다.

이와 같은 패널의 접합 장치에 있어서는, 광조사기로부터의 선 형상으로 연장되는 광조사 영역의 길이를, 광투과성 기판 사이의 선 형상으로 도포된 광경화형 접착제의 길이에 따라 설계할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광조사기의 기본 구성을 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 광조사기의 구성예를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 광조사기의 구성예를 나타낸 도면,

도 4는 광원부를 2개 구비한 광조사기의 제1 구성예를 나타낸 도면,

도 5는 광원부를 2개 구비한 광조사기의 제2 구성예를 나타낸 도면,

도 6은 광원부를 2개 구비한 광조사기의 제3 구성예를 나타낸 도면,

도 7은 광조사 영역의 형상예를 나타낸 도면,

도 8은 도 1에 도시한 광조사기를 잉크젯 프린터의 헤드부에 적용한 경우의 구성을 나타낸 도면,

도 9는 도 2에 도시한 광조사기를 잉크젯 프린터의 헤드부에 적용한 경우의 구성을 나타낸 도면,

도 10은 도 2에 도시한 광조사기를 잉크젯 프린터의 헤드부에 적용한 경우의 구성을 나타낸 도면,

도 11은 종래의 잉크젯 프린터의 헤드부를 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 광조사기 11: 외장 커버

11A: 광출사구 12: 방전 램프

13: 리플렉터 14, 15: 광원부

17: 실린드리컬 렌즈 18: 반사 미러(실린드리컬·파라볼라 미러)

23: 리플렉터 25: 광원부

60: 헤드부 61: 잉크젯 헤드

62A, 62B: 광조사기 63: 캐리지

65: 가이드 레일 W: 광조사면

IA: 광조사 영역 R: 기재

Claims (6)

1. 방전 용기 내에 한 쌍의 전극이 대향 배치되어 이루어진 쇼트 아크형의 방전 램프와,

   상기 방전 램프를 둘러싸도록 배치된, 상기 방전 램프로부터의 광을 반사하는 리플렉터와,

   상기 리플렉터에 의해 반사된 광을 입사시켜 일축 방향으로 집광하는 실린드리컬 렌즈를 구비하고,

   상기 방전 램프로부터의 광을 선 형상으로 뻗어나가도록 집광하여 광조사 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 광조사기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 리플렉터는, 그 광축을 중심으로 하는 회전 포물면 형상의 반사면을 갖는 것인 것을 특징으로 하는 광조사기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 리플렉터의 광출사측에는, 단면이 포물선 형상의 실린드리컬한 반사면을 갖는 반사 미러가 설치되고,

   상기 반사 미러는, 상기 리플렉터에 의한 반사광을, 상기 실린드리컬 렌즈에 의한 집광 위치상에 선 형상으로 집광시키도록 상기 실린드리컬 렌즈의 양측에 배 치되고,

   상기 실린드리컬 렌즈는, 상기 리플렉터에 의한 반사광 중, 상기 반사 미러에 입사되지 않는 광을 집광하는 것을 특징으로 하는 광조사기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 리플렉터는, 그 광축을 중심으로 하는 회전 타원면 형상의 반사면을 갖는 것으로, 상기 실린드리컬 렌즈는, 상기 리플렉터로 집광된 광의 광망 크기가, 상기 리플렉터의 개구부 크기보다 작은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 광조사기.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 광조사기가 나란히 복수 배치되고, 서로 인접하는 광조사기에 따른 광조사 영역의 적어도 일부가, 광조사기의 배열 방향에 직교하는 방향에 대해 겹쳐 있는 것을 특징으로 하는 광조사기.
6. 광경화형의 액체상 재료를 기재에 토출하는 잉크젯 헤드 및 상기 기재에 토출되어 착탄된 액체상 재료를 경화시키기 위한 광을 조사하는 광조사기를 갖는 헤드부를 구비하여 이루어지고, 상기 헤드부와 기재를 상대적으로 이동시키면서, 잉크젯 헤드로부터 기재에 상기 액체상 재료를 토출하고, 광조사기에 의해 상기 기재상에 착탄된 액체상 재료에 광을 조사함으로써, 액체상 재료를 경화시켜 패턴을 형성하는 잉크젯 프린터에 있어서,

   상기 광조사기는, 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 광조사기인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.

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